2025届山东省淄博市高考一模生物试题（原卷版+解析版）

这是一份2025届山东省淄博市高考一模生物试题（原卷版+解析版），共38页。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. CFTR是一种细胞膜上的通道蛋白。胞内浓度升高，激活cAMP依赖的蛋白激酶使通道打开，胞外浓度升高也可促进通道打开。CFTR基因中3个碱基的缺失，引起CFTR结构和功能异常，使支气管中黏液增多，细菌在肺部大量生长繁殖，严重可导致囊性纤维化（CF）。下列说法错误的是（ ）
A. CFTR可允许双向转运，cAMP抑制剂可减少胞内外流
B. CFTR异常导致细胞向外转运减少的同时也会影响水分子转运
C. CF说明基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
D. 可使用抗生素类药物从根本上治疗细菌感染的CF
2. CD44是一种细胞表面的跨膜黏附糖蛋白，在细胞黏附、迁移和促进肿瘤发生过程中发挥重要作用。CD44分子包含胞外区、跨膜区、胞内区三个结构域。STAT3基因是CD44起作用后的靶基因，STAT3能促进肿瘤细胞的增殖和存活。下列说法错误的是（ ）
A. 成熟CD44由囊泡运输至细胞膜，通过跨膜区锚定于膜上
B. CD44胞外区的空间结构会影响其与信号分子结合的特异性
C. 敲除CD44基因可以促进STAT3基因的活化，进而抑制肿瘤细胞的增殖
D. CD44可作为肿瘤诊断标志物
3. 树突状细胞吞噬细菌、真菌等病原体后形成吞噬体，随后与溶酶体融合，形成次级溶酶体。病原体被蛋白酶降解成12～18个氨基酸残基的肽段，肽段与次级溶酶体膜内侧的MHCⅡ蛋白结合形成抗原肽-MHCⅡ分子，通过分泌性囊泡与细胞膜融合，呈递抗原。下列说法正确的是（ ）
A. 吞噬体与溶酶体融合，依赖膜的选择透过性
B. 溶酶体中的蛋白酶合成时，需要消耗线粒体和细胞质基质提供的能量
C. 提取MHCⅡ蛋白的过程中为保持其生物活性，所用缓冲体系应为碱性
D. 树突状细胞形成的抗原肽-MHCⅡ分子可通过辅助性T细胞呈递给B细胞
4. 细胞毒性T细胞识别被病原体侵入的细胞后，其细胞表面蛋白FasL与靶细胞表面蛋白Fas结合，启动程序性死亡。同时也会分泌大量穿孔素（Pf）、颗粒酶（Gz）等物质，其中Pf单体能够插入靶细胞膜中，单体聚集形成孔，Gz由此进入靶细胞作用于促凋亡因子Bid，进而引起线粒体释放细胞色素C，诱导靶细胞死亡。下列说法错误的是（ ）
A. 靶细胞、辅助性T细胞参与细胞毒性T细胞的活化过程
B. Pf能够使靶细胞内外渗透压产生差异，导致靶细胞失水裂解
C. 细胞毒性T细胞通过FasL、Gz诱导靶细胞死亡的方式属于细胞凋亡
D. 释放的病原体可刺激T细胞和B细胞的增殖、分化
5. 果蝇的体色有黑体和灰体，眼色有红眼和朱红眼。随机选取多只灰体红眼雌果蝇和多只黑体红眼雄果蝇杂交，表型及比例如下表。下列说法错误的是（ ）
A. 根据表中数据判断，灰体、红眼为显性性状
B. 控制眼色的基因位于X染色体上，母本的眼色基因均为杂合
C. 母本中体色基因纯合的个体占1/3
D. 中灰体红眼果蝇随机交配，中黑体朱红眼占1/32
6. 一段双链DNA的一条核苷酸链上有2个胞嘧啶（C），其中1个C被甲基化生成5-甲基胞嘧啶（5-mC），C与5-mC进一步被氧化脱氨基分别生成胸腺嘧啶（T）和尿嘧啶（U）。细胞内存在尿嘧啶错配修复系统，该系统能在U的两侧将核苷酸单链切开，清除两切点间包含U的核苷酸片段后再合成正确的片段。下列说法错误的是（ ）
A. 尿嘧啶错配修复系统具有限制酶、DNA聚合酶和DNA连接酶的功能
B. 在修复并进行复制的过程中，可能使用4种核苷酸作为原料
C. 修复时，以切口处末端核苷酸链为引物延伸正确DNA片段
D. 若未被修复，复制两次后，两个位点的C才都会被A替代
7. 倒位使染色体上的基因顺序发生改变，减数分裂时同源染色体联会形成倒位环。根据着丝粒的位置分为臂内倒位和臂间倒位（如图）。倒位环内非姐妹染色单体之间可以发生互换。减数分裂过程中，无着丝粒或含2个着丝粒的染色体通常会丢失，使配子致死。下列说法错误的是（ ）

A. 倒位环形成的时间为减数分裂Ⅰ前期
B. 若无互换，有倒位的精原细胞都产生2种配子
C. 若有互换，臂内倒位的精原细胞都产生4种配子
D. 若有互换，臂间倒位的精原细胞能产生既存在重复又存在缺失的配子
8. 星形胶质细胞是神经胶质细胞的一种，“星形胶质细胞-神经元乳酸穿梭”研究发现，神经元大量活动时，星形胶质细胞可摄取葡萄糖并转化为乳酸，乳酸通过单羧酸转运体释放到细胞间隙，再转入神经元，转化为丙酮酸进行有氧呼吸。下列说法错误的是（ ）
A. 神经元是神经系统结构和功能的基本单位
B. 神经胶质细胞数量远多于神经元，具有营养和修复神经元等多种功能
C. 兴奋在传入神经纤维和传出神经纤维上以电信号的形式传导
D. 动作电位形成过程中，神经元可以乳酸作为底物供能
9. 机体感染病原体后会释放致热因子，作用于下丘脑体温调节中枢，使体温调定点升高，引起发热。糖皮质激素可抑制致热因子的释放消除发热症状，还可作用于下丘脑。下列说法错误的是（ ）
A. 下丘脑中存在感受体温变化的感受器
B. 致热因子作用后，皮肤血管舒张，汗腺分泌增多
C. 体温调定点升高时，正常体温相当于寒冷刺激
D. 糖皮质激素可降低体温中枢的敏感性
10. PIF3是胚轴生长的重要调节因子，种子破土前DELLA蛋白抑制PIF3的活性。赤霉素与GID1蛋白结合，促进GA-GID1-DELLA复合物的形成，使DELLA蛋白降解。种子破土后，蓝光受体蛋白被激活，可与GID1蛋白和DELLA蛋白直接作用，抑制赤霉素诱导DELLA蛋白降解的过程。下列说法错误的是（ ）
A. 赤霉素的合成部位是幼芽、幼根和未成熟的种子
B. 黑暗条件下，PIF3能促进胚轴伸长生长
C. 光照条件下，赤霉素可解除DELLA蛋白对PIF3的抑制作用
D. 用赤霉素处理种子，可使种子无需发芽便可产生α-淀粉酶
11. 用标记重捕法调查种群密度时，因一次性难以捕到足够数量的个体，易造成估算值不准确。科研人员通过多次标记，多次重捕，对多次捕获计算的数据取平均值，提高估算的准确性。下表是用该方法调查1公顷范围内某种鼠的数据，不考虑迁入迁出、出生死亡等因素，该种鼠的实际种群密度最接近（ ）
A. 65只/公顷B. 85只/公顷
C. 92只/公顷D. 96只/公顷
12. 土壤中的微生物数量与脲酶活性可反映土壤的肥力。科研人员用不同的方式进行施肥，探究其对土壤微生物数量和脲酶活性的影响，结果如图。下列说法正确的是（ ）

A. 土壤中只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素
B. 有机肥可以为植物的生长提供物质和能量
C. 土壤微生物数量与脲酶活性呈正相关，麦秸直接还田不利于提高土壤肥力
D. 施用有机肥使农作物产量增加，导致该地人均生态足迹增大
13. 米醋是一种营养价值较高的调味品，《醒园录》中有“赤米不用舂，洗净蒸饭，拌曲发香，用水或用酒泼皆可发，……俟月余可用。如有发霉，用铁火针烧极红淬之。”的记载。下列有关米醋酿制的说法正确的是（ ）
A. “不舂”保留稻壳的目的是为后续发酵提供菌种
B. 米饭“拌曲”后要密封，有利于产生酒精和醋酸
C “用水或用酒泼皆可发”，说明利用糖和乙醇都可以酿醋
D. 为防止霉菌感染，米醋制作时温度应控制在30℃以下
14. 三维细胞培养技术（3D细胞培养）是通过人工模拟细胞间质微环境，允许动物细胞在三维空间中生长和相互作用的技术。与传统的细胞培养相比，3D细胞培养更接近体内细胞的实际生长环境。下列说法正确的是（ ）
A. 传统细胞培养时，细胞并不都需要贴附于某些基质表面才能生长增殖
B. 用胰蛋白酶处理传统培养的贴壁细胞，断裂其胞间连丝使之游离便于传代
C. 3D细胞培养前需要对动物组织进行灭菌处理，培养时需定期更换培养液
D. 利用3D细胞培养技术研究干细胞分化过程时，通常需要进行分瓶处理
15. 科研人员利用花菜对DNA的粗提取实验进行改进。使用不同的研磨液过滤提取DNA、加酒精后用不同的去杂质方法纯化DNA，并进行相关检测，结果如下表。的比值可检查DNA纯度，纯DNA的为1.8，当存在蛋白质污染时，这一比值会明显降低。下列说法正确的是（ ）
A. 研磨液配置过程中，需用2ml/L的HCl溶液将研磨液调至弱碱性
B. 与0.14ml/L相比，用2ml/L的NaCl溶液研磨得到的沉淀物中的DNA浓度更高
C. 去杂质时应用1500 r/min的离心转速将DNA沉淀下来，且离心法获得的纯度高
D. DNA分子在碱性溶液中加热降解后可与二苯胺反应生成蓝色络合物
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 真核生物的有氧呼吸依次经过糖酵解，TCA循环和氧化磷酸化三个阶段。IDH是TCA循环的关键酶，可催化生成α-KG及CO2。IDH基因突变可引起α-KG减少，进一步促进HIF-1α积聚并激活相关信号通路，引起下游VEGF基因等肿瘤相关基因高表达，共同促进肿瘤的发生与发展。正常细胞在细胞周期调控过程中可通过表达Skp2蛋白，降解IDH，使细胞的主要供能方式发生改变。下列说法正确的是（ ）
A. 真核生物中糖酵解和TCA循环均发生在线粒体基质中
B. 若在细胞中添加Skp2蛋白抑制剂，则VEGF基因的表达量会减少
C. 肿瘤细胞可通过增加Skp2基因的表达，使细胞供能方式由TCA循环向糖酵解转变
D. 无氧条件下，肿瘤细胞通过糖酵解过程将葡萄糖中能量都转移到乳酸和ATP中
17. 玉米籽粒大小由两对基因R/r和Q/q控制。亲本的R/r基因对籽粒中Q/q基因的表达起调控作用。科研人员利用小籽粒玉米（RRqq）和小籽粒玉米（rrQQ）进行了正反交实验，所结籽粒全为大籽粒或小籽粒，选取部分籽粒进行种植，F1种植后所结籽粒均发生性状分离，过程如图。再从F1和F2中选取部分籽粒单独种植。下列说法正确的是（ ）

A. F1大小籽粒基因型都为RrQq，籽粒大小与父本是否带基因R有关
B. F2大籽粒的基因型有6种，其中纯合体占1/9
C. 从F2大籽粒植株中随机选一株自交，植株所结籽粒会发生性状分离的概率为1/2
D. 随机从F2小籽粒植株中选一株给F1小籽粒植株受粉，所结籽粒中小籽粒占1/2
18. 巨噬细胞释放的肿瘤坏死因子（TNF-α）除能杀死肿瘤细胞外，还能增强对食物抗原的免疫反应。食物中的脂肪能诱导小肠释放缩胆囊素（CCK），CCK通过肠-脑轴降低肠道对食物中抗原的反应，利于营养物质的吸收，机制如图。下列说法正确的是（ ）

A. 脂肪诱导小肠释放CCK，CCK刺激传入神经使其膜外变为负电位
B. 迷走神经释放神经递质ACh增强巨噬细胞释放TNF-α的能力
C. CCK通过肠-脑轴对巨噬细胞释放TNF-α调节属于神经-体液调节
D. 长期食用含高脂肪的食物可能会降低机体的免疫能力
19. 浅水湖泊存在清水稳态和浊水稳态两种稳定状态，浊水稳态下可能出现水华现象。在一定营养水平下两者可以进行相互转化，如图。植被盖度是植物垂直投影的面积占样地面积的百分比，下列说法正确的是（ ）
A. 与浊水稳态相比，清水稳态的浮游植被盖度低
B. 浊水稳态下，浅水湖泊仍具有维持自身结构或功能处于相对平衡状态的能力
C. 营养盐浓度在a～b之间时，沉水植被盖度决定稳态类型
D. 使湖泊由浊水稳态向清水稳态转变的最好的方法是种植沉水植物
20. 米曲霉中的pyrG基因编码的OMP脱羧酶是尿嘧啶生物合成的关键酶。该酶还能将无毒的5-FOA转化为毒性产物抑制自身生长。pyrG基因发生突变，将无法合成该酶。现有5株米曲霉突变菌株，欲判断其是否为pyrG突变型，将野生菌株（WT）和突变菌株按图1位置接种在不同培养基上，结果如图2～4。下列说法正确的是（ ）
A. 利用紫外线照射米曲霉，通过定向突变获得突变菌株
B. 本实验中，需用稀释涂布平板法才能将米曲霉接种到培养基上
C. 在2培养基的基础上，添加5-FOA配制成4培养基
D. 实验结果说明以上5株米曲霉突变菌株均为pyrG突变型
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 光照强度过大会对植物造成损害，类胡萝卜素参与叶黄素循环，可促进非光化学淬灭（NPQ）对过量光能的耗散。大狼耙草为北美洲入侵种，研究人员以株高一致的大狼耙草种苗及当地物种山莴苣种苗为材料，在不同光照强度下培养一段时间，测定最大净光合速率（Pmax）、呼吸速率（Rd）、色素含量等，结果如下表。
（1）光照对植物的作用有______，遮光下因______（填物质）减少，C3的还原速率降低。植物激素______可促进叶绿素的合成。
（2）光照强度从14%增加到100%的过程中，山莴苣的光合速率变化是______。在光照强度为100%时，大狼耙草的光合速率明显高于山莴苣，原因是______。
（3）SOQ1蛋白和HHL1蛋白是NPQ调控因子，为探究两者对NPQ的调控机制，以野生型植株（Cl-0）、sqⅠ突变体、hhlⅠ突变体及hhlⅠ和sqⅠ双突变体为材料进行实验，并测定强光下相应蛋白质的表达量，结果如图。强光下，sqⅠ基因和hhlⅠ基因对NPQ的调控起______作用（填“协同”或“相抗衡”），在sqⅠ突变体中，hhlⅠ基因对NPQ调控的响应机制是______。
22. 哺乳动物雌性个体中存在下丘脑-垂体-卵巢轴。下丘脑分泌的GnRH作用于垂体，使其分泌FSH（促卵泡生成素）和LH（促黄体生成素），两者共同作用于卵巢，刺激卵泡发育、成熟卵泡排卵以及合成雌激素等（图1）。雌激素的合成需要卵泡内膜细胞和卵泡颗粒细胞的共同参与（图2）。
（1）FSH和LH可统称为______（写中文名称），雌激素分泌过程中存在的调节方式有______。雌激素包括雌酮和雌二醇，其中作为信号分子对其他细胞的生理活动起调节作用的主要是______。
（2）医学上可用药物来曲唑促进排卵，已知来曲唑的作用靶点是芳香化酶，来曲唑促进排卵的机理是______。
（3）长期服用来曲唑会导致骨质疏松，科研人员研究发现葛根素可通过激活产生β-catenin蛋白的信号转导通路缓解这一症状，请设计实验验证。实验材料：生理状态相同的成年雌性大鼠若干只，来曲唑、葛根素，骨密度检测仪、蛋白质检测仪等。
实验思路：_______。
实验现象：_______。
23. 栽培番茄果实成熟后表现为红色和黄色，极少的野生番茄因能积累花青素呈现蓝色。与花青素合成、降解有关的基因为T/t和E/e，两对基因独立遗传且控制花青素合成的基因表现为完全显性。现有蓝色亲本1和非蓝色亲本2、3、4，用特定引物对亲本的基因T/t、E/e进行扩增，E的片段长度为138bp，e的片段长度为117bp，用限制酶切割基因T/t片段，T能被切割，t不能被切割，电泳结果如图1。

（1）亲本1的基因型为______。亲本1和2杂交得到的果实均为蓝色，亲本1和3杂交得到的果实均为浅蓝色，说明T/t、E/e基因中，降解花青素的基因是______。浅蓝色自交后代所结番茄成熟后的颜色及比例为______。
（2）SSR是DNA中简单的核苷酸重复序列，具有多样性，染色体上不同的基因可与特定的SSR连锁遗传，常用SSR标签进行基因定位。科研人员利用SSR标签对亲本1、3以及、中部分个体进行检测，结果如图2。
基因T/t、E/e所在的染色体分别是______，与基因T连锁的SSR是______。除图2所示基因型外，非蓝色番茄的基因型还可为______。
（3）利用亲本2的体细胞经诱变培养获得一株能合成花青素的突变株，利用突变株与亲本2杂交，后代成熟果实中蓝色与非蓝色的比例接近1：1，而突变株自交后代成熟果实中，蓝色与非蓝色的比例却接近2：1，原因可能是______。
（4）经检测上述突变基因（原种群中不存在该突变基因）与基因T位于相同的染色体上，但不确定两基因是否为等位基因，已知同源染色体上的非等位基因之间可发生互换。为探究两基因的关系，科研人员让突变株与亲本1杂交获得，单株种植收获种子，同一株植株的种子混合种植，观察统计成熟果实的颜色。
①若两基因是等位基因，则______；②若______，则两基因是非等位基因。
24. 物种多样性的测定有三个空间尺度：α、β、γ多样性。描述α多样性可用辛普森多样性指数，辛普森多样性指数是指在无限大小的群落中，随机抽取两个个体，它们属于不同物种的概率（即1-随机抽取的两个个体属于同种的概率）。β多样性反映不同群落间物种组成的差异，可用群落甲和群落乙的独有物种数之和与群落甲、乙各自的物种数之和的比值表示。现有甲、乙两个群落，其部分物种组成如下表。
（1）只考虑A、B、C这三个物种，甲、乙群落的辛普森多样性指数分别是______（用小数表示）。分析上述计算结果可推测，在群落的物种数目一定时，群落中各物种个体数目分配越______（填“均匀”或“不均匀”），辛普森多样性指数越高。天然森林被砍伐后，形成的次生林比原群落的辛普森指数增大，原因可能是______。
（2）若甲、乙两群落共有物种数为30，两群落之间的β多样性为______（用小数表示）。
（3）研究发现，乙群落正在进行演替，影响其演替的因素有______（写出2条即可）。为了保护甲群落的生物多样性，人们在当地建立了自然保护区，设置缓冲带，这遵循了生态工程中的______原理。
25. 研究两种蛋白质（如X和Y）能否相互作用常用酵母双杂交技术。BD和AD是构成GAL4转录因子的两个独立结构域，X和Y能相互作用时，BD和AD在空间上才能靠近，形成完整的GAL4转录因子，激活酵母菌报告基因的转录（图甲）。酵母菌中的His3、Trp1、Leu2和Ade2四个基因分别合成组氨酸、色氨酸、亮氨酸、腺嘌呤等生存必需的营养物质。科研人员用酵母双杂交技术探究植物中的WRKY17蛋白能否与MPK3蛋白相互作用。用于实验的酵母菌经过基因改造后不能产生GAL4转录因子，也不能合成上述四种营养物质。BD质粒上携带Trp1基因，AD质粒上携带Leu2基因。

（1）首先利用PCR获取MPK3和WRKY17这两个目的基因，设计引物时常需添加保护碱基以提高酶切效率，保护碱基最好添加在引物的______（填“端”或“端”）。PCR反应缓冲液中一般要添加，作用是______。之后分别将MPK3基因和WRKY17基因拼接到BD和AD质粒上。
（2）将不同类型的质粒导入酵母菌进行双杂交实验，结果如图乙。

①四组酵母菌均可在只缺少亮氨酸和色氨酸的培养基上生长，说明______，该实验的报告基因为______
②结果显示WRKY17与MPK3______（填“能”或“不能”）相互作用，判断理由是______。设置实验组②的目的是______。
（3）酵母双杂交技术能否用于筛选宿主细胞膜上与甲流病毒表面HA蛋白特异性结合的受体，并说明理由______。
淄博市2024—2025学年度高三模拟考试
生物学
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. CFTR是一种细胞膜上的通道蛋白。胞内浓度升高，激活cAMP依赖的蛋白激酶使通道打开，胞外浓度升高也可促进通道打开。CFTR基因中3个碱基的缺失，引起CFTR结构和功能异常，使支气管中黏液增多，细菌在肺部大量生长繁殖，严重可导致囊性纤维化（CF）。下列说法错误的是（ ）
A. CFTR可允许双向转运，cAMP抑制剂可减少胞内外流
B. CFTR异常导致细胞向外转运减少的同时也会影响水分子转运
C. CF说明基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
D. 可使用抗生素类药物从根本上治疗细菌感染的CF
【答案】D
【解析】
【分析】1、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因。
2、根据题干信息可知，囊性纤维化（CF）是基因发生突变引起的一种遗传病。
【详解】A、依据题干信息可知，胞内 Cl− 浓度升高，激活cAMP依赖的蛋白激酶使通道打开，胞外 Cl− 浓度升高也可促进通道打开，通道蛋白参与的是顺浓度梯度的协助扩散，据此可知，CFTR可允许 Cl− 双向转运，cAMP依赖的蛋白激酶是在胞内 Cl− 浓度升高时，影响Cl-通道打开，影响Cl-外流，所以cAMP抑制剂可减少胞内 Cl− 外流，A正确；
B、氯离子的转运与水的转运密切相关，氯离子浓度的变化会影响水的渗透方向，因此CFTR异常导致细胞向外转运Cl-减少的同时，也会间接影响水分子转运，B正确；
C、依据题干信息，CFTR基因中3个碱基的缺失，引起CFTR结构和功能异常，使支气管中黏液增多，细菌在肺部大量生长繁殖，严重可导致囊性纤维化（CF），可知，CF的出现是基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，C正确；
D、抗生素只能治疗由细菌感染引起的症状，而不能从根本上治疗CF，CF是由基因突变引起的，需要通过基因治疗或或其他针对基因突变的方法来从根本上治疗，D错误。
故选D。
2. CD44是一种细胞表面的跨膜黏附糖蛋白，在细胞黏附、迁移和促进肿瘤发生过程中发挥重要作用。CD44分子包含胞外区、跨膜区、胞内区三个结构域。STAT3基因是CD44起作用后的靶基因，STAT3能促进肿瘤细胞的增殖和存活。下列说法错误的是（ ）
A. 成熟CD44由囊泡运输至细胞膜，通过跨膜区锚定于膜上
B. CD44胞外区的空间结构会影响其与信号分子结合的特异性
C. 敲除CD44基因可以促进STAT3基因的活化，进而抑制肿瘤细胞的增殖
D. CD44可作为肿瘤诊断标志物
【答案】C
【解析】
【分析】人和动物细胞染色体上原本就存在与癌有关的基因：原癌基因和抑癌基因，其中原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖；细胞癌变的根本原因是环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
【详解】A、依题意，CD44是一种细胞表面的跨膜黏附糖蛋白，包含胞外区、跨膜区、胞内区三个结构域，可推断成熟CD44由囊泡运输至细胞膜，通过跨膜区锚定于膜上，A正确；
B、依题意，CD44在细胞黏附、迁移和促进肿瘤发生过程中发挥重要作用，根据蛋白质结构与功能相适应的观点，CD44蛋白质的空间结构通常决定了它与信号分子结合的特异性，B正确；
C、依题意，STAT3是CD44的靶基因，且STAT3能促进肿瘤细胞的增殖和存活。CD44促进肿瘤发生，因此，敲除CD44基因会抑制STAT3的活化，从而抑制肿瘤细胞的增殖，C错误；
D、CD44在肿瘤发生中发挥重要作用，因此可以作为肿瘤诊断的标志物，D正确。
故选C。
3. 树突状细胞吞噬细菌、真菌等病原体后形成吞噬体，随后与溶酶体融合，形成次级溶酶体。病原体被蛋白酶降解成12～18个氨基酸残基的肽段，肽段与次级溶酶体膜内侧的MHCⅡ蛋白结合形成抗原肽-MHCⅡ分子，通过分泌性囊泡与细胞膜融合，呈递抗原。下列说法正确的是（ ）
A. 吞噬体与溶酶体融合，依赖膜的选择透过性
B. 溶酶体中的蛋白酶合成时，需要消耗线粒体和细胞质基质提供的能量
C. 提取MHCⅡ蛋白的过程中为保持其生物活性，所用缓冲体系应为碱性
D. 树突状细胞形成的抗原肽-MHCⅡ分子可通过辅助性T细胞呈递给B细胞
【答案】B
【解析】
【分析】细胞免疫：细胞毒性T细胞识别到被感染的宿主细胞后，增殖分化形成新的细胞毒性T细胞和记忆细胞，细胞毒性T细胞和靶细胞接触，将靶细胞裂解。
【详解】A、吞噬体与溶酶体的融合主要依赖于膜的流动性，而不是膜的选择透过性，A错误；
B、蛋白质的合成过程（包括溶酶体中的蛋白酶）需要能量，主要来自细胞呼吸，细胞呼吸的场所是线粒体和细胞质基质，B正确；
C、MHCⅡ蛋白活性受到pH等条件影响，应模拟体内pH，碱性条件可能会导致蛋白质变性或失活，故使用碱性缓冲体系并不适合保持MHCⅡ蛋白的生物活性，C错误；
D、辅助性T没有呈递抗原的功能，只能分泌细胞因子刺激B细胞增殖和分化，D错误。
故选B。
4. 细胞毒性T细胞识别被病原体侵入的细胞后，其细胞表面蛋白FasL与靶细胞表面蛋白Fas结合，启动程序性死亡。同时也会分泌大量穿孔素（Pf）、颗粒酶（Gz）等物质，其中Pf单体能够插入靶细胞膜中，单体聚集形成孔，Gz由此进入靶细胞作用于促凋亡因子Bid，进而引起线粒体释放细胞色素C，诱导靶细胞死亡。下列说法错误的是（ ）
A. 靶细胞、辅助性T细胞参与细胞毒性T细胞的活化过程
B. Pf能够使靶细胞内外渗透压产生差异，导致靶细胞失水裂解
C. 细胞毒性T细胞通过FasL、Gz诱导靶细胞死亡的方式属于细胞凋亡
D. 释放的病原体可刺激T细胞和B细胞的增殖、分化
【答案】B
【解析】
【分析】细胞免疫：病原体侵入靶细胞后，被感染的宿主细胞（靶细胞）膜表面某些分子发生变化，细胞毒性T细胞识别这一变化信号，之后开始分裂并分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆细胞，细胞因子能加速这一过程，新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环，他们可以识别并接触、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、在细胞免疫过程中，靶细胞、辅助性T细胞等参与细胞毒性T细胞的活化过程。辅助性T细胞可以分泌细胞因子，促进细胞毒性T细胞的增殖和分化，靶细胞表面的抗原 - MHC 复合物也会刺激细胞毒性T细胞，使其活化，A正确；
B、穿孔素（Pf）单体能够插入靶细胞膜中，单体聚集形成孔，使K+及蛋白质等大分子物质流出靶细胞，从而改变靶细胞内外渗透压，导致靶细胞失水皱缩死亡，B错误；
C、细胞毒性T细胞通过Fas（靶细胞表面蛋白） - FasL（细胞毒性T细胞表面蛋白）结合，以及颗粒酶（Gz）诱导靶细胞死亡的方式，是由基因控制的细胞自主有序的死亡过程，属于细胞凋亡，C正确；
D、被靶细胞裂解后释放的病原体可以作为抗原，刺激T细胞和B细胞的增殖、分化，T细胞可增殖分化为细胞毒性T细胞和记忆T细胞等，B细胞可增殖分化为浆细胞和记忆B细胞等，进一步发挥免疫作用，D正确。
故选B。
5. 果蝇的体色有黑体和灰体，眼色有红眼和朱红眼。随机选取多只灰体红眼雌果蝇和多只黑体红眼雄果蝇杂交，表型及比例如下表。下列说法错误的是（ ）
A. 根据表中数据判断，灰体、红眼为显性性状
B. 控制眼色的基因位于X染色体上，母本的眼色基因均为杂合
C. 母本中体色基因纯合的个体占1/3
D. 中灰体红眼果蝇随机交配，中黑体朱红眼占1/32
【答案】C
【解析】
【分析】题表分析：F1中，雌性个体中：黑体：灰体=1:5，全为红眼；雄性个体中：黑体：灰体=1:5，红眼：朱红眼=1:1，说明控制体色的性状无性别差异，位于常染色体上，控制眼色的性状有性别差异，位于X染色体上。
【详解】A、依据题干信息可知，多只灰体红眼雌果蝇和多只黑体红眼雄果蝇杂交，F1中，雌性个体中：黑体：灰体=1:5，全为红眼；雄性个体中：黑体：灰体=1:5，红眼：朱红眼=1:1，说明控制体色的性状无性别差异，位于常染色体上，且灰体对黑体为显性，控制眼色的性状有性别差异，位于X染色体上，且红眼对朱红眼为显性，A正确；
B、结合A项可知，控制眼色的性状有性别差异，位于X染色体上，且红眼对朱红眼为显性，若控制眼色的基因用B、b来表示，则亲本的基因型为XBXb、XBY，B正确；
C、若控制体色的基因用A、a来表示，则亲本为A -aaAa：aa=5:1，则可推知，雌性亲本灰体的不同基因型之比为AA：Aa=2:1，即母本中体色基因纯合的个体占2/3，C错误；
D、结合B、C两项可知，F1中灰体红眼果蝇的基因型分别为：雌果蝇，1/2AaXBXB、1/2AaXBXb，雄果蝇的基因型为AaXBY，按照拆分法，可知，子代中黑体的概率为1/4，按照配子法，朱红眼的概率为1/41/2=1/8，故F2中黑体朱红眼占1/41/8=1/32，D正确。
故选C。
6. 一段双链DNA的一条核苷酸链上有2个胞嘧啶（C），其中1个C被甲基化生成5-甲基胞嘧啶（5-mC），C与5-mC进一步被氧化脱氨基分别生成胸腺嘧啶（T）和尿嘧啶（U）。细胞内存在尿嘧啶错配修复系统，该系统能在U的两侧将核苷酸单链切开，清除两切点间包含U的核苷酸片段后再合成正确的片段。下列说法错误的是（ ）
A. 尿嘧啶错配修复系统具有限制酶、DNA聚合酶和DNA连接酶的功能
B. 在修复并进行复制的过程中，可能使用4种核苷酸作为原料
C. 修复时，以切口处末端核苷酸链为引物延伸正确DNA片段
D. 若未被修复，复制两次后，两个位点的C才都会被A替代
【答案】D
【解析】
【分析】DNA分子的复制时间：有丝分裂和减数分裂间期；条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。
【详解】A、尿嘧啶错配修复系统具有限制酶（用于在U的两侧切开DNA链）、DNA聚合酶（用于合成新的DNA片段以替换被切除的部分）和DNA连接酶（用于将新合成的DNA片段连接到原有的DNA链上）的功能，A正确；
B、DNA基本单位是4种脱氧核糖核苷酸，故DNA修复和复制过程中需要四种核苷酸，B正确；
C、DNA子链的延伸方向是5'→3’，在DNA修复过程中，通常以切口处的3’末端作为引物，由DNA聚合酶延伸合成新的DNA片段，C正确；
D、未被修复的C和5-mC在复制过程中会被错误地配对，C会被错误地配对为A，5-mC被氧化脱氨基生成U，U会被配对为A，故若未被修复，在一次复制后两个位点的C都会被A替代，D错误。
故选D。
7. 倒位使染色体上的基因顺序发生改变，减数分裂时同源染色体联会形成倒位环。根据着丝粒的位置分为臂内倒位和臂间倒位（如图）。倒位环内非姐妹染色单体之间可以发生互换。减数分裂过程中，无着丝粒或含2个着丝粒的染色体通常会丢失，使配子致死。下列说法错误的是（ ）

A. 倒位环形成的时间为减数分裂Ⅰ前期
B. 若无互换，有倒位的精原细胞都产生2种配子
C. 若有互换，臂内倒位的精原细胞都产生4种配子
D. 若有互换，臂间倒位的精原细胞能产生既存在重复又存在缺失的配子
【答案】C
【解析】
【分析】染色体结构变异主要包括缺失、重复、倒位和易位。
1、缺失：是指染色体中某一片段缺失，如当第五号染色体部分缺失时，会引发猫叫综合征，患者会出现两眼间距较远、耳位低下、发育迟缓等现象，并伴有听力障碍、行为异常等症状。
2、重复：是指染色体增加了某一片段，如当果蝇X染色体部分重复时，果蝇会出现棒眼现象。
3、倒位：是指染色体局部片段位置颠倒180度，致使染色体内重新排列。例如当女性第九染色体长臂倒位时，女性会出现习惯性流产。
4、易位：是指染色体片段位置发生改变，如当第二十二号染色体的一部位易位到第十四号染色体上时，可能会患有慢性粒白血病。
【详解】A、倒位环发生在减数分裂同源染色体联会时，联会发生在减数第一次分裂前期，A正确；
B、在倒位的同时，若不存在互换，则一个精原细胞都可以产生4个精细胞，两种类型，B正确；
C、‌在减数分裂过程中，臂内倒位形成的倒位环内的非姐妹染色单体之间，如果发生了发生了互换，就会产生不同的染色体重组，最终生成的配子可能包含正常染色体、与原倒位同样的染色体，或由于不同的交换方式而生成双着丝粒染色体和无着丝粒染色体，减数分裂过程中，无着丝粒或含2个着丝粒的染色体通常会丢失，使配子致死，所以臂内倒位的精原细胞不会产生4种配子，C错误；
D、臂间倒位‌的精原细胞，在减数分裂中形成倒位环，经过同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉交换，可生成四种不同类型的配子：一种含正常染色体，一种含同样倒位染色体，另两种则含有部分重复和部分缺失的染色体，D正确。
故选C。
8. 星形胶质细胞是神经胶质细胞的一种，“星形胶质细胞-神经元乳酸穿梭”研究发现，神经元大量活动时，星形胶质细胞可摄取葡萄糖并转化为乳酸，乳酸通过单羧酸转运体释放到细胞间隙，再转入神经元，转化为丙酮酸进行有氧呼吸。下列说法错误的是（ ）
A. 神经元是神经系统结构和功能的基本单位
B. 神经胶质细胞数量远多于神经元，具有营养和修复神经元等多种功能
C. 兴奋在传入神经纤维和传出神经纤维上以电信号的形式传导
D. 动作电位形成过程中，神经元可以乳酸作为底物供能
【答案】D
【解析】
【分析】组成神经系统细胞主要包括神经元和神经胶质细胞两大类。神经元是神经系统结构与功能的基本单位，它由细胞体、树突和轴突等部分构成。细胞体是神经元的膨大部分，里面含有细胞核。树突是细胞体向外伸出的树枝状的突起，通常短而粗，用来接受信息并将其传导到细胞体。轴突是神经元的长而较细的突起，它将信息从细胞体传向其他神经元、肌肉或腺体。轴突呈纤维状，外表大都套有一层髓鞘，构成神经纤维。许多神经纤维集结成束、外面包有一层包膜，构成一条神经。树突和轴突末端的细小分支叫作神经末梢，它们分布在全身各处。
【详解】A、神经元是神经系统结构和功能的基本单位，A正确；
B、神经胶质细胞的数量是神经元数量的10-50倍，具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能，B正确；
C、兴奋在传入神经纤维和传出神经纤维上以电信号的形式进行传导，C正确；
D、乳酸可以作为呼吸作用的底物，但在动作电位的形成过程中，Na+内流，是顺浓度梯度，不消耗能量，D错误。
故选D。
9. 机体感染病原体后会释放致热因子，作用于下丘脑体温调节中枢，使体温调定点升高，引起发热。糖皮质激素可抑制致热因子的释放消除发热症状，还可作用于下丘脑。下列说法错误的是（ ）
A. 下丘脑中存在感受体温变化的感受器
B. 致热因子作用后，皮肤血管舒张，汗腺分泌增多
C. 体温调定点升高时，正常体温相当于寒冷刺激
D. 糖皮质激素可降低体温中枢的敏感性
【答案】B
【解析】
【分析】人体调节体温的能力是有限的。人如果在寒冷的环境中停留过久，机体产生的热量不足以补偿散失的热量，体温就会降低；人如果在高温环境中停留过久，体内产生的热量不能及时散出，会导致体温升高。体温过低或过高都会影响物质代谢的正常进行，使细胞、组织和器官发生功能紊乱，破坏内环境稳态，严重时会危及生命。
【详解】A、体温感受器可分布在体表，如皮肤；也可分布在体内，如下丘脑，A正确；
B、致热因子释放出来起作用后，体温调定点升高，机体为了维持新的调定点，会通过皮肤血管收缩和减少汗腺分泌来减少散热，从而升高体温，B错误；
C、当体温调定点升高时，正常体温相对于新的调定点会显得较低，机体会产生寒冷的感觉，并通过颤抖、血管收缩等方式来升高体温，C正确；
D、糖皮质激素可抑制致热因子的释放，以降低体温中枢的敏感性，从而消除发热症状，D正确。
故选B。
10. PIF3是胚轴生长的重要调节因子，种子破土前DELLA蛋白抑制PIF3的活性。赤霉素与GID1蛋白结合，促进GA-GID1-DELLA复合物的形成，使DELLA蛋白降解。种子破土后，蓝光受体蛋白被激活，可与GID1蛋白和DELLA蛋白直接作用，抑制赤霉素诱导DELLA蛋白降解的过程。下列说法错误的是（ ）
A. 赤霉素的合成部位是幼芽、幼根和未成熟的种子
B. 黑暗条件下，PIF3能促进胚轴伸长生长
C. 光照条件下，赤霉素可解除DELLA蛋白对PIF3的抑制作用
D. 用赤霉素处理种子，可使种子无需发芽便可产生α-淀粉酶
【答案】C
【解析】
【分析】赤霉素的生理作用是促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植物增高。此外，它还有促进麦芽糖化，促进营养生长，防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用。
【详解】A、赤霉素的合成部位主要分布在植物的幼芽、幼根和未成熟的种子中，A正确；
B、分析题意，PIF3是胚轴生长的重要调节因子，种子破土前DELLA蛋白抑制PIF3的活性，种子破土前，DELLA蛋白会抑制PIF3的活性，从而限制胚轴的生长。然而，在黑暗条件下，DELLA蛋白的抑制作用减弱，PIF3的活性得以恢复，进而促进胚轴的伸长生长，B正确；
C、根据题干信息，种子破土后，蓝光受体蛋白被激活，它会与GID1蛋白和DELLA蛋白直接作用，抑制赤霉素诱导DELLA蛋白降解的过程。因此，在光照条件下，赤霉素不能解除DELLA蛋白对PIF3的抑制作用，C错误；
D、赤霉素可以诱导种子产生α-淀粉酶，从而促进种子萌发，D正确。
故选C。
11. 用标记重捕法调查种群密度时，因一次性难以捕到足够数量的个体，易造成估算值不准确。科研人员通过多次标记，多次重捕，对多次捕获计算的数据取平均值，提高估算的准确性。下表是用该方法调查1公顷范围内某种鼠的数据，不考虑迁入迁出、出生死亡等因素，该种鼠的实际种群密度最接近（ ）
A. 65只/公顷B. 85只/公顷
C. 92只/公顷D. 96只/公顷
【答案】B
【解析】
【分析】许多动物的活动能力强，活动范围大，不宜用样方法来调查它们的种群密度。常用的方法之一是标记重捕法。这种方法是在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估算种群密度。
【详解】标记重捕法的公式为：种群总数（N）=（第一次标记数×第二次捕获数）/第二次捕获中带标记的个体数，第一次标记32只，第二次捕获54只，其中带标记的个体18只。代入公式：N=（32×54）/18=96只；第二次后总标记数为32（第一次标记） + 36（第二次新增标记） = 68只。第三次捕获37只，其中带标记的个体34只。代入公式：N=（68×37）/34=74只。两次结果分别为96和74，取平均：（96+74）/2=85只/公顷，依题意，通过多次标记重捕取平均值以提高准确性，因此实际种群密度最接近85只/公顷，B正确，ACD错误。
故选B。
12. 土壤中的微生物数量与脲酶活性可反映土壤的肥力。科研人员用不同的方式进行施肥，探究其对土壤微生物数量和脲酶活性的影响，结果如图。下列说法正确的是（ ）

A. 土壤中只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素
B. 有机肥可以为植物的生长提供物质和能量
C. 土壤微生物数量与脲酶活性呈正相关，麦秸直接还田不利于提高土壤肥力
D. 施用有机肥使农作物产量增加，导致该地人均生态足迹增大
【答案】A
【解析】
【分析】图示分析，与CK组对比，除了麦秸未经处理直接还田这种方式外，其它施肥方式均能较明显提高土壤微生物数量；农家有机肥和麦秸未经处理直接还田均不能提高脲酶的活性，其它施肥方式则可以提高脲酶活性。
【详解】A、尿素的分解需要脲酶的催化，因此只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素，A正确；
B、有机肥经过土壤微生物的分解转变为无机盐被植物吸收利用，有机肥不能为植物提供能量，B错误；
C、对比CK和M，与CK相比，M微生物数量增加但脲酶活性减小，说明土壤微生物数量和脲酶活性不是完全的正相关，C错误；
D、施用有机肥使农作物产量增加，实现物质和能量的多级利用，提高能量利用率，减少人类对生态和环境的影响，导致该地人均生态足迹减小，D错误。
故选A。
13. 米醋是一种营养价值较高的调味品，《醒园录》中有“赤米不用舂，洗净蒸饭，拌曲发香，用水或用酒泼皆可发，……俟月余可用。如有发霉，用铁火针烧极红淬之。”的记载。下列有关米醋酿制的说法正确的是（ ）
A. “不舂”保留稻壳的目的是为后续发酵提供菌种
B. 米饭“拌曲”后要密封，有利于产生酒精和醋酸
C. “用水或用酒泼皆可发”，说明利用糖和乙醇都可以酿醋
D. 为防止霉菌感染，米醋制作时温度应控制在30℃以下
【答案】C
【解析】
【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精。
【详解】A、“不舂”保留稻壳，稻壳的保留并非为了提供菌种，而是为了保护米粒在蒸煮过程中不被破坏，A错误；
B、“拌曲”后密封，密封的目的是为了创造厌氧环境，促进酒精发酵，但醋酸发酵需要氧气，B错误；
C、“用水或用酒泼皆可发”，说明米醋的酿制可以利用糖（通过水泼）或乙醇（通过酒泼）作为原料，C正确；
D、米醋制作时温度是30-35℃，D错误。
故选C。
14. 三维细胞培养技术（3D细胞培养）是通过人工模拟细胞间质微环境，允许动物细胞在三维空间中生长和相互作用的技术。与传统的细胞培养相比，3D细胞培养更接近体内细胞的实际生长环境。下列说法正确的是（ ）
A. 传统细胞培养时，细胞并不都需要贴附于某些基质表面才能生长增殖
B. 用胰蛋白酶处理传统培养的贴壁细胞，断裂其胞间连丝使之游离便于传代
C. 3D细胞培养前需要对动物组织进行灭菌处理，培养时需定期更换培养液
D. 利用3D细胞培养技术研究干细胞分化过程时，通常需要进行分瓶处理
【答案】A
【解析】
【分析】动物细胞培养条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌②添加一定量的抗生素③定期更换培养液，以清除代谢废物。（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。（3）温度和pH：哺乳动物多以36.5℃为宜，最适pH为7.2-7.4。（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH。）
【详解】A、传统细胞培养时，体外培养的动物细胞可分为两大类：一类细胞能够 悬浮在培养液中生长增殖，另一类细胞需要贴附于某些基质表面生 长增殖，大多数细胞需要贴附于某些基质表面才能 生长增殖，A正确；
B、胞间连丝是植物细胞间的结构，动物细胞不存在胞间连丝，B错误；
C、细胞培养过程需要营造无菌无毒的环境，包括定期更换培养液等，但不能对动物组织进行灭菌处理，C错误；
D、分瓶处理通常是指在传统细胞培养中，当细胞密度过高时，将细胞分散到多个培养瓶中继续培养，而在3D细胞培养中，细胞是在三维结构中生长，而不是在单层贴壁生长，因此通常不需要进行分瓶处理，D错误。
故选A。
15. 科研人员利用花菜对DNA的粗提取实验进行改进。使用不同的研磨液过滤提取DNA、加酒精后用不同的去杂质方法纯化DNA，并进行相关检测，结果如下表。的比值可检查DNA纯度，纯DNA的为1.8，当存在蛋白质污染时，这一比值会明显降低。下列说法正确的是（ ）
A. 研磨液配置过程中，需用2ml/L的HCl溶液将研磨液调至弱碱性
B. 与0.14ml/L相比，用2ml/L的NaCl溶液研磨得到的沉淀物中的DNA浓度更高
C. 去杂质时应用1500 r/min的离心转速将DNA沉淀下来，且离心法获得的纯度高
D. DNA分子在碱性溶液中加热降解后可与二苯胺反应生成蓝色络合物
【答案】A
【解析】
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：①DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的；②DNA不溶于酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离；③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。
【详解】A、研磨液配置过程中，需用2ml/L的HCl溶液将研磨液调pH至8.0，呈弱碱性，A正确；
B、表格显示，2 ml/L NaCl研磨后提取的DNA浓度更高（100.6 ng/μL vs 59.5 ng/μL），但这是由于高盐浓度下DNA溶解度高，杂质沉淀更多，而非沉淀物中DNA浓度更高。实际上，高盐浓度下DNA溶解于上清液，沉淀物中的DNA更少，B错误；
C、根据图表信息可知，离心法获得的OD260/OD280比值为1.53，高于静置法的1.41，说明离心法纯度更高，但是研磨液的NaCl浓度不同，所以无法得出去杂质时应用1500 r/min的离心转速将DNA沉淀下来，且离心法获得的纯度高，C错误；
D、二苯胺试剂需在酸性条件下与DNA反应生成蓝色络合物，而非碱性条件，题目中“碱性溶液中加热降解”的描述与实验原理不符，D错误。
故选A。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 真核生物的有氧呼吸依次经过糖酵解，TCA循环和氧化磷酸化三个阶段。IDH是TCA循环的关键酶，可催化生成α-KG及CO2。IDH基因突变可引起α-KG减少，进一步促进HIF-1α积聚并激活相关信号通路，引起下游VEGF基因等肿瘤相关基因高表达，共同促进肿瘤的发生与发展。正常细胞在细胞周期调控过程中可通过表达Skp2蛋白，降解IDH，使细胞的主要供能方式发生改变。下列说法正确的是（ ）
A. 真核生物中糖酵解和TCA循环均发生在线粒体基质中
B. 若在细胞中添加Skp2蛋白抑制剂，则VEGF基因的表达量会减少
C. 肿瘤细胞可通过增加Skp2基因的表达，使细胞供能方式由TCA循环向糖酵解转变
D. 无氧条件下，肿瘤细胞通过糖酵解过程将葡萄糖中的能量都转移到乳酸和ATP中
【答案】BC
【解析】
【分析】有氧呼吸和无氧呼吸都属于细胞呼吸。细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。所有生物的生存，都离不开细胞呼吸释放的能量。
【详解】A、真核生物细胞中糖酵解发生在细胞质中，A错误；
B、依题意，IDH基因突变会引起α-KG减少，进而促进HIF-1α积聚并激活相关信号通路，导致VEGF基因等肿瘤相关基因高表达。Skp2蛋白可以降解IDH，如果添加Skp2蛋白抑制剂，IDH的降解会减少，α-KG的生成可能会增加，从而减少HIF-1α的积聚，进而减少VEGF基因的表达，B正确；
C、依题意，正常细胞通过表达Skp2蛋白降解IDH，如果肿瘤细胞增加Skp2基因的表达，IDH的降解会增加，α-KG的生成会减少，进而促进HIF-1α的积聚，可能导致细胞供能方式由TCA循环向糖酵解转变，C正确；
D、糖酵解过程还产生热能，D错误。
故选BC。
17. 玉米籽粒大小由两对基因R/r和Q/q控制。亲本的R/r基因对籽粒中Q/q基因的表达起调控作用。科研人员利用小籽粒玉米（RRqq）和小籽粒玉米（rrQQ）进行了正反交实验，所结籽粒全为大籽粒或小籽粒，选取部分籽粒进行种植，F1种植后所结籽粒均发生性状分离，过程如图。再从F1和F2中选取部分籽粒单独种植。下列说法正确的是（ ）

A. F1大小籽粒基因型都为RrQq，籽粒大小与父本是否带基因R有关
B. F2大籽粒的基因型有6种，其中纯合体占1/9
C. 从F2大籽粒植株中随机选一株自交，植株所结籽粒会发生性状分离的概率为1/2
D. 随机从F2小籽粒植株中选一株给F1小籽粒植株受粉，所结籽粒中小籽粒占1/2
【答案】CD
【解析】
【分析】依题意，亲本的R/r基因对籽粒中Q/q基因的表达起调控作用，小籽粒玉米（RRqq）和小籽粒玉米（rrQQ）进行了正交实验，F1大小籽粒基因型为RrQq。正交的F1自交所得F2表现都为：大籽粒：小籽粒=3：1。P中的母本含R基因，F1中的母本含R基因，Q表现出性状，可推测母本中的r基因抑制了籽粒中Q基因的表达。
【详解】A、依题意，亲本的基因型为RRqq、rrQQ，则F1的基因型为RrQq。正交实验的F1（RrQq）自交所得F2表现都为：大籽粒：小籽粒=3：1。P中的母本含R基因，F1中的母本含R基因，Q表现出性状，可推测母本中的r基因抑制了籽粒中Q基因的表达，A错误；
B、F1基因型为RrQq，作母本时对F2籽粒中Q基因不表现抑制，故F2大籽粒的基因型及比例为1RRQQ：2RRQq：2RrQQ：4RrQq：1rrQQ：2rrQq，共6种，其中纯合体占（1+1）/（1+2+2+4+1+2）=1/6，B错误；
C、F2中大籽粒自交，会发生性状分离的个体一定不含rr，且Q/q这对基因杂合，故会发生性状分离的个体的基因型及比例为：2RRQq：4RrQq，所占比例为（2+4）/（1+2+2+4+1+2）=1/2，C正确；
D、F1小籽粒植株的基因型为RrQq，接受花粉，作母本。母本中含R基因不抑制籽粒中Q基因的表达，则子代籽粒大小取决于Q/q这对基因。F2中小籽粒的基因型为RRqq、Rrqq、rrqq，则qq（F2小籽粒植株）与Qq（F1小籽粒植株）杂交，子代基因型及比例为1Qq：1qq，所结籽粒中小籽粒占1/2，D正确。
故选CD。
18. 巨噬细胞释放的肿瘤坏死因子（TNF-α）除能杀死肿瘤细胞外，还能增强对食物抗原的免疫反应。食物中的脂肪能诱导小肠释放缩胆囊素（CCK），CCK通过肠-脑轴降低肠道对食物中抗原的反应，利于营养物质的吸收，机制如图。下列说法正确的是（ ）

A. 脂肪诱导小肠释放CCK，CCK刺激传入神经使其膜外变为负电位
B. 迷走神经释放神经递质ACh增强巨噬细胞释放TNF-α能力
C. CCK通过肠-脑轴对巨噬细胞释放TNF-α的调节属于神经-体液调节
D. 长期食用含高脂肪的食物可能会降低机体的免疫能力
【答案】AD
【解析】
【分析】神经调节与体液调节特点的比较：①神经调节作用途径是反射弧，反应速度迅速，作用范围准确、比较局限，作用时间短暂。②体液调节作用途径是体液运输，反应速度较缓慢，作用范围较广泛，作用时间比较长。
【详解】A、CCK是一种激素，由小肠释放，能够刺激传入神经，神经兴奋时，钠离子通道开放，钠离子内流，膜外电位会由正变负，A正确；
B、分析题意可知，巨噬细胞释放的肿瘤坏死因子（TNF-α）除能杀死肿瘤细胞外，还能增强对食物抗原的免疫反应，故迷走神经释放神经递质ACh抑制巨噬细胞释放TNF-α的能力，降低肠道对饮食中抗原的反应，从而利于营养物质吸收，B错误；
C、CCK是小肠释放的缩胆囊素，CCK通过肠-脑轴对巨噬细胞释放TNF-α的调节属于神经调节，C错误；
D、结合图示可知，食物中的脂肪可能会通过CCK肠-脑轴抑制巨噬细胞释放TNF-α，降低机体的免疫能力，D正确。
故选AD。
19. 浅水湖泊存在清水稳态和浊水稳态两种稳定状态，浊水稳态下可能出现水华现象。在一定营养水平下两者可以进行相互转化，如图。植被盖度是植物垂直投影的面积占样地面积的百分比，下列说法正确的是（ ）
A. 与浊水稳态相比，清水稳态的浮游植被盖度低
B. 浊水稳态下，浅水湖泊仍具有维持自身结构或功能处于相对平衡状态的能力
C. 营养盐浓度在a～b之间时，沉水植被盖度决定稳态类型
D. 使湖泊由浊水稳态向清水稳态转变的最好的方法是种植沉水植物
【答案】ABC
【解析】
【分析】生态系统能够通过自我调节作用抵御和消除外来一定限度的干扰，因而具有保持或恢复自身结构和功能的相对稳定，并维持动态平衡的能力。人类活动会影响生态系统的稳定性。
【详解】A、据图可知，浮游植被生长在沉水植被的上层，与浊水稳态相比，清水稳态的沉水植被盖度大，可推测，清水稳态的浮游植被盖度低，A正确；
B、浊水稳态下可能会出现水华现象，在水华现象出现之前，浅水湖泊仍具有维持自身结构或功能处于相对平衡状态的能力，B正确；
C、据图可知，营养盐浓度在a～b之间时，清水稳态与浊水稳态在沉水植被盖度上存在明显的差异，可知沉水植被的盖度是决定湖泊处于清水稳态还是浊水稳态的关键因素，C正确；
D、若浊水稳态时浮游植被盖度大，则种植沉水植物不能有效使浊水稳态向清水稳态转变，D错误。
故选ABC。
20. 米曲霉中的pyrG基因编码的OMP脱羧酶是尿嘧啶生物合成的关键酶。该酶还能将无毒的5-FOA转化为毒性产物抑制自身生长。pyrG基因发生突变，将无法合成该酶。现有5株米曲霉突变菌株，欲判断其是否为pyrG突变型，将野生菌株（WT）和突变菌株按图1位置接种在不同培养基上，结果如图2～4。下列说法正确的是（ ）
A. 利用紫外线照射米曲霉，通过定向突变获得突变菌株
B. 本实验中，需用稀释涂布平板法才能将米曲霉接种到培养基上
C. 在2培养基的基础上，添加5-FOA配制成4培养基
D. 实验结果说明以上5株米曲霉突变菌株均为pyrG突变型
【答案】D
【解析】
【分析】分析题文描述和题图可知：在2培养基中没有添加5-FOA，野生菌株（WT）能生长，突变菌株1～5均不能生长；在4培养基中添加了5-FOA，突变菌株1～5均能生长，野生菌株（WT）中pyrG基因编码的OMP脱羧酶将无毒的5-FOA转化为毒性产物抑制自身生长，所以4培养基上无WT形成的菌落。
【详解】A、紫外线照射能诱发基因突变，而基因突变是不定向的，利用紫外线照射米曲霉，通过不定向突变和筛选才能获得突变菌株，A错误；
B、从图2～4呈现的菌落分布状态来看，本实验中采用的是稀释涂布平板法将米曲霉接种到培养基上，除此之外，还可以采用平板划线法将米曲霉接种到培养基上，B错误；
C、在2培养基的基础上，添加5-FOA和尿嘧啶配置成4培养基，C错误。
D、结合题意并分析题图可知：在2培养基上，只有接种WT的位置上长出菌落，说明2培养基中没有添加5-FOA，突变菌株1～5均无法合成OMP脱羧酶而导致其不能利用5-FOA，因而都不能生长；在4培养基上，只有接种突变菌株1～5的位置上长出菌落，说明4培养基中添加了5-FOA，野生菌株（WT）中pyrG基因编码的OMP脱羧酶将无毒的5-FOA转化为毒性产物抑制自身生长。可见，实验结果说明以上5株米曲霉突变菌株均为pyrG突变型，D正确。
故选D。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 光照强度过大会对植物造成损害，类胡萝卜素参与叶黄素循环，可促进非光化学淬灭（NPQ）对过量光能的耗散。大狼耙草为北美洲入侵种，研究人员以株高一致的大狼耙草种苗及当地物种山莴苣种苗为材料，在不同光照强度下培养一段时间，测定最大净光合速率（Pmax）、呼吸速率（Rd）、色素含量等，结果如下表。
（1）光照对植物的作用有______，遮光下因______（填物质）减少，C3的还原速率降低。植物激素______可促进叶绿素的合成。
（2）光照强度从14%增加到100%的过程中，山莴苣的光合速率变化是______。在光照强度为100%时，大狼耙草的光合速率明显高于山莴苣，原因是______。
（3）SOQ1蛋白和HHL1蛋白是NPQ的调控因子，为探究两者对NPQ的调控机制，以野生型植株（Cl-0）、sqⅠ突变体、hhlⅠ突变体及hhlⅠ和sqⅠ双突变体为材料进行实验，并测定强光下相应蛋白质的表达量，结果如图。强光下，sqⅠ基因和hhlⅠ基因对NPQ的调控起______作用（填“协同”或“相抗衡”），在sqⅠ突变体中，hhlⅠ基因对NPQ调控的响应机制是______。
【答案】（1） ①. 为光合作用提供能量；作为信号，影响、调控植物生长、发育的全过程 ②. ATP和NADPH ③. 细胞分裂素
（2） ①. 先增加后减少 ②. 大狼耙草叶片中类胡萝卜素含量高于山莴苣，促进NPQ对过量光能的耗散
（3） ①. 协同 ②. hhl1基因可过表达HHL1蛋白，部分恢复对NPQ的抑制作用
【解析】
【分析】光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
【小问1详解】
光照对植物作用有：为光合作用提供能量；作为信号，影响、调控植物生长、发育的全过程，遮光下因光反应受影响，ATP和NADPH减少，C3的还原速率降低。植物激素减少，C3的还原速率降低。细胞分裂素可促进叶绿素的合成。
【小问2详解】
由表格可以看出，随着光照强度从14%增加到100%的过程中，山莴苣的光合速率变化是先增加后减少，在光照强度为100%时，大狼耙草的光合速率明显高于山莴苣，原因是大狼耙草叶片中类胡萝卜素含量高于山莴苣，促进NPQ对过量光能的耗散。
【小问3详解】
由图可以看出，强光下，双突变体的NPQ强度大于sqⅠ突变体和hhlⅠ突变体，三种突变体的NPQ强度均大于野生型，说明SOQ1蛋白和HHL1蛋白抑制NPQ，sqⅠ基因和hhlⅠ基因对NPQ的调控起协同作用，据图可知，在sqⅠ突变体中，HHL1蛋白含量大于野生型，推测hhlⅠ基因对NPQ调控的响应机制是hl1基因可过表达HHL1蛋白，部分恢复对NPQ的抑制作用。
22. 哺乳动物雌性个体中存在下丘脑-垂体-卵巢轴。下丘脑分泌的GnRH作用于垂体，使其分泌FSH（促卵泡生成素）和LH（促黄体生成素），两者共同作用于卵巢，刺激卵泡发育、成熟卵泡排卵以及合成雌激素等（图1）。雌激素的合成需要卵泡内膜细胞和卵泡颗粒细胞的共同参与（图2）。
（1）FSH和LH可统称为______（写中文名称），雌激素分泌过程中存在的调节方式有______。雌激素包括雌酮和雌二醇，其中作为信号分子对其他细胞的生理活动起调节作用的主要是______。
（2）医学上可用药物来曲唑促进排卵，已知来曲唑的作用靶点是芳香化酶，来曲唑促进排卵的机理是______。
（3）长期服用来曲唑会导致骨质疏松，科研人员研究发现葛根素可通过激活产生β-catenin蛋白的信号转导通路缓解这一症状，请设计实验验证。实验材料：生理状态相同的成年雌性大鼠若干只，来曲唑、葛根素，骨密度检测仪、蛋白质检测仪等。
实验思路：_______。
实验现象：_______。
【答案】（1） ①. 促性腺激素 ②. 分级调节和反馈调节 ③. 雌二醇
（2）来曲唑抑制芳香化酶的活性，减少雌激素分泌，减弱对腺垂体的负反馈作用，促进排卵
（3） ①. 取生理状况相同的成年雌性大鼠若干只，随机均分为A、B、C 三组，分别检测三组大鼠的初始骨密度值及β-catenin蛋白的含量。A 组每天服用一定量来曲唑，B组每天服用等量来曲唑和一定量的葛根素，C组不做处理，其他条件相同且适宜，一段时间后检测3组小鼠的骨密度值及β-catenin蛋白的表达量 ②. 与C组相比，A组小鼠骨密度值变小，β-catenin蛋白的表达量降低，B组小鼠骨密度值和β-catenin蛋白的表达量与C组接近
【解析】
【分析】下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素，促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素，进而促进代谢增加产热，这属于分级调节。当甲状腺激素含量过多时，会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动，这叫做负反馈调节。
【小问1详解】
FSH（促卵泡生成素）和 LH（促黄体生成素）都作用于性腺（卵巢），所以统称为促性腺激素。根据图1可知，下丘脑分泌GnRH作用于腺垂体，腺垂体分泌FSH和LH作用于卵巢，这是分级调节；而雌激素分泌后又能对下丘脑和垂体起抑制作用，这属于反馈调节，所以雌激素分泌过程存在分级调节和反馈调节。根据图2可知，雌激素中的雌二醇可转化为雄激素睾酮，故推测作为信号分子对其他细胞的生理活动起调节作用的主要是雌二醇。
【小问2详解】
根据图2可知，芳香化酶参与了雄激素转化为雌激素的过程，来曲唑抑制芳香化酶的活性后，雌激素的合成减少，进而对腺垂体的负反馈抑制作用减弱，腺垂体分泌的FSH和LH增多，从而促进排卵。
【小问3详解】
①实验思路：首先要保证实验对象的一致性，所以取生理状况相同的成年雌性大鼠若干只并随机均分为 A、B、C 三组。检测初始值，即三组大鼠的初始骨密度值及β-catenin蛋白的含量。进行不同处理，A组每天服用一定量来曲唑（模拟长期服用来曲唑导致骨质疏松的情况）；B组每天服用等量来曲唑和一定量的葛根素（探究葛根素的作用）；C组不做处理作为空白对照。控制无关变量，保证其他条件相同且适宜，一段时间后再检测3组小鼠的骨密度值及β-catenin蛋白的表达量 。②实验现象：C组是正常状态，A组长期服用来曲唑，预期会出现骨质疏松，所以骨密度值变小，同时因为要验证葛根素通过激活产生 β-catenin蛋白的信号传导通路缓解症状，所以与C组相比，A组β-catenin蛋白的表达量降低。B组服用了葛根素，预期葛根素能缓解来曲唑导致的骨质疏松，所以B组小鼠骨密度值和β-catenin 蛋白的表达量与C组接近。
23. 栽培番茄果实成熟后表现为红色和黄色，极少的野生番茄因能积累花青素呈现蓝色。与花青素合成、降解有关的基因为T/t和E/e，两对基因独立遗传且控制花青素合成的基因表现为完全显性。现有蓝色亲本1和非蓝色亲本2、3、4，用特定引物对亲本的基因T/t、E/e进行扩增，E的片段长度为138bp，e的片段长度为117bp，用限制酶切割基因T/t片段，T能被切割，t不能被切割，电泳结果如图1。

（1）亲本1的基因型为______。亲本1和2杂交得到的果实均为蓝色，亲本1和3杂交得到的果实均为浅蓝色，说明T/t、E/e基因中，降解花青素的基因是______。浅蓝色自交后代所结番茄成熟后的颜色及比例为______。
（2）SSR是DNA中简单的核苷酸重复序列，具有多样性，染色体上不同的基因可与特定的SSR连锁遗传，常用SSR标签进行基因定位。科研人员利用SSR标签对亲本1、3以及、中部分个体进行检测，结果如图2。
基因T/t、E/e所在的染色体分别是______，与基因T连锁的SSR是______。除图2所示基因型外，非蓝色番茄的基因型还可为______。
（3）利用亲本2的体细胞经诱变培养获得一株能合成花青素的突变株，利用突变株与亲本2杂交，后代成熟果实中蓝色与非蓝色的比例接近1：1，而突变株自交后代成熟果实中，蓝色与非蓝色的比例却接近2：1，原因可能是______。
（4）经检测上述突变基因（原种群中不存在该突变基因）与基因T位于相同的染色体上，但不确定两基因是否为等位基因，已知同源染色体上的非等位基因之间可发生互换。为探究两基因的关系，科研人员让突变株与亲本1杂交获得，单株种植收获种子，同一株植株的种子混合种植，观察统计成熟果实的颜色。
①若两基因是等位基因，则______；②若______，则两基因是非等位基因。
【答案】（1） ①. TTee ②. E ③. 蓝色 : 浅蓝色 : 非蓝色 = 1 : 2 : 1
（2） ①. T/t位于3号染色体，E/e位于5号染色体（或其他独立染色体） ②. SSR2 ③. ttEE、ttEe、ttee
（3）突变基因为显性（T），且显性纯合（TT）致死
（4） ①. 若两基因是等位基因，则F2全为蓝色（无重组可能）。 ②. 若F2中出现非蓝色个体，则两基因是非等位基因（可能发生重组）
【解析】
【分析】根据题意信息可知，蓝色番茄需同时满足：能合成花青素（T显性，基因型为TT或Tt），而且不降解花青素（E为显性降解基因，因此需ee隐性纯合）。亲本1与亲本2杂交，F₁全为蓝色，说明亲本2不含降解基因E（即ee）。亲本2可能为ttee（无法合成花青素，非蓝色）。亲本1与亲本3杂交，F1为浅蓝色，说明F1携带E基因（Ee杂合），导致部分降解。因此亲本3的基因型为TTEe或TTEE。
【小问1详解】
根据题意信息可知，蓝色番茄需同时满足：能合成花青素（T显性，基因型为TT或Tt），而且不降解花青素（E为显性降解基因，因此需ee隐性纯合）。亲本1与亲本2杂交，F₁全为蓝色，说明亲本2不含降解基因E（即ee）。亲本2可能为ttee（无法合成花青素，非蓝色）。亲本1与亲本3杂交，F1为浅蓝色，说明F1携带E基因（Ee杂合），导致部分降解。因此亲本3的基因型为TTEe或TTEE。综上，亲本1的基因型为TTee（合成完全且不降解）。浅蓝色F1（TTEe）表明E的存在导致部分降解，说明E为显性降解基因。浅蓝色F1（TTEe）自交，E/e位点分离为EE : Ee : ee = 1 : 2 : 1。EE（显性纯合）：完全降解，非蓝色。Ee（显性杂合）：部分降解，浅蓝色。ee（隐性纯合）：不降解，蓝色。所以浅蓝色F1自交后代表型比例为蓝色（ee） : 浅蓝色（Ee） : 非蓝色（EE） = 1 : 2 : 1。
【小问2详解】
根据题意信息可知，SSR标签用于基因定位，题目中SSR2位于3号染色体。若亲本1和3在SSR2的带型不同，且F1和F2中蓝色个体的SSR2带型与亲本1一致，说明T基因与SSR2连锁，位于3号染色体。E/e基因独立于T/t，可能位于另一染色体（如5号染色体，与SSR1或SSR3连锁）。根据题意信息可知，非蓝色可能由两种原因有无法合成花青素（tt__，如ttEE、ttEe、ttee）或者能合成但完全降解（TTEE、TTEe），所以除图2所示基因型外，非蓝色番茄的基因型还可为ttEE、ttEe、ttee。
【小问3详解】
突变株能合成花青素（基因型为Tt），与亲本2（tt）杂交，后代为Tt（蓝色） : tt（非蓝色）= 1:1。突变株自交后代基因型为TT（致死） : Tt（蓝色） : tt（非蓝色）= 1:2:1，实际存活比例为蓝色 : 非蓝色 = 2:1，说明显性纯合（TT）致死。
【小问4详解】
等位基因：突变基因与T为同一基因的不同等位，杂交后F1为Tt，自交后代基因型为TT（致死） : Tt（蓝色） : tt（非蓝色）= 1:2:1。因TT致死，F2表型为全为蓝色（仅Tt和tt存活，但tt无法合成花青素，非蓝色）。需根据具体实验条件修正。非等位基因：突变基因与T位于同源染色体不同位点，可能发生重组，导致F2中出现非蓝色个体（如tt）。
24. 物种多样性的测定有三个空间尺度：α、β、γ多样性。描述α多样性可用辛普森多样性指数，辛普森多样性指数是指在无限大小的群落中，随机抽取两个个体，它们属于不同物种的概率（即1-随机抽取的两个个体属于同种的概率）。β多样性反映不同群落间物种组成的差异，可用群落甲和群落乙的独有物种数之和与群落甲、乙各自的物种数之和的比值表示。现有甲、乙两个群落，其部分物种组成如下表。
（1）只考虑A、B、C这三个物种，甲、乙群落的辛普森多样性指数分别是______（用小数表示）。分析上述计算结果可推测，在群落的物种数目一定时，群落中各物种个体数目分配越______（填“均匀”或“不均匀”），辛普森多样性指数越高。天然森林被砍伐后，形成的次生林比原群落的辛普森指数增大，原因可能是______。
（2）若甲、乙两群落共有物种数为30，两群落之间的β多样性为______（用小数表示）。
（3）研究发现，乙群落正在进行演替，影响其演替的因素有______（写出2条即可）。为了保护甲群落的生物多样性，人们在当地建立了自然保护区，设置缓冲带，这遵循了生态工程中的______原理。
【答案】（1） ①. 0.54、0.66 ②. 均匀 ③. 破坏原有优势种，使物种数目分布更加均匀 （2）0.5
（3） ①. 群落外界环境的变化（气候条件、土壤类型）、生物的迁入迁出、群落内部种群相互关系的发展变化、人类活动等 ②. 自生
【解析】
【分析】物种多样性包括物种个数的均匀度和物种的丰富度两个方面；辛普森多样性指数是测定群落组织水平的指标之一，群落中种数越多，各种个体分配越均匀，指数越高，指示群落多样性好。
【小问1详解】
由题表可知，甲群落中物种A、B和C占比分别为60%、10%和30%，则甲群落的多样性指数为：1- (0.6×0.6 + 0.1×0.1+0.3×0.3) = 1 -0.46 = 0.54。乙群落中物种A、B和C占比分别为30%、30%和40%，则乙群落的多样性指数为：1-(0.3×0.3 + 0.3×0.3+0.4×0.4) = 1-0.34 = 0.66。分析上述计算结果可推测，在群落的物种数目一定时，群落中各物种个体数目分配越均匀，辛普森多样性指数越高，在天然森林中，某些物种可能占据主导地位，导致物种分布不均匀，从而降低了辛普森多样性指数。而在次生林中，原有优势种被破坏，物种的分布可能更加均匀，各物种的个体数量差异较小，因此辛普森多样性指数增大。
【小问2详解】
根据题干中的描述，β多样性可用群落甲和群落乙的独有物种数之和与群落甲、乙各自的物种数之和的比值表示。 已知甲群落的物种丰富度为70，乙群落的物种丰富度为50，两群落共有物种数为30。因此群落甲的独有物种数 = 70 - 30 = 40，群落乙的独有物种数 = 50 - 30 = 20，群落甲和群落乙的独有物种数之和 = 40 + 20 = 60，群落甲、乙各自的物种数之和 = 70 + 50 = 120，β = 60 ÷120 = 0.5，因此，两群落之间的β多样性为 0.5。
【小问3详解】
乙群落正在进行演替，影响其演替的因素有群落外界环境的变化（气候条件、土壤类型）、生物的迁入、迁出、群落内部种群相互关系的发展变化，以及人类的活动，等等。这些因素常常处于变化的过程中。为了保护甲群落的生物多样性，人们在当地建立了自然保护区，设置缓冲带，以尽量减少人类活动的干扰，遵循了生态工程的自生原理。
25. 研究两种蛋白质（如X和Y）能否相互作用常用酵母双杂交技术。BD和AD是构成GAL4转录因子的两个独立结构域，X和Y能相互作用时，BD和AD在空间上才能靠近，形成完整的GAL4转录因子，激活酵母菌报告基因的转录（图甲）。酵母菌中的His3、Trp1、Leu2和Ade2四个基因分别合成组氨酸、色氨酸、亮氨酸、腺嘌呤等生存必需的营养物质。科研人员用酵母双杂交技术探究植物中的WRKY17蛋白能否与MPK3蛋白相互作用。用于实验的酵母菌经过基因改造后不能产生GAL4转录因子，也不能合成上述四种营养物质。BD质粒上携带Trp1基因，AD质粒上携带Leu2基因。

（1）首先利用PCR获取MPK3和WRKY17这两个目的基因，设计引物时常需添加保护碱基以提高酶切效率，保护碱基最好添加在引物的______（填“端”或“端”）。PCR反应缓冲液中一般要添加，作用是______。之后分别将MPK3基因和WRKY17基因拼接到BD和AD质粒上。
（2）将不同类型的质粒导入酵母菌进行双杂交实验，结果如图乙。

①四组酵母菌均可在只缺少亮氨酸和色氨酸的培养基上生长，说明______，该实验的报告基因为______
②结果显示WRKY17与MPK3______（填“能”或“不能”）相互作用，判断理由是______。设置实验组②的目的是______。
（3）酵母双杂交技术能否用于筛选宿主细胞膜上与甲流病毒表面HA蛋白特异性结合的受体，并说明理由______。
【答案】（1） ①. 5'端 ②. 激活耐高温DNA聚合酶
（2） ①. 两种质粒均转入酵母菌并成功表达Trp1和Leu2基因，合成色氨酸和亮氨酸 ②. His3和Ade2 ③. 能 ④. 只有第④组酵母菌能在四缺培养基上生长，说明His3和Ade2这两个报告基因成功表达，WRKY17与MPK3可以相互作用 ⑤. 排除AD与MPK3的相互作用
（3）能，HA蛋白和特异性受体的化学本质均为蛋白质，可将HA基因和细胞膜上的受体基因利用酵母双杂交技术导入酵母细胞，能激活报告基因表达的即为HA的特异性受体
【解析】
【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。
【小问1详解】
由于PCR过程中在合成子链DNA时是从5’端向3’端延伸的，保护碱基添加在5’端不会影响PCR扩增的效率；Mg²⁺能够激活耐高温的DNA聚合酶，从而提高PCR反应的效率和特异性，故PCR反应缓冲液中一般要添加。
【小问2详解】
①分析题意可知，酵母菌中的His3、Trp1、Leu2和Ale2四个基因分别合成组氨酸、色氨酸、亮氨酸、腺嘌呤等生存必需的营养物质，而四组酵母菌均可在只缺少亮氨酸和色氨酸的培养基上生长，说明两种质粒均转入酵母菌并成功表达Trp1和Leu2基因，且酵母菌能够利用质粒上的Trp1和Leu2基因合成色氨酸和亮氨酸；分析题意，只有当GAL4转录因子形成时，His3和Ade2基因才会被激活，酵母菌才能在缺少对应氨基酸的培养基上生长，故该实验的报告基因为His3和Ade2。
②只有第④组酵母菌能在四缺培养基上生长，说明His3和Ade2这两个报告基因成功表达，WRKY17与MPK3可以相互作用；实验组②中添加AD和MPK3-BD，目的是排除AD与MPK3的相互作用。
【小问3详解】
由于HA蛋白和特异性受体的化学本质均为蛋白质，可将HA基因和细胞膜上的受体基因利用酵母双杂交技术导入酵母细胞，能激活报告基因表达的即为HA的特异性受体，故酵母双杂交技术能用于筛选宿主细胞膜上与甲流病毒表面HA蛋白特异性结合的受体。
雌
黑体红眼：灰体红眼=1：5
雄
黑体红眼：灰体红眼：黑体朱红眼：灰体朱红眼=1：5：1：5
捕获总数
带标记个体数
未标记个体数并标记
第一次捕获
32
0
32
第二次捕获
54
18
36
第三次捕获
37
34
3
研磨提取
加酒精后去杂质
研磨液的NaCl浓度
（ml/L）
沉淀质量
（g）
提取的
DNA浓度
（ng/μL）
OD260/OD280
去杂质方式
沉淀质量
（g）
纯化的
DNA浓度
（ng/μL）
OD260/OD280
0.14
0.0789
59.5
1.29
离心
0.068
81.5
1.53
2
0.0409
100.6
1.57
4℃冰箱静置
0.1028
336.4
1.41
物种
光照强度
Pmax
Rd
叶绿素含量
类胡萝卜素含量
大狼耙草
100%
22.96
3.00
0.16
0.038
40%
1443
1.08
0.20
0.041
14%
9.80
0.92
0.27
0.045
山莴苣
100%
7.41
2.92
0.13
0.029
40%
13.32
1.26
0.21
0.039
14%
8.20
1.23
0.22
0.037
物种丰富度
物种A数量
物种B数量
物种C数量
甲群落
70
60
10
30
乙群落
50
30
30
40
雌
黑体红眼：灰体红眼=1：5
雄
黑体红眼：灰体红眼：黑体朱红眼：灰体朱红眼=1：5：1：5
捕获总数
带标记个体数
未标记个体数并标记
第一次捕获
32
0
32
第二次捕获
54
18
36
第三次捕获
37
34
3
研磨提取
加酒精后去杂质
研磨液的NaCl浓度
（ml/L）
沉淀质量
（g）
提取的
DNA浓度
（ng/μL）
OD260/OD280
去杂质方式
沉淀质量
（g）
纯化的
DNA浓度
（ng/μL）
OD260/OD280
0.14
0.0789
59.5
1.29
离心
0.068
81.5
1.53
2
0.0409
100.6
1.57
4℃冰箱静置
0.1028
336.4
1.41
物种
光照强度
Pmax
Rd
叶绿素含量
类胡萝卜素含量
大狼耙草
100%
22.96
3.00
0.16
0.038
40%
14.43
1.08
0.20
0.041
14%
9.80
0.92
0.27
0.045
山莴苣
100%
7.41
2.92
0.13
0.029
40%
13.32
1.26
0.21
0.039
14%
8.20
1.23
0.22
0.037
物种丰富度
物种A数量
物种B数量
物种C数量
甲群落
70
60
10
30
乙群落
50
30
30
40