精品解析：湖南省长沙市中嘉高级中学有限公司2026-2027学年高三上学期开学考试生物试题

2026年下学期高三开学考试 生物学 一、单选题（共12小题，共24分） 1. 下列关于细胞内的元素和分子组成及结构的叙述，错误的是（　　） A. 组成细胞的C、H、O、N四种元素含量很高，与组成细胞的化合物有关 B. 水是极性分子，这与水是良好溶剂及具有较高比热容有关 C. 脂肪是良好的储能物质，是构成生物膜的重要成分 D. 以碳链为骨架的生物大分子，是构成细胞生命大厦的基本框架 【答案】C 【解析】 【详解】A、组成细胞的化合物（如蛋白质、核酸、糖类、脂质）主要由C、H、O、N四种元素构成，因此它们在细胞中含量最高，A正确； B、水分子因氧原子电负性强形成极性共价键，使其成为极性分子，从而具备良好溶剂能力（溶解极性物质）和较高比热容（维持温度稳定），B正确； C、脂肪（甘油三酯）是储能物质，但生物膜的重要成分为磷脂（含磷酸基团和脂肪酸链），而非脂肪。脂肪不参与膜结构构建，C错误； D、生物大分子（如蛋白质、核酸、多糖）均以碳链为基本骨架，形成细胞复杂的结构与功能体系，是细胞生命大厦的框架基础，D正确。 故选C。 2. 细胞呼吸过程中，丙酮酸进入线粒体后，被丙酮酸脱氢酶（PDH）催化生成二氧化碳和NADH。PDH的活性受代谢物和可逆磷酸化的双重调节。丙酮酸可抑制PDH激酶活性，而NADH则可抑制PDH磷酸酯酶活性，调节机制如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 丙酮酸分解过程发生在线粒体内膜中 B. 丙酮酸可促进ATP末端的磷酸基团移至PDH C. PDH去磷酸化可导致其空间结构发生改变而失去活性 D. 丙酮酸与其产物可形成反馈调节来调控有氧呼吸过程 【答案】D 【解析】 【详解】A、丙酮酸分解过程发生在线粒体基质中，A错误； B、丙酮酸可抑制PDH激酶活性，而ATP水解过程需要PDH激酶的催化，同时伴随着ATP末端的磷酸基团移至PDH，可见丙酮酸可抑制ATP末端的磷酸基团移至PDH，B错误； C、PDH去磷酸化会恢复活性，即PDH去磷酸化过程引起的其空间结构发生的改变会导致其活性恢复，C错误； D、丙酮酸被丙酮酸脱氢酶（PDH）催化生成二氧化碳和NADH，而NADH则可抑制PDH磷酸酯酶活性，可见其产物可形成反馈调节来调控有氧呼吸过程，D正确。 3. 研究发现，MPF是细胞分裂过程中的一种成熟促进因子，其含量升高可促进核膜解体，使染色质变为染色体；而MPF被降解时，染色体则解螺旋。图甲、图乙表示非洲爪蟾的细胞分裂（只显示部分染色体），图丙表示其相关细胞增殖过程中MPF的含量。下列叙述错误的是（　　） A. MPF可以触发细胞从分裂间期进入分裂期 B. 图丙中表示间期的有AC、DE、FG段 C. 发生着丝粒断裂的有图乙和图丙的CD、GH段 D. 图甲和图丙的EF段的染色体数目可能相同 【答案】C 【解析】 【分析】丙图：MPF含量升高，可促进核膜破裂，使染色质浓缩成染色体，导致细胞进入分裂的前期；当MPF被降解时，染色体则解螺旋，细胞又进入分裂的末期。因此AB段为减数第一次分裂前的间期，CD段为减数第一次分裂，DE段为减数第一次分裂和减数第二次分裂之间短暂的间期，EF段处于减数第二次分裂时期，GH段为有丝分裂。 【详解】A、根据题意可知，MPF含量升高，可促进核膜破裂，使染色质浓缩成染色体，故MPF可以触发细胞从分裂间期进入分裂期，A正确； B、AB段为减数第一次分裂前的间期，DE段为减数第一次分裂和减数第二次分裂之间短暂的间期，FG表示有丝分裂前的间期，B正确； C、CD段表示减数第一次分裂，不会发生着丝点的断裂，C错误； D、图丙的EF段表示减数第二次分裂，减数第二次分裂的后期染色体数目与甲相同，D正确。 故选C。 4. 彩椒有绿椒、黄椒、红椒三种类型，其果皮色泽受三对等位基因控制。当每对等位基因都至少含有一个显性基因时彩椒为绿色，当每对等位基因都不含显性基因时彩椒为黄色，其余基因型的彩椒为红色。现用三株彩椒进行如下实验： 实验一：红色×绿色→绿色∶红色∶黄色＝9∶22∶1 实验二：绿色×黄色→绿色∶红色∶黄色＝1∶6∶1 对以上杂交实验分析错误的是（　　） A. 控制彩椒果皮色泽的三对等位基因的遗传遵循自由组合定律 B. 实验一子代中绿色个体纯合子比例为0 C. 实验一亲本红色个体隐性基因有4个 D. 实验二子代中红色个体可能的基因型有4种 【答案】D 【解析】 【分析】根据题意可知果皮色泽受三对等位基因控制，用A、a、B、b、C、c表示，绿色的基因型为A-B-C-，黄色的基因型为aabbcc，其他基因型为红色。 【详解】A、根据题意分析可知，实验二中绿色×黄色→绿色：红色：黄色=1：6：1，相当于测交，说明果皮的色泽受三对等位基因控制，遵循基因的自由组合定律，A正确； B、实验一中子代有黄色，说明亲代绿色的基因型为AaBbCc，根据子代绿色所占比例为9/32（3/4 ×3/4×1/2）可知，亲代红色基因型中两对等位基因各含有一个显性基因，另一对等位基因隐性纯合，可能为aaBbCc、AabbCc或AaBbcc，因此实验一子代中绿色个体中不可能存在纯合子，纯合子比例为0，B正确； C、实验一亲本红色个体基因型可能为aaBbCc、AabbCc或AaBbcc，隐性基因有4个，C正确； D、实验二的亲本基因型组合为AaBbCc×aabbcc，则子代的基因型共有8种，其中绿色的基因型为AaBbCc，黄色的基因型为aabbcc，红色个体的基因型有6种，D错误。 故选D。 【点睛】 5. 椎实螺壳的右旋和左旋是一对相对性状，由一对等位基因（T/t）控制，右旋为显性。已知t基因没有表达产物。下列实验结果中能直接支持“子代螺壳的转向不受自身的基因型控制，而是卵的细胞质中母本T基因的表达产物决定右旋”的是（ ） A. 取tt螺卵的细胞核植入去核的TT螺卵细胞，与TT螺精子受精，发育成右旋螺 B. 取TT螺卵的细胞核植入去核的tt螺卵细胞，与TT螺精子受精，发育成左旋螺 C. 将tt螺卵的细胞质注入TT螺卵细胞，与tt螺精子受精，发育成右旋螺 D. 将TT螺卵的细胞质注入tt螺卵细胞，与tt螺精子受精，发育成右旋螺 【答案】D 【解析】 【分析】基因分离定律的实质：杂合体内，等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离，进入两个不同的配子，独立的随配子遗传给后代。 【详解】实验目的是验证子代螺壳的转向不受自身的基因型控制，而是卵的细胞质中母本T基因的表达产物决定右旋，实验自变量是细胞质中是否有母本T基因的表达产物，因此实验思路是将TT螺卵的细胞质注入tt螺卵细胞，与tt螺精子受精，由于细胞质中含有卵的细胞质中母本T基因的表达产物，所以将发育成右旋螺，D正确，ABC错误。 故选D。 6. 我国西南横断山区有300多种马先蒿属植物，凸额马先蒿和三色马先蒿异域分布无法传粉，人工杂交能产生可育后代；大王马先蒿和密穗马先蒿同域分布，传粉后异种花粉可萌发，但花粉管很少能成功进入子房。下列相关分析正确的是（ ） A. 自然选择使不同马先蒿种群的基因频率定向改变 B. 突变和基因重组决定了该山区马先蒿进化的方向 C. 该山区马先蒿多样性是生物之间协同进化的结果 D. 凸额马先蒿和三色马先蒿之间存在两种隔离方式 【答案】A 【解析】 【分析】现代生物进化理论的基本观点：①种群是生物进化的基本单位，②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。③其中突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。 【详解】AB、自然选择决定生物进化的方向，使种群的基因频率定向改变，突变和基因重组是不定向的，不能决定生物进化的方向，A正确，B错误； C、不同物种间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化，生物多样性的形成是协同进化的结果，因此该地区马先蒿多样性是不同物种间、生物与无机环境之间协同进化的结果，C错误； D、凸额马先蒿和三色马先蒿异域分布，说明存在地理隔离，人工杂交能产生可育后代，说明不存在生殖隔离，D错误。 故选A。 7. 我国学者首次揭示了夜间光照过多，会显著增加糖尿病和肥胖的患病风险机制，影响血糖代谢的反射过程如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 视网膜感光细胞是感受器，接受光刺激并产生兴奋 B. 棕色脂肪组织细胞是效应器的一部分能接受交感神经释放的神经递质 C. 如果抑制交感神经的作用，脂肪组织细胞的血糖代谢可能会加快，产热会增加 D. 过多光暴露最终导致胰高血糖素的分泌量增加 【答案】D 【解析】 【详解】A、视网膜感光细胞是感受器，能接受光刺激并产生兴奋，通过视神经传递到神经中枢，A正确； B、效应器是传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体，交感神经是传出神经，其支配的棕色脂肪组织细胞属于效应器的一部分，能接受交感神经释放的神经递质，B正确； C、交感神经的作用是抑制棕色脂肪组织细胞消耗血糖，如果抑制交感神经，这种抑制作用会被解除，脂肪细胞消耗血糖的代谢会加快，产热也会增加，C正确； D、过多光暴露会使棕色脂肪组织细胞消耗血糖减缓，即血糖利用减少、血糖水平升高，此时，机体为了降低血糖，会促进胰岛素分泌，而胰高血糖素是升血糖的激素，分泌量会减少，D错误。 8. 胰岛素抵抗指胰岛素靶组织对胰岛素生理水平的敏感性降低的状态。胰岛素抵抗与内质网功能增强有关。研究发现，生酮饮食（高脂肪低糖类饮食结构）可以改善2型糖尿病患者的胰岛素抵抗，检测到其细胞中内质网膜蛋白相关基因ATF、CHOP的转录水平下降。下列叙述错误的是（　　） A. 发生胰岛素抵抗的机体对葡萄糖的摄取、利用和储存能力下降 B. 机体胰岛素含量正常，但特异性受体不足时也会出现胰岛素抵抗 C. 生酮饮食改善胰岛素抵抗的机制可能是减弱了内质网的功能 D. 胰岛素随血液循环运输，其作用的靶器官仅为肝脏、骨骼肌 【答案】D 【解析】 【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素，能升高血糖，只有促进效果没有抑制作用，即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化；胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。 【详解】A、胰岛素是机体中唯一能够降低血糖的激素，可以促进对葡萄糖的摄取、利用和储存，发生胰岛素抵抗的机体对胰岛素生理水平的敏感性降低，对葡萄糖的摄取、利用和储存能力下降，A正确； B、胰岛素属于激素，需要与受体结合后起作用，机体胰岛素含量正常，但特异性受体不足时也会出现胰岛素抵抗，B正确； C、胰岛素抵抗与内质网功能增强有关，生酮饮食改善胰岛素抵抗的机制可能是减弱了内质网的功能，C正确； D、胰岛素随血液循环运输，其作用的靶器官几乎是全身细胞，D错误。 故选D。 9. 青藏高原生态环境稳定对保障我国生态安全有重要意义。下表是同一时间内对青藏高原某地不同恢复阶段高寒草甸植物群落演替的部分调查数据。下列叙述正确的是（ ） 数量指标 科名 物种名 退化群落 短期恢复群落 长期恢复群落 自然群落 重要值 禾本科 垂穗披碱草 0．11 0．17 0．21 0．23 早熟禾 0．09 0．14 0．24 0．16 洽草 0 0 0．30 0．12 莎草科 薹草 0．07 0．12 0．13 0．10 矮生嵩草 0．39 0 0．16 0．07 物种丰富度 18 23 30 33 注：重要值是反应物种在群落中地位和作用的综合指标，数值越大表示该物种优势程度越高 A. 随着群落恢复，该高寒草甸会演替成为阔叶森林 B. 该高寒草甸由低矮草本植物组成，不存在群落垂直结构 C. 当群落优势植物从禾本科转变为莎草科，说明该高寒草甸出现退化 D. 洽草在该群落恢复中从无到有是物种形成的过程，使物种丰富度升高 【答案】C 【解析】 【分析】群落演替包括初生演替和次生演替。初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替；次生演替：原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。 【详解】A、随着群落恢复，该高寒草甸也不会演替成为阔叶森林，因为受到了该区域内环境条件的限制，A错误； B、该高寒草甸尽管由低矮草本植物组成，也存在群落垂直结构，B错误； C、表格信息显示，在高寒草甸恢复过程中，莎草科的优势逐渐被禾本科代替，因而可推测，当群落优势植物从禾本科转变为莎草科，说明该高寒草甸出现退化，C正确； D、洽草在该群落恢复中从无到有不是物种形成的过程，是环境条件变得适宜洽草生长的结果，此时的物种丰富度升高，D错误。 故选C。 10. 细胞工程技术已在生物制药和物种繁育等领域得到了广泛应用。下列关于动植物细胞工程的叙述，正确的是（　　） A. 用离心法诱导植物细胞融合后，在液体培养基中加入激素，诱导愈伤组织形成 B. 采用胚胎分割技术克隆动物常选用桑葚胚或囊胚 C. 动物细胞在悬浮培养出现接触抑制后，需分瓶后进行传代培养 D. 利用组织培养技术培养红豆杉细胞，可获得有药用价值的初生代谢物紫杉醇 【答案】B 【解析】 【详解】A、植物细胞融合需用物理法（如电激）或化学法（如聚乙二醇）诱导，离心法通常用于动物细胞融合；融合后需在固体培养基中添加植物激素（如生长素和细胞分裂素）诱导形成愈伤组织，而非液体培养基，A错误； B、胚胎分割属于无性繁殖（克隆），需选择发育良好、形态正常的桑葚胚（全能性细胞）或囊胚（含内细胞团），分割后移植可获得遗传性状相同的后代，B正确； C、接触抑制是贴壁生长的动物细胞在铺满瓶壁后停止增殖的现象，此时需用胰蛋白酶处理并分瓶进行传代培养；但悬浮培养的细胞（如杂交瘤细胞）不贴壁，无接触抑制，C错误； D、紫杉醇是红豆杉产生的次生代谢产物（具有药用价值），而初生代谢物是维持细胞基本生命活动的产物（如糖类、氨基酸）。植物组织培养技术可工厂化生产次生代谢物，但紫杉醇不属于初生代谢物，D错误。 故选B。 11. 某同学拟用限制酶（酶1、酶2、酶3和酶4）、DNA连接酶为工具，将目的基因（两端含相应限制酶的识别序列和切割位点）和质粒进行切割、连接，以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。 下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是（ ） A. 质粒和目的基因都用酶3切割，用E. coli DNA连接酶连接 B. 质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割，用T4 DNA连接酶连接 C. 质粒和目的基因都用酶1和酶2切割，用T4 DNA连接酶连接 D. 质粒和目的基因都用酶2和酶4切割，用E. coli DNA连接酶连接 【答案】C 【解析】 【分析】DNA连接酶： （1）根据酶的来源不同分为两类：E.coliDNA连接酶、T4DNA连接酶。这二者都能连接黏性末端，此外T4DNA连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低。 （2）DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 【详解】A、酶3切割后得到的是平末端，应该用T4 DNA连接酶连接，A错误； B、质粒用酶3切割后得到平末端，目的基因用酶1切割后得到的是黏性末端，二者不能连接，B错误； C、质粒和目的基因都用酶1和酶2切割后得到黏性末端，用T4 DNA连接酶连接后，还能保证目的基因在质粒上的连接方向，此重组表达载体的构建方案最合理且高效，C正确； D、若用酶2和酶4切割质粒和目的基因，会破坏质粒上的抗生素抗性基因，连接形成的基因表达载体缺少标记基因，无法进行后续的筛选，D错误。 故选C。 12. 为了研究大肠杆菌中蛋白A的结构与功能，通过设计特异性引物F1、F2，用PCR技术从大肠杆菌DNA中扩增基因A，再用质粒P构建表达载体。基因A和质粒P的部分酶切图谱如图所示。 下列叙述正确的是（ ） A. F1、F2的5'-端分别含有HindⅢ、XhoⅠ酶切位点 B. F1、F2的5'-端分别含有HindⅢ、XbaⅠ酶切位点 C. F1、F2的5'-端分别含有AccⅠ、HindⅢ酶切位点 D. F1、F2的5'-端分别含有PvuⅠ、ScaⅠ酶切位点 【答案】B 【解析】 【详解】A、XhoⅠ的酶切位点在基因A内部，不能选择，否则会破坏基因A，A错误； B、F1位于基因A的下游，要让基因A正向插入质粒，F1的5'端需要带有HindⅢ的酶切位点，对应质粒上靠近β-半乳糖苷酶基因的酶切位点； F2位于基因A的上游，其5'端需要带有XbaⅠ的酶切位点，对应质粒上靠近启动子的酶切位点。 这样切割后，基因A的两端就能和质粒切割后的黏性末端互补连接，且保证基因A的转录方向和质粒上的启动子方向一致，B正确； C、F1位于基因A的下游， F2位于基因A的上游，若F1、F2的5'-端分别含有AccⅠ、HindⅢ酶切位点，会导致基因与质粒反接，C错误； D、PvuⅠ、ScaⅠ的酶切位点位于Ampr抗性基因内部，切割会破坏抗性标记基因，无法后续筛选重组质粒，D错误。 二、多选题（共4小题，共16分） 13. 某课外兴趣小组用图示实验装置验证酶的高效性。下列有关叙述错误的是（　　） A. 两个装置中的过氧化氢溶液要等量且不宜过多 B. 需同时挤捏两支滴管的胶头，让肝脏液和FeCl3溶液同时注入试管中 C. 肝脏液中的过氧化氢酶、FeCl3都可以降低该反应的活化能 D. 左边移液管内红色液体上升的速度比右边慢，最终液面比右边低 【答案】D 【解析】 【分析】1、与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。 2、探究实验需要遵照单一变量原则和对照实验原则，在设计对照实验时要遵循除了变量不同外，其它条件相同，包含对照原则和等量原则。 【详解】A、过氧化氢的量属于无关变量，无关变量要保持相同且适宜，故两个装置中的过氧化氢要等量且不宜过多，A正确； B、需同时挤捏两支滴管的胶头，让肝脏液和 FeCl3同时注入试管中的过氧化氢溶液中，保证催化剂同时起作用，B正确； C、新鲜肝脏中的过氧化氢酶能催化过氧化氢分解、FeCl3中Fe3+也可以催化过氧化氢分解，它们都可以降低该化学反应的活化能，C正确； D、由于过氧化氢酶的催化效率高于FeCl3，所以左边移液管内红色液体上升的速度比右边快，由于过氧化氢的量相等，产生的氧气一样多，最终两侧移液管中的液面等高，D错误。 故选D。 14. 如图一所示，甲、乙两个家族中的遗传病（称作甲病、乙病）均由一对等位基因控制（分别用A/a、B/b表示），两个家族中的致病基因均可单独致病，Ⅱ-2和Ⅱ-3均不含有对方家族的致病基因。据图分析（不考虑突变和基因重组）正确的是（ ） A. 乙病的致病基因位于常染色体上 B. 若Ⅰ-1不携带甲病的致病基因，则甲病的致病基因一定位于X染色体上 C. 若甲、乙两种致病基因位于一对同源染色体上，则Ⅲ-1相应染色体上的基因为图二中②所示 D. 若Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一个孩子，为预防甲、乙两种遗传病的发生，需要做产前诊断 【答案】ABC 【解析】 【分析】分析系谱图：图中Ⅰ-1号Ⅰ-2表现正常，生了一个患病的儿子Ⅱ-2，说明甲病为隐性遗传病，既可能位于常染色体上，也可能位于X染色体上。图中Ⅰ-3号Ⅰ-4表现正常，生了一个患病的儿子Ⅱ-6和患病女儿Ⅱ-3，说明乙病为常染色体隐性遗传病。 【详解】A、根据以上分析，乙病为常染色体隐性遗传病，A正确； B、假设甲病的致病基因位于常染色体上，则Ⅰ-1和Ⅰ-2均为Aa；所以若Ⅰ-1不携带甲病的致病基因，则甲病的致病基因一定位于X染色体上，B正确； C、若甲、乙两种致病基因位于一对同源染色体上，而Ⅱ-2和Ⅱ-3均不含有对方家族的致病基因，所以Ⅱ-2基因型为aaBB，Ⅱ-3基因型为AAbb，则Ⅲ-1相应染色体上的基因为图二中②所示，C正确； 由于Ⅱ-2和Ⅱ-3均不含有对方家族的致病基因，若Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一个孩子，应该均为正常，不需要做产前诊断，D错误。 故选ABC。 15. 图甲表示动作电位产生过程，图乙表示神经冲动传导。细胞膜对Na+通透性突然增大的临界膜电位值称为阈电位，达到阈电位便能促发动作电位引起兴奋。下列说法正确的是（ ） A. 阈电位的绝对值与静息电位的绝对值的差值越大，神经元越不容易兴奋 B. 增大细胞外Na+浓度，可降低神经细胞的静息电位 C. 图甲曲线测定时，电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧 D. 图乙②、④处，细胞膜内外侧Na+、K+浓度均相等 【答案】AC 【解析】 【分析】动作电位的形成Na+内流的结果，Na+的浓度差决定了动作电位的峰值，内外浓度差越大，峰值越大。静息电位的强度与K+的浓度差有关，K+的浓度差越大，静息电位的绝对值越大。负离子如氯离子的内流会形成抑制作用，导致膜内负电荷增多。 【详解】A、神经元的阈电位绝对值与静息电位的绝对值差值越大，Na+需要内流的更多，才能产生动作电位，所以差值越大，越不容易兴奋，A正确； B、静息电位主要是由K+外流形成的，增大细胞外Na+浓度，对神经细胞的静息电位基本没有影响，B错误； C、静息电位是神经纤维未受到刺激时，钾离子外流形成的，表现为内负外正，图甲测定的是静息电位，电表两极一极位于膜内，一极位于膜外，C正确； D、神经细胞在静息状态下，Na+主要在细胞外，K+主要在细胞内，图乙②、④处，细胞膜内外侧Na+、K+浓度不相等，D错误。 故选AC。 16. 色氨酸是某种野生型细菌正常生长繁殖所必需的物质，在细菌内的部分合成途径如图1所示，已知3种酶均不能进出细胞，而色氨酸合成途径的中间产物积累到一定程度时可分泌到胞外。突变株B、C、E因仅缺乏酶1～酶3中的某一种酶而不能合成色氨酸。实验人员分别将三种突变株划线接种在图2培养基的Ⅰ～Ⅲ区域，培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖，继续培养后发现Ⅰ区域两端和Ⅱ区域一端的菌株继续生长增殖，而Ⅲ区域菌株不再生长（菌株并未死亡）。下列叙述正确的是（ ） A. 该培养基中含有琼脂和少量色氨酸，pH为中性或弱碱性 B. 突变株B最可能因缺乏酶2不能合成色氨酸 C. 突变株C能为突变株B提供邻氨基苯甲酸 D. Ⅱ区域接近Ⅰ区域一端的菌株能继续生长增殖 【答案】AC 【解析】 【详解】A、“培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖”，推断培养基中存在少量色氨酸，培养细菌一般将pH调至中性或弱碱性，A正确； BC、已知当图1所示物质在菌体内积累时，菌体会将部分积累的物质分泌到胞外，因此当菌体缺少某一种酶时，该酶催化的底物就会在细胞内积累，进而释放到细胞外，释放出来的物质可被相邻的菌体吸收利用，根据Ⅰ区域两端和Ⅱ区域一端的菌株继续生长增殖，而Ⅲ区域菌株不再生长（菌株并未死亡），可知菌株C和菌株E释放到细胞外的物质可被菌株B吸收利用，因此可推测突变株B缺乏酶1不能合成色氨酸，而菌株C缺少酶2不能合成色氨酸，菌株E缺少酶3，不能合成色氨酸，因此不再生长。