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山西大学附中
2025-2026 学年第一学期高三 10 月模块诊断（总第四次）
生物试题
考查时间：75分钟；考查内容：必修一+必修二
第Ⅰ卷（选择题，共48分）
一、选择题（每题3分，共48分）
1. 微丝是一种细胞骨架，动物细胞增殖过程中，核膜形成后，微丝组成收缩环，收缩环不断收缩最终细胞
缢裂。下列关于收缩环的叙述，正确的是（ ）
A. 收缩环的成分是纤维素和果胶，推动细胞膜向内凹陷
B. 纺锤体和收缩环的形成均与中心体有关
C. 在动物细胞中收缩环组装和星射线消失是在同一时期
D. 推测蛙的红细胞在无丝分裂过程中不会出现微丝
【答案】C
【解析】
【详解】A、微丝是一种细胞骨架，细胞骨架的成分为纤维蛋白；微丝组成收缩环，可见收缩环的成分是
纤维蛋白，A错误；
B、题意显示，收缩环的形成与微丝即细胞骨架有关，而中心体参与纺锤体的形成，B错误；
C、在动物细胞中收缩环组装（有丝分裂末期）和星射线消失（有丝分裂末期）是在同一时期，C正确；
D、蛙的红细胞在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，所以叫作无丝分裂，细胞无丝分裂的过程
比较简单，一般是细胞核先延长，核的中部向内凹陷，缢裂成为两个细胞核；接着， 整个细胞从中部缢
裂成两部分，形成两个子细胞；蛙的红细胞在无丝分裂过程中不会出现纺锤丝，但会出现微丝，D错误。
故选C。
2. 胆固醇在动物细胞膜中的分布如下图所示，研究发现，胆固醇对膜的流动性起到了重要的双向调节作用。
一方面，胆固醇分子与磷脂分子相结合，限制了磷脂分子的热运动，但又将磷脂分子相互隔开使其更易流
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学科网（北京）股份有限公司动，其最终效应取决于上述2种效应的综合结果。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 图示中的①磷脂分子可以侧向自由移动
B. 在温度较高时，胆固醇可以降低膜的流动性
C. 细胞间的信息交流都离不开图中的④糖蛋白
D. 膜内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子不能自由通过
【答案】C
【解析】
【详解】A、①是磷脂分子，在细胞膜中磷脂分子可以侧向自由移动，A正确；
B、胆固醇分子与磷脂分子相结合既能限制磷脂分子的热运动，所以在温度较高时，胆固醇可以降低膜的
流动性，B正确；
C、细胞间的信息交流不都依赖于细胞膜上的糖蛋白，如高等植物之间可通过胞间连丝进行信息的交流，C
错误；
D、磷脂分子头部亲水，尾部疏水，膜内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子不能自由通过，D正确。
故选C。
3. 红松（阳生）和人参（阴生）均为我国北方地区的植物。如图为两种植物在温度、水分均适宜的条件下，
光合速率与呼吸速率的比值（（P/R）随光照强度变化的曲线图。下列叙述不正确的是（ ）
A. 光照强度为a时，光照12小时，人参干重不变，红松干重减少
B. 光照强度在b点之后，限制人参P/R值增大的主要外界因素是CO 浓度
2
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学科网（北京）股份有限公司C. A、B两种植物单独种植时，若种植密度过大，则净光合速率下降幅度较大的是植物A
D. 若适当增加土壤中无机盐镁的含量，一段时间后B植物的a点右移
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图可知，光照强度为a时：人参（曲线B）的P/R=1，说明光合速率 = 呼吸速率，光照12
小时，净光合速率为0，干重不变；红松（曲线A）的P/R<1，说明光合速率 < 呼吸速率，光照12小时，
净光合速率为负，干重减少，A正确；
B、光照强度在b点之后，人参（曲线B）的P/R不再随光照强度增大而显著上升（已达光饱和点）。由于
温度、水分适宜，此时限制光合速率（P/R）增大的主要外界因素是CO 浓度，B正确；
2
C、植物A（红松，阳生）对光照强度要求高，若种植密度过大，光照强度降低对其光合速率影响更显著；
植物B（人参，阴生）耐弱光，光照降低对其影响较小。因此，净光合速率下降幅度较大的是植物A，C
正确；
D、镁是叶绿素的组成元素，适当增加土壤中镁的含量，植物B（人参）的叶绿素合成增加，光补偿点
（P/R=1时的光照强度，即a点）会左移（较低光照强度下就能使光合速率 = 呼吸速率），而非右移，D
错误。
故选D。
4. 不等交换是一种发生在同源染色体配对过程中的异常重组现象，导致基因或基因片段重复或缺失。关于
不等交换在进化中的后果，判断以下陈述不正确的是（ ）
A. 不等交换可导致某些基因数量增加或减少
B. 不等交换是基因家族扩大的潜在机制，涉及磷酸二酯键的断裂和生成
C. 不等交换通常发生在减数分裂中，不等交换属于基因重组
D. 不等交换可能促进新基因功能的演化，从而出现新的性状
【答案】C
【解析】
【详解】A、不等交换导致同源染色体间基因片段的不对等交换，使某些基因数量增加或减少，A正确；
B、基因家族扩大常由基因重复引起，不等交换可导致重复，且重组过程涉及DNA链的断裂（磷酸二酯键
断裂）和重新连接，B正确；
C、不等交换虽发生在减数分裂中，但不属于基因重组，C错误；
D、重复的基因可能通过突变获得新功能，推动性状演化，D正确。
故选C。
5. MiMe是一种人为构建的无融合减数分裂突变体，能实现有丝分裂替代减数分裂，产生与母本遗传组成
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学科网（北京）股份有限公司完全一致的二倍体配子。MiMe突变体减数分裂的特点可能是（ ）
A. 同源染色体无法配对，姐妹染色单体分离产生子细胞
B. 同源染色体无法配对，同时减数分裂Ⅱ的纺锤体无法形成
C. 同源染色体正常分离后，减数分裂Ⅱ的纺锤体无法形成
D. 同源染色体正常分离后，姐妹染色单体分离产生子细胞
【答案】A
【解析】
【详解】A、同源染色体无法配对，姐妹染色单体分离产生子细胞，这种情况下的减数分裂类似有丝分裂
过程，进而产生了与母本遗传组成完全一致的二倍体配子，A正确；
B、同源染色体无法配对，同时减数II的纺锤体无法形成，则减数II因纺锤体缺失导致姐妹染色单体形成
的染色体无法正常分配到子细胞中，不能产生与母本遗传组成完全一致的二倍体配子，B错误；
C、同源染色体正常分离后，减数II的纺锤体无法形成。则会由于减数第二次分裂过程中着丝粒分裂后产
生的染色体不能均等分开，进而导致产生的两个细胞尽管含有两个染色体组，但其遗传组成可能与母本不
同，C错误；
D、同源染色体正常分离后，姐妹染色单体分离产生子细胞，此为正常减数分裂过程，结果产生含有1个
染色体组的配子，不会产生与母本遗传组成完全一致的二倍体配子，D错误。
故选A。
6. 不少生物在生长发育和繁殖过程中可能出现一些“异常”的遗传现象，下列有关遗传现象的原因分析正确
的是（ ）
A. 短尾猫相互交配的子代中总是出现约 1/3的长尾猫，原因可能是长尾猫中显性纯合子致死
B. 杂合子（Aa）豌豆植株自交，子代基因型比例为2：3：1，其原因可能是含有隐性基因a的花粉50%致
死
C. 现有一只性染色体组成为XXY的雌果蝇，其原因一定是父本产生配子时，XY 同源染色体未分离
D. 纯合长翅果蝇幼虫在35℃条件下均发育为残翅果蝇，其原因是温度升高改变了与翅形有关的基因型
【答案】B
【解析】
【详解】A、短尾猫相互交配的子代中总是出现约 1/3的长尾猫，说明短尾为显性性状，长尾为隐性性状，
群体中存在短尾猫显性纯合子致死的现象，A错误；
B、若含a的花粉50%致死，雄配子A∶a=2∶1，雌配子A∶a=1∶1。子代基因型比例为AA（2/3×1/2=1/3）、Aa
（2/3×1/2+1/3×1/2=1/2）、aa（1/3×1/2=1/6），即2∶3∶1，B正确；
C、XXY雌果蝇出现原因，可能是父本产生配子时，X与Y 同源染色体未分离，或母本产生配子时，X与
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学科网（北京）股份有限公司X染色体未分离，C错误；
D、纯合长翅果蝇幼虫在35℃条件下均发育为残翅果蝇，其原因是温度影响酶活性影响代谢过程进而影响
表型（残翅），未改变基因型（仍为纯合长翅），D错误。
故选B。
7. 下列关于人类对遗传物质探索历程的叙述正确的是（ ）
A. 萨顿通过实验证实了基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
B. 格里菲斯通过肺炎链球菌体内转化实验首次向遗传物质是蛋白质的观点提出了挑战
C. 沃森和克里克运用构建物理模型的方法提出了DNA分子的双螺旋结构模型
D. 梅塞尔森和斯塔尔利用放射性同位素标记法证明了DNA的复制是以半保留的方式进行的
【答案】C
【解析】
【详解】A、萨顿运用类比推理法提出“基因在染色体上”的假说，但未通过实验证实，摩尔根通过果蝇
实验才验证了该假说，A错误；
B、格里菲斯的肺炎链球菌体内转化实验仅发现“转化因子”存在，未明确遗传物质成分，艾弗里的体外
转化实验首次挑战了“蛋白质是遗传物质”的观点，B错误；
C、沃森和克里克通过构建DNA的物理模型，提出了DNA双螺旋结构模型，属于物理模型法的典型应用，
C正确；
D、梅塞尔森和斯塔尔利用15N（稳定同位素）标记DNA，结合密度梯度离心技术证明DNA半保留复制，
而非放射性同位素标记法，D错误。
故选C。
8. tRNA的甲基化修饰发生在转录之后，受甲基化酶和去甲基化酶的调控。甲基化程度过低，会降低神经
发育关键基因的翻译效率。甲基化程度过高，会提高结直肠癌细胞中C基因的翻译效率，C基因能促进细
胞从间期进入分裂期。下列叙述错误的是（ ）
A. tRNA发生甲基化不会改变其碱基序列
B. 去甲基化酶活性增强，会抑制神经发育关键基因的转录
C. 甲基化酶的活性增强，会缩短结直肠癌细胞的细胞周期
D. tRNA甲基化程度的动态平衡属于生命活动中分子水平的稳态
【答案】B
【解析】
【详解】A、tRNA的甲基化修饰是对其进行化学修饰（添加甲基基团），并非改变其碱基序列，所以
tRNA发生甲基化不会改变其碱基序列，A正确；
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学科网（北京）股份有限公司B、已知甲基化程度过低会降低神经发育关键基因的翻译效率，而去甲基化酶活性增强会使tRNA甲基化
程度降低。但这里影响的是神经发育关键基因的翻译效率，并非转录，所以去甲基化酶活性增强不会抑制
神经发育关键基因的转录，B错误；
C、甲基化酶活性增强，会提高结直肠癌细胞中C基因的翻译效率。C基因能促进细胞从间期进入分裂期，
这会加快细胞分裂进程，从而缩短结直肠癌细胞的细胞周期，C正确；
D、tRNA甲基化程度受甲基化酶和去甲基化酶调控，保持动态平衡，这属于生命活动中分子水平（tRNA
是分子）的稳态，D正确。
故选B。
9. 双向启动子可以双向启动上下游的基因的转录。如图为某双向启动子及其上下游的两个基因。下列说法
正确的是（ ）
A. 双向启动子是RNA聚合酶和解旋酶识别与结合的位点
B. 基因N转录出的mRNA的序列为5'-AUGCGCAAUGAA…3'
C. 基因M转录出的mRNA延伸的方向为3'→5'
D. 基因M和基因N的转录都是以①链为模板
【答案】B
【解析】
【详解】A、双向启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，不需要解旋酶，A错误；
BC、RNA 聚合酶结合在启动子区域，沿模板链的 3’→5’方向移动，转录出的 mRNA 延伸的方向为
5’→3’，据此可以判断基因N以②链为模板向右转录，转录出的mRNA的序列为5’-AUGCGCAAUGAA…
3’，B正确，C错误；
D、基因M以①链为模板向左转录，而基因N的转录以②链为模板，D错误。
故选B。
10. 科学家发现如果RNA聚合酶运行过快会导致与DNA聚合酶“撞车”而使DNA折断，可引发细胞癌变。
一种特殊酶类RECQL5可以吸附到RNA聚合酶上减缓其运行速度，扮演“刹车”的角色，从而抑制癌症发
生。下列相关叙述错误的是（ ）
的
A. 若去除心肌细胞中 RECQL5，则其细胞核内很容易发生“撞车”现象
B. DNA聚合酶和RNA聚合酶都能催化磷酸二酯键的形成
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学科网（北京）股份有限公司C. “撞车”引发的DNA折断可能导致基因突变
D. RECQL5吸附到RNA聚合酶上可导致转录速率下降
【答案】A
【解析】
【详解】A、心肌细胞是高度分化的细胞，已退出细胞周期，不再进行DNA复制，因此细胞核内无DNA
聚合酶活动，即使去除RECQL5，RNA聚合酶运行过快也不会与DNA聚合酶“撞车”，A错误；
B、DNA聚合酶催化脱氧核苷酸间磷酸二酯键的形成（DNA复制），RNA聚合酶催化核糖核苷酸间磷酸
二酯键的形成（转录），B正确；
C、DNA折断可能导致碱基序列改变，引起基因突变，C正确；
D、RECQL5通过减缓RNA聚合酶的移动速度，直接降低转录速率，D正确。
故选A。
11. 某患者由于铁吸收过多，引起血清铁蛋白等含量异常增高，促进自由基生成，最终出现了肝癌、心力
衰竭等多种症状，被确诊为由6号染色体上的HFE基因突变导致的遗传性血色素沉着病。下图是该病患者
（Ⅲ-2）的家系图。已知该地区该致病基因频率为1/10。下列说法错误的是（ ）
A. HFE基因突变导致的遗传性血色素沉着病是常染色体隐性遗传病
B. 可通过血清铁蛋白含量初步筛查，再进一步通过基因检测来确诊
C. 若Ⅲ-1与该地区某一正常男性婚配，后代患病的概率为3/100
D. 自由基产生后攻击DNA，可能引发基因突变，导致癌症的发生
【答案】C
【解析】
【详解】A、家系图中由I-1，I-2和Ⅱ-1可知，父母均正常但生出患病的女儿，推理出该基因突变导致的
疾病为常染色体隐性遗传病，A正确；
B、由题干信息可知患者血清铁蛋白含量异常增高，则可通过初步筛查，确诊需借助基因检测手段，B正
确；
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学科网（北京）股份有限公司C、判断Ⅲ-1为杂合的概率2/3，某地区正常男性，且群体中致病基因频率为1/10，计算该男性携带者的概
率为2/11，则后代患病概率为：2/11×2/3×1/4=1/33，C错误；
D、自由基产生后攻击DNA，可能引发基因突变，导致癌症发生，D正确。
故选C。
12. 黑脉金斑蝶幼虫以含小分子有毒物质强心苷的马利筋为食，并将毒素储存在体内，减少被天敌捕食
的风险。马利筋则持续提高毒性，黑脉金斑蝶也同步进化出更强的抗毒能力，二者在相互“攻防”中形
成了长期共存。下列相关说法错误的是（ ）
A. 黑脉金斑蝶与马利筋之间存在协同进化
B. 马利筋合成强心苷体现了基因控制性状的间接途径
C. 马利筋毒性的增强是黑脉金斑蝶幼虫对其定向选择的结果
D. 马利筋通过提高毒性直接诱导黑脉金斑蝶幼虫产生更强的抗毒突变
【答案】D
【解析】
【详解】A、黑脉金斑蝶与马利筋之间存在协同进化，A正确；
B、强心苷是一种小分子物质，而蛋白质是大分子物质，强心苷不是蛋白质，所以马利筋合成强心苷体现
了基因控制性状的间接途径，B正确；
C、自然选择是定向的，黑脉金斑蝶幼虫以马利筋为食，对马利筋起到了定向选择的作用，使得马利筋毒
性增强的个体更易生存繁衍，故马利筋毒性的增强是黑脉金斑蝶幼虫对其定向选择的结果，C正确；
D、突变是不定向的，马利筋提高毒性只是对黑脉金斑蝶幼虫已有的抗毒突变进行选择，而不是直接诱导
产生更强的抗毒突变，D错误。
故选D。
13. 一万多年前，某地区有四个湖泊（A、B、C、D），湖泊之间通过纵横交错的溪流连结起来，湖中有
不少鲻鱼。后来，气候逐渐干旱，小溪流渐渐消失，形成了4个独立的湖泊（如图1），湖中的鱼形态差
异也变得明显。设鲻鱼某对染色体上有一对等位基因A和a，该种群内的个体可自由交配，图2为某段时
间内D鲻鱼种群A基因频率的变化情况，下列分析正确的是（ ）
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学科网（北京）股份有限公司A. 溪流消失后，各个湖泊中的鱼不再基因交流，原因是存在生殖隔离
B. 鲻鱼种群中所有个体的A和a基因构成了该种群的基因库
C. 某研究团队连续两年调查D湖泊鲻鱼种群，第一年发现基因型AA和aa个体所占的比例分别为65%和
25%，第二年该项数据分别为45%和5%，则调查的年份应该在 时间段内
D. 若A、D湖泊中的鲻鱼交配后，产生了性状各异的可育子代，这体现了生物多样性中的物种多样性
【答案】C
【解析】
【详解】A、溪流消失后，各个湖泊中的鱼不再基因交流，原因是存在地理隔离，A错误；
B、鲻鱼种群中所有个体的全部基因构成了该种群的基因库，B错误；
C、第一年发现基因型AA和aa个体所占的比例分别为65%和25%，则A的基因频率为65%+1/2×（1-65%-
25%）=70%，第二年A的基因频率也为70%，即A、a基因频率未发生改变，故调查的年份应该在Y~Y
3 4
时间段内，C正确；
D、若A、D湖泊中的鲻鱼交配后，产生了性状各异的可育子代，说明A、D湖的鲻鱼属于同一物种，子代
的多样性，体现了基因多样性，D错误。
故选C。
14. “醉氧”（也称低原反应）是指长期在高海拔地区工作的人，重返平原居住后会发生不适应，出现疲
倦、无力、嗜睡、胸闷、头昏、腹泻等症状。下列叙述不正确的是（ ）
A. 患者发生严重腹泻后，在补充水分的同时要注意补充无机盐
B. “醉氧”的发生可能与人体内环境中的血红蛋白含量较高有关
C. “醉氧”时，外界环境的变化导致内环境中的化学成分含量发生了变化
的
D. “醉氧”症状 出现说明内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
【答案】B
【解析】
【详解】A、腹泻会导致水分和无机盐大量流失，补充水分时需同时补充无机盐以维持渗透压平衡，A正
确；
B、血红蛋白位于红细胞内，不属于内环境成分，B错误；
C、从高海拔到平原，外界氧气浓度升高，导致内环境中氧气等成分含量变化，引发适应性调节，C正确；
D、“醉氧”症状表明内环境稳态失衡影响正常生理活动，体现稳态的重要性，D正确。
故选B。
15. 脑机接口技术是一种具有革命性意义的人机交互技术，脑机接口中的“脑”指我们的大脑，“机”是
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学科网（北京）股份有限公司机械，“接口”用于编码和解码。武汉科研团队为某位四肢瘫痪的患者植入微电极，经过系统训练后，患
者能够通过“意念”控制电动假肢拿起水杯喝水，示意图如下。下列叙述正确的是（ ）
A. 患者通过“意念”控制电动假肢拿水杯喝水的过程属于条件反射
B. “接口”类似于神经中枢，将接收到的神经信号转化成化学信号
C. 皮层运动区神经元兴奋会增加细胞膜对Na+的通透性，产生电信号
D. 脑机接口的作用是恢复患者的自主神经系统及中枢神经系统的功能
【答案】C
【解析】
【详解】A、条件反射需要经过完整的反射弧（包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器）。
患者通过“意念”控制电动假肢拿水杯喝水的过程，没有经过完整的反射弧，所以不属于条件反射，A错
误；
B、由示意图可知，“接口”是将神经信号转化为计算机命令（电信号相关的转化），并非将神经信号转
化成化学信号，B错误；
C、神经元兴奋时，细胞膜对Na+的通透性增加，Na+内流，产生动作电位（电信号），所以皮层运动区神
经元兴奋会增加细胞膜对Na+的通透性，产生电信号，C正确；
D、脑机接口是让大脑的神经信号通过“接口”转化为计算机命令，控制电动假肢，并没有恢复患者的自
主神经系统及中枢神经系统的功能，D错误。
故选C 。
16. 减压反射是人体通过调节心血管活动来维持血压稳定的一种负反馈调节机制，其部分反射通路如图所
示。β受体阻滞剂是一种降压药。下列说法正确的是（ ）
A. 减压反射发生过程中，兴奋在神经纤维上进行单向传导
B. 图中传入神经和心迷走神经均属于自主神经系统，其中后者为交感神经
C. 减压反射可降低机体应对复杂环境变化的能力
D. β受体阻滞剂可能通过减弱高血压患者压力感受器的敏感性来降低血压
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学科网（北京）股份有限公司【答案】A
【解析】
【详解】A、在反射发生过程中，由于兴奋是从感受器开始，经过传入神经、神经中枢、传出神经到效应
器，在反射弧中存在突触结构，兴奋在突触处只能单向传递，所以兴奋在神经纤维上也是单向传导的，A
正确；
B、自主神经系统包括交感神经和副交感神经，心迷走神经属于副交感神经，而不是交感神经，B错误；
C、 减压反射是一种负反馈调节机制，能在血压发生变化时及时进行调节，提高机体应对复杂环境变化的
能力，C错误；
D、β-受体阻滞剂主要是通过阻滞β-受体，使心率减慢、心肌收缩力减弱等来降低血压，若减弱高血压患
者压力感受器的敏感性，则不能很好地完成降压过程，D错误。
故选A。
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
二、非选择题
17. 此前，中国科学家在实验室首次实现了从CO 到淀粉的细胞外全人工合成，引起全球关注。该科研团
2
队设计了11步反应人工合成淀粉，光合作用（A）和人工合成淀粉的过程（B）如图所示，甲~丙表示物质。
回答下列问题。
（1）绿色植物体内水光解过程发生的具体场所是______，A途径中，物质甲是______。
（2）B途径中，过程①②类似于卡尔文循环中CO 与______（物质丙）结合生成物质乙的过程。为确保其
2
能高效完成，反应体系中可能加入了______。
（3）在CO 固定量相等的情况下，B途径淀粉的最终积累量比A途径的______（填“高”或“低”），理由是
2
______。B途径实现的能量转换是______。
（4）人工合成淀粉源于对光合作用过程中碳原子转移途径的研究。若要利用小球藻来研究光合作用过程
中碳原子的转移途径，简要写出实验思路______。
【答案】（1） ①. （叶绿体的）类囊体薄膜 ②. NADPH
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学科网（北京）股份有限公司（2） ①. C （五碳化合物） ②. 各种相应的酶
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（3） ①. 高 ②. 人工光合作用系统没有呼吸作用消耗淀粉（或植物呼吸作用消耗淀粉） ③.
将电能转化为储存在淀粉中的（稳定的）化学能
（4）用14C标记的CO 供给小球藻进行光合作用，（每隔一定时间取样并杀死其中小球藻，）分离和鉴定
2
含有放射性标记的化合物
【解析】
【分析】图中甲是NADPH，乙是C ，丙是C ，B途径中，①②类似于CO 的固定，③④是C 的还原。
3 5 2 3
【小问1详解】
绿色植物体内水光解过程发生的具体场所是（叶绿体的）类囊体薄膜，A途径中，物质甲是水光解的产物，
是NADPH。
【小问2详解】
B途径中，过程①②类似于卡尔文循环中CO 与C （五碳化合物）结合生成物质乙的过程。为确保其能高
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效完成，反应体系中可能加入了各种相应的酶。
【小问3详解】
在CO 固定量相等的情况下，B途径人工光合作用系统没有呼吸作用消耗淀粉（或植物呼吸作用消耗淀
2
粉），因此淀粉的最终积累量比A途径的高。B途径实现的能量转换是将电能转化为储存在淀粉中的稳定
的化学能。
【小问4详解】
人工合成淀粉源于对光合作用过程中碳原子转移途径的研究。若要利用小球藻来研究光合作用过程中碳原
子的转移途径，简要的实验思路是用14C标记的CO 供给小球藻进行光合作用，每隔一定时间取样并杀死
2
其中小球藻，分离和鉴定含有放射性标记的化合物。
18. 心率为心脏每分钟搏动的次数。心肌P细胞可自动产生节律性动作电位以控制心脏搏动。同时，P细
胞也受交感神经和副交感神经的双重支配。受体阻断剂A和B能与各自受体结合，并分别阻断两类自主神
经的作用，以受试者在安静状态下的心率为对照，检测了两种受体阻断剂对心率的影响，结果如图。回答
下列问题：
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学科网（北京）股份有限公司（1）调节心脏功能的基本中枢位于______。大脑皮层通过此中枢对心脏活动起调节作用，体现了神经系
统的______调节。
（2）心肌P细胞能自动产生动作电位，不需要刺激；神经细胞只有受刺激后，才形成膜电位为______的
兴奋状态。上述两个过程中离子跨膜转运方式相同，均为______。
（3）据图分析，受体阻断剂A可阻断______神经的作用。兴奋在此神经与P细胞之间进行传递的结构为
______。
（4）自主神经被完全阻断时的心率为固有心率。据图分析，受试者在安静状态下的心率______（填“大于”
“小于”或“等于”）固有心率。若受试者心率为每分钟90次，比较此时两类自主神经的作用强度：______。
【答案】（1） ①. 脑干 ②. 分级
（2） ①. 外负内正（或内正外负） ②. 协助扩散
（3） ①. 副交感 ②. 突触
（4） ①. 小于 ②. 副交感神经作用更强（或副交感神经作用大于交感神经）
【解析】
【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成，它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋
状态时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱；而当
人处于安静状态时，副交感神经活动则占据优势，此时，心跳减慢，但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强，
有利于食物的消化和营养物质的吸收。
【小问1详解】
调节心脏功能的基本中枢位于脑干。大脑皮层通过此中枢对心脏活动起调节作用，体现了神经系统的分级
调节。
【小问2详解】
神经细胞只有受刺激后，才引起Na+跨膜转运的增加，进而形成膜电位为外负内正的兴奋状态。上述两个
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学科网（北京）股份有限公司过程中离子跨膜转运方式相同，均为协助扩散。
【小问3详解】
交感神经可以使心跳加快、加强，副交感神经使心跳减慢、减弱，据图分析可知，与对照组相比，当受体
阻断剂A与受体结合后，心率比安静时明显加快，而受体阻断剂B与受体结合后，心率下降，所以受体阻
的
断剂A可阻断副交感神经 作用，受体阻断剂B可阻断交感神经的作用。此神经与P细胞之间在反射弧中
可以作为效应器，故兴奋在此神经与P细胞之间进行传递的结构为突触。
【小问4详解】
自主神经被完全阻断时的心率为固有心率，与对照组心率65相比，受体阻断剂A和B同时处理时为为
100，说明安静状态下心率小于固有心率。如果只有交感神经作用，则应该为115（即第二组副交感被阻断
的心率）；如果只有副交感神经作用，则应该为50（即第三组交感神经被阻断的心率），说明交感神经提
高心率，副交感神经降低心率，若受试者心率为每分钟90次，低于100，说明副交感神经作用更强。
19. 肝癌是一种常见的恶性肿瘤。HULC基因转录产生的IncRNA-HULC，可引起肝细胞的癌变，图示部分
调控过程。请据图回答下列问题：
（1）基因转录时，______酶结合到DNA的______区段驱动基因的转录，若两者无法结合则可能是后者发
生了______。
（2）由于长链非编码RNA（IncRNA）具有多段不同序列，可同时与多种______结合，因此被称为
miRNA海绵。据图分析，患者体内IncRNA-HULC含量明显增加的原因是______。
（3）根据本研究成果，提出一种治疗肝癌的可能途径______。
【答案】（1） ①. RNA聚合（酶） ②. 启动子 ③. 甲基化或基因突变（答出一种即可）
（2） ①. miRNA ②. IncRNA-HULC与miR-372结合，减弱了miR-372对蛋白激酶A基因表达的
抑制，提高了细胞中蛋白激酶A的含量，促进HULC基因转录产生IncRNA-HULC
（3）研发提高miR-372转录水平的药物，或降低IncRNA-HULC转录水平的药物（答出一点即可）
【解析】
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学科网（北京）股份有限公司【分析】转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗
能量，合成RNA。翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能
量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【小问1详解】
启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程中需
要RNA聚合酶的参与，基因转录时RNA聚合酶结合到DNA的启动子区段驱动基因的转录，若两者无法
结合则可能是启动子发生了甲基化（表观遗传的一种）或基因突变（DNA分子中发生碱基对的增添、替换
或缺失等）。
【小问2详解】
据图可知，图示中IncRNA-HULC与miRNA结合，阻止miRNA降解靶mRNA，从而激活促癌信号通路，
由于长链非编码RNA(IncRNA)具有多段不同序列，可同时与多种miRNA结合，因此被称为miRNA海绵。
患者体内IncRNA-HULC含量之所以明显增加，其原因是：IncRNA-HULC与miR-372结合，进而减弱了
miR-372对蛋白激酶A基因表达的抑制，提高了细胞中蛋白激酶A的含量，促进HULC基因转录产生
IncRNA-HULC。
【小问3详解】
结合上述过程可知，患者体内miR-372转录水平降低，IncRNA-HULC转录水平升高，故可通过研发提高
miR-372转录水平的药物，或降低IncRNA-HULC转录水平的药物治疗肝癌。
20. 小鼠的毛色由位于常染色体上且独立遗传的基因A/a、B/b控制。B基因编码的酪氨酸酶可催化合成黑
色素，使小鼠表现为黑色，没有酪氨酸酶的小鼠表现为白色。A基因表达产生的ASP蛋白会使酪氨酸酶含
量下降，抑制黑色素的合成进而激活褐色素的合成，使小鼠表现为黄色。回答下列问题。
（1）题干信息表明，基因可通过控制______来控制代谢过程，进而控制小鼠的毛色。从基因位置的角度
分析，A/a和B/b独立遗传的原因是______。
（2）一只纯合黄色小鼠和一只纯合白色小鼠杂交得F（多只），F 自由交配，后代中黄色小鼠占______。
1 1
（3）小鼠还会表现为斑驳色（黑色和黄色混杂的毛色），进一步研究发现，这与A基因的甲基化（用Avy
表示）有关，A基因的甲基化程度越高，推测产生的ASP越______（填“多”或“少”）。小鼠斑驳色的形成
属于______现象。
（4）研究人员选择B基因纯合的小鼠，进一步探究Avy的遗传效应。用斑驳色小鼠（Avya）与黑色小鼠进
行了如下图所示两组杂交实验。
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学科网（北京）股份有限公司据实验结果推测，在______（填“雌性”或“雄性”）小鼠中，甲基化修饰才可遗传。若上述猜想正确，将两
组杂交实验的亲本斑驳色小鼠杂交，后代中斑驳色小鼠占______。
【答案】（1） ①. 酶的合成 ②. 基因A/a和B/b位于非同源染色体上（或位于两对同源染色体
上）
（2）3/4或9/16
（3） ①. 少 ②. 表观遗传
（4） ①. 雌性 ②. 1/4
【解析】
【分析】题意分析：小鼠的毛色由位于常染色体上且独立遗传的基因A/a、B/b控制，其遗传遵循基因的自
由组合定律。B基因编码的酪氨酸酶可催化合成黑色素，使小鼠表现为黑色，体现了基因可通过控制酶的
合成来控制代谢过程，进而控制小鼠的毛色。没有酪氨酸酶的小鼠表现为白色，A基因表达产生的ASP蛋
白会使酪氨酸酶含量下降，抑制黑色素的合成进而激活褐色素的合成，使小鼠表现为黄色，因此黄色为
A_B_，黑色为aaB_，白色为A_bb、aabb。
【小问1详解】
题意显示，小鼠的毛色由位于常染色体上且独立遗传的基因A/a、B/b控制。B基因编码的酪氨酸酶可催化
合成黑色素，使小鼠表现为黑。由此可知：基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制小鼠的毛
色。从基因位置的角度分析，A/a和B/b独立遗传的原因是：基因A/a和B/b位于非同源染色体上，即二者
属于非同源染色体上的非等位基因。
【小问2详解】
由题意可知：黄色为A_B_，黑色为aaB_，白色为A_bb、aabb。一只纯合黄色小鼠（AABB）和一只纯合
白色小鼠（AAbb或aabb）杂交，F 的基因型为AABb或AaBb。F 自由交配，后代中黄色小鼠（A_B_）
1 1
占3/4或3/4×3/4=9/16。
【小问3详解】
小鼠表现出的斑驳色（黑色和黄色混杂的毛色与A基因的甲基化（用Avy表示）有关，而基因的甲基化会
抑制基因的表达，因此A基因的甲基化程度越高，推测产生的ASP越少。小鼠斑驳色的形成属于表观遗传
现象。
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学科网（北京）股份有限公司【小问4详解】
研究人员选择B基因纯合的小鼠，进一步探究Avy的遗传效应。用斑驳色小鼠（Avya）与黑色小鼠(aa)进行
了杂交实验。实验结果显示：只有斑驳色小鼠为母本时，子代才会出现斑驳色小鼠。据此推测，在雌性小
鼠中，甲基化修饰才可遗传。若上述猜想正确，将两组杂交实验的亲本斑驳色小鼠（Avya）杂交，则亲本
雌性产生的含基因型为Avy配子参与组成的基因型为Avya的小鼠表现为斑驳色，占比为1/2×1/2=1/4。
21. 杂草是全球农业生产的主要威胁。除草剂FCD抑制植物细胞中原卟啉原IX氧化酶的活性以达到除草
效果。某科研团队利用CRISPR/Cas9技术，通过改变PPO1基因（编码原卟啉原IX氧化酶）结构来增加水
稻（2N=24）对除草剂FCD的耐受性。部分技术流程如下：
注：sgRNA表达盒1和sgRNA表达盒2可在水稻细胞中分别转录出能与PPO1基因和CP12基因部分序列
互补配对的sgRNA，引导Cas9基因表达的Cas9蛋白定点切割DNA。
（1）在构建重组Ti质粒时所需的酶有______（写出两种），将重组Ti质粒导入农杆菌时需要用Ca2+处理
农杆菌，使其处于______的生理状态。
（2）研究人员培育FCD耐受水稻的技术思路：利用导入水稻的CRISPR/Cas9系统对其进行基因编辑，使
其2号染色体上的PPOI基因与CP12基因结构改变（如下左图所示），从而赋予水稻对FCD的耐受性，
并利用PCR技术结合电泳对转基因水稻进行鉴定（结果如下右图所示）。
注：F、F、R 、R 代表引物；强启动子能提高基因的转录水平
1 2 1 2
回答下列问题：
①利用PCR技术鉴定基因编辑是否成功时可选择的引物组合为______。若基因编辑成功，PCR扩增后产物
的电泳结果应该为______号泳道。
第17页/共18页
学科网（北京）股份有限公司②基因编辑成功的PPO1基因转录的模板是______（填“A链”或“B链”），据题意推测基因编辑成功的转基
因水稻对FCD耐受性增强的原因是______。
【答案】（1） ①. 限制酶、DNA连接酶 ②. 能吸收周围环境中DNA分子
（2） ①. 引物F 和R 或F 和R ②. 3 ③. A链 ④. 强启动子提高了PPO1基因的转录水平，
1 2 2 1
使原卟啉原IX氧化酶的表达量增加，增强了对FCD的耐受性
【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：分子水平和个体水平上的鉴定。
【小问1详解】
在构建重组Ti质粒时，首先需要用限制酶切割目的基因和质粒，使它们产生相同的末端，然后用DNA连
接酶将目的基因和载体质粒连接起来，形成重组质粒。将重组Ti质粒导入农杆菌时需要用Ca2+处理农杆菌，
使其处于能吸收周围环境DNA分子的生理状态，便于农杆菌吸收重组质粒。
【小问2详解】
①利用PCR技术鉴定基因编辑是否成功，需要选择能扩增出基因编辑前后有差异的片段。从图中可知，选
择引物F 和R 或者F 和R 。若基因编辑成功，PCR扩增后产物的电泳长度会发生变化，编辑之前F 和
1 2 2 1 1
R ，无法扩增出产物，编辑之后F 和R 可以扩增出1211大小的片段，根据电泳图，应对应3号泳道。
2 1 2
的
②基因转录时，是以DNA 一条链为模板，转录的方向是启动子到终止子，沿模板的3'端到5'端。根据图
中信息，基因编辑成功的PPO1基因转录的模板是A链。转基因水稻对FCD耐受性增强的原因：强启动子
提高了PPO1基因的转录水平，使得PPO1基因（编码原卟啉原IX氧化酶）的表达量增加，从而增强了水
稻对除草剂FCD的耐受性（因为除草剂FCD抑制植物细胞中原卟啉原IX氧化酶的活性，更多的原卟啉原
IX氧化酶可在一定程度上抵抗FCD的抑制作用）。
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