精品解析：湖南省长沙市岳麓区长沙卓华高级中学有限公司2026-2027学年高三上学期开学考试生物试题

2027届高三第一学期开学测试 生物学 一、单选题（共12小题，共24分） 1. 南通脆饼是采用面粉、糖、植物油为主料，经发酵等二十八道工序手工精制而成。下列相关叙述正确的是（　　） A. 淀粉和蔗糖均为糖类，都由C、H、O三种元素组成 B. 蔗糖在植物细胞和动物细胞中都是储能物质 C. 植物油的主要成分是脂肪，其水解产物为甘油和氨基酸 D. 在发酵过程中，淀粉可以被酵母细胞直接吸收利用 2. 核孔是细胞核与细胞质之间进行频繁的物质交换和信息交流的通道。下图表示大分子物质通过核孔进行定向转运的示意图。下列叙述错误的是（ ） A. RNA聚合酶不能直接经中央栓蛋白进入细胞核 B. 核输出受体可往返核孔，以提高该受体的利用率 C. 细胞核内的大分子物质，有的不能经核孔运出 D. 破坏中央栓蛋白，核与质之间物质交换就会停止 3. 糖酵解是指1分子葡萄糖经过一系列反应分解为2分子丙酮酸，净产生2分子ATP和少量[H]的过程，HK、PFK-1两种激酶（激酶是一类催化高能供体分子<如ATP>转移磷酸基团到特定底物的酶）分别催化该过程中两个不可逆的反应。下列叙述正确的是（　　） A. 激酶催化上述两个不可逆反应时，会发生细胞吸能反应 B. HK激酶合成过程需经囊泡从内质网运输至高尔基体加工 C. 糖酵解过程发生在细胞质基质和线粒体基质中 D. 经糖酵解反应后，葡萄糖中的能量主要储存在[H]和ATP中 4. 鸭的羽色受两对位于常染色体上的等位基因C和c、T和t控制，其中基因C能控制黑色素的合成，c不能控制黑色素的合成。基因T能促进黑色素的合成，且TT和Tt促进效果不同，t能抑制黑色素的合成。现有甲、乙、丙三只纯合的鸭，其交配结果（子代的数量足够多）如下表所示。下列相关分析错误的是 组合 亲本（P） F1 F2 一 白羽雌性（甲）×白羽雄性（乙） 全为灰羽 黑羽：灰羽：白羽=3:6:7 二 白羽雌性（甲）×黑羽雄性（丙） 全为灰羽 黑羽：灰羽：白羽=1:2:1 A. 控制羽色的两对基因遵循基因的自由组合定律 B. 甲和乙的基因型分别为CCtt、ccTT C. 若让组合一F2中的黑羽个体随机交配，则其子代出现白羽个体的概率是1/6 D. 组合一F2的白羽个体中，杂合子所占比例为4/7 5. 为研究肺炎链球菌中的R型细菌转化为S型细菌时是否需要二者直接接触，研究人员利用下图所示装置进行实验。将两类菌株分别加入U型管左、右两臂内，U型管中间隔有微孔滤板。在U型管右臂端口对培养液缓慢吸压，让两菌株共享培养液。已知吸压过程会导致两臂内少量菌体破裂。一段时间后取U型管两臂菌液分别培养，观察菌落形态。下列说法错误的是（ ） A. 装置中的微孔滤板应允许DNA分子通过而不允许肺炎链球菌通过 B. 若左臂菌液培养后产生一种菌落、右臂菌液培养后产生两种菌落则证明R型细菌转化为S型细菌时不需要二者直接接触 C. R型细菌没有多糖类的荚膜导致其形成的菌落比S型细菌形成的菌落粗糙 D. S型细菌的DNA能诱导R型细菌发生基因突变从而使R型细菌转化为S型细菌 6. 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，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. 细胞增殖失控可由基因突变引起，也可由染色质结构变化引起 C. DNA和组蛋白的甲基化修饰都能影响细胞中基因的转录 D. 图示染色质结构变化也是原核细胞表观遗传调控的一种机制 7. 如图表示小鼠体位瞬间改变后的血压和心率变化。当小鼠由平卧位瞬间转为直立位时，重力的作用导致血压骤降；反之，血压骤升。机体通过调节心率快慢和血管舒缩等维持血压的稳定。下列相关叙述错误的是（　　） A. 血压的骤升或骤降都能被机体的感受器感受 B. 在机体由直立位转为平卧位后，交感神经活动占优势 C. 交感神经活动减弱会导致血管舒张 D. 机体在血压波动后，通常都能通过负反馈调节恢复稳定 8. 研究人员发现，B7-H4蛋白在人滋养层细胞和某种乳腺癌细胞中高表达，且该蛋白与孕激素、细胞毒性T细胞的关系见图。已知细胞毒性T细胞可杀伤滋养层细胞和癌细胞。据图分析，下列叙述错误的是（ ） A. 滋养层细胞将来会发育成胎膜和胎盘的一部分 B. 该种乳腺癌细胞通过表达B7-H4蛋白逃避免疫监视 C. 孕妇体内孕激素水平低下可能因免疫异常导致流产 D. 孕激素类似物可抑制该种乳腺癌患者体内癌细胞生长 9. 为了恢复矿区废弃地的生态系统，某地通过平整压实土地、人工制造表土、恢复植被等措施使生物多样性增加，促进了矿区生态环境的改善。下列叙述错误的是（　　） A. 上述措施的关键在于植被的恢复及所需的土壤微生物群落的重建 B. 在矿区废弃地进行牧草地建设时，需要考虑植被与土壤之间的协调 C. 研究恢复过程中表土中小动物类群的物种丰富度，可以用记名计算法取样 D. 矿区生态环境的破坏及改善，说明人类活动会改变群落演替的方向和速度 10. 广州翼·空港文旅小镇是全国首个空港文旅小镇，推进了生态文明的广东实践。小镇示范区排放生活污水的池塘经淤泥清理、合理种植、加装喷泉和九曲桥等，已成为该区域独特的风景，名为“风水塘”。下列叙述正确的是（　　） A. 风水塘里所有的鱼构成一个种群 B. 风水塘建成初期，群落没有形成垂直结构 C. 风水塘生物群落发生的演替属于初生演替 D. 过度排放生活污水会降低风水塘的抵抗力稳定性 11. 控制猫毛色的w基因中插入不同长度DNA片段形成两个新的等位基因，导致猫出现三种毛色。用不同毛色的猫进行杂交实验，提取Ⅱ1∼Ⅱ4的DNA，分别对插入片段进行扩增和电泳，相关信息如图。下列推断正确的是（ ） A. w基因位于X染色体上 B. w1基因对w2基因为隐性 C. Ⅱ2与Ⅰ2基因型相同的概率为1/2 D. 若Ⅱ2与Ⅱ3交配，生出棕色猫的概率为1/4 12. 某细菌合成维生素B1时需要经过两步独立分支途径分别合成两种前体物质HMP和HET，最终由合成酶E1催化形成维生素B1。三种与该合成途径有关的酶缺失突变的维生素B1依赖型突变株详情如表所示。已知3种酶均不能进出细胞，而维生素B1合成途径中的相关物质积累到一定程度时可分泌到胞外。将菌株A1接种在含微量维生素B1的基础培养基中央，菌株A2、A3、WT以均匀环状分别接种于A1周围，培养一段时间后，菌株生长情况如图所示。下列叙述正确的是（　　） 菌株 突变情况 合成维生素 B1 前体物质积累 HMP HET A1 维生素B1合成酶 E1缺失 × + + A2 HET 合成酶 E2缺失 × + - A3 HMP 合成酶 E3缺失 × - + WT 野生型，无相关缺失突变 √ - - 注：“×”为无法合成，“√”为能够合成；“+”代表物质积累，“-”代表物质不积累。 A. 菌株 A2 正常生长需要的 HET 来自于菌株 A1 和 A3 B. 菌株 A3 正常生长需要的 HET 来自于菌株 A1 和 A2 C. 菌株 A3 出现外侧生长带说明菌株 WT 为其提供了 HMP D. 若将菌株 A2 和 A3 接种位置互换，推测 A2 可能只在外侧出现生长带 二、不定项选择题（共4小题，共16分） 13. 某实验小组研究温度对水绵光合作用和细胞呼吸的影响，实验结果如图所示。据图分析，下列有关说法正确的是（ ） A. 依图可知，水绵细胞呼吸的最适温度为35 ℃ B. 图中水绵细胞积累有机物速率最大时的温度是25 ℃ C. 每天光照10小时，图中最有利于水绵生长的温度是25 ℃ D. 在5 ℃时，水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的3倍 14. 如图表示细胞有丝分裂、减数分裂和受精作用过程中核DNA含量的变化示意图，下列叙述正确的是（　　） A. 由B→C，DNA的含量增加一倍，是DNA复制的结果 B. 由H→I，DNA的含量增加一倍，是受精作用的结果 C. 由R→P，DNA的含量减少一半，是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别进入到两个子细胞中去的结果 D. 由D→E，DNA的含量减少一半，原因与R→P的过程相同 15. 正常情况下，轻微触碰时GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放，Cl-内流，不产生痛觉；患带状疱疹后，痛觉神经元上Cl-转运蛋白表达量改变，引起Cl-的转运量改变，细胞内Cl-浓度升高，此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后，Cl-经Cl-通道外流，产生强烈痛觉。据图分析，错误的是（　　） A. 患带状疱疹后Cl-转运蛋白增多，导致轻触产生痛觉 B. 正常和患带状疱疹时，Cl-经Cl-通道的运输方式均为协助扩散 C. 触觉神经元兴奋时，在抑制性神经元上可记录到动作电位 D. GABA作为抑制性神经递质时，通常使突触后膜电位由外正内负变为外负内正 16. 下图为单引物PCR的基本流程，其中DpnI酶可以使甲基化的DNA水解；DH5α为大肠杆菌，其可以完成DNA双链修复并扩增相应DNA．下列说法正确的是（ ） A. 单引物PCR的模板是环状DNA的两条单链 B. 单引物PCR经过3个循环才可以得到完整突变DNA C. 单引物PCR之前，模板DNA需要进行甲基化处理 D. 单引物PCR可以定向改变DNA序列实现定点突变 三、非选择题（共5小题，共60分） 17. 棉花是一种重要的经济作物。棉纤维不仅是世界上最重要的纺织原料之一，还可加工成医用脱脂药棉、制造弹药的硝化棉等。棉纤维是棉铃（果实）里保护种子的表皮毛，叶片中光合产物的输出会影响棉铃的发育和纤维品质。棉花叶肉细胞光合作用的基本过程如图所示，其中字母代表物质。回答下列问题： （1）叶绿体的结构适合于进行光合作用，从吸收光能的结构方面简析原因：________（答出1点）。 （2）图中反应产生的A最初释放到类囊体腔内，则A从类囊体腔释放到叶肉细胞外至少穿过_______层生物膜；光反应为暗反应提供的物质D包括________。 （3）在研究暗反应中碳的同化与去向时，曾有人推测CO₂是与C₂分子结合而被固定的，后证实CO2是与C5分子结合而被固定的，某同学欲通过改变CO2的浓度，来验证这一结论，其他条件不变，该同学将CO2的浓度降至很低，检测叶绿体中C5分子的含量。实验结果是_______。 （4）图中，通过筛管运输到棉铃等器官的光合作用产物是_______。研究表明，若去除发育中的棉铃，则临近叶片的光合速率会下降，从负反馈调节角度推测，原因是去除发育中的棉铃后，_______。 （5）棉花在医用、制造弹药等方面的价值属于生物多样性的_______价值。 18. 色盲可分为红色盲、绿色盲和蓝色盲等。红色盲和绿色盲都为伴X染色体隐性遗传，分别由基因L、M突变所致；蓝色盲属常染色体显性遗传，由基因s突变所致。回答下列问题： （1）一绿色盲男性与一红色盲女性婚配，其后代的表型及比例为________或________；其表型正常后代与蓝色盲患者（Ss）婚配，其男性后代可能的表型及比例为_______（不考虑突变和基因重组等因素）。 （2）1个L与1个或多个M串联在一起，Z是L上游的一段基因间序列，它们在X染色体上的相对位置如图a。为阐明红绿色盲的遗传病因，研究人员将男性红绿色盲患者及对照个体的DNA酶切产物与相应探针杂交，酶切产物Z的结果如图b，酶切产物BL，CL、DL、BM、CM和DM的结果见下表，表中数字表示酶切产物的量。 BL CL DL BM CM DM 对照 15.1 18.1 33.6 45.5 21.3 66.1 甲 0 0 0 21.9 10.9 61.4 乙 15.0 18.5 0 0 0 33.1 丙 15.9 18.0 33.0 45.0 21.0 64.0 丁 16.0 18.5 33.0 45.0 21.0 65.0 ①若对照个体在图a所示区域的序列组成为“Z+L+M+M”则患者甲最可能的组成为________（用Z、部分Z，L、部分L，M、部分M表示）。 ②对患者丙、丁的酶切产物Z测序后，发现缺失Z1或Z2，这两名患者患红绿色盲的原因是_______。 ③本研究表明：红绿色盲的遗传病因是______。 19. 研究发现星形胶质细胞分泌的载脂蛋白-2（LCN2）与皮炎导致的慢性瘙痒有关。图为皮炎引起的LCN2表达的通路，研究人员尝试在此基础上探究LCN2与慢性瘙痒的作用机制。 回答下列问题： （1）皮炎部位的感受器兴奋使感觉神经末梢释放细胞因子，该过程________（填“属于”或“不属于”）反射。细胞因子活化星形胶质细胞后，通过________，促使细胞质基质中Ca2+浓度升高，进而激活LCN2基因表达。 （2）研究发现慢性瘙痒与GRP神经递质有关，研究人员用DCP（一种化学药剂）处理小鼠构建瘙痒模型鼠，检测GRP介导的电位变化（图a）。该结果表明DCP对GRP介导的电位产生的离子机制很可能是________。 （3）进一步研究LCN2与GRP之间的关系，研究人员对正常小鼠相关神经元施加3种不同处理，获得如图b的结果。推测出现该现象的原因可能是：①LCN2很可能不影响突触前膜________；②LCN2很可能作用于突触后膜，导致后膜上________，最终使突触后神经元表现为兴奋性增强，进而引发更强烈瘙痒。 （4）基于本研究的作用机制，从细胞因子和LCN2的角度，请选择作为缓解慢性瘙痒的合适靶点并阐明理由________________。 20. 寄生蜂是一类依赖宿主营养完成发育的寄生性昆虫。研究发现，日本灰腹茧蜂（Aj）和果蝇蛹金小蜂（Ld）有共同宿主——黑腹果蝇幼虫，研究人员对相关机制进行探究。 （1）Aj、Ld和黑腹果蝇幼虫，均属于生态系统组成成分中的__________。 （2）研究者检测了两种蜂在无竞争情况下的寄生成功率（图1）。行为观察显示在2龄宿主中Aj搜索宿主所需时长约为Ld的3倍。综合以上信息可知，在2龄宿主中Aj和Ld都能有效寄生，但__________；__________在2龄和3龄宿主中的寄生成功率无显著差异。 （3）研究者还检测了竞争环境下两种蜂的寄生成功率（图2）。 ①结合图2实验结果，Aj和Ld通过_______实现对同种宿主的利用。 ②若自然环境中某时期3龄宿主数量减少，预测两种蜂的种群数量可能会出现的变化，并说明理由______________________。 （4）成虫盘细胞是幼虫体内未分化的细胞团，这些细胞在幼虫阶段保持休眠状态，进入蛹期后迅速分化发育，最终形成成虫的翅膀、足、触角、眼、头部和胸部外骨骼等主要外部器官。研究发现，Aj所释放毒液中的V蛋白能导致宿主成虫盘细胞凋亡，而不影响宿主其他细胞。请从适应的角度分析Aj通过V蛋白特异性攻击宿主成虫盘细胞的意义______________。 21. 马铃薯作为重要农作物，提高其冷耐受性可拓展优质马铃薯的种植区域。我国科研人员发现，野生马铃薯中S基因的表达与其冷耐受性调控有关，将该基因导入栽培马铃薯中可显著增强其抗寒能力。回答下列问题。 可能用到的部分限制酶识别序列及酶切位点 限制酶 HindⅢ SmaⅠ KpnⅠ SalⅠ NheⅠ XhoⅠ 序列及切割位点 A↓AGCTT CCC↓GGG GGTAC↓C G↓TCGAC G↓CTAGC C↓TCGAG （1）过程①中使用了RT-PCR技术。这是一种特殊的PCR技术，以RNA为模板通过多个反应获得所需的cDNA，该反应过程中需要的酶有______。 （2）在过程②中，为了实现目的基因与质粒的结合，需在引物1的5′端添加特定碱基序列______，同时，对质粒进行切割时所选用的限制酶为______。 （3）研究人员设计引物用PCR方法验证重组质粒是否构建成功（引物1~4结合位置如图所示，→表示引物5′→3′方向），应该选择的引物是______。 （4）过程③将重组质粒导入农杆菌，应用______处理农杆菌。 （5）过程④用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯愈伤组织后，应该在愈伤组织的培养基中加入______检测是否成功。愈伤组织培养过程中添加蔗糖的作用是______，该愈伤组织经______形成芽、根，继续培育可获得抗寒能力显著增强的马铃薯植株。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高三第一学期开学测试 生物学 一、单选题（共12小题，共24分） 1. 南通脆饼是采用面粉、糖、植物油为主料，经发酵等二十八道工序手工精制而成。下列相关叙述正确的是（　　） A. 淀粉和蔗糖均为糖类，都由C、H、O三种元素组成 B. 蔗糖在植物细胞和动物细胞中都是储能物质 C. 植物油的主要成分是脂肪，其水解产物为甘油和氨基酸 D. 在发酵过程中，淀粉可以被酵母细胞直接吸收利用 【答案】A 【解析】 【详解】A、淀粉是多糖，蔗糖是二糖，二者都属于糖类，组成元素都为C、H、O三种，A正确； B、蔗糖是植物细胞特有的二糖，动物细胞中不存在蔗糖，且蔗糖不属于细胞的储能物质，B错误； C、植物油的主要成分是脂肪，脂肪的水解产物为甘油和脂肪酸，C错误； D、淀粉属于生物大分子，酵母细胞无法直接吸收，需先将淀粉水解为葡萄糖才能被吸收利用，D错误。 2. 核孔是细胞核与细胞质之间进行频繁的物质交换和信息交流的通道。下图表示大分子物质通过核孔进行定向转运的示意图。下列叙述错误的是（ ） A. RNA聚合酶不能直接经中央栓蛋白进入细胞核 B. 核输出受体可往返核孔，以提高该受体的利用率 C. 细胞核内的大分子物质，有的不能经核孔运出 D. 破坏中央栓蛋白，核与质之间物质交换就会停止 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，大分子物质可与核输入受体（或核输出受体）结合，通过核孔中的中央栓蛋白大分子物质入核（或出核），从而实现定向转运。 【详解】A、RNA聚合酶首先与核输入受体结合，然后才能经中央栓蛋白进入细胞核，A正确； B、据图可知，核输出受体可以往返核孔，这样可提高该受体的利用率，B正确； C、细胞核内的DNA不能经核孔运出，C正确； D、破坏中央栓蛋白，核与质之间大分子物质的交换会停止，但一些小分子物质，还可能通过核膜继续进行物质交换，D错误。 故选D。 3. 糖酵解是指1分子葡萄糖经过一系列反应分解为2分子丙酮酸，净产生2分子ATP和少量[H]的过程，HK、PFK-1两种激酶（激酶是一类催化高能供体分子<如ATP>转移磷酸基团到特定底物的酶）分别催化该过程中两个不可逆的反应。下列叙述正确的是（　　） A. 激酶催化上述两个不可逆反应时，会发生细胞吸能反应 B. HK激酶合成过程需经囊泡从内质网运输至高尔基体加工 C. 糖酵解过程发生在细胞质基质和线粒体基质中 D. 经糖酵解反应后，葡萄糖中的能量主要储存在[H]和ATP中 【答案】A 【解析】 【详解】A、根据题干信息，激酶是一类催化高能供体分子<如ATP>转移磷酸基团到特定底物的酶，可知激酶催化反应时需利用ATP提供磷酸基团（高能磷酸键断裂），该过程消耗ATP属于吸能反应，A正确； B、HK激酶为胞内酶，在游离核糖体合成后无需经内质网和高尔基体加工，B错误； C、糖酵解全过程发生于细胞质基质，线粒体基质为有氧呼吸第二阶段场所，C错误； D、糖酵解产生的2分子ATP直接供能，少量[H]（NADH）用于后续反应，葡萄糖中大部分能量仍储存在丙酮酸中，D错误。 故选A。 4. 鸭的羽色受两对位于常染色体上的等位基因C和c、T和t控制，其中基因C能控制黑色素的合成，c不能控制黑色素的合成。基因T能促进黑色素的合成，且TT和Tt促进效果不同，t能抑制黑色素的合成。现有甲、乙、丙三只纯合的鸭，其交配结果（子代的数量足够多）如下表所示。下列相关分析错误的是 组合 亲本（P） F1 F2 一 白羽雌性（甲）×白羽雄性（乙） 全为灰羽 黑羽：灰羽：白羽=3:6:7 二 白羽雌性（甲）×黑羽雄性（丙） 全为灰羽 黑羽：灰羽：白羽=1:2:1 A. 控制羽色的两对基因遵循基因的自由组合定律 B. 甲和乙的基因型分别为CCtt、ccTT C. 若让组合一F2中的黑羽个体随机交配，则其子代出现白羽个体的概率是1/6 D. 组合一F2的白羽个体中，杂合子所占比例为4/7 【答案】C 【解析】 【分析】用分离定律解决自由组合问题：基因分离定律是基因自由组合定律的基础。解题思路首先将自由组合定律问题转化为若干分离定律问题。在独立遗传的情况下，有几对基因就可以分解为几个分离定律问题。 【详解】A、组合一的F2中黑羽：灰羽：白羽=3:6:7，为9∶3∶3∶1的变形，据此可判断控制羽色的两对基因遵循基因的自由组合定律，A项正确； B、组合一的F1基因型应为CcTt，甲和乙的基因型分别为CCtt、ccTT，B项正确； C、组合一F2中的黑羽个体基因型为1/3CCTT、2/3 CcTT，它们随机交配，子代出现白羽个体的概率是（2/3）×（2/3）×（1/4）=1/9，C项错误； D、组合一F2的白羽个体基因型为1ccTT、2ccTt、1cctt、1CCtt、2Cctt，杂合子所占比例为4/7，D项正确。 故选C。 【点睛】本题易判断C项正确，错因在于把随机交配和自交混淆，认为组合一F2中的黑羽个体随机交配，子代出现白羽个体的概率（2/3）×（1/4）=1/6。 5. 为研究肺炎链球菌中的R型细菌转化为S型细菌时是否需要二者直接接触，研究人员利用下图所示装置进行实验。将两类菌株分别加入U型管左、右两臂内，U型管中间隔有微孔滤板。在U型管右臂端口对培养液缓慢吸压，让两菌株共享培养液。已知吸压过程会导致两臂内少量菌体破裂。一段时间后取U型管两臂菌液分别培养，观察菌落形态。下列说法错误的是（ ） A. 装置中的微孔滤板应允许DNA分子通过而不允许肺炎链球菌通过 B. 若左臂菌液培养后产生一种菌落、右臂菌液培养后产生两种菌落则证明R型细菌转化为S型细菌时不需要二者直接接触 C. R型细菌没有多糖类的荚膜导致其形成的菌落比S型细菌形成的菌落粗糙 D. S型细菌的DNA能诱导R型细菌发生基因突变从而使R型细菌转化为S型细菌 【答案】D 【解析】 【分析】艾弗里实验设计思路：将S型细菌的DNA、蛋白质、RNA、脂质等一一提纯，分别与R型细菌混合，单独观察它们的作用。通过实验发现S型细菌的DNA能使R细菌转化成S型细菌。为了使实验更具有说服力，应设置对照组，即用DNA酶处理从S型活菌中提取的DNA，并将处理后的DNA与R型菌混合培养。 【详解】A、为了研究转化是否需要S型菌和R型菌的直接接触，则微孔滤板不允许肺炎链球菌通过，允许DNA分子通过，A正确； B、一段时间后取U形管两臂菌液涂布培养，左臂菌液只出现S型菌落，右臂菌液同时出现S型、R型两种类型菌落，则证明R型细菌转化为S型细菌时不需要二者直接接触，B正确； C、R型细菌没有多糖类的荚膜，在培养基上形成的菌落粗糙，C正确； D、S型菌中的DNA不能诱导R型菌发生基因突变，但能使R型菌发生基因重组，使其转化为S型菌，D错误。 故选D。 6. 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，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. 细胞增殖失控可由基因突变引起，也可由染色质结构变化引起 C. DNA和组蛋白的甲基化修饰都能影响细胞中基因的转录 D. 图示染色质结构变化也是原核细胞表观遗传调控的一种机制 【答案】D 【解析】 【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。 【详解】A、PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集，影响RNA聚合酶与DNA分子的结合，抑制了基因表达，A正确； B、细胞增殖失控可由基因突变（如原癌基因和抑癌基因发生突变）引起；根据题意“基因沉默蛋白（PcG）的缺失，引起染色质结构变化，导致细胞增殖失控形成肿瘤”可知，也可由染色质结构变化引起，B正确； C、DNA和组蛋白的甲基化修饰属于表观遗传，都能影响细胞中基因的转录，C正确； D、原核细胞没有染色质，D错误。 故选D。 7. 如图表示小鼠体位瞬间改变后的血压和心率变化。当小鼠由平卧位瞬间转为直立位时，重力的作用导致血压骤降；反之，血压骤升。机体通过调节心率快慢和血管舒缩等维持血压的稳定。下列相关叙述错误的是（　　） A. 血压的骤升或骤降都能被机体的感受器感受 B. 在机体由直立位转为平卧位后，交感神经活动占优势 C. 交感神经活动减弱会导致血管舒张 D. 机体在血压波动后，通常都能通过负反馈调节恢复稳定 【答案】B 【解析】 【详解】A、心率快慢和血管舒缩受神经调节，血管壁存在压力感受器，能感知血压变化。据图可知，小鼠体位瞬间发生变化触发血压骤升、骤降，进而触发心率骤升、骤降，说明感受器已感知变化并在反射弧上发生了反射，A正确； B、据图可知，由直立位转为平卧位后，血压骤升、心率减慢。心率减慢是副交感神经活动占优势的表现，目的是降低心输出量、降低血压，B错误； C、交感神经兴奋时会促进血管收缩、升高血压，因此交感神经活动减弱会导致血管舒张，有利于血压降低，C正确； D、生物体通过负反馈调节维持机体稳态，据图可知，机体在血压波动后都能回到相对稳定的状态，说明负反馈调节在起作用，D正确。 8. 研究人员发现，B7-H4蛋白在人滋养层细胞和某种乳腺癌细胞中高表达，且该蛋白与孕激素、细胞毒性T细胞的关系见图。已知细胞毒性T细胞可杀伤滋养层细胞和癌细胞。据图分析，下列叙述错误的是（ ） A. 滋养层细胞将来会发育成胎膜和胎盘的一部分 B. 该种乳腺癌细胞通过表达B7-H4蛋白逃避免疫监视 C. 孕妇体内孕激素水平低下可能因免疫异常导致流产 D. 孕激素类似物可抑制该种乳腺癌患者体内癌细胞生长 【答案】D 【解析】 【详解】A、囊胚阶段，内细胞团发育为胎儿的各种组织，滋养层细胞将来发育为胎膜和胎盘，A正确； B、乳腺癌细胞表达B7-H4后，抑制了细胞毒性T细胞对自身的杀伤，因此可以逃避免疫监视，B正确； C、孕妇孕激素水平低下，会使滋养层细胞B7-H4表达减少，对细胞毒性T细胞的抑制作用减弱，细胞毒性T细胞杀伤滋养层细胞，最终可能导致流产，C正确； D、孕激素类似物与孕激素作用相似，会促进乳腺癌细胞表达更多B7-H4，增强对细胞毒性T细胞的抑制，减少细胞毒性T细胞对癌细胞的杀伤，进而会促进癌细胞生长，D错误。 9. 为了恢复矿区废弃地的生态系统，某地通过平整压实土地、人工制造表土、恢复植被等措施使生物多样性增加，促进了矿区生态环境的改善。下列叙述错误的是（　　） A. 上述措施的关键在于植被的恢复及所需的土壤微生物群落的重建 B. 在矿区废弃地进行牧草地建设时，需要考虑植被与土壤之间的协调 C. 研究恢复过程中表土中小动物类群的物种丰富度，可以用记名计算法取样 D. 矿区生态环境的破坏及改善，说明人类活动会改变群落演替的方向和速度 【答案】C 【解析】 【详解】A、植被恢复是生态恢复的基础，能为其他生物提供有机物和栖息环境，土壤微生物群落重建有助于分解有机物和物质循环，因此该措施的关键在于此，A正确； B、牧草地建设需考虑生物与环境的协调，如植物对土壤养分的需求及适应性，符合生态工程协调原理，B正确； C、表土中的小动物通常个体小、数量多，应使用取样器取样法调查物种丰富度，C错误； D、矿区破坏说明人类活动导致群落逆行演替，而恢复措施使其向良性方向演替，且速度加快，D正确。 故选C。 10. 广州翼·空港文旅小镇是全国首个空港文旅小镇，推进了生态文明的广东实践。小镇示范区排放生活污水的池塘经淤泥清理、合理种植、加装喷泉和九曲桥等，已成为该区域独特的风景，名为“风水塘”。下列叙述正确的是（　　） A. 风水塘里所有的鱼构成一个种群 B. 风水塘建成初期，群落没有形成垂直结构 C. 风水塘生物群落发生的演替属于初生演替 D. 过度排放生活污水会降低风水塘的抵抗力稳定性 【答案】D 【解析】 【分析】群落演替：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。分为初生演替和次生演替。 【详解】A、风水塘里同种鱼的所有个体形成的集合为一个种群，水塘的鱼含有多种，不是一个种群，A错误； B、风水塘建成初期，生物群落的垂直结构不明显，并不是没有形成垂直结构，B错误； C、由题干信息分析可知，风水塘生物群落发生的演替属于次生演替，C错误； D、过度排放生活污水会降低风水塘的生物多样性，使营养结构变简单，导致该生态系统的抵抗力稳定性下降，D正确。 故选D。 11. 控制猫毛色的w基因中插入不同长度DNA片段形成两个新的等位基因，导致猫出现三种毛色。用不同毛色的猫进行杂交实验，提取Ⅱ1∼Ⅱ4的DNA，分别对插入片段进行扩增和电泳，相关信息如图。下列推断正确的是（ ） A. w基因位于X染色体上 B. w1基因对w2基因为隐性 C. Ⅱ2与Ⅰ2基因型相同的概率为1/2 D. 若Ⅱ2与Ⅱ3交配，生出棕色猫的概率为1/4 【答案】D 【解析】 【详解】A、由电泳图可知，提取Ⅱ1∼Ⅱ4的DNA，分别对插入片段进行扩增和电泳，Ⅱ1没有电泳条带，说明只含w基因，Ⅱ2有1条电泳条带，且质量较轻，说明只含w2基因（插入的短DNA片段），Ⅱ3有1条电泳条带，且质量较重，说明只含w1基因（插入的长DNA片段），结合遗传系谱图可知，w基因控制棕色，w1基因控制花斑色，w2基因控制白色，若w基因位于X染色体上，Ⅰ1的基因型为Xw1Y，Ⅰ2的基因型为Xw2Xw（Ⅱ1是棕色，含有w基因），Ⅱ4的基因型为Xw1Xw（电泳只有1条带），Ⅱ5的基因型为Xw1Y，Ⅲ3不会出现棕色（XwXw），所以判断w基因位于常染色体上，A错误； B、由于题图信息中没有同时含有w1和w2的个体对应的表型，所以无法判断w1基因和w2基因的显隐性，B错误； C、Ⅰ1的基因型为w1w，Ⅰ2的基因型为w2w，Ⅱ2（w1w2、w2w），结合电泳图只有1条带可知，Ⅱ2的基因型为w2w，与Ⅰ2基因型相同的概率为1，C错误； D、Ⅱ2的基因型为w2w，Ⅱ3的基因型为w1w（电泳图只有1条带），与Ⅱ2交配，生出棕色猫（ww）的概率为1/4，D正确。 12. 某细菌合成维生素B1时需要经过两步独立分支途径分别合成两种前体物质HMP和HET，最终由合成酶E1催化形成维生素B1。三种与该合成途径有关的酶缺失突变的维生素B1依赖型突变株详情如表所示。已知3种酶均不能进出细胞，而维生素B1合成途径中的相关物质积累到一定程度时可分泌到胞外。将菌株A1接种在含微量维生素B1的基础培养基中央，菌株A2、A3、WT以均匀环状分别接种于A1周围，培养一段时间后，菌株生长情况如图所示。下列叙述正确的是（　　） 菌株 突变情况 合成维生素 B1 前体物质积累 HMP HET A1 维生素B1合成酶 E1缺失 × + + A2 HET 合成酶 E2缺失 × + - A3 HMP 合成酶 E3缺失 × - + WT 野生型，无相关缺失突变 √ - - 注：“×”为无法合成，“√”为能够合成；“+”代表物质积累，“-”代表物质不积累。 A. 菌株 A2 正常生长需要的 HET 来自于菌株 A1 和 A3 B. 菌株 A3 正常生长需要的 HET 来自于菌株 A1 和 A2 C. 菌株 A3 出现外侧生长带说明菌株 WT 为其提供了 HMP D. 若将菌株 A2 和 A3 接种位置互换，推测 A2 可能只在外侧出现生长带 【答案】D 【解析】 【详解】A、据图可知，A2只有内侧生长带，没有外侧生长带，可能是A3没有提供HET，HET只来自A1，A错误； B、菌株A3缺乏HMP合成酶E3，自身不能合成HMP，而不是缺乏HET合成相关酶，所以菌株A3正常生长需要的HMP可来自菌株A1和A2，并非HET来自菌株A1和A2，B错误； C、菌株A3缺乏HMP合成酶E3，自身不能合成HMP。菌株WT是野生型，能合成维生素B1，但表格中WT的HMP为“-”，说明WT不积累HMP，所以菌株A3外侧生长带不是WT提供HMP导致的，C错误； D、若将菌株A2和A3接种位置互换，即A2在外侧，A3在A2内侧，此时，A2只能往外长，其缺乏的THT可来自野生型，D错误。 故选D。 二、不定项选择题（共4小题，共16分） 13. 某实验小组研究温度对水绵光合作用和细胞呼吸的影响，实验结果如图所示。据图分析，下列有关说法正确的是（ ） A. 依图可知，水绵细胞呼吸的最适温度为35 ℃ B. 图中水绵细胞积累有机物速率最大时的温度是25 ℃ C. 每天光照10小时，图中最有利于水绵生长的温度是25 ℃ D. 在5 ℃时，水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的3倍 【答案】BD 【解析】 【分析】净光合作用速率=总光合作用速率-呼吸作用速率。影响光合作用的外界因素有光照强度、温度、CO2浓度、矿质元素、水等。 【详解】A、图中阴影图表示细胞呼吸，在图中温度中，35 ℃时的细胞呼吸速率是最高的，但不一定是最适温度，A错误； B、图中白色图表示净光合作用速率，图中温度中，25 ℃时的净光合作用速率最高，积累有机物最大，B正确； C、每天光照10小时积累有机物，14小时黑暗消耗有机物，25 ℃时积累的有机物比15 ℃和20 ℃少，C错误； D、在5 ℃时，水绵细胞产生氧气的速率是白色柱状图加上黑色柱状图对应的值，即1.5mg/h，消耗氧气的速率即细胞呼吸速率，是黑色柱状图的值，即0.5mg/h，水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的3倍，D正确。 故选BD。 14. 如图表示细胞有丝分裂、减数分裂和受精作用过程中核DNA含量的变化示意图，下列叙述正确的是（　　） A. 由B→C，DNA的含量增加一倍，是DNA复制的结果 B. 由H→I，DNA的含量增加一倍，是受精作用的结果 C. 由R→P，DNA的含量减少一半，是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别进入到两个子细胞中去的结果 D. 由D→E，DNA的含量减少一半，原因与R→P的过程相同 【答案】ABC 【解析】 【分析】题图分析：A-H段结果是DNA分子数目减半，表示减数分裂；HI段表示受精作用，I-P段结果DNA分子数目保持不变，表示有丝分裂。 【详解】A、由B→C，DNA的含量增加一倍，是因为复制的结果，为减数第一次分裂前的间期，A正确； B、由H→I，DNA的含量增加一倍，是精子和卵细胞结合而发生受精作用的结果，B正确； C、由R→P，DNA的含量减少一半，是有丝分裂过程中，着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别进入到两个子细胞中去的结果，C正确； D、由D→E，DNA的含量减少一半，原因是同源染色体分离，分别进入两个细胞的结果，和R→P不相同，D错误。 故选ABC。 15. 正常情况下，轻微触碰时GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放，Cl-内流，不产生痛觉；患带状疱疹后，痛觉神经元上Cl-转运蛋白表达量改变，引起Cl-的转运量改变，细胞内Cl-浓度升高，此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后，Cl-经Cl-通道外流，产生强烈痛觉。据图分析，错误的是（　　） A. 患带状疱疹后Cl-转运蛋白增多，导致轻触产生痛觉 B. 正常和患带状疱疹时，Cl-经Cl-通道的运输方式均为协助扩散 C. 触觉神经元兴奋时，在抑制性神经元上可记录到动作电位 D. GABA作为抑制性神经递质时，通常使突触后膜电位由外正内负变为外负内正 【答案】AD 【解析】 【分析】静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子大量内流，形成内正外负的动作电位。 【详解】A、据图可知，Cl-转运蛋白会将Cl-运出痛觉神经元，患带状疱疹后痛觉神经元上Cl-转运蛋白（单向转运Cl-）表达量改变，引起Cl-的转运量改变，细胞内Cl-浓度升高，说明运出细胞的Cl-减少，据此推测应是转运蛋白减少所致，A错误； B、离子通道进行的跨膜运输方式是协助扩散，故正常和患带状疱疹时，Cl-经Cl-通道的运输方式是协助扩散，B正确； C、据图可知，触觉神经元兴奋时，会释放兴奋性神经递质作用于抑制性神经元，使得中间抑制性神经元兴奋，故在抑制性神经元上可记录到动作电位，C正确； D、GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放，Cl-内流，膜内负电荷增多，故此时膜电位依旧是外正内负，D错误。 故选AD。 16. 下图为单引物PCR的基本流程，其中DpnI酶可以使甲基化的DNA水解；DH5α为大肠杆菌，其可以完成DNA双链修复并扩增相应DNA．下列说法正确的是（ ） A. 单引物PCR的模板是环状DNA的两条单链 B. 单引物PCR经过3个循环才可以得到完整突变DNA C. 单引物PCR之前，模板DNA需要进行甲基化处理 D. 单引物PCR可以定向改变DNA序列实现定点突变 【答案】CD 【解析】 【详解】A、单引物PCR的模板是环状质粒DNA，不是两条分开的单链。PCR的模板是完整的双链，引物结合到单链模板上进行延伸，A错误。 B、单引物PCR的原理：第1次循环：以环状质粒为模板，突变引物延伸，得到只含一条突变链、一条原链的线性DNA；多次循环后，会得到大量以突变链为模板延伸的DNA片段，但完整的双链突变DNA不是在3个循环内形成的，最终的双链修复是在大肠杆菌DH5α体内完成的，B错误； C、DpnI酶可以水解甲基化的DNA，而PCR扩增的产物是未甲基化的，不会被水解。因此在单引物PCR前，需要对模板DNA进行甲基化处理，这样后续用DpnI消化时，只会降解原始模板，保留突变的PCR产物，C正确； D、单引物PCR使用突变引物，可以在特定位点引入突变，定向改变DNA序列，实现定点突变，D正确。 三、非选择题（共5小题，共60分） 17. 棉花是一种重要的经济作物。棉纤维不仅是世界上最重要的纺织原料之一，还可加工成医用脱脂药棉、制造弹药的硝化棉等。棉纤维是棉铃（果实）里保护种子的表皮毛，叶片中光合产物的输出会影响棉铃的发育和纤维品质。棉花叶肉细胞光合作用的基本过程如图所示，其中字母代表物质。回答下列问题： （1）叶绿体的结构适合于进行光合作用，从吸收光能的结构方面简析原因：________（答出1点）。 （2）图中反应产生的A最初释放到类囊体腔内，则A从类囊体腔释放到叶肉细胞外至少穿过_______层生物膜；光反应为暗反应提供的物质D包括________。 （3）在研究暗反应中碳的同化与去向时，曾有人推测CO₂是与C₂分子结合而被固定的，后证实CO2是与C5分子结合而被固定的，某同学欲通过改变CO2的浓度，来验证这一结论，其他条件不变，该同学将CO2的浓度降至很低，检测叶绿体中C5分子的含量。实验结果是_______。 （4）图中，通过筛管运输到棉铃等器官的光合作用产物是_______。研究表明，若去除发育中的棉铃，则临近叶片的光合速率会下降，从负反馈调节角度推测，原因是去除发育中的棉铃后，_______。 （5）棉花在医用、制造弹药等方面的价值属于生物多样性的_______价值。 【答案】（1）类囊体薄膜上分布的色素有利于吸收光能；基粒和类囊体的数量多，扩展了受光面积 （2） ①. 4 ②. NADPH和ATP （3）C5分子的含量明显升高 （4） ①. 蔗糖 ②. 临近叶片中光合产物因输出减少而积累，光合作用受抑制 （5）直接 【解析】 【分析】光合作用光反应在类囊体薄膜上进行，包括了水的光解和ATP的合成两个过程；暗反应在叶绿体基质中进行，包括了二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，合成有机物的过程。 【小问1详解】 叶绿体中含有多个基粒，每个基粒由多个类囊体堆叠而成，类囊体薄膜上分布着吸收光能的色素，因此叶绿体的结构有利于吸收光能，且类囊体薄膜的存在增加了叶绿体中的膜面积，因而适合于进行光合作用。 【小问2详解】 类囊体腔中的A即O2，释放到叶肉细胞外至少穿过类囊体膜、叶绿体内膜和外膜、细胞膜，共4层生物膜；光反应为暗反应提供NADPH和ATP，即图中的物质D包含ATP和NADPH。 【小问3详解】 在研究暗反应中碳的同化与去向时，曾有人推测CO2是与C2分子结合而被固定的，后证实CO2是与C5分子结合而被固定的，某同学欲通过改变CO2的浓度，来验证这一结论，其他条件不变，其做法是：将CO2的浓度降至很低，检测叶绿体中C5分子的含量。实验结果是C5分子的含量明显升高，而相关C2含量并未明显上升，因而可以证明与二氧化碳结合的是C5，而不是C2。 【小问4详解】 光合作用的产物包括淀粉和蔗糖，其中蔗糖通过筛管运输到其他器官。若去除发育中的棉铃，则临近叶片中光合产物因输出减少而积累，光合作用受抑制，导致光合速率下降。 【小问5详解】 棉花在医用、制造弹药等方面的价值属于生物多样性的直接价值，因为该应用体现在人的直接利用上。 18. 色盲可分为红色盲、绿色盲和蓝色盲等。红色盲和绿色盲都为伴X染色体隐性遗传，分别由基因L、M突变所致；蓝色盲属常染色体显性遗传，由基因s突变所致。回答下列问题： （1）一绿色盲男性与一红色盲女性婚配，其后代的表型及比例为________或________；其表型正常后代与蓝色盲患者（Ss）婚配，其男性后代可能的表型及比例为_______（不考虑突变和基因重组等因素）。 （2）1个L与1个或多个M串联在一起，Z是L上游的一段基因间序列，它们在X染色体上的相对位置如图a。为阐明红绿色盲的遗传病因，研究人员将男性红绿色盲患者及对照个体的DNA酶切产物与相应探针杂交，酶切产物Z的结果如图b，酶切产物BL，CL、DL、BM、CM和DM的结果见下表，表中数字表示酶切产物的量。 BL CL DL BM CM DM 对照 15.1 18.1 33.6 45.5 21.3 66.1 甲 0 0 0 21.9 10.9 61.4 乙 15.0 18.5 0 0 0 33.1 丙 15.9 18.0 33.0 45.0 21.0 64.0 丁 16.0 18.5 33.0 45.0 21.0 65.0 ①若对照个体在图a所示区域的序列组成为“Z+L+M+M”则患者甲最可能的组成为________（用Z、部分Z，L、部分L，M、部分M表示）。 ②对患者丙、丁的酶切产物Z测序后，发现缺失Z1或Z2，这两名患者患红绿色盲的原因是_______。 ③本研究表明：红绿色盲的遗传病因是______。 【答案】（1） ①. 正常女性∶红色盲男性=1∶1 ②. 正常女性∶绿色盲女性∶红色盲男性∶红绿色盲男性=1∶1∶1∶1 ③. 红蓝色盲∶绿蓝色盲∶红色盲∶绿色盲=1∶1∶1∶1 （2） ①. 部分Z+M+部分M ②. Z发生突变，导致L、M基因无法表达 ③. L、M基因的共用调控序列发生突变或L、M基因发生基因突变 【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 红色盲和绿色盲都为伴X染色体隐性遗传 X染色体隐性遗传属于伴性遗传，基因位于X染色体上 X染色体隐性遗传病女患者的儿子和父亲一定患病，正常女性可能是携带者 酶切产物Z的结果 DNA分子的凝胶电泳 距离点样孔越近，DNA分子越大 蓝色盲属常染色体显性遗传 孟德尔的分离定律 常染色体显性遗传符合孟德尔的分离定律，有显性基因的个体患病 （2）逻辑推理与论证 【小问1详解】 根据题意分析，绿色盲男性的基因型为XLmY，红色盲女性的基因型为XlMXlM或XlMXlm，若该女性的基因型为XlMXlM，则后代的基因型及比例为XLmXlM∶XlMY=1∶1,表型及比例为正常女性∶红色盲男性=1∶1；若该女性的基因型为XlMXlm，则后代的基因型及比例为XLmXlM∶XLmXlm∶XlMY∶XlmY=1∶1∶1∶1，表型及比例为正常女性∶绿色盲女性∶红色盲男性∶红绿色盲男性=1∶1∶1∶1。无论哪种情况，后代的正常个体只有女性，且基因型为XLmXlM，若同时考虑蓝色盲，其基因型为ssXLmXlM，而蓝色盲男性的基因型为SsXLMY，两者婚配，其男性后代的基因型及比例为SsXLmY∶SsXlMY∶ssXLmY∶ssXlMY=1∶1∶1∶1，表型及比例为绿蓝色盲∶红蓝色盲∶绿色盲∶红色盲=1∶1∶1∶1。 【小问2详解】 ①根据对照组的实验结果可知，对照组的序列组成为Z+L+M+M，患者甲的Z序列的电泳结果和对照组不同，且电泳距离更远，因此片段较小，只具有部分Z片段；患者甲BL、CL和DL均缺失，因此不含L片段；对照组含有两个M片段，其BM、CM和DM的量分别为45.5、21.3和66.1，而患者甲BM、CM和DM的量分别为21.9、10.9和61.4，其BM、CM的量为对照组的一半，而DM的量和对照组相差不大，因此患者甲含有一个完整的M片段和第二个M片段的DM区，因此其序列组成表示为部分Z+M+部分M。 ②患者丙和患者丁的L和M片段的相关结果和对照组无差异，但缺失Z1或Z2，说明Z1和Z2的缺失会影响L和M基因的表达，从而使机体患病，因此其患病的原因是Z发生突变，导致L、M基因无法表达。 ③结合①②的结果并分析甲、乙、丙和丁的检测结果可知，红绿色盲的遗传病因是L、M基因的共用调控序列发生突变或L、M基因发生基因突变。 19. 研究发现星形胶质细胞分泌的载脂蛋白-2（LCN2）与皮炎导致的慢性瘙痒有关。图为皮炎引起的LCN2表达的通路，研究人员尝试在此基础上探究LCN2与慢性瘙痒的作用机制。 回答下列问题： （1）皮炎部位的感受器兴奋使感觉神经末梢释放细胞因子，该过程________（填“属于”或“不属于”）反射。细胞因子活化星形胶质细胞后，通过________，促使细胞质基质中Ca2+浓度升高，进而激活LCN2基因表达。 （2）研究发现慢性瘙痒与GRP神经递质有关，研究人员用DCP（一种化学药剂）处理小鼠构建瘙痒模型鼠，检测GRP介导的电位变化（图a）。该结果表明DCP对GRP介导的电位产生的离子机制很可能是________。 （3）进一步研究LCN2与GRP之间的关系，研究人员对正常小鼠相关神经元施加3种不同处理，获得如图b的结果。推测出现该现象的原因可能是：①LCN2很可能不影响突触前膜________；②LCN2很可能作用于突触后膜，导致后膜上________，最终使突触后神经元表现为兴奋性增强，进而引发更强烈瘙痒。 （4）基于本研究的作用机制，从细胞因子和LCN2的角度，请选择作为缓解慢性瘙痒的合适靶点并阐明理由________________。 【答案】（1） ①. 不属于 ②. 胞外Ca2+内流和内质网内Ca2+流向细胞质基质 （2）促进Na+内流，对K+外流没有影响 （3） ①. 神经递质的释放 ②. GRP受体敏感性增加 （4）LCN2适合作为靶点，因为处于通路末端，会比较精准，对人体的副作用比细胞因子小；细胞因子合适作为靶点，可以从炎症源头进行整体控制（开放性试题，理由合理就可以，答出两种都可以，并且对应理由合理也可以给分） 【解析】 【小问1详解】 反射的发生必须依赖完整的反射弧，该过程仅涉及皮炎部位感受器兴奋、感觉神经末梢释放细胞因子，未经过神经中枢、传出神经和效应器等完整反射弧环节，因此不属于反射；结合图的信号通路，细胞因子与星形胶质细胞膜上的受体结合后，一方面促进Ca2+通过细胞膜上的钙离子通道从胞外内流，另一方面使内质网内的Ca2+释放到细胞质基质，最终使细胞质基质中Ca2+浓度升高，进而激活LCN2基因的表达； 【小问2详解】 从图a的实验结果可知，DCP处理组与对照组相比，静息电位无显著差异，说明DCP对维持静息电位的K+外流没有影响，DCP处理组的膜电位变化（动作电位幅度）显著高于对照组，说明DCP的作用机制是促进Na+内流，，对K+外流没有影响，从而增大GRP介导的动作电位； 【小问3详解】 结合图b的实验结果分析，仅添加LCN2组的膜电位变化极低，说明LCN2本身不直接引发神经元兴奋，GRP+LCN2组的膜电位远高于单独添加GRP组，说明LCN2不影响突触前膜神经递质（GRP）的释放（若影响递质释放，单独添加LCN2会改变递质释放量，引发明显电位变化），LCN2作用于突触后膜，使后膜上GRP受体的敏感性增加，相同浓度的GRP可引发更强的突触后电位，最终使突触后神经元兴奋性增强，进而引发更强烈的瘙痒； 【小问4详解】 方案1：选择LCN2作为靶点，理由是LCN2处于慢性瘙痒信号通路的末端，靶向LCN2可以精准阻断其增强GRP介导的突触后神经元兴奋的作用，作用更精准，对人体的副作用比靶向细胞因子更小；方案2：选择细胞因子作为靶点，理由是细胞因子是LCN2表达的上游激活信号，靶向细胞因子可以从炎症源头抑制星形胶质细胞的活化，减少LCN2的合成与分泌，实现对慢性瘙痒的整体控制。 20. 寄生蜂是一类依赖宿主营养完成发育的寄生性昆虫。研究发现，日本灰腹茧蜂（Aj）和果蝇蛹金小蜂（Ld）有共同宿主——黑腹果蝇幼虫，研究人员对相关机制进行探究。 （1）Aj、Ld和黑腹果蝇幼虫，均属于生态系统组成成分中的__________。 （2）研究者检测了两种蜂在无竞争情况下的寄生成功率（图1）。行为观察显示在2龄宿主中Aj搜索宿主所需时长约为Ld的3倍。综合以上信息可知，在2龄宿主中Aj和Ld都能有效寄生，但__________；__________在2龄和3龄宿主中的寄生成功率无显著差异。 （3）研究者还检测了竞争环境下两种蜂的寄生成功率（图2）。 ①结合图2实验结果，Aj和Ld通过_______实现对同种宿主的利用。 ②若自然环境中某时期3龄宿主数量减少，预测两种蜂的种群数量可能会出现的变化，并说明理由______________________。 （4）成虫盘细胞是幼虫体内未分化的细胞团，这些细胞在幼虫阶段保持休眠状态，进入蛹期后迅速分化发育，最终形成成虫的翅膀、足、触角、眼、头部和胸部外骨骼等主要外部器官。研究发现，Aj所释放毒液中的V蛋白能导致宿主成虫盘细胞凋亡，而不影响宿主其他细胞。请从适应的角度分析Aj通过V蛋白特异性攻击宿主成虫盘细胞的意义______________。 【答案】（1）消费者 （2） ①. Ld能更快完成寄生 ②. Aj （3） ①. 寄生不同龄期的宿主 ②. 两种蜂种群数量均下降，理由是：3龄宿主数量减少导致Aj因宿主不足种群数量下降，Ld因Aj与其争夺2龄宿主，竞争加剧，种群数量下降。 （4）延迟宿主发育，为蜂幼虫争取更长的取食和发育时间，特异性攻击成虫盘而非其他组织，避免宿主过早死亡导致资源中断，从而有利于Aj种群的延续 【解析】 【小问1详解】 生态系统的组成成分包括生产者、消费者和分解者。寄生蜂依赖宿主营养完成发育，黑腹果蝇幼虫是寄生蜂的宿主，所以Aj、Ld和黑腹果蝇幼虫均属于生态系统组成成分中的消费者。 【小问2详解】 根据“行为观察显示在2龄宿主中Aj搜索宿主所需时长约为Ld的3倍”以及图1中无竞争情况下两种蜂在2龄宿主的寄生成功率相关信息，可知在2龄宿主中Aj和Ld都能有效寄生，但Ld搜索宿主所需时间更短，从而能更快完成寄生；从图1中两种蜂在2龄和3龄宿主的寄生成功率数据来看，Aj在2龄和3龄宿主中的寄生成功率无显著差异。 【小问3详解】 ①结合图2竞争环境下两种蜂的寄生成功率实验结果，Aj和Ld通过寄生不同龄期的宿主实现对同种宿主的利用。 ②若自然环境中某时期3龄宿主数量减少，两种蜂种群数量均下降，理由是：3龄宿主数量减少导致Aj因宿主不足种群数量下降，Ld因Aj与其争夺2龄宿主，竞争加剧，种群数量下降。 【小问4详解】 Aj通过V蛋白特异性攻击宿主成虫盘细胞的意义是延迟宿主发育，为蜂幼虫争取更长的取食和发育时间，特异性攻击成虫盘而非其他组织，避免宿主过早死亡导致资源中断，从而有利于Aj种群的延续。 21. 马铃薯作为重要农作物，提高其冷耐受性可拓展优质马铃薯的种植区域。我国科研人员发现，野生马铃薯中S基因的表达与其冷耐受性调控有关，将该基因导入栽培马铃薯中可显著增强其抗寒能力。回答下列问题。 可能用到的部分限制酶识别序列及酶切位点 限制酶 HindⅢ SmaⅠ KpnⅠ SalⅠ NheⅠ XhoⅠ 序列及切割位点 A↓AGCTT CCC↓GGG GGTAC↓C G↓TCGAC G↓CTAGC C↓TCGAG （1）过程①中使用了RT-PCR技术。这是一种特殊的PCR技术，以RNA为模板通过多个反应获得所需的cDNA，该反应过程中需要的酶有______。 （2）在过程②中，为了实现目的基因与质粒的结合，需在引物1的5′端添加特定碱基序列______，同时，对质粒进行切割时所选用的限制酶为______。 （3）研究人员设计引物用PCR方法验证重组质粒是否构建成功（引物1~4结合位置如图所示，→表示引物5′→3′方向），应该选择的引物是______。 （4）过程③将重组质粒导入农杆菌，应用______处理农杆菌。 （5）过程④用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯愈伤组织后，应该在愈伤组织的培养基中加入______检测是否成功。愈伤组织培养过程中添加蔗糖的作用是______，该愈伤组织经______形成芽、根，继续培育可获得抗寒能力显著增强的马铃薯植株。 【答案】（1）逆转录酶和Taq酶 （2） ①. 5´-CTCGAG-3´ ②. SalⅠ和NheⅠ （3）引物2和3或者引物1和4 （4）Ca2+ （5） ①. 氯霉素 ②. 调节渗透压，提供碳源，提供能源 ③. 再分化 【解析】 【分析】1、基因工程的步骤：目的基因的提取、目的基因与运载体结合、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。 2、对限制酶选择条件：不能破坏目的基因和启动子、终止子，以便于目的基因和载体正确连接。 【小问1详解】 RT-PCR（逆转录 PCR）分为两步： 逆转录：以 RNA 为模板合成 cDNA，需要逆转录酶。 PCR 扩增：以 cDNA 为模板进行 DNA 复制，需要Taq 酶（热稳定 DNA 聚合酶）。 【小问2详解】 子链延伸方向为，所以只能在引物1的添加限制酶的识别序列；由于限制酶HindⅢ切割质粒上的氯霉素抗性基因，限制酶KpnⅠ切割质粒上的复制原点，所以只能选用SalⅠ和NheⅠ切割质粒，根据基因转录方向，可判断下面链为模板链，模板链应靠近启动子，引物1要加上SalⅠ的识别序列，但基因内部有SalⅠ的识别序列，所以在目的基因的左侧的引物1的构建与SalⅠ能产生相同黏性末端的限制酶识别序列，即为。 【小问3详解】 选用引物2和3或者引物1和4均可，要验证重组质粒构建成功，就要确保目的基因连接的位置和方向均正确，引物1和2可以扩增目的基因或者目的基因与目的基因的连接的片段，引物3和4可以扩增质粒或者质粒与质粒的连接的片段，都不能扩增目的基因与质粒的重组片段。 【小问4详解】 将重组质粒导入农杆菌时，需要用 Ca²⁺（氯化钙） 处理农杆菌，使其处于感受态，易于吸收外源 DNA。 【小问5详解】 质粒上携带氯霉素抗性基因作为标记基因，因此需在愈伤组织的培养基中加入氯霉素来筛选成功导入的细胞。 培养基中添加蔗糖的作用： 提供碳源和能源，供细胞代谢使用 调节渗透压，维持细胞的正常形态 愈伤组织通过再分化过程形成芽、根，最终发育为完整植株。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $