精品解析：湖南省长沙市长郡中学2026—2027学年高三上学期开学考试生物学试题

高三生物学一 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共10页。时量75分钟，满分100分。 第Ⅰ卷 选择题（共40分） 一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 5月20日为中国学生营养日，全面均衡饮食有利于健康成长。下列叙述正确的是（ ） A. 低血钙会导致肌肉抽搐，奶制品是钙的重要来源 B. 只吃肉、不吃水果蔬菜，易造成身体缺乏蛋白质 C. 粗粮有益健康，其中的纤维素可直接为人体供能 D. 均衡饮食是指各种营养元素摄入充足、比例相同 2. 细菌被噬菌体侵染后，噬菌体利用宿主细胞的ATP、氨基酸、核苷酸等资源进行自身复制，最终导致细菌裂解。在侵染过程中，细菌细胞内可能发生的变化是（ ） A. 细菌DNA复制速率加快 B. ATP的消耗速率大于合成速率 C. 核孔对mRNA的运输受阻 D. 线粒体中的耗氧量升高 3. 如图甲、乙、丙表示三种细胞，A、B、C代表细胞生活的三种液体环境。下列叙述错误的是（ ） A. 甲、乙、丙细胞通过A、B、C与外界环境进行物质交换 B. B中含有气体，乙细胞不一定消耗和产生气体 C. A、B、C的渗透压和酸碱度都与其中的某些离子有关 D. C中血浆蛋白含量减少会导致B中液体的量增多 4. “绿水青山就是金山银山”是我国生态文明建设的重要理念，也是生态经济发展的理论基础。下列措施不符合该理念的是（　　） A. 退耕还林、退田还湖，恢复生态系统功能 B. 推动资源产业转型，实现从“卖石头”到“卖风景”的转变 C. 推进湿地与城市一体化建设，打造“海绵城市”生态格局 D. 为追求短期经济增长，实行“先污染、后治理”的发展模式 5. 拟南芥局部感染细菌后，感染部位释放细胞因子Pep，抑制H+逆浓度外排至细胞壁，使细胞壁碱化。远端细胞感知Pep后，发生细胞壁碱化并产生更多Pep，并启动防御。下列叙述正确的是（ ） A. H+外排至细胞壁的方式属于主动运输 B. 远端细胞产生Pep的过程存在负反馈调节 C. 缺失Pep受体使远端碱化降低但不影响抗病性 D. 阻断远端细胞壁碱化会增强远端组织防御反应 6. 小麦种子的胚乳由受精极核发育而来，受精极核由2个极核（每个极核与卵细胞的基因型相同）和1个精子受精形成。某二倍体小麦种子有深蓝、中蓝、浅蓝、白色4种颜色，这与胚乳细胞中B基因的数量有关，该基因只在胚乳细胞中表达。对下列杂交实验结果的分析，合理的是（　　） 组别 纯合亲本 所结种子颜色 正交 深蓝粒（♂）×白粒（♀） 浅蓝 反交 深蓝粒（♀）×白粒（♂） 中蓝 A. 正反交实验得到的子代表型不同，说明为粒色遗传为伴性遗传 B. 实验中深蓝色小麦种子胚乳的基因型为BBB，胚的基因型为BB C. 若某粒小麦种子胚细胞的基因型为Bb，其粒色一定是浅蓝色 D. 将实验中的浅蓝与中蓝进行杂交，正反交所结种子颜色及比例不同 7. 研究豌豆尖的生长时发现，侧芽处生长素（IAA）占优势时表现为顶端优势，细胞分裂素（CTK）占优势时能促进侧芽生长。打顶后，2h内蔗糖从侧芽附近的叶中大量转移至侧芽，2.5h后侧芽开始萌动，24h后侧芽附近IAA浓度才开始降低，随后侧芽迅速生长。下列叙述错误的是（ ） A. 顶端优势体现了IAA的作用与浓度有关 B. 利用适宜浓度的CTK可解除豌豆的顶端优势 C. 打顶后侧芽附近IAA浓度的降低是其生长的起始信号 D. 实验表明顶端优势的解除与糖类物质有关 8. 下图表示两个生物种群随时间推移而发生的数量变化曲线，下列叙述错误的是（　　） A. 同一区域的两种动物之间即使没有共同的食物，二者也可能存在种间竞争关系 B. 图①可表示捕食关系，其中A是捕食者 C. 图②可表示同一草原上生活的非洲狮和斑鬣狗的关系 D. 图③可表示互利共生的关系，两种生物长期共同生活在一起 9. 某食品企业从深海沉积物中分离筛选出高产蛋白酶的嗜冷菌株，利用该菌对鱿鱼、虾蟹等海鲜下脚料进行低温发酵，生产风味独特的海鲜调味品，实现了海鲜废弃物加工的资源化利用。下列有关该低温发酵工程的叙述，正确的是（ ） A. 选育嗜冷菌株后在固体培养基上扩大培养，以缩短生产周期 B. 中心环节是对培养基和设备进行严格灭菌，防止杂菌污染 C. 发酵液中应添加抗生素以防止杂菌污染，提高调味品纯度 D. 若要获得海鲜调味品，可对发酵产物进行提取、分离和纯化 10. 腹膜刺激征是指腹膜受到炎症、创伤或其他疾病刺激时出现的一系列临床表现。骑共享单车意外摔倒，若车把撞击腹部，导致胰腺损伤可引起腹膜刺激征。下列关于胰腺的叙述中正确的是（ ） A. 胰腺是人体重要的消化腺，其分泌的物质都将通过导管进入消化道促进消化 B. 斯塔林和贝利斯的实验表明，胰腺分泌胰液只受体液调节，不受神经调节 C. 急性胰腺炎是由多种病因引起的胰腺组织自消化而引起的胰腺炎症性损伤，此时细胞死亡属于细胞凋亡 D. 遗传因素、不良饮食习惯、长期吸烟等都能提高胰腺癌发病率 11. 功能冗余是指自然群落中存在多个生态功能相似的物种，当其中一个或部分物种因环境干扰消失时，其他具有相似功能的物种可通过功能替代，维持群落整体结构稳定和生态功能（如生产力、物质循环等）的正常发挥。某研究团队对温带草原群落进行干预实验，如下表所示，下列相关叙述正确的是（　　） 时间 生产力（相对值） 处理组 0年 1年 3年 对照组（未干预） 100 103 101 甲：去除1个优势功能群 88 101 100 乙：去除3个优势功能群 55 50 52 丙（退化草原组）：去除1 个优势功能群 32 28 20 A. 功能冗余的本质是物种间生态位的完全重叠 B. 据甲、乙组可知，功能冗余度与群落抵抗力稳定性呈正相关，与恢复力稳定性呈负相关 C. 若向丙组中引入1个与原有物种功能相似的外来物种，可能会使其生产力恢复，且不会改变群落的结构 D. 功能冗余的形成是长期自然选择中物种协同进化的结果，其存在可降低群落因物种灭绝导致的功能崩溃风险 12. 用电融合法处理去核卵母细胞和体细胞，一段时间后检测不同电场强度下重构胚的融合率、激活率和卵裂率，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 去核的卵母细胞需要培养到MⅡ期才能与体细胞融合 B. 相同电场强度对重构胚的融合率、激活率和卵裂率的影响结果相同 C. 与150 V/mm电场强度相比,140 V/mm电场强度更有利于细胞融合 D. 核移植的理论已经非常完善，该技术的成功率较高 二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 13. 涝渍胁迫下，植物根细胞可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。研究人员以耐涝水稻品种和敏感水稻品种为材料，在无氧条件下培养，检测相关代谢产物和酶活性， 结果如下表所示。下列说法错误的是（ ） 指标 耐涝品种 敏感品种 乳酸含量 2h 后达峰值（8 倍），之后下降 持续升高（24h 达 15 倍） 乙醇含量 4h 后开始上升，24h 达 12 倍 8h 后开始上升，24h 达 6 倍 LDH 活性 2h 升高 4 倍，后下降 持续升高 PDC 活性 4h 后显著升高 8h 后轻度升高 注：LDH 是乳酸发酵的关键酶，PDC 是乙醇发酵的关键酶。 A. 无氧条件下，每分子葡萄糖产生酒精时生成的 ATP 比产生乳酸时多 B. 耐涝品种比敏感品种更早激活 PDC， 将代谢途径转向乙醇生成，缓解乳酸积累 C. 若用外源乳酸处理耐涝品种根细胞，可抑制 PDC 活性，阻碍代谢途径转换 D. 耐涝品种呼吸代谢途径转变利于细胞质 pH 维持相对稳定 14. 某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制，其中基因A控制紫色，a无控制色素合成的功能。基因B控制红色，b控制蓝色。基因I不影响上述2对基因的功能，但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖，基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙，它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变，根据表中杂交结果，下列推断正确的是（ ） 杂交组合 F1表型 F2表型及比例 甲×乙 紫红色 紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4 乙×丙 紫红色 紫红色∶红色∶白色=9∶3∶4 A. 让只含隐性基因的植株与F2测交，可确定F2中各植株控制花色性状的基因型 B. 让表中所有F2的紫红色植株都自交一代，白花植株在全体子代中的比例为1/6 C. 若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则该植株可能的基因型最多有9种 D. 若甲与丙杂交所得F1自交，则F2表型比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色 15. 2025年4月，吉林农业大学动物科学技术学院针对东北林蛙越冬冬眠的生理调控机制开展探究实验，将健康的东北林蛙随机分为4组：常温对照组（25℃，不冬眠）、冬眠1个月组、冬眠2个月组、冬眠3个月组，在相同且适宜的条件下，测定林蛙血清中血糖、胰岛素、胰高血糖素的含量，结果如下表。下列相关叙述正确的有（　　） 组别 血糖浓度（mmol/L） 胰岛素浓度（mIU/L） 胰高血糖素浓度（ng/L） 常温对照组 4.82 12.35 86.42 冬眠1个月组 2.15 3.68 158.73 冬眠2个月组 1.36 2.17 205.49 冬眠3个月组 1.02 1.85 226.18 A. 与常温对照组相比，冬眠组林蛙胰岛素浓度降低，可减少组织细胞对葡萄糖的摄取和利用，节约能量 B. 冬眠3个月组林蛙的血糖浓度降至最低，此时林蛙体内肝糖原的分解和脂肪等非糖物质的转化已完全停止 C. 本实验的对照组可分为空白对照和相互对照，常温对照组为空白对照，不同冬眠时长组之间为相互对照 D. 若要进一步探究冬眠林蛙血糖调节的机制，可增设冬眠组林蛙注射胰岛素的实验组，检测血糖变化 16. Feld蛋白是常见的过敏原，5H4、7D11是与Feld不同位点结合的单克隆抗体。下图为Feld检测试纸，液体样本中的Feld蛋白会与金标垫中的金标5H4结合形成复合物，该复合物会流至T线，与T线固定的7D11结合后，T线显色。多余的金标5H4继续流至C线，与C线固定的抗5H4抗体结合后，C线显色。下列说法正确的是（ ） A. 制备5H4、7D11时，均需用Feld蛋白免疫小鼠 B. Feld检测试纸的原理是抗原和抗体的特异性结合 C. 若样本中无Feld蛋白，T线不显色、C线显色 D. 若将金标5H4替换为金标7D11，T线不显色说明样本中无Feld蛋白 第Ⅱ卷 非选择题（共60分） 三、非选择题：本题包括5小题，共60分。 17. 图1为叶肉细胞中两个细胞器，图2（光反应示意图）为图1中叶绿体的局部放大，PSⅠ和PSⅡ分别是光系统Ⅰ和光系统Ⅱ，是叶绿素和蛋白质构成的复合体，能吸收、利用光能进行电子的传递，PQ、Cytbf、PC是相关蛋白质，其中PQ在传递电子的同时能运输。ATP合成酶由和两部分组成，贯穿在生物膜上，其中是跨膜部分。据图回答下列问题。 （1）是水光解的产物，其中需要的光能是通过____________（填“PSⅠ”或“PSⅡ”）吸收利用的。光反应过程中，最初提供电子的物质为____________，最终接受电子的物质为____________。NADPH和ATP中都有化学能，NADPH中的化学能来自________________________________________________（填“PSⅠ”“PSⅡ”或“PSⅠ和PSⅡ”）吸收和转换的光能。 （2）图2中ATP合成酶的功能有________________________________________________。酵母菌和硝化细菌中的ATP合成酶分布的场所依次是________________________________________________________________________________________________。 （3）某种农药与PQ竞争限制了电子传递的速率，若用该农药处理破坏了内外膜的叶绿体，会导致ATP的含量____________（填“显著上升”“显著下降”或“不变”）。 （4）细胞呼吸产生的可使溴麝香草酚蓝溶液发生的颜色变化是________________________________________________。 18. 人类泛酸激酶依赖性神经退行性疾病（PKAN）是一种常染色体隐性遗传病，由人泛酸激酶基因（D）突变导致。果蝇常染色体上的F基因与D基因高度同源，研究人员在F基因的非编码区插入一个片段，使该基因无法转录，获得突变型果蝇品系甲（fif）。为开发PKAN的果蝇模型，研究者开展实验探究F基因与D基因在功能上的关系。 （1）果蝇作为遗传学研究的材料，其优点是______。（写出两点） （2）将基因D导入野生型果蝇的染色体上，筛选出D基因的纯合品系乙。为验证D基因导入到X染色体上，选择下列杂交组合中的______，检测子代D基因表达情况。 A. ♀野生型×♂野生型 B. ♀乙×♂乙 C. ♀野生型×♂乙 D. ♀乙×♂野生型 （3）与野生型果蝇相比，甲品系果蝇的运动能力大幅下降，符合PKAN的特征。研究者在甲、乙品系的基础上，通过杂交实验（过程如图1），用分子手段从F2雄果蝇中筛选出基因型为______的个体，若这些雄果蝇的运动能力与野生型相当，则证明D基因是与F基因在功能上等效。F2中运动能力正常的果蝇比例为______。 （4）定位序列是蛋白质中的一段短肽，能够引导蛋白质运输到细胞特定部位。D基因及其等位基因D1的mRNA序列如图2所示，两者表达的人泛酸激酶活性无明显差异。将D基因和D1基因分别与绿色荧光蛋白基因融合后导入体外培养的果蝇细胞中表达，同时用红色荧光染料对线粒体进行染色，观察结果如图3所示。据图回答 ①D基因编码的蛋白质运输到______中起作用。 ②研究发现，若用D1替代D基因开展实验，无法恢复甲的运动能力，原因是__________________。 19. 近年高温天气频发，给人类健康带来严峻挑战。研究发现，经热应激预处理的小鼠，更易出现肥胖及代谢紊乱。我国科学家围绕“热应激如何导致持久性代谢功能障碍”展开研究。回答下列问题： （1）对小鼠脑内位于_____________的体温调节中枢进行检测，发现热应激后L型星形胶质细胞内特定基因发生去甲基化，可形成持久的“热记忆”，该现象属于______________。 （2）蛋白组学筛查发现，热应激显著增加皮肤和血清中的KLK14蛋白含量。该蛋白可经血液循环进入脑内。为明确KLK14蛋白对L型星形胶质细胞的作用，研究人员构建了皮肤特异性KLK14基因敲除（KO）小鼠，实验结果见图1。 据图1分析，______________________________________（答组别+指标）存在显著差异，说明热应激引起的KLK14蛋白增多主要源于皮肤。为进一步验证KLK14蛋白能促进L型星形胶质细胞增多，需增设一个实验组：_____________________________________________________________________________________。 （3）实验证明，热应激促进L型星形胶质细胞释放GABA递质，抑制邻近OXT神经元活动。已知OXT神经元可激活交感神经系统来调节机体的代谢。综合上述信息，补充图2调节通路中①、②效应 ___________（填“兴奋”或“抑制”）。 （4）该研究揭示了机体对热应激长期效应的______________调节机制。基于上述调节通路，提出一种干预热应激长期效应，且不影响其短期效应的策略。__________________________________________________。 20. 封山育林会对昆虫群落的结构及多样性、稳定性产生影响。实验人员选取某低山丘陵区经人为破坏后生长起来的油松天然次生林进行调查，并根据封护年限和林分状况将林地分为表中4种类型，调查结果如表所示。回答下列问题： 林分类型 特点 植食类群 寄生类群 捕食类群 蜘蛛类群 种类 数量 种类 数量 种类 数量 种类 数量 Ⅰ未封幼林 放牧严重，林下植被稀少 95 379 22 24 11 28 11 49 Ⅱ未封成林 放牧严重，地被物稀少，郁闭度低 87 218 22 44 9 34 11 42 Ⅲ封山幼林 林下植被丰富，郁闭度较高 147 649 52 70 29 97 21 47 Ⅳ封山成林 多层次复层林，垂直结构复杂 119 369 34 38 25 36 17 44 注：植食类群是指以植物为食的昆虫，寄生类群主要是指吸食植物汁液的昆虫，捕食类群主要是指捕食昆虫的昆虫。 （1）若两个群落的物种丰富度相同，则这两个群落的物种组成____________（填“相同”或“不一定相同”）。对具有趋光性的昆虫，实验人员一般采取的调查方法是_________________________________。 （2）与Ⅰ相比，Ⅲ对光能利用率更高的理由是________________________________________________________________________。 （3）在生态系统中，寄生类群属于生态系统组成成分中的____________。调查发现，林分类型Ⅱ经常爆发虫害，林分类型Ⅲ虽然植食类群、寄生类群的种类和数量都比Ⅱ多，但却很少发生虫害，原因可能是________________________________________________________________________________。 （4）相较于林分类型Ⅲ，林分类型Ⅳ的昆虫种类和数量都大量减少，从种间关系的角度分析，原因可能是_____________________________________________________________________________。 21. 卡拉胶是一类源于海洋红藻的大分子多糖，可被某些细菌降解为具有多种应用前景的卡拉胶寡糖。某研究小组拟筛选具有高活性卡拉胶酶（CG）的菌种用于生产卡拉胶寡糖。回答下列问题。 （1）选择海藻和海泥作为样本筛选卡拉胶降解菌的原因是________________________________________________________________________。 （2）为构建携带cg（CG的编码基因）的大肠杆菌表达载体（图1），对cg的PCR扩增产物和质粒进行双酶切，随后用E.coli DNA连接酶连接。为保证连接准确性和效率，cg转录模板链的5＇端最好含有____________酶切位点。另有两组同学选用了各不相同的双酶切组合和T4 DNA连接酶重复上述实验，获得的部分重组质粒分子大小符合预期，但均无法使用各自构建表达载体的双酶切组合进行切割，其原因是________________________________________________。 （3）为将构建好的表达载体转入大肠杆菌，需要先用处理大肠杆菌细胞，目的是_____________________________________________________________________________________，随后在含____________和____________的培养基中培养一段时间后，根据菌落周围有无水解透明圈筛选目的菌株。 （4）已知空间上邻近的两个半胱氨酸易形成二硫键，从而提升蛋白质的耐热性。为提高CG的耐热性，研究人员分析了五个氨基酸位点的空间距离和保守度（保守度值越大表明该位点对酶的功能越关键），如图2所示。根据分析结果，选择第____________位的氨基酸替换成半胱氨酸最合适，原因是__________________________________________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三生物学一 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共10页。时量75分钟，满分100分。 第Ⅰ卷 选择题（共40分） 一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 5月20日为中国学生营养日，全面均衡饮食有利于健康成长。下列叙述正确的是（ ） A. 低血钙会导致肌肉抽搐，奶制品是钙的重要来源 B. 只吃肉、不吃水果蔬菜，易造成身体缺乏蛋白质 C. 粗粮有益健康，其中的纤维素可直接为人体供能 D. 均衡饮食是指各种营养元素摄入充足、比例相同 【答案】A 【解析】 【详解】A、血液中钙离子浓度过低会导致肌肉抽搐，奶制品中钙含量较高，是钙的重要来源，A正确； B、肉类富含蛋白质，水果蔬菜富含维生素等物质，只吃肉不吃水果蔬菜易缺乏维生素等物质，不会造成蛋白质缺乏，B错误； C、人体没有分解纤维素的酶，纤维素无法被人体消化吸收，不能为人体直接供能，C错误； D、均衡饮食是指各种营养元素摄入充足、比例适宜，符合人体生命活动的需求，并非比例相同，D错误。 2. 细菌被噬菌体侵染后，噬菌体利用宿主细胞的ATP、氨基酸、核苷酸等资源进行自身复制，最终导致细菌裂解。在侵染过程中，细菌细胞内可能发生的变化是（ ） A. 细菌DNA复制速率加快 B. ATP的消耗速率大于合成速率 C. 核孔对mRNA的运输受阻 D. 线粒体中的耗氧量升高 【答案】B 【解析】 【详解】A、噬菌体侵染细菌后，会劫持细菌的代谢系统用于合成自身的组成成分，细菌自身的DNA复制会被抑制，而非速率加快，A错误； B、噬菌体增殖过程需要消耗大量宿主细胞的ATP，用于合成自身的核酸、蛋白质等物质，因此细胞内ATP的消耗速率大于合成速率，B正确； C、细菌属于原核生物，没有以核膜为界限的细胞核，不存在核孔结构，C错误； D、细菌为原核生物，不含线粒体这一细胞器，D错误。 3. 如图甲、乙、丙表示三种细胞，A、B、C代表细胞生活的三种液体环境。下列叙述错误的是（ ） A. 甲、乙、丙细胞通过A、B、C与外界环境进行物质交换 B. B中含有气体，乙细胞不一定消耗和产生气体 C. A、B、C的渗透压和酸碱度都与其中的某些离子有关 D. C中血浆蛋白含量减少会导致B中液体的量增多 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，C单向箭头指向A，A单向箭头指向B，说明A为淋巴（液）、B为血浆、C为组织液。 【详解】A、A、B、C分别为淋巴（液）、血浆和组织液，三者均属于细胞外液，细胞外液是细胞与外界环境进行物质交换的媒介，A正确； B、B为血浆，其中含有气体，在血浆中生活的成熟红细胞进行无氧呼吸，既不消耗氧气也不产生二氧化碳，B正确； C、细胞外液的渗透压与Na+、Cl-有关，酸碱度与HCO3-、HPO42-等离子有关，C正确； D、C为组织液，没有血浆蛋白，D错误。 故选D。 4. “绿水青山就是金山银山”是我国生态文明建设的重要理念，也是生态经济发展的理论基础。下列措施不符合该理念的是（　　） A. 退耕还林、退田还湖，恢复生态系统功能 B. 推动资源产业转型，实现从“卖石头”到“卖风景”的转变 C. 推进湿地与城市一体化建设，打造“海绵城市”生态格局 D. 