精品解析：北京市人大附中2026届高三生物学适应性练习

人大附中2026届高三生物学适应性练习 2026年5月28日 本试卷共10页，100分，考试时长90分钟。考生务必将选择题答案涂在机读卡、非选择题答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。 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. 组成下列多聚体的单体的种类最多的是（　　） A. 蛋白质 B. DNA C. 淀粉 D. 纤维素 2. 细胞是基本的生命系统，下列相关理解中，不正确的是（ ） A. 细胞是由各组分相互配合而组成的复杂系统 B. 多细胞生物的生命活动由不同细胞分工合作完成 C. 细胞能相对独立存活，且从属于机体的整体功能 D. 细胞作为一个生命系统，其功能不依赖于外界环境 3. 将己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min，酶活性仅丧失3%。该实验可得出的结论是（ ） A. 45℃是己糖激酶维持活性的最适温度 B. 过量底物能提高己糖激酶的热稳定性 C. 底物浓度越高，己糖激酶的活性越高 D. 45℃水浴12min后，酶活性下降的原因是被消耗 4. 保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是（ ） A. 比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后 B. 质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中 C. 滴加③后有较多水分子进入保卫细胞 D. 推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③ 5. 将真核细胞培养在含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的培养液中，可用于研究（ ） A. DNA复制的场所 B. mRNA与核糖体的结合 C. 分泌蛋白的运输 D. 细胞膜脂质的流动 6. 科学家通过连续体细胞核移植技术，将小鼠克隆了58代，最后一代全部死亡。研究发现，各代克隆鼠的端粒长度无显著差异，但随着克隆代次增加，克隆鼠基因组中出现了大量单碱基突变和染色体缺失、易位。同期进行的部分有性杂交实验结果见下表。以下分析合理的是（ ） 组号 实验对象 平均每窝产仔数（只） 1 原始供体小鼠 10.4 2 第20代克隆♀×普通小鼠♂ 9.8 3 第50代克隆♀×普通小鼠♂ 2.8 4 第55代克隆♀×普通小鼠♂ 2.1 5 4组的F1相互交配 7.0 A. 减数分裂时，突变基因和异常染色体进入相同配子并被淘汰 B. 有性生殖可完全修复克隆过程中的基因突变和染色体断裂 C. 克隆技术中端粒的缩短是限制多代克隆的关键因素 D. 减数分裂过程会加剧有害突变的累积，加速物种衰退 7. 近期，科学家在某种细菌中发现了一种特殊的酶Drt3b。研究发现，Drt3b的活性中心利用其自身蛋白质上两个特定氨基酸的侧链，形成一个精确的“分子模具”，指导合成了一条由碱基AC简单重复构成的单链DNA。该DNA产物用于抵御病毒入侵，但不编码蛋白质。下列关于该发现的叙述，不合理的是（ ） A. Drt3b指导合成DNA时，催化形成了磷酸二酯键 B. Drt3b合成该DNA的过程，遵循碱基互补配对原则 C. 该发现未否定DNA→RNA→蛋白质的遗传信息传递路径 D. 改变Drt3b中这两个氨基酸的种类可能使其无法合成DNA 8. 分属两个物种的猴面花甲（粉花）和猴面花乙（红花）分别由熊蜂和蜂鸟传粉。研究发现，红花表型是由于ROI1基因（编码一个转录抑制子）表达量极低所致，该基因在两种猴面花中的差异主要来自启动子序列。下列相关叙述错误的是（ ） A. ROI1基因表达量差异影响色素合成基因的转录水平 B. 花色和传粉者的差异促进二者生殖隔离的形成 C. 将猴面花甲的ROI1基因导入乙，后者花色会变浅 D. ROI1基因的表观遗传差异导致两种猴面花的花色不同 9. 研究者采用“脑-机接口”技术，开发了康复性外骨骼，使脊髓损伤患者可以行走。下列相关叙述中，不属于该设备功能的是（ ） A. 采集大脑皮层运动区的“迈步”意图神经信号 B. 进行信号转化，驱动外骨骼带动腿部运动 C. 压力传感器检测触地信号后上传，产生踩地感觉 D. 恢复“大脑→脊髓→腿部肌肉”的躯体运动分级调节 10. 乳糖不耐受者的M基因引起其成年时乳糖酶基因表达下调，肠道乳糖酶含量极低。每日饮约250mL牛奶后，其2型糖尿病风险降低约30%。机制是：乳糖促进大肠双歧杆菌增殖，使血液中能调节胰岛素敏感性的吲哚-3-丙酸升高、与胰岛素抵抗相关的亮氨酸等降低，而乳糖耐受者无此效应。下列分析不合理的是（ ） A. 部分乳糖进入大肠被双歧杆菌利用 B. 吲哚-3-丙酸可以提高胰岛素敏感性 C. 亮氨酸等水平下降可加重胰岛素抵抗 D. 基因型可通过调节肠道菌群影响健康 11. 植物根在生长过程中，会出现波浪形弯曲或卷曲的现象，称为根的不对称生长。以水稻为实验材料，研究光照、油菜素内酯（BL）和乙烯对水稻根不对称生长的影响，实验处理和结果如图所示，下列叙述中正确的是（ ） A. 光照和BL在促进根不对称生长方面的效果相反 B. 光照需通过乙烯发挥调节作用，BL则不需要 C. BL促进根不对称生长不依赖光照，但依赖乙烯 D. BL的作用在光下可完全被STS抑制，黑暗条件下不能 12. 人体内环境稳态的维持依赖于神经系统、内分泌系统、免疫系统以及三者之间的复杂调节。下图示意三个系统通过信号分子相互联系，下列相关叙述不正确的是（ ） A. 三个系统的信号分子分别为神经递质、激素和细胞因子等 B. 具有相应信息分子的受体是各系统相互影响的基础 C. 三个系统之间通过相同的化学信号分子实现双向调节 D. 下丘脑在神经系统和内分泌系统的联系中发挥重要作用 13. 为实现人类的可持续发展，我国大力推进生态工程建设。下列生态工程的措施与基本原理对应错误的一项是（ ） A. 植树造林，综合考虑生态效益和农民收入——“整体”原理 B. 西北干旱地区治理沙化，大量种植杨树等乔木——“协调”原理 C. 用作物秸秆做饲料、培育食用菌、建设沼气池——“循环”原理 D. 营造有利于生物组分生长与互利共存的环境条件——“自生”原理 14. 单克隆抗体在分子生物学研究、疾病诊断和治疗中具有广泛的应用。下列关于单克隆抗体应用的叙述，错误的是（ ） A. 使用单克隆抗体进行抗原-抗体杂交，可检测特定蛋白质 B. 每种单克隆抗体能结合抗原上的多种位点，具有特异性 C. 进行疾病诊断时，可用单克隆抗体检测病原体抗原的存在 D. 单克隆抗体—药物偶联物能对癌细胞进行特异性杀伤 15. 老师检查同学们的生物实验报告时，发现其中有误的是（ ） A. 电泳分离DNA片段时，需用缓冲液配制琼脂糖凝胶 B. 检测酵母是否产生酒精时，需向培养液滤液中加入酸性重铬酸钾 C. 提取和分离菠菜叶中的色素时，用层析液进行提取，用无水乙醇进行分离 D. 为维持有丝分裂样品最佳观察状态，需在分裂旺盛时剪取根尖，用卡诺氏液固定 第二部分 本部分共6题，共70分 16. 近期一项研究发现，在免疫调节中发挥作用的B细胞，还可能参与机体代谢及运动能力的调控。 （1）B细胞释放的细胞因子TGF可通过________传送，作用于肝细胞等靶细胞。 （2）先天缺乏B细胞的小鼠（M）运动耐力显著低于野生型小鼠（WT）。研究者检测了两种小鼠血清和骨骼肌细胞中多种代谢产物，发现M中谷氨酸含量均显著低于WT。进一步实验证明，B细胞通过影响谷氨酸代谢调控小鼠运动能力，支持此结论的结果应为________。 （3）电镜观察结果如下图，结果显示与WT鼠相比，M鼠骨骼肌细胞中________，据此推测M鼠运动耐力下降的原因是________。 （4）进一步研究发现，与WT鼠相比，M鼠肝细胞中与谷氨酸合成相关的酶G基因以及与谷氨酸释放相关的蛋白L基因表达均显著下调。综上所述，推测B细胞调控运动能力的机制________。 （5）临床上，某些B细胞功能缺陷症患者常出现“易疲劳、运动能力差”，根据本研究的发现，请提出两种可能的干预策略________。 17. 光合海蛞蝓在食用海洋藻类后能够将部分叶绿体吸收和储存在特化的细胞中，身体呈现绿色半透明状。 （1）叶绿体内部有许多由类囊体堆叠而成的基粒，其膜上分布进行光合作用所需的________。 （2）为了研究被吸收叶绿体的功能，研究者将停止喂食三天的光合海蛞蝓放在含NaH13CO3的海水中，结果显示光照下光合海蛞蝓分泌的黏液有机物中13C相对含量显著高于黑暗组。 ①实验前光合海蛞蝓停止喂食处理的主要目的是________。 ②实验结果说明被吸收叶绿体能利用NaH13CO3产生的CO2进行光合作用，且________。 （3）研究者进一步研究了光合海蛞蝓对被吸收叶绿体功能的影响。 ①研究者破碎海蛞蝓细胞后，通过________技术得到分离的叶绿体，进一步检测发现这些叶绿体外包裹一层动物来源的膜结构，膜上发现两种关键蛋白：ATP敏感的阳离子通道蛋白P2X4和质子泵VHA，分别能够向外转运钠钾等阳离子和向内转运氢离子。 ②用相应试剂处理光合海蛞蝓检测水中氧气含量，结果如下图： 结果显示，P2X4抑制剂处理能够使叶绿体的光合作用速率下降约________%，说明P2X4促进了被吸收叶绿体的光合作用。 ③综合上述研究和相关信息，提出合理假设解释P2X4促进被吸收叶绿体光合作用的机制________。 18. 激酶能通过催化底物蛋白的磷酸化而调控其活性，从而介导细胞内的信号转导和代谢调控。科学家研究了质膜受体激酶Y和胞质激酶C在豆科植物响应根瘤菌生成根瘤中的作用。 （1）病原体入侵后，会激发植物的免疫反应，植物细胞膜附近生成活性氧（ROS，一类可启动植物免疫反应的物质）。ROS中的超氧阴离子需借助_________进出细胞。 （2）与其他细菌不同，根瘤菌可分泌结瘤因子NF，与植物细胞膜上的Y结合后，诱导豆科植物结成根瘤。根瘤中的根瘤菌固氮为豆科植物提供氮元素，可用于合成_________。 ①纤维素 ②磷脂 ③脂肪 ④核苷酸 ⑤ATP ⑥叶绿素 （3）研究发现C基因突变或Y基因突变均导致豆科植物无法结根瘤。在野生型（WT）和Y基因突变体（y）植株的根中过表达C基因，经NF处理15分钟后，检测C蛋白的含量和磷酸化水平（图1），结果说明NF_________。 （4）为探究C基因在植物细胞中的作用，研究者检测了接种根瘤菌21天后野生型和C基因突变体（c）根部相关指标（图2），结果显示接种根瘤菌后________，说明C基因可抑制植物免疫反应。基于上述结果，有观点认为：“突变体c中ROS水平升高是导致结瘤减少的主要原因。”请完善实验方案，并预期实验结果。 植株 施加 相同处理 若假说成立，预期结瘤数 WT ________ 均接种等量根瘤菌，在相同条件下培养21天后统计每株根瘤数 8 ________ ________ ________ ________ ROS清除剂 ________ （5）转录因子M可启动细胞分裂，形成一团分生组织细胞。研究发现，NF处理前WT和突变体c中M相对表达水平相近，NF处理后两植株中M的表达水平均提高，且WT高于c。依据此发现和上述所有实验结果，完善豆科植物响应根瘤菌的作用模式图________。请在方框中选填“C”“Y”“M”，在（ ）中选填“+”“-”（+表示促进，-表示抑制）。 19. 学习以下材料，回答（1）～（4）题。 氮添加如何调控温带草原生态系统功能 施用化肥和燃烧化石燃料等人类活动已导致大气中氮沉降急剧增加。我国科研人员在养分缺乏的内蒙古草原进行了长达18年的氮添加实验，研究氮添加如何调控温带草原生态系统功能。 在草原随机选取若干样地，进行6个浓度梯度的氮添加实验。检测发现：植物和土壤细菌的物种数显著减少、土壤真菌和线虫的物种数基本不变；植物生物量（干重）增加、土壤生物量（包括微生物和小动物的生物量）减少，有机物分解速率显著下降，土壤pH下降明显，高氮组甚至由6.73降至4.97。 深入分析发现，氮添加引起的各类群生物中，不同“功能群”的变化存在差异。植物总丰富度虽显著下降，但生长较快、繁殖周期短的一、二年生植物的种类和数量却显著上升；土壤线虫的总丰富度虽基本不变，但细菌取食者的丰富度显著升高，而植食者、真菌取食者及杂食者的丰富度均显著下降；土壤细菌中对低pH敏感的碳循环细菌（如纤维素分解菌）和氮循环细菌（如硝化细菌）丰富度均显著下降，而某些耐酸细菌丰富度升高。也就是说，按照功能群分析更能反映群落组成的变化。 研究者以“植物生物量”“土壤生物量”“土壤有机物分解速率”作为生态系统功能的评估指标，通过数据相关性分析得出结论：长期氮添加通过改变植物和土壤生物的群落组成，进而影响该草原生态系统的功能。 因此，减少人类活动的负面影响，维持群落组成的稳定性与关键功能群的完整，才能维持草原生态系统功能的稳定。 （1）氮添加实验中，各组都添加了足量的P元素和多种微量元素，这是为了确保实验结果仅_________。 （2）从群落研究的视角分析，施氮后一、二年生植物种类和数量迅速上升的原因_________。 （3）开展氮添加实验的18年，草原实验样地的群落发生了_________。下列对相关数据的分析中，合理的有_________。 A．植物生物量的增加主要来自一、二年生植物 B．氮添加导致土壤酸化，引起土壤细菌物种数减少 C．土壤真菌和线虫丰富度变化引起土壤有机物分解速率下降 D．耐酸的细菌增多，使取食细菌的土壤线虫丰富度升高 （4）文中所述的三个指标，可以评估生态系统的_________功能。 20. 工程化细胞植入是一种有前景的糖尿病治疗手段。 （1）糖尿病分为1型（T1D）和2型（T2D）。T1D是由于_________细胞功能减退、分泌胰岛素减少所致，临床常用胰岛素注射治疗。T2D患者早期胰岛素水平略有升高，但靶细胞对胰岛素的敏感性下降，随病情加重，分泌胰岛素的细胞逐渐受损，临床常用GLP-1（肽类激素）提高靶细胞敏感性，并保护分泌胰岛素的细胞。 （2）研究者把图示基因表达调控元件导入细胞，构建了响应小分子药物（可口服）表达相应激素的工程化细胞。 ①据图分析，工程化细胞表达出胰岛素、GLP-1需要的诱导条件分别是_________。 ②使用他莫昔芬对工程化细胞基因表达的影响是_________。 （3）研究者将上述工程化细胞用微胶囊包埋后植入小鼠体内，研究工程化细胞的疗效。 ①微胶囊膜允许胰岛素、GLP-1及营养物质自由进出，阻止细胞和大分子物质进入囊内，以避免_________。 ②请为不同类型糖尿病小鼠选择适合的治疗方案。 治疗方案 T1D鼠 ⅰ．_________ 轻度T2D鼠 ⅱ．_________ 中度T2D鼠 ⅲ．_________ a．单独用香草酸 b．香草酸和格拉瑞韦联用 c．香草酸和他莫昔芬联用 d．单独用他莫昔芬 e．三种药物联用 f．格拉瑞韦和他莫昔芬联用 （4）与传统治疗相比，本治疗手段的优势是_________。 21. 小鼠是生物学中常见的模式生物，常用小鼠突变体研究特定的遗传现象。在尾形遗传中，野生型小鼠为正常尾，研究者发现了突变的短尾小鼠甲和无尾小鼠乙。 （1）小鼠的正常尾、短尾和无尾是相对性状，即_________的不同表现类型。 （2）已知尾形遗传由位于17号染色体相同位置上的t+、ts、t0基因控制，野生型的基因型为t+t+，ts与短尾有关，t0与无尾有关。研究者用上述小鼠做了以下几组杂交实验，如下表。 组别 杂交组合 子代表型及比例 1 甲×甲 短尾∶正常尾＝2∶1 2 甲×野生型 短尾∶正常尾＝1∶1 3 乙×乙 全为无尾 4 乙×野生型 短尾∶正常尾＝1∶1 ①通过第_________组实验判断，甲和乙均为杂合子。 ②综合上述杂交结果，三个基因之间的显隐性关系为：_________（选填字母）为显性。 A.ts对t+ B.t+对ts C.ts对t0 D.t0对ts E.t0对t+ F.t+对t0 ③进一步研究发现，组别3的后代基因型与乙相同，综合有关信息判断，基因型为_________的个体致死。 （3）进一步发现，小鼠乙的17号染色体上存在一个重组率极低的区域。为探究其机制，进行了如下研究。 ①重组率是指减数分裂时，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，使非等位基因重新组合，所形成的重组型配子占全部配子的比例。理论上，两对非等位基因之间的重组率取值范围为_________。 ②与野生型相比，小鼠乙的17号染色体某区域存在差异（见下图），该区域一端含尾形基因，另一端含簇毛基因（F：非簇毛，f：簇毛）。野生型与小鼠C杂交产生的F1中，基因型为tst+Ff的小鼠的两对基因之间重组率为18%，远高于一条染色体来源于乙、另一条来源于野生型的杂合子，后者这两对基因之间的重组率仅为0.4%。 为解释重组率低的原因，研究者提出两个假说。 假说1：来自小鼠乙的该区域高度凝聚，几乎完全无法参与交换； 假说2：来自小鼠乙的该区域与野生型的序列差异导致交换极难发生。 为检验上述假说，请从下图中选择合适的小鼠设计杂交方案，并给出支持假说2、否定假设1的预期结果_________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 人大附中2026届高三生物学适应性练习 2026年5月28日 本试卷共10页，100分，考试时长90分钟。考生务必将选择题答案涂在机读卡、非选择题答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。 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. 组成下列多聚体的单体的种类最多的是（　　） A. 蛋白质 B. DNA C. 淀粉 D. 纤维素 【答案】A 【解析】 【分析】 多糖、蛋白质、核酸等生物大分子都是由许多基本组成单位（单体）连接而成，多糖的单体是单糖，蛋白质的单体是氨基酸，核酸的单体是核苷酸。 【详解】构成蛋白质的单体是氨基酸，约有21种；组成DNA的单体是脱氧核苷酸，有4种；组成淀粉和纤维素的单体是葡萄糖，所以单体种类最多的是蛋白质，A正确。 故选A。 2. 细胞是基本的生命系统，下列相关理解中，不正确的是（ ） A. 细胞是由各组分相互配合而组成的复杂系统 B. 多细胞生物的生命活动由不同细胞分工合作完成 C. 细胞能相对独立存活，且从属于机体的整体功能 D. 细胞作为一个生命系统，其功能不依赖于外界环境 【答案】D 【解析】 【详解】A、细胞由细胞膜、细胞质、细胞核（或拟核）等多种组分构成，各组分分工协作共同完成细胞的生命活动，是复杂的有序系统，A正确； B、多细胞生物依赖分化后的不同细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动，比如反射活动就需要神经细胞、肌肉细胞等配合完成，B正确； C、细胞具有相对独立性，可自主完成部分代谢活动，同时细胞是多细胞生物体的组成单位，其功能服务于机体的整体功能，C正确； D、细胞是开放的生命系统，其代谢活动需要从外界环境获取营养物质和能量，同时将代谢废物排出到外界环境中，功能的实现依赖于外界环境，D错误。 3. 将己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min，酶活性仅丧失3%。该实验可得出的结论是（ ） A. 45℃是己糖激酶维持活性的最适温度 B. 过量底物能提高己糖激酶的热稳定性 C. 底物浓度越高，己糖激酶的活性越高 D. 45℃水浴12min后，酶活性下降的原因是被消耗 【答案】B 【解析】 【详解】A、本实验仅设置了45℃这一个温度处理组，没有设置其他温度梯度的对照实验，无法确定45℃是己糖激酶维持活性的最适温度，A错误； B、未加过量底物的实验组45℃水浴12min后酶活性丧失50%，加入过量底物的实验组酶活性仅丧失3%，说明过量底物与己糖激酶结合后，减少了高温对酶空间结构的破坏，提高了己糖激酶的热稳定性，B正确； C、本实验未探究不同底物浓度下己糖激酶的活性差异，无法说明底物浓度越高，己糖激酶的活性越高，C错误； D、酶是生物催化剂，化学反应前后自身的性质和数量不会改变，45℃水浴后酶活性下降的原因是高温破坏了酶的空间结构，不是酶被消耗，D错误。 4. 保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是（ ） A. 比较保卫细胞细胞液浓度，③处理后>①处理后 B. 质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中 C. 滴加③后有较多水分子进入保卫细胞 D. 推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③ 【答案】A 【解析】 【分析】气孔是由两两相对而生的保卫细胞围成的空腔，它的奇妙之处在于能够自动的开闭。气孔是植物体蒸腾失水的“门户”，也是植物体与外界进行气体交换的“窗口”。气孔的张开和闭合受保卫细胞的控制。 分析图示：滴加蔗糖溶液①后一段时间，保卫细胞气孔张开一定程度，说明保卫细胞在蔗糖溶液①中吸收一定水分；滴加蔗糖溶液②后一段时间，保卫细胞气孔关闭，说明保卫细胞在蔗糖溶液②中失去一定水分，滴加蔗糖溶液③后一段时间，保卫细胞气孔张开程度较大，说明保卫细胞在蔗糖溶液③中吸收水分多，且多于蔗糖溶液①，由此推断三种蔗糖溶液浓度大小为：②>①>③。 【详解】A、通过分析可知，①细胞处吸水量少于③处细胞，说明保卫细胞细胞液浓度①处理后>③处理后，A错误； B、②处细胞失水，故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中，B正确； C、滴加③后细胞大量吸水，故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞，C正确； D、通过分析可知，推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③，D正确。 故选A。 【点睛】 5. 将真核细胞培养在含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷的培养液中，可用于研究（ ） A. DNA复制的场所 B. mRNA与核糖体的结合 C. 分泌蛋白的运输 D. 细胞膜脂质的流动 【答案】A 【解析】 【详解】A、DNA复制需要以胸腺嘧啶脱氧核苷为原料之一，带标记的该物质会参与DNA复制过程，因此可通过检测放射性出现的位置判断DNA复制的场所，A符合题意； B、mRNA属于核糖核酸，组成单位是核糖核苷酸，不含胸腺嘧啶，mRNA与核糖体结合的过程不涉及DNA合成，不会利用标记的胸腺嘧啶脱氧核苷，B不符合题意； C、分泌蛋白的运输属于蛋白质的加工、转运过程，与DNA合成无关，不会用到标记的胸腺嘧啶脱氧核苷，C不符合题意； D、细胞膜脂质的流动与物质跨膜运输有关，无需脱氧核苷酸，D不符合题意。 6. 科学家通过连续体细胞核移植技术，将小鼠克隆了58代，最后一代全部死亡。研究发现，各代克隆鼠的端粒长度无显著差异，但随着克隆代次增加，克隆鼠基因组中出现了大量单碱基突变和染色体缺失、易位。同期进行的部分有性杂交实验结果见下表。以下分析合理的是（ ） 组号 实验对象 平均每窝产仔数（只） 1 原始供体小鼠 10.4 2 第20代克隆♀×普通小鼠♂ 9.8 3 第50代克隆♀×普通小鼠♂ 2.8 4 第55代克隆♀×普通小鼠♂ 2.1 5 4组的F1相互交配 7.0 A. 减数分裂时，突变基因和异常染色体进入相同配子并被淘汰 B. 有性生殖可完全修复克隆过程中的基因突变和染色体断裂 C. 克隆技术中端粒的缩短是限制多代克隆的关键因素 D. 减数分裂过程会加剧有害突变的累积，加速物种衰退 【答案】A 【解析】 【详解】A、产生的突变基因和异常染色体多数是有害的，据表格数据分析，从第1组到第4组实验，随着克隆雌鼠代次升高，平均每窝产仔数下降，可推测克隆雌鼠产生的配子携带大量突变基因、异常染色体，并被淘汰，分析合理，A正确； B、第5组F1相互交配的平均每窝产仔数为7.0，仍低于原始供体小鼠的10.4，说明有性生殖不能完全修复克隆过程中产生的基因突变和染色体结构变异，B错误； C、依据题干信息，各代克隆鼠的端粒长度无显著差异，因此端粒缩短不是限制多代克隆的关键因素，C错误； D、由产仔数回升的结果可知，减数分裂可淘汰携带有害变异的配子，减少有害突变的累积，而非加剧有害突变累积，D错误。 7. 近期，科学家在某种细菌中发现了一种特殊的酶Drt3b。研究发现，Drt3b的活性中心利用其自身蛋白质上两个特定氨基酸的侧链，形成一个精确的“分子模具”，指导合成了一条由碱基AC简单重复构成的单链DNA。该DNA产物用于抵御病毒入侵，但不编码蛋白质。下列关于该发现的叙述，不合理的是（ ） A. Drt3b指导合成DNA时，催化形成了磷酸二酯键 B. Drt3b合成该DNA的过程，遵循碱基互补配对原则 C. 该发现未否定DNA→RNA→蛋白质的遗传信息传递路径 D. 改变Drt3b中这两个氨基酸的种类可能使其无法合成DNA 【答案】B 【解析】 【详解】A、合成DNA的本质是脱氧核苷酸的聚合过程，相邻脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，因此Drt3b催化DNA合成时会形成磷酸二酯键，A正确； B、碱基互补配对原则是指核酸合成过程中，新链与核酸模板链之间按照碱基配对规律结合，本题中Drt3b利用自身氨基酸侧链作为“分子模具”合成DNA，不存在核酸模板，因此该过程不遵循碱基互补配对原则，B错误； C、DNA→RNA→蛋白质是遗传信息传递的一般路径，题干中特殊DNA不编码蛋白质属于特殊情况，并未否定原有的普遍遗传信息传递路径，C正确； D、由题干可知，Drt3b依靠两个特定氨基酸的侧链形成精确的“分子模具”指导DNA合成，若改变这两个氨基酸的种类，其侧链结构改变会导致模具结构异常，可能使其无法合成DNA，D正确。 8. 分属两个物种的猴面花甲（粉花）和猴面花乙（红花）分别由熊蜂和蜂鸟传粉。研究发现，红花表型是由于ROI1基因（编码一个转录抑制子）表达量极低所致，该基因在两种猴面花中的差异主要来自启动子序列。下列相关叙述错误的是（ ） A. ROI1基因表达量差异影响色素合成基因的转录水平 B. 花色和传粉者的差异促进二者生殖隔离的形成 C. 将猴面花甲的ROI1基因导入乙，后者花色会变浅 D. ROI1基因的表观遗传差异导致两种猴面花的花色不同 【答案】D 【解析】 【详解】A、ROI1基因编码转录抑制子，可调控下游色素合成相关基因的转录过程，因此其表达量差异会影响色素合成基因的转录水平，A正确； B、两种猴面花花色不同，传粉者分别为熊蜂和蜂鸟，可避免种间传粉，属于受精前的隔离，能促进二者生殖隔离的形成，B正确； C、猴面花乙为红花是因为自身ROI1基因表达量极低，导入猴面花甲的ROI1基因后，表达出的转录抑制子会抑制色素合成相关基因的表达，使乙的花色变浅，C正确； D、题干明确说明两种猴面花ROI1基因的差异来自启动子序列，即基因的碱基序列存在差异，而表观遗传是指基因碱基序列不发生改变的情况下，基因表达和表型发生可遗传变化的现象，因此该差异不属于表观遗传差异，D错误。 9. 研究者采用“脑-机接口”技术，开发了康复性外骨骼，使脊髓损伤患者可以行走。下列相关叙述中，不属于该设备功能的是（ ） A. 采集大脑皮层运动区的“迈步”意图神经信号 B. 进行信号转化，驱动外骨骼带动腿部运动 C. 压力传感器检测触地信号后上传，产生踩地感觉 D. 恢复“大脑→脊髓→腿部肌肉”的躯体运动分级调节 【答案】D 【解析】 【详解】A、脑-机接口设备的首要功能就是采集大脑皮层运动区的运动意图神经信号，以此作为后续驱动外骨骼的依据，A属于该设备功能，A错误； B、设备将采集到的神经信号转化为机械驱动信号，驱动外骨骼带动腿部运动，是该设备的核心功能，B属于该设备功能，B错误； C、外骨骼的压力传感器检测到触地信号后可上传信号至大脑，使患者产生踩地感觉，属于设备可具备的反馈功能，C属于该设备功能，C错误； D、患者脊髓受损，大脑和脊髓之间的天然神经通路已经中断，外骨骼是外接辅助设备，无法修复受损的神经通路，不能恢复“大脑→脊髓→腿部肌肉”的天然躯体运动分级调节，D不属于该设备功能，D正确。 10. 乳糖不耐受者的M基因引起其成年时乳糖酶基因表达下调，肠道乳糖酶含量极低。每日饮约250mL牛奶后，其2型糖尿病风险降低约30%。机制是：乳糖促进大肠双歧杆菌增殖，使血液中能调节胰岛素敏感性的吲哚-3-丙酸升高、与胰岛素抵抗相关的亮氨酸等降低，而乳糖耐受者无此效应。下列分析不合理的是（ ） A. 部分乳糖进入大肠被双歧杆菌利用 B. 吲哚-3-丙酸可以提高胰岛素敏感性 C. 亮氨酸等水平下降可加重胰岛素抵抗 D. 基因型可通过调节肠道菌群影响健康 【答案】C 【解析】 【详解】A、乳糖不耐受者肠道乳糖酶含量极低，摄入的乳糖无法在小肠被分解，因此部分乳糖进入大肠被双歧杆菌利用，促进双歧杆菌增殖，A正确； B、吲哚-3-丙酸是能调节胰岛素敏感性的物质，且其含量升高时2型糖尿病风险降低，说明吲哚-3-丙酸可以提高胰岛素敏感性，B正确； C、亮氨酸与胰岛素抵抗相关，且亮氨酸水平降低时2型糖尿病风险下降，说明亮氨酸水平下降可减轻胰岛素抵抗，C错误； D、M基因（基因型）使乳糖酶基因表达下调，未被分解的乳糖进入大肠调节双歧杆菌的增殖，最终影响2型糖尿病的发病风险，说明基因型可通过调节肠道菌群影响健康，D正确。 11. 植物根在生长过程中，会出现波浪形弯曲或卷曲的现象，称为根的不对称生长。以水稻为实验材料，研究光照、油菜素内酯（BL）和乙烯对水稻根不对称生长的影响，实验处理和结果如图所示，下列叙述中正确的是（ ） A. 光照和BL在促进根不对称生长方面的效果相反 B. 光照需通过乙烯发挥调节作用，BL则不需要 C. BL促进根不对称生长不依赖光照，但依赖乙烯 D. BL的作用在光下可完全被STS抑制，黑暗条件下不能 【答案】C 【解析】 【详解】A、和黑暗+水对照组相比，光照+水的不对称生长率更高，BL处理组的不对称生长率也显著升高，说明光照和BL都促进根不对称生长，作用效果方向相同，A错误； B、所有加入STS（抑制乙烯）的组别，无论是否加BL，都未检测到不对称生长，说明BL促进根不对称生长也依赖乙烯，B错误； C、黑暗条件下施加BL即可得到很高的不对称生长率，说明BL促进不对称生长不依赖光照；抑制乙烯后，BL无法诱导不对称生长，说明BL的作用依赖乙烯，C正确； D、黑暗+BL+STS组结果也为ND，说明黑暗条件下BL的作用也可以被STS完全抑制，D错误。 12. 人体内环境稳态的维持依赖于神经系统、内分泌系统、免疫系统以及三者之间的复杂调节。下图示意三个系统通过信号分子相互联系，下列相关叙述不正确的是（ ） A. 三个系统的信号分子分别为神经递质、激素和细胞因子等 B. 具有相应信息分子的受体是各系统相互影响的基础 C. 三个系统之间通过相同的化学信号分子实现双向调节 D. 下丘脑在神经系统和内分泌系统的联系中发挥重要作用 【答案】C 【解析】 【详解】A、神经系统的信号分子为神经递质（如乙酰胆碱），内分泌系统的信号分子为各类激素（如TRH、甲状腺激素、糖皮质激素），免疫系统的信号分子包括细胞因子（如白细胞介素、肿瘤坏死因子、干扰素），符合三类系统的信号分子特点，A正确； B、信息分子需要与靶细胞上的特异性受体结合才能发挥作用，因此靶细胞具有相应信息分子的受体是不同系统之间相互影响的基础，B正确； C、由图可知，三大系统传递信息的化学信号分子各不相同，并非通过相同的化学信号分子实现双向调节，C错误； D、下丘脑属于神经系统的结构，同时可以分泌促激素释放激素（如TRH）等调控内分泌腺的活动，是神经调节和体液调节的枢纽，在神经系统和内分泌系统的联系中发挥重要作用，D正确。 13. 为实现人类的可持续发展，我国大力推进生态工程建设。下列生态工程的措施与基本原理对应错误的一项是（ ） A. 植树造林，综合考虑生态效益和农民收入——“整体”原理 B. 西北干旱地区治理沙化，大量种植杨树等乔木——“协调”原理 C. 用作物秸秆做饲料、培育食用菌、建设沼气池——“循环”原理 D. 营造有利于生物组分生长与互利共存的环境条件——“自生”原理 【答案】B 【解析】 【详解】A、整体原理要求生态工程建设要综合考量自然、经济、社会的整体效益，植树造林同时兼顾生态效益和农民的经济收入，符合整体原理，A正确； B、协调原理要求处理好生物与环境的协调平衡，需考虑环境承载力，西北干旱地区降水少、环境承载力低，杨树等乔木需水量大，大量种植无法适应干旱环境，违背了协调原理，B错误； C、循环原理要求实现物质分层分级利用、减少废弃物产生，用作物秸秆做饲料、培育食用菌、建设沼气池实现了物质循环利用，提高了资源利用率，符合循环原理，C正确； D、自生原理依赖于生态系统生物组分的自组织、自我调节、互利共存能力，营造有利于生物组分生长与互利共存的环境，可提升生态系统的自生能力，符合自生原理，D正确。 14. 单克隆抗体在分子生物学研究、疾病诊断和治疗中具有广泛的应用。下列关于单克隆抗体应用的叙述，错误的是（ ） A. 使用单克隆抗体进行抗原-抗体杂交，可检测特定蛋白质 B. 每种单克隆抗体能结合抗原上的多种位点，具有特异性 C. 进行疾病诊断时，可用单克隆抗体检测病原体抗原的存在 D. 单克隆抗体—药物偶联物能对癌细胞进行特异性杀伤 【答案】B 【解析】 【详解】A、抗原-抗体杂交的原理是抗体可与对应抗原特异性结合，单克隆抗体特异性强，因此可用于检测特定的蛋白质类抗原，A正确； B、单克隆抗体是由单个B淋巴细胞克隆形成的细胞群分泌的，每种单克隆抗体只能特异性识别并结合抗原上的一种特定位点，B错误； C、单克隆抗体可以和病原体的特定抗原发生特异性结合，因此进行疾病诊断时，可利用该特性检测病原体抗原是否存在，C正确； D、单克隆抗体-药物偶联物（即“生物导弹”）中，单克隆抗体可特异性识别癌细胞表面的特有抗原，将携带的药物定向运输至癌细胞处，实现对癌细胞的特异性杀伤，D正确。 15. 老师检查同学们的生物实验报告时，发现其中有误的是（ ） A. 电泳分离DNA片段时，需用缓冲液配制琼脂糖凝胶 B. 检测酵母是否产生酒精时，需向培养液滤液中加入酸性重铬酸钾 C. 提取和分离菠菜叶中的色素时，用层析液进行提取，用无水乙醇进行分离 D. 为维持有丝分裂样品最佳观察状态，需在分裂旺盛时剪取根尖，用卡诺氏液固定 【答案】C 【解析】 【详解】A、电泳分离 DNA 片段时，缓冲液可维持电泳环境的 pH 稳定，保证 DNA 片段正常分离，需用缓冲液配制琼脂糖凝胶，A正确； B、酸性重铬酸钾与酒精反应会由橙色变为灰绿色，检测酵母是否产生酒精时，需向抽取的培养液滤液中加入酸性重铬酸钾，B正确； C、提取菠菜叶中的色素时用无水乙醇，分离色素时用层析液，C错误； D、有丝分裂旺盛的根尖细胞便于观察有丝分裂过程，卡诺氏液可固定细胞形态，为维持有丝分裂样品最佳观察状态，需在分裂旺盛时剪取根尖，用卡诺氏液固定，D正确。 故选C。 第二部分 本部分共6题，共70分 16. 近期一项研究发现，在免疫调节中发挥作用的B细胞，还可能参与机体代谢及运动能力的调控。 （1）B细胞释放的细胞因子TGF可通过________传送，作用于肝细胞等靶细胞。 （2）先天缺乏B细胞的小鼠（M）运动耐力显著低于野生型小鼠（WT）。研究者检测了两种小鼠血清和骨骼肌细胞中多种代谢产物，发现M中谷氨酸含量均显著低于WT。进一步实验证明，B细胞通过影响谷氨酸代谢调控小鼠运动能力，支持此结论的结果应为________。 （3）电镜观察结果如下图，结果显示与WT鼠相比，M鼠骨骼肌细胞中________，据此推测M鼠运动耐力下降的原因是________。 （4）进一步研究发现，与WT鼠相比，M鼠肝细胞中与谷氨酸合成相关的酶G基因以及与谷氨酸释放相关的蛋白L基因表达均显著下调。综上所述，推测B细胞调控运动能力的机制________。 （5）临床上，某些B细胞功能缺陷症患者常出现“易疲劳、运动能力差”，根据本研究的发现，请提出两种可能的干预策略________。 【答案】（1）体液 （2）给M鼠补充谷氨酸后，M鼠的运动耐力显著升高，恢复至接近WT鼠的水平 （3） ①. 线粒体数量少，体积增大，结构（形态）异常（线粒体肿胀，内部结构被破坏） ②. 线粒体是有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”，M鼠线粒体结构异常，有氧呼吸产生能量减少，骨骼肌能量供应不足，因此运动耐力下降 （4）B细胞分泌TGF→肝细胞中酶G基因和蛋白L基因的表达上调，谷氨酸的合成及释放增加→骨骼肌细胞线粒 体数量、结构和功能稳定，供能充足→维持运动耐力 （5）① 补充谷氨酸；② 注射TGF细胞因子（或使用药物促进G基因和L基因的表达，任选两种即可） 【解析】 【小问1详解】 细胞因子作为信号分子，分泌后经体液（血液循环）运输到全身，作用于靶细胞，这是体液调节的基本特点。 【小问2详解】 已知先天缺B细胞的M鼠谷氨酸含量低、运动耐力低，要证明B细胞通过谷氨酸代谢调控运动能力，需补充谷氨酸，观察到运动耐力恢复即可验证结论。 【小问3详解】 对比电镜结果可看出M线粒体数量少，鼠线粒体形态结构异于正常WT鼠；结合线粒体是有氧呼吸主要场所、为运动供能的知识点，可推知结构异常会导致能量供应不足，运动耐力下降。 【小问4详解】 整合题干给出的所有信息，顺着“B细胞→细胞因子→肝细胞基因表达→谷氨酸含量→线粒体功能→运动能力”的逻辑梳理即可得到调控机制。 【小问5详解】 根据推导的调控机制，从补充效应物（谷氨酸）、纠正上游缺陷（补充B细胞/细胞因子、促进相关基因表达）的角度即可得到合理干预策略。 17. 光合海蛞蝓在食用海洋藻类后能够将部分叶绿体吸收和储存在特化的细胞中，身体呈现绿色半透明状。 （1）叶绿体内部有许多由类囊体堆叠而成的基粒，其膜上分布进行光合作用所需的________。 （2）为了研究被吸收叶绿体的功能，研究者将停止喂食三天的光合海蛞蝓放在含NaH13CO3的海水中，结果显示光照下光合海蛞蝓分泌的黏液有机物中13C相对含量显著高于黑暗组。 ①实验前光合海蛞蝓停止喂食处理的主要目的是________。 ②实验结果说明被吸收叶绿体能利用NaH13CO3产生的CO2进行光合作用，且________。 （3）研究者进一步研究了光合海蛞蝓对被吸收叶绿体功能的影响。 ①研究者破碎海蛞蝓细胞后，通过________技术得到分离的叶绿体，进一步检测发现这些叶绿体外包裹一层动物来源的膜结构，膜上发现两种关键蛋白：ATP敏感的阳离子通道蛋白P2X4和质子泵VHA，分别能够向外转运钠钾等阳离子和向内转运氢离子。 ②用相应试剂处理光合海蛞蝓检测水中氧气含量，结果如下图： 结果显示，P2X4抑制剂处理能够使叶绿体的光合作用速率下降约________%，说明P2X4促进了被吸收叶绿体的光合作用。 ③综合上述研究和相关信息，提出合理假设解释P2X4促进被吸收叶绿体光合作用的机制________。 【答案】（1）光合色素和与光反应有关的酶（或色素和酶） （2） ①. 防止肠道中残留藻类光合作用合成含13C有机物，被光合海蛞蝓吸收，进而影响粘液中13C含量 ②. 合成的有机物能被光合海蛞蝓利用 （3） ①. 差速离心 ②. 28 ③. P2X4被ATP激活，促进阳离子外流，进而促进VHA向内转运氢离子，氢离子与碳酸氢根反应，增加CO2供应，促进叶绿体光合作用。 【解析】 【小问1详解】 叶绿体的类囊体薄膜是光合作用光反应的场所，膜上分布着捕获光能的光合色素，以及催化光反应的酶，符合课本对叶绿体结构的描述。 【小问2详解】 本实验通过¹³C标记追踪碳的去向，停止喂食可消耗海蛞蝓原本储存的未标记有机物，避免原有碳源干扰实验结果；对比光照组和黑暗组的结果，可得出结论：该叶绿体的光合作用需要光照，且能利用CO₂合成含标记碳的有机物。 【小问3详解】 ① 分离破碎细胞中的叶绿体等细胞器，高中阶段所学的方法是差速离心法。 ② 分析柱形图：对照组光照下氧气释放相对速率约为1.4，黑暗中氧气吸收速率约为1.1，P2X4抑制剂处理组光照下氧气释放速率约为0.6，黑暗中氧气吸收速率约为1.2，计算得速率下降约[（1.4+1.1）−(0.6+1.2）]÷(1.4+1.1)×100%=28%。 ③ 结合题干给出的两种蛋白功能推导：P2X4被ATP激活，促进阳离子外流，进而促进VHA向内转运氢离子，氢离子与碳酸氢根反应，增加CO2供应，促进叶绿体光合作用。 18. 激酶能通过催化底物蛋白的磷酸化而调控其活性，从而介导细胞内的信号转导和代谢调控。科学家研究了质膜受体激酶Y和胞质激酶C在豆科植物响应根瘤菌生成根瘤中的作用。 （1）病原体入侵后，会激发植物的免疫反应，植物细胞膜附近生成活性氧（ROS，一类可启动植物免疫反应的物质）。ROS中的超氧阴离子需借助_________进出细胞。 （2）与其他细菌不同，根瘤菌可分泌结瘤因子NF，与植物细胞膜上的Y结合后，诱导豆科植物结成根瘤。根瘤中的根瘤菌固氮为豆科植物提供氮元素，可用于合成_________。 ①纤维素 ②磷脂 ③脂肪 ④核苷酸 ⑤ATP ⑥叶绿素 （3）研究发现C基因突变或Y基因突变均导致豆科植物无法结根瘤。在野生型（WT）和Y基因突变体（y）植株的根中过表达C基因，经NF处理15分钟后，检测C蛋白的含量和磷酸化水平（图1），结果说明NF_________。 （4）为探究C基因在植物细胞中的作用，研究者检测了接种根瘤菌21天后野生型和C基因突变体（c）根部相关指标（图2），结果显示接种根瘤菌后________，说明C基因可抑制植物免疫反应。基于上述结果，有观点认为：“突变体c中ROS水平升高是导致结瘤减少的主要原因。”请完善实验方案，并预期实验结果。 植株 施加 相同处理 若假说成立，预期结瘤数 WT ________ 均接种等量根瘤菌，在相同条件下培养21天后统计每株根瘤数 8 ________ ________ ________ ________ ROS清除剂 ________ （5）转录因子M可启动细胞分裂，形成一团分生组织细胞。研究发现，NF处理前WT和突变体c中M相对表达水平相近，NF处理后两植株中M的表达水平均提高，且WT高于c。依据此发现和上述所有实验结果，完善豆科植物响应根瘤菌的作用模式图________。请在方框中选填“C”“Y”“M”，在（ ）中选填“+”“-”（+表示促进，-表示抑制）。 【答案】（1）转运蛋白 （2） ②④⑤⑥ （3）不影响C蛋白的含量，但可通过Y促进C的磷酸化 （4） ①. 突变体c内的活性氧相对含量高于野生型，每株植物结瘤数显著低于野生型 ②. 溶剂 ③. 突变体c ④. 溶剂 ⑤. 0 ⑥. 突变体c ⑦. 高于第二组 （5） 【解析】 【小问1详解】 病原体入侵后，会激发植物的免疫反应，植物细胞膜附近生成活性氧（ROS，一类可启动植物免疫反应的物质）。超氧阴离子是带电离子，不能自由扩散通过细胞膜，跨膜运输需要膜上的转运蛋白协助。 【小问2详解】 与其他细菌不同，根瘤菌可分泌结瘤因子NF，与植物细胞膜上的Y结合后，诱导豆科植物结成根瘤。根瘤中的根瘤菌固氮为豆科植物提供氮元素，同时根瘤菌利用豆科植物合成的有机物，体现出二者的关系表现为互利共生，纤维素和脂肪的元素组成为C、H、O，不含氮；磷脂（C、H、O、N、P）、核苷酸（C、H、O、N、P）、ATP（C、H、O、N、P）、叶绿素（含N、Mg）都含有氮元素。根瘤菌提供的氮元素可用于合成②④⑤⑥。 【小问3详解】 由图1可知，无论是否用NF处理、无论Y是否突变，总C蛋白含量不变；只有野生型（有功能Y）经NF处理后，才出现磷酸化的C，说明NF需要Y才能促进C的磷酸化，不改变C总含量。 【小问4详解】 图2显示接种根瘤菌后，C突变体ROS远高于野生型，结瘤数远低于野生型，说明C基因可抑制植物免疫，植物免疫会产生ROS，免疫越强ROS越高，越不利于结瘤。本实验目的是验证"ROS升高是突变体c结瘤减少的原因"，实验自变量是植株类型（WT、c）、是否添加ROS清除剂，遵循对照原则，预期结果符合假说：不清除ROS的c结瘤极少，清除ROS后c结瘤数显著恢复，则表格中的处理为，作为空白对照的WT株处理方法是施用溶剂处理；突变体c作为条件对照，相应的处理是添加等量的溶剂处理，实验组的处理选择突变体c添加ROS清除剂，依据假说可知，条件对照应该不结瘤或很少，实验组结瘤增加。 【小问5详解】 NF信号先被细胞膜上的受体Y识别，Y促进C激活（磷酸化），激活的C抑制植物免疫反应（抑制ROS生成），同时C促进转录因子M的表达，M启动细胞分裂，最终促进根瘤形成相应的信号转变如下： 19. 学习以下材料，回答（1）～（4）题。 氮添加如何调控温带草原生态系统功能 施用化肥和燃烧化石燃料等人类活动已导致大气中氮沉降急剧增加。我国科研人员在养分缺乏的内蒙古草原进行了长达18年的氮添加实验，研究氮添加如何调控温带草原生态系统功能。 在草原随机选取若干样地，进行6个浓度梯度的氮添加实验。检测发现：植物和土壤细菌的物种数显著减少、土壤真菌和线虫的物种数基本不变；植物生物量（干重）增加、土壤生物量（包括微生物和小动物的生物量）减少，有机物分解速率显著下降，土壤pH下降明显，高氮组甚至由6.73降至4.97。 深入分析发现，氮添加引起的各类群生物中，不同“功能群”的变化存在差异。植物总丰富度虽显著下降，但生长较快、繁殖周期短的一、二年生植物的种类和数量却显著上升；土壤线虫的总丰富度虽基本不变，但细菌取食者的丰富度显著升高，而植食者、真菌取食者及杂食者的丰富度均显著下降；土壤细菌中对低pH敏感的碳循环细菌（如纤维素分解菌）和氮循环细菌（如硝化细菌）丰富度均显著下降，而某些耐酸细菌丰富度升高。也就是说，按照功能群分析更能反映群落组成的变化。 研究者以“植物生物量”“土壤生物量”“土壤有机物分解速率”作为生态系统功能的评估指标，通过数据相关性分析得出结论：长期氮添加通过改变植物和土壤生物的群落组成，进而影响该草原生态系统的功能。 因此，减少人类活动的负面影响，维持群落组成的稳定性与关键功能群的完整，才能维持草原生态系统功能的稳定。 （1）氮添加实验中，各组都添加了足量的P元素和多种微量元素，这是为了确保实验结果仅_________。 （2）从群落研究的视角分析，施氮后一、二年生植物种类和数量迅速上升的原因_________。 （3）开展氮添加实验的18年，草原实验样地的群落发生了_________。下列对相关数据的分析中，合理的有_________。 A．植物生物量的增加主要来自一、二年生植物 B．氮添加导致土壤酸化，引起土壤细菌物种数减少 C．土壤真菌和线虫丰富度变化引起土壤有机物分解速率下降 D．耐酸的细菌增多，使取食细菌的土壤线虫丰富度升高 （4）文中所述的三个指标，可以评估生态系统的_________功能。 【答案】（1）由氮元素添加量（自变量）引起（排除P、微量元素等无关变量干扰） （2）氮添加使土壤氮素变得充足。一、二年生植物生长快、繁殖周期短，能快速吸收利用氮素，在竞争中占据优势， 因此种类和数量显著上升 （3） ①. 次生演替 ②. ABD （4）能量流动、物质循环 【解析】 【小问1详解】 本实验自变量是氮添加浓度，足量补充P和微量元素，控制无关变量一致，保证实验结果只由氮添加量决定。 【小问2详解】 氮肥增多利于植物生长；一、二年生植物生长繁殖速率更快，资源竞争能力更强，多年生植物受抑制，因此前者数量、种类上升。 【小问3详解】 原有土壤条件保留、保留植物繁殖体，群落变化属于次生演替。 A、一二年生植物大量增殖，是植物总生物量上升的主要来源，A正确； B、氮添加使土壤 pH 降低（酸化），不耐酸的碳、氮循环细菌减少，细菌总物种数下降，B正确； C、题干线虫总物种数基本不变，真菌物种数不变，因此二者不是分解速率下降原因，C错误； D、耐酸细菌数量上升，细菌取食型线虫食物充足，丰富度升高，D正确。 【小问4详解】 植物生物量对应生产者固定有机物，土壤生物量涉及分解者与消费者，有机物分解速率是分解作用，三项均围绕生态系统物质循环功能。 20. 工程化细胞植入是一种有前景的糖尿病治疗手段。 （1）糖尿病分为1型（T1D）和2型（T2D）。T1D是由于_________细胞功能减退、分泌胰岛素减少所致，临床常用胰岛素注射治疗。T2D患者早期胰岛素水平略有升高，但靶细胞对胰岛素的敏感性下降，随病情加重，分泌胰岛素的细胞逐渐受损，临床常用GLP-1（肽类激素）提高靶细胞敏感性，并保护分泌胰岛素的细胞。 （2）研究者把图示基因表达调控元件导入细胞，构建了响应小分子药物（可口服）表达相应激素的工程化细胞。 ①据图分析，工程化细胞表达出胰岛素、GLP-1需要的诱导条件分别是_________。 ②使用他莫昔芬对工程化细胞基因表达的影响是_________。 （3）研究者将上述工程化细胞用微胶囊包埋后植入小鼠体内，研究工程化细胞的疗效。 ①微胶囊膜允许胰岛素、GLP-1及营养物质自由进出，阻止细胞和大分子物质进入囊内，以避免_________。 ②请为不同类型糖尿病小鼠选择适合的治疗方案。 治疗方案 T1D鼠 ⅰ．_________ 轻度T2D鼠 ⅱ．_________ 中度T2D鼠 ⅲ．_________ a．单独用香草酸 b．香草酸和格拉瑞韦联用 c．香草酸和他莫昔芬联用 d．单独用他莫昔芬 e．三种药物联用 f．格拉瑞韦和他莫昔芬联用 （4）与传统治疗相比，本治疗手段的优势是_________。 【答案】（1）胰岛B （2） ①. 格拉瑞韦、香草酸 ②. 引导Cre酶入核，Cre酶切除GLP−1基因，使之无法表达 （3） ①. 移植细胞受到免疫排斥反应 ②. f ③. a ④. b （4）一种工程化细胞能够治疗不同类型及不同病程的糖尿病：无需注射激素，仅需口服对应的小分子药物，即可调 控表达所需激素 【解析】 【小问1详解】 胰岛素由胰岛B细胞合成分泌，1型糖尿病的病因就是胰岛B细胞功能减退，胰岛素分泌不足，因此填胰岛B。 【小问2详解】 ①根据图示和注释信息：GLP-1的转录需要香草酸激活启动子P，因此表达GLP-1需要香草酸；胰岛素基因转录出mRNA后，需要格拉瑞韦和组成型表达的B蛋白形成复合物，结合标签序列才能启动翻译，因此表达胰岛素只需要格拉瑞韦诱导。②根据注释，他莫昔芬的作用是引导携带NS肽段的Cre酶进入细胞核，Cre酶会切除两个LoxP位点之间的GLP-1基因，最终抑制GLP-1的表达。 【小问3详解】 ①工程化细胞对受体而言属于外来异物，微胶囊阻止免疫细胞、抗体（大分子物质）进入囊内，避免受体的免疫系统攻击工程化细胞，也就是避免免疫排斥反应。 ②结合不同糖尿病的病理特点，结合调控逻辑选择： T1D只需要补充胰岛素，不需要GLP-1，因此用他莫昔芬诱导Cre切除GLP-1，再用格拉瑞韦诱导胰岛素表达，选f； 轻度T2D仅需要GLP-1提高靶细胞对胰岛素的敏感性，不需要额外补充胰岛素，因此只用香草酸诱导GLP-1表达即可，选a； 中度T2D既需要GLP-1保护胰岛细胞、提高敏感性，又需要补充胰岛素，因此需要香草酸诱导GLP-1、格拉瑞韦诱导胰岛素，不需要加他莫昔芬（避免GLP-1被切除），选b。 【小问4详解】 对比传统长期注射胰岛素的治疗方法，该方法的优势在于：一种工程化细胞能够治疗不同类型及不同病程的糖尿病：无需注射激素，仅需口服对应的小分子药物，即可调 控表达所需激素。 21. 小鼠是生物学中常见的模式生物，常用小鼠突变体研究特定的遗传现象。在尾形遗传中，野生型小鼠为正常尾，研究者发现了突变的短尾小鼠甲和无尾小鼠乙。 （1）小鼠的正常尾、短尾和无尾是相对性状，即_________的不同表现类型。 （2）已知尾形遗传由位于17号染色体相同位置上的t+、ts、t0基因控制，野生型的基因型为t+t+，ts与短尾有关，t0与无尾有关。研究者用上述小鼠做了以下几组杂交实验，如下表。 组别 杂交组合 子代表型及比例 1 甲×甲 短尾∶正常尾＝2∶1 2 甲×野生型 短尾∶正常尾＝1∶1 3 乙×乙 全为无尾 4 乙×野生型 短尾∶正常尾＝1∶1 ①通过第_________组实验判断，甲和乙均为杂合子。 ②综合上述杂交结果，三个基因之间的显隐性关系为：_________（选填字母）为显性。 A.ts对t+ B.t+对ts C.ts对t0 D.t0对ts E.t0对t+ F.t+对t0 ③进一步研究发现，组别3的后代基因型与乙相同，综合有关信息判断，基因型为_________的个体致死。 （3）进一步发现，小鼠乙的17号染色体上存在一个重组率极低的区域。为探究其机制，进行了如下研究。 ①重组率是指减数分裂时，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，使非等位基因重新组合，所形成的重组型配子占全部配子的比例。理论上，两对非等位基因之间的重组率取值范围为_________。 ②与野生型相比，小鼠乙的17号染色体某区域存在差异（见下图），该区域一端含尾形基因，另一端含簇毛基因（F：非簇毛，f：簇毛）。野生型与小鼠C杂交产生的F1中，基因型为tst+Ff的小鼠的两对基因之间重组率为18%，远高于一条染色体来源于乙、另一条来源于野生型的杂合子，后者这两对基因之间的重组率仅为0.4%。 为解释重组率低的原因，研究者提出两个假说。 假说1：来自小鼠乙的该区域高度凝聚，几乎完全无法参与交换； 假说2：来自小鼠乙的该区域与野生型的序列差异导致交换极难发生。 为检验上述假说，请从下图中选择合适的小鼠设计杂交方案，并给出支持假说2、否定假设1的预期结果_________。 【答案】（1）同种生物同一性状 （2） ①. 1、2、4 ②. ADF ③. t0t0和ts ts （3） ①. 0-50% ②. 小鼠B和小鼠C杂交，筛选得到一条染色体来源于乙、另一条来源于野生型的杂合子，该杂合子自交，统计后代表型及比例；预期结果：短尾∶正常尾=2∶1，且正常尾个体均不含特定分子标记 【解析】 【小问1详解】 相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。 【小问2详解】 ①已知：野生型正常尾基因型t+t+；ts与短尾有关，t0与无尾有关。组1：甲×甲→短尾:正常尾=2:1，出现性状分离，说明甲为杂合tst+，且ts对t+为显性。 组2是甲×野生型（测交），可知甲为杂合子；组3乙×乙全无尾，无法判断乙杂合。组4：乙×野生型(t+t+)→短尾:正常尾=1:1，测交比例，乙为杂合t0ts，且t+对t0为显性。乙基因型为t0ts，表现无尾，说明t0对ts显性，故通过1、2、4组实验判断，甲和乙均为杂合子。 ②通过以上分析，可知且ts对t+为显性，t+对t0为显性。故选ADF。 ③甲自交后代短尾:正常尾=2:1，说明显性纯合tsts致死；乙自交后代基因型全部与乙（杂合t0ts）相同，说明纯合t0t0也致死，只有杂合子可以存活。 【小问3详解】 ①若两对基因完全连锁不发生交换，重组率为0；若两对基因距离极远，容易发生交换，相当于非同源染色体上非等位基因的自由组合，重组型配子最高占比为50%，因此重组率范围为0-50%。 ②假说1认为：来源于乙的区域本身无法发生交换；假说2认为：是乙区域与野生型区域的序列差异导致交换难，乙区域同源之间可以正常交换。若获得一条染色体来源于乙、另一条来源于野生型的杂合子，其自交后代不出现重组类型，则支持假说2、否定假说1。故选择小鼠B和小鼠C杂交，筛选得到一条染色体来源于乙、另一条来源于野生型的杂合子，该杂合子自交，统计后代表型及比例；预期结果：短尾∶正常尾=2∶1，且正常尾个体均不含特定分子标记。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $