[生物][期末]湖南省湘西2023-2024学年高二下学期期末考试试题(解析版)

这是一份[生物][期末]湖南省湘西2023-2024学年高二下学期期末考试试题(解析版)，共22页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1. 百日咳是一种急性呼吸道传染病，其临床特征为典型的阵发性、痉挛性咳嗽，病程长达2~3个月。该病主要是由百日咳杆菌引起的。下列有关说法正确的是（ ）
A. 百日咳杆菌与HIV都既属于细胞层次又属于个体层次
B. 百日咳杆菌只含有一种核酸，需要寄生在宿主细胞中才能生长繁殖
C. 百日咳杆菌入侵宿主细胞的方式是主动运输，该过程需要消耗ATP
D. 百日咳杆菌的遗传物质是DNA，该菌自身能合成蛋白质
【答案】D
【分析】原核生物没有复杂的细胞器，只有核糖体一种细胞器，但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构，也含有核酸（DNA和RNA）和蛋白质等物质，且遗传物质是DNA。病毒没有细胞结构，只有一种核酸，必须寄生在宿主细胞才能生存。
【详解】A、HIV是病毒，不属于生命系统的结构层次，A错误；
B、百日咳杆菌为原核生物，有两种核酸，而且不寄生在宿主细胞中也能生长繁殖，B错误；
C、百日咳杆菌入侵宿主细胞的方式是胞吞，C错误；
D、百日咳杆菌是原核生物，遗传物质是DNA，该菌自身的核糖体能合成蛋白质，D正确。
故选D。
2. 某同学将小鼠肝脏细胞匀浆置于缓冲液中，利用差速离心法分离出几种细胞器并对其进行物质分析，结果如表所示。下列有关说法正确的是（ ）
注：“+”表示有，“-”表示没有。
A. 缓冲液中的无机盐的主要作用是进入细胞后参与构成复杂化合物
B. 细胞器①是生产蛋白质的机器，细胞器②可能是细胞内的“消化车间”
C. 细胞器③有双层膜，将其置于清水后，内膜比外膜先破裂
D. 细胞器④与细胞的分裂有关，其在分裂前期完成复制并且加倍
【答案】B
【分析】分析表格可知，①为核糖体，②为单层膜的细胞器，③为线粒体，④为中心体。
【详解】A、缓冲液中的无机盐的主要作用是维持溶液的渗透压和pH，A错误；
B、据表可知，细胞器①不含磷脂，说明其无膜结构，结合该细胞器含有RNA可知①为核糖体，核糖体是生产蛋白质的机器，细胞内的“消化车间”是溶酶体，溶酶体是单层膜的细胞器，含有大量的水解酶，不含DNA和RNA，故细胞器②可能是细胞内的“消化车间”，B正确；
C、据表可知，细胞器③含有DNA和RNA，再结合该细胞为动物细胞可知③为线粒体，线粒体的内膜面积大于外膜，将其置于清水后，外膜先破裂，C错误；
D、细胞器④为中心体，其在间期完成复制，D错误。
故选B。
3. 某研究小组将1~6组质量相同的马铃薯条分别用浓度为a、b、c、d、e、f的蔗糖溶液处理，一段时间后测得的马铃薯条的质量变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 当蔗糖溶液浓度小于a时，马铃薯条的质量变化可能大于8%
B. 马铃薯条细胞液的浓度最可能在c和d之间
C. 与c相比，d浓度条件下的马铃薯条细胞的吸水能力更弱
D. 长时间置于浓度为f的蔗糖溶液中，马铃薯条细胞可能会失水死亡
【答案】C
【分析】若蔗糖溶液浓度大于马铃薯细胞细胞液浓度，则细胞失水，马铃薯质量减小，相反若蔗糖溶液浓度小于马铃薯细胞细胞液浓度，则细胞吸水，马铃薯质量增大。
【详解】A、当蔗糖溶液浓度小于a时，马铃薯条细胞可能渗透吸收更多的水分子，质量变化大于8%，A正确；
B、据图所示，蔗糖溶液浓度为c时，马铃薯质量增加说明细胞吸水，蔗糖溶液浓度为d时，马铃薯质量减小，说明细胞失水，因此马铃薯条细胞液的浓度最可能在c和d之间，B正确；
C、与c相比，d浓度条件下的马铃薯条细胞细胞液浓度大，吸水能力更强，C错误；
D、长时间置于浓度为f的蔗糖溶液中，马铃薯条细胞可能会失水过多死亡，D正确。
故选C。
4. 现代进化论是在达尔文进化论的基础上发展而来的。下列有关生物进化的叙述，正确的是（ ）
A. 生物进化的内在因素是生存斗争，生存斗争指种内竞争和种间竞争
B. 生物抗药基因的产生是基因突变的结果，种群抗药性的增强是自然选择的结果
C 亲子代间若基因频率不变，则基因型频率也一定不变
D. 在自然条件下，某随机交配种群中基因频率的变化只与环境的选择作用有关
【答案】B
【分析】可遗传变异是生物进化的原材料，也是自然选择的前提，自然选择是生物进化的动力。
【详解】A、生物进化的内在因素是遗传与变异，生存斗争指种内竞争、种间竞争和生物与无机环境的斗争，A错误；
B、基因突变导致生物抗药基因的产生，由于自然选择的作用，抗药性个体被保留下来，因此种群抗药性的增强是自然选择的结果，B正确；
C、亲子代间基因频率不变，但其基因型频率可能会变，例如亲代是Aa，子代是AA：Aa：aa=1:2:1，基因频率相同，但基因型频率不同，C错误；
D、在自然条件下，某随机交配种群中基因频率的变化与环境的选择作用有关，还与迁入、迁出及遗传变异等有关，D错误。
故选B。
5. 人的FBN1基因突变成E1297G基因，使得表达的蛋白质中的谷氨酸（密码子：GAA、GAG）被甘氨酸（密码子：GGU、GGC、GGA、GGG）替换。当存在2个等位基因均为E1297G时，人的身高降低4.4cm。下列说法正确的是（ ）
A. 与正常的FBN1基因相比，突变基因E1297G的碱基数目发生了改变
B. FBN1基因和E1297G基因互为等位基因
C. 与正常的FBN1基因相比，突变基因E1297G的嘌呤脱氧核苷酸的比例发生了改变
D. 基因发生的突变一定会导致其表达的蛋白质发生改变
【答案】B
【分析】基因突变是基因内部碱基对的插入、缺失或替换引起的碱基对排列顺序发生改变的现象。
【详解】A、FBNI基因突变成E1297G基因的实质为基因结构中碱基对的替换，碱基的数目不变，A错误；
B、基因突变的结果是产生原来基因的等位基因，人的FBN1基因突变成E1297G基因，因此FBN1基因和E1297G基因互为等位基因，B正确；
C、双链DNA中，嘌呤数等于嘧啶数，即基因上嘌呤脱氧核苷酸占比50%，突变基因E1297G的嘌呤脱氧核苷酸的比例未发生改变，C错误；
D、基因突变位点可能位于真核生物基因的编码区内含子部分及密码子的简并性等原因，导致FBNI基因发生的突变不一定会导致表达的蛋白质发生改变，D错误。
故选B。
6. 人乳头瘤病毒（HPV）是环状双链DNA病毒，高危型HPV持续感染是引发子宫颈癌的主要原因。机体感染HPV后，活化的细胞毒性T细胞能够分泌一种称为穿孔素的蛋白质。穿孔素可将被病毒感染的细胞的膜溶解而形成孔洞，导致这些靶细胞裂解死亡。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 辅助性T细胞和细胞毒性T细胞的分化和成熟都在骨髓中
B. 细胞毒性T细胞产生的穿孔素属于抗体
C. HPV的DNA进入宿主细胞后表达的产物中含有抗原
D. 细胞毒性 T细胞增殖分化产生记忆细胞和浆细胞
【答案】C
【分析】细胞免疫的过程：被病毒感染的靶细胞膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞识别变化的信号，开始分裂并分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。同时辅助性T细胞分泌细胞因子加速细胞毒性T细胞的分裂、分化。新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环，识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞，靶细胞裂解、死亡后，病原体暴露出来，抗体可以与之结合，或被其他细胞吞噬掉。
【详解】A、T细胞在胸腺中成熟，A错误；
B、抗体是由浆细胞分泌的，B错误；
C、HPV的DNA进入宿主细胞后表达的产物中含有抗原，能够激发机体的特异性免疫过程，C正确；
D、B细胞增殖分化产生记忆细胞和浆细胞，D错误。
故选C。
7. 植物生长发育的基础是细胞增殖，植物细胞分裂是在生长素和细胞分裂素协同作用下完成的。研究发现，在黑暗中生长的植物幼苗，给予一定的光照后幼苗的形态出现明显变化。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 分裂间期的物质准备主要包括DNA复制和有关蛋白质的合成
B. 在促进细胞分裂方面，细胞分裂素的主要作用是促进细胞质的分裂
C. 黑暗中生长的植物幼苗在照光过程中，感受光信号的受体是光合色素
D. 除了光，调节植物生长发育的环境因素还有温度和重力等
【答案】C
【分析】光敏色素是一类蛋白质（色素-蛋白复合体）分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。受到光照射后→光敏色素结构会发生变化→这一变化的信息传导到细胞核内→基因选择性表达→表现出生物学效应。
【详解】A、分裂间期的物质准备主要包括DNA复制和有关蛋白质的合成，同时细胞体积适度增大，A正确；
B、在促进细胞分裂方面，细胞分裂素的主要作用是促进细胞质的分裂，生长素主要促进细胞核分裂，B正确；
C、黑暗中生长的植物幼苗在照光过程中，感受光信号的受体是光敏色素，C错误；
D、环境因素参与植物生长发育过程，除了光，调节植物生长发育的环境因素还有温度和重力等，D正确。
故选C。
8. 20世纪70年代褐家鼠由外地进入新疆，对新疆生态系统造成危害。研究发现，新疆某地褐家鼠种群的λ值为1.247，种群年龄结构如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 可用标记重捕法调查其种群密度
B. 该种群中老龄个体占比较小
C. 调查期间，该种群呈“S”形增长
D. 当地生态系统的生物多样性可能会降低
【答案】C
【分析】年龄组成（年龄结构）：一个种群中各年龄期的个体数目的比例(包括增长型、稳定型、衰退型)，年龄组成可以预测一个种群数量发展的变化趋势。
【详解】A、鼠属于活动能力较强的动物，可用标记重捕法调查其种群密度，A正确；
B、由题图可知，该种群中老龄个体占比较小，B正确；
C、调查期间家鼠种群的λ值是定值，说明种群呈“J”型增长，C错误；
D、该种群为增长型，在扩大过程中，会侵占大量生态资源，当地生态系统物种丰富度会降低，食物网更单一，D正确。
故选C。
9. 水葫芦的叶柄膨大成气囊，入侵后往往泛滥成灾。研究人员对某水域水葫芦入侵前后的群落特征进行了研究，结果如表所示。下列分析错误的是（ ）
A. Ⅰ时段，该水域的生物群落具有明显的分层现象
B. Ⅱ时段，可能水葫芦遮光较多导致了沉水植物消失
C. Ⅲ时段，该水域生态系统抵抗外界干扰的能力严重下降
D. 与浮水植物相比，水葫芦的生态位与挺水植物的重叠较多
【答案】D
【分析】群落的物种丰富度是指物种数目的多少，物种组成是区分不同群落的重要特征，群落的空间结构有垂直结构和水平结构，垂直结构呈分层现象，充分利用阳光、空间等资源，动物依据植物提供的食物条件和栖息空间也有分层现象。
【详解】A、沉水植物、浮水植物和挺水植物在垂直方向上具有分层现象，A正确；
B、Ⅱ时段，沉水植物消失，可能是因为水葫芦入侵后争夺光照，沉水植物由于缺乏光照不能进行光合作用而死亡，B正确
C、Ⅲ时段，物种数量大量减少，导致营养结构简单，因此该水域生态系统抵抗外界干扰的能力严重下降，C正确；
D、水葫芦是浮水植物，因此水葫芦的生态位与浮水植物的重叠较多，D错误。
故选D。
10. 健康稳定的生态系统可为人类提供可持续的服务，且具有较好的自我调节能力，受到外界干扰时能够较快地恢复到平衡状态。下列关于生态平衡和生态系统稳定性的叙述，错误的是（ ）
A. 生态系统达到平衡时，其结构基本保持稳定
B. 生态系统的组分越多，其恢复力稳定性就越强
C. 生物间的信息传递有利于生态系统的平衡与稳定
D. 处于平衡的生态系统，其生产量和分解量基本相等
【答案】B
【分析】生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态，就是生态平衡。生态平衡的实质是生态系统结构和功能处于动态平衡，处于生态平衡的生态系统具有结构平衡、功能平衡和收支平衡三个特征。
【详解】A、处于生态平衡的生态系统具有结构平衡、功能平衡和收支平衡三个特征，生态系统达到平衡时，其结构基本不发生变化，A正确；
B、一般而言，生态系统的组分越多，营养结构越复杂，其抵抗力稳定性越强，恢复力稳定性越弱，B错误；
C、物种间信息传递能调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定，有利于生态系统的平衡与稳定，C正确；
D、处于生态平衡的生态系统具有结构平衡、功能平衡和收支平衡三个特征，故处于平衡的生态系统生产量和分解量基本相等，D正确。
故选B。
11. 在细胞工程中，多种技术都涉及生物材料以及细胞类型的筛选。下列选项中对应关系正确的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【分析】单克隆抗体制备流程：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、植物细胞融合不能使用灭活病毒诱导法，A错误；
B、由于蜗牛消化道提取液中含有纤维素酶和果胶酶，可以分解植物细胞的细胞壁，从而获得原生质体，B正确；
C、需要经过克隆培养和抗体检测后筛选获得的杂交瘤细胞才能在体外大规模培养，C错误；
D、分割次数越多，胚胎成活率越小，D错误。
故选B。
12. 为扩增胰岛素抵抗模型鼠（黑鼠）数量，科学家通过诱导模型鼠体细胞转化获得iPS细胞，继而利用iPS细胞培育出与模型鼠遗传特性相同的克隆鼠，具体步骤如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）

A. 黑鼠的体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞的过程与植物细胞再分化成愈伤组织的过程类似
B. 可取重构胚的滋养层细胞进行性别鉴定，以确定X鼠的性别
C. 为了获得更多的卵母细胞，可对灰鼠注射促性腺激素，使其超数排卵
D. 图中双细胞胚是由灰鼠的1个成熟的卵细胞与2个获能的精子受精形成的
【答案】C
【分析】哺乳动物胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞；胚胎干细胞的细胞核一般较大，核仁明显，而细胞质相对较少；在功能上具有发育的全能性。
【详解】A、黑鼠的体细胞转化为iPS细胞的过程与植物细胞脱分化成愈伤组织的过程类似，A错误；
B、灰鼠培养形成的内细胞团失活，X鼠的细胞来源于黑鼠，重构胚滋养层细胞来源于灰鼠，因此取重构胚的滋养层细胞进行性别鉴定，不能确定X鼠的性别，B错误；
C、为获得更多的卵母细胞，一般用促性腺激素处理，以达到超数排卵的目的，C正确；
D、1个卵细胞只允许1个精子进入，双细胞胚是1个卵细胞和1个精子受精后的受精卵分裂形成的，D错误。
故选C。
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
13. 将某二倍体动物（染色体数为2N）胚胎干细胞的DNA分子双链经32P标记后，置于含31P的培养基中培养，经过连续两次分裂产生了4个子细胞，检测子细胞中32P的含量。下列推测错误的是（ ）
A. 该细胞在第一次分裂中期的每个核DNA上都带有31P
B. 该细胞第一次分裂后所得子细胞的每条染色体上都带有32P
C. 该细胞在第二次分裂的后期有4N条染色体带有32P
D. 在该细胞分裂两次后的子细胞中，带有32P的染色体可能有 N条
【答案】C
【分析】DNA的复制是半保留复制，即以亲代DNA分子的每条链为模板，合成相应的子链，子链与对应的母链形成新的DNA分子，这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子，且每个子代DNA分子都含有一条母链。
【详解】A、无论细胞进行有丝分裂还是减数分裂，DNA在间期进行一次半保留复制，该细胞在第一次分裂中期的每个核DNA上都带有31P，A正确；
B、胚胎干细胞第一次分裂后所得子细胞的每条染色体上都带有32P和31P，B正确；
C、胚胎干细胞在第二次有丝分裂分裂的后期有2N条染色体带有32P，C错误；
D、若进行有丝分裂，第二次分裂的后期时染色单体随机分开，具有32P标记的染色体也随机进入子细胞，在该细胞分裂两次后的子细胞中带有32P的染色体可能有 N条，若进行减数分裂，在该细胞分裂两次后的子细胞中带有32P的染色体有 N条，D正确。
故选C。
14. miRNA是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合 miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制如图所示。下列叙述正确的是（ ）

A. 转录过程中，需要RNA聚合酶催化断开DNA双链碱基对之间的氢键
B. P 基因转录形成mRNA链时延伸的方向是5'端→3'端
C. circRNA和miRNA以及P基因mRNA均含有1个游离的磷酸基团
D. miRNA和P基因mRNA结合后，通过抑制P蛋白的合成来抑制细胞凋亡
【答案】AB
【分析】结合题意分析题图可知，miRNA能与mRNA结合，使其降解，降低mRNA的翻译水平。当miRNA与circRNA结合时，就不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。
【详解】A、转录过程中，需要RNA聚合酶催化，一方面RNA聚合酶具有解旋的作用，能断开DNA双链碱基对之间的氢键，另一方面，能催化RNA链的延伸，A正确；
B、P 基因转录形成mRNA链时，以基因的一条链为模板，从5'端→3'端方向延伸形成mRNA链，B正确；
C、游离的磷酸基团是指核酸中只与五碳糖相连的磷酸，circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，不含有游离的磷酸基团，C错误；
D、mimiRNA与mRNA结合后，会降低P基因的表达量，P蛋白含量降低，不能抑制细胞凋亡，D错误。
故选AB。
15. 兴奋通过神经一骨骼肌接头引起骨骼肌收缩的部分过程如图所示。突触小泡释放乙酰胆碱（ACh）作用于A（受体兼Na+通道），通道打开，Na+内流，产生动作电位。兴奋传导到B（另一种受体）时，C（Ca2+通道）打开，肌质网中Ca2+释放，引起肌肉收缩。下列叙述正确的是（ ）
A. 引起骨骼肌收缩的反射中，反射弧中的效应器是传出神经末梢和它所支配的骨骼肌
B. 骨骼肌细胞产生动作电位时，膜外发生的电位变化为由负变为正
C. 兴奋传导到B时，C打开，肌质网中释放Ca2+的方式为主动运输
D. 当ACh作用于A时，兴奋通过神经—骨骼肌接头时发生的信号变化是电信号→化学信号→电信号
【答案】AD
【分析】兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的，突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成，神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，进入突触间隙，作用于突触后膜上的特异性受体，引起下一个神经元兴奋或抑制，所以兴奋在神经元之间的传递是单向的。突触可完成“电信号→化学信号→化学信号”的转变。
【详解】A、分析题图可知，引起骨骼肌收缩的反射中，反射弧中的效应器是传出神经末梢和它所支配的骨骼肌，A正确；
B、骨骼肌细胞产生动作电位时，钠离子内流，故膜外发生的电位变化为由正变为负，B错误；
C、兴奋传导到B时，C打开，肌质网中释放Ca2+，释放Ca2+不需要消耗能量，属于协助扩散，C错误；
D、当ACh作用于A时，兴奋通过神经—骨骼肌接头（类似突触结构）时发生的信号变化是电信号→化学信号→电信号，D正确。
故选AD。
16. 研究表明，美西螈的巨噬细胞在断肢再生的早期起重要作用。为研究巨噬细胞的作用机制，科研人员利用大肠杆菌制备了巨噬细胞表面标志蛋白CD14蛋白，下图为构建目的基因及载体的相关示意图。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 若B链为转录的模板链，则构建基因表达载体时B链的3'端与启动子相连
B. 用XhI和SalI双酶切CD14基因和载体，经DNA连接酶连接后，可用限制酶XhI和Sal I对CD14 基因的连接方向进行鉴定
C. PCR 扩增CD14基因，DNA聚合酶催化引物的5'端与加入的脱氧核苷酸的3'端形成磷酸二酯键
D. 将重组DNA分子导入受体细胞时，可用Ca2+处理大肠杆菌，使其处于能吸收环境中DNA分子的状态
【答案】ABD
【分析】将目的基因导入受体细胞，因受体细胞不同导入方法也不相同。导入植物细胞常用的方法是：花粉管通道法(我国独创)、基因枪法和农杆菌转化法，导入动物受精卵最常用的一种方法是利用显微注射将目的基因注入动物受精卵中；导入原核生物（大肠杆菌）常用Ca2+处理，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。
【详解】A、启动子的作用是启动转录，子链的延伸方向5'到3'，故若B链为转录的模板链，则构建基因表达载体时B链的3'端与启动子相连，A正确；
B、可进一步用限制酶XhⅠ和SalⅠ对CD14的连接方向进行鉴定，是因为正向连接的重组DNA有这两种酶切位点（限制酶的识别序列）；而反向连接的重组DNA会形成新的序列，没有这两种酶的酶切位点（没有限制酶的识别序列），B正确；
C、DNA聚合酶催化引物的3'端与加入的脱氧核苷酸的5'端形成磷酸二酯键，C错误；
D、将重组DNA分子导入受体细胞时，可用Ca2+处理大肠杆菌，使其处于能吸收环境中DNA分子的状态，D正确。
故选ABD。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
17. 研究发现玉米等植物固定CO2的方式与马铃薯不同，其叶肉细胞和维管束鞘细胞都含有叶绿体，但后者的叶绿体缺乏基粒。玉米叶肉细胞含PEP羧化酶，该酶具有高CO2亲和力，可在低浓度CO2条件下高效固定CO2，玉米光合作用的部分反应过程如图所示。回答下列问题：

（1）图中玉米光合作用的暗反应发生的场所是_________（填细胞名称和具体结构），研究发现叶肉细胞与维管束鞘细胞之间有丰富的胞间连丝，胞间连丝的作用是_________。
（2）图中光合作用过程中，除苹果酸外，_________也需要从叶肉细胞运送至维管束鞘细胞。正常条件下叶片的光合产物不会全部运输到其他部位，原因有_________（答出2点）。
（3）在相同条件下，将马铃薯和玉米植株放到同一密闭的透明玻璃罩内，更晚停止有机物积累的植物是_________，理由是_________。
【答案】（1）①. 维管束鞘细胞的叶绿体基质 ②. 进行细胞间的物质交换和信息交流
（2）①. ATP、NADPH ②. 叶片细胞自身呼吸需要消耗有机物，建造叶片需要有机物
（3）①. 玉米 ②. 随着装置内马铃薯和玉米植株光合作用的进行，装置内CO2浓度降低，玉米植株固定CO2的酶对CO2的亲和力更高，能够利用更低的CO2浓度
【分析】由图可知，玉米卡尔文循环发生在维管束鞘细胞的叶绿体基质中。胞间连丝的作用是进行细胞间的物质交换和信息交流。维管束鞘细胞的叶绿体缺乏基粒，不能发生光反应，其暗反应需要的ATP和NADPH来自叶肉细胞。
【小问1详解】
叶肉细胞和维管束鞘细胞都含有叶绿体，但后者的叶绿体缺乏基粒（叶绿体基粒为光反应的场所），结合图可知，玉米光合作用的暗反应发生的场所是维管束鞘细胞的叶绿体基质。胞间连丝的作用是进行细胞间的物质交换和信息交流。
【小问2详解】
维管束鞘细胞的叶绿体缺乏基粒，不能发生光反应，其暗反应需要的ATP和NADPH来自叶肉细胞。图中光合作用过程中，除苹果酸外，ATP、NADPH也需要从叶肉细胞运送至维管束鞘细胞。正常条件下叶片的光合产物（有机物）不会全部运输到其他部位，原因有叶片细胞自身呼吸需要消耗有机物，建造叶片需要有机物。
【小问3详解】
玉米等植物固定CO2的方式与马铃薯不同，玉米叶肉细胞含PEP羧化酶，该酶具有高CO2亲和力，可在低浓度CO2条件下高效固定CO2，将马铃薯和玉米植株放到同一密闭的透明玻璃罩内（装置中的二氧化碳含量会减少），随着装置内马铃薯和玉米植株光合作用的进行，装置内CO2浓度降低，玉米植株固定CO2的酶对CO2的亲和力更高，能够利用更低的CO2浓度，因此更晚停止有机物积累的植物是玉米。
18. 当机体长期睡眠不足的时候，腺苷含量会增加，腺苷通过其受体作用于腹外侧视前区神经元促进睡眠，且大脑会释放促睡眠因子——PGD2，PGD2大量积累在脑毛细血管中，PGD2通过其受体影响免疫细胞中特定基因的表达，积累的PGD2和过度分泌的肾上腺糖皮质激素会导致炎症反应加重和抗病毒能力下降等，部分机制如图所示，其中①~⑩表示过程。回答下列问题：
注：腹外侧视前区神经元通过释放抑制性神经递质诱发睡眠，Ⅰ为免疫细胞，白细胞介素Ⅱ-6是一种炎症反应细胞因子，干扰素IFNA是一种抗病毒细胞因子。
（1）当机体长期睡眠不足时，下丘脑控制肾上腺素分泌的调节方式是_________调节。
（2）下丘脑通过“下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴”调控肾上腺皮质分泌糖皮质激素，体现了激素的_________调节。该调节方式能放大激素的调节效应，体现了激素调节_________的作用特点，其中促肾上腺皮质激素释放激素只能作用于垂体的根本原因是_________。
（3）据图可知，当机体长期睡眠不足的时候，参与调控的信号分子有_________（答出2种即可）。据图及已学知识分析，当“促睡眠”的信息传递至腹外侧视前区神经元时，该神经细胞膜上可能发生的变化是_________。
（4）据图及相关信息分析，阐述长期睡眠不足的人更容易患病毒性感冒的原因可能是_________。
【答案】（1）神经 （2）①. 分级 ②. 微量和高效 ③. 促肾上腺皮质激素释放激素受体基因只在垂体中表达
（3）①. 腺苷、PGD2、IL-6、IFNA、肾上腺素、糖皮质激素、神经递质、促肾上腺皮质激素释放激素、促肾上腺皮质激素 ②. Na+通道开放程度增大，Na+内流，从而产生动作电位
（4）长期睡眠不足引发PGD2含量增多，肾上腺糖皮质激素分泌增多，而肾上腺糖皮质激素能抑制IFNA 基因的表达，导致抗病毒能力下降，同时PGD2和肾上腺糖皮质激素能促进IL-6基因的表达，IL-6分泌量过大会导致多种器官功能异常，进而使机体免疫功能下降
【分析】兴奋在神经元之间的传递：兴奋在神经元之间的传递是通过突触完成的，突触包括突触前膜、突触后膜和突触间隙，突触前膜内的突触小泡含有神经递质，神经递质以胞吐的形式分泌到突触间隙，作用于突触后膜上的受体，引起突触后膜所在神经元兴奋或抑制；由于神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜上的受体，因此兴奋在神经元之间的传递是单向的。
【小问1详解】
长期睡眠不足刺激下丘脑，下丘脑通过交感神经作用于肾上腺，使其分泌肾上腺素，肾上腺素分泌增加的调节方式是神经调节。
【小问2详解】
下丘脑通过“下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴”调控肾上腺皮质分泌糖皮质激素，体现了激素的分级调节。该调节方式能放大激素的调节效应，体现了激素调节微量和高效的作用特点，其中促肾上腺皮质激素释放激素只能作用于垂体的根本原因是促肾上腺皮质激素释放激素受体基因只在垂体中表达。
【小问3详解】
据图可知，当机体长期睡眠不足的时候，参与调控的信号分子有腺苷、PGD2、IL-6、IFNA、肾上腺素、糖皮质激素、神经递质、促肾上腺皮质激素释放激素、促肾上腺皮质激素。当“促睡眠”的信息传递至腹外侧视前区神经元时，该神经元兴奋，细胞膜上可能发生的变化是Na+通道开放程度增大，Na+内流，从而产生动作电位。
【小问4详解】
长期睡眠不足引发PGD2含量增多，肾上腺糖皮质激素分泌增多，而肾上腺糖皮质激素能抑制IFNA基因的表达，导致抗病毒能力下降，同时PGD2和肾上腺糖皮质激素能促进IL-6基因的表达，IL-6分泌量过大会导致多种器官功能异常，进而使机体免疫功能下降，抗病毒能力下降，因而更容易患病毒性感冒。
19. 广东省持续推进南岭国家森林公园建设，推动建成统一规范高效的国家公园体制，探索生态系统严格保护和资源合理利用平衡模式，建设人与自然和谐共生的绿美广东。回答下列问题：
（1）南岭国家森林公园生态系统由该区域所有的生物和_________ 共同组成。该公园内的黄腹角雉属于生态系统组成成分中的_________ 。
（2）生态系统中植物群落的分层为动物创造了_________ 。该生态系统中存在一条食物链：水藻→水蚤→鲫鱼→东方白鹳。鲫鱼同化的能量大于东方白鹳同化的能量，其生态学原理是_________ 。
（3）南岭国家森林公园中的真兽小灵猫主要以各类小昆虫为食。若图中初级消费者为昆虫，次级消费者为真兽小灵猫，则a表示_________ 的能量，b表示_________ 的能量。

【答案】（1）①. 生物生存的无机环境 ②. 消费者
（2）①. 栖息空间和食物条件 ②. 能量沿着食物链传递时逐级递减
（3）①. 昆虫同化 ②. 昆虫用于生长、发育和繁殖
【小问1详解】
在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体叫做生态系统。因此生态系统由该区域所有的生物和生物生存的无机环境共同组成。
黄腹角雉是一种鸟，属于生态系统组成成分中的消费者。
【小问2详解】
生态系统中的生物群落在垂直方向表现出明显的分层现现象，这是群落的垂直结构，其中植物群落的分层为动物创造了栖息空间和食物条件。
在水藻→水蚤→鲫鱼→东方白鹳这条食物链中，由于能量沿着食物链传递时逐级递减，所以鲫鱼同化的能量大于东方白鹳同化的能量。
【小问3详解】
图中a是由初级消费者摄入量除去粪便量的部分能量， 表示初级消费者即昆虫同化的能量，同化的能量除了用于自身呼吸作用散失以外，其它都用于昆虫自身的生长、发育和繁殖，所以b表示昆虫用于生长、发育和繁殖的能量。
20. 肾纤维化是所有肾脏疾病的共同病理特征，随着肾纤维化的进行性发展，患者的肾功能会逐渐恶化，最终导致肾衰竭。有研究发现，Pmepal（一种跨膜蛋白）在TGF-βⅠ型受体信号传导的控制中发挥作用。利用CRISPR/Cas9技术构建Pmepal基因敲除的TCMK1小鼠肾小管上皮细胞系，并探讨Pmepal基因敲除对TGF-β刺激下TCMK1细胞纤维化的影响，为研究Pmepal在肾纤维化模型中的作用提供细胞模型。回答下列问题：

（1）据图1、图2分析，sgRNA 识别序列选择在小鼠Pmepal基因组第2个外显子（E2）上（图2），序列为5'-GCCGACACAGCAGGCCAGG-3'，使用__________切割sgRNA基因及pX333质粒，使用__________将两个酶切产物进行连接，获得pX333重组载体。其中，pU6及pCAG序列均为启动子，其作用分别是__________、__________。
（2）将构建好的pX333质粒转染入TCMK1细胞48h后，若观察到细胞出现__________，则说明转染成功且基因成功翻译。
（3）进一步采用某技术分析出转染成功（阳性）的TCMK1细胞，并将其增殖培养，最终获得16个细胞克隆。根据__________序列，设计引物，对这些细胞的Pmepal基因中Cas9靶向位点序列进行PCR扩增，经测序分析发现，16个细胞克隆中，克隆4（KO-4）和克隆16（KO-16）的Pmepal基因Cas9 靶向位点出现序列突变（图3）。经分析，克隆4和克隆16的基因分别因发生了碱基的__________而突变。

【答案】（1）①. 同种限制性内切核酸酶（同种限制酶）②. DNA连接酶 ③. 驱动sgRNA基因的转录 ④. 驱动Cas9基因和荧光蛋白基因的转录
（2）荧光
（3）①. Pmepal基因中Cas9靶向位点序列中的一段核苷酸 ②. 增添和缺失
【分析】基因工程一般包括四个步骤：一是取得符合人们要求的DNA片段，这种DNA片段被称为“目的基因”；二是将目的基因与质粒或病毒DNA连接成重组DNA；三是把重组DNA引入某种细胞；四是把目的基因能表达的受体细胞挑选出来。
【小问1详解】
在构建基因表达载体时，首先会用同种限制性内切核酸酶（同种限制酶）切割目的基因和载体（sgRNA基因及pX333质粒），使它们出现相同的切口； 再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处， 这样就形成了一个重组DNA分子。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出人类需要的蛋白质。因此，pU6及pCAG序列的作用分别是驱动sgRNA基因的转录、驱动Cas9基因和荧光蛋白基因的转录。
【小问2详解】
据图2可知，若转染成功且基因成功翻译，则荧光蛋白基因会表达出荧光蛋白。因此，将构建好的pX333质粒转染入TCMK1细胞48h后，若观察到细胞出现荧光，则说明转染成功且基因成功翻译。
【小问3详解】
引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，若要对这些细胞的Pmepal基因中Cas9靶向位点序列进行PCR扩增，则要根据Pmepal基因中Cas9靶向位点序列中的一段核苷酸序列设计引物。据图可知，与正常的Pmepal基因相比，克隆4的基因发生了碱基的增添、克隆16的基因发生了碱基的缺失。
21. 果蝇的眼色由两对基因（D、d和E、e）控制，其中基因E、e位于X染色体上。基因D和E同时存在时果蝇表现为红眼，基因E存在而D不存在时果蝇表现为粉红眼，其余情况表现为白眼。让一只纯合红眼雌果蝇与一只含基因D的纯合白眼雄果蝇杂交，所得F1中无白眼果蝇出现，F1雌雄果蝇随机交配，F2中无粉红眼果蝇出现，不考虑X、Y同源染色体的同源区段。回答下列问题：
（1）亲本纯合红眼雌果蝇和纯合白眼雄果蝇的基因型组合为__________。
（2）现欲探究基因D、d是位于常染色体上还是位于X染色体上，可选用纯合__________与F1中的雄果蝇杂交。若子代果蝇__________，则基因D、d位于常染色体上；若子代果蝇__________，则基因D、d位于X染色体上。
（3）果蝇体内另有一对基因T、t，当基因t纯合时对雄果蝇无影响，但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇。让一只纯合雌果蝇与一只纯合雄果蝇杂交，F1雌雄果蝇随机交配，F2雌雄比例为3：5.基因T、t位于__________（填“常”或“X”）染色体上，理由是__________。F2雌雄个体自由交配，后代中不育个体所占比例为__________。
【答案】（1）DDXEXE×DDXeY或XDEXDE×XDeY
（2）①. 粉红眼雌果蝇 ②. 全为红眼 ③. 雌性表现为红眼，雄性表现为粉红眼
（3）①. 常 ②. 基因T、t位于常染色体上，F₂雌雄比例才可能为3：5（或若基因T、t位于X染色体上，则F2雌雄比例为1：1，与题意不符）③. 1/12
【分析】由题意可知，基因E、e位于X染色体上。基因D和E同时存在时果蝇表现为红眼，基因E存在而D不存在时果蝇表现为粉红眼，其余情况表现为白眼，若D/d位于常染色体上，则红眼基因型为D_XE_，粉红眼基因型为ddXE_，白眼基因型为_ _XeXe或_ _XeY；若D/d位于X染色体上，则红眼基因型为XDE_，粉红眼基因型为XdE_，白眼基因型为X-eX-e或X-eY
【小问1详解】
亲本纯合红眼雌果蝇含有纯合基因DD和EE，含基因D的纯合白眼雄果蝇含有纯合基因 DD和ee。由于基因D、d位置关系不确定，故亲本基因型组合为DDXEXE×DDXeY或XDEXDE×XDeY。
小问2详解】
针对XY型的生物，已知显隐性的情况下，欲探究基因在染色体上的位置，可用隐性雌×显性雄杂交，观察子代表型及比例，针对D/d，可选纯合粉红眼雌果蝇与F1中的雄果蝇杂交，若基因D/d位于常染色体上，则杂交组合为ddXEXE×DDXEY，子代为DdXEXE和DdXEY，均表现为红眼；若基因D/d位于X染色体上，则杂交组合为XdEXdE×XDEY，子代为XDEXdE和XdEY，其中雌性表现为红眼、雄性表现为粉红眼。
【小问3详解】
由题意可知，F2雌雄比例为3：5，说明出现了性反转，若T/t在常染色体上，可推知亲本为TTXX×ttXY，F1为TtXX、TtXY，F2为（3/4T_、1/4tt）（XX、XY）=雌性（3/4T_XX）：雄性（3/4T_XY+1/4ttXX+1/4ttXY）=3：5，符合题意；若T/t在X染色体上，可推知亲本为XTXT×XtY，F1为XTY、XTXt，F2为XTXT、XTXt、XTY、XtY各占1/4，则雌性（XTXT、XTXt）：雄性（XTY、XtY）=1：1。F2雌雄个体自由交配，其中雌性2/3TtXX、1/3TTXX，可产生雌配子2/3TX、1/3tX，雄性中去除不可育的后有1/2TtXY、1/4TTXY、1/4ttXY，可产生雄配子1/4TX、1/4TY、1/4tX、1/4tY，后代中不育个体ttXX所占比例为1/3×1/4=1/12。
物质
细胞器
DNA
RNA
磷脂
蛋白酶
①
-
+
-
--
②
-
-
+
+
③
+
+
+
-
④
-
-
-
-
调查时段
物种数
植物类型
优势种
入侵前
I
100
沉水植物、浮水植物、挺水植物
龙须眼子菜等多种
入侵后
Ⅱ
22
浮水植物、挺水植物
水葫芦、龙须眼子菜
Ⅲ
10
浮水植物
水葫芦
选项
选择材料或操作方法
操作目的或原理
A
选择灭活病毒诱导法诱导原生质体融合
病毒可使细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，从而使细胞膜打开，细胞发生融合
B
制备原生质体时，可使用蜗牛消化道提取液来处理植物细胞
蜗牛消化道提取液中含有纤维素酶和果胶酶
C
制备单克隆抗体的过程中，将用特定的选择培养基筛选获得的杂交瘤细胞在体外大规模培养
在培养液中获取大量的单克隆抗体
D
选择桑葚胚或囊胚进行胚胎分割
桑葚胚或囊胚分割产生同卵多胚的可能性是无限的，分割次数越多，胚胎成活率越大