2026年高三生物秋季开学学情自测卷（北京专用）

**基本信息** 2026年高三开学生物学情自测卷，以高考全部内容为范围，通过科技前沿（如叶绿体表达酶优化光合）、生态保护（如珊瑚-虾虎鱼互作）等真实情境，考查生命观念、科学思维与探究实践。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|15题/30分|细胞结构、遗传变异、稳态调节等基础知识点|如第4题结合三倍体橡胶树培育，考查染色体变异与减数分裂异常| |非选择题|6题/70分|光合调控、遗传机制、基因工程、生态关系等综合内容|如18题基于操纵子设计遗传逆变器，体现科学思维与工程应用；20题通过珊瑚-虾虎鱼互作实验，考查生态系统信息传递与稳态维持|

2026年秋季高三开学学情自测卷 生物·答案及评分参考 第一部分：本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D C B B B C B C 题号 9 10 11 12 13 14 15 答案 B C D C D D A 第二部分：本部分共6题，共70分。 16．（10分，除特殊标记外，每空1分） （1）CO2的固定 NADPH （2）B A D C 运至叶绿体才能被同化（2分） （3）能，因为该支路使光呼吸生成的C2在叶绿体中转化成糖，不产生CO2，减少碳流失；同时在叶绿体中产生NH3可迅速被同化，减少氮流失。（2分） 17．（10分，每空1分） （1）符合 F2代中Hap C7-2（纯合）：Hap C7-2/Hap Z58（杂合）：Hap Z58（纯合）的比例接近1：2：1 Hap C7-2（对Hap Z58为显性） （2）1/20 （3）ZmPIMT1表达量高 玉米种子中mRNA稳定性与翻译效率 （4）BE 自然老化4天 CD 向Zong31中导入ZmPIMT1（Hap C7-2型）基因；自然老化4天 18．（16分，除特殊标记外，每空1分） （1）限制酶和DNA连接酶（2分） （2）更加灵敏，分级调节，放大调节效应（2分） （3）保持EL2的低表达，使细胞始终含有少量EL2，能够快速响应蓝光（2分） b b a B A C （4）黑暗 不添加 蓝光 添加 19．（12分，每空2分） （1）Na+ （2）多套专用环路 一套通用环路 （3）抑制性 蓝光刺激C使S激活，S抑制W神经元，光照时W受抑制只表现为倒退；撤光后C不再激活S，S对W的抑制解除，W兴奋引发短暂奔跑 （4）遭遇危险时快速终止奔跑、迅速转为倒退，快速避险，提高生存能力 20．（12分，每空2分） （1）原始合作 （2）Ⅲ组和Ⅰ组生长状况相对值均接近0，Ⅱ组生长状况相对值显著低于Ⅰ组（或Ⅳ组生长状况相对值显著低于Ⅲ组），Ⅳ组生长状况相对值显著高于Ⅱ组（Ⅳ组与Ⅲ组生长状况相对值的差值小于Ⅱ组与1组的差值） （3）排除丝状绿藻释放的物质对虾虎鱼招募的（实验结果）影响 b 生物的种间关系 （4）摄食毒藻虽会对虾虎鱼带来生长减缓的不利影响、但抵御天敌能力提高使得虾虎鱼种群得以更好的繁衍 21．（10分，每空2分） （1）碳源 （2）判断各菌株是否相互抑制 不能，因为缺少各菌株产纤维素酶种类的证据 （3）初始pH7.4、接种量9% 40℃ 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $2026年秋季高三开学学情自测卷 生物答题卡 姓 名： 准考证号： 贴条形码区 注意事项 1.答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准 考生禁填： 缺考标记 条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 违纪标记 2.选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题必须用0.51mm黑色签字笔 以上标志由监考人员用2B铅笔填涂 答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3. 请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案 选择题填涂样例： 无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 正确填涂■ 错误填涂1【1[/] H 4.保持卡面清洁、不要折叠、不要弄破 第一部分：本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的 项。 1.IA1[B1「C1[D1 6.[A][B][C][D] 11.[A][B][C][D] 2.[A][B][C][DJ 7.AJ[B][C][D] 12.[A][B][C][D] 3.[A][B][C][D] 8.IA][B][C][D] 13.[AJ[B][C][D] 4.[A][B][C][D1 9.[A][B][C][D] 14.[AJ[B][C][D] 5.[A][B][C][DJ 10.[A][B][CJ[D] 15.[AJ[B][c][D] 第二部分：本部分共6题，共70分。 16.（10分，除特殊标记外，每空1分) (1) (2) (2分) (3) 分) 17. (10分，每空1分) (1) 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ (3) (4) 18. (16分，除特殊标记外，每空1分) (1) (2分) (2) (2分) (3) (2 分) (4) 19. (12分，每空2分) (1) (2) (3) (4) 20. (12分，每空2分) (1) (2) (3) (4) 21. (10分，每空2分) (1) (2) (3) 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！2026年秋季高三开学学情自测卷 生物答题卡 日 姓 名： 准考证号： 贴条形码区 注意事项 1.答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准 考生禁填： 缺考标记 口 条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 违纪标记 口 2.选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题必须用0.5mm黑色签字笔 以上标志由监考人员用2B铅笔填涂 答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案 选择题填涂样例： 无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 正确填涂■ 4. 保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 错误填涂[][][/] 第一部分：本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的 项。 1.A][B][C][D] 6.[A][B][C][D] 11[AJ[B][C][D] 2.[A][B][C][D] 7.IA][B][C][D] 12.[A][B][C][D] 3A][B][C][D] 8.LA][B][C][D] 13.[A][B][C][D] 4.[A][B][C][D] 9[A][B][C][D] 14.[A][B][C][D] 5.A][BJ[C][D] 10.A][B][C][D] 15.[A][B][C][D] 第二部分：本部分共6题，共70分。 16. (10分，除特殊标记外，每空1分) (1) (2) (2分) (3) (2分) 17. (10分，每空1分) (1) (2) 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ (3) (4) 18. (16分，除特殊标记外，每空1分) (1) (2分) (2) (2分) (3) (2分) (4) 19. (12分，每空2分) (1) (2) (3) (4) 20. (12分，每空2分) (1) (2) (3) (4) 21. (10分，每空2分) (1) (2) (3) 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 2026年秋季高三开学学情自测卷 生物 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分第一部分（选择题）和第二部分（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第一部分时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第二部分时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．测试范围：高考全部内容。 第一部分 本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1．细胞是基本的生命系统，下列相关理解中，不正确的是（　　） A．细胞是由各组分相互配合而组成的复杂系统 B．多细胞生物的生命活动由不同细胞分工合作完成 C．细胞能相对独立存活，且从属于机体的整体功能 D．细胞作为一个生命系统，其功能不依赖于外界环境 2．吞噬细胞吞噬并消化侵入人体细菌的过程中，不会发生的是（　　） A．细胞表面的蛋白参与识别细菌 B．吞噬过程依赖于细胞膜的流动性 C．细胞骨架不参与细胞形态改变 D．溶酶体参与吞噬后的消化过程 3．将某哺乳动物细胞在含3H标记的胸腺嘧啶类似物的培养液中短时培养后，转入普通培养液中继续培养，在不同时刻统计分裂期（M期）细胞中被标记细胞所占百分比，结果如图。下列分析正确的是（　　） A．被标记细胞均处于G1期 B．6 h时大量被标记细胞进入M期 C．曲线下降说明被标记细胞发生死亡 D．该细胞的细胞周期约为12 h 4．云研“77-2”和云研“77-4”是广泛种植的三倍体橡胶树新品种。三倍体橡胶树由减数分裂正常形成的雄配子（n）和异常形成的雌配子（2n）结合产生。为研究雌配子（2n）产生的原因，对三倍体及其亲本的基因型进行分析，结果如下表所示。下列叙述错误的是（　　） 实验材料 基因型 GT1（母本） Ee PR107（父本） Ee 云研“77-2” EEe 云研“77-4” EEE A．三倍体橡胶树减数分裂时联会紊乱，通常高度不育 B．两个亲本杂交的子代中不会出现基因型为eee的个体 C．两个新品种培育的过程中利用了染色体变异的原理 D．云研“77-4”的产生与母本减数分裂Ⅱ异常有关 5．某单基因隐性遗传病是P基因突变所致。