精品解析：上海市财经大学附属北郊高级中学2026-2027学年第一学期高三期中考试生物试卷

上海财经大学附属北郊高级中学2026学年第一学期期中考试 高三年级生物试卷 一、苍耳的生长与控制 1. 瘤突苍耳和北美苍耳是原产北美的外来植物，本地苍耳是我国传统药用植物。原野菟丝子这种植物无叶无根，但可通过吸器侵入苍耳植物的维管束中获取营养物质，维持存活。 （1）据题中信息，原野菟丝子与宿主苍耳的种间关系属于______。（编号选填） ①寄生②共生③捕食④种间竞争⑤正相互作用 ⑥负相互作用 （2）据题中信息，原野菟丝子属于____________。（编号选填） ①生产者 ②消费者 ③分解者 ④第一营养级 ⑤第二营养级 （3）某森林边的一片区域内分布有上述三种苍耳，现引入原野菟丝子，则短期内该区域       。 A. 能量金字塔倒置 B. 信息传递途径增加 C. 物质循环停止 D. 物种丰富度不变 （4）若要对该区域内本土苍耳的数量进行调查，最合理的方法是            。 A. 样方法 B. 样线法 C. 标记重捕法 D. 逐个计数法 （5）该区域内的全部瘤突苍耳、北美苍耳与本地苍耳等生物构成了            。 A. 种群 B. 群落 C. 生态系统 D. 分解者 （6）苍耳子为本地苍耳的干燥刺果，可用于治疗风寒头痛，鼻塞流涕等，入药历史悠久，它体现了生物多样性的            。 A. 生态价值 B. 间接价值 C. 直接价值 D. 潜在价值 （7）瘤突苍耳、北美苍耳和本地苍耳皆为菊科苍耳属，果实具有倒钩，会随着人类、动物的活动扩散到其他区域，据题中信息与所学知识分析，以下描述合理的是            。（多选） A. 通过测定DNA序列鉴定出三者均为菊科植物，属于分子生物学证据 B. 三种苍耳具有相同的果实结构，说明它们可能起源于共同的祖先 C. 瘤突苍耳、北美苍耳的环境适应力较强，会长期保持J型的生长曲线 D. 本地苍耳由于长期药用采收，导致其种群竞争力下降 丛枝菌根真菌（AMF）是广泛存在于土壤中的微生物，它能在苍耳根部形成共生结构。AMF的菌丝在土壤中连接不同植物根系，形成公共菌根网络（CMN），可在植物间传递养分和信号。 为研究AMF和原野菟丝子对三种苍耳的联合影响，研究人员在一片实验农田进行了全光照和高氮素水平下的实验，实验结果如图1、图2所示。 （8）该研究用的实验地属于____________。（编号选填） ①人工生态系统 ②自然生态系统 ③陆地生态系统 ④农田生态系统 （9）根据图1、图2分析，下列相关叙述正确的是            。 A. 原野菟丝子对北美苍耳的生长有促进作用 B. AMF加剧了原野菟丝子对瘤突苍耳的作用 C. AMF提高了本地苍耳的种间竞争力 D. AMF对本地苍耳的促进作用不受原野菟丝子影响 （10）若上述实验地区域瘤突苍耳与北美苍耳成大片分布，作为外来入侵植物，可能造成危害。为保护我国产本地苍耳，可采取的措施有_________（编号选填）。 ①综合评估风险后引入原野菟丝子②引入寄生性昆虫苍耳螟取食苍耳③进行人工物理清除④抑制丛枝菌根的形成 二、改造大肠杆菌 2. 改造大肠杆菌 高丝氨酸具有广泛的工业用途。科研人员通过如下路径（Ⅰ和Ⅱ）构建了高产高丝氨酸的大肠杆菌基因工程菌： Ⅰ：前期研究表明，大肠杆菌thrB基因编码的高丝氨酸激酶（ThrB）会催化高丝氨酸的进一步代谢，不利于其积累。据此，科研人员对thrB基因进行定点突变（图1）。 （1）基于技术考虑，研究人员首先将thrB基因编码链上第865位的胞嘧啶C转换为U。据所学知识分析，欲获得稳定遗传的突变DNA，至少需经历的复制轮数为________；此时突变株表达的ThrB的氨基酸数目为________个。 （2）为检测大肠杆菌突变株的菌群数量，下列操作正确的是________。（单选） A. 稀释涂布平板进行活细胞计数 B. 平板划线法分离大肠杆菌单菌落 C. 分光光度计直接测定大肠杆菌数目 D. 逐个计数来测定大肠杆菌细胞数目 Ⅱ：前期研究发现，高丝氨酸会抑制ThrA酶的活性，且还能经转运蛋白（RhtB）转运至胞外（如图2所示）。据此，科研人员将thrA*和RhtB联合导入大肠杆菌。 （3）据图2分析，若想进一步提高大肠杆菌高丝氨酸产量，可采取的策略包括_______。（多选） A. 适当降低培养液的pH B. 增强ThrA对高丝氨酸的亲和力 C. 采用蛋白质工程技术改造thrA基因 D. 敲除thrA基因以解除产物的反馈抑制 （4）图3中的thrA*为thrA的突变基因，根据题意判断，该突变基因表达的酶，最可能的性能是________。（单选）（　　） A. 耐受温度提升 B. 单分子酶活提高 C. 酶分泌量增多 D. 与高丝氨酸的亲和力降低 （5）研究人员还通过在大肠杆菌中高效表达RhtB增加高丝氨酸的产量。为了将目的基因正确插入载体（图3），切割PCR产物选用的限制酶是________（编号选填）；切割载体时应选用的限制酶是________。（编号选填） （6）基因工程菌构建后，需要用M9通用培养基摇瓶培养（即放在锥形瓶中震荡培养），以评估菌株的基本合成能力；然后再采用TY培养基大规模发酵生产目标产物。下列说法合理的是________。（编号选填） M9通用培养基（/L）：Na2HPO4 13.6g、KH2PO4 6g、NaCl 1g、NH4Cl 2g、葡萄糖4g、CaCl2 0.01g、MgSO4 0.24g。 TY培养基（/L）：甘油 15g、（NH4）2SO4 17g、酵母提取物 8g、胰蛋白胨 16g、KH2PO4 1g、MgSO4 1g、甜菜碱 2g、微量元素溶液1 mL。 ①碳源差异需要考虑发酵工程的成本 ②M9是固体培养基，TY为液体培养基 ③M9是合成培养基，TY为天然培养基 ④TY培养基的唯一氮源是（NH4）2SO4 （7）研究人员将同一菌株分别在摇瓶和发酵罐内培养相同时间后，测菌体密度相对值和高丝氨酸产量，结果如下表所示。结合下表信息，说出工程化发酵条件下，菌株产能提高的依据并分析其原因________。 培养方式 菌体密度相对值 高丝氨酸产量 250mL摇瓶培养 17.0 6.1（g/L） 5L发酵罐培养 26.7 90.2（g/L） 三、肿瘤劫持痛觉神经实现免疫逃逸 3. 科学家揭示了一种癌细胞在M1型巨噬细胞的“免疫压力”下实现免疫逃逸，部分机制如图所示。图中的CGRP会影响淋巴结内的免疫细胞分泌CCL5的能力，而CCL5含量的高低又会影响巨噬细胞的类型分化。M1型巨噬细胞可杀伤肿瘤，M2型巨噬细胞反而会促进肿瘤生长。 （1）如图所示的下列物质中，存在于内环境中的是____________。（编号选填） ①ATF4 ②SLIT2 ③CGRP ④CCL5 （2）M1与M2型巨噬细胞在功能上存在差异的最根本原因是            。 A. 识别抗原的受体不同 B. 细胞内染色体上基因不同 C. mRNA不同 D. 细胞内表达的基因不同 （3）图中M1型巨噬细胞对癌细胞的“免疫压力”可能包括            。 A. M1型巨噬细胞直接识别、吞噬并清除癌细胞 B. M1型巨噬细胞会竞争性消耗葡萄糖等营养物质，间接抑制癌细胞生长 C. M1型巨噬细胞分泌一系列细胞因子作用于癌细胞 D. M1型巨噬细胞吞噬癌细胞的碎片，引发特异性免疫攻击癌细胞 （4）从图中可以看出，CGRP是由痛觉神经细胞释放的，它是由37个氨基酸组成的多肽，有调节免疫细胞的作用。下列叙述中，错误的是            。 A. CGRP的释放依赖于质膜的流动性 B. 释放过程是神经细胞与免疫细胞进行信息交流的方式之一 C. CGRP可以通过膜上载体蛋白扩散至细胞外 D. 囊泡膜与质膜的融合是CGRP释放的关键步骤 （5）癌细胞产生的SLIT2能作用于痛觉神经末梢，产生的神经冲动不仅能传向神经中枢，还可通过痛觉神经元的分支传导至另一分支，从而引发轴突反射。那么，轴突反射的作用意义主要在于            。 A. 将局部刺激信息快速传递至神经中枢 B. 放大并传递痛觉信号至大脑皮层 C. 不依赖中枢神经，快速调节局部组织的生理状态 D. 促进神经元的生长与靶组织的修复 （6）下列生理过程中，与CGRP影响淋巴结中细胞的方式最为相似的是            。 A. 胰岛素促进组织细胞摄取葡萄糖 B. γ-氨基丁酸从突触前膜胞吐释放作用于突触后膜 C. 抗原呈递细胞将抗原肽-MHC分子复合体传递给T淋巴细胞 D. 运动神经元释放乙酰胆碱作用于肌细胞 为了进一步明确CGRP对CCL5分泌的影响，通过提高或抑制痛觉神经元活性，来观察CCL5水平的变化，获得的实验结果如表所示（表中不同的小写字母代表具有显著性差异）。 小鼠组别 淋巴结中CCL5含量（pg/mg） 小鼠肿瘤组织中M2型巨噬细胞的比例 WT 116.3±9.8 a 27.6% a NI 160.8±10.3 b 18.8% b NA 80.7±12.1 c 36.4% c CKO 163.8±11.6 b 18.2% b 注：WT：对照组；NI：抑制相关痛觉神经元活性；NA：提高相关痛觉神经元活性；CKO：敲除CGRP基因； （7）在NI小鼠的基础上，通过补充外源CGRP，能不能逆转CCL5分泌的增加，其原因是_______________。 （8）研究人员发现，某种镇痛药物R同时也是CGRP受体的拮抗剂。结合题干中的信息，评估药物R用于肿瘤治疗的潜力____________。 四、致力木薯增产 4. 致力木薯增产 木薯是热带地区重要的粮食作物，其食用部分为富含淀粉的地下块根。就木薯这样的块根类植物而言，光合作用产生的蔗糖的长途运输是高产的限制因素。研究发现，质膜上的钾离子通道（AKT）与蔗糖的长途运输有关，其机制如图所示。 （1）前期研究显示，缺K+会导致木薯等植物的电子传递效率下降，光合作用效率受损。下列关于光合作用的叙述，正确的是________。（多选） A. K+可作为电子传递的载体 B. 电子传递的场所为类囊体膜 C. 高能电子源自各种叶绿体色素 D. 缺K+不利于类囊体内外H+梯度的建立 据图可知，叶肉细胞产生的蔗糖通过胞间连丝输送（A转运方式）；同时还存在微弱的蔗糖回收机制，将泄露到胞间的蔗糖回收至韧皮部（B转运方式），然后继续输送到根部，以供淀粉合成。 （2）下列表述可作为植物体内存在B转运方式的实验证据是___。（编号选填） ①用同位素标记二氧化碳，根部检测到放射性 ②强化叶肉细胞的卡尔文循环，根部检测到蔗糖增量 ③将放射性外源蔗糖注入伴胞细胞外，根部出现放射性 （3）已知植物细胞内外K+浓度梯度与动物细胞类似，据图和已学知识判断________。（编号选填） ①H+主动运输出伴胞细胞 ②K+协助扩散进伴胞细胞 ③H2O主动运输进伴胞细胞 ④蔗糖主动运输进伴胞细胞 前期研究发现，拟南芥的K+通道（AKT2var）外排效率更高。据此，研究人员将拟南芥的AKT2var编码基因导入木薯愈伤组织，获得木薯转基因株，并使该基因在伴胞细胞中特异性表达（见图）。 （4）构建木薯转基因株涉及到的操作/原理包括________。（多选） A. 获取愈伤组织需经历细胞分化 B. 需调整细胞分裂素和生长素浓度比值 C. 使AKT2var编码基因在愈伤组织内表达 D. 就受体细胞功能而言，愈伤组织与动物受精卵类似 （5）为鉴定转基因的效果，研究人员比较了木薯转基因株与对照组在19周后根的干重，此时对照组最好选择________。（单选） A. 未导入质粒的木薯 B. 导入空载质粒的木薯 C. 未经转基因操作的木薯 D. 导入重组质粒的木薯 （6）研究发现，转基因操作后木薯筛管顶部钾离子浓度显著高于根部，这种浓度梯度的存在可能也会促进蔗糖的长距离运输。因此，转基因植株块根淀粉含量提高，至少存在两种解释：转基因操作增强了“A转运方式”或增强了“B转运方式”。为揭示上述两种机制对木薯转基因株块根淀粉高产的贡献度，试完成下列实验设计。（编号选填） ①木薯野生株 ②木薯转基因株 ③构建A转运方式缺陷株 ④构建B转运方式缺陷株 ⑤比较T4与T2 ⑥比较T1-T2与T3-T4 ⑦比较T4-T2与T3-T1 注：T1和T2分别表示A转运方式未缺陷株和缺陷株块根重量； T3和T4分别表示B转运方式未缺陷株和缺陷株块根重量：“-”表示相减。 实验材料 实验操作 数据处理 （1）________ （2）________ （3）________ （7）木薯收获后，通常采用焚烧等方式处理其茎和叶。根据所学知识，比较下列两者在“碳循环”中作用的异同点：（1）焚烧木薯等农作物；（2）燃烧煤、石油等化石燃料，并据此提出有利于“碳中和”的建议________________________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 上海财经大学附属北郊高级中学2026学年第一学期期中考试 高三年级生物试卷 一、苍耳的生长与控制 1. 瘤突苍耳和北美苍耳是原产北美的外来植物，本地苍耳是我国传统药用植物。原野菟丝子这种植物无叶无根，但可通过吸器侵入苍耳植物的维管束中获取营养物质，维持存活。 （1）据题中信息，原野菟丝子与宿主苍耳的种间关系属于______。（编号选填） ①寄生②共生③捕食④种间竞争⑤正相互作用 ⑥负相互作用 （2）据题中信息，原野菟丝子属于____________。（编号选填） ①生产者 ②消费者 ③分解者 ④第一营养级 ⑤第二营养级 （3）某森林边的一片区域内分布有上述三种苍耳，现引入原野菟丝子，则短期内该区域       。 A. 能量金字塔倒置 B. 信息传递途径增加 C. 物质循环停止 D. 物种丰富度不变 （4）若要对该区域内本土苍耳的数量进行调查，最合理的方法是            。 A. 样方法 B. 样线法 C. 标记重捕法 D. 逐个计数法 （5）该区域内的全部瘤突苍耳、北美苍耳与本地苍耳等生物构成了            。 A. 种群 B. 群落 C. 生态系统 D. 分解者 （6）苍耳子为本地苍耳的干燥刺果，可用于治疗风寒头痛，鼻塞流涕等，入药历史悠久，它体现了生物多样性的            。 A. 生态价值 B. 间接价值 C. 直接价值 D. 潜在价值 （7）瘤突苍耳、北美苍耳和本地苍耳皆为菊科苍耳属，果实具有倒钩，会随着人类、动物的活动扩散到其他区域，据题中信息与所学知识分析，以下描述合理的是            。（多选） A. 通过测定DNA序列鉴定出三者均为菊科植物，属于分子生物学证据 B. 三种苍耳具有相同的果实结构，说明它们可能起源于共同的祖先 C. 瘤突苍耳、北美苍耳的环境适应力较强，会长期保持J型的生长曲线 D. 本地苍耳由于长期药用采收，导致其种群竞争力下降 丛枝菌根真菌（AMF）是广泛存在于土壤中的微生物，它能在苍耳根部形成共生结构。AMF的菌丝在土壤中连接不同植物根系，形成公共菌根网络（CMN），可在植物间传递养分和信号。 为研究AMF和原野菟丝子对三种苍耳的联合影响，研究人员在一片实验农田进行了全光照和高氮素水平下的实验，实验结果如图1、图2所示。 （8）该研究用的实验地属于____________。（编号选填） ①人工生态系统 ②自然生态系统 ③陆地生态系统 ④农田生态系统 （9）根据图1、图2分析，下列相关叙述正确的是            。 A. 原野菟丝子对北美苍耳的生长有促进作用 B. AMF加剧了原野菟丝子对瘤突苍耳的作用 C. AMF提高了本地苍耳的种间竞争力 D. AMF对本地苍耳的促进作用不受原野菟丝子影响 （10）若上述实验地区域瘤突苍耳与北美苍耳成大片分布，作为外来入侵植物，可能造成危害。为保护我国产本地苍耳，可采取的措施有_________（编号选填）。 ①综合评估风险后引入原野菟丝子②引入寄生性昆虫苍耳螟取食苍耳③进行人工物理清除④抑制丛枝菌根的形成 【答案】（1）①⑥ （2）②⑤ （3）B （4）A （5）B （6）C （7）ABD （8）①③④ （9）B （10）①②③④ 【解析】 【小问1详解】 原野菟丝子从苍耳体内获取营养，对菟丝子有利、对苍耳有害，符合寄生的特征；寄生是对一方有害的种间关系，属于负相互作用。 【小问2详解】 原野菟丝子无叶不能进行光合作用，依赖宿主苍耳（生产者，第一营养级）获取有机物，属于异养消费者，对应第二营养级。 【小问3详解】 引入新物种原野菟丝子后，区域内物种增加、种间关系变复杂，信息传递途径增加；能量流动沿食物链逐级递减，能量金字塔不会倒置；物质循环不会停止，原有生物仍然存在，物质循环仍在进行；引入新物种后物种数目增加，物种丰富度升高，B正确，ACD错误。 【小问4详解】 高中生物学中，调查植物种群密度最常用的方法是样方法；标记重捕法适用于活动能力强的动物，逐个计数仅适用于数量少、个体大的生物，A正确，BCD错误。 【小问5详解】 A、种群是同一区域同种生物的全部个体，三者是三个不同物种，A错误； B、同一时间、同一区域内，所有生物种群的集合构成群落，B正确； C、生态系统包含生物群落和无机环境，C错误； D、三者都是生产者，不是分解者，D错误。 【小问6详解】 生物多样性的直接价值是对人类有药用、食用、工业利用等直接利用价值，苍耳入药体现直接价值；间接价值是生态功能，潜在价值是未发现的价值，C正确，ABD错误。 【小问7详解】 A、测定DNA序列从分子水平鉴定物种亲缘关系，属于分子生物学证据，A正确； B、三种苍耳具有相同的果实结构，说明存在同源性，可能起源于共同祖先，B正确； C、环境资源和空间有限，外来入侵物种也不可能长期保持J型增长，C错误； D、长期药用采收会降低本地苍耳种群数量，导致其种间竞争力下降，D正确。 【小问8详解】 实验农田是人工开发、受人工作用的生态系统，属于人工生态系统、农田生态系统，同时农田属于陆地生态系统，因此选①③④。 【小问9详解】 A、无原野菟丝子时北美苍耳生物量约15g，有原野菟丝子时仅约8g，说明原野菟丝子抑制北美苍耳生长，A错误； B、原野菟丝子本身会抑制瘤突苍耳生长，有AMF时瘤突苍耳生物量比无AMF更低，说明AMF加剧了原野菟丝子对瘤突苍耳的抑制作用，B正确； C、有原野菟丝子时，AMF会降低本地苍耳生物量，降低本地苍耳竞争力，C错误； D、无原野菟丝子时AMF促进本地苍耳生长，有原野菟丝子时AMF抑制本地苍耳生长，说明作用受原野菟丝子影响，D错误。 【小问10详解】 ①评估风险后引入原野菟丝子，可以抑制入侵苍耳生长，属于合理生物防治；②引入苍耳螟取食入侵苍耳，是合理的生物防治措施；③人工物理清除入侵苍耳，是直接有效的保护措施；④AMF会促进入侵苍耳生长、抑制有菟丝子时本地苍耳生长，抑制丛枝菌根形成有利于保护本地苍耳，因此四项都合理。 二、改造大肠杆菌 2. 改造大肠杆菌 高丝氨酸具有广泛的工业用途。科研人员通过如下路径（Ⅰ和Ⅱ）构建了高产高丝氨酸的大肠杆菌基因工程菌： Ⅰ：前期研究表明，大肠杆菌thrB基因编码的高丝氨酸激酶（ThrB）会催化高丝氨酸的进一步代谢，不利于其积累。据此，科研人员对thrB基因进行定点突变（图1）。 （1）基于技术考虑，研究人员首先将thrB基因编码链上第865位的胞嘧啶C转换为U。据所学知识分析，欲获得稳定遗传的突变DNA，至少需经历的复制轮数为________；此时突变株表达的ThrB的氨基酸数目为________个。 （2）为检测大肠杆菌突变株的菌群数量，下列操作正确的是________。（单选） A. 稀释涂布平板进行活细胞计数 B. 平板划线法分离大肠杆菌单菌落 C. 分光光度计直接测定大肠杆菌数目 D. 逐个计数来测定大肠杆菌细胞数目 Ⅱ：前期研究发现，高丝氨酸会抑制ThrA酶的活性，且还能经转运蛋白（RhtB）转运至胞外（如图2所示）。据此，科研人员将thrA*和RhtB联合导入大肠杆菌。 （3）据图2分析，若想进一步提高大肠杆菌高丝氨酸产量，可采取的策略包括_______。（多选） A. 适当降低培养液的pH B. 增强ThrA对高丝氨酸的亲和力 C. 采用蛋白质工程技术改造thrA基因 D. 敲除thrA基因以解除产物的反馈抑制 （4）图3中的thrA*为thrA的突变基因，根据题意判断，该突变基因表达的酶，最可能的性能是________。（单选）（　　） A. 耐受温度提升 B. 单分子酶活提高 C. 酶分泌量增多 D. 与高丝氨酸的亲和力降低 （5）研究人员还通过在大肠杆菌中高效表达RhtB增加高丝氨酸的产量。为了将目的基因正确插入载体（图3），切割PCR产物选用的限制酶是________（编号选填）；切割载体时应选用的限制酶是________。（编号选填） （6）基因工程菌构建后，需要用M9通用培养基摇瓶培养（即放在锥形瓶中震荡培养），以评估菌株的基本合成能力；然后再采用TY培养基大规模发酵生产目标产物。下列说法合理的是________。（编号选填） M9通用培养基（/L）：Na2HPO4 13.6g、KH2PO4 6g、NaCl 1g、NH4Cl 2g、葡萄糖4g、CaCl2 0.01g、MgSO4 0.24g。 TY培养基（/L）：甘油 15g、（NH4）2SO4 17g、酵母提取物 8g、胰蛋白胨 16g、KH2PO4 1g、MgSO4 1g、甜菜碱 2g、微量元素溶液1 mL。 ①碳源差异需要考虑发酵工程的成本 ②M9是固体培养基，TY为液体培养基 ③M9是合成培养基，TY为天然培养基 ④TY培养基的唯一氮源是（NH4）2SO4 （7）研究人员将同一菌株分别在摇瓶和发酵罐内培养相同时间后，测菌体密度相对值和高丝氨酸产量，结果如下表所示。结合下表信息，说出工程化发酵条件下，菌株产能提高的依据并分析其原因________。 培养方式 菌体密度相对值 高丝氨酸产量 250mL摇瓶培养 17.0 6.1（g/L） 5L发酵罐培养 26.7 90.2（g/L） 【答案】（1） ①. 2 ②. 288 （2）A （3）AC （4）D （5） ①. ②③ ②. ①③ （6）①③ （7）据表可知，从高丝氨酸和菌体密度相对值看，发酵罐内单个菌的发酵能力更强。原因，可能发酵罐内置搅拌器，有利于培养基与菌体充分接触，微生物生存条件；也可能发酵罐可以及时控制微生物代谢废物，不会影响微生物代谢。 【解析】 【小问1详解】 初始仅一条编码链的C突变为U，另一条链仍是原G，第一次复制得到一个含U-A的杂合DNA、一个原野生型DNA；第二次复制时，U-A复制可得到双链均为突变序列（A-T）的稳定突变DNA，因此至少需要2轮复制。第865位碱基是突变后终止密码子的第一个碱基，前864个碱基共编码864​÷3=288个氨基酸，终止密码子不编码氨基酸，因此突变后ThrB的氨基酸数目为288。 【小问2详解】 A、稀释涂布平板法可以对活细胞进行计数，A正确； B、平板划线法只能分离单菌落，不能用于计数，B错误； C、分光光度计只能通过浑浊度估算细胞数，不能直接测定细胞数目，C错误； D、大肠杆菌个体微小，无法逐个计数，D错误。 【小问3详解】 A、降低培养液pH，胞外H+浓度升高，H+顺浓度梯度的势能可驱动RhtB转运更多高丝氨酸出胞，减少胞内高丝氨酸积累，解除对ThrA的抑制，提高产量，A正确； B、增强ThrA对高丝氨酸的亲和力，会让高丝氨酸更易抑制ThrA，降低产量，B错误； C、通过蛋白质工程改造thrA基因，可以获得不被高丝氨酸抑制的ThrA变体，提高产量，C正确； D、ThrA是高丝氨酸合成必需的酶，敲除thrA无法合成高丝氨酸，D错误。 【小问4详解】 原高丝氨酸会结合抑制ThrA的活性，因此突变后的thrA*表达的酶最可能是降低了与高丝氨酸的亲和力，不易被高丝氨酸抑制，保证高丝氨酸持续合成。ABC不符合题意，D符合题意。 【小问5详解】 目的基因thrA*和RhtB位于PCR产物的BglⅡ（②）和EcoRⅠ（③）之间，因此用这两种酶切割PCR产物；BglⅡ和BamHⅠ切割后产生相同的黏性末端，载体上BamHⅠ靠近启动子、BglⅡ靠近终止子，用BamHⅠ（①）和EcoRⅠ（③）切割载体后，可与目的基因两端互补，实现定向插入。 【小问6详解】 大规模发酵生产需要控制成本，不同碳源的成本不同，①正确；摇瓶培养和大规模发酵都用液体培养基，②错误；M9培养基成分均为明确的化学物质，属于合成培养基，TY含有酵母提取物、胰蛋白胨等天然成分，属于天然培养基，③正确；TY中酵母提取物、胰蛋白胨都含有氮，硫酸铵不是唯一氮源，④错误。 【小问7详解】 据表可知，从高丝氨酸和菌体密度相对值看，发酵罐内单个菌的发酵能力更强。原因，可能发酵罐内置搅拌器，有利于培养基与菌体充分接触，改善微生物生存条件；也可能发酵罐可以及时控制微生物代谢废物，不会影响微生物代谢。因此菌体密度更高，高丝氨酸总产量显著提升。 三、肿瘤劫持痛觉神经实现免疫逃逸 3. 科学家揭示了一种癌细胞在M1型巨噬细胞的“免疫压力”下实现免疫逃逸，部分机制如图所示。图中的CGRP会影响淋巴结内的免疫细胞分泌CCL5的能力，而CCL5含量的高低又会影响巨噬细胞的类型分化。M1型巨噬细胞可杀伤肿瘤，M2型巨噬细胞反而会促进肿瘤生长。 （1）如图所示的下列物质中，存在于内环境中的是____________。（编号选填） ①ATF4 ②SLIT2 ③CGRP ④CCL5 （2）M1与M2型巨噬细胞在功能上存在差异的最根本原因是            。 A. 识别抗原的受体不同 B. 细胞内染色体上基因不同 C. mRNA不同 D. 细胞内表达的基因不同 （3）图中M1型巨噬细胞对癌细胞的“免疫压力”可能包括            。 A. M1型巨噬细胞直接识别、吞噬并清除癌细胞 B. M1型巨噬细胞会竞争性消耗葡萄糖等营养物质，间接抑制癌细胞生长 C. M1型巨噬细胞分泌一系列细胞因子作用于癌细胞 D. M1型巨噬细胞吞噬癌细胞的碎片，引发特异性免疫攻击癌细胞 （4）从图中可以看出，CGRP是由痛觉神经细胞释放的，它是由37个氨基酸组成的多肽，有调节免疫细胞的作用。下列叙述中，错误的是            。 A. CGRP的释放依赖于质膜的流动性 B. 释放过程是神经细胞与免疫细胞进行信息交流的方式之一 C. CGRP可以通过膜上载体蛋白扩散至细胞外 D. 囊泡膜与质膜的融合是CGRP释放的关键步骤 （5）癌细胞产生的SLIT2能作用于痛觉神经末梢，产生的神经冲动不仅能传向神经中枢，还可通过痛觉神经元的分支传导至另一分支，从而引发轴突反射。那么，轴突反射的作用意义主要在于            。 A. 将局部刺激信息快速传递至神经中枢 B. 放大并传递痛觉信号至大脑皮层 C. 不依赖中枢神经，快速调节局部组织的生理状态 D. 促进神经元的生长与靶组织的修复 （6）下列生理过程中，与CGRP影响淋巴结中细胞的方式最为相似的是            。 A. 胰岛素促进组织细胞摄取葡萄糖 B. γ-氨基丁酸从突触前膜胞吐释放作用于突触后膜 C. 抗原呈递细胞将抗原肽-MHC分子复合体传递给T淋巴细胞 D. 运动神经元释放乙酰胆碱作用于肌细胞 为了进一步明确CGRP对CCL5分泌的影响，通过提高或抑制痛觉神经元活性，来观察CCL5水平的变化，获得的实验结果如表所示（表中不同的小写字母代表具有显著性差异）。 小鼠组别 淋巴结中CCL5含量（pg/mg） 小鼠肿瘤组织中M2型巨噬细胞的比例 WT 116.3±9.8 a 27.6% a NI 160.8±10.3 b 18.8% b NA 80.7±12.1 c 36.4% c CKO 163.8±11.6 b 18.2% b 注：WT：对照组；NI：抑制相关痛觉神经元活性；NA：提高相关痛觉神经元活性；CKO：敲除CGRP基因； （7）在NI小鼠的基础上，通过补充外源CGRP，能不能逆转CCL5分泌的增加，其原因是_______________。 （8）研究人员发现，某种镇痛药物R同时也是CGRP受体的拮抗剂。结合题干中的信息，评估药物R用于肿瘤治疗的潜力____________。 【答案】（1）②③④ （2）D （3）ABCD （4）C （5）C （6）A （7）能；NI抑制痛觉神经元活性，导致内源性CGRP释放减少，才会使CCL5分泌增加，补充外源CGRP后，可恢复CGRP对CCL5分泌的抑制作用，逆转CCL5的增加 （8）药物R具有肿瘤治疗潜力：R可以阻断CGRP的作用，使淋巴结CCL5分泌增加，减少促肿瘤生长的M2型巨噬细胞，增强抗肿瘤免疫；同时R本身是镇痛药物，可缓解癌症带来的疼痛，适合用于肿瘤治疗 【解析】 【小问1详解】 内环境是细胞外液构成的体内环境，①ATF4是癌细胞内的转录因子，存在于细胞内，不属于内环境；②SLIT2是癌细胞分泌到细胞外的信号分子、③CGRP是神经细胞释放到内环境的信号分子、④CCL5是免疫细胞分泌到内环境的细胞因子，三者都存在于内环境。 【小问2详解】 M1和M2型巨噬细胞来自同一个体的干细胞，基因完全相同，功能差异是细胞分化的结果，其最根本原因是细胞内基因的选择性表达（不同基因选择表达）；受体不同、mRNA不同是直接原因，D正确，ABC错误。 【小问3详解】 A、M1型巨噬细胞属于免疫细胞，可通过多种方式对癌细胞产生免疫压力：可以直接识别吞噬清除癌细胞，A正确； B、也可以通过消耗葡萄糖等营养物质抑制癌细胞增殖，B正确； C、还可以分泌细胞因子发挥对癌细胞的抑制作用，C正确； D、同时巨噬细胞吞噬癌细胞碎片后，可作为抗原呈递细胞激活特异性免疫，引发特异性免疫攻击癌细胞，D正确。 【小问4详解】 AD、CGRP是多肽类物质，通过胞吐释放到细胞外：胞吐依赖细胞膜的流动性，本质是囊泡膜与细胞膜融合释放，AD正确； B、神经细胞释放CGRP调节免疫细胞功能，是细胞间信息交流的方式之一，B正确； C、胞吐不需要膜上载体蛋白协助，C错误。 【小问5详解】 根据题意，轴突反射是兴奋沿同一神经元的轴突分支传导，不经过中枢神经元的参与，因此其意义是不需要中枢神经参与，可快速调节局部组织的生理状态，C正确，ABD错误。 【小问6详解】 CGRP由神经细胞释放后，经内环境（淋巴/组织液）运输，作用于淋巴结内远处的靶细胞（免疫细胞），调节靶细胞的分泌功能，这种作用方式和胰岛素（激素经体液运输作用于全身靶细胞）最为相似；B、D是神经递质作用于相邻突触后膜（相邻靶细胞），C是细胞通过直接接触传递信息，A正确，BCD错误。 【小问7详解】 根据表格结果：痛觉神经元活性越高（CGRP释放越多），CCL5含量越低，说明CGRP抑制CCL5分泌。NI组抑制痛觉神经元活性，内源性CGRP减少，CCL5升高，因此补充外源CGRP后，可重新发挥抑制作用，逆转CCL5的增加。 【小问8详解】 根据题干机制：CGRP抑制CCL5分泌，CCL5低会促进M2型巨噬细胞分化，M2促进肿瘤生长，因此阻断CGRP作用后，CCL5升高，M2比例降低，可抑制肿瘤生长，同时药物本身可以镇痛，因此有治疗潜力。 四、致力木薯增产 4. 致力木薯增产 木薯是热带地区重要的粮食作物，其食用部分为富含淀粉的地下块根。就木薯这样的块根类植物而言，光合作用产生的蔗糖的长途运输是高产的限制因素。研究发现，质膜上的钾离子通道（AKT）与蔗糖的长途运输有关，其机制如图所示。 （1）前期研究显示，缺K+会导致木薯等植物的电子传递效率下降，光合作用效率受损。下列关于光合作用的叙述，正确的是________。（多选） A. K+可作为电子传递的载体 B. 电子传递的场所为类囊体膜 C. 高能电子源自各种叶绿体色素 D. 缺K+不利于类囊体内外H+梯度的建立 据图可知，叶肉细胞产生的蔗糖通过胞间连丝输送（A转运方式）；同时还存在微弱的蔗糖回收机制，将泄露到胞间的蔗糖回收至韧皮部（B转运方式），然后继续输送到根部，以供淀粉合成。 （2）下列表述可作为植物体内存在B转运方式的实验证据是___。（编号选填） ①用同位素标记二氧化碳，根部检测到放射性 ②强化叶肉细胞的卡尔文循环，根部检测到蔗糖增量 ③将放射性外源蔗糖注入伴胞细胞外，根部出现放射性 （3）已知植物细胞内外K+浓度梯度与动物细胞类似，据图和已学知识判断________。（编号选填） ①H+主动运输出伴胞细胞 ②K+协助扩散进伴胞细胞 ③H2O主动运输进伴胞细胞 ④蔗糖主动运输进伴胞细胞 前期研究发现，拟南芥的K+通道（AKT2var）外排效率更高。据此，研究人员将拟南芥的AKT2var编码基因导入木薯愈伤组织，获得木薯转基因株，并使该基因在伴胞细胞中特异性表达（见图）。 （4）构建木薯转基因株涉及到的操作/原理包括________。（多选） A. 获取愈伤组织需经历细胞分化 B. 需调整细胞分裂素和生长素浓度比值 C. 使AKT2var编码基因在愈伤组织内表达 D. 就受体细胞功能而言，愈伤组织与动物受精卵类似 （5）为鉴定转基因的效果，研究人员比较了木薯转基因株与对照组在19周后根的干重，此时对照组最好选择________。（单选） A. 未导入质粒的木薯 B. 导入空载质粒的木薯 C. 未经转基因操作的木薯 D. 导入重组质粒的木薯 （6）研究发现，转基因操作后木薯筛管顶部钾离子浓度显著高于根部，这种浓度梯度的存在可能也会促进蔗糖的长距离运输。因此，转基因植株块根淀粉含量提高，至少存在两种解释：转基因操作增强了“A转运方式”或增强了“B转运方式”。为揭示上述两种机制对木薯转基因株块根淀粉高产的贡献度，试完成下列实验设计。（编号选填） ①木薯野生株 ②木薯转基因株 ③构建A转运方式缺陷株 ④构建B转运方式缺陷株 ⑤比较T4与T2 ⑥比较T1-T2与T3-T4 ⑦比较T4-T2与T3-T1 注：T1和T2分别表示A转运方式未缺陷株和缺陷株块根重量； T3和T4分别表示B转运方式未缺陷株和缺陷株块根重量：“-”表示相减。 实验材料 实验操作 数据处理 （1）________ （2）________ （3）________ （7）木薯收获后，通常采用焚烧等方式处理其茎和叶。根据所学知识，比较下列两者在“碳循环”中作用的异同点：（1）焚烧木薯等农作物；（2）燃烧煤、石油等化石燃料，并据此提出有利于“碳中和”的建议________________________________________。 【答案】（1）BD （2）③ （3）①④ （4）BD （5）B （6） ①. ② ②. ③④ ③. ⑥ （7）相同点：都将有机物中的碳氧化为 CO₂释放到大气，参与碳循环。 不同点：焚烧木薯：属于生物短期碳循环，碳来自近期光合作用，不增加大气净碳存量。 燃烧化石燃料：属于地质长期碳库释放，碳被固定亿万年，会大幅增加大气 CO₂浓度。 碳中和建议：秸秆还田、生物质发电替代化石燃料 减少化石燃料使用，发展清洁能源 植树造林，增加碳汇 秸秆资源化利用（饲料、肥料、建材），避免露天焚烧。 【解析】 【小问1详解】 A、K⁺不是电子传递载体，光合作用电子传递载体是细胞色素、质体醌、铁氧还蛋白等，A错误； B、光合作用光反应的电子传递发生在类囊体薄膜上，B正确； C、高能电子仅来自少数特殊状态的叶绿素 a，并非所有叶绿体色素，C错误； D、缺 K⁺会影响类囊体两侧 H⁺梯度建立，进而降低 ATP 合成效率，使光合作用受损，D正确。 故选BD。 【小问2详解】 B转运方式：胞间蔗糖→韧皮部伴胞的回收过程。 ①标记 CO₂→根有放射性，只能证明蔗糖从叶运输到根，不能证明回收，①错误； ②强化卡尔文循环→根蔗糖增多，只能证明光合产物运输，不能证明回收，②错误； ③外源放射性蔗糖注入伴胞外，根出现放射性，直接证明胞间蔗糖被回收至韧皮部并运输，是 B 方式的直接证据③正确。 故选③。 【小问3详解】 ①H⁺主动运输出伴胞：H⁺逆浓度梯度运出，消耗能量，为主动运输，①正确； ② K⁺出伴胞是协助扩散，所以进入细胞是主动运输，②错误； ③ H₂O 通过自由扩散或水通道蛋白进入细胞，不是主动运输，③错误； ④ 蔗糖主动运输进伴胞：蔗糖逆浓度梯度进入伴胞，依赖 H⁺梯度供能，为主动运输，④正确。 故选①④。 【小问4详解】 A、获取愈伤组织是脱分化，不是细胞分化，A错误； B、植物组织培养需调整生长素 / 细胞分裂素比例，调控脱分化与再分化，B正确； C、AKT2var 基因在伴胞细胞特异性表达，不在愈伤组织表达，C错误； D、愈伤组织全能性极高，作为受体细胞与动物受精卵功能类似，D正确。 故选BD。 【小问5详解】 实验目的：鉴定AKT2var 基因的效果，需排除质粒载体本身的影响。 最佳对照：导入空载质粒的木薯，除目的基因外，其他处理与转基因株完全一致，B符合题意。 故选B。 【小问6详解】 探究A转运方式、B转运方式分别对木薯转基因株块根淀粉高产的贡献度，实 验核心是以转基因株为基础，对比A/B缺陷后的产量差异，无需野生株参与。 在转基因株的基础上，分别制造A缺陷、B缺陷，形成两组对比。通过缺陷处理，单独剥离A、B转运的作用，才能计算各自贡献。 所以需要选择木薯转基因株为材料，处理：③构建A转运方式缺陷株 ，④构建B转运方式缺陷株，比较比较T1-T2与T3-T4。 【小问7详解】 相同点：都将有机物中的碳氧化为 CO₂释放到大气，参与碳循环。 不同点：焚烧木薯：属于生物短期碳循环，碳来自近期光合作用，不增加大气净碳存量。 燃烧化石燃料：属于地质长期碳库释放，碳被固定亿万年，会大幅增加大气 CO₂浓度。 碳中和建议：秸秆还田、生物质发电替代化石燃料 减少化石燃料使用，发展清洁能源 植树造林，增加碳汇 秸秆资源化利用（饲料、肥料、建材），避免露天焚烧。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $