廣東省深圳市2025屆高三下學(xué)期第一次調(diào)研考試（一模）生物試卷含解析-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

2025.2
本試卷共 10 頁，21 小題，滿分 100 分，考試用時 75 分鐘。
注意事項：
1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。用 2B 鉛筆將試卷類型（A）
填涂在各題卡相應(yīng)位置上，將條形碼橫貼在答題卡右上角“條形碼粘貼處”。
2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用 2B 鉛筆在答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂
黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試卷上。
3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相
應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液，不
按上述要求作答無效。
4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，將試卷和答題卡一并交回。
一、選擇：共 16 小題，共 40 分。第 1～12 小題，每小題 2 分；第 13～16 小題，每小題 4 分。
在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。
1. 2024 年全國生態(tài)日的主題是“加快經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型”，其中強(qiáng)調(diào)綠色發(fā)展、低碳生活。下列
日常做法中，不符合低碳生活理念的是（）
A. 紙張盡量雙面使用 B. 夏天空調(diào)溫度不要調(diào)太低
C. 隨手關(guān)燈、休息時關(guān)閉電腦 D. 盡量使用一次性的塑料筷子
【答案】D
【解析】
【分析】低碳發(fā)展是一種以低耗能、低污染、低排放為特征的可持續(xù)發(fā)展模式，對經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)發(fā)
展具有重要意義。
【詳解】A、紙張盡量雙面是用，可以降低耗能，符合綠色發(fā)展、低碳生活理念，A 錯誤；
B、夏天空調(diào)溫度不要調(diào)太低，可以降低耗能，降低污染，符合綠色發(fā)展、低碳生活理念，B 錯誤；
C、隨手關(guān)燈、休息時關(guān)閉電腦，能夠降低耗能，符合綠色發(fā)展、低碳生活理念，C 錯誤；
D、使用一次性的塑料筷子，會導(dǎo)致垃圾增多，處理垃圾的過程中會增加二氧化碳的排放，不符合綠色發(fā)展、
低碳生活理念，D 正確。
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故選 D。
2. 細(xì)胞周期中存在一些檢驗點，有絲分裂中的后期到末期主要檢查的是（）
A. 紡錘體組裝 B. 赤道板的形成
C. 染色體的聯(lián)會 D. 染色體的分離
【答案】D
【解析】
【分析】細(xì)胞周期檢查點是細(xì)胞周期中的一套保證 DNA 復(fù)制和染色體分配質(zhì)量的檢查機(jī)制。當(dāng)細(xì)胞周期進(jìn)
程中出現(xiàn)異常事件，如 DNA 損傷或 DNA 復(fù)制受阻時,這類調(diào)節(jié)機(jī)制就被激活，及時地中斷細(xì)胞周期的運行。
待細(xì)胞修復(fù)或排除故障后，細(xì)胞周期才能恢復(fù)運轉(zhuǎn)。
【詳解】A、紡錘體的組裝發(fā)生在有絲分裂的前期，A 錯誤；
B、赤道板是一個位置，不是一個結(jié)構(gòu)，在有絲分裂中期，著絲粒著絲粒整齊地排列在細(xì)胞中央的赤道板上，
B 錯誤；
C、染色體聯(lián)會發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的前期，C 錯誤；
D、根據(jù)細(xì)胞在有絲分裂的后期到末期會發(fā)生染色體的分離，推測主要檢查的是染色體分離的情況，D 正確。
故選 D。
3. ATP 檢測試劑盒檢測微生物數(shù)量的原理是：試劑盒中含充足熒光素和熒光素酶，熒光素接受 ATP 提供的
能量，在熒光素酶的催化下產(chǎn)生熒光，根據(jù)熒光的強(qiáng)度可推算出待測樣品中微生物的數(shù)量。上述推算依據(jù)
的主要前提是（）
A. 試劑盒中 ATP 的含量相同
B. 試劑盒中熒光素的含量相同
C. 每個活細(xì)胞中 ATP 的含量大致相同
D. 微生物細(xì)胞中 ATP 的合成場所相同
【答案】C
【解析】
【分析】1、ATP 由 1 分子核糖、1 分子腺嘌呤堿基和 3 個磷酸組成，其中“A 代表腺苷”，“T”代表三個，“P”
代表磷酸基，ATP 水解掉 1 個磷酸是 ADP，水解掉 2 個磷酸是 AMP，是 RNA 的基本組成單位腺嘌呤核糖
核苷酸；
2、ATP 的結(jié)構(gòu)簡式是“A-P~P~ P”，其中“~”是特殊化學(xué)鍵，遠(yuǎn)離腺苷的特殊化學(xué)鍵容易水解，形成 ADP 和
Pi，釋放其中的能量，供給細(xì)胞生命活動的需要，因此 ATP 是細(xì)胞生命活動的直接能源物質(zhì)，ATP 在細(xì)胞
內(nèi)含量很少，細(xì)胞對 ATP 的需要量很大，依賴于 ATP 與 ADP 的快速轉(zhuǎn)化滿足細(xì)胞對能量的大量需求。
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【詳解】A、試劑盒中 ATP 的含量相同與否并不是推算待測樣品中微生物數(shù)量的主要依據(jù)。因為檢測的是
樣品中微生物自身產(chǎn)生的 ATP 所帶來的熒光強(qiáng)度來推算微生物數(shù)量，而不是依賴試劑盒中 ATP 的含量，A
不符合題意；
B、試劑盒中熒光素的含量相同也不是關(guān)鍵前提。雖然熒光素在反應(yīng)中起到接受能量產(chǎn)生熒光的作用，但
只要熒光素能滿足反應(yīng)需求，其含量是否與推算微生物數(shù)量沒有直接的必然聯(lián)系，關(guān)鍵是微生物細(xì)胞內(nèi) ATP
的情況，B 不符合題意；
C、每個活細(xì)胞中 ATP 的含量大致相同。由于熒光素接受 ATP 提供的能量在熒光素酶催化下產(chǎn)生熒光，熒
光的強(qiáng)度與 ATP 的量相關(guān)。如果每個活細(xì)胞中 ATP 含量大致相同，那么樣品中微生物數(shù)量越多，釋放出的
ATP 總量就越多，產(chǎn)生的熒光強(qiáng)度也就越強(qiáng)。這樣就可以根據(jù)熒光強(qiáng)度來推算待測樣品中微生物的數(shù)量，C
符合題意；
D、微生物細(xì)胞中 ATP 的合成場所相同與通過熒光強(qiáng)度推算微生物數(shù)量沒有直接關(guān)系。我們關(guān)注的是微生
物細(xì)胞內(nèi) ATP 的總量以及它所產(chǎn)生的熒光強(qiáng)度，而不是 ATP 的合成場所，D 不符合題意。
故選 C。
4. 動物神經(jīng)細(xì)胞膜上的鈉鉀泵具有 ATP 水解酶活性，可以將 Na+泵出細(xì)胞，同時將 K+泵入細(xì)胞，鈉鉀泵對
Na+和 K+的運輸方式是（）
A. 都是主動運輸 B. 都是協(xié)助擴(kuò)散
C. Na+是協(xié)助擴(kuò)散，K+是主動運輸 D. Na+是主動運輸，K+是協(xié)助擴(kuò)散
【答案】A
【解析】
【分析】Na+主要存在于細(xì)胞外液中，而 K+主要存在于細(xì)胞內(nèi)液中。靜息時，神經(jīng)細(xì)胞膜對鉀離子的通透
性大，鉀離子大量外流，形成內(nèi)負(fù)外正的靜息電位，此時鉀離子運出細(xì)胞的方式為協(xié)助擴(kuò)散；受到刺激后，
神經(jīng)細(xì)胞膜的通透性發(fā)生改變，對鈉離子的通透性增大，鈉離子內(nèi)流，形成內(nèi)正外負(fù)的動作電位，此時鈉
離子運進(jìn)細(xì)胞的方式為協(xié)助擴(kuò)散。
【詳解】Na+和 K+通過鈉鉀泵的跨膜運輸既需要載體蛋白，又需要 ATP 水解釋放的能量，說明其跨膜運輸
方式為主動運輸，A 正確，BCD 錯誤。
故選 A。
5. 患者 1 和患者 2 的性染色體組成分別是 XXY 和 XYY。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)兩位患者都是由于父方減數(shù)分裂異常
導(dǎo)致。分析精母細(xì)胞發(fā)生異常分裂最可能的時期是（）
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選項患者 1 患者 2
A 減數(shù)分裂Ⅰ 減數(shù)分裂Ⅰ
B 減數(shù)分裂Ⅱ 減數(shù)分裂Ⅱ
C 減數(shù)分裂Ⅰ 減數(shù)分裂Ⅱ
D 減數(shù)分裂Ⅱ 減數(shù)分裂Ⅰ
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】題意分析：性染色體組成為 XYY 的男子，其細(xì)胞中多了一條 Y 染色體，母方只有 X 染色體，所
以兩條 Y 染色體都來自父方。
【詳解】患者 1 和患者 2 的性染色體組成分別是 XXY 和 XYY。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)兩位患者都是由于父方減數(shù)分
裂異常導(dǎo)致，患者 1 體內(nèi)兩個 X 染色體，且 X 染色體父方和母方均能提供，而該患者是由于父方引起的，
則該患者產(chǎn)生的原因是父方提供了染色體組成為 XY 的異常精子，該精子異常的原因是減數(shù)第一次分裂后
期同源染色體沒有分離使得 X 和 Y 進(jìn)入同一個精子細(xì)胞中引起的；患者 2 細(xì)胞中含有兩條 Y 染色體，而 Y
染色體只能來自父方，該患者產(chǎn)生的原因是父方提供了含 YY 的異常精子，該精子的出現(xiàn)是由于父方減數(shù)
第二次分裂過程中著絲粒分裂后產(chǎn)生的兩條 Y 染色體進(jìn)入到同一個精子中導(dǎo)致的，C 正確，ABD 錯誤。
故選 C。
6. T 細(xì)胞被激活并快速增殖時，T 細(xì)胞內(nèi) tRNA 反密碼子環(huán)中的“滑動”位點上的甲基化修飾顯著減少。則
甲基化修飾作用的結(jié)果是（）
A. 提高轉(zhuǎn)錄效率 B. 降低轉(zhuǎn)錄效率
C. 提高翻譯效率 D. 降低翻譯效率
【答案】D
【解析】
【分析】1、關(guān)于 tRNA：（1）結(jié)構(gòu)：單鏈，存在局部雙鏈結(jié)構(gòu)，含有氫鍵；（2）特點：一種 tRNA 只能攜
帶一種氨基酸，但一種氨基酸可由一種或幾種特定的 tRNA 來轉(zhuǎn)運；（3）作用：識別密碼子并轉(zhuǎn)運相應(yīng)的氨
基酸。
2、有關(guān)密碼子：（1）概念：密碼子是 mRNA 上相鄰的 3 個堿基；（2）特點：一種密碼子只能編碼一種氨基
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酸，但一種氨基酸可能由一種或多種密碼子編碼；密碼子具有通用性，即自然界所有的生物共用一套遺傳
密碼。
【詳解】ABCD、題目中提到 T 細(xì)胞被激活并快速增殖時，該“滑動”位點上的甲基化修飾顯著減少，所以甲
基化可以降低翻譯效率，D 正確，ABC 錯誤。
故選 D。
7. 研究人員在實驗室使用殺蟲劑處理螺旋蠅，實驗結(jié)果如圖。據(jù)圖分析殺蟲劑處理后群體中個體數(shù)上升的
原因是（）
A. 殺蟲劑處理導(dǎo)致螺旋蠅產(chǎn)生抗藥性基因突變
B. 在殺蟲劑作用下螺旋蠅的基因頻率發(fā)生不定向改變
C. 殺蟲劑處理導(dǎo)致螺旋蠅生殖隔離的形成
D. 殺蟲劑使抗藥性變異得到保留并逐漸積累
【答案】D
【解析】
【分析】現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為：種群是生物進(jìn)化的基本單位；可遺傳變異為生物進(jìn)化提供原材料，生物
的變異是不定向的，自然選擇是定向的；自然選擇通過定向改變種群基因頻率而使生物朝著一定的方向進(jìn)
化；隔離是新物種形成的必要條件，生殖隔離是新物種形成的標(biāo)志。
【詳解】A、基因突變具有不定向性，殺蟲劑只是起到選擇作用，A 錯誤；
B、在殺蟲劑的作用下，具有抗藥性的個體能夠生存下來并繁殖后代，不具有抗藥性的個體則被淘汰，這會
使控制抗藥性的基因頻率上升，即螺旋蠅的基因頻率發(fā)生了定向改變，而不是不定向改變，B 錯誤；
C、生殖隔離是指不同物種之間一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能產(chǎn)生可育的后代。圖中只
是顯示了殺蟲劑處理后螺旋蠅群體個體數(shù)的變化情況，并沒有體現(xiàn)出螺旋蠅形成了生殖隔離，C 錯誤；
D、在使用殺蟲劑之前，螺旋蠅群體中就已經(jīng)存在抗藥性和不抗藥性的變異個體。當(dāng)使用殺蟲劑處理時，
抗藥性變異個體能夠抵抗殺蟲劑的作用而存活下來，并將抗藥性基因傳遞給后代，使抗藥性變異得到保留。
隨著時間的推移，抗藥性個體在群體中的比例逐漸增加，即抗藥性變異逐漸積累，從而導(dǎo)致群體中個體數(shù)
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上升，D 正確。
故選 D。
8. 可卡因是一種多巴胺轉(zhuǎn)運蛋白阻斷劑，它會使多巴胺無法被運回突觸小體，此時機(jī)體會做出調(diào)整，使神
經(jīng)元的興奮維持在正常水平。據(jù)此判斷吸食可卡因?qū)е碌暮蠊牵?）
A. 突觸間隙多巴胺增多，突觸后膜上多巴胺受體減少
B. 突觸間隙多巴胺減少，突觸后膜上多巴胺受體增加
C. 突觸間隙多巴胺增多，突觸后膜上多巴胺受體增加
D 突觸間隙多巴胺減少，突觸后膜上多巴胺受體減少
【答案】A
【解析】
【分析】神經(jīng)遞質(zhì)是由突觸前膜通過胞吐釋放到突觸間隙，作用于突觸后膜上，突觸后膜上有特異性受體，
神經(jīng)遞質(zhì)分為興奮性神經(jīng)遞質(zhì)和抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，多巴胺屬于興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，正常情況下，神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)
揮作用后會被酶分解或被運回突觸前神經(jīng)元。
【詳解】ABCD、可卡因是一種多巴胺轉(zhuǎn)運蛋白阻斷劑，它會使多巴胺無法被運回突觸小體，由于突觸間隙
多巴胺增多，持續(xù)作用于突觸后膜上的多巴胺受體，使突觸后神經(jīng)元持續(xù)興奮。為了避免神經(jīng)元一直處于
過度興奮狀態(tài)，機(jī)體為了維持神經(jīng)元興奮在正常水平，會發(fā)生負(fù)反饋調(diào)節(jié)。機(jī)體會減少突觸后膜上多巴胺
受體的數(shù)量，這樣即使突觸間隙中多巴胺增多，與突觸后膜上受體結(jié)合的數(shù)量相對穩(wěn)定，從而使神經(jīng)元的
興奮維持在正常水平，A 正確，BCD 錯誤。
故選 A。
9. 研究人員選取洋蔥鱗莖不斷膨大的生長過程中的四葉期（P1）、鱗莖膨大初期（P2）、中期（P3）及后期（P4），
測定鱗莖組織中生長素的含量，結(jié)果如圖。下列分析合理的是（）
A. 洋蔥鱗莖的直徑在 P3 時期最大
B. 生長素對洋蔥鱗莖膨大具有一定的促進(jìn)作用
C. 洋蔥鱗莖生長的最適 IAA 濃度在 1.0μg·g-1 左右
D. 實驗結(jié)果表明生長素對洋蔥鱗莖的生長既有促進(jìn)也有抑制
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【答案】B
【解析】
【分析】植物生長素是由具分裂和增大活性的細(xì)胞區(qū)產(chǎn)生的調(diào)控植物生長速度和方向的激素。其化學(xué)本質(zhì)
是吲哚乙酸。主要作用是使植物細(xì)胞壁松弛，從而使細(xì)胞生長伸長。
【詳解】A、根據(jù)圖示不能得出洋蔥鱗莖的直徑在 P3 時期最大的結(jié)論，A 錯誤；
B、生長素能促進(jìn)細(xì)胞的伸長，因此，生長素對洋蔥鱗莖的膨大具有一定的促進(jìn)作用，B 正確；
C、根據(jù)圖示可知，洋蔥鱗莖膨大中期的生長素濃度是 1.0μg·g-1，但不能說明促進(jìn)生長的最適 IAA 濃度在
1.0μg·g-1，C 錯誤；
D、根據(jù)實驗結(jié)果不能說明生長素對洋蔥鱗莖的生長既有促進(jìn)也有抑制作用，D 錯誤。
故選 B。
10. 在部分地區(qū)，牛的胚胎移植技術(shù)已進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用階段，胚胎移植時受體母牛須具備的條件是（）
A. 具有產(chǎn)奶量較高等優(yōu)良性狀
B. 與供體母牛的遺傳特性一致
C. 免疫力正常且具有健康體質(zhì)
D. 與供體母牛的繁殖潛能相當(dāng)
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：①對供、受體的選擇和處理（選擇遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的供
體，有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的受體．用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理，用促性腺激素對供體母牛做超數(shù)排
卵處理）；②配種或人工授精；③對胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存（對胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查，此時的胚胎應(yīng)
發(fā)育到桑椹或胚囊胚階段）；④對胚胎進(jìn)行移植；⑤移植后的檢查。
【詳解】供體母牛的主要職能是產(chǎn)生具有優(yōu)良遺傳特性的胚胎；受體母牛必須具備健康的體質(zhì)和正常的繁
殖能力。ABD 錯誤，C 正確。
故選 C。
11. 野豬為雜食性哺乳動物，繁殖能力較強(qiáng)，隨著生態(tài)修復(fù)工程的實施，某地野豬種群數(shù)量增長。據(jù)此對野
豬種群數(shù)量增長的合理解釋是（）
A. 野豬具有相對穩(wěn)定的生態(tài)位
B. 食物充足利于野豬的生長繁殖
C. 野豬逃避捕食者的能力明顯提高
D. 野豬的天敵數(shù)量大幅減少
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【答案】B
【解析】
【分析】一個物種在群落中的地位或作用，包括所處的空間位置，占用資源的情況，以及與其他物種的關(guān)
系等，稱為這個物種的生態(tài)位。因此，研究某種動物的生態(tài)位，通常要研究它的棲息地、食物、天敵以及
與其他物種的關(guān)系等。研究某種植物的生態(tài)位，通常要研究它在研究區(qū)域內(nèi)的出現(xiàn)頻率、種群密度、植株
高度等特征,以及它與其他物種的關(guān)系等。
【詳解】A、野豬具有相對穩(wěn)定的生態(tài)位，推測正常情況下野豬的數(shù)量會保持相對穩(wěn)定，A 錯誤；
B、食物充足利于野豬的生長繁殖且野豬的繁殖能力較強(qiáng)，因此野豬種群數(shù)量增長，B 正確；
CD、野豬逃避捕食者的能力明顯提高和野豬的天敵數(shù)量大幅減少，會使野豬的死亡率降低，不會直接使野
豬種群數(shù)量增長，CD 錯誤。
故選 B。
12. 某興趣小組用如圖裝置進(jìn)行“探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式”的探究實踐。下列敘述正確的是（）
A. 甲瓶封口后立即與乙瓶連通確保反應(yīng)同步進(jìn)行
B. 甲瓶排出的 CO2 可能產(chǎn)自酵母菌的線粒體基質(zhì)
C. 乙瓶的溶液變渾濁表明酵母菌已經(jīng)產(chǎn)生了 CO2
D. 檢測乙醇時向乙瓶加含重鉻酸鉀的濃硫酸溶液
【答案】B
【解析】
【分析】酵母菌是一種單細(xì)胞真菌，屬于兼性厭氧菌，即在有氧和無氧的條件下都能生存。在無氧或缺氧
的條件下能進(jìn)行無氧呼吸，在氧氣充裕的條件下能進(jìn)行有氧呼吸，因此便于用來研究細(xì)胞的呼吸方式。CO2
可以使澄清的石灰水變渾濁，也可使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條
件下與乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，變成灰綠色。
【詳解】A、甲瓶封口后不能立即與乙瓶連通。因為甲瓶封口后需要先讓酵母菌在有氧條件下進(jìn)行一段時間
的呼吸，消耗掉瓶內(nèi)原有的氧氣，使瓶內(nèi)處于無氧環(huán)境，這樣才能保證后續(xù)實驗中無氧呼吸情況的準(zhǔn)確探
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究。如果立即連通，會導(dǎo)致實驗結(jié)果不準(zhǔn)確，A 錯誤；
B、酵母菌有氧呼吸時，產(chǎn)生二氧化碳的場所是線粒體基質(zhì)。在有氧呼吸的第二階段，丙酮酸進(jìn)入線粒體基
質(zhì)，分解產(chǎn)生二氧化碳和[H]。所以甲瓶排出的 CO2有可能產(chǎn)自酵母菌的線粒體基質(zhì)（當(dāng)甲瓶內(nèi)有氧呼吸進(jìn)
行時），B 正確；
C、乙瓶中由藍(lán)變綠再變黃，則可表明產(chǎn)生了二氧化碳，不是澄清的石灰水，不會變渾濁，C 錯誤；
D、應(yīng)在充分反應(yīng)后(葡萄糖消耗完)，從甲瓶中取適量濾液，加入重鉻酸鉀以便檢測乙醇生成，因為葡萄糖
也能與酸性重鉻酸鉀發(fā)生反應(yīng)，D 錯誤。
故選 B。
13. 研究人員探討了不同種植模式和施氮水平對田間雜草種群和群落結(jié)構(gòu)的影響，部分結(jié)果如下表，下列敘
述正確的是（）
種植模式施氮水平雜草種類雜草平均密度
甜玉米-大豆 0 20 58.44
甜玉米-大豆 150 23 54.11
甜玉米-大豆 300 18 41.78
甜玉米 0 20 70.11
甜玉米 150 18 49.33
甜玉米 300 16 41.44
大豆 0 19 41.11
A. 玉米和大豆是田間雜草生長的非密度制約因素
B. 相同施氮水平下，甜玉米-大豆間作對雜草生長有利
C. 施氮在一定程度上能夠降低甜玉米地田間雜草密度
D. 甜玉米單獨種植條件下雜草的物種豐富度更高
【答案】C
【解析】
【分析】光合作用包括光反應(yīng)和暗反應(yīng)兩個階段，其中光反應(yīng)包括水的光解和 ATP 的生成，暗反應(yīng)包括二
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氧化碳的固定和三碳化合物的還原等。
【詳解】A、非密度制約因素是指影響程度與種群密度無關(guān)的因素，如溫度、降水、光照等氣候因素和一些
自然災(zāi)害等。表格中呈現(xiàn)的是不同種植模式（甜玉米 - 大豆、甜玉米、大豆）和施氮水平對雜草種類和密
度的影響，這里種植模式和施氮水平屬于生物因素和環(huán)境因素中的養(yǎng)分因素，并非非密度制約因素，A 錯
誤；
B、從表格數(shù)據(jù)來看，在相同施氮水平下，除了施氮量為 300g/株時二者雜草密度相近外，在施氮量為 0g/
株和 150g/株時，甜玉米 - 大豆間作下的雜草密度低于甜玉米單作，說明相同施氮水平下，甜玉米 - 大豆
間作不利于雜草生長，B 錯誤；
C、對比甜玉米在不同施氮水平下的雜草密度，當(dāng)施氮量為 0g/株時，雜草密度是 70.11；施氮量為 150g/株
時，雜草密度是 49.33；施氮量為 300g/株時，雜草密度是 41.44。隨著施氮量的增加，甜玉米地田間雜草
密度呈下降趨勢，說明施氮在一定程度上能夠降低甜玉米地田間雜草密度，C 正確；
D、物種豐富度是指群落中物種數(shù)目的多少，在相同施氮水平下，甜玉米-大豆種植模式雜草種類更多，D
錯誤。
故選 C。
14. 為探究甲狀腺激素（FT3、FT4）和 TSH 的表達(dá)水平對甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)的評估價值，研究人員進(jìn)行了分
組實驗，部分結(jié)果如下表。下列分析正確的是（）
組別 FT3（mml/L） FT4（mml/L） TSH（mIU/mL）
惡性結(jié)節(jié)組 5.84 20.78 2.92
良性結(jié)節(jié)組 5.67 18.90 2.23
健康對照組 4.26 14.61 1.94
A. 甲狀腺結(jié)節(jié)患者同時也是甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)患者
B. 甲狀腺結(jié)節(jié)患者機(jī)體的代謝水平會明顯降低
C. 惡性結(jié)節(jié)患者甲狀腺激素分泌過程不存在反饋調(diào)節(jié)
D. 三個指標(biāo)對于惡性結(jié)節(jié)的臨床診斷都具有價值
【答案】D
【解析】
【分析】甲狀腺激素的生理作用：促進(jìn)代謝活動；促進(jìn)生長發(fā)育（包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育），提高神經(jīng)系
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統(tǒng)的興奮性。
過多：患甲亢。患者血壓升高、心搏加快、多汗、情緒激動、眼球突出等。
不足：神經(jīng)系統(tǒng)、生殖器官發(fā)育受影響（嬰兒時缺乏會患呆小癥）。
缺碘：患甲狀腺腫，俗稱“大脖子病”。
【詳解】A、甲狀腺結(jié)節(jié)患者，主要是因某種原因?qū)е碌募谞钕俳M織發(fā)生病理性改變，但是不一定會影響甲
狀腺功能，甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)癥一般是甲狀腺功能異常，所以甲狀腺結(jié)節(jié)患者不一定是甲狀腺機(jī)能亢進(jìn)患者，
A 錯誤；
B、甲狀腺結(jié)節(jié)患者體內(nèi)的甲狀腺激素高于對照組，甲狀腺激素具有促進(jìn)代謝的作用，所以甲狀腺結(jié)節(jié)患者
機(jī)體的代謝水平會明顯升高，B 錯誤；
C、甲狀腺激素的分泌過程，存在反饋調(diào)節(jié)，即當(dāng)甲狀腺激素分泌過多時，會通過反饋作用，抑制下丘腦和
垂體的作用，C 錯誤；
D、甲狀腺激素（FT3、FT4）和 TSH 作為激素，可以通過體液進(jìn)行運輸，隨血液流到全身，所以在臨床上，
這三個指標(biāo)對于惡性結(jié)節(jié)的臨床診斷都具有重要的參考價值，D 正確。
故選 D。
15. 家族性高膽固醇血癥是常染色體單基因遺傳病，發(fā)病主要原因是低密度脂蛋白受體基因突變?yōu)?E140K
基因，使血清低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）水平升高。下表為某患者（Ⅲ-1）相關(guān)家庭成員的基因型，如
圖為其家庭的遺傳系譜圖。下列分析錯誤的是（）
成員基因型
Ⅱ-1 +/+
Ⅱ-2 E140K/+
Ⅱ-3 E140K/+
Ш-1 E140K/E140K
注：＋表示正?；?br>第 11頁/共 23頁
A. Ⅰ-1 的基因型一定為 E140K/+
B. Ⅰ-2 一定帶有正?；?br>C. Ш-1 的致病基因一定來自Ⅰ-1 和Ⅱ-3
D. Ш-1 父母生育的女兒正常的概率為 1/4
【答案】C
【解析】
【分析】Ⅱ-2 和Ⅱ-3 的基因型是 E140K/+，表現(xiàn)患病，所以該病是顯性遺傳病。因Ⅱ-1 的基因型是+/+，Ⅰ-1
的基因型一定為 E140K/+，Ⅰ-2 一定帶有正常基因，但是不確定是否患病，基因型不確定。
【詳解】A、因Ⅱ-1 的基因型是+/+，+基因分別來自Ⅰ-1 和Ⅰ-2，Ⅰ-1 的基因型一定為 E140K/+。A 正確；
B、因Ⅱ-1 的基因型是+/+，+基因分別來自Ⅰ-1 和Ⅰ-2，Ⅰ-2 一定帶有正?；?，B 正確；
C、Ш-1 的致病基因一定來自Ⅱ-2 和Ⅱ-3，但因為不確定Ⅰ-2 的基因型，所以無法確定是否來自Ⅰ-1，C 錯
誤；
D、Ⅱ-2 和Ⅱ-3 的基因型是 E140K/+，后代的基因型有 E140K/E140K:E140K/+:+/+=1:2:1，生育的女兒正常
的概率為 1/4，D 正確。
故選 C。
16. 為探究 DNA 片段 P 與 O2 蛋白結(jié)合的關(guān)鍵位點，研究者獲得片段 P 不同位點的突變體 M1、M2 和 M3，
用 O2 蛋白進(jìn)行結(jié)合試驗，并用指示探針（帶熒光的片段 P）等進(jìn)行檢測，結(jié)果如圖。下列分析正確的是（）
注：“－”表示未添加，“+”表示添加，指示探針的濃度很低
A. 條帶 1 越寬說明 O2 蛋白與待測物的結(jié)合越強(qiáng)
B. 顯示條帶 2 就說明 O2 蛋白與 P 無法結(jié)合
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C. M1 的突變位點幾乎不影響 O2 蛋白的結(jié)合
D. M2 和 M3 與 O2 蛋白的結(jié)合強(qiáng)度相同
【答案】C
【解析】
【分析】探針：是指經(jīng)過同位素或熒光標(biāo)記的 DNA 分子。
【詳解】AB、泳道 2 與泳道 1 相比較，條帶 2 變窄，條帶 1 變寬，說明 O2 蛋白與指示探針結(jié)合，二者結(jié)
合的越多，條帶 1 就會越寬，條帶 2 就會越窄，由于無熒光標(biāo)記的 P 和突變體（M1、M2、M3）會競爭指示
探針與 O2 蛋白結(jié)合，從而使條帶 2 變寬，條帶 1 變窄，且與 O2 蛋白的結(jié)合能力越強(qiáng)，條帶 1 會越窄，條
帶 2 越寬，條帶 1 越寬說明 O2 蛋白與指示探針的結(jié)合越強(qiáng)，探針與待測物的結(jié)合越弱，所以顯示條帶 2 說
明全部或部分探針未結(jié)合 O2 蛋白，即說明 O2 蛋白與 P 可以結(jié)合，AB 錯誤；
C、M1 的電泳條帶與片段 P 的電泳條帶大體一致，說明了 M1 的突變位點幾乎不影響 O2 蛋白的結(jié)合，C 正
確；
D、M2 和 M3 的電泳條帶不同，說明其與 O2 蛋白的結(jié)合強(qiáng)度不同，D 錯誤。
故選 C。
二、非選擇題：共 5 小題，共 60 分。
17. 為選育適應(yīng)弱光環(huán)境的優(yōu)質(zhì)水稻品種，研究人員通過γ射線誘變秈稻獲得 1 株早熟?綠突變體水稻 pe-1
，并對水稻弱光脅迫的響應(yīng)機(jī)制進(jìn)行一系列研究?；卮鹣铝袉栴}：
（1）為了進(jìn)行后續(xù)研究，研究人員通過__________獲得更多能穩(wěn)定遺傳的 pe-1 水稻。
（2）在水稻生長關(guān)鍵期，對野生型和 pe-1 水稻進(jìn)行 25％遮光處理 7 天，定期采集等量葉片浸泡在__________
（試劑）中浸提光合色素，直至葉片的顏色變成__________，再進(jìn)行后續(xù)操作。
（3）經(jīng)測定，野生型和 pc-1 葉綠素含量如圖。據(jù)圖分析，弱光脅迫后 pe-1 水稻葉片的黃化程度比野生型
__________（填“低”或“高”），依據(jù)是__________。
（4）除光照外，CO2 濃度也是影響光合作用的重要因素。綠葉吸收的 CO2，在 Rbixc 催化下，與 C5 結(jié)合，
該過程是在細(xì)胞內(nèi)的__________發(fā)生，被稱作__________。在水稻大田種植過程中，試提出提高 CO2 供應(yīng)
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量的一種具體措施__________。
【答案】（1）連續(xù)自交或單倍體育種
（2） ①. 無水乙醇 ②. 白色
（3） ①. 低 ②. pe-1 葉片中葉綠素含量隨著天數(shù)的增加而變多，而野生型的卻減少
（4） ①. 葉綠體基質(zhì) ②. 二氧化碳的固定 ③. 施用農(nóng)家肥（有機(jī)肥）
【解析】
【分析】提取光合色素常用的試劑是無水乙醇，因為光合色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中。
【小問 1 詳解】
為了進(jìn)行后續(xù)研究，研究人員通過連續(xù)自交或單倍體育種獲得更多能穩(wěn)定遺傳的 pe-1 水稻。
小問 2 詳解】
提取光合色素常用的試劑是無水乙醇，因為光合色素能夠溶解在有機(jī)溶劑無水乙醇中。當(dāng)葉片中的色素被
充分提取到無水乙醇中后，葉片的顏色會變成白色，再進(jìn)行后續(xù)操作。
【小問 3 詳解】
從圖中可以看出，在弱光脅迫下，野生型水稻葉綠素含量下降幅度比 pe - 1 水稻大。葉綠素含量高葉片顏
色深，黃化程度低；葉綠素含量低葉片顏色淺，黃化程度高。pe-1 葉片中葉綠素含量隨著天數(shù)的增加而變
多，而野生型的卻減少，由于野生型水稻葉綠素含量下降幅度大，所以其葉片黃化程度高，即弱光脅迫后
pe - 1 水稻葉片的黃化程度比野生型低。
【小問 4 詳解】
綠葉吸收的 CO2，在 Rbixc 催化下，與 C5 結(jié)合，為光合作用的暗反應(yīng)階段，場所在葉綠體基質(zhì)，該過程
被稱為二氧化碳的固定，在水稻大田種植過程中，可以通過增施有機(jī)肥來提高 CO2 供應(yīng)量。因為有機(jī)肥在
分解過程中會產(chǎn)生大量的二氧化碳，從而增加田間二氧化碳濃度。
18. 玉米是雌雄同株異花作物，利用雄性不育系開展玉米雜交育種能提高玉米產(chǎn)量?？蒲腥藛T對玉米雄性不
育系進(jìn)行研究，回答下列問題：
（1）科研人員獲得了玉米核雄性不育系 7024，其性狀由單基因控制，其與野生型雜交的 F1 群體均可育，
再將 F1 自交、F1 與親本 7024 進(jìn)行雜交，結(jié)果如下表，據(jù)表分析，該不育系的不育性狀為__________（填
“顯性”或“隱性”）性狀，F(xiàn)1 的基因型為__________（相關(guān)基因用 M/m 表示）。
群體總株數(shù) 可育株數(shù) 不可育株數(shù)
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F1 自
交
964 717 247
7024
（2）科研人員通過培育篩選獲得溫敏核雄性不育系 zm/zm，該不育系表現(xiàn)出高溫不育低溫可育的特性，當(dāng)
處于低溫環(huán)境時，其基因型為__________（相關(guān)基因用 ZM/zm 表示）。與 7024 核雄性不育系相比，溫敏核
雄性不育系的缺點主要表現(xiàn)在__________。
（3）科研人員采用玉米隱性核雄性不育系ms7/ms7創(chuàng)建了多控不有（MCS）技術(shù)體系，將育性恢復(fù)基因（Ms7）、
花粉失活基因以及熒光標(biāo)記基因組成中聯(lián)表達(dá)框（pMCS），通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因保持系，過程如圖
所示。
①轉(zhuǎn)基因保持系與核雄性不育系雜交，子代不育系的比例為__________。
②pMCS 中的熒光標(biāo)記基因表達(dá)的熒光蛋白能使玉米呈現(xiàn)紅色，野生型玉米為黃色，則轉(zhuǎn)基因保持系自交獲
得 F1 種子的顏色及比例是__________。
【答案】（1） ①. 隱性 ②. Mm
（2） ①. zm/zm ②. 容易受到環(huán)境溫度的影響
（3） ①. 100％ ②. 紅色∶黃色＝1∶1
【解析】
【分析】表型受基因控制，也受環(huán)境影響，即相同的基因型在不同的環(huán)境下，可能出現(xiàn)不同的性狀。
【小問 1 詳解】
依據(jù)題干信息，雄性不育系 7024 與野生型雜交的 F1 群體均可育，且 F1（可育）自交，后代出現(xiàn)不育株，
說明，雄性不育性狀為隱性性狀，野生型為顯性性狀，也說明了 F1 的基因型為 Mm。
【小問 2 詳解】
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F1×
218 116 102
溫敏核雄性不育系zm/zm，高溫不育低溫可育，即在低溫環(huán)境下表現(xiàn)為可育，但并不改變植株的基因型zm/zm。
與 7024 核雄性不育系相比，溫敏核雄性不育系的缺點主要在于該株系容易受環(huán)境因素影響。
【小問 3 詳解】
①依據(jù)題干信息，轉(zhuǎn)基因保持系 ms7/ms7：pMCSl-，當(dāng)作為父本時，只能產(chǎn)生 ms7 一種雄配子，與和雄性
不育系（ms7/ms7）雜交時，后者只能產(chǎn)生 ms7 一種雌配子，雌雄配子結(jié)合，能使 F1 保持雄性不育性，所
以轉(zhuǎn)基因保持系與核雄性不育系雜交，子代不育系的比例為 100%。
②轉(zhuǎn)基因保持系 ms7/ms7：pMCSl-自交時，可以產(chǎn)生 ms7、ms7：pMCSl-兩種雌配子，而只能產(chǎn)生 ms7 一
種雄配子，雌雄配子隨機(jī)結(jié)合，可以產(chǎn)生的 ms7/ms、ms7/ms7：pMCSl-兩種基因型，由于 pMCS 中的熒光
標(biāo)記基因表達(dá)的熒光蛋白能使玉米呈現(xiàn)紅色，野生型玉米為黃色，所以兩種基因型對應(yīng)的表型分別為黃色
和紅色，比例關(guān)系為 1:1。
19. 為研究睡眠缺失致死機(jī)制，研究人員以小鼠為研究對象，通過睡眠剝奪處理，進(jìn)行了一系列實驗，回答
下列問題：
（1）長時間睡眠剝奪后，小鼠會出現(xiàn)多器官衰竭。臨床上，多器官衰竭往往伴隨著免疫系統(tǒng)功能異常，研
究人員對睡眠剝奪小鼠的血清細(xì)胞因子進(jìn)行檢測，結(jié)果如圖。據(jù)圖推測的結(jié)論是：由免疫細(xì)胞分泌的細(xì)胞
因子會隨著__________，細(xì)胞因子具有__________的作用，并且這種作用會表現(xiàn)出正反饋調(diào)節(jié)，導(dǎo)致免疫
系統(tǒng)__________，引發(fā)多器官衰竭。
（2）PGD2 是一種主要存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的內(nèi)源性促睡眠因子，研究人員對循環(huán)系統(tǒng)中 PGD2 進(jìn)行檢測，
得到如圖結(jié)果。根據(jù)圖并給合前述研究，推測睡眠缺失與致死之間最有可能的聯(lián)系是__________。ABCC
轉(zhuǎn)運蛋白是將 PGD2 轉(zhuǎn)運到循環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵載體蛋白，為驗證上述聯(lián)系，研究人員設(shè)計的實驗思路是
__________。
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（3）研究發(fā)現(xiàn) DP1 與 DP2 部是 PGD2 作用的受體，為了確定引起免疫反應(yīng)的信號通路，進(jìn)行下表 4 組實驗。
若實驗結(jié)果為__________，表明可支持 PGD2-DP1 是免疫反應(yīng)信號的通路。
組別處理
1 睡眠剝奪小鼠
2 睡眠剝奪小鼠+DP1 激動劑
3 睡眠剝奪小鼠+DP2 激動劑
睡眠剝奪小鼠+DP1 激動劑+DP2 激 4
動劑
注：DP1 激動劑只與 DP1 結(jié)合，DP2 激動劑只與 DP2 結(jié)合，兩種激動劑與 PGD2 的作用效果類似
（4）根據(jù)以上信息，為了減少睡眠缺失導(dǎo)致的小鼠死亡，試提出一個潛在的干預(yù)思路__________（答出 1
點即可）。
【答案】（1） ①. 睡眠剝奪時間的增加而增加 ②. 促進(jìn)免疫反應(yīng) ③. 攻擊自身的組織和細(xì)胞
（2） ①. 睡眠缺失會引發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng) PGD2 的增加，從而導(dǎo)致血漿中的 PGD2 增加進(jìn)而引發(fā)免疫反應(yīng)
異常，攻擊自身細(xì)胞導(dǎo)致死亡 ②. 用 ABCC 轉(zhuǎn)運蛋白抑制劑處理睡眠剝奪小鼠，檢測細(xì)胞因子的含量，
與未用 ABCC 轉(zhuǎn)運蛋白抑制劑的睡眠剝奪小鼠比較（或者用敲除 ABCC 基因的方法也可以）
（3）DP1 激動劑處理組與 DP1 和 DP2 激動劑混合處理組的細(xì)胞因子含量明顯增加
（4）抑制 PGD2 的合成、抑制 PGD2 轉(zhuǎn)運到循環(huán)系統(tǒng)、抑制 PGD2 與 DP1 的結(jié)合、抑制免疫反應(yīng)
【解析】
【分析】細(xì)胞因子是由免疫細(xì)胞分泌的能夠發(fā)揮免疫作用的物質(zhì)。
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【小問 1 詳解】
據(jù)圖可知，隨著睡眠剝奪時間的延長，血清細(xì)胞因子的分泌量逐漸增加，細(xì)胞因子具有促進(jìn)免疫反應(yīng)的作
用，并且這種作用會表現(xiàn)出正反饋調(diào)節(jié)。在此過程中，引發(fā)的器官衰竭，是由于在正反饋過程中，免疫系
統(tǒng)攻擊自身的組織和細(xì)胞。
【小問 2 詳解】
據(jù)圖可知，睡眠剝奪 24h，血清中 PGD2 的含量增加，結(jié)合小問 1，可推知，睡眠缺失與致死之間的關(guān)系可
能是睡眠缺失會引發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng) P 分泌的 GD2 增加，從而導(dǎo)致血漿中的 PGD2 增加，進(jìn)而引發(fā)免疫反應(yīng)
異常，攻擊自身細(xì)胞導(dǎo)致死亡。ABCC 轉(zhuǎn)運蛋白是將 PGD2 轉(zhuǎn)運到循環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵載體蛋白，為了驗證上述
聯(lián)系，可以 ABCC 轉(zhuǎn)運蛋白是否正常作為自變量，細(xì)胞因子的含量作為因變量，實驗組可用 ABCC 抑制劑
處理模型小鼠（睡眠剝奪小鼠），檢測細(xì)胞因子的含量；對照組可用未用 ABCC 轉(zhuǎn)運蛋白抑制劑的睡眠剝奪
小鼠，檢測細(xì)胞因子的含量。
【小問 3 詳解】
若 PGD1-DP1 是免疫反應(yīng)信號的通路，則 2 組 DP1 激動劑處理組和 4 組 DP1 和 DP2 激動劑混合處理組的
細(xì)胞因子含量明顯增加，而 1 組睡眠剝奪小鼠和 3 組 DP2 激動劑處理組的細(xì)胞因子含量無明顯變化。
【小問 4 詳解】
結(jié)合 1、2、3 問可知，睡眠剝奪和死亡的關(guān)系為，睡眠缺失會引發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng) PGD2 的增加，從而導(dǎo)致
血漿中的 PGD2 增加進(jìn)而引發(fā)免疫反應(yīng)異常，攻擊自身細(xì)胞導(dǎo)致死亡，PGD2 的作用，需要與 DP1 結(jié)合，
所以為了減少睡眠缺失導(dǎo)致的小鼠死亡，可以從以下方面入手，進(jìn)行干預(yù)：①抑制 PGD2 的合成；②抑制
PGD2 轉(zhuǎn)運到循環(huán)系統(tǒng)；③抑制 PGD2 與 DP1 的結(jié)合；④抑制免疫反應(yīng)。
20. 苦草是一種適應(yīng)能力強(qiáng)的沉水植物，可以有效修復(fù)受多環(huán)芳烴（PAHs）污染的沉積物，回答下列問題：
（1）苦草富集的內(nèi)生菌能促進(jìn) PAHs 的分解，降低 PAHs 對苦草的毒害，而苦草可以向內(nèi)生菌提供養(yǎng)料，
推測內(nèi)生菌與苦草之間的種間關(guān)系是__________，二者相互作用并不斷演化的過程稱為__________。
（2）為研究苦草分解 PAHs 的機(jī)制，研究人員開展了如下實驗。
①選取多株長勢優(yōu)良的苦草，并重點檢查苦草的__________（填部位），避免采集過程的影響。
②將處理后的苦草分成三組，對苦草根表面和沉積物進(jìn)行下表中的處理，根據(jù)整個實驗分析，推斷表格中 a
和 b 的處理分別是__________。
處理組苦草根表面沉積物
Ⅰ 不滅菌滅菌
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Ⅱ 滅菌不滅菌
Ⅲ a b
③在三種處理條件下分別進(jìn)行 PAHs 分解的模擬實驗，15 天后所測得結(jié)果如圖，據(jù)圖分析，__________（填
“苦草根表面”或“沉積物”）的微生物在 PAHs 降解過程中發(fā)揮著更大的作用。根據(jù)實驗結(jié)果，從種間關(guān)
系的角度提出進(jìn)一步研究的假說__________。
（3）綜合上述分析，從生態(tài)學(xué)的角度就增強(qiáng) PAHs 污染修復(fù)效果提出合理方案__________。
【答案】（1） ①. 互利共生 ②. 協(xié)同進(jìn)化
（2） ①. 根部 ②. 滅菌 ③. 苦草根表面 ④. 苦草（根表面）能夠改善沉積物中 PAHs 分解
菌的生長環(huán)境，或促進(jìn)沉積物中 PAHs 分解菌的生長
（3）適當(dāng)增加苦草的種群數(shù)量；改善沉積物中 PAHs 分解菌的生存環(huán)境（合理即可）
【解析】
【分析】種間關(guān)系主要有：原始合作、互利共生、種間競爭、捕食和寄生等。
【小問 1 詳解】
依據(jù)題干信息，苦草富集的內(nèi)生菌能促進(jìn) PAHs 的分解，降低 PAHs 對苦草的毒害，而苦草可以向內(nèi)生菌提
供養(yǎng)料，可知，內(nèi)生菌與苦草之間的種間關(guān)系是互利共生，二者相互作用并不斷演化的過程，稱為協(xié)同進(jìn)
化。
【小問 2 詳解】
①結(jié)合實驗過程可知，應(yīng)選取多株長勢優(yōu)良的苦草，并重點檢查苦草的根部，避免采集過程的影響。
②枯草根部的內(nèi)生菌能促進(jìn) PAHs 的分解，將處理后的苦草分成三組，對苦草根表面和沉積物進(jìn)行下表中的
處理，結(jié)合Ⅰ組、Ⅱ組的實驗處理，可知對Ⅲ組中的 a 和 b 的處理應(yīng)為滅菌處理。
③據(jù)圖可知，Ⅰ組處理組的多環(huán)芳烴含量最低，說明改組的分解能力最強(qiáng)，Ⅰ組的苦草根表面沒有進(jìn)行滅
菌，進(jìn)而說明苦草根表面的微生物在 PAHs 降解過程中發(fā)揮著更大的作用。從種間關(guān)系的角度來看，可以進(jìn)
一步提出如下假說：苦草（根表面）能夠改善沉積物中 PAHs 分解菌的生長環(huán)境，或者說，苦草（根表面）
能夠促進(jìn)沉積物中 PAHs 分解菌的生長。
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【小問 3 詳解】
結(jié)合小問 2，可知，PAHs 的降解與枯草、PAHs 分解菌有關(guān)，所以從生態(tài)學(xué)角度來看，適當(dāng)增加枯草的種群
數(shù)量；改善沉積物中 PAHs 分解菌的生存環(huán)境，可以增強(qiáng) PAHs 的污染修復(fù)效果。
21. 乳糖操縱子是大腸桿菌中一個經(jīng)典的基因表達(dá)調(diào)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)在生物工程和分子生物學(xué)中有廣泛應(yīng)用。
如圖表示乳糖操縱子調(diào)控結(jié)構(gòu)基因表達(dá)的過程，回答下列問題：
（1）大腸桿菌會優(yōu)先利用葡萄糖，同時添加葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌，早期大腸桿菌主要是利
用__________（填“①”或“②”）途徑調(diào)控結(jié)構(gòu)基因。當(dāng)培養(yǎng)基中的葡萄糖消耗完，大腸桿菌開始利用
乳糖進(jìn)行自身代謝，此時乳糖作為__________為大腸桿菌提供營養(yǎng)，阻遏蛋白主要與__________結(jié)合，從
而調(diào)控結(jié)構(gòu)基因表達(dá)。
（2）研究人員對傳統(tǒng)乳糖操縱子的阻遏蛋白進(jìn)行分子內(nèi)的光控化改造，利用藍(lán)光可以改變阻遏蛋白的結(jié)構(gòu)，
如圖 1。用藍(lán)光照射時，GFP 基因的表達(dá)情況是__________。根據(jù)該原理，研究人員構(gòu)建了如圖 2 基因表達(dá)
載體，除未標(biāo)出終止子外，該表達(dá)載體缺少的結(jié)構(gòu)是__________。
（3）為驗證阻遏蛋白光控化改造后的調(diào)控效果，研究人員用野生型大腸桿菌、IPTG（誘導(dǎo)物）、光控化改
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造后的大腸桿菌進(jìn)行驗證實驗，請完成以下表格中 4 組實驗的設(shè)置情況，表格里填“－”和“+”分別表示
不處理和處理。
組別
處理 1 2 3 4
野生型大腸桿菌光控化改造后的大腸桿菌
IPTG
藍(lán)光
__________
（4）為驗證阻遏蛋白光控化改造后的空間控制效果，將光控化改造后的大腸桿菌涂布在培養(yǎng)基上，藍(lán)光環(huán)
境下用三角形遮光板遮擋培養(yǎng)基（如圖），適宜溫度下培養(yǎng)一段時間后，描述紫外燈下培養(yǎng)基的實驗現(xiàn)象
__________。若用成功轉(zhuǎn)化后的大腸桿菌構(gòu)建其他形狀的熒光圖案，需要進(jìn)行的調(diào)控是__________。
培養(yǎng)基遮光示意圖（黑色區(qū)域為退光區(qū)）
【答案】（1） ①. ① ②. 碳源 ③. 誘導(dǎo)物（乳糖、別乳糖）
（2） ①. GFP 基因不表達(dá) ②. 光控化改造后的調(diào)節(jié)基因（表達(dá)光控化改造后的阻遏蛋白的基因）
（3）
組別
處理 1 2 3 4
野生型大腸桿菌光控化改造后的大腸桿菌
IPTG － + －－
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藍(lán)光－－ + －
（4） ①. 顯示三角形的熒光區(qū)域 ②. 用相應(yīng)圖案的遮光板遮蓋培養(yǎng)基并用藍(lán)光照射
【解析】
【分析】轉(zhuǎn)錄過程中，需要以 DNA 的一條鏈為模板合成 mRNA；翻譯過程中，需要以 mRNA 為模板，tRNA
運送氨基酸，從而合成多肽鏈，多肽鏈經(jīng)盤曲折疊變成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。
【小問 1 詳解】
根據(jù)圖示，①途徑中調(diào)節(jié)基因表達(dá)的阻遏蛋白阻斷了乳糖代謝相關(guān)基因的表達(dá)。大腸桿菌會優(yōu)先利用葡萄
糖，在同時添加葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基中，早期由于有葡萄糖存在，大腸桿菌主要利用①途徑調(diào)控結(jié)構(gòu)基
因，從而抑制結(jié)構(gòu)基因的表達(dá)，優(yōu)先利用葡萄糖。而利用乳糖需要阻遏蛋白失活等一系列過程（即②途徑），
在葡萄糖存在時會受到一定抑制。所以早期主要是利用①途徑調(diào)控結(jié)構(gòu)基因。
當(dāng)葡萄糖消耗完后，乳糖作為碳源為大腸桿菌提供營養(yǎng)。阻遏蛋白主要與操縱序列（O 序列）結(jié)合，當(dāng)阻
遏蛋白結(jié)合在 O 序列上時，會阻礙 RNA 聚合酶與啟動子（P 序列）結(jié)合，從而抑制結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄。當(dāng)有
乳糖存在時，乳糖的代謝產(chǎn)物別乳糖作為誘導(dǎo)物與阻遏蛋白結(jié)合，使阻遏蛋白構(gòu)象改變，從 O 序列上解離
下來，結(jié)構(gòu)基因得以表達(dá)。
【小問 2 詳解】
由圖 1 可知，用藍(lán)光照射時，表達(dá)受阻，使 GFP 基因不表達(dá)，一個完整的基因表達(dá)載體應(yīng)包括目的基因、
啟動子、終止子、標(biāo)記基因等。圖中除未標(biāo)出終止子外，還缺少光控化改造后的調(diào)節(jié)基因（表達(dá)光控化改
造后的阻遏蛋白的基因）。
【小問 3 詳解】
對于野生型大腸桿菌，只有在有 IPTG 誘導(dǎo)時才會大量表達(dá)相關(guān)基因（因為野生型乳糖操縱子需要 IPTG 等
誘導(dǎo)物解除阻遏蛋白對結(jié)構(gòu)基因的抑制），所以在野生型大腸桿菌對應(yīng)的 IPTG 列填“+”，藍(lán)光列填“ - ”。對
于光控化改造后的大腸桿菌，在有藍(lán)光照射時，阻遏蛋白構(gòu)象改變，結(jié)構(gòu)基因可表達(dá)，所以藍(lán)光列填“+”；
IPTG 對其不是必需的，這里可以不處理，即 IPTG 列填“ - ”。整理如下：
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用藍(lán)光照射光控化改造后的大腸桿菌，在藍(lán)光環(huán)
境下用三角形遮光板遮擋培養(yǎng)基，那么被遮光的部分（三角形內(nèi)部）沒有藍(lán)光照射，阻遏蛋白正常結(jié)合操
縱序列，結(jié)構(gòu)基因不表達(dá)；未被遮光的部分有藍(lán)光照射，阻遏蛋白構(gòu)象改變，結(jié)構(gòu)基因表達(dá)產(chǎn)生熒光蛋白。
所以在紫外燈下培養(yǎng)基上會出現(xiàn)三角形亮斑（未遮光處有熒光），周圍無熒光的實驗現(xiàn)象。
若用成功轉(zhuǎn)化后的大腸桿菌構(gòu)建其他形狀的熒光圖案，需要進(jìn)行的調(diào)控是根據(jù)所需圖案設(shè)計相應(yīng)的遮光裝
置，通過控制藍(lán)光的照射區(qū)域來實現(xiàn)對不同部位大腸桿菌基因表達(dá)的調(diào)控，從而使大腸桿菌在不同區(qū)域按
預(yù)期表達(dá)熒光蛋白形成特定形狀。
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