生物一模模拟·突破卷（16+5）（河南、云南、贵州、甘肃专用）学易金卷：2027年高考第一次模拟考试

2027年高考生物第一次模拟考试（河南、云南、贵州、甘肃专用） : 生物答题卡 姓 名： 准考证号： 贴条形码区 注意事项 1.答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚。并认 真核准条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形 码。 2.选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题必须用0.5m黑色 签字笔答题，不得用铅笔或圆珠笔答题：字体工整、笔迹清 晰。 3,请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写 的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4.保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 一、 选择题：本题共16个小题，每小题3分，共48分。 1.A1「B1「C1[D1 6.[A][B][C][D] 11.A][B][C][D] 16.[A][B][C][D] 2.[A][B][C][D1 7[A][B][C][D] 12[A][B1[C][D] 3.[A][B][C][D 8.[A][B][C][D] 13.[A][B][C][D] 4.[A][B][C][D 9.[A][B][C][D] 14.A][B][C][D] 5.[A][B][C][D] 10.A][B][C][D] 15.AJ[B][C][D] 二、非选择题。（本分共5小题，共计52分） 17. (10分，除特殊标明外每空1分) (1) (2) (2分) (3) (2 分) 2 分) 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 18.(11分， 除特殊标明外每空1分) (1) (2分) (2) (2 分) 19.(9分，除特殊标明外每空1分) (1) (2) (3) (3分) 20.(10分，除特殊标明外每空1分) (1) (2分) (2分) (2) (3) (2分) 21.(12分，除特殊标明外每空1分) (1) (2) (2分) (2 分) (3) (2 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！2027年高考生物第一次模拟考试（河南、云南、贵州、甘肃专用） 生物答题卡 姓 名： 准考证号： 贴条形码区 注意事项 。===。=。一一==-===。===一一=-。==。。 1.答题前，考生先将自己的姓名，准考证号填写清楚，并认真核准 考生禁填： 缺考标记 条形码上的姓名、准考证号，在规定位置贴好条形码。 违纪标记 2.选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题必须用0.5mm黑色签字笔 以上标志由监考人员用2B铅笔填涂 答题，不得用铅笔或圆珠笔答题；字体工整、笔迹清晰。 3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出区域书写的答案 选择题填涂样例： 无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 正确填涂■ 4. 保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破。 错误填涂[凶1[I[/1 一、 选择题：本题共16个小题， 每小题3分，共48分。 1[A][B][C][D] 6.[A][B][C][D] 11.[A][B][C][D] 16.[A][B][C][D] 2.[A][B][C][D] 7A][B][C][D] 12.[A][B][C][D] 3.[A][B][C][D] 8.[A][B][C][D] 13.[AJ[B][C][D] 4.[A][B][C][D] 9.[A][B][C][D] 14.[A][B][C][D] 5.[A][B][C][D] 10.[A][B][C][D] 15.[AJ[B][C][D] 非选择题。（本分共5小题，共计52分） 17. (10分，除特殊标明外每空1分) (1) (2) (2分) (3) (2分) (2分) (2分) 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 18.(11分，除特殊标明外每空1分) (1) (2分) (2) (2分) (3) (2分) (2分) 19.(9分，除特殊标明外每空1分) (1) (2) (3) (3分) 20.(10分，除特殊标明外每空1分) (1) (2分) (2分) (2) (3) (2分) 21. (12分，除特殊标明外每空1分) (1) (2) (2分) (2分) (3) (2分) (4) 请在各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效！ 2027年高考生物第一次模拟考试（河南、云南、贵州、甘肃专用） 生物·参考答案 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B D A D B B D C C 题号 11 12 13 14 15 16 答案 D D B A C B 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17．（10分，除标记外，每空1分） (1) ATP和NADPH NADPH (2)在低温环境中 AOX途径将过剩的还原力以热能形式释放，保护膜和酶的活性（AOX途径减少ROS 产生，保护光合系统和线粒体膜脂免受氧化损伤）（2分）(答案合理即可) (3) 增加花青素和AOX蛋白，消耗过剩还原力，减少ROS产生（2分） 花青素作为抗氧化物质，可清除积累的ROS，减轻氧化损伤（或在AOX缺失时保护光合反应和根的生长)（2分） 在④WT组或⑤组aox1a突变体基础上敲除花青素合成关键基因，并在干旱+高光照条件下培养，一段时间后检测其叶绿体ROS含量、光合效率和根系生长量，并与原④WT组或⑤组aox1a突变体比较（2分） 18．（11分，除标记外，每空1分） (1) 抗性∶非抗性＝3∶1 控制抗性的基因与控制雄性不育的基因为非同源染色体上的非等位基因（2分） (2) 1/8 保留Q抗性基因、遗传背景与P品系一致，兼具P优良性状和抗性的新品种（2分） (3) 减数分裂形成配子过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间发生互换（2分） f-g 所有抗性个体都具有来源于Q品系的f-g段，而非抗性个体都不具有来源于Q品系的f-g段（2分） 19．（9分，除标记外，每空1分） (1) 辅助性T 正反馈 (2) p38蛋白磷酸化抑制剂 激活 (3) ③④⑤ 和JP组对比，用于评价JP的治疗效果 抑制IL-6、I-1B、TNF-α的分泌；抑制SAA3的分泌；抑制p38蛋白信号通路的激活；抑制M0型巨噬细胞转化为M1型巨噬细胞（3分） 20．（10分，除标记外，每空1分） (1) 生产者所固定的光能 单向流动、逐级递减（2分） “地穴农场”闭合生态系统具有结构简单、封闭、稳定等特点（2分） (2) 分解者 将植物老叶、餐厨残渣、麦麸中的有机物分解成无机物 AB (3)②-①+④（2分） 21．（12分，除标记外，每空1分） (1) C—G、G—C、A—T、U—A 在高温下催化脱氧核苷酸合成DNA 子链 (2) PciⅠ和 BamH Ⅰ（2分） EcoRⅠ的切割位点位于CA-DNA的内部,Not I的切割位点不在T-DNA 中 能防止CA-DNA和 Ti质粒自身环化、能防止CA-DNA和 Ti质粒反向连接等（2分） (3) 固体 Ti 质粒和重组载体均含有氨苄青霉素抗性基因（2分） (4) 含有生长素与细胞分裂素且比例适中 抗原与抗体的特异性结合 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2027年高考生物第一次模拟考试 （河南、云南、贵州、甘肃专用） 高三生物 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。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16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．【生活情境·折耳根】折耳根（鱼腥草）是贵州人喜食的特色食材，折耳根的元素组成与大多数植物没有本质区别，其独特风味主要来源于一种叫鱼腥草素的化合物，下列说法正确的是（     ） A．组成折耳根的元素含量也与大多数植物相同 B．Fe、Mn、P、Cu、Zn等是构成折耳根的微量元素 C．折耳根中含量最多的化合物是鱼腥草素 D．氧是折耳根中含量最多的化学元素 2．【新情境·蓝光促气孔开放】蓝光诱导气孔开放的原理主要是蓝光信号激活了保卫细胞质膜上的H+-ATP酶，使K+进入保卫细胞，保卫细胞渗透压升高吸水后，导致气孔开放。下列有关叙述错误的是（     ） A．蓝光可增强植物对水分的吸收和运输 B．H+-K+协同转运K+时的运输方式是协助扩散 C．H+-ATP酶的作用有运输H+和催化ATP水解 D．细胞膜上的H+-ATP酶发挥作用后可能会导致细胞质基质的pH增大 3．【新情境·几丁质酶抑制机制】几丁质是昆虫外骨骼的重要成分，其降解依赖于N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAGase)。研究人员探究了温度和几种糖类物质对NAGase活力的影响(图I)，并进一步探究果糖对NAGase的抑制机制，分别建立了竞争性抑制剂(模型甲)和非竞争性抑制剂(模型乙)的模型(图Ⅱ)。下列叙述正确的是（     ） A．NAGase只能与几丁质结合，体现了酶具有高效性，其催化作用的实质是降低化学反应的活化能 B．图I-a中温度从40℃升高至60℃时酶活性大幅下降，原因是高温破坏了酶分子中的肽键，导致酶变性失活 C．图I-b中，NAGase活力均下降的原因是蔗糖、半乳糖和葡萄糖是几丁质的水解产物，可抑制反应的进行 D．若果糖属于竞争性抑制剂，则在底物浓度足够高时，果糖的抑制作用可被减弱甚至消除 4．【医学情境·21三体综合征】21三体综合征是一种症状严重的遗传病，患者比正常人多一条21号染色体。下图为某患者及其父母21号染色体上A基因的STR重复序列的扩增结果。下列叙述错误的是（     ） 注：①电泳结果图中M为标准DNA片段，n1、n2、n3、n4为STR单元的不同重复次数； ②STR是基因组中由1~6个碱基单元组成的一段DNA重复序列，可用于跟踪基因的亲本来源。 A．患者细胞内DNA的嘌呤与嘧啶比例发生了改变 B．患者细胞内的基因数目比正常人多 C．患儿处于有丝分裂后期的细胞中有94条染色体 D．患者的母亲在形成卵细胞时第21号染色体没有分离 5．【新情境·茄子果皮遗传】茄子的果皮颜色由两对独立遗传的等位基因（相关基因用A/a、B/b表示）控制。研究人员用纯种紫皮茄子与纯种白皮茄子杂交得到F1，F1均为紫皮，F1自交，F2的紫皮∶绿皮∶白皮=12∶3∶1.基于此结果，同学们提出果皮颜色形成的两种模式，如图所示（不考虑变异）。下列分析错误的是（     ） A．以上两种模式只有模式二能合理解释F2的紫皮∶绿皮∶白皮=12∶3∶1的结果 B．F1产生配子时，表现出了非同源染色体上的非等位基因进行自由组合 C．将F2的绿皮茄子进行自交，后代中出现能稳定遗传的绿皮茄子的比例是1/2 D．F2紫皮茄子的基因型有6种，F2紫皮茄子中有2/3为杂合子 6．【新情境·同域物种形成】同域物种形成是指在同一区域内，祖先种群因生态位分化逐渐建立起若干子种群，最终形成新物种的演化过程。下列叙述正确的是（     ） A．上述祖先种群建立起若干子种群的过程中发生了地理隔离 B．生态位分化可以减少不同子种群对同一区域内有限资源的竞争 C．不同子种群在自然选择下基因库出现差异，说明形成了新物种 D．三倍体无子西瓜属于通过同域物种形成方式获得的新物种 7．【新情境·物质X浓度比值】下图为某生理过程中物质X在细胞内和细胞外的浓度比值随时间变化的曲线，下列叙述错误的是（    ） A．若物质X是CO2，则t1～t2时期叶肉细胞中该比值升高的原因是细胞呼吸速率大于光合速率 B．若物质X是Na+，则t0～t1时期神经细胞形成动作电位，t2时刻产生动作电位峰值 C．若物质X是葡萄糖，则t1～t2时期小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输 D．若物质X是醛固酮（类固醇），则t0～t2时期肾小管上皮细胞该比值不可能大于1 8．【医学情境·禁食与瘦素调血糖】瘦素是由脂肪细胞分泌的激素，禁食后其分泌减少。皮质醇是由肾上腺皮质分泌的升高血糖的激素，主要受下丘脑—腺垂体—肾上腺皮质（HPA）轴调节。有人研究了禁食条件下瘦素对小鼠血糖水平的影响，结果如图。下列推断合理的是（     ） A．HPA轴活动存在分级和反馈调节，增强该轴活动可降低血糖 B．可通过向饥饿小鼠注射瘦素，来维持小鼠的正常血糖水平 C．POMC神经元受到瘦素的调节后，增强HPA轴的活动 D．瘦素与POMC神经元上相应受体结合，抑制瘦素分泌 9．【新情境·拟南芥叶色调控】SPA1和COP1是参与拟南芥光反应调控的蛋白质，HY5是转录因子。在黑暗中生长的拟南芥幼苗通常表现为黄叶，称为黄化苗。光照影响拟南芥幼苗叶色的分子机制如图所示。下列分析正确的是（　　） A．分生组织富含光敏色素，植物都是通过光敏色素感知光信号的 B．在黑暗和光照条件下，SPA1和COP1作用的机理和场所相同 C．在光照条件下，进入细胞核的光敏色素通过抑制HY5的降解来缓解幼苗发生黄化 D．光照时，光敏色素被激活后通过结构变化直接影响基因的表达 10．【新情境·紫茎泽兰入侵】紫茎泽兰原产于美洲，是我国西南地区典型的外来入侵植物。为了探究影响紫茎泽兰生长的因素，研究人员从紫茎泽兰的枯叶中和根部周围土壤中获取相关微生物，分别在不同时期对紫茎泽兰幼苗进行接种，统计紫茎泽兰幼苗的存活率，结果如图所示。下列叙述错误的是（     ） A．上述实验中接种的微生物是影响紫茎泽兰种群数量的密度制约因素 B．早期接种微生物抑制紫茎泽兰幼苗生长的效果好于晚期接种 C．与枯叶中的微生物相比，根部周围土壤中的微生物能更好地抑制紫茎泽兰生长 D．实验中除接种的微生物外，可能还存在影响紫茎泽兰生长的其他因素 11．【新情境·零废弃生态农业】新型“零废弃生态农业”利用酶催化剂，将鸡粪、猪粪及农田废弃物变为无臭无味溶于水的粉末，随水施撒在土壤里，实现了农田有机垃圾的零废弃、无污染，让农田秸秆和卖不出去的废弃农产品代替化肥改造盐碱地。从生态学角度对“零废弃生态农业”的分析正确的是（    ） A．该“零废弃生态农业”新增了分解者这一生态系统组成成分 B．废弃物资源化处理可以提高相邻营养级之间的能量传递效率 C．该模式加快物质循环，还会促进重金属沿食物链发生生物富集 D．该模式实现能量多级利用，利于调整生态系统的能量流动关系 12．【新情境·稻蟹共作】稻蟹共作-池塘养殖复合生态系统将水稻种植与河蟹池塘养殖有机结合，河蟹可取食稻田杂草与害虫，代谢排泄物可为水稻提供营养；水稻能够吸收养殖水体中的氮、磷，净化池塘水环境。该模式兼顾农业产出与生态保护，是农业生态工程的典型实例。结合该复合生态系统工程示意图，下列叙述错误的是（    ） A．利用河蟹取食害虫，将生物防治与稻蟹养殖相结合，可减少农药使用，减轻环境污染 B．相比单一池塘养殖，该复合生态系统组分多、营养结构复杂，抵抗力稳定性更高 C．河蟹粪便经分解后供水稻利用，实现系统内物质充分利用，该设计主要体现生态工程的循环原理 D．该种养模式下水稻、河蟹的经济产出，直接体现了生物多样性的间接价值 13．【新情境·淀粉酶产生菌分离】某研究人员为了提高淀粉酶的生产水平，对土样进行产淀粉酶的细菌的分离操作（A组）和计数操作（B组），过程如下图I。下图Ⅱ是一种接种方法示意图。下列相关叙述错误的是（     ） A．步骤④、⑤所用培养基的成分，最大的区别是固体培养基中添加了琼脂 B．图Ⅱ中甲、乙、丙为划线的三个区域，为正确完成整个过程，接种环要进行3次灭菌 C．步骤⑤、⑧接种时需设置未接种培养基做对照 D．步骤⑤和图Ⅱ所示接种方法均可用于菌种的筛选和纯化 14．【医学情境·双特异性抗体】抗体BsAb可同时结合T细胞表面的CD3蛋白和B淋巴瘤细胞表面的CD19蛋白，进而将T细胞定向引向B淋巴瘤细胞并将其杀伤。若BsAb对CD3蛋白的亲和力过高，会引发致命的“细胞因子风暴”。科研人员筛选出对CD3蛋白具有不同亲和力的三个改良型BsAb品系，其相关指标如图甲、图乙所示。下列说法错误的是（     ） A．可根据含15N的BsAb的放射性定位诊断肿瘤以实现精准治疗 B．淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合会形成多个杂交瘤细胞，这些杂交瘤细胞可能产生多种抗体 C．大规模培养杂交瘤细胞生产BsAb时，通常需在培养基中添加动物血清等天然成分 D．据图可知，应选择“低亲和力组”的BsAb品系作为临床候选药物 15．【新情境·AI辅助靶点蛋白】科研人员利用AI模型预测肿瘤细胞表面一种过量表达的受体（作为治疗靶点）结构，并分析出相应的氨基酸序列和基因序列，再通过大肠杆菌成功表达出了靶点蛋白。下列叙述错误的是（     ） A．AI预测结构体现了蛋白质工程“从功能到结构”的设计思路 B．根据氨基酸序列推测出的脱氧核苷酸序列不具有唯一性 C．目的基因导入大肠杆菌时，需用DNA聚合酶将目的基因与质粒进行连接 D．AI在蛋白质工程中的应用过程中依然需要基因工程水平的操作 16．【新情境·曲霉过表达载体构建】米曲霉的amyB基因编码-淀粉酶。为提高米曲霉产-淀粉酶的能力，研究人员拟利用黑曲霉中转录活性较强的gpdA启动子(箭头表示启动转录的方向，如图)与米曲霉的amyB基因的编码区(d链为编码链)构建过表达载体，以驱动amyB基因高效表达，部分构建流程如图所示。下列说法正确的是（     ） A．使用PCR技术扩增amyB基因编码区时需要含的缓冲溶液 B．只有含链序列和链序列的杂交链才能延伸形成gpdA-amyB融合片段 C．引物1和引物4的端具有互补碱基序列，引物2和引物3的端具有限制酶识别序列 D．构建重组质粒和图中构建gpdA-amyB融合片段的过程都需要DNA连接酶 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17．【新情境·交替氧化酶途径】研究发现，高光照强度条件下叶绿体产生的还原力超出暗反应消耗能力后，会积累ROS（活性氧）损伤光合系统。而植物线粒体呼吸链中存在交替氧化酶（AOX）途径，可消耗过剩还原力，减轻ROS对光合系统的损伤。该途径不与ATP合成偶联，能量会以热能形式散失。研究者以野生型拟南芥（WT）和AOX1a敲除突变体（aox1a）为材料，进行以下实验： 实验一：低温（4℃）处理WT和aox1a拟南芥24 h，测定相关指标。 实验二：干旱胁迫（供水减少50%）+高光照处理WT和aox1a拟南芥，测定相关指标。 检测指标（相对值） ①WT（对照） ②WT（低温24 h） ③aox1a（低温24 h） ④WT（干旱+高光照） ⑤aox1a（干旱+高光照） 叶绿体ROS含量 1.0 1.8 3.5 1.5 3.2 花青素相对含量 1.0 — — 1.8 8.5 光合效率 100 — — 82 45 根系生长量 100 — — 88 52 AOX蛋白相对表达量 1.0 2.6 — 2.8 — 注：表中“—”表示未检测。 回答下列问题： (1)光合作用光反应阶段，水在光下分解产生O2、H+和电子，同时合成_______（填两种物质），其中_______具有较强还原力。 (2)据表分析，低温处理24 h后，WT组AOX蛋白相对表达量从1.0升至2.6.分析低温环境中AOX途径被激活的生理意义_______________________________________________________________________。 (3)据表分析，干旱+高光照条件下，④组拟南芥通过____________________________方式维持光合效率和根系生长。根据实验数据推测花青素的作用可能是____________________________。请根据推测在④或⑤组实验材料基础上利用基因工程技术对其改造，再设计一组实验并比较相关数据，以证明花青素的作用：______________________________________________________________________________________（写出实验思路即可）。 18．【新情境·玉米回交育种】玉米是我国重要的粮食作物，玉米螟是玉米的主要害虫。P纯合品系玉米为玉米螟非抗性但具有许多优良性状且雄性不育，Q纯合品系对玉米螟有抗性。科研人员将P品系和Q品系玉米品种杂交获得F1，再将F1植株与P品系不断杂交（回交），如图甲所示；对回交F8代部分个体的2号染色体DNA片段进行分析，部分结果如图乙。回答下列问题： 注：图乙中不同颜色的片段表示来自不同品系的染色体片段。 (1)研究发现玉米对玉米螟抗性由一对等位基因控制，其中抗性为显性。若将F1自交，所得F2的表型及比例为___________。进一步研究发现，F1自交所得的F2抗性玉米与非抗性玉米中，雄性不育与雄性可育的分离比均相同，原因是____________________________________________。 (2)图甲回交F1代玉米植株中，玉米的1号、2号和3号染色体均来自P品系亲本的比例为___________。进行连续回交的目的是逐代淘汰Q品系的非目标遗传物质，最终得到______________________。 (3)科研人员研究发现玉米螟抗性基因位于2号染色体上。图乙显示，F8代1~6号个体中的2号染色体都有来自P、Q两个品系的片段，最可能的原因是___________。据图分析可知，玉米的玉米螟抗性基因位于___________（填图乙中的位点编号）两个位点之间，判断的依据是______________________。 19．【医学情境·系统性红斑狼疮】系统性红斑狼疮（SLE）是一种慢性自身免疫病，其特点是机体持续产生自身抗体，导致免疫复合物沉积，进而造成皮肤、肾脏等器官损伤。在SLE患者器官的免疫微环境中，M1型巨噬细胞可分泌细胞因子IL-6、IL-1β、TNF-α，介导炎症反应，肝细胞分泌的血清淀粉样蛋白A3（SAA3）介导肝脏炎症和巨噬细胞免疫反应之间的关联，如图1所示。回答下列问题： (1)推测IL-1β可促进免疫细胞中的_________________细胞活化，该细胞可为B细胞活化提供信号，经一系列免疫反应导致肾损伤。研究发现，TNF-α可诱导M1型巨噬细胞分泌更多的TNF-α等细胞因子，TNF-α的分泌可能存在________________调节。 (2)磷酸化p38蛋白（p-p38）参与M0型巨噬细胞转化为M1型巨噬细胞。为验证SAA3是否通过图1所示p38蛋白信号通路发挥作用，研究人员用正常小鼠细胞进行实验，各组处理及结果如图2所示。该实验中，物质甲是_____________________________；图2实验表明SAA3可______________（填“激活”或“抑制”）p38蛋白信号通路。 (3)中药复方JP依据治疗SLE的临床经验研制而成。为探究JP的药理作用，研究人员以正常小鼠和SLE模型小鼠为材料进行实验，部分结果如图3所示。除第②组外，选用SLE模型小鼠的组别还有第______________组；第⑤组的作用是_____________________________________。结合图1推测，JP的药理作用可能是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（答出3点）等。 20．【新情境·地穴农场】我国科学家模拟月球基地建造了一个“地穴农场”。该农场被划分为三个主要区域，其中一个区域用于植物栽培和动物孵化，设备区则会通过循环利用本地资源与人类废弃物，将其转化为营养液，而后院区域将用于种植那些适应低光环境的植物，为整个生态系统提供有机物补充。 (1)在植物栽培区，人工光源被用作光合作用的光源，输入“地穴农场”闭合生态系统的总能量是__________________________。有人认为，与自然生态系统相比，“地穴农场”闭合生态系统更适合研究能量流动的两个特点_____________，推测其理由是_________________________________。 (2)“地穴农场”中只饲养了黄粉虫（可食用昆虫）一种动物，它的食物来源包括掉落后的植物老叶、餐厨残渣、麦麸等有机物质。黄粉虫在“地穴农场”生态系统中扮演的角色主要是_____________，其作用是_______________________________________。与鸡鸭相比，在“地穴农场”饲养黄粉虫的优势可能是__________。 A．生长周期相对较短，繁殖速度快 B．对生存环境的适应性强，占用的活动空间较少 C．能够充分利用其他动物难以利用的食物残渣，提高了能量的传递效率 (3)某时刻黄粉虫种群所有个体的有机物中的总能量为①，一段时间后，此种群所有存活个体的有机物中的总能量为②，此种群在这段时间内通过呼吸作用散失的总能量为③，这段时间内死亡个体的有机物中的总能量为④。此种群在此期间无迁入迁出，无个体被捕食，估算这段时间内用于此种群生长、发育和繁殖的总能量时，应使用的表达式为__________________。 21．【新情境·愈伤组织反应器】目前，科学家已经在牛、山羊等动物乳腺生物反应器中，获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要的医药产品。研究人员欲建立愈伤组织反应器来生产HIV 的衣壳蛋白（CA），用于研究CA作为疫苗对人体的免疫应答，建立愈伤组织反应器的主要过程如图所示（图中不同限制酶切割DNA 后形成的末端均不同）。回答下列问题： (1)①过程遵循的碱基配对方式有_________________________。利用PCR 技术扩增CA-DNA 过程中，加入耐高温DNA 聚合酶的目的是_____________________________。 (2)②过程中，切割 Ti质粒和含CA-DNA的片段所用的两种限制酶是___________，而不选用另外两种限制酶的原因是_________________________________________。与用一种限制酶分别切割 Ti质粒和含CA-DNA的片段相比，使用双酶切的优点是_____________________________________（答出一点）。 (3)③过程完成以后需要筛选出含重组载体的农杆菌，为了通过观察能否形成菌落来进行筛选，需要配制__________（填“固体”或“液体”）培养基。在培养基中添加氨苄青霉素，该培养基上形成的菌落不一定含有重组载体，主要原因是__________________________________。 (4)⑤过程中，对于培养基中植物激素的要求是______________________。为检测建立的愈伤组织反应器是否合成出CA，可以用抗原—抗体杂交法进行检测，其依据的原理是_____________________________。 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027年高考生物第一次模拟考试 （河南、云南、贵州、甘肃专用） 高三生物 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。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16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．【生活情境·折耳根】折耳根（鱼腥草）是贵州人喜食的特色食材，折耳根的元素组成与大多数植物没有本质区别，其独特风味主要来源于一种叫鱼腥草素的化合物，下列说法正确的是（     ） A．组成折耳根的元素含量也与大多数植物相同 B．Fe、Mn、P、Cu、Zn等是构成折耳根的微量元素 C．折耳根中含量最多的化合物是鱼腥草素 D．氧是折耳根中含量最多的化学元素 2．【新情境·蓝光促气孔开放】蓝光诱导气孔开放的原理主要是蓝光信号激活了保卫细胞质膜上的H+-ATP酶，使K+进入保卫细胞，保卫细胞渗透压升高吸水后，导致气孔开放。下列有关叙述错误的是（     ） A．蓝光可增强植物对水分的吸收和运输 B．H+-K+协同转运K+时的运输方式是协助扩散 C．H+-ATP酶的作用有运输H+和催化ATP水解 D．细胞膜上的H+-ATP酶发挥作用后可能会导致细胞质基质的pH增大 3．【新情境·几丁质酶抑制机制】几丁质是昆虫外骨骼的重要成分，其降解依赖于N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAGase)。研究人员探究了温度和几种糖类物质对NAGase活力的影响(图I)，并进一步探究果糖对NAGase的抑制机制，分别建立了竞争性抑制剂(模型甲)和非竞争性抑制剂(模型乙)的模型(图Ⅱ)。下列叙述正确的是（     ） A．NAGase只能与几丁质结合，体现了酶具有高效性，其催化作用的实质是降低化学反应的活化能 B．图I-a中温度从40℃升高至60℃时酶活性大幅下降，原因是高温破坏了酶分子中的肽键，导致酶变性失活 C．图I-b中，NAGase活力均下降的原因是蔗糖、半乳糖和葡萄糖是几丁质的水解产物，可抑制反应的进行 D．若果糖属于竞争性抑制剂，则在底物浓度足够高时，果糖的抑制作用可被减弱甚至消除 4．【医学情境·21三体综合征】21三体综合征是一种症状严重的遗传病，患者比正常人多一条21号染色体。下图为某患者及其父母21号染色体上A基因的STR重复序列的扩增结果。下列叙述错误的是（     ） 注：①电泳结果图中M为标准DNA片段，n1、n2、n3、n4为STR单元的不同重复次数； ②STR是基因组中由1~6个碱基单元组成的一段DNA重复序列，可用于跟踪基因的亲本来源。 A．患者细胞内DNA的嘌呤与嘧啶比例发生了改变 B．患者细胞内的基因数目比正常人多 C．患儿处于有丝分裂后期的细胞中有94条染色体 D．患者的母亲在形成卵细胞时第21号染色体没有分离 5．【新情境·茄子果皮遗传】茄子的果皮颜色由两对独立遗传的等位基因（相关基因用A/a、B/b表示）控制。研究人员用纯种紫皮茄子与纯种白皮茄子杂交得到F1，F1均为紫皮，F1自交，F2的紫皮∶绿皮∶白皮=12∶3∶1.基于此结果，同学们提出果皮颜色形成的两种模式，如图所示（不考虑变异）。下列分析错误的是（     ） A．以上两种模式只有模式二能合理解释F2的紫皮∶绿皮∶白皮=12∶3∶1的结果 B．F1产生配子时，表现出了非同源染色体上的非等位基因进行自由组合 C．将F2的绿皮茄子进行自交，后代中出现能稳定遗传的绿皮茄子的比例是1/2 D．F2紫皮茄子的基因型有6种，F2紫皮茄子中有2/3为杂合子 6．【新情境·同域物种形成】同域物种形成是指在同一区域内，祖先种群因生态位分化逐渐建立起若干子种群，最终形成新物种的演化过程。下列叙述正确的是（     ） A．上述祖先种群建立起若干子种群的过程中发生了地理隔离 B．生态位分化可以减少不同子种群对同一区域内有限资源的竞争 C．不同子种群在自然选择下基因库出现差异，说明形成了新物种 D．三倍体无子西瓜属于通过同域物种形成方式获得的新物种 7．【新情境·物质X浓度比值】下图为某生理过程中物质X在细胞内和细胞外的浓度比值随时间变化的曲线，下列叙述错误的是（    ） A．若物质X是CO2，则t1～t2时期叶肉细胞中该比值升高的原因是细胞呼吸速率大于光合速率 B．若物质X是Na+，则t0～t1时期神经细胞形成动作电位，t2时刻产生动作电位峰值 C．若物质X是葡萄糖，则t1～t2时期小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输 D．若物质X是醛固酮（类固醇），则t0～t2时期肾小管上皮细胞该比值不可能大于1 8．【医学情境·禁食与瘦素调血糖】瘦素是由脂肪细胞分泌的激素，禁食后其分泌减少。皮质醇是由肾上腺皮质分泌的升高血糖的激素，主要受下丘脑—腺垂体—肾上腺皮质（HPA）轴调节。有人研究了禁食条件下瘦素对小鼠血糖水平的影响，结果如图。下列推断合理的是（     ） A．HPA轴活动存在分级和反馈调节，增强该轴活动可降低血糖 B．可通过向饥饿小鼠注射瘦素，来维持小鼠的正常血糖水平 C．POMC神经元受到瘦素的调节后，增强HPA轴的活动 D．瘦素与POMC神经元上相应受体结合，抑制瘦素分泌 9．【新情境·拟南芥叶色调控】SPA1和COP1是参与拟南芥光反应调控的蛋白质，HY5是转录因子。在黑暗中生长的拟南芥幼苗通常表现为黄叶，称为黄化苗。光照影响拟南芥幼苗叶色的分子机制如图所示。下列分析正确的是（　　） A．分生组织富含光敏色素，植物都是通过光敏色素感知光信号的 B．在黑暗和光照条件下，SPA1和COP1作用的机理和场所相同 C．在光照条件下，进入细胞核的光敏色素通过抑制HY5的降解来缓解幼苗发生黄化 D．光照时，光敏色素被激活后通过结构变化直接影响基因的表达 10．【新情境·紫茎泽兰入侵】紫茎泽兰原产于美洲，是我国西南地区典型的外来入侵植物。为了探究影响紫茎泽兰生长的因素，研究人员从紫茎泽兰的枯叶中和根部周围土壤中获取相关微生物，分别在不同时期对紫茎泽兰幼苗进行接种，统计紫茎泽兰幼苗的存活率，结果如图所示。下列叙述错误的是（     ） A．上述实验中接种的微生物是影响紫茎泽兰种群数量的密度制约因素 B．早期接种微生物抑制紫茎泽兰幼苗生长的效果好于晚期接种 C．与枯叶中的微生物相比，根部周围土壤中的微生物能更好地抑制紫茎泽兰生长 D．实验中除接种的微生物外，可能还存在影响紫茎泽兰生长的其他因素 11．【新情境·零废弃生态农业】新型“零废弃生态农业”利用酶催化剂，将鸡粪、猪粪及农田废弃物变为无臭无味溶于水的粉末，随水施撒在土壤里，实现了农田有机垃圾的零废弃、无污染，让农田秸秆和卖不出去的废弃农产品代替化肥改造盐碱地。从生态学角度对“零废弃生态农业”的分析正确的是（    ） A．该“零废弃生态农业”新增了分解者这一生态系统组成成分 B．废弃物资源化处理可以提高相邻营养级之间的能量传递效率 C．该模式加快物质循环，还会促进重金属沿食物链发生生物富集 D．该模式实现能量多级利用，利于调整生态系统的能量流动关系 12．【新情境·稻蟹共作】稻蟹共作-池塘养殖复合生态系统将水稻种植与河蟹池塘养殖有机结合，河蟹可取食稻田杂草与害虫，代谢排泄物可为水稻提供营养；水稻能够吸收养殖水体中的氮、磷，净化池塘水环境。该模式兼顾农业产出与生态保护，是农业生态工程的典型实例。结合该复合生态系统工程示意图，下列叙述错误的是（    ） A．利用河蟹取食害虫，将生物防治与稻蟹养殖相结合，可减少农药使用，减轻环境污染 B．相比单一池塘养殖，该复合生态系统组分多、营养结构复杂，抵抗力稳定性更高 C．河蟹粪便经分解后供水稻利用，实现系统内物质充分利用，该设计主要体现生态工程的循环原理 D．该种养模式下水稻、河蟹的经济产出，直接体现了生物多样性的间接价值 13．【新情境·淀粉酶产生菌分离】某研究人员为了提高淀粉酶的生产水平，对土样进行产淀粉酶的细菌的分离操作（A组）和计数操作（B组），过程如下图I。下图Ⅱ是一种接种方法示意图。下列相关叙述错误的是（     ） A．步骤④、⑤所用培养基的成分，最大的区别是固体培养基中添加了琼脂 B．图Ⅱ中甲、乙、丙为划线的三个区域，为正确完成整个过程，接种环要进行3次灭菌 C．步骤⑤、⑧接种时需设置未接种培养基做对照 D．步骤⑤和图Ⅱ所示接种方法均可用于菌种的筛选和纯化 14．【医学情境·双特异性抗体】抗体BsAb可同时结合T细胞表面的CD3蛋白和B淋巴瘤细胞表面的CD19蛋白，进而将T细胞定向引向B淋巴瘤细胞并将其杀伤。若BsAb对CD3蛋白的亲和力过高，会引发致命的“细胞因子风暴”。科研人员筛选出对CD3蛋白具有不同亲和力的三个改良型BsAb品系，其相关指标如图甲、图乙所示。下列说法错误的是（     ） A．可根据含15N的BsAb的放射性定位诊断肿瘤以实现精准治疗 B．淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合会形成多个杂交瘤细胞，这些杂交瘤细胞可能产生多种抗体 C．大规模培养杂交瘤细胞生产BsAb时，通常需在培养基中添加动物血清等天然成分 D．据图可知，应选择“低亲和力组”的BsAb品系作为临床候选药物 15．【新情境·AI辅助靶点蛋白】科研人员利用AI模型预测肿瘤细胞表面一种过量表达的受体（作为治疗靶点）结构，并分析出相应的氨基酸序列和基因序列，再通过大肠杆菌成功表达出了靶点蛋白。下列叙述错误的是（     ） A．AI预测结构体现了蛋白质工程“从功能到结构”的设计思路 B．根据氨基酸序列推测出的脱氧核苷酸序列不具有唯一性 C．目的基因导入大肠杆菌时，需用DNA聚合酶将目的基因与质粒进行连接 D．AI在蛋白质工程中的应用过程中依然需要基因工程水平的操作 16．【新情境·曲霉过表达载体构建】米曲霉的amyB基因编码-淀粉酶。为提高米曲霉产-淀粉酶的能力，研究人员拟利用黑曲霉中转录活性较强的gpdA启动子(箭头表示启动转录的方向，如图)与米曲霉的amyB基因的编码区(d链为编码链)构建过表达载体，以驱动amyB基因高效表达，部分构建流程如图所示。下列说法正确的是（     ） A．使用PCR技术扩增amyB基因编码区时需要含的缓冲溶液 B．只有含链序列和链序列的杂交链才能延伸形成gpdA-amyB融合片段 C．引物1和引物4的端具有互补碱基序列，引物2和引物3的端具有限制酶识别序列 D．构建重组质粒和图中构建gpdA-amyB融合片段的过程都需要DNA连接酶 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17．【新情境·交替氧化酶途径】研究发现，高光照强度条件下叶绿体产生的还原力超出暗反应消耗能力后，会积累ROS（活性氧）损伤光合系统。而植物线粒体呼吸链中存在交替氧化酶（AOX）途径，可消耗过剩还原力，减轻ROS对光合系统的损伤。该途径不与ATP合成偶联，能量会以热能形式散失。研究者以野生型拟南芥（WT）和AOX1a敲除突变体（aox1a）为材料，进行以下实验： 实验一：低温（4℃）处理WT和aox1a拟南芥24 h，测定相关指标。 实验二：干旱胁迫（供水减少50%）+高光照处理WT和aox1a拟南芥，测定相关指标。 检测指标（相对值） ①WT（对照） ②WT（低温24 h） ③aox1a（低温24 h） ④WT（干旱+高光照） ⑤aox1a（干旱+高光照） 叶绿体ROS含量 1.0 1.8 3.5 1.5 3.2 花青素相对含量 1.0 — — 1.8 8.5 光合效率 100 — — 82 45 根系生长量 100 — — 88 52 AOX蛋白相对表达量 1.0 2.6 — 2.8 — 注：表中“—”表示未检测。 回答下列问题： (1)光合作用光反应阶段，水在光下分解产生O2、H+和电子，同时合成_______（填两种物质），其中_______具有较强还原力。 (2)据表分析，低温处理24 h后，WT组AOX蛋白相对表达量从1.0升至2.6.分析低温环境中AOX途径被激活的生理意义_______________________________________________________________________。 (3)据表分析，干旱+高光照条件下，④组拟南芥通过____________________________方式维持光合效率和根系生长。根据实验数据推测花青素的作用可能是____________________________。请根据推测在④或⑤组实验材料基础上利用基因工程技术对其改造，再设计一组实验并比较相关数据，以证明花青素的作用：______________________________________________________________________________________（写出实验思路即可）。 18．【新情境·玉米回交育种】玉米是我国重要的粮食作物，玉米螟是玉米的主要害虫。P纯合品系玉米为玉米螟非抗性但具有许多优良性状且雄性不育，Q纯合品系对玉米螟有抗性。科研人员将P品系和Q品系玉米品种杂交获得F1，再将F1植株与P品系不断杂交（回交），如图甲所示；对回交F8代部分个体的2号染色体DNA片段进行分析，部分结果如图乙。回答下列问题： 注：图乙中不同颜色的片段表示来自不同品系的染色体片段。 (1)研究发现玉米对玉米螟抗性由一对等位基因控制，其中抗性为显性。若将F1自交，所得F2的表型及比例为___________。进一步研究发现，F1自交所得的F2抗性玉米与非抗性玉米中，雄性不育与雄性可育的分离比均相同，原因是____________________________________________。 (2)图甲回交F1代玉米植株中，玉米的1号、2号和3号染色体均来自P品系亲本的比例为___________。进行连续回交的目的是逐代淘汰Q品系的非目标遗传物质，最终得到______________________。 (3)科研人员研究发现玉米螟抗性基因位于2号染色体上。图乙显示，F8代1~6号个体中的2号染色体都有来自P、Q两个品系的片段，最可能的原因是___________。据图分析可知，玉米的玉米螟抗性基因位于___________（填图乙中的位点编号）两个位点之间，判断的依据是______________________。 19．【医学情境·系统性红斑狼疮】系统性红斑狼疮（SLE）是一种慢性自身免疫病，其特点是机体持续产生自身抗体，导致免疫复合物沉积，进而造成皮肤、肾脏等器官损伤。在SLE患者器官的免疫微环境中，M1型巨噬细胞可分泌细胞因子IL-6、IL-1β、TNF-α，介导炎症反应，肝细胞分泌的血清淀粉样蛋白A3（SAA3）介导肝脏炎症和巨噬细胞免疫反应之间的关联，如图1所示。回答下列问题： (1)推测IL-1β可促进免疫细胞中的_________________细胞活化，该细胞可为B细胞活化提供信号，经一系列免疫反应导致肾损伤。研究发现，TNF-α可诱导M1型巨噬细胞分泌更多的TNF-α等细胞因子，TNF-α的分泌可能存在________________调节。 (2)磷酸化p38蛋白（p-p38）参与M0型巨噬细胞转化为M1型巨噬细胞。为验证SAA3是否通过图1所示p38蛋白信号通路发挥作用，研究人员用正常小鼠细胞进行实验，各组处理及结果如图2所示。该实验中，物质甲是_____________________________；图2实验表明SAA3可______________（填“激活”或“抑制”）p38蛋白信号通路。 (3)中药复方JP依据治疗SLE的临床经验研制而成。为探究JP的药理作用，研究人员以正常小鼠和SLE模型小鼠为材料进行实验，部分结果如图3所示。除第②组外，选用SLE模型小鼠的组别还有第______________组；第⑤组的作用是_____________________________________。结合图1推测，JP的药理作用可能是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（答出3点）等。 20．【新情境·地穴农场】我国科学家模拟月球基地建造了一个“地穴农场”。该农场被划分为三个主要区域，其中一个区域用于植物栽培和动物孵化，设备区则会通过循环利用本地资源与人类废弃物，将其转化为营养液，而后院区域将用于种植那些适应低光环境的植物，为整个生态系统提供有机物补充。 (1)在植物栽培区，人工光源被用作光合作用的光源，输入“地穴农场”闭合生态系统的总能量是__________________________。有人认为，与自然生态系统相比，“地穴农场”闭合生态系统更适合研究能量流动的两个特点_____________，推测其理由是_________________________________。 (2)“地穴农场”中只饲养了黄粉虫（可食用昆虫）一种动物，它的食物来源包括掉落后的植物老叶、餐厨残渣、麦麸等有机物质。黄粉虫在“地穴农场”生态系统中扮演的角色主要是_____________，其作用是_______________________________________。与鸡鸭相比，在“地穴农场”饲养黄粉虫的优势可能是__________。 A．生长周期相对较短，繁殖速度快 B．对生存环境的适应性强，占用的活动空间较少 C．能够充分利用其他动物难以利用的食物残渣，提高了能量的传递效率 (3)某时刻黄粉虫种群所有个体的有机物中的总能量为①，一段时间后，此种群所有存活个体的有机物中的总能量为②，此种群在这段时间内通过呼吸作用散失的总能量为③，这段时间内死亡个体的有机物中的总能量为④。此种群在此期间无迁入迁出，无个体被捕食，估算这段时间内用于此种群生长、发育和繁殖的总能量时，应使用的表达式为__________________。 21．【新情境·愈伤组织反应器】目前，科学家已经在牛、山羊等动物乳腺生物反应器中，获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要的医药产品。研究人员欲建立愈伤组织反应器来生产HIV 的衣壳蛋白（CA），用于研究CA作为疫苗对人体的免疫应答，建立愈伤组织反应器的主要过程如图所示（图中不同限制酶切割DNA 后形成的末端均不同）。回答下列问题： (1)①过程遵循的碱基配对方式有_________________________。利用PCR 技术扩增CA-DNA 过程中，加入耐高温DNA 聚合酶的目的是_____________________________。 (2)②过程中，切割 Ti质粒和含CA-DNA的片段所用的两种限制酶是___________，而不选用另外两种限制酶的原因是_________________________________________。与用一种限制酶分别切割 Ti质粒和含CA-DNA的片段相比，使用双酶切的优点是_____________________________________（答出一点）。 (3)③过程完成以后需要筛选出含重组载体的农杆菌，为了通过观察能否形成菌落来进行筛选，需要配制__________（填“固体”或“液体”）培养基。在培养基中添加氨苄青霉素，该培养基上形成的菌落不一定含有重组载体，主要原因是__________________________________。 (4)⑤过程中，对于培养基中植物激素的要求是______________________。为检测建立的愈伤组织反应器是否合成出CA，可以用抗原—抗体杂交法进行检测，其依据的原理是_____________________________。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027年高考生物第一次模拟考试 （河南、云南、贵州、甘肃专用） 高三生物 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。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16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．【生活情境·折耳根】折耳根（鱼腥草）是贵州人喜食的特色食材，折耳根的元素组成与大多数植物没有本质区别，其独特风味主要来源于一种叫鱼腥草素的化合物，下列说法正确的是（     ） A．组成折耳根的元素含量也与大多数植物相同 B．Fe、Mn、P、Cu、Zn等是构成折耳根的微量元素 C．折耳根中含量最多的化合物是鱼腥草素 D．氧是折耳根中含量最多的化学元素 【答案】D 【知识点】组成细胞的元素、组成细胞的化合物 【详解】A、组成折耳根的元素种类与大多数植物基本相同，但元素的含量差异较大，A错误； B、Fe（铁）、Mn（锰）、Cu（铜）、Zn（锌）都属于组成细胞的微量元素，但P（磷）属于大量元素，B错误； C、折耳根中含量最多的化合物是水（细胞鲜重中水分占比约60%~95%），鱼腥草素只是赋予其风味的特殊有机物，含量远低于水，C错误； D、折耳根细胞鲜重中含量最多的化学元素是O（氧），D正确。 2．【新情境·蓝光促气孔开放】蓝光诱导气孔开放的原理主要是蓝光信号激活了保卫细胞质膜上的H+-ATP酶，使K+进入保卫细胞，保卫细胞渗透压升高吸水后，导致气孔开放。下列有关叙述错误的是（     ） A．蓝光可增强植物对水分的吸收和运输 B．H+-K+协同转运K+时的运输方式是协助扩散 C．H+-ATP酶的作用有运输H+和催化ATP水解 D．细胞膜上的H+-ATP酶发挥作用后可能会导致细胞质基质的pH增大 【答案】B 【知识点】细胞的吸水和失水、主动运输、酶的作用及机理、ATP的功能及利用 【详解】A、蓝光诱导气孔开放，气孔开放会使植物蒸腾作用增强，而蒸腾作用是植物吸收和运输水分的主要动力，因此蓝光可增强植物对水分的吸收和运输，A正确； B、H+-ATP酶消耗ATP将H+运出保卫细胞，建立了膜外H+浓度高于膜内的浓度差，H+-K+协同转运时，H+顺浓度梯度回流进入细胞的同时，带动K+逆浓度梯度进入保卫细胞，该过程依赖H+浓度差提供的势能，属于主动运输，B错误； C、从图中可知，H+-ATP酶既可以作为载体蛋白运输H+出细胞，又可以催化ATP水解为ADP和Pi，兼具运输和催化功能，C正确； D、H+-ATP酶发挥作用时，会将细胞质基质中的H+运出细胞，使细胞质基质内H+浓度降低，细胞质基质的pH会增大，D正确。 3．【新情境·几丁质酶抑制机制】几丁质是昆虫外骨骼的重要成分，其降解依赖于N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(NAGase)。研究人员探究了温度和几种糖类物质对NAGase活力的影响(图I)，并进一步探究果糖对NAGase的抑制机制，分别建立了竞争性抑制剂(模型甲)和非竞争性抑制剂(模型乙)的模型(图Ⅱ)。下列叙述正确的是（     ） A．NAGase只能与几丁质结合，体现了酶具有高效性，其催化作用的实质是降低化学反应的活化能 B．图I-a中温度从40℃升高至60℃时酶活性大幅下降，原因是高温破坏了酶分子中的肽键，导致酶变性失活 C．图I-b中，NAGase活力均下降的原因是蔗糖、半乳糖和葡萄糖是几丁质的水解产物，可抑制反应的进行 D．若果糖属于竞争性抑制剂，则在底物浓度足够高时，果糖的抑制作用可被减弱甚至消除 【答案】D 【知识点】酶促反应的因素及实验、酶的作用及机理、酶的本质、酶的特性 【详解】A、NAGase只能与几丁质结合，体现酶的专一性，不是高效性；酶催化的实质是降低化学反应活化能，A 错误； B、高温使酶变性失活，破坏的是酶的空间结构，不会破坏肽键，B 错误； C、几丁质的水解产物是N−乙酰−β−D−葡萄糖，蔗糖、半乳糖、葡萄糖不是几丁质的水解产物，C 错误； D、竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性部位，底物浓度足够高时，底物更容易占据酶的活性部位，果糖的抑制作用可以被减弱甚至消除，D 正确。 4．【医学情境·21三体综合征】21三体综合征是一种症状严重的遗传病，患者比正常人多一条21号染色体。下图为某患者及其父母21号染色体上A基因的STR重复序列的扩增结果。下列叙述错误的是（     ） 注：①电泳结果图中M为标准DNA片段，n1、n2、n3、n4为STR单元的不同重复次数； ②STR是基因组中由1~6个碱基单元组成的一段DNA重复序列，可用于跟踪基因的亲本来源。 A．患者细胞内DNA的嘌呤与嘧啶比例发生了改变 B．患者细胞内的基因数目比正常人多 C．患儿处于有丝分裂后期的细胞中有94条染色体 D．患者的母亲在形成卵细胞时第21号染色体没有分离 【答案】A 【知识点】有丝分裂的物质的变化规律、DNA分子的结构和特点、染色体数目的变异、减数分裂异常情况分析 【详解】A、细胞内的DNA均为双链结构，遵循碱基互补配对原则，双链DNA中嘌呤总数（A+G）始终等于嘧啶总数（T+C），患者仅多一条21号染色体，其上的DNA仍为双链，因此细胞内总的嘌呤与嘧啶比例仍为1:1，A错误； B、患者比正常人多一条 21 号染色体，这条染色体上携带了额外的基因，所以细胞内的基因数目比正常人多，B正确； C、21三体综合征患者的体细胞染色体数为47条，有丝分裂后期着丝点分裂，染色体数目加倍，因此细胞中染色体数为47×2=94条，C正确； D、根据电泳条带分析：父亲的21号染色体STR条带为n1、n4，母亲的为n2、n3，患儿的条带为n1、n2、n3，其中n1仅来自父亲，n2、n3均来自母亲，说明母亲形成卵细胞时，减数分裂过程中21号染色体未正常分离，产生了含有两条21号染色体的卵细胞，与正常精子结合后形成患儿，D正确。 5．【新情境·茄子果皮遗传】茄子的果皮颜色由两对独立遗传的等位基因（相关基因用A/a、B/b表示）控制。研究人员用纯种紫皮茄子与纯种白皮茄子杂交得到F1，F1均为紫皮，F1自交，F2的紫皮∶绿皮∶白皮=12∶3∶1.基于此结果，同学们提出果皮颜色形成的两种模式，如图所示（不考虑变异）。下列分析错误的是（     ） A．以上两种模式只有模式二能合理解释F2的紫皮∶绿皮∶白皮=12∶3∶1的结果 B．F1产生配子时，表现出了非同源染色体上的非等位基因进行自由组合 C．将F2的绿皮茄子进行自交，后代中出现能稳定遗传的绿皮茄子的比例是1/2 D．F2紫皮茄子的基因型有6种，F2紫皮茄子中有2/3为杂合子 【答案】D 【知识点】基因自由组合定律的实质和应用、9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用 【详解】A、模式一中，A_B_为紫皮、A_bb为绿皮、aa__为白皮，F2表型比例为9:3:4，不符合12:3:1的结果；模式二中，B_为紫皮、A_bb为绿皮、aabb为白皮，F2表型比例为12:3:1，仅模式二可合理解释题干结果，A正确； B、两对基因独立遗传，遵循自由组合定律，F1（基因型为AaBb）产生配子时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，B正确； C、F2中绿皮茄子基因型为1/3AAbb、2/3Aabb，自交后代中能稳定遗传的绿皮（AAbb）比例为1/3×1+2/3×1/4=1/2，C正确； D、F2紫皮茄子基因型包括A_B_（4种）、aaB_（2种），共6种；紫皮个体中纯合子为AABB、aaBB，占2/12=1/6，因此杂合子占1-1/6=5/6，D错误。 6．【新情境·同域物种形成】同域物种形成是指在同一区域内，祖先种群因生态位分化逐渐建立起若干子种群，最终形成新物种的演化过程。下列叙述正确的是（     ） A．上述祖先种群建立起若干子种群的过程中发生了地理隔离 B．生态位分化可以减少不同子种群对同一区域内有限资源的竞争 C．不同子种群在自然选择下基因库出现差异，说明形成了新物种 D．三倍体无子西瓜属于通过同域物种形成方式获得的新物种 【答案】B 【知识点】隔离与物种的形成、物种在群落中的生态位 【详解】A、同域物种形成是在同一区域内开展的演化过程，不存在地理上的种群交流阻碍，没有发生地理隔离，A错误； B、生态位分化指不同子种群利用的资源类型、占据的生存空间等出现差异，能够减少不同子种群对同一区域内有限资源的竞争，提升资源利用效率，B正确； C、新物种形成的标志是产生生殖隔离，仅种群间基因库出现差异，未形成生殖隔离时不能判定为形成了新物种，C错误； D、三倍体无子西瓜体细胞含三个染色体组，减数分裂时联会紊乱，无法产生可育后代，不属于物种；且它是人工诱导染色体数目加倍获得的，并非通过同域物种形成的长期自然演化过程产生，D错误。 7．【新情境·物质X浓度比值】下图为某生理过程中物质X在细胞内和细胞外的浓度比值随时间变化的曲线，下列叙述错误的是（    ） A．若物质X是CO2，则t1～t2时期叶肉细胞中该比值升高的原因是细胞呼吸速率大于光合速率 B．若物质X是Na+，则t0～t1时期神经细胞形成动作电位，t2时刻产生动作电位峰值 C．若物质X是葡萄糖，则t1～t2时期小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输 D．若物质X是醛固酮（类固醇），则t0～t2时期肾小管上皮细胞该比值不可能大于1 【答案】B 【知识点】主动运输、有氧呼吸过程、膜电位的变化及相关曲线、水盐平衡调节 【详解】A、若物质X是CO2，则t1~t2时期叶肉细胞中该比值快速升高的原因可能是细胞呼吸速率大于光合作用速率，A正确； B、若物质X是Na⁺，神经细胞形成动作电位时Na+内流，但胞内Na+浓度始终小于胞外，不会出现胞内物质X与胞外物质X比值大于1的情况，B错误； C、若物质X是葡萄糖，则t1～t2时期，细胞内葡萄糖浓度大于细胞外，此时小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输（低浓度→高浓度），C正确； D、若物质X是醛固酮，该激素属于类固醇，进入肾小管上皮细胞的方式为自由扩散（高浓度→低浓度），因此细胞内醛固酮的浓度不可能高于细胞外，即比值不可能大于1，D正确。 8．【医学情境·禁食与瘦素调血糖】瘦素是由脂肪细胞分泌的激素，禁食后其分泌减少。皮质醇是由肾上腺皮质分泌的升高血糖的激素，主要受下丘脑—腺垂体—肾上腺皮质（HPA）轴调节。有人研究了禁食条件下瘦素对小鼠血糖水平的影响，结果如图。下列推断合理的是（     ） A．HPA轴活动存在分级和反馈调节，增强该轴活动可降低血糖 B．可通过向饥饿小鼠注射瘦素，来维持小鼠的正常血糖水平 C．POMC神经元受到瘦素的调节后，增强HPA轴的活动 D．瘦素与POMC神经元上相应受体结合，抑制瘦素分泌 【答案】D 【知识点】激素分泌的分级调节、血糖调节 【详解】A、HPA轴增强会使皮质醇分泌增加，皮质醇是升血糖激素，会使血糖升高，A错误； B、对照组中与注射生理盐水相比，注射瘦素后血糖含量基本没有变化，而饥饿小鼠的血糖较低，需要升高血糖，所以通过向饥饿小鼠注射瘦素，无法维持小鼠的正常血糖水平，B错误； C、对照组，注射生理盐水组的血皮质醇含量明显高于注射瘦素组，说明正常情况下，瘦素作用于POMC神经元后，会抑制HPA轴的活动，C错误； D、对照组注射瘦素后，血瘦素含量低于瘦素受体敲除组（POMC神经元无瘦素受体），说明瘦素与POMC神经元上的相应受体结合后，会抑制瘦素的分泌，D正确。 9．【新情境·拟南芥叶色调控】SPA1和COP1是参与拟南芥光反应调控的蛋白质，HY5是转录因子。在黑暗中生长的拟南芥幼苗通常表现为黄叶，称为黄化苗。光照影响拟南芥幼苗叶色的分子机制如图所示。下列分析正确的是（　　） A．分生组织富含光敏色素，植物都是通过光敏色素感知光信号的 B．在黑暗和光照条件下，SPA1和COP1作用的机理和场所相同 C．在光照条件下，进入细胞核的光敏色素通过抑制HY5的降解来缓解幼苗发生黄化 D．光照时，光敏色素被激活后通过结构变化直接影响基因的表达 【答案】C 【知识点】参与调节植物生命活动的其他环境因素 【分析】光敏色素是一类蛋白质（色素-蛋白复合体）分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。受到光照射后→光敏色素结构会发生变化→这一变化的信息传导到细胞核内→基因选择性表达→表现出生物学效应。细胞分裂素合成部位：主要是根尖。作用：①促进细胞分裂、②促进芽分化、侧枝发育、叶绿素合成。 【详解】A、分生组织富含光敏色素，光敏色素主要吸收红光和远红光，植物体内除了光敏色素，还有感受蓝光的受体，A错误； B、黑暗环境中光敏色素与光照环境下光敏色素的结构不同，不进入细胞核内，SPA1和COP1作用于HY5，HY5降解，特定基因表达被抑制，幼苗发生黄化；光照环境下，光敏色素发生结构改变，通过核孔进入细胞核，抑制HY5降解，HY5影响特定基因的表达，使幼苗发生去黄化反应，SPA1和COP1作用的场所、机理不同，B错误； C、在光照环境中，光敏色素与光照环境下光敏色素的结构不同，推测其接受光信号后，其空间结构会发生变化，并且根据图中信息推测光敏色素结构改变之后，进入细胞核内，抑制了HY5降解，HY5影响特定基因的表达，来缓解幼苗发生黄化，C正确； D、由图可知，光照环境下，光照环境下，光敏色素发生结构改变，通过核孔进入细胞核，抑制HY5降解，HY5影响特定基因的表达，使幼苗发生去黄化反应，所以光敏色素被激活后间接影响基因的表达，D错误。 故选C。 10．【新情境·紫茎泽兰入侵】紫茎泽兰原产于美洲，是我国西南地区典型的外来入侵植物。为了探究影响紫茎泽兰生长的因素，研究人员从紫茎泽兰的枯叶中和根部周围土壤中获取相关微生物，分别在不同时期对紫茎泽兰幼苗进行接种，统计紫茎泽兰幼苗的存活率，结果如图所示。下列叙述错误的是（     ） A．上述实验中接种的微生物是影响紫茎泽兰种群数量的密度制约因素 B．早期接种微生物抑制紫茎泽兰幼苗生长的效果好于晚期接种 C．与枯叶中的微生物相比，根部周围土壤中的微生物能更好地抑制紫茎泽兰生长 D．实验中除接种的微生物外，可能还存在影响紫茎泽兰生长的其他因素 【答案】C 【知识点】影响种群数量变化的因素 【详解】A、接种的微生物属于生物因素，其对紫茎泽兰种群的作用强度会随紫茎泽兰种群密度升高而增强（种群密度越高，微生物越易传播、抑制作用越强），属于密度制约因素，A正确； B、对比同来源微生物的早、晚期接种组：接种枯叶来源微生物时，早期接种组紫茎泽兰存活率为22.3%，晚期为51.7%，早期存活率更低；接种根周土壤来源微生物时，早期接种组存活率为68.5%，晚期为72.1%，早期存活率也更低，说明早期接种的抑制效果整体好于晚期，B正确； C、无论早期还是晚期接种，接种枯叶来源微生物组的紫茎泽兰存活率（早期22.3%、晚期51.7%）均远低于接种根周土壤来源微生物组（早期68.5%、晚期72.1%），存活率越低代表微生物的抑制作用越强，说明枯叶中的微生物抑制效果更好，C错误； D、实验中不接种微生物的对照组紫茎泽兰存活率未达到100%（早期95.1%、晚期98.4%），说明除接种的微生物外，还存在其他影响紫茎泽兰生长存活的因素，D正确。 11．【新情境·零废弃生态农业】新型“零废弃生态农业”利用酶催化剂，将鸡粪、猪粪及农田废弃物变为无臭无味溶于水的粉末，随水施撒在土壤里，实现了农田有机垃圾的零废弃、无污染，让农田秸秆和卖不出去的废弃农产品代替化肥改造盐碱地。从生态学角度对“零废弃生态农业”的分析正确的是（    ） A．该“零废弃生态农业”新增了分解者这一生态系统组成成分 B．废弃物资源化处理可以提高相邻营养级之间的能量传递效率 C．该模式加快物质循环，还会促进重金属沿食物链发生生物富集 D．该模式实现能量多级利用，利于调整生态系统的能量流动关系 【答案】D 【知识点】生态系统的组成成分、能量流动的特点以及研究能量流动的意义、物质循环的概念和特点、生物富集 【详解】A、生态系统的分解者是营腐生生活的生物，该模式使用的酶催化剂不属于生物，且原有农田生态系统本身就存在分解者，并未新增分解者这一组成成分，A错误； B、相邻营养级之间的能量传递效率是指相邻两个营养级同化量的比值，通常稳定在10%~20%，无法通过废弃物资源化处理提高，该模式仅实现了能量的多级利用，提高了能量利用率，B错误； C、生物富集是指重金属、难降解有害物质沿食物链在高营养级生物体内不断积累的现象，该模式实现了有机垃圾的无污染处理，减少了化肥使用，不会促进重金属的生物富集，C错误； D、该模式对鸡粪、农田秸秆等废弃物进行资源化处理，实现了能量的多级利用，同时调整了生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，D正确。 12．【新情境·稻蟹共作】稻蟹共作-池塘养殖复合生态系统将水稻种植与河蟹池塘养殖有机结合，河蟹可取食稻田杂草与害虫，代谢排泄物可为水稻提供营养；水稻能够吸收养殖水体中的氮、磷，净化池塘水环境。该模式兼顾农业产出与生态保护，是农业生态工程的典型实例。结合该复合生态系统工程示意图，下列叙述错误的是（    ） A．利用河蟹取食害虫，将生物防治与稻蟹养殖相结合，可减少农药使用，减轻环境污染 B．相比单一池塘养殖，该复合生态系统组分多、营养结构复杂，抵抗力稳定性更高 C．河蟹粪便经分解后供水稻利用，实现系统内物质充分利用，该设计主要体现生态工程的循环原理 D．该种养模式下水稻、河蟹的经济产出，直接体现了生物多样性的间接价值 【答案】D 【知识点】生态工程的特点及基本原理、生态农业、生物多样性及其价值 【详解】A、利用河蟹取食稻田害虫属于生物防治，可减少化学农药的使用，降低农药造成的环境污染，同时河蟹可作为养殖产品收获，A正确； B、生态系统的抵抗力稳定性与营养结构复杂程度正相关，相比单一池塘养殖，该复合生态系统生物组分更多、营养结构更复杂，自我调节能力更强，因此抵抗力稳定性更高，B正确； C、河蟹粪便中的有机物经分解者分解为无机物后供水稻吸收利用，实现了系统内物质的循环往复、分层分级利用，符合生态工程的循环原理，C正确； D、水稻、河蟹作为农产品带来的经济产出，属于对人类有食用等实用意义的价值，是生物多样性的直接价值；生物多样性的间接价值是指对生态系统起到重要调节作用的生态功能，D错误。 13．【新情境·淀粉酶产生菌分离】某研究人员为了提高淀粉酶的生产水平，对土样进行产淀粉酶的细菌的分离操作（A组）和计数操作（B组），过程如下图I。下图Ⅱ是一种接种方法示意图。下列相关叙述错误的是（     ） A．步骤④、⑤所用培养基的成分，最大的区别是固体培养基中添加了琼脂 B．图Ⅱ中甲、乙、丙为划线的三个区域，为正确完成整个过程，接种环要进行3次灭菌 C．步骤⑤、⑧接种时需设置未接种培养基做对照 D．步骤⑤和图Ⅱ所示接种方法均可用于菌种的筛选和纯化 【答案】B 【知识点】培养基的成分及其功能、无菌技术、微生物的接种方法、其他微生物的分离与计数 【详解】A、步骤④为液体选择培养基，步骤⑤为固体选择培养基，二者的筛选功能成分一致，最大区别是固体培养基中添加了琼脂作为凝固剂，A正确； B、图Ⅱ为平板划线法，3个划线区域的操作中，每次划线前需灭菌1次，划线操作结束后还需灭菌1次防止污染，共需灭菌4次，不是3次，B错误； C、设置未接种的培养基作为对照，可检验培养基是否灭菌合格、是否被杂菌污染，因此步骤⑤、⑧接种时需设置该对照，C正确； D、步骤⑤的接种方法（稀释涂布平板法和图Ⅱ的平板划线法都可以通过分离得到单菌落，均可用于菌种的筛选和纯化，D正确。 14．【医学情境·双特异性抗体】抗体BsAb可同时结合T细胞表面的CD3蛋白和B淋巴瘤细胞表面的CD19蛋白，进而将T细胞定向引向B淋巴瘤细胞并将其杀伤。若BsAb对CD3蛋白的亲和力过高，会引发致命的“细胞因子风暴”。科研人员筛选出对CD3蛋白具有不同亲和力的三个改良型BsAb品系，其相关指标如图甲、图乙所示。下列说法错误的是（     ） A．可根据含15N的BsAb的放射性定位诊断肿瘤以实现精准治疗 B．淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合会形成多个杂交瘤细胞，这些杂交瘤细胞可能产生多种抗体 C．大规模培养杂交瘤细胞生产BsAb时，通常需在培养基中添加动物血清等天然成分 D．据图可知，应选择“低亲和力组”的BsAb品系作为临床候选药物 【答案】A 【知识点】体液免疫、细胞免疫、动物细胞融合与单克隆抗体的制备、动物细胞培养技术 【详解】A、15N是稳定同位素，不具有放射性，无法通过放射性定位诊断肿瘤，A错误； B、融合前的淋巴细胞是多种已分化的B淋巴细胞，每种B淋巴细胞只能合成一种特异性抗体，不同的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后形成的杂交瘤细胞可产生不同的抗体，因此融合得到的多个杂交瘤细胞可能产生多种抗体，B正确； C、目前人们尚未完全掌握动物细胞所需的全部营养物质，大规模培养杂交瘤细胞（动物细胞培养）时，通常需要添加动物血清等天然成分补充未知营养，保证细胞正常代谢，C正确； D、由图可知，高、中亲和力组的细胞因子释放量极高，易引发致命的细胞因子风暴，而低亲和力组细胞因子释放量极低，且高浓度下低亲和力组对靶细胞的杀伤率接近高、中亲和力组，因此应选择低亲和力组的BsAb作为临床候选药物，D正确。 15．【新情境·AI辅助靶点蛋白】科研人员利用AI模型预测肿瘤细胞表面一种过量表达的受体（作为治疗靶点）结构，并分析出相应的氨基酸序列和基因序列，再通过大肠杆菌成功表达出了靶点蛋白。下列叙述错误的是（     ） A．AI预测结构体现了蛋白质工程“从功能到结构”的设计思路 B．根据氨基酸序列推测出的脱氧核苷酸序列不具有唯一性 C．目的基因导入大肠杆菌时，需用DNA聚合酶将目的基因与质粒进行连接 D．AI在蛋白质工程中的应用过程中依然需要基因工程水平的操作 【答案】C 【知识点】基因表达载体的构建、蛋白质工程原理及操作流程、蛋白质工程的应用及实例分析 【详解】A、蛋白质工程的设计思路是从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，再推导氨基酸序列和对应的基因序列，AI预测靶点蛋白结构的过程符合该思路，A正确； B、由于密码子具有简并性，一种氨基酸可对应多种密码子，因此根据氨基酸序列反推出的脱氧核苷酸序列不唯一，B正确； C、将目的基因与质粒连接时，需要使用的是DNA连接酶，DNA聚合酶的作用是将单个脱氧核苷酸连接到核苷酸链上，不能连接两个DNA片段，C错误； D、蛋白质工程本质是对基因进行改造，最终需要通过基因工程的操作实现目的蛋白的表达，因此该过程依然需要基因工程水平的操作，D正确。 16．【新情境·曲霉过表达载体构建】米曲霉的amyB基因编码-淀粉酶。为提高米曲霉产-淀粉酶的能力，研究人员拟利用黑曲霉中转录活性较强的gpdA启动子(箭头表示启动转录的方向，如图)与米曲霉的amyB基因的编码区(d链为编码链)构建过表达载体，以驱动amyB基因高效表达，部分构建流程如图所示。下列说法正确的是（     ） A．使用PCR技术扩增amyB基因编码区时需要含的缓冲溶液 B．只有含链序列和链序列的杂交链才能延伸形成gpdA-amyB融合片段 C．引物1和引物4的端具有互补碱基序列，引物2和引物3的端具有限制酶识别序列 D．构建重组质粒和图中构建gpdA-amyB融合片段的过程都需要DNA连接酶 【答案】B 【知识点】PCR扩增的原理与过程、DNA重组技术的基本工具、基因表达载体的构建 【详解】A、PCR技术扩增目的基因时使用的是含Mg2+的缓冲溶液（Mg2+是Taq酶的激活剂），而非含Ca2+的缓冲溶液，A错误； B、PCR1 产物两条链：a 链（正义链）、b 链；PCR2 产物两条链：c 链、d 链。 引物 2 和引物 3 的 5' 端设计成互补序列；变性退火杂交时，只有 a 链（gpdA 启动子的上游链）和 c 链（amyB 编码区的反向互补链）能依靠重叠区配对杂交，然后 DNA 聚合酶延伸，拼接成完整 gpdA‑amyB 融合片段；其他组合不能正确拼接，B正确； C、为了让PCR1和PCR2的产物可以在变性后互补杂交，引物2和引物3的5'端需要具有互补碱基序列；而引物1和引物4的5'端需要引入限制酶识别序列，便于后续和质粒进行连接，C错误； D、图中构建gpdA-amyB融合片段的过程是通过PCR产物变性杂交后经DNA聚合酶延伸完成的，不需要DNA连接酶；只有构建重组质粒时需要DNA连接酶连接载体和融合片段，D错误。 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17．【新情境·交替氧化酶途径】研究发现，高光照强度条件下叶绿体产生的还原力超出暗反应消耗能力后，会积累ROS（活性氧）损伤光合系统。而植物线粒体呼吸链中存在交替氧化酶（AOX）途径，可消耗过剩还原力，减轻ROS对光合系统的损伤。该途径不与ATP合成偶联，能量会以热能形式散失。研究者以野生型拟南芥（WT）和AOX1a敲除突变体（aox1a）为材料，进行以下实验： 实验一：低温（4℃）处理WT和aox1a拟南芥24 h，测定相关指标。 实验二：干旱胁迫（供水减少50%）+高光照处理WT和aox1a拟南芥，测定相关指标。 检测指标（相对值） ①WT（对照） ②WT（低温24 h） ③aox1a（低温24 h） ④WT（干旱+高光照） ⑤aox1a（干旱+高光照） 叶绿体ROS含量 1.0 1.8 3.5 1.5 3.2 花青素相对含量 1.0 — — 1.8 8.5 光合效率 100 — — 82 45 根系生长量 100 — — 88 52 AOX蛋白相对表达量 1.0 2.6 — 2.8 — 注：表中“—”表示未检测。 回答下列问题： (1)光合作用光反应阶段，水在光下分解产生O2、H+和电子，同时合成_______（填两种物质），其中_______具有较强还原力。 (2)据表分析，低温处理24 h后，WT组AOX蛋白相对表达量从1.0升至2.6.分析低温环境中AOX途径被激活的生理意义_______________________________________________________________________。 (3)据表分析，干旱+高光照条件下，④组拟南芥通过____________________________方式维持光合效率和根系生长。根据实验数据推测花青素的作用可能是____________________________。请根据推测在④或⑤组实验材料基础上利用基因工程技术对其改造，再设计一组实验并比较相关数据，以证明花青素的作用：______________________________________________________________________________________（写出实验思路即可）。 【答案】(1) ATP和NADPH NADPH (2) 在低温环境中 AOX途径将过剩的还原力以热能形式释放，保护膜和酶的活性（AOX途径减少ROS 产生，保护光合系统和线粒体膜脂免受氧化损伤）(答案合理即可) (3) 增加花青素和AOX蛋白，消耗过剩还原力，减少ROS产生 花青素作为抗氧化物质，可清除积累的ROS，减轻氧化损伤（或在AOX缺失时保护光合反应和根的生长) 在④WT组或⑤组aox1a突变体基础上敲除花青素合成关键基因，并在干旱+高光照条件下培养，一段时间后检测其叶绿体ROS含量、光合效率和根系生长量，并与原④WT组或⑤组aox1a突变体比较 【知识点】光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、光合作用原理的应用、基因工程在农牧业、制药及环境等方面的应用、验证性实验与探究性实验 【详解】（1）光合作用光反应阶段，水在光下分解产生O2、H+和电子，同时合成ATP和NADPH，其中NADPH具有较强还原力。 （2）低温处理24h后，WT组AOX蛋白相对表达量从1.0升至2.6，说明低温诱导了AOX基因的表达。 从能量耗散角度分析，AOX途径不与ATP合成偶联，可将过剩还原力以热能形式散失，保护膜和酶的活性；从ROS清除角度分析，AOX途径减少ROS产生，保护光合系统和线粒体膜免受氧化损伤。 （3）相比于①WT（对照），干旱+高光照条件下，④WT组拟南芥光合效率和根系生长量显著降低，但花青素相对含量和AOX蛋白相对表达量升高，所以④组拟南芥通过增加花青素和AOX蛋白消耗过剩还原力、减少ROS产生，从而维持光合效率和根系生长。⑤aox1a突变体的花青素相对含量达到8.5，是④WT的4.7倍，结合aox1a突变体ROS清除能力下降的事实，推测花青素作为抗氧化物质，可清除积累的ROS，减轻氧化损伤（或在AOX缺失时保护光合反应和根的生长)。证明花青素的作用，实验的自变量为花青素的有无，可在④WT组或⑤组aox1a突变体基础上敲除花青素合成关键基因，并在干旱+高光照条件下培养，一段时间后检测其叶绿体ROS含量、光合效率和根系生长量，并与原④WT组或⑤组aox1a突变体比较。 18．【新情境·玉米回交育种】玉米是我国重要的粮食作物，玉米螟是玉米的主要害虫。P纯合品系玉米为玉米螟非抗性但具有许多优良性状且雄性不育，Q纯合品系对玉米螟有抗性。科研人员将P品系和Q品系玉米品种杂交获得F1，再将F1植株与P品系不断杂交（回交），如图甲所示；对回交F8代部分个体的2号染色体DNA片段进行分析，部分结果如图乙。回答下列问题： 注：图乙中不同颜色的片段表示来自不同品系的染色体片段。 (1)研究发现玉米对玉米螟抗性由一对等位基因控制，其中抗性为显性。若将F1自交，所得F2的表型及比例为___________。进一步研究发现，F1自交所得的F2抗性玉米与非抗性玉米中，雄性不育与雄性可育的分离比均相同，原因是____________________________________________。 (2)图甲回交F1代玉米植株中，玉米的1号、2号和3号染色体均来自P品系亲本的比例为___________。进行连续回交的目的是逐代淘汰Q品系的非目标遗传物质，最终得到______________________。 (3)科研人员研究发现玉米螟抗性基因位于2号染色体上。图乙显示，F8代1~6号个体中的2号染色体都有来自P、Q两个品系的片段，最可能的原因是___________。据图分析可知，玉米的玉米螟抗性基因位于___________（填图乙中的位点编号）两个位点之间，判断的依据是______________________。 【答案】(1) 抗性∶非抗性＝3∶1 控制抗性的基因与控制雄性不育的基因为非同源染色体上的非等位基因 (2) 1/8 保留Q抗性基因、遗传背景与P品系一致，兼具P优良性状和抗性的新品种 (3) 减数分裂形成配子过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间发生互换 f-g 所有抗性个体都具有来源于Q品系的f-g段，而非抗性个体都不具有来源于Q品系的f-g段 【知识点】基因分离定律的实质和应用、基因自由组合定律的实质和应用、基因连锁与交换定律、杂交育种 【详解】（1）研究发现玉米对玉米螟抗性由一对等位基因控制，其中抗性为显性。若相关基因用A/a表示，则F1的基因型可表示为Aa，若将F1自交，所得F2的表型及比例为抗性∶非抗性=3∶1。进一步研究发现，F1自交所得的F2，抗性玉米与非抗性玉米中，雄性不育与雄性可育的分离比均相同，说明控制抗性的基因与控制雄性不育的基因为非同源染色体上的非等位基因，在遗传时遵循基因自由组合定律。 （2）图甲回交F1代玉米植株中，每对同源染色体中，一条来自P、一条来自Q；F1与P回交时，F1的配子中，任意一条染色体来自P的概率为1/2，且1、2、3号三条染色体独立遗传，因此均来自P的概率为（1/2)3=1/8。连续回交的目的是逐代淘汰Q品系的非目标遗传物质，最终得到保留Q抗性基因、遗传背景与P品系一致，兼具P优良性状和抗性的新品种。 （3）科研人员研究发现玉米螟抗性基因位于2号染色体上。图乙显示，F8代1～6号个体中的2号染色体都有来自P、Q两个品系的片段，最可能的原因是在减数第一次分裂的四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交换。所有无抗性个体都不含f-g区间的Q片段，所有有抗性个体都包含f-g区间的Q片段，因而推测抗性基因位于f、g两个位点之间。 19．【医学情境·系统性红斑狼疮】系统性红斑狼疮（SLE）是一种慢性自身免疫病，其特点是机体持续产生自身抗体，导致免疫复合物沉积，进而造成皮肤、肾脏等器官损伤。在SLE患者器官的免疫微环境中，M1型巨噬细胞可分泌细胞因子IL-6、IL-1β、TNF-α，介导炎症反应，肝细胞分泌的血清淀粉样蛋白A3（SAA3）介导肝脏炎症和巨噬细胞免疫反应之间的关联，如图1所示。回答下列问题： (1)推测IL-1β可促进免疫细胞中的_________________细胞活化，该细胞可为B细胞活化提供信号，经一系列免疫反应导致肾损伤。研究发现，TNF-α可诱导M1型巨噬细胞分泌更多的TNF-α等细胞因子，TNF-α的分泌可能存在________________调节。 (2)磷酸化p38蛋白（p-p38）参与M0型巨噬细胞转化为M1型巨噬细胞。为验证SAA3是否通过图1所示p38蛋白信号通路发挥作用，研究人员用正常小鼠细胞进行实验，各组处理及结果如图2所示。该实验中，物质甲是_____________________________；图2实验表明SAA3可______________（填“激活”或“抑制”）p38蛋白信号通路。 (3)中药复方JP依据治疗SLE的临床经验研制而成。为探究JP的药理作用，研究人员以正常小鼠和SLE模型小鼠为材料进行实验，部分结果如图3所示。除第②组外，选用SLE模型小鼠的组别还有第______________组；第⑤组的作用是_____________________________________。结合图1推测，JP的药理作用可能是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（答出3点）等。 【答案】(1) 辅助性T 正反馈 (2) p38蛋白磷酸化抑制剂 激活 (3) ③④⑤ 和JP组对比，用于评价JP的治疗效果 抑制IL-6、I-1B、TNF-α的分泌；抑制SAA3的分泌；抑制p38蛋白信号通路的激活；抑制M0型巨噬细胞转化为M1型巨噬细胞 【知识点】体液免疫、细胞免疫、与免疫调节相关的实验 【详解】（1）B细胞的活化需要两个信号的刺激，第一个信号是病原体和B细胞接触，第二个信号是辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合。推测IL-1β可促进辅助性T细胞活化，使其表面的特定分子发生变化，从而为B细胞活化提供第二个信号。由题可知，TNF-α是由M1型巨噬细胞分泌的一种细胞因子，TNF-α可诱导M1型巨噬细胞分泌更多的TNF-α等细胞因子，TNF-α的分泌可能存在正反馈调节。 （2）已知磷酸化p38蛋白(p-p38)参与M0型巨噬细胞转化为M1型巨噬细胞。图2实验的目的是验证SAA3是否通过p38蛋白信号通路发挥作用，自变量为是否用SAA3处理和是否存在p38蛋白信号通路，推测物质甲是p38蛋白磷酸化抑制剂。图2中，与空白对照组相比，仅SAA3处理组p-p38水平较高；与仅SAA3处理组相比，SAA3和物质甲(p38蛋白磷酸化抑制剂)协同处理组p-p38水平显著降低，表明SAA3可促进p38蛋白磷酸化，激活p38蛋白信号通路。 （3）图3中，第1组是空白对照组，第②组是模型组，第③④⑤均是药物处理组，故第②③④⑤组选用的均是SLE模型小鼠。第⑤组用治疗SLE的常用药泼尼松处理，即第⑤组为阳性对照组，作用是和JP组对比，用于评价JP的治疗效果。综合图1和图3分析，JP处理可降低IL-6、IL-1β、TNF-α以及SAA3的相对含量，故其药理作用可能是抑制IL-6、IL-1β、TNF-α的分泌；抑制SAA3的分泌；抑制p38蛋白信号通路的激活；抑制M0型巨噬细胞转化为M1型巨噬细胞，这些作用效果均利于避免机体持续产生自身抗体，进而缓解SLE的症状。 20．【新情境·地穴农场】我国科学家模拟月球基地建造了一个“地穴农场”。该农场被划分为三个主要区域，其中一个区域用于植物栽培和动物孵化，设备区则会通过循环利用本地资源与人类废弃物，将其转化为营养液，而后院区域将用于种植那些适应低光环境的植物，为整个生态系统提供有机物补充。 (1)在植物栽培区，人工光源被用作光合作用的光源，输入“地穴农场”闭合生态系统的总能量是__________________________。有人认为，与自然生态系统相比，“地穴农场”闭合生态系统更适合研究能量流动的两个特点_____________，推测其理由是_________________________________。 (2)“地穴农场”中只饲养了黄粉虫（可食用昆虫）一种动物，它的食物来源包括掉落后的植物老叶、餐厨残渣、麦麸等有机物质。黄粉虫在“地穴农场”生态系统中扮演的角色主要是_____________，其作用是_______________________________________。与鸡鸭相比，在“地穴农场”饲养黄粉虫的优势可能是__________。 A．生长周期相对较短，繁殖速度快 B．对生存环境的适应性强，占用的活动空间较少 C．能够充分利用其他动物难以利用的食物残渣，提高了能量的传递效率 (3)某时刻黄粉虫种群所有个体的有机物中的总能量为①，一段时间后，此种群所有存活个体的有机物中的总能量为②，此种群在这段时间内通过呼吸作用散失的总能量为③，这段时间内死亡个体的有机物中的总能量为④。此种群在此期间无迁入迁出，无个体被捕食，估算这段时间内用于此种群生长、发育和繁殖的总能量时，应使用的表达式为__________________。 【答案】(1) 生产者所固定的光能 单向流动、逐级递减 “地穴农场”闭合生态系统具有结构简单、封闭、稳定等特点 (2) 分解者 将植物老叶、餐厨残渣、麦麸中的有机物分解成无机物 AB (3)②-①+④ 【知识点】生态系统的组成成分、能量流动的特点以及研究能量流动的意义、能量流动的相关计算 【详解】（1）该农场依靠人工光源供能，没有太阳能输入，输入生态系统的总能量为生产者固定的光能。生态系统能量流动两大特点是单向流动、逐级递减；人工闭合的 “地穴农场” 组分简单，能量输入和输出人为可控，不容易和外界发生能量交换，方便追踪、测定各个环节的能量数值，具有结构简单、封闭、稳定等特点。 （2）黄粉虫取食植物老叶、餐厨残渣等动植物残体，属于分解者。分解者的作用是将植物老叶、餐厨残渣、麦麸中的有机物分解成无机物，归还到无机环境，供生产者再次利用。A 正确，黄粉虫生长周期短、繁殖快；B 正确，黄粉虫体型小，占用空间小，适配密闭农场；C 错误，黄粉虫作为分解者利用残渣，只能提高能量利用率，不能提高能量传递效率。故选 AB。 （3）用于生长发育繁殖的能量 = 存活个体增加的有机物能量 + 死亡个体有机物能量。初始总能量①，期末存活总能量②，存活个体有机物增量 =②-①；加上死亡个体有机物能量④，即生长发育繁殖能量 =②-①+④。 21．【新情境·愈伤组织反应器】目前，科学家已经在牛、山羊等动物乳腺生物反应器中，获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要的医药产品。研究人员欲建立愈伤组织反应器来生产HIV 的衣壳蛋白（CA），用于研究CA作为疫苗对人体的免疫应答，建立愈伤组织反应器的主要过程如图所示（图中不同限制酶切割DNA 后形成的末端均不同）。回答下列问题： (1)①过程遵循的碱基配对方式有_________________________。利用PCR 技术扩增CA-DNA 过程中，加入耐高温DNA 聚合酶的目的是_____________________________。 (2)②过程中，切割 Ti质粒和含CA-DNA的片段所用的两种限制酶是___________，而不选用另外两种限制酶的原因是_________________________________________。与用一种限制酶分别切割 Ti质粒和含CA-DNA的片段相比，使用双酶切的优点是_____________________________________（答出一点）。 (3)③过程完成以后需要筛选出含重组载体的农杆菌，为了通过观察能否形成菌落来进行筛选，需要配制__________（填“固体”或“液体”）培养基。在培养基中添加氨苄青霉素，该培养基上形成的菌落不一定含有重组载体，主要原因是__________________________________。 (4)⑤过程中，对于培养基中植物激素的要求是______________________。为检测建立的愈伤组织反应器是否合成出CA，可以用抗原—抗体杂交法进行检测，其依据的原理是_____________________________。 【答案】(1) C—G、G—C、A—T、U—A 在高温下催化脱氧核苷酸合成DNA 子链 (2) PciⅠ和 BamH Ⅰ EcoRⅠ的切割位点位于CA-DNA的内部,Not I的切割位点不在T-DNA 中 能防止CA-DNA和 Ti质粒自身环化、能防止CA-DNA和 Ti质粒反向连接等 (3) 固体 Ti 质粒和重组载体均含有氨苄青霉素抗性基因 (4) 含有生长素与细胞分裂素且比例适中 抗原与抗体的特异性结合 【知识点】培养基的类型及其应用、植物组织的培养及基本过程、PCR扩增的原理与过程、基因表达载体的构建 【详解】（1）①过程的模板是CA-RNA，产物是CA-DNA，该过程为逆转录（以RNA为模板合成DNA），配对方式为C—G、G—C、A—T、U—A；PCR的反应程序包含多次90℃以上的高温变性步骤，普通的DNA聚合酶会在高温下失活，加入耐高温的DNA聚合酶后，可以在高温下催化脱氧核苷酸合成DNA 子链保证PCR的循环扩增顺利进行。 （2）分析题意及题图可知，目的基因CA-DNA两端有Pci Ⅰ、Not Ⅰ、BamH Ⅰ，而EcoR Ⅰ的酶切位点位于CA-DNA的片段内部，如果用EcoR Ⅰ切割会直接把目的基因CA-DNA切断，破坏目的基因，不能选择，T-DNA内部有BamH Ⅰ、EcoR Ⅰ、Pci Ⅰ，而Not Ⅰ的酶切位点不在T-DNA范围内，若选择该酶，插入的目的基因无法随T-DNA整合到植物基因组，也不能选择，故只能选择Pci Ⅰ和BamH Ⅰ作为双酶切的限制酶；使用两种产生不同末端的限制酶进行双酶切后，质粒和目的基因的两端黏性末端均不互补，因此可以防止CA-DNA和Ti质粒自身环化，同时也能避免CA-DNA反向连接到Ti质粒上，提升重组载体构建的成功率。 （3）液体培养基中微生物分散悬浮生长，无法形成独立的单菌落，只有添加了凝固剂的固体培养基才能让单菌落在固定位置生长，便于后续挑取筛选；Ti质粒上的氨苄青霉素抗性基因是筛选标记，导入农杆菌的DNA有两种可能：一种是插入了CA-DNA的重组载体，另一种是没有插入目的基因、仅仅发生自身环化的空载Ti质粒， 这两种载体都携带完整的氨苄青霉素抗性基因，都能让农杆菌在添加氨苄青霉素的培养基上存活增殖形成菌落，因此长出的菌落不一定都含有重组载体。 （4）⑤过程是将植物叶片的外植体诱导形成愈伤组织，属于植物组织培养的脱分化阶段，当培养基中生长素和细胞分裂素的比例适中时，才能诱导已分化的植物细胞脱分化，形成无特定分化状态的愈伤组织；特定的抗体只能特异性识别并结合对应的特定抗原，二者的结合具有高度专一性。 因此可以用带标记的抗CA蛋白的抗体，和愈伤组织的蛋白提取物反应，如果出现杂交带，就说明愈伤组织成功合成了CA蛋白，该检测方法的原理就是抗原与抗体的特异性结合。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $