精品解析:湖北襄阳市第四中学2026届高三年级阶考前预测生物
2026-06-06
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-模拟预测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 湖北省 |
| 地区(市) | 襄阳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.57 MB |
| 发布时间 | 2026-06-06 |
| 更新时间 | 2026-06-06 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58238970.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高三年级阶段测试(五)
生物学
本试卷共8页,22题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共18小题,每小题2分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 我国自主研发的全球首款“异体通用型”药品,含人异体诱导多能干细胞(iPS)再生的脊髓神经祖细胞注射液,可改善脊髓损伤患者的运动功能。该药研发过程不涉及( )
A. 胚胎干细胞的伦理争议
B. 细胞的原代和传代培养
C. 给药后免疫排斥的监测
D. 调控基因的选择性表达
2. 先民“道法自然”的农事智慧,在古书简牍间世代传续。下列对其蕴含的生物与环境关系的理解中,错误的是( )
A. “谷田必须岁易”指的是不同年份轮换种植不同作物,可以有效地减轻病虫害和缓解土壤肥力下降
B. “区中草生,茇之”描述了要及时拔除田里的杂草,体现了种间竞争对生物的影响
C. “地虽瘠薄,常加粪沃,皆可化为良田”描述了通过施加有机肥改良土壤,实现了农田生态系统中物质和能量的循环利用
D. “微雨众卉新,一雷惊蛰始……耕种从此起”反映了植物生长受水分、温度等非生物因素季节性变化的影响
3. 如果早餐只摄入精制碳水,就容易出现“晕碳”现象。其机理是大量碳水导致血糖快速升高,机体紧急调控,可能出现“过度调节”导致短时间低血糖的情况,血糖的剧烈波动会引发人体困倦、乏力等“晕碳”现象。下列叙述错误的是( )
A. “过度调控”出现低血糖是因为胰岛素分泌过量,血糖快速下降
B. 血糖升高,下丘脑某区域促使胰岛B细胞分泌胰岛素,属于体液调节
C. 胰岛素作用后失活,保证了血糖调节的时效性和精准性
D. 胰岛素高温加热后仍可与双缩脲试剂反应呈紫色
4. 胶被是蓝细菌的最外层结构,主要成分为酸性黏多糖与果胶质,具有抗干旱、抗高温、抗紫外线(UV)等作用;光合片层是蓝细菌光反应的核心膜结构。下列叙述合理的是( )
A. 丧失胶被,蓝细菌在低渗溶液中迅速吸水涨破
B. 蓝细菌的光合片层上有藻蓝素,但没有叶绿素
C. 与支原体相比,蓝细菌被UV诱发突变的概率低
D. 功能较为强大的胶被是蓝细菌生命系统的边界
5. 生物分子的特异性结合是生物体实现精准调控的分子基础,下列叙述错误的是( )
A. 载体蛋白磷酸化→导致载体蛋白空间结构发生改变而变性失活
B. 抗体与病原体结合→可抑制病原体的增殖或对宿主细胞的黏附
C. 神经递质与突触后膜受体结合→可使突触后膜对离子的通透性改变
D. 酶与底物结合→降低化学反应的活化能,提高了活化态的底物分子数量
6. 细胞周期调控的经典模型如图所示。有丝分裂原是一类能刺激细胞启动分裂的信号分子,可影响一系列下游蛋白质的活性。Rb蛋白的作用发生在DNA复制前,且其活性存在临界值(即当Rb蛋白活性降至某一水平就不再起作用),图中的“⊣”表示抑制活性。下列叙述错误的是( )
A. 有丝分裂原激活CDK4蛋白使其活性增强,促进细胞完成细胞周期
B. Rb的作用是抑制细胞进入细胞周期,Rb的活性的调节过程存在正反馈
C. 当Rb的活性低于临界值时,即使有丝分裂原消失,细胞也能正常完成细胞周期
D. 抑制CDK4活性,若检测出停止分裂的人肺癌细胞中核DNA数>46,可用上述模型解释
7. 科研人员利用粪便DNA结合微卫星标记技术调查某岛屿野猪种群数量。第一次采集30份粪便样本,鉴定出25个不同个体;第二次采集40份粪便样本,鉴定出30个不同个体,其中18个个体为两次均检测到的重复个体。下列叙述错误的是( )
A. 该技术无需直接捕捉野猪,实现了对种群的“非损伤性”调查
B. 除粪便DNA技术外,红外触发相机也是调查该岛野猪种群数量的有效手段
C. 若在第二次调查前,第一次鉴定的部分野猪迁出该岛,则该岛野猪的真实种群数量应大于估算值42个
D. 设计针对野猪性染色体的特异性引物对现有DNA样品进行PCR扩增,可依据扩增结果推测该种群的性别比例
8. 将水稻(2n=24)的甲和乙两纯合品系进行杂交,存在败育现象。发现杂交种花粉中均存在某种杀死花粉的毒蛋白,缺少对应解毒蛋白的花粉约有一半会败育。已知编码这两种蛋白的基因均只位于品系乙12号染色体的R区,该区的基因不发生交换,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 上述败育现象说明水稻品系甲与乙之间存在生殖隔离
B. 甲乙的杂交种花粉中ORF3 基因在减数分裂I结束后开始表达
C. 甲乙的杂交种花粉中ORF2基因不可能在减数分裂I开始表达
D. 甲乙的杂交种自交后代中12 号染色体都来自品系乙的个体占50%
9. 拟南芥光反应的非环式电子传递会同步生成ATP和NADPH,二者比例相对固定(约1.5:1),但暗反应对ATP和NADPH的需求比为2:1,其叶肉细胞中还存在NDH复合体介导的环式电子传递,仅产生ATP,在弱光下作用显著。将生理状态一致的拟南芥野生型(WT)与NDH复合体缺失突变体(ndh)置于适宜温度、弱光的密闭装置中培养,下列说法错误的是( )
A. 培养初期突然提高光照强度,短时间内WT叶绿体中C5含量上升
B. 培养初期,若光合速率WT>ndh>0,说明弱光下环式电子传递起主导作用
C. 若两装置内CO2浓度均不再变化,装置内CO2浓度WT组>ndh组
D. 弱光下WT可通过环式电子传递,缓解光合作用过程中ATP/NADPH的供需失衡
10. 利用AI(人工智能)解析蛋白质结构与功能、构建蛋白数据库并优化设计,将深刻推动蛋白质工程发展。下列叙述正确的是( )
A. 从预期的蛋白质功能出发,借助AI设计蛋白质的结构,依托的原理为基因表达
B. 依据预期设计的蛋白质结构,进行基因改造或基因合成是蛋白质工程的核心环节
C. 依据蛋白质的氨基酸序列推导出的基因序列中,包含启动子与终止子等调控元件
D. 由氨基酸序列推导的编码RNA序列存在多种结果,原因是一种密码子可对应多种氨基酸
11. 与男性相比,女性不仅更容易感受到疼痛,还更擅长忍受疼痛,这与女性卵巢分泌的雌激素有关。研究发现,雌激素可促进脑部内啡肽的合成,而内啡肽具有镇痛作用。研究者用小鼠进行了相关实验,实验的分组情况及实验结果如表所示。下列叙述错误的是( )
组别
实验操作
药物M处理前后的疼痛程度
处理前
处理后
Ⅰ
不手术,注射雌激素的溶剂