图1为某患者及其表型正常的父母同源染色体上P基因相关序列检测结果（每个基因序列仅列出一条链，其他未显示序列均正常）。当同源染色体上P基因均突变时，表现为患病。现有两种探针：探针1和2分别能与位点①正常、异常序列结合。利用两种探针对三个家系各成员的基因组进行分子杂交，结果如图2。下列分析错误的是（　　） A．①和②位点的突变均会导致P基因功能的改变 B．利用这两种探针能对甲、丙家系Ⅱ-2的P基因进行产前诊断 C．乙家系成员位点①均为C-G碱基对 D．如果丙家系Ⅱ-2表型正常，用这两种探针检测出两个条带的概率为1/3 6．有机磷农药（OP）可抑制昆虫乙酰胆碱酯酶（AChE）的活性。上世纪在全球广泛使用后，发现昆虫很快对OP产生了抗性。某地区的研究发现，实蝇AChE基因单个碱基替换产生抗性基因，导致OP对AChE的抑制作用显著降低；2009年前，种群中抗性基因频率很高，之后OP被禁用；2022年发现种群中抗性基因频率很低。可以作出的判断是（　　） A．OP诱导AChE基因发生突变 B．单个碱基替换没有引起AChE氨基酸序列的改变 C．不使用OP的情况下，表现抗性的个体比无抗性个体适应能力低 D．继续禁用20年后，再使用OP，实蝇不会再产生抗性 7．梅尼埃病表现为反复发作的眩晕、听力下降，并伴有内耳淋巴水肿，临床上常用利尿剂治疗。检测正常人及该病患者急性发作期血清中相关激素水平，结果如下表。下列叙述错误的是（　　） 组别 抗利尿激素浓度（ng·L-1） 醛固酮浓度（ng·L-1） 正常对照组 19.83 98.40 急性发病组 24.93 122.82 A．内耳淋巴水肿和激素水平异常说明内环境稳态失衡 B．发作期抗利尿激素水平的升高使细胞外液渗透压升高 C．醛固酮促进肾小管对Na+的重吸收，加重内耳淋巴水肿 D．急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该避免高盐饮食 8．冬季来临，流感盛行，感染者可能会出现肺炎，严重者还会因病毒侵染的肺部细胞大量裂解死亡，造成肺部纤维化，导致白肺，下列相关叙述错误的是（　　） A．病毒侵染的肺部细胞大量裂解死亡的过程与细胞毒性T细胞有关 B．重症患者可注射恢复期康复病人的血浆进行治疗，主要利用了血浆中的抗体 C．某些患者注射血浆后出现了过敏反应，此时其免疫系统的免疫自稳功能异常 D．可以利用灭活或减毒的病原体制成疫苗，对流感进行提前预防 9．在根冠处，生长素会沿重力方向运输，导致两侧生长素分布不均。生长素与细胞膜上的受体ABP1和ABL3结合后，激活TMK1激酶，引发生长素转运蛋白PIN2蛋白磷酸化，进而促进生长素运输。下列相关叙述错误的是（　　） A．生长素在根冠处进行横向运输 B．图示生长素极性运输过程表现为负反馈 C．根向地弯曲体现出生长素具有两重性 D．PIN2磷酸化位点缺失突变体根向地性减弱 10．内蒙古草原上，某羊群的种群增长速率随时间的变化如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲点的斜率最大，种群增长速率最快 B．甲、乙、丙的年龄结构均为增长型，丁点后年龄结构变为衰退型 C．戊点时，种群数量可能在某数值上下波动 D．若要持续捕获较多羊，则五点中最适合开始捕获的是丙点 11．下图中甲、乙、丙分别代表山地、森林、海洋三个不同的自然区域内植物的分布状况。据此判断，下列说法错误的是（　　） A．影响甲处不同群落类型分布的非生物因素主要是温度和降水 B．乙处植物地上和地下均具有明显分层的现象 C．丙处藻类植物的分层现象主要是受光照的影响 D．与植物相比，动物的活动范围广，没有垂直分层现象 12．下图为某海洋牧场区生态系统部分食物网示意图，其中来自碎屑功能组（以有机碎屑为营养来源的生物集合）的物质占系统总物质来源的37.7%，来自浮游植物和大型藻类的占62.3%。相关叙述错误的是（　　） 注：圆圈大小代表生物量；1～4为营养级 A．能量从第1到第4营养级呈现单向流动、逐级递减的特点 B．以生产者为起点的食物链在物质流动中占主导地位 C．最高营养级生物的能量根本来源是碎屑和生产者 D．若适度捕捞虾类和蟹类不会造成生态系统崩溃 13．研究发现，植物根际微生物对石油的降解起重要作用。如图为从土壤中筛选出高效石油降解菌的部分流程示意图，相关叙述错误的是（　　） A．为获得分解石油的细菌，配制培养基时，应以石油为唯一碳源 B．配制步骤A、B所需培养基时，应先调节pH后再高压蒸汽灭菌 C．可使用稀释涂布平板法或细菌计数板计数法对目的菌进行计数 D．在B培养基中出现的菌落均是由能够降解石油的细菌形成的 14．甘薯是重要的农作物，为了改良甘薯品质，科学家利用甘薯（2N=90）与其近缘野生种（2N=30）进行体细胞杂交，选育得到杂种植株M1。下列说法正确的是（　　） A．需用几丁质酶和果胶酶来降解甘薯细胞壁 B．为防止原生质体失水，需使用低渗缓冲液 C．M1具有两个物种的所有性状，且染色体数目为2N=120 D．在培育M1时，配制的各种培养基含有不同比例的植物激素 15．将口蹄疫病毒衣壳蛋白P1的基因导入水稻愈伤组织，筛选后获得表达P1蛋白的转基因水稻。给小鼠饲喂该转基因水稻能激活针对口蹄疫病毒的肠道黏膜免疫反应。下列叙述错误的是（　　） A．将P1基因导入愈伤组织的常用方法是显微注射法 B．导入P1基因的愈伤组织经再分化获得转基因植株 C．可利用抗原-抗体杂交检测P1蛋白来筛选转基因植株 D．该种转基因水稻有望作为口蹄疫疫苗直接饲喂动物 第二部分 本部分共6题，共70分。 16．（10分，除特殊标记外，每空1分）强光会导致光合速率降低影响水稻产量，我国科学家利用基因工程在叶绿体中表达特定酶，优化代谢途径，成功实现增产。 （1）光合作用暗反应中，CO2在R酶的作用下与C5结合，该过程称作________。生成的C3接受ATP和NADPH释放的能量，并被________还原，随后，一部分C3经一系列反应转化为糖类。 （2）R酶对CO2和O2均具有亲和力，R酶催化的反应方向取决于细胞中CO2/O2比值。如图1所示，当比值高时，主要进行暗反应；比值降低时，R酶催化C5与O2结合加强，在叶绿体、过氧化物酶体、线粒体中发生一系列反应，即光呼吸。 ①请分析图1，选填以下字母，解释夏季强光导致水稻减产的原因________；________；________；________。 A．CO2/O2比值下降 B．暗反应减弱 C．碳原子流失 D．光呼吸加剧 ②此外，氮原子流失也是造成水稻减产的原因之一。图1中的S酶位于叶绿体基质。光呼吸途径产生的NH3可能经气孔散失，或________（2分），导致氮同化效率低。 （3）科学家将编码G酶、C酶、B酶、T酶的外源基因转入水稻叶绿体基因组，构建了光呼吸支路，如图2。请结合图1、图2，判断光呼吸支路能否减少碳、氮的流失，说明理由________（2分）。 17．（10分，每空1分）种子耐老化能力是保障农业生产的关键性状，玉米ZmPIMT1是其核心调控因子，可修复受损的RNA结合蛋白PABP2（维持mRNA稳定性与翻译效率）。ZmPIMT1基因表达量高的玉米种子，PABP2功能更稳定，经加速老化处理后萌发率更高。研究发现：驱动ZmPIMT1基因表达的启动子主要有两种，即Hap C7-2（昌7-2携带）和Hap Z58（郑58携带）。与Hap C7-2相比，HapZ58含有一个2316bp的插入片段，且该区域DNA甲基化水平显著高于Hap C7-2，导致其驱动ZmPIMT1基因的表达量显著低于Hap C7-2。 （1）以郑单958（母本郑58×父本昌7-2）为亲本构建重组自交系，F2代种子经7.5天加速老化处理后，不同植株的种子萌发率数据如下表： 单倍型类型 植株数量 萌发率>60% （高活力） 萌发率31～60% （中活力） 萌发率<30% （低活力） Hap C7-2（纯合） 30 6 16 8 Hap Z58（纯合） 32 2 6 24 Hap C7-2/Hap Z58（杂合） 62 10 32 20 根据F2代类型与萌发率的关联数据，判断ZmPIMT1基因启动子变异________（符合/不符合）孟德尔遗传定律，并说明判断依据________。________为显性。 （2）将F2代中Hap C7-2/Hap Z58杂合植株自交，F3代纯合Hap C7-2植株占1/4，预测F3代纯合Hap C7-2植株中“萌发率>60%”的植株占比为________（仅考虑ZmPIMT1影响）。 （3）从“基因→蛋白质→性状”的逻辑链，完善“ZmPIMT1 Hap C7-2→种子耐老化能力强”的分子机制，体现结构与功能相适应的生命观念。 ZmPIMT1 Hap C7-2启动子无插入且甲基化低→①________→修复受损的PABP2→提高②________→种子萌发所需蛋白质正常合成→种子耐老化能力强 （4）为验证“ZmPIMT1通过修复PABP2维持种子活力”的机制，某团队以玉米自交系Zong31（携带Hap Z58，种子耐老化能力弱）为材料，设计实验，并预测结果。 分组 处理方法 检测指标 预期结果 对照组 未处理的Zong31玉米种子，自然老化4天 ①PABP2与mRNA结合能力 ②种子萌发率 ________ 实验组1 通过CRISPR技术敲除Zong31的ZmPIMT1基因；________ ________ 实验组2 ________ AF A．PABP2 mRNA结合能力“正常” B．PABP2 mRNA结合能力“受损” C．PABP2 mRNA结合能力“严重受损” D．种子萌发率“低” E．种子萌发率“中” F．种子萌发率“高” 18．（16分，除特殊标记外，每空1分）学习以下材料，回答问题。 基于操纵子设计遗传逆变器 操纵子是原核生物中的一种基因表达调控单位，在诱导物的作用下，通过调控蛋白与操纵序列的结合或解离，影响下游基因的表达。常见的操纵子有四环素操纵子、乳糖操纵子和色氨酸操纵子。近年来，研究者将1个或多个操纵子应用于发酵工程，设计可以精确调控基因表达的遗传元件，称之为遗传逆变器。 以具有抗病毒活性的紫色杆菌素合成为例，科研人员设置了图1中的两种遗传逆变器。方案一：将四环素操纵子与紫色杆菌素导入大肠杆菌，R1会持续表达并结合O1序列，抑制下游基因的表达；当诱导物四环素存在时，其可以结合R1，导致其与O1分离并促进基因表达。方案二：在上述基础上，还导入了色氨酸操纵子，在诱导物色氨酸存在的情况下，R2与之结合形成复合物后，结合O2序列，并抑制下游基因RT的表达，减轻了R1与O1序列的结合，导致遗传逆变器的激活输出。在无色氨酸的情况下，由于R2无法实现抑制功能，R1会持续表达并结合O1序列，遗传逆变器没有激活输出。 目前，这种基于操纵子的遗传逆变器已经广泛应用于工程菌的培养，通过与其他技术结合，也可以逐步实现对哺乳动物基因表达的时空精准调控。 （1）培育转基因工程菌的过程中，构建含有操纵子或紫色杆菌素的表达载体需要使用的工具酶有________（2分）。 （2）文中提及的两种遗传逆变器，与方案一相比，方案二的主要优势是________（2分）。 （3）为了实现大肠杆菌的可控凝集与产物分离，研究者将启动子CYC与絮凝蛋白基因Flo构建表达载体并导入工程菌，但是发现在非蓝光条件下，仍存在Flo基因的表达。请你结合文中的遗传逆变器技术，帮助研究者在图2中构建蓝光触发的大肠杆菌调控系统。 该系统中，质粒2中EL2基因的作用是________（2分）。结合上述目标，在①、②、③处应选用的启动子分别是________、________、________。 启动子：a．ACT b．CYC 质粒上的序列Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别是________、________、________。 序列：A．R1 B．R2 C．O1 D．O2 （4）综合上述研究，请完善下表中利用该工程菌产生紫色杆菌素的环境条件。 培养阶段 光照条件 色氨酸添加情况 生产紫色杆菌素阶段 ________ ________ 分离紫色杆菌素阶段 ________ ________ 19．（12分，每空2分）复杂的运动控制是大脑精细调控的结果。研究人员针对小鼠向前“奔跑”或向后“倒退”的行为开展系列研究。 （1）大脑颞侧皮层（T区）和上丘（C区）均通过中脑灰质（D区）调控运动，分别刺激T区或C区神经元，释放的兴奋性神经递质均作用于D区神经元，使突触后膜对________的通透性增加，分别引起小鼠“奔跑”或“倒退”。 （2）大脑是通过“一套通用环路”还是“多套专用环路”来调节运动一直存在争论，研究人员开展下列实验。 ①实验一：向小鼠T区、C区分别注射携带绿色、红色荧光蛋白基因且可顺突触传递的病毒，检测发现D区两种荧光标记的神经元几乎不重合。 实验二：用一系列不同强度的刺激分别激活T区和C区，检测小鼠移动速度，结果如图1， 研究结果表明大脑在运动控制上采取了“硬件________，软件________”的调节模式。 （3）利用蓝光照射单独激活C区时发现：小鼠表现为“倒退”，而撤去蓝光后出现了短暂的“反弹式奔跑”（刺激结束才触发的奔跑）。研究人员推测该现象与D区的S神经元有关，相关神经通路如图2。 进一步进行如下实验： 组别 处理 小鼠行为 实验一： C区神经元表达光敏蛋白，W神经元表达H受体 蓝光照射C区，注射CNO 光照期倒退； 撤光后无“反弹式奔跑” 实验二： C区神经元表达光敏蛋白，S神经元表达H受体 蓝光照射C区，注射CNO 光照期倒退； 撤光后无“反弹式奔跑” 注：CNO药物可以特异性抑制表达H受体的神经元 ①综上判断，S为________（“兴奋性”或“抑制性”）神经元。 ②解释撤去蓝光后，小鼠出现“反弹式奔跑”的机理________。 （4）动物在向前奔跑时如果突然面临天敌威胁，S神经元会被瞬间激活。分析上述运动调节通路中“非对称式调控”的意义________。 20．（12分，每空2分）近年鹿角珊瑚的数量日益减少，丝状绿藻在与鹿角珊瑚的竞争中占据优势，威胁生态安全。 （1）鹿角珊瑚可以为虾虎鱼提供一定的栖息空间，虾虎鱼也能够通过清除丝状绿藻保护鹿角珊瑚，鹿角珊瑚和虾虎鱼的种间关系最可能是________。 （2）为探究虾虎鱼、丝状绿藻和鹿角珊瑚间的相互作用机制，研究者使用与丝状绿藻形态、体积与颜色一致的尼龙丝作为拟态物进行模拟实验，统计生长状况相对值（计算方式：）反映鹿角珊瑚的健康状态，结果如图1。 由此可知，丝状绿藻并非通过直接物理接触抑制鹿角珊瑚生长，而虾虎鱼能显著减弱这种抑制，依据是________。 （3）为探究虾虎鱼对丝状绿藻的识别机制，研究人员提出假说：鹿角珊瑚受丝状绿藻损伤后，会持续释放化学物质招募虾虎鱼。研究人员从图2所示的A～D生境位置采集海水，收集到的各地海水分别缓慢释放到有虾虎鱼栖息的健康珊瑚附近，观察并记录规定时间内响应信号的虾虎鱼数目，结果如图2。 ①设置D组的目的是________。 ②若上述结果可以证明假说，则C组的最佳实验操作可能是________： a．与B组生境相同，提前20 min将珊瑚移除再取样 b．与B组生境相同，提前20 min将丝状绿藻移除再取样 c．与B组等量的珊瑚单独生长的区域取样 ③该过程体现了生态系统中信息传递具有调节________的作用，从而维持了珊瑚生态系统的稳态。 （4）研究发现，取食丝状绿藻的虾虎鱼的生长速率较取食无毒海藻的虾虎鱼略有下降，但取食有毒丝状绿藻后，其皮肤黏液毒性增强，天敌对其捕食频率大大降低，推测“虾虎鱼摄食毒藻习性”在进化中得以保留的可能原因________。 21．（10分，每空2分）秸秆还田是提升土壤肥力的重要措施，但自然条件下秸秆纤维素降解缓慢。山西老陈醋酿造环境中具有丰富的微生物资源。 （1）科研人员从醋糟中筛选高效分解纤维素的菌株，将10 g醋糟样品加入90 mL无菌水中振荡混匀，取5 mL上清液接种于以羧甲基纤维素钠为唯一________的培养基，振荡培养2天，将菌液系列稀释涂布培养，筛选出3株纤维素酶高产菌株，分别命名为J1、J2、J3。 （2）纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种组分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，纤维素分解过程如下： 纤维素纤维二糖葡萄糖 研究发现，单菌株通常分泌的纤维素酶种类有限。难以实现纤维素的高效分解。因此构建含多种菌株的复合菌系以提高分解效率。 ①首先，将三种菌以两两相交的方式划线接种于固体培养基上，37℃培养24 h，观察到相交处均无断开现象，如图1。这一实验步骤的目的是________。 ②基于上述实验结果，将三种菌液等量混合构建复合菌系，发酵后离心取上清液，加入等量纤维素，测定葡萄糖的生成量，计算酶活性，结果如图2。据此推测：三株菌分泌的纤维素酶优势互补是复合菌系D降解能力提升的核心原因。请评价该实验结果能否完全证实上述推测，并说明理由________。 （3）研究人员进一步优化复合菌系D的产酶条件。初始pH、接种量及发酵温度的交互作用对纤维素酶活性的影响如图3。 据图判断，在工业化发酵产纤维素酶时，应优先控制初始和接种量的最优组合为________。发酵过程中最佳发酵温度为________。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 2026年秋季高三开学学情自测卷 生物 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分第一部分（选择题）和第二部分（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第一部分时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第二部分时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．测试范围：高考全部内容。 第一部分 本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1．细胞是基本的生命系统，下列相关理解中，不正确的是（　　） A．细胞是由各组分相互配合而组成的复杂系统 B．多细胞生物的生命活动由不同细胞分工合作完成 C．细胞能相对独立存活，且从属于机体的整体功能 D．细胞作为一个生命系统，其功能不依赖于外界环境 2．吞噬细胞吞噬并消化侵入人体细菌的过程中，不会发生的是（　　） A．细胞表面的蛋白参与识别细菌 B．吞噬过程依赖于细胞膜的流动性 C．细胞骨架不参与细胞形态改变 D．溶酶体参与吞噬后的消化过程 3．将某哺乳动物细胞在含3H标记的胸腺嘧啶类似物的培养液中短时培养后，转入普通培养液中继续培养，在不同时刻统计分裂期（M期）细胞中被标记细胞所占百分比，结果如图。下列分析正确的是（　　） A．被标记细胞均处于G1期 B．6 h时大量被标记细胞进入M期 C．曲线下降说明被标记细胞发生死亡 D．该细胞的细胞周期约为12 h 4．云研“77-2”和云研“77-4”是广泛种植的三倍体橡胶树新品种。三倍体橡胶树由减数分裂正常形成的雄配子（n）和异常形成的雌配子（2n）结合产生。为研究雌配子（2n）产生的原因，对三倍体及其亲本的基因型进行分析，结果如下表所示。下列叙述错误的是（　　） 实验材料 基因型 GT1（母本） Ee PR107（父本） Ee 云研“77-2” EEe 云研“77-4” EEE A．三倍体橡胶树减数分裂时联会紊乱，通常高度不育 B．两个亲本杂交的子代中不会出现基因型为eee的个体 C．两个新品种培育的过程中利用了染色体变异的原理 D．云研“77-4”的产生与母本减数分裂Ⅱ异常有关 5．某单基因隐性遗传病是P基因突变所致。图1为某患者及其表型正常的父母同源染色体上P基因相关序列检测结果（每个基因序列仅列出一条链，其他未显示序列均正常）。当同源染色体上P基因均突变时，表现为患病。现有两种探针：探针1和2分别能与位点①正常、异常序列结合。利用两种探针对三个家系各成员的基因组进行分子杂交，结果如图2。下列分析错误的是（　　） A．①和②位点的突变均会导致P基因功能的改变 B．利用这两种探针能对甲、丙家系Ⅱ-2的P基因进行产前诊断 C．乙家系成员位点①均为C-G碱基对 D．如果丙家系Ⅱ-2表型正常，用这两种探针检测出两个条带的概率为1/3 6．有机磷农药（OP）可抑制昆虫乙酰胆碱酯酶（AChE）的活性。上世纪在全球广泛使用后，发现昆虫很快对OP产生了抗性。某地区的研究发现，实蝇AChE基因单个碱基替换产生抗性基因，导致OP对AChE的抑制作用显著降低；2009年前，种群中抗性基因频率很高，之后OP被禁用；2022年发现种群中抗性基因频率很低。可以作出的判断是（　　） A．OP诱导AChE基因发生突变 B．单个碱基替换没有引起AChE氨基酸序列的改变 C．不使用OP的情况下，表现抗性的个体比无抗性个体适应能力低 D．继续禁用20年后，再使用OP，实蝇不会再产生抗性 7．梅尼埃病表现为反复发作的眩晕、听力下降，并伴有内耳淋巴水肿，临床上常用利尿剂治疗。检测正常人及该病患者急性发作期血清中相关激素水平，结果如下表。下列叙述错误的是（　　） 组别 抗利尿激素浓度（ng·L-1） 醛固酮浓度（ng·L-1） 正常对照组 19.83 98.40 急性发病组 24.93 122.82 A．内耳淋巴水肿和激素水平异常说明内环境稳态失衡 B．发作期抗利尿激素水平的升高使细胞外液渗透压升高 C．醛固酮促进肾小管对Na+的重吸收，加重内耳淋巴水肿 D．急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该避免高盐饮食 8．冬季来临，流感盛行，感染者可能会出现肺炎，严重者还会因病毒侵染的肺部细胞大量裂解死亡，造成肺部纤维化，导致白肺，下列相关叙述错误的是（　　） A．病毒侵染的肺部细胞大量裂解死亡的过程与细胞毒性T细胞有关 B．重症患者可注射恢复期康复病人的血浆进行治疗，主要利用了血浆中的抗体 C．某些患者注射血浆后出现了过敏反应，此时其免疫系统的免疫自稳功能异常 D．可以利用灭活或减毒的病原体制成疫苗，对流感进行提前预防 9．在根冠处，生长素会沿重力方向运输，导致两侧生长素分布不均。生长素与细胞膜上的受体ABP1和ABL3结合后，激活TMK1激酶，引发生长素转运蛋白PIN2蛋白磷酸化，进而促进生长素运输。下列相关叙述错误的是（　　） A．生长素在根冠处进行横向运输 B．图示生长素极性运输过程表现为负反馈 C．根向地弯曲体现出生长素具有两重性 D．PIN2磷酸化位点缺失突变体根向地性减弱 10．内蒙古草原上，某羊群的种群增长速率随时间的变化如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲点的斜率最大，种群增长速率最快 B．甲、乙、丙的年龄结构均为增长型，丁点后年龄结构变为衰退型 C．戊点时，种群数量可能在某数值上下波动 D．若要持续捕获较多羊，则五点中最适合开始捕获的是丙点 11．下图中甲、乙、丙分别代表山地、森林、海洋三个不同的自然区域内植物的分布状况。据此判断，下列说法错误的是（　　） A．影响甲处不同群落类型分布的非生物因素主要是温度和降水 B．乙处植物地上和地下均具有明显分层的现象 C．丙处藻类植物的分层现象主要是受光照的影响 D．与植物相比，动物的活动范围广，没有垂直分层现象 12．下图为某海洋牧场区生态系统部分食物网示意图，其中来自碎屑功能组（以有机碎屑为营养来源的生物集合）的物质占系统总物质来源的37.7%，来自浮游植物和大型藻类的占62.3%。相关叙述错误的是（　　） 注：圆圈大小代表生物量；1～4为营养级 A．能量从第1到第4营养级呈现单向流动、逐级递减的特点 B．以生产者为起点的食物链在物质流动中占主导地位 C．最高营养级生物的能量根本来源是碎屑和生产者 D．若适度捕捞虾类和蟹类不会造成生态系统崩溃 13．研究发现，植物根际微生物对石油的降解起重要作用。如图为从土壤中筛选出高效石油降解菌的部分流程示意图，相关叙述错误的是（　　） A．为获得分解石油的细菌，配制培养基时，应以石油为唯一碳源 B．配制步骤A、B所需培养基时，应先调节pH后再高压蒸汽灭菌 C．可使用稀释涂布平板法或细菌计数板计数法对目的菌进行计数 D．在B培养基中出现的菌落均是由能够降解石油的细菌形成的 14．甘薯是重要的农作物，为了改良甘薯品质，科学家利用甘薯（2N=90）与其近缘野生种（2N=30）进行体细胞杂交，选育得到杂种植株M1。下列说法正确的是（　　） A．需用几丁质酶和果胶酶来降解甘薯细胞壁 B．为防止原生质体失水，需使用低渗缓冲液 C．M1具有两个物种的所有性状，且染色体数目为2N=120 D．在培育M1时，配制的各种培养基含有不同比例的植物激素 15．将口蹄疫病毒衣壳蛋白P1的基因导入水稻愈伤组织，筛选后获得表达P1蛋白的转基因水稻。给小鼠饲喂该转基因水稻能激活针对口蹄疫病毒的肠道黏膜免疫反应。下列叙述错误的是（　　） A．将P1基因导入愈伤组织的常用方法是显微注射法 B．导入P1基因的愈伤组织经再分化获得转基因植株 C．可利用抗原-抗体杂交检测P1蛋白来筛选转基因植株 D．该种转基因水稻有望作为口蹄疫疫苗直接饲喂动物 第二部分 本部分共6题，共70分。 16．（10分，除特殊标记外，每空1分）强光会导致光合速率降低影响水稻产量，我国科学家利用基因工程在叶绿体中表达特定酶，优化代谢途径，成功实现增产。 （1）光合作用暗反应中，CO2在R酶的作用下与C5结合，该过程称作________。生成的C3接受ATP和NADPH释放的能量，并被________还原，随后，一部分C3经一系列反应转化为糖类。 （2）R酶对CO2和O2均具有亲和力，R酶催化的反应方向取决于细胞中CO2/O2比值。如图1所示，当比值高时，主要进行暗反应；比值降低时，R酶催化C5与O2结合加强，在叶绿体、过氧化物酶体、线粒体中发生一系列反应，即光呼吸。 ①请分析图1，选填以下字母，解释夏季强光导致水稻减产的原因________；________；________；________。 A．CO2/O2比值下降 B．暗反应减弱 C．碳原子流失 D．光呼吸加剧 ②此外，氮原子流失也是造成水稻减产的原因之一。图1中的S酶位于叶绿体基质。光呼吸途径产生的NH3可能经气孔散失，或________（2分），导致氮同化效率低。 （3）科学家将编码G酶、C酶、B酶、T酶的外源基因转入水稻叶绿体基因组，构建了光呼吸支路，如图2。请结合图1、图2，判断光呼吸支路能否减少碳、氮的流失，说明理由________（2分）。 17．（10分，每空1分）种子耐老化能力是保障农业生产的关键性状，玉米ZmPIMT1是其核心调控因子，可修复受损的RNA结合蛋白PABP2（维持mRNA稳定性与翻译效率）。ZmPIMT1基因表达量高的玉米种子，PABP2功能更稳定，经加速老化处理后萌发率更高。研究发现：驱动ZmPIMT1基因表达的启动子主要有两种，即Hap C7-2（昌7-2携带）和Hap Z58（郑58携带）。与Hap C7-2相比，HapZ58含有一个2316bp的插入片段，且该区域DNA甲基化水平显著高于Hap C7-2，导致其驱动ZmPIMT1基因的表达量显著低于Hap C7-2。 （1）以郑单958（母本郑58×父本昌7-2）为亲本构建重组自交系，F2代种子经7.5天加速老化处理后，不同植株的种子萌发率数据如下表： 单倍型类型 植株数量 萌发率>60% （高活力） 萌发率31～60% （中活力） 萌发率<30% （低活力） Hap C7-2（纯合） 30 6 16 8 Hap Z58（纯合） 32 2 6 24 Hap C7-2/Hap Z58（杂合） 62 10 32 20 根据F2代类型与萌发率的关联数据，判断ZmPIMT1基因启动子变异________（符合/不符合）孟德尔遗传定律，并说明判断依据________。________为显性。 （2）将F2代中Hap C7-2/Hap Z58杂合植株自交，F3代纯合Hap C7-2植株占1/4，预测F3代纯合Hap C7-2植株中“萌发率>60%”的植株占比为________（仅考虑ZmPIMT1影响）。 （3）从“基因→蛋白质→性状”的逻辑链，完善“ZmPIMT1 Hap C7-2→种子耐老化能力强”的分子机制，体现结构与功能相适应的生命观念。 ZmPIMT1 Hap C7-2启动子无插入且甲基化低→①________→修复受损的PABP2→提高②________→种子萌发所需蛋白质正常合成→种子耐老化能力强 （4）为验证“ZmPIMT1通过修复PABP2维持种子活力”的机制，某团队以玉米自交系Zong31（携带Hap Z58，种子耐老化能力弱）为材料，设计实验，并预测结果。 分组 处理方法 检测指标 预期结果 对照组 未处理的Zong31玉米种子，自然老化4天 ①PABP2与mRNA结合能力 ②种子萌发率 ________ 实验组1 通过CRISPR技术敲除Zong31的ZmPIMT1基因；________ ________ 实验组2 ________ AF A．PABP2 mRNA结合能力“正常” B．PABP2 mRNA结合能力“受损” C．PABP2 mRNA结合能力“严重受损” D．种子萌发率“低” E．种子萌发率“中” F．种子萌发率“高” 18．（16分，除特殊标记外，每空1分）学习以下材料，回答问题。 基于操纵子设计遗传逆变器 操纵子是原核生物中的一种基因表达调控单位，在诱导物的作用下，通过调控蛋白与操纵序列的结合或解离，影响下游基因的表达。常见的操纵子有四环素操纵子、乳糖操纵子和色氨酸操纵子。近年来，研究者将1个或多个操纵子应用于发酵工程，设计可以精确调控基因表达的遗传元件，称之为遗传逆变器。 以具有抗病毒活性的紫色杆菌素合成为例，科研人员设置了图1中的两种遗传逆变器。方案一：将四环素操纵子与紫色杆菌素导入大肠杆菌，R1会持续表达并结合O1序列，抑制下游基因的表达；当诱导物四环素存在时，其可以结合R1，导致其与O1分离并促进基因表达。方案二：在上述基础上，还导入了色氨酸操纵子，在诱导物色氨酸存在的情况下，R2与之结合形成复合物后，结合O2序列，并抑制下游基因RT的表达，减轻了R1与O1序列的结合，导致遗传逆变器的激活输出。在无色氨酸的情况下，由于R2无法实现抑制功能，R1会持续表达并结合O1序列，遗传逆变器没有激活输出。 目前，这种基于操纵子的遗传逆变器已经广泛应用于工程菌的培养，通过与其他技术结合，也可以逐步实现对哺乳动物基因表达的时空精准调控。 （1）培育转基因工程菌的过程中，构建含有操纵子或紫色杆菌素的表达载体需要使用的工具酶有________（2分）。 （2）文中提及的两种遗传逆变器，与方案一相比，方案二的主要优势是________（2分）。 （3）为了实现大肠杆菌的可控凝集与产物分离，研究者将启动子CYC与絮凝蛋白基因Flo构建表达载体并导入工程菌，但是发现在非蓝光条件下，仍存在Flo基因的表达。请你结合文中的遗传逆变器技术，帮助研究者在图2中构建蓝光触发的大肠杆菌调控系统。 该系统中，质粒2中EL2基因的作用是________（2分）。结合上述目标，在①、②、③处应选用的启动子分别是________、________、________。 启动子：a．ACT b．CYC 质粒上的序列Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别是________、________、________。 序列：A．R1 B．R2 C．O1 D．O2 （4）综合上述研究，请完善下表中利用该工程菌产生紫色杆菌素的环境条件。 培养阶段 光照条件 色氨酸添加情况 生产紫色杆菌素阶段 ________ ________ 分离紫色杆菌素阶段 ________ ________ 19．（12分，每空2分）复杂的运动控制是大脑精细调控的结果。研究人员针对小鼠向前“奔跑”或向后“倒退”的行为开展系列研究。 （1）大脑颞侧皮层（T区）和上丘（C区）均通过中脑灰质（D区）调控运动，分别刺激T区或C区神经元，释放的兴奋性神经递质均作用于D区神经元，使突触后膜对________的通透性增加，分别引起小鼠“奔跑”或“倒退”。 （2）大脑是通过“一套通用环路”还是“多套专用环路”来调节运动一直存在争论，研究人员开展下列实验。 ①实验一：向小鼠T区、C区分别注射携带绿色、红色荧光蛋白基因且可顺突触传递的病毒，检测发现D区两种荧光标记的神经元几乎不重合。 实验二：用一系列不同强度的刺激分别激活T区和C区，检测小鼠移动速度，结果如图1， 研究结果表明大脑在运动控制上采取了“硬件________，软件________”的调节模式。 （3）利用蓝光照射单独激活C区时发现：小鼠表现为“倒退”，而撤去蓝光后出现了短暂的“反弹式奔跑”（刺激结束才触发的奔跑）。研究人员推测该现象与D区的S神经元有关，相关神经通路如图2。 