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重庆市渝中区巴蜀中学校2023-2024学年高三下学期4月期中生物试题（原卷版+解析版）
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3．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。
一、选择题：本题共15小题，每小题3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. 生活在深海的热泉口的巨型管虫，既没有嘴也没有消化系统，体内存在着专门供细菌生活的结构，叫做营养体。营养体细胞内的细菌可利用硫化氢氧化放能为管虫供能。下列说法错误的是（ ）
A. 管虫与营养体内的细菌之间是互利共生的关系
B. 管虫内可能有特殊的营养物质运输结构
C. 营养体内的细菌可无丝分裂进行增殖
D. 营养体内的细菌属于生态系统中的生产者
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统是指在自然界的一定的空间内，生物与环境构成的统一整体，在这个统一整体中，生物与环境之间相互影响、相互制约，并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态。
【详解】A、管虫与营养体内的细菌能够为彼此提供所需的物质且相互依存，所以两种生物的种间关系是互利共生，A正确；
B、管虫既没有嘴也没有消化系统，可能有特殊的营养物质运输结构来运输营养物质，以维持正常的生命活动，B正确；
C、细菌是原核生物，不能进行无丝分裂，C 错误；
D、由题意可知，营养体内的细菌可利用硫化氢氧化放能来合成有机物，属于生态系统中的生产者，D正确。
故选C。
2. 液泡是一种酸性细胞器，若酸性减弱，将导致线粒体功能异常，具体机制如图所示（Cys为半胱氨酸）。下列叙述错误的是（ ）
A. H+进入液泡时需要与V-ATPase结合
B. 正常情况下，Cys在细胞质基质中的浓度高于液泡
C. 图中Fe -S簇蛋白可能参与了呼吸过程中的电子传递
D. 添加Cys转运蛋白抑制剂，会抑制有氧呼吸
【答案】B
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、H+ 进入细胞为主动运输，需要与 V−ATPase 结合，A正确；
B、Cys 通过主动运输进入液泡，在液泡中浓度大，B错误；
C、图中 Fe−S 簇蛋白参与氧气转化为二氧化碳的过程，推测 出可能参与了呼吸过程中的电子传递，C正确；
D、Cys 转运蛋白抑制剂，会抑制 H+ 的转运， 进而抑制有氧呼吸，D正确。
故选B。
3. 研究表明，在有氧条件下，癌细胞用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍，但癌细胞和正常细胞产生的ATP总量和CO2量没有明显差异。科研人员研究了m1R-135b（一种RNA）含量对结肠癌细胞的细胞凋亡和细胞周期的影响，结果见表所示。下列分析错误的是（ ）
A. 氧气充足条件下，癌细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
B. 表中数据表明高含量m1R-135b能促进结肠癌细胞的凋亡
C. 从表中数据推测m1R-135b可促进细胞由G1期向S期转化
D. 治疗早期结肠癌可能的思路是降低miR-135b的表达
【答案】B
【解析】
【分析】细胞周期由间期和分裂期组成，间期分为G1期、S期和G2期，分裂期又称为M期。
【详解】A、癌细胞用于细胞呼吸葡萄糖是正常细胞的若干倍，但癌细胞和正常细胞在有氧条件下产生的ATP总量和CO₂量没有明显差异，说明氧气充足条件下，癌细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，A正确；
BC、对照组miR-135b含量较高，细胞凋亡率低，处于G₁期的细胞比例较少，S和G₂期的细胞较多，miR- 135b抑制组细胞凋亡率高，处于G₁期的细胞比例较多，S和G₂期的细胞较低，说明m1R-135b可促进细胞由G1期向S期转化，B错误，C正确；
D、miR-135b抑制组降低了miR-135b的表达，细胞凋亡率较高，可以用于治疗早期结肠癌，D正确。
故选B。
4. 阳光穿过森林空隙形成的“光斑”会随太阳移动和枝叶的摆动而移动。下图表示一株生长旺盛的植物在光斑照射前后CO2的吸收速率和O2的释放速率，下列说法错误的是（ ）
A. 光斑照射前，光反应对暗反应有明显限制作用
B. 光斑照射初期，光反应速率远大于暗反应速率
C. 光斑照射阶段，暗反应对光反应有明显限制作用
D. 曲线AB段说明暗反应要在有光条件下才能进行
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知：O2释放速率代表光反应速率（虚线），CO2吸收速率代表暗反应速率（实线）。
【详解】A、“光斑”照射开始后，O2 释放速率急剧增大，CO2 吸收速率相对较慢，说明光斑照射前， 光反应对暗反应有明显限制作用，A 正确；
BC、光斑照射后，光反应和暗反应不是同步增加的， 暗反应对光反应有抑制作用，B、C 正确；
D、“光斑”移开后，光反应速率陡然下降后，暗反应并未与光反应同步，仍可进行，D 错误。
故选D。
5. 图为某基因结构示意图，长度以千碱基对( kb)表示，但未按比例画出。基因长度共8kb，转录直接生成的mRNA中d区间所对应的区域（包含2.0和5.2位点本身）会被加工切除，成为成熟的mRNA。下列分析错误的是（ ）
A. 图中成熟mRNA的长度是3100个碱基
B. 转录起点位于基因上游，是RNA聚合酶识别和结合部位
C. 能编码蛋白质的mRNA长度为900个碱基，可编码299个氨基酸
D. mRNA上某一特定位点需要的氨基酸由特定的tRNA将它转运到核糖体上
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析：转录形成的mRNA的长度为7.5-1.2=6.3kb，但形成成熟的mRNA时，d区间所对应的区域会被加工切除，因此成熟的mRNA的长度为= (7.5-1.2) - (5.2-2.0)=3.1kb。
【详解】A、mRNA 是转录的产物，由 RNA 聚合酶与 DNA 上的转录起点结合开始到转录终点结束，基 因 1.2kb 到 7.5kb 是包含了 1.2 和 7.5 这两个点的，也就是有 6301 个碱基对，所以转录直 接生成的 mRNA 长度为 6301 个碱基，但要形成成熟的 mRNA 需要切除 d（3201 个）对应 的区段，因此实际长度为 3100 个碱基，A 正确；
B、启动子位于基因编码区的上游，紧挨转录起始位点， 是 RNA 聚合酶识别和结合的部位，B错误；
C、能翻译的 mRNA 的长度为 900 个 碱基，由于一个密码子由相邻 3 个碱基构成，且终止密码子不编码氨基酸，因此该酶是由 900÷3−1=299 个氨基酸组成，C 正确；
D、mRNA 上某一特定位点需要的氨基酸密码子 确定，需要特定的 tRNA 将它转运到核糖体上，D 正确。
故选B。
6. 一定条件下，酶促反应速率与能接触到反应物的酶量成正比。将大鼠肝细胞悬浮液置于不同浓度的蔗糖溶液中，提取并检测溶液中两种酶的酶促反应速率，结果见图。下列正确的是（ ）
A. 两种水解酶催化的反应速率一致
B. 检测出的酶促反应速率与膜结构的完整性有关
C. 0ml·L-l的蔗糖溶液中，酶溢出的量少，酶促反应速率大
D. 正常细胞中两种水解酶所处溶液的浓度比0. 2ml·L-l的蔗糖溶液浓度小
【答案】B
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA；
【详解】A、图中显示的是两种酶促反应速率随着蔗糖浓度的改变而发生的变化，不是反应速率数据的真实反应，A 错误；
B、膜结构的破坏程度与能接触到反应物的酶量成正比，与酶促反应速率成正比，B 正确；
C、酶溢出的量多，酶促反应速率大，C 错误；
D、图中可 以看出两种水解酶在 0.2 和 0.25ml·L−1 的溶液中酶促反应速率基本持平，则此时细胞不 再吸水涨破，由此推断正常细胞中的浓度高于 0.2ml/L 的，D 错误.
故选B。
7. 图甲所示标本中，坐骨神经由多条不同的神经纤维组成，电位表的两个电极置于坐骨神经表面Ⅱ、Ⅲ处，在I处给予一个适当强度的电刺激，指针偏转情况如图乙，其中hl>h2，t1
A. 在I处给予一个足够强度的电刺激，腓肠肌便会产生收缩反射
B. t2时间的长短与Ⅱ和Ⅲ之间的距离无关
C. 腓肠肌的收缩程度会随刺激强度的加大而增大
D. hl>h2可能是Ⅱ处兴奋的神经纤维数量比Ⅲ处的多
【答案】D
【解析】
【分析】静息时，K+外流，造成膜两侧的电位表现为内负外正，即表现为静息电位；受刺激后，Na+内流，造成膜两侧的电位表现为内正外负。该部位与相邻部位产生电位差而发生电荷移动，形成局部电流，在神经纤维上双向传导。
【详解】A、在I处给予一个足够强度的电刺激，腓肠肌便会做出反应，该过程反射弧不完整，不能叫做收缩反射，A 错误；
B、结合图示可推测，t2 时间的长短与Ⅱ和Ⅲ之间的距离有关，B 错误；
C、刺激强度超过阈值后，腓肠肌的收缩程度不会随刺激强度的增加而增加，C 错误；
D、 各种神经纤维的阈电位不同，传导速率不同，Ⅱ处兴奋的神经纤维数量可能比Ⅲ处的多， 进而导致 h1＞h2，D 正确。
故选D。
8. 有机体的脂肪组织既受神经支配，同时也参与调节能量代谢。神经肽Y (NPY)及其在脂肪细胞上相应受体( Npy4r)信号通路可促进高脂饮食诱导肥胖。同时，脂肪组织分泌的肥胖因子（瘦素、脂联素等）也参与能量代谢调节。相关实验结果如下表，下列说法错误的是（ ）
(注: b/b 瘦素基因纯合突变小鼠，瘦素合成缺失。)
A. 瘦素除有降低食欲的作用外，还可能有抑制NPY合成的作用
B. 在脂肪组织细胞上可能还有其他NPY受体
C. 由脂肪组织分泌瘦素调节能量代谢的过程，属于典型的负反馈调节机制
D. 在脂肪代谢方面，瘦素与胰岛素相抗衡，NPY与胰岛素是协同作用
【答案】D
【解析】
【分析】瘦素是多肽类激素，主要由白色脂肪组织合成并分泌，可作用于下丘脑调节人体的食欲，并参与脂肪及能量代谢的调节，使体重减轻，说明瘦素可以减少人的进食，导致人变瘦。
【详解】A、据表格可知，b/b 瘦素基因纯合突变小鼠，瘦素合成缺失，食欲大增， 说明瘦素有降低食欲的作用，神经肽Y (NPY)可促进高脂饮食诱导肥胖，说明瘦素可能有抑制NPY合成的作用，A正确；
B、“b/b 小鼠”组有相应受体（Npy4r），“b/b 小鼠+Npy4r 全身敲除”组无相应受体（Npy4r），两组的实验现象相同，说明在脂肪组织细胞上可能还有其他 NPY 受体，B正确；
C、当瘦素增加，下丘脑通过神经提高能量消耗和减少摄食，使脂肪细胞减少，因此瘦素分分泌减少，对下丘脑的刺激减弱，因此瘦素分泌的调 节属于负反馈调节，C正确；
D、瘦素与胰岛素是协同作用，NPY 与胰岛素是相抗衡，胰岛素通过 降低血糖浓度，也可减少脂肪细胞的生成，D错误。
故选D。
9. 如图为高血压患者体内可能出现的部分生理过程。据图分析正确的是（ ）
A. 内源性抗原无需细胞甲加工处理也能被细胞丙直接识别
B. 细胞甲是抗原呈递细胞，若细胞丙会攻击血管壁细胞，则该过程是体液免疫
C. 高血压患者参加惊险、刺激的运动，会加速血管硬化，血管收缩功能异常属于正反馈调节
D. 长期高盐饮食使得醛固酮分泌增加，导致内环境Na+和水增加，易引发高血压
【答案】C
【解析】
【分析】免疫失调引起的疾病有过敏反应、自身免疫病和免疫缺陷病。免疫的三大功能：免疫防御、免疫自稳和免疫监视。特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫，其中体液免疫是针对内环境中的病原体，细胞免疫是针对寄生在细胞内的病原体。
详解】A、细胞毒性 T 细胞不能直接识别抗原，内源性抗原需细胞甲加工处理才能被识别，A错误；
B、细胞毒性 T 细胞攻击血管壁细胞是细胞免疫，B错误；
C、由图可知，血压升高的后果会形成恶性循环，因此高血压患者参加惊险、刺激的运动，会加速血管硬化，血管收缩功能异常属于正反馈调节，C正确；
D、高盐饮食使得醛固酮分泌减少，促进Na+的吸收和水增加，易引发高血压，D错误。
故选C。
10. AAT是血浆中重要的蛋白酶抑制剂，能保护机体免受蛋白酶的损伤。AAT基因缺陷将引发一系列病症，其中PiM正常的AAT基因，绝大多数正常人的基因型是PiMPiM，PiZPiZ个体血浆中的AAT重度缺乏，PiSpiS个体血浆中的AAT轻度缺乏，但均出现AAT缺乏症。图甲是AAT缺乏症患者的遗传系谱图。对图中部分个体进行了PiM、PiZ和piS基因检测，结果如图乙所示。下列分析正确的是（ ）
A. 由家族系谱图可知，AAT缺乏症的遗传方式为常染色体显性遗传
B. 从基因型分析，I4、Ⅱ3、Ⅲ2的血浆中AAT浓度依次降低
C. 临床上通过检测Ⅱ5的血浆中AAT浓度就能确定其基因型
D. 若Ⅲ3与基因型相同的女性结婚，所生的正常孩子中含有PiZ基因的概率是2/3
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图，图中的I1和I2正常，而生有患病的女儿II3，说明该遗传病是常染色体隐性遗传病。
【详解】A、Ⅰ1 和Ⅰ2 均正常，生出患病女儿，说明该病为常染色体隐性遗传，A 错误；
B、PiM、PiZ和 PiS 基因控制合成的 AAT 含量分别是 PiM＞PiS＞PiZ，Ⅰ4 的基因型为 PiSPiS、Ⅱ3 的基因型为 PiZPiZ、Ⅲ2 的基因型为 PiZPiS，因不清楚 PiZPiS 的显隐性关系，所以不能判断Ⅲ2 与Ⅱ3 以 及Ⅰ4 与Ⅲ2的 AAT 含量，B 错误；
C、即使基因型相同的个体，血清的 AAT 浓度也会存在个 体差异（AAT 基因的变异类型有多种，根据 AAT 浓度无法确定相关的基因型），所以检 测Ⅱ5 血清的 AAT 浓度不能确定其基因型，C 错误；
D、Ⅲ3 的基因型为 PiMPiZ，与基因型相同的人婚配，所生的正常孩子基因型包括 1/3PiMPiM、2/3PiMPiZ，含有 PiZ基因的概率是 2/3， D 正确。
故选D。
11. 伤寒沙门氏菌的致病毒素是其细胞壁外的脂多糖(LPS)。在研发伤寒沙门氏菌IPS疫苗的过程中常利用多肽模拟IPS，相似程度越高，其与IPS竞争抗体的结合位点能力越强。研究人员利用抗LPS单克隆抗体进行检测，鉴定多肽A、B模拟LPS抗原特征的相似程度，部分实验步骤如图甲所示，实验结果如图乙所示。下列叙述不正确的是（ ）
A. 单克隆抗体的制备过程中体现了细胞膜的流动性
B. 步骤c中与IPS结合的抗体会被保留，与多肽结合的抗体会被洗脱
C. b过程利用的原理是抗原和抗体的特异性结合
D. 由图乙可知，B抗原模拟IPS的效果较好
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、单克隆抗体的制备过程中应用了动物细胞融合和动物细胞培养技术，其原理分别是细胞膜的流动性和细胞增殖，A正确；
BD、由题干知多肽模拟LPS抗原特征的相似程度越高，其与LPS竞争抗体结合位点的能力越强，与多肽结合的抗体会被洗脱掉，而未被洗脱的抗体因与LPS结合而残留在检测板上，未被洗脱的抗体越少的多肽效果越好。图乙显示加入多肽A的清洗后检测板上检出的抗体数量比加入多肽B的少，因此模拟LPS效果更好的多肽是多肽A， B正确，D错误；
C、b模拟LPS抗原特征的相似程度，加入多肽和抗体混合液后，LPS与多肽竞争抗体结合位点，该过程利用了抗原和抗体的特异性结合的原理，C正确。
故选D。
12. 杂种优势指杂种一代在生活力、繁殖力等性状方面超过双亲的现象。拟南芥有C和C24两个株系，将两株系的野生型分别敲除D基因得到相应的突变型，野生型杂种子一代、突变型杂种子一代的叶片长度如图甲所示，相应的水杨酸含量如图乙所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 野生型拟南芥表型具有杂种优势
B. D基因使杂种优势现象更明显
C. D基因可促进水杨酸含量提升
D. 水杨酸含量过高抑制叶片生长
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析：依题意，突变型植株敲除了D基因。据图甲可知，D基因敲除后叶片生长受到影响，据图乙可知，D基因敲除后，水杨酸含量的增加。据此结果可推测，D基因敲除会促进水杨酸含量的增加，进而抑制叶片生长。
【详解】A、依题意，杂种优势指杂种一代在生活力、繁殖力等性状方面超过双亲的现象。据图甲可知，拟南芥的两个野生型株系（C和C24）杂种后代生长更茂盛，体现了杂种优势现象，A正确；
B、乙图中，突变型是D基因敲除后的，突变型C和C24的杂交后代与野生型的相比，其生长受到抑制，杂种优势现象受到抑制。由此可知，D基因使杂种优势现象更明显，B正确；
C、据乙图结果可知，D基因敲除的突变型其水杨酸含量更高，因此，D基因可抑制水杨酸含量提升，C错误；
D、据题意及实验结果分析可知，D基因敲除水杨酸含量增加，进而抑制叶片生长，D正确。
故选C。
13. 侧枝较多的墨西哥类蜀黍（2n），通过长期人工选择，得到了只有一根长枝，顶端优势明显的玉米(2n)。二者果穗的形状差异较大，如图所示。将二者杂交，产生杂种F1，F1代自交，F2代果穗的形态表现出一系列连续的变异现象。F2代植株的果穗中约有1/64像玉米，约有1/64像墨西哥类蜀黍。下列叙述正确的是（ ）
A. 杂交育种可将上述两物种的优良性状集于一体
B. 果穗的形状至少由4对非同源染色体上的非等位基因控制
C. 控制果穗形状的基因存在一定的累加效应
D. 人工选择的过程中，基因频率定向改变，使玉米比墨西哥类蜀黍更适应环境
【答案】C
【解析】
【分析】基因突变产生的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可形成多种多样的基因型，从而使种群出现大量的可遗传变异，在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。因此，在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
【详解】A、两个品种的可产生可育杂交子一代（如题图，F1 有种子），不属于两个物种，A 错误；
B、由题意可知，果穗形状至少可受 3 对等位基因控制，(1/4)3 =1/64，B错误；
C、果穗形状存在连续变异，F2代植株的果穗中约有1/64像玉米，约有1/64像墨西哥类蜀黍，3对纯显和3对纯隐各占1/64，属于典型的数量性状，存在累加效应，C 正确；
D、人工选择的过程存在基因频率的定向改变，但不代表玉米更适应环境，只能说它更符合人类的需求，D 错误。
故选C。
14. 如图猪一沼一菜生态种养模式在我国新农村建设中得到大力推广，以下分析错误的是（ ）
A. 微生物发酵在有氧和无氧条件下都可能进行
B. 通过搅拌增加沼气池的溶氧量，可促进发酵细菌与底物结合，最终增加产气量
C. 沼气池产生的沼液还可以用于养鱼、种菜等
D. 沼气池无需灭菌，便可接种发酵细菌从而加快发酵
【答案】B
【解析】
【分析】发酵指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程，微生物发酵分为有氧发酵和无氧发酵。
【详解】AB、微生物发酵分为有氧发酵和无氧发酵，图中沼气池是厌氧发酵，搅拌的目的是促进发酵细菌与底物结合，A正确、B错误；
C、沼气池产生的沼液还可以用于养鱼、种菜，因为其中蕴含有机物和无机物，C正确；
D、沼气池无需灭菌，便可接种发酵细菌从而加快发酵，因为沼气池中进行的是厌氧发酵，好氧细菌无法存活，D正确。
故选B。
15. 用A和B两种限制酶同时和分别处理某DNA分子，酶切位点及酶切产物的电泳结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 图中X代表的碱基对数为5500
B. 图中Y是限制酶A的酶切位点
C. 用A和B两种限制酶同时处理图中同- DNA片段得到8个末端
D. 若要从上述DNA分子中通过扩增得到X片段，至少需要3次PCR
【答案】A
【解析】
【分析】限制性核酸内切酶酶切，是一项基于DNA限制性核酸内切酶的基因工程技术，其基本原理是利用限制性核酸内切酶对DNA上特定序列的识别，来确定切割位点并实现切割，从而获得所需的特定序列。
【详解】A、只被酶②切割时，得到 8000bp 和 2000bp 长度的条带，X 代表的碱基对数为 8000−3500=4500，A 错误；
B、根据下图中①电泳分离结果存在 3500bp 长度的条带可知①是 单独使用限制酶 A 处理 DNA 片段的酶切产物电泳分离结果，再根据①电泳分离结果存在 500bp 长度和 6000bp 长度的条带可知 Y 是限制酶 A 的酶切位点，B 正确；
C、由题可知，图 乙中用 A 和 B 两种限制酶同时处理图中同一 DNA 片段可得 4 种不同长度的 DNA 片段， 从而得到 8 个游离的磷酸基团，C 正确；
D、设计引物从图甲中完整 DNA 片段中扩增出完整 X，至少需要 3 次 PCR，D 正确。
故选A。
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16. 气孔是由两个保卫细胞围成的空腔，是植物控制气体交换和水分代谢的重要结构。
（1）分析图中保卫细胞的卡尔文循环，推测PGA是____，TP转运至____后合成蔗糖，然后进入液泡以维持渗透压。
（2）TOR激酶能促进图中①过程的进行，当TOR激酶功能异常会引起气孔无法开放，分析其原因可能是 。
A. 液泡渗透压降低，气孔关闭
B. 液泡渗透压升高，气孔关闭
C. 淀粉无法分解为TP，使液泡中蔗糖含量降低
D. 淀粉大量分解为TP，使液泡中蔗糖含量降低
（3）受干旱胁迫时，部分植物气孔会进行周期性的开闭，这种现象称为“气孔振荡”，通过“气孔振荡”既能________，又能_______，提高了植物的适应性。
（4）研究表明严重干旱时气孔关闭并不是由于缺水直接引起的，而是由缺水导致ABA增加引起的。为验证该结论，请从普通植株、ABA基因过量表达植株、ABA基因沉默植株三种类型中选取恰当的材料，简要写出实验思路并预期实验结果：_______________。
【答案】（1） ①. 三碳化合物/C3/三磷酸甘油酸 ②. 细胞质基质 （2）AC
（3） ①. 保证光合作用所需的 CO2 浓度 ②. 避免水分的过度蒸腾散失
（4）选普通植株和 ABA 基因沉默植株，用相同条件的干旱处理；预期结 果普通植株气孔关闭，ABA 基因沉默植株气孔不关闭，且加入 ABA 后，气孔关闭或：选取 ABA 基因沉默植株，经干旱处理，气孔不关闭，加入 ABA 后气孔关闭
【解析】
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH与氧气，同时合成ATP。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]（NADPH）的作用下还原生成糖类等有机物。
【小问1详解】
据图可知，类囊体产生的NADPH和ATP将PGA还原为TP，推测PGA是三碳化合物即C3，TP是有机物（磷酸丙糖），TP转运至细胞质基质后合成蔗糖，然后进入液泡以维持渗透压。
【小问2详解】
图中光合作用产物TP运出叶绿体，在细胞质基质转化成蔗糖。①过程是淀粉转化为TP的过程，TOR蛋白功能异常，淀粉无法分解为TP，使液泡中蔗糖含量降低，液泡渗透压降低，细胞失水，气孔关闭，AC正确，BD错误。
故选AC。
【小问3详解】
受干旱胁迫时，部分植物气孔会进行周期性的开闭，这种现象称为“气孔振荡”，通过“气孔振荡”既能保证光合作用所需的CO2 浓度，又能避免水分的过度蒸腾散失，提高了植物的适应性。
【小问4详解】
要验证严重干旱时气孔关闭并不是由于缺水直接引起的，而是由缺水导致ABA增加引起的，选普通植株和 ABA 基因沉默植株，用相同条件的干旱处理；预期结 果普通植株气孔关闭，ABA 基因沉默植株气孔不关闭，且加入 ABA 后，气孔关闭或：选取 ABA 基因沉默植株，经干旱处理，气孔不关闭，加入 ABA 后气孔关闭。
17. 遗传性痉挛性截瘫(HSP)是一种罕见的神经退行性疾病。HSP的遗传几乎见于所有遗传方式：即常染色体显性遗传( AD)、常染色体隐性遗传(AR)、伴X染色体隐性遗传（XIR）等，HSP的分类依赖于致病基因SPGs的位置，该基因位于常染色体时用A、a表示，位于X染色体时用B、b表示。下图是某家族关于HSP的遗传系谱图，其中I1、I3携带SPGs且位置相同，Ⅱ6的SPGs只来自I2。请回答下列问题：
（1）该家系中HSP的遗传方式有_________________________。
（2）Ⅱ7的SPGs基因来自________。Ⅱ6的遗传方式与Ⅱ10的______（填“相同”或“不同”）。
（3）AR模式的HSP患者在10一20岁之间开始发病出现症状，Ⅱ5的基因型为__________。Ⅱ7和Ⅱ8生了一个女孩，女孩20岁后不患HSP的概率为____________。
（4）AD模式的HSP中，其致病SPGs被命名为spastin,基因，通过DNA序列分析发现spastin,基因第1258位的T被替换为A，导致378位亮氨酸被谷氨酰胺替代。上述变异过程发生在如图15所示序列中，图中转录的非模板链是____（填“①”或“②”），在下图中圈出发生替换的碱基对，并在括号内标注出核苷酸链的方向______。
(注：亮氨酸对应的密码子为cuu、cuc、CUA、CUG，谷氨酰胺对应的密码子为CAA、CAG)
【答案】（1）常染色体隐性遗传（AR）；伴 X 染色体隐性遗传（XLR）
（2） ①. Ⅰ1 和Ⅰ2 ②. 不同
（3） ①. AAXB Y 或 AaXB Y 或 aaXB Y ②. 2/3
（4） ①. ② ②.
【解析】
【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点：（1）伴X染色体隐性遗传病：如红绿色盲、血友病等，其发病特点：男患者多于女患者；隔代交叉遗传，即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。（2）伴X染色体显性遗传病：如抗维生素D性佝偻病，其发病特点：女患者多于男患者；世代相传。（3）常染色体显性遗传病：如多指、并指、软骨发育不全等，其发病特点：患者多，多代连续得病。（4）常染色体隐性遗传病：如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等，其发病特点：患者少，个别代有患者，一般不连续。（5）伴Y染色体遗传：如人类外耳道多毛症，其特点是：传男不传女。
【小问1详解】
根据该病遗传系谱图可知，正常个体Ⅰ1和Ⅰ2的子女Ⅱ6和Ⅱ7患病，正常个体Ⅰ3和Ⅰ4的女儿Ⅱ10患病，可以确定，该家族中致病基因为隐性，又因为Ⅱ6的SPGs只来自I2，所以Ⅱ6的遗传方式不可能是常染色体隐性遗传，只能为伴X隐性遗传；而Ⅱ7若为伴X染色体隐性遗传，则不可能患病，所以其遗传方式为常染色体隐性遗传，同理Ⅱ10也为常染色体隐性遗传。综上所述，该家系中HSP的遗传方式有常染色体隐性遗传（AR）；伴 X 染色体隐性遗传（XLR）。
【小问2详解】
结合（1）可知，因为Ⅱ7为常染色体隐性遗传，所以其SPGs来自于Ⅰ1 和Ⅰ2；Ⅱ10为常染色体隐性遗传，Ⅱ6的遗传方式为伴X隐性遗传，Ⅱ6的遗传方式与Ⅱ10的不同。
【小问3详解】
设该基因位于常染色体时用A、a表示，位于X染色体时用B、b表示，则Ⅰ1和Ⅰ2的基因型为AaXBY、AaXBXb，Ⅱ5为15岁，不患XLR模式HSP（基因型是XBY），Ⅱ5为AA、Aa或aa，故其基因型是AAXB Y 或 AaXB Y 或 aaXB Y；Ⅱ7的基因型为1/2aaXBXB、1/2aaXBXb，Ⅱ8的基因型为2/3AaXBY、1/3AAXBY，Ⅱ7和Ⅱ8生了一个女孩，女孩20岁后不患HSP（A-XBX-），由于XIR一定不会患病，只考虑AR类型，则A-的概率=2/3。
【小问4详解】
由于亮氨酸所对应的基因序列为GAT，且胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸T被替换为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸A，又因为转录从DNA的5'到3'，所以①为模板链，②是非模板链，且方向如图所示：
18. 睡眠调节的昼夜节律及睡眠剥夺（SD，即严重缺乏睡眠时间）对机体的影响是当下生物学的研究热点。
（1）已知松果体在暗信号刺激下分泌褪黑素比光信号下多5—10倍，且人体的主生物钟存在于下丘脑视交叉上核(SCN)。据图分析，睡前使用电子设备会影响入睡的原因：_______________，该过程属于____调节。
（2）研究发现小鼠长时间睡眠剥夺，脑中内源性促睡眠物质前列腺素D2 (PGD2)分泌量显著增加，释放到血液中可刺激机体分泌多种细胞因子如干扰素、_____、_____迅速增加，激活____免疫。若免疫系统过度激活，产生更多的细胞因子诱发细胞因子风暴导致多器官功能障碍综合征( MODS)，小鼠死亡。
（3）研究者对健康小鼠进行慢性SD (CSD)干预后，检测其空腹血糖及胰岛素抵抗指数。
注：胰岛索抵抗指数=空腹胰岛素(μU/mL)×空腹血糖(mml/L) /22.5
CSD干预后，大鼠的空腹胰岛素水平____（填“明显提高”“基本不变”或“明显下降”），因此CSD干预后胰岛索对血糖调节的功能____（填“明显提高”“基本不变”或“明显下降”），原因可能是____。
A．胰岛B细胞损伤
B．胰岛素分泌障碍
C．胰岛紊受体表达下降
D．胰岛素拮抗激素增多
E．存胰岛细胞自身抗体
【答案】（1） ①. 使用电子设备时，光信号刺激视网膜，引发松果体分泌褪黑素减少；减弱对下丘脑 视交叉上核的抑制作用 ②. 神经—体液
（2） ①. 白细胞介素 ②. 肿瘤坏死因子 ③. 体液免疫和细胞或特异性免疫
（3） ①. 基本不变 ②. 明显下降 ③. CD
【解析】
【分析】胰岛素的作用是促进葡萄糖进入组织细胞氧化分解、进入肝脏和肌肉合成糖原、进入脂肪细胞转变为甘油三酯，同时抑制肝糖原分解和非糖类物质转变为葡萄糖。
【小问1详解】
使用电子设备时，光信号刺激视网膜，引发松果体分泌褪黑素减少；减弱对下丘脑 视交叉上核的抑制作用，所以睡前使用电子设备会影响入睡。该调节过程有神经细胞和腺体的参与，所以属于神经—体液调节。
【小问2详解】
干扰素、白细胞介素、肿瘤坏死因子等都是细胞因子，小鼠长时间睡眠剥夺，脑中内源性促睡眠物质前列腺素D2 (PGD2)分泌量显著增加，释放到血液中可刺激机体分泌的细胞因子，如干扰素、白细胞介素、肿瘤坏死因子迅速增加，从而激活体液免疫和细胞（特异性免疫）。若免疫系统过度激活，产生更多的细胞因子诱发细胞因子风暴导致多器官功能障碍综合征(MODS)，小鼠死亡。
【小问3详解】
胰岛索抵抗指数=空腹胰岛素(μU/mL)×空腹血糖(mml/L) /22.5，据表中数据可知，CSD干预后，大鼠的空腹胰岛素水平基本不变，但是CSD组的胰岛素抵抗指数和空腹血糖都有所增加，因此CSD干预后胰岛索对血糖调节的功能明显下降。其原因可能是CSD干预后，胰岛紊受体表达下降或胰岛素拮抗激素增多，导致胰岛索对血糖调节的功能明显下降。
故选CD。
19. 我国科研人员在新疆用“人工海水”进行水产养殖容易出现N、P等无机盐含量增多，导致水体富营养化。“人工海水”生态系统中，马尾藻和萱藻是鱼和梭子蟹的主要饵料，裸甲藻可产生甲藻毒素，对水生生物产生毒害作用。图甲为水体营养化水平对藻类的影响，图乙为该生态系统的部分能量流动示意图，图中字母表示能量。
（1）用渔网捕鱼时，鱼网网眼的大小对种群的______影响较大，进而影响来年的种群密度。
（2）请描述该生态系统中梭子蟹的生态位_______________。（至少答出2点）
（3）据图甲分析，“人工海水”生态系统中将营养控制在中营养化水平最佳．其意义是__________。
（4）图乙中，d表示____________，若梭子蟹从饲料中同化的能量为m，则从生产者到桩子缝的能量传递效率是______×l00%（用图中字母表示）。
（5）裸甲藻大量繁殖会导致水生生物大量死亡。科学家引人海菖蒲等海生挺水植物并定期收割，其作用是____________。
【答案】（1）年龄结构
（2）梭子蟹生活在人工海水中，以马尾藻和萱藻为食，与鱼存在种间竞争关系
（3）使能量持续高效的流向对人类最有益的部分
（4） ①. 梭子蟹用于生长、发育、繁殖的能量（储存在梭子蟹机体有机物中的能量） ②. （c−m）/a
（5）既能有效抑制裸甲藻的繁殖，又能治理水体富营养化
【解析】
【分析】水体富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进.入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。
小问1详解】
用渔网捕鱼时，严格控制网眼大小保护鱼苗，把老年个体捕捞后，使种群的年龄结构变成增长型，对种群的年龄结构影响较大；
【小问2详解】
生态位指的是一个物种在群落中的地位和作用，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，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，因此对于梭子蟹生态位的描述为：梭子蟹生活在人工海水中，以马尾藻和萱藻为食，与鱼存在种间竞争关系等。
【小问3详解】
“人工海水”生态系统中将营养控制在中营养化水平最佳，因为这样可以使能量持续高效的流向对人类最有益的部分，同时也有利于生态系统的发展。
【小问4详解】
生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构（食物链、食物网）；图2 中c是梭子蟹摄入量减去流向k后的部分，代表梭子蟹的同化量，f代表呼吸消耗，因此，d代表的是用于梭子蟹自身生长、发育和繁殖的能量；若梭子蟹从饲料中同化的能量为 m，来自生产者的同化量是(c-m)，因此从生产者到若梭子蟹的能量传递效率为(c-m)/a×l00%；
【小问5详解】
结合图示信息可知，引入海菖蒲等海生挺水植物并定期收割，既能有效抑制裸甲藻的繁殖，又能治理水体富营养化，其原理是海菖蒲等海生挺水植物在与裸甲藻中占优势，抑制了裸甲藻的繁殖，同时还能从水体中吸收N、P等化学元素，达到治理水体富营养化的目的。
20. 人β防御索是一种由H基因编码的抗菌肽，抑菌谱广，可通过构建重组酵母菌及其发酵实现量产。
（1）为获得β防御素目的基因，研究人员利用致病细菌的脂多糖( LPS)刺激结肠癌细胞株提高防御素的表达量，提取总RNA，进一步进行____后，采用PCR扩增，将基因测序结果与Genebank公开数据进行比较，进而得到正确的目的基因。
（2）本实验选用毕赤酵母表达载体pPIC9K（如图甲所示），扩增目的基因时设计的一对引物（Pl和P2）如图乙所示。
①本实验中引物的作用是___________。
②结合载体与引物，推测本实验中采用的一对限制酶是______________。采用双酶切法的优势是__________。
（3）毕赤酵母真核表达系统最大的优点在于，该体系可对目的蛋白______，直接表达出具有生物活性的蛋白。
（4）重组毕赤酵母合成的β防御素在面包制作中还具有局限性。因其与哺乳动物糖蛋白链结构的差异存在抗原性，作为防腐剂添加，有引起机体免疫反应造成过敏的危险。请结合已有的基因工程和蛋白质工程知识给出改良思路去除上述β防御素的糖链结构。______________
【答案】（1）反转录#逆转录
（2） ①. 使Taq DNA 聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸 ②. EcR Ⅰ、Nt Ⅰ ③. 避免目的基因和载体自身环化，目的基因和载体基因反向连接（确保目的基因和载体正确连接）
（3）加工、折叠、修饰
（4）改造β防御素目的基因，实现非活性中心的糖基化位点的突变，清除部分糖基化。[或： 改造β防御素目的基因，共表达糖链加工酶，去除抗原性较强的糖链结构，使其糖链结 构更贴近哺乳动物，从而降低抗原性。（即从基因改良的角度出发，落脚在蛋白质糖链修 饰的变化）]
【解析】
【分析】1、根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类：①应选择切点位于目的基因两端的限制酶。②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶。③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，但要确保质粒上也有这两种酶的切点。
2、根据质粒的特点确定限制酶的种类：①所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致，以确保具有相同的黏性末端。②质粒作为载体必须具备标记基因等，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构;如果所选酶的切点不止一个，则切割重组后可能丢失某些片段，若丢失的片段含复制起点区，则切割重组后的片段进入受体细胞后不能自主复制。
【小问1详解】
利用致病细菌的脂多糖( LPS)刺激结肠癌细胞株提高防御素的表达量，提取总RNA，进一步进行反转录后，采用PCR扩增，将基因测序结果与Genebank公开数据进行比较，进而得到正确的目的基因。
【小问2详解】
①本实验中引物的作用是使Taq DNA 聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸 。
②结合载体与引物，为产生相同的黏性末端，推测本实验中采用的一对限制酶是EcR Ⅰ、Nt Ⅰ。采用双酶切法的优势是避免目的基因和载体自身环化，目的基因和载体基因反向连接（确保目的基因和载体正确连接）。
【小问3详解】
毕赤酵母真核表达系统最大的优点在于，该体系可对目的蛋白加工、折叠、修饰，直接表达出具有生物活性的蛋白。
【小问4详解】
重组毕赤酵母合成的β防御素在面包制作中作为防腐剂添加，有引起机体免疫反应造成过敏的危险，可改造β防御素目的基因，实现非活性中心的糖基化位点的突变，清除部分糖基化。或： 改造β防御素目的基因，共表达糖链加工酶，去除抗原性较强的糖链结构，使其糖链结 构更贴近哺乳动物，从而降低抗原性。组别
细胞凋亡率(%)
处于间期不同阶段的细胞比例(%)
G1期
S期
G2期
对照组
5.95
48.63
15.96
35.41
miR- 135b抑制组
25.67
62.47
16.46
21.07
实验操作
实验现象
Npy4r全身敲除小鼠
食欲正常
体重减少堆积
脂肪减少, 高代谢率
b/b小鼠
食欲大增
体重剧增
b/b小鼠+Npy4r全身敲除
有严重的肥胖特征，代谢速率减慢
组别
空腹血糖( mml/L)
胰岛索抵抗指数
CSD组
6.63
3.16
对照组
5, 14
2.46
限制酶
识别序列及酶切位点
BglI
5' A↓GATCT '
EcR I
5' G↓AATTC '
SnaB I
5' TAC↓GTA 3'
Sac I
5' ... GAGAT↓C '
AurI
5' C↓CTACC 3'
Sal I
5' G↓TCGAC '
Nt I
5' GC↓GGCCGC 3'
3．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。
一、选择题：本题共15小题，每小题3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. 生活在深海的热泉口的巨型管虫，既没有嘴也没有消化系统，体内存在着专门供细菌生活的结构，叫做营养体。营养体细胞内的细菌可利用硫化氢氧化放能为管虫供能。下列说法错误的是（ ）
A. 管虫与营养体内的细菌之间是互利共生的关系
B. 管虫内可能有特殊的营养物质运输结构
C. 营养体内的细菌可无丝分裂进行增殖
D. 营养体内的细菌属于生态系统中的生产者
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统是指在自然界的一定的空间内，生物与环境构成的统一整体，在这个统一整体中，生物与环境之间相互影响、相互制约，并在一定时期内处于相对稳定的动态平衡状态。
【详解】A、管虫与营养体内的细菌能够为彼此提供所需的物质且相互依存，所以两种生物的种间关系是互利共生，A正确；
B、管虫既没有嘴也没有消化系统，可能有特殊的营养物质运输结构来运输营养物质，以维持正常的生命活动，B正确；
C、细菌是原核生物，不能进行无丝分裂，C 错误；
D、由题意可知，营养体内的细菌可利用硫化氢氧化放能来合成有机物，属于生态系统中的生产者，D正确。
故选C。
2. 液泡是一种酸性细胞器，若酸性减弱，将导致线粒体功能异常，具体机制如图所示（Cys为半胱氨酸）。下列叙述错误的是（ ）
A. H+进入液泡时需要与V-ATPase结合
B. 正常情况下，Cys在细胞质基质中的浓度高于液泡
C. 图中Fe -S簇蛋白可能参与了呼吸过程中的电子传递
D. 添加Cys转运蛋白抑制剂，会抑制有氧呼吸
【答案】B
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、H+ 进入细胞为主动运输，需要与 V−ATPase 结合，A正确；
B、Cys 通过主动运输进入液泡，在液泡中浓度大，B错误；
C、图中 Fe−S 簇蛋白参与氧气转化为二氧化碳的过程，推测 出可能参与了呼吸过程中的电子传递，C正确；
D、Cys 转运蛋白抑制剂，会抑制 H+ 的转运， 进而抑制有氧呼吸，D正确。
故选B。
3. 研究表明，在有氧条件下，癌细胞用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍，但癌细胞和正常细胞产生的ATP总量和CO2量没有明显差异。科研人员研究了m1R-135b（一种RNA）含量对结肠癌细胞的细胞凋亡和细胞周期的影响，结果见表所示。下列分析错误的是（ ）
A. 氧气充足条件下，癌细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
B. 表中数据表明高含量m1R-135b能促进结肠癌细胞的凋亡
C. 从表中数据推测m1R-135b可促进细胞由G1期向S期转化
D. 治疗早期结肠癌可能的思路是降低miR-135b的表达
【答案】B
【解析】
【分析】细胞周期由间期和分裂期组成，间期分为G1期、S期和G2期，分裂期又称为M期。
【详解】A、癌细胞用于细胞呼吸葡萄糖是正常细胞的若干倍，但癌细胞和正常细胞在有氧条件下产生的ATP总量和CO₂量没有明显差异，说明氧气充足条件下，癌细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，A正确；
BC、对照组miR-135b含量较高，细胞凋亡率低，处于G₁期的细胞比例较少，S和G₂期的细胞较多，miR- 135b抑制组细胞凋亡率高，处于G₁期的细胞比例较多，S和G₂期的细胞较低，说明m1R-135b可促进细胞由G1期向S期转化，B错误，C正确；
D、miR-135b抑制组降低了miR-135b的表达，细胞凋亡率较高，可以用于治疗早期结肠癌，D正确。
故选B。
4. 阳光穿过森林空隙形成的“光斑”会随太阳移动和枝叶的摆动而移动。下图表示一株生长旺盛的植物在光斑照射前后CO2的吸收速率和O2的释放速率，下列说法错误的是（ ）
A. 光斑照射前，光反应对暗反应有明显限制作用
B. 光斑照射初期，光反应速率远大于暗反应速率
C. 光斑照射阶段，暗反应对光反应有明显限制作用
D. 曲线AB段说明暗反应要在有光条件下才能进行
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知：O2释放速率代表光反应速率（虚线），CO2吸收速率代表暗反应速率（实线）。
【详解】A、“光斑”照射开始后，O2 释放速率急剧增大，CO2 吸收速率相对较慢，说明光斑照射前， 光反应对暗反应有明显限制作用，A 正确；
BC、光斑照射后，光反应和暗反应不是同步增加的， 暗反应对光反应有抑制作用，B、C 正确；
D、“光斑”移开后，光反应速率陡然下降后，暗反应并未与光反应同步，仍可进行，D 错误。
故选D。
5. 图为某基因结构示意图，长度以千碱基对( kb)表示，但未按比例画出。基因长度共8kb，转录直接生成的mRNA中d区间所对应的区域（包含2.0和5.2位点本身）会被加工切除，成为成熟的mRNA。下列分析错误的是（ ）
A. 图中成熟mRNA的长度是3100个碱基
B. 转录起点位于基因上游，是RNA聚合酶识别和结合部位
C. 能编码蛋白质的mRNA长度为900个碱基，可编码299个氨基酸
D. mRNA上某一特定位点需要的氨基酸由特定的tRNA将它转运到核糖体上
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析：转录形成的mRNA的长度为7.5-1.2=6.3kb，但形成成熟的mRNA时，d区间所对应的区域会被加工切除，因此成熟的mRNA的长度为= (7.5-1.2) - (5.2-2.0)=3.1kb。
【详解】A、mRNA 是转录的产物，由 RNA 聚合酶与 DNA 上的转录起点结合开始到转录终点结束，基 因 1.2kb 到 7.5kb 是包含了 1.2 和 7.5 这两个点的，也就是有 6301 个碱基对，所以转录直 接生成的 mRNA 长度为 6301 个碱基，但要形成成熟的 mRNA 需要切除 d（3201 个）对应 的区段，因此实际长度为 3100 个碱基，A 正确；
B、启动子位于基因编码区的上游，紧挨转录起始位点， 是 RNA 聚合酶识别和结合的部位，B错误；
C、能翻译的 mRNA 的长度为 900 个 碱基，由于一个密码子由相邻 3 个碱基构成，且终止密码子不编码氨基酸，因此该酶是由 900÷3−1=299 个氨基酸组成，C 正确；
D、mRNA 上某一特定位点需要的氨基酸密码子 确定，需要特定的 tRNA 将它转运到核糖体上，D 正确。
故选B。
6. 一定条件下，酶促反应速率与能接触到反应物的酶量成正比。将大鼠肝细胞悬浮液置于不同浓度的蔗糖溶液中，提取并检测溶液中两种酶的酶促反应速率，结果见图。下列正确的是（ ）
A. 两种水解酶催化的反应速率一致
B. 检测出的酶促反应速率与膜结构的完整性有关
C. 0ml·L-l的蔗糖溶液中，酶溢出的量少，酶促反应速率大
D. 正常细胞中两种水解酶所处溶液的浓度比0. 2ml·L-l的蔗糖溶液浓度小
【答案】B
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA；
【详解】A、图中显示的是两种酶促反应速率随着蔗糖浓度的改变而发生的变化，不是反应速率数据的真实反应，A 错误；
B、膜结构的破坏程度与能接触到反应物的酶量成正比，与酶促反应速率成正比，B 正确；
C、酶溢出的量多，酶促反应速率大，C 错误；
D、图中可 以看出两种水解酶在 0.2 和 0.25ml·L−1 的溶液中酶促反应速率基本持平，则此时细胞不 再吸水涨破，由此推断正常细胞中的浓度高于 0.2ml/L 的，D 错误.
故选B。
7. 图甲所示标本中，坐骨神经由多条不同的神经纤维组成，电位表的两个电极置于坐骨神经表面Ⅱ、Ⅲ处，在I处给予一个适当强度的电刺激，指针偏转情况如图乙，其中hl>h2，t1
A. 在I处给予一个足够强度的电刺激，腓肠肌便会产生收缩反射
B. t2时间的长短与Ⅱ和Ⅲ之间的距离无关
C. 腓肠肌的收缩程度会随刺激强度的加大而增大
D. hl>h2可能是Ⅱ处兴奋的神经纤维数量比Ⅲ处的多
【答案】D
【解析】
【分析】静息时，K+外流，造成膜两侧的电位表现为内负外正，即表现为静息电位；受刺激后，Na+内流，造成膜两侧的电位表现为内正外负。该部位与相邻部位产生电位差而发生电荷移动，形成局部电流，在神经纤维上双向传导。
【详解】A、在I处给予一个足够强度的电刺激，腓肠肌便会做出反应，该过程反射弧不完整，不能叫做收缩反射，A 错误；
B、结合图示可推测，t2 时间的长短与Ⅱ和Ⅲ之间的距离有关，B 错误；
C、刺激强度超过阈值后，腓肠肌的收缩程度不会随刺激强度的增加而增加，C 错误；
D、 各种神经纤维的阈电位不同，传导速率不同，Ⅱ处兴奋的神经纤维数量可能比Ⅲ处的多， 进而导致 h1＞h2，D 正确。
故选D。
8. 有机体的脂肪组织既受神经支配，同时也参与调节能量代谢。神经肽Y (NPY)及其在脂肪细胞上相应受体( Npy4r)信号通路可促进高脂饮食诱导肥胖。同时，脂肪组织分泌的肥胖因子（瘦素、脂联素等）也参与能量代谢调节。相关实验结果如下表，下列说法错误的是（ ）
(注: b/b 瘦素基因纯合突变小鼠，瘦素合成缺失。)
A. 瘦素除有降低食欲的作用外，还可能有抑制NPY合成的作用
B. 在脂肪组织细胞上可能还有其他NPY受体
C. 由脂肪组织分泌瘦素调节能量代谢的过程，属于典型的负反馈调节机制
D. 在脂肪代谢方面，瘦素与胰岛素相抗衡，NPY与胰岛素是协同作用
【答案】D
【解析】
【分析】瘦素是多肽类激素，主要由白色脂肪组织合成并分泌，可作用于下丘脑调节人体的食欲，并参与脂肪及能量代谢的调节，使体重减轻，说明瘦素可以减少人的进食，导致人变瘦。
【详解】A、据表格可知，b/b 瘦素基因纯合突变小鼠，瘦素合成缺失，食欲大增， 说明瘦素有降低食欲的作用，神经肽Y (NPY)可促进高脂饮食诱导肥胖，说明瘦素可能有抑制NPY合成的作用，A正确；
B、“b/b 小鼠”组有相应受体（Npy4r），“b/b 小鼠+Npy4r 全身敲除”组无相应受体（Npy4r），两组的实验现象相同，说明在脂肪组织细胞上可能还有其他 NPY 受体，B正确；
C、当瘦素增加，下丘脑通过神经提高能量消耗和减少摄食，使脂肪细胞减少，因此瘦素分分泌减少，对下丘脑的刺激减弱，因此瘦素分泌的调 节属于负反馈调节，C正确；
D、瘦素与胰岛素是协同作用，NPY 与胰岛素是相抗衡，胰岛素通过 降低血糖浓度，也可减少脂肪细胞的生成，D错误。
故选D。
9. 如图为高血压患者体内可能出现的部分生理过程。据图分析正确的是（ ）
A. 内源性抗原无需细胞甲加工处理也能被细胞丙直接识别
B. 细胞甲是抗原呈递细胞，若细胞丙会攻击血管壁细胞，则该过程是体液免疫
C. 高血压患者参加惊险、刺激的运动，会加速血管硬化，血管收缩功能异常属于正反馈调节
D. 长期高盐饮食使得醛固酮分泌增加，导致内环境Na+和水增加，易引发高血压
【答案】C
【解析】
【分析】免疫失调引起的疾病有过敏反应、自身免疫病和免疫缺陷病。免疫的三大功能：免疫防御、免疫自稳和免疫监视。特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫，其中体液免疫是针对内环境中的病原体，细胞免疫是针对寄生在细胞内的病原体。
详解】A、细胞毒性 T 细胞不能直接识别抗原，内源性抗原需细胞甲加工处理才能被识别，A错误；
B、细胞毒性 T 细胞攻击血管壁细胞是细胞免疫，B错误；
C、由图可知，血压升高的后果会形成恶性循环，因此高血压患者参加惊险、刺激的运动，会加速血管硬化，血管收缩功能异常属于正反馈调节，C正确；
D、高盐饮食使得醛固酮分泌减少，促进Na+的吸收和水增加，易引发高血压，D错误。
故选C。
10. AAT是血浆中重要的蛋白酶抑制剂，能保护机体免受蛋白酶的损伤。AAT基因缺陷将引发一系列病症，其中PiM正常的AAT基因，绝大多数正常人的基因型是PiMPiM，PiZPiZ个体血浆中的AAT重度缺乏，PiSpiS个体血浆中的AAT轻度缺乏，但均出现AAT缺乏症。图甲是AAT缺乏症患者的遗传系谱图。对图中部分个体进行了PiM、PiZ和piS基因检测，结果如图乙所示。下列分析正确的是（ ）
A. 由家族系谱图可知，AAT缺乏症的遗传方式为常染色体显性遗传
B. 从基因型分析，I4、Ⅱ3、Ⅲ2的血浆中AAT浓度依次降低
C. 临床上通过检测Ⅱ5的血浆中AAT浓度就能确定其基因型
D. 若Ⅲ3与基因型相同的女性结婚，所生的正常孩子中含有PiZ基因的概率是2/3
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图，图中的I1和I2正常，而生有患病的女儿II3，说明该遗传病是常染色体隐性遗传病。
【详解】A、Ⅰ1 和Ⅰ2 均正常，生出患病女儿，说明该病为常染色体隐性遗传，A 错误；
B、PiM、PiZ和 PiS 基因控制合成的 AAT 含量分别是 PiM＞PiS＞PiZ，Ⅰ4 的基因型为 PiSPiS、Ⅱ3 的基因型为 PiZPiZ、Ⅲ2 的基因型为 PiZPiS，因不清楚 PiZPiS 的显隐性关系，所以不能判断Ⅲ2 与Ⅱ3 以 及Ⅰ4 与Ⅲ2的 AAT 含量，B 错误；
C、即使基因型相同的个体，血清的 AAT 浓度也会存在个 体差异（AAT 基因的变异类型有多种，根据 AAT 浓度无法确定相关的基因型），所以检 测Ⅱ5 血清的 AAT 浓度不能确定其基因型，C 错误；
D、Ⅲ3 的基因型为 PiMPiZ，与基因型相同的人婚配，所生的正常孩子基因型包括 1/3PiMPiM、2/3PiMPiZ，含有 PiZ基因的概率是 2/3， D 正确。
故选D。
11. 伤寒沙门氏菌的致病毒素是其细胞壁外的脂多糖(LPS)。在研发伤寒沙门氏菌IPS疫苗的过程中常利用多肽模拟IPS，相似程度越高，其与IPS竞争抗体的结合位点能力越强。研究人员利用抗LPS单克隆抗体进行检测，鉴定多肽A、B模拟LPS抗原特征的相似程度，部分实验步骤如图甲所示，实验结果如图乙所示。下列叙述不正确的是（ ）
A. 单克隆抗体的制备过程中体现了细胞膜的流动性
B. 步骤c中与IPS结合的抗体会被保留，与多肽结合的抗体会被洗脱
C. b过程利用的原理是抗原和抗体的特异性结合
D. 由图乙可知，B抗原模拟IPS的效果较好
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、单克隆抗体的制备过程中应用了动物细胞融合和动物细胞培养技术，其原理分别是细胞膜的流动性和细胞增殖，A正确；
BD、由题干知多肽模拟LPS抗原特征的相似程度越高，其与LPS竞争抗体结合位点的能力越强，与多肽结合的抗体会被洗脱掉，而未被洗脱的抗体因与LPS结合而残留在检测板上，未被洗脱的抗体越少的多肽效果越好。图乙显示加入多肽A的清洗后检测板上检出的抗体数量比加入多肽B的少，因此模拟LPS效果更好的多肽是多肽A， B正确，D错误；
C、b模拟LPS抗原特征的相似程度，加入多肽和抗体混合液后，LPS与多肽竞争抗体结合位点，该过程利用了抗原和抗体的特异性结合的原理，C正确。
故选D。
12. 杂种优势指杂种一代在生活力、繁殖力等性状方面超过双亲的现象。拟南芥有C和C24两个株系，将两株系的野生型分别敲除D基因得到相应的突变型，野生型杂种子一代、突变型杂种子一代的叶片长度如图甲所示，相应的水杨酸含量如图乙所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 野生型拟南芥表型具有杂种优势
B. D基因使杂种优势现象更明显
C. D基因可促进水杨酸含量提升
D. 水杨酸含量过高抑制叶片生长
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析：依题意，突变型植株敲除了D基因。据图甲可知，D基因敲除后叶片生长受到影响，据图乙可知，D基因敲除后，水杨酸含量的增加。据此结果可推测，D基因敲除会促进水杨酸含量的增加，进而抑制叶片生长。
【详解】A、依题意，杂种优势指杂种一代在生活力、繁殖力等性状方面超过双亲的现象。据图甲可知，拟南芥的两个野生型株系（C和C24）杂种后代生长更茂盛，体现了杂种优势现象，A正确；
B、乙图中，突变型是D基因敲除后的，突变型C和C24的杂交后代与野生型的相比，其生长受到抑制，杂种优势现象受到抑制。由此可知，D基因使杂种优势现象更明显，B正确；
C、据乙图结果可知，D基因敲除的突变型其水杨酸含量更高，因此，D基因可抑制水杨酸含量提升，C错误；
D、据题意及实验结果分析可知，D基因敲除水杨酸含量增加，进而抑制叶片生长，D正确。
故选C。
13. 侧枝较多的墨西哥类蜀黍（2n），通过长期人工选择，得到了只有一根长枝，顶端优势明显的玉米(2n)。二者果穗的形状差异较大，如图所示。将二者杂交，产生杂种F1，F1代自交，F2代果穗的形态表现出一系列连续的变异现象。F2代植株的果穗中约有1/64像玉米，约有1/64像墨西哥类蜀黍。下列叙述正确的是（ ）
A. 杂交育种可将上述两物种的优良性状集于一体
B. 果穗的形状至少由4对非同源染色体上的非等位基因控制
C. 控制果穗形状的基因存在一定的累加效应
D. 人工选择的过程中，基因频率定向改变，使玉米比墨西哥类蜀黍更适应环境
【答案】C
【解析】
【分析】基因突变产生的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可形成多种多样的基因型，从而使种群出现大量的可遗传变异，在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。因此，在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
【详解】A、两个品种的可产生可育杂交子一代（如题图，F1 有种子），不属于两个物种，A 错误；
B、由题意可知，果穗形状至少可受 3 对等位基因控制，(1/4)3 =1/64，B错误；
C、果穗形状存在连续变异，F2代植株的果穗中约有1/64像玉米，约有1/64像墨西哥类蜀黍，3对纯显和3对纯隐各占1/64，属于典型的数量性状，存在累加效应，C 正确；
D、人工选择的过程存在基因频率的定向改变，但不代表玉米更适应环境，只能说它更符合人类的需求，D 错误。
故选C。
14. 如图猪一沼一菜生态种养模式在我国新农村建设中得到大力推广，以下分析错误的是（ ）
A. 微生物发酵在有氧和无氧条件下都可能进行
B. 通过搅拌增加沼气池的溶氧量，可促进发酵细菌与底物结合，最终增加产气量
C. 沼气池产生的沼液还可以用于养鱼、种菜等
D. 沼气池无需灭菌，便可接种发酵细菌从而加快发酵
【答案】B
【解析】
【分析】发酵指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程，微生物发酵分为有氧发酵和无氧发酵。
【详解】AB、微生物发酵分为有氧发酵和无氧发酵，图中沼气池是厌氧发酵，搅拌的目的是促进发酵细菌与底物结合，A正确、B错误；
C、沼气池产生的沼液还可以用于养鱼、种菜，因为其中蕴含有机物和无机物，C正确；
D、沼气池无需灭菌，便可接种发酵细菌从而加快发酵，因为沼气池中进行的是厌氧发酵，好氧细菌无法存活，D正确。
故选B。
15. 用A和B两种限制酶同时和分别处理某DNA分子，酶切位点及酶切产物的电泳结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 图中X代表的碱基对数为5500
B. 图中Y是限制酶A的酶切位点
C. 用A和B两种限制酶同时处理图中同- DNA片段得到8个末端
D. 若要从上述DNA分子中通过扩增得到X片段，至少需要3次PCR
【答案】A
【解析】
【分析】限制性核酸内切酶酶切，是一项基于DNA限制性核酸内切酶的基因工程技术，其基本原理是利用限制性核酸内切酶对DNA上特定序列的识别，来确定切割位点并实现切割，从而获得所需的特定序列。
【详解】A、只被酶②切割时，得到 8000bp 和 2000bp 长度的条带，X 代表的碱基对数为 8000−3500=4500，A 错误；
B、根据下图中①电泳分离结果存在 3500bp 长度的条带可知①是 单独使用限制酶 A 处理 DNA 片段的酶切产物电泳分离结果，再根据①电泳分离结果存在 500bp 长度和 6000bp 长度的条带可知 Y 是限制酶 A 的酶切位点，B 正确；
C、由题可知，图 乙中用 A 和 B 两种限制酶同时处理图中同一 DNA 片段可得 4 种不同长度的 DNA 片段， 从而得到 8 个游离的磷酸基团，C 正确；
D、设计引物从图甲中完整 DNA 片段中扩增出完整 X，至少需要 3 次 PCR，D 正确。
故选A。
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16. 气孔是由两个保卫细胞围成的空腔，是植物控制气体交换和水分代谢的重要结构。
（1）分析图中保卫细胞的卡尔文循环，推测PGA是____，TP转运至____后合成蔗糖，然后进入液泡以维持渗透压。
（2）TOR激酶能促进图中①过程的进行，当TOR激酶功能异常会引起气孔无法开放，分析其原因可能是 。
A. 液泡渗透压降低，气孔关闭
B. 液泡渗透压升高，气孔关闭
C. 淀粉无法分解为TP，使液泡中蔗糖含量降低
D. 淀粉大量分解为TP，使液泡中蔗糖含量降低
（3）受干旱胁迫时，部分植物气孔会进行周期性的开闭，这种现象称为“气孔振荡”，通过“气孔振荡”既能________，又能_______，提高了植物的适应性。
（4）研究表明严重干旱时气孔关闭并不是由于缺水直接引起的，而是由缺水导致ABA增加引起的。为验证该结论，请从普通植株、ABA基因过量表达植株、ABA基因沉默植株三种类型中选取恰当的材料，简要写出实验思路并预期实验结果：_______________。
【答案】（1） ①. 三碳化合物/C3/三磷酸甘油酸 ②. 细胞质基质 （2）AC
（3） ①. 保证光合作用所需的 CO2 浓度 ②. 避免水分的过度蒸腾散失
（4）选普通植株和 ABA 基因沉默植株，用相同条件的干旱处理；预期结 果普通植株气孔关闭，ABA 基因沉默植株气孔不关闭，且加入 ABA 后，气孔关闭或：选取 ABA 基因沉默植株，经干旱处理，气孔不关闭，加入 ABA 后气孔关闭
【解析】
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH与氧气，同时合成ATP。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]（NADPH）的作用下还原生成糖类等有机物。
【小问1详解】
据图可知，类囊体产生的NADPH和ATP将PGA还原为TP，推测PGA是三碳化合物即C3，TP是有机物（磷酸丙糖），TP转运至细胞质基质后合成蔗糖，然后进入液泡以维持渗透压。
【小问2详解】
图中光合作用产物TP运出叶绿体，在细胞质基质转化成蔗糖。①过程是淀粉转化为TP的过程，TOR蛋白功能异常，淀粉无法分解为TP，使液泡中蔗糖含量降低，液泡渗透压降低，细胞失水，气孔关闭，AC正确，BD错误。
故选AC。
【小问3详解】
受干旱胁迫时，部分植物气孔会进行周期性的开闭，这种现象称为“气孔振荡”，通过“气孔振荡”既能保证光合作用所需的CO2 浓度，又能避免水分的过度蒸腾散失，提高了植物的适应性。
【小问4详解】
要验证严重干旱时气孔关闭并不是由于缺水直接引起的，而是由缺水导致ABA增加引起的，选普通植株和 ABA 基因沉默植株，用相同条件的干旱处理；预期结 果普通植株气孔关闭，ABA 基因沉默植株气孔不关闭，且加入 ABA 后，气孔关闭或：选取 ABA 基因沉默植株，经干旱处理，气孔不关闭，加入 ABA 后气孔关闭。
17. 遗传性痉挛性截瘫(HSP)是一种罕见的神经退行性疾病。HSP的遗传几乎见于所有遗传方式：即常染色体显性遗传( AD)、常染色体隐性遗传(AR)、伴X染色体隐性遗传（XIR）等，HSP的分类依赖于致病基因SPGs的位置，该基因位于常染色体时用A、a表示，位于X染色体时用B、b表示。下图是某家族关于HSP的遗传系谱图，其中I1、I3携带SPGs且位置相同，Ⅱ6的SPGs只来自I2。请回答下列问题：
（1）该家系中HSP的遗传方式有_________________________。
（2）Ⅱ7的SPGs基因来自________。Ⅱ6的遗传方式与Ⅱ10的______（填“相同”或“不同”）。
（3）AR模式的HSP患者在10一20岁之间开始发病出现症状，Ⅱ5的基因型为__________。Ⅱ7和Ⅱ8生了一个女孩，女孩20岁后不患HSP的概率为____________。
（4）AD模式的HSP中，其致病SPGs被命名为spastin,基因，通过DNA序列分析发现spastin,基因第1258位的T被替换为A，导致378位亮氨酸被谷氨酰胺替代。上述变异过程发生在如图15所示序列中，图中转录的非模板链是____（填“①”或“②”），在下图中圈出发生替换的碱基对，并在括号内标注出核苷酸链的方向______。
(注：亮氨酸对应的密码子为cuu、cuc、CUA、CUG，谷氨酰胺对应的密码子为CAA、CAG)
【答案】（1）常染色体隐性遗传（AR）；伴 X 染色体隐性遗传（XLR）
（2） ①. Ⅰ1 和Ⅰ2 ②. 不同
（3） ①. AAXB Y 或 AaXB Y 或 aaXB Y ②. 2/3
（4） ①. ② ②.
【解析】
【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点：（1）伴X染色体隐性遗传病：如红绿色盲、血友病等，其发病特点：男患者多于女患者；隔代交叉遗传，即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。（2）伴X染色体显性遗传病：如抗维生素D性佝偻病，其发病特点：女患者多于男患者；世代相传。（3）常染色体显性遗传病：如多指、并指、软骨发育不全等，其发病特点：患者多，多代连续得病。（4）常染色体隐性遗传病：如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等，其发病特点：患者少，个别代有患者，一般不连续。（5）伴Y染色体遗传：如人类外耳道多毛症，其特点是：传男不传女。
【小问1详解】
根据该病遗传系谱图可知，正常个体Ⅰ1和Ⅰ2的子女Ⅱ6和Ⅱ7患病，正常个体Ⅰ3和Ⅰ4的女儿Ⅱ10患病，可以确定，该家族中致病基因为隐性，又因为Ⅱ6的SPGs只来自I2，所以Ⅱ6的遗传方式不可能是常染色体隐性遗传，只能为伴X隐性遗传；而Ⅱ7若为伴X染色体隐性遗传，则不可能患病，所以其遗传方式为常染色体隐性遗传，同理Ⅱ10也为常染色体隐性遗传。综上所述，该家系中HSP的遗传方式有常染色体隐性遗传（AR）；伴 X 染色体隐性遗传（XLR）。
【小问2详解】
结合（1）可知，因为Ⅱ7为常染色体隐性遗传，所以其SPGs来自于Ⅰ1 和Ⅰ2；Ⅱ10为常染色体隐性遗传，Ⅱ6的遗传方式为伴X隐性遗传，Ⅱ6的遗传方式与Ⅱ10的不同。
【小问3详解】
设该基因位于常染色体时用A、a表示，位于X染色体时用B、b表示，则Ⅰ1和Ⅰ2的基因型为AaXBY、AaXBXb，Ⅱ5为15岁，不患XLR模式HSP（基因型是XBY），Ⅱ5为AA、Aa或aa，故其基因型是AAXB Y 或 AaXB Y 或 aaXB Y；Ⅱ7的基因型为1/2aaXBXB、1/2aaXBXb，Ⅱ8的基因型为2/3AaXBY、1/3AAXBY，Ⅱ7和Ⅱ8生了一个女孩，女孩20岁后不患HSP（A-XBX-），由于XIR一定不会患病，只考虑AR类型，则A-的概率=2/3。
【小问4详解】
由于亮氨酸所对应的基因序列为GAT，且胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸T被替换为腺嘌呤脱氧核糖核苷酸A，又因为转录从DNA的5'到3'，所以①为模板链，②是非模板链，且方向如图所示：
18. 睡眠调节的昼夜节律及睡眠剥夺（SD，即严重缺乏睡眠时间）对机体的影响是当下生物学的研究热点。
（1）已知松果体在暗信号刺激下分泌褪黑素比光信号下多5—10倍，且人体的主生物钟存在于下丘脑视交叉上核(SCN)。据图分析，睡前使用电子设备会影响入睡的原因：_______________，该过程属于____调节。
（2）研究发现小鼠长时间睡眠剥夺，脑中内源性促睡眠物质前列腺素D2 (PGD2)分泌量显著增加，释放到血液中可刺激机体分泌多种细胞因子如干扰素、_____、_____迅速增加，激活____免疫。若免疫系统过度激活，产生更多的细胞因子诱发细胞因子风暴导致多器官功能障碍综合征( MODS)，小鼠死亡。
（3）研究者对健康小鼠进行慢性SD (CSD)干预后，检测其空腹血糖及胰岛素抵抗指数。
注：胰岛索抵抗指数=空腹胰岛素(μU/mL)×空腹血糖(mml/L) /22.5
CSD干预后，大鼠的空腹胰岛素水平____（填“明显提高”“基本不变”或“明显下降”），因此CSD干预后胰岛索对血糖调节的功能____（填“明显提高”“基本不变”或“明显下降”），原因可能是____。
A．胰岛B细胞损伤
B．胰岛素分泌障碍
C．胰岛紊受体表达下降
D．胰岛素拮抗激素增多
E．存胰岛细胞自身抗体
【答案】（1） ①. 使用电子设备时，光信号刺激视网膜，引发松果体分泌褪黑素减少；减弱对下丘脑 视交叉上核的抑制作用 ②. 神经—体液
（2） ①. 白细胞介素 ②. 肿瘤坏死因子 ③. 体液免疫和细胞或特异性免疫
（3） ①. 基本不变 ②. 明显下降 ③. CD
【解析】
【分析】胰岛素的作用是促进葡萄糖进入组织细胞氧化分解、进入肝脏和肌肉合成糖原、进入脂肪细胞转变为甘油三酯，同时抑制肝糖原分解和非糖类物质转变为葡萄糖。
【小问1详解】
使用电子设备时，光信号刺激视网膜，引发松果体分泌褪黑素减少；减弱对下丘脑 视交叉上核的抑制作用，所以睡前使用电子设备会影响入睡。该调节过程有神经细胞和腺体的参与，所以属于神经—体液调节。
【小问2详解】
干扰素、白细胞介素、肿瘤坏死因子等都是细胞因子，小鼠长时间睡眠剥夺，脑中内源性促睡眠物质前列腺素D2 (PGD2)分泌量显著增加，释放到血液中可刺激机体分泌的细胞因子，如干扰素、白细胞介素、肿瘤坏死因子迅速增加，从而激活体液免疫和细胞（特异性免疫）。若免疫系统过度激活，产生更多的细胞因子诱发细胞因子风暴导致多器官功能障碍综合征(MODS)，小鼠死亡。
【小问3详解】
胰岛索抵抗指数=空腹胰岛素(μU/mL)×空腹血糖(mml/L) /22.5，据表中数据可知，CSD干预后，大鼠的空腹胰岛素水平基本不变，但是CSD组的胰岛素抵抗指数和空腹血糖都有所增加，因此CSD干预后胰岛索对血糖调节的功能明显下降。其原因可能是CSD干预后，胰岛紊受体表达下降或胰岛素拮抗激素增多，导致胰岛索对血糖调节的功能明显下降。
故选CD。
19. 我国科研人员在新疆用“人工海水”进行水产养殖容易出现N、P等无机盐含量增多，导致水体富营养化。“人工海水”生态系统中，马尾藻和萱藻是鱼和梭子蟹的主要饵料，裸甲藻可产生甲藻毒素，对水生生物产生毒害作用。图甲为水体营养化水平对藻类的影响，图乙为该生态系统的部分能量流动示意图，图中字母表示能量。
（1）用渔网捕鱼时，鱼网网眼的大小对种群的______影响较大，进而影响来年的种群密度。
（2）请描述该生态系统中梭子蟹的生态位_______________。（至少答出2点）
（3）据图甲分析，“人工海水”生态系统中将营养控制在中营养化水平最佳．其意义是__________。
（4）图乙中，d表示____________，若梭子蟹从饲料中同化的能量为m，则从生产者到桩子缝的能量传递效率是______×l00%（用图中字母表示）。
（5）裸甲藻大量繁殖会导致水生生物大量死亡。科学家引人海菖蒲等海生挺水植物并定期收割，其作用是____________。
【答案】（1）年龄结构
（2）梭子蟹生活在人工海水中，以马尾藻和萱藻为食，与鱼存在种间竞争关系
（3）使能量持续高效的流向对人类最有益的部分
（4） ①. 梭子蟹用于生长、发育、繁殖的能量（储存在梭子蟹机体有机物中的能量） ②. （c−m）/a
（5）既能有效抑制裸甲藻的繁殖，又能治理水体富营养化
【解析】
【分析】水体富营养化是指在人类活动的影响下，生物所需的氮、磷等营养物质大量进.入湖泊、河口、海湾等缓流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡的现象。
小问1详解】
用渔网捕鱼时，严格控制网眼大小保护鱼苗，把老年个体捕捞后，使种群的年龄结构变成增长型，对种群的年龄结构影响较大；
【小问2详解】
生态位指的是一个物种在群落中的地位和作用，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，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，因此对于梭子蟹生态位的描述为：梭子蟹生活在人工海水中，以马尾藻和萱藻为食，与鱼存在种间竞争关系等。
【小问3详解】
“人工海水”生态系统中将营养控制在中营养化水平最佳，因为这样可以使能量持续高效的流向对人类最有益的部分，同时也有利于生态系统的发展。
【小问4详解】
生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构（食物链、食物网）；图2 中c是梭子蟹摄入量减去流向k后的部分，代表梭子蟹的同化量，f代表呼吸消耗，因此，d代表的是用于梭子蟹自身生长、发育和繁殖的能量；若梭子蟹从饲料中同化的能量为 m，来自生产者的同化量是(c-m)，因此从生产者到若梭子蟹的能量传递效率为(c-m)/a×l00%；
【小问5详解】
结合图示信息可知，引入海菖蒲等海生挺水植物并定期收割，既能有效抑制裸甲藻的繁殖，又能治理水体富营养化，其原理是海菖蒲等海生挺水植物在与裸甲藻中占优势，抑制了裸甲藻的繁殖，同时还能从水体中吸收N、P等化学元素，达到治理水体富营养化的目的。
20. 人β防御索是一种由H基因编码的抗菌肽，抑菌谱广，可通过构建重组酵母菌及其发酵实现量产。
（1）为获得β防御素目的基因，研究人员利用致病细菌的脂多糖( LPS)刺激结肠癌细胞株提高防御素的表达量，提取总RNA，进一步进行____后，采用PCR扩增，将基因测序结果与Genebank公开数据进行比较，进而得到正确的目的基因。
（2）本实验选用毕赤酵母表达载体pPIC9K（如图甲所示），扩增目的基因时设计的一对引物（Pl和P2）如图乙所示。
①本实验中引物的作用是___________。
②结合载体与引物，推测本实验中采用的一对限制酶是______________。采用双酶切法的优势是__________。
（3）毕赤酵母真核表达系统最大的优点在于，该体系可对目的蛋白______，直接表达出具有生物活性的蛋白。
（4）重组毕赤酵母合成的β防御素在面包制作中还具有局限性。因其与哺乳动物糖蛋白链结构的差异存在抗原性，作为防腐剂添加，有引起机体免疫反应造成过敏的危险。请结合已有的基因工程和蛋白质工程知识给出改良思路去除上述β防御素的糖链结构。______________
【答案】（1）反转录#逆转录
（2） ①. 使Taq DNA 聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸 ②. EcR Ⅰ、Nt Ⅰ ③. 避免目的基因和载体自身环化，目的基因和载体基因反向连接（确保目的基因和载体正确连接）
（3）加工、折叠、修饰
（4）改造β防御素目的基因，实现非活性中心的糖基化位点的突变，清除部分糖基化。[或： 改造β防御素目的基因，共表达糖链加工酶，去除抗原性较强的糖链结构，使其糖链结 构更贴近哺乳动物，从而降低抗原性。（即从基因改良的角度出发，落脚在蛋白质糖链修 饰的变化）]
【解析】
【分析】1、根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类：①应选择切点位于目的基因两端的限制酶。②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶。③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，但要确保质粒上也有这两种酶的切点。
2、根据质粒的特点确定限制酶的种类：①所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致，以确保具有相同的黏性末端。②质粒作为载体必须具备标记基因等，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构;如果所选酶的切点不止一个，则切割重组后可能丢失某些片段，若丢失的片段含复制起点区，则切割重组后的片段进入受体细胞后不能自主复制。
【小问1详解】
利用致病细菌的脂多糖( LPS)刺激结肠癌细胞株提高防御素的表达量，提取总RNA，进一步进行反转录后，采用PCR扩增，将基因测序结果与Genebank公开数据进行比较，进而得到正确的目的基因。
【小问2详解】
①本实验中引物的作用是使Taq DNA 聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸 。
②结合载体与引物，为产生相同的黏性末端，推测本实验中采用的一对限制酶是EcR Ⅰ、Nt Ⅰ。采用双酶切法的优势是避免目的基因和载体自身环化，目的基因和载体基因反向连接（确保目的基因和载体正确连接）。
【小问3详解】
毕赤酵母真核表达系统最大的优点在于，该体系可对目的蛋白加工、折叠、修饰，直接表达出具有生物活性的蛋白。
【小问4详解】
重组毕赤酵母合成的β防御素在面包制作中作为防腐剂添加，有引起机体免疫反应造成过敏的危险，可改造β防御素目的基因，实现非活性中心的糖基化位点的突变，清除部分糖基化。或： 改造β防御素目的基因，共表达糖链加工酶，去除抗原性较强的糖链结构，使其糖链结 构更贴近哺乳动物，从而降低抗原性。组别
细胞凋亡率(%)
处于间期不同阶段的细胞比例(%)
G1期
S期
G2期
对照组
5.95
48.63
15.96
35.41
miR- 135b抑制组
25.67
62.47
16.46
21.07
实验操作
实验现象
Npy4r全身敲除小鼠
食欲正常
体重减少堆积
脂肪减少, 高代谢率
b/b小鼠
食欲大增
体重剧增
b/b小鼠+Npy4r全身敲除
有严重的肥胖特征，代谢速率减慢
组别
空腹血糖( mml/L)
胰岛索抵抗指数
CSD组
6.63
3.16
对照组
5, 14
2.46
限制酶
识别序列及酶切位点
BglI
5' A↓GATCT '
EcR I
5' G↓AATTC '
SnaB I
5' TAC↓GTA 3'
Sac I
5' ... GAGAT↓C '
AurI
5' C↓CTACC 3'
Sal I
5' G↓TCGAC '
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