精品解析：北京市第一零一中学2025-2026学年第二学期高三生物学等级考模拟

北京市第一零一中学2025-2026学年第二学期 高三生物学等级考模拟 本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。 第一部分 本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 支原体是一类可用人工培养基培养的微小生物，会引发支原体肺炎等疾病。如图为支原体的结构模式图。下列关于支原体的叙述错误的是（　　） A. 遗传物质是DNA和RNA B. 能完成蛋白质合成等生命活动 C. 与细菌的区别之一是没有细胞壁 D. 与动物细胞的主要区别是没有核膜 2. 研究人员在适宜光强和黑暗条件下分别测定发菜放氧和耗氧速率随温度的变化，绘制曲线如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 发菜生长的最适温度是25℃左右 B. 30℃时净光合速率是150μmol/（mg·h） C. 35℃时光合作用速率等于呼吸作用速率 D. 在放氧和耗氧的过程中都有ATP的产生 3. 如图所示，细胞周期包括分裂间期（分为G1期、S期和G2期）和分裂期（M期），S期进行DNA复制。对某动物（2n＝12）的肠上皮细胞用含放射性的胸苷（DNA复制原料之一）短期培养15min后，洗去游离的放射性胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，并定期检测。下列叙述错误的是（ ） A. d→a→b→c→d可表示一个细胞周期 B. 显微镜下观察，间期细胞数目多于M期 C. M期细胞中染色体数目变化为12→24→12 D. 更换培养液后约10.1h开始出现被标记的M期细胞 4. 研究人员用基因型为 AABB 与 aabb 的植株杂交产生 F1。对 F1的花粉粒进行荧光标记，用红色荧光标 记 A 基因，绿色荧光标记 B 基因。对 F1中有荧光的花粉粒统计其颜色及数目，结果如下表。下列分析不正确的是（ ） 荧光颜色 黄色 绿色 红色 花粉粒数目 8000 499 501 注：红色荧光与绿色荧光叠加显示为黄色荧光。 A. 亲本的 A 与 B 基因在同一条染色体上 B. A/a 基因的遗传遵循分离定律 C. F1的花粉粒中有一部分无荧光 D. 基因重组型花粉粒的占比约为 1/9 5. 控制番茄叶型的基因位于6号染色体上。野外发现一株“三体”番茄含有三条6号染色体，其叶型正常。利用该“三体”正常叶番茄与马铃薯叶型的二倍体番茄杂交，F1均为正常叶型。选择F1中的“三体”番茄与二倍体马铃薯叶番茄杂交，后代马铃薯叶植株占1/6.下列相关分析，不正确的是（　　） A. “三体”番茄存在染色体数目变异 B. 马铃薯叶型对正常叶型是隐性性状 C. 马铃薯叶型番茄的配子含一个染色体组 D. F1中“三体”番茄的配子含三条6号染色体 6. F基因突变可引发人类某种单基因遗传病。以下图1为该遗传病的家系图谱，图2为用限制酶M处理家系成员的F基因后进行电泳的部分结果。下列说法正确的是（ ） A. 突变的F基因序列中存在一个限制酶M的酶切位点 B. 该遗传病的致病基因是位于X染色体上的隐性基因 C. Ⅲ-1的F基因经M酶切后电泳检测结果与I-2一致 D. 若Ⅱ-1与Ⅱ-2再生育，生出患病孩子的概率为1/4 7. V8是由金黄色葡萄球菌分泌的蛋白酶。小鼠皮肤表皮破损感染金黄色葡萄球菌后，会发生强烈的瘙痒和搔抓。研究者探究金黄色葡萄球菌诱发上述反应的机制，结果如下图。已知缺失V8的金黄色葡萄球菌不再引发瘙痒和搔抓。 以下推断错误的是（　　） A. 对照组在小鼠表皮内注射与V8等量生理盐水 B. 金黄色葡萄球菌通过释放V8引发小鼠瘙痒 C. V8处理使瘙痒感觉神经元膜电位发生变化 D. V8引发瘙痒和搔抓过程中必须有F2r参与 8. 在应急情况下，肾上腺素调节肝细胞代谢以补充血糖（如图）。下列叙述正确的是（ ） A. 肾上腺素也可促进肌糖原分解而补充血糖 B. 肾上腺素在此调节过程中起催化作用 C. 肾上腺素的分泌受到下丘脑和垂体的分级调节 D. 肾上腺素与受体结合后引发肝细胞内一系列酶活性改变 9. 在正常孕妇的血清中，存在抗配偶淋巴细胞的特异性抗体（APLA），它可与胎儿细胞上源于父亲的抗原结合，阻止母体免疫系统对胚胎的识别和攻击。缺乏APLA的孕妇常会发生习惯性流产。下列叙述错误的是（ ） A. APLA由母体浆细胞分泌 B. APLA能够增强母体对胚胎的免疫反应 C. 可通过抗原抗体杂交检测APLA D. 可给患者接种适量的配偶淋巴细胞进行治疗 10. SLN1蛋白是赤霉素信号转导的一个抑制因子。SLN1基因的两个突变体具有相反的表型（如图）。下列推测不能解释该现象的是（ ） A. 两个突变体中的SLN1基因分别在不同位点发生突变 B. 突变体1中的SLN1基因表达量显著高于突变体2 C. 突变体1中的SLN1蛋白由于空间结构改变而丧失原有功能 D. 突变体2中的SLN1蛋白由于空间结构改变而难以被降解 11. 近年来，北京市人口数量变化如下图。下列相关叙述，不正确的是（ ） A. 常住人口大体呈现先增长后下降的趋势 B. 常住外来人口的变化只受到迁出率影响 C. 该数据通过人口普查获得，属于调查法 D. 人口数量少，不意味着个人生态足迹小 12. 引领世界的“麦草方格”固沙方法（如下图）在中国第一条沙漠铁路穿越腾格里沙漠的治沙过程中建立起绿色屏障。“麦草方格”固沙方法用干麦草，稻草等扎成方格固定于沙中，并在方格内播撒固沙植物的种子。下列说法错误的是（ ） A. 草方格能蓄积降水有助于固沙植物生长 B. 微生物可以分解干麦草进而改善土壤条件 C. 该过程不能改变群落的演替速度和方向 D. 该固沙方法可增大治理区域的物种丰富度 13. 稻蟹共作－池塘养殖复合生态系统是将稻蟹种养和水产养殖相结合，工程示意图如下。 下列分析不正确的是（ ） A. 稻蟹共作田中螃蟹可以清除杂草促进水稻生长 B. 稻蟹共作田可以有效控制池塘水体的富营养化 C. 该复合生态系统的设计遵循了循环、整体原理 D. 该复合生态系统实现了物质和能量的循环利用 14. 糖化酶可将淀粉、麦芽糖等水解为葡萄糖，常用于淀粉加工产业。研究者使用好氧真菌黑曲霉以麦芽糖为碳源生产糖化酶，不同发酵阶段菌体细胞干重、麦芽糖浓度及糖化酶活性如下图所示。 注：20h后根据发酵状态进行陆续补料 以下叙述错误的是（ ） A. 前20h消耗的麦芽糖主要用于菌体的生长、繁殖 B. 仅需在发酵前期检测罐内溶氧量以保证菌体生长 C. 20~70h糖化酶活性快速增加与菌数增加、补料有关 D. 可进一步调控补料方式以期实现糖化酶产量的提高 15. 快速、准确地确定蛋白质的三维空间结构，一直是生命科学领域的研究热点和难点。人工智能程序AlphaFold 2对大部分蛋白质结构的预测极为精准，接近真实的蛋白质结构，达到了人类利用冷冻电镜等复杂仪器观察预测的水平。下列相关叙述不正确的是（ ） A. 蛋白质的氨基酸序列是预测其空间结构的重要基础 B. 预测、设计并制造新蛋白质的技术属于蛋白质工程 C. 结构预测能帮助揭示蛋白质分子间相互作用的机制 D. 依据新蛋白质的氨基酸序列能推出唯一的基因序列 第二部分 本部分共6题，共70分。 16. 持续高强度运动一定时长后，机体表现出运动耐力下降的现象。研究者进行实验探究上述现象的机制。 （1）高强度运动初期时，氧气与[H]在________（场所）结合生成水，并释放大量能量，此过程称为氧化磷酸化。持续高强度运动消耗大量氧气，使肌细胞处于低氧环境。 （2）研究表明P酶通过提高氧化磷酸化强度进而提升运动耐力。AR蛋白可将乳酸转移至P酶特定氨基酸位点（乳酰化修饰）。研究者用小鼠进行持续高强度运动模拟实验，检测肌细胞中相关指标，结果如下表。 检测指标 运动0min 运动30min P酶相对活性（%） 100 35 P酶乳酰化水平（%） 9 70 ①据表中数据推测持续高强度运动诱发________，减弱骨骼肌氧化磷酸强度，使运动耐力下降。 ②敲除小鼠AR基因，进行持续高强度运动模拟实验，发现P酶活性始终高于野生型。研究者使用小鼠肌细胞进行如下图1中实验，推测：AR蛋白使P酶336位氨基酸发生乳酰化修饰降低其活性，依据是________。 （3）H蛋白是细胞中的氧含量感应蛋白，可感应氧气含量变化从而调控AR蛋白降解。研究者进行图2中实验并检测AR蛋白、H蛋白含量。 由结果可知，持续高强度运动导致AR蛋白含量升高的原因是持续高强度运动使肌细胞氧气浓度下降，________，AR蛋白含量升高。 （4）上述研究揭示了持续高强度运动后运动耐力降低与AR蛋白、P酶、氧化磷酸化的关系。有研究表明氧化磷酸化过程会有活性氧产生，超过一定水平后诱发细胞凋亡。有人认为AR蛋白表达量较低的人运动耐力强，适宜做长时间持续高强度运动。结合本研究评价该观点是否合理，并说明理由。________ 17. 学习以下材料，回答（1）~（4）题。 植物的免疫 植物在与病原物长期的斗争中，逐渐形成了自己的免疫防御机制，通过识别“自我”和“非我”，将信号传递到细胞核内，调控相应基因表达，启动防卫反应抵抗外来入侵。 病原物侵染植物需要通过植物表面的物理屏障。叶片表面的角质层、蜡质层以及植物细胞的细胞壁，均可有效阻止病原物入侵。一旦突破第一层屏障，植物体内的水杨酸和茉莉酸将激活相关基因表达，进行基础性的广谱抗病。茉莉酸可诱导生物碱和酚酸的产生，抑制病原物的生长繁殖；水杨酸可抑制病原物分泌的植物细胞壁降解酶活性，降低其致病力，同时可以诱导几丁质酶和葡聚糖酶的表达，水解真菌细胞壁等。 此外，植物还会启动模式触发免疫（PTI）。PTI是植物通过细胞膜表面的模式识别受体（PR）识别病原物相关分子（PA）所引发的免疫过程。PA是广泛存在于微生物中的保守分子，如细菌的脂多糖、真菌的几丁质等。PR会特异性识别PA并引发相应的免疫应答抑制病原物。PR和PA都具有种间差异，二者虽然相对保守，但在选择压力下都不断进化。 尽管PTI成功抵抗了大多数病原物，但少数病原物进化出效应子抑制植物的PTI，从而继续侵染植物。效应子类型多样，蛋白质、RNA和代谢产物都可作为效应子发挥作用。为应对效应子对PTI的抑制，植物又进化出识别效应子的抗病R蛋白，启动效应子触发免疫反应（ETI），最终导致侵染位点宿主细胞死亡，抑制病原物扩散。 在自然选择的作用下，病原物可通过已有效应子的进化或获取新的效应子来避开植物的ETI，而植物又进化出新的R蛋白来再次触发ETI。植物与病原物之间的互作呈现Z字形的“拉锯战”局面。植物和病原物长期互相选择，形成了病原物致病性和植物抗病性的多样性。 （1）PR在细胞中的加工需要________（细胞器）的参与。 （2）植物与病原物在长期的互相选择中不断演化，这称为_______。根据本文信息将选项前字母排序，概述植物与病原物的互作过程：C→_______→D。 A．R蛋白识别效应子触发植物ETI免疫反应 B．病原物分泌效应子抑制植物PTI免疫反应 C．PR识别PA触发植物PTI免疫反应 D．植物进化出新的R蛋白 E．病原物获取新的效应子 （3）植物免疫和人体免疫存在相似之处，请从文中找出两点进行类比。______ （4）本文从一定程度上体现了“生物界具有统一性”。请依据高中所学从细胞和分子水平，各提供一个支持该观点的新证据。______ 18. 紫茎泽兰根、茎、种子皆可繁殖且能产生多种化感物质抑制其他生物生长，是我国危害最严重的入侵植物。在防除过程中，紫茎泽兰残体亟待无害化处理与资源化利用。 （1）紫茎泽兰入侵会造成___降低或丧失，影响当地生态系统的___性。 （2）以紫茎泽兰为原料，野外就近接种可降解化感物质的高温纤维梭菌（最适温度60~65℃）进行堆肥发酵，检测堆肥温度和堆肥基质中两种主要化感物质含量变化，如图1。 据图推测5～10天化感物质含量下降速率最快的原因：一方面___一方面___，有利于化感物质的快速分解。 （3）将未经堆肥（UA）和经过堆肥（CA）的紫茎泽兰浸提液加入灭菌土壤中，接种三种土壤真菌后检测生长情况，如图2。 结果表明___。将UA组、CA组紫茎泽兰风干粉碎后加入到种植有玉米幼苗的土壤中，60天后检测发现UA组玉米的生物量显著低于对照，而CA组则显著高于对照。 （4）与上述研究相关叙述，正确的有___（多选）。 A. 堆肥过程中堆肥基质的有机物总量增加，肥力增强 B. 发酵初期堆肥温度升高有利于堆肥中杂菌的消毒和灭菌 C. 发酵初期堆肥温度升高有利于高温纤维梭菌占据竞争优势 D. 堆肥发酵可分解紫茎泽兰的根、茎、种子，降低其扩散的风险 E. 堆肥发酵可减弱化感物质对农田生物群落其他生物的危害 F. 无害化的紫茎泽兰还田主要体现了生态工程的协调原理 19. 睡眠是动物界普遍存在的现象。腺苷是一种重要的促眠物质。 （1）图1为腺苷合成及转运示意图。由图1可知，储存在囊泡中的ATP通过________方式转运至胞外后，可被膜上的核酸磷酸酶分解，脱去________个磷酸产生腺苷。 （2）为了高特异性、高灵敏度地记录正常睡眠-觉醒周期中基底前脑（BF）胞外腺苷水平的变化，研究者设计了一种腺苷传感器（图2），并使之表达在BF区细胞膜上。 ①传感器的工作原理是________。 ②满足实验要求的传感器应具备的条件包括________。 A．对腺苷有高荧光响应，对腺苷结构类似物无反应 B．传感器数量随着睡眠-觉醒周期而变化 C．对正常睡眠-觉醒周期无明显影响 D．腺苷与传感器的结合是不可逆的 （3）用适宜刺激分别激活BF区胆碱能神经元和谷氨酸能神经元，检测结果表明：在睡眠调节中，小鼠主要依靠谷氨酸能神经元释放腺苷。为进一步检验该结论，研究者分别去除小鼠BF区胆碱能神经元和谷氨酸能神经元。支持此结论的实验结果应是________。 （4）研究发现，腺苷与觉醒神经元细胞膜上的A1受体结合，可________（选填“促进”或“抑制”）K+通道开放而抑制觉醒神经元的兴奋；腺苷还可以通过A2受体激活睡眠相关神经元来促进睡眠。 （5）基于以上信息，请提出改善失眠症患者睡眠的两项措施。________ 20. 通过雄性不育机制的研究可大幅降低杂交水稻的培育难度，对保障粮食安全具有重要意义。我国科研人员发现两个光周期依赖的雄性不育突变株，对其进行研究。 （1）A基因编码水稻花药正常发育必要的转录因子，A基因突变体（aa）表现为短日照条件下完全雄性不育，长日照条件下育性正常，AA和Aa在长日照、短日照条件下均育性正常。这体现出生物性状由________共同控制。 （2）B基因编码水稻花药正常发育必要的另一种转录因子，纯合的B基因突变体（bb）在长日照条件下雄性半不育（花粉只有50%可育），短日照条件下育性正常，BB和Bb在长日照、短日照条件下均育性正常。对B和b基因的测序结果如图1． 据图1分析，B基因突变体（bb）长日照条件下雄性半不育的原因是______。 （3）为探索A、B基因在花粉育性中的作用，科研人员构建了双隐性突变体（aabb），检测野生型和双隐性突变体在长日照和短日照条件下的花粉育性，结果如图2．结果显示，双隐性突变体的表型是_______，这说明在花粉发育中，A、B基因的作用关系为______。 （4）已知a和b基因位于非同源染色体上。若育种工作中以基因型为aaBB和AAbb的亲本杂交，F1自交，得到F2．请选择长日照或短日照条件之一，写出杂交的遗传图解____（包括基因型、表型及F2比例）。 （5）科研人员构建了A、B基因的启动子相互交换的重组表达载体（如图3），在短日照条件下得到图4所示结果。 本实验的结论是_______。 21. 肠道微生物对宿主健康具有重要影响，但目前缺乏对特定菌株进行基因编辑的有效手段。科研人员尝试使用M13噬菌体作为载体，对大肠杆菌进行基因编辑。 （1）M13噬菌体与T2噬菌体相似、能够侵染大肠杆菌，其蛋白质外壳留在菌体外，头部的_____注入菌体内，指导子代噬菌体的复制增殖。与T2噬菌体不同，被M13噬菌体侵染的大肠杆菌不发生裂解。 （2）科研人员将绿色荧光蛋白基因特异性序列（sgfp）、Cas酶基因与利用特定方法得到的M13噬菌体的环状DNA进行重组，构建重组基因编辑质粒（pCG）、如图1。 ①构建PCG需要用到的工具酶有_____。 ②以PCG的绿色荧光蛋白基因特异性序列（sgfp）经_____过程形成的RNA，会靶向结合绿色荧光蛋白基因，从而使Cas酶能够切割绿色荧光蛋白基因。 （3）科研人员将绿色荧光蛋白基因和红色荧光蛋白基因导入大肠杆菌，获得GS菌株。先用添加GS菌株的饲料喂养小鼠，一段时间后，将小鼠分为实验组和对照组。其中，实验组小鼠用添加含_____的M13噬菌体和_____ 的饲料喂养，以筛选获得肠道微生物被基因编辑的小鼠。本实验对照组使用的质粒应当包括图1中的_____。 a、Cm+ b、sgfp c、Ori d、Cas （4）为确认M13噬菌体作为载体对大肠杆菌进行基因编辑的可行性和特异性，科研人员检测肠道微生物的变化，结果如图2。 ①图2中，标号为a、c的区域分代表含有红色荧光的微生物和无荧光的微生物，b区域代表含有_____荧光的微生物。 ②图3-1为实验组第0天小鼠肠道微生物的荧光情况。请在答题纸的图3-2中标注该组小鼠第14天时肠道微生物的荧光区域编号。_____ ③图2表明，实验中M13噬菌体能_____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市第一零一中学2025-2026学年第二学期 高三生物学等级考模拟 本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。 第一部分 本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 支原体是一类可用人工培养基培养的微小生物，会引发支原体肺炎等疾病。如图为支原体的结构模式图。下列关于支原体的叙述错误的是（　　） A. 遗传物质是DNA和RNA B. 能完成蛋白质合成等生命活动 C. 与细菌的区别之一是没有细胞壁 D. 与动物细胞的主要区别是没有核膜 【答案】A 【解析】 【分析】支原体属于原核细胞，无以核膜为界限的细胞核，遗传物质为裸露的环状DNA分子，无细胞壁。 【详解】A、支原体具有细胞结构，所以遗传物质是DNA，A错误； B、细胞是生命活动的基本单位，支原体是原核生物，具有核糖体，所以能完成蛋白质合成等生命活动，B正确； C、支原体与细菌的区别之一是没有细胞壁，C正确； D、动物细胞是真核生物，支原体是原核生物，支原体与动物细胞的主要区别是没有核膜，D正确。 故选A。 2. 研究人员在适宜光强和黑暗条件下分别测定发菜放氧和耗氧速率随温度的变化，绘制曲线如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 发菜生长的最适温度是25℃左右 B. 30℃时净光合速率是150μmol/（mg·h） C. 35℃时光合作用速率等于呼吸作用速率 D. 在放氧和耗氧的过程中都有ATP的产生 【答案】C 【解析】 【分析】题图分析：在适宜光强下发菜放氧速率表示在不同温度下的净光合速率，黑暗条件下耗氧速率表示在不同温度下的呼吸速率。 【详解】A、发菜的生长状况取决于净光合速率，根据图示信息，发菜在25℃左右放氧速率最大，即发菜生长的最适温度是25℃左右，A正确； B、30℃时发菜的放氧速率是150μmol/（mg·h），放氧速率表示净光合速率，所以30℃时净光合速率是150μmol/（mg·h），B正确； C、35℃时两曲线相交，由于放氧速率表示净光合速率，耗氧速率表示呼吸速率，所以该温度下净光合作用速率等于呼吸作用速率，C错误； D、放氧速率表示净光合速率，耗氧速率表示呼吸速率，细胞呼吸和光合作用过程均有ATP的产生，D正确。 故选C。 3. 如图所示，细胞周期包括分裂间期（分为G1期、S期和G2期）和分裂期（M期），S期进行DNA复制。对某动物（2n＝12）的肠上皮细胞用含放射性的胸苷（DNA复制原料之一）短期培养15min后，洗去游离的放射性胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，并定期检测。下列叙述错误的是（ ） A. d→a→b→c→d可表示一个细胞周期 B. 显微镜下观察，间期细胞数目多于M期 C. M期细胞中染色体数目变化为12→24→12 D. 更换培养液后约10.1h开始出现被标记的M期细胞 【答案】D 【解析】 【分析】一个细胞周期包括分裂间期（分为G1期、S期和G2期）和分裂期（M期），而分裂间期是从G1期开始。在分裂间期，细胞内发生着活跃的代谢变化，最重要的变化是发生在S期的DNA复制。分裂期主要是通过有丝分裂来完成的，又分为前期、中期、后期、末期。 【详解】A、连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。据此分析题图可知：d→a→b→c→d可表示一个细胞周期，A正确； B、分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，持续的时间明显比分裂期长，因此显微镜下观察，间期细胞数目多于M期，B正确； C、由题意可知：某动物体细胞中有12条染色体。分裂期（M期）分为前期、中期、后期、末期，细胞分裂进入后期时，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，导致细胞中的染色体数目暂时加倍，加倍后的染色体在末期平均分配到两个子细胞中，所以M期细胞中染色体数目变化为12→24→12，C正确； D、放射性的胸苷是DNA复制的原料之一，S期进行DNA复制，S期的细胞需经历G2期后才能进入到M期，所以更换培养液后约2.2h开始出现被标记的M期细胞，D错误。 故选D。 4. 研究人员用基因型为 AABB 与 aabb 的植株杂交产生 F1。对 F1的花粉粒进行荧光标记，用红色荧光标 记 A 基因，绿色荧光标记 B 基因。对 F1中有荧光的花粉粒统计其颜色及数目，结果如下表。下列分析不正确的是（ ） 荧光颜色 黄色 绿色 红色 花粉粒数目 8000 499 501 注：红色荧光与绿色荧光叠加显示为黄色荧光。 A. 亲本的 A 与 B 基因在同一条染色体上 B. A/a 基因的遗传遵循分离定律 C. F1的花粉粒中有一部分无荧光 D. 基因重组型花粉粒的占比约为 1/9 【答案】D 【解析】 【分析】题表分析：表格中数据为F1中有荧光的花粉粒统计其颜色及数目，由表中数据可知，F1的花粉粒出现三种情况，且三种花粉粒的类型及比例为：同时含A、B基因的花粉粒：只含A基因的花粉粒：只含B基因的花粉粒=16：1：1。由此可知，A、B基因位于一条染色体上，且F1基因型为AaBb的个体在减数分裂产生精子时发生了同源染色体上非姐妹染色单体片段的交换，产生了基因型为Ab、aB的精子。 【详解】ACD、据表格中数据可知，F1的花粉粒出现三种情况，且三种花粉粒的类型及比例为：同时含A、B基因的花粉粒：只含A基因的花粉粒：只含B基因的花粉粒=16：1：1，由此可知，A、B基因位于一条染色体上。则在F1个体的细胞中，A、B基因位于一条染色体上，a、b基因位于另一条同源染色体上，F1个体在减数分裂产生精子时部分细胞发生了同源染色体上非姐妹染色单体片段的交换，产生了基因型为Ab、aB的精子。因此，F1个体产生的花粉应该有4种：同时含A、B基因的花粉粒、只含A基因的花粉粒、只含B基因的花粉粒、同时含a、b的花粉粒。由于同时含a、b的花粉没有被荧光标记，所以在进行实验结果统计时无法统计。假设在F1个体进行减数分裂时，有X的精原细胞发生了非姐妹染色单体片段的交换，有（1-X）的精原细胞未发生非姐妹染色单体片段的交换，则最终形成的精子基因型及比例为：AB：Ab：aB：ab=[X/4+（1-X）/2]：X/4：X/4：[X/4+（1-X）/2]。由此可知，同时含A、B基因的花粉粒和同时含a、b的花粉粒数目相等，结合表格数据可知，同时含A、B基因的花粉粒：只含A基因的花粉粒：只含B基因的花粉粒：同时含a、b的花粉粒=16：1：1：16。其中，基因重组型花粉粒为只含A基因的花粉粒和只含B基因的花粉粒，占比为（1+1）÷（16+1+1+16）=1/17。综合以上分析，亲本的A与B基因在同一条染色体上， F1的花粉粒中有一部分无荧光，基因重组型花粉粒的占比约为1/17，AC正确，D错误； B、A/a基因为一对等位基因，位于一对同源染色体相同位点上，它们的遗传遵循分离定律，B正确。 故选D。 5. 控制番茄叶型的基因位于6号染色体上。野外发现一株“三体”番茄含有三条6号染色体，其叶型正常。利用该“三体”正常叶番茄与马铃薯叶型的二倍体番茄杂交，F1均为正常叶型。选择F1中的“三体”番茄与二倍体马铃薯叶番茄杂交，后代马铃薯叶植株占1/6.下列相关分析，不正确的是（　　） A. “三体”番茄存在染色体数目变异 B. 马铃薯叶型对正常叶型是隐性性状 C. 马铃薯叶型番茄的配子含一个染色体组 D. F1中“三体”番茄的配子含三条6号染色体 【答案】D 【解析】 【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。 【详解】A、“三体”番茄含有三条6号染色体，即6号染色体多了一条，属于染色体数目变异，A正确； B、分析题意，用该“三体”正常叶番茄与马铃薯叶型的二倍体番茄杂交，F1均为正常叶型，说明马铃薯叶型对正常叶型是隐性性状，B正确； C、马铃薯叶型是二倍体生物，体细胞中含有2个染色体组，形成配子时染色体组减半，配子含一个染色体组，C正确； D、F1中“三体”蕃茄与二倍体马铃薯叶番茄杂交，后代马铃薯叶植株占1/6，且正常叶番茄是显性性状，设相关基因是D/d，则三体的基因型是DDd，马铃薯叶型基因型是dd，三体番茄（DDd）产生的配子为D：DD：Dd：d=2：1：2：1，故与马铃薯叶的d组合，产生dd的马铃薯叶占1/6，“三体”蕃茄的配子1条或2条6号染色体，D错误。 故选D。 6. F基因突变可引发人类某种单基因遗传病。以下图1为该遗传病的家系图谱，图2为用限制酶M处理家系成员的F基因后进行电泳的部分结果。下列说法正确的是（ ） A. 突变的F基因序列中存在一个限制酶M的酶切位点 B. 该遗传病的致病基因是位于X染色体上的隐性基因 C. Ⅲ-1的F基因经M酶切后电泳检测结果与I-2一致 D. 若Ⅱ-1与Ⅱ-2再生育，生出患病孩子的概率为1/4 【答案】ABD 【解析】 【分析】分析题图可知：图1中，Ⅰ-1与Ⅰ-2正常，Ⅱ-3患病，说明该病为隐性遗传病。图2中，限制酶M处理家系成员的F基因后，Ⅱ-3有6.5kb和5.0kb片段，说明F基因突变产生隐性致病基因（f）经限制酶切割后产生了6.5kb和5.0kb片段，而6.5kb+5.0kb=11.5kb，致病基因可能由正常基因发生碱基对的替换形成 ，替换前的正常基因（F基因）序列不能被限制酶M识别，图中11.5kb片段即为F基因。 【详解】A、图1中，Ⅰ-1与Ⅰ-2正常，Ⅱ-3患病，说明该病为隐性遗传病。图2中，限制酶M处理家系成员的F基因后，Ⅱ-3有6.5kb和5.0kb片段，说明F基因突变产生隐性致病基因（f）经限制酶切割后产生了6.5kb和5.0kb片段，f基因被切割成两个片段说明突变的F基因序列中存在一个限制酶M的酶切位点，A正确； B、图1中，Ⅰ-1与Ⅰ-2正常，Ⅱ-3患病，说明该病为隐性遗传病。图2中，限制酶M处理家系成员的F基因后，Ⅱ-3有6.5kb和5.0kb片段，说明F基因突变产生隐性致病基因（f）经限制酶切割后产生了6.5kb和5.0kb片段，而6.5kb+5.0kb=11.5kb，致病基因可能由正常基因发生碱基对的替换形成 ，替换前的正常基因（F基因）序列不能被限制酶M识别，图中11.5kb片段即为F基因。即Ⅰ-1只含F基因，Ⅰ-2与Ⅱ-2既含F基因又含f基因，Ⅱ-3只含f基因，若该病为常染色体隐性遗传病，则Ⅱ-3基因型为ff，Ⅰ-1与Ⅰ-2基因型为Ff，与电泳结果不符，因此，该病不可能为常染色体隐性遗传病，该遗传病的致病基因是位于X染色体上的隐性基因，B正确； C、该遗传病的致病基因是位于X染色体上的隐性基因，Ⅱ-1基因型为XFY，Ⅱ-2基因型为XFXf，Ⅲ-1的基因型为XFXF或XFXf，Ⅲ-1的F基因经M酶切后电泳检测结果与I-1或I-2一致，C错误； D、该遗传病的致病基因是位于X染色体上的隐性基因，Ⅱ-1基因型为XFY，Ⅱ-2基因型为XFXf，生出患病孩子XFY的概率为1/4，D正确。 故选ABD。 7. V8是由金黄色葡萄球菌分泌的蛋白酶。小鼠皮肤表皮破损感染金黄色葡萄球菌后，会发生强烈的瘙痒和搔抓。研究者探究金黄色葡萄球菌诱发上述反应的机制，结果如下图。已知缺失V8的金黄色葡萄球菌不再引发瘙痒和搔抓。 以下推断错误的是（　　） A. 对照组在小鼠表皮内注射与V8等量生理盐水 B. 金黄色葡萄球菌通过释放V8引发小鼠瘙痒 C. V8处理使瘙痒感觉神经元膜电位发生变化 D. V8引发瘙痒和搔抓过程中必须有F2r参与 【答案】D 【解析】 【分析】分析题意可知，金黄色葡萄球菌分泌的蛋白酶会使小鼠发生强烈的瘙痒和搔抓，缺失V8的金黄色葡萄球菌不再引发瘙痒和搔抓。 【详解】A、实验组注射一定量的V8，对照组应注射等剂量的生理盐水，A正确； B、鼠皮肤表皮破损感染金黄色葡萄球菌后，金黄色葡萄球菌分泌的蛋白酶即V8，会发生强烈的瘙痒和搔抓。而缺失V8的金黄色葡萄球菌不再引发瘙痒和搔抓，B正确； C、V8处理使瘙痒感觉神经元膜电位发生变化，从而产生瘙痒和骚抓，C正确； D、根据图2分析，给瘙痒感觉神经元F2r基因敲除小鼠和野生型小鼠注射一定量的V8，瘙痒感觉神经元F2r基因敲除小鼠搔抓次数低于野生鼠，故V8引发瘙痒和搔抓过程中F2r不是必须参与的，D错误。 故选D。 8. 在应急情况下，肾上腺素调节肝细胞代谢以补充血糖（如图）。下列叙述正确的是（ ） A. 肾上腺素也可促进肌糖原分解而补充血糖 B. 肾上腺素在此调节过程中起催化作用 C. 肾上腺素的分泌受到下丘脑和垂体的分级调节 D. 肾上腺素与受体结合后引发肝细胞内一系列酶活性改变 【答案】D 【解析】 【分析】激素种类多、量极微，既不组成细胞结构，又不提供能量，也不起催化作用，而是随体液到达靶细胞，使靶细胞原有的生理活动发生变化。 【详解】A、肌糖原不能分解补充血糖浓度，A错误； B、肾上腺素不起催化作用，只起调节细胞代谢的作用，B错误； C、肾上腺素的分泌不存在分级调节，C错误； D、图示可知，肾上腺素与受体结合后引发肝细胞内一系列酶活性改变，发生一系列酶促反应，D正确。 故选D。 9. 在正常孕妇的血清中，存在抗配偶淋巴细胞的特异性抗体（APLA），它可与胎儿细胞上源于父亲的抗原结合，阻止母体免疫系统对胚胎的识别和攻击。缺乏APLA的孕妇常会发生习惯性流产。下列叙述错误的是（ ） A. APLA由母体浆细胞分泌 B. APLA能够增强母体对胚胎的免疫反应 C. 可通过抗原抗体杂交检测APLA D. 可给患者接种适量的配偶淋巴细胞进行治疗 【答案】B 【解析】 【分析】根据题意可知：在正常孕妇的血清中，存在抗配偶淋巴细胞的特异性抗体，该抗体由母体产生，它可与胎儿细胞上源于父亲的抗原结合，阻止母体免疫系统对胚胎的识别和攻击。 【详解】A、在正常孕妇的血清中，存在抗配偶淋巴细胞的特异性抗体APLA，是由母体浆细胞分泌，A正确； B、APLA可与胎儿细胞上源于父亲的抗原结合，阻止母体免疫系统对胚胎的识别和攻击，APLA能够降低母体对胚胎的免疫反应，B错误； C、APLA是抗体，能与抗原特异性结合，可通过抗原抗体杂交检测APLA，C正确； D、APLA是抗配偶淋巴细胞的特异性抗体，给患者接种适量的配偶淋巴细胞，可产生APLA，达到治疗的效果，D正确。 故选B。 10. SLN1蛋白是赤霉素信号转导的一个抑制因子。SLN1基因的两个突变体具有相反的表型（如图）。下列推测不能解释该现象的是（ ） A. 两个突变体中的SLN1基因分别在不同位点发生突变 B. 突变体1中的SLN1基因表达量显著高于突变体2 C. 突变体1中的SLN1蛋白由于空间结构改变而丧失原有功能 D. 突变体2中的SLN1蛋白由于空间结构改变而难以被降解 【答案】B 【解析】 【分析】根据题干信息和题图综合分析可知，突变体1植株最高，突变体2植株最矮，而SLN1蛋白是赤霉素信号转导的一个抑制因子，可以推测突变体1中的SLN1基因表达量最低，突变体2中的SLN1基因表达量最高。 【详解】A、SLN1基因的两个突变体具有相反的表型，可能分别在不同位点发生突变，A正确； B、SLN1蛋白是赤霉素信号转导的一个抑制因子，突变体1高于突变体2，可能是突变体1中的SLN1基因表达量显著低于突变体2，B错误； C、SLN1蛋白是赤霉素信号转导的一个抑制因子，若其空间结构改变而丧失原有的抑制功能，则突变体植株长得比野生型更高，符合题图中突变体1高于野生型和突变体2的情况，C正确； D、SLN1蛋白是赤霉素信号转导的一个抑制因子，若其由于空间结构改变而难以被降解，则原有的抑制功能增强，则突变体植株长得比野生型更矮，符合题图中突变体2比野生型和突变体1矮的情况，D正确。 故选B。 【点睛】本题考查基因突变，考生要从题干和题图中获取有效的信息，结合每个选项进行科学思维，准确推理判断。 11. 近年来，北京市人口数量变化如下图。下列相关叙述，不正确的是（ ） A. 常住人口大体呈现先增长后下降的趋势 B. 常住外来人口的变化只受到迁出率影响 C. 该数据通过人口普查获得，属于调查法 D. 人口数量少，不意味着个人生态足迹小 【答案】B 【解析】 【分析】1、种群具有种群密度、出生率和死亡率、迁出率和迁入率、年龄组成和性别比例四个基本特征，其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率都决定了种群密度的大小；年龄组成分为增长型、稳定型和衰退型，能预测种群密度的大小；性别比例能在一定程度上影响种群密度的大小。人口增长率等于出生率减去死亡率，人口增长率大于0，人口数量增加，人口增长率小于0，人口数量减小。 2、生态足迹是人类为满足自身需求（例如：获取资源、消纳废弃物）而利用的所有具有生态生产能力的土地和水域的空间面积总和，包括耕地、草地、建设用地、渔业用地、林木产品生产所需的林地，以及吸收海洋无法吸收的二氧化碳排放所需的林地。 【详解】A、据图可知，常住人口增长率在2016年前大于0，说明人口一直在增长，常住人口增长率在2016年后小于0，说明人口一直在减小，因此常住人口大体呈现先增长后下降的趋势，A正确； B、常住外来人口的变化会受到迁出率和迁入率的影响，B错误； C、调查方法是有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对象现实状况或历史状况的材料的方法，该数据通过人口普查获得，属于调查法，C正确； D、生态足迹，又叫生态占用，是指在现有技术条件下，维持某一人口单位(一个人、一个城市、一个国家或全人类)生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。人口数量少，不意味着个人生态足迹小，D正确。 故选B。 12. 引领世界的“麦草方格”固沙方法（如下图）在中国第一条沙漠铁路穿越腾格里沙漠的治沙过程中建立起绿色屏障。“麦草方格”固沙方法用干麦草，稻草等扎成方格固定于沙中，并在方格内播撒固沙植物的种子。下列说法错误的是（ ） A. 草方格能蓄积降水有助于固沙植物生长 B. 微生物可以分解干麦草进而改善土壤条件 C. 该过程不能改变群落的演替速度和方向 D. 该固沙方法可增大治理区域的物种丰富度 【答案】C 【解析】 【分析】随着时间的推移，生物群落中一些物种侵入，另一些物种消失，群落组成和环境向一定方向产生有顺序的发展变化，称为演替。 【详解】A、草方格能蓄积降水，促进固沙植物生长，有利于保护生态环境，A正确； B、微生物可将方格内的干麦草等分解，进而改善方格内的土壤环境，B正确； C、该过程在沙漠的治沙过程中建立起绿色屏障，说明人类活动改变了群落演替的速度和方向，C错误； D、草方格沙障是用干的麦草、稻草、芦苇等扎成方格形状固定于沙中，并在方格中播撒固沙植物的种子，用来防风固沙、涵养水分的一种治沙方法，该方法可使生物种类增多，增大治理区域的物种丰富度，D正确。 故选C。 13. 稻蟹共作－池塘养殖复合生态系统是将稻蟹种养和水产养殖相结合，工程示意图如下。 下列分析不正确的是（ ） A. 稻蟹共作田中螃蟹可以清除杂草促进水稻生长 B. 稻蟹共作田可以有效控制池塘水体的富营养化 C. 该复合生态系统的设计遵循了循环、整体原理 D. 该复合生态系统实现了物质和能量的循环利用 【答案】D 【解析】 【分析】生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递，三者缺一不可；物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态； 信息传递是双向的，能量流动是单向的，物质循环具有全球性。 【详解】A、杂草、水稻会竞争二氧化碳、阳光等，稻蟹共作田中螃蟹可以清除杂草，从而促进水稻生长，A正确； B、河蟹的粪便可以作为水稻生长的肥料，水稻可以吸收水体的中N、P元素，稻蟹共作田可以有效控制池塘水体的富营养化，B正确； C、构建稻蟹共作系统时，遵从自然生态系统的规律，各组分之间有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的，该复合生态系统遵循整体原理；河蟹的粪便可以作为水稻生长的肥料，这体现了生态系统的物质循环原理，C正确； D、能量流动是单向的，不能循环利用，D错误。 故选D。 14. 糖化酶可将淀粉、麦芽糖等水解为葡萄糖，常用于淀粉加工产业。研究者使用好氧真菌黑曲霉以麦芽糖为碳源生产糖化酶，不同发酵阶段菌体细胞干重、麦芽糖浓度及糖化酶活性如下图所示。 注：20h后根据发酵状态进行陆续补料 以下叙述错误的是（ ） A. 前20h消耗的麦芽糖主要用于菌体的生长、繁殖 B. 仅需在发酵前期检测罐内溶氧量以保证菌体生长 C. 20~70h糖化酶活性快速增加与菌数增加、补料有关 D. 可进一步调控补料方式以期实现糖化酶产量的提高 【答案】B 【解析】 【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。 【详解】A、由图可知，前20h麦芽糖的浓度在下降，细胞干重快速增加，推断消耗的麦芽糖主要用于菌体的生长、繁殖，A正确； B、由题干信息可知，研究者使用好氧真菌黑曲霉以麦芽糖为碳源生产糖化酶，所以在发酵的不同时期都要检测罐内溶氧量，B错误； C、好氧真菌黑曲霉可以以麦芽糖为碳源生产糖化酶，所以在20~70h糖化酶活性快速增加与菌数增加、补料有关，C正确； D、由图中信息可知，20h后根据发酵状态进行陆续补料，得到上述曲线图，所以可进一步调控补料方式以期实现糖化酶产量的提高，D正确。 故选B。 15. 快速、准确地确定蛋白质的三维空间结构，一直是生命科学领域的研究热点和难点。人工智能程序AlphaFold 2对大部分蛋白质结构的预测极为精准，接近真实的蛋白质结构，达到了人类利用冷冻电镜等复杂仪器观察预测的水平。下列相关叙述不正确的是（ ） A. 蛋白质的氨基酸序列是预测其空间结构的重要基础 B. 预测、设计并制造新蛋白质的技术属于蛋白质工程 C. 结构预测能帮助揭示蛋白质分子间相互作用的机制 D. 依据新蛋白质的氨基酸序列能推出唯一的基因序列 【答案】D 【解析】 【分析】蛋白质工程的基本流程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列（基因）→DNA合成，最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。 【详解】A、蛋白质多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链盘曲折叠形成的蛋白质的空间结构不同有关，因此蛋白质的氨基酸序列是预测其空间结构的重要基础，A正确； B、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过化学、物理和分子生物学的手段进行基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类对生产和生活的需求，因此预测、设计并制造新蛋白质的技术属于蛋白质工程，B正确； C、结构决定功能，结构预测能帮助揭示蛋白质分子间相互作用的机制，C正确； D、一个氨基酸的密码子可能有多个，因此依据新蛋白质的氨基酸序列能推出多个基因序列，D错误。 故选D。 第二部分 本部分共6题，共70分。 16. 持续高强度运动一定时长后，机体表现出运动耐力下降的现象。研究者进行实验探究上述现象的机制。 （1）高强度运动初期时，氧气与[H]在________（场所）结合生成水，并释放大量能量，此过程称为氧化磷酸化。持续高强度运动消耗大量氧气，使肌细胞处于低氧环境。 （2）研究表明P酶通过提高氧化磷酸化强度进而提升运动耐力。AR蛋白可将乳酸转移至P酶特定氨基酸位点（乳酰化修饰）。研究者用小鼠进行持续高强度运动模拟实验，检测肌细胞中相关指标，结果如下表。 检测指标 运动0min 运动30min P酶相对活性（%） 100 35 P酶乳酰化水平（%） 9 70 ①据表中数据推测持续高强度运动诱发________，减弱骨骼肌氧化磷酸强度，使运动耐力下降。 ②敲除小鼠AR基因，进行持续高强度运动模拟实验，发现P酶活性始终高于野生型。研究者使用小鼠肌细胞进行如下图1中实验，推测：AR蛋白使P酶336位氨基酸发生乳酰化修饰降低其活性，依据是________。 （3）H蛋白是细胞中的氧含量感应蛋白，可感应氧气含量变化从而调控AR蛋白降解。研究者进行图2中实验并检测AR蛋白、H蛋白含量。 由结果可知，持续高强度运动导致AR蛋白含量升高的原因是持续高强度运动使肌细胞氧气浓度下降，________，AR蛋白含量升高。 （4）上述研究揭示了持续高强度运动后运动耐力降低与AR蛋白、P酶、氧化磷酸化的关系。有研究表明氧化磷酸化过程会有活性氧产生，超过一定水平后诱发细胞凋亡。有人认为AR蛋白表达量较低的人运动耐力强，适宜做长时间持续高强度运动。结合本研究评价该观点是否合理，并说明理由。________ 【答案】（1）线粒体内膜 （2） ①. P酶乳酰化修饰使其活性降低 ②. 四组实验中只有第Ⅱ组P酶乳酰化，P酶活性最低，第Ⅳ组（氨基酸替换）实验结果与Ⅰ、Ⅲ组相近 （3）H蛋白感应（氧气浓度下降）并减弱对AR蛋白的降解作用 （4）合理，持续高强度运动时，AR蛋白表达量低，抑制P酶活性能力较弱，可促进肌细胞氧化磷酸化反应，可以提高运动耐力；不合理，持续高强度运动时，AR蛋白表达量低，抑制P酶活性能力较弱，导致活性氧积累，易诱发肌细胞凋亡，因此高强度运动时间过长有可能损伤肌肉细胞 【解析】 【小问1详解】 高强度运动初期时，氧气与[H]在线粒体内膜结合生成水，并释放大量能量，此过程称为氧化磷酸化，该过程为有氧呼吸第三阶段。持续高强度运动消耗大量氧气，使肌细胞处于低氧环境。 【小问2详解】 ① 根据表格数据，持续运动30min后，P酶乳酰化水平大幅升高，同时P酶相对活性大幅下降，结合“P酶提高氧化磷酸化强度提升耐力”，可推知持续高强度运动提高P酶乳酰化修饰使其活性降低，减弱氧化磷酸化，导致耐力下降。 ② 结合图1结果：四组实验中只有第Ⅱ组P酶乳酰化，P酶活性最低，第Ⅳ组（氨基酸替换）实验结果与Ⅰ、Ⅲ组相近，过表达AR使P酶活性下降乳酰化水平上升，因此证明AR是通过使P酶336位氨基酸发生乳酰化修饰降低其活性。 【小问3详解】 题意显示，H蛋白是细胞中的氧含量感应蛋白，可感应氧气含量变化从而调控AR蛋白降解，干扰H基因表达后，AR蛋白含量明显升高，说明H蛋白促进AR降解；持续低氧（高强度运动后），肌细胞氧浓度下降，H蛋白感应（氧气浓度下降）并减弱对AR蛋白的降解作用，因此AR含量积累升高。 【小问4详解】 持续高强度运动时，若AR蛋白表达量低，抑制P酶活性能力较弱，可促进肌细胞氧化磷酸化反应，可以提高运动耐力，符合上述实验结论，因而合理； 持续高强度运动时，AR蛋白表达量低，抑制P酶活性能力较弱，又知P酶通过提高氧化磷酸化强度提升耐力，因而导致活性氧积累，易诱发肌细胞凋亡，因此高强度运动时间过长有可能损伤肌肉细胞，可见，不适宜做长时间持续高强度运动，因而不合理。 17. 学习以下材料，回答（1）~（4）题。 植物的免疫 植物在与病原物长期的斗争中，逐渐形成了自己的免疫防御机制，通过识别“自我”和“非我”，将信号传递到细胞核内，调控相应基因表达，启动防卫反应抵抗外来入侵。 病原物侵染植物需要通过植物表面的物理屏障。叶片表面的角质层、蜡质层以及植物细胞的细胞壁，均可有效阻止病原物入侵。一旦突破第一层屏障，植物体内的水杨酸和茉莉酸将激活相关基因表达，进行基础性的广谱抗病。茉莉酸可诱导生物碱和酚酸的产生，抑制病原物的生长繁殖；水杨酸可抑制病原物分泌的植物细胞壁降解酶活性，降低其致病力，同时可以诱导几丁质酶和葡聚糖酶的表达，水解真菌细胞壁等。 此外，植物还会启动模式触发免疫（PTI）。PTI是植物通过细胞膜表面的模式识别受体（PR）识别病原物相关分子（PA）所引发的免疫过程。PA是广泛存在于微生物中的保守分子，如细菌的脂多糖、真菌的几丁质等。PR会特异性识别PA并引发相应的免疫应答抑制病原物。PR和PA都具有种间差异，二者虽然相对保守，但在选择压力下都不断进化。 尽管PTI成功抵抗了大多数病原物，但少数病原物进化出效应子抑制植物的PTI，从而继续侵染植物。效应子类型多样，蛋白质、RNA和代谢产物都可作为效应子发挥作用。为应对效应子对PTI的抑制，植物又进化出识别效应子的抗病R蛋白，启动效应子触发免疫反应（ETI），最终导致侵染位点宿主细胞死亡，抑制病原物扩散。 在自然选择的作用下，病原物可通过已有效应子的进化或获取新的效应子来避开植物的ETI，而植物又进化出新的R蛋白来再次触发ETI。植物与病原物之间的互作呈现Z字形的“拉锯战”局面。植物和病原物长期互相选择，形成了病原物致病性和植物抗病性的多样性。 （1）PR在细胞中的加工需要________（细胞器）的参与。 （2）植物与病原物在长期的互相选择中不断演化，这称为_______。根据本文信息将选项前字母排序，概述植物与病原物的互作过程：C→_______→D。 A．R蛋白识别效应子触发植物ETI免疫反应 B．病原物分泌效应子抑制植物PTI免疫反应 C．PR识别PA触发植物PTI免疫反应 D．植物进化出新的R蛋白 E．病原物获取新的效应子 （3）植物免疫和人体免疫存在相似之处，请从文中找出两点进行类比。______ （4）本文从一定程度上体现了“生物界具有统一性”。请依据高中所学从细胞和分子水平，各提供一个支持该观点的新证据。______ 【答案】（1）内质网、高尔基体 （2） ①. 协同进化 ②. B→A→E （3）植物表面的物理屏障与人体免疫第一道防线（皮肤、黏膜）类似；茉莉酸和水杨酸引起的基础抗病类似于人体第二道防线；PTI、ETI的免疫过程类似人体特异性免疫 （4）细胞水平：细胞结构的统一性（膜、质、核拟核），都由核糖体合成蛋白质；分子水平：遗传物质都是核酸、生物共用一套遗传密码、都具有核酸和蛋白质 【解析】 【分析】1、植物在与病原体长期协同进化过程中，逐渐形成了先天免疫系统，识别“非我”成分，调控相应基因的表达，启动防卫反应来抵抗外来入侵者。 2、植物的先天免疫系统包括基础免疫和特异性防御免疫。 3、植物的抗病性与病原体的致病性都不是一成不变的，二者之间的动态变化规律可用“Z”模型表示，即植物与病原体之间的互作呈现Z字形的“拉锯战局面”，是一场循环往复的进化军备竞赛，实现植物与病原体之间的动态平衡与长期共存。 【小问1详解】 PR是细胞膜上的蛋白质，需要内质网和高尔基体的加工。 【小问2详解】 物种进化过程中，两个或多个物种通过相互影响和适应的现象叫协同进化。协同进化可以发生在不同的生物之间，也可以发生在生物和无机环境之间，所以植物与病原物在长期的互相选择中不断演化，这称为协同进化。植物与病原物的互作过程为C：PR识别PA触发植物PTI免疫反应→B：病原物分泌效应子抑制植物PTI免疫反应→A：R蛋白识别效应子触发植物ETI免疫反应→E．病原物获取新的效应子→D：植物进化出新的R蛋白。 【小问3详解】 植物表面的物理屏障与人体免疫第一道防线（皮肤、黏膜）类似直接阻止病原体的入侵；茉莉酸和水杨酸引起的基础抗病类似于人体第二道防线，在体内进行的非特异性的免疫过程；PTI、ETI的免疫过程类似人体特异性免疫，都具有特异性。 【小问4详解】 细胞水平：细胞结构的统一性（膜、质、核拟核），都由核糖体合成蛋白质；分子水平：遗传物质都是核酸、生物共用一套遗传密码、都具有核酸和蛋白质，都在一定程度上体现了“生物界具有统一性”。 18. 紫茎泽兰根、茎、种子皆可繁殖且能产生多种化感物质抑制其他生物生长，是我国危害最严重的入侵植物。在防除过程中，紫茎泽兰残体亟待无害化处理与资源化利用。 （1）紫茎泽兰入侵会造成___降低或丧失，影响当地生态系统的___性。 （2）以紫茎泽兰为原料，野外就近接种可降解化感物质的高温纤维梭菌（最适温度60~65℃）进行堆肥发酵，检测堆肥温度和堆肥基质中两种主要化感物质含量变化，如图1。 据图推测5～10天化感物质含量下降速率最快的原因：一方面___一方面___，有利于化感物质的快速分解。 （3）将未经堆肥（UA）和经过堆肥（CA）的紫茎泽兰浸提液加入灭菌土壤中，接种三种土壤真菌后检测生长情况，如图2。 结果表明___。将UA组、CA组紫茎泽兰风干粉碎后加入到种植有玉米幼苗的土壤中，60天后检测发现UA组玉米的生物量显著低于对照，而CA组则显著高于对照。 （4）与上述研究相关叙述，正确的有___（多选）。 A. 堆肥过程中堆肥基质的有机物总量增加，肥力增强 B. 发酵初期堆肥温度升高有利于堆肥中杂菌的消毒和灭菌 C. 发酵初期堆肥温度升高有利于高温纤维梭菌占据竞争优势 D. 堆肥发酵可分解紫茎泽兰的根、茎、种子，降低其扩散的风险 E. 堆肥发酵可减弱化感物质对农田生物群落其他生物的危害 F. 无害化的紫茎泽兰还田主要体现了生态工程的协调原理 【答案】（1） ①. 生物多样性 ②. 稳定 （2） ①. 高温纤维梭菌数量较多 ②. 堆肥温度达到高温纤维梭菌的最适温度，使其代谢旺盛 （3）堆肥处理降低了紫茎泽兰（浸提液）对三种土壤真菌生长的抑制作用 （4）CDE 【解析】 【分析】入侵种往往在入侵地能够大量繁殖，其原因是入侵地的生长条件适宜、缺乏捕食者等天敌、入侵种本身竞争力强、适应性强，在与本地物种的竞争中占据优势，生物入侵会导致入侵地生物多样性降低，生态系统的自我调节能力降低，稳定性降低。 【小问1详解】 由于入侵地环境比较适合紫茎泽兰繁殖，并且入侵地没有其天敌（例如捕食者），在与本地物种竞争中更加占据优势等多方面原因，使得紫茎泽兰能在入侵地大量繁殖；紫茎泽兰泛滥后降低了入侵地群落的物种丰富度，使生态系统生物多样性降低、营养结构更加简单，自我调节能力减弱，稳定性也降低。 【小问2详解】 图1中，5～10天温度64℃左右，处于高温纤维梭菌最适温度范围内，高温纤维梭菌代谢旺盛，迅速增殖，产生较多的高温纤维梭菌，使5～10天化感物质含量下降速率最快。 【小问3详解】 图2中，UA组与对照组相比，菌落生长情况较差,说明紫茎泽兰（浸提液）对三种土壤真菌生长有抑制作用，CA组的菌落生长情况比UA组好，与对照组无明显差异，说明堆肥处理降低了紫茎泽兰（浸提液）对三种土壤真菌生长的抑制作用。 【小问4详解】 A、堆肥过程中堆肥基质的有机物总量减少，肥力增强，A错误；B、发酵初期堆肥温度升高有利于堆肥中高温纤维梭菌的生长繁殖，B错误；发酵初期堆肥温度升高，接近高温纤维梭菌的最适温度60~65℃，其他微生物可能在高温下死亡，有利于高温纤维梭菌占据竞争优势，C正确；D、堆肥发酵可以降低了紫茎泽兰中的化感物质对土壤微生物生长的抑制作用，有利于分解紫茎泽兰的根、茎、种子，降低其扩散的风险，D正确；E、堆肥发酵可以降低了紫茎泽兰中的化感物质对土壤微生物生长的抑制作用，有利于分解紫茎泽兰的根、茎、种子，降低其扩散的风险，可减弱化感物质对农田生物群落其他生物的危害，E正确；F、无害化的紫茎泽兰还田主要体现了生态工程的循环原理，F错误。故选CDE。 19. 睡眠是动物界普遍存在的现象。腺苷是一种重要的促眠物质。 （1）图1为腺苷合成及转运示意图。由图1可知，储存在囊泡中的ATP通过________方式转运至胞外后，可被膜上的核酸磷酸酶分解，脱去________个磷酸产生腺苷。 （2）为了高特异性、高灵敏度地记录正常睡眠-觉醒周期中基底前脑（BF）胞外腺苷水平的变化，研究者设计了一种腺苷传感器（图2），并使之表达在BF区细胞膜上。 ①传感器的工作原理是________。 ②满足实验要求的传感器应具备的条件包括________。 A．对腺苷有高荧光响应，对腺苷结构类似物无反应 B．传感器数量随着睡眠-觉醒周期而变化 C．对正常睡眠-觉醒周期无明显影响 D．腺苷与传感器的结合是不可逆的 （3）用适宜刺激分别激活BF区胆碱能神经元和谷氨酸能神经元，检测结果表明：在睡眠调节中，小鼠主要依靠谷氨酸能神经元释放腺苷。为进一步检验该结论，研究者分别去除小鼠BF区胆碱能神经元和谷氨酸能神经元。支持此结论的实验结果应是________。 （4）研究发现，腺苷与觉醒神经元细胞膜上的A1受体结合，可________（选填“促进”或“抑制”）K+通道开放而抑制觉醒神经元的兴奋；腺苷还可以通过A2受体激活睡眠相关神经元来促进睡眠。 （5）基于以上信息，请提出改善失眠症患者睡眠的两项措施。________ 【答案】（1） ①. 胞吐 ②. 3 （2） ①. 腺苷与受体结合改变受体空间结构，进而使绿色荧光蛋白构象改变并（在被激发后）发出荧光，因此可通过检测荧光强度来指示腺苷浓度 ②. AC （3）两实验组的腺苷浓度（荧光强度）；均低于对照组，去除谷氨酸能神经元组浓度更低 （4）促进 （5）利用AK活性抑制剂来增加脑中腺苷浓度。使用A1激动剂抑制觉醒神经元。使用A2激动剂来激活睡眠相关神经元（合理即可） 【解析】 【小问1详解】 图1为腺苷合成及转运示意图。由图1可知，储存在囊泡中的ATP通过胞吐方式转运至胞外后，可被膜上的核酸磷酸酶分解，脱去3个磷酸，形成腺苷，因为ATP的中文名称是腺苷三磷酸。 【小问2详解】 ①结合图示可知，传感器的工作原理是腺苷与受体结合改变受体空间结构，进而使绿色荧光蛋白构象改变并（在被激发后）发出荧光，因此可通过检测荧光强度来指示腺苷浓度，荧光强度和腺苷浓度呈正相关。 ②A、对腺苷有高荧光响应，对腺苷结构类似物无反应，该特性能保证荧光强度仅仅由腺苷引起，因而能测定腺苷浓度，A正确； B、传感器是用于测定腺苷浓度的，其数量不应该随着睡眠-觉醒周期而变化，B错误； C、传感器的使用只是对腺苷含量的测定，应该对正常睡眠-觉醒周期无明显影响，否则检测数据将无实际意义，C正确； D、腺苷与传感器的结合是可逆才能实现传感器对腺苷含量的检测，D错误。 故选AC。 【小问3详解】 用适宜刺激分别激活BF区胆碱能神经元和谷氨酸能神经元，检测结果表明：在睡眠调节中，小鼠主要依靠谷氨酸能神经元释放腺苷。为进一步检验该结论，研究者分别去除小鼠BF区胆碱能神经元和谷氨酸能神经元。若“小鼠主要依靠谷氨酸能神经元释放腺苷”成立，则去除谷氨酸能神经元后，腺苷合成会显著减少，促眠作用减弱，即相应的实验结果是两实验组的腺苷浓度（荧光强度）均低于对照组，去除谷氨酸能神经元组浓度更低。 【小问4详解】 腺苷需要抑制觉醒神经元兴奋，而促进K⁺通道开放会使K⁺外流增加，静息电位绝对值增大，神经元更难产生兴奋，符合抑制觉醒神经元的作用，因此腺苷与觉醒神经元细胞膜上的A1受体结合，可“促进”K+通道开放而抑制觉醒神经元的兴奋。 【小问5详解】 腺苷具有促眠作用，改善失眠可从提高腺苷含量、增强腺苷促眠作用入手，结合图示可知，具体的措施为利用AK活性抑制剂来增加脑中腺苷浓度。使用A1激动剂抑制觉醒神经元。使用A2激动剂来激活睡眠相关神经元。 20. 通过雄性不育机制的研究可大幅降低杂交水稻的培育难度，对保障粮食安全具有重要意义。我国科研人员发现两个光周期依赖的雄性不育突变株，对其进行研究。 （1）A基因编码水稻花药正常发育必要的转录因子，A基因突变体（aa）表现为短日照条件下完全雄性不育，长日照条件下育性正常，AA和Aa在长日照、短日照条件下均育性正常。这体现出生物性状由________共同控制。 （2）B基因编码水稻花药正常发育必要的另一种转录因子，纯合的B基因突变体（bb）在长日照条件下雄性半不育（花粉只有50%可育），短日照条件下育性正常，BB和Bb在长日照、短日照条件下均育性正常。对B和b基因的测序结果如图1． 据图1分析，B基因突变体（bb）长日照条件下雄性半不育的原因是______。 （3）为探索A、B基因在花粉育性中的作用，科研人员构建了双隐性突变体（aabb），检测野生型和双隐性突变体在长日照和短日照条件下的花粉育性，结果如图2．结果显示，双隐性突变体的表型是_______，这说明在花粉发育中，A、B基因的作用关系为______。 （4）已知a和b基因位于非同源染色体上。若育种工作中以基因型为aaBB和AAbb的亲本杂交，F1自交，得到F2．请选择长日照或短日照条件之一，写出杂交的遗传图解____（包括基因型、表型及F2比例）。 （5）科研人员构建了A、B基因的启动子相互交换的重组表达载体（如图3），在短日照条件下得到图4所示结果。 本实验的结论是_______。 【答案】（1）基因和环境 （2）b基因编码区碱基缺失，翻译提前终止，肽链变短，B蛋白功能异常所致 （3） ①. 在长日照条件下，花粉半不育，短日照条件下花粉全不育 ②. 相互独立 （4） （5）B基因编码区可以替代A基因编码区，调控花药正常发育（或M基因表达）；启动子是调控花药正常发育（或M基因表达）的关键 【解析】 【分析】分析图1可知，b基因的碱基序列中从编码S氨基酸以后缺失了若干，使终止信号提前出现；从图2可知，野生型在长日照和短日照条件下花粉全育，双隐性突变体在长日照条件想花粉育性为50%，而在短日照条件下，花粉育性为0；分析图3和图4可知，在B基因编码区前插入A基因启动子后，M基因表达量与野生型相同，而B基因启动子插入A基因编码区前，M基因表达量与突变体相同。 【小问1详解】 A基因编码水稻花药正常发育必要的转录因子，A基因突变体（aa）表现为短日照条件下完全雄性不育，长日照条件下育性正常，AA和Aa在长日照、短日照条件下均育性正常。水稻花药的育性受环境和基因的控制，这体现出生物性状由基因和环境共同控制。 【小问2详解】 据图1分析可知，b基因的碱基排列顺序与B基因相比较，b基因从编码S氨基酸以后的部分碱基对发生了缺失，终止子提前出现，因此B基因突变体（bb）长日照条件下雄性半不育的原因是b基因编码区碱基缺失，翻译提前终止，肽链变短，B蛋白功能异常所致。 【小问3详解】 由图2结果可知，野生型在长日照和短日照条件下花粉全育，双隐性突变体在长日照条件想花粉育性为50%，而在短日照条件下，花粉育性为0。因此双隐性突变体的表型是在长日照条件下，花粉半不育，短日照条件下花粉全不育，A、B基因的作用关系为相互独立，长短日照条件下野生型花粉的育性与双隐突变体没有关系。 【小问4详解】 以基因型为aaBB和AAbb的亲本杂交，F1自交，得到F2，在长日照或短日照条件下遗传图解如下： 【小问5详解】 由图3、图4结果可知，在B基因编码区前插入A基因启动子后，M基因表达量与野生型相同，而B基因启动子插入A基因编码区前，M基因表达量与突变体相同，可知B基因编码区可以替代A基因编码区，调控花药正常发育（或M基因表达）；启动子是调控花药正常发育（或M基因表达）的关键。 21. 肠道微生物对宿主健康具有重要影响，但目前缺乏对特定菌株进行基因编辑的有效手段。科研人员尝试使用M13噬菌体作为载体，对大肠杆菌进行基因编辑。 （1）M13噬菌体与T2噬菌体相似、能够侵染大肠杆菌，其蛋白质外壳留在菌体外，头部的_____注入菌体内，指导子代噬菌体的复制增殖。与T2噬菌体不同，被M13噬菌体侵染的大肠杆菌不发生裂解。 （2）科研人员将绿色荧光蛋白基因特异性序列（sgfp）、Cas酶基因与利用特定方法得到的M13噬菌体的环状DNA进行重组，构建重组基因编辑质粒（pCG）、如图1。 ①构建PCG需要用到的工具酶有_____。 ②以PCG的绿色荧光蛋白基因特异性序列（sgfp）经_____过程形成的RNA，会靶向结合绿色荧光蛋白基因，从而使Cas酶能够切割绿色荧光蛋白基因。 （3）科研人员将绿色荧光蛋白基因和红色荧光蛋白基因导入大肠杆菌，获得GS菌株。先用添加GS菌株的饲料喂养小鼠，一段时间后，将小鼠分为实验组和对照组。其中，实验组小鼠用添加含_____的M13噬菌体和_____ 的饲料喂养，以筛选获得肠道微生物被基因编辑的小鼠。本实验对照组使用的质粒应当包括图1中的_____。 a、Cm+ b、sgfp c、Ori d、Cas （4）为确认M13噬菌体作为载体对大肠杆菌进行基因编辑的可行性和特异性，科研人员检测肠道微生物的变化，结果如图2。 ①图2中，标号为a、c的区域分代表含有红色荧光的微生物和无荧光的微生物，b区域代表含有_____荧光的微生物。 ②图3-1为实验组第0天小鼠肠道微生物的荧光情况。请在答题纸的图3-2中标注该组小鼠第14天时肠道微生物的荧光区域编号。_____ ③图2表明，实验中M13噬菌体能_____。 【答案】（1）DNA （2） ①. 限制酶和DNA连接酶 ②. 转录 （3） ①. pCG ②. 羧苄青霉素 ③. acd （4） ①. 红、绿叠加色 ②. ③. 成功地特异性敲除绿色荧光蛋白基因 【解析】 【分析】1、目的基因：主要指编码蛋白质的结构基因，也可以是一些具有调控作用的因子。获得目的基因的方法：①从基因文库中获取 ②利用PCR技术扩增 ③人工合成（化学合成）。 2、限制性核酸内切酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。其能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。结果是经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。在构建基因表达载体时，DNA连接酶将目的基因和质粒重组。 3、将目的基因导入动物细胞的方法：显微注射技术（最有效一种方法）。具体操作程序：目的基因表达载体提纯→取卵（受精卵）→显微注射→注射了目的基因的受精卵移植到雌性动物的子宫或输卵管内发育→新性状动物。 【小问1详解】 T2噬菌体侵染大肠杆菌，头部的DNA注入菌体内，而蛋白质外壳留在菌体外。 【小问2详解】 ①构建重组基因编辑质粒（pCG）需要DNA连接酶（连接目的基因和载体）和限制酶（切割目的基因和载体）这两种工具酶。②转录是遗传信息由DNA转换到RNA的过程，故以PCG的绿色荧光蛋白基因特异性序列（sgfp）经转录过程形成的RNA。 【小问3详解】 由题（2）可知，重组基因编辑质粒为pCG，且PCG上的标记基因为羧苄青霉素抗性基因，因此实验组小鼠用添加含pCG的M13噬菌体和羧苄青霉素的饲料喂养，以筛选获得肠道微生物被基因编辑的小鼠。根据实验要遵循的单一变量原则，结合PCG的绿色荧光蛋白基因的特异性序列为sgfp，可知本实验对照组使用的质粒应当包括图1中的acd。 【小问4详解】 ①据图2可知，横轴表示绿色荧光强度，纵轴表示红色荧光强度，则b区域代表含有红、绿叠加色荧光的微生物。 ②根据图2可知，实验组第14天小鼠含有a区域和c区域，且实验组第14天和第0天小鼠中的c区域大小几乎一致，故可标注实验组小鼠第14天时肠道微生物的荧光区域编号如下图所示： ③根据图2，实验组小鼠出现a区域，b区域消失，而对照组小鼠没有a区域，b区域仍然存在，结合为a区域代表含有红色荧光的微生物，b区域表示含有红、绿叠加色荧光的微生物，可知M13噬菌体能成功地特异性敲除绿色荧光蛋白基因。　 【点睛】本题M13噬菌体为素材，考查基因工程和基因编辑等相关知识点，要求考生掌握基因工程的操作程序，意在考查考生的理解能力、获取信息的能力和实验分析的能力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $