北京市部分学校2024-2025学年高三上学期7月入学定位考试生物试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1北京市部分学校2024-2025学年高三上学期7月入学定位考试本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将〖答案〗答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第一部分本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1.下列分子中不含氢键的是（）A.谷氨酸 B.tRNA C.淀粉酶 D.质粒〖答案〗A〖祥解〗由于水分子的极性，当一个水分子的氧端（负电性区）靠近另一个水分子的氢端（正电性区）时，它们之间的静电吸引作用就形成一种弱的引力，这种弱的引力称为氢键。【详析】A、谷氨酸是构成蛋白质的基本单位，其分子内部没有氢键，A符合题意；B、tRNA内部有碱基互补配对，含有氢键，B不符合题意；C、淀粉酶属于蛋白质，内部的氢键是维持蛋白质空间的因素之一，C不符合题意；D、质粒的化学本质是DNA，有碱基互补配对，能够形成氢键，D不符合题意。故选A。2.关于下列a、b、c三种生物的共性，说法不正确的是（）A.都以DNA为遗传物质B.都是自养型生物C.细胞结构都有细胞壁D.可发生基因突变〖答案〗B〖祥解〗原核细胞和真核细胞最主要的区别就是原核细胞没有核膜包被的典型的细胞核；它们的共同点是均具有细胞膜、细胞质、核糖体和遗传物质DNA，其中原核生物包括：细菌、蓝细菌、放线菌、支原体、衣原体等；真核生物包括：动物、植物、原生动物、低等植物、真菌等。【详析】A、蓝细菌、水绵、酵母菌都是细胞生物，均以DNA为遗传物质，A正确；B、蓝细菌和水绵均含有光合色素，因而可进行光合作用，为自养生物，但酵母菌是异养型生物，B错误；C、蓝细菌、水绵和酵母菌都有细胞壁，细胞壁起着保护和支持作用，C正确；D、蓝细菌、水绵、酵母菌都可以产生基因突变，因为基因突变具有普遍性，D正确。故选B。3.图a~c表示3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程，下列说法不正确的是（）A.图a生理过程为有氧呼吸第三阶段B.图b体现了细胞膜信息交流功能C.图c所示结构为叶绿体内膜D.图a和c中ATP合成动力为H⁺浓度梯度〖答案〗C〖祥解〗题图分析：图a：据图可知，在该膜上H+与氧气反应生成水，同时有ATP产生，则该膜上发生了有氧呼吸的第三阶段的反应。图b：据图可知，该膜一侧有糖蛋白，说明该膜为细胞膜。图c：据图可知，该膜上发生了水的光解反应，该过程属于光合作用光反应过程。【详析】A、据图可知，图a所示的膜上发生了H+与氧气生成水的反应，该反应为有氧呼吸的第三阶段，A正确；B、据图b可知，该膜一侧有糖蛋白，说明该膜为细胞膜，有糖蛋白一侧为细胞外。细胞外有多种分子，只有与膜蛋白能相互识别的信息分子才能结合，体现了细胞膜信息交流功能，B正确；C、据图c可知，该膜上发生了水的光解，若该膜是叶绿体的结构，则为叶绿体的类囊体膜，叶绿体内膜上不发生光合作用，C错误；D、据图a、c分析，催化ATP合成的酶同时也是顺浓度运输H+的载体，所以两图中ATP的合成动力均为H⁺浓度梯度，D正确。故选C。4.如图展示了胰岛素分泌调节的部分机制，相关叙述不正确的是（）A.胞内较多的葡萄糖分解会引起ATP/ADP升高B.离子通道的开闭涉及蛋白质空间结构的改变C.该机制实现了血糖浓度较高时引起胰岛素的分泌D.该图所示机制中涉及的物质出入细胞的方式有三种〖答案〗D〖祥解〗胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低。当血糖浓度升高时，会刺激胰岛B细胞分泌胰岛素。【详析】A、细胞内较多的葡萄糖分解会产生更多的ATP，导致ATP/ADP升高，A正确；B、离子通道的开闭通常会涉及蛋白质空间结构的改变，从而控制离子的进出，B正确；C、从图中可以看出，当血糖浓度较高时，一系列的变化最终导致胰岛素的分泌，C正确；D、该图所示机制中涉及的物质出入细胞的方式主要有主动运输（如葡萄糖进入细胞）、协助扩散（如离子通过离子通道进出细胞），只有两种方式，D错误。故选D。5.玉米叶肉细胞中含有一种能催化CO2固定的酶PEPC，其固定CO2能力是水稻催化CO2固定的酶Rubisco的约60倍，将玉米的PEPC基因导入水稻后，水稻在高光强下的光合速率显著增加，如下图。下列说法不正确的是（）A.转基因水稻比原种水稻的气孔导度增加最大可达到100%B.转基因水稻光合速率增加的原因不是通过气孔导度增加使暗反应增强C.光强为1000μmol·m-2·s-1时转基因水稻和原种水稻光合速率限制性因素相同D.高光强时相同气孔导度下转基因水稻光合速率强可能与利用低浓度CO2能力强有关〖答案〗C〖祥解〗光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，光反应过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上，该过程中的物质变化包括水的光解和ATP的合成，发生的能量变化是光能转变成ATP中稳定的化学能；暗反应过程中的物质变化包括二氧化碳固定和C3还原，发生的能量变化是ATP中活跃的化学能转变成有机物中稳定的化学能，该过程发生在叶绿体基质中。【详析】A、在光强700~1000μmol•m-2•s-1条件下，转基因水稻的气孔导度为0.8μmol•m-2•s-1，原种水稻的气孔导度为0.4μmol•m-2•s-1，转基因水稻比原种水稻的气孔导度增加最大可达到（0.8-0.4）/0.4=100%，A正确；B、分析右图可知，在大于1000μmol•m-2•s-1光强下，两种水稻气孔导度开始下降，转基因水稻的光合速率明显增加，据此推测光合速率增加不是通过气孔导度增加使进入叶片细胞内的CO2量增加，从而使暗反应增强所导致的，B正确；C、据图可知，光强为1000μmol·m-2·s-1时，原种水稻光合速率已达到最大值，此时光合速率的限制因此是除光强之外的其它因素；光强为1000μmol·m-2·s-1时，转基因水稻光合速率仍受光强的影响，限制因素仍是光强。因此，光强为1000μmol·m-2·s-1时转基因水稻和原种水稻光合速率限制性因素不同，C错误；D、依题意，玉米的酶PEPC固定CO2能力是水稻的酶Rubisco的约60倍，据此推测高光强时相同气孔导度下转基因水稻光合速率强可能与转基因水稻中表达的酶PEPC利用低浓度CO2能力强有关，D正确。故选C。6.下图为显微镜下观察到的洋葱根尖细胞（2n=16）有丝分裂图像，以下说法正确的是（）A.实验基本流程为：取材→解离→染色→漂洗→制片→观察B.该图为电子显微镜下观察到的相关图像C.d图像为中期细胞，四分体排列在赤道板上D.理论上c图像染色体和染色单体数目分别为32和0〖答案〗D〖祥解〗细胞周期：①间期：G1期进行有关RNA和蛋白质的合成；S期进行DNA的复制；G2期进行有关RNA和蛋白质的合成。②前期：核膜、核仁消失，染色体、纺锤体出现，染色体散乱分布。③中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上。④后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，分别移向细胞两极。⑤末期：核膜、核仁重现，染色体、纺锤体消失，细胞一分为二。【详析】A、实验基本流程为：取材→解离→漂洗→染色→制片→观察，A错误；B、该图为光学显微镜下观察到的相关图像，B错误；C、依题意，图示为洋葱根尖细胞有丝分裂图像，有丝分裂过程同源染色体不形成四分体，C错误；D、据图可知，c图中染色体发生着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，分别移向细胞两极，细胞处于有丝分裂后期。依题意，洋葱根尖细胞中染色体数为2n=16，故理论上c图像染色体和染色单体数目分别为32和0，D正确。故选D。7.一项针对斑马鱼幼鱼的研究显示，其皮肤的上皮细胞（SEC）能在不复制DNA的情况下发生牵张力引导的细胞分裂。这种分裂方式被称为无合成分裂。一个SEC母细胞只能分裂2次，最多形成4个SEC子细胞。四个子细胞的总体积与母细胞的体积一致。下列相关叙述不正确的是（）A.新产生的SEC子细胞中核遗传物质较SEC母细胞减少B.SEC细胞核中染色体数目与DNA数目始终保持一致C.通过这种分裂方式SEC细胞的总表面积增大D.该研究说明幼鱼的终末分化的细胞不再具有分裂能力〖答案〗D〖祥解〗细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。【详析】A、依题意，上皮细胞SEC能在不复制DNA的情况下发生牵张力引导的细胞分裂，故产生的子细胞中核遗传物质较SEC母细胞减少，A正确；B、SEC细胞核中的DNA与蛋白质结合成染色体，且SEC细胞能在不复制DNA的情况下发生细胞分裂，故SEC细胞核中染色体数目与DNA数目始终保持一致，B正确；C、依题意，SEC细胞经2次分裂产生的4个细胞总体积与母细胞的体积一致，故通过这种分裂方式SEC细胞的总表面积增大，C正确；D、斑马鱼幼鱼皮肤的上皮细胞SEC是已分化的细胞，仍能发生不复制DNA的细胞分裂，说明幼鱼的终末分化的细胞仍具有分裂能力，D错误。故选D。8.野生型果蝇为红眼，偶然发现一只突变体紫眼甲，科研人员做了如下杂交实验，下列说法不正确的是（）A.依据实验结果可判断红眼为显性性状B.结果说明果蝇眼色的遗传符合基因的自由组合定律C.上述杂交实验可判断控制相关眼色基因位于常染色体上D.可通过PCR、基因测序等分子水平实验确定紫眼甲突变类型〖答案〗B〖祥解〗基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。【详析】AB、据图可知，F1红眼雌雄果蝇相互交配，所得F2红眼：紫眼=3：1，说明红眼相对紫眼为显性，果蝇眼色的遗传符合基因的分离定律，A正确，B错误；C、据图可知，F1红眼雌雄果蝇相互交配，F2的雌性红眼：紫眼=3：1，雄性红眼：紫眼=3：1，据此可知，眼色性状与性别不相关联，控制眼色的基因位于常染色体上，C正确；D、PCR、基因测序可以确定眼色突变基因的碱基排列顺序，测定结果与正常基因的碱基排序进行比较，可确定紫眼甲突变类型，D正确。故选B。9.亚硝胺是一种DNA诱变剂，能使鸟嘌呤发生甲基化，此甲基化的产物会与胸腺嘧啶发生错配。下图显示某发生甲基化的DNA片段，该片段所在基因以下方链为模板链进行转录。下列相关说法正确的是（）A.该基因复制后发生了碱基对的增添B.复制两次后，异常的DNA分子有三个C.复制一次后，两个子代DNA的转录产物均改变D.该基因的改变可能不会带来性状的改变〖答案〗D〖祥解〗一、DNA的复制方式为半保留复制。二、基因突变不一定会引起生物性状的改变，原因有：①体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因；②若亲代DNA某碱基对发生改变而产生隐性基因，隐性基因传给子代，子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来；③不同密码子可以表达相同的氨基酸；④性状是基因和环境共同作用的结果，有时基因改变，但性状不一定表现。【详析】A、该基因复制后发生了碱基对的替换，A错误；B、复制两次后，共有DNA

分子4个，其中由上方链为模板产生的DNA

分子异常，异常的DNA

分子有2个，B错误；C、复制一次后，两个子代DNA中以上方链为模板复制的子代DNA

的转录产物改变，而下方链为模板复制的子代DNA

的转录产物不改变，C错误；D、由于密码子的简并性等原因，基因突变不一定会引起生物性状的改变，D正确。故选D。10.下列叙述中与染色体变异无关的是（）A.孕妇进行产前筛查以降低唐氏综合征的发病率B.将白菜和甘蓝进行植物体细胞杂育种C.从普通西瓜培育获得三倍体无籽西瓜D.通过连续自交获得纯合品系植株〖答案〗D〖祥解〗生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。【详析】A、21三体综合征患者细胞内多了一条21号染色体，属于染色体数目异常引起的疾病，A不符合题意；B、通过植物体细胞杂交获得的杂种细胞包含了两种细胞的染色体，细胞中染色体数目发生了变异，B不符合题意；C、普通西瓜是二倍体，从普通西瓜培育获得的三倍体西瓜发生了染色体数目变异，C不符合题意；D、通过连续自交获得纯合品系植株属于杂交育种过程，杂交育种的原理是基因重组，没有发生染色体变异，D符合题意。故选D。11.室外栽培的水仙被移入室内后易出现徒长甚至倒伏。下列相关分析正确的是（）A.水仙光敏色素感受的光信号并未改变B.水仙光敏色素基因发生了基因突变C.强光方能促进水仙细胞的伸长生长D.该变化很可能伴随细胞内信号转导过程的变化〖答案〗D〖祥解〗光敏色素是一类蛋白质(色素一蛋白复合体)，分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。【详析】A、当室外栽培的水仙被移入室内后，光信号发生变化，光敏色素作为光信号的受体感受的光信号发生改变，影响相关基因的表达，进而导致水仙徒长甚至倒伏，A错误；B、光信号的改变影响相关基因的表达，不会导致光敏色素基因发生基因突变，B错误；C、依题意，室外栽培的水仙被移入室内后易出现徒长甚至倒伏，室内光照比室外光照更弱，说明弱光促进细胞的伸长生长，C错误；D、室外栽培的水仙被移入室内后，光敏色素感受的光信号改变，会引起细胞内信号转导过程的变化，导致植物出现徒长甚至倒伏的现象，D正确。故选D。12.如图为血压降低时，神经中枢通过通路A和B使心跳加快、血压升高的调控示意图，去甲肾上腺素和肾上腺素都可作用于α受体，加强血管和心肌收缩力、提高心肌兴奋性，使血压升高。下列说法不正确的是（）A.图示调节过程，效应器为传出神经末梢及其所支配的肾上腺、心肌B.图中肾上腺素和去甲肾上腺素分别作为激素和神经递质信号发挥作用C.图中所示心血管活动和血压的调节方式为神经-体液调节D.肾上腺素和去甲肾上腺素竞争结合心肌受体，发挥作用相反〖答案〗D〖祥解〗神经调节的基本方式是反射，完成反射的结构基础是反射弧。反射弧通常是由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器（由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等）组成。反射活动需要经过完整的反射弧来实现，如果反射弧中任何环节在结构、功能上受损，反射就不能完成。【详析】A、效应器由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体构成，由图可知，效应器由传出神经末梢及其支配的肾上腺或心脏构成，A正确；B、据图可知，图中肾上腺素经由血液的传送作用于心肌细胞，故肾上腺素为激素；图中去甲肾上腺素由传出神经元释放，经组织液传送作用于心肌细胞，故去甲肾上腺素为神经递质，B正确；C、通路B调节心血管活动的过程中，既有神经中枢通过释放神经递质（乙酰胆碱）的神经调节过程，也有肾上腺素参与的激素（体液）调节过程，经过通路B调节心血管活动的调节方式为神经-体液调节，C正确；D、依题意，去甲肾上腺素和肾上腺素都可作用于α受体，加强血管和心肌收缩力、提高心肌兴奋性，使血压升高。故肾上腺素和去甲肾上腺素竞争结合心肌受体，发挥作用相同，D错误。故选D。13.在加拿大班夫国家公园，美洲狮、灰熊和狼是马鹿的主要捕食者，研究者仔细分析了最近20年内401只马鹿个体的监测记录，图柱顶端的整数为捕食致死的个体数，下列说法不正确的是（）A.从图中数据推测，迁徙的一种可能原因是规避被捕食的风险B.图示这几种生物间存在的种间关系有捕食和竞争C.由图中数据可知，该马鹿种群的能量在向东迁徙时只流向美洲狮D.美洲狮的集中分布区域可能在马鹿分布区以东〖答案〗C〖祥解〗一、捕食是指一种生物以另一种生物为食的现象。二、种间竞争是指两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。【详析】A、依题意，图柱顶端的整数为捕食致死的个体数。据图可知，在迁徙季节，不迁徙时死亡的比例比迁徙时死亡的比例大，据此推测迁徙的一种可能原因是规避被捕食的风险，A正确；B、依题意，美洲狮、灰熊和狼是马鹿的主要捕食者，则可推断：美洲狮、灰熊和狼竞争马鹿，为种间竞争关系；美洲狮、灰熊和狼都会捕食马鹿，它们与马鹿是捕食关系，B正确；C、据图可知，该马鹿种群在向东迁徙时，被美洲狮捕食导致死亡的比例为1，但该马鹿种群的能量不只存在于被捕食的马鹿中，被捕食的马鹿的能量也不会全部注入美洲狮。因此，该马鹿种群的能量在向东迁徙时不只流向美洲狮，C错误；D、据图可知，在迁徙季节和非迁徙季节，马鹿向东迁徙时被美洲狮捕食的比例大，可推测美洲狮的集中分布区域可能在马鹿分布区以东，D正确。故选C。14.生物安全一般是指由现代生物技术开发和应用对生态环境和人体健康造成的潜在威胁，及对其所采取的一系列有效预防和控制措施。下列做法与我国政府相关法规或主张不符的是（）A.全面禁止和彻底销毁生物武器B.收集他国的生物资源遗传信息C.销售转基因农产品应有明确标注D.禁止非医学需要的胎儿性别鉴定〖答案〗B〖祥解〗生物安全在农业领域中，指遗传修饰生物（如转基因作物）对人体及生态系统造成的安全性问题；在生态领域中，指外来有害生物的引进和扩散，对人类生产和健康造成不利影响的各种传染病、害虫、真菌、细菌、线虫、病毒和杂草等。除此之外，生物安全还包括生物遗传资源流失、实验室生物安全、微生物耐药性、生物恐怖袭击等。生物安全是人的健康、动植物健康、生态环境健康三者安全统一的概念。【详析】A、生物武器又是生物制剂、载体和分散手段的综合利用．生物武器自诞生以来，给人类的生存安全构成了严重威胁，应全面禁止和彻底销毁生物武器，这是我国政府的主张，A错误；B、收集他国的生物资源遗传信息，不是我国政府相关法规所涉及和主张的，符合题意，B正确；C、销售转基因农产品应有明确标注，以确保消费者的知情权，符合我国法规，不符合题意，C错误；D、我国禁止非医学需要的胎儿性别鉴定，以避免引发伦理问题等，符合我国法规，不符合题意，D错误。故选B。15.下列实验目的不能实现的是（）A.利用PCR技术快速检测流感病毒类型B.利用酵母菌和醋酸菌进行果醋发酵C.利用体外受精和胚胎移植快速繁育良种家畜D.依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离〖答案〗D〖祥解〗分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。【详析】A、利用PCR技术指的是体外扩增DNA的技术，而流感病毒的遗传物质是RNA，因而可根据PCR技术是否有产物出现来快速检测流感病毒类型，A正确；B、酵母菌可通过无氧呼吸产生酒精，醋酸菌可通过有氧呼吸将酒精转变成醋酸，因而可利用酵母菌和醋酸菌进行果醋发酵，B正确；C、利用体外受精和胚胎移植技术可发挥优良雌性动物的繁殖潜力，因此，该方法可快速繁育良种家畜，C正确；D、利用纸层析法可实现对光合色素的分离，该方法的原理是利用不同色素在层析液中的溶解度不同实现的，D错误。故选D。第二部分本部分共6题，共70分。16.烟粉虱是世界粮农组织认定的世界第二大害虫，它能够在600多种植物上进行入侵和繁衍，危害全球农作物。（1）植物与食草昆虫已共存4亿多年。在植物生化防御中，植物产生的_____（初生代谢产物/次生代谢产物）成为最多样化和最有效的武器，这归因于食草动物与植物的_____进化，机制如下表，请完善表（请填写相关字母）。次序植物反应动物反应1毒素1合成与积累a.所有物种回避2毒素1继续合成b.少数物种适应，大多数物种回避3在捕食或寄生压力下存活c.毒素成为适应物种的觅食诱食剂大多数物种适应，引起觅食压力4毒素2合成与积累_____5继续合成毒素1和毒素2_____…………（2）酚糖苷是最丰富的植物代谢产物之一，过多的酚糖苷对植物生长发育不利，同时也会抑制害虫的生长和发育，当害虫离去后植物通过自己准备的“解药”酚糖丙二酰基转移酶（PMaT）快速降解掉多余的酚糖苷。我国科学家对烟粉虱广泛寄生性和防治进行了研究。①“水平基因转移”是相对于“垂直基因转移（亲代传递给子代）”而提出的，它打破了亲缘关系的界限，水平基因转移在原核生物之间经常发生，通常认为是原核生物进化的驱动力。我国科学家研究发现，植物tPMaT基因的同源基因（碱基序列高度相似）仅存在于烟粉虱和少量的真菌中，据此判断烟粉虱tPMaT基因来源于_____，为烟粉虱广泛寄生性提供了令人信服的解释。②烟粉虱的寄生造成番茄等重要经济作物大量减产，我国科学家制备了能表达发夹RNA的基因D，该设计能抑制其靶基因烟粉虱tPMaT基因的表达过程。利用现代生物技术获得抗烟粉虱的番茄，请完善基本操作程序（用文字和→表示）。靶向烟粉虱tPMaT基因的发夹RNA基因D的制备→_____。（3）B型烟粉虱起源于地中海，伴随一品红等植物的运输被人为传播，是世界自然保护联盟“通缉”的全球100种最危险入侵生物之一。①B型烟粉虱入侵我国已约10年，种群迅速增长并扩张，大量危害我国重要经济作物，同时破坏本地生物多样性，使本地生态系统_____能力降低。②我国科学家揭示超级害虫B型烟粉虱入侵新机制，即对一方有利而对另一方有害的“非对称交配互作理论”。该理论为应对B型烟粉虱入侵提供了理论指导。请根据信息，从生态系统功能、种群特征、种间关系角度补充和完善该理论。当B型烟粉虱到达新的地域与土著烟粉虱共存后，虽然它们之间存在_____，并不能真正完成交配，但B型烟粉虱雄虫通过_____频频向土著烟粉虱雌虫“求爱”，通过_____，降低土著烟粉虱种群增长。〖答案〗（1）①.次生代谢产物②.协同③.a④.b（2）①.（植物的）水平基因转移②.→构建含D基因的表达载体→农杆菌转化法将D基因导入番茄细胞（或外植体）→进行组织培养→检测和鉴定再生番茄中的D基因→检测烟粉虱的侵染情况（3）①.自我（动）调节②.生殖隔离③.化学信息④.降低土著烟粉虱间的交配率，降低出生率，增强与土著烟粉虱竞争能力〖祥解〗基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子.终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定:可利用PCR技术进行分子水平的检测，还可以进行个体水平的检测。【小问1详析】初生代谢产物是植物生长必需的，而植物产生的次生代谢产物在植物生化防御中起重要作用，次生代谢产物成为最多样化和最有效的武器，这是协调进化的结果。由表格可知，毒素1合成与积累时，动物反应为所有物种回避；毒素1继续合成时，动物反应为少数物种适应，大多数物种回避。在捕食或寄生压力下存活时，动物反应为毒素成为适应物种的觅食诱食剂，大多数物种适应，引起觅食压力。故毒素2合成与积累引起的动物反应应该与毒素1产生的效果相同，即a。继续合成毒素1和毒素2引起的动物反应应该为b。【小问2详析】①“水平基因转移”是相对于“垂直基因转移（亲代传递给子代）”而提出的，它打破了亲缘关系的界限，水平基因转移是基因在不同物种间的转移，而植物tPMaT基因的同源基因（碱基序列高度相似）仅存在于烟粉虱和少量的真菌中，因此据此判断烟粉虱tPMaT基因来源于（植物的）水平基因转移。②发夹RNA的基因D表达的产物能抑制烟粉虱，利用现代生物技术获得抗烟粉虱的番茄，可以利用基因工程将该D基因导入番茄细胞。具体步骤如下：靶向烟粉虱tPMaT基因的发夹RNA基因D的制备→构建含D基因的表达载体→农杆菌转化法将D基因导入番茄细胞（或外植体）→进行组织培养→检测和鉴定再生番茄中的D基因→检测烟粉虱的侵染情况。【小问3详析】①B型烟粉虱入侵，破坏本地生物多样性，使得营养结构更简单，使本地生态系统自我调节能力降低。②B型烟粉虱与土著烟粉虱属于2个物种，它们之间存在生殖隔离，不能真正完成交配，B型烟粉虱雄虫通过化学信息频频向土著烟粉虱雌虫“求爱”，通过降低土著烟粉虱间的交配率，降低出生率，增强与土著烟粉虱竞争能力，降低土著烟粉虱种群增长。17.花青素是由环境刺激和发育信号诱导的水溶性天然色素，主要在鲜艳的果实、花朵中存在。科学家探究了GA（赤霉素）和JA（茉莉酸）2种激素在花青素合成中的作用。（1）GA和JA是植物特定部位合成，在植物发育过程发挥_____作用的有机物。（2）研究人员用GA和JA分别处理苹果果实，结果如图1，据此推测_____。（3）在果实成熟花青素逐步积累的过程中，研究人员发现基因H表达量与花青素的积累呈负相关。因此他们推测H可能参与到该过程。他们用H基因的启动子区与GUS基因（GUS基因表达后能使特定底物显蓝色）构建表达载体，将其导入苹果愈伤组织中，并用GA和JA处理该愈伤组织，得到如图2所示结果，确定了GA和JA通过调控H基因的表达影响花青素合成，依据是_____。（4）X蛋白能与某些蛋白质（其中包括B蛋白）形成复合物促进花青素合成，为研究H蛋白抑制花青素合成的具体机制，研究者进行了pulldown实验，这是一种常用的研究蛋白相互作用的技术，通过在H蛋白、X蛋白和B蛋白上分别融合一段特定蛋白序列，在细胞中表达出H-GFP、X-GST、B-HIS融合蛋白，将细胞提取物与带有GST抗体的磁珠混合，富集磁珠后，GST融合蛋白及与其有相互作用的蛋白即可被富集回收。再通过对富集蛋白抗原抗体杂交，即可观察到蛋白间相互作用的强弱（如图3所示）。①Ⅰ组实验含GST抗体的磁珠可富集X蛋白，同时检测到B蛋白，说明X蛋白与B蛋白能相互结合。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ实验，随H蛋白表达量增加，X蛋白与B蛋白结合_____（选填“增加”或“减少”）。②请依据图2和图3，推测H蛋白抑制花青素合成的机制_____。（5）请从进化与适应的角度分析，花青素在植物的生殖器官中富集的生物学意义_____。〖答案〗（1）调节（2）GA能抑制花青素的形成，而JA能促进花青素的形成（3）GA组相较于对照组，蓝色更深，H基因的启动子被激活；JA组相较于对照组，蓝色更浅，H基因的启动子被抑制（4）①.减少②.X蛋白与B蛋白能相互作用形成复合物促进花青素合成，H蛋白能与B蛋白竞争结合X蛋白，故X-B复合物对花青素合成的促进作用被抑制（5）花青素在植物生殖器官中富集，更容易被传粉动物识别，从而利于花粉和种子的传播，这是一种长期自然选择/协同进化的结果〖祥解〗由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，叫作植物激素。植物激素作为信息分子，几乎参与调节植物生长、发育过程中的所有生命活动。【小问1详析】GA和JA是两种植物激素，植物激素作为信息分子，在植物生长、发育过程中起调节作用。【小问2详析】据图1可知，用GA处理苹果果实，提高果实中花青素含量，用JA处理苹果果实，降低果实花青素含量。据此推测GA能抑制花青素的形成，而JA能促进花青素的形成。【小问3详析】依题意，基因H表达量与花青素的积累呈负相关，GUS基因表达后能使特定底物显蓝色，苹果的愈伤组织导入了H基因的启动子区与GUS基因构建的表达载体。据图2可知，GA组相较于对照组，蓝色更深，H基因的启动子被激活；JA组相较于对照组，蓝色更浅，H基因的启动子被抑制。据此可知，GA和JA通过调控H基因的表达影响花青素合成。【小问4详析】①据图3可知，当有H蛋白表达出来时，含GST抗体的磁珠可富集X蛋白，同时能检测到B、H两种蛋白，说明B、H两种蛋白都能与X蛋白结合。故随H蛋白表达量增加，X蛋白与B蛋白结合会减少。②由图2所示实验可知，H基因表达量影响花青素的合成。由图3实验可知，随H蛋白表达量增加，X蛋白与B蛋白结合会减少。据此推测H蛋白抑制花青素合成的机制是：X蛋白与B蛋白能相互作用形成复合物促进花青素合成，H蛋白能与B蛋白竞争结合X蛋白，故X-B复合物对花青素合成的促进作用被抑制。【小问5详析】自然界很多植物传粉受精、传播种子要依赖昆虫，花青素在植物生殖器官中富集，更容易被传粉动物识别，从而利于花粉和种子的传播，这是一种长期自然选择（协同进化）的结果。18.果蝇的天然免疫反应与人类的具有高度相似性，研究其调控机制具有医学意义。已知干扰素基因刺激因子（STING）是天然免疫信号通路中的关键调控分子。研究人员对Roquin蛋白是否参与调控STING信号通路开展了系列研究。（1）人类的天然免疫反应属于_____（选填“非特异性”或“特异性”）免疫。（2）科研人员将特定基因的双链RNA（dsRNA）导入各组果蝇S2细胞中，之后各组均导入荧光素酶报告基因质粒。①据图1所示，向细胞中导入某基因的dsRNA，引起靶基因的mRNA的降解进而阻止该基因的_____过程，从而实现对该基因的功能性敲除。②已有研究发现，细菌感染果蝇时，STING通过激活某种转录因子，进而诱导产生抗菌肽A和B，降低宿主致死率。科学家据此构建了荧光素酶报告基因系统用以检测果蝇S2细胞中的STING通路的激活情况。构建重组质粒的核心步骤是，将荧光素酶编码序列置于_____后方，再检测荧光素酶活性的高低作为衡量指标。③请在答题卡方框中分左右两列补充设计图2中的1组和2组的实验处理_____。由_____组的结果可知，该STING依赖的荧光素酶报告检测系统构建成功。④由实验结果可知，Roquin蛋白_____。（3）为进一步验证（2）④中的结论，科研人员设计了Roquin过表达实验。该实验结果支持了（2）④中的结论。请你完善图3中的3组柱状图_____。（4）请你依据上述研究提出可以进一步研究的课题_____。〖答案〗（1）非特异性（2）①.翻译②.抗菌肽A或B基因的启动子③.④.1、2、3⑤.Roquin蛋白起抑制STING信号通路的作用（3）（4）探究Roquin抑制STING信号通路的具体分子机制；探究其他参与STING信号通路的分子与Roquin的上下游关系〖祥解〗人体有三道防线来抵御病原体的攻击。皮肤、黏膜是保卫人体的第一道防线；体液中的杀菌物质（如溶菌酶）和吞噬细胞（如巨噬细胞和树突状细胞）是保卫人体的第二道防线。这两道防线人人生来就有，是机体在长期进化过程中遗传下来的，不针对某一类特定的病原体，而是对多种病原体都有防御作用，因此叫作非特异性免疫。第三道防线是机体在个体发育过程中与病原体接触后获得的，主要针对特定的抗原起作用，因而具有特异性，叫作特异性免疫。【小问1详析】天然免疫反应是机体在遇到病原体时，迅速做出的一种防御反应，不针对特定的病原体，属于非特异性免疫。【小问2详析】①mRNA参与遗传信息的翻译过程，为翻译过程提供模板。因此，靶基因的mRNA降解，就阻止靶基因的翻译过程。②启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出人类需要的蛋白质。构建重组质粒的核心步骤是，将荧光素酶编码序列置于抗菌肽A或B基因的启动子后方，再检测荧光素酶活性的高低作为衡量指标。③依题意，实验的目的是构建了荧光素酶报告基因系统用以检测果蝇S2细胞中的STING通路的激活情况，则其自变量为STING通路是否激活和靶基因是否敲除，因变量为相对荧光酶活性。故1组和2组的实验处理是。据图2可知，第2组的相对荧光酶活性相比第1组和第3组的强，说明第2组中有STING和且STING通路被激活，表明该STING依赖的荧光素酶报告检测系统构建成功。④据图2可知，第4组实验加roquin，相当于Roquin蛋白基因被敲除，Roquin蛋白未表达。但该组相对荧光酶活性比其它三组都高，说明Roquin蛋白起抑制STING信号通路的作用。【小问3详析】依题意，该实验结果支持了（2）④中的结论，即Roquin蛋白起抑制STING信号通路的作用。则在实验中加入Roquin要比不加Roquin时相对荧光酶活性要强，且随着Roquin量增加，相对荧光酶活性越弱，故图3中的3组柱状图为：。【小问4详析】以上研究已证明Roquin蛋白抑制STING信号通路，但不知其分子机制，可进一步探究Roquin抑制STING信号通路的具体分子机制；也可以探究其他参与STING信号通路的分子与Roquin的上下游关系。19.科学家利用肿瘤模型小鼠进行研究，发现肿瘤细胞不仅能逃脱肿瘤微环境中细胞毒性T细胞的攻击，还能广泛地影响全身的细胞免疫功能。请分析回答：（1）已知细胞毒性T细胞的活化需要抗原呈递细胞（APC）的作用（如图1所示），APC呈递出抗原，与胞毒T细胞表面的_____结合作为第一信号；APC表面表达出协同刺激分子（如B7等）与胞毒T细胞上的CD28结合，作为第二信号；_____细胞产生细胞因子调节活化细胞免疫过程。（2）科学家首先用LM病原体感染不同小鼠，测定了细胞毒性T细胞增殖标志物分子含量（如图2），实验结果说明_____。（3）基于以上研究科学家提出假说：肿瘤小鼠细胞毒性T细胞活化水平的降低可能是由APC的活性受损导致的。请你设计实验验证该假说（选编号）。a.病原体感染的普通小鼠b.病原体感染的敲除B7基因的普通小鼠c.病原体感染的肿瘤小鼠d.病原体感染的敲除CD28基因的普通小鼠e.APC表面B7分子含量f.T细胞活化水平小鼠检测指标实验组①_____③_____对照组②_____（4）进一步研究中，科学家用两种活化剂处理小鼠，测定了细胞毒性T细胞增殖标志物分子含量，结果如图3。该实验结果是否支持上述假说，请你阐述理由_____。（5）根据上述研究，请你谈谈提升肿瘤患者免疫力的临床启示_____。〖答案〗（1）①.受体②.辅助性T（2）在感染LM病原体时，与普通小鼠相比，肿瘤模型小鼠T细胞的增殖明显减弱（3）①.c②.a③.ef（4）支持。因为实验结果显示，病原体感染后，CD40处理组肿瘤模型小鼠的T细胞数量较未处理组模型鼠明显多，趋近于普通小鼠的水平；该实验说明肿瘤模型小鼠的T细胞活化水平低确实是APC活性受损导致。而用细胞因子处理模型鼠T细胞数量与未处理组几乎相同，也即T增殖水平几乎无变化，进一步支持了“肿瘤小鼠的APC活性受损导致T细胞活化不足”，因为单有细胞因子补充无法实现T细胞的活化（5）开发相关药物提升抗原呈递细胞的活性来提升患者免疫力〖祥解〗细胞免疫的过程：被病毒感染的靶细胞膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞识别变化的信号，开始分裂并分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。同时辅助性T细胞分泌细胞因子加速细胞毒性T细胞的分裂、分化。新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环，识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞，靶细胞裂解、死亡后，病原体暴露出来，抗体可以与之结合，或被其他细胞吞噬掉。【小问1详析】细胞毒性T细胞的活化需要抗原呈递细胞（APC）的作用，APC呈递出抗原与细胞毒T细胞表面的受体结合作为细胞毒性T细胞的活化的第一信号；APC

表面表达出协同刺激分子（如B7

等）与胞毒T细胞上的CD28结合，作为第二信号；辅助性T细胞产生细胞因子能调节活化细胞免疫过程。【小问2详析】据图2结果可知，在感染LM病原体时，肿瘤模型小鼠比普通小鼠的标志物分子含量相对值较低，说明与普通小鼠相比，肿瘤模型小鼠T细胞的增殖明显减弱。【小问3详析】为了探究肿瘤小鼠细胞毒性T细胞活化水平的降低是否由APC的活性受损导致的。则实验的自变量为不同的小鼠，因变量为APC

表面B7

分子含量和T细胞活化水平。所以实验组的处理为c.

病原体感染的肿瘤小鼠，对照组的处理为a.

病原体感染的普通小鼠，检测指标为e.APC

表面B7

分子含量，f.T细胞活化水平。【小问4详析】因为实验结果显示，病原体感染后，CD40处理组肿瘤模型小鼠的T细胞数量较未处理组模型鼠明显多，趋近于普通小鼠的水平；该实验说明肿瘤模型小鼠的T细胞活化水平低确实是APC活性受损导致。而用细胞因子处理模型鼠T细胞数量与未处理组几乎相同，也即T增殖水平几乎无变化，进一步支持了“肿瘤小鼠的APC活性受损导致T细胞活化不足”，因为单有细胞因子补充无法实现T细胞的活化。所以支持上述假说。【小问5详析】根据上述研究可知，开发相关药物提升抗原呈递细胞的活性来提升患者免疫力。20.学习以下材料，回答问题。PXo小体的发现磷酸盐（Pi）是生命必不可少的营养物质。在细菌中，Pi储存在多磷酸盐颗粒中，而在酵母和植物细胞中，Pi主要储存在液泡中。那么，动物细胞中的Pi是如何代谢、存储的?科研人员在果蝇细胞中发现了一个储存Pi的全新细胞器。研究团队首先给果蝇喂食了膦甲酸（PFA，能抑制肠吸收细胞对磷的吸收），对肠内膜细胞的成像结果显示，PFA作用下，肠干细胞加速增殖，导致新生的肠吸收细胞（EC）数量激增。降低食物中Pi的水平也发现了同样的结果。为了找出低Pi摄入是如何产生这种影响的，科研人员调查了低Pi水平是否会影响基因表达。研究发现，一种被称为PXo的基因能够编码一种Pi感应蛋白。于是，他们用AlphaFold预测了果蝇PXo蛋白及其人类直系同源XPR1的结构，并做了结构比对，找到了PXo蛋白上的Pi感应域。进一步研究发现，当细胞被剥夺Pi时，PXo基因的表达会下调。定位实验显示，PXo蛋白主要位于肠吸收细胞中，在其他细胞中很少见。PXo蛋白集中分布在细胞的一些有多层膜的椭圆形结构中（一种全新的细胞器，被称作PXo小体）。Pi被PXo蛋白转运进入PXo小体后，储存起来，可转化为膜的主要成分。当饮食中的Pi不足时，PXo小体中的膜成分将显著减少，最终PXo小体会被降解并通过下图所示的机制促使肠干细胞增殖。之前的研究发现，其他微量元素会储存在果蝇的囊泡中。但在最新研究中，PXo小体是磷酸盐特有的储库。此外，虽然这项研究的重点是果蝇，但该发现可能具有深远的意义，它将为医学、营养和健康领域的更多相关发现奠定基础。（1）Pi被PXo蛋白转运进入PXo小体后储存起来，也可转化为膜的主要成分_____，Pi作为营养物质在细胞内参与_____等生物大分子的合成。（2）研究人员发现当细胞缺乏磷酸盐时，PXo基因的表达较弱，同时肠干细胞过度分裂。因此提出“Pi变化后通过影响PXo基因的表达来影响干细胞分裂速度”。请补充实验证据，写出可行的实验组合及预期_____。①低Pi条件②正常Pi条件③PXo过表达载体导入EC细胞④敲除EC细胞PXo基因⑤转基因肠干细胞分裂速度慢于对照组⑥敲除组干细胞分裂速度快于非敲除组（3）PXo小体是磷酸盐特有的储库，线粒体是有氧呼吸的主要场所，叶绿体是光合作用的场所，从结构与功能的角度分析上述细胞器结构特殊性的意义_____。（4）从稳态与平衡角度分析PXo小体维持动物Pi相对稳定的机制及意义_____。〖答案〗（1）①.磷脂②.DNA或RNA或核酸（2）①③⑤或②④⑥（3）细胞吸收的Pi以磷脂形式储存在膜中，PXo小体具有多层膜结构利于储存足量的Pi；线粒体内膜折叠成嵴增大膜面积，利于有氧呼吸第三阶段进行；叶绿体类囊体叠加形成基粒扩大类囊体膜面积利于光反应进行（4）当饮食中的磷酸盐不足时，一方面，PXo小体被降解，释放出磷酸盐供细胞使用，（通过补偿机制）维持细胞中的Pi水平稳态；另一方面，PXo小体的降解解除了PXo蛋白对Cka蛋白的抑制作用，并进一步激活JNK信号，促使干细胞增殖，形成更多肠吸收细胞，从而尽可能吸收磷酸盐，维持Pi的相对稳定。增强了动物对低Pi环境的适应，利于个体的生存和种群繁衍〖祥解〗一、细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质，含有少量糖类。其中部分脂质和糖类结合形成糖脂，部分蛋白质和糖类结合形成糖蛋白。二、无机盐在生物体内含量较低，但有重要作用，如参与细胞内复杂化合物的形成，维持细胞和生物体生命活动的正常进行，维持渗透压，维持pH值等。【小问1详析】膜的主要成分为脂质（磷脂）和蛋白质，磷脂的组成元素为C、H、O、N、P，蛋白质的组成元素为C、H、O、N等，有些蛋白质还有S，故Pi被PXo蛋白转运进入PXo小体后储存起来，也可转化为膜的主要成分磷脂。细胞内的大分子中，核酸（包括DNA和RNA）的组成元素为C、H、O、N、P，故Pi作为营养物质在细胞内参与DNA、RNA（或核酸）等大分子物质的合成。【小问2详析】依题意，该实验的目的是找到能验证“Pi变化后通过影响PXo基因的表达来影响肠干细胞分裂速度”的实验证据，故实验的自变量应为Pi含量，因变量为肠干细胞的细胞分裂速度。可设计实验为：将PXo过表达载体导入肠干细胞，缺乏Pi时，转基因肠干细胞分裂速度慢于对照组非转基因肠干细胞；或敲除肠干细胞PXo基因，正常Pi时，敲除细胞分裂速度快于非敲除组。故可行的实验组合及预期为①③⑤或②④⑥。【小问3详析】结构决定功能，功能与其结构相适应，细胞吸收的Pi以磷脂形式储存在膜中，PXo小体具有多层膜结构利于储存足量的Pi；线粒体内膜折叠成嵴增大膜面积，可为呼吸酶提供附着位点，有利于有氧呼吸第三阶段进行；叶绿体类囊体叠加形成基粒扩大类囊体膜面积，有利于光反应进行。【小问4详析】结合题干和题图可知，当饮食中的磷酸盐不足时，一方面，PXo小体被降解，释放出磷酸盐供细胞使用，（通过补偿机制）维持细胞中的Pi水平的稳态；另一方面，PXo小体的降解解除了PXo小体对Cka蛋白的抑制作用，并进一步激活JNK信号，促使干细胞增殖，形成更多肠吸收细胞，从而尽可能吸收磷酸盐，维持Pi水平的相对稳定。通过这两方面的机制，增强了动物对低Pi环境的适应，有利于个体的生存和种群繁衍。21.黄瓜通过数千年的自然选择、人工选择的不断淘汰和改良，发展出现在的众多栽培品种。根据不同黄瓜果实的特性，在取食过程中，黄瓜嫩果果皮颜色成为一个重要的参考指标。（1）现用纯种黄瓜嫩果黄绿色果皮品系P1与黄瓜嫩果白色果皮品系P2进行杂交，F1再自交。所得F2表现型及比例如下表，据此判断，黄瓜嫩果果皮颜色由_____对等位基因控制，预计P2与F1杂交，后代表现型及比例约为_____。代系F1F2表现型黄绿色果皮黄绿色果皮浅绿色果皮白色果皮数量全部1384559（2）为确定决定白色果皮的基因在染色体上的具体位置，研究者将纯合嫩果白色果皮品系H4与绿色果皮品系Q1杂交，F1表现为绿色，F2绿色果皮与白色果皮比例为3：1。SSR是染色体上的一段特异性短核苷酸序列，可作为基因定位的遗传标记。研究者在黄瓜的7条染色体上选择了179对SSR位点进行PCR。其中位于3号染色体的SSR15得到如下PCR电泳结果，见图1。据此判断，白色果皮基因_____（选填“位于”或“不位于”）3号染色体上。判断依据是_____。（3）研究者最后锁定了Q88、Q4-2、SSR15、Q138以及Q400这5对多态性标记，为确定这五对标记与控制黄