精品解析：江苏省如皋中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测生物试题

高三年级第一次阶段考试 高三生物 一、单项选择题：本部分包括14题，每题2分，共28分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 剪接体是真核细胞中负责前体mRNA剪接的核心分子机器，由多种蛋白质和snRNA（小核RNA）组成。下列关于剪接体的叙述，错误的是（ ） A. 组成元素中含C、H、O、N、P B. 形成与细胞核、核糖体密切相关 C. 可催化mRNA中氢键的断裂与形成 D. 结构受损可导致胞内合成异常蛋白质 2. 图示蔗糖分子从韧皮部细胞运输至伴胞的过程。相关叙述正确的是（ ） A. 图示细胞膜上载体种类的差异与胞内基因不同有关 B. 蔗糖载体转运蔗糖时，肽键断裂导致构象改变 C. 蔗糖与H+经协助扩散进入伴胞，不消耗ATP D. 细胞呼吸强度的变化可影响伴胞对蔗糖的吸收速率 3. 某个体基因型为AaBbDd，它的一个初级精母细胞如图甲所示，该细胞经过减数分裂产生了一个如图乙所示的精细胞，甲→乙过程未发生基因突变且只发生一次染色体行为异常，下列说法错误的是（ ） A. 基因A、a所在的同源染色体也可能发生过互换 B. 基因B、b所在的同源染色体发生过互换并导致基因重组 C. 甲→乙过程中，减数分裂Ⅰ异常，减数分裂Ⅱ正常 D. 与图乙细胞来自同一个次级精母细胞的精细胞基因型是aBbDd 4. 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。下列叙述正确的是（ ） A. 天花病毒DNA断裂后会出现两个游离的磷酸基团 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复制时需要的嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸相等 阅读下列材料，完成下列小题 1961年，南非生物学家布伦纳、法国生物学家雅各布和美国遗传学家梅瑟生经过实验发现，用噬菌体侵染细菌，在培养基中添加含标记14C的尿嘧啶（14C-U），培养一段时间后，裂解细菌离心并分离出RNA与核糖体，分离出的RNA含有14C-U标记。他们把分离得到的RNA分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交，发现RNA可与噬菌体的DNA形成DNA-RNA双链杂交分子，不能与细菌的DNA结合。 5. 上述材料中含有14C-U标记的RNA分子，其模板是（ ） A. 细菌的DNA B. 噬菌体的DNA C. 细菌的RNA D. 噬菌体的RNA 6. 下列有关上述实验的叙述，错误的是（ ） A. 噬菌体和细菌所含有的核酸种类相同，遗传物质不同 B. 实验中选择14C-U作为标记物可以区别新合成的DNA和RNA C. 合成的RNA从DNA链上释放后，解旋的两条DNA单链很快又恢复为双螺旋结构 D. 噬菌体DNA的两条链均可能与14C-U标记RNA分子形成DNA-RNA双链杂交分子 7. 图示兴奋在突触处的传递，A、B、C为三种不同离子通道，其中C始终开放，①②代表过程，下列叙述错误的是（ ） A. 若A、B处于关闭状态，则突触后神经元可能处于静息状态 B. 增加神经递质分泌，会导致突触后神经元动作电位峰值增大 C. 活化①和②过程的信号刺激可以分别是电信号和化学信号 D. 若增大突触间隙内K+浓度，突触后神经元更容易兴奋 8. 桥本甲状腺炎属于自身免疫病，发病机制如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 桥本甲状腺炎是由于免疫系统的防御功能异常导致的 B. 患者促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素含量均升高 C. 桥本甲状腺炎患者患病后期，常会出现体温偏低症状 D. 通过药物降低辅助性T细胞的活性，有助于缓解病情 9. 我国科学家从由单细胞H藻引起的赤潮海域中分离获得优势细菌P菌。为研究两者的种间关系，设置了H藻、P菌单独培养和共同培养3个实验组，生长曲线见图。下列分析错误的是（ ） A. 共同培养时P菌的K值约为每升4.0×108个 B. 两种培养条件下H藻种群数量增长趋势均为S形 C. 两种培养条件下H藻在第18～21天的增长速率相近 D. 实验结果表明H藻和P菌的种间关系是原始合作 10. 下列有关生态环境的保护，错误的是（ ） A. 乔木为鸟类提供繁衍场所，体现生物多样性的间接价值 B. 建立自然保护区是保护生物多样性最有效的措施之一 C. 保护生物多样性，需要对生物资源合理开发和利用 D. 动物饲养、秸秆还田均可减少碳排放 11. 科研人员利用一定的技术手段从黄花蒿中提取青蒿素，其流程如下图。下列叙述正确的是（ ） A. 为防止植物激素高温失活，培养基不可灭菌 B. 过程①②及后期培养，全程均需光照 C. 为获得大量试管苗，需要更换培养基培养 D. 上图获得次生代谢产物的过程，未体现植物细胞全能性 12. 动物细胞体外培养分为贴壁培养和悬浮培养两大类，图示悬浮培养生物反应器的基本构造。下列相关叙述正确的是（　　） A. 培养液中需加入葡萄糖、氨基酸和维生素等营养物质 B. 配制的培养液pH为7.2~7.4，通过①进入反应器 C. 贴壁培养时通常需要进行传代培养，悬浮培养时不需要 D. 与植物细胞培养反应器相比，应提高该反应器的搅拌速率 13. 青霉素是应用最广的抗生素之一，发酵工程中常利用产黄青霉来生产青霉素。下列相关叙述正确的是（　　） A. 借助诱变育种技术可定向改造产黄青霉，获得高产菌株 B. 由于青霉素具有抑菌作用，生产青霉素的过程无需进行灭菌操作 C. 由于产黄青霉生长和合成青霉素时所需最适温度不同，发酵不同阶段需控制不同温度 D. 发酵结束后，可根据青霉素的化学性质采用过滤、沉淀等方法从发酵液中提取青霉素 14. 规范操作是实验成功的重要因素。下列有关生物学实验操作的叙述，正确的是（ ） A. 观察植物根尖细胞有丝分裂时，经解离处理的根尖先用甲紫溶液染色再用清水进行漂洗 B. 探究温度对酶活性影响时，常温下将淀粉与淀粉酶混匀后再置于不同温度的恒温箱保温 C. 调查土壤中小动物类群的丰富度时，先后用吸虫器、诱虫器采集体型较大、较小的小动物 D. 观察黑藻细胞质的流动时，先用低倍镜找到叶肉细胞，后换用高倍镜观察细胞质流动情况 二、多项选择题：共5小题，每题3分，共15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对得3分，选对但不全对得1分，错选或不答得0分。 15. 氧气含量不同时大肠杆菌可进行不同的代谢通路，产生多种产物。部分过程如图所示，下列叙述正确的有（ ） A. O2充足时产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体 B. 途径①合成的ATP可为大肠杆菌增殖提供能量 C. 途径②消耗NADH，且产生的乙醇大量积累不利于大肠杆菌生长 D. 大肠杆菌的多条代谢通路有利于其适应复杂的环境 16. 外显率是指隐性纯合个体显示预期表型的比例。果蝇的间断翅脉由隐性基因i控制，其外显率为90%，即90%的ii基因型的个体表现为间断翅脉，其余10%为野生型。现将一对果蝇杂交，F1中野生型∶间断翅脉=31∶9。下列叙述错误的是（ ） A. 亲本中一个为纯合子，另一个为杂合子 B. 若让亲本与间断翅脉的个体杂交，则子代中野生型果蝇占45% C. F1的野生型果蝇自由交配，F2中的野生型∶间断翅脉=9∶1 D. 若F1中的一只间断翅脉果蝇与一只野生型果蝇杂交，则F2可能均为纯合子 17. 茉莉酸（JA）是一种植物激素，其信号转导依赖关键转录因子MYC2。为研究远红光（FR）调控番茄种子萌发的机制，科研人员以野生型番茄和MYC2基因沉默株系（MYC2-RNAi）为材料，分别置于不同条件下培养，结果如表所示。下列相关叙述正确的有（ ） 株系 处理 萌发指数 NCED1表达量 ABA含量 野生型 黑暗 0.75 1.0 1.0 野生型 FR 0.25 30.0 1.5 MYC2-RNAi 黑暗 0.77 50.0 1.4 MYC2-RNAi FR 0.72 52.0 1.4 注：NCED1为番茄ABA合成关键基因 A. 番茄通过类囊体上的光敏色素吸收FR，经信息传递调控其生长发育 B. FR对野生型种子和MYC2-RNAi种子萌发的影响分别是抑制、促进 C. 研究表明ABA含量并非只由NCED1表达量决定，还受其他因素影响 D. 该研究表明MYC2是远红光调节ABA合成、休眠维持所必需的因子 18. 蚬木是国家Ⅱ级重点保护野生植物，其小树对土壤含水率等环境因素敏感。为探究蚬木种群特征，研究人员在喀斯特季节性雨林中选取300m×300km的长条形样地进行动态监测，结果如下表所示。下列叙述错误的是（ ） 监测指标 2011年 2016年 2021年 种群个体总数/株 1851 1904 1786 小径级（1～5cm）个体数量占比 66.39% 67.38% 65.62% 大径级（大于25cm）个体数量占比 3.94% 4.94% 6.77% 注：胸径的大小可表示植株的树龄大小。 A. 调查该样地蚬木的种群数量时，最适宜用五点取样法 B. 2011～2021年，蚬木种群数量变化呈持续下降趋势 C. 土壤含水率是影响蚬木种群数量的非密度制约因素 D. 蚬木不同胸径的分层现象体现了群落的垂直结构 19. 降落PCR是一种特殊的PCR方法，通过设计多个退火温度逐渐降低的连续循环来保证扩增出目的基因。某次降落PCR一共进行30个循环，在退火温度58、56、54、52℃下各进行2个循环后，剩余循环的退火温度均为50℃，下列相关叙述正确的有（ ） A. 配制PCR体系时应使用无菌蒸馏水，避免杂菌DNA污染模板 B. 退火步骤的温度一般与模板链长度等有关，模板链越长，退火温度需要越低 C. 若PCR中所有循环均用50℃为退火温度，可能会导致大量非特异性产物出现 D. 若退火温度54℃时开始出现目标产物且不会出现非特异性产物，则1个模板分子经历降落PCR后理论上可获得226个分子目标产物 三、非选择题：共5题，共57分。除特别说明外，每空1分。 20. 光敏色素在调节植物叶绿体的发育等方面发挥重要作用。某植物叶肉细胞受到红光照射后，通过光敏色素激活相关调节蛋白，调控有关蛋白质合成（如下图）。Rubisco是植物光合作用暗反应阶段的关键酶。水稻中的Rubisco由核基因（rbcS）编码的小亚基和叶绿体基因（L）编码的大亚基组成。通过对野生型水稻rbcS基因进行编辑，获得了单基因突变体植株，以研究Rubisco对光合作用的影响。回答下列问题： （1）光敏色素在植物细胞中的_________（填细胞器）上合成，受光照射其空间结构会发生变化。由图1可知，该信息通过调节蛋白影响cab基因和rbcS基因的_________过程。rbcS基因控制合成的肽链进入叶绿体后形成一定空间结构并与_________组装构成完整Rubisco。 （2）图1中需要以氨基酸作为原料的过程有_________（填序号），图中多聚核糖体的生物学意义是_________。 （3）研究发现，突变体与野生型叶片中Rubisco的蛋白结构无明显差异且功能未发生改变，但突变体叶片中Rubisco总活性显著降低，可能的原因是________ （4）水稻在大气CO2浓度条件下净光合速率与光照强度关系如图2所示。已知突变体与野生型的呼吸速率基本一致，推测突变体的净光合速率变化曲线。与野生型相比，突变体的光饱和点_________（填“升高”“不变”或“降低”）；在达到光饱和点之前，突变体净光合速率的限制因素是_________；在C区提高_________时，野生型净光合速率的变化趋势为先升高后趋于稳定。 （5）野生型与突变体净光合速率的变化曲线会出现部分重合，重合部分一定会在_________区出现，推测曲线重合的原因是_________ 21. 人体肠道的上皮细胞将肠腔与内环境分隔开。脑肠轴是脑与肠道之间复杂的通信系统，肠道菌群可以通过菌体自身或其代谢产物对人脑产生影响，部分机制如下图。请回答下列问题： （1）支配肠上皮细胞的迷走神经属于______（填“交感”或“副交感”）神经，其兴奋会使肠道蠕动______，改善肠道营养供应，对肠道菌群产生影响。 （2）肠道益生菌产生的SCFA会通过两个途径影响脑神经。①肠上皮细胞通过______（方式）吸收SCFA，SCFA经______运输作用于______轴，使糖皮质激素分泌量减少，从而改善肠道功能。②刺激迷走神经，将信息传到中枢进行整合，再由中枢向肠道发出相应的指令，使肠道蠕动加强，该过程属于______（填“神经”“体液”或“神经-体液”）调节。其中兴奋在结构甲处传递的方向是______（填“a→b”或“b→a”）。兴奋在结构乙中传导时，膜电位发生的变化是______。 （3）科研人员发现阿尔兹海默症（AD）发病进程与肠道菌群有密切关系。AD小鼠肠道菌群失衡，菌群代谢产物苯丙氨酸和异亮氨酸增多，诱导辅助性T细胞（Th1）的分化和增殖并活化脑内小胶质细胞，导致了神经炎症的发生，最终导致认知功能障碍。为验证“甘露寡糖二酸（GV-971）可以通过调节肠道菌群改善AD小鼠神经炎症和认知功能障碍”，进行了下列实验： 实验目的 实验步骤 ①______ 取40只正常小鼠，向脑中注射β-淀粉样蛋白（Aβ），获取阿尔兹海默症小鼠 实验分组、变量控制 甲组取20只正常小鼠进行生理盐水灌胃处理；乙组和丙组分别取20只阿尔兹海默症小鼠进行等量生理盐水、②______灌胃给药。 实验结果检测 一段时间后检测三组小鼠的③______，并进行认知功能评估。 22. 生物土壤结皮（简称生物结皮）是旱地生态系统的重要组成部分，是由生活在土壤表层的蓝藻、细菌、绿藻和苔藓等同土壤颗粒紧密胶结形成的复合体。在土壤表面生物和非生物因子的相互作用中发挥着重要作用。请回答问题： （1）在自然情况下，荒漠的裸沙随着微生物、藻类、地衣和苔藓植物的植入，通常经历“裸露沙地→藻类结皮→地衣结皮→苔藓结皮”，该演替类型属于_________，在各演替阶段中相应的藻、地衣、苔藓在群落中被称为优势种，其判断依据是________。 （2）“结皮”中含有叶绿素的生物共有的特征是_________。（编号选填） ①有核糖体②有叶绿体③能进行卡尔文循环④能进行细胞呼吸⑤作为生产者⑥作为消费者 （3）研究人员从某沙漠藻类结皮中分离出六种主要藻类，按表1中百分比组合进行人工荒漠藻类结皮的培养，结果如图1。 表1某沙漠藻结皮中藻类组合（注：表中数字为百分比） 组合 具鞘微鞘藻 爪哇伪枝藻 席藻 细丝藻 集球藻 土生绿球藻 1 0 20 20 20 20 20 2 20 16 16 16 16 16 3 40 12 12 12 12 12 4 60 8 8 8 8 8 5 80 4 4 4 4 4 6 100 0 0 0 0 0 ①从实验结果来看，_________是人工培养藻类结皮的首选蓝藻种。 ②最有利于荒漠藻结皮的形成和藻类生物量积累的藻类组合是_________，这说明影响藻结皮形成和发育的重要因素之一是_________，这些藻类可能存在_________的种间关系。 （4）中国科学院相关团队研发出了人工生物土壤结皮，可将自然结皮数年至数千年的形成周期缩短至6～16个月，已在生态修复中展现成效。表2为研究者探究不同生物结皮群落对某沙土地带的渗水速率和含水量影响。 表2不同生物结皮群落对某沙土地带的渗水速率和含水量影响 结皮类型 初渗速率 稳渗速率 沙土含水量（%） 藻类结皮 7.85 0.65 1.18 地衣结皮 8.48 0.52 1.55 无结皮 15.83 1.01 0.94 注：初渗速率是入渗初始时水分入渗土壤的速率；稳渗速率是土壤水分达到饱和后的渗透速率，反映的是土壤的保水能力。 ①土壤结皮工程中需要有效选择生物组分并合理布设，体现生态工程所遵循的_________原理。根据表格数据分析_________更适合沙土地带的生态恢复，判断依据是________。 ②人工生物土壤结皮固沙过程改变了演替的_________。 23. 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。请回答问题： 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 （1）根据表中结果推断控制花型的基因遗传遵循______定律。从3个杂交实验结果判断，控制花型的基因至少涉及______对，由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。 （2）若（1）中的推测正确，假设乙含控制花型的显性基因为B，则实验①中F1植株与A/a、B/b有关的基因型为______。实验②的F2单花个体中，杂合子占比为______。利用甲和实验②的F1进行杂交，子代中的表型及比例是______。 （3）进一步研究发现（1）中推测正确的，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下图所示。在图中将多花和中花植株检测结果对应位置的条带涂黑______（画在答题卡上相应位置），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。 24. S-腺苷甲硫氨酸（SAM）是一种重要的发酵产物，为使毕赤酵母在不同条件下都能高效表达合成SAM的关键酶SAMS，科研人员设计了AOX1（以甲醇作为诱导物）和GAP（以甘油作为诱导物）双启动子共表达系统。 （1）科研人员希望设计两个单启动子表达菌株Xg和Ga，以及双启动子表达菌株Gd，流程如图1所示，据图回答问题： ①为获取更多目的基因，需要利用PCR技术对目的基因进行扩增，引物在PCR的______步骤中，引导Taq酶从其______端处开始延伸子链，对将要插入pGAP的SAMS基因进行扩增时，可选择的引物包括下表中的______（填序号）； SAMS编码链（非模板链） 5′-ATG TCC AAG AGC...AAA TTG GAA TTT-3′ 限制酶识别序列 （“↓”代表切割位点） 备选引物 a：5′-GGG TTCGAA ATG TCC AAG AGC-3′ b：5′-GGG TTCGAA AAA TTC CAA TTT-3′ c：5′-GGG AGATCT AAA TTC CAA TTT-3′ d：5′-GGG GGATCC ATG TCC AAG AGC-3′ e：5′-GGG TCTAGA AAA TTC CAA TTT-3′ f：5′-GGG TCTAGA ATG TCC AAG AGC-3′ BamH I：5′-G↓GATCC-3′ Bgl Ⅱ：5′-A↓GATCT-3′ Avr Ⅱ：5′-C↓CTAGG-3′ Nsp Ⅴ：5′-TT↓CGAA-3′ Xba Ⅰ：5′-T↓CTAGA-3′ ②在筛选成功转化的菌株Gd时，为在平板上获得较多的单菌落，菌液一般用______法接种，培养基中必须含有的物质包括______（填序号）； a．甲醇b．琼脂c．组氨酸d．博莱霉素e．氨苄青霉素 ③图中质粒“X”指的是______，在将质粒导入毕赤酵母细胞时，通常先将细胞进行电刺激处理，电刺激起到的作用是______。 （2）科研人员希望对基因转化和表达的效果进行检测，请回答下列问题： ①首先，科研人员希望检测SAMS基因是否成功进入细胞，取以Ga、Xg、Gd单菌落为模板，以SAMS基因特异性引物进行菌落PCR，将扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳，若电泳中出现了长度为______kb的条带，说明SAMS基因可能成功进入细胞，之后可通过测序进一步验证； ②之后，科研人员对Ga、Xg、Gd三个菌株的SAM产量进行了检测，结果如图2所示，图2中的曲线1和曲线2分别代表______和______菌株。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三年级第一次阶段考试 高三生物 一、单项选择题：本部分包括14题，每题2分，共28分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 剪接体是真核细胞中负责前体mRNA剪接的核心分子机器，由多种蛋白质和snRNA（小核RNA）组成。下列关于剪接体的叙述，错误的是（ ） A. 组成元素中含C、H、O、N、P B. 形成与细胞核、核糖体密切相关 C. 可催化mRNA中氢键的断裂与形成 D. 结构受损可导致胞内合成异常蛋白质 【答案】C 【解析】 【详解】A、由题意可知，剪接体由多种蛋白质和snRNA组成，前者含C、H、O、N，后者含C、H、O、N、P，所以剪接体元素组成为C、H、O、N、P，A正确； B、剪接体中的蛋白质在核糖体上合成，而真核细胞中蛋白质的合成受细胞核中遗传物质的控制，snRNA也是在细胞核中合成的，所以剪接体的形成与细胞核、核糖体密切相关，B正确； C、前体mRNA由核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接而成，剪接体负责前体mRNA剪接，加工时催化的是磷酸二酯键的断裂和形成，而非氢键，C错误； D、剪接体结构受损，会导致前体mRNA无法正常剪接，进而使翻译出的蛋白质异常，即细胞内合成异常蛋白质，D正确。 故选C。 2. 图示蔗糖分子从韧皮部细胞运输至伴胞的过程。相关叙述正确的是（ ） A. 图示细胞膜上载体种类的差异与胞内基因不同有关 B. 蔗糖载体转运蔗糖时，肽键断裂导致构象改变 C. 蔗糖与H+经协助扩散进入伴胞，不消耗ATP D. 细胞呼吸强度的变化可影响伴胞对蔗糖的吸收速率 【答案】D 【解析】 【详解】A、韧皮部细胞和伴胞由同一受精卵分裂分化而来，细胞内基因组成相同，细胞膜上载体种类的差异是基因选择性表达的结果，A错误； B、蔗糖载体转运蔗糖时仅发生可逆的构象改变，不会断裂肽键（肽键断裂属于蛋白质降解，载体无法重复发挥作用），B错误； C、伴胞通过H+-ATP酶消耗ATP将H+运出细胞，使细胞外H+浓度高于细胞内，蔗糖与H+依靠H+的电化学梯度势能，经同向转运体进入伴胞，属于继发性主动运输，该过程间接消耗ATP，不属于协助扩散，C错误； D、细胞呼吸强度会影响ATP的生成量，进而影响H+的跨膜浓度差，最终影响伴胞对蔗糖的吸收速率，D正确。 3. 某个体基因型为AaBbDd，它的一个初级精母细胞如图甲所示，该细胞经过减数分裂产生了一个如图乙所示的精细胞，甲→乙过程未发生基因突变且只发生一次染色体行为异常，下列说法错误的是（ ） A. 基因A、a所在的同源染色体也可能发生过互换 B. 基因B、b所在的同源染色体发生过互换并导致基因重组 C. 甲→乙过程中，减数分裂Ⅰ异常，减数分裂Ⅱ正常 D. 与图乙细胞来自同一个次级精母细胞的精细胞基因型是aBbDd 【答案】D 【解析】 【详解】 A、基因A、a所在的同源染色体的非姐妹染色单体完全有可能发生过交叉互换，只是互换后最终进入乙精细胞的是a基因，该情况是可以存在的，A正确； B、观察图甲，出现B和D、B和d的连锁现象，说明B、b所在的同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换，属于基因重组，B正确； C、乙精细胞中同时含有B/b、D/d所在的两条同源染色体，说明减数第一次分裂时这对同源染色体没有正常分离，共同进入了同一个次级精母细胞；而减数第二次分裂时姐妹染色单体正常分离，符合题干“只发生一次染色体行为异常”的条件，C正确； D、图乙的基因型是aBbDd，和它来自同一个次级精母细胞的精细胞，是该次级精母细胞分裂时姐妹染色单体分离后形成的另一个细胞，在减数第一次分裂发生基因自由组合，与图乙相关的次级精母细胞为AaBBbbDDdd或aaBBbbDDdd，所以另一个精细胞基因型是ABbDd或aBbDd，D错误。 4. 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。下列叙述正确的是（ ） A. 天花病毒DNA断裂后会出现两个游离的磷酸基团 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复制时需要的嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸相等 【答案】B 【解析】 【详解】A、天花病毒DNA原本为两端闭环结构，仅一处断裂后仅产生1个游离的磷酸基团，不会出现两个，A错误； B、由图可知，天花病毒DNA断裂后，以自身DNA链的3'端为引物起始子链的合成，B正确； C、DNA复制过程中，新合成的子链只能沿5'→3'方向延伸，C错误； D、天花病毒DNA仅中部碱基互补配对，两侧为不互补的单链区域，整个DNA分子中嘌呤数与嘧啶数不相等，因此复制时需要的嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸数量不相等，D错误。 阅读下列材料，完成下列小题 1961年，南非生物学家布伦纳、法国生物学家雅各布和美国遗传学家梅瑟生经过实验发现，用噬菌体侵染细菌，在培养基中添加含标记14C的尿嘧啶（14C-U），培养一段时间后，裂解细菌离心并分离出RNA与核糖体，分离出的RNA含有14C-U标记。他们把分离得到的RNA分别与细菌的DNA和噬菌体的DNA杂交，发现RNA可与噬菌体的DNA形成DNA-RNA双链杂交分子，不能与细菌的DNA结合。 5. 上述材料中含有14C-U标记的RNA分子，其模板是（ ） A. 细菌的DNA B. 噬菌体的DNA C. 细菌的RNA D. 噬菌体的RNA 6. 下列有关上述实验的叙述，错误的是（ ） A. 噬菌体和细菌所含有的核酸种类相同，遗传物质不同 B. 实验中选择14C-U作为标记物可以区别新合成的DNA和RNA C. 合成的RNA从DNA链上释放后，解旋的两条DNA单链很快又恢复为双螺旋结构 D. 噬菌体DNA的两条链均可能与14C-U标记RNA分子形成DNA-RNA双链杂交分子 【答案】5. B 6. A 【解析】 【5题详解】 A、实验显示标记RNA不能与细菌DNA形成杂交双链，说明二者碱基序列不互补，因此模板不是细菌DNA，A错误； B、标记RNA可与噬菌体DNA形成DNA-RNA杂交双链，说明二者碱基序列互补，该RNA是以噬菌体DNA为模板转录产生的，B正确； C、该RNA是转录的产物，转录的模板是DNA，不是RNA，C错误； D、题中噬菌体为DNA病毒，不存在RNA，D错误。 【6题详解】 A、噬菌体是DNA病毒，仅含DNA1种核酸；细菌是原核生物，含DNA和RNA2种核酸，二者核酸种类不同，且噬菌体和细菌的遗传物质都是DNA，遗传物质也相同，A错误； B、尿嘧啶（U）是RNA特有的碱基，DNA不含U，因此用14C-U标记可以特异性标记新合成的RNA，区分新合成的DNA和RNA，B正确； C、转录为边解旋边转录的过程，RNA合成后从DNA链上释放，解旋的DNA单链会恢复双螺旋结构，C正确； D、噬菌体DNA上不同基因的转录模板可能是DNA的两条不同单链，因此两条DNA链均可能与对应的标记RNA形成杂交分子，D正确。 7. 图示兴奋在突触处的传递，A、B、C为三种不同离子通道，其中C始终开放，①②代表过程，下列叙述错误的是（ ） A. 若A、B处于关闭状态，则突触后神经元可能处于静息状态 B. 增加神经递质分泌，会导致突触后神经元动作电位峰值增大 C. 活化①和②过程的信号刺激可以分别是电信号和化学信号 D. 若增大突触间隙内K+浓度，突触后神经元更容易兴奋 【答案】B 【解析】 【详解】A、静息状态下突触后膜的Na+通道（A）、相关离子通道（B）处于关闭状态，始终开放的K+通道（C）介导K+外流维持外正内负的静息电位，因此突触后神经元可能处于静息状态，A正确； B、动作电位峰值由细胞膜内外Na+的浓度差决定，增加神经递质分泌只会提升突触后神经元产生兴奋的概率，无法增大动作电位的峰值，B错误； C、过程①是突触前膜传来的电信号诱导Ca2+通道开放，活化信号为电信号；过程②是突触间隙的神经递质（化学信号）与突触后膜受体结合，诱导离子通道开放，活化信号为化学信号，C正确； D、静息电位的维持依赖K+外流，若增大突触间隙K+浓度，细胞膜内外K+浓度差减小，K+外流减少，静息电位的绝对值变小，与阈电位的距离缩短，突触后神经元更容易兴奋，D正确。 8. 桥本甲状腺炎属于自身免疫病，发病机制如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 桥本甲状腺炎是由于免疫系统的防御功能异常导致的 B. 患者促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素含量均升高 C. 桥本甲状腺炎患者患病后期，常会出现体温偏低症状 D. 通过药物降低辅助性T细胞的活性，有助于缓解病情 【答案】A 【解析】 【详解】A、免疫系统的功能包括防御、自稳和监视。自身免疫病是免疫系统的自稳功能异常，错误地将自身物质当作外来异物进行攻击导致的，而非防御功能异常，A错误； B、桥本甲状腺炎会使甲状腺功能减退，甲状腺激素分泌减少。根据激素的分级调节和反馈调节，甲状腺激素减少会对下丘脑和垂体的抑制作用减弱，从而使促甲状腺激素释放激素（由下丘脑分泌）和促甲状腺激素（由垂体分泌）含量均升高，B正确； C、甲状腺激素能促进细胞代谢，增加产热。桥本甲状腺炎患者后期甲状腺功能减退，甲状腺激素分泌不足，产热减少，常会出现体温偏低症状，C正确； D、由图可知，辅助性T细胞能活化B细胞和CD8⁺T细胞，进而引发一系列免疫反应攻击甲状腺细胞。通过药物降低辅助性T细胞的活性，可减少对甲状腺细胞的攻击，有助于缓解病情，D正确。 故选A。 9. 我国科学家从由单细胞H藻引起的赤潮海域中分离获得优势细菌P菌。为研究两者的种间关系，设置了H藻、P菌单独培养和共同培养3个实验组，生长曲线见图。下列分析错误的是（ ） A. 共同培养时P菌的K值约为每升4.0×108个 B. 两种培养条件下H藻种群数量增长趋势均为S形 C. 两种培养条件下H藻在第18～21天的增长速率相近 D. 实验结果表明H藻和P菌的种间关系是原始合作 【答案】D 【解析】 【详解】A、共同培养的P菌（虚线圆点曲线）稳定后，对应右侧纵轴的K值约为4.0×108个⋅L−1，A正确； B、无论是单独培养还是共同培养，H藻的种群数量都是先增长、后趋于稳定，增长趋势均为S形，B正确； C、18～21天，两种培养条件下H藻的种群数量变化量（纵坐标变化）相近，时间间隔相同，因此增长速率相近，C正确； D、原始合作的定义是：两种生物共同生活时双方受益，但分开后各自都能独立生存。从图中可见，单独培养P菌时，P菌种群数量持续降低，几乎不能存活，说明P菌无法离开H藻独立生存，二者不属于原始合作，D错误。 10. 下列有关生态环境的保护，错误的是（ ） A. 乔木为鸟类提供繁衍场所，体现生物多样性的间接价值 B. 建立自然保护区是保护生物多样性最有效的措施之一 C. 保护生物多样性，需要对生物资源合理开发和利用 D. 动物饲养、秸秆还田均可减少碳排放 【答案】D 【解析】 【详解】A、生物多样性的间接价值是指其对生态系统的调节等生态功能价值，乔木为鸟类提供繁衍场所属于生态服务功能，体现了生物多样性的间接价值，A正确； B、建立自然保护区属于就地保护，是目前保护生物多样性最有效的措施之一，B正确； C、保护生物多样性不代表禁止开发利用生物资源，而是要对生物资源进行合理、可持续的开发和利用，反对掠夺式开发，C正确； D、动物饲养过程中动物的呼吸作用会释放CO₂，部分养殖动物还会排放甲烷等温室气体；秸秆还田时微生物分解秸秆中的有机物也会释放CO₂，二者均无法减少碳排放，D错误。 11. 科研人员利用一定的技术手段从黄花蒿中提取青蒿素，其流程如下图。下列叙述正确的是（ ） A. 为防止植物激素高温失活，培养基不可灭菌 B. 过程①②及后期培养，全程均需光照 C. 为获得大量试管苗，需要更换培养基培养 D. 上图获得次生代谢产物的过程，未体现植物细胞全能性 【答案】C 【解析】 【详解】A、植物组织培养时培养基必须灭菌，避免杂菌污染影响培养过程，植物激素可在培养基高温灭菌冷却后再添加，不会出现高温失活的问题，A错误； B、过程①是脱分化形成愈伤组织的阶段，该过程不需要光照，②再分化以及后期试管苗培养阶段需要光照，B错误； C、植物组织培养的脱分化、诱导生芽、诱导生根等不同阶段，所需的生长素和细胞分裂素的比例、营养成分存在差异，因此要获得大量试管苗，需要更换不同配比的培养基，C正确； D、植物细胞的全能性是指已分化的细胞发育成完整个体或分化成各种细胞的潜能，图示过程最终发育成了完整的个体试管苗，体现了植物细胞的全能性，D错误。 12. 动物细胞体外培养分为贴壁培养和悬浮培养两大类，图示悬浮培养生物反应器的基本构造。下列相关叙述正确的是（　　） A. 培养液中需加入葡萄糖、氨基酸和维生素等营养物质 B. 配制的培养液pH为7.2~7.4，通过①进入反应器 C. 贴壁培养时通常需要进行传代培养，悬浮培养时不需要 D. 与植物细胞培养反应器相比，应提高该反应器的搅拌速率 【答案】A 【解析】 【详解】A、动物细胞体外培养时，培养液中需要加入葡萄糖、氨基酸和维生素等营养物质，为细胞的代谢和生长提供物质基础，A正确； B、配制的培养液pH为7.2~7.4，但应通过②通入反应器来调节pH，而不是通过①进入反应器，B错误； C、无论是贴壁培养还是悬浮培养，当细胞密度过大时，都通常需要进行传代培养，并非悬浮培养时不需要，C错误； D、与植物细胞培养反应器相比，动物细胞培养反应器应降低搅拌速率，防止细胞因搅拌过于剧烈而受损，而不是提高搅拌速率，D错误。 故选A。 13. 青霉素是应用最广的抗生素之一，发酵工程中常利用产黄青霉来生产青霉素。下列相关叙述正确的是（　　） A. 借助诱变育种技术可定向改造产黄青霉，获得高产菌株 B. 由于青霉素具有抑菌作用，生产青霉素的过程无需进行灭菌操作 C. 由于产黄青霉生长和合成青霉素时所需最适温度不同，发酵不同阶段需控制不同温度 D. 发酵结束后，可根据青霉素的化学性质采用过滤、沉淀等方法从发酵液中提取青霉素 【答案】C 【解析】 【详解】A、诱变育种的原理是基因突变，基因突变具有不定向性，无法定向改造产黄青霉获得高产菌株，A错误； B、有些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解掉，因此对生产青霉素的发酵设备要进行严格的灭菌处理，B错误； C、发酵过程中要根据微生物生长和代谢等因素来确定控制的温度，因此发酵时不同阶段要控制不同温度，C正确； D、青霉素属于代谢产物，根据其化学性质采用分离、提纯等方法从发酵液中提取青霉素，D错误。 14. 规范操作是实验成功的重要因素。下列有关生物学实验操作的叙述，正确的是（ ） A. 观察植物根尖细胞有丝分裂时，经解离处理的根尖先用甲紫溶液染色再用清水进行漂洗 B. 探究温度对酶活性影响时，常温下将淀粉与淀粉酶混匀后再置于不同温度的恒温箱保温 C. 调查土壤中小动物类群的丰富度时，先后用吸虫器、诱虫器采集体型较大、较小的小动物 D. 观察黑藻细胞质的流动时，先用低倍镜找到叶肉细胞，后换用高倍镜观察细胞质流动情况 【答案】D 【解析】 【详解】A、在观察植物根尖细胞有丝分裂实验中，解离后根尖需先用清水漂洗，以去除解离液（盐酸和酒精），防止其干扰染色过程，然后再用甲紫溶液（龙胆紫）染色，A错误； B、在探究温度对酶活性影响的实验中，为避免酶在混合时已开始反应，应先将淀粉酶溶液和淀粉溶液分别预置于目标温度下保温，达到温度平衡后再混合，B错误； C、在调查土壤中小动物类群丰富度时，常用取样器取样法，吸虫器主要用于吸取体型较小的小动物，而诱虫器则利用热或光驱赶小动物进入收集瓶，同样适用于较小动物，体型较大的小动物通常直接用手或镊子采集，C错误； D、在观察黑藻细胞质流动的实验中，应先用低倍镜找到目标区域（如叶肉细胞），再换用高倍镜观察细胞质流动细节，D正确。 故选D。 二、多项选择题：共5小题，每题3分，共15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对得3分，选对但不全对得1分，错选或不答得0分。 15. 氧气含量不同时大肠杆菌可进行不同的代谢通路，产生多种产物。部分过程如图所示，下列叙述正确的有（ ） A. O2充足时产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体 B. 途径①合成的ATP可为大肠杆菌增殖提供能量 C. 途径②消耗NADH，且产生的乙醇大量积累不利于大肠杆菌生长 D. 大肠杆菌的多条代谢通路有利于其适应复杂的环境 【答案】BCD 【解析】 【详解】A、大肠杆菌属于原核生物，细胞中没有线粒体这一细胞器，O₂充足时产生ATP的场所只有细胞质基质，A错误； B、途径①为无氧条件下生成乳酸的完整无氧呼吸通路，无氧呼吸第一阶段（葡萄糖分解为丙酮酸）会合成少量ATP，ATP是细胞的直接能源物质，可用于大肠杆菌增殖等生命活动，B正确； C、途径②为无氧条件下生成乙醇的过程，该过程需要NADH作为还原剂，因此会消耗NADH；乙醇属于代谢废物，大量积累会对细胞产生毒害作用，不利于大肠杆菌生长，C正确； D、大肠杆菌可在O₂充足、低O₂、无O₂等不同氧气条件下通过不同代谢通路完成能量代谢、维持生命活动，这一特性有利于其适应复杂多变的环境，D正确。 故选BCD。 16. 外显率是指隐性纯合个体显示预期表型的比例。果蝇的间断翅脉由隐性基因i控制，其外显率为90%，即90%的ii基因型的个体表现为间断翅脉，其余10%为野生型。现将一对果蝇杂交，F1中野生型∶间断翅脉=31∶9。下列叙述错误的是（ ） A. 亲本中一个为纯合子，另一个为杂合子 B. 若让亲本与间断翅脉的个体杂交，则子代中野生型果蝇占45% C. F1的野生型果蝇自由交配，F2中的野生型∶间断翅脉=9∶1 D. 若F1中的一只间断翅脉果蝇与一只野生型果蝇杂交，则F2可能均为纯合子 【答案】ABC 【解析】 【详解】A、亲本杂交F1中野生型：间断翅脉=31：9（总数40），接近3：1分离比。间断翅脉实际个体数为9，因外显率90%，推知基因型为ii的个体理论值应为9÷0.9=10，占F1总数1/4，符合双杂合亲本（Ii×Ii）杂交预期。故亲本均为杂合子，A错误； B、亲本为Ii（杂合），与间断翅脉（ii）杂交，子代基因型Ii：ii=1：1。表型上，Ii全为野生型，ii中90%表现间断翅脉，10%因外显不全表现为野生型。故野生型比例=Ii(50%)+ii中未表达部分(50%×10%)=55%，B错误； C、F1野生型包括基因型II和Ii和ii（ii中10%表现为野生型），F1总数40，ii理论值10（实际表达9），故野生型包含II（10）、Ii（20）及未表达ii（1），II占10/31，Ii占20/31，ii占1/31。自由交配时需计算配子比例：I占20/31，i占11/31，得F2中II为400/961，Ii为440/961，ii为121/961，而ii的121/961中10%表现为野生型，因此F2中的野生型：间断翅脉不会是9：1；C错误； D、F1间断翅脉果蝇均为ii（纯合），野生型果蝇可能为II（纯合）或Ii（杂合）或ii（ii中10%表现为野生型），若与II合子杂交，F2全为Ii（杂合子）；但若与另一只ii纯合子杂交，F2全为ii（纯合子），D正确。 17. 茉莉酸（JA）是一种植物激素，其信号转导依赖关键转录因子MYC2。为研究远红光（FR）调控番茄种子萌发的机制，科研人员以野生型番茄和MYC2基因沉默株系（MYC2-RNAi）为材料，分别置于不同条件下培养，结果如表所示。下列相关叙述正确的有（ ） 株系 处理 萌发指数 NCED1表达量 ABA含量 野生型 黑暗 0.75 1.0 1.0 野生型 FR 0.25 30.0 1.5 MYC2-RNAi 黑暗 0.77 50.0 1.4 MYC2-RNAi FR 0.72 52.0 1.4 注：NCED1为番茄ABA合成关键基因 A. 番茄通过类囊体上的光敏色素吸收FR，经信息传递调控其生长发育 B. FR对野生型种子和MYC2-RNAi种子萌发的影响分别是抑制、促进 C. 研究表明ABA含量并非只由NCED1表达量决定，还受其他因素影响 D. 该研究表明MYC2是远红光调节ABA合成、休眠维持所必需的因子 【答案】CD 【解析】 【详解】A、光敏色素是植物接收光信号的受体，不分布在类囊体膜上，类囊体上的是参与光合作用的光合色素，A错误； B、对比各组萌发指数：野生型黑暗组为0.75，FR处理组为0.25，说明FR抑制野生型种子萌发；MYC2-RNAi株系黑暗组为0.77，FR处理组为0.72，无明显促进萌发的效果，B错误； C、野生型FR处理组NCED1表达量为30.0，ABA含量为1.5；MYC2-RNAi黑暗组NCED1表达量高达50.0，ABA含量仅为1.4，说明ABA含量并非只由NCED1表达量决定，还受其他因素（如ABA降解途径等）调控，C正确； D、野生型（MYC2功能正常）经FR处理后，NCED1表达量、ABA含量明显升高，种子萌发受抑制（休眠维持）；而MYC2基因沉默株系经FR处理后，NCED1表达量、ABA含量与黑暗组无显著差异，种子萌发也未受明显抑制，说明MYC2是远红光调节ABA合成、休眠维持所必需的因子，D正确。 18. 蚬木是国家Ⅱ级重点保护野生植物，其小树对土壤含水率等环境因素敏感。为探究蚬木种群特征，研究人员在喀斯特季节性雨林中选取300m×300km的长条形样地进行动态监测，结果如下表所示。下列叙述错误的是（ ） 监测指标 2011年 2016年 2021年 种群个体总数/株 1851 1904 1786 小径级（1～5cm）个体数量占比 66.39% 67.38% 65.62% 大径级（大于25cm）个体数量占比 3.94% 4.94% 6.77% 注：胸径的大小可表示植株的树龄大小。 A. 调查该样地蚬木的种群数量时，最适宜用五点取样法 B. 2011～2021年，蚬木种群数量变化呈持续下降趋势 C. 土壤含水率是影响蚬木种群数量的非密度制约因素 D. 蚬木不同胸径的分层现象体现了群落的垂直结构 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、五点取样法适用于近方形的样地，该样地为长条形，最适宜采用等距取样法，A错误； B、2011~2016年蚬木种群个体总数从1851株上升到1904株，2016~2021年才下降，整体呈先升后降趋势，并非持续下降，B错误； C、非密度制约因素的作用强度与种群密度无关，土壤含水率属于环境因素，对种群的影响和种群密度无关，属于非密度制约因素，C正确； D、群落的垂直结构是指群落中不同物种在垂直方向上的分层分布现象，蚬木是同一物种，不同胸径的个体分层不属于群落的垂直结构，D错误。 19. 降落PCR是一种特殊的PCR方法，通过设计多个退火温度逐渐降低的连续循环来保证扩增出目的基因。某次降落PCR一共进行30个循环，在退火温度58、56、54、52℃下各进行2个循环后，剩余循环的退火温度均为50℃，下列相关叙述正确的有（ ） A. 配制PCR体系时应使用无菌蒸馏水，避免杂菌DNA污染模板 B. 退火步骤的温度一般与模板链长度等有关，模板链越长，退火温度需要越低 C. 若PCR中所有循环均用50℃为退火温度，可能会导致大量非特异性产物出现 D. 若退火温度54℃时开始出现目标产物且不会出现非特异性产物，则1个模板分子经历降落PCR后理论上可获得226个分子目标产物 【答案】ACD 【解析】 【详解】A、配制PCR体系时使用无菌蒸馏水可避免杂菌及其携带的DNA污染模板，防止非目标序列被扩增从而干扰实验，A正确； B、退火温度主要与引物的长度、碱基对G-C含量等有关，与模板总长度无直接关联，且互补的核酸序列长度越长、碱基对G-C含量越高，退火时需要的温度越高，B错误； C、退火温度越低，引物和模板非特异性位点结合的概率越高，若所有循环均使用较低的50℃作为退火温度，会导致大量非特异性产物出现，C正确； D、由题意可知，58℃、56℃下的共4个循环无目标产物生成，后续可扩增出目标产物的循环数为30-4=26个，1个模板分子经26次扩增后理论上可获得个分子目标产物，D正确。 三、非选择题：共5题，共57分。除特别说明外，每空1分。 20. 光敏色素在调节植物叶绿体的发育等方面发挥重要作用。某植物叶肉细胞受到红光照射后，通过光敏色素激活相关调节蛋白，调控有关蛋白质合成（如下图）。Rubisco是植物光合作用暗反应阶段的关键酶。水稻中的Rubisco由核基因（rbcS）编码的小亚基和叶绿体基因（L）编码的大亚基组成。通过对野生型水稻rbcS基因进行编辑，获得了单基因突变体植株，以研究Rubisco对光合作用的影响。回答下列问题： （1）光敏色素在植物细胞中的_________（填细胞器）上合成，受光照射其空间结构会发生变化。由图1可知，该信息通过调节蛋白影响cab基因和rbcS基因的_________过程。rbcS基因控制合成的肽链进入叶绿体后形成一定空间结构并与_________组装构成完整Rubisco。 （2）图1中需要以氨基酸作为原料的过程有_________（填序号），图中多聚核糖体的生物学意义是_________。 （3）研究发现，突变体与野生型叶片中Rubisco的蛋白结构无明显差异且功能未发生改变，但突变体叶片中Rubisco总活性显著降低，可能的原因是________ （4）水稻在大气CO2浓度条件下净光合速率与光照强度关系如图2所示。已知突变体与野生型的呼吸速率基本一致，推测突变体的净光合速率变化曲线。与野生型相比，突变体的光饱和点_________（填“升高”“不变”或“降低”）；在达到光饱和点之前，突变体净光合速率的限制因素是_________；在C区提高_________时，野生型净光合速率的变化趋势为先升高后趋于稳定。 （5）野生型与突变体净光合速率的变化曲线会出现部分重合，重合部分一定会在_________区出现，推测曲线重合的原因是_________ 【答案】（1） ①. 核糖体 ②. 转录 ③. 叶绿体基因（L基因）编码的大亚基 （2） ①. ②④ ②. 少量mRNA可以迅速合成大量的蛋白质，提高翻译的效率 （3）突变体中Rubisco酶合成量减少，酶总浓度降低，酶总催化活性显著下降 （4） ①. 降低 ②. 光照强度 ③. CO2浓度##二氧化碳浓度 （5） ①. A ②. 低光照强度下，光反应产生的ATP和NADPH不足，是光合速率的主要限制因素，A区光照强度较低，Rubisco活性差异不影响暗反应速率 【解析】 【小问1详解】 光敏色素的化学本质是蛋白质，在核糖体上合成；由图可知，红光激活的调节蛋白进入细胞核调控cab基因和rbcS基因的转录过程；Rubisco由核基因编码的小亚基和叶绿体基因编码的大亚基组装而成，因此rbcS基因合成的肽链进入叶绿体后，需与叶绿体基因（L基因）编码的大亚基组装形成完整的Rubisco。 【小问2详解】 以氨基酸为原料的过程是翻译，对应图中的②④；多聚核糖体的生物学意义是少量mRNA可以迅速合成大量的蛋白质，提高翻译的效率。 【小问3详解】 Rubisco的蛋白结构、功能均未发生改变，但总活性下降，说明突变体中S基因的突变影响了Rubisco的合成过程，使突变体中Rubisco酶合成量减少，导致Rubisco酶总浓度降低，酶总催化活性显著下降。 【小问4详解】 与野生型相比，突变体的Rubisco总活性更低，暗反应中固定CO2的能力下降，需要的光反应产物（ATP、NADPH）更少，因此在更低的光照强度下光合速率就不再随光照升高而上升，光饱和点降低。达到光饱和点之前，突变体的净光合速率随光照强度的升高而升高，说明此时的主要限制因素是光照强度。C区是光照强度超过野生型光饱和点的区域，此时光照已经不再是限制因素，大气CO2浓度条件下，暗反应的限制因素主要是CO2浓度，适当提高CO2浓度，暗反应速率会上升，净光合速率会随之升高，待CO2浓度达到饱和点后趋于稳定。 【小问5详解】 结合题意及题图信息可知，A区光照强度极低，限制光合作用的关键因素是光照强度，此时光反应产生的ATP和NADPH不足，暗反应速率低，Rubisco活性差异不影响暗反应速率，因此突变体和野生型净光合速率没有明显差异，仅随光照强度同步变化，曲线重合。 21. 人体肠道的上皮细胞将肠腔与内环境分隔开。脑肠轴是脑与肠道之间复杂的通信系统，肠道菌群可以通过菌体自身或其代谢产物对人脑产生影响，部分机制如下图。请回答下列问题： （1）支配肠上皮细胞的迷走神经属于______（填“交感”或“副交感”）神经，其兴奋会使肠道蠕动______，改善肠道营养供应，对肠道菌群产生影响。 （2）肠道益生菌产生的SCFA会通过两个途径影响脑神经。①肠上皮细胞通过______（方式）吸收SCFA，SCFA经______运输作用于______轴，使糖皮质激素分泌量减少，从而改善肠道功能。②刺激迷走神经，将信息传到中枢进行整合，再由中枢向肠道发出相应的指令，使肠道蠕动加强，该过程属于______（填“神经”“体液”或“神经-体液”）调节。其中兴奋在结构甲处传递的方向是______（填“a→b”或“b→a”）。兴奋在结构乙中传导时，膜电位发生的变化是______。 （3）科研人员发现阿尔兹海默症（AD）发病进程与肠道菌群有密切关系。AD小鼠肠道菌群失衡，菌群代谢产物苯丙氨酸和异亮氨酸增多，诱导辅助性T细胞（Th1）的分化和增殖并活化脑内小胶质细胞，导致了神经炎症的发生，最终导致认知功能障碍。为验证“甘露寡糖二酸（GV-971）可以通过调节肠道菌群改善AD小鼠神经炎症和认知功能障碍”，进行了下列实验： 实验目的 实验步骤 ①______ 取40只正常小鼠，向脑中注射β-淀粉样蛋白（Aβ），获取阿尔兹海默症小鼠 实验分组、变量控制 甲组取20只正常小鼠进行生理盐水灌胃处理；乙组和丙组分别取20只阿尔兹海默症小鼠进行等量生理盐水、②______灌胃给药。 实验结果检测 一段时间后检测三组小鼠的③______，并进行认知功能评估。 【答案】（1） ①. 副交感 ②. 增强 （2） ①. 主动运输 ②. 体液 ③. 下丘脑-垂体-肾上腺皮质 ④. 神经 ⑤. b→a ⑥. 外正内负→外负内正→外正内负 （3） ①. 制备阿尔兹海默症（AD）模型小鼠 ②. 等量、适量的甘露寡糖二酸（GV-971） ③. 肠道苯丙氨酸和异亮氨酸含量、Th1和小胶质细胞的数量 【解析】 【小问1详解】 自主神经系统中，副交感神经兴奋会促进胃肠蠕动、增加消化器官供血，改善肠道营养供应，交感神经兴奋则抑制胃肠蠕动，因此此处迷走神经属于副交感神经，兴奋使肠道蠕动加快。 【小问2详解】 ①结合图示可知，肠上皮细胞吸收SCFA为逆浓度梯度运输，方式为主动运输；吸收后进入内环境，经血液循环运输到脑部；糖皮质激素的分泌受下丘脑-垂体-肾上腺轴的分级调节，因此SCFA作用于此轴减少糖皮质激素分泌。 ②该过程通过完整反射弧（感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器）完成，全程仅神经参与，属于神经调节；结构甲是突触，a为突触后膜、b为突触前膜，神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜，因此传递方向为b→a；结构乙是神经纤维，静息电位为外正内负，兴奋时变为外负内正，因此兴奋传导时膜电位变化为由外正内负变为外负内正，恢复静息状态时变为外正内负。 【小问3详解】 本实验目的是验证“GV-971可通过调节肠道菌群改善AD小鼠症状”，第一步是构建AD模型小鼠，因此①为制备AD模型小鼠；实验自变量为是否给AD小鼠施用GV-971，实验遵循单一变量和等量原则，甲组空白对照，乙组为AD模型+生理盐水（条件对照），丙组为实验组，因此②处理为等量、适量GV-971溶液灌胃；分析题意可知，检测完相关指标（肠道菌群/异常代谢产物/炎症指标）后，再评估认知功能，因此③需要检测肠道苯丙氨酸和异亮氨酸含量、Th1和小胶质细胞的数量，结合认知功能评估验证实验结论。 22. 生物土壤结皮（简称生物结皮）是旱地生态系统的重要组成部分，是由生活在土壤表层的蓝藻、细菌、绿藻和苔藓等同土壤颗粒紧密胶结形成的复合体。在土壤表面生物和非生物因子的相互作用中发挥着重要作用。请回答问题： （1）在自然情况下，荒漠的裸沙随着微生物、藻类、地衣和苔藓植物的植入，通常经历“裸露沙地→藻类结皮→地衣结皮→苔藓结皮”，该演替类型属于_________，在各演替阶段中相应的藻、地衣、苔藓在群落中被称为优势种，其判断依据是________。 （2）“结皮”中含有叶绿素的生物共有的特征是_________。（编号选填） ①有核糖体②有叶绿体③能进行卡尔文循环④能进行细胞呼吸⑤作为生产者⑥作为消费者 （3）研究人员从某沙漠藻类结皮中分离出六种主要藻类，按表1中百分比组合进行人工荒漠藻类结皮的培养，结果如图1。 表1某沙漠藻结皮中藻类组合（注：表中数字为百分比） 组合 具鞘微鞘藻 爪哇伪枝藻 席藻 细丝藻 集球藻 土生绿球藻 1 0 20 20 20 20 20 2 20 16 16 16 16 16 3 40 12 12 12 12 12 4 60 8 8 8 8 8 5 80 4 4 4 4 4 6 100 0 0 0 0 0 ①从实验结果来看，_________是人工培养藻类结皮的首选蓝藻种。 ②最有利于荒漠藻结皮的形成和藻类生物量积累的藻类组合是_________，这说明影响藻结皮形成和发育的重要因素之一是_________，这些藻类可能存在_________的种间关系。 （4）中国科学院相关团队研发出了人工生物土壤结皮，可将自然结皮数年至数千年的形成周期缩短至6～16个月，已在生态修复中展现成效。表2为研究者探究不同生物结皮群落对某沙土地带的渗水速率和含水量影响。 表2不同生物结皮群落对某沙土地带的渗水速率和含水量影响 结皮类型 初渗速率 稳渗速率 沙土含水量（%） 藻类结皮 7.85 0.65 1.18 地衣结皮 8.48 0.52 1.55 无结皮 15.83 1.01 0.94 注：初渗速率是入渗初始时水分入渗土壤的速率；稳渗速率是土壤水分达到饱和后的渗透速率，反映的是土壤的保水能力。 ①土壤结皮工程中需要有效选择生物组分并合理布设，体现生态工程所遵循的_________原理。根据表格数据分析_________更适合沙土地带的生态恢复，判断依据是________。 ②人工生物土壤结皮固沙过程改变了演替的_________。 【答案】（1） ①. 初生演替 ②. 该物种在对应演替阶段的群落中数量多，对群落结构和所处环境起主要控制作用（或在群落中占优势，对群落的影响最大） （2）①③④⑤ （3） ①. 具鞘微鞘藻 ②. 组合 5 ③. 藻类的种类组成（不同藻类的配比 / 物种比例） ④. 竞争、互利共生 （4） ①. 自生 ②. 地衣结皮 ③. 沙土含水量最高，保水效果最好  ④. 速度 【解析】 【小问1详解】 在从来没有植被覆盖，或原有植被被彻底消灭的裸沙环境上发生的演替。裸沙没有土壤条件，属于初生演替。在群落中数量多、对群落结构和环境起主要控制作用的物种，藻、地衣、苔藓在对应结皮阶段占主导，为优势种。 【小问2详解】 结皮中含叶绿素的生物包括蓝藻（原核生物）、绿藻、苔藓（真核生物）。①有核糖体：原核生物和真核生物都含有核糖体，①符合；②有叶绿体：蓝藻无叶绿体，②不符合；③能进行卡尔文循环：都可进行光合作用暗反应，固定二氧化碳，③符合；④能进行细胞呼吸：所有活细胞都能进行细胞呼吸，④符合；⑤作为生产者：含叶绿素可进行光合作用制造有机物，属于生产者，⑤符合；⑥作为消费者：⑥不符合，这类生物均为自养型生产者。因此“结皮”中含有叶绿素的生物共有的特征是①③④⑤。  【小问3详解】 ①随具鞘微鞘藻占比升高，结皮生物量、厚度、抗压强度明显上升，说明具鞘微鞘藻对结皮构建作用最强。 ②图 1，组合5的生物量、结皮厚度、抗压强度最高，所以最有利于荒漠藻结皮的形成和藻类生物量积累的藻类组合是组合5，这说明影响藻结皮形成和发育的重要因素之一是藻类的种类组成（不同藻类的配比 / 物种比例）；藻类之间争夺光照、无机盐（竞争），同时代谢产物互相促进结皮形成（互利共生）。 【小问4详解】 ①有效选择生物组分并合理布设，体现了生态工程的自生原理。 根据表格数据，地衣结皮更适合沙土地带的生态恢复，判断依据是：地衣结皮的稳渗速率最低，保水能力最强，同时沙土含水量最高，更有利于沙地的水分留存，适配沙土地带的生态修复需求。 ②自然形成需要数年至数千年，人工只需要 6~16 个月，缩短演替时间，改变演替速度；演替的方向仍然是朝着复杂群落发展，方向未改变。 23. 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。请回答问题： 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 （1）根据表中结果推断控制花型的基因遗传遵循______定律。从3个杂交实验结果判断，控制花型的基因至少涉及______对，由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。 （2）若（1）中的推测正确，假设乙含控制花型的显性基因为B，则实验①中F1植株与A/a、B/b有关的基因型为______。实验②的F2单花个体中，杂合子占比为______。利用甲和实验②的F1进行杂交，子代中的表型及比例是______。 （3）进一步研究发现（1）中推测正确的，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下图所示。在图中将多花和中花植株检测结果对应位置的条带涂黑______（画在答题卡上相应位置），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 ②. 3 ③. 显性 （2） ①. AaBb ②. 4/7 ③. 多花∶单花=1∶1 （3） ①. ②. 1/2 （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； 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2详解】  已知乙含显性基因B，实验①甲×乙的F₁为多花（同时含A、B显性基因），因此对应A/a、B/b的基因型为AaBb；实验②F₂单花共7份，其中纯合子占3份，杂合子占4份，因此单花中杂合子比例为4/7；甲为单花纯合子（基因型为AAbbcc），和实验②F₁（AabbCc）杂交，子代同时含A、C显性的多花占1/2，其余1/2为单花，即表型比为多花∶单花=1∶1。 【小问3详解】 甲的A/a基因型为AA，电泳仅显示1条条带；丙的A/a基因型为aa，酶切后显示2条条带。多花个体的A/a基因型为Aa，同时拥有甲和丙的条带，因此三个条带都涂黑；中花个体的A/a基因型为aa，和丙的条带完全一致，因此中间、下方两条条带涂黑。结果如图：。实验①F₁（AaBbCC）和丙（aaBBcc）杂交，子代关于A/a基因型及比例为Aa：aa=1:1，子代与丙（aa）一致的比例为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。 24. S-腺苷甲硫氨酸（SAM）是一种重要的发酵产物，为使毕赤酵母在不同条件下都能高效表达合成SAM的关键酶SAMS，科研人员设计了AOX1（以甲醇作为诱导物）和GAP（以甘油作为诱导物）双启动子共表达系统。 （1）科研人员希望设计两个单启动子表达菌株Xg和Ga，以及双启动子表达菌株Gd，流程如图1所示，据图回答问题： ①为获取更多目的基因，需要利用PCR技术对目的基因进行扩增，引物在PCR的______步骤中，引导Taq酶从其______端处开始延伸子链，对将要插入pGAP的SAMS基因进行扩增时，可选择的引物包括下表中的______（填序号）； SAMS编码链（非模板链） 5′-ATG TCC AAG AGC...AAA TTG GAA TTT-3′ 限制酶识别序列 （“↓”代表切割位点） 备选引物 a：5′-GGG TTCGAA ATG TCC AAG AGC-3′ b：5′-GGG TTCGAA AAA TTC CAA TTT-3′ c：5′-GGG AGATCT AAA TTC CAA TTT-3′ d：5′-GGG GGATCC ATG TCC AAG AGC-3′ e：5′-GGG TCTAGA AAA TTC CAA TTT-3′ f：5′-GGG TCTAGA ATG TCC AAG AGC-3′ BamH I：5′-G↓GATCC-3′ Bgl Ⅱ：5′-A↓GATCT-3′ Avr Ⅱ：5′-C↓CTAGG-3′ Nsp Ⅴ：5′-TT↓CGAA-3′ Xba Ⅰ：5′-T↓CTAGA-3′ ②在筛选成功转化的菌株Gd时，为在平板上获得较多的单菌落，菌液一般用______法接种，培养基中必须含有的物质包括______（填序号）； a．甲醇b．琼脂c．组氨酸d．博莱霉素e．氨苄青霉素 ③图中质粒“X”指的是______，在将质粒导入毕赤酵母细胞时，通常先将细胞进行电刺激处理，电刺激起到的作用是______。 （2）科研人员希望对基因转化和表达的效果进行检测，请回答下列问题： ①首先，科研人员希望检测SAMS基因是否成功进入细胞，取以Ga、Xg、Gd单菌落为模板，以SAMS基因特异性引物进行菌落PCR，将扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳，若电泳中出现了长度为______kb的条带，说明SAMS基因可能成功进入细胞，之后可通过测序进一步验证； ②之后，科研人员对Ga、Xg、Gd三个菌株的SAM产量进行了检测，结果如图2所示，图2中的曲线1和曲线2分别代表______和______菌株。 【答案】（1） ①. 延伸 ②. 3′ ③. ae ④. 稀释涂布平板法 ⑤. （a）bd ⑥. pGAP-SAMS ⑦. 改变细胞膜的通透性/在细胞膜上制造穿孔/让外源基因更容易进入细胞/让细胞处于感受态 （2） ①. 1.2 ②. Gd ③. Ga 【解析】 【小问1详解】 ① PCR的流程为变性→复性→延伸，引物在复性步骤与模板链结合，在延伸时引导热稳定的Taq酶从引物的3'端开始沿5'→3'方向延伸子链。 对将要插入pGAP的SAMS基因进行扩增时，进一步要将SAMS插入pGAP的Nsp V和Xba I酶切位点之间，因此上游引物需要匹配SAMS编码链5'端序列，且携带Nsp V的识别序列TTCGAA，对应引物a；下游引物需要与SAMS模板链3'端互补，匹配编码链3'端的反向序列，且携带Xba I的识别序列TCTAGA，对应引物e。 ② 接种与筛选要在平板上获得较多分散的单菌落，通常使用稀释涂布平板法接种。筛选Gd的固体平板必须添加琼脂（b）来形成固体培养基，同时质粒携带博来霉素抗性基因，添加博莱霉素（d）可筛选成功转化的阳性菌株，甲醇、甘油是后续诱导表达的物质，不是筛选必需的；毕赤酵母自身的组氨酸合成基因His4可自主合成组氨酸，不需要额外添加；氨苄青霉素是针对细菌的抗生素，对真菌毕赤酵母无筛选作用，因此不选c、e，可选（a）bd。 ③ 菌株Ga是仅导入pAOX-SAMS的单启动子菌株，要获得双启动子菌株Gd，需要向Ga中导入携带GAP启动子驱动SAMS的重组质粒，即pGAP-SAMS。电转化的电刺激作用是增大酵母细胞膜的通透性，或者在细胞膜上制造穿孔，构建细胞膜的临时通道，促进外源质粒进入细胞。 【小问2详解】 ① 原pGAP质粒大小为2.7kb，插入SAMS基因后得到的pGAP-SAMS为3.9kb，因此SAMS基因的长度为3.9-2.7=1.2kb，菌落PCR扩增SAMS基因后，会得到长度为1.2kb的条带。 ② 菌株产量曲线判断双启动子Gd同时拥有AOX1（甲醇诱导）和GAP（甘油诱导）两个表达系统，加入甲醇后AOX1启动子激活，加入甘油后GAP启动子也能激活，因此SAM产量最高，对应曲线1；Xg是GAP单启动子菌株，仅能被甘油诱导，甲醇无法诱导其表达，因此加入甲醇后产量几乎不上升，加入甘油后才快速提升，对应曲线3；Ga是AOX1单启动子菌株，仅能被甲醇诱导，加入甲醇后产量小幅上升，加入甘油后无法进一步提升，对应曲线2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $