河南省天一联考2025—2026学年高三下学期4月考试生物试卷（含答案解析）

这是一份河南省天一联考2025—2026学年高三下学期4月考试生物试卷（含答案解析），共20页。
注意事项：
1.选择题用2B铅笔填涂，需将选项方框完全填满，不得漏涂、错涂、多涂。
2.填涂准考证号时，逐位对应填涂，确保数字与填涂位置完全一致。
3.如需更改选择题答案，必须将原填涂痕迹彻底擦净，再重新填涂正确选项。
一、选择题:本大题共16小题，每小题3分，共48分。
1.许多蛋白质是构成细胞结构的重要物质。下列蛋白质中,哺乳动物成熟红细胞的细胞膜上最可能含有的是
A．血红蛋白
B．分泌蛋白
C．ATP合酶
D．水通道蛋白
2.大多数水果和蔬菜中都含有蔗糖。在植物体内,蔗糖合酶可以催化蔗糖与UDP(尿苷二磷酸)反应生成尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)和果糖。下列叙述错误的是
A．液泡内蔗糖浓度增加可提升植物细胞的吸水能力
B．UDP与ADP的结构差异主要体现在碱基种类不同
C．光合作用过程中,蔗糖可以在叶绿体的基粒中合成
D．推测UDPG可以为植物体内多糖的合成提供原料
3.使用突变酵母菌(结构及代谢途径如图所示)进行酿酒可提高酒精产量。下列叙述正确的是
A．该突变酵母菌线粒体中的呼吸链中断,会导致NADH在细胞质基质中大量积累
B．当O​2充足时,与该突变酵母菌相比,野生型酵母菌可使澄清石灰水更快变浑浊
C．该突变酵母菌氧化分解葡萄糖时,大部分能量以热能的形式散失,只合成少量ATP
D．利用该突变酵母菌进行酿酒时,可通过适当提高实验温度和O​2含量来提高酒精产量
4.鸡(无蹼)和鸭(有蹼)在胚胎发育形成趾的时期,它们的趾间都有蹼状结构,将鸡胚胎中预定形成鸡爪部分的细胞移植到鸭胚胎的相应部位,鸭掌长成了鸡爪。下列叙述错误的是
A．鸡蹼的消失是通过细胞自动死亡实现的,属于细胞凋亡
B．鸡爪和鸭掌的形态不同,根本原因是基因的表达情况存在差异
C．鸡爪和鸭掌的蹼状结构有无体现了不同生物对水陆环境的适应性
D．若将鸭胚胎中形成鸭掌部分的细胞移植到鸡胚胎的相应部位,则可能长出鸭掌
5.人工授精、胚胎移植和胚胎分割都是在医学和农业生产上应用较多的胚胎工程技术。下列叙述正确的是
A．通过核移植获得的早期胚胎必须移植给受体才能获得后代
B．人工授精时,采集的精液需在获能液中进行处理后才能输入雌性生殖道
C．进行胚胎移植时,使用免疫抑制剂可避免代孕牛对植入胚胎产生免疫排斥反应
D．采用胚胎分割技术克隆动物常选用桑葚胚或囊胚,因这两个时期的细胞未发生分化
6.某新型抗肿瘤mRNA疫苗可用于癌症治疗,该疫苗进入机体后引发的免疫应答过程如图所示。下列叙述正确的是
A．用脂质体包裹mRNA有利于疫苗与溶酶体融合,从而促进抗原表达
B．该疫苗中的mRNA可依据肿瘤细胞表面特异抗原的基因序列进行设计
C．该疫苗可激发体液免疫和细胞免疫,细胞甲～丁均能特异性识别抗原
D．该疫苗治疗癌症安全性高且持续作用时间长,还可用来预防其他癌症
7.为探究某矮生突变体植株矮生的原因,研究人员用不同浓度生长素处理野生型和突变体植株幼苗,实验结果如下图。下列叙述正确的是
A．该突变体植株对生长素不敏感导致植株矮化
B．可将幼苗置于含不同浓度生长素的固体培养基上培养
C．图示体现了生长素低浓度促进生长,高浓度抑制生长的特点
D．外源生长素促进突变体植株茎伸长的最适浓度在25～50μml·L​−1
8.我国生态学家马世骏先生在防治蝗灾的过程中,运用“改治结合、根除蝗害”的战略,并创造性地提出了“整体、协调、循环、自生”等生态工程的基本原理,该基本原理的运用在经济建设和社会发展中发挥了显著的作用。下列叙述错误的是
A．生态工程是以生态系统的自组织、自我调节功能为基础的
B．马世骏先生运用“改治结合、根除蝗害”的战略体现了整体原理
C．我国古代“无废弃物农业”实现了有机物中能量和土壤养分的循环利用
D．利用协调原理进行生态工程建设时,需要考虑系统中生物的环境容纳量
9.森林中,中度自然干扰(如大风、雷击)可形成“林窗”(群落断层),其群落动态遵循“断层抽彩式竞争”：周围物种的种子或幼苗侵入“林窗”,竞争力相近的物种随机胜出,成为优势种,直至下一次干扰。下列叙述错误的是
A．“林窗”恢复并维持相对稳定的过程主要依赖正反馈调节
B．耐受林窗强光、开阔空间的物种在前期更易成为优势种
C．“断层抽彩式竞争”可提高“林窗”群落的物种丰富度
D．“林窗”形成与恢复的过程中群落发生了次生演替
10.鸟类为占据资源和空间而积极保卫的区域称为领域。下图为某生态系统中鸟类领域面积与其体重、食性的关系。下列分析正确的是
A．每种鸟所占据的领域就是其生态位,鸟类领域面积随其体重增加而增大
B．体重相近时,食虫鸟类的领域面积通常大于草食性鸟类,这可能与营养级有关
C．领域中的资源和空间属于非密度制约因素,领域行为有利于鸟类种群的稳定和发展
D．保卫领域的鸣叫声、行为炫耀分别属于物理信息、行为信息,二者主要调节种间关系
11.细胞中的DNA进行半保留半不连续复制,即一条子链(前导链)是连续合成的,另一条子链(滞后链)是不连续合成的,前导链和每一个滞后链片段都是由RNA引物起始的,该引物由RNA引物酶催化合成。下列叙述错误的是
A．细胞中核DNA复制发生在细胞分裂前的间期
B．DNA复制时需要DNA聚合酶、RNA引物酶等多种酶参与
C．在RNA引物的3'端连接脱氧核苷酸可起始滞后链片段的合成
D．DNA精确的复制方式保证了生物体前后代染色体数目的恒定
12.果蝇M1、M2、M3、M4为4种不同的翅形隐性突变体品系,如图所示,所有突变基因均位于同一对常染色体上,且突变位点不同,其中a1、a2和a3表示突变基因,“+”表示野生型显性基因。不考虑其他变异,下列推断不合理的是
A．M1～M4中相互交配能产生隐性突变后代的交配组合有7种
B．将M1× M2获得的子代进行测交,测交后代可能全为突变体
C．突变体M3和M4在减数分裂时均只产生1种基因组成的配子
D．a1、a2、a3的出现体现了基因突变具有随机性,不能体现不定向性
13.某罕见遗传病由16号染色体上编码磷脂酶Cγ2蛋白的基因发生突变所致；该突变使酶持续激活,引发不受控的炎症反应,患者表现为水疱性皮疹。图1为某家庭的该病患病情况,研究人员对该家庭部分成员的相关致病基因进行测序,差异序列如图2所示。下列推断错误的是
A．该罕见遗传病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B．Ⅱ-2的磷脂酶Cγ2蛋白中1个亮氨酸被脯氨酸取代
C．Ⅱ-1和Ⅱ-2的次级卵母细胞可能都不含致病基因
D．该病体现了基因通过控制酶的合成间接控制生物性状
14.巢式PCR是一种高特异性、高灵敏度的PCR技术,通过两轮PCR扩增来显著提高扩增的准确性,其核心原理如图所示。下列叙述错误的是
A．第一次PCR扩增使用的外引物,其结合位点位于第二次PCR扩增目标产物的外侧
B．第二次PCR扩增以第一次PCR扩增的中间产物为模板,可显著降低非特异性产物的产生
C．若第一次PCR扩增出现非特异性产物,第二次PCR扩增的内引物仍可与之结合并完成扩增
D．巢式PCR可用于检测极低拷贝数的目标DNA,如被病毒感染的早期少量的样本
15.某自花传粉植物的花冠颜色由两对等位基因A/a、B/b控制,其中基因A控制红色素的合成,基因B表达能使花冠颜色变浅。两株纯合的白花植株作为亲本杂交,F​1均开粉花,F​1自交得F​2,F​2中粉花：红花：白花=6：3：7。下列叙述正确的是
A．基因A/a、B/b位于非同源染色体上,F​2中存在致死个体
B．F​2的白花植株中基因型与亲本不同的植株所占的比例为3/7
C．若要检测某粉花植株的基因型,最简单的方法是让该植株进行测交
D．F​2植株中,自交后代花冠颜色不发生性状分离的个体所占的比例为1/2
16.皮质醇的分泌受下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴调控,存在长反馈和短反馈调节,如下图。研究人员以生理状况相同的小鼠为材料进行实验,实验处理及结果如下表。下列叙述错误的是
A．垂体细胞不仅含有皮质醇受体,还含有CRH受体
B．丙组注射皮质醇处理是采用了自变量控制中的“加法原理”
C．根据甲组与丁组的实验结果可证明ACTH对下丘脑存在短反馈调节
D．对比分析甲、乙、丙组,可证明皮质醇对下丘脑和垂体存在长反馈调节
二、非选择题:本大题共5小题，第17-20小题每小题10分，第21小题12分，共52分。
17.高温胁迫是影响水稻产量的重要因素。为探究持续高温对水稻光合作用的影响,研究人员将J935和J353两个处于灌浆期的水稻品种分别在NT和HT的日温下进行相关实验,实验结果如图所示(NT平均日温为26℃,HT平均日温为33℃,每组处理周期均为整个灌浆结实期)。回答下列问题：
(1)水稻叶片中的叶绿素分布在叶绿体的______上,叶绿素吸收的光能可转化为储存在_____₍填具体物质)中的化学能。若要检测叶绿素的含量,可将光合色素提取液置于_____₍填颜色)光下用分光光度计测定吸光度值。
(2)据图分析,随处理天数增加,两个水稻品种的总叶绿素含量和净光合速率均呈______趋势,且HT组显著低于NT组；HT组的总叶绿素含量和净光合速率较低的原因可能是__________________。
(3)研究发现,持续高温会通过影响气孔开度影响胞间CO​2浓度,进而影响光合作用强度。若要探究持续高温下两个水稻品种的净光合速率变化是否与气孔因素有关,可在上述实验的基础上,分别检测并比较______；预期实验结果和结论为：__________________。
18.支配心脏的神经主要是自主神经系统,分为心交感神经和心迷走神经,两者共同调节心率、传导速度和心肌收缩力,实现拮抗、协调的精密调控。回答下列问题：
(1)据题分析,当人处于安静状态时,支配心脏的______神经活动占优势,心率维持在较低的水平。该神经释放乙酰胆碱作用于心肌细胞膜上的M型受体,激活K​+通道蛋白,促进______,同时抑制Ca​2+通道蛋白,减少Ca​2+内流,使心跳减慢。
(2)随着对心脏神经调节机制的深入研究,人们发现迷走神经对心脏的调控不仅依赖于经典的化学突触,还存在电突触传递,两种类型突触结构如图1所示,其中电突触中的连接蛋白组成通道,带电离子可通过并传递电信号,推测电突触的信息传递速度远快于化学突触的原因是______；迷走神经与心肌细胞之间的化学突触传递具有单向性的原因是__________________。
(3)研究发现,某些低等无脊椎动物的反射弧中存在电突触结构。研究人员对来自某无脊椎动物的两个相连的神经元进行实验,如图2所示。为探究两神经元之间的突触类型,应分别对______点进行适宜刺激,若电表指针分别发生______次方向相反的偏转,则说明两神经元之间的突触类型为电突触。
(4)临床上可通过按压颈动脉窦、按压眼球等操作,使迷走神经兴奋,从而缓解心房颤动等快速性心律失常。请写出该反射的反射弧：__________________。
19.全球气候变暖会对海洋生态系统产生重要的影响。研究人员研究了温度对中华哲水蚤(图1)和猛水蚤(图2)摄食的影响,结果如图所示。回答下列问题：
(1)猛水蚤主要以浮游植物和有机碎屑等为食,猛水蚤属于海洋生态系统组成成分中的______；根据组成食物链的环节分析,猛水蚤属于第______营养级的生物。
(2)中华哲水蚤主要摄食浮游植物,同时也是鲍鱼等经济鱼类的天然饵料,中华哲水蚤的同化量去向为呼吸作用散失、流向分解者和______。中华哲水蚤的个体大小、种群数量、性别比例具有明显的季节性变化,这是由于___________________________₍答出2点)等因素会随季节变化。
(3)据图推测,全球气候变暖将对______种群的发展不利,判断依据是________________。
(4)在某个时间点上,海洋生态系统中中华哲水蚤等浮游动物的生物量可能高于浮游植物,导致生物量金字塔倒置的原因是_______________________________________。
20.果蝇的眼色表现为红眼、紫眼和白眼,由一对等位基因(A/a)或两对等位基因(A/a、B/b)控制。为研究控制果蝇眼色性状的基因,研究人员进行了如图1所示的杂交实验,同时对图1中部分个体的眼色基因进行PCR扩增和电泳检测,检测结果如图2所示,已知条带
③对应基因a。回答下列问题：
(1)根据图中杂交实验和电泳结果判断,果蝇的眼色是由______对等位基因控制的,分析图1,判断依据是__________________；分析图2,判断依据是__________________。
(2)假设基因型为X​AY、X​aY、X​BY、X​bY的个体视为纯合子。F​2白眼果蝇中纯合子的比例为______；若要以图1中的果蝇为材料,通过简单的杂交实验探究某白眼雌果蝇的基因型,实验思路为____________。
(3)根据图2中电泳条带分析,待测白眼雄果蝇的基因型是______。若基因a、b分别是基因A、B突变产生的,则基因A、B发生的基因突变类型分别为__________________。
21.自生固氮菌是指不与植物共生,独立生活在土壤等环境中,能将空气中的氮气还原为氨供自身利用的一类微生物。科研人员从土壤中分离出自生固氮菌并进行固氮能力测定,实验流程如下图所示。回答下列问题：
(1)该实验流程中,步骤
①～
④中,土壤样品共稀释了______倍,实验操作过程均需在______旁进行,以防止杂菌污染。
(2)该实验纯化培养自生固氮菌的接种方法是______；从培养基功能的角度分析,步骤
④所用的培养基属于______,该培养基的核心配方特点是______,从而将自生固氮菌与其他微生物区分开。
(3)若步骤
④计数时获得了菌落数分别为110、135、121的平板,则10g土壤中含有的固氮菌约有______个。实验过程中,当培养时间过长时,在自生固氮菌大菌落周围出现了少量非固氮杂菌小菌落,这些小菌落能在该培养基上生长的原因是__________________。
(4)固氮酶是自生固氮菌催化N​2还原为NH​3的关键酶,其活性易被O​2抑制。为提高菌株固氮效率,可在分子水平上利用______技术对固氮酶基因进行定点突变,然后将改造后的固氮酶基因导入根瘤菌,上述过程属于______工程。
河南省天一联考2025—2026学年高三下学期4月考试生物试卷 答案与解析
1. D
解析：A、血红蛋白是红细胞细胞质内的胞内蛋白,主要功能是运输氧气,不存在于细胞膜上,A错误；
B、分泌蛋白是在细胞内合成后分泌到细胞外发挥作用的蛋白质,且哺乳动物成熟红细胞无内质网、高尔基体等合成分泌蛋白的细胞器,细胞膜上不存在分泌蛋白,B错误；
C、ATP合酶是催化ATP合成的酶,真核生物中分布于线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜上,哺乳动物成熟红细胞无线粒体,其ATP通过细胞质基质中的无氧呼吸合成,细胞膜上无ATP合酶,C错误；
D、水通道蛋白是细胞膜上介导水分子协助扩散的通道蛋白,哺乳动物成熟红细胞的细胞膜上含有水通道蛋白,可实现水分子的快速跨膜运输,D正确。
2. C
解析：A、液泡内蔗糖浓度增加会使细胞液渗透压升高,细胞的吸水能力随渗透压升高而提升,A正确；
B、UDP(尿苷二磷酸)的碱基为尿嘧啶,ADP(二磷酸腺苷)的碱基为腺嘌呤,二者均含核糖和两个磷酸基团,结构差异主要体现在碱基种类不同,B正确；
C、叶绿体基粒是光反应的场所,光合作用暗反应合成有机物的场所是叶绿体基质,且蔗糖的合成场所为细胞质基质,叶绿体基粒中无法合成蔗糖,C错误；
D、UDPG含有葡萄糖基团,植物体内多糖(淀粉、纤维素等)的基本组成单位为葡萄糖,因此推测UDPG可以为植物多糖合成提供原料,D正确。
3. B
解析：A、该突变酵母菌即使呼吸链中断,细胞质基质中糖酵解产生的NADH,会参与丙酮酸还原生成乙醇的过程,NADH被重新氧化为NAD​+,不会在细胞质基质大量积累,A错误；
B、O​2充足时,野生型酵母菌可进行完整的有氧呼吸,分解1ml葡萄糖产生6mlCO​2,且有氧呼吸分解葡萄糖的速率远快于无氧呼吸；而该突变酵母菌线粒体呼吸链中断,即使有氧也只能进行无氧呼吸,分解1ml葡萄糖仅产生2mlCO​2。因此野生型产CO​2更快,能使澄清石灰水更快变浑浊,B正确；
C、该突变酵母菌只能进行无氧呼吸,葡萄糖氧化分解时,大部分能量储存在产物酒精中,只有少量能量释放,释放的能量中大部分以热能散失,仅少量合成ATP,C错误；
D、酵母菌酒精发酵的最适温度为18∼25​∘C ,盲目提高温度会抑制酶活性,降低酒精产量；且该突变酵母呼吸链中断,即使提高O​2含量,也无法进行有氧呼吸增殖,不能提高酒精产量,D错误。
4. D
解析：A、鸡胚胎时期趾间蹼的消失是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,属于细胞编程性死亡,即细胞凋亡,是正常的发育现象,A正确；
B、鸡爪和鸭掌的形态差异属于生物的性状差异。生物的性状由基因控制,而性状的具体表现是基因选择性表达的结果,即不同细胞中表达的基因存在差异,导致形态结构不同,B正确；
C、鸡无蹼更适应陆地行走,鸭有蹼更适应水中划行,蹼状结构的有无体现了不同生物对水陆环境的适应性,C正确；
D、鸡胚胎的细胞在鸭胚胎环境中仍能按自身基因表达形成鸡爪,即细胞的发育方向由自身基因决定,而非受移植环境影响。因此,将鸭胚胎中形成鸭掌的细胞移植到鸡胚胎相应部位,细胞仍会按鸭的基因表达形成鸭掌,而非可能长出鸭掌,D错误。
5. A
解析：A、通过核移植得到的重组细胞仅能在体外发育到早期胚胎阶段,后续必须移植到同期发情处理的受体子宫中,才能继续发育为完整个体获得后代,A正确；
B、人工授精时采集的精液可直接输入雌性生殖道,精子可在雌性生殖道内自然完成获能,只有体外受精操作时才需要将采集的精子放入获能液中处理,B错误；
C、胚胎移植的生理学基础明确指出,受体子宫对移入的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,无需使用免疫抑制剂,C错误；
D、桑葚胚阶段细胞尚未分化,但囊胚阶段细胞已经分化为滋养层细胞和内细胞团,仅内细胞团细胞具有发育全能性,D错误。
6. B
解析：A、由图可知,mRNA需要从溶酶体中逃逸进入细胞质才能翻译产生抗原,若mRNA进入溶酶体,会被溶酶体降解,无法表达抗原。因此脂质体包裹mRNA的作用是帮助mRNA逃逸出溶酶体,而非促进其与溶酶体融合,A错误。
B、该mRNA疫苗的作用是在人体内翻译出肿瘤特异性抗原,引发针对肿瘤的免疫,因此可以根据肿瘤细胞特异抗原的基因序列设计对应的mRNA,B正确。
C、该疫苗可同时激发体液免疫和细胞免疫,但细胞丙是浆细胞,浆细胞不能识别抗原,因此不是所有细胞都能特异性识别抗原,C错误。
D、该疫苗的抗原具有特异性,只针对设计对应的特定癌症产生免疫,不能预防其他癌症,D错误。
7. B
解析：A、突变体应该是生长素合成缺陷型,如果是不敏感,施加外源生长素则与对照组茎长大致相同,A错误；
B、探究生长素对植株茎伸长的影响,可将幼苗置于含不同浓度生长素的固体培养基上培养。固体培养基能稳定控制生长素浓度,保证单一变量,是植物激素实验的标准、可行操作,B正确；
C、生长素“低浓度促进、高浓度抑制生长”的特点,需要出现高浓度伸长量低于0浓度(对照组)才可以体现；图中所有加生长素的组别伸长量都大于0浓度组,全表现为促进,没有体现抑制作用,C错误；
D、由图可知,突变体茎伸长量在生长素浓度为25μml⋅L⁻¹时达到最大,50μml⋅L⁻¹时伸长量低于25μ ml⋅L⁻¹,因此促进突变体茎伸长的最适浓度范围应为5∼50μml⋅L⁻¹,而非25 50μml⋅L⁻¹,D错误。
8. C
解析：A、生态工程是遵循生态学、系统学规律,以生态系统的自组织、自我调节功能为基础建设的人工生态系统,可实现多重效益的统一,A正确；
B、整体原理要求统筹社会-经济-自然复合系统的整体利益,“改治结合、根除蝗害”既兼顾蝗灾治理的生态效益,也考虑农业生产、民生保障的经济和社会效益,体现了整体原理,B正确；
C、生态系统中能量的流动特点是单向流动、逐级递减,无法循环利用“,无废弃物农业”仅实现了土壤养分的循环利用,有机物中的能量不能循环,C错误；
D、协调原理要求生物与环境相适应,生态系统中生物的数量不能超过环境容纳量,避免生态系统失衡,因此生态工程建设时需要考虑生物的环境容纳量,D正确。
9. A
解析：A、生态系统维持相对稳定的调节基础是负反馈调节,正反馈调节会使系统偏离稳态,“林窗”恢复并维持稳定依赖负反馈调节而非正反馈调节,A错误；
B、“林窗”是群落断层,相比郁闭林光照更强、空间更开阔,前期能耐受强光、适应开阔环境的物种生存优势更明显,更易成为优势种,B正确；
C、“断层抽彩式竞争”中竞争力相近的物种随机胜出,可形成不同优势种,避免单一物种垄断资源,可提高群落的物种丰富度,C正确；
D、“林窗”形成区域原有土壤条件基本保留,还可能保留植物的种子或繁殖体,因此其恢复过程中发生的是次生演替,D正确。
10. B
解析：A、生态位不仅包括鸟类占据的领域,还包含它的食物、天敌、与其他物种的关系等多种因素,从图中可以看出,鸟类领域面积随体重增加整体呈增大趋势,但并非绝对的线性增大,存在体重相近但领域面积差异较大的情况,A错误；
B、从图中能观察到,体重相近时,食虫鸟类的领域面积通常大于草食性鸟类。食虫鸟类处于更高的营养级,能量获取相对更少,需要更大的领域来获取足够食物,这和营养级有关,B正确；
C、领域中的资源和空间属于密度制约因素,因为种群密度越大,对资源和空间的竞争就越激烈。领域行为可以减少鸟类之间的竞争,有利于种群的稳定和发展,C错误；
D、保卫领域的鸣叫声属于物理信息,行为炫耀属于行为信息。二者主要调节的是种内关系,D错误。
11. D
解析：A、细胞中核DNA复制发生在有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期,即细胞分裂前的间期,A正确；
B、DNA复制过程需要解旋酶解开双链、RNA引物酶催化合成RNA引物、DNA聚合酶催化子链合成,需要多种酶参与,B正确；
C、DNA聚合酶只能按5"→3"的方向延伸子链,因此需要在RNA引物的3'端连接脱氧核苷酸,起始前导链和滞后链片段的合成,C正确；
D、DNA精确复制保证了亲子代遗传信息的稳定传递,减数分裂和受精作用共同保证了生物体前后代染色体数目的恒定,D错误。
12. A
解析：A、纯合交配(4 种)：M1× M1、M2× M2、M3× M3、M4× M4,后代均为隐性突变体。杂合交配(6 种)： M1× M2：后代为a1 + + / + a2 +,若不发生交换,表型为野生型(因为两个隐性突变位点互补)；M1× M3：同理,互补,后代为野生型；M1× M4：后代为a1 + + / a1 a2 +,有a1a1纯合,表现隐性突变；M2× M3：互补,后代为野生型；M2× M4：后代为+ a2 + / a1 a2 +,有a2a2纯合,表现隐性突变；M3× M4：后代为+ + a3 / a1 a2 +,互补,表型为野生型。 因此,能产生隐性突变后代的组合为：4 种纯合交配+2种杂合交配(M1× M4、M2× M4),共 6 种,不是 7 种,A不合理；
B、M1× M2获得的子代基因型为a1+a1+a2+,若该子代与隐性纯合子(假设为a1a1a2a2++)测交,由于子代产生的配子类型可能使得测交后代全为突变体,B合理；
C、突变体M3的基因型为++a3a3,在减数分裂时,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,只产生一种含+a3的配子；突变体M4的基因型为a1a1a2a2++,也只产生一种含a1a2+的配子,C合理；
D、由题意可知,突变发生在不同位点(a1、a2、a3),体现了基因突变的随机性(可发生在基因的不同位置)。不定向性是指基因突变可产生多种等位基因(如同一基因突变为不同形式),而题干中 a1、a2、a3 是不同位点的突变,并非同一基因的不同等位形式,因此不能体现不定向性,D合理。
13. C
解析：A、系谱图中,父母(Ⅰ-1、Ⅰ-2)均正常,却生育了患病女儿(Ⅱ-2),符合“无中生有” 为隐性的遗传规律； 若为 X 染色体隐性遗传,父亲(Ⅰ-1)正常,女儿一定不患病,与系谱图矛盾； 致病基因位于 16 号常染色体,因此遗传方式为常染色体隐性遗传,A正确；
B、密码子与氨基酸对应：根据图 2 的密码子表,CUU编码亮氨酸,CCU编码脯氨酸。 基因序列差异：对比 Ⅱ-1(正常)和 Ⅱ-2(患者)的基因测序结果,Ⅱ-2 的对应序列中T(胸腺嘧啶)突变为C(胞嘧啶)。转录后的 mRNA 密码子由CUU变为CCU,导致翻译时1 个亮氨酸被脯氨酸取代,B正确；
C、Ⅱ-2 为aa,减数分裂时同源染色体分离,次级卵母细胞含a,C错误；
D、该病由 “编码磷脂酶 Cγ2 蛋白的基因突变” 导致,该突变使酶持续激活,引发炎症反应。说明基因通过控制磷脂酶(酶)的合成,进而调控炎症反应这一代谢过程,最终影响生物性状,属于间接控制,D正确。
14. C
解析：A、从图示可以清晰看到：外引物的结合位置在目的基因(目标产物)的两端外侧,第一轮扩增出包含目的基因的长片段,第二轮内引物在目的基因内部结合,扩增出目标产物,A正确；
B、第一轮扩增后,模板被富集为包含目的基因的中间产物；第二轮内引物仅能与目的基因的特异性序列结合,无法与非特异性片段结合,因此能极大减少非特异性扩增,B正确；
C、内引物的结合位点是目的基因内部的特异性序列,仅存在于目标 DNA 中。非特异性产物不包含目的基因的特异性序列,因此内引物无法与之结合,更无法完成扩增,C错误；
D、巢式 PCR 经过两轮扩增,信号被二次放大,灵敏度远高于普通 PCR,能检测到极微量的目标 DNA,因此适用于病毒感染早期、样本量极少的检测场景,D正确。
15. D
解析：A、F​2比例总和为16,为9:3:3:1的变形,说明A/a、B/b位于非同源染色体上,且不存在致死个体,A错误；
B、F​2白花共7份,与亲本(AABB、aabb)基因型相同的个体为AABB(1份)、aabb(1份),共2份,因此基因型与亲本不同的占5/7,B错误；
C、该植物为自花传粉植物,检测粉花基因型最简单的方法是自交,无需进行去雄、人工授粉等操作,比测交更简便,C错误；
D、自交后代不发生性状分离的个体包括：全部aa_₍₄/16)、AAbb(1/16)、ABB(3/16),总和为8/16=1/2,D正确。
16. C
解析：A、垂体受下丘脑分泌的CRH调控,也受皮质醇的负反馈调节,因此垂体细胞上既有CRH受体,也有皮质醇受体,,A正确；
B、加法原理是指人为增加某种影响因素,丙组切除肾上腺后额外注射皮质醇,属于自变量控制中的加法原理,B正确；
C、丁组是切除垂体+注射ACTH,与甲组相比,缺少“切除垂体但不注射ACTH”的对照,无法单独证明ACTH对下丘脑存在短反馈调节,实验设计不严谨,C错误；
D、乙组(切除肾上腺)：CRH、ACTH升高；丙组(切除肾上腺+注射皮质醇)：CRH、ACTH 降低；对比甲、乙、丙三组,可证明皮质醇对下丘脑和垂体存在长反馈(负反馈)调节,D正确。
17. (1) ①. 类囊体薄膜
②. NADPH和ATP
③. 红
(2) ①. 下降
②. 持续高温加速了叶绿素的降解,使叶绿素含量降低,光反应速率下降,进而导致净光合速率降低
(3) ①. J935和J353在NT和HT下的气孔开度和胞间CO​2浓度
②. 若与NT组相比,J935HT组和J353HT组气孔开度减小,且胞间CO​2浓度降低,则净光合速率下降与气孔因素有关；反之,则与气孔因素无关
解析：【小问1详解】
水稻叶片中的叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,因为光合色素位于类囊体薄膜。叶绿素吸收的光能可转化为储存在NADPH和ATP中的化学能,这两者是光反应产生的活跃化学能。若要检测叶绿素的含量,可将光合色素提取液置于红光下用分光光度计测定吸光度值,因为叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,在红光下测定可减少其他色素的干扰。
【小问2详解】
据图分析,随处理天数增加,两个水稻品种的总叶绿素含量和净光合速率均呈下降趋势,且HT组显著低于NT组。HT组(高温组)叶绿素含量低,是因为持续高温会加速叶绿素的降解,叶绿素减少会导致光反应速率下降,ATP和 NADPH 生成不足,进而暗反应速率降低,最终导致净光合速率降低。
【小问3详解】
若要探究持续高温下两个水稻品种的净光合速率变化是否与气孔因素有关,可在上述实验的基础上,分别检测并比较J935和J353在NT和HT下的气孔开度和胞间CO​2浓度。若HT组与NT 组相比,气孔开度减小,且胞间CO​2浓度降低,说明CO​2供应不足是净光合速率下降的原因,即与气孔因素有关；反之,若气孔开度变化与胞间CO​2浓度变化不一致(如气孔开度减小但胞间CO​2浓度升高),则说明净光合速率下降与气孔因素无关。
18. (1) ①. 心迷走
②. K​+外流
(2) ①. 电突触以电信号传递,而化学突触需要经过电信号→化学信号→电信号的转化
②. 神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
(3) ①. M、N
②. 2
(4)颈动脉窦、眼球处的感受器→传入神经→迷走神经中枢→迷走神经→心脏
解析：【小问1详解】
根据题意可知,心交感神经占优势会使心跳加快,心率会维持在较高的水平,当人处于安静状态时,心率维持在较低水平,此时支配心脏的心迷走神经活动占优势。该神经释放乙酰胆碱作用于心肌细胞膜上的M型受体,激活K​+通道蛋白,会促进K​+外流,同时抑制Ca​2+通道蛋白,减少Ca​2+内流,使心跳减慢。
【小问2详解】
电突触中的连接蛋白组成通道,带电离子可通过并传递电信号,而化学突触需要经过电信号→化学信号→电信号的转化,所以电突触的信息传递速度远快于化学突触。迷走神经与心肌细胞之间的化学突触传递具有单向性,原因是神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。
【小问3详解】
为探究两神经元之间的突触类型,应分别对M、N点进行适宜刺激。若两神经元之间的突触类型为电突触,由于电突触的兴奋在两个神经元之间能双向传导,所以刺激M点时,兴奋可以传到两个神经元,电表指针发生2次方向相反的偏转,刺激N点时,兴奋也可以传到两个神经元,电表指针也会发生2次方向相反的偏转。
【小问4详解】
临床上通过按压颈动脉窦、按压眼球等操作,使迷走神经兴奋来缓解心房颤动等快速性心律失常,该反射的反射弧为颈动脉窦、眼球处的感受器→传入神经→迷走神经中枢→迷走神经→心脏。
19. (1) ①. 消费者和分解者
②. 二
(2) ①. 流向下一营养级
②. 温度、食物资源(或光照强度、天敌数量,任答两点即可)
(3) ①. 中华哲水蚤
②. 随着温度升高,中华哲水蚤对三种藻类的摄食率均下降
(4)浮游植物个体小、繁殖速度快,被浮游动物大量捕食消耗,因此某一时间点浮游植物的现存生物量低于浮游动物,导致生物量金字塔倒置
解析：【小问1详解】
猛水蚤摄食浮游植物时属于消费者,分解有机碎屑时属于分解者；在捕食食物链中,生产者(浮游植物)为第一营养级,直接以生产者为食的猛水蚤属于第二营养级。
【小问2详解】
对于不是最高营养级的生物,同化量的去向包括：呼吸作用散失、流向分解者、流向下一营养级；季节变化会导致环境中温度、光照、食物量、天敌数量等发生改变,因此中华哲水蚤的种群特征会随季节呈现规律性变化。
【小问3详解】
图1为中华哲水蚤的摄食结果,可见随温度升高,中华哲水蚤对三种藻的摄食率均下降,说明全球变暖温度升高会抑制中华哲水蚤摄食,对其种群发展不利。
【小问4详解】
生物量金字塔反映某一时间点各营养级的现存生物量,海洋中浮游植物繁殖快,个体小,会被浮游动物大量捕食消耗,因此某时刻现存的浮游植物生物量可以低于浮游动物,出现倒置的生物量金字塔。
20. (1) ①. 两##2
②. F​2代雌雄果蝇的表现型比例不同(雌蝇红眼：紫眼 = 3:1,雄蝇红眼：紫眼：白眼 = 3:1:4),且符合 9:3:3:1 的变形,说明由两对等位基因控制,且一对位于常染色体、一对位于 X 染色体
③. 电泳条带显示存在两种不同的等位基因(a/A 及 B/b),条带
③对应基因 a,证明由两对等位基因控制
(2) ①. 1/2
②. 让该白眼雌果蝇与 F​1中的紫眼雄果蝇(aaX​BY)杂交,观察后代的表现型及比例
(3) ①. AAXY
②. 增添、缺失
解析：【小问1详解】
分析图1,F​2代雌雄表现型比例不同(雌蝇：红眼：紫眼 = 3:1；雄蝇：红眼：紫眼：白眼 = 3:1:4),说明一对基因位于常染色体,一对基因位于 X 染色体(若仅 1 对等位基因,雌雄表现型比例应一致)；且 F​2总比例为 9:3:3:1 的变形(雌蝇 3:1、雄蝇 3:1:4,合计符合两对等位基因自由组合的分离比特征),因此由两对等位基因控制。分析图2,电泳条带显示,不同个体的条带数量 / 位置不同(亲本雄果蝇有 2 个条带,F​1雄果蝇有 3 个条带,F​2紫眼雄果蝇有 2 个条带,待测白眼雄果蝇有 2 个条带),且已知条带③对应基因 a,说明存在a、A 两种等位基因,同时还有其他条带对应另一对等位基因(B/b),证明由两对等位基因控制。
【小问2详解】
图2中F​1雄果蝇含有三个条带①③④,为红眼,根据小问1可知,其基因型可能为AaX​BY,亲本白眼雄果蝇含有两个条带②③,其基因型可能为aaX​bY,即①为B,②为b,④为A,可知亲本雌果蝇基因型：AAX​BX​B(纯合红眼 ),F​1基因型为AaX​BX​b、AaX​BY；F2雌果蝇为3/8AX​BX​B(红)、3/8AX​BX​b(红)、1/8aaX​BX​B(紫)、1/8aaX​BX​b(紫),F​2雄果蝇为3/8AX​BY(红)、3/8AX​bY(白)、1/8aaX​BY(紫)、1/8aaX​bY(白),综上分析可知,所述推理符合题意；F​2中白眼果蝇3/8AX​bY(白)：1/8aaX​bY=3：1,而AX​bY中AAX​bY：AaX​bY=1：2,则白眼果蝇中纯合子1/2；通过简单的杂交实验探究某白眼雌果蝇(aaX​bX​b、AX​bX​b)的基因型,实验思路：让该白眼雌果蝇与 F​1中的紫眼雄果蝇(aaX​BY)杂交,观察后代的表现型及比例；若白眼雌果蝇基因型为AAX​bY,则杂交后代红眼雌果蝇：白眼雄果蝇=1：1；若白眼雌果蝇基因型为AaX​bY,则杂交后代红眼雌果蝇：紫眼雌果蝇：白眼雄果蝇：紫眼雄果蝇=1：1：1：1；若白眼雌果蝇基因型为aaXbXb,则杂交后代紫眼雌果蝇：白眼雄果蝇=1：1。
【小问3详解】
根据小问分析可知,①为B,②为b,④为A；待测白眼雄果蝇的基因型是AAXY；片段越长→跑得越慢→条带越靠上,片段越短→跑得越快→条带越靠下；若基因a、b分别是基因A、B突变产生的,则基因A、B发生的基因突变类型分别为A突变为a多了一段碱基, 则属于碱基对的增添,B突变成b是多了一段碱基,属于碱基对缺失。
21. (1) ①. 10​4(或10000)
②. 酒精灯火焰
(2) ①. 稀释涂布平板法
②. 选择培养基
③. 不添加氮源
(3) ①. 1.22× 10​8
②. 自生固氮菌固定的氮可扩散到培养基中,为非固氮杂菌提供氮源
(4) ①. PCR
②. 蛋白质
解析：【小问1详解】
10g土壤加入90mL无菌水,第一步完成10倍稀释；之后经过3次梯度稀释(每次将1mL菌液转入9mL无菌水,每次稀释10倍),累计稀释为10× 10× 10× 10=10​4倍；微生物无菌操作都需要在酒精灯火焰旁进行,防止空气中杂菌污染。
【小问2详解】
该方法通过梯度稀释后涂布分离计数,接种方法为稀释涂布平板法；实验需要筛选出能固氮的自生固氮菌,从功能分类,该培养基属于选择培养基；自生固氮菌可利用空气中的氮气合成自身所需含氮物质,其他微生物不能,因此培养基的核心特点是不添加氮源,只有自生固氮菌可以生长,从而将其筛选出来。
【小问3详解】
三个平板平均菌落数为(110+135+121)÷3=122,根据稀释涂布平板计数公式：总菌数=平均菌落数÷涂布体积× 总稀释倍数 ,代入得10g土壤中总菌数为122÷0.1× 10​4× 10=1.22× 10​8。杂菌能生长的原因是：自生固氮菌固定的含氮代谢产物会扩散到培养基中,为非固氮杂菌提供了氮源,因此杂菌可以在无氮培养基上生长。
【小问4详解】
分子水平对基因进行定点突变常用PCR技术(通过设计带突变位点的引物,可利用PCR扩增得到突变后的目的基因)；该过程的目的是改造固氮酶,获得不被氧气抑制、活性更高的固氮酶,通过改造原有基因获得改造后的蛋白质,属于蛋白质工程。组别
处理
检测血液中相关激素含量
甲
假手术+生理盐水
CRH、ACTH、皮质醇正常
乙
切除肾上腺+生理盐水
CRH↑、ACTH↑
丙
切除肾上腺+注射皮质醇
CRH↓、ACTH↓
丁
切除垂体+注射ACTH
CRH↓