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绝密★启用前
2025 年高考考前信息必刷卷05（天津专用）
生 物
考情速递
高考·新动向：考情分析五：分子水平命题，生物学的研究正不断向更精细的分子层面深化，而高中生
物的调节模块与这一趋势紧密相连。天津命题紧跟时代的步伐，深入分子水平进行考察。这类试题不
仅能够引导学生关注生物学领域的最新研究成果，还能激发他们创新思维，为未来的学习和研究打下
坚实的基础
高考·新情境：生产类：蛋白影响抗旱性的机制、植物蛋白NRP 对植物根尖生长素运输的影响、果实成
熟与基因甲基化的关系；科研类：研究气味分子对气味的识别机制；健康类：分子水平呈现炎症产生
机制
命题·大预测： 以血糖调节、甲状腺激素分泌等为背景，要求分析相关调节的分子机制；利用基因编辑
技术研究某种疾病患病的分子机制，或分析环境污染对生物生命活动调节分子机制的影响，考察知识
运用能力。要求学生依据给定信息，推导分子间的相互作用和信号传导途径。如根据实验数据和现象，
推理某种药物影响生命活动调节的机制。以示意图、流程图、坐标图等形式呈现信息，如分析激素分
泌调节的流程图，理解正、负反馈调节的分子机制，或根据坐标图中激素含量变化的曲线分析生命活
动调节的动态过程。
（考试时间：60 分钟 试卷满分：100 分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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。
第Ⅰ卷
一、选择题：本题共12 小题，每小题4 分，共x48 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．下列关于科学技术与科学发现之间关系的叙述，错误的是（ ）
A．显微镜的发明为细胞学说的建立提供了技术支持
B．DNA 双螺旋结构的发现离不开X 射线衍射技术
C．艾弗里运用同位素标记法证明DNA 是遗传物质
D．荧光标记的细胞融合实验表明细胞膜具有流动性
【答案】C
【分析】同位素标记法：用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，同位素可以示踪物
质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。常用的同位
1
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素具有放射性，如
14C、
32P、
3H、
35S，有的不具有放射性，如
15N、
18O。
【详解】A、细胞学说的建立依赖于对细胞的观察，显微镜的发明使人们能够观察到细胞的结构等，为
细胞学说的建立提供了技术支持，A 正确；
B、DNA 双螺旋结构的发现过程中，X 射线衍射技术提供了DNA 结构的重要数据和信息，对其结构的
确定起到了关键作用，B 正确；
C、艾弗里是通过将S 型细菌的各种成分分离，分别与R 型细菌混合培养，观察转化情况来证明DNA
是遗传物质的，并没有运用同位素标记法，C 错误；
D、荧光标记的细胞融合实验中，两种不同荧光标记的细胞融合后，荧光均匀分布，表明细胞膜具有流
动性，D 正确。
故选C。
2．“无水无气肥无力”的含义是施肥、松土和灌溉共同促进植物的生长发育。相关叙述错误的是
（ ）
A．自由水可运输营养物质和代谢废物
B．结合水是细胞结构的重要组成部分
C．无氧呼吸产生酒精积累会毒害根细胞，松土主要目的是抑制土壤中微生物的无氧呼吸
D．无机盐以离子形式被细胞吸收，灌溉可增加无机盐的溶解量，有利于农作物根系吸收无机盐
【答案】C
【分析】细胞中的水以自由水和结合水的形式存在，自由水是细胞内许多物质的良好溶剂，是化学反
应的介质，水还是许多化学反应的产物或反应物，自由水能自由移动，对于运输营养物质和代谢废物
具有重要作用。结合水是细胞结构的重要组成成分，因此自由水与结合水比值越高，细胞新陈代谢越
旺盛，抗逆性越差。
【详解】A、自由水在生物体内能自由流动，可运输营养物质和代谢废物，这是自由水的重要功能之一，
A 正确；
B、结合水与细胞内的其他物质相结合，是细胞结构的重要组成部分，B 正确；
C、松土主要目的是增加土壤中的氧气含量，促进根细胞的有氧呼吸，为根细胞吸收无机盐等生命活动
提供足够的能量，同时也能抑制土壤中某些微生物的无氧呼吸，C 错误；
D、无机盐主要以离子形式存在，灌溉可增加无机盐的溶解量，使无机盐更容易被农作物根系吸收，D
正确。
故选C。
3．抑郁症加速了脑细胞的衰老，有研究表明脑部海马区的突触损伤是抑郁症的主要病理基础，而细胞过
度自噬会导致突触损伤。细胞自噬过程中，细胞质基质中的LC3-Ⅰ蛋白被剪切转化为LC3-Ⅱ，LC3-Ⅱ定
位到自噬体膜上，位于自噬体内膜上的LC3-Ⅱ最终降解，相关过程如下图所示。下列叙述正确的是（
）
2
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A．图中细胞自噬过程主要与细胞膜蛋白的识别有关
B．图中溶酶体与自噬体融合主要体现了膜的选择透过性
C．脑细胞衰老过程中，位于染色体一端的端粒会缩短
D．脑细胞衰老过程中，细胞核体积会增大，核膜内折
【答案】D
【分析】衰老细胞的特征：
（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；
（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；
（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；
（4）有些酶的活性降低；
（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
【详解】A、细胞自噬发生在细胞内部，由题意“细胞自噬过程中，细胞质基质中的LC3-Ⅰ蛋白被剪切
转化为LC3-Ⅱ，LC3-Ⅱ定位到自噬体膜上，位于自噬体内膜上的LC3-Ⅱ最终被降解，”可知，细胞自
噬过程主要与自噬体内膜上蛋白质的识别有关，A 错误；
B、溶酶体与自噬体融合主要体现了膜的流动性，B 错误；
C、端粒是位于染色体两端的特殊结构，C 错误；
D、脑细胞衰老过程中，细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，核膜内折，D 正
确。
故选D。
4．癫痫是大脑神经元异常放电而导致突触后膜持续兴奋的一种慢性疾病，其临床特征为双眼上翻、牙关
紧闭、四肢抽搐等，治疗方式主要以药物治疗为主。如图为两种抗癫痫药物—噻加宾和苯巴比妥的作
用机理示意图。下列叙述错误的是（ ）
3
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A．据图分析，该类癫痫发作的机理可能与突触间隙中 GABA 的含量过低有关
B．苯巴比妥可能通过延长 Cl 通道的开放时间，增加 Cl 内流的量，最终影响突触后膜兴奋
C．噻加宾可能通过促进突触前膜上的 GABA 转运体对 GABA 的回收，降低突触间隙中 GABA 浓度
D．若有关突触前膜释放的兴奋性递质不能有效降解或回收也可能导致癫痫发作
【答案】C
【分析】1、兴奋在神经纤维上的传导：
①传导方式：局部电流或电信号或神经冲动；
②传导特点：双向传导。反射发生时，感受器接受刺激并产生兴奋，然后兴奋由传入神经传至神经中
枢，神经中枢对信息进行分析综合后，再将指令经由传出神经传至效应器，引起效应器反应；
2、兴奋在神经元之间的传递：
①突触：包括突触前膜、突触间隙、突触后膜；
②突触小泡释放的递质：乙酰胆碱、单胺类物质等；
③信号转换：电信号→化学信号→电信号；
④兴奋传递特点：单向性（神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，作用于
突触后膜）；
⑤神经递质作用效果有两种：兴奋或抑制。
【详解】A、从图中可知，如果突触间隙GABA 的含量过低，可能无法正常抑制突触后膜的兴奋，从
而导致癫痫发作，A 正确；
B、苯巴比妥作用于Cl-通道，可能通过延长其开放时间，使Cl-内流增加，而Cl-内流会抑制突触后膜兴
奋，这符合图中所示的作用机制，B 正确；
C、噻加宾属于抗癫痫药物，噻加宾若促进突触前膜上的GABA 转运体对GABA 的回收，会降低突触
间隙GABA 浓度，这会使抑制作用减弱，从而更容易引发癫痫发作，而不是抗癫痫的作用，C 错误；
D、若突触前膜释放的兴奋性递质不能有效降解或回收，会持续作用于突触后膜，使突触后膜持续兴奋，
可能导致癫痫发作，D 正确。
故选C。
5．miRNA 是一种单链小分子RNA，可与mRNA 结合并抑制其翻译。circRNA 是一种环状RNA，能够结
合miRNA，阻断miRNA 对mRNA 的抑制作用，从而提高蛋白质的合成量。研究发现，P 蛋白能延缓
细胞衰老，circRNA 通过调控miRNA 影响P 基因的表达。相关机制如下图所示。下列叙述正确的是（
）
4
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A．circRNA 和miRNA 均由DNA 直接转录生成，且在细胞核中加工成熟
B．若细胞内circRNA 含量增加，则细胞衰老进程可能减缓
C．circRNA 与miRNA 的碱基互补配对形式与基因的转录过程相同
D．S 基因的mRNA 上结合多个核糖体可提高每条肽链的合成速率
【答案】B
【分析】基因的表达是指基因指导蛋白质的合成过程，包括转录和翻译两个过程。
①转录：以DNA 为模板，通过碱基互补配对原则，在RNA 聚合酶的作用下合成mRNA；
②翻译：以mRNA 为模板，在核糖体的参与和酶的催化作用下，合成多肽链。
【详解】A、据图可知，DNA 直接转录生成的是前体mRNA，前体mRNA 经剪切后形成circRNA，A
错误。
B、细胞内circRNA 的含量增加，可增加miRNA 与之结合，使miRNA 更少的与P 基因的mRNA 结合，
从而增加P 基因的mRNA 的翻译水平，则表达出的P 蛋白增加，P 蛋白具有抑制细胞凋亡的作用，细
胞凋亡的进程可能减缓，B 正确；
C、circRNA 与miRNA 的碱基互补配对形式有A-U、U-A、C-G、G-C，基因的转录过程的碱基互补配
对形式有A-U、T-A、C-G、G-C，C 错误；
D、S 基因的mRNA 上结合多个核糖体可使少量的mRNA 合成大量的蛋白质，但不能提高每条肽链的
合成速率，D 错误。
故选B。
6．某基因型为
的二倍体雄性动物（2n=8），1 个初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1 个
A 和1 个a 发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的染色体数目与核DNA 分子
数如图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A．甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B．乙时期细胞中含有1 条X 染色体和1 条Y 染色体
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C．该初级精母细胞完成减数分裂产生的4 个精细胞的基因型均不相同
D．甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8 个
【答案】C
【分析】1、分析题图：图甲中染色体数目与核DNA 分子数比为1：2，但染色体数为4，所以图甲表
示次级精母细胞的前期和中期细胞；图乙中染色体数目与核DNA 分子数比为1：1，可表示间期或次级
精母细胞的后期。
【详解】A、图中表示次级精母细胞的前期和中期细胞，则甲时期细胞中不可能出现同源染色体两两配
对的现象，A 错误；
B、若图表示减数分裂Ⅱ后期，则乙时期细胞中含有2 条X 染色体或2 条Y 染色体，B 错误；
C、因为初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1 个A 和1 个a 发生互换，产生了AXD 、 aXD、
AY、aY4 种基因型的精细胞，C 正确；
D、图乙中染色体数目与核DNA 分子数比为1：1，无染色单体数， D 错误。
故选C。
7．图1 是香蕉成熟过程中乙烯含量及单位时间内CO2释放量的变化曲线，图2 为乙烯在细胞中发挥作用的
机制。根据果实成熟前期是否有乙烯跃变（突然增大）和呼吸跃变的出现，把果实分为跃变型果实和
非跃变型果实。结合图像分析，以下说法错误的是（ ）
A．植物生长发育过程中，不同激素的调节往往表现出一定的顺序性
B．香蕉属于跃变型果实，乙烯能刺激呼吸高峰的出现，从而促进果实成熟
C．植物各器官中同时存在着多种植物激素，决定器官生长发育的是激素的绝对含量
D．乙烯进入细胞后，与细胞质中的受体结合，促进纤维素酶基因的表达来发挥作用
【答案】C
【分析】由图可知，香蕉在成熟之后，乙烯含量剧增，乙烯含量剧增影响呼吸作用，产生呼吸跃变现
象，乙烯主要作用是促进果实成熟，此外，还有促进老叶等器官脱落的作用，植物体各部位都能合成
乙烯。
【详解】A、植物生长发育过程中，不同阶段，激素的种类和含量不同，不同激素的调节往往表现出一
定的顺序性，A 正确；
B、由图1 可知，香蕉在成熟过程中乙烯含量有突然增大的现象，且乙烯含量增加后单位时间内CO2释
放量也大幅增加，说明香蕉属于跃变型果实，乙烯能刺激呼吸高峰的出现，从而促进果实成熟，B 正确；
C、植物各器官中同时存在着多种植物激素，决定器官生长发育的是激素的相对含量，而不是绝对含量，
6
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C 错误；
D、由图2 可知，乙烯进入细胞后，与细胞质中的受体结合，促进纤维素酶基因的表达，从而合成纤维
素酶，纤维素酶能水解细胞壁，从而促进果实成熟，D 正确。
故选C。
8．辅助性T 细胞（Th）表面具有两大类接受调控细胞活化所需的复杂结构，一类是Th 细胞膜的必要组分，
如CD28 分子，主要为Th 识别抗原后的活化提供必需的第二信号，以完成Th 的增殖和分化；另一类只
在活化的Th 表面，如CTLA-4 和PD-1，通过与相应信号分子结合向Th 发出抑制信号，阻断活化Th 的
增殖、分化及发挥免疫效应。下列叙述正确的是（ ）
A．第二信号缺失或功能障碍，将导致机体免疫功能不足或缺陷
B．癌细胞可通过PD-1 抑制Th 活化，降低机体免疫自稳功能
C．APC 将抗原处理后直接呈递在Th 表面，使Th 活化产生细胞因子
D．CD28、CTLA-4 和PD-1 合成的基因在Th 内同步表达
【答案】A
【分析】免疫系统的功能：①免疫防御：这是免疫系统最基本的功能，是机体排除外来抗原性异物的
一种免疫防护作用。如人体三道防线。②免疫自稳：机体清除衰老或损伤的细胞，进行自身调节，维
持内环境稳态的功能。③免疫监视：机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能。
【详解】A、辅助性T 细胞（Th）既参与体液免疫也参与细胞免疫，再结合题干“一类是Th 细胞膜的
必要组分，如CD28 分子，主要为Th 识别抗原后的活化提供必需的第二信号，以完成Th 的增殖和分
化”可知，第二信号缺失或功能障碍，将导致机体免疫功能不足或缺陷，A 正确；
B、癌细胞可通过PD-1 抑制Th 活化，降低机体免疫监视功能而形成肿瘤，B 错误；
C、APC（抗原呈递细胞）将抗原处理后呈递在细胞表面并传递给Th 使其活化并产生细胞因子，C 错
误；
D、基因是选择性表达的，故控制CD28、CTLA-4 和PD-1 合成的基因在Th 内的表达不同步，有差异，
D 错误。
故选A。
9．科学家向做了彩色四点标记的实验箱内喷入特定的气味；同时追踪各组箱内雌性埃及伊蚊的行为。结
果显示，在没有任何气味刺激的情况下，蚊子基本忽略各种颜色的圆点；但将CO2（蚊子能够识别CO2
的气味）喷入箱内后，蚊子会继续忽略绿色、蓝色或紫色圆点，而会飞向红色、橙色或黑色圆点。下
列分析不正确的是（ ）
A．该研究说明蚊子发现叮咬对象需要化学信息和行为信息
B．该研究有助人们设计出更好的驱蚊剂、诱捕器等防蚊工具
C．该研究提示人们在野外避免选择红色、橙色或黑色等颜色的衣服
D．这项研究揭示了蚊子的嗅觉如何影响蚊子对视觉线索的反应
【答案】A
【分析】生态系统中信息的类型；
（1）物理信息：生态系统中的光、声、颜色、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息；
（2）化学信息：生物在生命活动过程中，产生的一些可以传递信息的化学物质；
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（3）行为信息：是指某些动物通过某些特殊行为，在同种或异种生物间传递的某种信息；
【详解】A、与对照组相比，在二氧化碳条件下，蚊子能忽略绿色、蓝色或紫色圆点，而会飞向红色、
橙色或黑色圆点，该研究说明蚊子发现叮咬对象需要化学信息，A 错误；
B、该研究显示了二氧化碳对蚊子的影响，该实验结果有助人们设计出更好的驱蚊剂、诱捕器等防蚊工
具，B 正确；
C、因为实验结果显示，在二氧化碳刺激下，蚊子会继续忽略绿色、蓝色或紫色圆点，而会飞向红色、
橙色或黑色圆点，因此，该研究提示人们在野外避免选择红色、橙色或黑色等颜色的衣服，以免被蚊
子叮咬，C 正确；
D、在没有任何气味刺激的情况下，蚊子基本忽略各种颜色的圆点，但将CO2（蚊子能够识别CO2的气
味）喷入箱内后，蚊子会继续忽略绿色、蓝色或紫色圆点，而会飞向红色、橙色或黑色圆点。因此，
这项研究揭示了蚊子的嗅觉对蚊子视觉的影响效果，D 正确。
故选A。
10．为探究冷蒿释放的“化感物质”是否与草原退化有关，研究人员利用不同浓度的冷蒿茎叶浸水提取液
对三种典型草原植物幼苗进行处理，实验结果如图。下列叙述错误的是（ ）
A．同一群落中冷蒿与羊草、克氏针茅及糙隐子草之间存在种间竞争
B．冷蒿释放的化感物质均能促进羊草和克氏针茅幼根的生长
C．一定浓度范围内化感物质对糙隐子草幼根的生长有一定促进作用
D．推测若无其他因素影响，冷蒿可能会成为该群落中的优势种
【答案】B
【分析】柱形图分析：随着冷蒿茎叶水浸提液浓度的升高，对克氏针茅幼苗根生长抑制率逐渐升高，
在较低浓度下，对羊草和糙隐子草有促进作用，浓度增高到一定程度有抑制作用。
【详解】A、实际的草原生活中，生长在同一空间内，同一群落中冷蒿与羊草、克氏针茅及糙隐子草
之间存在种间竞争，A 错误；
B、冷蒿释放的化感物质对羊草和糙隐子草的幼根的影响都是低浓度促进生长，高浓度抑制生长，B
错误；
C、一定浓度范围内即浓度在0.05g/mL 浓度以下，化感物质对糙隐子草幼根的生长有一定促进作用，
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C 正确；
D、随着冷蒿数量越多，其释放的化感物质浓度越高，对其他两种草幼根的生长的抑制作用越强，因
此，推测若无其他因素影响，冷蒿可能会成为该群落中的优势种，D 正确。
故选B。
阅读下列材料，完成下面小题。
材料1：2024 年4 月，科学家发现了第一种能固氮的单细胞自养真核生物——贝氏布拉藻，其内部存
在一个“特殊氨制造厂”——固氮蓝细菌UCYN-A。科学家推测固氮蓝细菌UCYN-A 被贝氏布拉藻内
吞后逐步丧失自主性，与宿主细胞间形成了长期互利的共生关系。
材料2：过去认为固氮蓝细菌是作为贝氏布拉藻的内共生体而存在。而近期JonathanZehr 团队发现
UCYN-A 的进化已经超越了内共生阶段。因此提出了一个新的假说，认为贝氏布拉藻内部的固氮蓝细
菌应被归类为一个具有双层膜的半自主性细胞器——硝基体。因其表现为不能完全独立生活，大约有
一半蛋白质的编码依赖宿主基因组DNA，且在贝氏布拉藻分裂时硝基体也会一分为二并能传给藻类后
代。
11．结合上述材料，下列推测不正确的是（ ）
A．培养含UCYN-A 的贝氏布拉藻培养基中无需添加碳源和氮源
B．UCYN-A 可能失去了部分光合作用的关键基因
C．硝基体的外膜可能来自贝氏布拉藻的细胞膜
D．UCYN-A 中具有内质网等多种具膜细胞器
12．结合上述材料，下列推测合理的是（ ）
A．硝基体的生命活动由自身基因和宿主细胞的基因共同控制
B．固氮蓝细菌和贝氏布拉藻都会发生染色质/体的周期性变化
C．贝氏布拉藻的遗传物质主要是DNA，固氮细菌的遗传物质主要是RNA
D．硝基体可将氮气转化为氨，可作为藻类合成葡萄糖的原料
【答案】11．D 12．A
【分析】细菌中的多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物。细菌的细胞都有细胞壁、细胞膜和细胞
质，都没有以核膜包被的细胞核，也没有染色体，但有环状的DNA 分子，位于细胞内特定的区域，
这个区域叫作拟核。
11．A、贝氏布拉藻是自养生物能自己合成有机物，UCYN-A 能固氮，所以培养含UCYN-A 的贝氏布
拉藻培养基中无需添加碳源和氮源，A 正确；
B、因为贝氏布拉藻是自养生物可进行光合作用，UCYN-A 与贝氏布拉藻共生，可能失去了部分光合
作用的关键基因，B 正确；
C、由于是内吞形成的共生关系，硝基体的外膜可能来自贝氏布拉藻的细胞膜，C 正确；
D、固氮蓝细菌UCYN-A 属于原核生物，原核生物只有核糖体一种细胞器，没有内质网等具膜细胞器，
D 错误。
故选D。
12．A、硝基体是半自主性细胞器，大约有一半蛋白质的编码依赖宿主基因组DNA，所以其生命活动
由自身基因和宿主细胞的基因共同控制，A 正确；
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B、固氮蓝细菌属于原核生物，没有染色体，不会发生染色质/体的周期性变化，只有真核生物在细胞
分裂过程中才会出现染色质/体的周期性变化，B 错误；
C、贝氏布拉藻和固氮细菌的遗传物质都是DNA，C 错误；
D、硝基体可将氮气转化为氨，但氨不能作为藻类合成葡萄糖的原料，葡萄糖合成的原料是二氧化碳
和水，D 错误。
故选A。
第Ⅱ卷
二、非选择题：本题共5 小题，共52 分。
13．（10 分）糖尿病会引起人的认知障碍及大脑神经生理和结构的改变，引发糖尿病脑病。糖原合成酶激
酶－3（GSK3β）是参与肝糖原代谢的关键酶，可磷酸化Tau 蛋白，Tau 蛋白过度磷酸化会引起轴突病
变，从而造成神经元损伤。当GSK3β 被磷酸化后，不再有磷酸化Tau 蛋白的功能。完成下列问题：
(1)人体血糖的平衡可受到神经系统调节，当血糖含量降低时，下丘脑通过 （填“交感神经”或
“副交感神经”）调节胰岛A 细胞分泌胰高血糖素。胰高血糖素通常不能作用于肌肉细胞，说明激素
调节具有 的特点。
(2)为探究小檗碱（黄连的有效成分）对缓解糖尿病脑病的治疗作用，科研人员进行了相关实验，并分
别检测了正常和糖尿病脑病模型大鼠（模型组）中GSK3β、P－Tau 等物质的含量，结果如图。
由图可知，糖尿病脑病以及小檗碱不影响GSK3β 的表达量，但模型大鼠体内P－GSK3β 含量较低。据
结果分析，小檗碱缓解糖尿病脑病的机制是 。
(3)模型大鼠的中枢神经系统长时间代谢紊乱导致出现抗炎因子减少、促炎因子升高等炎症反应，从而
持续损伤神经元，引起认知功能下降。请设计实验验证小檗碱可抑制模型大鼠的炎症反应，减缓认知
功能下降，简要写出实验设计思路，并预期实验结果。（给药方式为灌胃）
实验设计思路： 。
预期实验结果： 。
【答案】(1) 交感神经 作用于靶细胞和靶器官
(2)通过提高P-GSK3β 含量（GSK3β 的磷酸化水平），降低Tau 过度磷酸化，缓解轴突病变
(3) 实验设计思路：设置A（健康大鼠）、B（模型大鼠）和C（模型大鼠）三组实验，A、B 组
作为对照组，C 组作为实验组，分别灌胃等量的生理盐水、生理盐水和小檗碱溶液，检测三组大鼠的
炎症反应（炎症因子含量）和认知功能情况（不设A 组也可以） 预期实验结果：A 组大鼠正常；
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B 组大鼠的抗炎因子减少、促炎因子升高，炎症反应明显，认知功能降低；C 组大鼠的抗炎因子升高、
促炎因子减少，炎症反应降低，认知功能基本正常
【分析】神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统，中枢神经系统由脑和脊髓组成，脑分为大脑、
小脑和脑干;外周神经系统包括脊神经、脑神经、自主神经，自主神经系统包括交感神经和副交感神经。
交感神经和副交感神经是调节人体内脏功能的神经装置，所以也叫内脏神经系统，因为其功能不完全
受人类的意识支配，所以又叫自主神经系统，也可称为植物性神经系统。
【详解】（1）下丘脑可通过发出交感神经和副交感神经支配一些内分泌腺或内分泌细胞的分泌活动，
胰岛A 细胞受交感神经支配，胰岛B 细胞受副交感神经支配，当血糖降低时，下丘脑某个区域兴奋，
通过交感神经使胰岛A 细胞分泌胰高血糖素增多。胰高血糖素通常不能作用于肌肉细胞，但能作用于
肝脏细胞等，说明激素调节具有作用于靶细胞和靶器官的特点。
（2）结合图示可知，四组的GSK3β 的表达量相近，说明糖尿病脑病以及小檗碱不影响GSK3β 的表达，
但是与正常组相比，模型大鼠体内GSK3β 的磷酸化水平（P-GSK3β：图中第二排电泳结果表示含量）
含量较低；图中第三、四列结果分别表示小檗碱低剂量、高剂量组结果，对比正常组（第一列）可知，
小檗碱低剂量、高剂量组的GSK3β 的磷酸化水平比不加小檗碱的模型大鼠（第三列）高，高剂量组
的GSK3β 的磷酸化水平甚至接近于正常组，因此小檗碱提高了模型大鼠的GSK3β 的磷酸化水平；对
比正常组的P-Tau，不加小檗碱的模型大鼠（第三列）的P-Tau 过高，而小檗碱低剂量、高剂量组的
P-Tau 较低，因此小檗碱降低了Tau 的过度磷酸化，Tau 蛋白过度磷酸化会引起轴突病变，从而造成神
经元损伤，故而小檗碱能缓解轴突病变。
（3）为验证小檗碱可抑制模型大鼠的炎症反应，以减缓神经元损伤，该实验的自变量为是否含有小
檗碱，观察指标为促炎因子含量以及认知功能是否正常，故实验思路为：设置A（健康大鼠）、B
（模型大鼠）和C（模型大鼠）三组实验，A、B 组作为对照组，C 组作为实验组，分别灌胃等量的生
理盐水、生理盐水和小檗碱溶液，检测三组大鼠的炎症因子含量和认知功能情况。若小檗碱可抑制模
型大鼠的炎症反应，减缓神经元损伤，则预期结果应为：A 组大鼠正常；B 组大鼠的抗炎因子减少、
促炎因子升高，炎症反应明显，认知功能降低；C 组大鼠的抗炎因子升高、促炎因子减少，炎症反应
降低，认知功能基本正常。
14．（8 分）玉米是经济价值较高的粮食作物，其光合作用既有C4途径又有C3途径，过程如图。请回答下
列问题。
(1)玉米叶片中固定CO2的物质有 ，图中PEP 羧化酶对CO2具有较强亲和力，其意义是
。
(2)玉米的发育时期主要有出苗、拔节、抽雄、开花、吐丝、成熟等，吐丝期是雌穗发育的关键时期，
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决定玉米的产量。图2 表示吐丝期玉米的4 个冠层，研究人员研究了种植密度（D1组7.5 万株·ha-1、D2
组10.5 万株·ha-1、D3组13.5 万株·ha-1）对玉米吐丝期各冠层净光合速率（Pn）、有机物转移量（单株
从光合器官转移出去的量）的影响，实验结果如图3、图4.
①据图3 分析，随种植密度的增加，I 冠层叶片光合速率降低的幅度 （填“大于”、“小
于”或“等于”）Ⅱ冠层，主要原因是随种植密度的增加，I 冠层 。
②生产实践中发现D2组玉米产量最高。与D1组相比，D2组玉米产量高的原因有 。
【答案】(1) PEP、C5 有利于浓缩CO2，增加维管束鞘细胞中的CO2浓度
(2) 大于 光照强度降低幅度大于Ⅱ冠层 单株有机物的转移量大，种植密度大，光合面
积大，光合产物多
【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】（1）由图1 可知，图中B 可与CO2反应生成C3，图中A 为C3，B 为C5，玉米叶片中固定
CO2的物质有PEP、C5；图中PEP 羧化酶对CO2具有较强亲和力，其意义是有利于浓缩CO2，增加维管
束鞘细胞中的CO2浓度。
（2）①由图3 可知，随种植密度的增加，由于随种植密度的增加，遮阴导致I 冠层光照强度降低幅度
大于Ⅱ冠层，I 冠层叶片光合速率降低的幅度大于Ⅱ冠层，即二者的差值越来越大。
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②由图4 可知，与D1组相比，D2组玉米单株有机物的转移量大，种植密度大，光合面积大，光合产物
多，所以D2组玉米产量最高。
15．（12 分）基因工程制药是制药行业的一支新军，发展速度很快。
I.下图是科学家利用基因工程生产人类胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构，据图回答下
列问题：
(1)大肠杆菌是生产胰岛素常用的工程菌，但利用大肠杆菌得到的胰岛素需要进一步加工和修饰，才能
获得生物活性，原因是 。
(2)为使目的基因与载体正确连接，在设计PCR 引物扩增目的基因时，最好添加限制酶 的识
别序列，经GenBank 检索后，得到基因右端A 链处碱基序列为—GCATTCTGAGGC—（从左至右），
则对应的引物设计的序列是 （书写方向为5′→3′）。
Ⅱ.丹麦科学家将胰岛素中B28 位脯氨酸（密码子为CCU）替换为天冬氨酸（密码子为GAU），有效
抑制了胰岛素分子间的聚合，由此研发出速效胰岛素类似物，在对胰岛素基因进行改造时，常采用重
叠延伸PCR 技术引入特定位点突变，过程如下图所示：
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(3)进行PCR 时所用的引物3 的合理设计是 （只需写出拟突变位点处与GG 对应的碱基即可，
书写方向为5′→3′）。
(4)PCR②③过程不能在同一反应器内进行，原因是 ；PCR②③过程至少需要经过
轮反应可得到等长的DNA 片段。
(5)经⑤过程形成的改造后的胰岛素基因在PCR 扩增时，需要添加的引物是 （从引物1、
2、3、4 中选择）。
【答案】(1)大肠杆菌属于原核生物，细胞内没有内质网、高尔基体等细胞器，无法对核糖体合成的肽
链进行加工
(2) EcoRⅠ，XhoⅠ 5'—CTCGAGCGGAGTCTTACG—3'（或CTCGAGCGGAGTCTTACG）
(3)5'—GA—3'（或GA）
(4) 引物2 和引物3 中存在互补配对片段，置于同一反应系统时它们会发生结合而失去作用
2/两
(5)引物1 和引物4
【分析】PCR 原理：在解旋酶作用下，打开DNA 双链，每条DNA 单链作为母链，以4 种游离脱氧核
苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA 聚合酶从引物3'端开始延伸DNA 链，即DNA 的合成方
向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA 的复制过程。DNA 的复制需要
引物，其主要原因是DNA 聚合酶只能从3'端延伸DNA 链。
【详解】（1）大肠杆菌属于原核生物，细胞内没有内质网、高尔基体等细胞器，无法对核糖体合成
的肽链进行加工。
（2）由图可知，对于目的基因，SalⅠ和NheⅠ的作用位点在目的基因中间，会破坏目的基因，则在引
物设计时不能选择添加这两种限制酶的识别位点，只能在XhoI、MunI 和EcoRⅠ中选择；由于LacZ 基
因和氨苄青霉素抗性基因中均有MunⅠ的识别序列，若选择MunⅠ，会导致标记基因都被破坏，而无法
筛选；而质粒上EcoRⅠ的作用位点只在一种标记基因（即LacZ 基因）上，选择EcoRⅠ只会破坏一种
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标记基因，仍然保留了另一个标记基因以供筛选，同时为了避免目的基因、质粒的自身环化同时保证
目的基因正确连接到质粒上（防止反向连接），需要再选择XhoⅠ限制酶进行双酶切。若要目的基因
两侧带有EcoRⅠ和XhoⅠ这两种限制酶切割的黏性末端，则需要在（扩增目的基因）设计PCR 引物时，
添加限制酶EcoRⅠ和XhoⅠ的识别序列。根据两种酶在质粒上的位置上可知，EcoRⅠ识别序列更靠近启
动子，质粒上的转录方向是从启动子→终止子，并且由胰岛素基因结构图可知，其转录方向是从左→
右，因此需要在胰岛素基因的左侧添加EcoRⅠ识别序列，XhoⅠ的识别序列则添加到胰岛素基因的右侧。
已知胰岛素基因上面链左侧是5’—磷酸端，右侧是3’—OH 端，则下面链的左侧是3—OH 端，右侧是
5’—磷酸端，A 链处的碱基序列为—GCA CTGAGGC—
⊤
（从左至右），则与A 链处互补的B 链对应
位置为5’—CGTAGACTℂG—3’，由于引物与模板链的3’端结合，因此右侧的引物应该与B 链结合，
根据碱基互补配对原则可知，引物的序列应该是，5’—CGGAGTC ACG—3’
⊤
，由于引物从3’端开始连
接核苷酸，因此要在引物5 端加上XhoⅠ的识别序列5'—CTCGAG—3’，综合这两段序列，可推知，该
引物的设计序列是5'—CTCGAGCGGAGTCTTACG—3'。
（3）根据碱基互补配对原则，B 链的第28 位氨基酸脯氨酸（密码子为CCU）替换为天冬氨酸（密码
子为GAU），则需要将转录模板链相应位置GGA 改为CTA，只考虑与DNA 模板链GG 序列对应的
碱基，那么与之结合的相应引物的序列应由CC 改为GA。
（4）PCR②③过程，该阶段必须将引物1、2 和引物3、4 置于不同反应系统中，这是因为引物2 和引
物3 中存在互补配对片段，置于同一反应系统时它们会发生结合而失去作用；PCR②③过程第1 次复
制形成的两个DNA 分子不等长，第2 次复制才能形成等长的DNA 片段。
（5）由于PCR 体系中引物需要与模板链的3’端结合，结合题图可知，经⑤过程形成的改造后的胰岛
素基因在PCR 扩增时，需要添加的引物是引物1 和引物4。
16．（12 分）二倍体野生型圆叶风铃草花瓣呈蓝色，研究人员发现三个纯种白花隐性突变品系，其突变基
因及基因型如下表。为确定突变基因在染色体上的位置关系，进行如卜杂交实验（不考虑其他突变和
互换），请回答下列问题。
突变品系
突变基因
基因型
甲
w1
w1w1/++/++
乙
w2
++/w2w2/++
丙
w3
++/++/w3w3
(1)圆叶风铃草花瓣细胞中蓝色色素存在于 （细胞器）中。
(2)杂交实验说明w1、w2的位置关系是位于 （一对，两对）同源染色体上w1w3的位置关系是
位于 （一对/两对）同源染色体上。请在下图中画出杂交实验二中F1的余下基因位置：
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。
(3)若将突变品系乙、丙杂交，F1的表型为 ，F1自交，F2的表型及比例为 。若将杂
交一、二中的F1相互杂交，后代出现白花的概率是 。
(4)另有一白色突变品系丁，由隐性基因w4决定，甲和丁杂交，F1全为白色，F1自交后代均为白色，
可推测w1和w4基因位于染色体的 （填“同一”或“不同”）位点，这体现了基因突变的
性。
【答案】(1)液泡
(2) 两对 一对
(3) 蓝色 蓝：白=9：7 1/4
(4) 同一 不定向
【分析】由组合定律：当具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在子一代产生配子时，在
等位基因分离的同时，非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合，即一
对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的，各自独立地
分配到配子中去。
【详解】（1） 液泡中含有的花青素使花、果实呈现不同的颜色，故风铃草花冠细胞中蓝色色素分布
于花冠细胞的液泡中。
（2）甲的基因型为w1w1/++/++，乙的基因型为++/w2w2/++，杂交一F1全为蓝色，F2出现性状分离，
分离比为9 7∶，为9 3 3 1
∶∶∶变式，两对基因独立遗传，故实验结果说明w1、w2的位置关系是位于两对同
源染色体上；丙的基因型为++/++/w3w3，杂交二F1全为蓝色，F2性状分离为1 1∶，符合分离定律的分离
比，故w1、w3的位置关系是位于一对同源染色体上；甲为w1w1++，丙为w3w3++，且w1、w3的位置关
系是位于一对同源染色体上，杂交二中甲和丙杂交，F1的基因型为w1w3++，F1自交，F2为蓝色∶白色
=1 1∶，并未出现全为白花，说明w1和w3位于一对同源染色体上但并非位于等位基因的位置，F1基因的
位置图示如下。
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（3）若将突变品系乙、丙杂交，F1的基因型为++/w2+/w3+，为双杂合子，表型为蓝色；若F1自交，F2
的表型及比例为蓝：白=9 7∶；杂交一的F1（w1+/w2+/++）与杂交二中的F1（w1+/++/w3+）相互杂交，
可简写w1w2×w1w3，后代出现白花（w2w3）的概率是1/4。
（4） 另有一白色突变品系丁，由隐性基因w4决定，甲和丁杂交，F1全为白色，F1自交后代均为白色，
说明是同一突变，可推测w1和w4的位置关系是位于染色体的同一位点；w 基因可突变为不同的等位
基因，这体现了基因突变的不定向性。
17．（10 分）新疆地区创新性地采用“盐生经济植物+沙漠+盐碱地”的模式，成功培育了三文鱼、澳洲大
龙虾等多种海鲜品种，不仅极大地丰富了当地的海鲜市场供应，还有效地改善了盐碱地的生态环境。
在这一模式中，盐生植物（柽柳、芨芨草、山韭、马莲等）可吸收海鲜养殖产生的含盐废水中的盐分，
还作为青贮饲料喂养鱼虾。根据所学内容，完成以下填空：
(1)在海鲜养殖生态系统中，三文鱼、澳洲大龙虾等海鲜生物扮演着 的角色，它们主要通过
（填“捕食”或“寄生”）方式来获取营养。一个养殖池内的三文鱼环境容纳量的大小与最初投撒的
三文鱼苗数量 （填“密切相关”或“基本无关”），原因是： 。
(2)养殖池内的咸度和碱度属于 （填“密度”或“非密度”）制约因素。研究人员参照海水矿物
质比例，添加微量元素和益生菌，模拟出海水生态环境的咸度和碱度，这符合生态工程中 等原
理（答出1 点即可）。
(3)用含盐废水浇灌盐生植物，将盐生植物作为青贮饲料喂养鱼虾。这一过程主要体现了生态系统的
功能。该种养殖方式也有助于提高了生态系统的 ，降低养殖成本，提高农户的经济收益。
(4)通过海鲜养殖和盐生植物的种植，有效地改善了盐碱地的土壤结构，增加了植被覆盖率，减缓了盐
碱地的沙漠化进程，这主要体现了生物多样性的 价值。
【答案】(1) 消费者 捕食 基本无关 环境容纳量是由环境资源等因素决定的，与最
初投放鱼苗数量无关
(2) 非密度 自生、协调
(3) 物质循环和能量流动 稳定性(或自我调节能力)
(4)间接
【分析】影响种群数量变化的因素分两类，一类是密度制约因素，即影响程度与种群密度有密切关系
的因素，如食物、流行性传染病等；另一类是非密度制约因素，即影响程度与种群密度无关的因素，
气候、季节、降水等的变化，影响程度与种群密度没有关系，属于非密度制约因素。
【详解】（1）在海鲜养殖生态系统中，三文鱼、澳洲大龙虾等海鲜生物扮演着消费者的角色。它们
主要通过捕食方式来获取营养，即它们会捕食其他生物（如浮游生物、小鱼虾等）以获取能量和养分。
环境中的食物、水、栖息地等资源的充足程度决定了生物种群的大小，资源越丰富，环境容纳量通常
越大，一个养殖池内的三文鱼环境容纳量的大小与最初投撒的三文鱼苗数量基本无关，初始投放的三
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文鱼苗数量只会影响种群数量增长的速度和达到环境容纳量的时间。
（2）养殖池内的咸度和碱度属于非密度制约因素，这些因素对种群数量的影响不随种群密度的变化
而变化，而是由环境条件本身所决定的。研究人员通过添加微量元素和益生菌，模拟了海水生态环境
中的物质循环过程，使得养殖池内的环境更加接近自然海水环境，有利于海鲜生物的生长和繁殖；研
究人员通过调整养殖池内的咸度和碱度，模拟了海水生态环境的pH 值和盐分等关键因素，使得养殖
池内的环境更加适宜海鲜生物的生长，同时也促进了生态系统的稳定和可持续发展，符合生态工程中
的自生、协调原理。
（3）用含盐废水浇灌盐生植物，再将盐生植物作为青贮饲料喂养鱼虾的过程，主要体现了生态系统
的物质循环和能量流动功能。在这一过程中，含盐废水中的盐分和营养物质被盐生植物吸收利用，转
化为植物体内的有机物，实现了物质的循环利用。同时，盐生植物作为青贮饲料喂养鱼虾，又将植物
体内的有机物转化为鱼虾体内的营养物质和能量，实现了能量的流动和转化。该种养殖方式通过整合
含盐废水处理、盐生植物种植与海鲜养殖等多个环节，形成了一个闭合的生态循环系统。这种综合养
殖模式不仅提高了生态系统的稳定性，还有效降低了养殖成本，并显著提升了农户的经济收益。
（4）通过海鲜养殖和盐生植物的种植，有效地改善了盐碱地的土壤结构，增加了植被覆盖率，减缓
了盐碱地的沙漠化进程。这主要体现了生物多样性的间接价值，即生物多样性在生态系统中起到的维
持生态平衡、促进物质循环和能量流动等方面的作用。
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