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2024浙江省七彩阳光高考联盟高三上学期返校联考生物试题含解析
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这是一份2024浙江省七彩阳光高考联盟高三上学期返校联考生物试题含解析，文件包含浙江省七彩阳光新高考研究联盟2023-2024学年高三上学期返校联考生物试题原卷版docx、浙江省七彩阳光新高考研究联盟2023-2024学年高三上学期返校联考生物试题含解析docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共35页， 欢迎下载使用。
七彩阳光高三生物
2023.08
一、选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 6月17日是世界防治荒漠化和干旱日，根据联合国的最新数据，全球旱地面积已占全球陆地面积的46.2%，全世界有30亿人口居住在这一区域。下列措施中会加剧荒漠化的是（ ）
A. 实施精准农业 B. 滥牧滥樵滥垦
C. 推进治沙工程 D. 流域综合治理
【答案】B
【解析】
【分析】智慧农业促进农业生产精细化。智慧农业通过构建集环境监控、作物模型分析和精准调节为一体的农业生产自动化系统和平台，借助物联网对不同的农业生产对象实施精准化操作，通过传感设备检测环境的物理参数，对土壤、大气、水等生产环境状况进行实时动态监控，使之符合农业生产环境标准，提高了农业生产组织化水平，提高了劳动生产效率。
【详解】A、实施精准农业有利于缓解沙漠化进程，不符合题意，A错误；
B、滥牧滥樵滥垦会破坏土地植被，进而可加快土地沙漠化进程，符合题意，B正确；
C、推进治沙工程有利于缓解沙漠化，不符合题意，C错误；
D、流域综合治理的目的是缓解沙漠化进出，不符合题意，D错误。
故选B。
2. 冬天时，健康人将左、右手分别放在冷水和温水中一段时间，然后同时将两只手浸入同一盆凉水中，结果感觉到左手热、右手凉，形成不同感觉的原因是（ ）
A. 皮肤感受器不同 B. 传出神经不同
C. 体温调节中枢不同 D. 效应器不同
【答案】A
【解析】
【分析】神经调节的基本方式是反射，反射是在中枢神经系统的参与下，人和动物体对体内和外界环境的各种刺激所发生的规律性的反应，反射的结构基础是反射弧，反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。
【详解】A、健康人将左、右手分别放在冷水和温水中一段时间，然后同时将两只手浸入同一盆凉水中，由于温差的不同，左手上的温觉感受器兴奋，而右手皮肤中的冷觉感受器会兴奋，因而经过传入神经和神经中枢的作用后，在大脑皮层中形成的感觉不同，分别是热觉和冷觉，A正确；
B、感觉的形成不需要传出神经的参与，B错误；
C、冷觉和热觉形成过程中体温调节中枢是相同的，位于下丘脑，不符合题意，C错误；
D、感觉的形成没有经过完整的反射弧，不需要效应器的参与，D错误。
故选A。
3. 目前，转基因产品的安全性引发社会的广泛关注，下列分析错误的是（ ）
A. 转基因食品可能诱发过敏反应
B. 转基因作物与近缘野生种间会发生基因漂移
C. 转基因生物进入环境可能成为超级杂草或害虫
D. 转基因生物若经国家批准进行生产，就不存在任何安全风险
【答案】D
【解析】
【分析】转基因生物的安全性问题：
（1）有关食物安全问题的担忧：①担心出现滞后效应；②担心出现新的过敏源；③担心营养成分改变；④担心会侵犯宗教信仰者或素食者的权益。
（2）有关生物安全问题的担忧：转基因植物可能会对生物多样性构成潜在的风险和威胁。他们的理由：①转基因植物扩散到种植区外变成野生种或杂草；②转基因植物竞争能力强，可能成为“入侵的外来物种”；③转基因植物的外源基因与细菌或病毒杂交，重组出有害的病原体；④可能使杂草成为有抗除草剂基因的“超级杂草“。
（3）有关环境安全问题的担忧：①转基因植物打破自然物种的原有界限，可能破坏生态系统稳定性；②重组微生物产生的中间产物可能造成二次污染；③重组DNA与微生物杂交是否会产生有害病原微生物；④转基因植物花粉中的有毒蛋白可能通过食物链进入生物。
【详解】A、转基因食品可能出现新的过敏源，诱发过敏反应，A正确；
B、转基因作物与近缘野生种间发生基因交流，进而发生基因漂移，使一些近缘物种表现出转基因的性状，B正确；
C、转基因生物进入环境可能成为超级杂草或害虫，进而可能破坏生态系统的稳定型，引起生态危机，C正确；
D、转基因生物经过重重检测之后，国家才会批准进行生产，尽管如此，依然可能存在一些潜在的安全风险，D错误。
故选D。
4. 棕熊是一种生活在北方寒冷地区的哺乳动物。冬季来临前它会大量进食，体重一般可达400kg，脂肪层可厚达15cm，每年的10月到翌年5月这段漫长的时间里，它主要靠脂肪供能，以度过寒冷的冬天。下列叙述正确的是（ ）
A. 脂肪是棕熊细胞的主要能源物质
B. 脂肪分子储能效率高的主要原因是其中氧元素的含量较高
C. 冬天长期不进食时，脂肪分解为甘油和脂肪酸为生命活动供能
D. 通过制作脂肪层切片，经苏丹Ⅲ染色，在光镜下可看到脂肪颗粒
【答案】D
【解析】
【分析】脂质分为脂肪、磷脂和固醇，固醇包括胆固醇、性激素和维生素D，与糖类相比，脂肪分子中的氢含量多，氧含量少，氧化分解时产生的能量多，因此是良好的储能物质，磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架，固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，也参与脂质在血液中的运输。
【详解】A、糖类是主要能源物质，脂肪是储存能量的物质，糖量摄取过多会转化成脂肪。所以，入冬前棕熊摄入食物中的糖类会大量转化为脂肪储存在棕熊身体中，A错误。
B、脂肪分子中的碳、氢比例较糖中含量高，而氧含量少，所以，“燃烧”脂肪供能比氧化分解同质量的糖类需要更多的氧气，B错误；
C、脂肪由甘油和脂肪酸组成，冬天长期不进食时，脂肪分解为甘油和脂肪酸进一步氧化分解为生命活动供能，C错误；
D、通过制作脂肪层切片，经苏丹Ⅲ染色，在光镜下可看到被染成橘黄色的脂肪颗粒，据此可以鉴定脂肪的存在，D正确。
故选D。
5. 在真核细胞的核仁中，由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体的大、小亚基。下列有关rRNA的叙述正确的是（ ）
A. rRNA是以rDNA的一条链为模板合成的
B. rRNA上相邻的三个核苷酸可形成一个密码子
C. 原核细胞中，不会发生rRNA的合成过程
D. 核糖体蛋白的合成是在核内的核糖体上进行
【答案】A
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA。
【详解】A、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，rRNA是以rDNA的一条链为模板合成的，A正确；
B、mRNA上相邻的三个核苷酸可形成一个密码子，B错误；
C、原核细胞中也有核糖体，因此也有合成rRNA的基因，能够发生rRNA的合成过程，C错误；
D、核糖体存在于细胞质中而非存在于核内，D错误。
故选A。
6. 内质网是真核细胞中具有最大膜面积的细胞器，分为光面内质网和粗面内质网，下列人体细胞功能的实现与内质网无直接关系的是（ ）
A. 肝细胞对酒精等物质的解毒作用
B. 浆细胞对抗体的加工、运输作用
C. 中性粒细胞对病原体的吞噬作用
D. 细胞膜、高尔基体膜和线粒体膜等膜成分的更新
【答案】C
【解析】
【分析】内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。它由膜围成的管状，泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统。有些内质网上有核糖体附着，叫粗面内质网；有些内质网上不含有核糖体，叫光面内质网。
【详解】A、肝细胞对酒精等物质的解毒依赖于光面内质网上的酶系起作用，A不符合题意；
B、浆细胞中对抗体起加工、运输作用的是粗面内质网，B不符合题意；
C、中性粒细胞对病原体的吞噬作用由溶酶体执行，C符合题意；
D、滑面内质网有合成脂质的功能，细胞膜、高尔基体膜和线粒体膜等膜结构依赖滑面内质网合成的脂质进行更新，D不符合题意。
故选C。
7. 如图表示某自然生态系统的部分碳循环过程，甲、乙、丙、丁分别表示生态系统的组成成分，据图判断下列叙述错误的是（ ）
A. 甲是生产者，不全是植物
B. 丙在碳循环中的作用不可缺少
C. 甲、乙、丙、丁间的碳以有机物的形式流动
D. 图中应添加从“大气CO2”到“丁”的箭头
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析：图示为生态系统中碳循环示意图。分解者除了一个箭头指向无机环境外，其他箭头都指进来，因此丙为分解者；甲和乙为消费者，丁为生产者，图中缺乏大气中二氧化碳指向生产者丁的箭头。
【详解】A、图中丁代表生产者，不全是植物，也可代表硝化细菌等的化能合成作用的自养型生物，A错误；
B、丙作为分解者在生态系统中不可缺少，若缺少分解者，则生态系统的尸体将要堆积如山，物质循环将不能正常进行，B正确；
C、图中甲、乙、丙、丁分别代表初级消费者、次级消费者、分解者、生产者，它们构成该生态系统的生物群落，碳元素在这些它们之间的流动是以含碳有机物的形式流动的，C正确；
D、图中缺少的生理过程是从“大气CO2”到“丁”的箭头，表示光合作用或化能合成作用，D正确。
故选A。
8. 2023年3月，中国首块100%鸡细胞肉在杭州一家生物公司研制成功，这是一块完全不含植物支架的动物细胞培养肉产品。培养细胞取自杭州的一种本土鸡，培养肉经多种烹饪方式后的口感与传统鸡肉几乎无差别。下列关于该技术的叙述正确的是（ ）
A. 原理是细胞的全能性
B. 培养需要无毒、无菌和合适配比的营养和气体条件
C. 培养的材料可取分化程度较高的肌肉干细胞，经消化分散后培养
D. 所需的成本低，且细胞肉的质量可控，很有发展前景
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞培养条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌。②添加一定量的抗生素③定期更换培养液，以清除代谢废物。（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。（3）温度和pH：哺乳动物多以36.5℃为宜，最适pH为7.2-7.4。（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH。）
【详解】A、上述过程并未得到完整个体或各种细胞，故不能体现细胞的全能性，其原理是细胞增殖，A错误；
B、上述过程主要是动物细胞培养技术，培养需要无毒、无菌和合适配比的营养和气体条件，B正确；
C、培养的材料应取分化程度较低的细胞，C错误；
D、“细胞培养肉”制造过程中，肌肉细胞的培养需要借助合适的支架体系来防止细胞的接触抑制，成本较高，D错误。
故选B。
9. 为研究淀粉酶的特性，某同学设计了如下实验，下列相关叙述正确的是（ ）
A组：1%淀粉溶液+蒸馏水
B组：1%淀粉溶液+稀释200倍的新鲜唾液
C组：2%蔗糖溶液+稀释200倍的新鲜唾液
A. 该实验的目的是研究酶的高效性
B. 可用碘液检测底物是否完全分解
C. 为了增强实验的严谨性，应增加一组：2%蔗糖溶液+蒸馏水
D. 淀粉溶液中加入0.3%氯化钠溶液以利于实验结果的出现，属于对自变量的控制
【答案】C
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】A、分析题意，A组与B组的自变量是淀粉酶的有无，可验证酶的催化作用，B组和C组自变量是底物的种类，可研究酶的专一性，A错误；
B、碘液可与淀粉反应呈蓝色，本实验中无C组蔗糖无论否分解都不能与碘液反应，故不能用碘液检测底物是否完全分解，B错误；
C、实验设计应遵循对照与单一变量原则，为了增强实验的严谨性，应增加一组：2%蔗糖溶液+蒸馏水，C正确；
D、淀粉不溶于水，但溶于氯化钠溶液，且淀粉在0.3%NaCl中溶解度最大，所以用质量分数为0.3%的氯化钠溶液配制1%的淀粉溶液，可以提高实验的效果，属于无关变量的控制，应保持各组相同，D错误。
故选C。
10. 研究发现某森林中部分鸟类的取食特点如下：森莺和柳莺食性类似，但取食领域分开，彼此互不侵犯；绿啄木鸟和椋鸟都在地面取食，但前者吃蚂蚁，后者吃昆虫幼虫。下列叙述错误的是（ ）
A. 4种鸟类的生态位均有差异，未发生重叠
B. 森莺和柳莺经历激烈的竞争后发生了错开取食空间的生态位分化
C. 绿啄木鸟和椋鸟经历长期的选择后发生了改变食性的生态位分化
D. 生态位分化是生物与无机环境间长期适应以及生物间竞争的结果
【答案】A
【解析】
【分析】生态位：一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。研究某种动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位，通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。
【详解】A、森莺和柳莺食性类似，但取食领域分开，彼此互不侵犯；绿啄木鸟和椋鸟都在地面取食，但前者吃蚂蚁，后者吃昆虫幼虫，可见4种鸟类的生态位均有差异，而且有重叠，应该表现在活动范围等方面，A错误；
B、森莺和柳莺经历激烈的竞争后发生了错开取食空间的生态位分化，进而有利于它们充分利用了资源，也减弱了它们之间的竞争，B正确；
C、绿啄木鸟和椋鸟经历长期的选择后发生了改变食性的生态位分化，进而有利于它们之间的和谐相处，有利于生态系统的稳定，C正确；
D、生态位分化是生物与无机环境间长期适应以及生物间竞争的结果，是协同进化的表现，D正确。
故选A。
11. 将洋葱鳞片叶外表皮细胞置于某浓度的KNO3溶液中，测得细胞的吸水力随质壁分离程度的变化曲线(如图），下列叙述正确的是（ ）
A. ac过程中液泡的紫色持续变浅
B. a点时的表皮细胞细胞液浓度小于KNO3溶液浓度
C. c点时的表皮细胞原生质体体积最小，随后可发生质壁分离复原
D. b点时水分的渗透方向与K+、NO3-的主动转运方向相同
【答案】B
【解析】
【分析】细胞质壁分离及复原的原理：把成熟的植物细胞放置在某种对细胞无毒害的溶液中，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中，使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩。
【详解】A、ac过程中细胞不断失水，细胞液浓度变大，紫色持续变深，A错误；
B、a点时的表皮细胞细胞液浓度小于KNO3溶液浓度，故表现为细胞失水，B正确；
C、c点质壁分离达到最大程度，此时细胞表皮的原生质体体积最小，但不一定能马上进行质壁分离复原，原因可能是因为细胞失水过多而死亡，C错误；
D、b点时仍表现为细胞失水，此时整体而言水分的渗透方向与K+、NO3-的主动转运方向相反，D错误。
故选B。
阅读下列材料，完成下面小题
甲岛上某种昆虫（性别决定为XY型）的体色是由基因B/b决定的，雌雄个体数基本相等，且可以自由交配。下图表示甲岛上该种昆虫迁到乙、丙两岛若干年后，调查到的相关体色基因的种类及其频率。
12. 下列关于不同岛上该种昆虫体色基因及相关基因型频率的叙述，错误的是（ ）
A. 基因B1、B2均是B基因发生突变的结果
B. 乙、丙岛上该昆虫的基因库一定发生了改变
C. 若体色基因位于常染色体上，则乙岛bb的基因型频率为25%
D. 若体色基因位于X染色体上，则甲岛XBXb的基因型频率为16%
13. 下列关于不同岛上该昆虫的进化及其原因的判断，正确的是（ ）
A. 甲、乙、丙三岛的该昆虫间已经发生了生殖隔离
B. 甲、乙、丙岛间环境条件的差异加速了不定向进化的发生
C. 引起乙、丙二岛昆虫进化的因素可能涉及遗传漂变、基因迁移等
D. 乙岛中B1基因和丙岛中B2基因的出现是不同环境条件定向突变的结果
【答案】12. A 13. C
【解析】
【分析】现代生物进化理论的主要内容：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成．其中突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
生物的进化是不同物种之间、生物与无机环境之间的相互选择、共同进化，通过生物的长期共同进化形成生物多样性。
12题详解】
A、基因突变是生物变异的根本来源，即新基因是通过基因突变产生的，基因突变具有不定向性，因而不能确定基因B1、B2均是B基因发生突变的结果，A错误；
B、结合图示可知，乙、丙岛上该昆虫的相关的基因频率发生了改变，因而可知，乙、丙岛上该昆虫的基因库一定发生了改变，B正确；
C、若控制体色基因位于常染色体上，则乙岛bb的基因型频率为50%×50%=25%，C正确；
D、若体色基因位于X染色体上，则甲岛XBXb的基因型频率为80%×20%=16%，D正确。
故选A。
【13题详解】
A、根据图示信息不能确定甲、乙、丙三岛的该昆虫间已经发生了生殖隔离，只能说明乙和丙两岛上的昆虫发生了进化，A错误；
B、自然选择决定生物进化的方向，且生物的进化是定向的，根据图中数据可知，甲、乙、丙岛间环境条件的差异使得三个种群向不同方向进化，B错误；
C、遗传漂变、基因迁移、自然选择、基因突变、迁入和迁出等都会引起乙、丙二岛昆虫的进化，C正确；
D、乙岛中B1基因和丙岛中B2基因的出现是基因突变的结果，不是不同环境条件诱导的结果，是基因突变具有不定向性的表现，D错误。
故选C。
14. 水稻种子要经浸种发芽后，再播入秧田培育成秧苗，在此过程中常发生烂芽、烂苗现象，下列引发该现象的原因中，作用原理不同于其他三项的是（ ）
A. 秧田泥过稀，播入种子陷入泥中过深
B. 秧田水过多，秧苗根没入水中过久
C. 秧田有机质丰富，微生物产生有毒物质过多
D. 秧苗疯长，因倒伏引起秧苗根发育不良
【答案】D
【解析】
【分析】无氧呼吸全过程：
第一阶段：在细胞质的基质中，与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸，过程中释放少量的[H]和少量能量。
第二阶段：在细胞质的基质中，丙酮酸在不同酶的催化下，分解为酒精和二氧化碳，或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
【详解】A、秧田泥过稀，播入的种子陷入泥中过深，可能会引起种子进行无氧呼吸，而无氧呼吸的产物酒精对种子有毒害作用，进而导致烂芽、烂苗现象，A正确；
B、秧田水过多，秧苗根没入水中过久，会引发秧苗无氧呼吸，无氧呼吸的产物酒精对幼苗有毒害作用，B正确；
C、秧田有机质丰富，微生物活动旺盛，微生物产生有毒物质过多，进而引起烂芽、烂苗现象，C正确；
D、秧苗疯长，消耗更多的有机物，导致根部获得的营养减少，引起秧苗根发育不良，该选项与其他选项诱因不同，D错误。
故选D。
15. 中心体主要存在于动物细胞和低等植物细胞中，在细胞增殖中起重要作用。图中字母表示处于有丝分裂过程中某动物细胞的部分结构，箭头表示运动方向。下列叙述正确的是（ ）
A. a表示中心体，在分裂前期完成增殖
B. b、c互为姐妹染色单体，在d的牵引下向细胞两极移动
C. 该细胞处于分裂后期，其染色体数和核DNA分子数均加倍
D. 若某药物能抑制d的形成，则该药物可用于多倍体的诱导
【答案】D
【解析】
【分析】一个细胞周期不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、中心体在间期完成增殖，A错误；
B、bc的着丝粒（着丝点）已经分裂，该细胞没有染色单体，两条染色体在d纺锤体的牵引下分别向细胞的两极移动，B错误；
C、该细胞处于分裂后期，其染色体数加倍，但核DNA分子数不变，C错误；
D、d是纺锤体，若某药物能抑制d的形成，则该药物能够导致染色体数目加倍，可用于多倍体的诱导，D正确。
故选D。
16. 为研究春化作用对冬小麦开花的影响，科研人员选择两种冬小麦种子，进行不同天数的春化（4℃)处理后于同一天播种，统计冬小麦进入成花不同阶段所需的时间如下表。下列分析正确的是（ ）
需要时间(d)
Vn(d)
京花3号
京冬1号
启动花分化
开花
启动花分化
开花
0
N
N
N
N
7
63
N
56
88
14
63
88
45
73
21
50
79
37
63
28
46
65
36
58
注: Vn (d）表示春化处理的天数，N表示未发生。
A. 只要经过春化处理，冬小麦最终都能开花
B. 春化处理的天数是该实验的自变量，而植物类型为无关变量
C. 冬小麦种子经春化处理的时间越长，启动花分化和开花的时间就越短
D. 若要将春化处理的冬小麦种子播种后提前开花实现丰产，宜选京冬1号
【答案】D
【解析】
【分析】春化作用是指植物必须经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖阶段生长的现象。春化作用的出现和休眠一样，也是植物应对恶劣环境的一种策略，植物在开花期时最脆弱，如果此时遇上低温，则很容易无法抵抗而导致不开花或死亡。所以经过长久的演化，植物会等待寒冬过去后再开花结实，以确保顺利繁衍后代。
【详解】A、低温诱导促进植物开花的作用称为“春化作用”，但植物的生长发育过程不仅受温度影响，还受植物激素的调节，故仅经过春化处理的冬小麦最终不一定能开花，A错误；
B、分析题意及表格可知，该实验的自变量是小麦类型及处理时间，B错误；
C、京花3号在低温处理7天和14天，启动花分化时间未变，C错误；
D、要在缩短花期的情况下进行春化处理，最好选择启动花分化和开花时间较短的品种，即京冬1号，D正确。
故选D。
17. 用氨苄青霉素抗性基因（AmpR)、四环素抗性基因（TetR)作为标记基因构建的质粒如图所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的质粒，构建基因表达载体(重组质粒），并导入受体菌中。根据题目所提供的信息，下列叙述正确的是（ ）
A. 若用ScaI酶切质粒，所得产物经凝胶电泳可形成3个条带
B. 若用HindIII和ScaI酶切，一定可防止目的基因与质粒的反向连接
C. 若用PvuI酶切，在含四环素培养基中形成的菌落，一定含有目的基因
D. 若用SphI酶切，筛选时应先将转化处理的菌液涂布到含四环素的培养基中长成菌落，再影印接种到含氨苄青霉素的培养基中
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析，氨苄青霉素抗性基因（AmpR）内含有ScaⅠ和PvuⅠ的酶切位点，四环素抗性基因（TetR）内含有HindⅢ、SphⅠ和SalⅠ的酶切位点。
【详解】A、若用ScaI酶切质粒，由于图示质粒中有两个酶切位点，因而能得到三种DNA片段，即完整的片段和两个短片段，所得产物经凝胶电泳可形成3个条带，A正确；
B、若用HindIII和ScaI酶切，由于质粒中有两个ScaI酶的切割位点，因而不一定能防止目的基因与质粒的反向连接，B错误；
C、若用PvuI酶切，则会破坏氨苄青霉素抗性基因，则重组质粒中只有四环素抗性基因，因此成功导入重组质粒的受体细胞具有对四环素的抗性，同时若导入的是空质粒，则受体细胞依然也具有对四环素的抗性，进而可推测，在含四环素培养基中形成的菌落，不一定含有目的基因，C错误；
D、若用SphⅠ酶切，则会破坏四环素抗性基因（TetR），氨苄青霉素抗性基因（AmpR）不受影响，则重组质粒中含氨苄青霉素抗性基因（AmpR），因此携带目的基因的受体菌在含Amp（氨苄青霉素）的培养基中能形成菌落，在含Tet的培养基中不能形成菌落，因此，筛选时应先将转化处理的菌液涂布到含氨苄青霉素的培养基中长成菌落，再影印接种到含四环素的培养基中，则只在含氨苄青霉素的培养基上生长的菌落即为目的菌，D错误。
故选A。
18. 某动物（2N=4)的一个精原细胞所有核DNA分子的一条链被32P标记，另一条链无放射性标记；将该细胞放在不含放射性的培养液中完成减数分裂，得到4个精细胞。下列有关这4个精细胞放射性含量及其原因的分析，错误的是（ ）
A. 若只有1个精细胞有放射性，可能是MI后期一对同源染色体移向同一极
B. 若只有2个精细胞有放射性，可能是MII后期2个次级精母细胞含有32P标记的2条染色体均移向同一极
C. 若只有3个精细胞有放射性，可能是MII后期1个次级精母细胞含有32P标记的2条染色体移向同一极
D. 若4个精细胞均有放射性，可能是MI前期一对同源染色体发生了交叉互换
【答案】A
【解析】
【分析】 减数分裂过程：（1）减数分裂前间期：染色体的复制；（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂：①前期：染色体散乱分布；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、一个精原细胞经过分裂形成4个精细胞，说明该精原细胞经过一次完整的减数分裂，DNA复制一次，即从(虚线表示32P标记)变成，若MI后期有一对同源染色体移向同一极，两个次级精母细胞都含放射性，所以至少有2个精细胞有放射性，A 错误；
BCD、减数第一次分裂后期同源染色体分离，得到的两个次级精母细胞中都有一条姐妹染色单体含有32P标记，正常情况下减数第二次分裂后期着丝粒分裂，得到的四个精细胞中含有标记的情况不一定：若只有2个精细胞有放射性，可能是MII后期2个次级精母细胞含有32P标记的2条染色体均移向同一极；若只有3个精细胞有放射性，可能是MII后期1个次级精母细胞含有32P标记的2条染色体移向同一极；若4个精细胞均有放射性，可能是MI前期一对同源染色体发生了交叉互换（互换/交换），BCD正确。
故选A。
19. CAR-T细胞疗法是通过设计CAR基因，并导入癌症患者的T细胞中，使其转化为CAR-T细胞，CAR-T细胞膜上的CAR蛋白与癌细胞表面抗原特异性结合后，可激活CAR-T细胞使其增殖、分化，从而实现对癌细胞的特异性杀伤和记忆，主要过程如下图。下列叙述正确的是（ ）
A. CAR基因缺少启动子，进行过程②有利于实现其在T细胞中的复制和表达
B. CAR蛋白的胞外结合区相当于抗原-MHC复合体，可与癌细胞特异性结合
C. CAR-T细胞经过程④形成的效应细胞能准确识别癌细胞并引发癌细胞凋亡
D. CAR-T细胞因在体内可以增殖分化，故在体外转化完成后无需扩大培养即能使用
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析：过程①是体外合成CAR 基因的过程，需要限制酶将三个片段切割得到互补的黏性末端，再用DNA 连接酶将其连接；过程②基因表达载体的构建；过程③是将重组质粒转入受体细胞（患者T细胞）的过程。
【详解】A、CAR基因缺少启动子，无法在T细胞中转录，故过程②在导入T细胞前完成，有利于实现其在T细胞中表达，A错误；
B、CAR蛋白的胞外结合区相当于抗体-MHC复合体，可与癌细胞特异性结合，进而实现对癌细胞的攻击，B错误；
C、CAR-T细胞经过CAR蛋白的作用接受癌细胞的信息后，会增殖分化成效应细胞进而能准确识别癌细胞并引发癌细胞凋亡，C正确；
D、CAR-T细胞体内可以增殖分化，但在体外转化完成后依然需扩大培养才能使用，D错误。
故选C。
20. 某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传，各由一对等位基因控制，且基因不位于Y染色体。甲病在人群中的发病率为1/10000。下列叙述正确的是（ ）
A. 甲病为常染色体隐性遗传病，因为患者III5的双亲均不患甲病
B. 乙病一定为显性遗传病，通过检测II3的基因型即可确定乙病是否为伴X遗传病
C. 若Ⅱ4和Ⅱ5再生一个孩子，该孩子两病均患的概率为3/16
D. 若Ⅲ3和一正常男子结婚，生一两病均患孩子的概率为2/909或1/606
【答案】C
【解析】
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）。（2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病。（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21三体综合征）。
【详解】A、设甲病由 A、a基因控制，乙病由B、b基因控制。据II3或III1均为患甲病女性，其双亲均不患甲病，可知该病为常染色体隐性遗传病，而不能根据患者III5的双亲均不患甲病得出该结论，A错误；
B、根据II4和II5均为乙病，生出的孩子有正常男孩，可判断乙病为显性遗传病，若乙病基因在常染色体上，则II4和II5的基因型均为Bb， II3 的基因型为BB或Bb，若乙病基因在X染色体上，则II4和II5的基因型分别为XBY、XBXb，II3 的基因型为XBXB或XBXb，故要确定乙病基因是否位于X染色体上，关键要确定II4的基因型，B错误；
C、若乙病为常染色体显性病，则II4和II5的基因型均为AaBb，则生一两病均患(aaB_ )孩子的概率为1/4×3/4=3/16；若乙病为伴X显性病，则II4和II5的基因型分别为AaXBY和AaXBXb，则生一两病均患(aaXB- )孩子的概率为1/4×3/4=3/16， C正确；
D、根据甲病aa在人群中的发病率为1/10000可知a%=1%，A%=99%，根据遗传平衡定律可计算正常人群中Aa占2/101，AA占99/101；若乙病为常染色体显性病，则II3的基因型为1/3AA或2/3Aa、1/3BB或2/3Bb，正常男子的基因型为99/101AAbb或2/101Aabb，则生一-两病均患(aaB_ )孩子的概率为1/4×2/3×2/101×2/3=2/909；若乙病为伴X显性病，则III3的基因型为1/3AA或2/3Aa、1/2XBXB或1/2XBXb,正常男子的基因型为99/101AAXbY或2/101AaXbY，则生一两病均患(aaXB_ )孩子的概率为1/4×2/3×2/101×3/4=1/404，D错误。
故选C。
二、非选择题（本大题共5小题，共60分）
21. 干旱年份，土壤含水率<15%时，85%以上的蝗虫受精卵可以孵化，极易发生蝗灾。蝗虫成灾不仅与蝗虫的自身因素、气候、食物和天敌等因素有关，还与蝗虫可从低密度的散居型转变为高密度的群居型密切相关。回答下列问题：
（1）某蝗虫种群摄入的能量流动情况如下表所示[单位：J/（hm²·a)]
生产者同化量
蝗虫摄入量
蝗虫同化量
蝗虫呼吸量
18.75×109
1.05×109
7.50×108
7.20×108
蝗虫摄入后未同化的有机物中的能量主要通过__________作用转化为热能散失；该蝗虫种群与生产者之间的能量传递效率为________________，其数值远低于平均数值的主要原因是___________。
（2）可用_______________法调查蝗虫成虫的种群密度；研究发现，自然环境下当蝗虫密度超过6只/m²后，散居型蝗虫能在群聚激素的作用下转变为群居型飞蝗，这体现了生态系统的________________功能；群聚激素可由4至5只散居蝗虫聚集而触发，对不同发育阶段和性别的群居型和散居型蝗虫都有很强的吸引力，且随着种群密度增加而增加，由此可得出生态系统该功能的作用有__________ （答出2点即可）。
（3）某地区发生蝗灾的过程中，从营养级间的关系看，_______________金字塔很可能会发生倒置；请推测，下列有利于蝗虫的繁殖、孵化和扩散的因素有哪几项___________
A.充沛的降水 B.裸露土地增多 C.连片的麦田 D.全球变暖
【答案】（1） ①. 分解者的分解 ②. 4% ③. 第二营养级的生物除了蝗虫外还有其他生物
（2） ①. 标志重捕 ②. 信息传递 ③. 有利于个体的生存：有利于种群的繁衍
（3） ①. 个体数量 ②. BCD
【解析】
【分析】1、种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标志重捕法，计算公式为：种群中个体数(N)=重捕总数×标志总数/重捕中被标志的个体数。
2、某一营养级的同化量＝该营养级的摄入量－该营养级的粪便量＝该营养级呼吸散失的热能＋自身生长发育繁殖的能量。
3、能量传递效率＝某一营养级同化量/上一营养级同化量 ×100%。
【小问1详解】
某一营养级的同化量＝该营养级的摄入量－该营养级的粪便量，蝗虫摄入后未同化的有机物（粪便中的有机物），主要通过分解者的分解作用转化为热能散失；能量传递效率为同化量之比，故该蝗虫种群与生产者之间的能量传递效率＝7.5×108÷18.75×109 ×100%＝4%；能量传递效率＝某一营养级同化量/上一营养级同化量 ×100%，其数值远低于平均数值的主要原因是第二营养级的生物除了蝗虫外还有其他生物。
【小问2详解】
对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标志重捕法，故可用标志重捕法调查蝗虫成虫的种群密度；生态系统具有物质循环、能量流动和信息传递的功能，根据题意“散居型蝗虫能在群聚激素的作用下转变为群居型飞蝗”可知这体现了生态系统的信息传递的功能；信息传递的作用有：生命活动的正常进行，离不开信息的传递；生物种群的繁衍，离不开信息的传递；能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定，结合题干“群聚激素可由4至5只散居蝗虫聚集而触发，对不同发育阶段和性别的群居型和散居型蝗虫都有很强的吸引力，且随着种群密度增加而增加”可知，生态系统该功能的作用是有利于个体的生存，有利于种群的繁衍。
【小问3详解】
某地区发生蝗灾的过程中，意味着蝗虫的数量大量增加，从营养级间的关系看，个体数量金字塔很可能会发生倒置；结合题干“干旱年份，土壤含水率<15%时，85%以上的蝗虫受精卵可以孵化，极易发生蝗灾”可知，A不符合题意，全球变暖可导致气温升高从而引起干旱从而利于蝗虫的繁殖，裸露土地增多和连片的麦田分别能为蝗虫提供生存空间和食物资源，有利于蝗虫的繁殖、孵化和扩散，BCD正确，故选BCD。
22. 为了探究锌对苹果叶片光合作用及其产物分配的影响。在苹果果实膨大期时，设置5组浓度为0、0.1%、0.2%、0.3%和0.4%的ZnSO4溶液分别涂抹叶片，记为A、B、C、D和E组，并在适宜条件下用定量的13CO2进行示踪标记，实验结果如下表，回答相关问题：
表锌对苹果叶片光合作用及其产物分配的实验结果
组别
叶绿素含量(mg . g-1)
Rubisco酶活性u mol . m-1.g-1)
净光合速率u mol – m-2.s-1)
处理叶片中的13C光合产物(mg · g-1)
果实中的 13C光合产物(mg · g-1)
A
1.59
7.33
12.18
42.4
3.4
B
1.87
7.62
13.15
36.5
4.8
C
1.93
8.31
14.58
33.2
5.3
D
2.02
8.55
15.87
30.3
6.2
E
1.85
8.12
14.02
34.6
4.9
（1）为了测定叶片中的叶绿素含量，取等量烘干的叶片经剪碎和________________处理，以得到足量的色素提取液；再将色素提取液经__________________光照射测得光的吸收率，可估测叶绿素含量。
（2）本实验要用透明塑料袋将实验叶片密封，并充入定量的13CO2处理一定时间，经位于叶肉细胞_____________中的Rubisco酶催化，完成CO2的固定；然后经含活跃化学能的ATP和NADPH参与的________________反应还原成三碳糖，最后主要以蔗糖形式运输到果实等部位。
（3）为了测定叶片和果实中的13C含量，先称鲜重，经清水和洗涤剂清洗杂质，再先后用1%盐酸和105℃处理的目的是___________；然后在70℃的烘箱中烘干至______________为止，磨碎后装袋待测。
（4）结合表中数据分析，锌影响苹果叶片光合作用的主要途径有__________。
（5）根据实验结果要得出“叶片合成的光合产物越多，向果实运输的也越多”的结论，判断的依据是________________ 。
【答案】（1） ①. 研磨 ②. 红
（2） ①. 叶绿体基质 ②. 吸能
（3） ①. 使酶失去活性 ②. 重量不再减少
（4）一方面提高叶绿素含量，提高光反应速率另一方面提高Rubisco酶活性，提高碳反应速率
（5）与其他组比较，D组处理叶片的净光合速率较高，但叶中的“℃光合产物相对较少，而果实中的C光合产物相对较多
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段：光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收光能、传递光能，并将一部分光能用于水的光解生成[H]和氧气，另一部分光能用于合成ATP；暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物在光反应产生的[H]和ATP的作用下被还原，进而合成有机物。
绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
【小问1详解】
为了测定叶片中的叶绿素含量，取等量烘干的叶片经剪碎和研磨处理，以得到足量的色素提取液，该过程中需要加入无水乙醇作为提取剂；再将色素提取液经红光照射测得光的吸收率，这里利用了叶绿素吸收红光的原理，根据光的吸收率可估测叶绿素含量。
【小问2详解】
本实验要用透明塑料袋将实验叶片密封，并充入定量的13CO2处理一定时间，经位于叶肉细胞叶绿体基质中的Rubisco酶催化，完成CO2的固定；然后经含活跃化学能的ATP和NADPH参与的C3还原过程形成三碳糖，C3还原过程为吸能反应，该过程中NADPH还可作为还原剂，最后主要以蔗糖形式运输到果实等部位。
【小问3详解】
为了测定叶片和果实中的13C含量，先称鲜重，经清水和洗涤剂清洗杂质，再先后用1%盐酸和105℃处理的目的是使酶失去活性，避免进行相关的物质代谢过程；然后在70℃的烘箱中烘干至恒重（不再减少）为止，磨碎后装袋待测。
【小问4详解】
结合表中数据分析，随着锌含量的增加，净光合速率逐渐增加，但当锌含量过高时对净光合速率的促进作用反而下降，结合其他数据可发现，影响苹果叶片光合作用的主要途径有提高叶绿素含量进而提高光反应速率、还可提高Rubisco酶活性，提高碳反应速率，还能促进光合产物的转运过程，即通过上述途径锌含量的增加促进了植物的光合作用。
【小问5详解】
结合表中数据可以看出，与其他组比较，D组处理叶片的净光合速率较高，但叶中的“13C光合产物相对较少，而果实中的13C光合产物相对较多，据此可推测叶片合成的光合产物越多，向果实运输的也越多”。
23. 蜜蜂是营社会性生活的昆虫。其中的蜂王和工蜂(染色体核型2n=32)均是由受精卵发育而来的雌蜂，但工蜂不育；雄蜂却是由卵细胞直接发育而来，雄蜂通过假减数分裂的方式产生精子，精子与其体细胞的染色体相同。已知蜜蜂的体色有褐体和黑体(基因D/d)，眼色有黑眼和黄眼（基因E/e），且两对基因位于两对染色体上。现有二个杂交组合的结果如下表。回答有关问题：
组合
父本
母本
F1表型种类
雌性
雄性
组合一
褐体黑眼
褐体黑眼
1
4
组合二
黑体黄眼
褐体黑眼
1
1
（1）雄蜂的染色体核型可表示为__________________；蜂王和工蜂均由受精卵发育而来，但因幼虫所食的分别是蜂王浆和蜂蜜，引起二者成虫在体型、寿命和生理功能上的巨大差异，这是生物______________现象的具体表现。
（2）蜜蜂体色的遗传遵循___________定律，其中黑体在雄蜂中出现的概率较雌蜂中____________(填“低”“高”“相等”或“不确定”)，原因是_______。
（3）用遗传图解表示组合二产生后代的情况。__________
（4）若将组合一F1中的雌性与其父本交配，则子代中黑体黄眼雄蜂所占的比例为___________;若含基因E的卵细胞50%致死，则组合一中F1雄蜂的表型及比例为________________。
【答案】（1） ①. n=16 ②. 表观遗传
（2） ①. 分离 ②. 高 ③. 因为组合一F1的雄性有4种类型，说明母本的基因型为DdEe，即黑体（d）对褐体（D）为隐性，又因为，且0dd%
（3） （4） ①. 1/32 ②. 褐体黑眼：黑体黑眼：褐体黄眼：黑体黄眼=1：1：2：2
【解析】
【分析】蜂王和工蜂染色体核型（2n=32）均是由受精卵发育而来的雌蜂，但工蜂不育；雄蜂却是由卵细胞直接发育而来，雄蜂通过假减数分裂的方式产生精子，精子与其体细胞的染色体相同，所以蜜蜂的性别由染色体组数决定，不存在性染色体。
【小问1详解】
雄蜂由卵细胞发育，染色体组是雌蜂的一半，所以染色体核型表示为：n=16。蜂王和工蜂均由受精卵发育而来，染色体核型一样，但所摄入的营养不同，引起二者的不同，有可能是环境影响了基因的表达，这是表观遗传现象的具体表现。
【小问2详解】
体色由一对等位基因控制，等位基因的遗传遵循自由组合规律。因为组合一F1的雄性有4种类型，说明母本的基因型为DdEe，即黑体（d）对褐体（D）为隐性。又因为 dd%=d%×d% ，且0dd%。
【小问3详解】
依据题表分析，组合二中父本基因型为de（产生的精子为de），母本基因型为DDEE（产生的卵细胞为DE，卵细胞发育成雄性），精子和卵细胞形成的受精卵发育成雌性，其遗传图如下：
【小问4详解】
依表中数据可知，组合一的母本基因型是DdEe，父本基因型是DE，所以F1中的雌性的基因型及比例为：1DDEE：1DDEe：1DdEE：1DdEe。雄性个体由卵细胞发育，组合一F1中的雌性与其父本交配，则F1中的雌性产生的基因型为der 卵细胞的比例为1/41/4=1/16，子代中雌雄比为1:1，所以子代中黑体黄眼雄蜂所占的比例为1/161/2=1/32。母本产生的卵细胞的基因型及比例为：1DE:1De:1dE:1de，若含基因E的卵细胞50%致死，则卵细胞的基因型及比例为：1DE:2De:1dE:2de，所以组合一中F1雄蜂的表型及比例为褐体黑眼:黑体黑眼:褐体黄眼:黑体黄眼=1:1:2:2。
24. 金属硫蛋白（Metallothionein，MT）是由动植物和微生物产生的一类低分子量、富含半胱氨酸、具有金属结合能力的多肽，具有多种生物学功能。近年来，因其具有与Zn、Cu、Cd等重金属的较强结合能力，而用于生态修复。科研人员成功地将人MT蛋白基因用农杆菌转化法转入番茄，成功培育转基因番茄。回答下列问题：
（1）感受态农杆菌的制备：取保存的根癌农杆菌菌落用_______接种于相应的液体培养基中，并置于________________中进行振荡培养，完成菌种的活化和扩大培养；取适量菌液置于低浓度、_________的CaCl2溶液中处理，制得感受态农杆菌。
（2）MT目的基因的获取和转化：取人肝脏细胞破碎后提取mRNA，在逆转录酶的作用下形成cDNA，经PCR技术扩增后的产物分别与Ti质粒连接形成重组质粒（如图)，将其与制备好的感受态农杆菌混合，最后进行短暂的_____________处理，使外源DNA转入细胞；经适宜条件培养一段时间，再加入适宜浓度的 ___________筛选出转化的农杆菌。
（3）转化番茄：取番茄子叶进行_____________处理后切段，再与转化的农杆菌菌液进行共培养适宜时间，取出子叶放在________上吸取多余菌液，再将子叶放在适宜的以__________培养基为基础配制的培养基中进行活化和除菌培养。
（4）育成转基因番茄：取上述处理的番茄子叶先经______________过程形成愈伤组织，再经发芽和生根，最后经过_______________过程，育成成熟的番茄植株。
（5）转基因番茄性状的检测和生产应用：为了检测番茄中是否成功导入目的基因，可依据____设计引物进行PCR扩增，再用凝胶电泳技术进行检测，进行此实验的同时应以_______作为阴性对照，以农杆菌Ti质粒的番茄作为阳性对照；已知某转基因番茄植物能大量吸收Zn、Cd等元素，且主要富集在根，生产应用时需对其定期拔除并实施无害处理，原因是_______（答出2点即可）。
【答案】（1） ①. 接种环 ②. 摇床 ③. 低温
（2） ①. 热刺激 ②. 卡那霉素
（3） ①. 消毒 ②. 无菌滤纸 ③. MS
（4） ①. 脱分化 ②. 炼苗和移栽
（5） ①. T-DNA片段的(部分)序列 ②. 未导入质粒的野生型番茄 ③. 避免死亡后根等遗体被分解，锌再度返回土壤，造成二次污染；及时拔除植物后，缓解锌随食物链不断富集的危害
【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．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。
【小问1详解】
感受态农杆菌的制备：取保存的根癌农杆菌菌落用接种环接种于相应的液体培养基中，并置于接种环摇床中进行振荡培养，使其大量繁殖；取适量菌液置于低浓度、低温的CaCl2溶液中处理，制得感受态农杆菌，即此时的农杆菌处于容易吸收外源DNA的状态。
【小问2详解】
取人肝脏细胞破碎后提取mRNA，在逆转录酶的作用下形成cDNA，经PCR技术扩增后的产物分别与Ti质粒连接形成重组质粒，将其与制备好的感受态农杆菌混合，最后进行短暂的热刺激处理以便提高农杆菌的活性，进而使外源DNA转入细胞；由于图中的启动子是真核细胞表达系统，因此能在农杆菌中表达的是卡那霉素抗性基因，因此，经适宜条件培养一段时间，再加入适宜浓度的卡那霉素筛选出转化的农杆菌。
【小问3详解】
取番茄子叶进行消毒处理，其目是防止杂菌污染，而后切段，再与转化的农杆菌菌液进行共培养适宜时间，取出子叶用无菌滤纸上吸取多余菌液，再将子叶放在适宜的以MS培养基为基础配制的培养基中进行活化和除菌培养，以便获得较纯净的外植体。
【小问4详解】
取上述处理的番茄子叶先经脱分化过程形成愈伤组织，再经分化培养基上培养让其发芽和生根，最后经过炼苗和移栽过程，育成成熟的番茄植株，而后对该植株进行鉴定。
【小问5详解】
为了检测番茄中是否成功导入目的基因，可依据T-DNA片段的序列设计引物进行PCR扩增，再用凝胶电泳技术进行检测，进行此实验的同时应以未导入质粒的野生型番茄作为阴性对照，以农杆菌Ti质粒的番茄作为阳性对照，而后对PCR扩增获得的DNA片段进行电泳检测并与对照组作比对；已知某转基因番茄植物能大量吸收Zn、Cd等元素，且主要富集在根，由于这些元素不易被分解且容易在生物体内富集，因此，生产应用时需对其定期拔除并实施无害处理，这样可以避免死亡后根等遗体被分解，这些元素再度返回土壤，造成二次污染；同时及时拔除植物，也能缓解锌等元素随食物链不断富集造成的危害。
25. 研究显示，糖尿病患者由于大脑海马神经元中蛋白Tau过度磷酸化，导致记忆力减退。细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解，该过程受蛋白激酶PK的调控。为探究相关机理，以小鼠等为材料进行了以下二个实验。
实验I：探究高糖环境和蛋白激酶PK对离体小鼠海马神经元自噬的影响。配制含有5mmol/L葡萄糖的培养液模拟正常小鼠的体液环境。将各组细胞分别置于等量培养液中，A组培养液不处理，B组培养液中加入75mmol/L的X试剂lmL，C组培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液1mL。实验结果如下图。
（1）糖尿病患者的典型症状是高血糖，这一指标一般需要在清晨空腹进行测量更准确，清晨空腹时人体血糖的来源主要有_________________（答出2点即可）；参与细胞自噬导致蛋白Tau降解的细胞结构是_______________________________；实验I中B组的作用是__________。
（2）C组中，在含5mmol/L葡萄糖的培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液后，细胞吸水、体积变大，说明加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压__________(填“升高”或“降低”)。依据A组和C组的实验结果，说明蛋白激酶PK对海马神经元自噬水平的影响是____________。
实验II：现有正常小鼠、糖尿病记忆力减退模型小鼠（TD小鼠）、敲除PK基因小鼠和敲除PK基因的TD小鼠等若干，通过水迷宫实验检测小鼠的记忆能力，连续5天测量4组小鼠的逃避潜伏期。(说明：小鼠的逃避潜伏期是指小鼠进入水迷宫后，寻找并爬上平台所需的时间，该指标与其记忆能力呈负相关，实验中的TD小鼠要通过注射药物STZ制备)。
（3）已知STZ是通过破坏某种细胞引起了小鼠血糖升高，据此推测其作用的细胞是__________；人处于应急状态时导致血糖升高，其主要原因是相关中枢发出的运动信号经_________神经支配相应的效应器，然后_____________。
（4）设计一个坐标系，用曲线图预期实验ⅡI的结果。_____
【答案】（1） ①. 肝糖原水解、非糖物质的转化 ②. 溶酶体 ③. 排除高渗透压对实验结果的影响
（2） ①. 降低 ②. 葡萄糖浓度正常时，蛋白激酶PK对海马神经元自噬水平无影响；葡萄糖浓度过高时，蛋白激酶PK可提高海马神经元的自噬水平
（3） ①. 胰岛β细胞 ②. 交感 ③. 导致肾上腺髓质分泌肾上腺素增加，肾上腺素促进糖原分解加强，引起血糖升高
（4）
【解析】
【分析】机体内血糖平衡调节过程如下：
当血糖浓度升高时，血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放，同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动，使胰岛B细胞合成并释放胰岛素，胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存，从而使血糖下降。当血糖浓度下降时，血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放，同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动，使胰高血糖素合成并分泌，胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖血糖浓度上升，并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动，使肾上腺素分泌增强，肾上腺素也能促进血糖浓度上升。
【小问1详解】
糖尿病患者的典型症状是高血糖，这一指标一般需要在清晨空腹进行测量更准确，清晨空腹时人体血糖的维持依靠的体内原有物质的分解和转化，即主要表现为来源主要有肝糖原水解、非糖物质的转化；参与细胞自噬导致蛋白Tau降解的细胞结构是溶酶体，因为溶酶体是细胞中的消化车间；实验I中B组加入75mmol/L的葡萄糖试剂lmL，因此其作用是排除高渗透压对实验结果的影响。
【小问2详解】
实验Ⅰ的C组中，在含5mmol/L葡萄糖的培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液后，细胞吸水、体积变大，说明加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压减低，B组培养液中加入75mmol/L的葡萄糖试剂1mL，渗透压的变化后，B组正常小鼠海马神经元和敲除cPKCγ基因小鼠海马神经元组，实验结果没有变化，说明渗透压的变化对C组结果没有干扰。A组和C组的实验结果说明蛋白激酶PK对海马神经元自噬水平的影响是：正常葡萄糖浓度下，蛋白激酶PK对海马神经元自噬没有影响；高糖环境下，蛋白激酶PK能促进海马神经元自噬。
【小问3详解】
已知STZ是通过破坏某种细胞引起了小鼠血糖升高，据此推测其作用的细胞是胰岛β细胞，因为胰岛β细胞分泌的胰岛素是体内唯一降血糖的激素；人处于应急状态时导致血糖升高，其主要原因是相关中枢发出的运动信号经交感神经支配相应的效应器，导致肾上腺髓质分泌肾上腺素增加，肾上腺素具有升高血糖的作用，具体表现在促进糖原分解，引起血糖升高。
【小问4详解】
题中显示，“糖尿病患者由于大脑海马神经元中蛋白Tau过度磷酸化，导致记忆力减退。细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解，该过程受蛋白激酶PK的调控”可知，且根据实验I可知，敲除蛋白激酶基因PK，细胞自噬能力下降，则会引起记忆力下降，可见，四组小鼠中敲除PK基因的TD小鼠的记忆力最差，走出迷宫需要的时间最长；接下来应该是糖尿病记忆力减退模型小鼠（TD小鼠）需要的时间长，其次应该是敲除PK基因小鼠，记忆力最好的是正常小鼠，即走出迷宫需要的时间最短，因此相关实验结果可表示如下：
七彩阳光高三生物
2023.08
一、选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 6月17日是世界防治荒漠化和干旱日，根据联合国的最新数据，全球旱地面积已占全球陆地面积的46.2%，全世界有30亿人口居住在这一区域。下列措施中会加剧荒漠化的是（ ）
A. 实施精准农业 B. 滥牧滥樵滥垦
C. 推进治沙工程 D. 流域综合治理
【答案】B
【解析】
【分析】智慧农业促进农业生产精细化。智慧农业通过构建集环境监控、作物模型分析和精准调节为一体的农业生产自动化系统和平台，借助物联网对不同的农业生产对象实施精准化操作，通过传感设备检测环境的物理参数，对土壤、大气、水等生产环境状况进行实时动态监控，使之符合农业生产环境标准，提高了农业生产组织化水平，提高了劳动生产效率。
【详解】A、实施精准农业有利于缓解沙漠化进程，不符合题意，A错误；
B、滥牧滥樵滥垦会破坏土地植被，进而可加快土地沙漠化进程，符合题意，B正确；
C、推进治沙工程有利于缓解沙漠化，不符合题意，C错误；
D、流域综合治理的目的是缓解沙漠化进出，不符合题意，D错误。
故选B。
2. 冬天时，健康人将左、右手分别放在冷水和温水中一段时间，然后同时将两只手浸入同一盆凉水中，结果感觉到左手热、右手凉，形成不同感觉的原因是（ ）
A. 皮肤感受器不同 B. 传出神经不同
C. 体温调节中枢不同 D. 效应器不同
【答案】A
【解析】
【分析】神经调节的基本方式是反射，反射是在中枢神经系统的参与下，人和动物体对体内和外界环境的各种刺激所发生的规律性的反应，反射的结构基础是反射弧，反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。
【详解】A、健康人将左、右手分别放在冷水和温水中一段时间，然后同时将两只手浸入同一盆凉水中，由于温差的不同，左手上的温觉感受器兴奋，而右手皮肤中的冷觉感受器会兴奋，因而经过传入神经和神经中枢的作用后，在大脑皮层中形成的感觉不同，分别是热觉和冷觉，A正确；
B、感觉的形成不需要传出神经的参与，B错误；
C、冷觉和热觉形成过程中体温调节中枢是相同的，位于下丘脑，不符合题意，C错误；
D、感觉的形成没有经过完整的反射弧，不需要效应器的参与，D错误。
故选A。
3. 目前，转基因产品的安全性引发社会的广泛关注，下列分析错误的是（ ）
A. 转基因食品可能诱发过敏反应
B. 转基因作物与近缘野生种间会发生基因漂移
C. 转基因生物进入环境可能成为超级杂草或害虫
D. 转基因生物若经国家批准进行生产，就不存在任何安全风险
【答案】D
【解析】
【分析】转基因生物的安全性问题：
（1）有关食物安全问题的担忧：①担心出现滞后效应；②担心出现新的过敏源；③担心营养成分改变；④担心会侵犯宗教信仰者或素食者的权益。
（2）有关生物安全问题的担忧：转基因植物可能会对生物多样性构成潜在的风险和威胁。他们的理由：①转基因植物扩散到种植区外变成野生种或杂草；②转基因植物竞争能力强，可能成为“入侵的外来物种”；③转基因植物的外源基因与细菌或病毒杂交，重组出有害的病原体；④可能使杂草成为有抗除草剂基因的“超级杂草“。
（3）有关环境安全问题的担忧：①转基因植物打破自然物种的原有界限，可能破坏生态系统稳定性；②重组微生物产生的中间产物可能造成二次污染；③重组DNA与微生物杂交是否会产生有害病原微生物；④转基因植物花粉中的有毒蛋白可能通过食物链进入生物。
【详解】A、转基因食品可能出现新的过敏源，诱发过敏反应，A正确；
B、转基因作物与近缘野生种间发生基因交流，进而发生基因漂移，使一些近缘物种表现出转基因的性状，B正确；
C、转基因生物进入环境可能成为超级杂草或害虫，进而可能破坏生态系统的稳定型，引起生态危机，C正确；
D、转基因生物经过重重检测之后，国家才会批准进行生产，尽管如此，依然可能存在一些潜在的安全风险，D错误。
故选D。
4. 棕熊是一种生活在北方寒冷地区的哺乳动物。冬季来临前它会大量进食，体重一般可达400kg，脂肪层可厚达15cm，每年的10月到翌年5月这段漫长的时间里，它主要靠脂肪供能，以度过寒冷的冬天。下列叙述正确的是（ ）
A. 脂肪是棕熊细胞的主要能源物质
B. 脂肪分子储能效率高的主要原因是其中氧元素的含量较高
C. 冬天长期不进食时，脂肪分解为甘油和脂肪酸为生命活动供能
D. 通过制作脂肪层切片，经苏丹Ⅲ染色，在光镜下可看到脂肪颗粒
【答案】D
【解析】
【分析】脂质分为脂肪、磷脂和固醇，固醇包括胆固醇、性激素和维生素D，与糖类相比，脂肪分子中的氢含量多，氧含量少，氧化分解时产生的能量多，因此是良好的储能物质，磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架，固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，也参与脂质在血液中的运输。
【详解】A、糖类是主要能源物质，脂肪是储存能量的物质，糖量摄取过多会转化成脂肪。所以，入冬前棕熊摄入食物中的糖类会大量转化为脂肪储存在棕熊身体中，A错误。
B、脂肪分子中的碳、氢比例较糖中含量高，而氧含量少，所以，“燃烧”脂肪供能比氧化分解同质量的糖类需要更多的氧气，B错误；
C、脂肪由甘油和脂肪酸组成，冬天长期不进食时，脂肪分解为甘油和脂肪酸进一步氧化分解为生命活动供能，C错误；
D、通过制作脂肪层切片，经苏丹Ⅲ染色，在光镜下可看到被染成橘黄色的脂肪颗粒，据此可以鉴定脂肪的存在，D正确。
故选D。
5. 在真核细胞的核仁中，由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体的大、小亚基。下列有关rRNA的叙述正确的是（ ）
A. rRNA是以rDNA的一条链为模板合成的
B. rRNA上相邻的三个核苷酸可形成一个密码子
C. 原核细胞中，不会发生rRNA的合成过程
D. 核糖体蛋白的合成是在核内的核糖体上进行
【答案】A
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA。
【详解】A、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，rRNA是以rDNA的一条链为模板合成的，A正确；
B、mRNA上相邻的三个核苷酸可形成一个密码子，B错误；
C、原核细胞中也有核糖体，因此也有合成rRNA的基因，能够发生rRNA的合成过程，C错误；
D、核糖体存在于细胞质中而非存在于核内，D错误。
故选A。
6. 内质网是真核细胞中具有最大膜面积的细胞器，分为光面内质网和粗面内质网，下列人体细胞功能的实现与内质网无直接关系的是（ ）
A. 肝细胞对酒精等物质的解毒作用
B. 浆细胞对抗体的加工、运输作用
C. 中性粒细胞对病原体的吞噬作用
D. 细胞膜、高尔基体膜和线粒体膜等膜成分的更新
【答案】C
【解析】
【分析】内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。它由膜围成的管状，泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统。有些内质网上有核糖体附着，叫粗面内质网；有些内质网上不含有核糖体，叫光面内质网。
【详解】A、肝细胞对酒精等物质的解毒依赖于光面内质网上的酶系起作用，A不符合题意；
B、浆细胞中对抗体起加工、运输作用的是粗面内质网，B不符合题意；
C、中性粒细胞对病原体的吞噬作用由溶酶体执行，C符合题意；
D、滑面内质网有合成脂质的功能，细胞膜、高尔基体膜和线粒体膜等膜结构依赖滑面内质网合成的脂质进行更新，D不符合题意。
故选C。
7. 如图表示某自然生态系统的部分碳循环过程，甲、乙、丙、丁分别表示生态系统的组成成分，据图判断下列叙述错误的是（ ）
A. 甲是生产者，不全是植物
B. 丙在碳循环中的作用不可缺少
C. 甲、乙、丙、丁间的碳以有机物的形式流动
D. 图中应添加从“大气CO2”到“丁”的箭头
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析：图示为生态系统中碳循环示意图。分解者除了一个箭头指向无机环境外，其他箭头都指进来，因此丙为分解者；甲和乙为消费者，丁为生产者，图中缺乏大气中二氧化碳指向生产者丁的箭头。
【详解】A、图中丁代表生产者，不全是植物，也可代表硝化细菌等的化能合成作用的自养型生物，A错误；
B、丙作为分解者在生态系统中不可缺少，若缺少分解者，则生态系统的尸体将要堆积如山，物质循环将不能正常进行，B正确；
C、图中甲、乙、丙、丁分别代表初级消费者、次级消费者、分解者、生产者，它们构成该生态系统的生物群落，碳元素在这些它们之间的流动是以含碳有机物的形式流动的，C正确；
D、图中缺少的生理过程是从“大气CO2”到“丁”的箭头，表示光合作用或化能合成作用，D正确。
故选A。
8. 2023年3月，中国首块100%鸡细胞肉在杭州一家生物公司研制成功，这是一块完全不含植物支架的动物细胞培养肉产品。培养细胞取自杭州的一种本土鸡，培养肉经多种烹饪方式后的口感与传统鸡肉几乎无差别。下列关于该技术的叙述正确的是（ ）
A. 原理是细胞的全能性
B. 培养需要无毒、无菌和合适配比的营养和气体条件
C. 培养的材料可取分化程度较高的肌肉干细胞，经消化分散后培养
D. 所需的成本低，且细胞肉的质量可控，很有发展前景
【答案】B
【解析】
【分析】动物细胞培养条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌。②添加一定量的抗生素③定期更换培养液，以清除代谢废物。（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。（3）温度和pH：哺乳动物多以36.5℃为宜，最适pH为7.2-7.4。（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH。）
【详解】A、上述过程并未得到完整个体或各种细胞，故不能体现细胞的全能性，其原理是细胞增殖，A错误；
B、上述过程主要是动物细胞培养技术，培养需要无毒、无菌和合适配比的营养和气体条件，B正确；
C、培养的材料应取分化程度较低的细胞，C错误；
D、“细胞培养肉”制造过程中，肌肉细胞的培养需要借助合适的支架体系来防止细胞的接触抑制，成本较高，D错误。
故选B。
9. 为研究淀粉酶的特性，某同学设计了如下实验，下列相关叙述正确的是（ ）
A组：1%淀粉溶液+蒸馏水
B组：1%淀粉溶液+稀释200倍的新鲜唾液
C组：2%蔗糖溶液+稀释200倍的新鲜唾液
A. 该实验的目的是研究酶的高效性
B. 可用碘液检测底物是否完全分解
C. 为了增强实验的严谨性，应增加一组：2%蔗糖溶液+蒸馏水
D. 淀粉溶液中加入0.3%氯化钠溶液以利于实验结果的出现，属于对自变量的控制
【答案】C
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】A、分析题意，A组与B组的自变量是淀粉酶的有无，可验证酶的催化作用，B组和C组自变量是底物的种类，可研究酶的专一性，A错误；
B、碘液可与淀粉反应呈蓝色，本实验中无C组蔗糖无论否分解都不能与碘液反应，故不能用碘液检测底物是否完全分解，B错误；
C、实验设计应遵循对照与单一变量原则，为了增强实验的严谨性，应增加一组：2%蔗糖溶液+蒸馏水，C正确；
D、淀粉不溶于水，但溶于氯化钠溶液，且淀粉在0.3%NaCl中溶解度最大，所以用质量分数为0.3%的氯化钠溶液配制1%的淀粉溶液，可以提高实验的效果，属于无关变量的控制，应保持各组相同，D错误。
故选C。
10. 研究发现某森林中部分鸟类的取食特点如下：森莺和柳莺食性类似，但取食领域分开，彼此互不侵犯；绿啄木鸟和椋鸟都在地面取食，但前者吃蚂蚁，后者吃昆虫幼虫。下列叙述错误的是（ ）
A. 4种鸟类的生态位均有差异，未发生重叠
B. 森莺和柳莺经历激烈的竞争后发生了错开取食空间的生态位分化
C. 绿啄木鸟和椋鸟经历长期的选择后发生了改变食性的生态位分化
D. 生态位分化是生物与无机环境间长期适应以及生物间竞争的结果
【答案】A
【解析】
【分析】生态位：一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。研究某种动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位，通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。
【详解】A、森莺和柳莺食性类似，但取食领域分开，彼此互不侵犯；绿啄木鸟和椋鸟都在地面取食，但前者吃蚂蚁，后者吃昆虫幼虫，可见4种鸟类的生态位均有差异，而且有重叠，应该表现在活动范围等方面，A错误；
B、森莺和柳莺经历激烈的竞争后发生了错开取食空间的生态位分化，进而有利于它们充分利用了资源，也减弱了它们之间的竞争，B正确；
C、绿啄木鸟和椋鸟经历长期的选择后发生了改变食性的生态位分化，进而有利于它们之间的和谐相处，有利于生态系统的稳定，C正确；
D、生态位分化是生物与无机环境间长期适应以及生物间竞争的结果，是协同进化的表现，D正确。
故选A。
11. 将洋葱鳞片叶外表皮细胞置于某浓度的KNO3溶液中，测得细胞的吸水力随质壁分离程度的变化曲线(如图），下列叙述正确的是（ ）
A. ac过程中液泡的紫色持续变浅
B. a点时的表皮细胞细胞液浓度小于KNO3溶液浓度
C. c点时的表皮细胞原生质体体积最小，随后可发生质壁分离复原
D. b点时水分的渗透方向与K+、NO3-的主动转运方向相同
【答案】B
【解析】
【分析】细胞质壁分离及复原的原理：把成熟的植物细胞放置在某种对细胞无毒害的溶液中，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中，使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩。
【详解】A、ac过程中细胞不断失水，细胞液浓度变大，紫色持续变深，A错误；
B、a点时的表皮细胞细胞液浓度小于KNO3溶液浓度，故表现为细胞失水，B正确；
C、c点质壁分离达到最大程度，此时细胞表皮的原生质体体积最小，但不一定能马上进行质壁分离复原，原因可能是因为细胞失水过多而死亡，C错误；
D、b点时仍表现为细胞失水，此时整体而言水分的渗透方向与K+、NO3-的主动转运方向相反，D错误。
故选B。
阅读下列材料，完成下面小题
甲岛上某种昆虫（性别决定为XY型）的体色是由基因B/b决定的，雌雄个体数基本相等，且可以自由交配。下图表示甲岛上该种昆虫迁到乙、丙两岛若干年后，调查到的相关体色基因的种类及其频率。
12. 下列关于不同岛上该种昆虫体色基因及相关基因型频率的叙述，错误的是（ ）
A. 基因B1、B2均是B基因发生突变的结果
B. 乙、丙岛上该昆虫的基因库一定发生了改变
C. 若体色基因位于常染色体上，则乙岛bb的基因型频率为25%
D. 若体色基因位于X染色体上，则甲岛XBXb的基因型频率为16%
13. 下列关于不同岛上该昆虫的进化及其原因的判断，正确的是（ ）
A. 甲、乙、丙三岛的该昆虫间已经发生了生殖隔离
B. 甲、乙、丙岛间环境条件的差异加速了不定向进化的发生
C. 引起乙、丙二岛昆虫进化的因素可能涉及遗传漂变、基因迁移等
D. 乙岛中B1基因和丙岛中B2基因的出现是不同环境条件定向突变的结果
【答案】12. A 13. C
【解析】
【分析】现代生物进化理论的主要内容：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成．其中突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
生物的进化是不同物种之间、生物与无机环境之间的相互选择、共同进化，通过生物的长期共同进化形成生物多样性。
12题详解】
A、基因突变是生物变异的根本来源，即新基因是通过基因突变产生的，基因突变具有不定向性，因而不能确定基因B1、B2均是B基因发生突变的结果，A错误；
B、结合图示可知，乙、丙岛上该昆虫的相关的基因频率发生了改变，因而可知，乙、丙岛上该昆虫的基因库一定发生了改变，B正确；
C、若控制体色基因位于常染色体上，则乙岛bb的基因型频率为50%×50%=25%，C正确；
D、若体色基因位于X染色体上，则甲岛XBXb的基因型频率为80%×20%=16%，D正确。
故选A。
【13题详解】
A、根据图示信息不能确定甲、乙、丙三岛的该昆虫间已经发生了生殖隔离，只能说明乙和丙两岛上的昆虫发生了进化，A错误；
B、自然选择决定生物进化的方向，且生物的进化是定向的，根据图中数据可知，甲、乙、丙岛间环境条件的差异使得三个种群向不同方向进化，B错误；
C、遗传漂变、基因迁移、自然选择、基因突变、迁入和迁出等都会引起乙、丙二岛昆虫的进化，C正确；
D、乙岛中B1基因和丙岛中B2基因的出现是基因突变的结果，不是不同环境条件诱导的结果，是基因突变具有不定向性的表现，D错误。
故选C。
14. 水稻种子要经浸种发芽后，再播入秧田培育成秧苗，在此过程中常发生烂芽、烂苗现象，下列引发该现象的原因中，作用原理不同于其他三项的是（ ）
A. 秧田泥过稀，播入种子陷入泥中过深
B. 秧田水过多，秧苗根没入水中过久
C. 秧田有机质丰富，微生物产生有毒物质过多
D. 秧苗疯长，因倒伏引起秧苗根发育不良
【答案】D
【解析】
【分析】无氧呼吸全过程：
第一阶段：在细胞质的基质中，与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸，过程中释放少量的[H]和少量能量。
第二阶段：在细胞质的基质中，丙酮酸在不同酶的催化下，分解为酒精和二氧化碳，或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
【详解】A、秧田泥过稀，播入的种子陷入泥中过深，可能会引起种子进行无氧呼吸，而无氧呼吸的产物酒精对种子有毒害作用，进而导致烂芽、烂苗现象，A正确；
B、秧田水过多，秧苗根没入水中过久，会引发秧苗无氧呼吸，无氧呼吸的产物酒精对幼苗有毒害作用，B正确；
C、秧田有机质丰富，微生物活动旺盛，微生物产生有毒物质过多，进而引起烂芽、烂苗现象，C正确；
D、秧苗疯长，消耗更多的有机物，导致根部获得的营养减少，引起秧苗根发育不良，该选项与其他选项诱因不同，D错误。
故选D。
15. 中心体主要存在于动物细胞和低等植物细胞中，在细胞增殖中起重要作用。图中字母表示处于有丝分裂过程中某动物细胞的部分结构，箭头表示运动方向。下列叙述正确的是（ ）
A. a表示中心体，在分裂前期完成增殖
B. b、c互为姐妹染色单体，在d的牵引下向细胞两极移动
C. 该细胞处于分裂后期，其染色体数和核DNA分子数均加倍
D. 若某药物能抑制d的形成，则该药物可用于多倍体的诱导
【答案】D
【解析】
【分析】一个细胞周期不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、中心体在间期完成增殖，A错误；
B、bc的着丝粒（着丝点）已经分裂，该细胞没有染色单体，两条染色体在d纺锤体的牵引下分别向细胞的两极移动，B错误；
C、该细胞处于分裂后期，其染色体数加倍，但核DNA分子数不变，C错误；
D、d是纺锤体，若某药物能抑制d的形成，则该药物能够导致染色体数目加倍，可用于多倍体的诱导，D正确。
故选D。
16. 为研究春化作用对冬小麦开花的影响，科研人员选择两种冬小麦种子，进行不同天数的春化（4℃)处理后于同一天播种，统计冬小麦进入成花不同阶段所需的时间如下表。下列分析正确的是（ ）
需要时间(d)
Vn(d)
京花3号
京冬1号
启动花分化
开花
启动花分化
开花
0
N
N
N
N
7
63
N
56
88
14
63
88
45
73
21
50
79
37
63
28
46
65
36
58
注: Vn (d）表示春化处理的天数，N表示未发生。
A. 只要经过春化处理，冬小麦最终都能开花
B. 春化处理的天数是该实验的自变量，而植物类型为无关变量
C. 冬小麦种子经春化处理的时间越长，启动花分化和开花的时间就越短
D. 若要将春化处理的冬小麦种子播种后提前开花实现丰产，宜选京冬1号
【答案】D
【解析】
【分析】春化作用是指植物必须经历一段时间的持续低温才能由营养生长阶段转入生殖阶段生长的现象。春化作用的出现和休眠一样，也是植物应对恶劣环境的一种策略，植物在开花期时最脆弱，如果此时遇上低温，则很容易无法抵抗而导致不开花或死亡。所以经过长久的演化，植物会等待寒冬过去后再开花结实，以确保顺利繁衍后代。
【详解】A、低温诱导促进植物开花的作用称为“春化作用”，但植物的生长发育过程不仅受温度影响，还受植物激素的调节，故仅经过春化处理的冬小麦最终不一定能开花，A错误；
B、分析题意及表格可知，该实验的自变量是小麦类型及处理时间，B错误；
C、京花3号在低温处理7天和14天，启动花分化时间未变，C错误；
D、要在缩短花期的情况下进行春化处理，最好选择启动花分化和开花时间较短的品种，即京冬1号，D正确。
故选D。
17. 用氨苄青霉素抗性基因（AmpR)、四环素抗性基因（TetR)作为标记基因构建的质粒如图所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的质粒，构建基因表达载体(重组质粒），并导入受体菌中。根据题目所提供的信息，下列叙述正确的是（ ）
A. 若用ScaI酶切质粒，所得产物经凝胶电泳可形成3个条带
B. 若用HindIII和ScaI酶切，一定可防止目的基因与质粒的反向连接
C. 若用PvuI酶切，在含四环素培养基中形成的菌落，一定含有目的基因
D. 若用SphI酶切，筛选时应先将转化处理的菌液涂布到含四环素的培养基中长成菌落，再影印接种到含氨苄青霉素的培养基中
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析，氨苄青霉素抗性基因（AmpR）内含有ScaⅠ和PvuⅠ的酶切位点，四环素抗性基因（TetR）内含有HindⅢ、SphⅠ和SalⅠ的酶切位点。
【详解】A、若用ScaI酶切质粒，由于图示质粒中有两个酶切位点，因而能得到三种DNA片段，即完整的片段和两个短片段，所得产物经凝胶电泳可形成3个条带，A正确；
B、若用HindIII和ScaI酶切，由于质粒中有两个ScaI酶的切割位点，因而不一定能防止目的基因与质粒的反向连接，B错误；
C、若用PvuI酶切，则会破坏氨苄青霉素抗性基因，则重组质粒中只有四环素抗性基因，因此成功导入重组质粒的受体细胞具有对四环素的抗性，同时若导入的是空质粒，则受体细胞依然也具有对四环素的抗性，进而可推测，在含四环素培养基中形成的菌落，不一定含有目的基因，C错误；
D、若用SphⅠ酶切，则会破坏四环素抗性基因（TetR），氨苄青霉素抗性基因（AmpR）不受影响，则重组质粒中含氨苄青霉素抗性基因（AmpR），因此携带目的基因的受体菌在含Amp（氨苄青霉素）的培养基中能形成菌落，在含Tet的培养基中不能形成菌落，因此，筛选时应先将转化处理的菌液涂布到含氨苄青霉素的培养基中长成菌落，再影印接种到含四环素的培养基中，则只在含氨苄青霉素的培养基上生长的菌落即为目的菌，D错误。
故选A。
18. 某动物（2N=4)的一个精原细胞所有核DNA分子的一条链被32P标记，另一条链无放射性标记；将该细胞放在不含放射性的培养液中完成减数分裂，得到4个精细胞。下列有关这4个精细胞放射性含量及其原因的分析，错误的是（ ）
A. 若只有1个精细胞有放射性，可能是MI后期一对同源染色体移向同一极
B. 若只有2个精细胞有放射性，可能是MII后期2个次级精母细胞含有32P标记的2条染色体均移向同一极
C. 若只有3个精细胞有放射性，可能是MII后期1个次级精母细胞含有32P标记的2条染色体移向同一极
D. 若4个精细胞均有放射性，可能是MI前期一对同源染色体发生了交叉互换
【答案】A
【解析】
【分析】 减数分裂过程：（1）减数分裂前间期：染色体的复制；（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂：①前期：染色体散乱分布；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、一个精原细胞经过分裂形成4个精细胞，说明该精原细胞经过一次完整的减数分裂，DNA复制一次，即从(虚线表示32P标记)变成，若MI后期有一对同源染色体移向同一极，两个次级精母细胞都含放射性，所以至少有2个精细胞有放射性，A 错误；
BCD、减数第一次分裂后期同源染色体分离，得到的两个次级精母细胞中都有一条姐妹染色单体含有32P标记，正常情况下减数第二次分裂后期着丝粒分裂，得到的四个精细胞中含有标记的情况不一定：若只有2个精细胞有放射性，可能是MII后期2个次级精母细胞含有32P标记的2条染色体均移向同一极；若只有3个精细胞有放射性，可能是MII后期1个次级精母细胞含有32P标记的2条染色体移向同一极；若4个精细胞均有放射性，可能是MI前期一对同源染色体发生了交叉互换（互换/交换），BCD正确。
故选A。
19. CAR-T细胞疗法是通过设计CAR基因，并导入癌症患者的T细胞中，使其转化为CAR-T细胞，CAR-T细胞膜上的CAR蛋白与癌细胞表面抗原特异性结合后，可激活CAR-T细胞使其增殖、分化，从而实现对癌细胞的特异性杀伤和记忆，主要过程如下图。下列叙述正确的是（ ）
A. CAR基因缺少启动子，进行过程②有利于实现其在T细胞中的复制和表达
B. CAR蛋白的胞外结合区相当于抗原-MHC复合体，可与癌细胞特异性结合
C. CAR-T细胞经过程④形成的效应细胞能准确识别癌细胞并引发癌细胞凋亡
D. CAR-T细胞因在体内可以增殖分化，故在体外转化完成后无需扩大培养即能使用
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析：过程①是体外合成CAR 基因的过程，需要限制酶将三个片段切割得到互补的黏性末端，再用DNA 连接酶将其连接；过程②基因表达载体的构建；过程③是将重组质粒转入受体细胞（患者T细胞）的过程。
【详解】A、CAR基因缺少启动子，无法在T细胞中转录，故过程②在导入T细胞前完成，有利于实现其在T细胞中表达，A错误；
B、CAR蛋白的胞外结合区相当于抗体-MHC复合体，可与癌细胞特异性结合，进而实现对癌细胞的攻击，B错误；
C、CAR-T细胞经过CAR蛋白的作用接受癌细胞的信息后，会增殖分化成效应细胞进而能准确识别癌细胞并引发癌细胞凋亡，C正确；
D、CAR-T细胞体内可以增殖分化，但在体外转化完成后依然需扩大培养才能使用，D错误。
故选C。
20. 某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传，各由一对等位基因控制，且基因不位于Y染色体。甲病在人群中的发病率为1/10000。下列叙述正确的是（ ）
A. 甲病为常染色体隐性遗传病，因为患者III5的双亲均不患甲病
B. 乙病一定为显性遗传病，通过检测II3的基因型即可确定乙病是否为伴X遗传病
C. 若Ⅱ4和Ⅱ5再生一个孩子，该孩子两病均患的概率为3/16
D. 若Ⅲ3和一正常男子结婚，生一两病均患孩子的概率为2/909或1/606
【答案】C
【解析】
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）。（2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病。（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21三体综合征）。
【详解】A、设甲病由 A、a基因控制，乙病由B、b基因控制。据II3或III1均为患甲病女性，其双亲均不患甲病，可知该病为常染色体隐性遗传病，而不能根据患者III5的双亲均不患甲病得出该结论，A错误；
B、根据II4和II5均为乙病，生出的孩子有正常男孩，可判断乙病为显性遗传病，若乙病基因在常染色体上，则II4和II5的基因型均为Bb， II3 的基因型为BB或Bb，若乙病基因在X染色体上，则II4和II5的基因型分别为XBY、XBXb，II3 的基因型为XBXB或XBXb，故要确定乙病基因是否位于X染色体上，关键要确定II4的基因型，B错误；
C、若乙病为常染色体显性病，则II4和II5的基因型均为AaBb，则生一两病均患(aaB_ )孩子的概率为1/4×3/4=3/16；若乙病为伴X显性病，则II4和II5的基因型分别为AaXBY和AaXBXb，则生一两病均患(aaXB- )孩子的概率为1/4×3/4=3/16， C正确；
D、根据甲病aa在人群中的发病率为1/10000可知a%=1%，A%=99%，根据遗传平衡定律可计算正常人群中Aa占2/101，AA占99/101；若乙病为常染色体显性病，则II3的基因型为1/3AA或2/3Aa、1/3BB或2/3Bb，正常男子的基因型为99/101AAbb或2/101Aabb，则生一-两病均患(aaB_ )孩子的概率为1/4×2/3×2/101×2/3=2/909；若乙病为伴X显性病，则III3的基因型为1/3AA或2/3Aa、1/2XBXB或1/2XBXb,正常男子的基因型为99/101AAXbY或2/101AaXbY，则生一两病均患(aaXB_ )孩子的概率为1/4×2/3×2/101×3/4=1/404，D错误。
故选C。
二、非选择题（本大题共5小题，共60分）
21. 干旱年份，土壤含水率<15%时，85%以上的蝗虫受精卵可以孵化，极易发生蝗灾。蝗虫成灾不仅与蝗虫的自身因素、气候、食物和天敌等因素有关，还与蝗虫可从低密度的散居型转变为高密度的群居型密切相关。回答下列问题：
（1）某蝗虫种群摄入的能量流动情况如下表所示[单位：J/（hm²·a)]
生产者同化量
蝗虫摄入量
蝗虫同化量
蝗虫呼吸量
18.75×109
1.05×109
7.50×108
7.20×108
蝗虫摄入后未同化的有机物中的能量主要通过__________作用转化为热能散失；该蝗虫种群与生产者之间的能量传递效率为________________，其数值远低于平均数值的主要原因是___________。
（2）可用_______________法调查蝗虫成虫的种群密度；研究发现，自然环境下当蝗虫密度超过6只/m²后，散居型蝗虫能在群聚激素的作用下转变为群居型飞蝗，这体现了生态系统的________________功能；群聚激素可由4至5只散居蝗虫聚集而触发，对不同发育阶段和性别的群居型和散居型蝗虫都有很强的吸引力，且随着种群密度增加而增加，由此可得出生态系统该功能的作用有__________ （答出2点即可）。
（3）某地区发生蝗灾的过程中，从营养级间的关系看，_______________金字塔很可能会发生倒置；请推测，下列有利于蝗虫的繁殖、孵化和扩散的因素有哪几项___________
A.充沛的降水 B.裸露土地增多 C.连片的麦田 D.全球变暖
【答案】（1） ①. 分解者的分解 ②. 4% ③. 第二营养级的生物除了蝗虫外还有其他生物
（2） ①. 标志重捕 ②. 信息传递 ③. 有利于个体的生存：有利于种群的繁衍
（3） ①. 个体数量 ②. BCD
【解析】
【分析】1、种群在单位面积或单位体积中的个体数就是种群密度，对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标志重捕法，计算公式为：种群中个体数(N)=重捕总数×标志总数/重捕中被标志的个体数。
2、某一营养级的同化量＝该营养级的摄入量－该营养级的粪便量＝该营养级呼吸散失的热能＋自身生长发育繁殖的能量。
3、能量传递效率＝某一营养级同化量/上一营养级同化量 ×100%。
【小问1详解】
某一营养级的同化量＝该营养级的摄入量－该营养级的粪便量，蝗虫摄入后未同化的有机物（粪便中的有机物），主要通过分解者的分解作用转化为热能散失；能量传递效率为同化量之比，故该蝗虫种群与生产者之间的能量传递效率＝7.5×108÷18.75×109 ×100%＝4%；能量传递效率＝某一营养级同化量/上一营养级同化量 ×100%，其数值远低于平均数值的主要原因是第二营养级的生物除了蝗虫外还有其他生物。
【小问2详解】
对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标志重捕法，故可用标志重捕法调查蝗虫成虫的种群密度；生态系统具有物质循环、能量流动和信息传递的功能，根据题意“散居型蝗虫能在群聚激素的作用下转变为群居型飞蝗”可知这体现了生态系统的信息传递的功能；信息传递的作用有：生命活动的正常进行，离不开信息的传递；生物种群的繁衍，离不开信息的传递；能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定，结合题干“群聚激素可由4至5只散居蝗虫聚集而触发，对不同发育阶段和性别的群居型和散居型蝗虫都有很强的吸引力，且随着种群密度增加而增加”可知，生态系统该功能的作用是有利于个体的生存，有利于种群的繁衍。
【小问3详解】
某地区发生蝗灾的过程中，意味着蝗虫的数量大量增加，从营养级间的关系看，个体数量金字塔很可能会发生倒置；结合题干“干旱年份，土壤含水率<15%时，85%以上的蝗虫受精卵可以孵化，极易发生蝗灾”可知，A不符合题意，全球变暖可导致气温升高从而引起干旱从而利于蝗虫的繁殖，裸露土地增多和连片的麦田分别能为蝗虫提供生存空间和食物资源，有利于蝗虫的繁殖、孵化和扩散，BCD正确，故选BCD。
22. 为了探究锌对苹果叶片光合作用及其产物分配的影响。在苹果果实膨大期时，设置5组浓度为0、0.1%、0.2%、0.3%和0.4%的ZnSO4溶液分别涂抹叶片，记为A、B、C、D和E组，并在适宜条件下用定量的13CO2进行示踪标记，实验结果如下表，回答相关问题：
表锌对苹果叶片光合作用及其产物分配的实验结果
组别
叶绿素含量(mg . g-1)
Rubisco酶活性u mol . m-1.g-1)
净光合速率u mol – m-2.s-1)
处理叶片中的13C光合产物(mg · g-1)
果实中的 13C光合产物(mg · g-1)
A
1.59
7.33
12.18
42.4
3.4
B
1.87
7.62
13.15
36.5
4.8
C
1.93
8.31
14.58
33.2
5.3
D
2.02
8.55
15.87
30.3
6.2
E
1.85
8.12
14.02
34.6
4.9
（1）为了测定叶片中的叶绿素含量，取等量烘干的叶片经剪碎和________________处理，以得到足量的色素提取液；再将色素提取液经__________________光照射测得光的吸收率，可估测叶绿素含量。
（2）本实验要用透明塑料袋将实验叶片密封，并充入定量的13CO2处理一定时间，经位于叶肉细胞_____________中的Rubisco酶催化，完成CO2的固定；然后经含活跃化学能的ATP和NADPH参与的________________反应还原成三碳糖，最后主要以蔗糖形式运输到果实等部位。
（3）为了测定叶片和果实中的13C含量，先称鲜重，经清水和洗涤剂清洗杂质，再先后用1%盐酸和105℃处理的目的是___________；然后在70℃的烘箱中烘干至______________为止，磨碎后装袋待测。
（4）结合表中数据分析，锌影响苹果叶片光合作用的主要途径有__________。
（5）根据实验结果要得出“叶片合成的光合产物越多，向果实运输的也越多”的结论，判断的依据是________________ 。
【答案】（1） ①. 研磨 ②. 红
（2） ①. 叶绿体基质 ②. 吸能
（3） ①. 使酶失去活性 ②. 重量不再减少
（4）一方面提高叶绿素含量，提高光反应速率另一方面提高Rubisco酶活性，提高碳反应速率
（5）与其他组比较，D组处理叶片的净光合速率较高，但叶中的“℃光合产物相对较少，而果实中的C光合产物相对较多
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段：光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收光能、传递光能，并将一部分光能用于水的光解生成[H]和氧气，另一部分光能用于合成ATP；暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物在光反应产生的[H]和ATP的作用下被还原，进而合成有机物。
绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
【小问1详解】
为了测定叶片中的叶绿素含量，取等量烘干的叶片经剪碎和研磨处理，以得到足量的色素提取液，该过程中需要加入无水乙醇作为提取剂；再将色素提取液经红光照射测得光的吸收率，这里利用了叶绿素吸收红光的原理，根据光的吸收率可估测叶绿素含量。
【小问2详解】
本实验要用透明塑料袋将实验叶片密封，并充入定量的13CO2处理一定时间，经位于叶肉细胞叶绿体基质中的Rubisco酶催化，完成CO2的固定；然后经含活跃化学能的ATP和NADPH参与的C3还原过程形成三碳糖，C3还原过程为吸能反应，该过程中NADPH还可作为还原剂，最后主要以蔗糖形式运输到果实等部位。
【小问3详解】
为了测定叶片和果实中的13C含量，先称鲜重，经清水和洗涤剂清洗杂质，再先后用1%盐酸和105℃处理的目的是使酶失去活性，避免进行相关的物质代谢过程；然后在70℃的烘箱中烘干至恒重（不再减少）为止，磨碎后装袋待测。
【小问4详解】
结合表中数据分析，随着锌含量的增加，净光合速率逐渐增加，但当锌含量过高时对净光合速率的促进作用反而下降，结合其他数据可发现，影响苹果叶片光合作用的主要途径有提高叶绿素含量进而提高光反应速率、还可提高Rubisco酶活性，提高碳反应速率，还能促进光合产物的转运过程，即通过上述途径锌含量的增加促进了植物的光合作用。
【小问5详解】
结合表中数据可以看出，与其他组比较，D组处理叶片的净光合速率较高，但叶中的“13C光合产物相对较少，而果实中的13C光合产物相对较多，据此可推测叶片合成的光合产物越多，向果实运输的也越多”。
23. 蜜蜂是营社会性生活的昆虫。其中的蜂王和工蜂(染色体核型2n=32)均是由受精卵发育而来的雌蜂，但工蜂不育；雄蜂却是由卵细胞直接发育而来，雄蜂通过假减数分裂的方式产生精子，精子与其体细胞的染色体相同。已知蜜蜂的体色有褐体和黑体(基因D/d)，眼色有黑眼和黄眼（基因E/e），且两对基因位于两对染色体上。现有二个杂交组合的结果如下表。回答有关问题：
组合
父本
母本
F1表型种类
雌性
雄性
组合一
褐体黑眼
褐体黑眼
1
4
组合二
黑体黄眼
褐体黑眼
1
1
（1）雄蜂的染色体核型可表示为__________________；蜂王和工蜂均由受精卵发育而来，但因幼虫所食的分别是蜂王浆和蜂蜜，引起二者成虫在体型、寿命和生理功能上的巨大差异，这是生物______________现象的具体表现。
（2）蜜蜂体色的遗传遵循___________定律，其中黑体在雄蜂中出现的概率较雌蜂中____________(填“低”“高”“相等”或“不确定”)，原因是_______。
（3）用遗传图解表示组合二产生后代的情况。__________
（4）若将组合一F1中的雌性与其父本交配，则子代中黑体黄眼雄蜂所占的比例为___________;若含基因E的卵细胞50%致死，则组合一中F1雄蜂的表型及比例为________________。
【答案】（1） ①. n=16 ②. 表观遗传
（2） ①. 分离 ②. 高 ③. 因为组合一F1的雄性有4种类型，说明母本的基因型为DdEe，即黑体（d）对褐体（D）为隐性，又因为，且0
（3） （4） ①. 1/32 ②. 褐体黑眼：黑体黑眼：褐体黄眼：黑体黄眼=1：1：2：2
【解析】
【分析】蜂王和工蜂染色体核型（2n=32）均是由受精卵发育而来的雌蜂，但工蜂不育；雄蜂却是由卵细胞直接发育而来，雄蜂通过假减数分裂的方式产生精子，精子与其体细胞的染色体相同，所以蜜蜂的性别由染色体组数决定，不存在性染色体。
【小问1详解】
雄蜂由卵细胞发育，染色体组是雌蜂的一半，所以染色体核型表示为：n=16。蜂王和工蜂均由受精卵发育而来，染色体核型一样，但所摄入的营养不同，引起二者的不同，有可能是环境影响了基因的表达，这是表观遗传现象的具体表现。
【小问2详解】
体色由一对等位基因控制，等位基因的遗传遵循自由组合规律。因为组合一F1的雄性有4种类型，说明母本的基因型为DdEe，即黑体（d）对褐体（D）为隐性。又因为 dd%=d%×d% ，且0
【小问3详解】
依据题表分析，组合二中父本基因型为de（产生的精子为de），母本基因型为DDEE（产生的卵细胞为DE，卵细胞发育成雄性），精子和卵细胞形成的受精卵发育成雌性，其遗传图如下：
【小问4详解】
依表中数据可知，组合一的母本基因型是DdEe，父本基因型是DE，所以F1中的雌性的基因型及比例为：1DDEE：1DDEe：1DdEE：1DdEe。雄性个体由卵细胞发育，组合一F1中的雌性与其父本交配，则F1中的雌性产生的基因型为der 卵细胞的比例为1/41/4=1/16，子代中雌雄比为1:1，所以子代中黑体黄眼雄蜂所占的比例为1/161/2=1/32。母本产生的卵细胞的基因型及比例为：1DE:1De:1dE:1de，若含基因E的卵细胞50%致死，则卵细胞的基因型及比例为：1DE:2De:1dE:2de，所以组合一中F1雄蜂的表型及比例为褐体黑眼:黑体黑眼:褐体黄眼:黑体黄眼=1:1:2:2。
24. 金属硫蛋白（Metallothionein，MT）是由动植物和微生物产生的一类低分子量、富含半胱氨酸、具有金属结合能力的多肽，具有多种生物学功能。近年来，因其具有与Zn、Cu、Cd等重金属的较强结合能力，而用于生态修复。科研人员成功地将人MT蛋白基因用农杆菌转化法转入番茄，成功培育转基因番茄。回答下列问题：
（1）感受态农杆菌的制备：取保存的根癌农杆菌菌落用_______接种于相应的液体培养基中，并置于________________中进行振荡培养，完成菌种的活化和扩大培养；取适量菌液置于低浓度、_________的CaCl2溶液中处理，制得感受态农杆菌。
（2）MT目的基因的获取和转化：取人肝脏细胞破碎后提取mRNA，在逆转录酶的作用下形成cDNA，经PCR技术扩增后的产物分别与Ti质粒连接形成重组质粒（如图)，将其与制备好的感受态农杆菌混合，最后进行短暂的_____________处理，使外源DNA转入细胞；经适宜条件培养一段时间，再加入适宜浓度的 ___________筛选出转化的农杆菌。
（3）转化番茄：取番茄子叶进行_____________处理后切段，再与转化的农杆菌菌液进行共培养适宜时间，取出子叶放在________上吸取多余菌液，再将子叶放在适宜的以__________培养基为基础配制的培养基中进行活化和除菌培养。
（4）育成转基因番茄：取上述处理的番茄子叶先经______________过程形成愈伤组织，再经发芽和生根，最后经过_______________过程，育成成熟的番茄植株。
（5）转基因番茄性状的检测和生产应用：为了检测番茄中是否成功导入目的基因，可依据____设计引物进行PCR扩增，再用凝胶电泳技术进行检测，进行此实验的同时应以_______作为阴性对照，以农杆菌Ti质粒的番茄作为阳性对照；已知某转基因番茄植物能大量吸收Zn、Cd等元素，且主要富集在根，生产应用时需对其定期拔除并实施无害处理，原因是_______（答出2点即可）。
【答案】（1） ①. 接种环 ②. 摇床 ③. 低温
（2） ①. 热刺激 ②. 卡那霉素
（3） ①. 消毒 ②. 无菌滤纸 ③. MS
（4） ①. 脱分化 ②. 炼苗和移栽
（5） ①. T-DNA片段的(部分)序列 ②. 未导入质粒的野生型番茄 ③. 避免死亡后根等遗体被分解，锌再度返回土壤，造成二次污染；及时拔除植物后，缓解锌随食物链不断富集的危害
【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．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。
【小问1详解】
感受态农杆菌的制备：取保存的根癌农杆菌菌落用接种环接种于相应的液体培养基中，并置于接种环摇床中进行振荡培养，使其大量繁殖；取适量菌液置于低浓度、低温的CaCl2溶液中处理，制得感受态农杆菌，即此时的农杆菌处于容易吸收外源DNA的状态。
【小问2详解】
取人肝脏细胞破碎后提取mRNA，在逆转录酶的作用下形成cDNA，经PCR技术扩增后的产物分别与Ti质粒连接形成重组质粒，将其与制备好的感受态农杆菌混合，最后进行短暂的热刺激处理以便提高农杆菌的活性，进而使外源DNA转入细胞；由于图中的启动子是真核细胞表达系统，因此能在农杆菌中表达的是卡那霉素抗性基因，因此，经适宜条件培养一段时间，再加入适宜浓度的卡那霉素筛选出转化的农杆菌。
【小问3详解】
取番茄子叶进行消毒处理，其目是防止杂菌污染，而后切段，再与转化的农杆菌菌液进行共培养适宜时间，取出子叶用无菌滤纸上吸取多余菌液，再将子叶放在适宜的以MS培养基为基础配制的培养基中进行活化和除菌培养，以便获得较纯净的外植体。
【小问4详解】
取上述处理的番茄子叶先经脱分化过程形成愈伤组织，再经分化培养基上培养让其发芽和生根，最后经过炼苗和移栽过程，育成成熟的番茄植株，而后对该植株进行鉴定。
【小问5详解】
为了检测番茄中是否成功导入目的基因，可依据T-DNA片段的序列设计引物进行PCR扩增，再用凝胶电泳技术进行检测，进行此实验的同时应以未导入质粒的野生型番茄作为阴性对照，以农杆菌Ti质粒的番茄作为阳性对照，而后对PCR扩增获得的DNA片段进行电泳检测并与对照组作比对；已知某转基因番茄植物能大量吸收Zn、Cd等元素，且主要富集在根，由于这些元素不易被分解且容易在生物体内富集，因此，生产应用时需对其定期拔除并实施无害处理，这样可以避免死亡后根等遗体被分解，这些元素再度返回土壤，造成二次污染；同时及时拔除植物，也能缓解锌等元素随食物链不断富集造成的危害。
25. 研究显示，糖尿病患者由于大脑海马神经元中蛋白Tau过度磷酸化，导致记忆力减退。细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解，该过程受蛋白激酶PK的调控。为探究相关机理，以小鼠等为材料进行了以下二个实验。
实验I：探究高糖环境和蛋白激酶PK对离体小鼠海马神经元自噬的影响。配制含有5mmol/L葡萄糖的培养液模拟正常小鼠的体液环境。将各组细胞分别置于等量培养液中，A组培养液不处理，B组培养液中加入75mmol/L的X试剂lmL，C组培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液1mL。实验结果如下图。
（1）糖尿病患者的典型症状是高血糖，这一指标一般需要在清晨空腹进行测量更准确，清晨空腹时人体血糖的来源主要有_________________（答出2点即可）；参与细胞自噬导致蛋白Tau降解的细胞结构是_______________________________；实验I中B组的作用是__________。
（2）C组中，在含5mmol/L葡萄糖的培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液后，细胞吸水、体积变大，说明加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压__________(填“升高”或“降低”)。依据A组和C组的实验结果，说明蛋白激酶PK对海马神经元自噬水平的影响是____________。
实验II：现有正常小鼠、糖尿病记忆力减退模型小鼠（TD小鼠）、敲除PK基因小鼠和敲除PK基因的TD小鼠等若干，通过水迷宫实验检测小鼠的记忆能力，连续5天测量4组小鼠的逃避潜伏期。(说明：小鼠的逃避潜伏期是指小鼠进入水迷宫后，寻找并爬上平台所需的时间，该指标与其记忆能力呈负相关，实验中的TD小鼠要通过注射药物STZ制备)。
（3）已知STZ是通过破坏某种细胞引起了小鼠血糖升高，据此推测其作用的细胞是__________；人处于应急状态时导致血糖升高，其主要原因是相关中枢发出的运动信号经_________神经支配相应的效应器，然后_____________。
（4）设计一个坐标系，用曲线图预期实验ⅡI的结果。_____
【答案】（1） ①. 肝糖原水解、非糖物质的转化 ②. 溶酶体 ③. 排除高渗透压对实验结果的影响
（2） ①. 降低 ②. 葡萄糖浓度正常时，蛋白激酶PK对海马神经元自噬水平无影响；葡萄糖浓度过高时，蛋白激酶PK可提高海马神经元的自噬水平
（3） ①. 胰岛β细胞 ②. 交感 ③. 导致肾上腺髓质分泌肾上腺素增加，肾上腺素促进糖原分解加强，引起血糖升高
（4）
【解析】
【分析】机体内血糖平衡调节过程如下：
当血糖浓度升高时，血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放，同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动，使胰岛B细胞合成并释放胰岛素，胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存，从而使血糖下降。当血糖浓度下降时，血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放，同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动，使胰高血糖素合成并分泌，胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖血糖浓度上升，并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动，使肾上腺素分泌增强，肾上腺素也能促进血糖浓度上升。
【小问1详解】
糖尿病患者的典型症状是高血糖，这一指标一般需要在清晨空腹进行测量更准确，清晨空腹时人体血糖的维持依靠的体内原有物质的分解和转化，即主要表现为来源主要有肝糖原水解、非糖物质的转化；参与细胞自噬导致蛋白Tau降解的细胞结构是溶酶体，因为溶酶体是细胞中的消化车间；实验I中B组加入75mmol/L的葡萄糖试剂lmL，因此其作用是排除高渗透压对实验结果的影响。
【小问2详解】
实验Ⅰ的C组中，在含5mmol/L葡萄糖的培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液后，细胞吸水、体积变大，说明加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压减低，B组培养液中加入75mmol/L的葡萄糖试剂1mL，渗透压的变化后，B组正常小鼠海马神经元和敲除cPKCγ基因小鼠海马神经元组，实验结果没有变化，说明渗透压的变化对C组结果没有干扰。A组和C组的实验结果说明蛋白激酶PK对海马神经元自噬水平的影响是：正常葡萄糖浓度下，蛋白激酶PK对海马神经元自噬没有影响；高糖环境下，蛋白激酶PK能促进海马神经元自噬。
【小问3详解】
已知STZ是通过破坏某种细胞引起了小鼠血糖升高，据此推测其作用的细胞是胰岛β细胞，因为胰岛β细胞分泌的胰岛素是体内唯一降血糖的激素；人处于应急状态时导致血糖升高，其主要原因是相关中枢发出的运动信号经交感神经支配相应的效应器，导致肾上腺髓质分泌肾上腺素增加，肾上腺素具有升高血糖的作用，具体表现在促进糖原分解，引起血糖升高。
【小问4详解】
题中显示，“糖尿病患者由于大脑海马神经元中蛋白Tau过度磷酸化，导致记忆力减退。细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解，该过程受蛋白激酶PK的调控”可知，且根据实验I可知，敲除蛋白激酶基因PK，细胞自噬能力下降，则会引起记忆力下降，可见，四组小鼠中敲除PK基因的TD小鼠的记忆力最差，走出迷宫需要的时间最长；接下来应该是糖尿病记忆力减退模型小鼠（TD小鼠）需要的时间长，其次应该是敲除PK基因小鼠，记忆力最好的是正常小鼠，即走出迷宫需要的时间最短，因此相关实验结果可表示如下：
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