为追求短期经济增长，实行“先污染、后治理”的发展模式 【答案】D 【解析】 【详解】A、退耕还林、退田还湖可增加植被覆盖率、改善水域生态，恢复生态系统的结构与功能，有利于生态保护，符合题干理念，A不符合题意； B、从“卖石头”的资源消耗、环境破坏型发展，转为“卖风景”的生态旅游型绿色发展，兼顾了生态保护和经济收益，符合题干理念，B不符合题意； C、湿地与城市一体化、“海绵城市”建设可发挥湿地的生态调节功能，改善城市生态环境，实现生态保护与城市发展协同，符合题干理念，C不符合题意； D、“先污染、后治理”以牺牲生态环境为代价换取短期经济增长，会造成不可逆的生态破坏，且后续治理成本极高，违背了生态保护与经济发展协同的要求，不符合题干理念，D符合题意。 5. 拟南芥局部感染细菌后，感染部位释放细胞因子Pep，抑制H+逆浓度外排至细胞壁，使细胞壁碱化。远端细胞感知Pep后，发生细胞壁碱化并产生更多Pep，并启动防御。下列叙述正确的是（ ） A. H+外排至细胞壁的方式属于主动运输 B. 远端细胞产生Pep的过程存在负反馈调节 C. 缺失Pep受体使远端碱化降低但不影响抗病性 D. 阻断远端细胞壁碱化会增强远端组织防御反应 【答案】A 【解析】 【详解】A、主动运输是物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要消耗能量和载体蛋白协助，H+是逆浓度外排至细胞壁，A正确； B、负反馈调节的作用是抑制或减弱最初发生变化的过程，Pep作用于远端细胞后会促进远端细胞产生更多Pep，属于放大效应的正反馈调节，B错误； C、若缺失Pep受体，远端细胞无法识别Pep信号，既不能发生细胞壁碱化，也无法启动防御反应，会导致抗病性下降，C错误； D、细胞壁碱化是远端细胞启动防御反应的前提，阻断远端细胞壁碱化会抑制远端组织的防御反应，D错误。 6. 小麦种子的胚乳由受精极核发育而来，受精极核由2个极核（每个极核与卵细胞的基因型相同）和1个精子受精形成。某二倍体小麦种子有深蓝、中蓝、浅蓝、白色4种颜色，这与胚乳细胞中B基因的数量有关，该基因只在胚乳细胞中表达。对下列杂交实验结果的分析，合理的是（　　） 组别 纯合亲本 所结种子颜色 正交 深蓝粒（♂）×白粒（♀） 浅蓝 反交 深蓝粒（♀）×白粒（♂） 中蓝 A. 正反交实验得到的子代表型不同，说明为粒色遗传为伴性遗传 B. 实验中深蓝色小麦种子胚乳的基因型为BBB，胚的基因型为BB C. 若某粒小麦种子胚细胞的基因型为Bb，其粒色一定是浅蓝色 D. 将实验中的浅蓝与中蓝进行杂交，正反交所结种子颜色及比例不同 【答案】B 【解析】 【详解】A、正反交实验得到的子代表型不同，是因为胚乳由受精极核发育而来，受精极核的形成与亲本的母本提供的极核和父本提供的精子有关，并非伴性遗传，A错误； B、小麦种子颜色与胚乳细胞中B基因的数量有关，由题意可知，深蓝粒胚乳基因型为BBB，胚由受精卵发育而来，基因型为BB，B正确； C、若小麦种子胚细胞的基因型为Bb，胚乳细胞的基因型可能是BBb或Bbb，因B基因的数量不同，所以其粒色不一定是浅蓝色，C错误； D、浅蓝与中蓝的胚基因型均为Bb，正反交所结种子颜色及比例相同，D错误。 故选B。 7. 研究豌豆尖的生长时发现，侧芽处生长素（IAA）占优势时表现为顶端优势，细胞分裂素（CTK）占优势时能促进侧芽生长。打顶后，2h内蔗糖从侧芽附近的叶中大量转移至侧芽，2.5h后侧芽开始萌动，24h后侧芽附近IAA浓度才开始降低，随后侧芽迅速生长。下列叙述错误的是（ ） A. 顶端优势体现了IAA的作用与浓度有关 B. 利用适宜浓度的CTK可解除豌豆的顶端优势 C. 打顶后侧芽附近IAA浓度的降低是其生长的起始信号 D. 实验表明顶端优势的解除与糖类物质有关 【答案】C 【解析】 【详解】AB、题干信息提到侧芽IAA占优势时表现为顶端优势，CTK占优势时可促进侧芽生长，说明顶端优势可体现出IAA的作用与IAA的浓度有关，利用适宜浓度的CTK可解除顶端优势，A、B正确； C、由题干信息可知，在侧芽附近IAA浓度降低之前，侧芽就已经开始生长，所以打顶后侧芽附近IAA浓度的降低不是其生长的起始信号，C错误； D、蔗糖属于糖类物质，打顶后存在蔗糖转移至侧芽的现象，说明顶端优势的解除与糖类物质有关，D正确。 8. 下图表示两个生物种群随时间推移而发生的数量变化曲线，下列叙述错误的是（　　） A. 同一区域的两种动物之间即使没有共同的食物，二者也可能存在种间竞争关系 B. 图①可表示捕食关系，其中A是捕食者 C. 图②可表示同一草原上生活的非洲狮和斑鬣狗的关系 D. 图③可表示互利共生的关系，两种生物长期共同生活在一起 【答案】B 【解析】 【详解】A、种间竞争不只是争夺食物，还包括争夺生存空间、栖息场所、阳光、水分、无机盐等资源。 即使食物不同，若生活在同一区域，也会因争夺其他资源而产生竞争，A正确； B、捕食曲线的特征是“猎物先变，捕食者后变”，故A是被捕食者，B错误； C、非洲狮和斑鬣狗属于种间竞争关系（争夺食物、生存空间），两者势均力敌，呈现“此消彼长”的波动，与图②的曲线形态一致，C正确； D、互利共生的典型特征是：两种生物数量变化同步，同增同减，曲线表现为“同步波动”，与图③的形态完全一致，D正确。 故选B。 9. 某食品企业从深海沉积物中分离筛选出高产蛋白酶的嗜冷菌株，利用该菌对鱿鱼、虾蟹等海鲜下脚料进行低温发酵，生产风味独特的海鲜调味品，实现了海鲜废弃物加工的资源化利用。下列有关该低温发酵工程的叙述，正确的是（ ） A. 选育嗜冷菌株后在固体培养基上扩大培养，以缩短生产周期 B. 中心环节是对培养基和设备进行严格灭菌，防止杂菌污染 C. 发酵液中应添加抗生素以防止杂菌污染，提高调味品纯度 D. 若要获得海鲜调味品，可对发酵产物进行提取、分离和纯化 【答案】D 【解析】 【详解】A、菌株扩大培养需要快速获得大量菌体，应使用液体培养基，固体培养基常用于菌种分离、纯化和保藏，A错误； B、发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵，需严格控制温度、pH、溶解氧等发酵条件，培养基和设备灭菌是发酵前的准备工作，B错误； C、抗生素会抑制高产蛋白酶的嗜冷菌株生长繁殖，不能添加到发酵液中，C错误； D、发酵工程的产品若是代谢物，需采取适当的提取、分离和纯化措施，才能获得纯净的海鲜调味品，D正确。 10. 腹膜刺激征是指腹膜受到炎症、创伤或其他疾病刺激时出现的一系列临床表现。骑共享单车意外摔倒，若车把撞击腹部，导致胰腺损伤可引起腹膜刺激征。下列关于胰腺的叙述中正确的是（ ） A. 胰腺是人体重要的消化腺，其分泌的物质都将通过导管进入消化道促进消化 B. 斯塔林和贝利斯的实验表明，胰腺分泌胰液只受体液调节，不受神经调节 C. 急性胰腺炎是由多种病因引起的胰腺组织自消化而引起的胰腺炎症性损伤，此时细胞死亡属于细胞凋亡 D. 遗传因素、不良饮食习惯、长期吸烟等都能提高胰腺癌发病率 【答案】D 【解析】 【详解】A、胰腺分为外分泌部和内分泌部，外分泌部分泌的胰液通过导管进入消化道参与消化，内分泌部（胰岛）分泌的胰岛素、胰高血糖素等激素直接进入内环境，不会进入消化道，A错误； B、斯塔林和贝利斯的实验仅证明胰液分泌存在体液调节（促胰液素调节），没有证明不受神经调节，实际上胰腺分泌胰液同时受神经调节和体液调节，并非只受体液调节，B错误； C、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的程序性死亡，对机体有利；急性胰腺炎导致的胰腺细胞死亡是外界病理性损伤引起的细胞坏死，不属于细胞凋亡，C错误； D、癌症的发生是原癌基因和抑癌基因突变累积的结果，遗传易感性因素、不良饮食习惯、长期吸烟（含多种化学致癌因子）均会提高胰腺癌的发病风险，D正确。 11. 功能冗余是指自然群落中存在多个生态功能相似的物种，当其中一个或部分物种因环境干扰消失时，其他具有相似功能的物种可通过功能替代，维持群落整体结构稳定和生态功能（如生产力、物质循环等）的正常发挥。某研究团队对温带草原群落进行干预实验，如下表所示，下列相关叙述正确的是（　　） 时间 生产力（相对值） 处理组 0年 1年 3年 对照组（未干预） 100 103 101 甲：去除1个优势功能群 88 101 100 乙：去除3个优势功能群 55 50 52 丙（退化草原组）：去除1 个优势功能群 32 28 20 A. 功能冗余的本质是物种间生态位的完全重叠 B. 据甲、乙组可知，功能冗余度与群落抵抗力稳定性呈正相关，与恢复力稳定性呈负相关 C. 若向丙组中引入1个与原有物种功能相似的外来物种，可能会使其生产力恢复，且不会改变群落的结构 D. 功能冗余的形成是长期自然选择中物种协同进化的结果，其存在可降低群落因物种灭绝导致的功能崩溃风险 【答案】D 【解析】 【详解】A、功能冗余是物种间生态功能相似，本质是生态位的部分重叠，根据竞争排除原理，生态位完全重叠的物种无法长期共存，A错误； B、甲组去除1个优势功能群后生产力可快速恢复，乙组去除3个后生产力长期处于低位，说明功能冗余度越高，群落的抵抗力稳定性和恢复力稳定性均更高，功能冗余度与二者均呈正相关，B错误； C、引入外来物种后，其可能因缺少天敌、竞争力强等引发生物入侵，大概率会改变原有群落的结构，C错误； D、功能冗余是不同物种在长期自然选择中发生协同进化、产生相似生态功能的结果，当部分物种因干扰消失时，功能相似的物种可实现功能替代，有效降低群落功能崩溃的风险，D正确。 12. 用电融合法处理去核卵母细胞和体细胞，一段时间后检测不同电场强度下重构胚的融合率、激活率和卵裂率，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 去核的卵母细胞需要培养到MⅡ期才能与体细胞融合 B. 相同电场强度对重构胚的融合率、激活率和卵裂率的影响结果相同 C. 与150 V/mm电场强度相比,140 V/mm电场强度更有利于细胞融合 D. 核移植的理论已经非常完善，该技术的成功率较高 【答案】C 【解析】 【详解】A、卵母细胞需培养到MⅡ期（减数第二次分裂中期），去核后与体细胞融合，A 错误； B、由图可知，相同电场强度下，融合率、激活率、卵裂率的数值不同（如 140 V/mm 时三者数值有差异），说明影响结果不同，B 错误； C、140 V/mm 电场强度下的融合率高于 150 V/mm 时的融合率，因此 140 V/mm 更有利于细胞融合，C 正确； D、核移植技术目前成功率仍较低，理论和技术尚需完善，D 错误。 故选C。 二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 13. 涝渍胁迫下，植物根细胞可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。研究人员以耐涝水稻品种和敏感水稻品种为材料，在无氧条件下培养，检测相关代谢产物和酶活性， 结果如下表所示。下列说法错误的是（ ） 指标 耐涝品种 敏感品种 乳酸含量 2h 后达峰值（8 倍），之后下降 持续升高（24h 达 15 倍） 乙醇含量 4h 后开始上升，24h 达 12 倍 8h 后开始上升，24h 达 6 倍 LDH 活性 2h 升高 4 倍，后下降 持续升高 PDC 活性 4h 后显著升高 8h 后轻度升高 注：LDH 是乳酸发酵的关键酶，PDC 是乙醇发酵的关键酶。 A. 无氧条件下，每分子葡萄糖产生酒精时生成的 ATP 比产生乳酸时多 B. 耐涝品种比敏感品种更早激活 PDC， 将代谢途径转向乙醇生成，缓解乳酸积累 C. 若用外源乳酸处理耐涝品种根细胞，可抑制 PDC 活性，阻碍代谢途径转换 D. 耐涝品种呼吸代谢途径转变利于细胞质 pH 维持相对稳定 【答案】AC 【解析】 【详解】A、无氧呼吸产生酒精和产生乳酸的过程中，只有第一阶段会生成ATP，两个过程的第一阶段完全相同，因此每分子葡萄糖经两种无氧呼吸产生的ATP量相等，A错误； B、PDC是乙醇发酵的关键酶，根据表格结果：耐涝品种PDC在4h后就显著升高，敏感品种PDC在8h后才轻度升高，说明耐涝品种更早激活PDC，更早将代谢途径转向乙醇生成，缓解了乳酸积累，B正确； C、从表格规律可推知：耐涝品种乳酸先升高到峰值，随后LDH活性下降、PDC活性升高，说明乳酸积累会诱导PDC活性升高，促进代谢途径从乳酸发酵转向乙醇发酵。因此用外源乳酸处理耐涝品种根细胞，会促进PDC活性，加速代谢途径转换，C错误； D、乳酸过度积累会降低细胞质pH，耐涝品种通过代谢转换减少乳酸积累，避免pH过度下降，有利于维持细胞质pH的相对稳定，D正确； 14. 某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制，其中基因A控制紫色，a无控制色素合成的功能。基因B控制红色，b控制蓝色。基因I不影响上述2对基因的功能，但i纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖，基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙，它们的花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变，根据表中杂交结果，下列推断正确的是（ ） 杂交组合 F1表型 F2表型及比例 甲×乙 紫红色 紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4 乙×丙 紫红色 紫红色∶红色∶白色=9∶3∶4 A. 让只含隐性基因的植株与F2测交，可确定F2中各植株控制花色性状的基因型 B. 让表中所有F2的紫红色植株都自交一代，白花植株在全体子代中的比例为1/6 C. 若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则该植株可能的基因型最多有9种 D. 若甲与丙杂交所得F1自交，则F2表型比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色 【答案】BC 【解析】 【分析】题意分析，基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花，基因型为aaB_I_表现为红色，_ _ _ _ii表现为白色。杂交组合一中F2的性状分离比为紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4，为9∶3∶3∶1的变式，说明相关的两对等位基因的遗传符合基因自由组合定律，同理根据乙、丙杂交结果，也说明相关的等位基因的遗传符合基因自由组合定律。根据F2中性状表现确定亲本甲、乙和丙的基因型依次为AAbbII、AABBii，aaBBII。 【详解】A、当植株是白花时候，其基因型为_ _ _ _ii，与只含隐性基因的植株与F2测交仍然是白花，无法鉴别它的具体的基因型，A错误； B、甲×乙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AABbIi：AABBIi：AABbII：AABBII=4：2：2：1。乙×丙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AaBBIi：AABBIi：AaBBII：AABBII=4：2：2：1。其中II：Ii=1：2所以白花植株在全体子代中的比例为2/3×1/4=1/6，B正确； C、若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则亲本为（_ _ _ _Ii），则该植株可能的基因型最多有9种（3×3），C正确； D、由于题中不能说明相关基因A/a和B/b是否在同一对同源染色体上，则可分为两种情况，第一种情况，当三对等位基因分别位于三对同源染色体上，甲与丙杂交所得F1的基因型为AaBbII，其自交的子二代的表现型比为紫红色(A_B_II):靛蓝色花(A_bbII):红色(aaB_II):蓝色(aabblI)=9:3:3:1；第二种情况，当A/a和B/b两对等位基因位于一对染色体上时，子二代的表现型比为紫红色(A aBbII)：靛蓝色花(AAbbII)：红色(aaBBII)=2：1：1，D错误。 故选BC。 15. 2025年4月，吉林农业大学动物科学技术学院针对东北林蛙越冬冬眠的生理调控机制开展探究实验，将健康的东北林蛙随机分为4组：常温对照组（25℃，不冬眠）、冬眠1个月组、冬眠2个月组、冬眠3个月组，在相同且适宜的条件下，测定林蛙血清中血糖、胰岛素、胰高血糖素的含量，结果如下表。下列相关叙述正确的有（　　） 组别 血糖浓度（mmol/L） 胰岛素浓度（mIU/L） 胰高血糖素浓度（ng/L） 常温对照组 4.82 12.35 86.42 冬眠1个月组 2.15 3.68 158.73 冬眠2个月组 1.36 2.17 205.49 冬眠3个月组 1.02 1.85 226.18 A. 与常温对照组相比，冬眠组林蛙胰岛素浓度降低，可减少组织细胞对葡萄糖的摄取和利用，节约能量 B. 冬眠3个月组林蛙的血糖浓度降至最低，此时林蛙体内肝糖原的分解和脂肪等非糖物质的转化已完全停止 C. 本实验的对照组可分为空白对照和相互对照，常温对照组为空白对照，不同冬眠时长组之间为相互对照 D. 若要进一步探究冬眠林蛙血糖调节的机制，可增设冬眠组林蛙注射胰岛素的实验组，检测血糖变化 【答案】ACD 【解析】 【详解】A、胰岛素能促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖，冬眠组林蛙胰岛素浓度显著降低，可减少组织细胞对葡萄糖的摄取和利用，减少能量消耗，适应冬眠期低代谢的状态，A正确； B、冬眠3个月组林蛙血糖浓度虽降至最低，但仍维持在一定水平，说明肝糖原的分解和非糖物质的转化仍在进行，并未完全停止，只是转化速率与葡萄糖消耗速率达到了低水平的平衡，B错误； C、本实验中，常温对照组不进行冬眠处理，属于空白对照；不同冬眠时长的实验组之间可相互对比，属于相互对照，符合实验对照设计的原则，C正确； D、胰岛素是血糖调节的核心激素，增设冬眠林蛙注射胰岛素的实验组，检测血糖变化，可进一步探究胰岛素在冬眠林蛙血糖调节中的作用机制，实验设计合理，D正确。 16. Feld蛋白是常见的过敏原，5H4、7D11是与Feld不同位点结合的单克隆抗体。下图为Feld检测试纸，液体样本中的Feld蛋白会与金标垫中的金标5H4结合形成复合物，该复合物会流至T线，与T线固定的7D11结合后，T线显色。多余的金标5H4继续流至C线，与C线固定的抗5H4抗体结合后，C线显色。下列说法正确的是（ ） A. 制备5H4、7D11时，均需用Feld蛋白免疫小鼠 B. Feld检测试纸的原理是抗原和抗体的特异性结合 C. 若样本中无Feld蛋白，T线不显色、C线显色 D. 若将金标5H4替换为金标7D11，T线不显色说明样本中无Feld蛋白 【答案】ABC 【解析】 【详解】A、5H4、7D11均是可与Feld蛋白特异性结合的单克隆抗体，制备单克隆抗体时需要用目标抗原（Feld蛋白）免疫小鼠，才能获得能分泌对应抗体的浆细胞，A正确； B、该试纸的检测过程依赖Feld蛋白与5H4、7D11的特异性结合，以及5H4与抗5H4抗体的特异性结合，原理是抗原和抗体的特异性结合，B正确； C、若样本中无Feld蛋白，金标5H4无法结合Feld形成复合物，流至T线时不能被固定的7D11捕获，T线不显色；多余的金标5H4继续流至C线，可与抗5H4抗体结合使C线显色，C正确； D、5H4和7D11与Feld蛋白的结合位点不同，若将金标5H4替换为金标7D11，即使样本中存在Feld蛋白，金标7D11结合Feld的7D11结合位点后，T线固定的7D11没有可结合的位点，也会出现T线不显色的情况，因此无法通过T线不显色判断样本中无Feld蛋白，D错误。 第Ⅱ卷 非选择题（共60分） 三、非选择题：本题包括5小题，共60分。 17. 图1为叶肉细胞中两个细胞器，图2（光反应示意图）为图1中叶绿体的局部放大，PSⅠ和PSⅡ分别是光系统Ⅰ和光系统Ⅱ，是叶绿素和蛋白质构成的复合体，能吸收、利用光能进行电子的传递，PQ、Cytbf、PC是相关蛋白质，其中PQ在传递电子的同时能运输。ATP合成酶由和两部分组成，贯穿在生物膜上，其中是跨膜部分。据图回答下列问题。 （1）是水光解的产物，其中需要的光能是通过____________（填“PSⅠ”或“PSⅡ”）吸收利用的。光反应过程中，最初提供电子的物质为____________，最终接受电子的物质为____________。NADPH和ATP中都有化学能，NADPH中的化学能来自________________________________________________（填“PSⅠ”“PSⅡ”或“PSⅠ和PSⅡ”）吸收和转换的光能。 （2）图2中ATP合成酶的功能有________________________________________________。酵母菌和硝化细菌中的ATP合成酶分布的场所依次是________________________________________________________________________________________________。 （3）某种农药与PQ竞争限制了电子传递的速率，若用该农药处理破坏了内外膜的叶绿体，会导致ATP的含量____________（填“显著上升”“显著下降”或“不变”）。 （4）细胞呼吸产生的可使溴麝香草酚蓝溶液发生的颜色变化是________________________________________________。 【答案】（1） ①. PSⅡ ②. H2O ③. NADP+ ④. PSI和PSⅡ （2） ①. 运输H+和催化ATP的合成 ②. 细胞质基质和线粒体 、细胞质基质和细胞膜   （3）显著下降 （4）从蓝色变绿色再变黄色 【解析】 【小问1详解】 光系统涉及两个反应中心：光系统Ⅱ（PSⅡ）和光系统Ⅰ（PSⅠ）。PSⅡ光解水，PSI还原NADP+。O2是水光解的产物，需要的光能是通过PSⅡ直接吸收利用的，光系统II的色素吸收光能以后，能产生高能电子，并将高能电子传送到电子传递体PQ，传递到PQ上的高能电子依次传递给Cytbf、PC。光系统I吸收光能后，通过PC传递的电子与H+、NADP+在类囊体薄膜上结合形成NADPH。光反应过程中，最初提供电子的物质是H2O，最终接受电子的是NADP+，在光系统Ⅰ发生的物质变化是NADP++H++2e-→NADPH ，NADPH和ATP中都有化学能，NADPH中的化学能来自PSⅠ和PSⅡ吸收和转换的光能。 【小问2详解】 由图可知，ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成，利用类囊体薄膜两侧的H+浓度差，类囊体膜上的ATP合成酶合成了ATP，因此ATP合成酶的作用有运输H+和催化ATP的合成，ATP合成酶能合成ATP，生物体中光合作用和细胞呼吸能产生ATP，故酵母菌（真核生物）中ATP合成酶分布在细胞质基质、线粒体，硝化细菌（原核生物）中ATP合成酶分布在细胞质基质和细胞膜。 【小问3详解】 水光解产生H+，使类囊体腔内H+浓度升高，H+顺浓度梯度运输到类囊体腔外，而H+在类囊体薄膜上与NADP+结合形成NADPH使类囊体腔外H+浓度降低，同时还可以通过PQ运回到类囊体腔内，这样就保持了类囊体薄膜两侧的H+浓度差，ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成，利用类囊体薄膜两侧的H+浓度差，类囊体膜上的ATP合成酶合成了ATP，因此若某种农药与PQ竞争限制了电子传递的速率，则用该农药处理破坏内外膜的叶绿体，会导致ATP的含量显著下降。 【小问4详解】 细胞呼吸产生的CO2可使溴麝香草酚蓝（水）溶液从蓝色变绿色再变黄色。 18. 人类泛酸激酶依赖性神经退行性疾病（PKAN）是一种常染色体隐性遗传病，由人泛酸激酶基因（D）突变导致。果蝇常染色体上的F基因与D基因高度同源，研究人员在F基因的非编码区插入一个片段，使该基因无法转录，获得突变型果蝇品系甲（fif）。为开发PKAN的果蝇模型，研究者开展实验探究F基因与D基因在功能上的关系。 （1）果蝇作为遗传学研究的材料，其优点是______。（写出两点） （2）将基因D导入野生型果蝇的染色体上，筛选出D基因的纯合品系乙。为验证D基因导入到X染色体上，选择下列杂交组合中的______，检测子代D基因表达情况。 A. ♀野生型×♂野生型 B. ♀乙×♂乙 C. ♀野生型×♂乙 D. ♀乙×♂野生型 （3）与野生型果蝇相比，甲品系果蝇的运动能力大幅下降，符合PKAN的特征。研究者在甲、乙品系的基础上，通过杂交实验（过程如图1），用分子手段从F2雄果蝇中筛选出基因型为______的个体，若这些雄果蝇的运动能力与野生型相当，则证明D基因是与F基因在功能上等效。F2中运动能力正常的果蝇比例为______。 （4）定位序列是蛋白质中的一段短肽，能够引导蛋白质运输到细胞特定部位。D基因及其等位基因D1的mRNA序列如图2所示，两者表达的人泛酸激酶活性无明显差异。将D基因和D1基因分别与绿色荧光蛋白基因融合后导入体外培养的果蝇细胞中表达，同时用红色荧光染料对线粒体进行染色，观察结果如图3所示。据图回答 ①D基因编码的蛋白质运输到______中起作用。 ②研究发现，若用D1替代D基因开展实验，无法恢复甲的运动能力，原因是__________________。 【答案】（1）易饲养、 繁殖快、子代数量多、具有易于区分的相对性状、 染色体数目少、遗传背景清晰 （2）C （3） ①. ffXDY ②. 15/16 （4） ①. 线粒体 ②. D1基因的mRNA起始密码子后移，使表达产物缺失定位序列，导致该蛋白无法转运到线粒体中起作用 【解析】 【小问1详解】 果蝇作为遗传学实验材料的优点有易饲养、 繁殖快、子代数量多、具有易于区分的相对性状、 染色体数目少、遗传背景清晰。 【小问2详解】 要验证D基因导入X染色体，可选择♀野生型×♂乙，若D基因在X染色体上，♂乙（XDY）与野生型♀（XdXd）杂交，子代雌性（XDXd）会表达D基因，雄性（XdY）不表达，若在常染色体上则子代雌雄都会表达，C正确，ABD错误。 【小问3详解】 与野生型果蝇相比，甲品系果蝇的运动能力大幅下降，甲品系基因型为ffXdY（F基因突变），由小问2可知，乙品系的基因型为FFXDXD（D基因纯合在X染色体上），P：♂甲（ffXdY）×♀乙（FFXDXD）→ F1的基因型为FfXDXd、FfXDY，F1雌雄杂交，F2雄果蝇中需要筛选出ffXDY的个体，若这些果蝇运动能力和野生型（FFXdY）相当，说明D基因可替代F基因功能，F基因正常（F-）或有D基因（XDY、XDX-）都正常，甲品系ff运动能力差，只有ffXdY（无D基因）才会运动能力差，F1中FfXDXd×FfXDY，F-占3/4，ff占1/4，雄果蝇XDY（1/2）、XdY（1/2），雌果蝇都为XDX-，运动能力差的只有ffXdY，比例为1/4×1/2×1/2=1/16，所以运动能力正常的比例为1-1/16=15/16。 【小问4详解】 ①由图3可知，D基因编码的蛋白质与红色荧光（标记线粒体）的重叠程度高，所以D基因编码的蛋白质运输到线粒体中起作用。 ②研究发现，若用D1替代D基因开展实验，无法恢复甲的运动能力，对比D基因和D1基因的mRNA序列，可能原因是D1基因的mRNA起始密码子后移，使表达产物缺失定位序列，导致该蛋白无法转运到线粒体中起作用。 19. 近年高温天气频发，给人类健康带来严峻挑战。研究发现，经热应激预处理的小鼠，更易出现肥胖及代谢紊乱。我国科学家围绕“热应激如何导致持久性代谢功能障碍”展开研究。回答下列问题： （1）对小鼠脑内位于_____________的体温调节中枢进行检测，发现热应激后L型星形胶质细胞内特定基因发生去甲基化，可形成持久的“热记忆”，该现象属于______________。 （2）蛋白组学筛查发现，热应激显著增加皮肤和血清中的KLK14蛋白含量。该蛋白可经血液循环进入脑内。为明确KLK14蛋白对L型星形胶质细胞的作用，研究人员构建了皮肤特异性KLK14基因敲除（KO）小鼠，实验结果见图1。 据图1分析，______________________________________（答组别+指标）存在显著差异，说明热应激引起的KLK14蛋白增多主要源于皮肤。为进一步验证KLK14蛋白能促进L型星形胶质细胞增多，需增设一个实验组：_____________________________________________________________________________________。 （3）实验证明，热应激促进L型星形胶质细胞释放GABA递质，抑制邻近OXT神经元活动。已知OXT神经元可激活交感神经系统来调节机体的代谢。综合上述信息，补充图2调节通路中①、②效应 ___________（填“兴奋”或“抑制”）。 （4）该研究揭示了机体对热应激长期效应的______________调节机制。基于上述调节通路，提出一种干预热应激长期效应，且不影响其短期效应的策略。__________________________________________________。 【答案】（1） ①. 下丘脑 ②. 表观遗传 （2） ①. B组与C组的血清KLK14含量 ②. 给皮肤KLK14基因敲除（KO）小鼠进行热应激处理，同时注射KLK14蛋白，检测L型星形胶质细胞的占比 （3）抑制、抑制 （4） ①. 神经-体液 ②. 抑制KLK14蛋白的活性（或阻断KLK14进入脑组织/阻断GABA对OXT神经元的抑制作用） 【解析】 【小问1详解】 小鼠的体温调节中枢位于下丘脑；表观遗传是指DNA碱基序列不改变，仅通过甲基化等化学修饰改变基因表达，产生可遗传的性状改变，基因去甲基化形成持久“热记忆”的现象属于表观遗传。 【小问2详解】 据题图1信息可知，同为热应激处理，野生型B组和皮肤KLK14敲除的C组相比，血清KLK14含量显著更高，说明热应激引起的KLK14增多主要来源于皮肤。要进一步验证KLK14促进L型星形胶质细胞增多，需要在敲除KLK14的基础上补充KLK14，因此增设实验组为：对皮肤KLK14敲除小鼠做热应激处理，同时注射KLK14蛋白，检测L型星形胶质细胞占比。 【小问3详解】 据题干信息可知，热应激短期效应是降低体温，需要增加皮肤散热，因此支配皮肤血管的交感神经被抑制，使血管舒张、散热增加；OXT神经元可激活支配脂肪组织的交感神经，而热应激促进L型星形胶质细胞释放GABA递质，抑制邻近OXT神经元活动，因此支配脂肪组织的交感神经被抑制，脂肪代谢减慢、脂肪积累，最终体重增加，符合长期效应。 【小问4详解】 据题干信息可知，机体对热应激长期效应的调节通路既有神经系统（神经中枢、传入、传出神经）参与，又有KLK14蛋白通过体液运输发挥作用，因此属于神经-体液调节。基于上述调节通路可知，短期降温通路不依赖KLK14通路，因此仅阻断KLK14通路的任意环节，即可干预长期效应，同时不影响热应激的短期体温调节效应，故干预策略为抑制KLK14蛋白的活性（或阻断KLK14进入脑组织/阻断GABA对OXT神经元的抑制作用）。 20. 封山育林会对昆虫群落的结构及多样性、稳定性产生影响。实验人员选取某低山丘陵区经人为破坏后生长起来的油松天然次生林进行调查，并根据封护年限和林分状况将林地分为表中4种类型，调查结果如表所示。回答下列问题： 林分类型 特点 植食类群 寄生类群 捕食类群 蜘蛛类群 种类 数量 种类 数量 种类 数量 种类 数量 Ⅰ未封幼林 放牧严重，林下植被稀少 95 379 22 24 11 28 11 49 Ⅱ未封成林 放牧严重，地被物稀少，郁闭度低 87 218 22 44 9 34 11 42 Ⅲ封山幼林 林下植被丰富，郁闭度较高 147 649 52 70 29 97 21 47 Ⅳ封山成林 多层次复层林，垂直结构复杂 119 369 34 38 25 36 17 44 注：植食类群是指以植物为食的昆虫，寄生类群主要是指吸食植物汁液的昆虫，捕食类群主要是指捕食昆虫的昆虫。 （1）若两个群落的物种丰富度相同，则这两个群落的物种组成____________（填“相同”或“不一定相同”）。对具有趋光性的昆虫，实验人员一般采取的调查方法是_________________________________。 （2）与Ⅰ相比，Ⅲ对光能利用率更高的理由是________________________________________________________________________。 （3）在生态系统中，寄生类群属于生态系统组成成分中的____________。调查发现，林分类型Ⅱ经常爆发虫害，林分类型Ⅲ虽然植食类群、寄生类群的种类和数量都比Ⅱ多，但却很少发生虫害，原因可能是________________________________________________________________________________。 （4）相较于林分类型Ⅲ，林分类型Ⅳ的昆虫种类和数量都大量减少，从种间关系的角度分析，原因可能是_____________________________________________________________________________。 【答案】（1） ①. 不一定相同 ②. 黑光灯诱捕法 （2） Ⅲ封山幼林林下植被更丰富，群落垂直结构更复杂，可充分利用不同强度的光能，提高了光能利用率 （3） ①. 消费者 ②. Ⅲ的物种丰富度更高，营养结构更复杂，抵抗力稳定性更强，且捕食类群、蜘蛛类群等害虫天敌的种类和数量更多，可有效控制害虫种群规模 （4） Ⅳ为多层次复层林，植物种间竞争导致可供昆虫取食的植物资源减少；同时昆虫的种间竞争加剧，且捕食、寄生等天敌对昆虫的调控作用更强，竞争力弱的昆虫被淘汰 【解析】 【小问1详解】 物种丰富度仅表示群落内物种的数目，丰富度相同的两个群落，物种的具体种类可能存在差异，因此物种组成不一定相同。趋光性昆虫可利用其趋光特性，采用黑光灯诱捕法开展种群调查。 【小问2详解】 对比两类林分的特点：Ⅰ未封幼林放牧严重，林下植被稀少，群落垂直结构简单；而Ⅲ封山幼林林下植被丰富，群落垂直结构更复杂，可充分利用不同强度的光能，提高了光能利用率。 【小问3详解】 寄生类群吸食植物活组织的汁液，从活的宿主获取有机物，属于生态系统的消费者。相比林分Ⅱ，Ⅲ的生物种类更多，营养结构更复杂，生态系统自我调节能力更强，抵抗力稳定性更强，且捕食类群、蜘蛛类群等害虫天敌的种类和数量更多，可有效控制害虫种群规模，因此很少爆发虫害。 【小问4详解】 从种间关系的角度分析：Ⅳ是多层次复层林，植物之间竞争光照、养分等资源，会导致部分昆虫喜食的植物种类和数量减少；同时昆虫之间竞争食物、栖息空间的强度更高，加上捕食、寄生类群的捕食压力，很多竞争力弱的昆虫被淘汰，因此昆虫的种类和数量相比Ⅲ大量减少。 21. 卡拉胶是一类源于海洋红藻的大分子多糖，可被某些细菌降解为具有多种应用前景的卡拉胶寡糖。某研究小组拟筛选具有高活性卡拉胶酶（CG）的菌种用于生产卡拉胶寡糖。回答下列问题。 （1）选择海藻和海泥作为样本筛选卡拉胶降解菌的原因是________________________________________________________________________。 （2）为构建携带cg（CG的编码基因）的大肠杆菌表达载体（图1），对cg的PCR扩增产物和质粒进行双酶切，随后用E.coli DNA连接酶连接。为保证连接准确性和效率，cg转录模板链的5＇端最好含有____________酶切位点。另有两组同学选用了各不相同的双酶切组合和T4 DNA连接酶重复上述实验，获得的部分重组质粒分子大小符合预期，但均无法使用各自构建表达载体的双酶切组合进行切割，其原因是________________________________________________。 （3）为将构建好的表达载体转入大肠杆菌，需要先用处理大肠杆菌细胞，目的是_____________________________________________________________________________________，随后在含____________和____________的培养基中培养一段时间后，根据菌落周围有无水解透明圈筛选目的菌株。 （4）已知空间上邻近的两个半胱氨酸易形成二硫键，从而提升蛋白质的耐热性。为提高CG的耐热性，研究人员分析了五个氨基酸位点的空间距离和保守度（保守度值越大表明该位点对酶的功能越关键），如图2所示。根据分析结果，选择第____________位的氨基酸替换成半胱氨酸最合适，原因是__________________________________________________________。 【答案】（1）在富含卡拉胶的环境中，存在能够分解卡拉胶的微生物的可能性较大 （2） ①. BamH I   ②. Spe I和Xba I切割后产生的粘性末端序列相同，二者连接后原限制酶的识别序列被破坏，无法再被原酶切割；SmaⅠ和EcoRV都切割产生平末端，连接后原识别序列被破坏，也无法被原酶切割  （3） ①. 使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态  ②. 卡拉胶 ③. 四环素 （4） ①. 44          ②. 该位点的氨基酸空间上离半胱氨酸更近，容易形成二硫键，而且保守度低，替换后对酶功能的影响较小 【解析】 【小问1详解】 卡拉胶是一类源于海洋红藻的大分子多糖，可被某些细菌降解为具有多种应用前景的卡拉胶寡糖。由于在富含卡拉胶的环境中，存在能够分解卡拉胶的微生物的可能性较大，因此可选择海藻和海泥作为样本筛选卡拉胶降解菌。 【小问2详解】 E.coliDNA连接酶连接平末端的效率低，因此切割质粒和目的基因时不能选择切成平末端的限制酶，即不能选择EcoRV酶和Sma I酶，而Spe I酶与Xba I酶切割后的黏性末端相同，若选择Spe I酶与Xba I酶切割，会出现质粒和目的基因的自连、甚至目的基因倒接，因此切割质粒时Spe I酶与XbaⅠ酶中只能选择一个，而另一个限制酶需要选择BamHⅠ酶，又由于转录的方向是由启动子→终止子，且mRNA形成的方向是5’→3’，且mRNA与DNA的模板链方向相反，因此基因模板链的3’应靠近启动子，故为保证连接准确性和效率，cg转录模板链的5'端最好含有BamH I酶切位点。Spe I和Xba I切割后产生的粘性末端序列相同，二者连接后原限制酶的识别序列被破坏，无法再被原酶切割；SmaⅠ和EcoRV都切割产生平末端，连接后原识别序列被破坏，也无法被原酶切割，因此这两组会得到大小符合预期但无法切割的重组质粒。 【小问3详解】 为将构建好的表达载体转入大肠杆菌，需要先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，目的是使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，便于重组DNA进入受体细胞。由于具有高活性卡拉胶酶（CG）的菌种可分解卡拉胶，使其菌落周围形成透明圈，且重组质粒上含有四环素抗性基因，因此导入目的基因的大肠杆菌可接种在含卡拉胶和四环素的培养基中培养一段时间后，根据菌落周围有无水解透明圈筛选目的菌株。 【小问4详解】 据图可知，虚线长度代表氨基酸间的空间距离，由于第44位点的氨基酸空间上离半胱氨酸更近，容易形成二硫键，而且保守度低，替换后对酶功能的影响较小，因此选择第44位的氨基酸替换成半胱氨酸最合适。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $