四川省广安市2026届高三下学期二模生物试卷（Word版附解析）

这是一份四川省广安市2026届高三下学期二模生物试卷（Word版附解析），共12页。试卷主要包含了考试结束后，只将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分 100 分，考试时间 75 分钟
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2．答选择题时，必须使用 2B 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮
擦擦干净后，再选涂其它答案标号。
3．答非选择题时，必须使用 0.5 毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
5．考试结束后，只将答题卡交回。
一、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
项是符合题目要求的）
1. 科学家推测存在于真核生物布拉鲁德磷藻中的硝基质体起源于藻类内吞的固氮蓝细菌。下列叙述错误的
是（ ）
A. 布拉鲁德磷藻细胞核具有双层膜结构
B. 该蓝细菌固氮基因位于环状 DNA 上
C. 推测硝基质体可能是具有单层膜结构的细胞器
D. 布拉鲁德磷藻具有固氮能力
【答案】C
【解析】
【详解】A、布拉鲁德磷藻属于真核生物，真核生物的细胞核具有双层核膜结构，A 正确；
B、蓝细菌是原核生物，原核生物没有核膜包被的细胞核，其遗传物质为拟核区的环状 DNA，固氮基因位
于该环状 DNA 上，B 正确；
C、硝基质体起源于藻类内吞的固氮蓝细菌，内吞时蓝细菌会被藻类的细胞膜包裹，叠加蓝细菌自身的细胞
膜，最终形成的硝基质体应为双层膜结构的细胞器，C 错误；
D、硝基质体起源于固氮蓝细菌，保留了固氮的功能，因此布拉鲁德磷藻具有固氮能力，D 正确。
2. 端粒是染色体末端的 DNA 重复序列，端粒学说认为端粒长度与细胞衰老密切相关。下列叙述错误的是
（ ）
A. 体细胞随分裂次数增加，端粒逐渐缩短，最终导致细胞衰老
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B. 癌细胞中端粒酶基因表达活跃，使其能维持端粒长度而无限增殖
C. 端粒酶由 RNA 和蛋白质组成，能以 RNA 为模板合成端粒 DNA
D. 端粒酶通过催化磷酸二酯键形成，将脱氧核苷酸连接到染色体末端
【答案】C
【解析】
【详解】A、端粒学说的核心内容为：体细胞每次分裂后，染色体末端的端粒 DNA 序列都会缩短一截，随
着分裂次数增加，端粒逐渐缩短，当端粒短到一定程度后会损伤内侧正常基因的序列，最终导致细胞衰老，
A 正确；
B、癌细胞具有无限增殖的特点，是因为癌细胞中端粒酶基因表达活跃，端粒酶活性较高，可及时补充分裂
过程中缩短的端粒，维持端粒长度不随分裂次数增加而下降，B 正确；
C、端粒酶由 RNA 和蛋白质组成，属于逆转录酶，仅能以自身携带的 RNA 为模板合成端粒 DNA 的一条单
链，完整的双链端粒 DNA 还需要 DNA 聚合酶参与合成互补链，因此端粒酶无法独立合成端粒 DNA，C 错
误；
D、端粒酶发挥催化功能时，通过催化脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成，将脱氧核苷酸逐个连接到染色体
末端的端粒 DNA 链上，实现端粒长度的延伸，D 正确。
3. 在高光强环境下，植物光合系统吸收过剩光能会对光合系统造成损伤，引起光合作用强度下降。某绿藻
在高光强下正常生长，其部分光合过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 叶绿体中的类囊体堆叠成基粒，扩大了受光面积
B. 将该绿藻放入含 H218O 的培养液中，适宜条件培养，产生带 18O 标记的气体只有 O2
C. 用含 3H2O 的溶液培养该绿藻，线粒体基质中会出现带 标记的丙酮酸和[H]
D. 途径①通过将 O2 还原为 H2O2 再分解为 H2O 来消耗过剩的电子，减轻光合系统损伤
【答案】B
【解析】
【详解】A、叶绿体中的类囊体堆叠成基粒，扩大了受光面积，同时也增加了光合色素的附着面积，A 正确；
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B、将该绿藻放入含 H218O 的培养液中，适宜条件培养，产生带 18O 标记的气体有 O2，此外，随着水分子参
与有氧呼吸的第二阶段，也会产生带有 18O 标记的 CO2，B 错误；
C、用含 3H2O 的溶液培养该绿藻，其会参与有氧呼吸的第二阶段，产生还原氢，同时水还可参与光合作用
过程使 3H 进入到有机物中，通过有氧呼吸的第一阶段进入丙酮酸中，因而在线粒体基质中会出现带 标
记的丙酮酸和[H]，C 正确；
D、途径①通过将 O2 还原为 H2O2 再分解为 H2O 来消耗过剩的电子，减轻光合系统损伤，这是植物的自我
保护机制，D 正确。
4. 下列关于生物学中模型构建的叙述，错误的是（ ）
A. 制作细胞膜流动镶嵌模型属于物理模型
B. 用图解表示甲状腺激素分级调节属于概念模型
C. 建立种群“J”型增长数学公式属于数学模型
D. 用显微镜观察叶绿体形态属于构建物理模型法
【答案】D
【解析】
【详解】A、物理模型是以实物或图画形式直观呈现认识对象的特征，制作细胞膜流动镶嵌模型属于实物类
物理模型，A 正确；
B、概念模型是以文字、图示等方式抽象概括事物的本质特征和内在联系，用图解表示甲状腺激素分级调节
属于概念模型，B 正确；
C、数学模型是用数学形式描述系统或其性质的规律，种群“J”型增长的数学公式属于数学模型，C 正确；
D、用显微镜观察叶绿体形态属于直接观察的实验操作，并未对认识对象进行简化概括构建模型，不属于构
建物理模型法，D 错误。
5. 法布雷病是一种罕见的遗传病，因编码α-半乳糖苷酶的 GLA 基因突变，导致溶酶体中代谢底物堆积，引
起四肢剧痛、肾功能损害等症状。图 1 为某法布雷病家族的遗传系谱图，图 2 表示该家族部分成员相关基
因经限制酶切割后的电泳图谱（不同长度的 DNA 片段在凝胶上迁移速率不同，形成不同条带 A、B）。下列
相关分析错误的是（ ）
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A. 该病的遗传方式为伴 X 隐性遗传
B. 由电泳结果可知，正常基因内部可能无该限制酶的酶切位点
C. Ⅰ-1 与Ⅱ-1 的电泳检测结果相同，说明二者的基因型相同
D. 若Ⅱ-1 与一个表现型正常的男性婚配，后代患病概率为 1/4
【答案】C
【解析】
【详解】A、法布雷病是一种罕见的遗传病，因而可知，该病为隐性遗传病，若该病为常染色体隐性遗传，
Ⅰ-1（aa）和Ⅰ-2（AA）的子女都应为携带者 Aa，都应同时含有正常基因和致病基因，电泳都会出现两个
条带，但Ⅱ-2（正常男性）电泳只有 1 个条带，因此该病的遗传方式为伴 X 隐性遗传，A 正确；
B、由电泳结果可知，正常基因酶切后只得到 B 条带，说明正常基因内部没有该限制酶的酶切位点，无法被
切割，只产生一个长度的片段，B 正确；
C、Ⅰ-1 是患病男性，基因型为 XaY（a 为致病基因），致病基因酶切后产生 A、B 两个片段，因此电泳结果
为 A+B；Ⅱ-1 是正常女性携带者，基因型为 XAXa，正常基因只产生 B 片段，致病基因产生 A、B 片段，二
者电泳结果相同，但基因型不同，C 错误；
D、Ⅱ-1（XAXa）与正常男性（XAY）婚配，后代只有 XaY 为患者，概率为 1/4，D 正确。
6. 为解决棉铃虫化学农药的抗药性问题，科研人员尝试将针对棉铃虫某必需基因的双链 RNA（dsRNA）作
为生物农药进行喷洒。该技术利用 RNA 干扰（RNAi）机制如下，下列推断错误的是（ ）
A. RNAi 通过抑制靶基因表达环节中的转录过程，从而减少 mRNA 的合成
B. dsRNA 在细胞内被切割为 siRNA 需要特定的 RNA 切割酶参与
C. 若棉铃虫靶基因发生突变，可能导致 siRNA 不能有效结合靶 mRNA，使防治失败
D. RNAi 利用细胞自身降解机制干扰害虫生理功能，最终导致死亡
【答案】A
【解析】
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【详解】A、根据图示，RNAi 机制是通过 RISC 解开双链保留引导链，引导链与靶 mRNA 配对，若配对成
功则靶 mRNA 被降解而不能翻译，并不是抑制转录过程减少 mRNA 的合成，A错误；
B、从图中“Dicer 酶切割 dsRNA 为 siRNA”可知，dsRNA 在细胞内被切割为 siRNA 需要特定的 RNA 切割
酶（Dicer 酶）参与，B 正确；
C、若棉铃虫靶基因发生突变，那么靶 mRNA 的序列也可能改变，就可能导致 siRNA 不能有效结合靶 mRNA
，使得防治失败，C正确；
D、从整个 RNAi 机制过程来看，是利用细胞自身降解机制（如靶 mRNA 被降解等过程）干扰害虫生理功
能，最终导致害虫死亡，D 正确。
7. 为研究香菇多糖对结肠癌的抑制作用，科研人员以免疫缺陷的裸鼠（无胸腺）为模型，构建了结肠癌移
植瘤动物模型，并开展实验。结果如下表，下列叙述正确的是（ ）
抑瘤率 GeneA 表 GeneB 表 GeneC 表 组别 处理 瘤重（g）
（%） 达 达 达
甲 生理盐水 2.50 0 1.0 1.0 1.0
乙 低剂量香菇多糖 1.85 26.0 2.3 0.9 1.0
丙 高剂量香菇多糖 1.20 52.0 3.1 0.4 1.0
丁 化疗药物（对照） 0.90 64.0 1.2 0.8 0.9
注：GeneA、GeneB、GeneC 为细胞凋亡相关基因。
A. 丙组与丁组均为实验对照组，用于增强结果可信度
B. Gene B 可能为原癌基因，香菇多糖通过显著下调其表达抑制肿瘤
C. 选用裸鼠构建模型，主要是因为它对药物的代谢方式与人类相同
D. Gene A 表达水平与香菇多糖剂量呈负相关，说明其抑制细胞凋亡
【答案】B
【解析】
【详解】A、本实验中甲组为空白对照组，丁组为化疗药物对照组，乙、丙组是不同剂量香菇多糖处理的实
验组，A 错误；
B、原癌基因的功能是调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，其表达异常升高会导致细胞无限增殖引
发癌变；由表格数据可知，香菇多糖剂量越高，GeneB 表达水平越低，抑瘤率越高，可推测香菇多糖通过
下调原癌基因 GeneB 的表达抑制肿瘤，B 正确；
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C、裸鼠无胸腺，T 细胞无法正常发育，细胞免疫缺陷，不会及时清除肿瘤细胞，这是选用裸鼠构建模型的
主要原因，C 错误；
D、由表格可知，香菇多糖剂量越高，GeneA 表达水平越高，二者呈正相关；且 GeneA 表达越高抑瘤率越
高，说明 GeneA 可促进癌细胞凋亡，D 错误。
8. 图 1 表示受刺激后，某时刻神经纤维上①～⑨连续 9 个位置的膜电位，已知静息电位为-70mV。图 2 是
神经纤维在产生动作电位的过程中，钠、钾离子通过离子通道的流动造成的跨膜电流（内向电流是指阳离
子由细胞膜外向膜内流动，外向电流则相反）。下列说法正确的是（ ）
A. 测③处膜电位时，电表的电极在细胞膜内外两侧
B. 图 1 中⑥处膜电位表现出来的是图 2 中 ac 段内向电流
C. 神经冲动沿神经纤维由①向⑨传导
D. 图 1 中④处对应图 2 的 c 点
【答案】A
【解析】
【详解】A、测定神经纤维的膜电位时，必须将电表的两个电极分别放置在细胞膜的内外两侧，才能检测到
膜内外的电位差，A 正确；
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B、图 1 中⑥处膜电位处于恢复静息电位状态，是由于钾离子外流形成的，对应图 2 中 ce 段外向电流，B
错误；
C、未兴奋的部位保持静息电位（约−70mV），兴奋过后电位低于静息电位。图 1 中①②接近−70mV（未兴
奋），⑧⑨电位低于−70mV，因此神经冲动是从⑨向①传导，C 错误；
D、图 2 中 c 点是内向电流终点，对应动作电位的峰值，而图 1 中动作电位峰值是⑤处，④还处于去极化过
程，对应图 2 的 ac 段，D 错误。
9. 为探究外源 -氨基丁酸（GABA）对干旱下玉米幼苗的影响，进行如下实验：甲组（无干旱处理）、乙组
（干旱+喷水）、丙组（干旱+喷缓冲液）、丁组（干旱+喷 GABA 缓冲液）。检测结果如下表，下列分析错误
的是（ ）
组别 株高相对值（%） 净光合速率相对值（%） 丙二醛含量相对值（%）
甲 100 100 100
乙 65 60 185
丙 67 62 180
丁 90 94 125
注：丙二醛含量越高，膜受损越重。
A. 乙、丙数据相似，说明缓冲液对结果无显著影响
B. 丁组数据表明，GABA 能缓解干旱引起的膜损伤和光合下降
C. 实验表明，GABA 主要通过促进株高来增强抗旱性
D. 若要探究 GABA 最适缓解浓度，应在丁组基础上增设不同浓度实验组
【答案】C
【解析】
【详解】A、乙组处理为干旱+喷水，丙组处理为干旱+喷缓冲液，两组的株高、净光合速率、丙二醛含量数
据相近，说明缓冲液对实验结果无显著影响，A 正确；
B、与乙、丙组相比，丁组净光合速率更高，丙二醛含量更低（丙二醛含量越高代表细胞膜受损越严重），
说明 GABA 可缓解干旱导致的膜损伤和光合速率下降，B 正确；
C、实验仅能证明施加 GABA 后干旱下玉米的株高上升、光合速率提升、膜损伤减轻，没有实验证据支持
“GABA 主要通过促进株高增强抗旱性”的结论，该表述无依据，C 错误；
D、本实验仅设置了一种浓度的 GABA 处理组，若要探究 GABA 缓解干旱胁迫的最适浓度，需在干旱处理
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的基础上增设不同浓度 GABA 的实验组进行梯度实验，D 正确。
10. 如图为人体内某些信息传递机制的模式图，图中箭头表示信息的传递方向。下列叙述中，错误的是（
）
A. 若该图表示水盐平衡调节的部分途径，d、e 可为同一种物质
B. 若该图表示反射弧，则其中的信息全程以局部电流的形式传导
C. 若该图表示甲状腺激素分泌的分级调节 d 为促甲状腺激素释放激素
D. 若该图表示细胞内遗传信息的表达过程，d 过程可发生在细胞质中
【答案】B
【解析】
【详解】A、水盐平衡调节中，下丘脑合成抗利尿激素，运输到垂体储存，再由垂体释放抗利尿激素作用于
肾小管和集合管，因此图中 d 和 e 可以是同一种物质抗利尿激素，A 正确；
B、若该图表示反射弧，兴奋仅在神经纤维上以局部电流（电信号）形式传导，在神经元之间的突触处，需
要转化为化学信号（神经递质）传递，B 错误；
C、若该图表示甲状腺激素分泌的分级调节，则 d 为促甲状腺激素释放激素。分级调节中，下丘脑（a）分
泌促甲状腺激素释放激素（d）作用于垂体（b），e 再作用于 c，C 正确；
D、若该图表示细胞内遗传信息的表达，d 为转录过程；人体细胞质的线粒体中含有 DNA，也可以发生转录，
因此 d 过程可发生在细胞质中，D 正确。
11. 下图为某生态系统中捕食者（P）与猎物（N）种群数量的周期性波动关系图，箭头代表种群数量变化
趋势。下列相关叙述正确的是（ ）
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A. 该模型体现了同步周期性波动，属于正反馈调节机制
B. 该模型中最可能代表猎物和捕食者的种群 K 值分别是 N3 和 P3
C. N1→N2 捕食者是因猎物是果，N2→N3 猎物是因捕食者是果
D. N3→N2 捕食者是因猎物是果，N2→N1 捕食者是因猎物是果
【答案】C
【解析】
【详解】A、该图示反映的是猎物数量增加，捕食者数量随之增加，当捕食者数量增加后，猎物数量开始减
少，猎物数量的减少导致捕食者也减少，体现了负反馈调节，A 错误；
B、图示模型中，如果捕食者数量下降到某一阈值以下，猎物数量就上升，而捕食者数量如果增多，猎物数
量就下降，反之，如果猎物数量上升到某一阈值，捕食者数量就增多，而猎物数量如果很少，捕食者数量
就下降，则猎物用 N 表示，捕食者用 P 表示。且猎物数量在 N2 处上下波动，所以猎物 K 值为 N2，捕食者
数量在 P2 处上下波动，所以捕食者 K 值为 P2，B 错误；
C、N1→N2 猎物数量增加是因为捕食者数量减少的缘故，即捕食者的数量减少是因，N2→N3 猎物数量增加
导致捕食者数量也上升，即猎物数量增加是因，C 正确；
D、N3→N2 捕食者数量增加导致猎物数量减少，即猎物数量变化是果，N2→N1 猎物数量减少导致捕食者数
量随之减少，即猎物减少是因，D 错误。
12. 海岸带是海洋与陆地相互作用的过渡地带。研究人员对某砂质海岸不同断面的底栖动物进行调查，结果
如下表所示。该区域从海洋向陆地依次为：潮下带（A，永久海水覆盖）、潮间带（B，周期性淹没）、高潮
线附近（C，偶尔淹没）、海岸沙丘（D，陆地环境）。下列叙述错误的是（ ）
调查断 种群密度
环境特点 物种数 优势种 特有种 面 （Ind/m2）
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A 盐度稳定，光照弱 28 850 多毛类，软体动物 0
盐度，温度波动大，干 甲壳类，软体动物，
B 52 620 8
湿交替 多毛类
C 盐度高，干旱胁迫 19 180 昆虫幼虫，甲壳类 2
昆虫，蜘蛛，多足
D 淡水为主，温差大 22 120 0
类
A. 不同断面群落中种群密度最大的物种就是该断面的优势种
B. B 的环境胁迫因子多，通过自然选择形成了耐受性强的物种组合
C. 相较于 A，B 的种群密度较低但营养结构更为复杂
D. 过渡带可能有更多可抵抗不良环境波动的物种，影响群落结构的稳定性
【答案】A
【解析】
【详解】A、优势种是对群落结构、群落环境的形成有主导控制作用的物种，优势种的判定不能仅看种群密
度，还需要结合物种的生物量、对群落的影响力等多个指标，A 错误；
B、潮间带 B 的环境波动大、胁迫因子多，长期自然选择会筛选出耐受性强的物种，最终形成适应该环境的
物种组合，符合进化论规律，B 正确；
C、根据表格数据，B 的总种群密度（620 Ind/m2）低于 A（850 Ind/m2），但 B 的物种数（52 种）远多于 A
（28 种），物种丰富度更高，因此营养结构更复杂，C 正确；
D、过渡带（如 B 断面）环境波动大，生存的物种多具有抵抗不良环境波动的能力，且物种丰富度更高，会
影响群落结构的稳定性，D 正确。
13. 嵌合抗原受体 T 细胞（CAR-T）疗法是一种治疗癌症的新技术。传统方法需从患者体内分离 T 细胞，
在体外进行基因改造和扩增后再输回体内。而新方法通过静脉注射靶向脂质纳米颗粒，将CAR基因的mRNA
直接送入患者体内的 T 细胞，使其转化为 CAR-T 细胞。下列叙述正确的是（ ）
A. 传统疗法中 T 细胞体外扩增的原理是细胞全能性
B. 体内疗法的研发过程不需要动物细胞培养技术支持
C. 体内疗法中 mRNA 需进入细胞核并整合到染色体 DNA 上
D. 体内疗法可避免分离 T 细胞、体外基因修饰和扩增等流程
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【答案】D
【解析】
【详解】A、T 细胞体外扩增的原理是细胞通过有丝分裂进行增殖，细胞全能性是指已分化的细胞具有发育
成完整个体的潜能，该过程仅获得更多 T 细胞，未体现全能性，A 错误；
B、动物细胞培养是动物细胞工程的基础技术，体内疗法的研发过程需要借助动物细胞培养技术进行递送效
果验证、安全性测试等，B 错误；
C、mRNA 是翻译的模板，进入细胞质后与核糖体结合即可合成 CAR 蛋白，无需进入细胞核，也不会整合
到染色体 DNA 上，C 错误；
D、由题干信息可知，体内疗法直接将携带 CAR 基因 mRNA 的靶向脂质纳米颗粒注射入患者体内，直接改
造体内的 T 细胞，可避免分离 T 细胞、体外基因修饰和扩增等传统流程，D 正确。
故选 D。
14. 某研究团队为提升谷氨酸棒杆菌生产 L-缬氨酸的效率，通过基因敲除技术去除了乳酸脱氢酶基因（ldh）
和丙酮酸氧化酶基因（pxB）以减少副产物，优化菌株糖转运系统，最终在发酵罐中实现 L-缬氨酸高效积
累。下列叙述正确的是（ ）
A. 基因敲除 ldh 和 pxB 时，必须使用的工具酶包括限制酶、DNA 连接酶和 Taq 酶
B. 将改造后的菌株接种到液体培养基中进行扩大培养，用血细胞计数板进行活菌计数
C. 该发酵过程中，需维持罐内温度、pH 和溶氧等条件稳定，不必对发酵罐进行灭菌
D. 该研究成果表明，基因工程改造菌株并优化发酵工艺，可提高目标产物的产量
【答案】D
【解析】
【详解】A、基因敲除属于基因工程操作，必需的工具酶为限制酶和 DNA 连接酶，Taq 酶是 PCR 技术扩增
DNA 片段的专用酶，并非基因敲除的必需工具酶，A 错误；
B、血细胞计数板计数时无法区分死菌和活菌，统计结果包含死菌，不能用于活菌计数，活菌计数通常采用
稀释涂布平板法，B 错误；
C、发酵前必须对发酵罐进行严格灭菌，若不灭菌会造成杂菌污染，杂菌会与目的菌株竞争营养，或产生有
害代谢产物，C 错误；
D、通过基因敲除改造菌株、优化糖转运系统等操作，最终实现了 L-缬氨酸的高效积累，说明基因工程改
造菌株并优化发酵工艺可提高目标产物的产量，D 正确。
15. 我国科学家利用基因工程技术，在烟草中构建“人工叶绿体工厂”，成功合成治疗糖尿病的多肽药物
GLP-1。研究团队将 GLP-1 基因与叶绿体特异性启动子连接，构建表达载体，通过基因枪法导入烟草叶绿
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体基因组，获得转基因烟草植株。表达载体的结构如图。下列叙述正确的是（ ）
A. 叶绿体特异性启动子应来源于烟草细胞核基因组，以保证在叶绿体中高效转录
B. 将目的基因整合到叶绿体基因组中可以降低基因通过花粉向环境扩散
C. 该转基因烟草自交后代的所有植株均含有目的基因
D. 在含壮观霉素的培养基上筛选得到的植株，其叶片细胞中一定能检测到 GLP-1 蛋白
【答案】B
【解析】
【详解】A、叶绿体特异性启动子应来源于烟草细胞的细胞质基因组，以保证在叶绿体中高效转录，A 错误；
B、将目的基因整合到叶绿体基因组中可以降低基因通过花粉向环境扩散，因为细胞质基因几乎不进入到精
子中，B 正确；
C、不是所有叶绿体都转入了目的基因，细胞分裂时可能分配过去的叶绿体未转入目的基因。，C 错误；
D、在含壮观霉素的培养基上筛选得到的植株，其叶片细胞中不一定能检测到 GLP-1 蛋白，因为导入空质
粒的植株也具有壮观霉素抗性，D 错误。
二、非选择题（本题共 5 小题，共 55 分）
16. 钼（M）是植物和微生物必需的微量元素，在自然界中常以钼酸盐（ ）的形式存在。过量的钼
酸盐具有毒性，某些耐钼细菌能将其吸收并转化为低毒形式储存。为了探究 进入耐钼细菌 M 的跨
膜运输机制，研究人员进行了如下实验。
（1）将耐钼细菌 M 接种到基础培养基中培养至快速增长期，取等量菌液分别进行如下处理，并测定
吸收速率，结果见下表。
组别 处理条件 吸收速率（μml·g-1·h-1）
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Ⅰ 基础培养基（对照） 12.6
Ⅱ 基础培养基+HgCl2（通道蛋白抑制剂） 3.4
Ⅲ 基础培养基+叠氮化钠（呼吸抑制剂） 11.8
Ⅳ 基础培养基+硫酸盐（ ） 2.1
①比较Ⅱ组与Ⅰ组，可推测 的吸收与_______有关。
②比较Ⅲ组与Ⅰ组，说明该吸收过程_______（填“需要”或“不需要”）细胞代谢供能。
③研究发现 与 结构相似，推测Ⅳ组吸收速率显著低于Ⅰ组的最可能的原因是_______。
（2）为进一步探究钼元素对细菌 M 光合作用、呼吸作用的影响，以及钼元素与 MT1 基因（编码钼转运蛋
白）表达的相关性，科研人员进行如下实验，结果如下表。回答下列问题：
呼吸作用 光合作用速
组 速率 MT1 基因 钼转运蛋
含钼培养
甲 18.5 12.6 正常 正常
基
缺钼培养
乙 3.2 3.4 显著升高 显著增多
基
①与甲组相比较，缺钼条件下，细菌 M 通过上调 MT1 基因表达的生物学意义_______。
②已知钼是多种氧化还原酶的辅因子，据此推断，钼缺乏导致光合速率和呼吸速率下降的原因_______。
【答案】（1） ①. 通道蛋白 ②. 不需要 ③. SO42-与 MO42-竞争通道蛋白，且竞争力较强
（2） ①. 通过增加钼转运蛋白的含量，促进细菌对钼的吸收，减弱因为缺钼引起的伤害 ②. 钼能
够激活光合作用和呼吸作用相关酶活性
【解析】
【小问 1 详解】
①比较Ⅱ组与Ⅰ组，添加通道蛋白抑制剂后，MO42-吸收速率下降，可推测 MO42-的吸收与通道蛋白有关。
②比较Ⅲ组与Ⅰ组，使用呼吸抑制剂后，MO42-吸收速率基本不变，说明该吸收过程“不需要”细胞代谢供能。
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处理条件 率（μmlO2
别 （μmlO2· 表达量 白含量
·g ·h ） -1 -1
g-1·h-1）
③研究发现 SO42-与 MO42-结构相似，推测Ⅳ组吸收速率显著低于Ⅰ组的最可能的原因是 SO42-与 MO42-竞
争通道蛋白，且竞争力较强，因而 MO42-的吸收速率下降。
【小问 2 详解】
①与甲组相比较，缺钼条件下，细菌 M 通过上调 MT1 基因表达的生物学意义在于通过增加钼转运蛋白的含
量，促进细菌对钼的吸收，减弱因为缺钼引起的伤害。
②已知钼是多种氧化还原酶的辅因子，据此推断，钼能够激活光合作用和呼吸作用相关酶活性，因此钼缺
乏导致光合速率和呼吸速率下降。
17. 拟南芥是遗传学研究的模式植物，科研人员对其花瓣颜色性状及抗盐性状开展了遗传研究。回答下列问
题：
（1）拟南芥野生型花瓣为白色，经诱变获得一淡紫色花瓣突变体甲。将甲与野生型杂交，F1 全为白色，F1
自交得 F2，其中白色 274 株、淡紫色 89 株。据此判断，淡紫色性状受_______性基因控制，判断理由是_______
。
（2）对突变体甲的基因测序，发现其编码区某位点发生突变。该位点所对应氨基酸的反密码子为 5
'-AUG-3'。突变位点氨基酸对应的密码子 5'-_______-3'。该突变导致一个氨基酸被替换，请从蛋白质结构与
功能的角度，解释花瓣颜色变化的原因_______。
（3）为获得抗盐植株，科研人员将一个抗盐基因 S 导入上述 F1 植株细胞中，获得转基因植株乙（白色抗
盐）。乙自交得 F2 群体，表型统计如下：白色抗盐 92 株、白色不抗盐 31 株、淡紫色抗盐 28 株、淡紫色不
抗盐 9 株。推断 S 基因与控制花瓣颜色的基因在染色体上的位置关系是_______。
（4）若要快速获得白色抗盐纯合株系，可采用_______方法育种，其思路是_______。
【答案】（1） ①. 隐性 ②. F₂中白色植株与淡紫色植株的比例约为 3∶1（或 F1 为白色）
（2） ①. 5'-CAU-3' ②. 控制与色素产生相关酶的基因发生突变，进而引起相关代谢活动发生变化
（3）控制花瓣颜色的基因和 S 基因位于两对同源染色体上
（4） ①. 单倍体 ②. 取植株乙（白色抗盐）的花药离体培养获得单倍体→秋水仙素诱导染色体加
倍→筛选目标纯合株系
【解析】
【小问 1 详解】
拟南芥野生型花瓣为白色，经诱变获得一淡紫色花瓣突变体甲。将甲与野生型杂交，F1 全为白色，说明白
色对淡紫色为显性，F1 自交得 F2，其中白色 274 株、淡紫色 89 株，即 F₂中白色植株与淡紫色植株的比例约
为 3∶1。据此判断，淡紫色性状受隐性基因控制，相关基因的遗传遵循基因分离定律；
【小问 2 详解】
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对突变体甲的基因测序，发现其编码区某位点发生突变。该位点所对应氨基酸的反密码子为 5'-AUG-3'。突
变位点氨基酸对应的密码子 5'-CAU-3'。该突变导致一个氨基酸被替换，进而引起相关蛋白质功能的改变，
据此推测，花瓣颜色变化的原因是控制与色素产生相关酶的基因发生突变，进而引起相关代谢活动发生变
化，进而引起性状改变。
【小问 3 详解】
科研人员将一个抗盐基因 S 导入上述 F1 植株细胞中，获得转基因植株乙（白色抗盐）。乙自交得 F2 群体，
表型统计如下：白色抗盐 92 株、白色不抗盐 31 株、淡紫色抗盐 28 株、淡紫色不抗盐 9 株，该比例接近 9∶
3∶3∶1。说明相关基因遵循基因自由组合定律，据此推断控制花瓣颜色的基因和 S 基因位于两对同源染色体
上，为非同源染色体上的非等位基因。
【小问 4 详解】
单倍体育种可以明显缩短育种年限，快速获得纯合株系；因此要快速获得白色抗盐纯合株系，可采用单倍
体育种方法进行，其思路为获得植株乙（白色抗盐）的花药离体培养获得单倍体→秋水仙素诱导染色体加
倍→筛选目标纯合株系。
18. CXCL9 是人体免疫细胞分泌的细胞因子，在调控免疫应答中发挥重要作用。为探究 CXCL9 对肝癌细胞
免疫应答的影响，科学家开展了系列研究，请分析回答：
（1）人体内肝癌细胞的发生是由于机体的免疫_______功能低下或失调引起的，机体在抗肿瘤过程中主要
发挥免疫效应的细胞是_______。
（2）获取 CXCL9 基因，构建重组质粒并导入肝癌细胞，筛选成功表达 CXCL9 的细胞命名为 CXCL9 细胞。
将 CXCL9 细胞、肝癌细胞和导入空质粒的肝癌细胞分别在体外培养，定期取样、计数并绘制生长曲线（图
1）；再将三种细胞分别接种于健康小鼠肝脏部位，观察小鼠肿瘤生长状况（图 2）。
①绘制图 1 细胞生长曲线需采用_______方法测定细胞数目，此过程还需器材_______。（填字母）
a．血细胞计数板 b．固体平板培养基 c．显微镜 d．涂布器
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②测定导入空质粒的肝癌细胞的生长曲线的目的是：_______。
③比较图 1、图 2 推测 CXCL9 在不同条件下对肝癌细胞抑制作用的区别是_______。
（3）为进一步探究 CXCL9 对肿瘤免疫的作用机理，从接种了三种不同细胞的小鼠体内分离得到脾脏淋巴
细胞和肿瘤内淋巴细胞，分别放入含等量 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸和灭活的肝癌细胞（作为抗原）培
养液中，适宜条件培养一段时间，对其细胞进行放射性检测，结果如下图。
①在细胞培养液中加入 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的目的是______。
②以上实验探究 CXCL9 抗肿瘤的可能机理：_______。
【答案】（1） ①. 监视 ②. 细胞毒性 T 细胞
（2） ①. 抽样检测法 ②. ac ③. 作为空白对照，目的是排除质粒本身、导入质粒的操作对实验
结果的干扰 ④. CXCL9 体外对肝癌增殖无明显抑制，在体内能显著抑制肿瘤生长。
（3） ①. 通过放射性强度反映淋巴细胞的增殖程度 ②. CXCL9 促进淋巴细胞增殖，增强机体对肝
癌细胞的细胞免疫杀伤能力，从而抑制肿瘤生长。
【解析】
【小问 1 详解】
人体内肝癌细胞的发生是由于机体的免疫监视功能低下或失调引起的，机体在抗肿瘤过程中主要发挥免疫
效应的细胞是细胞毒性 T 细胞，即抗肿瘤主要通过细胞免疫发挥作用。
【小问 2 详解】
①绘制图 1 细胞生长曲线需采用抽样检测法来测定细胞数目，此过程还需器材血细胞计数板和显微镜，即 ac，
因为细胞用肉眼是看不到的。
②本实验的自变量是 CXCL9，设置导入空质粒的肝癌组作为空白对照，目的是排除质粒本身、导入质粒的
操作对实验结果的干扰，保证结果差异来自 CXCL9 的作用。
③对比图 1 和图 2：图 1 中三组肝癌细胞体外生长曲线几乎无差异，说明 CXCL9 体外对肝癌增殖无明显抑
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制；图 2 中，小鼠体内 CXCL9 组肿瘤体积远小于对照组，说明 CXCL9 在体内能显著抑制肿瘤生长。
【小问 3 详解】
①胸腺嘧啶脱氧核苷酸是 DNA 合成的原料，细胞增殖时 DNA 复制会摄入标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，因
此加入标记物的目的是通过放射性强度反映淋巴细胞的增殖程度。
②实验结果显示，接种 CXCL9 细胞的小鼠，脾脏和肿瘤内淋巴细胞放射性远高于对照组，说明淋巴细胞增
殖更旺盛，因此 CXCL9 抗肿瘤机理为：CXCL9 促进淋巴细胞增殖，增强机体对肝癌细胞的细胞免疫杀伤
能力，从而抑制肿瘤生长。
19. 某铜矿因长期开采导致植被破坏、土壤重金属污染严重。科研团队采用“植物-微生物-动物”联合修复技
术进行生态重建：先种植耐受性先锋植物吸收重金属，再引入土壤动物和植食性动物促进物质循环，最终
构建稳定的生态系统。修复过程中，研究团队监测了有四个营养级的五种生物（甲、乙、丙、丁、戊）的
能量流动数据如下表（发现其中一个能量传递效率不符合理论值范围）。如图为种群乙能量流动模型，请正
确回答下列问题：
种群 甲 乙 丙 丁 戊
同化能量（J/hm2·a） 1.1×108 2×107 2.4×109 9×107 3.4×106
（1）该人工生态系统生物群落的季节性变化主要体现在群落的_______发生了规律性变化。
（2）根据表格数据写出该生态系统中的食物网_______，从矿区环境特点分析，引起能量传递效率不符合
理论值范围的主要原因是_______。科研团队在修复生态系统中有效地选择各生物组分并合理布设，此过程
体现了生态工程的_______原理。
（3）如图中_______（填数字）=2×107，⑦_______（能/不能）代表种群乙排出尿液中的有机物能量。
（4）乙种群中雌雄个体通过气味相互识别，这属于_______信息，说明_______离不开信息传递。
【答案】（1）外貌和结构
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（2） ①. ②. 矿区土壤贫瘠、重金属毒害导致植食性动物种类和数量少，植物大
量能量未被利用(或:初级消费者 摄食减少) ③. 自生
（3） ①. ② ②. 不能
（4） ①. 化学 ②. 种群繁衍
【解析】
【小问 1 详解】
群落的季节性是指由于阳光、温度、水分等环境因素随季节变化，群落的外貌和结构会随之发生规律性的
变化。
【小问 2 详解】
能量流动的特点是单向流动、逐级递减，根据表格中同化能量的大小，丙的同化能量是最大的，甲和丁的
同化能量数值接近，戊的同化能量值是最小的，据此可写出该生态系统的食物网： ，能量
传递效率异常的原因：矿区土壤贫瘠、重金属毒害导致植食性动物种类和数量少，植物大量能量未被利用(或
初级消费者摄食减少)；初级消费者取食含重金属的植物后，存活率降低、种群数量减少，同化的总能量偏
低，导致第一营养级到第二营养级的能量传递效率低于 10%，不符合 10%-20%的理论范围。选择适配矿区
环境的生物组分并合理布设，构建互利共存的营养结构，让生态系统实现自组织、自我调节，符合生态工
程的自生原理。
【小问 3 详解】
该图为种群乙的能量流动模型，乙的同化量为 2×107J/hm2·a。模型中 A 为乙的摄入量，②是乙的同化量（摄
入量-粪便量），因此②的数值等于 2×107； ⑦是乙的粪便量，属于未被乙同化的能量（归属于上一营养级）；
而乙尿液中的有机物能量，是乙已经同化的能量经代谢产生的，不属于粪便量，因此⑦不能代表尿液中的
有机物能量。
【小问 4 详解】
气味是生物释放的化学物质，属于化学信息；雌雄个体通过气味识别、完成交配繁殖，说明生物种群的繁
衍离不开信息传递。
20. 放射性 是核污水中的主要污染物，半衰期长，易富集于骨骼。研究人员发现，某蓝细菌通过细胞表
面的锶结合蛋白（由基因 srp 编码）高效富集 ，但该菌生长缓慢，难以直接应用。为解决这一问题，研
究者计划将 srp 基因转入另一种易培养的模式蓝细菌中，用于核污水生物修复。技术路线如下图所示。
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注：Ampr：氨苄青霉素抗性基因；gfp：绿色荧光蛋白基因。
（1）为将 Sr 结合蛋白展示在细胞表面，需将 srp 基因与表面锚定蛋白基因（mp）拼接成 mp-srp 融合基
因。采用重叠延伸 PCR 技术拼接时需设计关键引物碱基序列 5'-_______-3'（根据图中碱基序列书写 8 个碱
基）。融合基因再进行 PCR 时，应在其上游和下游引物的 5'端分别添加_______和_______限制酶的识别序列，
以提高构建重组质粒的效率。
（2）为筛选成功导入重组质粒的工程菌，应将蓝细菌涂布在含_______的培养基上，应选择呈_______色的
菌落。
（3）为防止工程菌过度繁殖造成生态风险，质粒中引入了“群体感应自毁”系统。该系统的工作机制为：菌
群密度过大→分泌信号分子 AHL→与 LuxR 蛋白结合形成复合物→激活启动子→致死基因表达→杀死菌体。
据此推测 LuxR 蛋白在细胞中_______（填“始终存在”或“密度高时才存在”），致死基因应插入图中质粒
_______位点。（填“A”或“B”）
（4）上述工程菌直接释放可能存在生态风险。研究人员希望获得目的基因已整合到基因组、但抗性基因已
丢失的环保型菌株。（已知该质粒可通过同源重组将目的基因整合到基因组，质粒骨架在传代中可自发丢失。）
请设计筛选环保菌株思路并加以验证_______。
【答案】（1） ①. TTCGAGCC 或 GGCTCGAA ②. BamHI ③. EcRI
（2） ①. 氨苄青霉素 ②. 无
（3） ①. 始终存在 ②. B
（4）将工程菌接种到无抗生素培养基中传代培养，数代后接种在无抗生素的 A 培养基上培养， 再利用无
菌绒布影印到含氨苄青霉素的 B 培养基上培养，选择在 A 中能生长，B 中不能生长的菌株。
验证方法：提取上述菌株 DNA，用 srp 基因引物扩增→有条带，证明目的基因已整合；用 Amp 基因引物扩
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增→无条带，证明抗生素抗性基因已丢失。
【解析】
【小问 1 详解】
重叠延伸 PCR 拼接融合基因时，需要引物携带重叠互补序列实现两个基因的连接， 根据图中序列，mp
下游末端编码链序列为 GGCT，srp 上游起始编码链序列为 TTCG，拼接后关键引物的 8 个碱基可以写为
GGCTCGAA，其互补序列 TTCGAGCC 作为另一个关键引物；由质粒图谱可知，目的基因需要插入持续表
达启动子下游、终止子上游的酶切位点，顺序为 BamHⅠ（上游）→EcRⅠ（下游），因此引物 5'端分别添
加两种限制酶的识别序列，保证定向克隆。
【小问 2 详解】
据图可知，质粒上有氨苄青霉素抗性基因 Ampr，只有成功导入重组质粒的工程菌才能在含氨苄青霉素的培
养基上存活，所以涂布在含氨苄青霉素的培养基上筛选；由于融合基因插入位置在 BamH Ⅰ和 EcR Ⅰ之间，
破坏了 gfp 基因（绿色荧光蛋白基因），gfp 无法表达，故阳性菌落（成功插入融合基因的）不会产生绿色
荧光，菌落无色。
【小问 3 详解】
根据“群体感应自毁”机制可知，其原理是：菌群密度大→分泌 AHL→AHL 和 LuxR 结合→激活启动子，说
明 LuxR 蛋白不需要诱导合成，本来就一直存在细胞中，只有 AHL 积累到足够浓度的时候才结合它，激活
后续致死基因表达，故 LuxR 蛋白始终存在；致死基因要在诱导型启动子控制下表达，图中 B 位点正好在
诱导型启动子下游、终止子上游，插入后可以被诱导型启动子调控，A 在持续表达启动子下游，如果插入 A，
致死基因会一直表达，工程菌无法存活，故插入位点是 B。
【小问 4 详解】
由题意可知，质粒可以通过同源重组把目的基因整合到宿主基因组，质粒骨架（带抗性基因）会自发丢失，
故筛选思路： 将初始获得的工程菌（带质粒）先在无抗生素的培养基中连续传代培养，让质粒自发丢失；
然后将传代后的菌涂布到无抗生素的固体培养基上培养，得到单菌落，再用影印接种法，把单菌落影印到
含氨苄青霉素的固体培养基上培养；筛选出「在无抗生素培养基上能生长、在氨苄青霉素培养基上不能生
长」的菌落，就是候选菌株（因为质粒丢了，所以抗性没了，不能抗氨苄，而目的基因已经整合到基因组，
所以能存活）。
验证步骤： 提取候选菌株的基因组 DNA，分两组 PCR 验证： ① 用 srp 基因（目的基因）的特异性引物
进行 PCR 扩增，如果能扩增出目的条带，说明目的基因已经成功整合到基因组； ② 用 Ampr（氨苄青霉素
抗性基因）的特异性引物进行 PCR 扩增，如果不能扩增出条带，说明抗性基因已经随质粒骨架丢失，最终
得到符合要求的环保型菌株。
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