由于突变株C能为突变株B提供邻氨基苯甲酸，突变株E能为突变株B提供吲哚，突变株B能以这两种物质为底物最终合成色氨酸，因此Ⅰ区域两端的菌株能继续生长增殖，B错误，C正确； D、菌株C缺少酶2，不能转化形成吲哚，而菌株E缺少酶3，会使细胞内的吲哚积累后而释放，因此菌株C会利用菌株E释放的吲哚合成色氨酸而表现为生长，由于菌株B释放出的分支酸不能被菌株C利用合成色氨酸，因此Ⅱ区域接近Ⅲ区域一端的菌株能继续生长增殖，D错误。 故选AC。 三、非选择题（共5小题，共60分） 17. 番茄是生物学中常用的实验材料。阅读下面材料，回答问题： 材料一：某班学生进行新鲜番茄植株叶片色素的提取和分离实验，研磨时未加入CaCO3，实验结果如图甲所示。图乙是番茄植株进行光合作用的示意图，其中PSⅡ和PSⅠ是吸收、传递、转化光能的光系统。请回答下列问题： （1）分析图甲所示实验结果可知，距离点样处距离最远的色素为________。可见光通过三棱镜后，照射到材料一中的色素提取液，发现其对________光的吸收明显减少。 （2）PSⅡ中的色素吸收光能后，将H2O分解为H+和________。前者通过________的协助进行转运，促使ADP完成磷酸化。图乙中为过程③供能的物质是________________。 材料二：某研究者测得番茄植株在CK条件（适宜温度和适宜光照）和HH条件（亚高温高光）下，培养5天后的相关指标数据如下表。 组别 温度/℃ 光照强度/（μmol·m-2·s-1） 净光合速率/（μmol·m-2·s-1） 气孔导度/（mmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度/ppm Rubisco活性/（U·mL-1） CK 25 500 12．1 114．2 308 189 HH 35 1000 1．8 31．2 448 61 注：两组实验，除温度和光照有差异外，其余条件相同且适宜。 （3）由表中数据可以推知，HH条件下番茄净光合速率的下降并不是由于_________导致光合作用缺乏原料CO2造成的，而是由于________下降影响了②过程的速率，进而引起光能的转化效率降低。此条件下的光反应产物NADPH和ATP在叶绿体中的含量增加，番茄所吸收的光能已经是过剩光能了。 （4）D1蛋白是PSⅡ复合物的组成部分，对维持PSⅡ的结构和功能起重要作用，且过剩的光能可使D1蛋白失活。某研究者利用番茄植株进行了三组实验，①组的处理同（2）中的CK，②组的处理为___________________，③组用适量的SM（SM可抑制D1蛋白的合成）处理番茄植株并在亚高温高光（HH）下培养，定期测定各组植株的净光合速率（Pn），实验结果如图丙。根据实验结果分析，番茄缓解亚高温高光对光合作用抑制的机制是________________________________。 【答案】（1） ①. 胡萝卜素 ②. 蓝紫光和红光 （2） ①. 氧气 ②. ATP合成酶 ③. ATP （3） ①. 气孔关闭##气孔导度下降 ②. Rubisco活性增加 （4） ①. 同（2）中的HH##将番茄植株在HH条件下培养 ②. 合成新的D1蛋白以缓解亚高温高光对光合作用的抑制 【解析】 【分析】据图分析可知：①PSⅠ和PSⅡ在光反应中发挥作用，位于叶绿体的类嚢体薄膜上。②PSⅡ吸收光能后，一方面将H2O分解为O2和H+，同时将产生的电子传递给PSⅠ用于将NADP+和H+结合形成NADPH。③另一方面，在ATP合成酶的作用下，H+顺浓度梯度转运，为ADP和Pi合成ATP提供能量。④光反应过程实现了能量由光能转换为活跃化学能的过程。 【小问1详解】 分析图甲，由于胡萝卜素在层析液中溶解度最大，扩散最快，距离点样处距离最远。由于叶绿体中叶绿素明显减少，可见光通过三棱镜后，照射到材料一中的色素提取液，发现其对蓝紫光和红光的吸收明显减少。 【小问2详解】 根据分析可知，PSⅡ中的色素吸收光能后，将H2O分解为H+和氧气。前者通过ATP合成酶的协助进行转运，促使ADP完成磷酸化；图乙中过程③为C3的还原，为③供能的物质是ATP。 【小问3详解】 根据表格数据可知，HH组的胞间CO2的浓度高于CK组，而Rubisco活性低于CK组，所以HH条件下番茄净光合速率的下降并不是由于气孔关闭导致光合作用缺乏原料CO2造成的，而是由于Rubisco活性下降影响了②过程（二氧化碳的固定）的速率，进而引起光能的转化效率降低。由于HH组的Rubisco活性降低，二氧化碳固定形成C3的速率降低，C3还原消耗的NADPH（[H]）和ATP减少，所以此条件下的光反应产物NADPH（[H]）和ATP在叶绿体中的含量将增加。 【小问4详解】 利用番茄植株进行的三组实验中，实验的自变量是番茄是否用SM处理、培养条件是否为亚高温高光，因变量是净光合速率。①组、②组都是未用SM处理、D1蛋白的合成正常的番茄，不同的是①在常温、适宜光照下培养，②组是在亚高温高光下培养，图中结果显示 ②组净光合速率下降，说明亚高温高光对光合作用有抑制效应。③组用适量的SM（SM可抑制D1蛋白的合成）处理番茄植株，在亚高温高光（HH）下培养，与②组相比，净光合速率下降更明显，说明亚高温高光对番茄植株净光合速率的抑制是因为抑制了D1蛋白的合成，所以通过合成新的D1蛋白可以缓解亚高温高光对光合作用的抑制。 18. 某XY型雌雄异株的植物，无X染色体的个体无法成活。该植物花色受两对等位基因A、a和B、b共同控制，两对基因与花色性状的关系如下图。研究人员用纯合紫花雄株与纯合蓝花雌株杂交，F1全为蓝花植株，F1杂交获得F2表型及比例为蓝花：紫花=13:3，且紫花全为雄株。回答下列问题： （1）A、a和B、b两对基因的遗传________（“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，已知A、a基因位于常染色体上，根据杂交实验的结果判断，B、b基因位于________。 （2）基因与花色性状的关系图说明基因可以通过_____进而控制生物性状。 （3）该种植物蓝花雌株基因型有_____种。研究小组采用基因测序的方法，从F2中选择紫花雄株（AaXbY）为实验材料，用单倍体育种的方法快速培育出了双隐性蓝花雌株（aaXbXb），请简述其过程________。 （4）科学家用红色和绿色荧光分别标记A和a基因，用蓝色和黄色荧光分别标记B、b基因，使F1雄株的精原细胞中相应基因均带上相应荧光标记，观察到分裂过程中某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光位点，其原因是_______。 【答案】（1） ①. 遵循 ②. X染色体 （2）酶的合成，控制代谢 （3） ①. 7 ②. 从选择F2中的紫花雄株（AaXbY）的花药进行离体培养得到单倍体幼苗，用秋水仙素处理得到二倍体植株，待开花时有紫花雌株和蓝花雌株，选择蓝花雌株即为所需的隐性纯合植株 （4）该精原细胞减数第一次分裂前期，A与a基因所在染色体片段发生了交换 【解析】 【分析】1、基因分离定律的实质：在杂合的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给子代。 2、基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【小问1详解】 F1杂交得F2，表型及比例为蓝花：紫花=13：3，控制生物性状是9：3：3：1的变式，说明F1雌雄个体产生配子的比例均是1：1：1：1，两对基因遵循基因的自由组合定律，且F2中紫花全为雄株，表现型与性别相关，A、a基因位于常染色体上，则B、b基因位于X染色体上。 【小问2详解】 由图可知，花的色素受酶B和酶A的影响，故基因与花色性状的关系图说明基因可以通过控制酶的合成影响细胞代谢进而控制生物性状。 【小问3详解】 蓝花雌株有AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb、aaXBXB、aaXBXb、aaXbXb这7种基因型。用单倍体育种的方法快速培育出了双隐性蓝花雌株（aaXbXb），过程为：从选择F2中的紫花雄株（AaXbY）的花药进行离体培养得到单倍体幼苗，用秋水仙素处理得到二倍体植株，待开花时有紫花雌株和蓝花雌株，选择蓝花雌株即为所需的隐性纯合植株。 【小问4详解】 F1的雄性基因型为AaXBY，经过复制后有6个荧光点，该精原细胞减数第一次分裂前期，A与a基因所在染色体片段发生了交换，使得A和a所在染色体有2种颜色的荧光位点，从而导致分裂过程中某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光位点（分别为A、a、B和B，3种4个荧光位点）。 19. 学习下列材料，回答下面小题。 肿瘤免疫疗法近年在临床上取得了重大突破，但仍存在响应率低等显著缺点，需开发新的肿瘤免疫疗法以使更多肿瘤患者受益。胆固醇作为细胞膜脂质的重要组成成分，其代谢可以影响T细胞的细胞膜环境及效应功能。细胞膜上有一些富含特定鞘糖脂和胆固醇的微区被称为膜脂筏，许多蛋白质如受体、转运蛋白、通道蛋白等在膜脂筏处成簇定位。胆固醇是膜脂筏的主要成分之一、CD8+T细胞（一种细胞毒性T细胞）与靶细胞特异性结合后，在细胞膜的接触位置会发生一系列活化信号的级联反应，这种T细胞和靶细胞之间稳定连接的接触面被称为免疫突触。在免疫突触形成时，依赖胆固醇的参与，外周的膜脂筏成簇地向中心聚集，这种聚集与T细胞抗原受体（TCR）活化密切相关。通过细胞表面的TCR，CD8+T细胞可以识别肿瘤细胞表面的MHC并直接向肿瘤细胞定向分泌溶菌颗粒和细胞因子，杀死肿瘤细胞。溶菌颗粒是内含穿孔素和丝氨酸蛋白酶家族颗粒酶的分泌小泡。溶菌颗粒融合免疫突触的细胞膜并释放内容物。穿孔素在靶细胞的细胞膜上打孔，使得颗粒酶和其他细胞杀伤性成分可以进入靶细胞。颗粒酶进入靶细胞后可通过多种途径诱发靶细胞的凋亡。研究发现，细胞膜的流动性和膜脂筏的成簇聚集可增强免疫突触的信号传导。T细胞表面的受体和靶细胞表面的黏附分子结合，对免疫突触的稳定维持起重要作用。免疫突触的形成有利于CD8+T细胞定向杀伤靶细胞而不伤害周围细胞。酰基辅酶A是胆固醇基转移酶（Acat）以胆固醇和长链脂酰辅酶A作为底物，催化合成胆固醇酯，在非肝细胞内形成脂肪储存。哺乳动物细胞中共有2种Acat蛋白，有各自的功能和作用方式。在CD8+T细胞中，主要的胆固醇化酶是Acat1．研究人员敲除小鼠Acat1基因后，利用活细胞成像技术检测发现CD8+T细胞成熟的免疫突触形成更高效，TCR信号通路活化增强，为肿瘤免疫治疗提供新思路和新方法。 （1）机体对癌症的预防体现了免疫_____功能，细胞癌变的实质是_____基因的突变。 （2）CD8+T细胞活化后，细胞内胆固醇代谢发生重调，细胞膜的游离胆固醇水平出现显著_____。 （3）Acat1基因敲除后，研究人员利用荧光成像检测该鼠CD8+T细胞中TCR聚集形成的微团直径，结果如图。实验结果说明：Acat1基因_____。 （4）在患黑色素瘤的模型小鼠中，发现敲除Acat1基因的小鼠肿瘤体积更小，生存时间更长。为验证这种肿瘤抑制效果的确是通过CD8+T细胞发挥作用的，请简要写出实验思路并预期实验结果_____。 （5）结合文中内容，阐明Acat1基因缺失的CD8+T细胞抗肿瘤免疫反应增强的分子机制_____。 【答案】（1） ①. 监视 ②. 原癌基因和抑癌基因 （2）上升 （3）抑制TCR聚集 （4）将患黑色素瘤的模型小鼠均分为2组，实验组移植敲除Acat1基因的小鼠CD8+T细胞，对照组移植野生型小鼠CD8+T细胞。 结果：实验组肿瘤体积更小，生存时间更长。 （5）敲除Acat1基因的小鼠细胞膜胆固醇水平更高，使得①TCR成簇化水平更高，提高TCR与肿瘤抗原的结合能力；②免疫突触形成更高效， 有利于CD8+T细胞分泌溶菌颗粒和细胞因子，杀死肿瘤细胞而不伤害周围细胞。 【解析】 【分析】1、免疫系统的功能是免疫防御、免疫自稳、免疫监视，机体识别和清除肿瘤细胞体现了免疫系统的免疫监视功能。 2、免疫细胞有淋巴细胞和吞噬细胞，淋巴细胞包含有B细胞和T细胞，淋巴细胞起源于骨髓造血干细胞，B细胞在骨髓成熟，T细胞转移到胸腺成熟。 【小问1详解】 机体对癌症的预防体现了免疫监视功能，细胞癌变的实质是原癌基因和抑癌基因的突变。 【小问2详解】 CD8+T细胞和靶细胞之间稳定连接的接触面被称为免疫突触，在免疫突触形成时，依赖胆固醇的参与，外周的膜脂筏成簇地向中心聚集，细胞膜的游离胆固醇水平出现显著上升。 【小问3详解】 Acat1基因敲除后TCR聚集形成的微团直径增大，说明Acat1基因抑制TCR聚集。 【小问4详解】 为验证肿瘤抑制效果的确是通过CD8+T细胞发挥作用的，可以将患黑色素瘤的模型小鼠均分为2组，实验组移植敲除Acat1基因的小鼠CD8+T细胞，对照组移植野生型小鼠CD8+T细胞。预期实验结果：实验组肿瘤体积更小，生存时间更长。 【小问5详解】 Acat1基因缺失的CD8+T细胞抗肿瘤免疫反应增强的分子机制为：敲除Acat1基因的小鼠细胞膜胆固醇水平更高，使得①TCR成簇化水平更高，提高TCR与肿瘤抗原的结合能力；②免疫突触形成更高效， 有利于CD8+T细胞分泌溶菌颗粒和细胞因子，杀死肿瘤细胞而不伤害周围细胞。 20. 物种多样性和群落结构的恢复能力是判断人工混交林营建成功与否的重要指标。对杉木纯林的树木进行全部砍伐后种植阔叶乡土树种，经过15年的自然恢复后进行调查统计，该群落的植物物种—面积曲线如图所示。除初始造林时人为引入的树种以及砍伐后萌生的杉木外，有百余种植物进入群落并持续繁衍，表明该区域的人工混交林具有较强的物种多样性恢复能力。 （1）人工混交林是由两种或两种以上树种按照一定比例和配置方式混合种植而成的森林类型。与人工纯林相比，人工混交林有更强的____（填“抵抗力稳定性”或“恢复力稳定性”），原因是____。 （2）上述群落的演替过程属于____演替，该区域具有较强物种多样性恢复能力的原因可能是____（答两点即可）。 （3）调查群落植物物种组成时，通常采用最小面积（指基本上能够表现出某群落类型植物种类的最小面积）的方法来统计一个群落的植物种类名录。根据上述物种一面积曲线，能否确定该群落植物物种调查的最小面积，并说明判断依据。____。若要调查该林场样地土壤小动物类群的丰富度，通常用____法进行采集、调查。 【答案】（1） ①. 抵抗力稳定性 ②. 人工混交林的生物种类更多（或物种丰富度大），食物网更复杂，自我调节能力更强 （2） ①. 次生 ②. 群落外界环境的改善；生物的迁入；群落内部种群相互关系的协调；人类活动的积极影响 （3） ①. 否，即便达到最大取样面积时，物种数量仍表现出增长趋势 ②. 取样器取样 【解析】 【分析】1、群落演替是指一个群落替代另一个群落的过程．群落演替包括初生演替和次生演替，初生演替是指在一个从来没有被植被覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但被彻底消灭了的地方发生的演替；次生演替是指原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。 2、生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，叫做生态系统的稳定性，分为抵抗力稳定性和恢复力稳定性。 【小问1详解】 生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性，抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力，其大小与生态系统的物种丰富度、营养结构复杂程度正相关。人工混交林包含两种及以上树种，与人工纯林相比，物种丰富度更高，食物网（营养结构）更复杂，生态系统的自我调节能力更强，因此面对外界干扰（如病虫害、环境变化）时，更能保持自身结构和功能的稳定，即抵抗力稳定性更强。 【小问2详解】 群落演替分为初生演替和次生演替，次生演替是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体（如能萌生的杉木）的地方发生的演替。该区域是砍伐杉木纯林后进行的演替，土壤条件未被破坏，且保留了杉木的繁殖体，因此属于次生演替。 该区域物种多样性恢复能力强的原因可从外界环境、生物迁入、种间关系、人类活动等角度分析： 群落外界环境的改善：造林和自然恢复过程中，气候、土壤等环境条件更适宜植物生存； 生物的迁入：百余种植物进入群落并繁衍，补充了物种数量，提升了丰富度； 群落内部种群相互关系的协调：不同物种间形成互利共生、捕食等合理的种间关系，利于群落稳定发展； 人类活动的积极影响：人工种植阔叶乡土树种，为群落恢复奠定了基础，且无过度干扰，利于自然恢复。 【小问3详解】 群落调查的最小面积定义为“基本上能够表现出某群落类型植物种类的最小面积”，判断依据是：当取样面积达到该值后，再增大取样面积，物种数量基本不再增加（曲线趋于平缓）。从题干的物种 — 面积曲线可知，随着取样面积的增大，物种数量持续增长，即使达到最大取样面积（40000m²），曲线仍无平缓趋势，无法确定“物种数量基本不再增加”的临界面积，因此不能确定该群落植物物种调查的最小面积。 土壤小动物具有身体微小、活动能力强的特点，无法用样方法或标志重捕法调查，因此调查其类群丰富度时，通常采用取样器取样法，通过采集器（如采集罐、吸虫器）采集土壤小动物，再进行种类和数量的统计。 21. 噬菌体侵染细菌时会发生如图1所示的重组反应。科学家基于此过程开发了新型分子克隆技术，以快速构建基因表达载体，该克隆技术依赖于BP反应和LR反应，通过BP反应将目的基因连接到质粒1上，获得克隆质粒2，再通过LR反应将目的基因连接到载体质粒3上，获得表达载体，具体流程如图2所示。请回答下列问题。 （1）为构建基因表达载体，除含有图示的目的基因和标记基因外，还必须有____。（写出至少两个） （2）BP反应中，attB位点与attP位点间的片段会发生交换，反应后的体系中可能含有未交换的质粒1和交换后的质粒2，因此需将反应体系转入对ccdB基因的表达产物____（填“敏感”或“不敏感”）的大肠杆菌，并添加卡那霉素以获得质粒2。LR反应中则发生attL位点与attR位点间的片段交换，继续将LR反应混合体系导入大肠杆菌，并接种到添加____的固体培养基上，在平板上长出菌落的大肠杆菌中所含质粒即为质粒4。 （3）科学家为研究A基因的表达产物蛋白质A在细胞内的定位，拟利用上述技术构建含有A-GFP融合基因的载体（GFP为绿色荧光蛋白基因）。请在图3所示的流程中填入合适的位点：①____；②attL2；③attR3。为了使融合蛋白顺利表达，对A基因的末端可能需要去除其编码____的序列。 （4）获得的质粒2具有广泛的应用价值。若研究人员希望将A基因转入哺乳动物细胞中进行高效表达，只需利用质粒2与含有____（填“大肠杆菌”或“哺乳动物”）启动子（位于attR1位点的上游）的质粒3进行LR反应即可快速完成构建。与传统的限制酶切割、连接酶连接的方法相比，该克隆技术在构建不同表达载体时的主要优势是____。 【答案】（1）启动子、终止子和复制原点 （2） ①. 敏感 ②. 氨苄青霉素（或Amp） （3） ①. attL1 ②. 终止密码子 （4） ①. 哺乳动物 ②. 无需使用限制酶进行酶切连接 【解析】 【分析】基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品；基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 【小问1详解】 基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、复制原点和标记基因等。 【小问2详解】 题图中质粒2含有卡那霉素抗性基因且不具有ccdB基因，导入该质粒的大肠杆菌能在含卡那霉素的平板上增殖；而质粒1含有ccdB基因，为了使其表达的产物能抑制大肠杆菌的增殖，导入的大肠杆菌应对ccdB敏感。用Ca2+处理后的大肠杆菌会处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。题图中质粒1和质粒3中均含有ccdB基因，其表达的产物能抑制大肠杆菌的增殖；质粒2只含有卡那霉素抗性基因而不含氨苄青霉素抗性基因，因而含有该质粒的大肠杆菌不能在含有氨苄青霉素的平板上生存；质粒4含有氨苄青霉素抗性基因且不含有ccdB基因，因而含有该质粒的大肠杆菌能在含有氨苄青霉素的平板上增殖。 【小问3详解】 由图2可知，LR反应中则发生attL位点与attR位点间的片段交换，因此attR1与attL1重组。若A基因转录的mRNA含有内源的终止密码子，可能导致翻译提前终止，无法与GFP构成融合蛋白。 【小问4详解】 如果A基因要在哺乳动物细胞表达，载体上必须具备哺乳动物的启动子。质粒2一旦构建成功，就可以作为“通用供体”，通过LR反应将基因A转移到任何具有attR位点的载体上，无需对目的基因进行重复的PCR扩增和酶切连接，只需通过一步LR反应即可将同一个目的基因转移到不同的表达载体中，通用性强，操作简便。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年下学期高三开学考试 生物学 一、单选题（共12小题，共24分） 1. 下列关于细胞内的元素和分子组成及结构的叙述，错误的是（　　） A. 组成细胞的C、H、O、N四种元素含量很高，与组成细胞的化合物有关 B. 水是极性分子，这与水是良好溶剂及具有较高比热容有关 C. 脂肪是良好的储能物质，是构成生物膜的重要成分 D. 以碳链为骨架的生物大分子，是构成细胞生命大厦的基本框架 2. 细胞呼吸过程中，丙酮酸进入线粒体后，被丙酮酸脱氢酶（PDH）催化生成二氧化碳和NADH。PDH的活性受代谢物和可逆磷酸化的双重调节。丙酮酸可抑制PDH激酶活性，而NADH则可抑制PDH磷酸酯酶活性，调节机制如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 丙酮酸分解过程发生在线粒体内膜中 B. 丙酮酸可促进ATP末端的磷酸基团移至PDH C. PDH去磷酸化可导致其空间结构发生改变而失去活性 D. 丙酮酸与其产物可形成反馈调节来调控有氧呼吸过程 3. 研究发现，MPF是细胞分裂过程中的一种成熟促进因子，其含量升高可促进核膜解体，使染色质变为染色体；而MPF被降解时，染色体则解螺旋。图甲、图乙表示非洲爪蟾的细胞分裂（只显示部分染色体），图丙表示其相关细胞增殖过程中MPF的含量。下列叙述错误的是（　　） A. MPF可以触发细胞从分裂间期进入分裂期 B. 图丙中表示间期的有AC、DE、FG段 C. 发生着丝粒断裂的有图乙和图丙的CD、GH段 D. 图甲和图丙的EF段的染色体数目可能相同 4. 彩椒有绿椒、黄椒、红椒三种类型，其果皮色泽受三对等位基因控制。当每对等位基因都至少含有一个显性基因时彩椒为绿色，当每对等位基因都不含显性基因时彩椒为黄色，其余基因型的彩椒为红色。现用三株彩椒进行如下实验： 实验一：红色×绿色→绿色∶红色∶黄色＝9∶22∶1 实验二：绿色×黄色→绿色∶红色∶黄色＝1∶6∶1 对以上杂交实验分析错误的是（　　） A. 控制彩椒果皮色泽的三对等位基因的遗传遵循自由组合定律 B. 实验一子代中绿色个体纯合子比例为0 C. 实验一亲本红色个体隐性基因有4个 D. 实验二子代中红色个体可能的基因型有4种 5. 椎实螺壳的右旋和左旋是一对相对性状，由一对等位基因（T/t）控制，右旋为显性。已知t基因没有表达产物。下列实验结果中能直接支持“子代螺壳的转向不受自身的基因型控制，而是卵的细胞质中母本T基因的表达产物决定右旋”的是（ ） A. 取tt螺卵的细胞核植入去核的TT螺卵细胞，与TT螺精子受精，发育成右旋螺 B. 取TT螺卵的细胞核植入去核的tt螺卵细胞，与TT螺精子受精，发育成左旋螺 C. 将tt螺卵的细胞质注入TT螺卵细胞，与tt螺精子受精，发育成右旋螺 D. 将TT螺卵的细胞质注入tt螺卵细胞，与tt螺精子受精，发育成右旋螺 6. 我国西南横断山区有300多种马先蒿属植物，凸额马先蒿和三色马先蒿异域分布无法传粉，人工杂交能产生可育后代；大王马先蒿和密穗马先蒿同域分布，传粉后异种花粉可萌发，但花粉管很少能成功进入子房。下列相关分析正确的是（ ） A. 自然选择使不同马先蒿种群的基因频率定向改变 B. 突变和基因重组决定了该山区马先蒿进化的方向 C. 该山区马先蒿多样性是生物之间协同进化的结果 D. 凸额马先蒿和三色马先蒿之间存在两种隔离方式 7. 我国学者首次揭示了夜间光照过多，会显著增加糖尿病和肥胖的患病风险机制，影响血糖代谢的反射过程如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 视网膜感光细胞是感受器，接受光刺激并产生兴奋 B. 棕色脂肪组织细胞是效应器的一部分能接受交感神经释放的神经递质 C. 如果抑制交感神经的作用，脂肪组织细胞的血糖代谢可能会加快，产热会增加 D. 过多光暴露最终导致胰高血糖素的分泌量增加 8. 胰岛素抵抗指胰岛素靶组织对胰岛素生理水平的敏感性降低的状态。胰岛素抵抗与内质网功能增强有关。研究发现，生酮饮食（高脂肪低糖类饮食结构）可以改善2型糖尿病患者的胰岛素抵抗，检测到其细胞中内质网膜蛋白相关基因ATF、CHOP的转录水平下降。下列叙述错误的是（　　） A. 发生胰岛素抵抗的机体对葡萄糖的摄取、利用和储存能力下降 B. 机体胰岛素含量正常，但特异性受体不足时也会出现胰岛素抵抗 C. 生酮饮食改善胰岛素抵抗的机制可能是减弱了内质网的功能 D. 胰岛素随血液循环运输，其作用的靶器官仅为肝脏、骨骼肌 9. 青藏高原生态环境稳定对保障我国生态安全有重要意义。下表是同一时间内对青藏高原某地不同恢复阶段高寒草甸植物群落演替的部分调查数据。下列叙述正确的是（ ） 数量指标 科名 物种名 退化群落 短期恢复群落 长期恢复群落 自然群落 重要值 禾本科 垂穗披碱草 0．11 0．17 0．21 0．23 早熟禾 0．09 0．14 0．24 0．16 洽草 0 0 0．30 0．12 莎草科 薹草 0．07 0．12 0．13 0．10 矮生嵩草 0．39 0 0．16 0．07 物种丰富度 18 23 30 33 注：重要值是反应物种在群落中地位和作用的综合指标，数值越大表示该物种优势程度越高 A. 随着群落恢复，该高寒草甸会演替成为阔叶森林 B. 该高寒草甸由低矮草本植物组成，不存在群落垂直结构 C. 当群落优势植物从禾本科转变为莎草科，说明该高寒草甸出现退化 D. 洽草在该群落恢复中从无到有是物种形成的过程，使物种丰富度升高 10. 细胞工程技术已在生物制药和物种繁育等领域得到了广泛应用。下列关于动植物细胞工程的叙述，正确的是（　　） A. 用离心法诱导植物细胞融合后，在液体培养基中加入激素，诱导愈伤组织形成 B. 采用胚胎分割技术克隆动物常选用桑葚胚或囊胚 C. 动物细胞在悬浮培养出现接触抑制后，需分瓶后进行传代培养 D. 利用组织培养技术培养红豆杉细胞，可获得有药用价值的初生代谢物紫杉醇 11. 某同学拟用限制酶（酶1、酶2、酶3和酶4）、DNA连接酶为工具，将目的基因（两端含相应限制酶的识别序列和切割位点）和质粒进行切割、连接，以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。 下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是（ ） A. 质粒和目的基因都用酶3切割，用E. coli DNA连接酶连接 B. 质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割，用T4 DNA连接酶连接 C. 质粒和目的基因都用酶1和酶2切割，用T4 DNA连接酶连接 D. 质粒和目的基因都用酶2和酶4切割，用E. coli DNA连接酶连接 12. 为了研究大肠杆菌中蛋白A的结构与功能，通过设计特异性引物F1、F2，用PCR技术从大肠杆菌DNA中扩增基因A，再用质粒P构建表达载体。基因A和质粒P的部分酶切图谱如图所示。 下列叙述正确的是（ ） A. F1、F2的5'-端分别含有HindⅢ、XhoⅠ酶切位点 B. F1、F2的5'-端分别含有HindⅢ、XbaⅠ酶切位点 C. F1、F2的5'-端分别含有AccⅠ、HindⅢ酶切位点 D. F1、F2的5'-端分别含有PvuⅠ、ScaⅠ酶切位点 二、多选题（共4小题，共16分） 13. 某课外兴趣小组用图示实验装置验证酶的高效性。下列有关叙述错误的是（　　） A. 两个装置中的过氧化氢溶液要等量且不宜过多 B. 需同时挤捏两支滴管的胶头，让肝脏液和FeCl3溶液同时注入试管中 C. 肝脏液中的过氧化氢酶、FeCl3都可以降低该反应的活化能 D. 左边移液管内红色液体上升的速度比右边慢，最终液面比右边低 14. 如图一所示，甲、乙两个家族中的遗传病（称作甲病、乙病）均由一对等位基因控制（分别用A/a、B/b表示），两个家族中的致病基因均可单独致病，Ⅱ-2和Ⅱ-3均不含有对方家族的致病基因。据图分析（不考虑突变和基因重组）正确的是（ ） A. 乙病的致病基因位于常染色体上 B. 若Ⅰ-1不携带甲病的致病基因，则甲病的致病基因一定位于X染色体上 C. 若甲、乙两种致病基因位于一对同源染色体上，则Ⅲ-1相应染色体上的基因为图二中②所示 D. 若Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一个孩子，为预防甲、乙两种遗传病的发生，需要做产前诊断 15. 图甲表示动作电位产生过程，图乙表示神经冲动传导。细胞膜对Na+通透性突然增大的临界膜电位值称为阈电位，达到阈电位便能促发动作电位引起兴奋。下列说法正确的是（ ） A. 阈电位的绝对值与静息电位的绝对值的差值越大，神经元越不容易兴奋 B. 增大细胞外Na+浓度，可降低神经细胞的静息电位 C. 图甲曲线测定时，电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧 D. 图乙②、④处，细胞膜内外侧Na+、K+浓度均相等 16. 色氨酸是某种野生型细菌正常生长繁殖所必需的物质，在细菌内的部分合成途径如图1所示，已知3种酶均不能进出细胞，而色氨酸合成途径的中间产物积累到一定程度时可分泌到胞外。突变株B、C、E因仅缺乏酶1～酶3中的某一种酶而不能合成色氨酸。实验人员分别将三种突变株划线接种在图2培养基的Ⅰ～Ⅲ区域，培养短时间内三个区域均有少量细菌生长增殖，继续培养后发现Ⅰ区域两端和Ⅱ区域一端的菌株继续生长增殖，而Ⅲ区域菌株不再生长（菌株并未死亡）。下列叙述正确的是（ ） A. 该培养基中含有琼脂和少量色氨酸，pH为中性或弱碱性 B. 突变株B最可能因缺乏酶2不能合成色氨酸 C. 突变株C能为突变株B提供邻氨基苯甲酸 D. Ⅱ区域接近Ⅰ区域一端的菌株能继续生长增殖 三、非选择题（共5小题，共60分） 17. 番茄是生物学中常用的实验材料。阅读下面材料，回答问题： 材料一：某班学生进行新鲜番茄植株叶片色素的提取和分离实验，研磨时未加入CaCO3，实验结果如图甲所示。图乙是番茄植株进行光合作用的示意图，其中PSⅡ和PSⅠ是吸收、传递、转化光能的光系统。请回答下列问题： （1）分析图甲所示实验结果可知，距离点样处距离最远的色素为________。可见光通过三棱镜后，照射到材料一中的色素提取液，发现其对________光的吸收明显减少。 （2）PSⅡ中的色素吸收光能后，将H2O分解为H+和________。前者通过________的协助进行转运，促使ADP完成磷酸化。图乙中为过程③供能的物质是________________。 材料二：某研究者测得番茄植株在CK条件（适宜温度和适宜光照）和HH条件（亚高温高光）下，培养5天后的相关指标数据如下表。 组别 温度/℃ 光照强度/（μmol·m-2·s-1） 净光合速率/（μmol·m-2·s-1） 气孔导度/（mmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度/ppm Rubisco活性/（U·mL-1） CK 25 500 12．1 114．2 308 189 HH 35 1000 1．8 31．2 448 61 注：两组实验，除温度和光照有差异外，其余条件相同且适宜。 （3）由表中数据可以推知，HH条件下番茄净光合速率的下降并不是由于_________导致光合作用缺乏原料CO2造成的，而是由于________下降影响了②过程的速率，进而引起光能的转化效率降低。此条件下的光反应产物NADPH和ATP在叶绿体中的含量增加，番茄所吸收的光能已经是过剩光能了。 （4）D1蛋白是PSⅡ复合物的组成部分，对维持PSⅡ的结构和功能起重要作用，且过剩的光能可使D1蛋白失活。某研究者利用番茄植株进行了三组实验，①组的处理同（2）中的CK，②组的处理为___________________，③组用适量的SM（SM可抑制D1蛋白的合成）处理番茄植株并在亚高温高光（HH）下培养，定期测定各组植株的净光合速率（Pn），实验结果如图丙。根据实验结果分析，番茄缓解亚高温高光对光合作用抑制的机制是________________________________。 18. 某XY型雌雄异株的植物，无X染色体的个体无法成活。该植物花色受两对等位基因A、a和B、b共同控制，两对基因与花色性状的关系如下图。研究人员用纯合紫花雄株与纯合蓝花雌株杂交，F1全为蓝花植株，F1杂交获得F2表型及比例为蓝花：紫花=13:3，且紫花全为雄株。回答下列问题： （1）A、a和B、b两对基因的遗传________（“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，已知A、a基因位于常染色体上，根据杂交实验的结果判断，B、b基因位于________。 （2）基因与花色性状的关系图说明基因可以通过_____进而控制生物性状。 （3）该种植物蓝花雌株基因型有_____种。研究小组采用基因测序的方法，从F2中选择紫花雄株（AaXbY）为实验材料，用单倍体育种的方法快速培育出了双隐性蓝花雌株（aaXbXb），请简述其过程________。 （4）科学家用红色和绿色荧光分别标记A和a基因，用蓝色和黄色荧光分别标记B、b基因，使F1雄株的精原细胞中相应基因均带上相应荧光标记，观察到分裂过程中某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光位点，其原因是_______。 19. 学习下列材料，回答下面小题。 肿瘤免疫疗法近年在临床上取得了重大突破，但仍存在响应率低等显著缺点，需开发新的肿瘤免疫疗法以使更多肿瘤患者受益。胆固醇作为细胞膜脂质的重要组成成分，其代谢可以影响T细胞的细胞膜环境及效应功能。细胞膜上有一些富含特定鞘糖脂和胆固醇的微区被称为膜脂筏，许多蛋白质如受体、转运蛋白、通道蛋白等在膜脂筏处成簇定位。胆固醇是膜脂筏的主要成分之一、CD8+T细胞（一种细胞毒性T细胞）与靶细胞特异性结合后，在细胞膜的接触位置会发生一系列活化信号的级联反应，这种T细胞和靶细胞之间稳定连接的接触面被称为免疫突触。在免疫突触形成时，依赖胆固醇的参与，外周的膜脂筏成簇地向中心聚集，这种聚集与T细胞抗原受体（TCR）活化密切相关。通过细胞表面的TCR，CD8+T细胞可以识别肿瘤细胞表面的MHC并直接向肿瘤细胞定向分泌溶菌颗粒和细胞因子，杀死肿瘤细胞。溶菌颗粒是内含穿孔素和丝氨酸蛋白酶家族颗粒酶的分泌小泡。溶菌颗粒融合免疫突触的细胞膜并释放内容物。穿孔素在靶细胞的细胞膜上打孔，使得颗粒酶和其他细胞杀伤性成分可以进入靶细胞。颗粒酶进入靶细胞后可通过多种途径诱发靶细胞的凋亡。研究发现，细胞膜的流动性和膜脂筏的成簇聚集可增强免疫突触的信号传导。T细胞表面的受体和靶细胞表面的黏附分子结合，对免疫突触的稳定维持起重要作用。免疫突触的形成有利于CD8+T细胞定向杀伤靶细胞而不伤害周围细胞。酰基辅酶A是胆固醇基转移酶（Acat）以胆固醇和长链脂酰辅酶A作为底物，催化合成胆固醇酯，在非肝细胞内形成脂肪储存。哺乳动物细胞中共有2种Acat蛋白，有各自的功能和作用方式。在CD8+T细胞中，主要的胆固醇化酶是Acat1．研究人员敲除小鼠Acat1基因后，利用活细胞成像技术检测发现CD8+T细胞成熟的免疫突触形成更高效，TCR信号通路活化增强，为肿瘤免疫治疗提供新思路和新方法。 （1）机体对癌症的预防体现了免疫_____功能，细胞癌变的实质是_____基因的突变。 （2）CD8+T细胞活化后，细胞内胆固醇代谢发生重调，细胞膜的游离胆固醇水平出现显著_____。 （3）Acat1基因敲除后，研究人员利用荧光成像检测该鼠CD8+T细胞中TCR聚集形成的微团直径，结果如图。实验结果说明：Acat1基因_____。 （4）在患黑色素瘤的模型小鼠中，发现敲除Acat1基因的小鼠肿瘤体积更小，生存时间更长。为验证这种肿瘤抑制效果的确是通过CD8+T细胞发挥作用的，请简要写出实验思路并预期实验结果_____。 （5）结合文中内容，阐明Acat1基因缺失的CD8+T细胞抗肿瘤免疫反应增强的分子机制_____。 20. 物种多样性和群落结构的恢复能力是判断人工混交林营建成功与否的重要指标。对杉木纯林的树木进行全部砍伐后种植阔叶乡土树种，经过15年的自然恢复后进行调查统计，该群落的植物物种—面积曲线如图所示。除初始造林时人为引入的树种以及砍伐后萌生的杉木外，有百余种植物进入群落并持续繁衍，表明该区域的人工混交林具有较强的物种多样性恢复能力。 （1）人工混交林是由两种或两种以上树种按照一定比例和配置方式混合种植而成的森林类型。与人工纯林相比，人工混交林有更强的____（填“抵抗力稳定性”或“恢复力稳定性”），原因是____。 （2）上述群落的演替过程属于____演替，该区域具有较强物种多样性恢复能力的原因可能是____（答两点即可）。 （3）调查群落植物物种组成时，通常采用最小面积（指基本上能够表现出某群落类型植物种类的最小面积）的方法来统计一个群落的植物种类名录。根据上述物种一面积曲线，能否确定该群落植物物种调查的最小面积，并说明判断依据。____。若要调查该林场样地土壤小动物类群的丰富度，通常用____法进行采集、调查。 21. 噬菌体侵染细菌时会发生如图1所示的重组反应。科学家基于此过程开发了新型分子克隆技术，以快速构建基因表达载体，该克隆技术依赖于BP反应和LR反应，通过BP反应将目的基因连接到质粒1上，获得克隆质粒2，再通过LR反应将目的基因连接到载体质粒3上，获得表达载体，具体流程如图2所示。请回答下列问题。 （1）为构建基因表达载体，除含有图示的目的基因和标记基因外，还必须有____。（写出至少两个） （2）BP反应中，attB位点与attP位点间的片段会发生交换，反应后的体系中可能含有未交换的质粒1和交换后的质粒2，因此需将反应体系转入对ccdB基因的表达产物____（填“敏感”或“不敏感”）的大肠杆菌，并添加卡那霉素以获得质粒2。LR反应中则发生attL位点与attR位点间的片段交换，继续将LR反应混合体系导入大肠杆菌，并接种到添加____的固体培养基上，在平板上长出菌落的大肠杆菌中所含质粒即为质粒4。 （3）科学家为研究A基因的表达产物蛋白质A在细胞内的定位，拟利用上述技术构建含有A-GFP融合基因的载体（GFP为绿色荧光蛋白基因）。请在图3所示的流程中填入合适的位点：①____；②attL2；③attR3。为了使融合蛋白顺利表达，对A基因的末端可能需要去除其编码____的序列。 （4）获得的质粒2具有广泛的应用价值。若研究人员希望将A基因转入哺乳动物细胞中进行高效表达，只需利用质粒2与含有____（填“大肠杆菌”或“哺乳动物”）启动子（位于attR1位点的上游）的质粒3进行LR反应即可快速完成构建。与传统的限制酶切割、连接酶连接的方法相比，该克隆技术在构建不同表达载体时的主要优势是____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $