北京市朝阳区青苗学校2026-2027学年高三上学期开学考试生物试题（含解析）

2026—2027学年第一学期高三年级入学定位测试生物试卷2026.8时间：90分钟；满分：100分一、选择题1.氮元素是组成细胞的基本元素之一，下列组成细胞的化合物中，含氮元素的是（）A.糖原 B.蛋白质 C.脂肪 D.水【答案】B【解析】【分析】化合物的元素组成：（1）糖类的元素组成：只有C、H、O；（2）脂质的元素组成：主要含C、H、O，有的含有N、P；（3）蛋白质的元素组成：主要为C、H、O、N，有的含有S；（4）核酸、磷脂、ATP的元素组成：C、H、O、N、P。【详解】A、糖原为多糖，只含C、H、O，A不符合题意；B、蛋白质的基本组成元素为C、H、O、N，B符合题意；C、脂肪的组成元素只有C、H、O，C不符合题意；D、水的组成元素只有H、O，D不符合题意。故选B。2.下列关于细胞结构或功能的叙述，不正确的是（）A.核孔能够控制大分子进出细胞核B.溶酶体能吞噬并杀死侵入细胞的病原体C.原核细胞中无叶绿体不能进行光合作用D.磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架【答案】C【解析】【详解】A、核孔是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道，具有选择性，能够控制大分子进出细胞核，A正确；B、溶酶体中含有多种水解酶，能吞噬并杀死侵入细胞的病原体，还可分解衰老、损伤的细胞器，B正确；C、原核细胞虽无叶绿体，但部分原核生物如蓝细菌含有叶绿素、藻蓝素以及与光合作用相关的酶，也可进行光合作用，C错误；D、细胞膜的流动镶嵌模型中，磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架，D正确。3.研究者检测拟南芥叶片在光-暗转换条件下CO2吸收量的变化，每2s记录一个实验数据并以点的形式呈现在下图中。相关叙述正确的是（）A.拟南芥在光照时只进行光合作用，在黑暗时只进行呼吸作用B.200s内拟南芥的光合速率在0.2～0.6μmol·m-2·s-1范围内C.在300s时拟南芥的呼吸速率约为2.2μmol·m-2·s-1D.转入黑暗条件下500s后，拟南芥不再继续释放CO2【答案】C【解析】【详解】A、光照条件下，拟南芥同时进行光合作用和呼吸作用，并非只进行光合作用，A错误；B、图中纵坐标为CO2吸收量，代表净光合速率，总光合速率=净光合速率+呼吸速率，因此200s内0.2～是净光合速率范围，不是总光合速率，B错误；C、300s时处于黑暗环境，拟南芥只进行呼吸作用，此时CO2吸收量约为，即呼吸释放CO2的速率约为，C正确；D、转入黑暗条件500s后，CO2吸收量仍为负值，说明拟南芥仍在释放CO2，只是释放量有所降低，D错误。4.赫尔希和蔡斯用32P标记的T2噬菌体与无32P标记的大肠杆菌混合培养，一段时间后经搅拌、离心得到了上清液和沉淀物。下列叙述不正确的是（）A.如果离心前混合时间过长，会导致上清液中放射性降低B.搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体与大肠杆菌分离C.上清液中也能检测到少量的放射性的原因可能是部分噬菌体未完成侵染D.本实验结果说明DNA在亲子代之间的传递具有连续性【答案】A【解析】【详解】A、若离心前混合时间过长，大肠杆菌会裂解，带有标记的子代噬菌体被释放到上清液中，会导致上清液放射性升高，而非降低，A错误；B、搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体外壳与大肠杆菌分离，B正确；C、若部分噬菌体还未完成侵染大肠杆菌就被搅拌离心，会进入上清液，因此上清液能检测到少量放射性，C正确；D、本实验中亲代噬菌体的标记的DNA进入大肠杆菌，且指导合成子代噬菌体，说明DNA在亲子代之间的传递具有连续性，D正确。5.饲喂高脂食物的线虫表现出脂肪积累表型，其子代即使饲喂正常食物也表现为脂肪积累。染色体组蛋白H3K4位点甲基化可激活daf-16等脂代谢相关基因表达。检测各组线虫组蛋白H3K4位点甲基化情况，结果如图。下列分析不正确的是（）A.组蛋白H3K4位点甲基化程度与脂肪积累表型正相关B.造成F①和F②表型不同的原因在于亲代的饮食情况C.daf-16等相关基因表达增加可以抑制脂肪的积累D.F②和P②性状相同的原因是组蛋白甲基化的代际传递【答案】C【解析】【详解】A、脂肪积累表型的P②、F②组蛋白H3K4甲基化程度均显著高于非脂肪积累的P①、F①，说明甲基化程度与脂肪积累表型呈正相关，A正确；B、F①和F②的饲喂条件均为正常食物，二者表型不同的原因是F①的亲代饲喂正常食物，F②的亲代饲喂高脂食物，即亲代饮食情况存在差异，B正确；C、由题干可知H3K4位点甲基化可激活daf-16等脂代谢相关基因表达，而甲基化程度高的组别均表现为脂肪积累，说明daf-16等基因表达增加会促进而非抑制脂肪积累，C错误；D、F②饲喂正常食物，仍表现出与P②相同的脂肪积累表型和高甲基化水平，说明组蛋白甲基化的修饰可以实现代际传递，D正确。6.某同学制作某二倍体植物（2n=24）花粉母细胞减数分裂临时装片，显微镜下观察到的部分细胞图像如下图所示。下列相关叙述不正确的是（）A.a为减Ⅰ中期，DNA分子数是体细胞的2倍B.b中细胞有12个四分体，此时期会发生基因重组C.c时期的细胞中每个染色体上有2个DNA分子D.d中细胞着丝粒已分开，染色体暂时加倍【答案】D【解析】【详解】A、a为减数第一次分裂中期，细胞在间期已完成DNA复制，核DNA分子数为48，是体细胞核DNA数（24）的2倍，A正确；B、b为减数第一次分裂前期（四分体时期），该植物2n=24，共12对同源染色体，因此对应12个四分体，此时期同源染色体的非姐妹染色单体可发生交叉互换，属于基因重组，B正确；C、c为减数第一次分裂末期，该时期着丝粒未分裂，每条染色体仍携带2条姐妹染色单体，因此每个染色体上有2个DNA分子，C正确；D、d为减数第一次分裂后期，该时期仅发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合，着丝粒并未分裂，染色体数目没有发生暂时加倍，D错误。7.控制棉花的纤维颜色和抗虫性状的基因位于两对同源染色体上，分别用G、g和H、h表示。用紫色不抗虫植株与不同的白色抗虫植株进行杂交，结果见下表。下列判断不正确的是（）组合序号亲本杂交组合子代的表现型及其植株数目紫色不抗虫白色不抗虫1紫色不抗虫×白色抗虫Ⅰ2112082紫色不抗虫×白色抗虫Ⅱ0279A.白色对紫色是显性，不抗虫对抗虫是显性B.两组杂交亲本中，白色抗虫植株的基因型均是GghhC.两次杂交实验的紫色不抗虫亲本的基因型相同D.组合2的子代自交后代的白色不抗虫个体中纯合子比例为1/9【答案】B【解析】【详解】A、不抗虫与抗虫杂交后代全为不抗虫，说明不抗虫对抗虫为显性；组合2中紫色与白色杂交后代全为白色，说明白色对紫色为显性，A正确；BC、白色对紫色是显性，不抗虫对抗虫是显性，杂交组合1紫色不抗虫（ggH-）×白色抗虫Ⅰ（G-hh），子代中紫色不抗虫：白色不抗虫=1：1，说明紫色不抗虫的基因型为ggHH，白色抗虫Ⅰ的基因型为Gghh；组合2紫色不抗虫（ggH-）×白色抗虫Ⅱ（G-hh）的后代只有白色不抗虫个体，说明紫色不抗虫基因型为ggHH，白色抗虫Ⅱ的基因型为GGhh，B错误，C正确；D、组合2的亲本基因型为ggHH和GGhh，F1的基因型为GgHh，F1自交，后代白色不抗虫（G_H_）共占9份，其中纯合子（GGHH）仅1份，故白色不抗虫个体中纯合子比例为1/9，D正确。8.血糖浓度升高时，机体启动三条调节途径：①血糖直接作用于胰岛B细胞；②血糖作用于下丘脑，通过兴奋迷走神经（参与内脏活动的调节）支配胰岛B细胞；③兴奋的迷走神经促进相关胃肠激素释放，这些激素作用于胰岛B细胞。下列叙述不正确的是（）A.血糖调节过程中的迷走神经属于副交感神经B.①②③的调节过程均属于神经-体液调节C.葡萄糖进入胰岛B细胞的运输方式为协助扩散D.胰岛B细胞上同时存在血糖的受体和载体【答案】B【解析】【详解】A、迷走神经属于副交感神经，安静状态下兴奋时可调节内脏活动、降低血糖，A正确；B、途径①是血糖直接作用于胰岛B细胞，仅存在体液调节，无神经调节参与，因此三条途径不都属于神经-体液调节，B错误；C、葡萄糖进入胰岛B细胞顺浓度梯度运输，需要载体蛋白协助、不消耗能量，属于协助扩散，C正确；D、胰岛B细胞需要识别血糖信号来调节胰岛素分泌，因此存在血糖的受体；葡萄糖进入胰岛B细胞需要载体协助，因此也存在葡萄糖的载体，D正确。9.下图为赤霉素（GA）通过GAI调节拟南芥生命活动的实验研究，下列分析错误的是（）A.GAI的效应是抑制茎的伸长B.抑制GAI降解会降低拟南芥中的GA含量C.GA可能通过促进GAI的降解来发挥作用D.③组补充GA后仍应表现为矮化性状【答案】B【解析】【详解】A、由组④可知，降解GAI可使矮化植株恢复正常株高，说明GAI的效应是抑制茎的伸长，A正确；B、实验仅能证明GA可调控GAI的降解，无信息表明GAI的降解过程会反向调控GA的合成或含量，该结论无法得出，B错误；C、②组因GA不足矮化，补充GA或降解GAI都能恢复正常株高，说明GA可能通过促进GAI降解、解除GAI对茎伸长的抑制来发挥作用，C正确；D、③组是GAI降解异常突变体，GAI无法正常降解，即使补充GA也不能清除GAI的抑制作用，因此仍会表现为矮化性状，D正确。10.有限稀释法是克隆化培养动物细胞的一种方法。将细胞悬液进行连续倍数稀释，最终调整密度为5个/mL；将稀释好的细胞悬液接种于96孔板，每孔加0.1mL；24h后在显微镜下挑选只含一个细胞的孔，补加培养液后继续培养获得细胞克隆。相关说法错误的是（）A.贴附型细胞获得悬液需用胃蛋白酶处理B.单孔中获得的细胞克隆遗传背景相同C.培养液中需含有葡萄糖、血清等营养物质D.该方法可用于筛选产特定抗体的杂交瘤细胞【答案】A【解析】【详解】A、贴壁生长的动物细胞制备细胞悬液时，需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理；胃蛋白酶的最适pH为酸性，而动物细胞培养的适宜pH为7.2~7.4，该条件下胃蛋白酶失活无法发挥作用，A错误；B、单孔中最初仅含一个细胞，细胞克隆是该细胞经有丝分裂形成的细胞群，遗传物质完全一致，因此遗传背景相同，B正确；C、动物细胞培养液中需要含有葡萄糖（作为能源物质）、血清（提供细胞生长所需的未知生长因子等特殊营养）等营养成分，C正确；D、单克隆抗体制备过程中，可采用该有限稀释法对杂交瘤细胞进行克隆化培养，进而筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，D正确。11.实验人员利用矮牵牛（二倍体，2n=14）的红色花瓣细胞（液泡呈红色）与枸杞（四倍体，4n=48）叶肉细胞，制备了相应的原生质体，并诱导其融合，经筛选、培养获得杂种植株。下列有关叙述错误的是（）A.获得该杂种植物的过程用到了植物组织培养技术B.诱导原生质体融合的过程中利用了细胞膜的流动性C.成功融合的杂种细胞既有红色液泡又有叶绿体D.两两融合后的原生质体中的染色体数为62条【答案】D【解析】【详解】A、融合得到的杂种细胞需要通过植物组织培养才能发育为完整杂种植株，该过程确实用到植物组织培养技术，A正确；B、原生质体融合的基础是细胞膜的融合，利用了细胞膜具有一定流动性的结构特点，B正确；C、目标杂种细胞由矮牵牛红色花瓣原生质体和枸杞叶肉原生质体融合形成，集合了两种细胞的结构，因此既有来自矮牵牛花瓣细胞的红色液泡，又有来自枸杞叶肉细胞的叶绿体，C正确；D、诱导原生质体融合时，两两融合的产物有3种：矮牵牛细胞自身融合的原生质体（染色体数为条）、枸杞细胞自身融合的原生质体（染色体数为条）、矮牵牛和枸杞细胞异种融合的原生质体（染色体数为条），并非所有两两融合的原生质体染色体数均为62条，D错误。12.科学家利用营养缺陷型菌株A、B，在缺乏A、B所需营养物质的培养基上培养，结果如下图所示。下列叙述不正确的是（）A.单独培养菌株A和B的2组为该实验中的对照组B.菌株A、B混合后能够补充彼此缺乏的营养物质C.实验表明菌株A的代谢产物可以为菌株B补充营养D.推测菌株A、B的直接接触是形成营养补充的必要条件【答案】C【解析】【详解】A、本实验的目的是探究混合培养的菌株A、B能否在缺乏所需营养的培养基上生长，单独培养菌株A和菌株B的两组与混合培养组形成对照，属于实验的对照组，A正确；B、单独培养菌株A、B时均无法在该培养基上生长，混合培养后可长出菌落，说明菌株A、B混合后能够补充彼此缺乏的营养物质，满足生长需求，B正确；C、U型管实验中，滤板允许代谢产物通过，但细菌无法通过，最终U型管两侧的菌株均未生长，说明仅靠代谢产物的交换无法为对方补充营养，因此菌株A的代谢产物不能为菌株B补充营养，C错误；D、混合培养时菌株之间可以直接接触，能够正常生长，U型管中菌株无法直接接触，仅代谢产物可相互扩散，菌株无法生长，可推测菌株A、B的直接接触是形成营养补充的必要条件，D正确。13.十九世纪中期以来，青藏高原东缘的海螺沟冰川不断退缩，在退缩区上形成了一个完整且连续的植被演替序列。图示为连续调查结果，显示演替不同阶段该地优势种的变化。下列相关叙述错误的是（）A.冰川退缩区的演替过程属于次生演替B.在群落演替过程中生物多样性逐渐增加C.在同一区域生存的植物存在生态位重叠D.演替后期该群落的垂直结构比中期要复杂【答案】A【解析】【详解】A、冰川退缩后的区域没有原有土壤条件，也不存在植物的繁殖体，在此基础上发生的演替属于初生演替，不属于次生演替，A错误；B、群落自然演替的过程中，物种丰富度逐渐升高，生物多样性逐渐增加，结合图示不同阶段的优势种类也可看出该趋势，B正确；C、同一区域生存的植物会竞争阳光、水分、无机盐等共同的资源，说明存在生态位重叠，C正确；D、演替后期优势种为冷杉、云杉等乔木，相比演替中期的植物类群，群落的垂直分层更显著，垂直结构更复杂，D正确。14.桦尺蠖体色由一对等位基因控制。为研究环境对桦尺蠖体色的影响，选择大量消耗燃煤的工业污染区和非污染区，对不同体色的桦尺蠖进行两次捕获和统计。结果如图所示，相关分析正确的是（）A.黑色和浅色的桦尺蠖之间已经形成生殖隔离B.随工业污染加剧桦尺蠖进行了定向的进化C.对桦尺蠖进行抽样调查时采用的是样方法D.桦尺蠖会倾向于待在与自己体色不同的环境中【答案】B【解析】【详解】A、生殖隔离是新物种形成的标志，黑色和浅色桦尺蠖是同一物种的不同表现型，仅由一对等位基因的差异导致，不存在生殖隔离，A错误；B、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，工业污染区黑色桦尺蠖更易躲避天敌存活，控制黑色的基因频率会定向升高，自然选择决定进化方向，因此桦尺蠖发生定向进化，B正确；C、桦尺蠖活动能力强、活动范围大，调查其种群密度应采用标志重捕法，样方法适用于植物或活动能力弱、活动范围小的生物，C错误；D、图示中与环境体色相近的桦尺蠖回收率更高，是因为保护色使其不易被天敌捕食，说明桦尺蠖倾向于待在与自己体色相同的环境中，D错误。15.下列有关生物学实验的叙述，正确的是（）A.研磨叶片时，应加入碳酸钙以帮助充分研磨B.制作果醋时，应对整个发酵装置定期放气C.调查土壤小动物的丰富度应采用稀释涂布法D.测定酵母菌的种群密度应摇匀试管后再取样【答案】D【解析】【详解】A、研磨叶片时加入碳酸钙的作用是防止研磨过程中色素被破坏，加入二氧化硅（石英砂）才是为了帮助充分研磨，A错误；B、制作果醋利用的醋酸菌是好氧菌，发酵过程需要持续通入无菌空气，无大量气体积累，不需要定期放气，定期放气是果酒发酵的操作，B错误；C、调查土壤小动物的丰富度采用取样器取样法，稀释涂布平板法常用于微生物的分离与计数，不适用于土壤小动物丰富度调查，C错误；D、酵母菌静置时会沉降在试管底部，摇匀后取样才能保证取样的代表性，使测定的种群密度结果更准确，D正确。二、填空题16.为探究水稻光合效率与结实率之间的内在联系，科研人员展开如下研究。（1）水稻叶片利用光反应产生的________，在叶绿体基质中将C5还原为C3，进而形成蔗糖和淀粉。这些有机物主要通过韧皮部中的筛管________到植物的其他器官。（2）科研人员对水稻的光合作用途径进行改造，获得植株G，在抽穗期和成熟期（影响水稻结实率和产量的关键期）分别检测其茎节韧皮部中有机物含量，结果如下表。植株类别抽穗期成熟期淀粉（mg·g-1DW）蔗糖（mg·g-1DW）淀粉（mg·g-1DW）蔗糖（mg·g-1DW）野生型（WT）738322植株G13652490实验结果表明，这种改造能够________。（3）种植后发现，植株G的结实率低于预期。为探究其原因，科研人员将WT与植株G进行正反交，结果如图1；观察WT与植株G花粉内部情况，结果如图2。依据图1、图2结果推测，植株G结实率低的原因是________。（4）花粉的营养物质来源于叶片制造的有机物。已知蔗糖通过韧皮部运输至花粉后转化为淀粉，进而形成淀粉粒。科研人员发现，植株G韧皮部中积累大量淀粉，进而推测“韧皮部的淀粉积累会抑制蔗糖从叶片向花粉的运输”。请写出检验该推测的检测指标________。【答案】（1）①.ATP和NADPH②.运输##转运（2）显著提高水稻在抽穗期和成熟期茎节部的淀粉和蔗糖含量##显著提高水稻茎节部有机物的积累量（3）植株G的花粉中缺少淀粉粒，花粉发育不良，导致柱头上萌发的花粉数目少，受精过程受影响，最终结实率低（4）叶片向花粉运输的蔗糖量（或韧皮部中蔗糖的运输速率）；花粉中的淀粉含量（或花粉中淀粉粒的数量）【解析】【小问1详解】光反应阶段会产生ATP（三磷酸腺苷）和NADPH（还原型辅酶Ⅱ），这两种物质能够为叶绿体基质中的暗反应提供能量和还原剂，将C₃还原为有机物和C₅，进而合成糖类等有机物。叶片合成的蔗糖等有机物，主要通过韧皮部的筛管进行长距离运输，将养分输送到植物的根、茎、果实等其他器官，满足生长需求。【小问2详解】对比野生型（WT）和植株G在抽穗期、成熟期茎节部的淀粉和蔗糖含量数据：抽穗期：植株G的淀粉（13mg·g⁻¹DW）和蔗糖（65mg·g⁻¹DW）含量都远高于野生型的淀粉（7mg·g⁻¹DW）和蔗糖（38mg·g⁻¹DW）成熟期：植株G的淀粉（24mg·g⁻¹DW）和蔗糖（90mg·g⁻¹DW）含量同样显著高于野生型的淀粉（3mg·g⁻¹DW）和蔗糖（22mg·g⁻¹DW）。结论：这种改造能够显著提高水稻在抽穗期和成熟期茎节部的淀粉和蔗糖含量（或显著提高水稻茎节部有机物的积累量）【小问3详解】图1正交反交实验：WT(♀)×G(♂)的柱头上萌发花粉数目远低于G(♀)×WT(♂)，说明缺陷出在植株G的花粉（雄配子），图2花粉内部情况：野生型的花粉中有明显的淀粉粒，而植株G的花粉中几乎没有淀粉粒推测植株G结实率低的原因是：植株G的花粉中缺少淀粉粒，花粉发育不良，导致柱头上萌发的花粉数目少，受精过程受影响，最终结实率低。【小问4详解】要检验“韧皮部的淀粉积累会抑制蔗糖从叶片向花粉的运输”这一推测，需要从蔗糖的运输量和花粉的淀粉合成情况入手：可以检测的指标为：叶片向花粉运输的蔗糖量（或韧皮部中蔗糖的运输速率）：直接验证蔗糖运输是否被抑制。花粉中的淀粉含量（或花粉中淀粉粒的数量）：间接反映蔗糖运输后转化为淀粉的情况，判断运输是否受阻。17.氧化应激是中枢神经系统损伤后产生的继发性损伤之一，过多的活性氧使神经元中高尔基体结构不稳定，表现为长度增加，进而影响其功能，科研人员对相关机制进行了研究。（1）神经元中的高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行________。当神经元受损时，高尔基体还可以形成囊泡，修补神经元的断端细胞膜，这一功能与高尔基体膜具有________的结构特点有关。（2）Src蛋白分布于高尔基体等处，参与细胞内信号转导。科研人员使用H2O2构建氧化应激神经元模型进行相关实验，并在显微镜下观察、测定并统计各组高尔基体的平均长度，结果如下图。该实验中的对照组为________，从实验结果中可以看出________。（3）ANLN是分布于高尔基体膜上的蛋白质，其作用是保持高尔基体的结构稳定。科研人员设计了可以特异性干扰ANLN基因表达的RNA片段（ANIi）和无关RNA片段。①已知ANLN基因转录的mRNA的部分序列为：5′-GCUCACACUUCUCACCAAU-3′，推测导入大鼠神经元的ANIi序列为________。②科研人员利用该干扰技术，探究在氧化应激状态下，Src与ANLN的上下游调控关系。请在下面的表格中完成实验设计，选择相应的材料及处理方式填入下表。组号组1组2组3组4材料及处理bbc__________检测指标高尔基体的平均长度a.正常神经元b.H2O2氧化损伤神经元c.SAd.ANIie.无关RNA从实验结果中可知，Src通过调控ANLN稳定高尔基体结构。请在下图中画出组3和组4的实验结果________。（4）请从稳态与平衡观的角度，对使用SA对中枢神经损伤后氧化应激进行治疗的意义做出阐释________。【答案】（1）①.加工、分类和包装②.具有一定的流动性（2）①.正常神经元组（组①）②.H₂O₂处理会使高尔基体平均长度增加，而SA（Src激活剂）能够缓解H₂O₂引起的高尔基体长度增加（3）①.5'-AUUGGUGAAGAGUGUGAGC-3'②.b+d③.b+c+d④.（4）氧化应激打破神经元高尔基体结构稳态；SA激活Src，Src调控ANLN稳定高尔基体结构，恢复高尔基体正常形态，重建神经元细胞结构与功能稳态，减轻神经继发性损伤。【解析】【小问1详解】高尔基体的主要功能就是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，然后将其送到细胞内特定部位或分泌到细胞外。高尔基体形成囊泡修补神经元断端细胞膜，依赖膜的融合，这体现了高尔基体膜具有一定的流动性的结构特点。【小问2详解】对照组是不经过实验变量处理的组别，本实验中正常神经元组没有经过H₂O₂处理，作为对照组。从柱状图可以看到，组②（H₂O₂氧化损伤神经元）的高尔基体平均长度远大于组①（正常神经元）；组③（H₂O₂氧化损伤神经元+SA）的高尔基体平均长度比组②明显降低，接近正常水平，说明H₂O₂处理会使高尔基体平均长度增加，而SA（Src激活剂）能够缓解H₂O₂引起的高尔基体长度增加。【小问3详解】①RNA干扰的原理是导入的RNA片段与靶mRNA互补配对，从而抑制基因表达。已知ANLN基因转录的mRNA的部分序列为5'-GCUCACACUUCUCACCAAU-3'，根据碱基互补配对原则（A-U、U-A、C-G、G-C），ANIi序列应该是与该mRNA互补的序列，与靶mRNA5′-GCUCACACUUCUCACCAAU-3′反向互补的RNA序列，即5'-AUUGGUGAAGAGUGUGAGC-3'。②已知：组1：b（H2O2损伤神经元）组2：bc（H2O2损伤+SA激活Src）实验逻辑：要验证Src作用依赖ANLN。组3：b+d（H2O2损伤神经元+ANIi）。组4：b+c+d（H2O2损伤神经元+SA+ANIi）。组3的高尔基体平均长度应该和组1（H₂O₂氧化损伤神经元）相近，比组2长；组3和4的高尔基体平均长度和组1相近。因为Src通过调控ANLN稳定高尔基体结构，干扰ANLN基因表达后，SA就无法发挥作用，高尔基体长度会回到氧化损伤后的水平。【小问4详解】中枢神经损伤后，氧化应激会使神经元中高尔基体结构不稳定，长度增加，影响其功能，进而影响神经元的正常功能，打破细胞内的稳态。使用SA可以激活Src，Src通过调控ANLN稳定高尔基体结构，从而维持高尔基体的正常功能，保证神经元的正常代谢和功能，有助于维持细胞内的稳态，减少氧化应激对中枢神经系统的继发性损伤，促进神经功能的恢复，从稳态与平衡观的角度来看，这有助于恢复中枢神经系统的稳态，维持机体的正常生理功能。18.接种疫苗是预防病毒感染的有效手段。研究者将病毒封入由低聚壳聚糖（COS）、氯化钙和碳酸氢钠等物质组成的新型凝胶材料中，制备出高效VAX载体疫苗。（1）接种疫苗能够有效增强机体的免疫___________功能。与灭活疫苗相比，减毒活疫苗能够同时激活体液免疫和细胞免疫，但仍然存在一定的感染风险。（2）寨卡病毒（ZIKV）是一种主要由伊蚊传播的RNA病毒，会损伤宿主的神经系统。为检验VAX的安全性，研究者将PBS缓冲液、ZIKV病毒、包裹有ZIKV病毒的VAX分别注射到小鼠颅内，一段时间后统计存活率，结果如下图。结果表明：___________，从而可以确定VAX封装后寨卡病毒失去了致病性。（3）模式识别受体（PRRs）广泛存在于免疫细胞中，能够识别微生物、病毒和其他病原体中普遍存在的某些分子结构，从而激活机体的免疫反应，清除病原体。免疫细胞通过PRRs识别病原体的过程属于___________免疫反应。a．特异性b．非特异性c．先天性d．获得性研究者推测，VAX能够有效增强免疫细胞的PRR反应，诱使细胞释放更多促炎性分子，并募集更多免疫细胞进入VAX。如果要验证上述假设，a实验动物b注射物c分子检测d细胞检测a1正常小鼠a2感染ZIKV后7天的小鼠a3感染ZIKV后痊愈的小鼠b1COSb2ZIKV病毒b3包裹ZIKV的VAXb4PBS缓冲液c1树突状细胞的PRR受体CR3含量c2血浆中白细胞介素IL-18含量c3血浆中抗ZIKV抗体含量c4血浆中ZIKV含量d1VAX中巨噬细胞的数量d2VAX中细胞毒性I细胞的数量d3远端淋巴结中巨噬细胞的数量d4远端淋巴结中树突状细胞的数量实验组应该选用的实验材料为___________，检测指标为___________（从表中选择内容）。（4）研究者将包埋有寨卡病毒的VAX注射到小鼠皮下（如图），在注射后第7、14和28天分别检测其体内主要脏器中的病毒含量，结果均未检出，说明寨卡病毒______。28天后，仅在远端淋巴结内检测出大量被激活的辅助性T细胞，请应用免疫学原理解释该现象出现的原因_________。【答案】（1）防御（2）游离的寨卡病毒能够导致小鼠死亡，封装在VAX内的寨卡病毒不会使小鼠死亡（3）①.bc②.a1、b3③.c1、c2、d1（4）①.未泄漏到VAX以外②.抗原呈递细胞在VAX内吞噬寨卡病毒，然后迁移到远端淋巴结内，将处理后的抗原呈递给辅助性T细胞，使其激活【解析】【分析】免疫系统的功能有免疫防御、免疫自稳和免疫监视。【小问1详解】接种疫苗是预防病毒感染的有效手段，因此种疫苗能够有效增强机体的免疫防御功能。灭活的疫苗不能感染人体细胞，而减毒的活疫苗仍能侵染人体细胞，故与灭活疫苗相比，减毒活疫苗能够同时激活体液免疫和细胞免疫，但仍然存在一定的感染风险。【小问2详解】由图分析可知，注射ZIKV病毒的小鼠存活率10天后迅速降低，最后全部死亡，而注射包裹有ZIKV病毒的VAX一组的小鼠存活率始终是100%，因此结果表明：游离的寨卡病毒能够导致小鼠死亡，封装在VAX内的寨卡病毒不会使小鼠死亡【小问3详解】由题干“模式识别受体（PRRs）广泛存在于免疫细胞中，能够识别微生物、病毒和其他病原体中普遍存在的某些分子结构”可知，免疫细胞通过PRRs可识别所有病原体，因此该过程属于先天性的非特异性免疫反应，即bc正确。该实验是验证VAX能够有效增强免疫细胞的PRR反应，诱使细胞释放更多促炎性分子，并募集更多免疫细胞进入VAX，因此自变量为有无VAX，最后检测PRR受体含量、炎症分子的含量以及免疫细胞进入VAX。故实验组为a1正常小鼠注射b3包裹ZIKV的VAX，即a1、b3；检测指标为c1树突状细胞的PRR受体CR3含量、c2血浆中白细胞介素IL-18含量、d1VAX中巨噬细胞的数量，即c1、c2、d1。【小问4详解】将包埋有寨卡病毒的VAX注射到小鼠皮下在注射后第7、14和28天分别检测其体内主要脏器中的病毒含量，结果均未检出，说明寨卡病毒未泄漏到VAX以外。28天后，仅在远端淋巴结内检测出大量被激活的辅助性T细胞，原因为抗原呈递细胞在VAX内吞噬寨卡病毒，然后迁移到远端淋巴结内，将处理后的抗原呈递给辅助性T细胞，使其激活。19.学习以下材料，回答（1）～（4）题。喜旱莲子草的防治研究喜旱莲子草是一种原产于南美的水陆两栖多年生杂草。上世纪曾作为家畜饲料引种，后来在某些地区泛滥成灾，严重危害本土物种。通过引进喜旱莲子草的原产地专一性天敌——莲草直胸跳甲（以下简称跳甲）以治理喜旱莲子草的危害。调查发现，跳甲对陆生型喜旱莲子草的入侵基本没有控制作用。为探究跳甲对喜旱莲子草的入侵控制效果不佳的原因，我国研究者采用土壤生物-植物-昆虫互作循环框架开展研究。先用有跳甲成虫取食的喜旱莲子草对土壤进行预处理，然后将土壤取出，根据需要进行或不进行灭菌处理，再将新的植物移栽到上述土壤中，培养一段时间后检测这些植物的生长状况（结果如图1）。继而取来自图1中各组的莲子草叶片分别置于培养皿中，将若干新孵化的跳甲幼虫接种到叶片上，培养一段时间后检测这些植物的抗虫水平（结果如图2）。研究结果表明，被跳甲成虫取食的喜旱莲子草的根际微生物对两种莲子草的作用存在差异。综合相关发现，研究者首次提出了“昆虫和土壤生物协同影响植物入侵”的新假说，丰富了现有物种入侵理论，为完善现有生物入侵防治实践提供了依据。（1）从生态系统的成分来看，喜旱莲子草与跳甲分别为________。喜旱莲子草会影响入侵地的生物多样性，导致生态系统的自我调节能力降低。（2）①图1中的组1和组2的比较是为了研究________。②请将下列各项的字母排序，以呈现图1所示研究的实验过程。A→________→________→________→________→FA.从不存在这两种莲子草的废弃农田中采集土壤B.将植物培养至大约50%的叶面积被取食，和移走跳甲和笼子，取出土壤C.将土壤分为两组，一组进行灭菌处理，另一组不进行灭菌处理D.在土壤中种植喜旱莲子草，放入带有跳甲成虫的笼子里E.在土壤中种植本土莲子草或喜旱莲子草，在没有跳甲的环境中培养F.剪取植物的芽，干燥、称重（3）图1结果显示________，说明被跳甲成虫取食的喜旱莲子草根际微生物对本土莲子草具有抑制作用，而对喜旱莲子草没有抑制作用。由图2可知，________。综上可解释跳甲对喜旱莲子草控制效果不佳的原因。（4）在图1基础上增加两个实验组别，证明“跳甲成虫取食能够增强喜旱莲子草根际微生物对本土莲子草生长的抑制”。请在答题卡上完成实验方案（选填字母）。a.种植本土莲子草b.种植喜旱莲子草c.有跳甲成虫d.无跳甲成虫e.土壤灭菌f.土壤不灭菌增加实验组别土壤预处理的实验操作预处理后的实验操作1b、df、a2________________【答案】（1）生产者、消费者（2）①.探究经跳甲取食的喜旱莲子草预处理的土壤中的微生物对本土莲子草生长的影响（或探究土壤灭菌与否对本土莲子草生长的影响）②.D③.B④.C⑤.E（3）①.第2组的植物芽生物量显著低于第1组，第3组与第4组无显著差异②.被跳甲取食的喜旱莲子草根际微生物提高了喜旱莲子草的抗虫水平，不影响本土莲子草的抗虫水平（4）①.b、d

②.e、a

【解析】【小问1详解】喜旱莲子草是可以进行光合作用的植物，属于生态系统成分里的生产者；跳甲以喜旱莲子草为食，属于消费者。【小问2详解】①图1中组1是土壤灭菌后移栽本土莲子草，组2是土壤不灭菌移栽本土莲子草，变量是土壤是否灭菌，本质是探究被跳甲取食过的喜旱莲子草预处理的土壤中，微生物对本土莲子草生长的影响。②分析题意，图1是先用有跳甲成虫取食的喜旱莲子草对土壤进行预处理，然后将土壤取出，根据需要进行或不进行灭菌处理，再将新的植物移栽到上述土壤中，培养一段时间后检测这些植物的生长状况后获得的，根据实验设计的一般流程可推测，图1所示研究的实验过程应为：A从不存在这两种莲子草的废弃农田中采集土壤→D在土壤中种植喜旱莲子草，放入带有跳甲成虫的笼子里→B将植物培养至大约50%的叶面积被取食，移走跳甲和笼子，取出土壤→C将土壤分为两组，一组进行灭菌处理，另一组不进行灭菌处理（对照组和实验组）→E在土壤中种植本土莲子草或喜旱莲子草，在没有跳甲的环境中培养→F剪取植物的芽，干燥、称重。【小问3详解】分析图1，实验的自变量是不同处理方法，因变量是植物芽生物量，与土壤灭菌组并移栽本土莲子草的组别（第1组）比较，第2组的植物芽生物量显著低于第1组，第3组与第4组无显著差异，说明被跳甲成虫取食的喜旱莲子草根际微生物对本土莲子草具有抑制作用，而对喜旱莲子草没有抑制作用；图2自变量是不同处理方式，因变量是跳甲幼虫生物量，由图2可知，被跳甲取食的喜旱莲子草根际微生物提高了喜旱莲子草的抗虫水平，不影响本土莲子草的抗虫水平。【小问4详解】分析题意，本实验目的是增设实验以证明“跳甲成虫取食能够增强喜旱莲子草根际微生物对本土莲子草生长的抑制”，由于图1中移栽了不同植物，分别进行了灭菌和不灭菌的对照，故需要补充的是没有跳甲成虫的组别，还需要设置无跳甲成虫预处理的土壤灭菌对照组，种植本土莲子草，故预处理的实验操作是b、d，预处理后的实验操作是e、a。20.为提高基因编辑的精准性，减少脱靶，科研人员尝试对基因编辑系统进行改造。（1）CRISPR-Cas9是被普遍应用的基因编辑系统，由人工设计的sgRNA靶向目标基因，Cas9蛋白在sgRNA引导下切割目标基因的双链DNA，使其断裂，促使细胞启动自然的DNA修复过程，断口处可能产生碱基错配，从而使目标基因产生突变或缺失等。Cas9蛋白与sgRNA所形成的复合物的功能与基因操作工具中________的功能类似，但长期存在于细胞核中的Cas9蛋白也可能产生对非目标DNA的切割，从而造成脱靶。（2）热纤梭菌中Co和Do蛋白能以高亲和力相互作用，形成复合物。科研人员将Cas9蛋白的N端和C端两个片段分别与Co和Do蛋白融合，构建Cas9（N）-Co复合物和Cas9（C）-Do复合物，这两个复合物在细胞中相遇时，Cas9可恢复全酶活性。科研人员构建如图所示的表达载体，导入受体细胞。启动子1为远红光诱导型启动子，启动子2为持续表达启动子。据此分析，在有远红光诱导的情况下，完整的Cas9蛋白形成的位置是________。请从结构与功能观的角度，阐释图中的技术改造既能够发挥作用且能降低脱靶可能性的机理________。在没有远红光照射时，受体细胞中Cas9（N）、Cas9（C）和Cas9蛋白的存在状态及位置是________。与持续表达Cas9全酶相比，上述方法的优势是________。【答案】（1）限制酶（2）①.细胞核②.有活性Cas9的产生在时间（仅远红光诱导时合成Cas9(N)-Co）、空间上均受到调控，减少Cas9随意切割非目标DNA，降低脱靶概率③.无Cas9（N）、Cas9（C）存在于细胞质、无Cas9④.仅在远红光诱导时细胞核内才会形成有活性的Cas9全酶，可减少Cas9全酶长时间在细胞核中对非目标DNA的切割【解析】【小问1详解】根据题干信息“人工设计的sgRNA靶向目标基因，Cas9蛋白在sgRNA引导下切割目标基因的双链DNA，使其断裂”可知Cas9蛋白与sgRNA所形成的复合物的功能与基因操作工具中限制酶的功能类似，作用于磷酸二酯键将DNA在特定位点切开。【小问2详解】分析题图：表达载体1中的启动子1为远红光诱导型启动子，在有远红光照射时Cas9（N）蛋白基因可以发生转录，受体细胞中可合成Cas9（N）蛋白，并定位于细胞核。表达载体2中的启动子2为持续表达启动子，Cas9（C）蛋白基因转录并翻译合成Cas9（C）蛋白，然后由表达载体2中的核外运序列引导该蛋白质定位于细胞质。依据题干可知Cas9蛋白存在于细胞核中，因此在有远红光诱导的情况下，完整的Cas9蛋白形成的位置是细胞核。有活性Cas9的产生在时间（仅远红光诱导时合成Cas9(N)-Co）、空间上（Cas9（N）蛋白在细胞核，而Cas9（C）蛋白在细胞质中）均受到调控，减少Cas9随意切割非目标DNA，降低脱靶概率。由于没有远红光照射，受体细胞没有合成Cas9（N）-Co复合物，Cas9（C）-Do复合物不能和Cas9（N）-Co复合物相遇，受体细胞中也就不会有Cas9蛋白存在；上述方法通过“构建Cas9（N）-Co复合物和Cas9（C）-Do复合物，这两个复合物在细胞中相遇时，Cas9可恢复全酶活性”，其优势在于仅在远红光诱导时细胞核内才会形成有活性的Cas9全酶，减少Cas9全酶长时间在细胞核中对非目标DNA的切割。21.水稻分为粳稻和籼稻两个类群，在实际生产中，粳稻和籼稻的杂交种通常在产量、抗逆性等方面具备比双亲更好的特性，但是粳稻和籼稻杂交种的育性通常较差。为了探明杂交稻的育性机理，科学家进行了如下研究。（1）籼稻和粳稻的杂交后代由于遗传多样性较高，通常会表现出显著的杂种优势；但是由于两者的杂交后代育性较低，阻碍了两个群体之间的________，使得粳稻和籼稻的基因库差异逐渐的加大。（2）水稻的育性与染色体上的Sa基因密切相关，Sa基因由SaF和SaM两部分组成。籼稻中的Sa基因（简称Sa-x）由SaF-x和SaM-x组成，粳稻中的Sa基因（简称Sa-j）由SaF-j和SaM-j组成。关于Sa基因导致的杂种水稻不育，科研人员提出了“等位基因中的三组分互作假说”——当水稻同时具有SaF-x、SaM-x和SaM-j时，由于基因之间表达产物的相互作用，会使得具有SaM-j的雄配子无法正常发育。为验证上述假说是否正确，研究者进行了如下系列研究：①首先对粳稻品种T65的Sa基因进行改造，获得了基因组成为SaF-x/SaM-x的粳稻品种E4；②然后分别构建导入了SaF-x干扰基因的品系E4（F）和导入了SaM-x干扰基因的品系E4（M）。干扰基因转录出的RNA（RNAi）能够与相应的mRNA特异性互补结合，从而阻断了________过程。据此请推测E4（F）细胞中Sa蛋白的组成情况：________。③将E4（F）和E4（M）分别与T65进行杂交，并检验Sa-x基因的表达情况以及花粉的育