精品解析：广东省广州市南海中学2026—2027学年高三上学期9月考试生物试题

2026年9月高三生物学开学考 一、选择题：本题共16小题，共40分。第1~12小题，每小题2分；第13~16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 【生命科学史情境】 1. 以下是关于科学发现史和科学方法的相关内容，其中说法正确的是（ ） A. 施莱登和施旺运用完全归纳法建立了细胞学说 B. 赫尔希-蔡斯运用了加法原理验证DNA是遗传物质 C. 斯他林和贝利斯运用了假说——演绎法发现了促胰液素 D. 鲁宾和卡门运用同位素标记法探明了光合作用中碳的途径 【生活、学习和实践情境】 2. 全球首例定制化基因疗法治愈罕见病婴儿（如CPS1缺乏症）是医学领域的重大突破。该疗法通过碱基编辑技术精准修复致病突变，为遗传病治疗提供了新方向。下列相关叙述正确的是（ ） A. CPS1缺乏症是基因突变导致细胞癌变的代谢疾病 B. 碱基编辑技术直接改变DNA碱基序列是基因治疗 C. 基因诊断能检测DNA序列，不能用于产前筛查和遗传病预防 D. 脂质纳米颗粒（LNP）递送系统可能引发细胞癌变，不适合用于基因治疗 【科学实验和探究情境】 3. 卵丘细胞与卵母细胞形成复合体（COC）。减数分裂停滞期，卵丘细胞的cGMP通过间隙连接进入卵母细胞，抑制磷酸二酯酶对环磷酸腺苷（cAMP）的水解，导致cAMP积累并抑制减数分裂。当体内黄体生成素（LH）增加时，卵母细胞恢复减数分裂。下列说法错误的是（ ） A. 卵母细胞的减数分裂过程不是连续完成的 B. 当卵母细胞完成减数分裂时精子已经入卵 C. 在受精液中添加cAMP可以提高体外受精率 D. LH可能通过减少cGMP的积累来恢复减数分裂 【生活、学习和实践情境】 4. 深海中生存着一种通体透明的超深渊狮子鱼，它与栖息于海岸岩礁的狮子鱼相比，色素、视觉相关基因大量丢失。下列叙述正确的是（ ） A. 超深渊狮子鱼个体间在争夺食物和栖息空间中协同进化 B. 超深渊狮子鱼视觉退化是种群基因型频率发生了定向改变 C. 特殊极端的环境条件直接选择了超深渊狮子鱼个体的基因型 D. 超深渊狮子鱼与栖息于海岸岩礁的狮子鱼可能存在生殖隔离 【科学实验和探究情境】 5. 中国科学家发现水稻北移时低温通过降低甲基转移酶MET1b的表达，使基因ACT1的启动子DNA去甲基化，促进转录因子Dof1的结合而激活表达，赋予水稻耐冷性。这种低温诱导适应性获得的分子机制，为拉马克进化理论提供了分子学证据。下列叙述正确的是（ ） A. 生物适应来源于可遗传变异的有利变异，是自然选择结果 B. 水稻北移前ACT1甲基化水平高，基因不表达导致耐冷性差 C. 达尔文认为生物会随环境变化主动做出改变并遗传有利性状 D. Dof1促进DNA聚合酶更容易与ACT1启动子结合而促进转录 【生活、学习和实践情境】 6. 蚜虫以桃树的汁液为食，桃树受到蚜虫侵害时，其叶片可以释放出特定的“诱导挥发物”，该物质能在空气中传播，以驱赶蚜虫并吸引蚜虫的天敌，如七星瓢虫、草蛉等。下列有关叙述错误的是（ ） A. 蚜虫和桃树、七星瓢虫与蚜虫之间的种间关系均为捕食关系 B. “诱导挥发物”通过反馈调节维持蚜虫种群数量相对稳定 C. 七星瓢虫、草蛉等天敌数量增加会降低蚜虫的环境容纳量 D. 该实例体现了信息对生态系统中种间关系的调节作用 【科学实验和探究情境、探究式情境】 7. 洪水、灌溉不均匀容易使植物根系供氧不足，造成“低氧胁迫”。不同植物品种对低氧胁迫的耐受力不同，研究人员采用无土栽培的方法，研究了低氧胁迫对黄瓜品种A、B根系细胞呼吸的影响，在第6天时，检测根系中丙酮酸和酒精的含量如下表。下列有关叙述正确的是（ ） 植物品种 品种A 品种B 处理条件 正常通气 低氧 正常通气 低氧 丙酮酸含量/（） 0.18 0.21 0.19 0.34 酒精含量/（） 2.45 6 2.49 4 A. 该实验的自变量是通气量，因变量是丙酮酸和酒精的含量 B. 丙酮酸转变为酒精的场所是细胞质基质，此过程能生成ATP C. 长期低氧胁迫下，黄瓜根系细胞吸收无机盐的能力会下降 D. 在正常通气时，两种黄瓜根系细胞的呼吸方式为有氧呼吸 【生活、学习和实践情境】 8. 我国已将糖尿病防治纳入健康中国专项行动。研究发现机体可通过多种途径调节血糖平衡，部分调节过程如下图所示，下列有关叙述正确的是（ ） 注：GK：葡萄糖激酶；GLP-1R：胰高血糖素样肽-1受体；SGLT2：钠—葡萄糖共转运蛋白2 A. GK感知血糖浓度升高变化，引起下丘脑兴奋并通过交感神经促进胰岛素分泌 B. 胰岛素水平的上升，可以通过抑制肌糖原分解和非糖物质转化来减少血糖的来源 C. 肠道L细胞分泌的GLP-1与GLP-1R结合并进入胰岛B细胞，促进胰岛素的分泌 D. 肾小管内的葡萄糖在SGLT2协助下通过主动运输进入血液，调节机体血糖浓度 【生活、学习和实践情境、探究式情境】 9. 生产实践中，植物生长调节剂往往比天然植物激素应用得更为广泛。某课外兴趣小组研究了甲、乙两种植物生长调节剂对微型月季插条生根的影响，结果如图1所示；甲在X、Y、Z三种浓度下对微型月季茎段侧芽生长的影响如图2所示。下列有关叙述错误的是（ ） A. 植物生长调节剂是人工合成的，与相应植物激素的功能相同，结构不一定相同 B. 图1所示浓度范围内，甲促进微型月季插条生根，乙抑制微型月季插条生根 C. 根据图2可以推测出X、Y、Z三个浓度之间的大小关系为X＞Z＞Y D. 生根数和根长均可作为甲、乙对微型月季插条生根影响的判断标准 【生活、学习和实践情境、探究式情境】 10. 微塑料难以降解，会危害生态环境。现分离得到X和Y两种微塑料降解菌，将总菌量相同的X、Y、X+Y（X∶Y=1∶1）分别接种于含有等量微塑料的蛋白胨液体培养基中，培养一段时间后测定微塑料的残留率（残留率=剩余量/添加量×100%），结果如下图。下列叙述正确的是（ ） A. 可以直接用细菌计数板测定X菌组中的活菌数 B. X+Y菌组微塑料残留率较低，说明其菌液浓度高 C. 混合菌种对微塑料的降解能力高于其他单一菌种 D. 能在该选择培养基中生长繁殖的微生物都能降解微塑料 【生活、学习和实践情境】 11. 人体内一些正常或异常细胞脱落破碎后，其DNA会以游离的形式存在于血液中，称为cfDNA；胚胎在发育过程中也会有细胞脱落破碎，其DNA进入孕妇血液中，称为cffDNA．近几年，结合DNA测序技术，cfDNA和cffDNA在临床上得到了广泛应用。下列说法错误的是（ ） A. 孕妇血液中cffDNA的含量随孕周增加而升高 B. 健康人体内cfDNA能反映体内的生理或病理状态 C. 提取cfDNA进行基因修改后直接输回血液，可用于治疗遗传病 D. 孕妇血液中的cffDNA可以用于对胎儿进行某些遗传病的产前诊断 【科学实验和探究情境、探究式情境】 12. 科研人员以黑芥（2n=16，BB）和甘蓝型油菜（2n=38，AACC）为材料，采用植物细胞工程技术培育了一种新型抗病植物。具体流程如下图所示，下列叙述正确的是（ ） A. 过程①中使用的酶是胰蛋白酶，处理时间不能过短和过长 B. 过程②可用离心法，聚乙二醇和灭活的病毒诱导等方法 C. 过程③和④需要保持培养基成分一致，达到筛选抗病植株的目的 D. 最终获得的抗病植株不一定包含甘蓝型油菜和黑芥的全部遗传信息 【科学实验和探究情境、探究式情境】 13. 某研究团队研究了三级营养级系统对湖泊叶绿素a浓度的影响，从而判断湖泊的富营养的情况。其中一级营养级系统仅包含浮游植物，两级营养级系统包含浮游植物+浮游动物，三级营养级系统包含浮游植物+浮游动物+鱼。其结果如图，下列说法正确的是（ ） 注：叶绿素a越高，浮游植物越多，湖泊富营养化越严重。 A. 实验初期三种营养系统的浮游植物都出现了“J”型增长现象 B. 三级营养级系统中叶绿素a浓度长时间高水平可能是鱼的作用 C. 三级营养级系统比两级系统在控制浮游植物增长上效果更显著 D. 在湖泊投加动物食性的鱼类，可对浮游植物的增长有抑制作用 【生活、学习和实践情境】 14. 在使用化妆品时，其中的乳化剂可在某些人体内转化为过敏原，引起过敏反应，导致脸部出现红肿，水泡等症状。下图为由乳化剂转化而来的过敏原引起过敏反应的机制。下列有关分析正确的是（　　） A. 通过信号分子的传递完成辅助性T细胞与B细胞间的全部信息交流 B. 浆细胞产生的抗体与致敏肥大细胞结合后即可引起该细胞释放组织胺 C. 致敏肥大细胞表面的抗体与B细胞膜上的受体能识别同一种过敏原 D. 组织胺引起小血管通透性增加导致出现水肿、水泡属于激素调节 【科学实验和探究情境、探究式情境】 15. 近日，中国农大研究人员通过研究，阐明了光敏色素与脱落酸（ABA）之间的新型调控路径。其调节机制如下：红光信号→激活CsphyB（光敏色素）→抑制CsPIF4（调控ABA合成基因表达的转录因子）活性→ABA减少，促进侧芽生长。下列叙述错误的是（ ） A. CsphyB吸收红光后结构发生变化，信号经转导传递抑制ABA合成基因的转录 B. 抑制CsPIF4的活性，茎端ABA与赤霉素比值降低，不利于雌花分化 C. 敲除CsphyB基因，有可能培育出侧枝少、株型紧凑的黄瓜新品种 D. 在黄瓜栽培时，及时摘除顶芽或适当遮荫处理可抑制侧芽生长，减少养分分散 【生活、学习和实践情境】 16. 全色盲是由隐性基因控制的疾病。某夫妻都是全色盲患者，二人因生育去医院做遗传咨询，医生询问了两人家族病史并做了相应检查，发现丈夫和其妹妹患病是H基因突变所致，丈夫的父母（表型正常）携带了由H基因突变形成的①②基因，其DNA序列如图2所示。妻子患病是G基因突变所致，妻子不表达G蛋白而导致患病，相关蛋白结构如图3所示。下列有关分析正确的是（ ） A. 根据图1结果分析，全色盲的遗传方式是伴X染色体隐性基因遗传 B. 根据图2结果分析，患病丈夫从父母处获得的基因为①基因和②基因 C. 丈夫的父亲有两个突变基因但没有患病，表明基因的某些突变对生物影响是中性的 D. 据图3分析，G基因突变为g，导致mRNA上终止密码子提前出现，翻译提前终止 二、非选择题：本题共5小题，每小题12分，共60分。 【科学实验和探究情境、探究式情境】 17. 黑藻固定CO2有两条途径（如图）：①CO2在核酮糖-1，5—二磷酸羧化酶（Rubisco）催化下直接与C5反应生成C3，该途径为C3途径；②CO2先在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）催化下与磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）反应生成C4（四碳化合物），当C4储存到一定量时分解放出CO2参与暗反应，该途径为C4途径。PEPC对CO2亲和力是Rubisco的几十倍。 回答下列问题： （1）黑藻细胞固定CO2的具体场所有_______。C3的还原需要_______________提供能量。 （2）在某光照强度下测得黑藻净光合速率为17.02 µmol CO2·h-1·mg-1，此时光合作用产生O2的去向是_______。 （3）为了探究低浓度CO2对黑藻固定CO2途径以及光合作用强度的影响，科研人员进行相关实验，实验结果如图所示。 ①根据以上实验结果，写出实验结论_________。 ②若用以同位素标记法对实验结论进行验证，简要写出你的实验设计思路___________。 【科学实验和探究情境、探究式情境】 18. 广东云开山国家级自然保护区的中华桫椤（Alsophila costularis）是一种古老的孑遗植物，有“蕨类植物之王”的美誉，其茎干高达5米或更高，种群数量稀少。中华桫椤的伴生乔木包括柳杉、毛竹等，灌木层以鹅掌柴、苎麻为主，草本层以薄叶卷柏、楼梯草等为优势种。近年来，由于栖息地减少、动物啃食和人为干扰等因素，生存面临着严峻的挑战。科研人员在其分布区设置5个400 m2样方进行调查，该地中华桫椤种群年龄结构的统计结果，如图所示： 注：Ⅰ.H≤0.3 m；Ⅱ.0.3 m<H≤0.6 m；Ⅲ.0.6 m<H≤1.2 m；Ⅳ.1.2 m<H≤2.1 m； Ⅴ.2.1 m<H≤3.0 m；Ⅵ.3.0 m<H≤3.9 m；Ⅶ.3.9 m<H≤4.8 m；Ⅷ.H>4.8 m。（H为高度） （1）调查中华桫椤种群密度时，选取样方面积为400 m2的理由是_______，宜选用的调查方法为_________。 （2）中华桫椤群落中选择性清除_________，更有利于中华桫椤种群更新，理由是________。 （3）据图所示，中华桫椤种群年龄结构类型为_______。种群更新能力较弱，其可能的原因是________（答2点）。 （4）为促进其种群恢复可采取的措施有______（答2点）。 【科学实验和探究情境、探究式情境】 19. 某二倍体两性花植物的花色由2对等位基因A、a和B、b控制，该植物有2条蓝色素合成途径。基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B；另外，只要有酶A或酶B存在，就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素。已知基因a和基因b不编码蛋白质，无蓝色素时植物的花为白花。相关杂交实验及结果如表所示，不考虑其他突变和染色体互换；各配子和个体活力相同。 组别 亲本杂交组合 F1 F2 实验一 甲（白花植株）×乙（白花植株） 全为蓝花植株 蓝花植株∶白花植株=10∶6 实验二 AaBb（诱变）（♂）×aabb（♀） 发现1株三体蓝花植株，该三体仅基因A或a所在染色体多了1条 （1）据实验一分析，等位基因A、a和B、b的遗传________（填“符合”或“不符合”）自由组合定律，原因是________。实验一的F2中，蓝花植株纯合体的占比为_______。 （2）已知实验二中被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离。实验二中的F1三体蓝花植株的3种可能的基因型为AAaBb、__________。 （3）已知基因B→b只由1种染色体结构变异导致，且该结构变异发生时染色体只有2个断裂的位点。为探究该结构变异的类型，依据基因B所在染色体的DNA序列，设计了如图1所示的引物，并以实验一中的甲、乙及F₂中白花植株（丙）的叶片DNA为模板进行了PCR，同1对引物的扩增产物长度相同，结果如图2所示。 图1、2的结果可推知甲的基因型为_________。用引物F2/R1扩增乙的相关基因，无扩增条带，其原因是_________。应该如何补充PCR实验，来确定丙的基因型________。（写出实验思路） 【生活、学习和实践情境、探究式情境】 20. 据统计，2型糖尿病占糖尿病患者90%以上。受营养过剩、久坐缺乏运动及代谢异常等因素影响，2型糖尿病发病率呈上升及年轻化趋势。二甲双胍是治疗2型糖尿病的常用药，但存在肝损伤等副作用。我国某大学研究团队以大鼠为实验对象，研究铁皮石斛多糖（DOP）对2型糖尿病的疗效，测得实验数据如下表。 组别 检测指标 空腹血糖/（mmol·L-1） 胰岛素/（μU·mL-1） 干预0天 干预15天 干预30天 干预30天 A 正常组（正常大鼠） 5.30 5.20 5.50 5.13 B 模型组（2型糖尿病大鼠） 18.80 21.40 23.50 12.31 C 二甲双胍组（150 mg/kg） 18.60 15.10 12.10 5.8 D DOP低剂量组（100 mg/kg） 18.90 16.70 14.30 7.26 E DOP高剂量组（200 mg/kg） 18.90 15.50 12.40 6.02 回答下列问题。 （1）C、D、E组须用________大鼠分别灌服相应药物。 （2）从检测指标看，与正常组大鼠相比，模型组大鼠的特点是______，据此推测2型糖尿病患病的原因可能是________。 （3）为进一步探究降低血糖的综合治疗效果，可在本实验的基础上增设F组。给该组大鼠灌服_______，干预相同时间，观察并检测相关指标。 （4）研究发现，肾小管对葡萄糖的重吸收主要依靠肾小管上皮细胞的钠—葡萄糖协同转运蛋白（SGLT）。根据此信息试提出一个治疗2型糖尿病患者的新思路________，若采用此治疗方法，患者的尿量会_______。 【生活、学习和实践情境、探究式情境、项目化情境】 21. 杨酸是常见的水体污染物，科学家利用基因工程构建智能工程菌，通过向大肠杆菌体内导入含特殊DNA序列的重组质粒，制备水杨酸生物传感器（如图1），为环境污染治理提供新方法。请回答下列问题： （1）使目的基因转录出mRNA，需要______识别并结合Pc和Ps。分析上图可知，当环境中存在水杨酸时，________可激活Ps，最终使菌体发出红色荧光，据此可判定环境中的水杨酸浓度。 （2）研究人员欲通过改造重组质粒，实现在相同浓度的水杨酸条件下荧光强度增强为原来的2倍，从而提高传感器的灵敏度。方法一是选择激活能力更强的调控蛋白基因nahR1替代nahR，该改造过程需要用到的工具酶有________；方法二是在mrfp基因前插入_______。 （3）水杨酸羟化酶可催化水杨酸转化为龙胆酸，龙胆酸可被细胞利用。若将水杨酸羟化酶基因与mrfp基因连接成融合基因，则工程菌可同时实现对水杨酸的_______。现欲通过PCR判定融合基因已准确连接，应选择下图2中的引物组合是_______。 （4）工程菌治理环境污染具有成本低、动态治理等优点，但菌株本身会造成水源安全隐患。科学家将ccdA、ccdB两个基因插入原有序列中，使水杨酸被耗尽时菌株即启动“自毁”。已知ccdB基因表达毒蛋白可使工程菌致死，ccdA基因表达抗毒素蛋白导致毒蛋白失效，则ccdA、ccdB分别插入下图3中的_______、_________（填字母）位点。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年9月高三生物学开学考 一、选择题：本题共16小题，共40分。第1~12小题，每小题2分；第13~16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 【生命科学史情境】 1. 以下是关于科学发现史和科学方法的相关内容，其中说法正确的是（ ） A. 施莱登和施旺运用完全归纳法建立了细胞学说 B. 赫尔希-蔡斯运用了加法原理验证DNA是遗传物质 C. 斯他林和贝利斯运用了假说——演绎法发现了促胰液素 D. 鲁宾和卡门运用同位素标记法探明了光合作用中碳的途径 【答案】C 【解析】 【详解】A、施莱登和施旺仅观察了部分动植物的细胞，运用不完全归纳法建立了细胞学说，A错误； B、赫尔希-蔡斯实验运用同位素标记法将DNA和蛋白质分开，单独研究二者在遗传中的作用，未使用加法原理，B错误； C、斯他林和贝利斯先提出“盐酸刺激小肠黏膜产生某种化学物质，该物质随血液运输到胰腺可引发胰液分泌”的假说，再通过制备小肠黏膜提取液注射到静脉的实验验证假说，符合假说-演绎法的研究流程，最终发现了促胰液素，C正确； D、鲁宾和卡门运用同位素标记法探明了光合作用释放的氧气来自水，D错误。 【生活、学习和实践情境】 2. 全球首例定制化基因疗法治愈罕见病婴儿（如CPS1缺乏症）是医学领域的重大突破。该疗法通过碱基编辑技术精准修复致病突变，为遗传病治疗提供了新方向。下列相关叙述正确的是（ ） A. CPS1缺乏症是基因突变导致细胞癌变的代谢疾病 B. 碱基编辑技术直接改变DNA碱基序列是基因治疗 C. 基因诊断能检测DNA序列，不能用于产前筛查和遗传病预防 D. 脂质纳米颗粒（LNP）递送系统可能引发细胞癌变，不适合用于基因治疗 【答案】B 【解析】 【详解】A、CPS1缺乏症是基因突变导致的代谢类遗传病，并非由细胞癌变引发，A错误； B、基因治疗指通过修复缺陷基因、导入正常基因等方式治疗遗传病的技术，碱基编辑技术直接改变DNA碱基序列修复致病突变，属于基因治疗的范畴，B正确； C、基因诊断可以检测DNA序列，可用于产前筛查、遗传病的预防，如产前检测胎儿是否携带致病基因，能有效减少遗传病患儿的出生，C错误； D、目前脂质纳米颗粒（LNP）是成熟的安全递送载体，用于将碱基编辑相关组分递送至靶细胞，没有证据表明其必然引发细胞癌变，是当前基因治疗中常用的合规递送系统，D错误。 【科学实验和探究情境】 3. 卵丘细胞与卵母细胞形成复合体（COC）。减数分裂停滞期，卵丘细胞的cGMP通过间隙连接进入卵母细胞，抑制磷酸二酯酶对环磷酸腺苷（cAMP）的水解，导致cAMP积累并抑制减数分裂。当体内黄体生成素（LH）增加时，卵母细胞恢复减数分裂。下列说法错误的是（ ） A. 卵母细胞的减数分裂过程不是连续完成的 B. 当卵母细胞完成减数分裂时精子已经入卵 C. 在受精液中添加cAMP可以提高体外受精率 D. LH可能通过减少cGMP的积累来恢复减数分裂 【答案】C 【解析】 【详解】A、题干明确说明卵母细胞存在减数分裂停滞期，说明其减数分裂不是连续完成的，A正确； B、卵母细胞的减数第二次分裂是在精子入卵后被激活完成的，因此卵母细胞完成减数分裂时精子已经入卵，B正确； C、由题干可知，cAMP积累会抑制卵母细胞减数分裂，若在受精液中添加cAMP，会导致卵母细胞减数分裂受抑制，无法完成成熟过程，会降低体外受精率，C错误； D、cGMP进入卵母细胞会最终导致cAMP积累、抑制减数分裂，LH增加时减数分裂恢复，推测LH可能通过减少cGMP的积累，解除对减数分裂的抑制，D正确。 【生活、学习和实践情境】 4. 深海中生存着一种通体透明的超深渊狮子鱼，它与栖息于海岸岩礁的狮子鱼相比，色素、视觉相关基因大量丢失。下列叙述正确的是（ ） A. 超深渊狮子鱼个体间在争夺食物和栖息空间中协同进化 B. 超深渊狮子鱼视觉退化是种群基因型频率发生了定向改变 C. 特殊极端的环境条件直接选择了超深渊狮子鱼个体的基因型 D. 超深渊狮子鱼与栖息于海岸岩礁的狮子鱼可能存在生殖隔离 【答案】D 【解析】 【详解】A、协同进化发生在不同物种之间、生物与无机环境之间，同种生物个体间的生存斗争不属于协同进化，A错误； B、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，而非基因型频率的定向改变，视觉退化是进化的结果，对应基因频率发生定向改变，B错误； C、自然选择直接作用于生物个体的表型，而非基因型，C错误； D、超深渊狮子鱼与海岸岩礁的狮子鱼长期处于不同栖息环境，种群基因库存在显著差异，长期进化过程中可能产生生殖隔离，D正确。 【科学实验和探究情境】 5. 中国科学家发现水稻北移时低温通过降低甲基转移酶MET1b的表达，使基因ACT1的启动子DNA去甲基化，促进转录因子Dof1的结合而激活表达，赋予水稻耐冷性。这种低温诱导适应性获得的分子机制，为拉马克进化理论提供了分子学证据。下列叙述正确的是（ ） A. 生物适应来源于可遗传变异的有利变异，是自然选择结果 B. 水稻北移前ACT1甲基化水平高，基因不表达导致耐冷性差 C. 达尔文认为生物会随环境变化主动做出改变并遗传有利性状 D. Dof1促进DNA聚合酶更容易与ACT1启动子结合而促进转录 【答案】B 【解析】 【详解】A、该表述是达尔文自然选择学说的核心观点，本题中水稻的耐冷适应性是低温诱导的表观遗传修饰导致的，属于获得性遗传，为拉马克进化理论提供分子证据，并非来源于随机的有利可遗传变异经自然选择形成，A错误； B、由题干信息可知，低温会使ACT1基因的启动子去甲基化，进而激活该基因表达使水稻获得耐冷性，可推知水稻北移前未受低温诱导时，ACT1甲基化水平高，基因不表达，因此耐冷性差，B正确； C、“生物会随环境变化主动做出改变并遗传有利性状”是拉马克的进化观点，达尔文的自然选择学说认为变异是不定向的，环境起到选择作用，保留已有的有利变异，C错误； D、转录过程中与启动子结合的是RNA聚合酶，DNA聚合酶的作用是参与DNA复制过程，D错误。 【生活、学习和实践情境】 6. 蚜虫以桃树的汁液为食，桃树受到蚜虫侵害时，其叶片可以释放出特定的“诱导挥发物”，该物质能在空气中传播，以驱赶蚜虫并吸引蚜虫的天敌，如七星瓢虫、草蛉等。下列有关叙述错误的是（ ） A. 蚜虫和桃树、七星瓢虫与蚜虫之间的种间关系均为捕食关系 B. “诱导挥发物”通过反馈调节维持蚜虫种群数量相对稳定 C. 七星瓢虫、草蛉等天敌数量增加会降低蚜虫的环境容纳量 D. 该实例体现了信息对生态系统中种间关系的调节作用 【答案】A 【解析】 【详解】A、蚜虫以桃树汁液为食，属于寄生关系，而非捕食关系；七星瓢虫捕食蚜虫为捕食关系，A错误； B、“诱导挥发物”吸引天敌抑制蚜虫数量，属于负反馈调节，可维持蚜虫种群相对稳定，B正确； C、环境容纳量（K值）受天敌等生物因素影响，天敌数量增加会降低蚜虫的K值，C正确； D、挥发物作为化学信息，调节蚜虫与天敌的种间关系，体现信息传递的作用，D正确。 故选A。 【科学实验和探究情境、探究式情境】 7. 洪水、灌溉不均匀容易使植物根系供氧不足，造成“低氧胁迫”。不同植物品种对低氧胁迫的耐受力不同，研究人员采用无土栽培的方法，研究了低氧胁迫对黄瓜品种A、B根系细胞呼吸的影响，在第6天时，检测根系中丙酮酸和酒精的含量如下表。下列有关叙述正确的是（ ） 植物品种 品种A 品种B 处理条件 正常通气 低氧 正常通气 低氧 丙酮酸含量/（） 0.18 0.21 0.19 0.34 酒精含量/（） 2.45 6 2.49 4 A. 该实验的自变量是通气量，因变量是丙酮酸和酒精的含量 B. 丙酮酸转变为酒精的场所是细胞质基质，此过程能生成ATP C. 长期低氧胁迫下，黄瓜根系细胞吸收无机盐的能力会下降 D. 在正常通气时，两种黄瓜根系细胞的呼吸方式为有氧呼吸 【答案】C 【解析】 【详解】A、该实验的自变量为通气量和黄瓜品种两个，A错误； B、丙酮酸转变为酒精是无氧呼吸第二阶段，场所为细胞质基质，该阶段不释放能量，无法生成ATP，B错误； C、黄瓜根系吸收无机盐的方式为主动运输，需要消耗细胞呼吸产生的ATP，长期低氧胁迫下有氧呼吸受抑制，ATP产生量减少，因此吸收无机盐的能力会下降，C正确； D、正常通气时两组根系都检测到了酒精，说明此时两种黄瓜根系细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，并非只进行有氧呼吸，D错误。 【生活、学习和实践情境】 8. 我国已将糖尿病防治纳入健康中国专项行动。研究发现机体可通过多种途径调节血糖平衡，部分调节过程如下图所示，下列有关叙述正确的是（ ） 注：GK：葡萄糖激酶；GLP-1R：胰高血糖素样肽-1受体；SGLT2：钠—葡萄糖共转运蛋白2 A. GK感知血糖浓度升高变化，引起下丘脑兴奋并通过交感神经促进胰岛素分泌 B. 胰岛素水平的上升，可以通过抑制肌糖原分解和非糖物质转化来减少血糖的来源 C. 肠道L细胞分泌的GLP-1与GLP-1R结合并进入胰岛B细胞，促进胰岛素的分泌 D. 肾小管内的葡萄糖在SGLT2协助下通过主动运输进入血液，调节机体血糖浓度 【答案】D 【解析】 【详解】A、血糖升高时，下丘脑兴奋后通过副交感神经促进胰岛素分泌，交感神经兴奋会抑制胰岛素分泌，A错误； B、肌糖原不能直接分解为葡萄糖补充血糖，胰岛素是通过抑制肝糖原分解和非糖物质转化减少血糖来源，B错误； C、GLP-1是信号分子，与胰岛B细胞膜上的GLP-1R结合后传递调节信号，不会进入胰岛B细胞内，C错误； D、SGLT2是钠-葡萄糖共转运蛋白，肾小管中的葡萄糖通过SGLT2以主动运输方式被重吸收进入血液，减少葡萄糖随尿液排出，可调节血糖浓度，D正确。 【生活、学习和实践情境、探究式情境】 9. 生产实践中，植物生长调节剂往往比天然植物激素应用得更为广泛。某课外兴趣小组研究了甲、乙两种植物生长调节剂对微型月季插条生根的影响，结果如图1所示；甲在X、Y、Z三种浓度下对微型月季茎段侧芽生长的影响如图2所示。下列有关叙述错误的是（ ） A. 植物生长调节剂是人工合成的，与相应植物激素的功能相同，结构不一定相同 B. 图1所示浓度范围内，甲促进微型月季插条生根，乙抑制微型月季插条生根 C. 根据图2可以推测出X、Y、Z三个浓度之间的大小关系为X＞Z＞Y D. 生根数和根长均可作为甲、乙对微型月季插条生根影响的判断标准 【答案】C 【解析】 【详解】A、植物生长调节剂是人工合成的对植物生长发育有调节作用的化学物质，其功能与相应天然植物激素类似，结构不一定相同，A正确； B、图1中，各浓度下甲处理组的月季插条生根数均高于浓度为0的对照组，说明该浓度范围内甲促进插条生根；各浓度下乙处理组的生根数均低于对照组，说明该浓度范围内乙抑制插条生根，B正确； C、生长素类调节剂的作用具有两重性：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。X浓度下侧芽生长量低于空白对照，说明X是抑制浓度，为三个浓度中的最大值；Y、Z浓度下侧芽生长量均高于空白对照，均为促进浓度，其中Z的促进效果强于Y，此时Y和Z的浓度大小无法确定：若二者均低于最适浓度，则Z>Y；若Z为最适浓度、Y高于最适浓度，则Y>Z，因此无法得出X>Z>Y的结论，C错误； D、探究植物生长调节剂对插条生根的影响时，生根数、根的长度均可以作为因变量的检测指标，D正确。 【生活、学习和实践情境、探究式情境】 10. 微塑料难以降解，会危害生态环境。现分离得到X和Y两种微塑料降解菌，将总菌量相同的X、Y、X+Y（X∶Y=1∶1）分别接种于含有等量微塑料的蛋白胨液体培养基中，培养一段时间后测定微塑料的残留率（残留率=剩余量/添加量×100%），结果如下图。下列叙述正确的是（ ） A. 可以直接用细菌计数板测定X菌组中的活菌数 B. X+Y菌组微塑料残留率较低，说明其菌液浓度高 C. 混合菌种对微塑料的降解能力高于其他单一菌种 D. 能在该选择培养基中生长繁殖的微生物都能降解微塑料 【答案】C 【解析】 【详解】A、细菌计数板测定的是菌液中所有细菌的总数量，包含死菌和活菌，无法直接测定活菌数，A错误； B、题干明确说明接种时三组的总菌量相同，X+Y组残留率低是因为两种菌共同作用的降解效果更好，并非菌液浓度高，B错误； C、由图可知，X+Y组的微塑料残留率低于X组和Y组，说明混合菌种对微塑料的降解能力高于单一菌种，C正确； D、该培养基含有蛋白胨，可作为碳源、氮源供微生物利用，并非以微塑料为唯一碳源的选择培养基，因此能在该培养基生长的微生物不一定能降解微塑料，D错误。 【生活、学习和实践情境】 11. 人体内一些正常或异常细胞脱落破碎后，其DNA会以游离的形式存在于血液中，称为cfDNA；胚胎在发育过程中也会有细胞脱落破碎，其DNA进入孕妇血液中，称为cffDNA．近几年，结合DNA测序技术，cfDNA和cffDNA在临床上得到了广泛应用。下列说法错误的是（ ） A. 孕妇血液中cffDNA的含量随孕周增加而升高 B. 健康人体内cfDNA能反映体内的生理或病理状态 C. 提取cfDNA进行基因修改后直接输回血液，可用于治疗遗传病 D. 孕妇血液中的cffDNA可以用于对胎儿进行某些遗传病的产前诊断 【答案】C 【解析】 【详解】A、随着孕周增加，胚胎生长发育过程中脱落破碎的细胞总量增多，释放进入孕妇血液的cffDNA含量随之升高，A正确； B、当人体内出现病理变化（如细胞癌变、组织损伤）时，异常细胞破碎后会释放特征性的DNA到血液中，改变cfDNA的含量或序列，因此cfDNA能反映体内生理或病理状态，B正确； C、cfDNA是游离于血液中的DNA片段，对其进行基因修改后直接输回血液，无法进入靶细胞整合到基因组中，不能补偿缺陷基因的功能，无法用于治疗遗传病，C错误； D、cffDNA来自胎儿细胞，包含胎儿的全套遗传信息，对其进行测序分析可检测胎儿是否携带致病基因，可用于某些遗传病的产前诊断，D正确。 【科学实验和探究情境、探究式情境】 12. 科研人员以黑芥（2n=16，BB）和甘蓝型油菜（2n=38，AACC）为材料，采用植物细胞工程技术培育了一种新型抗病植物。具体流程如下图所示，下列叙述正确的是（ ） A. 过程①中使用的酶是胰蛋白酶，处理时间不能过短和过长 B. 过程②可用离心法，聚乙二醇和灭活的病毒诱导等方法 C. 过程③和④需要保持培养基成分一致，达到筛选抗病植株的目的 D. 最终获得的抗病植株不一定包含甘蓝型油菜和黑芥的全部遗传信息 【答案】D 【解析】 【详解】A、过程①为去除植物细胞壁获取原生质体，需使用纤维素酶和果胶酶，胰蛋白酶是动物细胞培养中用于分散动物细胞的试剂，A错误； B、植物原生质体融合的诱导方法包括物理法（如离心）、化学法（如聚乙二醇诱导），灭活病毒是动物细胞融合特有的诱导方法，不能用于植物原生质体融合，B错误； C、过程③是脱分化、过程④是再分化，两个过程所需培养基的生长素和细胞分裂素比例不同，不能保持培养基成分一致，C错误； D、黑芥的原生质体经X射线处理后染色体被破坏，仅需要保留含抗黑胫病基因的染色体片段即可，因此融合后培育出的抗病植株不一定包含甘蓝型油菜和黑芥的全部遗传信息，D正确。 【科学实验和探究情境、探究式情境】 13. 某研究团队研究了三级营养级系统对湖泊叶绿素a浓度的影响，从而判断湖泊的富营养的情况。其中一级营养级系统仅包含浮游植物，两级营养级系统包含浮游植物+浮游动物，三级营养级系统包含浮游植物+浮游动物+鱼。其结果如图，下列说法正确的是（ ） 注：叶绿素a越高，浮游植物越多，湖泊富营养化越严重。 A. 实验初期三种营养系统的浮游植物都出现了“J”型增长现象 B. 三级营养级系统中叶绿素a浓度长时间高水平可能是鱼的作用 C. 三级营养级系统比两级系统在控制浮游植物增长上效果更显著 D. 在湖泊投加动物食性的鱼类，可对浮游植物的增长有抑制作用 【答案】B 【解析】 【详解】A、J型增长的前提是食物空间无限、没有天敌等理想条件，实验初期三种系统的浮游植物增长仍受环境资源限制，且增长速率并非持续指数上升，不属于J型增长，A错误； B、三级营养级系统中鱼捕食浮游动物，会导致浮游动物数量减少，对浮游植物的捕食压力降低，浮游植物大量繁殖，因此叶绿素a浓度长时间高水平可能是鱼的作用，B正确； C、由曲线可知，实验后期三级营养级系统的叶绿素a浓度远高于两级营养级系统，说明三级系统浮游植物更多，控制浮游植物增长的效果更差，C错误； D、动物食性的鱼类捕食浮游动物，会使浮游动物数量下降，浮游植物的天敌减少，反而会促进浮游植物增长，无法起到抑制作用，D错误。 【生活、学习和实践情境】 14. 在使用化妆品时，其中的乳化剂可在某些人体内转化为过敏原，引起过敏反应，导致脸部出现红肿，水泡等症状。下图为由乳化剂转化而来的过敏原引起过敏反应的机制。下列有关分析正确的是（　　） A. 通过信号分子的传递完成辅助性T细胞与B细胞间的全部信息交流 B. 浆细胞产生的抗体与致敏肥大细胞结合后即可引起该细胞释放组织胺 C. 致敏肥大细胞表面的抗体与B细胞膜上的受体能识别同一种过敏原 D. 组织胺引起小血管通透性增加导致出现水肿、水泡属于激素调节 【答案】C 【解析】 【分析】过敏反应是指已经免疫的机体再次接受相同抗原刺激时所产生的反应。过敏反应的特点是发作迅速、反应强烈、消退较快；一般不会破坏组织细胞，也不会引起组织严重损伤；有明显的个体差异和遗传倾向。 【详解】A、通过信号分子的传递完成辅助性T细胞与B细胞间的部分信息交流，还需要抗原（过敏原）刺激，A错误； B、浆细胞产生的抗体与致敏肥大细胞结合后，需要与过敏原接触才能释放组织胺，B错误； C、肥大细胞上的抗体是接触过敏原通过B细胞分裂分化成的浆细胞分泌的，所以与B细胞膜上受体可识别同一过敏原，C正确； D、组织胺不是激素，图中组织胺作为化学物质调节小血管通透性，属于体液调节，D错误。 故选C。 【科学实验和探究情境、探究式情境】 15. 近日，中国农大研究人员通过研究，阐明了光敏色素与脱落酸（ABA）之间的新型调控路径。其调节机制如下：红光信号→激活CsphyB（光敏色素）→抑制CsPIF4（调控ABA合成基因表达的转录因子）活性→ABA减少，促进侧芽生长。下列叙述错误的是（ ） A. CsphyB吸收红光后结构发生变化，信号经转导传递抑制ABA合成基因的转录 B. 抑制CsPIF4的活性，茎端ABA与赤霉素比值降低，不利于雌花分化 C. 敲除CsphyB基因，有可能培育出侧枝少、株型紧凑的黄瓜新品种 D. 在黄瓜栽培时，及时摘除顶芽或适当遮荫处理可抑制侧芽生长，减少养分分散 【答案】D 【解析】 【详解】A、光敏色素CsphyB吸收红光后结构发生改变，转导信号后抑制CsPIF4的活性，而CsPIF4是促进ABA合成基因转录的转录因子，因此最终会抑制ABA合成基因的转录，A正确； B、抑制CsPIF4活性会使ABA合成减少，ABA与赤霉素的比值降低，ABA有利于雌花分化，赤霉素有利于雄花分化，因此该比值降低不利于雌花分化，B正确； C、敲除CsphyB基因后，无法抑制CsPIF4活性，ABA合成增多，侧芽生长受抑制，因此可以培育出侧枝少、株型紧凑的黄瓜新品种，C正确； D、摘除顶芽可解除顶端优势，从而可以促进侧芽生长，D错误。 【生活、学习和实践情境】 16. 全色盲是由隐性基因控制的疾病。某夫妻都是全色盲患者，二人因生育去医院做遗传咨询，医生询问了两人家族病史并做了相应检查，发现丈夫和其妹妹患病是H基因突变所致，丈夫的父母（表型正常）携带了由H基因突变形成的①②基因，其DNA序列如图2所示。妻子患病是G基因突变所致，妻子不表达G蛋白而导致患病，相关蛋白结构如图3所示。下列有关分析正确的是（ ） A. 根据图1结果分析，全色盲的遗传方式是伴X染色体隐性基因遗传 B. 根据图2结果分析，患病丈夫从父母处获得的基因为①基因和②基因 C. 丈夫的父亲有两个突变基因但没有患病，表明基因的某些突变对生物影响是中性的 D. 据图3分析，G基因突变为g，导致mRNA上终止密码子提前出现，翻译提前终止 【答案】C 【解析】 【详解】A、根据图1系谱图，丈夫的父母表型正常却生育了患病的女儿（丈夫的妹妹），若为伴X染色体隐性遗传，女性患者的父亲必然携带致病基因且表现为患病，与题干中父亲表型正常矛盾，因此该病为常染色体隐性遗传，A错误； B、结合图2DNA序列分析，丈夫的父亲有两个①②突变基因表现为正常，丈夫的母亲含有一个①突变基因也表现为正常，丈夫只能从母亲获得突变后的①基因，若从父亲处获得②基因，则患病丈夫与父亲的基因型一致，应该表现为正常，所以患病丈夫从父母处获得的均为①基因，B错误； C、丈夫的父亲有两个突变基因但没有患病，说明突变基因并不都是有害的或有利的，即表明基因的某些突变对生物的影响是中性的，C正确； D、图3显示突变后的g蛋白相较于正常G蛋白少了中间一段，说明G基因突变后，转录产生的mRNA变短，最终导致合成的肽链缩短，而非导致mRNA上终止密码子提前出现，D错误。 二、非选择题：本题共5小题，每小题12分，共60分。 【科学实验和探究情境、探究式情境】 17. 黑藻固定CO2有两条途径（如图）：①CO2在核酮糖-1，5—二磷酸羧化酶（Rubisco）催化下直接与C5反应生成C3，该途径为C3途径；②CO2先在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）催化下与磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）反应生成C4（四碳化合物），当C4储存到一定量时分解放出CO2参与暗反应，该途径为C4途径。PEPC对CO2亲和力是Rubisco的几十倍。 回答下列问题： （1）黑藻细胞固定CO2的具体场所有_______。C3的还原需要_______________提供能量。 （2）在某光照强度下测得黑藻净光合速率为17.02 µmol CO2·h-1·mg-1，此时光合作用产生O2的去向是_______。 （3）为了探究低浓度CO2对黑藻固定CO2途径以及光合作用强度的影响，科研人员进行相关实验，实验结果如图所示。 ①根据以上实验结果，写出实验结论_________。 ②若用以同位素标记法对实验结论进行验证，简要写出你的实验设计思路___________。 【答案】（1） ①. 细胞质基质、叶绿体基质 ②. NADPH和ATP （2）进入线粒体用于细胞呼吸和释放到空气中 （3） ①. 低浓度CO2能诱导黑藻固定CO2由C3途径向C4途径转变并提高光合作用强度 ②. 将若干大小长势基本一致的健壮黑藻随机均分为两组，一组在高浓度14CO2培养，另一组在低浓度14CO2培养，其它条件相同且适宜。定期检测并记录两组黑藻细胞中14C4的放射性强度以及黑藻的净光合速率。 【解析】 【小问1详解】 分析图可知黑藻细胞一方面可以在细胞质基质中将低浓度的CO2固定为C4，另一方面可以在叶绿体基质中利用高浓度的CO2与C5结合生成C3，故黑藻固定CO2的具体场所是细胞质基质、叶绿体基质。C3的还原过程需要光反应产生的NADPH和ATP 来提供能量。 【小问2详解】 在某光照强度下测得黑藻净光合速率为17.02μmolCO2·h-1·mg-1，净光合速率大于0，产生的O2除了进入线粒体进行有氧呼吸之外，多的会释放到周围的环境中。 【小问3详解】 ①高浓度CO2下，CO2在核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶（Rubisco）催化下直接与C5反应生成C3，低浓度CO2下，CO2先在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）催化下与磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）反应生成C4（四碳化合物），根据图表可知低浓度CO2能诱导黑藻固定CO2由C3途径向C4途径转变并提高光合作用强度。 ②若用14CO2以同位素标记法对此实验结论进行验证，实验的自变量是CO2的浓度，因变量是C4的放射性，故实验设计思路为将若干大小长势基本一致的健壮黑藻随机均分为两组，一组在高浓度14CO2中培养，另一组在低浓度14CO2中培养，其它条件相同且适宜。定期检测并记录两组黑藻细胞中14C4的放射性强度以及黑藻的净光合速率。 【科学实验和探究情境、探究式情境】 18. 广东云开山国家级自然保护区的中华桫椤（Alsophila costularis）是一种古老的孑遗植物，有“蕨类植物之王”的美誉，其茎干高达5米或更高，种群数量稀少。中华桫椤的伴生乔木包括柳杉、毛竹等，灌木层以鹅掌柴、苎麻为主，草本层以薄叶卷柏、楼梯草等为优势种。近年来，由于栖息地减少、动物啃食和人为干扰等因素，生存面临着严峻的挑战。科研人员在其分布区设置5个400 m2样方进行调查，该地中华桫椤种群年龄结构的统计结果，如图所示： 注：Ⅰ.H≤0.3 m；Ⅱ.0.3 m<H≤0.6 m；Ⅲ.0.6 m<H≤1.2 m；Ⅳ.1.2 m<H≤2.1 m； Ⅴ.2.1 m<H≤3.0 m；Ⅵ.3.0 m<H≤3.9 m；Ⅶ.3.9 m<H≤4.8 m；Ⅷ.H>4.8 m。（H为高度） （1）调查中华桫椤种群密度时，选取样方面积为400 m2的理由是_______，宜选用的调查方法为_________。 （2）中华桫椤群落中选择性清除_________，更有利于中华桫椤种群更新，理由是________。 （3）据图所示，中华桫椤种群年龄结构类型为_______。种群更新能力较弱，其可能的原因是________（答2点）。 （4）为促进其种群恢复可采取的措施有______（答2点）。 【答案】（1） ①. 中华桫椤属于高大蕨类植物，且数量少 ②. 逐个计数法 （2） ①. 与中华桫椤伴生的乔木 ②. 这些伴生乔木与中华桫椤的生态位重叠度高（在空间和资源方面与中华桫椤形成更强的竞争关系） （3） ①. 衰退型 ②. 低龄级和中龄级个体可能在与其他植物的竞争中处于劣势，与高龄级个体相比，低龄级和中龄级个体通常相对较为低矮（H≤2.1 m），更容易遭受动物啃食和人为采挖 （4）建议云开山保护区加强中华桫椤生境保护，减少人为干扰；设置保护设施防止动物啃食；开展科普教育，提升公众保护意识 【解析】 【小问1详解】 在调查中华桫椤种群密度时，由于中华桫椤属于高大蕨类植物，且数量少，因而样方面积应该足够大，避免因样方面积过小导致调查结果误差过大，且宜选用的调查方法为逐个计数法。 【小问2详解】 中华桫椤群落中选择性清除与中华桫椤伴生的乔木，更有利于中华桫椤种群更新，因为这些伴生乔木与中华桫椤的生态位重叠度高，竞争激烈，因而去除这些伴生植物更有利于中华桫椤种群。 【小问3详解】 据图所示，中华桫椤种群低龄级个体少，高龄级个体多，因而其年龄结构类型为衰退型。低龄级和中龄级个体可能在与其他植物的竞争中处于劣势，与高龄级个体相比，低龄级和中龄级个体通常相对较为低矮（H≤2.1m），更容易遭受动物啃食和人为采挖，进而导致种群更新能力较弱。 【小问4详解】 根据题目信息可知，为促进中华桫椤种群的恢复，可建议云开山保护区加强中华桫椤生境保护，减少人为干扰；设置保护设施防止动物啃食；开展科普教育，提升公众保护意识等一系列措施，进而提升出生率，降低死亡率。 【科学实验和探究情境、探究式情境】 19. 某二倍体两性花植物的花色由2对等位基因A、a和B、b控制，该植物有2条蓝色素合成途径。基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B；另外，只要有酶A或酶B存在，就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素。已知基因a和基因b不编码蛋白质，无蓝色素时植物的花为白花。相关杂交实验及结果如表所示，不考虑其他突变和染色体互换；各配子和个体活力相同。 组别 亲本杂交组合 F1 F2 实验一 甲（白花植株）×乙（白花植株） 全为蓝花植株 蓝花植株∶白花植株=10∶6 实验二 AaBb（诱变）（♂）×aabb（♀） 发现1株三体蓝花植株，该三体仅基因A或a所在染色体多了1条 （1）据实验一分析，等位基因A、a和B、b的遗传________（填“符合”或“不符合”）自由组合定律，原因是________。实验一的F2中，蓝花植株纯合体的占比为_______。 （2）已知实验二中被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离。实验二中的F1三体蓝花植株的3种可能的基因型为AAaBb、__________。 （3）已知基因B→b只由1种染色体结构变异导致，且该结构变异发生时染色体只有2个断裂的位点。为探究该结构变异的类型，依据基因B所在染色体的DNA序列，设计了如图1所示的引物，并以实验一中的甲、乙及F₂中白花植株（丙）的叶片DNA为模板进行了PCR，同1对引物的扩增产物长度相同，结果如图2所示。 图1、2的结果可推知甲的基因型为_________。用引物F2/R1扩增乙的相关基因，无扩增条带，其原因是_________。应该如何补充PCR实验，来确定丙的基因型________。（写出实验思路） 【答案】（1） ①. 符合 ②. 实验一，蓝花植株自交子二代蓝花植株∶白花植株=10∶6，是9:3:3:1的性状分离比变式，说明两对等位基因位于两对同源染色体上 ③. 1/8 （2）AaaBb、aaabb （3） ①. aaBB ②. 根据电泳结果判断是F2和R2对应的DNA片段发生了染色体片段颠倒，使得基因B突变为b，倒位后获得的b基因，F1R2引物对应的是同一条单链，F2R1引物对应的是同一条单链，因此用F2R1扩增，乙植物无法扩增出产物 ③. 可以选择引物F1F2或R1R2对丙的基因进行PCR检测 【解析】 【小问1详解】 实验一，亲本甲白花植株和乙白花植株杂交，子一代均为蓝花植株，蓝花植株自交子二代蓝花植株：白花植株=10:6，为9:3:3:1的变式，说明两对等位基因位于两对同源染色体上。基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B；另外，只要有酶A或酶B存在，就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素，说明A-B-和aabb表现为蓝花，A-bb和aaB-表现为白花，蓝花纯合子为AABB和aabb，分别占1/16，因此蓝花植株纯合体的占比为2/16=1/8。 【小问2详解】 已知该三体蓝花植株仅基因A或a所在染色体多了1条，且被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离，同时含A、B个体或同时不含A、B个体表现为蓝花，可能的原因是减数第一次分裂含A和a的同源染色体未分离，产生AaB的配子，与母本产生的ab配子结合形成AaaBb蓝花个体；也可能是减数第一次分裂正常，减数第二次分裂含A的姐妹染色单体分离后移向同一极，从而产生AAB的配子，与母本产生的ab配子结合形成AAaBb的蓝花个体；也可能是减数第二次分裂后期，含a的姐妹染色单体分离后移向同一极，产生aab的配子，与母本产生的ab配子结合形成aaabb的蓝花个体。 【小问3详解】 由题干和题图可知，用三对引物F1/R1、 F2/R1、F2/R2扩增，甲均有条带，说明甲中含有正常的B基因，故甲的基因型为aaBB。乙在用引物对F1/R1、F2/R2扩增时有条带，而用引物对F2/R1扩增时没有条带，已知基因Bb只由1种染色体结构变异导致，且该结构变异发生时染色体只有2个断裂的位点，说明乙在F2结合位点与R2结合位点之间的染色体片段发生了位置颠倒，使得基因B突变为b，倒位后获得的b基因，F1R2引物对应的是同一条单链，F2R1引物对应的是同一条单链，因此用F2R1扩增，乙植物无法扩增出产物。为了确定丙的基因型，即确定是否含有b基因，可以选择引物F1F2或R1R2对丙的基因进行PCR检测，由于B基因F1F2引物对应的是同一条单链，R1R2对应的另一条单链，因此无法扩增，而由于倒位，b基因可以正常扩增。 【生活、学习和实践情境、探究式情境】 20. 据统计，2型糖尿病占糖尿病患者90%以上。受营养过剩、久坐缺乏运动及代谢异常等因素影响，2型糖尿病发病率呈上升及年轻化趋势。二甲双胍是治疗2型糖尿病的常用药，但存在肝损伤等副作用。我国某大学研究团队以大鼠为实验对象，研究铁皮石斛多糖（DOP）对2型糖尿病的疗效，测得实验数据如下表。 组别 检测指标 空腹血糖/（mmol·L-1） 胰岛素/（μU·mL-1） 干预0天 干预15天 干预30天 干预30天 A 正常组（正常大鼠） 5.30 5.20 5.50 5.13 B 模型组（2型糖尿病大鼠） 18.80 21.40 23.50 12.31 C 二甲双胍组（150 mg/kg） 18.60 15.10 12.10 5.8 D DOP低剂量组（100 mg/kg） 18.90 16.70 14.30 7.26 E DOP高剂量组（200 mg/kg） 18.90 15.50 12.40 6.02 回答下列问题。 （1）C、D、E组须用________大鼠分别灌服相应药物。 （2）从检测指标看，与正常组大鼠相比，模型组大鼠的特点是______，据此推测2型糖尿病患病的原因可能是________。 （3）为进一步探究降低血糖的综合治疗效果，可在本实验的基础上增设F组。给该组大鼠灌服_______，干预相同时间，观察并检测相关指标。 （4）研究发现，肾小管对葡萄糖的重吸收主要依靠肾小管上皮细胞的钠—葡萄糖协同转运蛋白（SGLT）。根据此信息试提出一个治疗2型糖尿病患者的新思路________，若采用此治疗方法，患者的尿量会_______。 【答案】（1）模型（或2型糖尿病） （2） ①. 空腹血糖浓度高、胰岛素浓度高 ②. 组织细胞上的胰岛素受体不足（或“胰岛素敏感性降低”） （3）高剂量铁皮石斛多糖和二甲双胍混合液 （4） ①. 采用SGLT抑制剂治疗 ②. 增加 【解析】 【小问1详解】 实验设计遵循单一变量原则，C、D、E为干预实验组，实验对象需与模型组一致，保证除干预药物外其余无关变量相同，因此选择生理状态相近的2型糖尿病大鼠。 【小问2详解】 对比A、B组数据：B组各时间点空腹血糖远高于A组，干预30天胰岛素含量也显著高于A组；胰岛素的生理功能是降低血糖，胰岛素含量高但血糖仍处于高水平，说明胰岛素无法正常发挥作用，即靶细胞对胰岛素的敏感性下降。 【小问3详解】 本实验现有单独使用二甲双胍、单独使用不同剂量DOP的组别，要探究综合治疗效果，需增设二甲双胍与DOP联合用药的组别，对比单独用药和联合用药的疗效差异。 【小问4详解】 抑制SGLT活性后，原尿中的葡萄糖无法被肾小管重吸收，随尿液排出可直接降低血糖；原尿中葡萄糖含量升高会使原尿渗透压上升，肾小管对水的重吸收减少，因此患者尿量会增加。 【生活、学习和实践情境、探究式情境、项目化情境】 21. 杨酸是常见的水体污染物，科学家利用基因工程构建智能工程菌，通过向大肠杆菌体内导入含特殊DNA序列的重组质粒，制备水杨酸生物传感器（如图1），为环境污染治理提供新方法。请回答下列问题： （1）使目的基因转录出mRNA，需要______识别并结合Pc和Ps。分析上图可知，当环境中存在水杨酸时，________可激活Ps，最终使菌体发出红色荧光，据此可判定环境中的水杨酸浓度。 （2）研究人员欲通过改造重组质粒，实现在相同浓度的水杨酸条件下荧光强度增强为原来的2倍，从而提高传感器的灵敏度。方法一是选择激活能力更强的调控蛋白基因nahR1替代nahR，该改造过程需要用到的工具酶有________；方法二是在mrfp基因前插入_______。 （3）水杨酸羟化酶可催化水杨酸转化为龙胆酸，龙胆酸可被细胞利用。若将水杨酸羟化酶基因与mrfp基因连接成融合基因，则工程菌可同时实现对水杨酸的_______。现欲通过PCR判定融合基因已准确连接，应选择下图2中的引物组合是_______。 （4）工程菌治理环境污染具有成本低、动态治理等优点，但菌株本身会造成水源安全隐患。科学家将ccdA、ccdB两个基因插入原有序列中，使水杨酸被耗尽时菌株即启动“自毁”。已知ccdB基因表达毒蛋白可使工程菌致死，ccdA基因表达抗毒素蛋白导致毒蛋白失效，则ccdA、ccdB分别插入下图3中的_______、_________（填字母）位点。 【答案】（1） ①. RNA聚合酶 ②. 水杨酸-调控蛋白复合物 （2） ①. 限制酶和DNA连接酶 ②. 提高表达效率的DNA序列（增强子） （3） ①. 动态检测和清除 ②. 引物1和引物3 （4） ①. E（或F） ②. B（或C） 【解析】 【小问1详解】 启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，所以Pc和Ps启动子可被RNA聚合酶识别并结合后驱动基因转录出mRNA。从图中可知，当环境中存在水杨酸时，水杨酸-调控蛋白复合物可激活Ps启动子，启动基因表达红色荧光蛋白，最终使菌体发出红色荧光。 【小问2详解】 方法一：基因工程中用到的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶，改造重组质粒，用基因nahR1替代nahR，需要先用限制性核酸内切酶切割质粒和基因，再用 DNA 连接酶将基因连接到质粒上，所以该改造过程需要用到的工具酶是限制性核酸内切酶（限制酶）和 DNA 连接酶；方法二：选择灵敏度更高的启动子替代Ps，在mrfp基因前插入提高表达效率的DNA序列，使启动子能更高效地启动下游基因表达，从而提高红色荧光蛋白的表达量，增强荧光强度。 【小问3详解】 水杨酸是常见的水体污染物，若将水杨酸羟化酶基因与mrfp基因连接成融合基因，则工程菌可同时实现对水杨酸的动态检测和清除。PCR 技术要求引物与模板链的 3' 端互补配对，且 DNA 聚合酶从引物的 3' 端开始延伸子链。要判定水杨酸羟化酶基因与mrfp基因连接成的融合基因已准确连接，需要选择能扩增出融合基因的引物组合。引物1 和引物3可以分别与融合基因中水杨酸羟化酶基因的 3' 端和mrfp基因的 3' 端互补配对，从而扩增出融合基因，所以应选择的引物组合是引物1和引物3。 【小问4详解】 ccdA基因表达抗毒素蛋白导致毒蛋白失效，为了保证在水杨酸存在时工程菌正常生存，ccdA应插入在Ps启动子之后，即图中的E（或F）位点，这样在水杨酸存在时，Ps启动子启动，ccdA基因表达抗毒素蛋白；ccdB基因表达毒蛋白可使工程菌致死，当水杨酸被耗尽时，Ps启动子不再启动，此时要让工程菌启动“自毁”，ccdB应插入在Pc启动子控制的区域，所以应插入Pc启动子之后，即图中的B（或C）位点。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $