黑龙江省高中教育联合体2025-2026学年高三上开学测试生物试卷（解析版）

这是一份黑龙江省高中教育联合体2025-2026学年高三上开学测试生物试卷（解析版），共21页。
2．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。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。
第I卷
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 病毒与人类的生产生活息息相关。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 病毒侵染机体后可能引发体液免疫和细胞免疫
B. 噬菌体侵染细菌实验证明DNA是T2噬菌体的遗传物质
C. 某些动植物病毒可作为基因工程中目的基因的载体
D. 灭活的病毒可用于诱导植物原生质体融合
【答案】D
【详解】A、病毒作为抗原侵入机体后，可被抗原呈递细胞处理并激活B细胞和T细胞，引发体液免疫（产生抗体）和细胞免疫（细胞毒性T细胞裂解靶细胞），A正确；
B、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验中，通过同位素标记法证实DNA进入宿主细胞，而蛋白质未进入，证明DNA是T2噬菌体的遗传物质，B正确；
C、基因工程中，某些病毒（如噬菌体、动植物DNA病毒）经改造后可作为载体，将目的基因导入宿主细胞，C正确；
D、灭活病毒（如仙台病毒）是动物细胞融合的诱导剂，而植物原生质体融合常用聚乙二醇或离心法，灭活病毒不能用于植物细胞，D错误。
故选D。
2. 无活性的胰蛋白酶原由胰腺腺泡细胞合成，随胰液分泌至小肠，经肠激酶催化切去一段肽链并形成特定空间结构，成为胰蛋白酶，可催化多种蛋白质水解。下列叙述错误的是（ ）
A. 参与胰蛋白酶原合成和分泌的具膜细胞器有内质网、高尔基体、线粒体
B. 胰蛋白酶原激活前后均能与双缩脲试剂发生紫色反应
C. 胰蛋白酶可催化多种蛋白质水解，其作用没有专一性
D. 在动物细胞培养中胰蛋白酶可将组织分散成单个细胞
【答案】C
【详解】A、胰蛋白酶原属于分泌蛋白，其合成和分泌需要核糖体（无膜）、内质网（加工）、高尔基体（加工和运输）及线粒体（供能），其中具膜细胞器为内质网、高尔基体、线粒体，A正确；
B、双缩脲试剂检测的是肽键，胰蛋白酶原和激活后的胰蛋白酶均含有肽键，均能显紫色，B正确；
C、酶的专一性指一种酶只能催化一种或一类化学反应，胰蛋白酶催化多种蛋白质水解，但作用对象均为特定化学键（如肽键），仍体现专一性，C错误；
D、胰蛋白酶可分解细胞间质的蛋白质，使动物组织分散为单个细胞，D正确。
故选C。
3. mRNA疫苗技术是将RNA导入人体细胞，指导合成相应抗原蛋白，刺激免疫系统产生免疫反应，从而使人体获得免疫力的预防接种技术。通常外源RNA进入人体后，会被免疫细胞膜上Tll样受体识别并引发炎症反应，导致外源mRNA被降解，mRNA疫苗技术通过对mRNA碱基进行修饰可避免上述过程的发生。下列说法错误的是（ ）
A. 外源mRNA引发炎症反应体现了细胞膜的信息传递功能
B. 碱基修饰并未改变mRNA携带的遗传信息
C. 可利用脂质体将mRNA疫苗送入人体细胞
D. mRNA疫苗与传统疫苗的作用机理完全相同
【答案】D
【详解】A、外源mRNA被Tll样受体识别，触发炎症反应，属于细胞膜通过受体传递信号的过程，体现了细胞膜的信息传递功能，A正确；
B、碱基修饰（如假尿嘧啶替代尿嘧啶）仅改变RNA的化学结构，未改变其碱基排列顺序，因此mRNA携带的遗传信息未变，B正确；
C、由于细胞膜具有相似相溶的特点，脂质体可以与细胞膜融合，所以可利用脂质体将mRNA疫苗送入人体细胞，C正确；
D、传统疫苗一般是将减毒或灭活的病原体等注入人体，刺激免疫系统产生免疫反应；而mRNA疫苗是将RNA导入人体细胞，指导合成相应抗原蛋白来刺激免疫系统，二者作用机理不完全相同，D错误。
故选D。
4. 某糖尿病患者线粒体功能异常，其胰岛B细胞中丙酮酸含量显著高于正常值且胰岛素分泌不足。分析该患者胰岛素分泌不足的原因最可能是（ ）
A. 胰岛B细胞的葡萄糖转运蛋白功能异常，无法摄取葡萄糖
B. 胰岛B细胞中编码胰岛素的基因发生突变，无法合成胰岛素
C. 胰岛B细胞呼吸作用异常，ATP的产生减少，影响胰岛素分泌
D. 靶细胞上胰岛素受体结构异常，无法进行正常的信号传递
【答案】C
【详解】A、葡萄糖转运蛋白功能异常会导致细胞无法摄取葡萄糖，但题干指出丙酮酸含量显著升高，说明葡萄糖已进入细胞并完成糖酵解，A错误；
B、胰岛素基因突变会导致胰岛素无法合成，但题干未提及基因突变，且患者胰岛素分泌不足与线粒体功能异常直接相关，B错误；
C、线粒体功能异常导致有氧呼吸受阻，ATP生成减少，而胰岛素分泌依赖ATP驱动的钾离子通道关闭和钙离子内流，ATP不足直接抑制分泌过程，C正确；
D、靶细胞受体异常属于胰岛素抵抗，与题干中“胰岛素分泌不足”无直接关联，D错误。
故选C。
5. 下列有关实验操作的叙述正确的是（ ）
A. 探究培养液中酵母菌种群数量变化：不需设置对照组
B. 诱导根尖细胞染色体数目加倍：根尖解离后放入冰箱冷藏室
C. 观察质壁分离：利用高倍镜观察到细胞质与细胞壁分离
D. 植物组织培养：外植体和接种用具均需要严格灭菌
【答案】A
【详解】A、探究酵母菌种群数量变化时，实验属于时间梯度上的自身对照，无需另设对照组，只需每天定时取样计数即可，A正确；
B、诱导染色体数目加倍的低温处理应在根尖培养时进行，解离后细胞已死亡，因此冷藏室处理无效，B错误；
C、质壁分离现象是原生质层（包括液泡膜、细胞质和细胞膜）与细胞壁分离，整个实验现象是在低倍镜下观察的，无需在高倍镜下观察，C错误；
D、植物组织培养中，外植体需消毒（如酒精和次氯酸钠处理），而接种用具需灭菌（如灼烧或高压蒸汽灭菌），二者处理方式不同，D错误。
故选A。
6. 下图为中心法则图解，①~⑤表示相关过程。下列分析正确的是（ ）

A. ①②催化DNA解旋的酶相同
B. ③④⑤模板相同，均存在U、A间配对
C. 衰老和凋亡的细胞中不发生②和⑤
D. 抑菌药物的作用机理是抑制细菌中①~⑤的发生
【答案】B
【详解】A、①为复制过程，需要解旋酶解旋DNA双链。②为转录过程，需要RNA聚合酶解旋DNA双链，A错误；
B、③为逆转录过程，模板为RNA，合成DNA，存在U、A间配对。④为RNA复制，模板为RNA，存在U、A间配对。⑤为翻译过程，模板为RNA（mRNA），mRNA上的密码子与tRNA上反密码子碱基互补配对，存在U、A间配对，B正确；
C、衰老和凋亡的细胞都存在基因的表达，会发生②（转录）和⑤（翻译），C错误；
D、细菌为原核生物，遗传物质为DNA，细菌自身不存在③（逆转录）和④（RNA复制）过程，D错误。
故选B。
7. 马拉松比赛过程中，运动员的机体会发生一系列生理变化：心跳加快、血压升高、大量出汗等。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 血浆渗透压升高，抗利尿激素分泌增多
B. 自主神经系统中副交感神经活动占优势
C. 比赛后期产生饥饿感，属于条件反射
D. 骨骼肌细胞主要通过无氧呼吸供能
【答案】A
【详解】A、大量出汗导致水分丢失，血浆渗透压升高，刺激下丘脑渗透压感受器，促使抗利尿激素分泌增多，以减少尿液排出，维持水分平衡，A正确；
B、交感神经在剧烈运动时占优势，引发心跳加快、血压升高等反应，而副交感神经在安静时占优势，B错误；
C、比赛后期产生饥饿感是大脑皮层产生的，没有经过完整的反射弧，不属于反射，C错误；
D、马拉松为长时间有氧运动，骨骼肌细胞主要依赖有氧呼吸供能，无氧呼吸仅辅助（产生乳酸），D错误。
故选A。
8. 某研究团队探究生长素（IAA）和油菜素内酯（BR）对拟南芥下胚轴伸长的影响，实验结果如下表。下列分析不合理的是（ ）
A. 植物体内，IAA和BR均从产生部位运送到作用部位起调节作用
B. 通过设置第1组实验，可以排除相应内源激素对实验结果的影响
C. IAA和BR促进拟南芥下胚轴生长的最适浓度分别为100nM和10nM
D. 拟南芥需经历一段时期低温才开花，体现了环境对植物生长发育的影响
【答案】C
【分析】植物激素是指由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。植物激素在植物体内含量极微，但在调节植物生长发育上的作用非常重要。
【详解】A、IAA和BR均为植物激素，激素在植物体内需从产生部位运输到作用部位发挥作用，符合激素的定义，A正确；
B、第1组为空白对照，未添加外源IAA和BR，可排除内源激素对实验结果的干扰，从而明确外源激素的作用，B正确；
C、实验仅测试了IAA（10nM和100nM）和BR（1nM和10nM）的两种浓度，未设置浓度梯度进一步探究，无法确定最适浓度，结论缺乏充分依据，C错误；
D、低温促进开花属于春化作用，体现环境因素（温度）对植物生长发育的调控，D正确。
故选C。
9. 下列关于种群和群落的叙述正确的是（ ）
A. 种群密度可预测种群数量的变化趋势
B. 环境容纳量取决于种群的出生率和死亡率
C. 从山麓到山顶植被类型不断变化，体现了群落的垂直结构
D. 物种组成是区别不同群落的重要特征，会随时间和环境的变化而改变
【答案】D
【详解】A、预测种群数量变化趋势的是年龄结构，而非种群密度。种群密度仅反映当前种群数量，A错误；
B、环境容纳量（K值）由环境资源、空间、气候等综合因素决定，而出生率和死亡率是决定种群数量变化的指标，B错误；
C、从山麓到山顶的植被变化属于群落的水平结构（地形差异导致），而垂直结构指同一区域内的分层现象（如森林的乔木层、灌木层），C错误；
D、区分不同群落的重要特征是物种组成，物种组成会因群落演替或环境变化发生改变，D正确。
故选D。
10. 某城市通过建立“生态廊道”连接碎片化绿地，形成鸟类迁徙和扩散通道。一段时间后，鸟类多样性显著提升，由此带来一系列生态效应：传粉鸟类增多，植物结实率显著提高；猛禽回归，有效抑制了鼠类数量过快增长等。随着生态环境的改善，该城市还大力发展生态旅游，年收益超2亿元。下列叙述错误的是（ ）
A. 城市绿地碎片化会阻隔某些动物种群间的基因交流，导致遗传多样性下降
B. 传粉鸟类与植物在结构上存在相互适应性特征，这是二者协同进化的结果
C. 与利用猛禽防治相比，投放灭鼠药控制鼠害见效更快、效果持续时间更长
D. 改善生态环境的同时发展生态旅游获得经济效益，体现了生态学整体原理
【答案】C
【详解】A、绿地碎片化导致动物种群被隔离，阻碍基因交流，可能会因近亲繁殖降低遗传多样性，不利于种群的繁衍，A正确；
B、传粉鸟类与植物的结构适应性（如鸟喙与花形态匹配）是长期协同进化的结果，是不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断选择和发展的过程，B正确；
C、投放灭鼠药虽见效快，但易导致抗药性、污染环境且需重复使用，而猛禽通过捕食关系可长期调控鼠类数量，效果更持久，C错误；
D、改善生态环境的同时发展生态旅游获得经济效益，兼顾生态效益与经济效益符合生态学整体原理，D正确。
故选C。
11. 研究人员对湖北大老岭自然保护区中同域分布的红白鼯鼠和灰头小鼯鼠进行了长期监测。发现二者均为夜行性树栖动物，食性相似。下列分析错误的是（ ）
A. 可在合适位置布设多架红外触发相机，调查二者种群数量
B. 两种鼯鼠生态位重叠度较高，存在种间竞争关系
C. 鼯鼠通过分泌尿液留下气味标记领地，属于化学信息
D. 若人为移除该区域的红白鼯鼠，灰头小鼯鼠的种群数量将呈“J”形增长
【答案】D
【详解】A、红外相机调查动物种群数量不需要直接观察或捕捉，适用于夜行性动物数量的调查，可通过拍摄次数估算种群数量，A正确；
B、两种鼯鼠生态位（栖息地、食性、活动时间）高度重叠，存在种间竞争，B正确；
C、尿液中的化学物质传递信息，属于化学信息，C正确；
D、即使移除红白鼯鼠，资源仍有限，灰头小鼯鼠会呈“S”形增长而非“J”形，D错误。
故选D。
12. 我国卫生部门规定了饮用水标准，1毫升自来水中菌落总数不超过100个（37℃培养48小时），不得检出总大肠菌群。现欲检测某地饮用水中大肠杆菌含量是否超标，下列操作不合理的是（ ）
A. 采集水样的试管在使用前要灭菌，采集水样后立即密封并尽快检测
B. 对水样进行等比稀释，取1×104~1×106倍稀释的稀释液进行平板培养
C. 对培养基进行湿热灭菌，设置不接种的空白对照组检验培养基灭菌情况
D. 待涂布的菌液被培养基吸收后，将平板倒置，放入30~37℃的恒温箱中培养
【答案】B
【详解】A、采集水样的试管在使用前要灭菌以避免杂菌污染，采集后立即密封可防止环境微生物干扰，A正确；
B、若水样中菌落数接近标准上限（100个/mL），稀释至104~106倍后，每毫升稀释液仅含0.01~0.0001个菌落，涂布后无法形成有效菌落（低于检测下限），导致无法准确计数，合理稀释度应为100~102倍，B错误；
C、湿热灭菌可彻底杀灭培养基内微生物，设置空白对照能验证灭菌效果，避免假阳性结果，C正确；
D、倒置培养可防止冷凝水污染菌落，大肠杆菌最适生长温度为37℃，但30~37℃范围内仍可生长（培养时间48小时足够），符合检测条件，D正确。
故选B。
13. 引起人对猫过敏的主要过敏原是猫唾液中的Feld1蛋白。某公司通过基因编辑敲除猫成纤维细胞的Feld1基因，再经体细胞核移植等技术培育低过敏宠物猫，过程如下图所示。此过程中不涉及的操作是（ ）
A. 筛选敲除Feld1基因的成纤维细胞
B. 卵母细胞的采集、培养和去核处理
C. 使用物理或化学方法激活重构胚
D. 移植前对供受体母猫进行配型检测
【答案】D
【详解】A、引起人对猫过敏的主要过敏原是猫唾液中的Feld1蛋白，而Feld1蛋白是由Feld1基因表达合成的，故需要筛选敲除Feld1基因的成纤维细胞，A不符合题意；
B、作为核移植受体细胞的去核卵母细胞一般处在减数第二次分裂中期，因此，需要对卵母细胞进行采集、培养和去核处理，B不符合题意；
C、需使用物理或化学方法激活重构胚，使重构胚完成分裂和发育进程，C不符合题意；
D、受体母猫—般不会对植入胚胎产生排斥反应，不需要进行配型检测，D符合题意。
故选D。
14. 某雄性动物体内细胞减数分裂的部分过程如下图。下列分析正确的是（ ）
A. 图示过程发生于减数分裂细胞周期的分裂期
B. 图示过程按时间的正确排序为b→d→c→e→a
C. 过程a发生基因重组为生物进化提供原材料
D. 图c两个细胞中染色体的数目和形态均相同
【答案】B
【详解】A、减数分裂没有细胞周期，A错误；
B、由图可知，图a细胞处于减数第二次分裂后期，图b细胞处于减数第一次分裂中期，图c细胞处于减数第一次分裂末期，图d细胞处于减数第一次分裂后期，图e细胞处于减数第二次分裂中期，因此图示过程按时间的正确排序为b→d→c→e→a，B正确；
C、基因重组发生在减数第一次分裂后期，即图d过程，基因重组可为生物进化提供原材料，C错误；
D、图c细胞处于减数第一次分裂末期，形成的两个细胞中染色体的数目相同，但X和Y染色体形态不同，D错误。
故选B。
15. 一种常染色体隐性遗传病在某地区发病率为9%，致病基因用a表示。一对新婚夫妇表型正常，女方的弟弟患该遗传病。夫妇双方家系中，均无其他患者。下列叙述正确的是（ ）
A. 该遗传病属于单个基因控制的单基因遗传病
B. 该遗传病患者中男性多于女性
C. 女方携带基因a的概率为2/3
D. 丈夫携带基因a的概率为42%
【答案】C
【详解】A、题干中该病为常染色体隐性遗传病，属于单基因遗传病，单基因遗传病由一对等位基因控制，而非“单个基因”，A错误；
B、常染色体隐性遗传病的男女患病概率相等，与性别无关，B错误；
C、女方的弟弟患病（aa），说明父母均为Aa，女方表型正常，则其基因型为AA或Aa，概率分别为1/3和2/3，因此女方携带基因a（Aa）的概率为2/3，C正确；
D、该地区发病率（aa）为9%，即q2=0.09，q=0.3，p=0.7，群体中Aa频率为2pq=42%，但丈夫表型正常，其携带a的概率为Aa/（AA+Aa）=42%/（1-9%）≈46.15%，D错误。
故选C。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全得1分，有选错得0分。
16. 黑暗条件下，某植物器官在不同氧气含量下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如下图所示。下列叙述不正确的是（ ）
A. 氧气含量相对值大于0而小于2时，该器官既进行无氧呼吸又进行有氧呼吸
B. 氧气含量相对值为0时，细胞只进行无氧呼吸，NADH在细胞中积累
C. 无氧、零上低温、适宜湿度条件下，细胞中有机物消耗少，有利于水果保存
D. 两条曲线重合时，有机物氧化分解释放的能量大部分以热能形式散失
【答案】BC
【详解】A、当氧气含量相对值大于 0 而小于 2 时，CO2释放量大于O2吸收量，说明该器官既进行无氧呼吸又进行有氧呼吸，A正确；
B、氧气含量相对值为 0 时，细胞只进行无氧呼吸。在无氧呼吸过程中，NADH 在细胞质基质中参与反应，不会在细胞中积累，B错误；
C、图中可知低氧、零上低温、适宜湿度条件下，细胞呼吸较弱，有机物消耗少，有利于水果保存，C错误；
D、两条曲线重合时，细胞只进行有氧呼吸，有机物氧化分解释放的能量大部分以热能形式散失，少部分储存在 ATP 中，D正确。
故选BC。
17. 某森林生态系统能量流动示意图如下，①~④表示能量值。下列分析错误的是（ ）
A. 图中各组成成分构成了生态系统的结构
B. ①为流经该生态系统的总能量，等于各级消费者同化量之和
C. ④表示次级消费者粪便中的能量，可重新被生产者利用
D. 生态系统中能量的流动和转化遵循能量守恒定律
【答案】ABC
【详解】A、生态系统的结构包括组成成分和营养结构，图中包括了生产者、不同营养级消费者以及分解者，没有包括非生物物质，故图中各组成成分不能构成生态系统的结构，A错误；
B、①为流经第二营养级的同化量，而流经该生态系统的总能量为第一营养级同化量（即固定的太阳能总量），而且流经该生态系统的总能量大于各级消费者同化量之和，B错误；
C、次级消费者（即第三营养级）粪便中的能量为第二营养级的同化量的一部分，④为次级消费者的遗体和残骸被分解者分解利用的能量，且粪便中的有机物经分解者分解形成的无机物能再次供给生产者利用，但其中的能量无法被生产者重新利用，C错误；
D、生态系统中能量的流动和转化遵循能量守恒定律，D正确。
故选ABC。
18. 银环蛇是一种剧毒蛇类，可分泌多种毒素。其中α-银环蛇毒素的核心活性物质为蛋白质，可竞争性与神经肌肉接头处的乙酰胆碱受体结合，使肌肉无法收缩。该毒素可引发机体产生特异性免疫反应，部分过程如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞①②③④能识别抗原，细胞⑤分泌乙的方式为胞吐
B. 一经抗原刺激，细胞③即分裂、分化形成细胞④和⑤
C. α-银环蛇毒素可导致肌细胞膜上Na+通道持续开放
D. 以上过程体现了免疫系统的免疫防御功能
【答案】AD
【详解】A、细胞①为抗原呈递细胞，细胞②为辅助性T细胞，细胞③为B细胞，细胞④为记忆B细胞，这些细胞都能识别抗原。细胞⑤为浆细胞，分泌的乙为抗体，抗体为分泌蛋白，其分泌抗体的方式为胞吐，A正确；
B、细胞③为B细胞，B细胞活化即分裂、分化形成细胞④（记忆B细胞）和⑤（浆细胞）需要抗原刺激（结合）和辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，B错误；
C、由题意可知，α-银环蛇毒素的核心活性物质为蛋白质，可竞争性与神经肌肉接头处的乙酰胆碱受体结合，使肌肉无法收缩，说明α-银环蛇毒素可导致肌细胞膜上Na+通道关闭，C错误；
D、免疫系统的免疫防御功能针对外来病原体或物质，α-银环蛇毒素属于抗原，上述过程体现了免疫系统的免疫防御功能，D正确。
故选AD。
19. 利用植物体细胞杂交技术培育高产抗病马铃薯新品种的流程如下。下列叙述正确的是（ ）
A. 过程①在低渗溶液中进行以利于原生质体吸水
B. 过程②可采用电融合法或聚乙二醇融合法
C. 过程③体现了植物细胞的全能性
D. 杂种植株均表现出高产和抗病性状
【答案】BC
【详解】A、过程①制备原生质体（没有细胞壁）时不可以用低渗溶液，否则会导致制备的原生质体吸水涨破，A错误；
B、过程②为诱导植物原生质体融合，其方法主要有物理法（如电融合法）或化学法（如聚乙二醇融合法），B正确；
C、过程③由杂种细胞培育形成了杂种植株，体现了植物细胞的全能性，C正确；
D、由于基因选择性表达及基因间的相互作用，杂种植株不一定同时具有高产和抗病性状，D错误。
故选BC。
20. 红绿色盲和甲型血友病分别由X染色体上的隐性基因Xb和Xh控制。现有一对夫妇，男性患有红绿色盲，不患甲型血友病，女性基因型为XBhXbH，不考虑突变和互换。下列关于该夫妇所育后代的分析，错误的是（ ）
A. 不会同时患红绿色盲和甲型血友病
B. 两种病都不患的概率为25%
C. 生育患甲型血友病女孩的概率为25%
D. 所生男孩中，仅患红绿色盲的概率为25%
【答案】CD
【详解】AB、男性患有红绿色盲，不患甲型血友病，其基因型为XbHY，女性基因型为XBhXbH，该夫妇所育后代的基因型为XBhXbH、XbHXbH、XBhY、XbHY，且比例为1:1:1:1，后代不会同时患红绿色盲和甲型血友病。基因型为XBhXbH的个体两种病都不患，其概率为1/4（25%），AB正确；
CD、该夫妇所育后代的基因型为XBhXbH、XbHXbH、XBhY、XbHY，且比例为1:1:1:1，故生育患甲型血友病女孩的概率为0；所生男孩（XBhY、XbHY）中，仅患红绿色盲（XbHY）的概率为50%，CD错误；
故选CD。
第Ⅱ卷
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 重金属镉（Cd）在环境中过量积累会严重危害植物生长发育，此现象称为镉胁迫。某研究团队探究镉胁迫下，外源添加锌（Zn）对植物生长发育的影响。将同种、生长状态相同的甘蓝型油菜幼苗随机、平均分为6组，进行不同处理，一段时间后，测定相关指标，结果如下表。（注：CK组仅用正常培养液培养，其他组在相同培养液中加入表中相应物质）分析回答下列问题：
（1）叶绿素分布于叶绿体________，主要吸收________光，常用________提取叶绿素。光反应中生成NADPH，在暗反应中的作用是________。
（2）本实验的自变量为________；CK组的作用是_______（答出1点即可）。
（3）镉胁迫下，油菜幼苗光合速率显著降低，依据表中数据，分析可能的原因是_______。本实验中，缓解镉胁迫的最佳Zn2+浓度为________μml·L-1。
（4）“Cd迁移系数”指植株地上部Cd含量与地下部Cd含量的比值，若要降低食用部分（油菜叶片）的Cd含量，需________（填“提高”或“降低”）Cd迁移系数。
【答案】（1）①. 类囊体薄膜 ②. 蓝紫光和红光 ③. 无水乙醇 ④. 提供能量、作为还原剂
（2）①. 培养液中锌的浓度（和镉离子的有无，或镉胁迫的有无）②. 验证镉胁迫对植物的影响、通过对照体现出镉胁迫对植物的影响、评估锌的修复效果、排除非处理因素的干扰等
（3）①. 镉胁迫使叶绿素含量下降，影响光能的捕获，镉胁迫使气孔导度下降导致CO2供应不足，使光合速率下降 ②. 10
（4）降低
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜，其上有色素，因而能发生光反应，其上发生的物质变化是水的光解和ATP和NADPH的生成，暗反应发生在叶绿体基质中，包括二氧化碳和固定和C3的还原，该过程中会消耗光反应产生的ATP和NADPH；影响光合作用的主要外界因素有二氧化碳的浓度、光照强度和温度。
【解析】（1）叶绿素分布于叶绿体的类囊体薄膜上，主要吸收红光和蓝紫光，由于光合色素能溶解到有机溶剂中，因而常用无水乙醇提取叶绿素。光反应中生成NADPH，在暗反应中的作用是一方面可以为C3还原过程提供还原剂，另一方面还可提供能量。
（2）根据表格信息可知，本实验的自变量为培养液中锌的浓度和镉离子的有无，因为本实验的目的是探究镉胁迫下，外源添加锌（Zn）对植物生长发育的影响；表中CK组的作用是通过对照体现出镉胁迫对植物的影响、评估锌的修复效果、排除非处理因素的干扰等，即对照组的数据是镉胁迫影响以及锌修复效果的评判依据。
（3）表中数据显示，镉胁迫下，叶绿素含量下降，气孔导度下降，前者影响的使光反应，后者影响的是暗反应，据此推测镉胁迫使光合速率下降的原因是镉胁迫使叶绿素含量下降，影响光能的捕获，镉胁迫使气孔导度下降导致CO2供应不足，使光合速率下降。本实验中，结合表格信息可知，缓解镉胁迫的最佳Zn2+浓度为10μml·L-1，因为该条件下甘蓝型油菜的净光合速率最大。
（4）“Cd迁移系数”指植株地上部Cd含量与地下部Cd含量的比值，若要降低食用部分（油菜叶片）的Cd含量，需要“降低”Cd迁移系数，这样会使更多的Cd保留在地下，降低了对人体的影响。
22. 抑郁症是一种常见的心理疾病，可导致情绪、认知和记忆等缺陷，发病率有逐年增加的趋势，其主要的致病机理如图1（①②表示特定激素）。
（1）图1中，①可作用于垂体细胞，因为垂体细胞表面存在________；②为________，可作用于肾上腺皮质，促进其分泌肾上腺皮质激素。当肾上腺皮质激素的含量增加到一定程度时，又会抑制②的分泌，这体现了_______调节机制。
（2）激素一经靶细胞________并起作用后就会________，因此机体需不断地产生激素，以维持激素含量的动态平衡。
（3）抗抑郁药物一般通过作用于________来影响神经系统的功能。如西药氟西汀可选择性________（填“促进”或“抑制”）突触前膜对5-羟色胺的回收，利于维持其在突触间隙中的含量，从而缓解抑郁症状。
（4）白术属于菊科植物，在中药古方中常作为健脾养心药。为探究白术治疗抑郁症的效果，科研人员以正常大鼠和抑郁症模型大鼠为实验对象，设置正常组（A组）、抑郁症模型组（B组）、白术治疗组（C组）和氟西汀治疗组（D组），在相同且适宜条件下饲养60d后，检测大鼠脑中5-羟色胺含量，结果如图2。上述实验中的对照组是________（填字母），推测白术有治疗抑郁症的作用的依据是________。
【答案】（1）①. 促肾上腺皮质激素释放激素的（特异性）受体 ②. 促肾上腺皮质激素 ③. 负反馈或反馈
（2）①. 接受 ②. 失活
（3）①. 突触 ②. 抑制
（4）①. ABD ②. 白术治疗组（C组）大鼠脑中5-羟色胺含量高于抑郁症模型组（B组）和氟西汀治疗组（D组），同时接近正常组（A组）
【分析】兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的。突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成。神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，进入突触间隙，作用于突触后膜上的特异性受体，引起下一个神经元兴奋或抑制，所以兴奋在神经元之间的传递是单向的。突触可完成“电信号→化学信号→电信号”的转变。
【解析】（1）图1中，①为促肾上腺皮质激素释放激素，该激素可作用于垂体细胞，因为垂体细胞表面存在促肾上腺皮质激素释放激素的（特异性）受体。②为促肾上腺皮质激素，该激素可作用于肾上腺皮质，促进其分泌肾上腺皮质激素。当肾上腺皮质激素的含量增加到一定程度时，又会抑制②的分泌，这体现了（负）反馈调节机制，通过该机制，不会导致肾上腺皮质激素分泌过多。
（2）激素一经靶细胞接受（与相应的受体结合）并起作用后就会失活（被灭活），因此机体需不断的产生激素，以维持激素含量的动态平衡，但激素具有微量、高效的特征。
（3）抗抑郁药物一般通过作用于突触（包括突触前膜、突触间隙和突触后膜）来影响神经系统的功能。如西药氟西汀可选择性“抑制”突触前膜对5-羟色胺的回收，因而有利于维持其在突触间隙中的含量，从而会持续作用于突触后膜，因而可缓解抑郁症状。
（4）本实验的目的是探究白术治疗抑郁症的效果，科研人员以正常大鼠和抑郁症模型大鼠为实验对象，设置正常组（A组）、抑郁症模型组（B组）、白术治疗组（C组）和氟西汀治疗组（D组），其中A组为空白对照，B、D组均为条件对照，此后将上述大鼠在相同且适宜条件下饲养60d后，保证无关变量相同且适宜，而后检测大鼠脑中5-羟色胺含量，结果如图2。上述实验中的对照组是A、B、D，结合实验数据可知，推测白术处理组的5-羟色胺含量高于B组，接近A组，且高于D组，因而说明白术有治疗抑郁症的作用，且治疗效果好于氟西汀治疗组，其具体的判断依据可以描述为：白术治疗组（C组）大鼠脑中5-羟色胺含量高于抑郁症模型组（B组）和氟西汀治疗组（D组），同时接近正常组（A组）。
23. 镜泊湖是世界上最大的火山熔岩堰塞湖，其独特的地貌为众多动植物提供生存环境，造就了特殊的生态系统。镜泊湖生态系统部分碳循环模式图如下。字母A~C代表生态系统的营养结构。请回答下列问题：
（1）研究人员利用水声学回声探测法对镜泊湖中的鱼类资源进行调查，与标记重捕法相比，该方法的优点是_______（答出1点即可）。若要调查该湖泊中鱼类的丰富度，需对鱼类的________进行统计。
（2）镜泊湖“春有野鸭戏水，夏有鸥鸟翔集，秋有候鸟迁徙”，这体现了群落的________，候鸟的迁徙会改变群落的________和空间结构。
（3）镜泊湖生态系统中的自养生物是________（填图中字母）。碳以________形式在生物群落内部传递。若C的同化量1/5来源于B，4/5来源于A，则C增重0.5kg，至少消耗A________kg。
（4）镜泊湖优美景色令游客心旷神怡，湖中的植物可净化水质，保持水体生态平衡，这些分别体现了生物多样性的________和________价值。研究发现，湖区生态系统的抵抗力稳定性显著高于岸边地区，分析原因是________。
【答案】（1）①. 无需捕捉，不会对调查对象造成损伤（或操作简便、耗时短、或调查区域广、能在较短时间内覆盖较大范围水域，合理即可）②. 物种数目
（2）①. 季节性 ②. 物种组成
（3）①. A ②. 有机物 ③. 4.5
（4）①. 直接 ②. 间接 ③. 生态系统中组分越多，食物网越复杂，自我调节能力越强，抵抗力稳定性就越高
【分析】（1）生物群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。垂直结构指群落在垂直方向上的分层现象；水平结构指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。
（2）生物多样性的价值包括直接价值、间接价值和潜在价值。
【解析】（1）标记重捕法适用于分布范围广和活动能力强的动物；与标记重捕法相比，利用水声学回声探测法对镜泊湖中的鱼类资源进行调查的优点是无需捕捉，不会对调查对象造成损伤（或操作简便，耗时短、或调查区域广，能在较短时间内覆盖较大范围的水域，合理即可）。一个群落中的物种数目，称为物种丰富度；若要调查该湖泊中鱼类的丰富度，需对鱼类的物种数目进行统计。
（2）群落的结构包括时间结构和空间结构，而空间结构包括垂直结构和水平结构；镜泊湖“春有野鸭戏水，夏有鸥鸟翔集，秋有候鸟迁徙”，这体现了群落的季节性，候鸟的迁徙会改变群落的物种组成和空间结构。
（3）生态系统中的生产者属于自养生物，题图中A是生产者，其属于自养生物；碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的，在生物群落内部碳以有机物形式传递。题图食物链为A→B→C，A→C；C增重0.5kg，若C的同化量1/5来源于B，4/5来源于A，至少消耗A=0.5×1/5÷1/5÷1/5+0.5×4/5÷1/5=4.5kg（能量传递效率按照20%计）。
（4）生物多样性对人类的价值包括直接使用价值和间接使用价值；镜泊湖优美的景色令游客心旷神怡，湖中的植物可净化水质，保持水体生态平衡，这些分别体现了生物多样性的直接价值和间接价值。生态系统中的组分越多，食物网越复杂，自我调节能力越强，抵抗力稳定性就越高，而湖区生态系统营养结构比岸边地区复杂、自我调节能力更强，故湖区生态系统的抵抗力稳定性显著高于岸边地区。
24. 某二倍体植物（2n=24）进行异花传粉，其花色由两对等位基因（A/a和B/b）控制，纯合野生型植株花色为紫色。现有纯合突变体甲、乙，花色分别为淡紫色和白色，甲和乙杂交得到的F1均开紫色花，F1自交产生的F2中，有314株开紫色花，107株开淡紫色花，139株开白色花。对突变体甲进行基因组测序，发现甲中含有A基因。请回答下列问题：
（1）A/a和B/b两对基因的遗传遵循________定律，A基因与a基因的本质区别是_______。
（2）F2中淡紫色花植株的基因型为________，若F2中淡紫色花植株随机交配，则子代的表型及比例为________。
（3）科研人员获得一株基因型为AAaBB的紫花植株丙，分析可能的原因是：①该植株发生染色体数目变异，为三体植株（减数分裂时，三条同源染色体中任意两条配对，第三条随机移向一极）；②该植株发生染色体结构变异，某条染色体上存在两个A基因。已知以上两种变异均不影响植物的生存和繁殖，不考虑其他变异，现欲通过一次杂交实验探究丙出现的原因，可让植株丙与植株________（填“甲”或“乙”）杂交，统计子代植株的花色。若子代________，则原因①成立；若子代_______，则原因②成立。
【答案】（1）①. （分离和）自由组合 ②. 基因中碱基（脱氧核苷酸）的排列顺序不同
（2）①. AAbb、Aabb ②. 淡紫色花：白色花=8：1
（3）①. 植株乙 ②. 紫色花：白色花=5：1 ③. 紫色花：白色花=1：1
【分析】基因自由组合定律（又称独立分配定律）的细胞学基础是减数第一次分裂后期，同源染色体分离导致等位基因分离，同时非同源染色体随机组合，使得位于不同染色体上的非等位基因自由组合。
【解析】（1）题意显示，甲和乙杂交得到的F1均开紫色花，F1自交产生的F2中，有314株开紫色花，107株开淡紫色花，139株开白色花，该比例约为紫色∶淡紫色∶白色=9∶3∶4，该比例为9∶3∶3∶1的变式，说明A/a和B/b两对基因的遗传遵循基因自由组合定律，基因突变的结果是产生新的等位基因，基因突变是指DNA分子中发生的碱基的增添、缺失和改变而引起的基因结构的改变，因而推测，A基因与a基因的本质区别是基因中碱基（脱氧核苷酸）的排列顺序不同。
（2）甲为淡紫色，又知甲中含有A基因，说明F2中淡紫色的基因型为A_bb；若F2中淡紫色花植株随机交配，该群体中的配子比例为Ab∶ab=2∶1，则子代中白色花的比例为1/3×1/3=1/9，则子代的表型及比例为淡紫色花∶白色花=8∶1。
（3）科研人员获得一株基因型为AAaBB的紫花植株丙，分析可能的原因是：①该植株发生染色体数目变异，为三体植株；②该植株发生染色体结构变异，某条染色体上存在两个A基因。已知以上两种变异均不影响植物的生存和繁殖，不考虑其他变异，现欲通过一次杂交实验探究丙出现的原因，可让植株丙与植株乙杂交，因为植株乙为白花，其基因型为aaBB；统计子代植株的花色表型及比例即可。
若该植株发生染色体数目变异，为三体植株，则其产生的配子类型和比例为AAB∶aB∶AaB∶AB=1∶1∶2∶2，则子代紫色花（AAaBB∶AaaBB∶AaBB）∶白色花(aaBB)=5∶1，则原因①成立；
若该植株发生染色体结构变异，则其产生的配子类型和比例为AAB∶aB=1∶1，子代的表型比为紫色花（AAaBB）∶白色花（aaBB）=1∶1，则原因②成立。
25. 青蒿素是治疗疟疾的重要药物，传统生产方法是从植物中提取，产量低、成本高。研究发现，紫穗槐-4，11-二烯合酶（ADS）是青蒿素生物合成的关键酶，研究人员将ADS基因等导入酿酒酵母，通过发酵工程大规模生产青蒿素，成本降低80%。图1中阴影部分为ADS基因，图2为所用载体示意图，图中箭头表示相应限制酶的切割位点，表为相关限制酶的识别序列及切割位点。请回答下列问题：
（1）以青蒿为材料进行DNA的粗提取和鉴定，利用DNA不溶于________的原理，可初步将DNA与蛋白质分离：提取得到白色丝状物，将其溶于2ml/L NaCl溶液中，在沸水浴条件下，会与________试剂发生反应，呈现________。
（2）已知ADS基因转录的模板链为a链，为使ADS基因与质粒正确连接，应选用限制酶_______切割目的基因。为使PCR扩增所得的DNA片段含有相应限制酶的切割位点，应选择的引物是_______，常采用________方法来鉴定PCR产物。
（3）与大肠杆菌相比，本研究采用酿酒酵母作为受体细胞的优点是________（答出1点即可）。
（4）氨苄青霉素能抑制细菌细胞壁合成。若图2质粒上的标记基因为氨苄青霉素抗性基因，则筛选成功转化的酿酒酵母时________（填“能”或“不能”）利用氨苄青霉素进行筛选，原因是________。
【答案】（1）①. 酒精 ②. 二苯胺 ③. 蓝色
（2）①. BamH I和EcR I ②. 引物4和引物5 ③. 琼脂糖凝胶电泳
（3）酿酒酵母为真核生物，有内质网和高尔基体，能对真核基因表达产物进行加工，生成有活性的ADS或真核细胞的基因结构相似，更易获得相同的表达产物
（4）①. 不能 ②. 氨苄青霉素可以抑制细菌繁殖，对酵母菌无效或酿酒酵母是真核生物，不是细菌，所以是否导入重组质粒均可存活
【分析】常用PCR特异性地快速扩增目的基因。PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
【解析】（1）DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初 步分离DNA与蛋白质。DNA在不同浓度的 NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2 ml/L 的NaCl溶液。在一定温度下，DNA遇二苯 胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作 为鉴定DNA的试剂。
（2）目的基因ADS需要插入质粒的启动子和终止子之间，但ADS基因内部含有Mun I，又EcR I和Mun I具有相同的黏性末端，已知ADS基因转录的模板链为a链，故图中目的基因右侧连接启动子，为使ADS基因与质粒正确连接，应选用限制酶BamH I和EcR I切割目的基因。为使PCR扩增所得的DNA片段含有相应限制酶的切割位点，分析图1可知，应选择的引物是引物4和引物5，PCR产物常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定。
（3）大肠杆菌属于原核生物，酵母菌属于真核生物；与大肠杆菌相比，本研究采用酿酒酵母作为受体细胞的优点是酿酒酵母为真核生物，有内质网和高尔基体，能对真核基因表达产物进行加工，生成有活性的ADS（或真核细胞的基因结构相似，更易获得相同的表达产物）。
（4）氨苄青霉素可以抑制细菌繁殖，而酵母菌属于真核生物，故氨苄青霉素对酵母菌无效（或酿酒酵母是真核生物，不是细菌，所以是否导入重组质粒均可存活）；若图2质粒上的标记基因为氨苄青霉素抗性基因，则筛选成功转化的酿酒酵母时不能利用氨苄青霉素进行筛选。组别
IAA浓度（nM）
BR浓度（nM）
下胚轴长度（mm）
1
0
0
10.2
2
10
0
15.7
3
100
0
18.3
4
0
1
14.5
5
0
10
16.8
组别
处理方式
光合速率（μmlCO2·m-2·s-1）
气孔导度（mlH2O·m-2·s-1）
叶绿素相对含量
1
CK
12.5
0.28
42.1
2
10μml·L-1Cd2+
8.9
0.14
24.7
3
5μml·L-1Zn2++10μml·L-1Cd2+
10.2
0.19
32.5
10μml·L-1Zn2++10μml·L-1Cd2+
13.8
0.31
39.2
5
25μml·L-1Zn2++10μml·L-1Cd2+
11.4
0.23
35.8
6
50μml·L-1Zn2++10μml·L-1Cd2+
9.6
0.17
28.3
名称
识别序列及切割位点
名称
识别序列及切割位点
BamH I
5'-G↓GATCC-3'
3'-CCTAG↑G-5'
EcR I
5'-G↓AATTC-3'
3'-CTTAA↑G-5'
Mun I
5'-C↓AATTG-3'
3'-GTTAA↑C-5'
Hind Ⅲ
5'-A AGCTT-3'
3'-TTCGA↑A-5'