北京市朝阳区2025届高三下学期3月一模试题 生物 含解析

北京市朝阳区高三年级第二学期质量检测一生物试卷（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.毒蛇产生的三指毒素是一种蛋白质。研究者运用人工智能技术设计出一种能够结合三指毒素，中和其毒性的新型蛋白质。设计依据主要是三指毒素的（）A.元素组成和氨基酸种类 B.氨基酸序列和空间结构C.基因的碱基序列 D.mRNA的碱基序列【答案】B【解析】【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。【详解】A、蛋白质由C、H、O、N和氨基酸种类组成，但这些信息并不足以确定蛋白质的具体结构和功能。因为即使氨基酸种类相同，不同的排列顺序（即氨基酸序列）也会导致蛋白质结构和功能的巨大差异，A错误；B、蛋白质的功能是由其结构决定的，而结构又由氨基酸序列和空间结构共同决定。因此，如果知道了一个蛋白质的氨基酸序列和空间结构，就可以在一定程度上预测和理解它的功能，因此研究者正是基于三指毒素的氨基酸序列和空间结构来设计新型蛋白质的，B正确；C、基因的碱基序列可以编码蛋白质的氨基酸序列，但它本身并不直接决定蛋白质的结构和功能。因为基因的表达还受到许多其他因素的影响，如转录调控、翻译调控等。此外，即使基因序列相同，由于后翻译修饰等因素的存在，也可能导致蛋白质结构和功能的差异，C错误；D、mRNA是基因转录的产物，它可以携带编码蛋白质的氨基酸序列的信息。同样地，mRNA的碱基序列本身并不直接决定蛋白质的结构和功能。它需要通过翻译过程将信息传递给核糖体以合成蛋白质，D错误。故选B。2.光合细菌深红红螺菌细胞中有许多与光合作用有关的具膜泡状结构，称为泡囊（如图）。这些泡囊最可能是（）A.内陷的细胞膜 B.叶绿体 C.高尔基体 D.质粒【答案】A【解析】【分析】原核生物没有细胞核膜，没有各种具膜的细胞器，只有细胞膜一种生物膜，推测泡囊来自内陷的细胞膜。【详解】光合细菌是原核生物，没有叶绿体、没有高尔基体，质粒是环状DNA分子，而泡囊是与光合作用有关的具膜泡状结构，因此最有可能是内陷的细胞膜，A正确。故选A。3.Rubisco是光合作用中催化CO2固定的酶。研究者以自然界中某Rubisco为原型（WT），构建单个氨基酸随机替换的Rubisco突变体库，其中两种突变体与WT酶的活性如图所示。相关推测正确的是（）A.光照和CO2充足时Rubisco活性是影响光合速率的重要因素B.CO2浓度超过一定值后曲线不再升高是受反应体系中C5量限制C.Rubisco突变体库中大多数突变体酶的活性都高于WT型D.模仿酶V266G改造作物中Rubisco能提高作物光能利用率【答案】A【解析】【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，其中光反应包括水的光解和ATP的生成，暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。【详解】A、影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2的含量，温度等；其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等，所以光照和CO2充足时Rubisco活性是影响光合速率的重要因素，A正确；B、据图分析可知该实验的变量是CO2浓度与不同的Rubisco突变体，CO2浓度超过一定值后曲线不再升高主要是受反应体系中CO2固定的酶的酶活性，B错误；C、据图分析可知Rubisco突变体库中V266T突变体酶的活性高于WT型，而V266G突变体酶的活性低于WT型，有的高于WT型，有的低于WT型，C错误；D、据图分析可知Rubisco突变体库中V266G突变体酶的活性低于WT型，所以V266G改造作物中Rubisco会降低作物光能利用率，D错误。故选A。4.胚胎干细胞（ES）需接种在单层的饲养层细胞上才能保持未分化状态并增殖。向培养液中添加白血病抑制因子（LIF）可代替饲养层细胞的作用。相关叙述错误的是（）A.饲养层细胞增殖时会发生接触抑制B.饲养层细胞能与ES进行信息交流C.LIF可影响ES的基因选择性表达D.LIF的主要作用是为ES提供营养【答案】D【解析】【分析】哺乳动物胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。ES细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上，表现为体积小、细胞核大、核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。【详解】A、饲养层细胞属于动物细胞，增殖时会发生接触抑制，A正确；B、根据题意：胚胎干细胞（ES）需接种在单层的饲养层细胞上才能保持未分化状态并增殖。向培养液中添加白血病抑制因子（LIF）可代替饲养层细胞的作用，可以推测饲养层细胞能与ES进行信息交流，B正确；C、向培养液中添加白血病抑制因子（LIF）可代替饲养层细胞的作用，即让胚胎干细胞（ES）保持未分化状态并增殖，因此LIF可影响ES的基因选择性表达，C正确；D、LIF的主要作用是给ES传递信息，D错误。故选D。5.FFEVF癫痫病是一种单基因遗传病。正常基因的PCR产物被NdeI酶切成230bp和31bp两段，致病基因的PCR产物（252bp）不能被切割。下图为某家族系谱图及部分个体的PCR产物酶切结果。下列分析正确的是（）A.II-2和II-4均含致病基因B.FFEVF是常染色体显性遗传病C.IV-1与正常男性婚配子女均不患病D.此病是正常基因发生碱基替换所致【答案】B【解析】【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点：1、伴X染色体隐性遗传病：如红绿色盲、血友病等，其发病特点：（1）男患者多于女患者；（2）隔代交叉遗传，即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。2、伴X染色体显性遗传病：如抗维生素D性佝偻病，其发病特点：（1）女患者多于男患者；（2）世代相传。3、常染色体显性遗传病：如多指、并指、软骨发育不全等，其发病特点：患者多，多代连续得病。4、常染色体隐性遗传病：如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等，其发病特点：患者少，个别代有患者，一般不连续。【详解】AB、FFEVF癫痫病具有连续遗传的特点，为显性遗传病，如果是伴性遗传，则III-5应该患病，不符合题意，所以FFEFV表现为常染色体显性遗传，符合系谱图中患者分布的特点，则II-2和II-4都正常，均不含致病基因，A错误，B正确；C、IV-1与正常男性婚配，IV-1为显性杂合子，其子女可能患病，C错误；D、正常基因酶切后为

230bp

和

31bp，致病基因（252bp）不能被切割，说明正常基因的酶切位点因碱基缺失而消失，D错误。故选B。6.最新研究发现，HIV侵入细胞后，蛋白质外壳包裹着核酸穿越核孔进入细胞核，脱壳后病毒逆转录产生的cDNA整合到宿主基因组中。相关叙述错误的是（）A.侵入人体的HIV可能来自感染者的血液或精液B.进入细胞核再脱壳能避免cDNA在核外被识别和降解C.HIV增殖所需的核苷酸和氨基酸均来自病毒自身D.研究HIV与核孔的互作能为治疗艾滋病提供新的方向【答案】C【解析】【分析】艾滋病的发病机理是人类免疫缺陷病毒（HIV）攻击人体免疫系统，主要侵染辅助性T细胞，使机体几乎丧失一切免疫功能。艾滋病的主要传播途径有性接触传播、血液传播、母婴传播。【详解】A、艾滋病的病原体是人类免疫缺陷病毒（HIV），主要传播途径有性接触传播、血液传播、母婴传播，因此侵入人体的HIV可能来自感染者的血液或精液，A正确；B、HIV侵入细胞后，蛋白质外壳包裹着核酸穿越核孔进入细胞核后，再脱壳逆转录产生的cDNA，能避免cDNA在核外被识别和降解，B正确；C、HIV增殖所需的核苷酸和氨基酸均来自宿主细胞，C错误；D、由题意可知：若能抑制HIV穿越核孔，则HIV的逆转录不能进行，无法产生cDNA，进而导致HIV无法增殖，因此研究HIV与核孔的互作能为治疗艾滋病提供新的方向，D正确。故选C。7.育种工作者利用染色体变异原理培育无子或少子西瓜。西瓜M是6号染色体和10号染色体间片段移接（易位）而获得的品系，其与野生型的染色体差异如图所示。相关叙述错误的是（）A.易位形成过程涉及DNA的断裂和重接B.M减数分裂时6号与10号染色体间发生联会C.野生型与M杂交所得F1育性可能低于亲本D.不同易位品系杂交可获得育性极低的后代【答案】B【解析】【分析】染色体变异分为染色体数目变异和染色体结构变异，易位属于染色体结构变异中的一种。【详解】A、染色体易位属于结构变异，其形成必然涉及DNA的断裂和重新连接，A正确；B、减数分裂中联会仅发生在同源染色体之间。西瓜M的6号和10号染色体因易位形成了结构变异，但二者本质仍为非同源染色体，无法联会，B错误；C、野生型与M杂交的F1为杂合易位个体，其减数分裂时易位染色体与正常染色体配对困难，导致染色体分离异常，产生大量不育配子，育性低于亲本，C正确；D、不同易位品系（如涉及不同染色体的易位）杂交后，后代可能携带多种染色体结构变异，减数分裂时染色体配对更加紊乱，导致育性极低，D正确。故选B。8.植食性昆虫竹节虫可模拟所栖息植物的枝叶以防御天敌。某地竹节虫种群内有两类个体——纯色和背部有条纹。研究者清除样地中针状叶的腺毛茶上原有的竹节虫，并释放带标记的两类竹节虫各10只，两天后重捕回该地所有标记个体，结果如图。据图可知（）A.利用该研究结果可以估算样地中竹节虫的种群密度B.条纹竹节虫重捕数量较高说明其更不易被天敌捕食C.腺毛茶的针状叶诱发竹节虫突变产生条纹性状D.当地两类竹节虫间的交配成功率与同类间的相同【答案】B【解析】【分析】种群密度的调查方法主要有样方法和标记重捕法。对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标志重捕法，而一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法。【详解】A、根据题意：研究者清除样地中针状叶的腺毛茶上原有的竹节虫，并释放带标记的两类竹节虫各10只，两天后重捕回该地所有标记个体，利用该研究结果不可以估算样地中竹节虫的种群密度，A错误；B、条纹竹节虫重捕数量较高，说明在调查期间，其存活下来，更不易被天敌捕食，B正确；C、环境只起选择作用，并不能诱发其突变，C错误；D、根据以上实验结果无法判断当地两类竹节虫间的交配成功率与同类间的相同，D错误。故选B。9.螺内酯是一种人工合成的药物，可竞争性结合醛固酮受体，阻断醛固酮的作用，常用于治疗原发性醛固酮增多症或改善蛋白尿肾病患者的水肿症状。相关叙述正确的是（）A.醛固酮和抗利尿激素都由下丘脑分泌B.蛋白尿肾病患者水肿的原因是血浆渗透压过高C.使用螺内酯治疗能增加患者水和钠的排泄量D.血钠升高会通过负反馈调节升高螺内酯含量【答案】C【解析】【分析】醛固酮是一种增进肾脏对于离子及水分子再吸收作用的类固醇类激素（盐皮质激素家族），主要作用于肾脏，是增进肾脏对于离子及水分再吸收作用的一种激素。【详解】A、醛固酮由肾上腺皮质分泌，作用于肾小管和集合管，A错误；B、蛋白质肾病患者血浆中蛋白质丢失，导致血浆渗透压降低，组织液回流减少，出现组织水肿，B错误；C、肾上腺皮质分泌的醛固酮可促进肾小管和集合管对Na+的重吸收，螺内酯是一种人工合成的药物，可竞争性结合醛固酮受体，阻断醛固酮的作用，使用螺内酯治疗能增加患者水和钠的排泄量，C正确；D、螺内酯是一种人工合成的药物，机体不能调节螺内酯含量，D错误。故选C。10.研究者对蚊子进行基因改造，使雄蚊在生殖道中产生毒蛋白。毒蛋白在交配时注入雌蚊体内，缩短雌蚊寿命。释放该雄蚊能降低蚊子种群密度，原因是改变了种群的（）A.性别比例 B.年龄结构C.迁入率和迁出率 D.基因频率【答案】A【解析】【分析】种群的数量特征包括种群密度、生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构（年龄组成）和性别比例，其中种群密度是最基本的数量特征，出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度的大小，性别比例直接影响种群的出生率，年龄结构预测种群密度变化。【详解】毒蛋白在交配时注入雌蚊体内，缩短雌蚊寿命。释放该雄蚊能降低蚊子种群密度，原因是改变了种群的性别比例，从而通过影响出生率而影响种群密度。故选A。11.研究者在不同培养瓶内培养小球藻和以小球藻为食的水蚤，获得下图所示研究结果。据图可得出（）A.小球藻种群和水蚤种群在培养瓶内呈“J”形增长B.培养瓶内的小球和水蚤构成一个微型生态系统C.小球藻生物量与流向水蚤的能量值呈正相关D.增加乙、丙瓶中磷含量可能使水蚤干重日增长率增加【答案】D【解析】【分析】一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分，生物部分由分为：植物能进行光合作用制造有机物为生产者，动物直接或间接的以植物为食为消费者，细菌、真菌靠分解动植物的遗体为分解者，另外非生物部分包括阳光、水、空气等。【详解】A、培养瓶内的资源和空间都是有限的，小球藻种群和水蚤种群在培养瓶内呈“S”形增长，A错误；B、生态系统包括非生物成分和生物成分，培养瓶内的小球藻和水蚤只是包含了部分生物，不能构成一个微型生态系统，B错误；C、据图分析甲、乙、丙三瓶内的小球藻生物量依次在增加，但是三瓶中的水蚤的干重增长率在减少，所以可推测小球藻生物量与流向水蚤的能量值呈负相关，C错误；D、据图分析甲瓶中的磷碳比乙、丙较高，水蚤干重日增长率增加比乙、丙瓶的高，因此可推测增加乙、丙瓶中磷含量可能使水蚤干重日增长率增加，D正确。故选D。12.某学生为探究土壤微生物对淀粉的分解作用，分别从公路边的空地和校园花坛内取土壤，制备土壤浸出液甲、乙。用碘液检测甲、乙处理后的淀粉溶液，分别呈蓝色和黄褐色。相关叙述正确的是（）A.将土壤灭菌后，加水搅拌，过滤获得土壤浸出液B.向淀粉溶液加入土壤浸出液，在室温放置2min后用碘液检测C.结果说明公路边空地土壤微生物的淀粉分解作用比校园花坛的弱D.用斐林试剂检测甲、乙处理后的淀粉溶液，只有前者生成砖红色沉淀【答案】C【解析】【分析】大多数的土壤微生物是生态系统中的分解者，能够将土壤中的有机物分解为无机物进入无菌环境，是生态系统中的关键成分。根据题干信息分析，该实验的目的是探索土壤中的微生物是否有分解淀粉的作用，自变量是土壤中分解淀粉的微生物的有无，因变量是淀粉是否被水解。【详解】A、将土壤灭菌后，会导致微生物失活，故不可对土壤灭菌，A错误；B、2分钟时间过短，微生物难以充分分解淀粉，无法反映真实结果。通常需要更长时间（如几小时或过夜），B错误；C、公路边空地的土壤浸出液（甲）处理后淀粉剩余较多（蓝色），说明其微生物分解作用较弱；校园花坛土壤浸出液（乙）分解作用较强（黄褐色），C正确；D、斐林试剂检测还原糖（淀粉分解产物），甲（蓝色）说明淀粉分解少，可能不生成砖红色沉淀；乙（黄褐色）说明淀粉分解多，应生成砖红色沉淀，D错误。故选C。13.目前，矿区废弃地的生态恢复工程在我国各地广泛开展。下图为某矿区生态恢复工程流程图，相关叙述错误的是（）A.该生态工程遵循了整体、协调、循环、自生的原理B.矿区废弃地的生态恢复关键在于植被恢复C.通过植树、种草能够加快群落演替的速度D.植树种草时应从国外引入适应性和繁殖力强的物种【答案】D【解析】【分析】生态工程的基本原理：1、自生：由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。要求：有效的选择生3、协调：即生物与环境、生物与生物的协调与适应等也是需要考虑的问题。要求：处理好协调问题，需要考虑环境容纳量。2、循环：指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高。即保证物质循环再生。4、整体：树立整体观，遵循整体原理。要求：遭从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。不仅要考虑自然生态系统的规律，也需要考虑经济和社会等的影响力，考虑社会习惯、法律制度等。【详解】A、该生态工程建设时，考虑了生物适应性问题即，还考虑了生态效益与经济效益等相结合，遵循了整体、协调、循环、自生的原理，A正确；B、矿区废弃地生态恢复工程的关键是植被恢复和土壤微生物群落的重建，这主要依靠人类的活动，B正确；C、通过植树、种草能够改善矿区环境，能够加快群落演替的速度，C正确；D、植树种草时应选择适应当地环境的本地物种，D错误。故选D。14.mTOR是一种对细胞生长和增殖有调节作用的胞内蛋白激酶。抑制mTOR活性可使小鼠囊胚的内细胞团增殖减慢，进而导致胚胎发育停滞；当mTOR被重新激活时，囊胚恢复正常发育。相关叙述错误的是（）A.通过体外受精和胚胎培养技术可获得小鼠囊胚B.囊胚移植到受体母鼠前要进行受体发情处理C.移植前用mTOR抑制剂处理囊胚可提高移植成功率D.该研究可为体外培养胚胎的非冷冻保存提供理论基础【答案】C【解析】【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：（1）对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理；（2）配种或人工授精；（3）对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存；（4）对胚胎进行移植；（5）移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。【详解】A、可通过体外受精获得受精卵，在通过体外早期培养技术获得囊胚，A正确；B、囊胚移植前需用促性腺激素对受体母鼠进行同期发情处理，B正确；C、mTOR被重新激活时，囊胚恢复正常发育，因此移植前用mTOR抑制剂处理囊胚不可提高移植成功率，C错误；D、该研究可为体外培养胚胎的非冷冻保存提供理论基础，保存胚胎可以适当抑制mTOR活性，D正确。故选C。15.下列高中生物学实验中，不需要严格无菌操作即可达成实验目的的是（）A.探究抗生素对细菌的选择作用B.用马铃琼脂培养基进行酵母菌纯培养C.菊花的组织培养D.DNA片段的扩增及电泳鉴定【答案】D【解析】【分析】在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基称为选择培养基。虽然各种培养基的具体成分不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。另外需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。【详解】A、探究抗生素对细菌的选择作用，要避免杂菌污染，因此要严格执行无菌操作，A不符合题意；B、用马铃薯琼脂培养基对酵母菌进行纯培养属于微生物的培养，要严格执行无菌操作，B不符合题意；C、运用植物组织培养技术培育菊花幼苗：离体的组织器官首先脱分化，形成愈伤组织，愈伤组织进行再分化形成胚状体，胚状体再进行根芽的分化形成完整植株，要严格执行无菌操作，C不符合题；D、DNA片段的扩增依赖于引物与目标片段的特异性结合，电泳时，DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，不需要严格无菌操作，D符合题意。故选D。第二部分本部分共6题，共70分。16.神经元轴突末梢内的突触小泡通过胞吞、递质装载和胞吐的过程发挥作用（图1）。突触小泡膜上有一种由V1和V0两部分组成的V型质子泵，研究者对其进行了研究。（1）研究者将小鼠脑组织制成匀浆；用___________法分离出含突触小泡的细胞组分。（2）研究者将突触小泡与内含荧光标记物的脂质体小泡融合，该标记物在酸性条件下荧光淬灭，酸性条件解除时恢复荧光。用含低浓度神经递质的缓冲液孵育融合小泡，进行图2所示实验，在箭头标示时间一次性施加所示试剂，检测小泡的荧光强度相对值。①加入ATP后，荧光迅速淬灭，原因是V型质子泵__________。②添加ATP一段时间后，再添加V型质子泵抑制剂，荧光逐渐恢复。推测其原因是融合小泡膜上的神经递质载体装载神经递质时，利用了___________提供的动力。③为检验推测，研究者增加一组实验，提高缓冲液中神经递质浓度，重复图2操作，结果证实了推测。在图中画出该组实验在施加ATP后的结果曲线___________。（3）研究者发现，突触小泡形成一段时间后，V1会与V0解离，V1从膜上离开。为确定V1与V0的解离条件，研究者将突触小泡在4组缓冲液中孵育，之后提取突触小泡膜蛋白，电泳后，加入能与V1特异性结合的荧光标记蛋白，结果如图。结果表明___________引发了V1与V0解离。（4）已知同一突触小体内的各个突触小泡体积相同。请综合上述研究结果，推测同一突触小体的突触小泡中装载的神经递质数量基本相同的机制。____________。【答案】（1）差速离心（2）①.利用水解ATP释放的能量将H+泵入小泡②.H+顺浓度梯度出小泡③.（3）突触小泡酸化/ATP（4）V型质子泵将一定量H+泵入突触小泡后，V1与V0解离，所形成的跨膜H+浓度差只能为一定量的神经递质装载提供动力。【解析】【分析】突触由突触前膜、突触间隙、突触后膜三部分构成，在突触小体内含有突触小泡，内含神经递质，神经递质由突触前膜以胞吐的形式排放到突触间隙，使电信号转变为化学信号，作用于突触后膜，引起突触后膜兴奋，由外正内负的静息电位变为外负内正的动作电位．神经递质有两种类型，可以引起下一个神经元的兴奋或抑制。【小问1详解】分离细胞器常用差速离心法，通过不同的离心速度和时间，使不同大小、密度的细胞器分开，所以此处用差速离心法分离出含突触小泡的细胞组分。【小问2详解】①加入ATP后荧光迅速消失：由题意可知突触小泡膜上有V-型质子泵，加入ATP后荧光迅速消失，原因是V-型质子泵利用ATP水解释放的能量将H⁺泵入小泡，改变了小泡内的环境，影响了荧光物质，所以此处填利用水解ATP释放的能量将H⁺泵入小泡。②添加ATP一段时间后，再添加V-型质子泵抑制剂：添加ATP一段时间后小泡内积累了H⁺，再添加V-型质子泵抑制剂，此时小泡内的H⁺会因浓度差扩散出来，导致荧光逐渐恢复，所以是H⁺浓度梯度出小泡。③绘制实验结果曲线：开始时加入ATP，荧光迅速下降，一段时间后添加抑制剂，荧光又逐渐上升，曲线应呈现先快速下降，然后缓慢上升的趋势。【小问3详解】实验中先将突触小泡在缓冲液中孵育，再提取膜蛋白，加入能与V₁特异性结合的荧光标记蛋白，结果表明突触小泡能催化ATP，使得V₁与V₀解离，因为只有在有ATP催化相关反应的情况下才出现这种解离现象。【小问4详解】V-型质子泵将一定量H⁺泵入突触小泡后，V₁与V₀解离，形成的跨膜H⁺浓度差只为一定量的神经递质装载提供动力，这就保证了每次装载神经递质的量相对固定，所以同一突触小体内的各个突触小泡中装载的神经递质数量基本相同。17.PD-L1抗体可用于治疗多种癌症。有些患者在接受PD-L1抗体治疗后，胰岛B细胞受损，研究者对其机制进行了研究。（1）活化的细胞毒性T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1结合后，细胞毒性T细胞受到抑制。癌细胞可通过____________PD-L1的表达量来逃避细胞毒性T细胞的攻击，而PD-L1抗体能抑制癌细胞的免疫逃逸。（2）细胞内的HLA能够与多种肽段结合，形成复合物后移动到细胞表面，该过程称为抗原提呈。正常情况下，识别自身正常抗原的细胞毒性T细胞会受抑制甚至凋亡.以避免____________病的发生。（3）胰岛B细胞中可能产生错误翻译的胰岛素，这些异常胰岛素水解产生的肽段与HLs形成的复合物称为ID。研究发现，接受PD-L1抗体治疗后，机体免疫增强，血浆中干扰素IFNγ增多，细胞毒性T细胞群体中特异性识别ID的S型细胞毒性T细胞所占比例也从极低水平显著升高。为研究S型细胞毒性T细胞增加的原因，研究者进行了下图所示实验，图1为图2中乙组的处理过程。①丙组的处理方式是____________。②图2结果表明IFNγ处理能____________。（4）细胞中的免疫蛋白酶体可将细胞中异常胰岛素水解为肽段。研究者推测IFNγ通过作用于免疫蛋白酶体实现对胰岛B细胞的作用，并进行下表所示实验，检测各组MIP分泌量，验证了推测。请完善表中实验处理和实验结果。抑制胰岛B细胞中无关蛋白合成抑制胰岛B细胞中免疫蛋白酶体特定肽链合成细胞毒性T细胞与_____共培养______+细胞毒性T细胞与_____共培养___________注：“+”的数量表示MIP分泌量的多少。（5）综合上述信息，解释某些肿瘤患者接受PD-L1抗体治疗后，胰岛B细胞受损的原因。_________【答案】（1）增加（2）自身免疫（3）①.细胞毒性T细胞单独培养②.增强胰岛B细胞对S型细胞毒性T细胞的激活作用（4）①.胰岛B细胞②.++③.IFNγ处理过的胰岛B细胞④.++++⑤.+（5）PD-L1抗体使机体免疫增强；血浆中IFNγ增多，胰岛B细胞ID提呈增强，对S型细胞毒性T细胞激活作用增强，S型细胞毒性T细胞激活并增殖，且活化S型细胞性T细胞因PD-L1抗体存在，不受胰岛B细胞表面PD-L1抑制，攻击胰岛B细胞。【解析】【分析】细胞免疫过程：抗原经吞噬细胞摄取、处理和呈递给T淋巴细胞，接受抗原刺激后T淋巴细胞会增殖、分化产生记忆细胞和效应T细胞，效应T细胞与相应的靶细胞密切接触，进而导致靶细胞裂解死亡，抗原暴露出来，此时体液中的抗体与抗原发生特异性结合形成细胞集团或沉淀，最后被吞噬细胞吞噬消化。【小问1详解】活化的细胞毒性T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1结合后，细胞毒性T细胞受到抑制，癌细胞可通过增加PD-L1的表达量来与PD-1结合抑制T细胞的活性，从而逃避细胞毒性T细胞的攻击。小问2详解】自身免疫性疾病，是多种因素引起体内病理性自身免疫反应，通过自身免疫反应，破坏和损伤自身组织和细胞成分，导致组织的损害和器官功能障碍所引起的疾病，正常情况下，识别自身正常抗原的细胞毒性T细胞会受抑制甚至凋亡，以避免攻击自身正常细胞或组织而引起自身免疫病的发生。【小问3详解】①为研究S型细胞毒性T细胞增加的原因，设置了甲乙丙三组，甲组为细胞毒性T细胞与胰岛B细胞共培养，乙组为细胞毒性T细胞与IFNγ处理过的胰岛B细胞共培养，因此丙组为细胞毒性T细胞单独培养。②图2MIP（细胞毒性T细胞激活后释放的细胞因子）含量乙组＞甲组＞丙组，甲、丙结果表明胰岛B细胞可以促进细胞毒性T细胞的增殖，而乙组最高说明IFNγ处理能增强胰岛B细胞对S型细胞毒性T细胞的激活作用。【小问4详解】研究者推测IFNγ通过作用于免疫蛋白酶体实现对胰岛B细胞的作用，因此实验分为四组，一组为细胞毒性T细胞与胰岛B细胞共培养，抑制胰岛B细胞中无关蛋白合成，结果为MIP分泌量较少，用++表示；另一组为细胞毒性T细胞与IFNγ处理过的胰岛B细胞共培养，抑制胰岛B细胞中无关蛋白合成，由于IFNγ通过作用于免疫蛋白酶体实现对胰岛B细胞的作用，而免疫蛋白酶体可将细胞中异常胰岛素水解为肽段，因此该组的MIP分泌量较多，用++++表示；另两组为细胞毒性T细胞与胰岛B细胞共培养+抑制胰岛B细胞中免疫蛋白酶体特定肽链合成、细胞毒性T细胞与IFNγ处理过的胰岛B细胞共培养+抑制胰岛B细胞中免疫蛋白酶体特定肽链合成，由于这两组均抑制胰岛B细胞中免疫蛋白酶体特定肽链合成，而IFNγ通过作用于免疫蛋白酶体实现对胰岛B细胞的作用，因此MIP的分泌量相同，都较少，用+表示。【小问5详解】某些肿瘤患者接受PD-L1抗体治疗后，PD-L1抗体使机体免疫增强；血浆中IFNγ增多，胰岛B细胞ID提呈增强，对S型细胞毒性T细胞激活作用增强，S型细胞毒性T细胞激活并增殖，且活化S型细胞性T细胞因PD-L1抗体存在，不受胰岛B细胞表面PD-L1抑制，攻击胰岛B细胞，导致胰岛B细胞受损。18.学习以下材料，回答（1）~（4）题。生态系统的磷循环自然界中通常没有气态磷。在陆地上，磷的主要贮存库是岩石和沉积物。磷只能在酸性溶液和还原情况下才能溶解，岩石和沉积物中的磷酸盐可经侵蚀、淋洗和人类开采等释放出来。土壤中的可溶性磷酸盐被植物吸收后可用于合成有机磷，再经食物链进入动物体内。动、植物体内的有机磷通过排泄物和尸体再回到土壤中。回到土壤中的有机磷被细菌还原为无机磷，其中某些再次被植物所吸收，某些则与钙或铁结合，变成植物不能利用的化合物。陆地生态系统中的一部分磷会随着水循环进入湖泊和海洋，但是，磷从海洋返回陆地则是比较困难的，因此磷在陆地与海洋之间的循环是不完全的循环。在海洋和淡水生态系统中，浮游植物吸收无机磷，合成有机磷。浮游植物被动物吞食。动物排出的磷中，有一半以上是无机磷，能被浮游植物直接利用，有机磷则可以被细菌所利用。生物体内的磷会随尸体沉积到水底，水底沉积的磷中有一小部分会通过上涌流回到有光的水层，再为浮游植物所利用。贻贝是一种海洋软体动物，以滤食水中浮游植物和有机碎屑为生。下图描述了某海区中的贻贝种群在当地能量流动和磷循环中的作用。贻贝在当地能量流动中的作用并不重要，但在磷循环中地位非常重要。可见，一个物种在生态系统中的作用要从多方面进行评价。（1）生态系统的磷循环是指磷元素在___________之间不断进行的循环过程，该过程具有全球性。磷循环等物质循环与能量流动同时进行，二者之间的关系是彼此___________。（2）模仿生态系统的碳循环过程示意图，将陆地生态系统的磷循环过程示意图补充完整___________。（3）对文中贻贝种群在当地生态系统中作用的理解正确的叙述包括。A.贻贝是当地生态系统中的消费者和分解者B.贻贝同化的能量占该生态系统总能量的0.75%，但磷的流通量占总磷的14%C.贻贝种群能加快生态系统的磷循环D.贻贝在磷循环中的重要作用，体现了生物多样性的间接价值E.有机磷农药不易分解，可养殖贻贝做禽畜饲料以治理被污染海区（4）贻贝是重要的海产养殖对象。某地养殖户为实现贻贝增产，向养殖海区中投放富含磷的饵料。请从生态系统稳态与平衡的角度，对此做法进行评价。____________。【答案】（1）①.非生物环境与生物群落②.相互依存（2）（3）ACD（4）投放富含磷饵料有利于补充水体中因捕捞贻贝造成的磷损失，但易造成富营养化和有机物污染，需根据调查结果判定是否投放和投放量【解析】【分析】物质循环是指组成生物体的化学元素从无机环境开始，经生产者、消费者、分解者又回到无机环境的过程。【小问1详解】磷循环属于物质循环，物质循环主要在非生物环境与生物群落之间的循环。生态系统物质循环与能量流动彼此依存,不可分割，且同时进行。【小问2详解】碳元素的循环过程，生产者通过光合作用固定大气中的CO2，然后以有机物的形式传递给消费者，然后生产者和消费者的残骸又将C元素传递给分解者，生产者、消费者、分解者以呼吸作用形式返还到大气中。所以以此类推，磷元素传递过程：【小问3详解】A、由图可知，贻贝可以利用有机碎屑，是分解者，同时贻贝以生产者为食，所以也是消费者，A正确；B、贻贝同化的能量占该生态系统总能量的百分比=贻贝同化的能量/该生态系统生产者固定的能量，贻贝同化的能量＝0.1+0.05=0.15，生产者固定的能量大于20，故该比例小于0.75%，B错误；C、贻贝作为消费者能加快生态系统的磷循环，C正确；D、间接使用价值通常指的是生态功能，如空气净化、水土保持等，贻贝吸收水中无机磷，可以降低水体富营养化，体现间接价值，D正确；E、有机磷农药不易分解，细菌可以分解为无机磷，贻贝不能吸收有机磷，所以不能养殖贻贝治理被污染海区，E错误。故选ACD。【小问4详解】贻贝可以吸收无机磷，捕捞会造成磷的损失，投放富含磷的饵料有利于补充水体中因捕捞贻贝造成的磷损失，但易造成富营养化和有机物污染，需根据调查结果判定是否投放和投放量。19.苏氨酸是常用工业原料，目前主要通过大肠杆菌发酵生产。我国研究者尝试利用基因工程技术提高菌株生产能力。（1）大肠杆菌苏氨酸合成酶基因的启动子是RNA聚合酶___________的部位，驱动基因转录出mRNA。细胞中氨基酸以该mRNA为___________合成苏氨酸合成酶。（2）当细胞中苏氨酸含量较高时，会抑制苏氨酸合成酶基因的转录。A基因编码的A蛋白位于大肠杆菌细胞膜上，可将苏氨酸运出细胞。分别利用三种具有持续表达活性的启动子和A基因、红色荧光蛋白（RFP）基因构建表达载体并导入大肠杆菌菌株W中，获得三种工程菌，相关处理及结果如图。①该实验的目的是___________。②工程菌W-01苏氨酸产量显著高于W的原因是___________。（3）W-01菌株具有更高的苏氨酸产量，但其生长明显弱于菌株W和其他工程菌，从物质与能量的角度，推测原因是___________。（4）大肠杆菌拟核中有一个环状DNA分子，其上的F基因是调控细胞分裂的主要基因，当其表达水平较低时.可产生含有多个拟核DNA的多倍体菌株，这种菌株细胞体积和细胞内基因表达产物增加。综合利用上述信息，设计一个插入W-01菌株F基因启动子与编码区之间的表达元件（如图），制备高产苏氨酸的多倍体工程菌，且该工程菌能够在含氯霉素的培养基中生长___________。【答案】（1）①.识别和结合②.模板（2）①.探究外源A基因表达水平对工程菌苏氨酸产量的影响②.A蛋白表达量高，苏氨酸运出速率高，菌体中苏氨酸浓度低，对苏氨酸合成酶基因转录的抑制弱（3）外源基因表达及苏氨酸大量合成消耗菌体中的物质和能量（4）①氯霉素抗性基因②终止子③活性低的启动子【解析】【分析】基因工程的基本步骤包括筛选目的基因、基因表达载体构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。其中目的基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。【小问1详解】RNA聚合酶可以识别并结合大肠杆菌苏氨酸合成酶基因的启动子，驱动基因转录出mRNA。翻译的模板是mRNA，原料是氨基酸，因此细胞中氨基酸以该mRNA为模板合成苏氨酸合成酶。【小问2详解】①图示的处理是构建了三种不同的A基因表达载体，实验结果显示不同的A基因表达载体会影响大肠杆菌菌株苏氨酸的产量，因此分析可知，该实验的目的是探究外源A基因表达水平对工程菌苏氨酸产量的影响。②与菌株W相比，工程菌W-01的不同点是导入了A基因，且已知A基因编码的A蛋白位于大肠杆菌细胞膜上，可将苏氨酸运出细胞，因此推测工程菌W-01苏氨酸产量显著高于W的原因是A蛋白表达量高，苏氨酸运出速率高，菌体中苏氨酸浓度低，对苏氨酸合成酶基因转录的抑制弱。【小问3详解】各种菌株细胞代谢产生总能量基本相同，但W-01菌株中更多的能量用于外源基因表达及苏氨酸大量合成，而用于生长的能量较少，因此W-01菌株生长明显弱于菌株W和其他工程菌。【小问4详解】实验目的是通过基因工程的手段制备高产苏氨酸的多倍体工程菌，只有当F基因表达水平较低时.可产生含有多个拟核DNA的多倍体菌株，因此在F基因编码区前面插入活性低的启动子，减少F基因的表达。本实验要求工程菌能够在含氯霉素的培养基中生长，因此表达元件中需要插入氯霉素抗性基因，此外基因的转录需要启动子和终止子，综合分析，①②③分别是氯霉素抗性基因、终止子、活性低的启动子。20.M25蛋白是茉莉酸引发植物防御反应的信号通路中的关键组分。我国研究者对M25稳定性的调节机制进行了研究。（1）茉莉酸是一种脂质植物激素，当植物受到昆虫啃食或病原体侵染时，由受损部位细胞合成，通过筛管运输到其他部位，与__________结合，促进细胞内M25与其它蛋白形成转录复合物，激活相关基因表达，积累防御蛋白。（2）当M16蛋白失活时，细胞中M25含量显著下降。研究者对野生型植株和M16功能缺失突变体进行实验处理，检测M25含量，结果如图1、图2。①图1结果说明茉莉酸能提升M25的稳定性，依据是在M25合成受抑制的前提下，____________。②综合图1、图2结果可知，茉莉酸能提升M25的稳定性，且该作用____________。（3）R蛋白能结合M25，促进其降解。研究者推测M16与R竞争结合M25。制备His-TF蛋白（TF是无关蛋白）、His-M16蛋白、GST-R蛋白和“磁珠-M25-Flag蛋白”，按图所示在溶液中进行混合，2h后对混合液总蛋白和磁珠沉降的沉淀蛋白进行电泳和抗体检测，结果如图，证实了推测。请在图中补充第3、4组的实验处理及实验结果___________。注：“+”表示添加；“-”表示未添加。“1×、5×”表示后者添加量是前者的5倍。（4）上述研究表明，M16和R形成了一个调节模块，动态调节M25的稳态，从而影响了茉莉酸信号的调节效果。请在此基础上，提出一个进一步探究的问题。_____________。【答案】（1）受体（2）①.野生型植株茉莉酸处理组M25含量下降速度低于未处理组②.依赖于M16（3）（4）茉莉酸对M16含量或活性有什么影响？【解析】【分析】抗原-抗体杂交技术原理：抗原抗体的特异性结合；分子杂交技术原理：碱基互补配对原则。【小问1详解】植物激素需要与受体，才能发挥作用。【小问2详解】根据图1，加入蛋白合成抑制剂后，野生型M25含量下降，但是添加茉莉酸的实验组与对照组相比，M25含量更高，可看出M25合成受抑制的前提下，野生型植株茉莉酸处理组M25含量下降速度低于未处理组，说明茉莉酸能提升M25的稳定性。根据图2，M16功能缺失突变体加入蛋白合成抑制剂，M25含量显著下降，且加入茉莉酸后，并没有像图1的实验组提升M25含量，说明茉莉酸的作用依赖于M16。【小问3详解】根据题干，实验结果证实M16与R竞争结合M25。为了探究这种竞争是否存在，应该在实验中设计GST-R蛋白和His-M16蛋白同时存在的组，且如果两者属于竞争关系，通过增加His-M16蛋白浓度可以使得更多His-M16蛋白与M25-Flag蛋白结合，影响实验结果，因此，实验3、4分别是M25-Flag蛋白、1×添加量的His-M16蛋白、GST-R蛋白和M25-Flag蛋白、5×添加量的His-M16蛋白、GST-R蛋白。由图可知，各组中GST-R蛋白添加量是一样的，3、4组是添加不同量的His-M16蛋白蛋白来探究二者竞争作用，3组是因为有His-M16蛋白与GST-R蛋白竞争结合M25-Flag蛋白，GST-R蛋白与M25-Flag蛋白结合减少，所以抗GST抗体检测沉淀蛋白检测条带变窄。4组同理，M16蛋白添加量更多，GST-R蛋白与M25-Flag蛋白结合更少，条带更窄。实验3、4没有添加His-TF蛋白，因此不出现His-TF蛋白与抗体结合的电泳条带。实验3、4中GST-R蛋白和M25-Flag蛋白均有添加，因此Flag与抗体结合、GST与抗体结合产生的电泳条带和其他组一致。【小问4详解】根据上述研究可知，茉莉酸的作用依赖于M16，M16和R形成了一个调节模块，动态调节M25的稳态，从而影响了茉莉酸信号的调节效果，据此可进一步研究茉莉酸对M16含量或