施加足够强度的疼痛刺激
+
+++++
Ⅱ
假手术,注射雌激素的溶剂
+
+++++
Ⅲ
摘除卵巢,注射雌激素的溶剂
+++++
+++++
Ⅳ
摘除卵巢,注射雌激素溶液
+++
+++++
注:“+”表示疼痛程度,“+”越多则越疼痛;假手术是仅进行手术操作但不摘除卵巢。
A. 雌激素作用于脑部细胞后,可通过信号转导通路来影响内啡肽的合成
B. 与组Ⅰ相比,组Ⅱ的实验结果表明假手术并未改变小鼠的雌激素分泌量
C. 组Ⅳ的实验操作,先后采取了自变量控制中的“减法原理”和“加法原理”
D. 药物M作用于雌激素受体,脑部神经元无法感受雌激素信号而无法镇痛
12. 2025年12月,中国首款针对XBB变异株的mRNA疫苗纳入紧急使用。该疫苗采用脂质纳米颗粒包裹编码病毒刺突蛋白的mRNA。下列叙述错误的是( )
A. 脂质纳米颗粒与细胞膜融合将mRNA递送入细胞,体现了细胞膜的流动性
B. 疫苗中的mRNA在胞内翻译产生的抗原蛋白会直接被B细胞识别
C. 该疫苗引发机体产生体液免疫和细胞免疫,可产生记忆B细胞和记忆T细胞
D. 相比传统灭活疫苗,mRNA疫苗的研发周期更短,更易应对病毒变异
13. 某城市湿地公园在可持续发展的理念指引下,打造出了“水清、岸绿、业兴、人和”的公园城市样板。下列叙述错误的是( )
A. 湿地公园作为城市的重要景观,体现了生物多样性的直接和间接价值
B. 定时移除水体中富营养化沉积物和有毒物质有利于生态系统的自生
C. 选择丰富的本土植物为鸟类等陆生动物创造栖息地遵循了协调原理
D. 湿地修复过程中应选择污染物净化能力强且生态位重叠小的水生植物
14. 月亮鱼的体温比周围海水温度高约5℃,能够提高其神经传导能力。基于比较基因组学研究,发现月亮鱼基因组中多个基因发生了适应性变化,这些基因的适应性变化可能共同驱动了月亮鱼恒温性状的演化。下列叙述正确的是( )
A. 月亮鱼为适应环境的变化,其种群的基因型频率发生了定向改变
B. 对比月亮鱼与其他物种的基因序列,是研究进化关系的细胞水平证据
C. 月亮鱼恒温调控的相关基因定向突变,使机体产热与散热保持相对稳定
D. “全身恒温”可能是自然选择的结果,有助于提升月亮鱼的捕食以及防御能力
15. 我国科研团队从盐湖污泥中分离出一株嗜盐单胞菌,该菌能以餐厨垃圾水解液为原料合成可降解塑料(PHA)和氨基酸。PHA在胞内积累,不分泌到细胞外。下列叙述错误的是( )
A. 该菌可在高盐培养基中生长,发酵工程中适宜用发酵条件控制替代无菌操作
B. 餐厨垃圾水解液需经高压蒸汽灭菌后才能接入菌种,以防止杂菌污染
C. 该技术实现了废弃物的资源化,其产物可以应用于环境保护和食品工业
D. 若要从发酵液中提取PHA,需对菌体进行破碎、分离和纯化等处理
16. 在常规PCR反应体系中加入抗Taq DNA聚合酶特异性抗体,该抗体可与Taq DNA聚合酶特异性结合并抑制其活性;当PCR升温至变性所需高温时,抗体发生热变性而失去结合能力,Taq DNA聚合酶解除抑制、活性恢复。下列叙述错误的是( )
A. 该改良PCR可通过调控Taq DNA聚合酶的活性进而控制PCR反应进程
B. 经Taq DNA聚合酶免疫的B淋巴细胞,无需通过原代培养扩增细胞数量
C. 抗Taq DNA聚合酶抗体热变性失活后,会永久破坏Taq DNA聚合酶的空间结构
D. 与常规PCR相比,该改良PCR可减少反应起始阶段引物的非特异性结合与错配扩增
17. 某男孩患病由X染色体结构变异引起。研究人员设计了如图所示的引物,对患病男孩及其正常双亲的体细胞的DNA进行PCR检测,结果如图所示。不考虑基因D异常对人体的影响,下列分析错误的是( )
扩增引物
F1/R1
F2/R2
F2/R1
F2/F1
父亲
+
+
+
−
母亲
+
+
+
+
患病男孩
+
+
−
+
注:“+”表示扩增得到条带,“−”表示扩增未得到条带。
A. 该男孩患病由倒位引起,此过程中DNA分子有4个磷酸二酯键断裂
B. 母亲再生一名男孩,使用引物R2/R1扩增可判断男孩是否患病
C. 使用引物F1/R2扩增,父亲和母亲能够扩增出条带,患病男孩不能
D. 母亲在减数分裂时发生此染色体变异产生异常B基因,遗传给该男孩导致其患病
18. Cre-LoxP 系统是一种重组酶系统,能在DNA 特定位点上删除DNA 序列,是一种广泛应用的基因编辑工具。Cre基因的表达产物是Cre酶,LoxP是一段DNA 序列。当 Cre酶遇到同一个 DNA分子上含有两段方向相同的LoxP序列时,能将两段LoxP 中间的序列删除,删除序列会被降解。转基因玉米甲、乙两种基因(Cre基因和A 基因)在两对同源染色体上的分布如下图所示。现将甲乙杂交,得到的F1自由交配,则 F2中染色体上含 A 基因的个体的比例为( )
A. 3/4 B. 3/8 C. 5/16 D. 11/64
二、非选择题:本题共4小题,每小题16分,共64分。
19. 水稻是我国重要的粮食作物,其经常受到稻瘟病的威胁,严重时会导致巨大的经济损失;挖掘和利用水稻稻瘟病抗性基因,培育具有广谱抗性的优良品种是目前防治稻瘟病最经济有效的方法。科研人员发现了一株野生抗稻瘟病水稻,将该水稻与易感稻瘟病水稻杂交,F₁全为抗稻瘟病水稻,F₁自交,F₂中抗稻瘟病植株与易感稻瘟病植株的比例为15:1,但在抗稻瘟病植株中有2/5表现为弱抗性。与此相关基因用N1/n1、N2/n2表示,其中N1、N2基因的大小相同,可简写为抗病基因N。回答下列问题:
(1)控制水稻对稻瘟病抗性与易感性的基因的遗传遵循_______定律,F₂抗稻瘟病植株中有2/5表现为弱抗性的原因可能是_______。
(2)图1表示抗性基因N突变形成易感性基因n的过程。n1基因是由于N1基因中插入一段DNA序列,导致_______,使其编码的蛋白质与原蛋白质相比少了一段氨基酸序列,失去了对稻瘟病的抗性;n2基因对稻瘟病没有抗性的原因是_______。
(3)用图1中引物P1和P2对F₂中部分个体的基因组进行PCR扩增,扩增产物电泳结果如图2所示(上方含有加样孔)。1~5号个体中属于易感病个体的是_______。根据图2结果_______(填“能”或“不能”)将抗病个体中的弱抗病植株筛选出来,判断理由是_______。
20. 傣百解为传统民族药用植物药材,科研人员探究了其对脓毒症发生发展的调控作用。
(1)脓毒症是由感染因素引起的全身炎症反应综合征,免疫功能低下会增加感染风险进而导致脓毒症的发生,下列不同个体中,易发生脓毒症的有_____。
①系统性红斑狼疮②过敏反应③白化病④重症联合免疫缺陷病⑤白血病⑥获得性免疫缺陷综合征
(2)研究人员将小鼠随机分为正常组、脓毒症模型组(细菌脂多糖诱导制备)、傣百解提取物低剂量组(模型组+低剂量傣百解)、傣百解提取物高剂量组进行处理(模型组+高剂量傣百解),实验结果如图所示,本实验的实验目的是________。设置脓毒症模型组的目的是________。
①—正常组
②—模型组
③—傣百解低剂量组
④—傣百解高剂量组
(3)研究人员检测了傣百解提取物对脓毒症模型小鼠脾淋巴细胞亚群的影响(p<0.05时表示两组数据有显著差异),结果如下表。与脓毒症模型组比较,本实验_____(填“能”或“不能”)说明高剂量傣百解提取物处理显著下调B220+B细胞的比例,理由是____________________。
组别
剂量(mg/kg)
淋巴细胞亚群(%)
CD3+T细胞
CD4+T细胞
CD8+T细胞
B220+B细胞
正常组
-
37.40±6.35
22.55±4.58
13.13±2.23
55.35±8.60
模型组
-
27.95±3.80
17.25±1.95
9.23±2.14
64.83±4.43
傣百解低剂量组
100
34.30±5.15
20.93±3.63
11.36±2.12
53.73±4.78①
傣百解高剂量组
200
29.83±5.03
18.63±3.53
9.35±1.30
62.18±6.68②
注:表中①与模型组比较,P<0.05;②与模型组比较,P>0.05
(4)调节性T细胞可发挥免疫抑制效应。研究证实,高剂量傣百解提取物能持续减轻脓毒症引发的组织损伤。结合上述信息,推测其作用机制为______________。
21. 青海塔拉滩地处草原向荒漠过渡带,高寒干旱,生态脆弱。近年来,当地建成全球最大集中式光伏电站。研究者对其生态效应展开调查。
(1)塔拉滩土壤贫瘠,在此大规模发展光伏以替代化石能源发电,可减少____(填“碳排放”或“碳吸收”),助力实现我国“2030年前碳达峰,2060年前碳中和”目标。
(2)光伏板结构及功能如图,研究者在光伏园区内外布设多个观测点,监测风速、气温等多项指标,结果见表。
观测区域项目
风速(m/s)
5月平均气温(℃)
5月相对湿度(%)
10 cm土壤湿度(%)
光伏区
0.74
7.13
60.2
10.34
对照区(野外观测)
3.67
8.83
57.9
6.37
①结合图、表信息推测,光伏板可通过改变_____(填“生物”或“非生物”)因素来影响其附近植物种群数量和群落结构。
②研究者利用______法调查光伏板下植物丰富度和生物量,并与铺设前的数据相比较,发现植物种类数由21种增至32种,整体生物量显著增高。据表分析,光伏板下遮阴区通过_______使水分蒸发减少,为植物提供了更稳定的微环境,提升了生态系统的能量输入。
(3)基于以上研究,下列推断和建议合理的是_____。
A. 高寒区自然环境恶劣,生态系统恢复力稳定性较低
B. 发展光伏发电对高寒区生态环境有利无害,应大力推广
C. 光伏电站建设时可通过预留生态廊道等措施减少生态扰动
D. 光伏站的夜间灯光可能作为物理信息干扰动物的生命活动
E. 应建立长期生态监测体系,动态评估光伏开发对生态的影响
(4)光伏园区植被肆意生长易遮挡光伏板面,进而降低发电效益。结合可持续发展理念,拟定一条兼顾发电效益、生态保护与牧民权益的解决措施,并阐述其优点及依据的生态学基本原理___________。
22. 高温胁迫下,作物体内积累的过量H2O2会使PGLP1酶发生次磺酸化修饰,导致光合速率下降,从而影响作物产量。回答下列问题:
(1)研究发现,叶绿体中的Mg2+浓度呈昼夜节律波动,Mg2+也是Rubisco酶(催化CO2固定)的激活剂。缺Mg2+条件下,作物光合速率下降的原因是______(答出2点)。
(2)科研人员对高温胁迫下PGLP1次磺酸化修饰及活性进行研究,结果如下图。
据图分析,高温胁迫下,随处理时间的延长,PGLP1活性______,原因是______。
(3)PGLP1次磺酸化修饰的位点通常是半胱氨酸。科研人员将PGLP1中5个位点(C86、C232、C239、C302、C320)的半胱氨酸分别突变为丝氨酸,测得不同条件下PGLP1活性如图丙所示。
据图丙分析,H2O2诱导 PGLP1次磺酸化修饰的最主要位点是______,依据是______。
(4)综合上述信息,为缓解高温胁迫,请提出一条改造作物的思路______。
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高三年级阶段测试(五)
生物学
本试卷共8页,22题。全卷满分100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交。
一、选择题:本题共18小题,每小题2分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 我国自主研发的全球首款“异体通用型”药品,含人异体诱导多能干细胞(iPS)再生的脊髓神经祖细胞注射液,可改善脊髓损伤患者的运动功能。该药研发过程不涉及( )
A. 胚胎干细胞的伦理争议
B. 细胞的原代和传代培养
C. 给药后免疫排斥的监测
D. 调控基因的选择性表达
【答案】A
【解析】
【详解】A、iPS细胞是通过对成熟体细胞诱导重编程得到的多能干细胞,无需破坏胚胎获取,因此研发过程不涉及胚胎干细胞相关的伦理争议,A符合题意;
B、获取足量的iPS细胞及诱导其分化为脊髓神经祖细胞的过程,需要通过原代培养、传代培养完成细胞扩增,涉及该操作,B不符合题意;
C、该药品为异体来源的细胞制剂,研发阶段需要监测给药后的免疫排斥反应,以验证其安全性,涉及该操作,C不符合题意;
D、iPS细胞分化为脊髓神经祖细胞的实质是基因的选择性表达,研发过程需要定向调控相关基因的表达才能获得目标细胞,涉及该操作,D不符合题意。
故选A。
2. 先民“道法自然”的农事智慧,在古书简牍间世代传续。下列对其蕴含的生物与环境关系的理解中,错误的是( )
A. “谷田必须岁易”指的是不同年份轮换种植不同作物,可以有效地减轻病虫害和缓解土壤肥力下降
B. “区中草生,茇之”描述了要及时拔除田里的杂草,体现了种间竞争对生物的影响
C. “地虽瘠薄,常加粪沃,皆可化为良田”描述了通过施加有机肥改良土壤,实现了农田生态系统中物质和能量的循环利用
D. “微雨众卉新,一雷惊蛰始……耕种从此起”反映了植物生长受水分、温度等非生物因素季节性变化的影响
【答案】C
【解析】
【详解】A、“谷田必须岁易”指轮作制度,不同作物的专属病虫害存在差异,且不同作物对土壤矿质元素的需求不同,轮作可减少病虫害的积累,同时避免土壤中特定矿质元素被过度消耗,缓解土壤肥力下降,A正确;
B、杂草和农作物竞争阳光、水分、无机盐等资源,拔除杂草是减弱种间竞争对农作物的不利影响,体现了种间竞争的作用,B正确;
C、生态系统中物质可以循环利用,但能量的流动特点是单向流动、逐级递减,无法循环利用,施加有机肥只能实现物质的循环利用,不能实现能量循环,C错误;
D、“微雨”提供了水分条件,惊蛰后气温回升,说明植物的生长受水分、温度等季节性变化的非生物因素的影响,D正确。
3. 如果早餐只摄入精制碳水,就容易出现“晕碳”现象。其机理是大量碳水导致血糖快速升高,机体紧急调控,可能出现“过度调节”导致短时间低血糖的情况,血糖的剧烈波动会引发人体困倦、乏力等“晕碳”现象。下列叙述错误的是( )
A. “过度调控”出现低血糖是因为胰岛素分泌过量,血糖快速下降
B. 血糖升高,下丘脑某区域促使胰岛B细胞分泌胰岛素,属于体液调节
C. 胰岛素作用后失活,保证了血糖调节的时效性和精准性
D. 胰岛素高温加热后仍可与双缩脲试剂反应呈紫色
【答案】B
【解析】
【详解】A、大量摄入精制碳水使血糖快速升高,会刺激机体分泌更多胰岛素降低血糖,A正确;
B、血糖升高时,下丘脑血糖调节中枢通过传出神经作用于胰岛B细胞促使其分泌胰岛素,该过程有完整反射弧参与,属于神经调节,整个血糖调节过程为神经-体液调节,B错误;
C、胰岛素属于激素,激素发挥作用后会立即失活,避免持续发挥作用,保证了血糖调节的时效性和精准性,C正确;
D、胰岛素的化学本质是蛋白质,高温加热仅破坏其空间结构,肽键并未断裂,双缩脲试剂可与肽键发生紫色反应,D正确。
4. 胶被是蓝细菌的最外层结构,主要成分为酸性黏多糖与果胶质,具有抗干旱、抗高温、抗紫外线(UV)等作用;光合片层是蓝细菌光反应的核心膜结构。下列叙述合理的是( )
A. 丧失胶被,蓝细菌在低渗溶液中迅速吸水涨破
B. 蓝细菌的光合片层上有藻蓝素,但没有叶绿素
C. 与支原体相比,蓝细菌被UV诱发突变的概率低
D. 功能较为强大的胶被是蓝细菌生命系统的边界
【答案】C
【解析】
【详解】A、蓝细菌的胶被内侧还具有细胞壁,细胞壁有支持和保护作用,即便丧失胶被,蓝细菌在低渗溶液中也不会迅速吸水涨破,A错误;
B、蓝细菌是可进行光合作用的自养原核生物,光合片层上同时分布有叶绿素和藻蓝素,B错误;
C、题干明确说明胶被具有抗紫外线(UV)的作用,可减少UV对蓝细菌遗传物质的损伤,而支原体无胶被结构,因此蓝细菌被UV诱发突变的概率低于支原体,C正确;
D、细胞作为生命系统的基本单位,其边界是细胞膜,胶被是全透性结构,不能控制物质进出,不属于生命系统的边界,D错误。
5. 生物分子的特异性结合是生物体实现精准调控的分子基础,下列叙述错误的是( )
A. 载体蛋白磷酸化→导致载体蛋白空间结构发生改变而变性失活
B. 抗体与病原体结合→可抑制病原体的增殖或对宿主细胞的黏附
C. 神经递质与突触后膜受体结合→可使突触后膜对离子的通透性改变
D. 酶与底物结合→降低化学反应的活化能,提高了活化态的底物分子数量
【答案】A
【解析】
【详解】A、载体蛋白磷酸化会导致其空间结构发生可逆性改变,用于完成对应物质的跨膜运输,并不会变性失活(蛋白质变性是空间结构被破坏导致的不可逆的功能丧失),A错误;
B、抗体与病原体特异性结合后,可抑制病原体的增殖或对宿主细胞的黏附,后续形成的沉淀或细胞集团还可被吞噬细胞吞噬消化,B正确;
C、神经递质与突触后膜上的特异性受体结合后,会使突触后膜对离子的通透性发生改变,进而引发突触后膜产生兴奋或抑制,C正确;
D、酶与底物特异性结合后,可降低化学反应的活化能,使更多常态底物分子转变为活化态,提高了活化态的底物分子数量,加快反应速率,D正确。
6. 细胞周期调控的经典模型如图所示。有丝分裂原是一类能刺激细胞启动分裂的信号分子,可影响一系列下游蛋白质的活性。Rb蛋白的作用发生在DNA复制前,且其活性存在临界值(即当Rb蛋白活性降至某一水平就不再起作用),图中的“⊣”表示抑制活性。下列叙述错误的是( )
A. 有丝分裂原激活CDK4蛋白使其活性增强,促进细胞完成细胞周期
B. Rb的作用是抑制细胞进入细胞周期,Rb的活性的调节过程存在正反馈
C. 当Rb的活性低于临界值时,即使有丝分裂原消失,细胞也能正常完成细胞周期
D. 抑制CDK4活性,若检测出停止分裂的人肺癌细胞中核DNA数>46,可用上述模型解释
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图可知,Rb抑制CDK2,CDK4抑制Rb,有丝分裂原激活CDK4,从而使Rb活性下降,对CDK2的抑制作用减弱,最终促进细胞完成周期,A正确;
B、Rb抑制细胞进入周期;CDK4抑制Rb,Rb抑制CDK2,而CDK2又抑制Rb,形成Rb活性越低,对CDK2抑制越弱,CDK2进一步抑制Rb的正反馈,B正确;
C、Rb活性存在临界值,当Rb活性低于临界值时,不再起作用,不抑制CDK2,此时即使有丝分裂原消失,细胞也能通过已激活的CDK2继续推进周期,C正确;
D、人体体细胞正常核DNA数为46,若核DNA数>46,说明细胞已完成DNA复制。抑制CDK4活性,会使Rb活性保持较高水平,阻止细胞进入S期,不能完成细胞周期,不可用上述模型解释,D错误。
7. 科研人员利用粪便DNA结合微卫星标记技术调查某岛屿野猪种群数量。第一次采集30份粪便样本,鉴定出25个不同个体;第二次采集40份粪便样本,鉴定出30个不同个体,其中18个个体为两次均检测到的重复个体。下列叙述错误的是( )
A. 该技术无需直接捕捉野猪,实现了对种群的“非损伤性”调查
B. 除粪便DNA技术外,红外触发相机也是调查该岛野猪种群数量的有效手段
C. 若在第二次调查前,第一次鉴定的部分野猪迁出该岛,则该岛野猪的真实种群数量应大于估算值42个
D. 设计针对野猪性染色体的特异性引物对现有DNA样品进行PCR扩增,可依据扩增结果推测该种群的性别比例
【答案】C
【解析】
【详解】A、该技术仅需采集野猪粪便提取DNA鉴定个体,无需直接捕捉野猪,不会对野猪造成损伤,实现了“非损伤性”调查,A正确;
B、红外触发相机可通过拍摄识别野猪个体,适合调查活动能力强、活动范围大的野猪种群数量,是有效调查手段,B正确;
C、根据标志重捕法计算公式N=第一次标记个体数×第二次捕获个体数÷重捕中标记的个体数,代入数据得种群估算值为25×30÷18≈42。若第二次调查前第一次鉴定的部分野猪迁出,会导致重捕到的标记个体数偏小,最终估算值偏大,即该岛野猪真实种群数量小于估算值42,C错误;
D、野猪雌性性染色体组成为XX、雄性为XY,存在性染色体特有序列,设计性染色体特异性引物进行PCR扩增,可依据扩增结果判断个体性别,进而推测种群性别比例,D正确。
8. 将水稻(2n=24)的甲和乙两纯合品系进行杂交,存在败育现象。发现杂交种花粉中均存在某种杀死花粉的毒蛋白,缺少对应解毒蛋白的花粉约有一半会败育。已知编码这两种蛋白的基因均只位于品系乙12号染色体的R区,该区的基因不发生交换,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 上述败育现象说明水稻品系甲与乙之间存在生殖隔离
B. 甲乙的杂交种花粉中ORF3 基因在减数分裂I结束后开始表达
C. 甲乙的杂交种花粉中ORF2基因不可能在减数分裂I开始表达
D. 甲乙的杂交种自交后代中12 号染色体都来自品系乙的个体占50%
【答案】B
【解析】
【详解】A、生殖隔离指两个物种无法产生可育后代,本题仅部分花粉败育,仍能产生可育后代,甲和乙不存在生殖隔离,A错误;
BC、毒蛋白基因减数Ⅰ就表达,所有配子中都有毒蛋白;解毒蛋白基因减数Ⅰ之后才表达,所以只有含有解毒基因那一半配子可以正常,另一半只有毒蛋白,没有解毒蛋白而部分败育,B正确,C错误;
D、F₁的雌配子中,含甲、乙12号染色体的配子各占1/2;可育雄配子中,由于含甲的12号染色体的花粉一半败育,含乙的12号染色体的花粉全部可育,即产生含乙的12号染色体的可育雄配子占2/3。自交后代中两条12号都来自乙的概率为 ,D错误。
9. 拟南芥光反应的非环式电子传递会同步生成ATP和NADPH,二者比例相对固定(约1.5:1),但暗反应对ATP和NADPH的需求比为2:1,其叶肉细胞中还存在NDH复合体介导的环式电子传递,仅产生ATP,在弱光下作用显著。将生理状态一致的拟南芥野生型(WT)与NDH复合体缺失突变体(ndh)置于适宜温度、弱光的密闭装置中培养,下列说法错误的是( )
A. 培养初期突然提高光照强度,短时间内WT叶绿体中C5含量上升
B. 培养初期,若光合速率WT>ndh>0,说明弱光下环式电子传递起主导作用
C. 若两装置内CO2浓度均不再变化,装置内CO2浓度WT组>ndh组
D. 弱光下WT可通过环式电子传递,缓解光合作用过程中ATP/NADPH的供需失衡
【答案】BC
【解析】
【详解】A、培养初期突然提高光照强度,光反应增强,产生的ATP和NADPH增多,C3的还原加快,生成C5的速率加快,而短时间内CO2的固定速率不变,所以短时间内WT叶绿体中C5含量上升,A正确;
B、培养初期,若光合速率WT>ndh>0,说明WT的光合速率大于ndh突变体,由于ndh突变体缺乏NDH复合体介导的环式电子传递,而WT存在该环式电子传递,所以说明弱光下环式电子传递能提高光合速率,但不能说明环式电子传递起主导作用,B错误;
C、若两装置内CO2浓度均不再变化,说明此时光合速率等于呼吸速率。由于WT存在NDH复合体介导的环式电子传递,仅产生ATP,能为暗反应提供更多的ATP,可固定更多的CO2,所以装置内CO2浓度WT组<ndh组,C错误;
D、弱光下,暗反应对ATP和NADPH的需求比为2:1,而光反应生成ATP和NADPH的比例约为1.5:1,存在ATP供应不足的情况,WT可通过环式电子传递,仅产生ATP,缓解光合作用过程中ATP/NADPH的供需失衡,D正确。
10. 利用AI(人工智能)解析蛋白质结构与功能、构建蛋白数据库并优化设计,将深刻推动蛋白质工程发展。下列叙述正确的是( )
A. 从预期的蛋白质功能出发,借助AI设计蛋白质的结构,依托的原理为基因表达
B. 依据预期设计的蛋白质结构,进行基因改造或基因合成是蛋白质工程的核心环节
C. 依据蛋白质的氨基酸序列推导出的基因序列中,包含启动子与终止子等调控元件
D. 由氨基酸序列推导的编码RNA序列存在多种结果,原因是一种密码子可对应多种氨基酸
【答案】B
【解析】
【详解】A、蛋白质工程从预期蛋白质功能出发设计蛋白质结构,依托的原理是中心法则的逆推,基因表达是遗传信息从DNA流向蛋白质的正向过程,并非蛋白质工程的原理,A错误;
B、蛋白质工程的本质是通过改造或合成基因获得符合预期功能的蛋白质,基因改造或基因合成是蛋白质工程的核心环节,B正确;
C、启动子、终止子属于基因的非编码区调控元件,不参与编码氨基酸,仅依据氨基酸序列无法推导出该类调控序列,C错误;
D、由氨基酸序列推导的编码RNA序列存在多种结果,原因是密码子具有简并性,即一种氨基酸可对应多种密码子,而一种密码子只能对应一种氨基酸(终止密码子除外),D错误。
11. 与男性相比,女性不仅更容易感受到疼痛,还更擅长忍受疼痛,这与女性卵巢分泌的雌激素有关。研究发现,雌激素可促进脑部内啡肽的合成,而内啡肽具有镇痛作用。研究者用小鼠进行了相关实验,实验的分组情况及实验结果如表所示。下列叙述错误的是( )
组别
实验操作
药物M处理前后的疼痛程度
处理前
处理后
Ⅰ
不手术,注射雌激素的溶剂
施加足够强度的疼痛刺激
+
+++++
Ⅱ
假手术,注射雌激素的溶剂
+
+++++
Ⅲ
摘除卵巢,注射雌激素的溶剂
+++++
+++++
Ⅳ
摘除卵巢,注射雌激素溶液
+++
+++++
注:“+”表示疼痛程度,“+”越多则越疼痛;假手术是仅进行手术操作但不摘除卵巢。
A. 雌激素作用于脑部细胞后,可通过信号转导通路来影响内啡肽的合成
B. 与组Ⅰ相比,组Ⅱ的实验结果表明假手术并未改变小鼠的雌激素分泌量
C. 组Ⅳ的实验操作,先后采取了自变量控制中的“减法原理”和“加法原理”
D. 药物M作用于雌激素受体,脑部神经元无法感受雌激素信号而无法镇痛
【答案】D
【解析】
【详解】A、雌激素作为信号分子,作用于脑部细胞后,通过细胞信号转导通路调控内啡肽的合成,A正确;
B、组Ⅰ和组Ⅱ处理前疼痛程度均为“+”,表明假手术未影响卵巢功能及雌激素分泌量,B正确;
C、组Ⅳ先摘除卵巢,去除自变量,减法原理;后注射雌激素溶液,添加自变量,加法原理,C正确;
D、分析表格可知,与处理前相比,组Ⅰ和组Ⅱ中药物M处理后的疼痛程度明显加重,与组Ⅰ和组Ⅱ相比,组Ⅲ和组Ⅳ摘除卵巢后,药物M处理前,疼痛程度明显加重,说明镇痛与卵巢有关,组Ⅳ经药物M处理并注射雌激素溶液的疼痛程度比药物M处理前明显加重,说明此时雌激素并未发挥作用,可推测药物M可能作用于雌激素受体,导致卵巢无法感受雌激素信号从而无法传递信号到脑部而无法镇痛,D错误。
故选D。
12. 2025年12月,中国首款针对XBB变异株的mRNA疫苗纳入紧急使用。该疫苗采用脂质纳米颗粒包裹编码病毒刺突蛋白的mRNA。下列叙述错误的是( )
A. 脂质纳米颗粒与细胞膜融合将mRNA递送入细胞,体现了细胞膜的流动性
B. 疫苗中的mRNA在胞内翻译产生的抗原蛋白会直接被B细胞识别
C. 该疫苗引发机体产生体液免疫和细胞免疫,可产生记忆B细胞和记忆T细胞
D. 相比传统灭活疫苗,mRNA疫苗的研发周期更短,更易应对病毒变异
【答案】B
【解析】
【详解】A、脂质纳米颗粒与细胞膜融合依赖磷脂分子的流动性,该过程体现细胞膜的结构特点(流动性),A正确;
B、疫苗中的mRNA在细胞内翻译产生的抗原蛋白需经抗原呈递细胞(APC)处理并呈递,才能被B细胞识别。B细胞不能直接识别胞内抗原蛋白,B错误;
C、mRNA疫苗表达的抗原蛋白既可激活体液免疫(产生抗体和记忆B细胞),也可激活细胞免疫(激活细胞毒性T细胞和记忆T细胞),C正确;
D、mRNA疫苗无需体外培养病毒,只需根据病毒变异序列快速合成新mRNA,故研发周期短、应对变异更灵活,D正确。
故选B。
13. 某城市湿地公园在可持续发展的理念指引下,打造出了“水清、岸绿、业兴、人和”的公园城市样板。下列叙述错误的是( )
A. 湿地公园作为城市的重要景观,体现了生物多样性的直接和间接价值
B. 定时移除水体中富营养化沉积物和有毒物质有利于生态系统的自生
C. 选择丰富的本土植物为鸟类等陆生动物创造栖息地遵循了协调原理
D. 湿地修复过程中应选择污染物净化能力强且生态位重叠小的水生植物
【答案】A
【解析】
【详解】A、湿地公园作为景观可供人们观赏休闲,体现了生物多样性的直接价值,A错误;
B、生态系统自生原理依赖于生物的生长、繁殖和种间有序相互作用,移除富营养化沉积物和有毒物质能改善生物生存环境,降低毒害作用,有利于生态系统自生,B正确;
C、协调原理要求处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡,选择本土植物是因为本土植物适应本地的环境条件,不会引发生态入侵,还能为本地鸟类等陆生动物提供适宜的食物和栖息环境,遵循了协调原理,C正确;
D、选择污染物净化能力强的水生植物可以提升湿地的水质净化效果,选择生态位重叠小的水生植物可以降低种间竞争,更充分地利用环境资源,提升生态系统的稳定性,D正确。
14. 月亮鱼的体温比周围海水温度高约5℃,能够提高其神经传导能力。基于比较基因组学研究,发现月亮鱼基因组中多个基因发生了适应性变化,这些基因的适应性变化可能共同驱动了月亮鱼恒温性状的演化。下列叙述正确的是( )
A. 月亮鱼为适应环境的变化,其种群的基因型频率发生了定向改变
B. 对比月亮鱼与其他物种的基因序列,是研究进化关系的细胞水平证据
C. 月亮鱼恒温调控的相关基因定向突变,使机体产热与散热保持相对稳定
D. “全身恒温”可能是自然选择的结果,有助于提升月亮鱼的捕食以及防御能力
【答案】D
【解析】
【详解】A、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,而非基因型频率;且变异是不定向的,是环境对不定向的变异进行选择导致种群基因频率定向改变,并非生物主动为适应环境改变基因型频率,A错误;
B、对比基因序列属于分子水平的研究内容,是研究进化关系的分子水平证据,B错误;
C、基因突变具有不定向性,恒温调控相关基因的适应性变化是自然选择的结果,C错误;
D、自然选择决定生物进化的方向,“全身恒温”是长期自然选择的结果,该性状能提高月亮鱼的神经传导能力,有助于提升其捕食以及防御能力,D正确。
15. 我国科研团队从盐湖污泥中分离出一株嗜盐单胞菌,该菌能以餐厨垃圾水解液为原料合成可降解塑料(PHA)和氨基酸。PHA在胞内积累,不分泌到细胞外。下列叙述错误的是( )
A. 该菌可在高盐培养基中生长,发酵工程中适宜用发酵条件控制替代无菌操作
B. 餐厨垃圾水解液需经高压蒸汽灭菌后才能接入菌种,以防止杂菌污染
C. 该技术实现了废弃物的资源化,其产物可以应用于环境保护和食品工业
D. 若要从发酵液中提取PHA,需对菌体进行破碎、分离和纯化等处理
【答案】A
【解析】
【详解】A、该菌为嗜盐单胞菌,可在高盐培养基中生长,但发酵工程中仍需严格无菌操作。高盐环境仅能抑制部分杂菌,无法完全替代无菌操作(如灭菌、无菌接种等),A错误;
B、餐厨垃圾水解液含丰富有机物,接入菌种前必须经高压蒸汽灭菌以杀死杂菌,防止污染发酵过程,B正确;
C、该技术将餐厨垃圾转化为可降解塑料(PHA)和氨基酸,实现了废弃物资源化;PHA可减少塑料污染(环境保护),C正确;
D、因PHA在胞内积累且不分泌,提取时需先破碎菌体释放PHA,再经分离、纯化等步骤获取产物,D正确。
故选A。
16. 在常规PCR反应体系中加入抗Taq DNA聚合酶特异性抗体,该抗体可与Taq DNA聚合酶特异性结合并抑制其活性;当PCR升温至变性所需高温时,抗体发生热变性而失去结合能力,Taq DNA聚合酶解除抑制、活性恢复。下列叙述错误的是( )
A. 该改良PCR可通过调控Taq DNA聚合酶的活性进而控制PCR反应进程
B. 经Taq DNA聚合酶免疫的B淋巴细胞,无需通过原代培养扩增细胞数量
C. 抗Taq DNA聚合酶抗体热变性失活后,会永久破坏Taq DNA聚合酶的空间结构
D. 与常规PCR相比,该改良PCR可减少反应起始阶段引物的非特异性结合与错配扩增
【答案】C
【解析】
【详解】A、题干表明低温下抗体抑制Taq DNA聚合酶活性,高温下抗体失活后酶活性恢复,因此可通过调控该酶活性控制PCR反应进程,A正确;
B、经抗原免疫的B淋巴细胞是高度分化的细胞,不具备体外无限增殖的能力,无法通过原代培养实现细胞数量扩增,制备抗体时需将其与骨髓瘤细胞融合获得杂交瘤细胞后再进行扩增,因此无需对B淋巴细胞进行原代培养,B正确;
C、抗体热变性失活是抗体自身空间结构被破坏,失去与Taq DNA聚合酶结合的能力,此时Taq DNA聚合酶活性可恢复,说明其空间结构未被破坏,C错误;
D、常规PCR反应初始阶段温度较低时Taq DNA聚合酶就有活性,易发生引物非特异性结合导致错配扩增;该改良PCR在初始低温阶段酶活性被抑制,待升温至变性温度后酶才恢复活性,可减少非特异性结合与错配扩增,D正确。
17. 某男孩患病由X染色体结构变异引起。研究人员设计了如图所示的引物,对患病男孩及其正常双亲的体细胞的DNA进行PCR检测,结果如图所示。不考虑基因D异常对人体的影响,下列分析错误的是( )
扩增引物
F1/R1
F2/R2
F2/R1
F2/F1
父亲
+
+
+
−
母亲
+
+
+
+
患病男孩
+
+
−
+
注:“+”表示扩增得到条带,“−”表示扩增未得到条带。
A. 该男孩患病由倒位引起,此过程中DNA分子有4个磷酸二酯键断裂
B. 母亲再生一名男孩,使用引物R2/R1扩增可判断男孩是否患病
C. 使用引物F1/R2扩增,父亲和母亲能够扩增出条带,患病男孩不能
D. 母亲在减数分裂时发生此染色体变异产生异常B基因,遗传给该男孩导致其患病
【答案】D
【解析】
【详解】A、染色体倒位需要在倒位片段的两个端点断裂DNA,DNA为双链,每个断点会断裂2个磷酸二酯键,两个断点共断裂4个磷酸二酯键,A正确;
B、引物R2/R1若能扩增,则说明发生了倒位,可判断男孩患病,若不能扩增,说明未发生倒位,故母亲再生一名男孩,使用引物R2/R1扩增可判断男孩是否患病,B正确;
C、F2/F1能扩增,说明母亲体内存在引物F1和F2位于同一条DNA链且方向相反的情况,说明 F2和 F1所在的片段发生了位置颠倒(倒位),可知母亲是杂合子,携带异常基因,异常基因通过卵细胞遗传给了儿子,使用引物F1/R2扩增,父亲和母亲能够扩增出条带,患病男孩不能,C正确;
D、根据扩增结果可知,母亲是杂合子,携带异常基因,异常基因通过卵细胞遗传给了儿子,导致儿子患病,即异常基因不是减数分裂过程中产生的,D错误。
18. Cre-LoxP 系统是一种重组酶系统,能在DNA 特定位点上删除DNA 序列,是一种广泛应用的基因编辑工具。Cre基因的表达产物是Cre酶,LoxP是一段DNA 序列。当 Cre酶遇到同一个 DNA分子上含有两段方向相同的LoxP序列时,能将两段LoxP 中间的序列删除,删除序列会被降解。转基因玉米甲、乙两种基因(Cre基因和A 基因)在两对同源染色体上的分布如下图所示。现将甲乙杂交,得到的F1自由交配,则 F2中染色体上含 A 基因的个体的比例为( )
A. 3/4 B. 3/8 C. 5/16 D. 11/64
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意,Cre-LoxP 系统是一种重组酶系统,能在DNA 特定位点上删除DNA 序列,是一种广泛应用的基因编辑工具。当 Cre酶遇到同一个 DNA分子上含有两段方向相同的LoxP序列时,能将两段LoxP 中间的序列删除,删除序列会被降解。识图分析可知,玉米甲一对同源染色体的其中一条染色体上有一个Cre基因,同源染色体的对应位点无该基因,假设Cre基因用D表示,对应位点无该基因用d表示,另一对同源染色体上都无A基因,那么相应位点用a表示,则玉米甲的基因型表示为aaDd,同理玉米乙的基因型为Aadd。
【详解】根据题意可知,当 Cre酶遇到同一个 DNA分子上含有两段方向相同的LoxP序列时,能将两段LoxP中间的序列删除,删除序列会被降解。
