精品解析：天津市实验中学2026-2027学年高三上学期9月阶段检测生物试题

2027届高三（上）第3周套练——生物学科 一、单选题（每题4分，共48分） 1. 原核生物分布广泛，种类多样，其共有特征不包括（ ） A. 自养 B. 单细胞 C. 没有核膜 D. 以DNA为遗传物质 【答案】A 【解析】 【详解】A、原核生物代谢类型多样，既有蓝细菌、硝化细菌等自养生物，也有大肠杆菌、乳酸菌等异养生物，自养不是原核生物的共有特征，A错误； B、原核生物均为单细胞生物，单细胞是其共有特征，B正确； C、原核生物和真核生物的核心区别是原核细胞没有核膜包被的细胞核，没有核膜是原核生物的共有特征，C正确； D、原核生物属于细胞生物，所有细胞生物的遗传物质都是DNA，因此以DNA为遗传物质是原核生物的共有特征，D正确。 2. 血浆中I-逆浓度进入甲状腺滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体（NIS）借助Na+电化学梯度来运输，如下图所示。哇巴因是一种钠钾泵抑制剂，NO3-可与I-竞争NIS。下列相关分析不正确的是（　　） A. NIS转运离子时需与离子结合，且自身构象改变 B. 钠钾泵具有运输和催化功能 C. Na+进出甲状腺滤泡上皮细胞的方式相同 D. 哇巴因和和NO3-都可影响甲状腺激素的合成 【答案】C 【解析】 【详解】A、NIS是转运离子的载体蛋白，转运离子时需要与被转运的离子结合，且自身构象发生改变，A正确； B、钠钾泵可以运输Na+和K+，同时可以催化ATP水解为运输提供能量，因此具有运输和催化功能，B正确； C、Na+进入甲状腺滤泡上皮细胞是顺Na+电化学梯度，借助NIS的协助扩散；Na+出细胞是逆浓度梯度，依靠钠钾泵消耗ATP的主动运输，二者运输方式不同，C错误； D、哇巴因抑制钠钾泵，会使细胞外Na+浓度降低，破坏Na+电化学梯度，导致NIS无法运输I-进入细胞；NO3-与I-竞争NIS，也会减少I-的摄入，I-是甲状腺激素合成的原料，因此二者都可影响甲状腺激素的合成，D正确。 3. 生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列实验中溶液颜色变化的叙述正确的是（ ） A. 在新鲜的梨汁中加入斐林试剂，混匀后在加热条件下由无色变成砖红色 B. 在厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后由蓝色变成灰绿色 C. 在DNA溶液中加入二苯胺试剂，混匀后在沸水浴条件下逐渐变成蓝色 D. 在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂，混匀后逐渐变成紫色 【答案】C 【解析】 【分析】高中生物学中的颜色反应： 1、斐林试剂检测可溶性还原糖：还原糖+斐林试剂→砖红色沉淀。 2、苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ检测脂肪：苏丹Ⅲ+脂肪→橘黄色；苏丹Ⅳ+脂肪→红色 3、双缩脲试剂检测蛋白质：蛋白质+双缩脲试剂→紫色 4、碘液检测淀粉：淀粉+碘液→蓝色 5、DNA的染色与鉴定：DNA+甲基绿→绿色 DNA+二苯胺→蓝色 6、吡罗红使RNA呈现红色：RNA+吡罗红→红色 7、台盼蓝使死细胞染成蓝色 8、线粒体的染色：健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。 9、酒精的检测：橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色。 10、CO2的检测：CO2可以使澄清的石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。 11、染色体（或染色质）的染色：染色体容易被碱性染料（如龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液）染成深色。 【详解】A、斐林试剂为蓝色而非无色，A错误； B、重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应，由橙色变成灰绿色，B错误； C、DNA溶液中加入二苯胺在沸水浴条件下变为蓝色，C正确； D、双缩脲试剂检测蛋白质，不能检测氨基酸，D错误。 故选C。 4. 为探究从冰冻多年的组织细胞中“复活”基因组的可能性，研究人员将-20℃冷冻后的实验小鼠解冻，检测发现细胞均死亡，细胞膜受损；提取不同组织细胞的细胞核，分别注入去核卵母细胞进行克隆，结果如表。下列叙述合理的是（　　） 细胞核来源 激活的重构胚数量(个) 发育至桑葚胚的比例(%) 成功构建核移植胚胎干细胞系(ntES)的比例(%) 脑 109 39.4 10.1 胰腺 85 15.3 1.2 心脏 82 6.1 0 A. 利用差速离心法可从解冻组织匀浆液中获得细胞核 B. 细胞核注入去核卵母细胞后还需采用电融合法将两者融合 C. 利用心脏来源的细胞核未能成功构建ntES，说明其没有全能性 D. 利用胰腺细胞的核成功构建ntES的比例比脑低，说明此分化程度更高 【答案】A 【解析】 【详解】A、差速离心法通过控制不同的离心速率，可将质量不同的细胞组分分离，细胞核质量大，会在较低转速下最先沉淀，因此可从解冻组织匀浆液中获得细胞核，A正确； B、电融合法是用于诱导供体细胞与去核卵母细胞的细胞膜融合的操作，若已经直接将提取的细胞核注入去核卵母细胞的细胞质中，无需再进行电融合，只需进行激活处理即可，B错误； C、细胞核全能性是指细胞核含有发育为完整个体的全套遗传物质，具有发育成完整个体的潜能，利用心脏来源的细胞核未成功构建ntES是受当前实验条件限制，不能说明其细胞核本身不具有全能性，C错误； D、核移植的成功比例受冷冻对不同组织细胞核的损伤程度、操作误差等多种因素影响，不能仅根据成功率更低就直接判定胰腺细胞分化程度更高，且神经细胞属于高度分化的终末细胞，分化程度高于多数胰腺细胞，D错误。 5. 基因重组是生物变异的重要来源之一，下列叙述错误的是（　　） A. 同胞兄妹间的遗传差异主要源于减数分裂过程中的基因重组和雌雄配子的随机结合 B. 同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的互换而交换将会导致基因重组 C. 非同源染色体的自由组合可导致基因重组，该过程会使种群基因频率发生定向改变 D. 纯合子自交子代出现性状分离，可能是基因突变或染色体变异导致的，与基因重组无关 【答案】C 【解析】 【详解】A、有性生殖过程中，减数分裂的基因重组（同源染色体非姐妹染色单体交叉互换、非同源染色体自由组合）和雌雄配子的随机结合是后代遗传多样性的主要来源，因此同胞兄妹的遗传差异主要由该原因导致，A正确； B、减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换，会导致同源染色体上的等位基因交换、非等位基因重组，属于基因重组的典型类型，B正确； C、非同源染色体自由组合属于基因重组，该过程仅对原有基因进行重新组合，不会改变种群的基因频率；且种群基因频率的定向改变是自然选择的结果，不是基因重组导致的，C错误； D、纯合子不存在等位基因，自交过程不会发生基因重组，也不会出现性状分离，若子代出现性状分离，只能是基因突变或染色体变异产生了杂合子导致，与基因重组无关，D正确。 6. 放学后，同学们在运动场进行足球、篮球等体育活动时，机体会发生相应的变化。对此过程的叙述，错误的是（ ） A. 耗能增加，葡萄糖氧化增强，提供更多ATP B. 产热增加，汗液分泌增多，散热加快 C. 细胞外液渗透压上升，抗利尿激素分泌减少 D. 产生的乳酸增加，但缓冲物质仍可维持血液相对稳定 【答案】C 【解析】 【详解】A、运动过程中肌肉收缩等生命活动耗能增多，细胞呼吸速率加快，葡萄糖氧化分解增强，产生更多ATP满足能量需求，A正确； B、细胞呼吸增强会使产热增加，为维持体温相对稳定，机体通过增加汗液分泌、舒张皮肤毛细血管等方式加快散热，B正确； C、大量出汗会导致机体失水较多，细胞外液渗透压上升，此时下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增多，促进肾小管和集合管重吸收水分，减少尿量以维持渗透压稳定，C错误； D、剧烈运动时部分细胞进行无氧呼吸产生乳酸，血浆中的HCO3-、HPO42-等缓冲物质可与乳酸发生反应，维持血液pH相对稳定，D正确。 7. 人乳头瘤病毒（HPV）会引发宫颈癌，某高中生物项目式学习小组围绕“人工智能助力宫颈癌防控”开展研究，查阅资料后得到以下观点。下列相关叙述正确的是（ ） A. 利用AI识别宫颈细胞图像，可直接清除HPV，阻断细胞癌变 B. 利用AI筛选HPV抗原并设计疫苗，以期激发机体产生特异性免疫 C. 利用AI编辑HPV基因，可使人体细胞获得永久抗病毒能力 D. 经AI辅助筛查为阴性的个体，无需接种HPV疫苗即可终身免疫 【答案】B 【解析】 【详解】A、AI识别宫颈细胞图像仅属于检测诊断技术，仅能判断细胞是否发生病变或HPV感染，不具备清除HPV的功能，无法直接阻断细胞癌变，A错误； B、疫苗的本质是抗原类物质，进入机体后可激发特异性免疫应答，产生对应的抗体和记忆细胞，利用AI筛选HPV抗原并设计疫苗的思路符合免疫学原理，B正确； C、AI是人工智能算法，本身不具备基因编辑的功能，且即使对HPV基因进行编辑，也无法使人体细胞获得永久抗病毒的能力，C错误； D、AI辅助筛查为阴性仅代表当前未检测出HPV感染或相关宫颈病变，个体后续仍存在感染HPV的风险，仍需接种疫苗获得免疫保护，无法实现终身免疫，D错误。 8. 为评估某牧场中肉牛种群在冬季的能量利用效率，研究人员进行了调查，结果如下表所示。已知整个冬季无售卖和购入，下列叙述错误的是（　　） 冬季初牛群总能量 冬季饲草摄入总量 冬季末牛群总能量 冬季牛群因呼吸消耗的能量 牛粪便所含能量 因病死亡的牛所含能量（尸体未被利用） 能量 X Y Z S F W A. 冬季饲草中的能量在牛群中的同化效率为（Y-F）/Y×100% B. 冬季牛群的呼吸消耗能量S属于生产者流向初级消费者的能量 C. 牛群用于生长、发育、繁殖的能量为Z-X，属于同化量的一部分 D. 因病死亡的牛所含能量W未被利用，应在计算输出能量时予以考虑 【答案】C 【解析】 【详解】A、牛群的同化量=饲草摄入量-粪便中未同化的能量，即Y-F，同化效率=同化量/摄入量×100%，可表示为（Y-F）/Y×100%，A正确； B、生产者流向初级消费者的能量就是初级消费者的同化量，呼吸消耗的能量S是同化量的去向之一，因此属于生产者流向初级消费者的能量，B正确； C、牛群用于生长、发育、繁殖的能量=同化量（Y-F）-呼吸消耗能量S，结合能量守恒，该部分能量还等于冬季末牛群能量增量与病死牛能量之和，即Z-X+W，C错误； D、因病死亡的牛所含能量W是从牛种群输出的能量，即使尸体未被利用，计算种群输出能量时也需要纳入考量，D正确。 9. “神奇”动物海蛞蝓能选择性保留所摄食藻类中的叶绿体，并用一层膜包裹形成宿主衍生细胞器“盗食体”。“盗食体”内的叶绿体可合成部分光合蛋白，在一段时间内保持光合能力；“盗食体”可利用转运蛋白维持内部环境相对稳定。下列关于“盗食体”内叶绿体的推测，合理的是（　　） A. 编码光合色素蛋白的基因来自海蛞蝓细胞核 B. 需要海蛞蝓细胞为其提供原料进行光合作用 C. 叶绿体外膜与海蛞蝓细胞膜的蛋白结构相同 D. 能够通过分裂实现增殖以维持光合作用能力 【答案】B 【解析】 【详解】A、题干明确“盗食体”内的叶绿体来自被摄食的藻类，且叶绿体可自身合成部分光合蛋白，说明编码光合色素蛋白的基因来自藻类叶绿体的DNA，并非海蛞蝓细胞核，A错误； B、叶绿体进行光合作用需要CO2、水、无机盐、ADP、Pi等多种原料，这些原料无法由叶绿体全部自主合成，需要海蛞蝓细胞通过转运蛋白运输到“盗食体”内部供叶绿体使用，B正确； C、叶绿体外膜来源于藻类，海蛞蝓细胞膜来源于动物细胞，二者的来源和功能不同，因此蛋白质结构存在差异，C错误； D、叶绿体在藻类细胞中可分裂增殖，但被包裹进 “盗食体” 后，失去了藻类细胞的调控和分裂相关因子，无法自主分裂增殖，其光合能力只能维持一段时间，D错误。 阅读下列材料，完成下面小题 骨骼肌不仅是运动器官，也是重要的内分泌器官。运动时，骨骼肌细胞可分泌一种名为“肌促糖素（MGT）”的细胞因子。MGT通过血液循环作用于肝脏细胞膜上的受体MR，激活肝脏细胞内的JAK-STAT信号通路，显著上调糖异生关键酶（PEPCK）的基因表达，促进肝糖输出，为运动提供能量保障。 研究发现，在肥胖相关的胰岛素抵抗模型中，骨骼肌分泌MGT的基础水平和受刺激后的分泌量均显著高于正常个体，导致空腹及静息状态下肝糖输出异常增加，参与维持高血糖状态。敲除肝脏MR基因或使用MR拮抗剂，可有效改善模型小鼠的血糖水平。对人群的基因筛查发现，MR基因存在一种功能获得性突变（E158K），该突变导致MR蛋白与MGT的亲和力提高，且受体二聚化后不易解离，使得STAT信号持续激活。 10. 下列关于MGT生理功能的叙述，错误的是（　　） A. 骨骼肌分泌MGT是对运动能量需求的适应性反应 B. MGT通过调控基因表达改变肝细胞的代谢功能 C. MGT与胰高血糖素在升高血糖的过程中具有协同作用 D. 运动时，MGT可替代胰岛素的作用以维持血糖稳定 11. 关于MR基因E158K突变带来的影响，下列推理合理的是（　　） A. 突变使MR基因的转录速率加快，受体蛋白合成增加 B. 突变使MR蛋白的氨基酸序列改变，进而导致其空间结构破坏 C. 携带该突变的个体，肝细胞对MGT的反应性可能增强 D. 该突变会使STAT信号通路对反馈抑制机制的敏感性增强 12. 结合材料，为研发针对胰岛素抵抗的新药提供思路，下列策略不合理的是（　　） A. 设计小分子药物，竞争性抑制MGT与MR的结合 B. 开发单克隆抗体，中和血液循环中过量的MGT C. 研制药物抑制MR蛋白的二聚化，阻断STAT信号的持续激活 D. 增强骨骼肌细胞对胰岛素的敏感性，从源头减少MGT分泌 【答案】10. D 11. C 12. D 【解析】 【10题详解】 A、运动时MGT促进肝糖输出为运动供能，是骨骼肌对运动能量需求的适应性反应，A正确； B、MGT可上调糖异生关键酶的基因表达，进而改变肝细胞的代谢功能，B正确； C、MGT和胰高血糖素都能升高血糖，二者在升血糖过程中具有协同作用，C正确； D、胰岛素的作用是降低血糖，MGT的作用是升高血糖，二者功能相反，MGT无法替代胰岛素维持血糖稳定，D错误。 【11题详解】 A、该突变为功能获得性突变，仅改变MR蛋白的功能，并未提高MR基因的转录速率、增加受体蛋白合成量，A错误； B、突变使MR蛋白的氨基酸序列改变，但功能增强，说明没有破坏其空间结构（空间结构破坏会导致功能下降），B错误； C、突变使MR与MGT的亲和力提高，因此携带该突变的个体肝细胞对MGT的反应性可能增强，C正确； D、突变导致STAT信号持续激活，说明其对反馈抑制机制的敏感性降低，D错误。 【12题详解】 A、竞争性抑制MGT与MR的结合可阻断下游升血糖信号通路，符合材料中“MR拮抗剂可改善血糖”的结论，A正确； B、中和血液循环中过量的MGT可减少其与MR的结合，减少肝糖输出，B正确； C、抑制MR蛋白的二聚化可阻断STAT信号的持续激活，减少糖异生相关基因的表达，C正确； D、材料未提及骨骼肌对胰岛素的敏感性与MGT分泌的直接关系，该策略缺乏题干信息支撑，与材料给出的发病机制无关，D错误。 二、非选择题（共5大题，共52分） 13. 人工固碳技术是解决温室效应与资源短缺的重要途径。某研究团队构建了一种模块化的光驱动仿生合成系统，并整合到沼泽红假单胞菌Rp（一种光合细菌）内部，实现了CO2的高效固定，以及具有较高经济价值的番茄红素的大量合成，其工作机制如图所示。 （1）番茄红素是一种重要的类胡萝卜素，其在层析液中的溶解度________（填“大于”或“小于”）叶绿素。该菌CO2固定过程发生在________（填场所）中，培养该菌时需向培养液中持续通入3%的CO2，其目的是________。 （2）研究发现，在该系统驱动下Rp固定CO2的速率显著提升。据图分析，该系统可以提高Rp内________（填物质名称）的含量促进暗反应的进行。质子梯度模块上发生的能量转化为________，若该模块停止工作一段时间后，Rp中番茄红素的产量将________（填“增加”或“减少”）。 （3）TCA和MEP分别指细胞中的分解供能和物质合成的两条代谢途径。当细胞中能量充足时，该系统有利于番茄红素的大量合成，结合本题信息分析，原因是________。 【答案】（1） ①. 大于 ②. 细胞质基质 ③. 提供光合作用原料 （2） ①. NADPH、ATP ②. 光能转化为电化学势能进而转化为化学能 ③. 减少 （3）能量充足时TCA途径减弱，丙酮酸更多的流向MEP途径 【解析】 【小问1详解】 纸层析法分离色素的原理是：色素在层析液中溶解度越大，扩散速度越快。类胡萝卜素（包括番茄红素）的扩散速度快于叶绿素，因此溶解度大于叶绿素。沼泽红假单胞菌是原核生物，无叶绿体，其固定CO2的暗反应发生在细胞质基质中。持续通入CO2的目的是为暗反应提供充足原料，促进番茄红素合成。 【小问2详解】 据图可知，该人工系统在光驱动下生成更多的NADPH和ATP，二者为暗反应提供还原剂和能量，可促进暗反应进行。质子梯度模块依靠光能驱动ATP合成，能量转化过程是光能转化为电化学势能进而转化为ATP中活跃的化学能。若该模块停止工作，ATP合成受阻，暗反应速率下降，丙酮酸生成减少，因此番茄红素产量减少。 【小问3详解】 题干说明TCA是分解供能途径、MEP是合成番茄红素的途径；当细胞能量充足时，不需要丙酮酸大量经TCA分解供能，更多丙酮酸会流入MEP途径用于合成番茄红素，因此番茄红素可以大量合成。 14. 生长素对植物生长发育起重要调节作用，研究者对其极性运输的机制进行了探索。 （1）生长素能从__________部位运输到作用部位，是一类对生长发育有显著影响的微量有机物，因此生长素是一类植物__________。 （2）极性运输过程中，生长素需要跨膜运出细胞，再跨膜进入下一个细胞。研究表明，用呼吸抑制剂处理，生长素的极性运输过程受到显著抑制，因此推测生长素的极性运输过程中有__________这种跨膜运输方式，细胞膜上存在能运输生长素的载体蛋白。 （3）用生长素极性运输抑制剂处理野生型拟南芥，产生了异常花序，这种表型和PN基因突变体pn类似，据此推测PN蛋白是生长素极性运输所必需的组分。研究者切取野生型和突变体pn的茎段，利用-IAA开展了如图1所示的实验，结果（图2）证明了该推测，并发现pn是功能减弱突变体。 实验中需要将切取茎段的上端或下端插入培养基中。图2中组1使用的茎段来源及插入培养基的部位应为__________，组3应为__________。（选填相应字母） A．野生型，下端 B．野生型，上端 C．突变体pn，下端 D．突变体pn，上端 （4）根据上述研究，若要确定PN是运输生长素的载体蛋白，还需补充一系列证据。请提出一个需要补充的证据：______________________________。 【答案】（1） ①. 产生 ②. 激素 （2） 主动运输 （3） ①. B ②. D （4）PN 能直接将生长素跨膜运输 / PN 能与生长素直接结合 【解析】 【小问1详解】 生长素属于植物激素，只能由植物体内产生（合成）部位，运输到作用部位发挥调节作用。植物激素定义：植物体内产生、能从产生部位运送到作用部位，对植物生长发育有显著影响的微量有机物，生长素符合该定义。 【小问2详解】 呼吸抑制剂会抑制细胞呼吸，减少ATP合成；生长素极性运输被显著抑制，说明该过程消耗能量，且依赖载体蛋白，符合主动运输的两大特征（载体 + 耗能）。 【小问3详解】 生长素运输方式为极性运输，只能从形态学上端运到形态学下端。将茎段一端插入含14C-IAA培养基，检测另一端放射性，放射性越高代表向下运输的生长素越多。野生型PN蛋白正常，极性运输能力最强，放射性最高；pn突变体PN蛋白功能减弱，运输能力下降，放射性低；若茎段下端插入培养基无极性运输，上端无放射性。由此得出，组1应为B，组3应为D。 【小问4详解】 题干仅证明PN蛋白是极性运输必需组分，要直接证明PN是生长素载体蛋白，还需补充直接证据，任选一条作答：①证明PN蛋白定位在细胞膜上；②体外实验证明PN蛋白可转运生长素；③PN蛋白能与生长素特异性结合；④回补PN基因后pn突变体运输能力恢复。 15. 根据开花的特点，辣椒植株的花型可分为单花、中花和多花3种类型。为探究该性状的遗传规律，研究者利用甲、乙和丙3种单花纯合体进行了杂交实验，结果见表。 实验编号 杂交组合 F1表型 F2表型及比例 ① 甲×乙 多花 多花∶单花=9∶7 ② 甲×丙 多花 多花∶单花=9∶7 ③ 乙×丙 中花 中花∶单花=9∶7 回答下列问题： （1）根据实验①结果推断，控制花型的基因遗传遵循______________定律。实验②的F2单花个体中，纯合体占比为_________。利用甲和实验②的F1进行杂交，子代中多花占比为_________。 （2）根据3个杂交实验结果判断，控制花型的基因至少涉及_________对。因此推测，上述实验中表现出多花的辣椒植株，必须具有甲中参与控制多花的_________（填“显性”或“隐性”）基因，该等位基因用A/a表示。 （3）现将实验①的F1和丙杂交，对其子代单株和甲、丙的A/a基因进行PCR扩增，产物经酶切后电泳结果的带型如图所示。若（2）中的推测正确，在图中将多花和中花植株检测结果对应位置的条带涂黑，杂交子代中，电泳结果与亲本丙相同的个体理论上占比为_________。 （4）现有多株基因型相同的中花辣椒植株，从亲本甲、乙和丙中选择_________与该类植株杂交，根据子一代表型及比例即可确定其基因型。 【答案】（1） ①. 基因的自由组合（分离定律和自由组合） ②. 3/7 ③. 1/2##50% （2）3##三 （3） ①. 显性 ②. 1/2##50% （4）乙和丙 【解析】 【小问1详解】  实验①F2​表型比为多花:单花=9:7，是9:3:3:1的变形，说明控制该性状的两对基因遵循基因自由组合定律； 设相关基因型是A/a、B/b、C/c，实验②F₁为双杂合（可设为AabbCc），则F₂中A_C_为多花占9份，其余所有单花占7份，单花中纯合体为aabbCC、AAbbcc、aabbcc共3份，因此纯合体占比为 3/7；甲、乙和丙3种单花纯合体，可设甲为单花纯合（AAbbcc），实验②F₁为双杂合AabbCc，子代要得到多花（A_C_），甲提供Abc，F₁产生AC配子的概率为1/2，因此子代多花占比为 1/2。 【小问2详解】 三个杂交实验的F2​都出现9:7，说明任意两个亲本杂交，F1​都为两对基因杂合，而三个亲本都是单花纯合，甲×乙、甲×丙、乙×丙分别在不同的两对基因间杂合，因此至少3对； 所有多花个体都出现在含甲的杂交后代中，说明多花必须携带甲的显性基因（题目设定为A）。 【小问3详解】 结合（2）可推得基因型：甲AAbbcc、乙aaBBcc、丙aabbCC，表型规则：同时含A和另一对显性基因→多花，不含A但同时含B和C→中花，其余单花，实验①F1​基因型为AaBbcc，丙为aabbCC，根据电泳图：甲（AA）只有上方1条A的条带，丙（aa）只有下方2条a的条带，多花植株必须携带A（来自甲）和a（来自丙），因此既有A条带也有a条带，三个条带都涂黑；中花植株基因型为aa，只有a的条带，因此只涂黑下方两个条带；实验①F₁基因型为AaBbcc，和丙（aabbCC）杂交，电泳只检测A/a，A/a基因型后代分离为Aa:aa=1:1，电泳结果和丙（aa）相同的个体占比为 1/2。 【小问4详解】 中花基因型为aaB_C_，共有4种可能：aaBBCC、aaBBCc、aaBbCC、aaBbCc，选择纯合亲本乙（aaBBcc）和丙（aabbCC）分别杂交：不同基因型的中花，后代表型比例不同：可以通过乙杂交后代是否出现单花判断C是否杂合，通过丙杂交后代是否出现单花判断B是否杂合，四种基因型的结果互不相同，因此选择乙和丙即可确定其基因型。 16. 粪甲虫是一类嗜粪昆虫的总称，其中金龟科和蜉金龟科粪甲虫以粪便为食，隐翅虫科则主要捕食粪便中滋生的某些小型无脊椎动物。大环内酯类兽药（ML）可以有效治疗畜禽的呼吸道疾病，但其在粪便中的残留会显著影响一些粪甲虫的存活和后代孵化。回答下列问题。 （1）草原生态系统粪甲虫种类繁多，体现了生物多样性中的________。金龟科和蜉金龟科粪甲虫能够快速分解草场中的粪便，促进土壤养分循环，体现了生物多样性的________价值。 （2）用箭头连接下列草原生态系统中的关键因子，完成碳循环模型________。 （3）对使用ML前后同一草场的粪甲虫进行调查，通常采用陷阱法取样，陷阱位置的选择应符合________原则；陷阱中新鲜牛粪的气味吸引粪甲虫，属于生态系统中的________信息传递。 （4）分类统计诱捕到的粪甲虫，结果见下表。由表可知，ML使用后粪甲虫数量明显________，优势科变为了________（填科名），这种变化将会使草场牛粪的清除速度下降，影响草场的生态功能。 粪甲虫种类 ML使用前 ML使用后 平均数量/（只/陷阱） 个体占比 平均数量/（只/陷阱） 个体占比 蜉金龟科 121.7 62.3% 29.9 44.4% 金龟科 73.7 37.7% 0.8 1.2% 隐翅虫科 0 0 36.6 54.4% （5）为了维持草场畜牧业的可持续发展，降低兽药残留对当地粪甲虫的影响，可采用的方法包括________。 A. 研发低残留、易降解兽药 B. 制定严格用药指南，避免过量使用兽药 C. 引入新的粪甲虫种类 D. 培育抗病力强的牲畜品种减少兽药使用 【答案】（1） ①. 物种多样性 ②. 间接 （2） （3） ①. 随机取样 ②. 化学 （4） ①. 减少 ②. 隐翅虫科 （5）ABD 【解析】 【分析】直接价值是对人类有食用、药用和作为工业原料等实用意义的，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值，生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面。例如，森林和草地具有防风固沙、水土保持作用，湿地可以蓄洪防旱、净化水质、调节气候，等等，生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值，生物多样性还具有许多目前人们尚不太清楚的潜在价值。 【小问1详解】 生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，草原生态系统粪甲虫种类繁多，体现的是物种多样性。金龟科和蜉金龟科粪甲虫能够快速分解草场中的粪便，促进土壤养分循环，这对生态系统的功能有积极作用，属于生物多样性的间接价值。 【小问2详解】 草原生态系统碳循环过程为：牧草通过光合作用吸收大气中的二氧化碳库中的二氧化碳转变为有机碳，食草动物通过摄食牧草获取有机碳，食草动物和牧草通过呼吸作用向大气中的二氧化碳库释放二氧化碳，分解者分解牧草和食草动物的遗体残骸等含碳有机物，将有机碳以二氧化碳形式释放回大气中的二氧化碳库，所以碳循环模型如图。 【小问3详解】 采用陷阱法取样调查粪甲虫时，陷阱位置的选择应符合随机取样原则，这样才能保证样本具有代表性，使调查结果更准确；气味属于化学物质，陷阱中新鲜牛粪的气味吸引粪甲虫，属于生态系统中的化学信息传递。 【小问4详解】 对比ML使用前和使用后粪甲虫的平均数量之和，ML使用前为121.7+73.7+0=195.4（只/陷阱），ML使用后为29.9+0.8+36.6=67.3（只/陷阱），所以ML使用后粪甲虫数量明显减少，ML使用前蜉金龟科个体占比62.3%为优势科，ML使用后隐翅虫科个体占比54.4%，成为优势科。 【小问5详解】 A、研发低残留、易降解兽药，可以减少兽药在粪便中的残留量，从而降低对粪甲虫的影响，该方法可行，A正确； B、制定严格用药指南，避免过量使用兽药，能减少进入环境中的兽药总量，降低对粪甲虫的危害，该方法可行，B正确； C、引入新的粪甲虫种类可能会破坏当地原有的生态平衡，带来新的生态问题，此方法不可行，C错误； D、培育抗病力强的牲畜品种减少兽药使用，从源头上减少了兽药进入环境，进而降低对粪甲虫的影响，该方法可行，D正确。 故选ABD。 17. 高粱是酿酒的优质原料，虫害严重影响高粱产量和品质。将外源抗虫基因导入高粱植株，可培育具有抗虫性状的新品种。回答下列问题： （1）科研人员拟将抗虫基因V连接到图甲中的质粒上，为避免错误连接，应选用图甲中的_________对质粒进行酶切。 （2）将重组质粒导入受体细胞并获得高粱植株，为检测目的基因是否正确导入，以叶片基因组DNA为模板，设计如图乙所示的引物进行PCR及电泳鉴定。其中抗虫基因V的长度约为_________bp。 （3）科研人员发现转基因高粱中V基因的表达量未达到预期，推测与启动子部分序列5′−ATCGCGAACG−3′的胞嘧啶甲基化有关。用亚硫酸氢盐（能使未甲基化的碱基C转变为U）处理高粱DNA，将处理后的样品进行PCR扩增等操作获得上述片段的互补链。将所得互补链的5′末端用32P标记，再分别用四种化学试剂处理，使识别的核苷酸的3′端磷酸二酯键断裂，并通过控制反应时间使断裂反应不充分进行，然后对四组反应产物进行电泳并检测放射性，化学试剂对碱基的识别情况及检测结果如图丙（只显示含有32P的条带）。③中加入的是_________试剂；a和b两片段长度相差_______个核苷酸；启动子的该序列从5′端到3′端第______位核苷酸发生了甲基化。 【答案】（1）Bcl Ⅰ和Xba Ⅰ （2）2500 （3） ①. X ②. 4 ③. 3和9 【解析】 【小问1详解】 若只用单酶切会出现质粒自连、目的基因反向连接等问题，因此需用两种不同黏性末端的酶，防止错误连接。由图甲可知，BamH I与Bst I识别相同序列（5'-GGATCC-3'），切割后黏性末端一致，因此不能同时选用这两种酶，而且Bst I酶的识别序列位于启动子与终止子的外边，因此不能选用BamH I酶与Bst I酶。由图示可知，位于启动子与终止子之间的可用限制酶只有Bcl I酶和Xba I酶，二者酶切末端不同，可定向插入V基因，避免质粒自连、目的基因反向连接。 【小问2详解】 由图可知，引物组合1+4扩增产物长度2000bp、引物组合1+5扩增产物长度2800bp、引物组合1+6扩增产物长度4750bp、引物组合2+6扩增产物长度1550bp、引物组合3+6扩增产物长度250bp，抗虫基因V的长度=引物组合1+6扩增产物长度-引物组合1+4扩增产物长度-引物组合3+6扩增产物长度=4750-2000-250=2500bp。 【小问3详解】 启动子片段为5'-ATCGCGAACG-3'（共10个核苷酸，5'→3'编号为1~10），互补链的5'端被32P标记，四种试剂会在识别的碱基处切断3'端磷酸二酯键。电泳后，条带位置代表片段长度，条带缺失说明该位点未被切断（即该位点C发生了甲基化，未被转化为U，无法被识别C/T的试剂切断）。根据条带位置匹配试剂识别的碱基类型：①组：条带位置对应C/T位点-Y试剂（识别C、T）；②组：条带位置仅对应C位点-Z试剂（识别C）；③组：条带位置对应A/G位点-X试剂（识别G、A）；④组：条带位置仅对应G位点-W试剂（识别G）。电泳迁移速率与片段长度成反比，条带位置越靠下，片段越短。从图丙可见，a和b两条带之间间隔了4个核苷酸的位置差，因此二者长度相差4个核苷酸。又由题意可知其序列定位为5'-A1T2C3G4C5G6A7A8C9G10-3'，其中C位于第3、5、9位。对比1（Y）和2（Z）的电泳条带，发现第3位C和第9位C处无断裂条带，说明这两个C发生了甲基化，即第3位和第9位核苷酸发生了甲基化。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高三（上）第3周套练——生物学科 一、单选题（每题4分，共48分） 1. 原核生物分布广泛，种类多样，其共有特征不包括（ ） A. 自养 B. 单细胞 C. 没有核膜 D. 以DNA为遗传物质 2. 血浆中I-逆浓度进入甲状腺滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体（NIS）借助Na+电化学梯度来运输，如下图所示。哇巴因是一种钠钾泵抑制剂，NO3-可与I-竞争NIS。下列相关分析不正确的是（　　） A. NIS转运离子时需与离子结合，且自身构象改变 B. 钠钾泵具有运输和催化功能 C. Na+进出甲状腺滤泡上皮细胞的方式相同 D. 哇巴因和和NO3-都可影响甲状腺激素的合成 3. 生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列实验中溶液颜色变化的叙述正确的是（ ） A. 在新鲜的梨汁中加入斐林试剂，混匀后在加热条件下由无色变成砖红色 B. 在厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后由蓝色变成灰绿色 C. 在DNA溶液中加入二苯胺试剂，混匀后在沸水浴条件下逐渐变成蓝色 D. 在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂，混匀后逐渐变成紫色 4. 为探究从冰冻多年的组织细胞中“复活”基因组的可能性，研究人员将-20℃冷冻后的实验小鼠解冻，检测发现细胞均死亡，细胞膜受损；提取不同组织细胞的细胞核，分别注入去核卵母细胞进行克隆，结果如表。下列叙述合理的是（　　） 细胞核来源 激活的重构胚数量(个) 发育至桑葚胚的比例(%) 成功构建核移植胚胎干细胞系(ntES)的比例(%) 脑 109 39.4 10.1 胰腺 85 15.3 1.2 心脏 82 6.1 0 A. 利用差速离心法可从解冻组织匀浆液中获得细胞核 B. 细胞核注入去核卵母细胞后还需采用电融合法将两者融合 C. 利用心脏来源的细胞核未能成功构建ntES，说明其没有全能性 D. 利用胰腺细胞的核成功构建ntES的比例比脑低，说明此分化程度更高 5. 基因重组是生物变异的重要来源之一，下列叙述错误的是（　　） A. 同胞兄妹间的遗传差异主要源于减数分裂过程中的基因重组和雌雄配子的随机结合 B. 同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的互换而交换将会导致基因重组 C. 非同源染色体的自由组合可导致基因重组，该过程会使种群基因频率发生定向改变 D. 纯合子自交子代出现性状分离，可能是基因突变或染色体变异导致的，与基因重组无关 6. 放学后，同学们在运动场进行足球、篮球等体育活动时，机体会发生相应的变化。对此过程的叙述，错误的是（ ） A. 耗能增加，葡萄糖氧化增强，提供更多ATP B. 产热增加，汗液分泌增多，散热加快 C. 细胞外液渗透压上升，抗利尿激素分泌减少 D. 产生的乳酸增加，但缓冲物质仍可维持血液相对稳定 7. 人乳头瘤病毒（HPV）会引发宫颈癌，某高中生物项目式学习小组围绕“人工智能助力宫颈癌防控”开展研究，查阅资料后得到以下观点。下列相关叙述正确的是（ ） A. 利用AI识别宫颈细胞图像，可直接清除HPV，阻断细胞癌变 B. 利用AI筛选HPV抗原并设计疫苗，以期激发机体产生特异性免疫 C. 利用AI编辑HPV基因，可使人体细胞获得永久抗病毒能力 D. 经AI辅助筛查为阴性的个体，无需接种HPV疫苗即可终身免疫 8. 为评估某牧场中肉牛种群在冬季的能量利用效率，研究人员进行了调查，结果如下表所示。已知整个冬季无售卖和购入，下列叙述错误的是（　　） 冬季初牛群总能量 冬季饲草摄入总量 冬季末牛群总能量 冬季牛群因呼吸消耗的能量 牛粪便所含能量 因病死亡的牛所含能量（尸体未被利用） 能量 X Y Z S F W A. 冬季饲草中的能量在牛群中的同化效率为（Y-F）/Y×100% B. 冬季牛群的呼吸消耗能量S属于生产者流向初级消费者的能量 C. 牛群用于生长、发育、繁殖的能量为Z-X，属于同化量的一部分 D. 因病死亡的牛所含能量W未被利用，应在计算输出能量时予以考虑 9. “神奇”动物海蛞蝓能选择性保留所摄食藻类中的叶绿体，并用一层膜包裹形成宿主衍生细胞器“盗食体”。“盗食体”内的叶绿体可合成部分光合蛋白，在一段时间内保持光合能力；“盗食体”可利用转运蛋白维持内部环境相对稳定。下列关于“盗食体”内叶绿体的推测，合理的是（　　） A. 编码光合色素蛋白的基因来自海蛞蝓细胞核 B. 需要海蛞蝓细胞为其提供原料进行光合作用 C. 叶绿体外膜与海蛞蝓细胞膜的蛋白结构相同 D. 能够通过分裂实现增殖以维持光合作用能力 阅读下列材料，完成下面小题 骨骼肌不仅是运动器官，也是重要的内分泌器官。运动时，骨骼肌细胞可分泌一种名为“肌促糖素（MGT）”的细胞因子。MGT通过血液循环作用于肝脏细胞膜上的受体MR，激活肝脏细胞内的JAK-STAT信号通路，显著上调糖异生关键酶（PEPCK）的基因表达，促进肝糖输出，为运动提供能量保障。 研究发现，在肥胖相关的胰岛素抵抗模型中，骨骼肌分泌MGT的基础水平和受刺激后的分泌量均显著高于正常个体，导致空腹及静息状态下肝糖输出异常增加，参与维持高血糖状态。敲除肝脏MR基因或使用MR拮抗剂，可有效改善模型小鼠的血糖水平。对人群的基因筛查发现，MR基因存在一种功能获得性突变（E158K），该突变导致MR蛋白与MGT的亲和力提高，且受体二聚化后不易解离，使得STAT信号持续激活。 10. 下列关于MGT生理功能的叙述，错误的是（　　） A. 骨骼肌分泌MGT是对运动能量需求的适应性反应 B. MGT通过调控基因表达改变肝细胞的代谢功能 C. MGT与胰高血糖素在升高血糖的过程中具有协同作用 D. 运动时，MGT可替代胰岛素的作用以维持血糖稳定 11. 关于MR基因E158K突变带来的影响，下列推理合理的是（　　） A. 突变使MR基因的转录速率加快，受体蛋白合成增加 B. 突变使MR蛋白的氨基酸序列改变，进而导致其空间结构破坏 C. 携带该突变的个体，肝细胞对MGT的反应性可能增强 D. 该突变会使STAT信号通路对反馈抑制机制的敏感性增强 12. 结合材料，为研发针对胰岛素抵抗的新药提供思路，下列策略不合理的是（　　） A. 设计小分子药物，竞争性抑制MGT与MR的结合 B. 开发单克隆抗体，中和血液循环中过量的MGT C. 研制药物抑制MR蛋白的二聚化，阻断STAT信号的持续激活 D. 增强骨骼肌细胞对胰岛素的敏感性，从源头减少MGT分泌 二、非选择题（共5大题，共52分） 13. 人工固碳技术是解决温室效应与资源短缺的重要途径。某研究团队构建了一种模块化的光驱动仿生合成系统，并整合到沼泽红假单胞菌Rp（一种光合细菌）内部，实现了CO2的高效固定，以及具有较高经济价值的番茄红素的大量合成，其工作机制如图所示。 （1）番茄红素是一种重要的类胡萝卜素，其在层析液中的溶解度________（填“大于”或“小于”）叶绿素。该菌CO2固定过程发生在________（填场所）中，培养该菌时需向培养液中持续通入3%的CO2，其目的是________。 （2）研究发现，在该系统驱动下Rp固定CO2的速率显著提升。据图分析，该系统可以提高Rp内________（填物质名称）的含量促进暗反应的进行。质子梯度模块上发生的能量转化为________，若该模块停止工作一段时间后，Rp中番茄红素的产量将________（填“增加”或“减少”）。 （3）TCA和MEP分别指细胞中的分解供能和物质合成的两条代谢途径。当细胞中能量充足时，该系统有利于番茄红素的大量合成，结合本题信息分析，原因是________。 14. 生长素对植物生长发育起重要调节作用，研究者对其极性运输的机制进行了探索。 （1）生长素能从__________部位运输到作用部位，是一类对生长发育有显著影响的微量有机物，因此生长素是一类植物__________。 （2）极性运输过程中，生长素需要跨膜运出细胞，再跨膜进入下一个细胞。研究表明，用呼吸抑制剂处理，生长素的极性运输过程受到显著抑制，因此推测生长素的极性运输过程中有__________这种跨膜运输方式，细胞膜上存在能运输生长素的载体蛋白。 （3）用生长素极性运输抑制剂处理野生型拟南芥，产生了异常花序，这种表型和PN基因突变体pn类似，据此推测PN蛋白是生长素极性运输所必需的组分。研究者切取野生型和突变体pn的茎段，利用-IAA开展了如图1所示的实验，结果（图2）证明了该推测，并发现pn是功能减弱突变体。 实验中需要将切取茎段的上端或下端插入培养基中。图2中组1使用的茎段来源及插入培养基的部位应为__________，组3应为__________。（选填相应字母） A．野生型，下端 B．野生型，上端 C．突变体pn，下端 D．突变体pn，上端 （4）根据上述研究，若要确定PN是运输生长素的载体蛋白，还需补充一系列证据。请提出一个需要补充的证据：______________________________。 15. 根据开花的特点，辣椒植株的花型可分为单花、中花和多花3种类型。为探究该性状的遗传规律，研究者利用甲、乙和丙3种单花纯合体进行了杂交实验，结果见表。 实验编号 杂交组合 F1表型 F2表型及比例 ① 甲×乙 多花 多花∶单花=9∶7 ② 甲×丙 多花 多花∶单花=9∶7 ③ 乙×丙 中花 中花∶单花=9∶7 回答下列问题： （1）根据实验①结果推断，控制花型的基因遗传遵循______________定律。实验②的F2单花个体中，纯合体占比为_________。利用甲和实验②的F1进行杂交，子代中多花占比为_________。 （2）根据3个杂交实验结果判断，控制花型的基因至少涉及_________对。因此推测，上述实验中表现出多花的辣椒植株，必须具有甲中参与控制多花的_________（填“显性”或“隐性”）基因，该等位基因用A/a表示。 （3）现将实验①的F1和丙杂交，对其子代单株和甲、丙的A/a基因进行PCR扩增，产物经酶切后电泳结果的带型如图所示。若（2）中的推测正确，在图中将多花和中花植株检测结果对应位置的条带涂黑，杂交子代中，电泳结果与亲本丙相同的个体理论上占比为_________。 （4）现有多株基因型相同的中花辣椒植株，从亲本甲、乙和丙中选择_________与该类植株杂交，根据子一代表型及比例即可确定其基因型。 16. 粪甲虫是一类嗜粪昆虫的总称，其中金龟科和蜉金龟科粪甲虫以粪便为食，隐翅虫科则主要捕食粪便中滋生的某些小型无脊椎动物。大环内酯类兽药（ML）可以有效治疗畜禽的呼吸道疾病，但其在粪便中的残留会显著影响一些粪甲虫的存活和后代孵化。回答下列问题。 （1）草原生态系统粪甲虫种类繁多，体现了生物多样性中的________。金龟科和蜉金龟科粪甲虫能够快速分解草场中的粪便，促进土壤养分循环，体现了生物多样性的________价值。 （2）用箭头连接下列草原生态系统中的关键因子，完成碳循环模型________。 （3）对使用ML前后同一草场的粪甲虫进行调查，通常采用陷阱法取样，陷阱位置的选择应符合________原则；陷阱中新鲜牛粪的气味吸引粪甲虫，属于生态系统中的________信息传递。 （4）分类统计诱捕到的粪甲虫，结果见下表。由表可知，ML使用后粪甲虫数量明显________，优势科变为了________（填科名），这种变化将会使草场牛粪的清除速度下降，影响草场的生态功能。 粪甲虫种类 ML使用前 ML使用后 平均数量/（只/陷阱） 个体占比 平均数量/（只/陷阱） 个体占比 蜉金龟科 121.7 62.3% 29.9 44.4% 金龟科 73.7 37.7% 0.8 1.2% 隐翅虫科 0 0 36.6 54.4% （5）为了维持草场畜牧业的可持续发展，降低兽药残留对当地粪甲虫的影响，可采用的方法包括________。 A. 研发低残留、易降解兽药 B. 制定严格用药指南，避免过量使用兽药 C. 引入新的粪甲虫种类 D. 培育抗病力强的牲畜品种减少兽药使用 17. 高粱是酿酒的优质原料，虫害严重影响高粱产量和品质。将外源抗虫基因导入高粱植株，可培育具有抗虫性状的新品种。回答下列问题： （1）科研人员拟将抗虫基因V连接到图甲中的质粒上，为避免错误连接，应选用图甲中的_________对质粒进行酶切。 （2）将重组质粒导入受体细胞并获得高粱植株，为检测目的基因是否正确导入，以叶片基因组DNA为模板，设计如图乙所示的引物进行PCR及电泳鉴定。其中抗虫基因V的长度约为_________bp。 （3）科研人员发现转基因高粱中V基因的表达量未达到预期，推测与启动子部分序列5′−ATCGCGAACG−3′的胞嘧啶甲基化有关。用亚硫酸氢盐（能使未甲基化的碱基C转变为U）处理高粱DNA，将处理后的样品进行PCR扩增等操作获得上述片段的互补链。将所得互补链的5′末端用32P标记，再分别用四种化学试剂处理，使识别的核苷酸的3′端磷酸二酯键断裂，并通过控制反应时间使断裂反应不充分进行，然后对四组反应产物进行电泳并检测放射性，化学试剂对碱基的识别情况及检测结果如图丙（只显示含有32P的条带）。③中加入的是_________试剂；a和b两片段长度相差_______个核苷酸；启动子的该序列从5′端到3′端第______位核苷酸发生了甲基化。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $