内容正文:
2026年普通高等学校招生全国统一考试(全真模拟卷)
生物试题
本试卷共8页,21题。满分100分。考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,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交回。
一、单选题(每小题3分,共48分)
1. 糖类和脂质与人体健康息息相关,下列叙述正确的是( )
A. 素食者主要从摄入的纤维素和淀粉中获得能量
B. 《居民膳食指南》倡导优先摄入动物不饱和脂肪酸
C. 蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血
D. 分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用
【答案】D
【解析】
【详解】A、人体不具有分解纤维素的酶,无法分解纤维素,所以不能从纤维素中获得能量,A错误;
B、动物脂肪所含的脂肪酸是饱和脂肪酸,B错误;
C、酶具有专一性,磷脂酶不能水解蛋白质,C错误;
D、分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲、减压等作用,可减少外力对内脏的冲击,D正确。
2. 关于细胞的结构和功能,下列叙述正确的是( )
A. 中心体仅分布于动物细胞,与有丝分裂有关
B. 蛋白质的合成、加工和运输均在高尔基体中完成
C. 线粒体是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所
D. 真核细胞的遗传信息主要分布在细胞核的核仁中
【答案】C
【解析】
【详解】A、中心体不仅分布在动物细胞中,低等植物细胞也含有中心体,中心体与细胞的有丝分裂有关,A错误;
B、蛋白质的合成场所是核糖体,加工和运输过程还需要内质网参与,高尔基体仅负责对来自内质网的蛋白质进行进一步的加工、分类和包装,B错误;
C、真核细胞有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质进行,第二、第三阶段均在线粒体中进行,因此线粒体是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所,C正确;
D、真核细胞的遗传信息主要储存在细胞核的染色质(DNA分子)中,核仁的功能是与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,D错误。
3. 蓝光能激活保卫细胞质膜上的H+-ATP酶,最终使保卫细胞吸水,气孔打开,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 蓝光与光受体结合,使光能转化为ATP中活跃的化学能
B. K+通过H+–K+协同转运蛋白进入保卫细胞的方式是主动运输
C. 呼吸抑制剂处理后,H+运出减少,有利于气孔开放
D. H+–K+协同转运蛋白对K+和H+的运输不具有特异性
【答案】B
【解析】
【详解】A、由题图可知,光受体感受到蓝光后,促进激活保卫细胞质膜上的H+–ATP酶,使ATP水解,A错误;
B、K+通过H+–K+协同转运蛋白进入保卫细胞,需要消耗氢离子电化学势能,属于是主动运输,B正确;
C、呼吸抑制剂处理后,H+运出减少,细胞外H+浓度减小,H+–K+协同转运蛋白运输H+和K+均减少,不利于气孔开放,C错误;
D、转运蛋白运输物质具有特异性,D错误。
故选B。
4. 研究发现,人体在衰老过程中某些性状会发生改变。染色质中的一些区域发生DNA甲基化会影响相关基因的表达,并引发更紧密的染色质结构的形成,细胞衰老时常伴随细胞周期阻滞。人体由年轻走向衰老的过程中,相关染色体变化如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A. 染色质结构由“紧密”变为“松散”,有利于某些基因表达
B. 个体衰老时,染色质结构松散与紧密连接蛋白减少有关
C. DNA甲基化修饰会通过改变遗传信息进而导致性状发生改变
D. 细胞衰老时,细胞周期阻滞可能与端粒DNA序列缩短有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、染色质结构由紧密变为松散时,DNA更易与RNA聚合酶等结合启动转录过程,有利于某些基因的表达,A正确;
B、据图可知,年轻个体染色质紧密、存在较多紧密连接蛋白,衰老个体染色质松散、紧密连接蛋白减少,可推知个体衰老时染色质结构松散与紧密连接蛋白减少有关,B正确;
C、DNA甲基化修饰属于表观遗传调控,不会改变DNA的碱基序列,即不会改变遗传信息,是通过调控基因的表达导致性状发生改变,C错误;
D、根据细胞衰老的端粒学说,细胞每次分裂后端粒DNA序列会缩短,当端粒序列被截短后会损伤内侧正常基因,引发细胞功能异常,因此细胞衰老时细胞周期阻滞可能与端粒DNA序列缩短有关,D正确。
5. 重叠基因是指两个或两个以上的基因,它们共有一段相同的DNA序列,即一段DNA片段可以同时参与编码两个或多个不同的蛋白质。下图为某原核细胞中一段包含重叠基因的区域。下列说法错误的是( )
注:图示箭头表示转录起始位点和方向。
A. 重叠基因复制和转录时均从图示箭头处解旋,沿模板链的3′→5′方向合成子链
B. 基因A和基因B的表达过程均遵循中心法则,需要tRNA、mRNA和核糖体的参与
C. 重叠基因的存在可能导致转录产物相互干扰,从而影响基因A、B的表达
D. 基因A中一个碱基对替换可能引起蛋白A和蛋白B结构都发生改变
【答案】A
【解析】
【详解】A、图示箭头是转录起始位点,仅转录从箭头处起始;DNA复制是对整个DNA分子的复制,并不是仅从箭头处解旋起始,A错误;
B、基因表达包括转录和翻译,遵循中心法则;翻译过程需要mRNA作为模板、tRNA转运氨基酸、核糖体作为翻译的场所,B正确;
C、两基因转录出的mRNA可以发生部分碱基互补配对,互相干扰,最终影响翻译过程,C正确;
D、基因A和基因B存在重叠区域,若碱基对替换发生在二者的重叠区域,则会同时改变两个基因的碱基序列,导致蛋白质A和蛋白质B的结构都发生改变,D正确。
6. 为改良马铃薯的食用品质,育种专家致力于培育直链淀粉含量低的品种。只有G基因存在时马铃薯才能合成直链淀粉。对于一个基因型为GGgg的四倍体马铃薯亲本,不考虑新的突变和染色体互换,下列叙述正确的是( )
A. G/g基因的遗传遵循自由组合定律,原因是减数分裂时同源染色体上的非等位基因能自由组合
B. 取该亲本的花药进行离体培养,直接得到的植株为单倍体,其根尖细胞中可能只含有一个G基因
C. 将该四倍体马铃薯与二倍体马铃薯(gg)杂交,所得的三倍体马铃薯是新物种
D. 若要培育出无直链淀粉的新品种马铃薯,最快的方法是利用该亲本进行诱变育种
【答案】B
【解析】
【详解】A、自由组合定律的实质是减数分裂时非同源染色体上的非等位基因自由组合,G/g是位于同源染色体上的等位基因,其遗传只遵循基因分离定律,不遵循自由组合定律,A错误;
B、花药离体培养得到的植株由配子直接发育而来,属于单倍体;基因型为GGgg的四倍体减数分裂可产生基因型为GG、Gg、gg三种配子,其中基因型为Gg的单倍体的根尖细胞未进行DNA复制时,细胞中仅含有1个G基因,因此存在该种可能,B正确;
C、新物种的判定标准是可产生可育后代,三倍体马铃薯减数分裂时同源染色体联会紊乱,无法产生正常可育的配子,高度不育,因此不属于新物种,C错误;
D、诱变育种具有不定向性、突变频率低的特点,不是最快的育种方法;若要快速获得无直链淀粉(无G基因)的品种,最快的方法是单倍体育种,D错误。
故选B。
7. 朱敏院士团队在志留纪地层中发现重庆始骨鱼和钝齿宏颌鱼化石,并揭示了二者是辐鳍鱼类与肉鳍鱼类的共同祖先类群。下列叙述正确的是( )
A. 钝齿宏颌鱼特有的牙齿排列形态特征可作为推断其食性和生存环境的重要依据
B. 始骨鱼演化过程中基因重组能增强变异的多样性并决定该类群进化的速度和方向
C. 始骨鱼粪便经自然作用保存在志留纪地层中,因无生物体的形态结构,不属于化石
D. 比较重庆始骨鱼与现生硬骨鱼的同源DNA化学组成,可为其演化地位提供分子水平证据
【答案】A
【解析】
【详解】A、生物的形态结构与功能、生存环境相适应,钝齿宏颌鱼特有的牙齿排列形态属于形态结构特征,与其食性相匹配,也能反映其生存环境的食物资源特点,可作为推断食性和生存环境的重要依据,A正确;
B、基因重组能增加变异的多样性,为生物进化提供原材料,但自然选择决定生物进化的方向,进化速度也受环境选择压力等因素共同影响,B错误;
C、化石是古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等经自然作用保存在地层中形成的,始骨鱼粪便属于生物的遗物,属于化石范畴,C错误;
D、所有细胞生物的DNA化学组成均为脱氧核糖、磷酸和四种含氮碱基,化学组成不存在物种差异,无法为演化提供证据,需比较同源DNA的碱基序列才能获得分子水平的演化证据,D错误。
8. 登山过程中,机体消耗大量葡萄糖,需适时补充,以维持血糖平衡。下列关于血糖平衡调节的叙述,正确的是( )
A. 血糖降低时,胰岛α(A)细胞分泌胰高血糖素增加,可促进氨基酸转化为葡萄糖
B. 血糖升高时,交感神经兴奋促进胰岛素分泌,可增强细胞对糖的摄取、储存与利用
C. 血糖降低时,肾上腺分泌糖皮质激素增加,可加速肌糖原在肌细胞中分解为葡萄糖
D. 血糖升高时,下丘脑兴奋促进垂体分泌甲状腺激素增加,可使细胞中物质代谢增强
【答案】A
【解析】
【详解】A、血糖降低时,胰岛α细胞分泌胰高血糖素增加,通过促进肝糖原分解和非糖物质(如氨基酸)的转化升高血糖,A正确;
B、血糖升高时,是副交感神经兴奋促进胰岛素分泌,而非交感神经。交感神经兴奋主要在应急状态下促进胰高血糖素分泌、抑制胰岛素分泌。胰岛素的作用是增强细胞对糖的摄取、储存与利用,B错误;
C、肌糖原不能直接分解为葡萄糖(肌细胞缺乏葡萄糖-6-磷酸酶,无法将肌糖原分解的葡萄糖-6-磷酸释放到血液中)。糖皮质激素的作用是促进肝糖原分解和非糖物质转化,而非加速肌糖原分解,C错误;
D、甲状腺激素由甲状腺分泌,垂体分泌的是促甲状腺激素(TSH),而非甲状腺激素。此外,血糖升高时的主要调节激素是胰岛素,甲状腺激素的代谢调节并非血糖升高时的直接快速反应,D错误。
故选A。
9. 现代疫苗通常由抗原和佐剂两部分组成,抗原是诱导机体产生特异性免疫应答的关键成分,而佐剂本身无抗原性,但能增强机体对抗原的免疫应答。注射含佐剂的疫苗后,体内引发免疫应答的部分机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 图示疫苗中的抗原成分通常来自灭活或减毒的病原体
B. 细胞B是辅助性T细胞,激活细胞C不能只靠细胞因子
C. 若去除疫苗中的佐剂,可能无法使机体产生足量的抗体
D. 佐剂可以被细胞A特异性识别并诱导细胞C增殖分化
【答案】D
【解析】
【详解】A、常规疫苗的抗原成分通常来自灭活或减毒的病原体,保留了病原体的抗原性,不会使机体致病,A正确;
B、激活B细胞需要两个信号:抗原直接结合B细胞受体的信号,加上辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合,因此仅靠细胞因子无法激活B细胞,B正确;
C、题干明确说明佐剂可以增强机体对抗原的免疫应答,若去除佐剂,免疫应答强度下降,很可能无法产生足量抗体,C正确;
D、一方面细胞A(抗原呈递细胞)的识别是非特异性识别,不具备特异性;另一方面佐剂本身无抗原性,仅起增强免疫应答的作用,不会被细胞A特异性识别,D错误。
10. 研究人员用植物生长调节剂X处理野生型植物甲(WT),WT的侧根夹角(侧根与主根之间的夹角)明显增大。用ACC(乙烯前体物质,能转化为乙烯)、X、乙烯受体过表达突变体(N)和乙烯受体缺陷突变体(M)进行相关实验,根系的生长情况如图所示。下列相关分析合理的是( )
A. 乙烯受体降低了WT对X的敏感性
B. 突变体M对X不敏感与乙烯的作用无关
C. 乙烯和X均通过乙烯受体促进主根生长
D. X增大侧根夹角依赖乙烯信号通路正常
【答案】D
【解析】
【详解】A、与WT组相比,WT+X组的侧根夹角增大,说明X能增大侧根夹角。与WT+X组相比,M+X组乙烯受体缺乏且侧根夹角较小,说明乙烯受体增加了WT对X的敏感性,A不合理;
B、与WT+X组相比,M+X组的乙烯受体缺乏且侧根夹角较小,说明突变体M对X不敏感与乙烯的作用有关,B不合理;
C、与WT组相比,WT+ACC组的主根明显较短,说明乙烯能抑制主根生长,C不合理;
D、与WT组相比,M+X组的侧根夹角无明显变化,说明当乙烯受体缺失时,X不能正常发挥增大侧根夹角的作用;与WT组相比,N+X组的侧根夹角明显增大,说明乙烯受体多,X的作用效果强,X增大侧根夹角依赖乙烯受体介导的乙烯信号通路正常发挥功能,D合理。
11. 某植物遭遇水淹时,抗涝相关基因启动子的DNA甲基化水平降低,基因表达升高,进而增强其抗涝能力。下列叙述错误的是( )
A. DNA的甲基化水平可以发生变化
B. 启动子的DNA甲基化修饰属于基因突变
C. 启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点
D. 环境可通过影响相关基因的表达来调控植物的性状
【答案】B
【解析】
【详解】A、题干明确说明植物遭遇水淹时抗涝相关基因启动子的DNA甲基化水平降低,说明DNA的甲基化水平可随环境等因素发生变化,A正确;
B、基因突变是指DNA分子中发生碱基的增添、缺失或替换,进而导致基因碱基序列的改变,而启动子的DNA甲基化只是对碱基进行甲基修饰,没有改变基因的碱基序列,属于表观遗传,不属于基因突变,B错误;
C、启动子是位于基因首段的特殊DNA序列,是RNA聚合酶识别和结合的位点,可启动基因的转录过程,C正确;
D、水淹属于环境因素,其通过降低抗涝基因启动子的甲基化水平提高基因表达,进而增强植物抗涝性状,说明环境可通过影响相关基因的表达调控植物的性状,D正确。
12. 海洋中发现一种蓝细菌(U菌),U菌栖息在藻类细胞内部,已不具备光合作用的能力,但保留了完整的固氮基因,可为藻类提供氮元素;藻类通过光合作用为U菌提供有机物。下列叙述错误的是( )
A. U菌和藻类是互利共生关系,彼此为对方提供营养
B. U菌需利用藻类的有机物,属于生态系统中的消费者
C. U菌和藻类间的生活方式是长期协同进化的结果
D. U菌固氮基因表达要利用藻类的细胞中的核糖体和酶
【答案】D
【解析】
【详解】A、U菌可为藻类提供氮元素,藻类通过光合作用为U菌提供有机物,二者相互依存、彼此有利,属于互利共生关系,A正确;
B、U菌不具备光合作用能力,为异养生物,依赖活的藻类提供的现成有机物生存,在生态系统中属于消费者,B正确;
C、不同物种之间在相互影响中共同进化和发展,U菌和藻类的互利共生生活方式是长期协同进化的结果,C正确;
D、U菌是原核生物,细胞内具备自身的核糖体和相关酶,固氮基因的表达过程利用自身的核糖体和酶完成,不需要利用藻类细胞的核糖体和酶,D错误。
13. 鸭绿江口湿地的物种多样性十分丰富,是东亚-澳大利西亚候鸟迁飞通道上的核心驿站,每年春秋两季,数十万只黑腹滨鹬等鸻鹬类候鸟在此停歇补给,对候鸟种群的延续具有重要意义。下列叙述正确的是( )
A. 候鸟的食物沙蚕、甲壳类动物为候鸟提供能量,并与候鸟构成食物网
B. 该湿地生态系统的抵抗力稳定性较强,遭到破坏后可以快速恢复
C. 影响黑腹滨鹬种群数量变化的因素有食物、天敌和病毒等非密度制约因素
D. 可以通过候鸟种群数量的变化反映湿地生态系统的健康情况
【答案】D
【解析】
【详解】A、食物网由多条食物链彼此交错连接形成,食物链的起点必须是生产者,沙蚕、甲壳类动物和候鸟都属于消费者,缺少生产者无法构成食物网,A错误;
B、该湿地物种丰富度高、营养结构复杂,抵抗力稳定性较强,但恢复力稳定性较弱,遭到破坏后难以快速恢复,B错误;
C、食物、天敌、病毒对种群数量的影响程度和种群密度密切相关,属于密度制约因素,C错误;
D、候鸟的生存依赖湿地提供的食物、栖息环境等资源,湿地生态系统的健康程度会直接影响候鸟的 种群数量,因此可通过候鸟种群数量变化反映湿地的健康情况,D正确。
14. 与常规栽培技术相比,利用植物细胞培养进行药用次生代谢产物的生产具有显著的优越性,根据不同的需求可以采用不同的技术流程(如图)。相关叙述错误的是( )
A. 同一植物的外植体通过不同的培养体系可得到不同的产物
B. 外植体形成愈伤组织的过程中,经历了脱分化和再分化两个阶段
C. 将目标产物合成途径中的关键酶基因导入悬浮细胞,有望提高产量
D. 由于不受土壤、气候条件限制,利用该技术有利于缓解资源短缺问题
【答案】B
【解析】
【分析】1、植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
2、植物组织培养的条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
【详解】A、据图可知,同一植物的外植体通过不同的培养体系可得到不同的产物,如经悬浮细胞培养可得到转基因细胞系,经外植体诱导能够获得完整植株等,A正确;
B、外植体形成愈伤组织的过程中,只经历了脱分化过程,B错误;
C、基因工程是指将一种生物体(供体)的基因与载体在体外进行拼接重组,然后转入另一种生物体(受体)内,使之按照人们的意愿稳定遗传,表达出新产物或新性状,将目标产物合成途径中的关键酶基因导入悬浮细胞,有望提高产量,C正确;
D、由于不受土壤、气候条件限制,该技术能够实现工厂化生产,故利用该技术有利于缓解资源短缺问题,D正确。
故选B。
15. 矿区废弃地的生态恢复是生态环境治理的重要举措,下列相关叙述错误的是( )
A. 人工覆盖表土后,优先种植抗污染、根系发达且耐贫瘠的本土植物,遵循了协调原理
B. 向矿区重构土壤中接种解磷菌可活化土壤中难溶性的磷供植物吸收,遵循了循环原理
C. 将矿区遗留的工业遗迹进行生态修复,打造成为特色旅游景区,体现了生物多样性的直接价值
D. 改造后的生态公园成为城市的“绿肺”,调节周边的小气候,体现了生物多样性的直接价值
【答案】D
【解析】
【详解】A、协调原理强调生物要与所处环境相适应,同时要考虑环境承载力,优先种植抗污染、耐贫瘠的本土植物,可适配矿区废弃地贫瘠、存在污染的土壤环境,遵循了协调原理,A正确;
B、循环原理的核心是实现物质的循环往复、分层分级利用,解磷菌将土壤中难溶性磷活化为可被植物吸收的形态,促进了磷元素的循环利用,遵循了循环原理,B正确;
C、生物多样性的直接价值包括旅游观赏、科学研究等非实用价值及食用、药用等实用价值,将工业遗迹改造为旅游景区,利用的是旅游观赏价值,属于直接价值,C正确;
D、调节小气候属于生态系统的调节功能,是生物多样性的间接价值,D错误。
故选D。
16. 工业尾气是大气污染的主要来源,我国科学家通过对工业尾气脱硫脱氧预处理获得了CO、、等混合气体原料,结合液态无机盐培养基厌氧发酵工艺,利用乙醇梭菌成功高效产出乙醇和单细胞蛋白。下列叙述错误的是( )
A. 乙醇梭菌可利用CO、等无机物合成乙醇等有机物
B. 通过该工艺高效生产清洁能源乙醇,可降低生态足迹
C. 乙醇梭菌细胞呼吸时伴随NADH的产生和消耗
D. 对细胞进行去壁、破碎后可获得有活性的单细胞蛋白
【答案】D
【解析】
【详解】A、由题干信息可知,乙醇梭菌可利用CO、CO2等物质,结合液态无机盐培养基厌氧发酵工艺,生成乙醇和单细胞蛋白,实现了将无机物转变成有机物的过程,A正确;
B、通过该工艺,可利用乙醇梭菌将工业尾气中的CO、CO2为碳源合成乙醇及蛋白质,既实现高效生产清洁能源乙醇,又能够有效净化工业尾气,减轻环境污染,降低生态足迹,B正确;
C、在细胞呼吸过程中,无论是有氧呼吸还是无氧呼吸,都会有NADH(还原型辅酶Ⅰ)的产生和消耗。乙醇梭菌进行无氧呼吸时也不例外,所以乙醇梭菌细胞呼吸时伴随NADH的产生和消耗,C正确;
D、单细胞蛋白是微生物菌体本身,细菌无需去壁即可直接利用,D错误。
故选D。
二、非选择题(共52分)
17. 莱茵衣藻是一种单细胞真核藻类,光合效率高且油脂积累能力强,是光合固碳和生物柴油生产的优质材料,但其光合效率易受强光、低氮等环境因素影响。图1为光合作用的部分过程,强光会导致类囊体薄膜上电子传递链中电子积累过多,诱导类囊体产生活性氧进而损伤PSⅡ;加入铁氰化钾可及时将电子导出以解除光抑制。研究人员为优化莱茵衣藻的工业化培养条件,开展了如下实验:
实验1:在温度、氮浓度等相同且适宜的条件下,设置不同光照强度,分别检测对照组(培养液不含铁氰化钾)和实验组(培养液含铁氰化钾)中莱茵衣藻的光合放氧速率,结果如图2所示。
实验2:在光照、温度等相同且适宜的条件下,设置不同氮浓度的培养液培养莱茵衣藻,稳定培养后分别检测其叶绿素含量、生物量(干重)和油脂率(油脂占干重的百分比),结果如表所示。
氮浓度/(mmol·L-1)
叶绿素含量/(mg·g-1)
生物量/(g·L-1)
油脂率/%
0.2
0.31
0.52
51.7
1.0
0.86
0.59
42.3
4.0
1.92
1.46
19.8
8.0
2.85
1.72
16.5
回答下列问题:
(1)莱茵衣藻光反应过程中,PSⅡ将水分解产生的电子经传递最终与_______结合生成NADPH,该过程伴随类囊体膜内外H+浓度梯度的建立,该梯度可用于驱动_______的合成。
(2)图2中,a点限制实验组莱茵衣藻光合放氧速率的主要外界因素是_______,实验组在强光下的光合放氧速率明显比对照组高,原因是_______。
(3)据表分析,随培养液氮浓度降低,莱茵衣藻叶绿素含量和生物量下降的原因是_______;但同时油脂率显著升高,从光合产物的物质转化角度分析,该现象是由_______导致的。
【答案】(1) ①. NADP(和H+) ②. ATP
(2) ①. 光照强度 ②. 实验组的培养液含铁氰化钾,可及时导出多余电子,解除光抑制,维持较高的光反应速率
(3) ①. 氮是组成叶绿素的元素,氮浓度降低,叶绿素合成减少,光合速率降低,生物量下降 ②. 光合产物更多地转化为油脂
【解析】
【小问1详解】
光反应中水分解产生的电子最终传递给NADP+,NADP+结合H+生成NADPH;类囊体膜两侧H+浓度梯度为ATP合成提供能量,驱动ATP生成。
【小问2详解】
a点时实验组光合放氧速率仍随光照强度升高而升高,因此限制因素为光照强度;结合题干信息,强光会导致电子积累产生活性氧损伤PSⅡ,铁氰化钾可导出电子解除光抑制,因此实验组强光下放氧速率更高。
【小问3详解】
氮是叶绿素、蛋白质等含氮化合物的组成元素,低氮条件下叶绿素合成不足,光合作用减弱,有机物积累减少,因此叶绿素含量和生物量下降;低氮限制了含氮有机物的合成,多余的光合产物更多转化为油脂储存,因此油脂率升高。
18. 癫痫病发作时神经元的兴奋性显著增加,可频繁产生动作电位。研究表明,LGI1基因编码的LGI1蛋白与人类癫痫病发病具有关联性。图1为海马区神经元之间的联系和LGI1蛋白的部分功能示意图。回答下列问题:
(1)由图1可知,当兴奋传至海马区神经元轴突末梢时,________向突触前膜移动并融合,以________方式释放谷氨酸,与受体结合后,增加突触后神经元对________的通透性。
(2)当LGI1基因发生突变时,一方面可能导致突触前神经元钾离子通道表达________,另一方面,由于________,突触后神经元兴奋程度增大。
(3)LGI1基因在中枢神经系统多个脑区均有表达,为研究LGI1基因对小脑功能的影响,研究人员通过基因编辑技术构建LGI1基因敲除小鼠(LGI1-/-),并检测基因敲除小鼠与野生型小鼠(WT)小脑某神经元中相关蛋白的表达量,结果见图2、图3(Vglut2是该神经元树突形成的特异性标记物)。
①LGI1基因敲除成功的依据是________。
②推测LGI1基因影响小脑功能的机理是________。
【答案】(1) ①. 突触小泡 ②. 胞吐 ③. Na+ 和Ca2+
(2) ①. 减少 ②. LGI1对谷氨酸释放的抑制作用减弱,谷氨酸释放增多
(3) ①. LGI1-/-缺失LGIl蛋白 ②. LGI1基因影响Vglut2蛋白的表达,进而影响小脑神经元发育
【解析】
【小问1详解】
由图1可知,当兴奋传至海马区神经元轴突末梢时,突触小泡向突触前膜移动并融合,神经递质以胞吐方式释放到突触间隙,谷氨酸是一种兴奋性神经递质,其与受体结合后,改变了离子通透性,突触后神经元对Na+和Ca2+的通透性增强,进而引起突触后膜产生动作电位。
【小问2详解】
当LGI1基因发生突变时,突触前神经元由于LGI1蛋白功能异常,一方面可能导致突触前神经元钾离子通道表达减少,K⁺外流受抑制。K⁺外流减少会导致细胞的静息电位绝对值减小,神经元更易产生兴奋。 同时LGIl对谷氨酸释放的抑制作用减弱,谷氨酸释放增多,持续作用于突触后膜,使突触后神经元异常兴奋,最终引发癫痫。
【小问3详解】
为研究LGI1基因对小脑功能的影响,研究人员通过基因编辑技术构建LGI1基因敲除小鼠(LGI1-/-),并检测基因敲除小鼠与野生型小鼠(WT)小脑某神经元中相关蛋白的表达量,结果见图2、图3 。
①基因决定蛋白质的合成,据此可知,LGI1基因敲除成功的依据是LGI1-/-缺失LGI1蛋白。
②与野生型(WT)相比,LGI1⁻/⁻小鼠细胞的特异性标记物Vglut2 的表达量显著降低,据此推测LGIl基因影响Vglut2蛋白的表达,进而影响小脑神经元发育。
19. 湿地是地球上极具生态价值的系统,被称作“地球之肾”,兼具涵养水源、净化水体、固碳释氧、维持生物多样性等关键生态功能。某科研团队对城郊河流湿地的生物群落结构及生态功能展开调查研究,回答下列问题:
(1)在该湿地生物群落中,菖蒲、芦苇、鲫鱼、鹭鸟等生物分别占据相对稳定的生态位,可使不同生物充分利用湿地的光照、无机盐、食物等资源,这是不同物种之间以及生物与无机环境之间________的结果,该过程的实质是_______的定向改变。
(2)与单一养殖鲢鱼的人工池塘相比,该湿地生态系统更不易因水体N、P过量积累引发蓝藻爆发,从生态系统稳定性的角度分析,根本原因是________;从种间关系角度分析,原因可能是_______(答一点即可)。
(3)湿地中的芦苇受蚜虫取食损伤后,会释放特定的化学信号,既可以抑制蚜虫的取食行为,也能吸引蚜虫的天敌异色瓢虫前来捕食,这一现象体现了生态系统的信息传递具有________功能;研究人员发现,蚜虫自身也会释放挥发性化学物质吸引同种个体前来聚集,该类化学物质属于________信息,而通过向湿地中投放人工合成的该物质结合诱捕器捕杀蚜虫的方法,属于________防治。
(4)湿地生态系统是重要的“碳库”,其固碳的主要途径是________(用反应式表示)。
【答案】(1) ①. 协同进化 ②. 种群基因频率
(2) ①. 湿地生态系统的生物种类更多,营养结构更复杂,自我调节能力更强,抵抗力稳定性更高 ②. 湿地中的植食性鱼类会取食蓝藻,与蓝藻存在捕食关系(或挺水植物与蓝藻竞争光照和无机盐,抑制蓝藻繁殖)
(3) ①. 调节生物的种间关系,以维持生态系统的稳定 ②. 化学 ③. 生物
(4)CO2+H2O(CH2O)+O2
【解析】
【小问1详解】
不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,这就是协同进化,它会导致生态位分化,让不同生物充分利用资源。生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,协同进化过程本质上就是不同物种的基因频率在相互选择中定向改变的过程。
【小问2详解】
生态系统的稳定性取决于营养结构的复杂程度:湿地生态系统的生物种类更多,营养结构(食物链、食物网)更复杂,自我调节能力更强,所以比人工鱼塘更不易因水体N、P过量引发蓝藻爆发。从种间关系分析:湿地中的植食性鱼类会取食蓝藻,与蓝藻存在捕食关系(或挺水植物与蓝藻竞争光照和无机盐,抑制蓝藻繁殖)。
【小问3详解】
芦苇释放的化学信号既抑制蚜虫取食,又吸引蚜虫天敌,调节了生物的种间关系,体现了信息传递调节生物的种间关系,以维持生态系统稳定的功能。蚜虫释放的挥发性化学物质属于化学信息(由生物代谢产生的化学物质传递的信息)。利用人工合成的化学物质诱捕蚜虫,不污染环境,也不伤害其他生物,属于生物防治。
【小问4详解】
湿地固碳的主要途径是生产者(芦苇等植物)的光合作用,通过光合作用将大气中的CO2转化为有机物储存在生物体内,反应式为:CO2+H2O(CH2O)+O2。
20. 生菜(2n)的株型与叶片之间的夹角有关,株型会影响光能捕获与空间利用,培育株型紧凑、耐密植的生菜品种可提高产量。为研究生菜叶夹角的遗传机制,科研人员用小叶角、大叶角的植株进行杂交,结果见图1。回答下列问题:
(1)杂交结果说明,控制生菜叶夹角性状的基因的遗传遵循_______定律。缺体指缺失某一条染色体的植株。用纯合小叶角1~6号染色体缺体(每种缺体仅缺失1条染色体)分别与大叶角植株进行杂交,观察F1的表型,确定控制叶夹角的基因位于2号染色体上,预期的杂交结果为_______。
(2)LsOFP6a基因编码的OFP6蛋白能调控叶夹角。敲除LsOFP6a基因后植株从小叶角转变为大叶角,大叶角植株转入LsOFP6a基因后恢复为小叶角。对小叶角、大叶角植株的LsOFP6a基因进行测序,发现其中一个碱基发生改变,见图2。大叶角植株的OFP6蛋白功能失活,原因是_______。
注:AUG为起始密码子,UAA为终止密码子。
(3)LsCKX5a基因能促进细胞分裂素的合成,LsYAB1基因能抑制叶片远轴面细胞的伸长。转录因子BLH2与启动子元件TGACAW结合后促进LsCKX5a基因的表达,同时也抑制LsYAB1基因的表达。研究发现,OFP6蛋白与转录因子BLH2相互作用并抑制后者的活性,机制见图3。相比小叶角植株,大叶角植株叶片细胞分裂素的含量和叶片远轴面细胞的长度的变化分别是_______(填“增多”或“减少”)、_______(填“变长”或“变短”),从而导致叶片散开。
(4)研究发现,水稻也有LsOFP6a基因。基于上述LsOFP6a基因功能与株型的研究,从调控基因表达的角度分析,_______可能更有利于促进水稻生长,从而提高产量。
【答案】(1) ①. 分离 ②. 用纯合小叶角2号染色体缺体与大叶角植株杂交后,F1中小叶角植株与大叶角植株的比例约为1:1(或F1出现大叶角植株);用其他缺体杂交后,F1全为小叶角植株
(2)大叶角植株LsOFP6a基因的1个碱基出现替换,使终止密码子提前出现,导致OFP6蛋白的氨基酸数量减少,其构象发生改变而失活
(3) ①. 增多 ②. 变长
(4)促进水稻LsOFP6a基因的表达
【解析】
【小问1详解】
分析题图1,F1自交得到F2的表型比为3:1,说明控制生菜叶夹角性状的基因的遗传遵循分离定律。亲本小叶角与大叶角进行杂交,F1全为小叶角,说明小叶角对大叶角为显性;若要确定控制叶夹角的基因位于2号染色体上,可将2号染色体缺体的基因型可视为AO,与大叶角植株(aa)杂交,F1中小叶角植株与大叶角植株的比例约为1:1。其他缺体的2号染色体均正常,基因型可视为AA,与大叶角植株(aa)杂交,F1全为小叶角植株。
【小问2详解】
分析题图2可知,大叶角植株LsOFP6a 基因的1个碱基出现替换,该位点突变为TAA,经转录后形成UAA,而UAA为终止密码子,故大叶角植株LsOFP6a 基因的1个碱基出现替换,使终止密码子提前出现,导致OFP6蛋白的氨基酸数量减少,其构象发生改变而失活。
【小问3详解】
OFP6蛋白与转录因子BLH2相互作用并抑制后者的活性,大叶角植株的OFP6蛋白失活,不能与转录因子BLH2正常结合。大叶角植株内转录因子BLH2可促进LsCKX5a基因的表达,使叶片细胞分裂素的含量增多;转录因子BLH2对LsYAB1 基因表达的抑制作用增强,解除了叶片远轴面细胞伸长受到的抑制作用,所以叶片远轴面细胞的长度变长。
【小问4详解】
LsOFP6a 基因表达会使植株表现为紧凑型、耐密植的株型。从调控基因表达的角度分析,促进水稻LsOFP6a 基因的表达可能更有利于促进水稻生长,提高产量。
21. 甲醛(CH2O)是一种挥发性有机污染物,严重污染环境并危害人体健康。利用微生物降解甲醛来治理甲醛污染,具有高效、环保、无二次污染等优点。回答下列问题:
(1)从富含甲醛的环境中分离甲醛分解菌时,应使用________(填“固体”或“液体”)培养基,从营养物质角度考虑,该培养基的特点为________。
(2)为提高降解效率,研究人员将甲醛分解基因导入筛选出的甲醛分解菌中,下表为相关限制酶的识别序列及酶切位点,下图为获得转基因甲醛分解菌的过程。
限制酶
识别序列及酶切位点
限制酶
识别序列及酶切位点
MboⅠ
5′…↓GATC…3′
SacⅠ
5′…GAGCT↓C…3′
SnaBⅠ
5′…TAC↓GTA…3′
BamHⅠ
5′…G↓GATCC…3′
①据图分析,甲醛分解基因的模板链是________(填“甲链”或“乙链”)。
②已知甲醛分解基因中不含表中限制酶的识别序列。利用PCR技术扩增甲醛分解基因时,选择的引物应为________,为保证甲醛分解基因与载体正确连接,在所选引物上分别添加的限制酶识别序列的情况是________(要求写出在何种引物的5′端或3′端添加何种限制酶的识别序列),不选择另外两种限制酶的原因是________。
③将重组质粒导入甲醛分解菌后,将其在含新霉素的培养基培养,长出的呈________(填“黄色”或“白色”)的菌落为成功转化的转基因甲醛分解菌。
(3)请设计实验验证转基因甲醛分解菌降解甲醛的效率有所提高,写出实验思路________。
【答案】(1) ①. 固体 ②. 以甲醛为唯一碳源
(2) ①. 甲链 ②. 引物b和引物c ③. 在引物b的5′端添加SacⅠ的识别序列(5′-GAGCTC-3′),在引物c的5′端添加SnaBⅠ的识别序列(5′-TACGTA-3′) ④. MboⅠ可同时切割MboⅠ和BamHⅠ的识别序列,而标记基因(neor)中含有BamHⅠ的识别序列,因此使用MboⅠ或BamHⅠ会破坏标记基因,不利于筛选;目的基因应插入启动子和终止子之间,BamHⅠ的识别序列不在启动子与终止子之间,会造成启动子丢失 ⑤. 白色
(3)在等量的以甲醛为唯一碳源的液体培养基中分别接种等量转基因甲醛分解菌和普通(或正常)甲醛分解菌,适宜条件下培养一段时间后,检测培养基中的甲醛含量并比较
【解析】
【小问1详解】
分离纯化微生物时,应使用固体培养基。从营养物质角度考虑,要筛选出能分解甲醛的细菌,应将甲醛作为唯一碳源,这样只有能利用甲醛的细菌才能生长。
【小问2详解】
①游离的磷酸基团一端为5'端,羟基(-OH)端为3'端,而mRNA的合成方向为5'→3',且转录的方向为从右向左,故甲醛分解基因的模板链是甲链。
②引物的作用是使DNA聚合酶从引物的3'端添加游离的脱氧核糖核苷酸,引物结合在模板链的3'端,据图分析,应选择引物b和引物c可扩增甲醛分解基因。为保证甲醛分解基因与载体正确连接,应选择两种不同的限制酶进行切割,根据表格,MboⅠ可同时切割MboⅠ和BamHI的识别序列,而标记基因(neor)中含有BamHI的识别序列,因此使用MboⅠ或BamHI会破坏标记基因,不利于筛选,且目的基因应插入启动子和终止子之间,BamHI的识别序列不在启动子与终止子之间,会造成启动子丢失,故选择限制酶SacI、SnaBI。考虑到目的基因的转录方向,需在引物b的5'端添加SacI的识别序列(5′-GAGCTC-3′),在引物c的5'端添加SnaBI的识别序列(5′-TACGTA-3′)。
③在重组质粒中,甲醛分解基因插入mlacZ基因中,从而使其失活无法表达产物,因此转基因甲醛分解菌的菌落呈白色。
【小问3详解】
要验证转基因甲醛分解菌的降解效率是否提高,可在等量的以甲醛为唯一碳源的液体培养基中分别接种等量转基因甲醛分解菌和普通(或正常)甲醛分解菌,适宜条件下培养一段时间后,检测培养基中的甲醛含量并比较。
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2026年普通高等学校招生全国统一考试(全真模拟卷)
生物试题
本试卷共8页,21题。满分100分。考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,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交回。
一、单选题(每小题3分,共48分)
1. 糖类和脂质与人体健康息息相关,下列叙述正确的是( )
A. 素食者主要从摄入的纤维素和淀粉中获得能量
B. 《居民膳食指南》倡导优先摄入动物不饱和脂肪酸
C. 蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血
D. 分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用
2. 关于细胞的结构和功能,下列叙述正确的是( )
A. 中心体仅分布于动物细胞,与有丝分裂有关
B. 蛋白质的合成、加工和运输均在高尔基体中完成
C. 线粒体是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所
D. 真核细胞的遗传信息主要分布在细胞核的核仁中
3. 蓝光能激活保卫细胞质膜上的H+-ATP酶,最终使保卫细胞吸水,气孔打开,过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 蓝光与光受体结合,使光能转化为ATP中活跃的化学能
B. K+通过H+–K+协同转运蛋白进入保卫细胞的方式是主动运输
C. 呼吸抑制剂处理后,H+运出减少,有利于气孔开放
D. H+–K+协同转运蛋白对K+和H+的运输不具有特异性
4. 研究发现,人体在衰老过程中某些性状会发生改变。染色质中的一些区域发生DNA甲基化会影响相关基因的表达,并引发更紧密的染色质结构的形成,细胞衰老时常伴随细胞周期阻滞。人体由年轻走向衰老的过程中,相关染色体变化如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A. 染色质结构由“紧密”变为“松散”,有利于某些基因表达
B. 个体衰老时,染色质结构松散与紧密连接蛋白减少有关
C. DNA甲基化修饰会通过改变遗传信息进而导致性状发生改变
D. 细胞衰老时,细胞周期阻滞可能与端粒DNA序列缩短有关
5. 重叠基因是指两个或两个以上的基因,它们共有一段相同的DNA序列,即一段DNA片段可以同时参与编码两个或多个不同的蛋白质。下图为某原核细胞中一段包含重叠基因的区域。下列说法错误的是( )
注:图示箭头表示转录起始位点和方向。
A. 重叠基因复制和转录时均从图示箭头处解旋,沿模板链的3′→5′方向合成子链
B. 基因A和基因B的表达过程均遵循中心法则,需要tRNA、mRNA和核糖体的参与
C. 重叠基因的存在可能导致转录产物相互干扰,从而影响基因A、B的表达
D. 基因A中一个碱基对替换可能引起蛋白A和蛋白B结构都发生改变
6. 为改良马铃薯的食用品质,育种专家致力于培育直链淀粉含量低的品种。只有G基因存在时马铃薯才能合成直链淀粉。对于一个基因型为GGgg的四倍体马铃薯亲本,不考虑新的突变和染色体互换,下列叙述正确的是( )
A. G/g基因的遗传遵循自由组合定律,原因是减数分裂时同源染色体上的非等位基因能自由组合
B. 取该亲本的花药进行离体培养,直接得到的植株为单倍体,其根尖细胞中可能只含有一个G基因
C. 将该四倍体马铃薯与二倍体马铃薯(gg)杂交,所得的三倍体马铃薯是新物种
D. 若要培育出无直链淀粉的新品种马铃薯,最快的方法是利用该亲本进行诱变育种
7. 朱敏院士团队在志留纪地层中发现重庆始骨鱼和钝齿宏颌鱼化石,并揭示了二者是辐鳍鱼类与肉鳍鱼类的共同祖先类群。下列叙述正确的是( )
A. 钝齿宏颌鱼特有的牙齿排列形态特征可作为推断其食性和生存环境的重要依据
B. 始骨鱼演化过程中基因重组能增强变异的多样性并决定该类群进化的速度和方向
C. 始骨鱼粪便经自然作用保存在志留纪地层中,因无生物体的形态结构,不属于化石
D. 比较重庆始骨鱼与现生硬骨鱼的同源DNA化学组成,可为其演化地位提供分子水平证据
8. 登山过程中,机体消耗大量葡萄糖,需适时补充,以维持血糖平衡。下列关于血糖平衡调节的叙述,正确的是( )
A. 血糖降低时,胰岛α(A)细胞分泌胰高血糖素增加,可促进氨基酸转化为葡萄糖
B. 血糖升高时,交感神经兴奋促进胰岛素分泌,可增强细胞对糖的摄取、储存与利用
C. 血糖降低时,肾上腺分泌糖皮质激素增加,可加速肌糖原在肌细胞中分解为葡萄糖
D. 血糖升高时,下丘脑兴奋促进垂体分泌甲状腺激素增加,可使细胞中物质代谢增强
9. 现代疫苗通常由抗原和佐剂两部分组成,抗原是诱导机体产生特异性免疫应答的关键成分,而佐剂本身无抗原性,但能增强机体对抗原的免疫应答。注射含佐剂的疫苗后,体内引发免疫应答的部分机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 图示疫苗中的抗原成分通常来自灭活或减毒的病原体
B. 细胞B是辅助性T细胞,激活细胞C不能只靠细胞因子
C. 若去除疫苗中的佐剂,可能无法使机体产生足量的抗体
D. 佐剂可以被细胞A特异性识别并诱导细胞C增殖分化
10. 研究人员用植物生长调节剂X处理野生型植物甲(WT),WT的侧根夹角(侧根与主根之间的夹角)明显增大。用ACC(乙烯前体物质,能转化为乙烯)、X、乙烯受体过表达突变体(N)和乙烯受体缺陷突变体(M)进行相关实验,根系的生长情况如图所示。下列相关分析合理的是( )
A. 乙烯受体降低了WT对X的敏感性
B. 突变体M对X不敏感与乙烯的作用无关
C. 乙烯和X均通过乙烯受体促进主根生长
D. X增大侧根夹角依赖乙烯信号通路正常
11. 某植物遭遇水淹时,抗涝相关基因启动子的DNA甲基化水平降低,基因表达升高,进而增强其抗涝能力。下列叙述错误的是( )
A. DNA的甲基化水平可以发生变化
B. 启动子的DNA甲基化修饰属于基因突变
C. 启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点
D. 环境可通过影响相关基因的表达来调控植物的性状
12. 海洋中发现一种蓝细菌(U菌),U菌栖息在藻类细胞内部,已不具备光合作用的能力,但保留了完整的固氮基因,可为藻类提供氮元素;藻类通过光合作用为U菌提供有机物。下列叙述错误的是( )
A. U菌和藻类是互利共生关系,彼此为对方提供营养
B. U菌需利用藻类的有机物,属于生态系统中的消费者
C. U菌和藻类间的生活方式是长期协同进化的结果
D. U菌固氮基因表达要利用藻类的细胞中的核糖体和酶
13. 鸭绿江口湿地的物种多样性十分丰富,是东亚-澳大利西亚候鸟迁飞通道上的核心驿站,每年春秋两季,数十万只黑腹滨鹬等鸻鹬类候鸟在此停歇补给,对候鸟种群的延续具有重要意义。下列叙述正确的是( )
A. 候鸟的食物沙蚕、甲壳类动物为候鸟提供能量,并与候鸟构成食物网
B. 该湿地生态系统的抵抗力稳定性较强,遭到破坏后可以快速恢复
C. 影响黑腹滨鹬种群数量变化的因素有食物、天敌和病毒等非密度制约因素
D. 可以通过候鸟种群数量的变化反映湿地生态系统的健康情况
14. 与常规栽培技术相比,利用植物细胞培养进行药用次生代谢产物的生产具有显著的优越性,根据不同的需求可以采用不同的技术流程(如图)。相关叙述错误的是( )
A. 同一植物的外植体通过不同的培养体系可得到不同的产物
B. 外植体形成愈伤组织的过程中,经历了脱分化和再分化两个阶段
C. 将目标产物合成途径中的关键酶基因导入悬浮细胞,有望提高产量
D. 由于不受土壤、气候条件限制,利用该技术有利于缓解资源短缺问题
15. 矿区废弃地的生态恢复是生态环境治理的重要举措,下列相关叙述错误的是( )
A. 人工覆盖表土后,优先种植抗污染、根系发达且耐贫瘠的本土植物,遵循了协调原理
B. 向矿区重构土壤中接种解磷菌可活化土壤中难溶性的磷供植物吸收,遵循了循环原理
C. 将矿区遗留的工业遗迹进行生态修复,打造成为特色旅游景区,体现了生物多样性的直接价值
D. 改造后的生态公园成为城市的“绿肺”,调节周边的小气候,体现了生物多样性的直接价值
16. 工业尾气是大气污染的主要来源,我国科学家通过对工业尾气脱硫脱氧预处理获得了CO、、等混合气体原料,结合液态无机盐培养基厌氧发酵工艺,利用乙醇梭菌成功高效产出乙醇和单细胞蛋白。下列叙述错误的是( )
A. 乙醇梭菌可利用CO、等无机物合成乙醇等有机物
B. 通过该工艺高效生产清洁能源乙醇,可降低生态足迹
C. 乙醇梭菌细胞呼吸时伴随NADH的产生和消耗
D. 对细胞进行去壁、破碎后可获得有活性的单细胞蛋白
二、非选择题(共52分)
17. 莱茵衣藻是一种单细胞真核藻类,光合效率高且油脂积累能力强,是光合固碳和生物柴油生产的优质材料,但其光合效率易受强光、低氮等环境因素影响。图1为光合作用的部分过程,强光会导致类囊体薄膜上电子传递链中电子积累过多,诱导类囊体产生活性氧进而损伤PSⅡ;加入铁氰化钾可及时将电子导出以解除光抑制。研究人员为优化莱茵衣藻的工业化培养条件,开展了如下实验:
实验1:在温度、氮浓度等相同且适宜的条件下,设置不同光照强度,分别检测对照组(培养液不含铁氰化钾)和实验组(培养液含铁氰化钾)中莱茵衣藻的光合放氧速率,结果如图2所示。
实验2:在光照、温度等相同且适宜的条件下,设置不同氮浓度的培养液培养莱茵衣藻,稳定培养后分别检测其叶绿素含量、生物量(干重)和油脂率(油脂占干重的百分比),结果如表所示。
氮浓度/(mmol·L-1)
叶绿素含量/(mg·g-1)
生物量/(g·L-1)
油脂率/%
0.2
0.31
0.52
51.7
1.0
0.86
0.59
42.3
4.0
1.92
1.46
19.8
8.0
2.85
1.72
16.5
回答下列问题:
(1)莱茵衣藻光反应过程中,PSⅡ将水分解产生的电子经传递最终与_______结合生成NADPH,该过程伴随类囊体膜内外H+浓度梯度的建立,该梯度可用于驱动_______的合成。
(2)图2中,a点限制实验组莱茵衣藻光合放氧速率的主要外界因素是_______,实验组在强光下的光合放氧速率明显比对照组高,原因是_______。
(3)据表分析,随培养液氮浓度降低,莱茵衣藻叶绿素含量和生物量下降的原因是_______;但同时油脂率显著升高,从光合产物的物质转化角度分析,该现象是由_______导致的。
18. 癫痫病发作时神经元的兴奋性显著增加,可频繁产生动作电位。研究表明,LGI1基因编码的LGI1蛋白与人类癫痫病发病具有关联性。图1为海马区神经元之间的联系和LGI1蛋白的部分功能示意图。回答下列问题:
(1)由图1可知,当兴奋传至海马区神经元轴突末梢时,________向突触前膜移动并融合,以________方式释放谷氨酸,与受体结合后,增加突触后神经元对________的通透性。
(2)当LGI1基因发生突变时,一方面可能导致突触前神经元钾离子通道表达________,另一方面,由于________,突触后神经元兴奋程度增大。
(3)LGI1基因在中枢神经系统多个脑区均有表达,为研究LGI1基因对小脑功能的影响,研究人员通过基因编辑技术构建LGI1基因敲除小鼠(LGI1-/-),并检测基因敲除小鼠与野生型小鼠(WT)小脑某神经元中相关蛋白的表达量,结果见图2、图3(Vglut2是该神经元树突形成的特异性标记物)。
①LGI1基因敲除成功的依据是________。
②推测LGI1基因影响小脑功能的机理是________。
19. 湿地是地球上极具生态价值的系统,被称作“地球之肾”,兼具涵养水源、净化水体、固碳释氧、维持生物多样性等关键生态功能。某科研团队对城郊河流湿地的生物群落结构及生态功能展开调查研究,回答下列问题:
(1)在该湿地生物群落中,菖蒲、芦苇、鲫鱼、鹭鸟等生物分别占据相对稳定的生态位,可使不同生物充分利用湿地的光照、无机盐、食物等资源,这是不同物种之间以及生物与无机环境之间________的结果,该过程的实质是_______的定向改变。
(2)与单一养殖鲢鱼的人工池塘相比,该湿地生态系统更不易因水体N、P过量积累引发蓝藻爆发,从生态系统稳定性的角度分析,根本原因是________;从种间关系角度分析,原因可能是_______(答一点即可)。
(3)湿地中的芦苇受蚜虫取食损伤后,会释放特定的化学信号,既可以抑制蚜虫的取食行为,也能吸引蚜虫的天敌异色瓢虫前来捕食,这一现象体现了生态系统的信息传递具有________功能;研究人员发现,蚜虫自身也会释放挥发性化学物质吸引同种个体前来聚集,该类化学物质属于________信息,而通过向湿地中投放人工合成的该物质结合诱捕器捕杀蚜虫的方法,属于________防治。
(4)湿地生态系统是重要的“碳库”,其固碳的主要途径是________(用反应式表示)。
20. 生菜(2n)的株型与叶片之间的夹角有关,株型会影响光能捕获与空间利用,培育株型紧凑、耐密植的生菜品种可提高产量。为研究生菜叶夹角的遗传机制,科研人员用小叶角、大叶角的植株进行杂交,结果见图1。回答下列问题:
(1)杂交结果说明,控制生菜叶夹角性状的基因的遗传遵循_______定律。缺体指缺失某一条染色体的植株。用纯合小叶角1~6号染色体缺体(每种缺体仅缺失1条染色体)分别与大叶角植株进行杂交,观察F1的表型,确定控制叶夹角的基因位于2号染色体上,预期的杂交结果为_______。
(2)LsOFP6a基因编码的OFP6蛋白能调控叶夹角。敲除LsOFP6a基因后植株从小叶角转变为大叶角,大叶角植株转入LsOFP6a基因后恢复为小叶角。对小叶角、大叶角植株的LsOFP6a基因进行测序,发现其中一个碱基发生改变,见图2。大叶角植株的OFP6蛋白功能失活,原因是_______。
注:AUG为起始密码子,UAA为终止密码子。
(3)LsCKX5a基因能促进细胞分裂素的合成,LsYAB1基因能抑制叶片远轴面细胞的伸长。转录因子BLH2与启动子元件TGACAW结合后促进LsCKX5a基因的表达,同时也抑制LsYAB1基因的表达。研究发现,OFP6蛋白与转录因子BLH2相互作用并抑制后者的活性,机制见图3。相比小叶角植株,大叶角植株叶片细胞分裂素的含量和叶片远轴面细胞的长度的变化分别是_______(填“增多”或“减少”)、_______(填“变长”或“变短”),从而导致叶片散开。
(4)研究发现,水稻也有LsOFP6a基因。基于上述LsOFP6a基因功能与株型的研究,从调控基因表达的角度分析,_______可能更有利于促进水稻生长,从而提高产量。
21. 甲醛(CH2O)是一种挥发性有机污染物,严重污染环境并危害人体健康。利用微生物降解甲醛来治理甲醛污染,具有高效、环保、无二次污染等优点。回答下列问题:
(1)从富含甲醛的环境中分离甲醛分解菌时,应使用________(填“固体”或“液体”)培养基,从营养物质角度考虑,该培养基的特点为________。
(2)为提高降解效率,研究人员将甲醛分解基因导入筛选出的甲醛分解菌中,下表为相关限制酶的识别序列及酶切位点,下图为获得转基因甲醛分解菌的过程。
限制酶
识别序列及酶切位点
限制酶
识别序列及酶切位点
MboⅠ
5′…↓GATC…3′
SacⅠ
5′…GAGCT↓C…3′
SnaBⅠ
5′…TAC↓GTA…3′
BamHⅠ
5′…G↓GATCC…3′
①据图分析,甲醛分解基因的模板链是________(填“甲链”或“乙链”)。
②已知甲醛分解基因中不含表中限制酶的识别序列。利用PCR技术扩增甲醛分解基因时,选择的引物应为________,为保证甲醛分解基因与载体正确连接,在所选引物上分别添加的限制酶识别序列的情况是________(要求写出在何种引物的5′端或3′端添加何种限制酶的识别序列),不选择另外两种限制酶的原因是________。
③将重组质粒导入甲醛分解菌后,将其在含新霉素的培养基培养,长出的呈________(填“黄色”或“白色”)的菌落为成功转化的转基因甲醛分解菌。
(3)请设计实验验证转基因甲醛分解菌降解甲醛的效率有所提高,写出实验思路________。
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