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【生物】陕西省2024—2025学年高三上学期校际联考试题（解析版）
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这是一份【生物】陕西省2024—2025学年高三上学期校际联考试题（解析版），共22页。
2.答卷前，务必将答题卡上密封线内的各项目填写清楚。
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。
第Ⅰ卷（选择题共40分）
一、选择题（本大题共12小题，每小题2分，计24分，每小题只有一项是符合题目要求的）
1. 维生素D3可从牛奶、鱼肝油等食物中获取，也可在阳光下由皮肤中的7—脱氢胆固醇转化而来，活化维生素D3可促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收。研究发现，肾脏合成和释放的羟化酶可以促进维生素D3的活化。下列叙述错误的是（ ）
A. 维生素D3、磷脂、性激素和脂肪等都是脂质
B. 肾脏细胞释放羟化酶时需要利用载体蛋白
C. 人体血液中钙含量过低会出现抽搐的现象
D. 人体缺钙时，在补钙的同时还需要补充维生素D3
【答案】B
【分析】脂质的种类和作用：（1）脂肪：生物体内良好的储能物质，还有保温、缓冲和减压减少摩擦的作用；（2）磷脂：构成细胞膜和细胞器膜的重要成分；（3）固醇：①胆固醇：构成细胞膜的重要成分，参与血液中脂质的运输；②性激素：促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成；③维生素D：促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
【详解】A、脂质包括脂肪、磷脂和固醇（包括维生素D、性激素和胆固醇），即维生素D3、磷脂、性激素和脂肪等都是脂质，A正确；
B、羟化酶属于大分子物质，肾脏细胞释放羟化酶的方式是胞吐，胞吐需要能量和膜上的蛋白质，但不需要载体，B错误；
C、人体血液中钙含量过低会出现抽搐的现象，血钙含量过高会引发肌无力，C正确；
D、维生素D能够促进肠道对钙和磷的吸收，人体缺钙时，在补钙的同时还需要补充维生素D3，以促进对钙的吸收，D正确。
故选B。
2. 木耳原产我国，是重要的药食兼用真菌。但如果长时间泡发可能会滋生椰毒假单胞杆菌，后者能分泌耐高温的米酵菌酸和毒黄素，造成食物中毒。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 米酵菌酸和毒黄素的加工、运输不需要内质网参与
B. 木耳和椰毒假单胞杆菌的细胞核都含有DNA和RNA
C. 与毒黄素合成相关的基因遵循孟德尔遗传定律
D. 长时间泡发的木耳通过高温烹饪可以明显降低中毒的可能性
【答案】A
【分析】真核细胞具有以核膜为界限的细胞核，原核细胞没有以核膜为界限的细胞核，没有除了核糖体之外的众多复杂的细胞器。
【详解】A、椰毒假单胞杆菌属于原核生物，只有核糖体一种细胞器，不含内质网，A正确；
B、椰毒假单胞杆菌没有以核膜为界限的细胞核，B错误；
C、椰毒假单胞杆菌属于原核生物，不含染色体，相关的基因不遵循孟德尔遗传定律，C错误；
D、根据题意可知，该细菌产生的米酵菌酸毒性强、耐高温，故炒熟后食用，不能降低米酵菌酸中毒的可能性，D错误。
故选A。
3. 菊花组织培养过程中，培养基中常添加蔗糖，植物细胞利用蔗糖的方式如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 蔗糖酶通过提供能量，从而提高蔗糖水解反应速率
B. 培养基的pH值比细胞内的低，有利于细胞吸收蔗糖
C. 当H+-ATP酶失活，不会影响细胞对蔗糖的吸收速率
D. 在蔗糖-H⁺共转运体转运蔗糖和H+的过程中，转运蔗糖和H+的速率与温度无关
【答案】B
【分析】分析图可知H+运出细胞借助H+-ATP酶，需要载体蛋白，需要消耗ATP，是主动运输，使细胞内的H+浓度低于细胞外H+浓度；蔗糖-H+共转运体转运蔗糖所需能量来自膜内外H+浓度差产生的电化学势能，属于主动运输，而转运H+是顺浓度梯度，不需要消耗能量，属于协助扩散。
【详解】A、蔗糖酶催化蔗糖水解不能提供能量，通过降低化学反应的活化能，从而提高蔗糖水解反应速率，A错误；
B、由图可知，细胞吸收蔗糖的动力来自于膜两侧运输氢离子的势能，培养基的pH值比细胞内的低，会增加膜内外H+浓度差，有利于蔗糖吸收，B正确；
C、当H+-ATP酶失活，使细胞内外H+浓度差减小，细胞对蔗糖的吸收速率会降低，C错误；
D、温度通过影响H+-ATP酶的活性从而影响细胞内外H+浓度差，进而影响转运蔗糖和H+的速率，D错误。
故选B。
4. 雄蝗虫有23条染色体（22+XO），雌蝗虫有24条染色体（22+XX）。下图1是一张蝗虫细胞减数分裂过程中的照片，用电脑软件对其进行染色体组型分析后如下图2所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 该细胞取自于蝗虫的卵巢
B. 该细胞处于减数第二次分裂后期
C. 该蝗虫体内细胞的染色体数目只有11、12、23三种
D. 蝗虫基因组计划应测定12条染色体的DNA碱基序列
【答案】D
【分析】分析题图，由题干信息可知，图1是蝗虫细胞减数分裂过程中的照片，该照片上的染色体进行组型分析可得图2，共23条染色体，可知是雄蝗虫减数第一次分裂的细胞，而图1照片中的染色体移向两极，故可判断该照片的细胞处于减数第一次分裂后期。
【详解】A、图2显示体细胞中只含有1条X，故该蝗虫为雄蝗虫，即该细胞取自于蝗虫的睾丸，A错误；
B、图1照片中的染色体移向两极，存在染色单体，因此这张照片展示的是雄蝗虫减数第一次分裂后期的初级精母细胞，B错误；
C、该蝗虫正常的体细胞染色体数目是23条，有丝分裂后期染色体数目暂时加倍，可以有46条；减数第二次分裂时，染色体数目减半，因此会得到染色体分别为12条和11条的两种次级精母细胞，前者在减数第二次分裂后期，由于着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，可以有24条染色体，而后者在这一时期可以有22条染色体，综上所述，该蝗虫体内细胞的染色体数目共有23、46、12、11、24、22共六种可能情况，C错误；
D、蝗虫基因组计划应测定一组常染色体（11条）和X染色体，D正确。
故选D。
5. 加拉帕戈斯群岛有海洋鬣鳞蜥和陆生鬣鳞蜥，它们的祖先均来自南美大陆。与陆生鬣鳞蜥相比，海洋鬣鳞蜥有足蹼，且眼睛上方有分泌盐分的腺体，能更加适应海洋生活。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 海洋环境能定向诱导海洋鬣鳞蜥发生适应环境的基因突变
B. 自然选择导致陆生鬣鳞蜥和海洋鬣鳞蜥的基因库完全不同
C. 种群基因型频率改变导致生物进化，生物进化导致新物种形成
D. 加拉帕戈斯群岛的陆生鬣鳞蜥与海洋鬣鳞蜥可能存在生殖隔离
【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、基因突变是具有不定向的，海洋环境能定向选择适应环境的变异，A错误；
B、自然选择导致加拉帕戈斯群岛有海洋鬣鳞蜥和陆生鬣鳞蜥，但是它们的祖先均来自南美大陆，所以它们的基因库应该是不完全相同，B错误；
C、基因频率的改变是生物进化的标志，C错误；
D、加拉帕戈斯群岛的陆生鬣鳞蜥与海洋鬣鳞蜥基因不能交流，故可能存在生殖隔离，D正确。
故选D。
6. 启动子位于基因的上游，是能与RNA聚合酶结合的DNA区域。许多基因的启动子内富含C-G重复序列，若其中部分胞嘧啶被甲基化转化成为5-甲基胞嘧啶，基因的转录就会被抑制，下列有关推测合理的是（ ）
A. 启动子上的DNA单链，相邻的C和G之间通过氢键连接
B. 胞嘧啶甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子的结合
C. 胞嘧啶甲基化会影响DNA的复制、转录和翻译等过程
D. 胞嘧啶甲基化未改变DNA的结构，该变异属不可遗传变异
【答案】B
【分析】表观遗传：指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化。DNA的甲基化：生物基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。
【详解】A、DNA单链之间相邻的碱基碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连，A错误；
B、部分胞嘧啶被甲基化转化成为5-甲基胞嘧啶，基因的转录就会被抑制，即胞嘧啶甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子的结合，B正确；
C、胞嘧啶甲基化会影响DNA转录，进而影响翻译，但不影响DNA的复制，C错误；
D、胞嘧啶甲基化未改变DNA的结构，该变异属于表观遗传，是可遗传变异，D错误。
故选B。
7. 水中毒是由于身体过度摄入水分或由于身体水调节机制障碍导致过多的水在细胞内积聚的现象。下列有关说法正确的是（ ）
A. 患者表现为体重增加，可补充氯化钠来缓解症状
B. 需要注射抗利尿激素，以促进尿液的产生和排出
C. 部分患者肾小管细胞膜上的水通道蛋白一定减少
D. 液体在组织间隙中积聚导致的水肿也属于水中毒
【答案】A
【分析】人体水盐平衡的调节
1．体内水少或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素多→肾小管、集合管重吸收增加→尿量减少，同时大脑皮层产生渴觉（饮水）；
2．体内水多→细胞外液渗透压降低→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素少→肾小管、集合管重吸收减少→尿量增加。
【详解】A、水在细胞内积累，会导致患者体重增加，补充氯化钠以后使细胞失去部分水分，导致症状缓解，A正确；
B、患者细胞内水分积聚，体内总水分也会比正常情况下多，注射抗利尿激素会促进肾小管和集合管对水的重吸收，会加重水分在体内的积累，不利于尿液的产生和排出，B错误；
C、肾小管细胞膜上的水通道蛋白减少会导致肾小管对水的重吸收减少，不会导致水中毒，C错误；
D、液体在组织间隙中积聚导致的水肿属于组织水肿，水中毒不一定导致组织水肿，D错误。
故选A。
8. 下图是CAR-T细胞疗法的流程，其基本原理是将病人的自体T细胞提取出来，并通过基因工程技术改造，使其表达具有特异性的CAR。CAR是由抗原识别结构域和信号传导结构域组成的融合受体，抗原识别结构域可以与肿瘤细胞特异性抗原结合，信号传导结构域可以激活T细胞的杀伤功能。下列叙述错误的是（ ）
A. 增加CAR的表达量可能会出现自身免疫病
B. T细胞输回人体一般不会引发人体免疫排斥反应
C. 输回人体的T细胞能识别各种类型的癌细胞
D. 上述过程体现了免疫系统的监视功能
【答案】C
【分析】一、免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。这是免疫系统最基本的功能。该功能正常时，机体能抵抗病原体的入侵；异常时，免疫反应过强、过弱或缺失，可能会导致组织损伤或易被病原体感染等问题。
二、免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞，进行自身调节，维持内环境稳态的功能。正常情况下，免疫系统对自身的抗原物质不产生免疫反应；若该功能异常，则容易发生自身免疫病。
3、 免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能。机体免疫功能正常时，可识别这些突变的肿瘤细胞，然后调动一切免疫因素将其消除；若此功能低下或失调，机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染。
【详解】A、增加CAR 的表达量有可能标记自身正常细胞，从而使T细胞攻击正常细胞，即增加CAR的表达量可能会出现自身免疫病，A 正确；
B、T 细胞取自患者，再回输患者自身，一般不会引发人体免疫反应，B正确；
C、输回人体的T细胞只能识别特定的癌细胞，C错误；
D、免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能，上述过程体现了免疫系统的监视功能，D正确。
故选C。
9. 在布氏田鼠种群数量爆发年份，种内竞争加剧，导致出生率下降、个体免疫力减弱，在种群数量低的年份，情况则完全相反。下列叙述正确的是（ ）
A. 布氏田鼠种群数量达到K/2时，种内竞争强度最小
B. 布氏田鼠种群数量低的年份，环境容纳量一定不变
C. 布氏田鼠种群数量爆发年份，天敌捕食成功的概率提高
D. 准确统计某一年出生的所有布氏田鼠数量需用标记重捕法
【答案】C
【分析】在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值；当种群数量达到K/2时，增长速率最大。
【详解】A、布氏田鼠种群数量达到K/2时，增长速率最大，但不能说明种内竞争最小，A错误；
B、布氏田鼠种群数量低的年份，环境容纳量可能不变，因为环境容纳量主要受到环境的影响，B错误；
C、布氏田鼠种群数量爆发年份，由于数量增加，天敌捕食成功的概率提高，C正确；
D、标记重捕法只能估算布氏田鼠数量，不能准确统计，D错误。
故选C。
10. 某鱼塘的能量流动过程模式图如下，N1、N2、N3表示同化量，箭头表示能量流动的方向。下列叙述正确的是（ ）
A. 流经该生态系统的总能量为N1
B. 生产者到消费者的能量传递效率为（N2+N3）/N1×100%
C. 图中A表示流向下一营养级的能量，这部分能量只在食物链中流动
D. 图中生产者和消费者构成的能量金字塔不一定是上窄下宽的
【答案】D
【分析】一、生态系统能量的输入：能量流动的起点是从生产者经光合作用所固定太阳能开始的。生产者所固定的太阳能的总量=流经这个生态系统的总能量。
二、能量的传递：（1）传递的渠道：食物链和食物网；（2）传递的形式：以有机物的形式传递。
三、能量流动的特点：单向流动、逐级递减．输入到一个营养级的能量不能百分之百地流入下一营养级，能量在沿食物链流动过程中逐级减少的；传递效率：一个营养级的总能量大约只有 10%～20% 传递到下一个营养级。
【详解】A、流经该生态系统的总能量为N1+N3，A错误；
B、能量传递效率为相邻营养级同化量之比，故生产者到消费者的能量传递效率为N2/N1×100%，B错误；
C、图中A表示暂时未被利用的能量，C错误；
D、由于图中的消费者存在人为输入的能量，故图中生产者和消费者构成的能量金字塔不一定是上窄下宽的，D正确。
故选D。
11. 某种物质S（一种含有C、H、O的有机物）难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照如图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和S，乙的组分为无机盐、水、S和Y。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 甲、乙培养基都是选择培养基，其中Y应是凝固剂琼脂
B. 甲培养基中进行的是扩大培养，扩大培养后稀释度数越低越好
C. 在乙培养基上统计活菌时，平板上的一个菌落就是一个细菌
D. 多次筛选的过程是诱导细菌发生基因突变，产生高效降解S的菌株
【答案】A
【分析】在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。
【详解】A、根据题干信息可知，甲中组分含有无机盐、水和S，S作为该培养基中唯一的碳源和氮源，只允许能降解S的细菌菌种生长，为选择培养基，由图可知，甲培养基是液体培养基，乙是固体培养基，二者的组分差别在于Y，这说明Y是凝固剂，是琼脂，同时也可说明乙也是选择培养基，A正确；
B、稀释涂布平板法中，稀释度数要足够高且适宜，具体稀释倍数由菌液浓度决定，否则得不到单个细菌繁殖而成的菌落，B错误；
C、当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，因此，统计结果中，平板上的一个菌落可能是一个或多个细菌，C错误；
D、多次筛选是通过人为营造只有S提供碳源和氮源的环境，选择出适应该环境的能分解S的细菌菌株，即目的是从多种能降解物质S的菌株中将高效降解的菌株筛选出来，而不是诱导基因突变，D错误。
故选A。
12. 埃博拉病毒（EBOV）是一种能导致人类等脊椎动物出血热的致死性病毒，对公共卫生具有较严重的危害。EBOV的NP蛋白在病毒复制中具有重要作用。实验小组用NP蛋白免疫小鼠，获得了一株小鼠抗EBOV-NP的单克隆抗体，其过程如图所示。下列相关说法正确的是（ ）
A. 细胞A是浆细胞，都能分泌抗NP蛋白的抗体
B. 制备单克隆抗体时筛选①和筛选②可互换顺序
C. 筛选②应反复多次进行抗体检测和克隆化培养
D. 杂交瘤细胞培养过程中会出现明显的接触抑制
【答案】C
【分析】单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备，杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上，将具有分泌特异性抗体能力的效应B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既能产生抗体，又能无限增殖。用具备这种特性的单个杂交瘤细胞培养成细胞群，可制备针对一种抗原的特异性抗体即单克隆抗体。
【详解】A、细胞A从注射NP蛋白的小鼠体内提取的浆细胞，但不一定都能够分泌抗NP蛋白的抗体，A错误；
B、制备单克隆抗体需要两次筛选，筛选①是用特殊的培养基筛选杂交瘤细胞，筛选②是用抗原抗体特异性结合的方法筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞，顺序不能互换，B错误；
C、筛选②应反复多次进行抗体检测和克隆化培养，才能得到大量单克隆抗体，C正确；
D、杂交瘤细胞有癌细胞的特性，不会贴壁生长和接触抑制，D错误。
故选C。
二、选择题（本大题共4小题，每小题4分，计16分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。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. 实验操作会直接影响实验结果。下表中有关实验操作错误的有（ ）
A. ①B. ②C. ③D. ④
【答案】ACD
【分析】活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。
【详解】A、在血细胞计数板四周加菌液，再盖上盖玻片会导致计数结果偏大，应该先盖上盖玻片，再滴加菌液，A错误；
B、观察细胞质流动时，可以取一片新鲜的黑藻叶片，放在载玻片上的水滴中，盖上盖玻片，进行观察，B正确；
C、加入二苯胺试剂后，需沸水浴加热，再观察溶液颜色变化，C错误；
D、将载玻片上的子叶薄片用苏丹Ⅲ染色后，需要用的酒精洗去浮色，再盖上盖玻片，进行观察，D错误。
故选ACD。
14. 小麦在成熟期如遇连绵阴雨，常出现部分籽粒在穗上发芽的现象。研究发现调控麦穗发芽的关键基因是SD6和ICE2，两基因通过调控脱落酸（ABA）的合成与降解，调控种子的休眠。两基因的表达受温度的影响，SD6和ICE2的调控机制如图。下列分析正确的是（ ）
A. SD6和ICE2对休眠的生理作用相反，两者共同调控种子的休眠
B. 温度是调控SD6和ICE2表达的关键因素，高温多雨天气更容易使麦穗发芽
C. 在室温条件下SD6的表达可促使NCED2基因表达量增多
D. 低温条件下基因OsbHLH048的表达量下降，ABA合成增加促进种子休眠
【答案】ABD
【分析】植物激素脱落酸促进种子休眠，抑制种子萌发，而赤霉素能打破休眠，促进种子萌发。
【详解】A、由图可知，SD6和ICE2对休眠的生理作用相反，两者共同调控种子的休眠，A正确 ；
B、题图显示，基因SD6和ICE2通过调控某些激素的合成量，进一步调控种子的休眠即萌发，温度升高，基因SD6表达水平升高，种子萌发强度增强，可知温度是调控两基因表达的关键因素，高温多雨更容易导致小麦穗发芽，B正确；
C、在室温条件下SD6的表达，基因OsbHLH048的表达增加，可抑制NCED2基因表达，C错误；
D、图中，低温条件下基因1CE2表达增多，抑制基因OsbHLH048的表达，基因OsbHLH048的表达量下降，基因NCED2的表达增多，进而使ABA合成增加促进种子低温休眠，D正确。
故选ABD。
15. 群落生物多样性之所以能够形成并维持稳定，是因为群落中的各个物种发生了生态位的分化，最终达到各个物种“各安生态位”的共存状态。热带雨林的物种多样性高，资源十分丰富，限制性资源不多，多物种生态位分化不明显。热带雨林中营养物质的循环速度很快，植物生长十分迅速，土壤生物活跃，动植物死后被分解的速度很快，分解后的营养物质又迅速被植物吸收利用。下列叙述错误的是（ ）
A. 热带雨林中的各种生物能稳定共存
B. 热带雨林中生态位重叠的两种生物竞争非常激烈
C. 热带雨林的抵抗力稳定性很弱，恢复力稳定性很强
D. 热带雨林中物质循环速度快，土壤中积累腐殖质相对较少
【答案】BC
【分析】群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源。
【详解】AB、热带雨林的资源十分丰富，限制性资源不多，生态位重叠的两种生物可以利用同一资源而不给对方带来损害，竞争不一定非常激烈，各种生物依然稳定共存，A正确，B错误；
C、热带雨林物种组成丰富，抵抗力稳定性很强，因所处的环境条件好，受到一定强度破坏后，也能较快地恢复，恢复力稳定性也高，C错误；
D、快速的物质循环致使热带雨林土壤中积累的腐殖质很少，土壤相对较为贫瘠，D正确。
故选BC。
16. 某单基因隐性遗传病系谱图如图所示。基因检测发现致病基因d有两种突变形式，记作dA与dB，为研究这种病的遗传方式，实验人员对家系中各成员的基因类型进行检测，结果如表所示，其中Ⅱ1还患有先天性睾丸发育不全（该病患者的性染色体组成为XXY）。不考虑新的变异，下列分析正确的是（ ）
注：“+”表示含该基因，“-”表示不含该基因。
A. Ⅱ1患先天性睾丸发育不全与Ⅰ1减数分裂异常有关
B. Ⅱ2与正常女性婚配，所生女儿皆不患该隐性遗传病
C. Ⅱ3与正常男性婚配，所生儿子皆患该隐性遗传病
D. Ⅱ4与正常男性婚配，所生儿子和女儿都可能患该隐性遗传病
【答案】AC
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传。
【详解】A、结合图表可知该遗传病为伴X染色体隐性遗传病，Ⅱ1患有先天性睾丸发育不全（该病患者的性染色体组成为 XXY），且是该伴 X 染色体隐性遗传病的患者，结合系谱图可知，其基因型为 XdAXdBY，再结合系谱图分析可知，I1的基因型为 XdAY，I2的基因型为 XDXdB（D为正常基因），II1性染色体组成异常，是因为I1减数分裂I时同源染色体 X 与Y 未分离，形成了基因型为 XdAY 的精子，与基因型为 XdB的卵细胞结合形成了基因型为 XdAXdBY 的受精卵，A 正确；
B、I2（XdBY）与正常女性（基因型可能为 XDXD、XDXdA或 XDXdB）婚配，所生女儿可能患该伴X染色体隐性遗传病，B错误；
C、I3的基因型为XdAXdB与正常男性（XDY）婚配，所生儿子基因型为 XdAY 或 XdBY，为该伴X染色体隐性遗传病患者，C正确；
D、I4的基因型为 XDXdA，与正常男性 XDY 婚配，所生儿子中可能有基因型为 XdAY 的该伴X染色体隐性遗传病的男性患者，女儿都正常，D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷（非选择题共60分）
三、非选择题（本大题共5小题，计60分）
17. 缓释氮肥技术是通过微生物或化学分解来逐步释放养分的技术。为研究缓释氮肥与常规尿素（一种常用的氮肥）对香蕉生长的影响，实验人员进行了相关实验，结果如表所示。回答下列问题：
（1）氮元素是组成细胞的大量元素，其所构成的无机盐在细胞中大多数以______的形式存在。
（2）氮元素会参与叶绿素的构成，叶绿素在光合作用过程中主要吸收的光是______。表中数据表明，尿素组和缓释氮肥组的光合作用差异很可能并不是通过影响光合作用的光反应来实现的，做出该判断的依据是_____。
（3）实验人员认为两种施氮方式中更有利于提高香蕉产量的是缓释氮肥技术，理由是_______。
（4）气孔相对导度是衡量植物气孔开放程度的参数。根据表中数据可推测，缓释氮肥技术对香蕉光合作用的主要影响是______。
【答案】（1）离子
（2）①. 红光和蓝紫光 ②. 尿素组和缓释氮肥组的叶绿素含量接近，因此两组的光反应速率可能相近
（3）缓释氮肥组的香蕉干物质积累量明显高于尿素组的干物质积累量
（4）缓释氮肥组的气孔相对导度明显高于尿素组，其吸收的二氧化碳多，暗反应积累的有机物多
【分析】分析表格：缓释氮肥组的气孔相对导度高于尿素组，而两组的叶绿素含量接近，说明尿素组和缓释氮肥组的光合作用差异很大可能不是通过光反应的差异来实现的，而是与气孔导度有关。
【小问1详解】细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在，少部分以化合物的形式存在。故氮元素构成的无机盐在细胞中大多数以离子的形式存在。
【小问2详解】叶绿素在光合作用过程中主要吸收蓝紫光和红光。光合色素在光反应中起到吸收、传递和转化光能的作用，表中数据表明，尿素组和缓释氮肥组的叶绿素含量接近，因此两组的光反应速率可能相近，而缓释氮肥组的干物质含量却明显高于尿素组，由此推测，尿素组和缓释氮肥组的光合作用差异很大可能不是通过光反应的差异来实现的，而是与气孔导度有关（表格所示二组的气孔导度不同），因为气孔导度大的植株吸收的二氧化碳多，暗反应积累的有机物多。
【小问3详解】根据表格：缓释氮肥组的香蕉干物质积累量明显高于尿素组的，这表明缓释氮肥技术更有利于香蕉产量的提高。
【小问4详解】结合第（2）小问可知，缓释氮肥组的气孔相对导度高于尿素组，而两组的叶绿素含量接近，故缓释氮肥技术对香蕉光合作用的主要影响是：缓释氮肥组的气孔相对导度高于尿素组，其吸收的二氧化碳多，暗反应积累的有机物多。
18. 小麦白粉病是威胁粮食安全的病害之一，提高小麦的白粉病抗性，是小麦抗病育种领域的主要任务。野生二粒小麦是普通小麦的野生祖先种，经历了长期而复杂的环境演变，积累了丰富的遗传多样性，是现代小麦抗病遗传改良的宝贵资源。实验人员从野生二粒小麦中选出了三种基因型不同的抗白粉病的纯合品系P1、P2、P3，为研究抗白粉病性状的遗传规律，实验人员进行了相关实验，结果如下表所示，F2是由F1自交而来的。回答下列问题：
（1）小麦对白粉病的抗性受三对等位基因控制（相关基因用A/a、B/b、D/d 表示），根据杂交结果可以推断，这三对等位基因位于______（填“一对同源染色体”“两对同源染色体”或“非同源染色体”）上，F2中易感白粉病个体的基因型为______。
（2）为了进一步确认P1、P2、P3的基因型，实验人员分别选用基因A、B、D的一段序列，设计特异性引物，采用PCR技术对P1、P2、P3及F1进行扩增，然后进行琼脂糖凝胶电泳，结果如图所示，M是标准参照物。
①设计引物时需选用基因A、B、D的一段序列，目的是______。
②亲本 P1、P2、P3的基因型分别是______、______、______。如果对任意一组 F2中的个体进行扩增，产物中含有两种条带的个体所占比例均为______。
（3）实验人员采用农杆菌转化法，欲将P1中的抗白粉病基因转移至普通小麦中，从而获得抗白粉病的普通小麦，获取抗白粉病基因的方法有______（答出2种）。
【答案】（1）①. 非同源染色体 ②. aabbdd
（2）①. 使设计的引物能够与目的基因结合 ②. AAbbdd ③. aaBBdd ④. aabbDD ⑤. 9/16
（3）人工合成、PCR 特异性扩增
【分析】基因突变的特征：基因突变在自然界是普遍存在的；变异是随机发生的、不定向的；基因突变的频率是很低的；多数是有害的，但不是绝对的，有利还是有害取决于生物变异的性状是否适应环境。
【小问1详解】小麦对白粉病的抗性受三对等位基因控制，由于两两杂交，F2都有抗白粉病：易感白粉病=15：1，是9：3：3：1的变式，表明其中每两对基因的遗传都遵循自由组合定律。因此，三对等位基因分别位于三对同源染色体上，即位于非同源染色体上；三对基因中只要有一个显性基因就表现抗白粉病，所以易感白粉病个体表现为纯隐性（aabbdd）。
【小问2详解】进行 PCR 扩增时，根据目的基因的一段序列来设计引物，以便能够与目的基因互补配对，结合到目的基因上。根据电泳结果可知，P1 三种显性基因中只含 A 基因，因此P1的基因型为AAbbdd,以此类推，P2、P3的基因型分别为aaBBdd、aabbDD。以杂交组合①中的 F1为例，其基因型为 AaBbdd，由于其遗传遵循自由组合定律，自交子代中含有两种条带的个体基因型为A B dd，所占比例为（3/4）×（3/4）×1=9/16。
【小问3详解】实验人员采用农杆菌转化法，欲将P1中的抗白粉病基因转移至普通小麦中，从而获得抗白粉病的普通小麦，从生物体中获取目的基因的方法，包括用化学的方法人工合成和采用PCR 技术特异性扩增。
19. 手指割破时机体常出现疼痛、心跳加快等症状。下图为吞噬细胞参与痛觉调控的机制示意图请回答下列问题。
（1）下图中，手指割破产生的兴奋传导至T 处，突触前膜释放的递质与突触后膜_____结合，使后神经元兴奋，T 处（图中显示是突触）信号形式转变过程为_____。
（2）伤害性刺激使心率加快的原因有：交感神经的兴奋，使肾上腺髓质分泌肾上腺素；下丘脑分泌的_____，促进垂体分泌促肾上腺皮质激素，该激素使肾上腺皮质分泌糖皮质激素；肾上腺素与糖皮质激素经体液运输作用于靶器官。
（3）如图所示，病原体刺激下，吞噬细胞分泌神经生长因子（NGF），NGF 作用于感受器上的受体，引起感受器的电位变化，进一步产生兴奋传导到大脑皮层形成痛觉。该过程中，Ca2+的作用有_____。
（4）药物 MNACI3 是一种抗 NGF 受体的单克隆抗体，用于治疗炎性疼痛和神经病理性疼痛。该药的作用机制是_____。
【答案】（1）①. 受体##特异性受体 ②. 电信号→化学信号→电信号
（2）促肾上腺皮质激素释放激素
（3）促进吞噬细胞释放NGF；钙离子内流，利于形成动作电位，产生兴奋
（4）抑制NGF与NGF受体结合，进而抑制感受器的兴奋，使大脑皮层不能产生痛觉
【分析】由图可知，NGF与受体结合后，激活激酶，激酶导致钙离子通道开放，钙离子内流，利于形成动作电位，产生兴奋。同时可促进吞噬细胞释放NGF。
【小问1详解】兴奋在神经元之间的传递时，突触前膜释放的神经递质与突触后膜上的特异性受体结合，引起突触后膜的兴奋。兴奋在突触处的信号转变方式为电信号→化学信号→电信号。
【小问2详解】糖皮质激素的分泌存在分级调节，下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体，使垂体分泌促肾上腺皮质激素，该激素使肾上腺皮质分泌糖皮质激素。
【小问3详解】由图可知，根据图中箭头，NGF与受体结合后，激活激酶，激酶导致钙离子通道开放，钙离子内流，利于形成动作电位，产生兴奋。同时可促进吞噬细胞释放NGF。
【小问4详解】药物MNACI3是一种抗NGF受体的单克隆抗体，使得NGF不能与NGF受体结合，从而不能引起感受器兴奋，也不能将兴奋传导大大脑皮层，因此感觉不到疼痛。
20. 某地采煤区曾经塌陷严重，水质恶化，科研人员对其进行调研和生态修复，建成了风光秀美的湿地公园。请回答下列问题：
（1）采煤塌陷区生态系统修复和重建首先进行植被修复，栽植的芦苇、香蒲、水葱、荷花、睡莲等水生植物观赏性好、净化能力强，体现了生物多样性的______价值。
（2）在该采煤区的修复过程中，其群落演替的类型属于_____。河道至河岸植被的配置，体现了群落的______结构。多种多样的植物，为湿地动物提供______。
（3）采煤塌陷区的水中所含的镉偏离正常范围。为筛选适宜修复镉污染的沉水植物，研究者用该水体中的底泥和水培养沉水植物黑藻和菹草。测定两种植物的生长率和镉迁移系数（镉迁移系数可反映植物由根系向地上部分迁移镉的能力），结果如图。据图可知，更适宜修复镉污染水体的物种是______，判断依据是_______。富集镉的沉水植物必须及时收割并进行无害化处理，因为镉等重金属能够通过______逐级积累和浓缩，在高营养级生物体内富集；还有，通过微生物的分解作用，使镉等重金属又回到水体而造成水体的二次污染。
（4）如果你是该地的景观设计师，请依据生态工程的协调原理提出合理的建议________。
【答案】（1）直接和间接
（2）①. 次生演替 ②. 水平 ③. 食物和栖息地
（3）①. 黑藻 ②. 黑藻的生长率大于菹草且镉迁移系数更高 ③. 食物链
（4）尽量选择本地物种；适当引入和当地环境相适宜的外地物种；考虑环境容纳量，生物的数量不要超过环境的承载力
【分析】一、群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态，其最显著的特征是分层现象，即在垂直方向分成许多层次的现象；群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局，其主要表现特征是镶嵌性。
二、群落演替是指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，其主要类型有初生演替和次生演替。
【小问1详解】生产者是生态系统的基石，故对采煤塌陷区生态系统修复和重建首先要进行植被修复。栽植的芦苇、香蒲、水葱、荷花、睡莲等水生植物观赏性好，体现了生物多样性的直接价值，净化能力强体现了生物多样性的间接价值。
【小问2详解】 次生演替原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。在潘安湖的修复过程中，其群落演替的类型属于次生演替。在水平方向上由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，称为水平结构，它们常呈镶嵌分布，河道至河岸植被的配置，体现了群落的水平结构。潘安湖的多种多样的植物，为湿地动物提供食物和栖息地。
【小问3详解】黑藻的生长率大于菹草且镉迁移系数更高，所以更适宜修复镉污染水体的物种是黑藻。富集镉的沉水植物必须及时收割并无害化处理，一是因为镉等重金属能够通过食物链和食物网逐级积累和浓缩，在高营养级生物体内富集。
【小问4详解】依据生态工程的协调原理，为了防止物种入侵，维持生态系统的稳定性，尽量选择本地物种；适当引入和当地环境相适宜的外地物种；考虑环境容纳量，即生物的数量不要超过环境的承载力。
21. 苯丙酮尿症是由于患者体内苯丙氨酸代谢途径中的酶发生缺陷，使得苯丙氨酸及其代谢物酮酸在血液和组织中大量累积，进而阻碍脑的发育。研究发现，苯丙氨酸解氨酶（PAL）基因可在大肠杆菌中表达并降解苯丙氨酸。科学家将PAL基因导入到肠道益生菌Nissle1917大肠杆菌（EcN）中，构建工程菌EcN-PAL，用于治疗苯丙酮尿症。图甲为2.7kb的质粒，其中Ap为氨苄青霉素抗性基因；lacZ为蓝色显色基因，其表达产物能将无色化合物X-gal转化成蓝色物质，使菌落呈蓝色；EcRI和PvuI两种限制酶切位点与复制原点之间的距离分别为0.6Kb和0.8Kb。图乙为含PAL基因的DNA片段。
回答下列问题：
（1）PAL是一种胞内酶，据此推测EcN-PAL膜上应有功能为_________的蛋白质与PAL协同工作，完成EcN-PAL的预期作用。
（2）据图分析，选用_________酶切割PAL基因和质粒构建重组表达载体。为确保目的基因正确插入质粒中，使用EcRI对重组DNA分子完全酶切后，进行凝胶电泳分析。若电泳图谱中出现长度为_________的条带，则说明是符合要求的重组质粒。
（3）EcN自身不含lacZ基因且对抗生素敏感，为筛选出工程菌EcN-PAL，则需在大肠杆菌的基本培养基中添加_________，挑选_________菌落为目的菌株。
（4）采用体外培养技术，设计实验验证EcN-PAL能适应人体肠道缺氧环境，正常降解苯丙氨酸，简要写出实验思路和预期结果_________。
（5）研究表明EcN菌株不会在人体肠道中定殖，一段时候后会从胃肠道全部清除。据此推测，服用EcN-PAL治疗苯丙酮尿症时需注意_________（答出一点即可）。
【答案】（1）转运苯丙氨酸
（2）①. PvuI ②. 1.2kb和5.5kb
（3）①. 氨苄青霉素和X-gal ②. 白色
（4）实验思路：将等量的EcN-PAL接种于含等量苯丙氨酸的培养基中，分别置于有氧和缺氧的环境中培养一段时间，检测培养基中苯丙氨酸含量的变化；预期结果：有氧和缺氧的条件下培养基中苯丙氨酸含量的变化几乎相同
（5）持续服用足够剂量
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的筛选与获取：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，标记基因可便于重组DNA分子的筛选。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA—PCR技术；②检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原—抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】由于PAL是一种胞内酶，它需要在细胞内发挥作用。而EcN-PAL要完成其预期作用，即降解苯丙氨酸，就需要将苯丙氨酸从细胞外运输到细胞内。因此，EcN-PAL膜上应存在具有转运苯丙氨酸功能的蛋白质，这些蛋白质能与PAL协同工作，确保苯丙氨酸能够顺利进入细胞内并被PAL降解。
【小问2详解】PAL基因的两端只含PvuI限制酶切割位点，且质粒上也有PvuI限制酶切割位点，所以应选用PvuI酶切割PAL基因和质粒构建重组表达载体。经过限制酶切割后，PAL基因两端的黏性末端相同，有可能和质粒正向连接，也可以和质粒反向连接。由于EcRI在目的基因和质粒上都有酶切位点，为选出正向连接的重组质粒，使用EcRI对质粒完全酶切后，进行电泳分析。质粒中EcRI酶切位点与Pvul酶切位点之间的距离为0.2Kb，若是正向连接载体，重组质粒中2个EcRI酶切点之间的距离是0.2+1.0=1.2Kb ，重组质粒长度为：2.7+4=6.7Kb，故EcRI酶切后，正向连接载体的情况下，电泳图谱中出现长度为1.2kb和5.5kb两条带。
【小问3详解】由于受体细胞自身不含lacZ基因且对抗生素敏感，所以要筛选出已转化的含重组质粒的目的菌株，培养基中应添加氨芐青霉素和X-gal；当目的基因插入质粒时，lacZ基因被破坏，不能表达出可以将无色化合物X-gal转化成蓝色物质的产物，质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，能在含氨苄青霉素的培养基生长，所以得到的产物是白色菌落。
【小问4详解】本实验是验证EcN-PAL能适应人体肠道缺氧环境，正常降解苯丙氨酸。实验自变量为有氧环境和缺氧环境，因变量是培养基中苯丙氨酸含量的变化。可以设计以下实验：将等量的EcN-PAL接种于含等量苯丙氨酸的培养基中，分别置于有氧和缺氧的环境中培养一段时间，检测培养基中苯丙氨酸含量的变化。预期实验结果为有氧和缺氧的条件下培养基中苯丙氨酸含量的变化几乎相同。
【小问5详解】研究表明EcN菌株不会在人体肠道中定殖，一段时候后会从胃肠道全部清除。据此推测，服用EcN-PAL治疗苯丙酮尿症时需注意持续服用足够剂量以维持治疗效果。因为一旦停止服用，工程菌就会从肠道中清除出去，无法继续发挥降解苯丙氨酸的作用。
选项
实验内容
操作步骤
①
酵母菌种群数量的变化
在血细胞计数板四周加菌液，盖上盖玻片，滤纸吸去多余的菌液，进行观察
②
观察细胞质流动
取一片新鲜的黑藻叶片，放在载玻片上的水滴中，盖上盖玻片，进行观察
③
的粗提取与鉴定
粗提取的溶于溶液中，加入二苯胶试剂，观察溶液颜色变化
④
花生子叶中脂肪的检测
将载玻片上的子叶薄片用苏丹Ⅲ染色3分钟，盖上盖玻片，进行观察
基因
I1
I2
Ⅱ1
Ⅱ2
Ⅱ3
Ⅱ4
D
—
+
—
—
—
+
dA
+
—
+
—
+
+
dB
—
+
+
+
+
—
指标
对照组
尿素组
缓释氮肥组
气孔相对导度
0.22
0.16
0.29
干物质含量/g
38
61
112
叶绿素含量/（mg·g-1）
0.37
0.45
0.46
亲本杂交组合
F1表型
F2表型
①P1×P2
抗白粉病
抗白粉病：易感白粉病=15：1
②P1×P3
抗白粉病
抗白粉病：易感白粉病=15：1
③P2×P3
抗白粉病
抗白粉病：易感白粉病=15：1
2.答卷前，务必将答题卡上密封线内的各项目填写清楚。
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。
第Ⅰ卷（选择题共40分）
一、选择题（本大题共12小题，每小题2分，计24分，每小题只有一项是符合题目要求的）
1. 维生素D3可从牛奶、鱼肝油等食物中获取，也可在阳光下由皮肤中的7—脱氢胆固醇转化而来，活化维生素D3可促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收。研究发现，肾脏合成和释放的羟化酶可以促进维生素D3的活化。下列叙述错误的是（ ）
A. 维生素D3、磷脂、性激素和脂肪等都是脂质
B. 肾脏细胞释放羟化酶时需要利用载体蛋白
C. 人体血液中钙含量过低会出现抽搐的现象
D. 人体缺钙时，在补钙的同时还需要补充维生素D3
【答案】B
【分析】脂质的种类和作用：（1）脂肪：生物体内良好的储能物质，还有保温、缓冲和减压减少摩擦的作用；（2）磷脂：构成细胞膜和细胞器膜的重要成分；（3）固醇：①胆固醇：构成细胞膜的重要成分，参与血液中脂质的运输；②性激素：促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成；③维生素D：促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
【详解】A、脂质包括脂肪、磷脂和固醇（包括维生素D、性激素和胆固醇），即维生素D3、磷脂、性激素和脂肪等都是脂质，A正确；
B、羟化酶属于大分子物质，肾脏细胞释放羟化酶的方式是胞吐，胞吐需要能量和膜上的蛋白质，但不需要载体，B错误；
C、人体血液中钙含量过低会出现抽搐的现象，血钙含量过高会引发肌无力，C正确；
D、维生素D能够促进肠道对钙和磷的吸收，人体缺钙时，在补钙的同时还需要补充维生素D3，以促进对钙的吸收，D正确。
故选B。
2. 木耳原产我国，是重要的药食兼用真菌。但如果长时间泡发可能会滋生椰毒假单胞杆菌，后者能分泌耐高温的米酵菌酸和毒黄素，造成食物中毒。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 米酵菌酸和毒黄素的加工、运输不需要内质网参与
B. 木耳和椰毒假单胞杆菌的细胞核都含有DNA和RNA
C. 与毒黄素合成相关的基因遵循孟德尔遗传定律
D. 长时间泡发的木耳通过高温烹饪可以明显降低中毒的可能性
【答案】A
【分析】真核细胞具有以核膜为界限的细胞核，原核细胞没有以核膜为界限的细胞核，没有除了核糖体之外的众多复杂的细胞器。
【详解】A、椰毒假单胞杆菌属于原核生物，只有核糖体一种细胞器，不含内质网，A正确；
B、椰毒假单胞杆菌没有以核膜为界限的细胞核，B错误；
C、椰毒假单胞杆菌属于原核生物，不含染色体，相关的基因不遵循孟德尔遗传定律，C错误；
D、根据题意可知，该细菌产生的米酵菌酸毒性强、耐高温，故炒熟后食用，不能降低米酵菌酸中毒的可能性，D错误。
故选A。
3. 菊花组织培养过程中，培养基中常添加蔗糖，植物细胞利用蔗糖的方式如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 蔗糖酶通过提供能量，从而提高蔗糖水解反应速率
B. 培养基的pH值比细胞内的低，有利于细胞吸收蔗糖
C. 当H+-ATP酶失活，不会影响细胞对蔗糖的吸收速率
D. 在蔗糖-H⁺共转运体转运蔗糖和H+的过程中，转运蔗糖和H+的速率与温度无关
【答案】B
【分析】分析图可知H+运出细胞借助H+-ATP酶，需要载体蛋白，需要消耗ATP，是主动运输，使细胞内的H+浓度低于细胞外H+浓度；蔗糖-H+共转运体转运蔗糖所需能量来自膜内外H+浓度差产生的电化学势能，属于主动运输，而转运H+是顺浓度梯度，不需要消耗能量，属于协助扩散。
【详解】A、蔗糖酶催化蔗糖水解不能提供能量，通过降低化学反应的活化能，从而提高蔗糖水解反应速率，A错误；
B、由图可知，细胞吸收蔗糖的动力来自于膜两侧运输氢离子的势能，培养基的pH值比细胞内的低，会增加膜内外H+浓度差，有利于蔗糖吸收，B正确；
C、当H+-ATP酶失活，使细胞内外H+浓度差减小，细胞对蔗糖的吸收速率会降低，C错误；
D、温度通过影响H+-ATP酶的活性从而影响细胞内外H+浓度差，进而影响转运蔗糖和H+的速率，D错误。
故选B。
4. 雄蝗虫有23条染色体（22+XO），雌蝗虫有24条染色体（22+XX）。下图1是一张蝗虫细胞减数分裂过程中的照片，用电脑软件对其进行染色体组型分析后如下图2所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 该细胞取自于蝗虫的卵巢
B. 该细胞处于减数第二次分裂后期
C. 该蝗虫体内细胞的染色体数目只有11、12、23三种
D. 蝗虫基因组计划应测定12条染色体的DNA碱基序列
【答案】D
【分析】分析题图，由题干信息可知，图1是蝗虫细胞减数分裂过程中的照片，该照片上的染色体进行组型分析可得图2，共23条染色体，可知是雄蝗虫减数第一次分裂的细胞，而图1照片中的染色体移向两极，故可判断该照片的细胞处于减数第一次分裂后期。
【详解】A、图2显示体细胞中只含有1条X，故该蝗虫为雄蝗虫，即该细胞取自于蝗虫的睾丸，A错误；
B、图1照片中的染色体移向两极，存在染色单体，因此这张照片展示的是雄蝗虫减数第一次分裂后期的初级精母细胞，B错误；
C、该蝗虫正常的体细胞染色体数目是23条，有丝分裂后期染色体数目暂时加倍，可以有46条；减数第二次分裂时，染色体数目减半，因此会得到染色体分别为12条和11条的两种次级精母细胞，前者在减数第二次分裂后期，由于着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，可以有24条染色体，而后者在这一时期可以有22条染色体，综上所述，该蝗虫体内细胞的染色体数目共有23、46、12、11、24、22共六种可能情况，C错误；
D、蝗虫基因组计划应测定一组常染色体（11条）和X染色体，D正确。
故选D。
5. 加拉帕戈斯群岛有海洋鬣鳞蜥和陆生鬣鳞蜥，它们的祖先均来自南美大陆。与陆生鬣鳞蜥相比，海洋鬣鳞蜥有足蹼，且眼睛上方有分泌盐分的腺体，能更加适应海洋生活。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 海洋环境能定向诱导海洋鬣鳞蜥发生适应环境的基因突变
B. 自然选择导致陆生鬣鳞蜥和海洋鬣鳞蜥的基因库完全不同
C. 种群基因型频率改变导致生物进化，生物进化导致新物种形成
D. 加拉帕戈斯群岛的陆生鬣鳞蜥与海洋鬣鳞蜥可能存在生殖隔离
【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、基因突变是具有不定向的，海洋环境能定向选择适应环境的变异，A错误；
B、自然选择导致加拉帕戈斯群岛有海洋鬣鳞蜥和陆生鬣鳞蜥，但是它们的祖先均来自南美大陆，所以它们的基因库应该是不完全相同，B错误；
C、基因频率的改变是生物进化的标志，C错误；
D、加拉帕戈斯群岛的陆生鬣鳞蜥与海洋鬣鳞蜥基因不能交流，故可能存在生殖隔离，D正确。
故选D。
6. 启动子位于基因的上游，是能与RNA聚合酶结合的DNA区域。许多基因的启动子内富含C-G重复序列，若其中部分胞嘧啶被甲基化转化成为5-甲基胞嘧啶，基因的转录就会被抑制，下列有关推测合理的是（ ）
A. 启动子上的DNA单链，相邻的C和G之间通过氢键连接
B. 胞嘧啶甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子的结合
C. 胞嘧啶甲基化会影响DNA的复制、转录和翻译等过程
D. 胞嘧啶甲基化未改变DNA的结构，该变异属不可遗传变异
【答案】B
【分析】表观遗传：指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化。DNA的甲基化：生物基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。
【详解】A、DNA单链之间相邻的碱基碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连，A错误；
B、部分胞嘧啶被甲基化转化成为5-甲基胞嘧啶，基因的转录就会被抑制，即胞嘧啶甲基化会阻碍RNA聚合酶与启动子的结合，B正确；
C、胞嘧啶甲基化会影响DNA转录，进而影响翻译，但不影响DNA的复制，C错误；
D、胞嘧啶甲基化未改变DNA的结构，该变异属于表观遗传，是可遗传变异，D错误。
故选B。
7. 水中毒是由于身体过度摄入水分或由于身体水调节机制障碍导致过多的水在细胞内积聚的现象。下列有关说法正确的是（ ）
A. 患者表现为体重增加，可补充氯化钠来缓解症状
B. 需要注射抗利尿激素，以促进尿液的产生和排出
C. 部分患者肾小管细胞膜上的水通道蛋白一定减少
D. 液体在组织间隙中积聚导致的水肿也属于水中毒
【答案】A
【分析】人体水盐平衡的调节
1．体内水少或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素多→肾小管、集合管重吸收增加→尿量减少，同时大脑皮层产生渴觉（饮水）；
2．体内水多→细胞外液渗透压降低→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素少→肾小管、集合管重吸收减少→尿量增加。
【详解】A、水在细胞内积累，会导致患者体重增加，补充氯化钠以后使细胞失去部分水分，导致症状缓解，A正确；
B、患者细胞内水分积聚，体内总水分也会比正常情况下多，注射抗利尿激素会促进肾小管和集合管对水的重吸收，会加重水分在体内的积累，不利于尿液的产生和排出，B错误；
C、肾小管细胞膜上的水通道蛋白减少会导致肾小管对水的重吸收减少，不会导致水中毒，C错误；
D、液体在组织间隙中积聚导致的水肿属于组织水肿，水中毒不一定导致组织水肿，D错误。
故选A。
8. 下图是CAR-T细胞疗法的流程，其基本原理是将病人的自体T细胞提取出来，并通过基因工程技术改造，使其表达具有特异性的CAR。CAR是由抗原识别结构域和信号传导结构域组成的融合受体，抗原识别结构域可以与肿瘤细胞特异性抗原结合，信号传导结构域可以激活T细胞的杀伤功能。下列叙述错误的是（ ）
A. 增加CAR的表达量可能会出现自身免疫病
B. T细胞输回人体一般不会引发人体免疫排斥反应
C. 输回人体的T细胞能识别各种类型的癌细胞
D. 上述过程体现了免疫系统的监视功能
【答案】C
【分析】一、免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。这是免疫系统最基本的功能。该功能正常时，机体能抵抗病原体的入侵；异常时，免疫反应过强、过弱或缺失，可能会导致组织损伤或易被病原体感染等问题。
二、免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞，进行自身调节，维持内环境稳态的功能。正常情况下，免疫系统对自身的抗原物质不产生免疫反应；若该功能异常，则容易发生自身免疫病。
3、 免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能。机体免疫功能正常时，可识别这些突变的肿瘤细胞，然后调动一切免疫因素将其消除；若此功能低下或失调，机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染。
【详解】A、增加CAR 的表达量有可能标记自身正常细胞，从而使T细胞攻击正常细胞，即增加CAR的表达量可能会出现自身免疫病，A 正确；
B、T 细胞取自患者，再回输患者自身，一般不会引发人体免疫反应，B正确；
C、输回人体的T细胞只能识别特定的癌细胞，C错误；
D、免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能，上述过程体现了免疫系统的监视功能，D正确。
故选C。
9. 在布氏田鼠种群数量爆发年份，种内竞争加剧，导致出生率下降、个体免疫力减弱，在种群数量低的年份，情况则完全相反。下列叙述正确的是（ ）
A. 布氏田鼠种群数量达到K/2时，种内竞争强度最小
B. 布氏田鼠种群数量低的年份，环境容纳量一定不变
C. 布氏田鼠种群数量爆发年份，天敌捕食成功的概率提高
D. 准确统计某一年出生的所有布氏田鼠数量需用标记重捕法
【答案】C
【分析】在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值；当种群数量达到K/2时，增长速率最大。
【详解】A、布氏田鼠种群数量达到K/2时，增长速率最大，但不能说明种内竞争最小，A错误；
B、布氏田鼠种群数量低的年份，环境容纳量可能不变，因为环境容纳量主要受到环境的影响，B错误；
C、布氏田鼠种群数量爆发年份，由于数量增加，天敌捕食成功的概率提高，C正确；
D、标记重捕法只能估算布氏田鼠数量，不能准确统计，D错误。
故选C。
10. 某鱼塘的能量流动过程模式图如下，N1、N2、N3表示同化量，箭头表示能量流动的方向。下列叙述正确的是（ ）
A. 流经该生态系统的总能量为N1
B. 生产者到消费者的能量传递效率为（N2+N3）/N1×100%
C. 图中A表示流向下一营养级的能量，这部分能量只在食物链中流动
D. 图中生产者和消费者构成的能量金字塔不一定是上窄下宽的
【答案】D
【分析】一、生态系统能量的输入：能量流动的起点是从生产者经光合作用所固定太阳能开始的。生产者所固定的太阳能的总量=流经这个生态系统的总能量。
二、能量的传递：（1）传递的渠道：食物链和食物网；（2）传递的形式：以有机物的形式传递。
三、能量流动的特点：单向流动、逐级递减．输入到一个营养级的能量不能百分之百地流入下一营养级，能量在沿食物链流动过程中逐级减少的；传递效率：一个营养级的总能量大约只有 10%～20% 传递到下一个营养级。
【详解】A、流经该生态系统的总能量为N1+N3，A错误；
B、能量传递效率为相邻营养级同化量之比，故生产者到消费者的能量传递效率为N2/N1×100%，B错误；
C、图中A表示暂时未被利用的能量，C错误；
D、由于图中的消费者存在人为输入的能量，故图中生产者和消费者构成的能量金字塔不一定是上窄下宽的，D正确。
故选D。
11. 某种物质S（一种含有C、H、O的有机物）难以降解，会对环境造成污染，只有某些细菌能降解S。研究人员按照如图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和S，乙的组分为无机盐、水、S和Y。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 甲、乙培养基都是选择培养基，其中Y应是凝固剂琼脂
B. 甲培养基中进行的是扩大培养，扩大培养后稀释度数越低越好
C. 在乙培养基上统计活菌时，平板上的一个菌落就是一个细菌
D. 多次筛选的过程是诱导细菌发生基因突变，产生高效降解S的菌株
【答案】A
【分析】在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。
【详解】A、根据题干信息可知，甲中组分含有无机盐、水和S，S作为该培养基中唯一的碳源和氮源，只允许能降解S的细菌菌种生长，为选择培养基，由图可知，甲培养基是液体培养基，乙是固体培养基，二者的组分差别在于Y，这说明Y是凝固剂，是琼脂，同时也可说明乙也是选择培养基，A正确；
B、稀释涂布平板法中，稀释度数要足够高且适宜，具体稀释倍数由菌液浓度决定，否则得不到单个细菌繁殖而成的菌落，B错误；
C、当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，因此，统计结果中，平板上的一个菌落可能是一个或多个细菌，C错误；
D、多次筛选是通过人为营造只有S提供碳源和氮源的环境，选择出适应该环境的能分解S的细菌菌株，即目的是从多种能降解物质S的菌株中将高效降解的菌株筛选出来，而不是诱导基因突变，D错误。
故选A。
12. 埃博拉病毒（EBOV）是一种能导致人类等脊椎动物出血热的致死性病毒，对公共卫生具有较严重的危害。EBOV的NP蛋白在病毒复制中具有重要作用。实验小组用NP蛋白免疫小鼠，获得了一株小鼠抗EBOV-NP的单克隆抗体，其过程如图所示。下列相关说法正确的是（ ）
A. 细胞A是浆细胞，都能分泌抗NP蛋白的抗体
B. 制备单克隆抗体时筛选①和筛选②可互换顺序
C. 筛选②应反复多次进行抗体检测和克隆化培养
D. 杂交瘤细胞培养过程中会出现明显的接触抑制
【答案】C
【分析】单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备，杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上，将具有分泌特异性抗体能力的效应B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既能产生抗体，又能无限增殖。用具备这种特性的单个杂交瘤细胞培养成细胞群，可制备针对一种抗原的特异性抗体即单克隆抗体。
【详解】A、细胞A从注射NP蛋白的小鼠体内提取的浆细胞，但不一定都能够分泌抗NP蛋白的抗体，A错误；
B、制备单克隆抗体需要两次筛选，筛选①是用特殊的培养基筛选杂交瘤细胞，筛选②是用抗原抗体特异性结合的方法筛选能产生特定抗体的杂交瘤细胞，顺序不能互换，B错误；
C、筛选②应反复多次进行抗体检测和克隆化培养，才能得到大量单克隆抗体，C正确；
D、杂交瘤细胞有癌细胞的特性，不会贴壁生长和接触抑制，D错误。
故选C。
二、选择题（本大题共4小题，每小题4分，计16分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。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. 实验操作会直接影响实验结果。下表中有关实验操作错误的有（ ）
A. ①B. ②C. ③D. ④
【答案】ACD
【分析】活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。
【详解】A、在血细胞计数板四周加菌液，再盖上盖玻片会导致计数结果偏大，应该先盖上盖玻片，再滴加菌液，A错误；
B、观察细胞质流动时，可以取一片新鲜的黑藻叶片，放在载玻片上的水滴中，盖上盖玻片，进行观察，B正确；
C、加入二苯胺试剂后，需沸水浴加热，再观察溶液颜色变化，C错误；
D、将载玻片上的子叶薄片用苏丹Ⅲ染色后，需要用的酒精洗去浮色，再盖上盖玻片，进行观察，D错误。
故选ACD。
14. 小麦在成熟期如遇连绵阴雨，常出现部分籽粒在穗上发芽的现象。研究发现调控麦穗发芽的关键基因是SD6和ICE2，两基因通过调控脱落酸（ABA）的合成与降解，调控种子的休眠。两基因的表达受温度的影响，SD6和ICE2的调控机制如图。下列分析正确的是（ ）
A. SD6和ICE2对休眠的生理作用相反，两者共同调控种子的休眠
B. 温度是调控SD6和ICE2表达的关键因素，高温多雨天气更容易使麦穗发芽
C. 在室温条件下SD6的表达可促使NCED2基因表达量增多
D. 低温条件下基因OsbHLH048的表达量下降，ABA合成增加促进种子休眠
【答案】ABD
【分析】植物激素脱落酸促进种子休眠，抑制种子萌发，而赤霉素能打破休眠，促进种子萌发。
【详解】A、由图可知，SD6和ICE2对休眠的生理作用相反，两者共同调控种子的休眠，A正确 ；
B、题图显示，基因SD6和ICE2通过调控某些激素的合成量，进一步调控种子的休眠即萌发，温度升高，基因SD6表达水平升高，种子萌发强度增强，可知温度是调控两基因表达的关键因素，高温多雨更容易导致小麦穗发芽，B正确；
C、在室温条件下SD6的表达，基因OsbHLH048的表达增加，可抑制NCED2基因表达，C错误；
D、图中，低温条件下基因1CE2表达增多，抑制基因OsbHLH048的表达，基因OsbHLH048的表达量下降，基因NCED2的表达增多，进而使ABA合成增加促进种子低温休眠，D正确。
故选ABD。
15. 群落生物多样性之所以能够形成并维持稳定，是因为群落中的各个物种发生了生态位的分化，最终达到各个物种“各安生态位”的共存状态。热带雨林的物种多样性高，资源十分丰富，限制性资源不多，多物种生态位分化不明显。热带雨林中营养物质的循环速度很快，植物生长十分迅速，土壤生物活跃，动植物死后被分解的速度很快，分解后的营养物质又迅速被植物吸收利用。下列叙述错误的是（ ）
A. 热带雨林中的各种生物能稳定共存
B. 热带雨林中生态位重叠的两种生物竞争非常激烈
C. 热带雨林的抵抗力稳定性很弱，恢复力稳定性很强
D. 热带雨林中物质循环速度快，土壤中积累腐殖质相对较少
【答案】BC
【分析】群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源。
【详解】AB、热带雨林的资源十分丰富，限制性资源不多，生态位重叠的两种生物可以利用同一资源而不给对方带来损害，竞争不一定非常激烈，各种生物依然稳定共存，A正确，B错误；
C、热带雨林物种组成丰富，抵抗力稳定性很强，因所处的环境条件好，受到一定强度破坏后，也能较快地恢复，恢复力稳定性也高，C错误；
D、快速的物质循环致使热带雨林土壤中积累的腐殖质很少，土壤相对较为贫瘠，D正确。
故选BC。
16. 某单基因隐性遗传病系谱图如图所示。基因检测发现致病基因d有两种突变形式，记作dA与dB，为研究这种病的遗传方式，实验人员对家系中各成员的基因类型进行检测，结果如表所示，其中Ⅱ1还患有先天性睾丸发育不全（该病患者的性染色体组成为XXY）。不考虑新的变异，下列分析正确的是（ ）
注：“+”表示含该基因，“-”表示不含该基因。
A. Ⅱ1患先天性睾丸发育不全与Ⅰ1减数分裂异常有关
B. Ⅱ2与正常女性婚配，所生女儿皆不患该隐性遗传病
C. Ⅱ3与正常男性婚配，所生儿子皆患该隐性遗传病
D. Ⅱ4与正常男性婚配，所生儿子和女儿都可能患该隐性遗传病
【答案】AC
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传。
【详解】A、结合图表可知该遗传病为伴X染色体隐性遗传病，Ⅱ1患有先天性睾丸发育不全（该病患者的性染色体组成为 XXY），且是该伴 X 染色体隐性遗传病的患者，结合系谱图可知，其基因型为 XdAXdBY，再结合系谱图分析可知，I1的基因型为 XdAY，I2的基因型为 XDXdB（D为正常基因），II1性染色体组成异常，是因为I1减数分裂I时同源染色体 X 与Y 未分离，形成了基因型为 XdAY 的精子，与基因型为 XdB的卵细胞结合形成了基因型为 XdAXdBY 的受精卵，A 正确；
B、I2（XdBY）与正常女性（基因型可能为 XDXD、XDXdA或 XDXdB）婚配，所生女儿可能患该伴X染色体隐性遗传病，B错误；
C、I3的基因型为XdAXdB与正常男性（XDY）婚配，所生儿子基因型为 XdAY 或 XdBY，为该伴X染色体隐性遗传病患者，C正确；
D、I4的基因型为 XDXdA，与正常男性 XDY 婚配，所生儿子中可能有基因型为 XdAY 的该伴X染色体隐性遗传病的男性患者，女儿都正常，D错误。
故选AC。
第Ⅱ卷（非选择题共60分）
三、非选择题（本大题共5小题，计60分）
17. 缓释氮肥技术是通过微生物或化学分解来逐步释放养分的技术。为研究缓释氮肥与常规尿素（一种常用的氮肥）对香蕉生长的影响，实验人员进行了相关实验，结果如表所示。回答下列问题：
（1）氮元素是组成细胞的大量元素，其所构成的无机盐在细胞中大多数以______的形式存在。
（2）氮元素会参与叶绿素的构成，叶绿素在光合作用过程中主要吸收的光是______。表中数据表明，尿素组和缓释氮肥组的光合作用差异很可能并不是通过影响光合作用的光反应来实现的，做出该判断的依据是_____。
（3）实验人员认为两种施氮方式中更有利于提高香蕉产量的是缓释氮肥技术，理由是_______。
（4）气孔相对导度是衡量植物气孔开放程度的参数。根据表中数据可推测，缓释氮肥技术对香蕉光合作用的主要影响是______。
【答案】（1）离子
（2）①. 红光和蓝紫光 ②. 尿素组和缓释氮肥组的叶绿素含量接近，因此两组的光反应速率可能相近
（3）缓释氮肥组的香蕉干物质积累量明显高于尿素组的干物质积累量
（4）缓释氮肥组的气孔相对导度明显高于尿素组，其吸收的二氧化碳多，暗反应积累的有机物多
【分析】分析表格：缓释氮肥组的气孔相对导度高于尿素组，而两组的叶绿素含量接近，说明尿素组和缓释氮肥组的光合作用差异很大可能不是通过光反应的差异来实现的，而是与气孔导度有关。
【小问1详解】细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在，少部分以化合物的形式存在。故氮元素构成的无机盐在细胞中大多数以离子的形式存在。
【小问2详解】叶绿素在光合作用过程中主要吸收蓝紫光和红光。光合色素在光反应中起到吸收、传递和转化光能的作用，表中数据表明，尿素组和缓释氮肥组的叶绿素含量接近，因此两组的光反应速率可能相近，而缓释氮肥组的干物质含量却明显高于尿素组，由此推测，尿素组和缓释氮肥组的光合作用差异很大可能不是通过光反应的差异来实现的，而是与气孔导度有关（表格所示二组的气孔导度不同），因为气孔导度大的植株吸收的二氧化碳多，暗反应积累的有机物多。
【小问3详解】根据表格：缓释氮肥组的香蕉干物质积累量明显高于尿素组的，这表明缓释氮肥技术更有利于香蕉产量的提高。
【小问4详解】结合第（2）小问可知，缓释氮肥组的气孔相对导度高于尿素组，而两组的叶绿素含量接近，故缓释氮肥技术对香蕉光合作用的主要影响是：缓释氮肥组的气孔相对导度高于尿素组，其吸收的二氧化碳多，暗反应积累的有机物多。
18. 小麦白粉病是威胁粮食安全的病害之一，提高小麦的白粉病抗性，是小麦抗病育种领域的主要任务。野生二粒小麦是普通小麦的野生祖先种，经历了长期而复杂的环境演变，积累了丰富的遗传多样性，是现代小麦抗病遗传改良的宝贵资源。实验人员从野生二粒小麦中选出了三种基因型不同的抗白粉病的纯合品系P1、P2、P3，为研究抗白粉病性状的遗传规律，实验人员进行了相关实验，结果如下表所示，F2是由F1自交而来的。回答下列问题：
（1）小麦对白粉病的抗性受三对等位基因控制（相关基因用A/a、B/b、D/d 表示），根据杂交结果可以推断，这三对等位基因位于______（填“一对同源染色体”“两对同源染色体”或“非同源染色体”）上，F2中易感白粉病个体的基因型为______。
（2）为了进一步确认P1、P2、P3的基因型，实验人员分别选用基因A、B、D的一段序列，设计特异性引物，采用PCR技术对P1、P2、P3及F1进行扩增，然后进行琼脂糖凝胶电泳，结果如图所示，M是标准参照物。
①设计引物时需选用基因A、B、D的一段序列，目的是______。
②亲本 P1、P2、P3的基因型分别是______、______、______。如果对任意一组 F2中的个体进行扩增，产物中含有两种条带的个体所占比例均为______。
（3）实验人员采用农杆菌转化法，欲将P1中的抗白粉病基因转移至普通小麦中，从而获得抗白粉病的普通小麦，获取抗白粉病基因的方法有______（答出2种）。
【答案】（1）①. 非同源染色体 ②. aabbdd
（2）①. 使设计的引物能够与目的基因结合 ②. AAbbdd ③. aaBBdd ④. aabbDD ⑤. 9/16
（3）人工合成、PCR 特异性扩增
【分析】基因突变的特征：基因突变在自然界是普遍存在的；变异是随机发生的、不定向的；基因突变的频率是很低的；多数是有害的，但不是绝对的，有利还是有害取决于生物变异的性状是否适应环境。
【小问1详解】小麦对白粉病的抗性受三对等位基因控制，由于两两杂交，F2都有抗白粉病：易感白粉病=15：1，是9：3：3：1的变式，表明其中每两对基因的遗传都遵循自由组合定律。因此，三对等位基因分别位于三对同源染色体上，即位于非同源染色体上；三对基因中只要有一个显性基因就表现抗白粉病，所以易感白粉病个体表现为纯隐性（aabbdd）。
【小问2详解】进行 PCR 扩增时，根据目的基因的一段序列来设计引物，以便能够与目的基因互补配对，结合到目的基因上。根据电泳结果可知，P1 三种显性基因中只含 A 基因，因此P1的基因型为AAbbdd,以此类推，P2、P3的基因型分别为aaBBdd、aabbDD。以杂交组合①中的 F1为例，其基因型为 AaBbdd，由于其遗传遵循自由组合定律，自交子代中含有两种条带的个体基因型为A B dd，所占比例为（3/4）×（3/4）×1=9/16。
【小问3详解】实验人员采用农杆菌转化法，欲将P1中的抗白粉病基因转移至普通小麦中，从而获得抗白粉病的普通小麦，从生物体中获取目的基因的方法，包括用化学的方法人工合成和采用PCR 技术特异性扩增。
19. 手指割破时机体常出现疼痛、心跳加快等症状。下图为吞噬细胞参与痛觉调控的机制示意图请回答下列问题。
（1）下图中，手指割破产生的兴奋传导至T 处，突触前膜释放的递质与突触后膜_____结合，使后神经元兴奋，T 处（图中显示是突触）信号形式转变过程为_____。
（2）伤害性刺激使心率加快的原因有：交感神经的兴奋，使肾上腺髓质分泌肾上腺素；下丘脑分泌的_____，促进垂体分泌促肾上腺皮质激素，该激素使肾上腺皮质分泌糖皮质激素；肾上腺素与糖皮质激素经体液运输作用于靶器官。
（3）如图所示，病原体刺激下，吞噬细胞分泌神经生长因子（NGF），NGF 作用于感受器上的受体，引起感受器的电位变化，进一步产生兴奋传导到大脑皮层形成痛觉。该过程中，Ca2+的作用有_____。
（4）药物 MNACI3 是一种抗 NGF 受体的单克隆抗体，用于治疗炎性疼痛和神经病理性疼痛。该药的作用机制是_____。
【答案】（1）①. 受体##特异性受体 ②. 电信号→化学信号→电信号
（2）促肾上腺皮质激素释放激素
（3）促进吞噬细胞释放NGF；钙离子内流，利于形成动作电位，产生兴奋
（4）抑制NGF与NGF受体结合，进而抑制感受器的兴奋，使大脑皮层不能产生痛觉
【分析】由图可知，NGF与受体结合后，激活激酶，激酶导致钙离子通道开放，钙离子内流，利于形成动作电位，产生兴奋。同时可促进吞噬细胞释放NGF。
【小问1详解】兴奋在神经元之间的传递时，突触前膜释放的神经递质与突触后膜上的特异性受体结合，引起突触后膜的兴奋。兴奋在突触处的信号转变方式为电信号→化学信号→电信号。
【小问2详解】糖皮质激素的分泌存在分级调节，下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体，使垂体分泌促肾上腺皮质激素，该激素使肾上腺皮质分泌糖皮质激素。
【小问3详解】由图可知，根据图中箭头，NGF与受体结合后，激活激酶，激酶导致钙离子通道开放，钙离子内流，利于形成动作电位，产生兴奋。同时可促进吞噬细胞释放NGF。
【小问4详解】药物MNACI3是一种抗NGF受体的单克隆抗体，使得NGF不能与NGF受体结合，从而不能引起感受器兴奋，也不能将兴奋传导大大脑皮层，因此感觉不到疼痛。
20. 某地采煤区曾经塌陷严重，水质恶化，科研人员对其进行调研和生态修复，建成了风光秀美的湿地公园。请回答下列问题：
（1）采煤塌陷区生态系统修复和重建首先进行植被修复，栽植的芦苇、香蒲、水葱、荷花、睡莲等水生植物观赏性好、净化能力强，体现了生物多样性的______价值。
（2）在该采煤区的修复过程中，其群落演替的类型属于_____。河道至河岸植被的配置，体现了群落的______结构。多种多样的植物，为湿地动物提供______。
（3）采煤塌陷区的水中所含的镉偏离正常范围。为筛选适宜修复镉污染的沉水植物，研究者用该水体中的底泥和水培养沉水植物黑藻和菹草。测定两种植物的生长率和镉迁移系数（镉迁移系数可反映植物由根系向地上部分迁移镉的能力），结果如图。据图可知，更适宜修复镉污染水体的物种是______，判断依据是_______。富集镉的沉水植物必须及时收割并进行无害化处理，因为镉等重金属能够通过______逐级积累和浓缩，在高营养级生物体内富集；还有，通过微生物的分解作用，使镉等重金属又回到水体而造成水体的二次污染。
（4）如果你是该地的景观设计师，请依据生态工程的协调原理提出合理的建议________。
【答案】（1）直接和间接
（2）①. 次生演替 ②. 水平 ③. 食物和栖息地
（3）①. 黑藻 ②. 黑藻的生长率大于菹草且镉迁移系数更高 ③. 食物链
（4）尽量选择本地物种；适当引入和当地环境相适宜的外地物种；考虑环境容纳量，生物的数量不要超过环境的承载力
【分析】一、群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态，其最显著的特征是分层现象，即在垂直方向分成许多层次的现象；群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局，其主要表现特征是镶嵌性。
二、群落演替是指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，其主要类型有初生演替和次生演替。
【小问1详解】生产者是生态系统的基石，故对采煤塌陷区生态系统修复和重建首先要进行植被修复。栽植的芦苇、香蒲、水葱、荷花、睡莲等水生植物观赏性好，体现了生物多样性的直接价值，净化能力强体现了生物多样性的间接价值。
【小问2详解】 次生演替原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。在潘安湖的修复过程中，其群落演替的类型属于次生演替。在水平方向上由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，称为水平结构，它们常呈镶嵌分布，河道至河岸植被的配置，体现了群落的水平结构。潘安湖的多种多样的植物，为湿地动物提供食物和栖息地。
【小问3详解】黑藻的生长率大于菹草且镉迁移系数更高，所以更适宜修复镉污染水体的物种是黑藻。富集镉的沉水植物必须及时收割并无害化处理，一是因为镉等重金属能够通过食物链和食物网逐级积累和浓缩，在高营养级生物体内富集。
【小问4详解】依据生态工程的协调原理，为了防止物种入侵，维持生态系统的稳定性，尽量选择本地物种；适当引入和当地环境相适宜的外地物种；考虑环境容纳量，即生物的数量不要超过环境的承载力。
21. 苯丙酮尿症是由于患者体内苯丙氨酸代谢途径中的酶发生缺陷，使得苯丙氨酸及其代谢物酮酸在血液和组织中大量累积，进而阻碍脑的发育。研究发现，苯丙氨酸解氨酶（PAL）基因可在大肠杆菌中表达并降解苯丙氨酸。科学家将PAL基因导入到肠道益生菌Nissle1917大肠杆菌（EcN）中，构建工程菌EcN-PAL，用于治疗苯丙酮尿症。图甲为2.7kb的质粒，其中Ap为氨苄青霉素抗性基因；lacZ为蓝色显色基因，其表达产物能将无色化合物X-gal转化成蓝色物质，使菌落呈蓝色；EcRI和PvuI两种限制酶切位点与复制原点之间的距离分别为0.6Kb和0.8Kb。图乙为含PAL基因的DNA片段。
回答下列问题：
（1）PAL是一种胞内酶，据此推测EcN-PAL膜上应有功能为_________的蛋白质与PAL协同工作，完成EcN-PAL的预期作用。
（2）据图分析，选用_________酶切割PAL基因和质粒构建重组表达载体。为确保目的基因正确插入质粒中，使用EcRI对重组DNA分子完全酶切后，进行凝胶电泳分析。若电泳图谱中出现长度为_________的条带，则说明是符合要求的重组质粒。
（3）EcN自身不含lacZ基因且对抗生素敏感，为筛选出工程菌EcN-PAL，则需在大肠杆菌的基本培养基中添加_________，挑选_________菌落为目的菌株。
（4）采用体外培养技术，设计实验验证EcN-PAL能适应人体肠道缺氧环境，正常降解苯丙氨酸，简要写出实验思路和预期结果_________。
（5）研究表明EcN菌株不会在人体肠道中定殖，一段时候后会从胃肠道全部清除。据此推测，服用EcN-PAL治疗苯丙酮尿症时需注意_________（答出一点即可）。
【答案】（1）转运苯丙氨酸
（2）①. PvuI ②. 1.2kb和5.5kb
（3）①. 氨苄青霉素和X-gal ②. 白色
（4）实验思路：将等量的EcN-PAL接种于含等量苯丙氨酸的培养基中，分别置于有氧和缺氧的环境中培养一段时间，检测培养基中苯丙氨酸含量的变化；预期结果：有氧和缺氧的条件下培养基中苯丙氨酸含量的变化几乎相同
（5）持续服用足够剂量
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的筛选与获取：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，标记基因可便于重组DNA分子的筛选。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA—PCR技术；②检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原—抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】由于PAL是一种胞内酶，它需要在细胞内发挥作用。而EcN-PAL要完成其预期作用，即降解苯丙氨酸，就需要将苯丙氨酸从细胞外运输到细胞内。因此，EcN-PAL膜上应存在具有转运苯丙氨酸功能的蛋白质，这些蛋白质能与PAL协同工作，确保苯丙氨酸能够顺利进入细胞内并被PAL降解。
【小问2详解】PAL基因的两端只含PvuI限制酶切割位点，且质粒上也有PvuI限制酶切割位点，所以应选用PvuI酶切割PAL基因和质粒构建重组表达载体。经过限制酶切割后，PAL基因两端的黏性末端相同，有可能和质粒正向连接，也可以和质粒反向连接。由于EcRI在目的基因和质粒上都有酶切位点，为选出正向连接的重组质粒，使用EcRI对质粒完全酶切后，进行电泳分析。质粒中EcRI酶切位点与Pvul酶切位点之间的距离为0.2Kb，若是正向连接载体，重组质粒中2个EcRI酶切点之间的距离是0.2+1.0=1.2Kb ，重组质粒长度为：2.7+4=6.7Kb，故EcRI酶切后，正向连接载体的情况下，电泳图谱中出现长度为1.2kb和5.5kb两条带。
【小问3详解】由于受体细胞自身不含lacZ基因且对抗生素敏感，所以要筛选出已转化的含重组质粒的目的菌株，培养基中应添加氨芐青霉素和X-gal；当目的基因插入质粒时，lacZ基因被破坏，不能表达出可以将无色化合物X-gal转化成蓝色物质的产物，质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，能在含氨苄青霉素的培养基生长，所以得到的产物是白色菌落。
【小问4详解】本实验是验证EcN-PAL能适应人体肠道缺氧环境，正常降解苯丙氨酸。实验自变量为有氧环境和缺氧环境，因变量是培养基中苯丙氨酸含量的变化。可以设计以下实验：将等量的EcN-PAL接种于含等量苯丙氨酸的培养基中，分别置于有氧和缺氧的环境中培养一段时间，检测培养基中苯丙氨酸含量的变化。预期实验结果为有氧和缺氧的条件下培养基中苯丙氨酸含量的变化几乎相同。
【小问5详解】研究表明EcN菌株不会在人体肠道中定殖，一段时候后会从胃肠道全部清除。据此推测，服用EcN-PAL治疗苯丙酮尿症时需注意持续服用足够剂量以维持治疗效果。因为一旦停止服用，工程菌就会从肠道中清除出去，无法继续发挥降解苯丙氨酸的作用。
选项
实验内容
操作步骤
①
酵母菌种群数量的变化
在血细胞计数板四周加菌液，盖上盖玻片，滤纸吸去多余的菌液，进行观察
②
观察细胞质流动
取一片新鲜的黑藻叶片，放在载玻片上的水滴中，盖上盖玻片，进行观察
③
的粗提取与鉴定
粗提取的溶于溶液中，加入二苯胶试剂，观察溶液颜色变化
④
花生子叶中脂肪的检测
将载玻片上的子叶薄片用苏丹Ⅲ染色3分钟，盖上盖玻片，进行观察
基因
I1
I2
Ⅱ1
Ⅱ2
Ⅱ3
Ⅱ4
D
—
+
—
—
—
+
dA
+
—
+
—
+
+
dB
—
+
+
+
+
—
指标
对照组
尿素组
缓释氮肥组
气孔相对导度
0.22
0.16
0.29
干物质含量/g
38
61
112
叶绿素含量/（mg·g-1）
0.37
0.45
0.46
亲本杂交组合
F1表型
F2表型
①P1×P2
抗白粉病
抗白粉病：易感白粉病=15：1
②P1×P3
抗白粉病
抗白粉病：易感白粉病=15：1
③P2×P3
抗白粉病
抗白粉病：易感白粉病=15：1
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