精品解析：2026届福建名校联盟高三5月模拟生物学试题

生物学试题 本试卷共8页，考试时间75分钟，总分100分 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题：本题共15小题，其中1～10小题，每题2分；11～15小题，每题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。 1. Ca2+是细胞内重要的信号物质，细胞质基质中低浓度Ca2+的维持主要依赖细胞膜上的钙泵。钙泵是具有ATP水解酶活性的载体蛋白。下列叙述错误的是（　　） A. 钙是组成细胞的大量元素之一 B. 钙泵通过囊泡运输到细胞膜发挥作用 C. Ca2+通过钙泵运输时不需要与其结合 D. 钙泵磷酸化后，其空间结构发生变化 【答案】C 【解析】 【详解】A、组成细胞的大量元素包含C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，钙属于大量元素，A正确； B、钙泵是细胞膜上的载体蛋白，属于膜蛋白，其合成后需要经内质网、高尔基体加工，通过囊泡运输到细胞膜发挥作用，B正确； C、钙泵属于载体蛋白，转运Ca2+时需要与Ca2+特异性结合，通过自身空间结构改变完成转运过程，C错误； D、钙泵具有ATP水解酶活性，ATP水解释放的磷酸基团会使钙泵磷酸化，导致其空间结构发生改变，进而完成Ca2+的跨膜运输，D正确。 2. 我国研究者将血细胞诱导成内胚层干细胞，利用这些干细胞来源的再生胰岛进行微创移植，成功实现了1型糖尿病患者的胰岛功能重建。下列叙述错误的是（　　） A. 由血细胞到内胚层干细胞的过程不存在基因的选择性表达 B. 内胚层干细胞具有分裂和分化的能力 C. 使用自体细胞培养的再生胰岛可以降低自身免疫反应 D. 与注射胰岛素治疗1型糖尿病相比，该技术能实现血糖自主调控 【答案】A 【解析】 【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达，由血细胞诱导为内胚层干细胞的过程中，细胞的形态、功能发生改变，存在基因的选择性表达，A错误； B、干细胞的特点是具有分裂和分化的能力，内胚层干细胞可分化为胰岛细胞等相关细胞，具备分裂分化能力，B正确； C、自体细胞培养的再生胰岛，细胞表面的组织相容性抗原与患者自身一致，可降低移植后的免疫排斥（自身免疫攻击）反应，C正确； D、注射胰岛素属于外源性补充，无法随血糖浓度变化自主调节分泌量，再生胰岛可感知血糖浓度变化，自主调节胰岛素的分泌，实现血糖自主调控，D正确。 3. 四倍体葡萄“蜜光”（4n=76）是我国研究者育成的葡萄新品种。“蜜光”体细胞进入有丝分裂前期时，细胞中（　　） A. 有8个染色体组 B. 有152个DNA分子 C. 核膜逐渐消失，核仁逐渐解体 D. 四分体中的非姐妹染色体互换 【答案】C 【解析】 【详解】A、四倍体葡萄的体细胞原本含4个染色体组，有丝分裂前期着丝粒未分裂，染色体数目未发生加倍，因此细胞中仍为4个染色体组，A错误； B、有丝分裂前的间期核DNA完成复制，核DNA数目变为152，但细胞中的DNA分子还包含细胞质（线粒体、叶绿体）中的DNA，因此细胞中总DNA分子数大于152，B错误； C、核膜逐渐消失、核仁逐渐解体是有丝分裂前期的典型特征，C正确； D、四分体形成以及四分体中非姐妹染色单体的互换均发生在减数第一次分裂前期，有丝分裂过程中不存在该现象，D错误。 4. 一种乌鸦以海螺为食。乌鸦啄起海螺后，先飞到内陆，然后把海螺从高空扔到岩石上，待螺壳摔破后再吃壳内的肉。下图是潮间带区域海螺螺长的频率分布直方图与乌鸦取食海螺螺长的频率分布直方图。下列叙述错误的是（　　） A. 该区域控制海螺螺长的基因频率可能发生定向改变 B. 为了减少被捕食，海螺螺长定向向较短的方向进化 C. 螺长为1.4～3.2cm的海螺可能不易被乌鸦发现或不易被摔破 D. 乌鸦选择较大海螺的可能原因是大海螺能提供较多的能量净收益 【答案】B 【解析】 【详解】A、乌鸦的捕食属于定向的自然选择，自然选择会定向改变种群的基因频率，因此该区域控制海螺螺长的基因频率可能发生定向改变，A正确； B、变异是不定向的，自然选择决定生物进化的方向，海螺无法主动“为了减少被捕食”而定向向较短的方向进化，B错误； C、由图可知，螺长1.4～3.2cm的海螺在种群中占有一定比例，但乌鸦取食该范围内海螺的频率极低，推测该长度的海螺可能不易被乌鸦发现或不易被摔破，因此很少被乌鸦取食，C正确； D、更大的海螺含有更多的有机物，能为乌鸦提供更多的能量净收益，因此乌鸦更倾向于选择较大的海螺，D正确。 5. 原发性醛固酮增多症（PA）患者醛固酮分泌增加，会引起肾小管钠离子通道的表达增加。PA患者对摄入的盐排出量明显减少，最终可发展成盐敏感高血压。达格列净可用于盐敏感高血压的治疗。下列叙述错误的是（　　） A. 盐敏感高血压患者血浆渗透压可能高于正常人 B. PA患者的下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴活动可能被异常激活 C. 达格列净作用机制可能是抑制肾小管钠离子通道功能 D. 健康者长期吃清淡的食物，炒菜放盐极少可以预防盐敏感高血压 【答案】D 【解析】 【详解】A、醛固酮具有保钠排钾的作用，盐敏感高血压患者醛固酮分泌增多，钠离子重吸收增加，血浆中钠离子含量升高，血浆渗透压与无机盐浓度正相关，因此其血浆渗透压可能高于正常人，A正确； B、醛固酮由肾上腺皮质分泌，其分泌过程受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴的分级调节，PA患者醛固酮分泌异常增加，可能是该分级调节轴被异常激活导致，B正确； C、PA患者发病原因之一是肾小管钠离子通道表达增加，钠离子重吸收过多，达格列净可治疗该病，推测其作用机制可能是抑制肾小管钠离子通道功能，减少钠离子重吸收，增加钠盐排出，C正确； D、健康者正常生命活动需要一定量的钠离子维持渗透压、神经肌肉兴奋性等生理功能，长期炒菜放盐极少会导致钠盐摄入不足，影响正常生命活动，且盐敏感高血压的发病与醛固酮分泌异常相关，极端少盐无法预防该病，D错误。 6. 氯胺酮可以阻断NMDA受体（一种离子通道型受体）的作用；低剂量的氯胺酮可用于抗抑郁，高剂量的氯胺酮易成瘾。为了解氯胺酮抗抑郁及成瘾的脑区差异机制，研究者给小鼠注射不同剂量的氯胺酮，分析不同脑区F蛋白的表达量（其表达量与神经元的兴奋水平呈正相关）。部分实验结果如下表所示。 脑区 生理盐水组 低剂量氯胺酮组 高剂量氯胺酮组 mPFC 低 显著增加 显著增加 LSi 低 显著增加 显著增加 海马区 低 无明显变化 显著增加 伏隔核区 低 无明显变化 显著增加 下列叙述错误的是（　　） A. 离子通过NMDA受体进出细胞的速率与膜内外自身浓度梯度有关 B. 可以利用抗原-抗体杂交技术测定不同脑区F蛋白的表达量 C. 海马区和伏隔核可能与抑郁症相关，mPFC和LSi可能与成瘾相关 D. 氯胺酮对脑区激活呈剂量依赖性，低剂量与高剂量激活区存在明显分离 【答案】C 【解析】 【详解】A、NMDA受体是离子通道型受体，离子通过该受体的运输方式为协助扩散，协助扩散的运输速率与膜内外该离子的浓度梯度有关，A正确； B、F蛋白的化学本质是蛋白质，抗原-抗体杂交技术可特异性检测蛋白质的含量，因此能测定不同脑区F蛋白的表达量，B正确； C、低剂量氯胺酮可抗抑郁，此时仅mPFC和LSi的F蛋白表达量显著升高，说明mPFC和LSi可能与抑郁症相关；高剂量氯胺酮易成瘾，此时海马区和伏隔核区的F蛋白表达量才显著升高，说明海马区和伏隔核可能与成瘾相关，C错误； D、由表格数据可知，低剂量氯胺酮仅激活mPFC和LSi，高剂量可激活四个脑区，说明氯胺酮对脑区激活呈剂量依赖性，高低剂量的激活区存在明显分离，D正确。 7. 研究发现，某些植物在遭受昆虫啃食后会释放挥发性物质吸引天敌。下列叙述错误的是（　　） A. 植物释放的挥发性物质属于化学信息 B. 利用该挥发性物质诱捕害虫属于生物防治 C. 这种信息传递仅对植物有利，对天敌无益 D. 该现象说明信息传递能调节生物的种间关系 【答案】C 【解析】 【详解】A、植物释放的挥发性物质是可传递信息的化学物质，属于化学信息，A正确； B、利用生物产生的挥发性信息物质诱捕害虫，是利用生物种间关系进行的害虫防治，属于生物防治，B正确； C、该信息传递不仅能帮助植物减少昆虫啃食，对天敌也有利，可帮助天敌定位、获取食物，并非仅对植物有利，C错误； D、该现象体现了信息传递能调节植物、昆虫、天敌之间的种间关系，维持生态系统的稳定，D正确。 8. 固碳是“碳中和”目标在城市绿色低碳领域的重要实现路径，也是城市公园绿地重要的生态功能。研究者对某城市公园绿地碳汇进行对比分析，结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A. 城市公园建设增加了绿地面积，拓宽了鸟类栖息地 B. 选择适合本土生长的高固碳物种体现了协调原理 C. 绿地占比越大，绿地单位面积固碳量平均值越高 D. 小型公园和中绿地公园两个大类的固碳效果更好 【答案】C 【解析】 【详解】A、城市公园建设会增加绿地面积，可为鸟类提供更多的食物资源和栖息空间，拓宽鸟类栖息地，A正确； B、协调原理是指生态工程建设中需要考虑生物与环境、生物与生物的协调适应，选择适合本土生长的高固碳物种既适配本地环境，又能提升固碳效益，体现了协调原理，B正确； C、由图可知，绿地占比从高到低为高绿地公园、中绿地公园、低绿地公园，三者的绿地单位面积固碳量平均值呈现中绿地公园>低绿地公园>高绿地公园的趋势，并非绿地占比越大，绿地单位面积固碳量平均值越高，C错误； D、由图可知，小型公园和中绿地公园的绿地单位面积固碳量平均值均高于其他组别，固碳效果更好，D正确。 9. 烟草赤星病是由链格孢菌侵染烟叶造成的一种真菌性病害。为探索烟草内生细菌对烟草赤星病的防控效果，研究者从健康烟草植株体内筛选出烟草内生细菌（操作过程如图甲），利用对峙平板法（培养基含有马铃薯、蔗糖和水；链格孢菌接种在培养基中心，烟草内生细菌接种在四周，模式图如图乙）测定三种内生细菌对链格孢菌的抑菌能力，实验结果如图丙、丁、戊。下列叙述错误的是（　　） A. 用冲洗烟草器官使用过的无菌水涂布平板，目的是检测样品表面消毒是否有效 B. 对峙平板中马铃薯可以为内生细菌和链格孢菌的生长提供碳源、氮源和无机盐 C. 三种烟草内生细菌中，丙中的内生细菌菌株抑制链格孢菌的效果最好 D. 与化学防治相比，利用内生细菌防控烟草赤星病可以减少环境污染 【答案】C 【解析】 【详解】A、筛选内生细菌时，需排除植物表面杂菌的干扰，用冲洗消毒后烟草器官的无菌水涂布平板，若该平板无菌落生长，说明表面消毒彻底，因此该操作的目的是检测样品表面消毒是否有效，A正确； B、马铃薯含有淀粉、蛋白质和多种无机盐，可分别为微生物生长提供碳源、氮源和无机盐，B正确； C、戊为无内生细菌的对照组，平板深色区域为链格孢菌菌落，丙中深色区域面积大于丁，说明丙中链格孢菌生长受抑制的程度更弱，丙菌株的抑菌效果比丁差，并非效果最好，C错误； D、利用内生细菌防控病害属于生物防治，相比化学防治使用化学农药，可减少农药残留，降低环境污染，D正确。 10. 哺乳动物实现性别控制的方式分为受精前精子处理和受精后早期胚胎性别鉴定。研究发现，含X染色体的精子尾部及中段存在特异性受体TLR7/8，该受体与雷西莫特结合后，可降低线粒体活性并减少ATP合成，从而抑制精子在缓冲液中向上运动，实现含X和Y染色体的精子分离，见下图。下列叙述错误的是（　　） A. 性别控制技术常与人工授精、胚胎移植等生殖技术结合应用 B. 为满足奶牛乳用产业需求，可收集上层精子以获得雌性后代 C. 移植前对囊胚的滋养层细胞进行基因检测可进一步确定性别 D. 与早期胚胎性别鉴定相比，受精前精子处理对胚胎损伤更小 【答案】B 【解析】 【详解】A、性别控制技术筛选出目标性别的精子或胚胎后，需要结合人工授精、胚胎移植等生殖技术，才能最终获得所需性别的子代，A正确； B、奶牛乳用产业需要雌性后代，雌性个体由含X染色体的精子与卵细胞结合发育而来，含X的精子受抑制聚集在试管下层，因此应收集下层精子获得雌性后代，B错误； C、胚胎性别鉴定通常在囊胚期进行，取滋养层细胞进行基因检测，滋养层细胞将来会发育成胎膜和胎盘，对其进行基因检测不会影响胚胎的发育，又能准确判断性别，C正确； D、早期胚胎性别鉴定需要取部分胚胎细胞，会对胚胎造成一定损伤，受精前精子处理阶段还未形成胚胎，因此对胚胎的损伤更小，D正确。 11. 方法和技术指向解决问题的思维路径和程序。下列叙述错误的是（　　） A. 丹尼利和戴维森根据细胞膜的表面张力提出磷脂双分子层假说 B. 利用调查法得到高度近视（600度以上）在群体中发病率 C. 记名计算法可以统计个体较大、种群数量有限物种的相对数量 D. 利用荧光标记的单克隆抗体可定位诊断某些肿瘤疾病 【答案】A 【解析】 【详解】A、丹尼利和戴维森研究发现细胞膜的表面张力显著低于纯脂质的油-水界面表面张力，据此推测细胞膜中除脂质外还附着有蛋白质；磷脂双分子层假说是戈特和格伦德尔通过提取人红细胞脂质铺成单分子层，测得单分子层面积为红细胞表面积2倍后提出的，A错误； B、调查人类遗传病的群体发病率需采用随机抽样调查的方法，因此可利用调查法得到高度近视在群体中的发病率，B正确； C、记名计算法是统计物种丰富度的常用方法，适用于个体较大、种群数量有限的物种，可统计不同物种的相对数量，C正确； D、单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点，荧光标记的单克隆抗体可特异性结合肿瘤细胞表面的特有抗原，实现对某些肿瘤疾病的定位诊断，D正确。 12. 野生型果蝇的眼色为红色，白眼、杏色眼为两种单基因隐性突变体，且红眼对白眼、红眼对杏色眼均为完全显性。为研究果蝇眼色的遗传规律，研究者做了如下图所示实验。 分析实验过程和实验数据，下列叙述错误的是（　　） A. 突变体的出现是基因突变具有不定向性的体现 B. 控制白眼、杏色眼的基因是等位基因 C. F2中杏色∶白色∶浅杏色≈1∶1∶2 D. F2中红眼的出现是非等位基因自由组合的结果 【答案】D 【解析】 【详解】A、野生型果蝇眼色为红色，出现了白眼、杏色眼等不同的突变体，这体现了基因突变的不定向性，A正确； B、若控制眼色的基因为非等位基因，设控制白眼的基因为隐性纯合aa，控制杏色眼的基因为隐性纯合bb，野生型红眼为AABB，故纯合白眼（aaBB）与纯合杏色眼（AAbb），F1基因型应为AaBb，应表现为红眼，而F1表型为浅杏色眼，故可排除控制眼色的基因为非等位基因的假设。若控制眼色的基因为等位基因，设控制白眼的基因为隐性纯合a1a1，控制杏色眼的基因为隐性纯合a2a2，野生型红眼为AA，纯合白眼（a1a1）与纯合杏色眼（a2a2），F1基因型应为a1a2，表型为介于两者之间的浅杏色眼，与题图结果吻合，这个假设成立，因此白眼和杏色眼的基因是等位基因，B正确； C、由B选项可知，F1基因型应为a1a2，理论上F1相互杂交得到F2的基因型及其比例为a1a1：a1a2：a2a2=1:2:1，表型比为白色∶浅杏色∶杏色=1:2:1，C正确； D、F2中出现少量红眼，应是基因突变的结果，且控制颜色的基因为等位基因，应遵循分离定律，D错误。 13. 脱落酸（ABA）和油菜素甾醇（BR）均参与盐胁迫下水稻生长。研究者以水稻的野生型和BR合成缺失突变体为材料，将其培养在含有不同外源物质的培养液中，一段时间后测定水稻幼苗存活率，结果如下图所示。 下列叙述错误的是（　　） A. 本实验对自变量的控制采用了加法原理和减法原理 B. 外源施加ABA能提高野生型水稻的耐盐性 C. BR可能通过影响靶细胞的基因表达来提高水稻耐盐性 D. ABA对水稻耐盐性的调控完全依赖于BR 【答案】D 【解析】 【详解】A、相比野生型，BR合成缺失突变体缺失了合成BR的能力，采用了减法原理，相比NaCl组，NaCl+ABA处理组增加了ABA，采用了加法原理，因此本实验对自变量的控制采用了加法原理和减法原理，A正确； B、相比NaCl处理野生型水稻组，外源施加ABA处理后幼苗的存活率增大，说明外源施加ABA能提高野生型水稻的耐盐性，B正确； C、激素往往通过影响靶细胞的基因表达进而影响生物的代谢，BR合成缺失突变体幼苗存活率小于野生型，因此BR可能通过影响靶细胞的基因表达来提高水稻耐盐性，C正确； D、BR合成缺失突变体为材料的实验中，外源ABA处理组仍然大于没有施加ABA组，说明ABA对水稻耐盐性的调控不完全依赖于BR，D错误。 14. 为科学推进防沙治沙和光伏建设融合发展，我国研究者提出了“光伏治沙”。巨大的光伏板不仅可以发电，还可以降低地表风速、减少风蚀、稳定沙土；光伏板下的土地还可以种植耐旱植物或作物，将沙土固定在地表，实现了发电、农业增收、治沙三合一。下列叙述错误的是（　　） A. 耐旱植物或作物将沙土固定在地表，体现了生物多样性的间接价值 B. 流经该生态系统的总能量包括生产者固定的和光伏板吸收的太阳能 C. 通过光伏设施建设、植被种植及各种养殖，改变了群落演替的方向 D. 光伏治沙提高了生态承载力，利于实现“双碳”目标 【答案】B 【解析】 【详解】A、生物多样性的间接价值是指其对生态系统的调节功能价值，耐旱植物固定沙土属于防风固沙的生态调节作用，体现了生物多样性的间接价值，A正确； B、流经生态系统的总能量是生产者固定的全部太阳能，光伏板不属于生态系统的生物成分，其吸收的太阳能未进入生物群落参与能量流动，不属于流经该生态系统的总能量，B错误； C、人类活动可改变群落演替的速度和方向，光伏建设、种植植被等人为干预使原本不断荒漠化的群落向植被丰富度提升的方向演替，改变了群落自然演替的方向，C正确； D、光伏治沙提升了植被覆盖率，植被可通过光合作用固定更多CO₂，同时光伏发电可减少化石能源消耗、降低碳排放，提高了生态承载力，有利于实现“双碳”目标，D正确。 15. 研究者通过蛙胚细胞的移植实验研究细胞发育的潜能，实验过程和结果如下图所示。 下列叙述错误的是（　　） A. 原肠胚细胞的核遗传物质相同 B. 早期原肠胚细胞没有发生分化 C. 细胞周围的环境影响细胞发育的方向 D. 随着胚胎发育，细胞发育的潜能逐渐被限制 【答案】B 【解析】 【详解】A、原肠胚细胞均由受精卵经有丝分裂产生，细胞分化的实质是基因的选择性表达，核遗传物质不发生改变，因此原肠胚细胞的核遗传物质相同，A正确； B、原肠胚时期细胞已经发生初步分化，形成了不同胚层，且已经出现预定分化方向，只是早期原肠胚细胞分化程度较低，仍可受环境影响改变分化方向，并非没有发生分化，B错误； C、早期原肠胚中预定向皮肤分化的细胞，移植到脑组织分化区后可分化为脑组织，说明细胞周围的环境会影响细胞发育的方向，C正确； D、对比两组实验结果，早期原肠胚的细胞可改变分化方向，晚期原肠胚的细胞移植后仍维持原分化方向，说明随着胚胎发育，细胞发育的潜能逐渐被限制，D正确。 二、非选择题：本部分共5小题，共60分。 16. 高粱是畜牧业中重要的饲草来源之一。为研究基因S对高粱生长的影响，研究者在相同条件下种植某品种高粱的野生型、基因S过表达型、基因S敲除型，测定了灌浆期旗叶（位于植株最顶端）相关指标，结果如表1。 表1 植株类型 基因S的表达水平（相对值） 气孔大小（相对值） 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 光合速率（μmol·m-2·s-1） 野生型 1 1 150 34 基因S过表达型 12.6 1.3 129 42 基因S敲除型 0.37 1 185 30 回答下列问题： （1）为确定三种类型高粱基因S的表达水平，可以采取RT-PCR（逆转录PCR）法。基本过程是：分别提取三种类型灌浆期旗叶的________，通过________（过程）得到DNA；根据________设计相应引物，利用得到的DNA和设计的引物进行PCR扩增，电泳检测PCR产物。 （2）据表可知，基因S过表达会使旗叶光合速率________。结合表1，从光合作用原理的角度解释，基因S过表达会使旗叶光合速率发生相应变化的原因有_______。 （3）为进一步研究该基因的功能，研究者测定了三种类型高粱的生物量相关性状和茎秆内源激素含量，结果如表2。 表2 植株类型 高度（cm） 茎秆细胞长度（μm） 单株生物量（g·株-1） 生长素（ng·g-1） 脱落酸（ng·g-1） 赤霉素（ng·g-1） 野生型 131 32 386.35 3.49 3.16 0.24 基因S过表达型 156 39 576.38 3.47 2.38 0.39 基因S敲除型 120 27 373.19 3.51 10.95 0.18 从植物激素生理作用的角度，解释基因S过表达有效提升饲用高粱生物产量的原因：________。 【答案】（1） ①. 总RNA ②. 逆转录 ③. 基因S两端DNA序列（或基因S的片段） （2） ①. 增大 ②. 基因S过表达后，气孔体积增大，从外界吸收的CO2增加，胞间CO2浓度降低，旗叶固定和还原CO2增加，光合作用速率增大 （3）与野生型相比，基因S过表达型高粱的单株生物量显著增加；赤霉素含量显著增加，促进细胞伸长；脱落酸含量下降，对细胞分裂的抑制作用减弱 【解析】 【小问1详解】 为确定三种类型高粱基因S的表达水平，可以采取RT-PCR（逆转录PCR）法。逆转录PCR的基本过程是：分别提取三种类型灌浆期旗叶的总RNA，通过逆转录得到DNA。PCR扩增时，需要设计引物，引物是与基因S两端DNA序列（或基因S的片段）互补配对的。利用得到的DNA和设计的引物进行PCR扩增，电泳检测PCR产物。 【小问2详解】 结合表格数据分析，相比野生型，基因S过表达型光合速率更大，即基因S过表达会使旗叶光合速率增加。原因是基因S过表达后，气孔体积增大，从外界吸收的CO2增加，胞间CO2浓度降低，旗叶固定和还原CO2增加，光合作用速率增大。 【小问3详解】 结合表格数据分析，从植物激素生理作用的角度，基因S过表达有效提升饲用高粱生物产量的原因：与野生型相比，基因S过表达型高粱的单株生物量显著增加；赤霉素含量显著增加，促进细胞伸长；脱落酸含量下降，对细胞分裂的抑制作用减弱。 17. “过敏性鼻炎-哮喘综合征”（CARAS）是一种过敏性气道慢性炎症，常表现为鼻痒、喷嚏、咳嗽、胸闷等症状。卵清蛋白可以引发CARAS，研究者通过构建模型鼠开展相关研究工作，以探索CARAS的治疗策略。回答下列问题： （1）卵清蛋白进入气道后，经________细胞摄取、处理后，传递给辅助性T细胞，最终刺激B细胞分裂、分化形成的_________产生抗体。这些抗体吸附在肥大细胞表面。卵清蛋白再次进入机体，会与_________结合，使这些细胞释放组胺等物质，最终引起出现鼻痒、喷嚏、咳嗽等症状。 （2）研究者首先构建CARAS模型小鼠。将同窝野生型小鼠随机分为两组，对照组小鼠腹腔注射________，模型组小鼠腹腔注射卵清蛋白。处理一段时间后，再给两组小鼠注射等量卵清蛋白，通过记录、比较各组小鼠的________，以判断CARAS模型小鼠是否构建成功。 （3）已有研究发现，趋化因子受体3（CCR3）在多种与过敏反应相关的细胞中表达。研究者检测对照鼠和模型鼠的鼻黏膜组织中CCR3基因表达水平，结果如下图所示。 该结果不能说明卵清蛋白通过上调CCR3基因的表达水平导致CARAS，理由是________。 （4）细胞因子在辅助性T细胞（Th）分化中具有重要作用，已知细胞因子1促进Th分化为参与细胞免疫的Th1，细胞因子2促进Th分化为参与体液免疫的Th2。研究者将已有小鼠品系分为4组：组①野生型对照组、组②野生型模型组、组③CCR3基因敲除对照组、组④CCR3基因敲除模型组。一段时间后，检测小鼠血清中细胞因子1和细胞因子2的含量。检测结果如下： 据实验结果推测，CCR3基因________（填“提高”或“降低”）CARAS模型鼠中Th2/Th1的比值，理由是_______。 （5）请根据上述材料，提出一种靶向CCR3基因的治疗CARAS的措施_______。 【答案】（1） ①. 抗原呈递 ②. 浆细胞 ③. 吸附在细胞表面的抗体 （2） ①. 生理盐水 ②. 打喷嚏、咳嗽和抓鼻的次数（或症状），血清中抗卵清蛋白抗体的水平 （3）与对照鼠相比，模型鼠的鼻黏膜组织中CCR3基因表达水平上调，仅体现CCR3基因表达与CARAS的发生有相关性，无法证明是CCR3上调直接导致过敏 （4） ①. 提高 ②. 与CCR3基因敲除模型组相比，野生型CARAS模型鼠的细胞因子1含量低，Th1数量减少；细胞因子2含量高，Th2数量增加 （5）开发CCR3抑制剂、开发CCR3蛋白单克隆抗体 【解析】 【小问1详解】 卵清蛋白进入气道后，作为抗原成分，经抗原呈递细胞摄取、处理后，传递给辅助性T细胞，最终刺激B细胞分裂、分化形成的浆细胞产生抗体。这些抗体吸附在肥大细胞表面。卵清蛋白再次进入机体，会与吸附在细胞表面的抗体结合，使这些细胞释放组胺等物质，最终引起出现鼻痒、喷嚏、咳嗽等症状。 【小问2详解】 为了判断CARAS模型小鼠是否构建成功，自变量是是否注射卵清蛋白，因此将同窝野生型小鼠随机分为两组，对照组小鼠腹腔注射生理盐水，模型组小鼠腹腔注射卵清蛋白。检测指标是过敏性气道慢性炎症是否发生以及体内是否产生抗卵清蛋白抗体，因此处理一段时间后，再给两组小鼠注射等量卵清蛋白，通过记录、比较各组小鼠的打喷嚏、咳嗽和抓鼻的次数（或症状），血清中抗卵清蛋白抗体的水平，以判断CARAS模型小鼠是否构建成功。 【小问3详解】 结合图示数据分析，由于与对照鼠相比，模型鼠的鼻黏膜组织中CCR3基因表达水平上调，仅体现CCR3基因表达与CARAS的发生有相关性，无法证明是CCR3上调直接导致过敏，因此该结果不能说明卵清蛋白通过上调CCR3基因的表达水平导致CARAS。 【小问4详解】 结合实验数据分析，由于与CCR3基因敲除模型组相比，野生型CARAS模型鼠的细胞因子1含量低，Th1数量减少；细胞因子2含量高，Th2数量增加，因此推测CCR3基因提高CARAS模型鼠中Th2/Th1的比值。 【小问5详解】 根据上述信息可知，在“过敏性鼻炎-哮喘综合征”（CARAS）中CCR3发挥了关键性的作用，抑制其发挥作用就能实现治疗CARAS的目的，因此靶向CCR3基因的治疗CARAS的措施是开发CCR3抑制剂、开发CCR3蛋白单克隆抗体。 18. 武功山山地草甸是我国东南地区最具代表性、面积最大的天然草地。为探究其植物群落特征及物种生态位的变化规律，研究者沿海拔梯度设置了3个样带（E1：1380～1580m；E2：1580～1780m；E3：1780～1918m）开展调查，结果如下图所示： 注：生态位宽度是指该种生物所能利用的各种资源的总和。 回答下列问题： （1）武功山草甸群落中不同种群间通过复杂的_________，相互依存、相互制约形成有机整体，从而维持种群之间的_________。 （2）样方法是调查群落中植物的物种丰富度的常用方法，该方法还可用于估算植物种群的__________。 （3）调查结果表明，不同海拔的主要物种数量不同，这体现了群落空间结构中的_________，理由是_____________。物种2和37属于该生物群落的优势种，依据是________。 （4）物种30和31是两种入侵植物，具有很强的入侵和扩张潜力。在草甸中，它们的生态位宽度随海拔升高而_________，这可能会对当地草甸群落造成的影响是________。为防止它们进一步扩张，可采取的针对性措施有________。 【答案】（1） ①. 种间关系 ②. 协调和平衡 （2）种群密度 （3） ①. 水平结构 ②. 武功山草甸在水平方向上，由于地形的变化，不同海拔地段的主要物种数量不同，说明物种分布呈现镶嵌分布特点 ③. 物种2和37的生态位宽度大，所能利用资源多 （4） ①. 增加 ②. 与本地物种争夺资源，挤压本地物种的生态位；降低本地物种多样性，破坏群落稳定性，增加草甸退化风险 ③. 在高海拔区域建立小蓬草和鬼针草监测与清除点，定期人工拔除或喷施专一性除草剂（或其他答案合理亦可） 【解析】 【小问1详解】 武功山草甸群落中不同种群间通过复杂的种间关系相互依存、相互制约形成有机整体，从而维持种群之间的协调和平衡。 【小问2详解】 样方法是调查群落中植物的物种丰富度的常用方法，该方法还可用于估算植物种群的种群密度。 【小问3详解】 由于武功山草甸在水平方向上，由于地形的变化，不同海拔地段的主要物种数量不同，说明物种分布呈现镶嵌分布特点，因此不同海拔的主要物种数量不同，这体现了群落空间结构中的水平结构。结合图示分析，物种2和37属于该生物群落的优势种，依据是物种2和37的生态位宽度大，所能利用资源多。 【小问4详解】 结合上图所示，物种30和31的生态位宽度随海拔升高而增加，这可能会对当地草甸群落造成的影响是与本地物种争夺资源，挤压本地物种的生态位；降低本地物种多样性，破坏群落稳定性，增加草甸退化风险。为防止它们进一步扩张，可采取的针对性措施有在高海拔区域建立小蓬草和鬼针草监测与清除点，定期人工拔除或喷施专一性除草剂。 19. 类病斑是指在未明显受到外界因素影响时，自发出现于植株叶片、叶鞘等部位的一种类似病斑的性状。研究者将某粳稻品种经EMS化学诱变处理，得到类病斑突变体A和B。为研究两种类病斑突变体的遗传机制，研究者开展如下相关工作。回答下列问题： （1）利用EMS处理的目的是________。将突变体A与野生型进行正反交，F1植株均表现为野生型。F1自交，F2出现3∶1的性状分离比。研究者设计该正反交实验的目的是________。 （2）SSR是分布于各染色体上的一段特异性短核苷酸序列，不同染色体具有各自的特异SSR，不同个体相同染色体的SSR也不同，可作为基因定位的遗传标记。为了对控制突变体A类病斑的基因进行染色体定位，研究者选择野生型和突变体A的1号染色体上的一个SSR设计引物，检测结果如图所示。 由实验结果分析可知，控制突变体A类病斑的基因位于1号染色体上，原因是_________。F2中突变体A有1株含有两条带的原因是_________。 （3）测序结果表明，突变体A与野生型的1号染色体中，除基因S外，其他基因均未发现突变位点；基因S转录产物编码序列第170位碱基改变，由5′-AGGCGU-3′变为5′-AGGGGU-3′，导致第_________位氨基酸突变为________。（部分密码子及对应氨基酸：AGG丝氨酸；CGU精氨酸；GCG丙氨酸；GGG甘氨酸）表型观察发现，突变体A在三叶期第二叶开始出现褐色斑点且随生长发育逐渐扩散至全株叶片，对白叶枯病抗性增强，这说明基因与性状并不是简单的一一对应关系，而是_________。 （4）进一步研究发现，突变体B的类病斑由位于4号染色体上的某个隐性基因控制。将突变体B与野生型杂交得F1，F1自交得到的F2。若仍选择（2）中所用的SSR设计引物，请在下图中画出F2中突变体B的电泳结果_________（若存在特定比例，需写出比例关系）。 【答案】（1） ①. 易诱发基因突变并提高突变频率 ②. 研究控制性状的基因是核基因还是细胞质基因 （2） ①. F2中突变体A的1号染色体SSR扩增结果绝大多数与亲本突变体A的SSR一致，且突变体A为隐性性状 ②. F1形成配子时，位于1号染色体上的该SSR与控制突变体A类病斑的基因随非姐妹染色单体互换而重组 （3） ①. 57 ②. 甘氨酸 ③. 一个基因可以影响多个性状 （4） 【解析】 【小问1详解】 研究者将某粳稻品种经EMS化学诱变处理，得到类病斑突变体A和B，利用EMS处理的目的是易诱发基因突变并提高突变频率。将突变体A与野生型进行正反交，F1植株均表现为野生型。设计该正反交实验的目的是研究控制性状的基因是核基因还是细胞质基因。若正反交实验结果相同，则为核基因遗传，相反则为质基因遗传。 【小问2详解】 结合图示结果分析，突变体A与野生型进行正反交，F1植株均表现为野生型，说明野生型是显性性状，由于F2中突变体A的1号染色体SSR扩增结果绝大多数与亲本突变体A的SSR一致，且突变体A为隐性性状，因此说明控制突变体A类病斑的基因位于1号染色体上。F2中突变体A有1株含有两条带的原因是F1形成配子时，位于1号染色体上的该SSR与控制突变体A类病斑的基因随非姐妹染色单体交换而重组。 【小问3详解】 mRNA上相邻的三个碱基构成一个密码子，基因S转录产物编码序列第170位碱基改变，由5′-AGGCGU-3′变为5′-AGGGGU-3′，导致第57位氨基酸的密码子由GCG变为GGG，氨基酸由丙氨酸变为甘氨酸。性状不仅受基因控制，同时受环境影响，一种性状可能受一对等位基因控制，也可能受多对等位基因控制，一个基因可以影响一种性状，也可以影响多个性状。表型观察发现，突变体A在三叶期第二叶开始出现褐色斑点且随生长发育逐渐扩散至全株叶片，对白叶枯病抗性增强，这说明基因与性状并不是简单的一一对应关系，而是一个基因可以影响多个性状。 【小问4详解】 突变体B与野生型杂交得F1，假设相关基因为A、a，野生型为AA，突变体B为aa，F1基因型为Aa，A基因和a基因所在的染色体具有各自的特异SSR，F1自交，子代AA：Aa：aa=1:2:1，因此F2突变体B的电泳结果如下图所示： 20. 烟酰胺核糖（NR）是细胞生存所必需的物质，具有多种药理活性及抗衰老活性。虽然野生型大肠杆菌能够合成NR，但会被自身降解途径快速分解而无法积累。研究者对大肠杆菌进行基因编辑，构建了高效合成NR的工程菌株。回答下列问题： （1）NR是大肠杆菌NAD+合成途径中的重要中间产物，属于________（填“初生代谢物”或“次生代谢物”）。在基因工程操作中，大肠杆菌作为受体细胞时，一般先用Ca2+处理细胞，使其处于一种________的生理状态，然后再将基因表达载体导入其中。 （2）研究者利用CRISPR/Cas9技术对大肠杆菌进行基因编辑，敲除降解NR及中间产物的基因，构建了菌株NK01。CRISPR/Cas9技术的原理是：向要进行编辑的细胞中加入人工合成的短链RNA和核酸酶Cas9。短链RNA的部分序列通过________原则精准识别目标基因，引导Cas9到正确位置；Cas9可水解DNA分子中核苷酸之间的________，使DNA发生断裂；细胞内原有的负责修复DNA切口的酶修复断裂的DNA。 （3）研究者将构建的质粒（图1）导入菌株NK01中，在培养基中加入_________可筛选获得含上述质粒的菌株NK02。为使质粒中与NR相关基因在大肠杆菌中表达，在培养基中需加入________。检测培养液中两种菌株的相关指标，结果见图2。由图可知，与NK01相比，菌株NK02更适合生产NR，依据是_______。结合图1质粒结构可知，可能的原因是________。 （4）工业生产中，工程菌易丢失质粒，需添加抗生素维持选择压力、保证菌株高产，但成本高、污染风险大。为解决该问题，研究者在质粒上组装hok/sok（HS）系统：基因hok编码毒素蛋白，可引发细胞死亡；基因sok编码反义RNA，能与hok mRNA互补结合，阻断毒素蛋白合成。已知sok RNA易快速降解，hok mRNA可长期留存。据此分析，HS系统维持质粒稳定性的机理是________。 【答案】（1） ①. 初生代谢物 ②. 能吸收周围环境中DNA分子 （2） ①. 碱基互补配对 ②. 磷酸二酯键 （3） ①. 卡那霉素和氯霉素 ②. IPTG ③. NK02与NK01的OD600值基本相同，但NK02的NR含量更高 ④. NK02菌株的NR的合成量较高且转运到细胞外的功能更强 （4）丢失质粒后，菌体无法合成新的sok RNA，原有sok RNA快速降解，稳定的hok mRNA仍翻译出毒素蛋白，造成细胞死亡 【解析】 【小问1详解】 烟酰胺核糖（NR）是细胞生存所必需的物质，因此NR属于初生代谢物。在基因工程操作中，大肠杆菌作为受体细胞时，一般先用Ca2+处理细胞，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然后再将基因表达载体导入其中。 【小问2详解】 CRISPR/Cas9技术的原理是：向要进行编辑的细胞中加入人工合成的短链RNA和核酸酶Cas9。短链RNA的部分序列通过碱基互补配对原则精准识别目标基因，引导Cas9到正确位置；Cas9可水解DNA分子中核苷酸之间的磷酸二酯键，使DNA发生断裂；细胞内原有的负责修复DNA切口的酶修复断裂的DNA。 【小问3详解】 结合图1分析，质粒1上含有KmR，质粒2上含有CmR，因此在培养基中加入卡那霉素和氯霉素可筛选获得含上述质粒的菌株NK02。已知T7为启动子，其表达系统由IPTG诱导表达，因此为了使目的基因表达，需要在培养基中加入IPTG。由图可知，与NK01相比，菌株NK02更适合生产NR，依据是NK02与NK01的OD600值基本相同，但NK02的NR含量更高。结合图1质粒结构可知，质粒2上有M基因，M基因为NR转运蛋白合成酶基因，因此分析可能的原因是NK02菌株的NR的合成量较高且转运到细胞外的功能更强。 【小问4详解】 工业生产中，工程菌易丢失质粒，需添加抗生素维持选择压力、保证菌株高产，但成本高、污染风险大。为解决该问题，研究者在质粒上组装hok/sok（HS）系统：基因hok编码毒素蛋白，可引发细胞死亡；基因sok编码反义RNA，能与hok mRNA互补结合，阻断毒素蛋白合成。已知sok RNA易快速降解，hok mRNA可长期留存。据此分析，HS系统维持质粒稳定性的机理是丢失质粒后，菌体无法合成新的sok RNA，原有sok RNA快速降解，稳定的hok mRNA仍翻译出毒素蛋白，造成细胞死亡。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 生物学试题 本试卷共8页，考试时间75分钟，总分100分 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题：本题共15小题，其中1～10小题，每题2分；11～15小题，每题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。 1. Ca2+是细胞内重要的信号物质，细胞质基质中低浓度Ca2+的维持主要依赖细胞膜上的钙泵。钙泵是具有ATP水解酶活性的载体蛋白。下列叙述错误的是（　　） A. 钙是组成细胞的大量元素之一 B. 钙泵通过囊泡运输到细胞膜发挥作用 C. Ca2+通过钙泵运输时不需要与其结合 D. 钙泵磷酸化后，其空间结构发生变化 2. 我国研究者将血细胞诱导成内胚层干细胞，利用这些干细胞来源的再生胰岛进行微创移植，成功实现了1型糖尿病患者的胰岛功能重建。下列叙述错误的是（　　） A. 由血细胞到内胚层干细胞的过程不存在基因的选择性表达 B. 内胚层干细胞具有分裂和分化的能力 C. 使用自体细胞培养的再生胰岛可以降低自身免疫反应 D. 与注射胰岛素治疗1型糖尿病相比，该技术能实现血糖自主调控 3. 四倍体葡萄“蜜光”（4n=76）是我国研究者育成的葡萄新品种。“蜜光”体细胞进入有丝分裂前期时，细胞中（　　） A. 有8个染色体组 B. 有152个DNA分子 C. 核膜逐渐消失，核仁逐渐解体 D. 四分体中的非姐妹染色体互换 4. 一种乌鸦以海螺为食。乌鸦啄起海螺后，先飞到内陆，然后把海螺从高空扔到岩石上，待螺壳摔破后再吃壳内的肉。下图是潮间带区域海螺螺长的频率分布直方图与乌鸦取食海螺螺长的频率分布直方图。下列叙述错误的是（　　） A. 该区域控制海螺螺长的基因频率可能发生定向改变 B. 为了减少被捕食，海螺螺长定向向较短的方向进化 C. 螺长为1.4～3.2cm的海螺可能不易被乌鸦发现或不易被摔破 D. 乌鸦选择较大海螺的可能原因是大海螺能提供较多的能量净收益 5. 原发性醛固酮增多症（PA）患者醛固酮分泌增加，会引起肾小管钠离子通道的表达增加。PA患者对摄入的盐排出量明显减少，最终可发展成盐敏感高血压。达格列净可用于盐敏感高血压的治疗。下列叙述错误的是（　　） A. 盐敏感高血压患者血浆渗透压可能高于正常人 B. PA患者的下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴活动可能被异常激活 C. 达格列净作用机制可能是抑制肾小管钠离子通道功能 D. 健康者长期吃清淡的食物，炒菜放盐极少可以预防盐敏感高血压 6. 氯胺酮可以阻断NMDA受体（一种离子通道型受体）的作用；低剂量的氯胺酮可用于抗抑郁，高剂量的氯胺酮易成瘾。为了解氯胺酮抗抑郁及成瘾的脑区差异机制，研究者给小鼠注射不同剂量的氯胺酮，分析不同脑区F蛋白的表达量（其表达量与神经元的兴奋水平呈正相关）。部分实验结果如下表所示。 脑区 生理盐水组 低剂量氯胺酮组 高剂量氯胺酮组 mPFC 低 显著增加 显著增加 LSi 低 显著增加 显著增加 海马区 低 无明显变化 显著增加 伏隔核区 低 无明显变化 显著增加 下列叙述错误的是（　　） A. 离子通过NMDA受体进出细胞的速率与膜内外自身浓度梯度有关 B. 可以利用抗原-抗体杂交技术测定不同脑区F蛋白的表达量 C. 海马区和伏隔核可能与抑郁症相关，mPFC和LSi可能与成瘾相关 D. 氯胺酮对脑区激活呈剂量依赖性，低剂量与高剂量激活区存在明显分离 7. 研究发现，某些植物在遭受昆虫啃食后会释放挥发性物质吸引天敌。下列叙述错误的是（　　） A. 植物释放的挥发性物质属于化学信息 B. 利用该挥发性物质诱捕害虫属于生物防治 C. 这种信息传递仅对植物有利，对天敌无益 D. 该现象说明信息传递能调节生物的种间关系 8. 固碳是“碳中和”目标在城市绿色低碳领域的重要实现路径，也是城市公园绿地重要的生态功能。研究者对某城市公园绿地碳汇进行对比分析，结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A. 城市公园建设增加了绿地面积，拓宽了鸟类栖息地 B. 选择适合本土生长的高固碳物种体现了协调原理 C. 绿地占比越大，绿地单位面积固碳量平均值越高 D. 小型公园和中绿地公园两个大类的固碳效果更好 9. 烟草赤星病是由链格孢菌侵染烟叶造成的一种真菌性病害。为探索烟草内生细菌对烟草赤星病的防控效果，研究者从健康烟草植株体内筛选出烟草内生细菌（操作过程如图甲），利用对峙平板法（培养基含有马铃薯、蔗糖和水；链格孢菌接种在培养基中心，烟草内生细菌接种在四周，模式图如图乙）测定三种内生细菌对链格孢菌的抑菌能力，实验结果如图丙、丁、戊。下列叙述错误的是（　　） A. 用冲洗烟草器官使用过的无菌水涂布平板，目的是检测样品表面消毒是否有效 B. 对峙平板中马铃薯可以为内生细菌和链格孢菌的生长提供碳源、氮源和无机盐 C. 三种烟草内生细菌中，丙中的内生细菌菌株抑制链格孢菌的效果最好 D. 与化学防治相比，利用内生细菌防控烟草赤星病可以减少环境污染 10. 哺乳动物实现性别控制的方式分为受精前精子处理和受精后早期胚胎性别鉴定。研究发现，含X染色体的精子尾部及中段存在特异性受体TLR7/8，该受体与雷西莫特结合后，可降低线粒体活性并减少ATP合成，从而抑制精子在缓冲液中向上运动，实现含X和Y染色体的精子分离，见下图。下列叙述错误的是（　　） A. 性别控制技术常与人工授精、胚胎移植等生殖技术结合应用 B. 为满足奶牛乳用产业需求，可收集上层精子以获得雌性后代 C. 移植前对囊胚的滋养层细胞进行基因检测可进一步确定性别 D. 与早期胚胎性别鉴定相比，受精前精子处理对胚胎损伤更小 11. 方法和技术指向解决问题的思维路径和程序。下列叙述错误的是（　　） A. 丹尼利和戴维森根据细胞膜的表面张力提出磷脂双分子层假说 B. 利用调查法得到高度近视（600度以上）在群体中发病率 C. 记名计算法可以统计个体较大、种群数量有限物种的相对数量 D. 利用荧光标记的单克隆抗体可定位诊断某些肿瘤疾病 12. 野生型果蝇的眼色为红色，白眼、杏色眼为两种单基因隐性突变体，且红眼对白眼、红眼对杏色眼均为完全显性。为研究果蝇眼色的遗传规律，研究者做了如下图所示实验。 分析实验过程和实验数据，下列叙述错误的是（　　） A. 突变体的出现是基因突变具有不定向性的体现 B. 控制白眼、杏色眼的基因是等位基因 C. F2中杏色∶白色∶浅杏色≈1∶1∶2 D. F2中红眼的出现是非等位基因自由组合的结果 13. 脱落酸（ABA）和油菜素甾醇（BR）均参与盐胁迫下水稻生长。研究者以水稻的野生型和BR合成缺失突变体为材料，将其培养在含有不同外源物质的培养液中，一段时间后测定水稻幼苗存活率，结果如下图所示。 下列叙述错误的是（　　） A. 本实验对自变量的控制采用了加法原理和减法原理 B. 外源施加ABA能提高野生型水稻的耐盐性 C. BR可能通过影响靶细胞的基因表达来提高水稻耐盐性 D. ABA对水稻耐盐性的调控完全依赖于BR 14. 为科学推进防沙治沙和光伏建设融合发展，我国研究者提出了“光伏治沙”。巨大的光伏板不仅可以发电，还可以降低地表风速、减少风蚀、稳定沙土；光伏板下的土地还可以种植耐旱植物或作物，将沙土固定在地表，实现了发电、农业增收、治沙三合一。下列叙述错误的是（　　） A. 耐旱植物或作物将沙土固定在地表，体现了生物多样性的间接价值 B. 流经该生态系统的总能量包括生产者固定的和光伏板吸收的太阳能 C. 通过光伏设施建设、植被种植及各种养殖，改变了群落演替的方向 D. 光伏治沙提高了生态承载力，利于实现“双碳”目标 15. 研究者通过蛙胚细胞的移植实验研究细胞发育的潜能，实验过程和结果如下图所示。 下列叙述错误的是（　　） A. 原肠胚细胞的核遗传物质相同 B. 早期原肠胚细胞没有发生分化 C. 细胞周围的环境影响细胞发育的方向 D. 随着胚胎发育，细胞发育的潜能逐渐被限制 二、非选择题：本部分共5小题，共60分。 16. 高粱是畜牧业中重要的饲草来源之一。为研究基因S对高粱生长的影响，研究者在相同条件下种植某品种高粱的野生型、基因S过表达型、基因S敲除型，测定了灌浆期旗叶（位于植株最顶端）相关指标，结果如表1。 表1 植株类型 基因S的表达水平（相对值） 气孔大小（相对值） 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 光合速率（μmol·m-2·s-1） 野生型 1 1 150 34 基因S过表达型 12.6 1.3 129 42 基因S敲除型 0.37 1 185 30 回答下列问题： （1）为确定三种类型高粱基因S的表达水平，可以采取RT-PCR（逆转录PCR）法。基本过程是：分别提取三种类型灌浆期旗叶的________，通过________（过程）得到DNA；根据________设计相应引物，利用得到的DNA和设计的引物进行PCR扩增，电泳检测PCR产物。 （2）据表可知，基因S过表达会使旗叶光合速率________。结合表1，从光合作用原理的角度解释，基因S过表达会使旗叶光合速率发生相应变化的原因有_______。 （3）为进一步研究该基因的功能，研究者测定了三种类型高粱的生物量相关性状和茎秆内源激素含量，结果如表2。 表2 植株类型 高度（cm） 茎秆细胞长度（μm） 单株生物量（g·株-1） 生长素（ng·g-1） 脱落酸（ng·g-1） 赤霉素（ng·g-1） 野生型 131 32 386.35 3.49 3.16 0.24 基因S过表达型 156 39 576.38 3.47 2.38 0.39 基因S敲除型 120 27 373.19 3.51 10.95 0.18 从植物激素生理作用的角度，解释基因S过表达有效提升饲用高粱生物产量的原因：________。 17. “过敏性鼻炎-哮喘综合征”（CARAS）是一种过敏性气道慢性炎症，常表现为鼻痒、喷嚏、咳嗽、胸闷等症状。卵清蛋白可以引发CARAS，研究者通过构建模型鼠开展相关研究工作，以探索CARAS的治疗策略。回答下列问题： （1）卵清蛋白进入气道后，经________细胞摄取、处理后，传递给辅助性T细胞，最终刺激B细胞分裂、分化形成的_________产生抗体。这些抗体吸附在肥大细胞表面。卵清蛋白再次进入机体，会与_________结合，使这些细胞释放组胺等物质，最终引起出现鼻痒、喷嚏、咳嗽等症状。 （2）研究者首先构建CARAS模型小鼠。将同窝野生型小鼠随机分为两组，对照组小鼠腹腔注射________，模型组小鼠腹腔注射卵清蛋白。处理一段时间后，再给两组小鼠注射等量卵清蛋白，通过记录、比较各组小鼠的________，以判断CARAS模型小鼠是否构建成功。 （3）已有研究发现，趋化因子受体3（CCR3）在多种与过敏反应相关的细胞中表达。研究者检测对照鼠和模型鼠的鼻黏膜组织中CCR3基因表达水平，结果如下图所示。 该结果不能说明卵清蛋白通过上调CCR3基因的表达水平导致CARAS，理由是________。 （4）细胞因子在辅助性T细胞（Th）分化中具有重要作用，已知细胞因子1促进Th分化为参与细胞免疫的Th1，细胞因子2促进Th分化为参与体液免疫的Th2。研究者将已有小鼠品系分为4组：组①野生型对照组、组②野生型模型组、组③CCR3基因敲除对照组、组④CCR3基因敲除模型组。一段时间后，检测小鼠血清中细胞因子1和细胞因子2的含量。检测结果如下： 据实验结果推测，CCR3基因________（填“提高”或“降低”）CARAS模型鼠中Th2/Th1的比值，理由是_______。 （5）请根据上述材料，提出一种靶向CCR3基因的治疗CARAS的措施_______。 18. 武功山山地草甸是我国东南地区最具代表性、面积最大的天然草地。为探究其植物群落特征及物种生态位的变化规律，研究者沿海拔梯度设置了3个样带（E1：1380～1580m；E2：1580～1780m；E3：1780～1918m）开展调查，结果如下图所示： 注：生态位宽度是指该种生物所能利用的各种资源的总和。 回答下列问题： （1）武功山草甸群落中不同种群间通过复杂的_________，相互依存、相互制约形成有机整体，从而维持种群之间的_________。 （2）样方法是调查群落中植物的物种丰富度的常用方法，该方法还可用于估算植物种群的__________。 （3）调查结果表明，不同海拔的主要物种数量不同，这体现了群落空间结构中的_________，理由是_____________。物种2和37属于该生物群落的优势种，依据是________。 （4）物种30和31是两种入侵植物，具有很强的入侵和扩张潜力。在草甸中，它们的生态位宽度随海拔升高而_________，这可能会对当地草甸群落造成的影响是________。为防止它们进一步扩张，可采取的针对性措施有________。 19. 类病斑是指在未明显受到外界因素影响时，自发出现于植株叶片、叶鞘等部位的一种类似病斑的性状。研究者将某粳稻品种经EMS化学诱变处理，得到类病斑突变体A和B。为研究两种类病斑突变体的遗传机制，研究者开展如下相关工作。回答下列问题： （1）利用EMS处理的目的是________。将突变体A与野生型进行正反交，F1植株均表现为野生型。F1自交，F2出现3∶1的性状分离比。研究者设计该正反交实验的目的是________。 （2）SSR是分布于各染色体上的一段特异性短核苷酸序列，不同染色体具有各自的特异SSR，不同个体相同染色体的SSR也不同，可作为基因定位的遗传标记。为了对控制突变体A类病斑的基因进行染色体定位，研究者选择野生型和突变体A的1号染色体上的一个SSR设计引物，检测结果如图所示。 由实验结果分析可知，控制突变体A类病斑的基因位于1号染色体上，原因是_________。F2中突变体A有1株含有两条带的原因是_________。 （3）测序结果表明，突变体A与野生型的1号染色体中，除基因S外，其他基因均未发现突变位点；基因S转录产物编码序列第170位碱基改变，由5′-AGGCGU-3′变为5′-AGGGGU-3′，导致第_________位氨基酸突变为________。（部分密码子及对应氨基酸：AGG丝氨酸；CGU精氨酸；GCG丙氨酸；GGG甘氨酸）表型观察发现，突变体A在三叶期第二叶开始出现褐色斑点且随生长发育逐渐扩散至全株叶片，对白叶枯病抗性增强，这说明基因与性状并不是简单的一一对应关系，而是_________。 （4）进一步研究发现，突变体B的类病斑由位于4号染色体上的某个隐性基因控制。将突变体B与野生型杂交得F1，F1自交得到的F2。若仍选择（2）中所用的SSR设计引物，请在下图中画出F2中突变体B的电泳结果_________（若存在特定比例，需写出比例关系）。 20. 烟酰胺核糖（NR）是细胞生存所必需的物质，具有多种药理活性及抗衰老活性。虽然野生型大肠杆菌能够合成NR，但会被自身降解途径快速分解而无法积累。研究者对大肠杆菌进行基因编辑，构建了高效合成NR的工程菌株。回答下列问题： （1）NR是大肠杆菌NAD+合成途径中的重要中间产物，属于________（填“初生代谢物”或“次生代谢物”）。在基因工程操作中，大肠杆菌作为受体细胞时，一般先用Ca2+处理细胞，使其处于一种________的生理状态，然后再将基因表达载体导入其中。 （2）研究者利用CRISPR/Cas9技术对大肠杆菌进行基因编辑，敲除降解NR及中间产物的基因，构建了菌株NK01。CRISPR/Cas9技术的原理是：向要进行编辑的细胞中加入人工合成的短链RNA和核酸酶Cas9。短链RNA的部分序列通过________原则精准识别目标基因，引导Cas9到正确位置；Cas9可水解DNA分子中核苷酸之间的________，使DNA发生断裂；细胞内原有的负责修复DNA切口的酶修复断裂的DNA。 （3）研究者将构建的质粒（图1）导入菌株NK01中，在培养基中加入_________可筛选获得含上述质粒的菌株NK02。为使质粒中与NR相关基因在大肠杆菌中表达，在培养基中需加入________。检测培养液中两种菌株的相关指标，结果见图2。由图可知，与NK01相比，菌株NK02更适合生产NR，依据是_______。结合图1质粒结构可知，可能的原因是________。 （4）工业生产中，工程菌易丢失质粒，需添加抗生素维持选择压力、保证菌株高产，但成本高、污染风险大。为解决该问题，研究者在质粒上组装hok/sok（HS）系统：基因hok编码毒素蛋白，可引发细胞死亡；基因sok编码反义RNA，能与hok mRNA互补结合，阻断毒素蛋白合成。已知sok RNA易快速降解，hok mRNA可长期留存。据此分析，HS系统维持质粒稳定性的机理是________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $