精品解析：安徽省合肥市普通高中六校联盟2026—2027学年高三上学期阶段考试生物试题

合肥市普通高中六校联盟2026年秋季学期阶段联考 高三年级生物学试卷 注意事项： 1.答卷前，务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案选项涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案选项。作答非选择题时，将答案写在答题卡上对应区域。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 受损线粒体膜上暴露出的PINK1蛋白可特异性招募并激活P酶，被P酶标记的受损线粒体会被细胞自噬系统识别并清除，此过程称为线粒体自噬。下列说法错误的是（　　） A. 线粒体自噬会导致细胞ATP供应持续不足 B. 线粒体自噬过程依赖溶酶体中的水解酶 C. P酶对受损线粒体的标记体现了酶的专一性 D. 在PINK1蛋白功能异常的细胞中受损线粒体易发生积累 2. 研究发现，高温胁迫可影响二倍体拟南芥花粉母细胞减数分裂中的纺锤体形成、细胞质分裂等，导致未减数花粉粒产生、花粉粒育性降低，同时造成花粉粒大小差异，影响其繁殖能力和遗传稳定性。下列叙述错误的是（　　） A. 纺锤体形成异常不影响着丝粒的正常分裂，但形成的子细胞中染色体数目可能异常 B. 细胞质分裂受阻导致减数分裂产生的子细胞体积异常是花粉粒大小差异的原因之一 C. 高温使细胞骨架结构破坏可能影响减数分裂中染色体的运动，也会影响细胞器的分布 D. 拟南芥的未减数花粉粒与正常雌配子结合形成的多倍体的叶片和种子都比较大 3. 兴趣小组构建鸡（ZW型）种群的某伴Z性状的遗传模型，模拟遗传平衡与自然选择过程。所用材料有：分别表示雌性和雄性的甲乙两个信封，表示性染色体的卡片若干（空白卡片、分别标有基因D和d的卡片）。已知自然状态下该种群性别比例为1：1，初始种群的雄性中，隐性性状个体占9%。下列叙述错误的是（　　） A. 甲信封中，模拟W染色体的空白卡片数与标有D和d的卡片总数相等 B. 初始模型中，甲、乙信封内基因D与d卡片数量比均为7：3 C. 初始种群中，雌性隐性性状个体在该种群中的占比约为30% D. 模拟自然选择时每代淘汰隐性个体，该种群会发生进化 4. 减数分裂中会发生非姐妹染色单体的互换和姐妹染色单体的异常分离。多个基因型为Aa的卵原细胞进行减数分裂时，着丝粒会发生如图所示的纵裂或横裂（异常），且形成的两条染色体分别移向两极。不考虑其他变异，下列叙述错误的是（　　） A. 上述过程涉及基因重组和染色体结构变异 B. 若产生的卵细胞基因型均为a，则减数第二次分裂产生的极体的基因型最多有4种可能 C. 若产生的卵细胞基因型均为Aa，则减数第二次分裂产生的极体的基因型最多有4种可能 D. 卵原细胞通过上述过程最多能产生6种基因型的卵细胞 5. 植物向光性弯曲生长与生长素（IAA）的分布不均匀有关。研究表明，植物细胞膜上存在依赖于ATP的IAA转运蛋白（ABCB19），能够将IAA从细胞质运输到细胞壁方向，从而促进细胞伸长。用呼吸抑制剂处理胚芽鞘尖端后，向光性弯曲生长明显减弱。下列相关叙述正确的是（　　） A. ABCB19通过主动运输转运IAA时，首先发生ABCB19的去磷酸化过程 B. 呼吸抑制剂通过间接抑制ABCB19的活性，减少IAA的运输 C. 用ATP合成抑制剂处理胚芽鞘，向光弯曲可能减弱，但其生长不受影响 D. 向光性弯曲生长过程中，胚芽鞘向光侧细胞的ATP消耗量可能高于背光侧 6. 研究发现，运动可改善高脂饮食条件下机体的血糖调节状况。为探究其机制，研究人员对实验小鼠进行高脂喂养后分为三组：A组(高脂喂养)、B组(高脂喂养+每日运动)和C组(高脂喂养+药物M)继续实验。药物M可特异性激活K信号通路，该通路促进葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)转移定位到细胞膜上。8周后，饲喂空腹小鼠葡萄糖，其血糖浓度变化如图甲，骨骼肌细胞膜上GLUT4的相对数量如图乙。下列分析正确的是（） A. GLUT4的功能是将骨骼肌细胞外的葡萄糖运入细胞内，该过程要消耗ATP B. B组小鼠骨骼肌细胞中GLUT4基因表达量显著增加，膜上GLUT4增多，促进葡萄糖进入细胞 C. 若对运动组小鼠同时给予K通路抑制剂，其GLUT4相对数量和血糖浓度将会恢复至对照组水平 D. 若长期高脂饮食可能通过抑制骨骼肌细胞K通路从而减少GLUT4定位到膜上，导致血糖升高 7. 某潮间带水坑中主要生长着浒苔、角叉苔等海藻和岸蟹等动物。有人调查了该自然水坑中相关物种的数量变化，结果如图。下列说法正确的是（　　） A. 水坑中海藻和动物共同构成了一个有序的整体——群落 B. 推测浒苔和角叉苔存在种间竞争关系，会争夺阳光和养分 C. 10月份左右，水坑中岸蟹种群的增长速率达到最大值 D. 随季节变化，该群落的结构会随之改变，这是群落演替的结果 8. 如图为某湿地生态系统中五种水生动物在同一时间段的垂直分布情况，下列相关叙述正确的是（　　） A. 水生动物的垂直分层主要与不同水层的光照强度有关 B. 虾C与鱼D的生态位重叠较多，二者的种间竞争强度相对较高 C. 轮虫A可能以浮游植物为食，此时处于第二营养级 D. 上述五种水生动物在底层和底泥层均有分布 9. 科研人员为探究脂肪细胞分泌的生物活性蛋白Leptin影响突触传递机制，利用新生大鼠脑组织，经胰蛋白酶处理后分离获得突触前神经元和突触后神经元，并与脂肪细胞建立体外共培养体系。采用一定技术记录突触后神经元兴奋频率及测定培养液中5-羟色胺的含量，实验结果如下表所示。下列分析错误的是（　　） 组别 处理 5-羟色胺(兴奋性神经递质)释放量 突触后神经元兴奋频率 甲 突触前神经元+突触后神经元 正常 正常 乙 脂肪细胞+突触前神经元+突触后神经元 明显降低 明显降低 丙 脂肪细胞+敲除Leptin受体基因的突触前神经元+突触后神经元 正常 正常 A. 使用胰蛋白酶处理时间不宜过长，否则会损伤细胞膜表面的膜蛋白受体 B. 5-羟色胺释放过程属于主动运输，需载体蛋白协助，需要能量 C. 结果证明，Leptin必须与突触前膜受体结合，才能发挥抑制作用 D. 为增强结论可靠性，需增设与乙组相同但敲除脂肪细胞分泌Leptin基因实验 10. 猴的克隆胚胎在发育过程中往往出现基因的异常甲基化修饰以及胎盘发育异常，导致克隆成功率较低。Kdm4d是组蛋白去甲基化酶基因，TSA 是组蛋白去乙酰化酶抑制剂。我国科学家通过下图处理提高了克隆成功率。下列分析正确的是（　　） 注：杂种雌猴由食蟹猴(♀)与恒河猴(♂)杂交产生 A. Kdm4d 基因表达产物和TSA均通过修饰DNA 来影响基因表达 B. 成纤维细胞应注入去除纺锤体-染色体复合物的食蟹猴MII期卵母细胞 C. 囊胚b的滋养层将发育为胎盘，为克隆胚胎提供营养并改变其遗传特性 D. 囊胚a 和囊胚b都是有性繁殖的产物 11. 下图质粒结构中，LacZ基因表达的产物可将无色物质X-gal催化为蓝色物质，从而使受体菌的菌落呈现蓝色。图中BamHⅠ、XmaⅠ、EcoRⅠ表示不同限制酶，bp代表碱基对。现将目的基因准确插入质粒中得到重组质粒，从而获得含重组质粒的受体菌。下列相关叙述错误的是（ ） A. 可选用BamHⅠ和XmaⅠ处理目的基因和质粒 B. 通过琼脂糖凝胶电泳，可以区分质粒与重组质粒 C. 重组质粒经EcoRⅠ充分酶切、琼脂糖凝胶电泳分离后，可得到3个产物条带 D. 用添加了卡那霉素和X-gal的培养基可以筛选并鉴定出含重组质粒的受体菌 12. 利用PCR 技术扩增某长度为1200bp的双链目的基因，已知该目的基因上游模板链的对应序列为3'-TACCTAGGCTA-5'，下游模板链的对应序列为3'-AGTTCGAATGC-5'。下列关于PCR过程中引物的相关叙述，正确的是（ ） A. PCR 所用引物的本质为双链DNA片段，设计时需与目的基因模板链序列完全相同 B. PCR 扩增得到的目的基因片段，其两条链的5端均对应引物的核苷酸序列 C. 扩增该目的基因时，可选用5'-TAGCCTAGGTA-3'作为上游正向引物 D. 该目的基因扩增4轮，理论上至少需加入两端互补的引物共14个 13. 果蝇的长翅和残翅是由一对等位基因（A和a）控制，灰身和黑身是由另一对等位基因（B和b）控制。一对长翅灰身果蝇杂交的子代中出现了长翅果蝇∶残翅果蝇＝3∶1，灰身果蝇∶黑身果蝇＝3∶1（所有杂交实验过程都没有出现变异情况，且不考虑Y染色体上是否有相应的等位基因）。下列叙述正确的是（　　） A. 据此实验结果可确定这两对基因的遗传遵循自由组合定律 B. 若杂交子代雄果蝇中的黑身个体占1/2，则亲代体色基因型为XBXb、XbY C. 若翅形基因位于2号染色体上，体色基因不在性染色体上，则后代长翅灰身、长翅黑身、残翅灰身、残翅黑身，比例为9∶3∶3∶1 D. 若两对基因都不位于性染色体上，长翅灰体（AaBb）与残翅黑体果蝇杂交，若后代长翅灰体∶残翅黑体＝1∶1，则说明两对基因位于一对同源染色体上 14. 复旦大学研究团队从根本层面上解释了“适度饥饿更健康”的机制，首次揭示乙酰辅酶A作为“代谢信使”的非经典功能，其调控线粒体自噬的机制如下图所示，下列分析错误的是（　　） A. 乙酰辅酶A需通过经典营养感知通路传递信号才能调控线粒体自噬 B. 营养充足时，乙酰辅酶A与NLRX1结合，会抑制线粒体自噬，造成功能失调的线粒体积累 C. 若敲除细胞中的NLRX1基因，营养匮乏条件下线粒体自噬可能无法正常启动 D. 研究“适度饥饿”如何触发身体的积极反应将为未来对抗代谢性疾病、延缓衰老开辟全新研究疆域 15. 组织相容性复合体（MHC）参与向T细胞呈递抗原的过程，与T细胞的活化密不可分，肿瘤细胞中MHC的表达量降低。细胞毒性T细胞表面的程序性死亡受体（PD-1）能与周围细胞表面的PD-L1结合，PD-1与PD-L1的结合可使激活的细胞毒性T细胞失效，避免过激的免疫反应。肿瘤细胞中PD-L1的表达量增加。下列说法错误的是（　　） A. 机体识别和清除肿瘤细胞体现了免疫系统的免疫监视功能 B. 肿瘤细胞中MHC的表达量降低使得T细胞不能被有效激活 C. 肿瘤细胞中PD-L1的表达量增加能降低细胞毒性T细胞的杀伤力 D. 向患者体内注射PD-L1抗体治疗癌症可能会降低自身免疫病的发生率 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 光系统分布于类囊体薄膜上，是光反应的核心结构，参与光能捕获、电子传递等过程。Rubisco是光合作用关键酶，在高CO2条件下催化CO2的固定，在高O2条件下催化C5与O2结合，生成C3和光呼吸的底物C2.光呼吸可消耗过剩光能、保护光系统免受光氧化损伤，但会消耗光合产物。科研人员以野生型水稻(WT)和Rubisco过表达突变体(OE)为材料，测定不同条件下的生理指标，结果如下。 品系 净光合速率(μmol·m-2·s-1) 光系统活性(Fv/Fm) 胞间CO2浓度(mmol·mol-1) 正常条件 强光、干旱 强光、干旱 正常条件 WT 5.81 7.94 0.80 7.63 OE 8.73 4.18 0.46 3.16 （1）若光系统结构受损，会直接阻断电子传递过程，导致___________生成不足，进而使暗反应中___________速率下降。 （2）光照条件下，若胞间___________比值升高，光呼吸速率增强，会导致光合速率下降，其原因是___________。 （3）正常光照条件下，OE植株光呼吸强度高于野生型，但其净光合速率仍较高，原因是___________。 （4）强光、干旱条件下，OE植株净光合速率显著低于WT植株，且光系统活性明显下降。结合光呼吸功能与光系统稳定性分析，原因是___________。 17. 某种两性花植物的叶片边缘全缘（A）对缺刻（a）为显性，果实有芒（B）对无芒（b）为显性，两对基因独立遗传。研究人员将外源红色荧光蛋白基因R成功导入基因型为AABB（全缘有芒、无荧光）的纯合植株体内，获得转基因植株甲（含基因R且能稳定表达红色荧光）。已知基因R整合到某对同源染色体上，且整合位点仅一个，即仅一条染色体被整合（记为+），另一条同源染色体未被整合（记为-）。基因R不影响减数分裂的过程及配子和受精卵的育性。研究人员利用植株甲进行了相关实验，结果如下表。回答下列问题： 组别 亲本组合 F1表型及比例 实验一 植株甲(♀)×纯合缺刻无芒(aabb，无荧光)(♂) 全缘有芒无荧光:全缘有芒有荧光=1:1 实验二 实验一F1中红色荧光植株自交 全缘有芒有荧光:全缘无芒有荧光:缺刻有芒有荧光:缺刻无芒有荧光:全缘有芒无荧光:全缘无芒无荧光:缺刻有芒无荧光:缺刻无芒无荧光=27:9:9:3:9:3:3:1 （1）由实验一可知，植株甲关于基因R的基因型为_______（填“++”或“+-”）。若甲自交，则后代的表型类型及比例为____________。 （2）根据实验二，可判断基因R整合到_________（填“与A/a和B/b均无关”“A/a所在”或“B/b所在”）的染色体上；实验二F2中无荧光植株所占比例为_______，F2中全缘有芒有荧光植株中纯合子所占的比例为______（“++”视为纯合，“+-”视为杂合）。 （3）研究人员在将基因R导入基因型为AABB的植株时，还获得了另一株发红色荧光的全缘有芒植株乙，让该植株与缺刻无芒植株（无荧光）杂交，后代F1有全缘无芒有荧光和全缘有芒无荧光两种表型，且比例为1:1，从R基因整合位点角度推测后代出现全缘无芒有荧光植株的原因是_______________________。 （4）若基因R可以整合到基因型为AABB植株的两条染色体上（假设两条染色体各仅有1个整合位点），现在获得了一株AABB转基因植株丙，其自交后代表型及比例为全缘有芒有荧光:全缘有芒无荧光=15:1，则说明基因R在染色体上整合的情况是______________。 18. 干旱是限制植物生长的重要环境因素。为探究生物炭（生物残体在少氧或缺氧条件下热解形成的富碳固体产物）对干旱胁迫下小粒咖啡幼苗生长的影响，研究人员设置了4组实验，分别为T1（正常供水）、T2（中度干旱）、T3（中度干旱+生物炭）、T4（正常供水+生物炭），测定相关指标，结果如下表所示。 处理 脱落酸相对含量 气孔导度相对值 净光合速率相对值 气孔长度相对值 气孔密度相对值 T1 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 T2 1.43 0.25 0.376 0.846 1.40 T3 1.89 0.50 0.516 0.963 1.38 T4 1.05 0.98 1.02 0.99 1.05 注：表中指标均以T1为对照计算出的相对值。 回答下列问题： （1）小粒咖啡幼苗吸收光的色素________（填“全部”或“部分”）位于叶绿体的类囊体薄膜上，原因是________________________________。 （2）本实验以脱落酸相对含量作为检测指标的原因是其具有________的作用。设置T4的具体目的是________。 （3）研究人员推测中度干旱条件下，生物炭处理能通过维持小粒咖啡幼苗具有较高的气孔导度，从而________（填“缓解”或“解除”）干旱对光合作用的抑制。作出此推测的依据是__________________________。从进化与适应的角度分析，小粒咖啡在长期干旱胁迫下气孔密度增加、气孔长度减小的生物学意义是__________________________。 （4）云南干热河谷地区农业废弃物（如咖啡果壳）较多。若将这些废弃物制成生物炭还田，这遵循了生态工程的________原理。 19. 桑基鱼塘系统是全球重要农业文化遗产，其“塘基种桑、桑叶喂蚕、蚕沙养鱼、鱼粪肥塘、塘泥肥桑”的模式堪称生态农业典范。鱼塘底部的淤泥十分肥沃，可以运到塘基上作为桑树的肥料，塘基本身有一定的坡度，桑地土壤中多余的营养元素又会随着雨水冲刷流入鱼塘中。养蚕过程中的蚕蛹和蚕沙（蚕粪），也可以作为鱼饲料和土地肥料。桑基鱼塘系统中人们收获桑果、蚕丝和鲜鱼的同时，减少肥料和饲料的投入。根据资料，回答下列问题： （1）桑基鱼塘系统中，桑树光合作用固定的能量一部分用于自身生长、发育和繁殖，另一部分通过_________以热能形式散失。通过桑树→蚕→蚕沙→鱼这一途径时，流入鱼体内的能量来自第_________（个）营养级。与单纯养鱼相比，该模式能提高能量_________，减少废弃物排放。 （2）塘泥肥桑过程中，有机物中的碳元素主要通过_________作用转化为无机物被桑树吸收。若塘泥堆积过厚，鱼塘底部微生物大量繁殖，会导致水体_________，不仅影响鱼类生存，还会破坏生态系统的稳定性。 （3）桑基鱼塘系统中，人们不仅能收获桑果、蚕丝和鲜鱼，还能减少肥料、饲料投入，净化环境，体现了生物多样性的__________价值。 （4）科研人员发现，保留适量水生植物（如金鱼藻）的鱼塘，鱼类发病率较低。请分别从生态系统物质循环和信息传递的角度解释可能的原因：___________。 20. 有机磷化合物在环境中过度积累或残留，会对生态系统和人类造成危害。为培育降解有机磷的工程菌，科研人员将有机磷降解酶基因mpd、ophc2导入假单胞菌体内，以获取目标菌株，培育过程如图1所示。回答下列问题： （1）PCR的每次循环分为三个步骤，其中温度最低的是________，该步骤的目的是________。实验室常利用琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物，DNA分子在凝胶中的迁移速率与________（答两点）等有关。 （2）科研人员利用PCR技术实现mpd基因的下游与ophc2基因的上游无缝衔接，从而获得融合基因，由图可知，引物1的5'端的12个碱基序列为5'-________-3'，如此设计引物1的目的是________。 （3）为保证融合基因能正确插入质粒，需要在引物2的________（填“3'”或“5'”）端加下表中限制酶________的识别和切割序列。 XhoI 5'-C↓TCGAG-3' SalI 5'-G↓TCGAC-3' MboI 5'-↓GATC-3' BamHI 5'-G↓GATCC-3' （4）经转化的假单胞菌，通过________（填方法）接种到培养基上，为筛选出分解能力强的目标菌，向培养基中加入黄色的有机磷农药，培养一段时间后结果如图2所示，应选取菌落________（填序号）进行培养。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 合肥市普通高中六校联盟2026年秋季学期阶段联考 高三年级生物学试卷 注意事项： 1.答卷前，务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案选项涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案选项。作答非选择题时，将答案写在答题卡上对应区域。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 受损线粒体膜上暴露出的PINK1蛋白可特异性招募并激活P酶，被P酶标记的受损线粒体会被细胞自噬系统识别并清除，此过程称为线粒体自噬。下列说法错误的是（　　） A. 线粒体自噬会导致细胞ATP供应持续不足 B. 线粒体自噬过程依赖溶酶体中的水解酶 C. P酶对受损线粒体的标记体现了酶的专一性 D. 在PINK1蛋白功能异常的细胞中受损线粒体易发生积累 【答案】A 【解析】 【详解】A、线粒体自噬清除的是功能受损、无法正常供能的线粒体，该过程可减少受损线粒体对细胞代谢的不利影响，细胞内正常线粒体仍可合成ATP，不会导致细胞ATP供应持续不足，A错误； B、细胞自噬的本质是依靠溶酶体中的水解酶分解损伤、衰老的细胞器等结构，线粒体自噬过程需要溶酶体水解酶分解受损线粒体，B正确； C、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，P酶可特异性对受损线粒体进行标记，体现了酶的专一性，C正确； D、由题干可知，PINK1蛋白是招募并激活P酶的前提，若PINK1蛋白功能异常，P酶无法被激活，受损线粒体不能被标记和清除，易在细胞中发生积累，D正确。 2. 研究发现，高温胁迫可影响二倍体拟南芥花粉母细胞减数分裂中的纺锤体形成、细胞质分裂等，导致未减数花粉粒产生、花粉粒育性降低，同时造成花粉粒大小差异，影响其繁殖能力和遗传稳定性。下列叙述错误的是（　　） A. 纺锤体形成异常不影响着丝粒的正常分裂，但形成的子细胞中染色体数目可能异常 B. 细胞质分裂受阻导致减数分裂产生的子细胞体积异常是花粉粒大小差异的原因之一 C. 高温使细胞骨架结构破坏可能影响减数分裂中染色体的运动，也会影响细胞器的分布 D. 拟南芥的未减数花粉粒与正常雌配子结合形成的多倍体的叶片和种子都比较大 【答案】D 【解析】 【详解】A、着丝粒的分裂由相关酶催化调控，与纺锤体无关，纺锤体的功能是牵引分裂后的染色体移向细胞两极，若纺锤体形成异常，染色体无法正常分离，会导致形成的子细胞染色体数目可能异常，A正确； B、细胞质分裂受阻会导致减数分裂产生的子细胞获得的细胞质含量不同，子细胞体积存在异常，是题干所述花粉粒大小差异的原因之一，B正确； C、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与染色体运动、细胞器分布、细胞内物质运输等生命活动密切相关，高温破坏细胞骨架结构，既会影响减数分裂中染色体的运动，也会影响细胞器的分布，C正确； D、拟南芥为二倍体，未减数花粉粒含有2个染色体组，正常雌配子含有1个染色体组，二者结合形成的个体是三倍体，三倍体减数分裂时联会紊乱，高度不育，无法产生正常种子，不存在“种子比较大”的特点，D错误。 3. 兴趣小组构建鸡（ZW型）种群的某伴Z性状的遗传模型，模拟遗传平衡与自然选择过程。所用材料有：分别表示雌性和雄性的甲乙两个信封，表示性染色体的卡片若干（空白卡片、分别标有基因D和d的卡片）。已知自然状态下该种群性别比例为1：1，初始种群的雄性中，隐性性状个体占9%。下列叙述错误的是（　　） A. 甲信封中，模拟W染色体的空白卡片数与标有D和d的卡片总数相等 B. 初始模型中，甲、乙信封内基因D与d卡片数量比均为7：3 C. 初始种群中，雌性隐性性状个体在该种群中的占比约为30% D. 模拟自然选择时每代淘汰隐性个体，该种群会发生进化 【答案】C 【解析】 【详解】A、鸡性别决定方式为ZW型，雄性性染色体组成为ZZ，雌性为ZW。基因D和d位于Z染色体上。甲信封模拟雌性，Z染色体数与W染色体数相等，因此代表W染色体的空白卡片数与标有D、d的Z染色体的卡片总数相等，A正确； B、初始种群雄性中隐性性状（ZdZd）个体占9%，则Z的基因频率为0.3，ZD为0.7，雄性中ZD：Zd=7：3；雌性中Z的基因频率和雄性一致，也是ZD：Zd=7：3，B正确； C、雌性中隐性性状个体（ZdW）占比为30%，由于自然状态下性别比例为1：1，因而在该种群中雌性隐性性状个体占比约为15%，C错误； D、自然选择会使种群基因频率发生定向改变，若模拟自然选择淘汰隐性个体，Z基因频率逐代下降，该种群会发生进化，D正确。 4. 减数分裂中会发生非姐妹染色单体的互换和姐妹染色单体的异常分离。多个基因型为Aa的卵原细胞进行减数分裂时，着丝粒会发生如图所示的纵裂或横裂（异常），且形成的两条染色体分别移向两极。不考虑其他变异，下列叙述错误的是（　　） A. 上述过程涉及基因重组和染色体结构变异 B. 若产生的卵细胞基因型均为a，则减数第二次分裂产生的极体的基因型最多有4种可能 C. 若产生的卵细胞基因型均为Aa，则减数第二次分裂产生的极体的基因型最多有4种可能 D. 卵原细胞通过上述过程最多能产生6种基因型的卵细胞 【答案】B 【解析】 【详解】A、由题意可知，减数分裂发生非姐妹染色单体的互换，属于基因重组，着丝粒横裂是异常分裂，会导致染色体片段的缺失或重复，属于染色体结构变异，A正确； B、若未互换且为纵裂，则第二极体为A和a，若为横裂，则为AA和空，若发生互换，次级卵母细胞只能纵裂产生a卵细胞，次级卵母细胞若纵裂，第二极体为A和a，若横裂，第二极体为Aa和空，所以所有可能性中，共出现A和a和AA和Aa和空，应为5种可能性，B错误； C、若产生的卵细胞基因型为Aa，说明发生了非姐妹染色单体的互换，次级卵母细胞和第一极体都含有Aa和Aa基因，次级卵母细胞产生卵细胞Aa和1种极体（O），第一极体分裂，考虑到异常分裂，则可能产生4种极体（A、a、Aa和O），因此极体最多有4种类型，C正确； D、正常情况下，卵细胞的基因型可能为A或 a，减数分裂II时，姐妹染色单体上的基因为AA或aa，着丝粒横裂，卵细胞的基因型可能为AA、aa、O(表示没有相应的基因)，若考虑减数第一次分裂发生了互换，卵细胞的基因型可能为Aa或O(表示没有相应的基因)，所以卵细胞基因组成最多有6种可能，D正确。 5. 植物向光性弯曲生长与生长素（IAA）的分布不均匀有关。研究表明，植物细胞膜上存在依赖于ATP的IAA转运蛋白（ABCB19），能够将IAA从细胞质运输到细胞壁方向，从而促进细胞伸长。用呼吸抑制剂处理胚芽鞘尖端后，向光性弯曲生长明显减弱。下列相关叙述正确的是（　　） A. ABCB19通过主动运输转运IAA时，首先发生ABCB19的去磷酸化过程 B. 呼吸抑制剂通过间接抑制ABCB19的活性，减少IAA的运输 C. 用ATP合成抑制剂处理胚芽鞘，向光弯曲可能减弱，但其生长不受影响 D. 向光性弯曲生长过程中，胚芽鞘向光侧细胞的ATP消耗量可能高于背光侧 【答案】B 【解析】 【详解】A、ABCB19是依赖ATP的IAA转运蛋白，运输IAA时消耗ATP，首先发生ABCB19的磷酸化过程，使其构象改变，将IAA从细胞质运输到细胞壁方向后，ABCB19才会发生去磷酸化过程，A错误； B、呼吸抑制剂是通过抑制细胞呼吸减少ATP合成，间接抑制ABCB19的活性，B正确； C、ATP合成抑制剂处理胚芽鞘，会影响包括生长在内的所有依赖ATP的生命活动，因此向光弯曲可能减弱，其生长也会受到影响，C错误； D、胚芽鞘受到单侧光照射时，背光侧生长素浓度高于向光侧，因此IAA在背光侧运输时ATP的消耗量可能高于向光侧，D错误。 6. 研究发现，运动可改善高脂饮食条件下机体的血糖调节状况。为探究其机制，研究人员对实验小鼠进行高脂喂养后分为三组：A组(高脂喂养)、B组(高脂喂养+每日运动)和C组(高脂喂养+药物M)继续实验。药物M可特异性激活K信号通路，该通路促进葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)转移定位到细胞膜上。8周后，饲喂空腹小鼠葡萄糖，其血糖浓度变化如图甲，骨骼肌细胞膜上GLUT4的相对数量如图乙。下列分析正确的是（） A. GLUT4的功能是将骨骼肌细胞外的葡萄糖运入细胞内，该过程要消耗ATP B. B组小鼠骨骼肌细胞中GLUT4基因表达量显著增加，膜上GLUT4增多，促进葡萄糖进入细胞 C. 若对运动组小鼠同时给予K通路抑制剂，其GLUT4相对数量和血糖浓度将会恢复至对照组水平 D. 若长期高脂饮食可能通过抑制骨骼肌细胞K通路从而减少GLUT4定位到膜上，导致血糖升高 【答案】D 【解析】 【详解】A、GLUT4是葡萄糖转运蛋白，葡萄糖通过GLUT4进入骨骼肌细胞的方式为协助扩散（顺浓度梯度、需转运蛋白、不消耗ATP），因此该过程不消耗ATP，A错误； B、图乙显示B组小鼠骨骼肌细胞膜上GLUT4的相对数量显著增加，但这只能说明GLUT4转移定位到细胞膜上的数量增多，无法直接推断GLUT4基因的表达量（转录和翻译水平）显著增加，B错误； C、若对运动组小鼠同时给予K通路抑制剂，K通路被抑制会影响GLUT4向细胞膜的转移，但运动改善血糖调节的机制可能存在其他通路，因此其GLUT4相对数量和血糖浓度不一定会完全恢复至对照组（A组）水平，C错误； D、由题意可知，药物M可特异性激活K信号通路，促进GLUT4转移定位到细胞膜上，从而降低血糖；若长期高脂饮食可能通过抑制骨骼肌细胞K通路，减少GLUT4定位到膜上，导致骨骼肌细胞摄取葡萄糖的能力下降，最终引起血糖升高，D正确。 7. 某潮间带水坑中主要生长着浒苔、角叉苔等海藻和岸蟹等动物。有人调查了该自然水坑中相关物种的数量变化，结果如图。下列说法正确的是（　　） A. 水坑中海藻和动物共同构成了一个有序的整体——群落 B. 推测浒苔和角叉苔存在种间竞争关系，会争夺阳光和养分 C. 10月份左右，水坑中岸蟹种群的增长速率达到最大值 D. 随季节变化，该群落的结构会随之改变，这是群落演替的结果 【答案】B 【解析】 【详解】A、群落是一定区域内所有生物种群的集合，包含该区域的动物、植物、微生物等全部生物，该水坑仅海藻和动物不能构成一个群落，A错误； B、曲线显示浒苔数量上升时角叉苔数量下降，且浒苔和角叉苔均为海藻，共同生存于同一环境中，会竞争阳光、养分等资源，存在种间竞争，B正确； C、S型增长的种群，增长速率在种群数量为K/2时达到最大值，10月份左右岸蟹种群密度接近环境容纳量（K值），此时增长速率接近0，C错误； D、随季节变化群落结构发生改变属于群落的季节性特征，不属于群落的演替，D错误。 8. 如图为某湿地生态系统中五种水生动物在同一时间段的垂直分布情况，下列相关叙述正确的是（　　） A. 水生动物的垂直分层主要与不同水层的光照强度有关 B. 虾C与鱼D的生态位重叠较多，二者的种间竞争强度相对较高 C. 轮虫A可能以浮游植物为食，此时处于第二营养级 D. 上述五种水生动物在底层和底泥层均有分布 【答案】C 【解析】 【详解】A、觅食场所、栖息环境的差异会导致水生动物在垂直方向上出现分层，植物的分层主要与光照有关，A错误； B、鱼D与虾C的空间分布重叠度较大，这种重叠可能是因为鱼D要以虾C为食，因此虾C在哪里，鱼D就在哪里，导致两者空间分布的重叠度较大，即两者之间可能是捕食关系，而非种间竞争关系，B错误； C、轮虫A主要位于水体表层，可能以浮游植物为食，此时处于该生态系统第二营养级，C正确； D、由图可知，鳅E在表层没有分布，轮虫A在底泥层没有分布，D错误。 9. 科研人员为探究脂肪细胞分泌的生物活性蛋白Leptin影响突触传递机制，利用新生大鼠脑组织，经胰蛋白酶处理后分离获得突触前神经元和突触后神经元，并与脂肪细胞建立体外共培养体系。采用一定技术记录突触后神经元兴奋频率及测定培养液中5-羟色胺的含量，实验结果如下表所示。下列分析错误的是（　　） 组别 处理 5-羟色胺(兴奋性神经递质)释放量 突触后神经元兴奋频率 甲 突触前神经元+突触后神经元 正常 正常 乙 脂肪细胞+突触前神经元+突触后神经元 明显降低 明显降低 丙 脂肪细胞+敲除Leptin受体基因的突触前神经元+突触后神经元 正常 正常 A. 使用胰蛋白酶处理时间不宜过长，否则会损伤细胞膜表面的膜蛋白受体 B. 5-羟色胺释放过程属于主动运输，需载体蛋白协助，需要能量 C. 结果证明，Leptin必须与突触前膜受体结合，才能发挥抑制作用 D. 为增强结论可靠性，需增设与乙组相同但敲除脂肪细胞分泌Leptin基因实验 【答案】B 【解析】 【详解】A、胰蛋白酶可分解蛋白质，细胞膜表面的受体本质为蛋白质，若胰蛋白酶处理时间过长，会分解细胞膜上的受体等膜蛋白，损伤细胞结构，A正确； B、5-羟色胺属于神经递质，神经递质的释放方式为胞吐，依赖细胞膜的流动性，需要消耗能量，但不需要载体蛋白协助，不属于主动运输，B错误； C、对比乙组和丙组，唯一变量为突触前神经元是否含有Leptin受体，乙组突触前神经元有Leptin受体，加入脂肪细胞后传递被抑制，丙组敲除受体后抑制效应消失，说明Leptin必须与突触前膜受体结合才能发挥抑制作用，C正确； D、增设敲除脂肪细胞Leptin分泌基因的实验组，可排除脂肪细胞分泌的其他物质对实验结果的干扰，进一步确认实验效应是Leptin的作用，增强结论可靠性，D正确。 10. 猴的克隆胚胎在发育过程中往往出现基因的异常甲基化修饰以及胎盘发育异常，导致克隆成功率较低。Kdm4d是组蛋白去甲基化酶基因，TSA 是组蛋白去乙酰化酶抑制剂。我国科学家通过下图处理提高了克隆成功率。下列分析正确的是（　　） 注：杂种雌猴由食蟹猴(♀)与恒河猴(♂)杂交产生 A. Kdm4d 基因表达产物和TSA均通过修饰DNA 来影响基因表达 B. 成纤维细胞应注入去除纺锤体-染色体复合物的食蟹猴MII期卵母细胞 C. 囊胚b的滋养层将发育为胎盘，为克隆胚胎提供营养并改变其遗传特性 D. 囊胚a 和囊胚b都是有性繁殖的产物 【答案】B 【解析】 【详解】A、Kdm4d表达产物是组蛋白去甲基化酶，作用是修饰组蛋白；TSA 是组蛋白去乙酰化酶抑制剂，作用也是修饰组蛋白。 二者都不直接修饰 DNA，而是通过改变组蛋白修饰状态（表观遗传）调控基因表达，A错误； B、在体细胞核移植（克隆）过程中，供体细胞（如成纤维细胞）的核需要注入去除了纺锤体-染色体复合物的MII期卵母细胞中，以确保供体细胞的核基因组能够替代卵母细胞的核基因组，B正确； C、囊胚的滋养层确实会发育为胎盘，为胚胎提供营养，但胎盘不会改变胚胎的遗传特性，C错误； D、囊胚b是通过受精作用获得，属于有性生殖，囊胚a是通过细胞核移植技术获得，属于无性生殖，D错误。 11. 下图质粒结构中，LacZ基因表达的产物可将无色物质X-gal催化为蓝色物质，从而使受体菌的菌落呈现蓝色。图中BamHⅠ、XmaⅠ、EcoRⅠ表示不同限制酶，bp代表碱基对。现将目的基因准确插入质粒中得到重组质粒，从而获得含重组质粒的受体菌。下列相关叙述错误的是（ ） A. 可选用BamHⅠ和XmaⅠ处理目的基因和质粒 B. 通过琼脂糖凝胶电泳，可以区分质粒与重组质粒 C. 重组质粒经EcoRⅠ充分酶切、琼脂糖凝胶电泳分离后，可得到3个产物条带 D. 用添加了卡那霉素和X-gal的培养基可以筛选并鉴定出含重组质粒的受体菌 【答案】C 【解析】 【详解】A、酶切时要保证目的基因与质粒形成相同的末端，目的基因不被破坏，且目的基因应插入启动子和终止子之间。根据质粒上启动子的位置和限制酶切割位点，以及目的基因的转录方向和限制酶切割位点可知，选用BamHⅠ和XmaⅠ切割目的基因和质粒，能完整切下目的基因，避免质粒自身环化、目的基因反向连接，实现目的基因的定向插入，A正确； B、和质粒相比，重组质粒因目的基因的插入，碱基对数量增多，分子量增大。琼脂糖凝胶电泳中，分子量不同的DNA分子迁移速率不同，因此可以区分质粒与重组质粒，B正确； C、质粒上有1个EcoRⅠ酶切位点，且未被破坏，目的基因上也有1个EcoRⅠ酶切位点，可见重组质粒有2个EcoRⅠ酶切位点，所以重组质粒经EcoRⅠ充分酶切、琼脂糖凝胶电泳分离后，可得到2个产物条带，C错误； D、重组质粒上有卡那霉素抗性基因，但LacZ基因被破坏。在添加了卡那霉素和X-gal的培养基上，含重组质粒的受体菌能生长并形成菌落，但不能分解无色物质X-gal，故菌落呈白色，据此可以筛选并鉴定出含重组质粒的受体菌，D正确。 12. 利用PCR 技术扩增某长度为1200bp的双链目的基因，已知该目的基因上游模板链的对应序列为3'-TACCTAGGCTA-5'，下游模板链的对应序列为3'-AGTTCGAATGC-5'。下列关于PCR过程中引物的相关叙述，正确的是（ ） A. PCR 所用引物的本质为双链DNA片段，设计时需与目的基因模板链序列完全相同 B. PCR 扩增得到的目的基因片段，其两条链的5端均对应引物的核苷酸序列 C. 扩增该目的基因时，可选用5'-TAGCCTAGGTA-3'作为上游正向引物 D. 该目的基因扩增4轮，理论上至少需加入两端互补的引物共14个 【答案】B 【解析】 【详解】A、PCR所用引物的本质为单链核酸片段，设计时需保证引物与目的基因的模板链序列互补配对，而非完全相同，A错误； B、PCR扩增过程中，Taq DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸子链，因此新合成的目的基因片段的两条链的5'端均为引物的核苷酸序列，B正确； C、扩增该目的基因时，上游正向引物需与上游模板链3'-TACCTAGGCTA-5'互补配对，对应序列应为5'-ATGGATCCGAT-3'，选项给出的序列无法与模板链完成互补配对，不能作为上游正向引物，C错误； D、PCR扩增n轮后，新合成的DNA链总数为2ⁿ⁺¹-2，每条新链的合成都需要一个引物，该目的基因扩增4轮，理论上至少需要加入的引物总数为30个，而非14个，D错误。 13. 果蝇的长翅和残翅是由一对等位基因（A和a）控制，灰身和黑身是由另一对等位基因（B和b）控制。一对长翅灰身果蝇杂交的子代中出现了长翅果蝇∶残翅果蝇＝3∶1，灰身果蝇∶黑身果蝇＝3∶1（所有杂交实验过程都没有出现变异情况，且不考虑Y染色体上是否有相应的等位基因）。下列叙述正确的是（　　） A. 据此实验结果可确定这两对基因的遗传遵循自由组合定律 B. 若杂交子代雄果蝇中的黑身个体占1/2，则亲代体色基因型为XBXb、XbY C. 若翅形基因位于2号染色体上，体色基因不在性染色体上，则后代长翅灰身、长翅黑身、残翅灰身、残翅黑身，比例为9∶3∶3∶1 D. 若两对基因都不位于性染色体上，长翅灰体（AaBb）与残翅黑体果蝇杂交，若后代长翅灰体∶残翅黑体＝1∶1，则说明两对基因位于一对同源染色体上 【答案】D 【解析】 【详解】A、若两对等位基因位于同一对同源染色体上，每对基因均为杂合的亲本杂交，每对性状仍可出现3∶1的分离比，因此无法仅通过两对性状各自的3∶1比例确定其遗传遵循自由组合定律，A错误； B、亲本均为灰身，若子代雄果蝇中黑身占1/2，说明体色基因位于X染色体上，亲代雄果蝇为显性灰身，基因型应为XBY，亲代雌蝇基因型为XBXb，B错误； C、若体色基因也位于2号染色体上（与翅形基因在同一对同源染色体上），则两对基因连锁，不会出现9∶3∶3∶1的性状分离比，C错误； D、若两对基因都位于常染色体，AaBb与aabb测交，后代仅出现长翅灰身∶残翅黑身=1∶1，说明AaBb只能产生AB和ab两种配子，即A与B连锁、a与b连锁，两对基因位于一对同源染色体上，D正确。 14. 复旦大学研究团队从根本层面上解释了“适度饥饿更健康”的机制，首次揭示乙酰辅酶A作为“代谢信使”的非经典功能，其调控线粒体自噬的机制如下图所示，下列分析错误的是（　　） A. 乙酰辅酶A需通过经典营养感知通路传递信号才能调控线粒体自噬 B. 营养充足时，乙酰辅酶A与NLRX1结合，会抑制线粒体自噬，造成功能失调的线粒体积累 C. 若敲除细胞中的NLRX1基因，营养匮乏条件下线粒体自噬可能无法正常启动 D. 研究“适度饥饿”如何触发身体的积极反应将为未来对抗代谢性疾病、延缓衰老开辟全新研究疆域 【答案】A 【解析】 【详解】A、题干明确指出，该研究首次揭示乙酰辅酶A作为“代谢信使”的非经典功能，说明其调控线粒体自噬的机制是非经典通路，A错误； B、从图中可知：营养充足时，高浓度乙酰辅酶A结合NLRX1的LRR结构域，使NLRX1处于休眠状态，掩盖LIR基序，抑制线粒体自噬。线粒体自噬被抑制后，功能失调的线粒体无法被清除，会发生积累 ，B正确； C、从图中可知：营养匮乏时，乙酰辅酶A浓度下降，与NLRX1的LRR结构域解离，使LIR基序暴露、NLRX1寡聚化，进而招募自噬蛋白LC3，激活线粒体自噬。若敲除NLRX1基因，该信号通路的关键环节缺失，线粒体自噬可能无法正常启动，C正确； D、“适度饥饿”会使乙酰辅酶A浓度下降，激活线粒体自噬，清除功能失调的线粒体，这对维持细胞稳态、延缓衰老、对抗代谢疾病具有积极意义，D正确。 15. 组织相容性复合体（MHC）参与向T细胞呈递抗原的过程，与T细胞的活化密不可分，肿瘤细胞中MHC的表达量降低。细胞毒性T细胞表面的程序性死亡受体（PD-1）能与周围细胞表面的PD-L1结合，PD-1与PD-L1的结合可使激活的细胞毒性T细胞失效，避免过激的免疫反应。肿瘤细胞中PD-L1的表达量增加。下列说法错误的是（　　） A. 机体识别和清除肿瘤细胞体现了免疫系统的免疫监视功能 B. 肿瘤细胞中MHC的表达量降低使得T细胞不能被有效激活 C. 肿瘤细胞中PD-L1的表达量增加能降低细胞毒性T细胞的杀伤力 D. 向患者体内注射PD-L1抗体治疗癌症可能会降低自身免疫病的发生率 【答案】D 【解析】 【详解】A、免疫系统通过免疫监视功能识别并清除异常细胞（如肿瘤细胞），该功能可维持内环境稳态，A正确； B、MHC分子参与向T细胞呈递抗原，肿瘤细胞MHC表达量降低，导致抗原呈递能力下降，使T细胞无法有效激活，B正确； C、PD-L1与T细胞表面PD-1结合可抑制T细胞活性。肿瘤细胞PD-L1表达增加，会增强对细胞毒性T细胞的抑制作用，降低其杀伤能力，C正确； D、注射PD-L1抗体可阻断PD-1/PD-L1结合通路，解除T细胞抑制，增强抗肿瘤免疫反应。但该操作可能过度激活免疫系统，攻击正常组织，反而增加自身免疫病风险，D错误。 故选D。 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 光系统分布于类囊体薄膜上，是光反应的核心结构，参与光能捕获、电子传递等过程。Rubisco是光合作用关键酶，在高CO2条件下催化CO2的固定，在高O2条件下催化C5与O2结合，生成C3和光呼吸的底物C2.光呼吸可消耗过剩光能、保护光系统免受光氧化损伤，但会消耗光合产物。科研人员以野生型水稻(WT)和Rubisco过表达突变体(OE)为材料，测定不同条件下的生理指标，结果如下。 品系 净光合速率(μmol·m-2·s-1) 光系统活性(Fv/Fm) 胞间CO2浓度(mmol·mol-1) 正常条件 强光、干旱 强光、干旱 正常条件 WT 5.81 7.94 0.80 7.63 OE 8.73 4.18 0.46 3.16 （1）若光系统结构受损，会直接阻断电子传递过程，导致___________生成不足，进而使暗反应中___________速率下降。 （2）光照条件下，若胞间___________比值升高，光呼吸速率增强，会导致光合速率下降，其原因是___________。 （3）正常光照条件下，OE植株光呼吸强度高于野生型，但其净光合速率仍较高，原因是___________。 （4）强光、干旱条件下，OE植株净光合速率显著低于WT植株，且光系统活性明显下降。结合光呼吸功能与光系统稳定性分析，原因是___________。 【答案】（1） ①. ATP和NADPH ②. C3的还原 （2） ①. O2/CO2 ②. 暗反应中的C5不能全部转化为C3，导致暗反应减慢，最终使光合速率下降 （3）OE植株Rubisco含量高，CO2固定效率显著提升，总光合速率增幅大于光呼吸的消耗 （4）强光、干旱下气孔关闭，胞间CO2/O2比值降低，OE光呼吸过强，大量消耗光合产物；光系统损伤加剧，光反应受抑制 【解析】 【小问1详解】 光系统是光反应的核心结构，电子传递阻断会直接导致光反应产物ATP和NADPH生成不足；暗反应中C3​的还原需要ATP和NADPH，因此C3的还原速率会下降。 【小问2详解】 根据题干，Rubisco在高O2、低CO2条件下催化光呼吸，因此胞间O2/CO2比值升高时光呼吸增强；光呼吸增强时，Rubisco催化C5与O2结合，消耗了大量用于固定CO2的C5，C5不能全部转化为C3，导致暗反应减慢，且题干明确说明光呼吸会消耗光合产物，因此光合速率下降。 【小问3详解】 OE是Rubisco过表达突变体，正常条件下CO2浓度充足，Rubisco增多会大幅提升CO2固定速率，总光合速率升高；虽然光呼吸也随之增强，但总光合的增加幅度大于呼吸（含光呼吸）消耗的增加幅度，因此净光合速率仍高于野生型。 【小问4详解】 强光干旱条件下，植物气孔关闭减少水分散失，胞间CO2浓度降低，使胞间CO2/O2比值降低；OE的Rubisco含量更高，更多C5与O2结合发生光呼吸，导致用于CO2固定的C5大幅减少，暗反应速率下降，对光能的利用率降低，过剩光能大量积累且大量消耗光合产物；虽然光呼吸可消耗过剩光能，但当过剩光能超出光呼吸的消耗能力时，会造成光系统发生光氧化损伤，因此OE光系统活性下降，净光合速率显著低于野生型。 17. 某种两性花植物的叶片边缘全缘（A）对缺刻（a）为显性，果实有芒（B）对无芒（b）为显性，两对基因独立遗传。研究人员将外源红色荧光蛋白基因R成功导入基因型为AABB（全缘有芒、无荧光）的纯合植株体内，获得转基因植株甲（含基因R且能稳定表达红色荧光）。已知基因R整合到某对同源染色体上，且整合位点仅一个，即仅一条染色体被整合（记为+），另一条同源染色体未被整合（记为-）。基因R不影响减数分裂的过程及配子和受精卵的育性。研究人员利用植株甲进行了相关实验，结果如下表。回答下列问题： 组别 亲本组合 F1表型及比例 实验一 植株甲(♀)×纯合缺刻无芒(aabb，无荧光)(♂) 全缘有芒无荧光:全缘有芒有荧光=1:1 实验二 实验一F1中红色荧光植株自交 全缘有芒有荧光:全缘无芒有荧光:缺刻有芒有荧光:缺刻无芒有荧光:全缘有芒无荧光:全缘无芒无荧光:缺刻有芒无荧光:缺刻无芒无荧光=27:9:9:3:9:3:3:1 （1）由实验一可知，植株甲关于基因R的基因型为_______（填“++”或“+-”）。若甲自交，则后代的表型类型及比例为____________。 （2）根据实验二，可判断基因R整合到_________（填“与A/a和B/b均无关”“A/a所在”或“B/b所在”）的染色体上；实验二F2中无荧光植株所占比例为_______，F2中全缘有芒有荧光植株中纯合子所占的比例为______（“++”视为纯合，“+-”视为杂合）。 （3）研究人员在将基因R导入基因型为AABB的植株时，还获得了另一株发红色荧光的全缘有芒植株乙，让该植株与缺刻无芒植株（无荧光）杂交，后代F1有全缘无芒有荧光和全缘有芒无荧光两种表型，且比例为1:1，从R基因整合位点角度推测后代出现全缘无芒有荧光植株的原因是_______________________。 （4）若基因R可以整合到基因型为AABB植株的两条染色体上（假设两条染色体各仅有1个整合位点），现在获得了一株AABB转基因植株丙，其自交后代表型及比例为全缘有芒有荧光:全缘有芒无荧光=15:1，则说明基因R在染色体上整合的情况是______________。 【答案】（1） ①. +- ②. 全缘有芒有荧光:全缘有芒无荧光=3:1 （2） ①. 与A/a和B/b均无关 ②. 1/4 ③. 1/27 （3）一个R基因整合到基因型为AABB的植株(植株乙)的一个B基因之内，导致一个B基因结构被破坏而失去功能 （4）R基因被整合在两条非同源染色体上 【解析】 【小问1详解】 实验一中植株甲（♀）与无荧光纯合子（--）杂交，后代荧光表型为1：1，说明甲产生含R（+）和不含R（-）的配子比例为1：1，故其R基因型为+-。甲的叶形和果形基因型为纯合AABB，自交后代均为全缘有芒；R基因+-自交后代为++（有荧光）：+-（有荧光）：--（无荧光）=1：2：1，因此表型比例为全缘有芒有荧光:全缘有芒无荧光=3:1。 【小问2详解】 实验二F1红色荧光植株基因型为AaBb+-，自交后代表型比例为27：9：9：3：9：3：3：1（实际为三对独立基因自交的(3：1)3比例），说明R基因与A/a、B/b均独立遗传，即整合到与A/a和B/b均无关的染色体上。无荧光植株（--）占比为1/4（+-自交后代隐性纯合比例）。 全缘有芒有荧光植株（A_B_R_）中，纯合子仅为AABB++，占所有后代的1/64，而A_B_R_占27/64，故纯合子比例为1/27。 【小问3详解】 植株乙（AABB+-）在理论上的配子类型有AB+和AB-，但是植株乙与aabb杂交，后代仅出现全缘无芒有荧光和全缘有芒无荧光两种表型（1：1），说明乙仅产生两种配子：Ab+（含R且B基因失活，表现为b的性状）和AB-（不含R且B基因正常），因此可能是一个R基因整合到基因型为AABB的植株(植株乙)的一个B基因之内，导致一个B基因结构被破坏而失去功能。 【小问4详解】 自交后代有荧光：无荧光=15：1，属于9:3:3:1的变式，符合两对独立基因的重叠作用（只要有一个R基因即表现有荧光，双隐性纯合才表现无荧光），说明基因R整合在两条非同源染色体上。 18. 干旱是限制植物生长的重要环境因素。为探究生物炭（生物残体在少氧或缺氧条件下热解形成的富碳固体产物）对干旱胁迫下小粒咖啡幼苗生长的影响，研究人员设置了4组实验，分别为T1（正常供水）、T2（中度干旱）、T3（中度干旱+生物炭）、T4（正常供水+生物炭），测定相关指标，结果如下表所示。 处理 脱落酸相对含量 气孔导度相对值 净光合速率相对值 气孔长度相对值 气孔密度相对值 T1 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 T2 1.43 0.25 0.376 0.846 1.40 T3 1.89 0.50 0.516 0.963 1.38 T4 1.05 0.98 1.02 0.99 1.05 注：表中指标均以T1为对照计算出的相对值。 回答下列问题： （1）小粒咖啡幼苗吸收光的色素________（填“全部”或“部分”）位于叶绿体的类囊体薄膜上，原因是________________________________。 （2）本实验以脱落酸相对含量作为检测指标的原因是其具有________的作用。设置T4的具体目的是________。 （3）研究人员推测中度干旱条件下，生物炭处理能通过维持小粒咖啡幼苗具有较高的气孔导度，从而________（填“缓解”或“解除”）干旱对光合作用的抑制。作出此推测的依据是__________________________。从进化与适应的角度分析，小粒咖啡在长期干旱胁迫下气孔密度增加、气孔长度减小的生物学意义是__________________________。 （4）云南干热河谷地区农业废弃物（如咖啡果壳）较多。若将这些废弃物制成生物炭还田，这遵循了生态工程的________原理。 【答案】（1） ①. 部分 ②. 光敏色素能吸收红光和远红光，但光敏色素不在类囊体薄膜上 （2） ①. 促进气孔关闭 ②. 探究正常供水条件下生物炭对咖啡幼苗的影响（或“作为T3的对照，排除生物炭本身的干扰”） （3） ①. 缓解 ②. T2和T3的气孔导度均显著低于T1，但T3下降幅度明显小于T2；同时T3的净光合速率高于T2，但小于T1（T3组气孔导度和净光合速率均高于T2组，但低于T1组） ③. 有助于在干旱条件下快速响应ABA信号，关闭气孔，减少水分散失，提高水分利用效率 （4）循环 【解析】 【小问1详解】 植物体内吸收光的色素并非全部位于叶绿体类囊体薄膜上。叶绿体类囊体薄膜上的叶绿素（叶绿素a、叶绿素b）和类胡萝卜素（胡萝卜素、叶黄素）是参与光合作用光反应的色素，能够吸收光能并将其转化为化学能；而像光敏色素这类色素，并不分布在类囊体薄膜上，却能吸收红光和远红光，参与植物的光形态建成、开花诱导等生命活动。 【小问2详解】 脱落酸是植物应对干旱胁迫的重要激素，其主要生理作用之一是促进气孔关闭，从而减少植物体内水分的蒸腾散失，这是植物适应干旱环境的关键机制之一，因此本实验选择脱落酸相对含量作为检测指标。设置T4组（正常供水+生物炭）的具体目的在于：一方面，与T1组（正常供水）对比，探究正常供水条件下生物炭对小粒咖啡幼苗各项生理指标（如脱落酸含量、气孔导度等）是否产生影响；另一方面，作为T3组（中度干旱+生物炭）的对照，排除生物炭本身对实验结果的干扰，确保T3组与T2组之间的差异是由生物炭在干旱条件下的作用导致的。 【小问3详解】 研究人员推测中度干旱条件下生物炭处理能缓解干旱对光合作用的抑制，其依据可从实验数据直观分析：T2组（中度干旱）的气孔导度相对值仅为0.25，净光合速率相对值为0.376；而T3组（中度干旱+生物炭）的气孔导度相对值提升至0.50，净光合速率相对值也增加到0.516。两者均显著低于T1组（正常供水），但T3组的气孔导度和净光合速率下降幅度明显小于T2组，说明生物炭处理能在一定程度上维持较高的气孔导度，从而减轻干旱对光合作用的抑制作用。从进化与适应角度看，小粒咖啡在长期干旱胁迫下气孔密度增加、气孔长度减小，这种形态特征的改变具有重要生物学意义：气孔密度增加使植物能更快速地响应脱落酸（ABA）的信号，及时关闭气孔以减少水分通过蒸腾作用散失，提高植物在干旱环境下的水分利用效率。 【小问4详解】 利用废弃物制成生物炭还田，实现了废弃物的资源化利用，这遵循了生态工程的循环原理。 19. 桑基鱼塘系统是全球重要农业文化遗产，其“塘基种桑、桑叶喂蚕、蚕沙养鱼、鱼粪肥塘、塘泥肥桑”的模式堪称生态农业典范。鱼塘底部的淤泥十分肥沃，可以运到塘基上作为桑树的肥料，塘基本身有一定的坡度，桑地土壤中多余的营养元素又会随着雨水冲刷流入鱼塘中。养蚕过程中的蚕蛹和蚕沙（蚕粪），也可以作为鱼饲料和土地肥料。桑基鱼塘系统中人们收获桑果、蚕丝和鲜鱼的同时，减少肥料和饲料的投入。根据资料，回答下列问题： （1）桑基鱼塘系统中，桑树光合作用固定的能量一部分用于自身生长、发育和繁殖，另一部分通过_________以热能形式散失。通过桑树→蚕→蚕沙→鱼这一途径时，流入鱼体内的能量来自第_________（个）营养级。与单纯养鱼相比，该模式能提高能量_________，减少废弃物排放。 （2）塘泥肥桑过程中，有机物中的碳元素主要通过_________作用转化为无机物被桑树吸收。若塘泥堆积过厚，鱼塘底部微生物大量繁殖，会导致水体_________，不仅影响鱼类生存，还会破坏生态系统的稳定性。 （3）桑基鱼塘系统中，人们不仅能收获桑果、蚕丝和鲜鱼，还能减少肥料、饲料投入，净化环境，体现了生物多样性的__________价值。 （4）科研人员发现，保留适量水生植物（如金鱼藻）的鱼塘，鱼类发病率较低。请分别从生态系统物质循环和信息传递的角度解释可能的原因：___________。 【答案】（1） ①. 呼吸作用 ②. 一 ③. 利用率 （2） ①. 分解者的呼吸（或微生物的呼吸） ②. 缺氧（或溶氧量下降） （3）直接和间接 （4）从物质循环角度：水生植物可为鱼类提供氧气；并通过吸收鱼粪分解产物净化水质；提供食物来源。从信息传递角度：水生植物可能释放某些物质抑制病原微生物的生长 【解析】 【小问1详解】 桑树通过光合作用固定的能量，一部分用于自身生长、发育和繁殖，另一部分通过呼吸作用以热能形式散失。在食物链中，生产者(桑树)为第一营养级，初级消费者(蚕)为第二营养级。蚕沙是蚕的粪便，属于未被蚕同化的能量，其能量来源仍为第一营养级(桑树)。与单纯养鱼相比，桑基鱼塘系统通过物质循环利用(如蚕沙养鱼、鱼粪肥塘)，能提高能量的利用率，减少能量浪费和废弃物排放。 【小问2详解】 塘泥中的有机物需通过分解者的呼吸作用(或微生物的呼吸作用)分解为无机物(如CO2、水和无机盐)，才能被桑树吸收利用。塘泥堆积过厚时，底部微生物大量繁殖会消耗水中溶解氧，导致水体缺氧(或溶氧量下降)，影响鱼类呼吸，破坏生态系统稳定性。 【小问3详解】 生物多样性的直接价值包括对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的价值(如收获桑果、蚕丝和鲜鱼)；间接价值是对生态系统起到重要调节作用的价值(如减少肥料投入、净化环境)因此，该系统体现了生物多样性的直接和间接价值。 【小问4详解】 物质循环角度：水生植物(如金鱼藻)通过光合作用产生氧气，增加水体溶氧量，为鱼类提供充足氧气；同时，水生植物可吸收鱼粪分解产生的无机盐，净化水质；部分水生植物还能作为鱼类的食物来源，维持鱼类健康。 信息传递角度：水生植物可能通过释放化学物质(如某些代谢产物)传递信息，抑制水体中病原微生物的生长繁殖，减少鱼类感染疾病的机会。 20. 有机磷化合物在环境中过度积累或残留，会对生态系统和人类造成危害。为培育降解有机磷的工程菌，科研人员将有机磷降解酶基因mpd、ophc2导入假单胞菌体内，以获取目标菌株，培育过程如图1所示。回答下列问题： （1）PCR的每次循环分为三个步骤，其中温度最低的是________，该步骤的目的是________。实验室常利用琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物，DNA分子在凝胶中的迁移速率与________（答两点）等有关。 （2）科研人员利用PCR技术实现mpd基因的下游与ophc2基因的上游无缝衔接，从而获得融合基因，由图可知，引物1的5'端的12个碱基序列为5'-________-3'，如此设计引物1的目的是________。 （3）为保证融合基因能正确插入质粒，需要在引物2的________（填“3'”或“5'”）端加下表中限制酶________的识别和切割序列。 XhoI 5'-C↓TCGAG-3' SalI 5'-G↓TCGAC-3' MboI 5'-↓GATC-3' BamHI 5'-G↓GATCC-3' （4）经转化的假单胞菌，通过________（填方法）接种到培养基上，为筛选出分解能力强的目标菌，向培养基中加入黄色的有机磷农药，培养一段时间后结果如图2所示，应选取菌落________（填序号）进行培养。 【答案】（1） ①. 复性 ②. 使引物与两条单链DNA结合 ③. 凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象 （2） ①. CCGTAGAGGTCA ②. 使mpd基因的下游添加上与ophc2基因的上游相同的碱基序列 （3） ①. 5′ ②. SalⅠ （4） ①. 稀释涂布平板法 ②. 5 【解析】 【小问1详解】 PCR的每次循环分为三个步骤，即变性、复性和延伸。其中温度最低的是复性，该步骤的目的是使引物与两条单链DNA结合。在凝胶中，DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。 【小问2详解】 科研人员利用PCR技术实现mpd基因的下游与ophc2基因的上游无缝衔接获得融合基因，结合转录方向可推测，需要引物1和引物3有互补的碱基序列，根据图示可知，引物1的5'端的12个碱基序列为5′-CCGTAGAGGTCA-3'，这样才能使mpd基因的下游添加上与ophc2基因的上游相同的碱基序列，为获得融合基因做准备。 【小问3详解】 根据质粒中的限制酶识别位点可知，融合基因下游含有XhoI识别切割序列，XhoI和 SalI切割后可形成相同的黏性末端，因而需要选择SalⅠ和BamHⅠ切割质粒，进而可以保证融合基因能正确插入质粒，据此可推测需要在引物2的5′端添加限制酶SalⅠ的识别和切割序列。 【小问4详解】 结合图中菌落的分布可以看出，经转化的假单胞菌是通过稀释涂布平板法接种到培养基上的，为筛选出分解能力强的目标菌，向培养基中加入黄色的有机磷农药，培养一段时间后结果如图2所示，3、5、6菌落有透明圈说明能分解有机磷，但是分解能力有强有弱。根据透明圈直径与菌落直径的比值大小来判断分解能力，比值越大，分解能力越强，应选取菌落5进行培养。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $