北京市朝阳区2023~2024学年高三上学期期末生物试题(解析版)

北京市朝阳区2023~2024学年度第一学期期末质量检测高三生物2024.1（考试时间90分钟满分100分）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.研究者在果蝇的肠吸收细胞中发现了一种新的细胞器——PXo小体，如图所示。该细胞器具有多层膜，膜的结构与细胞膜相似。当饮食中磷酸盐不足时，PXo小体膜层数减少，最终被降解。相关叙述不合理的是（）A.PXo小体膜以磷脂双分子层为基本骨架B.PXo小体的功能与粗面内质网非常相似C.胞内磷酸盐充足时PXo小体膜层数可能增加D.PXo小体动态解体利于维持胞内磷酸盐稳态【答案】B【解析】【分析】据题意可知，当食物中磷酸盐过多时，PXo小体可能会将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存。当食物中的磷酸盐不足时，PXo小体中的膜成分显著减少，最终PXo小体被降解、释放出磷酸盐供细胞使用。【详解】A、由题可知，PXo小体具有多层膜，膜的结构与细胞膜相似，说明PXo小体膜以磷脂双分子层为基本骨架，A正确；B、粗面内质网的功能为合成蛋白质大分子，并把它从细胞输送出去或在细胞内转运到其他部位，PXo小体的功能主要是维持胞内磷酸盐稳态，两者功能不相同，B错误；C、胞内磷酸盐充足时，PXo小体可能会将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存，PXo小体膜层数可能增加，C正确；D、PXo小体动态解体可在磷酸盐充足时将其储存，磷酸盐不足时放出磷酸盐供细胞使用，利于维持胞内磷酸盐稳态，D正确。故选B。2.为研究神经元胞体和轴突末梢处细胞呼吸的差异，科研人员单独培养神经元的胞体和突触体（主体为突触小体），检测二者的耗氧速率和胞外酸化速率，结果如图。下列推测正确的是（）A.突触体无氧呼吸速率高于神经元的胞体B.突触体有氧呼吸速率高于神经元的胞体C.突触体产生ATP的速率低于神经元的胞体D.CO2产生速率较低导致突触体胞外酸化速率低【答案】B【解析】【分析】有氧呼吸是指细胞在O2的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解成CO2和H2O，并释放能量，生成大量ATP的过程。无氧呼吸是指生物在无氧条件下，把有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。【详解】AB、由题图可知，胞体的耗氧量远低于突触体，说明胞体的无氧呼吸速率高于突触体，A错误，B正确；C、突触体有氧呼吸的速率高于神经元胞体，有氧呼吸产生大量的能量，故突触体产生ATP的速率高于神经元的胞体，C错误；D、突触体有氧呼吸的速率高于神经元胞体，突触体产生CO2的速率高于神经元胞体，神经元胞体胞外酸化速率高于胞体是因为无氧呼吸产生的乳酸较多，D错误；故选B3.端粒酶是细胞中催化端粒延长的一种酶。为了研究端粒、DNA损伤与个体衰老之间的关系，研究人员分别构建了端粒酶缺失（G3K0）、DNA损伤诱导蛋白缺失（dK0）和双缺失（G3-dK0）的三种模型小鼠，并检测小鼠的存活率，结果如图。下列叙述错误的是（）A.端粒是染色体两端一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体B.和野生型小鼠相比，G3K0小鼠存活比率显著下降C.端粒酶缺失可能通过减少细胞中的DNA损伤影响衰老D.DNA损伤诱导蛋白的缺失能延长G3K0小鼠的寿命【答案】C【解析】【分析】1、端粒酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链，可见端粒酶是一种逆转录酶。2、端粒是真核生物染色体末端的一种特殊结构，实质上是一重复序列，作用是保持染色体的完整性。【详解】A、端粒是真核生物染色体末端的一种特殊结构，其组成与染色体的组成相同，因此端粒是染色体两端一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体，A正确；B、由图可知，和野生型小鼠相比，G3K0小鼠的存活比率显著下降，B正确；C、端粒酶是细胞中催化端粒延长的一种酶，端粒酶缺失导致端粒随着细胞分裂而不断变短，进而损伤到DNA，从而加速细胞衰老，因此端粒酶缺失可能通过增加细胞中的DNA损伤影响衰老，C错误；D、根据图中dK0组的存活率大于野生型小鼠，可知DNA损伤诱导蛋白的缺失能延长G3K0小鼠的寿命，D正确。故选C。4.真核生物转录形成前体RNA，再通过剪接成为成熟的mRNA。下图表示拟南芥F基因的转录及加工过程。当Fβ过多时，拟南芥响应高温开花的时间延后。有关分析正确的是（）A.F基因和前体RNA的基本组成单位相同B.F基因结构改变导致转录出不同的mRNAC.促进F基因表达Fγ拟南芥将提前开花D.开花时间受环境及RNA剪接形式的影响【答案】D【解析】【分析】分析题图可知，F基因通过转录过程可形成前体RNA，前体RNA的剪接方式有两种，通过剪接可形成两种mRNA，FβmRNA和FγmRNA。【详解】A、F基因为具有遗传效应的DNA片段，基本组成单位为脱氧核糖核苷酸，前体RNA的基本组成单位为核糖核苷酸，A错误；B、导致转录出不同的mRNA的原因为前体RNA的剪接方式不同，F基因结构未改变，B错误；C、影响拟南芥开花的因素还有温度，因此促进F基因表达Fγ拟南芥不一定会提前开花，C错误；D、由题可知，前体RNA的剪接方式有两种，通过剪接可形成两种mRNA，FβmRNA和FγmRNA，当Fβ过多时，拟南芥响应高温开花的时间延后，说明开花时间受环境及RNA剪接形式的影响，D正确。故选D。5.人与黑猩猩由共同祖先进化而来。黑猩猩有48条染色体，人却只有46条染色体。研究表明，人丢失的那对染色体与另一对染色体融合在一起形成了人的一对2号染色体，这种现象叫做染色体融合。以下关于染色体融合的说法错误的是（）A.不属于染色体结构变异 B.属于可遗传变异C.可能导致基因表达改变 D.可为进化提供原材料【答案】A【解析】【分析】现代生物进化理论认为，突变和基因重组或可遗传变异提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率发生定向改变，通过隔离形成新物种。黑猩猩的2号和12号染色体的融合属于染色体结构变异中的易位。【详解】A、人丢失的那对染色体与另一对染色体融合在一起形成了人的一对2号染色体，这种现象叫做染色体融合，染色体融合属于染色体结构的变异，A错误；B、可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，故染色体融合属于可遗传的变异，B正确；C、染色体融合可能导致基因表达改变，C正确；D、突变和基因重组为生物进化提供了原材料，染色体融合属于染色体结构变异，可为生物进化提供原材料，D正确；故选A。6.多细胞生物的细胞间可借助激素、神经递质、细胞因子等信号分子进行信息交流，从而使生物体作为一个整体完成生命活动。有关信号分子的叙述正确的是（）A.激素都是由特定内分泌腺分泌到机体内环境中B.同一细胞可同时存在多种激素及神经递质的受体C.T细胞分泌的细胞因子促进浆细胞的分裂和分化D.这三类信号分子都通过与胞内受体结合发挥作用【答案】B【解析】【分析】激素和神经递质是信息分子，需要与特定的受体分子结合。激素作用于靶细胞，调节靶细胞代谢，之后激素会被分解；神经递质作用于突触后神经元，引起突触后神经元兴奋或抑制，之后神经递质被分解或重新利用；细胞因子是免疫活性物质，由辅助性T细胞合成和分泌，包括白细胞介素、干扰素及肿瘤坏死因子等。【详解】A、激素是由内分泌腺和内分泌细胞合成和分泌的，A错误；B、同一细胞可同时存在多种激素及神经递质的受体，如甲状腺激素可促进肌肉细胞内物质氧化分解、胰岛素可促进肌肉细胞内肌糖原的合成，神经递质可作用于肌肉细胞使其收缩，B正确；C、浆细胞是高度分化的细胞，不能分裂和分化，C错误；D、神经递质的受体在细胞膜上，有些激素的受体也在细胞膜上，细胞因子的受体也在细胞膜上，D错误。故选B。7.肌萎缩侧索硬化症（ALS）的发病机制如下：患者体内突触小体处的部分C5蛋白被激活后裂解为C5a和C5b。C5a可激活巨噬细胞攻击运动神经元而致其损伤；C5b参与形成的膜攻击复合物可引起Ca2+和Na+内流进入肌细胞，导致肌细胞破裂。有关分析错误的是（）A.运动神经元通过释放神经递质影响肌细胞的活动B.C5a、C5b作为神经递质影响神经元和肌细胞活性C.吞噬细胞攻击可能导致神经-肌细胞处的突触减少D.使用C5a的抗体可以延缓ALS的发生及病情加重【答案】B【解析】【分析】神经递质是指神经末梢释放的特殊化学物质，它能作用于支配的神经元或效应器细胞膜上的受体，从而完成信息传递功能。【详解】A、运动神经元通过释放神经递质影响肌细胞的活动，A正确；B、由题干可知突触小体处的部分C5蛋白被激活后裂解为C5a和C5b，C5a、C5b不是神经递质，B错误；C、C5a可激活巨噬细胞攻击运动神经元而致其损伤，故吞噬细胞攻击可能导致神经一肌细胞处的突触减少，C正确；D、使用C5a的抗体可与C5a结合，抑制巨噬细胞的激活，减少巨噬细胞对运动神经元的损伤，所以可以延缓ALS的发生及病情加重，D正确；故选B。8.免疫学在临床实践上的应用包括免疫预防、免疫诊断和免疫治疗。下列叙述错误的是（）A.给健康人注射流感疫苗可以预防流感B.HIV抗体可用于HIV感染者的诊断和治疗C.给自身免疫病患者使用免疫抑制剂以减弱其免疫应答D.给肿瘤患者直接移植健康人的T细胞以提高其免疫力【答案】D【解析】【分析】利用免疫抑制剂降低免疫系统的免疫力，使免疫系统处于弱应答状态，从而提高移植器官的存活率。【详解】A、给健康人注射流感疫苗可以刺激机体产生相应的抗体和记忆细胞，可以预防流感，A正确；B、HIV抗体可用于HIV感染者的诊断，也可结合一部分HIV病毒，使之被吞噬细胞处理掉，B正确；C、注射免疫抑制剂可降低机体的免疫力，可以减弱自身免疫病患者的免疫应答，C正确；D、不能直接给肿瘤患者直接移植健康人的T细胞，T细胞表面也有组织相容性抗原，会出现排斥反应，D错误。故选D。9.水稻种子中储备的淀粉能被α-淀粉酶水解，为种子萌发提供营养和能量。为研究盐胁迫条件下赤霉素（GA3）对种子萌发的影响，研究人员检测不同处理后水稻种子中α淀粉酶的活性，结果如图。下列说法错误的是（）A.GA3可以缓解盐胁迫对种子萌发的抑制作用B.种子中的α-淀粉酶活性随时间的延长而增加C.GA3可以通过抑制α-淀粉酶的活性发挥作用D.施加适量的外源GA3有利于在盐碱地种植水稻【答案】C【解析】【分析】赤霉素是一种植物激素，它是由植物体的特定部位产生，然后运输到作用部位，对生长发育起调节作用的微量有机物，可促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进细胞分裂与分化；促进种子萌发、开花和果实发育。【详解】A、分析左图，与对照组相比，盐胁迫的种子萌发率降低，说明盐胁迫对种子萌发有抑制作用，与盐胁迫组相比，NaCl+GA3组中种子萌发率提高，说明GA3可以缓解盐胁迫对种子萌发的抑制作用，A正确；B、分析右图可知，随时间的延长，三组实验中α-淀粉酶活性的相对值都增加了，说明种子中的α-淀粉酶活性随时间的延长而增加，B正确；C、分析右图可知，与对照组相比，盐胁迫组的α淀粉酶活性的相对值降低，说明盐胁迫可以降低α淀粉酶的活性，NaCl+GA3组中α淀粉酶活性的相对值提高，说明GA3可以通过促进α-淀粉酶的活性发挥作用，C错误；D、由A分析可知，GA3可以缓解盐胁迫对种子萌发的抑制作用，施加适量的外源GA3有利于在盐碱地种植水稻，D正确。故选C。10.黑颈长尾雉是国家一级保护动物，数量稀少。下列叙述正确的是（）A.环境恶化会增加黑颈长尾雉的K值B.全部的黑颈长尾雉构成了一个群落C.调查黑颈长尾雉的年龄结构可预测种群数量变化D.易地保护是对黑颈长尾雉最有效的保护措施【答案】C【解析】【分析】种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例。其中，种群密度是种群最基本的数量特征；出生率和死亡率对种群数量起着决定性作用；年龄结构可以预测一个种群数量发展的变化趋势，会通过出生率和死亡率影响种群密度，性别比例会通过影响出生率影响种群密度。【详解】A、K值即环境容纳量，是指一定的环境条件所能维持的种群最大数量，环境恶化会降低黑颈长尾雉的K值，A错误；B、群落是一定区域所有生物的集合，全部的黑颈长尾雉不能构成一个群落，B错误；C、年龄结构是指一个种群中各年龄时期的个体数目比例，调查黑颈长尾雉的年龄结构可预测种群数量变化，C正确；D、就地保护是对黑颈长尾雉最有效的保护措施，D错误。故选C。11.稻-蟹-泥鳅立体复合生态种养方法的原理是用稻护蟹，蟹吃饵料、有机碎屑、杂草、昆虫等，泥鳅吃残饵、蟹粪，泥鳅粪肥田。下列说法错误的是（）A.输入该生态系统总能量是生产者固定的太阳能B.蟹属于生态系统组成成分中的消费者和分解者C.稻-蟹-泥鳅的空间分布体现了群落的垂直结构D.该农田生态系统有利于物质和能量的多级利用【答案】A【解析】【分析】该生态系统中泥鳅吃蟹粪，泥鳅粪肥田，从能量流动的角度分析，大大提高了能量的利用率，充分利用了能量。该人工生态系统中，河蟹为水稻除虫、除草，有利于减轻农业污染，减少农药的使用；动物的粪便肥田，减少化肥的使用，故具有明显的经济与生态效益。【详解】A、输入该生态系统总能量是生产者固定的太阳能和人工投入的饲料中的化学能，A错误；B、蟹吃饵料、有机碎屑、杂草、昆虫等，因此属于生态系统组成成分中的消费者和分解者，B正确；C、稻-蟹-泥鳅的空间分布体现了群落的垂直结构，具有分层的特点，有利于充分利用食物和空间，C正确；D、该农田生态系统将前一环节的废物变为了后一环节的食物，有利于物质和能量的多级利用，D正确。故选A。12.在食醋酿造的酒精发酵阶段，除了酒精含量显著增加外，乳酸、乙酸等有机酸含量也略有增加。检测不同阶段发酵醪液（加入了酒曲的原料和水）中细菌的相对丰度（数量占比），结果如图。相关说法错误的是（）A.酒曲可为发酵提供产生酒精的微生物B.食醋酒精发酵阶段需提供无菌空气C.解淀粉乳杆菌具有较强的酒精耐受力D.细菌的丰度变化会影响食醋的风味【答案】B【解析】【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。【详解】A、酿造食醋的过程中的酒精发酵阶段，能产生酒精的微生物是酵母菌，发酵醪液加入了酒曲，故酵母菌是由酒曲提供的，A正确；B、食醋酒精发酵阶段的产物是酒精是酵母菌无氧呼吸的产物，要严格密封，B错误；C、在食醋酿造的酒精发酵阶段，酒精含量显著增加，从柱形图可以看出解淀粉乳杆菌含量也在增加，故解淀粉乳杆菌具有较强的酒精耐受性，C正确；D、不同的微生物会产生不同的代谢产物，故细菌的丰度变化会影响食醋的风味，D正确；故选B。13.毕赤酵母是一种高效的分泌蛋白表达系统，能用于大量生产外源蛋白质。以下说法正确的是（）A.毕赤酵母属于基因工程常用的载体B.可用显微注射法将目的基因导入毕赤酵母C.可用DNA分子杂交技术检测目的基因是否成功表达D.用毕赤酵母表达系统生产外源蛋白质可不必裂解酵母菌【答案】D【解析】【分析】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。（4）目的基因的检测与鉴定。【详解】A、基因工程常用的载体有这里、λ噬菌体和动植物病毒等，不包括毕赤酵母，A错误；B、毕赤酵母属于微生物，将目的基因导入微生物的常用方法是钙离子处理法，B错误；C、毕赤酵母高效表达的产物是蛋白质，可用抗原-抗体杂交技术检测目的基因是否成功表达，C错误；D、毕赤酵母是一种高效的分泌蛋白表达系统，能用于大量生产外源蛋白质，该类蛋白质合成和加工后可分泌到细胞外，故用毕赤酵母表达系统生产外源蛋白质可不必裂解酵母菌，D正确。故选D。14.用一定剂量的紫外线处理具有抗盐特性的拟南芥原生质体可使其染色体片段化，再利用此原生质体与水稻原生质体融合，以获得抗盐水稻植株。以下说法不正确的是（）A.用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁B.使用灭活的病毒诱导两种原生质体的融合C.通过调整植物激素的比例诱导生芽或生根D.利用一定浓度的盐水浇灌以筛选抗盐水稻植株【答案】B【解析】【分析】植物体细胞杂交技术：

就是将不同种的植物体细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物组织培养技术将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交的优点是：克服远缘杂交不亲和的障碍，培育出作物新品种。【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此可用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁，A正确；B、灭活的病毒只能诱导动物细胞融合，不能诱导植物原生质体融合，B错误；C、通过调整植物激素比例可诱导生芽或生根，生长素/细胞分裂素的比值大于1，有利于生根，小于1有利于生芽，C正确；D、抗盐水稻植株具有抗盐特性，因此利用一定浓度的盐水浇灌可筛选抗盐水稻植株，D正确；故选B。15.以下实验操作能达成所述目标的是（）A.以菊花茎段为材料进行植物组织培养B.以洋葱鳞片叶为材料观察植物细胞有丝分裂C.用平板划线法对微生物进行计数D.用无水乙醇作为层析液分离叶绿体中的色素【答案】A【解析】【分析】平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养．在划线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。【详解】A、植物细胞具有全能性，以菊花茎段为材料进行植物组织培养可形成个体，A正确；B、洋葱鳞片叶为成熟细胞，不分裂，不能观察到植物细胞有丝分裂，B错误；C、平板划线法在刚开始划线的区域无法获得单个菌落，所以无法用来计数，C错误；D、用无水乙醇可提取叶绿体内的色素，但不能作为层析液分离叶绿体中的色素，D错误。故选A。第二部分本部分共6题，共70分。16.P基因缺失可诱发多种神经发育障碍疾病，研究者利用人诱导多能干细胞（hiPSC）制备的人脑类器官进行相关实验。（1）研究者获得P基因敲除的人诱导多能干细胞（P-KO），并将野生型人诱导多能干细胞（WT）和P-KO培养在气体环境为________的培养箱中。hiPSC贴壁生长至相互接触时会出现________现象，用________酶处理进行传代。经过诱导分化形成的神经祖细胞，产生多层不同的神经细胞，最终形成人脑类器官。（2）实验发现P-KO形成的人脑类器官分层少，研究者推测P-KO所得的神经祖细胞随着培养时间的延长分裂次数减少导致分层少，并进行实验验证。BrdU是碱基类似物可在间期掺入DNA中。分别将等量的WT、P-KO形成的神经祖细胞在含BrdU的培养基中培养略长于一个细胞周期的时间。处于细胞周期的细胞表达Ki67蛋白，退出细胞周期的细胞中Ki67蛋白迅速降解。检测WT、P-KO形成的神经祖细胞被BrdU标记数目，两组无显著差异，说明培养初期两组神经祖细胞增殖能力________；检测并计算，若结果为________，则支持推测。（3）与利用动物模型进行实验相比，hiPSC诱导形成的人脑类器官作为神经系统研究模型的优势是：________。【答案】（1）①.含有95%空气和5%CO2的混合气体②.接触抑制③.胰蛋白酶（2）①.相同②.P-KO＜WT（3）具备人类遗传背景，能够模拟人脑特征【解析】【分析】胚胎干细胞是早期胚胎（原肠胚期之前）或原始性腺中分离出来的一类细胞，它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。无论在体外还是体内环境，ES细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。【小问1详解】动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2，O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH，在进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，并将它们置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养；动物细胞培养时细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上，这种现象称为细胞贴壁，贴壁细胞在生长增殖时会发生接触抑制现象，即当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞通常会停止分裂增殖，贴壁细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，使之分散成单个细胞，然后再用离心法收集，之后，将收集的细胞制成细胞悬液，分瓶进行传代培养。【小问2详解】由题意可知，BrdU是碱基类似物可在间期掺入DNA中，将等量的WT、P-KO形成的神经祖细胞在含BrdU的培养基中培养略长于一个细胞周期的时间后，细胞会被BrdU标记，且可以连续分裂的细胞会表达Ki67蛋白，不再连续分裂的细胞内不含Ki67蛋白，若检测WT、P-KO形成的神经祖细胞被BrdU标记数目，两组无显著差异，说明培养初期两组神经祖细胞增殖能力相同；BrdU标记且表达Ki67蛋白的细胞可以进行连续分裂，检测并计算a=BrdU标记且表达Ki67蛋白的细胞数目/BrdU标记的细胞总数，由于P-KO分裂次数减少，所以当培养培养略长于一个细胞周期的时间后，P-KO的细胞已经脱离了细胞周期，而WT依然有细胞周期。故答案为a值：P-KO＜WT。【小问3详解】与利用动物模型进行实验相比，人脑类器官模型具备人类遗传背景，能够模拟人脑特征，更适于研究人脑功能与疾病。17.学习以下材料，回答（1）~（4）题。花蜜微生物与传粉者相互作用90%的开花植物依赖动物传粉，富含糖类和氨基酸等营养成分的花蜜是植物为传粉者提供的最常见报酬，然而传粉者并不是从花蜜中受益的唯一生物类群，大量研究发现，以真菌和细菌为主的微生物在花蜜中广泛存在。一般认为开花植物的原始花蜜是无菌的，由外界生物（主要是传粉者）或非生物载体（空气、雨水等）将微生物传播接种到花蜜中，并在其中形成微生物群落。微生物和传粉者在花蜜微环境中相互作用。作为重要的传播载体，传粉者的种类和活动在不同程度上影响花蜜微生物的发生率和丰度，传粉者采集花蜜时会带走微生物代谢累积的有害物质，并促进植物蜜腺分泌新鲜花蜜，利于微生物的生长。“花气味”由植物自身释放的挥发物及花蜜微生物代谢产生的挥发物两部分组成。研究者进行假花（模拟植物A花朵）诱导实验，设置对照组和实验组，实验组添加含有四种主要挥发性物质的人工花蜜，结果如图。进一步研究发现，植物A花朵中的优势菌群均具有代谢产生上述挥发物质的能力。微生物的代谢活动可提高花蜜温度，促进花气味分子挥发的同时又为传粉昆虫在早春等寒冷季节提供了一份额外的热量报酬；也可以通过改变花蜜中糖和氨基酸的组成及浓度进而调节花蜜的味道；微生物还可以作为传粉者肠道菌群的成分影响传粉者的健康，并最终影响传粉者的访花行为。传粉是植物繁殖的关键环节，探究花蜜微生物与传粉者之间的相互作用规律，有助于理解生态系统稳定性的维持机制，为生物多样性保护提供科学依据。（1）花蜜中的糖类、氨基酸为微生物的生长繁殖提供________的同时，其形成的高渗、低氧环境也对微生物起到了________作用，这是造成花蜜微生物种类简单的主要原因之一。（2）花气味物质与传粉昆虫触角上的特定蛋白结合形成复合体，刺激嗅觉感受神经元产生________，并将信号传递到嗅觉中枢影响昆虫的访花行为。假花诱导实验中，对照组应添加________，据图可知，________。（3）对于花蜜微生物与传粉者的相互作用关系，理解正确的选项有________。a.不同花蜜微生物均促进传粉者的访花行为，不同传粉者均促进花蜜微生物的生长b.花蜜微生物在吸引传粉者的同时，也需要借助传粉者的访问来实现其种群扩散c.传粉者的活动可能改变花蜜微生物群落中的优势物种，进而影响其群落演替d.传粉者与花蜜微生物之间存在竞争、捕食等种间关系，这不利于各自种群的发展（4）从生态系统信息传递的角度，概述花蜜微生物发出的信息如何通过传粉者促进植物种群的繁衍________。【答案】（1）①.碳源、氮源②.选择（2）①.兴奋②.等量人工花蜜③.混合的四种挥发性物质促进花朵吸引传粉者（3）bc（4）花蜜微生物通过改变气味、温度等花蜜特征，向传粉者传递化学信息和物理信息，从而提高传粉者访花行为，利于植物传粉受精，进而利于植物种群的繁衍【解析】【分析】信息传递在生态系统中的作用：（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息传递。（3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。【小问1详解】糖类的元素组成通常是C、H、O，氨基酸的元素组成是C、H、O、N等，故花蜜中的糖类、氨基酸为微生物的生长繁殖提供碳源、氮源；高渗、低氧环境也对微生物起到了选择作用：渗透压较小的微生物不能在该环境中生存。【小问2详解】花气味物质与传粉昆虫触角上的特定蛋白结合形成复合体，刺激嗅觉感受神经元产生兴奋；分析题意，本实验目的是探究花蜜微生物与传粉者之间的相互作用规律，根据题意可知假花诱导实验中，实验组应该是真花，对照组应添加等量人工花蜜；据图可知，混合的四种挥发性物质促进花朵吸引传粉者。【小问3详解】a、花蜜微生物可能存在优势种群和非优势种群等多种类型，不一定均促进传粉者的访花行为，a错误；bd、花蜜微生物在吸引传粉者的同时，也需要借助传粉者的访问来实现其种群扩散，两者在相互作用中可实现协同进化，利于各自种群的发展，b正确，d错误；c、群落演替的实质是优势取代，分析题意可知，传粉者采集花蜜时会带走微生物代谢累积的有害物质，并促进植物蜜腺分泌新鲜花蜜，利于微生物的生长，故传粉者的活动可能改变花蜜微生物群落中的优势物种，进而影响其群落演替，c正确。故选bc。【小问4详解】生态系统中信息传递的类型有物理信息、化学信息和行为信息等，对于花蜜微生物而言，可以通过改变气味、温度等花蜜特征，向传粉者传递化学信息和物理信息，从而提高传粉者访花行为，利于植物传粉受精，进而利于植物种群的繁衍。18.蔬菜生产中，农药、化肥、土壤微生物的活动等均可产生NO。为研究NO对植物光合作用的影响，研究者以番茄为材料进行了系列实验。（1）NO以S-亚硝基谷胱甘肽（GSNO）的形式在植物体内储存和运输。用GSNO处理番茄后，检测叶片光合色素含量与净光合速率，结果如图。①光合作用中，位于叶绿体________上的光合色素吸收的光能转化成________中的化学能，进而通过暗反应储存在糖类等有机物中。②据图可知NO________，进而减弱番茄光合能力。（2）检测发现，转录因子HY5基因敲除的番茄光合色素含量下降。NO处理后，番茄叶片中HY5mRNA和蛋白质含量均小于对照组，说明NO________。（3）PORC基因和PSY2基因分别是叶绿素与类胡萝卜素合成的关键基因。研究者利用尿嘧啶和亮氨酸合成缺陷型酵母菌进行转基因实验，证实HY5可直接结合两基因的启动子调控其转录。请以PORC基因为例，补充完善实验方案（注：AD蛋白与启动子足够靠近时激活转录；金担子抗性基因表达可解除金担子素对酵母菌生存的抑制作用）。组别实验组对照组先导入的表达载体①______筛选成功转化的酵母菌缺乏尿嘧啶的培养基再导入的表达载体②______筛选成功转化的酵母菌缺乏尿嘧啶和亮氨酸的培养基培养上述酵母菌③________的培养基④________的培养基⑤________的培养基缺乏亮氨酸且加入金担子素的培养基实验结果生长生长生长不生长（4）综合上述研究和光合作用过程，阐明NO减弱番茄光合能力的机制。________。【答案】（1）①.类囊体薄膜

②.ATP、NADPH③.降低光合色素含量（2）抑制HY5基因表达（3）①.

PORC启动子金担子素抗性②.

亮氨酸合成

AD③.缺乏亮氨酸④.缺乏亮氨酸且加入金担子素⑤.缺乏亮氨酸（4）NO通过抑制HY5基因的表达，抑制其对PORC基因和PSY2基因的转录促进作用，从而降低番茄光合色素含量，降低光反应速率，进而降低暗反应速率，导致光合能力下降【解析】【分析】光合作用的过程包括光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段（场所：类囊体薄膜）物质变化：①水的光解，生成氧气和NADPH②利用光能将ADP和Pi结合形成ATP；能量变化：将光能转化为ATP和NADPH中的化学能。暗反应阶段（场所：叶绿体基质）物质变化：①二氧化碳的固定：二氧化碳与五碳化合物结合形成三碳化合物②C3的还原：利用光反应所提供的ATP和NADPH，将三碳化合物还原成糖类有机物和五碳化合物；能量变化：将ATP和NADPH中的化学能转化为有机物中稳定的化学能。【小问1详解】①光合色素位于类囊体薄膜上，能将吸收的光能转化为ATP和NADPH中的化学能，进而通过暗反应储存在糖类等有机物中。②从题中的图可以看出用GSNO处理番茄后，跟对照组相比，叶绿素的含量、类胡萝卜素的含量和净光合速率都降低，由此可知NO降低光合色素的含量，进而减弱番茄光合能力。【小问2详解】检测发现，转录因子HY5基因敲除的番茄光合色素含量下降，说明HY5基因的表达影响光合色素的合成；NO处理后，番茄叶片中HY5mRNA和蛋白质含量均小于对照组，说明NO处理后HY5基因的转录和翻译都都受到影响，故说明NO抑制HY5基因表达。【小问3详解】①以PORC基因为例，研究者利用尿嘧啶和亮氨酸合成缺陷型酵母菌进行转基因实验，证实HY5可直接结合两基因的启动子调控其转录，先导入的表达载体含尿嘧啶合成基因和PORC基因启动子，金担子抗性基因，因无金担子抗性基因的启动子，故在缺乏尿嘧啶的培养基上进行培养。根据实验结果可知，对照组有一组不能再加入金担子素的培养基，说明金担子抗性基因也是一种标记基因，故要导入金担子抗性基因。②实验组表达载体包括启动子+尿嘧啶合成基因+启动子+AD-HY5融合基因，自变量是有无HY5基因，AD蛋白与启动子足够靠近时激活转录，对照都的表达载体包括启动子+尿嘧啶合成基因+启动子+AD基因。在缺乏尿嘧啶和亮氨酸的培养基上筛选成功转化的酵母菌。③HY5可直接结合两基因的启动子调控其转录，实验组导入了AD-HY5融合基因和亮氨酸合成基因，故在缺乏亮氨酸的培养基上可以生长。④HY5可直接结合两基因的启动子调控其转录，实验组导入了AD-HY5融合基因和亮氨酸合成基因，AD蛋白与启动子足够靠近时激活转录，激活了金担子抗性基因的表达，故在缺乏亮氨酸且加入金担子素的培养基上可以生长。⑤对照组导入了亮氨酸基因且经过筛选故可在缺乏亮氨酸的培养基上生长。⑥对照组未加入HY5基因，不能结合两基因的启动子，调控金担子抗性基因的表达，故不能在缺乏亮氨酸且加入金担子素的培养基生长。【小问4详解】综合上述研究光合作用过程，NO减弱番茄光合能力的机制为，NO通过抑制HY5基因的表达，抑制其对PORC基因和PSY2基因的转录促进作用，从而降低番茄光合色素含量，降低光反应速率，进而降低暗反应速率，导致光合能力下降19.KLA是一类在细胞内诱导细胞凋亡的小分子抗癌肽，但其进入细胞的能力很弱。研究者利用噬菌体展示技术筛选靶向胰腺癌细胞的多肽，并利用该多肽对KLA进行改造，以提高其进入细胞的能力，进而增强其抗癌效果。（1）M13噬菌体是一种________在大肠杆菌体内的DNA病毒。以胰腺癌细胞特异性表达的B蛋白为靶点，设计不同DNA片段，插入M13噬菌体外壳蛋白基因中，并以融合蛋白的形式表达到噬菌体表面，从而获得展示不同多肽的M13噬菌体库。（2）将M13噬菌体库与胰腺癌细胞共孵育，筛选靶向B蛋白的多肽，过程如图。第一次洗脱的目的是洗去________的噬菌体，对第二次洗脱获得的噬菌体进行扩增，重复如图过程。多轮淘选后，对筛选出的噬菌体进行DNA测序，并与________比对，获得靶向胰腺癌细胞的HMN多肽及TAP多肽的编码序列。用荧光素标记HMN及TAP多肽，分别与胰腺癌细胞混合，保温后漂洗，检测荧光强度，发现________，因此选取HMN多肽进行后续实验。利用基因工程技术获得HMN-KLA融合多肽，发现胰腺癌细胞对融合多肽的摄取率显著提高。（3）评估HMN-KLA融合多肽对胰腺癌细胞的影响，结果如图。如图结果表明，________。（4）线粒体损伤可导致膜电位下降，释放细胞色素C蛋白至细胞质基质，进而诱导细胞凋亡的发生。线粒体膜电位正常时，荧光染料M以红色荧光聚集体的形式存在于线粒体中；膜电位下降时，染料M不能在线粒体中聚集，而以绿色荧光单体的形式存在于细胞质基质中。为验证“融合多肽通过破坏线粒体诱导胰腺癌细胞凋亡”，利用题目给定的材料和设备提出实验思路________。主要材料和设备：胰腺癌细胞、培养基、HMN-KLA融合多肽、染料M、显微镜【答案】（1）寄生（2）①.不能特异性结合②.设计的DNA片段③.用荧光素标记HMN多肽的一组中荧光强度更强（3）HMN-KLA融合多肽对胰腺癌细胞活性的抑制作用较强，且随着HMN-KLA融合多肽的浓度升高，对胰腺癌细胞的抑制作用增强（4）将胰腺癌细胞分成A、B两组，A组细胞置于含HMN-KLA融合多肽的培养基中培养，B组置于不含HMN-KLA融合多肽的培养基中培养，其他培养条件相同，并用染料M对两组细胞进行染色，一段时间后用显微镜观察两组细胞中荧光染料M存在的部位。【解析】【分析】噬菌体是一类病毒的统称，它们主要的寄生目标是特定的某些细菌，噬菌体的寄生可以导致细菌的破裂，因此被称为噬菌体。【小问1详解】噬菌体是一类病毒的统称，它们主要的寄生目标是特定的某些细菌，因此M13噬菌体是一种寄生在大肠杆菌体内的DNA病毒。【小问2详解】多种基因分别转入不同噬菌体DNA上，表达出多种不同的多肽，要检测哪个噬菌体能表达出与B蛋白特异性结合的多肽，需要将胰腺癌细胞与噬菌体混合，第一次洗脱掉的是不能特异性结合的，第二次是将与胰腺癌细胞B蛋白结合的洗脱下来，因此收集第二次洗脱液，提取筛选出的噬菌体DNA进行测序，并与所设计的DNA片段进行对比，获得靶向胰腺癌细胞的HMN多肽及TAP多肽的编码序列；用荧光素标记HMN及TAP多肽，分别与胰腺癌细胞混合，保温后漂洗，检测荧光强度，若发现用荧光素标记HMN多肽的一组中荧光强度更强，说明HMN多肽与乳腺癌细胞的相对结合力更强，因此选取HMN多肽进行后续实验。【小问3详解】如图分析可知，与其他三组相比，不同浓度下的HMN-KLA融合多肽处理下胰腺癌细胞活性均是最低的，且浓度越高，胰腺癌细胞活性越低，表明HMN-KLA融合多肽对胰腺癌细胞活性的抑制作用较强，且随着HMN-KLA融合多肽的浓度升高，对胰腺癌细胞的抑制作用增强。【小问4详解】由题意可知，线粒体膜电位正常时，荧光染料M以红色荧光聚集体的形式存在于线粒体中；膜电位下降时，染料M不能在线粒体中聚集，而以绿色荧光单体的形式存在于细胞质基质中，若要验证“融合多肽通过破坏线粒体诱导胰腺癌细胞凋亡”，可以将胰腺癌细胞分成A、B两组，A组细胞置于含HMN-KLA融合多肽的培养基中培养，B组置于不含HMN-KLA融合多肽的培养基中培养，其他培养条件相同，并用染料M对两组细胞进行染色，一段时间后用显微镜观察两组细胞中荧光染料M存在的部位。20.水稻条纹病毒（RSV）感染引起的病害严重威胁水稻产量。研究者通过实验探究水稻抗RSV的调控机制。（1）茉莉酸（JA）参与调节水稻抗RSV，JA作为植物激素的特点包括________等（写出两点）。（2）转录因子Y的表达水平在水稻感染RSV后显著上调。用外源JA处理接种RSV的水稻幼苗，一段时间后检测植株中的病毒蛋白积累量，结果如图。结果表明JA________水稻对RSV的抗性，转录因子Y________水稻对RSV的抗性。（3）S是JA信号通路中的关键转录因子。荧光素酶（LUC）可分为无活性的N端和C端两段蛋白，两者在空间上靠近时可恢复酶活性。研究者将表达N端的基因（nLUC）与S基因融合，将表达C端的基因（cLUC）与Y基因融合，构建表达载体导入烟草叶片，48小时后加入底物检测荧光信号，结果如图。可利用________法将各组表达载体导入烟草叶片的四个区域；图中的①②③依次为________。结果说明Y可与S结合，理由是________。（4）JA信号通路中，S通过与M蛋白结合形成复合物，激活病毒抗性基因的表达。研究者推测Y干拢了S与M蛋白的结合。为验证推测，实验方案如下：构建nLUC-S融合基因、cLUC-Y融合基因的表达载体，与M基因表达载体一起导入烟草叶片，48小时后加入底物检测荧光信号。请对实验方案进行修正：________。研究者通过实验证实了推测，支持推测的结果是________。（5）关于RSV、Y和JA途径之间的关系，请提出一条可进一步探究的问题。________。【答案】（1）植物体内产生、从产生部位运输到作用部位、微量高效、与受体结合起调节作用（答出两点即可）（2）①.提高②.降低（3）①.农杆菌转化②.nLUC、cLUC、nLUC-S（后两者可调换）③.与其他区域相比，仅乙区域检测到荧光，说明LUC的N端和C端在空间上靠近，恢复了酶活性，两者靠近是由Y与S结合导致的。（4）①.实验组应构建nLUC-S融合基因、cLUC-M融合基因的表达载体，与Y基因表达载体一起导入烟草叶片；应设置对照组，将nLUC-S融合基因、cLUC-M融合基因的表达载体，与空载体一起导入烟草叶片②.实验组的荧光强度显著低于对照组（5）探究RSV引起水稻Y表达上调的机制（Y

与S的结合位点或JA途径抗RSV的机制）【解析】【分析】植物激素是一类由植物体内产生，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。植物激素主要有生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸等五类。激素作为信息分子，通过与受体结合起作用。【小问1详解】JA作为植物激素的特点包括植物体内产生、从产生部位运输到作用部位、微量高效、与受体结合起调节作用。【小问2详解】转录因子Y的表达水平在水稻感染RSV后显著上调，由图中可以看出，Y过表达植株用外源JA处理后积累更多，表明转录因子Y降低水稻对RSV的抗性，JA提高水稻对RSV的抗性。【小问3详解】将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法。从图中可以看出只有乙区域出现荧光信号，且结果说明Y可与S结合，说明只有乙区域导入的是nLUC-S融合基因和cLUC-Y融合基因，才能使无活性的N端和C端两段蛋白在空间上靠近从而恢复酶活性，故甲区域导入的是cLUC-Y融合基因和nLUC，丁区域导入的是nLUC-S融合基因和cLUC基因。结果说明Y可与S结合，理由是与其他区域相比，仅乙区域检测到荧光，说明LUC的N端和C端在空间上靠近，恢复了酶活性，两者靠近是由Y与S结合导致的。【小问4详解】该实验自变量是有无Y，故实验组应构建nLUC-S融合基因、cLUC-M融合基因的表达载体，与Y基因表达载体一起导入烟草叶片；应设置对照组，将nLUC-S融合基因、cLUC-M融合基因的表达载体，与空载体一起导入烟草叶片；若实验组的荧光