精品解析：湖北鄂东南省级示范高中教育教学改革联盟学校2026年5月模拟考试高三生物试卷

高三年级生物学试卷 考试时间：14：30—17：05 试卷满分：100分 一、单选题（共18小题，36分） 1. 核孔中央存在一些特定的蛋白质（如FG重复序列蛋白），它们像“检查站”一样，只允许与特定转运蛋白结合的“货物”通过。下列相关叙述正确的是（　　） A. 核孔复合体对大分子物质的运输具有高度选择性 B. FG重复序列蛋白不能体现蛋白质的识别功能 C. 若抑制转运蛋白与FG重序列的结合，不影响mRNA运出核的过程 D. 核孔复合体不能高效转运特异性货物 2. 科学家在深海热液口发现了一种新型化能自养细菌，其体内存在一种特殊的“逆向TCA循环”（TCA循环：细胞有氧呼吸第二阶段的重要过程，将丙酮酸生成的乙酰辅酶A转化为CO2和H2O。该细菌利用硫化物氧化释放的化学能，驱动TCA循环向“还原”方向进行，将CO2和H2O合成为乙酰辅酶A，进而合成有机物。下列关于该细菌的叙述，正确的是（　　） A. 该细菌与硝化细菌的代谢类型相同，都属于自养需氧型 B. 逆向TCA循环中，CO2转化为有机物的过程不需要ATP供能 C. 该细菌的逆向TCA循环发生在线粒体中 D. 研究该细菌的逆向TCA循环，为人工合成淀粉提供了新的酶促反应思路 3. 云南西双版纳国家级自然保护区利用无人机热成像和人工智能个体识别技术，对亚洲象种群进行了精准监测。监测发现，某野生亚洲象种群数量维持在120头左右，且雄性成年象与雌性成年象的比例约为1∶1.5.下列说法错误的是（　　） A. 维持种群数量在120头左右，是环境容纳量（K值）制约的结果 B. 该亚洲象群雄性比例低于雌性，出生率可能受性别比例影响 C. 无人机热成像技术属于标记重捕法的改进，不会对亚洲象造成惊扰 D. 该象群的迁徙有利于扩大物种分布范围，减少近亲繁殖 4. 为了提升城市公园的生物多样性，某地在公园边缘设置了由竹筒、空心砖等材料构成的“昆虫旅馆”。一年后调查发现，昆虫旅馆吸引了独居蜂（以花粉、花蜜为食）、草蛉（捕食蚜虫）、瓢虫等昆虫栖息，而旅馆周边的蚜虫数量显著下降，植物受损率降低。下列说法正确的是（　　） A. 独居蜂与草蛉之间存在捕食和种间竞争关系 B. “昆虫旅馆”可能改变了该区域群落的空间结构 C. 该措施通过机械安装“旅馆”改造环境，属于机械防治 D. “旅馆”中的昆虫由于生态位重叠，一定会导致优势种被取代 5. “渔光互补”模式是指在鱼塘上方架设光伏板发电，下方进行水产养殖。为了研究光伏板遮光对生态系统的能量流动影响，研究人员测定了某光伏鱼塘中主要营养级的能量流动情况（单位：J·m-2·a-1）。下列分析错误的是（　　） 营养级 同化量 未利用 流向分解者 呼吸散失 浮游植物 2000 800 200 500 浮游动物 300 50 60 150 鱼类 80 10 20 40 A. 光伏板遮光可能会降低浮游植物的同化量 B. 浮游动物到鱼类的能量传递效率不等于26.7% C. 鱼类通过侧线感知水流方向属于信息传递 D. 浮游植物的未利用能量直接被分解者利用 6. 当番茄植株被棉铃虫取食时，会释放出一种名为（Z）-3-己烯醇的挥发性物质。邻近的健康番茄植株通过气孔感知该物质后，会提前激活体内的茉莉酸信号通路，合成蛋白酶抑制剂，使害虫取食后消化不良。下列叙述正确的是（　　） A. （Z）-3-己烯醇属于化学信息，仅在群落层次发挥调节作用 B. 该信息传递过程可以维持生态系统的平衡与稳定 C. 健康植株感知该物质后合成蛋白酶抑制剂，体现了基因突变的多害少利性 D. 番茄释放该物质是为了驱赶害虫，这属于生物对环境的适应 7. 科研人员利用乡土植物“芦苇”和“碱蓬”对入侵植物互花米草进行生态控制。在高潮带区域种植芦苇，通过遮阴和根系竞争显著抑制了互花米草的光合作用；在低潮带区域保留耐盐强的碱蓬，通过改变土壤氧化还原电位影响互花米草的根系呼吸。以上“生物替代”技术遵循的生态工程基本原理主要是（　　） A. 协调原理与循环原理 B. 自生原理与协调原理 C. 整体原理与循环原理 D. 自生原理与整体原理 8. 我国科学家筛选到了一株能够利用秸秆水解液高产乳酸的谷氨酸棒状杆菌，对其进行了系统改造，技术路线如下：土壤野生菌株→诱变→高通量筛选→改造→发酵罐培养→微滤除菌体→脱色→除盐→浓缩→乳酸。下列相关叙述，错误的是（　　） A. 诱变处理结合高通量筛选，可定向获得高产目标产物的突变株 B. 该发酵液的pH应调为中性或弱碱性，且发酵过程中需及时更换发酵液 C. 发酵过程中加秸秆水解液并控制残糖浓度，目的是促进细菌的繁殖 D. 微滤去除菌体后，还需进行脱色、除盐等步骤才能获得高纯度乳酸 9. 北方白犀牛目前仅存两头雌性个体，无法自然繁殖。为拯救该物种，科学家利用南方白犀牛，通过核移植等技术完成。下列相关叙述，正确的是（　　） A. 从北方白犀牛耳缘分离的成纤维细胞，在体外培养过程中可能有接触抑制现象 B. 卵母细胞去核时，需要去除的是DNA-蛋白质复合体，以避免遗传物质干扰 C. 电融合处理可激活重构胚，使其完成细胞分裂和分化，最终发育为新个体 D. 核移植产生的后代与供体北方白犀牛的遗传物质完全相同，属于无性繁殖 10. COR47基因是拟南芥中的一种冷响应基因。实验小组为探究COR47基因的调控机制，将COR47基因与含绿色荧光蛋白基因的Ti质粒融合构建重组质粒，并获得转基因植株。下图表示COR47基因的部分序列。下列相关叙述错误的是（　　） A. PCR扩增COR47基因的部分序列时，应当选用的引物组合是引物b和引物c B. 分析图示可知，COR47基因转录的模板链是序号① C. 为保证COR47基因与质粒定向连接，需在引物的5'端添加不同的限制酶识别位点 D. 为了检测COR47基因是否成功表达，可用抗原-抗体杂交技术和PCR进行检测 11. miRNA是细胞中的一些非编码RNA，它们不指导蛋白质的合成，但会影响其他基因的表达。下图是miR-223、HRCR对凋亡抑制基因ARC的调控机制。下列相关叙述正确的是（　　） A. 细胞凋亡是指由基因所决定的细胞被动结束生命的过程 B. 过程①中RNA聚合酶需识别结合基因上的起始密码子 C. 与过程①相比，过程②中特有的碱基配对方式是T-A D. 过程②中，1个mRNA上相继结合多个核糖体可提高翻译效率 12. 科研团队对神农架金丝猴种群进行了追踪研究，发现：①该种群中控制耐寒性状的等位基因F的频率从2015年的35%上升至2025年的78%；②金丝猴的食性从以阔叶树果实为主，逐渐转变为以耐寒针叶树的种子为主，且肠道中分解纤维素的微生物种类显著增加；③与相邻区域的金丝猴种群相比基因交流频率逐年下降。下列有关说法正确的是（　　） A. 等位基因F频率的上升是自然选择直接作用于基因的结果 B. 金丝猴食性转变及肠道微生物的变化，属于协同进化的范畴 C. 该种群与相邻种群间基因交流减少，会导致种群间的基因库差异减小 D. 该种群与相邻种群间基因交流减少，说明已产生新物种 13. 研究发现，甲状腺激素能够通过GLP-1（一种多肽）调节胰岛素和胰高血糖素的分泌进而调节血糖，如下图。下列有关说法正确的是（　　） A. 分泌GLP-1的肠道L细胞直接生活的内环境是肠液 B. 胰岛素能“定向”运输到相应的靶器官 C. 胰岛A细胞和胰岛B细胞均存在GLP-1的相应受体细胞 D. 糖尿病患者口服GLP-1能起到降血糖的作用 14. 低温刺激下，机体通过两条通路协同调控棕色脂肪组织产热：①交感神经直接释放去甲肾上腺素，作用于BAT细胞膜上受体，快速启动产热；②低温通过下丘脑-垂体-甲状腺轴分泌甲状腺激素（TH），TH进入BAT细胞后，可上调去甲肾上腺素受体的表达量，增强神经调节的敏感性。下列相关叙述正确的是（　　） A. 两条产热调控通路协同作用，可实现低温下快速产热，同时延长产热持续时间 B. 交感神经末梢释放去甲肾上腺素时，突触前膜会发生化学信号→电信号的信号转换 C. 棕色脂肪细胞代谢产热过程中，产生的CO2会导致内环境pH大幅下降 D. 甲状腺激素分泌增多会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，该过程属于正反馈调节 15. 肾素—血管紧张素—醛固酮系统（RAAS）是机体通过肾脏介导的血压调节机制，其升高血压的部分调节过程如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） 注：肾素由肾小球旁器合成并释放，可以催化血管紧张素原转化为血管紧张素 A. 过度活跃的RAAS系统会引起高血压 B. 心血管活动调节中枢位于脑干 C. 肾素是起调节作用的一种激素 D. 图示调节过程有神经调节和体液调节 16. 为了研究光敏色素介导的光对脱落酸（ABA）生物代谢的影响，研究人员利用野生型水稻（WT）和光敏色素B突变体（phyB，无法合成光敏色素）水稻，在光照条件下进行相关实验，实验结果如图所示，下列相关叙述正确的是（　　） A. 与野生型相比，phyB突变体内源ABA含量更低 B. 据图分析光敏色素可促进ABA合成相关基因的表达 C. 据图分析与内源ABA合成相关的基因最可能是OsABAOX1 D. 光敏色素是一类色素-蛋白质复合体，分布在植物的各个部位 17. 人类7号和9号染色体之间可发生易位，如图1所示，其中7+、9+表示易位的染色体，7和7+、9和9+可以正常联会。若易位后细胞内基因种类和总数量不变，则相应个体为染色体易位携带者，表型正常。细胞中有3个R片段的个体表现为痴呆；只有1个R片段会发生早期胚胎流产。图2为某家族的遗传系谱图，已知Ⅱ-1的染色体组成正常。下列相关叙述错误的是（　　） A. 人类遗传病通常是指由遗传物质改变而引起的人类疾病 B. 若要调查血友病的发病率，应在广大人群中随机调查 C. 图2中Ⅱ-2可以产生4种配子，Ⅲ-3染色体组成正常的概率是1/3 D. 染色体变异分为染色体数目变异和染色体结构变异，图1变异属于后者 18. 某种甲虫的有角和无角受常染色体上的一对等位基因（A、a）控制，雌虫个体均为无角，雄虫个体有有角、无角两种，表现为完全显性。甲虫的体色由3个复等位基因AL、BL、CL控制，分别决定褐色、黑色和红色。一只有角褐色雄虫和多只基因型相同的无角黑色雌虫杂交，子一代表型及比例如表，下列相关叙述正确的是（　　） 子一代表型及比例 雄虫 雌虫 有角红色∶有角黑色∶无角红色∶无角黑色=3∶3∶1∶1 无角褐色∶无角黑色=1∶1 A. 甲虫的无角对有角为显性 B. 若只考虑无角性状，则亲本无角黑色雌虫的基因型是AA C. 据题目可判断基因AL、BL、CL的显隐性关系为BL>CL>AL D. 无法判断控制体色的复等位基因是否位于X、Y染色体的同源区段上 二、非选择题（共4小题，64分） 19. 在衰老细胞中，线粒体膜电位（ΔΨm）下降，导致线粒体活性氧（ROS）泄漏增加。ROS会破坏溶酶体膜的稳定性，使溶酶体内组织蛋白酶（如CathepsinB）泄漏至细胞质基质。泄漏的CathepsinB能切割并激活促凋亡蛋白Bax，同时也能切割核膜上的层黏连蛋白B1，诱导细胞出现衰老相关的分泌表型（SASP），并进一步加剧线粒体功能障碍，形成正反馈循环。请回答： （1）溶酶体膜与线粒体膜在结构上存在差异。溶酶体膜被________（物质）修饰，使其高度糖基化，以抵抗内部水解酶的分解；线粒体内膜向内折叠形成________，为________（填具体过程）提供了反应所需酶的附着位点。 （2）在衰老细胞中，ROS异常升高，除了破坏溶酶体，还会直接损伤线粒体DNA（mtDNA）。mtDNA损伤会影响线粒体________（选填“全部”或“部分”）蛋白质的合成。请从能量供应的角度，解释为什么衰老细胞需要激活无氧呼吸来维持生存：________。 （3）根据材料，CathepsinB泄漏激活了Bax蛋白，但在衰老细胞中，这一过程并未直接引发大量细胞凋亡，反而促进了SASP，原因可能是衰老细胞中同时高表达了________（“促凋亡”或“抗凋亡”）蛋白。清除体内衰老细胞可以延缓组织功能衰退，请基于“线粒体-溶酶体轴”机制，提出一种潜在的抗衰老药物研发思路：________。 20. “蓝碳”是指海洋捕获并封存在红树林、盐沼地或海草床等植被覆盖的沿海生态系统中的有机碳。海草床（海草构成的海底草原）是三大蓝碳生态系统之一，其固碳效率远超陆地森林。近年来，由于船舶活动、海岸工程等导致海草床大面积退化。某团队采用“植株移植+底质改良”的综合方案进行修复。修复区海草床中生活着大量的底栖藻类、小型甲壳类、鱼类以及国家二级保护动物海马。海草不仅通过光合作用固碳，其凋落物部分被埋藏于厌氧沉积物中，数千年不分解，形成“碳沉积”；部分被微生物分解，为底栖动物提供食物来源。 （1）海草床沉积物中，有机碳被长期储存的主要原因是底层环境________（填“有氧”或“厌氧”），导致________（填类群）的代谢活动受抑制。 （2）研究团队测定了修复区海草的能量流动情况，其流向分解者的包括两部分：一是海草的凋落物和残骸；二是________。若某小型甲壳类动物以海草和底栖藻类为食，且从海草获得的能量与从底栖藻类获得的能量之比为1∶1，若要增重1kg，理论上最少需要消耗海草________kg。 （3）海草床具有强大的碳汇功能，通过保护和修复海草床来应对气候变化。请从“生态系统稳定性”的角度，解释为什么修复海草床比单纯的人工鱼礁（投放石块、废旧船舶）更能提升海洋生态系统的抵抗力稳定性：________。 21. 调节性T细胞（Treg细胞）可通过分泌抑制性细胞因子、直接接触等方式，抑制免疫细胞的过度活化，维持免疫稳态。某团队针对某地结核高发的问题，开发了新型mRNA结核疫苗，但研究发现：部分人群接种疫苗后效果不佳，与Treg细胞的过度活化密切相关。请回答下列问题： （1）结核分枝杆菌是胞内寄生菌，机体清除它主要依赖________免疫。请分析部分人群接种mRNA结核疫苗后，Treg细胞过度活化会导致疫苗的保护效果大幅下降的原因是________。 （2）科研人员猜想：接种疫苗时，局部抑制接种部位的Treg细胞的功能，可增强疫苗的免疫效果。为验证该猜想，实验组小鼠接种疫苗的同时，局部抑制了接种部位的Treg功能，对照组应的设置是________。研究证实，该处理可让疫苗诱导出更多的肺组织驻留记忆T细胞Trm（注：Trm是可长期停留于肺组织、不参与血液循环的记忆T细胞），请解释这会让疫苗的保护期、保护效果远优于传统疫苗的原因________。 （3）研究发现，不同人群接种相同的mRNA结核疫苗后，Treg细胞的活化程度存在显著差异，且这种差异具有一定的遗传关联性。已知Treg细胞的活化，必须依赖抗原呈递细胞将疫苗抗原处理后呈递到细胞表面，才能被Treg细胞识别。结合遗传与抗原呈递的相关知识，分析这种活化程度差异最可能的遗传原因________。 （4）结核分枝杆菌在自然感染过程中，也会主动诱导宿主的Treg细胞在感染部位大量富集，这对结核杆菌的生存有什么意义？________。 22. 湖北鄂东南水稻主产区常年面临极端高温和稻瘟病复合胁迫，科研团队以当地主栽品种鄂晚17（基因型hthtpipi，感高温、感稻瘟病）为受体，将野生稻来源的抗高温基因Ht、抗稻瘟病基因Pi构建双基因表达载体，结合基因编辑、杂交育种培育稳定抗逆品系。请回答下列问题： （1）构建双基因表达载体时，Ht基因选用热诱导型启动子，Pi基因选用组成型启动子（在所有组织中都能启动基因的表达），两种启动子搭配使用的核心目的是：________。 （2）对转基因水稻进行PCR检测（同时扩增Ht、Pi），结果如下图，仅从PCR结果判断，符合育种目标但需进一步做抗性鉴定的植株编号为：________。 注：M为标准分子量，1~6为不同转基因水稻，P为阳性对照（重组质粒），N为野生稻 （3）将双基因阳性T0植株（记为HtHtPiPi）与鄂晚17（hthtpipi）杂交得F1，F1自交得F2，统计F2表型及比例：抗高温抗病∶抗高温感病∶不抗高温抗病∶不抗高温感病=71∶9∶9∶1，请解释该比例出现的原因：________。 （4）为避免随机整合的插入突变，科研人员利用CRISPR/Cas9介导同源重组，将Ht-Pi双基因盒定点整合到水稻1号染色体的安全位点。与农杆菌随机整合相比，定点整合的核心优势是：________。整合后发现该位点附近存在花粉特异性沉默子，导致Pi基因在花粉中完全沉默，无法完成正常受精，这一特性对转基因生态安全的意义是：________。 （5）研究人员对该转基因水稻的幼苗进行3天38℃高温预处理后发现：其自交后代在常温下Ht基因的表达量也显著高于未预处理植株的后代，且该性状可稳定遗传2代，测序证实Ht基因的DNA序列未发生改变。该现象属于________，这对鄂东南的水稻生产有什么应用价值？________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三年级生物学试卷 考试时间：14：30—17：05 试卷满分：100分 一、单选题（共18小题，36分） 1. 核孔中央存在一些特定的蛋白质（如FG重复序列蛋白），它们像“检查站”一样，只允许与特定转运蛋白结合的“货物”通过。下列相关叙述正确的是（　　） A. 核孔复合体对大分子物质的运输具有高度选择性 B. FG重复序列蛋白不能体现蛋白质的识别功能 C. 若抑制转运蛋白与FG重序列的结合，不影响mRNA运出核的过程 D. 核孔复合体不能高效转运特异性货物 【答案】A 【解析】 【详解】A、题干明确核孔的FG重复序列蛋白像“检查站”，只允许与特定转运蛋白结合的“货物”通过，说明核孔复合体对大分子物质的运输具有高度选择性，A正确； B、FG重复序列蛋白可识别结合了特定转运蛋白的“货物”，体现了蛋白质的识别功能，B错误； C、mRNA属于大分子，运出细胞核需要与特定转运蛋白结合后才能通过核孔，若抑制转运蛋白与FG重复序列的结合，会阻碍mRNA的运出过程，C错误； D、核孔复合体可特异性识别对应货物，能高效转运特异性货物，满足细胞代谢的需求，D错误。 2. 科学家在深海热液口发现了一种新型化能自养细菌，其体内存在一种特殊的“逆向TCA循环”（TCA循环：细胞有氧呼吸第二阶段的重要过程，将丙酮酸生成的乙酰辅酶A转化为CO2和H2O。该细菌利用硫化物氧化释放的化学能，驱动TCA循环向“还原”方向进行，将CO2和H2O合成为乙酰辅酶A，进而合成有机物。下列关于该细菌的叙述，正确的是（　　） A. 该细菌与硝化细菌的代谢类型相同，都属于自养需氧型 B. 逆向TCA循环中，CO2转化为有机物的过程不需要ATP供能 C. 该细菌的逆向TCA循环发生在线粒体中 D. 研究该细菌的逆向TCA循环，为人工合成淀粉提供了新的酶促反应思路 【答案】D 【解析】 【详解】A、该细菌生活在深海热液口的缺氧环境，异化作用类型为厌氧型，而硝化细菌异化作用为需氧型，二者代谢类型不同，A错误； B、CO2转化为有机物的过程属于吸能反应，且题干明确说明该过程需要硫化物氧化释放的化学能驱动，因此需要ATP供能，B错误； C、该细菌属于原核生物，细胞内只含有核糖体一种细胞器，没有线粒体，逆向TCA循环发生在细胞质基质中，C错误； D、逆向TCA循环可实现CO2到有机小分子（乙酰辅酶A）再到有机物的转化，与人工合成淀粉固定CO2合成有机物的核心需求契合，可为人工合成淀粉提供新的酶促反应思路，D正确。 3. 云南西双版纳国家级自然保护区利用无人机热成像和人工智能个体识别技术，对亚洲象种群进行了精准监测。监测发现，某野生亚洲象种群数量维持在120头左右，且雄性成年象与雌性成年象的比例约为1∶1.5.下列说法错误的是（　　） A. 维持种群数量在120头左右，是环境容纳量（K值）制约的结果 B. 该亚洲象群雄性比例低于雌性，出生率可能受性别比例影响 C. 无人机热成像技术属于标记重捕法的改进，不会对亚洲象造成惊扰 D. 该象群的迁徙有利于扩大物种分布范围，减少近亲繁殖 【答案】C 【解析】 【详解】A、环境容纳量（K值）是指在环境资源不被破坏的条件下一定空间所能维持的种群最大数量，种群数量达到K值后会在K值附近波动，该种群数量维持在120头左右是K值制约的结果，A正确； B、性别比例是种群的数量特征之一，可通过影响出生率调控种群数量，该象群雄性成年象比例低于雌性，出生率可能受该性别比例影响，B正确； C、标记重捕法需要对捕获的个体标记后放回，再通过重捕结果估算种群数量。该亚洲象种群数量少、个体体型大，无人机热成像可直接对其逐个计数，不属于标记重捕法的改进，C错误； D、象群迁徙可促进不同区域象群的基因交流，既有利于扩大物种分布范围，也能减少近亲繁殖的概率，D正确。 4. 为了提升城市公园的生物多样性，某地在公园边缘设置了由竹筒、空心砖等材料构成的“昆虫旅馆”。一年后调查发现，昆虫旅馆吸引了独居蜂（以花粉、花蜜为食）、草蛉（捕食蚜虫）、瓢虫等昆虫栖息，而旅馆周边的蚜虫数量显著下降，植物受损率降低。下列说法正确的是（　　） A. 独居蜂与草蛉之间存在捕食和种间竞争关系 B. “昆虫旅馆”可能改变了该区域群落的空间结构 C. 该措施通过机械安装“旅馆”改造环境，属于机械防治 D. “旅馆”中的昆虫由于生态位重叠，一定会导致优势种被取代 【答案】B 【解析】 【详解】A、独居蜂的食物为花粉、花蜜，草蛉的食物为蚜虫，二者不存在捕食关系，也没有共同的食物资源，不存在种间竞争关系，A错误； B、群落的空间结构包括垂直结构和水平结构，“昆虫旅馆”吸引多种昆虫栖息，改变了该区域物种的空间分布，因此可能改变该区域群落的空间结构，B正确； C、机械防治是指利用物理器械、人工捕捉等方式防控有害生物，该措施通过吸引蚜虫的天敌（草蛉、瓢虫等）调控蚜虫数量，属于生物防治，C错误； D、生态位重叠时，若资源充足，物种可以共存，只有资源短缺时才可能引发激烈种间竞争，并非一定会导致优势种被取代，表述过于绝对，D错误。 5. “渔光互补”模式是指在鱼塘上方架设光伏板发电，下方进行水产养殖。为了研究光伏板遮光对生态系统的能量流动影响，研究人员测定了某光伏鱼塘中主要营养级的能量流动情况（单位：J·m-2·a-1）。下列分析错误的是（　　） 营养级 同化量 未利用 流向分解者 呼吸散失 浮游植物 2000 800 200 500 浮游动物 300 50 60 150 鱼类 80 10 20 40 A. 光伏板遮光可能会降低浮游植物的同化量 B. 浮游动物到鱼类的能量传递效率不等于26.7% C. 鱼类通过侧线感知水流方向属于信息传递 D. 浮游植物的未利用能量直接被分解者利用 【答案】D 【解析】 【详解】A、浮游植物的同化量来自光合作用固定的太阳能，光伏板遮光会降低光照强度，使浮游植物光合作用速率下降，同化量降低，A正确； B、能量传递效率是相邻两个营养级间，下一营养级从该营养级获得的同化量占该营养级总同化量的比值，首先浮游动物流向鱼类的能量仅为300-50-60-150=40J·m-2·a-1，且鱼类同化量为80，说明鱼类同化量还有其他来源（如人工饵料），因此浮游动物到鱼类的能量传递效率80÷300=26.7%，B正确； C、水流的振动属于物理信息，鱼类通过侧线感知水流方向属于生态系统的信息传递过程，C正确； D、未利用能量是同化量中未被自身呼吸消耗、未流向下一营养级、也未被分解者利用的暂时留存的能量，不会直接被分解者利用，D错误。 6. 当番茄植株被棉铃虫取食时，会释放出一种名为（Z）-3-己烯醇的挥发性物质。邻近的健康番茄植株通过气孔感知该物质后，会提前激活体内的茉莉酸信号通路，合成蛋白酶抑制剂，使害虫取食后消化不良。下列叙述正确的是（　　） A. （Z）-3-己烯醇属于化学信息，仅在群落层次发挥调节作用 B. 该信息传递过程可以维持生态系统的平衡与稳定 C. 健康植株感知该物质后合成蛋白酶抑制剂，体现了基因突变的多害少利性 D. 番茄释放该物质是为了驱赶害虫，这属于生物对环境的适应 【答案】B 【解析】 【详解】A、（Z）-3-己烯醇是化学类挥发性物质，属于化学信息，但生态系统的信息传递可在个体、种群、群落等多个层次发挥调节作用，A错误； B、该信息传递既可以调节番茄种内的互助关系，也可以调节番茄和棉铃虫的种间关系，有利于维持生态系统的平衡与稳定，B正确； C、健康植株感知信号后合成蛋白酶抑制剂，是基因选择性表达的结果，属于对环境信号的响应过程，和基因突变的多害少利性无关，C错误； D、该性状是长期自然选择形成的适应性特征，生物不具有“为了驱赶害虫”的主观目的性，且题干未表明该物质可直接驱赶害虫，D错误。 7. 科研人员利用乡土植物“芦苇”和“碱蓬”对入侵植物互花米草进行生态控制。在高潮带区域种植芦苇，通过遮阴和根系竞争显著抑制了互花米草的光合作用；在低潮带区域保留耐盐强的碱蓬，通过改变土壤氧化还原电位影响互花米草的根系呼吸。以上“生物替代”技术遵循的生态工程基本原理主要是（　　） A. 协调原理与循环原理 B. 自生原理与协调原理 C. 整体原理与循环原理 D. 自生原理与整体原理 【答案】B 【解析】 【详解】A、协调原理符合题意，但循环原理的核心是实现生态系统的物质循环利用，题干未涉及物质循环相关内容，A错误； B、自生原理指通过合理选择、布设生物组分，利用生物间的相互作用实现系统的自我调节，本题选择本土芦苇、碱蓬，依靠二者的竞争作用抑制互花米草，符合自生原理；协调原理强调生物与环境、生物与生物的协调适应，高潮带种植芦苇、低潮带保留耐盐碱蓬，是根据不同区域的环境特征选择适配的物种，符合协调原理，B正确； C、循环原理需涉及物质循环，整体原理强调兼顾社会-经济-自然复合系统的整体效益，题干均无相关体现，C错误； D、题干未提及社会、经济效益等整体原理相关的内容，D错误。 8. 我国科学家筛选到了一株能够利用秸秆水解液高产乳酸的谷氨酸棒状杆菌，对其进行了系统改造，技术路线如下：土壤野生菌株→诱变→高通量筛选→改造→发酵罐培养→微滤除菌体→脱色→除盐→浓缩→乳酸。下列相关叙述，错误的是（　　） A. 诱变处理结合高通量筛选，可定向获得高产目标产物的突变株 B. 该发酵液的pH应调为中性或弱碱性，且发酵过程中需及时更换发酵液 C. 发酵过程中加秸秆水解液并控制残糖浓度，目的是促进细菌的繁殖 D. 微滤去除菌体后，还需进行脱色、除盐等步骤才能获得高纯度乳酸 【答案】C 【解析】 【详解】A、诱变处理的原理是基因突变，基因突变虽具有不定向性，但可提高突变频率，结合定向的高通量筛选，能够从大量突变体中筛选获得高产目标产物的突变株，A正确； B、谷氨酸棒状杆菌属于细菌，适宜生长的pH为中性或弱碱性；发酵过程中及时更换发酵液（连续发酵工艺）可补充营养物质、排出积累的乳酸等代谢产物，B正确； C、发酵的核心目的是获得产物乳酸，发酵过程中添加秸秆水解液并控制残糖浓度，主要是为乳酸合成提供充足的碳源，C错误； D、结合题干给出的技术路线可知，微滤去除菌体后，还需经过脱色、除盐、浓缩等提纯步骤才能获得高纯度乳酸，D正确。 9. 北方白犀牛目前仅存两头雌性个体，无法自然繁殖。为拯救该物种，科学家利用南方白犀牛，通过核移植等技术完成。下列相关叙述，正确的是（　　） A. 从北方白犀牛耳缘分离的成纤维细胞，在体外培养过程中可能有接触抑制现象 B. 卵母细胞去核时，需要去除的是DNA-蛋白质复合体，以避免遗传物质干扰 C. 电融合处理可激活重构胚，使其完成细胞分裂和分化，最终发育为新个体 D. 核移植产生的后代与供体北方白犀牛的遗传物质完全相同，属于无性繁殖 【答案】A 【解析】 【详解】A、正常动物体细胞体外培养时，贴壁生长的细胞相互接触后会出现停止增殖的接触抑制现象，耳缘成纤维细胞属于正常体细胞，体外培养过程中可能存在接触抑制，A正确； B、核移植所用的受体细胞是减数第二次分裂中期的卵母细胞，该时期卵母细胞无核膜，自身遗传物质以纺锤体-染色体形式存在，因此去核的实质是去除纺锤体-染色体的复合物，B错误； C、电融合处理的作用是诱导供体细胞与去核卵母细胞融合，使供体核进入卵母细胞，融合后形成的重构胚还需要通过单独的激活处理（如电脉冲、化学试剂处理等）才能完成细胞分裂和发育进程，电融合本身不能激活重构胚，C错误； D．核移植产生的后代的核遗传物质全部来自供体北方白犀牛，但细胞质中的线粒体DNA来自受体卵母细胞，因此其遗传物质与供体并非完全相同；该过程没有两性生殖细胞的结合，属于无性繁殖，D错误。 10. COR47基因是拟南芥中的一种冷响应基因。实验小组为探究COR47基因的调控机制，将COR47基因与含绿色荧光蛋白基因的Ti质粒融合构建重组质粒，并获得转基因植株。下图表示COR47基因的部分序列。下列相关叙述错误的是（　　） A. PCR扩增COR47基因的部分序列时，应当选用的引物组合是引物b和引物c B. 分析图示可知，COR47基因转录的模板链是序号① C. 为保证COR47基因与质粒定向连接，需在引物的5'端添加不同的限制酶识别位点 D. 为了检测COR47基因是否成功表达，可用抗原-抗体杂交技术和PCR进行检测 【答案】B 【解析】 【详解】A、PCR扩增时，引物的延伸方向是5'到3'，且要与模板链的3'端序列互补配对。根据图示，应当选用的引物组合是引物b和引物c，A正确； B、RNA聚合酶沿模板链从3'→5'读取，合成mRNA方向5'→3'，据图中转录方向可知，COR47基因转录的模板链是序号②，B错误； C、构建重组载体时，因为引物在扩增时，DNA聚合酶从子链的3'延伸，所以应在引物的5'端添加限制酶识别位点，C正确； D、为了检测COR47基因是否成功表达，可用的分子水平的检测方法是抗原-抗体杂交技术（检测是否产生相应的蛋白质）和PCR（检测是否转录出相应的mRNA），D正确。 11. miRNA是细胞中的一些非编码RNA，它们不指导蛋白质的合成，但会影响其他基因的表达。下图是miR-223、HRCR对凋亡抑制基因ARC的调控机制。下列相关叙述正确的是（　　） A. 细胞凋亡是指由基因所决定的细胞被动结束生命的过程 B. 过程①中RNA聚合酶需识别结合基因上的起始密码子 C. 与过程①相比，过程②中特有的碱基配对方式是T-A D. 过程②中，1个mRNA上相继结合多个核糖体可提高翻译效率 【答案】D 【解析】 【详解】A、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，属于主动死亡，A错误； B、过程①为转录，RNA聚合酶需识别结合基因上的启动子启动转录，起始密码子位于mRNA上，是翻译的起点，B错误； C、过程①为转录，碱基配对方式为A-U、T-A、G-C、C-G，过程②为翻译，碱基配对方式为A-U、U-A、G-C、C-G，因此过程①特有的碱基配对方式是T-A，C错误； D、过程②为翻译，1个mRNA上相继结合多个核糖体，可同时合成多条相同的多肽链，能在短时间内合成大量蛋白质，提高翻译效率，D正确。 12. 科研团队对神农架金丝猴种群进行了追踪研究，发现：①该种群中控制耐寒性状的等位基因F的频率从2015年的35%上升至2025年的78%；②金丝猴的食性从以阔叶树果实为主，逐渐转变为以耐寒针叶树的种子为主，且肠道中分解纤维素的微生物种类显著增加；③与相邻区域的金丝猴种群相比基因交流频率逐年下降。下列有关说法正确的是（　　） A. 等位基因F频率的上升是自然选择直接作用于基因的结果 B. 金丝猴食性转变及肠道微生物的变化，属于协同进化的范畴 C. 该种群与相邻种群间基因交流减少，会导致种群间的基因库差异减小 D. 该种群与相邻种群间基因交流减少，说明已产生新物种 【答案】B 【解析】 【详解】A、自然选择直接作用的是生物个体的表现型，通过筛选有利性状个体间接改变种群的基因频率，并非直接作用于基因，A错误； B、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，金丝猴和肠道微生物属于不同物种，二者相互影响共同变化，食性转变也是生物与环境相互作用的结果，属于协同进化范畴，B正确； C、种群间基因交流减少，意味着两个种群无法频繁交换基因，会各自独立积累变异，最终导致种群间基因库差异增大，C错误； D、新物种形成的标志是出现生殖隔离，仅基因交流减少不能说明已经产生生殖隔离，无法判断形成了新物种，D错误。 13. 研究发现，甲状腺激素能够通过GLP-1（一种多肽）调节胰岛素和胰高血糖素的分泌进而调节血糖，如下图。下列有关说法正确的是（　　） A. 分泌GLP-1的肠道L细胞直接生活的内环境是肠液 B. 胰岛素能“定向”运输到相应的靶器官 C. 胰岛A细胞和胰岛B细胞均存在GLP-1的相应受体细胞 D. 糖尿病患者口服GLP-1能起到降血糖的作用 【答案】C 【解析】 【详解】A、内环境由血浆、组织液、淋巴组成，肠液是消化道内的液体，消化道与外界环境相通，不属于内环境，肠道L细胞是组织细胞，直接生活的内环境是组织液，A错误； B、激素会随体液运输到全身各处，仅能定向作用于存在相应受体的靶器官、靶细胞，B错误； C、据图可知，GLP-1可分别作用于胰岛A细胞和胰岛B细胞，抑制胰高血糖素分泌、促进胰岛素分泌，说明两种细胞表面均存在GLP-1的特异性受体，C正确； D、GLP-1属于多肽类物质，口服后会被消化道中的蛋白酶催化水解而失去活性，无法发挥降血糖的作用，D错误。 14. 低温刺激下，机体通过两条通路协同调控棕色脂肪组织产热：①交感神经直接释放去甲肾上腺素，作用于BAT细胞膜上受体，快速启动产热；②低温通过下丘脑-垂体-甲状腺轴分泌甲状腺激素（TH），TH进入BAT细胞后，可上调去甲肾上腺素受体的表达量，增强神经调节的敏感性。下列相关叙述正确的是（　　） A. 两条产热调控通路协同作用，可实现低温下快速产热，同时延长产热持续时间 B. 交感神经末梢释放去甲肾上腺素时，突触前膜会发生化学信号→电信号的信号转换 C. 棕色脂肪细胞代谢产热过程中，产生的CO2会导致内环境pH大幅下降 D. 甲状腺激素分泌增多会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，该过程属于正反馈调节 【答案】A 【解析】 【详解】A、通路①为神经调节，反应速度快，可快速启动产热；通路②为体液调节，甲状腺激素可上调去甲肾上腺素受体的表达量，增强神经调节的敏感性，作用时间持久，二者协同可实现低温下快速产热，同时延长产热持续时间，A正确； B、交感神经末梢释放去甲肾上腺素是突触前膜释放神经递质的过程，该处发生的信号转换是电信号→化学信号，B错误； C、内环境中存在HCO3-/H2CO3等缓冲对，可维持pH相对稳定，棕色脂肪细胞代谢产生的CO2不会导致内环境pH大幅下降，C错误； D、甲状腺激素分泌增多会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，该过程属于负反馈调节，作用是维持激素含量的相对稳定，D错误。 15. 肾素—血管紧张素—醛固酮系统（RAAS）是机体通过肾脏介导的血压调节机制，其升高血压的部分调节过程如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） 注：肾素由肾小球旁器合成并释放，可以催化血管紧张素原转化为血管紧张素 A. 过度活跃的RAAS系统会引起高血压 B. 心血管活动调节中枢位于脑干 C. 肾素是起调节作用的一种激素 D. 图示调节过程有神经调节和体液调节 【答案】C 【解析】 【详解】A、RAAS过度激活会导致血管收缩和水钠潴留，引发高血压，A正确； B、脑干包含心血管活动调节中枢、呼吸中枢等维持基本生命活动的中枢，B正确； C、题意显示，肾素可以催化血管紧张素原转化为血管紧张素，发挥催化功能，属于酶，不具有调节作用，C错误； D、图示中刺激引发交感神经兴奋的过程属于神经调节，肾素、血管紧张素、醛固酮等化学物质发挥作用的过程属于体液调节，因此存在神经调节和体液调节两种方式，D正确。 16. 为了研究光敏色素介导的光对脱落酸（ABA）生物代谢的影响，研究人员利用野生型水稻（WT）和光敏色素B突变体（phyB，无法合成光敏色素）水稻，在光照条件下进行相关实验，实验结果如图所示，下列相关叙述正确的是（　　） A. 与野生型相比，phyB突变体内源ABA含量更低 B. 据图分析光敏色素可促进ABA合成相关基因的表达 C. 据图分析与内源ABA合成相关的基因最可能是OsABAOX1 D. 光敏色素是一类色素-蛋白质复合体，分布在植物的各个部位 【答案】D 【解析】 【详解】A、由图1可知，无论幼苗还是叶片，phyB突变体（无法合成光敏色素B）的ABA相对含量都高于野生型WT，因此phyB突变体内源ABA含量更高，A错误； B、没有光敏色素的phyB突变体中，ABA含量更高，且ABA合成相关基因（促进ABA合成的基因）表达量更高，说明光敏色素抑制ABA合成相关基因的表达，而非促进，B错误； C、phyB突变体ABA含量高于野生型，且phyB中OsNCED1的表达量远高于野生型，因此与内源ABA合成相关的基因最可能是OsNCED1；OsABAOX类基因表达量与ABA含量负相关，更可能与ABA分解相关，C错误； D、根据高中教材内容，光敏色素是一类色素-蛋白质复合体，分布在植物的各个部位，该说法正确，D正确。 17. 人类7号和9号染色体之间可发生易位，如图1所示，其中7+、9+表示易位的染色体，7和7+、9和9+可以正常联会。若易位后细胞内基因种类和总数量不变，则相应个体为染色体易位携带者，表型正常。细胞中有3个R片段的个体表现为痴呆；只有1个R片段会发生早期胚胎流产。图2为某家族的遗传系谱图，已知Ⅱ-1的染色体组成正常。下列相关叙述错误的是（　　） A. 人类遗传病通常是指由遗传物质改变而引起的人类疾病 B. 若要调查血友病的发病率，应在广大人群中随机调查 C. 图2中Ⅱ-2可以产生4种配子，Ⅲ-3染色体组成正常的概率是1/3 D. 染色体变异分为染色体数目变异和染色体结构变异，图1变异属于后者 【答案】C 【解析】 【详解】A、人类遗传病通常由遗传物质改变引起的人类疾病，包括基因突变和染色体变异，A正确； B、调查血友病等单基因遗传病的发病率时，应在广大人群中随机抽样，以获得具有代表性的数据，B正确； C、已知Ⅱ-1的染色体组成正常，却生出了患病的孩子，因而推测，Ⅱ-2为染色体易位携带者（基因型：77⁺、99⁺），减数分裂时可产生4种配子： 79 ，79⁺ ，7⁺9 ，7⁺9⁺ ，比例为1:1:1:1。 Ⅲ-3表型正常，其父母组合为： Ⅱ-1产生的配子类型为79 ，Ⅱ-2 产生四种类型的配子各占1/4 ，产生的子代情况为： 77，99 （正常）、 77，99⁺（早期流产） 、 77⁺，99 （痴呆）， 77⁺，99⁺ （携带者） ，在正常存活后代中，正常与携带者各占1/2，故Ⅲ-3染色体组成正常的概率为1/2，C错误； D、染色体变异分为两类： 染色体结构变异（如易位、缺失、重复、倒位）和染色体数目变异，图1所示7号与9号染色体间片段移接属于染色体结构变异中的易位，D正确。 18. 某种甲虫的有角和无角受常染色体上的一对等位基因（A、a）控制，雌虫个体均为无角，雄虫个体有有角、无角两种，表现为完全显性。甲虫的体色由3个复等位基因AL、BL、CL控制，分别决定褐色、黑色和红色。一只有角褐色雄虫和多只基因型相同的无角黑色雌虫杂交，子一代表型及比例如表，下列相关叙述正确的是（　　） 子一代表型及比例 雄虫 雌虫 有角红色∶有角黑色∶无角红色∶无角黑色=3∶3∶1∶1 无角褐色∶无角黑色=1∶1 A. 甲虫的无角对有角为显性 B. 若只考虑无角性状，则亲本无角黑色雌虫的基因型是AA C. 据题目可判断基因AL、BL、CL的显隐性关系为BL>CL>AL D. 无法判断控制体色的复等位基因是否位于X、Y染色体的同源区段上 【答案】D 【解析】 【详解】A、子代雄虫中有角∶无角=(3+3)∶(1+1)=3∶1，说明雄虫中有角对无角为显性，A错误； B、由子代雄虫有角∶无角=3∶1可知，亲本关于角的基因型均为杂合子Aa，即亲本无角雌虫的基因型为Aa，B错误； C、由于子代的性状表现与性别有关，设若相关基因位于X染色体上，则亲本褐色雄虫（XALY）和多只基因型相同的黑色雌虫（XCLXBL）杂交，得到的子代雌虫褐色（XALXCL）∶黑色（XALXBL）=1∶1，雄虫中红色（XCLY）∶黑色（XBLY）=1∶1，据此可知，基因AL、BL、CL的显隐性关系为BL>AL>CL，C错误； D、若相关基因位于X染色体上，则亲本褐色雄虫（XALY）和多只基因型相同的黑色雌虫（XCLXBL）杂交，得到的子代雌虫褐色（XALXCL）∶黑色（XALXBL）=1∶1，雄虫中红色（XCLY）∶黑色（XBLY）=1∶1，符合题意，如亲本相关的基因型为XALYCL、XCLXBL，得到的子代雌虫褐色（XALXCL）∶黑色（XALXBL）=1∶1，雄虫中红色（XCLYCL）∶黑色（XBLYCL）=1∶1，即无论基因只位于X染色体上，还是位于X、Y染色体的同源区段上，亲本杂交实验后都可以出现相同的实验结果，D正确。 二、非选择题（共4小题，64分） 19. 在衰老细胞中，线粒体膜电位（ΔΨm）下降，导致线粒体活性氧（ROS）泄漏增加。ROS会破坏溶酶体膜的稳定性，使溶酶体内组织蛋白酶（如CathepsinB）泄漏至细胞质基质。泄漏的CathepsinB能切割并激活促凋亡蛋白Bax，同时也能切割核膜上的层黏连蛋白B1，诱导细胞出现衰老相关的分泌表型（SASP），并进一步加剧线粒体功能障碍，形成正反馈循环。请回答： （1）溶酶体膜与线粒体膜在结构上存在差异。溶酶体膜被________（物质）修饰，使其高度糖基化，以抵抗内部水解酶的分解；线粒体内膜向内折叠形成________，为________（填具体过程）提供了反应所需酶的附着位点。 （2）在衰老细胞中，ROS异常升高，除了破坏溶酶体，还会直接损伤线粒体DNA（mtDNA）。mtDNA损伤会影响线粒体________（选填“全部”或“部分”）蛋白质的合成。请从能量供应的角度，解释为什么衰老细胞需要激活无氧呼吸来维持生存：________。 （3）根据材料，CathepsinB泄漏激活了Bax蛋白，但在衰老细胞中，这一过程并未直接引发大量细胞凋亡，反而促进了SASP，原因可能是衰老细胞中同时高表达了________（“促凋亡”或“抗凋亡”）蛋白。清除体内衰老细胞可以延缓组织功能衰退，请基于“线粒体-溶酶体轴”机制，提出一种潜在的抗衰老药物研发思路：________。 【答案】（1） ①. 糖类（分子） ②. 嵴 ③. 有氧呼吸第三阶段 （2） ①. 部分 ②. 线粒体功能受损，有氧呼吸产生的ATP不足，细胞通过增强无氧呼吸在细胞质基质中快速产生少量ATP以维持基本生命活动 （3） ①. 抗凋亡 ②. 研发能够稳定溶酶体膜（或抑制CathepsinB活性/清除线粒体ROS）的小分子抑制剂 【解析】 【小问1详解】 溶酶体膜被糖类（分子）修饰，使其高度糖基化，以抵抗内部水解酶的分解。线粒体内膜向内折叠形成嵴，为有氧呼吸第三阶段提供了反应所需酶的附着位点。 【小问2详解】 控制线粒体中的蛋白质合成的基因部分为线粒体内的基因，还有一部分是由核基因控制的，因此mtDNA损伤会影响线粒体部分蛋白质的合成。由于衰老的细胞线粒体功能受损，有氧呼吸产生的ATP不足，细胞通过增强无氧呼吸在细胞质基质中快速产生少量ATP以维持基本生命活动。 【小问3详解】 CathepsinB泄漏激活了Bax蛋白，但在衰老细胞中，这一过程并未直接引发大量细胞凋亡，反而促进了SASP，原因可能是衰老细胞中同时高表达了抗凋亡蛋白。基于“线粒体-溶酶体轴”机制，抗衰老药物研发思路：研发能够稳定溶酶体膜（或抑制CathepsinB活性/清除线粒体ROS）的小分子抑制剂。 20. “蓝碳”是指海洋捕获并封存在红树林、盐沼地或海草床等植被覆盖的沿海生态系统中的有机碳。海草床（海草构成的海底草原）是三大蓝碳生态系统之一，其固碳效率远超陆地森林。近年来，由于船舶活动、海岸工程等导致海草床大面积退化。某团队采用“植株移植+底质改良”的综合方案进行修复。修复区海草床中生活着大量的底栖藻类、小型甲壳类、鱼类以及国家二级保护动物海马。海草不仅通过光合作用固碳，其凋落物部分被埋藏于厌氧沉积物中，数千年不分解，形成“碳沉积”；部分被微生物分解，为底栖动物提供食物来源。 （1）海草床沉积物中，有机碳被长期储存的主要原因是底层环境________（填“有氧”或“厌氧”），导致________（填类群）的代谢活动受抑制。 （2）研究团队测定了修复区海草的能量流动情况，其流向分解者的包括两部分：一是海草的凋落物和残骸；二是________。若某小型甲壳类动物以海草和底栖藻类为食，且从海草获得的能量与从底栖藻类获得的能量之比为1∶1，若要增重1kg，理论上最少需要消耗海草________kg。 （3）海草床具有强大的碳汇功能，通过保护和修复海草床来应对气候变化。请从“生态系统稳定性”的角度，解释为什么修复海草床比单纯的人工鱼礁（投放石块、废旧船舶）更能提升海洋生态系统的抵抗力稳定性：________。 【答案】（1） ①. 厌氧 ②. 分解者（或微生物/细菌） （2） ①. 次级消费者（或下一营养级/植食性动物）的粪便 ②. 2.5 （3）与单纯的人工鱼礁相比，海草床修复增加了生态系统的物种组成（生物多样性）和营养结构的复杂性（食物网更复杂），使其自我调节能力更强，从而增强了抵抗力稳定性 【解析】 【小问1详解】 海草床沉积物中，有机碳被长期储存的主要原因是底层环境“厌氧”，导致分解者（或微生物/细菌）的代谢活动受抑制，因而有机物沉积或分解不彻底。 【小问2详解】 研究团队测定了修复区海草的能量流动情况，其流向分解者的包括两部分：一是海草的凋落物和残骸；二是次级消费者（或下一营养级/植食性动物）的粪便，即流向分解者的形式为遗体残骸和粪便。若某小型甲壳类动物以海草和底栖藻类为食，且从海草获得的能量与从底栖藻类获得的能量之比为1∶1，若要增重1kg，理论上最少需要（应该按照20%传递效率计算）消耗海草为：1×1/2÷20%=2.5kg。 【小问3详解】 修复海草床增加了生态系统的物种组成（生物多样性）和营养结构的复杂性（食物网更复杂），使其自我调节能力更强，从而增强了抵抗力稳定性；而单纯的人工鱼礁（投放石块、废旧船舶）不能有效增加物种多样性，因而也不能很好增强抵抗力稳定性。 21. 调节性T细胞（Treg细胞）可通过分泌抑制性细胞因子、直接接触等方式，抑制免疫细胞的过度活化，维持免疫稳态。某团队针对某地结核高发的问题，开发了新型mRNA结核疫苗，但研究发现：部分人群接种疫苗后效果不佳，与Treg细胞的过度活化密切相关。请回答下列问题： （1）结核分枝杆菌是胞内寄生菌，机体清除它主要依赖________免疫。请分析部分人群接种mRNA结核疫苗后，Treg细胞过度活化会导致疫苗的保护效果大幅下降的原因是________。 （2）科研人员猜想：接种疫苗时，局部抑制接种部位的Treg细胞的功能，可增强疫苗的免疫效果。为验证该猜想，实验组小鼠接种疫苗的同时，局部抑制了接种部位的Treg功能，对照组应的设置是________。研究证实，该处理可让疫苗诱导出更多的肺组织驻留记忆T细胞Trm（注：Trm是可长期停留于肺组织、不参与血液循环的记忆T细胞），请解释这会让疫苗的保护期、保护效果远优于传统疫苗的原因________。 （3）研究发现，不同人群接种相同的mRNA结核疫苗后，Treg细胞的活化程度存在显著差异，且这种差异具有一定的遗传关联性。已知Treg细胞的活化，必须依赖抗原呈递细胞将疫苗抗原处理后呈递到细胞表面，才能被Treg细胞识别。结合遗传与抗原呈递的相关知识，分析这种活化程度差异最可能的遗传原因________。 （4）结核分枝杆菌在自然感染过程中，也会主动诱导宿主的Treg细胞在感染部位大量富集，这对结核杆菌的生存有什么意义？________。 【答案】（1） ①. 细胞 ②. 过度活化的Treg会抑制疫苗诱导的T、B细胞活化，无法产生足够的浆细胞、细胞毒性T细胞与记忆细胞，导致疫苗无法诱导有效免疫保护（合理即可） （2） ①. 接种相同疫苗，仅对接种部位做不抑制Treg的假处理，其余条件与实验组完全一致 ②. Trm长期停留于肺组织，结核分枝杆菌入侵时可快速激活应答，无需等待循环记忆细胞迁移，响应更快、保护期更长（合理即可） （3）不同人群中，控制“抗原呈递细胞表面抗原结合呈递相关蛋白质”合成的基因存在差异 （4）Treg抑制感染部位的细胞毒性T细胞等细胞的活化，帮助结核杆菌逃避免疫清除，实现长期潜伏感染 【解析】 【小问1详解】 细胞免疫的对象是被病原体感染的体细胞，结核分枝杆菌是胞内寄生菌，机体清除它主要依赖细胞免疫。结合题干信息分析，部分人群接种mRNA结核疫苗后，Treg细胞过度活化会导致疫苗的保护效果大幅下降的原因是过度活化的Treg会抑制疫苗诱导的T、B细胞活化，无法产生足够的浆细胞、细胞毒性T细胞与记忆细胞，导致疫苗无法诱导有效免疫保护。 【小问2详解】 实验目的是验证局部抑制接种部位的Treg细胞的功能，可增强疫苗的免疫效果，自变量为是否局部抑制接种部位的Treg细胞的功能，实验组的处理是局部抑制了接种部位的Treg功能，对照组则对接种部位做不抑制Treg的假处理，无关变量需要保持相同且适宜，因此对照组的设置是接种相同疫苗，仅对接种部位做不抑制Treg的假处理，其余条件与实验组完全一致。由于Trm长期停留于肺组织，结核分枝杆菌入侵时可快速激活应答，无需等待循环记忆细胞迁移，响应更快、保护期更长，因此优于传统疫苗。 【小问3详解】 已知Treg细胞的活化，必须依赖抗原呈递细胞将疫苗抗原处理后呈递到细胞表面，才能被Treg细胞识别。不同人群接种相同的mRNA结核疫苗后，Treg细胞的活化程度存在显著差异，且这种差异具有一定的遗传关联性。因此分析这种活化程度差异最可能的遗传原因是不同人群中，控制“抗原呈递细胞表面抗原结合呈递相关蛋白质”合成的基因存在差异。 【小问4详解】 结核分枝杆菌在自然感染过程中，也会主动诱导宿主的Treg细胞在感染部位大量富集，这对结核杆菌的生存的意义是Treg抑制感染部位的细胞毒性T细胞等细胞的活化，帮助结核杆菌逃避免疫清除，实现长期潜伏感染。 22. 湖北鄂东南水稻主产区常年面临极端高温和稻瘟病复合胁迫，科研团队以当地主栽品种鄂晚17（基因型hthtpipi，感高温、感稻瘟病）为受体，将野生稻来源的抗高温基因Ht、抗稻瘟病基因Pi构建双基因表达载体，结合基因编辑、杂交育种培育稳定抗逆品系。请回答下列问题： （1）构建双基因表达载体时，Ht基因选用热诱导型启动子，Pi基因选用组成型启动子（在所有组织中都能启动基因的表达），两种启动子搭配使用的核心目的是：________。 （2）对转基因水稻进行PCR检测（同时扩增Ht、Pi），结果如下图，仅从PCR结果判断，符合育种目标但需进一步做抗性鉴定的植株编号为：________。 注：M为标准分子量，1~6为不同转基因水稻，P为阳性对照（重组质粒），N为野生稻 （3）将双基因阳性T0植株（记为HtHtPiPi）与鄂晚17（hthtpipi）杂交得F1，F1自交得F2，统计F2表型及比例：抗高温抗病∶抗高温感病∶不抗高温抗病∶不抗高温感病=71∶9∶9∶1，请解释该比例出现的原因：________。 （4）为避免随机整合的插入突变，科研人员利用CRISPR/Cas9介导同源重组，将Ht-Pi双基因盒定点整合到水稻1号染色体的安全位点。与农杆菌随机整合相比，定点整合的核心优势是：________。整合后发现该位点附近存在花粉特异性沉默子，导致Pi基因在花粉中完全沉默，无法完成正常受精，这一特性对转基因生态安全的意义是：________。 （5）研究人员对该转基因水稻的幼苗进行3天38℃高温预处理后发现：其自交后代在常温下Ht基因的表达量也显著高于未预处理植株的后代，且该性状可稳定遗传2代，测序证实Ht基因的DNA序列未发生改变。该现象属于________，这对鄂东南的水稻生产有什么应用价值？________。 【答案】（1）高温时启动Ht基因表达增强抗热性，Pi基因持续表达实现全发育期抗病，避免Ht持续表达干扰水稻正常生长 （2）1、3、5 （3）Ht、Pi和ht、pi分别位于一对同源染色体上（连锁），减数分裂时发生部分互换 （4） ①. 避免目的基因随机插入破坏内源基因，保证目的基因表达稳定 ②. 防止转基因通过花粉扩散，降低生态风险 （5） ①. 表观遗传 ②. 播种前高温预处理种子，提升水稻应对极端高温的能力 【解析】 【小问1详解】 启动子是RNA聚合酶识别和结合位点，驱动基因转录，高温时启动Ht基因表达增强抗热性，Pi基因持续表达实现全发育期抗病，避免Ht持续表达干扰水稻正常生长。 【小问2详解】 育种目标是同时获得整合了Ht和Pi的转基因植株，阳性对照P（重组质粒）同时有两个目的基因的条带；1、3、5同时出现两个目的条带，说明同时整合了两个基因，符合育种目标，需要进一步做抗性鉴定。 【小问3详解】 该比例不符合9:3:3:1，说明两对基因不遵循自由组合定律；Ht、Pi和ht、pi分别位于一对同源染色体上（连锁），结合比例特征可知，减数分裂时发生部分互换，最终得到该比例。 【小问4详解】 随机整合会随机插入水稻原有基因中引发插入突变，定点整合插入安全位点，避免目的基因随机插入破坏内源基因，保证目的基因表达稳定；花粉中目的基因沉默无法正常受精，可防止目的基因随花粉扩散到近缘物种，避免基因污染，降低生态风险。 【小问5详解】 表观遗传的定义是DNA序列不发生改变，性状发生可遗传变异，因此该现象属于表观遗传；鄂东南常年面临极端高温，播种前高温预处理种子，提升水稻应对极端高温的能力，提高当地水稻产量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $