精品解析：湖南省岳阳市岳阳县第一中学2025-2026学年高三下学期5月期中生物试题

2026年高三生物期中考试试题 一、单选题（每题2分，共24分） 1. 下列有关实验操作和相关物质检测的叙述正确的是（　　） A. 用斐林试剂检测血液中的葡萄糖时，需要加热后才能呈现砖红色 B. 将染色后的洋葱根尖置于载玻片上，滴清水并盖上盖玻片即可观察染色体 C. 苏丹Ⅲ染液可与花生子叶中的脂肪结合，通过化学反应形成橘黄色 D. 橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应，变成灰绿色 2. 神经元细胞膜上有钠、钾等离子的“离子通道”，在神经兴奋的传导或传递中，“离子通道”是局部电流产生的重要结构基础。蝎毒中的神经毒素能够将该通道阻塞，导致中毒者兴奋传导或传递障碍。下列哪项是神经毒素作用的结果（ ） A. 促进突触前膜神经递质的释放 B. 抑制突触后膜兴奋的产生 C. 使膜电位由外正内负变为外负内正 D. 迅速分解神经递质 3. 我国科学家敲除猪的糖抗原合成基因（β4GalNT2），转入相应的调节基因后，将基因编辑猪的单个肾移植给猕猴，同时切除猕猴的自体双肾，最终移植肾存活184天。在移植成功5个月内，猕猴的移植肾功能完全正常，之后出现逐渐加重的蛋白尿。下列说法错误的是（ ） A. 基因编辑猪的成功培育，不能证明已分化的动物体细胞具有全能性 B. 出现蛋白尿可能与猕猴肾小球通透性增强有关 C. 敲除β4GalNT2能改变膜蛋白种类，减少猕猴免疫系统对移植肾的免疫排斥反应 D. 猪和猕猴肾脏的差异是基因的选择性表达的结果 4. 人体基因组中约有两万个基因，但人体却能产生数以亿计种不同结构的抗体（免疫球蛋白）。这一现象主要依赖于B淋巴细胞成熟过程中发生的“V（D）J基因重排”。即编码抗体可变区的基因中被非编码的间隔序列隔开的V、D、J三个片段重排形成一个完整的编码序列。如图所示，下列叙述错误的是（　　） A. 抗体基因的重排过程涉及磷酸二酯键的断裂与形成 B. 同一个体的肝细胞和成熟B细胞中，抗体基因的碱基序列不同 C. 若某抗体基因重排时随机插入了3个碱基对，则翻译出的肽链中一定只增加1个氨基酸 D. 在过敏原刺激下，机体可能出现B细胞活化，抗体基因重排 5. 下列是高中生物学实验涉及的部分实验试剂，其作用及实验目的的对应关系中，错误的是（ ） 选项 实验试剂 作用 实验目的 A 50%酒精 洗去浮色 检测和观察细胞中的脂肪 B 蔗糖溶液 处理洋葱鳞片叶外表皮 观察植物细胞的质壁分离 C 重铬酸钾 检测酒精的产生 探究酵母菌细胞呼吸的方式 D 甲紫溶液 使染色体（质〉着色 观察有丝分裂中染色体（质）的动态变化 A. A B. B C. C D. D 6. 表观遗传的“主角”是组蛋白修饰和DNA甲基化，组蛋白修饰基团中最重要的是乙酰基，相关调节示意图如下。以下相关推论不合理的是（ ） A. 胰岛B细胞中胰岛素基因所在区域的组蛋白乙酰化程度低 B. 细胞衰老过程中，HDAC酶的活性可能会逐渐升高 C. 组蛋白乙酰化和DNA甲基化对基因表达的调控效果可能相反 D. ATP合成酶基因在多数细胞中持续表达，其表达过程受图示机制调控 7. 在脑机接口的信号处理环节，AI算法扮演着“翻译官”的角色。最新脑科学研究发现，当左手不动（静息）时，右脑运动皮层特定神经元处于同步状态（称为μ节律）；左手运动启动时，右脑运动皮层特定神经元去同步化（称为μ节律抑制）。AI算法通过识别μ节律抑制现象，将其转化为控制信号。结合神经调节机制，下列关于脑机接口信号产生与解码的分析错误的是（　　） A. 左手运动启动时，右脑运动皮层特定神经元去同步放电，突触前膜释放神经递质的过程体现了生物膜的流动性 B. AI算法能准确识别特定脑区的“μ节律抑制”现象，说明大脑皮层不同区域的兴奋程度存在差异 C. 若突触间隙中的乙酰胆碱酯酶活性降低，会导致突触后膜持续兴奋，可能干扰脑机接口的信号准确性 D. 神经元之间的兴奋传递是双向的，这保证了脑机接口能同时实现信号的采集与反馈 8. 青少年玩手机易成瘾，易出现注意力涣散、精神萎靡等症状。研究者探究不同强度有氧运动对青少年手机成瘾者的影响，评估注意力集中情况，结果如下图。下列叙述正确的是（　　） A. 运动时代谢释放的能量大多用于骨骼肌收缩 B. 该实验的自变量是不同强度的有氧运动 C. 不同强度有氧运动对相对反应时长的影响不同 D. 高强度的有氧运动可更好地缓解手机成瘾症状 9. HIV侵染人体后，依次经历三个阶段：急性期、无症状期和艾滋病期。某患者三个阶段体液中HIV浓度和T细胞的相对数量变化如下表所示。下列叙述正确的是（ ） 不同阶段相对数量 急性期 无症状期 艾滋病期 HIV浓度 105～106 102～103 104～106 辅助性T细胞 300～500 200～300 100～200 细胞毒性T细胞 600～700 800～900 400～500 A. HIV主要侵染细胞毒性T细胞，感染导致免疫功能严重缺陷 B. 急性期，机体产生的抗HIV抗体能直接裂解大部分HIV病毒颗粒 C. 无症状期，辅助性T细胞不断减少，体液免疫受到抑制所以抗体检测为阴性 D. 艾滋病期，细胞毒性T细胞数量减少会降低机体对癌变细胞的监视能力 10. 某研究团队对A、B两个发展水平不同的城市进行了为期10年的生态足迹与生态承载力跟踪调查，数据如图所示。已知生态盈余＝生态承载力－生态足迹，生态赤字则相反。下列有关分析错误的是（　　） A. A城市在第5年时已处于生态赤字状态，且赤字程度逐年加剧，表明其发展模式不可持续 B. B城市在第8年实现生态盈余，主要得益于其生态承载力的提升和生态足迹的有效控制 C. 若A城市希望实现可持续发展，可采取推广节能技术、优化能源结构、发展循环经济等措施 D. 从图中数据可推断，A城市的人均生态足迹在第6年后始终高于B城市，因此A城市的总人口数量一定多于B城市 11. 研究人员设置了低浓度CO2（p1）和高浓度CO2（p2）两种条件，单独培养和混合培养甲藻、乙藻，检测两种藻类的细胞密度变化，结果如图所示。实验中确保养分充足，下列有关分析错误的是（　　） A. 单独培养甲藻或乙藻时，其种群数量的增长曲线呈“S”形 B. 单独培养甲藻或乙藻时，在第8~10d种群的增长速率较大 C. 混合培养时，乙藻在竞争中占据优势，但种内竞争也较为激烈 D. 高浓度的CO2有利于藻类生长，从而提高两种藻类的K值 12. DNA分子杂交技术可用于分析不同生物DNA序列的相似性。两种生物的DNA单链中，互补碱基序列会配对形成杂合双链区，未互补区域则为游离单链区。现获取噬热菌（甲）、耐冷藻（乙）、嗜盐古菌（丙）三种微生物编码某抗氧化酶的基因片段部分序列如下。研究人员让c′链与a链、b′链与a链分别混合，发现出现了杂合双链区。下列相关叙述正确的是（ ） A. 游离单链区的出现说明两种DNA单链中所含的碱基种类不完全相同 B. 杂合双链区的形成过程中，有磷酸二酯键的断裂与重新形成 C. 根据杂交结果可推断，嗜盐古菌与噬热菌的亲缘关系比耐冷藻与噬热菌的远 D. 理论上DNA分子杂交技术也可以用来检测DNA转录的产物 二、多选题（每题5分，共20分） 13. 科研团队利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，将基因R、基因F构建成的融合基因同时导入雄性不育系基因组中，基因R可使雄性不育基因m（位于2号染色体）育性恢复，基因F使含有该基因的花粉致死。经筛选获得一株转基因不育系植株X，（不考虑基因突变和互换）。下列有关推理正确的是（　　） A. 若植株X中导入1个融合基因，则该融合基因是否插入2号染色体上，对其自交后代中转基因不育系个体所占比例影响不大 B. 若该转基因不育系无法自交产生子代，则可能是植株X中插入2个融合基因，且分别位于2条同源染色体上 C. 若植株X中导入2个融合基因且位于2条非同源染色体上（其中1条是2号染色体），则其自交后代中与植株X基因型相同的个体所占比例是1/4 D. 该转基因不育系植株X可能会通过花粉导致基因污染 14. 柑桔的果皮色泽同时受多对独立遗传的等位基因控制（如A、a；B、b；C、c…）。当个体的基因型中每对等位基因都至少合有一个显性基因时（即A_B_C…）为红色，每对等位基因都不含显性基因时（即aabbcc…）为黄色，否则为橙色、现有果皮颜色分别为红色、黄色、橙色的三株柑桔进行如下实验： 实验甲：红色×黄色→红色∶橙色∶黄色＝1∶6∶1 实验乙：红色×橙色→红色∶橙色∶黄色＝3∶12∶1 据此分析正确的是（ ） A. 柑桔果皮的色泽受两对等位基因控制 B. 实验甲中亲子代红色个体的基因型不同 C. 实验乙橙色亲本有3种可能的基因型 D. 实验乙的子代橙色个体具有9种基因型 15. 环氧联苯是一类难降解的有机污染物，菌种A、B、C中只有1种菌可降解环氧联苯，另外2种菌可利用降解的中间产物生长，且这2种菌对环氧联苯降解菌的生长有不同的影响。为研究菌种A、B、C间的代谢关系，将等量菌种A、B、C接种在以环氧联苯为唯一碳源的培养基的相应位置，适宜条件下培养一段时间，结果如图（黑色区域表示细菌数量多少）。下列说法正确的是（ ） A. 图示接种方法为稀释涂布平板法，可用于计数活菌数量 B. 菌A为环氧联苯降解菌，菌B可促进菌A的生长，菌C可抑制菌A的生长 C. 混合培养菌A和菌B比单一培养菌A降解环氧联苯的速率快，原因是菌B为菌A提供了营养物质 D. 用菌A和菌C处理环氧联苯污染，既能有效降解污染物又能避免菌A过度增殖，实现生态安全 16. 为缓解黑土地连作障碍，科研人员推广“玉米—大豆轮作”模式：玉米（深根、需氮多）与大豆（浅根、根瘤菌固氮）交替种植。研究发现，轮作模式下玉米产量提高15%，大豆产量稳定，且土壤氮含量增加。已知玉米同化量为1.2×107kJ/m2，大豆同化量为0.8×107kJ/m2，轮作田中植食性昆虫主要以玉米、大豆为食。下列关于“玉米—大豆轮作”生态系统能量流动的分析，正确的是（　　） A. 大豆根瘤菌固氮可提高土壤氮含量，体现了生物多样性的直接价值 B. 轮作模式下，玉米和大豆的垂直分层提高了光能利用率，属于群落的垂直结构 C. 植食性昆虫从玉米和大豆中获得的能量最多不超过0.4×107kJ/m2 D. 轮作＋秸秆还田等措施能提高土壤碳储存量，减少碳排放，利于“双碳”目标实现 三、解答题（共56分） 17. 玉米是雌雄同株、异花授粉的植物，雄穗大且具有顶端优势（如图1所示）。为研究去掉冗余器官对玉米光合特性和产量的影响，研究人员设置了自然组（CK）、去雄组（D）、去叶组（LS）和去雄去叶组（LS&D）进行实验（注：去雄指间行去掉雄穗，去叶指去掉穗下第4片叶以下的全部叶片），实验结果如图2所示。请回答以下问题。 （1）研究玉米光合特性时，可用_____法对提取到的叶片光合色素进行分离。底层叶片往往长期光照不足，其光合色素中_____的含量会明显降低。 （2）分析图2可知，对玉米进行_____处理可以明显提高产量，结合实验结果和光合作用原理，推测这种处理方法能提高玉米产量的原因是：_____。 （3）研究人员在次年进行了同样的实验。由于次年是缺水年，水分供应条件远不如上一年，得到的产量和水分利用效率结果如下表。分析可知_____（填“去雄”“去叶”或“去雄和去叶”）有利于减缓水分胁迫的负面作用，进一步推测其原因可能是_____。 处理 产量/（kg/hm2） 水分利用效率/[kg/（mm·hm2）] CK 10897 28.68 D 10868 28.16 LS 11855 34.36 LS&D 11564 32.85 18. 在动物个体发育的组织形成时期，开始往往制造数量过多的细胞，继而再根据某种需求准则来选择最后遗留的功能细胞。这与靶细胞分泌的一种蛋白类存活因子有关，如图1所示，只有接受了足够量存活因子的神经细胞才能生存，否则细胞会启动凋亡程序。图2为存活因子调节过程示意图。如果图1所示途径中神经细胞死亡过多，会造成神经系统退行性病变。研究表明阿尔茨海默病（AD）可能与这种凋亡有关，该病目前还没有很好的治疗手段。 （1）靶细胞中与合成、加工和分泌存活因子直接相关的结构有_____。图1和图2体现了细胞膜具有_____功能。 （2）受体被存活因子激活后，通过一系列信号转导途径激活物质A，物质A进入细胞核_____（填“促进”或“抑制”）凋亡基因的表达，可见细胞凋亡是由遗传机制决定的_____。 （3）根据上述机理，写出一种缓解AD症状的可能思路：_____。 （4）研究发现，人参皂苷Rg1能有效地保护AD模型大鼠脑细胞，抑制脑细胞凋亡。现利用AD模型组大鼠脑细胞、人参皂苷Rg1溶液（利用二甲亚砜作溶剂）等为实验材料，对该项研究成果进一步验证。写出简要的实验思路_____。 19. 为探究施肥和放牧对草原群落的影响，科研人员对某草原群落进行了不同的处理，群落中数量最多的三种牧草种群密度（株/m2）如表所示。 处理组 牧草1 牧草2 牧草3 对照 32.5 18.7 8.5 施肥 55.2 12.5 6.2 放牧 31.3 22.4 10.7 放牧+施肥 42.1 27.6 24.8 （1）用样方法调查牧草种群密度时，取样的核心要求是_____，从而提高调查结果的准确性，减少误差。 （2）研究该群落中牧草的生态位，除了种群密度以外，通常要研究_____（至少答出两点）等。生态位宽度表示物种对资源的占用情况，上述结果说明了放牧会增加_____的生态位宽度。 （3）群落的生物多样性与丰富度和均匀度有关，群落各种群的数量越接近均匀度越高。施肥后群落的生物多样性会_____（填“增加”或“降低”）。 （4）从生态工程的原理出发，牧民放牧需要考虑环境容纳量，放牧的数量不能超过环境承载力的限度，遵循_____原理。从能量流动的角度分析，合理确定草场的载畜量的生态学意义是_____。 20. 人乳铁蛋白（hLF）是一种具有抗菌、抗病毒功能的珍贵药用蛋白，天然存在于人乳汁中，但提取困难且成本高昂。科学家计划利用乳腺生物反应器技术，将人乳铁蛋白基因导入山羊基因组中，使其在乳汁中高效表达，从而通过收集羊奶来工业化生产该蛋白。已知只有将过程①获得的hLF基因置于BLG基因调控区下游，才能使其在动物乳腺组织中特异性表达。下图是科研人员构建基因表达载体及培育转基因山羊的部分流程示意图。 请回答下列问题。 （1）在构建基因表达载体时，图1中获取人乳铁蛋白基因（hLF）过程①操作中需要用到的酶有_____和耐高温的DNA聚合酶。与直接从人基因组DNA中获取该基因相比，这种方法优点是_____（答1点）。 （2）图1中，为确保过程①获取的hLF基因能正确插入BLG基因调控区下游，还需要在hLF基因上、下游引物的5′端插入_____酶的识别序列。图2中C的发育阶段通常为_____。 （3）为了检测转基因山羊是否培育成功，科研人员进行了多层面的检测： ①分子水平检测：提取转基因山羊乳腺细胞的DNA，利用_____技术检测hLF基因是否整合到染色体DNA上；提取乳汁中的蛋白质，利用_____技术检测是否产生了人乳铁蛋白。 ②个体水平鉴定：若检测到乳汁中含有活性的人乳铁蛋白，说明转基因动物制备成功。与传统的大肠杆菌发酵工程生产相比，利用乳腺生物反应器生产的优势在于_____（答两点）。 （4）在实际操作中，科研人员发现部分转基因克隆羊虽然基因组中整合了hLF基因，但其乳汁中并未检测到目标蛋白，或者蛋白产量极低。请结合表观遗传学或基因表达调控的知识，分析造成这种现象的可能原因有_____（答两点）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年高三生物期中考试试题 一、单选题（每题2分，共24分） 1. 下列有关实验操作和相关物质检测的叙述正确的是（　　） A. 用斐林试剂检测血液中的葡萄糖时，需要加热后才能呈现砖红色 B. 将染色后的洋葱根尖置于载玻片上，滴清水并盖上盖玻片即可观察染色体 C. 苏丹Ⅲ染液可与花生子叶中的脂肪结合，通过化学反应形成橘黄色 D. 橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应，变成灰绿色 【答案】D 【解析】 【详解】A、血液本身为红色，不宜用于检测还原糖，A错误； B、染色后的洋葱根尖制片时，滴清水盖上盖玻片后还需进行压片操作，使细胞充分分散避免重叠，才能清晰观察到染色体，仅滴清水盖盖玻片无法正常观察，B错误； C、苏丹Ⅲ是脂溶性染料，可通过物理染色，脂肪呈现橘黄色，该过程没有发生化学反应，C错误； D、橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精发生氧化还原反应变为灰绿色，葡萄糖也能与其发生该显色反应，D正确。 2. 神经元细胞膜上有钠、钾等离子的“离子通道”，在神经兴奋的传导或传递中，“离子通道”是局部电流产生的重要结构基础。蝎毒中的神经毒素能够将该通道阻塞，导致中毒者兴奋传导或传递障碍。下列哪项是神经毒素作用的结果（ ） A. 促进突触前膜神经递质的释放 B. 抑制突触后膜兴奋的产生 C. 使膜电位由外正内负变为外负内正 D. 迅速分解神经递质 【答案】B 【解析】 【详解】题干中告知蝎毒中的神经毒素能够将该通道阻塞，导致中毒者兴奋传导或传递障碍，故神经毒素可能在突触间隙阻止了神经递质的释放或抑制突触后膜兴奋的产生。B正确，AC错误； 神经递质的分解是依靠酶促降解的。D错误。 3. 我国科学家敲除猪的糖抗原合成基因（β4GalNT2），转入相应的调节基因后，将基因编辑猪的单个肾移植给猕猴，同时切除猕猴的自体双肾，最终移植肾存活184天。在移植成功5个月内，猕猴的移植肾功能完全正常，之后出现逐渐加重的蛋白尿。下列说法错误的是（ ） A. 基因编辑猪的成功培育，不能证明已分化的动物体细胞具有全能性 B. 出现蛋白尿可能与猕猴肾小球通透性增强有关 C. 敲除β4GalNT2能改变膜蛋白种类，减少猕猴免疫系统对移植肾的免疫排斥反应 D. 猪和猕猴肾脏的差异是基因的选择性表达的结果 【答案】D 【解析】 【详解】A、基因编辑猪利用的是基因工程技术，其原理不是细胞的全能性，不能证明已分化的动物体细胞具有全能性，A正确； B、肾小球能够阻止大分子物质如蛋白质通过进入尿液中，出现蛋白尿的原因可能是肾小球通透性增强导致的，B正确； C、β4GalNT2是糖抗原合成基因，因而敲除β4GalNT2能改变膜蛋白种类，进而降低免疫排斥反应，C正确； D、猪和猕猴肾脏的差异体现了不同遗传物质对性状的决定，不是基因选择性表达的体现，因为猪和猕猴的肾脏不是来源于同一物种，更不是同一细胞的后代，是基因不同导致的，D错误。 4. 人体基因组中约有两万个基因，但人体却能产生数以亿计种不同结构的抗体（免疫球蛋白）。这一现象主要依赖于B淋巴细胞成熟过程中发生的“V（D）J基因重排”。即编码抗体可变区的基因中被非编码的间隔序列隔开的V、D、J三个片段重排形成一个完整的编码序列。如图所示，下列叙述错误的是（　　） A. 抗体基因的重排过程涉及磷酸二酯键的断裂与形成 B. 同一个体的肝细胞和成熟B细胞中，抗体基因的碱基序列不同 C. 若某抗体基因重排时随机插入了3个碱基对，则翻译出的肽链中一定只增加1个氨基酸 D. 在过敏原刺激下，机体可能出现B细胞活化，抗体基因重排 【答案】C 【解析】 【详解】A、抗体基因重排是DNA片段的重新组合，需要切断DNA的磷酸二酯键来分离片段，再形成新的磷酸二酯键连接片段，该过程涉及磷酸二酯键的断裂与形成，A正确； B、同一个体的肝细胞未发生V（D）J基因重排，而成熟B细胞发生了抗体基因重排，因此二者的抗体基因碱基序列不同，B正确； C、若某抗体基因重排时随机插入了3个碱基对，则转录生成的mRNA插入的位置在两个密码子之间，则翻译出的肽链中增加1个氨基酸，若插入的位置在一个密码子内部，可能会导致该密码子改变，甚至使后续密码子都改变，还可能提前出现终止密码子，所以翻译出的肽链中可能增加氨基酸数量，也可能使氨基酸数量减少，C错误； D、在过敏原刺激下，机体可能出现B细胞活化，B淋巴细胞成熟过程中会发生V（D）J基因重排，所以可能出现抗体基因重排，D正确。 5. 下列是高中生物学实验涉及的部分实验试剂，其作用及实验目的的对应关系中，错误的是（ ） 选项 实验试剂 作用 实验目的 A 50%酒精 洗去浮色 检测和观察细胞中的脂肪 B 蔗糖溶液 处理洋葱鳞片叶外表皮 观察植物细胞的质壁分离 C 重铬酸钾 检测酒精的产生 探究酵母菌细胞呼吸的方式 D 甲紫溶液 使染色体（质〉着色 观察有丝分裂中染色体（质）的动态变化 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【分析】1.探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中： （1）检测CO2的产生：使澄清石灰水变浑浊，或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。 （2）检测酒精的产生：橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色。 2.生物组织中化合物的鉴定： （1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉、蔗糖）。 （2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。 （3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液）鉴定，呈橘黄色。 【详解】A、检测细胞中的脂肪需要用50%酒精洗去浮色，这样可避免染液对实验结果的影响，A正确； B、用一定浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶外表皮可导致洋葱鳞片叶细胞失水，因而可观察到植物细胞的质壁分离，B正确； C、在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，为了检测酒精的存在，通常用酸性条件下的重铬酸钾检测酒精的存在，若实验结果出现灰绿色则说明酵母菌呼吸产生了酒精，C正确； D、观察有丝分裂的实验中，为了观察染色体的形态变化可通过用碱性染色剂染色实现，如可用甲紫溶液使染色体着色，但不能观察到细胞中染色体（质）的动态变化，因为实验过程中需要经过解离步骤，在该步骤中细胞被杀死，因而无法观察到染色体的动态变化，D错误。 故选D。 6. 表观遗传的“主角”是组蛋白修饰和DNA甲基化，组蛋白修饰基团中最重要的是乙酰基，相关调节示意图如下。以下相关推论不合理的是（ ） A. 胰岛B细胞中胰岛素基因所在区域的组蛋白乙酰化程度低 B. 细胞衰老过程中，HDAC酶的活性可能会逐渐升高 C. 组蛋白乙酰化和DNA甲基化对基因表达的调控效果可能相反 D. ATP合成酶基因在多数细胞中持续表达，其表达过程受图示机制调控 【答案】A 【解析】 【详解】A、胰岛B细胞分泌胰岛素，由图可知，组蛋白的乙酰化有利于基因表达，因此胰岛B细胞中胰岛素基因的组蛋白乙酰化程度高，A错误； B、细胞衰老的特征之一是染色质固缩，染色质螺旋化程度增高，故HDAC酶活性较高，B正确； C、组蛋白乙酰化有利于基因表达，而DNA甲基化通常抑制基因表达，两者对基因表达的作用相反，C正确； D、ATP合成酶几乎是所有细胞代谢都需要的，因此ATP合成酶基因在几乎所有细胞中均表达，但其转录仍受表观遗传调控（如可通过组蛋白乙酰化），D正确。 7. 在脑机接口的信号处理环节，AI算法扮演着“翻译官”的角色。最新脑科学研究发现，当左手不动（静息）时，右脑运动皮层特定神经元处于同步状态（称为μ节律）；左手运动启动时，右脑运动皮层特定神经元去同步化（称为μ节律抑制）。AI算法通过识别μ节律抑制现象，将其转化为控制信号。结合神经调节机制，下列关于脑机接口信号产生与解码的分析错误的是（　　） A. 左手运动启动时，右脑运动皮层特定神经元去同步放电，突触前膜释放神经递质的过程体现了生物膜的流动性 B. AI算法能准确识别特定脑区的“μ节律抑制”现象，说明大脑皮层不同区域的兴奋程度存在差异 C. 若突触间隙中的乙酰胆碱酯酶活性降低，会导致突触后膜持续兴奋，可能干扰脑机接口的信号准确性 D. 神经元之间的兴奋传递是双向的，这保证了脑机接口能同时实现信号的采集与反馈 【答案】D 【解析】 【详解】A、左手运动启动时右脑运动皮层神经元去同步放电，突触前膜通过胞吐方式释放神经递质，胞吐过程依赖生物膜的流动性，A正确； B、AI可识别特定脑区的“μ节律抑制”现象，说明静息和运动状态下同一脑区神经元活动状态存在差异，也证明大脑皮层不同区域的兴奋程度有区别，B正确； C、乙酰胆碱酯酶的作用是分解突触间隙的兴奋性神经递质乙酰胆碱，若其活性降低，乙酰胆碱无法及时被降解，会持续作用于突触后膜使其持续兴奋，会干扰脑机接口对正常信号的识别准确性，C正确； D、神经元之间的兴奋传递是单向的，因为神经递质只能由突触前膜释放、作用于突触后膜，不存在双向传递的特点，D错误。 8. 青少年玩手机易成瘾，易出现注意力涣散、精神萎靡等症状。研究者探究不同强度有氧运动对青少年手机成瘾者的影响，评估注意力集中情况，结果如下图。下列叙述正确的是（　　） A. 运动时代谢释放的能量大多用于骨骼肌收缩 B. 该实验的自变量是不同强度的有氧运动 C. 不同强度有氧运动对相对反应时长的影响不同 D. 高强度的有氧运动可更好地缓解手机成瘾症状 【答案】C 【解析】 【分析】据图可知，较对照组而言，中强度的有氧运动使注意力更加集中，可缓解手机成瘾症状。 【详解】A、运动时代谢释放的能量大多以热能的形式耗散，少部分用于骨骼肌收缩，A错误； B、本实验探究不同强度有氧运动对青少年手机成瘾者的影响，自变量是不同强度的有氧运动，不同强度有氧运动都进行了前测和后测，自变量是测定时间，B错误； C、据图所示，高强度有氧运动会略微降低相对反应时长，中强度有氧运动组降低相对反应时长较明显，不同强度有氧运动对相对反应时长的影响都是降低，但降低的效果有差异，因此说明不同强度有氧运动对相对反应时长的影响不同，C正确； D、相比高强度有氧运动，中强度的有氧运动可以更好地降低相对反应时长，因此中强度的有氧运动可更好地缓解手机成瘾症状，D错误。 故选C。 9. HIV侵染人体后，依次经历三个阶段：急性期、无症状期和艾滋病期。某患者三个阶段体液中HIV浓度和T细胞的相对数量变化如下表所示。下列叙述正确的是（ ） 不同阶段相对数量 急性期 无症状期 艾滋病期 HIV浓度 105～106 102～103 104～106 辅助性T细胞 300～500 200～300 100～200 细胞毒性T细胞 600～700 800～900 400～500 A. HIV主要侵染细胞毒性T细胞，感染导致免疫功能严重缺陷 B. 急性期，机体产生的抗HIV抗体能直接裂解大部分HIV病毒颗粒 C. 无症状期，辅助性T细胞不断减少，体液免疫受到抑制所以抗体检测为阴性 D. 艾滋病期，细胞毒性T细胞数量减少会降低机体对癌变细胞的监视能力 【答案】D 【解析】 【详解】A、HIV主要侵染辅助性T细胞，A错误； B、急性期，机体能产生抗HIV抗体（体液免疫应答），但抗体不能直接杀灭病毒，只能特异性结合病毒，B错误； C、无症状期，辅助性T细胞不断减少，体液免疫受到抑制，但抗HIV抗体持续存在，是HIV筛查的常用依据（如抗体检测试剂盒），C错误； D、艾滋病期，细胞毒性T细胞数量减少（400~500），其功能是识别并清除癌变细胞，数量减少会降低免疫监视功能，增加恶性肿瘤风险，D正确。 10. 某研究团队对A、B两个发展水平不同的城市进行了为期10年的生态足迹与生态承载力跟踪调查，数据如图所示。已知生态盈余＝生态承载力－生态足迹，生态赤字则相反。下列有关分析错误的是（　　） A. A城市在第5年时已处于生态赤字状态，且赤字程度逐年加剧，表明其发展模式不可持续 B. B城市在第8年实现生态盈余，主要得益于其生态承载力的提升和生态足迹的有效控制 C. 若A城市希望实现可持续发展，可采取推广节能技术、优化能源结构、发展循环经济等措施 D. 从图中数据可推断，A城市的人均生态足迹在第6年后始终高于B城市，因此A城市的总人口数量一定多于B城市 【答案】D 【解析】 【详解】A、生态赤字=生态足迹-生态承载力。从图中看，A城市的生态足迹A在第5年时将要超过承载力A，且之后差距越来越大，说明处于生态赤字且逐年加剧，发展模式不可持续，A正确； B、生态盈余=生态承载力-生态足迹。B城市在第8年时，承载力B将要高于生态足迹B，实现了生态盈余。从图中能看到，B城市的生态承载力在提升，同时生态足迹的增长得到了有效控制，B正确； C、 推广节能技术、优化能源结构、发展循环经济等措施，都可以减少生态足迹，同时有助于提升生态承载力，能帮助A城市实现可持续发展，C正确； D、 图中展示的是人均生态足迹，人均生态足迹和总人口数量没有必然的正相关关系，不能由“人均生态足迹高”推出“总人口数量一定多”，D错误。 11. 研究人员设置了低浓度CO2（p1）和高浓度CO2（p2）两种条件，单独培养和混合培养甲藻、乙藻，检测两种藻类的细胞密度变化，结果如图所示。实验中确保养分充足，下列有关分析错误的是（　　） A. 单独培养甲藻或乙藻时，其种群数量的增长曲线呈“S”形 B. 单独培养甲藻或乙藻时，在第8~10d种群的增长速率较大 C. 混合培养时，乙藻在竞争中占据优势，但种内竞争也较为激烈 D. 高浓度的CO2有利于藻类生长，从而提高两种藻类的K值 【答案】D 【解析】 【分析】种群增长曲线： 1、“J”形曲线：在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的增长率不变，数量会连续增长； 2、“S”形曲线：在自然界中，环境条件是有限的。当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间由于有限的空间、食物和其他生活条件而引起的种内斗争必将加剧，以该种群生物为食的捕食者的数量也会增加，这就会使这个种群的出生率降低，死亡率增高，从而使种群数量的增长率下降。当种群数量达到环境条件所允许的最大值时，种群数量将停止增长，有时会在K值保持相对稳定。 【详解】A、由图可知，单独培养时，两种藻类在不同CO2浓度条件下的增长曲线都呈现“S”形增长，A正确； B、单独培养甲藻或乙藻时，两种藻类在不同CO2浓度条件下的增长曲线都呈现“S”形增长，在第8～10d时，种群数量大约接近于K/2时，此时种群的增长速率较大，B正确； C、混合培养时，两种藻类存在种间竞争，从图中可以看出，随着培养时间的延长，乙的细胞密度相对较大，乙在竞争中占优势，由于资源有限，种内竞争也较为剧烈，C正确； D、由图可知，甲藻在高浓度CO2条件下，K值并没有增大，D错误。 故选D。 12. DNA分子杂交技术可用于分析不同生物DNA序列的相似性。两种生物的DNA单链中，互补碱基序列会配对形成杂合双链区，未互补区域则为游离单链区。现获取噬热菌（甲）、耐冷藻（乙）、嗜盐古菌（丙）三种微生物编码某抗氧化酶的基因片段部分序列如下。研究人员让c′链与a链、b′链与a链分别混合，发现出现了杂合双链区。下列相关叙述正确的是（ ） A. 游离单链区的出现说明两种DNA单链中所含的碱基种类不完全相同 B. 杂合双链区的形成过程中，有磷酸二酯键的断裂与重新形成 C. 根据杂交结果可推断，嗜盐古菌与噬热菌的亲缘关系比耐冷藻与噬热菌的远 D. 理论上DNA分子杂交技术也可以用来检测DNA转录的产物 【答案】D 【解析】 【详解】A、所有生物DNA的碱基种类都是A、T、C、G四种，游离单链区的出现是因为两种DNA单链的碱基序列不完全互补，不是碱基种类不同，A错误； B、杂合双链区的形成是通过形成氢键实现的，因此形成杂合双链区时伴随氢键的形成，没有形成磷酸二酯键，B错误； C、观察图示，c'链与a链碱基配对更多，说明杂合双链区更多，故丙（嗜盐古菌）与甲（噬热菌）的亲缘关系更近，C错误； D、DNA转录产物是RNA，可以和DNA发生碱基互补配对，因此，理论上DNA分子杂交技术也可以用来检测DNA转录产物，D正确。 二、多选题（每题5分，共20分） 13. 科研团队利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，将基因R、基因F构建成的融合基因同时导入雄性不育系基因组中，基因R可使雄性不育基因m（位于2号染色体）育性恢复，基因F使含有该基因的花粉致死。经筛选获得一株转基因不育系植株X，（不考虑基因突变和互换）。下列有关推理正确的是（　　） A. 若植株X中导入1个融合基因，则该融合基因是否插入2号染色体上，对其自交后代中转基因不育系个体所占比例影响不大 B. 若该转基因不育系无法自交产生子代，则可能是植株X中插入2个融合基因，且分别位于2条同源染色体上 C. 若植株X中导入2个融合基因且位于2条非同源染色体上（其中1条是2号染色体），则其自交后代中与植株X基因型相同的个体所占比例是1/4 D. 该转基因不育系植株X可能会通过花粉导致基因污染 【答案】ABC 【解析】 【详解】A、若连锁基因群插入2号染色体，植株X基因型为mCARFm（2号染色体上m与CARF连锁），雄配子只有m（含F的花粉致死），雌配子为1/2 m、1/2 mCARF，后代智能不育系（mCARFm）比例为1/2。若连锁基因群插入非2号染色体，植株X基因型为mmCARF，雄配子只有m，雌配子为1/2 m、1/2 mCARF，后代智能不育系比例仍为1/2。因此连锁基因群是否插入2号染色体对比例无影响，A正确；   B、若2个连锁基因群位于同源染色体上，植株X基因型为mCARFmCARF，产生的花粉均含F而致死，无法产生可育雄配子，不能自交留种，无法自交产生子代，B正确；   C、植株X基因型为mmCARF1CARF2（2个连锁群位于非同源染色体，其中1个在2号染色体），自交时含F的花粉致死，雄配子只有m；雌配子为1/4 m、1/4 mCARF1、1/4 mCARF2、1/4 mCARF1CARF2，后代与植株X基因型相同的个体比例为1/4，C正确； D、转基因不育系植株X的连锁基因群含基因F，使含该基因的花粉致死，因此转基因水稻的花粉无法将插入的基因（CA、R、F）传播到其他水稻中，从而防止基因污染，D错误。  14. 柑桔的果皮色泽同时受多对独立遗传的等位基因控制（如A、a；B、b；C、c…）。当个体的基因型中每对等位基因都至少合有一个显性基因时（即A_B_C…）为红色，每对等位基因都不含显性基因时（即aabbcc…）为黄色，否则为橙色、现有果皮颜色分别为红色、黄色、橙色的三株柑桔进行如下实验： 实验甲：红色×黄色→红色∶橙色∶黄色＝1∶6∶1 实验乙：红色×橙色→红色∶橙色∶黄色＝3∶12∶1 据此分析正确的是（ ） A. 柑桔果皮的色泽受两对等位基因控制 B. 实验甲中亲子代红色个体的基因型不同 C. 实验乙橙色亲本有3种可能的基因型 D. 实验乙的子代橙色个体具有9种基因型 【答案】CD 【解析】 【分析】实验甲：红色×黄色→红色∶橙色∶黄色＝1∶6∶1。相当于测交，说明受三对等位基因控制，遵循基因的自由组合定律，由于ABC基因同时存在时为红色，没有ABC基因就为黄色，其余基因型就为橙色。因此亲代基因型为AaBbCc×aabbcc。 实验乙：红色×橙色→红色∶橙色∶黄色＝3∶12∶1。后代出现黄色（aabbcc），故亲本中红色基因型是AaBbCc，所以橙色为Aabbcc或aaBbcc或aabbCc。 【详解】A、实验甲中，红色×黄色→红色∶橙色∶黄色＝1∶6∶1，子代出现了1/8即（1/2）2的黄色植株，说明柑桔果皮的色泽受3对等位基因控制，A错误； B、实验甲的亲本基因型为AaBbCc×aabbcc，因此实验甲亲子代中红色植株都是AaBbCc，B错误； C、实验乙中，红色亲本的基因型是AaBbCc，由子代中红色植株所占比例为3/16，可推出橙色亲本含1对杂合基因和2对隐性纯合基因，因此橙色亲本可能有3种基因型，即3/4×1/2×1/2，可推测橙色亲本含1对杂合基因和2对隐性纯合基因，所以橙色亲本可能有3种基因型，即Aabbcc、aaBbcc和aabbCc，C正确； D、实验乙亲本红色的基因型为AaBbCc，橙色的基因型为Aabbcc（或aaBbcc或aabbCc），故实验乙的子代基因型共有3×2×2（或2×3×2或2×2×3）=12种，其中红色子代有2种基因型，黄色子代有1种基因型，则橙色子代有9种基因型，D正确。 故选CD。 15. 环氧联苯是一类难降解的有机污染物，菌种A、B、C中只有1种菌可降解环氧联苯，另外2种菌可利用降解的中间产物生长，且这2种菌对环氧联苯降解菌的生长有不同的影响。为研究菌种A、B、C间的代谢关系，将等量菌种A、B、C接种在以环氧联苯为唯一碳源的培养基的相应位置，适宜条件下培养一段时间，结果如图（黑色区域表示细菌数量多少）。下列说法正确的是（ ） A. 图示接种方法为稀释涂布平板法，可用于计数活菌数量 B. 菌A为环氧联苯降解菌，菌B可促进菌A的生长，菌C可抑制菌A的生长 C. 混合培养菌A和菌B比单一培养菌A降解环氧联苯的速率快，原因是菌B为菌A提供了营养物质 D. 用菌A和菌C处理环氧联苯污染，既能有效降解污染物又能避免菌A过度增殖，实现生态安全 【答案】BD 【解析】 【详解】A、图示接种方法是平板划线法，不是稀释涂布平板法。稀释涂布平板法是将菌液稀释后涂布在培养基表面，而图中是定点接种，且平板划线法不能用于活菌计数，只有稀释涂布平板法可用于计数活菌数量，A错误； B、从培养后结果看，菌A的数量明显增多，说明菌A是环氧联苯降解菌；菌A靠近菌B的部分数量增多，说明菌B可促进菌A的生长；菌A靠近菌C的部分数量减少，说明菌C可抑制菌A的生长，B正确； C、混合培养菌A和菌B比单一培养菌A降解环氧联苯的速率快，原因是菌B可以利用菌A降解环氧联苯的中间产物生长，同时菌B解除代谢产物积累抑制，改善环境，促进A降解反应持续进行，促进菌A的生长，从而加快降解速率，C错误； D、菌C会抑制菌A的生长，用A和C共同处理时，菌C会抑制菌A过度增殖。用A和C处理环氧联苯污染，既能有效降解污染物又能避免菌A过度增殖，实现生态安全，D正确。 16. 为缓解黑土地连作障碍，科研人员推广“玉米—大豆轮作”模式：玉米（深根、需氮多）与大豆（浅根、根瘤菌固氮）交替种植。研究发现，轮作模式下玉米产量提高15%，大豆产量稳定，且土壤氮含量增加。已知玉米同化量为1.2×107kJ/m2，大豆同化量为0.8×107kJ/m2，轮作田中植食性昆虫主要以玉米、大豆为食。下列关于“玉米—大豆轮作”生态系统能量流动的分析，正确的是（　　） A. 大豆根瘤菌固氮可提高土壤氮含量，体现了生物多样性的直接价值 B. 轮作模式下，玉米和大豆的垂直分层提高了光能利用率，属于群落的垂直结构 C. 植食性昆虫从玉米和大豆中获得的能量最多不超过0.4×107kJ/m2 D. 轮作＋秸秆还田等措施能提高土壤碳储存量，减少碳排放，利于“双碳”目标实现 【答案】CD 【解析】 【详解】A、生物多样性的直接价值是对人类有食用、药用和工业原料等实用意义，以及旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值，而大豆根瘤菌固氮提高土壤氮含量，属于生态功能，体现的是生物多样性的间接价值，A错误； B、群落的垂直结构是指同一区域内所有生物在垂直方向上的分层现象，玉米和大豆轮作是交替种植，不是同时生长在同一块田中，不存在共同的垂直分层现象，B错误； C、能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值，最高传递效率为20%，玉米和大豆都是第一营养级，总同化量为1.2×10⁷+0.8×10⁷=2.0×10⁷kJ/m²，植食性昆虫属于第二营养级，因此最多获得的能量为2.0×10⁷×20%=0.4×10⁷kJ/m²，C正确； D、轮作结合秸秆还田可以增加土壤中有机质的含量，提高土壤碳储存量，减少化石燃料等额外的碳排放，有助于“双碳”即碳达峰、碳中和目标的实现，D正确。 故选CD。 三、解答题（共56分） 17. 玉米是雌雄同株、异花授粉的植物，雄穗大且具有顶端优势（如图1所示）。为研究去掉冗余器官对玉米光合特性和产量的影响，研究人员设置了自然组（CK）、去雄组（D）、去叶组（LS）和去雄去叶组（LS&D）进行实验（注：去雄指间行去掉雄穗，去叶指去掉穗下第4片叶以下的全部叶片），实验结果如图2所示。请回答以下问题。 （1）研究玉米光合特性时，可用_____法对提取到的叶片光合色素进行分离。底层叶片往往长期光照不足，其光合色素中_____的含量会明显降低。 （2）分析图2可知，对玉米进行_____处理可以明显提高产量，结合实验结果和光合作用原理，推测这种处理方法能提高玉米产量的原因是：_____。 （3）研究人员在次年进行了同样的实验。由于次年是缺水年，水分供应条件远不如上一年，得到的产量和水分利用效率结果如下表。分析可知_____（填“去雄”“去叶”或“去雄和去叶”）有利于减缓水分胁迫的负面作用，进一步推测其原因可能是_____。 处理 产量/（kg/hm2） 水分利用效率/[kg/（mm·hm2）] CK 10897 28.68 D 10868 28.16 LS 11855 34.36 LS&D 11564 32.85 【答案】（1） ①. 纸层析 ②. 叶绿素（叶绿素a） （2） ①. 去雄 ②. 去雄提高了上层的吸光比例（减少了雄穗对上部叶片的遮挡），提高了光能利用效率；去雄调整了干物质分配比例（改变了养分的输送方向），使得（上部）叶片制造的有机物更多向籽粒转移 （3） ①. 去叶 ②. 去叶降低了叶片的蒸腾作用，减少了水分散失 【解析】 【小问1详解】 分离叶绿体光合色素的标准方法是纸层析法，利用不同色素在层析液中溶解度不同实现分离；叶绿素的合成需要光照，底层叶片长期光照不足，叶绿素合成受阻，因此叶绿素（叶绿素a）含量会明显降低。 【小问2详解】 从图2产量柱形图可知，去雄组（D）的产量显著高于其他组，因此去雄可明显提高产量。结合题干顶端优势的信息和光合作用原理可推测原因为：去雄提高了上层的吸光比例（减少了雄穗对上部叶片的遮挡），提高了光能利用效率；去雄调整了干物质分配比例（改变了养分的输送方向），使得（上部）叶片制造的有机物更多向籽粒转移。 【小问3详解】 从表格数据可知，缺水年份去叶组（LS）的产量和水分利用效率都是所有组中最高的，说明去叶有利于减缓水分胁迫的负面作用。原因是去叶降低了叶片的蒸腾作用，减少了水分散失，因此缓解了缺水的不利影响。 18. 在动物个体发育的组织形成时期，开始往往制造数量过多的细胞，继而再根据某种需求准则来选择最后遗留的功能细胞。这与靶细胞分泌的一种蛋白类存活因子有关，如图1所示，只有接受了足够量存活因子的神经细胞才能生存，否则细胞会启动凋亡程序。图2为存活因子调节过程示意图。如果图1所示途径中神经细胞死亡过多，会造成神经系统退行性病变。研究表明阿尔茨海默病（AD）可能与这种凋亡有关，该病目前还没有很好的治疗手段。 （1）靶细胞中与合成、加工和分泌存活因子直接相关的结构有_____。图1和图2体现了细胞膜具有_____功能。 （2）受体被存活因子激活后，通过一系列信号转导途径激活物质A，物质A进入细胞核_____（填“促进”或“抑制”）凋亡基因的表达，可见细胞凋亡是由遗传机制决定的_____。 （3）根据上述机理，写出一种缓解AD症状的可能思路：_____。 （4）研究发现，人参皂苷Rg1能有效地保护AD模型大鼠脑细胞，抑制脑细胞凋亡。现利用AD模型组大鼠脑细胞、人参皂苷Rg1溶液（利用二甲亚砜作溶剂）等为实验材料，对该项研究成果进一步验证。写出简要的实验思路_____。 【答案】（1） ①. 核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜 ②. 进行细胞间信息交流（或信息交流） （2） ①. 抑制 ②. 自动结束生命的过程（或程序性死亡） （3）研发激活物质A的药物（或开发存活因子类药物，或抑制凋亡基因的表达） （4）将AD模型大鼠脑细胞分成A、B两组，A组加入适量人参皂甙Rg1溶液，B组加入等量二甲亚砜，一段时间后测定细胞凋亡数目，计算凋亡率 【解析】 【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编自动结束生命的过程，由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。属于生物体正常的生命历程，对生物体是有利的。 【小问1详解】 存活因子是分泌蛋白，与合成和分泌存活因子有关的细胞结构有核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体。图1和图2体现了生物膜具有进行细胞间信息交流功能。 【小问2详解】 没有接受到足量存活因子信号刺激的神经细胞会启动凋亡程序，说明物质A进入细胞核抑制凋亡基因的表达，可见凋亡的本质是基因决定的细胞编自动结束生命的过程。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。 【小问3详解】 题目AD形成的机理是存活因子较少，导致物质A不能被激活，进而导致凋亡基因表达而细胞凋亡，故可研发特异性激活物质A的药物或开发存活因子类药物，抑制凋亡基因的表达。 【小问4详解】 该实验目的是为了验证人参皂甙Rgl能有效地保护AD模型大鼠脑细胞，抑制脑细胞凋亡，自变量为有无人参皂甙Rgl，因变量是细胞凋亡率。将AD模型大鼠脑细胞分成A、B两组，A组加入适量人参皂甙Rgl，B组加入等量生理盐水，一段时间后测定细胞凋亡数，计算凋亡率。 19. 为探究施肥和放牧对草原群落的影响，科研人员对某草原群落进行了不同的处理，群落中数量最多的三种牧草种群密度（株/m2）如表所示。 处理组 牧草1 牧草2 牧草3 对照 32.5 18.7 8.5 施肥 55.2 12.5 6.2 放牧 31.3 22.4 10.7 放牧+施肥 42.1 27.6 24.8 （1）用样方法调查牧草种群密度时，取样的核心要求是_____，从而提高调查结果的准确性，减少误差。 （2）研究该群落中牧草的生态位，除了种群密度以外，通常要研究_____（至少答出两点）等。生态位宽度表示物种对资源的占用情况，上述结果说明了放牧会增加_____的生态位宽度。 （3）群落的生物多样性与丰富度和均匀度有关，群落各种群的数量越接近均匀度越高。施肥后群落的生物多样性会_____（填“增加”或“降低”）。 （4）从生态工程的原理出发，牧民放牧需要考虑环境容纳量，放牧的数量不能超过环境承载力的限度，遵循_____原理。从能量流动的角度分析，合理确定草场的载畜量的生态学意义是_____。 【答案】（1）随机取样 （2） ①. 它在研究区域内的出现频率、植株高度等特征，它与其他物种的关系 ②. 牧草2、牧草3 （3）降低 （4） ①. 协调 ②. 合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分 【解析】 【小问1详解】 选取样方时，为避免掺入主观因素影响调查结果，并减小误差，应做到随机取样。 【小问2详解】 研究该群落中牧草的生态位，除种群密度外，通常要研究它在研究区域内的出现频率、植株高度等特征，它与其他物种的关系。 由表格信息可知，放牧后，牧草2的种群密度从18.7株/m2增加到22.4株/m2，牧草3的种群密度从8.5株/m2增加到10.7株/m2，对资源的占用更广泛，生态位宽度增加。 【小问3详解】 施肥后群落的生物多样性会降低，原因是施肥后，群落各种群的数量差异变大，使均匀度降低，生物多样性降低。 【小问4详解】 要保证畜产品的持续高产，从生态工程协调的角度，牧民放牧还需要考虑环境承载力的大小，不同草地环境承载力的限度不同，需要根据环境承载力的大小合理调整不同草地的放牧强度，以防止生态环境造成破坏，遵循了协调原理。在一个草场上，如果放养的牲畜过少，就不能充分利用牧草所能提供的能量；如果放养的牲畜过多，就会造成草场的退化，使畜产品的产量下降。根据草场的能量流动特点，合理确定草场的载畜量是帮助人们合理地调整草原生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 20. 人乳铁蛋白（hLF）是一种具有抗菌、抗病毒功能的珍贵药用蛋白，天然存在于人乳汁中，但提取困难且成本高昂。科学家计划利用乳腺生物反应器技术，将人乳铁蛋白基因导入山羊基因组中，使其在乳汁中高效表达，从而通过收集羊奶来工业化生产该蛋白。已知只有将过程①获得的hLF基因置于BLG基因调控区下游，才能使其在动物乳腺组织中特异性表达。下图是科研人员构建基因表达载体及培育转基因山羊的部分流程示意图。 请回答下列问题。 （1）在构建基因表达载体时，图1中获取人乳铁蛋白基因（hLF）过程①操作中需要用到的酶有_____和耐高温的DNA聚合酶。与直接从人基因组DNA中获取该基因相比，这种方法优点是_____（答1点）。 （2）图1中，为确保过程①获取的hLF基因能正确插入BLG基因调控区下游，还需要在hLF基因上、下游引物的5′端插入_____酶的识别序列。图2中C的发育阶段通常为_____。 （3）为了检测转基因山羊是否培育成功，科研人员进行了多层面的检测： ①分子水平检测：提取转基因山羊乳腺细胞的DNA，利用_____技术检测hLF基因是否整合到染色体DNA上；提取乳汁中的蛋白质，利用_____技术检测是否产生了人乳铁蛋白。 ②个体水平鉴定：若检测到乳汁中含有活性的人乳铁蛋白，说明转基因动物制备成功。与传统的大肠杆菌发酵工程生产相比，利用乳腺生物反应器生产的优势在于_____（答两点）。 （4）在实际操作中，科研人员发现部分转基因克隆羊虽然基因组中整合了hLF基因，但其乳汁中并未检测到目标蛋白，或者蛋白产量极低。请结合表观遗传学或基因表达调控的知识，分析造成这种现象的可能原因有_____（答两点）。 【答案】（1） ①. 逆转录酶 ②. 获得的 hLF基因不含内含子，可直接在山羊细胞中表达；目的基因序列更短，更易扩增和操作；可以快速大量扩增目的基因 （2） ①. NheⅠ和SalⅠ（或BamHⅠ） ②. 桑葚胚或囊胚期 （3） ①. DNA分子杂交（或PCR） ②. 抗原—抗体杂交 ③. 产物具有生物活性（乳腺细胞含有内质网和高尔基体，可以对蛋白进行正确的折叠和修饰）；提取方便（通过收集乳汁即可获得大量目的蛋白，成本低） （4）乳腺特异性启动子被甲基化修饰，无法启动转录，表达受阻；hLF 基因发生甲基化修饰，转录被抑制；mRNA稳定性差、翻译效率低；或蛋白无法正常分泌，导致乳汁中检测不到 【解析】 【小问1详解】 过程①是逆转录：以人乳腺细胞总 RNA 为模板，先通过逆转录合成 cDNA，再用 PCR 扩增 hLF 基因， 需要用到的酶：逆转录酶（反转录酶） 和耐高温的 DNA 聚合酶（Taq 酶）。与直接从人基因组DNA中获取该基因相比，这种方法获得的 hLF 基因不含内含子，可直接在山羊细胞中表达；目的基因序列更短，更易扩增和操作；可以快速大量扩增目的基因。 【小问2详解】 为确保 hLF 基因能正确插入 BLG 基因调控区下游，需要让 PCR 扩增出的 hLF 基因两端带有与质粒上 BLG 调控区下游相同的限制酶识别序列。从图 1 看，BLG 基因下游的酶切位点是Nhe I和Sal I（或 BamH I，以保证定向插入），因此：引物 5' 端应插入 Nhe I 和 Sal I（或 BamH I） 限制酶的识别序列；图2中，C 是核移植后体外培养的重组胚胎，胚胎移植时通常选择桑葚胚或囊胚阶段。 【小问3详解】 分子水平检测：检测目的基因是否整合到染色体 DNA 上可以用 DNA 分子杂交（或 PCR） 技术，检测目的基因是否表达出蛋白质可以用 抗原-抗体杂交技术；乳腺生物反应器的优势（与大肠杆菌发酵相比）在于产物具有生物活性（乳腺细胞可对表达的蛋白质进行正确的折叠、糖基化等加工，保证蛋白质有天然活性），通过收集乳汁即可获得大量目的蛋白，成本低。 【小问4详解】 根据题意，基因已经整合了hLF基因，但未检测出目标蛋白，或产量极低，根据表观遗传的概念，分析可能得原因如下：乳腺特异性启动子被甲基化修饰，无法启动转录，表达受阻；hLF 基因发生甲基化修饰，转录被抑制；mRNA稳定性差、翻译效率低；或蛋白无法正常分泌，导致乳汁中检测不到。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $