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合肥市第八中学2026届高三最后一卷生物试卷
一、单选题
1．下列有关饮食观念的叙述,正确的是( )
A.糖尿病人的饮食应严格限制甜味食品的摄入,米饭和馒头等主食无需限制
B.“吃鱼眼能明目”有一定合理性,因其含有的特殊蛋白可直接作用于眼部组织
C.胆固醇参与动物细胞膜的构建和血液中脂质的运输,健康人群无需严格限制其摄入
D.一切疾病都与基因受损有关,补充外源核酸可修复受损基因,从根源预防疾病
2．安庆怀宁蓝莓果实呈紫红色,口感酸甜适中且富有花香,以富含抗氧化活性物质花青素而闻名。蓝莓中的花青素属于黄酮类化合物,是多种花青素糖苷的混合物。花青素主要存在于蓝莓果实细胞的液泡中,其合成与多种酶促反应有关。下列相关叙述正确的是( )
A.紫色蓝莓果口感酸甜、富含糖类,是鉴定还原性糖的理想材料
B.花青素在核糖体上合成,由内质网、高尔基体参与加工与运输
C.若用无水乙醇作为层析液分离蓝莓花青素,花青素糖苷会随层析液在滤纸条上分离
D.适当低温储存蓝莓可降低细胞呼吸相关酶活性,减少有机物的消耗
3．变构调节是酶活性调节的重要方式,小分子与酶的调节位点结合会引起酶空间结构改变,进而改变酶与底物的亲和力。大肠杆菌嘧啶核苷酸合成的限速酶ATCase的变构调节如图所示(R态:底物亲和力高;T态:底物亲和力低),下列关于ATCase变构调节的叙述,正确的是( )
A.ATP与CTP均与ATCase的底物结合位点结合,引发酶的空间结构改变
B.CTP与ATCase结合后构象改变,该变构使酶与底物结合受阻且构象无法复原
C.R态的ATCase与T态相比,在相同条件下,达到相同反应速率所需底物浓度更低
D.ATP和CTP对ATCase的变构调节,属于生物代谢中的正反馈调节
4．铁代谢紊乱与心脏衰竭的发生、发展密切相关。如图为心肌细胞中SLC40A1过度表达导致Fe2+缺乏,诱导心肌细胞损伤的示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.SLC40A1是细胞膜上的载体蛋白,其过度表达导致胞内Fe2+下降,Fe3+转化为Fe2+引起氧化应激等反应
B.氧化应激产生的ROS可作为信号分子,调控心肌细胞凋亡相关基因的表达引起心脏衰竭
C.NADPH含量下降会加剧氧化应激,而线粒体功能障碍可进一步放大ROS的损伤效应
D.铁缺乏直接抑制NADPH的合成,导致NADP+积累,最终引发心肌细胞凋亡和心脏衰竭
5．某草原生态系统因长期过度放牧导致退化,近年来通过封育、休牧等措施逐步恢复。研究人员在生态修复后引入羊群进行中度放牧,调查发现放牧后该草原植被的生态位重叠指数明显下降(不同物种对资源利用的相似程度代表生态位重叠指数),物种多样性指标明显上升。下列相关叙述正确的是( )
A.样方法不能作为调查该草原草本植物的物种丰富度的方法
B.羊同化量中流向分解者的能量包括羊的遗体残骸和羊粪便中的能量
C.中度放牧后,草原植被种间竞争强度降低,有利于物种多样性的提高
D.中度放牧能提高生态系统稳定性的根本原因是羊的采食加快了生态系统的物质循环
6．2025年8月,《柳叶刀》上的一项涵盖16万人群的研究表明,每日步数与全因死亡率(一定时期内某人群因所有原因死亡的人数占该人群总人口数的比例)、心血管疾病及癌症的关系如下图所示,下列说法正确的是( )
A.一般来说,社会老龄化程度越高,全因死亡率就越低
B.对于某些特定人群而言,控制适当的运动量也是降低疾病死亡率的重要因素
C.每日步数>7000步时,运动的益处已完全消失,7000步是维持健康的绝对上限
D.该研究以“每日步数”为自变量,无需考虑年龄、基础疾病等无关变量
7．在正常饮食状态下,我们通过外源摄食来获得葡萄糖的供应。当食物被吸收及储存后,身体就开始进入饥饿时期,称为后吸收状态(PS)。当食物持续匮乏时,人体就会进入最终可导致死亡的延长禁食时期(PF)。非糖物质(如氨基酸、脂肪酸等)可以转化为血糖,发生的主要器官为肝脏,肾、小肠也具备上述新合成糖的能力但极低,长期饥饿时肾脏新合成糖能力则可大大增强。下列说法正确的是( )
A.糖原主要存在于肝脏和肌肉,它们均为血糖的重要来源
B.图一中,A为糖原的分解,B为非糖物质的转化,C为外源性糖的吸收
C.图二中,X代表肝脏,其在PS状态下可以分解肝糖原和转化其他非糖物质补充血糖
D.图二中,Y、Z分别代表肾脏和小肠,在PF状态下两种器官吸收了更多的葡萄糖
8．2026年1月,邓宏魁院士团队利用人工合成的小分子有机物(如EPZ6438,组蛋白甲基转移酶抑制剂)将人体外周血中的T细胞逆转为多能干细胞(hT-CiPS)。研究发现,这些干细胞在体外经造血诱导和激活后,能再次分化为成熟的T细胞。关键数据显示,重生后的T细胞(hCiPS-T)与原始T细胞相比,其T细胞抗原受体(TCR)序列相似度高达99.8%以上,且表现出更强的增殖活性。下列对该技术及其免疫学原理的分析,错误的是( )
A.T细胞在胸腺中发育成熟,其发挥功能依赖TCR受体对抗原的特异性识别
B.诱导逆转形成hT-CiPS的过程与表观遗传修饰有关
C.以上获得成熟T细胞的过程体现了hT-CiPS具有全能性
D.该技术能解决肿瘤免疫治疗中T细胞“数量不足”和“特异性差”的难题
9．蛋白质NRT1.1B定位细胞膜,可结合硝酸盐和ABA,且ABA亲和力更高。ABA促进NRT1.1B与抑制蛋白SPX4互作,释放转录因子NLP4入核激活ABA响应。ABA与硝酸盐竞争结合NRT1.1B。低硝酸盐(LN)和高硝酸盐(HN)条件下施加ABA,检测响应基因数量如下:
条件 ABA激活的基因数 相对比例
LN+ABA 326 100%
HN+ABA 97 约30%
下列说法正确的是( )
A.高硝酸盐条件下ABA激活的基因数减少,说明高氮增强了植物对逆境的敏感度
B.NRT1.1B既能感知硝酸盐又能感知ABA,说明该蛋白在细胞核内调控相关基因表达
C.ABA与硝酸盐竞争结合NRT1.1B,说明两种信号存在协同作用
D.LN条件下ABA诱导更活跃,有利于植物在营养匮乏时主动调整资源以应对胁迫
10．玉米籽粒存在有色和无色两种相对性状,由三对独立遗传的等位基因控制,三对基因均为显性表现为有色籽粒,否则为无色籽粒。现有一有色籽粒植株甲和三株不同基因型的纯合无色籽粒植株乙、丙、丁。乙、丙、丁两两杂交,结果均为无色,甲分别与乙、丙、丁杂交,后代有色籽粒均占1/4。不考虑突变,将甲与丙杂交所得的种子种下,得到的植株自交,单株收获的籽粒中有色籽粒不可能占( )
A.3/4
B.0
C.9/16
D.27/64
11．半乳糖1-磷酸尿苷转移酶基因(GALT)有多种突变类型,如碱基对的替换、缺失等,均可导致GALT酶合成异常而患半乳糖血症,已知该病在某地区人群中发病率约为1/100。图1是某家系中部分成员的相关基因的电泳检测结果,图2是部分成员该基因内特定位置碱基序列的测序结果,下列说法正确的是( )
A.该病的遗传方式为常染色体隐性或伴X染色体隐性遗传
B.图1中Ⅱ-4的电泳结果表明其患半乳糖血症的概率为1/3
C.Ⅱ-3患病是因为蛋白质肽链中一个脯氨酸被亮氨酸替换导致GALT酶异常所致
D.Ⅱ-3和正常女性生育一个正常男孩的概率是5/11
12．普通小麦为六倍体,染色体的组成为AABBDD=42,其近缘物种野生提莫菲维小麦(AAGG)含抗叶锈病基因(位于G组染色体上),研究人员经常采用杂交育种的方法来改善小麦品质(A、B、D、G分别表示一个含7条染色体的染色体组)。下列说法正确的是( )
A.杂种F1MI前期同源染色体发生联会,形成35个四分体
B.60Co射线照射的目的是诱导F1细胞内发生染色体结构变异
C. 表示的是野生提莫菲维小麦,通过反复回交提高抗叶锈病基因频率
D.观察普通小麦改良品种有丝分裂中期染色体的形态、结构和数目,即可判断新品系是否稳定遗传。
13．四爪陆龟是我国一级重点保护野生动物,科研人员从四爪陆龟的粪便中提取线粒体DNA进行遗传学研究。研究发现,四爪陆龟线粒体基因组总体结构与典型脊椎动物相似,进一步对四爪陆龟与其他5个物种线粒体DNA上的13个蛋白质编码基因进行测序,分析后的结果用遗传距离表示,具体数据如下表。下列说法正确的是( )
生物名称 四爪陆龟 豹龟 缘翘陆龟 非洲侧颈龟 中华花龟 金头闭壳龟
遗传距离 0 0.15 0.12 0.41 0.20 0.21
(遗传距离越大,表明物种间的基因差异越大)
A.线粒体DNA测序的比较为研究生物进化提供了最直接、最重要的证据
B.由表中数据可推断六种生物中亲缘关系最远的是四爪陆龟与非洲侧颈龟
C.线粒体基因不发生重组的特点有利于确定不同物种在进化上的亲缘关系
D.利用线粒体基因组构建系统发育树时,应选择进化速率较快的基因区域,以提高远缘物种的区分度
14．古井贡酒的酿造过程中,微生物的主要来源有大曲和老窖泥。大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物,多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。将大曲和酿酒原料混合,初步发酵后放入窖池;窖池发酵是白酒酿造过程中微生物发酵的最后阶段。下列说法正确的是( )
A.白酒酿造的糖化过程中应进行高温灭菌以防酿酒原料被污染
B.窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系,使酿造过程不易被杂菌污染
C.为提升发酵效率,窖池发酵应以液态发酵为主
D.窖池如果密封不严使酒变酸主要是因为乳酸菌发酵导致乳酸含量增加
15．检测牛乳中抗生素残留可使用免疫PCR法,首先将抗体1固定在微板上,冲洗后加入待检的牛乳,再加入DNA标记的抗体2,进行PCR扩增,最后进行电泳检测,相关叙述正确的是( )
A.长期饮用抗生素残留的牛乳,有利于提高人体免疫力
B.图示抗生素残留检测过程发生了三次抗原与抗体的结合
C.图中标记抗体2的DNA一般是牛细胞中的DNA片段
D.如果第三次冲洗不充分则有可能出现检测结果偏高
二、读图填空题
16．碳中和是我国重要的生态发展战略。碳中和是指二氧化碳的排放量与吸收量达到平衡,碳汇则是指通过植物光合作用、土壤固碳等方式吸收并固定大气中二氧化碳的过程。提升植物光合碳汇能力是实现碳中和的核心途径。科研人员为探究植物光合作用对碳中和的贡献,进行了以下实验。
实验一:将野生型和改良型水稻种植在同等干旱、温度适宜的条件下,检测叶肉细胞的叶绿素含量、RuBP羧化酶(催化CO2固定的酶)含量、气孔导度与胞间CO2浓度,结果如图1、图2所示。
实验二:以野生型和改良型水稻为材料,在人工气候室中模拟不同CO2浓度下的生长状况,测定相关指标如下表1。
组别 CO2浓度 光补偿点相对值 净光合速率相对 值 叶片淀粉积累量 相对值
野生型水稻 400 50 15 100
野生型水稻 800 30 22 180
改良型水稻 400 40 20 150
改良型水稻 800 20 28 250
表1不同CO2浓度下水稻光合相关指标
回答下列问题:
(1)植物光合碳汇的核心生理过程是光合作用的暗反应阶段,该过程中碳的转移途径为________(用文字+箭头表示)。
(2)据图1、图2分析,推测在干旱条件下,改良型水稻的光合速率大于野生型水稻的光合速率,推测理由是________。
(3)进一步研究发现,在干旱条件下,改良型水稻的气孔会以数十分钟为周期进行周期性的开放和闭合,称为“气孔振荡”,推测在干旱条件下植物“气孔振荡”的意义是________。
(4)由表1可知,CO2浓度升高使两种水稻的光补偿点均降低,原因是________;改良型水稻叶片淀粉积累量显著高于野生型,但籽粒产量未同比增加,基于光合产物分配原理,提出一种提高籽粒产量的措施________。
(5)有人认为化石燃料的开采和使用能升高大气中CO2浓度,有利于提高农作物光合作用速率,因此没有必要限制化石燃料的使用。请对此观点作简要评述________。
17．某地一条河流常年被生活废水污染。生活废水的排放具有水质、水量不均,水中有机物含量高、浮游生物数量较少的特点。为因地制宜探索治理河水污染的生态方法,研究人员将污染河水引入一面积为33m×20m的人工实验湿地(见下图)。
在该人工实验湿地中引入满江红、芦苇、水芹和凤眼莲等水生植物,并暂时封闭出水口。一段时间后,分别测试进水口和出水口的水质若干指标,结果见下表。
参数 入口处平均值 出口处平均值 国家排放标准
总氮/(mg/L) 25 9 15
总磷/(mg/L) 2.4 0.8 1.0
*BOD/(mg/L) 60 8 20
粪便类大肠杆菌/(细菌数目/100mL) 1.0×107 1.9×105 100~500
注:*BOD表示污水中生物体在代谢中分解有机物消耗的氧气量,可间接反映出水质中有机物含量。
(1)该人工湿地生态系统的生物成分有______________________。在生态系统中,碳元素主要以______的形式在无机环境与生物群落之间循环,而氮元素主要以___________的形式被植物根系吸收利用。
(2)据表可知,流经人工实验湿地后,污水中氮、磷总量均呈现_______趋势。这种变化与引入多种水生植物措施有关,选择这些水生植物的依据有______________________________。(写出2点)
(3)污水流经人工实验湿地后,BOD值发生变化的原因是_____________________________。
(4)为保持该湿地现有的净化能力并使水质进一步达到国家排放标准,请提出完善该治理方案的措施:_____________________________________________________________________。
三、填空题
18．当食物匮乏时,哺乳动物常通过蛰伏(torpor)——一种以低代谢率、低体温和低心率为特征的适应性状态。蛰伏现象在自然界广泛存在,大脑如何主动协调这些适应性生理变化,始终是未解之谜。2025年7月中国科学技术大学占成教授团队首次发现腹外侧延髓(VLM)中的儿茶酚胺能神经元(CA神经元)是禁食诱导蛰伏的核心调控枢纽,激活VLM-CA神经元可重现自然蛰伏的关键生理特征。
(1)人体体温调节中枢位于______;当环境温度高于体温时,主要通过___________增加散热。
(2)研究团队发现在禁食诱导蛰伏的早期阶段,小鼠VLM-CA神经元活性显著增强。为验证其必要性,采用特定方法特异性抑制小鼠的VLM-CA神经元活性,在禁食条件下测定小鼠的抑制组相对与普通禁食组体温和代谢都更高,实验结果说明抑制组诱导蛰伏的能力_____。
(3)若要进一步证明小鼠VLM-CA神经元的激活与诱导蛰伏的关系,应选择以下组合进行实验:_____________。
①禁食条件
②不禁食条件
③激活VLM-CA神经元
④抑制VLM-CA神经元
⑤检测核心体温和心率变化
(4)实验结果证实了研究者的假设,进一步分析VLM-CA下游的神经元发现涉及自主神经参与调控,推测VLM-CA神经元可能通过_________(填“交感”或“副交感”神经)来影响心率变化。
(5)实验中抑制和激活神经元的功能采用了光遗传学方法,即借助光敏蛋白实现神经元活动控制的技术,例如绿藻光敏蛋白ChR2可被蓝光激活引起Na+内流,嗜盐菌蛋白NpHR可被黄光激活引起Cl-内流。结合以上信息简要写出激活VLM-CA神经元的方法:_______________________________________________________________________________________。
19．水稻是我国重要的粮食作物,粒重是决定产量的关键性状。科研人员对野生型(大粒)水稻品种进行诱变处理,获得了一株小粒突变体,命名为“s”。为探究该突变体小粒性状的遗传机理及分子基础,进行了以下研究。
(1)实验一:将突变体s与野生型(W)杂交,F1全表现为大粒,F1自交得F2,统计F2粒重表型发现:大粒植株:小粒植株≈3:1。据此判断______为隐性性状,该对性状的遗传遵循______定律。
(2)实验二:研究发现,在野生型水稻中存在一个关键基因OsSPL16(该基因能正调控细胞增殖,促进籽粒灌浆),且该基因启动子区域存在特定的甲基化修饰。为探究该小粒突变是否是OsSPL16基因突变所致,研究人员利用OsSPL16基因敲除突变体进行杂交实验,请写出实验思路并预期结果与结论:______。利用分子标记技术,对F2中100株小粒植株的OsSPL16基因序列及启动子甲基化水平进行了检测。结果显示:所有小粒植株的OsSPL16基因编码区与野生型相比,均未发生碱基序列的改变,但OsSPL16基因启动子的甲基化水平显著高于野生型。据此从基因表达的角度,推测突变体s表现出小粒性状的分子机制______。
(3)SSR是分布于各染色体上的DNA序列,不同染色体具有各自特异的SSR,常用于对基因进行染色体定位。水稻的分子标记遗传图谱已经非常完善。通过检索已发表的水稻遗传图谱,可以查到每个SSR标记所在的染色体编号和位置。为进一步定位该小粒基因,科研人员将“s”与另一品种“明恢63”(大粒)杂交,利用F2群体中多株极端小粒单株进行基因组分析、定位,最终将目标基因定位于5号染色体上。选择极端小粒的原因是______。理论上这些小粒单株应携带来自于______(选“s”或“明恢63”)亲本5号染色体上的特异SSR,但检测结果发现部分单株同时含有两个亲本5号染色体上的特异SSR,原因是______。
四、读图填空题
20．玉米是我国种植面积较大的粮食作物之一,图1为抗除草剂转基因玉米的技术流程,图中的报告基因只能在真核生物中正确表达,其产物能使某种能被细胞吸收的无色物质K呈现蓝色。
(1)构建含除草剂抗性基因的表达载体,传统的方法是目的基因通过___________酶与载体进行重组,目的基因需插入到T-DNA中,原因是______。
(2)科研人员研发了新的DNA重组方法--无缝克隆In-Fusion技术,如图2所示。In-Fusion酶能够识别任何具有相同15bp末端序列的线性DNA分子并使其形成黏性末端,据此实现目的基因和载体的连接。和传统方法比,无缝克隆In-Fusion技术的优点是________________。
(3)①应用以上方法构建含有A基因和GUS基因的重组DNA分子时,首先获得了图3中的3种DNA分子,然后混合进行In-Fusion反应。
如果引物2上额外添加的片段与GUS基因e片段(图中加粗表示)序列相同,那么引物1和引物4上额外增加的片段分别与载体中的片段(图中加粗表示)_____________、_____________相同。完成重组反应后,将表达载体导入农杆菌中。
②PCR扩增目的基因并电泳检测,筛选成功转入目标重组DNA分子的菌落。
(4)筛选1常用含______的选择培养基进行,农杆菌转化愈伤组织的过程中,愈伤组织表面常残留农杆菌,会导致未转化的愈伤组织可能在含除草剂的培养基中生长。据此,写出筛选2的筛选方法______。
(5)转基因安全性问题不容忽视,为防止抗性基因通过花粉传播漂移扩散到杂草,可以考虑的解决方案是______。
参考答案
1．答案：C
解析：A.糖尿病人的饮食也需要严格限制米饭馒头等主食的摄入;B.食物中的蛋白质需要消化成氨基酸后才能被吸收,无法直接作用于眼部组织;C.胆固醇在机体的生命活动中有重要作用,健康人饮食无需严格控制,C正确。D.并非一切疾病都与基因受损有关,如病毒感染等;补充外源核酸会被水解为小分子,无法预防疾病;
2．答案：D
解析：A.蓝莓果紫色,鉴定还原糖颜色会干扰;B.花青素属于多酚类物质,并非在核糖体上合成;C.花青素存在于液泡中,为水溶性色素,不能在层析液中扩散;。D.低温降低酶的活性,从而降低细胞呼吸对有机物的消耗,故D正确
3．答案：C
解析：A.ATP、CTP与ATCase的调节位点结合引发酶的空间结构改变,A错;
B.CTP与ATCase调节位点结合后构象改变,该变构使酶与底物结合受阻,但构象可复原,B错;C.R态与底物亲和力高,达到相同反应速率所需底物浓度更低;C正确;D.ATP和CTP对ATCase的变构调节,属于生物代谢中的负反馈调节,D错。
4．答案：D
解析：A、SLC40A1定位细胞膜,可运输Fe2+,属于细胞膜上的载体蛋白;其过度表达会导致胞内Fe2+外流、含量下降,Fe3+转化为Fe2+的过程受阻,进而引发氧化应激、线粒体功能障碍等一系列反应,A正确;
B、ROS(活性氧)作为信号分子,可通过信号传导途径调控心肌细胞凋亡相关基因的表达,诱导心肌细胞凋亡,最终导致心脏衰竭,B正确;
C、NADPH是抗氧化物质,可清除ROS,NADPH含量下降会导致ROS积累,加剧氧化应激;而线粒体功能障碍会进一步促进ROS生成,放大ROS对心肌细胞的损伤效应,形成恶性循环,C正确;
D、由图示可知,铁缺乏是通过影响NADP+与NADPH的转化,间接导致NADPH含量下降,而非直接抑制NADPH的合成;NADPH减少引发氧化应激、线粒体功能障碍,最终导致心肌细胞凋亡和心脏衰竭,并非铁缺乏直接引发,D错误。
故选D。
5．答案：C
解析：在面对复杂多样的调查对象时,常常使用样方法调查群落丰富度,所以A错。羊的同化量不包括羊的粪便中的能量,羊粪便中的能量属于草(或上营养级)的同化量,B错误。图中放牧后相对于放牧前,生态位重叠指数明显下降,物种多样性明显升高,种间竞争强度于生态位重叠指数相关,C正确。中度放牧能提高生态系统稳定性的根本原因是物种多样性的提高,生态系统的结构更复杂,自我调节能力更强。羊的采食活动减少了某些植物优势种的生物量,降低了种间竞争,使生态位重叠指数下降,物种多样性增强,D错误。
6．答案：B
解析：全因死亡率是指一定时期内某人群因所有原因死亡的人数占该人群总人口数的比例。社会老龄化程度越高,一般来说全因死亡率越高,A选项错误。从图中可以看出,相较于图中所涉及的其他疾病的死亡率和发生率,每日步行对心血管疾病死亡率的降低效应最大,但在7000步—11000步间导致死亡率略有上升,说明一些已患有心血管疾病的人而言,控制适量的运动量对降低死亡率也非常关键,B选项正确。曲线在7000步后进入平台期,说明此时运动对降低全因死亡率的益处已逐渐削弱,但是不应解读为7000步是绝对上限,数据上看,10000步以后全因死亡率继续下降,此外心血管发生率平台期在9000步以后才出现。因此需要结合多种因素分析,C选项错误。该研究同时还应考虑年龄、性别、疾病等变量,这些都会影响实验结果,D选项错误。
7．答案：C
解析：肌糖原不能分解补充血糖,A选项错误。从图一可以推测出,PS状态前主要依靠小肠的消化吸收,A为外源性糖的吸收,B为肝糖原分解,C为非糖物质的转化(糖异生),PF状态下如果有外源性糖就会解除解饿状态,B选项错误。根据题干信息可以推断X为肝脏(肝糖原分解+肝糖异生),其在PS状态下可以分解肝糖原和其他非糖物质补充血糖,C选项正确。Y、Z分别代表肾脏和小肠,在PF状态下两种器官主要依靠非糖物质的转化补充血糖,并非重新吸收,图二中明确表示了为新合成糖,在两种饥饿状态下不会出现吸收外源性糖的增加,D选项错误。
8．答案：C
解析：T细胞在胸腺中发育成熟,其发挥功能依赖T细胞抗原受体对抗原的特异性识别,A选项正确。诱导逆转形成hT-CiPS的过程,需要EPZ6438这样的小分子化合物,它会影响组蛋白甲基转移酶的功能,而组蛋白甲基化程度是影响基因表达的重要因素,属于是表观遗传修饰,B选项正确。获得成熟T细胞的过程只能体现了hT-CiPS细胞分化了,并未出现发育成完整个体或者分化为各种细胞,C选项错误。该技术能解决肿瘤免疫治疗中T细胞“数量不足”和“特异性差”的难题,体外诱导获得成熟T细胞可以扩大T细胞来源,TCR表现出序列相似度高达99.8%以上,且增殖活性显著增强,D选项正确。
9．答案：D
解析：ABA为抗逆激素,ABA激活基因数越少,说明植物对逆境的敏感度越低,A选项错误。NRT1.1B定位细胞膜,B选项错误。ABA与硝酸盐竞争结合NRT1.1B,且高硝酸盐条件下ABA激活的基因数少,两者应该是抗衡作用/拮抗作用,C选项错误。LN条件下ABA诱导更活跃,有利于植物在营养匮乏时主动调整资源以应对双重胁迫,D选项正确。
10．答案：A
解析：玉米籽粒存在有色和无色两种相对性状,由三对等位基因控制,三对基因均为显性则表现为有色籽粒,否则为无色籽粒。设相关基因用A/a、B/b、D/d表示,现有一有色籽粒植株甲(A_B_D_)和三种纯合无色籽粒植株乙、丙、丁。乙、丙、丁两两杂交,结果均为无色,甲分别与乙、丙、丁杂交,后代有色籽粒均占1/4,据此可推断乙、丙、丁的基因型可分别对应为aabbDD、AAbbdd、aaBBdd,甲的基因型为AaBbDd,将甲与丙杂交所得的种子(AaBbDd、AaBbDD、aaBbDd、aaBbDD、AabbDd、AabbDD、aabbDd、aabbDD)种下。得到的植株自交,其中只有基因型为AaBbDd和AaBbDD个体自交可以得到有色籽粒;它们单株收获的籽粒中有色籽粒占比依次为3/4×3/4×3/4=27/64、3/4×3/4×1=9/16。综上所述,BCD不符合题意,A符合题意。
11．答案：D
解析：A.作为一种单基因遗传病,1号和2号正常,但他们的儿子患病,说明该病为隐性遗传病。由家系各成员的A/a基因的电泳检测结果,可知2号和3号出现两种片段,说明该基因在常染色体上,说明该病的遗传方式为常染色体隐性遗传,A错误;B.图1显示该家系中有两种致病基因,一种来自I-1,长度为4.0KB,另一种来自I-2,长度为4.2KB,II-4的电泳结果显示,她已经携带一个致病基因(4.2KB),而获得I-1的致病基因的可能性为1/2,故患病几率为1/2,B错误C.已知I-1是杂合子,在图2区段中有两种不同碱基序列,而I-2也是杂合子,但在图2区段中只有一种碱基序列,说明I-2相关的基因突变发生在其它位置,此段序列为正常序列,所以II-3患病的原因是该段碱基对应的氨基酸序列中一个亮氨酸被脯氨酸替代,但来自I-2的致病基因的突变点及突变结果未知,故C错误。D.Ⅱ3为隐性纯合子,人群中发病率是1%,根据基因平衡公式a基因频率为10%,A基因频率为90%,妻子正常,故其基因型为AA的概率为9/11,Aa的概率为2/11,所以Ⅱ3和正常女性生育正常男孩的概率是=(9/11+2/11×1/2)×1/2=5/11,D正确。
12．答案：B
解析：提莫菲维小麦(AAGG)经减数分裂产生的配子染色体组成为AG,普通小麦经过减数分裂产生的配子染色体组成为ABD,二者结合即产生F1,其染色体组成为AABDG,只有两个A组之间具有同源染色体,联会形成7个四分体,A错误由于F2中G组染色体的抗病基因转移到了A组染色体上,说明发生了染色体结构的变异,即60Co射线照射F1导致细胞内发生G组含抗病基因的染色体片段转移到A组染色体上,B正确由于最后获得的是抗叶锈病普通小麦,不是提莫菲维小麦,故 表示的是野生普通小麦,连续回交的目的是促使G组染色体在减数分裂中由于无法联会而在配子内逐渐消失,再通过自交获得纯种,C错误判断新品系是否稳定遗传应观察普通小麦改良品种减数分裂染色体的联会和均分等行为,D错误
13．答案：C
解析：A、研究生物进化史最重要、最直接的证据是化石,线粒体DNA测序属于分子水平的间接证据,A错误;由表中数据只可推断四爪陆龟在其他5个物种中亲缘关系最远的是非洲侧颈龟,但没有其他5个物种之间的遗传距离,故无法判断整体亲缘关系,B错误线粒体在遗传上保持母系遗传的特点,基因不发生重组,突变稳定累积,序列带带完整传递,物种间的基因差异只来自独立突变,更容易更有利于确定不同物种在进化上的亲缘关系,C正确;研究远缘物种选择进化速率较快的基因区域,可能会因为序列差异已达“饱和”导致错误,应选择进化速率较慢的保守序列,D错误
14．答案：B
解析：糖化阶段需利用大曲中的霉菌(如曲霉)分泌淀粉酶将淀粉水解为葡萄糖,若高温灭菌会杀死这些功能微生物,导致糖化失败,A错误;窖池内壁窖泥中有大量与酿酒相关微生物,这些微生物形成相对稳定体系,在一定程度上抑制杂菌生长,且酒精本身也有抑菌作用,使酿造过程不易杂菌污染,B正确;窖池发酵以混合菌种的固体发酵为主;C错误;窖池密封不严使酒变酸是因为乙醇被氧化为醋酸,所以D错误。
15．答案：D
解析：A、长期饮用抗生素残留的牛乳,会导致细菌抗药性增加,人体肠道菌群失调等,均不利于提高人体免疫力,A错误图示抗生素残留检测过程发生了二次抗原与抗体的结合,B错误;免疫PCR中所用的标记抗体2的DNA不选用受检样品中可能存在的DNA。待检测的牛乳中可能含有牛乳腺细胞的DNA,若图示中的DNA用牛细胞中的DNA片段,经过PCR扩增后的产物中,不仅有抗体2上的DNA扩增产物,还可能有牛乳中本身含有的相关DNA片段的扩增产物,使检测结果偏大,C错误;该技术利用的是PCR技术扩增“固定抗体1—抗生素—抗体2”上连接的DNA,如果第三次冲洗不充分,可能使残留的、呈游离状态的抗体2上的DNA也作为PCR的模板参与扩增,会出现检测结果偏大,D正确;
16．答案：(1)CO2→C3→(CH2O)、C5
(2)改良型水稻叶绿素含量更高,光反应更强;RuBP羧化酶含量更高,固定利用CO2更快;气孔导度更大,胞间CO2浓度更低说明CO2消耗更多,因此光合速率更大
(3)周期性气孔振荡平衡了两个过程:既减少了水分过度散失,又能保证光合作用的CO2供应,提升了植物对干旱环境的适应性。(干旱环境中,持续开放气孔会导致植物蒸腾作用过强、失水过多;持续闭合气孔会导致CO2供应不足、光合速率下降。)
(4)CO2浓度升高促进了暗反应,在较低光照强度下总光合速率即可与呼吸速率相等。喷施植物生长调节剂调控光合产物向籽粒运输;合理修剪促进光合产物分配等
(5)首先,不能只从光合作用效率可能提高的角度来看待温室效应,而必须全面分析温室效应可能产生的环境问题。其次,仅从大气中CO2比例增加是否提高光合作用速率的角度看,也不能以线性思维来看待。植物光合作用受到温度、水分等外部因素的影响,也受到内部的酶的活性等因素的影响。长期高CO2浓度可能使某些酶活性降低,高温也可能引起植物其他的变化,如色素降低;同时温室效应导致气温升高,引起蒸发率升高而影响水分供应,高温环境增强呼吸作用消耗的有机物也增多。因此,温室效应不一定会提高作物产量。
解析：(1)光合作用暗反应阶段发生在叶绿体基质,CO2先与C5结合生成C3,C3在ATP、NADPH作用下还原为(CH2O)和C5,因此碳的转移途径为CO2→C3→(CH2O)、C5。该过程中,CO2是碳的初始形式,固定后进入C3,一部分C3转化为有机物(CH2O)储存能量,另一部分再生为C5,保证暗反应持续进行,需严格遵循暗反应物质转化路径,无额外物质参与碳转移。
(2)据图1、图2可知,干旱条件下改良型水稻叶绿素含量更高、RuBP羧化酶含量更高、气孔导度更大、胞间CO2浓度更低。叶绿素含量高,吸收、传递、转化光能更多,光反应产生的ATP和NADPH充足,为暗反应提供充足能量和还原剂;RuBP羧化酶含量高,CO2固定速率更快,暗反应效率高;气孔导度大,CO2进入叶肉细胞更多,胞间CO2浓度低说明CO2被快速固定利用,综上,改良型水稻光反应和暗反应均更强,光合速率大于野生型。
(3)干旱条件下,植物持续开放气孔会导致蒸腾作用过强,水分大量散失,引发植株缺水萎蔫;持续闭合气孔则CO2供应不足,暗反应受阻,光合速率下降,有机物合成减少。气孔振荡(周期性开闭)可平衡水分散失与CO2供应:气孔开放时吸收CO2、保证光合作用,气孔闭合时减少水分蒸腾、维持细胞含水量,从而提高植物对干旱环境的适应性,是干旱环境下植物的重要生存策略。
(4)CO2浓度升高会促进暗反应速率加快,暗反应消耗更多ATP和NADPH,使光反应需求降低,因此在较低光照强度下,总光合速率即可等于呼吸速率,光补偿点降低。改良型水稻淀粉积累量高但籽粒产量未同比增加,原因是光合产物更多积累在叶片,向籽粒运输分配不足;根据光合产物分配原理,可通过喷施植物生长调节剂(如赤霉素、生长素)调控光合产物向籽粒运输,或合理修剪叶片、去除无效分蘖,减少叶片对光合产物的消耗,促进有机物向籽粒转运,提高籽粒产量。
(5)该观点片面,仅片面强调CO2对光合作用的促进作用,忽略多方面负面影响:①温室效应危害:化石燃料燃烧释放CO2、SO2等气体,导致温室效应,全球气温升高,引发冰川融化、海平面上升、极端天气频发(干旱、洪涝),破坏生态平衡;②光合作用限制因素:光合作用受温度、水分、酶活性、矿质元素等多种因素限制,高CO2浓度下,温度升高会增强呼吸作用,消耗更多有机物,且长期高CO2可能降低光合酶活性,反而抑制光合作用;③生物多样性破坏:气温升高、环境改变会导致大量物种灭绝,生态系统稳定性下降,间接影响农业生产;综上,化石燃料开采使用弊大于利,必须限制,不能因短期光合效率提升忽视长期生态灾难。
17．答案：(1)生产者、消费者、分解者;CO2;无机盐
(2)下降;这些水生植物既适应当地环境,又具有较强的吸收水体N、P的能力
(3)有机物被(好氧)微生物分解为无机物
(4)①适量投放可取食或破坏大肠杆菌的生物(如草履虫、噬菌体等)到湿地水体中;②可增加出水口前的缓流区面积、降低流速、增加水生植物密度等
解析：(1)该人工湿地生态系统的生物成分有满江红、芦苇、水芹和凤眼莲等水生植物——生产者,浮游动物等——消费者、粪便类大肠杆菌等——分解者。在生态系统中,碳元素主要以二氧化碳的形式在无机环境与生物群落之间循环,而氮元素主要以无机盐(、NH3)形式被植物根系吸收利用。
(2)下降趋势直接读表可知,题干中涉及的措施只有引入水生植物,水生植物可以吸收利用水体中的无机盐,同时竞争性抑制藻类的生长。
(3)BOD值的下降是因为有机物氧化分解水平的下降,间接反映了水质中有机物含量下降,这是因为有机物被(好氧)微生物分解为无机物。
(4)仔细分析图表出口处的数据,发现只剩下粪便大肠杆菌的指标超出国家排放标准,因此治理措施需要围绕大肠杆菌的数量减少为重点,思路一是直接降低大肠杆菌密度,如增加取食或破坏大肠杆菌的生物,思路二是加大人工实验湿地的作用时长和力度,从实验结果看,实验湿地对大肠杆菌指标的下降有效果,因此可以尝试扩大湿地范围、降低湿地区域流速、增加湿地内水生植物密度等增强实验湿地的净化效果。
18．答案：(1)下丘脑、汗液蒸发和皮肤毛细血管舒张
(2)下降
(3)②③⑤
(4)副交感
(5)将光敏蛋白ChR2基因转入VLM-CA神经元中,使用蓝光刺激即可实现激活。
解析：(1)人体体温调节中枢位于下丘脑,下丘脑可整合温度感受器传入的信息,通过神经-体液调节维持体温恒定。当环境温度高于体温时,机体主要通过汗液蒸发和皮肤毛细血管舒张增加散热:皮肤毛细血管舒张,血流量增大,皮肤温度升高,热量通过辐射、传导散失;汗腺分泌汗液,汗液蒸发带走皮肤大量热量,实现体温稳定,这是高温环境下最主要的散热方式。
(2)蛰伏是低代谢、低体温、低心率的状态,抑制组小鼠VLM-CA神经元活性,禁食条件下体温和代谢比普通禁食组更高,说明抑制VLM-CA神经元活性后,小鼠无法进入低代谢、低体温的蛰伏状态,诱导蛰伏的能力下降,直接证明VLM-CA神经元是禁食诱导蛰伏的关键,其活性是蛰伏发生的必要条件。
(3)前述实验是禁食诱导蛰伏,而现在是想研究VLM-CA神经元与诱导蛰伏关系,因此最好选用不禁食条件单独分析神经元与诱导蛰伏的关系,激活和抑制二选一肯定选激活,因变量只有一个选项必须选上。
(4)既然激活VLM-CA神经元可重现自然蛰伏,也就是说激活VLM-CA神经元可以降低心率,结合交感神经合副交感神经的作用,可以确定应该选副交感神经。
(5)本小题得分要点一是选对控制方法,因为是激活神经元所以采用蓝光方案,得分要点二是转基因方案的描述,直接答将蛋白导入细胞中都是错误答案,括号的补充方案是针对原有答案的补充,也就是不强调转基因的受体细胞是受精卵还是神经细胞。实际上目前的技术可以做到仅转化小鼠成熟个体的神经细胞,因此这项技术才得以广泛推广。
19．答案：(1)小粒;基因分离
(2)将该小粒突变体与OsSPL16基因敲除突变体进行杂交实验,观察F1代粒重表型。若F1代为小粒,则该小粒突变是由OsSPL16基因突变所致;若F1代为大粒,则该小粒突变不是由OsSPL16基因突变所致。突变体导致OsSPL16基因启动子的甲基化水平提高,OsSPL16基因转录水平下降,从而无法正调控细胞增殖,导致籽粒变小。
(3)排除其它导致小粒性状因素的干扰,保证所选个体携带突变基因。“s”;F1形成配子时,位于5号染色体上的SSR和控制粒重基因随非姐妹染色单体交换而重组
解析：(1)突变体s(小粒)与野生型W(大粒)杂交,F1全为大粒,说明大粒为显性性状,小粒为隐性性状;F1自交,F2大粒:小粒≈3:1,符合基因分离定律(一对等位基因的遗传,杂合子自交后代性状分离比为3:1),证明粒重性状由一对等位基因控制,遵循孟德尔基因分离定律。
(2)实验思路:将小粒突变体s与OsSPL16基因敲除突变体杂交,观察并统计F1代籽粒表型。预期结果与结论:若F1全为小粒,说明突变体s的小粒性状由OsSPL16基因突变所致;若F1全为大粒,说明突变体s的小粒性状并非由OsSPL16基因突变所致。分子机制:基因表达包括转录和翻译,启动子是RNA聚合酶结合位点,调控基因转录。突变体s的OsSPL16基因编码区无碱基序列改变,但启动子甲基化水平显著升高,甲基化抑制RNA聚合酶与启动子结合,使OsSPL16基因转录水平降低,mRNA合成减少,该基因无法正调控细胞增殖和籽粒灌浆,细胞增殖减慢、籽粒灌浆不足,最终表现为小粒性状,属于表观遗传调控。
(3)选择极端小粒单株的原因:极端小粒单株一定携带控制小粒性状的突变基因,可排除其他微效基因、环境因素导致小粒性状的干扰,保证定位的基因是目标小粒基因,提高基因定位的准确性。理论上小粒单株应携带s亲本5号染色体的特异SSR(小粒基因来自s);部分单株同时含两个亲本SSR的原因:F1减数分裂形成配子时,5号染色体上控制粒重的基因与SSR标记所在片段发生交叉互换(基因重组),使部分配子同时含两个亲本的SSR,受精后发育的单株携带两种SSR,符合减数分裂交叉互换的遗传规律。
20．答案：(1)限制酶、DNA连接;T-DNA能携带目的基因整合到宿主细胞的染色体DNA上
(2)插入位点不受限制酶识别序列限制,实现了目的基因在载体任意位点上的插入;避免限制酶切割对质粒功能区的破坏;操作简便,成功率高;不会引入多余碱基等
(3)a(d);d(a)
(4)氨苄青霉素;在培养基中加入除草剂和物质K,挑选细胞内呈现蓝色的愈伤组织细胞
(5)将抗性基因导入线粒体或叶绿体,避免通过花粉扩散(或将花粉致死或不育基因和抗性基因紧密连锁,使含有抗性基因的花粉致死或不育加以解决)
解析：(1)构建基因表达载体时,先用限制性核酸内切酶(限制酶)切割目的基因和Ti质粒,产生互补黏性末端,再用DNA连接酶将目的基因和质粒连接,形成重组质粒。目的基因需插入T-DNA的原因:Ti质粒的T-DNA可转移至植物细胞,并整合到植物细胞的染色体DNA上,使目的基因随植物基因组复制、表达,稳定遗传给子代,这是农杆菌转化法的核心原理。
(2)传统酶切连接法受限制酶识别序列限制,只能在特定酶切位点插入目的基因;无缝克隆In-Fusion技术利用15bp同源序列连接,优点:①插入位点不受限制酶识别序列限制,可在载体任意位点插入目的基因;②避免限制酶切割破坏质粒功能区(如启动子、复制原点);③无需考虑目的基因内部酶切位点,操作简便,实验周期短;④连接后不引入多余碱基,保证目的基因和载体序列完整性,提高重组效率和准确性。
(3)①In-Fusion技术依赖15bp同源序列互补配对,引物2与GUS基因e片段同源,为实现线性载体、A基因、GUS基因无缝连接,引物1需与载体a片段同源,引物4需与载体d片段同源;或引物1与d片段、引物4与a片段同源,保证三个DNA片段按顺序拼接,因此答案为a(d)、d(a)。
(4)重组质粒含氨苄青霉素抗性基因(标记基因),因此筛选1用含氨苄青霉素的选择培养基,可筛选出成功导入重组质粒的农杆菌。筛选2需排除未转化愈伤组织(残留农杆菌,抗除草剂),同时筛选出转化成功的愈伤组织:在含除草剂和物质K的培养基中培养愈伤组织,筛选出细胞内呈现蓝色的愈伤组织;原理:转化成功的愈伤组织含除草剂抗性基因(抗除草剂)和报告基因(表达产物使K显蓝色),未转化愈伤组织虽抗除草剂,但无报告基因,不会显蓝色。
(5)花粉中精子几乎不含细胞质,仅含细胞核;叶绿体、线粒体基因为细胞质基因,不随花粉传递。因此防止抗性基因通过花粉漂移的方案:①将抗性基因导入玉米叶绿体或线粒体基因组中,细胞质基因无法通过花粉传播,避免基因扩散;②将抗性基因与花粉致死基因紧密连锁,使含抗性基因的花粉致死,无法受精扩散;③培育雄性不育转基因玉米,无法产生可育花粉,阻断基因通过花粉传播途径。

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