天津市河北区2025届高三下学期总复习质量检测（二）生物试卷（解析版）

这是一份天津市河北区2025届高三下学期总复习质量检测（二）生物试卷（解析版），共19页。
1. 纯棉毛巾使用后因存在油脂等残留物，易滋生微生物。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 油脂和毛巾中的纤维素共有的元素包括C、H、O
B. 毛巾暴晒后脱去微生物中的自由水可达到灭菌的效果
C. 滋生的微生物遗传物质水解可能产生脱氧核苷酸
D. 滋生的微生物主要为营腐生生活的细菌、真菌和营寄生生活的病毒
【答案】B
【分析】消毒是指使用较为温和的物理、化学和生物等方法，仅杀死物体表面或内部一部分微生物。灭菌是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。
【详解】A、油脂和纤维素的组成元素都是C、H、O，A正确；
B、暴晒通过脱水和紫外线抑制微生物生长，但仅去除自由水无法彻底杀灭所有微生物（如芽孢），故暴晒属于消毒而非灭菌，B错误；
CD、滋生的微生物主要为营腐生生活的细菌、真菌和营寄生生活的病毒，营腐生生活的细菌、真菌的遗传物质都是DNA，DNA初步水解的产物是脱氧核苷酸，CD正确。
故选B。
2. 洋葱是生物学研究中常用的实验材料。下列有关说法错误的是（ ）
A. 洋葱鳞片叶内表皮可以用作质壁分离和复原实验的材料
B. 制作洋葱根尖有丝分裂临时装片实验的步骤是解离—漂洗—染色—制片
C. 低温诱导染色体数目变化实验中洗去卡诺氏液用体积分数为95%的酒精
D. 秋水仙素与低温处理都是通过抑制着丝粒的分裂而诱导染色体数目加倍
【答案】D
【分析】低温诱导染色体数目加倍实验的原理：
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；
该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片；
该实验采用的试剂有卡诺氏液（固定）、甲紫溶液（染色），体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液。
【详解】A、洋葱鳞片叶内表皮是成熟植物细胞，可以用作质壁分离和复原实验的材料，A正确；
B、观察洋葱根尖有丝分裂实验的步骤是解离一漂洗—染色—制片，B正确；
C、低温诱导染色体数目变化实验中，卡诺氏液处理根尖后，需用体积分数为95%的酒精冲洗两次，洗去卡诺氏液，C正确；
D、秋水仙素与低温处理都是通过抑制纺锤体的形成，使染色体不能移向细胞两极，从而诱导染色体数目加倍，D错误。
故选D。
3. 某基因型为AaXDY的二倍体雄性动物（2n＝8），1个初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换。该初级精母细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图所示。
下列叙述正确的是（ ）
A. 甲时期细胞中可能出现同源染色体两两配对的现象
B. 乙时期细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
C. 甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个
D. 该初级精母细胞完成减数分裂产生的4个精细胞的基因型均不相同
【答案】D
【分析】分析题图：图甲中染色体数目与核DNA分子数比为1:2，但染色体数为4，所以图甲表示次级精母细胞的前期和中期细胞；图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1:1，可表示间期或次级精母细胞的后期。
同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期，为初级精母细胞；着丝点分裂，染色体移向细胞两极，处于减数第二次分裂后期，为次级精母细胞。
【详解】A、表示次级精母细胞的前期和中期细胞，则甲时期细胞中不可能出现同源染色体两两配对的现象，A错误；
B、若图表示减数分裂Ⅱ后期，则乙时期细胞中含有2条X染色体或2条Y染色体，B错误；
C、图乙中染色体数目与核DNA分子数比的1:1，无染色单体数，C错误；
D、因为初级精母细胞的染色体发生片段交换，引起1个A和1个a发生互换，产生了AXD 、 aXD、AY、aY4种基因型的精细胞，D正确。
故选D。
4. 小鼠体内的A基因能控制D蛋白合成，而a基因不能。如小鼠体内D蛋白缺乏则会表现为侏儒鼠。经研究发现，A基因的表达受P序列(一段DNA序列)的调控。如图所示：P序列在形成精子时会去甲基化，传给子代能正常表达；在形成卵细胞时会甲基化(甲基化需要甲基化酶的参与)，传给子代不能正常表达。下列有关叙述正确的是（ ）
A. P序列在形成卵细胞时发生甲基化导致P序列发生改变
B. 基因组成相同的个体，表型所具有的微小差异都是基因甲基化的结果
C. 侏儒雌鼠与侏儒雄鼠交配，子代小鼠可能全是侏儒鼠，也可能有一半为正常鼠
D. 基因型为Aa的雌鼠与基因型为aa的雄鼠交配，其子代小鼠正常的概率为50%
【答案】C
【分析】表观遗传是指基因序列不发生改变，而基因的表达和表型发生可遗传变化的现象，其中DNA的甲基化是常见的表观遗传。由图可知基因A上游的P序列没有甲基化，则其可正常表达，一般P序列被甲基化则其无法表达。
【详解】A、甲基化是表观遗传修饰，通过在DNA上添加甲基基团来影响基因表达，但不改变DNA序列本身。因此，P序列的甲基化不会导致其序列发生改变，A错误；
B、基因组成相同（基因型相同）的个体，表型差异可以由多种因素引起，包括环境、其他表观遗传机制（如组蛋白修饰）、随机发育变异等，甲基化只是可能的原因之一，并非唯一原因，B错误；
C、侏儒鼠的表型由D蛋白缺乏导致，可能因基因型为aa，或因基因型含有A但A基因不表达（如A来自母本且甲基化）。子代全为侏儒鼠的情况：例如，侏儒雌鼠和侏儒雄鼠均为aa。雄鼠产生精子全部携带a（去甲基化），雌鼠产生卵细胞全部携带a（甲基化），子代基因型全为aa，全为侏儒。 子代一半为正常鼠的情况：例如，侏儒雌鼠为aa，侏儒雄鼠为Aa（A来自母本，在雄鼠中不表达，故侏儒）。雄鼠产生精子时，50%携带A（去甲基化，在子代中能表达），50%携带a；雌鼠产生卵细胞全部携带a（甲基化）。子代中，基因型为Aa（A来自父本，可以表达）时正常，基因型为aa时侏儒，概率各50%，C正确；
D、雄鼠aa产生精子全部携带a（去甲基化，但a无效），雌鼠Aa产生卵细胞50%携带A（甲基化，在子代中不表达），50%携带a。子代基因型50%为Aa（A来自母本，不表达）或50%为aa，均无D蛋白表达，全为侏儒。因此，子代正常的概率为0%，D错误。
故选D。
5. 如图1为某种老鼠原种群被一条河流分割成甲、乙两个种群后的进化过程示意图。图2为种群乙在被河流分割后某时间段内A的基因频率的变化情况，由于生存环境的变化，使得各种基因型的个体的生存比例不稳定。其中P年时种群乙AA的基因型频率为0.3、A的基因频率为0.5，下列相关叙述错误的是（ ）

A. 图2中P年，种群乙中Aa的基因型频率为0.5
B. 图2中RT段A的基因频率保持稳定，在T之后种群乙仍可能会发生进化
C. b过程可能定向改变了两种群的基因频率，最终使两种群的基因库产生较大差异
D. 图1中a表示地理隔离，c表示生殖隔离，但地理隔离不一定会导致生殖隔离
【答案】A
【分析】分析图1：a表示地理隔离，b表示自然选择，c表示生殖隔离；
分析图2：图中QR时间段内种群基因频率改变，说明该时间段内乙种群生物发生了进化；Q点之前和RT段种群基因频率不改变， 说明该时间段内乙种群生物不发生进化。
【详解】A、根据A的基因频率=AA的频率+Aa的频率×1/2，即0.5=0.3+Aa的频率×1/2，得出种群乙中Aa的基因型频率为0.4，A错误；
B、生物进化的实质是种群基因频率的改变。图2中RT段A的基因频率保持稳定，但在T之后，若环境等因素发生变化，导致基因频率改变，种群乙仍可能会发生进化，B正确；
C、b过程表示自然选择，自然选择能定向改变种群的基因频率。由于甲、乙两个种群所处环境可能不同，经过长期的自然选择，最终会使两种群的基因库产生较大差异，C正确；
D、图1中a表示地理隔离，将原种群分割成甲、乙两个种群；c表示生殖隔离，标志着新物种的形成。地理隔离不一定会导致生殖隔离，只有长期的地理隔离，在自然选择等因素作用下，才可能形成生殖隔离，D正确。
故选A。
6. 乙烯(分子式为C₂H₄)是高等植物各器官都能产生的一种植物激素，研究者探究乙烯对植物生命活动进行调节的生理基础，发现了蓟州柿子果实成熟时乙烯调控纤维素酶的合成(如下图)。据图分析，不合理的是（ ）
A. 活性纤维素酶的运输需要耗能，其之后的分泌过程体现了生物膜的流动性
B. 乙烯可以促进蓟州柿子果实细胞核内相关基因的表达，使核糖体活动增强
C. 正常生理环境下，乙烯是一种气体，其主要功能是促进果实的发育和成熟
D. 乙烯会促进纤维素酶的合成，该酶可水解植物细胞壁，可能会促进果实变软
【答案】C
【分析】乙烯的合成部位：植物体各个部位；主要作用：促进果实的成熟；促进开花；促进叶、花、果实脱落。
【详解】A、由题图可知，活性纤维素酶的运输分泌需要借助小泡来完成，需要消耗能量，并且体现了生物膜具有流动性（如囊泡与细胞膜融合时的膜变形和重组），A正确；
B、从图中可以看出，乙烯与活性受体结合后，促进细胞核内DNA的转录，生成RNA，再加工成mRNA。mRNA随后与核糖体结合，进行翻译合成活性纤维素酶，因此乙烯促进蓟州柿子细胞内相关基因的表达，即转录和翻译过程，从而使核糖体活动加强，B正确；
C、在正常生理环境下，乙烯是一种气体，植物体产生的乙烯属于植物激素，乙烯的主要功能是促进果实​​成熟​​，而不是“发育”。在植物生理学中，果实“发育”通常指细胞分裂和生长阶段，主要由生长素、赤霉素等激素调控，C错误；
D、通过题图发现，乙烯会促进某活性纤维素酶的合成，该酶分泌到膜外可水解植物细胞壁，进而促进果实变软、成熟，因此该酶可能会促进果实变软，D正确。
故选C。
7. TRPs是一类主要位于感觉神经元细胞膜上的Ca²⁺通道，在许多生理过程中起着关键作用，包括温度感知、痛觉、触觉、味觉等。细胞膜上的TRPs开放后可引起Ca²⁺内流，从而参与疼痛的传递。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 抑制TRPs的活性可为医学临床上的止痛提供思路
B. Ca²⁺内流会促进神经元膜电位发生由由外负内正到外正内负的变化
C. Ca²⁺通过TRPs时不需要与TRPs结合，也不会使TRPs的构象发生明显变化
D. 不同感觉神经元细胞中均存在TRPs相关基因，但表达力度可能不同
【答案】B
【分析】膜转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白，由题意可知，TRPs通道是细胞膜上的一种通道蛋白，能协助钙离于从膜外进入膜内，该过程属于协助扩散。
【详解】A、细胞膜上的TRPs开放后可引起Ca2+内流，从而参与疼痛的传递，抑制TRPs的活性可为医学临床上的止痛提供思路，A正确；
B、静息状态下膜电位外正内负，Ca2+内流会促进神经元膜电位发生由外正内负到外负内正的变化，B错误；
C、TRPs是Ca²⁺通道蛋白，Ca²⁺通过TRPs时不需要与TRPs结合，也不会使TRPs的构象发生明显变化，C正确；
D、不同感觉神经元细胞是由同一受精卵分裂分化形成，遗传信息相同，均存在TRPs相关基因，但表达力度可能不同，D正确。
故选B。
8. 研究生物多样性通常是直接通过对周围植被的调查而获得。有研究者利用花粉进行植物多样性研究，通过悬挂粘板的方法，对温带森林和开阔地的花粉进行了收集，并调查了相应位置的植物多样性。下列说法错误的是（ ）
A. 该研究的自变量是区域和地形
B. 区域2的生物多样性和花粉丰富度均高于区域1
C. 两个区域中用花粉丰富度反映生物多样性更准确的是区域2
D. 两个区域中森林的花粉丰富度和生物多样性均超过开阔地
【答案】D
【分析】物种多样性包含两方面要素：①群落所含物种的多寡，即物种丰富度；②群落中各物种个体数目分配的均匀程度，即物种均匀度。
【详解】A、由图可知，该实验的自变量是区域和地形，因变量是生物多样性和花粉丰富度，A正确；
B、根据横纵坐标的指标可知，区域2无论哪种地形生物多样性和花粉丰富度均高于区域1，B正确；
C、区域1中，对于森林地形，花粉丰富度低于开阔地，而生物多样性却高于开阔地，花粉多样性与生物多样性不想匹配，对于区域2而言，不同地形，花粉多样性高，生物多样性也高，因此两个区域中用花粉丰富度反映生物多样性更准确的是区域2，C正确；
D、区域1中，森林的花粉丰富度低于开阔地，D错误。
故选D。
9. 科研人员通过改良发酵工艺“把玉米变成衣服”，即利用大肠杆菌将玉米转化为戊二胺，再将戊二胺转化为尼龙布，流程如图所示。其中，戊二胺不能从大肠杆菌体内排出，且对细胞有毒害作用。同时环境中pH值低于6.5或高于8.0时，大肠杆菌生长会受到不利影响，下列相关分析错误的是（ ）
A. 该工业生产中要使用淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等酶制剂
B. 发酵结束后，可采用提取、分离和纯化措施来获得戊二胺
C. 发酵时定期更换培养液，能降低戊二胺对大肠杆菌的毒害
D. 发酵过程中，最好将培养液置于有氧、pH中性或接近中性的条件下培养
【答案】C
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。
【详解】A、玉米籽粒主要含淀粉，非粮原料(秸秆、玉米芯)主要含纤维素和果胶，淀粉酶、果胶酶和纤维素酶等酶制剂可以帮助分解玉米原料为葡萄糖，以利于后续发酵过程的进行，A正确；
B、根据题意，发酵产品是大肠杆菌的代谢产物，不是大肠杆菌细胞本身，所以需根据戊二胺的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得戊二胺，B正确；
C、根据题意，戊二胺因不能排出大肠杆菌而对其有毒害作用，所以可能需要通过基因工程改造大肠杆菌，使其能够耐受或排出戊二胺，仅定期更换培养液不能解决戊二胺对大肠杆菌的毒害作用，C错误；
D、发酵过程利用的菌种是大肠杆菌(一种细菌)，大肠杆菌适宜在有氧、pH中性或接近中性的条件下培养 ，D正确。
故选C。
阅读下列材料，完成下面小题。
细胞器的稳态是细胞行使正常功能的基础。
核糖体由大小两个亚基组成，每个亚基由蛋白质和RNA在核仁组装而成。线粒体和叶绿体内存在环状DNA和自身核糖体，该类核糖体与细菌的核糖体相似，而与细胞质核糖体差别较大。
叶绿体的蛋白质有的由核基因编码，有的由自身基因编码。线粒体和叶绿体均可经分裂增殖。植物分生组织中的前质体在光下可转变为叶绿体。
内质网和高尔基体在细胞分裂初期崩解，并以小膜泡形式被分配到子细胞中，细胞分裂完成后重新组装。高尔基体产生含有酸性水解酶的囊泡，该囊泡与前溶酶体融合后，经酸化成熟形成溶酶体。衰老和损伤的细胞器在溶酶体内部进行降解，维持细胞器的平衡。
10. 氯霉素通过抑制细菌核糖体功能而发挥作用，大量使用会对人体产生毒副作用，原因是氯霉素可能抑制人体某细胞器功能，该细胞器最可能是（ ）
A. 线粒体B. 内质网
C. 中心体D. 细胞质核糖体
11. 在种子萌发成幼苗的过程中，细胞不断分裂。下列叙述不正确的是（ ）
A. 幼苗中的叶绿体有一部分是由前质体在光下分化而来
B. 细胞分裂中期可能无法观察到内质网和高尔基体
C. 线粒体和叶绿体中遗传信息的流动遵循中心法则
D. 内质网、中心体和线粒体都要经历解体和重建过程
12. 溶酶体在维持细胞器稳态中具有重要作用。下列叙述错误的是（ ）
A. 溶酶体中的水解产物一般可被细胞再利用
B. 溶酶体膜破裂后，释放到细胞质中的水解酶活性降低
C. 溶酶体异常时，细胞质内会积累异常线粒体等细胞器
D. 高尔基体通过脱水缩合反应合成水解酶然后转移储存在溶酶体
【答案】10. A 11. D 12. D
【分析】溶酶体中含有多种水解酶，能够分解很多种物质以及衰老、损伤的细胞器，清除侵入细胞的病毒或病菌，被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化系统”。
【10题详解】
据题意可知，线粒体、叶绿体同样含有核糖体，这类核糖体与原核生物核糖体较为相似，某种抗生素对细菌（原核生物）核糖体有损伤作用，因此推测大量摄入会危害人体，其最有可能危害人类细胞线粒体中核糖体，A正确，BCD错误。
故选A。
【11题详解】
A、由题干信息，植物分生组织中的前质体在光下可转变为叶绿体，即幼苗中的叶绿体可由前质体在光下分化而来，A正确；
B、内质网和高尔基体在细胞分裂初期崩解，并以小膜泡形式被分配到子细胞中，因此推测细胞分裂中期不可以观察到高尔基体和内质网，B正确；
C、叶绿体和线粒体内含有基因，其基因表达包括转录和翻译，都遵循中心法则，C正确；
D、种子植物即高等植物不含有中心体，D错误。
故选D。
【12题详解】
A、溶酶体中的水解产物如氨基酸等一般可被细胞再利用，A正确；
B、溶酶体属于酸性环境，溶酶体水解酶进入细胞质基质后，pH不适宜，水解酶活性降低，B正确；
C、溶酶体对于清除细胞内衰老、损伤的细胞器至关重要，若溶酶体功能异常，细胞内可能积累异常线粒体，C正确；
D、溶酶体水解酶化学本质是蛋白质，首先在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成，然后囊泡运输进入前溶酶体，D错误。
故选D。
第II卷
本卷共5题，共52分
13. 荒漠中生存着独特的生物，它们之间复杂的种间关系以及对恶劣环境的适应策略，是维持生态系统稳定的关键。回答下列问题：
（1）为充分利用环境资源，荒漠植物演化出了不同的生理结构，如灌木根系深，主要吸收深层土壤中的水分；草本植物根系相对较浅，对表层土壤含水量变化反应更敏感，两类植物根系深浅分布体现了群落的_______结构。在植物生长季若遇降水强度增加、降水频率降低的情况，则更有利于_______（填“灌木”或“草本”）的生长。
（2）沙鼠是荒漠中常见的植食性动物，沙狐是其天敌，凭借敏捷的身手和敏锐的嗅觉来捕杀沙鼠。当沙狐种群数量在一定程度增加时，生态系统能通过负反馈调节机制维持沙狐种群的相对稳定。请在下图方框中填入合适的数字序号以完善该过程_____。
①植物减少 ②植物增加 ③沙鼠减少 ④沙鼠增多 ⑤沙狐减少
（3）荒漠植物骆驼刺的根系能分泌一些特殊的物质，吸引根瘤菌聚集。经过长期的协同进化，骆驼刺与根瘤菌形成典型的互利共生关系，两者之间的“互利共生”具体体现在_______。
（4）荒漠生态系统降水稀少、昼夜温差大、土壤盐碱化严重，而生活其中的生物为求生存，衍生出了独特的适应策略。下列选项中表述错误的是_______。
A. 荒漠沙蜥以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物，主要是为了减少体内水分损失
B. 仙人掌的叶退化成刺状，有助于减少水分蒸发，同时减少被动物啃食的风险
C. 荒漠植物体中自由水与结合水的比值较高，有利于维持较高的细胞代谢水平
D. 荒漠植物的气孔多在夜间开放，有利于在低温时吸收二氧化碳同时进行光合作用
（5）2024年11月，环绕塔克拉玛干沙漠边缘全长3046公里的绿色阻沙防护带实现了全面锁边“合龙”，这一成果来之不易，是我国四十多年不懈治沙的见证。在我们的努力下，荒漠群落总体上朝着_______的方向演替，不断提高生态效益和经济效益。
【答案】（1）①. 垂直 ②. 灌木
（2）
（3）骆驼刺给根瘤菌提供食物，根瘤菌为植物提供无机盐 （4）CD
（5）物种多样化、结构复杂化、功能完善化
【分析】群落的演替包括初生演替和次生演替两种类型。在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替，叫做初生演替。例如，在冰川泥、裸岩或沙丘上开始的演替。在原有植被随已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替，叫做次生演替。例如，火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
【解析】（1）两类植物根系深浅分布是垂直方向上的变化，体现了群落的垂直结构；在植物生长季若遇降水强度增加、降水频率降低的情况，草本植物根系相对较浅，对表层土壤含水量变化反应更敏感，更有利于灌木的生长。
（2）植物增多，沙鼠增多，沙鼠增多后会捕食更多的植物，使植物减少，沙鼠增多还会导致沙弧增多，沙弧增多后会捕食更多的沙鼠，导致沙鼠减少，沙鼠减少后植物增多，如下图所示。
（3）两种生物在互利共生关系中彼此依赖，分开后双方或其中一方可能无法生存，双方都能从这种关系中获得生存所需的资源或帮助，骆驼刺为根瘤菌提供食物，而根瘤菌可以固氮，为骆驼刺提供无机盐。
（4）A、荒漠沙蜥以固态尿酸盐的形式排泄含氮废物，这是为了减少体内水分的损失，因为尿液中的水分在荒漠环境中是极其宝贵的资源，A正确；
B、仙人掌的叶退化成刺状，这不仅有助于减少水分蒸发，因为叶片是植物水分蒸发的主要部位，而且刺状结构还能减少被动物啃食的风险，因为刺状结构对动物来说是一种防御机制，B正确；
C、荒漠植物体中自由水与结合水的比值较高，这实际上是有利于植物在干旱条件下维持较高的细胞代谢水平。自由水是细胞内可以自由移动的水，而结合水是与细胞内其他物质紧密结合的水。在干早条件下，植物通过减少自由水的比例，增加结合水的比例，来减少水分的蒸发，同时保持细胞的代谢活动，C错误；
D、荒漠植物的气孔多在夜间开放，这是因为在白天，为了减少水分蒸发，植物会关闭气孔，而在夜间，由于温度较低水分蒸发减少，植物会开放气孔吸收二氧化碳，但夜间不能进行光合作用，D错误。
故选CD。
（5）环绕塔克拉玛干沙漠边缘的绿色阻沙防护带的建设，是我国在荒漠化治理方面取得的重要成果。这一成果表明，荒漠群落总体上朝着物种多样性增加的方向演替，这不仅提高了生态效益，也带来了经济效益。物种多样性的增加意味着生态系统的稳定性和生产力提高，能够更好地支持人类的经济活动和生活质量。
14. 类风湿性关节炎(RA)是一种自身免疫病，主要病症为关节软组织肿胀、关节骨损伤，属于炎症性疾病。科研人员对RA的发病机制及治疗进行了相关研究。
（1）RA患者关节滑膜中的某些蛋白作为______________________________被树突状细胞摄取并处理，呈递给辅助性T细胞，辅助性T细胞分泌细胞因子促进巨噬细胞和淋巴细胞聚集到关节部位，同时激活_______________分裂和分化，并与关节组织细胞结合，引起____________________________，释放细胞内容物进而引发更严重的炎症反应。
（2）S5蛋白与炎症性疾病有关，为研究S5蛋白对RA的作用及机制，科研人员构建了RA患病大鼠(RA模型鼠)，实验材料、处理及检测指标如下表所示。
注：MTX是一种可以治疗RA的药物。腺病毒是一种可携带S5基因进入宿主细胞并表达的工具。
实验结果如图1、图2所示。
①据图1结果可知表中第4组的实验材料及处理是______________________。
②图1结果表明S5蛋白对大鼠RA的作用是____________________。据图2并结合(1)中RA发病机理，推测S5蛋白的作用机制是________________________。
（3）研究发现，S5蛋白能去除P蛋白上的SU基团。为验证“S5蛋白通过去除P蛋白的SU基团，影响T细胞分化与细胞因子释放”这一假设，以体内P蛋白带有过量SU基团的若干突变大鼠为实验材料，注射含S5基因的腺病毒，检测P蛋白上SU基团的数量。请修改并完善该实验方案：_______________________________________________(答出两点)。
【答案】（1）①. 抗原 ②. 细胞毒性T细胞 ③. 关节组织细胞裂解死亡
（2）①. RA模型鼠，注射适量含S5基因的腺病毒 ②. 一定程度缓解RA症状 ③. 通过减少辅助性T细胞的比例，减少细胞因子的释放， 减少细胞毒性T细胞的激活，进而减少关节组织细胞的裂解破坏
（3）需设置对照组；检测指标不全。对照组设置：注射不含S5基因的腺病毒到突变大鼠；或注射含S5基因的腺病毒到野生型大鼠。检测指标：检测两组大鼠中不同类型T细胞的比例及细胞因子释放量
【分析】病原体在进入机体后，其表面一些特定的蛋白质等物质，能够与免疫细胞表面的受体结合，从而引发免疫反应。这些能引发免疫反应的物质称为抗原。人体的免疫系统具有分辨“自己”和“非己”成分的能力，一般不会对自身成分发生免疫反应。但是，在某些特殊情况下，免疫系统也会对自身成分发生反应。如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状，就称为自身免疫病。
【解析】（1）病原体在进入机体后，其表面一些特定的蛋白质等物质，能够与免疫细胞表面的受体结合，从而引发免疫反应，这些能引发免疫反应的物质称为抗原，RA患者关节滑膜中的某些蛋白作为抗原被树突状细胞摄取并处理，呈递给辅助性T细胞，辅助性T细胞分泌细胞因子促进巨噬细胞和淋巴细胞聚集到关节部位，同时激活细胞毒性T细胞分裂和分化，引起关节组织细胞裂解死亡。
（2）①根据图1分析，1组的关节肿胀增加体积最小，3组最大，说明3组是RA模型鼠，注射适量不含S5基因的腺病毒，4组也应为RA模型鼠并注射含有S5基因的腺病毒。
②4组注射了含有S5基因的腺病毒，与3组比关节肿胀增加体积减小，表明S5蛋白一定程度缓解RA症状；结合图2可知，S5蛋白可能通过减少辅助性T细胞的比例，减少细胞因子的释放， 减少细胞毒性T细胞的激活，进而减少关节组织细胞的裂解破坏。
（3）实验目的是验证“S5蛋白通过去除P蛋白上的SU基团，影响T细胞分化与细胞因子释放”，实验自变量是有无S5蛋白，因变量是P蛋白上的SU基团数量、T细胞的数量、细胞因子的含量；故需设置对照组：注射不含S5基因的腺病毒到突变大鼠；或注射含S5基因的腺病毒到野生型大鼠。检测指标除P蛋白上SU基团的数量，还应包括两组大鼠中不同类型T细胞的比例及细胞因子释放量。
15. 茉莉酸是一种植物激素，可以通过调节植物的代谢提高染病植物的抗病性。为探究茉莉酸对茶树光合作用的影响，研究人员进行了相关实验检测各组光合参数的相对值如表所示，茉莉酸处理对叶片有氧呼吸的影响忽略不计，净光合速率指单位时间内植物吸收CO2的量。
（1）绿叶可通过光合色素吸收光能将水分解，并释放两个电子用于___________的合成。若用纸层析法测定叶绿素的相对值，可以测量比较滤纸条上___________。
（2）据表分析，喷洒不同浓度的茉莉酸均可提高茶树的___________（填“光反应”“暗反应”或“光反应和暗反应”）速率。茉莉酸可以提高染病植株的抗病性，结合表中光合参数推测其原因是___________。
（3）暗反应中CO2的固定是由Rubisc酶催化进行的，但O2也能与CO2竞争结合该酶，使该酶催化C₅和O2反应，最终生成C3和CO2，该过程称为光呼吸，光呼吸会消耗ATP和NADPH。科研人员用250μml·L-1茉莉酸处理正常植株，测量一周内Rubisc酶结合CO2的效率以及Rubisc酶结合CO2和O2效率比值变化如图所示。
光呼吸过程中，C5和O2反应的场所为___________。若光反应速率降低，光呼吸速率会___________（填“升高”“降低”或“不变”）。据图表推测，250μml·L-1茉莉酸处理正常植株导致净光合速率下降的原因是___________。
【答案】（1）①. NADPH ②. 色素带的宽度
（2）①. 光反应 ②. 茉莉酸可以通过增加叶绿素含量和气孔导度提高染病植株的合作用速率，进而提高染病植物的代谢水平和抗病性
（3）①. 叶绿体基质 ②. 降低 ③. 叶绿素含量上升导致光反应速率上升，O2含量增加，光呼吸释放CO2加快；Rubisc酶结合CO2的效率不变
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，其中光反应包括水的光解和ATP的生成，暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。
【解析】（1）绿叶可通过光合色素吸收光能将水分解，并释放两个电子用于NADPH的合成；纸层析法分离色素时，色素的宽带可表示色素含量，故若用纸层析法测定叶绿素的相对值，可以测量比较滤纸条上色素带的宽度。
（2）叶绿素可参与光反应过程，二氧化碳是暗反应的原料，据表分析，与对照组（浓度是0）相比，喷洒不同浓度的茉莉酸后叶绿素含量均有所升高，而胞间CO2浓度可能升高或降低，说明喷洒不同浓度的茉莉酸均可提高茶树光反应过程；结合表格数据可知，茉莉酸可以通过增加叶绿素含量和气孔导度提高染病植株的合作用速率，进而提高染病植物的代谢水平和抗病性，故茉莉酸可以提高染病植株的抗病性。
（3）分析题意可知，暗反应中CO2的固定是由Rubisc酶催化进行的，但O2也能与CO2竞争结合该酶，即C5和O2反应的场所与暗反应场所相同，都是叶绿体基质；若光反应速率降低，生成的氧气减少，O2与CO2竞争变弱，则光呼吸速率降低；据图表推测，250μml·L-1茉莉酸处理正常植株导致净光合速率下降的原因是叶绿素含量上升导致光反应速率上升，O2含量增加，光呼吸释放CO2加快；Rubisc酶结合CO2的效率不变。
16. 蚕豆病是一种遗传性溶血性疾病。蚕豆病是由于基因突变导致红细胞葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PD)缺乏而引起的单基因遗传病。
（1）图1是某蚕豆病患者家族的遗传系谱图。据图1 初步判断此病遗传方式是___________。若Ⅱ₃有该致病基因，则Ⅲ₁为患病男孩的概率是________。
（2）进一步研究表明，控制合成G-6-PD的基因位于X 染色体上，在人的基因组中存在GA、GB两种形式；突变基因g不能控制合成G-6-PD。对该家族部分个体进行基因检测的结果如图 2 所示。
人类基因组中 GA、GB、g互为__________基因，结合图1和图2 可知，Ⅰ-2的基因型是_______。带有突变基因的个体平时不发病，但在食用新鲜蚕豆后1~2天内会出现溶血症状。说明带有突变基因个体的发病是_____________共同作用的结果。
（3）经过调查统计蚕豆病男性中发病率约为1/4000。人群中女性患者频率远低于男性，女性中携带者的频率约为________。
（4）蚕豆病作为一种遗传病，可以通过遗传咨询和产前诊断等手段做好检测和预防。目前常用的产前诊断有___________(答出1点即可)。
【答案】（1）①. 隐性遗传（常染色体隐性或伴X隐性遗传）②. 1/4
（2）①. （复）等位 ②. XGAXg或XGBXg ③. 基因与环境
（3）1/2000 （4）羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查、基因检测等
【分析】①判断遗传方式的口诀为：无中生有为隐性，隐性遗传看女患，父子无病在常染；有中生无为显性，显性遗传看男患，母女无病在常染；
②目前常用的产前诊断措施有羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查、基因检测等。
【解析】（1）①根据Ⅰ1和Ⅰ2不患病，生出Ⅱ2患病可知，该病为隐性遗传病，但由于Ⅱ2患者为男性，因此无法确定是常染色体隐性遗传还是伴X染色体隐性遗传；
②若Ⅱ3有该致病基因（假设控制该性状的等位基因为A/a），当该基因为常染色体隐性遗传时，Ⅱ2基因型为aa，Ⅱ3基因型为Aa，二者后代是患病男孩的概率为1/2aa×1/2男孩=1/4；当该基因为伴X染色体隐性遗传时，Ⅱ2基因型为XaY，Ⅱ3基因型为XAXa，二者后代是患病男孩（XaY）的概率为1/2Xa×1/2Y=1/4；综上所述，不论该病是常染色体隐性遗传还是伴X染色体隐性遗传，Ⅲ₁为患病男孩的概率均是1/4。
（2）①根据题目信息可知， GA、GB、g互为（复）等位基因；
②根据题目信息“控制合成G-6-PD的基因位于X染色体上”可知，该病为伴X染色体隐性遗传，结合图2信息可知，Ⅰ-1（XGBY）和Ⅰ-4（XGAY）均不患病，而Ⅱ-2（XgY）的Xg只能来自其母亲Ⅰ-2，由此可得，Ⅰ-2的基因型是XGAXg或XGBXg；
③根据题目信息可知，带有突变基因的个体在受到“食用新鲜蚕豆”外界环境影响后而发病，说明带有突变基因个体的发病是基因与环境共同作用的结果。
（3）结合（2）分析可得，GA、GB对g为完全显性，且GA、GB均不患病，在此问中用B代替GA、GB为显性基因，b代替g为隐性基因；根据题目信息“蚕豆病男性中发病率约为1/4000”可知，Xb的基因频率约为1/4000，则XB的基因频率为3999/4000，由此可计算人群中女性携带者的频率为2×1/4000×3999/4000≈1/2000。
（4）目前常用的产前诊断措施有羊水检查、B超检查、孕妇血细胞检查、基因检测等。
17. 塑料的主要成分为聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）等，会造成难以降解的“白色污染”。自然界有多种细菌可以降解塑料的不同成分，研究人员欲通过筛选，并利用基因工程技术培育能降解多种塑料成分的“超级菌”。
（1）研究人员欲比较大肠杆菌YT1和芽孢杆菌YP1两类细菌降解PE塑料的能力，配置固体培养基，接种菌株后表层覆盖0.1 mm厚的PE塑料。分组实验结果如表所示：
①筛选能分解PE塑料的菌株时，应将菌株接种到以______为唯一碳源的培养基，从功能上讲，属于______培养基。
②培养基3中接种混合培养后的YP1，其降解圈直径明显加大，其原因可能是______。
（2）研究人员发现一种胞外酶基因A，有降解PVC塑料的功能。对A基因测序可知，其调节功能区增加一个碱基对A/T，可增强其表达能力。通过PCR定点诱变技术在体外改造A基因（如图1），然后构建表达载体（如图2），导入受体菌培育“超级菌”。
注：LacZ基因编码产生的酶能分解β-半乳糖苷，产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色
①图1所示，大引物②是指以______（选填“引物1”或“诱变引物”）延伸得到的DNA链为模板，______（选填“引物1”或“诱变引物”）与之结合延伸得到的DNA子链。获得图1中的改良A基因至少需要______个PCR循环。
②图2中要实现质粒和改良A基因的正确连接，应选用的限制酶是______。将构建的表达载体导入受体菌后，在含氨苄青霉素和β-半乳糖苷的平板上培养，长出的______（选填“蓝色”或“白色”）菌落是成功导入重组质粒的菌株，依据是______。
【答案】（1）①. PE（或聚乙烯） ②. 选择 ③. 混合培养过程中发生了转化，YT1的对PE塑料分解能力更高的基因整合到了YP1菌株中
（2）①. 诱变引物 ②. 引物1 ③. 4 ④. XmaI和BgIⅡ ⑤. 白色 ⑥. 含有改良基因A的重组质粒上LacZ基因被破坏，受体菌不能产生相应的酶，无法分解β-半乳糖苷，不能产生蓝色物质
【分析】PCR技术的原理是模拟生物体内DNA分子复制的过程，利用DNA分子热变性原理，通过控制温度控制控制DNA分子的解聚和结合，过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。
基因工程技术的基本步骤：(1) 目的基因的筛选和获取：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。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最有效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：DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA：分子杂交技术；③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。
【解析】（1）①在筛选分解PE塑料能力大小的菌株时，应将两类菌株接种到以PE塑料为唯一碳源的培养基，不能分解PE塑料的细菌，因为缺少营养物质碳源死亡；该培养基属筛选出能分解PE塑料类的细菌，所以从功能上讲属于选择培养基。
②原本YP1对PE塑料的分解能力弱于YT1，而培养基3中接种混合培养后的YP1，其降解圈直径明显加大，其原因可能是YP1菌株整合了YT1的对PE塑料高分解力的基因，发生了转化。
（2）①观察图1，根据大引物的方向，PCR1大引物②是指以引物1延伸得到的DNA链为模板，诱变引物与之结合延伸得到的DNA子链；经过PCR1得到大引物需要2次PCR，再利用大引物和引物2至少2个PCR循环才能获得完整的改良A基因，共需经过4次PCR。
②构建改良基因表达载体时，为实现质粒和改良基因的准确连接，应选用的限制酶是XmaⅠ和BglⅡ，酶切位点在目的基因两侧，且在质粒中这两个酶切位点在启动子和终止子之间，不破坏氨苄青霉素抗性基因，复制原点等重要原件，两种限制酶，形成的黏性末端不同，所以不会出现目的基因和质粒的自我环化以及目的基因的反向连接；在含氨苄青霉素和β半乳糖苷的平板上培养一段时间后，其中白色菌落含有重组质粒，判断的依据是含有改良基因A的重组质粒不含有完整的LacZ基因，受体菌不能分泌分解β-半乳糖苷而使培养基变蓝的酶。组别
实验材料及处理
检测指标
1
正常大鼠，注射适量生理盐水
1.大鼠后爪关节肿胀程度
2.辅助性T细胞占所有T细胞的比例
2
RA模型鼠，注射适量MTX
3
RA模型鼠，注射适量不含S5基因的腺病毒
4
植株
处理浓度（μml·L-1）
胞间CO2浓度
净光合速率
气孔导度
叶绿素含量
正常
0
336
6.8
98
30
正常
0.25
340
7.2
112
41
正常
2.5
329
8.0
130
42
正常
250
338
4.2
99
39
染病
0
380
3.4
60
11
染病
0.25
400
5.8
82
19
培养基及接种菌株
培养基1
培养基2
培养基3
单独培养并接种YT1
单独培养并接种YP1
提取YT1和YP1的核酸，并与YT1和YP1混合，培养一段时间后选取YP1接种
降解圈（直径D/mm）
3.5
1.8
4.2