进一步进行如下实验： 组别 处理 小鼠行为 实验一： C区神经元表达光敏蛋白，W神经元表达H受体 蓝光照射C区，注射CNO 光照期倒退； 撤光后无“反弹式奔跑” 实验二： C区神经元表达光敏蛋白，S神经元表达H受体 蓝光照射C区，注射CNO 光照期倒退； 撤光后无“反弹式奔跑” 注：CNO药物可以特异性抑制表达H受体的神经元 ①综上判断，S为________（“兴奋性”或“抑制性”）神经元。 ②解释撤去蓝光后，小鼠出现“反弹式奔跑”的机理________。 （4）动物在向前奔跑时如果突然面临天敌威胁，S神经元会被瞬间激活。分析上述运动调节通路中“非对称式调控”的意义________。 20．（12分，每空2分）近年鹿角珊瑚的数量日益减少，丝状绿藻在与鹿角珊瑚的竞争中占据优势，威胁生态安全。 （1）鹿角珊瑚可以为虾虎鱼提供一定的栖息空间，虾虎鱼也能够通过清除丝状绿藻保护鹿角珊瑚，鹿角珊瑚和虾虎鱼的种间关系最可能是________。 （2）为探究虾虎鱼、丝状绿藻和鹿角珊瑚间的相互作用机制，研究者使用与丝状绿藻形态、体积与颜色一致的尼龙丝作为拟态物进行模拟实验，统计生长状况相对值（计算方式：）反映鹿角珊瑚的健康状态，结果如图1。 由此可知，丝状绿藻并非通过直接物理接触抑制鹿角珊瑚生长，而虾虎鱼能显著减弱这种抑制，依据是________。 （3）为探究虾虎鱼对丝状绿藻的识别机制，研究人员提出假说：鹿角珊瑚受丝状绿藻损伤后，会持续释放化学物质招募虾虎鱼。研究人员从图2所示的A～D生境位置采集海水，收集到的各地海水分别缓慢释放到有虾虎鱼栖息的健康珊瑚附近，观察并记录规定时间内响应信号的虾虎鱼数目，结果如图2。 ①设置D组的目的是________。 ②若上述结果可以证明假说，则C组的最佳实验操作可能是________： a．与B组生境相同，提前20 min将珊瑚移除再取样 b．与B组生境相同，提前20 min将丝状绿藻移除再取样 c．与B组等量的珊瑚单独生长的区域取样 ③该过程体现了生态系统中信息传递具有调节________的作用，从而维持了珊瑚生态系统的稳态。 （4）研究发现，取食丝状绿藻的虾虎鱼的生长速率较取食无毒海藻的虾虎鱼略有下降，但取食有毒丝状绿藻后，其皮肤黏液毒性增强，天敌对其捕食频率大大降低，推测“虾虎鱼摄食毒藻习性”在进化中得以保留的可能原因________。 21．（10分，每空2分）秸秆还田是提升土壤肥力的重要措施，但自然条件下秸秆纤维素降解缓慢。山西老陈醋酿造环境中具有丰富的微生物资源。 （1）科研人员从醋糟中筛选高效分解纤维素的菌株，将10 g醋糟样品加入90 mL无菌水中振荡混匀，取5 mL上清液接种于以羧甲基纤维素钠为唯一________的培养基，振荡培养2天，将菌液系列稀释涂布培养，筛选出3株纤维素酶高产菌株，分别命名为J1、J2、J3。 （2）纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种组分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，纤维素分解过程如下： 纤维素纤维二糖葡萄糖 研究发现，单菌株通常分泌的纤维素酶种类有限。难以实现纤维素的高效分解。因此构建含多种菌株的复合菌系以提高分解效率。 ①首先，将三种菌以两两相交的方式划线接种于固体培养基上，37℃培养24 h，观察到相交处均无断开现象，如图1。这一实验步骤的目的是________。 ②基于上述实验结果，将三种菌液等量混合构建复合菌系，发酵后离心取上清液，加入等量纤维素，测定葡萄糖的生成量，计算酶活性，结果如图2。据此推测：三株菌分泌的纤维素酶优势互补是复合菌系D降解能力提升的核心原因。请评价该实验结果能否完全证实上述推测，并说明理由________。 （3）研究人员进一步优化复合菌系D的产酶条件。初始pH、接种量及发酵温度的交互作用对纤维素酶活性的影响如图3。 据图判断，在工业化发酵产纤维素酶时，应优先控制初始和接种量的最优组合为________。发酵过程中最佳发酵温度为________。 试题 第11页（共12页） 试题 第12页（共12页） 试题 第9页（共12页） 试题 第10页（共12页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 2026年秋季高三开学学情自测卷 生物 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分第一部分（选择题）和第二部分（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第一部分时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第二部分时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．测试范围：高考全部内容。 第一部分 本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1．细胞是基本的生命系统，下列相关理解中，不正确的是（　　） A．细胞是由各组分相互配合而组成的复杂系统 B．多细胞生物的生命活动由不同细胞分工合作完成 C．细胞能相对独立存活，且从属于机体的整体功能 D．细胞作为一个生命系统，其功能不依赖于外界环境 【答案】D 【解析】A、细胞由细胞膜、细胞质、细胞核（或拟核）等多种组分构成，各组分分工协作共同完成细胞的生命活动，是复杂的有序系统，A正确； B、多细胞生物依赖分化后的不同细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动，比如反射活动就需要神经细胞、肌肉细胞等配合完成，B正确； C、细胞具有相对独立性，可自主完成部分代谢活动，同时细胞是多细胞生物体的组成单位，其功能服务于机体的整体功能，C正确； D、细胞是开放的生命系统，其代谢活动需要从外界环境获取营养物质和能量，同时将代谢废物排出到外界环境中，功能的实现依赖于外界环境，D错误。 2．吞噬细胞吞噬并消化侵入人体细菌的过程中，不会发生的是（　　） A．细胞表面的蛋白参与识别细菌 B．吞噬过程依赖于细胞膜的流动性 C．细胞骨架不参与细胞形态改变 D．溶酶体参与吞噬后的消化过程 【答案】C 【解析】A、吞噬细胞识别细菌依赖细胞表面的受体蛋白（糖蛋白），该过程会发生，A不符合题意； B、吞噬细菌的过程属于胞吞，需要细胞膜凹陷、包裹细菌，依赖于细胞膜的流动性，该过程会发生，B不符合题意； C、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，可参与维持细胞形态、细胞运动等生命活动，吞噬过程中细胞形态改变需要细胞骨架参与，C符合题意； D、吞噬细胞吞噬细菌后形成的吞噬泡会与溶酶体融合，依靠溶酶体内的水解酶消化细菌，该过程会发生，D不符合题意。 3．将某哺乳动物细胞在含3H标记的胸腺嘧啶类似物的培养液中短时培养后，转入普通培养液中继续培养，在不同时刻统计分裂期（M期）细胞中被标记细胞所占百分比，结果如图。下列分析正确的是（　　） A．被标记细胞均处于G1期 B．6 h时大量被标记细胞进入M期 C．曲线下降说明被标记细胞发生死亡 D．该细胞的细胞周期约为12 h 【答案】B 【解析】A、胸腺嘧啶脱氧核苷是DNA复制的原料之一，S期进行DNA的复制，用含3H标记的胸腺嘧啶类似物培养，S期的细胞会被标记，A错误； B、从图中可以看到，在6 h左右，被标记的M期细胞百分比达到峰值，说明此时大量被标记细胞进入M期，B正确； C、纵坐标为分裂期（M期）细胞中被标记细胞所占百分比，曲线下降是因为被标记的细胞完成M期，进入下一个细胞周期的间期，并不是细胞死亡，C错误； D、图中看出，0～6 h表示M期，6～18 h表示间期（注意不包含M），所以细胞周期时长为18 h。也就是从第一批标记细胞进入M期，到下一批标记细胞再次进入M期的间隔是一个细胞周期，D错误。 4．云研“77-2”和云研“77-4”是广泛种植的三倍体橡胶树新品种。三倍体橡胶树由减数分裂正常形成的雄配子（n）和异常形成的雌配子（2n）结合产生。为研究雌配子（2n）产生的原因，对三倍体及其亲本的基因型进行分析，结果如下表所示。下列叙述错误的是（　　） 实验材料 基因型 GT1（母本） Ee PR107（父本） Ee 云研“77-2” EEe 云研“77-4” EEE A．三倍体橡胶树减数分裂时联会紊乱，通常高度不育 B．两个亲本杂交的子代中不会出现基因型为eee的个体 C．两个新品种培育的过程中利用了染色体变异的原理 D．云研“77-4”的产生与母本减数分裂Ⅱ异常有关 【答案】B 【解析】A、三倍体含有3个染色体组，减数分裂时同源染色体联会紊乱，无法正常产生可育配子，通常高度不育，A正确； B、若母本减数分裂Ⅱ时携带e的姐妹染色单体未正常分离，可产生基因型为ee的2n雌配子，父本正常减数分裂可产生基因型为e的n雄配子，二者结合即可得到基因型为eee的子代，B错误； C、三倍体橡胶树的染色体数目以染色体组为单位成倍增加，属于染色体数目变异，培育原理为染色体变异，C正确； D、云研“77-4”基因型为EEE，其中父本提供的正常雄配子为E，说明母本提供的2n雌配子为EE；母本基因型为Ee，只有减数分裂Ⅱ时携带E的姐妹染色单体未分离，才能形成EE的雌配子，因此其产生与母本减数分裂Ⅱ异常有关，D正确。 5．某单基因隐性遗传病是P基因突变所致。图1为某患者及其表型正常的父母同源染色体上P基因相关序列检测结果（每个基因序列仅列出一条链，其他未显示序列均正常）。当同源染色体上P基因均突变时，表现为患病。现有两种探针：探针1和2分别能与位点①正常、异常序列结合。利用两种探针对三个家系各成员的基因组进行分子杂交，结果如图2。下列分析错误的是（　　） A．①和②位点的突变均会导致P基因功能的改变 B．利用这两种探针能对甲、丙家系Ⅱ-2的P基因进行产前诊断 C．乙家系成员位点①均为C-G碱基对 D．如果丙家系Ⅱ-2表型正常，用这两种探针检测出两个条带的概率为1/3 【答案】B 【解析】A、结构与功能相适应，①和②位点的突变均导致基因结构发生改变，均会导致P基因功能的改变，A正确； B、甲家系致病原因是位点①突变，可以用两种探针进行产前诊断，但丙家系中涉及两个突变位点，探针1、2均不能与位点②序列结合，因此不能用来进行产前诊断，B错误； C、乙家系所有成员都不能和探针2结合，说明都没有位点①的异常序列，因此所有成员位点①均为正常的C-G碱基对，C正确； D、假设A/a为相关基因，丙家系Ⅱ-1的患病原因是位点①、②均异常，根据其父亲基因型为Aa，母亲基因型为Aa1，Ⅱ-2表型正常，排除aa1，可能的基因型为AA：Aa：Aa1=1：1：1，用这两种探针检测出两条带（基因型为Aa）的概率为1/3，D正确。 6．有机磷农药（OP）可抑制昆虫乙酰胆碱酯酶（AChE）的活性。上世纪在全球广泛使用后，发现昆虫很快对OP产生了抗性。某地区的研究发现，实蝇AChE基因单个碱基替换产生抗性基因，导致OP对AChE的抑制作用显著降低；2009年前，种群中抗性基因频率很高，之后OP被禁用；2022年发现种群中抗性基因频率很低。可以作出的判断是（　　） A．OP诱导AChE基因发生突变 B．单个碱基替换没有引起AChE氨基酸序列的改变 C．不使用OP的情况下，表现抗性的个体比无抗性个体适应能力低 D．继续禁用20年后，再使用OP，实蝇不会再产生抗性 【答案】C 【解析】A、基因突变具有不定向、随机发生的特点，OP仅起到定向选择抗药性变异的作用，不会诱导AChE基因发生定向突变，A错误； B、该突变导致OP对AChE的抑制作用显著降低，说明AChE的结构和功能发生了改变，因此单个碱基替换引起了AChE氨基酸序列的改变，B错误； C、OP禁用后，种群抗性基因频率大幅下降，说明在无OP的环境中，抗性个体的生存、繁殖能力弱于无抗性个体，即抗性个体适应能力更低，C正确； D、种群中可能仍保留极低频率的抗性基因，且基因突变可自发发生，若再次使用OP，仍会定向筛选出抗性个体，实蝇仍可能产生抗性，D错误。 7．梅尼埃病表现为反复发作的眩晕、听力下降，并伴有内耳淋巴水肿，临床上常用利尿剂治疗。检测正常人及该病患者急性发作期血清中相关激素水平，结果如下表。下列叙述错误的是（　　） 组别 抗利尿激素浓度（ng·L-1） 醛固酮浓度（ng·L-1） 正常对照组 19.83 98.40 急性发病组 24.93 122.82 A．内耳淋巴水肿和激素水平异常说明内环境稳态失衡 B．发作期抗利尿激素水平的升高使细胞外液渗透压升高 C．醛固酮促进肾小管对Na+的重吸收，加重内耳淋巴水肿 D．急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该避免高盐饮食 【答案】B 【解析】A、内环境稳态是指内环境的化学成分和理化性质保持相对稳定的状态，内耳淋巴属于内环境组分，激素水平异常、淋巴水肿均说明内环境稳态失衡，A正确； B、抗利尿激素的功能是促进肾小管和集合管对水分的重吸收，发作期抗利尿激素水平升高会增加细胞外液的含水量，使细胞外液渗透压降低，B错误； C、醛固酮具有保钠排钾的作用，可促进肾小管对Na+的重吸收，导致细胞外液渗透压升高，水分潴留增加，加重内耳淋巴水肿，C正确； D、高盐饮食会升高细胞外液渗透压，加重水分潴留和水肿症状，因此使用利尿剂治疗时需避免高盐饮食，D正确。 8．冬季来临，流感盛行，感染者可能会出现肺炎，严重者还会因病毒侵染的肺部细胞大量裂解死亡，造成肺部纤维化，导致白肺，下列相关叙述错误的是（　　） A．病毒侵染的肺部细胞大量裂解死亡的过程与细胞毒性T细胞有关 B．重症患者可注射恢复期康复病人的血浆进行治疗，主要利用了血浆中的抗体 C．某些患者注射血浆后出现了过敏反应，此时其免疫系统的免疫自稳功能异常 D．可以利用灭活或减毒的病原体制成疫苗，对流感进行提前预防 【答案】C 【解析】A、病毒侵染的肺部细胞即为靶细胞，其裂解死亡与细胞毒性T细胞相关，A正确； B、康复病人的血浆中有与流感病毒特异性结合的抗体，可以辅助治疗重症患者，B正确； C、患者注射血浆后出现过敏反应，此时，其免疫系统的免疫防御功能异常，C错误； D、疫苗通常是用灭活或减毒的病原体制成，可刺激机体产生记忆细胞和特异性抗体，对流感起到提前预防的作用，D正确。 9．在根冠处，生长素会沿重力方向运输，导致两侧生长素分布不均。生长素与细胞膜上的受体ABP1和ABL3结合后，激活TMK1激酶，引发生长素转运蛋白PIN2蛋白磷酸化，进而促进生长素运输。下列相关叙述错误的是（　　） A．生长素在根冠处进行横向运输 B．图示生长素极性运输过程表现为负反馈 C．根向地弯曲体现出生长素具有两重性 D．PIN2磷酸化位点缺失突变体根向地性减弱 【答案】B 【解析】A、根冠处生长素可在重力的作用下沿重力方向进行横向运输，最终导致近地侧和远地侧生长素分布不均，A正确； B、根据题干过程，生长素与受体结合后，会促进PIN2蛋白磷酸化，PIN2磷酸化后进一步促进生长素的运输，即生长素促进自身的运输过程，该调节属于正反馈调节，并非负反馈，B错误； C、根对生长素较为敏感，重力作用下近地侧生长素浓度高、抑制细胞生长，远地侧生长素浓度低、促进细胞生长，根向地弯曲的现象体现了生长素低浓度促进生长、高浓度抑制生长的两重性，C正确； D、由题干可知PIN2蛋白磷酸化可促进生长素运输，若PIN2磷酸化位点缺失，生长素的横向运输过程受抑制，根两侧生长素的浓度差减小，因此根的向地性会减弱，D正确。 10．内蒙古草原上，某羊群的种群增长速率随时间的变化如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲点的斜率最大，种群增长速率最快 B．甲、乙、丙的年龄结构均为增长型，丁点后年龄结构变为衰退型 C．戊点时，种群数量可能在某数值上下波动 D．若要持续捕获较多羊，则五点中最适合开始捕获的是丙点 【答案】C 【解析】A、据图分析，曲线的最高点时，对应种群的K/2，此时种群数量增长最快，A错误； B、图示甲、乙、丙、丁四点的种群数量都在增加，因此年龄结构都是增长型，B错误； C、戊点时，种群数量达到K值，并且在K值上下波动，C正确； D、若要持续尽可能多地捕获羊，则保证捕获后的种群数量维持在K/2左右，由图可知，甲、乙、丙数量没有达到K/2，丁超过K/2，因此选择丁点可以使每次捕获后，羊种群数量降低到K/2，保持最大增长速率，D错误。 11．下图中甲、乙、丙分别代表山地、森林、海洋三个不同的自然区域内植物的分布状况。据此判断，下列说法错误的是（　　） A．影响甲处不同群落类型分布的非生物因素主要是温度和降水 B．乙处植物地上和地下均具有明显分层的现象 C．丙处藻类植物的分层现象主要是受光照的影响 D．与植物相比，动物的活动范围广，没有垂直分层现象 【答案】D 【解析】A、甲是山地不同海拔的群落分布，随海拔升高，温度、降水会发生显著改变，是影响不同群落类型分布的主要非生物因素，A正确； B、乙为森林群落，植物存在明显的垂直分层，地上部分分为乔木层、灌木层、草本层，地下根系也会根据对水分、无机盐的需求在不同土层分布，同样存在分层现象，B正确； C、丙为海洋区域的藻类分布，不同波长的光在水体中的穿透能力不同，藻类的分层现象主要受光照的影响，C正确； D、动物也存在垂直分层现象，植物的垂直分层为动物提供了多样的栖息空间和食物条件，决定了动物的垂直分层，D错误。 12．下图为某海洋牧场区生态系统部分食物网示意图，其中来自碎屑功能组（以有机碎屑为营养来源的生物集合）的物质占系统总物质来源的37.7%，来自浮游植物和大型藻类的占62.3%。相关叙述错误的是（　　） 注：圆圈大小代表生物量；1～4为营养级 A．能量从第1到第4营养级呈现单向流动、逐级递减的特点 B．以生产者为起点的食物链在物质流动中占主导地位 C．最高营养级生物的能量根本来源是碎屑和生产者 D．若适度捕捞虾类和蟹类不会造成生态系统崩溃 【答案】C 【解析】A、能量沿食物链营养级流动的特点为单向流动、逐级递减，即能量从第1到第4营养级呈现单向流动、逐级递减的特点，A正确； B、由题意可知，来自生产者浮游植物和大型藻类的物质占系统总物质来源的62.3%，高于碎屑来源的占比，因此以生产者为起点的食物链在物质流动中占主导地位，B正确； C、生态系统中能量的根本来源是生产者固定的太阳能；有机碎屑的能量本质也来源于生产者固定的太阳能，并非能量的根本来源，C错误； D、该生态系统食物网复杂，具有一定的自我调节能力，适度捕捞虾类和蟹类不会破坏生态系统稳态，不会造成生态系统崩溃，D正确。 13．研究发现，植物根际微生物对石油的降解起重要作用。如图为从土壤中筛选出高效石油降解菌的部分流程示意图，相关叙述错误的是（　　） A．为获得分解石油的细菌，配制培养基时，应以石油为唯一碳源 B．配制步骤A、B所需培养基时，应先调节pH后再高压蒸汽灭菌 C．可使用稀释涂布平板法或细菌计数板计数法对目的菌进行计数 D．在B培养基中出现的菌落均是由能够降解石油的细菌形成的 【答案】D 【解析】A、为获得分解石油的细菌，配制培养基时，应以石油为唯一碳源，在该培养基中，只有分解石油的微生物才能生长，A正确； B、配制培养基时，应该先调节pH再灭菌，B正确； C、对目的菌计数可以采用稀释涂布平板法或细菌计数板计数法，C正确； D、在B培养基中出现的菌落不一定都是由能够降解石油的细菌形成的，例如有些自养型微生物可以以CO2为碳源，D错误。 14．甘薯是重要的农作物，为了改良甘薯品质，科学家利用甘薯（2N=90）与其近缘野生种（2N=30）进行体细胞杂交，选育得到杂种植株M1。下列说法正确的是（　　） A．需用几丁质酶和果胶酶来降解甘薯细胞壁 B．为防止原生质体失水，需使用低渗缓冲液 C．M1具有两个物种的所有性状，且染色体数目为2N=120 D．在培育M1时，配制的各种培养基含有不同比例的植物激素 【答案】D 【解析】A、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，降解植物细胞壁需使用纤维素酶和果胶酶，A错误； B、原生质体无细胞壁支持保护，若置于低渗缓冲液中会吸水涨破，应使用等渗缓冲液维持原生质体正常形态，B错误； C、杂种植株M1的染色体数目为两亲本体细胞染色体数之和，即90+30=120，但由于基因间的相互作用及基因选择性表达，M1不会表现两个物种的所有性状，C错误； D、培育M1需经过植物组织培养的脱分化、再分化阶段，不同阶段对生长素、细胞分裂素的比例需求不同，因此配制的各种培养基含有不同比例的植物激素，D正确。 15．将口蹄疫病毒衣壳蛋白P1的基因导入水稻愈伤组织，筛选后获得表达P1蛋白的转基因水稻。给小鼠饲喂该转基因水稻能激活针对口蹄疫病毒的肠道黏膜免疫反应。下列叙述错误的是（　　） A．将P1基因导入愈伤组织的常用方法是显微注射法 B．导入P1基因的愈伤组织经再分化获得转基因植株 C．可利用抗原-抗体杂交检测P1蛋白来筛选转基因植株 D．该种转基因水稻有望作为口蹄疫疫苗直接饲喂动物 【答案】A 【解析】A、将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法、花粉管通道法，显微注射法是将目的基因导入动物细胞的常用方法，不适用植物细胞，A错误； B、导入目的基因的愈伤组织可经再分化过程发育为完整转基因植株，B正确； C、抗原-抗体杂交技术可检测目的基因是否翻译出对应蛋白质，因此可通过该技术检测P1蛋白筛选转基因植株，C正确； D、由题意可知，饲喂该转基因水稻可激活小鼠针对口蹄疫病毒的免疫反应，因此其有望作为口蹄疫疫苗直接饲喂动物，D正确。 第二部分 本部分共6题，共70分。 16．（10分，除特殊标记外，每空1分）强光会导致光合速率降低影响水稻产量，我国科学家利用基因工程在叶绿体中表达特定酶，优化代谢途径，成功实现增产。 （1）光合作用暗反应中，CO2在R酶的作用下与C5结合，该过程称作________。生成的C3接受ATP和NADPH释放的能量，并被________还原，随后，一部分C3经一系列反应转化为糖类。 （2）R酶对CO2和O2均具有亲和力，R酶催化的反应方向取决于细胞中CO2/O2比值。如图1所示，当比值高时，主要进行暗反应；比值降低时，R酶催化C5与O2结合加强，在叶绿体、过氧化物酶体、线粒体中发生一系列反应，即光呼吸。 ①请分析图1，选填以下字母，解释夏季强光导致水稻减产的原因________；________；________；________。 A．CO2/O2比值下降 B．暗反应减弱 C．碳原子流失 D．光呼吸加剧 ②此外，氮原子流失也是造成水稻减产的原因之一。图1中的S酶位于叶绿体基质。光呼吸途径产生的NH3可能经气孔散失，或________（2分），导致氮同化效率低。 （3）科学家将编码G酶、C酶、B酶、T酶的外源基因转入水稻叶绿体基因组，构建了光呼吸支路，如图2。请结合图1、图2，判断光呼吸支路能否减少碳、氮的流失，说明理由________（2分）。 【答案】（1）CO2的固定 NADPH （2）B A D C 运至叶绿体才能被同化（2分） （3）能，因为该支路使光呼吸生成的C2在叶绿体中转化成糖，不产生CO2，减少碳流失；同时在叶绿体中产生NH3可迅速被同化，减少氮流失。（2分） 【解析】（1）光合作用暗反应过程：CO2与C5结合生成C3的过程称为CO2的固定；固定生成的C3接受ATP和NADPH的能量后，被NADPH还原，再进一步转化为糖类和再生C5。 （2）①夏季强光高温下，为降低蒸腾作用，水稻部分气孔关闭，两条路径导致减产：路径1：气孔关闭→CO2供应不足→暗反应减弱（Ⅰ对应B）→光合速率下降→减产；路径2：气孔关闭→细胞内CO2减少、O2积累→CO2/O2比值下降（Ⅱ对应A）→R酶催化光呼吸加剧（Ⅲ对应D）→光呼吸导致碳原子以CO2形式流失（Ⅳ对应C）→光合原料减少，减产。 ②根据“图1中的S酶位于叶绿体基质”可知，光呼吸产生的NH3除了经气孔散失，或者运至叶绿体才能被S酶同化，导致氮同化效率降低。 （3）对比原光呼吸（碳、氮最终排出细胞散失），人工构建的光呼吸支路全程在叶绿体内完成：使光呼吸生成的C2转化为C3，进而转化为糖，减少碳流失；产生的NH3留在叶绿体内，可被S酶迅速同化利用，减少氮流失，因此可以减少碳、氮的流失。 17．（10分，每空1分）种子耐老化能力是保障农业生产的关键性状，玉米ZmPIMT1是其核心调控因子，可修复受损的RNA结合蛋白PABP2（维持mRNA稳定性与翻译效率）。ZmPIMT1基因表达量高的玉米种子，PABP2功能更稳定，经加速老化处理后萌发率更高。研究发现：驱动ZmPIMT1基因表达的启动子主要有两种，即Hap C7-2（昌7-2携带）和Hap Z58（郑58携带）。与Hap C7-2相比，HapZ58含有一个2316bp的插入片段，且该区域DNA甲基化水平显著高于Hap C7-2，导致其驱动ZmPIMT1基因的表达量显著低于Hap C7-2。 （1）以郑单958（母本郑58×父本昌7-2）为亲本构建重组自交系，F2代种子经7.5天加速老化处理后，不同植株的种子萌发率数据如下表： 单倍型类型 植株数量 萌发率>60% （高活力） 萌发率31～60% （中活力） 萌发率<30% （低活力） Hap C7-2（纯合） 30 6 16 8 Hap Z58（纯合） 32 2 6 24 Hap C7-2/Hap Z58（杂合） 62 10 32 20 根据F2代类型与萌发率的关联数据，判断ZmPIMT1基因启动子变异________（符合/不符合）孟德尔遗传定律，并说明判断依据________。________为显性。 （2）将F2代中Hap C7-2/Hap Z58杂合植株自交，F3代纯合Hap C7-2植株占1/4，预测F3代纯合Hap C7-2植株中“萌发率>60%”的植株占比为________（仅考虑ZmPIMT1影响）。 （3）从“基因→蛋白质→性状”的逻辑链，完善“ZmPIMT1 Hap C7-2→种子耐老化能力强”的分子机制，体现结构与功能相适应的生命观念。 ZmPIMT1 Hap C7-2启动子无插入且甲基化低→①________→修复受损的PABP2→提高②________→种子萌发所需蛋白质正常合成→种子耐老化能力强 （4）为验证“ZmPIMT1通过修复PABP2维持种子活力”的机制，某团队以玉米自交系Zong31（携带Hap Z58，种子耐老化能力弱）为材料，设计实验，并预测结果。 分组 处理方法 检测指标 预期结果 对照组 未处理的Zong31玉米种子，自然老化4天 ①PABP2与mRNA结合能力 ②种子萌发率 ________ 实验组1 通过CRISPR技术敲除Zong31的ZmPIMT1基因；________ ________ 实验组2 ________ AF A．PABP2 mRNA结合能力“正常” B．PABP2 mRNA结合能力“受损” C．PABP2 mRNA结合能力“严重受损” D．种子萌发率“低” E．种子萌发率“中” F．种子萌发率“高” 【答案】（1）符合 F2代中Hap C7-2（纯合）：Hap C7-2/Hap Z58（杂合）：Hap Z58（纯合）的比例接近1：2：1 Hap C7-2（对Hap Z58为显性） （2）1/20 （3）ZmPIMT1表达量高 玉米种子中mRNA稳定性与翻译效率 （4）BE 自然老化4天 CD 向Zong31中导入ZmPIMT1（Hap C7-2型）基因；自然老化4天 【解析】（1）表格里F₂代中Hap C7-2（纯合）：Hap C7-2/Hap Z58（杂合）：Hap Z58（纯合）的植株数量分别是30、62、32，比例接近1：2：1，这符合孟德尔遗传定律中杂合子自交后代的基因型分离比。从萌发率数据来看，Hap C7-2纯合子的高活力（萌发率>60%）植株数量最多，Hap Z58纯合子低活力（萌发率<30%）植株数量最多，杂合子的表现偏向Hap C7-2，说明Hap C7-2是显性。 （2）F2中Hap C7-2/Hap Z58杂合植株自交，F₃代纯合Hap C7-2植株占1/4，根据表格中Hap C7-2（纯合）里萌发率>60%的植株占比是6/30=1/5，所以预测F3代纯合Hap C7-2植株中“萌发率>60%”的植株占比为1/4×1/5=1/20。 （3）因为Hap C7-2启动子无插入且甲基化低，根据题干信息，这种情况会驱动ZmPIMT1基因的表达量更高。题干里提到ZmPIMT1可修复受损的RNA结合蛋白PABP2，而PABP2的功能是维持mRNA稳定性与翻译效率，所以修复PABP2后就能提高这个能力，进而让种子萌发所需蛋白质正常合成，增强耐老化能力。 （4）这是一个验证实验，原理是ZmPIMT1通过修复PABP2维持种子活力，实验材料是携带Hap Z58（种子耐老化能力弱）的玉米自交系Zong31。 对照组：未处理的Zong31玉米种子，自然老化4天。因为Zong31本身耐老化弱，自然老化后，PABP2的mRNA结合能力会受损（但不是严重受损），种子萌发率为中，所以预期结果是BE。 实验组1：通过CRISPR技术敲除Zong31的ZmPIMT1基因，然后自然老化4天。敲除该基因后，无法修复受损的PABP2，所以PABP2 mRNA结合能力严重受损，种子萌发率低，预期结果是CD。 实验组2：向Zong31中导入ZmPIMT1（Hap C7-2型）基因，然后自然老化4天。导入了高表达的ZmPIMT1基因，能修复PABP2，所以PABP2 mRNA结合能力正常，种子萌发率高，预期结果是AF。 18．（16分，除特殊标记外，每空1分）学习以下材料，回答问题。 基于操纵子设计遗传逆变器 操纵子是原核生物中的一种基因表达调控单位，在诱导物的作用下，通过调控蛋白与操纵序列的结合或解离，影响下游基因的表达。常见的操纵子有四环素操纵子、乳糖操纵子和色氨酸操纵子。近年来，研究者将1个或多个操纵子应用于发酵工程，设计可以精确调控基因表达的遗传元件，称之为遗传逆变器。 以具有抗病毒活性的紫色杆菌素合成为例，科研人员设置了图1中的两种遗传逆变器。方案一：将四环素操纵子与紫色杆菌素导入大肠杆菌，R1会持续表达并结合O1序列，抑制下游基因的表达；当诱导物四环素存在时，其可以结合R1，导致其与O1分离并促进基因表达。方案二：在上述基础上，还导入了色氨酸操纵子，在诱导物色氨酸存在的情况下，R2与之结合形成复合物后，结合O2序列，并抑制下游基因RT的表达，减轻了R1与O1序列的结合，导致遗传逆变器的激活输出。在无色氨酸的情况下，由于R2无法实现抑制功能，R1会持续表达并结合O1序列，遗传逆变器没有激活输出。 目前，这种基于操纵子的遗传逆变器已经广泛应用于工程菌的培养，通过与其他技术结合，也可以逐步实现对哺乳动物基因表达的时空精准调控。 （1）培育转基因工程菌的过程中，构建含有操纵子或紫色杆菌素的表达载体需要使用的工具酶有________（2分）。 （2）文中提及的两种遗传逆变器，与方案一相比，方案二的主要优势是________（2分）。 （3）为了实现大肠杆菌的可控凝集与产物分离，研究者将启动子CYC与絮凝蛋白基因Flo构建表达载体并导入工程菌，但是发现在非蓝光条件下，仍存在Flo基因的表达。请你结合文中的遗传逆变器技术，帮助研究者在图2中构建蓝光触发的大肠杆菌调控系统。 该系统中，质粒2中EL2基因的作用是________（2分）。结合上述目标，在①、②、③处应选用的启动子分别是________、________、________。 启动子：a．ACT b．CYC 质粒上的序列Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别是________、________、________。 序列：A．R1 B．R2 C．O1 D．O2 （4）综合上述研究，请完善下表中利用该工程菌产生紫色杆菌素的环境条件。 培养阶段 光照条件 色氨酸添加情况 生产紫色杆菌素阶段 ________ ________ 分离紫色杆菌素阶段 ________ ________ 【答案】（1）限制酶和DNA连接酶（2分） （2）更加灵敏，分级调节，放大调节效应（2分） （3）保持EL2的低表达，使细胞始终含有少量EL2，能够快速响应蓝光（2分） b b a B A C （4）黑暗 不添加 蓝光 添加 【解析】（1）构建基因表达载体时，需要先用限制酶切割目的基因和载体，再用DNA连接酶连接目的基因与载体，因此需要这两种工具酶。 （2）方案一仅依赖四环素单一诱导物调控基因表达，仅能实现“四环素存在/不存在”的二元调控。方案二引入了色氨酸操纵子，增加了色氨酸这一调控变量：只有同时存在四环素和色氨酸时，才能激活遗传逆变器，使紫色杆菌素基因表达；缺少任意一种诱导物，基因都无法有效表达。这种双诱导物的调控方式，实现了更复杂、更精准的逻辑控制，通过分级调节，放大调节效应，提升了调控的特异性和可控性。 （3）质粒2中ACT为组成型弱启动子，可以使EL2基因处于低表达状态，使细胞始终产生少量EL2蛋白，这样就能够快速响应蓝光，从而激活CYC启动子。EL2需要持续表达，才能在蓝光出现后激活CYC，因此①处驱动EL2的启动子选用组成型CYC启动子；R2需要仅在蓝光条件下表达，因此②处驱动R2的启动子选用蓝光可激活的CYC（b）；R1需要在非蓝光条件下持续表达，结合Flo上游的O1抑制Flo，避免泄漏表达，因此③驱动R1的启动子选用组成型ACT（a）；序列上，O2上游是调控蛋白R2，O2下游是R1，Flo上游需要放置O1（被R1结合抑制Flo），因此Ⅰ为R2（B）、Ⅱ为R1（A）、Ⅲ为O1（C）。 （4）光照条件（黑暗）：此时启动子CYC不被激活，Flo（絮凝蛋白）基因不表达，工程菌不会发生凝集，保持悬浮状态，利于菌体生长和产物合成；色氨酸的情况下，会减轻了R1与O1序列的结合，导致生产紫色杆菌素生成减少，所以应该不添加色氨酸，从而解除抑制；分离阶段需要触发细菌凝集（蓝光触发Flo表达），不需要继续生产紫色杆菌素，因此条件为蓝光、添加色氨酸。 19．（12分，每空2分）复杂的运动控制是大脑精细调控的结果。研究人员针对小鼠向前“奔跑”或向后“倒退”的行为开展系列研究。 （1）大脑颞侧皮层（T区）和上丘（C区）均通过中脑灰质（D区）调控运动，分别刺激T区或C区神经元，释放的兴奋性神经递质均作用于D区神经元，使突触后膜对________的通透性增加，分别引起小鼠“奔跑”或“倒退”。 （2）大脑是通过“一套通用环路”还是“多套专用环路”来调节运动一直存在争论，研究人员开展下列实验。 ①实验一：向小鼠T区、C区分别注射携带绿色、红色荧光蛋白基因且可顺突触传递的病毒，检测发现D区两种荧光标记的神经元几乎不重合。 实验二：用一系列不同强度的刺激分别激活T区和C区，检测小鼠移动速度，结果如图1， 研究结果表明大脑在运动控制上采取了“硬件________，软件________”的调节模式。 （3）利用蓝光照射单独激活C区时发现：小鼠表现为“倒退”，而撤去蓝光后出现了短暂的“反弹式奔跑”（刺激结束才触发的奔跑）。研究人员推测该现象与D区的S神经元有关，相关神经通路如图2。 进一步进行如下实验： 组别 处理 小鼠行为 实验一： C区神经元表达光敏蛋白，W神经元表达H受体 蓝光照射C区，注射CNO 光照期倒退； 撤光后无“反弹式奔跑” 实验二： C区神经元表达光敏蛋白，S神经元表达H受体 蓝光照射C区，注射CNO 光照期倒退； 撤光后无“反弹式奔跑” 注：CNO药物可以特异性抑制表达H受体的神经元 ①综上判断，S为________（“兴奋性”或“抑制性”）神经元。 ②解释撤去蓝光后，小鼠出现“反弹式奔跑”的机理________。 （4）动物在向前奔跑时如果突然面临天敌威胁，S神经元会被瞬间激活。分析上述运动调节通路中“非对称式调控”的意义________。 【答案】（1）Na+ （2）多套专用环路 一套通用环路 （3）抑制性 蓝光刺激C使S激活，S抑制W神经元，光照时W受抑制只表现为倒退；撤光后C不再激活S，S对W的抑制解除，W兴奋引发短暂奔跑 （4）遭遇危险时快速终止奔跑、迅速转为倒退，快速避险，提高生存能力 【解析】（1）兴奋性神经递质与突触后膜受体结合，突触后膜对Na+通透性增大，Na+内流，产生动作电位，神经元兴奋。 （2）实验一发现T区、C区投射到D区的神经元几乎不重合，说明不同运动方向的调节结构（硬件）是分开、专用的；实验二：图1中刺激T区和C区，小鼠移动速度随刺激强度的变化趋势几乎完全一致，说明运动速度的调节规律（软件）是通用的，据此推测大脑在运动控制上采取了“硬件多套专用环路，软件一套通用环路”的调节模式。 （3）①CNO抑制S神经元后，撤光不再出现反弹奔跑。蓝光照射C→S被激活；S抑制W神经元（W调控奔跑）；抑制S后，该抑制作用消失，无反弹奔跑，证明S抑制W，属于抑制性神经元。 ②蓝光照射C区→C兴奋激活抑制性S神经元→S持续抑制W神经元，W无法兴奋，小鼠只表现为倒退；撤去蓝光后，C区兴奋消失，S神经元的抑制作用逐步解除，W神经元摆脱抑制发生兴奋，驱动小鼠短暂奔跑，出现反弹式奔跑。 （4）天敌出现瞬间激活S神经元→S快速抑制负责奔跑的W通路，可快速终止向前奔跑、切换为倒退避险；灵活快速切换运动方向，利于动物及时躲避危险，提升生存概率。 20．（12分，每空2分）近年鹿角珊瑚的数量日益减少，丝状绿藻在与鹿角珊瑚的竞争中占据优势，威胁生态安全。 （1）鹿角珊瑚可以为虾虎鱼提供一定的栖息空间，虾虎鱼也能够通过清除丝状绿藻保护鹿角珊瑚，鹿角珊瑚和虾虎鱼的种间关系最可能是________。 （2）为探究虾虎鱼、丝状绿藻和鹿角珊瑚间的相互作用机制，研究者使用与丝状绿藻形态、体积与颜色一致的尼龙丝作为拟态物进行模拟实验，统计生长状况相对值（计算方式：）反映鹿角珊瑚的健康状态，结果如图1。 由此可知，丝状绿藻并非通过直接物理接触抑制鹿角珊瑚生长，而虾虎鱼能显著减弱这种抑制，依据是________。 （3）为探究虾虎鱼对丝状绿藻的识别机制，研究人员提出假说：鹿角珊瑚受丝状绿藻损伤后，会持续释放化学物质招募虾虎鱼。研究人员从图2所示的A～D生境位置采集海水，收集到的各地海水分别缓慢释放到有虾虎鱼栖息的健康珊瑚附近，观察并记录规定时间内响应信号的虾虎鱼数目，结果如图2。 ①设置D组的目的是________。 ②若上述结果可以证明假说，则C组的最佳实验操作可能是________： a．与B组生境相同，提前20 min将珊瑚移除再取样 b．与B组生境相同，提前20 min将丝状绿藻移除再取样 c．与B组等量的珊瑚单独生长的区域取样 ③该过程体现了生态系统中信息传递具有调节________的作用，从而维持了珊瑚生态系统的稳态。 （4）研究发现，取食丝状绿藻的虾虎鱼的生长速率较取食无毒海藻的虾虎鱼略有下降，但取食有毒丝状绿藻后，其皮肤黏液毒性增强，天敌对其捕食频率大大降低，推测“虾虎鱼摄食毒藻习性”在进化中得以保留的可能原因________。 【答案】（1）原始合作 （2）Ⅲ组和Ⅰ组生长状况相对值均接近0，Ⅱ组生长状况相对值显著低于Ⅰ组（或Ⅳ组生长状况相对值显著低于Ⅲ组），Ⅳ组生长状况相对值显著高于Ⅱ组（Ⅳ组与Ⅲ组生长状况相对值的差值小于Ⅱ组与1组的差值） （3）排除丝状绿藻释放的物质对虾虎鱼招募的（实验结果）影响 b 生物的种间关系 （4）摄食毒藻虽会对虾虎鱼带来生长减缓的不利影响、但抵御天敌能力提高使得虾虎鱼种群得以更好的繁衍 【解析】（1）鹿角珊瑚为虾虎鱼提供栖息空间，虾虎鱼清除丝状绿藻保护鹿角珊瑚，二者生活在一起时，双方都受益，但两者分开后也能存活，符合原始合作的种间关系特征。 （2）拟态物模拟了丝状绿藻的物理形态，若仅靠直接物理接触就能抑制生长，两组生长抑制程度应接近，实验结果说明抑制不是物理接触导致；对比有无虾虎鱼的实验组可看出，虾虎鱼能显著缓解丝状绿藻对鹿角珊瑚的抑制。依据图1柱形图信息，Ⅲ组和Ⅰ组生长状况相对值均接近0，Ⅱ组生长状况相对值显著低于Ⅰ组（或Ⅳ组生长状况相对值显著低于Ⅲ组），Ⅳ组生长状况相对值显著高于Ⅱ组（Ⅳ组与Ⅲ组生长状况相对值的差值小于Ⅱ组与1组的差值）。 （3）①本实验假说为受损伤的鹿角珊瑚释放化学物质招募虾虎鱼，D组是丝状绿藻单独生长的海水，可对照验证丝状绿藻本身是否会释放的物质吸引虾虎鱼。 ②要证明假说，需要验证吸引虾虎鱼的化学物质来自被丝状绿藻损伤的珊瑚。选项b的操作：与B组生境相同，提前将丝状绿藻移除再取样，若C组响应的虾虎鱼数量仍和B组接近（与图2结果一致），说明即使移除丝状绿藻，被损伤的珊瑚仍持续释放招募物质，证明假说成立。 ③生态系统的信息传递可以调节生物种间关系，进而维持生态系统的稳态，该案例正是信息传递调节种间关系的体现。 （4）性状在进化中能否保留取决于该性状对生物生存繁殖的整体有利性：虾虎鱼摄食毒藻习性虽小幅降低生长速率，但抵御天敌的能力提高，大幅提升了虾虎鱼的存活率，整体更有利于虾虎鱼种群的生存繁殖，因此在自然选择中被保留。 21．（10分，每空2分）秸秆还田是提升土壤肥力的重要措施，但自然条件下秸秆纤维素降解缓慢。山西老陈醋酿造环境中具有丰富的微生物资源。 （1）科研人员从醋糟中筛选高效分解纤维素的菌株，将10 g醋糟样品加入90 mL无菌水中振荡混匀，取5 mL上清液接种于以羧甲基纤维素钠为唯一________的培养基，振荡培养2天，将菌液系列稀释涂布培养，筛选出3株纤维素酶高产菌株，分别命名为J1、J2、J3。 （2）纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种组分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，纤维素分解过程如下： 纤维素纤维二糖葡萄糖 研究发现，单菌株通常分泌的纤维素酶种类有限。难以实现纤维素的高效分解。因此构建含多种菌株的复合菌系以提高分解效率。 ①首先，将三种菌以两两相交的方式划线接种于固体培养基上，37℃培养24 h，观察到相交处均无断开现象，如图1。这一实验步骤的目的是________。 ②基于上述实验结果，将三种菌液等量混合构建复合菌系，发酵后离心取上清液，加入等量纤维素，测定葡萄糖的生成量，计算酶活性，结果如图2。据此推测：三株菌分泌的纤维素酶优势互补是复合菌系D降解能力提升的核心原因。请评价该实验结果能否完全证实上述推测，并说明理由________。 （3）研究人员进一步优化复合菌系D的产酶条件。初始pH、接种量及发酵温度的交互作用对纤维素酶活性的影响如图3。 据图判断，在工业化发酵产纤维素酶时，应优先控制初始和接种量的最优组合为________。发酵过程中最佳发酵温度为________。 【答案】（1）碳源 （2）判断各菌株是否相互抑制 不能，因为缺少各菌株产纤维素酶种类的证据 （3）初始pH7.4、接种量9% 40℃ 【解析】（1）筛选分解纤维素的菌株时，需使用选择培养基。以羧甲基纤维素钠为唯一碳源，这样只有能利用纤维素（分解纤维素）的菌株才能在该培养基上生长繁殖，从而起到筛选作用。 （2）①将三种菌两两相交划线接种，观察相交处是否有断开现象（抑菌圈），目的是判断各菌株之间是否存在相互抑制（拮抗）作用。若相交处无菌落生长，说明菌株间存在抑制；若菌落连续生长（无断开），则说明菌株间无抑制作用，可混合构建复合菌系。 ②该实验结果不能完全证实“三株菌分泌的纤维素酶优势互补是复合菌系D降解能力提升的核心原因”。理由：实验仅测定了复合菌系与单菌的纤维素酶总活性，证明了复合菌系酶活性更高，但没有直接证据证明各菌株分泌的纤维素酶种类（C 1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶）存在差异、实现了优势互补，也无法排除“菌株间协同促进酶的总分泌量增加”等其他因素导致酶活性提升的可能性。 （3）①图3中前两个等高线图分别反映初始pH、接种量对酶活性的影响，等高线越靠近中心，酶活性越高。结合曲面最高点对应的数值，最优组合为初始pH7.4、接种量9%（此时酶活性达到峰值）。 ②图3第三个等高线图中，曲面最高点对应的发酵温度为40℃，此时纤维素酶活性最高，为工业化发酵的最佳温度。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $