江苏省徐州市2023_2024学年高一生物下学期6月期末考试含解析

这是一份江苏省徐州市2023_2024学年高一生物下学期6月期末考试含解析，共34页。
注意事项：
考生答题前务必将自己的学校、姓名、班级、考试号写在答题纸相应的位置。答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，请用0.5mm的黑色墨水签字笔按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答题无效，在草稿纸、试题纸上答题无效。
一、单项选择题：共14题，每题2分，共28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于减数分裂和受精作用的叙述错误的是（）
A. 精子的形成需要变形，卵细胞不需要
B. 精子和卵细胞融合体现了细胞质膜具有信息交流的功能
C. 受精卵中全部的遗传物质来自父母双方的各占一半
D. 减数分裂和受精作用维持生物前后代染色体数目的恒定
2. 某同学在观察果蝇(2n=8)细胞染色体时，发现一个减数第二次分裂后期细胞中共 10条染色体，呈现5种不同的形态。下列相关叙述正确的是（）
A. 减数第一次分裂前X或Y染色体上的基因发生突变
B. 减数第一次分裂中X和Y染色体没有相互分离
C. 减数第二次分裂中X染色单体没有相互分离
D. 减数第二次分裂中Y染色单体没有相互分离
3. 下列关于孟德尔遗传实验的叙述错误的是（）
A. 雌雄配子随机结合体现了自由组合定律的实质
B. 产生配子时成对的遗传因子彼此分离是假说内容之一
C. F₁的测交后代出现不同的表现型，不属于性状分离
D. F₂出现一定的性状分离比依赖于各基因型个体成活率均等
4. 下图为人类某种单基因遗传病(女性不孕)的遗传系谱图。相关叙述正确的是（）
A. 该病为X 染色体隐性遗传病
B. 致病基因在男性个体中可能不表达
C. Ⅱ₁与Ⅱ₂生出健康孩子的概率为3/4
D. Ⅱ₄与正常女性结婚，生出患病孩子的概率为1/2
5. 果蝇的体色有黄身(A)、灰身(a)，翅形有长翅(B)、残翅(b)。现用该两对相对性状的两种纯合果蝇杂交，因某种精子没有受精能力，导致F₂的4种表现型比例为5：3∶3∶1。下列相关叙述错误的是（）
A. 果蝇体色和翅形的遗传遵循自由组合定律
B. 亲本雌雄果蝇的基因型都不可能为AABB
C. F₁的雄果蝇测交后代有 2种表现型
D. F₂黄身长翅果蝇中基因型为AaBb的个体占3/5
6. 噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程如图所示。该实验条件下，噬菌体20分钟后会引起大肠杆菌裂解。下列相关叙述正确的是（）
A. A组试管Ⅲ中有少量子代噬菌体含32P
B. 本实验A组为空白对照组，B组为实验组
C. 该实验证明了 DNA 的复制方式为半保留复制
D. 大肠杆菌为噬菌体增殖提供了模板、原料和酶等
7. 核苷酸长链的局部结构如图所示，下列相关叙述正确是（）
A. 图中b为一个完整核苷酸
B. 图中的五碳糖是脱氧核糖
C. 在一条核苷酸链中各核苷酸之间是通过化学键③连接起来
D. 核苷酸长链中与每个五碳糖直接相连的磷酸基团都有2个
8. 某一环状DNA分子含有1000个碱基对，其中含腺嘌呤300个。该DNA分子复制时，首先1链被断开形成3'、5'端口，接着5'剪切端与2链发生分离，随后DNA分子以2链为模板，通过滚动从1链的3'端开始延伸子链，同时还会以分离出来的5'端单链为模板合成另一条子链，其过程如图所示。下列相关叙述正确的是（）
A. 1链被断开后该DNA 分子中有2个游离磷酸基团
B. 1链延伸复制时，需要DNA 聚合酶、解旋酶的催化作用
C. 该DNA 复制时, 子链由3'→5'方向延伸
D. 若该DNA 连续复制3次，则第三次复制需要鸟嘌呤脱氧核苷酸4900个
9. 下列关于真核细胞基因表达叙述正确的是（）
A. 转录和翻译过程中都会发生氢键的形成和断裂
B. 转录形成的RNA 都可以成为翻译的模板
C. 转录和翻译都主要发生在细胞核
D. 转录和翻译过程中的碱基互补配对方式完全相同
10. 研究发现，抑癌基因P53的启动子在发生甲基化后丧失活性导致基因的转录受阻。下列相关叙述正确的是（）
A. DNA 甲基化导致遗传信息发生改变
B. DNA 甲基化引起的性状改变一定遗传给后代
C. 抑癌基因P53的启动子发生甲基化后影响DNA 聚合酶与之结合
D. 研究 DNA 甲基化可为临床抗肿瘤治疗提供新思路
11. 科研人员欲寻找诱导大蒜根尖细胞染色体数目加倍的最适温度。下列相关叙述正确的是（）
A. 该实验可设置一系列零下低温条件诱导大蒜染色体数目加倍
B. 根尖先用卡诺氏液固定，95%酒精冲洗后解离、漂洗、染色、制片
C. 显微镜下观察到根尖分生区细胞，可能含有N、2N、4N或8N条染色体
D. 低温主要抑制纺锤体牵引染色体向两极移动，而使染色体加倍
12. 大量证据表明生物有共同的原始祖先，下列相关叙述正确的是（）
A. 不同物种间细胞色素C的氨基酸序列具有相似性，可作为生物进化的证据
B. 低等生物化石只出现在早期地层中，说明高等生物是由低等生物进化而来
C. 蝙蝠翼手和人上肢结构、功能相似，说明了蝙蝠和人具有进化上的同源性
D. 人的早期胚胎出现能在水中呼吸的鳃裂，说明了人是由水生生物进化而来的
13. 下图是某神经纤维产生动作电位的模式图，相关叙述正确的是（）
A. 动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大
B. 增大组织液K⁺的浓度神经纤维形成静息电位的绝对值增大
C. ab段Na⁺大量内流，需要载体蛋白的协助，并消耗能量
D. bc段Na⁺通道多处于关闭状态，K⁺通道多处于开放状态
14. 牵涉痛是疼痛的一种类型，表现为患者内脏病变却感到体表某处有明显痛感，而该处并无实际损伤，这是由病变的内脏神经纤维与体表某处的神经纤维会合于同一脊髓段导致的，其反射弧如下图所示。下列叙述正确的是（）
A. 图中a、b、c组成一个完整的反射弧
B. 由内脏病变引起体表牵涉痛时，神经元c产生的兴奋会传递给神经元a
C. 牵涉痛的产生共用神经纤维b，痛觉形成的部位是脊髓
D. 牵涉痛产生过程中兴奋在相关神经纤维上单向传递
二、多项选择题：共4题，每题3分，共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。
15. 由三条21号染色体引起的唐氏综合征是一种常见遗传病。下列相关叙述正确有（）
A. 病因主要是母亲的卵母细胞减数分裂时染色体不分离
B. 通过分析有丝分裂中期细胞的染色体组型进行产前诊断
C. 患者性母细胞减数分裂时联会紊乱不能形成可育配子
D. 只通过遗传咨询不可以确定胎儿是否患唐氏综合征
16. B基因编码的蛋白质与水稻花药正常发育有关，B 突变为b，导致 bb个体雄性不育。对B和b基因及其编码的蛋白质进行测序，结果如图所示。下列相关叙述正确的有（）
A. 亮氨酸 (L)至少有2种密码子
B. b基因所在的染色体发生染色体缺失
C. 终止密码子在 mRNA 中提前出现导致肽链变短
D. 图中B基因和b基因编码的多肽链第一个氨基酸为W
17. 假设a、B为玉米的优良基因，现有AABB、aabb两个品种，控制两对相对性状的基因独立遗传，实验小组用不同方法进行了实验如图所示。下列相关叙述正确的有（）
A. 过程①运用的原理是基因突变，最大优点是在短时间内获得所需个体
B. 过程②③④育种运用的原理是基因重组，缺点是育种周期长
C. 过程⑤使用的试剂是秋水仙素，其作用机理是抑制纺锤体的形成
D. 过程⑥常用花药离体培养的技术，体现了植物体细胞的全能性
18. 图甲、乙分别是细胞表面受体和细胞内受体的作用机制模式图，信号分子A、B、C均为激素。下列有关叙述错误的有（）
A. 图甲中信号分子B无法与信号分子A的受体结合，体现激素的特异性
B. 图示信号分子合成后随血液定向流到靶细胞，发挥调节作用
C. 雄性激素通过影响基因选择性表达来调节细胞代谢，与图乙相似
D. 人体内蛋白质类激素的作用机制均如图乙所示，需要细胞内的受体参与
三、非选择题：共5题，共60分。除特别说明外，每空1分。
19. 图1是黄瓜减数分裂不同时期的图像，图2表示不同时期的染色体数目变化，图3表示其处于减数分裂的一个细胞模式图，分裂可产生精细胞。请回答下列问题：
（1）在制作减数分裂临时装片的过程中，常选用黄瓜的花药作为实验材料，可滴加_______________对染色体进行染色。图1中的Ⅳ细胞所处时期对应图2中的________________(填序号)段。基因的分离定律和自由组合定律发生在图2中的_______________(填序号)段。
（2）图1中Ⅲ细胞所处时期为_______________，其判断依据是观察细胞中染色体的_______________，此时染色体变化的特点是_______________。
（3）图3细胞中发生_______________现象，在显微镜下________________(从“能”“否”中选填)观察到此现象，其产生精子的基因组成为________________。
20. 人在精神刺激的作用下，会产生不同程度的压力，长期持续的压力会导致机体内环境稳态产生紊乱，人体产生情绪压力时肾上腺髓质和肾上腺皮质受下丘脑调节的模式如图1所示。请回答下列问题：
（1）当情绪压力刺激下丘脑时，引起脊髓神经中枢产生的兴奋，经外周_______________交换神经元传递后，传导至神经纤维末梢释放_______________作用于肾上腺髓质，使肾上腺素分泌增加，产生短期压力效应。
（2）长期情绪压力下，机体可以通过______________轴进行分级调节，激素a的名称为_______________，它和激素b一起促进糖皮质激素的分泌异常增加，造成长期压力效应，原因可能是下丘脑细胞或垂体细胞的糖皮质激素受体________________。
（3）5-羟色胺是使人产生愉悦情绪的神经递质，其调节过程如图2所示。当神经冲动到达突触前神经元轴突末梢时，膜上的Ca²⁺通道打开，使 Ca²⁺内流，从而引起突触小泡与突触前膜融合释放5-羟色胺，该过程发生的信号转变为_______________；突触后膜上的5-羟色胺受体的功能为________________；发挥作用后的5-羟色胺很快被突触前膜上的5-羟色胺载体回收，这种机制的意义在于防止_______________。
（4）为验证在情绪压力下糖皮质激素含量升高会导致5-羟色胺含量降低。实验设计如下：选_______________的长期被束缚的小鼠若干，均分为A、B、C三组，A组切除肾上腺皮质后，注射lmL生理盐水，B组切除肾上腺皮质后，注射一定浓度的_______________，C组只做与其他两组类似的手术切口，注射1mL生理盐水，培养一段时间后，分别测量三组小鼠的5-羟色胺的含量。预期实验结果为_______________。
21. 小鼠脑源性神经营养因子(BDNF)能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF 基因表达受阻，则会导致精神分裂症的发生。图1为BDNF基因的表达及调控过程，图2为tRNA的结构。请回答下列问题：
（1）甲过程需要_______________酶催化，乙过程发生的场所为_______________。
（2）图2中tRNA 的功能是_______________, 该tRNA上的反密码子为______________(按5'→3'方向书写),转运的氨基酸为______________。 (CGA: 精氨酸; GCU: 丙氨酸; AGC: 丝氨酸)
（3）由图1可知, miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是____________________________, 从而使BDNF基因表达的mRNA 无法与核糖体结合，干扰翻译过程。精神分裂症小鼠与正常小鼠相比，丙过程_______________(从“减弱”“不变”“增强”中选填)，基于上述分析，请提出一种治疗该疾病的思路_______________。
（4）若 BDNF 基因中一个 C-G碱基对胞嘧啶甲基化后，又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶，该过程属于________________(变异类型)。则该DNA分子经过n次复制后，所产生的子代DNA分子中异常的DNA 占比为_______________。与正常DNA分子相比，异常DNA 的稳定性低，其原因为________________。
22. 加拉帕戈斯群岛由许多互不相连、彼此独立的小海岛组成。1835年，达尔文在甲、乙海岛发现地雀有5个种(A、B、C、D、E)，图1表示这5种地雀之间的进化关系；图2为某段时间内地雀E中H基因频率的变化情况。请回答下列问题：
（1）地雀种群A 内部个体间形态和大小方面的差异，体现的是_______________多样性。另外，生物多样性还包括_______________多样性和_______________多样性两个层次。
（2）同种地雀喙的大小、形状存在差异，是由_______________产生的可遗传变异；不同种地雀因不同的食物因素的作用，而导致喙的大小、形状存在差异，该因素在地雀的进化过程中起到了_______________的作用。
（3）B迁入到乙海岛进化为D，不能与C进行基因交流原因是_______________。地雀C、D、E中亲缘关系较近的两种地雀为_______________。
（4）图2中地雀E在_______________时间段内一定发生了进化，判断依据是_______________；若在 Y3-Y4时间段无基因突变，则该种群中Hh的基因型频率为_______________；经历了图2所示变化后，地雀E_______________(从“是”“否”“不确定”中选填)产生了新物种。
23. 拟南芥(2N=10) 自花传粉, 植株较小, 一个普通培养皿即可种植4~10株,从发芽到开花约4~6周，每个果荚可着生50~60粒种子，广泛应用于植物遗传学研究。请回答下列问题：
（1）拟南芥作为遗传学研究材料的优点有_______________(至少答出两点)。拟南芥产生正常的初级精细胞中有_______________种形态的染色体。
（2）科研人员发现拟南芥的2号染色体上有控制开花时期的基因A(早花)和a(晚花)，在晚花个体的2号染色体上导入一个抗除草剂基因R。
①让该晚花个体与早花个体(AA)杂交，从杂交获得的F₁中筛选出抗除草剂的个体作为父本，与野生的晚花个体进行测交，理论上预期结果：子代表现型及比例是_______________。
②统计上述测交子代的实际结果发现 1%的个体表现为早花抗除草剂，若各种类型配子存活率相当，试分析出现该比例最可能的原因为_______________，发生此种过程的初级精母细胞所占比例为_______________。由此推知实际子代的表现型及比例是________________。
（3）科研人员亦发现拟南芥的4号染色体上有冷敏基因(m)。培育出含抗冻基因的纯合突变株(MM)，将该植株与冷敏植株杂交，F₁自交，F₂中抗冻型：冷敏型=5:3。
①为推测此比例的发生原因，让F₁与冷敏型植株进行正反交，结果是：当F₁作父本时，子代抗冻型：冷敏型=1：3；当F₁作母本时，子代抗冻型：冷敏型=1∶1。根据该实验结果，请推测F₂中分离比是5∶3的原因________________。
②进一步研究发现，冷敏型4号染色体上与m基因相邻有一对紧密连锁基因d，d基因编码的毒性蛋白抑制含M基因的花粉发育，而对含m基因的花粉发育没有影响。该纯合抗冻突变株(无d基因)与冷敏植株杂交，F₁产生配子时，不考虑变异，d基因最迟在_______________(从“减数第一次分裂”“减数第二次分裂”中选填)时期表达才会影响含M基因的花粉的成活率，理由是_______________。2023-2024学年度第二学期期末抽测
高一年级生物试题
(满分100分, 考试时间75分钟)
注意事项：
考生答题前务必将自己的学校、姓名、班级、考试号写在答题纸相应的位置。答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，请用0.5mm的黑色墨水签字笔按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答题无效，在草稿纸、试题纸上答题无效。
一、单项选择题：共14题，每题2分，共28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于减数分裂和受精作用的叙述错误的是（）
A. 精子的形成需要变形，卵细胞不需要
B. 精子和卵细胞融合体现了细胞质膜具有信息交流的功能
C. 受精卵中全部的遗传物质来自父母双方的各占一半
D. 减数分裂和受精作用维持生物前后代染色体数目的恒定
【答案】C
【解析】
【分析】受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合，使受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半来自精子有一半来自卵细胞。据此答题。
【详解】A、减数分裂过程中，精子的形成需要变形（精细胞变形为精子），卵细胞不需要，A正确；
B、受精作用的顺利进行离不开精卵细胞的信息交流，精子和卵细胞融合体现了细胞质膜具有信息交流的功能，B正确；
C、受精卵中的核遗传物质一半来自精子，一半来自于卵细胞，但细胞质中的遗传物质主要来自卵细胞，C错误；
D、减数分裂过程使精子与卵细胞中的染色体数目减少一半，受精作用使受精卵中染色体数恢复本物种体细胞中染色体数目，故受精卵中染色体数与本物种体细胞染色体数相同，D正确。
故选C。
2. 某同学在观察果蝇(2n=8)细胞染色体时，发现一个减数第二次分裂后期细胞中共 10条染色体，呈现5种不同的形态。下列相关叙述正确的是（）
A. 减数第一次分裂前X或Y染色体上的基因发生突变
B. 减数第一次分裂中X和Y染色体没有相互分离
C. 减数第二次分裂中X染色单体没有相互分离
D. 减数第二次分裂中Y染色单体没有相互分离
【答案】B
【解析】
【分析】依据题意，果蝇(2n=8)正常细胞中有3种形态的常染色体（6条）和2种形态的性染色体X和Y，正常有丝分裂，后期染色体是16条（5种形态），末期是8条（5种形态）；减数第二次分裂后期染色体数目应该是8条（4种形态）。
【详解】分析题意，果蝇体细胞中染色体数为8条，在减数第二次分裂后期，正常情况下两极均应有4条染色体（共8条染色体），呈现4种不同的形态，而该细胞中共有10条染色体，呈现5种不同的形态，说明减数第一次分裂后期有一对同源染色体没有相互分离，且这对同源染色体最可能是X和Y（才会导致出现5种形态），在减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离，才出现题干中表述的情况，B符合题意。
故选B。
3. 下列关于孟德尔遗传实验的叙述错误的是（）
A. 雌雄配子随机结合体现了自由组合定律的实质
B. 产生配子时成对的遗传因子彼此分离是假说内容之一
C. F₁的测交后代出现不同的表现型，不属于性状分离
D. F₂出现一定的性状分离比依赖于各基因型个体成活率均等
【答案】A
【解析】
【分析】基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、自由组合定律发生在减数第一次分裂后期形成配子时，雌雄配子随机结合不能体现自由组合定律，A错误；
B、产生配子时成对的遗传因子彼此分离是假说内容之一，此外假说还包括体细胞中遗传因子成对存在等，B正确；
C、性状分离是指杂合子自交后代出现显性性状和隐性性状的现象，F₁的测交后代出现不同的表现型，不属于性状分离，C正确；
D、F₂出现一定性状分离比依赖于各基因型个体成活率均等、雌雄配子成活均等、配子间结合是随机的等，D正确。
故选A。
4. 下图为人类某种单基因遗传病(女性不孕)的遗传系谱图。相关叙述正确的是（）
A. 该病为X 染色体隐性遗传病
B. 致病基因在男性个体中可能不表达
C. Ⅱ₁与Ⅱ₂生出健康孩子的概率为3/4
D. Ⅱ₄与正常女性结婚，生出患病孩子的概率为1/2
【答案】B
【解析】
【分析】由题图分析I1与I2均不患病，后代Ⅱ2患病，可知该病为常染色体隐性遗传病。
【详解】A、由于I1与I2均不患病，后代Ⅱ2患病，可知该病为常染色体隐性遗传病，A错误；
B、含致病基因的男性表现正常，说明致病基因在男性个体中可能不表达，B正确；
C、已知含有致病基因的女性不孕，因此Ⅱ1与Ⅱ2不能生出孩子，C错误；
D、正常女性的基因型为AA或Aa，含有致病基因的女性不孕，因此Ⅱ4 （Aa）与正常女性结婚（AA）生出患病孩子（aa）的概率为0，D错误。
故选B。
5. 果蝇的体色有黄身(A)、灰身(a)，翅形有长翅(B)、残翅(b)。现用该两对相对性状的两种纯合果蝇杂交，因某种精子没有受精能力，导致F₂的4种表现型比例为5：3∶3∶1。下列相关叙述错误的是（）
A. 果蝇体色和翅形的遗传遵循自由组合定律
B. 亲本雌雄果蝇的基因型都不可能为AABB
C. F₁的雄果蝇测交后代有 2种表现型
D. F₂黄身长翅果蝇中基因型为AaBb的个体占3/5
【答案】C
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、根据题意分析，由于某种精子没有受精能力，导致F2的4种表现型比例为5∶3∶3∶1，共有12种组合，12＝3×4，说明子一代产生的卵细胞是4种，能受精的精子的类型是3种，所以判断子一代的基因型是AaBb，两对等位基因遵循自由组合定律，A正确；
B、若雌雄配子都是可育的，则子二代A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb＝9∶3∶3∶1，A_B_是9份，实际上是5份，其他没有变化，又知某种精子没有受精能力，说明没有受精能力的精子的基因型是AB，则亲本的基因型为aaBB、AAbb，不可能是AABB，B正确；
C、F₁基因型为AaBb的雄果蝇产生的可育配子为Ab、aB、ab，其测交后代基因型为Aabb、aaBb、aabb，因此后代有有3种表现型，C错误；
D、F2黄身长翅果蝇(A_B_)的基因型有1/5AABb、1/5AaBB、3/5AaBb，即双杂合子AaBb的比例为3/5，D正确。
故选C。
6. 噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程如图所示。该实验条件下，噬菌体20分钟后会引起大肠杆菌裂解。下列相关叙述正确的是（）
A. A组试管Ⅲ中有少量子代噬菌体含32P
B. 本实验A组为空白对照组，B组为实验组
C. 该实验证明了 DNA 的复制方式为半保留复制
D. 大肠杆菌为噬菌体增殖提供了模板、原料和酶等
【答案】A
【解析】
【分析】赫尔希和蔡斯在做噬菌体侵染细菌的过程中，利用了同位素标记法，用32P和35S分别标记的噬菌体的DNA和蛋白质。噬菌体在细菌内繁殖的过程为：吸附→注入→合成→组装→释放。
【详解】A、35S标记的蛋白质外壳并未进入宿主细胞内，32P标记的DNA进入了宿主细胞内，经多次半保留复制，A组试管中沉淀中少量DNA含有32P，A正确；
B、本实验中A组和B组都是实验组，形成对比实验，B错误；
C、噬菌体侵染大肠杆菌实验，主要是证明DNA是遗传物质，同时也证明了DNA能自我复制，能控制蛋白质的合成，但不能证明DNA是以半保留方式复制的，C错误；
D、噬菌体增殖过程中的原料、酶和能量均由大肠杆菌提供，噬菌体提供模板，D错误。
故选A。
7. 核苷酸长链的局部结构如图所示，下列相关叙述正确是（）
A. 图中b为一个完整核苷酸
B. 图中的五碳糖是脱氧核糖
C. 在一条核苷酸链中各核苷酸之间是通过化学键③连接起来
D. 核苷酸长链中与每个五碳糖直接相连的磷酸基团都有2个
【答案】C
【解析】
【分析】细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA和RNA两种，构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸，脱氧核苷酸和核糖核苷酸在组成上的差异有：①五碳糖不同，脱氧核苷酸中的中的五碳糖是脱氧核糖，核糖核苷酸中的五碳糖是核糖；②碱基不完全相同，脱氧核苷酸中的碱基是A、T、G、C，核糖核苷酸中的碱基是A、U、G、C。
【详解】A、核苷酸是核酸的基本组成单位，每个核苷酸由一分子的磷酸、一分子的五碳糖和一分子的含氮碱基组成，含氮碱基连接在五碳糖的1号位，磷酸基团连接在五碳糖的5号位，故能构成一个完整核苷酸的是图中的a，而b不是一个完整的核苷酸单位，A错误；
B、图示核苷酸可能是核糖核苷酸或脱氧核苷酸，故图中的五碳糖是核糖或脱氧核糖，B错误；
C、一条核苷酸长链中核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，即图中③，C正确；
D、由题图可知，只有核苷酸链的末端五碳糖与1个磷酸相连，其余均与2个磷酸相连，故核苷酸长链中与每个五碳糖直接相连的磷酸基团有1或2个，D错误。
故选C。
8. 某一环状DNA分子含有1000个碱基对，其中含腺嘌呤300个。该DNA分子复制时，首先1链被断开形成3'、5'端口，接着5'剪切端与2链发生分离，随后DNA分子以2链为模板，通过滚动从1链的3'端开始延伸子链，同时还会以分离出来的5'端单链为模板合成另一条子链，其过程如图所示。下列相关叙述正确的是（）
A. 1链被断开后该DNA 分子中有2个游离磷酸基团
B. 1链延伸复制时，需要DNA 聚合酶、解旋酶的催化作用
C. 该DNA 复制时, 子链由3'→5'方向延伸
D. 若该DNA 连续复制3次，则第三次复制需要鸟嘌呤脱氧核苷酸4900个
【答案】A
【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、1链被断开前是环状DNA分子，不含游离的磷酸基团，断开后成为双链DNA分子，含有2个游离的磷酸基团，A正确；
B、解旋酶的作用是催化DNA双链解开，而1链延伸复制时，需要DNA 聚合酶（催化子链的形成），B错误；
C、DNA复制时，引物只能与模板链的3'端结合，故该DNA复制时，子链都是由5'→3'方向延伸的，C错误；
D、由于1000个碱基对环状DNA分子中含腺嘌呤300个，则A=T=300个，所以含鸟嘌呤G=C=（2000-600）/2=700个，若该DNA连续复制3次，则第3次共需要鸟嘌呤700×23-1=2800个，D错误。
故选A。
9. 下列关于真核细胞基因表达的叙述正确的是（）
A. 转录和翻译过程中都会发生氢键的形成和断裂
B. 转录形成的RNA 都可以成为翻译的模板
C. 转录和翻译都主要发生在细胞核
D. 转录和翻译过程中的碱基互补配对方式完全相同
【答案】A
【解析】
【分析】基因的表达包括转录和翻译，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA，翻译以mRNA为模板合成蛋白质。
【详解】A、转录过程中模板DNA双链氢键断裂、子链RNA合成过程与模板链配对形成氢键，合成结束后氢键断裂分离，翻译过程中mRNA上密码子与tRNA上的反密码子配对形成氢键、氨基酸脱水缩合后氢键断裂分离，因此转录和翻译过程中都会发生氢键的形成和断裂，A正确；
B、转录形成的RNA 包括mRNA、rRNA和tRNA，其中能作为翻译模板的只有mRNA，B错误；
C、转录主要发生在细胞核，而翻译发生在细胞质中的核糖体，C错误；
D、转录过程中的碱基互补配对有A-U、T-A、G-C、C-G，翻译过程中的碱基互补配对有A-U、U-A、G-C、C-G，两者不完全相同，D错误。
故选A。
10. 研究发现，抑癌基因P53的启动子在发生甲基化后丧失活性导致基因的转录受阻。下列相关叙述正确的是（）
A. DNA 甲基化导致遗传信息发生改变
B. DNA 甲基化引起的性状改变一定遗传给后代
C. 抑癌基因P53的启动子发生甲基化后影响DNA 聚合酶与之结合
D. 研究 DNA 甲基化可为临床抗肿瘤治疗提供新思路
【答案】B
【解析】
【分析】DNA分子能够储存足够量的遗传信息；遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中，碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。
【详解】A、DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团，此种变化不影响DNA中碱基的排列顺序，故被甲基化的DNA片段中遗传信息没有发生改变，A错误；
B、DNA甲基化属于表观遗传，引起的性状改变一定遗传给后代，B正确；
C、DNA聚合酶参与DNA复制，RNA聚合酶识别并结合启动子，启动转录，抑癌基因P53的启动子甲基化后可能影响RNA聚合酶与之结合，使其无法转录，C错误；
D、抑癌基因的作用是抑制细胞的不正常增殖，由题干信息可知，抑癌基因P53的启动子在发生甲基化后丧失活性导致基因的转录受阻，抑癌基因不能正常表达，就不能抑制细胞的不正常增殖，所以研究 DNA甲基化不能为临床抗肿瘤治疗提供新思路，D错误。
故选B。
11. 科研人员欲寻找诱导大蒜根尖细胞染色体数目加倍的最适温度。下列相关叙述正确的是（）
A. 该实验可设置一系列零下低温条件诱导大蒜染色体数目加倍
B. 根尖先用卡诺氏液固定，95%酒精冲洗后解离、漂洗、染色、制片
C. 显微镜下观察到根尖分生区细胞，可能含有N、2N、4N或8N条染色体
D. 低温主要抑制纺锤体牵引染色体向两极移动，而使染色体加倍
【答案】B
【解析】
【分析】低温诱导染色体数目加倍实验：（1）低温诱导染色体数目加倍实验原理：低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。（2）该实验的步骤为：选材→固定→冲洗→解离→漂洗→染色→制片。（3）该实验采用的试剂有卡诺氏液（固定）、甲紫溶液（染色），质量分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液（解离）。
【详解】A、该实验可设置一系列零上低温条件诱导大蒜染色体数目加倍，零下低温冻伤根尖，A错误；
B、低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验基本过程为：先用低温诱导→卡诺试液固定→95%酒精冲洗→解离→漂洗→染色→制片，B正确；
C、低温诱导染色体数目加倍可能出现没有加倍的细胞，诱导加倍的细胞继续进行正常的有丝分裂，则可看到含有2N、4N或8N条染色体的细胞，由于根尖细胞不能进行减数分裂，故不会有N条染色体，C错误；
D、低温主要抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极（而非抑制纺锤体牵引染色体向两极移动），从而引起细胞内染色体数目加倍，D错误。
故选B。
12. 大量证据表明生物有共同的原始祖先，下列相关叙述正确的是（）
A. 不同物种间细胞色素C的氨基酸序列具有相似性，可作为生物进化的证据
B. 低等生物的化石只出现在早期地层中，说明高等生物是由低等生物进化而来
C. 蝙蝠翼手和人上肢结构、功能相似，说明了蝙蝠和人具有进化上的同源性
D. 人的早期胚胎出现能在水中呼吸的鳃裂，说明了人是由水生生物进化而来的
【答案】A
【解析】
【分析】生物进化的证据有化石证据、比较解剖学上的证据、胚胎学上的证据等，化石是指保存在岩层中的古生物遗物和生活遗迹；比较解剖学是对各类脊椎动物的器官和系统进行解剖和比较研究的科学，比较解剖学为生物进化论提供的最重要的证据是同源器官；胚胎学是研究动植物的胚胎形成和发育过程的科学，也为生物进化论提供了很重要的证据。
【详解】A、细胞色素C在不同物种间具有高度保守性，不同物种间氨基酸序列的相似性可作为生物进化的证据，亲缘关系越近的生物，细胞色素C的差异越小，A正确；
B、早期地层中只有低等生物，但低等生物的化石也会出现在晚期地层中，B错误；
C、蝙蝠翼手和人上肢外形差别很大，功能不同，但内部结构却基本一致，有相同的起源，说明它们可能是由共同的祖先进化来的，具有进化上的同源性，C错误；
D、人的早期胚胎出现能在水中呼吸的鳃裂，说明了人的胚胎发育过程中曾出现过水生动物的特征，有共同的祖先，D错误。
故选A。
13. 下图是某神经纤维产生动作电位的模式图，相关叙述正确的是（）
A. 动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大
B. 增大组织液K⁺的浓度神经纤维形成静息电位的绝对值增大
C. ab段Na⁺大量内流，需要载体蛋白的协助，并消耗能量
D. bc段Na⁺通道多处于关闭状态，K⁺通道多处于开放状态
【答案】D
【解析】
【分析】1、静息电位的产生和维持是由于钾离子通道开放，钾离子外流，使神经纤维膜外电位高于膜内，表现为外正内负；
2、动作电位的产生和维持机制是钠离子通道开放，钠离子内流，使神经纤维膜内电位高于膜外，表现为外负内正。
【详解】A、当动作电位已经发生，其动作电位的大小与刺激的强度无关，A错误；
B、增大组织液K⁺的浓度，会导致膜内外的K+浓度差不断减小，静息电位减弱，静息电位的绝对值减小，B错误；
C、ab段Na⁺大量内流，需要Na+通道打开，顺浓度梯度进行，不消耗能量，C错误；
D、bc段是动作电位恢复到静息电位的过程，该过程中Na+通道多处于关闭状态，K+通道多处于开放状态，D正确。
故选D。
14. 牵涉痛是疼痛的一种类型，表现为患者内脏病变却感到体表某处有明显痛感，而该处并无实际损伤，这是由病变的内脏神经纤维与体表某处的神经纤维会合于同一脊髓段导致的，其反射弧如下图所示。下列叙述正确的是（）
A. 图中a、b、c组成一个完整的反射弧
B. 由内脏病变引起体表牵涉痛时，神经元c产生的兴奋会传递给神经元a
C. 牵涉痛的产生共用神经纤维b，痛觉形成的部位是脊髓
D. 牵涉痛产生过程中兴奋在相关神经纤维上单向传递
【答案】D
【解析】
【分析】1、非条件反射是指人生来就有的先天性反射，是一种比较低级的神经活动，由大脑皮层以下的神经中枢（如脑干、脊髓）参与即可完成。条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射，是在非条件反射的基础上，经过一定的过程，在大脑皮层参与下完成的，是一种高级的神经活动。
2、分析题图：a、c为传入神经，b为传出神经，据此分析作答。
【详解】A、图中a、c为传入神经，b为传出神经，完整的反射弧应包含感受器，传入神经、神经中枢、传出神经和效应器，A错误；
B、兴奋在神经元间是单向传递的，不能由c传到a，B错误；
C、感觉在大脑皮层形成，C错误；
D、牵涉痛产生过程中兴奋在相关神经纤维上单向传递，D正确。
故选D。
二、多项选择题：共4题，每题3分，共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。
15. 由三条21号染色体引起的唐氏综合征是一种常见遗传病。下列相关叙述正确有（）
A. 病因主要是母亲的卵母细胞减数分裂时染色体不分离
B. 通过分析有丝分裂中期细胞的染色体组型进行产前诊断
C. 患者性母细胞减数分裂时联会紊乱不能形成可育配子
D. 只通过遗传咨询不可以确定胎儿是否患唐氏综合征
【答案】ABD
【解析】
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如多指、并指和软骨发育不全）、常染色体隐性遗传病（如白化病、镰状细胞贫血、苯丙酮尿症）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）；（2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病；（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如唐氏综合征）。
【详解】A、该病患病原因可能是是患者的母亲减数分裂的过程中出现异常，也可能是父亲减数分裂的过程出现异常，常染色体21号染色体在减数第一次分裂的后期没有分别移向细胞两极，而是移向了细胞的一极，或者是减数第二次分裂的后期着丝粒分裂后形成的两条子染色体没有移向细胞两极，以至于产生了含有2条21 号染色体的卵细胞或者精子，且该病与母亲年龄密切相关，故病因主要是母亲的卵母细胞减数分裂时染色体不分离，A正确；
B、染色体变异可以通过显微镜进行观察，患者细胞中的染色体数目增加一条，可统计染色体条数来进一步确定，而中期是观察染色体数目的最佳时期，即可通过分析有丝分裂中期细胞的染色体组型进行产前诊断，B正确；
C、患者含有3条21号染色体，其性母细胞减数分裂时这三条21号染色体随机分开，因而能形成可育配子，C错误；
D、只通过遗传咨询不可以确定胎儿是否患唐氏综合征，还应通过产前诊断等途径进行诊断，D正确。
故选ABD。
16. B基因编码的蛋白质与水稻花药正常发育有关，B 突变为b，导致 bb个体雄性不育。对B和b基因及其编码的蛋白质进行测序，结果如图所示。下列相关叙述正确的有（）
A. 亮氨酸 (L)至少有2种密码子
B. b基因所在的染色体发生染色体缺失
C. 终止密码子在 mRNA 中提前出现导致肽链变短
D. 图中B基因和b基因编码的多肽链第一个氨基酸为W
【答案】AC
【解析】
【分析】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。转录概念：通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA。模板：一个基因转录的模板是DNA一条链的一个片段，不能以整条链作为模板。
【详解】A、CTT对应的DNA碱基是GAA，对应的密码子是CUU；CTG对应的DNA碱基是GAC，对应的密码子是CUG，亮氨酸（L）至少有2种密码子，A正确；
B、图中发生的是基因内部碱基对的缺失，不是染色体缺失，基因数量没有改变，属于基因突变，B错误；
C、密码子决定翻译的开始和结束，据图可知B基因的肽链变短，推测终止密码子在mRNA中提前出现导致肽链变短，C正确；
D、肽链合成中止对应的碱基是TGA，又由于终止密码子是UAA，UAG或者UGA，因此转录的碱基不是TGA，而是其互补碱基ACT，转录对应的密码子是UGA，所以图中的DNA链是转录的非模板链，起始密码子是AUG，故图中B基因和b基因编码的多肽链第一个氨基酸不是W，D错误。
故选AC。
17. 假设a、B为玉米的优良基因，现有AABB、aabb两个品种，控制两对相对性状的基因独立遗传，实验小组用不同方法进行了实验如图所示。下列相关叙述正确的有（）
A. 过程①运用的原理是基因突变，最大优点是在短时间内获得所需个体
B. 过程②③④育种运用的原理是基因重组，缺点是育种周期长
C. 过程⑤使用的试剂是秋水仙素，其作用机理是抑制纺锤体的形成
D. 过程⑥常用花药离体培养的技术，体现了植物体细胞的全能性
【答案】ABCD
【解析】
【分析】由图示过程，可知①方法是诱变育种，原理是基因突变，过程是：射线处理-自交-选种；②③④是典型的杂交育种，原理是基因重组，过程是杂交-自交-筛选-连续自交、筛选；②⑤过程表示人工诱导多倍体的育种方法，其原理是染色体变异，方法是杂交后用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗；②⑥⑦表示的育种方法是单倍体育种，原理是染色体变异。
【详解】A、过程①是诱变育种，利用基因突变原理，最大优点是能提高突变率，在短时间内获得更多的所需个体，A正确；
B、②③④是典型的杂交育种，原理是基因重组，缺点是只能利用已有基因进行重组，且育种周期长，B正确；
C、⑤过程是用秋水仙素处理萌发的种子（幼苗），其中秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，使细胞染色体数目加倍，C正确；
D、⑥⑦应用了单倍体育种，原理是染色体变异，过程⑥常用的方法是花药离体培养，得到单倍体植株，体现了植物体细胞的全能性，D正确。
故选ABCD。
18. 图甲、乙分别是细胞表面受体和细胞内受体的作用机制模式图，信号分子A、B、C均为激素。下列有关叙述错误的有（）
A. 图甲中信号分子B无法与信号分子A的受体结合，体现激素的特异性
B. 图示信号分子合成后随血液定向流到靶细胞，发挥调节作用
C. 雄性激素通过影响基因选择性表达来调节细胞代谢，与图乙相似
D. 人体内蛋白质类激素的作用机制均如图乙所示，需要细胞内的受体参与
【答案】BD
【解析】
【分析】激素调节的特点：
（1）通过体液进行运输：内分泌腺没有导管，内分泌细胞产生的激素弥散到体液中，随血液流到全身，传递各种信息。
（2）作用于靶器官、靶细胞：激素与靶细胞上的特异性受体结合，引发细胞内的代谢速率发生改变，从而起调节作用。
（3）作为信使传递信息：激素将信息从内分泌细胞传递给靶细胞，靶细胞发生一系列的代谢变化。激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活，因此体内需要不断产生激素，从维持激素含量的动态平衡。
（4）微量和高效：正常生理状态下，血液中激素浓度都很低。
【详解】A、图甲中激素A和细胞膜表面受体结合，而激素B不能和受体结合，说明激素的特异性，A正确；
B、图示信号分子合成后随血液定向作用于靶细胞，发挥调节作用，而不是定向流向靶细胞，B错误；
C、雄性激素和细胞质受体结合，最终影响基因选择性表达来调节细胞代谢 ，与图乙类似，C正确；
D、图乙中雄性激素的受体位于细胞内，人体内蛋白质类激素的受体大多位于细胞膜上，作用机制与图乙并不相同，D错误。
故选BD。
三、非选择题：共5题，共60分。除特别说明外，每空1分。
19. 图1是黄瓜减数分裂不同时期的图像，图2表示不同时期的染色体数目变化，图3表示其处于减数分裂的一个细胞模式图，分裂可产生精细胞。请回答下列问题：
（1）在制作减数分裂临时装片的过程中，常选用黄瓜的花药作为实验材料，可滴加_______________对染色体进行染色。图1中的Ⅳ细胞所处时期对应图2中的________________(填序号)段。基因的分离定律和自由组合定律发生在图2中的_______________(填序号)段。
（2）图1中Ⅲ细胞所处时期为_______________，其判断依据是观察细胞中染色体的_______________，此时染色体变化的特点是_______________。
（3）图3细胞中发生_______________现象，在显微镜下________________(从“能”“否”中选填)观察到此现象，其产生精子的基因组成为________________。
【答案】（1） ①. 甲紫溶液或醋酸洋红溶液 ②. ③ ③. ①
（2） ①. 减数第一次分裂后期 ②. 行为特点 ③. 同源染色体分离，非同源染色体自由组合
（3） ①. 互换 ②. 否 ③. Bv、bV、BV、bv
【解析】
【分析】据图分析，图1中Ⅰ是间期，Ⅱ是减数第一次分裂前期，Ⅲ是减数第一次分裂后期，Ⅳ是减数第二次分裂后期，Ⅴ是精细胞；图2中A表示减数分裂，①是减数第一次分裂，②是减数第二次分裂前期、中期，③是减数第二次分裂后期，B表示受精作用，④表示产生的精细胞，C表示有丝分裂，⑤表示有丝分裂前期、中期，⑥表示有丝分裂后期，⑦表示有丝分裂结束产生的子细胞；图3发生在减数第一次分裂前期。
【小问1详解】
染色体可被碱性染料染成深色，故可用甲紫溶液或醋酸洋红溶液对染色体进行染色；图1中的Ⅳ细胞为减数第二次分裂后期，此时染色体数目与体细胞相同，对应于图2中的③；基因的分离定律和自由组合定律发生在减数第一次分裂后期，对应于图2中的①。
【小问2详解】
图1中Ⅲ细胞为减数第一次分裂后期，其判断依据是观察细胞中染色体的行为特征和数目，此时染色体的变化是：同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合。
【小问3详解】
图3细胞发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换（交换/交叉互换）；由于该过程是分子水平的互换，故不能再显微镜下观察到；该细胞所产生的精子的种类是4种，分别为Bv、BV、bv、bV。
20. 人在精神刺激的作用下，会产生不同程度的压力，长期持续的压力会导致机体内环境稳态产生紊乱，人体产生情绪压力时肾上腺髓质和肾上腺皮质受下丘脑调节的模式如图1所示。请回答下列问题：
（1）当情绪压力刺激下丘脑时，引起脊髓神经中枢产生的兴奋，经外周_______________交换神经元传递后，传导至神经纤维末梢释放_______________作用于肾上腺髓质，使肾上腺素分泌增加，产生短期压力效应。
（2）长期情绪压力下，机体可以通过______________轴进行分级调节，激素a的名称为_______________，它和激素b一起促进糖皮质激素的分泌异常增加，造成长期压力效应，原因可能是下丘脑细胞或垂体细胞的糖皮质激素受体________________。
（3）5-羟色胺是使人产生愉悦情绪的神经递质，其调节过程如图2所示。当神经冲动到达突触前神经元轴突末梢时，膜上的Ca²⁺通道打开，使 Ca²⁺内流，从而引起突触小泡与突触前膜融合释放5-羟色胺，该过程发生的信号转变为_______________；突触后膜上的5-羟色胺受体的功能为________________；发挥作用后的5-羟色胺很快被突触前膜上的5-羟色胺载体回收，这种机制的意义在于防止_______________。
（4）为验证在情绪压力下糖皮质激素含量升高会导致5-羟色胺含量降低。实验设计如下：选_______________的长期被束缚的小鼠若干，均分为A、B、C三组，A组切除肾上腺皮质后，注射lmL生理盐水，B组切除肾上腺皮质后，注射一定浓度的_______________，C组只做与其他两组类似的手术切口，注射1mL生理盐水，培养一段时间后，分别测量三组小鼠的5-羟色胺的含量。预期实验结果为_______________。
【答案】（1） ①. 交感神经 ②. 神经递质
（2） ①. 下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴 ②. 促糖皮质激素释放激素 ③. 数量减少和功能下降
（3） ①. 电信号→化学信号→电信号 ②. 与5-羟色胺结合，Na+通道开放，Na+内流 ③. 发挥完作用的5-羟色胺通过突触前膜上的载体蛋白重新回到突触前膜，进入突触小泡中，突触间隙中5-羟色胺的浓度降低，防止突触后膜持续兴奋
（4） ①. 生理状态相同 ②. 糖皮质激素 ③. A组5-羟色胺含量明显高于B、C组
【解析】
【分析】1、如图1所示，情绪压力作用于下丘脑，下丘脑产生兴奋通过神经元传递到脊髓，再由脊髓通过传出神经传递到肾上腺髓质，使肾上腺髓质分泌肾上腺素，产生短期压力效应；情绪压力作用于下丘脑，下丘脑产生的激素a作用于垂体，使垂体产生激素b，激素b作用于肾上腺皮质，使肾上腺皮质产生糖皮质激素，最终出现长期压力效应。
2、如图2所示，当神经冲动传递至轴突末梢时，Ca2+通道打开，Ca2+内流，突触小泡上的囊泡蛋白簇与突触前膜蛋白簇结合，突触小泡与突触前膜融合释放5-羟色胺，5-羟色胺与突触后膜上的受体结合，突触后膜上Na+通道开放，Na+内流，发挥完作用的5-羟色胺通过突触前膜上的载体蛋白重新回到突触前膜，进入突触小泡中。
【小问1详解】
当情绪压力刺激下丘脑时，引起脊髓神经中枢产生的兴奋，经外周交感神经交换神经元传递后，传导至传出神经末梢及其支配的肾上腺髓质，其为该反射弧的效应器。在传出神经元上，兴奋以电信号的形式传导，传出神经末梢释放神经递质作用于肾上腺髓质使其释放肾上腺素，产生短期压力效应。
【小问2详解】
根据图示信息可知，在长期情绪压力下，机体可以通过下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴进行分级调节，通过负反馈调节实现激素水平的相对稳定。由图示可知激素a是由下丘脑释放，促进垂体释放激素b，因此激素a是促糖皮质激素释放激素，激素b是促糖皮质激素，激素a和激素b一起促进糖皮质激素的分泌异常增加，造成长期压力效应，原因可能是下丘脑细胞或垂体细胞的糖皮质激素受体数量减少和功能下降，就会导致负反馈调节作用减弱，糖皮质激素水平持续升高。
【小问3详解】
如图2所示，当神经冲动传递至轴突末梢时，Ca2+通道打开，Ca2+内流，突触小泡上的囊泡蛋白簇与突触前膜蛋白簇结合，突触小泡与突触前膜融合释放5-羟色胺，在这个过程中，信号发生的转变为电信号→化学信号→电信号。根据图示可知，5-羟色胺与突触后膜上的受体结合，突触后膜上Na+通道开放，Na+内流；发挥完作用的5-羟色胺通过突触前膜上的载体蛋白重新回到突触前膜，进入突触小泡中，突触间隙中5-羟色胺的浓度降低，防止突触后膜持续兴奋。
【小问4详解】
为验证“糖皮质激素含量升高会导致5-羟色胺含量降低”，实验当以糖皮质激素含量为单一变量，因此选取的实验小鼠要求是生理状态相同的长期被束缚的小鼠若干，由于糖皮质激素由肾上腺皮质分泌，则不同组的实验小鼠的肾上腺皮质处理应当不同。据题可知C组小鼠保留肾上腺皮质，则A、B组应切除肾上腺皮质，且其中一组切除肾上腺皮质后还应补充一定浓度的糖皮质激素，结合题目则A组切除肾上腺皮质，B组切除肾上腺皮之后注射一定浓度的糖皮质激素，C组只做相同的手术切口，所以A组小鼠的糖皮质激素含量显著低于B、C组，因此预期结果为A组5-羟色胺含量明显高于B、C组。
21. 小鼠脑源性神经营养因子(BDNF)能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF 基因表达受阻，则会导致精神分裂症的发生。图1为BDNF基因的表达及调控过程，图2为tRNA的结构。请回答下列问题：
（1）甲过程需要_______________酶催化，乙过程发生的场所为_______________。
（2）图2中tRNA 的功能是_______________, 该tRNA上的反密码子为______________(按5'→3'方向书写),转运的氨基酸为______________。 (CGA: 精氨酸; GCU: 丙氨酸; AGC: 丝氨酸)
（3）由图1可知, miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是____________________________, 从而使BDNF基因表达的mRNA 无法与核糖体结合，干扰翻译过程。精神分裂症小鼠与正常小鼠相比，丙过程_______________(从“减弱”“不变”“增强”中选填)，基于上述分析，请提出一种治疗该疾病的思路_______________。
（4）若 BDNF 基因中一个 C-G碱基对胞嘧啶甲基化后，又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶，该过程属于________________(变异类型)。则该DNA分子经过n次复制后，所产生的子代DNA分子中异常的DNA 占比为_______________。与正常DNA分子相比，异常DNA 的稳定性低，其原因为________________。
【答案】（1） ①. RNA聚合 ②. 核糖体
（2） ①. 识别密码子并转运氨基酸 ②. GCU ③. 丝氨酸
（3） ①. miRNA-195与BDNF基因表达的mRNA形成局部双链结构 ②. 增强 ③. 促进BDNF基因的转录（或抑制miRNA-195基因转录）
（4） ①. 基因突变 ②. 1/2##50% ③. 异常DNA 的G-C比例降低
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA等。
【小问1详解】
据图分析，甲过程以BDNF基因的一条链为模板合成RNA，为转录，需要RNA聚合酶的催化；乙是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，表示翻译，翻译的场所是细胞质中的核糖体。
【小问2详解】
tRNA是转运RNA，其主要作用是在细胞翻译过程中起到识别密码子和转运氨基酸；tRNA上含有P的一端是5'端，故按5'→3'方向书写该tRNA上的反密码子为UCG，mRNA上的密码子与之互补配对，按照5'→3'对应的密码子为AGC，故该tRNA携带的氨基酸为丝氨酸。
【小问3详解】
由图1可知，miRNA-195基因转录出的miRNA-95与BDNF基因转录出的mRNA能够发生部分的碱基互补配对，因而阻止了相应的mRNA的翻译过程，即miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机理是miRNA-195与BDNF基因表达的mRNA形成局部双链结构，从而使BDNF基因表达的mRNA无法与核糖体结合；若BDNF基因表达受阻，则会导致精神分裂症的发病，故精神分裂症患者与正常人相比，丙过程增强，若甲过程反应强度不变，则由于翻译过程受阻，BDNF的含量将减少，导致精神分裂症的发病；基于上述分析，治疗该疾病的思路可以为：促进BDNF基因的转录（或抑制miRNA-195基因转录）。
【小问4详解】
基因突变是DNA分子中碱基的增添、替换或缺失，抑郁症小鼠细胞中一个DNA分子的一个C-G碱基对中胞嘧啶甲基化后，又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶，最终发生了碱基对的替换，故属于基因突变；该DNA分子经过n次复制后，子代DNA分子一半正常，一半异常，子代DNA分子中异常的DNA占比为1/2； 正常DNA分子相比，异常DNA 的稳定性低，是因为BDNF 基因中一个 C-G碱基对最终变为T-A，而G-C之间有3个氢键，A-T之间有2个氢键，故与正常DNA分子相比，异常DNA 的稳定性低。
22. 加拉帕戈斯群岛由许多互不相连、彼此独立的小海岛组成。1835年，达尔文在甲、乙海岛发现地雀有5个种(A、B、C、D、E)，图1表示这5种地雀之间的进化关系；图2为某段时间内地雀E中H基因频率的变化情况。请回答下列问题：
（1）地雀种群A 内部个体间形态和大小方面的差异，体现的是_______________多样性。另外，生物多样性还包括_______________多样性和_______________多样性两个层次。
（2）同种地雀喙的大小、形状存在差异，是由_______________产生的可遗传变异；不同种地雀因不同的食物因素的作用，而导致喙的大小、形状存在差异，该因素在地雀的进化过程中起到了_______________的作用。
（3）B迁入到乙海岛进化为D，不能与C进行基因交流的原因是_______________。地雀C、D、E中亲缘关系较近的两种地雀为_______________。
（4）图2中地雀E在_______________时间段内一定发生了进化，判断依据是_______________；若在 Y3-Y4时间段无基因突变，则该种群中Hh的基因型频率为_______________；经历了图2所示变化后，地雀E_______________(从“是”“否”“不确定”中选填)产生了新物种。
【答案】（1） ①. 遗传##基因 ②. 物种 ③. 生态系统
（2） ①. 基因突变 ②. 选择
（3） ①. 存在生殖隔离 ②. D、E
（4） ①. Y1-Y3 ②. H种群基因频率发生改变 ③. 18% ④. 不确定
【解析】
【分析】现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【小问1详解】
南美洲大陆上的地雀种群A内部个体间形态和大小方面的差异，体现的是生物多样性的基因多样性，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2详解】
基因突变可产生新基因，进而产生新性状，故同种地雀喙的大小、形状存在差异，是由基因突变产生的可遗传变异；自然选择决定生物进化方向，不同种地雀因不同的食物因素的作用，而导致喙的大小、形状存在差异，该因素在地雀的进化过程中起到了选择作用。
【小问3详解】
B迁入到乙海岛进化为D，其不能与C物种发生基因交流的原因是两者之间已形成生殖隔离；据图可知，E和D都是由B进化而来，故两者之间的亲缘关系较近。
【小问4详解】
生物进化的实质是基因频率的改变，因此据图2可知，Y1-Y3时间段内种群中基因H的基因频率发生变化，因此该阶段发生了进化；若在 Y3-Y4时间段无基因突变，H的基因频率是0.9，h的基因频率是0.1，则该种群中Hh的基因型频率为2×0.9×0.1=18%；新物种形成的标志是产生生殖隔离，由于不确定是否产生生殖隔离，故不能确认是否产生新物种。
23. 拟南芥(2N=10) 自花传粉, 植株较小, 一个普通培养皿即可种植4~10株,从发芽到开花约4~6周，每个果荚可着生50~60粒种子，广泛应用于植物遗传学研究。请回答下列问题：
（1）拟南芥作为遗传学研究材料的优点有_______________(至少答出两点)。拟南芥产生正常的初级精细胞中有_______________种形态的染色体。
（2）科研人员发现拟南芥的2号染色体上有控制开花时期的基因A(早花)和a(晚花)，在晚花个体的2号染色体上导入一个抗除草剂基因R。
①让该晚花个体与早花个体(AA)杂交，从杂交获得的F₁中筛选出抗除草剂的个体作为父本，与野生的晚花个体进行测交，理论上预期结果：子代表现型及比例是_______________。
②统计上述测交子代的实际结果发现 1%的个体表现为早花抗除草剂，若各种类型配子存活率相当，试分析出现该比例最可能的原因为_______________，发生此种过程的初级精母细胞所占比例为_______________。由此推知实际子代的表现型及比例是________________。
（3）科研人员亦发现拟南芥的4号染色体上有冷敏基因(m)。培育出含抗冻基因的纯合突变株(MM)，将该植株与冷敏植株杂交，F₁自交，F₂中抗冻型：冷敏型=5:3。
①为推测此比例的发生原因，让F₁与冷敏型植株进行正反交，结果是：当F₁作父本时，子代抗冻型：冷敏型=1：3；当F₁作母本时，子代抗冻型：冷敏型=1∶1。根据该实验结果，请推测F₂中分离比是5∶3的原因________________。
②进一步研究发现，冷敏型4号染色体上与m基因相邻有一对紧密连锁的基因d，d基因编码的毒性蛋白抑制含M基因的花粉发育，而对含m基因的花粉发育没有影响。该纯合抗冻突变株(无d基因)与冷敏植株杂交，F₁产生配子时，不考虑变异，d基因最迟在_______________(从“减数第一次分裂”“减数第二次分裂”中选填)时期表达才会影响含M基因的花粉的成活率，理由是_______________。
【答案】（1） ①. 染色体数目比较少、易培养、生长周期短、后代数目多（任选两点即可） ②. 5##五
（2） ①. 早花不抗除草剂：晚花抗除草剂=1:1 ②. F1中抗除草剂个体产生配子时，在减数第一次分裂前期为同源染色体上的非姐妹染色单体发生了交叉互换，导致了同源染色体上的非等位基因发生了自由组合 ③. 1/25 ④. 晚花抗除草剂：早花不抗除草剂：早花抗除草剂：晚花不抗除草剂=49:49:1:1
（3） ①. 基因型为M的花粉存在2/3的致死 ②. 减数第一次分裂 ③. F1产生配子时，在MⅠ 时细胞同时含有 d 和M基因，在减数第二次分裂后期和精子中由于同源染色体的分离，含M的细胞不含d，所以 d 最迟在减数第一分裂后期表达才会影响花粉的存活率
【解析】
【分析】自由组合定律的实质：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
【小问1详解】
拟南芥作为遗传学研究的经典材料，具有染色体数目比较少、易培养、生长周期短、后代数目多的优点，但是由于其个体中不具有性染色体，且染色体是成对存在的，所以2N=10的拟南芥，所产生的正常的初级精细胞中有102=5种形态的染色体。
【小问2详解】
①依据题干信息，在晚花个体的2号染色体上导入一个抗除草剂基因R，即基因a与抗除草剂基因R在同一条染色体上，发生了基因的连锁，则晚花个体（aaRO）与早花个体(AAOO)杂交，F1个体的基因型为AaRO、AaOO，对应的表现型分别为早花抗除草剂、早花不抗除草剂，F1中筛选出抗除草剂的个体（即AaRO）作为父本，与野生的晚花个体（aaOO）进行测交，根据基因在染色体上的位置，父本产生的雄配子为aR、AO，母本产生的雌配子为aO，雌雄配子随机结合，所产生的基因型分别为：aaRO、AaOO，对应的表现型分别为晚花抗除草剂、早花不抗除草剂，比例为1:1。
②依题意，AaROaaOO1%的早花抗除草剂（AaRO），由于母本只能产生aO的配子，故可推知，AaRO的个体产生了1%的AR的的雄配子，可知该现象的出现是由于在减数第一次分裂前期发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，造成了位于同源染色体上的非等位基因发生了自由组合，所以同一个精原细胞除了AR的的雄配子，同时还会产生等量的aO，aR、AO，比例相等，依题意，则均为1%，其他的96%的配子来自正常的产生的等量的aR、AO，比例分别为48%、48%，依据减数分裂过程中精子的形成过程，可知需要25个精母细胞，故发生交叉互换的初级精母细胞所占的比例为1/25，总之，AaRO的个体会产生配子种类及比例为：aR：AO：AR：aO=49:49:1:1，与母本产生的雌配子aO结合，则会产生：aaRO：AaOO：AaRO：aaOO=49:49:1:1，对应表现型及比例为晚花抗除草剂：早花不抗除草剂：早花抗除草剂：晚花不抗除草剂=49:49:1:1。
【小问3详解】
①正常情况下，MM与mm杂交后，F1自交产生的F2中抗冻型:冷敏型=3:1，题中出现5:3的比例可能是配子致死导致，让F1Mm与冷敏型植株mm进行正反交，结果是：当F1作父本时，子代抗冻型∶冷敏型＝1∶3；当F1作母本时，子代抗冻型∶冷敏型＝1∶1，说明F1作为父本产生的雄配子是不正常的，产生的雌配子育性正常，依题意，当F1（Mm）作父本时，与冷敏型植株（mm），子代抗冻型（Mm）∶冷敏型（mm）＝1∶3，可知，F1作为父本时可以产生的雄配子及比例为：M：m=1:3，即基因型为M的花粉存在2/3的致死，进而导致F1自交产生了5∶3的分离比。
②该纯合抗冻突变株（无d基因）MMOO与冷敏型植株mmdd杂交，F1为MmdO，F1产生配子时，在M Ⅰ 时细胞同时含有d和M基因，在减数第二次分裂后期和精子中由于同源染色体的分离，含M的细胞不含d，所以d 最迟在减数第一分裂后期表达才会影响花粉的存活率。