精品解析：北京市平谷区2025-2026学年高二下学期期末考试生物试题

2025—2026学年度第二学期期末试卷高二生物 注意事项： 1.本试卷共10页，包括两部分，满分100分，考试时间90分钟。 2.在答题卡上准确填写学校名称、班级和姓名。 3.试题答案一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效；自主命题部分试题答案写在自主命题试卷上。 4.在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色字迹签字笔作答。 5.考试结束，请将答题卡交回。 第一部分 选择题 一、选择题：本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的，请将正确选项填涂在答题卡上。 1. 关于人体的内环境及其稳态的叙述，正确的是（　　） A. 内环境由血浆、组织液、淋巴液和细胞内液构成 B. 组织液是人体内化学反应进行的主要场所 C. 内环境的理化性质在正常情况下是恒定不变的 D. 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件 2. 甲状腺激素在人体生命活动的调节中发挥重要作用。下列叙述错误的是（　　） A. 甲状腺激素受体分布于人体内几乎所有细胞 B. 甲状腺激素可以提高机体神经系统的兴奋性 C. 甲状腺激素分泌增加可使细胞代谢速率加快 D. 甲状腺激素分泌不足会使体液中促甲状腺激素含量减少 3. 树突状细胞具有强大的吞噬、处理和呈递各种抗原的功能，成熟时具有多个突起（如图），不同突起上分布有与其功能相关的分子。下列关于树突状细胞的叙述错误的是（　　） A. 由骨髓中的B淋巴细胞增殖、分化而来的 B. 突起上可能分布有与不同抗原结合的多种受体 C. 既参与细胞免疫过程也参与体液免疫过程 D. 对抗原处理后可将抗原信息呈递在细胞表面 4. 海洋渔业生产中，合理使用网眼尺寸较大的网具进行捕捞，有利于资源的可持续利用。下列不正确的解释是（ ） A. 更多幼小的个体逃脱，得到生长和繁殖的机会 B. 减少捕捞强度，保持足够的种群基数 C. 维持良好的年龄结构，有利于种群数量的恢复 D. 改变性别比例，提高种群出生率 5. 马世骏院士在上个世纪提出了“整体、协调、循环、自生”的生态工程基本原理，解决了困扰我国千年的蝗灾难题。下列相关叙述错误的是（　　） A. 使用农药将蝗虫种群数量快速降到K/2左右，经济高效符合整体原理 B. 提高植被覆盖度减少蝗虫产卵场所，环境容纳量降低，体现协调原理 C. 蝗虫残骸经处理后可制成生物肥料，提高土壤肥力，遵循了循环原理 D. 保护和改善生态环境，有助于增加蝗虫天敌的数量，体现了自生原理 6. 调查某草原撂荒地的群落演替情况，结果如下表。下列叙述正确的是（　　） 撂荒时间(年) 物种丰富度 多样性指数 2~4 7 0.93 4~10 18 1.64 10~17 16 1.82 20年以上 16 2.07 A. 该撂荒地的演替过程属于初生演替 B. 该撂荒地演替过程中物种丰富度和多样性指数均逐年增加 C. 适当人工补种牧草，可以改变演替速度 D. 该草原撂荒地最终一定能演替到森林阶段 7. 科学家在某荒地对一条由植物、田鼠、鼬组成的食物链进行了能量流动分析，数据如下图所示，下列相关叙述错误的是（　　） A. 生产者固定的总能量为（248280+36840）×103KJ/（hm2.a） B. 田鼠同化的能量仅有极少部分流向鼬，因此鼬的数量较少 C. 其他植食性动物也可以同化第一营养级固定的能量 D. 该过程能够体现能量的输入、传递、转化以及散失 8. 在传统泡菜制作过程中，下列叙述正确的是（　　） A. 过高浓度的食盐会抑制乳酸菌的发酵活动 B. 泡菜坛需严格密封目的是为了保证无菌环境 C. 腌制初期坛内出现的气泡主要由乳酸菌产生 D. 将新鲜蔬菜洗净、切成条状，装泡菜坛至十成满 9. 小麦抗盐能力较弱，高冰草具有耐盐特征。科研人员通过图示方法培育高产、耐盐小麦新品系。下列分析不正确的是（ ） A. ①过程需使用纤维素酶和果胶酶 B. 实现过程②不依赖膜的流动性 C. ③过程需要借助组织培养技术 D. 耐盐小麦可能获得多个耐盐基因 10. 动物细胞融合技术是通过特定手段使两个或多个动物细胞合并成一个细胞的过程。下列有关叙述正确的是（　　） A. 动物细胞融合只能依赖于灭活的病毒诱导实现 B. 杂交瘤细胞既能无限增殖又能分泌特异性抗体 C. 细胞融合技术均可将融合细胞培育成完整个体 D. B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合经培养即可大量生产单克隆抗体 11. 巴马香猪不仅肉质醇美，口感极佳，还可作为医用模型。科技工作者利用胚胎工程技术促进巴马香猪的快速繁育与应用。下列叙述不正确的是（　　） A. 为提高体外受精成功率，新采集的精子应直接用于体外受精 B. 采用激素注射等方法对雌性香猪进行超数排卵处理 C. 受精卵发育到桑葚胚或囊胚阶段时，可进行胚胎分割并移植 D. 胚胎分割技术可增加移植胚胎数目，还可产生遗传性状相同的后代 12. 为高效降解纤维素，某研究小组将纤维素酶基因（N）插入细菌X的基因组中。在下图质粒中插入细菌X基因组的M1与M2序列，经限制酶切割获得M1 - N基因 - M2片段；随后，将该片段导入细菌X，利用同源重组技术（即利用片段两端与基因组目标位置相同的序列，替换目标区域的过程），替换细菌X基因组中的相应区段，从而得到菌株X1。相关叙述不正确的是（　　） A. 使用限制酶切割质粒的磷酸二酯键获得M1 - N基因 - M2片段 B. M1与M2应分别插入图示质粒的位置①和位置④ C. M1、M2序列可引导N基因定点整合到细菌X的基因组 D. 用引物1和2扩增目的菌株X1的基因组，可验证N基因替换 13. 近年来，人工智能（AI）技术在蛋白质工程领域的应用取得了显著成果，不仅攻克了长期存在的蛋白质结构预测问题，还成功设计了多种新型功能蛋白，为多个领域带来了潜在的生物活性分子。下列说法正确的是（　　） A. 蛋白质工程需要改造蛋白质分子的所有氨基酸序列 B. 蛋白质工程的目标是改造现有蛋白质或创造新蛋白质 C. AI在蛋白质工程中的应用说明不再需要基因工程水平的操作 D. AI设计的蛋白质功能必然超过自然界中发现的任何蛋白质 14. 依据《中华人民共和国生物安全法》，生物安全是指国家有效防范和应对危险生物因子及相关因素威胁，生物技术能够稳定健康发展，人民生命健康和生态系统相对处于没有危险和不受威胁的状态，生物领域具备维护国家安全和持续发展的能力。下列叙述不正确的是（　　） A. 高致病性微生物必须在高等级生物安全实验室中开展实验活动 B. 生物技术可广泛应用在人类自身基因组改造和新物种创造中 C. 外来入侵物种可能威胁本地野生物种的生存，给自然生态造成破坏 D. 动物饲料中的抗生素会通过食物链进入人体，体内微生物耐药性会逐渐增强 15. 隐花色素2(CRY2)是一种蓝光受体。在不同光周期诱导下，对野生型和CRY2功能缺失突变体拟南芥的开花时间进行研究，结果如下图。下列相关叙述错误的是（　　） A. 该实验的自变量是温度、日照时间的长短 B. 相对于长日照，短日照下拟南芥开花延迟 C. 蓝光可以作为信号参与拟南芥开花的调控 D. 由图可知长日照、22℃最适宜拟南芥开花 第二部分 非选择题 二、非选择题：本部分共6题，共70分。请用黑色字迹签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试卷上作答无效。 16. 花葵的花是两性花，在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小岛上，研究者选择花葵集中分布的区域，在整个花期进行持续观察。 （1）小岛上的生物与非生物环境共同构成一个____________。 （2）观察发现：有20种昆虫会进入花葵的花中，有3种鸟会将喙伸入花中，这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发生了接触（访花），其中鸟类访花频次明显多于昆虫；鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取若干健康生长的花葵花蕾分为两组，一组保持自然状态，一组用疏网屏蔽鸟类访花，统计相对传粉率（如图）。结果说明____________。由此可知，鸟和花葵的种间关系最可能是____________ （单选）。 A.原始合作 B.互利共生 C.种间竞争 D.寄生 （3）研究者增加了一组实验，将花葵花蕾进行套袋处理并统计传粉率。该实验的目的是探究____________。 （4）花葵的花瓣呈现鲜艳的颜色，且能分泌蜜汁。从小岛生态系统的功能角度分析，花葵主要通过向鸟类和昆虫传递____________信息来吸引其访花。 17. 植物激素是植物正常生长发育不可缺少的调节性物质。对于植物激素的研究已经取得了大量的科研成果。其中以水稻为实验材料的研究揭示了生长素与细胞分裂素影响植物根生长的机制（见下图）。 （1）在已经确定的五大类植物激素中，图中未提及的还有_____。（写出两类） （2）水稻插秧前用“移栽灵”处理，可提高成活率。“移栽灵”的有效成分应该是_____。 （3）依图判断，细胞分裂素与细胞分裂素氧化酶之间的平衡调控机制属于_____调节。 （4）研究者采用基因工程方法敲除细胞分裂素氧化酶基因，获得了水稻的突变体。相比于野生型，该突变体根的长度会_____。 （5）水稻幼苗移栽过程中，为了促进根系快速生长，是否需要添加细胞分裂素？根据上图简述理由。_____ 18. 线粒体代谢产生的自由基能诱发细胞衰老。目前，注射间充质干细胞是对抗衰老的主要手段，但体内高氧化自由基的环境，干细胞无法长期存活。我国科研团队通过基因编辑间充质干细胞，探究其对衰老的影响及机制。 （1）间充质干细胞体外培养的培养基中含有____________等营养成分（写出三类），传代培养时，贴壁的间充质干细胞需要重新用____________处理，使之分散成单个细胞，再用离心法收集。 （2）F蛋白是一种转录因子，在细胞质合成后需转入细胞核才能调控下游基因表达。研究发现，随着细胞衰老，F蛋白入核比例下降。研究人员对间充质干细胞的F基因进行定点突变，将其关键磷酸化位点的氨基酸替换为丙氨酸（无法被磷酸化），以稳定其非磷酸化状态。请结合图1解释该改造的设计思路________________________________________________________。 注：P代表磷酸化；Akt酶能磷酸化F蛋白的特定位点。G酶能清除氧化自由基，延缓细胞的衰老 （3）为探究基因编辑后的间充质干细胞（SRC）对衰老的影响，科研人员将SRC通过静脉注射的方式移植到老年食蟹猴体内，检测神经髓鞘平均厚度，结果如图2所示。结果表明SRC能缓解年龄带来的神经系统衰老，依据是____________。 注：神经髓鞘平均厚度减少是神经系统衰老的关键特征 （4）研究者发现静脉注射的大部分SRC会被肺部的毛细血管网屏蔽或被免疫系统清除，因而提出假设：SRC主要通过分泌外泌体（膜性小囊泡）发挥抗衰老作用。外泌体包裹了细胞质中的可溶性蛋白质、RNA及代谢物，能进行信息交流。下面可能作为支持假设的证据有             。 A. 外泌体是纳米级别的微小囊泡，可以穿过血脑屏障到达神经元细胞 B. 是由一层磷脂双分子层构成的囊泡，能保护囊泡内的物质不易被降解 C. 外泌体中富含F蛋白，与神经元膜融合后可直接促进G基因转录 D. SRC细胞培养基中分离出的外泌体能显著逆转老年鼠的组织年龄 （5）该研究向人类临床应用转化过程中仍存在安全或伦理问题，请提出一个具体问题________________________________________________________。 19. 学习以下资料，并回答问题。 多巴胺影响小鼠社会分工的新机制 在社会群体中，资源的生产与获取会催生出合作或竞争等策略，竞争往往会演化出一种"生产者与掠夺者"的关系：一些个体负责生产资源，另一些个体则坐享其成。群居社会里那些拼命干活的"卷王"和坐享其成的"躺平者"，究竟是怎么自发演变出来的？ 研究人员将单只雌性或雄性的基因型相同小鼠置于一个特制装置（如图1）中，小鼠必须在压杆后，跑向另一端去触碰光电门才能吃到食物，连续5天追踪其行为。发现了两种典型的行为类型："成就者"：压杆后迅速跑向喂食器完成取食，"储蓄者"：频繁疯狂地压杆，但压完后并不急于去吃。雌鼠中表现为"储蓄者"的概率大约是雄鼠的两倍。 研究者又将三只任务生疏的同性别小鼠（全雄性或全雌性）组合居住8天，观察其在社会约束下的自发觅食策略分化。发现雄性小鼠个体分布向"卷王"和"躺平者"两个极端靠拢，形成了高度稳定的"一工两偷"或"两工一偷"的阶层分化。"卷王"承担了群体中绝大多数的劳动 - 疯狂按杠杆，"躺平者"几乎从不按杠杆，但埋伏在喂食器旁，只要"卷王"一按杠杆，它们就立刻上前把掉落的食物"白嫖"走。而雌性三联体群体内极少出现专门"白嫖"的"躺平者"。 为了探究雄鼠和雌鼠行为分化的原因，进一步检测群居时小鼠VTA（腹侧被盖区）的多巴胺能神经元中钙离子浓度的变化，图2（a）为雄鼠和雌鼠的整体检测结果，图2（b）为雄鼠中“卷王”和“躺平者”的检测结果。多巴胺能神经元识别环境中的奖励刺激（如食物），能够合成并分泌多巴胺，作用于负责情绪和动机的脑部中心，促使个体产生强烈的“想要”渴望，因而采取行动。 （1）多巴胺能神经元受到刺激产生神经冲动时，膜电位发生的变化是____________；当神经冲动传导至轴突末梢，刺激膜上钙离子通道开放，Ca2+内流促使突触小泡与突触前膜融合并释放多巴胺。多巴胺与突触后膜上的特异性受体结合后，突触后膜发生的信号转换是____________。 （2）研究人员设计“先独居，再群居”的实验目的是____________。 （3）有同学结合图2的结果和文本信息得出结论：“相同基因型的小鼠群居生活时，个体的多巴胺能神经元活性差异导致了其社会行为的分化”。你认为该结论是否可信？请根据图2的实验设计和结果说明理由______________________________________________________________________________________________________________________________。 （4）研究者通过进一步实验证明，多巴胺活性确实决定了社会分化。结合图2（a）和图2（b），请分别阐明雄鼠分化出“卷王”和“躺平者”，而雌鼠极少出现“躺平者”的生理机制__________________________________________________________________________________________________________________________。 （5）从进化的角度分析，面对有限的食物资源，雄鼠群体中分化出“躺平者”这一行为表型，对个体生存有什么适应性意义__________________________________________________________________________________________________________________________？ 20. 水中重金属汞离子（Hg2+）污染会通过食物链危害人体健康和生态平衡。科学家利用红色荧光蛋白（RFP）基因作为报告基因，在大肠杆菌中构建了一种水体Hg2+的监测方法。 （1）来自铜绿假单胞菌的转录因子MerR，可与某些启动子的调控序列m结合，阻止____________启动转录。但Hg2+也可与MerR结合，使之发生构象变化，进而开启下游基因的转录。 （2）Pm启动子来自铜绿假单胞菌，天然包含调控序列m，启动子P为转录水平为中强度的组成型启动子。研究者利用相关基因及调控元件，按照方案甲和乙（如下图）分别构建基因表达载体，转入大肠杆菌中制备工程菌。 注： 连接序列为一段DNA序列，避免两个启动子转录互相干扰 ①已知在无Hg2+时，启动子Pm存在极低水平的基础转录，可产生少量的MerR蛋白。与方案甲相比，方案乙响应汞离子的速度更快，原因是___________________________________________________________________________________________________。 ②方案乙的质粒转入大肠杆菌后，检测水源中Hg2+的最低检测限仍不满足灵敏度要求。请利用方案乙中的基因元件，设计一个能放大检测信号的基因表达载体。在答题纸的方框中画图表示改造后的载体，并标出各部分名称。___________________________________________________________________________________________________ （3）研究者指出，可将上述基于大肠杆菌的监测体系改造为无细胞系统（即利用细胞提取物在体外进行转录和翻译，不含完整的活细胞），这一改造的主要目的是___________________________________________________________________________________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度第二学期期末试卷高二生物 注意事项： 1.本试卷共10页，包括两部分，满分100分，考试时间90分钟。 2.在答题卡上准确填写学校名称、班级和姓名。 3.试题答案一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效；自主命题部分试题答案写在自主命题试卷上。 4.在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色字迹签字笔作答。 5.考试结束，请将答题卡交回。 第一部分 选择题 一、选择题：本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的，请将正确选项填涂在答题卡上。 1. 关于人体的内环境及其稳态的叙述，正确的是（　　） A. 内环境由血浆、组织液、淋巴液和细胞内液构成 B. 组织液是人体内化学反应进行的主要场所 C. 内环境的理化性质在正常情况下是恒定不变的 D. 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件 【答案】D 【解析】 【分析】内环境由血浆、组织液、淋巴液组成。内环境的理化性质在正常情况下处于相对稳定状态。 【详解】A、内环境又叫细胞外液，由血浆、组织液、淋巴液组成，不包括细胞内液，A错误； B、细胞质基质是人体内化学反应进行的主要场所，B错误； C、内环境的理化性质在正常情况下处于相对稳定状态，不是恒定不变的，C错误； D、内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，如果内环境稳态失调，机体可能会出现病变，D正确。 故选D。 2. 甲状腺激素在人体生命活动的调节中发挥重要作用。下列叙述错误的是（　　） A. 甲状腺激素受体分布于人体内几乎所有细胞 B. 甲状腺激素可以提高机体神经系统的兴奋性 C. 甲状腺激素分泌增加可使细胞代谢速率加快 D. 甲状腺激素分泌不足会使体液中促甲状腺激素含量减少 【答案】D 【解析】 【详解】A、甲状腺激素几乎作用于人体内所有细胞，因此几乎所有细胞都分布有甲状腺激素受体，A正确； B、甲状腺激素的功能包括提高机体神经系统的兴奋性，B正确； C、甲状腺激素可促进细胞代谢，分泌增加会使细胞代谢速率加快，C正确； D、甲状腺激素分泌存在负反馈调节，甲状腺激素分泌不足时，对垂体的负反馈抑制作用减弱，体液中促甲状腺激素含量会升高而非减少，D错误。 3. 树突状细胞具有强大的吞噬、处理和呈递各种抗原的功能，成熟时具有多个突起（如图），不同突起上分布有与其功能相关的分子。下列关于树突状细胞的叙述错误的是（　　） A. 由骨髓中的B淋巴细胞增殖、分化而来的 B. 突起上可能分布有与不同抗原结合的多种受体 C. 既参与细胞免疫过程也参与体液免疫过程 D. 对抗原处理后可将抗原信息呈递在细胞表面 【答案】A 【解析】 【分析】免疫细胞包括吞噬细胞、树突状细胞和淋巴细胞，它们来自骨髓的造血干细胞，其中B细胞、树突状细胞和巨噬细胞能摄取和加工处理抗原，并且可以将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给其他免疫细胞，这些细胞统称为抗原呈递细胞。 【详解】A、树突状细胞是由骨髓中的造血干细胞增殖、分化而来的，A错误； B、树突状细胞具有非特异性识别抗原的能力，说明突起上可能分布有与不同抗原结合的多种受体，B正确； C、树突状细胞具有呈递抗原的能力，既参与细胞免疫过程也参与体液免疫过程，C正确； D、树突状细胞对抗原处理后形成抗原肽-MHC复合体，并将抗原信息呈递在细胞表面，D正确。 故选A。 4. 海洋渔业生产中，合理使用网眼尺寸较大的网具进行捕捞，有利于资源的可持续利用。下列不正确的解释是（ ） A. 更多幼小的个体逃脱，得到生长和繁殖的机会 B. 减少捕捞强度，保持足够的种群基数 C. 维持良好的年龄结构，有利于种群数量的恢复 D. 改变性别比例，提高种群出生率 【答案】D 【解析】 【分析】人类对生物资源开发利用，应该走可持续发展的道路．对于渔业资源，应该规定禁捕期、禁渔区以及合理使用网眼尺寸较大的网具等。网眼尺寸较大的网具，只能对捕捞的鱼的大小进行选择，而不能对鱼的性别进行选择，不会改变其性别比例。 【详解】A、海洋渔业生产中，合理使用网眼尺寸较大的网具进行捕捞，会使更多幼小的个体逃脱，得到生长和繁殖的机会，使得种群的年龄结构处于增长型，故A正确； B、合理使用网眼尺寸较大的网具进行捕捞，减少了捕获个体的数量，保持足够的种群基数，使种群的年龄组成变为增长型，故B正确； C、种群的年龄结构处于增长型，则出生率大于死亡率，有利于种群数量的恢复，故C正确； D、网眼尺寸较大的网具，只能对捕捞的鱼的大小进行选择，而不能对鱼的性别进行选择，不会改变其性别比例，故D错误。 故选D。 5. 马世骏院士在上个世纪提出了“整体、协调、循环、自生”的生态工程基本原理，解决了困扰我国千年的蝗灾难题。下列相关叙述错误的是（　　） A. 使用农药将蝗虫种群数量快速降到K/2左右，经济高效符合整体原理 B. 提高植被覆盖度减少蝗虫产卵场所，环境容纳量降低，体现协调原理 C. 蝗虫残骸经处理后可制成生物肥料，提高土壤肥力，遵循了循环原理 D. 保护和改善生态环境，有助于增加蝗虫天敌的数量，体现了自生原理 【答案】A 【解析】 【分析】循环原理：通过系统设计实现不断循环，使前一个环节产生的废物尽可能地被后一个环节利用，减少整个生产环节“废物”的产生。自生原理：把很多单个生产系统通过优化组合，有机地整合在一起，成为一个新的高效生态系统。整体原理：充分考虑生态、经济和社会问题。协调原理：在进行生态工程建设时，需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应，因地制宜，需要考虑环境容纳量。 【详解】A、使用农药将蝗虫种群数量快速降到K/2左右，但是会造成环境的污染，不符合整体原理，A错误； B、提高植被覆盖度减少蝗虫产卵场所，降低了蝗虫的环境容纳量，体现协调原理，B正确； C、蝗虫残骸经处理后可制成生物肥料，提高土壤肥力，实现了物质的循环利用，遵循了循环原理，C正确； D、保护和改善生态环境，有助于增加蝗虫天敌的数量，能够维持生态系统的稳定性，体现了自生原理，D正确。 故选A。 6. 调查某草原撂荒地的群落演替情况，结果如下表。下列叙述正确的是（　　） 撂荒时间(年) 物种丰富度 多样性指数 2~4 7 0.93 4~10 18 1.64 10~17 16 1.82 20年以上 16 2.07 A. 该撂荒地的演替过程属于初生演替 B. 该撂荒地演替过程中物种丰富度和多样性指数均逐年增加 C. 适当人工补种牧草，可以改变演替速度 D. 该草原撂荒地最终一定能演替到森林阶段 【答案】C 【解析】 【详解】A、初生演替指在从未有过生物覆盖或原有植被被彻底消灭（如裸岩）上发生的演替，而撂荒地原有土壤条件基本保留，应属次生演替，A错误； B、由表可知，物种丰富度从4~10年的18降至10~17年的16，未逐年增加；多样性指数虽总体上升，但丰富度未持续增长，B错误； C、人类活动（如补种牧草）可影响演替方向和速度，例如加速群落结构形成，C正确； D、演替终点取决于气候、土壤等环境因素，草原地区可能止于灌木或草原阶段，不一定演替至森林，D错误。 故选C。 7. 科学家在某荒地对一条由植物、田鼠、鼬组成的食物链进行了能量流动分析，数据如下图所示，下列相关叙述错误的是（　　） A. 生产者固定的总能量为（248280+36840）×103KJ/（hm2.a） B. 田鼠同化的能量仅有极少部分流向鼬，因此鼬的数量较少 C. 其他植食性动物也可以同化第一营养级固定的能量 D. 该过程能够体现能量的输入、传递、转化以及散失 【答案】A 【解析】 【详解】A、生产者固定的总能量即生产者的同化量，图中植物框内的数值248280×103KJ/(hm2·a)就是生产者的同化量，36840是同化量中呼吸消耗的部分，属于248280的组成部分，无需额外相加，A错误； B、能量流动具有逐级递减的特点，田鼠同化的能量只有少部分流向鼬，鼬作为最高营养级获得的能量最少，能够支撑的个体数量少，因此鼬的数量较少，B正确； C、第一营养级（植物）固定的能量除流向田鼠外，还有部分可被其他植食性动物取食同化，剩余的还会流向分解者、暂时未利用，C正确； D、该过程中植物固定太阳能属于能量输入，能量沿植物→田鼠→鼬传递属于能量的传递，能量在太阳能、有机物化学能、热能之间转换属于能量的转化，各营养级呼吸以热能形式释放能量属于能量的散失，能够体现能量的输入、传递、转化以及散失过程，D正确。 8. 在传统泡菜制作过程中，下列叙述正确的是（　　） A. 过高浓度的食盐会抑制乳酸菌的发酵活动 B. 泡菜坛需严格密封目的是为了保证无菌环境 C. 腌制初期坛内出现的气泡主要由乳酸菌产生 D. 将新鲜蔬菜洗净、切成条状，装泡菜坛至十成满 【答案】A 【解析】 【详解】A、过高浓度的食盐会形成高渗环境，使乳酸菌渗透失水，抑制其细胞代谢，进而抑制发酵活动，A正确； B、泡菜坛严格密封的目的是创造无氧环境，保障乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸，密封无法实现无菌环境，也不是密封的目的，B错误； C、乳酸菌无氧呼吸的产物只有乳酸，不产生气体，腌制初期的气泡主要来自蔬菜表面携带的杂菌呼吸产生的二氧化碳，或是坛内残留空气受热膨胀逸出，C错误； D、泡菜装坛时通常装至八成满，需留出少量空间防止加入盐水、发酵过程中液体溢出造成污染，不能装至十成满，D错误。 9. 小麦抗盐能力较弱，高冰草具有耐盐特征。科研人员通过图示方法培育高产、耐盐小麦新品系。下列分析不正确的是（ ） A. ①过程需使用纤维素酶和果胶酶 B. 实现过程②不依赖膜的流动性 C. ③过程需要借助组织培养技术 D. 耐盐小麦可能获得多个耐盐基因 【答案】B 【解析】 【分析】题图表示的是植物体细胞杂交的过程，①表示用纤维素酶和果胶酶处理形成原生质体，②表示经过诱导融合后形成的原生质体，③表示再生出细胞壁的杂种细胞，然后通过植物组织培养将其培养形成植株，并在高盐环境下筛选耐盐的植株。 【详解】A、①表示用纤维素酶和果胶酶处理形成原生质体，A正确； B、②为经过诱导融合后形成的原生质体，原生质体融合的原理是细胞膜的流动性（依赖膜的流动性实现两个细胞的融合），B错误； C、过程③涉及 “杂种细胞培育为杂种植株”，植物体细胞杂交中，融合后的杂种细胞需通过植物组织培养技术（脱分化形成愈伤组织，再分化形成植株）培育为完整植株，C正确； D、高冰草具有耐盐特征，其基因组中可能含有多个耐盐基因。通过体细胞杂交，高冰草的全部遗传物质（包括多个耐盐基因）可转移到杂种细胞中，因此培育出的耐盐小麦可能获得多个耐盐基因，D正确。 故选B。 10. 动物细胞融合技术是通过特定手段使两个或多个动物细胞合并成一个细胞的过程。下列有关叙述正确的是（　　） A. 动物细胞融合只能依赖于灭活的病毒诱导实现 B. 杂交瘤细胞既能无限增殖又能分泌特异性抗体 C. 细胞融合技术均可将融合细胞培育成完整个体 D. B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合经培养即可大量生产单克隆抗体 【答案】B 【解析】 【详解】A、动物细胞融合的诱导方法包括物理法（如电融合法）、化学法（如聚乙二醇诱导）、生物法（如灭活病毒诱导），并非只能依赖灭活病毒诱导实现，A错误； B、杂交瘤细胞由经免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成，兼具骨髓瘤细胞无限增殖的特点和B淋巴细胞分泌特异性抗体的特点，B正确； C、动物细胞的全能性受到严格限制，目前无法将动物融合细胞培育成完整个体，C错误； D、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后，需要先筛选获得杂交瘤细胞，再经克隆化培养和抗体阳性检测，筛选出能分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞后，才可培养生产单克隆抗体，并非融合后直接培养即可生产，D错误。 11. 巴马香猪不仅肉质醇美，口感极佳，还可作为医用模型。科技工作者利用胚胎工程技术促进巴马香猪的快速繁育与应用。下列叙述不正确的是（　　） A. 为提高体外受精成功率，新采集的精子应直接用于体外受精 B. 采用激素注射等方法对雌性香猪进行超数排卵处理 C. 受精卵发育到桑葚胚或囊胚阶段时，可进行胚胎分割并移植 D. 胚胎分割技术可增加移植胚胎数目，还可产生遗传性状相同的后代 【答案】A 【解析】 【分析】1、胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理（选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。2、胚胎分割移植的特点：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。 【详解】A、新采集的精子需要经过获能处理后才能用于体外受精，而不是直接用于体外受精，A错误； B、采用激素注射等方法对雌性香猪进行超数排卵处理，以获取更多的卵子，该操作是可行的，B正确； C、受精卵发育到桑葚胚或囊胚阶段时，细胞还未发生分化或分化程度较低，可进行胚胎分割并移植，C正确； D、胚胎分割技术可增加移植胚胎数目，因为分割后的胚胎来自同一个受精卵，具有相同的遗传物质，所以可产生遗传性状相同的后代，D正确。 故选A。 12. 为高效降解纤维素，某研究小组将纤维素酶基因（N）插入细菌X的基因组中。在下图质粒中插入细菌X基因组的M1与M2序列，经限制酶切割获得M1 - N基因 - M2片段；随后，将该片段导入细菌X，利用同源重组技术（即利用片段两端与基因组目标位置相同的序列，替换目标区域的过程），替换细菌X基因组中的相应区段，从而得到菌株X1。相关叙述不正确的是（　　） A. 使用限制酶切割质粒的磷酸二酯键获得M1 - N基因 - M2片段 B. M1与M2应分别插入图示质粒的位置①和位置④ C. M1、M2序列可引导N基因定点整合到细菌X的基因组 D. 用引物1和2扩增目的菌株X1的基因组，可验证N基因替换 【答案】B 【解析】 【详解】A、限制酶的作用是断裂DNA分子中核苷酸之间的磷酸二酯键，以此切割获得目的片段，A正确； B、分析题意可知，需要构建的片段为M1−N−M2，即同源臂M1在N上游，M2在N下游，且不需要将质粒上的标记基因包含在最终切割获得的片段中。 质粒顺时针顺序为：①→启动子→②→N基因→终止子→标记基因→④。若M1插入①、M2插入④，切割后得到的片段会额外包含标记基因，不符合M1−N−M2的要求，B错误； C、同源重组依赖M1、M2与细菌X基因组中对应序列的同源配对，因此M1、M2可以引导N基因定点整合到细菌X的基因组中，C正确； D、若替换成功，引物1和引物2之间新增了N基因的序列，片段长度远大于未替换的原有片段，可通过PCR扩增产物的大小验证替换，D正确。 13. 近年来，人工智能（AI）技术在蛋白质工程领域的应用取得了显著成果，不仅攻克了长期存在的蛋白质结构预测问题，还成功设计了多种新型功能蛋白，为多个领域带来了潜在的生物活性分子。下列说法正确的是（　　） A. 蛋白质工程需要改造蛋白质分子的所有氨基酸序列 B. 蛋白质工程的目标是改造现有蛋白质或创造新蛋白质 C. AI在蛋白质工程中的应用说明不再需要基因工程水平的操作 D. AI设计的蛋白质功能必然超过自然界中发现的任何蛋白质 【答案】B 【解析】 【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。 【详解】A、由于基因决定蛋白质，因此要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过改造或合成基因来完成，A错误； B、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，B正确； C、人工智能（AI）技术在蛋白质工程领域的应用取得了显著成果，但蛋白质工程的操作最终还必须通过改造或合成基因来完成，仍然需要基因工程水平的操作，C错误； D、AI设计的蛋白质功能不一定超过自然界中发现的蛋白质，D错误。 故选B。 14. 依据《中华人民共和国生物安全法》，生物安全是指国家有效防范和应对危险生物因子及相关因素威胁，生物技术能够稳定健康发展，人民生命健康和生态系统相对处于没有危险和不受威胁的状态，生物领域具备维护国家安全和持续发展的能力。下列叙述不正确的是（　　） A. 高致病性微生物必须在高等级生物安全实验室中开展实验活动 B. 生物技术可广泛应用在人类自身基因组改造和新物种创造中 C. 外来入侵物种可能威胁本地野生物种的生存，给自然生态造成破坏 D. 动物饲料中的抗生素会通过食物链进入人体，体内微生物耐药性会逐渐增强 【答案】B 【解析】 【分析】《中华人民共和国生物安全法》是为维护国家安全，防范和应对生物 安全风险，保障人民生命健康，保护生物资源和生态环境，促进生物技术健康发展，推动构建人类命运共同体，实现人与自然和谐共生，制定的法律。 【详解】A、高致病性微生物须在高等级生物安全实验室中开展实验活动，防止造成致病性微生物外泄，造成污染，危害生物健康，A正确； B、生物技术可应用在新物种创造中，但对人类自身基因组改造到目前还存在相应的问题，难以实现，B错误； C、外来入侵物种可能威胁本地野生物种的生存，比如果缺乏天敌会造成自然生态破坏，C正确； D、长期使用抗生素，必然产生残留，而其残留在动物饲料中的抗生素，会随着食物链进入人体引发微生物的耐药性，D正确。 故选B。 15. 隐花色素2(CRY2)是一种蓝光受体。在不同光周期诱导下，对野生型和CRY2功能缺失突变体拟南芥的开花时间进行研究，结果如下图。下列相关叙述错误的是（　　） A. 该实验的自变量是温度、日照时间的长短 B. 相对于长日照，短日照下拟南芥开花延迟 C. 蓝光可以作为信号参与拟南芥开花的调控 D. 由图可知长日照、22℃最适宜拟南芥开花 【答案】A 【解析】 【分析】据图分析，野生型在长日照、22℃条件下，开花时茎基部叶片最少，说明野生型在这个条件下开花最早。野生型和突变体相比，开花时茎基部叶片不同，说明收到CRY2功能缺失的影响。 【详解】A、从实验设计来看，研究中控制了温度（22℃和16℃）和日照时间（长日照和短日照）两种条件，还有拟南芥的类型，分为野生型和CRY2功能缺失突变体型，A错误； B、野生型在长日照、22℃条件下，开花时茎基部叶片最少，说明野生型在这个条件下开花最早，短日照下，开花时茎基部叶片较多，所以相对于长日照，短日照下拟南芥开花延迟，B正确； C、隐花色素2（CRY2）是一种蓝光受体，蓝光可以作为光信号，有无CRY2和不同温度下，开花时茎基部叶片数目不同，说明蓝光、温度都可作为信号调节生命活动，C正确； D、据图可知，长日照、22℃是最适宜拟南芥开花的条件，此时茎基部叶片最少，D正确。 故选A。 第二部分 非选择题 二、非选择题：本部分共6题，共70分。请用黑色字迹签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，在试卷上作答无效。 16. 花葵的花是两性花，在大陆上观察到只有昆虫为它传粉。在某个远离大陆的小岛上，研究者选择花葵集中分布的区域，在整个花期进行持续观察。 （1）小岛上的生物与非生物环境共同构成一个____________。 （2）观察发现：有20种昆虫会进入花葵的花中，有3种鸟会将喙伸入花中，这些昆虫和鸟都与雌、雄蕊发生了接触（访花），其中鸟类访花频次明显多于昆虫；鸟类以花粉或花蜜作为补充食物。研究者随机选取若干健康生长的花葵花蕾分为两组，一组保持自然状态，一组用疏网屏蔽鸟类访花，统计相对传粉率（如图）。结果说明____________。由此可知，鸟和花葵的种间关系最可能是____________ （单选）。 A.原始合作 B.互利共生 C.种间竞争 D.寄生 （3）研究者增加了一组实验，将花葵花蕾进行套袋处理并统计传粉率。该实验的目的是探究____________。 （4）花葵的花瓣呈现鲜艳的颜色，且能分泌蜜汁。从小岛生态系统的功能角度分析，花葵主要通过向鸟类和昆虫传递____________信息来吸引其访花。 【答案】（1）生态系统 （2） ①. 鸟类是花葵的主要传粉者，屏蔽鸟类后传粉率显著降低 ②. A （3）探究除昆虫和鸟类外的其他传粉方式（如风媒传粉）对花葵传粉的贡献 （4）化学和物理 【解析】 【小问1详解】 生态系统就是一定区域内，所有生物群落和非生物无机环境共同组成的统一整体，小岛上的生物与非生物环境共同构成一个生态系统。 【小问2详解】 自然状态下，昆虫和鸟类都可以访花，图中的结果表明，疏网屏蔽鸟类访花组与自然状态组相比，相对传粉率显著降低，这说明用疏网屏蔽鸟类访花后，鸟类无法对花葵进行传粉，花葵只能依赖能通过网孔的昆虫进行传粉，减少了花葵与花葵之间的传粉过程，导致相对传粉率与自然状态组相比显著降低，即鸟类是花葵的主要传粉者，屏蔽鸟类后传粉率显著降低。本题中的鸟类可以帮助花葵传粉，花葵能为鸟类提供花粉或花蜜作为补充食物，鸟和花葵分开后，各自也能独立生活，不影响生存，所以两者是原始合作关系，故选A。 【小问3详解】 分析题意，原有两组实验分别是自然组允许鸟类+昆虫访花，疏网屏蔽鸟类组仅允许昆虫访花；套袋处理可以彻底阻挡鸟类、昆虫接触花，因此可以检测：没有动物访花时，花葵是否可以通过风力传粉、自花传粉等其他途径完成传粉，由此得出实验目的是：探究除昆虫和鸟类外的其他传粉方式（如风媒传粉）对花葵传粉的贡献。 【小问4详解】 花瓣鲜艳的颜色属于物理因素，传递的是物理信息；花葵分泌的蜜汁是化学物质，传递的是化学信息，因此花葵同时传递了物理和化学信息吸引访花者。 17. 植物激素是植物正常生长发育不可缺少的调节性物质。对于植物激素的研究已经取得了大量的科研成果。其中以水稻为实验材料的研究揭示了生长素与细胞分裂素影响植物根生长的机制（见下图）。 （1）在已经确定的五大类植物激素中，图中未提及的还有_____。（写出两类） （2）水稻插秧前用“移栽灵”处理，可提高成活率。“移栽灵”的有效成分应该是_____。 （3）依图判断，细胞分裂素与细胞分裂素氧化酶之间的平衡调控机制属于_____调节。 （4）研究者采用基因工程方法敲除细胞分裂素氧化酶基因，获得了水稻的突变体。相比于野生型，该突变体根的长度会_____。 （5）水稻幼苗移栽过程中，为了促进根系快速生长，是否需要添加细胞分裂素？根据上图简述理由。_____ 【答案】（1）赤霉素、脱落酸和乙烯 （2）生长素类似物 （3）（负）反馈 （4）变短 （5）不需要，因为过多的细胞分裂素会抑制根系生长 【解析】 【分析】1、生长素：①合成部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子； ②主要生理功能：促进细胞生长，但生长素的作用表现为两重性 ，即：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。 2、赤霉素：①合成部位：幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分 ；②主要生理功能：促进细胞的伸长；促进种子萌发和果实发育。 3、细胞分裂素：①合成部位：主要是根尖；②主要生理功能：促进细胞分裂。 4、脱落酸：①合成部位：根冠、萎蔫的叶片等 ；②主要生功能：抑制植物细胞的分裂和种子的萌发；促进叶和果实的衰老和脱落。 5、乙烯：①合成部位：植物体的各个部位；②主要生理功能：促进果实成熟。 【小问1详解】 五大类植物激素包括赤霉素、生长素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯，图中有生长素和细胞分裂素，没有提及的有赤霉素、脱落酸和乙烯。 【小问2详解】 据题干信息，水稻插秧前用“移栽灵”处理，能提高水稻的成活率，说明“移栽灵”有利于水稻幼苗生根，推断“移栽灵”的有效成分是生长素类似物。 【小问3详解】 从图中分析，细胞分裂素含量上升能促进合成细胞分裂素氧化酶，而细胞分裂素氧化酶能够降解细胞分裂素，从而使细胞分裂素含量降低，二者的平衡调控机制属于负反馈调节。 【小问4详解】 细胞分裂素氧化酶基因能够控制合成细胞分裂素氧化酶，从而使细胞分裂素降解，敲除该基因，则细胞分裂素的含量上升，抑制根系生长，因此相比于野生型，该突变体根的长度变短。 【小问5详解】 据图分析，细胞分裂素含量过多能够抑制根系生长，若在水稻移栽过程中添加细胞分裂素，则不利于根系快速生长，故水稻幼苗移栽过程中，不需要添加细胞分裂素。 【点睛】本题考查植物激素的相关知识，解决本题的关键是能够抓住题图信息，正确分析生长素与细胞分裂素对根生长的影响机制，再准确答题即可。 18. 线粒体代谢产生的自由基能诱发细胞衰老。目前，注射间充质干细胞是对抗衰老的主要手段，但体内高氧化自由基的环境，干细胞无法长期存活。我国科研团队通过基因编辑间充质干细胞，探究其对衰老的影响及机制。 （1）间充质干细胞体外培养的培养基中含有____________等营养成分（写出三类），传代培养时，贴壁的间充质干细胞需要重新用____________处理，使之分散成单个细胞，再用离心法收集。 （2）F蛋白是一种转录因子，在细胞质合成后需转入细胞核才能调控下游基因表达。研究发现，随着细胞衰老，F蛋白入核比例下降。研究人员对间充质干细胞的F基因进行定点突变，将其关键磷酸化位点的氨基酸替换为丙氨酸（无法被磷酸化），以稳定其非磷酸化状态。请结合图1解释该改造的设计思路________________________________________________________。 注：P代表磷酸化；Akt酶能磷酸化F蛋白的特定位点。G酶能清除氧化自由基，延缓细胞的衰老 （3）为探究基因编辑后的间充质干细胞（SRC）对衰老的影响，科研人员将SRC通过静脉注射的方式移植到老年食蟹猴体内，检测神经髓鞘平均厚度，结果如图2所示。结果表明SRC能缓解年龄带来的神经系统衰老，依据是____________。 注：神经髓鞘平均厚度减少是神经系统衰老的关键特征 （4）研究者发现静脉注射的大部分SRC会被肺部的毛细血管网屏蔽或被免疫系统清除，因而提出假设：SRC主要通过分泌外泌体（膜性小囊泡）发挥抗衰老作用。外泌体包裹了细胞质中的可溶性蛋白质、RNA及代谢物，能进行信息交流。下面可能作为支持假设的证据有             。 A. 外泌体是纳米级别的微小囊泡，可以穿过血脑屏障到达神经元细胞 B. 是由一层磷脂双分子层构成的囊泡，能保护囊泡内的物质不易被降解 C. 外泌体中富含F蛋白，与神经元膜融合后可直接促进G基因转录 D. SRC细胞培养基中分离出的外泌体能显著逆转老年鼠的组织年龄 （5）该研究向人类临床应用转化过程中仍存在安全或伦理问题，请提出一个具体问题________________________________________________________。 【答案】（1） ①. 碳源、氮源、无机盐 ②. 胰蛋白酶 （2）F蛋白磷酸化后会被降解，无法进入细胞核调控G酶基因表达；改造后的F蛋白无法被磷酸化，避免被降解，能更多进入细胞核促进G酶基因表达，提高G酶含量，清除自由基，延缓干细胞衰老 （3）SRC组的神经髓鞘平均厚度显著高于老年组，接近年轻组 （4）ABCD （5）基因编辑后的间充质干细胞进入人体后是否会引发免疫排斥反应/是否存在致癌风险等 【解析】 【小问1详解】 动物细胞体外培养的培养基需要提供碳源、氮源、无机盐，通常是糖类、氨基酸、无机盐等必需营养，此外还会添加血清提供天然生长因子；贴壁生长的细胞传代时，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，使细胞从瓶壁脱离、分散为单个细胞，方便收集传代。 【小问2详解】 结合图1通路可知：正常F蛋白被Akt磷酸化后会被降解，只有非磷酸化的F蛋白才能入核启动G酶基因表达，G酶可清除自由基延缓衰老，定点突变后F蛋白无法被磷酸化，稳定维持非磷酸化状态，故具体依据可表述为：F蛋白磷酸化后会被降解，无法进入细胞核调控G酶基因表达；改造后的F蛋白无法被磷酸化，避免被降解，能更多进入细胞核促进G酶基因表达，提高G酶含量，清除自由基，延缓干细胞衰老。 【小问3详解】 根据图2结果和题干信息，老年组神经髓鞘厚度显著低于年轻组，而移植SRC的老年食蟹猴，髓鞘厚度明显升高，接近年轻组水平，说明SRC能缓解年龄带来的神经系统衰老。 【小问4详解】 假设为"SRC主要通过分泌外泌体发挥抗衰老作用"， A、外泌体能穿过血脑屏障到达靶神经元，是发挥作用的前提，支持假设； B、外泌体的磷脂双分子层膜可保护内部包裹的功能物质不被降解，保证其发挥作用，支持假设； C、外泌体携带改造后的F蛋白，进入细胞后可直接促进G基因转录，说明外泌体携带功能效应物质，支持假设； D、从SRC培养基分离出的外泌体单独使用就可以逆转老年鼠组织年龄，直接证明外泌体的抗衰老作用，支持假设。 【小问5详解】 该研究向人类临床应用转化过程中仍存在安全或伦理问题，可围绕基因编辑/干细胞治疗的安全问题或伦理问题，提出具体问题：基因编辑后的间充质干细胞进入人体后是否会引发免疫排斥反应/是否存在致癌风险等。 19. 学习以下资料，并回答问题。 多巴胺影响小鼠社会分工的新机制 在社会群体中，资源的生产与获取会催生出合作或竞争等策略，竞争往往会演化出一种"生产者与掠夺者"的关系：一些个体负责生产资源，另一些个体则坐享其成。群居社会里那些拼命干活的"卷王"和坐享其成的"躺平者"，究竟是怎么自发演变出来的？ 研究人员将单只雌性或雄性的基因型相同小鼠置于一个特制装置（如图1）中，小鼠必须在压杆后，跑向另一端去触碰光电门才能吃到食物，连续5天追踪其行为。发现了两种典型的行为类型："成就者"：压杆后迅速跑向喂食器完成取食，"储蓄者"：频繁疯狂地压杆，但压完后并不急于去吃。雌鼠中表现为"储蓄者"的概率大约是雄鼠的两倍。 研究者又将三只任务生疏的同性别小鼠（全雄性或全雌性）组合居住8天，观察其在社会约束下的自发觅食策略分化。发现雄性小鼠个体分布向"卷王"和"躺平者"两个极端靠拢，形成了高度稳定的"一工两偷"或"两工一偷"的阶层分化。"卷王"承担了群体中绝大多数的劳动 - 疯狂按杠杆，"躺平者"几乎从不按杠杆，但埋伏在喂食器旁，只要"卷王"一按杠杆，它们就立刻上前把掉落的食物"白嫖"走。而雌性三联体群体内极少出现专门"白嫖"的"躺平者"。 为了探究雄鼠和雌鼠行为分化的原因，进一步检测群居时小鼠VTA（腹侧被盖区）的多巴胺能神经元中钙离子浓度的变化，图2（a）为雄鼠和雌鼠的整体检测结果，图2（b）为雄鼠中“卷王”和“躺平者”的检测结果。多巴胺能神经元识别环境中的奖励刺激（如食物），能够合成并分泌多巴胺，作用于负责情绪和动机的脑部中心，促使个体产生强烈的“想要”渴望，因而采取行动。 （1）多巴胺能神经元受到刺激产生神经冲动时，膜电位发生的变化是____________；当神经冲动传导至轴突末梢，刺激膜上钙离子通道开放，Ca2+内流促使突触小泡与突触前膜融合并释放多巴胺。多巴胺与突触后膜上的特异性受体结合后，突触后膜发生的信号转换是____________。 （2）研究人员设计“先独居，再群居”的实验目的是____________。 （3）有同学结合图2的结果和文本信息得出结论：“相同基因型的小鼠群居生活时，个体的多巴胺能神经元活性差异导致了其社会行为的分化”。你认为该结论是否可信？请根据图2的实验设计和结果说明理由______________________________________________________________________________________________________________________________。 （4）研究者通过进一步实验证明，多巴胺活性确实决定了社会分化。结合图2（a）和图2（b），请分别阐明雄鼠分化出“卷王”和“躺平者”，而雌鼠极少出现“躺平者”的生理机制__________________________________________________________________________________________________________________________。 （5）从进化的角度分析，面对有限的食物资源，雄鼠群体中分化出“躺平者”这一行为表型，对个体生存有什么适应性意义__________________________________________________________________________________________________________________________？ 【答案】（1） ①. 由外正内负变为外负内正 ②. 化学信号转变为电信号 （2）排除小鼠个体本身的行为差异，探究群居生活对小鼠觅食策略分化的影响 （3）可信。图2显示雄鼠中“卷王”和“躺平者”的多巴胺能神经元对自身压杆、同伴压杆的钙离子反应存在显著差异，说明多巴胺能神经元活性不同，对应不同的社会行为 （4）雄鼠：“卷王”的多巴胺能神经元对自身压杆的刺激反应更强，更愿意主动压杆获取食物；“躺平者”的多巴胺能神经元对同伴压杆的刺激反应更强，更倾向于抢夺同伴获取的食物。雌鼠的多巴胺能神经元对同伴压杆的刺激反应弱，因此不会出现抢夺食物的“躺平者” （5）减少能量消耗，通过抢夺食物高效获取能量，提升在有限资源下的生存概率，有利于种群延续 【解析】 【小问1详解】 静息状态神经元膜电位为外正内负，受刺激产生神经冲动（动作电位）时，膜电位变为外负内正；多巴胺是神经递质（化学信号），与突触后膜受体结合后会引发突触后膜产生电位变化，因此突触后膜完成的信号转换为化学信号转变为电信号。 【小问2详解】 实验遵循对照原则，该设计排除了先天行为差异的干扰，可明确群居社会因素对行为分化的作用，即排除小鼠个体本身的行为差异，探究群居生活对小鼠觅食策略分化的影响。 【小问3详解】 生物的表现是由基因型和环境因素等共同决定的，本实验为观察性实验，图2显示雄鼠中“卷王”和“躺平者”的多巴胺能神经元对自身压杆、同伴压杆的钙离子反应存在显著差异，说明多巴胺能神经元活性不同，对应不同的社会行为，故可信。 【小问4详解】 结合图2结果：图(a)显示雄鼠对同伴压杆有明显的钙离子（活性）响应，雌鼠对同伴压杆几乎无响应；图(b)显示雄鼠中“卷王”对自身压杆响应强，“躺平者”对同伴压杆响应强，结合题干“多巴胺活性促使个体产生行动渴望”的信息，可推导得出该机制：雄鼠：“卷王”的多巴胺能神经元对自身压杆的刺激反应更强，更愿意主动压杆获取食物；“躺平者”的多巴胺能神经元对同伴压杆的刺激反应更强，更倾向于抢夺同伴获取的食物。雌鼠的多巴胺能神经元对同伴压杆的刺激反应弱，因此不会出现抢夺食物的“躺平者”。 【小问5详解】 从进化适应性角度分析，该行为表型可以减少能量消耗，通过抢夺食物高效获取能量，提升在有限资源下的生存概率，有利于种群延续。 20. 水中重金属汞离子（Hg2+）污染会通过食物链危害人体健康和生态平衡。科学家利用红色荧光蛋白（RFP）基因作为报告基因，在大肠杆菌中构建了一种水体Hg2+的监测方法。 （1）来自铜绿假单胞菌的转录因子MerR，可与某些启动子的调控序列m结合，阻止____________启动转录。但Hg2+也可与MerR结合，使之发生构象变化，进而开启下游基因的转录。 （2）Pm启动子来自铜绿假单胞菌，天然包含调控序列m，启动子P为转录水平为中强度的组成型启动子。研究者利用相关基因及调控元件，按照方案甲和乙（如下图）分别构建基因表达载体，转入大肠杆菌中制备工程菌。 注： 连接序列为一段DNA序列，避免两个启动子转录互相干扰 ①已知在无Hg2+时，启动子Pm存在极低水平的基础转录，可产生少量的MerR蛋白。与方案甲相比，方案乙响应汞离子的速度更快，原因是___________________________________________________________________________________________________。 ②方案乙的质粒转入大肠杆菌后，检测水源中Hg2+的最低检测限仍不满足灵敏度要求。请利用方案乙中的基因元件，设计一个能放大检测信号的基因表达载体。在答题纸的方框中画图表示改造后的载体，并标出各部分名称。___________________________________________________________________________________________________ （3）研究者指出，可将上述基于大肠杆菌的监测体系改造为无细胞系统（即利用细胞提取物在体外进行转录和翻译，不含完整的活细胞），这一改造的主要目的是___________________________________________________________________________________________________。 【答案】（1）RNA聚合酶 （2） ①. 方案乙中启动子P为中强度启动子，可持续表达MerR蛋白，Hg2+出现时能快速结合MerR启动RFP转录，因此响应更快 ②. 绘图示意：启动子P→MerR→连接序列→启动子Pm→MerR→连接序列→启动子Pm→RFP→终止子，即增加MerR的表达拷贝，放大调控效应 （3）避免工程菌进入自然环境造成生态风险，提升生物安全性 【解析】 【小问1详解】 启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，启动下游基因转录，MerR结合调控序列后，会阻止RNA聚合酶启动转录。 【小问2详解】 ①分析题意可知，P是组成型启动子，可持续表达MerR，使细胞预先存在MerR，Hg2+出现时能快速结合MerR启动RFP转录，因此响应更快（遇到Hg²⁺可直接激活RFP转录，不需要先合成MerR，因此响应更快）。 ②分析题意可知，该方案要求利用现有元件构建正反馈通路实现信号放大，由于MerR存在时响应更快，故该方案需要加MerR的表达拷贝，放大调控效应，具体可表述为：启动子P→MerR→连接序列→启动子Pm→MerR→连接序列→启动子Pm→RFP→终止子，即增加MerR的表达拷贝，放大调控效应。 【小问3详解】 汞离子对活细胞有毒性，会导致活细胞死亡影响检测，无细胞系统不存在该问题，同时无需培养活细胞，检测更快，也避免工程菌进入自然环境造成生态风险，提升生物安全性。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $