精品解析：北京市朝阳区北京中学2026—2027学年高三上学期开学考试生物试题

2026-2027学年高三年级开学定位考试 生物试题 本试卷共8页，满分100分。考试时长90分钟。考生务必将答案写在答题卡对应题号框内，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，共15小题，每小题2分，共30分） 1. 种子萌发形成幼苗离不开糖类等能源物质，也离不开水和无机盐。下列叙述正确的是（ ） A. 种子吸收的水与多糖等物质结合后，水仍具有溶解性 B. 种子萌发过程中糖类含量逐渐下降，有机物种类不变 C. 幼苗细胞中的无机盐可参与细胞构建，水不参与 D. 幼苗中的水可参与形成NADPH，也可参与形成NADH 2. 科学家将³H-亮氨酸注射到野生型酵母菌、突变体A和突变体B中，检测其放射性，结果如下图。下列说法错误的是（ ） 注：+表示基因正常，-表示基因突变 A. 出现突变体 A 和突变体 B，说明基因突变具有随机性 B. R基因的功能可能是促进高尔基体囊泡和细胞膜融合 C. R、S 双突变的酵母菌蛋白质沉积在高尔基体囊泡中 D. 线粒体缺陷型酵母菌也可完成蛋白质的合成和分泌 3. 某研究小组在过氧化氢溶液中加入一定量的过氧化氢酶，收集产生的氧气，每隔30秒进行一次测定，结果如图。下列叙述合理的是（　　） A. 过氧化氢酶为过氧化氢的分解提供了所需的活化能 B. 氧气产生速率随时间变化逐渐减慢是由于酶的活性降低 C. 适当增加酶的初始加入量不会改变产生的氧气总量 D. 低温条件下氧气产生速率低是由于酶的空间结构被破坏 4. 下图为人体细胞呼吸的部分过程。DNP（2，4-二硝基苯酚）是20世纪30年代曾广泛使用的减肥药，它是一种脂溶性小分子，可在膜中自由移动，作为转运体破坏膜两侧浓度差。下列说法不正确的是（ ） A. 图示生理过程为有氧呼吸第三阶段 B. 图中NADH来自线粒体基质 C. DNP有严重副作用，可能伴有高热症状 D. ATP合成动力为跨线粒体内膜的H+浓度梯度 5. 四倍体水稻（4n=48）有丝分裂后期细胞中（　　） A. 有8个染色体组 B. 非同源染色体自由组合 C. 配对的同源染色体彼此分离 D. 有96条染色单体 6. DNA的复制类型有两种，如下图。起始点是DNA序列中启动复制的位置，发生复制的位点称为复制叉。下列叙述正确的是（　　） A. 两种复制类型所需的原料和酶不同 B. 新DNA的合成是在复制叉处启动 C. 每条新链都与作为模板的亲代链互补 D. 类型二得到的DNA数目为类型一的二倍 7. 下图为膝跳反射的反射弧模式图，下列有关说法不正确的是（ ） A. 膝跳反射是由脊髓参与完成的非条件反射 B. ①处存在躯体感觉中枢用于感知疼痛 C. ③处可发生电信号到化学信号的转换 D. 踢球时抬小腿和膝跳反射抬小腿属于不同反射类型 8. 每年的5月15日是我国“防治碘缺乏病日”。下列关于碘的叙述，错误的是（ ） A. 碘是机体必需的微量元素，但由于人体不能合成碘，所以必须从膳食环境中获得 B. 除了大海这个天然碘库外，我国大部分土壤、岩石和饮用水中碘的含量都很低 C. 碘是合成甲状腺激素的必需原料，碘缺乏会影响儿童的大脑发育和认知功能 D. 长期高碘饮食可能抑制甲状腺激素的合成，导致促甲状腺激素分泌减少 9. 甲型流感病毒侵染人体后，人体多种免疫细胞发挥免疫防御作用。下列相关叙述正确的是（ ） A. 巨噬细胞和B淋巴细胞不具有抗原呈递功能 B. T淋巴细胞产生抗体与甲型流感病毒抗原特异性结合 C. 树突状细胞和巨噬细胞都参与构成保卫人体的第二道防线 D. B淋巴细胞识别被感染细胞并导致其裂解死亡 10. 水稻种子萌发后不久，主根生长速率开始下降直至停止。此过程中乙烯含量逐渐升高，赤霉素含量逐渐下降。外源乙烯和赤霉素对主根生长的影响如图。以下关于乙烯和赤霉素作用的叙述，不正确的是（　　） A. 乙烯抑制主根生长 B. 赤霉素促进主根生长 C. 赤霉素和乙烯可能通过不同途径调节主根生长 D. 乙烯增强赤霉素对主根生长的促进作用 11. 大豆叶片细胞的细胞壁被酶解后，可获得原生质体。以下对原生质体的叙述错误的是（ ） A. 制备时需用纤维素酶和果胶酶 B. 膜具有选择透过性 C. 可再生出细胞壁 D. 失去细胞全能性 12. 下列实验目的不能实现的是（ ） A. 利用PCR技术检测靶基因蛋白表达量 B. 利用特定单抗检测相关病毒的感染 C. 利用体外受精和胚胎移植快速繁育良种家畜 D. 利用核移植技术实现濒危猴的克隆 13. 研究人员将PCR扩增得到的毒物诱导型启动子S（箭头表示转录方向）插入图中载体P区，构建表达载体，转入大肠杆菌，获得能够检测水中毒物的大肠杆菌。下列叙述不正确的是（ ） A. PCR扩增启动子S时，图中引物I、Ⅱ分别加入BamHI、XhoI识别序列 B. 用Ca2+处理大肠杆菌以便于转入构建好的表达载体 C. 使用添加氨苄青霉素的培养基筛选转入载体的菌株 D. 可通过转基因大肠杆菌的荧光情况判断水中是否含毒物 14. 某同学为探究内环境稳态的调节机制，利用一些生物材料和相关试剂进行了实验，观察并比较了不同生物材料在不同pH环境下的颜色变化，结果如下表所示。下列有关分析错误的是（ ） 材料 向滴加甲基橙的材料中，加入0.1mol/L的HCl 向滴加酚酞的材料中，加入0.1mol/L的NaOH 加入不同数量液滴后的溶液颜色 加入不同数量液滴后的溶液颜色 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30 蒸馏水 黄 橙 红 红 红 红 红 无 浅红 红 红 红 红 红 缓冲液 黄 黄 黄 黄 黄 黄 黄 无 无 无 无 无 无 无 去皮梨汁 黄 黄 黄 黄 黄 黄 黄 青白 青白 青白 青白 青白 青白 青白 鱼肉匀浆 浅黄 浅黄 浅黄 浅黄 浅黄 浅黄 浅黄 乳白 乳白 乳白 乳白 乳白 乳白 乳白 A. 本实验中的蒸馏水组和缓冲液组都属于对照组 B. 加入的酸或碱的滴数是本实验中唯一的自变量 C. 生物材料在加入酸或碱后的pH变化趋势更像缓冲液 D. 生物材料中可能含有缓冲对，故能维持pH的相对稳定 15. 高中生物学实验中，利用显微镜观察到下列现象，其中由取材不当引起的是（ ） A. 观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时，橘黄色颗粒大小不一 B. 观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时，只有部分细胞的叶绿体在运动 C. 绿叶中色素的提取与分离实验中，不同色素因在层析液中溶解度不同而分离 D. 观察根尖细胞有丝分裂时，所有细胞均为长方形且处于未分裂状态 二、非选择题（共6小题，共70分） 16. 朱鹮有着“东方宝石”的美誉，1981年全球仅陕西洋县存活7只个体。由于初始数目过少，保护难度很大。通过社会广泛参与保护，2023年底全球朱鹮数量已经突破一万只。我国政府对朱鹮的保护措施，被誉为“国际濒危物种保护的成功典范”。 （1）科学家根据朱鹮的________判断，朱鹮已经不再是“极濒危”物种。 （2）为扩大朱鹮的栖息地，保护工作者在多个朱鹮历史分布区域中进行了野化放归实验。数年后，通过鸣声识别的方法统计分析某野化放归群体的数量特征，如下图。 ①鸣声识别统计的方法比标记重捕法具有________的优势。 ②根据该群体的数量特征进行分析，图中显示：________，据此可以预计该群体的数量将保持增长。 （3）近年来洋县朱鹮野外个体数量增速明显变缓，除了逐渐接近当地环境条件下可以________的最大数量（K值）以外，保护工作者还在积极探索其他原因。有学者对朱鹮的MHC基因家族进行了全面分析，在某关键基因上仅获得了5个等位基因。（注：MHC是脊椎动物的主要组织相容性抗原，人类的MHC被称为HLA．）据此保护工作者认为，朱鹮仍然没有摆脱初始数量过少带来的风险。作出这种判断的理由是_______________________。 （4）因为全球气候变化，朱鹮的栖息地仍然面临威胁。有部分保护工作者提出了更为激进的“辅助迁移”方案，即将栖息地被破坏的生物迁移到其历史分布范围之外的生态区域。与（2）中“野化放归”相比，“辅助迁移”方案可能具有更大的风险，请写出一条可能的风险：_______________________。 17. 长期以来，小肠吸收脂肪被认为是器官自主的过程。研究人员发现了中枢神经系统对脂肪吸收的调控。 （1）脊椎动物脑干部位的迷走神经运动背核（DMV）参与调控胃肠运动，DMV又受到大脑的控制，这体现了神经系统对内脏活动的________调节。 （2）DMV中Px2b神经元具有重要功能。为了探究DMV是否参与肠道吸收脂肪的过程，研究人员分别检测了野生型（Px2b-con）和Px2b缺失（Px2b-4i）小鼠体重和血脂的变化，结果如图1所示，上述结果表明，DMV神经元会________肠道对脂肪的吸收。研究人员同时检测了Px2b缺失后小鼠粪便中的脂肪含量，若其含量________野生型，则进一步证实了上述结论。 （3）为了阐明DMV调控脂肪吸收的机制，研究人员用电子显微镜进一步检测了肠道微绒毛的长度，如图2所示。请从结构功能观角度分析图2中Px2b缺失后小鼠体重减轻的原因________。 （4）上述研究为减肥药等药物开发提供了方向。 ①研究人员筛选到一种天然化合物——葛根素，能模拟DMV被抑制的效果，分析发现葛根素能够结合并激活DMV神经元上的氯离子通道受体GABRA1，请据此推测葛根素的作用机理_______。 ②为了进一步证实葛根素通过GABRA1降低脂肪吸收，请补充、完善下述实验（填字母）。 药物处理 神经元 实验结果 对照组 葛根素溶液 GABRA1正常 实验组的脂肪吸收量显著高于对照组 实验组 ________ ________ a.葛根素溶液 b.生理盐水 c.GABRA1正常 d.GABRA1缺失 18. 学习以下材料，回答以下小题。 动物也能“光合作用”，让衰老细胞重回青春 细胞将小分子物质合成为生命所需的氨基酸、核苷酸、脂肪酸等组分需要消耗足够的能量（ATP）和还原剂（NADPH）。研究表明，细胞内合成代谢不足是组织衰老和退行性疾病发生发展的关键因素。如果能恢复受损细胞的合成代谢，将有望逆转这些细胞的衰老。 去哪里寻找 ATP 和 NADPH的“生产线”？我国科学家进行了天马行空的想象和研究（如图）：首先提取并纯化菠菜叶绿体中的类囊体，通过超声和挤压获得了新型的纳米类囊体单元（NTU）。如何实现跨物种递送？ 研究人员使用动物自身的细胞膜来包裹类囊体（CM-NTU）。研究发现，与未包裹的 NTU和用脂质体包裹的NTU相比，CM-NTU与巨噬细胞的结合比例显著下降，与靶细胞融合比例显著提高。 进一步研究证实，在动物细胞内，CM-NTU 可以在光控条件下产生 ATP 和 NADPH，增强细胞的合成代谢。 为了将这一工程技术应用于衰老退行性疾病的治疗，研究团队以骨关节炎模型小鼠为实验材料进行研究。骨关节炎的本质是细胞内合成代谢受损，软骨细胞退变、衰老。为了恢复小鼠软骨细胞的功能，研究团队将软骨细胞膜包裹的CM-NTU注入小鼠体内，一段时间后，通过给予特定强度的光照刺激，增强了退变软骨细胞内的ATP、NADPH水平，从而重塑软骨细胞的合成代谢，减缓小鼠退行性骨关节炎的发展。 这项研究展示了利用天然植物来源的类囊体精确调节动物细胞代谢，以治疗退行性疾病新的思路和方法。这一创新性技术有望在医学、能源等领域实现更广泛的应用。 （1）植物光合作用主要分为________两个阶段，存在于叶绿体类囊体薄膜上的________吸收光能，将水分解为_________和H+等，形成ATP 和 NADPH，随后驱动CO2转化为糖类。 （2）利用动物自身的细胞膜包裹NTU 的目的是________。 （3）请对以下序号进行排序，以体现文中科学家利用CM-NTU 治疗退行性骨关节炎的实验过程。________ ①鉴定软骨细胞对 CM-NTU的摄取特性 ②利用软骨细胞膜对 NTU进行包裹 ③观察 CM-NTU缓解骨关节炎的疗效 ④评估CM-NTU改善骨关节炎能量代谢的水平 （4）地球经过数十亿年的生命演化，出现了形态、结构、功能不尽相同的植物界和动物界。请从动植物统一性的角度概括本研究的价值________。 19. 琥珀酸是一种天然有机酸，广泛应用于制药、食品等行业。产琥珀酸放线杆菌（SW）生长的最适pH为7.0，能利用糖类发酵生产琥珀酸，但耐酸能力较弱。 （1）培养SW的培养基包含水、NaCl、K2HPO4、葡萄糖、蛋白胨等成分，其中葡萄糖为SW提供______。 （2）有些微生物进化出由GadC和GadB组成的Gad系统以抵抗酸胁迫。研究人员将编码Gad系统的基因导入SW中，拟获得耐酸性强的重组菌株GSW（如图1）。当外界环境pH降低时，启动Gad系统，运到细胞内的谷氨酸（Glu）转化为γ-氨基丁酸（GABA）运出细胞，此过程______，同时运出细胞的H+也减少，从而缓解酸胁迫。 （3）研究人员对SW、GSW进行耐酸性实验测定。 ①首先将等量菌液分为两组，分别接种到含或不含______且pH为4.6的液体培养基中培养1.5 h。 ②将上述菌液进行______后，依次分别涂布于pH为7的固体培养基上，37℃培养24 h，图2所示结果说明GSW菌株耐酸能力明显提高。此步骤配制的固体培养基pH为7而非4.6，目的是______。 （4）若要确定GSW菌株是否适用于工业生产，还需检测______。 20. 孟德尔豌豆杂交实验结果已发表160周年，研究者对豌豆七对性状的遗传展开进一步研究，揭示了其中的分子机制。 （1）豌豆花的着生位置有腋生和顶生，它们是一对______。孟德尔用纯合的腋生和顶生豌豆杂交，F1均为腋生。F1自交获得F2，F2表型及比例为______。孟德尔由此判断，该性状受一对遗传因子控制，腋生为显性。 （2）研究发现，腋生豌豆4号染色体上有与腋生性状相关的F基因，可表达出正常的F蛋白；顶生豌豆的相应等位基因为基因f，产生无功能的蛋白质。请从分子水平解释上述实验中的显隐性关系_______。 （3）研究者重复豌豆花位置性状的杂交实验时，得到两种与孟德尔实验不同的结果（如下表），并鉴定出6号染色体上的另一对相关基因E/e，e基因纯合的个体表现为腋生。 组别 亲本 F1 F2腋生：顶生 1 腋生甲×顶生 腋生 13：3 2 腋生乙×顶生 顶生 1：3 ①请用遗传图解解释第1组的实验结果，要求标出每一代的基因型、表型及比例_______。 ②孟德尔豌豆花位置杂交实验中使用的纯合亲本基因型为______。这一发现深化了对孟德尔豌豆杂交实验的认识。 21. 水稻雄性不育系在育种中具有重要的应用价值。研究者试图寻找更多的雄性不育基因。 （1）研究者获得一株雄性不育突变株S221，与纯合可育植株杂交，后代表型及分离比为不育株∶可育株=1∶1，表明S221不育性为____________性状且受核内____________对等位基因控制。 （2）对S221的不育基因进行精细定位，发现不育单株8号染色体的S基因上游插入一段DNA片段（简称M片段）。 ①研究者利用____________技术扩增得到M片段和S基因，M片段、S基因分别用限制酶____________处理，在____________的作用下形成融合片段。之后用融合片段构建表达载体（如图1），最终获得转基因株系1。相同方法获得只插入S基因的转基因株系2。 限制酶 识别序列 Bgl Ⅱ BamH Ⅰ Sac Ⅰ ②观察并比较水稻花穗、花药和花粉粒的发育情况，发现与野生型植株相比，株系1的花穗变小、花药变短、无成熟花粉粒，株系2无明显差异。本实验的目的是_______________________________________。 （3）为了研究M片段的功能，研究者将一系列片段分别与Luc基因融合构建表达载体导入水稻原生质体，检测Luc基因的表达水平，操作及结果见图2。 图2结果表明_________________。 （4）进一步研究发现，不育株中S基因编码的蛋白参与花药绒毡层细胞中凋亡抑制基因的表达调控。结合本研究，推测突变株S221雄性不育的机理____________________________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高三年级开学定位考试 生物试题 本试卷共8页，满分100分。考试时长90分钟。考生务必将答案写在答题卡对应题号框内，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，共15小题，每小题2分，共30分） 1. 种子萌发形成幼苗离不开糖类等能源物质，也离不开水和无机盐。下列叙述正确的是（ ） A. 种子吸收的水与多糖等物质结合后，水仍具有溶解性 B. 种子萌发过程中糖类含量逐渐下降，有机物种类不变 C. 幼苗细胞中的无机盐可参与细胞构建，水不参与 D. 幼苗中的水可参与形成NADPH，也可参与形成NADH 【答案】D 【解析】 【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和［ H]],合成少量 ATP ；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和［ H ]，合成少量 ATP ；第三阶段是氧气和［ H ］反应生成水，合成大量 ATP 。 2、光合作用：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、 ATP 和 NADPH 的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗 ATP 和 NADPH 。 【详解】A、种子吸收的水与多糖等物质结合后，这部分水为结合水，失去了溶解性，A错误； B、种子萌发过程中糖类含量逐渐下降，有机物种类增加，B错误； C、水也参与细胞构成，如结合水是细胞的重要组成成分，C错误； D、幼苗中的水可参与光合作用形成NADPH，也可通过有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水生成NADH，D正确。 故选D。 2. 科学家将³H-亮氨酸注射到野生型酵母菌、突变体A和突变体B中，检测其放射性，结果如下图。下列说法错误的是（ ） 注：+表示基因正常，-表示基因突变 A. 出现突变体 A 和突变体 B，说明基因突变具有随机性 B. R基因的功能可能是促进高尔基体囊泡和细胞膜融合 C. R、S 双突变的酵母菌蛋白质沉积在高尔基体囊泡中 D. 线粒体缺陷型酵母菌也可完成蛋白质的合成和分泌 【答案】C 【解析】 【分析】正常细胞中，蛋白质经过内质网加工后由囊泡运输到高尔基体，高尔基体加工后再由囊泡运输到细胞膜最终胞吐出细胞，而突变体A蛋白沉积在内质网加工后的囊泡中，突变体 B蛋白沉积在高尔基体加工后的囊泡中。 【详解】A、出现不同突变体说明基因突变具有随机性，A正确； B、突变体 B蛋白沉积在高尔基体加工后的囊泡中，故R基因的功能可能是促进高尔基体囊泡和细胞膜融合，B正确； C、S基因突变体蛋白沉积在内质网加工后的囊泡中，R基因突变体蛋白沉积在高尔基体加工后的囊泡中，因此R、S 双突变的酵母菌蛋白质沉积在内质网加工后的囊泡中，C错误； D、线粒体缺陷型酵母菌可通过无氧呼吸为蛋白质的合成和分泌供能，D正确。 故选C。 3. 某研究小组在过氧化氢溶液中加入一定量的过氧化氢酶，收集产生的氧气，每隔30秒进行一次测定，结果如图。下列叙述合理的是（　　） A. 过氧化氢酶为过氧化氢的分解提供了所需的活化能 B. 氧气产生速率随时间变化逐渐减慢是由于酶的活性降低 C. 适当增加酶的初始加入量不会改变产生的氧气总量 D. 低温条件下氧气产生速率低是由于酶的空间结构被破坏 【答案】C 【解析】 【分析】1、分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。 2、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。 【详解】A、过氧化氢酶降低过氧化氢分解所需的活化能，催化过氧化氢分解，A错误； B、氧气产生速率随时间变化逐渐减慢是由于底物含量不足，B错误； C、酶催化化学反应只改变反应速率，不改变反应程度，反应产生的氧气总量由底物决定，适当增加酶的初始加入量不会改变产生的氧气总量，C正确； D、低温条件不改变酶的空间结构，但会抑制酶的活性。因此，低温条件下氧气产生速率低是由于酶的活性被抑制，D错误。 故选C。 4. 下图为人体细胞呼吸的部分过程。DNP（2，4-二硝基苯酚）是20世纪30年代曾广泛使用的减肥药，它是一种脂溶性小分子，可在膜中自由移动，作为转运体破坏膜两侧浓度差。下列说法不正确的是（ ） A. 图示生理过程为有氧呼吸第三阶段 B. 图中NADH来自线粒体基质 C. DNP有严重副作用，可能伴有高热症状 D. ATP合成动力为跨线粒体内膜的H+浓度梯度 【答案】B 【解析】 【详解】A、图示过程发生在线粒体内膜，存在NADH分解、O₂与H⁺结合生成水、ATP合成的过程，属于有氧呼吸第三阶段，A正确； B、有氧呼吸第一阶段场所为细胞质基质、第二阶段场所为线粒体基质，两个阶段均可产生NADH，因此图中NADH来自细胞质基质和线粒体基质，并非只来自线粒体基质，B错误； C、DNP破坏线粒体内膜两侧的H⁺浓度差，会导致依赖H⁺浓度梯度驱动的ATP合成受阻，细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，因此会出现高热副作用，C正确； D、由图可知，H⁺顺跨膜浓度梯度通过ATP合酶时，驱动ADP和Pi合成ATP，因此跨线粒体内膜的H⁺浓度梯度是ATP合成的动力，D正确。 5. 四倍体水稻（4n=48）有丝分裂后期细胞中（　　） A. 有8个染色体组 B. 非同源染色体自由组合 C. 配对的同源染色体彼此分离 D. 有96条染色单体 【答案】A 【解析】 【详解】A、四倍体水稻体细胞含有4个染色体组，有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体数目加倍，染色体组数目也加倍为8个，A正确； B、非同源染色体自由组合是减数第一次分裂后期的特有特征，有丝分裂过程中不发生该现象，B错误； C、同源染色体配对后彼此分离是减数第一次分裂后期的特有特征，有丝分裂过程中无同源染色体的配对和分离行为，C错误； D、有丝分裂后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为独立的染色体，此时细胞中不存在染色单体，染色单体数为0，D错误。 6. DNA的复制类型有两种，如下图。起始点是DNA序列中启动复制的位置，发生复制的位点称为复制叉。下列叙述正确的是（　　） A. 两种复制类型所需的原料和酶不同 B. 新DNA的合成是在复制叉处启动 C. 每条新链都与作为模板的亲代链互补 D. 类型二得到的DNA数目为类型一的二倍 【答案】C 【解析】 【详解】A、DNA复制类型的不同主要体现在复制起始点的数量以及复制的方向等方面，而两种复制类型所需的原料均为四种脱氧核苷酸，所需的酶均包括解旋酶、DNA聚合酶等，即所需的原料和酶是相同的，A错误； B、从图中可以看出，新DNA的合成是从复制起点开始，随着复制叉的移动进行延伸的，而不是在复制叉处启动，B错误； C、在DNA复制过程中，遵循碱基互补配对原则，即A（腺嘌呤）与T（胸腺嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）与C（胞嘧啶）配对，所以每条新链都与作为模板的亲代链互补，C正确； D、由图可知，两种复制方式均为一个复制起始点，只是一个单向复制，一个双向复制，但最终两种类型都得到两个DNA分子，得到的DNA数目相同，D错误。 故选C。 7. 下图为膝跳反射的反射弧模式图，下列有关说法不正确的是（ ） A. 膝跳反射是由脊髓参与完成的非条件反射 B. ①处存在躯体感觉中枢用于感知疼痛 C. ③处可发生电信号到化学信号的转换 D. 踢球时抬小腿和膝跳反射抬小腿属于不同反射类型 【答案】B 【解析】 【详解】A、膝跳反射是非条件反射，非条件反射是由脊髓参与完成的，A正确； B、感觉的形成部位是大脑皮层而非①感受器，B错误； C、③为神经中枢，此处有突触结构，突触处可发生电信号到化学信号的转换，C正确； D、踢球时抬小腿是在大脑皮层参与下的条件反射，而膝跳反射抬小腿是在脊髓参与下的非条件反射，D正确。 故选B。 8. 每年的5月15日是我国“防治碘缺乏病日”。下列关于碘的叙述，错误的是（ ） A. 碘是机体必需的微量元素，但由于人体不能合成碘，所以必须从膳食环境中获得 B. 除了大海这个天然碘库外，我国大部分土壤、岩石和饮用水中碘的含量都很低 C. 碘是合成甲状腺激素的必需原料，碘缺乏会影响儿童的大脑发育和认知功能 D. 长期高碘饮食可能抑制甲状腺激素的合成，导致促甲状腺激素分泌减少 【答案】D 【解析】 【详解】A、碘是人体必需的微量元素，化学元素无法通过人体代谢合成，必须从膳食等外界环境中获得，A正确； B、大海是天然的碘储存库，我国大部分内陆地区的土壤、岩石、饮用水中碘含量较低，因此普及加碘盐是我国防治碘缺乏病的重要措施，B正确； C、碘是合成甲状腺激素的必需原料，甲状腺激素能够促进神经系统发育和维持神经系统正常功能，碘缺乏会导致甲状腺激素合成不足，影响儿童大脑发育和认知功能，严重时引发呆小症，C正确； D、长期高碘饮食抑制甲状腺激素的合成，使血液中甲状腺激素含量下降，甲状腺激素对垂体的负反馈抑制作用减弱，会导致促甲状腺激素分泌增多而非减少，D错误。 9. 甲型流感病毒侵染人体后，人体多种免疫细胞发挥免疫防御作用。下列相关叙述正确的是（ ） A. 巨噬细胞和B淋巴细胞不具有抗原呈递功能 B. T淋巴细胞产生抗体与甲型流感病毒抗原特异性结合 C. 树突状细胞和巨噬细胞都参与构成保卫人体的第二道防线 D. B淋巴细胞识别被感染细胞并导致其裂解死亡 【答案】C 【解析】 【详解】A、抗原呈递细胞包括巨噬细胞、B细胞和树突状细胞，抗原呈递细胞具有摄取、加工处理抗原、暴露抗原、呈递抗原的功能，A错误； B、抗体由浆细胞（效应B细胞）分泌产生的，T淋巴细胞不能产生抗体，B错误； C、树突状细胞和巨噬细胞均属于吞噬细胞，可吞噬病原体，参与非特异性免疫的第二道防线，C正确； D、识别并裂解被感染细胞的是细胞毒性T细胞，B淋巴细胞负责识别抗原并分化为浆细胞和记忆细胞，D错误。 故选C。 10. 水稻种子萌发后不久，主根生长速率开始下降直至停止。此过程中乙烯含量逐渐升高，赤霉素含量逐渐下降。外源乙烯和赤霉素对主根生长的影响如图。以下关于乙烯和赤霉素作用的叙述，不正确的是（　　） A. 乙烯抑制主根生长 B. 赤霉素促进主根生长 C. 赤霉素和乙烯可能通过不同途径调节主根生长 D. 乙烯增强赤霉素对主根生长的促进作用 【答案】D 【解析】 【分析】赤霉素促进麦芽糖的转化（诱导α—淀粉酶形成）；促进营养生长（对根的生长无促进作用，但显著促进茎叶的生长），防止器官脱落和打破休眠等。赤霉素最突出的作用是加速细胞的伸长（赤霉素可以提高植物体内生长素的含量，而生长素直接调节细胞的伸长），对细胞的分裂也有促进作用，它可以促进细胞的扩大（但不引起细胞壁的酸化）。乙烯促进果实成熟。 【详解】A、与对照相比，外源施加乙烯主根长度反而减少，说明乙烯可以抑制主根生长，A正确； B、与对照相比，外源施加赤霉素，主根长度增长，说明赤霉素可以促进主根生长，B正确； C、乙烯可以抑制主根生长，赤霉素可以促进主根生长，说明赤霉素和乙烯可能通过不同途径调节主根生长，C正确； D、同时施加赤霉素和乙烯，主根长度与对照相比减少，与单独施加赤霉素相比也是减少，说明乙烯抑制赤霉素对主根生长的促进作用，D错误。 故选D。 11. 大豆叶片细胞的细胞壁被酶解后，可获得原生质体。以下对原生质体的叙述错误的是（ ） A. 制备时需用纤维素酶和果胶酶 B. 膜具有选择透过性 C. 可再生出细胞壁 D. 失去细胞全能性 【答案】D 【解析】 【分析】植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞，在一定的条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。该技术涉及的原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性。 【详解】A、大豆叶片细胞是植物细胞，具有细胞壁，其细胞壁的成分是纤维素和果胶，所以制备原生质体，需用纤维素酶和果胶酶进行处理，A正确； B、生物膜的功能特点是具有选择透过性，所以膜具有选择透过性，B正确； C、原生质体可以再生出新的细胞壁，C正确； D、分离出的原生质体具有全能性，可用于植物体细胞杂交，为杂种植株的获得提供了理论基础，D错误。 故选D。 12. 下列实验目的不能实现的是（ ） A. 利用PCR技术检测靶基因蛋白表达量 B. 利用特定单抗检测相关病毒的感染 C. 利用体外受精和胚胎移植快速繁育良种家畜 D. 利用核移植技术实现濒危猴的克隆 【答案】A 【解析】 【详解】A、PCR技术用于扩增特定DNA片段，无法直接检测蛋白质的表达量。检测蛋白质需用抗原-抗体杂交法，A符合题意； B、单克隆抗体可特异性识别病毒抗原，通过抗原-抗体反应检测病毒感染，B不符合题意； C、体外受精结合胚胎移植可大量生产优质胚胎，缩短繁育周期，C不符合题意； D、核移植技术可将体细胞核导入去核卵母细胞，形成克隆胚胎并移植，已成功用于灵长类（如克隆猴），D不符合题意。 故选A。 13. 研究人员将PCR扩增得到的毒物诱导型启动子S（箭头表示转录方向）插入图中载体P区，构建表达载体，转入大肠杆菌，获得能够检测水中毒物的大肠杆菌。下列叙述不正确的是（ ） A. PCR扩增启动子S时，图中引物I、Ⅱ分别加入BamHI、XhoI识别序列 B. 用Ca2+处理大肠杆菌以便于转入构建好的表达载体 C. 使用添加氨苄青霉素的培养基筛选转入载体的菌株 D. 可通过转基因大肠杆菌的荧光情况判断水中是否含毒物 【答案】A 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤：目的基因的获取；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。 【详解】A、根据启动子的方向，以及终止子的位置，PCR扩增启动子S时，图中引物I、Ⅱ分别加入XhoI、BamHI识别序列，A错误； B、用Ca2+处理大肠杆菌，使大肠杆菌处于感受态，便于转入构建好的表达载体，B正确； C、氨苄青霉素抗性基因为标记基因，可使用添加氨苄青霉素的培养基筛选转入载体的菌株，C正确； D、PCR扩增得到的毒物诱导型启动子S（箭头表示转录方向）插入图中载体P区，若水中有毒物，绿色荧光蛋白能表达，可通过转基因大肠杆菌的荧光情况判断水中是否含毒物，D正确。 故选A。 14. 某同学为探究内环境稳态的调节机制，利用一些生物材料和相关试剂进行了实验，观察并比较了不同生物材料在不同pH环境下的颜色变化，结果如下表所示。下列有关分析错误的是（ ） 材料 向滴加甲基橙的材料中，加入0.1mol/L的HCl 向滴加酚酞的材料中，加入0.1mol/L的NaOH 加入不同数量液滴后的溶液颜色 加入不同数量液滴后的溶液颜色 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30 蒸馏水 黄 橙 红 红 红 红 红 无 浅红 红 红 红 红 红 缓冲液 黄 黄 黄 黄 黄 黄 黄 无 无 无 无 无 无 无 去皮梨汁 黄 黄 黄 黄 黄 黄 黄 青白 青白 青白 青白 青白 青白 青白 鱼肉匀浆 浅黄 浅黄 浅黄 浅黄 浅黄 浅黄 浅黄 乳白 乳白 乳白 乳白 乳白 乳白 乳白 A. 本实验中的蒸馏水组和缓冲液组都属于对照组 B. 加入的酸或碱的滴数是本实验中唯一的自变量 C. 生物材料在加入酸或碱后的pH变化趋势更像缓冲液 D. 生物材料中可能含有缓冲对，故能维持pH的相对稳定 【答案】B 【解析】 【分析】“模拟生物体维持pH的稳定”实验是通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后pH的变化，推测生物体是如何维持pH稳定的。实验结果为在溶液中加入少量酸或碱，缓冲对(如:HPO42-/H2PO4-)能使溶液pH的变化减弱；与自来水相比，生物组织匀浆更类似于缓冲液。 【详解】A、本实验通过观察并比较了不同生物材料在不同pH环境下的颜色变化，实验中的蒸馏水组和缓冲液组都属于对照组，A正确； B、本实验中的自变量为加入的酸或碱的滴数及不同的实验材料（蒸馏水、缓冲液、去皮梨汁、鱼肉匀浆），B错误； C、根据数据结果，生物材料在加入酸或碱后的pH变化趋势更像缓冲液，C正确； D、缓冲液和生物材料均含有缓冲物质，具有缓冲作用，故能维持pH的稳定，D正确； 故选B。 15. 高中生物学实验中，利用显微镜观察到下列现象，其中由取材不当引起的是（ ） A. 观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时，橘黄色颗粒大小不一 B. 观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时，只有部分细胞的叶绿体在运动 C. 绿叶中色素的提取与分离实验中，不同色素因在层析液中溶解度不同而分离 D. 观察根尖细胞有丝分裂时，所有细胞均为长方形且处于未分裂状态 【答案】D 【解析】 【详解】A、花生子叶不同细胞中储存的脂肪颗粒本身大小存在差异，因此苏丹Ⅲ染色后观察到橘黄色颗粒大小不一是正常现象，与取材无关，A不符合题意； B、不同黑藻叶肉细胞的生理活性、代谢强度不同，胞质流动速率存在差异，因此仅部分细胞的叶绿体运动属于正常现象，与取材无关，B不符合题意； C、不同色素在层析液中溶解度不同是绿叶色素分离的实验原理，属于正常现象，与取材无关，C不符合题意； D、观察根尖有丝分裂应取根尖分生区细胞（特点为正方形、排列紧密、分裂旺盛），若观察到所有细胞均为长方形、不分裂，说明取材时取到了伸长区或成熟区的细胞，属于取材不当，D符合题意。 二、非选择题（共6小题，共70分） 16. 朱鹮有着“东方宝石”的美誉，1981年全球仅陕西洋县存活7只个体。由于初始数目过少，保护难度很大。通过社会广泛参与保护，2023年底全球朱鹮数量已经突破一万只。我国政府对朱鹮的保护措施，被誉为“国际濒危物种保护的成功典范”。 （1）科学家根据朱鹮的________判断，朱鹮已经不再是“极濒危”物种。 （2）为扩大朱鹮的栖息地，保护工作者在多个朱鹮历史分布区域中进行了野化放归实验。数年后，通过鸣声识别的方法统计分析某野化放归群体的数量特征，如下图。 ①鸣声识别统计的方法比标记重捕法具有________的优势。 ②根据该群体的数量特征进行分析，图中显示：________，据此可以预计该群体的数量将保持增长。 （3）近年来洋县朱鹮野外个体数量增速明显变缓，除了逐渐接近当地环境条件下可以________的最大数量（K值）以外，保护工作者还在积极探索其他原因。有学者对朱鹮的MHC基因家族进行了全面分析，在某关键基因上仅获得了5个等位基因。（注：MHC是脊椎动物的主要组织相容性抗原，人类的MHC被称为HLA．）据此保护工作者认为，朱鹮仍然没有摆脱初始数量过少带来的风险。作出这种判断的理由是_______________________。 （4）因为全球气候变化，朱鹮的栖息地仍然面临威胁。有部分保护工作者提出了更为激进的“辅助迁移”方案，即将栖息地被破坏的生物迁移到其历史分布范围之外的生态区域。与（2）中“野化放归”相比，“辅助迁移”方案可能具有更大的风险，请写出一条可能的风险：_______________________。 【答案】（1）种群数量 （2） ①. 非损伤，低干扰 ②. 年龄结构呈增长型，性比例接近1：1 （3） ①. 维持 ②. 种群遗传（基因）多样性低，可能缺乏自然选择的原材料，因而无法适应环境变化；可能会导致朱鹮因某单一疾病而大量死亡 （4）物种可能无法适应新环境，导致迁移物种的生存和繁殖出现问题（迁移的物种可能成为入侵物种，对新环境中的本地物种构成威胁） 【解析】 【小问1详解】 物种濒危等级划分的核心依据是种群现存个体数量、种群增长趋势，2023年底全球朱鹮数量突破一万只，数量大幅回升，因此判定朱鹮已经不再是“极濒危”物种。 【小问2详解】 动物的声音存在个体差异，成熟个体的声音特征往往可以长期保持稳定。因此，动物的声音可以作为一种非损伤、低干扰的标记，用于对不同个体进行识别，进而进行种群数量的监测。标记重捕法需要捕捉、标记动物，会惊扰甚至伤害朱鹮，所以与标记重捕法比，鸣声识别统计的方法具有非损伤，低干扰的优势。分析图中数据可知，繁殖前期（0~2 岁）个体占比大，幼年个体数量多于老年个体，种群的年龄结构呈增长型、性比例接近1：1，据此可以预计该群体的数量将保持增长。 【小问3详解】 一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量（K值），K值大小由环境决定，环境一定时，K值保持相对稳定。依题意，对朱鹮的MHC基因家族进行了全面分析，在某关键基因上仅获得了5个等位基因，说明朱鹮种群遗传（基因）多样性仍然较低，缺乏自然选择的原材料，因而无法适应环境变化，可能会导致朱鹮因某单一疾病而大量死亡。因此，朱鹮仍然没有摆脱初始数量过少带来的风险。 【小问4详解】 依题意，“辅助迁移”方案是将栖息地被破坏的生物迁移到其历史分布范围之外的生态区域，物种可能存在无法适应新环境，导致迁移物种的生存和繁殖出现问题的风险。也可能出现迁移的物种成为入侵物种，对新环境中的本地物种构成威胁的风险。 17. 长期以来，小肠吸收脂肪被认为是器官自主的过程。研究人员发现了中枢神经系统对脂肪吸收的调控。 （1）脊椎动物脑干部位的迷走神经运动背核（DMV）参与调控胃肠运动，DMV又受到大脑的控制，这体现了神经系统对内脏活动的________调节。 （2）DMV中Px2b神经元具有重要功能。为了探究DMV是否参与肠道吸收脂肪的过程，研究人员分别检测了野生型（Px2b-con）和Px2b缺失（Px2b-4i）小鼠体重和血脂的变化，结果如图1所示，上述结果表明，DMV神经元会________肠道对脂肪的吸收。研究人员同时检测了Px2b缺失后小鼠粪便中的脂肪含量，若其含量________野生型，则进一步证实了上述结论。 （3）为了阐明DMV调控脂肪吸收的机制，研究人员用电子显微镜进一步检测了肠道微绒毛的长度，如图2所示。请从结构功能观角度分析图2中Px2b缺失后小鼠体重减轻的原因________。 （4）上述研究为减肥药等药物开发提供了方向。 ①研究人员筛选到一种天然化合物——葛根素，能模拟DMV被抑制的效果，分析发现葛根素能够结合并激活DMV神经元上的氯离子通道受体GABRA1，请据此推测葛根素的作用机理_______。 ②为了进一步证实葛根素通过GABRA1降低脂肪吸收，请补充、完善下述实验（填字母）。 药物处理 神经元 实验结果 对照组 葛根素溶液 GABRA1正常 实验组的脂肪吸收量显著高于对照组 实验组 ________ ________ a.葛根素溶液 b.生理盐水 c.GABRA1正常 d.GABRA1缺失 【答案】（1）分级 （2） ①. 促进 ②. 大于 （3）Px2b缺失后，肠道微绒毛长度变短，吸收面积减小，脂肪吸收减少，因此体重减轻 （4） ①. 葛根素与GABRA1结合，激活氯离子通道，使DMV神经元兴奋性降低，从而抑制肠道对脂肪的吸收 ②. a ③. d 【解析】 【分析】人体的神经调节是分“层级”的：像脊髓、脑干这些属于低级中枢，负责控制内脏的基本活动；而大脑皮层等高级中枢会对低级中枢进行调控，既让基础功能稳定运行，又能根据整体需求调整。 【小问1详解】 神经系统对内脏活动的调节存在分级调节：脊髓、脑干（如DMV）等低级中枢负责基本调控，同时受大脑等高级中枢的控制，体现了“分级调节”的特点。 【小问2详解】 从图1可知：与野生型（Px2b-con）相比，Px2b缺失（Px2b-4i）的小鼠体重降低、血脂含量减少，说明肠道对脂肪的吸收减少，因此DMV神经元会促进肠道对脂肪的吸收（Px2b缺失后，DMV的促进作用减弱）；若肠道脂肪吸收减少，未被吸收的脂肪会随粪便排出，因此Px2b缺失小鼠粪便中的脂肪含量会高于野生型。 【小问3详解】 从结构与功能观分析：肠道微绒毛的作用是增大吸收面积，促进营养物质（包括脂肪）的吸收。图2中Px2b缺失后，小鼠肠道微绒毛长度变短，导致吸收面积减小，脂肪吸收量减少，最终体重减轻。 【小问4详解】 ①已知葛根素结合并激活DMV神经元上的GABRA1（氯离子通道受体），而氯离子通道激活后，通常会使神经元氯离子内流，膜电位超极化，导致神经元兴奋性降低（模拟DMV被抑制的效果）。因此葛根素的作用机理是：葛根素与GABRA1结合，激活氯离子通道，使DMV神经元氯离子内流、兴奋性降低，进而抑制肠道对脂肪的吸收。 ②实验目的是“验证葛根素通过GABRA1降低脂肪吸收”，实验的核心逻辑是：若葛根素的作用依赖GABRA1，则GABRA1缺失时，葛根素无法发挥作用。 对照组：药物处理是a（葛根素溶液），神经元是c（GABRA1正常），此时葛根素能通过GABRA1抑制脂肪吸收，脂肪吸收量低。 实验组：需要设置“葛根素处理+GABRA1缺失”的组，来验证GABRA1的必要性。因此药物处理选a（葛根素溶液），神经元选d（GABRA1缺失）；此时葛根素无法通过GABRA1发挥作用，脂肪吸收量会显著高于对照组（符合实验结果）。 18. 学习以下材料，回答以下小题。 动物也能“光合作用”，让衰老细胞重回青春 细胞将小分子物质合成为生命所需的氨基酸、核苷酸、脂肪酸等组分需要消耗足够的能量（ATP）和还原剂（NADPH）。研究表明，细胞内合成代谢不足是组织衰老和退行性疾病发生发展的关键因素。如果能恢复受损细胞的合成代谢，将有望逆转这些细胞的衰老。 去哪里寻找 ATP 和 NADPH的“生产线”？我国科学家进行了天马行空的想象和研究（如图）：首先提取并纯化菠菜叶绿体中的类囊体，通过超声和挤压获得了新型的纳米类囊体单元（NTU）。如何实现跨物种递送？ 研究人员使用动物自身的细胞膜来包裹类囊体（CM-NTU）。研究发现，与未包裹的 NTU和用脂质体包裹的NTU相比，CM-NTU与巨噬细胞的结合比例显著下降，与靶细胞融合比例显著提高。 进一步研究证实，在动物细胞内，CM-NTU 可以在光控条件下产生 ATP 和 NADPH，增强细胞的合成代谢。 为了将这一工程技术应用于衰老退行性疾病的治疗，研究团队以骨关节炎模型小鼠为实验材料进行研究。骨关节炎的本质是细胞内合成代谢受损，软骨细胞退变、衰老。为了恢复小鼠软骨细胞的功能，研究团队将软骨细胞膜包裹的CM-NTU注入小鼠体内，一段时间后，通过给予特定强度的光照刺激，增强了退变软骨细胞内的ATP、NADPH水平，从而重塑软骨细胞的合成代谢，减缓小鼠退行性骨关节炎的发展。 这项研究展示了利用天然植物来源的类囊体精确调节动物细胞代谢，以治疗退行性疾病新的思路和方法。这一创新性技术有望在医学、能源等领域实现更广泛的应用。 （1）植物光合作用主要分为________两个阶段，存在于叶绿体类囊体薄膜上的________吸收光能，将水分解为_________和H+等，形成ATP 和 NADPH，随后驱动CO2转化为糖类。 （2）利用动物自身的细胞膜包裹NTU 的目的是________。 （3）请对以下序号进行排序，以体现文中科学家利用CM-NTU 治疗退行性骨关节炎的实验过程。________ ①鉴定软骨细胞对 CM-NTU的摄取特性 ②利用软骨细胞膜对 NTU进行包裹 ③观察 CM-NTU缓解骨关节炎的疗效 ④评估CM-NTU改善骨关节炎能量代谢的水平 （4）地球经过数十亿年的生命演化，出现了形态、结构、功能不尽相同的植物界和动物界。请从动植物统一性的角度概括本研究的价值________。 【答案】（1） ①. 光反应和暗反应 ②. 光合色素 ③. 氧气 （2）避免动物体内巨噬细胞的识别和清除，同时促进 NTU 与靶细胞的融合 （3）②①④③ （4）本研究利用植物与动物细胞内的 ATP 和还原剂使用的统一性，将植物的光合作用系统应用于动物细胞内的能量供应，为逆转人类（动物）细胞衰老提供新思路 【解析】 【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段： 1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。 2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。 【小问1详解】 植物光合作用主要分为光反应和暗反应两个阶段，存在于叶绿体类囊体薄膜上的光合色素吸收光能，将水分解为氧气和H+等，形成ATP 和 NADPH，随后驱动CO2转化为糖类。 【小问2详解】 为了避免动物体内巨噬细胞的识别和清除，同时促进 NTU 与靶细胞的融合，需要用动物自身的细胞膜包裹NTU 。 【小问3详解】 体现文中科学家利用CM-NTU 治疗退行性骨关节炎的实验过程为：②利用软骨细胞膜对 NTU进行包裹，①鉴定软骨细胞对 CM-NTU的摄取特性，④评估CM-NTU改善骨关节炎能量代谢的水平，③观察 CM-NTU缓解骨关节炎的疗效，对应的顺序为：②①④③。 【小问4详解】 本研究利用植物与动物细胞内的 ATP 和还原剂使用的统一性，将植物的光合作用系统应用于动物细胞内的能量供应，为逆转人类（动物）细胞衰老提供新思路。 19. 琥珀酸是一种天然有机酸，广泛应用于制药、食品等行业。产琥珀酸放线杆菌（SW）生长的最适pH为7.0，能利用糖类发酵生产琥珀酸，但耐酸能力较弱。 （1）培养SW的培养基包含水、NaCl、K2HPO4、葡萄糖、蛋白胨等成分，其中葡萄糖为SW提供______。 （2）有些微生物进化出由GadC和GadB组成的Gad系统以抵抗酸胁迫。研究人员将编码Gad系统的基因导入SW中，拟获得耐酸性强的重组菌株GSW（如图1）。当外界环境pH降低时，启动Gad系统，运到细胞内的谷氨酸（Glu）转化为γ-氨基丁酸（GABA）运出细胞，此过程______，同时运出细胞的H+也减少，从而缓解酸胁迫。 （3）研究人员对SW、GSW进行耐酸性实验测定。 ①首先将等量菌液分为两组，分别接种到含或不含______且pH为4.6的液体培养基中培养1.5 h。 ②将上述菌液进行______后，依次分别涂布于pH为7的固体培养基上，37℃培养24 h，图2所示结果说明GSW菌株耐酸能力明显提高。此步骤配制的固体培养基pH为7而非4.6，目的是______。 （4）若要确定GSW菌株是否适用于工业生产，还需检测______。 【答案】（1）碳源 （2）消耗H+ （3） ①. 谷氨酸 ②. 梯度稀释 ③. 通过最适pH培养获得的菌落检测pH=4.6培养基中菌株的存活率 （4）琥珀酸产量 【解析】 【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。 【小问1详解】 微生物培养中的碳源是为微生物提供碳元素的营养物质，葡萄糖为SW提供碳源。 【小问2详解】 当外界环境pH降低时，H+增多，启动Gad系统，运到细胞内的谷氨酸（Glu）转化为γ-氨基丁酸（GABA）运出细胞，此过程消耗H+，同时运出细胞的H+也减少，从而缓解细胞外的H+增多。 【小问3详解】 ①对SW、GSW进行耐酸性实验测定，首先将等量菌液分为两组，分别接种到含或不含谷氨酸且pH为4.6的液体培养基中培养1.5 h。②将上述菌液进行梯度稀释，得到稀释度不同的菌液，依次分别涂布于pH为7的固体培养基上；配制的固体培养基pH为7而非4.6，是通过最适pH培养获得的菌落检测pH=4.6培养基中菌株的存活率。 【小问4详解】 琥珀酸是一种天然有机酸，广泛应用于制药、食品等行业，若要确定GSW菌株是否适用于工业生产，还需检测琥珀酸产量。 20. 孟德尔豌豆杂交实验结果已发表160周年，研究者对豌豆七对性状的遗传展开进一步研究，揭示了其中的分子机制。 （1）豌豆花的着生位置有腋生和顶生，它们是一对______。孟德尔用纯合的腋生和顶生豌豆杂交，F1均为腋生。F1自交获得F2，F2表型及比例为______。孟德尔由此判断，该性状受一对遗传因子控制，腋生为显性。 （2）研究发现，腋生豌豆4号染色体上有与腋生性状相关的F基因，可表达出正常的F蛋白；顶生豌豆的相应等位基因为基因f，产生无功能的蛋白质。请从分子水平解释上述实验中的显隐性关系_______。 （3）研究者重复豌豆花位置性状的杂交实验时，得到两种与孟德尔实验不同的结果（如下表），并鉴定出6号染色体上的另一对相关基因E/e，e基因纯合的个体表现为腋生。 组别 亲本 F1 F2腋生：顶生 1 腋生甲×顶生 腋生 13：3 2 腋生乙×顶生 顶生 1：3 ①请用遗传图解解释第1组的实验结果，要求标出每一代的基因型、表型及比例_______。 ②孟德尔豌豆花位置杂交实验中使用的纯合亲本基因型为______。这一发现深化了对孟德尔豌豆杂交实验的认识。 【答案】（1） ①. 相对性状 ②. 腋生：顶生=3：1 （2）杂合子有F基因，能表达正常的F蛋白，表现出腋生性状，腋生为显性 （3） ①. ②. EEFF、EEff 【解析】 【分析】基因分离定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，按照分离定律杂合子产生比例是1：1的两种类型的配子。 【小问1详解】 豌豆花的着生位置有腋生和顶生，它们是同一性状的不同表现类型，所以是一对相对性状。孟德尔用纯合的腋生和顶生豌豆杂交，F1​均为腋生，说明腋生是显性性状，顶生是隐性性状。F1​自交获得F2​，根据孟德尔分离定律，F2​表型及比例为腋生：顶生 = 3：1。 【小问2详解】 显性基因F能表达出正常的F蛋白，该蛋白可能对豌豆花的着生位置起调控作用，使豌豆花表现为腋生；而隐性基因f产生无功能的蛋白质，不能发挥相应的调控作用，所以当个体为杂合子（Ff）时，F基因能表达正常的F蛋白，表现出腋生性状，腋生为显性。 【小问3详解】 ①据题表信息可知，第1组亲本腋生甲×顶生，F1​为腋生，F1自交F2​腋生：顶生 = 13：3，这是9：3：3：1的变式，说明F/f和E/e两对基因遵循自由组合定律，且F1的基因型为EeFf，已知e基因纯合的个体表现为腋生，F为显性（腋生），f为隐性（顶生），所以F2中腋生基因型有E_F_ 、eeF_ 、eeff，顶生基因型为E_ff，则亲本甲的基因型为eeFF，顶生的基因型为EEff，用遗传图解解释第1组的实验结果为。 ②孟德尔豌豆花位置杂交实验中F2​腋生：顶生 = 3：1，结合第1组和第2组实验可知，这一结果是因为使用的纯合亲本基因型为EEFF（腋生）和EEff（顶生），F1​基因型为EEFf，表现为腋生，F1​自交，F2​基因型及比例为EEF_（1EEFF、2EEFf）：EEff=3：1，即腋生：顶生 = 3：1。所以孟德尔豌豆花位置杂交实验中使用的纯合亲本基因型为EEFF和EEff。 21. 水稻雄性不育系在育种中具有重要的应用价值。研究者试图寻找更多的雄性不育基因。 （1）研究者获得一株雄性不育突变株S221，与纯合可育植株杂交，后代表型及分离比为不育株∶可育株=1∶1，表明S221不育性为____________性状且受核内____________对等位基因控制。 （2）对S221的不育基因进行精细定位，发现不育单株8号染色体的S基因上游插入一段DNA片段（简称M片段）。 ①研究者利用____________技术扩增得到M片段和S基因，M片段、S基因分别用限制酶____________处理，在____________的作用下形成融合片段。之后用融合片段构建表达载体（如图1），最终获得转基因株系1。相同方法获得只插入S基因的转基因株系2。 限制酶 识别序列 Bgl Ⅱ BamH Ⅰ Sac Ⅰ ②观察并比较水稻花穗、花药和花粉粒的发育情况，发现与野生型植株相比，株系1的花穗变小、花药变短、无成熟花粉粒，株系2无明显差异。本实验的目的是_______________________________________。 （3）为了研究M片段的功能，研究者将一系列片段分别与Luc基因融合构建表达载体导入水稻原生质体，检测Luc基因的表达水平，操作及结果见图2。 图2结果表明_________________。 （4）进一步研究发现，不育株中S基因编码的蛋白参与花药绒毡层细胞中凋亡抑制基因的表达调控。结合本研究，推测突变株S221雄性不育的机理____________________________________________。 【答案】（1） ①. 显性 ②. 1 （2） ①. PCR ②. BamHI、Bgl II ③. DNA 连接酶 ④. 水稻雄性不育是否由 M 片段插入S基因上游导致 （3）M片段可以启动并且与S 基因启动子共同促进 Luc基因表达 （4）在雄性不育突变株中，M片段插入到S基因的上游，启动并增强S基因表达，从而导致花药绒毡层细胞中凋亡抑制基因表达下调，凋亡细胞数量增加，花穗变小、花药变短、无成熟花粉粒，进而导致雄性不育 【解析】 【小问1详解】 雄性不育突变株 S221，与纯合可育植株杂交，后代表型及分离比为不育株：可育株=1∶1，符合一对等位基因控制一对相对性状的测交分离比，纯合的是可育性状，为隐性纯合，则雄性不育突变株 S221为显性杂合，且S221不育性为显性性状。 【小问2详解】 ①研究者利用PCR技术扩增得到M片段和S基因，据图1分析，由图1可知M 片段左侧是 Bgl II位点，右侧有 BamH I位点，S 基因左侧是 BamH I和 Bgl II位点，右侧是Sac I位点；BglⅡ和BamHⅠ切割后产生相同黏性末端（5'-GATC-3'），所以用这两种酶分别切割两个片段。在DNA 连接酶的作用下形成融合片段，构建表达载体。 ②与野生型植株相比，株系1的花穗变小、花药变短、无成熟花粉粒，株系2无明显差异，可判断本实验的目的是水稻雄性不育是否由 M 片段插入S基因上游导致。 【小问3详解】 据图2分析，第3组Luc基因表达水平最高，说明M片段可以启动并且与S 基因启动子共同促进 Luc基因表达。 【小问4详解】 由于不育株中S基因编码的蛋白参与花药绒毡层细胞中凋亡抑制基因的表达调控，推测突变株S221雄性不育的机理为：在雄性不育突变株中，M片段插入到S基因的上游，启动并增强S基因表达，从而导致花药绒毡层细胞中凋亡抑制基因表达下调，凋亡细胞数量增加，花穗变小、花药变短、无成熟花粉粒，进而导致雄性不育。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $