精品解析：江苏南京市七校联合体2026-2027学年高三第一学期10月调研生物试卷

2026-2027学年第一学期10月调研试题 高三生物学 本试卷分为选择题和非选择题两部分，共100分。考试用时75分钟。 一、单项选择题：共15题，每题2分，共30分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 唐代诗人白居易在《咏菊》中写道“一夜新霜著瓦轻，芭蕉新折败荷倾。耐寒唯有东篱菊，金粟初开晓更清。”下列叙述正确的是（ ） A. 东篱菊叶片缺少微量元素镁会影响光合作用 B. 芭蕉细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质 C. 东篱菊更耐寒是由于细胞内的自由水相对含量更高 D. 新霜融化形成的水只通过自由扩散进入植物根细胞 2. 下列关于细胞结构和功能的叙述，正确的是（ ） A. 细胞骨架是由蛋白质和纤维素构成的网架结构 B. 叶绿体内膜上含有催化ATP合成的酶 C. 高尔基体与植物细胞的细胞壁形成有关 D. 溶酶体合成的水解酶可以分解损伤的细胞器 3. 下列关于细胞的生命历程的叙述，正确的是（ ） A. 细胞生长体积变大，物质的运输效率提高 B. 染色体上的端粒在细胞分化过程中会不断变短 C. 自由基攻击生物膜中的蛋白质可诱导细胞癌变 D. 抑癌基因的表达可以促进细胞凋亡的发生 4. 下列关于教材实验的叙述，正确的是（ ） A. 用0.3g/mL的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶外表皮细胞，可观察到质壁分离的现象 B. 撕取菠菜叶下表皮观察叶绿体，原因是下表皮细胞中叶绿体较大且数量多 C. 探究酵母菌细胞呼吸的方式，可用溴麝香草酚蓝溶液检测细胞呼吸产生的酒精 D. 对酵母菌计数时，应先滴加酵母菌培养液至计数室，再将盖玻片放在计数室上 5. 下列关于遗传信息传递过程中的分子机制的叙述，正确的是（ ） A. 碱基序列不同的双链DNA，（A+C）/（G+T）比值不一定相同 B. 解开DNA双链的实质是破坏脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 C. RNA聚合酶沿模板链的移动方向与核糖体沿模板链的移动方向不同 D. mRNA与核糖体的结合通过密码子与反密码子的碱基互补配对实现 6. 涡虫的m6A修饰（mRNA内部序列中的一种甲基化修饰）直接参与调控干细胞增殖和再生，调控通路如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. m6A通过改变基因的碱基序列影响基因的表达 B. 涡虫细胞核DNA复制所需的酶在G2期合成 C. cyclinB1基因和cyclinE基因在细胞周期中先后发挥作用 D. m6A修饰使细胞停留在G1/S交界处或G2/M交界处而无法分裂 7. 如图是利用野生猕猴桃种子（aa，2n=58）为材料培育无子猕猴桃新品种（AAA）的过程，下列叙述正确的是（ ） A. ①过程中其他基因也可能发生变异，体现基因突变的不定向性 B. ②过程中发生基因重组，导致自交后代出现AA纯合子 C. AAaa植株的花药离体培养获得单倍体AA植株的概率是1/6 D. AAA植株体细胞中染色体数目最多为87条 8. 下列关于人体内环境稳态的叙述，正确的是（ ） A. 体内失水过多时，垂体合成的抗利尿激素增多，促进肾小管和集合管对水的重吸收 B. 在炎热的环境中，皮肤血流量增多，汗液分泌增多，维持体温相对稳定 C. 血浆pH降低时，主要通过H+与CO32-结合成HCO3-排出体外，维持pH的稳定 D. 病原体入侵时，免疫细胞分泌的溶菌酶参与机体的第一道防线 9. 研究发现，人在睡梦中偶尔心跳加快、呼吸急促甚至惊叫，此时检测血液发现肾上腺素含量明显升高。下列叙述正确的是（ ） A. 睡梦中心跳加快与交感神经兴奋、副交感神经活动减弱有关 B. 睡梦中出现呼吸急促或惊叫的现象不受大脑皮层的控制 C. 睡眠时的呼吸运动不能体现神经系统的分级调节 D. 肾上腺素升高会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素 10. 干旱环境下，植物会发生一系列生理变化以适应逆境，下列叙述错误的是（ ） A. 脱落酸含量上升，促进气孔关闭，减少水分的散失 B. 生长素含量下降，植物的生长速度降低，减少养分的消耗 C. 乙烯含量上升，可促进老叶脱落，将水分和养分优先供给幼嫩组织 D. 赤霉素含量上升，促进植株生长，有利于植物抗旱 11. 种群密度和植被群落结构决定个体被捕食的风险，研究者调查了某种北方高原鼠兔被捕食的风险，结果如图。下列叙述正确的是（ ） 注：警戒距离是指当高原鼠兔有警戒行为时与捕食者之间的距离，与个体被捕食风险呈负相关 A. 调查北方高原鼠兔的生态位是指调查其食物和天敌 B. 用标记重捕法调查鼠兔种群密度时，标记物脱落会导致结果偏大 C. 一定范围内高原鼠兔种群密度降低会使个体被捕食的风险下降 D. 一定范围内植被越高，高原鼠兔个体被捕食的风险越低 12. 某学校兴趣小组探究洋葱研磨液对大肠杆菌生长的抑制作用，相关操作叙述错误的是（ ） A. 用接种环将少量大肠杆菌菌液在无菌条件下接种到培养基表面 B. 将浸于洋葱研磨液和无菌水的滤纸片分别贴在平板的不同位置 C. 在培养皿底标记后，将平板倒置放入适宜温度的恒温箱中培养 D. 通过比较不同滤纸片周围抑菌圈的有无来判断是否有抑制作用 13. 蚯蚓在物质循环中起重要作用，下图是蚯蚓参与碳循环部分示意图，相关叙述正确的是（ ） A. 图中蚯蚓和土壤微生物在生态系统中均属于分解者 B. 碳元素在动植物之间以CO2的形式循环流动 C. 蚯蚓可加快土壤中有机物分解，提高碳循环速度 D. 影响蚯蚓分解动植物残骸效率的主要因素包括温度、光照等 14. “鉴别”与“筛选”是生物学研究中常用的技术手段。下列叙述正确的是（ ） A. 胚胎移植前，一般取内细胞团细胞进行DNA分析来鉴别动物的性别 B. 特定蛋白质中氨基酸的差异可用于鉴别蜥蜴与其他物种亲缘关系的远近 C. 植物体细胞杂交实验中，可将两种植物细胞直接融合后获得杂种细胞 D. 制备蛇毒单克隆抗体时，用选择培养基可筛选出产生抗蛇毒抗体的杂交瘤细胞 15. “低乳糖奶牛”给乳糖不耐受症患者提供“放心奶”。下图是“低乳糖奶牛”的培育过程，相关叙述错误的是（ ） A. 犊牛的核遗传物质不完全来自黑白花奶牛 B. 采集的卵母细胞中含有激发重组细胞1细胞核全能性表达的物质 C. 重构胚一般培养至桑葚胚或囊胚时再移植到代孕奶牛的子宫中 D. “低乳糖奶牛”的培育过程涉及的技术有转基因和体外受精等 二、多项选择题：共4题，每题3分，共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。 16. 研究表明，肌糖原磷酸化形成葡萄糖-6-磷酸后不能离开肌肉细胞，只能在肌肉细胞内直接氧化分解供能。下图表示某种糖原分解的过程和场所（局部）示意图。相关叙述正确的有（ ） A. 推测某种糖原是肌糖原，图示细胞是肌肉细胞 B. 据图分析，糖原分解为葡萄糖的场所在细胞质基质和内质网中 C. 据图推测葡萄糖通过转运蛋白T3运输到细胞质基质后进入线粒体参与细胞呼吸 D. 据图推测转运蛋白T1、T2和T3有疏水的肽段，能稳定地贯穿在a磷脂双分子层中 17. 干旱导致达芙妮小岛上的勇地雀由主要取食小种子逐渐转为取食体积较大、种壳坚硬的大花蒺藜种子。图1表示勇地雀种群喙平均深度的变化曲线，图2表示1979年随机抽取的勇地雀个体的基因检测结果，A1、A2、A3为常染色体上控制喙深度的复等位基因。下列叙述错误的有（ ） A. 为取食大花蒺藜种子，勇地雀出现了喙深度更大的变异类型 B. 勇地雀种群的喙平均深度变化的实质是种群基因频率的改变 C. 1979年该勇地雀种群中A1的基因频率约为35% D. 根据1979年的抽样结果可确定A3基因控制的喙深度最小 18. mRNA-X疫苗是一种新型肿瘤治疗性疫苗，部分过程如图所示。下列叙述正确的有（ ） A. 图中的生理过程主要体现了免疫系统的防御功能 B. 细胞1分泌的细胞因子可调控细胞2的增殖分化与细胞5的活化 C. 若用-假尿苷标记疫苗mRNA，可在抗体及细胞毒性T细胞中检测到放射性 D. 与DNA疫苗相比，该疫苗治疗肿瘤更安全可靠 19. 某高校科研小组利用PCR扩增技术获得了含有目的基因的DNA片段，并从三种限制酶（SpeⅠ：5′-A↓CTAGT-3′；NheⅠ：5′-G↓CTAGC-3′；CfoⅠ：5′-GCG↓C-3′）中选取两种进行酶切，再用所得DNA片段成功构建了基因表达载体。下列叙述正确的有（ ） A. PCR用到的一个引物序列为5′-TGCGCAGT……-3′ B. 步骤①选用的限制酶是NheⅠ和CfoⅠ C. 步骤①中需要断裂2个磷酸二酯键 D. 酶切后的目的基因片段和载体的连接可用E.coli DNA连接酶 三、非选择题：共5题，共58分。除特别说明外，每空1分。 20. 科研工作者利用基因工程改造大肠杆菌，获得可以进行光合作用的光自养大肠杆菌。下图为光自养大肠杆菌光合作用过程示意图，请回答下列问题： （1）图中物质甲为______，途径A发生的场所是______，图中H+跨膜运输的方式有______。 （2）大肠杆菌细胞质膜上NPM*的功能主要是______光能，高等植物叶肉细胞中具有类似功能的物质是______。 （3）在光合作用中，高等植物叶肉细胞的______与该大肠杆菌细胞质膜功能类似。高等植物叶肉细胞光反应阶段释放氧气，而该大肠杆菌光反应阶段没有氧气释放，请从分子与结构的角度解释原因：______。 （4）高等植物通过卡尔文循环完成CO2的固定和C3的还原，请写出该大肠杆菌的途径A与高等植物卡尔文循环的不同点：______。 （5）能量适配器通过感知并实时调节细胞内ATP、NADH的含量，以适应细胞能量需求。当培养液中甲醇含量上升时，光反应对甲醇的响应速度快于暗反应，此时能量适配器将______（从“上调”“下调”“先下调后上调”“先上调后下调”中选填）ATP、NADH的含量。 21. 基因突变是先天性耳聋的成因之一。图1为某种耳聋患者的遗传系谱图。图2为该家族部分患者SMP基因的检测结果，箭头所指的是该基因编码链上第119位碱基，Ⅱ-2的重叠双峰表示一对同源染色体上同一位置的两个基因在该位点的碱基不同。请回答下列问题：（终止密码子：UAA、UAG、UGA）。 （1）结合图1和图2分析，该家系中突变的SMP基因是______（从“显性”“隐性”中选填）基因，位于______染色体上。推测该家系中Ⅱ-2的基因型是______（相关基因用G/g表示）。 （2）根据图2推测，SMP基因发生了碱基______，突变后的基因所编码的肽链长度______（从“发生”“不发生”中选填）改变。 （3）正常情况下，Ⅱ-2减数分裂过程中，含有两个SMP突变基因的细胞名称有______。 （4）人类的GJB6基因表达为耳蜗细胞膜的离子通道蛋白，该基因突变也可导致先天性耳聋，相关基因用B/b表示，不考虑X、Y同源区段。一对表型正常的夫妇生育了一个患有GJB6突变基因决定的遗传性耳聋的男孩，下表是对患儿及部分听力正常的家庭成员GJB6基因检测的结果。据表回答： 检测对象 患儿 父亲 母亲 祖父 祖母 GJB6基因 - + + + + 突变基因 + + + + - 注：“+”表示个体有相关基因，“-”表示个体无相关基因 ①患儿的基因型为______，若这对夫妇再生育一个女孩，这个孩子耳聋的概率是______。 ②为避免再生育该病患儿，这对夫妇在医生的建议下准备采用人类辅助生殖技术进行筛选。现对部分家庭成员和该夫妇体外受精获得的一受精卵排出的极体进行DNA检测，结果如图3所示，电泳条带表示该对等位基因经限制酶切割后的DNA片段。 显性基因由条带______（从“2.6 kb”“2.0 kb”中选填）表示。该受精卵对应的第一极体基因型为______，该受精卵______（从“可以”“不可以”中选填）作为移植的受精卵。 22. 科学家使用光遗传学的方法，将一种从衣藻中提取的蓝光敏感离子通道蛋白——通道视紫红质2（ChR2）的基因转入小鼠，并使其在迷走神经特异性表达。使用蓝光照射两类空腹小鼠的迷走神经并检测其摄取过量葡萄糖后相关指标的变化，结果如图所示。请回答下列问题： （1）ChR2是一个离子通道，当蓝光照射时阳离子迅速进入迷走神经元，导致膜内电位出现______的变化。 （2）图1中，蓝光刺激迷走神经影响胰岛素分泌属于______调节，该过程______（从“属于”“不属于”中选填）反射。 （3）据以上研究，图2中“？”处的小鼠作为对照，其处理方法是______，以排除蓝光本身对神经元的影响。 （4）该科研团队展示了一种创新的糖尿病治疗思路：通过光遗传学精确刺激迷走神经，导致______，从而改善糖尿病症状。 （5）科研人员开发了一种新型光遗传学工具，尝试对Ⅰ型糖尿病精准治疗。该工具由光敏色素P及其核输入蛋白F组成，其工作原理如图3： ①光敏色素的化学本质是______，受光照射时其结构会发生变化。这一变化的信息会传导到______内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。 ②利用该机制通过红光/远红光照射实现调节胰岛素分泌进而调节血糖的目的，具体机制为：当监测到血糖浓度高于正常时，引发______照射，促进P和F结合形成复合体，促进细胞合成并释放胰岛素，降低血糖；当监测到血糖降低后，引发______照射，诱导P和F分离，使细胞停止胰岛素合成，升高血糖；从而实现血糖的快速、精确调控，维持血糖稳态。 （6）光遗传学在研究神经元功能方面有极大优势，被称为“神经科学的革命性工具”，该技术具有的优点有______。 ①能够在极短时间内调节神经元活动 ②可逆性好，适用于重复性的实时动态研究 ③改变特定神经元的神经递质类型 ④可实现对特定类型神经元的选择性操控，从而避免非靶细胞的干扰 23. 研究发现：甲、乙、丙三种生物属于长江口某湖泊湿地生态系统中三个相邻的营养级，三者的种群数量变化如图1所示，该生态系统的能量流动关系如图2所示。图2中字母代表对应能量值，a2、b3分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量，d1、d2为生态渔业的人工饲料输入能量。请回答下列问题： （1）甲、乙、丙三种生物构成的捕食关系为______（用文字和箭头表示）。若乙种群数量短时间明显下降，则短期内甲和丙的种群数量变化分别为______。 （2）流入该生态系统的总能量可表示为______（用图2中字母表示）。第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率可表示为______（用字母写出计算式）。 （3）“碳汇”是指能吸收大气中的CO2、减少大气CO2浓度的活动、过程或机制。湿地作为地球上最高效的碳汇之一，其碳循环中的“碳汇”主要依赖______的同化作用完成。外来植物入侵会导致当地植被退化，为修复退化的生态系统，应遵循生态工程的______原理，铲除入侵植物，引入本地植物。 （4）长江口湿地曾生活着海三棱藨草等土著植物、以蟹类为主的植食性动物和多种水鸟。互花米草的入侵导致海三棱藨草大量消失。当地人在大面积清除互花米草后，不管是否重新种植海三棱藨草，数年后原生植被都未恢复。为探究原因，研究者将样地中的互花米草清除后，分成4组地块分别处理，结果如图3。 ①该实验的目的是探究______对湿地植被恢复的影响。 ②实验结果显示，丁组海三棱藨草数量显著高于其他组，说明______；乙、丙组海三棱藨草数量无显著差异，原因是该湿地中______，导致乙、丙组蟹类数量差异不大。 （5）为了解人工治理湿地的效果，研究者用血细胞计数板（1mm×1mm×0.1mm，25×16）对湿地中某单细胞藻类进行计数。将培养液稀释100倍后，中方格中藻细胞的平均数为12个，则10 mL培养液中该藻细胞总数理论上为______个。 24. 科学家利用基因编辑技术CRISPR-Cas9，对水稻白叶枯病（由白叶枯病菌引起）的感病基因SWEET的启动子区进行了定点“修改”，获得抗病植株，大致过程如下图。请回答下列问题： 注：CRISPR-Cas9技术是sgRNA靶向识别并结合目标DNA序列后，Cas9核酸酶切割靶向DNA的特定位置，从而实现对基因的敲除、修改或替换。 （1）改造后的Ti质粒可通过______法将该质粒转入水稻幼胚细胞，并将______整合到细胞的染色体上。为了能够筛选出转化成功的细胞，需要在培养基中添加______。 （2）幼胚通过______两个过程最终获得基因编辑水稻幼苗，实验中需要对水稻幼胚进行消毒，应依次使用______（写出试剂及浓度）和5%次氯酸钠处理。 （3）检测基因编辑水稻是否成功，需对基因编辑水稻和野生型水稻DNA提取、PCR扩增等，部分实验过程如下。请完成下表： 实验目的 简要操作步骤 释放DNA 取少量基因编辑水稻叶片和野生型水稻叶片进行研磨，加入裂解液 析出DNA 离心后取上清液，加入95%预冷乙醇 ①______ 在沉淀物中加入纯水 扩增DNA 将②______、dNTPs、一对特异性引物、样本DNA、含有Mg2+缓冲液、超纯水等加入PCR管中，进行PCR扩增 结果检测 将PCR扩增产物进行③______，利用紫外灯观察条带，进行比对 （4）上述（3）中若条带比对基本无差别，还需要对基因编辑水稻和野生型水稻SWEET基因进行测序，比较两种水稻中该基因的______。若将基因编辑后的水稻与野生型水稻分别接种白叶枯病菌，通过比较叶斑面积来验证抗病性属于______水平的检测。 （5）科学发现，白叶枯病菌（杆状细菌，不进入细胞）在叶片胞间隙将毒性蛋白TALE注入水稻薄壁细胞，TALE蛋白进入核孔与SWEET基因启动子结合，“强迫”SWEET基因表达出SWEET转运蛋白（将糖分转运至膜外）定位到膜上。根据信息，请分析基因编辑水稻成功后可以抗白叶枯病的分子机制是______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年第一学期10月调研试题 高三生物学 本试卷分为选择题和非选择题两部分，共100分。考试用时75分钟。 一、单项选择题：共15题，每题2分，共30分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 唐代诗人白居易在《咏菊》中写道“一夜新霜著瓦轻，芭蕉新折败荷倾。耐寒唯有东篱菊，金粟初开晓更清。”下列叙述正确的是（ ） A. 东篱菊叶片缺少微量元素镁会影响光合作用 B. 芭蕉细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质 C. 东篱菊更耐寒是由于细胞内的自由水相对含量更高 D. 新霜融化形成的水只通过自由扩散进入植物根细胞 【答案】B 【解析】 【详解】A、镁属于细胞中的大量元素，不属于微量元素，A错误； B、活细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质，芭蕉作为活细胞构成的生物也符合该规律，B正确； C、细胞内自由水相对含量越高，抗逆性越差，耐寒的东篱菊细胞内自由水相对含量更低、结合水相对含量更高，C错误； D、水分子进入植物根细胞的方式包括自由扩散和通过水通道蛋白的协助扩散，并非只通过自由扩散，D错误。 2. 下列关于细胞结构和功能的叙述，正确的是（ ） A. 细胞骨架是由蛋白质和纤维素构成的网架结构 B. 叶绿体内膜上含有催化ATP合成的酶 C. 高尔基体与植物细胞的细胞壁形成有关 D. 溶酶体合成的水解酶可以分解损伤的细胞器 【答案】C 【解析】 【详解】A、细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构，纤维素是植物细胞壁的主要组成成分，不参与构成细胞骨架，A错误； B、叶绿体中ATP的合成发生在光反应阶段，反应场所是类囊体薄膜，因此催化ATP合成的酶分布在类囊体薄膜上，叶绿体内膜上不存在这类酶，B错误； C、高尔基体在动植物细胞中的功能存在差异，在植物细胞中高尔基体与细胞壁的形成有关，C正确； D、水解酶的本质为蛋白质，合成场所是核糖体，溶酶体仅负责储存和释放水解酶，不能合成水解酶，D错误。 3. 下列关于细胞的生命历程的叙述，正确的是（ ） A. 细胞生长体积变大，物质的运输效率提高 B. 染色体上的端粒在细胞分化过程中会不断变短 C. 自由基攻击生物膜中的蛋白质可诱导细胞癌变 D. 抑癌基因的表达可以促进细胞凋亡的发生 【答案】D 【解析】 【详解】A、细胞生长体积变大时，细胞相对表面积（表面积/体积）减小，物质运输效率会降低，A错误； B、端粒随细胞分裂次数增加不断变短，是细胞衰老的特征，细胞分化是基因选择性表达的过程，该过程中端粒不会不断变短，B错误； C、自由基攻击生物膜中的蛋白质会导致蛋白质活性下降，是细胞衰老的诱因；自由基攻击DNA引发基因突变才可能诱导细胞癌变，C错误； D、抑癌基因的主要功能是阻止细胞不正常的增殖，其表达产生的相关蛋白质可以促进异常细胞发生凋亡，避免细胞发生癌变，D正确。 4. 下列关于教材实验的叙述，正确的是（ ） A. 用0.3g/mL的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶外表皮细胞，可观察到质壁分离的现象 B. 撕取菠菜叶下表皮观察叶绿体，原因是下表皮细胞中叶绿体较大且数量多 C. 探究酵母菌细胞呼吸的方式，可用溴麝香草酚蓝溶液检测细胞呼吸产生的酒精 D. 对酵母菌计数时，应先滴加酵母菌培养液至计数室，再将盖玻片放在计数室上 【答案】A 【解析】 【详解】A、洋葱鳞片叶外表皮细胞具有紫色大液泡，0.3g/mL的蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度，细胞会渗透失水，因此可观察到质壁分离现象，A正确； B、菠菜叶下表皮细胞本身不含叶绿体，观察叶绿体需要撕取稍带叶肉细胞的下表皮，且该部位叶肉细胞的叶绿体较大、数量较少，更便于观察，B错误； C、溴麝香草酚蓝溶液用于检测细胞呼吸产生的CO2，颜色变化为由蓝变绿再变黄；酒精需要用酸性重铬酸钾溶液检测，颜色由橙色变为灰绿色，C错误； D、对酵母菌计数时，正确操作是先将盖玻片放在计数室上，再滴加酵母菌培养液于盖玻片边缘，让培养液自行渗入计数室；若先滴培养液再盖盖玻片，会导致计数结果偏大，D错误。 5. 下列关于遗传信息传递过程中的分子机制的叙述，正确的是（ ） A. 碱基序列不同的双链DNA，（A+C）/（G+T）比值不一定相同 B. 解开DNA双链的实质是破坏脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 C. RNA聚合酶沿模板链的移动方向与核糖体沿模板链的移动方向不同 D. mRNA与核糖体的结合通过密码子与反密码子的碱基互补配对实现 【答案】C 【解析】 【详解】A、双链DNA遵循碱基互补配对原则，A=T、G=C，因此任意双链DNA的（A+C）/（G+T）比值均为1，所有双链DNA该比值相同，A错误； B、DNA双链的两条链之间通过碱基对的氢键连接，解开双链的实质是破坏氢键，磷酸二酯键是脱氧核苷酸链中相邻脱氧核苷酸的连接键，B错误； C、转录时RNA聚合酶沿DNA模板链的3'→5'方向移动，翻译时核糖体沿mRNA模板链的5'→3'方向移动，二者沿各自模板的移动方向不同，C正确； D、密码子与反密码子的互补配对发生在mRNA和tRNA之间，mRNA与核糖体的结合不需要通过该过程实现，D错误。 6. 涡虫的m6A修饰（mRNA内部序列中的一种甲基化修饰）直接参与调控干细胞增殖和再生，调控通路如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. m6A通过改变基因的碱基序列影响基因的表达 B. 涡虫细胞核DNA复制所需的酶在G2期合成 C. cyclinB1基因和cyclinE基因在细胞周期中先后发挥作用 D. m6A修饰使细胞停留在G1/S交界处或G2/M交界处而无法分裂 【答案】D 【解析】 【详解】A、m6A是mRNA的甲基化修饰，不会改变基因（DNA）的碱基序列，A错误； B、DNA复制发生在S期，所需的酶在G1期合成，G2期主要合成与分裂期相关的蛋白质，B错误； C、据图分析，基因cyclinE促使细胞从G1到S期的转换，基因cyclinB1促使细胞从G2到M期的转换，因此基因cyclinE在细胞周期中先于基因cyclinB1发挥作用，C错误； D、m6A修饰使细胞无法进入S期或M期而停留在G1/S交界处或G2/M交界处而无法分裂，D正确。 7. 如图是利用野生猕猴桃种子（aa，2n=58）为材料培育无子猕猴桃新品种（AAA）的过程，下列叙述正确的是（ ） A. ①过程中其他基因也可能发生变异，体现基因突变的不定向性 B. ②过程中发生基因重组，导致自交后代出现AA纯合子 C. AAaa植株的花药离体培养获得单倍体AA植株的概率是1/6 D. AAA植株体细胞中染色体数目最多为87条 【答案】C 【解析】 【详解】A、①过程为诱变产生Aa的过程，基因突变的不定向性指单个基因可向不同方向突变产生多种等位基因，其他基因也发生变异体现的是基因突变的随机性，而非不定向性，A错误； B、基因重组是控制不同性状的基因的重新组合，至少需要两对等位基因参与，②过程仅涉及A/a一对等位基因，自交后代出现AA是等位基因分离、雌雄配子随机结合的结果，未发生基因重组，B错误； C、AAaa为四倍体，减数分裂产生配子时，配子基因型及比例为AA：Aa：aa=1：4：1，因此花药离体培养获得单倍体AA植株的概率是1/6，C正确； D、由题干2n=58可知每个染色体组含29条染色体，AAA为三倍体，正常体细胞含87条染色体，有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体数目加倍为174条，即体细胞染色体数目最多为174条，D错误。 8. 下列关于人体内环境稳态的叙述，正确的是（ ） A. 体内失水过多时，垂体合成的抗利尿激素增多，促进肾小管和集合管对水的重吸收 B. 在炎热的环境中，皮肤血流量增多，汗液分泌增多，维持体温相对稳定 C. 血浆pH降低时，主要通过H+与CO32-结合成HCO3-排出体外，维持pH的稳定 D. 病原体入侵时，免疫细胞分泌的溶菌酶参与机体的第一道防线 【答案】B 【解析】 【详解】A、抗利尿激素由下丘脑合成、垂体释放，并非垂体合成，A错误； B、炎热环境下，机体通过体温调节使皮肤毛细血管舒张、血流量增多，同时汗液分泌量增加，增大散热量，维持体温相对稳定，B正确； C、血浆pH调节的主要缓冲对为H2CO3/HCO3-，血浆pH降低时，H+主要与HCO3-结合为H2CO3，其生成CO2和H2O，CO2通过呼吸系统排出体外维持pH稳定，不是与CO32-结合，C错误； D、免疫细胞分泌的溶菌酶属于体液中的杀菌物质，参与机体的第二道防线，第一道防线是皮肤、黏膜及其分泌物，D错误。 9. 研究发现，人在睡梦中偶尔心跳加快、呼吸急促甚至惊叫，此时检测血液发现肾上腺素含量明显升高。下列叙述正确的是（ ） A. 睡梦中心跳加快与交感神经兴奋、副交感神经活动减弱有关 B. 睡梦中出现呼吸急促或惊叫的现象不受大脑皮层的控制 C. 睡眠时的呼吸运动不能体现神经系统的分级调节 D. 肾上腺素升高会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素 【答案】A 【解析】 【详解】A、交感神经兴奋可使心跳加快、支气管扩张，副交感神经兴奋则使心跳减慢，睡梦中心跳加快与交感神经兴奋、副交感神经活动减弱有关，A正确； B、大脑皮层是调节机体生命活动的最高级中枢，睡梦中呼吸急促、惊叫等现象仍受大脑皮层的调控，B错误； C、呼吸运动的低级中枢位于脑干，高级中枢位于大脑皮层，低级中枢受相应高级中枢的调控，睡眠时的呼吸运动也能体现神经系统的分级调节，C错误； D、肾上腺素由肾上腺髓质分泌，其分泌过程直接受交感神经调节，不存在下丘脑-垂体-肾上腺髓质的分级调节机制，因此肾上腺素升高不会抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，D错误。 10. 干旱环境下，植物会发生一系列生理变化以适应逆境，下列叙述错误的是（ ） A. 脱落酸含量上升，促进气孔关闭，减少水分的散失 B. 生长素含量下降，植物的生长速度降低，减少养分的消耗 C. 乙烯含量上升，可促进老叶脱落，将水分和养分优先供给幼嫩组织 D. 赤霉素含量上升，促进植株生长，有利于植物抗旱 【答案】D 【解析】 【详解】A、干旱环境下，脱落酸含量上升，可促进气孔关闭，降低蒸腾作用，减少水分散失，属于植物对干旱环境的适应性调节，A正确； B、生长素可促进植物生长，干旱时生长素含量下降，植物生长速率降低，可减少水分和养分的消耗，帮助植物抵御干旱逆境，B正确； C、乙烯具有促进叶片衰老和脱落的作用，干旱时乙烯含量上升，老叶脱落后可减少自身水分、养分消耗，使有限的资源优先供给幼嫩组织，利于植株存活，C正确； D、赤霉素可促进细胞伸长、植株生长，若干旱时赤霉素含量上升，植株生长加快会导致蒸腾失水量和养分消耗量增加，反而不利于抗旱，因此干旱环境下赤霉素含量会下降以抑制生长，D错误。 11. 种群密度和植被群落结构决定个体被捕食的风险，研究者调查了某种北方高原鼠兔被捕食的风险，结果如图。下列叙述正确的是（ ） 注：警戒距离是指当高原鼠兔有警戒行为时与捕食者之间的距离，与个体被捕食风险呈负相关 A. 调查北方高原鼠兔的生态位是指调查其食物和天敌 B. 用标记重捕法调查鼠兔种群密度时，标记物脱落会导致结果偏大 C. 一定范围内高原鼠兔种群密度降低会使个体被捕食的风险下降 D. 一定范围内植被越高，高原鼠兔个体被捕食的风险越低 【答案】B 【解析】 【详解】A、物种的生态位是指其在群落中的地位或作用，包括所处空间位置、占用资源的情况、与其他物种的种间关系等，调查内容不止食物和天敌，A错误； B、标记重捕法计算种群数量的公式为N=(M×n)/m（M为初次捕获标记个体数，n为重捕总个体数，m为重捕中带标记的个体数），若标记物脱落会导致m偏小，最终计算得到的种群密度结果偏大，B正确； C、由左图可知，高原鼠兔种群密度越低，警戒距离越小，结合题干“警戒距离与个体被捕食风险呈负相关”，可知种群密度降低会使个体被捕食风险上升，C错误； D、由右图可知，一定范围内植被越高，警戒距离越小，结合警戒距离与被捕食风险的负相关关系，可知植被越高，高原鼠兔个体被捕食风险越高，D错误。 12. 某学校兴趣小组探究洋葱研磨液对大肠杆菌生长的抑制作用，相关操作叙述错误的是（ ） A. 用接种环将少量大肠杆菌菌液在无菌条件下接种到培养基表面 B. 将浸于洋葱研磨液和无菌水的滤纸片分别贴在平板的不同位置 C. 在培养皿底标记后，将平板倒置放入适宜温度的恒温箱中培养 D. 通过比较不同滤纸片周围抑菌圈的有无来判断是否有抑制作用 【答案】A 【解析】 【详解】A、本实验需要大肠杆菌在培养基表面均匀分布形成菌苔，才能准确观察不同位置的抑菌效果，应采用稀释涂布平板法，用涂布器将菌液均匀涂布在培养基表面；接种环多用于平板划线法分离单菌落，无法使菌液均匀铺满平板，A错误； B、浸有无菌水的滤纸片为空白对照组，浸有洋葱研磨液的滤纸片为实验组，分别贴在平板不同位置可对比判断洋葱研磨液的作用，B正确； C、平板倒置培养可避免冷凝水滴落污染培养基，在培养皿底标记便于倒置后识别分组，C正确； D、若洋葱研磨液对大肠杆菌有抑制作用，对应滤纸片周围会出现大肠杆菌无法生长的透明抑菌圈，可通过与对照组比较抑菌圈的有无、大小判断抑制效果，D正确。 13. 蚯蚓在物质循环中起重要作用，下图是蚯蚓参与碳循环部分示意图，相关叙述正确的是（ ） A. 图中蚯蚓和土壤微生物在生态系统中均属于分解者 B. 碳元素在动植物之间以CO2的形式循环流动 C. 蚯蚓可加快土壤中有机物分解，提高碳循环速度 D. 影响蚯蚓分解动植物残骸效率的主要因素包括温度、光照等 【答案】C 【解析】 【详解】A、据图可知，土壤中微生物有自养微生物和异养微生物，自养微生物属于生产者，异养微生物属于分解者，蚯蚓是分解者，A错误； B、碳元素在动植物之间（生物群落内部）以含碳有机物的形式传递，CO2是碳在生物群落与无机环境之间循环的形式，B错误； C、蚯蚓属于分解者，可加快土壤中有机物分解为无机物的过程，进而提高碳循环的速度，C正确； D、蚯蚓营土壤穴居生活，光照对其分解活动几乎无影响，影响其分解效率的主要因素为温度、水分、土壤pH等，不包括光照，D错误。 14. “鉴别”与“筛选”是生物学研究中常用的技术手段。下列叙述正确的是（ ） A. 胚胎移植前，一般取内细胞团细胞进行DNA分析来鉴别动物的性别 B. 特定蛋白质中氨基酸的差异可用于鉴别蜥蜴与其他物种亲缘关系的远近 C. 植物体细胞杂交实验中，可将两种植物细胞直接融合后获得杂种细胞 D. 制备蛇毒单克隆抗体时，用选择培养基可筛选出产生抗蛇毒抗体的杂交瘤细胞 【答案】B 【解析】 【详解】A、胚胎移植前进行性别鉴别时，应取滋养层细胞做DNA分析，内细胞团会发育为胎儿的各种组织，取内细胞团会严重损伤胚胎，A错误； B、物种亲缘关系越近，行使相同功能的特定蛋白质的氨基酸序列相似度越高，因此可通过特定蛋白质的氨基酸差异鉴别不同物种亲缘关系的远近，B正确； C、植物细胞外层的细胞壁会阻碍细胞融合，植物体细胞杂交时需要先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体，再诱导原生质体融合，不能直接融合植物细胞，C错误； D、制备单克隆抗体时，选择培养基仅能筛选出杂交瘤细胞，还需进行抗体检测才能筛选出能产生抗蛇毒抗体的杂交瘤细胞，D错误。 15. “低乳糖奶牛”给乳糖不耐受症患者提供“放心奶”。下图是“低乳糖奶牛”的培育过程，相关叙述错误的是（ ） A. 犊牛的核遗传物质不完全来自黑白花奶牛 B. 采集的卵母细胞中含有激发重组细胞1细胞核全能性表达的物质 C. 重构胚一般培养至桑葚胚或囊胚时再移植到代孕奶牛的子宫中 D. “低乳糖奶牛”的培育过程涉及的技术有转基因和体外受精等 【答案】D 【解析】 【详解】A、犊牛的细胞核遗传物质主要来自黑白花奶牛的成纤维细胞，还包含人工转入的乳糖酶基因，因此核遗传物质不完全来自黑白花奶牛，A正确； B、核移植操作中选择去核卵母细胞作为核受体，就是因为卵母细胞的细胞质中含有激发重组细胞细胞核全能性表达的物质，B正确； C、牛等大型哺乳动物的胚胎移植，一般将重构胚培养至桑葚胚或囊胚阶段再进行移植，C正确； D、该培育过程涉及转基因、动物细胞培养、核移植、胚胎移植技术，无精子和卵细胞体外结合的步骤，不涉及体外受精技术，D错误。 二、多项选择题：共4题，每题3分，共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。 16. 研究表明，肌糖原磷酸化形成葡萄糖-6-磷酸后不能离开肌肉细胞，只能在肌肉细胞内直接氧化分解供能。下图表示某种糖原分解的过程和场所（局部）示意图。相关叙述正确的有（ ） A. 推测某种糖原是肌糖原，图示细胞是肌肉细胞 B. 据图分析，糖原分解为葡萄糖的场所在细胞质基质和内质网中 C. 据图推测葡萄糖通过转运蛋白T3运输到细胞质基质后进入线粒体参与细胞呼吸 D. 据图推测转运蛋白T1、T2和T3有疏水的肽段，能稳定地贯穿在a磷脂双分子层中 【答案】BD 【解析】 【详解】A、肌细胞中不存在能将葡萄糖-6-磷酸水解为葡萄糖的酶3，因此该糖原应为肝糖原，细胞为肝细胞，A错误； B、糖原先在细胞质基质中逐步转化为葡萄糖-6-磷酸，之后葡萄糖-6-磷酸进入内质网，在酶3的作用下水解为葡萄糖，因此糖原分解为葡萄糖的场所是细胞质基质和内质网，B正确； C、葡萄糖不能进入线粒体，其在细胞质基质中分解为丙酮酸后，丙酮酸才能进入线粒体参与细胞呼吸，C错误； D、转运蛋白T₁、T₂、T₃均为跨膜蛋白，磷脂双分子层内部是疏水环境，因此这些转运蛋白具有疏水的肽段，可稳定贯穿在磷脂双分子层中，D正确。 17. 干旱导致达芙妮小岛上的勇地雀由主要取食小种子逐渐转为取食体积较大、种壳坚硬的大花蒺藜种子。图1表示勇地雀种群喙平均深度的变化曲线，图2表示1979年随机抽取的勇地雀个体的基因检测结果，A1、A2、A3为常染色体上控制喙深度的复等位基因。下列叙述错误的有（ ） A. 为取食大花蒺藜种子，勇地雀出现了喙深度更大的变异类型 B. 勇地雀种群的喙平均深度变化的实质是种群基因频率的改变 C. 1979年该勇地雀种群中A1的基因频率约为35% D. 根据1979年的抽样结果可确定A3基因控制的喙深度最小 【答案】ACD 【解析】 【详解】A、变异是不定向的，勇地雀种群中原本就存在喙深度更大的变异类型，干旱环境只是对有利变异进行了选择，并非生物为适应环境定向产生该变异，A错误； B、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，勇地雀种群喙平均深度增大是进化的表现，实质是相关基因频率的定向改变，B正确； C、抽样总个体数为2+8+9+15+11+5=50，常染色体上总等位基因数为50×2=100。A1的数量为9×2（A1A1)+15×1（A1A3）+11×1（A1A2）=44，因此A1的基因频率为44/100×100%=44%，并非35%，C错误； D、根据1979年的抽样结果可知，A2的基因频率为（8×2+11+5）÷（50×2）=32%，结合C项可知，A3的基因频率为1-32%-44%=24%，可见A1的基因频率最大，因而推测，A1基因控制的喙深度最大，但不能确定A3基因控制的喙深度最小，D错误。 18. mRNA-X疫苗是一种新型肿瘤治疗性疫苗，部分过程如图所示。下列叙述正确的有（ ） A. 图中的生理过程主要体现了免疫系统的防御功能 B. 细胞1分泌的细胞因子可调控细胞2的增殖分化与细胞5的活化 C. 若用-假尿苷标记疫苗mRNA，可在抗体及细胞毒性T细胞中检测到放射性 D. 与DNA疫苗相比，该疫苗治疗肿瘤更安全可靠 【答案】BD 【解析】 【详解】A、免疫系统清除体内突变的肿瘤细胞体现的是免疫监视功能，免疫防御功能主要针对外来病原体的抵御，A错误； B、细胞1是辅助性T细胞，其分泌的细胞因子既可以调控B细胞（细胞2）的增殖分化，参与体液免疫过程，也可以促进细胞毒性T细胞（细胞5）的活化，参与细胞免疫过程，B正确； C、3H-假尿苷是RNA的特有组成成分，疫苗mRNA仅在树突状细胞内翻译出抗原，不会进入本质为蛋白质的抗体，也不会进入细胞毒性T细胞中，因此无法在这两类结构中检测到放射性，C错误； D、DNA疫苗需要进入宿主细胞核中发挥作用，存在整合到宿主细胞基因组的风险；mRNA疫苗仅在细胞质中翻译产生抗原，不需要进入细胞核，不存在整合宿主基因组的风险，因此治疗肿瘤更安全可靠，D正确。 19. 某高校科研小组利用PCR扩增技术获得了含有目的基因的DNA片段，并从三种限制酶（SpeⅠ：5′-A↓CTAGT-3′；NheⅠ：5′-G↓CTAGC-3′；CfoⅠ：5′-GCG↓C-3′）中选取两种进行酶切，再用所得DNA片段成功构建了基因表达载体。下列叙述正确的有（ ） A. PCR用到的一个引物序列为5′-TGCGCAGT……-3′ B. 步骤①选用的限制酶是NheⅠ和CfoⅠ C. 步骤①中需要断裂2个磷酸二酯键 D. 酶切后的目的基因片段和载体的连接可用E.coli DNA连接酶 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、PCR扩增时，下游引物需与目的基因正义链的3'端互补配对，上面一条链3'端序列为……TGCGCA-3'，因此对应下游引物的5'端序列为5'-TGCGCA……，与选项描述的引物序列一致，A正确； B、分析酶切前后的序列特征：左端酶切后产生5'突出的CTAG序列，符合NheⅠ（5'-G↓CTAGC-3'）的切割产物特点；右端酶切后序列符合CfoⅠ（5'-GCG↓C-3'）的切割特征，因此步骤①选用的限制酶是NheⅠ和CfoⅠ，B正确； C、限制酶切割1个双链DNA的识别位点时，需要分别切断两条链的磷酸二酯键，共断裂2个磷酸二酯键，本实验用两种酶切割2个不同的位点，共需要断裂4个磷酸二酯键，C错误； D、两种限制酶切割后均产生黏性末端，E.coli DNA连接酶可催化黏性末端之间的连接，因此可用于该连接过程，D正确。 三、非选择题：共5题，共58分。除特别说明外，每空1分。 20. 科研工作者利用基因工程改造大肠杆菌，获得可以进行光合作用的光自养大肠杆菌。下图为光自养大肠杆菌光合作用过程示意图，请回答下列问题： （1）图中物质甲为______，途径A发生的场所是______，图中H+跨膜运输的方式有______。 （2）大肠杆菌细胞质膜上NPM*的功能主要是______光能，高等植物叶肉细胞中具有类似功能的物质是______。 （3）在光合作用中，高等植物叶肉细胞的______与该大肠杆菌细胞质膜功能类似。高等植物叶肉细胞光反应阶段释放氧气，而该大肠杆菌光反应阶段没有氧气释放，请从分子与结构的角度解释原因：______。 （4）高等植物通过卡尔文循环完成CO2的固定和C3的还原，请写出该大肠杆菌的途径A与高等植物卡尔文循环的不同点：______。 （5）能量适配器通过感知并实时调节细胞内ATP、NADH的含量，以适应细胞能量需求。当培养液中甲醇含量上升时，光反应对甲醇的响应速度快于暗反应，此时能量适配器将______（从“上调”“下调”“先下调后上调”“先上调后下调”中选填）ATP、NADH的含量。 【答案】（1） ①. C5（五碳化合物） ②. 细胞质基质 ③. 主动运输和协助扩散（易化扩散） （2） ①. 吸收、传递、转化 ②. 叶绿素和类胡萝卜素（光合色素） （3） ①. 类囊体（薄）膜 ②. 该工程大肠杆菌没有高等植物类囊体（薄）膜上负责水的光解的相关蛋白，无法裂解水分子释放氧气 （4）该大肠杆菌途径A的还原剂是NADH，还可以利用甲醇、甲酸等一碳有机物参与途径A （5）先下调后上调 【解析】 【小问1详解】 由图可知物质甲固定CO2生成C3，为五碳化合物C5，该细胞为大肠杆菌细胞，因此途径A发生的场所为细胞质基质；由图可知，合成ATP时H+运输方向是顺浓度梯度运输，此时H+跨膜运输的方式为协助扩散，图中另外两个H+运输方向是逆浓度梯度运输，H+跨膜运输的方式为主动运输，消耗的能量来源于电子。 【小问2详解】 NPM*的主要功能是吸收、传递、转化光能；高等植物叶肉细胞中具有类似功能的物质是光合色素（叶绿素和类胡萝卜素）。 【小问3详解】 该大肠杆菌细胞质膜上进行光反应，而高等植物叶肉细胞中进行光反应的场所是类囊体薄膜，从图中看出，该工程大肠杆菌没有高等植物类囊体（薄）膜上负责水的光解的相关蛋白，无法裂解水分子释放氧气，所以该大肠杆菌光反应阶段没有氧气释放。 【小问4详解】 卡尔文循环中，需要NADPH作为还原剂和提供能量，最终将CO2还原为有机物，而途径A中还原剂是NADH，还可以利用甲醇、甲酸等一碳有机物参与途径A。 【小问5详解】 分析题意可知，光反应对甲醇的响应速度快于暗反应，所以添加甲醇后极短时间内ATP和NADH的含量上升，此时暗反应速度没有提升，所以通过能量适配器下调二者的含量，一段时间之后，甲醇可转化为暗反应的底物，暗反应反应速度上升，消耗的NADH和ATP增加，所以需上调NADH和ATP的含量。 21. 基因突变是先天性耳聋的成因之一。图1为某种耳聋患者的遗传系谱图。图2为该家族部分患者SMP基因的检测结果，箭头所指的是该基因编码链上第119位碱基，Ⅱ-2的重叠双峰表示一对同源染色体上同一位置的两个基因在该位点的碱基不同。请回答下列问题：（终止密码子：UAA、UAG、UGA）。 （1）结合图1和图2分析，该家系中突变的SMP基因是______（从“显性”“隐性”中选填）基因，位于______染色体上。推测该家系中Ⅱ-2的基因型是______（相关基因用G/g表示）。 （2）根据图2推测，SMP基因发生了碱基______，突变后的基因所编码的肽链长度______（从“发生”“不发生”中选填）改变。 （3）正常情况下，Ⅱ-2减数分裂过程中，含有两个SMP突变基因的细胞名称有______。 （4）人类的GJB6基因表达为耳蜗细胞膜的离子通道蛋白，该基因突变也可导致先天性耳聋，相关基因用B/b表示，不考虑X、Y同源区段。一对表型正常的夫妇生育了一个患有GJB6突变基因决定的遗传性耳聋的男孩，下表是对患儿及部分听力正常的家庭成员GJB6基因检测的结果。据表回答： 检测对象 患儿 父亲 母亲 祖父 祖母 GJB6基因 - + + + + 突变基因 + + + + - 注：“+”表示个体有相关基因，“-”表示个体无相关基因 ①患儿的基因型为______，若这对夫妇再生育一个女孩，这个孩子耳聋的概率是______。 ②为避免再生育该病患儿，这对夫妇在医生的建议下准备采用人类辅助生殖技术进行筛选。现对部分家庭成员和该夫妇体外受精获得的一受精卵排出的极体进行DNA检测，结果如图3所示，电泳条带表示该对等位基因经限制酶切割后的DNA片段。 显性基因由条带______（从“2.6 kb”“2.0 kb”中选填）表示。该受精卵对应的第一极体基因型为______，该受精卵______（从“可以”“不可以”中选填）作为移植的受精卵。 【答案】（1） ①. 显性 ②. X ③. XGXg （2） ①. 替换 ②. 不发生 （3）初级卵母细胞、次级卵母细胞、第一极体 （4） ①. bb ②. 1/4 ③. 2.6kb ④. Bb ⑤. 可以 【解析】 【小问1详解】 图2中箭头所指的是该基因编码链上的第119位碱基，对照组中第119位碱基为C，而Ⅱ-2该基因编码链上的第119位碱基一种是C、一种是A，说明该个体含有一个正常基因和一个突变基因，表现为患病，故致病基因为显性基因；Ⅱ-1表现正常，不含致病基因，而Ⅲ-2为患者，只含有致病基因，因此说明Ⅲ-2相关基因只来自其母亲，故可判断该家系中突变的SMP基因是显性基因，位于X染色体上。Ⅱ-2是杂合子，基因型为XGXg。 【小问2详解】 从图2看出，患病基因是由于第119位碱基由C变为A，所以发生了碱基对的替换，从第118-第120位DNA的碱基由CCT变为CAT，转录的产物不是终止密码子，所以最终肽链的长度不变。 【小问3详解】 Ⅱ-2基因型为XGXg，由于间期进行了DNA复制，因此初级卵母细胞中有两个致病基因，减数第一次分裂结束，同源染色体分开到次级卵母细胞或第一极体中，如果分得的染色体是XG，则含有两个致病基因，因此初级卵母细胞、次级卵母细胞、第一极体都可能含有两个致病基因。 【小问4详解】 由表格可知，父亲和母亲含有GJB6基因和突变基因（为杂合子），但听力正常，其患儿只含有突变基因且患病，说明耳聋遗传方式为常染色体隐性遗传，患儿基因型为bb。这对夫妇的基因型是Bb，夫妇再生育一个女孩，这个孩子耳聋的概率是1/4。 患儿基因型是bb，从电泳图中看出只含有2.0kb的条带，所以b基因对应2.0kb条带，显性基因B对应2.6kb条带。 母亲基因型是Bb，复制后基因型是BBbb，第一极体含有B和b基因，基因型是Bb，所以初级卵母细胞的基因型是Bb，而第二极体只有2.0kb的片段，对应b基因，所以卵细胞基因型是B，后代肯定表型正常，可以作为移植的受精卵。 22. 科学家使用光遗传学的方法，将一种从衣藻中提取的蓝光敏感离子通道蛋白——通道视紫红质2（ChR2）的基因转入小鼠，并使其在迷走神经特异性表达。使用蓝光照射两类空腹小鼠的迷走神经并检测其摄取过量葡萄糖后相关指标的变化，结果如图所示。请回答下列问题： （1）ChR2是一个离子通道，当蓝光照射时阳离子迅速进入迷走神经元，导致膜内电位出现______的变化。 （2）图1中，蓝光刺激迷走神经影响胰岛素分泌属于______调节，该过程______（从“属于”“不属于”中选填）反射。 （3）据以上研究，图2中“？”处的小鼠作为对照，其处理方法是______，以排除蓝光本身对神经元的影响。 （4）该科研团队展示了一种创新的糖尿病治疗思路：通过光遗传学精确刺激迷走神经，导致______，从而改善糖尿病症状。 （5）科研人员开发了一种新型光遗传学工具，尝试对Ⅰ型糖尿病精准治疗。该工具由光敏色素P及其核输入蛋白F组成，其工作原理如图3： ①光敏色素的化学本质是______，受光照射时其结构会发生变化。这一变化的信息会传导到______内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。 ②利用该机制通过红光/远红光照射实现调节胰岛素分泌进而调节血糖的目的，具体机制为：当监测到血糖浓度高于正常时，引发______照射，促进P和F结合形成复合体，促进细胞合成并释放胰岛素，降低血糖；当监测到血糖降低后，引发______照射，诱导P和F分离，使细胞停止胰岛素合成，升高血糖；从而实现血糖的快速、精确调控，维持血糖稳态。 （6）光遗传学在研究神经元功能方面有极大优势，被称为“神经科学的革命性工具”，该技术具有的优点有______。 ①能够在极短时间内调节神经元活动 ②可逆性好，适用于重复性的实时动态研究 ③改变特定神经元的神经递质类型 ④可实现对特定类型神经元的选择性操控，从而避免非靶细胞的干扰 【答案】（1）由负到正 （2） ①. 神经 ②. 不属于 （3）蓝光照射的普通鼠 （4）胰岛β细胞数量增加，胰岛素浓度增大 （5） ①. 蛋白质（色素-蛋白质复合体） ②. 细胞核 ③. 红光 ④. 远红光 （6）①②④ 【解析】 【小问1详解】 当蓝光照射时，ChR2通道开放，阳离子（如Na⁺）内流，使迷走神经元膜内电位发生去极化，膜内负电位向正电位方向变化。 【小问2详解】 蓝光刺激神经元导致胰岛β细胞分泌胰岛素的过程属于神经调节；刺激迷走神经而引起的胰岛素分泌增加并没有经过完整的反射弧，不符合反射的定义，故不属于反射。 【小问3详解】 由图与题干可知，该对照组的处理应该是用蓝光照射的普通小鼠，如此可以排除蓝光本身对神经元的影响。 【小问4详解】 根据图1，蓝光刺激迷走神经可显著增加胰岛素分泌，图2可知蓝光刺激可以增加胰岛β细胞的数量，说明通过光遗传刺激迷走神经，导致胰岛β细胞数量增加，胰岛素浓度增大，从而改善糖尿病症状。 【小问5详解】 光敏色素是一种受体蛋白（蛋白质）， 受光照射时其结构会发生变化。这一变化的信息会传导到细胞核内， 影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。 结合图3原理和题意，当血糖浓度高于正常时，需要促进胰岛素的合成，图3中“红光照射”导致P和F结合形成复合体，启动靶基因（胰岛素基因）的激活表达；当血糖浓度降低时，需要停止胰岛素合成，图3中“远红光照射”导致P和F分离，靶基因不表达，从而停止合成胰岛素。 【小问6详解】 由题干可看出，光遗传学由于使用的是光照开启相关通道蛋白，导致阳离子快速内流，因此其能够在极短的时间内调控神经元；本次实验相当于在神经元上添加了可光控的钠离子通道，而钠离子通道可逆性在于：有光时开启，无光时关闭，因此适用于重复性的实时动态研究；光遗传学仅改变特定神经元的电位，并不会改变其神经递质类型；由题干可知该技术可实现ChR2在神经元的特异性表达，而其余细胞不表达，因此可实现对特定类型神经元的选择性操控，从而避免非靶细胞的干扰，故该技术具有的优点有①②④。 23. 研究发现：甲、乙、丙三种生物属于长江口某湖泊湿地生态系统中三个相邻的营养级，三者的种群数量变化如图1所示，该生态系统的能量流动关系如图2所示。图2中字母代表对应能量值，a2、b3分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量，d1、d2为生态渔业的人工饲料输入能量。请回答下列问题： （1）甲、乙、丙三种生物构成的捕食关系为______（用文字和箭头表示）。若乙种群数量短时间明显下降，则短期内甲和丙的种群数量变化分别为______。 （2）流入该生态系统的总能量可表示为______（用图2中字母表示）。第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率可表示为______（用字母写出计算式）。 （3）“碳汇”是指能吸收大气中的CO2、减少大气CO2浓度的活动、过程或机制。湿地作为地球上最高效的碳汇之一，其碳循环中的“碳汇”主要依赖______的同化作用完成。外来植物入侵会导致当地植被退化，为修复退化的生态系统，应遵循生态工程的______原理，铲除入侵植物，引入本地植物。 （4）长江口湿地曾生活着海三棱藨草等土著植物、以蟹类为主的植食性动物和多种水鸟。互花米草的入侵导致海三棱藨草大量消失。当地人在大面积清除互花米草后，不管是否重新种植海三棱藨草，数年后原生植被都未恢复。为探究原因，研究者将样地中的互花米草清除后，分成4组地块分别处理，结果如图3。 ①该实验的目的是探究______对湿地植被恢复的影响。 ②实验结果显示，丁组海三棱藨草数量显著高于其他组，说明______；乙、丙组海三棱藨草数量无显著差异，原因是该湿地中______，导致乙、丙组蟹类数量差异不大。 （5）为了解人工治理湿地的效果，研究者用血细胞计数板（1mm×1mm×0.1mm，25×16）对湿地中某单细胞藻类进行计数。将培养液稀释100倍后，中方格中藻细胞的平均数为12个，则10 mL培养液中该藻细胞总数理论上为______个。 【答案】（1） ①. 甲→乙→丙 ②. 增多、减少 （2） ①. a1+a2+a3+d1+d2 ②. a2/（a1+a2+a3）×100% （3） ①. 生产者 ②. 协调（自生） （4） ①. 人工种植海三棱藨草和蟹类数量（水鸟捕食蟹类强度） ②. 蟹类取食强度过大（蟹类数量过多/水鸟对蟹类捕食不足）会导致植被难以恢复 ③. 水鸟数量少 （5）3×109 【解析】 【小问1详解】 根据图1中种群数量变化曲线，甲的数量最多，乙次之，丙最少，且乙种群数量先增加，丙数量后增加，可以判断甲是生产者（第一营养级），乙是初级消费者（第二营养级），丙是次级消费者（第三营养级），三者的捕食关系为：甲→乙→丙。若乙种群数量短时间内明显下降，则甲的天敌减少，短期内甲的数量会增加；同时，丙因食物（乙）减少，短期内数量会下降。 【小问2详解】 根据图2，流入该生态系统的总能量包括第一营养级固定的能量（a1+a2+a3）以及人工输入的能量（d1+d2）。第一营养级固定的能量为a1+a2+a3，其中a1用于呼吸作用，a2传递给第二营养级，a3流向分解者。此外，d1和d2是人工饲料输入的能量，也属于流入生态系统的总能量。因此，总能量可表示为：a1+a2+a3+d1+d2。第一营养级到第二营养级的能量传递效率是第二营养级从第一营养级同化的能量（a2）除以第一营养级固定的总能量（a1+a2+a3），即：a2/（a1+a2+a3）×100%。 【小问3详解】 “碳汇”主要指通过植物的光合作用吸收大气中的CO2，减少大气CO2浓度。湿地作为高效的碳汇，主要依赖生产者（如植物）的同化作用完成。 外来植物入侵导致本地植被退化，为恢复生态系统，应遵循生态工程的协调原理，即通过铲除入侵植物、引入本地植物，恢复生态系统的结构与功能，使生物与环境、生物与生物之间达到协调与平衡。 【小问4详解】 ①分析图中甲乙丙丁曲线可知，该实验的自变量为是否种植海三棱藨草和水鸟捕食蟹类强度，因变量为植物的数量，即实验目的是人工种植和蟹类数量（水鸟捕食蟹类强度）对湿地植被恢复的影响。 ②实验结果显示，丁组的海三棱藨草数量显著高于其他组，说明在水鸟的作用下，蟹类减少而导致海三棱藨草增加，据此推测蟹类取食强度过大（蟹类数量过多/水鸟对蟹类捕食不足）导致植被难以恢复；乙、丙两组的自变量是水鸟对蟹类有无，实验结果显示海三棱藨草数量无显著差异，推测原因是该湿地中水鸟数量少导致乙、丙组蟹类数量差异不大。 【小问5详解】 血细胞计数板的规格为1mm×1mm×0.1mm，25×16型，即每个大方格有25个中方格，每个中方格有16个小方格，首先，计算1mL培养液中的细胞数 = （12 × 25 ）/（0.1 × 10−3 ）×100 = 3 × 108个/mL，10mL培养液中的总细胞数为： 3 ×108 ×10=3×109个。 24. 科学家利用基因编辑技术CRISPR-Cas9，对水稻白叶枯病（由白叶枯病菌引起）的感病基因SWEET的启动子区进行了定点“修改”，获得抗病植株，大致过程如下图。请回答下列问题： 注：CRISPR-Cas9技术是sgRNA靶向识别并结合目标DNA序列后，Cas9核酸酶切割靶向DNA的特定位置，从而实现对基因的敲除、修改或替换。 （1）改造后的Ti质粒可通过______法将该质粒转入水稻幼胚细胞，并将______整合到细胞的染色体上。为了能够筛选出转化成功的细胞，需要在培养基中添加______。 （2）幼胚通过______两个过程最终获得基因编辑水稻幼苗，实验中需要对水稻幼胚进行消毒，应依次使用______（写出试剂及浓度）和5%次氯酸钠处理。 （3）检测基因编辑水稻是否成功，需对基因编辑水稻和野生型水稻DNA提取、PCR扩增等，部分实验过程如下。请完成下表： 实验目的 简要操作步骤 释放DNA 取少量基因编辑水稻叶片和野生型水稻叶片进行研磨，加入裂解液 析出DNA 离心后取上清液，加入95%预冷乙醇 ①______ 在沉淀物中加入纯水 扩增DNA 将②______、dNTPs、一对特异性引物、样本DNA、含有Mg2+缓冲液、超纯水等加入PCR管中，进行PCR扩增 结果检测 将PCR扩增产物进行③______，利用紫外灯观察条带，进行比对 （4）上述（3）中若条带比对基本无差别，还需要对基因编辑水稻和野生型水稻SWEET基因进行测序，比较两种水稻中该基因的______。若将基因编辑后的水稻与野生型水稻分别接种白叶枯病菌，通过比较叶斑面积来验证抗病性属于______水平的检测。 （5）科学发现，白叶枯病菌（杆状细菌，不进入细胞）在叶片胞间隙将毒性蛋白TALE注入水稻薄壁细胞，TALE蛋白进入核孔与SWEET基因启动子结合，“强迫”SWEET基因表达出SWEET转运蛋白（将糖分转运至膜外）定位到膜上。根据信息，请分析基因编辑水稻成功后可以抗白叶枯病的分子机制是______。 【答案】（1） ①. 农杆菌转化 ②. T-DNA ③. 潮霉素 （2） ①. 脱分化、再分化 ②. 70%酒精 （3） ①. 溶解DNA ②. 耐高温的DNA聚合酶（Taq酶） ③. 电泳 （4） ①. 碱基（脱氧核苷酸）排列顺序 ②. 个体 （5）基因编辑使SWEET基因启动子改变，毒性蛋白TALE无法结合该启动子使SWEET基因无法被诱导表达，水稻薄壁细胞无法将糖分转移到胞间隙，白叶枯病菌因缺少营养物质而无法大量繁殖 【解析】 【小问1详解】 将重组质粒转入水稻幼胚细胞可以采用农杆菌转化法，农杆菌中的Ti质粒可以将T-DNA片段整合到细胞的染色体上。质粒上有潮霉素抗性基因，所以可以在培养基中添加潮霉素筛选出转化成功的细胞。 【小问2详解】 离体的幼胚可以通过植物组织培养技术获得植株，需要经过脱分化和再分化两个过程。对幼胚消毒可以依次使用70%酒精和5%次氯酸钠处理。 【小问3详解】 ①由于DNA不溶于酒精，所以加入95%预冷乙醇可以析出DNA，再加入纯水，将酒精稀释，目的是溶解DNA。 ②扩增DNA采用PCR技术，需要耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）、dNTPs、一对特异性引物、样本DNA、含有Mg2+缓冲液、超纯水等。 ③检测扩增结果需要将PCR扩增产物进行电泳利用紫外灯观察条带，进行比对。 【小问4详解】 对基因编辑水稻和野生型水稻SWEET基因进行测序，比较两种水稻中该基因的碱基（脱氧核苷酸）排列顺序。若将基因编辑后的水稻与野生型水稻分别接种白叶枯病菌，通过比较叶斑面积来验证抗病性属于个体水平的检测。 【小问5详解】 白叶枯病菌将毒性蛋白TALE注入水稻薄壁细胞，TALE蛋白进入核孔与SWEET基因启动子结合，“强迫”SWEET基因表达出SWEET转运蛋白定位到膜上，使水稻患白叶枯病，而通过基因编辑技术对感病基因SWEET的启动子区进行了定点“修改”，使SWEET基因启动子改变，毒性蛋白TALE无法结合该启动子使SWEET基因无法被诱导表达，水稻薄壁细胞无法将糖分转移到胞间隙，白叶枯病菌因缺少营养物质而无法大量繁殖，从而抗白叶枯病。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $