湖北省武汉市2026届高三年级 模拟预测生物试卷（含解析）高考模拟

这是一份湖北省武汉市2026届高三年级 模拟预测生物试卷（含解析）高考模拟，共25页。试卷主要包含了 下丘脑视交叉上核等内容，欢迎下载使用。
2026.5
本卷共8页，22题。全卷满分100分。用时75分钟。
注意事项：
1．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
2．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
一、选择题：本题共18小题，每小题2分，共36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. 2025年4月3日，习近平总书记在参加首都义务植树活动时指出，绿化祖国必须坚持扩绿兴绿护绿“三绿”并举，推动森林水库、钱库、粮库、碳库“四库”联动。下列叙述正确的是（ ）
A. 扩绿应搭配种植不同植物，以提高生态系统恢复力稳定性
B. 建设山区防护林带开展护绿，属于生物多样性的易地保护
C. “三绿”并举，可以增加生态足迹总量和生态承载力总量
D. 森林作为“碳库”能固碳储碳，在碳中和方面起重要作用
【答案】D
【解析】
【详解】A、搭配种植不同植物可提高生态系统的物种丰富度，使营养结构更复杂，会提高生态系统的抵抗力稳定性、降低恢复力稳定性，A错误；
B、建设山区防护林带是在生物的原生栖息地开展保护，属于就地保护，B错误；
C、“三绿”并举可改善生态环境，会降低生态足迹总量、提高生态承载力总量，C错误；
D、森林中的植物通过光合作用固定大量CO2，将碳储存在生物群落中，可减少大气中的碳含量，在碳中和中发挥重要作用，D正确。
2. “原生态”全谷物保留了麸皮、胚芽与胚乳，富含纤维素，而“精加工”白米、白面仅保留了胚乳。研究发现，选择“原生态”，限制“精加工”食物的摄入，能改善代谢，预防肥胖和糖尿病。下列叙述错误的是（ ）
A. 白米、白面中的碳水化合物主要是淀粉，作为植物体内的储能物质
B. 食用白米、白面人体会分泌更多胰高血糖素，促进甘油三酯的生成
C. 人体摄入的淀粉必须经过消化分解成葡萄糖，才能被细胞吸收利用
D. 全谷物中的纤维素不能被人体肠道消化、吸收，也不能提供能量
【答案】B
【解析】
【详解】A、白米、白面的碳水化合物主要是淀粉，淀粉是植物细胞内的储能物质，A正确；
B、食用白米、白面后，淀粉消化分解为葡萄糖进入血液使血糖升高，此时人体分泌更多的胰岛素，胰岛素可促进血糖转化为甘油三酯等非糖物质，B错误；
C、淀粉是多糖类生物大分子，无法直接被人体细胞吸收，必须消化分解为单糖（葡萄糖）才能被细胞吸收利用，C正确；
D、人体肠道不存在分解纤维素的酶，因此全谷物中的纤维素不能被人体消化、吸收，也不能为人体提供能量，D正确。
3. 酿酒在我国有悠久的历史，《诗经》中就有“八月剥枣，十月获稻。为此春酒，以介眉寿”的诗句。白酒的酿造过程中，酵母菌进行了有氧呼吸和无氧呼吸。下列有关酵母菌呼吸作用的叙述，正确的是（ ）
A. 有氧呼吸需要酶催化，无氧呼吸不需要酶催化
B. 有氧呼吸在线粒体中进行，无氧呼吸在细胞质基质中进行
C. 有氧呼吸产生的[H]与O2结合，无氧呼吸产生的[H]不与O2结合
D. 有氧呼吸过程中有丙酮酸生成，无氧呼吸过程中没有丙酮酸生成
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞内的生化反应都需要酶的催化，有氧呼吸和无氧呼吸的各个阶段均需要酶参与，A错误；
B、有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，第二、三阶段在线粒体中进行，无氧呼吸在细胞质基质中进行，B错误；
C、有氧呼吸第三阶段中，前两个阶段产生的[H]与O2结合生成水；无氧呼吸过程无O2参与，产生的[H]用于还原丙酮酸，不与O2结合，C正确；
D、有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同，都是葡萄糖分解生成丙酮酸和[H]，释放少量能量，即无氧呼吸过程也有丙酮酸生成，D错误。
4. 下丘脑视交叉上核（SCN）是人体昼夜节律调节中枢。长期熬夜等昼夜节律紊乱，会使交感神经兴奋，副交感神经活动减弱，导致血糖升高、记忆力减退、心血管功能异常。下列叙述正确的是（ ）
A. 光照信号经视网膜传递至SCN，通过传入神经支配心肌活动
B. 节律紊乱使交感神经活动占优势，促进胰岛B细胞分泌胰岛素
C. 副交感神经末梢释放的神经递质可使心跳减慢、胃肠蠕动加强
D. 短时记忆减退与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、光照信号经视网膜传递至SCN，通过传出神经支配心肌活动，A错误；
B、节律紊乱使交感神经活动占优势，促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素，引起血糖升高，B错误；
C、副交感神经兴奋时，末梢释放的神经递质可作用于心肌、胃肠平滑肌等效应器，产生心跳减慢、胃肠蠕动加强的效果，C正确；
D、短时记忆与神经元的活动及神经元间的联系有关，突触形态及功能的改变、新突触的建立是长时记忆的形成机制，D错误。
5. 洋葱球茎中含有分生组织细胞和用于储藏营养的储藏细胞。研究发现，洋葱的球茎受到机械创伤后，创伤信号能促进细胞周期基因Gh1的表达，进而启动DNA复制，打破球茎休眠并促进发芽。下列叙述正确的是（ ）
A. 球茎中分生组织细胞的全能性低于储藏细胞
B. 创伤诱导的细胞分裂主要发生在球茎储藏细胞中
C. Gh1基因的表达产物作用于分裂期，推动细胞周期的进行
D. 洋葱球茎在运输过程中可采取物理减震的方法来防止发芽
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞分化程度越低，全能性越高，分生组织细胞分化程度远低于储藏细胞，因此全能性高于储藏细胞，A错误；
B、储藏细胞是高度分化、负责储存营养的细胞，基本不具备分裂能力，创伤诱导的细胞分裂主要发生在具有分裂能力的分生组织细胞中，B错误；
C、题干表明Gh1基因表达后启动DNA复制，DNA复制发生在细胞分裂间期，因此其表达产物作用于分裂间期，C错误；
D、根据题干信息，机械创伤会通过促进Gh1基因表达打破球茎休眠、促进发芽，因此运输过程中采取物理减震的方法可减少机械创伤，防止发芽，D正确。
6. 乙烯常作为马铃薯发芽抑制剂用于生产实践。为探究生长素是否参与乙烯抑制马铃薯发芽的过程，研究人员测量了不同处理条件下IAAO（一种氧化分解生长素的酶）的活性与内源生长素含量，结果如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 生长素可由植物体内的色氨酸经过一系列反应转变形成
B. 外源生长素处理可使内源生长素含量显著高于空白处理组
C. 外源生长素处理在一定程度上可减弱乙烯抑制发芽的效果
D. 乙烯通过提高IAAO活性降低内源生长素含量从而抑制发芽
【答案】B
【解析】
【详解】A、生长素可由植物体内的色氨酸经过一系列反应转变形成，化学本质是吲哚乙酸，A正确；
B、对比空白处理组和外源生长素处理组，在第二周外源生长素处理组的内源IAA含量低于空白处理组，B错误；
C、相比乙烯处理组，乙烯+外源生长素处理组的内源IAA含量高，说明外源生长素处理在一定程度上可减弱乙烯抑制发芽的效果，C正确；
D、对比空白处理组和乙烯处理组，乙烯处理组的IAAO活性较高，乙烯处理组的内源IAA含量低，说明乙烯通过提高IAAO活性降低内源生长素含量从而抑制发芽，D正确。
7. 葡萄糖充足时，青霉菌处于快速生长阶段，不产青霉素。当葡萄糖不足时，青霉菌大量合成青霉素，杀死周围的细菌。某些细菌能产生青霉素酶，青霉素酶可分解青霉素，使青霉菌失去抑菌作用。下列叙述正确的是（ ）
A. 青霉菌分泌的青霉素属于次生代谢物
B. 葡萄糖充足时，青霉菌与细菌无种间竞争关系
C. 青霉素诱导细菌发生基因突变，合成青霉素酶
D. 生产青霉素时，应保持发酵液中的葡萄糖充足
【答案】A
【解析】
【详解】A、次生代谢物是微生物生长到一定阶段产生的、非微生物生长繁殖所必需的物质。青霉素在青霉菌快速生长（葡萄糖充足）阶段不合成，葡萄糖不足时才大量合成，不属于青霉菌生长必需物质，属于次生代谢物，A正确；
B、葡萄糖充足时，青霉菌和细菌仍会共同争夺环境中的营养物质、生存空间等资源，存在种间竞争关系，B错误；
C、基因突变具有不定向性，细菌群体中原本就存在能合成青霉素酶的突变个体，青霉素仅起到选择作用，淘汰不能合成青霉素酶的个体，C错误；
D、题干明确说明葡萄糖充足时青霉菌不产青霉素，葡萄糖不足时才大量合成青霉素，因此生产青霉素时不能持续保持发酵液葡萄糖充足，D错误。
8. 人情绪激动时，短时间内大量排出CO2，可能引发头晕、手脚发麻等呼吸性碱中毒症状。下列叙述正确的是（ ）
A. 大量排出CO2会导致血浆中碳酸浓度上升，pH下降
B. 该症状由神经系统调节异常引起，与体液调节无关
C. 罩住口鼻，重复吸入呼出的气体有助于缓解该症状
D. 可通过提高下丘脑中呼吸中枢的兴奋性来缓解症状
【答案】C
【解析】
【详解】A、血浆中CO2可与水结合生成碳酸，大量排出CO2会使血浆中碳酸浓度下降，H+浓度降低，血浆pH升高，引发碱中毒，A错误；
B、情绪激动受神经系统调节，但CO2是参与体液调节的化学物质，CO2含量变化引发pH异常属于体液调节的范畴，该症状与体液调节有关，B错误；
C、罩住口鼻重复吸入呼出的气体，可提高吸入气体中CO2的含量，使血浆CO2浓度升高，调节pH回归正常范围，有助于缓解呼吸性碱中毒症状，C正确；
D、人体呼吸中枢位于脑干，且提高呼吸中枢兴奋性会加快CO2排出，加重碱中毒症状，D错误。
9. 免疫排斥反应是器官移植失败的主要原因。为了降低免疫排斥，医学上常通过诱导机体对移植器官产生免疫耐受，即机体免疫系统对特定抗原无应答的状态，来提高移植器官的存活率。下列叙述正确的是（ ）
A. 系统性红斑狼疮属于免疫耐受过度的表现
B. 免疫排斥反应的基础是机体的免疫监视功能
C. 使用免疫抑制剂可以有效降低机体的免疫耐受
D. 抑制对移植器官抗原的识别或攻击可诱导免疫耐受
【答案】D
【解析】
【详解】A、系统性红斑狼疮属于自身免疫病，是免疫自稳功能异常对自身抗原发生免疫攻击导致的，A错误；
B、免疫排斥反应是机体对外来移植器官（抗原性异物）的清除，属于免疫防御功能；免疫监视功能的作用是识别和清除突变细胞，B错误；
C、使用免疫抑制剂可抑制机体免疫功能，减弱对移植器官的免疫排斥，会提高机体对移植器官的免疫耐受，C错误；
D、免疫耐受是机体免疫系统对特定抗原无应答的状态，抑制对移植器官抗原的识别或攻击，可使免疫系统不对该抗原产生免疫应答，即诱导免疫耐受，D正确。
10. 几乎所有的真核细胞中，转录后形成的尚未成熟mRNA的3′端会连接多个腺嘌呤核糖核苷酸（腺苷酸），生成ply（A）尾。ply（A）尾会特异性结合PABP蛋白，阻碍核酸酶降解mRNA。下列叙述错误的是（ ）
A. ply（A）尾中的碱基A与模板链中的碱基T配对
B. 未成熟mRNA暴露3′端羟基位点以连接腺苷酸
C. ATP可以为ply（A）尾的形成提供原料和能量
D. ply（A）尾可提高mRNA稳定性利于翻译的进行
【答案】A
【解析】
【详解】A、ply（A）尾是转录结束后在未成熟mRNA的3'端额外连接的序列，并非以DNA模板链为模板合成，不存在尾中碱基A与模板链碱基T配对的过程，A错误；
B、核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，未成熟mRNA的3'端暴露的羟基可与腺苷酸的磷酸基团反应形成磷酸二酯键，实现腺苷酸的连接，B正确；
C、ATP水解掉两个高能磷酸键后得到的腺嘌呤核糖核苷酸是合成ply（A）尾的原料，同时ATP水解可释放能量供ply（A）尾合成过程使用，C正确；
D、由题干可知，ply（A）尾结合PABP蛋白后可阻碍核酸酶降解mRNA，提高了mRNA的稳定性，有利于翻译过程的正常进行，D正确。
11. 拟南芥局部感染细菌后，感染部位释放细胞因子Pep，抑制H+逆浓度外排至细胞壁，使细胞壁碱化。远端细胞感知Pep后，发生细胞壁碱化并产生更多Pep，并启动防御。下列叙述正确的是（ ）
A. H+外排至细胞壁的方式属于主动运输
B. 远端细胞产生Pep的过程存在负反馈调节
C. 缺失Pep受体使远端碱化降低但不影响抗病性
D. 阻断远端细胞壁碱化会增强远端组织防御反应
【答案】A
【解析】
【详解】A、主动运输是物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要消耗能量和载体蛋白协助，H+是逆浓度外排至细胞壁，A正确；
B、负反馈调节的作用是抑制或减弱最初发生变化的过程，Pep作用于远端细胞后会促进远端细胞产生更多Pep，属于放大效应的正反馈调节，B错误；
C、若缺失Pep受体，远端细胞无法识别Pep信号，既不能发生细胞壁碱化，也无法启动防御反应，会导致抗病性下降，C错误；
D、细胞壁碱化是远端细胞启动防御反应的前提，阻断远端细胞壁碱化会抑制远端组织的防御反应，D错误。
12. 微卫星DNA是广泛分布于真核生物基因组中的简单重复序列，不同个体的微卫星DNA核心序列差异很大，但两端的侧翼序列在同一物种中高度相似。科研人员调查某地马鹿的种群特征，研究过程为：①收集马鹿粪便样品提取DNA，通过PCR和测序对其中的微卫星DNA进行个体识别；②基于个体识别结果，通过统计已识别过的个体再次被采样的比例估算种群密度；③扩增提取DNA中Y染色体上特有的SRY基因片段。下列叙述错误的是（ ）
A. 扩增马鹿的微卫星DNA序列进行个体识别，需根据侧翼序列设计引物
B. 若同一只马鹿的多份粪便被检测识别成不同个体，则估算值会偏小
C. 根据扩增Y染色体上SRY基因片段的结果，可判断马鹿个体的性别
D. 扩大采集样本的面积、多次重复调查，可使调查结果更接近真实值
【答案】B
【解析】
【详解】A、PCR扩增目的基因时，引物需要与目的基因两端的序列互补结合，微卫星DNA的核心序列个体差异大，但同一物种侧翼序列高度相似，因此需根据侧翼序列设计引物扩增中间的微卫星DNA用于个体识别，A正确；
B、该种群密度估算方法类似标记重捕法，估算公式为N=初次识别的个体数×再次采样的总个体数÷再次采样中已识别过的个体数，若同一只马鹿的多份粪便被识别为不同个体，会导致统计得到的“再次采样的总个体数或初次识别的个体数”比实际值偏大，故计算出的种群估算值偏大，B错误；
C、SRY基因是Y染色体上特有的基因，雄性马鹿细胞含有Y染色体可扩增出该基因片段，雌性不含Y染色体无法扩增出该片段，因此可通过扩增结果判断性别，C正确；
D、扩大采集样本的面积、多次重复调查可减小偶然误差，使调查结果更接近真实值，D正确。
13. 科学放牧是草场生产与可持续发展的关键手段。下图为草场载畜量对草场中植物净初级生产力的刺激作用模型。下列分析错误的是（ ）
A. 草场载畜量在B点时草场开始退化
B. 草场载畜量控制在C点不利于可持续发展
C. 草场载畜量过大时可能会改变草场的物种组成
D. 适度放牧可以显著提升草场植物的净初级生产力
【答案】A
【解析】
【详解】A、B点时草场植物净初级生产力与没有食草动物时的水平持平，植物仍存在净有机物积累，草场并未开始退化，载畜量超过C点后净初级生产力小于0，植物生物量持续减少，草场才开始退化，A错误；
B、C点时草场植物净初级生产力为0，植物光合作用合成的有机物恰好全部被消耗，没有有机物积累用于草场植被更新，长期维持该载畜量不利于可持续发展，B正确；
C、草场载畜量过大时，家畜喜食的牧草会被大量啃食而减少，不被家畜喜食的植物占比上升，会改变草场的物种组成，C正确；
D、由图可知，草场载畜量在0~B区间时，植物净初级生产力高于没有食草动物时的水平，说明适度放牧可显著提升草场植物的净初级生产力，D正确。
14. 研究者利用柑橘愈伤组织进行离体培养，发现碳源由蔗糖替换为甘油后，可诱导体细胞胚胎发生（SE），机制如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 愈伤组织通过脱分化、再分化形成体细胞胚胎
B. CsIAA4结合CsARFs，会激活生长素合成基因
C. CsTCP14促进CsIAA4的转录，最终抑制生长素合成
D. 外源添加生长素类调节剂可抵消甘油的作用，促进SE发生
【答案】C
【解析】
【详解】A、愈伤组织本身就是脱分化的产物，体细胞胚胎发生是愈伤组织再分化的过程，不需要再经过脱分化，A错误；
B、从图中可以看到，CsIAA4 与 CsARFs 结合后，对生长素合成基因的箭头是 “抑制（┴）”，说明是抑制生长素合成基因的表达，而非激活，B错误；
C、甘油诱导 CsTCP14 转录；CsTCP14促进CsIAA4的表达（箭头CsTCP14→CsIAA4）；CsIAA4抑制生长素合成基因的表达，导致生长素合成减少。因此CsTCP14最终抑制了生长素合成，C正确；
D、甘油的作用是通过抑制生长素合成，来促进SE发生；若外源添加生长素类调节剂，会提高生长素水平，抵消甘油的抑制作用，抑制SE发生，而非促进，D错误。
15. 多发性骨髓瘤（MM）是一种致死率很高的癌症。跨膜糖蛋白CD38在MM肿瘤细胞膜上含量很高。科研工作者针对CD38制备单克隆抗体时，获得了甲、乙两种单抗。检测甲、乙抗体使靶细胞凋亡一半所需的浓度（IC50值），以评估两种抗体的免疫功能，结果如下表所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 推测抗体乙的免疫功能优于抗体甲
B. CD38与抗体结合的位点不止1个
C. 抗体甲和乙由不同杂交瘤细胞分泌
D. 以MM肿瘤细胞作为检测的靶细胞
【答案】A
【解析】
【详解】A、甲的IC50值为0.1661ng/ml，远小于乙的1.464ng/ml，说明更低浓度的甲即可让半数靶细胞凋亡，甲的免疫功能优于乙，A错误；
B、抗原表面有多个不同的抗原决定簇，可分别与不同的抗体特异性结合，现有两种针对CD38的单抗，说明CD38与抗体结合的位点不止1个，B正确；
C、单克隆抗体制备过程中，一种杂交瘤细胞只能分泌一种特异性的单克隆抗体，甲、乙是两种不同的单抗，因此由不同的杂交瘤细胞分泌，C正确；
D、两种抗体是针对MM肿瘤细胞膜上的CD38制备的，因此实验中以MM肿瘤细胞作为检测的靶细胞，D正确。
16. 在莱茵衣藻中，BSL1可激活CDKB1驱动细胞由分裂间期进入有丝分裂期。下表为不同条件下莱茵衣藻细胞的有丝分裂指数，下列叙述错误的是（ ）
注：WT为野生型，bsl1为BSL1功能缺失突变体，cdkb1表示CDKB1功能缺失突变体，HU为DNA合成抑制剂。有丝分裂指数为处于分裂期的细胞数占总细胞数的比例。
A. 可通过观察染色体的形态特征区分分裂间期和分裂期
B. 与野生型相比，bsl1中处于分裂间期的细胞比例显著增大
C. HU对细胞有丝分裂的抑制效果弱于BSL1或CDKB1功能缺失
D. BSL1与CDKB1双突变体的有丝分裂指数应低于任一单突变体
【答案】D
【解析】
【详解】A、分裂间期遗传物质以疏松的染色质形态存在，分裂期染色质高度螺旋化形成形态清晰的染色体，二者形态特征差异显著，可作为区分分裂间期和分裂期的依据，A正确；
B、有丝分裂指数为分裂期细胞占总细胞数的比例，bsl1突变体有丝分裂指数仅2%，远低于野生型的20%，因此bsl1中分裂间期细胞比例为98%，显著高于野生型的80%，B正确；
C、抑制效果越强，有丝分裂指数越低。HU处理后有丝分裂指数为5%，高于bsl1突变体的2%和cdkb1突变体的0.1%，说明HU的抑制效果弱于BSL1或CDKB1功能缺失，C正确；
D、由题干可知BSL1通过激活CDKB1驱动细胞进入分裂期，CDKB1是BSL1的下游作用靶点，因此双突变体的有丝分裂指数与cdkb1单突变体基本一致，不会低于cdkb1单突变体，D错误。
17. 为探究癌细胞增殖的机制，科研人员构建4种癌细胞：①野生型、②M基因敲除、③N基因敲除、④M基因与N基因双敲除突变体，检测结果如下图。已知MYC基因为原癌基因。下列叙述正确的是（ ）
A. MYC基因只存在于癌细胞中
B. 抑制N基因的表达可阻碍癌细胞的增殖
C. M基因通过抑制MYC基因的表达来抑制细胞癌变
D. M基因位于N基因介导的癌细胞增殖调控通路上游
【答案】D
【解析】
【详解】A、原癌基因(如MYC)是正常细胞中本身就存在的基因，负责调节细胞生长和分裂。只有当它们发生突变或表达异常(如过量表达)时，才可能导致细胞癌变。图中①野生型细胞(非癌细胞)也有MYC表达，A错误；
B、由图可知，N基因敲除（抑制N基因表达）后，MYC表达量远高于野生型，MYC高表达会促进癌细胞增殖，因此抑制N基因表达会促进癌细胞增殖，而非阻碍，B错误；
C、由图可知，M基因敲除后，MYC表达量低于野生型，说明M基因的存在会促进MYC表达，进而促进细胞癌变，并非抑制MYC表达，C错误；
D、对比③（仅N敲除，M保留）和④（M、N双敲除）的结果，二者MYC表达量几乎一致，说明：当N基因被敲除后，M基因是否存在不再影响MYC的表达，证明M基因的作用依赖N基因，位于N基因介导的癌细胞增殖调控通路的上游，D正确。
18. 染色体的某一片段位置颠倒称为倒位。某男性患者X染色体的S片段（远大于3000碱基对）发生了倒位，为检测其父母和姐姐的S片段是否发生了倒位，在图1的F1、F2、R1、R2中选择引物对X染色体DNA进行PCR扩增（只能扩增小于3000碱基对的片段），经电泳后，结果如图2所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 患者父亲性染色体组成为X+Y，母亲性染色体组成为X+X-
B. 患者F1、F2扩增后的电泳结果无条带是因为S片段太长
C. 患者姐姐的X染色体DNA以F1、R1进行PCR可能无产物
D. 正常X染色体DNA以F1、R2进行PCR无法得到产物
【答案】B
【解析】
【详解】A、父亲是男性，Y 染色体无 X 同源序列，因此 X 染色体只能是X+（正常）。 验证：F1+F2、R1+R2 扩增均有条带，符合X+的扩增特征；F1+R1、F2+R2 无条带，也符合X+的特征。 母亲： 母亲是女性，电泳结果中 F1+R1、F2+R2、F1+F2、R1+R2 均有条带，说明她同时含有X+和X−，即基因型为X+X−。 患者的 X 染色体来自母亲（X−），Y 来自父亲，因此父亲X+Y、母亲X+X−，A正确；
B、患者的 X 染色体是倒位的X−，我们来分析 F1 和 F2 的位置与扩增方向： 在倒位的X−上，F1 在片段最左侧（向右延伸），F2 在 S 片段内部（向左延伸）。 两个引物的延伸方向是相向而行的，但它们之间的模板序列被倒位打断，无法形成连续的扩增产物。即F1 和 F2 在倒位染色体上，引物方向和模板位置不匹配，根本无法形成扩增所需的 “两端引物相向” 的结构，而不是因为片段太长，B错误；
C、患者姐姐的 X 染色体一条来自父亲（X+），一条来自母亲（X+或X−），因此基因型有两种可能： X+X+：两条都是正常 X 染色体，F1+R1 同向，则无扩增条带。 X+X−：一条正常、一条倒位，和母亲一样，F1+R1 扩增会有条带，C正确；
D、F1 在最左侧，延伸方向向右；R2 在最右侧，延伸方向向左。 两个引物分别位于整个 S 片段的两端，中间包含了整个 S 片段（远大于 3000bp），PCR 只能扩增小于 3000bp 的片段，因此无法得到产物，D正确。
二、非选择题：本题共4小题，共64分。
19. 浅水湖泊中，存在两种典型稳态：沉水植物占优势的“清水稳态”和浮游藻类占优势的“浊水稳态”。当营养盐（氮、磷等）浓度超过“灾变阈值”时，清水稳态会转换为浊水稳态，而浊水稳态的逆向转换则需要营养盐浓度降至“恢复阈值”以下，即表现出迟滞效应。我国南方某湖泊因长期受纳周边污水，无沉水植物分布，处于浊水稳态。研究团队将该湖泊从上游（污水入口）到下游划分为四个功能区（P1～P4），开展了以恢复清水稳态为目标的级联式生态修复工程，如下图。
回答下列问题：
（1）浅水湖泊的稳态转换属于群落的_______演替。迟滞效应表明浅水湖泊的“灾变阈值”_______“恢复阈值”（填“大于”“等于”或“小于”）。
（2）投放肉食性鱼类有利于净化水质。该湖泊四个功能区中，最适合投放肉食性鱼类的两个区为_________，从生态工程自生原理的角度分析，理由是_______。投放的肉食性鱼类主要捕食小型鱼类，有利于抑制藻类过度生长，写出一条可对此进行解释的食物链：___________。
（3）经过两年治理，该湖泊已基本恢复清水稳态。但监测发现，每年的7～9月各功能区中浮游藻类的数量大幅上升，这主要受到___________等非生物因素的影响。（答出2点即可）
【答案】（1） ①. 次生 ②. 大于
（2） ①. P3、P4 ②. P3、P4区水体污染物少，溶解氧高，创造了有益于肉食性鱼类生长、发育、繁殖，以及形成互利共存的条件 ③. 浮游藻类→浮游动物→小型鱼类→肉食性鱼类
（3）温度、光照
【解析】
【小问1详解】
该湖泊原本存在生物群落（有沉水植物、浮游生物等），只是因污染导致沉水植物消失、群落结构被破坏，在此基础上进行的演替属于次生演替（初生演替发生在从未有过植被或原有植被被彻底消灭的裸岩、沙丘等环境）。题目说明 “营养盐浓度超过灾变阈值时，清水→浊水；浊水→清水需降至恢复阈值以下，表现出迟滞效应”。迟滞效应意味着，从浊水态恢复到清水态，需要比当初转变为浊水态时更低的营养盐浓度，因此灾变阈值 ＞ 恢复阈值。
【小问2详解】
生态工程的自生原理强调生物组分的自组织、自我优化、自我调节和自我更新。P3、P4 区域经过上游 P1、P2 的处理，水质已明显改善，沉水植物、底栖动物、浮游动物等生物类群丰富度更高，能为肉食性鱼类提供稳定的栖息环境、充足的食物来源，可构建更复杂的食物链 / 食物网，增强生态系统的自我调节能力，利于水质净化；而 P1、P2 区域污染较重、生物种类少，无法支撑肉食性鱼类长期生存。肉食性鱼类捕食小型鱼类，减少了以藻类为食的小型鱼类 / 浮游动物的天敌数量，使浮游动物 / 小型滤食性鱼类数量增加，进而对浮游藻类的摄食压力增大，抑制藻类过度生长；也可通过捕食杂食性鱼类，减少其对藻类的摄食竞争或直接减少藻类的消耗压力，最终控制藻类数量。
【小问3详解】
7~9 月为夏季，水温较高，酶活性增强，藻类光合作用、呼吸作用旺盛，生长繁殖速率加快。此外，夏季光照充足，日照时间长，利于藻类进行光合作用，合成有机物，促进生长。因此，温度和光照为影响主要的影响因素。
20. 神经蛋白4（NRG4）主要由棕色脂肪组织分泌，可通过一系列路径调节人体肝细胞中葡萄糖和脂质代谢过程，如下图所示。已知肿瘤坏死因子（TNF-α）、白细胞介素1β（IL-1β）等细胞因子可抑制NRG4表达。
回答下列问题：
（1）NRG4作为___________与肝细胞膜上E3和E4结合后，___________肝细胞中脂肪的合成。
（2）长期高脂饮食会引起体内慢性炎症，导致TNF-α和IL-1β水平升高，引发肝细胞中脂肪堆积。据图分析，原因是___________。
（3）NRG4含量降低会导致机体对胰岛素的敏感性减弱，推测NRG4含量与糖尿病发病风险呈____________相关。
（4）有研究表明NRG4可通过激活PI3K（一类脂质激酶）调控肝细胞的增殖。为验证该假说，科研人员先做了两组实验：甲组培养肝细胞；乙组培养肝细胞并添加NRG4，一段时间后检测肝细胞的增殖情况，根据实验结果可初步推断___________。为完善该研究，还需补充两组实验，处理方式分别为_____________。
【答案】（1） ①. 信息分子（信号分子） ②. 抑制
（2）长期高脂饮食导致体内TNF-α和IL-1β水平升高，抑制了NRG4的表达，STAT5的磷酸化过程受阻，解除对肝细胞脂肪酸合成的抑制，使脂肪堆积
（3）负 （4） ①. NRG4是否调控肝细胞的增殖 ②. 一组培养肝细胞，添加NRG4蛋白和PI3K特异性抑制剂；另一组培养肝细胞，添加PI3K特异性抑制剂
【解析】
【小问1详解】
分析图可知，NRG4与肝细胞膜上E3和E4结合，起到调节作用，所以NRG4 是由棕色脂肪组织分泌的信息分子（信号分子）；从图中“抑制”箭头可知，NRG4 结合受体后，会抑制葡萄糖合成脂肪的过程。
【小问2详解】
长期高脂饮食导致TNF-α和IL - 1β水平升高，抑制了NRG4的表达，导致肝细胞中 NRG4 含量降低，则STAT5的磷酸化过程受阻，解除对肝细胞脂肪酸合成的抑制，使脂肪堆积。
【小问3详解】
NRG4含量降低会导致机体对胰岛素的敏感性减弱，胰岛素敏感性减弱会使血糖调节受影响，患糖尿病风险增加，所以NRG4含量与糖尿病发病风险呈负相关。
【小问4详解】
实验设置了甲组培养肝细胞，乙组培养肝细胞并添加NRG4，如果乙组肝细胞增殖情况与甲组不同，说明NRG4能调控肝细胞的增殖，如果乙组肝细胞增殖情况与甲组相同，说明NRG4不能调控肝细胞的增殖；为了验证NRG4通过激活PI3K调控肝细胞的增殖这一假说，需要设置对照实验来证明PI3K在其中的作用，设置一组培养肝细胞，添加NRG4蛋白和PI3K特异性抑制剂，如果此时肝细胞增殖情况与只添加NRG4时不同，就可以说明NRG4是通过激活PI3K来调控肝细胞增殖的，设置另一组培养肝细胞，添加PI3K特异性抑制剂，排除PI3K特异性抑制剂对肝细胞增殖的影响。
21. 气孔的开闭直接影响植物光合作用与水分散失的平衡。科研人员以拟南芥为材料，揭示了保卫细胞中的一条淀粉降解通路，该通路可精确调控气孔开闭与植株生长。回答下列问题：
（1）保卫细胞吸水膨胀时气孔开放，水进出保卫细胞的原理是___________。保卫细胞内的淀粉水解为可溶性糖，使细胞内的渗透压___________。
（2）AMY3基因编码淀粉水解酶。研究者检测了光照条件下野生型（WT）和AMY3缺失突变体（amy3）的保卫细胞中淀粉含量及气孔开度，结果如下表。
据表分析，amy3的生长量比WT_____（填“高”或“低”）。从渗透压的角度分析，原因是___________。
（3）研究发现，蓝光通过向光素（PHOT）调控保卫细胞中的淀粉降解，且细胞膜上的H+-ATP酶也参与此通路。在蓝光照射下，用H+-ATP酶激活剂Fc分别处理WT、PHOT缺失突变体（pht）和amy3，测定保卫细胞淀粉颗粒面积如下图。
综合上述研究，写出蓝光诱导下H+-ATP酶、AMY3和PHOT调控淀粉降解的通路（用“→”表示促进，用“”表示抑制，显示各成员之间的调控关系）：蓝光→___________。
（4）全球“碳中和”背景下，有人提议通过基因编辑技术增强农作物或造林树种中AMY3表达。但也有不同观点，认为增强该基因的表达不利于生态固碳，理由是___________。（答出1点即可）
【答案】（1） ①. 渗透作用 ②. 升高
（2） ①. 低 ②. amy3保卫细胞中淀粉不能降解为可溶性糖，细胞渗透压低，气孔开度低，CO2供应不足，光合作用合成有机物减少，生长量低
（3）PHOT→H+-ATP酶→AMY3→淀粉降解
（4）AMY3过量表达，气孔开度增加，蒸腾作用过强，水分散失过快，在干旱或季节性缺水条件下容易导致植物萎蔫甚至死亡
【解析】
【小问1详解】
保卫细胞是植物表皮上控制气孔开闭的特殊细胞。当细胞内溶质浓度升高（如淀粉水解为可溶性糖），细胞液渗透压升高，会从周围环境（如表皮细胞或外界）吸水，发生渗透吸水，导致细胞膨胀，气孔张开。保卫细胞内的淀粉水解为可溶性糖，会使细胞内溶质微粒增多，细胞液浓度升高，因此细胞内的渗透压升高（渗透压与溶液浓度正相关，浓度越高，渗透压越高）。
【小问2详解】
从表格数据看，amy3突变体的气孔开度始终低于野生型（WT）—即使在光照1h后，WT气孔开度达4.2μm，而amy3仍为1.0μm。气孔开度小意味着CO₂进入受阻，光合作用原料不足，合成有机物减少，进而影响植株生长，故生长量更低。AMY3基因编码淀粉水解酶，amy3突变体缺乏该酶，淀粉无法降解为可溶性糖，细胞内溶质浓度低，渗透压低，吸水能力弱，气孔难以充分打开，CO₂吸收不足，光合产物减少，生长受限。
【小问3详解】
从题干和柱状图可推导调控关系：蓝光的信号受体是向光素（PHOT），因此蓝光首先激活PHOT；柱状图中，WT用Fc（H⁺-ATP酶激活剂）处理后淀粉颗粒面积减少，说明H⁺-ATP酶被激活后促进淀粉降解；而pht突变体中，Fc处理无法有效促进淀粉降解，说明PHOT→H⁺-ATP 酶（PHOT促进H⁺-ATP酶的作用）；amy3突变体中，即使激活H⁺-ATP酶，淀粉颗粒面积仍很高，说明H⁺-ATP酶的作用依赖AMY3，因此H⁺-ATP酶→AMY3；AMY3是淀粉水解酶，最终促进淀粉降解，因此完整通路为：蓝光→PHOT→H⁺-ATP酶→AMY3→淀粉降解。
【小问4详解】
AMY3表达增强会促进保卫细胞中淀粉水解，使细胞渗透压升高，气孔开度增大，进而带来负面影响；气孔开度增大时，植物的蒸腾作用会显著增强，水分散失过快。在干旱或季节性缺水的环境中，植物容易因失水过多而萎蔫、死亡，影响植株的存活和生长，反而不利于长期的固碳（植物存活和生长是固碳的基础）。此外，气孔开度过大也可能导致水分利用效率降低，在水资源有限的情况下，植株整体光合效率下降，不利于碳固定。
22. 水稻是世界上种植最广泛的粮食作物之一。现代栽培稻均为一年生，植株在开花后就会衰老死亡，而其近缘种野生稻为多年生，植株在开花后不衰老，可长出新的分蘖。我国科学家成功定位了野生稻中控制多年生的关键基因，并解析了相关调控机制，主要研究过程如下图所示。
回答下列问题：
（1）将栽培稻品种GLA4与野生稻品种W1943杂交，所得F1与亲本之一再杂交（称为回交），回交子代再与同一亲本品种继续回交，经多代回交后得到了若干子代株系，每个株系随机含有野生稻的一条染色体的一个片段。用作回交的亲本品种应为___________。每个子代株系随机含有野生稻的一条染色体的一个片段的原因是减数分裂过程中发生了___________。
（2）回交所得子代株系G43和G19在开花后长出了新的分蘖。分别对G43、G19以及W1943的染色体DNA序列进行了测定，利用测序结果确定多年生基因所在的染色体区域的思路是___________。
（3）在水稻基因组数据库中查找上述染色体区域中的基因，通过序列分析和功能预测，鉴别出一个M基因。已有研究表明M基因会抑制S基因的表达，为验证M基因是野生稻“多年生”的控制基因，以GLA4和G43作为受体株系，进行了下表中的转基因实验。完成表中①～④内容。
（4）对野生稻W1943不同生长阶段的M基因表达量、该基因所在染色体区域组蛋白H3的甲基化水平进行检测，结果见下图。
综合上述信息，推测野生稻多年生的调控机制是___________。
（5）野生稻的“多年生”基因未来可用于多年生栽培稻新品种的培育，意义是___________。（答出1点即可）
【答案】（1） ①. 栽培稻（GLA4） ②. 非同源染色体的自由组合，同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换
（2）G43、G19和W1943共有区段（相同的DNA序列）即为目标区域
（3） ①. 敲除M基因 ②. GLA4 ③. 转入M基因 ④. 不衰老
（4）野生稻开花后，M基因所在染色体区域的组蛋白H3去甲基化，减少了对M基因表达的抑制，M基因表达后抑制了S基因的表达，从而使植株不衰老
（5）不用年年播种，可降低生产成本、节省劳动力；不用翻耕，可使水稻根系完整保留在土壤中，有利于减少水土流失、增加土壤有机质含量，有利于土壤固碳
【解析】
【小问1详解】
要构建以栽培稻为背景、只含少量野生稻片段的染色体片段株系，需不断回交栽培稻，使其遗传背景逐渐恢复为栽培稻） 。减数分裂过程中，同源染色体联会时非姐妹染色单体发生交叉互换，同时，非同源染色体间还能自由组合，使得回交后子代株系随机含有野生稻的一条染色体的一个片段。
【小问2详解】
已知 G43、G19 均为回交子代株系，且均表现出 “开花后长新分蘖” 的多年生性状；W1943 为野生稻（多年生性状供体），含有控制多年生的基因。回交子代株系仅携带少量、随机的野生稻染色体片段，因此：G43 和 G19 都含有多年生基因所在的野生稻片段；两者携带的其他野生稻片段可能不同。故序列比对的核心逻辑是筛选出G43、G19 与 W1943 三者共有的野生稻染色体片段，该片段就是多年生基因所在的区域（排除 G43 和 G19 各自独有的无关片段）。
【小问3详解】
实验设计遵循 “减法（敲除）+ 加法（转入）” 的验证逻辑。减法验证：G43 本身含 M 基因，敲除 M 基因后，无法抑制 S 基因表达，S 基因正常发挥作用，植株开花后衰老，证明 M 基因是 G43 不衰老的必要条件；加法验证：向原本会衰老的栽培稻 GLA4 中转入 M 基因，M 基因抑制 S 基因表达，植株开花后不衰老，证明 M 基因是多年生性状的充分条件。
【小问4详解】
结合图表分析不同阶段的调控：幼苗期：组蛋白 H3 甲基化水平低 → M 基因表达量高 → 强烈抑制 S 基因表达 → 植株不衰老，正常生长；开花期：组蛋白 H3 甲基化水平显著升高 → M 基因表达量降低 → 对 S 基因的抑制作用减弱，但此时植株以开花繁殖为主，衰老未显现；开花后：组蛋白 H3 甲基化水平再次降低 → M 基因表达量回升 → 重新抑制 S 基因表达 → 植株不衰老，可长出新的分蘖，维持多年生性状。综合上述信息，推测野生稻多年生的调控机制是野生稻开花后，M基因所在染色体区域的组蛋白H3去甲基化，减少了对M基因表达的抑制，M基因表达后抑制了S基因的表达，从而使植株不衰老。
【小问5详解】
可从生产、生态、经济等角度作答，如不用年年播种，可降低生产成本（多年生水稻无需每年耕地、播种、育秧，减少劳动力投入和农资消耗）、节省劳动力；不用翻耕，可使水稻根系完整保留在土壤中，有利于减少水土流失、增加土壤有机质含量，有利于土壤固碳。抗体
IC50值(ng/ml)
甲
0.1661
乙
1.464
WT
WT+HU
bsl1
cdkb1
有丝分裂指数
20%
5%
2%
0.1%
P1
前置缓冲区
通过物理沉降去除大颗粒污染物
P2
强化处理区
曝气并投放微生物除氮
P3
生态净化区
布置脱氮除磷效果好的沉水植物
P4
湿地涵养区
投放沉水植物、底栖动物、浮游动物等进一步净化水质
时间点
WT保卫细胞中淀粉含量（相对值）
amy3保卫细胞中淀粉含量（相对值）
WT气孔开度（μm）
amy3气孔开度（μm）
暗期结束
8.2
37
1.2
1.0
光照30 min
2.1
37
3.8
1.1
光照1 h
1.8
38
4.2
1.0
组别
受体株系
目的基因及处理方式
开花后是否衰老
1
GLA4
敲除S基因
不衰老
2
G43
敲除S基因
不衰老
3
G43
①____
衰老
4
②____
③____
④____