河南省五市部分学校2025届高三下学期第二次联考生物试卷（Word版附解析）

这是一份河南省五市部分学校2025届高三下学期第二次联考生物试卷（Word版附解析），文件包含2025届河南省五市部分学校高三下学期4月第二次联考生物试题原卷版docx、2025届河南省五市部分学校高三下学期4月第二次联考生物试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共34页， 欢迎下载使用。
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上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改
动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在
本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共 16 小题，每小题 3 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，只有一
项是符合题目要求的。
1. 支原体的 P₁黏附蛋白可与人体呼吸道黏膜上皮细胞结合，释放有毒代谢产物，导致呼吸道黏膜受损。临
床上常用阿奇霉素治疗支原体感染，但连续用药不宜超过 5 天。下列有关支原体的叙述正确的是（ ）
A. 支原体的遗传物质主要是 DNA，且其 DNA 中不含游离的磷酸基团
B. 支原体入侵后，人体更易感染其它呼吸道病原体
C. 阿奇霉素治疗支原体感染的机理是抑制其细胞壁合成
D. 连续服用阿奇霉素超过 5 天，可能会诱导支原体产生耐药性变异
【答案】B
【解析】
【分析】原核生物和真核生物的本质区别为有无以核膜为界限的细胞核。
【详解】A、支原体为原核生物，无细胞核，其遗传物质为环状 DNA，A 错误；
B、支原体入侵后，导致呼吸道粘膜受损，人体更易感染其它呼吸道病原体，B 正确；
C、支原体无细胞壁，抑制细胞壁合成的抗生素对治疗支原体肺炎没有作用，C 错误；
D、变异具有不定向性，连续服用阿奇霉素会筛选耐药性强的支原体，但不会使其产生耐药性变异，D 错误。
故选 B。
2. 2024 年 9 月 4 日，清华大学基础医学院刘锦涛课题组发现细菌在被噬菌体裂解时释放出大量未组装至噬
菌体的尾纤维蛋白，该蛋白能够特异性的识别并降解细菌表面的荚膜多糖（噬菌体感染细菌所必需的受体），
因而导致细菌对噬菌体产生抗性。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 噬菌体的尾纤维蛋白的合成过程需要细菌细胞中的核糖体和生物膜系统的参与
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B. 细菌对噬菌体产生抗性的机制说明细菌表面的荚膜多糖参与细胞间的信息交流
C. 荚膜多糖被降解的细菌对噬菌体能产生抗性，可能与噬菌体无法吸附细菌有关
D. 可通过对亲代噬菌体的尾纤维蛋白进行荧光标记的方式，对上述过程定量研究
【答案】C
【解析】
【分析】1、生物膜系统概念：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。
2、功能：（1）保证内环境的相对稳定，对物质运输、能量转换和信息传递等过程起决定作用。（2）为多种
酶提供附着位点，是许多生物化学反应的场所。（3）分隔细胞器，保证细胞生命活动高效、有序地进行。
【详解】A、生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜，细菌不含核膜和具膜细胞器，不具有生物膜系统，
A 错误；
B、噬菌体属于病毒，无细胞结构，细菌对噬菌体产生抗性的机制不能说明细菌表面的荚膜多糖参与细胞间
的信息交流，B 错误；
C、由题意可知，荚膜多糖是噬菌体感染细菌所必需的受体，故荚膜多糖被降解的细菌对噬菌体能产生抗性，
可能与噬菌体无法吸附细菌有关，C 正确；
D、细菌在被噬菌体裂解时释放出大量未组装至噬菌体的尾纤维蛋白，该过程不能进行定量分析，D 错误。
故选 C。
3. 不同植物的耐寒性有较大差异，某同学在学习了“探究植物细胞的吸水和失水”这一内容后，试图从植
物细胞液浓度变化的角度来解释植物耐寒的机理。他选取了常温和 4℃低温处理 24h 的紫色洋葱鳞片叶和葫
芦藓叶片制成临时装片，用引流法将细胞浸润在 0．3g/mL 蔗糖溶液中，记录相关实验结果如下表所示：
洋葱鳞片叶外表皮 葫芦藓叶片
比较项目
常温 4℃ 常温 4℃
初始细胞质壁分离所需时间/分、秒 1'20" 2'46" 2'33" 3'50"
处理一段相同时间后细胞质壁分离占比 100% 35% 100% 30%
处理一段相同时间后原生质体长度与细胞长度比值 41% 80% 40% 87%
下列相关叙述错误的是（ ）
A. 葫芦藓叶片细胞的细胞液浓度低于洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度
B. 低温处理的植物细胞失水速率变慢，质壁分离程度变低
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C. 依据实验结果可得出推论：植物细胞通过增加细胞液浓度适应低温环境
D. 耐寒植物细胞在低温环境下，自由水与结合水的比值降低，提高自身的耐寒性
【答案】A
【解析】
【分析】质壁分离的原因：外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞
壁的伸缩性小于原生质层。
最早出现质壁分离所需时间越长，说明细胞液浓度相对越大，与外界溶液的浓度差越小。质壁分离的细胞
其原生质体长度与细胞长度的比值表示质壁分离的程度，比值越大，质壁分离程度越小。由题干信息可知，
低温处理使细胞质壁分离程度变小，质壁分离速度变慢。
【详解】A、在不同温度条件下，洋葱鳞片叶细胞平均初始质壁分离时间均比葫芦藓叶片细胞短，说明洋葱
鳞片叶细胞失水速率快，细胞液浓度与 0.3g/mL 蔗糖溶液浓度差高于高于葫芦藓叶片细胞与 0.3%蔗糖溶液
浓度差，因此葫芦藓叶片细胞的细胞液浓度高于洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度，A 错误；
B、由图表可知，低温处理的叶片细胞初始质壁分离时间均比常温下的叶片细胞要长，低温处理的叶片细胞
质壁分离占比、细胞质壁分离程度均显著低于常温下叶片细胞，说明低温处理的植物细胞失水速率变慢，
质壁分离程度变低，B 正确；
C、表中数据表明，与常温状态相比，4℃处理的植物细胞的失水速率和质壁分离程度都降低，因此得出推
论：植物细胞可能通过增加细胞液的浓度（比如低温下淀粉分解成可溶性糖增多），使细胞失水减少，适应
低温环境，C 正确；
D、自由水和结合水的比值与细胞代谢速率、抗逆性有关，比值降低，细胞代谢速率减慢，抗逆性增强，D
正确。
故选 A。
4. 植物普遍存在乙醇脱氢酶（ADH）、乳酸脱氢酶（LDH），丙酮酸在不同酶的催化下生成的产物不同，如
图 1 所示。科研人员研究了水淹胁迫对某植物根系呼吸酶活性的影响，结果如图 2 所示。下列叙述错误的
是（ ）
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A. 图 1 中的 NADH 均来源于细胞呼吸的第一阶段
B. 图 1 中丙酮酸的能量大部分没有释放出来
C. ADH 和 LDH 分布于细胞质基质中，其活性可被水淹激活
D. 水淹胁迫时，该植物根细胞以乳酸发酵途径为主
【答案】D
【解析】
【分析】无氧呼吸是细胞呼吸的另一种形式，有机碳化合物经彻底或者不彻底氧化，所脱下来的电子经部
分 电子传递链 ，最后传给外源的无机氧化物（个别是有机氧化物）并释放较少能量。这个过程没有氧分
子参与，其氧化后的不完全氧化产物主要是酒精。在高等植物中常将无氧呼吸称为发酵。其不完全氧化产
物为酒精时，称为酒精发酵；为乳酸则称为乳酸发酵。
【详解】A、由细胞无氧呼吸过程可知，第二阶段消耗的 NADH 均来源于第一阶段，A 正确；
B、无氧呼吸中丙酮酸能量大部分留在了乳酸或乙醇中，没有释放出来，B 正确；
C、无氧呼吸两个阶段均在细胞质基质中完成，图 2 显示淹水胁迫，ADH 和 LDH 的活性均提高，C 正确；
D、由图可知，水淹组和对照组相比，水淹组 ADH 和 LDH 的活性均高于对照组，但 ADH 的活性增加量要
远远大于 LDH，所以淹水胁迫时，该植物根细胞以酒精发酵途径为主，D 错误。
故选 D。
5. 研究发现，当细胞中的 CcO（细胞色素 c 氧化酶，参与氧气生成水的过程）存在有缺陷时，可导致线粒
体功能发生重大变化，激活应激信号转导到细胞核，使促进肿瘤发生基因的表达量均上升，导致癌变。同
时肿瘤细胞中的乳酸可被单羧酸转运蛋白（MCT）转运出细胞，以防止乳酸对肿瘤细胞自身造成毒害。据
此判断，下列叙述正确的是（ ）
A. CcO 位于线粒体基质，其损伤会影响有氧呼吸第二阶段的进行
B. 细胞能量代谢异常是细胞癌变导致的
C. 编码 CcO 的基因突变后可能会使细胞周期缩短
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D. 用药物靶向促进癌细胞 MCT 的功能，可抑制肿瘤生长
【答案】C
【解析】
【分析】癌细胞是指受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生基因突变，变成不受机体控制的、连续进
行分裂的恶性增殖细胞。细胞癌变的原因包括外因和内因，外因是各种致癌因子，内因是原癌基因和抑癌
基因发生基因突变。癌细胞的特征为，能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上的糖蛋白等物质
减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移等等。
【详解】A、细胞色素 C 氧化酶，参与氧气生成水的过程，氧气生成水属于有氧呼吸第三阶段，所以 CcO
可能位于线粒体内膜，A 错误；
B、根据题目信息，线粒体功能改变后，经过信号传导，引发细胞癌变，B 错误:
C、依据题干信息，当细胞中的 CcO 存在有缺陷时，导致线粒体功能发生重大变化，激活应激信号转导到
细胞核，使促进肿瘤发生基因的表达量均上升，导致癌变，癌细胞的特征之一是具有无限增殖潜能，所以
编码 CcO 的基因突变后可能会使细胞周期缩短，C 正确；
D、用药物靶向促进癌细胞 MCT 的功能，可促进乳酸排出，进而减缓乳酸对细胞的伤害，促进肿瘤细胞生
长，D 错误。
故选 C。
6. 牡丹是我国特有的木本名贵花卉，素有“花中之王”的美称，李时珍《本草纲目》中记载：牡丹虽结籽而
根上生苗，故为“牡”（意谓可无性繁殖），其花红故谓“丹”。图甲、乙是牡丹（2n=10）花粉母细胞减数分裂
后期的显微照片。花粉母细胞减数分裂结束后产生的子细胞（丙）会再进行一次有丝分裂，产生一个生殖
细胞（丁）和一个营养细胞，共同组成一个花粉粒。下列叙述错误的是（ ）
A. 甲中单个细胞含有 5 对同源染色体
B. 甲、乙中单个细胞含有的染色体组数相等
C. 若将丙置于含 15N 的培养液中培养，则丁中含 15N 的染色体有 5 条
D. 培育新型牡丹可通过结籽和根上生苗两种方式
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【答案】D
【解析】
【分析】1、减数分裂过程：（1）减数第一次分裂前间期：染色体的复制。（2）减数第一次分裂：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。（3）减数第二次分裂：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。
2、图甲、乙是花粉母细胞减数分裂后期的显微照片，所以甲中细胞处于减数第一次分裂后期，乙中细胞处
于减数第二次分裂后期。
【详解】A、甲中细胞处于减数第一次分裂后期，其中染色体与体细胞数目一致，含有 5 对同源染色体，A
正确；
B、甲中细胞处于减数第一次分裂后期，含有 2 个染色体组，乙中细胞处于减数第二次分裂后期，含有 2 个
染色体组，B 正确；
C、由于 DNA 的复制为半保留复制，若将丙置于含 15N 的培养液中培养，其细胞内染色体复制后的每条子
染色体中的 DNA 均为杂合链，均含有 15N，所以丁中含 15N 的染色体有 5 条，C 正确；
D、根上生苗为无性繁殖，不会产生新型牡丹，D 错误。
故选 D。
7. 成人早衰综合征（WS）是由 WRN 基因突变引起的罕见遗传病，在人群中的发病率约为 ，该患者表
现为特征性“早老面容”，并易患癌症等疾病。图 1 为某家族患 WS 的遗传系谱图，研究人员用红色和绿色荧
光探针标记 WRN 基因有突变核酸序列、无突变核酸序列，利用实时荧光定量 PCR 技术检测单碱基突变（随
着 PCR 循环数增多，相应的荧光信号逐渐增强）。图 1 家系中部分成员检测结果如图 2 所示。下列选项错误
的是（ ）
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A. 该病遗传方式是常染色体隐性遗传
B 只考虑 WRN 基因，I-1 与Ⅱ-3 基因型一定相同
C. WRN 致病基因传递途径可以为 I-1 精原细胞→Ⅱ-1 体细胞
D. 若Ⅲ-2 与人群中一位表型正常的男性结婚，其后代患病概率为 1/1001
【答案】C
【解析】
【分析】由图 1 可知，亲本正常，生出患病儿子，该病为隐性遗传病。由图 2 可知，Ⅰ-1 绿色荧光和红色
荧光均上升，说明其为杂合子，可同时含有正常基因和突变基因。若该病为伴 X 遗传，男性个体不能同时
含有两种基因，即该病为常染色体隐性遗传病，从而可推出Ⅰ-1、Ⅰ-2 基因型为 Aa，Ⅱ-1 为 AA，Ⅱ-2 为
aa。
【详解】A、根据Ⅰ代的亲本和Ⅱ-2，结合图 2 中 I-1 分析可知该病遗传方式是常染色体隐性遗传，A 正确；
B、Ⅰ-1 同时含有显性和隐性基因，根据Ⅱ-2、Ⅲ-2 均只含隐性致病基因，可知表型正常的Ⅱ-3 也含隐性致
病基因，故 1-1 与Ⅱ-3 基因型一定相同，B 正确；
C、由图 2 可知，Ⅱ-1 只含显性基因，故Ⅱ-1 体细胞内不含致病基因，C 错误；
D、由题可知，该疾病在人群中的发病教约为 1/106，那么该致病基因的基因频率为 1/103，正常人群中携
带致病基因的概率为=（2×1/1000×999/1000）÷(1-1/106)= 2/1001，Ⅲ-2 只含隐性致病基因，则其后代患病概
率为 2/1001×1/2=1/1001，D 正确。
故选 C。
8. 群体感应（QS）是细菌之间的一种交流方式，主要依赖于细菌的群体密度，通过感应细菌繁殖过程中产
生的信号分子（如 AHL 等）的浓度来调控细菌的行为。随种群密度的增加，当信号分子的浓度超过一定限
度时，会促进某些基因表达。某种细菌的 QS 机理如下图所示，Lux1 酶和 LuxR 蛋白分别为 AHL 合成酶和
受体蛋白，下游基因为青霉素的抗性基因。下列叙述正确的是（ ）
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A. AHL 调控细菌行为的过程体现了细胞膜具有进行信息交流的功能
B. AHL 可能是一种脂类物质，其分泌量的调节存在负反馈调节
C. AHL 合成抑制剂能在一定程度上提高青霉素的抑菌效果
D. 图中 mRNA 的合成发生于拟核，Lux1 酶的合成发生于核糖体，两者不能同时进行
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知，AHL 促进图中基因表达的机制是与 LuxR 结合形成复合物，与相应启动子结合，从而
启动转录，图中当 AHL 增多，会促进 Lux1 基因表达出 Lux1 酶，促进 AHL 的合成，因此存在正反馈调节。
【详解】A、AHL 的受体在细胞内，故 AHL 调控细菌行为的过程不能体现细菌细胞膜具有进行信息交流的
功能，A 错误；
B、由图可知，AHL 由前体物质在酶 催化作用下形成，即 AHL 不是基因表达的直接产物，且 AHL 可自
由进出细胞，因此 AHL 可能是一种脂类物质；AHL 进入细胞与受体蛋白 LuxR 结合，进而与启动子结合驱
动 Lux1 基因的表达，Lux1 为 AHL 合成酶可促进 AHL 的合成，因此 AHL 的分泌存在正反馈调节，B 错误；
C、用 AHL 合成抑制剂进行处理后，AHL 量减少，Lux1 基因和青霉素抗性基因的表达量减少，进而可能在
一定程度上提高青霉素的抑菌效果，C 正确；
D、细菌为原核生物，没有以核膜为界限的细胞核，因此在基因的表达过程中，可以边转录边翻译，D 错误。
故选 C。
9. 适应辐射现象表现为由一个祖先物种进化产生各种各样不同的新物种，从而适应不同的环境，形成一个
同源的辐射状的进化系统。为了探索鼠尾草属部分植物的适应辐射机制，科研小组对传粉者熊蜂的体长与
鼠尾草花冠长度的关系进行了 4 组研究，统计结果如图所示（以 D 组为例解释：体长大约为 26mm 到 28mm
之间的熊蜂，它们的传粉对象鼠尾草的花冠长度大约为 29.8mm 到 30.7mm 之间）。下列叙述错误的是（ ）
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A. 适应辐射是自然选择的结果，可遗传的有利变异是适应形成的必要条件之一
B. 传粉者熊蜂种群中不同个体的形态表现出多样性，体现了适应辐射现象
C. 由图可知熊蜂的体长与花冠长度大致呈负相关
D. 该图产生的原因可能是熊蜂体长越大，越无法完全进入花冠内吸取花蜜，从而影响传粉
【答案】B
【解析】
【分析】现代生物进化理论认为：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变。
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，
最终导致新物种形成。在这个过程中，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
率定向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。生殖隔离的产生是新物种形成的标志。
生物进化是不同物种之间、生物与无机环境之间的共同进化，通过漫长的共同进化形成生物多样性。
【详解】A、适应是自然选择的结果，可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件，A 正确；
B、该现象表现的是二者的协同进化，不符合适应辐射的定义，B 错误；
C、由图可知，两者呈负相关，C 正确；
D、随着熊蜂体长值越大，越难以完全进入花冠内吸取花蜜，从而影响传粉，D 正确。
故选 B。
10. 随着年龄增长，老年人会出现“睡眠碎片化”。研究表明，老年人 Hcrt 神经元兴奋性增高是导致“睡眠碎
片化”的关键。与年轻人相比，老年人 Hcrt 神经元的 KCNQ2/3（钾离子通道）的表达量下降，导致觉醒持
续时间延长。下列叙述错误的是（ ）
A. 老年人 Hcrt 神经元细胞膜通透性的改变属于细胞衰老的特征
B. 兴奋在神经元之间的单向传递由突触的结构决定
C. 老年人 Hcrt 神经元兴奋性增高可能与 K+外流减少，进而使静息电位的绝对值减小有关
D. 阻断 Hcrt 神经元的 KCNQ2/3 的基因表达可治疗“睡眠碎片化”
【答案】D
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【解析】
【分析】神经纤维静息状态时，主要表现 K＋外流（导致膜外阳离子多），产生外正内负的膜电位，该电位
叫静息电位。兴奋时， 主要表现 Na＋内流（导致膜内阳离子多），产生一次内正外负的膜电位变化。神经
元的兴奋部位和未兴奋部位之间由于存在电势差而形成局部电流，局部电流又刺激临近未兴奋部位产生一
次兴奋。
【详解】A、Hcrt 神经元细胞膜钾离子通道蛋白表达量下降，改变细胞膜通透性，影响物质运输，属于细胞
衰老的特征，A 正确；
B、兴奋在神经元之间的单向传递由突触的结构决定，神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜，B 正
确；
C、老年人 Hcrt 神经元之所以兴奋性增高，原因在于神经细胞膜上的 K+通道 KCNQ2/3 数量变少，K+外流
减少，使静息电位的绝对值减小，容易从静息电位转变成动作电位，只需要低强度的刺激，就能使神经元
兴奋，C 正确；
D、阻断 Hcrt 神经元的 KCNQ2/3 的基因表达，使 K+外流更少，觉醒持续时间延长，D 错误。
故选 D。
11. 某些肿瘤细胞表面的 PD-L1 与细胞毒性 T 细胞（CTL）表面的 PD-1 结合能抑制 CTL 的免疫活性，导
致肿瘤免疫逃逸。免疫检查点疗法使用单克隆抗体阻断 PD-L1 和 PD-1 的结合，可恢复 CTL 的活性，用于
肿瘤治疗。为进一步提高疗效，研究者以黑色素瘤模型小鼠为材料，开展该疗法与化疗的联合治疗研究，
部分结果如图所示。据此分析，下列叙述错误的是（ ）
A. CTL 能识别自身细胞的 HLA，因此不攻击自身正常细胞
B. 肿瘤的发生与机体的免疫监视功能低下有关
C. 免疫检查点疗法可能会引发自身免疫病
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D. 联合疗法治疗效果最好的原因是模型小鼠体内 CTL 数量更多
【答案】D
【解析】
【分析】正常情况下，PD-1 是 T 细胞表面的特异性受体，可以识别肿瘤抗原。PD-1 识别吞噬细胞处理呈递
的肿瘤抗原后，可以增殖分化出记忆 T 细胞和细胞毒性 T 细胞，细胞毒性 T 细胞可以识别并攻击肿瘤细胞，
引起肿瘤细胞的裂解死亡。当肿瘤细胞表面的 PD-L1 通过与 T 细胞表面的 PD-1 蛋白特异性结合，抑制 T
细胞增殖分化，从而逃避免疫系统的攻击。
【详解】A、 CTL 能识别自身细胞 HLA，从而不攻击自身细胞，这是机体免疫系统正常的自身耐受机制，
A 正确；
B、免疫逃逸使得机体免疫系统不能正常识别和清除肿瘤细胞，导致免疫监视功能下降，机体就会有肿瘤发
生的风险，因此肿瘤的发生与机体的免疫监视功能低下有关，B 正确；
C、免疫检查点疗法使用单克隆抗体阻断 PD-L1 和 PD-1 的结合，有可能会攻击自身其他细胞引起组织损伤，
即自身免疫病，C 正确；
D、联合疗法治疗效果最好，从图 a 可以看出联合疗法组肿瘤体积最小，从图 b 可以看出联合疗法组活化的
CTL 数量最多，但不能简单地说联合疗法治疗效果最好的原因只是模型小鼠体内 CTL 数量更多，D 错误。
故选 D。
12. Ca2+在根向地性反应中起着重要作用，科研人员以玉米根为实验材料进行了 4 组实验，甲乙丙组实验结
果及丁组实验处理如图所示。EDTA 可以去除与其接触部位的 Ca2+。下列说法错误的是（ ）
A. 本实验应在温度适宜的暗室中进行
B. 甲乙两组对自变量的控制运用了“减法原理”
C. 由乙丙两组推测 Ca2+的分布不均可导致玉米根弯曲生长
D. 推测丁组玉米根一定会出现向地性反应
【答案】D
【解析】
【分析】生长素主要的合成部位是芽、幼嫩的叶和发育中的种子。在这些部位，色氨酸经过一系列反应可
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转变成生长素。研究表明，在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，
而不能反过来运输，也就是只能单方向地运输，称为极性运输。极性运输是一种主动运输。在成熟组织中，
生长素可以通过输导组织进行非极性运输。
【详解】A、实验中的玉米根横向放置，探究 Ca2+在根向地性反应中起着重要作用，需要排出光对实验的影
响，故本实验应在温度适宜的暗室中进行，A 正确；
B、与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”，甲组利用的是空白琼脂块，乙组利用含 EDTA
（可以去除与其接触部位的 Ca2+）的琼脂块，甲乙两组对自变量的控制运用了“减法原理”，B 正确；
C、乙组根冠两侧均用含 EDTA（可以去除与其接触部位的 Ca2+）的琼脂块处理，丙组的根冠一侧使用含
EDTA 的琼脂块，丙组玉米根向上弯曲生长，乙组水平生长，由乙丙两组推测 Ca2+的分布不均可导致玉米
根弯曲生长，C 正确；
D、由甲、乙、丙三组实验对照可知，含 Ca2＋少的一侧生长效果更好，且自然水平放置下，远地侧生长效
果更好，丁组的远地侧含 Ca2＋较多，无法比较其带来的抑制效果与远地侧带来的促进效果大小，故丁组玉
米根不一定会出现向地性反应，D 错误。
故选 D。
13. 我国的二级保护动物红腹角雉主要以植物的嫩叶、果实以及昆虫为食。研究人员通过探究不同季节的环
境因素变化对红腹角雉在不同区域的占域率（目标物种占据或利用的调查区域的比例）的影响，为自然保
护区的管理提供理论依据。下列叙述正确的是（ ）
A. 红腹角雉在某区域的占域率增高有利于其种群繁衍
B. 调查红腹角雉的种群密度及占域率的最适方法是标记重捕法
C. 环境因素使群落在不同季节物种组成发生的变化属于次生演替
D. 植物的嫩叶、果实以及昆虫的数量属于红腹角雉种群的非密度制约因素
【答案】A
【解析】
【分析】群落演替是随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。（1）初生演替：是指一个从来
没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替。（2）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。
【详解】A、占域率是目标物种占据或利用的调查区域的比例，红腹角雉在某区域的占域率增高可增大其对
环境的利用，有利于其种群繁衍，A 正确；
B、分析题意可知，红腹角雉是二级保护动物，而标记重捕法可能对其造成伤害，可用红外相机自动拍摄照
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片或视频进行调查，B 错误；
C、环境因素使群落在不同季节物种组成发生的变化属于季节性变化，而非演替，C 错误；
D、密度制约因素是影响程度与种群密度有密切关系的因素，植物的嫩叶、果实以及昆虫的数量属于红腹角
雉种群的密度制约因素，D 错误。
故选 A。
14. 某生态系统中能量在 3 个营养级之间流动的情况如下图。下列叙述错误的是（ ）
A. B 尸体中的能量和 C 未消化利用的能量都属于 B 用于生长、发育、繁殖的能量
B. 若 B 同化的量减小，C 的同化量一般也相应减少，B→C 的能量传递效率基本不变
C. 若 B 呼吸的能量占其同化量的比例增大，则 B 的生长效率（生长量/同化量）提高
D. 若 B 为养殖动物，增大 B 的同化效率（同化量/摄入量）能使能量的利用率增大
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统的能量流动：
1、概念：生态系统中能量的输入、传递、转化、散失的过程称为生态系统的能量流动。
2、特点：单向流动、逐级递减。
3、同化量 = 摄入量－粪便量=呼吸作用散失量＋用于生长、发育、繁殖的量能量。传递效率=（本营养级
同化量/上一营养级同化量）×100%。
【详解】A、同化量=呼吸散失的能量+用于生长发育繁殖的能量，B 尸体中的能量和 C 未消化利用的能量
都属于 B 用于生长、发育、繁殖的能量，A 正确；
B、相邻营养级之间的能量传递效率为 10%-20%，因此若 B 同化的量减小，C 的同化量一般也相应减少，
由于每个营养级的同化量大部分都会被自身呼吸消耗，因此不同营养级之间的传递效率一般不变，即 B→C
的能量传递效率基本不变，B 正确；
C、同化量=呼吸散失的能量+用于生长发育繁殖的能量，若 B 呼吸的能量占其同化量的比例增大，则 B 用
于生长发育繁殖的能量会减少，B 的生长效率（生长量/同化量）降低，C 错误；
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D、若 B 为养殖动物，增大 B 的同化效率能使粪便量比例减少，可以使能量的利用效率增大，D 正确。
故选 C。
15. 某除草剂（含氮有机物）不易被降解，且长期使用会导致土壤污染。为修复被该除草剂污染的土壤，科
研人员按照下图程序选育能降解该除草剂的细菌，已知含该除草剂的培养基不透明。下列叙述错误的是
（ ）
A. 从长期施用该除草剂的农田中获取土壤样品有利于获得目的菌
B. 完成Ⅰ的操作，接种环至少需进行 6 次灼烧灭菌
C. Ⅱ过程的培养基上生长的微生物都是以该除草剂作为氮源的微生物
D. Ⅱ中透明圈直径/菌落直径的比值越大，菌落中菌株降解除草剂的能力越强
【答案】C
【解析】
【分析】微生物常用的接种方法：稀释涂布平板法和平板划线法，前者还可以对微生物进行数量统计。
【详解】A、实验目的是选育能降解该除草剂的细菌，长期施用该除草剂的农田土壤中含有更多能降解该除
草剂的细菌，A 正确；
B、结合图示可知，操作Ⅰ共划线五次，第一次划线前灼烧灭菌一次，每一次划线后灼烧灭菌一次，因此共
灼烧灭菌 6 次，B 正确；
C、某除草剂为含氮有机物，为筛选能降解该除草剂的微生物，培养基中应该以该除草剂为唯一的氮源，能
降解除草剂的微生物形成的菌落会有透明圈，故Ⅱ过程的培养基上生长的微生物并非都是以该除草剂作为
氮源的微生物，C 错误；
D、能降解除草剂的微生物形成的菌落会有透明圈，透明圈直径/菌落直径的比值越大，菌落中菌株降解除
草剂的能力越强，D 正确。
故选 C。
16. 动物体细胞融合后染色体核型不稳定，来自某一方的染色体往往随机丢失一至多条，这种现象常应用于
基因的定位。在甲型流感单克隆抗体的制备过程中，杂交瘤细胞在克隆化培养过程中来自 B 淋巴细胞的染
色体往往出现随机丢失现象。下列叙述正确的是（ ）
A. 注射甲型流感疫苗后，应立即从相关动物的脾脏中获得 B 淋巴细胞
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B. B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，经过特定选择培养基筛选、克隆化培养和抗体检测后，可得到大量的
单克隆抗体
C. 杂交瘤细胞在培养过程中出现接触抑制现象时可使用胰蛋白酶处理
D. 若杂交瘤细胞丢失某染色体后不能分泌甲型流感单克隆抗体，则控制该抗体合成的基因可能位于此丢失
的染色体上
【答案】D
【解析】
【分析】在制备单克隆抗体时，首先要给小鼠免疫，产生相应的 B 细胞，然后将 B 细胞与骨髓瘤细胞融合，
经过选择培养基两次筛选，最后获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。在单克隆抗体的制备过程中，使用了
动物细胞培养和动物细胞融合等动物细胞工程技术。
【详解】A、注射甲型流感疫苗后，一段时间后从相关动物的脾脏中获得 B 淋巴细胞（实际上是浆细胞），
因为 B 淋巴细胞增殖和分化为浆细胞需要一定的时间，A 错误；
B、B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后，经过特定选择培养基筛选、克隆化培养和抗体检测后，再经过细胞培
养才能得到大量的单克隆抗体，B 错误；
C、杂交瘤细胞具有骨髓瘤细胞的特征，能无限增殖，培养过程中一般无接触抑制现象，不需要用胰蛋白酶
处理，C 错误；
D、分泌单克隆抗体的基因位于染色体上，因此与亲代杂交瘤细胞相比较，若减少某条染色体后分泌单克隆
抗体的功能缺失，说明该抗体的基因位于这条染色体上，D 正确。
故选 D。
二、非选择题：本题共 5 小题，共 52 分。
17. 研究发现，作物生长期内遭遇连续光照不足会影响光合作用而导致大幅度减产，叶黄素循环在应对上述
弱光胁迫中发挥重要作用。叶黄素循环是指组成叶黄素的紫黄素（V）、环氧玉米黄素（A）和玉米黄素（Z）
在不同光照强度条件下发生的相互转化，Z 含量增多有助于耗散过剩的光能，保护光系统Ⅱ免遭破坏。为探
究弱光胁迫对作物光合作用的影响，科研人员测量正常光强和弱光胁迫条件下某植物光合作用的变化情况，
部分指标的测量结果如下表所示：
指标 净光合速率 气孔导度 胞间 CO2 浓度
NPQ 组别 （μml·m-2·s-1） （mml·m-2·s-1） （μml·ml-1）
正常光照 38.1 357.4 108.7 0.504
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弱光胁迫 20.5 214 0 153.5 0.811
注：NPQ 反映植物耗散过剩光能的多少。过剩的光能指植物吸收的光能中除去光合作用利用后的剩余部分。
（1）光系统Ⅱ是由蛋白质和光合色素等组成的复合物，其中的色素可用________（溶剂）进行提取，分离
各种色素所用到的方法是_______。
（2）若晴朗白天突遭雷阵雨，短时间内植物叶绿体中 C3 的含量将______（填“增加”或“减少”）。据表分析，
弱光胁迫时气孔导度不是光合作用的限制因素，依据是_______。
（3）叶黄素循环的具体过程包括 2 种转化：转化①，V 在紫黄素脱环氧化酶（VDE）的作用下经 A 形成 Z；
转化②，Z 在玉米黄素环氧化酶（ZE）的作用下经 A 形成 V。据题干和表格信息分析，弱光胁迫时，（A
+Z）/（V+A+Z）的数值________（填“增大”或“减小”），原因是________。
（4）在强光下，叶黄素循环也会被激活，让过量的光能耗散。当叶片被遮蔽时，叶黄素循环会关闭，但关
闭需要几分钟。研究者以大豆为实验材料，在大豆叶片被遮蔽时，设法缩短了其叶黄素循环关闭所需的时
间，从而使大豆的产量提高了 20%以上。请分析该方式提高产量的原因：________。
【答案】（1） ①. 无水乙醇 ②. 纸层析（法）
（2） ①. 增加 ②. 弱光胁迫下，胞间 CO2 浓度较正常光照下高
（3） ①. 增大 ②. 弱光胁迫下，光合作用消耗的能量减少，通过叶黄素循环耗散过剩的光能增加，
说明 Z 含量增多，有更多的 V 经 A 转化为 Z，所以（A+Z）/（V+A+Z）的数值增大
（4）缩短叶黄素循环关闭所需时间，光能的耗散减少，使得大豆在叶片遮蔽时可以利用更多的光能，进而
使产量提高
【解析】
【分析】NADPH 作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段 C3 的还原，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用。
参与光合作用的色素，溶于有机溶剂，可用无水乙醇提取。
【小问 1 详解】
光合色素易溶于有机溶剂无水乙醇，且不同的光合色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的随层析液再
滤纸上扩散的快。光系统Ⅱ是由蛋白质和光合色素等组成的复合物，其中的色素可用无水乙醇进行提取，
分离各种色素所用到的方法是纸层析法。
【小问 2 详解】
若晴朗白天突遭雷阵雨，短时间内植物叶绿体中光反应减弱，产生的 ATPNADPH 减少，使得 C3 的还原减
少，而 CO2 的固定不变，产生的 C3 不变，所以 C3 含量将增加。据表分析，弱光胁迫时，气孔导度虽然较
正常光照下小，但是胞间 CO2 浓度却较高，说明此时不是因为气孔导度影响了光合作用，而光照较弱，使
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光反应较弱，进而 影响了光合作用的速率，即气孔导度不是光合作用的限制因素。
【小问 3 详解】
弱光胁迫下，光合作用消耗的能量减少，通过叶黄素循环耗散过剩的光能增加，说明 Z 含量增多，有更多
的 V 经 A 转化为 Z，所以（A+Z）/（V+A+Z）的数值增大。
【小问 4 详解】
在强光下。叶黄素循环也会被激活。让过量的光能耗散。以保护叶片等免受伤害。设法缩短叶黄素循环关
闭所需的时间。光能的耗散减少。使得大豆在叶片遮蔽时可以利用更多的光能。提高光能利用率，进而使
产量提高。
18. 人类及一些哺乳动物在颈部和背部等部位含有一种棕色脂肪组织（BAT），棕色脂肪组织细胞内含有大
量脂肪和线粒体，是小型哺乳动物适应性产热的主要部位。科研人员以长爪沙鼠为实验材料，研究动物在
寒冷条件下 BAT 含量及相关激素的变化，发现寒冷条件下，长爪沙鼠体内的 BAT 含量降低、下丘脑中促甲
状腺激素释放激素含量下降、血浆中甲状腺激素含量上升。请回答下列问题：
（1）长爪沙鼠受寒冷刺激后，通过______（填“神经调节”、“体液调节”、“神经-体液调节”），使组织细胞产
热增加。
（2）根据题中所述实验结果推测，寒冷条件下长爪沙鼠血浆中促甲状腺激素的含量比常温环境下_____，
从而引起血浆中甲状腺激素含量升高，在寒冷条件下通过增加脂肪消耗量来维持体温。此过程中存在的甲
状腺激素分泌的_____调节机制可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持
机体的稳态。
（3）研究发现，位于线粒体内膜上的 UCP-1 蛋白能抑制 ATP 的合成，提升脂肪等能源物质中的化学能转
化为热能的比例，药物 A 在抑制 UCP-1 蛋白的合成上具有专一性。为验证叶绿醇是通过促进 UCP-1 蛋白的
合成来提高长爪沙鼠的抗寒性，科研人员设计了如下实验，请完善表格中的实验方案。
分
处理方式 培养条件 机体产热量 组
甲 正常长爪沙鼠+生理盐水 ++
乙 正常长爪沙鼠+叶绿醇溶液 ②______ ++++
丙 ①_____ +
注：“+”的数目代表产热量的多少，“+”越多，产热量越多。
（4）基于上述研究，科研人员认为叶绿醇或许能应用于肥胖的治疗，理由是_________。
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【答案】（1）神经-体液调节
（2） ①. 高 ②. 分级
（3） ①. 正常长爪沙鼠+叶绿醇溶液+药物 A ②. 低温，其他条件相同且适宜
（4）在同等能量需求下，服用叶绿醇能促进 UCP-1 蛋白的合成，使脂肪在氧化分解时生成 ATP 减少，供
能效率降低，脂肪消耗得更多
【解析】
【分析】下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素能促进垂体分泌促甲状腺激素，垂体分泌促甲状腺激素能促
进甲状腺分泌甲状腺激素，而甲状腺激素对下丘脑和垂体有负反馈作用，当甲状腺激素分泌过多时，会抑
制促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌，进而减少甲状腺激素的分泌。
【小问 1 详解】
长爪沙鼠受寒冷刺激后，一方面通过神经调节使皮肤血管收缩、立毛肌收缩等减少散热；另一方面通过下
丘脑-垂体-甲状腺轴的体液调节，使甲状腺激素分泌增加，从而使组织细胞产热增加。所以长爪沙鼠受寒冷
刺激后，通过神经-体液调节，使组织细胞产热增加。
【小问 2 详解】
根据实验结果分析，寒冷条件下长爪沙鼠血浆中甲状腺激素含量上升，而甲状腺激素分泌量多少直接由促
甲状腺激素调节，所以寒冷条件下长爪沙鼠血浆中促甲状腺激素的含量比常温环境下高。分级调节可以放
大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。
【小问 3 详解】
实验目的为验证叶绿醇是通过促进 UCP-1 蛋白的合成来提高长爪沙鼠的抗寒性，实验的自变量应为叶绿醇
的有无、UCP-1 蛋白的合成与否(（药物 A 的有无），相比甲组，乙组的实验结果为产热量增加，说明叶绿
醇可以增加产热量，提高长爪沙鼠的抗寒性。而要说明叶绿醇提高产热量是通过促进 UCP-1 蛋白的合成来
实现的，需要在乙组处理的基础上加药物 A，即在有叶绿醇存在的情况下，抑制 UCP-1 蛋白的合成，若长
爪沙鼠的产热量大幅度减少，说明叶绿醇作用的发挥是通过 UCP-1 蛋白的合成来实现的，所以丙组的处理
为正常长爪沙鼠+叶绿醇溶液+药物 A。三组实验应在低温、其他条件相同且适宜的环境下进行。
【小问 4 详解】
基于上述研究可知，在同等能量需求下，服用叶绿醇能促进 UCP-1 蛋白的合成，使脂肪在氧化供能时效率
降低，脂肪消耗得更多，因此有人认为叶绿醇或许能应用于肥胖的治疗。
19. 生境破碎化是由自然环境因素决定或者后期人为干扰造成的生境景观由简单、连续的整体向复杂、不连
续的斑块镶嵌体变化的过程，最直接的表现为生境景观中面积较大的自然栖息地生境斑块不断被分割成较
小且孤立的生境斑块。生境破碎化被认为是导致许多物种濒危和绝灭，威胁生物多样性的重要原因之一。
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构建生境廊道使栖息地生境充分发挥其功能，提高野生动物对适宜生境的利用率，可为野生动物创造稳定
充足的生存空间。
（1）生境破碎化会影响动物的迁移扩散，使同一物种的不同群体间形成______________，阻碍野生动物种
群间的基因交流，增加物种灭绝的风险，从而降低生物的______________多样性和______________多样性。
（2）在一个生境斑块中，相比边缘区域，群落中的动物更倾向于生活在核心生境中，体现了群落的
______________结构。请分析一个大生境破碎化为若干小生境后，会减少动物适宜生境面积的原因
______________。
（3）也有研究表明一些疾病和有害生物通过廊道进行传播，过度的入侵会对物种生存产生威胁，这些入侵
生物与原生境中的生物的种间关系可能是______________（答出两点）。
（4）一个生境斑块在与其他生境斑块建立生境廊道后，一段时间内某种群数量增长，从种群数量特征分析
该种群数量增长的直接原因可能是______________。
【答案】（1） ①. 地理隔离 ②. 遗传（基因） ③. 物种
（2） ①. 水平 ②. 生境破碎化增加边缘区域所占面积，导致核心生境面积的减少，从而减少了生
物体适宜生境的面积
（3）（种间）竞争、捕食、寄生
（4）种群的出生率大于死亡率，迁入率大于迁出率
【解析】
【分析】生物与生物之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化，通过漫
长的共同进化形成了生物多样性；生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
【小问 1 详解】
生境破碎化会影响动物的迁移扩散，导致其生存地产生差异，从而形成地理隔离，阻碍野生动物种群间的
基因交流；由于基因交流受阻，会增加物种灭绝的风险，从而降低生物的遗传（基因）多样性和物种多样
性。
【小问 2 详解】
群落水平结构是在水平方向上，由于地形的起伏、光照的阴暗、湿度的大小等因素的影响，不同地段往往
分布着不同的种群，在一个生境斑块中，相比边缘区域，群落中的动物更倾向于生活在核心生境中，体现
了群落的水平结构；生境破碎化增加边缘区域所占面积，导致核心生境面积的减少，从而减少了生物体适
宜生境的面积，会减少动物适宜生境面积。
【小问 3 详解】
过度的入侵会对物种生存产生威胁，这些入侵生物与原生境中的生物的种间关系可能是（种间）竞争、捕
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食、寄生。
【小问 4 详解】
影响种群数量的直接因素有迁入率、迁出率、出生率和死亡率，一段时间内某种群数量增长，从种群数量
特征分析该种群数量增长的直接原因可能是种群的出生率大于死亡率，迁入率大于迁出率。
20. 熊猫的棕色毛色仅在秦岭地区的野生大熊猫种群中被发现。熊猫“七仔”是目前全世界唯一被圈养的棕色
大熊猫。为探索棕色毛色的形成机制，科学家展开了系列研究。
请回答下列问题：
（1）科研人员使用________技术将“七仔”DNA 样本与野外收集到的多个熊猫 DNA 样本进行比对，以确定
亲缘关系。并结合另一棕色大熊猫“丹丹”的数据，构建了上图所示的遗传系谱图。由图推知棕色毛色的遗传
方式最可能是________。
（2）科研人员将已知棕色大熊猫与多只来自秦岭和非秦岭种群的黑色大熊猫的基因组作比对，共发现
18263931 个序列差异位点，并基于（1）推测的遗传方式进一步筛选与棕色毛色遗传相关的差异位点：
①若________（填颜色）所有个体都是某位点的纯合子，而_________（填颜色）个体中存在该位点的杂合
子，则该位点应排除；
②若________，________，则该位点应保留；
③保留的位点中，若图中________号个体均为该位点的杂合子，则该位点与棕色毛色相关的可能性更高。
（3）科研人员在符合条件的数百个变异位点中发现其中一个位于 Bace2 基因前端。已知 Bace2 基因编码的
Bace2 酶能在毛发的黑色素细胞中催化 P 蛋白的剪切进而影响黑色素体的功能。因目前仅有两只棕色大熊猫
的样本参与该项研究，而 Bace2 基因也存在于小鼠且表达产物的功能相同，因此可以用黑色小鼠为实验对
象进一步验证棕色毛色形成的分子机理。该实验中实验组的处理应为：________。观察及检测指标：观察
小鼠毛色并检测______。
【答案】（1） ① DNA 指纹 ②. 常染色体隐性遗传
（2） ①. 黑色 ②. 棕色 ③. 棕色个体是该位点的纯合子 ④. 黑色个体是该位点的纯合子或
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杂合子 ⑤. 2、3、9、10
（3） ①. 敲除黑色小鼠的 Bace2 基因（或抑制 Bace2 基因的表达） ②. 小鼠毛发黑色素细胞中 P
蛋白的剪切情况和黑色素体的功能
【解析】
【分析】图中遗传方式的判断方法：若雄性个体均患病，则是伴 Y 遗传。排除了伴 Y 遗传，再判断致病基
因的显隐性，“无中生有”（父母没该病，孩子患了该病）为隐性，隐性就看女患者，若其父亲和儿子皆病，
则可能是伴 X 隐性遗传，若其父亲或儿子无病，则一定是常染色体隐性遗传；“有中生无”（父母都有该病，
孩子没有该病）为显性，显性就看男患者，其母亲和女儿皆病，可能是伴 X 显性遗传病，若其母亲或女儿
无病，一定为常染色体显性遗传病。推断可能性时，若连续遗传，可能是显性遗传病。看遗传方式，假设
患者男女比例相当，可能是常染色体遗传，假设患者男多于女或女多于男，可能是伴性遗传。
【小问 1 详解】
在确定生物个体间亲缘关系时，常使用 DNA 指纹技术，将“七仔’DNA 样本与野外收集到的多个熊猫 DNA
样本进行比对，以确定亲缘关系。图中 2 和 3 为黑色，后代出现棕色，因此可判断棕色为隐性，棕色大熊
猫“丹丹”和 5 号雄性熊猫生出的雄性个体表现为黑色，因而可判断大熊猫棕色的遗传方式最可能是由常染色
体上的隐性基因控制。
【小问 2 详解】
已知棕色毛色发隐性性状，若黑色个体都是某位点的纯合子，而棕色个体中存在该位点的杂合子，说明该
位点与棕色毛色的隐性遗传没有关系，所以该位点应排除。若棕色个体是该位点的纯合子，黑色个体是纯
合子或杂合子，那么该位点就有可能与棕色毛色的遗传相关，所以该位点应保留。从遗传系谱图分析，2、
3 号是黑色生出了棕色的 7 号，所以 2、3 号一定这携带棕色毛色基因的杂合子；同时黑色的 10 号和 9 号个
体的亲本都有棕色，所以 9、10 也一定是杂合子。因此，若图中 2、3、9、10 号个体均为携带该位点的杂
合子，则该位点与棕色毛色相关的可能性更高。
【小问 3 详解】
要验证棕色毛色形成的分子机理，实验组可通过基因编辑技术敲除黑色小鼠的 Bace2 基因（或抑制 Bace2
基因的表达），观察小鼠毛色是否发生变化以及相关指标是否改变。因为 Bace 酶能催化 P 蛋白的剪切进而
影响黑色素体功能，所以需要检测小鼠毛发黑色素细胞中 P 蛋白的剪切情况和黑色素体的功能。
21. CRISPR/Cas9 基因编辑技术可以改变目的基因序列。使用该技术，需要向细胞中加入两种组分：向导RNA
（用于和目的基因中待编辑的序列相结合）、核酸酶 Cas9（用于识别并切割待编辑的序列，造成 DNA 双链
断裂）。断裂后的 DNA 在细胞中发生修复，这就很容易造成目的基因序列发生改变，实现基因编辑。大薯
D 蛋白是大薯体内重要的贮藏蛋白，在人体内表现出抗氧化、抗炎等生物活性。我国科研工作者设计并构
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建了基因编辑载体（载体关键组分如下图所示），并利用此载体编辑大薯 D 蛋白基因以开展后续研究。请回
答下列问题。
（1）构建基因编辑载体，需要将 U 启动子、向导 RNA 序列、T 启动子、Cas9 基因连接入农杆菌的________
（填写具体位置），形成重组 DNA 分子。在设计上图所示载体时，_________一定需要利用 D 蛋白基因序列
信息。
（2）CRISPR/Cas9 系统中，向导 RNA 序列长度一般为 20 个核苷酸左右，从其与模板结合的角度分析，向
导 RNA 序列不可过短的原因是________。Cas9 基因表达出的核酸酶 Cas9 作用于待编辑序列的______键。
（3）T 启动子选用限制酶 BclI 切割、载体选用限制酶 BglⅡ切割以后，在 E．cliDNA 连接酶的作用下，
两者能顺利连接，原因最可能是________。
（4）采用单酶切后进行连接反应，T 启动子容易出现正向连接（图中 T 启动子箭头向右，目的基因正常转
录）和反向连接（图中 T 启动子箭头向左，目的基因无法转录）两种情况。选用引物______（填序号）进
行扩增可以鉴定出 T 启动子是否正向连接，原因是______。
【答案】（1） ①. T-DNA ②. 向导 RNA 序列
（2） ①. 过短会导致与模板结合的特异性降低，可能会结合到其他非目标区域 ②. 磷酸二酯
（3）两种酶切割形成的黏性末端相同
（4） ①. ①和③（或②和④） ②. 使用引物①、③或引物②、④进行 PCR，正向连接时可获得预
期产物，反向连接时无法获得扩增产物
【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；
（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：分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。
【小问 1 详解】
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构建基因编辑载体时，需要将 U 启动子、向导 RNA 序列、T 启动子、Cas9 基因分别连接入农杆菌的 T-DNA，
形成重组 DNA 分子，因为农杆菌的 T-DNA 可以转移，携带目的基因进入受体细胞并在其中进行表达。向
导 RNA 用于和目的基因（D 蛋白基因）中待编辑的序列相结合，所以向导 RNA 的设计一定需要利用 D 蛋
白基因序列信息。
【小问 2 详解】
如果向导 RNA 序列过短，会导致其与模板结合的特异性降低，可能会结合到其他非目标区域,导致在 DNA
上出现多个切割位点，无法精准地对目标基因进行编辑。核酸酶 Cas9 可识别并切割待编辑的序列，造成
DNA 双链断裂，其断裂的是磷酸二酯键。
【小问 3 详解】
不同的限制酶可能切割出相同的黏性末端，这样就可以使不同来源的 DNA 片段进行连接。限制酶 Bcl Ⅰ切
割 T 启动子，载体选用限制酶 Bgl Ⅱ切割以后，两者能顺利连接，最可能的原因是这两种限制酶切割后产
生的黏性末端相同。
【小问 4 详解】
由图可知，在 T 启动子上含有引物②和引物③对应的结合序列，T 启动子如果正向连接，目的基因正常转
录，如果反向连接，目的基因无法转录，所以选用引物①和引物③（或引物②和引物④）进行扩增可以鉴
定出正向连接的情况，原因是正向连接时使用引物①和引物③进行 PCR 可获得预期产物，反向连接无法获
得扩增产物（或正向连接时使用引物②和引物④进行 PCR 可获得预期产物，反向连接无法获得扩增产物）。
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