精品解析：湖南省岳阳市汨罗市第一中学2026-2027学年高三上学期9月阶段检测生物试题

2026年9月高三生物月考练习试题 一、单选题（每题2分，共24分） 1. 高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累，使细胞合成更多的参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白，以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工，此过程称为“未折叠蛋白质应答反应（UPR）”。下列叙述正确的是（ ） A. 错误折叠或未折叠蛋白质被转运至高尔基体降解 B. 合成新的分子伴侣所需能量全部由线粒体提供 C. UPR过程需要细胞核、核糖体和内质网的协作 D. 阻碍UPR可增强植物对高温胁迫的耐受性 2. 科学技术和科学方法推动生物学的研究和发展，下列相关叙述正确的是（ ） A. 梅塞尔森和斯塔尔利用放射性同位素标记技术证明DNA是半保留复制 B. 艾弗里运用“加法原理”设计实验，证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质 C. “显微镜观察到菠菜、番薯、柳树叶肉细胞中都有叶绿体，得出植物细胞都有叶绿体的结论”是归纳法的体现 D. 探究酵母菌细胞呼吸方式的实验为对比实验，其中有氧条件为对照组，无氧条件为实验组 3. 蛋白复合物E是细胞内调控膜系统修复与细胞自噬的关键蛋白，作用过程见图。下列叙述正确的是（　　） A. 蛋白复合物E参与的核膜重建发生在细胞分裂期的中期 B. 蛋白复合物E介导细胞内的膜融合依赖膜的选择透过性 C. 蛋白复合物E可促进溶酶体中的水解酶渗漏，保护细胞内的组分 D. 细胞自噬的某些降解产物被排出细胞，以维持细胞内部环境的稳定 4. 活化的MOR受体会引起神经细胞兴奋性降低和某些神经递质释放减少。芬太尼（一种麻醉药）可激活MOR受体的功能。研究发现，芬太尼的这种效应可被MOR特异性阻断剂CTOP所阻断。下列相关说法正确的是（　　） A. MOR受体激活后，通过影响Na+通道的通透性，使静息电位绝对值增大 B. 芬太尼与MOR受体结合后，阻断神经递质与受体结合，从而抑制疼痛信号的传递 C. 长期使用芬太尼可能会导致MOR受体数量减少或功能改变，从而导致镇痛效果减弱 D. CTOP与芬太尼结合，促进兴奋性神经递质的释放，增强神经细胞的兴奋性 5. 端粒是染色体两端一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体，端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而缩短，当短到一定程度时，端粒内侧的正常基因会受到损伤。端粒酶以其携带的RNA为模板（含短重复序列5'−UAACCC−3'）使端粒DNA序列延伸，作用机理如图。下列叙述正确的是（ ） A. 端粒酶向左移动完成G链的延伸为逆转录过程 B. 人体细胞内都存在端粒酶基因 C. 端粒酶延伸端粒DNA的短重复序列为5'−GGGTTA−3' D. PCR时如不使用端粒酶将导致目的基因两条链不等长 6. 调查发现，粉红椋鸟每年5月初迁飞至新疆，6月产卵和育雏，8月下旬返回越冬地。粉红椋鸟主要以蝗虫为食，日均取食100多只蝗虫。研究人员调查了新疆某地蝗虫的平均密度，结果见表。下列分析不合理的是（　　） 年份 平均虫口密度/(只·m−2) 4月 5月 6月 7月 8月 2023 0.84 1.92 3.64 3.28 2.05 2024 3.22 4.65 9.40 9.08 7.35 2025 2.84 3.26 9.68 21.88 12.53 A. 标记重捕法不适用于调查蝗虫幼虫的密度 B. 粉红椋鸟的繁殖季节与蝗虫数量爆发时间重合 C. 创造粉红椋鸟的筑巢条件有利于控制蝗虫虫害 D. 8月虫口密度显著下降的原因是粉红椋鸟的取食 7. 下图为某家族的遗传系谱图及部分个体基因型，A1、A2、A3是位于X染色体上的等位基因。女性的基因型为XA2XA2或含XA1时正常，其余均患病。男性的基因型为XA1Y时正常，其余均患病。Ⅱ-2的基因型为XA2XA2。Ⅳ-1为纯合子的概率是（ ） A. 1/8 B. 1/4 C. 3/8 D. 1/2 8. 胰岛B细胞感知血糖浓度变化是其分泌胰岛素的核心调节机制。当血糖浓度升高时，葡萄糖通过载体蛋白进入胰岛B细胞，经细胞代谢产生ATP。细胞内ATP/ADP比值升高，促使ATP敏感型K+通道关闭，K+外流减少，引发细胞膜去极化，进而激活电压门控Ca2+通道，Ca2+内流，细胞内Ca2+浓度升高，进而触发胰岛素分泌颗粒的胞吐作用释放胰岛素。下列叙述错误的是（ ） A. 若使用葡萄糖载体蛋白抑制剂，则会抑制胰岛素的释放 B. 若细胞外液Ca2+的浓度显著降低，则会抑制胰岛素的释放 C. 胰岛素以胞吐方式释放至细胞外，该过程依赖细胞膜的流动性 D. 若ATP敏感型K+通道持续处于开放状态，则会促进胰岛素的释放 9. 在肿瘤生长的微环境中，CD39-腺苷通路和TGF-β通路活化后会协同抑制免疫细胞的活性，使肿瘤发生免疫逃逸。ES014是双特异性单克隆抗体，可同时靶向调节上述两条信号通路，重塑机体的抗肿瘤免疫。制备ES014的过程见图。下列分析错误的是（　　） A. 需要向小鼠多次注射TGF-β，以便后续获得杂交瘤细胞a B. 可用灭活的仙台病毒诱导杂交瘤细胞a和细胞b相互融合 C. 用选择培养基可从融合体系中筛选出用于生产的双杂交瘤细胞 D. ES014同时阻断CD39-腺苷和TGF-β通路，恢复免疫监视功能 10. 某野生型菌有两种突变株，分别是his-菌（不能合成组氨酸）和phe-菌（不能合成苯丙氨酸），都不能在基本培养基上生长。在U型管两侧分别培养his-菌及phe-菌（如图），培养过程中多次吹吸，培养液中添加DNA酶和某种噬菌体，U型管两侧用滤膜隔开，病毒和大分子可透过滤膜，而细菌不能透过。培养一段时间后，将phe-菌一侧的菌液涂布在无添加的基本培养基上，长出了野生型菌。下列相关说法正确的是（ ） A. 该过程中噬菌体充当了基因转移的媒介 B. 滤膜的存在完全阻断了两种细菌间的所有基因交流 C. 培养液中的DNA酶可防止细菌自身DNA发生突变 D. 野生型菌的出现说明两种突变株发生了染色体变异 11. 油菜是江西冬季主要的油料作物，春季可赏花，夏初收获油菜籽后可榨油。油菜籽榨油后的副产品—菜籽饼（菜籽粕）含有35%~45%蛋白质，是饲料原料、有机肥料及工业原料，但其中的单宁等抗营养因子限制了菜籽饼的应用。研究者将不同菌种接种到菜籽饼与麸皮（小麦加工成面粉时脱落的种皮与糊粉层）制成的固体培养基中发酵48h，测定菜籽饼中单宁的含量，结果如下图。下列相关叙述正确的是（ ） A. 菜籽饼与麸皮可为微生物提供碳源和氮源，接种后需对培养基进行高压蒸汽灭菌 B. 可采用稀释涂布平板法或平板划线法获得降解菌的单菌落并计数 C. 对照组为不接种微生物的固体培养基，实验组黑曲霉菌对单宁的去除效果最为理想 D. 实验结束后，培养基在丢弃前一定要进行严格消毒处理，以免对环境造成污染 12. 甲病(单基因遗传病)病因为M基因突变。对该病患者家系某些成员进行M基因测序，结果见图(E1~E4为4枚胚胎)，两个序列表示1对等位基因一条链相同位置的部分碱基序列。若Ⅱ-2要植入正常胚胎，则可选择的胚胎是（　　） A. E1或E2 B. E2或E4 C. E1或E3 D. E3或E4 二、多选题（每题5分，共20分） 13. 研究人员用溴乙烷(EtBr)和赤霉素GA3处理马铃薯块茎，检测马铃薯块茎的休眠时间、发芽率和平均芽长，结果见图，CK为对照组。下列分析不合理的是（　　） A. EtBr与GA3作为信号分子调节马铃薯块茎细胞的代谢 B. EtBr有利于解除马铃薯块茎休眠，适用于马铃薯的储存 C. EtBr与GA3在打破马铃薯块茎休眠方面，存在协同作用 D. EtBr对芽体生长的调控效果差于对块茎发芽的调控效果 14. 为研究IAA调控植物根生长的机制，研究人员以拟南芥GA合成缺陷型突变体为材料，测定初生根长度（图1）；同时将绿色荧光蛋白GFP基因与RGA基因融合转入该突变体，观察根尖GFP-RGA融合蛋白的表达情况（图2）。已知IAA与GA协同促进细胞伸长，RGA是抑制生长的蛋白质，其降解受GA调控。下列叙述正确的是（　　） A. IAA可以促进拟南芥初生根的生长，去除顶芽后突变体对GA的反应减弱 B. 实验选用拟南芥GA合成缺陷型突变体，是为了排除自身GA对实验的干扰 C. 无GA处理时根尖均有绿色荧光，说明IAA可直接诱导RGA蛋白发生降解 D. 实验证实IAA通过GA介导RGA蛋白降解，从而实现对植物根生长的调控 15. 通常海水中CO2浓度低、扩散速度慢，衣藻却能按下图所示，完成无机碳浓缩过程，促进CO2固定。下列相关叙述正确的是（　　） 注：Rubisco：核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶/加氧酶（低浓度CO2条件下，催化效率低） A. 衣藻叶绿体中进行的卡尔文循环所需要的CO2都来源于 B. 按图示分析，图中浓度最高的场所是叶绿体 C. 衣藻自由扩散维持细胞内的高浓度CO2，弥补Rubisco对CO2亲和力低的缺陷 D. 若培养液加入适量的，追踪放射性可验证图中的碳转移途径 16. 某研究团队培养某种需氧型细菌，定期检测活菌数并绘制下图（I～Ⅳ为4个生长时期）。已知该细菌在生长过程中会分泌抑制自身增殖的代谢产物X，且X的积累量与培养时间呈正相关。下列关于各时期的叙述错误的是（ ） A. I期细菌代谢活跃、快速繁殖，通过调整酶的种类和数量适应环境 B. 若在Ⅱ期接入与其竞争营养的细菌，Ⅱ、Ⅲ期的“J”形增长趋势会被打破 C. Ⅲ期因为细菌代谢产物X的抑制作用使细菌停止增殖 D. Ⅳ期活菌数下降与营养物质消耗、代谢产物X的积累等多重因素有关 三、解答题（共42分） 17. 在农田非作物生境种植功能植物，可实现害虫的绿色防控。某小组在棉田开展实验，设置了单作棉田、棉田边缘种植蛇床、棉田边缘种植蛇床且田间分散种植苘麻的种植模式，调查各组棉田中害虫（棉蚜）和害虫天敌（瓢虫）的种群密度及棉花产量，结果见表。回答下列问题： 模式 棉蚜密度/（只·百株-1） 瓢虫密度/（只·百株-1） 棉花产量/kg·hm−2 单作棉田（A组） 385 12 1875 棉田+蛇床（B组） 226 35 2048 棉田+蛇床+苘麻（C组） 142 58 2294 注：蛇床为开花植物，苘麻可为害虫的天敌提供栖息、繁殖和庇护的场所。 （1）长期使用单一化学农药，农田害虫抗药性不断增强。从进化角度分析，农药对害虫种群起到________作用，使害虫种群的________定向改变，抗药性个体增多。 （2）功能植物有提供栖息空间、水土保持、生物固氮和作为工业原料等功能，体现生物多样性的________价值。蛇床和苘麻拓展了瓢虫的________，使空间和资源利用范围扩大。 （3）生态系统中，棉蚜与瓢虫的种间关系是________。从种群数量特征的角度分析，C组的棉蚜密度显著低于A组的，主要是因为功能植物提高了瓢虫的________（填“出生率”或“死亡率”），进而降低了棉蚜数量。三个模式中，C组的群落物种丰富度最高，其农田生态系统的________稳定性最强。 （4）从生态系统能量流动的角度，总结“作物—功能植物”模式提高棉花产量的路径：________。 18. 水稻是重要的粮食作物，一般水稻品种为单粒稻。研究人员用乙基甲磺酸酯作为诱变剂，处理单粒稻植株A获得能够稳定遗传的复粒稻突变体植株B（稻粒常常三粒簇生）。回答下列问题： （1）研究人员获得复粒稻突变体所用的育种方法是________，其原理是________。 （2）研究人员对复粒稻突变体植株B进行研究，发现该簇生性状由一对等位基因M1、M2控制。为确定该基因在染色体上的位置，用单粒稻植株A与复粒稻突变体B作为亲本进行杂交，F1均为半复粒，将F1自交，统计F2中复粒∶半复粒∶单粒的植株比例接近________。研究人员进一步检测植株A、植株B、F1及F2中复粒稻植株4号和6号染色体的SSR扩增产物，电泳结果如图1所示。（SSR是染色体上的一段特异性短核苷酸序列，不同染色体具有各自特异的SSR，可用于基因定位的遗传标记。）可推测控制复粒性状的基因位于________号染色体上。请在图2中标出F1中簇生基因与SSR分子标记的相对位置关系。________ 注：A的4号、6号染色体SSR分别记为S1、S2；B的4号、6号染色体SSR分别记为S3、S4. （3）水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，非糯性对糯性呈显性，该性状由位于4号染色体上的一对等位基因A、a控制。研究人员将非糯性品系C与糯性水稻品系D杂交，所得子代均表现为非糯性半复粒，再将其自交（无交叉互换），请预测所得后代植株的表型及比例分别为________。 19. 组织型纤溶酶原激活物(t-PA)可用于溶解血栓，半衰期短，大剂量注射会增加出血风险。 借助PCR技术改造t-PA基因(图1)，将其第117位天冬酰胺(密码子为5′-AAU-3′替换为谷氨酰胺(密码子为5′-CAA-3′)，可延长作用时间。回答下列问题： （1）图1中t-PA基因DNA标注位点的碱基编码天冬酰胺，转录模板链是________(填“a链”或“b链”)。为实现对t-PA基因的改造，引物的改造要求是________。 （2）BLGSP是山羊β-乳球蛋白(BLG，在乳腺中合成)的信号肽序列，可引导BLG的多肽链高效转入内质网。BLG启动子驱动BLG基因的表达。将编码BLGSP的序列和改造后的t-PA基因用四种限制酶切割后连接成融合基因(见图2)，使用限制酶BamH I和BglII可避免出现________的问题。用于切割质粒的限制酶是________。构建重组质粒使用BLG启动子和BLGSP序列的目的是________。 （3）用________法将重组质粒导入山羊的受精卵。导入重组质粒前需要对受精卵进行性染色体组成检测，原因是________。 四、实验题 20. 好氧堆肥技术是利用微生物代谢处理有机废物的生物技术，其本质是微生物通过细胞呼吸分解有机物并释放能量。高温期（>55℃），嗜热菌群成为优势种群，纤维素等难降解物质开始分解。科研人员为探究碳氮比（C/N）对堆肥效率的影响，进行了模拟实验，主要数据如表所示。 实验组别 物料初始C/N 微生物代谢强度（CO2释放速率相对值） 高温期（>55℃）的持续时间/天 纤维素降解率/% 甲 20∶1 85±5 10 65.2±4.1 乙 30∶1 152±8 15 91.5±2.7 丙 40∶1 130±7 13 88.3±3.3 回答下列问题： （1）堆肥中，好氧微生物可在细胞质基质和线粒体内将葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生________和[H]，[H]与O2结合生成水并释放大量能量，其中一部分能量储存在__中，用于驱动各项生命活动；另一部分能量以热能形式散失，导致堆体温度上升。 （2）由表中数据可知，物料初始C/N为________时，微生物代谢最旺盛。当物料初始C/N为40∶1时，微生物代谢强度下降，从细胞中化合物合成的角度分析，其原因是物料中氮源相对不足，这直接影响微生物细胞中________（答两种）等含氮大分子的合成，从而影响细胞代谢。 （3）高温能杀灭大多数病原体（细菌、病毒等生物）。从蛋白质的角度解释，原因是________。 （4）为进一步探究“在最佳物料初始C/N条件下，添加外源纤维素酶能否通过提高反应速率来缩短堆肥周期”，请补充实验设计思路。 实验分组：空白对照组和添加适量外源纤维素酶的实验组，两组除是否添加外源纤维素酶外，其他条件（如温度、湿度、物料等）应________。 观测指标：________（答两点）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年9月高三生物月考练习试题 一、单选题（每题2分，共24分） 1. 高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累，使细胞合成更多的参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白，以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工，此过程称为“未折叠蛋白质应答反应（UPR）”。下列叙述正确的是（ ） A. 错误折叠或未折叠蛋白质被转运至高尔基体降解 B. 合成新的分子伴侣所需能量全部由线粒体提供 C. UPR过程需要细胞核、核糖体和内质网的协作 D. 阻碍UPR可增强植物对高温胁迫的耐受性 【答案】C 【解析】 【分析】内质网能有效地增加细胞内的膜面积，其外连细胞膜，内连核膜，将细胞中的各种结构连成一个整体，具有承担细胞内物质运输的作用。蛋白质的合成、加工通常需要核糖体、内质网和高尔基体、线粒体的共同参与。 【详解】A、错误折叠或未折叠蛋白质的降解需要蛋白质水解酶的参与，对于植物细胞而言，液泡具有类似动物溶酶体的功能，可以对这些蛋白进行降解，A错误； B、合成分子伴侣所需的能量由细胞质基质和线粒体共同提供（ATP来自细胞呼吸），而非全部由线粒体提供，B错误； C、UPR过程中，分子伴侣蛋白的合成需细胞核控制基因表达（转录）、核糖体合成蛋白质、内质网进行加工，三者协作完成，C正确； D、阻碍UPR会导致内质网功能无法恢复，加剧高温胁迫对细胞的损伤，降低耐受性，D错误。 故选C。 2. 科学技术和科学方法推动生物学的研究和发展，下列相关叙述正确的是（ ） A. 梅塞尔森和斯塔尔利用放射性同位素标记技术证明DNA是半保留复制 B. 艾弗里运用“加法原理”设计实验，证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质 C. “显微镜观察到菠菜、番薯、柳树叶肉细胞中都有叶绿体，得出植物细胞都有叶绿体的结论”是归纳法的体现 D. 探究酵母菌细胞呼吸方式的实验为对比实验，其中有氧条件为对照组，无氧条件为实验组 【答案】C 【解析】 【详解】A、梅塞尔森和斯塔尔证明DNA半保留复制时，使用的是15N这一稳定同位素标记技术，A错误； B、艾弗里运用“减法原理”设计实验，证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质，B错误； C、归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法，题中通过观察部分植物叶肉细胞有叶绿体，推出植物细胞都有叶绿体的结论，属于不完全归纳法，是归纳法的体现，C正确； D、探究酵母菌细胞呼吸方式的实验为对比实验，有氧组和无氧组均为实验组，二者属于相互对照，不存在单独的对照组，D错误。 3. 蛋白复合物E是细胞内调控膜系统修复与细胞自噬的关键蛋白，作用过程见图。下列叙述正确的是（　　） A. 蛋白复合物E参与的核膜重建发生在细胞分裂期的中期 B. 蛋白复合物E介导细胞内的膜融合依赖膜的选择透过性 C. 蛋白复合物E可促进溶酶体中的水解酶渗漏，保护细胞内的组分 D. 细胞自噬的某些降解产物被排出细胞，以维持细胞内部环境的稳定 【答案】D 【解析】 【详解】A、细胞有丝分裂过程中，核膜重建发生在分裂末期，分裂中期核膜已经解体消失，A错误； B、细胞内的膜融合依赖生物膜具有一定的流动性的结构特点，选择透过性是生物膜的功能特性，与膜融合无关，B错误； C、溶酶体中的水解酶渗漏会水解细胞内的正常结构，损伤细胞组分，蛋白复合物E参与溶酶体膜修复是为了避免水解酶渗漏，C错误； D、细胞自噬的降解产物中，对细胞有用的物质可被回收利用，无用的代谢废物会被排出细胞，以此维持细胞内部环境的稳定，D正确。 4. 活化的MOR受体会引起神经细胞兴奋性降低和某些神经递质释放减少。芬太尼（一种麻醉药）可激活MOR受体的功能。研究发现，芬太尼的这种效应可被MOR特异性阻断剂CTOP所阻断。下列相关说法正确的是（　　） A. MOR受体激活后，通过影响Na+通道的通透性，使静息电位绝对值增大 B. 芬太尼与MOR受体结合后，阻断神经递质与受体结合，从而抑制疼痛信号的传递 C. 长期使用芬太尼可能会导致MOR受体数量减少或功能改变，从而导致镇痛效果减弱 D. CTOP与芬太尼结合，促进兴奋性神经递质的释放，增强神经细胞的兴奋性 【答案】C 【解析】 【详解】A、静息电位主要由K⁺外流维持，与Na⁺通道通透性无直接关联，MOR受体激活增大静息电位绝对值的机制与Na⁺通道无关，A错误； B、芬太尼与MOR受体结合后是通过激活MOR受体功能，降低神经细胞兴奋性、减少神经递质释放来抑制疼痛信号传递，并非阻断神经递质与受体结合，B错误； C、长期使用芬太尼会使机体产生药物耐受性，可能导致MOR受体数量下调或功能脱敏，使芬太尼的激活效应减弱，镇痛效果下降，C正确； D、CTOP是MOR受体的特异性阻断剂，通过与MOR受体结合阻断芬太尼的作用，并非与芬太尼结合，D错误。 5. 端粒是染色体两端一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体，端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而缩短，当短到一定程度时，端粒内侧的正常基因会受到损伤。端粒酶以其携带的RNA为模板（含短重复序列5'−UAACCC−3'）使端粒DNA序列延伸，作用机理如图。下列叙述正确的是（ ） A. 端粒酶向左移动完成G链的延伸为逆转录过程 B. 人体细胞内都存在端粒酶基因 C. 端粒酶延伸端粒DNA的短重复序列为5'−GGGTTA−3' D. PCR时如不使用端粒酶将导致目的基因两条链不等长 【答案】C 【解析】 【详解】A、由图可知，端粒酶向右移动以自身所含短重复序列5'-UAACCC-3'为模板，完成G链的延伸为逆转录过程，A错误； B、人体成熟红细胞没有细胞核，则没有任何基因，B错误； C、DNA分子中特有的碱基是T，RNA中特有碱基是U，由于模板含短重复序列5'-UAACCC-3'，根据碱基互补配对原则，端粒酶延伸端粒DNA的短重复序列为5'-GGGTTA-3'，C正确； D、PCR 技术中，DNA 聚合酶是从引物的 3' 端延伸子链，而引物是结合在 DNA 片段的两端（并非依赖端粒酶）。因此 PCR 时不需要端粒酶，也不会出现 “目的基因两条链不等长” 的情况（引物设计会保证扩增片段的完整性），D错误。 6. 调查发现，粉红椋鸟每年5月初迁飞至新疆，6月产卵和育雏，8月下旬返回越冬地。粉红椋鸟主要以蝗虫为食，日均取食100多只蝗虫。研究人员调查了新疆某地蝗虫的平均密度，结果见表。下列分析不合理的是（　　） 年份 平均虫口密度/(只·m−2) 4月 5月 6月 7月 8月 2023 0.84 1.92 3.64 3.28 2.05 2024 3.22 4.65 9.40 9.08 7.35 2025 2.84 3.26 9.68 21.88 12.53 A. 标记重捕法不适用于调查蝗虫幼虫的密度 B. 粉红椋鸟的繁殖季节与蝗虫数量爆发时间重合 C. 创造粉红椋鸟的筑巢条件有利于控制蝗虫虫害 D. 8月虫口密度显著下降的原因是粉红椋鸟的取食 【答案】D 【解析】 【详解】A、蝗虫幼虫（跳蝻）活动能力弱、活动范围小，适合用样方法调查种群密度，标记重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物，因此标记重捕法不适用于调查蝗虫幼虫密度，A正确； B、据题干信息，粉红椋鸟6月进入产卵育雏的繁殖季节，结合表格数据可知，蝗虫种群密度在每年5~6月快速升高，处于数量爆发阶段，二者时间重合，B正确； C、粉红椋鸟以蝗虫为食，属于蝗虫的天敌，创造其筑巢条件可吸引更多粉红椋鸟，增加当地粉红椋鸟的种群数量，通过捕食关系控制蝗虫的种群密度，属于生物防治，C正确； D、8月蝗虫虫口密度下降是多种因素共同作用的结果，除粉红椋鸟取食外，还包括蝗虫自身的生命周期、种内斗争、其他天敌捕食、气候等因素的影响，不能认为显著下降的原因仅为粉红椋鸟的取食，D错误。 7. 下图为某家族的遗传系谱图及部分个体基因型，A1、A2、A3是位于X染色体上的等位基因。女性的基因型为XA2XA2或含XA1时正常，其余均患病。男性的基因型为XA1Y时正常，其余均患病。Ⅱ-2的基因型为XA2XA2。Ⅳ-1为纯合子的概率是（ ） A. 1/8 B. 1/4 C. 3/8 D. 1/2 【答案】D 【解析】 【详解】Ⅰ-1 基因型为XA1Y，Ⅰ-2 基因型为XA2XA3，二者的儿子 Ⅱ-1 为男性患者。根据题意，男性只有XA1Y正常，其余均患病，因此 Ⅱ-1 的基因型只能是：XA2Y 或 XA3Y，概率各占1/2。已知 Ⅱ-2 的基因型为XA2XA2，Ⅱ-1 与 Ⅱ-2 的女儿 Ⅲ-1 为正常女性，则Ⅲ-1 的基因型只能为XA2XA2。Ⅰ-3 基因型为XA1Y，Ⅰ-4 基因型为XA2XA3，二者的女儿 Ⅱ-3 为正常女性，则基因型为1/2XA1XA2或1/2XA1XA3，Ⅱ-4为正常男性，基因型为XA1Y，Ⅱ-3和Ⅱ-4的儿子Ⅲ-2患病，基因型为XA2Y 或 XA3Y，概率各占1/2。Ⅲ-1 的基因型只能为XA2XA2，Ⅲ-2的基因型为1/2XA2Y 或1/2XA3Y，Ⅳ-1为女性，基因型为1/2XA2XA2或1/2XA2XA3，因此Ⅳ-1为纯合子的概率为1/2，D正确，ABC错误。 8. 胰岛B细胞感知血糖浓度变化是其分泌胰岛素的核心调节机制。当血糖浓度升高时，葡萄糖通过载体蛋白进入胰岛B细胞，经细胞代谢产生ATP。细胞内ATP/ADP比值升高，促使ATP敏感型K+通道关闭，K+外流减少，引发细胞膜去极化，进而激活电压门控Ca2+通道，Ca2+内流，细胞内Ca2+浓度升高，进而触发胰岛素分泌颗粒的胞吐作用释放胰岛素。下列叙述错误的是（ ） A. 若使用葡萄糖载体蛋白抑制剂，则会抑制胰岛素的释放 B. 若细胞外液Ca2+的浓度显著降低，则会抑制胰岛素的释放 C. 胰岛素以胞吐方式释放至细胞外，该过程依赖细胞膜的流动性 D. 若ATP敏感型K+通道持续处于开放状态，则会促进胰岛素的释放 【答案】D 【解析】 【详解】A、若使用葡萄糖载体蛋白抑制剂，葡萄糖进入胰岛B细胞的过程被阻断，细胞代谢产生的ATP减少，无法触发后续胰岛素分泌的通路，因此会抑制胰岛素的释放，A正确； B、胰岛素释放依赖Ca²⁺内流使细胞内Ca²⁺浓度升高，若细胞外液Ca²⁺浓度显著降低，Ca²⁺内流的浓度差减小，内流的Ca²⁺减少，细胞内Ca²⁺浓度无法升高，因此会抑制胰岛素的释放，B正确； C、胞吐过程需要分泌囊泡与细胞膜融合，该过程依赖细胞膜的流动性，因此胰岛素以胞吐方式释放的过程依赖细胞膜的流动性，C正确； D、若ATP敏感型K⁺通道持续处于开放状态，K⁺外流不会减少，细胞膜无法发生去极化，进而无法激活电压门控Ca²⁺通道，Ca²⁺内流减少，会抑制而非促进胰岛素的释放，D错误。 9. 在肿瘤生长的微环境中，CD39-腺苷通路和TGF-β通路活化后会协同抑制免疫细胞的活性，使肿瘤发生免疫逃逸。ES014是双特异性单克隆抗体，可同时靶向调节上述两条信号通路，重塑机体的抗肿瘤免疫。制备ES014的过程见图。下列分析错误的是（　　） A. 需要向小鼠多次注射TGF-β，以便后续获得杂交瘤细胞a B. 可用灭活的仙台病毒诱导杂交瘤细胞a和细胞b相互融合 C. 用选择培养基可从融合体系中筛选出用于生产的双杂交瘤细胞 D. ES014同时阻断CD39-腺苷和TGF-β通路，恢复免疫监视功能 【答案】C 【解析】 【详解】A、杂交瘤细胞a需要产生靶向TGF-β通路的抗体，因此需多次向小鼠注射TGF-β抗原，刺激小鼠产生相应的已免疫B细胞，再进一步制备得到杂交瘤细胞a，A正确； B、灭活的仙台病毒是诱导动物细胞融合的常用生物方法，可用于诱导杂交瘤细胞a和细胞b的融合，B正确； C、选择培养基仅能筛选出融合的杂交瘤细胞，淘汰未融合细胞、同种融合的细胞，若要获得可生产所需双特异性抗体的双杂交瘤细胞，还需要进行克隆化培养和抗体阳性检测，经多次筛选才能得到，C错误； D、CD39-腺苷通路和TGF-β通路活化会抑制免疫细胞活性，导致肿瘤免疫逃逸，ES014阻断这两条通路，可解除免疫抑制，恢复机体免疫监视功能，D正确。 10. 某野生型菌有两种突变株，分别是his-菌（不能合成组氨酸）和phe-菌（不能合成苯丙氨酸），都不能在基本培养基上生长。在U型管两侧分别培养his-菌及phe-菌（如图），培养过程中多次吹吸，培养液中添加DNA酶和某种噬菌体，U型管两侧用滤膜隔开，病毒和大分子可透过滤膜，而细菌不能透过。培养一段时间后，将phe-菌一侧的菌液涂布在无添加的基本培养基上，长出了野生型菌。下列相关说法正确的是（ ） A. 该过程中噬菌体充当了基因转移的媒介 B. 滤膜的存在完全阻断了两种细菌间的所有基因交流 C. 培养液中的DNA酶可防止细菌自身DNA发生突变 D. 野生型菌的出现说明两种突变株发生了染色体变异 【答案】A 【解析】 【详解】A、题意显示，“培养过程中多次吹吸”，且U型管的滤膜允许病毒和大分子透过，噬菌体可以在滤膜两侧移动，噬菌体将his⁻菌的相关基因转移到phe⁻菌中，使phe⁻菌获得合成苯丙氨酸的能力，表现为可在基本培养基上生长，该过程中噬菌体充当了基因转移的媒介，A正确； B、滤膜隔开了两种细菌，his⁻菌与phe⁻菌无法直接接触实现基因重组，但通过噬菌体的作用实现了基因交流，B错误； C、培养液中的DNA酶可分解死菌中的DNA，但不能防止细菌自身DNA发生突变，C错误； D、野生型菌的出现说明两种突变株一般是基因突变的结果，细菌没有染色体，不会发生染色体变异，D错误。 11. 油菜是江西冬季主要的油料作物，春季可赏花，夏初收获油菜籽后可榨油。油菜籽榨油后的副产品—菜籽饼（菜籽粕）含有35%~45%蛋白质，是饲料原料、有机肥料及工业原料，但其中的单宁等抗营养因子限制了菜籽饼的应用。研究者将不同菌种接种到菜籽饼与麸皮（小麦加工成面粉时脱落的种皮与糊粉层）制成的固体培养基中发酵48h，测定菜籽饼中单宁的含量，结果如下图。下列相关叙述正确的是（ ） A. 菜籽饼与麸皮可为微生物提供碳源和氮源，接种后需对培养基进行高压蒸汽灭菌 B. 可采用稀释涂布平板法或平板划线法获得降解菌的单菌落并计数 C. 对照组为不接种微生物的固体培养基，实验组黑曲霉菌对单宁的去除效果最为理想 D. 实验结束后，培养基在丢弃前一定要进行严格消毒处理，以免对环境造成污染 【答案】C 【解析】 【详解】A、培养基的高压蒸汽灭菌操作需要在接种微生物之前完成，接种后灭菌会杀死接种的目的菌种，导致实验无法进行，A错误； B、平板划线法只能用来分离纯化获得单菌落，不能对微生物进行计数，只有稀释涂布平板法可用于微生物计数，B错误； C、本实验的目的是探究不同菌种对单宁的降解效果，自变量为接种的菌种类型，因此对照组是不接种微生物的空白培养基；纵坐标为剩余单宁的含量，剩余单宁越少，说明菌种对单宁的去除效果越好，图中黑曲霉菌组的单宁剩余量最低，因此黑曲霉菌对单宁的去除效果最为理想，C正确； D、实验结束后，带菌种的培养基必须经过灭菌处理（消毒只能杀死部分微生物，无法杀死芽孢等休眠体，不能彻底消除污染风险）后才能丢弃，D错误。 12. 甲病(单基因遗传病)病因为M基因突变。对该病患者家系某些成员进行M基因测序，结果见图(E1~E4为4枚胚胎)，两个序列表示1对等位基因一条链相同位置的部分碱基序列。若Ⅱ-2要植入正常胚胎，则可选择的胚胎是（　　） A. E1或E2 B. E2或E4 C. E1或E3 D. E3或E4 【答案】C 【解析】 【详解】 Ⅰ-1是正常男性，两条M基因的单链序列均为-TCGCAGCA-，说明纯合的该序列对应正常基因； Ⅰ-2是患病女性，一条序列和正常序列一致，一条为-CTAAGGCA-，属于杂合子却患病，说明甲病是常染色体显性遗传病：只要携带致病序列-CTAAGGCA-就会患病，E1：序列为-CTATGGCA-+-TCGCAGCA-，未携带致病的-CTAAGGCA-，表型正常；E2：序列为-CTAAGGCA-+-TCGCAGCA-，携带致病序列，会患病；E3：两条序列均为-TCGCAGCA-，是纯合正常个体；E4：序列为-CTAAGGCA-+-CTATGGCA-，携带致病序列，会患病，因此可选择的正常胚胎是E1或E3，ABD错误，C正确。 二、多选题（每题5分，共20分） 13. 研究人员用溴乙烷(EtBr)和赤霉素GA3处理马铃薯块茎，检测马铃薯块茎的休眠时间、发芽率和平均芽长，结果见图，CK为对照组。下列分析不合理的是（　　） A. EtBr与GA3作为信号分子调节马铃薯块茎细胞的代谢 B. EtBr有利于解除马铃薯块茎休眠，适用于马铃薯的储存 C. EtBr与GA3在打破马铃薯块茎休眠方面，存在协同作用 D. EtBr对芽体生长的调控效果差于对块茎发芽的调控效果 【答案】BC 【解析】 【详解】A、GA₃是植物激素，属于信号分子，EtBr可调控马铃薯块茎的休眠、发芽等生命活动，二者均能通过传递信息调节细胞代谢，A正确； B、EtBr可解除马铃薯块茎休眠、促进发芽，若用于马铃薯储存，会导致块茎提前发芽消耗有机物，不利于储存，B错误； C、协同作用需要证明两种物质共同作用的效果大于各自单独作用的效果之和，本实验未设置单独GA₃处理组，无法判断单独GA₃的作用效果，因此不能得出二者存在协同作用的结论，C错误； D、与对照组相比，EtBr处理后发芽率提升幅度极大，但平均芽长的提升幅度很小，说明EtBr对芽体生长的调控效果弱于对块茎发芽的调控效果，D正确。 14. 为研究IAA调控植物根生长的机制，研究人员以拟南芥GA合成缺陷型突变体为材料，测定初生根长度（图1）；同时将绿色荧光蛋白GFP基因与RGA基因融合转入该突变体，观察根尖GFP-RGA融合蛋白的表达情况（图2）。已知IAA与GA协同促进细胞伸长，RGA是抑制生长的蛋白质，其降解受GA调控。下列叙述正确的是（　　） A. IAA可以促进拟南芥初生根的生长，去除顶芽后突变体对GA的反应减弱 B. 实验选用拟南芥GA合成缺陷型突变体，是为了排除自身GA对实验的干扰 C. 无GA处理时根尖均有绿色荧光，说明IAA可直接诱导RGA蛋白发生降解 D. 实验证实IAA通过GA介导RGA蛋白降解，从而实现对植物根生长的调控 【答案】ABD 【解析】 【详解】 A、从图 1 可以看到，完整植株、去顶芽、去顶芽 IAA 三组中，赤霉素处理后，去顶芽组的根长增长幅度明显小于完整植株组，说明去除顶芽后突变体对 GA 的反应减弱；同时去顶芽 + IAA 组的根长恢复到了接近完整植株的水平，说明 IAA 可以促进根生长，A 正确； B、实验选用 GA 合成缺陷型突变体，是为了让植株自身不能合成 GA，从而排除内源 GA 对实验中施加的外源 GA 的干扰，确保实验结果是由外源 GA 和 IAA 引起的，B 正确； C、图 2 中无 GA 处理（0 小时）时，根尖均有绿色荧光，说明 RGA 蛋白没有被降解；只有在 GA 处理后，去顶芽 + IAA 组的荧光才消失，说明 IAA 不能直接诱导 RGA 降解，而是需要 GA 的介导，C 错误； D、结合图 1 和图 2：去顶芽后，施加 GA，根长增加但幅度不如完整植株；而去顶芽 + IAA 组施加 GA 后，RGA 蛋白降解（荧光消失），根长显著增加，说明 IAA 通过 GA 介导 RGA 蛋白降解，解除 RGA 对生长的抑制，从而调控根生长，D 正确。 15. 通常海水中CO2浓度低、扩散速度慢，衣藻却能按下图所示，完成无机碳浓缩过程，促进CO2固定。下列相关叙述正确的是（　　） 注：Rubisco：核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶/加氧酶（低浓度CO2条件下，催化效率低） A. 衣藻叶绿体中进行的卡尔文循环所需要的CO2都来源于 B. 按图示分析，图中浓度最高的场所是叶绿体 C. 衣藻自由扩散维持细胞内的高浓度CO2，弥补Rubisco对CO2亲和力低的缺陷 D. 若培养液加入适量的，追踪放射性可验证图中的碳转移途径 【答案】BD 【解析】 【详解】A、细胞内的HCO3-在叶绿体中转化生成CO2，供卡尔文循环利用。 但衣藻作为真核生物，同时存在线粒体。线粒体有氧呼吸产生的CO2会直接扩散进入叶绿体，也可参与卡尔文循环。 因此，叶绿体中的来源有两个：HCO3-转化和线粒体呼吸产生，A错误； B、 图示显示HCO3-从细胞外运输到细胞质基质，再运输到叶绿体， 均消耗ATP。 这意味着HCO3-在叶绿体内是被逆浓度梯度泵入的，因此叶绿体基质中的浓度最高，B正确； C、CO2是气体分子，跨膜运输方式为自由扩散，动力是浓度差，无法维持细胞内的高浓度。 图中显示衣藻是通过主动运输吸收HCO3-，并在叶绿体中分解为CO2，提高局部CO2浓度，弥补Rubisco在低浓度下催化效率低的缺陷，C错误； D、利用同位素标记法，通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程，D正确。 16. 某研究团队培养某种需氧型细菌，定期检测活菌数并绘制下图（I～Ⅳ为4个生长时期）。已知该细菌在生长过程中会分泌抑制自身增殖的代谢产物X，且X的积累量与培养时间呈正相关。下列关于各时期的叙述错误的是（ ） A. I期细菌代谢活跃、快速繁殖，通过调整酶的种类和数量适应环境 B. 若在Ⅱ期接入与其竞争营养的细菌，Ⅱ、Ⅲ期的“J”形增长趋势会被打破 C. Ⅲ期因为细菌代谢产物X的抑制作用使细菌停止增殖 D. Ⅳ期活菌数下降与营养物质消耗、代谢产物X的积累等多重因素有关 【答案】ABC 【解析】 【详解】A、I期为细菌生长的调整期，此时细菌代谢缓慢，此时会通过调整酶的种类和数量适应环境，同时缓慢繁殖，A错误； B、II期为细菌生长的对数期，此时营养充足，活菌快速增长，接近“J”形增长；若此时接入竞争营养的细菌，营养资源受限，原有的增长趋势会被打破，Ⅲ期已经接近稳定期，不存在“J”形增长，B错误； C、III期为稳定期，此时活菌数量维持相对稳定，是细菌增殖速率和死亡速率达到动态平衡，并非停止增殖，C错误； D、IV期为衰亡期，此时活菌数下降，因为培养液中营养物质消耗殆尽、有害代谢产物X大量积累、环境条件恶化等多重因素共同作用的结果，D正确。 三、解答题（共42分） 17. 在农田非作物生境种植功能植物，可实现害虫的绿色防控。某小组在棉田开展实验，设置了单作棉田、棉田边缘种植蛇床、棉田边缘种植蛇床且田间分散种植苘麻的种植模式，调查各组棉田中害虫（棉蚜）和害虫天敌（瓢虫）的种群密度及棉花产量，结果见表。回答下列问题： 模式 棉蚜密度/（只·百株-1） 瓢虫密度/（只·百株-1） 棉花产量/kg·hm−2 单作棉田（A组） 385 12 1875 棉田+蛇床（B组） 226 35 2048 棉田+蛇床+苘麻（C组） 142 58 2294 注：蛇床为开花植物，苘麻可为害虫的天敌提供栖息、繁殖和庇护的场所。 （1）长期使用单一化学农药，农田害虫抗药性不断增强。从进化角度分析，农药对害虫种群起到________作用，使害虫种群的________定向改变，抗药性个体增多。 （2）功能植物有提供栖息空间、水土保持、生物固氮和作为工业原料等功能，体现生物多样性的________价值。蛇床和苘麻拓展了瓢虫的________，使空间和资源利用范围扩大。 （3）生态系统中，棉蚜与瓢虫的种间关系是________。从种群数量特征的角度分析，C组的棉蚜密度显著低于A组的，主要是因为功能植物提高了瓢虫的________（填“出生率”或“死亡率”），进而降低了棉蚜数量。三个模式中，C组的群落物种丰富度最高，其农田生态系统的________稳定性最强。 （4）从生态系统能量流动的角度，总结“作物—功能植物”模式提高棉花产量的路径：________。 【答案】（1） ①. （自然）选择 ②. 抗药性基因频率 （2） ①. 直接价值和间接 ②. 生态位 （3） ①. 捕食 ②. 出生率 ③. 抵抗力 （4）功能植物为瓢虫提供更多生存资源，使瓢虫种群密度升高，大量捕食棉蚜，减少棉蚜对棉花的取食，降低棉花流向棉蚜的能量，使棉花固定的能量更多用于生长结实，进而提高产量 【解析】 【小问1详解】 农药作为自然选择的因素，会定向淘汰害虫种群中无抗药性的个体，起到定向选择作用；生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，选择作用会使害虫种群的抗药性基因频率定向改变，表现为上升，最终抗药性个体增多。 【小问2详解】 工业原料等对人类的实用价值属于生物多样性的直接价值，栖息空间供给、水土保持、生物固氮等生态调节功能属于间接价值，因此体现了生物多样性的两类价值。生态位是物种在群落中占用的资源、所处空间位置的总和，蛇床和苘麻提供了更多资源和栖息空间，拓展了瓢虫的生态位，扩大了二者的资源、空间利用范围。 【小问3详解】 瓢虫以棉蚜为食，二者为捕食关系。功能植物为瓢虫提供更适宜的栖息、繁殖条件，提高了瓢虫的出生率，使瓢虫种群密度升高，捕食更多棉蚜，因此C组棉蚜密度更低。三个模式中，C组的群落物种丰富度最高，营养结构越复杂，生态系统自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高。 【小问4详解】 从能量流动角度分析，该模式调整了生态系统的能量流动关系，减少了棉花固定的能量流向害虫棉蚜的比例，使更多能量流向对人类有益的棉花器官，最终提高棉花产量，即功能植物提高棉花产量的路径为功能植物为瓢虫提供更多生存资源，使瓢虫种群密度升高，大量捕食棉蚜，减少棉蚜对棉花的取食，降低棉花流向棉蚜的能量，使棉花固定的能量更多用于生长结实，进而提高产量。 18. 水稻是重要的粮食作物，一般水稻品种为单粒稻。研究人员用乙基甲磺酸酯作为诱变剂，处理单粒稻植株A获得能够稳定遗传的复粒稻突变体植株B（稻粒常常三粒簇生）。回答下列问题： （1）研究人员获得复粒稻突变体所用的育种方法是________，其原理是________。 （2）研究人员对复粒稻突变体植株B进行研究，发现该簇生性状由一对等位基因M1、M2控制。为确定该基因在染色体上的位置，用单粒稻植株A与复粒稻突变体B作为亲本进行杂交，F1均为半复粒，将F1自交，统计F2中复粒∶半复粒∶单粒的植株比例接近________。研究人员进一步检测植株A、植株B、F1及F2中复粒稻植株4号和6号染色体的SSR扩增产物，电泳结果如图1所示。（SSR是染色体上的一段特异性短核苷酸序列，不同染色体具有各自特异的SSR，可用于基因定位的遗传标记。）可推测控制复粒性状的基因位于________号染色体上。请在图2中标出F1中簇生基因与SSR分子标记的相对位置关系。________ 注：A的4号、6号染色体SSR分别记为S1、S2；B的4号、6号染色体SSR分别记为S3、S4. （3）水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，非糯性对糯性呈显性，该性状由位于4号染色体上的一对等位基因A、a控制。研究人员将非糯性品系C与糯性水稻品系D杂交，所得子代均表现为非糯性半复粒，再将其自交（无交叉互换），请预测所得后代植株的表型及比例分别为________。 【答案】（1） ①. 诱变育种 ②. 基因突变 （2） ①. 1∶2∶1 ②. 4 ③. （3）非糯性单粒∶非糯性半复粒∶糯性复粒=1∶2∶1 【解析】 【小问1详解】 题意显示，研究人员用乙基甲磺酸酯作为诱变剂，处理单粒稻植株A获得能够稳定遗传的复粒稻突变体植株B，该过程所用的育种方法是诱变育种，该操作的原理是基因突变。 【小问2详解】 研究人员对复粒稻突变体植株B进行研究，发现该簇生性状由一对等位基因M1、M2控制。为确定该基因在染色体上的位置，用单粒稻植株A与复粒稻突变体B作为亲本进行杂交，F1均为半复粒（表现为不完全显性），F1自交，统计F2中复粒、半复粒、单粒植株比例接近1∶2∶1。研究人员进一步检测植株A、植株B及F2复粒稻植株4号和6号染色体的SSR扩增产物，电泳结果如图1所示，根据电泳结果可知F2复粒稻植株均带有B植株的4号染色体上的S3，因而可推测控制复粒性状的基因位于4号染色体上，相应的标出F1中簇生基因与SSR分子标记的相对位置关系如下： 。 【小问3详解】 非糯性对糯性呈显性，该性状由位于4号染色体上的一对等位基因A、a控制，复粒相关基因也位于4号染色体上，将非糯性品系C（AA）与糯性水稻品系D（aa）杂交，所得子代均表现为非糯性半复粒（AaM1M2），将其自交（无交叉互换），若亲本为非糯性品系C（AAM1M1）、糯性水稻品系D（aaM2M2），则F1产生的配子为AM1、aM2，F2为非糯性单粒（AAM1M1）∶非糯性半复粒（AaM1M2）∶糯性复粒（aaM2M2）=1∶2∶1。 19. 组织型纤溶酶原激活物(t-PA)可用于溶解血栓，半衰期短，大剂量注射会增加出血风险。 借助PCR技术改造t-PA基因(图1)，将其第117位天冬酰胺(密码子为5′-AAU-3′替换为谷氨酰胺(密码子为5′-CAA-3′)，可延长作用时间。回答下列问题： （1）图1中t-PA基因DNA标注位点的碱基编码天冬酰胺，转录模板链是________(填“a链”或“b链”)。为实现对t-PA基因的改造，引物的改造要求是________。 （2）BLGSP是山羊β-乳球蛋白(BLG，在乳腺中合成)的信号肽序列，可引导BLG的多肽链高效转入内质网。BLG启动子驱动BLG基因的表达。将编码BLGSP的序列和改造后的t-PA基因用四种限制酶切割后连接成融合基因(见图2)，使用限制酶BamH I和BglII可避免出现________的问题。用于切割质粒的限制酶是________。构建重组质粒使用BLG启动子和BLGSP序列的目的是________。 （3）用________法将重组质粒导入山羊的受精卵。导入重组质粒前需要对受精卵进行性染色体组成检测，原因是________。 【答案】（1） ①. a链 ②. 将引物1中对应a链TTA序列的部分替换为CAA （2） ①. 融合基因自身环化、反向连接 ②. Kpn Ⅰ和Xho Ⅰ ③. 借助BLG启动子使融合基因仅在山羊乳腺细胞中特异性表达，借助BLGSP序列引导表达出的融合多肽链进入内质网完成加工，最终使改造后的t-PA蛋白分泌到乳汁中 （3） ①. 显微注射 ②. 只有雌性山羊的乳腺细胞可在BLG启动子驱动下特异性表达目的蛋白，雄性个体无法通过乳腺生物反应器生产t-PA 【解析】 【小问1详解】  天冬酰胺的密码子是5'-AAU-3'，根据碱基互补配对原则，转录出该密码子的DNA模板链对应序列为3'-TTA-5'，因此转录模板链是a链。 该改造属于PCR介导的定点突变：要让新的密码子变为5'-CAA-3'，对应模板链序列需要从3'-TTA-5'变为3'-GTT-5'，PCR的引物1结合在a链的对应区域，因此需要改造引物1的对应碱基，引入定点突变，即将引物1中对应a链TTA序列的部分替换为CAA，最终扩增得到突变的t-PA基因。 【小问2详解】 BamH Ⅰ和Bgl II切割后产生相同的黏性末端GATC，保证两段序列能正常连接，若只用同一种酶切割两个片段，会出现两个片段各自自身环化、或者反向连接的问题，搭配不同的两端酶切组合，两个融合片段连接后两端保留的是Kpn Ⅰ和Xho Ⅰ的不同黏性末端，因此可以避免融合基因自身环化、反向连接。要将融合基因（两端为Kpn Ⅰ和Xho Ⅰ）插入到BLG启动子和终止子之间，因此切割质粒的限制酶选择Kpn Ⅰ和Xho Ⅰ。 BLG启动子是乳腺特异性启动子，可驱动目的基因仅在乳腺组织中转录；BLGSP信号肽可引导翻译出的多肽进入内质网加工，最终让目的t-PA蛋白分泌到乳汁中，实现乳腺生物反应器的生产目的。 【小问3详解】 将重组DNA导入动物受精卵的常规方法是显微注射法。 该设计为乳腺生物反应器，只有雌性山羊的乳腺可发育成熟并在BLG启动子调控下分泌乳汁表达目的蛋白，雄性个体无法实现该生产需求，因此需要提前筛选雌性受精卵。 四、实验题 20. 好氧堆肥技术是利用微生物代谢处理有机废物的生物技术，其本质是微生物通过细胞呼吸分解有机物并释放能量。高温期（>55℃），嗜热菌群成为优势种群，纤维素等难降解物质开始分解。科研人员为探究碳氮比（C/N）对堆肥效率的影响，进行了模拟实验，主要数据如表所示。 实验组别 物料初始C/N 微生物代谢强度（CO2释放速率相对值） 高温期（>55℃）的持续时间/天 纤维素降解率/% 甲 20∶1 85±5 10 65.2±4.1 乙 30∶1 152±8 15 91.5±2.7 丙 40∶1 130±7 13 88.3±3.3 回答下列问题： （1）堆肥中，好氧微生物可在细胞质基质和线粒体内将葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生________和[H]，[H]与O2结合生成水并释放大量能量，其中一部分能量储存在__中，用于驱动各项生命活动；另一部分能量以热能形式散失，导致堆体温度上升。 （2）由表中数据可知，物料初始C/N为________时，微生物代谢最旺盛。当物料初始C/N为40∶1时，微生物代谢强度下降，从细胞中化合物合成的角度分析，其原因是物料中氮源相对不足，这直接影响微生物细胞中________（答两种）等含氮大分子的合成，从而影响细胞代谢。 （3）高温能杀灭大多数病原体（细菌、病毒等生物）。从蛋白质的角度解释，原因是________。 （4）为进一步探究“在最佳物料初始C/N条件下，添加外源纤维素酶能否通过提高反应速率来缩短堆肥周期”，请补充实验设计思路。 实验分组：空白对照组和添加适量外源纤维素酶的实验组，两组除是否添加外源纤维素酶外，其他条件（如温度、湿度、物料等）应________。 观测指标：________（答两点）。 【答案】（1） ①. CO2 ②. ATP （2） ①. 30∶1 ②. 蛋白质、核酸（DNA/RNA） （3）高温使蛋白质变性 （4） ①. 相同且适宜 ②. 微生物代谢强度、CO2释放速率相对值（或纤维素降解速率、堆肥产物中纤维素的残留率、堆体中心温度达到55℃所需的时间、高温期的持续时间等） 【解析】 【小问1详解】 好氧微生物进行有氧呼吸时，第一阶段（细胞质基质）和第二阶段（线粒体基质）除产生[H]外，还会生成CO2；有氧呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，少部分储存在直接能源物质ATP中，供生命活动利用。 【小问2详解】 表格中初始C/N为30:1的乙组CO2释放速率最高，说明微生物代谢最旺盛；蛋白质、核酸都属于含氮生物大分子，氮源不足会直接抑制这些物质的合成，进而影响微生物代谢。 【小问3详解】 蛋白质是生命活动的主要承担者，其功能依赖特定的空间结构，高温会使蛋白质的空间结构发生不可逆破坏，导致其变性失活，病原体无法完成正常的生命活动，因此被高温杀灭。 【小问4详解】 实验设计遵循单一变量原则，除是否添加外源纤维素酶的自变量外，温度、湿度等无关变量需保持相同且适宜，排除无关变量的干扰；要判断是否缩短堆肥周期，可观测和堆肥效率直接相关的指标有微生物代谢强度、CO2释放速率相对值（或纤维素降解速率、堆肥产物中纤维素的残留率、堆体中心温度达到55℃所需的时间、高温期的持续时间等）,高温期持续时间越短、纤维素降解速率越快，说明堆肥周期越短。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $