四川省2025届高三专家押题卷（二）生物试卷（解析版）

这是一份四川省2025届高三专家押题卷（二）生物试卷（解析版），共20页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：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，只有一项是最符合题目要求的。
1. 关于生物体和细胞内的“骨架”，下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞骨架仅存在于动物细胞中，对维持细胞形态起重要作用
B. DNA分子中的骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成的
C. 蛋白质分子中的骨架是由氨基酸残基的侧链组成的
D. 细胞膜上的蛋白质分子是固定在脂双层的骨架上的
【答案】B
【分析】细胞骨架是真核细胞中维持细胞形态，保持细胞内部结构有序性的网架结构，细胞骨架由蛋白质纤维组成。
【详解】A、细胞骨架普遍存在于真核细胞中（包括动植物细胞），由蛋白质纤维构成，维持细胞形态并参与物质运输，A错误；
B、DNA分子的基本骨架由磷酸与脱氧核糖交替连接形成，位于外侧，碱基对排列在内侧，B正确；
C、蛋白质分子的骨架是氨基酸残基通过肽键连接形成的多肽链主链，侧链（R基）影响空间结构，C错误；
D、细胞膜上的蛋白质分子具有流动性，可在脂双层中移动，并非固定，D错误。
故选B。
2. 哺乳动物睾丸中的间质细胞既能合成固醇类激素，又能分泌少量蛋白质类酶。下列叙述正确的是（ ）
A. 固醇类激素的合成需要核糖体和高尔基体直接参与
B. 蛋白质类酶的分泌过程体现了生物膜的选择透过性
C. 间质细胞分泌活动的能量均由线粒体提供
D. 光面内质网和粗面内质网均参与了该细胞的分泌活动
【答案】D
【分析】内质网根据是否有核糖体附着，分为粗面内质网和光面内质网，粗面内质网可合成分泌蛋白，光面内质网可合成脂质。
【详解】A、固醇类激素属于脂质，合成场所为光面内质网，无需核糖体和高尔基体参与，A错误；
B、蛋白质类酶通过胞吐分泌，体现生物膜流动性而非选择透过性，B错误；
C、无氧呼吸和有氧呼吸过程中的细胞质基质也可为分泌提供少量能量，线粒体并非唯一能量来源，C错误；
D、固醇类激素（脂质）由光面内质网合成，分泌蛋白（蛋白质类酶）由粗面内质网加工，两者均参与分泌活动，D正确。
故选D。
3. 将同一紫色洋葱鳞片叶表皮细胞分别置于甲（0.3g/mL蔗糖溶液）、乙（0.3g/mL甘油溶液）、丙（0.3g/mL尿素+0.1g/mLNaCl混合液）三组溶液中，制成装片在显微镜下观察到的实验结果如下：甲组细胞保持质壁分离状态未复原；乙组细胞质壁分离后完全复原；丙组细胞先出现明显的质壁分离，后逐渐复原。下列分析错误的是（ ）
A. 甲组未复原说明蔗糖分子无法通过细胞膜进入细胞
B. 乙组复原的原因是甘油通过自由扩散进入细胞，提高细胞液渗透压
C. 丙组复原是由于细胞主动吸收Na+和Cl-，使细胞液渗透压升高
D. 实验表明溶质分子大小和膜运输方式共同影响质壁分离进程
【答案】C
【分析】质壁分离复原的原理：当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，紧贴细胞壁，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
【详解】A、甲组未复原是因蔗糖分子较大，无法通过细胞膜进入细胞，细胞无法通过渗透作用吸水，A正确；
B、甘油为脂溶性物质，可通过自由扩散进入细胞，使细胞液渗透压升高，细胞吸水复原，B正确；
C、丙组复原的主要原因是尿素通过自由扩散快速进入细胞（无需载体和能量），而非主动吸收Na+和Cl-。主动运输需载体和能量，且实验中未提及能量供应变化，NaCl的主动吸收速率较慢，无法在短时间内导致复原，C错误；
D、蔗糖分子大无法进入，甘油、尿素可自由扩散，NaCl需主动运输，体现溶质分子大小和膜运输方式共同影响质壁分离进程，D正确。
故选C。
4. 如图是基因型为TtRr的雌雄同体的椎实螺（2n=36）体内细胞同源染色体对数的变化曲线，下列叙述正确的是（ ）（假定不发生突变和互换）
A. 若该动物产生配子TTR，则分裂异常发生在FG段
B. 同一精原细胞分裂形成的细胞在HL段染色体数目均为18条
C. 该动物体内处于FG段的细胞既有初级精母细胞，也有初级卵母细胞
D. LM段细胞中会发生基因重组
【答案】C
【分析】有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体经过复制后精确的平均分配到两个子细胞中，在有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体数目加倍，因此AF段为有丝分裂。减数第一次分裂得到的两个细胞，是同源染色体分离得到的，因此HI段没有同源染色体。
【详解】A、配子TTR的产生原因是姐妹染色单体未分离（如减数第二次分裂后期），FG段对应减数第一次分裂后期（同源染色体分离），而姐妹染色单体分离发生在减数第二次分裂后期（对应JK段），A错误；