由图可知,玉米甲一对同源染色体的其中一条染色体上有一个Cre基因,同源染色体的对应位点无该基因,假设Cre基因用D表示,对应位点无该基因用d表示,另一对同源染色体上都无A基因,那么相应位点用a表示,则玉米甲的基因型表示为aaDd,同理玉米乙的基因型为Aadd。将甲乙杂交,得到的F1自由交配,F1的基因型为1/4AaDd、1/4aaDd、1/4 Aadd、1/4aadd,其中基因型为AaDd的个体由于表达出Cre酶,且A基因所在的同一个DNA分子上含有两段方向相同的loxP序列,那么两段loxP 中间的A基因序列被删除,因此基因型为AaDd的个体变成aaDd,那么F1的基因型变为1/2aaDd、1/4 Aadd、1/4aadd,因此F1产生的配子为1/4aD、5/8ad、1/8Ad,自由交配后F2中染色体上含 A 基因的个体的比例为5/8ad×1/8Ad×2+1/8Ad×1/8Ad=11/64。综上所述,D正确,ABC错误。
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,每小题16分,共64分。
19. 水稻是我国重要的粮食作物,其经常受到稻瘟病的威胁,严重时会导致巨大的经济损失;挖掘和利用水稻稻瘟病抗性基因,培育具有广谱抗性的优良品种是目前防治稻瘟病最经济有效的方法。科研人员发现了一株野生抗稻瘟病水稻,将该水稻与易感稻瘟病水稻杂交,F₁全为抗稻瘟病水稻,F₁自交,F₂中抗稻瘟病植株与易感稻瘟病植株的比例为15:1,但在抗稻瘟病植株中有2/5表现为弱抗性。与此相关基因用N1/n1、N2/n2表示,其中N1、N2基因的大小相同,可简写为抗病基因N。回答下列问题:
(1)控制水稻对稻瘟病抗性与易感性的基因的遗传遵循_______定律,F₂抗稻瘟病植株中有2/5表现为弱抗性的原因可能是_______。
(2)图1表示抗性基因N突变形成易感性基因n的过程。n1基因是由于N1基因中插入一段DNA序列,导致_______,使其编码的蛋白质与原蛋白质相比少了一段氨基酸序列,失去了对稻瘟病的抗性;n2基因对稻瘟病没有抗性的原因是_______。
(3)用图1中引物P1和P2对F₂中部分个体的基因组进行PCR扩增,扩增产物电泳结果如图2所示(上方含有加样孔)。1~5号个体中属于易感病个体的是_______。根据图2结果_______(填“能”或“不能”)将抗病个体中的弱抗病植株筛选出来,判断理由是_______。
【答案】(1) ①. 自由组合 ②. 这部分植株同时具有N1和N2中的一个(或这部分植株的基因型为N1nn或nnN2),只有一个抗性基因,表现为弱抗性
(2) ①. 终止密码子提前出现 ②. n2基因启动子发生突变,无法启动转录,不能合成相应的蛋白质,所以没有抗性
(3) ①. 1号 ②. 不能 ③. 弱抗病植株(含 1 个抗病基因)与强抗病植株(含 2 个抗病基因)的 PCR 扩增产物条带类型可能相同(均含抗病基因的扩增条带),无法区分
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
由“野生抗稻瘟病水稻与易感稻瘟病水稻杂交,F1全为抗稻瘟病水稻,F1自交, F2中抗稻瘟病植株与易感稻瘟病植株的比例为15:1”,可知这是9:3:3:1的变式,说明控制水稻对稻瘟病抗性与易感性的基因的遗传遵循自由组合定律。F2中抗稻瘟病植株中有2/5表现为弱抗性,原因可能是这部分植株同时具有N1和N2中的一个(即 N1nn或nnN2),只有一个抗性基因,所以表现为弱抗性。
【小问2详解】
n1基因是由于N1基因中插入一段DNA序列,导致基因结构改变,终止密码子提前出现,转录提前终止,使得mRNA缩短,其编码的蛋白质与原蛋白质相比少了一段氨基酸序列,失去了对稻瘟病的抗性。n2基因对稻瘟病没有抗性的原因是n2基因启动子发生突变,无法启动转录,不能合成相应的蛋白质,所以没有抗性。
【小问3详解】
PCR 扩增时,n1(含插入片段)的扩增产物更长、n2(启动子缺失)的扩增产物更短。结合电泳结果(上方为加样孔,电泳带越靠下片段越短),1 号个体的条带对应 n1 和 n2 的扩增产物,属于易感病个体。弱抗病植株(含 1 个抗病基因)与强抗病植株(含 2 个抗病基因)的 PCR 扩增产物条带类型相同(均含抗病基因的扩增条带),无法区分。
20. 傣百解为传统民族药用植物药材,科研人员探究了其对脓毒症发生发展的调控作用。
(1)脓毒症是由感染因素引起的全身炎症反应综合征,免疫功能低下会增加感染风险进而导致脓毒症的发生,下列不同个体中,易发生脓毒症的有_____。
①系统性红斑狼疮②过敏反应③白化病④重症联合免疫缺陷病⑤白血病⑥获得性免疫缺陷综合征
(2)研究人员将小鼠随机分为正常组、脓毒症模型组(细菌脂多糖诱导制备)、傣百解提取物低剂量组(模型组+低剂量傣百解)、傣百解提取物高剂量组进行处理(模型组+高剂量傣百解),实验结果如图所示,本实验的实验目的是________。设置脓毒症模型组的目的是________。
①—正常组
②—模型组
③—傣百解低剂量组
④—傣百解高剂量组
(3)研究人员检测了傣百解提取物对脓毒症模型小鼠脾淋巴细胞亚群的影响(p<0.05时表示两组数据有显著差异),结果如下表。与脓毒症模型组比较,本实验_____(填“能”或“不能”)说明高剂量傣百解提取物处理显著下调B220+B细胞的比例,理由是____________________。
组别
剂量(mg/kg)
淋巴细胞亚群(%)
CD3+T细胞
CD4+T细胞
CD8+T细胞
B220+B细胞
正常组
-
37.40±6.35
22.55±4.58
13.13±2.23
55.35±8.60
模型组
-
27.95±3.80
17.25±1.95
9.23±2.14
64.83±4.43
傣百解低剂量组
100
34.30±5.15
20.93±3.63
11.36±2.12
53.73±4.78①
傣百解高剂量组
200
29.83±5.03
18.63±3.53
9.35±1.30
62.18±6.68②
注:表中①与模型组比较,P<0.05;②与模型组比较,P>0.05
(4)调节性T细胞可发挥免疫抑制效应。研究证实,高剂量傣百解提取物能持续减轻脓毒症引发的组织损伤。结合上述信息,推测其作用机制为______________。
【答案】(1)④⑤⑥ (2) ①. 探究不同剂量的傣百解提取物对脓毒症模型小鼠生存率的影响 ②. 确认脓毒症模型小鼠是否成功构建并为傣百解的药效提供参照
(3) ①. 不能 ②. p>0.05,数据差异不显著
(4)调节性T细胞具有免疫抑制作用,高剂量的傣百解提取物可促进调节性T细胞的增殖使机体的免疫功能下降,降低脓毒症引起的全身炎症反应,减少组织损伤
【解析】
【小问1详解】
免疫功能低下会增加脓毒症发生风险:④重症联合免疫缺陷病、⑥获得性免疫缺陷综合征(艾滋病)都属于免疫缺陷病,先天/后天获得性免疫功能低下;⑤白血病是造血干细胞恶性增殖导致的癌症,正常免疫细胞数量减少,免疫功能低下。而①系统性红斑狼疮是自身免疫病,免疫功能紊乱,免疫错误;②过敏反应是免疫功能过强导致;③白化病是仅影响黑色素合成的单基因遗传病,不影响免疫功能,因此这两者不易发生脓毒症。
【小问2详解】
实验的自变量是傣百解提取物的剂量,因变量是24h、48h时脓毒症小鼠的生存率,因此本实验的实验目的是探究不同剂量的傣百解提取物对脓毒症模型小鼠生存率的影响。模型组作为对照,即确认脓毒症模型小鼠是否成功构建并为傣百解的药效提供参照。
【小问3详解】
P<0.05才说明两组数据有显著差异,表格注释显示高剂量组和模型组比较,P>0.05,说明数据差异不显著,因此不能得出该结论。
【小问4详解】
调节性T细胞具有免疫抑制作用,由数据可知,高剂量的傣百解提取物可促进调节性T细胞的增殖使机体的免疫功能下降,降低脓毒症引起的全身炎症反应,减少组织损伤。
21. 青海塔拉滩地处草原向荒漠过渡带,高寒干旱,生态脆弱。近年来,当地建成全球最大集中式光伏电站。研究者对其生态效应展开调查。
(1)塔拉滩土壤贫瘠,在此大规模发展光伏以替代化石能源发电,可减少____(填“碳排放”或“碳吸收”),助力实现我国“2030年前碳达峰,2060年前碳中和”目标。
(2)光伏板结构及功能如图,研究者在光伏园区内外布设多个观测点,监测风速、气温等多项指标,结果见表。
观测区域项目
风速(m/s)
5月平均气温(℃)
5月相对湿度(%)
10 cm土壤湿度(%)
光伏区
0.74
7.13
60.2
10.34
对照区(野外观测)
3.67
8.83
57.9
6.37
①结合图、表信息推测,光伏板可通过改变_____(填“生物”或“非生物”)因素来影响其附近植物种群数量和群落结构。
②研究者利用______法调查光伏板下植物丰富度和生物量,并与铺设前的数据相比较,发现植物种类数由21种增至32种,整体生物量显著增高。据表分析,光伏板下遮阴区通过_______使水分蒸发减少,为植物提供了更稳定的微环境,提升了生态系统的能量输入。
(3)基于以上研究,下列推断和建议合理的是_____。
A. 高寒区自然环境恶劣,生态系统恢复力稳定性较低
B. 发展光伏发电对高寒区生态环境有利无害,应大力推广
C. 光伏电站建设时可通过预留生态廊道等措施减少生态扰动
D. 光伏站的夜间灯光可能作为物理信息干扰动物的生命活动
E. 应建立长期生态监测体系,动态评估光伏开发对生态的影响
(4)光伏园区植被肆意生长易遮挡光伏板面,进而降低发电效益。结合可持续发展理念,拟定一条兼顾发电效益、生态保护与牧民权益的解决措施,并阐述其优点及依据的生态学基本原理___________。
【答案】(1)碳排放 (2) ①. 非生物 ②. 样方 ③. 降低风速和温度 (3)ACDE
(4)措施:在园区合理放牧;优点:降低园区割草成本,保障发电效益;牲畜粪便促进植被生长,增加牧民收入;原理:循环、整体。
【解析】
【小问1详解】
化石能源燃烧会排放大量二氧化碳,光伏发电替代化石能源发电可减少碳排放,助力实现碳中和、碳达峰目标。
【小问2详解】
①结合表格数据可知,光伏园区风速远低于对照区,月平均气温也低于对照区,但月相对湿度和10 cm土壤湿度均高于对照区,说明光伏板可通过改变非生物因素来影响其附近植物种群数量和群落结构。
②调查光伏板下植物丰富度和生物量,可以利用样方法。与铺设前的数据相比较,发现植物种类数由21种增至32种,整体生物量显著增高。由表可知,光伏区的风速远低于对照区,光伏区的月平均气温也低于对照区,表明光伏板下遮阴区通过降低风速和温度使水分蒸发减少,为植物提供了更稳定的微环境,提升了生态系统的能量输入。
【小问3详解】
A、高寒区自然环境恶劣,气温低、干旱缺水,生态脆弱,生态系统恢复力稳定性较低,A正确;
B、任何人类工程对生态环境都存在潜在负面影响,在光伏建设过程中,可能会对高寒区局部生态环境造成一定的破坏,B错误;
C、光伏电站建设时预留生态廊道,可以减少光伏电站对动物活动、迁徙的干扰,进而减少生态扰动,C正确;
D、光伏站的夜间灯光属于生态系统中的物理信息,可对野生动物的昼夜节律产生干扰,影响其生命活动,D正确;
E、光伏开发对生态的影响是长期的、动态的,需要建立长期监测体系评估对生物多样性的影响,E正确。
【小问4详解】
建设光伏电站是为了经济和产业收益,同时也要保护当地的生态,但光伏园区植被肆意生长易遮挡光伏板面,进而降低发电效益,基于可持续发展理念及生态工程的循环、整体原理,解决的措施为:在园区合理放牧;该措施的优点是:能控制植物生长,降低园区割草成本,保障发电效益;牲畜粪便促进植被生长,增加牧民收入。
22. 高温胁迫下,作物体内积累的过量H2O2会使PGLP1酶发生次磺酸化修饰,导致光合速率下降,从而影响作物产量。回答下列问题:
(1)研究发现,叶绿体中的Mg2+浓度呈昼夜节律波动,Mg2+也是Rubisco酶(催化CO2固定)的激活剂。缺Mg2+条件下,作物光合速率下降的原因是______(答出2点)。
(2)科研人员对高温胁迫下PGLP1次磺酸化修饰及活性进行研究,结果如下图。
据图分析,高温胁迫下,随处理时间的延长,PGLP1活性______,原因是______。
(3)PGLP1次磺酸化修饰的位点通常是半胱氨酸。科研人员将PGLP1中5个位点(C86、C232、C239、C302、C320)的半胱氨酸分别突变为丝氨酸,测得不同条件下PGLP1活性如图丙所示。
据图丙分析,H2O2诱导 PGLP1次磺酸化修饰的最主要位点是______,依据是______。
(4)综合上述信息,为缓解高温胁迫,请提出一条改造作物的思路______。
【答案】(1)叶绿素含量下降、Rubisco酶活性下降
(2) ①. 下降 ②. 过量H2O2通过次磺酸化修饰PGLP1降低其活性
(3) ①. C86 ②. (较野生型,突变后C302S组PGLP1活性基本丧失;)较对照组,H2O2处理后C86S组的PGLP1活性差异不显著,其余三组差异显著
(4)导入过氧化氢酶基因、提高PGLP1活性、降低PGLP1磺酸化修饰水平、过表达PGLP1(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
Mg2+是叶绿素的组成成分,缺少Mg2+会导致叶绿素合成不足,叶片叶绿素含量下降,光反应吸收光能的能力减弱,光反应速率降低;同时Mg2+是Rubisco酶(催化CO2固定)的激活剂,缺Mg2+会使 Rubisco酶活性下降,暗反应中CO2固定速率降低,最终光合速率下降。
【小问2详解】
从图甲、乙可以看出,随着处理时间延长,次磺酸化修饰的PGLP1占比升高,PGLP1活性下降,原因是高温胁迫下,作物体内积累过量H2O2,H2O2会使PGLP1发生次磺酸化修饰,进而降低其活性。
【小问3详解】
分析图丙,野生型在H2O2处理后PGLP1活性显著下降,C86S组,与对照组相比,H2O2处理后PGLP1 活性差异不显著,C232S、C239S、C302S组,与对照组相比,H2O2处理后PGLP1活性差异显著(仍明显下降),较野生型,突变后C302S组PGLP1活性基本丧失,说明H2O2诱导修饰的最主要位点是C86,依据是(较野生型,突变后C302S组PGLP1活性基本丧失;)较对照组,H2O2处理后C86S组的PGLP1活性差异不显著,其余三组差异显著。
【小问4详解】
根据题干信息,高温胁迫的核心是H2O2过量积累导致PGLP1次磺酸化修饰、活性下降,因此可以从以下角度改造:导入过氧化氢酶基因,分解体内过量H2O2;改造PGLP1的C86位点(将半胱氨酸突变为丝氨酸),减少次磺酸化修饰;提高PGLP1活性;过表达PGLP1;降低PGLP1磷酸化(次磺酸化)修饰水平等。
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