生 物 学 试 卷
2024 年 4 月
（完成试卷时间：60 分钟 总分：100 分）
考生注意：
1．考试分设试卷和答题纸。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
2．“单选”指每题只有一个选项为正确答案；“多选”指每题有两个或两个以上选项为正确答案；“编号选填”指每
空有一个或多个选项为正确答案。
一、森林修复（18 分）
川西亚高山森林是长江上游的生态屏障，曾因遭到大量砍伐而造成退化。1998 年，我国启动森林资源保护工程，
全面禁伐封育，并对砍伐区域采取了人工造林（人工林）或天然更新（天然林）的恢复措施。表 1 为不同恢复模式
下的森林植物物种数量变化，图 1 表示 2020 年人工林和天然林的乔木径级结构，径级指乔木树种的胸径大小等级。
表 1
人工林（种） 天然林（种）
年份
乔木层 灌木层 草本层 乔木层 灌木层 草本层
2005 3 28 34 11 28 23
2010 3 25 70 7 29 31
2015 7 43 61 15 33 24
2020 10 28 56 19 27 25
图 1
1．（3 分）要获得表 1 数据，且使数据准确可靠，应采用的研究方法是_____。（多选）
A．对林地中的植物逐个进行调查 B．选择特定季节开展调查
C．在高密度区域选取多个样方进行调查 D．随机选取多个样方进行调查
2．（2 分）两类林地中，乔木层、灌木层和草本层的物种数量存在显著差异，且林地内的不同区域植被分布也存在
差异，这体现了群落的_____。（编号选填）
水平结构 垂直结构 营养结构 环境结构
3．（2 分）调查显示，天然林恢复过程中，原本处于灌木层的乡土植物锐齿槲栎和四川蜡瓣花等逐渐进入乔木层中，
取代青榨槭成为优势树种，同时灌木层的优势物种也发生了较大的变化，这一过程称为_____；锐齿槲栎和青
榨槭的种间关系是_____。
4．（2 分）人工林的乔木层优势树种始终是人工种植的油松，其灌木层多为喜湿润的耐寒植物；而天然林的灌木层
优势种多为喜光物种。造成这种现象的环境因素包括_____。（编号选填）
光照 温度 水分 土壤
5．（2 分）乔木的胸径大小与树龄呈正相关。据图 1 推测，2020 年人工林和天然林的乔木中，多数种群的年龄结
构分别为_____。（单选）
A．增长型、衰退型 B．稳定型、衰退型
C．衰退型、增长型 D．稳定型、增长型
6．（3 分）从森林生态系统的组成看，锐齿槲栎和青榨槭属于_____；除表 1 所示组分外，生态系统至少还应有_____。
7．（4 分）天然更新和人工造林两种方式中，哪种方式更有利于亚高山森林生态系统的恢复？请比较图表数据，并
写出分析过程_____。
二、豌豆生长的调节（13 分）
豌豆植株的芽对不同浓度生长素的响应不同（见表 2）。图 2 为具有顶端优势现象的豌豆植株培养于适宜条件
下，其中~代表不同器官。
表 2
生长素浓度（mol/L） 芽的生长
10-10 ~ 10-5 促进
10-5 ~ 10-3 抑制
图 2
8．（2 分）对图 2 植株处生长素浓度推测正确的是_____。（单选）
A．可能小于 10-5mol/L B．可能大于 10-5mol/L
C．可能小于 10-10mol/L D．可能大于 10-3mol/L
9．（2 分）对图 2 植株生长素合成与运输的叙述正确的是_____。（单选）
A．只能由处合成 B．只能由处合成
C．可以从向处运输 D．可以从向处运输
10．（3 分）关于处发育时利用的物质和能量，下列说法正确的是_____。（多选）
A．物质碳原子可能来自于处细胞吸收的二氧化碳
B．物质氮原子主要来自于处细胞从土壤中吸收
C．大部分直接能源物质来自于处细胞的光反应
D．少部分直接能源物质来自于处细胞的三羧酸循环
研究发现一种由根细胞合成的新型植物激素 SLs，可通过抑制侧芽处生长素向侧芽外运输来调控侧芽发育，而
生长素可以促进 SLs 合成。
11．（2 分）若去除图 2 植株的处，则处生长素浓度和生长状态的变化是_____。（单选）
生长素浓度 生长状态
A． 升高 加快
B． 降低 减慢
C． 升高 减慢
D． 降低 加快
12．（1 分）据题意推测，SLs 对侧芽发育的影响是_____（促进/抑制）。
13．（3 分）据题意，下列外界环境因素中，可能会影响豌豆 SLs 合成的是_____。（多选）
A．温度 B．光照强度 C．土壤 pH D．土壤 O2 浓度
三、大肠杆菌改造（26 分）
甲醇（分子式 CH3OH）是一种重要的有机化工原料，价格低廉，来源广泛，但不能被大肠杆菌利用。为获得
能够高效利用甲醇的大肠杆菌，研究人员根据图 3 所示甲基芽孢杆菌中的甲醇代谢途径，对大肠杆菌进行改造。其
中，F6P、FBP 是各种细胞进行糖酵解过程的重要中间产物，而甲醛和 H6P 是甲醇代谢途径中特有的。
图 3
14．（3 分）甲基芽孢杆菌甲醇代谢途径中的各种酶都具有相同的_____。（多选）
A．化学本质 B．活性中心 C．合成场所 D．空间结构
15．（2 分）酶 4 发挥作用的场所是_____。（单选）
A．质膜 B．细胞质基质 C．线粒体 D．核糖体
对大肠杆菌的改造过程如图 4，其中 I~IV 代表操作步骤，Ampr 表示氨苄青霉素抗性基因。在步骤 IV，研究人
员向大肠杆菌中引入突变的 dnaQ 基因（正常 dnaQ 基因是 DNA 聚合酶保真性的关键），并利用以甲醇为唯一碳源
的液体培养基进行连续培养，即可实现菌株的定向进化，从而获得高效利用甲醇的大肠杆菌。
图 4
16．（2 分）图 4 获取的目的基因应包括甲基芽孢杆菌中的_____。（编号选填）
酶 1 基因 酶 2 基因 酶 3 基因 酶 4 基因
17．（1 分）图 4 步骤 II 为_____。
18．（2 分）在图 4 步骤 I 和步骤 II 中，应选用的工具酶分别是_____。（单选）
步骤 I 步骤 II
A． DNA 解旋酶、限制酶 DNA 连接酶
B． DNA 连接酶、限制酶 耐热 DNA 聚合酶
C． 耐热 DNA 聚合酶、限制酶 DNA 连接酶
D． 耐热 DNA 聚合酶、DNA 连接酶 限制酶
19．（2 分）引入突变的 dnaQ 基因影响的是下图所示的过程_____。（编号选填）
20．（3 分）以下对步骤 IV 中大肠杆菌定向进化过程的分析，正确的是_____。（多选）
A．甲醇代谢相关基因发生定向突变
B．甲醇代谢相关基因发生随机突变
C．使大肠杆菌更容易在通用培养基中生长
D．使大肠杆菌更容易在以甲醇为唯一碳源的培养基中生长
21．（2 分）为尽快获得甲醇利用效率更高的菌株，在配制步骤 IV 所需培养基时，配方中除甲醇外至少还应该有_____。
（编号选填）
葡萄糖 NH4Cl Amp 琼脂 水
22．（6 分）下列实验方法~中，可用于分离纯化能高效利用甲醇菌株的是_____，可用于测定甲醇代谢有关酶
活性的是_____，可用于追踪大肠杆菌细胞中甲醇代谢情况的是_____。（编号选填）
分光光度法 差速离心法 显微注射法 显微镜计数法
平板划线法 凝胶电泳法 稀释涂布法 同位素标记法
23．（3 分）图 4 改造大肠杆菌时涉及的生物工程有_____。（多选）
A．发酵工程 B．细胞工程 C．基因工程 D．蛋白质工程
四、人类遗传病（16 分）
F 病是一种由 X 染色体上 GLA 基因突变引起的全身代谢紊乱疾病，由于异常代谢物积累部位不同而表现出不
同的临床症状，且患者症状随年龄逐渐加重。目前已发现 GLA 基因的 1000 多个突变位点。图 5 为甲家庭部分成员
F 病的系谱图，该家庭患病个体携带的致病基因突变类型相同。
图 5
24．（2 分）图 5 中的致病 GLA 基因是_____（显性/隐性）基因，II-3 是 GLA 基因型的_____（纯合体/杂合体）。
25．（3 分）III-2 的致病基因来自于_____。（多选）
A．I-1 B．I-2 C．II-3 D．II-4
26．（2 分）不考虑分裂异常，在 III-2 产生的下列细胞中，一定含有致病基因的是________。（编号选填）
精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞
由 GLA 基因另一位点突变引起 F 病的乙家庭中，女孩小萌也患 F 病，其父亲和妹妹也是携带相同突变基因的 F
病患者，而母亲不携带致病基因。目前，小萌的母亲已再次怀孕。图 6 为小萌 GLA 突变基因及其等位基因编码链
部分片段的测序结果，其中每种线形表示一种特定碱基，每个波峰对应序列中的一个碱基位点。
图 6
27．（2 分）小萌与母亲的 GLA 蛋白仅第 94 位氨基酸不同，据图 6 推测，该突变使正常蛋白质中的半胱氨酸（密
码子：5-UGU-3、5-UGC-3）变为_____。（单选）
A．苏氨酸（密码子：5-ACC-3） B．丙氨酸（密码子：5-GCA-3）
C．脯氨酸（密码子：5-CCG-3） D．精氨酸（密码子：5-CGU-3）
28．（2 分）小萌的母亲第三胎生出患 F 病孩子的概率为_____。
29．（2 分）为预防 F 病患儿出生，同时减少对健康胎儿和母亲的伤害，小萌父母可采取的最有效措施是_____。（编
号选填）
不采取任何措施 对胎儿进行性别检测
对胎儿进行染色体组成分析 对胎儿进行 GLA 基因检测
采用试管婴儿技术辅助生育
30．（3 分）若未来小萌与甲家庭中的 III-2 结婚，则控制 F 病的相关基因在遗传时_____。（多选）
A．遵循分离定律 B．遵循自由组合定律
C．通过配子传递给后代 D．具有伴性遗传特点
五、睡眠与免疫（27 分）
人的一生约有 1/3 时间在睡眠中度过。研究发现 PGD2 是一种睡眠调节物质，可由脑中的结缔组织细胞或上皮
细胞合成，经脑脊液运送，并发挥睡眠调节作用，具体作用机制如图 7，其中字母表示物质，表示促进， 表示
抑制， 表示物质分泌。
图 7
31．（2 分）PGD2 和 Ado 由细胞 I 和细胞 II 分泌后会直接进入脑脊液。脑脊液属于一种_____。（单选）
A．组织液 B．淋巴液 C．血浆 D．外环境
32．（2 分）从作用方式和功能来看，PGD2 最可能是一种_____。（单选）
A．神经递质 B．激素 C．细胞因子 D．抗体
33．（2 分）VLPO 神经元可通过分泌 GABA 抑制下一个神经元的兴奋产生。则此时后者的质膜两侧电荷分布为_____。
（单选）
A． B． C． D．
34．（2 分）除作用于中枢神经系统外，Ado 还能广泛作用于外周，引起心率减慢、主动脉和冠状动脉舒张、血压
下降。下列选项中，作用效果与其类似的是_____。（单选）
A．肾上腺素分泌 B．胰岛素分泌
C．交感神经兴奋 D．副交感神经兴奋
35．（6 分）脑脊液中的 PGD2 水平呈昼夜节律性波动，睡眠时浓度逐渐降低，觉醒时浓度逐渐升高。请结合图 7
分析机体睡眠-觉醒节律形成的机制_____。
睡眠不足不仅影响学习与记忆，还对机体健康带来严重不良影响。研究发现，睡眠剥夺小鼠脑中的高水平 PGD2
会突破血脑屏障进入循环系统，通过上调 IL-6 等物质的水平，使免疫系统过度激活，诱发炎症风暴，损伤组织器官，
造成多器官功能障碍（MODS），导致小鼠短时间内死亡。
36．（6 分）选择正确的编号填入下表，形成实验方案并预期实验结果，用来证实：睡眠剥夺造成的小鼠死亡是由
于免疫系统过度激活引起的。（编号选填）
正常小鼠 正常睡眠 存活时间长
免疫缺陷小鼠 睡眠剥夺 存活时间短
实验材料 实验处理 预期实验结果
实验组 （1）_____ （2）_____ （3）_____
对照组 （4）_____ （5）_____ （6）_____
37．（2 分）巨噬细胞可以释放 IL-6。在机体正常免疫过程中，巨噬细胞主要参与_____。（单选）
A．非特异性免疫 B．特异性免疫 C．细胞免疫 D．体液免疫
38．（2 分）睡眠剥夺造成的 MODS 属于一种_____。（单选）
A．过敏反应 B．获得性免疫缺陷病
C．自身免疫病 D．先天性免疫缺陷病
39．（3 分）下列措施中，对睡眠剥夺引起的 MODS 有缓解作用的是_____。（多选）
A．抑制 PGD2 合成酶活性 B．注射 PGD2 受体激动剂
C．促进 PGD2 从脑脊液进入血液 D．注射 IL-6 抗体
参考答案
2024.04
一、（18 分）
1．（3 分）BD
2．（2 分）
3．（2 分）次生演替 种间竞争
4．（2 分）
5．（2 分）D
6．（3 分）生产者（1 分） 消费者、分解者、无机环境（2 分）
7．（4 分）开放题，分层评分。以下为答案样例。
【样例 1】得 4 分
表 1 显示 2005 年至 2020 年间，两种恢复方式均有利于植物物种数量上升，其中人工林草本植物种类增长更多，而
天然林乔木物种种类增长更快。图 1 显示，天然林的乔木总量远多于人工林，而且根据径级结构推测未来乔木总量
还将继续增多。
由于乔木作为森林生态系统中的大型生产者，可以起到固定太阳能、为动物提供栖息场所等重要功能，天然林中大
量的乔木有利于整体的物质循环、能量流动，天然林中的生物量可能比人工林更大，长势更好。因此天然更新更有
利于森林生态系统恢复。
二、（13 分）
8．（2 分）A
9．（2 分）C
10．（3 分）ABD
11．（2 分）D
12．（1 分）抑制
13．（3 分）ABCD
三、（26 分）
14．（3 分）AC
15．（2 分）B
16．（2 分）
17．（1 分）表达载体的构建
18．（2 分）C
19．（2 分）
20．（3 分）BD
21．（2 分）（可选）
22．（6 分）
23．（3 分）ACD
四、（16 分）
24．（2 分）隐性 纯合体
25．（3 分）ABC
26．（2 分）
27．（2 分）D
28．（2 分）1/2
29．（2 分）
30．（3 分）ACD
五、（27 分）
31．（2 分）A
32．（2 分）B
33．（2 分）A
34．（2 分）D
35．（6 分）分层评分。以下为答案样例。
【样例 1】得 6 分
觉醒状态下，脑脊液中 PGD2 水平升高，会通过细胞 II 升高 Ado 水平，进而促进 VLPO 神经元释放抑制性神经递质
GABA，同时抑制 TMN 神经元释放兴奋性神经递质 HA，使神经系统兴奋性下降，机体逐渐进入睡眠；而睡眠过程
又使脑脊液中 PGD2 浓度降低，并通过 Ado 水平激活 TMN 神经元、抑制 VLPO 神经元功能，从而提升神经系统兴
奋性，使机体觉醒。如此周而往复，从而形成睡眠-觉醒节律。
36．（6 分）（1） （2） （3） （4） （5） （6）
37．（2 分）A
38．（2 分）C
39．（3 分）AD