精品解析：北京市西城区北京师范大学附属中学2026-2027学年高三上学期开学考试生物试题

北京师大附中2026-2027学年（上）高三（生物）阶段测试 一、单项选择题（1-5每题2分，6-15每题3分，共40分） 1. 一般认为只有真核生物能进行吞噬，近期发现一种能吞噬其他细胞的H菌，科学家将其归类为原核生物。支持以上判断的最关键证据是（ ） A. 体积微小 B. 有环状DNA C. 无核膜 D. 无线粒体 【答案】C 【解析】 【分析】原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核（没有核膜、核仁和染色体）；原核生物没有复杂的细胞器，只有核糖体一种细胞器，但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构，也含有核酸（DNA和RNA）和蛋白质等物质。 【详解】原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核（没有核膜、核仁和染色体），H 菌若被归类为原核生物，无核膜这一特征是关键证据，C正确。 故选C。 2. 下列关于细胞中化合物的叙述，正确的是（ ） A. 自由水是很多生化反应的介质，不能直接参与生化反应 B. 无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成 C. 乳糖存在于动物细胞中，不能进一步水解为更简单的化合物 D. 脂肪是细胞中良好的储能物质，不是细胞膜的主要组成组分 【答案】D 【解析】 【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。（3）维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。 【详解】A、自由水不仅是生化反应的介质，也可直接参与反应，如光反应中水的分解，A错误； B、无机盐（如Mg²⁺）参与叶绿素（有机物）的合成，B错误； C、乳糖是二糖，可水解为葡萄糖和半乳糖，C错误； D、脂肪是良好储能物质，而细胞膜主要由磷脂、蛋白质等构成，不含脂肪，D正确。 故选D。 3. 泛素（Ub）是一种存在于所有真核生物中的小分子蛋白质，其主要功能是标记细胞中特定的蛋白质，使其被细胞质中的蛋白酶体降解，其作用机理如下图所示。下列说法不正确的是（ ） A. 泛素Ub需要不断被合成以维持该降解途径能 B. 蛋白酶体可能依赖于Ub受体识别泛素化蛋白 C. 蛋白质的泛素化降解途径依赖于ATP供能 D. 细胞内蛋白质的降解还可以通过溶酶体 【答案】A 【解析】 【详解】A、由题图可知，泛素（Ub）标记的蛋白质被蛋白酶体降解后，Ub会被释放出来，可循环参与后续的蛋白质标记过程，不需要不断合成，A错误； B、蛋白酶体只能识别被泛素标记的泛素化蛋白，蛋白酶体可能依赖于Ub受体识别泛素化蛋白，B正确； C、由题图可知，泛素和底物蛋白结合、蛋白酶体降解泛素化蛋白的过程都需要ATP水解供能，因此该降解途径依赖ATP供能，C正确； D、溶酶体中含有多种蛋白酶，可降解细胞内衰老、损伤的蛋白质等物质，因此细胞内蛋白质的降解还可以通过溶酶体完成，D正确。 4. 图示果蝇细胞中基因沉默蛋白（PcG）的缺失，引起染色质结构变化，从而可能导致细胞增殖失控形成肿瘤。下列相关叙述错误的是（ ） A. PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集，抑制了基因表达 B. 癌变可由基因突变引起，也可由染色质结构变化引起 C. 组蛋白的甲基化修饰会影响附近基因的转录 D. 图中染色质结构变化不属于表观遗传调控的机制 【答案】D 【解析】 【详解】A、由图可知，PcG存在时组蛋白发生甲基化，染色质处于凝集状态，此时相关基因无法表达，说明PcG可通过该过程抑制基因表达，A正确； B、癌变可由原癌基因、抑癌基因突变引发，题干也明确说明染色质结构变化导致基因表达异常，也可引发细胞增殖失控形成肿瘤，B正确； C、组蛋白的甲基化修饰会改变染色质的凝集程度，进而影响RNA聚合酶与相关基因的结合，会影响附近基因的转录过程，C正确； D、表观遗传是指基因的碱基序列保持不变，基因表达和表型发生可遗传变化的现象，组蛋白甲基化、染色质结构变化都属于表观遗传调控的常见机制，D错误。 5. 下图为某海洋生态系统能量流动图（单位：）。下列分析不正确的是（ ） A. 图中第Ⅱ营养级的X的值应为578.1 B. 第二营养级向第三营养级的能量传递效率约为18.14% C. 能量在沿食物链、食物网流动过程中逐级递减 D. 该生态系统需要从系统外获得能量以维持其稳定 【答案】B 【解析】 【详解】A、第二营养级的总输入能量为来自第一营养级的554.1与来自碎屑的342.2之和，即554.1+342.2=896.3t•km-2•a-1，其能量输出包括流入第三营养级的100.5、流向碎屑的217.7和呼吸消耗的X，根据能量守恒，X=896.3-100.5-217.7=578.1，A正确； B、能量传递效率为相邻营养级的同化量的比值，第二营养级总同化量为896.3，第三营养级从第二营养级获得的同化量为100.5，因此传递效率为100.5/896.3×100%≈11.2%，B错误； C、能量沿食物链、食物网流动时，每个营养级都会通过呼吸散失部分能量，还有部分能量流向分解者，因此能量流动具有逐级递减的特点，C正确； D、生态系统的能量流动是单向不循环的，能量最终以热能形式散失无法被重复利用，因此需要源源不断从系统外获得能量（一般为太阳能）以维持稳定，D正确。 6. 抗PD-L1单克隆抗体可以癌细胞表面的PD-L1特异性结合。下图是制备抗PD-L1单克隆抗体的示意图，相关说法错误的是（ ） A. 过程①可加入灭活的病毒诱导两种细胞融合 B. 