【生物】山西省晋中市2026年高三年级下学期3月调研测试（学生版+解析版）

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1.答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。
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，只有一项是符合题目要求的。
1. 磷（P）是生物体生长发育所必需的元素，常以离子或化合物的形式参与各类生命活动。下列叙述正确的是（ ）
A. 组成细胞和生物体的P元素大多以离子的形式存在
B. P参与形成叶绿素、磷脂等物质，影响植物光合作用
C. 载体蛋白发生磷酸化时，空间结构改变而活性不变
D. 缺P会影响微生物细胞中能量转换和基因表达过程
【答案】D
【详解】A、组成细胞和生物体的P元素大多以核酸、磷脂、ATP等化合物的形式存在，细胞中的无机盐才大多以离子形式存在，A错误；
B、叶绿素的组成元素为C、H、O、N、Mg，不含P元素，P参与磷脂的形成，不参与叶绿素合成，B错误；
C、载体蛋白发生磷酸化时，空间结构发生改变，其活性也会发生相应变化，如主动运输过程中载体蛋白磷酸化后才具备转运物质的活性，C错误；
D、能量转换过程依赖含P的ATP的合成与水解，基因表达过程需要含P的核酸、ATP等物质参与，因此缺P会影响微生物的能量转换和基因表达过程，D正确。
故选D。
2. 酵母菌被广泛用于生物学研究和生产实践，其部分用途如下。下列叙述正确的是（ ）
A. 实验①可通过观察澄清石灰水是否变浑浊判断呼吸方式
B. 实验②定时取样后常用稀释涂布平板法统计酵母菌数量
C. ③过程中的胰岛素分泌至细胞外，有囊泡的参与并耗能
D. ④过程大量生产单细胞蛋白需利用酵母菌厌氧发酵技术
【答案】C
【详解】A、有氧呼吸和无氧呼吸都可以产生CO2，均会导致澄清石灰水变浑浊，A错误；
B、实验②定时取样后，常用血细胞计数板计数法对酵母菌进行计数，B错误；
C、胰岛素属于分泌蛋白，其分泌过程中，内质网、高尔基体会形成囊泡参与物质的运输，分泌至细胞外的过程属于胞吐，该过程需要消耗能量，C正确；
D、④过程获得的单细胞蛋白是酵母菌菌体，要实现菌体的大量繁殖，需利用酵母菌需氧发酵技术，D错误。
故选C。
3. 信号分子、营养物质以及生物大分子的有序输送是细胞正常代谢并发挥其特有功能的重要前提。下列叙述错误的是（ ）
A. 性激素借助转运蛋白进入靶细胞内发挥作用
B. 细胞内物质的有序输送与细胞骨架密切相关
C. 参与组成染色体的蛋白质通过核孔进入细胞核
D. 兴奋性神经递质可使突触后膜上Na+通道打开
【答案】A
【详解】A、性激素属于固醇类物质，是脂溶性小分子，通过自由扩散方式进入靶细胞，不需要转运蛋白协助，A错误；
B、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，可参与细胞内物质运输、信息传递等生命活动，细胞内物质的有序输送与细胞骨架密切相关，B正确；
C、核孔是核质之间大分子物质选择性运输的通道，组成染色体的蛋白质在细胞质的核糖体合成后，通过核孔进入细胞核，C正确。
D、兴奋性神经递质与突触后膜上的特异性受体结合后，会使突触后膜上Na⁺通道打开，Na⁺内流引发动作电位，D正确。
故选A。
4. 某二倍体动物（2n=8）的基因型为hhXBY。图1是该动物某器官内的细胞分裂模式图；图2是测定的该动物体内①~⑦细胞中染色体数和核DNA分子数的关系图。下列叙述正确的是（ ）
A. 图1染色体数和核DNA数的关系与图2中②相同
B. 图1细胞是减数分裂Ⅰ前期发生基因重组产生的
C. 秋水仙素诱导染色体加倍作用于图2的④⑤时期
D. 有丝分裂和减数分裂过程中都可能出现的是③⑦
【答案】A
【详解】A、图1细胞无同源染色体，具有姐妹染色单体，表示减数分裂Ⅱ前期，图2中②可以表示减数分裂Ⅱ前期和中期，故图1中染色体数和核DNA数的关系与图2中的②相同，A正确；
B、该动物个体的基因型为hhXBY，没有H基因，图1细胞是减数分裂Ⅰ前的间期发生了基因突变产生的，B错误；
C、秋水仙素诱导染色体加倍应作用于图2中⑥所处时期，即前期，C错误；
D、⑦表示有丝分裂后期，不会出现在减数分裂过程中，D错误。
故选A。
5. 镰状细胞贫血是常染色体隐性遗传病，该病在非洲疟疾高发地区的发病率较高。在血红蛋白（α2β2）分子的4条肽链的574个氨基酸残基中，两条β链上各有一个谷氨酸残基被缬氨酸残基代替，即可引发该疾病。下列叙述正确的是（ ）
A. 血红蛋白合成过程需要核糖体、内质网、高尔基体参与
B. 镰状细胞贫血患者血液中的乳酸含量会高于正常人的
C. 镰状细胞贫血这一实例体现了基因可间接控制生物性状
D. 造成该病的基因突变是一种由碱基替换导致的中性突变
【答案】B
【详解】A、血红蛋白是胞内蛋白，合成过程仅需要核糖体参与，内质网和高尔基体参与的是分泌蛋白的加工、运输过程，A错误；
B、镰状细胞贫血患者的血红蛋白结构异常，运输氧气的能力下降，组织细胞缺氧时无氧呼吸强度升高，产生更多乳酸，因此血液中乳酸含量高于正常人，B正确；
C、镰状细胞贫血是基因通过直接控制血红蛋白的分子结构控制生物性状，并非间接控制，基因通过控制酶的合成控制代谢进而控制性状才属于间接控制，C错误；
D、中性突变是对生物生存既无利也无害的突变，镰状细胞贫血突变纯合子会出现贫血症状，严重时可致死，不属于中性突变，D错误。
故选B。
6. 下列有关人体正常造血干细胞内遗传信息流动过程的叙述，正确的是（ ）
A. 各过程都会发生氢键的断裂和形成
B. 各过程都需要引物、原料及能量
C. 各过程模板链最终都不会参与形成产物
D. 各过程都不能通过产物准确确定模板链
【答案】A
【详解】A、DNA复制时解旋会断裂氢键，子链与模板链碱基互补配对会形成新氢键；转录时DNA解旋断裂氢键，核糖核苷酸与模板链配对暂时形成氢键，转录结束后DNA双链复性也会形成氢键；翻译时tRNA反密码子与mRNA密码子配对形成氢键，tRNA完成转运脱离时断裂氢键，三个过程均存在氢键的断裂和形成，A正确；
B、只有DNA复制需要引物，转录和翻译过程不需要引物，三个过程都需要原料和能量，B错误；
C、DNA复制为半保留复制，亲代模板链会作为子代DNA的一条链，参与构成复制的产物，C错误；
D、DNA复制的子代DNA与亲代序列完全一致，转录的产物mRNA与模板链严格碱基互补，都可以通过产物准确确定模板链序列，D错误。
故选A。
7. 中国科学院研究团队揭示了水稻北移种植过程中耐寒适应性演化的关键分子机制，如图所示。该耐寒性状能够在常温条件下至少稳定遗传五代。下列叙述错误的是（ ）
低温胁迫DNA甲基转移酶MET1b表达ACT1基因启动子甲基化ACT1基因表达水稻耐寒性
注：（-）表示抑制，（+）表示促进。
A. 低温导致ACT1基因启动子甲基化水平低，使水稻出现耐寒性状
B. DNA甲基化属于表观遗传修饰，可通过影响基因的转录来调控性状
C. 该研究中耐寒性状能稳定遗传给后代，不再受环境温度的影响
D. 该研究成果为拉马克的获得性遗传理论提供分子水平上的证据
【答案】C
【详解】A、根据调控路径，低温抑制DNA甲基转移酶MET1b的表达，MET1b可促进ACT1基因启动子甲基化，因此低温下ACT1基因启动子甲基化水平低，对ACT1基因表达的抑制作用减弱，ACT1表达量升高，进而提高水稻耐寒性，A正确；
B、DNA甲基化属于表观遗传修饰，启动子区域发生甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子结合，抑制转录过程，从而调控基因表达和生物性状，B正确；
C、该耐寒性状的本质是表观遗传修饰，表观遗传的性状可以稳定遗传，但依然会受环境因素的影响，题干仅说明其可在常温下稳定遗传五代，并非完全不受环境温度影响，C错误；
D、拉马克的获得性遗传认为生物后天获得的性状可以遗传给后代，本研究中低温诱导产生的耐寒性状（后天获得性状）可稳定遗传，为该理论提供了分子水平的证据，D正确。
故选C。
8. 某些植物产生的毒素能结合昆虫的GABA受体，引起昆虫死亡。多种昆虫独立演化出了相同的GABA受体突变基因，从而对该毒素产生抗性。下列叙述最合理的是（ ）
A. 该基因突变使昆虫种群的基因频率定向改变
B. 多种昆虫独立演化出毒素抗性是自然选择的结果
C. 自然选择的直接作用对象是GABA受体突变基因
D. 多种昆虫出现相同突变说明它们的亲缘关系非常近
【答案】B
【详解】A、基因突变具有不定向性，自然选择才是种群基因频率定向改变的原因，A错误；
B、多种昆虫的生存环境中存在该毒素的选择压力，会定向保留具有抗毒素突变的个体，不同昆虫独立演化出毒素抗性是相同环境下自然选择的结果，B正确；
C、自然选择的直接作用对象是个体的表型（性状），而非GABA受体突变基因，C错误；
D、题干明确说明该突变是多种昆虫独立演化产生的，属于趋同进化，是相同环境选择的结果，无法说明它们亲缘关系非常近，D错误。
故选B。
9. 研究发现，小鼠在禁食时，肠道神经元可驱动肠道淋巴细胞（ILC2）向胰腺迁移，ILC2通过分泌细胞因子促进胰高血糖素释放，以维持血糖的稳态；敲除ILC2的ADRB2基因可阻断该调节过程。下列叙述错误的是（ ）
A. 禁食状态下血糖稳态的维持依赖神经—体液—免疫调节网络
B. ILC2中ADRB2基因表达的产物可能是神经递质的特异性受体
C. ILC2和胰岛A细胞之间的信息交流依赖于细胞间的直接接触
D. 该机制有助于揭示人体在能量缺乏状态下血糖稳定的生理基础
【答案】C
【详解】A、禁食状态下的血糖调节过程有肠道神经元参与的神经调节、胰高血糖素和细胞因子参与的体液调节、免疫细胞ILC2参与的免疫调节，因此依赖神经—体液—免疫调节网络，A正确；
B、肠道神经元需释放神经递质作用于ILC2才能驱动其迁移，敲除ILC2的ADRB2基因可阻断该调节过程，推测ADRB2基因的表达产物可能是识别该神经递质的特异性受体，B正确；
C、题干明确说明ILC2通过分泌细胞因子促进胰高血糖素释放，该信息交流依赖细胞分泌的化学信号（细胞因子）经体液运输作用于靶细胞实现，不属于细胞间的直接接触，C错误；
D、该机制是小鼠在禁食（能量缺乏）状态下的血糖调节机制，不同哺乳动物的生理调节机制具有较高相似性，因此有助于揭示人体能量缺乏状态下血糖稳定的生理基础，D正确。
故选C。
10. 科学家发现，切除新生小鼠的胸腺后，小鼠会逐渐出现自身免疫病，若向其注入健康小鼠的特定T细胞（后证实为调节性T细胞，Treg），相应症状可缓解。Treg表面高度表达CTLA-4蛋白，能抑制细胞毒性T细胞的过度活化。下列叙述正确的是（ ）
A. 小鼠出现自身免疫病，主要与机体免疫监视功能低下或失调有关
B. 该实验中自身免疫病的发生主要由胸腺切除后抗体水平下降导致
C. 该结果说明免疫系统具有自我调节机制，Treg能抑制过度的免疫反应
D. 胸腺切除小鼠注入CTLA-4抗体处理的Treg，抑制自身免疫病效果增强
【答案】C
【详解】A、免疫监视功能是机体识别和清除突变细胞、防止肿瘤发生的功能，自身免疫病是免疫自稳功能失调导致的，A错误；
B、胸腺是T细胞成熟的场所，切除胸腺后T细胞数量不足，该实验中自身免疫病是缺乏Treg导致细胞毒性T细胞过度活化引发的，并非抗体水平下降导致，B错误；
C、Treg可抑制细胞毒性T细胞的过度活化，缺乏Treg会出现自身免疫病，补充Treg后症状缓解，说明免疫系统具有自我调节机制，Treg能抑制过度的免疫反应，C正确；
D、CTLA-4抗体可与Treg表面的CTLA-4蛋白结合，使其无法发挥抑制作用，注入该抗体处理的Treg，抑制自身免疫病的效果会减弱，D错误。
故选C。
11. 狗牙根是重要的草坪草种，其分蘖数（侧芽生长数）直接决定草坪密度，分蘖节表皮细胞的厚度是衡量草坪耐践踏性的关键指标。研究者选取三叶期狗牙根幼苗随机均分为三组，分别喷施生长素（IAA）、细胞分裂素（CTK），并以喷施清水为对照（CK），探究激素对这些性状的影响，结果如下表。下列叙述错误的是（ ）
A. 植物细胞可将色氨酸转变成生长素，生长素与受体结合启动调控
B. CK组未接受激素处理，其相关指标的变化完全由环境因素引起
C. IAA组处理初期抑制分蘖，可能与顶芽抑制侧芽生长的原理相似
D. 与IAA处理相比，CTK对提升草坪密度与耐践踏性更具综合优势
【答案】B
【详解】A、植物细胞内色氨酸可经过一系列反应转变成生长素，生长素作为信息分子，需要与靶细胞上的特异性受体结合后才能启动相关调控过程，A正确；
B、CK组仅未施加外源激素，但植物自身可合成内源激素调节生长发育，因此其相关指标变化是内源激素和环境因素共同作用的结果，并非完全由环境因素引起，B错误；
C、处理后第3天IAA组分蘖数低于CK组，说明IAA处理初期抑制分蘖，该现象和顶端优势的原理相似，均是较高浓度生长素抑制侧芽（分蘖）生长，C正确；
D、分蘖数决定草坪密度，分蘖节表皮细胞厚度决定耐践踏性：CTK组第6天分蘖数高于IAA组，且分蘖节表皮细胞厚度第3天明显高于IAA组，第6天与IAA组接近，因此CTK对提升草坪密度与耐践踏性更具综合优势，D正确。
故选B。
12. 种群增长率=出生率-死亡率。不同物种的甲、乙种群在一段时间内的增长率与种群密度的关系如图所示。已知随时间推移种群密度逐渐增加，A为乙种群延续所需的最小种群密度。下列推测不合理的是（ ）
A. 种群密度小于A时乙种群的衰退消亡可能与近亲繁殖有关
B. 乙种群的AB段上升可能与其共同抵御天敌等种内互助有关
C. 两种群的种群数量在AD段均呈现先增加后逐渐稳定的趋势
D. 将乙种群的种群密度维持在B点有利于持续获得较大补充量
【答案】D
【详解】A、A为乙种群延续所需的最小种群密度，种群密度小于A时种群会衰退甚至消亡，可能与种群密度过小时存在近亲繁殖等因素有关，A正确；
B、乙种群的AB段增长率上升，即繁殖潜力增大，推测乙种群可能存在种内互助关系，增长率上升可以与其共同抵御天敌等种内互助有关，B正确；
C、AD段甲、乙种群增长率逐渐降为0，数量均呈现先增加后逐渐稳定的变化趋势，C正确；
D、乙种群数量BC段呈“S”形的增长趋势，C点增长速率降为0，接近K值，可知乙种群K/2（补充量大）对应的点应出现在BC之间，D错误。
故选D。
13. 为探究濒危植物八角莲的生存机制，研究者测定了其所在森林群落中各物种与八角莲的生态位重叠指数（NO），用于量化两个物种在生境中出现的相似性，高NO值表示二者常共同出现，可能是二者的生态习性相近，也可能是对环境因子的需求互补。物种的生活型是判断其与其他物种关系的关键线索。部分数据如下表：
根据以上信息分析，下列叙述错误的是（ ）
A. 生活型不同物种，它们的生态位重叠指数通常较低，且种间竞争较弱
B. 八角莲与枫香的NO值较高，结合生活型不同，推测二者对资源的需求可能互补
C. 八角莲与莪术的NO值较高且生活型相同，推测二者生态习性相近，存在较强竞争
D. 保护八角莲，应调控同生活型的高NO值物种，而保留不同生活型的高NO值物种
【答案】A
【详解】A、由表格数据可知，枫香（乔木）、常山（灌木）都与八角莲（草本）生活型不同，但二者和八角莲的NO值均很高，说明生活型不同的物种生态位重叠指数不一定低；且生活型不同的物种也可能争夺水分、矿质元素等共同资源，不一定种间竞争弱，A错误；
B、八角莲是草本，枫香是乔木，二者生活型差异大，生态习性不可能相近，结合NO值较高的特点，可推测二者对环境资源的需求互补，比如乔木可为八角莲提供遮阴条件，B正确；
C、八角莲与莪术均为草本，生活型相同，NO值较高说明二者常共同出现，可推测生态习性相近，对生存资源的需求相似度高，存在较强的种间竞争，C正确；
D、同生活型高NO值物种与八角莲竞争较强，会抑制八角莲生存，需进行调控；不同生活型的高NO值物种与八角莲多为资源互补关系，有利于八角莲生存，可进行保留，该措施利于八角莲的保护，D正确。
故选A。
14. 在青藏高原高寒草原生态系统中，高原鼠兔喜食禾本科和豆科的优良牧草，也取食其他植物，其挖掘洞穴行为常形成裸地斑块。研究人员调查了高原鼠兔洞穴密度与有毒植物多样性指数的关系，结果如下图。结合该研究，下列叙述正确的是（ ）
A. 通过调查统计洞口数来估算高原鼠兔的种群密度，属于标记重捕法的应用
B. 若在高原鼠兔的洞穴周围投放其天敌，则有毒植物的生物多样性指数下降
C. 高原鼠兔通过挖掘活动改变土壤条件与种子库，间接抑制了有毒植物蔓延
D 可通过增加高原鼠兔密度来有效控制有毒植物，以促进青藏高原牧草生长
【答案】C
【详解】A、统计洞口数属于样方法（洞穴计数法）的应用，用于估算穴居动物的种群密度；标记重捕法需要对动物进行“捕获→标记→释放→重捕”的步骤，通过公式计算种群数量，与统计洞口数的原理完全不同，A错误；
B、投放天敌会使高原鼠兔数量减少，洞穴密度降低。由图可知，高原鼠兔洞穴密度与有毒植物生物多样性指数呈负相关，因此洞穴密度降低会导致有毒植物生物多样性指数上升，而非下降，B错误；
C、高原鼠兔挖掘洞穴会改变土壤通气性、水分状况等条件，同时扰动土壤种子库，影响不同植物种子的萌发与生长；结合图表中“洞穴密度越高，有毒植物多样性越低”的规律，可推测其挖掘活动间接抑制了有毒植物的蔓延，C正确；
D、高原鼠兔喜食禾本科和豆科的优良牧草，若过度增加其密度，会大量取食优良牧草，反而破坏草原植被，不利于牧草生长，同时过度扰动也会破坏生态系统稳定，并非控制有毒植物的合理手段，D错误。
故选C。
15. 我国科学家以玉米芯为原料发酵生产乳酸，用于合成聚乳酸面料。该工艺流程主要包括：选育菌种→配制培养基（含原料预处理）→控制发酵罐发酵过程→分离提纯产物。下列叙述错误的是（ ）
A. 可通过诱变育种选育耐酸的乳酸菌生产菌株
B. 在玉米芯酶解预处理的过程中须严格灭菌
C. 系统通过反馈调控使罐内发酵处于最佳状态
D. 分离提纯乳酸时，通常先过滤或离心除去菌体
【答案】B
【详解】A、乳酸菌发酵会产生乳酸，发酵环境呈酸性，需要耐酸的生产菌株；诱变育种的原理是基因突变，基因突变具有不定向性，可通过诱发基因突变获得优良性状，因此可以通过诱变育种选育目标菌株，A正确；
B、玉米芯的主要成分为纤维素，酶解预处理需要添加纤维素酶，若该步骤严格高温灭菌，会导致纤维素酶变性失活；灭菌操作应在培养基配制完成后、接种发酵前进行，B错误；
C、工业化发酵过程中，系统通过反馈调控调节温度、pH、底物浓度等条件，使发酵维持在最佳状态，C正确；
D、分离提纯乳酸（发酵液中的产物）时，一般先通过过滤、离心除去菌体，再进一步提纯产物，D正确。
故选B。
16. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础。下列叙述正确的是（ ）
A. 制备单克隆抗体时，杂交瘤细胞的传代培养均需胰蛋白酶处理
B. 培育试管动物时，卵母细胞需在体外培养至MⅡ期时才能受精
C. 培养用于移植的皮肤细胞时，常在添加凝固剂的培养基上进行
D. 通过核移植获得的囊胚，其滋养层细胞可用于获取胚胎干细胞
【答案】B
【详解】A、杂交瘤细胞可进行悬浮培养或注入小鼠腹腔内培养，这两类传代培养无需胰蛋白酶处理，A错误；
B、体外受精时，卵母细胞需在体外培养至减数第二次分裂（MⅡ）期，才具备与获能精子结合的受精能力，B正确；
C、动物细胞培养通常使用液体培养基，无需添加凝固剂，C错误；
D、胚胎干细胞来源于囊胚的内细胞团，滋养层细胞将发育为胎膜和胎盘，不具备发育的全能性，无法用于获取胚胎干细胞，D错误。
故选B。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 近年来，倒春寒的发生频率和强度呈上升趋势，成为制约小麦优质高产的主要胁迫因子。探究小麦抵御低温的机制和低温胁迫后影响光合作用恢复的限制因素，对保障粮食安全具有重要意义。研究人员将小麦幼苗放入低温环境培养一段时间后，再进行室温恢复培养，检测相关指标如表所示。回答下列问题：
（1）测定叶绿素含量时，可利用无水乙醇提取小麦叶片中的色素，原理是_________。将小麦叶片切成大小一致的叶圆片，置于适宜浓度的NaHCO3溶液中，若以O2量为检测指标，可通过测定叶圆片_________来表示净光合速率。
（2）据表可知，叶绿素含量变化不是影响光合速率的唯一因素，判断依据是_________。进一步研究发现，低温会诱导小麦细胞产生大量的活性氧（ROS），攻击生物膜系统，据此推测，室温恢复培养后小麦光合速率仍相对低的原因是_________。
（3）低温胁迫下，脱落酸（ABA）含量升高可有效减少低温损伤。科研人员对两组生长状况相同且经低温处理的小麦分别外施等量的ABA溶液和蒸馏水，检测其叶片组织中SOD（抗氧化酶，能清除活性氧）的活性，结果如下图。
其中_________组为实验组，据图分析，ABA能降低低温损伤的机制可能是_________。除激素响应外，小麦细胞的生物膜系统会通过_________（填“升高”或“降低”）饱和脂肪酸/不饱和脂肪酸的比值来适应低温环境，同时小麦还会产生多种保护性蛋白和渗透调节物质，以_________（填“提高”或“降低”）细胞液渗透压来应对低温胁迫。
【答案】（1）①. 光合色素能溶解在无水乙醇中 ②. 单位时间O2的释放量
（2）①. 室温恢复培养72h后，叶绿素含量恢复且超过对照组，但净光合速率并未恢复到对照组的水平 ②. 活性氧攻击类囊体，导致其膜结构受损，使光反应产生的ATP和NADPH减少，暗反应速率降低，进而使光合速率降低
（3）①. A ②. ABA可提高SOD的活性以清除活性氧，从而有效减少低温损伤 ③. 降低 ④. 提高
【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段发生在类囊体薄膜上，将光能转化为储存在ATP中的化学能；暗反应阶段发生在叶绿体基质中，将ATP中的化学能转化为储存在糖类等有机物中的化学能。
【解析】（1）光合色素具有脂溶性，能够溶解在有机溶剂中，因此可用无水乙醇提取色素。测定叶圆片单位时间O2的释放量可表示其净光合速率。
（2）据表分析，室温恢复培养72h后，叶绿素含量恢复且超过对照组水平，但净光合速率并未恢复到对照组的水平，可知叶绿素含量变化不是影响光合速率的唯一因素。进一步研究发现，低温会诱导小麦植株细胞产生大量的活性氧（ROS），攻击生物膜系统，据此可推测，室温恢复培养后，小麦的光合速率仍相对低的原因是活性氧攻击类囊体，导致其膜结构受损，使光反应产生的ATP和NADPH减少，暗反应速率降低，进而使光合速率降低。
（3）实验目的是探究 ABA 的作用，对照组为外施蒸馏水（B 组），实验组为外施 ABA 溶液的 A 组，据图分析，ABA能减少低温损伤的机理可能是ABA可提高SOD的活性以清除活性氧，从而有效降低低温损伤。除激素响应外，小麦细胞的生物膜系统会通过降低饱和脂肪酸/不饱和脂肪酸的比值来适应低温环境，同时小麦也会产生多种保护性蛋白和渗透调节物质，提高细胞液渗透压，以应对低温胁迫。
18. 人类的凝血功能依赖多种蛋白质。其中，凝血因子Ⅷ（FⅧ）缺乏或血管性血友病因子（VWF）缺失均可导致自发性出血或轻微损伤后过度出血；两种因子导致的出血性状分别由基因F/f、H/h控制。研究者对两个出血疾病家系进行了调查，部分成员的检测结果如图表所示。回答下列问题：
（1）已知家系甲、乙中的Ⅰ-1均不携带致病基因，则家系甲所患疾病的遗传方式为_______，家系乙中Ⅰ-2的基因型为________。
（2）根据两个家系中FⅧ和VWF的表达水平，从这两种因子间的关系角度推测家系乙患病个体出血的原因是___________。
（3）基于以上的结论，若家系甲Ⅲ-2与家系乙Ⅲ-1婚配，生育一个表现出血症状的儿子的概率是________。为有效预防上述疾病的产生和发展，可通过____（答出2点）手段进行检测和预防。
【答案】（1）①. 伴X染色体隐性遗传 ②. HhXFY
（2）VWF水平低导致FⅧ合成减少
（3）①. 1/4 ②. 遗传咨询、产前诊断
【分析】位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。
【解析】（1）家系甲中，I-1 不携带致病基因，却生育了患病儿子（II-1），可知家系甲所患疾病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。I-2 患病，I-1 不携带致病基因，后代既有患病又有正常，说明家系乙所患疾病的遗传方式为显性遗传遗传；而Ⅰ-2患病，Ⅱ-1正常，不可能是伴X染色体显性遗传，只能是常染色体显性遗传，且Ⅰ-2为杂合子Hh。家系乙不含甲家系致病基因，故 I-2 的 F/f 基因型为 XFY，I-2 患病（hh），I-1 不携带致病基因（HH），因此Ⅰ-2的基因型为HhXFY。
（2）家系乙出血个体中FⅧ和VWF水平均低，且不含家系甲的致病基因，推测其出血的原因是VWF水平低下，导致FⅧ合成减少或FⅧ的稳定性减弱，FⅧ易被分解。
（3）家系甲、乙互不含对方的致病基因，故家系甲Ⅲ-2的基因型是hhXFY，家系乙Ⅲ-1的基因型是HhXFXF。二者婚配，生育患病儿子（HhXFY）的概率为1/4，为有效预防遗传病的产生和发展，可通过遗传咨询、产前诊断等手段进行检测和预防。
19. 熬夜会破坏人体生物节律，引发一系列生理紊乱。回答下列问题：
（1）人体生物节律的控制主要与________（填器官名称）有关，该结构属于________（填“中枢”“外周”或“自主”）神经系统。
（2）熬夜会抑制褪黑素的分泌。研究者测定了两组志愿者夜间体内的褪黑素含量（图1），推测①比②________。褪黑素含量的这种变化会引起辅助性T细胞中IL-31基因的表达变化，进而诱发瘙痒。由图2可以推测，IL-31对瘙痒的发生具有________作用。
（3）研究发现，熬夜引发瘙痒过程伴随明显的皮肤瘙痒阈值下降。为进一步研究IL-31与皮肤瘙痒阈值下降的内在联系，研究人员以小鼠为实验材料，利用夜间睡眠剥夺模拟熬夜进行实验，结果如下表：
①实验中设置C组的目的是___________。
②综合三组数据分析，可得出结论：_________。
【答案】（1）①. 下丘脑 ②. 中枢
（2）①. 高 ②. 促进
（3）①. 验证熬夜状态下皮肤瘙痒阈值降低是否与IL-31受体有关 ②. 熬夜状态下皮肤瘙痒阈值降低与IL-31浓度升高有关，且离不开IL-31受体的作用
【分析】神经调节的基本方式是反射，反射是指在神经系统的参与下，动物体或人体对内外环境变化做出的规律性应答。完成反射的结构基础是反射弧，反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成。传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等组成效应器。最简单的反射弧也由两个神经元组成。
【解析】（1）人体生物节律的控制主要与下丘脑有关，下丘脑属于中枢神经系统。
（2）熬夜会抑制褪黑素的分泌，结合图1分析可知，①的褪黑素含量比②的高。褪黑素含量变化会引起辅助性T细胞中IL-31基因的表达变化，进而诱发瘙痒。由图2可知，熬夜组IL-31基因的表达量高于正常作息组，结合熬夜能诱发瘙痒，推测IL-31具有促进瘙痒发生的作用。
（3）①研究发现，熬夜引发瘙痒过程伴随明显的皮肤瘙痒阈值下降。为进一步研究IL-31与皮肤瘙痒阈值下降的内在联系，以小鼠为材料进行实验，设置C组的目的是验证熬夜状态下瘙痒阈值降低是否与IL-31受体有关。
②综合三组数据，B组与A组对比，熬夜（夜间睡眠剥夺）会导致小鼠血清IL-31浓度升高，同时瘙痒阈值显著下降（更易发生瘙痒），而在使用IL-31受体结合阻断剂的C组，瘙痒阈值明显回升（从3.2升至6.8），接近正常水平（8.5），但血清IL-31浓度并未显著降低，这表明熬夜状态下皮肤瘙痒阈值降低与IL-31浓度升高有关，且离不开IL-31受体的作用。
20. 库布齐沙漠位于黄河“几字弯”南岸的鄂尔多斯地区，地处半干旱气候区。受气候变迁和过度放牧等因素影响，该区域曾逐渐荒漠化；近年来，通过“光伏+种植+养殖”等治理模式，当地的生态环境已逐步改善。回答下列问题：
（1）治沙所选用树种应具备________（填“耐旱”“耐湿”或“耐阴”）特性。人类种植梭梭并使其成功定居，其根系能够固氮并改善土壤结构，这一治理过程显著改变了沙漠群落演替的______。
（2）在“光伏+种植+养殖”模式中，光伏板通过遮阴减少地表水分蒸发，改善微气候，为光伏板下的植物创造了关键的非生物环境条件。光伏板下种植的牧草可用于养羊，羊的粪便又可促进牧草生长。
①该模式下，输入该生态系统的总能量主要是___________；随着生态系统的恢复，经监测发现库布齐土壤有机碳含量显著提升，其主要原因是___________。
②该模式将不同组分有序整合，通过改变和优化结构达到了改善系统功能的目的，主要遵循了生态工程的________原理。
（3）新疆塔里木的塔克拉玛干沙漠，深居内陆，远离海洋，受高大山脉阻隔，海洋水汽难以进入，气候极度干旱。尽管库布齐沙漠治理模式取得成功，但有专家指出，该模式并不适用于塔克拉玛干沙漠。请从无机环境或生物限制因素角度，提出一项可能的原因并说明理由：__________。
【答案】（1）①. 耐旱 ②. 速度和方向
（2）①. 生产者（牧草）光合作用固定的太阳能 ②. 植被恢复使光合作用固定的有机碳（通过枯枝落叶、动物粪便等）输入土壤的量大于土壤微生物分解作用释放的碳量 ③. 整体
（3）无机环境因素：水资源极度匮乏；塔克拉玛干沙漠降水极少，“光伏+种植+养殖”模式中植物生长和动物生存所需的水分无法保障
【分析】（1）群落演替是指 一个群落被另一个群落替代的过程，该过程中会发生优势种的取代。演替可以分为初生演替和次生演替。
（2）生态工程所遵循的原理有自生、循环、协调、整体。
【解析】（1）沙漠环境干旱缺水，治沙树种必须具备耐旱特性；人类种植梭梭并使其成功定居，其根系能够固氮并改善土壤结构，这一治理过程显著改变了沙漠群落演替的速度和方向。
（2）①“光伏+种植+养殖”模式下，输入生态系统的总能量主要是生产者通过光合作用固定的太阳能；库布齐生态恢复过程中土壤有机碳含量显著提升，是因为植被恢复使光合作用固定的有机碳（通过枯枝落叶、动物粪便等）输入土壤的量大于土壤微生物分解作用释放的碳量。
②“光伏+种植+养殖”模式将不同组分有序整合，遵从了自然生态系统的规律，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的，主要遵循了生态工程的整体原理。
（3）与库布齐沙漠不同，塔克拉玛干沙漠远离海洋，气候极度干旱，水资源极度匮乏，植物生长和动物生存所需的水分无法保障；塔克拉玛干沙漠原生生态系统极其脆弱，土壤贫瘠、缺乏植被基础，难以支撑“种植+养殖”复合系统的建立与稳定运行。因此，库布齐沙漠治理模式并不适用于塔克拉玛干沙漠。
21. 病毒诱导的基因沉默（VIGS）是将某植物的特定内源基因片段通过重组病毒载体导入该植物，从而抑制体内相应内源基因表达的技术；其原理是载体携带的该目的基因片段在植物体内产生的RNA，会引导细胞内同源的内源mRNA降解。为在外来入侵物种刺萼龙葵中建立VIGS技术体系，研究人员拟利用一种TRV病毒—质粒融合载体（pTRV）（图1），对其八氢番茄红素脱氢酶（PDS）基因进行沉默实验。PDS基因沉默会导致叶片出现光漂白（变白）现象。
回答下列问题：
（1）PDS基因片段的克隆。提取刺萼龙葵叶片细胞的总RNA，经逆转录合成cDNA，以cDNA为模板，用引物F1（5′-CGGGATCCGCGATAGGGTGACAGATGA-3′）和R1（5′-CGGAATTCACACACTGACAGCAACG-3′）进行PCR扩增。PCR过程中，将温度加热至90~95℃的目的是_______。
（2）pTRV-PDS重组载体的构建。为将上述PDS基因片段准确插入pTRV载体的相应酶切位点，应选用______对Ti质粒和PDS基因片段进行双酶切，然后连接。
（3）对重组载体进行鉴定。结果如图2，泳道1、2是pTRV-PDS的双酶切产物，泳道5、6是以pTRV-PDS为模板、用PDS基因片段特异性引物进行PCR的产物（外源PDS基因片段长度为498bp）。
①泳道1、2的500bp条带比泳道5、6的暗，原因是_________。
②泳道3、4是出于某种目的设置的对照组，根据电泳结果图推测其样本处理方式应为_________（填字母）。
A.空载pTRV质粒的双酶切产物
B.空载pTRV质粒经相同引物的PCR产物
C.重组pTRV-PDS质粒的单酶切产物
D.重组pTRV-PDS质粒的未酶切产物
（4）基因沉默效果的鉴定。将携带介导细胞间转移的运动蛋白基因的pTRV-PDS重组载体导入农杆菌，并通过叶片注射进行侵染。基于该载体的这一特性，使沉默效应系统性扩散_________（填“需要”或“不需要”）经过植物组织培养阶段。植株出现光漂白症状后，为从分子水平证实PDS基因被沉默，可从叶片细胞提取总RNA，经逆转录后，用PCR技术检测。此时，用于PCR的引物应依据______（填“插入载体的PDS基因片段内部区域”或“插入载体的PDS基因片段外侧的内源基因区域”）进行设计，理由是_______。
【答案】（1）使模板DNA解聚为单链
（2）BamHⅠ和EcRⅠ
（3）①. 泳道5、6是PCR扩增产物的电泳结果，目标DNA（PDS基因片段）被特异性大量扩增，含量高，故条带亮；泳道1、2是酶切产物的电泳结果，目标DNA（PDS基因片段）含量低，故条带暗 ②. B
（4）①. 不需要 ②. 插入载体的PDS基因片段外侧的内源基因区域 ③. 引物依据插入载体的PDS基因片段外侧的内源基因区域进行设计，可以确保扩增的模板仅来自植物内源的PDS基因的mRNA，从而真实反映其表达量是否下降。若引物是依据插入载体的PDS基因片段内部区域进行设计，则会同时扩增出病毒载体自身转录的PDSmRNA序列，无法区分信号来源，会干扰对植物内源基因沉默效果的判断
【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。 （4）目的基因的检测与鉴定。
【解析】（1）题干已明确该步骤是以cDNA为模板进行PCR扩增。PCR反应循环的第一步是高温变性，其目的是破坏DNA双链间的氢键，使双链DNA解聚成为单链，暴露出碱基序列，为后续引物的结合提供模板。
（2）引物F1序列中包含的识别位点（5 ' − GGATCC − 3 '），引物R1序列中包含的识别位点（5 ' − GAATTC − 3 '），因此，通过该对引物扩增出的PDS基因片段，其两端已分别引入了BamH Ⅰ和EcR Ⅰ酶切位点。为将基因片段插入载体，必须选用相同的限制酶对PDS基因片段和载体进行切割，以产生相匹配的黏性末端，故应选用BamH Ⅰ和EcR Ⅰ进行双酶切。
（3）泳道5、6是PCR产物的电泳结果，PCR技术能特异性、指数级地扩增目标片段，使PDS基因片段大量扩增，因此电泳样品中几乎全是PDS基因片段，条带明亮。泳道1、2是酶切产物的电泳结果，pTRV-PDS重组载体被分割成大小差异巨大的两个片段（载体片段和基因片段），其中PDS基因片段含量少，因此对应条带相对较暗。
②电泳结果显示泳道3、4无条带，据题图和上述分析可知，空载pTRV质粒和pTRV-重组载体中应同时含有BamH Ⅰ 和 EcR Ⅰ两种酶切位点，因此，未酶切和单酶切的电泳结果应显示有1条电泳条带，双酶切电泳结果应显示有2条电泳条带，ACD选项可排除；若泳道3、4的样品是空载pTRV质粒经相同引物的PCR产物，空载质粒不含基因插入片段，因此PCR不会扩增出相应的DNA片段，电泳结果应为无条带，为泳道5、6的对照组，可排除非特异性扩增的干扰，故选B。
（4）由于病毒载体自身携带运动蛋白基因，其表达产物可使病毒在植物细胞间系统性移动，因此不需要通过组织培养再生植株，直接将其注射入活体叶片即可使沉默效应扩散。若要在分子水平证实PDS基因沉默，检测目的是判断植物内源PDS基因的mRNA是否减少。若引物是依据插入载体的基因片段内部区域进行设计，则PCR会同时扩增出源于植物内源基因和源于病毒载体转录的PDSmRNA序列，导致检测信号失真，无法准确反映植物内源基因的表达变化。因此，引物必须依据插入载体的PDS基因片段外侧的内源基因区域进行设计，这样扩增产物仅来源于植物PDS内源基因转录的mRNA，从而特异性、真实地检测到其表达量的下降，证实基因沉默成功。组别
处理后第3天
处理后第6天
分蘖数/个
分蘖节表皮细胞厚度/μm
分蘖数/个
分蘖节表皮细胞厚度/μm
CK
2.53
6.98
2.8
9.63
IAA
2.46
8.65
2.93
11.18
CTK
2.6
10.02
3.33
10.85
物种
枫香
马尾松
常山
莪术
八角莲
生活型
乔木
乔木
灌木
草本
草本
与八角莲的NO
0.808
0.21
0.83
0.83
1
相关指标
叶绿素/（mg·L-1）
净光合速率/（μml·m-2·s-1）
低温处理前
12.35
270.3
低温培养72h
538
75.52
室温恢复培养72h
14.12
180.64
家系
个体
是否出血
FⅧ水平
VWF水平
甲
Ⅱ-1
是
极低
正常
Ⅲ-1
是
极低
正常
乙
Ⅰ-2
是
极低
极低
Ⅱ-2
是
极低
极低
Ⅲ-1
是
极低
极低
组别
处理方式
血清IL-31浓度/（pg·mL-1）
瘙痒阈值/刺激强度单位
A
正常昼夜节律（12h光照/12h黑暗）
15.2
8.5
B
夜间睡眠剥夺（光照周期不变，夜间干扰强制清醒）
38.6
3.2
C
夜间睡眠剥夺+IL-31受体结合阻断剂
36.1
6.8