精品解析：广东茂名信宜市2026-2027学年高三上学期9月测试生物学试题

广东茂名信宜市2026-2027学年高三上学期9月测试生物学试题 一、选择题:本大题共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。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 珠江三角洲地区传统的“桑基鱼塘”农业生产模式，将种桑、养蚕、养鱼三者结合，桑叶喂蚕，蚕沙(蚕粪)养鱼，鱼塘淤泥肥桑，形成了良性循环。近年来当地又引入沼气技术，将蚕沙、秸秆等发酵产生沼气，沼渣还田，进一步提高了资源利用率。该农业模式主要遵循了生态工程的（　　） A. 自生原理 B. 循环原理 C. 协调原理 D. 整体原理 【答案】B 【解析】 【详解】循环原理强调生态系统内物质可循环往复、分层分级利用，实现废弃物资源化，减少废物产生、提高资源利用率。题干中蚕沙养鱼、塘泥肥桑、沼渣还田均体现了物质的循环利用，符合循环原理的内涵，B正确。 2. 下列在叶绿体中发生的生理过程，不需要蛋白质参与的是（ ） A. O2的跨膜运输 B. Mg2+的吸收 C. 光能的转化 D. CO2的固定 【答案】A 【解析】 【详解】A、O2的跨膜运输方式为自由扩散，顺浓度梯度运输，既不需要载体蛋白协助，也不需要酶的参与，因此不需要蛋白质参与，A符合题意； B、Mg2+进入叶绿体的方式为主动运输，需要载体蛋白的协助，同时需要消耗能量，因此需要蛋白质参与，B不符合题意； C、光能的转化发生在光合作用的光反应阶段，该过程需要ATP合成酶等多种蛋白质类酶的催化，因此需要蛋白质参与，C不符合题意； D、CO2的固定属于光合作用暗反应阶段的反应，需要核酮糖二磷酸羧化酶等蛋白质类酶的催化，因此需要蛋白质参与，D不符合题意。 3. 拥抱给人带来力量。拥抱可以促进多巴胺（一种神经递质），使人的情绪趋于平和、稳定、愉悦和满足。下列有关多巴胺的叙述，正确的是（ ） A. 通过体内的导管运输到全身 B. 多巴胺起催化作用 C. 与细胞膜上的相关受体结合才能发挥作用 D. 在起作用后一定被酶降解掉 【答案】C 【解析】 【详解】A、多巴胺是神经递质，由突触前膜释放后经突触间隙扩散作用于突触后膜，不需要导管运输，A错误； B、多巴胺是信息分子，起传递信息的作用，具有催化作用的物质是酶，B错误； C、多巴胺作为神经递质，需要与突触后膜上的特异性受体结合后才能发挥作用，C正确； D、神经递质发挥作用后，部分被酶降解，部分会被突触前膜回收重新利用，并非一定被酶降解，D错误。 4. 下列有关生物实验材料或操作的叙述，正确的是（ ） A. 鉴定蛋白质时，先加CuSO4溶液，摇匀后再加NaOH溶液 B. 观察植物细胞质壁分离时，可用黑藻叶肉细胞作为实验材料 C. 探究酵母菌细胞呼吸方式时，可用溴麝香草酚蓝溶液检测酒精 D. 提取叶绿体中色素时，加入无水乙醇的目的是防止色素被破坏 【答案】B 【解析】 【详解】A、鉴定蛋白质的双缩脲试剂使用时，需先加NaOH溶液创造碱性环境，摇匀后再加CuSO₄溶液，选项操作顺序颠倒，A错误； B、黑藻叶肉细胞含有大液泡，且细胞质中的叶绿体呈绿色，无需额外染色即可清晰观察到质壁分离现象，可作为该实验的材料，B正确； C、溴麝香草酚蓝溶液用于检测细胞呼吸产生的CO₂，检测酒精需使用酸性重铬酸钾溶液，C错误； D、提取叶绿体色素时，加入无水乙醇的目的是溶解并提取色素，加入碳酸钙才是防止色素被破坏，D错误。 5. 某西瓜品种为二倍体（），研究者获得了不育但染色体数目正常的突变体。野生型和突变体花粉母细胞减数分裂I前期的显微照片如图。下列描述正确的是（ ） A. 图1有11条染色体 B. 图1染色体不含姐妹染色单体 C. 图2染色体正在复制 D. 图2同源染色体没有正常联会 【答案】D 【解析】 【详解】A、图1中1个四分体对应2条染色体，11个四分体共22条染色体，A错误； B、减数分裂I前期染色体已经完成间期复制，每条染色体都含有2条姐妹染色单体，B错误； C、染色体复制发生在减数分裂前的间期，图2为减数分裂I前期，此时复制已经结束，C错误； D、图1野生型中同源染色体正常联会形成四分体，图2突变体无四分体结构，说明同源染色体没有正常联会，联会紊乱无法产生正常配子，也与突变体不育的特点相符，D正确。 6. 2026年广东省第十七届运动会在茂名举办，信宜承办了龙舟等多项赛事。龙舟运动员在比赛中，机体会发生一系列生理变化。下列叙述正确的是（ ） A. 发船指令刺激耳蜗产生兴奋，最终在脑干形成听觉 B. 比赛过程中交感神经活动占优势，促使支气管收缩 C. 大量出汗导致细胞外液渗透压升高，抗利尿激素分泌减少 D. 比赛过程中，机体通过皮肤毛细血管舒张、汗腺分泌增多使散热增加 【答案】D 【解析】 【详解】A、听觉的形成中枢位于大脑皮层，耳蜗作为感受器接受刺激产生兴奋后，兴奋传导至大脑皮层的听觉中枢才形成听觉，脑干无法产生听觉，A错误； B、比赛过程中交感神经活动占优势，此时支气管会舒张，增大通气量以满足运动时机体对氧气的需求，B错误； C、大量出汗会导致细胞外液渗透压升高，此时抗利尿激素分泌增多，促进肾小管和集合管对水分的重吸收，减少尿量以维持渗透压稳定，C错误； D、比赛过程中骨骼肌代谢旺盛，产热大幅增加，机体通过神经调节使皮肤毛细血管舒张、汗腺分泌增多，从而增加散热，维持体温相对稳定，D正确。 7. 常见的能引起肺炎的病原体有病毒、细菌和支原体。已知在抗生素类药物中，头孢可抑制病原体细胞壁的合成，阿奇霉素与病原体的核糖体结合抑制蛋白质的合成。如图为支原体的结构模式图，下列有关叙述正确的是（ ） A. 支原体是原核生物，其遗传物质是DNA B. 蓝细菌能利用体内的叶绿体进行光合作用 C. 头孢和阿奇霉素均可用于治疗支原体感染引起的肺炎 D. 病毒可单独在培养基中培养 【答案】A 【解析】 【详解】A、支原体没有核膜包被的细胞核，属于原核生物，细胞生物的遗传物质都是DNA，A正确； B、蓝细菌是原核生物，仅含有核糖体这一种细胞器，没有叶绿体，其依靠细胞内的叶绿素和藻蓝素进行光合作用，B错误； C、头孢通过抑制病原体细胞壁的合成发挥作用，支原体没有细胞壁，因此头孢无法治疗支原体感染；阿奇霉素可通过抑制支原体核糖体的蛋白质合成发挥作用，可用于治疗支原体感染，C错误； D、病毒没有细胞结构，必须寄生在活细胞中才能完成生命活动，无法单独在普通培养基中培养，D错误。 8. 玉米籽粒颜色分别由等位基因T和t控制。现将一个外源G基因导入基因型为Tt的玉米受精卵中，发现其自交后无子代产生。已知含有G基因的卵细胞无法与不含G基因的精子完成受精，其余配子间的结合均正常。该G基因导入的位置是（　　） A. 细胞质中 B. t基因所在的染色体上 C. T基因所在的染色体上 D. T/t基因所在染色体的非同源染色体上 【答案】A 【解析】 【详解】A、若G基因导入细胞质中，则遵循母系遗传，卵细胞均含G基因；精子不含G基因，导致所有受精过程受阻，符合无子代产生现象，A符合题意； B、若G基因导入t基因所在染色体上，则形成连锁基因（G与t连锁）。雌配子含G（即含t）时无法与不含G的精子受精，但雌配子不含G（即含T）时仍可与任意精子受精，仍可产生部分子代，B不符合题意； C、若G基因导入T基因所在染色体上，同理，雌配子含G（即含T）时受精受阻，但雌配子不含G（即含t）时仍可受精产生子代，C不符合题意； D、若G基因导入T/t基因的非同源染色体上，则G基因独立遗传。雌配子含G概率为50%，此类卵细胞与不含G精子受精失败，但其余50%不含G的卵细胞可正常受精，仍可产生子代，D不符合题意。 故选A。 9. 微塑料是一种新型污染物。为减轻微塑料对环境的危害，科研人员从被微塑料污染的土壤中筛选能够降解微塑料的菌株并对其进行鉴定。下列叙述正确的是（ ） A. 配制的培养基常用高压蒸汽灭菌锅灭菌后再调节其pH B. 平板培养时应倒置，防止冷凝水回流污染培养基 C. 稀释涂布平板法和平板划线法均可用于目标菌株的计数 D. 根据菌落外表特征可初步判断目标菌株是否有不同种类 【答案】BD 【解析】 【详解】A、配制培养基的正确操作是先调节pH，再进行高压蒸汽灭菌，若灭菌后再调节pH会引入杂菌污染培养基，A错误； B、平板培养时倒置可避免皿盖上的冷凝水回流到培养基表面，防止冷凝水携带杂菌污染培养基，B正确； C、平板划线法仅可用于菌株的分离纯化，无法统计活菌数量，稀释涂布平板法可用于目标菌株的计数，C错误； D、相同培养条件下，不同种类的菌株形成的菌落的形态、大小、颜色、隆起程度等特征存在稳定差异，因此可根据菌落外表特征初步判断目标菌株是否有不同种类，D正确。 10. 细胞色素c是细胞中普遍含有的一种蛋白质，约由104个氨基酸组成，据测算，它的氨基酸序列每2000万年才发生1%的改变。不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异如下表所示。 生物名称 黑猩猩 猕猴 狗 鸡 响尾蛇 金枪鱼 果蝇 天蚕蛾 链孢霉 酵母菌 氨基酸差异/个 0 1 11 13 14 21 27 31 43 44 下列有关分析错误的是（　　） A. 人和其他生物细胞中普遍含有细胞色素c，支持这些生物有共同的起源 B. 题干中“每2000万年才发生1%的改变”，说明自然状态下基因突变的频率是很低的 C. 黑猩猩的细胞色素c氨基酸序列与人的无差异，表明二者相关基因的碱基序列相同 D. 链孢霉、酵母菌与人的细胞色素c氨基酸差异个数接近，不能作为二者亲缘关系近的证据 【答案】C 【解析】 【详解】A、人和其他生物细胞中普遍含有细胞色素c，支持这些生物有共同的起源，这是生物进化分子水平的证据，A正确； B、题意显示，“每2000万年才发生1%的改变”，说明自然状态下基因突变的频率是很低的，即基因突变具有低频性，B正确； C、氨基酸序列相同，不代表基因全部碱基序列一致、因为密码子具有简并性、且基因中存在非编码区等，C错误； D、链孢霉、酵母菌与人的细胞色素c氨基酸差异个数接近，但不清楚差异的种类，因而仅氨基酸差异接近不能判定亲缘关系近，D正确。 11. 把含15N的大肠杆菌培养在氮源为14N培养液中。完成一次细胞分裂后，再放回氮源为15N的环境中培养。DNA复制一次后，将大肠杆菌进行密度梯度离心，分离DNA。如果DNA是以半保留方式复制，则DNA组成分析应为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】将含15N的大肠杆菌转移到含14N的培养液中，完成一次细胞分裂后所形成的2个子代DNA分子都是中间型，再放回15N环境中复制一次后，形成4个DNA分子，其中有2个DNA分子的一条链含15N，另一条链含14N，另外2个DNA分子两条链均含15N，所以子代DNA组成分析为1/2重氮型、1/2中间型，C正确，ABD错误。 故选C。 12. 海岸森林是抵御台风威胁沿海生态安全的重要屏障。图示意海岸森林对台风长期干扰的适应过程。下列叙述中正确的是（ ） A. 海岸森林有抵御台风、涵养水源的作用，体现了生物多样性的直接价值 B. 台风干扰引起海岸森林群落结构和外貌的变化过程属于初生演替 C. 从基部萌发并长出多个小树干是沿海植物对台风环境的适应性特征 D. 清除外来物种，将会导致海岸森林抵抗力稳定性下降 【答案】C 【解析】 【详解】A、生物多样性的间接价值指其生态调节功能，抵御台风、涵养水源属于生态调节作用，体现的是间接价值，而非直接价值，A错误； B、台风干扰后，海岸森林仍保留原有土壤条件以及植物的种子、繁殖体等，发生的演替属于次生演替，初生演替发生在无土壤和繁殖体的裸岩等初始环境中，B错误； C、台风环境多大风，基部萌发多个小树干的植株抗风能力更强，是长期自然选择形成的对台风环境的适应性特征，C正确； D、若被清除的是入侵性外来物种，其原本会破坏本地生态系统平衡，清除后海岸森林的抵抗力稳定性会上升，该表述过于绝对，D错误。 13. 气候变化影响生物的生存和生物圈的稳态。为了分析气候变化对种群数量的影响，研究人员调查了某地区鹩莺30年的种群数量变化，结果如图。下列分析不正确的是（ ） A. 雌鸟数量一直维持在相对低水平,说明雌鸟对气候变化的敏感度更高 B. 鹩莺种群数量变化是由性别比例通过影响出生率间接导致的 C. 两曲线起伏基本同步，说明导致种群数量变动的主要因素对两性的影响可能是一致的 D. 种群在2018年后出现回升，可能的原因是该时段的保护措施或环境条件有所改善 【答案】A 【解析】 【详解】A、由图可知雌鸟种群数量始终低于雄鸟，相同气候变化背景下图中雌鸟数量相对稳定，反而雄鸟数量波动更大，说明雄鸟对气候变化更加敏感，A错误； B、种群数量变化直接受出生率、死亡率、迁入率和迁出率影响，性别比例会影响交配机会，进而影响出生率，间接影响种群密度，B正确； C、雄鸟和雌鸟的种群数量波动趋势基本同步，说明导致种群数量变动的主要因素对两性的影响效果可能一致，C正确； D、2018年后种群数量回升，可能是人为采取了保护措施，也可能是该时段气候、食物等环境条件有所改善，更适宜鹩莺生存繁殖，D正确。 14. 科研团队利用拟南芥根尖研究生长素（IAA）的运输机制，使用特异性抑制剂阻断AUX1（生长素内向转运蛋白）或PIN（生长素外向转运蛋白）的功能，检测根尖不同区域IAA浓度（nmol/g），结果如下表。下列叙述错误的是（　　） 处理组 分生区（IAA） 伸长区（IAA） 成熟区（IAA） 对照组 15.2 8.7 3.1 AUX1抑制剂 9.1 5.3 2.8 PIN抑制剂 22.5 13.6 2.9 A. 在拟南芥的根尖部位，色氨酸经过一系列反应可以转变成生长素 B. AUX1抑制剂可能通过抑制细胞吸收IAA导致分生区IAA浓度降低 C. PIN抑制剂处理使伸长区IAA浓度上升，推测PIN的功能是向细胞外泵出IAA维持胞内低浓度 D. 各组成熟区IAA浓度的差异表明该区域的生长素仅通过自由扩散运输 【答案】D 【解析】 【详解】A、生长素的前体物质是色氨酸，根尖属于幼嫩组织，可通过一系列反应将色氨酸转变为生长素，A正确； B、AUX1是生长素内向转运蛋白，功能是将IAA转运进入细胞，施加AUX1抑制剂后，细胞吸收IAA的过程被抑制，导致分生区IAA浓度低于对照组，B正确； C、PIN是生长素外向转运蛋白，功能是将IAA转运出细胞，施加PIN抑制剂后，IAA无法被运出细胞，导致伸长区胞内IAA积累、浓度上升，可推测PIN的作用是向细胞外泵出IAA以维持胞内低浓度，C正确； D、各组成熟区IAA浓度差异小，不能说明生长素仅通过自由扩散运输，生长素的跨膜运输以主动运输为主，且若仅为自由扩散，不需要转运蛋白参与，AUX1和PIN抑制剂处理不会对IAA浓度产生任何影响，与表格结果不符，D错误。 15. 为研究三氧化二砷对人肝癌细胞凋亡的影响，科研人员用不同浓度的三氧化二砷培养人肝癌细胞，结果如图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. 三氧化二砷可促进人肝癌细胞凋亡，且浓度越高，促进效果越强 B. 人体癌细胞凋亡对机体是有利的，其他细胞凋亡对机体是有害的 C. 人肝癌细胞发生细胞凋亡的过程中，细胞内发生了基因的选择性表达 D. 由图可知，可选择浓度为2.0 mg/L的三氧化二砷用于临床治疗肝癌 【答案】C 【解析】 【分析】分析曲线图：图示为用不同浓度的三氧化二砷体外处理人肝癌细胞的作用结果一定范围内，随着三氧化二砷浓度的升高，对癌细胞的抑制作用越明显。 【详解】A、由图可知，2．0mg/L的三氧化二砷处理人肝癌细胞，细胞凋亡率高于4．0mg/L三氧化二砷处理，A错误； B、细胞凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程，有利于多细胞生物个体的发育，对机体是有利的，B错误； C、细胞凋亡是由基因决定的，因此凋亡过程中，细胞内发生了基因的选择性表达，C正确； D、由图可知，2．0mg/L的三氧化二砷处理，人肝癌细胞的凋亡率最高，但是无法得知2．0mg/L的三氧化二砷对正常细胞是否有影响，因此无法得知是否适用于临床治疗，D错误。 故选C。 16. 先天性夜盲症是由一对等位基因（A、a）控制的遗传病。下图为某家族的先天性夜盲症系谱图，科研人员对该家族成员的相关基因A和a进行测序，部分测序结果见下表（不考虑其他变异）。请依据题中信息判断，下列叙述正确的是（ ） 成员 部分测序结果 Ⅰ-1、Ⅱ-1 --TACACCCGTGGGCTG-- Ⅰ-2、Ⅱ-2 --TACACCCGTGGGCTG--和--TACACCCATGGGCTG-- Ⅱ-4、Ⅱ-5 --TACACCCATGGGCTG-- A. 该病为常染色体隐性遗传病 B. 致病基因的产生是由于碱基对G-C替换为A-T C. 若Ⅲ-1是男孩，其患病概率为1/4 D. 若Ⅲ-1为该病患者，其致病基因可来自于Ⅰ-1、Ⅰ-2 【答案】B 【解析】 【详解】A、由表现正常Ⅰ-1和Ⅰ-2个体生出了患病的II-4和II-5个体，可以确定该病为隐性遗传病。Ⅰ-1不含有致病基因，该病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传，A错误； B、根据Ⅰ-2、II-2中所给基因测序结果，对比两种序列中的核苷酸种类及排列顺序可知致病基因的产生是由于碱基对G-C替换为A-T，B正确； C、II-2的基因型为XAXa，II-3的基因型为：XAY，二者后代Ⅲ-1若是男孩，其患病概率为1/2，C错误； D、Ⅲ-1为II-2（XAXa）和II-3（XAY）的后代，若Ⅲ-1为该病患者，其致病基因只能来自于Ⅰ-2，D错误。 二、非选择题:本大题共5小题，共60分。考生根据要求作答。 17. 森林在全球碳循环中发挥着关键作用，叶片作为光合作用的主要界面，其性状与植物生长策略及光合速率密切相关。最新全球尺度研究发现，森林群落冠层叶片性状沿多个维度变异，其中森林最大光合作用强度与叶片密度、叶片氮磷比的关系如下图所示。回答下列问题： （1）氮（N）和磷（P）是限制植物光合作用的关键矿质元素。其中磷元素是_____的组成成分，这种物质在光反应中产生，并在______（场所）作为暗反应中C3的还原剂。由左图可知，当叶片氮磷比为20~25时，叶片氮磷比不是森林总光合作用的限制因素，依据是_______________________________________________________。 （2）由右图可知，当叶片密度过大时，尽管叶绿体数量可能增加，但最大光合速率反而下降。请从任意一个角度分析其原因：____________________________________。 （3）比叶面积（SLA）是指单位叶干重的叶面积，是反映叶片厚薄和内部结构疏松程度的重要指标。SLA越大，意味着在消耗相同干物质的情况下，植物获得了更大的受光面积，通常这类叶片较______（填“薄”或“厚”），叶肉细胞排列较疏松。从进化适应的角度看，高SLA的叶片通常寿命较_______（填“长”或“短”），更适应于资源丰富的环境。 （4）若大气CO2浓度持续升高，推测森林群落中叶片的SLA总体趋势会______________，其理由是___________________________________________________________。 【答案】（1） ①. NADPH（还原型辅酶Ⅱ） ②. 叶绿体基质 ③. 当叶片氮磷比为 20~25 时，森林的总光合作用保持相对稳定 （2）叶片密度过大，叶片相互遮挡，下层叶片光照不足，群体总光合速率下降（或“叶片过密导致CO2扩散阻力增大，暗反应原料不足”；或“叶绿体过多相互遮挡，光能利用率下降”） （3） ①. 薄 ②. 短 （4） ①. 减小（或降低） ②. 大气 CO2浓度升高，植物无需大面积叶片获取 CO2，叶重积累增加、厚度增加，SLA 总体呈减小趋势 【解析】 【小问1详解】 NADPH含有P元素，在光反应阶段生成。NADPH在叶绿体基质参与暗反应，作为C3还原的还原剂。由左图可知，当叶片氮磷比为20~25时，叶片氮磷比不是森林总光合作用的限制因素，依据是叶片氮磷比在20～25区间时，森林最大光合作用强度基本不再随叶片氮磷比增大而变化（保持稳定），说明此时叶片氮磷比不再限制总光合作用。 【小问2详解】 当叶片密度过大时，最大光合速率反而下降，原因是：叶片密度过大，叶片相互遮挡，下层叶片光照不足，群体总光合速率下降（或“叶片过密导致CO2扩散阻力增大，暗反应原料不足”；或“叶绿体过多相互遮挡，光能利用率下降”）。 【小问3详解】 比叶面积（SLA）是单位叶干重的叶面积，SLA越大，相同干重下叶面积更大，说明叶片更薄，叶肉细胞排列更疏松。从进化角度分析，高SLA的叶片构建成本低、光合速率快，但结构更易受损，通常寿命较短，更适应资源丰富的环境。 【小问4详解】 大气CO2浓度持续升高时，叶片SLA总体呈减小趋势，理由是：大气CO2浓度升高，植物无需大面积叶片获取CO2，叶片干重积累增加、厚度增加，SLA总体呈减小趋势。 18. 华南地区冬春低温冷害常造成栽培番茄减产，多毛番茄（野生）具有强耐冷性，可作为育种的优良种质。科研人员发现线粒体外膜通道蛋白VDAC1/3a是番茄耐冷性的调控因子，进行了相关研究，结果如图。回答下列问题： （1）VDAC1/3a作为一种Ca2+通道蛋白，通过______的运输方式将Ca2+运输进线粒体，该过程_____（填“需要”或“不需要”）消耗能量。Ca2+内流增加，从而导致活性氧（ROS）的积累。据图1分析，低温下多毛番茄VDAC1/3a表达量 _______，表明VDAC1/3a对耐冷性起__________作用。 （2）测序发现多毛番茄与栽培番茄的VDAC1/3a编码区氨基酸序列无功能差异，但其启动子含168 bp片段能与转录因子CIGT结合，______ （填“促进”或“抑制”）VDAC1/3a表达。栽培番茄该片段缺失，使CIGT失去结合位点，_________________________，从而易受低温冷害而减产。 （3）研究人员将多毛番茄和栽培番茄进行杂交，子代均表现出耐冷表型，说明番茄耐冷性由__________（填“显性”或“隐性”）基因控制。为获得耐冷的栽培番茄品种，应利用F1番茄_____________________________并筛选，直至获得所需品种。 （4）上述培育新品种的过程耗时较长，请从分子生物学的角度提出一种育种方案：__________________________________________________________________。 【答案】（1） ①. 协助扩散 ②. 不需要 ③. 降低 ④. 抑制（负调控） （2） ①. 抑制 ②. VDAC1/3a 表达不受抑制，表达量升高，促进钙离子内流，ROS 积累，损伤细胞结构 （3） ①. 显性 ②. 连续与栽培番茄进行回交 （4）通过基因编辑在栽培番茄 VDAC1/3a 启动子插入能与 CIGT 结合的 168bp 片段序列（或直接敲除栽培番茄的 VDAC1/3a 基因） 【解析】 【小问1详解】 主动运输中的转运蛋白为载体蛋白，协助扩散中的转运蛋白为通道蛋白和载体蛋白。依题意，VDAC1/3a是一种Ca2+通道蛋白，可知Ca2+运输进线粒体是协助扩散的方式，不需要消耗细胞代谢产生的能量。依题意，多毛番茄（野生）具有强耐冷性，结合图1可知，低温下多毛番茄VDAC1/3a表达量降低，表明 VDAC1/3a 对耐冷性起抑制（负调控）作用。 【小问2详解】 启动子的作用是与RNA聚合酶结合，驱动遗传信息的转录。依题意，转录因子CIGT能与多毛番茄VDAC1/3a的启动子结合，且使其表达量下降，故推断两者结合之后，会抑制VDAC1/3a表达。栽培番茄该片段缺失，使CIGT失去结合位点，VDAC1/3a表达不受抑制，表达量升高，促进钙离子内流，ROS积累，损伤细胞结构，从而易受低温冷害而减产。 【小问3详解】 将多毛番茄和栽培番茄进行杂交，子代均表现出耐冷表型，说明番茄耐冷性由显性基因控制。回交是指F1与亲本之一再次杂交，多次回交时反复使用的亲本叫轮回亲本（综合性状优良）。为获得耐冷的栽培番茄品种，应利用F1番茄连续与栽培番茄进行回交，并筛选，直至获得所需品种。 【小问4详解】 若要缩短育种时长，可通过基因编辑在栽培番茄VDAC1/3a启动子插入能与CIGT结合的168bp片段序列（或直接敲除栽培番茄的 VDAC1/3a 基因），即可得到耐冷的栽培番茄品种。 19. 为探索矿区重金属污染土壤的修复策略，科研人员将某矿区土壤按污染指数分为A（较轻）、B（Zn超标）、C（Cd超标）三组，各组种植黑麦草，120天后测其生物量、计算重金属生物富集系数（=植株含量÷土壤含量），并测定根际与非根际真菌群落Shannon指数，结果见表、图。回答下列问题： 表：三组土壤中黑麦草对不同重金属的生物富集系数 组别 Cu Zn Pb Cd As A组 1.12 0.82 1.22 3.01 0.13 B组 0.39 0.58 0.36 1.00 0.37 C组 1.15 1.54 0.41 6.64 0.34 注：Shannon指数是衡量微生物群落物种多样性的常用指标，其值越大表示群落中物种越丰富、各物种分布越均匀。柱上方字母相同表示差异不显著，不同表示差异显著（P<0.05）。 （1）移栽前，需用清水冲洗黑麦草幼苗根部并去除附着土壤，这样做是为了排除______对实验结果的干扰。 （2）据图分析，黑麦草对高浓度重金属的耐受性________（填“较强”或者“较弱”），判断依据是________________。结合表，______组黑麦草的修复效果最为突出。 （3）重金属污染对黑麦草根际环境真菌群落多样性的影响____________（填“大于”或“小于”）非根际环境。结合所学知识，推测根际真菌群落多样性升高的原因之一是______________________________________________________。 （4）结合表、图和所学知识，从“植物—微生物协同”的角度，提出一种可增强黑麦草对C组（以Cd污染为主）土壤修复效果的可行措施：______________________。 【答案】（1）附着在根部的土壤微生物 （2） ①. 较强 ②. 三组土壤中黑麦草的平均生物量无显著差异，表明其在超标复合污染中仍能正常生长，具有较强的耐受性 ③. C （3） ①. 大于 ②. 黑麦草根分泌有机物，为根际真菌提供碳源和能量，从而富集并维持较高的真菌多样性 （4）接种能吸附、转化重金属的真菌（或接种能促进黑麦草生长的有益菌） 【解析】 【小问1详解】 实验的观测指标包含植株重金属含量、根际真菌群落特征，冲洗去除幼苗根部原有附着土壤，是为了排除附着在根部的土壤微生物等无关变量对后续实验结果造成干扰。 【小问2详解】 图中三组黑麦草的平均生物量上方字母均为a，说明不同重金属污染程度下黑麦草的生物量没有显著差异，高浓度重金属并未明显抑制黑麦草生长，因此它对高浓度重金属耐受性较强。对比表格数据，C组黑麦草对Cd的生物富集系数远高于其余两组，对目标重金属的富集能力最强，修复效果最突出。 【小问3详解】 从图中可知，随重金属污染程度升高，非根际Shannon指数三组间无显著差异，而根际Shannon指数随污染加重显著升高，说明重金属污染对根际真菌群落多样性的提升幅度远大于非根际，即重金属污染对根际的影响程度大于非根际，因此重金属污染对黑麦草根际环境真菌群落多样性的影响大于非根际。根际真菌多样性更高的原因是植物根系会分泌糖类、有机酸等有机物，为根际真菌提供碳源和能量，支撑更多种类的真菌生存，从而富集并维持较高的真菌多样性。 【小问4详解】 从植物-微生物协同的角度，可通过人工接种能吸附、转化重金属的真菌，既提升根际环境中Cd的生物可利用性，又能促进黑麦草的生长，二者协同增强对Cd污染土壤的修复效果。 20. 肥胖相关的胰岛素抵抗是2型糖尿病重要的危险因素。二甲双胍（Met）是2型糖尿病治疗的一线药物，能降低血糖，减轻体重，提高胰岛素敏感性，但具体机制不明。为探究二甲双胍缓解胰岛素抵抗的机制，研究人员利用大鼠进行相关实验。回答下列问题： （1）血糖浓度过高时，______的某区域兴奋，调节胰岛B细胞分泌胰岛素，从而稳定血糖。实验表明高脂饮食处理的大鼠胰岛素浓度较高，但其空腹血糖也较高的原因是____________________________________________________________。 （2）骨骼肌线粒体的功能与胰岛素抵抗密切相关。研究人员检测各组大鼠骨骼肌线粒体的氧化应激损伤标志物ROS、抗氧化酶MmSOD和线粒体DNA（mtDNA）拷贝数量，结果如图。研究人员推测高脂饮食可能导致线粒体损伤和功能障碍，从而导致胰岛素抵抗，二甲双胍能改善前述影响。结合图，研究人员作出该推测的依据是：HF组与NC组相比，________含量升高，___________活性下降，线粒体DNA拷贝数减少，说明线粒体受损；而HF+Met组这些指标均有所恢复，说明二甲双胍能改善________功能。 （3）已知蛋白AMPK可调节线粒体的生物发生，p-AMPK是磷酸化的AMPK蛋白。检测各组AMPK蛋白的转录水平和p-AMPK/AMPK比例，结果如下表： 组别 NC HF HF+Met AMPK蛋白mRNA ++++ ++ +++ p-AMPK/AMPK比例 ++++ +++ ++++ 注：+越多表示相对含量或者比例越高。 根据上述结果推测，二甲双胍通过促进_________________从而促进线粒体的生物发生。 （4）黑皮质素4受体（MC4R）是位于下丘脑的关键调节因子。研究发现皮下注射MC4R激动剂能增加大鼠AMPK磷酸化，提高机体外周能量消耗和胰岛素敏感性。 ①结合上述研究，选择以下序号并排序，将二甲双胍缓解胰岛素抵抗的机理补充完整：二甲双胍通过__________从而缓解胰岛素抵抗。 a.促进AMPK磷酸化 b.激活MC4R c.线粒体功能改善 ②基于以上机理，提出一个除使用二甲双胍外能缓解肥胖导致胰岛素抵抗的治疗新思路：________________________________________________________。 【答案】（1） ①. 下丘脑 ②. 高脂饮食导致大鼠出现胰岛素抵抗，组织细胞对胰岛素的敏感性下降，胰岛素无法有效降低血糖 （2） ①. ROS ②. MmSOD ③. 线粒体 （3）AMPK的表达和磷酸化（提高p-AMPK/AMPK比例） （4） ①. b、a、c ②. 开发 MC4R 激动剂类药物（或开发促进AMPK表达和磷酸化的药物；或开发增强或改善线粒体功能的药物） 【解析】 【小问1详解】 调节血糖的神经中枢在下丘脑，故当血糖浓度过高时，下丘脑的某区域兴奋，调节胰岛B细胞分泌胰岛素，从而稳定血糖。胰岛素与细胞膜上的特异性受体结合，促进细胞对血糖吸收和利用，进而降低血糖。胰岛素浓度高的时候，空腹血糖仍高，说明高脂饮食导致大鼠出现了胰岛素抵抗，组织细胞对胰岛素的敏感性下降，胰岛素无法有效降低血糖。 【小问2详解】 据图可知，与NC组相比，HF组ROS含量更高，MmSOD含量更低，活性下降，mtDNA拷贝数也下降，说明线粒体受到损伤；与HF组相比，HF+Met组ROS含量降低，MmSOD含量升高，活性稍有恢复，mtDNA拷贝数也有升高，说明二甲双胍能改善线粒体功能。 【小问3详解】 据表格数据可知，三组中AMPK蛋白mRNA的含量关系为：NC组>HF+Met组>HF组，三组中p-AMPK/AMPK比例关系为：NC组=HF+Met组>HF组，据此推测二甲双胍通过促进AMPK蛋白表达和磷酸化（或提高p-AMPK/AMPK比例），从而促进线粒体的生物发生。 【小问4详解】 ①依题意，MC4R是位于下丘脑的关键调节因子，且皮下注射MC4R激动剂能增加大鼠AMPK磷酸化，故可知二甲双胍是通过激活MC4R，促进AMPK磷酸化，以改善线粒体功能，从而缓解胰岛素抵抗。 ②根据以上机理可知，只要能通过以上机理增强线粒体功能，就能缓解肥胖导致的胰岛素抵抗，故新思路有：开发 MC4R激动剂类药物、开发促进AMPK表达和磷酸化的药物、开发增强或改善线粒体功能的药物等。 21. 研究人员将MP水解酶基因（mpd）和报告基因导入大肠杆菌构建了一种检测土壤农药甲基对硫磷（MP）的“细菌传感器”（部分结构如图1），MP被酶解为对硝基酚（p-NP） 后，可诱导报告基因表达并产生荧光信号。回答下列问题： 注：PobR为阻遏蛋白，结合在启动子pobO上抑制基因表达；Ampr基因为氨苄青霉素抗性基因 （1）研究人员在构建基因表达载体时需用_______酶，构建好的基因表达载体导入受体细胞常用的方法是_______；在培养基中加入________以便筛选出导入了重组质粒的大肠杆菌。 （2）为筛选合适的水解元件，研究者将6个不同来源的 mpd基因分别插入3种质粒载体，37℃培养4h后测定MP降解率，结果见图2。 据图分析，降解MP效果最佳的水解元件组合是__________（填“mpd 基因编号 + 质粒”）。pET21a 组各基因间的降解率差异很小，说明此时限制 MP 降解的关键因素是______（填“mpd 基因种类”或“质粒载体”） （3）由图可知，用该传感器测定农田土壤浸出液MP的机制是：当农田土壤浸出液中存在MP时，添加的IPTG诱导_____（填“启动子”或“终止子”）启动mpd基因表达MP水解酶，MP分解产生的对硝基酚（p-NP）与PobR阻遏蛋白结合，解除对报告基因的抑制，诱导报告基因_____。使用时需增设一组不添加IPTG的平行对照，其目的是_________。 （4）该传感器为转基因大肠杆菌，若大规模用于田间检测，可能存在转基因生物扩散的风险。请提出一种“生物安全锁”的设计思路：___________________________。 【答案】（1） ①. 限制酶、DNA 连接酶 ②. Ca2+处理法 ③. 氨苄青霉素 （2） ①. mpd 1+ pUC19 ②. 质粒载体 （3） ①. 启动子 ②. 表达并产生荧光信号 ③. 排除土壤自身荧光、本身p-NP等非特异背景信号对实验结果的影响 （4）敲除宿主染色体上的某个必需基因（如胸腺嘧啶合成相关基因 thyA），使该菌株只能在人工添加相应物质的培养基中生长（或在质粒上加入条件致死元件，使细胞在完成检测后于特定条件（如添加某种诱导物、温度变化）下启动致死基因表达而自毁，需人为维持才能存活） 【解析】 【小问1详解】 构建基因表达载体时，首先需要限制酶切割目的基因和载体获得互补末端，再用DNA连接酶将二者连接；将重组质粒导入大肠杆菌这类原核受体细胞的常规方法是感受态细胞法，用Ca²⁺处理大肠杆菌使其处于易于吸收外源DNA的感受态；载体上带有氨苄青霉素抗性基因，因此添加氨苄青霉素的选择培养基可以淘汰未导入重组质粒的大肠杆菌，完成阳性重组子筛选。  【小问2详解】 从柱形图可直接看出编号1的mpd基因搭配pUC19质粒时MP降解率最高，是效果最佳的组合；pET21a载体下所有mpd基因的降解率都处于很低的相近水平，说明此时不同mpd基因的差异几乎不影响降解效果，限制降解效率的关键因素是质粒载体本身。  【小问3详解】 基因的表达起始于启动子，IPTG是诱导物，作用于对应的IPTG诱导型启动子启动mpd基因转录；p-NP结合阻遏蛋白后解除了PobR对报告基因的抑制，报告基因即可完成转录翻译生成荧光蛋白产生荧光信号；设置不加IPTG的对照组，是为了确认荧光信号完全来自IPTG诱导下的特异性表达，排除报告基因本底表达等非特异性荧光对检测结果的干扰。  【小问4详解】 生物安全锁的核心是限制转基因大肠杆菌在自然环境中的存活能力。一旦逃逸到田间自然环境，缺少人工添加的必需营养，大肠杆菌无法增殖；或者触发自杀程序，防止转基因细菌扩散，避免基因污染。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广东茂名信宜市2026-2027学年高三上学期9月测试生物学试题 一、选择题:本大题共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。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 珠江三角洲地区传统的“桑基鱼塘”农业生产模式，将种桑、养蚕、养鱼三者结合，桑叶喂蚕，蚕沙(蚕粪)养鱼，鱼塘淤泥肥桑，形成了良性循环。近年来当地又引入沼气技术，将蚕沙、秸秆等发酵产生沼气，沼渣还田，进一步提高了资源利用率。该农业模式主要遵循了生态工程的（　　） A. 自生原理 B. 循环原理 C. 协调原理 D. 整体原理 2. 下列在叶绿体中发生的生理过程，不需要蛋白质参与的是（ ） A. O2的跨膜运输 B. Mg2+的吸收 C. 光能的转化 D. CO2的固定 3. 拥抱给人带来力量。拥抱可以促进多巴胺（一种神经递质），使人的情绪趋于平和、稳定、愉悦和满足。下列有关多巴胺的叙述，正确的是（ ） A. 通过体内的导管运输到全身 B. 多巴胺起催化作用 C. 与细胞膜上的相关受体结合才能发挥作用 D. 在起作用后一定被酶降解掉 4. 下列有关生物实验材料或操作的叙述，正确的是（ ） A. 鉴定蛋白质时，先加CuSO4溶液，摇匀后再加NaOH溶液 B. 观察植物细胞质壁分离时，可用黑藻叶肉细胞作为实验材料 C. 探究酵母菌细胞呼吸方式时，可用溴麝香草酚蓝溶液检测酒精 D. 提取叶绿体中色素时，加入无水乙醇的目的是防止色素被破坏 5. 某西瓜品种为二倍体（），研究者获得了不育但染色体数目正常的突变体。野生型和突变体花粉母细胞减数分裂I前期的显微照片如图。下列描述正确的是（ ） A. 图1有11条染色体 B. 图1染色体不含姐妹染色单体 C. 图2染色体正在复制 D. 图2同源染色体没有正常联会 6. 2026年广东省第十七届运动会在茂名举办，信宜承办了龙舟等多项赛事。龙舟运动员在比赛中，机体会发生一系列生理变化。下列叙述正确的是（ ） A. 发船指令刺激耳蜗产生兴奋，最终在脑干形成听觉 B. 比赛过程中交感神经活动占优势，促使支气管收缩 C. 大量出汗导致细胞外液渗透压升高，抗利尿激素分泌减少 D. 比赛过程中，机体通过皮肤毛细血管舒张、汗腺分泌增多使散热增加 7. 常见的能引起肺炎的病原体有病毒、细菌和支原体。已知在抗生素类药物中，头孢可抑制病原体细胞壁的合成，阿奇霉素与病原体的核糖体结合抑制蛋白质的合成。如图为支原体的结构模式图，下列有关叙述正确的是（ ） A. 支原体是原核生物，其遗传物质是DNA B. 蓝细菌能利用体内的叶绿体进行光合作用 C. 头孢和阿奇霉素均可用于治疗支原体感染引起的肺炎 D. 病毒可单独在培养基中培养 8. 玉米籽粒颜色分别由等位基因T和t控制。现将一个外源G基因导入基因型为Tt的玉米受精卵中，发现其自交后无子代产生。已知含有G基因的卵细胞无法与不含G基因的精子完成受精，其余配子间的结合均正常。该G基因导入的位置是（　　） A. 细胞质中 B. t基因所在的染色体上 C. T基因所在的染色体上 D. T/t基因所在染色体的非同源染色体上 9. 微塑料是一种新型污染物。为减轻微塑料对环境的危害，科研人员从被微塑料污染的土壤中筛选能够降解微塑料的菌株并对其进行鉴定。下列叙述正确的是（ ） A. 配制的培养基常用高压蒸汽灭菌锅灭菌后再调节其pH B. 平板培养时应倒置，防止冷凝水回流污染培养基 C. 稀释涂布平板法和平板划线法均可用于目标菌株的计数 D. 根据菌落外表特征可初步判断目标菌株是否有不同种类 10. 细胞色素c是细胞中普遍含有的一种蛋白质，约由104个氨基酸组成，据测算，它的氨基酸序列每2000万年才发生1%的改变。不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异如下表所示。 生物名称 黑猩猩 猕猴 狗 鸡 响尾蛇 金枪鱼 果蝇 天蚕蛾 链孢霉 酵母菌 氨基酸差异/个 0 1 11 13 14 21 27 31 43 44 下列有关分析错误的是（　　） A. 人和其他生物细胞中普遍含有细胞色素c，支持这些生物有共同的起源 B. 题干中“每2000万年才发生1%的改变”，说明自然状态下基因突变的频率是很低的 C. 黑猩猩的细胞色素c氨基酸序列与人的无差异，表明二者相关基因的碱基序列相同 D. 链孢霉、酵母菌与人的细胞色素c氨基酸差异个数接近，不能作为二者亲缘关系近的证据 11. 把含15N的大肠杆菌培养在氮源为14N培养液中。完成一次细胞分裂后，再放回氮源为15N的环境中培养。DNA复制一次后，将大肠杆菌进行密度梯度离心，分离DNA。如果DNA是以半保留方式复制，则DNA组成分析应为（ ） A. B. C. D. 12. 海岸森林是抵御台风威胁沿海生态安全的重要屏障。图示意海岸森林对台风长期干扰的适应过程。下列叙述中正确的是（ ） A. 海岸森林有抵御台风、涵养水源的作用，体现了生物多样性的直接价值 B. 台风干扰引起海岸森林群落结构和外貌的变化过程属于初生演替 C. 从基部萌发并长出多个小树干是沿海植物对台风环境的适应性特征 D. 清除外来物种，将会导致海岸森林抵抗力稳定性下降 13. 气候变化影响生物的生存和生物圈的稳态。为了分析气候变化对种群数量的影响，研究人员调查了某地区鹩莺30年的种群数量变化，结果如图。下列分析不正确的是（ ） A. 雌鸟数量一直维持在相对低水平,说明雌鸟对气候变化的敏感度更高 B. 鹩莺种群数量变化是由性别比例通过影响出生率间接导致的 C. 两曲线起伏基本同步，说明导致种群数量变动的主要因素对两性的影响可能是一致的 D. 种群在2018年后出现回升，可能的原因是该时段的保护措施或环境条件有所改善 14. 科研团队利用拟南芥根尖研究生长素（IAA）的运输机制，使用特异性抑制剂阻断AUX1（生长素内向转运蛋白）或PIN（生长素外向转运蛋白）的功能，检测根尖不同区域IAA浓度（nmol/g），结果如下表。下列叙述错误的是（　　） 处理组 分生区（IAA） 伸长区（IAA） 成熟区（IAA） 对照组 15.2 8.7 3.1 AUX1抑制剂 9.1 5.3 2.8 PIN抑制剂 22.5 13.6 2.9 A. 在拟南芥的根尖部位，色氨酸经过一系列反应可以转变成生长素 B. AUX1抑制剂可能通过抑制细胞吸收IAA导致分生区IAA浓度降低 C. PIN抑制剂处理使伸长区IAA浓度上升，推测PIN的功能是向细胞外泵出IAA维持胞内低浓度 D. 各组成熟区IAA浓度的差异表明该区域的生长素仅通过自由扩散运输 15. 为研究三氧化二砷对人肝癌细胞凋亡的影响，科研人员用不同浓度的三氧化二砷培养人肝癌细胞，结果如图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. 三氧化二砷可促进人肝癌细胞凋亡，且浓度越高，促进效果越强 B. 人体癌细胞凋亡对机体是有利的，其他细胞凋亡对机体是有害的 C. 人肝癌细胞发生细胞凋亡的过程中，细胞内发生了基因的选择性表达 D. 由图可知，可选择浓度为2.0 mg/L的三氧化二砷用于临床治疗肝癌 16. 先天性夜盲症是由一对等位基因（A、a）控制的遗传病。下图为某家族的先天性夜盲症系谱图，科研人员对该家族成员的相关基因A和a进行测序，部分测序结果见下表（不考虑其他变异）。请依据题中信息判断，下列叙述正确的是（ ） 成员 部分测序结果 Ⅰ-1、Ⅱ-1 --TACACCCGTGGGCTG-- Ⅰ-2、Ⅱ-2 --TACACCCGTGGGCTG--和--TACACCCATGGGCTG-- Ⅱ-4、Ⅱ-5 --TACACCCATGGGCTG-- A. 该病为常染色体隐性遗传病 B. 致病基因的产生是由于碱基对G-C替换为A-T C. 若Ⅲ-1是男孩，其患病概率为1/4 D. 若Ⅲ-1为该病患者，其致病基因可来自于Ⅰ-1、Ⅰ-2 二、非选择题:本大题共5小题，共60分。考生根据要求作答。 17. 森林在全球碳循环中发挥着关键作用，叶片作为光合作用的主要界面，其性状与植物生长策略及光合速率密切相关。最新全球尺度研究发现，森林群落冠层叶片性状沿多个维度变异，其中森林最大光合作用强度与叶片密度、叶片氮磷比的关系如下图所示。回答下列问题： （1）氮（N）和磷（P）是限制植物光合作用的关键矿质元素。其中磷元素是_____的组成成分，这种物质在光反应中产生，并在______（场所）作为暗反应中C3的还原剂。由左图可知，当叶片氮磷比为20~25时，叶片氮磷比不是森林总光合作用的限制因素，依据是_______________________________________________________。 （2）由右图可知，当叶片密度过大时，尽管叶绿体数量可能增加，但最大光合速率反而下降。请从任意一个角度分析其原因：____________________________________。 （3）比叶面积（SLA）是指单位叶干重的叶面积，是反映叶片厚薄和内部结构疏松程度的重要指标。SLA越大，意味着在消耗相同干物质的情况下，植物获得了更大的受光面积，通常这类叶片较______（填“薄”或“厚”），叶肉细胞排列较疏松。从进化适应的角度看，高SLA的叶片通常寿命较_______（填“长”或“短”），更适应于资源丰富的环境。 （4）若大气CO2浓度持续升高，推测森林群落中叶片的SLA总体趋势会______________，其理由是___________________________________________________________。 18. 华南地区冬春低温冷害常造成栽培番茄减产，多毛番茄（野生）具有强耐冷性，可作为育种的优良种质。科研人员发现线粒体外膜通道蛋白VDAC1/3a是番茄耐冷性的调控因子，进行了相关研究，结果如图。回答下列问题： （1）VDAC1/3a作为一种Ca2+通道蛋白，通过______的运输方式将Ca2+运输进线粒体，该过程_____（填“需要”或“不需要”）消耗能量。Ca2+内流增加，从而导致活性氧（ROS）的积累。据图1分析，低温下多毛番茄VDAC1/3a表达量 _______，表明VDAC1/3a对耐冷性起__________作用。 （2）测序发现多毛番茄与栽培番茄的VDAC1/3a编码区氨基酸序列无功能差异，但其启动子含168 bp片段能与转录因子CIGT结合，______ （填“促进”或“抑制”）VDAC1/3a表达。栽培番茄该片段缺失，使CIGT失去结合位点，_________________________，从而易受低温冷害而减产。 （3）研究人员将多毛番茄和栽培番茄进行杂交，子代均表现出耐冷表型，说明番茄耐冷性由__________（填“显性”或“隐性”）基因控制。为获得耐冷的栽培番茄品种，应利用F1番茄_____________________________并筛选，直至获得所需品种。 （4）上述培育新品种的过程耗时较长，请从分子生物学的角度提出一种育种方案：__________________________________________________________________。 19. 为探索矿区重金属污染土壤的修复策略，科研人员将某矿区土壤按污染指数分为A（较轻）、B（Zn超标）、C（Cd超标）三组，各组种植黑麦草，120天后测其生物量、计算重金属生物富集系数（=植株含量÷土壤含量），并测定根际与非根际真菌群落Shannon指数，结果见表、图。回答下列问题： 表：三组土壤中黑麦草对不同重金属的生物富集系数 组别 Cu Zn Pb Cd As A组 1.12 0.82 1.22 3.01 0.13 B组 0.39 0.58 0.36 1.00 0.37 C组 1.15 1.54 0.41 6.64 0.34 注：Shannon指数是衡量微生物群落物种多样性的常用指标，其值越大表示群落中物种越丰富、各物种分布越均匀。柱上方字母相同表示差异不显著，不同表示差异显著（P<0.05）。 （1）移栽前，需用清水冲洗黑麦草幼苗根部并去除附着土壤，这样做是为了排除______对实验结果的干扰。 （2）据图分析，黑麦草对高浓度重金属的耐受性________（填“较强”或者“较弱”），判断依据是________________。结合表，______组黑麦草的修复效果最为突出。 （3）重金属污染对黑麦草根际环境真菌群落多样性的影响____________（填“大于”或“小于”）非根际环境。结合所学知识，推测根际真菌群落多样性升高的原因之一是______________________________________________________。 （4）结合表、图和所学知识，从“植物—微生物协同”的角度，提出一种可增强黑麦草对C组（以Cd污染为主）土壤修复效果的可行措施：______________________。 20. 肥胖相关的胰岛素抵抗是2型糖尿病重要的危险因素。二甲双胍（Met）是2型糖尿病治疗的一线药物，能降低血糖，减轻体重，提高胰岛素敏感性，但具体机制不明。为探究二甲双胍缓解胰岛素抵抗的机制，研究人员利用大鼠进行相关实验。回答下列问题： （1）血糖浓度过高时，______的某区域兴奋，调节胰岛B细胞分泌胰岛素，从而稳定血糖。实验表明高脂饮食处理的大鼠胰岛素浓度较高，但其空腹血糖也较高的原因是____________________________________________________________。 （2）骨骼肌线粒体的功能与胰岛素抵抗密切相关。研究人员检测各组大鼠骨骼肌线粒体的氧化应激损伤标志物ROS、抗氧化酶MmSOD和线粒体DNA（mtDNA）拷贝数量，结果如图。研究人员推测高脂饮食可能导致线粒体损伤和功能障碍，从而导致胰岛素抵抗，二甲双胍能改善前述影响。结合图，研究人员作出该推测的依据是：HF组与NC组相比，________含量升高，___________活性下降，线粒体DNA拷贝数减少，说明线粒体受损；而HF+Met组这些指标均有所恢复，说明二甲双胍能改善________功能。 （3）已知蛋白AMPK可调节线粒体的生物发生，p-AMPK是磷酸化的AMPK蛋白。检测各组AMPK蛋白的转录水平和p-AMPK/AMPK比例，结果如下表： 组别 NC HF HF+Met AMPK蛋白mRNA ++++ ++ +++ p-AMPK/AMPK比例 ++++ +++ ++++ 注：+越多表示相对含量或者比例越高。 根据上述结果推测，二甲双胍通过促进_________________从而促进线粒体的生物发生。 （4）黑皮质素4受体（MC4R）是位于下丘脑的关键调节因子。研究发现皮下注射MC4R激动剂能增加大鼠AMPK磷酸化，提高机体外周能量消耗和胰岛素敏感性。 ①结合上述研究，选择以下序号并排序，将二甲双胍缓解胰岛素抵抗的机理补充完整：二甲双胍通过__________从而缓解胰岛素抵抗。 a.促进AMPK磷酸化 b.激活MC4R c.线粒体功能改善 ②基于以上机理，提出一个除使用二甲双胍外能缓解肥胖导致胰岛素抵抗的治疗新思路：________________________________________________________。 21. 研究人员将MP水解酶基因（mpd）和报告基因导入大肠杆菌构建了一种检测土壤农药甲基对硫磷（MP）的“细菌传感器”（部分结构如图1），MP被酶解为对硝基酚（p-NP） 后，可诱导报告基因表达并产生荧光信号。回答下列问题： 注：PobR为阻遏蛋白，结合在启动子pobO上抑制基因表达；Ampr基因为氨苄青霉素抗性基因 （1）研究人员在构建基因表达载体时需用_______酶，构建好的基因表达载体导入受体细胞常用的方法是_______；在培养基中加入________以便筛选出导入了重组质粒的大肠杆菌。 （2）为筛选合适的水解元件，研究者将6个不同来源的 mpd基因分别插入3种质粒载体，37℃培养4h后测定MP降解率，结果见图2。 据图分析，降解MP效果最佳的水解元件组合是__________（填“mpd 基因编号 + 质粒”）。pET21a 组各基因间的降解率差异很小，说明此时限制 MP 降解的关键因素是______（填“mpd 基因种类”或“质粒载体”） （3）由图可知，用该传感器测定农田土壤浸出液MP的机制是：当农田土壤浸出液中存在MP时，添加的IPTG诱导_____（填“启动子”或“终止子”）启动mpd基因表达MP水解酶，MP分解产生的对硝基酚（p-NP）与PobR阻遏蛋白结合，解除对报告基因的抑制，诱导报告基因_____。使用时需增设一组不添加IPTG的平行对照，其目的是_________。 （4）该传感器为转基因大肠杆菌，若大规模用于田间检测，可能存在转基因生物扩散的风险。请提出一种“生物安全锁”的设计思路：___________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $