2026年北京市普通高中学业水平等级性考试生物真题及解析

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. 原核生物分布广泛，种类多样，其共有特征不包括（     ）

A. 自养                 B. 单细胞

C. 没有核膜           D. 以DNA为遗传物质

【答案】A

【解析】A、原核生物代谢类型多样，既有蓝细菌、硝化细菌等自养生物，也有大肠杆菌、乳酸菌等异养生物，自养不是原核生物的共有特征，A错误；

B、原核生物均为单细胞生物，单细胞是其共有特征，B正确；

C、原核生物和真核生物的核心区别是原核细胞没有核膜包被的细胞核，没有核膜是原核生物的共有特征，C正确；

D、原核生物属于细胞生物，所有细胞生物的遗传物质都是DNA，因此以DNA为遗传物质是原核生物的共有特征，D正确。

2. 洋葱紫色鳞片叶外表皮细胞和根尖分生区细胞均能（     ）

A. 在中央液泡中储存色素 

B. 由中心体形成纺锤体

C. 进行旺盛的有丝分裂 

D. 在线粒体中合成ATP

【答案】D

【解析】A、洋葱紫色鳞片叶外表皮细胞的中央液泡中储存紫色色素，但根尖分生区细胞是未成熟的植物细胞，无中央大液泡，也无对应色素储存，A错误；

B、中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中，洋葱是高等植物，两种细胞均不含中心体，纺锤体由细胞两极发出纺锤丝形成，B错误；

C、洋葱紫色鳞片叶外表皮细胞是高度分化的成熟细胞，不具备分裂能力，只有根尖分生区细胞能进行旺盛的有丝分裂，C错误；

D、两种细胞均为真核细胞，都含有线粒体，线粒体是有氧呼吸第二、三阶段的场所，两个阶段均能合成ATP，D正确。

3. 下表给出了植物光合作用反应过程的部分原料和产物。

对上述反应过程的叙述，错误的是（     ）

A. ①只有在光下才能进行 

B. ①②③在叶绿体基质中进行

C. ④所需的还原剂为NADPH 

D. ④消耗ATP和NADPH中的能量

【答案】B

【解析】A、①是水的光解，属于光反应过程，仅在有光条件下才能进行，A正确；

B、①②③均属于光反应过程，发生场所为叶绿体类囊体薄膜，不是叶绿体基质，B错误；

C、④为暗反应阶段，C₃还原过程所需的还原剂为NADPH，C正确；

D、暗反应中C₃的还原过程需要消耗ATP和NADPH中的能量，将活跃化学能转化为有机物中稳定的化学能，D正确。

4. 某西瓜品种为二倍体（2N=22），研究者获得了不育但染色体数目正常的突变体。野生型和突变体花粉母细胞减数分裂I前期的显微照片如图。下列描述正确的是（     ）

A. 图1有11条染色体

B. 图1染色体不含姐妹染色单体

C. 图2染色体正在复制

D. 图2同源染色体没有正常联会

【答案】D

【解析】A、图1中1个四分体对应2条染色体，11个四分体共22条染色体，A错误；

B、减数分裂I前期染色体已经完成间期复制，每条染色体都含有2条姐妹染色单体，B错误；

C、染色体复制发生在减数分裂前的间期，图2为减数分裂I前期，此时复制已经结束，C错误；

D、图1野生型中同源染色体正常联会形成四分体，图2突变体无四分体结构，说明同源染色体没有正常联会，联会紊乱无法产生正常配子，也与突变体不育的特点相符，D正确。

5. 某11岁男孩生长发育迟缓，被确诊患一种伴X染色体的单基因遗传病。此男孩（Ⅳ-1）的家系如图。下列推测正确的是（     ）

A. Ⅳ-1的致病基因来自Ⅲ-2 

B. Ⅱ-2携带致病基因的概率为

C. Ⅱ-4和Ⅱ-8均为显性纯合子 

D. 人群中男性患者是女性患者的2倍

【答案】A

【解析】A、Ⅳ-1的双亲都正常，但Ⅳ-1患病，说明该病是隐性遗传病，且由题意可知，该病为伴X染色体的单基因遗传病，其父亲正常，不携带致病基因，Ⅳ-1的致病基因来自Ⅲ-2，A正确；

B、该病是隐性遗传病，结合题干信息，可知该病是伴X染色体隐性遗传病，Ⅲ-3患病，则Ⅱ-2为杂合子，Ⅱ-2携带致病基因的概率为1，B错误；

C、Ⅱ-2的致病基因来自Ⅰ-2，Ⅰ-2是杂合子，其致病基因可能会传给Ⅱ-4和Ⅱ-8，Ⅱ-4和Ⅱ-8不一定是纯合子，C错误；

D、伴X染色体隐性遗传病的特点是男性患病率高于女性，但是不能说明人群中男性患者是女性患者的2倍，D错误。

6. 有机磷农药（OP）可抑制昆虫乙酰胆碱酯酶（AChE）的活性。上世纪在全球广泛使用后，发现昆虫很快对OP产生了抗性。某地区的研究发现，实蝇AChE基因单个碱基替换产生抗性基因，导致OP对AChE的抑制作用显著降低；2009年前，种群中抗性基因频率很高，之后OP被禁用；2022年发现种群中抗性基因频率很低。可以作出的判断是（   ）

A. OP诱导AChE基因发生突变

B. 单个碱基替换没有引起AChE氨基酸序列的改变

C. 不使用OP的情况下，表现抗性的个体比无抗性个体适应能力低

D. 继续禁用20年后，再使用OP，实蝇不会再产生抗性

【答案】C

【解析】A、基因突变具有不定向、随机发生的特点，OP仅起到定向选择抗药性变异的作用，不会诱导AChE基因发生定向突变，A错误；

B、该突变导致OP对AChE的抑制作用显著降低，说明AChE的结构和功能发生了改变，因此单个碱基替换引起了AChE氨基酸序列的改变，B错误；

C、OP禁用后，种群抗性基因频率大幅下降，说明在无OP的环境中，抗性个体的生存、繁殖能力弱于无抗性个体，即抗性个体适应能力更低，C正确；

D、种群中可能仍保留极低频率的抗性基因，且基因突变可自发发生，若再次使用OP，仍会定向筛选出抗性个体，实蝇仍可能产生抗性，D错误。

7. 月季是北京的市花，环路和支路近千公里的月季景观带让初夏的京城绚丽多姿。月季的祖先品种为二倍体（2N=14），现栽培的“北京红”“约定”和“紫色美地兰”等多个品种为四倍体。下列叙述错误的是（     ）

A. 二倍体月季每个染色体组含有7条染色体

B. 四倍体月季可由二倍体通过转基因技术获得

C. 可通过扦插繁殖保持“北京红”的优良性状

D. 利用二倍体和四倍体月季杂交可培育三倍体

【答案】B

【解析】A、二倍体月季体细胞染色体数为2n=14，共含2个染色体组，因此每个染色体组含有7条染色体，A正确；

B、转基因技术的原理是基因重组，仅能定向导入外源目的基因，不会改变细胞内染色体组数目，四倍体月季需通过低温或秋水仙素处理二倍体萌发的种子/幼苗，诱导染色体加倍获得，B错误；

C、扦插属于无性生殖，子代遗传物质与母本完全一致，可保持“北京红”的优良性状，C正确；

D、二倍体配子含1个染色体组，四倍体配子含2个染色体组，二者杂交后受精卵含3个染色体组，可培育出三倍体植株，D正确。

8. 神经元释放的神经递质乙酰胆碱（ACh）作用于肌肉细胞。筒箭毒碱与ACh受体（ACh-R）可逆结合，-银环蛇毒素与ACh-R特异性结合且不易分离。下列叙述错误的是（     ）

A. ACh与ACh-R结合后进入肌肉细胞发挥作用

B. 筒箭毒碱和-银环蛇毒素均可作用于突触后膜

C. 体外实验中提高ACh浓度可减少筒箭毒碱与ACh-R的结合

D. 体外实验中可用带标记的-银环蛇毒素检测ACh-R的分布

【答案】A

【解析】A、乙酰胆碱（ACh）作为神经递质，仅需与突触后膜上的ACh受体结合即可引发突触后膜电位变化，发挥作用后会被降解或回收，并不会进入肌肉细胞内，A错误；

B、ACh受体位于突触后膜（肌肉细胞膜）上，筒箭毒碱和α-银环蛇毒素均可与ACh受体结合，因此二者均可作用于突触后膜，B正确；

C、筒箭毒碱与ACh竞争结合同一受体，且结合是可逆的，体外实验中提高ACh浓度，可使ACh在受体结合的竞争中占优势，减少筒箭毒碱与ACh-R的结合，C正确；

D、α-银环蛇毒素可与ACh-R特异性结合且不易分离，因此体外实验中可用带标记的α-银环蛇毒素定位ACh-R，检测其分布，D正确。

9. 放学后，同学们在运动场进行足球、篮球等体育活动时，机体会发生相应的变化。对此过程的叙述，错误的是（     ）

A. 耗能增加，葡萄糖氧化增强，提供更多ATP

B. 产热增加，汗液分泌增多，散热加快

C. 细胞外液渗透压上升，抗利尿激素分泌减少

D. 产生的乳酸增加，但缓冲物质仍可维持血液相对稳定

【答案】C

【解析】A、运动过程中肌肉收缩等生命活动耗能增多，细胞呼吸速率加快，葡萄糖氧化分解增强，产生更多ATP满足能量需求，A正确；

B、细胞呼吸增强会使产热增加，为维持体温相对稳定，机体通过增加汗液分泌、舒张皮肤毛细血管等方式加快散热，B正确；

C、大量出汗会导致机体失水较多，细胞外液渗透压上升，此时下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增多，促进肾小管和集合管重吸收水分，减少尿量以维持渗透压稳定，C错误；

D、剧烈运动时部分细胞进行无氧呼吸产生乳酸，血浆中的HCO3-、HPO42-等缓冲物质可与乳酸发生反应，维持血液pH相对稳定，D正确。

10. 乙型肝炎疫苗的核心成分是乙肝病毒表面的S蛋白。对此疫苗作用的认识，错误的是（     ）

A. 能诱导机体产生体液免疫

B. 能诱导机体产生记忆细胞

C. 诱导产生的抗体主要通过激活T细胞发挥作用

D. 诱导产生的抗体能阻止乙肝病毒侵入靶细胞

【答案】C

【解析】A、乙型肝炎疫苗的S蛋白属于抗原，可刺激机体产生特异性免疫，诱导B细胞增殖分化为浆细胞产生抗体，引发体液免疫，A正确；

B、抗原刺激机体发生特异性免疫的过程中，会分化形成记忆细胞，B正确；

C、抗体的作用是与抗原特异性结合，形成沉淀后被吞噬细胞吞噬消化，T细胞的激活依赖抗原呈递细胞呈递的抗原，并非由抗体激活，C错误；

D、诱导产生的抗体可在内环境中与乙肝病毒结合，阻止病毒吸附、侵入宿主靶细胞，D正确。

11. 毛白杨在北京广泛种植，具有生态功能和观赏价值。但是，毛白杨雌株释放的飞絮（种子）会对人的呼吸道产生刺激，还会影响驾驶员的视线。因此，需兼顾生态功能和社会需求来管理毛白杨。下列建议不合理的是（     ）

A. 毛白杨的生态功能难以在短期内被其他树种代替，不宜大规模移除

B. 考虑到景观和游人的需求，在公园内可采用恰当方式抑制毛白杨种子形成

C. 某大型防护林主要树种为毛白杨，产生大量飞絮，宜砍掉毛白杨改种其他树种

D. 毛白杨飞絮威胁行车安全，不宜在新建的高速公路两侧种植雌株

【答案】C

【解析】A、毛白杨的生态功能短期内难以被其他树种替代，大规模移除会造成生态效益大幅下降，A不符合题意；

B、公园内采用恰当方式抑制毛白杨种子形成，可同时兼顾景观观赏需求和减少飞絮对游人的影响，B不符合题意；

C、大型防护林的核心作用是生态防护，直接砍掉全部毛白杨改种其他树种，短期内会导致防护林的生态防护功能大幅丧失，违背了兼顾生态功能和社会需求的原则，C符合题意；

D、毛白杨雌株产生的飞絮会遮挡驾驶员视线，高速公路两侧不种植雌株可有效规避行车安全隐患，D不符合题意。

12. 单倍体育种是植物育种的一种有效途径。利用花药离体培养可获得单倍体植株，染色体加倍后获得纯合二倍体。下列叙述正确的是（   ）

A. 可以用根尖代替花药作为外植体

B. 愈伤组织形成植株是脱分化过程

C. 用细胞分裂素处理使染色体加倍 

D. 单倍体育种可以缩短育种年限

【答案】D

【解析】A、单倍体育种需要获取配子发育而来的单倍体个体，根尖是体细胞，作为外植体培养得到的植株与原植株染色体倍性一致，无法获得单倍体，不能代替花药，A错误；

B、植物组织培养中，外植体形成愈伤组织是脱分化过程，愈伤组织形成植株是再分化过程，B错误；

C、细胞分裂素的作用是促进细胞分裂、诱导芽的分化，无法使染色体加倍，通常用秋水仙素或低温处理诱导染色体加倍，C错误；

D、单倍体育种经染色体加倍后直接获得纯合子，自交后代不发生性状分离，可明显缩短育种年限，D正确。

13. MT是工业化生产海藻糖必需的酶，但天然MT热稳定性差。研究者将MT第216位的丙氨酸变为苏氨酸，获得热稳定性高的MT，提高了海藻糖生产效率。下列叙述错误的是（     ）

A. 温度和pH会影响MT的催化活性

B. 第216位的丙氨酸对MT的专一性至关重要

C. 为筛选热稳定性高的MT，应在较高温度下测定酶活性

D. 对MT结构的改造属于蛋白质工程

【答案】B

【解析】A、酶的活性受温度、pH等因素的影响，MT本质是酶，因此温度和pH会影响其催化活性，A正确；

B、根据题干信息，将第216位的丙氨酸变为苏氨酸后，MT的热稳定性提高，并未改变其催化功能（仍可催化海藻糖合成），说明该位点的丙氨酸与MT的热稳定性有关，未体现对其专一性的作用，B错误；

C、热稳定性高的酶在较高温度下仍能保持较高活性，因此筛选热稳定性高的MT时，应在较高温度下测定酶活性，C正确；

D、通过改造氨基酸序列对蛋白质结构进行定向改造，以获得功能符合需求的蛋白质，该技术属于蛋白质工程，D正确。

14. 下列使用显微镜的高中生物学实验中，相应操作与目的不匹配的是（     ）

A. 为使高倍物镜下观察到的细胞变清晰，调节细准焦螺旋

B. 为观察到黑藻叶肉细胞中叶绿体的运动，取用生长旺盛的叶片

C. 为清晰观察植物细胞的吸水和失水，用苏丹III染料对液泡染色

D. 为清晰观察根尖细胞的有丝分裂，用盐酸解离根尖

【答案】C

【解析】A、高倍物镜下为避免压坏装片、损伤镜头，只能调节细准焦螺旋使物像变清晰，A正确 ；

B、生长旺盛的黑藻叶片代谢旺盛，细胞质流动速率快，更易观察到叶绿体的运动，B正确；

C、观察植物细胞吸水和失水实验通常选用紫色洋葱鳞片叶外表皮，其液泡本身含紫色色素无需染色，且苏丹III是脂肪染色剂，无法对液泡染色，C错误；

D、观察根尖有丝分裂实验中，盐酸和酒精配制的解离液可使根尖组织细胞相互分离开，便于后续制片观察，D正确。

15. 《中华人民共和国国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要》中提出“开展绿色低碳全民行动”。下列属于绿色低碳生活理念和消费方式的是（     ）

A. 加强环境噪声污染治理 

B. 推进超采地下水治理

C. 加强候鸟迁飞通道保护 

D. 减少一次性用品使用

【答案】D

【解析】A、加强环境噪声污染治理属于政府层面的环境污染治理公共措施，不属于公众的生活理念与消费方式，也不直接契合低碳减碳的核心要求，A错误；

B、推进超采地下水治理属于政府层面的水资源保护治理措施，不属于生活消费范畴的低碳行为，B错误；

C、加强候鸟迁飞通道保护属于生物多样性保护的生态治理措施，和绿色低碳生活消费方式无直接关联，C错误；

D、一次性用品的生产、废弃处理过程会消耗大量能源、排放较多温室气体，减少一次性用品使用是公众在生活消费中践行减碳、绿色理念的典型行为，D正确。

第二部分

本部分共6题，共70分。

16. 大气中浓度升高是导致全球气候变暖的原因之一。减少排放，增加固定，是保护生态的重要举措。

（1）大气中的会被生物群落固定，而生物群落中的碳会通过__________作用转化为，重返大气。与碳一样，很多元素都不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的传递过程，这就是生态系统的__________。

（2）在生物群落中碳会沿着食物链（网）传递，下列叙述正确的有__________。（多选）

A. 从初级消费者传递到次级消费者的含碳有机物绝大部分是糖类

B. 碳在食物链（网）的传递过程伴随能量流动

C. 食物链（网）中各营养级生物均会释放

（3）海洋中生活的双壳纲动物（简称贝类），取食水中的有机物颗粒和微小生物，供自身的软组织和贝壳生长。贝壳中含有大量，其形成过程可以简化为：，其中来自海水。溶解于水的过程中，一部分会与水发生反应形成和。综合这些信息，分析贝类吸收和释放的过程，并说明如何判断贝类生长过程中是吸收还是释放。______________。

（4）贝类释放的先进入水体，然后再排放到大气中，如果能够延缓或阻断水中进入大气，就可以减少的排放。为实现这个目标，养殖贝类时可混养__________。

【答案】

（1） ①. 呼吸    ②. 物质循环    

（2）BC    

（3）吸收CO2过程：贝类滤食水体有机颗粒、浮游生物，将含碳有机物同化合成软组织；同时利用海水HCO3−合成贝壳CaCO3，海水消耗HCO3−后，促进海水溶解、吸收大气CO2；

释放CO2过程：贝类细胞呼吸分解有机物释放CO2；贝壳钙化反应也会生成CO₂释放到水体。若贝类同化软组织、沉积贝壳固定的总碳量＞呼吸+钙化释放的CO2对应碳量，整体净吸收CO2；反之则净释放CO2。    

（4）藻类

【解析】

【1】生物群落中生物（生产者、消费者、分解者）通过细胞呼吸分解有机物，将有机碳转化为CO2返回大气无机环境。生态系统物质循环定义：组成生物体的 C、H、O、N、P 等元素，不断在非生物环境和生物群落之间循环往复流动。

【2】A、食物链传递的含碳有机物主要是蛋白质、脂质、糖类，从初级到次级消费者，蛋白质占比最高，并非绝大部分是糖类，A错误；

B、能量流动和物质循环同步发生、不可分割；碳以有机物形式传递时，有机物中储存的化学能同步沿食物链传递，B正确；

C、各营养级生物活细胞均进行细胞呼吸，持续分解有机物释放，C正确。

【3】吸收CO2两条途径：①有机碳固定：贝类滤食浮游生物、有机碎屑，同化有机物构建自身软组织，将碳长期储存在生物体内；②无机碳固定（贝壳钙化）：利用海水碳酸氢根合成碳酸钙贝壳；水体消耗后，促使海水吸收大气补充，间接固碳。

 释放CO2两条途径：①生物呼吸：贝类自身细胞呼吸分解有机物，直接向水体释放；②钙化副产物：形成贝壳的化学反应会生成，排入海水。

总固碳量（软组织有机碳 + 贝壳碳酸钙无机碳）与总释放碳（呼吸+钙化产生的）：固碳总量＞释放碳→贝类整体净吸收CO2；固碳总量＜释放碳→贝类整体净释放CO2。

【4】藻类可进行光合作用，快速吸收水体中贝类释放的CO2，阻断CO2从水体挥发进入大气；同时藻类可作为贝类饵料，形成贝藻互利循环，降低养殖系统整体 CO2排放。

17. 钾是植物必需的大量元素，缺钾严重影响作物产量，研究植物响应低钾的调控机制对农业生产有重要意义。科学家以拟南芥为材料，对细胞膜上向胞内运输的通道蛋白T1展开了相关研究。

（1）T1基因转录形成的mRNA进入细胞质，首先在游离的_______上开始翻译，多肽链再转移到内质网上继续合成、加工和折叠，之后在______中进一步加工，最终T1蛋白被包裹在囊泡中，转运到细胞膜上。

（2）T1基因突变体在低钾条件下表现叶片黄化等低钾敏感表型。研究发现L基因突变体表型与T1突变体相似，且基因在低钾条件下表达增强，其编码的酶可以磷酸化T1。将生长7天的野生型、突变体和基因过表达幼苗分别置于含的培养液中进行实验，结果如图所示，证明酶有促进吸收的作用。

图中对应L过表达幼苗的曲线序号应为_________________。

（3）已有研究证实，L酶的活性依赖CB1蛋白与之结合。非洲爪蟾卵母细胞是研究通道蛋白的理想材料，科学家向卵母细胞注射相应的mRNA，检测内流情况。实验分组及结果如表所示。

综合上述全部信息，推测在低钾条件下T1的激活机制：____________。

（4）将表中CB1替换为CB9后，实验结果相同。拟南芥单基因突变体cb1和cb9的表型都与野生型相似，不表现低钾敏感，而双突变体cb1 cb9为低钾敏感表型。说明植物适应低钾条件时，CB1和CB9基因具有功能冗余性，这在适应进化中的意义是：_____________________。

【答案】

（1） ①. 核糖体    ②. 高尔基体    

（2）③    

（3）低钾条件下，CB1与L酶结合激活L酶；活化的L酶磷酸化T1通道蛋白，使T1具备转运K⁺的活性，介导胞外K⁺内流。

（4）单一基因发生突变时，另一个同源基因可代偿其功能，保证植物在低钾环境下仍能正常吸收钾离子，降低基因突变对植株存活的不利影响，提升植物对低钾逆境的适应能力。

【解析】

【1】T1蛋白是细胞膜上的通道蛋白，属于膜蛋白，其合成和运输路径遵循分泌蛋白的机制。mRNA进入细胞质后，首先在游离的核糖体上开始合成一段信号肽。信号肽引导核糖体附着到内质网上，多肽链边合成边进入内质网腔进行初步加工（如折叠、糖基化）。内质网通过“出芽”形成囊泡，将未成熟的蛋白质运输到高尔基体。高尔基体对蛋白质做进一步的修饰、加工和分类。最终通过囊泡运输到细胞膜。

【2】L酶可促进钾吸收；L过表达植株吸收K⁺能力最强，培养液中K⁺浓度下降最快、最终剩余浓度最低。相同培养时间，培养液剩余K⁺浓度：①＞②＞③。曲线③吸收最强为L 过表达（大量 L 酶，吸钾最强，K⁺下降最快）

【3】组1（只有T1）、组2（T1+L）、组3（T1+CB1）均无K⁺内流，说明单独存在T1，或者T1仅与L或CB1中的一种共存时，通道都不工作。组4（T1+L+CB1）有K⁺内流，说明只有当T1、L、CB1三者同时存在时，T1通道才被激活。综合推导：在低钾胁迫下，植物为了生存，上调L基因表达。L酶合成后，必须与CB1蛋白结合才能具备活性，活化的L酶进而磷酸化T1蛋白，改变T1的构象使其开放，从而允许K⁺内流。

【4】CB1和CB9功能相似，单突变体（缺一个）表型正常，只有双突变体（两个都缺）才表现出低钾敏感。这说明两者在功能上是“冗余”的，即可以互相替补。进化意义是在自然界中，基因突变是随机且经常发生的。如果只有一个基因负责关键功能，一旦该基因突变，生物体可能死亡。而拥有功能冗余的基因（如CB1和CB9），当一个基因发生突变失效时，另一个基因可以“替补”上来维持正常的生理功能（如适应低钾环境），从而保证个体的生存和繁衍。

18. 生长素对植物生长发育起重要调节作用，研究者对其极性运输的机制进行了探索。

（1）生长素能从__________部位运输到作用部位，是一类对生长发育有显著影响的微量有机物，因此生长素是一类植物__________。

（2）极性运输过程中，生长素需要跨膜运出细胞，再跨膜进入下一个细胞。研究表明，用呼吸抑制剂处理，生长素的极性运输过程受到显著抑制，因此推测生长素的极性运输过程中有__________这种跨膜运输方式，细胞膜上存在能运输生长素的载体蛋白。

（3）用生长素极性运输抑制剂处理野生型拟南芥，产生了异常花序，这种表型和PN基因突变体pn类似，据此推测PN蛋白是生长素极性运输所必需的组分。研究者切取野生型和突变体pn的茎段，利用-IAA开展了如图1所示的实验，结果（图2）证明了该推测，并发现pn是功能减弱突变体。

实验中需要将切取茎段的上端或下端插入培养基中。图2中组1使用的茎段来源及插入培养基的部位应为__________，组3应为__________。（选填相应字母）

A．野生型，下端 B．野生型，上端

C．突变体pn，下端 D．突变体pn，上端

（4）根据上述研究，若要确定PN是运输生长素的载体蛋白，还需补充一系列证据。请提出一个需要补充的证据：____________________。

【答案】

（1）①. 产生    ②. 激素    

（2）主动运输    

（3） ①. B    ②. D    

（4）示例：①证明PN蛋白定位在细胞膜上；

②体外实验证明PN蛋白可转运生长素；

③PN蛋白能与生长素特异性结合；

④回补PN基因后pn突变体运输能力恢复（写出任意一条即可）

【解析】

【1】生长素属于植物激素，只能由植物体内产生（合成）部位，运输到作用部位发挥调节作用。植物激素定义：植物体内产生、能从产生部位运送到作用部位，对植物生长发育有显著影响的微量有机物，生长素符合该定义。

【2】呼吸抑制剂会抑制细胞呼吸，减少ATP合成；生长素极性运输被显著抑制，说明该过程消耗能量，且依赖载体蛋白，符合主动运输的两大特征（载体 + 耗能）。

【3】生长素运输方式为极性运输，只能从形态学上端运到形态学下端。将茎段一端插入含14C-IAA培养基，检测另一端放射性，放射性越高代表向下运输的生长素越多。野生型PN蛋白正常，极性运输能力最强，放射性最高；pn突变体PN蛋白功能减弱，运输能力下降，放射性低；若茎段下端插入培养基无极性运输，上端无放射性。由此得出，组1应为B，组3应为D。

【4】题干仅证明PN蛋白是极性运输必需组分，要直接证明PN是生长素载体蛋白，还需补充直接证据，任选一条作答：①证明PN蛋白定位在细胞膜上；②体外实验证明PN蛋白可转运生长素；③PN蛋白能与生长素特异性结合；④回补PN基因后pn突变体运输能力恢复。

19. 体育运动在健康促进、疾病预防和康复治疗等方面具有重要作用。研究者探究了运动在抗肿瘤中的作用。

（1）当体内出现肿瘤细胞时，T细胞可直接接触、识别并特异性杀伤肿瘤细胞，这属于特异性免疫方式中的__________。

（2）研究者以小鼠为材料，按图1所示的3种运动方案开展实验，“运动”指每天在跑步机上运动1小时，“不运动”指在同一时间处于有限空间内。所有小鼠第28天皮下植入黑色素瘤细胞，第49天测量肿瘤体积，实验结果见图2。

综合图2结果，可得出的结论是__________。

（3）研究者发现，相比不运动小鼠，长期运动小鼠的肠道菌群发生了显著变化，因此推测：运动通过改变肠道菌群抑制肿瘤生长。按图1所示的长期运动方案进行实验，不同的是实验中持续使用抗生素清除小鼠肠道菌群。实验组和对照组小鼠肿瘤体积测量结果支持上述推测，其结果应为__________。

【答案】

（1）细胞免疫    

（2）运动能够抑制小鼠肿瘤的生长，且长期运动的抑制效果相对最显著    

（3）清除肠道菌群后，长期运动的实验组和不运动的对照组的肿瘤体积相对值无显著差异

【解析】

【1】特异性免疫分为体液免疫和细胞免疫，其中依靠T细胞直接接触、杀伤靶细胞（肿瘤细胞）的免疫方式属于细胞免疫。

【2】对比图2的三组结果，所有运动实验组的肿瘤体积相对值都低于对应不运动的对照组，说明三种运动方案都能抑制肿瘤生长；同时三组里长期运动组的肿瘤体积相对值最低，代表其抑瘤效果相对最好。

【3】假设“运动通过改变肠道菌群抑制肿瘤生长”成立，则小鼠肠道菌群清除后，运动失去了发挥抑瘤作用的必要媒介，那么原本长期运动能降低肿瘤体积的效应就会消失，最终运动组和不运动组的肿瘤体积没有明显差异。

20. 学习以下材料，回答（1）~（4）题。

合成生物学助力尿酸代谢平衡

尿酸是细胞中嘌呤分解代谢的产物。大多数哺乳动物可以依靠细胞内的酶分解尿酸，但人类缺少酶，导致血液中的尿酸浓度比大多数哺乳动物高几十倍。尿酸有多种生物学功能，如可以作为还原剂减少细胞中的自由基。若尿酸代谢异常，浓度超过时，尿酸可能沉积于关节囊中，引发痛风。

为探索痛风的新疗法，研究者利用合成生物学的方法建立了一个尿酸响应体系。他们首先构建了两种表达载体（见下图），右侧是报告基因SEAP表达载体，启动子和SEAP之间插入了cH序列；左侧是表达载体，是来自细菌的一种蛋白，既能与尿酸可逆结合，也能与可逆结合。当尿酸浓度较低时，与结合的多，从而减少SEAP的转录；当尿酸浓度较高时，更多的与尿酸结合，导致结合于的减少，SEAP的转录增加（如下图）。将两种载体同时导入体外培养的细胞，发现SEAP的表达随培养液中尿酸浓度的变化而变化；在相同尿酸浓度下，SEAP的表达量随插入cH数目的增加而减少。

随后，研究者将酶基因改造为基因，用基因替换图中的SEAP，构建sU表达载体，其中串联的cH数目为8个。将R表达载体和sU表达载体导入细胞，再将细胞植入U酶缺失的小鼠体内，7天后小鼠血液中尿酸水平由降为，与饲喂痛风常用药的效果相似。可见上述研究为痛风的治疗提供了新思路。

（1）表达载体中__________的功能是驱动目的基因的转录。

（2）由文中信息可知尿酸与序列之间的关系：二者_______结合蛋白。

（3）为降解血液中而不是细胞内的尿酸，研究者将U酶基因改造为基因，基因应编码__________的U酶。

（4）对文中的表达载体稍加改造，可进一步降低U酶缺失小鼠的血液尿酸浓度。为此，利用文中现有的DNA序列，可以在sU表达载体中进行的改造是__________。

（5）利用合成生物学构建类似的稳态调控系统，也有希望用于其他代谢相关疾病的治疗。如果采用文中设计思路助力血糖稳态的维持，关键是寻找__________。

【答案】

（1）启动子    

（2）竞争    

（3）分泌到细胞外    

（4）减少串联的cH数日    

（5）一种能与葡萄糖特异性结合的蛋白(类似R蛋白的功能)

【解析】

【1】启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，功能就是驱动下游目的基因的转录，表达载体中启动子的功能是驱动目的基因的转录。

【2】R蛋白既可以和尿酸可逆结合，也可以和cH序列可逆结合，尿酸浓度低时R更多结合cH，尿酸浓度高时R更多结合尿酸、从cH上脱离，说明尿酸和cH序列会竞争结合R蛋白。

【3】实验目的是降解血液中的尿酸而非细胞内的尿酸，因此改造后的sU基因编码的U酶需要被分泌到细胞外，才能进入血液发挥降解尿酸的作用。

【4】“相同尿酸浓度下，SEAP的表达量随插入cH数目的增加而减少”，现在要进一步降低小鼠血液尿酸浓度，就需要让sU（U酶）的表达量更高，因此可以减少sU表达载体上串联的cH序列的数量，降低R蛋白对sU转录的抑制作用，提升U酶的合成量，增强尿酸降解效果。

【5】该尿酸调控系统的核心是“能响应目标代谢物（尿酸）、同时可结合对应调控DNA序列的双功能R蛋白+R蛋白的结合靶序列cH”，要复助力血糖稳态的维持，关键是寻找一种能与葡萄糖特异性结合的蛋白(类似R蛋白的功能)。

21. 玉米是我国种植面积最大的农作物，籽粒大小是影响产量的重要因素。解析籽粒大小的遗传机制对高产玉米品种的培育有重要意义。

（1）甲是小籽粒玉米突变株，甲和野生型玉米（WT）杂交，表型为正常籽粒，自交，中小籽粒约占，说明该小籽粒性状为__________性状。研究发现，甲的2号染色体上A基因突变，导致胚乳蔗糖转化酶（A）失活，胚乳发育异常，籽粒变小。

（2）B基因突变株乙（bb）也表现为小籽粒。位于6号染色体上的B基因突变，影响A的加工。检测WT和乙籽粒中A的含量，结果如图1所示。

乙表现小籽粒的原因是：B基因突变使A的含量_____，影响胚乳发育。

（3）另有一小籽粒显性纯合突变株丙（DD），D基因位于1号染色体上，抑制A基因的表达。将丙与乙杂交，表型为小籽粒，自交，表型及比例为__________。

（4）籽粒大小还可作为标记性状应用于玉米杂交制种。雄性不育株在育种中有重要价值，但无法通过自交保种，限制了其应用。现有隐性纯合突变体ee为雄性不育株，E基因位于9号染色体上。为方便保种，育种专家将D和E基因转入某品系玉米，获得了转基因植株丁。上述雄性不育株与丁杂交，有两种，表型分别与两个亲本相同，在种植前可通过籽粒大小区分；两者再杂交，依然产生相同结果。

①预期的表型和比例为__________。

②请在图2中画出上文所涉及的全部基因及其所在的同源染色体，以表示转基因植株丁的基因组成。同源染色体用竖线表示，基因用相应字母表示_______。（画出满足条件的一种情况即可）

【答案】

（1）隐性    

（2）下降（减少）

（3）小籽粒:正常籽粒=13:3

（4）  ①. 正常籽粒不育：小粒可育＝1:1       ②.

【解析】

【1】甲和野生型（WT）杂交，F1全为正常籽粒，F1自交后F2中小籽粒占1/4，符合孟德尔隐性性状在F₂代中占1/4的分离比，故小籽粒性状为隐性性状。

【2】从图1电泳结果得出，乙（bb）中A蛋白条带强度显著低于WT，说明B基因突变影响A蛋白的加工或稳定性，导致其含量下降（减少），进而影响胚乳发育，表现为小籽粒。

【3】丙（AABBDD）与乙（AAbbdd）杂交，F1基因型为AABbDd（表现为小籽粒）。F1自交时，B/b与D/d独立遗传（位于非同源染色体）：只有B_dd基因型的个体，A能正常加工且不被抑制，表现为正常籽粒，占比3/4×1/4= 3/16；其余基因型（B_D_、bbD_、bbdd）均表现为小籽粒，占比1-3/16=13/16。 因此F2表型及比例为小籽粒:正常籽粒=13:3。

【4】已知E基因位于9号染色体上，D基因可能也位于9号染色体上（与E连锁），或者位于其他染色体上。但根据F1两种表型再杂交仍产生相同结果，可以推断D和E基因应位于同一条染色体上，形成DE/de的连锁关系。雄性不育株基因型为ddee，表型为大粒不育。转基因植株丁：需要将D和E基因转入，且F1有两种表型（大粒可育和小粒不育），说明丁的基因型应为DdEe。但F1两种表型再杂交仍产生相同结果，说明丁为杂合子，基因型为DE/de（D与E连锁在同一条9号染色体上，另一条同源染色体上为d、e），另一条同源染色体上为de（即无D和E基因）。可知F1的基因型及表型: 雄性不育株（ddee）产生配子：de。 转基因植株丁（DE/de）产生两种配子：DE和de (1:1）。杂交后F1基因型为: DE/de表型为小粒可育，de/de表型为正常籽粒不育，表型比例为：正常籽粒不育：小粒可育＝1:1。

(内容来源于网络，谨供参考）