精品解析：湖北省武汉市2026-2027学年高三上学期9月调研考试生物试题

武汉市2027届高中毕业生九月调研考试 生物学试卷 2026.9.18 本试题卷共8页，22题。全卷满分100分。考试用时75分钟 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共18小题，每小题2分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 近年来，武汉市大力推进“口袋公园”建设，利用城市边角闲置地块因地制宜打造小型绿色空间，为市民提供休闲娱乐场所。下列有关“口袋公园”建设的叙述，错误的是（ ） A. 合理搭配植物种类以提高系统的生物多样性 B. 尽量使用武汉本地物种以减少外来物种入侵 C. 改善生态环境同时提高经济效益体现了整体原理 D. 对秋季收集的落叶进行焚烧后回林实现能量循环 2. 植物发育过程中，种子细胞的蛋白质贮藏液泡（PSV）会通过替换膜蛋白改变存储物质，转变为裂解液泡（LV）。LV内含各类酸性水解酶，主要分布于成熟组织细胞中。下列叙述错误的是（ ） A. 洋葱鳞片叶表皮细胞中的液泡类型是PSV B. 包裹着蛋白质的囊泡可将蛋白质输入PSV C. LV降解储存的有机物为细胞提供营养 D. LV有类似于动物细胞中溶酶体的功能 3. 精原细胞进行有丝分裂和减数分裂Ⅰ的过程中，下列选项中不可能都出现的是（ ） A. 同源染色体上的等位基因 B. 非同源染色体上的非等位基因 C. 核仁核膜解体，染色质缩短变粗 D. 着丝粒分裂，姐妹染色单体分离 4. 热射病是机体长时间暴露在高温高湿环境中，因热损伤引发的一种致命性的急危重症，其特征是体温高于40℃，并伴有昏迷、抽搐或大小便失禁等神经功能障碍。下列叙述错误的是（ ） A. 高温高湿环境中汗液蒸发受阻影响机体散热 B. 持续高热使大脑中的体温调节中枢功能异常 C. 小便失禁可能是高热使脊髓处神经元损伤所致 D. 可及时饮用或浸泡冷水降温以缓解热射病症状 5. 拟南芥是一种长日照植物。长日照条件下，拟南芥CO基因从傍晚至夜间维持高水平表达，同时傍晚时段的远红光和蓝光进一步稳定了CO蛋白。CO蛋白在黄昏积累，激活成花素基因FT的表达，促进开花。但FT蛋白会抑制自身表达。下列叙述错误的是（ ） A. 光作为信号调控拟南芥的开花 B. 光敏色素吸收远红光和蓝光用于光合作用 C. 基因FT表达的负反馈调节可以防止拟南芥过早开花 D. 短日照条件下不能开花可能与CO蛋白含量较低有关 6. 喜树的愈伤组织经多次培养和筛选后再悬浮培养，用于生产抗癌次生代谢物——喜树碱。研究人员在愈伤组织培养基中添加不同浓度的蔗糖，一段时间后测定细胞增量和喜树碱含量，结果如下表所示。下列叙述正确的是（ ） 蔗糖浓度（g/L） 细胞增量（g） 喜树碱含量（μg/g DW） 10 4.2 13.5 20 5.6 18.7 30 7.2 22.8 40 5.8 27.1 50 4.5 31.8 注：DW为每克细胞干重中所含物质的质量 A. 该实验的主要原理是植物细胞的全能性 B. 喜树碱不是喜树基本生命活动所必需的产物 C. 蔗糖提供碳源，故细胞增量与蔗糖浓度呈正相关 D. 应选择蔗糖浓度为50 g/L的培养基大规模生产喜树碱 7. 某种酶在游离状态下自发存在两种构象的动态平衡：一种是非活性构象，难以结合底物；一种是活性构象，易于结合底物。加入底物后，底物选择性结合活性构象的酶，形成稳定复合物，使原本处于非活性构象的酶加速转变为活性构象。下列叙述正确的是（ ） A. 两种不同构象酶分子的氨基酸排列顺序相同 B. 酶分子与底物结合之后才能转变成活性构象 C. 加入底物会导致非活性构象酶分子数量增加 D. 催化反应结束后酶分子将一直保持活性构象 8. 基因的选择性表达存在“空间特异性”和“时间特异性”，这与基因上游的启动子类型密切相关。“组织特异性启动子”使基因仅在特定类型细胞中表达，决定空间特异性；“诱导型启动子”需在特定信号刺激下才能调控基因表达，体现时间特异性。下列叙述错误的是（ ） A. 肝脏中核糖体蛋白基因表达主要受组织特异性启动子调控 B. 在胃酸刺激下小肠分泌促胰液素主要受诱导型启动子调控 C. 外植体脱分化成为愈伤组织与组织特异性启动子关闭有关 D. 激烈的细胞自噬引发的细胞凋亡与诱导型启动子激活有关 9. 脂肪水解后得到的常见脂肪酸是棕榈酸，棕榈酸需进入线粒体才能被氧化分解，最终产生H2O和CO2。利用大鼠骨骼肌细胞分离得到的不同组分进行实验，各组体系中加入等量且适量的14C标记的棕榈酸，其他条件均适宜，实验结果如下表所示。下列叙述正确的是（ ） 组别 气体条件 是否出现NADH积累 能否检测出14CO2 甲（细胞质基质） 有氧 无NADH积累 检测不到 乙（细胞质基质） 无氧 无NADH积累 检测不到 丙（离体线粒体） 有氧 无NADH积累 可以检测到 丁（离体线粒体） 无氧 有NADH积累 检测不到 A. 甲组和丙组都产生H2O B. 棕榈酸有氧分解的中间过程不产生NADH C. 棕榈酸分解产生CO2的过程不需要依赖O2的参与 D. 若更换14C标记的葡萄糖作底物，乙组和丁组检测不到14CO2 10. 皮肤受到病原体刺激时，角质形成细胞中代谢物FPP增加，FPP激活TRPV3通道，进而促进细胞因子的合成与释放，显著增强全身体液免疫。下列叙述正确的是（ ） A. 将FPP作为疫苗，可预防相关病原体感染 B. 减弱TRPV3通道功能，可缓解自身免疫病 C. 辅助性T细胞与B细胞结合即可激活B细胞 D. 细胞因子促进浆细胞迅速增殖分化产生大量抗体 11. PXR蛋白参与调控抗利尿激素合成基因的转录过程。研究人员分别向野生型小鼠（WT）和PXR基因敲除小鼠（PXR-）注射等量抗利尿激素，然后在禁水条件下持续记录其尿液渗透压变化，结果如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 正常饮水条件下，PXR-比WT尿量多 B. PXR促进抗利尿激素合成基因的转录 C. 施加PXR可促进体外培养的肾小管细胞对水分的重吸收 D. 图中6～10 h，PXR-尿液渗透压下降可能与抗利尿激素失活有关 12. 梨果实成熟过程中，H2O2积累会促进乙烯合成，乙烯能抑制基因PD2和PX14的表达。PX14蛋白是清除H2O2的关键酶，而PD2蛋白能激活PX14基因的表达。H2O2还能诱导PX14蛋白发生修饰，抑制其活性。下列叙述错误的是（ ） A. 外源施加H2O2促进果实成熟 B. 抑制PD2的表达能促进H2O2积累 C. H2O2诱导PX14蛋白发生修饰属于表观遗传 D. 促进PX14基因的表达有利于梨果实的储存 13. 鳙鱼在有急流的江段繁殖，是江豚重要的食物来源。天鹅洲故道在修筑堤坝后成为静水水体，鳙鱼种群中老龄个体比例逐渐增多。下列叙述错误的是（ ） A. 修筑堤坝后鳙鱼种群的出生率下降 B. 江豚捕食鳙鱼幼鱼会影响鳙鱼的年龄结构 C. 鳙鱼对江豚种群增长的影响表现为密度制约 D. 大量投放鳙鱼鱼苗可使江豚种群数量呈“J”形增长 14. 聚乙烯（PE）常用于塑料袋、塑料瓶的制作，丢弃在海洋中的PE制品会形成微塑料，随水循环造成全球性生态污染。为解决PE制品的污染问题，科研人员通过实验筛选PE分解菌，流程如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 需对实验中的PE制品、锥形瓶和培养皿进行灭菌 B. 扩大培养时，振荡利于菌种与营养物质充分接触 C. 选择培养Ⅰ和选择培养Ⅱ都以PE作为唯一碳源 D. 选择培养Ⅱ上的单菌落还需进一步鉴定分解能力 15. 制备单克隆抗体时，经第一次筛选得到的杂交瘤细胞需进行克隆化培养和抗体检测，多次筛选后，可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。下列叙述正确的是（ ） A. 通过定期更换培养液以维持克隆化培养的无菌条件 B. 在克隆化培养杂交瘤细胞时，需用胃蛋白酶分散处理 C. 应筛选抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞进行后续的培养 D. 筛选出的杂交瘤细胞只能体外培养才能分泌大量抗体 16. 天花病毒是一种特殊的DNA病毒，其DNA中部的碱基互补配对，但两侧不能，连接形成闭环结构。天花病毒的DNA复制过程如下图所示，其中虚线表示新合成的DNA链。下列叙述错误的是（ ） A. 天花病毒DNA打开闭环需断裂磷酸二酯键 B. 天花病毒的DNA复制以自身DNA为引物 C. 天花病毒新合成的子链沿着3′到5′方向延伸 D. 天花病毒的DNA复制是以半保留的方式进行 17. 某植物的花色有红色和白色两种。现有一种纯合红花品系和多种纯合白花品系，不同的纯合白花品系间杂交，有的F1都开红花，有的F1都开白花。纯合红花品系和所有纯合白花品系杂交分别得到F1，F1自交得到F2，F2中红花的比例最小为27/64。下列叙述错误的是（ ） A. 该植物花色至少受三对等位基因控制 B. 理论上纯合白花品系的基因型有7种 C. 两纯合白花品系杂交，若F1都开白花，则F1自交可得到红花 D. 纯合红花品系和所有纯合白花品系杂交，F2中白花比例最小为1/4 18. 三个地区（简称①、②、③）广泛使用甲、乙、丙三种杀虫剂防治甜菜夜蛾，三种杀虫剂分别作用于甜菜夜蛾E、F、G基因编码的蛋白发挥杀虫作用。E、F、G基因均会发生抗杀虫剂的突变。研究人员对三地的甜菜夜蛾基因型进行了分析，得到下表所示的实验结果。下列叙述错误的是（ ） 地点 E基因座位的基因型（%） F基因座位的基因型（%） G基因座位的基因型（%） SS RS RR SS RS RR SS RS RR ① 0 0 100 0 50 50 64 36 0 ② 0 0 100 0 8 92 48 52 0 ③ 0 16 84 0 44 56 72 28 0 注：基因座位是某基因在染色体上的位置；SS表示敏感型纯合子；RS表示抗性杂合子；RR表示抗性纯合子 A. ①地G基因座位抗性突变基因的基因频率为18% B. 推测③地甜菜夜蛾杀虫剂的使用频次和剂量最高 C. 三地防治甜菜夜蛾时使用丙杀虫剂的效果最好 D. 一味依赖喷洒杀虫剂防治害虫会造成环境污染 二、非选择题：本题共4小题，共64分。 19. 碟形湖是分布于我国鄱阳湖湖盆区内的一种独特自然景观。丰水期时，碟形湖被湖水淹没，和主湖水体连为一体。枯水期时，湖水退去，碟形湖显露于洲滩之中独立蓄水。回答下列问题： （1）在碟形湖附近的洲滩区域，地势由高到低分布着南荻+芦苇、苔草、蓼子草等，体现了群落的____________结构。 （2）苔草、蓼子草为陆生草本植物，科研人员对碟形湖周边地势较低区域中的这两种植物进行数年的逐月调查，结果如下表。 月份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 苔草 + + ++ ++ + - - - + ++ ++ + 蓼子草 ++ ++ + - - - - - - + ++ ++ 注：++表示生长旺盛、覆盖度高；+表示存活但生长受限；-表示枯萎或休眠 推测鄱阳湖的丰水期最可能出现在____________（填“1～4月”“5～9月”或“10～12月”）。 （3）碟形湖周边地区群落的外貌和结构随枯水期/丰水期而变化属于____________（填“群落的演替”或“群落的季节性”），原因是____________。 （4）鄱阳湖是极危鸟类白鹤重要的越冬地，以前白鹤主要以苦草冬芽为食，近年来苦草冬芽锐减导致稻谷、莲藕、蓼子草等已成为白鹤的主要食物。白鹤的生态位____________（填“发生改变”或“没有改变”），原因是____________。 （5）鸿雁和白额雁均以苔草为主要食物来源。鸿雁的觅食高峰出现在14:00～15:00，白额雁则有多个觅食高峰，分别在8:00～9:00、11:00～12:00和16:00～17:00，该现象是____________的结果。 20. 为研究Ca2+的跨膜运输，科研人员提取并纯化了Ca2+的转运蛋白A，将一定数量的转运蛋白A重组到人工合成的脂质体膜上，构建出人工囊泡。利用人工囊泡进行实验甲，控制膜内、外Ca2+初始浓度如下表所示，其他所需条件充足且适宜。 膜外Ca2+初始浓度（μmol/L） 实验甲 0.5 1 2 4 8 16 32 64 128 膜内Ca2+初始浓度（μmol/L） 100 运输速率相对值（U） 25 45 70 88 97 100 100 100 100 回答下列问题： （1）据表分析，Ca2+的运输方向是____________（填“由膜外到膜内”或“由膜内到膜外”）。Ca2+的跨膜运输方式是____________。 （2）本实验中，转运蛋白A除转运Ca2+外，还应具有的功能为____________。 （3）将实验甲中膜外Ca2+初始浓度为16～128 μmol/L的部分设定为实验乙，同时使用相同的人工囊泡进行实验丙，两个实验的设置和结果如下表。 膜外Ca2+初始浓度（μmol/L） 实验乙 实验丙 16 32 64 128 2 膜内Ca2+初始浓度（μmol/L） 100 50 100 200 500 运输速率相对值（U） 100 100 100 100 70 70 70 70 从控制无关变量的角度分析，____________（填序号）验证Ca2+的运输速率不受膜两侧浓度差的影响，理由是：________________________。 ①仅实验乙能 ②仅实验丙能 ③实验乙、丙均能 ④实验乙、丙均不能 （4）综上分析，实验甲中膜外Ca2+初始浓度为0.5～8 μmol/L时，影响Ca2+运输速率的主要因素是____________。 21. 睡眠不足已被认定为诱发消化不良、慢性肠炎等多种肠道疾病的重要风险因素。肠道干细胞（ISC）能参与肠道细胞的更新与修复，维持肠道结构的完整。研究发现，睡眠剥夺（SD）会通过“脑—肠轴”引发ISC损伤，导致肠道隐窝深度减小并引发肠道炎症。为阐明SD诱导ISC损伤的具体机制，科研人员以小鼠为材料，进行SD和迷走神经阻断实验，随后取其肠道组织检测肠道隐窝深度和5-羟色胺（5-HT）含量，结果如下图。 回答下列问题： （1）ISC是人体内保留有____________能力的细胞，ISC损伤会导致免疫系统的____________功能下降，出现肠道病原体感染，引发炎症。 （2）图1实验表明，SD会损伤ISC且通过迷走神经发挥作用，判断依据为____________。 （3）推测肠道组织中5-HT含量与ISC损伤程度之间呈____________相关性。为验证肠道5-HT参与了SD诱导ISC损伤的过程，以野生型小鼠和5-HT合成缺陷型小鼠（简称“缺陷型”）为材料设计实验，写出实验思路：____________。 （4）已知肠道5-HT主要由某种肠上皮细胞分泌，且其细胞膜上有迷走神经释放的神经递质的受体。综上推测，SD通过“脑—肠轴”影响ISC的功能，属于____________调节。 22. 粳稻和籼稻是我国主要种植的栽培稻品种，二者对低温的适应能力不同。为研究这一差异产生的原因，开展了一系列实验。回答下列问题： （1）首先将粳稻KY131与籼稻ZF802杂交，随后____________，构建RIL群体，群体中每一株系为双亲染色体重新组合的纯合个体。该群体中9个株系（R1～R9）的1号染色体组成如下图，是因为在减数分裂时发生了____________。 （2） 研究发现，调控水稻低温适应的关键基因C位于1号染色体。为判断基因C的准确位置，科研人员对R1～R9进行冷处理，检测不同株系存活植株中分蘖的比例，同时对比分析1号染色体的组成，如下图所示。已知基因结构不完整时通常会导致其功能丧失，推测基因C位于图中____________（填数字）之间。基因C在粳稻和籼稻中的等位基因分别为C1和C2。 （3）为分析C基因的作用机制，科研人员在体外表达了C1和C2蛋白。同时获取分蘖负调控因子TCP19的启动子序列，在此片段上进行标记，以此作为探针分别与C1和C2蛋白杂交，电泳检测结果如右图所示。当探针与C蛋白结合时，探针在电泳时迁移速度慢，反之则迁移速度快。据此可知，C基因表达的蛋白质能____________，进而促进水稻分蘖。根据C1、C2基因促进水稻分蘖能力的差异，推测①组中加入的是____________蛋白（填“C1”或“C2”）。 （4）C蛋白还能促进氮素吸收所需硝酸盐转运蛋白的表达，据此从农作物种植的角度分析，C基因的发现在环境保护方面的意义是____________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 武汉市2027届高中毕业生九月调研考试 生物学试卷 2026.9.18 本试题卷共8页，22题。全卷满分100分。考试用时75分钟 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共18小题，每小题2分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 近年来，武汉市大力推进“口袋公园”建设，利用城市边角闲置地块因地制宜打造小型绿色空间，为市民提供休闲娱乐场所。下列有关“口袋公园”建设的叙述，错误的是（ ） A. 合理搭配植物种类以提高系统的生物多样性 B. 尽量使用武汉本地物种以减少外来物种入侵 C. 改善生态环境同时提高经济效益体现了整体原理 D. 对秋季收集的落叶进行焚烧后回林实现能量循环 【答案】D 【解析】 【详解】A、合理搭配植物种类可以增加物种丰富度，有效提高生态系统的生物多样性，A正确； B、优先使用本地物种可避免外来物种因缺乏天敌、环境适宜过度繁殖，降低外来物种入侵的风险，B正确； C、生态工程的整体原理要求生态建设兼顾自然、经济、社会的综合效益，改善生态环境的同时提升经济效益符合整体原理的要求，C正确； D、生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，无法循环利用，落叶焚烧时能量以热能形式散失，回林的是可循环利用的无机盐，不存在能量循环，D错误。 2. 植物发育过程中，种子细胞的蛋白质贮藏液泡（PSV）会通过替换膜蛋白改变存储物质，转变为裂解液泡（LV）。LV内含各类酸性水解酶，主要分布于成熟组织细胞中。下列叙述错误的是（ ） A. 洋葱鳞片叶表皮细胞中的液泡类型是PSV B. 包裹着蛋白质的囊泡可将蛋白质输入PSV C. LV降解储存的有机物为细胞提供营养 D. LV有类似于动物细胞中溶酶体的功能 【答案】A 【解析】 【详解】A、题干明确PSV是种子细胞的蛋白质贮藏液泡，LV主要分布于成熟组织细胞中，洋葱鳞片叶表皮细胞属于成熟植物组织细胞，其液泡类型为LV，不是PSV，A错误； B、PSV的功能是储存蛋白质，细胞中包裹蛋白质的囊泡可与PSV的膜融合，将蛋白质输入PSV中储存，B正确； C、LV中含有各类酸性水解酶，可将储存的有机物分解为小分子物质，分解产物可被细胞利用，为细胞提供营养，C正确； D、动物细胞的溶酶体内含多种酸性水解酶，可分解衰老损伤的细胞器、吞噬消化病原体，分解后的产物可被细胞重新利用，功能与LV类似，D正确。 3. 精原细胞进行有丝分裂和减数分裂Ⅰ的过程中，下列选项中不可能都出现的是（ ） A. 同源染色体上的等位基因 B. 非同源染色体上的非等位基因 C. 核仁核膜解体，染色质缩短变粗 D. 着丝粒分裂，姐妹染色单体分离 【答案】D 【解析】 【详解】A、有丝分裂全过程都存在同源染色体，减数分裂Ⅰ结束前同源染色体未分离到两个子细胞，两个过程中都存在同源染色体上的等位基因，A不符合题意； B、有丝分裂和减数分裂Ⅰ过程中细胞内均携带全套的非同源染色体，都存在非同源染色体上的非等位基因，B不符合题意； C、核仁核膜解体、染色质缩短变粗是细胞分裂前期的共同特征，有丝分裂前期和减数分裂Ⅰ前期都会出现该现象，C不符合题意； D、着丝粒分裂、姐妹染色单体分离发生在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期，减数分裂Ⅰ过程中仅发生同源染色体分离，不发生着丝粒分裂，因此该现象不可能在两个过程中都出现，D符合题意。 4. 热射病是机体长时间暴露在高温高湿环境中，因热损伤引发的一种致命性的急危重症，其特征是体温高于40℃，并伴有昏迷、抽搐或大小便失禁等神经功能障碍。下列叙述错误的是（ ） A. 高温高湿环境中汗液蒸发受阻影响机体散热 B. 持续高热使大脑中的体温调节中枢功能异常 C. 小便失禁可能是高热使脊髓处神经元损伤所致 D. 可及时饮用或浸泡冷水降温以缓解热射病症状 【答案】B 【解析】 【详解】A、高温高湿环境中空气湿度大，汗液蒸发速率减慢，而蒸发散热是机体散热的重要途径，因此汗液蒸发受阻会影响机体散热，A正确； B、体温调节中枢位于下丘脑，而非大脑，大脑皮层是体温感觉中枢，B错误； C、排尿反射的低级中枢位于脊髓，高级中枢位于大脑皮层，若高热损伤脊髓中控制排尿反射的神经元或相关传导束，可能导致小便失禁，C正确； D、热射病首要处置措施是快速降温，清醒患者可饮用凉电解质水，也可通过冷水浸泡等方式快速降低体表温度，缓解症状，D正确。 5. 拟南芥是一种长日照植物。长日照条件下，拟南芥CO基因从傍晚至夜间维持高水平表达，同时傍晚时段的远红光和蓝光进一步稳定了CO蛋白。CO蛋白在黄昏积累，激活成花素基因FT的表达，促进开花。但FT蛋白会抑制自身表达。下列叙述错误的是（ ） A. 光作为信号调控拟南芥的开花 B. 光敏色素吸收远红光和蓝光用于光合作用 C. 基因FT表达的负反馈调节可以防止拟南芥过早开花 D. 短日照条件下不能开花可能与CO蛋白含量较低有关 【答案】B 【解析】 【详解】A、由题干可知，远红光和蓝光可稳定CO蛋白，进而调控开花过程，说明光可作为信号调控拟南芥的开花，A正确； B、光敏色素是接收光信号的受体，其吸收的远红光等用于传递信号调控生命活动，并非用于光合作用，B错误； C、FT蛋白促进开花，同时FT蛋白抑制自身表达，属于负反馈调节，可避免FT蛋白过量合成，防止拟南芥过早开花，C正确； D、长日照条件下CO基因高表达且CO蛋白可被光稳定，短日照条件下CO蛋白含量较低，无法有效激活FT基因表达，因此短日照下拟南芥可能不能开花，D正确。 6. 喜树的愈伤组织经多次培养和筛选后再悬浮培养，用于生产抗癌次生代谢物——喜树碱。研究人员在愈伤组织培养基中添加不同浓度的蔗糖，一段时间后测定细胞增量和喜树碱含量，结果如下表所示。下列叙述正确的是（ ） 蔗糖浓度（g/L） 细胞增量（g） 喜树碱含量（μg/g DW） 10 4.2 13.5 20 5.6 18.7 30 7.2 22.8 40 5.8 27.1 50 4.5 31.8 注：DW为每克细胞干重中所含物质的质量 A. 该实验的主要原理是植物细胞的全能性 B. 喜树碱不是喜树基本生命活动所必需的产物 C. 蔗糖提供碳源，故细胞增量与蔗糖浓度呈正相关 D. 应选择蔗糖浓度为50 g/L的培养基大规模生产喜树碱 【答案】B 【解析】 【详解】A、植物细胞全能性是指已分化的细胞具有发育成完整个体的潜能，该实验仅培养愈伤组织提取代谢产物，没有培育出完整喜树植株，原理并非细胞全能性，A错误； B、喜树碱属于植物次生代谢物，不是喜树生长发育等基本生命活动所必需的产物，B正确； C、由表格数据可知，蔗糖浓度在10~30g/L时细胞增量随浓度升高而增加，30~50g/L时细胞增量随浓度升高而下降，二者不呈正相关，C错误； D、大规模生产喜树碱需考虑总产量（细胞增量×单位细胞喜树碱含量）和生产成本，50g/L蔗糖浓度下细胞增量低，总产率并非最高，且蔗糖投入成本更高，不适合大规模生产，D错误。 7. 某种酶在游离状态下自发存在两种构象的动态平衡：一种是非活性构象，难以结合底物；一种是活性构象，易于结合底物。加入底物后，底物选择性结合活性构象的酶，形成稳定复合物，使原本处于非活性构象的酶加速转变为活性构象。下列叙述正确的是（ ） A. 两种不同构象酶分子的氨基酸排列顺序相同 B. 酶分子与底物结合之后才能转变成活性构象 C. 加入底物会导致非活性构象酶分子数量增加 D. 催化反应结束后酶分子将一直保持活性构象 【答案】A 【解析】 【详解】A、两种构象属于同一种酶的不同空间结构，酶的氨基酸排列顺序（一级结构）相同，A正确； B、题干明确说明游离状态下酶就存在活性构象和非活性构象的动态平衡，并非与底物结合后才能转变成活性构象，B错误； C、加入底物后，底物结合活性构象酶，会推动非活性构象酶向活性构象转变，非活性构象酶分子数量减少，C错误； D、催化反应结束后酶会与产物分离，重新恢复两种构象的动态平衡，不会一直保持活性构象，D错误。 8. 基因的选择性表达存在“空间特异性”和“时间特异性”，这与基因上游的启动子类型密切相关。“组织特异性启动子”使基因仅在特定类型细胞中表达，决定空间特异性；“诱导型启动子”需在特定信号刺激下才能调控基因表达，体现时间特异性。下列叙述错误的是（ ） A. 肝脏中核糖体蛋白基因表达主要受组织特异性启动子调控 B. 在胃酸刺激下小肠分泌促胰液素主要受诱导型启动子调控 C. 外植体脱分化成为愈伤组织与组织特异性启动子关闭有关 D. 激烈的细胞自噬引发的细胞凋亡与诱导型启动子激活有关 【答案】A 【解析】 【详解】A、核糖体蛋白是所有活细胞合成蛋白质必需的物质，核糖体蛋白基因在几乎所有活细胞中均表达，不受仅调控特定细胞基因表达的组织特异性启动子调控，A错误； B、胃酸属于特定刺激信号，小肠黏膜细胞在胃酸刺激下才表达相关基因合成分泌促胰液素，符合诱导型启动子需特定信号刺激才调控基因表达的特点，B正确； C、外植体是高度分化的组织，细胞内存在组织特异性启动子驱动的组织特异性基因表达；脱分化形成愈伤组织的过程中，细胞失去特定分化特征，相关组织特异性启动子关闭，C正确； D、激烈细胞自噬属于特定刺激信号，该信号会诱导凋亡相关基因表达，启动细胞凋亡，与诱导型启动子激活有关，D正确。 9. 脂肪水解后得到的常见脂肪酸是棕榈酸，棕榈酸需进入线粒体才能被氧化分解，最终产生H2O和CO2。利用大鼠骨骼肌细胞分离得到的不同组分进行实验，各组体系中加入等量且适量的14C标记的棕榈酸，其他条件均适宜，实验结果如下表所示。下列叙述正确的是（ ） 组别 气体条件 是否出现NADH积累 能否检测出14CO2 甲（细胞质基质） 有氧 无NADH积累 检测不到 乙（细胞质基质） 无氧 无NADH积累 检测不到 丙（离体线粒体） 有氧 无NADH积累 可以检测到 丁（离体线粒体） 无氧 有NADH积累 检测不到 A. 甲组和丙组都产生H2O B. 棕榈酸有氧分解的中间过程不产生NADH C. 棕榈酸分解产生CO2的过程不需要依赖O2的参与 D. 若更换14C标记的葡萄糖作底物，乙组和丁组检测不到14CO2 【答案】D 【解析】 【详解】A、H2O是有氧呼吸第三阶段的产物，该过程发生在线粒体内膜，甲组只有细胞质基质，无法产生H2O，A错误； B、丁组为离体线粒体、无氧条件，出现NADH积累，说明棕榈酸分解的中间过程可产生NADH，只是无氧条件下NADH无法被消耗而积累，B错误； C、对比丙组（有氧、可检测到14CO2）和丁组（无氧、检测不到14CO2）可知，棕榈酸分解产生CO2的过程需要依赖O2参与，因为无O2时NADH积累，缺乏NAD⁺导致产CO2的相关反应无法进行，C错误； D、乙组是细胞质基质，无氧条件下，葡萄糖在细胞质基质中进行无氧呼吸，产物是乳酸，不会产生CO2；丁组是离体线粒体，葡萄糖不能直接进入线粒体被分解，线粒体中没有分解葡萄糖的酶，因此丁组用葡萄糖作底物时也无法产生CO2。所以乙组和丁组都检测不到14CO2，D正确。 10. 皮肤受到病原体刺激时，角质形成细胞中代谢物FPP增加，FPP激活TRPV3通道，进而促进细胞因子的合成与释放，显著增强全身体液免疫。下列叙述正确的是（ ） A. 将FPP作为疫苗，可预防相关病原体感染 B. 减弱TRPV3通道功能，可缓解自身免疫病 C. 辅助性T细胞与B细胞结合即可激活B细胞 D. 细胞因子促进浆细胞迅速增殖分化产生大量抗体 【答案】B 【解析】 【详解】A、疫苗的本质是抗原，可刺激机体产生特异性免疫反应和记忆细胞。FPP是角质形成细胞的代谢物，不属于抗原，无法作为疫苗预防病原体感染，A错误； B、自身免疫病是机体免疫功能过强导致的，由题意可知，激活TRPV3通道可增强体液免疫，因此减弱该通道功能可降低过强的免疫反应，缓解自身免疫病，B正确； C、B细胞的激活需要两个信号：一是抗原与B细胞接触提供的第一个信号，二是辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合提供的第二个信号，同时还需要辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用，仅辅助性T细胞与B细胞结合不足以激活B细胞，C错误； D、浆细胞是高度分化的细胞，不具备增殖分化能力，细胞因子可促进B细胞和记忆B细胞增殖分化为浆细胞，D错误。 11. PXR蛋白参与调控抗利尿激素合成基因的转录过程。研究人员分别向野生型小鼠（WT）和PXR基因敲除小鼠（PXR-）注射等量抗利尿激素，然后在禁水条件下持续记录其尿液渗透压变化，结果如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 正常饮水条件下，PXR-比WT尿量多 B. PXR促进抗利尿激素合成基因的转录 C. 施加PXR可促进体外培养的肾小管细胞对水分的重吸收 D. 图中6～10 h，PXR-尿液渗透压下降可能与抗利尿激素失活有关 【答案】C 【解析】 【详解】A、正常饮水条件下，PXR⁻小鼠的PXR基因被敲除，自身抗利尿激素合成量低于野生型WT小鼠，肾小管和集合管对水分的重吸收作用更弱，因此尿量更多，A正确； B、PXR基因敲除后抗利尿激素合成减少，说明PXR能够促进抗利尿激素合成基因的转录过程，B正确； C、PXR的功能是调控抗利尿激素合成基因的转录，仅作用于能合成抗利尿激素的细胞，无法直接作用于肾小管细胞调节其对水分的重吸收，C错误； D、注射的外源抗利尿激素发挥作用后会逐渐失活，6~10h随着抗利尿激素含量降低，肾小管重吸收水分的量减少，尿液渗透压下降，D正确。 12. 梨果实成熟过程中，H2O2积累会促进乙烯合成，乙烯能抑制基因PD2和PX14的表达。PX14蛋白是清除H2O2的关键酶，而PD2蛋白能激活PX14基因的表达。H2O2还能诱导PX14蛋白发生修饰，抑制其活性。下列叙述错误的是（ ） A. 外源施加H2O2促进果实成熟 B. 抑制PD2的表达能促进H2O2积累 C. H2O2诱导PX14蛋白发生修饰属于表观遗传 D. 促进PX14基因的表达有利于梨果实的储存 【答案】C 【解析】 【详解】A、外源施加H2O2会使细胞内H2O2含量升高，根据题干信息H2O2积累可促进乙烯合成，乙烯是促进果实成熟的激素，因此可促进果实成熟，A正确； B、PD2蛋白能激活PX14基因的表达，若抑制PD2的表达，PX14的表达量下降，而PX14是清除H2O2的关键酶，因此H2O2清除减少，会促进H2O2积累，B正确； C、表观遗传是指生物体基因的碱基序列不发生改变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，其调控的是基因的表达过程，而H2O2诱导PX14蛋白发生修饰属于蛋白质层面的翻译后修饰，不属于表观遗传，C错误； D、促进PX14基因的表达，PX14蛋白含量升高，可更多清除H2O2，减少乙烯的合成，延缓果实成熟，因此有利于梨果实的储存，D正确。 13. 鳙鱼在有急流的江段繁殖，是江豚重要的食物来源。天鹅洲故道在修筑堤坝后成为静水水体，鳙鱼种群中老龄个体比例逐渐增多。下列叙述错误的是（ ） A. 修筑堤坝后鳙鱼种群的出生率下降 B. 江豚捕食鳙鱼幼鱼会影响鳙鱼的年龄结构 C. 鳙鱼对江豚种群增长的影响表现为密度制约 D. 大量投放鳙鱼鱼苗可使江豚种群数量呈“J”形增长 【答案】D 【解析】 【详解】A、修筑堤坝后水体变为静水，不满足鳙鱼繁殖所需的急流条件，幼体出生量减少，种群出生率下降，A正确； B、江豚捕食鳙鱼幼鱼会直接降低鳙鱼幼龄个体的占比，改变鳙鱼各年龄期个体的比例，因此会影响鳙鱼的年龄结构，B正确； C、鳙鱼是江豚的食物来源，食物对种群增长的限制作用随种群密度升高而增强（种群密度越大，种内竞争食物的程度越剧烈），属于密度制约因素，C正确； D、“J”形增长需要满足资源空间充足、无天敌、气候适宜等理想条件，仅大量投放鳙鱼鱼苗只保障了食物来源，仍存在空间限制、种内竞争等其他制约因素，江豚种群无法呈“J”形增长，D错误。 14. 聚乙烯（PE）常用于塑料袋、塑料瓶的制作，丢弃在海洋中的PE制品会形成微塑料，随水循环造成全球性生态污染。为解决PE制品的污染问题，科研人员通过实验筛选PE分解菌，流程如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 需对实验中的PE制品、锥形瓶和培养皿进行灭菌 B. 扩大培养时，振荡利于菌种与营养物质充分接触 C. 选择培养Ⅰ和选择培养Ⅱ都以PE作为唯一碳源 D. 选择培养Ⅱ上的单菌落还需进一步鉴定分解能力 【答案】A 【解析】 【详解】A、本实验的目的是筛选PE制品上附着的PE分解菌，若对PE制品进行灭菌会杀死附着的目的菌株，因此PE制品不需要灭菌，仅需对锥形瓶、培养皿等实验器具灭菌，A错误； B、扩大培养时振荡既可以提高培养液的溶氧量，也能促进菌种与营养物质充分接触，有利于菌种增殖，B正确； C、选择培养的原理是只有能利用PE作为碳源的目的菌可存活，因此选择培养Ⅰ和Ⅱ的培养基均需以PE作为唯一碳源，起到筛选、富集目的菌的作用，C正确； D、选择培养Ⅱ上的单菌落仅能证明该菌株可在以PE为唯一碳源的培养基上生长，但其分解PE的能力强弱还需要进一步实验鉴定，D正确。 15. 制备单克隆抗体时，经第一次筛选得到的杂交瘤细胞需进行克隆化培养和抗体检测，多次筛选后，可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。下列叙述正确的是（ ） A. 通过定期更换培养液以维持克隆化培养的无菌条件 B. 在克隆化培养杂交瘤细胞时，需用胃蛋白酶分散处理 C. 应筛选抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞进行后续的培养 D. 筛选出的杂交瘤细胞只能体外培养才能分泌大量抗体 【答案】C 【解析】 【详解】A、定期更换培养液的作用是补充营养物质、清除细胞代谢废物，维持无菌条件需要通过无菌操作、添加抗生素等措施实现，A错误； B、动物细胞培养时分散细胞使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶，胃蛋白酶的最适pH为酸性，在动物细胞培养的中性偏碱环境中会失活，无法发挥作用，B错误； C、抗体检测呈阳性说明该杂交瘤细胞能够分泌所需的特异性抗体，需筛选这类细胞进行后续培养，C正确； D、筛选出的杂交瘤细胞既可以体外培养从培养液中提取抗体，也可以注入小鼠腹腔内增殖，从腹水中提取大量抗体，D错误。 16. 天花病毒是一种特殊的DNA病毒，其DNA中部的碱基互补配对，但两侧不能，连接形成闭环结构。天花病毒的DNA复制过程如下图所示，其中虚线表示新合成的DNA链。下列叙述错误的是（ ） A. 天花病毒DNA打开闭环需断裂磷酸二酯键 B. 天花病毒的DNA复制以自身DNA为引物 C. 天花病毒新合成的子链沿着3′到5′方向延伸 D. 天花病毒的DNA复制是以半保留的方式进行 【答案】C 【解析】 【详解】A、天花病毒DNA的基本骨架由磷酸二酯键连接形成，打开闭环结构需要破坏骨架上的磷酸二酯键，A正确； B、据图示复制过程可知，天花病毒DNA复制时直接以自身DNA链的3'端作为延伸起点，即引物为自身DNA，B正确； C、DNA复制过程中，DNA聚合酶只能将脱氧核苷酸添加到子链的3'端，因此新合成的子链延伸方向为，而非，C错误； D、由图可知，最终形成的两个子代DNA均保留1条亲代母链和1条新合成的子链，符合半保留复制的特点，D正确。 17. 某植物的花色有红色和白色两种。现有一种纯合红花品系和多种纯合白花品系，不同的纯合白花品系间杂交，有的F1都开红花，有的F1都开白花。纯合红花品系和所有纯合白花品系杂交分别得到F1，F1自交得到F2，F2中红花的比例最小为27/64。下列叙述错误的是（ ） A. 该植物花色至少受三对等位基因控制 B. 理论上纯合白花品系的基因型有7种 C. 两纯合白花品系杂交，若F1都开白花，则F1自交可得到红花 D. 纯合红花品系和所有纯合白花品系杂交，F2中白花比例最小为1/4 【答案】C 【解析】 【详解】A、F₂中红花最小比例为，说明该植物花色至少受三对独立遗传的等位基因控制，且只有每对基因都携带显性基因时才表现为红花，A正确； B、假设三对等位基因分别用A/a、B/b、C/c\表示，三对等位基因对应的纯合基因型共种，除去纯合红花基因型AABBCC，其余7种均为纯合白花基因型，B正确； C、两纯合白花品系杂交为白花，说明至少有一对等位基因为隐性纯合，无法同时具备所有花色显性基因，因此自交后代不会出现红花，C错误； D、当纯合白花与纯合红花仅存在一对等位基因差异时（如AABBcc与AABBCC杂交），为单杂合子，自交中白花比例为，是最小的白花比例，D正确。 18. 三个地区（简称①、②、③）广泛使用甲、乙、丙三种杀虫剂防治甜菜夜蛾，三种杀虫剂分别作用于甜菜夜蛾E、F、G基因编码的蛋白发挥杀虫作用。E、F、G基因均会发生抗杀虫剂的突变。研究人员对三地的甜菜夜蛾基因型进行了分析，得到下表所示的实验结果。下列叙述错误的是（ ） 地点 E基因座位的基因型（%） F基因座位的基因型（%） G基因座位的基因型（%） SS RS RR SS RS RR SS RS RR ① 0 0 100 0 50 50 64 36 0 ② 0 0 100 0 8 92 48 52 0 ③ 0 16 84 0 44 56 72 28 0 注：基因座位是某基因在染色体上的位置；SS表示敏感型纯合子；RS表示抗性杂合子；RR表示抗性纯合子 A. ①地G基因座位抗性突变基因的基因频率为18% B. 推测③地甜菜夜蛾杀虫剂的使用频次和剂量最高 C. 三地防治甜菜夜蛾时使用丙杀虫剂的效果最好 D. 一味依赖喷洒杀虫剂防治害虫会造成环境污染 【答案】B 【解析】 【详解】A、抗性基因的基因频率计算方式为：频率 = 杂合子频率 + 抗性纯合子频率，①地基因座位占36%、占0，因此频率=，A正确； B、杀虫剂是筛选抗性个体的选择压力，使用频次和剂量越高，抗性基因的频率越高。②地基因全为抗性纯合，基因占比92%，均为三地最高，说明②地杀虫剂使用频次和剂量最高，B错误； C、丙杀虫剂作用于基因编码的蛋白，三地基因座位均无抗性纯合，敏感纯合占比最高，多数个体对丙敏感，因此丙杀虫剂防治效果最好，C正确； D、杀虫剂属于化学农药，一味依赖喷洒会造成土壤、水体污染，还会杀伤有益生物，破坏生态平衡，D正确。 二、非选择题：本题共4小题，共64分。 19. 碟形湖是分布于我国鄱阳湖湖盆区内的一种独特自然景观。丰水期时，碟形湖被湖水淹没，和主湖水体连为一体。枯水期时，湖水退去，碟形湖显露于洲滩之中独立蓄水。回答下列问题： （1）在碟形湖附近的洲滩区域，地势由高到低分布着南荻+芦苇、苔草、蓼子草等，体现了群落的____________结构。 （2）苔草、蓼子草为陆生草本植物，科研人员对碟形湖周边地势较低区域中的这两种植物进行数年的逐月调查，结果如下表。 月份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 苔草 + + ++ ++ + - - - + ++ ++ + 蓼子草 ++ ++ + - - - - - - + ++ ++ 注：++表示生长旺盛、覆盖度高；+表示存活但生长受限；-表示枯萎或休眠 推测鄱阳湖的丰水期最可能出现在____________（填“1～4月”“5～9月”或“10～12月”）。 （3）碟形湖周边地区群落的外貌和结构随枯水期/丰水期而变化属于____________（填“群落的演替”或“群落的季节性”），原因是____________。 （4）鄱阳湖是极危鸟类白鹤重要的越冬地，以前白鹤主要以苦草冬芽为食，近年来苦草冬芽锐减导致稻谷、莲藕、蓼子草等已成为白鹤的主要食物。白鹤的生态位____________（填“发生改变”或“没有改变”），原因是____________。 （5）鸿雁和白额雁均以苔草为主要食物来源。鸿雁的觅食高峰出现在14:00～15:00，白额雁则有多个觅食高峰，分别在8:00～9:00、11:00～12:00和16:00～17:00，该现象是____________的结果。 【答案】（1）水平 （2）5～9月 （3） ①. 群落的季节性 ②. 在鄱阳湖的丰水期/枯水期，水量随季节而变化，群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化 （4） ①. 发生改变 ②. 白鹤的食物发生了改变 （5）协同进化（生态位分化） 【解析】 【小问1详解】 群落的水平结构是指群落中的生物在水平方向上，由于地形起伏、湿度差异等因素，呈现出不同种群分布在不同地段的镶嵌分布格局，本题中沿地势高低不同分布不同植物类群，符合水平结构的特征。 【小问2详解】 苔草和蓼子草都是陆生草本，表格显示5-9月两种植物均处于枯萎或休眠的状态，结合题干信息丰水期碟形湖被湖水淹没、洲滩区域也会被水体覆盖，不适宜陆生草本生长，因此丰水期最可能是5～9月。 【小问3详解】 群落的演替是指随着时间推移一个群落被另一个群落替代的过程，该区域群落的物种组成未发生根本性的替代，只是随季节（水文周期）变化，受阳光、温度、水分等季节因素影响，群落外貌和结构发生周期性的改变，属于群落的季节性 。 【小问4详解】 生态位包括物种所处的空间位置、占用资源的情况、与其他物种的关系等，白鹤的食物来源发生了明显变化，其占用的资源类型改变，因此生态位发生了改变 。 【小问5详解】 两种雁类取食同种食物，通过错峰觅食的时间生态位分化，降低种间竞争强度，是长期自然选择、种间相互作用、协同进化形成的适应性特征。 20. 为研究Ca2+的跨膜运输，科研人员提取并纯化了Ca2+的转运蛋白A，将一定数量的转运蛋白A重组到人工合成的脂质体膜上，构建出人工囊泡。利用人工囊泡进行实验甲，控制膜内、外Ca2+初始浓度如下表所示，其他所需条件充足且适宜。 膜外Ca2+初始浓度（μmol/L） 实验甲 0.5 1 2 4 8 16 32 64 128 膜内Ca2+初始浓度（μmol/L） 100 运输速率相对值（U） 25 45 70 88 97 100 100 100 100 回答下列问题： （1）据表分析，Ca2+的运输方向是____________（填“由膜外到膜内”或“由膜内到膜外”）。Ca2+的跨膜运输方式是____________。 （2）本实验中，转运蛋白A除转运Ca2+外，还应具有的功能为____________。 （3）将实验甲中膜外Ca2+初始浓度为16～128 μmol/L的部分设定为实验乙，同时使用相同的人工囊泡进行实验丙，两个实验的设置和结果如下表。 膜外Ca2+初始浓度（μmol/L） 实验乙 实验丙 16 32 64 128 2 膜内Ca2+初始浓度（μmol/L） 100 50 100 200 500 运输速率相对值（U） 100 100 100 100 70 70 70 70 从控制无关变量的角度分析，____________（填序号）验证Ca2+的运输速率不受膜两侧浓度差的影响，理由是：________________________。 ①仅实验乙能 ②仅实验丙能 ③实验乙、丙均能 ④实验乙、丙均不能 （4）综上分析，实验甲中膜外Ca2+初始浓度为0.5～8 μmol/L时，影响Ca2+运输速率的主要因素是____________。 【答案】（1） ①. 由膜外到膜内 ②. 主动运输 （2）催化ATP的水解 （3） ①. ② ②. 转运蛋白A的数量属于无关变量。实验乙中转运蛋白A结合Ca2+达到饱和，干扰了实验结果的测定；实验丙中转运蛋白A结合Ca2+未达到饱和，不干扰实验结果的测定 （4）膜外Ca2+初始浓度 【解析】 【小问1详解】 从表格数据可知，运输速率随膜外浓度升高而增大，说明被转运的来自膜外，运输方向为由膜外到膜内；膜内初始浓度为100μmol/L，远高于低膜外浓度组的膜外浓度，该运输为逆浓度梯度运输，因此属于主动运输。 【小问2详解】 主动运输需要消耗能量，转运蛋白A介导的主动运输，因此除转运功能外，还能催化ATP水解为运输过程供能，即具有ATP酶活性。 【小问3详解】 验证运输速率不受膜两侧浓度差影响，需控制转运蛋白数量等无关变量一致，仅改变浓度差：实验乙中转运蛋白A结合Ca2+达到饱和，干扰了实验结果的测定；实验丙中转运蛋白A结合Ca2+未达到饱和，不干扰实验结果的测定。 【小问4详解】 实验甲中膜外浓度为0.5~8μmol/L时，运输速率随膜外浓度升高同步增大，此时转运蛋白未达到饱和状态，因此影响运输速率的主要因素是膜外浓度。 21. 睡眠不足已被认定为诱发消化不良、慢性肠炎等多种肠道疾病的重要风险因素。肠道干细胞（ISC）能参与肠道细胞的更新与修复，维持肠道结构的完整。研究发现，睡眠剥夺（SD）会通过“脑—肠轴”引发ISC损伤，导致肠道隐窝深度减小并引发肠道炎症。为阐明SD诱导ISC损伤的具体机制，科研人员以小鼠为材料，进行SD和迷走神经阻断实验，随后取其肠道组织检测肠道隐窝深度和5-羟色胺（5-HT）含量，结果如下图。 回答下列问题： （1）ISC是人体内保留有____________能力的细胞，ISC损伤会导致免疫系统的____________功能下降，出现肠道病原体感染，引发炎症。 （2）图1实验表明，SD会损伤ISC且通过迷走神经发挥作用，判断依据为____________。 （3）推测肠道组织中5-HT含量与ISC损伤程度之间呈____________相关性。为验证肠道5-HT参与了SD诱导ISC损伤的过程，以野生型小鼠和5-HT合成缺陷型小鼠（简称“缺陷型”）为材料设计实验，写出实验思路：____________。 （4）已知肠道5-HT主要由某种肠上皮细胞分泌，且其细胞膜上有迷走神经释放的神经递质的受体。综上推测，SD通过“脑—肠轴”影响ISC的功能，属于____________调节。 【答案】（1） ①. 分裂和分化 ②. 免疫防御 （2）②的肠道隐窝深度比①低，且③的肠道隐窝深度比②高 （3） ①. 正 ②. 将生理状态一致的野生型小鼠和5-HT合成缺陷型小鼠随机均分为两组，两组均进行相同的SD处理，在相同且适宜的条件下饲养一段时间后，检测两组小鼠的肠道隐窝深度，比较两组深度的差异 （4）神经-体液 【解析】 【小问1详解】 ISC是肠道干细胞，干细胞的核心特征是具备分裂和分化能力，可通过分裂增加细胞数量，分化形成不同类型的肠道细胞，完成肠道细胞的更新与修复，免疫系统具有免疫防御、免疫自稳、免疫监视三大功能，其中免疫防御功能是机体抵抗外来病原体等抗原性异物侵袭的功能，ISC损伤后肠道屏障结构被破坏，免疫防御功能下降，易出现肠道病原体感染引发炎症。 【小问2详解】 要证明“SD会损伤ISC且通过迷走神经发挥作用”，需通过三组实验的对照分析：对比①组和②组，两组唯一自变量为是否进行SD处理，②组肠道隐窝深度显著低于①组，说明SD会引发ISC损伤，导致肠道隐窝深度减小；对比②组和③组，两组唯一自变量为是否切断迷走神经，③组肠道隐窝深度显著高于②组，说明切断迷走神经可缓解SD对ISC的损伤作用；结合三组结果，①组和③组肠道隐窝深度相近说明迷走神经切断后，SD对ISC的损伤作用基本消失，证明SD是通过迷走神经发挥损伤ISC的作用，因此判断依据为②的肠道隐窝深度比①低，且③的肠道隐窝深度比②高。 【小问3详解】 ISC损伤程度越高，肠道隐窝深度越小。结合实验结果，②组ISC损伤最严重，5-HT含量最高，①组和③组ISC损伤程度轻，5-HT含量低，说明5-HT含量越高，ISC损伤程度越重，二者呈正相关性。验证5-HT参与SD诱导ISC损伤的实验，自变量为小鼠体内是否存在5-HT，无关变量需保持一致，因变量为ISC损伤程度（可通过肠道隐窝深度判断）。实验思路：将生理状态一致的野生型小鼠和5-HT合成缺陷型小鼠随机均分为两组，两组均进行相同的SD处理，在相同且适宜的条件下饲养一段时间后，检测两组小鼠的肠道隐窝深度，比较两组深度的差异。若野生型小鼠肠道隐窝深度显著小于缺陷型小鼠，即可证明5-HT参与了SD诱导ISC损伤的过程。 【小问4详解】 SD首先通过神经系统（迷走神经）释放神经递质作用于肠上皮细胞，该过程属于神经调节，迷走神经调控肠上皮细胞分泌5-HT，5-HT作为化学物质通过体液运输作用于ISC，该过程属于体液调节，因此整个调节过程属于神经-体液调节。 22. 粳稻和籼稻是我国主要种植的栽培稻品种，二者对低温的适应能力不同。为研究这一差异产生的原因，开展了一系列实验。回答下列问题： （1）首先将粳稻KY131与籼稻ZF802杂交，随后____________，构建RIL群体，群体中每一株系为双亲染色体重新组合的纯合个体。该群体中9个株系（R1～R9）的1号染色体组成如下图，是因为在减数分裂时发生了____________。 （2） 研究发现，调控水稻低温适应的关键基因C位于1号染色体。为判断基因C的准确位置，科研人员对R1～R9进行冷处理，检测不同株系存活植株中分蘖的比例，同时对比分析1号染色体的组成，如下图所示。已知基因结构不完整时通常会导致其功能丧失，推测基因C位于图中____________（填数字）之间。基因C在粳稻和籼稻中的等位基因分别为C1和C2。 （3）为分析C基因的作用机制，科研人员在体外表达了C1和C2蛋白。同时获取分蘖负调控因子TCP19的启动子序列，在此片段上进行标记，以此作为探针分别与C1和C2蛋白杂交，电泳检测结果如右图所示。当探针与C蛋白结合时，探针在电泳时迁移速度慢，反之则迁移速度快。据此可知，C基因表达的蛋白质能____________，进而促进水稻分蘖。根据C1、C2基因促进水稻分蘖能力的差异，推测①组中加入的是____________蛋白（填“C1”或“C2”）。 （4）C蛋白还能促进氮素吸收所需硝酸盐转运蛋白的表达，据此从农作物种植的角度分析，C基因的发现在环境保护方面的意义是____________。 【答案】（1） ①. 连续自交 ②. 同源染色体的非姐妹染色单体间的互换 （2）④和⑥ （3） ①. 与TCP19启动子结合，抑制TCP19的表达 ②. C1 （4）将C基因用于作物育种，种植农作物时可减少氮肥的使用，进而减少环境污染 【解析】 【小问1详解】 RIL群体是杂交后通过多代连续自交获得的纯合株系，因此粳稻KY131与籼稻ZF802杂交后，需连续自交，才能获得双亲染色体片段重组的纯合个体。不同株系的1号染色体同时存在粳稻和籼稻的片段，是减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，导致染色体重组。 【小问2详解】 首先对比不同株系的分蘖比例与染色体组成的对应关系，R1~R5分蘖比例较高，均含有④~⑥区间的粳稻染色体片段；R6~R9分蘖比例极低，均不含有④~⑥区间的粳稻染色体片段。结合“基因结构不完整会导致功能丧失”的信息可判断调控分蘖的基因C位于④~⑥区间，该区间存在粳稻的C1基因时，植株分蘖比例高，该区间为籼稻片段时，携带的C2等位基因冷处理下促进分蘖能力弱，分蘖比例低。 【小问3详解】 已知TCP19是分蘖负调控因子，即其表达会抑制分蘖。电泳结果显示，加入C蛋白后探针迁移速度变慢，说明C蛋白可与TCP19的启动子结合，启动子是调控基因转录的关键序列，因此C基因表达的蛋白质能与TCP19启动子结合，抑制TCP19的表达，解除TCP19对分蘖的抑制作用，进而促进水稻分蘖。粳稻的C1基因促进分蘖的能力强于籼稻的C2基因，说明C1蛋白与TCP19启动子的结合能力更强，电泳时迁移速度更慢。对比①②组的电泳条带，①组条带位置更靠上(迁移速度更慢)，因此①组加入的是C1蛋白。 【小问4详解】 C蛋白可促进硝酸盐转运蛋白的表达，提升水稻对土壤中氮素的吸收效率，因此将C基因用于作物育种，种植农作物时可减少氮肥的使用，进而减少环境污染。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $