四川省2026届高三生物下学期第二次月考试题含解析

这是一份四川省2026届高三生物下学期第二次月考试题含解析，共10页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 下列关于人体内肌糖原、胰岛素和胰岛素基因的叙述，正确的是（ ）
A. 三者都是以碳链为基本骨架的生物大分子 B. 三者都可以作为人体细胞内的能源物质
C. 肌糖原和胰岛素均由基因直接控制合成 D. 胰岛素不能促进细胞中肌糖原的合成
【答案】A
【解析】
【分析】生物大分子如多糖、蛋白质和核酸都是由单体聚合形成的多聚体，而葡萄糖、氨基酸、核苷酸等
单体的核心元素是 C 元素，因此细胞内的生物大分子以碳链为骨架。
【详解】A、糖原属于多糖，胰岛素是蛋白质，胰岛素基因是 DNA，三者均属于生物大分子，以碳链为骨
架，A 正确；
B、糖原可作为人体细胞内的储能物质，但胰岛素和胰岛素基因不可以作为人体内的能源物质，B 错误；
C、胰岛素均由基因直接控制合成，而肌糖原的合成是在其他激素的调节下合成，C 错误；
D、胰岛素的作用是降低血糖，即促进糖类转化为非糖物质，进而降低血糖，因此胰岛素能促进葡糖糖脱水
缩合成多糖，进而降低血糖，D 错误。
故选 A。
2. 硝基质体（Nitrplast）的发现被《科学》杂志评为 2024 年度十大科学突破之一，这表明其在科学界的重
要性和影响力，其首次被发现于真核生物布拉鲁德磷藻（Braarudsphaera bigelwii）中。硝基质体是双层膜
结构的细胞器，具有固氮功能。科学家推测硝基质体是由藻类内吞的固氮蓝细菌（UCYN-A）演化而来。下
列叙述错误的是（ ）
A. 布拉鲁德磷藻的遗传物质主要存在于细胞核中
B. 布拉鲁德磷藻的细胞核也具有双层膜结构
C. UCYN-A 的固氮基因可能位于其染色体 DNA 上
D. 硝基质体的外膜可能来自布拉鲁德磷藻的细胞膜
【答案】C
【解析】
【分析】真核生物具有细胞核和众多细胞器，核糖体是合成蛋白质的场所。线粒体和叶绿体都具有一定的
自主性，其起源与内共生学说有关。原核生物没有以核膜为界限的细胞核，细胞器只有一种核糖体。
【详解】AB、布拉鲁德磷藻是真核生物，其遗传物质 DNA 主要存在于细胞核中，细胞质中（线粒体、叶
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绿体）也有少量的分布，细胞核具有双层膜结构，AB 正确；
C、UCYN-A 为固氮蓝细菌，是原核生物，没有以核膜为界限的细胞核，也不具有染色体，所以 UCYN-A
的固氮基因不可能位于其染色体 DNA 上，C 错误；
D、根据题意，科学家推测硝基体是由藻类内吞的细菌 UCYN-A 演化而来，那么内吞过程中细胞膜形成囊
泡包裹固氮蓝细菌 UCYN-A，因此推测硝基质体的外膜可能来自布拉鲁德磷藻的细胞膜，D 正确。
故选 C。
3. 在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，某同学用酸性重铬酸钾溶液对酵母菌培养液进行酒精检测，发现
有氧和无氧条件下的培养液均出现灰绿色的颜色反应。对此现象解释最不合理的是（ ）
A. 有氧装置在操作过程中发生供氧不足
B 培养时间过短培养液中有葡萄糖残留
C. 酵母菌培养液中接种的菌种数量过多
D. 无氧装置密封不严导致进入少量氧气
【答案】D
【解析】
【详解】A、有氧装置供氧不足可能导致酵母菌进行部分无氧呼吸产生酒精，使重铬酸钾变色，解释合理，
A 不符合题意；
B、酸性重铬酸钾不仅仅与酒精反应，也可与葡萄糖反应。葡萄糖残留会导致灰绿色出现，该解释合理，B
不符合题意；
C、接种菌种过多可能导致氧气消耗过快，局部缺氧引发无氧呼吸产生酒精，解释合理，C 不符合题意；
D、无氧装置进入氧气会抑制无氧呼吸，导致酒精不能产生，解释不合理，符合题意；
故选 D。
4. 下图表示某生物(2N=8)精巢内细胞分裂过程中有关物质或结构数量变化的部分曲线。下列说法错误的是
（ ）
A. 若 a=8，则该曲线可表示减数分裂Ⅱ过程中核 DNA 数的变化
B. 若 a=1，则该曲线可表示减数分裂Ⅱ过程中染色体组数的变化
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C. 若 a=8，则该曲线可表示有丝分裂过程中染色体数的变化
D. 若 a=4，则该曲线可表示有丝分裂过程中同源染色体对数的变化
【答案】A
【解析】
【详解】A、若 a=8，曲线表示数目从 a 突然变为 2a（即从 8 变为 16），减数分裂Ⅱ过程中，核 DNA 的变
化是前期和中期为 8，后期着丝粒分裂后 DNA 数仍为 8，末期细胞一分为二后变为 4，整个减数分裂Ⅱ过
程中，核 DNA 数不会出现从 8 到 16 的加倍，因此，该曲线不能表示减数分裂Ⅱ过程中核 NA 的变化，A
错误；
B、若 a=1，曲线表示数目从 1 突然变为 2，减数分裂Ⅱ前期和中期，染色体组数为 1，后期着丝粒分裂，
染色体组数加倍为 2，末期细胞一分为二，染色体组数又变为 1，曲线的突然加倍可以对应减数分裂Ⅱ后期
着丝粒分裂导致的染色体组数加倍，因此该曲线可以表示减数分裂Ⅱ过程中染色体组数的变化，B 正确；
C、若 a=8，曲线表示数目从 8 突然变为 16，有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数从 8 加倍为 16，末期
细胞一分为二，染色体数又恢复为 8，曲线的突然加倍可以对应有丝分裂后期染色体数的加倍，因此该曲线
可以表示有丝分裂过程中染色体数的变化，C 正确；
D、若 a=4，曲线表示数目从 4 突然变为 8，有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数加倍，同源染色体对数
也从 4 对加倍为 8 对，末期细胞一分为二，同源染色体对数又恢复为 4 对，曲线的突然加倍可以对应有丝
分裂后期同源染色体对数的加倍，因此该曲线可以表示有丝分裂过程中同源染色体对数的变化，D 正确。
故选 A。
5. 2025 年 10 月，三位科学家因发现免疫系统中的关键“维和部队”——调节性Т细胞（Tregs）而获得诺贝
尔生理及医学奖。Tregs 是辅助性 T 细胞中一个特殊的亚群，它能抑制免疫反应、防止免疫系统攻击自身组
织细胞。Tregs 也会大量聚集在癌细胞周围，抑制其他免疫细胞对癌细胞的攻击，形成一道免疫豁免的屏障。
下列分析正确的是（ ）
A. 辅助性 T 细胞接受信号后开始分化并分泌细胞因子和抗体
B. 辅助性 T 细胞只参与体液免疫过程，不参与细胞免疫过程
C. 可通过增强 Tregs 的功能或数量来治疗重症联合免疫缺陷症
D. 开发能特异性清除肿瘤内部 Tregs 的药物有利于癌症的治疗
【答案】D
【解析】
详解】A、辅助性 T 细胞接受抗原呈递后活化，可分泌细胞因子，但抗体由浆细胞分泌，A 错误；
B、辅助性 T 细胞既参与体液免疫，也参与细胞免疫，B 错误；
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C、重症联合免疫缺陷症是一种免疫缺陷病，患者免疫系统功能低下。而 Tregs 细胞能抑制免疫反应，增强
Tregs 的功能或数量会进一步抑制免疫系统，不利于治疗重症联合免疫缺陷症，C 错误。
D、肿瘤微环境中 Tregs 会抑制细胞毒性 T 细胞对癌细胞的杀伤作用，清除肿瘤内 Tregs 可解除免疫抑制，
恢复机体细胞免疫的抗肿瘤能力，D 正确。
故选 D。
6. 研究表明，长期过量摄入某些海鲜（富含嘌呤核苷酸和氨基酸）会加重肾脏负担，导致血液中尿酸无法
顺利排出而出现高血尿酸症，严重时可导致痛风。下图是人体内含氮物质的代谢简图，下列叙述错误的是
（ ）
A. 含氮物质代谢发生在细胞内
B. 含氮废物都是内环境的成分
C. 痛风是内环境稳态失调的表现
D. 痛风病人应少喝水和低嘌呤饮食
【答案】D
【解析】
【详解】A、蛋白质、核酸等含氮物质的代谢，比如脱氨基作用、嘌呤核苷酸的分解，都是在细胞内完成的，
代谢产生的氨、尿酸等废物才会被释放到内环境中，A 正确；
B、尿素、尿酸等含氮废物，都是细胞代谢后释放到细胞外液（血浆、组织液、淋巴液）中的物质，而细胞
外液就是内环境，因此这些含氮废物属于内环境的成分，B 正确；
C、痛风的直接原因是血液中尿酸浓度过高，无法正常排出，这说明内环境中化学成分的稳态被打破，属于
内环境稳态失调的典型例子，C 正确；
D、因为海鲜、动物内脏等富含嘌呤，会在体内代谢为尿酸，减少这类食物摄入可以降低尿酸生成。多喝水
可以增加尿量，促进尿酸从肾脏排出，从而降低血液中尿酸浓度，缓解病情。因此痛风病人应该多喝水，D
错误。
故选 D。
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7. 研究人员以野生型拟南芥和乙烯受体缺失突变型拟南芥作为材料，探究乙烯对拟南芥根系生长的影响，
实验结果如图所示，NAA 是一种生长素类似物。下列叙述错误的是（ ）
A. 乙烯受体缺失突变可能影响植物体内 IAA 的合成
B. 拟南芥在缺乏乙烯的作用时，NAA 也能促进根系生长
C. NAA 能为根系生长提供能量，但作用效果没有 IAA 稳定
D. 拟南芥根系的生长还受基因表达调控和环境因素调节
【答案】C
【解析】
【分析】分析题意，该实验的自变量是拟南芥的种类和是否使用 NAA 处理，因变量是植物体内生长素相对
含量和根系相对长度。
【详解】A、①②两组生长素的相对含量对比，乙烯受体缺失突变型拟南芥体内生长素含量比野生型拟南芥
更少，可以说明乙烯受体缺陷影响植物体内生长素的合成，A 正确；
B、由于第③组突变型拟南芥的乙烯不再发挥作用，加入 NAA 后其根系相对长度与①②组对照可以说明拟
南芥在缺乏乙烯的作用时，NAA 也能促进根系生长，B 正确；
C、NAA 是一种生长素类似物，其作用是调节而非为植物生长提供能量，C 错误；
D、植物激素调节只是生命活动调节的一部分，拟南芥根系的生长还受基因表达调控和环境因素调节，D 正
确。
故选 C。
8. 在推进绿色农业发展过程中，某地采用了“大豆秸秆-牲畜饲料-粪便还田”的循环生产模式。下列说法正确
的是（ ）
A. 牲畜粪便中的能量属于第二营养级流向分解者的能量
B. 该循环模式大大提高了能量的传递效率，增加了营养级的数量
C. 该生态系统的物质可以自给自足，不需要外界物质输入
D. 秸秆可用于生产牲畜饲料，禽畜粪便用于还田，该方式能降低生态足迹
【答案】D
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【解析】
【详解】A、牲畜为第二营养级，粪便中的能量是牲畜摄食后未同化的能量，属于第一营养级（大豆）流向
分解者的能量，A 错误；
B、该循环模式可提高能量的利用率，使能量更多流向对人类有益的部分，但无法改变营养级之间 10%~20%
的能量传递效率，也没有增加营养级数量，B 错误；
C、该生态系统为人工农田生态系统，会有大豆、牲畜等产品持续输出到系统外，因此需要外界输入物质，
无法实现物质自给自足，C 错误；
D、秸秆作饲料、粪便还田实现了废弃物的资源化利用，提高了资源利用效率，减少了对外部资源的索取和
废弃物排放，可降低生态足迹，D 正确。
9. 高黎贡白眉长臂猿是云南高黎贡山独有的一种极其珍稀的非人灵长类动物，保护高黎贡白眉长臂猿，是
守护我们共同的自然遗产。下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 在碎片化的栖息地间建设“生态走廊”，可促进物种间的基因交流
B. 高黎贡白眉长臂猿以嘹亮的“二重唱”宣示领地，这是一种物理信息的传递
C. 对于高黎贡白眉长臂猿种群数量的变化，地震、火灾等自然灾害属于非密度制约因素
D. 中国云南省高黎贡山国家级自然保护区的建立是对生物多样性最有效的保护
【答案】A
【解析】
【详解】A、建设"生态走廊"可连接碎片化栖息地，减少地理隔离，促进个体迁移与基因交流，有利于维持
种群遗传多样性，促进同一物种不同种群间的基因交流，不是物种间，A 错误；
B、"二重唱"通过声波传递信息，属于物理信息（生态系统中光、声、温度等物理因素传递的信息），B 正
确；
C、地震、火灾等自然灾害对种群 影响与种群密度无关（无论种群大小均造成无差别伤害），属于非密度
制约因素（密度制约因素如食物短缺、传染病等与种群密度相关），C 正确；
D、建立自然保护区属于就地保护（在原生境保护生物多样性），是保护生物多样性最有效的措施（因其能
保护生态系统完整性和物种自然演化过程），D 正确。
故选 A
10. 我国科学家通过连续多代冷胁迫（15℃）作用于冷敏感水稻品种筛选获得稳定耐冷稻，且该耐冷性可在
无冷刺激的情况下稳定遗传至少五代。研究表明冷胁迫能诱导 Dfl 基因表达出更多的 Dfl 蛋白，该蛋白结
合 ACT1 基因的上游区域后促进 ACT1 基因表达出相关蛋白，从而提高水稻的耐冷性，ACT1 基因上游的甲
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基化水平与耐冷性之间存在负相关，其部分机制如图所示。该研究首次在分子水平证实了环境可介导耐寒
适应性状的获得及稳定遗传，据题意下列相关叙述错误的是（ ）
A. 水稻耐冷性状可受多对相关基因的控制
B. ACT1 基因上游的低甲基化有利于水稻耐冷性的形成
C. 水稻冷敏感性状的遗传现象可证明 DNA 甲基化是可遗传的
D. 水稻耐冷性状的出现和遗传很好地否定了拉马克的获得性遗传
【答案】D
【解析】
【详解】A、由题意可知，水稻耐冷性状可受 Dfl、ACT1 等多对相关基因的控制，A 正确；
B、由图可知，ACT1 基因上游的甲基化会抑制 ACT1 基因的表达，ACT1 基因表达出相关蛋白，从而提高
水稻的耐冷性，ACT1 基因上游的低甲基化有利于水稻耐冷性的形成，B 正确；
C、水稻冷敏感性状与 ACT1 基因上游甲基化有关，该遗传现象可证明 DNA 甲基化是可遗传的，C 正确；
D、水稻耐冷性状的出现和遗传是环境和基因共同控制的，不能否定获得性遗传，D 错误。
故选 D。
11. 神经递质和激素等信号分子可与细胞膜上相应受体结合，激活受体后引起细胞膜发生一系列的变化，最
终使膜上相应的离子通道打开，过程如图所示，其中 GTP（鸟苷三磷酸）是与 ATP 相似的物质，GDP 与
Pi 结合可形成 GTP。下列相关叙述正确的是（ ）
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A. GDP 与 Pi 结合形成 GTP 的过程需要消耗细胞内化学反应所释放的能量
B. 图中的信号分子可为雄性激素，其传导的信号最终影响基因的表达
C. 若图中细胞膜是突触后膜，则信号分子会使突触后膜产生动作电位
D. K+与 K+通道的直径和形状相适配，K+通道完成的物质跨膜运输方式是主动运输
【答案】A
【解析】
【详解】A、GDP 与 Pi 结合形成 GTP 的过程，类似于 ADP 与 Pi 结合形成 ATP，是一个吸能反应，需要消
耗细胞内其他化学反应（如细胞呼吸）所释放的能量，A 正确；
B、雄性激素属于固醇类激素，其受体位于细胞内，而图中的信号分子是与细胞膜上的受体结合的，因此图
中的信号分子不可能是雄性激素，B 错误；
C、若图中细胞膜是突触后膜，信号分子（神经递质）开启的是 K⁺通道，K⁺会顺浓度梯度外流，这会使膜
电位变得更负（超极化），从而抑制突触后膜产生动作电位，而不是使其产生动作电位，C 错误；
D、K⁺通道是一种离子通道蛋白，K⁺通过 K⁺通道的跨膜运输是顺浓度梯度进行的，不需要消耗能量，属于
协助扩散，而非主动运输，D 错误。
故选 A。
12. 科研人员研究某种红豆杉的细胞悬浮培养和原生质体培养方式对合成紫杉醇的影响，做了甲、乙、丙三
组实验。甲组为细胞悬浮培养，乙组为原生质体的液体静置培养，丙组为琼脂糖包埋后的原生质体悬浮培
养。三组的培养基相同，其中乙、丙两组另加细胞壁合成抑制剂等，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
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A. 完整的细胞壁是红豆杉细胞合成与积累紫杉醇的必要条件
B. 细胞壁的存在会阻碍紫杉醇向胞外分泌，使用抑制剂有利于其向胞外分泌
C. 静置培养方式比悬浮培养更有利于紫杉醇的合成，但不利于其向胞外分泌
D. 以上实验表明丙组的培养方式有利于原生质体的增殖，从而提高紫杉醇总量
【答案】B
【解析】
【详解】A、比较甲组和乙组，乙组为原生质体（去除细胞壁）总紫杉醇的浓度高于甲组，可知细胞壁的完
整反而不利于紫杉醇的合成和积累，A 错误；
B、从图中可见，去掉或抑制细胞壁形成的原生质体（乙组、丙组）相比于完整细胞（甲组），胞外紫杉醇
的比例明显升高，说明细胞壁的存在在一定程度上阻碍了紫杉醇的向外分泌；而使用细胞壁合成抑制剂则
有利于紫杉醇分泌到胞外，B 正确；
C、甲组和乙组，乙组和丙组变量不单一，无法得出静置培养和悬浮培养是否有利于代谢物的合成，C 错误；
D、由以上实验可知几组细胞紫杉醇的浓度，细胞的数量未知，无法确定丙组的培养方式是否有利于原生质
体的增殖，D 错误。
故选 B。
13. 下列关于机体信号分子的叙述，正确的是（ ）
A. ①可为甲状腺激素，若成年时分泌不足，不会影响神经系统的兴奋性
B. ②可为神经递质，均通过胞吐的方式释放到突触间隙
C. ⑤可为白细胞介素，说明神经系统存在细胞因子的受体
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D. 信号分子①-⑤需与细胞膜上特异性受体结合后才能发挥作用
【答案】C
【解析】
【详解】A、甲状腺激素可以影响神经系统的发育和功能，成年时甲状腺激素分泌不足会影响神经系统的兴
奋性，①可表示甲状腺激素，A 错误；
B、神经递质由突触前膜以胞吐的方式释放至突触间隙，作用于突触后膜，②可为神经递质，但并不是所有
的神经递质均通过胞吐的方式释放到突触间隙，B 错误；
C、白细胞介素属于细胞因子，⑤可为白细胞介素，其能作用于神经系统，说明神经系统存在细胞因子的受
体，C 正确；
D、信号分子如性激素，其受体在细胞内，而不是都在细胞膜上，D 错误。
故选 C。
14. 研究遗传病可以帮助人们了解遗传病的发病机制，为遗传病的预防、诊断和治疗提供理论基础，下图是
某单基因遗传病患者的家族系谱图和相关基因的电泳带谱（不考虑基因突变）。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 该病遗传方式为常染色体隐性遗传
B. Ⅲ4 理论上携带该致病基因的概率为 1/4
C. Ⅲ1 与一个正常男性婚配，所生子女患病概率为 1/8
D. 遗传病患者的遗传物质改变且一定含有相应致病基因
【答案】B
【解析】
【详解】A、Ⅱ1 和Ⅱ2 无病，而子代Ⅲ2 患病，符合“无中生有为隐性”的规律，所以该病为隐性遗传病，
若该病为常染色体隐性遗传，Ⅱ1 和Ⅱ2 的基因应该相同，都为杂合子，与电泳结果相违背，因此该病为伴
X 染色体的隐性遗传，A 错误；
B、设致病基因为 b，正常基因为 B，则Ⅲ2 的基因型为 XbY，Ⅱ2 的基因型为 XBXb，故Ⅰ1 基因型为 XBY，
Ⅰ2 基因型为 XBXb，Ⅱ4 表型正常，其基因型为 1/2XBXB 或 1/2XBXb，Ⅱ5 的基因型为 XBY，Ⅱ4 的基因型
为 XBXb 才能使后代携带致病基因（Xb），XBXb 能产生两种雌配子，各占 1/2，而 XBXb 本身的概率为 1/2，
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所以携带致病基因（Xb）的雌配子为 1/4，与雄配子结合发育成Ⅲ4，因此Ⅲ4 理论上携带该致病基因的概率
为 1/4，B 正确；
C、根据Ⅱ1 的基因型为 XBY，Ⅱ2 的基因型为 XBXb，Ⅲ1 表现正常，且Ⅱ2 与Ⅲ1 电泳结果一致，可推知Ⅲ1
的基因型为 XBXb，则Ⅲ1 与一个正常男性（XBY）婚配，所生子女患病概率为 1/4，C 错误；
D、遗传病可能是由染色体异常导致的，遗传物质改变但不存在相应的致病基因，D 错误。
故选 B。
15. 灰色链霉菌发酵生产的阿维菌素是一种高效生物农药。灰色链霉菌分离过程如图 1，图 2 为灰色链霉菌
在固定容积的发酵罐中生产的相关曲线。下列叙述正确的是（ ）
A. 5g 土样中所含的活菌总数约为 5.5×107 个
B. 图 1 平板含牛肉膏蛋白胨，可鉴别灰色链霉菌
C. 阿维菌素是灰色链霉菌的次级代谢产物
D. 加大灰色链霉菌的接种量能增大产物产量
【答案】C
【解析】
【详解】A、稀释倍数：5g 土壤加入 45mL 无菌水，制成 50mL 土壤悬液，此时稀释倍数为 10 倍。 后
续梯度稀释：依次取 1mL 悬液加入 9mL 无菌水，共稀释 4 次，每次稀释 10 倍，最终稀释倍数为 10×
104=105 倍。 平板计数：取 0.1mL 稀释液涂布，三个平板菌落数分别为 113、106、111，平均菌落数为
(113+106+111)÷3=110 个。 活菌总数计算：110÷0.1×105=1.1×108 个 / g 土样，则 5g 土样中所含的活菌总
数约为 5.5×108 个，A 错误；
B、牛肉膏蛋白胨是通用型培养基，适合多种微生物生长，不具备选择或鉴别特定微生物（如灰色链霉菌）
的能力。 鉴别特定微生物需要使用鉴别培养基（如添加特定底物和指示剂），B 错误；
C、从图 2 可以看出，灰色链霉菌的细胞数先快速增长，达到稳定期后，阿维菌素产量才开始显著上升。 次
级代谢产物通常在微生物生长的稳定期大量合成，与菌体生长不同步。 结论：阿维菌素是灰色链霉菌的次
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级代谢产物，C 正确；
D、发酵罐的容积是固定的，营养物质和空间有限。 加大接种量会使菌体更早达到环境容纳量，反而可能
因营养耗尽、代谢产物积累等导致发酵提前结束，不一定能增大最终产物产量，D 错误。
故选 C。
二、非选择题（共 55 分）
16. 番茄是我国栽培的主要作物之一，因其营养丰富广受人们的喜爱。光是影响番茄果实成熟的重要环境因
素，尤其是光质。为研究红光对番茄成熟的影响，研究者进行了系列实验。回答下列问题：
（1）番茄果实的外观色泽是反映果实成熟与否的最直接指标，果实中类胡萝卜素的含量与其密切相关，常
用______法对叶绿素和类胡萝卜素进行分离。将野生型番茄（WT）培养至开花 20 天时，开始使用白光（W
）及红光（R）LED 光源照射，测得相关数据如图 1 所示。番茄类胡萝卜素的含量与成熟度呈正相关，由此
可推测红光对番茄果实成熟起__________作用。
（2）研究证实，红光和激素 x 均会影响番茄果实中类胡萝卜素的含量，进而影响番茄的品质。现对野生型
番茄（WT）果实进行相关处理，测得其中类胡萝卜素的相对含量变化如图 2 所示。回答下列问题：
①据图 2 可知，随着处理天数的增加，____________，且红光和激素 X 共同作用的效果_______（填“大于”
“小于”或“等于”）两者单独使用的效果。
②选取若干长势相同的野生型番茄（WT）植株，分别采摘一定比例的果实，几天后测得各组植株叶片的
CO2 固定速率均下降，最可能的原因是____________。
（3）野生型番茄（WT）光合作用固定 CO2 的部位是叶肉细胞的_______。当光照强度为番茄植株的光补偿
点时，番茄叶肉细胞呼吸作用消耗的有机物量_____（填“大于”“等于”或“小于”）该细胞中光合作用
制造的有机物量。若将不遮阴条件下正常生长的番茄植株进行遮光处理，则短时间内植物叶肉细胞中 C3 含
量______（填“增加”“减少”或“不变”）。
【答案】（1） ①. 纸层析 ②. 促进
（2） ①. 红光、激素 X 均能提高类胡萝卜素的相对含量 ②. 大于 ③. 摘除果实使叶肉细胞中
有机物的输出减少而积累，从而抑制光合作用的进行（或使光合作用速率下降）。
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（3） ①. 叶绿体基质 ②. 小于 ③. 增加
【解析】
【分析】光合色素相关光合色素的分离方法：纸层析法的原理（不同色素在层析液中溶解度不同，溶解度
高的扩散更快）。光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素两类。叶绿素包括叶绿素 a（蓝绿色）和叶绿素 b（黄
绿色），主要吸收红光和蓝紫光；类胡萝卜素包括胡萝卜素（橙黄色）和叶黄素（黄色），主要吸收蓝紫光。
【小问 1 详解】
提取番茄叶片中的类胡萝卜素可用纸层析法，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。由图 1 可知，在番茄成熟过程
中叶绿素的含量下降，类胡萝卜素的含量上升，在相同开花后数时红光（R）LED 光源照射的野生型番茄类
胡萝卜素的含量比白光照射的更高。而番茄类胡萝卜素的含量与成熟度呈正相关，由此可推测红光的作用
是促进番茄早熟。
【小问 2 详解】
①据图 2 可知，随着处理天数的增加，红光、激素 X 均能提高类胡萝卜素的相对含量，且红光和激素 X 共
同作用时，类胡萝卜素的相对含量大于单独使用红光或激素 X 时的相对含量，这说明红光和激素 X 共同作
用的效果大于两者单独使用的效果。
②分析题意可知，摘除果实使叶肉细胞中有机物的输出减少而积累，从而抑制光合作用的进行（或使光合
作用速率下降），导致 CO2 的固定速率下降，故采摘一定比例的果实后各组叶片 CO2 的固定速率下降。
【小问 3 详解】
野生型番茄（WT）是 C3植物，光合作用固定二氧化碳的部位是叶肉细胞的叶绿体基质。当光照强度为番茄
植株的光补偿点时，整个植株的光合作用制造的有机物量等于呼吸作用消耗的有机物量，但植株中存在不
能进行光合作用的细胞（如根细胞），因此番茄叶肉细胞呼吸作用消耗的有机物量小于该细胞中光合作用制
造的有机物量。若将不遮阴条件下正常生长的番茄植株进行遮光处理，短时间内光照减弱，光反应产生的
ATP 和 NADPH 减少，C3的还原减慢，而二氧化碳的固定暂时不变，因此植物叶肉细胞中 C3含量增加。
17. ABC 转运蛋白是一类大量存在于细胞中的跨膜转运蛋白，主要功能是利用 ATP 水解释放的能量进行多
种物质的跨膜运输。AQP1（水通道蛋白 1）是人体红细胞膜上的一种主要蛋白，它可以使红细胞快速膨胀
和收缩以适应细胞间渗透压的变化。回答下列问题：
（1）通过 ABC 转运蛋白完成的物质跨膜运输方式是_____。由于大肠杆菌是原核生物，_____（填“具有”
或“不具有”）生物膜系统，故大肠杆菌的 ABC 转运蛋白主要分布在_____。
（2）当 AQP1 运输水时，水分子_____（填“需要”或“不需要”）与 AQP1 结合，AQP1 介导的运输方式与
ABC 转运蛋白介导的运输方式不同，主要区别是_____（答出一点即可）。
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（3）茶树根细胞吸收 Cl-和 都是由 ABC 转运蛋白完成的，已知若二者与 ABC 转运蛋白的结合位点相
同，则会相互抑制，若结合位点不同，则不影响各自的运输。欲研究两种离子与 ABC 转运蛋白的结合位点
是否相同，请利用以下材料与试剂进行探究：长势相同的同种茶树；培养液甲（同时含 Cl-和 ）；培养
液乙（含等量 Cl-而不含 ）；培养液丙（含等量 而不含 Cl-）；离子浓度检测仪。
实验思路：
①将若干_____随机均分为三组，并记为 1、2、3 组；
②1 组中加入培养液丙，2 组中加入培养液乙，3 组中加入培养液甲；
③一段时间后用离子浓度检测仪检测三组培养液中特定离子浓度；
结果分析：若_____，则说明 Cl-和 与 ABC 转运蛋白的结合位点相同。
【答案】（1） ①. 主动运输 ②. 不具有 ③. 细胞膜
（2） ①. 不需要 ②. 前者不需要能量，后者需要能量；前者顺相对含量梯度，后者逆相对含量梯
度
（3） ①. 长势相同的同种茶树 ②. 1、2 组浓度较低，3 组浓度较高
【解析】
【小问 1 详解】
ABC 转运蛋白利用 ATP 水解的能量进行跨膜运输，该方式属于主动运输（主动运输的特点是需要载体、消
耗能量）。生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜共同构成，大肠杆菌是原核生物，无细胞器膜和核膜，因
此不具有生物膜系统。ABC 转运蛋白是跨膜转运蛋白，大肠杆菌仅具有细胞膜这一膜结构，因此其主要分
布在细胞膜上。
【小问 2 详解】
AQP1 蛋白为通道蛋白，当 AQP1 蛋白运输水时，水分子不需要与 AQP1 结合。AQP1 介导的运输方式是协
助扩散，ABC 转运蛋白介导的运输方式是主动运输，主要区别：前者不需要能量，后者需要能量；前者顺
相对含量梯度，后者逆相对含量梯度。
【小问 3 详解】
由题干可知本实验目的是验证茶树根在吸收 Cl-和 NO3-时，二者之间存在相互抑制，所以实验的变量是为茶
树提供的离子的种类，而因变量是茶树根对离子的吸收速率（可用离子的剩余量来表示）。
实验材料选择：实验的研究对象是茶树幼苗，需要选取长势相同的同种茶树幼苗若干，这是为了保证实验
的单一变量原则，排除幼苗自身生长状况对实验结果的干扰。
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分组与处理：将选取的茶树幼苗随机均分为三组，分别标记为 1、2、3 组。1 组加入培养液丙（含等量 NO3
⁻而不含 Cl⁻），2 组加入培养液乙（含等量 Cl⁻而不含 NO3⁻），3 组加入培养液甲（同时含 Cl⁻和 NO3⁻）。这样
设置是为了通过不同离子组合的培养液来探究 Cl⁻和 NO3⁻与 ABC 转运蛋白的结合位点是否相同。
检测指标：一段时间后，使用离子浓度检测仪检测三组培养液中特定离子的浓度。
通过比较不同组中离子浓度的变化，来推断 Cl⁻和 NO3⁻的吸收情况。结果分析：若 Cl⁻和 NO3⁻与 ABC 转运
蛋白的结合位点相同，它们会相互抑制。所以当 3 组培养液中 Cl⁻和 NO3⁻的浓度下降量均低于 1 组和 2 组中
对应离子的浓度下降量时，就能说明二者结合位点相同，即 1、2 组浓度较低，3 组浓度较高，则说明 Cl-和
NO3-与 ABC 转运蛋白的结合位点相同。
18. 下图为生长激素分泌调节及作用机制图解（GHRH：生长激素释放激素，IGF-1：胰岛素样生长因子-1”）。
请回答下列问题：
（1）通过睡眠影响生长激素分泌过程的调节方式是_____调节，在促进生长激素分泌过程中表现协同作用
的激素有_____。图中垂体分泌生长激素能受 GHRH、IGF-1 等因子的调节的主要原因是_____。
（2）母亲提醒小明进入青春期保证充足睡眠更利于身体迅速长高，据图说明其理由_____。
（3）经研究发现某儿童身材矮小的原因是 IGF-1 基因缺失和生长激素受体部分缺失。据图推断该儿童的生
长激素含量偏_____，理由是_____。
【答案】（1） ①. 神经-体液 ②. GHRH、甲状腺激素、性激素 ③. 垂体具有 GHRH、IGF-1 等
因子的受体
（2）进入青春期性激素（或性激素和甲状腺激素）分泌增加，充足的睡眠有利于 GHRH 的分泌，促进垂体
分泌生长激素，进而促进蛋白质合成和软骨形成
（3） ①. 高 ②. IGF-1 基因缺失，不能产生 IGF-1，同时 GHRH 神经元的生长激素受体部分缺失，
从而无法抑制 GHRH 神经元和垂体分泌相应的激素
【解析】
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【小问 1 详解】
通过睡眠影响生长激素分泌过程的调节方式是神经-体液调节，结合图示可知，在促进生长激素分泌过程中
表现协同作用的激素有 GHRH、甲状腺激素、性激素。图中垂体分泌生长激素能受 GHRH、IGF-1 等因子的
调节的主要原因是垂体细胞表面有 GHRH、IGF-1 等因子的受体，即控制相关受体的基因在垂体细胞中进行
了表达。
【小问 2 详解】
母亲提醒小明进入青春期保证充足睡眠更利于身体迅速长高，结合图示可以看出，进入青春期时，身体表
现为迅速生长，这是因为性激素和甲状腺激素分泌增加，充足的睡眠有利于 GHRH 的分泌，（GHRH、甲状
腺激素、性激素）促进垂体分泌生长激素，进而促进蛋白质合成和软骨形成，促进身体生长发育。
【小问 3 详解】
IGF-1 基因缺失导致 IGF-1 缺乏，同时生长激素受体部分缺失，因而 IGF-1 和生长激素无法起到相应的作用，
则不能很好促进软骨组织和骨骼肌以及脂肪组织发挥相应的作用，因而表现为身材矮小，由于 IGF-1 基因
缺失，不能产生 IGF-1，同时 GHRH 神经元的生长激素受体部分缺失，从而无法抑制 GHRH 神经元和垂体
分泌相应的激素，因而患者生长激素含量会偏高。
19. 甘蓝型油菜属于十字花科植物，是两性花，它们的雄性不育和雄性可育是一对相对性状，育性既可以由
复等位基因决定，也可由两对等位基因决定。
Ⅰ.研究人员利用雄性不育品系 1（ ）分别与育性正常的品系 2（ ）、品系 3（ ）进行如下
实验。回答下列问题：
组别 杂交
品系 1×品系
实验一 全为雄性不育
2
品系 1×品系
实验二 全为育性正常
3
（1）用雄性不育品系做杂交育种，在操作上最显著的优点是______。
（2）根据实验一、二的结果判断。 、 、 之间的显隐性关系是______（用>表示），只考虑这组等
位基因（ 、 、 ），有______种基因型。
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Ⅱ.研究人员用雄性不育植株与雄性可育植株杂交（雄性育性由基因 M、m 控制，且基因 M 的表达还受另一
对等位基因 B、b 影响），再让 中雄性可育植株自交，结果如下表所示。回答下列问题：
亲本
母本：雄性不育植株；父本：雄性可育植 雄性不育植株：雄性可育植 雄性不育植株：雄性可育植
株
株=1：1 株=3：13
（3）基因 B 和 M 的根本区别是______，B/b 基因对 M/m 基因表达的影响表现为______。
（4） 中雄性可育植株的基因型为______， 表型出现的 3：13 原因______。
（5） 雄性可育株中不能稳定遗传的个体所占的比例为______。
【答案】（1）不用去雄
（2） ①. A3>A1>A2 ②. 6
（3） ①. 基因中的碱基对（核苷酸对）的数量和排列顺序不同 ②. B 会抑制 M 的表达
（4） ①. BbMm ②. 在减数分裂时，等位基因分离时，非同源染色体上非等位基因自由组合
（5）6/13
【解析】
【分析】从育种操作角度，雄性不育品系因不能产生可育花粉，省去了人工去雄步骤，简化了杂交育种流
程。在等位基因显隐性和基因型方面，通过不同品系的杂交实验，能判断出 A3>A1>A2的显隐性关系，且
根据等位基因组合可推出有 6 种基因型。基因层面，不同基因的根本差异在于脱氧核苷酸（碱基对）排列
顺序，同时 B/b 基因对 M/m 基因表达有调控作用，影响植株育性。遗传定律应用上，亲本杂交得到 F1，F1
自交后 F2表型比例符合基因自由组合定律的变式，进而可分析出各代基因型及比例，计算出不能稳定遗传
个体的比例等。整体涵盖了遗传学多个核心知识点，具有较强的综合性。
【小问 1 详解】
雄性不育品系不能产生可育的花粉，所以用其做杂交育种，在操作上最显著的优点是不需要进行人工去雄
【小问 2 详解】
实验一中，品系 1（A1A1）和品系 2（A2A2）杂交，F1全为雄性不育，说明 A1对 A2为显性；实验二中，品
系 1（A1A1）和品系 3（A3A3）杂交，F1全为育性正常，说明 A3对 A1为显性。所以显隐性关系是 A3>A1
>A2。只考虑这组等位基因（A1、A2、A3），基因型有 A1A1、A2A2、A3A3、A1A2、A1A3、A2A3，共 6 种。
【小问 3 详解】
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基因是有遗传效应的 DNA 片段，不同基因的根本区别是脱氧核苷酸（碱基对）的数量与排列顺序不同。由
F2中雄性不育株：雄性可育株=3:13（是 9:3:3:1 的变式），且基因 M 的表达受另一对等位基因 B、b 影响，
可推测基因型为 M_B_时表现为雄性可育，基因型为 M_bb 时表现为雄性不育，基因型为 mm__时表现为雄
性可育，说明 B 基因会抑制 M 基因的表达。
【小问 4 详解】
F2中雄性不育株：雄性可育株=3:13（是 9:3:3:1 的变式），说明 F1中雄性可育植株的基因型为 MmBb（能自
交），且两对非等位基因位于非同源染色体上。因此， 表型出现的 3：13 原因是 在减数分裂时，等位基
因分离时，非同源染色体上非等位基因自由组合。
【小问 5 详解】
由 F2 中雄性不育植株：雄性可育植株=3：13 可知，F1中雄性可育植株的基因型为 MmBb（能自交），F2 中
雄性可育植株的基因型有 7 种，分别为 1/13MMBB，2/13MMBb，2/13MmBB，4/13MmBb，2/13mmBb，
1/13mmBB，1/13mmbb，不能稳定遗传的基因型有 MMBb 和 MmBb，所占的比例为 6/13。
20. 人绒毛膜促性腺激素（hCGβ）是胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，近年研究发现，结肠癌等多种恶
性肿瘤细胞的 hCGβ基因也有表达，hCGβ与肿瘤的发生、发展及转移有一定关系。研发抗 hCGβ疫苗已成为
近年来肿瘤生物治疗新的热点，下图为其制备的基本方案。回答下列问题：
注：甲序列指导合成的信号肽能引导后续合成的肽链进入内质网腔；AOX1 为甲醇氧化酶基因的启动子，
只能在以甲醇为唯一碳源的培养基中正常表达；各种限制酶对应的线条所指为其识别序列。
（1）已知目的基因①处的碱基序列为 5 -CCTTTCAGCTCA-3 ，为保证 hCGβ基因正确插入质粒并表达，
则设计①端对应的引物序列是 5 -_____-3 （写出 12 个碱基），同时需在目的基因的②端添加_____限制酶的
识别序列。
（2）图示 hCGβ基因需要与甲序列一起构建形成融合基因，其目的是_____。从生产控制的角度分析，选用
AOX1 作为 hCGβ基因启动子的优点是_____。
（3）阶段Ⅱ一般先用 Ca2+处理大肠杆菌，目 是_____，再将重组的基因表达载体导入其中，从而实现重
组 DNA 的扩增。然后在含有_____的培养基中筛选得到含 hCGβ基因表达载体的大肠杆菌后进一步进行扩增。
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（4）阶段Ⅳ需将处理后的酵母菌接种在培养基上培养，该培养基不需要添加以下哪些成分_____（a．氨苄
青霉素 b．组氨酸 c．无机盐 d．琼脂），可在此培养基上生长的酵母菌即为含有 hCGβ基因表达载体的
目的菌株。将此菌株扩大培养后，离心取上清液，依据_____原理进行检测。若上清液中能检测到 hCGβ蛋
白，则说明 hCGβ基因得以表达。
【答案】（1） ①. CTCGAGCCTTTC ②. MumⅠ
（2） ①. 有利于 hCGβ进入内质网加工 ②. 可以通过控制培养液中甲醇作为唯一碳源，来控制 hCGβ
基因表达
（3） ①. 使其处于容易从周围环境中吸收 DNA 的状态（感受态） ②. 氨苄青霉素
（4） ①. a、b ②. 抗原和抗体特异性结合
【解析】
【小问 1 详解】
hCGβ基因是人工合成的目的基因，在设计引物对其扩增时，为防止目的基因与质粒的自身环化并保证连接
的方向性，可在其两端添加限制酶识别序列，Sma Ⅰ会破坏目的基因，不能添加 Sma Ⅰ识别序列；EcR Ⅰ
会破坏质粒上的氨苄青霉素抗性基因（标记基因），不能添加 EcR Ⅰ识别序列；Sal Ⅰ会破坏质粒上的组氨
酸合成酶基因，不能添加 Sal Ⅰ识别序列；Xma Ⅰ识别序列与 Sma Ⅰ识别序列相似，会破坏目的基因，不
能添加 Xma Ⅰ识别序列。因此，在 hCGβ基因两端应添加 XhⅠ、Mum Ⅰ限制酶识别序列。
根据转录方向和质粒 AOX1 启动子位置确定，在①处插入了 Xh Ⅰ的识别序列 CTCGAG，则①处的碱基序
列为 5＇-CTCGAGCCTTTCAGCTCA-3＇，互补链中，碱基序列为 3＇-GAGCTCGGAAAGTCGAGT -5＇,对
其设计引物序列为 5＇-CTCGAGCCTTTCAG-3＇，由于经实验得知该基因扩增引物长度为 10 个核苷酸时特
异性强、效率高，加上 Xh Ⅰ的识别序列 CTCGAG，总共 16 个碱基，因此设计该端对应引物的序列是 5＇
-CTCGAGCCTTTCAGCT-3＇。质粒上与目的基因②端对应的酶切位点，观察质粒图谱：目的基因需要插入
到 EcR I 和 Mum I 之间 不能选 Sma I（会破坏目的基因） 不能选 Xma I（位置不合适） Mum I 是最佳
选择，识别序列：5'-CAATTG-3'。
【小问 2 详解】
甲序列指导合成的信号肽能引导后续合成的肽链进入内质网腔，因此 hCGβ基因需要与甲序列一起构建形成
融合基因，其目的是有利于 hCGβ进入内质网中加工，并分泌到细胞外。
AOXⅠ为甲醇氧化酶基因的启动子，只能在以甲醇为唯一碳源的培养基中正常表达，因此选用 AOX1 作为
hCGβ基因启动子，可以通过控制培养液中甲醇的有无，来控制 hCGβ基因的表达 hCGβ蛋白的合成。
【小问 3 详解】
阶段 Ⅱ（导入大肠杆菌）：先用 Ca²⁺（CaCl₂溶液） 处理大肠杆菌，使其处于感受态，便于吸收外源 DNA。
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重组质粒含氨苄青霉素抗性基因，需在含氨苄青霉素的培养基中筛选含重组载体的大肠杆菌。
【小问 4 详解】
由于环状质粒中含有组氨酸合成酶基因和氨苄青霉素抗性基因，且筛选重组质粒时大肠杆菌是在含有氨苄
青霉素的培养基上培养的，因此为筛选导入重组质粒的酵母菌，培养基中不需要再加入组氨酸和氨苄青霉
素（即 a 和 b），但需要加入无机盐和琼脂，形成固体培养基，以筛选目的菌体。 hCGβ是一种分泌蛋白，
可被分泌到细胞外，将培养物离心后分出细胞和培养液两部分，细胞经破碎处理后，再次离心取上清液，
可获得较多的 hCGβ，用抗 hCGβ单克隆抗体分别进行检测，即抗原—抗体杂交法，原理为抗原与抗体特异
性结合。若培养液及上清液中均能检测到 hCGβ蛋白，则说明 hCGβ基因在酵母菌细胞中得到表达，并能分
泌到细胞外。
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