过程②加入多孔板的培养液中含有动物血清 C. 过程③培养后的细胞均能产生抗PD-L1单克隆抗体 D. 过程④利用抗原-抗体杂交技术进行检测和筛选 【答案】C 【解析】 【分析】1、单克隆抗体的制备方法：（1）向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。（2）①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。（3）克隆化培养和抗体检测。（4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。（5）从细胞培养液或小鼠的腹水中提取单克隆抗体。 【详解】A、诱导动物细胞融合的方法有：（1）物理方法：离心、震动、电刺激等（2）化学方法：PEG（3）灭活的病毒；所以可用灭活的病毒诱导B淋巴细胞与鼠瘤细胞的融合，A正确； B、培养液中加入动物血清的作用是提供细胞生存和增殖所必需的生长调节因子，B正确； C、过程④培养后的细胞均能产生抗PD-L1单克隆抗体，C错误； D、过程④是为了筛选出能产生抗PD-L1单克隆抗体的杂交瘤细胞，可以用抗原-抗体杂交技术进行检测和筛选，D正确。 故选C。 7. 噬菌体展示技术（如图）可将某些蛋白质呈递至噬菌体表面，便于对目标蛋白进行筛选、鉴定。以下对该技术的分析错误的是（　　） A. 建立噬菌体展示库需限制性内切核酸酶和DNA连接酶 B. 可利用抗原一抗体杂交技术筛选目标蛋白 C. 用含有碳源、氮源等营养物质的培养基培养噬菌体 D. 该技术可用于获得与抗原亲和力更强的抗体及其基因 【答案】C 【解析】 【分析】抗原抗体杂交技术是一种用于检测蛋白质、多肽等大分子的技术，其原理是基于抗原和抗体的特异性结合。 【详解】A、建立噬菌体展示库需要将目标基因和噬菌体DNA相连，需限制性内切核酸酶和DNA连接酶，A正确； B、抗原一抗体杂交技术是利用特定的抗原与特定的抗体结合，可以筛选目标蛋白，B正确； C、噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能直接用培养基培养，C错误； D、噬菌体展示技术可将某些蛋白质呈递至噬菌体表面，便于对目标蛋白进行筛选、鉴定，可用于获得与抗原亲和力更强的抗体及其基因，D正确。 故选C。 8. 转基因抗虫棉的Bt蛋白在细胞质积累，可能与内源蛋白相互作用，产生非期望效应。C蛋白能结合纤维素，科研人员将C基因与Bt基因连接构建融合基因（如图）导入棉花细胞。相关叙述正确的是（ ） A. 使用DNA聚合酶催化C基因和Bt基因连接 B. 选择引物2和4进行PCR以确定基因正确连接 C. 可通过花粉管通道法将融合基因导入棉花细胞 D. 融合基因表达可促进Bt蛋白在细胞膜定向积累 【答案】C 【解析】 【分析】基因工程需要四个步骤：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定；构建基因表达载体就是要让基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代；同时，使目的基因能够表达和发挥作用，这一步是基因工程的核心工作。 【详解】A、DNA聚合酶的功能是催化DNA链的延伸（如PCR中），而连接两个基因需要的是DNA连接酶（如T4 DNA连接酶），因此使用DNA连接酶催化C基因和Bt基因连接，A错误； B、PCR检测融合基因时，需选择位于两个基因外侧的引物（如C基因上游和Bt基因下游），确保仅当基因正确连接时才能扩增出目标片段，因此选择引物1和4进行PCR才可以确定基因正确连接，B错误； C、花粉管通道法通过将外源DNA直接导入花粉管，利用受精过程将基因整合到胚胎细胞中，因此可通过花粉管通道法将融合基因导入棉花细胞，C正确； D、C蛋白能结合纤维素（主要存在于细胞壁），融合基因表达后，Bt蛋白通过与C蛋白的结合被定向至细胞壁附近，减少细胞质中的积累，从而避免非期望效应，D错误。 故选C。 9. 白色念珠菌是一种常见的真菌病原体，其Ⅴ型质子泵通过调控液泡内pH影响生理和毒性。V型质子泵结构如图所示，其中亚基具有真菌特异性。相关叙述错误的是（ ） A. 白色念珠菌具有成形的细胞核 B. V型质子泵既水解ATP又转运 C. 若V型质子泵无法工作，液泡内pH下降 D. 亚基可作为抗白色念珠菌感染的靶点 【答案】C 【解析】 【分析】1、被动运输：简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度，是最简单的跨膜运输方式，不需能量。被动运输又分为两种方式：自由扩散：不需要载体蛋白协助，如：氧气，二氧化碳，脂肪，协助扩散：需要载体蛋白协助，如:氨基酸，核苷酸等。2、主动运输：小分子物质从低浓度运输到高浓度，如：离子，小分子等，需要能量和载体蛋白。3、胞吞胞吐：非跨膜运输，且需能量。 【详解】A、白色念珠菌是一种常见的真菌病原体，为真核生物，具有成形的细胞核，A正确； B、由图可知，V型质子泵介导H+由膜外转运到膜内，伴随着ATP水解，B正确； C、Ⅴ型质子泵是液泡膜上的转运蛋白，将细胞质基质中的H+转运到液泡内，若V型质子泵无法工作，液泡内H+减少，pH上升，C错误； D、V0C亚基具有真菌特异性,可作为抗白色念珠菌感染的靶点，D正确。 故选C。 10. 下图所示为菠菜叶肉细胞内的部分能量转换过程，下列说法错误的是（ ） A. ①发生在叶绿体基粒，②发生在叶绿体基质 B. ③发生在细胞质基质、线粒体、叶绿体基粒 C. ④一般与吸能反应相联系，③一般与放能反应相联系 D. 光合速率等于呼吸速率时，②储存的能量大于④释放的能量 【答案】B 【解析】 【详解】A、①光反应的场所是叶绿体基粒（类囊体薄膜），②暗反应的场所是叶绿体基质，A正确； B、③合成ATP的能量来自有机物的化学能，对应细胞呼吸过程，场所是细胞质基质、线粒体，叶绿体基粒合成ATP的能量来自光能，属于过程①，因此③的场所不包括叶绿体基粒，B错误； C、④ATP水解释放能量，可为吸能反应提供能量，因此一般与吸能反应相联系；③合成ATP需要吸收能量，能量来自放能反应释放的能量，因此一般与放能反应相联系，C正确； D、光合速率等于呼吸速率时，光合作用制造的有机物量等于呼吸作用消耗的有机物量，②储存到有机物的总能量等于呼吸消耗的有机物的总能量；细胞呼吸分解有机物时，大部分能量以热能形式散失，仅少部分能量储存到ATP中，④释放的能量是ATP中的能量，因此②储存的能量大于④释放的能量，D正确。 11. 环境因素对两种植物光合作用的影响如图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. 光照强度大于p时，两种植物均能正常生长 B. 光照强度为r时，两种植物单位时间内固定的量相同 C. 适当降低温度，则图1中a、b之间的差值会变小 D. 呼吸作用较弱的是植物1，更适合林下种植的是植物2 【答案】C 【解析】 【详解】A、光照强度大于p且小于q时，植物1的净光合速率小于0，无法积累有机物，不能正常生长，A错误； B、单位时间内固定的CO2量代表总光合速率，总光合速率=净光合速率+呼吸速率。光照强度为r时两种植物净光合速率相同，但植物1的呼吸速率更大，因此植物1固定的CO2量更多，B错误； C、图1的温度为M，是植物1的净光合最适温度，适当降低温度会使植物1的最大净光合速率a下降；由图2可知植物2的净光合最适温度低于M，适当降温更接近其最适温度，最大净光合速率b升高，因此a、b的差值会变小，C正确； D、光照强度为0时，植物1的CO2释放量更多，说明呼吸作用较弱的是植物2；植物2光补偿点更低，更适合林下弱光种植，D错误。 12. 下图①~④为大蒜根尖细胞（2n＝16）有丝分裂不同时期的图像。下列叙述正确的是（ ） A. ①细胞中的染色体∶DNA=1∶1 B. ②同源染色体联会形成8个四分体 C. ③细胞中有32条姐妹染色单体 D. ④细胞中有4个染色体组 【答案】D 【解析】 【详解】A、①处于有丝分裂中期，每条染色体含2条姐妹染色单体、2个核DNA，染色体与核DNA比值为1:2，且细胞质中还存在DNA，因此染色体:DNA的比值小于1:1，A错误； B、同源染色体联会形成四分体是减数分裂特有的行为，根尖细胞进行有丝分裂，不能进行减数分裂，不会发生联会形成四分体，B错误； C、③处于有丝分裂末期，着丝粒已经分裂，姐妹染色单体分开成为独立的染色体，细胞中无姐妹染色单体，C错误； D、大蒜体细胞含2个染色体组，④处于有丝分裂后期，着丝粒分裂使染色体数目加倍，染色体组也加倍为4个，D正确。 13. 环状RNA（circRNA）是一类稳定的非编码RNA。研究发现，circRNA可以通过竞争性结合miRNA来调控P基因的表达进而影响细胞凋亡，调控机制如图。下列说法正确的是（ ） A. circRNA的产生过程需要解旋酶和RNA聚合酶 B. circRNA与P基因mRNA可能有部分片段相同 C. circRNA通过提高P基因的转录来抑制细胞凋亡 D. 图中所示的P基因表达调控过程发生于原核细胞 【答案】B 【解析】 【详解】A、circRNA由前体mRNA经剪切产生，前体mRNA的合成（转录）过程中RNA聚合酶自身具备解旋功能，不需要额外的解旋酶参与，A错误； B、circRNA和P基因mRNA均可与同种miRNA互补结合，说明二者能与miRNA互补的片段序列相同，因此二者可能存在部分相同的片段，B正确； C、circRNA通过结合miRNA，阻止miRNA与P基因mRNA结合、抑制miRNA阻断P基因mRNA翻译的过程，该调控发生在翻译阶段，并未提高P基因的转录水平，C错误； D、图中转录发生在具核膜的细胞核内，且存在前体mRNA的剪切加工过程，该过程发生在真核细胞中，原核细胞无细胞核，也无转录后RNA的剪切加工过程，D错误。 14. 利用普通大麦和球茎大麦进行杂交，培育单倍体大麦的过程如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 杂种胚的培育过程利用了植物体细胞杂交技术 B. 普通大麦、球茎大麦和杂种胚都含有2个染色体组 C. 杂种胚不含同源染色体，减数分裂中发生联会紊乱 D. 用秋水仙素处理单倍体大麦幼苗可获得稳定遗传品系 【答案】A 【解析】 【详解】A、杂种胚由普通大麦和球茎大麦经有性杂交，即雌雄配子结合发育而来，植物体细胞杂交技术的原理是体细胞融合，该培育过程未使用该技术，A错误； B、普通大麦、球茎大麦均为二倍体（2n=14），各含2个染色体组，二者的配子各含1个染色体组，结合形成的杂种胚染色体数为2n=14，也含有2个染色体组，B正确； C、杂种胚的2个染色体组分别来自普通大麦和球茎大麦两个不同物种，不存在同源染色体，减数分裂过程中无法正常联会，会发生联会紊乱，C正确； D、单倍体大麦幼苗仅含1个染色体组，用秋水仙素处理可诱导染色体数目加倍，获得纯合二倍体，属于可稳定遗传的品系，D正确。 15. 下列实验结果偏差不是由于试剂浓度改变造成的是（ ） A. 哺乳动物的红细胞在溶液中出现大量胀破—0.9%生理盐水 B. 新鲜紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞不发生质壁分离—0.3g/mL蔗糖溶液 C. 提取并分离菠菜叶中的光合色素，仅下端两条色素带浅—无水乙醇 D. 胡萝卜愈伤组织仅生出根—0.2mg/L生长素、2mg/L细胞分裂素 【答案】C 【解析】 【分析】由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中，发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。 【详解】A、哺乳动物红细胞在0.9%生理盐水中会保持正常形态，若出现大量胀破，说明该“生理盐水”浓度远低于0.9%，是由于试剂浓度改变造成实验结果偏差，A不符合题意； B、新鲜紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在0.3g/mL蔗糖溶液中会发生质壁分离，若不发生质壁分离，可能是蔗糖溶液浓度过低，是由于试剂浓度改变造成实验结果偏差，B不符合题意； C、提取并分离菠菜叶中的光合色素时，仅下端两条色素带浅，可能是由于研磨不充分、提取的色素少等原因，而不是无水乙醇浓度的问题，不是由于试剂浓度改变造成实验结果偏差，C符合题意； D、胡萝卜愈伤组织的分化受生长素和细胞分裂素比例的影响，仅生出根，说明生长素与细胞分裂素的比例不合适，可能是这两种激素浓度改变造成的，是由于试剂浓度改变造成实验结果偏差，D不符合题意。 故选C。 二、非选择题（共60分） 16. 植物组织培养技术应用广泛，科研人员用拟南芥探索获得大量愈伤组织的途径。 （1）组培的理论基础是植物细胞具有_____，即细胞经过分裂分化后，仍具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的____。切取外植体时的损伤可促进内源生长素（IAA）合成并运输到受伤部位，诱导细胞分裂分化。因此，组培时常添加2，4-D、NAA等生长素类调节剂。 （2）含较高浓度2，4-D的培养基（2，4-D-CIM）可促进愈伤组织增殖，但在实践中发现，2，4-D-CIM中的外植体脱分化形成愈伤组织延迟。为探究其原因，进行相关实验。 ①检测不同培养基中叶片外植体细胞中IAA合成酶基因（YUC）的表达量，由图1结果可知：较高浓度2，4-D______IAA的合成。 ②研究者推测，一定量IAA有利于愈伤组织的形成。为此，在2，4-D-CIM的基础上，再分别添加IAA、NAA、检测接种后外植体细胞IAA响应基因W1的表达情况，结果如图2所示，同时还测量了各组______，结果显示其与W1表达量正相关，证明推测成立。添加NAA组是为了进一步确认______。 （3）根据上述所有实验结果，在答题卡方框中填相关基因，括号中填“+”（表示促进）或“-”（表示抑制），完善在愈伤组织形成和增殖过程中相关物质的关系模式图______。 【答案】（1） ①. 全能性 ②. 潜能 （2） ①. 抑制 ②. 愈伤组织形成量 ③. 影响愈伤组织形成的是生长素类激素的种类而非含量 （3） 【解析】 【分析】植物体各部分的组织细胞，有着不同的结构和功能，当被接种在人工培养基上，受到植物激素等物质和外界条件的作用，一般先脱分化，成为一团没有特定结构和功能的分生状态的细胞（愈伤组织），然后在一定条件下再分化长出根和芽，形成完整植株。植物组织培养的原理是植物细胞的全能性。 【小问1详解】 植物组培的一般过程是剪接植物器官或组织→经过脱分化（也叫去分化）形成愈伤组织→再经过再分化形成组织或器官→经过培养发育成一颗完整的植株，植物组织培养的理论基础是植物细胞具有全能性，全能性是指细胞经过分裂分化后，仍具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能； 【小问2详解】 ①观察图1，与对照组相比，在2，4-D-CIM组中IAA合成酶基因（YUC）的表达量明显降低，说明较高浓度2，4-D抑制IAA的合成； ②因为研究者推测一定量IAA有利于愈伤组织的形成，并且要证明IAA响应基因W1的表达情况与某一指标正相关来确认推测成立，所以同时还测量了各组愈伤组织的形成量；添加NAA组是为了进一步确认影响愈伤组织形成的是生长素类激素的种类而非含量； 【小问3详解】 根据实验结果可知，较高浓度2，4-D抑制IAA合成酶基因（YUC）的表达，从而抑制IAA合成，而IAA有利于愈伤组织形成，所以模式图为：。 17. 灵敏的嗅觉对多数哺乳动物的生存非常重要，能识别多种气味分子的嗅觉神经元位于哺乳动物的鼻腔上皮。科学家以大鼠为材料，对气味分子的识别机制进行了研究。 （1）嗅觉神经元的树突末梢作为感受器，在气味分子的刺激下产生___________，经嗅觉神经元轴突末端与下一个神经元形成的___________将信息传递到嗅觉中枢，产生嗅觉。 （2）初步研究表明，气味受体基因属于一个大的基因家族。大鼠中该家族的各个基因含有一些共同序列（保守序列），也含有一些有差异的序列（非保守序列）。不同气味受体能特异识别相应气味分子的关键在于___________序列所编码的蛋白区段。 （3）为了分离鉴定嗅觉神经元中的气味受体基因，科学家依据上述保守序列设计了若干对引物（图甲），利用PCR技术从大鼠鼻腔上皮组织mRNA的逆转录产物中分别扩增基因片段，再用限制酶HinfⅠ对扩增产物进行充分酶切。图乙显示用某对引物扩增得到的PCR产物（A）及其酶切片段（B）的电泳结果。结果表明酶切片段长度之和大于PCR产物长度，推断PCR产物由___________组成。 （4）在上述实验基础上，科学家们鉴定出多种气味受体，并解析了嗅觉神经元细胞膜上信号转导的部分过程（图丙）。 如果钠离子通道由气味分子直接开启，会使嗅觉敏感度大大降低。根据图丙所示机制，解释少量的气味分子即可被动物感知的原因______。 【答案】（1） ①. 兴奋##动作电位##神经冲动 ②. 突触 （2）非保守 （3）长度相同但非保守序列不同的DNA片段 （4）少量的气体分子通过活化的G蛋白、活化的C酶，在C酶的催化下合成大量的cAMP使Na+通道打开，Na+内流，神经元细胞膜上产生动作电位，气味分子被动物感知 【解析】 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 感受器 接受刺激并产生兴奋 感受器接受刺激后产生兴奋，兴奋通过传入神经将兴奋传到神经中枢，在大脑皮层产生相应的感觉 PCR产物含保守序列和非保守序列 蛋白质功能不同，说明其结构不同 关键在于非保守序列所编码的蛋白区段 不同气味受体能特异识别相应气味分子 说明不同气味受体的蛋白质结构不同 （2）逻辑推理与论证 【小问1详解】 气味分子刺激感受器产生兴奋。嗅觉神经元轴突末端、神经元间隙与下一个神经元组成突触，包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。 【小问2详解】 不同气味受体能特异性识别相应气味分子的关键在于蛋白质中结构不同的部分，由非保守序列编码。 【小问3详解】 由图可知，PCR产物含保守序列和非保守序列，若非保守序列不同，酶切产物的长度可能不同，导致酶切片段长度之和大于PCR产物长度，因此PCR产物由长度相同但非保守序列不同的DNA片段组成。 【小问4详解】 由图丙可知，少量的气体分子通过活化G蛋白使得C酶活化，在C酶的催化下，由ATP合成大量的cAMP ，促使Na+通道打开，Na+内流，导致神经元细胞膜上产生动作电位，气味分子被动物感知。 18. CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术，科研人员对其进行了一系列改造。 （1）Cas9蛋白能与人工设计的sgRNA形成复合体（如图1）。复合体中的sgRNA与目的基因按照________原则特异性结合。复合体在sgRNA引导下结合目的基因，Cas9蛋白切割目的基因造成双链断裂，细胞在修复断裂的DNA时会随机插入、删除或替换部分碱基对，从而引发________。 （2）将编码Cas9蛋白的基因改造后形成新基因dCas9，与Cas9蛋白相比，dCas9蛋白失去剪切活性，但与sgRNA结合等功能不变。构建能够表达dCas9的质粒A，设计一系列与红色荧光蛋白基因（RFP基因）上游不同部位结合的sgRNA序列（如图2），并以此为依据构建能表达sgRNA的质粒B，将质粒A、B共同导入含有RFP基因的大肠杆菌，测定大肠杆菌红色荧光强度，实验结果如图3所示。 实验结果显示，对照组的红色荧光强度约为sgRNA3组的________倍。由实验结果可以得出：________。 （3）VP64蛋白可结合RNA聚合酶，激活基因的转录，但VP64蛋白无法识别或结合特定的DNA片段。科研人员欲利用上述系统和VP64蛋白促进特定基因表达，请设计促进细胞中已存在的基因X表达的方案_______。 （4）请写出CRISPR/Cas9及其改造产品的在科学研究中的应用_______。 【答案】（1） ①. 碱基互补配对 ②. 基因突变 （2） ①. 100 ②. dCas9能抑制基因表达，sgRNA结合部位距离转录起始点越近，抑制目的基因表达作用越强 （3）根据X基因的RNA聚合酶结合位点上游序列设计sgRNA，合成相应基因并构建基因 表达载体；构建dCas9-VP64的融合蛋白表达载体；将上述表达载体导入受体细胞 （4）定点诱变某基因或促进、抑制某基因表达，通过性状改变研究该基因的功能 【解析】 【分析】CRISPR/Cas9是应用最广泛的基因组编辑技术，使用该技术，需要向要进行编辑的细胞中加入以下组分：人工合成的短链RNA和一种来自细菌的核酸酶Cas9。短链RNA作为“向导”，它的部分序列通过碱基互补配对原则，与目的基因中希望被编辑的DNA序列相结合；核酸酶Cas9也与短链RNA结合，然后切割与“向导”RNA结合的DNA，使DNA双链断裂；这种情况下，细胞内原有的负责修复DNA切口的酶将“行动”起来，修复断裂的DNA。 【小问1详解】 sgRNA可通过碱基互补配对原则与目的基因特异性结合，进而特异性的识别目的基因；随机插入、删除或替换部分碱基将导致基因结构的改变，属于基因突变。 【小问2详解】 对照组的红色荧光强度相对值为1000，sgRNA3组的荧光强度相对值约为10，故对照组的红色荧光强度约为sgRNA3组的100倍。dCas9蛋白失去剪切活性，但与sgRNA结合等功能不变，由实验结果可知，sgRNA1组和对照组的荧光强度相对值相同，sgRNA2组和sgRNA3组的荧光强度降低，说明dCas9能抑制基因表达，sgRNA结合部位距离转录起始点越近，抑制目的基因表达作用越强。 【小问3详解】 VP64蛋白可结合RNA聚合酶，激活基因的转录，但VP64蛋白无法识别或结合特定的DNA片段，而sgRNA具有识别作用，可根据X基因的RNA聚合酶结合位点上游序列设计sgRNA，合成相应基因并构建基因表达载体；dCas9蛋白失去剪切活性，但与sgRNA结合等功能不变，可构建dCas9-VP64的融合蛋白表达载体，使之与sgRNA结合，然后将上述表达载体导入受体细胞。 【小问4详解】 利用CRISPR/Case是一种基因编辑技术，利用该技术及其改造产品可定点诱变某基因或促进、抑制某基因表达，通过性状改变研究该基因的功能。 19. 学习以下材料，回答下面问题。 调控植物细胞活性氧产生机制的新发现 能量代谢本质上是一系列氧化还原反应。在植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量代谢的重要场所。叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要。在细胞的氧化还原反应过程中会有活性氧产生，活性氧可以调控细胞代谢，并与细胞凋亡有关。 我国科学家发现一个拟南芥突变体m（M基因突变为m基因），在受到长时间连续光照时，植株会出现因细胞凋亡而引起的叶片黄斑等表型。M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M酶。与野生型相比，突变体m中M酶活性下降，脂肪酸含量显著降低。为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因，研究人员以诱变剂处理突变体m，筛选不表现细胞凋亡，但仍保留m基因的突变株。通过对所获一系列突变体的详细解析，发现叶绿体中pMDH酶、线粒体中mMDH酶和线粒体内膜复合物I（催化有氧呼吸第三阶段的酶）等均参与细胞凋亡过程。由此揭示出一条活性氧产生的新途径（如图）：A酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节物质，从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中，在mMDH酶的作用下产生NADH（[H]）和B酸，NADH被氧化会产生活性氧。活性氧超过一定水平后引发细胞凋亡。 在上述研究中，科学家从拟南芥突变体m入手，揭示出在叶绿体和线粒体之间存在着一条A酸-B酸循环途径。对A酸-B酸循环的进一步研究，将为探索植物在不同环境胁迫下生长的调控机制提供新的思路。 （1）叶绿体通过___________作用将CO2转化为糖。从文中可知，叶绿体也可以合成脂肪的组分___________。 （2）结合文中图示分析，M基因突变为m后，植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是：_____，A酸转运到线粒体，最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。 （3）请将下列各项的序号排序，以呈现本文中科学家解析“M基因突变导致细胞凋亡机制”的研究思路：___________。 ①确定相应蛋白的细胞定位和功能②用诱变剂处理突变体m③鉴定相关基因④筛选保留m基因但不表现凋亡的突变株 （4）本文拓展了高中教材中关于细胞器间协调配合的内容，请从细胞器间协作以维持稳态与平衡的角度加以概括说明___________。 【答案】（1） ①. 光合 ②. 脂肪酸 （2）M酶活性下降使脂肪酸合成受阻，NADH消耗减少，同时长时间光照促进产生NADH，NADH含量升高，导致A酸合成过多 （3）②④③① （4）线粒体与叶绿体之间通过A酸-B酸循环协同合作，将叶绿体中的[H]运输到线粒体氧化，以维持叶绿体内氧化还原稳态 【解析】 【分析】本实验为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因，由此揭示A酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节物质，从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中，在mMDH酶的作用下产生NADH（[H]）和B酸，NADH被氧化会产生活性氧。 【小问1详解】 叶绿体通过光合作用将CO2转化为糖。由于M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M酶。可推测叶绿体也可以合成脂肪的组分脂肪酸。 【小问2详解】 据图可知，M基因突变为m后，植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是：M酶活性下降使脂肪酸合成受阻，NADH 消耗减少，同时长时间光照促进产生NADH，NADH 含量升高，导致A 酸合成过多。 【小问3详解】 为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因，研究人员以诱变剂处理突变体m，筛选不表现细胞凋亡（不出现叶片黄斑），但仍保留m基因的突变株（叶绿体中脂肪酸含量减低），通过对所获一系列突变体的详细解析，进而③鉴定相关基因，①确定相应蛋白的细胞定位和功能，发现叶绿体中pMDH酶、线粒体中mMDH酶和线粒体内膜复合物I（催化有氧呼吸第三阶段的酶）等均参与细胞凋亡过程，最后正确顺序为②④③①。 【小问4详解】 结合题意和图文，叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要，叶绿体和线体协调配合，维持细胞的稳态与平衡：线粒体与叶绿体之间通过A 酸-B 酸循环协同合作，将叶绿体中的[H]运输到线粒体氧化，以维持叶绿体内氧化还原稳态。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京师大附中2026-2027学年（上）高三（生物）阶段测试 一、单项选择题（1-5每题2分，6-15每题3分，共40分） 1. 一般认为只有真核生物能进行吞噬，近期发现一种能吞噬其他细胞的H菌，科学家将其归类为原核生物。支持以上判断的最关键证据是（ ） A. 体积微小 B. 有环状DNA C. 无核膜 D. 无线粒体 2. 下列关于细胞中化合物的叙述，正确的是（ ） A. 自由水是很多生化反应的介质，不能直接参与生化反应 B. 无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成 C. 乳糖存在于动物细胞中，不能进一步水解为更简单的化合物 D. 脂肪是细胞中良好的储能物质，不是细胞膜的主要组成组分 3. 泛素（Ub）是一种存在于所有真核生物中的小分子蛋白质，其主要功能是标记细胞中特定的蛋白质，使其被细胞质中的蛋白酶体降解，其作用机理如下图所示。下列说法不正确的是（ ） A. 泛素Ub需要不断被合成以维持该降解途径能 B. 蛋白酶体可能依赖于Ub受体识别泛素化蛋白 C. 蛋白质的泛素化降解途径依赖于ATP供能 D. 细胞内蛋白质的降解还可以通过溶酶体 4. 图示果蝇细胞中基因沉默蛋白（PcG）的缺失，引起染色质结构变化，从而可能导致细胞增殖失控形成肿瘤。下列相关叙述错误的是（ ） A. PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集，抑制了基因表达 B. 癌变可由基因突变引起，也可由染色质结构变化引起 C. 组蛋白的甲基化修饰会影响附近基因的转录 D. 图中染色质结构变化不属于表观遗传调控的机制 5. 下图为某海洋生态系统能量流动图（单位：）。下列分析不正确的是（ ） A. 图中第Ⅱ营养级的X的值应为578.1 B. 第二营养级向第三营养级的能量传递效率约为18.14% C. 能量在沿食物链、食物网流动过程中逐级递减 D. 该生态系统需要从系统外获得能量以维持其稳定 6. 抗PD-L1单克隆抗体可以癌细胞表面的PD-L1特异性结合。下图是制备抗PD-L1单克隆抗体的示意图，相关说法错误的是（ ） A. 过程①可加入灭活的病毒诱导两种细胞融合 B. 过程②加入多孔板的培养液中含有动物血清 C. 过程③培养后的细胞均能产生抗PD-L1单克隆抗体 D. 过程④利用抗原-抗体杂交技术进行检测和筛选 7. 噬菌体展示技术（如图）可将某些蛋白质呈递至噬菌体表面，便于对目标蛋白进行筛选、鉴定。以下对该技术的分析错误的是（　　） A. 建立噬菌体展示库需限制性内切核酸酶和DNA连接酶 B. 可利用抗原一抗体杂交技术筛选目标蛋白 C. 用含有碳源、氮源等营养物质的培养基培养噬菌体 D. 该技术可用于获得与抗原亲和力更强的抗体及其基因 8. 转基因抗虫棉的Bt蛋白在细胞质积累，可能与内源蛋白相互作用，产生非期望效应。C蛋白能结合纤维素，科研人员将C基因与Bt基因连接构建融合基因（如图）导入棉花细胞。相关叙述正确的是（ ） A. 使用DNA聚合酶催化C基因和Bt基因连接 B. 选择引物2和4进行PCR以确定基因正确连接 C. 可通过花粉管通道法将融合基因导入棉花细胞 D. 融合基因表达可促进Bt蛋白在细胞膜定向积累 9. 白色念珠菌是一种常见的真菌病原体，其Ⅴ型质子泵通过调控液泡内pH影响生理和毒性。V型质子泵结构如图所示，其中亚基具有真菌特异性。相关叙述错误的是（ ） A. 白色念珠菌具有成形的细胞核 B. V型质子泵既水解ATP又转运 C. 若V型质子泵无法工作，液泡内pH下降 D. 亚基可作为抗白色念珠菌感染的靶点 10. 下图所示为菠菜叶肉细胞内的部分能量转换过程，下列说法错误的是（ ） A. ①发生在叶绿体基粒，②发生在叶绿体基质 B. ③发生在细胞质基质、线粒体、叶绿体基粒 C. ④一般与吸能反应相联系，③一般与放能反应相联系 D. 光合速率等于呼吸速率时，②储存的能量大于④释放的能量 11. 环境因素对两种植物光合作用的影响如图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. 光照强度大于p时，两种植物均能正常生长 B. 光照强度为r时，两种植物单位时间内固定的量相同 C. 适当降低温度，则图1中a、b之间的差值会变小 D. 呼吸作用较弱的是植物1，更适合林下种植的是植物2 12. 下图①~④为大蒜根尖细胞（2n＝16）有丝分裂不同时期的图像。下列叙述正确的是（ ） A. ①细胞中的染色体∶DNA=1∶1 B. ②同源染色体联会形成8个四分体 C. ③细胞中有32条姐妹染色单体 D. ④细胞中有4个染色体组 13. 环状RNA（circRNA）是一类稳定的非编码RNA。研究发现，circRNA可以通过竞争性结合miRNA来调控P基因的表达进而影响细胞凋亡，调控机制如图。下列说法正确的是（ ） A. circRNA的产生过程需要解旋酶和RNA聚合酶 B. circRNA与P基因mRNA可能有部分片段相同 C. circRNA通过提高P基因的转录来抑制细胞凋亡 D. 图中所示的P基因表达调控过程发生于原核细胞 14. 利用普通大麦和球茎大麦进行杂交，培育单倍体大麦的过程如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 杂种胚的培育过程利用了植物体细胞杂交技术 B. 普通大麦、球茎大麦和杂种胚都含有2个染色体组 C. 杂种胚不含同源染色体，减数分裂中发生联会紊乱 D. 用秋水仙素处理单倍体大麦幼苗可获得稳定遗传品系 15. 下列实验结果偏差不是由于试剂浓度改变造成的是（ ） A. 哺乳动物的红细胞在溶液中出现大量胀破—0.9%生理盐水 B. 新鲜紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞不发生质壁分离—0.3g/mL蔗糖溶液 C. 提取并分离菠菜叶中的光合色素，仅下端两条色素带浅—无水乙醇 D. 胡萝卜愈伤组织仅生出根—0.2mg/L生长素、2mg/L细胞分裂素 二、非选择题（共60分） 16. 植物组织培养技术应用广泛，科研人员用拟南芥探索获得大量愈伤组织的途径。 （1）组培的理论基础是植物细胞具有_____，即细胞经过分裂分化后，仍具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的____。切取外植体时的损伤可促进内源生长素（IAA）合成并运输到受伤部位，诱导细胞分裂分化。因此，组培时常添加2，4-D、NAA等生长素类调节剂。 （2）含较高浓度2，4-D的培养基（2，4-D-CIM）可促进愈伤组织增殖，但在实践中发现，2，4-D-CIM中的外植体脱分化形成愈伤组织延迟。为探究其原因，进行相关实验。 ①检测不同培养基中叶片外植体细胞中IAA合成酶基因（YUC）的表达量，由图1结果可知：较高浓度2，4-D______IAA的合成。 ②研究者推测，一定量IAA有利于愈伤组织的形成。为此，在2，4-D-CIM的基础上，再分别添加IAA、NAA、检测接种后外植体细胞IAA响应基因W1的表达情况，结果如图2所示，同时还测量了各组______，结果显示其与W1表达量正相关，证明推测成立。添加NAA组是为了进一步确认______。 （3）根据上述所有实验结果，在答题卡方框中填相关基因，括号中填“+”（表示促进）或“-”（表示抑制），完善在愈伤组织形成和增殖过程中相关物质的关系模式图______。 17. 灵敏的嗅觉对多数哺乳动物的生存非常重要，能识别多种气味分子的嗅觉神经元位于哺乳动物的鼻腔上皮。科学家以大鼠为材料，对气味分子的识别机制进行了研究。 （1）嗅觉神经元的树突末梢作为感受器，在气味分子的刺激下产生___________，经嗅觉神经元轴突末端与下一个神经元形成的___________将信息传递到嗅觉中枢，产生嗅觉。 （2）初步研究表明，气味受体基因属于一个大的基因家族。大鼠中该家族的各个基因含有一些共同序列（保守序列），也含有一些有差异的序列（非保守序列）。不同气味受体能特异识别相应气味分子的关键在于___________序列所编码的蛋白区段。 （3）为了分离鉴定嗅觉神经元中的气味受体基因，科学家依据上述保守序列设计了若干对引物（图甲），利用PCR技术从大鼠鼻腔上皮组织mRNA的逆转录产物中分别扩增基因片段，再用限制酶HinfⅠ对扩增产物进行充分酶切。图乙显示用某对引物扩增得到的PCR产物（A）及其酶切片段（B）的电泳结果。结果表明酶切片段长度之和大于PCR产物长度，推断PCR产物由___________组成。 （4）在上述实验基础上，科学家们鉴定出多种气味受体，并解析了嗅觉神经元细胞膜上信号转导的部分过程（图丙）。 如果钠离子通道由气味分子直接开启，会使嗅觉敏感度大大降低。根据图丙所示机制，解释少量的气味分子即可被动物感知的原因______。 18. CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术，科研人员对其进行了一系列改造。 （1）Cas9蛋白能与人工设计的sgRNA形成复合体（如图1）。复合体中的sgRNA与目的基因按照________原则特异性结合。复合体在sgRNA引导下结合目的基因，Cas9蛋白切割目的基因造成双链断裂，细胞在修复断裂的DNA时会随机插入、删除或替换部分碱基对，从而引发________。 （2）将编码Cas9蛋白的基因改造后形成新基因dCas9，与Cas9蛋白相比，dCas9蛋白失去剪切活性，但与sgRNA结合等功能不变。构建能够表达dCas9的质粒A，设计一系列与红色荧光蛋白基因（RFP基因）上游不同部位结合的sgRNA序列（如图2），并以此为依据构建能表达sgRNA的质粒B，将质粒A、B共同导入含有RFP基因的大肠杆菌，测定大肠杆菌红色荧光强度，实验结果如图3所示。 实验结果显示，对照组的红色荧光强度约为sgRNA3组的________倍。由实验结果可以得出：________。 （3）VP64蛋白可结合RNA聚合酶，激活基因的转录，但VP64蛋白无法识别或结合特定的DNA片段。科研人员欲利用上述系统和VP64蛋白促进特定基因表达，请设计促进细胞中已存在的基因X表达的方案_______。 （4）请写出CRISPR/Cas9及其改造产品的在科学研究中的应用_______。 19. 学习以下材料，回答下面问题。 调控植物细胞活性氧产生机制的新发现 能量代谢本质上是一系列氧化还原反应。在植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量代谢的重要场所。叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要。在细胞的氧化还原反应过程中会有活性氧产生，活性氧可以调控细胞代谢，并与细胞凋亡有关。 我国科学家发现一个拟南芥突变体m（M基因突变为m基因），在受到长时间连续光照时，植株会出现因细胞凋亡而引起的叶片黄斑等表型。M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M酶。与野生型相比，突变体m中M酶活性下降，脂肪酸含量显著降低。为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因，研究人员以诱变剂处理突变体m，筛选不表现细胞凋亡，但仍保留m基因的突变株。通过对所获一系列突变体的详细解析，发现叶绿体中pMDH酶、线粒体中mMDH酶和线粒体内膜复合物I（催化有氧呼吸第三阶段的酶）等均参与细胞凋亡过程。由此揭示出一条活性氧产生的新途径（如图）：A酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节物质，从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中，在mMDH酶的作用下产生NADH（[H]）和B酸，NADH被氧化会产生活性氧。活性氧超过一定水平后引发细胞凋亡。 在上述研究中，科学家从拟南芥突变体m入手，揭示出在叶绿体和线粒体之间存在着一条A酸-B酸循环途径。对A酸-B酸循环的进一步研究，将为探索植物在不同环境胁迫下生长的调控机制提供新的思路。 （1）叶绿体通过___________作用将CO2转化为糖。从文中可知，叶绿体也可以合成脂肪的组分___________。 （2）结合文中图示分析，M基因突变为m后，植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是：_____，A酸转运到线粒体，最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。 （3）请将下列各项的序号排序，以呈现本文中科学家解析“M基因突变导致细胞凋亡机制”的研究思路：___________。 ①确定相应蛋白的细胞定位和功能②用诱变剂处理突变体m③鉴定相关基因④筛选保留m基因但不表现凋亡的突变株 （4）本文拓展了高中教材中关于细胞器间协调配合的内容，请从细胞器间协作以维持稳态与平衡的角度加以概括说明___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $