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2024年高考生物考前冲刺卷02——江苏适用（解析版）
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这是一份2024年高考生物考前冲刺卷02——江苏适用（解析版），共25页。试卷主要包含了DNA甲基转移酶，水仙花鸢尾等内容，欢迎下载使用。
（适用省份：江苏 考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．在蛋白质上加上糖链会形成糖蛋白。下列对于糖蛋白的叙述，正确的是（ ）
A．糖蛋白属于糖被中的一种
B．癌细胞细胞膜上的糖蛋白减少
C．原核细胞糖蛋白的合成是在内质网完成的
D．真核细胞的细胞膜内外两侧都具有糖蛋白
【答案】B
【分析】1、生物膜的主要组成成分是蛋白质和磷脂，磷脂双分子层构成膜的基本骨架，由于磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的，因此生物膜具有一定的流动性；
2、蛋白质是生命活动的主要承担者，生物膜的功能复杂程度与生物膜上蛋白质的种类和数量有关，功能越复杂的生物膜，蛋白质的种类和数量越多。
【详解】A、细胞膜的外表面还有糖类分子，和蛋白质分子结合形成糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂，这类糖类分子叫做糖被，即糖蛋白中的糖类才属于糖被，A错误；
B、癌细胞细胞膜上的糖蛋白减少，细胞之间的黏着性显著降低，B正确；
C、原核细胞内没有内质网，C错误；
D、糖蛋白位于真核细胞的细胞膜外侧，D错误。
2．运用生物学原理可以指导我们的健康生活或科学生产。下列相关叙述正确的是（ ）
A．丰富的学习活动和生活体验可以促进脑中神经元的产生
B．脂肪可以大量转化为糖类，肥胖患者可以放心摄入糖类
C．谷氨酸的发酵生产，在酸性条件下利于积累谷氨酸
D．冬季养殖鸡、猪时，注意给动物防寒保暖，以提高其细胞呼吸速率
【答案】A
【分析】运动是促进神经元细胞生长和增加突触数量的重要方式。通过参与运动和学习新事物，可以刺激大脑内的神经元细胞生长，从而提高认知能力。运动不仅增加了心率，向大脑输送更多的氧气，还释放了激素，为脑细胞的生长提供了良好的环境。运动还刺激了大脑许多重要皮质区域细胞间新连接的生长，促进了大脑的可塑性。例如，加州大学洛杉矶分校的研究证明，运动增加了大脑中的生长因子，使大脑更容易长出新的神经元连接。并且，运动还与海马体中更多的细胞生长有关，海马体是大脑中负责学习和记忆的区域。
【详解】A、运动是促进神经元细胞生长和增加突触数量的重要方式，丰富的学习活动和生活体验可以促进脑中神经元的产生，A正确；
B、糖与脂肪代谢的关系,是糖和脂肪可以相互转化,糖可以大量转化为脂肪,但是,脂肪却不能大量的转化为糖类，肥胖患者要控制摄入糖类，B错误；
C、谷氨酸发酵时,在中性或弱碱性条件会积累谷氨酸,在酸性条件下容易形成其他产物,因此应将pH调至中性或弱碱性，C错误；
D、冬季养殖鸡、猪时，注意给动物防寒保暖，以降低其细胞呼吸速率，提高饲料利用率，D错误。
3．下列高中生物学实验中，不要求实验材料保持活体状态的是（ ）
A．探究酵母菌细胞呼吸的方式
B．高倍显微镜观察细胞质的流动
C．观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
D．培养液中酵母菌种群数量的变化
【答案】C
【分析】高中生物学实验中，很多细胞需要处于生活状态即保持活性，如观察叶绿体和细胞质流动，探究酵母菌细胞呼吸方式，观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验等。
【详解】A、探究酵母菌细胞呼吸的方式，有氧条件进行有氧呼吸，无氧条件进行无氧呼吸，细胞细必须保持活性，A不符合题意；
B、观察细胞质的流动实验中，实验中细胞需处于活状态才能观察，B不符合题意；
C、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂的步骤：解离→漂洗→染色→制片，解离用HCl溶液，细胞已丧失活性，C符合题意；
D、培养液中酵母菌种群数量的变化，需统计随着时间的变化培养基中酵母菌的数量变化，酵母菌必需保持活性才能增殖，D不符合题意。
4．下列有关适应、生物多样性和进化的叙述中，错误的是（ ）
A．适应是自然选择的结果，生物多样性是协同进化的结果
B．生存环境的不同有利于进化出不同的物种，提高了生物多样性
C．遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因
D．若某种群中显性性状与隐性性状的数量比为3：1，则显性性状更适应环境
【答案】D
【分析】现代生物进化理论的基本观点：①种群是生物进化的基本单位，②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③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。③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。
【详解】A、适应是自然选择的结果，适应不仅是指生物对环境的适应，也包括生物的结构与功能相适应，适应相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾，生物多样性是不同物种之间、生物与环境之间相互影响协同进化的结果，A正确；
B、环境的多样，将适应不同环境的性状选择出来，有利于进化出不同的物种，提高了生物多样性，B正确；
C、适应的相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾导致的，C正确；
D、若某种群中显性性状与隐性性状的数量比为3：1，则显性性状不一定适应环境，是否能适应环境与显性和隐性无关，D错误。
5．果蝇甲、乙、丙为3种不同眼色隐性突变体品系（正常眼色为野生型），隐性突变基因分别用al、a2、a3表示。为了研究突变基因相对位置关系，进行两两杂交实验，结果如下。据表分析错误的是（ ）
A．al和a2是非等位基因
B．a2和a3是等位基因
C．Ⅲ组F1自交后代野生型：突变型=9：7
D．基因与性状的关系不是简单的一一对应
【答案】C
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代；同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】A、甲、乙、丙为3种不同眼色隐性突变体品系（正常眼色为野生型），隐性突变基因分别用al、a2、a3表示，则甲的基因型为a1a1、乙的基因型为a2a2、丙的基因型为a3a3、野生型的基因型为++，甲和乙杂交，后代都是野生型，说明a1和a2两个基因位于同一对染色体的不同位置，如图：，al和a2是非等位基因，A正确；
B、乙和丙杂交，后代都是突变型，说明a1和a3两个基因位同一对染色体的相同位置，a2和a3基因与野生型基因之间的相对位置图示为：，a2和a3是等位基因，B正确；
C、甲与丙杂交，后代都是野生型，说明a2和a3两个基因位于同一对染色体的不同位置，a1和a3基因与野生型基因之间的相对位置图示为：，Ⅲ组F1自交后代野生型：突变型=1：1，C错误；
D、根据A、B、C选项分析可知，基因与性状的关系不是简单的一一对应，D正确。
6．DNA甲基转移酶（DNMT）能使基因中胞嘧啶甲基化。下列说法正确的是（ ）
A．胞嘧啶的甲基化导致基因的碱基序列发生改变
B．胞嘧啶甲基化导致相应基因的基因频率降低
C．DNMT基因通过控制DNMT的结构直接控制生物体的性状
D．在无DNMT的条件下，双链均甲基化的DNA复制两次可得到去甲基化的DNA
【答案】D
【分析】表观遗传：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，DNA甲基化是表观遗传的一种类型。
【详解】A、DNA甲基化是表观遗传的一种类型，表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，故胞嘧啶的甲基化并未改变基因的碱基序列，A错误；
B、基因频率是某基因占其等位基因的比值，胞嘧啶甲基化只是基因中胞嘧啶甲基化，但是基因的种类和数量并未发生改变，故胞嘧啶甲基化不会导致相应基因的基因频率降低，B错误；
C、据题干，DNMT基因合成DNA甲基转移酶（DNMT），是基因通过控制酶的合成影响代谢进而间接控制生物性状，C错误；
D、结合DNA的半保留复制特点，一个双链均甲基化的DNA复制一次时，得到的两个DNA分子均为一条甲基化的链和一条正常的链，复制两次后会得到2个DNA分子其两条链均为正常链，无甲基化，另外2个DNA分子均为一条链甲基化，另一条链正常，故在无DNMT的条件下，双链均甲基化的DNA复制两次可得到去甲基化的DNA，D正确。
7．2023年第19届亚运会在杭州举行，其中的花样游泳项目精彩绝伦，中国代表队夺得金牌。下列对赛场上运动员的相关描述错误的是（ ）
A．通过下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴增强肾上腺素的分泌
B．形成复杂的新动作与大脑皮层中新突触的建立有关
C．交感神经活动占优势，使心跳加快、支气管扩张
D．运动时大脑皮层对脊髓的指令可以通过小脑和脑干传递
【答案】A
【分析】神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统，中枢神经系统由脑和脊髓组成，外周神经系统包括脊神经、脑神经;自主神经系统包括交感神经和副交感神经。交感神经和副交感神经也叫内脏神经系统，因为其功能不完全受人类的意识支配，所以又叫自主神经系统。
【详解】A、下丘脑－垂体－靶腺轴属于分级调节，肾上腺素的分泌只受神经调节，不受垂体分泌的促激素调节，不存在分级调节，A错误；
B、学习新的动作需要大脑皮层的参与，新动作的形成与大脑皮层中神经元之间新突触的建立有直接关系，B正确;
C、当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，此时副交感神经受抑制，C正确；
D、运动过程中完成一系列动作需要大脑和小脑参与，大脑做出判断发出指令，小脑协调运动，维持身体平衡，D正确。
8．下列关于Na+与人体生理活动关系的叙述，错误的是（ ）
A．血浆中Na+具有调节血浆渗透压的作用
B．人体内Na+缺乏会引起肌肉细胞的兴奋性降低
C．运输Na+进、出神经元的转运蛋白种类相同
D．细胞外液量减少以及血Na+降低时，血液中醛固酮增加
【答案】C
【分析】内环境稳态及调节：
（1）实质：体内渗透压、温度、pH等理化特性和化学成分呈现动态平衡的过程；
（2）定义：在神经系统和体液的调节下，通过各个器官、系统的协调活动，共同维持内环境相对稳定的状态；
（3）调节机制：神经-体液-免疫调节网络；
（4）层面：水、无机盐、血糖、体温等的平衡与调节；
（5）意义：机体进行正常生命活动的必要条件。
【详解】A、血浆渗透压主要与蛋白质和无机盐含量有关，其中90%以上来源于Na+和Cl-，因此血浆中Na+具有调节血浆渗透压的作用，A正确；
B、人体内Na+缺乏会影响动作电位的形成，会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等，B正确；
C、运输Na+进神经元的转运蛋白是钠离子通道蛋白，运输Na+出神经元的转运蛋白是钠-钾泵，种类不相同，C错误；
D、血钠含量降低时，说明细胞外液渗透压下降，此时具有促进肾小管和集合管对钠重吸收作用的醛固酮增多，促进Na+的重吸收，维持血钠含量的稳定，D正确。
9．水仙花鸢尾（多年生草本植物）是四川西部的特有物种，由于全球气候变化和人类活动引起的生境分布范围严重缩减，被列为国家Ⅱ级重点保护植物。其生长需要适度遮阴，多在土壤湿度较大但不滞水的生境生存。下列关于水仙花鸢尾的叙述错误的是（ ）
A．对水仙花鸢尾进行就地保护是最有效的措施
B．可选用样方法对其种群密度进行调查研究
C．光、湿度等环境因素可影响水仙花鸢尾的种群数量
D．气候变化和人类活动是限制其种群增长的密度制约因素
【答案】D
【分析】影响种群数量变化的因素分两类，一类是密度制约因素，即影响程度与种群密度有密切关系的因素，如食物、流行性传染病等；另一类是非密度制约因素，即影响程度与种群密度无关的因素，气候、季节、降水等的变化，影响程度与种群密度没有关系，属于非密度制约因素。
【详解】A、建立自然保护区进行就地保护是保护生物多样性的最有效的措施，故对水仙花鸢尾进行就地保护是最有效的措施，A正确；
B、因为水仙花鸢尾属于多年生草本植物，其种群密度可用样方法调查，B正确；
C、根据题干信息可知，水仙花鸢尾生长需要适度遮阴，多在土壤湿度较大但不滞水的生境生存，故光照、湿度等环境因素可影响水仙花鸢尾的种群数量，C正确；
D、气候、季节、降水等的变化，影响程度与种群密度没有关系，属于非密度制约因素，D错误。
10．古井老枞是一种中国传统名茶，以其独特的风味闻名于世。山场是茶叶品质形成的重要因素，微生物在山场生态系统中起着关键作用。研究人员采集茶树地上叶片和地下土壤，分析、统计不同群落中的共有物种，结果见下表。下列分析错误的是（ ）
注：根际土壤：距根部1mm以内的土壤非根际土壤：距根部1mm以上的土壤
A．区分此山场不同群落的重要特征为物种组成
B．茶叶内的微生物主要来源于叶表面的微生物
C．微生物作为消费者加快生态系统的物质循环
D．古井老枞的独特风味可能与茶叶中的微生物发酵有关
【答案】C
【分析】区分不同群落的重要特征是物种组成。题中所述微生物作为分解者，在山场生态系统中起着关键作用，其可能与茶叶中的独特风味有关。
【详解】A、物种组成是区分不同群落的重要特征，A正确；
B、据表分析可知，茶叶内的微生物主要来源于叶表面的微生物，B正确；
C、题干中的微生物作为分解者加快生态系统的物质循环，C错误；
D、由题意可知，山场是茶叶品质形成的重要因素，微生物在山场生态系统中起着关键作用，说明古井老枞的独特风味可能与茶叶中的微生物发酵有关，D正确。
11．滤膜法是检测水样中大肠杆菌的常用方法。100mL待测水样经滤膜后，将滤膜贴于伊红—亚甲蓝琼脂培养基上（主要成分含蛋白胨、乳糖），长出5个菌落。下列叙述正确的是（ ）
A．1升待测水样中的大肠杆菌数目为50个
B．蛋白胨主要为大肠杆菌提供氮源和维生素
C．用该方法统计菌落数目时，不需要设置对照组
D．将完成过滤之后的滤膜贴于培养基上的过程称为接种
【答案】D
【分析】滤膜法是检测水样中大肠细菌群的方法，将一定量水样注入已灭菌的微孔薄膜的滤器中，经过抽滤，细菌被截留在滤膜上，将滤膜贴于伊红美蓝培养基上，经培养后计数和鉴定滤膜上生长的大肠菌群菌落即可推测计算出水样中的大肠杆菌数；伊红为酸性染料，亚甲蓝为碱性染料，大肠杆菌在伊红-亚甲蓝培养基的菌落呈深紫色，并有金属光泽。
【详解】A、将100mL待测水样经滤膜后，将滤膜贴于伊红—亚甲蓝琼脂培养基上（主要成分含蛋白胨、乳糖），水样中的各种细菌都可以在该培养基上生长，因此长出5个菌落无法判断其中有多少个菌落是大肠杆菌的，故无法计算出大肠杆菌数目，A错误；
B、蛋白胨主要为大肠杆菌提供氮源、碳源和维生素，B错误；
C、用该方法统计菌落数目时，需要设置对照组，C错误；
D、过滤后水样中的细菌留在滤膜上，因此完成过滤之后的滤膜紧贴在 培养基上，这属于微生物培养中的接种，D正确。
12．科学家利用帕金森病模型鼠的皮肤细胞先经核移植得到早期胚胎，再获得胚胎干细胞（ES），将ES诱导成神经元后，移入模型鼠后取得了很好疗效。下列叙述错误的是（ ）
A．动物细胞培养技术是该过程的基础
B．核移植时应选用MⅡ期的卵母细胞作为受体细胞
C．移入神经元时应对受体小鼠注射相应的免疫抑制剂
D．ES细胞具有分化为成年动物体内任何一种类型细胞的潜能
【答案】C
【分析】动物细胞培养的过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。
【详解】A、皮肤细胞先经核移植得到早期胚胎，将ES诱导成神经元，都需要经过动物细胞培养，A正确；
B、MⅡ中期的卵母细胞含有易于细胞核表达的物质，因此核移植时应选用MⅡ期的卵母细胞作为受体细胞，有利于细胞核全能性恢复，B正确；
C、由于移植神经元来自于小鼠自身皮肤的诱导分化，不会出现免疫排斥，因此④对受体小鼠无需注射免疫抑制剂，C错误；
D、ES细胞为胚胎干细胞，具有分化为成年动物体内任何一种类型细胞的潜能，D正确。
13．细胞分裂素不仅参与调控细胞增殖，还参与植物体多种生理代谢和发育过程。下图示细胞分裂素功能的相关实验研究。依据实验结果可得出的结论是（ ）
注：黑点表示放射性氨基丁酸的分布
A．在植物体内细胞分裂素可促进细胞分裂
B．细胞分裂素可促进细胞吸收氨基酸
C．甲组与丙组对照说明细胞分裂素可诱导营养物质运输
D．细胞分裂素可调节植物体内营养物质的再分配
【答案】D
【分析】分析题图可知，幼苗的右侧有含14C的营养物质，在甲组两侧叶片均喷施等量清水后，两侧营养物质的含量差别较小；乙组在左侧喷施细胞分裂素，右则营养物质较多的转移到左侧；丙组在右侧喷施细胞分裂素，左则营养物质均较多分布在右侧。
【详解】A、题干实验是研究细胞分裂素参与植物体多种生理代谢和发育过程，不能说明在植物体内细胞分裂素可促进细胞分裂，A错误；
B、实验能说明细胞分裂素诱导氨基酸的分布，不能说明促进细胞吸收氨基酸，B错误；
C、甲组和丙组的自变量为右侧叶片细胞分裂素的有无，实验结果均为右侧（含14C一侧）营养物质含量高，不能表明说明细胞分裂素可诱导营养物质运输，C错误；
D、甲乙两组对比说明细胞分裂素可诱导营养物质的转移，可调节植物体内营养物质的再分配，故选D。
14.下图中B神经元和D神经元对C神经元的兴奋都有抑制作用。以下叙述正确的是（ ）
A．B神经元释放的神经递质能促进A神经元释放神经递质，进而抑制C神经元
B．A神经元释放的神经递质能使C神经元膜电位由外正内负转变为外负内正
C．D神经元释放的神经递质与C神经元膜上的受体结合后，能使氯离子通道关闭
D．B神经元对C神经元的抑制与D神经元对C神经元的抑制相比，潜伏期短，持续时间短
【答案】B
【分析】1、静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。
2、神经递质与突触后膜上受体结合后，若引起阴离子（如Cl－）内流，膜电位仍维持外正内负（但电位差发生改变）则不能产生动作电位，抑制突触后膜神经元兴奋。
【详解】A、B神经元释放的神经递质能抑制A神经元释放神经递质，进而抑制C神经元，A错误；
B、A神经元释放的神经递质能使C神经元膜电位由外正内负转变为外负内正，B正确；
C、D神经元释放的神经递质与C神经元膜上的受体结合后，能使氯离子通道开放，C错误；
D、B神经元通过抑制A神经元对C神经元抑制，与D神经元对C神经元的抑制相比，潜伏期长，持续时间长，D 错误。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全得1分，有选错得0分。
15．盐碱地中钠盐含量过高会对农作物的生存造成威胁。植物可通过质膜SOSI把Na+排出细胞，也可通过液泡膜NHX载体把Na+转入液泡内，以维持细胞质基质Na+稳态（见左下图）。右下图是NaC1处理模拟盐胁迫，甘氨酸甜菜碱（GB）影响玉米Na+的转运和相关载体活性的结果。下列叙述正确的是（ ）
A．SOSI和NHX均能运输Na+和H+，其结构和功能相同
B．抗菌蛋白通过胞吐出细胞的过程需要膜上蛋白质的参与
C．盐胁迫下，液泡膜NHX载体和H+泵的活性增强，以维持Na+稳态
D．盐胁迫下，GB可通过增强液泡膜NHX载体和H+泵的活性，提高玉米的耐盐性
【答案】BC
【分析】不同物质跨膜运输的方式不同，包括主动运输、被动运输和胞吞、胞吐，其中被动运输包括协助扩散和自由扩散。
（1）主动运输的特点：①消耗能量（来自于ATP水解或离子电化学势能），②需要转运蛋白协助，③逆浓度梯度进行。
（2）协助扩散的特点：①不消耗能量，②需要转运蛋白协助，③顺浓度梯度进行。
（3）自由扩散的特点：①不消耗能量，②不需要转运蛋白协助，③顺浓度梯度进行。
【详解】A、SOSI将Na+由细胞质基质转运到细胞外，NHX将Na+由细胞质基质转运到液泡的细胞液中，二者结构和功能不同，A错误；
B、抗菌蛋白为大分子物质，通过胞吐出细胞的过程需要膜上蛋白质的参与，B正确；
C、由题意可知，植物可通过液泡膜NHX载体和液泡膜H+泵把Na+转入液泡内，以维持细胞质基质Na+稳态，增强植物的耐盐性，C正确；
D、NaCl胁迫时，加GB使液泡膜NHX载体活性明显增强，而液泡膜H+泵活性几乎无变化，所以盐胁迫下，GB可通过增强液泡膜NHX载体的活性，但不能增强H+泵的活性，D错误。
16．某单基因遗传病的系谱图如图1所示，该遗传病由基因A1/A2控制。利用分子杂交技术检测该家系部分成员所含基因类型，结果如图2所示。下列分析正确的是（ ）
A．基因A1对基因A2为显性
B．Ⅰ3和Ⅰ4生育子女患病概率相等
C．若图2中Ⅰ2只有1个条带，则Ⅱ2和Ⅱ3所生女儿均患病
D．若图2中Ⅰ2有2个条带，则Ⅱ2和Ⅱ3所生患病子女中携带正常基因的概率为1/2
【答案】ABC
【分析】分析遗传系谱图可知，Ⅰ1和Ⅰ2均患病，而Ⅱ1正常，再结合图2电泳图可推测该病的遗传方式可能是伴X染色体显性遗传病或常染色体显性遗传病，且基因A1对基因A2为显性。
【详解】A、分析遗传系谱图可知，Ⅰ1（其基因型为A1A2）和Ⅰ2均患病，而Ⅱ1正常，其基因型为A2A2（根据电泳结果可知），故基因A1对基因A2为显性，A正确；
B、如果该病为伴X染色体显性遗传病，则Ⅰ3的基因型为XA1X-和Ⅰ4的基因型为XA2Y所生育子女患病概率相等，如果该病为常染色体显性遗传病，则Ⅰ3的基因型为A1-和Ⅰ4的基因型为A2A2所生育子女患病概率也相等，B正确；
C、若图2中Ⅰ2只有1个条带，可以判断该病为伴X染色体显性遗传病，则Ⅱ2的基因型为XA1X-和Ⅱ3的基因型为XA1Y所生女儿均患病，C正确；
D、若图2中Ⅰ2有2个条带，可以判断该病为常染色体显性遗传病，则Ⅱ2的基因型为A1-（1/3A1A1、2/3A1A2）和Ⅱ3的基因型为A1A2，所生患病子女中A1A1：A1A2=（1/3×1/2+2/3×1/4）：（1/3×1/2+2/3×1/2）=2：3，所以患病子女中携带正常基因的概率为3/5，D错误。
17．2023年国家卫健委印发《加速消除宫颈癌行动计划》，宫颈癌的主要病因是高危人乳头瘤病毒（HPV）持续感染，导致细胞癌变，注射肿瘤治疗疫苗是新型的治疗方法。研究人员构建装载HPV多肽和CpG-寡脱氧核苷酸的甘露糖修饰脂质体疫苗，将晚期宫颈癌小鼠模型平均分成对照组、空脂质体组、脂质体疫苗组，来评估接种该疫苗后的效果。实验结果见下表。下列相关叙述正确的是（ ）
3组免疫相关指标比较（%）
注：CD4+T细胞是辅助性T细胞；CD8+T细胞是细胞毒性T细胞；IFN-γ是γ干扰素
A．疫苗可有效诱导细胞免疫，增强小鼠抗晚期宫颈癌的能力
B．空脂质体组可以排除甘露糖修饰脂质体对实验结果的影响
C．IFN—γ属于分泌蛋白，可以由血液中的白细胞产生
D．肿瘤清除率的升高主要依靠辅助性T细胞的裂解作用
【答案】ABC
【分析】第三道防线是人体在出生以后逐渐建立起来的后天防御功能，特点是出生后才产生的，只针对某一特定的病原体或异物起作用，因而叫做特异性免疫（又称后天性免疫）。引起人体产生抗体的物质（如病原体等异物）叫做抗原。
【详解】A、通过观察图表，与对照组和空脂质体组相比，脂质体疫苗组的CD4+T细胞、CD8+T细胞、能分泌IFN-γ细胞百分比均增加；疫苗可以有效增加辅助性T细胞核细胞毒性T细胞的数量，肿瘤清除率显著提高， A正确。
B、在设计对照实验时需要遵循的原则是单一变量原则，因此设计空脂质体组可以排除甘露糖修饰脂质体对实验结果的影响，B正确。
C、IFN-γ属于分泌蛋白，分泌蛋白的产生过程涉及到多种细胞器，而血液中的白细胞具有细胞核以及众多细胞器，C正确。
D、通过观察图表，与对照组和空脂质体组相比，脂质体疫苗组的CD4+T细胞、CD8+T细胞、能分泌IFN-γ细胞百分比均增加；CD4+T细胞是辅助性T细胞；CD8+T细胞是细胞毒性T细胞；IFN-γ是γ干扰素，疫苗可以有效增加辅助性T细胞和细胞毒性T细胞的数量，肿瘤清除率的升高主要依靠细胞毒性T细胞的裂解作用，使得肿瘤清除率显著提高， D错误。
18．研究者探究了“光照强度和通气速率对小球藻生长的影响”，为发酵生产藻体饲料提供了依据，结果如图。下列有关叙述正确的是（ ）
A．发酵结束后需采用过滤、沉淀等方法将藻体分离和干燥
B．发酵过程中适时加入NaHCO3溶液能为藻体提供碳源，促进藻体生长
C．可以利用血细胞计数板，在显微镜下观察、计数，测定藻体的数量
D．光照强度为5000lux和通气速率为0.4vvm是藻体发酵最优条件
【答案】ABC
【分析】统计菌落数目的方法：（1）显微镜直接计数法①原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量；②方法：用计数板计数；③缺点：不能区分死菌与活菌。（2）间接计数法（活菌计数法）①原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。②操作： a、 设置重复组，增强实验的说服力与准确性；b、为了保证结果准确，一般选择菌落数在30 ~ 300的平板进行计数。③计算公式:每克样品中的菌株数= (c+V) ×M，其中c代表某-稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL) ，M代表稀释倍数。
【详解】A、可以选用合适的筛网对红酵母进行过滤，并沉淀干燥，A正确；
B、小球藻可以进行光合作用，NaHCO3溶液能为其提供CO2，为藻体提供碳源，促进藻体生长，B正确；
C、藻体的数量可以使用血细胞计数板进行显微镜直接计数，C正确；
D、最优条件通常需要通过对比实验来确定，即在不同光照强度和通气速率下，找出藻体生长速率最快的条件，因此，不能仅凭图像确定5000lux的光照强度和0.4vvm的通气速率就是最优条件，D错误。
三、非选择题：本题共5小题，共59分。
19．（12分）科研人员为探究Mg2+对水稻光合作用的影响，开展了一系列实验。请回答：
(1)Mg2+参与光合作用过程中 （物质）的合成，该物质直接参与的反应阶段可为暗反应 中（物质变化）提供能量物质 。
(2)为研究Mg2＋对光合作用的影响，科研人员分别模拟环境中Mg2+正常供给( + Mg2+)、缺乏(-Mg2+)条件，测定水稻光合作用相关指标，如图1、2所示。
①图1结果表明，叶肉细胞叶绿体中的Mg2＋浓度和固定CO2能力都存在“ ”的节律性波动，且Mg2＋可以显著 白天固定CO2的过程。
②进一步测定上述过程中酶R（催化C5与CO2的反应）的变化如图2，结果表明Mg2＋很可能通过 ，从而促进CO2的固定。
(3)为探究叶绿体中Mg2＋节律性波动的原因，科研人员又对多种突变体水稻进行实验。
①已有研究证明，叶绿体膜上的MT3蛋白可以运输Mg2＋。通过检测野生型、突变体MT3（MT3基因缺失）的叶绿体中Mg2＋含量变化，如图3，结果表明，MT3蛋白主要负责节律性运输Mg2＋至叶绿体内，但并不是唯一的Mg2＋转运蛋白，其依据是 。
②在另一株突变体OS（OS基因缺失）中，白天叶绿体中Mg2＋含量显著升高。据此，对MT3蛋白、OS蛋白的作用关系，科研人员提出如下假设：
假设1：OS蛋白抑制MT3蛋白，并调节其节律性运输Mg2＋至叶绿体内。
假设2：MT3蛋白节律性运输Mg2＋至叶绿体内，而OS蛋白运出Mg2＋。
通过检测野生型和多个突变体的Mg2＋含量，如下表。
（【注】：双突变体OM指OS基因和MT3基因均缺失，且实验中不考虑Mg2＋的损耗）
若表中①为 （填字母），则说明假设一是正确的。
A．1.5 B．2.5 C．3 D．3.5
(4)已有研究表明，光合作用产生的蔗糖会影响OS蛋白的相对含量，且对光合作用进行负反馈调节。结合本实验研究，完善下列白天水稻叶绿体中Mg2＋调节光合作用及其节律性变化的模型［方框中填写物质名称，（ ）中选填“＋”表示促进、“-”表示抑制］。
【答案】（12分，出特殊标记外，每空1分）
(1) 叶绿素 C3还原 ATP和NADPH（2分）
(2) 光照下（升）高、黑暗下（降）低 增强 提高酶R的活性
(3) 与野生型相比，突变体（MT3）叶绿体中Mg2＋相对含量明显低于野生型，且维持在一定值（2分） A
(4) （2分）
【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。
【详解】（1）叶绿素含C、H、O、N、Mg，故Mg2+参与光合作用过程中叶绿素的合成，叶绿素产于光反应为暗反应C3的还原提供ATP和NADPH。
（2）①结合题1可知，叶肉细胞叶绿体中的Mg2＋浓度和固定CO2能力都存在“光照下高、黑暗下低”的节律性波动，有Mg2+组的叶绿体中的Mg2+相对含量、最大CO2固定速率、酶的相对活性都比无Mg2+组高，因此Mg2+显著增强白天固定CO2的过程。
②由图②结果可知，Mg2+正常供给组酶R的相对活性较高，说明Mg2+通过提高酶R的活性，从而促进CO2的固定。
（3）①对比野生型，突变体的叶绿体中Mg2+相对含量明显低于野生型，且全天浓度均维持在一定数值，因此MT3蛋白主要负责节律性运输Mg2+至叶绿体内，但并不是唯一的Mg2+转运蛋白。
②突变体MT3叶绿体中Mg2+相对含量为1.5，突变体OS叶绿体中Mg2+相对含量为3.5，若假设1正确，即OS蛋白抑制MT3蛋白，并调节其节律性运输Mg2+至叶绿体内，则双突变体OM（OS基因和MT3基因均缺失）中叶绿素中Mg2+相对含量在1~（3.5-1.5）之间，即处于1~2之间。
（4）MT3蛋白主要负责节律性运输Mg2+至叶绿体内，而Mg2+可以提高酶R的活性，酶R能催化C5与CO2的反应，进一步生成C3、三碳糖、蔗糖等，已知蔗糖会影响OS蛋白的相对含量，且对光合作用进行负反馈调节，因此蔗糖促进OS蛋白的合成，OS蛋白抑制MT3蛋白的作用。如下图所示：见答案
20．（10分）海马体和前额叶是大脑皮层的两个不同区域。为探究两者如何参与注意力的集中，研究者进行了相关实验。
研究者设计了一个实验装置（图1所示）以判断小鼠注意力是否集中。小鼠面前设置五盏灯，随机亮起一盏，若小鼠在规定时间内触碰该灯对应按钮，可获得食物；若小鼠触碰其他灯的按钮，或没有在规定时间内触碰按钮，均不能获得食物。小鼠识别灯光信号并在规定时间内触碰正确按钮是注意力集中的表现。
(1)小鼠经训练后可熟练使用该装置获取食物，这一学习过程属于 反射，构成此反射的结构基础是 。
(2)研究者将微电极分别植入小鼠的前额叶及海马体中检测神经元膜电位变化频率（图2所示），实验结果如下表所示。
小鼠在该装置中看到灯光时，前额叶的神经元兴奋，其膜电位变化为 。该实验结果推测小鼠注意力集中需要前额叶神经元和海马体神经元膜电位变化频率一致。
(3)EB4是前额叶和海马体神经元细胞膜上的受体，与小鼠注意力集中有关。
①研究者在实验组中将含EB4抑制剂的DMSO溶液分别注射到小鼠的海马体及前额叶，检测对照组和实验组的两个脑区神经元膜电位变化频率的一致性，结果如图3和图4。
对照组的处理为在海马体和前额叶分别注射 。比较图3和图4结果，说明 。
②海马体和前额叶的神经元通过中间神经元联系，大脑中神经调节蛋白N1促进神经元发育，其与EB4结合可调控海马体中神经元末梢释放γ-氨基丁酸（GABA，一种抑制性神经递质）。研究者在海马体注射EB4抑制剂后，检测GABA作用的中间神经元的膜电位变化频率，结果如图5。
据图5可知，注射EB4抑制剂后，GABA作用的神经元兴奋性升高，依据是 。据此推测，N1与EB4结合 GABA的释放，进而调节中间神经元的兴奋性。
【答案】（10分，除特殊标记外，每空1分）
(1) 条件 反射弧
(2)由内负外正变为内正外负
(3)等量不含EB4抑制剂的DMSO溶液（2分） 海马体而非前额叶神经元细胞膜上的EB4受体参与促进前额叶与海马体两个脑区神经元膜电位变化频率的一致（2分） 实验组的神经元膜电位变化频率高于对照组（2分） 促进
【分析】条件反射是建立在非条件反射的基础上的，条件反射是通过后天的训练而得来的。
【详解】（1）小鼠经训练后可熟练使用该装置获取食物，该行为是经过后天的训练学习而来的，所以这一学习过程为条件反射，而构成反射的结构基础是反射弧。
（2）由题意可知，小鼠在该装置中看到灯光时，前额叶神经元产生兴奋，其膜电位由内负外正变为内正外负，即由静息电位变为动作电位。由图表可知，当小鼠看到灯光信号并在规定时间触碰按钮，前额叶神经元和海马体神经元膜电位变化频率一致时，小鼠的反应是正确的，说明小鼠注意力集中需要前额叶神经元和海马体神经元膜电位变化频率一致。
（3）①由题意可知，实验组中将含EB4抑制剂的DMSO溶液分别注射到小鼠的海马体及前额叶，所以对照组中将等量不含EB4抑制剂的DMSO溶液分别注射到小鼠的海马体及前额叶。比较图3和图4结果，将含EB4抑制剂的DMSO溶液注射到小鼠的海马体，对照组和实验组的两个脑区神经元膜电位变化频率是不一致的，而注射到小鼠前额叶，对照组和实验组的两个脑区神经元膜电位变化频率是一致性的，说明海马体而非前额叶神经元细胞膜上的EB4受体参与促进前额叶与海马体两个脑区神经元膜电位变化频率的一致。
②由题意可知，大脑中神经调节蛋白N1与EB4结合可调控神经元末梢γ-氨基丁酸的释放，而GABA是一种抑制性神经递质 ，当GABA释放增多时，GABA作用的中间神经元的膜电位不会发生变化。结合图5可知，在海马体注射EB4抑制剂后，检测GABA作用的中间神经元的膜电位变化增强，所以注射EB4抑制剂后，神经调节蛋白N1不能与EB4结合，γ-氨基丁酸的释放减少，依据是实验组的神经元膜电位变化频率高于对照组，进而推测出N1与EB4结合促进GABA的释放，进而调节中间神经元的兴奋性。
21．（13分）星云湖为云南九大高原湖泊之一，属于富营养化湖泊，其水华发生的发展变化很快。科研团队采用国产卫星高分一号，实现高时间频率和空间上连续的监测湖泊藻类动态变化。请回答下列问题。
(1)星云湖水域因富含 等元素的污染物流入，导致 等微生物大量繁殖，形成水华，影响水质和水生动物的生活。
(2)通过卫星高分一号以归一化植被指数法（NDVI）对星云湖藻类水华区域特征信息进行分析。归一化植被指数法公式为NDVI=（PNIR-PR）（PNIR+PR），PNIR是近红外波段的反射率，PR是红光波段的反射率。藻类中的叶绿素能反射更多的近红外光和绿光，吸收更多的 。因此，NDVI值在一定范围内数值越 ，说明藻细胞数量越多。
(3)下图1为2017年2月至2018年6月间水华面积变化的卫星数据，据图分析，该时间段内水华的爆发特点为 。图2为水华覆盖区域内NDVI值、污染指数、营养指数的相关数据。结合图1分析，水华面积与NDVI值、污染指数、营养指数之间的相关性为 。
(4)该湖泊水华的频繁发生与该生态系统的 稳定性下降有关。为提高该生态系统的稳定性，一方面要增加其组分和 复杂程度；另一方面，要控制对该生态系统的干扰强度不超过该生态系统的 ；同时，还可科学的施行对环境轻污染的、有效的 防治。
【答案】（12分，除特殊标记外，每空1分）
(1) N、P 蓝细菌和绿藻
(2) 红光和蓝紫光 大
(3) 集中爆发迅速消退然后又再次爆发（2分） 水华面积与NDVI值、污染指数有显著的正相关：与营养指数正相关性较小（2分）
(4) 抵抗力 食物链和食物网（营养结构） 自我调节的能力 生物
【分析】水体富营养化主要是由以下原因造成的：工业废水和生活污水的排放。工业废水和生活污水中含有大量的氮、磷等营养物质，这些物质通过地表径流或下渗进入水体，导致水体中营养物质过量。
【详解】（1）水体富营养化指的是水体中的N、P等元素的污染物流入，导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖形成水华。
（2）叶绿素能反射更多的近红外光和绿光，主要吸收太阳光中的红光和蓝紫光，而对绿光的吸收较少。NDVI=（PNIR-PR）（PNIR+PR），PNIR是近红外波段的反射率，PR是红光波段的反射率，NDVI值在一定范围内数值越大，说明藻细胞数量越多，叶绿素越多，PNIR数值越大。
（3）分析图1可知，为2017年2月至2018年6月间水华集中爆发迅速消退然后又再次爆发。分析图1和图2，水华面积与NDVI值、污染指数有显著的正相关：与营养指数正相关性较小。
（4）该湖泊水华的频繁发生，使得该生态系统的稳定性受到了破坏，说明生态系统的抵抗力稳定性下降。态系统的稳定性和生态系统的组成成分和食物链和食物网有关，为提高该生态系统的稳定性一方面要增加其组分和食物链和食物网（营养结构）的复杂程度；另一方面，要控制对该生态系统的干扰强度不超过该生态系统的自我调节能力。同时，还可科学的施行对环境轻污染的、有效的生物防治。
22．（14分）为了解糖尿病的代际遗传，有研究团队设置了两组孕前雌性小鼠，分别为高血糖组和对照组，高血糖组为经诱导患有糖尿病的雌性小鼠，对照组为正常雌性小鼠，分别取其卵母细胞与正常雄鼠精子进行体外受精，将胚胎移植到健康母鼠体内获得子代。结果发现，与对照组相比，高血糖组子一代小鼠成年后血糖调节能力受损，主要表现为胰岛素分泌不足。对高血糖组小鼠的卵母细胞进行转录组测序，发现DNA去甲基化酶TET3表达下降；对其子一代胚胎期的胰岛进行全基因组甲基化测序，发现与胰岛素分泌量成正相关的葡萄糖激酶基因Gck启动子区域呈现高度甲基化。为探究TET3在Gck基因去甲基化中的作用，研究人员设计了Tet3基因敲除实验，用以下3组雌鼠与正常雄鼠交配，对其受精卵分离的雄性原核中Gck启动子进行甲基化测序（如下表）。回答下列问题：
Tet3敲除对Gck启动子甲基化的影响
注：“Tet3+”表示染色体上具Tet3基因；“Tet3-”代表染色体上敲除Tet3基因。
(1)启动子区域的高度甲基化会 Gck基因表达，这种变化 （填“属于”或“不属于”）基因突变，原因是 。
(2)比较3组受精卵雄性原核中Gck甲基化水平，可推断出母本卵子Tet3的缺失会阻碍受精卵中Gck基因的 过程。由表可知，子代小鼠的Gck高甲基化来源于 （填“父本”或“母本”）基因组。
(3)为探究外源TET3酶对子代的影响，将Tet3-纯合小鼠分为A、B两组，分别向其卵母细胞注射野生型Tet3mRNA和突变型Tet3mRNA（表达产物无酶活性），分别经体外受精后在相同条件下培养，检测子代的Gck甲基化水平和血糖调节能力。此实验中自变量为 ，若结果显示 ，则证明补充TET3酶能有效改善子代的Gck高甲基化和糖代谢受损。
(4)综合上述信息，孕前雌鼠的高血糖导致子代小鼠血糖调节异常的机制是 。
(5)在胎儿出生前主要可以通过 和 对遗传病进行检测和预防，然而目前对高血压、糖尿病等多基因遗传病的预防效果不佳。上述研究启示我们，要降低后代患糖尿病的风险，另一种有效的手段是 。
【答案】（14分，除特殊标记外，每空1分）
(1) 抑制 不属于 Gck基因的核苷酸序列没有发生改变
(2) 去甲基化 父本
(3) 卵母细胞中是否含活性TET3酶或注射野生型或突变型TET3mRNA（2分） A组子代小鼠的Gck甲基化水平低于B组，血糖调节能力高于B组（2分）
(4)孕前高血糖使卵母细胞中TET3表达下降，阻碍了受精后对父系Gck 基因的去甲基化过程，使得子代Gck 基因表达水平降低，进而导致子代小鼠成年后胰岛素分泌不足，血糖调节出现异常（2分）
(5) 遗传咨询 产前诊断 保持健康的饮食和生活习惯；多运动；控制血糖水平；避免暴露在高血糖环境中
【分析】糖尿病是一种严重危害健康的常见病，主要表现为高血糖和尿糖，可导致多种器官功能损害。人类的糖尿病分为1、2两种类型，多饮、多尿、多食是其共同外在表现。1型糖尿病由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致，通常在青少年时期发病，我国的发病率约为十万分之一。2型糖尿病很常见，与遗传、环境、生活方式等密切相关，但确切发病机理目前仍不明确。
【详解】（1）基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，而启动子区域的高度甲基化并没有改变DNA分子中碱基对的排列顺序。所以启动子区域的高度甲基化会抑制Gck基因表达，这种变化不属于基因突变。
（2）根据表中数据可知，雄鼠都是正常小鼠（Tet3+/Tet3+），而雌鼠为Tet3-纯合小鼠（Tet3-/Tet3-）时的受精卵雄性原核Gck启动子甲基化水平比雌鼠为正常小鼠（Tet3+/Tet3+）时的受精卵雄性原核Gck启动子甲基化水平高，可推断出母本卵子Tet3的缺失会阻碍受精卵中Gck基因的去甲基化过程。再据表分析可知，3组雌鼠基因组合形成的卵子Gck启动子甲基化水平都低于10.0%，而雄鼠形成的精子Gck启动子甲基化水平达96.4%，故子代小鼠的Gck高甲基化来源于父本基因组。
（3）探究外源TET3酶对子代的影响，将Tet3-纯合小鼠分为A、B两组，分别向其卵母细胞注射野生型Tet3mRNA和突变型Tet3mRNA（表达产物无酶活性），分别经体外受精后在相同条件下培养，检测子代的Gck甲基化水平和血糖调节能力。在此实验中的自变量为卵母细胞中是否含活性TET3酶或注射野生型或突变型TET3mRNA，若结果显示A组子代小鼠的Gck甲基化水平低于B组，血糖调节能力高于B组，则证明补充TET3酶能有效改善子代的Gck高甲基化和糖代谢受损。
（4）根据题干信息可知，对高血糖组小鼠的卵母细胞进行转录组测序，发现DNA去甲基化酶TET3表达下降；对其子一代胚胎期的胰岛进行全基因组甲基化测序，发现与胰岛素分泌量成正相关的葡萄糖激酶基因Gck启动子区域呈现高度甲基化。由此可知孕前雌鼠的高血糖导致子代小鼠血糖调节异常的机制是孕前高血糖使卵母细胞中TET3表达下降，阻碍了受精后对父系Gck 基因的去甲基化过程，使得子代Gck 基因表达水平降低，进而导致子代小鼠成年后胰岛素分泌不足，血糖调节出现异常。
（5）通过遗传咨询和产前诊断等手段，对遗传病进行监测和预防，在一定程度上能够有效预防遗传病的产生和发展。根据上述研究可知，要降低后代患糖尿病的风险，除了调控基因甲基化外，还要注意保持健康的饮食和生活习惯；多运动；控制血糖水平；避免暴露在高血糖环境中等等。
23．（13分）将野生型谷氨酸棒状杆菌利用同源重组（将外源目的基因与受体的同源序列交换）的方法敲除葡萄糖转运系统关键酶基因ptsG，可以实现葡萄糖转运阻断，为分子水平研究葡萄糖转运提供参考。ptsG基因敲除质粒构建过程如图1所示，其中KanR是抗生素抗性基因，SacB是将蔗糖转变为果聚糖的基因，果聚糖积累对细菌有毒害，XhI、EcRI的识别序列和切割位点分别是—C↓TCGAG—、—G↓AATTC—。据此回答下列问题：
(1)图1中利用PCR获得上同源臂或下同源臂区段至少需要扩增 轮。从引物角度分析，扩增得到上、下同源臂能拼接到一起的关键是 。ptsG基因敲除质粒构建过程中，选用XhI和EcRI双酶切的优点是 。
(2)将敲除ptsG基因质粒导入工程菌中能实现扩增。在工程菌筛选时，可分别接种到含卡那霉素培养基、含10%蔗糖培养基， （填“仅能在含卡那霉素”“仅能在含10%蔗糖”或“两种”）培养基上生长的为目的菌。
(3)将筛选得到的敲除ptsG基因质粒导入野生型容氨酸棒状杆菌，通过两次同源重组可敲除ptsG基因（如图2）。
①两次同源重组共有 个磷酸二酯键的断裂（或合成）。验证同源重组是否成功，可以设计特定的引物进行PCR，通常将扩增产物利用 方法鉴定。
②若从细胞水平上证明谷氨酸棒状杆菌的ptsG基因敲除成功，还需要将该菌和野生型谷氨酸棒状杆菌分别培养在以葡萄糖为唯一碳源的 培养基上，该菌对葡萄糖的利用率明显比野生型菌 。
【答案】（11分，除特殊标记外，每空1分）
(1)2/二/两 引物2和引物3的5'端具有配对序列(引物2和引物3配对序列也可得分)（2分） 避免质粒或目的基因的自我拼接、避免目的基因倒接（2分）
(2)仅能在含卡那霉素 （2分）
(3) 8/八 琼脂糖凝胶电泳（2分） 选择（2分） 低
【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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【详解】（1）第一轮扩增出来的DNA双链不等长，再经第二轮的扩增才能得到上同源臂或下同源臂区段，所以至少需要扩增2轮；从引物角度分析，扩增得到上、下同源臂拼接到一起的关键是引物2和引物3的5'端有配对序列，这样热变性后再复性时上同源区段和下同源区段有互补序列可以通过氢键连接，从而拼接到一起；ptsG基因敲除质粒构建选用XhI和EcRI进行双酶切的优点是由于两种酶切后的黏性末端不同，从而可以避免质粒或目的基因的自我拼接、避免目的基因倒接。
（2）敲除G基因质粒进行扩增并导入工程菌中，由于质粒上带有KanR抗生素抗性基因，因此能在含卡那霉素培养基上生长，具有SacB 基因，能将蔗糖转变为果聚糖，果聚糖积累对细菌有毒害，所以不能在含有蔗糖的培养基上生长。
（3）①由图2可知，每一次同源重组，都涉及DNA分子双链断开与拼接，因此每一次都有4个磷酸二酯键的断裂(合成)，两次同源重组共8个磷酸二酯键的断裂(合成)；敲除pstG基因后的同源重组片段与原基因片段的碱基数量不同，可以用琼脂糖凝胶电泳加以区分。
②将该菌和野生型谷氨酸棒状杆菌分别培养在以葡萄糖为唯一碳源的选择培养基上，从而起到筛选作用；ptsG基因为葡萄糖转运系统关键酶基因，因此敲除后该菌对葡萄糖的利用率明显比野生型菌低。
组别
亲本组合
F1
Ⅰ
甲×乙
野生型
Ⅱ
乙×丙
突变型
Ⅲ
甲×丙
野生型
群落
共有物种数目
群落
叶表面
根际土壤
非根际土壤
叶片内
细菌47真菌58
细菌2真菌3
细菌1真菌1
组别
CD4+T细胞
CD8+T细胞
能分泌IFN-γ细胞百分比
肿瘤清除率
对照组
6.57
8.25
1.2
6.23
空脂质体组
5.96
7.18
2.23
7.36
脂质体疫苗组
10.7
18.54
3.82
62.34
序号
水稻植株
叶绿体中Mg2＋相对含量
1
野生型
2.5
2
突变体MT3
1.5
3
突变体OS
3.5
4
双突变体OM
①
小鼠
反应
是否关注到灯光信号
是否在规定时间触碰按钮
前额叶神经元膜电位
海马体神经元膜电位
正确
是
是
膜电位变化频率一致
错误
是
否
膜电位变化频率不一致
错误
否
否
膜电位变化频率不一致
组别
雌鼠
雄鼠
Gck启动子甲基化水平
母本卵子
父本精子
受精卵雄性原核
①
Tet3-纯合小鼠
Tet3-/Tet3-
正常小鼠
Tet3+/Tet3+
<10.0%
96.4%
90.0%
②
Tet3-杂合小鼠
Tet3+/Tet3-
85.0%
③
正常小鼠
Tet3+/Tet3+
62.1%
（适用省份：江苏 考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共14小题，每小题2分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．在蛋白质上加上糖链会形成糖蛋白。下列对于糖蛋白的叙述，正确的是（ ）
A．糖蛋白属于糖被中的一种
B．癌细胞细胞膜上的糖蛋白减少
C．原核细胞糖蛋白的合成是在内质网完成的
D．真核细胞的细胞膜内外两侧都具有糖蛋白
【答案】B
【分析】1、生物膜的主要组成成分是蛋白质和磷脂，磷脂双分子层构成膜的基本骨架，由于磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的，因此生物膜具有一定的流动性；
2、蛋白质是生命活动的主要承担者，生物膜的功能复杂程度与生物膜上蛋白质的种类和数量有关，功能越复杂的生物膜，蛋白质的种类和数量越多。
【详解】A、细胞膜的外表面还有糖类分子，和蛋白质分子结合形成糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂，这类糖类分子叫做糖被，即糖蛋白中的糖类才属于糖被，A错误；
B、癌细胞细胞膜上的糖蛋白减少，细胞之间的黏着性显著降低，B正确；
C、原核细胞内没有内质网，C错误；
D、糖蛋白位于真核细胞的细胞膜外侧，D错误。
2．运用生物学原理可以指导我们的健康生活或科学生产。下列相关叙述正确的是（ ）
A．丰富的学习活动和生活体验可以促进脑中神经元的产生
B．脂肪可以大量转化为糖类，肥胖患者可以放心摄入糖类
C．谷氨酸的发酵生产，在酸性条件下利于积累谷氨酸
D．冬季养殖鸡、猪时，注意给动物防寒保暖，以提高其细胞呼吸速率
【答案】A
【分析】运动是促进神经元细胞生长和增加突触数量的重要方式。通过参与运动和学习新事物，可以刺激大脑内的神经元细胞生长，从而提高认知能力。运动不仅增加了心率，向大脑输送更多的氧气，还释放了激素，为脑细胞的生长提供了良好的环境。运动还刺激了大脑许多重要皮质区域细胞间新连接的生长，促进了大脑的可塑性。例如，加州大学洛杉矶分校的研究证明，运动增加了大脑中的生长因子，使大脑更容易长出新的神经元连接。并且，运动还与海马体中更多的细胞生长有关，海马体是大脑中负责学习和记忆的区域。
【详解】A、运动是促进神经元细胞生长和增加突触数量的重要方式，丰富的学习活动和生活体验可以促进脑中神经元的产生，A正确；
B、糖与脂肪代谢的关系,是糖和脂肪可以相互转化,糖可以大量转化为脂肪,但是,脂肪却不能大量的转化为糖类，肥胖患者要控制摄入糖类，B错误；
C、谷氨酸发酵时,在中性或弱碱性条件会积累谷氨酸,在酸性条件下容易形成其他产物,因此应将pH调至中性或弱碱性，C错误；
D、冬季养殖鸡、猪时，注意给动物防寒保暖，以降低其细胞呼吸速率，提高饲料利用率，D错误。
3．下列高中生物学实验中，不要求实验材料保持活体状态的是（ ）
A．探究酵母菌细胞呼吸的方式
B．高倍显微镜观察细胞质的流动
C．观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
D．培养液中酵母菌种群数量的变化
【答案】C
【分析】高中生物学实验中，很多细胞需要处于生活状态即保持活性，如观察叶绿体和细胞质流动，探究酵母菌细胞呼吸方式，观察植物细胞的质壁分离及质壁分离复原实验等。
【详解】A、探究酵母菌细胞呼吸的方式，有氧条件进行有氧呼吸，无氧条件进行无氧呼吸，细胞细必须保持活性，A不符合题意；
B、观察细胞质的流动实验中，实验中细胞需处于活状态才能观察，B不符合题意；
C、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂的步骤：解离→漂洗→染色→制片，解离用HCl溶液，细胞已丧失活性，C符合题意；
D、培养液中酵母菌种群数量的变化，需统计随着时间的变化培养基中酵母菌的数量变化，酵母菌必需保持活性才能增殖，D不符合题意。
4．下列有关适应、生物多样性和进化的叙述中，错误的是（ ）
A．适应是自然选择的结果，生物多样性是协同进化的结果
B．生存环境的不同有利于进化出不同的物种，提高了生物多样性
C．遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因
D．若某种群中显性性状与隐性性状的数量比为3：1，则显性性状更适应环境
【答案】D
【分析】现代生物进化理论的基本观点：①种群是生物进化的基本单位，②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③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。③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。
【详解】A、适应是自然选择的结果，适应不仅是指生物对环境的适应，也包括生物的结构与功能相适应，适应相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾，生物多样性是不同物种之间、生物与环境之间相互影响协同进化的结果，A正确；
B、环境的多样，将适应不同环境的性状选择出来，有利于进化出不同的物种，提高了生物多样性，B正确；
C、适应的相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾导致的，C正确；
D、若某种群中显性性状与隐性性状的数量比为3：1，则显性性状不一定适应环境，是否能适应环境与显性和隐性无关，D错误。
5．果蝇甲、乙、丙为3种不同眼色隐性突变体品系（正常眼色为野生型），隐性突变基因分别用al、a2、a3表示。为了研究突变基因相对位置关系，进行两两杂交实验，结果如下。据表分析错误的是（ ）
A．al和a2是非等位基因
B．a2和a3是等位基因
C．Ⅲ组F1自交后代野生型：突变型=9：7
D．基因与性状的关系不是简单的一一对应
【答案】C
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代；同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】A、甲、乙、丙为3种不同眼色隐性突变体品系（正常眼色为野生型），隐性突变基因分别用al、a2、a3表示，则甲的基因型为a1a1、乙的基因型为a2a2、丙的基因型为a3a3、野生型的基因型为++，甲和乙杂交，后代都是野生型，说明a1和a2两个基因位于同一对染色体的不同位置，如图：，al和a2是非等位基因，A正确；
B、乙和丙杂交，后代都是突变型，说明a1和a3两个基因位同一对染色体的相同位置，a2和a3基因与野生型基因之间的相对位置图示为：，a2和a3是等位基因，B正确；
C、甲与丙杂交，后代都是野生型，说明a2和a3两个基因位于同一对染色体的不同位置，a1和a3基因与野生型基因之间的相对位置图示为：，Ⅲ组F1自交后代野生型：突变型=1：1，C错误；
D、根据A、B、C选项分析可知，基因与性状的关系不是简单的一一对应，D正确。
6．DNA甲基转移酶（DNMT）能使基因中胞嘧啶甲基化。下列说法正确的是（ ）
A．胞嘧啶的甲基化导致基因的碱基序列发生改变
B．胞嘧啶甲基化导致相应基因的基因频率降低
C．DNMT基因通过控制DNMT的结构直接控制生物体的性状
D．在无DNMT的条件下，双链均甲基化的DNA复制两次可得到去甲基化的DNA
【答案】D
【分析】表观遗传：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，DNA甲基化是表观遗传的一种类型。
【详解】A、DNA甲基化是表观遗传的一种类型，表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，故胞嘧啶的甲基化并未改变基因的碱基序列，A错误；
B、基因频率是某基因占其等位基因的比值，胞嘧啶甲基化只是基因中胞嘧啶甲基化，但是基因的种类和数量并未发生改变，故胞嘧啶甲基化不会导致相应基因的基因频率降低，B错误；
C、据题干，DNMT基因合成DNA甲基转移酶（DNMT），是基因通过控制酶的合成影响代谢进而间接控制生物性状，C错误；
D、结合DNA的半保留复制特点，一个双链均甲基化的DNA复制一次时，得到的两个DNA分子均为一条甲基化的链和一条正常的链，复制两次后会得到2个DNA分子其两条链均为正常链，无甲基化，另外2个DNA分子均为一条链甲基化，另一条链正常，故在无DNMT的条件下，双链均甲基化的DNA复制两次可得到去甲基化的DNA，D正确。
7．2023年第19届亚运会在杭州举行，其中的花样游泳项目精彩绝伦，中国代表队夺得金牌。下列对赛场上运动员的相关描述错误的是（ ）
A．通过下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴增强肾上腺素的分泌
B．形成复杂的新动作与大脑皮层中新突触的建立有关
C．交感神经活动占优势，使心跳加快、支气管扩张
D．运动时大脑皮层对脊髓的指令可以通过小脑和脑干传递
【答案】A
【分析】神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统，中枢神经系统由脑和脊髓组成，外周神经系统包括脊神经、脑神经;自主神经系统包括交感神经和副交感神经。交感神经和副交感神经也叫内脏神经系统，因为其功能不完全受人类的意识支配，所以又叫自主神经系统。
【详解】A、下丘脑－垂体－靶腺轴属于分级调节，肾上腺素的分泌只受神经调节，不受垂体分泌的促激素调节，不存在分级调节，A错误；
B、学习新的动作需要大脑皮层的参与，新动作的形成与大脑皮层中神经元之间新突触的建立有直接关系，B正确;
C、当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，此时副交感神经受抑制，C正确；
D、运动过程中完成一系列动作需要大脑和小脑参与，大脑做出判断发出指令，小脑协调运动，维持身体平衡，D正确。
8．下列关于Na+与人体生理活动关系的叙述，错误的是（ ）
A．血浆中Na+具有调节血浆渗透压的作用
B．人体内Na+缺乏会引起肌肉细胞的兴奋性降低
C．运输Na+进、出神经元的转运蛋白种类相同
D．细胞外液量减少以及血Na+降低时，血液中醛固酮增加
【答案】C
【分析】内环境稳态及调节：
（1）实质：体内渗透压、温度、pH等理化特性和化学成分呈现动态平衡的过程；
（2）定义：在神经系统和体液的调节下，通过各个器官、系统的协调活动，共同维持内环境相对稳定的状态；
（3）调节机制：神经-体液-免疫调节网络；
（4）层面：水、无机盐、血糖、体温等的平衡与调节；
（5）意义：机体进行正常生命活动的必要条件。
【详解】A、血浆渗透压主要与蛋白质和无机盐含量有关，其中90%以上来源于Na+和Cl-，因此血浆中Na+具有调节血浆渗透压的作用，A正确；
B、人体内Na+缺乏会影响动作电位的形成，会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等，B正确；
C、运输Na+进神经元的转运蛋白是钠离子通道蛋白，运输Na+出神经元的转运蛋白是钠-钾泵，种类不相同，C错误；
D、血钠含量降低时，说明细胞外液渗透压下降，此时具有促进肾小管和集合管对钠重吸收作用的醛固酮增多，促进Na+的重吸收，维持血钠含量的稳定，D正确。
9．水仙花鸢尾（多年生草本植物）是四川西部的特有物种，由于全球气候变化和人类活动引起的生境分布范围严重缩减，被列为国家Ⅱ级重点保护植物。其生长需要适度遮阴，多在土壤湿度较大但不滞水的生境生存。下列关于水仙花鸢尾的叙述错误的是（ ）
A．对水仙花鸢尾进行就地保护是最有效的措施
B．可选用样方法对其种群密度进行调查研究
C．光、湿度等环境因素可影响水仙花鸢尾的种群数量
D．气候变化和人类活动是限制其种群增长的密度制约因素
【答案】D
【分析】影响种群数量变化的因素分两类，一类是密度制约因素，即影响程度与种群密度有密切关系的因素，如食物、流行性传染病等；另一类是非密度制约因素，即影响程度与种群密度无关的因素，气候、季节、降水等的变化，影响程度与种群密度没有关系，属于非密度制约因素。
【详解】A、建立自然保护区进行就地保护是保护生物多样性的最有效的措施，故对水仙花鸢尾进行就地保护是最有效的措施，A正确；
B、因为水仙花鸢尾属于多年生草本植物，其种群密度可用样方法调查，B正确；
C、根据题干信息可知，水仙花鸢尾生长需要适度遮阴，多在土壤湿度较大但不滞水的生境生存，故光照、湿度等环境因素可影响水仙花鸢尾的种群数量，C正确；
D、气候、季节、降水等的变化，影响程度与种群密度没有关系，属于非密度制约因素，D错误。
10．古井老枞是一种中国传统名茶，以其独特的风味闻名于世。山场是茶叶品质形成的重要因素，微生物在山场生态系统中起着关键作用。研究人员采集茶树地上叶片和地下土壤，分析、统计不同群落中的共有物种，结果见下表。下列分析错误的是（ ）
注：根际土壤：距根部1mm以内的土壤非根际土壤：距根部1mm以上的土壤
A．区分此山场不同群落的重要特征为物种组成
B．茶叶内的微生物主要来源于叶表面的微生物
C．微生物作为消费者加快生态系统的物质循环
D．古井老枞的独特风味可能与茶叶中的微生物发酵有关
【答案】C
【分析】区分不同群落的重要特征是物种组成。题中所述微生物作为分解者，在山场生态系统中起着关键作用，其可能与茶叶中的独特风味有关。
【详解】A、物种组成是区分不同群落的重要特征，A正确；
B、据表分析可知，茶叶内的微生物主要来源于叶表面的微生物，B正确；
C、题干中的微生物作为分解者加快生态系统的物质循环，C错误；
D、由题意可知，山场是茶叶品质形成的重要因素，微生物在山场生态系统中起着关键作用，说明古井老枞的独特风味可能与茶叶中的微生物发酵有关，D正确。
11．滤膜法是检测水样中大肠杆菌的常用方法。100mL待测水样经滤膜后，将滤膜贴于伊红—亚甲蓝琼脂培养基上（主要成分含蛋白胨、乳糖），长出5个菌落。下列叙述正确的是（ ）
A．1升待测水样中的大肠杆菌数目为50个
B．蛋白胨主要为大肠杆菌提供氮源和维生素
C．用该方法统计菌落数目时，不需要设置对照组
D．将完成过滤之后的滤膜贴于培养基上的过程称为接种
【答案】D
【分析】滤膜法是检测水样中大肠细菌群的方法，将一定量水样注入已灭菌的微孔薄膜的滤器中，经过抽滤，细菌被截留在滤膜上，将滤膜贴于伊红美蓝培养基上，经培养后计数和鉴定滤膜上生长的大肠菌群菌落即可推测计算出水样中的大肠杆菌数；伊红为酸性染料，亚甲蓝为碱性染料，大肠杆菌在伊红-亚甲蓝培养基的菌落呈深紫色，并有金属光泽。
【详解】A、将100mL待测水样经滤膜后，将滤膜贴于伊红—亚甲蓝琼脂培养基上（主要成分含蛋白胨、乳糖），水样中的各种细菌都可以在该培养基上生长，因此长出5个菌落无法判断其中有多少个菌落是大肠杆菌的，故无法计算出大肠杆菌数目，A错误；
B、蛋白胨主要为大肠杆菌提供氮源、碳源和维生素，B错误；
C、用该方法统计菌落数目时，需要设置对照组，C错误；
D、过滤后水样中的细菌留在滤膜上，因此完成过滤之后的滤膜紧贴在 培养基上，这属于微生物培养中的接种，D正确。
12．科学家利用帕金森病模型鼠的皮肤细胞先经核移植得到早期胚胎，再获得胚胎干细胞（ES），将ES诱导成神经元后，移入模型鼠后取得了很好疗效。下列叙述错误的是（ ）
A．动物细胞培养技术是该过程的基础
B．核移植时应选用MⅡ期的卵母细胞作为受体细胞
C．移入神经元时应对受体小鼠注射相应的免疫抑制剂
D．ES细胞具有分化为成年动物体内任何一种类型细胞的潜能
【答案】C
【分析】动物细胞培养的过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。
【详解】A、皮肤细胞先经核移植得到早期胚胎，将ES诱导成神经元，都需要经过动物细胞培养，A正确；
B、MⅡ中期的卵母细胞含有易于细胞核表达的物质，因此核移植时应选用MⅡ期的卵母细胞作为受体细胞，有利于细胞核全能性恢复，B正确；
C、由于移植神经元来自于小鼠自身皮肤的诱导分化，不会出现免疫排斥，因此④对受体小鼠无需注射免疫抑制剂，C错误；
D、ES细胞为胚胎干细胞，具有分化为成年动物体内任何一种类型细胞的潜能，D正确。
13．细胞分裂素不仅参与调控细胞增殖，还参与植物体多种生理代谢和发育过程。下图示细胞分裂素功能的相关实验研究。依据实验结果可得出的结论是（ ）
注：黑点表示放射性氨基丁酸的分布
A．在植物体内细胞分裂素可促进细胞分裂
B．细胞分裂素可促进细胞吸收氨基酸
C．甲组与丙组对照说明细胞分裂素可诱导营养物质运输
D．细胞分裂素可调节植物体内营养物质的再分配
【答案】D
【分析】分析题图可知，幼苗的右侧有含14C的营养物质，在甲组两侧叶片均喷施等量清水后，两侧营养物质的含量差别较小；乙组在左侧喷施细胞分裂素，右则营养物质较多的转移到左侧；丙组在右侧喷施细胞分裂素，左则营养物质均较多分布在右侧。
【详解】A、题干实验是研究细胞分裂素参与植物体多种生理代谢和发育过程，不能说明在植物体内细胞分裂素可促进细胞分裂，A错误；
B、实验能说明细胞分裂素诱导氨基酸的分布，不能说明促进细胞吸收氨基酸，B错误；
C、甲组和丙组的自变量为右侧叶片细胞分裂素的有无，实验结果均为右侧（含14C一侧）营养物质含量高，不能表明说明细胞分裂素可诱导营养物质运输，C错误；
D、甲乙两组对比说明细胞分裂素可诱导营养物质的转移，可调节植物体内营养物质的再分配，故选D。
14.下图中B神经元和D神经元对C神经元的兴奋都有抑制作用。以下叙述正确的是（ ）
A．B神经元释放的神经递质能促进A神经元释放神经递质，进而抑制C神经元
B．A神经元释放的神经递质能使C神经元膜电位由外正内负转变为外负内正
C．D神经元释放的神经递质与C神经元膜上的受体结合后，能使氯离子通道关闭
D．B神经元对C神经元的抑制与D神经元对C神经元的抑制相比，潜伏期短，持续时间短
【答案】B
【分析】1、静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。
2、神经递质与突触后膜上受体结合后，若引起阴离子（如Cl－）内流，膜电位仍维持外正内负（但电位差发生改变）则不能产生动作电位，抑制突触后膜神经元兴奋。
【详解】A、B神经元释放的神经递质能抑制A神经元释放神经递质，进而抑制C神经元，A错误；
B、A神经元释放的神经递质能使C神经元膜电位由外正内负转变为外负内正，B正确；
C、D神经元释放的神经递质与C神经元膜上的受体结合后，能使氯离子通道开放，C错误；
D、B神经元通过抑制A神经元对C神经元抑制，与D神经元对C神经元的抑制相比，潜伏期长，持续时间长，D 错误。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全得1分，有选错得0分。
15．盐碱地中钠盐含量过高会对农作物的生存造成威胁。植物可通过质膜SOSI把Na+排出细胞，也可通过液泡膜NHX载体把Na+转入液泡内，以维持细胞质基质Na+稳态（见左下图）。右下图是NaC1处理模拟盐胁迫，甘氨酸甜菜碱（GB）影响玉米Na+的转运和相关载体活性的结果。下列叙述正确的是（ ）
A．SOSI和NHX均能运输Na+和H+，其结构和功能相同
B．抗菌蛋白通过胞吐出细胞的过程需要膜上蛋白质的参与
C．盐胁迫下，液泡膜NHX载体和H+泵的活性增强，以维持Na+稳态
D．盐胁迫下，GB可通过增强液泡膜NHX载体和H+泵的活性，提高玉米的耐盐性
【答案】BC
【分析】不同物质跨膜运输的方式不同，包括主动运输、被动运输和胞吞、胞吐，其中被动运输包括协助扩散和自由扩散。
（1）主动运输的特点：①消耗能量（来自于ATP水解或离子电化学势能），②需要转运蛋白协助，③逆浓度梯度进行。
（2）协助扩散的特点：①不消耗能量，②需要转运蛋白协助，③顺浓度梯度进行。
（3）自由扩散的特点：①不消耗能量，②不需要转运蛋白协助，③顺浓度梯度进行。
【详解】A、SOSI将Na+由细胞质基质转运到细胞外，NHX将Na+由细胞质基质转运到液泡的细胞液中，二者结构和功能不同，A错误；
B、抗菌蛋白为大分子物质，通过胞吐出细胞的过程需要膜上蛋白质的参与，B正确；
C、由题意可知，植物可通过液泡膜NHX载体和液泡膜H+泵把Na+转入液泡内，以维持细胞质基质Na+稳态，增强植物的耐盐性，C正确；
D、NaCl胁迫时，加GB使液泡膜NHX载体活性明显增强，而液泡膜H+泵活性几乎无变化，所以盐胁迫下，GB可通过增强液泡膜NHX载体的活性，但不能增强H+泵的活性，D错误。
16．某单基因遗传病的系谱图如图1所示，该遗传病由基因A1/A2控制。利用分子杂交技术检测该家系部分成员所含基因类型，结果如图2所示。下列分析正确的是（ ）
A．基因A1对基因A2为显性
B．Ⅰ3和Ⅰ4生育子女患病概率相等
C．若图2中Ⅰ2只有1个条带，则Ⅱ2和Ⅱ3所生女儿均患病
D．若图2中Ⅰ2有2个条带，则Ⅱ2和Ⅱ3所生患病子女中携带正常基因的概率为1/2
【答案】ABC
【分析】分析遗传系谱图可知，Ⅰ1和Ⅰ2均患病，而Ⅱ1正常，再结合图2电泳图可推测该病的遗传方式可能是伴X染色体显性遗传病或常染色体显性遗传病，且基因A1对基因A2为显性。
【详解】A、分析遗传系谱图可知，Ⅰ1（其基因型为A1A2）和Ⅰ2均患病，而Ⅱ1正常，其基因型为A2A2（根据电泳结果可知），故基因A1对基因A2为显性，A正确；
B、如果该病为伴X染色体显性遗传病，则Ⅰ3的基因型为XA1X-和Ⅰ4的基因型为XA2Y所生育子女患病概率相等，如果该病为常染色体显性遗传病，则Ⅰ3的基因型为A1-和Ⅰ4的基因型为A2A2所生育子女患病概率也相等，B正确；
C、若图2中Ⅰ2只有1个条带，可以判断该病为伴X染色体显性遗传病，则Ⅱ2的基因型为XA1X-和Ⅱ3的基因型为XA1Y所生女儿均患病，C正确；
D、若图2中Ⅰ2有2个条带，可以判断该病为常染色体显性遗传病，则Ⅱ2的基因型为A1-（1/3A1A1、2/3A1A2）和Ⅱ3的基因型为A1A2，所生患病子女中A1A1：A1A2=（1/3×1/2+2/3×1/4）：（1/3×1/2+2/3×1/2）=2：3，所以患病子女中携带正常基因的概率为3/5，D错误。
17．2023年国家卫健委印发《加速消除宫颈癌行动计划》，宫颈癌的主要病因是高危人乳头瘤病毒（HPV）持续感染，导致细胞癌变，注射肿瘤治疗疫苗是新型的治疗方法。研究人员构建装载HPV多肽和CpG-寡脱氧核苷酸的甘露糖修饰脂质体疫苗，将晚期宫颈癌小鼠模型平均分成对照组、空脂质体组、脂质体疫苗组，来评估接种该疫苗后的效果。实验结果见下表。下列相关叙述正确的是（ ）
3组免疫相关指标比较（%）
注：CD4+T细胞是辅助性T细胞；CD8+T细胞是细胞毒性T细胞；IFN-γ是γ干扰素
A．疫苗可有效诱导细胞免疫，增强小鼠抗晚期宫颈癌的能力
B．空脂质体组可以排除甘露糖修饰脂质体对实验结果的影响
C．IFN—γ属于分泌蛋白，可以由血液中的白细胞产生
D．肿瘤清除率的升高主要依靠辅助性T细胞的裂解作用
【答案】ABC
【分析】第三道防线是人体在出生以后逐渐建立起来的后天防御功能，特点是出生后才产生的，只针对某一特定的病原体或异物起作用，因而叫做特异性免疫（又称后天性免疫）。引起人体产生抗体的物质（如病原体等异物）叫做抗原。
【详解】A、通过观察图表，与对照组和空脂质体组相比，脂质体疫苗组的CD4+T细胞、CD8+T细胞、能分泌IFN-γ细胞百分比均增加；疫苗可以有效增加辅助性T细胞核细胞毒性T细胞的数量，肿瘤清除率显著提高， A正确。
B、在设计对照实验时需要遵循的原则是单一变量原则，因此设计空脂质体组可以排除甘露糖修饰脂质体对实验结果的影响，B正确。
C、IFN-γ属于分泌蛋白，分泌蛋白的产生过程涉及到多种细胞器，而血液中的白细胞具有细胞核以及众多细胞器，C正确。
D、通过观察图表，与对照组和空脂质体组相比，脂质体疫苗组的CD4+T细胞、CD8+T细胞、能分泌IFN-γ细胞百分比均增加；CD4+T细胞是辅助性T细胞；CD8+T细胞是细胞毒性T细胞；IFN-γ是γ干扰素，疫苗可以有效增加辅助性T细胞和细胞毒性T细胞的数量，肿瘤清除率的升高主要依靠细胞毒性T细胞的裂解作用，使得肿瘤清除率显著提高， D错误。
18．研究者探究了“光照强度和通气速率对小球藻生长的影响”，为发酵生产藻体饲料提供了依据，结果如图。下列有关叙述正确的是（ ）
A．发酵结束后需采用过滤、沉淀等方法将藻体分离和干燥
B．发酵过程中适时加入NaHCO3溶液能为藻体提供碳源，促进藻体生长
C．可以利用血细胞计数板，在显微镜下观察、计数，测定藻体的数量
D．光照强度为5000lux和通气速率为0.4vvm是藻体发酵最优条件
【答案】ABC
【分析】统计菌落数目的方法：（1）显微镜直接计数法①原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量；②方法：用计数板计数；③缺点：不能区分死菌与活菌。（2）间接计数法（活菌计数法）①原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数,就能推测出样品中大约含有多少活菌。②操作： a、 设置重复组，增强实验的说服力与准确性；b、为了保证结果准确，一般选择菌落数在30 ~ 300的平板进行计数。③计算公式:每克样品中的菌株数= (c+V) ×M，其中c代表某-稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL) ，M代表稀释倍数。
【详解】A、可以选用合适的筛网对红酵母进行过滤，并沉淀干燥，A正确；
B、小球藻可以进行光合作用，NaHCO3溶液能为其提供CO2，为藻体提供碳源，促进藻体生长，B正确；
C、藻体的数量可以使用血细胞计数板进行显微镜直接计数，C正确；
D、最优条件通常需要通过对比实验来确定，即在不同光照强度和通气速率下，找出藻体生长速率最快的条件，因此，不能仅凭图像确定5000lux的光照强度和0.4vvm的通气速率就是最优条件，D错误。
三、非选择题：本题共5小题，共59分。
19．（12分）科研人员为探究Mg2+对水稻光合作用的影响，开展了一系列实验。请回答：
(1)Mg2+参与光合作用过程中 （物质）的合成，该物质直接参与的反应阶段可为暗反应 中（物质变化）提供能量物质 。
(2)为研究Mg2＋对光合作用的影响，科研人员分别模拟环境中Mg2+正常供给( + Mg2+)、缺乏(-Mg2+)条件，测定水稻光合作用相关指标，如图1、2所示。
①图1结果表明，叶肉细胞叶绿体中的Mg2＋浓度和固定CO2能力都存在“ ”的节律性波动，且Mg2＋可以显著 白天固定CO2的过程。
②进一步测定上述过程中酶R（催化C5与CO2的反应）的变化如图2，结果表明Mg2＋很可能通过 ，从而促进CO2的固定。
(3)为探究叶绿体中Mg2＋节律性波动的原因，科研人员又对多种突变体水稻进行实验。
①已有研究证明，叶绿体膜上的MT3蛋白可以运输Mg2＋。通过检测野生型、突变体MT3（MT3基因缺失）的叶绿体中Mg2＋含量变化，如图3，结果表明，MT3蛋白主要负责节律性运输Mg2＋至叶绿体内，但并不是唯一的Mg2＋转运蛋白，其依据是 。
②在另一株突变体OS（OS基因缺失）中，白天叶绿体中Mg2＋含量显著升高。据此，对MT3蛋白、OS蛋白的作用关系，科研人员提出如下假设：
假设1：OS蛋白抑制MT3蛋白，并调节其节律性运输Mg2＋至叶绿体内。
假设2：MT3蛋白节律性运输Mg2＋至叶绿体内，而OS蛋白运出Mg2＋。
通过检测野生型和多个突变体的Mg2＋含量，如下表。
（【注】：双突变体OM指OS基因和MT3基因均缺失，且实验中不考虑Mg2＋的损耗）
若表中①为 （填字母），则说明假设一是正确的。
A．1.5 B．2.5 C．3 D．3.5
(4)已有研究表明，光合作用产生的蔗糖会影响OS蛋白的相对含量，且对光合作用进行负反馈调节。结合本实验研究，完善下列白天水稻叶绿体中Mg2＋调节光合作用及其节律性变化的模型［方框中填写物质名称，（ ）中选填“＋”表示促进、“-”表示抑制］。
【答案】（12分，出特殊标记外，每空1分）
(1) 叶绿素 C3还原 ATP和NADPH（2分）
(2) 光照下（升）高、黑暗下（降）低 增强 提高酶R的活性
(3) 与野生型相比，突变体（MT3）叶绿体中Mg2＋相对含量明显低于野生型，且维持在一定值（2分） A
(4) （2分）
【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。
【详解】（1）叶绿素含C、H、O、N、Mg，故Mg2+参与光合作用过程中叶绿素的合成，叶绿素产于光反应为暗反应C3的还原提供ATP和NADPH。
（2）①结合题1可知，叶肉细胞叶绿体中的Mg2＋浓度和固定CO2能力都存在“光照下高、黑暗下低”的节律性波动，有Mg2+组的叶绿体中的Mg2+相对含量、最大CO2固定速率、酶的相对活性都比无Mg2+组高，因此Mg2+显著增强白天固定CO2的过程。
②由图②结果可知，Mg2+正常供给组酶R的相对活性较高，说明Mg2+通过提高酶R的活性，从而促进CO2的固定。
（3）①对比野生型，突变体的叶绿体中Mg2+相对含量明显低于野生型，且全天浓度均维持在一定数值，因此MT3蛋白主要负责节律性运输Mg2+至叶绿体内，但并不是唯一的Mg2+转运蛋白。
②突变体MT3叶绿体中Mg2+相对含量为1.5，突变体OS叶绿体中Mg2+相对含量为3.5，若假设1正确，即OS蛋白抑制MT3蛋白，并调节其节律性运输Mg2+至叶绿体内，则双突变体OM（OS基因和MT3基因均缺失）中叶绿素中Mg2+相对含量在1~（3.5-1.5）之间，即处于1~2之间。
（4）MT3蛋白主要负责节律性运输Mg2+至叶绿体内，而Mg2+可以提高酶R的活性，酶R能催化C5与CO2的反应，进一步生成C3、三碳糖、蔗糖等，已知蔗糖会影响OS蛋白的相对含量，且对光合作用进行负反馈调节，因此蔗糖促进OS蛋白的合成，OS蛋白抑制MT3蛋白的作用。如下图所示：见答案
20．（10分）海马体和前额叶是大脑皮层的两个不同区域。为探究两者如何参与注意力的集中，研究者进行了相关实验。
研究者设计了一个实验装置（图1所示）以判断小鼠注意力是否集中。小鼠面前设置五盏灯，随机亮起一盏，若小鼠在规定时间内触碰该灯对应按钮，可获得食物；若小鼠触碰其他灯的按钮，或没有在规定时间内触碰按钮，均不能获得食物。小鼠识别灯光信号并在规定时间内触碰正确按钮是注意力集中的表现。
(1)小鼠经训练后可熟练使用该装置获取食物，这一学习过程属于 反射，构成此反射的结构基础是 。
(2)研究者将微电极分别植入小鼠的前额叶及海马体中检测神经元膜电位变化频率（图2所示），实验结果如下表所示。
小鼠在该装置中看到灯光时，前额叶的神经元兴奋，其膜电位变化为 。该实验结果推测小鼠注意力集中需要前额叶神经元和海马体神经元膜电位变化频率一致。
(3)EB4是前额叶和海马体神经元细胞膜上的受体，与小鼠注意力集中有关。
①研究者在实验组中将含EB4抑制剂的DMSO溶液分别注射到小鼠的海马体及前额叶，检测对照组和实验组的两个脑区神经元膜电位变化频率的一致性，结果如图3和图4。
对照组的处理为在海马体和前额叶分别注射 。比较图3和图4结果，说明 。
②海马体和前额叶的神经元通过中间神经元联系，大脑中神经调节蛋白N1促进神经元发育，其与EB4结合可调控海马体中神经元末梢释放γ-氨基丁酸（GABA，一种抑制性神经递质）。研究者在海马体注射EB4抑制剂后，检测GABA作用的中间神经元的膜电位变化频率，结果如图5。
据图5可知，注射EB4抑制剂后，GABA作用的神经元兴奋性升高，依据是 。据此推测，N1与EB4结合 GABA的释放，进而调节中间神经元的兴奋性。
【答案】（10分，除特殊标记外，每空1分）
(1) 条件 反射弧
(2)由内负外正变为内正外负
(3)等量不含EB4抑制剂的DMSO溶液（2分） 海马体而非前额叶神经元细胞膜上的EB4受体参与促进前额叶与海马体两个脑区神经元膜电位变化频率的一致（2分） 实验组的神经元膜电位变化频率高于对照组（2分） 促进
【分析】条件反射是建立在非条件反射的基础上的，条件反射是通过后天的训练而得来的。
【详解】（1）小鼠经训练后可熟练使用该装置获取食物，该行为是经过后天的训练学习而来的，所以这一学习过程为条件反射，而构成反射的结构基础是反射弧。
（2）由题意可知，小鼠在该装置中看到灯光时，前额叶神经元产生兴奋，其膜电位由内负外正变为内正外负，即由静息电位变为动作电位。由图表可知，当小鼠看到灯光信号并在规定时间触碰按钮，前额叶神经元和海马体神经元膜电位变化频率一致时，小鼠的反应是正确的，说明小鼠注意力集中需要前额叶神经元和海马体神经元膜电位变化频率一致。
（3）①由题意可知，实验组中将含EB4抑制剂的DMSO溶液分别注射到小鼠的海马体及前额叶，所以对照组中将等量不含EB4抑制剂的DMSO溶液分别注射到小鼠的海马体及前额叶。比较图3和图4结果，将含EB4抑制剂的DMSO溶液注射到小鼠的海马体，对照组和实验组的两个脑区神经元膜电位变化频率是不一致的，而注射到小鼠前额叶，对照组和实验组的两个脑区神经元膜电位变化频率是一致性的，说明海马体而非前额叶神经元细胞膜上的EB4受体参与促进前额叶与海马体两个脑区神经元膜电位变化频率的一致。
②由题意可知，大脑中神经调节蛋白N1与EB4结合可调控神经元末梢γ-氨基丁酸的释放，而GABA是一种抑制性神经递质 ，当GABA释放增多时，GABA作用的中间神经元的膜电位不会发生变化。结合图5可知，在海马体注射EB4抑制剂后，检测GABA作用的中间神经元的膜电位变化增强，所以注射EB4抑制剂后，神经调节蛋白N1不能与EB4结合，γ-氨基丁酸的释放减少，依据是实验组的神经元膜电位变化频率高于对照组，进而推测出N1与EB4结合促进GABA的释放，进而调节中间神经元的兴奋性。
21．（13分）星云湖为云南九大高原湖泊之一，属于富营养化湖泊，其水华发生的发展变化很快。科研团队采用国产卫星高分一号，实现高时间频率和空间上连续的监测湖泊藻类动态变化。请回答下列问题。
(1)星云湖水域因富含 等元素的污染物流入，导致 等微生物大量繁殖，形成水华，影响水质和水生动物的生活。
(2)通过卫星高分一号以归一化植被指数法（NDVI）对星云湖藻类水华区域特征信息进行分析。归一化植被指数法公式为NDVI=（PNIR-PR）（PNIR+PR），PNIR是近红外波段的反射率，PR是红光波段的反射率。藻类中的叶绿素能反射更多的近红外光和绿光，吸收更多的 。因此，NDVI值在一定范围内数值越 ，说明藻细胞数量越多。
(3)下图1为2017年2月至2018年6月间水华面积变化的卫星数据，据图分析，该时间段内水华的爆发特点为 。图2为水华覆盖区域内NDVI值、污染指数、营养指数的相关数据。结合图1分析，水华面积与NDVI值、污染指数、营养指数之间的相关性为 。
(4)该湖泊水华的频繁发生与该生态系统的 稳定性下降有关。为提高该生态系统的稳定性，一方面要增加其组分和 复杂程度；另一方面，要控制对该生态系统的干扰强度不超过该生态系统的 ；同时，还可科学的施行对环境轻污染的、有效的 防治。
【答案】（12分，除特殊标记外，每空1分）
(1) N、P 蓝细菌和绿藻
(2) 红光和蓝紫光 大
(3) 集中爆发迅速消退然后又再次爆发（2分） 水华面积与NDVI值、污染指数有显著的正相关：与营养指数正相关性较小（2分）
(4) 抵抗力 食物链和食物网（营养结构） 自我调节的能力 生物
【分析】水体富营养化主要是由以下原因造成的：工业废水和生活污水的排放。工业废水和生活污水中含有大量的氮、磷等营养物质，这些物质通过地表径流或下渗进入水体，导致水体中营养物质过量。
【详解】（1）水体富营养化指的是水体中的N、P等元素的污染物流入，导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖形成水华。
（2）叶绿素能反射更多的近红外光和绿光，主要吸收太阳光中的红光和蓝紫光，而对绿光的吸收较少。NDVI=（PNIR-PR）（PNIR+PR），PNIR是近红外波段的反射率，PR是红光波段的反射率，NDVI值在一定范围内数值越大，说明藻细胞数量越多，叶绿素越多，PNIR数值越大。
（3）分析图1可知，为2017年2月至2018年6月间水华集中爆发迅速消退然后又再次爆发。分析图1和图2，水华面积与NDVI值、污染指数有显著的正相关：与营养指数正相关性较小。
（4）该湖泊水华的频繁发生，使得该生态系统的稳定性受到了破坏，说明生态系统的抵抗力稳定性下降。态系统的稳定性和生态系统的组成成分和食物链和食物网有关，为提高该生态系统的稳定性一方面要增加其组分和食物链和食物网（营养结构）的复杂程度；另一方面，要控制对该生态系统的干扰强度不超过该生态系统的自我调节能力。同时，还可科学的施行对环境轻污染的、有效的生物防治。
22．（14分）为了解糖尿病的代际遗传，有研究团队设置了两组孕前雌性小鼠，分别为高血糖组和对照组，高血糖组为经诱导患有糖尿病的雌性小鼠，对照组为正常雌性小鼠，分别取其卵母细胞与正常雄鼠精子进行体外受精，将胚胎移植到健康母鼠体内获得子代。结果发现，与对照组相比，高血糖组子一代小鼠成年后血糖调节能力受损，主要表现为胰岛素分泌不足。对高血糖组小鼠的卵母细胞进行转录组测序，发现DNA去甲基化酶TET3表达下降；对其子一代胚胎期的胰岛进行全基因组甲基化测序，发现与胰岛素分泌量成正相关的葡萄糖激酶基因Gck启动子区域呈现高度甲基化。为探究TET3在Gck基因去甲基化中的作用，研究人员设计了Tet3基因敲除实验，用以下3组雌鼠与正常雄鼠交配，对其受精卵分离的雄性原核中Gck启动子进行甲基化测序（如下表）。回答下列问题：
Tet3敲除对Gck启动子甲基化的影响
注：“Tet3+”表示染色体上具Tet3基因；“Tet3-”代表染色体上敲除Tet3基因。
(1)启动子区域的高度甲基化会 Gck基因表达，这种变化 （填“属于”或“不属于”）基因突变，原因是 。
(2)比较3组受精卵雄性原核中Gck甲基化水平，可推断出母本卵子Tet3的缺失会阻碍受精卵中Gck基因的 过程。由表可知，子代小鼠的Gck高甲基化来源于 （填“父本”或“母本”）基因组。
(3)为探究外源TET3酶对子代的影响，将Tet3-纯合小鼠分为A、B两组，分别向其卵母细胞注射野生型Tet3mRNA和突变型Tet3mRNA（表达产物无酶活性），分别经体外受精后在相同条件下培养，检测子代的Gck甲基化水平和血糖调节能力。此实验中自变量为 ，若结果显示 ，则证明补充TET3酶能有效改善子代的Gck高甲基化和糖代谢受损。
(4)综合上述信息，孕前雌鼠的高血糖导致子代小鼠血糖调节异常的机制是 。
(5)在胎儿出生前主要可以通过 和 对遗传病进行检测和预防，然而目前对高血压、糖尿病等多基因遗传病的预防效果不佳。上述研究启示我们，要降低后代患糖尿病的风险，另一种有效的手段是 。
【答案】（14分，除特殊标记外，每空1分）
(1) 抑制 不属于 Gck基因的核苷酸序列没有发生改变
(2) 去甲基化 父本
(3) 卵母细胞中是否含活性TET3酶或注射野生型或突变型TET3mRNA（2分） A组子代小鼠的Gck甲基化水平低于B组，血糖调节能力高于B组（2分）
(4)孕前高血糖使卵母细胞中TET3表达下降，阻碍了受精后对父系Gck 基因的去甲基化过程，使得子代Gck 基因表达水平降低，进而导致子代小鼠成年后胰岛素分泌不足，血糖调节出现异常（2分）
(5) 遗传咨询 产前诊断 保持健康的饮食和生活习惯；多运动；控制血糖水平；避免暴露在高血糖环境中
【分析】糖尿病是一种严重危害健康的常见病，主要表现为高血糖和尿糖，可导致多种器官功能损害。人类的糖尿病分为1、2两种类型，多饮、多尿、多食是其共同外在表现。1型糖尿病由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致，通常在青少年时期发病，我国的发病率约为十万分之一。2型糖尿病很常见，与遗传、环境、生活方式等密切相关，但确切发病机理目前仍不明确。
【详解】（1）基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，而启动子区域的高度甲基化并没有改变DNA分子中碱基对的排列顺序。所以启动子区域的高度甲基化会抑制Gck基因表达，这种变化不属于基因突变。
（2）根据表中数据可知，雄鼠都是正常小鼠（Tet3+/Tet3+），而雌鼠为Tet3-纯合小鼠（Tet3-/Tet3-）时的受精卵雄性原核Gck启动子甲基化水平比雌鼠为正常小鼠（Tet3+/Tet3+）时的受精卵雄性原核Gck启动子甲基化水平高，可推断出母本卵子Tet3的缺失会阻碍受精卵中Gck基因的去甲基化过程。再据表分析可知，3组雌鼠基因组合形成的卵子Gck启动子甲基化水平都低于10.0%，而雄鼠形成的精子Gck启动子甲基化水平达96.4%，故子代小鼠的Gck高甲基化来源于父本基因组。
（3）探究外源TET3酶对子代的影响，将Tet3-纯合小鼠分为A、B两组，分别向其卵母细胞注射野生型Tet3mRNA和突变型Tet3mRNA（表达产物无酶活性），分别经体外受精后在相同条件下培养，检测子代的Gck甲基化水平和血糖调节能力。在此实验中的自变量为卵母细胞中是否含活性TET3酶或注射野生型或突变型TET3mRNA，若结果显示A组子代小鼠的Gck甲基化水平低于B组，血糖调节能力高于B组，则证明补充TET3酶能有效改善子代的Gck高甲基化和糖代谢受损。
（4）根据题干信息可知，对高血糖组小鼠的卵母细胞进行转录组测序，发现DNA去甲基化酶TET3表达下降；对其子一代胚胎期的胰岛进行全基因组甲基化测序，发现与胰岛素分泌量成正相关的葡萄糖激酶基因Gck启动子区域呈现高度甲基化。由此可知孕前雌鼠的高血糖导致子代小鼠血糖调节异常的机制是孕前高血糖使卵母细胞中TET3表达下降，阻碍了受精后对父系Gck 基因的去甲基化过程，使得子代Gck 基因表达水平降低，进而导致子代小鼠成年后胰岛素分泌不足，血糖调节出现异常。
（5）通过遗传咨询和产前诊断等手段，对遗传病进行监测和预防，在一定程度上能够有效预防遗传病的产生和发展。根据上述研究可知，要降低后代患糖尿病的风险，除了调控基因甲基化外，还要注意保持健康的饮食和生活习惯；多运动；控制血糖水平；避免暴露在高血糖环境中等等。
23．（13分）将野生型谷氨酸棒状杆菌利用同源重组（将外源目的基因与受体的同源序列交换）的方法敲除葡萄糖转运系统关键酶基因ptsG，可以实现葡萄糖转运阻断，为分子水平研究葡萄糖转运提供参考。ptsG基因敲除质粒构建过程如图1所示，其中KanR是抗生素抗性基因，SacB是将蔗糖转变为果聚糖的基因，果聚糖积累对细菌有毒害，XhI、EcRI的识别序列和切割位点分别是—C↓TCGAG—、—G↓AATTC—。据此回答下列问题：
(1)图1中利用PCR获得上同源臂或下同源臂区段至少需要扩增 轮。从引物角度分析，扩增得到上、下同源臂能拼接到一起的关键是 。ptsG基因敲除质粒构建过程中，选用XhI和EcRI双酶切的优点是 。
(2)将敲除ptsG基因质粒导入工程菌中能实现扩增。在工程菌筛选时，可分别接种到含卡那霉素培养基、含10%蔗糖培养基， （填“仅能在含卡那霉素”“仅能在含10%蔗糖”或“两种”）培养基上生长的为目的菌。
(3)将筛选得到的敲除ptsG基因质粒导入野生型容氨酸棒状杆菌，通过两次同源重组可敲除ptsG基因（如图2）。
①两次同源重组共有 个磷酸二酯键的断裂（或合成）。验证同源重组是否成功，可以设计特定的引物进行PCR，通常将扩增产物利用 方法鉴定。
②若从细胞水平上证明谷氨酸棒状杆菌的ptsG基因敲除成功，还需要将该菌和野生型谷氨酸棒状杆菌分别培养在以葡萄糖为唯一碳源的 培养基上，该菌对葡萄糖的利用率明显比野生型菌 。
【答案】（11分，除特殊标记外，每空1分）
(1)2/二/两 引物2和引物3的5'端具有配对序列(引物2和引物3配对序列也可得分)（2分） 避免质粒或目的基因的自我拼接、避免目的基因倒接（2分）
(2)仅能在含卡那霉素 （2分）
(3) 8/八 琼脂糖凝胶电泳（2分） 选择（2分） 低
【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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【详解】（1）第一轮扩增出来的DNA双链不等长，再经第二轮的扩增才能得到上同源臂或下同源臂区段，所以至少需要扩增2轮；从引物角度分析，扩增得到上、下同源臂拼接到一起的关键是引物2和引物3的5'端有配对序列，这样热变性后再复性时上同源区段和下同源区段有互补序列可以通过氢键连接，从而拼接到一起；ptsG基因敲除质粒构建选用XhI和EcRI进行双酶切的优点是由于两种酶切后的黏性末端不同，从而可以避免质粒或目的基因的自我拼接、避免目的基因倒接。
（2）敲除G基因质粒进行扩增并导入工程菌中，由于质粒上带有KanR抗生素抗性基因，因此能在含卡那霉素培养基上生长，具有SacB 基因，能将蔗糖转变为果聚糖，果聚糖积累对细菌有毒害，所以不能在含有蔗糖的培养基上生长。
（3）①由图2可知，每一次同源重组，都涉及DNA分子双链断开与拼接，因此每一次都有4个磷酸二酯键的断裂(合成)，两次同源重组共8个磷酸二酯键的断裂(合成)；敲除pstG基因后的同源重组片段与原基因片段的碱基数量不同，可以用琼脂糖凝胶电泳加以区分。
②将该菌和野生型谷氨酸棒状杆菌分别培养在以葡萄糖为唯一碳源的选择培养基上，从而起到筛选作用；ptsG基因为葡萄糖转运系统关键酶基因，因此敲除后该菌对葡萄糖的利用率明显比野生型菌低。
组别
亲本组合
F1
Ⅰ
甲×乙
野生型
Ⅱ
乙×丙
突变型
Ⅲ
甲×丙
野生型
群落
共有物种数目
群落
叶表面
根际土壤
非根际土壤
叶片内
细菌47真菌58
细菌2真菌3
细菌1真菌1
组别
CD4+T细胞
CD8+T细胞
能分泌IFN-γ细胞百分比
肿瘤清除率
对照组
6.57
8.25
1.2
6.23
空脂质体组
5.96
7.18
2.23
7.36
脂质体疫苗组
10.7
18.54
3.82
62.34
序号
水稻植株
叶绿体中Mg2＋相对含量
1
野生型
2.5
2
突变体MT3
1.5
3
突变体OS
3.5
4
双突变体OM
①
小鼠
反应
是否关注到灯光信号
是否在规定时间触碰按钮
前额叶神经元膜电位
海马体神经元膜电位
正确
是
是
膜电位变化频率一致
错误
是
否
膜电位变化频率不一致
错误
否
否
膜电位变化频率不一致
组别
雌鼠
雄鼠
Gck启动子甲基化水平
母本卵子
父本精子
受精卵雄性原核
①
Tet3-纯合小鼠
Tet3-/Tet3-
正常小鼠
Tet3+/Tet3+
<10.0%
96.4%
90.0%
②
Tet3-杂合小鼠
Tet3+/Tet3-
85.0%
③
正常小鼠
Tet3+/Tet3+
62.1%
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