资料中包含下列文件，点击文件名可预览资料内容
还剩23页未读，
继续阅读
北京市东城区2023-2024学年高三上学期期末考试生物试卷（Word版附解析）
展开
这是一份北京市东城区2023-2024学年高三上学期期末考试生物试卷（Word版附解析），文件包含北京市东城区2023-2024学年高三1月期末生物试题Word版含解析docx、北京市东城区2023-2024学年高三1月期末生物试题Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共38页， 欢迎下载使用。
本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 在人口腔上皮细胞的结构组成中，同时含有磷脂、蛋白质和核酸的是（ ）
A. 线粒体B. 核糖体C. 高尔基体D. 染色体
【答案】A
【解析】
【分析】内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统.。生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质；磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架；蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。
【详解】A、线粒体属于双层膜细胞器，其膜结构也是主要由磷脂和蛋白质组成，线粒体中含有少量的DNA和RNA，A符合题意；
B、核糖体的主要成分是核糖体RNA和蛋白质，没有膜结构，因此不含有磷脂，B不符合题意；
C、高尔基体由扁平的囊和小泡组成，属于单层膜细胞器，其膜结构的主要成分也是磷脂和蛋白质，但是不含有核酸，C不符合题意；
D、染色体的主要成分DNA和蛋白质，是DNA的主要载体，没有膜结构，不含有磷脂，D不符合题意。
故选A。
2. 某研究小组在过氧化氢溶液中加入一定量的过氧化氢酶，收集产生的氧气，每隔30秒进行一次测定，结果如图。下列叙述合理的是（ ）
A. 过氧化氢酶为过氧化氢的分解提供了所需的活化能
B. 氧气产生速率随时间变化逐渐减慢是由于酶的活性降低
C. 适当增加酶的初始加入量不会改变产生的氧气总量
D. 低温条件下氧气产生速率低是由于酶的空间结构被破坏
【答案】C
【解析】
【分析】1、分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。
2、与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。
【详解】A、过氧化氢酶降低过氧化氢分解所需的活化能，催化过氧化氢分解，A错误；
B、氧气产生速率随时间变化逐渐减慢是由于底物含量不足，B错误；
C、酶催化化学反应只改变反应速率，不改变反应程度，反应产生的氧气总量由底物决定，适当增加酶的初始加入量不会改变产生的氧气总量，C正确；
D、低温条件不改变酶的空间结构，但会抑制酶的活性。因此，低温条件下氧气产生速率低是由于酶的活性被抑制，D错误。
故选C。
3. 秀丽隐杆线虫是研究个体发育的模式生物，其发育过程中共产生1090个细胞，其中131个细胞会在固定的发育时间和固定位置消失，最终发育成熟的成虫只有959个体细胞。以下说法不正确的是（ ）
A. 这1090个细胞是由受精卵分裂和分化而来
B. 131个细胞的消失是由基因决定的细胞凋亡
C. 消失的细胞和最终留下的细胞遗传物质不同
D. 组成成虫的959个体细胞结构和功能不完全相同
【答案】C
【解析】
【分析】1、生物会经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程，细胞也一样。
2、受精卵分裂形成的众多细胞，经过细胞分化具有不同的形态、结构和功能，进而形成组织和器官。高度分化的植物细胞仍然具有全能性，已分化的动物细胞的细胞核具有全能性。
3、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，与细胞坏死不同。新细胞的产生和一些细胞的凋亡同时存在于多细胞生物体中。
【详解】A、秀丽隐杆线虫是多细胞生物，多细胞生物发育的起点细胞是受精卵，其发育过程中共产生1090个细胞，因此，这1090个细胞是由受精卵分裂和分化而来，A正确；
B、依题意，秀丽隐杆线虫发育过程中的131个细胞会在固定的发育时间和固定位置消失，说明131个细胞的消失是由基因决定的细胞凋亡，B正确；
C、秀丽隐杆线虫发育过程中共产生的1090个细胞都是经受精卵有丝分裂和分化而来，有丝分裂产生的细胞遗传物质相同，分化过程不改变细胞的遗传物质。因此，消失的细胞和最终留下的细胞遗传物质相同，C错误；
D、这959个细胞是由相同细胞经分化形成的，细胞分化过程细胞的形态、结构和功能会发生变化。因此，组成成虫的959个体细胞结构和功能不完全相同，D正确。
故选C。
4. 双酚A是一种用于合成塑料制品的有机化合物。小鼠长时间接触双酚A会导致减数分裂异常。如图为雌性小鼠减数分裂1中期的显微图像，下列叙述错误的是（ ）
A. 对照组细胞已发生四分体中非姐妹染色单体间的互换
B. 对照组细胞在减数分裂1后期将发生姐妹染色单体的分离
C. 暴露组小鼠产生的次级卵母细胞中可能出现同源染色体，
D. 暴露组小鼠产生的卵细胞受精形成的胚胎可能出现染色体异常
【答案】B
【解析】
【分析】分裂间期：染色体的复制。
减数分裂1：
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。
减数分裂2过程：
①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；
②中期：染色体形态固定、数目清晰；
③后期：着丝点分裂，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、图示为雌性小鼠减数分裂1中期的显微图像，四分体中非姐妹染色单体间的互换发生在减数分裂1前期，因此，对照组细胞已发生四分体中非姐妹染色单体间的互换，A正确；
B、正常减数分裂1后期发生同源染色体分离，非同源染色体自由组合。对照组进行正常的减数分裂，所以减数分裂1后期不发生姐妹染色单体的分离，姐妹染色单体的分离发生在减数分裂Ⅱ后期，B错误；
CD、据图可知，暴露组小鼠中染色体排列与对照组不同，说明暴露组小鼠牵引染色体的纺锤丝异常，染色体不能正常移动。因此，暴露组小鼠产生的次级卵母细胞中可能出现同源染色体，由此产生的卵细胞中染色体数也异常。因此，暴露组小鼠产生的卵细胞受精形成的胚胎可能出现染色体异常，CD正确；
故选B。
5. 酵母菌DNA分子中碱基A约占32%，以下关于酵母菌DNA复制的说法正确的是（ ）
A. DNA复制过程需消耗能量
B. DNA解旋将断开磷酸二酯键
C. 核糖核苷酸作为复制的原料
D. 子代DNA分子中G约占32%
【答案】A
【解析】
【分析】酵母菌为真核生物，细胞中含有DNA和RNA两种核酸；其中DNA分子为双链结构，A=T，G=C。
【详解】A、DNA复制的方式为半保留复制，需要模板、原料、能量和酶，A正确；
B、DNA解旋将断开氢键，B错误；
C、脱氧核苷酸作为DNA复制的原料，C错误；
D、酵母菌的DNA中碱基A约占32%，则A=T=32%，G=C=（1-2×32%）÷2=18%，则子代的DNA分子中G约占18%，D错误。
故选A。
6. HCFP1是一种由运动神经元发育不良引起的人类单基因遗传病，因神经元中调节GATA2蛋白表达量的序列发生突变引起。如图为该遗传病的家系图，已知I-2不含致病基因。下列分析正确的是（ ）
A. 可推知HCFP1属于伴X染色体显性遗传病
B. Ⅱ-1与正常男性生出患病孩子的概率为1/4
C. I-1体内能检测到氨基酸序列异常的GATA2
D. Ⅱ-2与Ⅲ-1个体的基因型相同
【答案】D
【解析】
【分析】分析题意可知，I-2不含致病基因，因此该遗传病为显性遗传病，但是Ⅱ-2是患者，说明该遗传病是常染色体显性遗传病。
【详解】A、I-2不含致病基因，因此该遗传病为显性遗传病，但是Ⅱ-2是患者，说明该遗传病是常染色体显性遗传病，A错误；
B、Ⅱ-1是杂合子，与正常男性生出患病孩子的概率为1/2，B错误；
C、I-1体内不一定能检测到氨基酸序列异常的GATA2，因为其患病原因是调节GATA2蛋白表达量的序列异常，并不一定会造成氨基酸序列异常，C错误；
D、Ⅱ-2与Ⅲ-1个体的基因型相同，都为杂合子，D正确。
故选D。
7. 为探究昆虫抗药性产生的原因，将一雌一雄两只果蝇放在同一培养瓶内繁育获得同父同母的果蝇家系，由此获得若干家系。将每一家系的果蝇均分至两个培养瓶，甲瓶中放有涂抹DDT的玻璃片，乙瓶放有空白玻璃片。检测各家系甲瓶果蝇死亡率，若死亡率高，则淘汰该家系；若死亡率低，则按如图流程继续操作。重复十代后，获得了抗DDT能力高于原家系几百倍的果蝇。以下关于此实验叙述错误的是（ ）
A. 同一家系分至甲、乙瓶的果蝇具有相同的遗传背景
B. 实验排除了DDT诱导果蝇产生抗药性变异的可能
C. 乙瓶未放置DDT，无法实现DDT对果蝇家系的选择作用
D. 本实验可以证明果蝇抗药性增强是选择的结果
【答案】C
【解析】
【分析】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、依题意，将一雌一雄两只果蝇放在同一培养瓶内繁育获得同父同母的果蝇家系，由此可知，同一家系分至甲、乙瓶的果蝇具有相同的遗传背景，A正确；
BD、据图可知，乙瓶未放置DDT，用于保留一雌一雄个体，该瓶中个体与甲瓶中果蝇具有相同的遗传背景，用此对照来排除DDT诱导果蝇产生抗药性变异的可能，因此本实验可以证明果蝇抗药性增强是选择的结果，BD正确；
C、乙瓶虽未放置DDT，但在重复实验时，乙瓶中的果蝇是来源于经DDT选择后的子代，因此，乙瓶虽未放置DDT，也通过甲瓶实现DDT对果蝇家系的选择作用，C错误。
故选C。
8. 通过微电极测定细胞的膜电位，如图所示，PSP1和PSP2分别表示突触a和突触b的后膜电位。下列叙述错误的是（ ）
A. 突触a前膜释放的递质与后膜上的受体形成递质—受体复合物
B. 突触b前膜释放的递质使突触后膜对离子的通透性减小
C. Na+内流会形成PSP1，Cl-内流会形成PSP2
D. PSP1和PSP2共同影响突触后神经元动作电位的产生
【答案】B
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，其具体的传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号)，递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号)，从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】A、突触a前膜释放的递质与后膜上的受体结合形成递质—受体复合物，A正确；
B、神经递质是神经元之间传递信息的物质，突触b前膜释放的递质，使突触b后膜通透性增大，B错误；
CD、图中PSP1中膜电位增大，可能是Na+等阳离子内流形成的，PSP2中膜电位减小，可能是Cl-内流形成的，共同影响突触后神经元动作电位的产生，CD正确。
故选B。
9. 如图为下丘脑参与调节的过程示意图，①~④表示相关物质。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 饥饿时，下丘脑通过交感神经使胰岛A细胞分泌增强
B. 饮水不足时，下丘脑感受刺激，④的分泌增多
C. 寒冷时，下丘脑—垂体—甲状腺的分级调节实现放大激素的调节效应
D. 摄入碘不足时，①②③含量均增加，导致甲状腺肿大
【答案】D
【解析】
【分析】图中激素①为促甲状腺激素释放激素，激素②为促甲状腺激素，激素③为甲状腺激素，④为抗利尿激素。
【详解】A、饥饿时，血糖浓度降低，下丘脑通过交感神经使胰岛A细胞分泌（分泌胰高血糖素）增强，升高血糖，A正确；
B、饮水不足时，细胞外液渗透压升高，下丘脑感受刺激，④抗利尿激素的分泌增多，促进肾小管和集合管对水的重吸收，B正确；
C、寒冷时，下丘脑—垂体—甲状腺的分级调节实现放大激素的调节效应，增加产热，维持体温相对稳定，C正确；
D、摄入碘不足时，甲状腺激素分泌减少，即③含量减少，①促甲状腺激素释放激素、②促甲状腺激素含量均增加，导致甲状腺肿大，D错误。
故选D。
10. 科学家将修饰过的编码抗原蛋白的mRNA由脂质体包裹后作为疫苗注入人体，既避免了外源mRNA引起的炎症反应，又诱导机体产生了特异性免疫应答，达到免疫预防的作用。下列叙述错误的是（ ）
A. 外源mRNA引发人体炎症反应并被清除，属于免疫防御
B. mRNA疫苗表达的抗原由抗原呈递细胞呈递给B细胞
C. mRNA疫苗可以激活体液免疫产生特异性抗体
D. 可通过修改mRNA疫苗中的碱基序列以应对病毒的变异
【答案】B
【解析】
【分析】根据题目可知，mRNA疫苗进入机体后，会诱发机体发生免疫反应，产生抗体和记忆细胞。
【详解】A、人体清除外来抗原，体现了免疫系统的免疫防御功能，A正确；
B、mRNA疫苗表达抗原由辅助性T细胞呈递给B细胞，B错误；
C、mRNA疫苗表达的抗原可以激活体液免疫产生特异性抗体，C正确；
D、mRNA疫苗表达的抗原可引起机体发生免疫反应，病毒发生变异，抗原信息会发生改变，原来的mRNA疫苗不能起作用，可通过修改mRNA疫苗中的碱基序列以应对病毒的变异，D正确。
故选B。
11. 当一个群落演替到与当地气候和土壤条件相适应的平衡状态时，演替不再进行，此时的群落称为顶极群落。以下相关叙述错误的是（ ）
A. 群落演替过程中会发生优势物种的取代
B. 群落演替有利于充分利用环境中的物质与能量
C. 顶极群落类型受温度、降水量等因素的影响
D. 顶极群落的结构复杂，将一直保持不变
【答案】D
【解析】
【分析】演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律、随时间变化的有序过程，因而它往往是可预测的，使得物种丰富度增加，生态系统的稳定性增强，一般森林是群落演替的顶级群落。
【详解】A、群落演替过程中会发生优势物种的取代，A正确；
B、生物群落的演替是不断进行的，物种丰富度逐渐提高，有利于充分利用环境中的物质与能量，B正确；
C、顶极群落与年平均气温和降雨量等气候条件密切相关，影响群落演替的顶级群落类型，C正确；
D、生物群落的演替是不断进行的，顶极群落一旦形成，在没有受到影响的条件下会较长时间保持一定的动态平衡，当环境发生变化时，也要发生演替，D错误。
故选D。
12. 某海水立体养殖生态系统能量流动示意图如下，M、N表示营养级。
以下分析正确的是（ ）
A. 流经该生态系统的总能量为9834kJ/（m2·a）
B. 遗体残骸中的能量全部流向分解者
C. “生产者→M→N”表示一条食物链
D. 由M到N的能量传递效率大约是6．3%
【答案】D
【解析】
【分析】1、识图分析，图中生产者呼吸作用消耗6553kJ/（m2•a）的能量，传递给M3281kJ/（m2•a），遗体残骸6561kJ/（m2•a），M同化的能量3281+2826=6107kJ/（m2•a），其中有3619kJ/（m2•a）用于呼吸作用，传递至下一营养级386kJ/（m2•a），遗体残骸2102kJ/（m2•a）。
2、输入第一营养级的能量，一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了；另一部分用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在植物体的有机物中。构成植物体的有机物中的能量，一部分随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来；另一部分则被初级消费者摄入体内，这样，能量就流入了第二营养级。流入第二营养级的能量，一部分在初级消费者的呼吸作用中以热能的形式散失;另一部分用于初级消费者的生长、发育和繁殖等生命活动，其中一些以遗体残骸的形式被分解者利用。如果初级消费者被次级消费者捕食，能量就流入了第三营养级。
【详解】A、流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量，由图可知，生产者固定的太阳能总量为6553+3281+6561=16395 kJ/（m2•a），A错误；
B、识图分析可知，遗体残骸中的能量有一部分流向M营养级，B错误；
C、由于图中生产者和M、N表示不同的营养级，每个营养级中包含不同的生物，因此“生产者→M→N”不是表示一条食物链，而可能是多条食物链，C错误；
D、由M到N的能量传递效率为386÷（ 3281+2826）×100%≈6.3%，D正确。
故选D。
13. 我国利用微生物发酵制作酱油的历史悠久，如图是通过发酵制作酱油的流程示意图，相关叙述错误的是（ ）
A. 制曲过程中小麦、大豆可为米曲霉提供碳源和氮源
B. 为利于发酵的进行，应将大豆蒸熟后趁热立即加入米曲霉
C. 米曲霉分泌的蛋白酶将蛋白质分解为肽或氨基酸
D. 发酵过程中加盐不仅可以调味还可以抑制杂菌的生长
【答案】B
【解析】
【分析】发酵，是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。
【详解】A、小麦含有丰富的淀粉、大豆含有丰富的蛋白质，制曲过程中小麦、大豆可为米曲霉提供碳源和氮源，A正确；
B、为利于发酵的进行，应将大豆蒸熟，待冷却后再加入米曲霉，防止高温条件下米曲霉死亡，B错误；
C、发酵过程中，米曲霉合成和分泌蛋白酶，蛋白酶将蛋白质分解为肽或氨基酸，C正确；
D、抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素，在发酵池中添加食盐能抑制杂菌的生长，还能调节酱油的风味，D。
故选B。
14. 下列选项属于实验中对照组处理的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【分析】探究土壤微生物的分解作用的实验中，实验组土壤做灭菌处理，无土壤微生物，落叶分解速率小，对照组土壤微生物加快落叶分解。
【详解】A、探究温度对光合作用强度的影响，将植株置于0℃条件下种植属于低温实验组，不属于对照组，对照组应将植物置于适宜的温度下培养，A错误；
B、探究某基因对细胞分裂的影响，将用于敲除该基因的重组载体导入细胞属于实验组，对照组应为不作处理，B错误；
C、探究某药物对血糖浓度的影响，将生理盐水注射入糖尿病模型鼠体内属于空白对照组，C正确；
D、实验组土壤做灭菌处理，无土壤微生物，故将落叶埋入经过60℃恒温处理1h的土壤中属于实验组而非对照组，D错误。
故选C。
15. 下列与生物学相关的说法中科学合理的是（ ）
A. 不能根据果实大小判断植物是否为转基因
B. 有血缘关系的人进行器官移植不会产生排斥
C. 食用乙烯利催熟香蕉会导致儿童性早熟
D. 标有“零蔗糖”的酸奶中一定不含糖
【答案】A
【解析】
【分析】乙烯 合成部位：植物体各个部位。主要作用：促进果实成熟；促进开花；促进叶、花、果实脱落。
【详解】A、不能根据果实大小判断植物是否为转基因，若发生基因突变也可能出现果实大小有较大差异，A正确；
B、有血缘关系的人进行器官移植仍会产生排斥，只是较于没有血缘关系的人的排斥性更弱，B错误；
C、乙烯和乙烯利都要与相应的受体结合来发挥作用，人体内没有乙烯和乙烯利的受体，“激素水果”不会引起儿童性早熟，C错误；
D、标有“零蔗糖”的酸奶中不一定不含糖，只是说没有蔗糖，而蔗糖只是糖类中二糖的一种，D错误。
故选A。
第二部分
二、非选择题：本部分共6题，共70分。
16. 为了研究放牧对植物病害的影响，研究者在四川若尔盖高寒湿地国家野外科学观测研究站的牦牛放牧平台进行调查和实验。
（1）该放牧平台中的牦牛、牧草、植物病原菌等所有生物共同构成_______。
（2）根据生活史类型，植物病原菌可分为两大类：一类是B型菌（活体营养型病原菌），它们从活细胞中获取营养，其繁殖体只存在于鲜活的植物组织内，如锈病菌；另一类是N型菌（死体营养型病原菌），它们可以从无生命的有机物中获取营养，其繁殖体存在于枯枝落叶和土壤中，如叶斑病菌。研究者对上述放牧平台的植物病害进行了长期大量调查，统计结果如图1所示。
N型菌属于生态系统组分中的______。由图1可知，放牧_____。此后，研究者又对全球范围内共计63项有关放牧影响植物病害的研究数据进行分析，这样做的目的是_______。
（3）为解释图1结果，进行了进一步实验，结果如图2。该实验通过______模拟不同的放牧强度。请综合相关信息解释放牧对B型菌和N型菌引发的植物病害影响不同的原因______。
（4）以下关于草原利用与保护的叙述，正确的是_____。
A. 生态效益是草原保护成功与否的唯一评价标准
B. 降低放牧量不能解决所有类型的牧草病害
C. 为维持生物与环境的协调与平衡需调查牲畜的K值
D. 考虑牧民的生活需求遵循了生态学的“自生”原理
【答案】（1）生物群落
（2） ①. 分解者 ②. 减轻B型菌引起的病害，对N型菌引起的病害无显著影响 ③. 验证图1所得结论的普遍性
（3） ①. 剪去不同比例的叶片 ②. 放牧的牲畜主要食用植物体的鲜活组织。B型菌的繁殖体只存在于鲜活组织内，牲畜的啃食能够将其移除，降低引起疾病的严重程度；而N型菌的繁殖体不存在于鲜活组织内，牲畜的啃食不能将其移除 （4）BC
【解析】
【分析】题图分析：
图1：据图1可知，随着放牧强度的增大，B型菌造成的疾病危害程度在减小，N型菌造成的疾病危害程度没有明显变化，说明放牧能减轻B型菌引起的病害，对N型菌引起的病害无显著影响。
图2：据图2可知，对叶子的修剪程度不同，对锈病菌造成的疾病影响明显，对叶斑病菌造成的疾病影响不明显，说明B型菌的繁殖体只存在于鲜活组织内，而N型菌的繁殖体不存在于鲜活组织内。
【小问1详解】
在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，叫作生物群落。因此，该放牧平台中的牦牛、牧草、植物病原菌等所有生物共同构成生物群落。
【小问2详解】
依题意，N型菌从无生命的有机物中获取营养，所以它属于分解者。据图1可知，随着放牧强度的增大，B型菌造成的疾病危害程度在减小，N型菌造成的疾病危害程度没有明显变化，说明放牧能减轻B型菌引起的病害，对N型菌引起的病害无显著影响。研究者又对全球范围内共计63项有关放牧影响植物病害的研究数据进行分析，这样做的目的是验证图1所得结论的普遍性。
【小问3详解】
依题意，该模拟实验目的是验证放牧能减轻B型菌引起的病害，对N型菌引起的病害无显著影响。结合图2信息可知，该实验通过剪去不同比例的叶片模拟不同的放牧强度。依题意知：B型菌从活细胞中获取营养，其繁殖体只存在于鲜活的植物组织内；N型菌从无生命的有机物中获取营养。可推测放牧对B型菌和N型菌引发的植物病害影响不同的原因是放牧的牲畜主要食用植物体的鲜活组织。B型菌的繁殖体只存在于鲜活组织内，牲畜的啃食能够将其移除，降低引起疾病的严重程度；而N型菌的繁殖体不存在于鲜活组织内，牲畜的啃食不能将其移除。
【小问4详解】
A、进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力。因此，生态效益是不草原保护成功与否的唯一评价标准，还要考虑经济和社会效益，A错误；
B、放牧能减轻B型菌引起的病害，因此降低放牧量不能解决所有类型的牧草病害，B正确；
C、为维持生物与环境的协调与平衡需调查牲畜的K值，放牧时，放牧量不能超过牲畜的K值，C正确；
D、进行生态工程改造时，要考虑自然、经济和社会等系统影响力，这是生态学的整体原理。考虑牧民的生活需求遵循了生态学的“整体”原理，D错误。
故选BC。
17. 学习以下材料，回答以下问题。
无氧呼吸产生的弱酸对光合作用的影响
光合自养型生物依赖光合作用将光能转化为化学能，通过呼吸作用将有机物中的能量释放出来供给代谢活动。有研究发现，在早晚弱光环境及夜晚条件下，无氧呼吸方式对于衣藻的生存很重要。在衣藻中，无氧呼吸过程中产生的丙酮酸具有多条代谢途径，较为特别的是丙酮酸能够进一步代谢产生甲酸、乙酸等各种弱酸（HA）。研究表明，缺氧条件下衣藻无氧呼吸产生的弱酸导致了类囊体腔的酸化。弱酸在衣藻细胞中有未解离的弱酸分子和解离后的离子两种存在形式。其中弱酸分子可以穿过生物膜进入细胞的各区室中，研究人员根据多项研究提出了“离子陷阱”模型（如图1）。研究还发现，类囊体腔的缓冲能力不足细胞质基质和叶绿体基质的二十分之一。有数据表明，无氧呼吸产生的弱酸可以抑制光反应中的光捕获和电子传递。为了模拟黎明时分的光照情况，研究人员将衣藻进行黑暗密闭处理3小时后给予弱光光照，另一组进行相同处理并额外添加氢氧化钾（实验结果如图2所示）。在有氧情况下，相同实验处理发现氢氧化钾对氧气释放情况无影响。在自然环境中，衣藻经历黑暗和弱光条件的交替，黄昏时光合作用减弱，氧气通过有氧呼吸迅速耗尽，衣藻通过活跃无氧呼吸以维持细胞的能量供给。黎明时分无氧呼吸产生的弱酸在一定程度上有利于衣藻释放氧气。该研究为探索光合作用和呼吸作用的关系提供了新思路。
（1）在光合作用的光反应阶段，类囊体薄膜上的_____吸收光能，并将光能转化为____中活跃的化学能参与到暗反应阶段。
（2）下列选项中，可作为证据支持无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化的有_____。
A. 类囊体腔内的酸化程度与无氧呼吸产生弱酸的总积累量呈正相关
B. 外源添加甲酸、乙酸等弱酸后衣藻均出现类囊体腔酸化的现象
C. 无氧呼吸过程中不产生弱酸的突变体在黑暗条件下未发现类囊体腔酸化
（3）结合图1及文中信息分析，弱酸导致类囊体腔酸化的机制是_____。
（4）图2结果显示_____。因此可以认为弱光条件下，无氧呼吸产生的弱酸在一定程度上有利于衣藻释放氧气。为解释此现象，请提出一个需要进一步研究的问题。_____
【答案】（1） ①. 光合色素 ②. ATP、NADPH （2）ABC
（3）弱酸分子可进入类囊体腔，并解离出氢离子，由于氢离子无法直接穿过类囊体膜，且类囊体腔内的缓冲能力有限，导致腔内氢离子不断积累，出现酸化
（4） ①. 弱光组释放氧气的时间早于KOH+弱光组，且更快达到最大氧气释放量 ②. 无氧呼吸产生的弱酸可以抑制有氧呼吸吗？无氧呼吸产生的弱酸抑制有氧呼吸的程度比抑制光合作用的程度高吗？
【解析】
【小问1详解】
光合色素位于类囊体薄膜上，光合有关的酶位于叶绿体类囊体薄膜和叶绿体基质中。光反应阶段，类囊体薄膜上的光合色素吸收光能，并将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。
【小问2详解】
A、类囊体腔内的酸化程度与无氧呼吸产生弱酸的总积累量呈正相关，即无氧呼吸产生弱酸的总积累量多，进而类囊体腔内的酸化程度高，可说明无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化，A正确；
B、甲酸、乙酸都是弱酸，外源添加弱酸后衣藻均出现类囊体腔酸化的现象，可说明无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化，B正确；
C、无氧呼吸过程中不产生弱酸的突变体在黑暗条件下未发现类囊体腔酸化，产生弱酸的突变体在黑暗条件下发现类囊体腔酸化,可说明无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化，C正确；
故选ABC。
【小问3详解】
由图1可知，弱酸分子可进入类囊体腔，并解离出氢离子，由于氢离子无法直接穿过类囊体膜，且类囊体腔内的缓冲能力有限，导致腔内氢离子不断积累，出现酸化。
【小问4详解】
衣藻暗处理3小时后一组给予弱光光照，另一组进行相同处理并额外添加氢氧化钾，由图2可知，弱光组释放氧气的时间早于KOH+弱光组，且更快达到最大氧气释放量。弱光条件下，无氧呼吸产生的弱酸在一定程度上有利于衣藻释放氧气。为解释此现象，需要进一步研究无氧呼吸产生的弱酸对有氧呼吸的影响，如无氧呼吸产生的弱酸可以抑制有氧呼吸吗？无氧呼吸产生的弱酸抑制有氧呼吸的程度比抑制光合作用的程度高吗？
18. 高级别浆液性卵巢癌（HGSOC）是一类死亡率较高的卵巢癌。现有治疗手段仅对部分HGSOC患者有效，且易产生耐药。为开发新的治疗方法，科学家们进行了相关研究。
（1）由于HGSOC患者体内的癌细胞表面_______减少，导致其极易在体内扩散，晚期常伴有腹膜转移。抑制晚期转移进展是HGSOC患者预后的主要决定因素。
（2）IFNe是一种干扰素，具有抗微生物感染作用，在免疫系统组成中属于_______。研究人员推测IFNe可能存在抗肿瘤活性，作出此推测可基于下列哪些事实____？
a、IFNe仅在女性输卵管上皮细胞（HGSOC的起源细胞）中表达
b、HGSOC患者的输卵管上皮细胞中IFNe的转录水平显著降低
c、在HGSOC患者的输卵管上皮细胞中未检测到其他类型的干扰素
d、绝经后的妇女是卵巢癌的高风险人群，IFNe表达水平很低
e、敲除IFNe基因的小鼠肿瘤数量和转移发生率较高
（3）为验证上述推测，研究人员利用ID8肿瘤细胞（卵巢癌细胞系），采用图1方式建立三种不同阶段的小鼠卵巢癌模型并进行实验，结果如图2所示。
据图1分析，研究人员建立的“发展中（未形成）”“已形成”和“晚期具有腹膜转移”的小鼠卵巢癌模型分别为________（填字母）模型。图2结果显示_________。研究结果表明IFNe具有治疗HGSOC的潜力。
（4）研究人员制备敲除IFNe受体基因的小鼠X，对X和野生型均注射未敲除IFNe受体基因的ID8肿瘤细胞建立模型，对部分小鼠注射IFNe进行治疗。治疗组的小鼠X肿瘤数量、肿瘤转移率均低于不治疗组的小鼠X，但显著高于治疗组的野生型小鼠。检测发现野生型小鼠接受IFNe治疗后，活化的免疫细胞增加，将其与ID8肿瘤细胞在体外培养，会导致ID8肿瘤细胞裂解。据此推测IFNe抗HGSOC的机制_____。
【答案】（1）糖蛋白 （2） ①. 免疫活性物质 ②. bde
（3） ①. B、A、C ②. 三种不同阶段的模型小鼠注射IFNe的治疗组肿瘤数量均低于对照组
（4）IFNe对肿瘤细胞有直接的抑制作用，同时还激活免疫细胞，激活的免疫细胞裂解肿瘤细胞
【解析】
【分析】1、癌细胞与正常细胞相比，具有以下特征：能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。
2、免疫活性物质是指由免疫细胞或其他细胞产生的、并发挥免疫作用的物质。包括抗体、溶菌酶和细胞因子(白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子)等。
【小问1详解】
癌细胞的细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。
【小问2详解】
干扰素是主要的细胞因子之一，细胞因子属于免疫活性物质。
研究人员推测IFNe可能存在抗肿瘤活性，作出此推测可基于下列哪些事实：
a、由IFNe仅在女性输卵管上皮细胞（HGSOC的起源细胞）中表达，但不能确定IFNe对HGSOC的产生是否有影响，a不符合题意；
b、由HGSOC患者的输卵管上皮细胞中IFNe的转录水平显著降低，说明IFNe减少可能是HGSOC患者患病的原因，b符合题意；
c、由在HGSOC患者的输卵管上皮细胞中未检测到其他类型的干扰素，无法确定IFNe与HGSOC是否有关，c不符合题意；
d、由绝经后的妇女是卵巢癌的高风险人群，IFNe表达水平很低，可推测IFNe表达水平很低容易患卵巢癌，的符合题意；
e、由敲除IFNe基因的小鼠肿瘤数量和转移发生率较高，可推测缺少IFNe基因小鼠肿瘤细胞增多，e符合题意。
故选bde。
【小问3详解】
根据图1，A模型ID8肿瘤细胞注射在卵巢，代表没有转移，第28天注射IFNe间隔时间较长，代表已形成的小鼠卵巢癌模型；B模型ID8肿瘤细胞注射在卵巢，代表没有转移，第7天注射IFNe间隔时间较短，代表未形成的小鼠卵巢癌模型；C模型ID8肿瘤细胞注射在腹腔，代表晚期具有腹膜转移。故研究人员建立的“发展中（未形成）”“已形成”和“晚期具有腹膜转移”的小鼠卵巢癌模型分别为B、A、C。图2中对照组肿瘤细胞数都高于注射IFNe组，显示三种不同阶段的模型小鼠注射IFNe的治疗组肿瘤数量均低于对照组。
【小问4详解】
治疗组的小鼠X肿瘤数量、肿瘤转移率均低于不治疗组的小鼠X，说明IFNe对肿瘤细胞有直接的抑制作用。检测发现野生型小鼠接受IFNe治疗后，活化的免疫细胞增加，说明IFNe可以激活免疫细胞。将其（激活的免疫细胞）与ID8肿瘤细胞在体外培养，会导致ID8肿瘤细胞裂解，说明激活的免疫细胞裂解肿瘤细胞。故推测IFNe抗HGSOC的机制为IFNe对肿瘤细胞有直接的抑制作用，同时还激活免疫细胞，激活的免疫细胞裂解肿瘤细胞。
19. 玉米是我国重要的粮食作物，研究其雄性不育性状对玉米育种有重要意义。
（1）已知玉米籽粒颜色由一对等位基因控制。紫色籽粒与黄色籽粒的玉米杂交，子代籽粒均为紫色，籽粒颜色中显性性状为______。在子代中获得一株表现为雄性不育的突变株。利用该突变株进行如图1所示杂交实验，结果说明控制花粉育性和籽粒颜色这两对基因的位置关系是_____。用杂交得到的雄性不育株建立品系甲。
（2）绒毡层是雄蕊花粉囊最内侧的细胞层。与花粉发育密切相关。已知M基因在绒毡层特异性表达，M蛋白依赖前端的信号序列S引导进入内质网中完成合成和加工。S序列被切除后M蛋白才能分泌到细胞外发挥作用。研究发现，品系甲的M基因发生突变。导致所表达蛋白的S序列最后一位氨基酸发生改变。对两种M蛋白进行研究，结果分别如图2、图3所示。
根据上述研究结果推测，导致品系甲雄性不育的原因是M基因突变______。
（3）研究发现，雄性不育玉米的花粉败育使更多物质被用于果穗生长，有利于提高产量。研究人员对品系甲（突变基因记为M+）进行改造，获得具有一对M+基因，且在M+基因所在染色体的非同源染色体上插入单个N片段的品系乙。N片段含3个紧密连锁不发生重组的序列：能持续抑制M+基因表达的序列、花粉特异表达的花粉败育基因和籽粒特异表达的红色荧光蛋白基因。根据图4流程继续进行育种。
种子A用于继续繁殖品系乙，种子B用于培育不含转基因成分的子代，这两种籽粒在果穗上的比例约为____，筛选出种子B的方法是_____。在生产种植上，与种子C相比，种植种子D不需要分别种植母本植株和父本植株，既操作方便，又可保证传粉效率，原因是_____。
【答案】（1） ①. 紫色 ②. 位于一对同源染色体上
（2）引起M蛋白氨基酸序列改变，在加工过程中信号序列S无法被正常切除，M蛋白不能从绒毡层细胞分泌到细胞外，影响花粉的正常发育
（3） ①. 1：1 ②. 选择无荧光的种子 ③. 种植种子D得到的植株中有50%基因型为M+M的雄性不育株作为母本，也有50%基因型为MM的可育株作为父本
【解析】
【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，位于同源染色体的等位基因随同源染色体分离而分离，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【小问1详解】
依题意，紫色籽粒与黄色籽粒的玉米杂交，子代籽粒均为紫色，因此，籽粒颜色中紫色相对黄色为显性，且亲本紫色籽粒也为纯合子。据图1可知，突变体与纯合黄色可育株进行杂交，子代紫色不育：黄色可育为1：1，则亲本突变体表型为紫色不育，据此可知，突变体与纯合黄色可育株进行的杂交属于测交，测交结果紫色不育：黄色可育为1：1，符合一对染色体上基因分离的规律，因此可推测控制花粉育性和籽粒颜色这两对基因位于一对染色体上。
【小问2详解】
据图2可知，突变蛋白比正常蛋白分子量大，依题意S序列被切除后M蛋白才能分泌到细胞外发挥作用，由此可推测，基因突变导致M蛋白氨基酸序列改变，在M蛋白加工过程中信号序列S无法被正常切除，M蛋白不能从绒毡层细胞分泌到细胞外，影响花粉的正常发育。
【小问3详解】
依题意，品系乙由品系甲改造而来，则品系乙的基因型可以表示为M+M+NO（用N表示N片段的所有基因，不含N片段的同源染色体用O表示）。N片段含能持续抑制M+基因表达的序列、花粉特异表达的花粉败育基因，因此，当品系乙自交时，花粉中含N片段时，花粉不育。品系乙自交时产生的雌配子基因型及比例是1M+N：1M+O；产生的雄配子基因型是1M+O；则子代基因型及比例是：1M+M+NO：1M+M+OO。依题意，种子A用于继续繁殖品系乙，种子B用于培育不含转基因成分的子代，则种子A是：M+M+NO，种子B是M+M+OO。因此，这两种籽粒在果穗上的比例约为1：1。种子B中无N片段，N片段中含红色荧光蛋白基因，所以子代中无荧光的种子就是种子B。分析图4，可育品系为MM，种子B为M+M+(M的非同源染色体上都不含相关基因，不再用O表示），则种子C为M+M，种子D为1M+M：1MM。由以上分析可知，种植种子D得到的植株中有50%基因型为M+M的雄性不育株作为母本，也有50%基因型为MM的可育株作为父本，因此，在生产种植上，与种子C相比，种植种子D不需要分别种植母本植株和父本植株，既操作方便，又可保证传粉效率。
20. 土壤板结会导致水稻根系出现变短的现象，我国研究人员展开了相关研究。
（1）生长素对植物根系生长发育的影响因浓度不同有较大差异，当________浓度时抑制根的生长。
（2）研究人员发现压实土壤后根部的脱落酸（ABA）浓度升高。利用ABA合成缺陷突变株开展实验，观察到生长4天的幼苗形态如图1所示。由此可作出推测_______。
（3）生长素在植物根系生长发育中起着关键作用，推测ABA对水稻根系生长的作用与生长素有关。进一步研究发现，在给予外源ABA处理后，幼苗中生长素合成相关基因YUC表达增强。研究人员提出了“ABA通过生长素引发根系生长变化”的假说。请从A~ I中选择字母填入表格，补充验证上述假说的实验方案。
A．野生型植株
B．ABA合成缺陷植株
C．生长素合成缺陷植株
D．土壤压实
E．土壤不压实
F．施加外源ABA
G．不施加外源ABA
H．测定ABA含量
I．测定幼苗的根长
（4）实验证实上述假说成立。进一步推测ABA是通过转录因子b46调控YUC基因的启动子r7而激活生长素合成。研究人员培育了一系列突变体作为实验材料：
对野生型和五种突变型幼苗分别给予外源ABA处理，4天后测定根长。若_____和_____结果相同，则支持“b46通过调控r7而激活生长素合成”。
（5）研究人员还发现土壤板结会引起根部乙烯增多，引发转录因子s1也作用于启动子r7上调生长素合成。综合上述研究，完善土壤板结引发根生长变化的调控图_____（在方框中以文字和箭头的形式作答）。
【答案】（1）高 （2）压实土壤后，ABA浓度升高导致根的生长受抑制
（3） ①. C ②. EF ③. I
（4） ①. ① ②. ④
（5）
【解析】
【分析】生长素：合成部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子。主要生理功能：生长素的作用表现为两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长。
脱落酸：合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。主要生功能：抑制植物细胞的分裂和种子的萌发，促进植物进入休眠；促进叶和果实的衰老、脱落。
【小问1详解】
由于生长素的作用表现为低浓度促进生长，高浓度抑制生长，生长素对植物根系生长发育的影响因浓度不同有较大差异，当高浓度时抑制根的生长。
【小问2详解】
根据题意，压实土壤后根部的脱落酸（ABA）浓度升高。利用ABA合成缺陷突变株开展实验，野生型为对照组，ABA合成缺陷突变株为实验组，土壤压实和未压实又构成对照关系，观察到生长4天的幼苗形态如图1所示。根据图示结果和题意可知，与ABA合成缺陷突变株相比，压实土壤后，ABA浓度升高导致根的生长受抑制。
【小问3详解】
根据题意可知，生长素在植物根系生长发育中起着关键作用，推测ABA对水稻根系生长的作用与生长素有关。进一步研究发现，在给予外源ABA处理后，幼苗中生长素合成相关基因YUC表达增强。因此该实验的目的是：ABA通过生长素引发根系生长变化。该实验的自变量为是否添加外源ABA以及植株是否产生生长素，故实验中采用的实验材料为野生型植株和生长素合成缺陷植株构成对照，实验操作中土壤是否压实和是否施加外源ABA构成对照，实验的因变量为根系的生长变化，因此需要测定幼苗的根长。结合表中信息可知，实验材料①为C生长素合成缺陷植株，培养条件②为E土壤不压实和F施加外源ABA，与土壤不压实和不施加外源ABA构成对照关系，检测指标（因变量）③为I测定幼苗的根长。
【小问4详解】
根据题意，实验验证ABA通过生长素引发根系生长变化成立，进一步推测ABA是通过转录因子b46调控YUC基因的启动子r7而激活生长素合成。分析表中实验结果可知，对野生型和五种突变型幼苗分别给予外源ABA处理，4天后测定根长，若支持“b46通过调控r7而激活生长素合成”，则表中①r7缺失和④r7缺失b46缺失实验结果相同，
【小问5详解】
根据题意，研究人员还发现土壤板结会引起根部乙烯增多，引发转录因子s1也作用于启动子r7上调生长素合成。综合上述研究可知，土壤板结引起根部脱落酸（ABA）浓度升高和根部乙烯增多，ABA通过转录因子b46调控YUC基因的启动子r7而激活生长素合成，乙烯引发转录因子s1也作用于YUC基因的启动子r7上调生长素合成，最终导致基因YUC表达增强，生长素合成增多，生长素浓度过高抑制了根的生长。因此土壤板结引发根生长变化的调控图为：。
21. 为监测与记录体内细胞间通讯，我国科研人员建立了一种新的系统，利用转基因技术经筛选获得转基因小鼠（gL），以揭示正在进行的细胞与细胞之间的接触情况。
（1）gL小鼠中细胞—细胞接触的信号通路如图。将绿色荧光蛋白（GFP）设计为信号分子，αGFP-N-tTA融合蛋白为______，完成细胞间的信息交流。利用转基因技术获得以心肌细胞作为信号发送细胞的转基因小鼠，为保证在心肌细胞中特异性表达GFP，表达载体中应含有______。将构建好的表达载体导入小鼠的_______中，同理获得内皮细胞特异性表达αGFP-N-tTA的转基因小鼠，将上述两种转基因小鼠杂交，经筛选获得gL小鼠。
（2）如图，在gL小鼠中，科研人员使用LacZ基因作为报告基因。当内皮细胞与心肌细胞接触时，由于GFP和aGFP-N-tTA结合，引起______，进入细胞核与tetO结合，启动LacZ基因表达，使正在与心肌细胞接触的内皮细胞呈蓝色。
（3）研究人员进一步构建gT小鼠，以实现体内所有与心肌细胞有过接触的内皮细胞都持续发出红色荧光。请利用以下实验材料，完善制备gT小鼠的技术路线。
（4）在gT小鼠胚胎发育早期，观察到部分内皮细胞发出红色荧光。随着胚胎发育的进行，观察到肝脏中很大一部分血管也呈现红色，这表明_______。
【答案】（1） ①. 受体 ②. 心肌细胞中特异表达基因的启动子 ③. 受精卵
（2）受体被切断，tTA被释放
（3） （4）胚胎发育早期接触过心肌的内皮细胞会迁移到肝脏，参与形成肝脏的血管
【解析】
【分析】1、基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作重组DNA技术。
2、实现这一精确的操作过程至少需要三种“分子工具”，即准确切割DNA分子的“分子手术刀”、将DNA片段再连接起来的“分子缝合针”和将体外重组好的DNA分子导入受体细胞的“分子运输车”。
3、基因表达载体是载体的一种，应包含目的基因、标记基因、启动子、终止子等。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。有时为了满足应用需要，会在载体中人工构建诱导型启动子。
【小问1详解】
依题意，GFP与αGFP-N-tTA融合蛋白结合，完成细胞间的信息交流，GFP为信息分子，则αGFP-N-tTA融合蛋白为受体。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。因此，为保证在心肌细胞中特异性表达GFP，表达载体中应含有心肌细胞中特异表达基因的启动子。动物细胞不能体现细胞的全能性，要获得小鼠个体，只能由受精卵发育而成。因此，基因表达载体应导入小鼠的受精卵中。
【小问2详解】
据图可知，GFP和aGFP-N-tTA结合后，αGFP-N-tTA融合蛋白位于的信号接收细胞获得信息，细胞作出反应把受体切断，使tTA被释放，进入细胞核与tetO结合，启动LacZ基因表达，使正在与心肌细胞接触的内皮细胞呈蓝色。
【小问3详解】
实验目的是构建gT小鼠，以实现体内所有与心肌细胞有过接触的内皮细胞都持续发出红色荧光。gT小鼠要发出红色荧光，则应向受体细胞内导入RFP，且RFP要在内皮细胞内特异性表达，还要有控制其特异性的表达的启动子。依题意可知，题目只提供了Pc持续表达强启动子，没有控制其特异性的表达的启动子，因此还要构建一个能控制RFP在内皮细胞特异性表达的机制。由图示可知GFP和αGFP-N-tTA结合后，αGFP-N-tTA融合蛋白位于的信号接收细胞获得信息，使tTA被释放，进入细胞核与tetO结合，启动下游基因表达。可以利用这个细胞与细胞之间的通信来控制RFP的表达。根据以上分析要选择a内皮细胞特异性表达αGFP-N-tTA的转基因小鼠作为受体鼠。把Pc、lxP、STOP序列按流程图中顺序连接，再连接上RFP，构成成一个表达载体；另把Cre连接在tetO之后，构建另一个表达载体，同时导入a内皮细胞特异性表达αGFP-N-tTA的转基因小鼠。整个流程如图所示：
最后获得的gT小鼠内皮细胞膜上表达出的αGFP-N-tTA融合蛋白，心肌细胞膜上表达出的绿色荧光蛋白，两细胞相接，GFP和αGFP-N-tTA结合后，αGFP-N-tTA融合蛋白位于的信号接收细胞获得信息，使tTA被释放，进入细胞核与tetO结合，激活连接其后的Cre表达出相应酶，该酶进入细胞核后作用于lxP，导致两个lxP中间的STOP片段丢失，Pc控制连接其后的RFP持续表达，使与心肌细胞相接触的内皮细胞持续表达出红色荧光蛋白，达到实验目的。
【小问4详解】
在gT小鼠胚胎发育早期，观察到部分内皮细胞发出红色荧光。随着胚胎发育的进行，观察到肝脏中很大一部分血管也呈现红色，这表明胚胎发育早期接触过心肌的内皮细胞会迁移到肝脏，参与形成肝脏的血管。选项
实验名称
处理
A
探究温度对光合作用强度的影响
将植株置于0℃条件下种植
B
探究某基因对细胞分裂的影响
将用于敲除该基因的重组载体导入细胞
C
探究某药物对血糖浓度的影响
将生理盐水注射入糖尿病模型鼠体内
D
探究土壤微生物的分解作用
将落叶埋入经过60℃恒温处理1h的土壤中
组别
材料
培养条件
检测指标
1
野生型植株
土壤不压实；不施加外源ABA
③________
2
②________
3
①________
土壤不压实；不施加外源ABA
4
同②
序号
①
②
③
④
⑤
突变体类型
r7缺失
b46缺失
b46过表达
r7缺失b46缺失
r7缺失b46过表达
DNA序列
lxP：该序列中有Cre酶的识别位点，lxP本身不影响附近的DNA序列的功能
Cre：编码的酶进入细胞核后作用于lxP，导致两个lxP中间的DNA片段丢失
STOP：转录终止序列
Pc：持续表达强启动子
tetO：tTA识别和结合序列，结合后启动下游基因的表达
RFP：红色荧光蛋白基因
小鼠品系
a。内皮细胞特异性表达aGFP-N-tTA的转基因小鼠
b。野生型小鼠
本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 在人口腔上皮细胞的结构组成中，同时含有磷脂、蛋白质和核酸的是（ ）
A. 线粒体B. 核糖体C. 高尔基体D. 染色体
【答案】A
【解析】
【分析】内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统.。生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质；磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架；蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。
【详解】A、线粒体属于双层膜细胞器，其膜结构也是主要由磷脂和蛋白质组成，线粒体中含有少量的DNA和RNA，A符合题意；
B、核糖体的主要成分是核糖体RNA和蛋白质，没有膜结构，因此不含有磷脂，B不符合题意；
C、高尔基体由扁平的囊和小泡组成，属于单层膜细胞器，其膜结构的主要成分也是磷脂和蛋白质，但是不含有核酸，C不符合题意；
D、染色体的主要成分DNA和蛋白质，是DNA的主要载体，没有膜结构，不含有磷脂，D不符合题意。
故选A。
2. 某研究小组在过氧化氢溶液中加入一定量的过氧化氢酶，收集产生的氧气，每隔30秒进行一次测定，结果如图。下列叙述合理的是（ ）
A. 过氧化氢酶为过氧化氢的分解提供了所需的活化能
B. 氧气产生速率随时间变化逐渐减慢是由于酶的活性降低
C. 适当增加酶的初始加入量不会改变产生的氧气总量
D. 低温条件下氧气产生速率低是由于酶的空间结构被破坏
【答案】C
【解析】
【分析】1、分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。
2、与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高。
【详解】A、过氧化氢酶降低过氧化氢分解所需的活化能，催化过氧化氢分解，A错误；
B、氧气产生速率随时间变化逐渐减慢是由于底物含量不足，B错误；
C、酶催化化学反应只改变反应速率，不改变反应程度，反应产生的氧气总量由底物决定，适当增加酶的初始加入量不会改变产生的氧气总量，C正确；
D、低温条件不改变酶的空间结构，但会抑制酶的活性。因此，低温条件下氧气产生速率低是由于酶的活性被抑制，D错误。
故选C。
3. 秀丽隐杆线虫是研究个体发育的模式生物，其发育过程中共产生1090个细胞，其中131个细胞会在固定的发育时间和固定位置消失，最终发育成熟的成虫只有959个体细胞。以下说法不正确的是（ ）
A. 这1090个细胞是由受精卵分裂和分化而来
B. 131个细胞的消失是由基因决定的细胞凋亡
C. 消失的细胞和最终留下的细胞遗传物质不同
D. 组成成虫的959个体细胞结构和功能不完全相同
【答案】C
【解析】
【分析】1、生物会经历出生、生长、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命历程，细胞也一样。
2、受精卵分裂形成的众多细胞，经过细胞分化具有不同的形态、结构和功能，进而形成组织和器官。高度分化的植物细胞仍然具有全能性，已分化的动物细胞的细胞核具有全能性。
3、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，与细胞坏死不同。新细胞的产生和一些细胞的凋亡同时存在于多细胞生物体中。
【详解】A、秀丽隐杆线虫是多细胞生物，多细胞生物发育的起点细胞是受精卵，其发育过程中共产生1090个细胞，因此，这1090个细胞是由受精卵分裂和分化而来，A正确；
B、依题意，秀丽隐杆线虫发育过程中的131个细胞会在固定的发育时间和固定位置消失，说明131个细胞的消失是由基因决定的细胞凋亡，B正确；
C、秀丽隐杆线虫发育过程中共产生的1090个细胞都是经受精卵有丝分裂和分化而来，有丝分裂产生的细胞遗传物质相同，分化过程不改变细胞的遗传物质。因此，消失的细胞和最终留下的细胞遗传物质相同，C错误；
D、这959个细胞是由相同细胞经分化形成的，细胞分化过程细胞的形态、结构和功能会发生变化。因此，组成成虫的959个体细胞结构和功能不完全相同，D正确。
故选C。
4. 双酚A是一种用于合成塑料制品的有机化合物。小鼠长时间接触双酚A会导致减数分裂异常。如图为雌性小鼠减数分裂1中期的显微图像，下列叙述错误的是（ ）
A. 对照组细胞已发生四分体中非姐妹染色单体间的互换
B. 对照组细胞在减数分裂1后期将发生姐妹染色单体的分离
C. 暴露组小鼠产生的次级卵母细胞中可能出现同源染色体，
D. 暴露组小鼠产生的卵细胞受精形成的胚胎可能出现染色体异常
【答案】B
【解析】
【分析】分裂间期：染色体的复制。
减数分裂1：
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。
减数分裂2过程：
①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；
②中期：染色体形态固定、数目清晰；
③后期：着丝点分裂，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、图示为雌性小鼠减数分裂1中期的显微图像，四分体中非姐妹染色单体间的互换发生在减数分裂1前期，因此，对照组细胞已发生四分体中非姐妹染色单体间的互换，A正确；
B、正常减数分裂1后期发生同源染色体分离，非同源染色体自由组合。对照组进行正常的减数分裂，所以减数分裂1后期不发生姐妹染色单体的分离，姐妹染色单体的分离发生在减数分裂Ⅱ后期，B错误；
CD、据图可知，暴露组小鼠中染色体排列与对照组不同，说明暴露组小鼠牵引染色体的纺锤丝异常，染色体不能正常移动。因此，暴露组小鼠产生的次级卵母细胞中可能出现同源染色体，由此产生的卵细胞中染色体数也异常。因此，暴露组小鼠产生的卵细胞受精形成的胚胎可能出现染色体异常，CD正确；
故选B。
5. 酵母菌DNA分子中碱基A约占32%，以下关于酵母菌DNA复制的说法正确的是（ ）
A. DNA复制过程需消耗能量
B. DNA解旋将断开磷酸二酯键
C. 核糖核苷酸作为复制的原料
D. 子代DNA分子中G约占32%
【答案】A
【解析】
【分析】酵母菌为真核生物，细胞中含有DNA和RNA两种核酸；其中DNA分子为双链结构，A=T，G=C。
【详解】A、DNA复制的方式为半保留复制，需要模板、原料、能量和酶，A正确；
B、DNA解旋将断开氢键，B错误；
C、脱氧核苷酸作为DNA复制的原料，C错误；
D、酵母菌的DNA中碱基A约占32%，则A=T=32%，G=C=（1-2×32%）÷2=18%，则子代的DNA分子中G约占18%，D错误。
故选A。
6. HCFP1是一种由运动神经元发育不良引起的人类单基因遗传病，因神经元中调节GATA2蛋白表达量的序列发生突变引起。如图为该遗传病的家系图，已知I-2不含致病基因。下列分析正确的是（ ）
A. 可推知HCFP1属于伴X染色体显性遗传病
B. Ⅱ-1与正常男性生出患病孩子的概率为1/4
C. I-1体内能检测到氨基酸序列异常的GATA2
D. Ⅱ-2与Ⅲ-1个体的基因型相同
【答案】D
【解析】
【分析】分析题意可知，I-2不含致病基因，因此该遗传病为显性遗传病，但是Ⅱ-2是患者，说明该遗传病是常染色体显性遗传病。
【详解】A、I-2不含致病基因，因此该遗传病为显性遗传病，但是Ⅱ-2是患者，说明该遗传病是常染色体显性遗传病，A错误；
B、Ⅱ-1是杂合子，与正常男性生出患病孩子的概率为1/2，B错误；
C、I-1体内不一定能检测到氨基酸序列异常的GATA2，因为其患病原因是调节GATA2蛋白表达量的序列异常，并不一定会造成氨基酸序列异常，C错误；
D、Ⅱ-2与Ⅲ-1个体的基因型相同，都为杂合子，D正确。
故选D。
7. 为探究昆虫抗药性产生的原因，将一雌一雄两只果蝇放在同一培养瓶内繁育获得同父同母的果蝇家系，由此获得若干家系。将每一家系的果蝇均分至两个培养瓶，甲瓶中放有涂抹DDT的玻璃片，乙瓶放有空白玻璃片。检测各家系甲瓶果蝇死亡率，若死亡率高，则淘汰该家系；若死亡率低，则按如图流程继续操作。重复十代后，获得了抗DDT能力高于原家系几百倍的果蝇。以下关于此实验叙述错误的是（ ）
A. 同一家系分至甲、乙瓶的果蝇具有相同的遗传背景
B. 实验排除了DDT诱导果蝇产生抗药性变异的可能
C. 乙瓶未放置DDT，无法实现DDT对果蝇家系的选择作用
D. 本实验可以证明果蝇抗药性增强是选择的结果
【答案】C
【解析】
【分析】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、依题意，将一雌一雄两只果蝇放在同一培养瓶内繁育获得同父同母的果蝇家系，由此可知，同一家系分至甲、乙瓶的果蝇具有相同的遗传背景，A正确；
BD、据图可知，乙瓶未放置DDT，用于保留一雌一雄个体，该瓶中个体与甲瓶中果蝇具有相同的遗传背景，用此对照来排除DDT诱导果蝇产生抗药性变异的可能，因此本实验可以证明果蝇抗药性增强是选择的结果，BD正确；
C、乙瓶虽未放置DDT，但在重复实验时，乙瓶中的果蝇是来源于经DDT选择后的子代，因此，乙瓶虽未放置DDT，也通过甲瓶实现DDT对果蝇家系的选择作用，C错误。
故选C。
8. 通过微电极测定细胞的膜电位，如图所示，PSP1和PSP2分别表示突触a和突触b的后膜电位。下列叙述错误的是（ ）
A. 突触a前膜释放的递质与后膜上的受体形成递质—受体复合物
B. 突触b前膜释放的递质使突触后膜对离子的通透性减小
C. Na+内流会形成PSP1，Cl-内流会形成PSP2
D. PSP1和PSP2共同影响突触后神经元动作电位的产生
【答案】B
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，其具体的传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号)，递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号)，从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】A、突触a前膜释放的递质与后膜上的受体结合形成递质—受体复合物，A正确；
B、神经递质是神经元之间传递信息的物质，突触b前膜释放的递质，使突触b后膜通透性增大，B错误；
CD、图中PSP1中膜电位增大，可能是Na+等阳离子内流形成的，PSP2中膜电位减小，可能是Cl-内流形成的，共同影响突触后神经元动作电位的产生，CD正确。
故选B。
9. 如图为下丘脑参与调节的过程示意图，①~④表示相关物质。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 饥饿时，下丘脑通过交感神经使胰岛A细胞分泌增强
B. 饮水不足时，下丘脑感受刺激，④的分泌增多
C. 寒冷时，下丘脑—垂体—甲状腺的分级调节实现放大激素的调节效应
D. 摄入碘不足时，①②③含量均增加，导致甲状腺肿大
【答案】D
【解析】
【分析】图中激素①为促甲状腺激素释放激素，激素②为促甲状腺激素，激素③为甲状腺激素，④为抗利尿激素。
【详解】A、饥饿时，血糖浓度降低，下丘脑通过交感神经使胰岛A细胞分泌（分泌胰高血糖素）增强，升高血糖，A正确；
B、饮水不足时，细胞外液渗透压升高，下丘脑感受刺激，④抗利尿激素的分泌增多，促进肾小管和集合管对水的重吸收，B正确；
C、寒冷时，下丘脑—垂体—甲状腺的分级调节实现放大激素的调节效应，增加产热，维持体温相对稳定，C正确；
D、摄入碘不足时，甲状腺激素分泌减少，即③含量减少，①促甲状腺激素释放激素、②促甲状腺激素含量均增加，导致甲状腺肿大，D错误。
故选D。
10. 科学家将修饰过的编码抗原蛋白的mRNA由脂质体包裹后作为疫苗注入人体，既避免了外源mRNA引起的炎症反应，又诱导机体产生了特异性免疫应答，达到免疫预防的作用。下列叙述错误的是（ ）
A. 外源mRNA引发人体炎症反应并被清除，属于免疫防御
B. mRNA疫苗表达的抗原由抗原呈递细胞呈递给B细胞
C. mRNA疫苗可以激活体液免疫产生特异性抗体
D. 可通过修改mRNA疫苗中的碱基序列以应对病毒的变异
【答案】B
【解析】
【分析】根据题目可知，mRNA疫苗进入机体后，会诱发机体发生免疫反应，产生抗体和记忆细胞。
【详解】A、人体清除外来抗原，体现了免疫系统的免疫防御功能，A正确；
B、mRNA疫苗表达抗原由辅助性T细胞呈递给B细胞，B错误；
C、mRNA疫苗表达的抗原可以激活体液免疫产生特异性抗体，C正确；
D、mRNA疫苗表达的抗原可引起机体发生免疫反应，病毒发生变异，抗原信息会发生改变，原来的mRNA疫苗不能起作用，可通过修改mRNA疫苗中的碱基序列以应对病毒的变异，D正确。
故选B。
11. 当一个群落演替到与当地气候和土壤条件相适应的平衡状态时，演替不再进行，此时的群落称为顶极群落。以下相关叙述错误的是（ ）
A. 群落演替过程中会发生优势物种的取代
B. 群落演替有利于充分利用环境中的物质与能量
C. 顶极群落类型受温度、降水量等因素的影响
D. 顶极群落的结构复杂，将一直保持不变
【答案】D
【解析】
【分析】演替是群落组成向着一定方向、具有一定规律、随时间变化的有序过程，因而它往往是可预测的，使得物种丰富度增加，生态系统的稳定性增强，一般森林是群落演替的顶级群落。
【详解】A、群落演替过程中会发生优势物种的取代，A正确；
B、生物群落的演替是不断进行的，物种丰富度逐渐提高，有利于充分利用环境中的物质与能量，B正确；
C、顶极群落与年平均气温和降雨量等气候条件密切相关，影响群落演替的顶级群落类型，C正确；
D、生物群落的演替是不断进行的，顶极群落一旦形成，在没有受到影响的条件下会较长时间保持一定的动态平衡，当环境发生变化时，也要发生演替，D错误。
故选D。
12. 某海水立体养殖生态系统能量流动示意图如下，M、N表示营养级。
以下分析正确的是（ ）
A. 流经该生态系统的总能量为9834kJ/（m2·a）
B. 遗体残骸中的能量全部流向分解者
C. “生产者→M→N”表示一条食物链
D. 由M到N的能量传递效率大约是6．3%
【答案】D
【解析】
【分析】1、识图分析，图中生产者呼吸作用消耗6553kJ/（m2•a）的能量，传递给M3281kJ/（m2•a），遗体残骸6561kJ/（m2•a），M同化的能量3281+2826=6107kJ/（m2•a），其中有3619kJ/（m2•a）用于呼吸作用，传递至下一营养级386kJ/（m2•a），遗体残骸2102kJ/（m2•a）。
2、输入第一营养级的能量，一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了；另一部分用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在植物体的有机物中。构成植物体的有机物中的能量，一部分随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来；另一部分则被初级消费者摄入体内，这样，能量就流入了第二营养级。流入第二营养级的能量，一部分在初级消费者的呼吸作用中以热能的形式散失;另一部分用于初级消费者的生长、发育和繁殖等生命活动，其中一些以遗体残骸的形式被分解者利用。如果初级消费者被次级消费者捕食，能量就流入了第三营养级。
【详解】A、流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量，由图可知，生产者固定的太阳能总量为6553+3281+6561=16395 kJ/（m2•a），A错误；
B、识图分析可知，遗体残骸中的能量有一部分流向M营养级，B错误；
C、由于图中生产者和M、N表示不同的营养级，每个营养级中包含不同的生物，因此“生产者→M→N”不是表示一条食物链，而可能是多条食物链，C错误；
D、由M到N的能量传递效率为386÷（ 3281+2826）×100%≈6.3%，D正确。
故选D。
13. 我国利用微生物发酵制作酱油的历史悠久，如图是通过发酵制作酱油的流程示意图，相关叙述错误的是（ ）
A. 制曲过程中小麦、大豆可为米曲霉提供碳源和氮源
B. 为利于发酵的进行，应将大豆蒸熟后趁热立即加入米曲霉
C. 米曲霉分泌的蛋白酶将蛋白质分解为肽或氨基酸
D. 发酵过程中加盐不仅可以调味还可以抑制杂菌的生长
【答案】B
【解析】
【分析】发酵，是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。
【详解】A、小麦含有丰富的淀粉、大豆含有丰富的蛋白质，制曲过程中小麦、大豆可为米曲霉提供碳源和氮源，A正确；
B、为利于发酵的进行，应将大豆蒸熟，待冷却后再加入米曲霉，防止高温条件下米曲霉死亡，B错误；
C、发酵过程中，米曲霉合成和分泌蛋白酶，蛋白酶将蛋白质分解为肽或氨基酸，C正确；
D、抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素，在发酵池中添加食盐能抑制杂菌的生长，还能调节酱油的风味，D。
故选B。
14. 下列选项属于实验中对照组处理的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【分析】探究土壤微生物的分解作用的实验中，实验组土壤做灭菌处理，无土壤微生物，落叶分解速率小，对照组土壤微生物加快落叶分解。
【详解】A、探究温度对光合作用强度的影响，将植株置于0℃条件下种植属于低温实验组，不属于对照组，对照组应将植物置于适宜的温度下培养，A错误；
B、探究某基因对细胞分裂的影响，将用于敲除该基因的重组载体导入细胞属于实验组，对照组应为不作处理，B错误；
C、探究某药物对血糖浓度的影响，将生理盐水注射入糖尿病模型鼠体内属于空白对照组，C正确；
D、实验组土壤做灭菌处理，无土壤微生物，故将落叶埋入经过60℃恒温处理1h的土壤中属于实验组而非对照组，D错误。
故选C。
15. 下列与生物学相关的说法中科学合理的是（ ）
A. 不能根据果实大小判断植物是否为转基因
B. 有血缘关系的人进行器官移植不会产生排斥
C. 食用乙烯利催熟香蕉会导致儿童性早熟
D. 标有“零蔗糖”的酸奶中一定不含糖
【答案】A
【解析】
【分析】乙烯 合成部位：植物体各个部位。主要作用：促进果实成熟；促进开花；促进叶、花、果实脱落。
【详解】A、不能根据果实大小判断植物是否为转基因，若发生基因突变也可能出现果实大小有较大差异，A正确；
B、有血缘关系的人进行器官移植仍会产生排斥，只是较于没有血缘关系的人的排斥性更弱，B错误；
C、乙烯和乙烯利都要与相应的受体结合来发挥作用，人体内没有乙烯和乙烯利的受体，“激素水果”不会引起儿童性早熟，C错误；
D、标有“零蔗糖”的酸奶中不一定不含糖，只是说没有蔗糖，而蔗糖只是糖类中二糖的一种，D错误。
故选A。
第二部分
二、非选择题：本部分共6题，共70分。
16. 为了研究放牧对植物病害的影响，研究者在四川若尔盖高寒湿地国家野外科学观测研究站的牦牛放牧平台进行调查和实验。
（1）该放牧平台中的牦牛、牧草、植物病原菌等所有生物共同构成_______。
（2）根据生活史类型，植物病原菌可分为两大类：一类是B型菌（活体营养型病原菌），它们从活细胞中获取营养，其繁殖体只存在于鲜活的植物组织内，如锈病菌；另一类是N型菌（死体营养型病原菌），它们可以从无生命的有机物中获取营养，其繁殖体存在于枯枝落叶和土壤中，如叶斑病菌。研究者对上述放牧平台的植物病害进行了长期大量调查，统计结果如图1所示。
N型菌属于生态系统组分中的______。由图1可知，放牧_____。此后，研究者又对全球范围内共计63项有关放牧影响植物病害的研究数据进行分析，这样做的目的是_______。
（3）为解释图1结果，进行了进一步实验，结果如图2。该实验通过______模拟不同的放牧强度。请综合相关信息解释放牧对B型菌和N型菌引发的植物病害影响不同的原因______。
（4）以下关于草原利用与保护的叙述，正确的是_____。
A. 生态效益是草原保护成功与否的唯一评价标准
B. 降低放牧量不能解决所有类型的牧草病害
C. 为维持生物与环境的协调与平衡需调查牲畜的K值
D. 考虑牧民的生活需求遵循了生态学的“自生”原理
【答案】（1）生物群落
（2） ①. 分解者 ②. 减轻B型菌引起的病害，对N型菌引起的病害无显著影响 ③. 验证图1所得结论的普遍性
（3） ①. 剪去不同比例的叶片 ②. 放牧的牲畜主要食用植物体的鲜活组织。B型菌的繁殖体只存在于鲜活组织内，牲畜的啃食能够将其移除，降低引起疾病的严重程度；而N型菌的繁殖体不存在于鲜活组织内，牲畜的啃食不能将其移除 （4）BC
【解析】
【分析】题图分析：
图1：据图1可知，随着放牧强度的增大，B型菌造成的疾病危害程度在减小，N型菌造成的疾病危害程度没有明显变化，说明放牧能减轻B型菌引起的病害，对N型菌引起的病害无显著影响。
图2：据图2可知，对叶子的修剪程度不同，对锈病菌造成的疾病影响明显，对叶斑病菌造成的疾病影响不明显，说明B型菌的繁殖体只存在于鲜活组织内，而N型菌的繁殖体不存在于鲜活组织内。
【小问1详解】
在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，叫作生物群落。因此，该放牧平台中的牦牛、牧草、植物病原菌等所有生物共同构成生物群落。
【小问2详解】
依题意，N型菌从无生命的有机物中获取营养，所以它属于分解者。据图1可知，随着放牧强度的增大，B型菌造成的疾病危害程度在减小，N型菌造成的疾病危害程度没有明显变化，说明放牧能减轻B型菌引起的病害，对N型菌引起的病害无显著影响。研究者又对全球范围内共计63项有关放牧影响植物病害的研究数据进行分析，这样做的目的是验证图1所得结论的普遍性。
【小问3详解】
依题意，该模拟实验目的是验证放牧能减轻B型菌引起的病害，对N型菌引起的病害无显著影响。结合图2信息可知，该实验通过剪去不同比例的叶片模拟不同的放牧强度。依题意知：B型菌从活细胞中获取营养，其繁殖体只存在于鲜活的植物组织内；N型菌从无生命的有机物中获取营养。可推测放牧对B型菌和N型菌引发的植物病害影响不同的原因是放牧的牲畜主要食用植物体的鲜活组织。B型菌的繁殖体只存在于鲜活组织内，牲畜的啃食能够将其移除，降低引起疾病的严重程度；而N型菌的繁殖体不存在于鲜活组织内，牲畜的啃食不能将其移除。
【小问4详解】
A、进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力。因此，生态效益是不草原保护成功与否的唯一评价标准，还要考虑经济和社会效益，A错误；
B、放牧能减轻B型菌引起的病害，因此降低放牧量不能解决所有类型的牧草病害，B正确；
C、为维持生物与环境的协调与平衡需调查牲畜的K值，放牧时，放牧量不能超过牲畜的K值，C正确；
D、进行生态工程改造时，要考虑自然、经济和社会等系统影响力，这是生态学的整体原理。考虑牧民的生活需求遵循了生态学的“整体”原理，D错误。
故选BC。
17. 学习以下材料，回答以下问题。
无氧呼吸产生的弱酸对光合作用的影响
光合自养型生物依赖光合作用将光能转化为化学能，通过呼吸作用将有机物中的能量释放出来供给代谢活动。有研究发现，在早晚弱光环境及夜晚条件下，无氧呼吸方式对于衣藻的生存很重要。在衣藻中，无氧呼吸过程中产生的丙酮酸具有多条代谢途径，较为特别的是丙酮酸能够进一步代谢产生甲酸、乙酸等各种弱酸（HA）。研究表明，缺氧条件下衣藻无氧呼吸产生的弱酸导致了类囊体腔的酸化。弱酸在衣藻细胞中有未解离的弱酸分子和解离后的离子两种存在形式。其中弱酸分子可以穿过生物膜进入细胞的各区室中，研究人员根据多项研究提出了“离子陷阱”模型（如图1）。研究还发现，类囊体腔的缓冲能力不足细胞质基质和叶绿体基质的二十分之一。有数据表明，无氧呼吸产生的弱酸可以抑制光反应中的光捕获和电子传递。为了模拟黎明时分的光照情况，研究人员将衣藻进行黑暗密闭处理3小时后给予弱光光照，另一组进行相同处理并额外添加氢氧化钾（实验结果如图2所示）。在有氧情况下，相同实验处理发现氢氧化钾对氧气释放情况无影响。在自然环境中，衣藻经历黑暗和弱光条件的交替，黄昏时光合作用减弱，氧气通过有氧呼吸迅速耗尽，衣藻通过活跃无氧呼吸以维持细胞的能量供给。黎明时分无氧呼吸产生的弱酸在一定程度上有利于衣藻释放氧气。该研究为探索光合作用和呼吸作用的关系提供了新思路。
（1）在光合作用的光反应阶段，类囊体薄膜上的_____吸收光能，并将光能转化为____中活跃的化学能参与到暗反应阶段。
（2）下列选项中，可作为证据支持无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化的有_____。
A. 类囊体腔内的酸化程度与无氧呼吸产生弱酸的总积累量呈正相关
B. 外源添加甲酸、乙酸等弱酸后衣藻均出现类囊体腔酸化的现象
C. 无氧呼吸过程中不产生弱酸的突变体在黑暗条件下未发现类囊体腔酸化
（3）结合图1及文中信息分析，弱酸导致类囊体腔酸化的机制是_____。
（4）图2结果显示_____。因此可以认为弱光条件下，无氧呼吸产生的弱酸在一定程度上有利于衣藻释放氧气。为解释此现象，请提出一个需要进一步研究的问题。_____
【答案】（1） ①. 光合色素 ②. ATP、NADPH （2）ABC
（3）弱酸分子可进入类囊体腔，并解离出氢离子，由于氢离子无法直接穿过类囊体膜，且类囊体腔内的缓冲能力有限，导致腔内氢离子不断积累，出现酸化
（4） ①. 弱光组释放氧气的时间早于KOH+弱光组，且更快达到最大氧气释放量 ②. 无氧呼吸产生的弱酸可以抑制有氧呼吸吗？无氧呼吸产生的弱酸抑制有氧呼吸的程度比抑制光合作用的程度高吗？
【解析】
【小问1详解】
光合色素位于类囊体薄膜上，光合有关的酶位于叶绿体类囊体薄膜和叶绿体基质中。光反应阶段，类囊体薄膜上的光合色素吸收光能，并将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。
【小问2详解】
A、类囊体腔内的酸化程度与无氧呼吸产生弱酸的总积累量呈正相关，即无氧呼吸产生弱酸的总积累量多，进而类囊体腔内的酸化程度高，可说明无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化，A正确；
B、甲酸、乙酸都是弱酸，外源添加弱酸后衣藻均出现类囊体腔酸化的现象，可说明无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化，B正确；
C、无氧呼吸过程中不产生弱酸的突变体在黑暗条件下未发现类囊体腔酸化，产生弱酸的突变体在黑暗条件下发现类囊体腔酸化,可说明无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化，C正确；
故选ABC。
【小问3详解】
由图1可知，弱酸分子可进入类囊体腔，并解离出氢离子，由于氢离子无法直接穿过类囊体膜，且类囊体腔内的缓冲能力有限，导致腔内氢离子不断积累，出现酸化。
【小问4详解】
衣藻暗处理3小时后一组给予弱光光照，另一组进行相同处理并额外添加氢氧化钾，由图2可知，弱光组释放氧气的时间早于KOH+弱光组，且更快达到最大氧气释放量。弱光条件下，无氧呼吸产生的弱酸在一定程度上有利于衣藻释放氧气。为解释此现象，需要进一步研究无氧呼吸产生的弱酸对有氧呼吸的影响，如无氧呼吸产生的弱酸可以抑制有氧呼吸吗？无氧呼吸产生的弱酸抑制有氧呼吸的程度比抑制光合作用的程度高吗？
18. 高级别浆液性卵巢癌（HGSOC）是一类死亡率较高的卵巢癌。现有治疗手段仅对部分HGSOC患者有效，且易产生耐药。为开发新的治疗方法，科学家们进行了相关研究。
（1）由于HGSOC患者体内的癌细胞表面_______减少，导致其极易在体内扩散，晚期常伴有腹膜转移。抑制晚期转移进展是HGSOC患者预后的主要决定因素。
（2）IFNe是一种干扰素，具有抗微生物感染作用，在免疫系统组成中属于_______。研究人员推测IFNe可能存在抗肿瘤活性，作出此推测可基于下列哪些事实____？
a、IFNe仅在女性输卵管上皮细胞（HGSOC的起源细胞）中表达
b、HGSOC患者的输卵管上皮细胞中IFNe的转录水平显著降低
c、在HGSOC患者的输卵管上皮细胞中未检测到其他类型的干扰素
d、绝经后的妇女是卵巢癌的高风险人群，IFNe表达水平很低
e、敲除IFNe基因的小鼠肿瘤数量和转移发生率较高
（3）为验证上述推测，研究人员利用ID8肿瘤细胞（卵巢癌细胞系），采用图1方式建立三种不同阶段的小鼠卵巢癌模型并进行实验，结果如图2所示。
据图1分析，研究人员建立的“发展中（未形成）”“已形成”和“晚期具有腹膜转移”的小鼠卵巢癌模型分别为________（填字母）模型。图2结果显示_________。研究结果表明IFNe具有治疗HGSOC的潜力。
（4）研究人员制备敲除IFNe受体基因的小鼠X，对X和野生型均注射未敲除IFNe受体基因的ID8肿瘤细胞建立模型，对部分小鼠注射IFNe进行治疗。治疗组的小鼠X肿瘤数量、肿瘤转移率均低于不治疗组的小鼠X，但显著高于治疗组的野生型小鼠。检测发现野生型小鼠接受IFNe治疗后，活化的免疫细胞增加，将其与ID8肿瘤细胞在体外培养，会导致ID8肿瘤细胞裂解。据此推测IFNe抗HGSOC的机制_____。
【答案】（1）糖蛋白 （2） ①. 免疫活性物质 ②. bde
（3） ①. B、A、C ②. 三种不同阶段的模型小鼠注射IFNe的治疗组肿瘤数量均低于对照组
（4）IFNe对肿瘤细胞有直接的抑制作用，同时还激活免疫细胞，激活的免疫细胞裂解肿瘤细胞
【解析】
【分析】1、癌细胞与正常细胞相比，具有以下特征：能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。
2、免疫活性物质是指由免疫细胞或其他细胞产生的、并发挥免疫作用的物质。包括抗体、溶菌酶和细胞因子(白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子)等。
【小问1详解】
癌细胞的细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。
【小问2详解】
干扰素是主要的细胞因子之一，细胞因子属于免疫活性物质。
研究人员推测IFNe可能存在抗肿瘤活性，作出此推测可基于下列哪些事实：
a、由IFNe仅在女性输卵管上皮细胞（HGSOC的起源细胞）中表达，但不能确定IFNe对HGSOC的产生是否有影响，a不符合题意；
b、由HGSOC患者的输卵管上皮细胞中IFNe的转录水平显著降低，说明IFNe减少可能是HGSOC患者患病的原因，b符合题意；
c、由在HGSOC患者的输卵管上皮细胞中未检测到其他类型的干扰素，无法确定IFNe与HGSOC是否有关，c不符合题意；
d、由绝经后的妇女是卵巢癌的高风险人群，IFNe表达水平很低，可推测IFNe表达水平很低容易患卵巢癌，的符合题意；
e、由敲除IFNe基因的小鼠肿瘤数量和转移发生率较高，可推测缺少IFNe基因小鼠肿瘤细胞增多，e符合题意。
故选bde。
【小问3详解】
根据图1，A模型ID8肿瘤细胞注射在卵巢，代表没有转移，第28天注射IFNe间隔时间较长，代表已形成的小鼠卵巢癌模型；B模型ID8肿瘤细胞注射在卵巢，代表没有转移，第7天注射IFNe间隔时间较短，代表未形成的小鼠卵巢癌模型；C模型ID8肿瘤细胞注射在腹腔，代表晚期具有腹膜转移。故研究人员建立的“发展中（未形成）”“已形成”和“晚期具有腹膜转移”的小鼠卵巢癌模型分别为B、A、C。图2中对照组肿瘤细胞数都高于注射IFNe组，显示三种不同阶段的模型小鼠注射IFNe的治疗组肿瘤数量均低于对照组。
【小问4详解】
治疗组的小鼠X肿瘤数量、肿瘤转移率均低于不治疗组的小鼠X，说明IFNe对肿瘤细胞有直接的抑制作用。检测发现野生型小鼠接受IFNe治疗后，活化的免疫细胞增加，说明IFNe可以激活免疫细胞。将其（激活的免疫细胞）与ID8肿瘤细胞在体外培养，会导致ID8肿瘤细胞裂解，说明激活的免疫细胞裂解肿瘤细胞。故推测IFNe抗HGSOC的机制为IFNe对肿瘤细胞有直接的抑制作用，同时还激活免疫细胞，激活的免疫细胞裂解肿瘤细胞。
19. 玉米是我国重要的粮食作物，研究其雄性不育性状对玉米育种有重要意义。
（1）已知玉米籽粒颜色由一对等位基因控制。紫色籽粒与黄色籽粒的玉米杂交，子代籽粒均为紫色，籽粒颜色中显性性状为______。在子代中获得一株表现为雄性不育的突变株。利用该突变株进行如图1所示杂交实验，结果说明控制花粉育性和籽粒颜色这两对基因的位置关系是_____。用杂交得到的雄性不育株建立品系甲。
（2）绒毡层是雄蕊花粉囊最内侧的细胞层。与花粉发育密切相关。已知M基因在绒毡层特异性表达，M蛋白依赖前端的信号序列S引导进入内质网中完成合成和加工。S序列被切除后M蛋白才能分泌到细胞外发挥作用。研究发现，品系甲的M基因发生突变。导致所表达蛋白的S序列最后一位氨基酸发生改变。对两种M蛋白进行研究，结果分别如图2、图3所示。
根据上述研究结果推测，导致品系甲雄性不育的原因是M基因突变______。
（3）研究发现，雄性不育玉米的花粉败育使更多物质被用于果穗生长，有利于提高产量。研究人员对品系甲（突变基因记为M+）进行改造，获得具有一对M+基因，且在M+基因所在染色体的非同源染色体上插入单个N片段的品系乙。N片段含3个紧密连锁不发生重组的序列：能持续抑制M+基因表达的序列、花粉特异表达的花粉败育基因和籽粒特异表达的红色荧光蛋白基因。根据图4流程继续进行育种。
种子A用于继续繁殖品系乙，种子B用于培育不含转基因成分的子代，这两种籽粒在果穗上的比例约为____，筛选出种子B的方法是_____。在生产种植上，与种子C相比，种植种子D不需要分别种植母本植株和父本植株，既操作方便，又可保证传粉效率，原因是_____。
【答案】（1） ①. 紫色 ②. 位于一对同源染色体上
（2）引起M蛋白氨基酸序列改变，在加工过程中信号序列S无法被正常切除，M蛋白不能从绒毡层细胞分泌到细胞外，影响花粉的正常发育
（3） ①. 1：1 ②. 选择无荧光的种子 ③. 种植种子D得到的植株中有50%基因型为M+M的雄性不育株作为母本，也有50%基因型为MM的可育株作为父本
【解析】
【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，位于同源染色体的等位基因随同源染色体分离而分离，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【小问1详解】
依题意，紫色籽粒与黄色籽粒的玉米杂交，子代籽粒均为紫色，因此，籽粒颜色中紫色相对黄色为显性，且亲本紫色籽粒也为纯合子。据图1可知，突变体与纯合黄色可育株进行杂交，子代紫色不育：黄色可育为1：1，则亲本突变体表型为紫色不育，据此可知，突变体与纯合黄色可育株进行的杂交属于测交，测交结果紫色不育：黄色可育为1：1，符合一对染色体上基因分离的规律，因此可推测控制花粉育性和籽粒颜色这两对基因位于一对染色体上。
【小问2详解】
据图2可知，突变蛋白比正常蛋白分子量大，依题意S序列被切除后M蛋白才能分泌到细胞外发挥作用，由此可推测，基因突变导致M蛋白氨基酸序列改变，在M蛋白加工过程中信号序列S无法被正常切除，M蛋白不能从绒毡层细胞分泌到细胞外，影响花粉的正常发育。
【小问3详解】
依题意，品系乙由品系甲改造而来，则品系乙的基因型可以表示为M+M+NO（用N表示N片段的所有基因，不含N片段的同源染色体用O表示）。N片段含能持续抑制M+基因表达的序列、花粉特异表达的花粉败育基因，因此，当品系乙自交时，花粉中含N片段时，花粉不育。品系乙自交时产生的雌配子基因型及比例是1M+N：1M+O；产生的雄配子基因型是1M+O；则子代基因型及比例是：1M+M+NO：1M+M+OO。依题意，种子A用于继续繁殖品系乙，种子B用于培育不含转基因成分的子代，则种子A是：M+M+NO，种子B是M+M+OO。因此，这两种籽粒在果穗上的比例约为1：1。种子B中无N片段，N片段中含红色荧光蛋白基因，所以子代中无荧光的种子就是种子B。分析图4，可育品系为MM，种子B为M+M+(M的非同源染色体上都不含相关基因，不再用O表示），则种子C为M+M，种子D为1M+M：1MM。由以上分析可知，种植种子D得到的植株中有50%基因型为M+M的雄性不育株作为母本，也有50%基因型为MM的可育株作为父本，因此，在生产种植上，与种子C相比，种植种子D不需要分别种植母本植株和父本植株，既操作方便，又可保证传粉效率。
20. 土壤板结会导致水稻根系出现变短的现象，我国研究人员展开了相关研究。
（1）生长素对植物根系生长发育的影响因浓度不同有较大差异，当________浓度时抑制根的生长。
（2）研究人员发现压实土壤后根部的脱落酸（ABA）浓度升高。利用ABA合成缺陷突变株开展实验，观察到生长4天的幼苗形态如图1所示。由此可作出推测_______。
（3）生长素在植物根系生长发育中起着关键作用，推测ABA对水稻根系生长的作用与生长素有关。进一步研究发现，在给予外源ABA处理后，幼苗中生长素合成相关基因YUC表达增强。研究人员提出了“ABA通过生长素引发根系生长变化”的假说。请从A~ I中选择字母填入表格，补充验证上述假说的实验方案。
A．野生型植株
B．ABA合成缺陷植株
C．生长素合成缺陷植株
D．土壤压实
E．土壤不压实
F．施加外源ABA
G．不施加外源ABA
H．测定ABA含量
I．测定幼苗的根长
（4）实验证实上述假说成立。进一步推测ABA是通过转录因子b46调控YUC基因的启动子r7而激活生长素合成。研究人员培育了一系列突变体作为实验材料：
对野生型和五种突变型幼苗分别给予外源ABA处理，4天后测定根长。若_____和_____结果相同，则支持“b46通过调控r7而激活生长素合成”。
（5）研究人员还发现土壤板结会引起根部乙烯增多，引发转录因子s1也作用于启动子r7上调生长素合成。综合上述研究，完善土壤板结引发根生长变化的调控图_____（在方框中以文字和箭头的形式作答）。
【答案】（1）高 （2）压实土壤后，ABA浓度升高导致根的生长受抑制
（3） ①. C ②. EF ③. I
（4） ①. ① ②. ④
（5）
【解析】
【分析】生长素：合成部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子。主要生理功能：生长素的作用表现为两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长。
脱落酸：合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。主要生功能：抑制植物细胞的分裂和种子的萌发，促进植物进入休眠；促进叶和果实的衰老、脱落。
【小问1详解】
由于生长素的作用表现为低浓度促进生长，高浓度抑制生长，生长素对植物根系生长发育的影响因浓度不同有较大差异，当高浓度时抑制根的生长。
【小问2详解】
根据题意，压实土壤后根部的脱落酸（ABA）浓度升高。利用ABA合成缺陷突变株开展实验，野生型为对照组，ABA合成缺陷突变株为实验组，土壤压实和未压实又构成对照关系，观察到生长4天的幼苗形态如图1所示。根据图示结果和题意可知，与ABA合成缺陷突变株相比，压实土壤后，ABA浓度升高导致根的生长受抑制。
【小问3详解】
根据题意可知，生长素在植物根系生长发育中起着关键作用，推测ABA对水稻根系生长的作用与生长素有关。进一步研究发现，在给予外源ABA处理后，幼苗中生长素合成相关基因YUC表达增强。因此该实验的目的是：ABA通过生长素引发根系生长变化。该实验的自变量为是否添加外源ABA以及植株是否产生生长素，故实验中采用的实验材料为野生型植株和生长素合成缺陷植株构成对照，实验操作中土壤是否压实和是否施加外源ABA构成对照，实验的因变量为根系的生长变化，因此需要测定幼苗的根长。结合表中信息可知，实验材料①为C生长素合成缺陷植株，培养条件②为E土壤不压实和F施加外源ABA，与土壤不压实和不施加外源ABA构成对照关系，检测指标（因变量）③为I测定幼苗的根长。
【小问4详解】
根据题意，实验验证ABA通过生长素引发根系生长变化成立，进一步推测ABA是通过转录因子b46调控YUC基因的启动子r7而激活生长素合成。分析表中实验结果可知，对野生型和五种突变型幼苗分别给予外源ABA处理，4天后测定根长，若支持“b46通过调控r7而激活生长素合成”，则表中①r7缺失和④r7缺失b46缺失实验结果相同，
【小问5详解】
根据题意，研究人员还发现土壤板结会引起根部乙烯增多，引发转录因子s1也作用于启动子r7上调生长素合成。综合上述研究可知，土壤板结引起根部脱落酸（ABA）浓度升高和根部乙烯增多，ABA通过转录因子b46调控YUC基因的启动子r7而激活生长素合成，乙烯引发转录因子s1也作用于YUC基因的启动子r7上调生长素合成，最终导致基因YUC表达增强，生长素合成增多，生长素浓度过高抑制了根的生长。因此土壤板结引发根生长变化的调控图为：。
21. 为监测与记录体内细胞间通讯，我国科研人员建立了一种新的系统，利用转基因技术经筛选获得转基因小鼠（gL），以揭示正在进行的细胞与细胞之间的接触情况。
（1）gL小鼠中细胞—细胞接触的信号通路如图。将绿色荧光蛋白（GFP）设计为信号分子，αGFP-N-tTA融合蛋白为______，完成细胞间的信息交流。利用转基因技术获得以心肌细胞作为信号发送细胞的转基因小鼠，为保证在心肌细胞中特异性表达GFP，表达载体中应含有______。将构建好的表达载体导入小鼠的_______中，同理获得内皮细胞特异性表达αGFP-N-tTA的转基因小鼠，将上述两种转基因小鼠杂交，经筛选获得gL小鼠。
（2）如图，在gL小鼠中，科研人员使用LacZ基因作为报告基因。当内皮细胞与心肌细胞接触时，由于GFP和aGFP-N-tTA结合，引起______，进入细胞核与tetO结合，启动LacZ基因表达，使正在与心肌细胞接触的内皮细胞呈蓝色。
（3）研究人员进一步构建gT小鼠，以实现体内所有与心肌细胞有过接触的内皮细胞都持续发出红色荧光。请利用以下实验材料，完善制备gT小鼠的技术路线。
（4）在gT小鼠胚胎发育早期，观察到部分内皮细胞发出红色荧光。随着胚胎发育的进行，观察到肝脏中很大一部分血管也呈现红色，这表明_______。
【答案】（1） ①. 受体 ②. 心肌细胞中特异表达基因的启动子 ③. 受精卵
（2）受体被切断，tTA被释放
（3） （4）胚胎发育早期接触过心肌的内皮细胞会迁移到肝脏，参与形成肝脏的血管
【解析】
【分析】1、基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作重组DNA技术。
2、实现这一精确的操作过程至少需要三种“分子工具”，即准确切割DNA分子的“分子手术刀”、将DNA片段再连接起来的“分子缝合针”和将体外重组好的DNA分子导入受体细胞的“分子运输车”。
3、基因表达载体是载体的一种，应包含目的基因、标记基因、启动子、终止子等。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。有时为了满足应用需要，会在载体中人工构建诱导型启动子。
【小问1详解】
依题意，GFP与αGFP-N-tTA融合蛋白结合，完成细胞间的信息交流，GFP为信息分子，则αGFP-N-tTA融合蛋白为受体。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。因此，为保证在心肌细胞中特异性表达GFP，表达载体中应含有心肌细胞中特异表达基因的启动子。动物细胞不能体现细胞的全能性，要获得小鼠个体，只能由受精卵发育而成。因此，基因表达载体应导入小鼠的受精卵中。
【小问2详解】
据图可知，GFP和aGFP-N-tTA结合后，αGFP-N-tTA融合蛋白位于的信号接收细胞获得信息，细胞作出反应把受体切断，使tTA被释放，进入细胞核与tetO结合，启动LacZ基因表达，使正在与心肌细胞接触的内皮细胞呈蓝色。
【小问3详解】
实验目的是构建gT小鼠，以实现体内所有与心肌细胞有过接触的内皮细胞都持续发出红色荧光。gT小鼠要发出红色荧光，则应向受体细胞内导入RFP，且RFP要在内皮细胞内特异性表达，还要有控制其特异性的表达的启动子。依题意可知，题目只提供了Pc持续表达强启动子，没有控制其特异性的表达的启动子，因此还要构建一个能控制RFP在内皮细胞特异性表达的机制。由图示可知GFP和αGFP-N-tTA结合后，αGFP-N-tTA融合蛋白位于的信号接收细胞获得信息，使tTA被释放，进入细胞核与tetO结合，启动下游基因表达。可以利用这个细胞与细胞之间的通信来控制RFP的表达。根据以上分析要选择a内皮细胞特异性表达αGFP-N-tTA的转基因小鼠作为受体鼠。把Pc、lxP、STOP序列按流程图中顺序连接，再连接上RFP，构成成一个表达载体；另把Cre连接在tetO之后，构建另一个表达载体，同时导入a内皮细胞特异性表达αGFP-N-tTA的转基因小鼠。整个流程如图所示：
最后获得的gT小鼠内皮细胞膜上表达出的αGFP-N-tTA融合蛋白，心肌细胞膜上表达出的绿色荧光蛋白，两细胞相接，GFP和αGFP-N-tTA结合后，αGFP-N-tTA融合蛋白位于的信号接收细胞获得信息，使tTA被释放，进入细胞核与tetO结合，激活连接其后的Cre表达出相应酶，该酶进入细胞核后作用于lxP，导致两个lxP中间的STOP片段丢失，Pc控制连接其后的RFP持续表达，使与心肌细胞相接触的内皮细胞持续表达出红色荧光蛋白，达到实验目的。
【小问4详解】
在gT小鼠胚胎发育早期，观察到部分内皮细胞发出红色荧光。随着胚胎发育的进行，观察到肝脏中很大一部分血管也呈现红色，这表明胚胎发育早期接触过心肌的内皮细胞会迁移到肝脏，参与形成肝脏的血管。选项
实验名称
处理
A
探究温度对光合作用强度的影响
将植株置于0℃条件下种植
B
探究某基因对细胞分裂的影响
将用于敲除该基因的重组载体导入细胞
C
探究某药物对血糖浓度的影响
将生理盐水注射入糖尿病模型鼠体内
D
探究土壤微生物的分解作用
将落叶埋入经过60℃恒温处理1h的土壤中
组别
材料
培养条件
检测指标
1
野生型植株
土壤不压实；不施加外源ABA
③________
2
②________
3
①________
土壤不压实；不施加外源ABA
4
同②
序号
①
②
③
④
⑤
突变体类型
r7缺失
b46缺失
b46过表达
r7缺失b46缺失
r7缺失b46过表达
DNA序列
lxP：该序列中有Cre酶的识别位点，lxP本身不影响附近的DNA序列的功能
Cre：编码的酶进入细胞核后作用于lxP，导致两个lxP中间的DNA片段丢失
STOP：转录终止序列
Pc：持续表达强启动子
tetO：tTA识别和结合序列，结合后启动下游基因的表达
RFP：红色荧光蛋白基因
小鼠品系
a。内皮细胞特异性表达aGFP-N-tTA的转基因小鼠
b。野生型小鼠
相关试卷
北京市东城区2023-2024学年高二下学期期末考试生物试题（PDF版附答案）： 这是一份北京市东城区2023-2024学年高二下学期期末考试生物试题（PDF版附答案），共12页。
北京市东城区2023-2024学年高三上学期期末考试生物试题（PDF版附答案）： 这是一份北京市东城区2023-2024学年高三上学期期末考试生物试题（PDF版附答案），共12页。
北京市大兴区2023-2024学年高三上学期期末生物试卷（Word版附解析）： 这是一份北京市大兴区2023-2024学年高三上学期期末生物试卷（Word版附解析），共34页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