B、HL段对应减数第二次分裂的中期、后期和末期，后期染色体数目暂时加倍至36条（着丝粒分裂），B错误；
C、椎实螺为雌雄同体，同一生物体内同时进行精子和卵子的生成，因此FG段既存在初级精母细胞，也存在初级卵母细胞，C正确；
D、LM段对应受精作用，而基因重组发生在减数第一次分裂前期的互换和减数第一次分裂后期的自由组合，D错误。
故选C。
5. 为探究表观遗传修饰和RNA聚合酶对基因表达的调控，研究人员用药物处理某哺乳动物细胞，检测核基因（GeneP）和线粒体基因（GeneQ）的mRNA及总蛋白质含量，结果如下表。下列分析错误的是（ ）
注：药物X为RNA聚合酶抑制剂；药物Y为DNA去甲基化剂，可移除启动子区甲基化修饰。
A. 药物X可能特异性抑制细胞核RNA聚合酶活性，但对线粒体RNA聚合酶无显著影响
B. 药物Y处理后GeneP的mRNA含量上升，说明其启动子区原本存在甲基化抑制转录
C. 线粒体基因Q的mRNA含量变化较小，与其转录依赖自身RNA聚合酶有关
D. 药物X+Y处理组蛋白质含量仍较低，直接原因是mRNA无法被核糖体识别并翻译
【答案】D
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。
【详解】A、药物X使核基因mRNA显著下降，但线粒体mRNA基本不变，说明其特异性抑制核RNA聚合酶，A正确；
B、药物Y为DNA去甲基化剂，可移除启动子区甲基化修饰，药物Y移除甲基化后mRNA增加，证明原启动子区存在甲基化抑制，B正确；
C、线粒体基因转录依赖自身RNA聚合酶（不受药物X影响），故mRNA含量稳定，C正确；
D、药物X为RNA聚合酶抑制剂，直接抑制核基因转录（导致mRNA减少），进而影响翻译；药物Y虽恢复部分mRNA（去甲基化促进转录），但X的存在仍抑制转录，最终总mRNA仍较少，蛋白质含量低。直接原因是转录受阻导致mRNA不足，而非核糖体无法识别mRNA，D错误。
故选D。
6. 色盲可分为红色盲、绿色盲和蓝色盲等，红色盲和绿色盲都为伴X染色体隐性遗传，分别由基因R、G突变所致；蓝色盲为常染色体显性遗传，由基因b突变所致。若一绿色盲男性（XRBY）与一红色盲女性婚配（不考虑突变和交换等因素）产生的后代为F1，将F1中色觉正常个体与蓝色盲患者（Bb）婚配产生F2，下列分析错误的是（ ）
A. 红色盲与绿色盲的遗传不遵循基因自由组合定律
B. F1中红色盲患者可能有女性
C. F1色觉正常的个体为女性，男性色觉均有缺陷
D. F2男性蓝色盲与非蓝色盲比例为1：1
【答案】B
【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、红、绿色盲基因均位于X染色体上，属于连锁遗传，不遵循自由组合定律，A正确；
BC、父亲XRgY（绿色盲）与母亲XrGXr-（红色盲）婚配，F1儿子为XrGY（红色盲）或Xr-Y（红色盲可能也同时患绿色盲），女儿XRgXrG（色觉正常）或XRgXr-（可能为绿色盲，不会出现红色盲），所以F1色觉正常的个体为女性，儿子色觉均有缺陷，B错误，C正确；
D、由于蓝色盲是常染色体显性遗传，F1色觉正常的个体为女性（bb）与Bb婚配，子代B_（蓝色盲）概率50%，且性别不影响常染色体遗传比例，所以F2男性蓝色盲与非蓝色盲比例为1：1，D正确。
故选B。
7. 同位素示踪技术是揭示生命活动规律的重要手段，下列有关同位素标记的四组实验分析正确的是（ ）
注：病毒侵染实验中宿主细胞未裂解；丁组大肠杆菌在含12C的培养基中培养多代。
A. 甲组光合作用产物O2检测到放射性，说明光合作用产物O2中的氧原子来自H2O
B. 乙组在分泌的胰液中检测到了放射性，说明胰液中含有蛋白质
C. 丙组未检测到35S，证明噬菌体蛋白质未进入宿主细胞且未参与子代合成
D. 丁组DNA含14C，说明大肠杆菌通过半保留方式复制DNA
【答案】C
【分析】T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌内的病毒，由DNA和蛋白质构成。在寄生的过程中，它会把自身的遗传物质注入到大肠杆菌内，并利用大肠杆菌内的物质合成新的噬菌体，进行大量增殖。为了确定它注入到大肠杆菌内的是它的蛋白质还是DNA（即哪个是它的遗传物质），科学家采用放射性同位素标记的方法进行了相关实验。
【详解】A、18O2没有放射性，甲组应该测定光合作用释放的氧气的相对分子量，A错误；
B、乙组用3H标记亮氨酸，通过观察放射性在细胞器中出现的先后顺序，研究蛋白质类分泌物的合成、加工、运输和分泌的过程中的细胞器的分工协作，不是探究胰液的成分，B错误；
C、丙组用35S标记噬菌体蛋白质，子代噬菌体蛋白质外壳未检测到35S，说明噬菌体蛋白质未进入宿主细胞，也未参与子代合成（子代蛋白质由宿主细胞原料合成），C正确；
D、14C标记胸腺嘧啶核苷酸（合成DNA的原料），复制后形成的子代DNA分子都含有14C，即都有放射性，但无法得知子代DNA分子中是否含有原来亲本的母链，故不能说明大肠杆菌通过半保留方式复制DNA，D错误。
故选C。
8. 人类耳蜗中的听毛细胞与正常听力密切相关。听毛细胞顶部的纤毛位于蜗管的内淋巴液中，其余部分位于外淋巴液中。当声音传到耳蜗时，听毛细胞的纤毛发生偏转，纤毛顶端的K+通道开启，K+内流，听毛细胞兴奋，并传递给听神经细胞，过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）

A. 静息状态下听毛细胞的膜电位表现为外正内负
B. 内淋巴液高K+环境是听毛细胞维持静息电位的直接决定因素
C. 听毛细胞属于反射弧中的效应器
D. 听毛细胞兴奋时膜内K+浓度显著高于膜外
【答案】A
【分析】题意分析，当声音传到听毛细胞时，纤毛顶端膜上的K+通道开放，K+内流而产生兴奋，该过程为顺浓度梯度的运输，属于协助扩散。
【详解】A、静息状态下，听毛细胞的膜电位表现为外正内负，A正确；
B、维持静息电位的关键是细胞膜对K+的通透性以及钠-钾泵的活动，并非是内淋巴液高K+环境直接决定，B错误；
C、听毛细胞属于反射弧中的感受器，C错误；
D、听毛细胞兴奋时K+内流，内淋巴液部分的膜外K+浓度高于膜内，外淋巴液部分的膜外K+浓度低于膜内，D错误。
故选A。
9. NF-kB信号通路是神经、激素和免疫调节的枢纽（如图所示），在人体内环境稳态调节中起到非常重要的作用，其核心机制为：当细胞受到病原体感染或应激刺激时，IkB激酶（IKK）磷酸化抑制蛋白IkB，导致IkB降解，释放NF-kB进入细胞核，调控靶基因表达，下列叙述错误的是（ ）
A. 病原体入侵时，NF-kB通过核孔进入细胞核，促进炎症相关基因的转录
B. IKK抑制剂有利于降血糖
C. γ-氨基丁酸作为抑制类神经递质可能具有降血糖效应
D. 细胞因子和受体结合，经NF-kB促进细胞因子基因表达，这一途径中存在负反馈调节
【答案】D
【分析】由图可知，IKK能抑制IRS转化为IRS-P，从而抑制葡萄糖进入细胞；SIRT会抑制NF-KB的作用，使细胞因子的表达量减少；γ-氨基丁酸与受体结合，促进SIRT的形成，抑制NF-KB的作用。
【详解】A、由图可知，NF-kB作为转录因子，在激活后通过核孔进入细胞核，启动靶基因（如炎症因子基因）的转录，A正确；
B、由图可知，IKK能抑制IRS转化为IRS-P，从而抑制葡萄糖进入细胞，而IKK抑制剂能抑制此现象的发生，因此IKK抑制剂有利于降血糖，B正确；
C、γ-氨基丁酸与相应受体结合，促进SIRT的形成，抑制NF-kB的作用，使细胞因子产生和释放减少，从而使IKK产生减少，有利于细胞吸收葡萄糖，γ-氨基丁酸可能具有降血糖效应，C正确；
D、据图分析，细胞因子和受体结合，经NF-kB促进细胞因子基因表达，这一途径中存在正反馈调节，D错误。
故选D。
10. 四川眉山作为我国晚熟柑橘的核心产区，在柑橘产业发展中占据重要地位。晚熟柑橘如“不知火”的生产过程中，植物生长调节剂的合理使用对于果实产量与品质有着关键影响。研究人员针对柑橘花后幼果，精心设计不同试剂处理方案，并对坐果率进行精准检测，所得结果如下表所示，图中的坐果率=成熟果实数/初始幼果数×100%，下列分析正确的是（ ）
A. 由实验组1可知，高浓度的生长素类似物能够直接提升坐果率
B. 实验组2坐果率的升高是由于细胞分裂素类似物抑制了脱落酸的合成，减少了幼果脱落
C. 实验组3的结果不支持NAA与6-BA在对坐果的调控上呈现协同关系
D. 在农业生产实践中，可考虑单独喷施细胞分裂素类似物，以实现高效且低成本的疏果目的
【答案】C
【分析】生长素在浓度较低时促进生长，在浓度较高时则会抑制生长。
【详解】A、15mg/L生长素类似物（NAA）不属于高浓度，且生长素类似物不能直接提升坐果率，而是通过促进子房发育成果实提升坐果率，A错误；
B、实验组2坐果率升高，细胞分裂素类似物可影响细胞分裂进程，并非抑制脱落酸合成，B错误；
C、实验组3坐果率高于对照组，且比单独使用6-BA高，但低于单独使用NAA时的坐果率，所以不能说明NAA与6-BA呈现协同关系，C正确；
D、单独喷施细胞分裂素类似物会提高坐果率，并非疏果，D错误。
故选C。
11. 在四川唐家河自然保护区，科研人员借助无人机航拍和红外相机陷阱技术，对珙桐的种群密度和川金丝猴的活动情况展开了研究。下列叙述正确的是（ ）
A. 运用无人机航拍并结合样方法，能够相对精确计算珙桐的种群密度
B. 川金丝猴的活动能力比较强，所以适合采用标记重捕法来估算其种群密度
C. 该保护区的物种丰富度指的是珙桐、川金丝猴等所有生物的个体数量总和
D. 若保护区内物种丰富度提高，则该生态系统的恢复力稳定性也会随之增强
【答案】A
【分析】样方法--估算种群密度最常用的方法之一：（1）概念：在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方法种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。（2）适用范围：植物种群密度，昆虫卵的密度，蚜虫、跳蝻的密度等。
标记重捕法（1）前提条件：标志个体与未标志个体重捕的概率相等。调查期内没有新的出生和死亡，无迁入和迁出。（2）适用范围：活动能力强和范围大的动物，如哺乳类、鸟类、爬行类、两栖类、鱼类和昆虫等动物。
【详解】A、无人机航拍可获取大范围植被分布，结合样方法能相对精准计算珙桐种群密度，A正确；
B、川金丝猴为珍稀濒危物种，标记可能干扰其生存，应优先采用红外相机非接触式监测，而非标记重捕法，B错误；
C、物种丰富度指群落中物种数目的多少，非个体总数之和，C错误；
D、物种丰富度提高通常增强生态系统的抵抗力稳定性，恢复力稳定性可能降低，D错误。
故选A。
12. 对升钟水库和黑龙潭水库中的特色鱼——翘嘴鲌（翅壳）的年龄结构进行统计，结果如图1所示。图2表示某水库中翘嘴鲌在数年内的出生率和死亡率的比值，①—③为曲线上的三个点。不考虑迁入和迁出，下列叙述错误的是（ ）

A. 图1中升钟水库翘嘴鲌的出生率与死亡率可能与a、b年的接近
B. 图1中黑龙潭水库翘嘴鲌的种群数量变化可能与图2中的③接近
C. 图2中从c年至d年，翘嘴鲌种群数量在不断减少
D. 图2中从①至②期间的翘嘴鲌种群数量先增加后减少
【答案】D
【分析】题图分析：图1中，升钟水库中幼龄个体数量较多，老龄个体数量较少，属于增长型；黑龙潭水库中各年龄期的个体数目比例适中，属于稳定型；图2中，出生率和死亡率的比值大于1时，出生率大于死亡率，种群数量增加；出生率和死亡率的比值等于1时，出生率等于死亡率，种群数量保持稳定；出生率和死亡率的比值小于1时，出生率小于死亡率，种群数量减少。
【详解】A、图1中升钟水库翘嘴鲌的年龄结构为增长型（幼年比例高），出生率大于死亡率，可能与a、b年的接近，A正确；
B、据图1中黑龙潭水库翘嘴鲌的种群数量推知其属于稳定型，出生率/死亡率≈1，与图2中的③接近，B正确；
C、图2中从c年至d年，出生率/死亡率1，翘嘴鲌种群数量一直在增加，D错误。
故选D。
13. 植物产生的有毒酚糖能充当“矛”来防御昆虫的侵害，细胞内多余的酚糖由自身PMaT1基因表达的产物降解。烟粉虱直接“盗用”植物的PMaT1基因并将其转变为自身基因，以获得对抗植物的“盾”。下列关于烟粉虱进化的叙述，错误的是（ ）
A. 烟粉虱与植物间形成“防御一反防御”的协同进化关系
B. 携带PMaT1基因的烟粉虱因适应环境而产生定向变异
C. PMaT1基因的水平转移为烟粉虱种群进化提供了新基因
D. 自然选择使PMaT1基因在烟粉虱种群中的频率逐渐升高
【答案】B
【分析】不同物种之间，生物与无机环境之间，在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。
【详解】A、植物产生有毒酚糖防御昆虫，烟粉虱“盗用”植物基因来对抗植物，两者相互影响、共同进化，说明植物和烟粉虱之间发生了协同进化，A正确；
B、变异是不定向的，烟粉虱先产生PMaT1基因变异，后经环境选择保留适应个体，B错误；
C、基因水平的转移属于基因重组，为种群进化提供新基因来源，C正确；
D、携带PMaT1基因的个体因适应环境而获得生存优势，导致该基因频率定向改变，D正确。
故选B。
14. 四川泡菜是我国传统发酵食品的典型代表，其制作工艺被列入国家级非物质文化遗产。下列操作与目的对应关系正确的是（ ）
A. 加入陈泡菜水——促进乳酸菌快速繁殖
B. 腌制时用盐量超过15%——抑制所有微生物生长
C. 发酵后期密封坛口——为醋酸菌提供无氧环境
D. 发酵温度控制在35℃以上——加快亚硝酸盐分解
【答案】A
【分析】泡菜的制作所使用的微生物是乳酸菌，代谢类型是异养厌氧型，在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖氧化为乳酸。泡菜的制作流程是：选择原料、配置盐水、调味装坛、密封发酵。
【详解】A、陈泡菜水含大量乳酸菌，接种可缩短发酵周期，A正确；
B、过高盐浓度会抑制乳酸菌生长，导致发酵失败，B错误；
C、醋酸菌为好氧菌，密封会抑制其活动，且在制作泡菜时坛口要密封，主要是为了创造无氧环境，便于乳酸发酵，C错误；
D、亚硝酸盐分解最适温度为25—30℃，35℃以上易导致杂菌污染，D错误。
故选A。
15. 川陕哲罗鲑是国家一级保护动物，曾因栖息地破坏和过度捕捞濒临灭绝。经过科研团队15年攻关，2024年四川省农业科学院水产研究所等单位成功实现其全人工繁殖，培育出子二代鱼苗3500余尾，为该物种的野外种群恢复奠定了基础。川陕哲罗鲑全人工繁殖的成功突破，标志着我国在濒危鱼类保护领域的重大进展。下列生物工程技术中，最可能被用于该物种人工繁殖的是（ ）
A. 细胞融合技术
B. 核移植与胚胎移植技术
C. 体外受精与胚胎培养技术
D. 基因编辑技术（CRISPR/Cas9）
【答案】C
【分析】人工繁殖濒危动物，通常需要模拟其在自然条件下的生殖过程，以实现物种的延续和种群数量的增加。在鱼类的繁殖中，体外受精和胚胎培养是常见的技术手段。
【详解】A、细胞融合技术主要是将不同来源的细胞融合在一起，用于获得杂种细胞或产生新的细胞特性，并非用于鱼类的人工繁殖，A 错误；
B、核移植与胚胎移植技术常用于克隆动物等，对于鱼类的全人工繁殖来说，不是最常用的技术，B 错误；
C、体外受精技术可以让川陕哲罗鲑的精子和卵子在体外适宜的环境中结合形成受精卵，然后通过胚胎培养技术将受精卵培养成早期胚胎，再移植到合适的环境中继续发育，这是鱼类人工繁殖常用的技术手段，C 正确；
D、基因编辑技术（CRISPR/Cas9 ）主要用于对基因进行编辑和修饰，以改变生物的遗传特性，不是用于鱼类人工繁殖的核心技术，D 错误。
故选C。
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16. Rubisc羧化酶/加氧酶是一种双功能酶，既能催化C₅与二氧化碳的结合，参与光合作用；同时也能催化C₅与氧气结合，参与光呼吸。科研团队发现某转基因水稻品系（OE）中，光反应关键基因OsFTR的过表达显著提升了光能转化效率。为探究其对光合作用与呼吸作用的影响，研究人员在自然光照条件下测定野生型（WT）与OE植株的生理指标（光合作用速率、呼吸作用速率和光呼吸速率均以O2的释放或利用来衡量），部分数据如下表：
已知：光呼吸会消耗ATP和NADPH，且与CO2浓度密切相关；OE植株的Rubisc酶羧化效率提高20%。
（1）结合表格分析，OE植株净光合速率显著高于WT的原因可能包括：①叶绿素a/b比值降低，表明叶绿素_____（填“a”或“b”）比例增加，增强了对_______光的吸收能力。②光呼吸速率降低，减少_________的浪费，同时Rubisc酶羧化效率提升促进_______。
（2）若将WT和OE植株分别置于密闭玻璃罩内24小时，其中12小时光照和12小时黑暗，OE植株的O2净释放量比WT高________%（小数点后保留1位）。
（3）科研团队又计划利用酶的专一性原理，设计实验测定水稻的光呼吸强度。已知光呼吸的关键酶（如Rubisc加氧酶或乙醇酸氧化酶）在特定条件下催化专一反应，而暗呼吸（线粒体呼吸）在光照和黑暗条件下均可进行。请补充以下实验思路：
①取生长状况相同的水稻叶片均分为两组，A组用______（填“乙醇酸氧化酶抑制剂”或“Rubisc加氧酶抑制剂”）处理，B组用等量蒸馏水处理。
②将两组叶片置于______（填“光照”或“黑暗”）条件下，其他环境条件（温度、湿度等）保持适宜且相同。
③一段时间后，分别测定两组叶片单位时间内O2的______（填“释放量”或“吸收量”）分别为A和Bμml·m-²·s-¹。
④通过A与B的关系式______即可计算出水稻在该条件下的光呼吸速率。
【答案】（1）①. b ②. 蓝紫 ③. ATP和NADPH ④. 暗反应
（2）24.5% （3）①. 乙醇酸氧化酶抑制剂 ②. 光照 ③. 释放量 ④. A-B
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个过程，光反应的场所在类囊体薄膜上，将光能转化为活跃的化学能，暗反应的场所在叶绿体基质中，将活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。
【解析】（1）叶绿素a/b比值降低，表明叶绿素b比例增加。叶绿素b主要吸收蓝紫光，因此增强了对蓝紫光的吸收能力。光呼吸会消耗ATP和NADPH，OE植株光呼吸速率降低减少了这两种物质的浪费。同时，Rubisc酶羧化效率提升促进了暗反应中CO2的固定，从而提高净光合速率。
（2）植物在光下同时进行呼吸作用、光合作用和光呼吸，暗处不进行光合作用和光呼吸，计算过程：
WT植株24小时净O2释放量：光照12小时的净光合速率=22.3μml·m-2·s-1，黑暗12小时的呼吸速率=3.1μml·m-2·s-1，总净释放量=（22.3×12×3600）-（3.1×12×3600）=19.2×12×3600μml·m-2.；OE植株24小时净O2释放量：光照12小时的净光合速率=28.7μml·m-2·s-1，黑暗12小时的呼吸速率=4.8μml·m-2·s-1，总净释放量=（28.7×12×3600）-（4.8×12×3600）=23.9×12×3600μml·m-2。故百分比增幅：（23.9-19.2）/19.2×100%=24.5%。
（3）光呼吸是在光下进行的，但光下会进行光合作用和暗呼吸，要在光下设置两组，一组抑制其光呼吸为实验组，另一组作对照不抑制光呼吸。Rubisc酶既催化CO2的固定，参与光合作用，也催化光呼吸，为避免抑制Rubisc酶对光合作用的影响而干扰光呼吸的测定，所以不选Rubisc酶抑制剂，而选乙醇酸氧化酶抑制剂。乙醇酸氧化酶也是光呼吸的关键酶，抑制后光呼吸被阻断，保留暗呼吸（线粒体呼吸）。在光照条件下，植物同时进行光合作用和呼吸作用，光合作用一般大于呼吸作用，A组光呼吸被抑制后，A组在光照下的O2释放量A中不包括光呼吸，是光合作用与暗呼吸的差值。B组（对照组）在光照下的O2释放量B为光合作用与暗呼吸和光呼吸的差值，因此光呼吸速率=A-B。
17. 研究表明，树突状细胞（DC）通过表面分子CD80/CD86与T细胞表面的CD28结合，提供T细胞活化的第二信号。而活化的T细胞会表达CTLA-4分子，其与CD80/CD86的亲和力高于CD28，可竞争性抑制T细胞过度活化。相关部分过程如图所示，为探究CTLA-4对T细胞活化的调控作用，科研人员设计以下实验：

（1）甲组在实验中的作用是______。
（2）若实验结果为乙组的增殖率和IL-2分泌量均显著低于丙组，但高于甲组，说明______。
（3）基于上述机制，临床上可通过注射CTLA-4激动剂（如阿巴西普）治疗某些自身免疫病，其治疗原理可能是_____。
（4）若将T细胞替换为已活化的B细胞，预测丙组的抗体分泌量变化为_____（填“升高”“降低”或“基本不变”），原因是：_____。
【答案】（1）排除了T细胞自身在无DC刺激时可能出现的非特异性增殖和IL-2基础分泌，为后续实验提供基准数据
（2）CTLA-4抗体可解除负反馈作用，使T细胞高度活化，从而提高细胞免疫
（3）通过增强CTLA-4与CD80/CD86的结合，抑制T细胞活化，降低免疫反应
（4）①. 基本不变 ②. B细胞的活化主要依赖T细胞呈递
【分析】细胞免疫的过程：被病毒感染的靶细胞膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞识别变化的信号，开始分裂并分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。同时辅助性T细胞分泌细胞因子加速细胞毒性T细胞的分裂、分化。新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环，识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞，靶细胞裂解、死亡后，病原体暴露出来，抗体可以与之结合，或被其他细胞吞噬掉。
【解析】（1）甲组作为空白对照组，通过单独培养T细胞，排除了T细胞自身在无DC刺激时可能出现的非特异性增殖和IL-2基础分泌，为后续实验提供基准数据。
（2）若乙组的增殖率和IL-2分泌量均显著低于丙组，但高于甲组，说明CTLA-4抗体可解除负反馈作用，使T细胞高度活化，从而提高细胞免疫。
（3）自身免疫病由过度免疫应答引起，注射CTLA-4激动剂（如阿巴西普）可增强CTLA-4与CD80/CD86的结合，减弱树突状细胞（DC）表面分子CD80/CD86与CD28的结合，抑制T细胞活化，从而降低过高的细胞免疫。
（4）若将T细胞替换为已活化的B细胞，预测丙组的抗体分泌量变化为基本不变，原因是B细胞的活化主要依赖T细胞呈递。
18. 四川省泸州市合江县长江支流赤水河流域曾面临农业面源污染问题，引发水体富营养化，致使蓝藻大规模暴发。为改善这一状况，当地创新性地开展了“生态浮床”修复工程。该工程具体措施包括：在河岸带精心种植芦苇（挺水植物）与菹草（沉水植物），在浮床上科学栽培空心菜（此植物对氮磷吸收能力极强），同时合理放养鲢鱼（以滤食浮游生物为生）和鳙鱼（主要摄食有机碎屑）。经过一段时间的监测发现，修复后浮游植物生物量显著下降，降幅达60%，而底栖动物多样性指数则呈上升趋势，上升了25%。请依据生态系统的结构和功能相关知识，回答下列问题：
（1）在整个生态系统成分中，材料里虽未直接提及，但却在污染物转化过程中发挥关键作用的成分是_______。倘若把鳙鱼纳入食物链进行详细分析，那么其同化的能量可能至少来源于______个营养级（请填写具体数值）。
（2）已知空心菜每年固定的太阳能总量为5.6×108kJ，其中有35%的能量用于自身呼吸消耗。假设鲢鱼仅以浮游植物作为唯一食物来源，从理论层面计算，鲢鱼种群从该空心菜所获得的能量最多可达_____kJ。请从物质循环的角度出发，阐述底栖动物多样性上升背后的生态学机制：______。
（3）芦苇凭借其根系分泌化感物质来抑制蓝藻生长，这种信息传递类型属于________。若对修复前后水体昼夜溶氧量差值进行测定，据此推测修复后该差值会________（填“增大”或“减小”），原因是_______。
【答案】（1）①. 分解者 ②. 2
（2）①. 7.28×107 ②. “生态浮床”修复工程增加了物种丰富度，促进物质循环，为底栖动物提供适宜环境和更多食物来源
（3）①. 化学信息 ②. 增大 ③. 修复后植物增多光合作用增强，白天产氧多，且浮游植物减少夜间耗氧少
【分析】（1）生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。
（2）生态系统中信息的种类有：物理信息、化学信息、生物信息。
【解析】（1）生态系统组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。材料中提及的植物属于生产者，鱼属于消费者，而参与污染物转化但未直接提及的是分解者，因为分解者能将动植物遗体残骸中的有机物分解为无机物，促进污染物转化。鳙鱼摄食有机碎屑，有机碎屑中的能量来自生产者（第一营养级）和各级消费者产生的粪便等，粪便中的能量属于上一营养级同化量中未被同化的部分，所以鳙鱼同化的能量可能来源于第一营养级（生产者的遗体残骸等）和第二营养级及以上营养级消费者产生的粪便等，至少来源于2个营养级。
（2）空心菜年固定太阳能为5.6×108kJ，35%用于呼吸消耗，则用于生长、发育和繁殖的能量为5.6×108kJ×（1-35%）=5.6×108kJ×65%。能量传递效率按20%计算，鲢鱼仅以浮游植物为食，理论上鲢鱼种群从该空心菜获得的能量最多为5.6×108kJ×65%×20%=7.28×107kJ。从物质循环角度看，“生态浮床”修复工程使得生态系统的物种丰富度增加，营养结构更复杂。空心菜等植物吸收氮磷等营养物质，减少水体富营养化，为底栖动物提供了更适宜的生存环境；同时，植物的生长和分解者的作用促进了物质循环，使得水体中的物质能更充分地被利用，为底栖动物提供了更多的食物来源，从而导致底栖动物多样性上升。
（3）芦苇通过根系分泌化感物质抑制蓝藻生长，化感物质属于化学物质，这种信息类型属于化学信息。修复后，植物增多，光合作用增强，白天产生的氧气增多；同时，浮游植物生物量下降60%，其夜间呼吸消耗氧气减少。所以水体昼夜溶氧量差值会增大。
19. 秀丽隐杆线虫是重要的模式生物，以其为材料做研究已经有四次获得了诺贝尔奖。根据相关资料回答下列问题：
资料1：雌雄同体为XX（2n=12），雄虫为XO（2n-1=11），雄虫仅占群体的0.2%。
资料2：雌雄同体可自体受精或与雄虫杂交，但不同雌雄同体间不能交配。
资料3：温度敏感蛋白BiP通过调控Tra-1基因表达影响性别分化：高温（>25℃）下，Tra-1表达下降导致XX线虫雄性化。
资料4：Tra-1基因（常染色体）缺失时，线虫发育为雄虫。
（1）正常情况下，线虫产生雄性后代的交配方式为_______（填“自交”“杂交”或“自交和杂交”）。仅依靠雌雄同体线虫即可维持种群延续，但自然界中雄虫存在的意义是_______。
（2）高温诱导XX线虫雄性化的分子机制是：高温使BiP蛋白功能异常，导致Tra-1基因表达_________（填“增强”或“减弱”），进而______（填“激活”或“抑制”）雄性发育基因的表达。
（3）科研人员通过基因编辑破坏某雌雄同体线虫（XX）的一个Tra-1基因，使其发育成熟后自体受精：
①F1的性别及比例为______。
②F2的性别及比例为________。
③若F2持续自交，Tra-1基因频率的变化趋势是_______，原因是_________。
【答案】（1）①. 杂交 ②. 通过基因重组增加种群遗传多样性
（2）①. 减弱 ②. 激活
（3）①. 雌雄同体：雄虫=3：1 ②. 雌雄同体：雄虫=5：1 ③. 趋近于1 ④. 自交导致杂合子逐代减少，隐性雄虫比例降低
【分析】（1）基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合；
（2）伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关，这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传。
【解析】（1）雌雄同体自交（XX×XX）只能产生XX后代，无法形成雄虫（XO），因此雄虫只能通过杂交（XX×XO）产生。仅有雌雄同体线虫即可完成线虫种群的延续，自然界中雄虫存在的意义是通过与雌雄同体交配，增加遗传多样性，因为杂交过程中基因的重新组合会产生更多的变异类型，使后代呈现多样性，有利于种群在自然选择中更好地适应多变的自然环境，推动种群的进化。
（2）题干明确高温导致Tra-1表达下降，进而引发雄性化。Tra-1基因可能通过抑制雄性发育基因的表达来维持雌性性别，其表达减弱后，雄性基因被激活，导致XX线虫雄性化。
（3）亲代（Tra-1+Tra-1-）自交产生F1：Tra-1+Tra-1+（25%，雌雄同体）、Tra-1+Tra-1-（50%，雌雄同体）、Tra-1-Tra-1-（25%，雄虫），比例为3：1。F1中雌雄同体（Tra-1+Tra-1+和Tra-1+Tra-1-）自交：Tra-1+Tra-1+自交后代全为雌雄同体。Tra-1+Tra-1-自交产生F2：25%雄虫（Tra-1-Tra-1-）、75%雌雄同体（Tra-1+_）。综合后F2中雌雄同体占比为（1/3）×1+（2/3）×（3/4）=5/6，雄虫占1/6，比例为5：1。持续自交导致杂合子（Tra-1+Tra-1-）逐代减少，隐性纯合子（Tra-1-Tra-1-）被淘汰，Tra-1+基因频率趋近于1。
20. LAG-3是一种在结直肠癌细胞中高表达的跨膜蛋白，是免疫治疗的潜在靶点。外泌体（Exsmes）是细胞分泌的纳米级囊泡，可作为药物递送载体。为探讨Exsmes在靶向治疗中的应用，研究人员设计了抗LAG-3的单克隆抗体mAb-L3，下图1为构建的基因表达载体。其中的His控制合成的短肽可与镍离子特异性结合，通过亲和层析高效纯化目的蛋白，同时，His标签较小，通常不影响蛋白功能，也可作为检测标记。回答下列问题：

（1）图中CMV和SV40分别作为启动子和终止子，其作用是______。载体中引入His标签的目的是______。
（2）为将融合基因准确插入载体，需在基因两端添加特定酶切位点。若选用BamHI和EcRI进行双酶切，则在PCR引物设计时需在5′端和3'端分别引入______和______序列。
（3）研究人员对大肠杆菌表达系统的诱导条件（温度和IPTG浓度）进行优化，结果如图2.

根据实验数据，最佳诱导条件是23℃和1.00mml/LIPTG，但生产实践却选用0.25mml/LIPTG，选择该IPTG浓度的原因可能是_______。
（4）结合外泌体的特性和研究结果，提出一种基于Exsmes的精准靶向治疗结直肠癌的方案_____。
【答案】（1）①. 启动子驱动基因转录，终止子使转录终止 ②. 便于融合蛋白的分离纯化
（2）①. BamHI识别序列 ②. EcRI识别序列
（3）低浓度IPTG即可有效诱导蛋白表达，同时可降低成本或减少IPTG对菌体的毒性
（4）将抗LAG-3单克隆抗体mAb-L3整合到外泌体膜表面，在Exsmes内部包埋药物（如化疗药物）制成生物导弹，定向递送于结直肠癌细胞，特异性杀伤肿瘤细胞
【分析】基因工程的基本操作步骤包括获取目的基因、构建重组DNA分子、将重组DNA 分子导入受体细胞、检测目的基因及其表达产物等。
【解析】（1）启动子与终止子：启动子（如CMV）是RNA聚合酶识别并结合的位点，启动基因转录；终止子（如SV40）提供转录终止信号，使RNA聚合酶脱离模板。据“其中的His控制合成的短肽可与镍离子特异性结合，通过亲和层析高效纯化目的蛋白，同时，His标签较小，通常不影响蛋白功能，也可作为检测标记”，推知His标签的作用是便于融合蛋白的分离纯化（或检测）。
（2）双酶切可确保目的基因与载体定向连接，避免自身环化。由于载体上BamHI和EcRI的酶切位点顺序固定（假设载体多克隆位点为BamHI→EcRI），需在目的基因的5'端（上游）添加BamHI位点，3'端（下游）添加EcRI位点，使酶切后黏性末端与载体互补。
（3）优化诱导条件的目的是在不影响菌体生长的前提下，达到目标蛋白产量最大值，根据实验数据，最佳诱导条件是23℃和0.25mml/LIPTG，选择该IPTG浓度的原因可能是低浓度IPTG即可有效诱导蛋白表达，同时可降低成本或减少IPTG对菌体的毒性。
（4）结合外泌体（Exsmes）的“纳米级囊泡，可穿透生物屏障”，表面整合上靶向配体（mAb-L3），实现精准递送，利用免疫原性低，减少宿主排斥等特性，提出一种基于Exsmes的精准靶向治疗结直肠癌的方案如下：将抗LAG-3单克隆抗体mAb-L3整合到外泌体（Exsmes）膜表面，在Exsmes内部包埋药物（如化疗药物）制成生物导弹，定向递送于结直肠癌细胞，特异性杀伤肿瘤细胞。
组别
GeneP的mRNA含量
GeneQ的mRNA含量
总蛋白质含量
对照组
100%
100%
100%
药物X处理组
30%
95%
25%
药物Y处理组
120%
98%
105%
药物X+Y处理组
35%
94%
28%
实验组
标记元素
标记化合物
实验材料
检测目标
放射性结果
甲
18O
水
小球藻
光合作用产物O2
检测到
乙
3H
亮氨酸
胰腺细胞
分泌的胰液
检测到
丙
35S
甲硫氨酸
T2噬菌体
子代噬菌体外壳
未检测到
丁
14C
胸腺嘧啶核苷酸
大肠杆菌
复制后的DNA分子
检测到
测量指标
WT
OE
净光合速率（μml·m-2·s-1）
22.3±1.2
28.7±1.5
呼吸速率（μml·m-2·s-1）
3.1±0.3
4.8±0.4
叶绿素a/b比值
3.2
2.6
光呼吸速率（μml·m-2·s-1）
1.8±0.2
0.9±0.1
取材
从小鼠脾脏中分离未活化的T细胞和成熟的树突状细胞（DC）
分组及处理
甲
T细胞单独培养
加入等量相同抗原
其他条件相同且适宜培养48小时
检测各组T细胞的增殖率及IL-2分泌量
乙
T细胞与DC共培养
丙
T细胞与DC共培养，并添加抗CTLA-4抗体