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2024届天津市南开中学高三下学期模拟检测生物试卷（学生版+教师版）
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这是一份2024届天津市南开中学高三下学期模拟检测生物试卷（学生版+教师版），文件包含2024届天津市南开中学高三下学期模拟检测生物试卷教师版docx、2024届天津市南开中学高三下学期模拟检测生物试卷学生版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共32页， 欢迎下载使用。
考试时间：60分钟
Ⅰ卷（共48分）
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第II卷两部分，共100分。考试结束后，将答题纸交回。
一、选择题（共48分，每题4分）
1. 有机物分子参与生物体的结构组成，也参与生命活动的调节。下列叙述正确的是（ ）
A. 糖类物质不参与细胞间的信息传递B. 固醇类物质不参与细胞结构的组成
C. 基因的表达会受环境因素的影响D. 改变二硫键不影响蛋白质的空间结构
2. 下列化学试剂在实验中具有相同作用的是（ ）
A. 酒精在“微生物培养”和“叶绿体中色素的提取和分离”中的作用
B. 盐酸在“观察植物细胞有丝分裂”和“探究pH对酶活性的影响”中的作用
C. 聚乙二醇在“制备杂交瘤细胞”和“植物体细胞杂交”中的作用
D. NaOH在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质”中的作用
3. 人线粒体呼吸链受损可导致代谢物X的积累，由此引发多种疾病。动物实验发现，给呼吸链受损小鼠注射适量的酶A和酶B溶液，可发生如图所示的代谢反应，从而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。据图分析错误的是（ ）
A. 呼吸链受损会导致有氧呼吸异常，代谢物X是乳酸（C3H6O3）
B. 过程⑤中酶B为过氧化氢酶，避免过氧化氢对细胞的毒害
C. 过程④将代谢物X消耗避免代谢产物的积累
D. 过程①中生成ATP的底物磷酸化需要氧气参加
4. 大鼠的母鼠乳汁中的抗体进入仔鼠的消化道后，在肠腔酸性环境下，与肠上皮细胞的膜蛋白A结合，引起这部分细胞膜内陷形成小囊泡。小囊泡包裹抗体运输到细胞位于组织液的一侧后与细胞膜融合，抗体与膜蛋白A分离并被释放到组织液中，进而进入仔鼠血液发挥作用。下列说法正确的是（ ）
A. 蛋白A属于转运蛋白，在运输抗体的过程中可反复使用
B. 小囊泡在细胞中运输的动力和方向由细胞骨架提供和决定
C. 抗体与蛋白A的结合和分离与内环境不同部位的pH不同有关
D. 抗体不经消化即被仔鼠吸收的过程需要膜上蛋白质的参与，更离不开膜的流动性
5. 某生态果园栽培有大量果树，病虫害发生及鸟类的啄食往往会造成果树果实产量下降。下列叙述错误的是（ ）
A. 利用声音信号驱赶鸟类、利用信息素防治害虫均属于生物防治
B. 化学防治作为防治害虫常用的方法，具有见效快的特点，但容易诱使害虫突变产生抗药基因，且不环保
C. 生态果园吸引人们前来观赏旅游，体现了生物多样性的直接价值
D. 该果园因疏于管理而导致杂草丛生；生物种类发生了较大变化，可认为果园发生了次生演替
6. 下图甲是某雌性家鸡的细胞在分裂过程中同源染色体对数的变化，图乙是细胞分裂过程示意图（注：细胞中仅显示部分染色体），下列说法正确的是（ ）
A. 图乙细胞②和细胞③可能来自同一个卵母细胞
B. 同源染色体上等位基因的分离一般发生在图甲中的AB段
C. 减数分裂中着丝粒分裂发生在图甲的CD段，CD段细胞中Z染色体的数量为0或2
D. 图甲中D到E的过程发生了基因重组，EF段对应图乙细胞①所处的分裂时期
7. 利用格里菲思实验所用的两种类型的肺炎链球菌进行相关转化实验。各组肺炎链球菌先进行如图所示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法错误的是（ ）
A. 通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质
B. F组可以分离出S型和R型两种肺炎链球菌
C. F组产生的S型肺炎链球菌是基因重组的结果
D. 能导致小鼠死亡的是B、C、D、F四组
8. 部分碱基发生甲基化修饰会抑制基因的表达。研究发现，大豆体内的 GmMYC2 基因表达会抑制脯氨酸的合成，使大豆的耐盐能力下降。下列说法错误的是（ ）
A. 可通过检测DNA的碱基序列确定该DNA是否发生甲基化
B. 基因发生甲基化的过程中不涉及磷酸二酯键的生成与断裂
C. 若GmMYC2 基因发生甲基化，则可能会提高大豆的耐盐能力
D. 脯氨酸的合成可能增大了大豆根部细胞细胞液的渗透压
9. 灌流式培养是在细胞培养管内，一边不断注入新鲜培养基，一边将培养液的上清液不断移出。区别传统的悬浮培养，灌流式培养可避免因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而使细胞分裂受阻的现象出现。下列叙述正确的是（ ）
A. 灌流式培养的细胞会贴壁生长，但不会出现接触抑制现象
B. 灌流是在细胞密度达到一定浓度或者营养物质低于一定浓度时进行
C 灌流速率越高，营养物质利用越充分
D. 向培养管注入的新鲜培养基中补充动物血清是为了防止杂菌污染
10. 如图为人体内免疫细胞参与机体免疫机制的图解，其中①表示抗原，②、③表示物质，④⑤⑥⑦⑧⑨⑩代表细胞。下列叙述正确的是（ ）
A. 图中④细胞既参与了体液免疫又参与了细胞免疫
B. 细胞⑥能特异性识别抗原并分泌能特异性结合抗原的物质②
C. 细胞⑧使靶细胞裂解死亡属于细胞坏死
D 无论机体再次接触何种抗原，细胞⑦、细胞⑨都能迅速增殖和分化
阅读资料，回答下列小题：
叶绿体与线粒体间信号交流调控植物程序性细胞死亡
程序性细胞死亡（PCD）是生物体受遗传调控的自主细胞死亡现象，在植物生长发育和抵抗环境胁迫中起重要作用。植物在遭受各种生物或非生物胁迫时，体内ROS增加，ROS作为信号分子会增加线粒体膜的通透性，诱导细胞发生程序性死亡。
中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋研究组筛选出1个拟南芥细胞死亡突变体md1，该突变体中存在明显的ROS积累，暗示ROS的过量积累与该突变体的细胞死亡表型相关。通过mdl突变体克隆鉴定出MODI基因，该基因编码叶绿体中的脂肪酸合酶，负调控植物PCD。
近年来的研究表明，线粒体在PCD中起核心作用。一个有趣的问题是，叶绿体中导致ROS产生的信号是否可传递到线粒体中激发ROS产生并最终诱导PCD?为探明其中的作用机制，他们针对mdl突变体构建了其T-DNA插入突变体库，从中筛选出能够抑制mdl细胞死亡和ROS积累表型的抑制突变体，并克隆了这些抑制突变体对应的抑制基因，该基因与线粒体电子传递链复合体I（mETC复合体I）的组装及活性有关。mdl是叶绿体中脂肪酸合酶的突变体，其PCD表型却能被线粒体中mETC复合体I的功能缺失所恢复，由此暗示植物细胞中存在叶绿体与线粒体之间的信号交流调控PCD。
最近，研究组通过大规模筛选mdl突变体的抑制突变体，克隆了3个新的抑制基因pINAD-MDH、DiT l和mMDH 1。此3个基因分别编码质体定位的NAD+依赖的苹果酸脱氢酶、叶绿体被膜定位的二羧酸转运蛋白1和线粒体定位的苹果酸脱氢酶1，突变后都可抑制md1中ROS的积累及PCD的发生。通过对这些基因进行深入的功能分析，他们论证了苹果酸从叶绿体到线粒体的转运，对线粒体中ROS的产生及随后PCD的诱导起重要作用（如图）。
该研究拓展了我们对植物细胞中细胞器间交流的认识，为我们深入理解植物PCD发生机制提供了新线索，是该领域的一项突破性进展。
11. 根据上述图文信息，下列关于植物细胞中叶绿体与线粒体之间的信号交流调控PCD机制的叙述，错误的是（ ）
A. 叶绿体中MOD1功能缺失导致NADH/H+在叶绿体中大量积累，草酰乙酸在pINAD-MDH作用下被氧化为苹果酸
B. 苹果酸通过DiT1转运到细胞质中，并进一步转移到线粒体
C. 在线粒体中，mMDH1将苹果酸转化为草酰乙酸，同时NADH/H+水平升高
D. mETC复合体I活性增加，产生过量ROS，引发PCD
12. 根据文中信息，下列证据中能够支持上述机制的是（ ）
A. 拟南芥细胞死亡突变体md1中存在明显的ROS积累，暗示ROS的过量积累与该突变体的细胞死亡表型相关
B. md1是叶绿体中脂肪酸合酶的突变体，其PCD表型却能被线粒体中mETC复合体1所恢复
C. 抑制突变体的三个抑制基因突变后均可抑制MOD1发生PCD
D. 苹果酸也可以由线粒体运输到叶绿体
Ⅱ卷（共52分）
二、非选择题（共52分）
13. 图1是大豆叶肉细胞和根瘤细胞中的部分代谢示意图，其中A~E代表物质，①~⑧代表过程。根瘤菌在根瘤细胞中以类菌体的形式存在，固氮酶对氧气高度敏感，在低氧环境下才能发挥作用。请回答下列问题：
（1）物质A、C分别是________、________。根瘤菌为根瘤细胞提供________，该物质在根瘤细胞质中发生反应，转化为氨基酸等含氮有机物。某同学欲从大豆根系分离出固氮菌，则配制的培养基应包含的营养成分有________________。
（2）研究发现，蔗糖进入维管束细胞的过程可被呼吸抑制剂抑制，据此推测，蔗糖进入维管束细胞的跨膜运输需要的条件是________________________。
（3）研究发现，光诱导的移动因子可从大豆枝条移动到根部，同时根瘤菌内形成某种复合物，进而激活根瘤发生相关基因的表达。可见，光除了可为植物提供能量外，还可作为________参与大豆根瘤结节生成的调控。
（4）对栽培大豆进行根瘤菌的接种预实验（作为实验组），并测定大豆植株光合作用相关变化指标，结果如图2所示。
据图2分析，接种根瘤菌能提高大豆植株净光合速率的原因可能是________________________。
14. 2020年，一场罕见的蝗灾席卷东非和亚欧大陆，毁坏大量草场、农田，对粮食安全造成巨大威胁。某地科学工作者进行了相关研究，发现草场蝗虫密度对牧草产量的影响结果如下图所示（其中牧草产量=牧草补偿量-蝗虫取食量）。请回答下列问题：
（1）该实验的目的是研究 ____________________________________。
（2）由图可知，当蝗虫密度小于5只/m2时，牧草产量仍可能增加，原因是____________，表明蝗虫种群密度足够大时才会导致危害，其原因是生态系统具有___________________。
（3）从生态系统能量流动的角度分析，有关国家和机构合作来进行灭蝗减灾的意义是___________________，从而缓解可能出现的粮食短缺危机。
（4）造成此次灾害的蝗虫有散居型和群居型两种类型。群居型蝗虫体内会产生对鸟类有毒的氢氰酸，使其被鸟类捕食的概率降低，这一过程说明信息传递在调节__________中起着重要作用。粉红椋鸟号称“蝗虫收割机”，主要捕食__________型蝗虫。若一只粉红椋鸟每天摄入蝗虫约180只（约含能量2870kJ），假设不同营养级之间能量传递效率为20%，且粪便量很少，则该鸟正常情况下从中获取的能量值_________（填“大于”“等于”或“小于”）574kJ。
（5）中科院动物研究所研究表明，散居型蝗虫密度增大时，体内会大量释放“集群信息素”，在蝗虫的触角上存在有感知该种信息的嗅觉受体，从而使蝗虫由散居转化为群居，这项研究使绿色可持续防控成为可能。据此研究，下列有关蝗灾防治的设想可行的是（填序号）__________。
①可人工合成“集群信息素”，从而在田间长期监测蝗虫的种群动态
②可根据“集群信息素”的结构设计拮抗剂，从而阻止蝗虫的聚集
③可利用基因编辑技术敲除蝶虫的嗅觉受体基因，从而使蝗虫无法集群
④可使用较高浓度的“集群信息素”代替农药来杀死蝗虫，减少环境污染
15. 阿尔茨海默病（AD）是一种神经系统退行性疾病。AD的两大主要病例特征为：β一淀粉样蛋白（Aβ）沉积形成老年斑诱发炎症反应；Tau蛋白过度磷酸化导致神经纤维缠结。两种情况均会引起神经元凋亡，使患者记忆力衰退。图1是神经细胞部分结构及其胞内自噬囊泡产生和运输的示意图。图2是小胶质细胞（MC细胞）清除Aβ沉积时诱发产生炎症反应的机制，小胶质细胞可通过吞噬作用去除变性蛋白和突触连接。
（1）据图1分析，AD患者脑部神经元中与Aβ自噬囊泡清除相关的细胞结构有 （多选）。
A. 溶酶体B. 细胞骨架C. 线粒体D. 细胞膜
（2）研究发现Tau蛋白能与微管结合并维持其稳定性。所以过度磷酸化的Tau__________（促进/阻碍/不影响）AD患者脑神经元中的Aβ自噬囊泡的转运。
（3）由图2和题干信息可知，当Aβ沉积时，MC细胞中会发生 （多选）。
A. K酶和IK的磷酸化B. NF抑制IL-1基因的表达
C 吞噬并清除Aβ蛋白D. 大量释放IL-1
（4）Aβ沉积会进一步促进MC内NLRP3炎性小体的形成，从而导致额外的Aβ沉积形成，还会促进Tau蛋白的过磷酸化，进而放大神经炎症，引起神经元损伤。下列关于炎症反应的叙述正确的是 （单选）。
A. 巨噬细胞可能参与炎症反应B. 炎症反应属于机体的第一道防线
C. 细胞坏死一般不会引起炎症反应D. 神经炎症的放大是机体的负反馈调节
为了研究间歇性禁食是否能改善AD患者的认知水平，研究人员利用AD模型克隆小鼠开展如图3（a）所示的间隙性禁食实验，IF组每隔一天禁食，AL组自由喂食。野生型小鼠自由喂食作为对照WT。在水中放置平台如图3（b），训练小鼠记忆平台位置，隐去平台后观察各组小鼠在水中的运动情况，检测小鼠的学习和记忆能力。水迷宫实验结果如图4所示。
（5）根据图4分析，下列各组小鼠运动轨迹最有可能是AL组的是___________。
（6）据图4分析，间歇性禁食_________（填“是”、“否”）改善了AD模型小鼠的认知水平?请说明理由____________________________。
16. 某自花传粉、雌雄同株植物野生型和突变型植株内的染色体如图所示。抗倒伏基因D位于突变型的4号染色体上，易染条锈病基因T位于突变型的8号染色体上，野生型相应染色体上分布着隐性基因d、t。将野生型和纯合突变型杂交得到F1，F1自交获得F2。统计并检测F2的基因型及相应基因型个体数，如表所示。回答下列问题：
（1）为建立该植物的基因组数据库，科学家需完成___条染色体的DNA测序。突变体4号和8号染色体上D、T基因的出现是___的结果。
（2）F1自交，F2中既抗倒伏又抗条锈病的植株所占比例为___。
（3）研究人员发现易染条锈病基因的遗传结果与理论有差异，又重复做了该实验，发现基因型TT、Tt、tt的个体数量之比总是与表中数据接近，即TT：Tt：tt≈___。研究人员从雌雄配子活性的角度提出一种假说：雌配子活性均正常，含___（填“T”或“t”）基因的雄配子成活率为___，含另一等位基因的雄配子活性均正常。
（4）现有野生型、突变型、F1植株若干，设计杂交实验验证以上假说，并预测子代的表型及比例。
实验设计：___；
预测结果：___。
17. 为更好的利用农杆菌转化玉米，科学家将基因编辑系统引入农杆菌Ti质粒对其进行改造。
（1）Ti质粒在基因工程中常作为_________________。改造后的Ti质粒的部分序列如图1所示，转入玉米细胞后，gRNA编码序列能够与玉米细胞DNA特定位点结合，从而引导Cas9蛋白在此位点切断_________________键断开DNA。HR1和HR2与玉米DNA切断位点上下游序列同源，玉米细胞能以同源序列之间的序列为模板合成一段DNA，连接断开的DNA分子，实现外源片段插入。图1中插入玉米染色体的片段能稳定表达和扩增，其他区域的基因只能瞬时表达且无法扩增。在转化玉米的过程中，使用改造后的Ti质粒的优点是______________。
注：HRA为抗除草剂基因；NPTII为卡那霉素抗性基因
（2）用上述改造后的农杆菌转化玉米幼胚，在培养基中加入除草剂或________________均能筛选出已发生转化的幼胚。对培养后的植株进行PCR（引物设计如图2），部分植株实验结果如图3。
电泳结果显示_____________号玉米中成功插入了外源基因，自交后________________（选填“会”或“不会”）发生性状分离。
（3）标记基因插入转基因作物染色体中往往会影响植物的生长发育，并带来环境安全隐患。现要制备转耐寒CXE-20基因的转基因玉米，请利用该方法设计Ti质粒相关序列，选择相关基因的序号填入Ti质粒部分序列示意图。
①__________ ②__________ ③NPTII ④__________ ⑤__________ ⑥__________ ⑦__________基因型
DD
Dd
dd
TT
Tt
tt
相应基因型数目
507
1028
498
340
1362
1021
考试时间：60分钟
Ⅰ卷（共48分）
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第II卷两部分，共100分。考试结束后，将答题纸交回。
一、选择题（共48分，每题4分）
1. 有机物分子参与生物体的结构组成，也参与生命活动的调节。下列叙述正确的是（ ）
A. 糖类物质不参与细胞间的信息传递B. 固醇类物质不参与细胞结构的组成
C. 基因的表达会受环境因素的影响D. 改变二硫键不影响蛋白质的空间结构
2. 下列化学试剂在实验中具有相同作用的是（ ）
A. 酒精在“微生物培养”和“叶绿体中色素的提取和分离”中的作用
B. 盐酸在“观察植物细胞有丝分裂”和“探究pH对酶活性的影响”中的作用
C. 聚乙二醇在“制备杂交瘤细胞”和“植物体细胞杂交”中的作用
D. NaOH在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质”中的作用
3. 人线粒体呼吸链受损可导致代谢物X的积累，由此引发多种疾病。动物实验发现，给呼吸链受损小鼠注射适量的酶A和酶B溶液，可发生如图所示的代谢反应，从而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。据图分析错误的是（ ）
A. 呼吸链受损会导致有氧呼吸异常，代谢物X是乳酸（C3H6O3）
B. 过程⑤中酶B为过氧化氢酶，避免过氧化氢对细胞的毒害
C. 过程④将代谢物X消耗避免代谢产物的积累
D. 过程①中生成ATP的底物磷酸化需要氧气参加
4. 大鼠的母鼠乳汁中的抗体进入仔鼠的消化道后，在肠腔酸性环境下，与肠上皮细胞的膜蛋白A结合，引起这部分细胞膜内陷形成小囊泡。小囊泡包裹抗体运输到细胞位于组织液的一侧后与细胞膜融合，抗体与膜蛋白A分离并被释放到组织液中，进而进入仔鼠血液发挥作用。下列说法正确的是（ ）
A. 蛋白A属于转运蛋白，在运输抗体的过程中可反复使用
B. 小囊泡在细胞中运输的动力和方向由细胞骨架提供和决定
C. 抗体与蛋白A的结合和分离与内环境不同部位的pH不同有关
D. 抗体不经消化即被仔鼠吸收的过程需要膜上蛋白质的参与，更离不开膜的流动性
5. 某生态果园栽培有大量果树，病虫害发生及鸟类的啄食往往会造成果树果实产量下降。下列叙述错误的是（ ）
A. 利用声音信号驱赶鸟类、利用信息素防治害虫均属于生物防治
B. 化学防治作为防治害虫常用的方法，具有见效快的特点，但容易诱使害虫突变产生抗药基因，且不环保
C. 生态果园吸引人们前来观赏旅游，体现了生物多样性的直接价值
D. 该果园因疏于管理而导致杂草丛生；生物种类发生了较大变化，可认为果园发生了次生演替
6. 下图甲是某雌性家鸡的细胞在分裂过程中同源染色体对数的变化，图乙是细胞分裂过程示意图（注：细胞中仅显示部分染色体），下列说法正确的是（ ）
A. 图乙细胞②和细胞③可能来自同一个卵母细胞
B. 同源染色体上等位基因的分离一般发生在图甲中的AB段
C. 减数分裂中着丝粒分裂发生在图甲的CD段，CD段细胞中Z染色体的数量为0或2
D. 图甲中D到E的过程发生了基因重组，EF段对应图乙细胞①所处的分裂时期
7. 利用格里菲思实验所用的两种类型的肺炎链球菌进行相关转化实验。各组肺炎链球菌先进行如图所示处理，再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。下列说法错误的是（ ）
A. 通过E、F对照，能说明转化因子是DNA而不是蛋白质
B. F组可以分离出S型和R型两种肺炎链球菌
C. F组产生的S型肺炎链球菌是基因重组的结果
D. 能导致小鼠死亡的是B、C、D、F四组
8. 部分碱基发生甲基化修饰会抑制基因的表达。研究发现，大豆体内的 GmMYC2 基因表达会抑制脯氨酸的合成，使大豆的耐盐能力下降。下列说法错误的是（ ）
A. 可通过检测DNA的碱基序列确定该DNA是否发生甲基化
B. 基因发生甲基化的过程中不涉及磷酸二酯键的生成与断裂
C. 若GmMYC2 基因发生甲基化，则可能会提高大豆的耐盐能力
D. 脯氨酸的合成可能增大了大豆根部细胞细胞液的渗透压
9. 灌流式培养是在细胞培养管内，一边不断注入新鲜培养基，一边将培养液的上清液不断移出。区别传统的悬浮培养，灌流式培养可避免因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而使细胞分裂受阻的现象出现。下列叙述正确的是（ ）
A. 灌流式培养的细胞会贴壁生长，但不会出现接触抑制现象
B. 灌流是在细胞密度达到一定浓度或者营养物质低于一定浓度时进行
C 灌流速率越高，营养物质利用越充分
D. 向培养管注入的新鲜培养基中补充动物血清是为了防止杂菌污染
10. 如图为人体内免疫细胞参与机体免疫机制的图解，其中①表示抗原，②、③表示物质，④⑤⑥⑦⑧⑨⑩代表细胞。下列叙述正确的是（ ）
A. 图中④细胞既参与了体液免疫又参与了细胞免疫
B. 细胞⑥能特异性识别抗原并分泌能特异性结合抗原的物质②
C. 细胞⑧使靶细胞裂解死亡属于细胞坏死
D 无论机体再次接触何种抗原，细胞⑦、细胞⑨都能迅速增殖和分化
阅读资料，回答下列小题：
叶绿体与线粒体间信号交流调控植物程序性细胞死亡
程序性细胞死亡（PCD）是生物体受遗传调控的自主细胞死亡现象，在植物生长发育和抵抗环境胁迫中起重要作用。植物在遭受各种生物或非生物胁迫时，体内ROS增加，ROS作为信号分子会增加线粒体膜的通透性，诱导细胞发生程序性死亡。
中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋研究组筛选出1个拟南芥细胞死亡突变体md1，该突变体中存在明显的ROS积累，暗示ROS的过量积累与该突变体的细胞死亡表型相关。通过mdl突变体克隆鉴定出MODI基因，该基因编码叶绿体中的脂肪酸合酶，负调控植物PCD。
近年来的研究表明，线粒体在PCD中起核心作用。一个有趣的问题是，叶绿体中导致ROS产生的信号是否可传递到线粒体中激发ROS产生并最终诱导PCD?为探明其中的作用机制，他们针对mdl突变体构建了其T-DNA插入突变体库，从中筛选出能够抑制mdl细胞死亡和ROS积累表型的抑制突变体，并克隆了这些抑制突变体对应的抑制基因，该基因与线粒体电子传递链复合体I（mETC复合体I）的组装及活性有关。mdl是叶绿体中脂肪酸合酶的突变体，其PCD表型却能被线粒体中mETC复合体I的功能缺失所恢复，由此暗示植物细胞中存在叶绿体与线粒体之间的信号交流调控PCD。
最近，研究组通过大规模筛选mdl突变体的抑制突变体，克隆了3个新的抑制基因pINAD-MDH、DiT l和mMDH 1。此3个基因分别编码质体定位的NAD+依赖的苹果酸脱氢酶、叶绿体被膜定位的二羧酸转运蛋白1和线粒体定位的苹果酸脱氢酶1，突变后都可抑制md1中ROS的积累及PCD的发生。通过对这些基因进行深入的功能分析，他们论证了苹果酸从叶绿体到线粒体的转运，对线粒体中ROS的产生及随后PCD的诱导起重要作用（如图）。
该研究拓展了我们对植物细胞中细胞器间交流的认识，为我们深入理解植物PCD发生机制提供了新线索，是该领域的一项突破性进展。
11. 根据上述图文信息，下列关于植物细胞中叶绿体与线粒体之间的信号交流调控PCD机制的叙述，错误的是（ ）
A. 叶绿体中MOD1功能缺失导致NADH/H+在叶绿体中大量积累，草酰乙酸在pINAD-MDH作用下被氧化为苹果酸
B. 苹果酸通过DiT1转运到细胞质中，并进一步转移到线粒体
C. 在线粒体中，mMDH1将苹果酸转化为草酰乙酸，同时NADH/H+水平升高
D. mETC复合体I活性增加，产生过量ROS，引发PCD
12. 根据文中信息，下列证据中能够支持上述机制的是（ ）
A. 拟南芥细胞死亡突变体md1中存在明显的ROS积累，暗示ROS的过量积累与该突变体的细胞死亡表型相关
B. md1是叶绿体中脂肪酸合酶的突变体，其PCD表型却能被线粒体中mETC复合体1所恢复
C. 抑制突变体的三个抑制基因突变后均可抑制MOD1发生PCD
D. 苹果酸也可以由线粒体运输到叶绿体
Ⅱ卷（共52分）
二、非选择题（共52分）
13. 图1是大豆叶肉细胞和根瘤细胞中的部分代谢示意图，其中A~E代表物质，①~⑧代表过程。根瘤菌在根瘤细胞中以类菌体的形式存在，固氮酶对氧气高度敏感，在低氧环境下才能发挥作用。请回答下列问题：
（1）物质A、C分别是________、________。根瘤菌为根瘤细胞提供________，该物质在根瘤细胞质中发生反应，转化为氨基酸等含氮有机物。某同学欲从大豆根系分离出固氮菌，则配制的培养基应包含的营养成分有________________。
（2）研究发现，蔗糖进入维管束细胞的过程可被呼吸抑制剂抑制，据此推测，蔗糖进入维管束细胞的跨膜运输需要的条件是________________________。
（3）研究发现，光诱导的移动因子可从大豆枝条移动到根部，同时根瘤菌内形成某种复合物，进而激活根瘤发生相关基因的表达。可见，光除了可为植物提供能量外，还可作为________参与大豆根瘤结节生成的调控。
（4）对栽培大豆进行根瘤菌的接种预实验（作为实验组），并测定大豆植株光合作用相关变化指标，结果如图2所示。
据图2分析，接种根瘤菌能提高大豆植株净光合速率的原因可能是________________________。
14. 2020年，一场罕见的蝗灾席卷东非和亚欧大陆，毁坏大量草场、农田，对粮食安全造成巨大威胁。某地科学工作者进行了相关研究，发现草场蝗虫密度对牧草产量的影响结果如下图所示（其中牧草产量=牧草补偿量-蝗虫取食量）。请回答下列问题：
（1）该实验的目的是研究 ____________________________________。
（2）由图可知，当蝗虫密度小于5只/m2时，牧草产量仍可能增加，原因是____________，表明蝗虫种群密度足够大时才会导致危害，其原因是生态系统具有___________________。
（3）从生态系统能量流动的角度分析，有关国家和机构合作来进行灭蝗减灾的意义是___________________，从而缓解可能出现的粮食短缺危机。
（4）造成此次灾害的蝗虫有散居型和群居型两种类型。群居型蝗虫体内会产生对鸟类有毒的氢氰酸，使其被鸟类捕食的概率降低，这一过程说明信息传递在调节__________中起着重要作用。粉红椋鸟号称“蝗虫收割机”，主要捕食__________型蝗虫。若一只粉红椋鸟每天摄入蝗虫约180只（约含能量2870kJ），假设不同营养级之间能量传递效率为20%，且粪便量很少，则该鸟正常情况下从中获取的能量值_________（填“大于”“等于”或“小于”）574kJ。
（5）中科院动物研究所研究表明，散居型蝗虫密度增大时，体内会大量释放“集群信息素”，在蝗虫的触角上存在有感知该种信息的嗅觉受体，从而使蝗虫由散居转化为群居，这项研究使绿色可持续防控成为可能。据此研究，下列有关蝗灾防治的设想可行的是（填序号）__________。
①可人工合成“集群信息素”，从而在田间长期监测蝗虫的种群动态
②可根据“集群信息素”的结构设计拮抗剂，从而阻止蝗虫的聚集
③可利用基因编辑技术敲除蝶虫的嗅觉受体基因，从而使蝗虫无法集群
④可使用较高浓度的“集群信息素”代替农药来杀死蝗虫，减少环境污染
15. 阿尔茨海默病（AD）是一种神经系统退行性疾病。AD的两大主要病例特征为：β一淀粉样蛋白（Aβ）沉积形成老年斑诱发炎症反应；Tau蛋白过度磷酸化导致神经纤维缠结。两种情况均会引起神经元凋亡，使患者记忆力衰退。图1是神经细胞部分结构及其胞内自噬囊泡产生和运输的示意图。图2是小胶质细胞（MC细胞）清除Aβ沉积时诱发产生炎症反应的机制，小胶质细胞可通过吞噬作用去除变性蛋白和突触连接。
（1）据图1分析，AD患者脑部神经元中与Aβ自噬囊泡清除相关的细胞结构有 （多选）。
A. 溶酶体B. 细胞骨架C. 线粒体D. 细胞膜
（2）研究发现Tau蛋白能与微管结合并维持其稳定性。所以过度磷酸化的Tau__________（促进/阻碍/不影响）AD患者脑神经元中的Aβ自噬囊泡的转运。
（3）由图2和题干信息可知，当Aβ沉积时，MC细胞中会发生 （多选）。
A. K酶和IK的磷酸化B. NF抑制IL-1基因的表达
C 吞噬并清除Aβ蛋白D. 大量释放IL-1
（4）Aβ沉积会进一步促进MC内NLRP3炎性小体的形成，从而导致额外的Aβ沉积形成，还会促进Tau蛋白的过磷酸化，进而放大神经炎症，引起神经元损伤。下列关于炎症反应的叙述正确的是 （单选）。
A. 巨噬细胞可能参与炎症反应B. 炎症反应属于机体的第一道防线
C. 细胞坏死一般不会引起炎症反应D. 神经炎症的放大是机体的负反馈调节
为了研究间歇性禁食是否能改善AD患者的认知水平，研究人员利用AD模型克隆小鼠开展如图3（a）所示的间隙性禁食实验，IF组每隔一天禁食，AL组自由喂食。野生型小鼠自由喂食作为对照WT。在水中放置平台如图3（b），训练小鼠记忆平台位置，隐去平台后观察各组小鼠在水中的运动情况，检测小鼠的学习和记忆能力。水迷宫实验结果如图4所示。
（5）根据图4分析，下列各组小鼠运动轨迹最有可能是AL组的是___________。
（6）据图4分析，间歇性禁食_________（填“是”、“否”）改善了AD模型小鼠的认知水平?请说明理由____________________________。
16. 某自花传粉、雌雄同株植物野生型和突变型植株内的染色体如图所示。抗倒伏基因D位于突变型的4号染色体上，易染条锈病基因T位于突变型的8号染色体上，野生型相应染色体上分布着隐性基因d、t。将野生型和纯合突变型杂交得到F1，F1自交获得F2。统计并检测F2的基因型及相应基因型个体数，如表所示。回答下列问题：
（1）为建立该植物的基因组数据库，科学家需完成___条染色体的DNA测序。突变体4号和8号染色体上D、T基因的出现是___的结果。
（2）F1自交，F2中既抗倒伏又抗条锈病的植株所占比例为___。
（3）研究人员发现易染条锈病基因的遗传结果与理论有差异，又重复做了该实验，发现基因型TT、Tt、tt的个体数量之比总是与表中数据接近，即TT：Tt：tt≈___。研究人员从雌雄配子活性的角度提出一种假说：雌配子活性均正常，含___（填“T”或“t”）基因的雄配子成活率为___，含另一等位基因的雄配子活性均正常。
（4）现有野生型、突变型、F1植株若干，设计杂交实验验证以上假说，并预测子代的表型及比例。
实验设计：___；
预测结果：___。
17. 为更好的利用农杆菌转化玉米，科学家将基因编辑系统引入农杆菌Ti质粒对其进行改造。
（1）Ti质粒在基因工程中常作为_________________。改造后的Ti质粒的部分序列如图1所示，转入玉米细胞后，gRNA编码序列能够与玉米细胞DNA特定位点结合，从而引导Cas9蛋白在此位点切断_________________键断开DNA。HR1和HR2与玉米DNA切断位点上下游序列同源，玉米细胞能以同源序列之间的序列为模板合成一段DNA，连接断开的DNA分子，实现外源片段插入。图1中插入玉米染色体的片段能稳定表达和扩增，其他区域的基因只能瞬时表达且无法扩增。在转化玉米的过程中，使用改造后的Ti质粒的优点是______________。
注：HRA为抗除草剂基因；NPTII为卡那霉素抗性基因
（2）用上述改造后的农杆菌转化玉米幼胚，在培养基中加入除草剂或________________均能筛选出已发生转化的幼胚。对培养后的植株进行PCR（引物设计如图2），部分植株实验结果如图3。
电泳结果显示_____________号玉米中成功插入了外源基因，自交后________________（选填“会”或“不会”）发生性状分离。
（3）标记基因插入转基因作物染色体中往往会影响植物的生长发育，并带来环境安全隐患。现要制备转耐寒CXE-20基因的转基因玉米，请利用该方法设计Ti质粒相关序列，选择相关基因的序号填入Ti质粒部分序列示意图。
①__________ ②__________ ③NPTII ④__________ ⑤__________ ⑥__________ ⑦__________基因型
DD
Dd
dd
TT
Tt
tt
相应基因型数目
507
1028
498
340
1362
1021
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