【生物】湖北省襄阳市2025届高三下学期适应性考试试卷（五）（解析版）

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1. 科学家发现了第一种能固氮的真核生物—贝氏布拉藻，其固氮功能由硝质体完成。硝质体是贝氏布拉藻吞噬某种固氮蓝细菌后形成的一种与线粒体类似的细胞器。下列说法正确的是（ ）
A. 硝质体具有单层膜结构B. 硝质体含有核糖体
C. 固氮蓝细菌中含有线粒体D. 固氮蓝细菌是异养生物
【答案】B
【分析】蓝细菌属于原核生物，不具有线粒体，蓝细菌可以进行光合作用，属于自养生物。
【详解】A、硝质体由贝氏布拉藻吞噬固氮蓝细菌形成，类似于线粒体（双层膜结构），因此硝质体应为双层膜结构，而非单层膜，A错误；
B、硝质体来源于固氮蓝细菌，而蓝细菌作为原核生物含有核糖体，被吞噬后其核糖体可能保留在硝质体中，B正确；
C、固氮蓝细菌属于原核生物，其细胞中不含线粒体，C错误；
D、固氮蓝细菌含有光合色素（如叶绿素和藻蓝素），能够进行光合作自养，属于自养生物，D错误。
故选B。
2. 山东黄河三角洲国家级自然保护区通过建设繁殖岛、植被生态岛等，成为以保护珍稀濒危鸟类为主的湿地类型自然保护区。每年冬春时节，都有数百万只候鸟经过黄河入海口，并在这里休憩、觅食。下列叙述错误的是（ ）
A. 通过建设繁殖岛、植被生态岛为鸟类提供更多食物和栖息空间，可提高该地区鸟类的K值
B. 鸟类的迁徙行为使该自然保护区的生物群落的外貌发生变化，这属于群落演替
C. 湿地芦苇中出现苇莺落枝头，鱼蟹栖根底的景观，这可体现群落的垂直结构
D. 人类活动对野生物种生存环境的破坏，主要表现为使得某些物种的栖息地丧失和碎片化
【答案】B
【详解】群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。
【分析】A、环境容纳量（K值）是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。通过建设繁殖岛、植被生态岛为鸟类提供更多食物和栖息空间，改善了鸟类生存的环境条件，可提高该地区鸟类的K值，A正确；
B、群落演替是指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程 。鸟类的迁徙行为只是使自然保护区内生物群落的外貌在不同季节发生变化，但并没有一个群落被另一个群落代替，不属于群落演替，B错误；
C、群落的垂直结构是指在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象。湿地芦苇荡中出现苇莺落枝头，鱼蟹栖根底的景观，体现了动物在垂直方向上的分层，可体现群落的垂直结构，C正确；
D、人类活动导致栖息地丧失和碎片化是野生物种生存的主要威胁，D正确。
故选B。
3. 红曲是中国传统发酵制品，是由蒸熟后的大米经红曲霉发酵而成，发酵过程需要反复多次翻动米粒。红曲中含有小分子有机物红曲色素，可作为食品添加剂。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 红曲色素是红曲霉细胞内基因表达的直接产物
B. 培养红曲霉时，通常需要将培养基调至酸性
C. 红曲霉与制作泡菜所用菌种的细胞呼吸类型相同
D. 若要分离出高产红曲霉菌种，可先把混合菌液稀释到一定浓度，再用平板划线法分离
【答案】B
【分析】纯化微生物的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。红曲霉为霉菌，进行有氧呼吸。
【详解】A、红曲色素属于次级代谢产物，而基因表达的直接产物是蛋白质（酶），A错误；
B、红曲霉为霉菌，培养时需将培养基调至酸性以抑制细菌生长并促进霉菌繁殖，B正确；
C、红曲霉进行有氧呼吸，而泡菜菌（乳酸菌）进行无氧呼吸，呼吸类型不同，C错误；
D、分离菌种需用稀释涂布平板法（便于计数和获得单菌落），而非平板划线法，D错误。
故选B。
4. 2025年亚洲冬季运动会在哈尔滨圆满举行，激发了人们在寒冷冬季外出锻炼和体验冰雪运动的强烈兴趣。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节
B. 运动员在比赛过程中，神经冲动在神经纤维上只能单向传导
C. 比赛时运动员体内肾上腺髓质分泌的肾上腺素增加，能提高机体的应激能力
D. 比赛时运动员体内血糖分解加快，储存的ATP增加
【答案】D
【分析】人体的生命活动大多是由神经-体液共同调节完成的。神经调节的方式是反射，体液调节主要依靠激素。
【详解】A、体液中CO₂浓度升高会刺激呼吸中枢（位于脑干），通过神经系统调节呼吸运动，属于体液-神经调节，A正确；
B、在完整反射弧中，神经冲动在神经纤维上的传导方向由反射弧结构决定（单向传递），如传入神经将信号传至中枢，B正确；
C、肾上腺素由肾上腺髓质分泌，在应激状态下分泌增加，可提高机体代谢水平和应激能力，C正确；
D、ATP在细胞内含量极少且无法储存，比赛时ATP分解与合成速率加快，但储存量不会增加，D错误。
故选D。
5. 目前科学家较为认可的衰老机制是线粒体学说。该学说的内容是：在衰老过程中，线粒体产生的大量氧自由基不仅会对细胞造成直接损伤，还能启动一系列的信号转导途径，促进细胞衰老；线粒体呼吸酶复合物的活性随年龄增长而下降，导致ATP生成减少，细胞能量代谢功能下降，从而导致衰老。雌激素具有良好的抗衰老作用，科学家发现在许多组织细胞的线粒体内均存在雌激素受体。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞中ATP合成酶基因表达说明细胞发生了细胞分化
B. 在线粒体产生的氧自由基促进细胞衰老过程中会发生信息传递
C. 线粒体产生的氧自由基会攻击DNA，可能会引起基因突变
D. 雌激素可能通过与线粒体内的受体结合来保护线粒体，发挥抗衰老的作用
【答案】A
【分析】细胞衰老的特征：
（1）细胞内水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢速率减慢；
（2）细胞内多种酶的活性降低；
（3）细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐累积，它们会妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生理功能；
（4）细胞内呼吸速度减慢，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深；
（5）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低。
【详解】A、ATP合成酶基因是维持细胞基本生命活动所需的基础基因，在几乎所有活细胞中均会表达（如呼吸酶），并非细胞分化的标志。细胞分化的本质是基因选择性表达，但基础功能基因的表达不能说明细胞分化，A错误；
B、题干明确指出氧自由基能启动信号转导途径，而信号转导属于细胞间的信息传递过程，B正确；
C、氧自由基攻击线粒体或细胞核中的DNA，可能导致DNA损伤，引发基因突变，C正确；
D、线粒体内存在雌激素受体，雌激素可能通过与该受体结合，减少自由基损伤或提高呼吸酶活性，从而保护线粒体功能，D正确；
故选A。
6. 细胞是一个开放的系统，每时每刻都与环境进行着物质交换。图1中①～⑤表示物质进出细胞方式，甲～戊表示不同的物质或细胞结构，图2为蔗糖分子进入某植物细胞的过程示意图。下列相关说法错误的是（ ）
A. 若图1中戊为药物的运载体，则药物A属于水溶性分子
B. 图2中H+出细胞的方式为主动运输，蔗糖进细胞的方式为协助扩散
C. 低温处理法对左图中物质进出细胞方式都有影响，细胞呼吸抑制法则对④⑤方式有影响
D. 除一些不带电荷的小分子可以左图中①方式进出细胞外，离子的跨膜运输须借助于膜蛋白
【答案】B
【分析】题图分析：图中①~⑤分别表示自由扩散、协助扩散、协助扩散、主动运输、胞吞（胞吐）。
【详解】A、若图1中戊为药物的运载体，则药物A属于水溶性分子，因为磷脂分子的头部具有亲水性，A正确；
B、图2中H＋出细胞的方式为主动运输，因为有能量和转运蛋白的参与，蔗糖进细胞的方式为主动运输，能量来自H＋的浓度差，B错误；
C、低温处理法会影响膜的流动性，进而对左图中物质进出细胞方式都有影响，④⑤的运输方式都需要细胞呼吸提供能量，所以细胞呼吸抑制法则对④⑤方式有影响，C正确；
D、除一些不带电荷的小分子可以左图中甲方式进出细胞外，离子的跨膜运输须借助于膜蛋白，D正确。
故选B。
7. 某果实的颜色由两对等位基因B、b和R、r控制，其中B控制黑色，R控制红色，且B基因的存在能完全抑制R基因的表达，现向某基因型为BbRr的植株导入了一个隐性致死基因s，然后让该植株自交，自交后代F1表现型比例为黑色：红色：白色=8：3：1，据此下列说法中不正确的是（ ）
A. s基因导入到B基因所在的染色体上
B. F1的全部黑色植株中存在6种基因型
C. 控制果实颜色的两对等位基因遵循基因的自由组合定律
D. 对该转基因植株进行测交，子代黑色：红色：白色=2：1：1
【答案】B
【分析】根据题意可知，黑色果实的基因型为B-R-和B-rr，红色果实的基因型为bbR-，白色果实的基因型为bbrr。BbRr的植株若没有导入致死基因，自交后代黑色：红色：白色=12：3：1，导入致死基因后比例变为8:3:1，说明黑色植株中某些个体死亡，推测可能是基因型为BB的植株死亡。因此s导入的是B基因所在的染色体。
【详解】A、据分析可知，s基因导入到B基因所在的染色体上，A正确；
B、因为s和B在同一染色体上，基因型为BB的个体死亡，则F1的全部黑色植株有BbRRs、BbRrs、Bbrrs共三种，B错误；
C、由题意可知，“AaBb的植株导入了一个隐性致死基因s，然后让该植株自交，自交后代F1表现型比例为黑色：红色：白色=8：3：1”，说明控制果实颜色的两对等位基因遵循基因的自由组合定律，C正确；
D、该转基因个体为BbRrs，对该转基因植株进行测交即与bbrr杂交，子代有BbRrs、Bbrrs、bbRr、bbrr，子代没有致死个体，因此子代黑色：红色：白色二2:1:1，D正确。
故选B。
8. 细胞的大小是细胞的重要特征，一般认为，细胞的大小取决于核糖体的活性。研究发现mTOR（哺乳动物雷帕霉素靶蛋白）参与调控细胞大小，活化的mTOR可以活化核糖体蛋白S6的激酶（S6K），导致S6磷酸化，加强核糖体的翻译效率，使细胞增大。下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞越大，其表面积和体积之比越小，物质运输速率越低
B. mTOR可以通过抑制相关蛋白质的合成来增大细胞的体积
C. S6K基因缺陷或S6磷酸化位点缺失小鼠的身体可能小于正常鼠
D. 一个mRNA可结合多个核糖体翻译出多种肽链提高翻译效率
【答案】C
【分析】（1）相同时间内，物质扩散进细胞的体积与细胞的总体积之比可以反应细胞的物质运输速率，细胞越大，物质的运输效率越低。
（2）多聚核糖体作用：一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。
【详解】A、细胞越大，其表面积与体积之比就越小，物质的运输效率越低，注意不是“速率”，A错误；
B、题干中指出活化的mTOR可以活化核糖体蛋白S6的激酶（S6K），导致S6磷酸化，加强核糖体的翻译效率，使细胞增大，所以mTOR可以通过促进相关蛋白质的合成来增大细胞的体积，B错误；
C、S6K基因缺陷或S6磷酸化位点缺失会影响核糖体的翻译效率，不能使细胞体积增大。因此，S6K基因缺陷或S6磷酸化位点缺失小鼠的身体可能小于正常鼠，C正确；
D、一个mRNA可以同时结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，即同时翻译出多条一种相应的多肽，从而提高翻译的效率，D错误。
故选C。
9. 科学家将开白花的日影兰（2N=58）和开紫花的特里特兰（2N=40）的原生质体两两融合，筛选获得杂种细胞，经植物组织培养得到的杂种植株开紫花。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 可使用PEG融合法和灭活病毒诱导法促进两种原生质体融合
B. 再分化阶段提供适宜光照有利于愈伤组织细胞中的叶绿体进行光合作用
C. 杂种植株开紫花的原因可能是紫花基因为显性基因，白花基因为隐性基因
D. 植物体细胞杂交得到的杂种植株，其细胞中染色体最多有196条
【答案】D
【分析】植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。
【详解】A、PEG是常用的促融剂，但灭活病毒诱导法仅用于动物细胞融合，植物细胞融合不使用此方法，A错误；
B、再分化阶段需要光照以诱导叶绿素形成，但愈伤组织细胞在初期叶绿体发育不完全，无法有效进行光合作用，光照的主要作用是促进分化而非光合作用，B错误；
C、杂种植株开紫花可能是由于紫花基因在杂种中表达，但日影兰与特里特兰为不同物种，其基因无法形成等位基因，显隐性关系不成立，C错误；
D、杂种细胞染色体数为58+40=98条，在有丝分裂后期染色体数目加倍至196条，D正确。
故选D。
10. 非洲沙蟒是我国一级保护动物，栖息于沙漠干燥地区以及稀树草原，主要以小型啮齿动物为食，善于在草丛和洞穴中潜伏等待猎物。其身体较为粗壮，通常在松软的土壤中挖掘洞穴，用于栖息和躲避危险，能通过季节性迁徙寻找更适宜的栖息地和食物资源。下列叙述错误的是（ ）
A. 非洲沙蟒与小型啮齿动物通过负反馈调节维持数量的相对稳定
B. 稀树草原生物多样性的间接价值大于直接价值
C. 非洲沙蟒通过与环境、与种内和种间生物协同进化，形成了特有的生活习性
D. 建立自然保护区是保护非洲沙蟒最为有效的措施
【答案】C
【分析】生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。
【详解】A、非洲沙蟒主要以小型啮齿动物为食，捕食者（非洲沙蟒）和被捕食者（小型啮齿动物）之间通过负反馈调节维持数量的相对稳定，A正确；
B、生物多样性的间接价值大于直接价值，B正确；
C、生物与环境、生物与不同物种之间通过协同进化，形成了特有的生活习性，C错误；
D、建立自然保护区实施即就地保护是保护非洲沙蟒最为有效的措施，D正确。
故选C。
11. 基因M发生基因突变导致了某种遗传病。下图为某患者及其父母基因M相关序列的检测结果（同源染色体上的两个基因M均做检测，每个基因M序列仅列出一条链，其他未显示序列均正常）。父亲具有①突变位点，母亲具有②突变位点，但均未患病：患者具有①和②突变位点。下列说法错误的是（ ）
A. 该遗传病为单基因隐性遗传病
B. 该实例表明基因突变具有不定向性
C. 该患者患病的原因是其父母在产生配子的过程中发生了基因重组
D. 患者同源染色体①所在片段或②所在片段发生互换，可产生出正常的配子
【答案】C
【分析】基因重组指的是在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合。基因突变指DNA上发生碱基的增添、缺失和替换，引起基因结构的改变。
【详解】A 、已知父亲有①突变位点、母亲有②突变位点时，他们都不患病，而患者同时具有①和②突变位点才患病。在遗传学中，隐性遗传病的特点是隐性纯合子患病，杂合子不患病，所以这种遗传情况符合隐性遗传病的特征，该遗传病为单基因隐性遗传病，A正确；
B 、从图中能看到基因M出现了不同位点的突变，像父亲是①突变位点，母亲是②突变位点，不同的突变产生了不同结果，这充分表明基因突变具有不定向性，即基因可以向不同方向发生突变，B正确；
C 、基因重组指的是在生物体进行有性生殖过程中，控制不同性状的基因重新组合。但本题明确是基因M发生基因突变导致的遗传病，并非基因重组导致，所以该选项说患者患病原因是父母产生配子过程中发生基因重组是错误的，C错误；
D 、若患者同源染色体的①和②位点间发生互换，那么就存在一种可能，即突变位点①和突变位点②出现在同一条染色体上，而另一条染色体上不存在突变位点，如此便能够产生出正常的配子，D正确。
故选C。
12. 我国科学家首次在猪胚胎内培育出主要由人体细胞构成的“人猪嵌合中期肾”，且维持到胚胎第28天（过程如图所示）。已知胚胎在未分化前细胞间相互连接比较松散，可塑性强。过程①采用了CRISPR-Cas9基因编辑技术敲除掉与猪肾脏发育密切相关的关键基因SLX1。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 采用CRISPR-Cas9基因编辑技术可以敲除特定基因，利用了碱基互补配对的原理
B. 过程②去核通常用显微操作法去除卵母细胞的细胞核
C. 过程③中选择猪的桑葚胚或原肠胚等早期胚胎导入iPS细胞成功率更高
D. 胚胎移植前必须对供体和受体进行免疫学检查
【答案】A
【分析】胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。
【详解】A、 CRISPR - Cas9基因编辑技术中，向导RNA与目标DNA的识别遵循碱基互补配对原则，从而引导核酸内切酶Cas9到特定基因位点进行切割，进而敲除特定基因，A正确；
B、在核移植过程中，去核通常采用显微操作法去除处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞细胞核，B错误；
C、过程③中应选择猪的桑葚胚或囊胚等早期胚胎导入iPS细胞成功率更高，原肠胚细胞已经开始分化，不适合进行该操作，C错误；
D、受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，所以胚胎移植前不需要对供体和受体进行免疫学检查，D错误。
故选A。
13. 最新研究发现，巨噬细胞吞噬肿瘤碎片后，可激活IL-33（一种细胞因子）介导的信号通路。阻断IL-33受体（ST2）或清除巨噬细胞中的IL-33可以增强对肿瘤细胞的杀伤效果。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 巨噬细胞、T细胞等都属于抗原呈递细胞
B. 溶菌酶、抗体和IL-33都属于免疫活性物质，免疫活性物质都是由免疫细胞产生的
C. 激活IL-33通路可能降低细胞毒性T细胞对肿瘤细胞的杀伤
D. 巨噬细胞吞噬肿瘤细胞体现了免疫自稳功能
【答案】C
【分析】免疫系统的基本功能：①免疫防御：机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。这是免疫系统最基本的功能。该功能正常时，机体能抵抗病原体的入侵；异常时，免疫反应过强、过弱或缺失，可能会导致组织损伤或易被病原体感染等问题。②免疫自稳：指机体清除衰老或损伤的细胞，进行自身调节，维持内环境稳态的功能。正常情况下，免疫系统对自身的抗原物质不产生免疫反应；若该功能异常，则容易发生自身免疫病。③免疫监视：指机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤的发生。机体内的细胞因物理、化学或病毒等致癌因素的作用而发生癌变，这是体内最危险的“敌人”。机体免疫功能正常时，可识别这些突变的肿瘤细胞，然后调动一切免疫因素将其消除；若此功能低下或失调，机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染。
【详解】A、巨噬细胞属于抗原呈递细胞，但T细胞（如辅助T细胞或细胞毒性T细胞）并不直接参与抗原呈递，抗原呈递细胞主要包括树突状细胞、巨噬细胞和B细胞，A错误；
B、菌酶可由唾液腺细胞等非免疫细胞分泌，而IL-33属于细胞因子，由免疫细胞产生，但“免疫活性物质均由免疫细胞产生”的表述错误，B错误；
C、根据题意，指出阻断IL-33受体或清除IL-33可增强对肿瘤的杀伤效果，说明IL-33通路可能抑制免疫应答，激活该通路会减弱细胞毒性T细胞的杀伤作用，C正确；
D、巨噬细胞吞噬肿瘤细胞属于免疫系统的免疫监视功能，而非免疫自稳（清除自身衰老或损伤细胞），D错误。
故选C。
14. 植物激素或植物生长调节剂在生产、生活中得到了广泛的应用。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 植物生长调节剂的分子结构和生理效应均与植物激素相同
B. 油菜开花期遭遇大雨，喷洒适宜浓度的生长素类调节剂可以减少损失
C. 探索萘乙酸促进插条生根的最适浓度时，可先做预实验确定有效浓度的大致范围
D. 黄瓜开花后可通过提高赤霉素和脱落酸的比值来诱导雌花的形成
【答案】C
【分析】植物生长调节剂：人工合成的对植物生长发育起调节作用的化学物质。蔬菜生产过程中，正确使用植物生长调节剂，可以促进蔬菜生长，提高产量和品种；但使用不当时，会起到相反的作用，甚至造成经济损失。
【详解】A、植物生长调节剂包括天然和人工合成的，其分子结构不一定与植物激素相同，但生理效应相似，例如萘乙酸与生长素结构不同但作用类似，A错误；
B、油菜收获的是种子，而种子形成需要受精，大雨导致授粉失败后，喷洒生长素类调节剂无法使未受精的子房发育成果实，故不能减少损失，B错误；
C、预实验可初步确定有效浓度范围，避免资源浪费，符合科学实验设计原则，C正确；
D、赤霉素促进雄花分化，而乙烯利于雌花形成，提高赤霉素/脱落酸比值可能增加雄花比例，而非诱导雌花，D错误。
故选C。
15. 下丘脑—垂体—甲状腺轴负反馈调节是维持血清中甲状腺激素水平相对稳定的重要原因。此外，交感神经、血碘水平（I-）以及在免疫应答中免疫细胞释放的多种细胞因子，也是影响甲状腺激素合成与分泌的重要因素，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. TRH和TH分别对垂体分泌TSH的作用是相抗衡的
B. 缺碘引起的“大脖子病”患者血清中TSH含量通常比正常人高
C. 交感神经兴奋可以促进TH的分泌，还可以使心跳减慢
D. 血清中甲状腺激素水平维持相对稳定的机制主要是神经—体液—免疫调节网络
【答案】C
【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。
【详解】A、TRH促进垂体分泌TSH，TH抑制垂体分泌TSH，二者作用相抗衡，A正确；
B、缺碘导致TH合成不足，对垂体分泌TSH的抑制作用减弱，TSH含量比正常人高，B正确；
C、交感神经兴奋促进TH分泌，但甲状腺激素使心跳加快，且交感神经兴奋一般也会使心跳加快，C错误；
D、由下丘脑 - 垂体 - 甲状腺轴（体液调节）、交感神经（神经调节）、免疫细胞释放细胞因子（免疫调节）可知，是神经 - 体液 - 免疫调节网络维持TH水平稳定，D正确。
故选C。
16. 按蚊是疟疾的主要传播媒介，为消除疟疾，科研人员利用基因编辑技术构建了“抗疟基因驱动”系统，可使抗疟基因（A）在按蚊种群中快速传播。在测试该驱动系统时，研究人员发现携带抗疟基因的按蚊在疟疾流行区具有显著生存优势，但该基因会导致非疟疾环境下按蚊的生殖力下降，有关研究数据如表所示。下列说法正确的是（ ）
注：适应度是指某一基因型个体在特定环境中生存并繁殖后代的能力，通常用相对值表示，如0．5代表适应及繁殖能力是最优值的一半
A. 初始种群中A基因频率为0.8，a基因频率为0.2
B. 初始种群自由交配形成的子代在非疟疾环境中Aa基因型频率为0.32
C. 该项研究说明生物的适应性是相对的，进化方向会随环境变化而变化
D. 疟疾流行区按蚊会定向进化为只含A基因的新物种
【答案】C
【分析】自然选择使种群的基因频率发生定向改变，促使生物朝着一定方向进化。
【详解】A、初始种群中，AA占10%，Aa占20%，aa占70%。A的基因频率为（2×10% + 20%）/2 = 20%，a的基因频率为80%，A错误；
B、初始种群自由交配后，子代基因型频率符合哈迪-温伯格定律（AA=0.2²=4%，Aa=2×0.2×0.8=32%，aa=0.8²=64%）。但在非疟疾环境中，AA和Aa的适应度为0.8，aa为1.0。经自然选择后，Aa的实际频率为（0.32×0.8）/(0.04×0.8+0.32×0.8+0.64×1.0)≈27.6%，而非0.32，B错误；
C、在疟疾流行区，A基因有利；在非疟疾环境，A基因不利。说明适应性是相对的，自然选择方向随环境变化，符合进化观点，C正确；
D、自然选择可能导致A基因频率上升，但形成新物种需生殖隔离，且题目未提及a基因完全消失，D错误。
故选C。
17. 现代生物技术为人们的生活带来很大便利，同时也存在安全性和伦理问题，下列叙述错误的是（ ）
A. α淀粉酶基因可使花粉失去活性，将它和目的基因一起转入植物，可以避免花粉扩散带来的“基因污染”
B. 设计试管婴儿技术是一种有性生殖的新技术，不涉及伦理问题
C. 生殖性克隆和治疗性克隆均涉及伦理问题
D. 我国政府主张全面禁止和彻底销毁生物武器
【答案】B
【分析】转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）。生物武器种类：包括致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等。把这些病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方，可以对军队和平民造成大规模杀伤后果。我国政府：禁止生殖性克隆人，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验），不反对治疗性克隆人。
【详解】A、α淀粉酶基因的转入会破坏花粉中的淀粉合成，导致花粉失去活性，从而防止转基因植物的花粉传播，避免基因污染，A正确；
B、设计试管婴儿需对胚胎进行遗传学诊断，可能涉及胚胎筛选、性别选择等伦理争议，存在伦理问题，B错误；
C、生殖性克隆违背生命伦理，治疗性克隆因胚胎销毁也存在伦理争议，两者均涉及伦理问题，C正确；
D、我国政府严格遵守《禁止生物武器公约》，主张全面禁止生物武器，D正确；
故选B。
18. 研究发现一些特定的大肠杆菌（菌M）DNA分子中存在一种特殊的DNA序列，由重复序列（◆）和间隔序列（□）交替排列组成，间隔序列中部分DNA片段来自噬菌体（如图1）。科学家用两种噬菌体（P1和P2）侵染野生型菌M后，研究菌M对噬菌体侵染的敏感性，结果如图2所示。下列有关说法错误的是（ ）
A. 噬菌体P1、P2和菌M的遗传物质都是DNA，来自不同生物的DNA片段可以拼接在一起
B. 实验室培养P1和P2需要先在培养基中培养菌M，然后接种P1和P2继续培养
C. 可以将能够侵染菌M的各类噬菌体的DNA片段与重复序列交替排列，制备低敏感性工程菌
D. 若间隔序列中某噬菌体的DNA片段越多，则菌M对该噬菌体的敏感性越低
【答案】D
【分析】噬菌体是DNA病毒，不能直接在培养基上培养，必须寄生在活细胞中才能繁殖。
【详解】A、噬菌体是DNA病毒，菌M是细菌，它们的遗传物质都是DNA。由于DNA都具有相似的双螺旋结构，所以来自不同生物的DNA片段可以拼接在一起，A正确；
B、噬菌体是寄生生物，不能直接在培养基上培养，需要先培养其宿主菌M，然后接种噬菌体P1和P2继续培养，B正确；
C、根据实验结果，将能够侵染菌M的各类噬菌体的DNA片段与重复序列交替排列，可能会使菌M对噬菌体的抗性增强，从而制备低敏感性工程菌，C正确；
D、从图2可以看出，间隔序列中某噬菌体的DNA片段越多，菌M对该噬菌体的敏感性越高，而不是越低，D错误。
故选D。
二、非选择题：本题共4小题，共64分。
19. 油菜是重要的油料作物，能为人类提供优质食用油。甘蓝型油菜有平展叶和上卷叶两个品种，科学工作者对其进行了深入的研究。请分析回答：
（1）分别测定12叶期幼苗单株的叶绿素含量、光合速率、气孔导度等，其结果如下表。
列举叶绿体中与ATP组成元素相同的两类化合物______；在两组植株呼吸速率相同的情况下，据表中数据分析，上卷叶净光合速率大于平展叶的原因是______（答2点）。
（2）利用相关技术，找到与平展叶、上卷叶最相关的6个基因，并测得仅270D基因的碱基序列在两个品种中是相同的。
实验中基因表达量的检测指标是_____。270D基因表达量产生显著差异的原因可能是________；从基因结构角度推测，平展叶与上卷叶250D、290D基因表达量产生显著差异的原因可能是_______。
（3）研究发现250D等基因也存在于拟南芥基因组中，功能基本相同，被称为同源基因。这一事实从分子水平主要支持达尔文的_________学说，该学说的核心内容是________。
【答案】（1）①. NADPH（NADP+）、核酸（DNA、RNA）、磷脂、核苷酸、ADP ②. 叶绿素含量高，光反应强；气孔导度大，吸收利用CO2多，暗反应强
（2）①. RNA或蛋白质的含量 ②. 平展叶或上卷叶的270D基因被修饰（修饰程度不同）或答平展叶的270D基因被抑制（甲基化修饰），或答上卷叶的270D基因被增强修饰 ③. 平展叶和上卷叶中250D基因、290D基因的碱基序列都不同
（3）①. 共同由来 ②. 地球上所有生物都是由原始的共同祖先进化来的
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段：
（1）光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
（2）暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。
【解析】（1）ATP组成元素为C、H、O、N、P，在叶绿体中与ATP组成元素相同的化合物有NADPH（NADP+）、核酸（DNA、RNA）、磷脂、核苷酸、ADP等。由表格内容可知，上卷叶的叶绿素含量高，光反应强；气孔导度大，吸收利用CO2多，暗反应强，因此在两组植株呼吸速率相同的情况下，上卷叶净光合速率大于平展叶。
（2）基因的表达是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程，因此实验中基因表达量的检测指标是RNA或蛋白质的含量。由柱状图可知，250D、270D、290D在平展叶、上卷叶中基因表达量存在显著差异，由题意可知，270D基因的碱基序列在平展叶、上卷叶中是相同的，但由于平展叶的270D基因被抑制（甲基化修饰），因此其表达量比上卷叶小；平展叶和上卷叶中250D基因、290D基因的碱基序列都不同，因此二者在平展叶、上卷叶中基因表达量存在显著差异。
（3）250D等基因也存在于拟南芥基因组，说明拟南芥、甘蓝型油菜可能来自同一祖先，属于分子水平上的证据，能支持达尔文的共同由来学说，共同由来学说的核心内容是地球上所有生物都是由原始的共同祖先进化来的。
20. 1981年，我国科研人员在陕西省洋县发现全球仅存的7只野生朱鹮，历经40多年，经过建立自然保护区、人工繁育、野化放归三步走，朱鹮种群不断复壮。这一极小种群野生动物保护的奇迹被称为“国际濒危物种保护的成功典范”。回答下列问题：
（1）根据朱鹮的生活习性，可将其一年划分为3个时期：繁殖期（2月—6月）、游荡期（7月—10月）、越冬期（迁移期，11月一次年1月）。在越冬期，决定朱鹮种群大小的主要的数量特征是_____。在繁殖期，未配对的雄性朱鹮会用喙拾起树枝或树叶向雌性朱鹮求偶，这属于信息传递中的_____信息。
（2）自然干扰或人为活动造成栖息地破碎化，导致野生动物形成不同种群，产生_______，从而影响基因交流，使得一个种群的数量减少。在自然条件下，即使一个物种仍存有少量个体，但仍可能被定义为“灭绝”或“功能性灭绝”，原因是_______。
（3）为扩大朱鹮的栖息地，保护工作者进行了野化放归实验。数年后，通过呜声识别的方法统计某野化放归群体的种群密度。鸣声识别统计的方法具有______的优势。
（4）当野外放养的朱鹮种群数量处于较长期的相对稳定阶段，表明其种群数量可能已达到了当地的_____。有人建议可以将朱鹮从陕西扩大到全国多地进行野外放养，继续增加其数量。从生物与环境角度分析，在扩大朱鹮放养区时应考虑______（答出2点）。
【答案】（1）①. 迁入率和迁出率 ②. 行为
（2）①. 地理隔离 ②. 种群的延续需要有一定的个体数量为基础。当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等而衰退、消亡
（3）非损伤、低干扰 （4）①. 环境容纳量（K值）②. 朱鹮对当地环境的适应性；朱鹮对当地生物多样性的影响；当地生物对朱鹮生存的影响等
【分析】（1）种群是一定空间内同种生物所有个体形成的集合。种 群作为一个整体，具有个体层次上所没有的特征。种群研究 的核心是种群的数量特征和数量变化规律。
（2）种群最基本的数量特征是种群密度。种群的其他数量 特征包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性 别比例等，这些特征是决定种群密度的重要因素，其中出生 率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群的密度，年龄结 构影响出生率和死亡率，性别比例影响出生率。
【解析】（1）在越冬期，朱鹮的种群大小主要由迁入率和迁出率决定。未配对的雄性朱鹮用喙捡起树枝或树叶向雌性朱鹮求偶，这属于行为信息。
（2）栖息地破碎化导致野生动物形成不同种群，产生地理隔离，影响基因交流，导致种群数量减少。在自然条件下，即使一个物种仍存有少量个体，但仍可能被定义为“灭绝”或“功能性灭绝”，原因是种群的延续需要有一定的个体数量为基础。当一个种群的数量过少，种群可能会由于近亲繁殖等而衰退、消亡。
（3）鸣声识别统计的方法不需要对动物进行抓捕，故鸣声识别统计的方法比标记重捕法具有不伤害（非损伤）、低干扰朱鹮的优势。
（4）当野外放养的朱鹮种群数量处于较长期的相对稳定阶段，表明其种群数量可能已达到了当地的环境容纳量（K值）。有人建议可以将朱鹮扩大到全国多地进行野外放养，继续增加其数量，也有人反对盲目扩大朱鹮放养区。从生物与环境的角度来看，在扩大朱鹮放养区时应考虑：朱鹮对当地环境的适应性；朱鹮对当地生物多样性的影响；当地生物对朱鹮生存的影响等。
21. 阿尔兹海默征（AD）主要与患者脑内积累的β-淀粉样蛋白（Aβ）及其引发的炎症反应有关，患者常表现为逐渐丧失记忆和语言功能等症状，抗炎治疗可延迟AD的进展。科研人员探究了黄连素对AD模型大鼠多种相关指标的影响，实验结果如下：
各组大鼠外周血T淋巴细胞比例
回答下列问题：
（1）外周血中Th17细胞和Treg细胞都起源于骨髓中的造血干细胞，在_______（填器官）中发育成熟。
（2）海马区神经元之间通过突触传递兴奋，兴奋在突触传递的速度比神经纤维上要慢，原因是______。
（3）为了获得AD模型鼠，研究人员每周向生理状态相同的、同种雄性健康大鼠双侧海马区注射适量______溶液，并让处理后的大鼠进行水迷宫学习记忆能力测试，若大鼠从入水点到找到隐藏在水中平台所需要的时间______，则表示造模成功。
（4）若黄连素组大鼠每天注射一定量的黄连素溶液，则正常组和模型组大鼠应每天分别注射_____、______。黄连素无法入脑不能直接调控海马组织的炎症状态，研究人员猜测黄连素可能通过作用于某信号通路来影响Th17和Treg细胞的比例，在一定程度上纠正免疫失衡，具体表现为______Th17细胞的比例，______Treg细胞的比例（填“升高”或“降低”）。为验证该猜测，在原有实验基础上需增设一组实验，该组对AD模型大鼠的处理为______。
【答案】（1）胸腺 （2）突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换
（3）①. β-淀粉样蛋白（Aβ）②. 延长
（4）①. 等量的生理盐水 ②. 等量的生理盐水 ③. 降低 ④. 升高 ⑤. 注射黄连素且抑制相关信号通路
【分析】免疫细胞包含吞噬细胞和淋巴细胞，他们都起源于骨髓中的造血干细胞。
【解析】（1）外周血中Th17细胞和Treg细胞都为T淋巴细胞，起源于骨髓中的造血干细胞，在胸腺中发育成熟。
（2）兴奋在突触传递的速度比在神经纤维上要慢，主要是因为在突触处需要经过电信号到化学信号再到电信号的转换，这个过程涉及到神经递质的释放、扩散和与受体的结合，需要一定的时间。
（3）阿尔兹海默征（AD）主要与患者脑内积累的β-淀粉样蛋白（Aβ）以及其引发的炎症反应有关，因此为了获得AD模型鼠，研究人员每周向生理状态相同的、同种雄性健康大鼠双侧海马区注射适量β-淀粉样蛋白（Aβ）溶液，并让处理后的大鼠进行水迷宫学习记忆能力测试，若大鼠从入水点找到隐藏在水中平台所需要的时间延长，则表示造模成功。
（4）若黄连素组大鼠每天注射一定量的黄连素溶液，则正常组和模型组大鼠每天应分别注射等量的生理盐水、等量的生理盐水。由实验结果对比可知，黄连素可能通过作用于某信号通路来影响Th17和Treg细胞的比例，纠正免疫失衡，而AD征与炎症反应有关，Th17细胞促进炎症，Treg细胞抑制炎症，所以具体表现为降低Th17细胞的比例、升高Treg细胞的比例。为验证该假设，在原有实验基础上需增设一组实验，该组对AD模型大鼠的处理为注射黄连素且抑制相关信号通路，通过与只注射黄连素的组对比，观察Th17和Treg细胞比例的变化，从而验证假设是否成立。
22. 我国养蚕业历史悠久（蚕为ZW型），蚕农很早就发现雄蚕比雌蚕吐丝量高、蚕丝质优，但难以尽早大规模鉴别并挑选出雄蚕。基因工程技术为研究人员改造家蚕实现蚕农只饲养雄蚕的愿望提供了可能，相关技术环节如图①②③所示，已知常染色体上的T基因缺失（基因型记为tt）会导致家蚕胚胎停育。回答下列问题：
（1）研究人员应用基因工程技术构建含T′基因的雄蚕，需要用到的“分子工具”包括________。导入重组质粒后通常采用________技术检测目的基因是否插入了雄蚕染色体DNA，最终筛选出常染色体基因型为TT'的杂合雄蚕品系甲。
（2）Cre酶可以特异性识别LxPII位点并将LxPII位点间的DNA片段进行切除。研究人员将胚胎发育后期特异性表达基因的启动子与Cre酶基因定点整合到W染色体上构建了常染色体基因型为TT且特异性表达Cre酶的雌蚕品系乙。将雌蚕品系乙与杂合雄蚕品系甲杂交，F1胚胎发育为幼虫后，T′基因存在于________（填“雄蚕”“雌蚕”或“雌蚕和雄蚕”）中，会表现出绿色荧光的蚕占比为________。
（3）研究人员在F1中筛选出Tt的雌蚕与雄蚕品系甲杂交，并采用图②所示PCR检测F2的早期胚胎（1~6类），结果如图③所示，其中________类胚胎可能发生停育，________类胚胎发育的个体与雄蚕品系甲基因型相同。
（4）上述F2胚胎发育为幼虫后，可以从表型区分雌雄，发出绿色荧光的是______（填“雌”或“雄”）蚕，原因是雄蚕中含有T′基因的个体，无_________染色体，不含________基因，不会发生T′基因的切除，绿色荧光蛋白基因可以表达，雌蚕中的过程刚好相反。
【答案】（1）①. 限制酶、DNA连接酶和载体（质粒）②. PCR
（2）①. 雄蚕 ②. 1/4
（3）①. 3 ②. 6
（4）①. 雄 ②. W ③. Cre酶
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：
（1）目的基因的获取；
（2）基因表达载体的构建，使目的基因与运载体结合；
（3）将目的基因导入受体细胞；
（4）目的基因的检测与表达，检测目的基因的表达是否符合特定性状要求。
【解析】（1）基因工程中，限制酶用于切割DNA分子，获取目的基因（如T′基因）和切割载体。DNA连接酶用于将T′基因连接到载体上，形成重组质粒。载体（质粒）用于携带T′基因并导入家蚕细胞。PCR技术用于扩增目标DNA片段，检测T’基因是否成功插入家蚕基因组。
（2）因为Cre酶基因定点整合到了雌蚕的W染色体上，且在胚胎发育后期特异性表达，Cre酶可以特异性识别LxPⅡ位点并将LxPⅡ位点间的DNA片段进行切除，所以雌蚕的T′基因会被切除，而雄蚕没有W染色体，因此只有雄蚕含有T′基因，只有雄蚕发出绿色荧光。亲本雄蚕（TT′ZZ）与雌蚕（TTZW）杂交，F1的基因型及比例为TTZZ：TT′ZZ：TTZW：TT′ZW=1：1：1：1，其中TT′ZZ个体能表现出绿色荧光，占1/4。
（3）由图③可以判断出各早期胚胎的基因型，1类：TTZW，2类：TT′ZW，3类：T′T′ZW，4类：T′T′ZZ，5类：TTZZ，6类：TT′ZZ。因为 Cre 酶基因定点整合到了雌蚕的W染色体上，且在胚胎发育后期特异性表达，因此胚胎发育后期1、2、3类的T′基因会被切除，而常染色体上的T基因缺失（基因型记为tt）会导致家蚕胚胎停育，因此3类胚胎会停育。雄蚕品系甲的基因型为TT′ZZ，因此相同是6类。
（4）由前面分析可知，能表现出绿色荧光的个体含有T′基因，而T′基因只存在于雄蚕中（因为雌蚕的T′基因在胚胎发育后期被Cre酶切除了），所以挑选能表现出绿色荧光的个体都为雄蚕，雄蚕无W染色体，因此不含Cre酶，不会发生T′基因的切除，绿色荧光蛋白基因可以表达，雌蚕中的过程刚好相反。AA
Aa
aa
初始种群中基因型频率
10%
20%
70%
疟疾流行区的适应度
1.0
1.0
0.6
非疟疾环境下的适应度
0.8
0.8
1.0
组别
叶绿素a（mg/g）
叶绿素b（mg/g）
总叶绿素（mg/g）
净光合速率
（umlCO2/m2·s）
气孔导度
（mlH2O/m2·s）
胞间CO2浓度
（umlCO2/ml）
平展叶
4.2
2.7
6.9
8.7
0.18
461.0
上卷叶
6.7
3.5
10.2
12.6
0.21
397.5
组别
Th17占总淋巴细胞百分比（%）
Treg占总淋巴细胞百分比（%）
正常组
0.58
4.23
模型组
1.90
2.76
黄连素组
1.17
3.69