河北省名校联考2025-2026学年高三上学期12月月考生物试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1河北省名校联考2025-2026学年高三上学期12月月考注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。4．本试卷主要考试内容：人教版必修1、2，选择性必修1、2、3。一、单项选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.南极鳕鱼体内有一种抗冻蛋白（AFP），有助于其在低温海水环境中生存。研究发现，AFP通过其独特的结构与冰晶表面结合，以此降低血液的冰点，从而阻止体液冻结。下列叙述错误的是（）A.AFP的结构取决于其特定的氨基酸序列及空间折叠方式B.南极鳕鱼血液中含量最多的化合物是AFPC.若将AFP基因导入农作物，则有望提高农作物的抗冻能力D.细胞中AFP的合成与分泌过程，体现了生物膜系统在结构与功能上的联系【答案】B【详析】A、蛋白质功能由其空间结构决定，而空间结构取决于氨基酸序列及折叠方式（如二硫键、氢键等），A正确；B、任何生物体细胞或体液中含量最多的化合物均为水（占60%-90%），AFP仅为特定蛋白质，在血液中占比远低于水，B错误；C、基因工程可将目的基因（AFP基因）导入受体细胞（农作物），使其表达相应性状（抗冻蛋白），从而提升抗冻能力，C正确；D、AFP为分泌蛋白，其合成需核糖体合成肽链，经内质网加工、高尔基体修饰，通过囊泡运输至细胞膜，该过程依赖生物膜系统（细胞器膜、细胞膜等）的结构联系与功能协作，D正确。故选B。2.在细胞膜和液泡膜上具有运输H+的载体蛋白，如图所示。下列关于H+跨膜运输的分析，错误的是（）A.推测液泡的pH低于细胞质基质的pHB.H+-ATP酶每次转运H+都会发生自身构象的改变C.H+-ATP酶作为一种载体蛋白，同时具备催化ATP水解和运输H+的功能D.溶质分子借助H+浓度梯度进入细胞的方式，是一种不消耗能量的被动运输【答案】D【详析】A、图中显示，H+从细胞质基质运往液泡时，要依赖H+-ATP酶催化ATP水解并进行转运，这种跨膜运输方式为主动运输，具有逆浓度梯度转运的特点，以此推测液泡的H+浓度高于细胞质基质，pH低于细胞质基质，A正确；BC、H+-ATP酶作为一种载体蛋白，同时具备催化ATP水解和运输H+的功能，H+-ATP酶结合H+、磷酸化、释放底物等过程都伴随构象变化，BC正确；D、溶质分子借助H+浓度梯度进入细胞，要依赖H+的浓度梯度产生的势能，属于主动运输，D错误。故选D。3.某些胞外信号蛋白（如生长因子）通过受体酪氨酸激酶来刺激动物细胞的存活、生长和增殖，部分机理如图所示，图中的Akt、Tor均属于酶。下列分析错误的是（）A.生长因子与受体结合后，通过激活一系列酶起到促进细胞生长的作用B.信号通路中PI3激酶或Akt的缺失，会中断下游信号的传递，导致细胞生长受阻C.激活的Tor通过抑制蛋白质的降解和提供活化能促进蛋白质合成来促进细胞生长D.基于该机理，研发能够特异性抑制Tor活性的药物，是抗癌药物开发的可行策略【答案】C【详析】A、从图中可知：生长因子与受体结合后，依次激活受体酪氨酸激酶→PI3激酶→Akt→Tor（这些均为酶），最终通过“促进蛋白质合成、抑制蛋白质降解”推动细胞生长，A正确；B、信号通路是级联激活的（PI3激酶激活Akt，Akt再激活Tor）。若PI3激酶或Akt缺失，下游的Tor无法被激活，信号传递会中断，最终导致细胞生长受阻，B正确；C、酶作用是降低化学反应的活化能，而非“提供活化能”；图中Tor的作用是“促进蛋白质合成、抑制蛋白质降解”，C错误；D、癌细胞的特点是过度增殖，而Tor是促进细胞生长/增殖的关键酶。若特异性抑制Tor活性，可阻断细胞过度增殖，因此抑制Tor的药物是抗癌药物开发的可行策略，D正确。故选C。4.医生通过问诊绘制了某线粒体基因突变患者的家系图，如图所示。该病的遗传特点是（）A.患者的母亲一般患该病 B.患者的孩子一般患该病C.人群中患该病人数较多 D.人群中女性患者多于男性患者【答案】A【详析】A．线粒体基因遗传往往表现出“母系遗传”，即仅由母亲将突变的线粒体传给子代，父亲的线粒体一般不遗传给后代。由此可见，当子代（无论男女）患有线粒体病时，其母亲通常也患病；而男性患者一般不把疾病传给子女，A正确；B．若患者为男性，其不会把线粒体基因随着精子传给下一代，B错误；C．该病是由某线粒体基因突变所致，基因突变频率极低，患病人数应较少，C错误；D．母亲的线粒体基因会随着卵细胞随机的传给子代，男女发病概率相同，D错误。故选A。5.人类在探索基因本质的道路上历尽艰辛。下列关于教材遗传学经典实验的分析，错误的是（）A.格里菲思用肺炎链球菌进行的实验不能证明DNA是遗传物质B.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中控制变量采用了“减法原理”C.烟草花叶病毒侵染实验说明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质D.噬菌体侵染细菌实验的后代中能检测到32P和35S【答案】D【详析】A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验仅证明存在转化因子，未直接证明DNA是遗传物质，A正确；B、艾弗里通过分别去除DNA、蛋白质等成分的“减法原理”，确定DNA是转化因子，B正确；C、烟草花叶病毒重组实验证明其遗传物质是RNA而非蛋白质，C正确；D、噬菌体侵染细菌实验中，32P标记DNA进入细菌并传递给子代噬菌体，35S标记的蛋白质外壳留在细菌外，故子代中可检测到32P但无35S，D错误。故选D。6.某真核生物基因的结构中，编码区包含能编码蛋白质的外显子和不能编码蛋白质的内含子，非编码区含有调控序列。研究发现，该生物某个基因的DNA序列发生了突变，但其性状未改变，产生该现象的原因最不可能是（）A.突变改变了密码子，但对应的氨基酸种类不变B.突变发生在该基因的内含子序列中C.突变发生在该基因非编码区序列中D.突变导致mRNA上的终止密码子提前出现【答案】D【详析】A、突变改变了密码子，但对应的氨基酸种类不变（如密码子简并性），蛋白质结构未变，性状不受影响，A不符合题意；B、突变发生在基因的内含子序列（非编码区），内含子在转录后被剪切，不参与蛋白质合成，故性状不变，B不符合题意；C、突变发生在非编码区（如启动子、终止子外的调控序列），可能不影响基因转录或翻译，性状可能不变，C不符合题意；D、突变导致mRNA终止密码子提前出现，使翻译提前终止，产生不完整蛋白质，功能丧失，性状必然改变，D符合题意。故选D。7.肺部通气功能障碍会引起体内CO2浓度过高，从而导致呼吸性酸中毒，出现呼吸急促、心律失常等症状。下列分析错误的是（）A.体内CO2浓度过高，会导致脑干呼吸中枢兴奋，呼吸加快B.呼吸性酸中毒患者的细胞外液pH降低，内环境稳态失调C.CO2既是细胞呼吸的产物，也是内环境的成分之一D.呼吸性酸中毒会导致副交感神经兴奋，心跳加快【答案】D【详析】A、体内CO₂浓度过高会刺激脑干呼吸中枢（如延髓），通过正反馈调节增强呼吸运动，以加速CO₂排出，A正确；B、呼吸性酸中毒因CO₂积累形成碳酸（H₂CO₃），导致细胞外液H⁺浓度升高、pH降低，破坏内环境酸碱平衡（稳态失调），B正确；C、CO₂是细胞有氧呼吸的终产物，同时作为溶解于血浆和组织液的气体成分，属于内环境组成物质，C正确；D、副交感神经兴奋会抑制心脏活动（如心率减慢），而交感神经兴奋才导致心跳加快、血压升高。呼吸性酸中毒引发的心律失常与交感神经兴奋相关，D错误。故选D。8.吸入式胰岛素是指一种粉末化或雾化的胰岛素，可随吸气过程由鼻腔经气管到达肺部，然后进入周围的毛细血管中，经体液运输并作用于全身。下列叙述正确的是（）A.胰岛素经体液运输至肝细胞、肌细胞等靶细胞发挥作用B.胰岛素与靶细胞膜上的特定受体结合后可以持续发挥降血糖作用C.胰岛素经雾化后空间结构被破坏，更易被细胞吸收D.使用吸入式胰岛素后，患者自身胰岛B细胞的分泌功能会增强【答案】A【详析】A、胰岛素作为激素，需经体液（血液）运输至全身，与肝细胞、肌细胞等靶细胞膜上的受体结合后发挥作用，A正确；B、胰岛素与靶细胞受体结合后，通过信号传导调节代谢，但激素-受体复合物会迅速解离或被降解，无法持续作用，B错误；C、胰岛素是蛋白质，雾化后若空间结构被破坏（如变性），则失去生物活性，无法被细胞识别利用，C错误；D、外源胰岛素（吸入式）会提高血液中胰岛素浓度，通过负反馈调节抑制患者自身胰岛B细胞的分泌功能，D错误。故选A。9.2025年9月15日，28匹普氏野马跨越1030公里被放归敦煌西湖国家级自然保护区。与已经放归繁衍后代的184匹普氏野马成为“邻居”。下列分析错误的是（）A.不同时期放归的普氏野马之间没有生殖隔离，属于同一物种B.建立保护区有利于提高普氏野马种群的K值C.在自然选择等作用下，两个种群的基因库可能存在差异D.调查该保护区普氏野马的种群数量时，标记重捕法比逐个计数法更准确【答案】D【详析】A、不同时期放归的普氏野马能相互成为"邻居"且繁衍后代，说明它们可交配并产生可育后代，符合同一物种的定义（无生殖隔离），A正确；B、建立保护区可改善栖息环境、提供更多资源，使环境容纳量（K值）提升，B正确；C、两批野马放归时间与地点不同，可能经历不同的自然选择（如气候、食物差异），导致基因频率改变，使基因库产生差异，C正确；D、标记重捕法属于估算方法，逐个计数法更准确，D错误；故选D。10.盐沼群落出现在有淤泥和泥沙积累的海岸水域，处于海洋和陆地之间的过渡地区，常见大米草、互花米草、灯心草、盐角草等盐生植物。下列分析正确的是（）A.从近海到岸边的盐沼群落分布，体现了群落的演替过程B.盐沼植物能净化水质，其复杂交错的根系能减缓水流、保护海岸C.盐沼群落中物种丰富度较低，但其结构相对简单，抵抗力稳定性较高D.研究盐角草耐盐性为盐碱地治理提供依据，主要体现了生物多样性的间接价值【答案】B【详析】A、从近海到岸边的盐沼群落分布属于群落的空间结构，体现的是群落的水平结构，而非随时间变化的演替过程。演替强调群落类型在同一地点的优势物种的取代，A错误；B、盐沼植物根系发达，能减缓水流、促进泥沙沉积，从而净化水质并减少海岸侵蚀，属于生态系统中的生物因素对环境的改善作用，B正确；C、盐沼群落物种丰富度低、结构简单，其营养结构简单，自我调节能力弱，因此抵抗力稳定性较低（易受干扰破坏），C错误；D、研究盐角草耐盐性用于盐碱地治理，利用其科研价值（如抗逆基因），体现生物多样性的直接价值。间接价值主要指生态系统在调节环境、维持生态平衡等方面的功能，D错误。故选B。11.平板划线法是分离和纯化微生物的常用方法。下列操作的关键步骤中，主要目的是使菌液得以稀释，从而最终获得单菌落的是（）A.配制固体培养基时，加入定量的无菌水B.在火焰旁冷却接种环，并蘸取一环菌液C.从上一次划线的末端开始进行下一次划线D.最后一次划线后，将接种环置于火焰上灼烧【答案】C【详析】A、配制固体培养基时加入无菌水是为了调节培养基的湿度或浓度，与划线操作中的菌液稀释无关，A错误；B、在火焰旁冷却接种环并蘸取菌液是接种的初始步骤，目的是防止杂菌污染并获取初始菌种，但未涉及稀释过程，B错误；C、从上一次划线的末端开始下一次划线，可使接种环上残留的菌液随划线次数增加而逐渐减少，实现菌液的梯度稀释，最终在末端形成单菌落，C正确；D、最后一次划线后灼烧接种环是为了灭菌，避免污染环境或下次操作，与菌液稀释无关，D错误。故选C。12.百合在繁殖过程中易携带病毒，导致品种退化。研究者常将茎尖分生组织作为外植体，通过植物组织培养技术培育脱毒苗，其关键过程如图所示。下列相关分析错误的是（）A.通常选择茎尖分生组织作为外植体，是因为该区域细胞分裂旺盛且几乎不携带病毒B.过程①为脱分化，该过程中生长素与细胞分裂素的比值较高以诱导愈伤组织形成C.过程②为再分化，其实质是基因在时间和空间上的选择性表达D.经过程①②获得的脱毒苗，需进行病毒检测和性状鉴定后才能推广种植【答案】B【详析】A、茎尖分生组织细胞分裂旺盛，且病毒在植物体内的分布不均匀（分生区细胞分裂快，病毒难以积累），因此几乎不携带病毒，常作为脱毒外植体，A正确；B、脱分化（过程①）诱导愈伤组织形成时，需要生长素与细胞分裂素的比例适中；若生长素比例过高，会诱导生根，而非愈伤组织形成，B错误；C、再分化（过程②）是愈伤组织分化为芽的过程，其实质是基因的选择性表达（不同细胞在不同时间、空间激活不同基因），C正确；D、经过①（脱分化）→②（再分化）过程后形成的脱毒苗需经病毒检测和性状鉴定后才能推广，D正确。故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。13.薏苡仁味甘、淡，性微寒，归脾、胃、肺经，具有健脾泄湿、除痹止泻、清热排脓之功效。科研人员为探究薏米水（由薏苡仁和五指毛桃制成）的“健脾利湿”功效，研究了其对高血脂模型大鼠水盐调节相关激素的影响，实验结果如表所示。下列分析正确的是（）组别空白对照组模型组薏米水低剂量组薏米水中剂量组薏米水高剂量组阳性药物对照组抗利尿激素40.0853.8152.4150.5040.8852.67醛固酮217.91294.21269.90244.68269.65269.65A.高血脂大鼠的抗利尿激素和醛固酮的含量均高于正常大鼠B.低剂量薏米水的治疗效果和阳性药物的治疗效果相近C.高剂量薏米水能使高血脂大鼠的抗利尿激素和醛固酮恢复正常D.薏米水浓度越高，越有利于高血脂大鼠维持水盐平衡【答案】AB【详析】A、对比空白对照组（正常大鼠）与模型组（高血脂大鼠）：抗利尿激素（40.08→53.81）、醛固酮（217.91→294.21）均显著升高，说明高血脂大鼠两种激素含量高于正常大鼠，A正确；B、低剂量薏米水组与阳性药物对照组数据对比：抗利尿激素（52.41vs52.67）、醛固酮（269.9vs269.65）数值接近，表明二者治疗效果相似，B正确；C、高剂量薏米水组数据：抗利尿激素（40.88）接近空白组（40.08），但醛固酮（269.65）显著高于空白组（217.91），说明仅抗利尿激素恢复，醛固酮未完全恢复正常，C错误；D、薏米水浓度并非“越高越有利”：中剂量组的醛固酮（244.68）比高剂量组（269.65）更低（更接近正常），说明中剂量的醛固酮调节效果更好，D错误。故选AB。14.某农场构建了“稻—蟹—藕”复合生态系统：在田间同时种植水稻和莲藕，并放养青蟹。青蟹可摄食杂草、害虫及有机碎屑，其觅食活动有助于疏松土壤；莲藕与水稻的根系分泌物能抑制藻类生长；蟹粪可作为有机肥为水稻和莲藕生长提供养分。下列对该生态模式的分析，错误的是（）A.该模式通过引入青蟹，将原食物链中流向消费者的能量更多地流向了生产者B.青蟹的引入加速了该生态系统中物质和能量的循环，使其实现自给自足C.莲藕与水稻的根系分泌物能抑制藻类，体现了生态系统信息传递中化学信息的作用D.该模式提高了能量从第一营养级到第二营养级的传递效率，从而提升了生态效益【答案】ABD【详析】A、能量流动是单向流动、逐级递减的，流向消费者的能量（如杂草、害虫的能量）被青蟹摄食后，会流向青蟹，无法更多地流向生产者，A错误；B、能量不能循环（生态系统的能量最终会以热能形式散失，无法循环利用），B错误；C、莲藕与水稻根系分泌的化学物质属于化学信息，通过这种信息抑制藻类生长，体现了生态系统的信息传递功能，C正确；D、能量传递效率（如第一到第二营养级）一般无法被提高；该模式只是提高了能量的利用率（减少了能量浪费），而非传递效率，D错误。故选ABD。15.抗坏血酸（ASA，即维生素C）是果蔬中重要的抗氧化剂，其含量是衡量保鲜品质的关键指标。ASA易因细胞呼吸等代谢活动而氧化降解。研究表明，某些植物提取液具有抗氧化特性。为探究苦瓜提取液和紫苏提取液对生菜的保鲜效果，研究人员用0.6g·L-1的两种提取液浸泡生菜，以清水处理为对照，于4℃储藏，定期测定ASA含量，结果如图所示。已知25℃是细胞呼吸的适宜温度，下列叙述正确的是（）A.储藏初期，紫苏提取液可能通过抑制呼吸作用或自身抗氧化，减缓ASA的氧化降解B.实验结果表明，苦瓜提取液在保持ASA含量方面始终优于紫苏提取液C.若将储藏温度从4℃显著提高至25℃，三条曲线的ASA含量下降趋势将变得缓慢D.可利用基因工程技术提高生菜细胞内ASA合成酶的表达量来培育耐储藏新品种【答案】AD【详析】A．储藏初期紫苏提取液组的ASA含量下降慢于对照组，结合题干中ASA易因细胞呼吸氧化降解，可推测紫苏提取液能通过抑制呼吸作用或自身抗氧化，减缓ASA的氧化降解，A正确；B．从曲线图能看出，初期紫苏提取液保持ASA含量的效果优于苦瓜提取液，并非苦瓜提取液始终更优，B错误；C．25℃是细胞呼吸的适宜温度，将温度从4℃提至25℃，细胞呼吸会增强，ASA氧化降解加快，三条曲线的ASA含量下降趋势会加快，而非缓慢，C错误；D．ASA合成酶能促进ASA的合成，利用基因工程提高生菜细胞内该酶的表达量，可增加ASA含量，从而培育耐储藏新品种，D正确。故选AD。16.果蝇的灰体与黑体受基因A/a的控制，有眼与无眼受基因B/b的控制，两对基因独立遗传。让灰体有眼雌果蝇和灰体无眼雄果蝇杂交，F1中雌雄果蝇均表现为灰体有眼：灰体无眼：黑体有眼：黑体无眼=3:3:1:1。对F1部分果蝇的基因B/b进行基因检测，电泳结果如图所示。不考虑X、Y染色体同源区段、基因突变和染色体变异，下列分析合理的是（）A.条带1表示基因B，条带2表示基因bB.F1灰体有眼雌果蝇中的纯合子所占比例为1/3C.让F1雌雄果蝇随机交配，F2中基因A的基因频率为1/2D.让果蝇①④或②④杂交可以验证基因B/b位于X染色体上【答案】CD【详析】A、灰体×灰体→F₁灰体：黑体=3:1，说明亲本关于体色的基因型为Aa×Aa；有眼雌×无眼雄→F₁有眼：无眼=1:1，且结合电泳结果（雌果蝇有2种条带，雄果蝇只有1种条带），说明基因B/b位于X染色体上：F₁雌果蝇（XᴮXᵇ、XᵇXᵇ）有2种条带，雄果蝇（XᴮY、XᵇY）只有1种条带，说明条带1是基因b，条带2是基因B，A错误；B、F₁灰体有眼雌果蝇的基因型为A_XᴮXᵇ，有眼（XᴮXᵇ）是杂合子，因此灰体有眼雌果蝇中无纯合子，B错误；C、F₁中体色基因型及比例为AA:Aa:aa=1:2:1，基因A的频率为1/2；但F₁随机交配时，没有选择压力，基因频率保持不变，F₂中基因A的频率仍为1/2，C正确；D、果蝇②（雌，XᵇXᵇ，条带1）×④（雄，XᴮY，条带2）：后代雌蝇全为XᴮXᵇ（有眼，同时有条带1和2），雄蝇全为XᵇY（无眼，只有条带1），性状与性别完全关联，这是伴X遗传的典型结果（若为常染色体遗传，后代雌雄性状无性别差异）。果蝇①（雌，XᴮXᵇ）×④（雄，XᴮY）：后代雌蝇有XᴮXᴮ、XᴮXᵇ（均有眼），雄蝇有XᴮY（有眼）、XᵇY（无眼），也能体现性别与性状的关联，D正确。故选CD。三、非选择题：本题共5小题，共60分。17.大豆是我国重要的油料作物和植物蛋白质来源。有研究者认为窄行密植是一种行之有效的增产措施，科研人员为此设计了不同的密植方式（如表所示），一段时间后测量大豆光合作用的各项指标，结果如图甲、乙和丙所示。回答下列问题：组别株间配置B1每穴1粒，穴距7.4cmB2每穴2粒，穴距14.8cmB3每穴3粒，穴距22.2cm（1）不同株间配置会改变大豆对________________（答出2点）等环境资源的竞争强度。（2）根据图示指标判断，_____组的配置方式最有利于大豆光合作用，判断依据是_______________。（3）由图甲和图乙可知，B2组通过_______________，增强了光反应能力，从而提高了光合速率。B2组胞间CO2浓度最低，从暗反应底物消耗的角度分析，其原因是_______________。（4）已知气孔导度影响蒸腾速率。若已测得三组蒸腾速率大小为B2>B1>B3，请推测三组气孔导度大小关系，然后在图丁的坐标系中画出其相对值的大致关系图（用柱状图表示）_____。【答案】（1）光照、水分（2）①.B2②.叶绿素含量相对值最高，且净光合速率相对值最高，同时胞间CO₂浓度较低，说明CO₂被暗反应利用更充分。（3）①.提高叶绿素含量②.B2组净光合速率高，暗反应中CO₂的固定速率快，消耗的胞间CO₂更多，因此胞间CO₂浓度最低。（4）〖祥解〗光合作用光反应：叶绿体类囊体薄膜上，将光能转化为ATP、NADPH中活跃的化学能，产生O₂，消耗H₂O；暗反应：叶绿体基质中，利用ATP、NADPH将CO₂固定并还原为有机物，将活跃化学能转化为有机物中稳定的化学能。有氧呼吸发生在细胞质基质和线粒体中，分解有机物释放CO₂和H₂O，将有机物中化学能转化为ATP中活跃化学能和热能；净光合速率=总光合速率-呼吸速率。【解析】（1）不同株间配置会改变大豆植株的间距和密度，进而改变对光照、水分（或无机盐/矿质营养、CO₂）等环境资源的竞争强度。（2）B2组的叶绿素含量相对值最高，且净光合速率相对值最高；同时胞间CO₂浓度较低，说明CO₂被暗反应利用更充分。（3）叶绿素能吸收、传递和转化光能，叶绿素含量高则光反应捕获的光能更多，光反应能力增强。B2组净光合速率高，暗反应中CO₂的固定（卡尔文循环）速率快，消耗的胞间CO₂更多，因此胞间CO₂浓度最低。（4）气孔导度大小关系为B2>B1>B3；蒸腾速率与气孔导度呈正相关，蒸腾速率越高，气孔导度越大。18.基孔肯雅病毒（CHIKV）是一种RNA病毒，其感染可引起基孔肯雅热，患者临床表现为发热、出现皮疹与关节痛。70%乙醇、脂溶剂、过氧乙酸等消毒剂和紫外线照射均可使其失活，该病毒结构如图1所示。人体感染该病毒后的免疫反应机制如图2所示，Th为辅助性T细胞。回答下列问题：（1）CHIKV的衣壳蛋白在________的控制下，在______中合成。（2）CHIKV是一种单正链RNA病毒，其遗传物质单链RNA可直接作为模板翻译出RNA聚合酶，随后在该酶催化下完成遗传物质的复制。一般至少需要经过2次RNA复制过程才能得到一条与亲代序列相同的子代RNA，其原因是_________________。（3）图2体现的是特异性免疫中的_______免疫在机体清除CHIKV过程中所发挥的作用，这主要体现了免疫系统的_______功能。（4）图2中物质a是_____，其在图2所示免疫过程中的主要作用是_________________。人体感染病毒并治愈后能获得持久免疫力，主要依赖于图2中______（填图2中编号）细胞的长寿命。（5）基于CHIKV遗传物质的类型和增殖特点，请尝试提出一种研发抗CHIKV药物的作用靶点或思路：________________。【答案】（1）①.CHIKV单正链RNA基因组②.宿主细胞的核糖体（2）第一次RNA复制是以亲代正链RNA为模板合成负链RNA，第二次以负链RNA为模板合成的正链RNA才与亲代序列相同（3）①.细胞②.免疫防御（4）①.细胞因子②.促进细胞毒性T细胞的增殖、分化③.Ⅳ（5）抑制CHIKV的RNA聚合酶活性（或阻止CHIKV的RNA复制、抑制CHIKV的蛋白质合成等）〖祥解〗题中图像呈现的是特异性免疫过程：Ⅰ为抗原呈递细胞，负责摄取、处理病毒并呈递抗原；Th是辅助性T细胞，通过分泌物质（如细胞因子）调控免疫反应；Ⅱ是被病毒感染的靶细胞；Ⅲ为细胞毒性T细胞，可裂解靶细胞（对应细胞免疫）；Ⅳ是记忆T细胞；【解析】（1）CHIKV是RNA病毒，自身无细胞结构，其衣壳蛋白的合成由自身的RNA基因组（CHIKV的单正链RNA基因组）控制，但需利用宿主细胞的核糖体（翻译的场所）来完成蛋白质合成。（2）CHIKV的遗传物质是单正链RNA，RNA复制时，第一次复制以亲代正链RNA为模板合成负链RNA（与亲代序列互补）；第二次复制以负链RNA为模板，才能合成与亲代序列相同的正链RNA，因此至少需2次复制才能得到和亲代序列相同的子代RNA。（3）图2中显示“被感染的细胞死亡”，这是细胞毒性T细胞裂解靶细胞的过程，属于细胞免疫；免疫系统的“免疫防御”功能是指抵抗外来病原体入侵，此过程体现了该功能。（4）辅助性T细胞（Th）可分泌细胞因子（物质a）；细胞因子在细胞免疫中的作用是促进细胞毒性T细胞的增殖、分化；人体痊愈后获得持久免疫力，依赖于记忆T细胞（图中Ⅳ）的长寿性，记忆细胞可在再次接触相同抗原时快速增殖分化，发挥免疫效应。（5）CHIKV的增殖依赖自身RNA复制（需要RNA聚合酶）和蛋白质合成，因此药物可靶向抑制RNA聚合酶活性（阻止RNA复制），或干扰其RNA与宿主核糖体的结合（阻止蛋白质合成），从而抑制病毒增殖。19.生物炭在修复重金属污染土壤方面有应用潜力，但其生态安全性需同步评估。为探究不同来源生物炭对镉污染土壤的修复效果及对土壤动物的影响，科研人员开展了以下研究：向镉污染土壤中分别添加1%、3%、5%的玉米秸秆生物炭（CC）或入侵植物鬼针草生物炭（BC）。在每个处理组中放入生理状态一致的蚯蚓（参状远盲蚓，土壤改良的指示生物），培养21天后，检测相关指标，蚯蚓的生理指标如图1、2所示，土壤的指标如图3、4所示。回答下列问题：（1）蚯蚓主要是土壤生态系统组成成分中的______，在生态系统中的作用是____。（2）本实验对照组设置是________________。（3）结合图3信息，推测3%和5%的BC处理导致蚯蚓全部死亡的主要原因可能是_______________。（4）结合图分析，_____（填“CC”或“BC”）更适合用于修复镉污染土壤。从生态工程的基本原理分析原因：①从自然生态角度看，它既能有效降低土壤的镉含量和保证蚯蚓的生存，同时解决了秸秆处理问题，降低了治理成本，提高了经济效益，这遵循了生态工程的_______________原理。②从资源利用角度看，该组使用的生物炭保证了前一环节生产的“废物”尽可能被后一环节所利用，这遵循了生态工程的______原理。【答案】（1）①.分解者②.能将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解为无机物（2）不添加任何生物炭的镉污染土壤（3）BC（3%和5%）的添加使土壤PH显著升高，超出了蚯蚓的生存耐受范围（4）①.CC②.整体③.循环〖祥解〗生态系统的组成成分：（1）非生物的物质和能量（无机环境）；（2）生产者（自养型）：主要是绿色植物，还有少数化能合成型生物；（3）消费者（异养型）：主要是动物，还有营寄生生活的微生物；（4）分解者（异养型）：主要是指营腐生生活的细菌和真菌，还有少数动物。【解析】（1）蚯蚓以土壤中的腐殖质（有机物）为食，属于生态系统的分解者；其作用是能将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解为无机物。（2）实验的自变量是“生物炭的来源（CC/BC）”和“生物炭的添加量”，对照组应设置为不添加生物炭的镉污染土壤组，用于与处理组对比。（3）图3显示，3%、5%的BC处理组土壤pH显著升高（远高于CC组），而蚯蚓的生存对pH有一定适宜范围，过高的pH会破坏其生理环境，超出了蚯蚓的适宜生存范围，导致蚯蚓死亡。（4）结合图1（CC处理组蚯蚓存活率高）、图2（CC处理组蚯蚓体内镉含量低）、图4（CC处理组土壤镉含量降低），说明CC更适合修复镉污染土壤；①“有效降低土壤镉含量+保证蚯蚓生存+解决秸秆处理问题+提高经济效益”，兼顾了生态、经济和社会效益，遵循了生态工程的整体性原理；②“前一环节的‘废物’（玉米秸秆）被后一环节利用（制作生物炭）”，实现了物质的循环利用，遵循了循环原理。20.囊性纤维化是一种常染色体隐性遗传病，患者的CFTR基因突变导致Cl-载体蛋白异常。下图表示通过体外基因治疗该病的过程。回答下列问题：（1）构建基因治疗载体时，可从_____（答“健康人”或“患者”）细胞中提取mRNA，通过逆转录获得CFTRcDNA，然后将CFTRcDNA整合到病毒载体基因组中。图中载体基因组上含有新霉素抗性基因（neoR），其作用是_________________。（2）从患者体内获取气管上皮细胞，通过动物细胞培养技术建立CF-细胞系，培养时需将细胞置于含_____的混合气体环境中。随后，用重组病毒载体PLJ-CFTR感染CF-细胞，该操作的目的是_______________。（3）探针用于检测互补核酸序列的单链DNA或RNA片段。使用含G418的培养基进行筛选，存活的阳性细胞理论上已成功导入了重组载体。为初步检测CFTR基因是否成功转录，可从阳性细胞中提取mRNA，用标记的_____作探针进行分子杂交。若出现阳性信号，说明__________________。（4）为探究校正后的CFTR蛋白功能是否恢复，科研人员设计了功能检测实验。已知CFTR蛋白是一种受cAMP信号通路调控的载体蛋白：腺苷环化酶被激活后，可催化ATP生成cAMP；cAMP与CFTR蛋白结合后，能引起载体蛋白构象改变而打开。毛喉素是腺苷环化酶的激活剂。科研人员利用125I-（其理化性质与Cl-相似，可由CFTR通道转运，且具有放射性便于检测）作为示踪物。已知图中CFTR校正株和CF-细胞株均已加入毛喉素。据图分析，CFTR校正株细胞对125I-的转运能力_____，同期实验发现，未加入毛喉素时，CF-细胞和CFTR校正株细胞均无此现象。综合以上分析，该实验结果说明_______________。【答案】（1）①.健康人②.作为标记基因，筛选成功导入重组载体的细胞（2）①.95%空气+5%CO₂②.将正常的CFTR基因导入CF⁻细胞，使CF⁻细胞表达正常的CFTR蛋白（3）①.CFTRcDNA（或CFTR基因）②.CFTR基因已成功转录（4）①.显著增强（或远高于CF⁻细胞株②.校正后的CFTR蛋白功能恢复，且其功能受cAMP信号通路调控〖祥解〗功能正常的CFTR蛋白能协助氯离子转运至细胞外，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。功能异常的CFTR蛋白不能协助氯离子转运至细胞外，导致肺部细胞表面的黏液不断积累。当患者的CFTR蛋白异常时，无法将氯离子主动运输到细胞外，导致水分子向膜外扩散速率减慢，支气管细胞表面的黏液不能被及时稀释，黏稠的分泌物不断积累，所以囊性纤维化患者支气管中黏液增多。【解析】（1）患者的CFTR基因发生突变，因此需从健康人细胞中提取正常的CFTRmRNA，通过逆转录获得正常的CFTRcDNA；新霉素抗性基因（neoᴿ）是标记基因，可用于筛选成功导入重组载体的细胞（导入重组载体的细胞能在含G418的培养基中存活）。（2）动物细胞培养时，需置于95%空气（提供O₂）+5%CO₂（维持培养液pH）的混合气体环境中；重组病毒载体PLJ-CFTR携带正常的CFTRcDNA，感染CF⁻细胞的目的是将正常CFTR基因导入细胞，使细胞表达正常的CFTR蛋白，以纠正突变基因的缺陷。（3）检测基因是否转录，需用标记的CFTRcDNA（或CFTR基因）作探针，与提取的mRNA进行分子杂交（碱基互补配对）；若出现阳性信号，说明mRNA中存在与CFTR基因互补的序列，即CFTR基因已成功转录。（4）图中CFTR校正株的同位素转运量远高于CF⁻细胞株，说明CFTR校正株细胞对¹²⁵I的转运能力显著增强；结合实验条件（加