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山东省实验中学2024届高三上学期第三次诊断考试生物试题（Word版附答案）
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这是一份山东省实验中学2024届高三上学期第三次诊断考试生物试题（Word版附答案），共43页。试卷主要包含了12等内容，欢迎下载使用。
2023．12
注意事项：
1．答卷前，先将自己的考生号等信息填写在试卷和答题卡上，并在答题卡规定位置贴条形码。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，用0．5mm黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．考试结束后，将答题卡和草稿纸一并交回。
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30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. 转运蛋白是协助物质跨膜运输的重要膜组分，它分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。下列说法错误的是（ ）
A. 载体蛋白在转运物质时需与被转运物质结合，构象也会发生改变
B. 葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞需要载体蛋白的协助，并消耗消化道内的ATP
C. 神经纤维上的离子通道转运钠离子时，通道蛋白的构象会发生改变
D. 通道蛋白只容许与自身孔径大小和电荷适宜的物质通过，不与被转运物质结合
2. 巨自噬和分子伴侣自噬（CMA）是降解异常蛋白的两种自噬过程。巨自噬通过自噬体与溶酶体的融合完成。CMA过程中，分子伴侣Hsc70帮助目标蛋白去除折叠，由位于溶酶体膜上的受体蛋白识别目标蛋白暴露出的特定氨基酸序列（如KFERQ），目标蛋白进入溶酶体降解。阿尔兹海默症（AD）患者的神经细胞中常出现CMA活性降低，Tau蛋白累积（Tau积累会导致记忆障碍）。下列说法错误的是（ ）
A. 含有KFERQ序列的异常蛋白不一定被溶酶体膜上的受体蛋白识别
B. Tau蛋白中可能包含KFERQ氨基酸序列，提高CMA活性的药物可能会减缓AD发病进程
C. 巨自噬过程体现了生物膜的流动性和选择透过性
D. 某些条件下，细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量
3. 已知生物毒素a是由蛋白质b经过糖链修饰的糖蛋白，通过胞吞进入细胞，专一性地抑制人核糖体的功能。为研究a的结构与功能的关系，某小组取生物毒素a、蛋白质b和c（由a经高温加热处理获得，糖链不变）三种样品蛋白，分别加入三组等量的某种癌细胞（X）培养物中，适当培养后，检测X细胞内样品蛋白的含量和X细胞活力（初始细胞活力为100%），结果如图所示。下列相关分析不合理的是（ ）
A. 动物细胞中，蛋白质的糖链修饰可能发生在内质网中
B. 根据图1可知，糖蛋白进入细胞几乎不受蛋白质b变性影响
C. 与蛋白质b组细胞的蛋白质合成相比，生物毒素a组细胞的蛋白质合成量较少
D. 生物毒素a能显著抑制X细胞的活力，主要依赖糖链和蛋白质b
4. 固定化酶是指在一定的空间范围内起催化作用，并能反复和连续使用的酶。固定化酶用于生产前，需要获得酶的有关数据。如图：曲线①表示相对酶活性，即某种酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比：曲线②表示残余酶活性，即将该种酶在不同温度下保温足够时间，再在酶活性最高的温度下测得的酶活性。下列分析错误的是（ ）
A. 曲线①是在其它条件适宜，不同温度时测得的数据
B. 由曲线①可知，该酶在温度为80℃时的催化效率最高
C. 曲线②是在其它条件适宜，温度为80℃时测得的数据
D. 若该种酶固定化后用于生产，使用的最佳温度是80℃
5. 研究发现，线粒体内的部分代谢产物如丙酮酸经氧化脱羧形成的乙酰辅酶A可调控细胞核内某些基因的表达进而调控细胞的功能。如图为T淋巴细胞的线粒体部分调控关系的示意图，其中NFAT蛋白为T细胞核活化因子，在与免疫反应有关的重要基因转录中起关键作用。下列说法正确的是（ ）
A. 乙酰辅酶A经过三羧酸循环彻底分解成CO2和NADPH
B. 有氧呼吸前两个阶段产生的NADH在线粒体基质中与O2结合产生水并释放大量能量
C. 图中相关基因的组蛋白乙酰化，激活其转录，此过程中该基因的碱基序列没有发生变化
D. 线粒体内产生的自由基可进入细胞核调控细胞因子相关基因的转录，提高机体免疫力
6. 动物细胞有丝分裂阶段，中心体负责纺锤体的组装并受蛋白激酶（PLK4）的调控，多功能骨架蛋白（CEP192）参与纺锤体的形成。PLK4失活后，PLK4凝聚体可招募其他成分充当中心体作用，使正常细胞分裂可在无中心体复制的条件下进行。泛素连接酶（TRIM37）可抑制PLK4凝聚、促进CEP192的降解。下列分析错误的是（ ）
A. 中心体由两个相互垂直排列的中心粒组成，会在间期复制一次
B. PLK4失活后，TRIM37的水平会影响非中心体型纺锤体的组装
C. 在PLK4失活的情况下，TRIM37基因过度表达可抑制细胞分裂
D. TRIM37基因过度表达的细胞中染色体数目可能是正常体细胞的2倍
7. 将核DNA全部用32P标记的果蝇精原细胞置于含31P的培养液中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，检测子细胞及细胞内染色体的标记情况。下列分析不正确的是（ ）
A. 若进行有丝分裂，则第二次分裂中期含32P的染色单体有8条
B. 若进行减数分裂，则第二次分裂中期含32P的染色单体有8条
C. 含32P染色体的子细胞比例为1，则一定进行减数分裂
D. 含32P染色体的子细胞比例为1/2，则一定进行有丝分裂
8. 某遗传家系图如下，甲病和乙病均为单基因遗传病，基因均不在X、Y染色体的同源区段上。已知乙病为伴性遗传病，人群中甲病的患病概率为12%。以下仅针对这两种遗传病而言，家系中无突变和染色体片段交换发生，II-1无致病基因，II-2为纯合子。
下列叙述正确的是（ ）
A. 控制甲病和乙病的基因遵循自由组合定律
B. II-3与II-4再生一个正常女孩的概率为1/8
C. III-2的致病基因不可能是I-1遗传下来的
D. III4的基因型与II-3不相同的概率为5/6
9. 大肠杆菌乳糖操纵子包括lacZ、lacY、lacA三个结构基因（编码参与乳糖代谢的酶，其中酶a能够水解乳糖），以及操纵基因、启动子和调节基因。培养基中无乳糖存在时，调节基因表达的阻遏蛋白和操纵基因结合，导致RNA聚合酶不能与启动子结合，使结构基因无法转录；乳糖存在时，结构基因才能正常表达，调节过程如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 结构基因转录时只能以β链为模板，表达出来的酶a会使结构基因的表达受到抑制
B. 过程①的碱基配对方式与②不完全相同，参与②过程的氨基酸都可被多种tRNA转运
C. 若调节基因的碱基被甲基化修饰，可能导致结构基因持续表达，造成大肠杆菌物质和能量的浪费
D. 据图可知，乳糖能够调节大肠杆菌中基因的选择性表达，该过程发生细胞的分化
10. 正常的水稻体细胞染色体数为2n=24。现有一种三体水稻，细胞中7号染色体有三条。该水稻细胞及其产生的配子类型如图所示（6、7为染色体标号；A为抗病基因，a为易感病基因；①～④为四种配子类型）。已知染色体数异常的配子（①③）中雄配子不能参与受精作用，雌配子能参与受精作用。（不考虑突变或互换）以下说法正确的是（ ）
A. 形成图中配子的次级精母细胞中染色体数为13或12
B. 配子②与④可由同一个初级精母细胞分裂而来
C. 以该三体抗病水稻作父本，与易感病水稻（aa）杂交，子代中抗病：易感病=5：1
D. 以该三体抗病水稻作母本，与易感病水稻（aa）杂交，子代抗病个体中三体植株占3/5
11. 科学家在废水池里发现一种依赖分解尼龙为生的细菌——尼龙菌，这是由于野生型细菌发生了基因突变，最终使得原本能够分解糖的酶转化成分解尼龙的酶。相应部分碱基序列如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 突变导致多肽中两个氨基酸序列发生了改变
B. 尼龙菌的形成说明该野生型菌株种群发生了进化
C. 尼龙材料出现之后野生型菌株发生突变形成尼龙菌
D. 对细菌来说，可遗传的变异来源于基因突变
12. 科学家以果蝇为实验材料揭示了AC—DN1P—PI神经介导的高温促进夜间觉醒的调控过程，如图所示。高温使阳离子通道蛋白TrpA1被激活，AC神经元产生兴奋，通过神经传导最终抑制PI神经元兴奋，从而促进夜间觉醒，下列分析正确的是（ ）
A. 高温引起夜间觉醒的过程中，兴奋在神经纤维上双向传导
B. 神经递质CNMa与其受体结合不会使PI神经元发生电位变化
C. 干扰AC神经元中TrpA1的合成会使高温促进夜晚觉醒的作用减弱
D. 用药物抑制CNMa的合成和释放，可降低高温环境中的睡眠质量
13. 类风湿性关节炎（RA）是一种慢性自身免疫病。研究人员分别测定了多名健康志愿者和RA患者血清中四种细胞因子的含量，结果如图1所示。有些细胞因子能促进B细胞增殖分化，促进免疫炎症反应；而另一类细胞因子则抑制免疫炎症反应。糖皮质激素（GC）是治疗RA的药物之一，其分泌的调节途径如图2所示，CRH和ACTH分别是下丘脑和垂体分泌的激素。下列说法正确的是（ ）
A. 垂体细胞膜上既有CRH受体，也有GC受体
B. 糖皮质激素分泌减少会促进CRH、ACTH的分泌
C. INF-α和IL-6是促进RA患者免疫炎症的细胞因子
D. GC可通过抑制IL-4和IL-10的产生而治疗RA
14. 季节性流感疫苗可刺激机体产生两类特异性记忆B细胞（bmem），从而在季节性流感病毒来袭时产生更强烈的免疫效应。两类bmem由于受到分布于辅助性T细胞、细胞毒性T细胞内转录因子的调控，在转录和表观遗传水平上表现显著不同。下列说法错误的是（ ）
A. 当季节性流感病毒来袭时，已注射疫苗的人体内bmem迅速增殖分化后产生大量抗体
B. 人体两类bmem在表观遗传水平上的显著不同取决于DNA碱基序列上的差异
C. 辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合是激活B细胞的第二个信号
D. 被季节性流感病毒感染的靶细胞可被细胞毒性T细胞裂解，这属于细胞凋亡
15. 小麦植株在麦穗成熟后若遭遇雨水和高温，穗上的籽粒会部分萌发。我国科学家发现了调控小麦种子休眠的关键基因SD6，该基因持续高表达时将间接抑制脱落酸的合成，从而调控种子的休眠。下列有关叙述错误的是（ ）
A. SD6表达时其mRNA通常会与多个核糖体结合使翻译更高效
B. SD6可能是通过控制酶的合成来控制代谢进而调控种子休眠
C. 小麦籽粒萌发是基因组在一定的时间和空间上程序性表达的结果
D. 栽种小麦时应选择SD6基因高表达的品种以防止籽粒在穗上萌发
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. 当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。下列相关分析正确的是（ ）
A. 该实验的自变量为光和H蛋白，CO2浓度、温度等属于无关变量
B. 根据实验结果可以比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱
C. 据图分析，强光照射下，与野生型相比突变体中流向光合作用的能量少
D. 若测得突变体的暗反应强度高于野生型，则说明PSⅡ活性高，光反应产物多
17. 水稻纯合品系H是优良的人工栽培稻，纯合品系D是野生水稻。品系H和品系D中与花粉育性相关的基因分别为SH和SD，与某抗性相关的基因分别为TH和TD。构建分别含有基因TD和SD的纯合品系甲和品系乙的流程如图表示，甲、乙品系只有一对基因与品系H不同，其余都相同。图中的BC6F1指回交六次后的子一代，其余类推。甲、乙品系杂交后的F1自交，得到的F2中SDSD、SDSH、SHSH数量分别为12、72和60，TDTD、TDTH、THTH数量分别为50、97和52。下列叙述不正确的是（ ）
A. TD/TH基因和SD/SH基因位于一对同源染色体上
B. 分子检测筛选的目的是选出具有TH或SH基因的子代
C. BC6F1自交后需单株收获水稻种子，用于分子检测筛选
D. 甲、乙品系杂交，F1产生的SD可育花粉：SH可育花粉为1：4
18. 猪（2n=38）群体中发现一种染色体平衡易位导致的变异，如图1。在减数分裂中，两条易位染色体与正常同源染色体的行为一致；易位染色体与正常染色体可形成复杂的联会复合物（如图2）。若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律（不考虑互换）。易位纯合公猪体细胞无正常13、17号染色体，易位纯合公猪与四头染色体组成正常的母猪交配产生的后代均为易位杂合子，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 上述变异是染色体结构和数目均异常导致的
B. 染色体易位往往对个体不利，不能为进化提供原材料
C. 易位杂合子减数分裂会形成18个正常的四分体
D. 易位杂合子产生染色体组成正常的配子的概率是1/6
19. 胃肠道又被称为人体的“第二大脑”，原因是胃肠道中存在着一套由大量神经元构成的相对独立的内在神经系统。研究表明正常情况下人体的自主神经对胃肠道的内在神经系统具有调节作用，但是在切除自主神经后，内在神经系统依然可以独立调节胃肠道的运动、分泌等功能，下列说法错误的是（ ）
A. 副交感神经兴奋时，可以引起胃肠蠕动和消化液分泌加强，进而提高消化吸收速率
B. 由内在神经系统独立调节肠道运动的过程不能称为反射，因为没有完整反射弧的参与
C. 神经冲动沿神经元的轴突传递时，膜外局部电流的方向是从未兴奋部位流向兴奋部位
D. 如果切除了小肠神经后盐酸依然可以刺激小肠黏膜产生促胰液素，则说明促胰液素分泌过程中不存在神经调节
20. 如图为某人剧烈运动后一些生理活动的调节过程，①~④分别代表不同的激素。下列说法错误的是（ ）
A. 当细胞外液渗透压升高时，下丘脑释放①ADH增多，能增加肾小管和集合管对水的重吸收
B. ④是甲状腺激素，和性激素、肾上腺素等激素类似，分泌过程存在分级调节和反馈调节的特点
C. 体温升高时，在下丘脑体温调节中枢的调控下机体会通过增加散热等方式来维持体温相对稳定
D. 延髓中有心血管中枢，当血压升高时可以通过自主神经系统作用于心脏和血管，使血压降低
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 图1是在温度和CO2等其他因素均适宜条件下测定的玉米叶和小麦叶的总光合速率与呼吸速率的比值（P/R）与光照强度的关系，同时测定了小麦和玉米叶肉细胞的D1蛋白、F蛋白及氧气释放速率的相对量与光照强度的关系，结果如下表所示（“+”多表示量多）。已知叶绿素a通常与D1蛋白等物质结合，构成光合复合体PSⅡ（可使水发生光解）。
（1）根据题意，光合复合体PSⅡ位于__________，其上色素具有__________光能的作用，用________法分离光合色素所依据的原理是__________。
（2）结合表中信息分析，在图1中的d光强下，玉米叶的总光合速率________（填“大于”“等于”或“小于”）小麦叶的总光合速率。
（3）D1蛋白极易受到强光破坏，被破坏的D1蛋白降解后，空出相应的位置，新合成的D1蛋白才能占据相应位置，使PSⅡ得以修复。叶绿素酶（CLH）可催化叶绿素a降解，结合态的叶绿素a不易被降解。CLH与F蛋白结合后可催化被破坏的D1蛋白的降解。结合表中信息分析，在强光下玉米叶的氧气释放速率比小麦叶降低更慢的原因是___________。
（4）玉米称为C4植物，其光合作用的暗反应过程如图2所示，酶1为PEP羧化酶，可以固定低浓度的CO2形成C4，酶2为RuBP羧化酶，可以固定高浓度的CO2形成C3，对低浓度的CO2没有固定能力。则酶1固定CO2的能力比酶2________（填“强”或“弱”）。小麦叶肉细胞没有酶1催化生成C4的过程，称为C3植物，其光合作用均在叶肉细胞完成。据上述信息分析，与小麦相比，玉米更适应高温、干旱环境的依据是________
22. 种子是农业的“芯片”，科研人员常利用诱变育种、杂交育种培育优质种子。两个豌豆突变纯系（M和N）具有高产、营养丰富等优良性状，但都是白粉病感病品种。已知防治野生型豌豆的白粉病，最有效、经济和环境友好的方法是利用抗病品种。为了改良突变品系，育种工作者做了如下实验：
【实验一】在种质资源库中选取抗病的纯系豌豆品系X9002，与M和N进行杂交，结果如下表。
【实验二】工作人员对M、N、X9002、野生型品系中与白粉病抗性有关的某个基因进行分析，通过对四个品系该基因同源cDNA克隆的测序表明，M和X9002的cDNA序列完全相同；但N与X9002相比，存在一个129bp片段的缺失。
请根据上述两个实验的结果，回答下列问题：
（1）研究表明，X9002品系含显性抗病基因A和隐性抗病基因b，则品系M的基因型为__________，丙杂交组合的F2中感病纯合植株有________种基因型。若用甲中F2抗病的植株进行自交，F3中抗病：感病比例为__________。
（2）已知野生型品系的基因型与M、N不同，则野生型在实验二中所述基因的cDNA序列与品系________相同。若不考虑A基因，由实验二可推测，X9002品系产生抗性的原因是_______________。
（3）选乙杂交组合产生的F2感病个体自交，子代不同于亲本基因型的个体占__________
（4）若选用基因工程的方法进行改良，最好选用品系__作为受体作物。除了诱变育种、杂交育种外，能在短时间内快速改良该受体作物的育种方法还有__________
23. 某一果蝇种群眼色由位于两对同源染色体上的两对等位基因（A/a，B/b）控制，分为野生型、朱红色（与基因B存在有关）、棕色（与基因A存在有关）、白色。为研究其遗传机制，进行了如下杂交实验（不考虑突变、染色体交叉互换和XY同源区段）：
组合一：野生型雌蝇×野生型雄蝇→野生型雌蝇∶野生型雄蝇∶朱红眼雄蝇＝2∶1∶1
组合二：野生型雌蝇×朱红眼雄蝇→野生型雌蝇∶棕眼雌蝇∶野生型雄蝇∶棕眼雄蝇＝3∶1∶3∶1
组合三：野生型雌蝇×野生型雄蝇→野生型雌蝇∶棕眼雌蝇∶野生型雄蝇∶朱红眼雄蝇∶棕眼雄蝇∶白眼雄蝇＝6∶2∶3∶3∶1∶1
（1）根据实验分析，基因A、a位于________染色体上，基因B、b位于________染色体上。
（2）野生型果蝇的基因型有________种，组合三的亲本基因型为________。
（3）欲鉴定组合二子代中一只野生型雄性果蝇是否为纯合子，可随机选择该组合子代中多只________（写出表型）进行杂交，如果子代的表型________，则该野生型果蝇为纯合子，否则为杂合子。
（4）已知基因T、t位于果蝇常染色体上。当t纯合时对雄果蝇无影响，但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇。让一只含T基因的纯合朱红眼雌蝇与一只含t基因的纯合棕眼雄蝇杂交，所得F1果蝇的表型及比例为________，F1随机交配，F2的性别比例为________，F2中，白眼雄蝇所占的比例为________。
24. 研究发现，大脑前额叶皮层GABA能中间神经元中的N基因与精神分裂症的发病密切相关。为了研究精神分裂症的发病机制与N基因的关系，研究者进行了一系列实验。
（1）GABA能中间神经元释放的GABA（γ-氨基丁酸，一种神经递质）可与突触后膜上的________结合，激活氯离子通道导致氯离子内流，从而向突触后神经元传递________信号。
（2）为了研究N基因的表达水平与小鼠患精神分裂症的关系，研究者利用基因工程构建了GABA能中间神经元中N基因过表达的模型鼠，并检测模型鼠与对照鼠的行为，结果如图1。已知精神分裂症会表现出基础活动量增加、对声音惊吓的反射程度减弱等表现。
分析图1实验结果，得出结论：__________。
（3）已知外源导入N基因的表达可被四环素调控，其作用机制如图2所示。请阐述四环素调控N基因过表达的机理：______________。
为了进一步验证由图1所得的实验结论，请选择合适的实验材料，设计实验并预期实验结果。
①可选实验材料：模型鼠、正常鼠、蔗糖水、含四环素的蔗糖水、生理盐水
②实验设计方案：___________。
③预期实验结果：___________。
（4）进一步研究发现，模型鼠GABA能中间神经元动作电位产生的频率降低。研究者检测模型鼠GABA能中间神经元中钠离子通道的mRNA量、钠离子通道蛋白总量以及细胞膜上的钠离子通道蛋白量，发现与对照组无差异，说明过表达N基因不影响钠离子通道蛋白基因的____________以及钠离子通道蛋白的____________。N基因表达产物是膜定位蛋白，其胞内肽段I可与钠离子通道结合，将肽段I加入到离体培养的GABA能中间神经元中，检测发现钠离子通过量____________（填“增加”或“减少”），说明过表达N基因抑制钠离子通道活性。
（5）请根据上述研究，阐明精神分裂症患者的发病机制：________。
25. 胰岛B细胞是可兴奋细胞，存在外正内负的静息电位。其细胞外Ca2+浓度约为细胞内的10000倍，细胞内K+浓度约为细胞外的30倍。下图1为血糖浓度升高时，胰岛B细胞分泌胰岛素的机制示意图；图2表示胰岛素分泌的调节过程及胰岛素作用机理。请回答下列问题：
（1）由图1可知，当血糖浓度升高时，胰岛B细胞接受的信号分子有________________，这些信号分子通过一系列的调节过程，使胰岛素分泌增加。
（2）由图1可知胰岛素的作用机理一方面通过促进______________的融合，进而促进组织细胞摄取更多的葡萄糖；同时，通过促进葡萄糖的氧化分解和转化为非糖物质，以及__________从而降低血糖浓度。
（3）据图2分析可知，葡萄糖通过________方式进入胰岛B细胞，氧化分解后产生ATP，ATP作为__________与ATP敏感的K+通道蛋白上的识别位点结合，导致ATP敏感的K+通道关闭，进而触发_________，使胰岛B细胞兴奋，释放胰岛素。
（4）人体感染某病毒后，胰岛B细胞会被自身的免疫细胞破坏，引起I型糖尿病，这是因为胰岛B细胞含有与该病毒相似的__________（填物质）。上述研究在对I型糖尿病患者进行胰岛移植前，科学家还需解决患者对胰岛B细胞__________的问题。
光照强度
a
b
c
d
e
f
小麦
D1蛋白含量
++++
++++
++++++
++++
++
+
F蛋白含量
++++
++++
++++++
++++
++
+
氧气释放速率
++
++++
++++++
++++
++
+
玉米
D1蛋白含量
++++
++++
+++++
+++++
++++
+++
F蛋白含量
++++
++++
+++++
+++++
++++
+++
氧气释放速率
+
++
+++++
+++++
++++
++++
杂交组合
亲本
F1表型
F2表型
甲
X9002×M
抗病
1/4感病、3/4抗病
乙
X9002×N
感病
3/4感病、1/4抗病
丙
M×N
感病
13/16感病、3/16抗病
山东省实验中学2024届高三第三次诊断考试
生物试题
2023．12
注意事项：
1．答卷前，先将自己的考生号等信息填写在试卷和答题卡上，并在答题卡规定位置贴条形码。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，用0．5mm黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．考试结束后，将答题卡和草稿纸一并交回。
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30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. 转运蛋白是协助物质跨膜运输的重要膜组分，它分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。下列说法错误的是（ ）
A. 载体蛋白在转运物质时需与被转运物质结合，构象也会发生改变
B. 葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞需要载体蛋白的协助，并消耗消化道内的ATP
C. 神经纤维上的离子通道转运钠离子时，通道蛋白的构象会发生改变
D. 通道蛋白只容许与自身孔径大小和电荷适宜的物质通过，不与被转运物质结合
【答案】B
【解析】
【分析】生物膜上的转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两类。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。
【详解】A、载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变，A正确；
B、葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的方式为主动运输，需要载体蛋白的协助，并消耗小肠绒毛上皮细胞内的ATP，B错误；
C、离子通道蛋白受到某些小分子（如神经递质、激素等）与通道蛋白结合继而引起通道蛋白构象改变，从而使离子通道开启或关闭，C正确；
D、通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，通道蛋白与被转运物质不会结合，D正确。
故选B。
2. 巨自噬和分子伴侣自噬（CMA）是降解异常蛋白的两种自噬过程。巨自噬通过自噬体与溶酶体的融合完成。CMA过程中，分子伴侣Hsc70帮助目标蛋白去除折叠，由位于溶酶体膜上的受体蛋白识别目标蛋白暴露出的特定氨基酸序列（如KFERQ），目标蛋白进入溶酶体降解。阿尔兹海默症（AD）患者的神经细胞中常出现CMA活性降低，Tau蛋白累积（Tau积累会导致记忆障碍）。下列说法错误的是（ ）
A. 含有KFERQ序列的异常蛋白不一定被溶酶体膜上的受体蛋白识别
B. Tau蛋白中可能包含KFERQ氨基酸序列，提高CMA活性的药物可能会减缓AD发病进程
C. 巨自噬过程体现了生物膜的流动性和选择透过性
D. 某些条件下，细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量
【答案】C
【解析】
【分析】溶酶体是分解蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的细胞器。内含许多水解酶，溶酶体在细胞中的功能，是分解从外界进入到细胞内的物质，也可消化细胞自身的局部细胞质或细胞器，当细胞衰老时，其溶酶体破裂，释放出水解酶，消化整个细胞而使其死亡。
【详解】A、根据题干信息，当位于溶酶体膜上的受体蛋白识别目标蛋白暴露出的特定氨基酸序列（如KFERQ）后，目标蛋白才能进入溶酶体被降解，识别具有特异性，所以含有KFERQ序列的异常蛋白不一定被溶酶体膜上的受体蛋白识别，A正确；
B、Tau蛋白累积，是由于CMA活性降低，活性降低，分子伴侣Hsc70帮助目标蛋白去除折叠、暴露KFERQ氨基酸序列的过程，时间可能会延长，但不影响产生KFERQ氨基酸序列，所以Tau蛋白中可能包含KFERQ氨基酸序列，提高CMA活性的药物可能会减缓AD发病进程,B正确；
C、巨自噬是通过自噬体与溶酶体的融合完成，体现了生物膜的流动性，C错误；
D、在细胞自噬的过程中，溶酶体中的水解酶将自噬体分解的同时，产物如果对细胞有用，会被再次吸收利用，如物质和能量等，D正确；
故选C。
3. 已知生物毒素a是由蛋白质b经过糖链修饰的糖蛋白，通过胞吞进入细胞，专一性地抑制人核糖体的功能。为研究a的结构与功能的关系，某小组取生物毒素a、蛋白质b和c（由a经高温加热处理获得，糖链不变）三种样品蛋白，分别加入三组等量的某种癌细胞（X）培养物中，适当培养后，检测X细胞内样品蛋白的含量和X细胞活力（初始细胞活力为100%），结果如图所示。下列相关分析不合理的是（ ）
A. 动物细胞中，蛋白质的糖链修饰可能发生在内质网中
B. 根据图1可知，糖蛋白进入细胞几乎不受蛋白质b变性的影响
C. 与蛋白质b组细胞的蛋白质合成相比，生物毒素a组细胞的蛋白质合成量较少
D. 生物毒素a能显著抑制X细胞的活力，主要依赖糖链和蛋白质b
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图可知，图1中细胞内样品蛋白含量a和c随样品蛋白浓度增大而增加，b含量无明显变化；图2中细胞活力随样品蛋白a浓度增大而降低直至失活，样品蛋白b和c处理组无明显变化。
【详解】A、蛋白质的加工主要在内质网中进行的，所以动物细胞中，蛋白质的糖链修饰可能发生在内质网中，A正确；
B、根据图1可知，细胞内样品蛋白含量b基本不变，说明糖蛋白进入细胞几乎不受蛋白质b变性的影响，B正确；
C、图2中，a组细胞活力降低，b组细胞活力基本不变，则生物毒素a组细胞的蛋白质合成量少于蛋白质b组细胞的，C正确；
D、a和c都含有糖链，根据实验和图2可知，a能正常发挥抑制X细胞活力的作用，但蛋白质空间结构被破坏的c不能，说明a抑制X细胞活力主要是由蛋白b的空间结构决定的，D错误。
故选D。
4. 固定化酶是指在一定的空间范围内起催化作用，并能反复和连续使用的酶。固定化酶用于生产前，需要获得酶的有关数据。如图：曲线①表示相对酶活性，即某种酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比：曲线②表示残余酶活性，即将该种酶在不同温度下保温足够时间，再在酶活性最高的温度下测得的酶活性。下列分析错误的是（ ）
A. 曲线①是在其它条件适宜，不同温度时测得的数据
B. 由曲线①可知，该酶在温度为80℃时的催化效率最高
C. 曲线②是在其它条件适宜，温度为80℃时测得的数据
D. 若该种酶固定化后用于生产，使用的最佳温度是80℃
【答案】D
【解析】
【分析】曲线①表示酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比，由曲线可以看出，在温度为80℃酶活性相对最高酶活性的百分比最高；曲线②是将酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，由曲线可以看出，在较低的温度条件下保温足够长时间后，在最适宜温度下测得酶的活性随保温温度的升高，酶活性增强，在60～70℃之间保温够长时间，在最适宜温度下，酶活性较高，温度超过70℃保温，足够长时间，在最适宜温度下，酶活性急剧下降。
【详解】A、曲线①表示相对酶活性，即某种酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比，所以自变量是温度，其他条件属于无关变量，因此是在其它条件适宜，不同温度时测得的数据，A正确；
B、由曲线①可知，该酶催化效率最高的温度是80℃，此时相对酶的活性最高，B正确；
C、根据题干信息，曲线②是该种酶在不同温度下保温足够时间，再在酶活性最高的温度下测得的酶活性，根据B项分析，该酶的最适宜温度是80℃，所以曲线②是在其它条件适宜，温度为80℃时测得的数据 ，C正确；
D、由曲线②可知，温度超过70℃保温足够长时间，在最适宜温度下，酶活性急剧下降，在60～70℃条件下保温足够长时间，在最适宜温度下，酶活性较高，因此使用该酶时的最适宜温度范围是60～70℃，D错误。
故选D。
5. 研究发现，线粒体内的部分代谢产物如丙酮酸经氧化脱羧形成的乙酰辅酶A可调控细胞核内某些基因的表达进而调控细胞的功能。如图为T淋巴细胞的线粒体部分调控关系的示意图，其中NFAT蛋白为T细胞核活化因子，在与免疫反应有关的重要基因转录中起关键作用。下列说法正确的是（ ）
A. 乙酰辅酶A经过三羧酸循环彻底分解成CO2和NADPH
B. 有氧呼吸前两个阶段产生的NADH在线粒体基质中与O2结合产生水并释放大量能量
C. 图中相关基因的组蛋白乙酰化，激活其转录，此过程中该基因的碱基序列没有发生变化
D. 线粒体内产生的自由基可进入细胞核调控细胞因子相关基因的转录，提高机体免疫力
【答案】C
【解析】
【分析】1、有氧呼吸的第一阶段的葡萄糖酵解产生丙酮酸和NADH，发生在细胞质基质中；第二阶段是丙酮酸与水反应产生二氧化碳和NADH，发生在线粒体基质中；第三阶段是NADH与氧气生成水，发生在线粒体内膜上。
2、据图分析可知，乙酰辅酶A进入三羧酸循环后，代谢产生NADH，NADH参与有氧呼吸第三阶段，与O2结合形成H2O，同时产生了大量自由基，自由基激活NFAT等分子，进入细胞核的NFAT和乙酰辅酶A在乙酰 化酶催化下发生乙酰化反应，参与调控核内基因的表达，进而调控合成干扰素、白细胞介素等。
【详解】A、乙酰辅酶A分解产物不是CO2和NADPH，而是CO2和NADH，A错误；
B、NADH与O2结合产生水并释放大量能量过程发生线粒体内膜上，B错误；
C、此过程中只是激活转录过程，所以该基因的碱基序列没有发生变化，C正确；
D、线粒体内产生的自由基没有进入细胞核，进入细胞核的是NFAT蛋白，D错误。
故选C。
6. 动物细胞有丝分裂阶段，中心体负责纺锤体的组装并受蛋白激酶（PLK4）的调控，多功能骨架蛋白（CEP192）参与纺锤体的形成。PLK4失活后，PLK4凝聚体可招募其他成分充当中心体作用，使正常细胞分裂可在无中心体复制的条件下进行。泛素连接酶（TRIM37）可抑制PLK4凝聚、促进CEP192的降解。下列分析错误的是（ ）
A. 中心体由两个相互垂直排列的中心粒组成，会在间期复制一次
B. PLK4失活后，TRIM37的水平会影响非中心体型纺锤体的组装
C. 在PLK4失活的情况下，TRIM37基因过度表达可抑制细胞分裂
D. TRIM37基因过度表达的细胞中染色体数目可能是正常体细胞的2倍
【答案】A
【解析】
【分析】分析题干信息：1、动物细胞有丝分裂阶段，中心体负责纺锤体的组装并受蛋白激酶（PLK4）的调控；
2、多功能 骨架蛋白（CEP192）参与纺锤体的形成；
3、PLK4 失活后，PLK4 凝聚体可招募其他成分充当中心体作用，正常细胞分裂可在无中心体复制的条件下进行。
4、泛素连接酶（TRIM37）可抑制 PLK4 凝聚、促进 CEP192 的降解。
【详解】A、在动物细胞和低等植物细胞中，中心体由两个相互垂直排列的中心粒及周围物质组成，在 PLK4 的正常调控下，中心体在每个细胞周期的间期复制一次，A错误；
B、PLK4 失活后，PLK4 凝聚体可招募其他成分充当中心体作用，而泛素连接酶（TRIM37）可抑制 PLK4 凝聚、促进 CEP192 的降解，故可知非中心体型纺锤体组装取决于 TRIM37 的水平，B正确；
C、在 PLK4 失活的情况下，泛素连接酶（TRIM37）可抑制 PLK4 凝聚、促进 CEP192 的降解，故TRIM37 基因过度表达可使细胞分裂终止，C 正确；
D、在 TRIM37 基因过度表达的细胞中，PLK4 凝聚体不能形成，故不可招募其他成分充当中心体作用，所以染色体不能平均移向两极，染色体数目加倍， D正确。
故选A。
7. 将核DNA全部用32P标记的果蝇精原细胞置于含31P的培养液中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，检测子细胞及细胞内染色体的标记情况。下列分析不正确的是（ ）
A. 若进行有丝分裂，则第二次分裂中期含32P的染色单体有8条
B. 若进行减数分裂，则第二次分裂中期含32P的染色单体有8条
C. 含32P染色体的子细胞比例为1，则一定进行减数分裂
D. 含32P染色体的子细胞比例为1/2，则一定进行有丝分裂
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意分析可知：由于细胞经过两次连续分裂产生四个子细胞，如果进行有丝分裂，则DNA复制2次；如果进行减数分裂，则DNA复制1次。
【详解】A、若进行有丝分裂，经过一次细胞分裂后，形成的2个子细胞中的DNA分子都是32P-31P，再复制一次形成2个DNA分子分别是32P-31P、31P-31P，中期存在于2条染色单体上，则第二次分裂中期含32P的染色单体有8条，A正确；
B、若进行减数分裂，DNA只复制1次，则形成的8条染色单体都是32P-31P，都含32P，B正确；
C、若进行有丝分裂，则第二次分裂中期含32P的染色单体有8条，姐妹染色单体分离随机分配到两个子细胞中，也有可能出现含32P染色体的子细胞比例为1的子细胞，C错误；
D、若进行减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例为1/2，则含32P染色体的子细胞比例为1，所以若含32P染色体的子细胞比例为1/2，则一定进行有丝分裂，D正确。
故选C。
8. 某遗传家系图如下，甲病和乙病均为单基因遗传病，基因均不在X、Y染色体的同源区段上。已知乙病为伴性遗传病，人群中甲病的患病概率为12%。以下仅针对这两种遗传病而言，家系中无突变和染色体片段交换发生，II-1无致病基因，II-2为纯合子。
下列叙述正确的是（ ）
A. 控制甲病和乙病的基因遵循自由组合定律
B. II-3与II-4再生一个正常女孩的概率为1/8
C. III-2的致病基因不可能是I-1遗传下来的
D. III4的基因型与II-3不相同的概率为5/6
【答案】D
【解析】
【分析】题意显示乙病为伴性遗传，根据乙病患者的性状表现可知不可能是伴Y遗传，题中显示相关基因不位于X、Y的同源区，因此确定乙病的相关基因位于X染色体上，根据II-5患乙病，其母亲、女儿均患乙病可知该病为显性遗传；根据II-1无致病基因，II-2为纯合子可以排除该病是常染色体隐性和常染色体显性的可能，又根据I-2的女儿不都患甲病可知，该病不可能是X染色体显性遗传病，故可知甲病的致病基因为隐性且位于X染色体上。
【详解】A、由分析可知，控制甲病和乙病的基因都位于X染色体上，故控制两病的基因的遗传不遵循自由组合定律，A错误；
B、若控制甲病、乙病的基因分别用A/a、B/b表示，则II-3的基因型为XABXab，II-4的基因型为XAbY，则二者婚配再生一个正常女孩的概率为1/4，B错误；
C、III-2的致病基因一定来自于II-2，且II-2是纯合子，其致病基因来自于I-1和I-2，由于II-2两个致病基因是随机传递给下一代某个个体的，故III-2的致病基因可能是I-1遗传下来的，C错误；
D、II-3的基因型为XABXab，II-5的基因型为XABY，II-6的基因型为XAbXab或XAbXAb，由于人群中甲病的患病概率为12%假设甲病致病基因Xa的基因频率为q，根据遗传平衡定律可列出如下方程式：q2/2+q/2=0.12,计算结果为q=0.2，则XA的基因频率为0.8，据此可知XAXA的基因型频率为0.32，XAXa的基因型频率为0.16，据此可知II-6的基因型为XAbXab的概率为0.16/（0.16+0.32）=1/3，由此可以计算出III4的基因型为XABXab的概率为1/3×1/2=1/6，因此可知III4的基因型与II-3不相同的概率为5/6，D正确。
故选D
【点睛】能根据遗传系谱图正确判断遗传病的致病方式是解答本题的前提！能够正确利用发病率计算相关基因的基因频率是解答本题的难点。
9. 大肠杆菌乳糖操纵子包括lacZ、lacY、lacA三个结构基因（编码参与乳糖代谢的酶，其中酶a能够水解乳糖），以及操纵基因、启动子和调节基因。培养基中无乳糖存在时，调节基因表达的阻遏蛋白和操纵基因结合，导致RNA聚合酶不能与启动子结合，使结构基因无法转录；乳糖存在时，结构基因才能正常表达，调节过程如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 结构基因转录时只能以β链为模板，表达出来的酶a会使结构基因的表达受到抑制
B. 过程①的碱基配对方式与②不完全相同，参与②过程的氨基酸都可被多种tRNA转运
C. 若调节基因的碱基被甲基化修饰，可能导致结构基因持续表达，造成大肠杆菌物质和能量的浪费
D. 据图可知，乳糖能够调节大肠杆菌中基因的选择性表达，该过程发生细胞的分化
【答案】BD
【解析】
【分析】转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以 DNA 分子的一条链为模板，在 RNA 聚合酶的作用下消耗能量，合成 RNA 。翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的 mRNA 为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【详解】A、据图分析，启动子位于结构基因左侧， RNA 聚合酶应从左向右移动，而转录时 RNA 聚合酶移动的方向为子链5'→3'，可知 mRNA 的左侧为5'端，右侧为3'端，图示 a 链左侧为5'端，3链左侧为3'端， mRNA 应与模板链方向相反，故结构基因转录时以β链为模板，A正确；
B、根据图示，①为转录，②为翻译。①过程发生的碱基配对方式为 A - U 、 C - G 、 T - A 、 G - C ，②过程发生的碱基配对方式为 U - A 、 C - G 、 A - U 、 G - C ，②过程有的氨基酸可被多种 tRNA 转运，并不是都可被多种tRNA转运，B错误；
C、由图可知，若调节基因的碱基被甲基化修饰，阻遏蛋白不能与操纵基因结合，进而不能阻断结构基因的转录，可能会导致结构基因持续表达，造成大肠杆菌物质和能量的浪费，C正确；
D、据图可知，乳糖能够调节大肠杆菌中基因的选择性表达，该过程没有发生细胞的结构等的变化，不属于细胞分化，D错误。
故选BD。
10. 正常的水稻体细胞染色体数为2n=24。现有一种三体水稻，细胞中7号染色体有三条。该水稻细胞及其产生的配子类型如图所示（6、7为染色体标号；A为抗病基因，a为易感病基因；①～④为四种配子类型）。已知染色体数异常的配子（①③）中雄配子不能参与受精作用，雌配子能参与受精作用。（不考虑突变或互换）以下说法正确的是（ ）
A. 形成图中配子的次级精母细胞中染色体数为13或12
B. 配子②与④可由同一个初级精母细胞分裂而来
C. 以该三体抗病水稻作父本，与易感病水稻（aa）杂交，子代中抗病：易感病=5：1
D. 以该三体抗病水稻作母本，与易感病水稻（aa）杂交，子代抗病个体中三体植株占3/5
【答案】D
【解析】
【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型；染色体数目的变异有染色体组成倍增加或减少和染色体个别数目的增加或减少。
【详解】A、在减数分裂中，形成配子①③的是次级精母细胞，该次级精母细胞中染色体数为13或者26（减数第二次分裂后期），形成配子②④的是次级精母细胞，该次级精母细胞中染色体数为12或者24（减数第二次分裂后期），A错误；
B、正常情况下，该个体产生的配子种类有：A、Aa、AA、a共四种，配子④含有的基因应为A，与此同时产生的另外一种配子的基因型是Aa；配子②同时产生的配子的基因型为AA，二者不能由同一个初级精母细胞分裂而来，B错误；
C、该三体抗病水稻作父本，与感病水稻（aa）杂交，由于染色体数异常的配子（①③）中雄配子不能参与受精作用，三体抗病水稻产生的雄配子及比例为A：a=2：1，子代中抗病：感病=2：1，C错误；
D、该三体抗病水稻作母本，与感病水稻（aa）杂交，由于染色体数异常的雌配子能参与受精作用，而该三体产生的雌配子及比例为A：Aa：AA：a=2：2：1：1，子代抗病个体中三体植株占3/5，D正确。
故选D。
11. 科学家在废水池里发现一种依赖分解尼龙为生的细菌——尼龙菌，这是由于野生型细菌发生了基因突变，最终使得原本能够分解糖的酶转化成分解尼龙的酶。相应部分碱基序列如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 突变导致多肽中两个氨基酸序列发生了改变
B. 尼龙菌的形成说明该野生型菌株种群发生了进化
C. 尼龙材料出现之后野生型菌株发生突变形成尼龙菌
D. 对细菌来说，可遗传的变异来源于基因突变
【答案】B
【解析】
【分析】1、基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段：基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。2、转录：转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。3、翻译：翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、该突变导致DNA分子中添加了一对碱基，则多肽中突变之后的氨基酸序列发生了改变，A错误；
B、尼龙菌的形成，则基因频率发生了改变， 说明该野生型菌株种群发生了进化，B正确；
C、尼龙材料出现之后对突变菌种产生了筛选作用，形成尼龙菌，C错误；
D、对细菌来说，可遗传的变异也可以来源于吸收了其他细菌的DNA而发生的转化，D错误。
故选B。
12. 科学家以果蝇为实验材料揭示了AC—DN1P—PI神经介导的高温促进夜间觉醒的调控过程，如图所示。高温使阳离子通道蛋白TrpA1被激活，AC神经元产生兴奋，通过神经传导最终抑制PI神经元兴奋，从而促进夜间觉醒，下列分析正确的是（ ）
A. 高温引起夜间觉醒的过程中，兴奋在神经纤维上双向传导
B. 神经递质CNMa与其受体结合不会使PI神经元发生电位变化
C. 干扰AC神经元中TrpA1的合成会使高温促进夜晚觉醒的作用减弱
D. 用药物抑制CNMa的合成和释放，可降低高温环境中的睡眠质量
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知，高温激活了阳离子通道蛋白TrpA1，AC神经元产生兴奋，释放兴奋性递质Ach，促进DNIP神经元的兴奋，其释放神经递质CNMa作用于PI神经元，抑制PI神经元的兴奋。
【详解】A、在高温觉醒的过程中即在反射弧中，兴奋在神经纤维上是单向传导，A错误；
B、根据CNMa与其受体结合会抑制PI神经元的兴奋可知，CNMa为抑制性递质，其与受体结合会引起突触后膜上阴离子通道打开，会使PI神经元发生电位变化，B错误；
C、由图可知，高温引起AC神经元中TrpA1的合成会引起夜间觉醒，若干扰AC神经元中TrpA1的合成会使高温促进夜晚觉醒的作用减弱，C正确；
D、根据题意可知，CNMa的合成和释放，会导致高温夜间觉醒，若抑制CNMa的合成和释放，可避免夜间觉醒，提高高温环境中的睡眠质量，D错误。
故选C。
13. 类风湿性关节炎（RA）是一种慢性自身免疫病。研究人员分别测定了多名健康志愿者和RA患者血清中四种细胞因子的含量，结果如图1所示。有些细胞因子能促进B细胞增殖分化，促进免疫炎症反应；而另一类细胞因子则抑制免疫炎症反应。糖皮质激素（GC）是治疗RA的药物之一，其分泌的调节途径如图2所示，CRH和ACTH分别是下丘脑和垂体分泌的激素。下列说法正确的是（ ）
A. 垂体细胞膜上既有CRH受体，也有GC受体
B. 糖皮质激素分泌减少会促进CRH、ACTH的分泌
C. INF-α和IL-6是促进RA患者免疫炎症的细胞因子
D. GC可通过抑制IL-4和IL-10的产生而治疗RA
【答案】ABC
【解析】
【分析】1、自身免疫病：是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。如风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。
2、分析图1可知，RA患者体内的INF-α和IL-6的含量较高，即INF-α和IL-6可能是促进RA患者免疫炎症的细胞因子；分析图2可知，下丘脑分泌的CRH可促进垂体分泌ACTH，ACTH能促进肾上腺皮质分泌GC，同时GC对下丘脑和垂体存在负反馈调节。
【详解】A、由图2可知，下丘脑分泌的CRH可促进垂体分泌ACTH，ACTH能促进肾上腺皮质分泌GC，GC会通过负反馈作用于垂体，因此垂体细胞膜上既有CRH受体，也有GC受体，A正确；
B、由图2可知，糖皮质激素分泌减少会通过负反馈调节促进下丘脑和垂体分泌CRH和ACTH，B正确；
CD、由图1可知，RA患者体内的INF-α和IL-6的含量较高，即INF-α和IL-6可能是促进RA患者免疫炎症的细胞因子；根据题意“糖皮质激素（GC）是治疗RA的药物之一”可知，GC是通过抑制INF-α和IL-6的产生而治疗RA，C正确，D错误。
故选ABC。
14. 季节性流感疫苗可刺激机体产生两类特异性记忆B细胞（bmem），从而在季节性流感病毒来袭时产生更强烈的免疫效应。两类bmem由于受到分布于辅助性T细胞、细胞毒性T细胞内转录因子的调控，在转录和表观遗传水平上表现显著不同。下列说法错误的是（ ）
A. 当季节性流感病毒来袭时，已注射疫苗的人体内bmem迅速增殖分化后产生大量抗体
B. 人体两类bmem在表观遗传水平上的显著不同取决于DNA碱基序列上的差异
C. 辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合是激活B细胞的第二个信号
D. 被季节性流感病毒感染的靶细胞可被细胞毒性T细胞裂解，这属于细胞凋亡
【答案】B
【解析】
【分析】一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号。辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号；辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子。
【详解】A、当季节性流感病毒来袭时已注射疫苗的人体发生二次免疫，记忆B细胞可大量增殖分化，产生大量的浆细胞进而产生大量的抗体，A正确；
B、表观遗传不影响DNA碱基的序列，因此人体两类bmem在表观遗传水平上的显著不同并不取决于DNA碱基序列上的差异，B错误；
C、 一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号，辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合是激活B细胞的第二个信号，C正确；
D、细胞毒性T细胞可识别并接触、裂解被季节性流感病毒感染的靶细胞，靶细胞裂解死亡，对机体是有利的，因此属于细胞凋亡，D正确。
故选B。
15. 小麦植株在麦穗成熟后若遭遇雨水和高温，穗上的籽粒会部分萌发。我国科学家发现了调控小麦种子休眠的关键基因SD6，该基因持续高表达时将间接抑制脱落酸的合成，从而调控种子的休眠。下列有关叙述错误的是（ ）
A. SD6表达时其mRNA通常会与多个核糖体结合使翻译更高效
B. SD6可能是通过控制酶的合成来控制代谢进而调控种子休眠
C. 小麦籽粒萌发是基因组在一定的时间和空间上程序性表达的结果
D. 栽种小麦时应选择SD6基因高表达的品种以防止籽粒在穗上萌发
【答案】D
【解析】
【分析】激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用，但是，激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。
【详解】A、翻译时，通常一个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，提高翻译的速率，A正确；
B、脱落酸的化学本质不是蛋白质，SD6间接抑制脱落酸的合成从而调控种子的休眠，因此，其可能是通过控制酶的合成来控制脱落酸合成的代谢进而调控种子休眠，B正确；
C、植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果，C正确；
D、脱落酸具有促进种子休眠、抑制种子萌发的作用，而SD6持续高表达时将间接抑制脱落酸的合成，因此SD6基因高表达的品种不能防止籽粒在穗上萌发，D错误。
故选D。
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. 当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。下列相关分析正确的是（ ）
A. 该实验的自变量为光和H蛋白，CO2浓度、温度等属于无关变量
B. 根据实验结果可以比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱
C. 据图分析，强光照射下，与野生型相比突变体中流向光合作用的能量少
D. 若测得突变体的暗反应强度高于野生型，则说明PSⅡ活性高，光反应产物多
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、实验过程中的变化因素称为变量。其中人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作自变量；因自变量改变而变化的变量叫作因变量；除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素，叫作无关变量。
2、光合作用分为光反应和暗反应（碳反应）两个阶段，光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成； 暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原。
【详解】A、该实验的实验材料是野生型（含有H蛋白）和突变体植物（无H蛋白），研究两种植物在黑暗→光照→黑暗的处理下NPQ强度/相对值，所以该实验的自变量是光和H蛋白，因变量是NPQ强度/相对值，无关变量有CO2浓度、温度等，A正确；
B、根据实验结果，强光照射下突变体的NPQ/相对值比野生型的NPQ/相对值高，说明突变体PSⅡ系统光损伤小、野生型光PSⅡ系统损伤大，但野生型含有H蛋白，能对损伤后的PSⅡ进行修复，而突变体不含H蛋白，不能对损伤后的PSⅡ进行修复。所以根据本实验，不能比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，B错误；
C、据图分析，强光照射下，突变体的NPQ/相对值高于野生型的，而NPQ能将过剩的光能耗散，从而使流向光合作用的能量减少，所以与野生型相比，突变体中流向光合作用的能量少，C正确；
D、若测得突变体的暗反应强度高于野生型，是因为突变体NPQ高，PSⅡ系统损伤小，虽然损伤不能修复，但是PSⅡ活性高，光反应产物多，有利于暗反应的进行，D正确。
故选ACD。
17. 水稻纯合品系H是优良的人工栽培稻，纯合品系D是野生水稻。品系H和品系D中与花粉育性相关的基因分别为SH和SD，与某抗性相关的基因分别为TH和TD。构建分别含有基因TD和SD的纯合品系甲和品系乙的流程如图表示，甲、乙品系只有一对基因与品系H不同，其余都相同。图中的BC6F1指回交六次后的子一代，其余类推。甲、乙品系杂交后的F1自交，得到的F2中SDSD、SDSH、SHSH数量分别为12、72和60，TDTD、TDTH、THTH数量分别为50、97和52。下列叙述不正确的是（ ）
A. TD/TH基因和SD/SH基因位于一对同源染色体上
B. 分子检测筛选的目的是选出具有TH或SH基因的子代
C. BC6F1自交后需单株收获水稻种子，用于分子检测筛选
D. 甲、乙品系杂交，F1产生的SD可育花粉：SH可育花粉为1：4
【答案】ABD
【解析】
【分析】杂交育种：原理：基因重组；方法：通过基因分离、自由组合或连锁互换，分离出优良性状或使各种优良性状集中一起。
【详解】A、根据题干信息，与花粉育性相关的基因型数量之比为1∶6∶5，与抗性相关的基因型数量之比为1∶2∶1，若在同一条染色体上，二者的比例应该相同，则两种基因不位于一对同源染色体上，A错误；
B、最终构建的是基因SD和TD纯合的品系，所以分子检测筛选的目的应该是选出具有TD或SD基因的子代，B错误；
C、题图所示过程中，多次用品系H进行回交可使子代具有更多的品系H的遗传物质（遗传特性），同时为了获得品系D的优良基因，当回交六次后，得到BC6F1，让其自交得BC6F2收获单株水稻种子，通过分子检测筛选，选出基因型为SHSHTDTD的品系甲，或基因型为SDSDTHTH的品系乙，C正确；
D、与花粉育性相关的基因型（SDSD∶SDSH∶SHSH）数量之比为1∶6∶5，雌配子中SD∶SH为1∶1，设雄配子中SD∶SH=x∶y，雌雄随机结合后，x∶（x+y）∶y=1∶6∶5，所以SD可育花粉∶SH可育花粉为1∶5，D错误。
故选ABD。
18. 猪（2n=38）群体中发现一种染色体平衡易位导致的变异，如图1。在减数分裂中，两条易位染色体与正常同源染色体的行为一致；易位染色体与正常染色体可形成复杂的联会复合物（如图2）。若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律（不考虑互换）。易位纯合公猪体细胞无正常13、17号染色体，易位纯合公猪与四头染色体组成正常的母猪交配产生的后代均为易位杂合子，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 上述变异是染色体结构和数目均异常导致的
B. 染色体易位往往对个体不利，不能为进化提供原材料
C. 易位杂合子减数分裂会形成18个正常的四分体
D. 易位杂合子产生染色体组成正常的配子的概率是1/6
【答案】BC
【解析】
【分析】题图分析：易位纯合公猪因为13和17号染色体的易位，形成了一条易位染色体和残片，残片的丢失而导致减少了两条染色体，故细胞内只有36条染色体。
【详解】A、易位纯合公猪因为13和17号染色体的易位，形成了一条易位染色体和残片，残片的丢失而导致减少了两条染色体，故该变异类型发生了染色体结构变异（易位）和染色体数目变异，A正确；
B、可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异（包括染色体易位），它们可以为生物的进化提供原材料，B错误；
C、易位纯合公猪无正常13、17号染色体，其与四头染色体组成正常的母猪（38）交配产生的后代均为易位杂合子，易位杂合子含有19+18=37条染色体，其中正常的13、17号染色体无法正常联会，因此，减数分裂会形成17个正常的四分体，C错误；
D、易位杂合子含有37条染色体，即1~12、14、15、16、18、19共17对正常染色体，另外含有正常的13、17号染色体个一条，还有就是易位染色体，在减数分裂过程中同源染色体彼此分离进入不同的配子中，因为杂合子细胞中有一套正常的染色体组，且减数分裂过程中非同源染色体会自由组合，因而有可能产生染色体组成正常的配子，概率是1/6，D正确。
故选BC。
19. 胃肠道又被称为人体的“第二大脑”，原因是胃肠道中存在着一套由大量神经元构成的相对独立的内在神经系统。研究表明正常情况下人体的自主神经对胃肠道的内在神经系统具有调节作用，但是在切除自主神经后，内在神经系统依然可以独立调节胃肠道的运动、分泌等功能，下列说法错误的是（ ）
A. 副交感神经兴奋时，可以引起胃肠蠕动和消化液分泌加强，进而提高消化吸收速率
B. 由内在神经系统独立调节肠道运动的过程不能称为反射，因为没有完整反射弧的参与
C. 神经冲动沿神经元的轴突传递时，膜外局部电流的方向是从未兴奋部位流向兴奋部位
D. 如果切除了小肠神经后盐酸依然可以刺激小肠黏膜产生促胰液素，则说明促胰液素分泌过程中不存在神经调节
【答案】D
【解析】
【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成，它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱；而当人处于安静状态时，副交感神经活动则占据优势，此时，心跳减慢，但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强，有利于食物的消化和营养物质的吸收。
【详解】A、副交感神经兴奋心跳减慢，但会引起胃肠蠕动加强，消化吸收速率提高，A正确；
B、反射需要中枢神经系统的参与和完整的反射弧结构，由内在神经系统独立调节肠道运动的过程不符合反射的条件，B正确；
C、神经冲动沿神经元的轴突传递时，膜外局部电流的方向是从未兴奋部位流向兴奋部位，膜内则相反，C正确；
D、切除了小肠神经后盐酸依然可以刺激小肠黏膜产生促胰液素，只能说明该过程存在体液调节，但是否存在神经调节还需进一步探究，D 错误。
故选D。
20. 如图为某人剧烈运动后一些生理活动的调节过程，①~④分别代表不同的激素。下列说法错误的是（ ）
A. 当细胞外液渗透压升高时，下丘脑释放①ADH增多，能增加肾小管和集合管对水的重吸收
B. ④是甲状腺激素，和性激素、肾上腺素等激素类似，分泌过程存在分级调节和反馈调节的特点
C. 体温升高时，在下丘脑体温调节中枢的调控下机体会通过增加散热等方式来维持体温相对稳定
D. 延髓中有心血管中枢，当血压升高时可以通过自主神经系统作用于心脏和血管，使血压降低
【答案】AB
【解析】
【分析】水盐平衡调节：
①当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸，细胞外液渗透压就会升高，这一情况刺激下丘脑渗透压感受器，使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢，使人产生渴觉而主动饮水，另一方面，下丘脑还分泌抗利尿激素，并由垂体释放到血液中，血液中的抗利尿激素含量增加，就加强了肾小管、集合管对水分的重吸收，使尿量减少。
②当人饮水过多时，细胞外液渗透压就会降低，这一情况刺激下丘脑渗透压感受器，使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢，使人不产生渴觉，另一方面，下丘脑还减少分泌抗利尿激素，垂体释放到血液中的抗利尿激素减少，就减弱了肾小管、集合管对水分的重吸收，使尿量增加。
【详解】A、当细胞外液渗透压升高时，下丘脑合成并分泌、经过垂体释放的①ADH增多，能增加肾小管和集合管对水的重吸收，尿量减少，A错误；
B、④是甲状腺激素，和性激素、肾上腺皮质激素等激素类似，分泌过程存在分级调节和反馈调节的特点，B错误；
C、体温升高时，机体会增加散热，适当减少产热来维持体温相对稳定，C正确；
D、人体中支配内脏、血管和腺体的传出神经，它们的活动不受意识支配，被称为自主神经系统，延髓中有心血管中枢，当血压升高时可以通过自主神经系统作用于心脏和血管，使血压降低，D正确。
故选AB。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 图1是在温度和CO2等其他因素均适宜的条件下测定的玉米叶和小麦叶的总光合速率与呼吸速率的比值（P/R）与光照强度的关系，同时测定了小麦和玉米叶肉细胞的D1蛋白、F蛋白及氧气释放速率的相对量与光照强度的关系，结果如下表所示（“+”多表示量多）。已知叶绿素a通常与D1蛋白等物质结合，构成光合复合体PSⅡ（可使水发生光解）。
（1）根据题意，光合复合体PSⅡ位于__________，其上色素具有__________光能的作用，用________法分离光合色素所依据的原理是__________。
（2）结合表中信息分析，在图1中的d光强下，玉米叶的总光合速率________（填“大于”“等于”或“小于”）小麦叶的总光合速率。
（3）D1蛋白极易受到强光破坏，被破坏的D1蛋白降解后，空出相应的位置，新合成的D1蛋白才能占据相应位置，使PSⅡ得以修复。叶绿素酶（CLH）可催化叶绿素a降解，结合态的叶绿素a不易被降解。CLH与F蛋白结合后可催化被破坏的D1蛋白的降解。结合表中信息分析，在强光下玉米叶的氧气释放速率比小麦叶降低更慢的原因是___________。
（4）玉米称为C4植物，其光合作用的暗反应过程如图2所示，酶1为PEP羧化酶，可以固定低浓度的CO2形成C4，酶2为RuBP羧化酶，可以固定高浓度的CO2形成C3，对低浓度的CO2没有固定能力。则酶1固定CO2的能力比酶2________（填“强”或“弱”）。小麦叶肉细胞没有酶1催化生成C4的过程，称为C3植物，其光合作用均在叶肉细胞完成。据上述信息分析，与小麦相比，玉米更适应高温、干旱环境的依据是________
【答案】（1） ①. 叶绿体类囊体薄膜 ②. 吸收、传递、转化 ③. 纸层析 ④. 4种色素在层析液中的溶解度不同
（2）大于 （3）强光下，玉米叶比小麦叶含有更多的CLH和F，二者结合后能及时将被破坏的D1蛋白降解，使PSⅡ更快恢复；玉米结合态的叶绿素a分子比小麦减少慢，水光解速率降低慢
（4） ①. 强 ②. 和小麦相比，玉米含有酶1，可以固定低浓度的CO2，正常进行暗反应（光合作用）
【解析】
【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。
【小问1详解】
根据题意，光合复合体PSⅡ位于叶绿体类囊体薄膜上，其上色素具有吸收、传递、转化光能的作用，用纸层析法分离光合色素所依据的原理是4种色素在层析液中的溶解度不同，各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。
【小问2详解】
结合表中信息分析，在图1中的d光强下，玉米的氧气释放速率大于小麦的氧气释放速率，说明玉米的净光合速率大于小麦叶的净光合速率，在d光照强度下，玉米的总光合速率与呼吸速率的比值=小麦的总光合速率与呼吸速率的比值，已知总光合速率=净光合速率+呼吸速率，可得方程式（玉米的净光合速率+玉米的呼吸速率）/玉米的呼吸速率=（小麦的净光合速率+小麦的呼吸速率）/小麦的呼吸速率，可转化为玉米的净光合速率/玉米的呼吸速率=小麦的净光合速率/小麦的呼吸速率，已知玉米的净光合速率大于小麦叶的净光合速率，说明玉米的呼吸速率也大于小麦的呼吸速率，故玉米叶的总光合速率大于小麦叶的总光合速率。
【小问3详解】
在强光下，玉米中的D1蛋白含量高于小麦，叶绿素a通常与D1蛋白等物质结合，构成光合复合体PSⅡ，光合复合体PSⅡ可使水发生光解产生氧气。且玉米叶比小麦叶含有更多的CLH和F蛋白，二者结合后能及时将被破坏的D1蛋白降解，使PSⅡ更快恢复；玉米结合态的叶绿素a分子比小麦减少慢，水光解速率降低慢。
【小问4详解】
酶1可以固定低浓度的CO2形成C4，酶2对低浓度的CO2没有固定能力，因此酶1固定CO2的能力比酶2强。小麦叶肉细胞没有酶1催化生成C4的过程，高温、干旱条件下，气孔部分关闭，叶片内CO2浓度低，玉米和小麦相比含有酶1，可以固定低浓度的CO2，正常进行暗反应（光合作用），因此与小麦相比，玉米更适应高温、干旱环境。
22. 种子是农业的“芯片”，科研人员常利用诱变育种、杂交育种培育优质种子。两个豌豆突变纯系（M和N）具有高产、营养丰富等优良性状，但都是白粉病感病品种。已知防治野生型豌豆的白粉病，最有效、经济和环境友好的方法是利用抗病品种。为了改良突变品系，育种工作者做了如下实验：
【实验一】在种质资源库中选取抗病的纯系豌豆品系X9002，与M和N进行杂交，结果如下表。
【实验二】工作人员对M、N、X9002、野生型品系中与白粉病抗性有关的某个基因进行分析，通过对四个品系该基因同源cDNA克隆的测序表明，M和X9002的cDNA序列完全相同；但N与X9002相比，存在一个129bp片段的缺失。
请根据上述两个实验的结果，回答下列问题：
（1）研究表明，X9002品系含显性抗病基因A和隐性抗病基因b，则品系M的基因型为__________，丙杂交组合的F2中感病纯合植株有________种基因型。若用甲中F2抗病的植株进行自交，F3中抗病：感病比例为__________。
（2）已知野生型品系的基因型与M、N不同，则野生型在实验二中所述基因的cDNA序列与品系________相同。若不考虑A基因，由实验二可推测，X9002品系产生抗性的原因是_______________。
（3）选乙杂交组合产生的F2感病个体自交，子代不同于亲本基因型的个体占__________
（4）若选用基因工程的方法进行改良，最好选用品系__作为受体作物。除了诱变育种、杂交育种外，能在短时间内快速改良该受体作物的育种方法还有__________
【答案】22. ①. aabb ②. 3 ③. 5：1
23. ①. N ②. 某个片段的插入导致B基因结构改变，而丧失了功能
24. 1/3 25. ①. M ②. 单倍体育种
【解析】
【分析】由丙组F2比例为13:3知，两对等位基因独立遗传，aabb×N→F1AaBb知，N基因型为AABB；甲组合杂交：AAbb×M→A_b_→3:1，由甲中F2的比例知，F1的基因型一定为Aabb，故M基因型为aabb，
【小问1详解】
由丙组F2比例为13:3知，两对等位基因独立遗传，甲组合杂交：AAbb×M→A_b_→3:1，由甲中F2的比例知，F1的基因型一定为Aabb，故M基因型为aabb，由丙组F2比例为13:3知，丙组F1基因型为AaBb， 感病中AABB、aaBB、aabb为纯合子，故有3种基因型。甲中F2抗病有两种基因型1/3AAbb，2/3Aabb，自交后代中感病占比：2/3×1/4=1/6，故自交后代中抗病占比：1-1/6=5/6，F3中抗病∶感病比例为= 1:5。
【小问2详解】
由丙杂交组合：aabb×N→F1AaBb知，N基因型为AABB，X9002基因型为AAbb，故野生型基因型为aaBB。实验二中，M与X9002的cDNA相同，而N与X9002的cDNA不相同，可知P基因应为B、b，故野生型P基因与 N品系相同；若不考虑A，由题于“N与X9002相比，存在一个129 bp片段的缺失”，B比b到少129bp，故b是由于B插入一段序列后而产生的，某个片段的插入导致P基因结构改变，而丧失了功能。
【小问3详解】
乙:AAbb×AABB→F1AABb→F2感病1/3AABB、2/3AABb，F2感病自交，产生AABB的概率1/3×1×1+2/3×1×1/4=1/6，子代不同于亲本基因型的个体占1-1/2-1/6=1/3。
【小问4详解】
由M基期型为aabb，故更易于基因工程改良，基因工程改良M后，为得到纯合个体,不仅可利用图中的杂交育种原理，还可利用单倍体育种。
23. 某一果蝇种群眼色由位于两对同源染色体上的两对等位基因（A/a，B/b）控制，分为野生型、朱红色（与基因B存在有关）、棕色（与基因A存在有关）、白色。为研究其遗传机制，进行了如下杂交实验（不考虑突变、染色体交叉互换和XY同源区段）：
组合一：野生型雌蝇×野生型雄蝇→野生型雌蝇∶野生型雄蝇∶朱红眼雄蝇＝2∶1∶1
组合二：野生型雌蝇×朱红眼雄蝇→野生型雌蝇∶棕眼雌蝇∶野生型雄蝇∶棕眼雄蝇＝3∶1∶3∶1
组合三：野生型雌蝇×野生型雄蝇→野生型雌蝇∶棕眼雌蝇∶野生型雄蝇∶朱红眼雄蝇∶棕眼雄蝇∶白眼雄蝇＝6∶2∶3∶3∶1∶1
（1）根据实验分析，基因A、a位于________染色体上，基因B、b位于________染色体上。
（2）野生型果蝇的基因型有________种，组合三的亲本基因型为________。
（3）欲鉴定组合二子代中一只野生型雄性果蝇是否为纯合子，可随机选择该组合子代中的多只________（写出表型）进行杂交，如果子代的表型________，则该野生型果蝇为纯合子，否则为杂合子。
（4）已知基因T、t位于果蝇的常染色体上。当t纯合时对雄果蝇无影响，但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇。让一只含T基因的纯合朱红眼雌蝇与一只含t基因的纯合棕眼雄蝇杂交，所得F1果蝇的表型及比例为________，F1随机交配，F2的性别比例为________，F2中，白眼雄蝇所占的比例为________。
【答案】23. ①. X ②. 常
24. ①. 6 ②. BbXAXa、BbXAY
25. ①. 棕眼雌蝇 ②. 只有野生型和朱红眼
26 ①. 野生型雌蝇∶朱红眼雄蝇＝1∶1 ②. 雌∶雄＝3∶5 ③. 5/64
【解析】
【分析】①由题意可知：A和a、B和b位于两对同源染色体上，它们的遗传遵循基因的自由组合定律。
②分析组合一：亲本与F1中的雌性个体均为野生型，F1雄性个体中出现了朱红眼，说明野生型对朱红眼为显性，朱红眼的遗传方式为伴X染色体隐性遗传，等位基因A、a位于X染色体上。
③分析组合二：亲本为野生型和朱红眼，后代雌雄个体中野生型与棕眼的比例均为3∶1，说明控制野生型与棕眼的基因B、b位于常染色体上，而且野生型对棕眼为显性。④分析组合三可推知：当两对基因均为隐性纯合时表现为白眼，A和B同时存在时表现为野生型，有aa和B基因的为朱红眼，有A和bb基因的为棕眼。
【小问1详解】
在组合一中，野生型雌蝇与野生型雄蝇杂交，F1中的雌性个体均为野生型、雄性个体中出现了朱红眼，说明野生型对朱红眼为显性，等位基因A、a位于X染色体上。在组合二中，野生型雌蝇与朱红眼雄蝇杂交，F1雌雄个体中的野生型与棕眼的比例均为3：1，说明控制野生型与棕眼的基因B、b位于常染色体上，而且野生型对棕眼为显性。
【小问2详解】
分析组合三可推知：当两对基因均为隐性纯合时表现为白眼，A和B同时存在表现为野生型，有aa和B基因为朱红眼，有A和bb基因为棕眼，结合对小问1的分析可知A、a位于X染色体上、B、b位于常染色体上，因此野生型的基因型有2×3＝6种：BBXAXA、BbXAXA、BBXAXa、BbXAXa、BBXAY、BbXAY。在组合三中，若只研究野生型和朱红眼，双亲均为野生型，F1雌性个体中无朱红眼、雄性个体中有朱红眼，说明亲本的基因型分别为XAXa和XAY。在组合三中，若只研究野生型和棕眼，F1雌雄个体中均出现棕眼，说明双亲的基因型均为Bb。可见，组合三的亲本基因型分别为BbXAXa和BbXAY。
【小问3详解】
在组合二中，野生型雌蝇与朱红眼雄蝇杂交，F1雌性与雄性个体中的野生型∶棕眼均为3：1，说明野生型对棕眼为显性，基因B和b位于常染色体上，进而可知亲本的基因型分别为BbXAXA和BbXaY，F1野生型雄性果蝇的基因型为BBXAY、BbXAY。
欲鉴定组合二子代中一只野生型雄性果蝇是否为纯合子，可采取测交方案，即让该野生型雄性果蝇与随机选择的该组合子代中的多只棕眼雌蝇（bbXAXa）进行杂交，若该野生型果蝇为纯合子（BBXAY），则子代的基因型为BbXAXA、BbXAXa、BbXAY、BbXaY，子代的表型只有野生型和朱红眼。
【小问4详解】
由题意可知：让一只含T基因纯合朱红眼雌蝇（TTBBXaXa）与一只含t基因的纯合棕眼雄蝇（ttbbXAY）杂交，F1果蝇的基因型为TtBbXAXa、TtBbXaY，表型及比例为野生型雌蝇∶朱红眼雄蝇＝1∶1。F1随机交配所得F2中，TT∶Tt∶tt＝1∶2∶1、XX∶XY＝1∶1，由于当t纯合时对雄果蝇无影响，但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇，因此F2的性别比例为雌∶雄＝3∶5。在F2中，白眼雄蝇所占的比例为1/4XaY×1/4bb×1（1/4TT＋2/4Tt＋1/4tt）＋1/4XaXa×1/4bb×1/4 tt＝5/64。
24. 研究发现，大脑前额叶皮层GABA能中间神经元中的N基因与精神分裂症的发病密切相关。为了研究精神分裂症的发病机制与N基因的关系，研究者进行了一系列实验。
（1）GABA能中间神经元释放的GABA（γ-氨基丁酸，一种神经递质）可与突触后膜上的________结合，激活氯离子通道导致氯离子内流，从而向突触后神经元传递________信号。
（2）为了研究N基因的表达水平与小鼠患精神分裂症的关系，研究者利用基因工程构建了GABA能中间神经元中N基因过表达的模型鼠，并检测模型鼠与对照鼠的行为，结果如图1。已知精神分裂症会表现出基础活动量增加、对声音惊吓的反射程度减弱等表现。
分析图1实验结果，得出结论：__________。
（3）已知外源导入的N基因的表达可被四环素调控，其作用机制如图2所示。请阐述四环素调控N基因过表达的机理：______________。
为了进一步验证由图1所得的实验结论，请选择合适的实验材料，设计实验并预期实验结果。
①可选实验材料：模型鼠、正常鼠、蔗糖水、含四环素的蔗糖水、生理盐水
②实验设计方案：___________。
③预期实验结果：___________。
（4）进一步研究发现，模型鼠GABA能中间神经元动作电位产生的频率降低。研究者检测模型鼠GABA能中间神经元中钠离子通道的mRNA量、钠离子通道蛋白总量以及细胞膜上的钠离子通道蛋白量，发现与对照组无差异，说明过表达N基因不影响钠离子通道蛋白基因的____________以及钠离子通道蛋白的____________。N基因表达产物是膜定位蛋白，其胞内肽段I可与钠离子通道结合，将肽段I加入到离体培养的GABA能中间神经元中，检测发现钠离子通过量____________（填“增加”或“减少”），说明过表达N基因抑制钠离子通道活性。
（5）请根据上述研究，阐明精神分裂症患者的发病机制：________。
【答案】（1） ①. （特异性）受体 ②. 抑制
（2）N基因过表达会使小鼠患精神分裂症
（3） ①. 四环素与转录激活因子结合，抑制N基因的转录 ②. 第一步：选取生理状态相同的模型鼠均分为两组，编号为甲、乙
第二步：甲组饲喂含四环素的蔗糖水，乙组饲喂等量的蔗糖水
第三步：检测两组小鼠的基础活动量和对声音惊吓的反射程度 ③. 与乙组相比，甲组的基础活动量低、对声音惊吓的反射程度高（或与甲组相比，乙组的基础活动量高，对声音惊吓的反射程度低）
（4） ①. 转录和翻译（表达） ②. 加工和运输 ③. 减少
（5）前额叶皮层GABA能中间神经元中N基因高表达，使钠离子通道活性下降，钠离子内流减少，使其下游神经元的动作电位产生频率降低，最终导致行为改变
【解析】
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质，所有已知的生命，都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶（RNAP）进行，以DNA为模板，产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动，留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，场所在核糖体。
【小问1详解】
神经递质能与突触后膜上的受体结合，使下一个神经元兴奋或抑制；GABA是抑制性神经递质，可与突触后膜上的特异性受体结合。会使氯离子内流，从而向突触后神经元传递传递抑制信号，使下一个神经元膜电位仍为外正内负，且电位差增大。
【小问2详解】
由图1可知，模型鼠实验组基础活动量增加、对声音惊吓的反射程度减弱，出现精神分裂症，说明N基因过量表达会使小鼠患精神分裂症。
【小问3详解】
由图2可知，转录是转录激活因子与启动子结合，形成RNA的过程，四环素与转录激活因子结合，抑制转录的进行，调控N基因过表达。
为进一步验证四环素与转录激活因子结合，抑制转录的进行，可进行以下实验第一步：选取生理状态相同的模型鼠均分为两组，编号为甲、乙第二步：甲组饲喂含四环素的蔗糖水，乙组饲喂等量的蔗糖水第三步：检测两组小鼠的基础活动量和对声音惊吓的反射程度。
预期实验结果：与乙组相比，甲组的基础活动量低、对声音惊吓的反射程度高（或与甲组相比，乙组的基础活动量高，对声音惊吓的反射程度低）
【小问4详解】
研究者检测模型鼠GABA能中间神经元中钠离子通道的mRNA量、钠离子通道蛋白总量以及细胞膜上的钠离子通道蛋白量，发现与对照组无差异，说明过表达N基因不影响钠离子通道蛋白基因的转录和翻译（表达）。N基因表达产物可与钠离子通道结合，抑制钠离子通道活性，使钠离子通过量减少，动作电位产生的频率降低。
【小问5详解】
精神分裂症患者的发病机制为：前额叶皮层GABA能中间神经元中N基因高表达，使钠离子通道活性下降，钠离子内流减少，使其下游神经元的动作电位产生频率降低，最终导致行为改变。
25. 胰岛B细胞是可兴奋细胞，存在外正内负的静息电位。其细胞外Ca2+浓度约为细胞内的10000倍，细胞内K+浓度约为细胞外的30倍。下图1为血糖浓度升高时，胰岛B细胞分泌胰岛素的机制示意图；图2表示胰岛素分泌的调节过程及胰岛素作用机理。请回答下列问题：
（1）由图1可知，当血糖浓度升高时，胰岛B细胞接受的信号分子有________________，这些信号分子通过一系列的调节过程，使胰岛素分泌增加。
（2）由图1可知胰岛素的作用机理一方面通过促进______________的融合，进而促进组织细胞摄取更多的葡萄糖；同时，通过促进葡萄糖的氧化分解和转化为非糖物质，以及__________从而降低血糖浓度。
（3）据图2分析可知，葡萄糖通过________方式进入胰岛B细胞，氧化分解后产生ATP，ATP作为__________与ATP敏感的K+通道蛋白上的识别位点结合，导致ATP敏感的K+通道关闭，进而触发_________，使胰岛B细胞兴奋，释放胰岛素。
（4）人体感染某病毒后，胰岛B细胞会被自身的免疫细胞破坏，引起I型糖尿病，这是因为胰岛B细胞含有与该病毒相似的__________（填物质）。上述研究在对I型糖尿病患者进行胰岛移植前，科学家还需解决患者对胰岛B细胞__________的问题。
【答案】（1）葡萄糖、神经递质、胰高血糖素
（2） ①. 含葡萄糖转运蛋白的囊泡与细胞膜 ②. 肝糖原和肌糖原的合成
（3） ①. 协助扩散 ②. 信号分子 ③. Ca2+内流##Ca2+通道打开
（4） ①. 抗原 ②. 免疫排斥
【解析】
【分析】胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。由图2可知，当胰岛素和其受体结合后，一方面促进葡萄糖的氧化分解、合成糖原和转化形成非糖类物质，另一方面使细胞膜上的葡萄糖转运蛋白增加，促进葡萄糖进入细胞，而使血糖浓度降低。
【小问1详解】
由图1可知，胰岛B细胞分泌胰岛素受到葡萄糖、神经递质和胰高血糖素含量的影响。
【小问2详解】
分析示意图1，当胰岛素与受体结合之后，促进包裹着含葡萄糖转运蛋白的囊泡与细胞膜融合，从而提高了细胞对葡萄糖的摄取能力。同时，通过促进葡萄糖的氧化分解和转化为非糖物质，以及合成肝糖原和肌糖原从而降低血糖浓度。
【小问3详解】
据图2可知葡萄糖由高浓度向低浓度运输进入胰岛B细胞，需要载体，不消耗能量，故运输方式为协助扩散。葡萄糖氧化分解使细胞中ATP含量升高，ATP作为信号分子，与ATP敏感的K+通道蛋白上的识别位点结合，导致ATP敏感的K+通道关闭，进而触发Ca2+通道打开，Ca2+内流增加，促进胰岛素的分泌。
【小问4详解】
自身的免疫细胞在攻击病毒的同时破坏了自身的胰岛B细胞，说明该病毒具有与胰岛B细胞相似的抗原。对I型糖尿病患者进行临床应用前，科学家还需解决患者对胰岛B细胞的免疫排斥问题。
光照强度
a
b
c
d
e
f
小麦
D1蛋白含量
++++
++++
++++++
++++
++
+
F蛋白含量
++++
++++
++++++
++++
++
+
氧气释放速率
++
++++
++++++
++++
++
+
玉米
D1蛋白含量
++++
++++
+++++
+++++
++++
+++
F蛋白含量
++++
++++
+++++
+++++
++++
+++
氧气释放速率
+
++
+++++
+++++
++++
++++
杂交组合
亲本
F1表型
F2表型
甲
X9002×M
抗病
1/4感病、3/4抗病
乙
X9002×N
感病
3/4感病、1/4抗病
丙
M×N
感病
13/16感病、3/16抗病
2023．12
注意事项：
1．答卷前，先将自己的考生号等信息填写在试卷和答题卡上，并在答题卡规定位置贴条形码。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，用0．5mm黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．考试结束后，将答题卡和草稿纸一并交回。
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30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. 转运蛋白是协助物质跨膜运输的重要膜组分，它分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。下列说法错误的是（ ）
A. 载体蛋白在转运物质时需与被转运物质结合，构象也会发生改变
B. 葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞需要载体蛋白的协助，并消耗消化道内的ATP
C. 神经纤维上的离子通道转运钠离子时，通道蛋白的构象会发生改变
D. 通道蛋白只容许与自身孔径大小和电荷适宜的物质通过，不与被转运物质结合
2. 巨自噬和分子伴侣自噬（CMA）是降解异常蛋白的两种自噬过程。巨自噬通过自噬体与溶酶体的融合完成。CMA过程中，分子伴侣Hsc70帮助目标蛋白去除折叠，由位于溶酶体膜上的受体蛋白识别目标蛋白暴露出的特定氨基酸序列（如KFERQ），目标蛋白进入溶酶体降解。阿尔兹海默症（AD）患者的神经细胞中常出现CMA活性降低，Tau蛋白累积（Tau积累会导致记忆障碍）。下列说法错误的是（ ）
A. 含有KFERQ序列的异常蛋白不一定被溶酶体膜上的受体蛋白识别
B. Tau蛋白中可能包含KFERQ氨基酸序列，提高CMA活性的药物可能会减缓AD发病进程
C. 巨自噬过程体现了生物膜的流动性和选择透过性
D. 某些条件下，细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量
3. 已知生物毒素a是由蛋白质b经过糖链修饰的糖蛋白，通过胞吞进入细胞，专一性地抑制人核糖体的功能。为研究a的结构与功能的关系，某小组取生物毒素a、蛋白质b和c（由a经高温加热处理获得，糖链不变）三种样品蛋白，分别加入三组等量的某种癌细胞（X）培养物中，适当培养后，检测X细胞内样品蛋白的含量和X细胞活力（初始细胞活力为100%），结果如图所示。下列相关分析不合理的是（ ）
A. 动物细胞中，蛋白质的糖链修饰可能发生在内质网中
B. 根据图1可知，糖蛋白进入细胞几乎不受蛋白质b变性影响
C. 与蛋白质b组细胞的蛋白质合成相比，生物毒素a组细胞的蛋白质合成量较少
D. 生物毒素a能显著抑制X细胞的活力，主要依赖糖链和蛋白质b
4. 固定化酶是指在一定的空间范围内起催化作用，并能反复和连续使用的酶。固定化酶用于生产前，需要获得酶的有关数据。如图：曲线①表示相对酶活性，即某种酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比：曲线②表示残余酶活性，即将该种酶在不同温度下保温足够时间，再在酶活性最高的温度下测得的酶活性。下列分析错误的是（ ）
A. 曲线①是在其它条件适宜，不同温度时测得的数据
B. 由曲线①可知，该酶在温度为80℃时的催化效率最高
C. 曲线②是在其它条件适宜，温度为80℃时测得的数据
D. 若该种酶固定化后用于生产，使用的最佳温度是80℃
5. 研究发现，线粒体内的部分代谢产物如丙酮酸经氧化脱羧形成的乙酰辅酶A可调控细胞核内某些基因的表达进而调控细胞的功能。如图为T淋巴细胞的线粒体部分调控关系的示意图，其中NFAT蛋白为T细胞核活化因子，在与免疫反应有关的重要基因转录中起关键作用。下列说法正确的是（ ）
A. 乙酰辅酶A经过三羧酸循环彻底分解成CO2和NADPH
B. 有氧呼吸前两个阶段产生的NADH在线粒体基质中与O2结合产生水并释放大量能量
C. 图中相关基因的组蛋白乙酰化，激活其转录，此过程中该基因的碱基序列没有发生变化
D. 线粒体内产生的自由基可进入细胞核调控细胞因子相关基因的转录，提高机体免疫力
6. 动物细胞有丝分裂阶段，中心体负责纺锤体的组装并受蛋白激酶（PLK4）的调控，多功能骨架蛋白（CEP192）参与纺锤体的形成。PLK4失活后，PLK4凝聚体可招募其他成分充当中心体作用，使正常细胞分裂可在无中心体复制的条件下进行。泛素连接酶（TRIM37）可抑制PLK4凝聚、促进CEP192的降解。下列分析错误的是（ ）
A. 中心体由两个相互垂直排列的中心粒组成，会在间期复制一次
B. PLK4失活后，TRIM37的水平会影响非中心体型纺锤体的组装
C. 在PLK4失活的情况下，TRIM37基因过度表达可抑制细胞分裂
D. TRIM37基因过度表达的细胞中染色体数目可能是正常体细胞的2倍
7. 将核DNA全部用32P标记的果蝇精原细胞置于含31P的培养液中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，检测子细胞及细胞内染色体的标记情况。下列分析不正确的是（ ）
A. 若进行有丝分裂，则第二次分裂中期含32P的染色单体有8条
B. 若进行减数分裂，则第二次分裂中期含32P的染色单体有8条
C. 含32P染色体的子细胞比例为1，则一定进行减数分裂
D. 含32P染色体的子细胞比例为1/2，则一定进行有丝分裂
8. 某遗传家系图如下，甲病和乙病均为单基因遗传病，基因均不在X、Y染色体的同源区段上。已知乙病为伴性遗传病，人群中甲病的患病概率为12%。以下仅针对这两种遗传病而言，家系中无突变和染色体片段交换发生，II-1无致病基因，II-2为纯合子。
下列叙述正确的是（ ）
A. 控制甲病和乙病的基因遵循自由组合定律
B. II-3与II-4再生一个正常女孩的概率为1/8
C. III-2的致病基因不可能是I-1遗传下来的
D. III4的基因型与II-3不相同的概率为5/6
9. 大肠杆菌乳糖操纵子包括lacZ、lacY、lacA三个结构基因（编码参与乳糖代谢的酶，其中酶a能够水解乳糖），以及操纵基因、启动子和调节基因。培养基中无乳糖存在时，调节基因表达的阻遏蛋白和操纵基因结合，导致RNA聚合酶不能与启动子结合，使结构基因无法转录；乳糖存在时，结构基因才能正常表达，调节过程如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 结构基因转录时只能以β链为模板，表达出来的酶a会使结构基因的表达受到抑制
B. 过程①的碱基配对方式与②不完全相同，参与②过程的氨基酸都可被多种tRNA转运
C. 若调节基因的碱基被甲基化修饰，可能导致结构基因持续表达，造成大肠杆菌物质和能量的浪费
D. 据图可知，乳糖能够调节大肠杆菌中基因的选择性表达，该过程发生细胞的分化
10. 正常的水稻体细胞染色体数为2n=24。现有一种三体水稻，细胞中7号染色体有三条。该水稻细胞及其产生的配子类型如图所示（6、7为染色体标号；A为抗病基因，a为易感病基因；①～④为四种配子类型）。已知染色体数异常的配子（①③）中雄配子不能参与受精作用，雌配子能参与受精作用。（不考虑突变或互换）以下说法正确的是（ ）
A. 形成图中配子的次级精母细胞中染色体数为13或12
B. 配子②与④可由同一个初级精母细胞分裂而来
C. 以该三体抗病水稻作父本，与易感病水稻（aa）杂交，子代中抗病：易感病=5：1
D. 以该三体抗病水稻作母本，与易感病水稻（aa）杂交，子代抗病个体中三体植株占3/5
11. 科学家在废水池里发现一种依赖分解尼龙为生的细菌——尼龙菌，这是由于野生型细菌发生了基因突变，最终使得原本能够分解糖的酶转化成分解尼龙的酶。相应部分碱基序列如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 突变导致多肽中两个氨基酸序列发生了改变
B. 尼龙菌的形成说明该野生型菌株种群发生了进化
C. 尼龙材料出现之后野生型菌株发生突变形成尼龙菌
D. 对细菌来说，可遗传的变异来源于基因突变
12. 科学家以果蝇为实验材料揭示了AC—DN1P—PI神经介导的高温促进夜间觉醒的调控过程，如图所示。高温使阳离子通道蛋白TrpA1被激活，AC神经元产生兴奋，通过神经传导最终抑制PI神经元兴奋，从而促进夜间觉醒，下列分析正确的是（ ）
A. 高温引起夜间觉醒的过程中，兴奋在神经纤维上双向传导
B. 神经递质CNMa与其受体结合不会使PI神经元发生电位变化
C. 干扰AC神经元中TrpA1的合成会使高温促进夜晚觉醒的作用减弱
D. 用药物抑制CNMa的合成和释放，可降低高温环境中的睡眠质量
13. 类风湿性关节炎（RA）是一种慢性自身免疫病。研究人员分别测定了多名健康志愿者和RA患者血清中四种细胞因子的含量，结果如图1所示。有些细胞因子能促进B细胞增殖分化，促进免疫炎症反应；而另一类细胞因子则抑制免疫炎症反应。糖皮质激素（GC）是治疗RA的药物之一，其分泌的调节途径如图2所示，CRH和ACTH分别是下丘脑和垂体分泌的激素。下列说法正确的是（ ）
A. 垂体细胞膜上既有CRH受体，也有GC受体
B. 糖皮质激素分泌减少会促进CRH、ACTH的分泌
C. INF-α和IL-6是促进RA患者免疫炎症的细胞因子
D. GC可通过抑制IL-4和IL-10的产生而治疗RA
14. 季节性流感疫苗可刺激机体产生两类特异性记忆B细胞（bmem），从而在季节性流感病毒来袭时产生更强烈的免疫效应。两类bmem由于受到分布于辅助性T细胞、细胞毒性T细胞内转录因子的调控，在转录和表观遗传水平上表现显著不同。下列说法错误的是（ ）
A. 当季节性流感病毒来袭时，已注射疫苗的人体内bmem迅速增殖分化后产生大量抗体
B. 人体两类bmem在表观遗传水平上的显著不同取决于DNA碱基序列上的差异
C. 辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合是激活B细胞的第二个信号
D. 被季节性流感病毒感染的靶细胞可被细胞毒性T细胞裂解，这属于细胞凋亡
15. 小麦植株在麦穗成熟后若遭遇雨水和高温，穗上的籽粒会部分萌发。我国科学家发现了调控小麦种子休眠的关键基因SD6，该基因持续高表达时将间接抑制脱落酸的合成，从而调控种子的休眠。下列有关叙述错误的是（ ）
A. SD6表达时其mRNA通常会与多个核糖体结合使翻译更高效
B. SD6可能是通过控制酶的合成来控制代谢进而调控种子休眠
C. 小麦籽粒萌发是基因组在一定的时间和空间上程序性表达的结果
D. 栽种小麦时应选择SD6基因高表达的品种以防止籽粒在穗上萌发
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. 当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。下列相关分析正确的是（ ）
A. 该实验的自变量为光和H蛋白，CO2浓度、温度等属于无关变量
B. 根据实验结果可以比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱
C. 据图分析，强光照射下，与野生型相比突变体中流向光合作用的能量少
D. 若测得突变体的暗反应强度高于野生型，则说明PSⅡ活性高，光反应产物多
17. 水稻纯合品系H是优良的人工栽培稻，纯合品系D是野生水稻。品系H和品系D中与花粉育性相关的基因分别为SH和SD，与某抗性相关的基因分别为TH和TD。构建分别含有基因TD和SD的纯合品系甲和品系乙的流程如图表示，甲、乙品系只有一对基因与品系H不同，其余都相同。图中的BC6F1指回交六次后的子一代，其余类推。甲、乙品系杂交后的F1自交，得到的F2中SDSD、SDSH、SHSH数量分别为12、72和60，TDTD、TDTH、THTH数量分别为50、97和52。下列叙述不正确的是（ ）
A. TD/TH基因和SD/SH基因位于一对同源染色体上
B. 分子检测筛选的目的是选出具有TH或SH基因的子代
C. BC6F1自交后需单株收获水稻种子，用于分子检测筛选
D. 甲、乙品系杂交，F1产生的SD可育花粉：SH可育花粉为1：4
18. 猪（2n=38）群体中发现一种染色体平衡易位导致的变异，如图1。在减数分裂中，两条易位染色体与正常同源染色体的行为一致；易位染色体与正常染色体可形成复杂的联会复合物（如图2）。若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律（不考虑互换）。易位纯合公猪体细胞无正常13、17号染色体，易位纯合公猪与四头染色体组成正常的母猪交配产生的后代均为易位杂合子，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 上述变异是染色体结构和数目均异常导致的
B. 染色体易位往往对个体不利，不能为进化提供原材料
C. 易位杂合子减数分裂会形成18个正常的四分体
D. 易位杂合子产生染色体组成正常的配子的概率是1/6
19. 胃肠道又被称为人体的“第二大脑”，原因是胃肠道中存在着一套由大量神经元构成的相对独立的内在神经系统。研究表明正常情况下人体的自主神经对胃肠道的内在神经系统具有调节作用，但是在切除自主神经后，内在神经系统依然可以独立调节胃肠道的运动、分泌等功能，下列说法错误的是（ ）
A. 副交感神经兴奋时，可以引起胃肠蠕动和消化液分泌加强，进而提高消化吸收速率
B. 由内在神经系统独立调节肠道运动的过程不能称为反射，因为没有完整反射弧的参与
C. 神经冲动沿神经元的轴突传递时，膜外局部电流的方向是从未兴奋部位流向兴奋部位
D. 如果切除了小肠神经后盐酸依然可以刺激小肠黏膜产生促胰液素，则说明促胰液素分泌过程中不存在神经调节
20. 如图为某人剧烈运动后一些生理活动的调节过程，①~④分别代表不同的激素。下列说法错误的是（ ）
A. 当细胞外液渗透压升高时，下丘脑释放①ADH增多，能增加肾小管和集合管对水的重吸收
B. ④是甲状腺激素，和性激素、肾上腺素等激素类似，分泌过程存在分级调节和反馈调节的特点
C. 体温升高时，在下丘脑体温调节中枢的调控下机体会通过增加散热等方式来维持体温相对稳定
D. 延髓中有心血管中枢，当血压升高时可以通过自主神经系统作用于心脏和血管，使血压降低
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 图1是在温度和CO2等其他因素均适宜条件下测定的玉米叶和小麦叶的总光合速率与呼吸速率的比值（P/R）与光照强度的关系，同时测定了小麦和玉米叶肉细胞的D1蛋白、F蛋白及氧气释放速率的相对量与光照强度的关系，结果如下表所示（“+”多表示量多）。已知叶绿素a通常与D1蛋白等物质结合，构成光合复合体PSⅡ（可使水发生光解）。
（1）根据题意，光合复合体PSⅡ位于__________，其上色素具有__________光能的作用，用________法分离光合色素所依据的原理是__________。
（2）结合表中信息分析，在图1中的d光强下，玉米叶的总光合速率________（填“大于”“等于”或“小于”）小麦叶的总光合速率。
（3）D1蛋白极易受到强光破坏，被破坏的D1蛋白降解后，空出相应的位置，新合成的D1蛋白才能占据相应位置，使PSⅡ得以修复。叶绿素酶（CLH）可催化叶绿素a降解，结合态的叶绿素a不易被降解。CLH与F蛋白结合后可催化被破坏的D1蛋白的降解。结合表中信息分析，在强光下玉米叶的氧气释放速率比小麦叶降低更慢的原因是___________。
（4）玉米称为C4植物，其光合作用的暗反应过程如图2所示，酶1为PEP羧化酶，可以固定低浓度的CO2形成C4，酶2为RuBP羧化酶，可以固定高浓度的CO2形成C3，对低浓度的CO2没有固定能力。则酶1固定CO2的能力比酶2________（填“强”或“弱”）。小麦叶肉细胞没有酶1催化生成C4的过程，称为C3植物，其光合作用均在叶肉细胞完成。据上述信息分析，与小麦相比，玉米更适应高温、干旱环境的依据是________
22. 种子是农业的“芯片”，科研人员常利用诱变育种、杂交育种培育优质种子。两个豌豆突变纯系（M和N）具有高产、营养丰富等优良性状，但都是白粉病感病品种。已知防治野生型豌豆的白粉病，最有效、经济和环境友好的方法是利用抗病品种。为了改良突变品系，育种工作者做了如下实验：
【实验一】在种质资源库中选取抗病的纯系豌豆品系X9002，与M和N进行杂交，结果如下表。
【实验二】工作人员对M、N、X9002、野生型品系中与白粉病抗性有关的某个基因进行分析，通过对四个品系该基因同源cDNA克隆的测序表明，M和X9002的cDNA序列完全相同；但N与X9002相比，存在一个129bp片段的缺失。
请根据上述两个实验的结果，回答下列问题：
（1）研究表明，X9002品系含显性抗病基因A和隐性抗病基因b，则品系M的基因型为__________，丙杂交组合的F2中感病纯合植株有________种基因型。若用甲中F2抗病的植株进行自交，F3中抗病：感病比例为__________。
（2）已知野生型品系的基因型与M、N不同，则野生型在实验二中所述基因的cDNA序列与品系________相同。若不考虑A基因，由实验二可推测，X9002品系产生抗性的原因是_______________。
（3）选乙杂交组合产生的F2感病个体自交，子代不同于亲本基因型的个体占__________
（4）若选用基因工程的方法进行改良，最好选用品系__作为受体作物。除了诱变育种、杂交育种外，能在短时间内快速改良该受体作物的育种方法还有__________
23. 某一果蝇种群眼色由位于两对同源染色体上的两对等位基因（A/a，B/b）控制，分为野生型、朱红色（与基因B存在有关）、棕色（与基因A存在有关）、白色。为研究其遗传机制，进行了如下杂交实验（不考虑突变、染色体交叉互换和XY同源区段）：
组合一：野生型雌蝇×野生型雄蝇→野生型雌蝇∶野生型雄蝇∶朱红眼雄蝇＝2∶1∶1
组合二：野生型雌蝇×朱红眼雄蝇→野生型雌蝇∶棕眼雌蝇∶野生型雄蝇∶棕眼雄蝇＝3∶1∶3∶1
组合三：野生型雌蝇×野生型雄蝇→野生型雌蝇∶棕眼雌蝇∶野生型雄蝇∶朱红眼雄蝇∶棕眼雄蝇∶白眼雄蝇＝6∶2∶3∶3∶1∶1
（1）根据实验分析，基因A、a位于________染色体上，基因B、b位于________染色体上。
（2）野生型果蝇的基因型有________种，组合三的亲本基因型为________。
（3）欲鉴定组合二子代中一只野生型雄性果蝇是否为纯合子，可随机选择该组合子代中多只________（写出表型）进行杂交，如果子代的表型________，则该野生型果蝇为纯合子，否则为杂合子。
（4）已知基因T、t位于果蝇常染色体上。当t纯合时对雄果蝇无影响，但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇。让一只含T基因的纯合朱红眼雌蝇与一只含t基因的纯合棕眼雄蝇杂交，所得F1果蝇的表型及比例为________，F1随机交配，F2的性别比例为________，F2中，白眼雄蝇所占的比例为________。
24. 研究发现，大脑前额叶皮层GABA能中间神经元中的N基因与精神分裂症的发病密切相关。为了研究精神分裂症的发病机制与N基因的关系，研究者进行了一系列实验。
（1）GABA能中间神经元释放的GABA（γ-氨基丁酸，一种神经递质）可与突触后膜上的________结合，激活氯离子通道导致氯离子内流，从而向突触后神经元传递________信号。
（2）为了研究N基因的表达水平与小鼠患精神分裂症的关系，研究者利用基因工程构建了GABA能中间神经元中N基因过表达的模型鼠，并检测模型鼠与对照鼠的行为，结果如图1。已知精神分裂症会表现出基础活动量增加、对声音惊吓的反射程度减弱等表现。
分析图1实验结果，得出结论：__________。
（3）已知外源导入N基因的表达可被四环素调控，其作用机制如图2所示。请阐述四环素调控N基因过表达的机理：______________。
为了进一步验证由图1所得的实验结论，请选择合适的实验材料，设计实验并预期实验结果。
①可选实验材料：模型鼠、正常鼠、蔗糖水、含四环素的蔗糖水、生理盐水
②实验设计方案：___________。
③预期实验结果：___________。
（4）进一步研究发现，模型鼠GABA能中间神经元动作电位产生的频率降低。研究者检测模型鼠GABA能中间神经元中钠离子通道的mRNA量、钠离子通道蛋白总量以及细胞膜上的钠离子通道蛋白量，发现与对照组无差异，说明过表达N基因不影响钠离子通道蛋白基因的____________以及钠离子通道蛋白的____________。N基因表达产物是膜定位蛋白，其胞内肽段I可与钠离子通道结合，将肽段I加入到离体培养的GABA能中间神经元中，检测发现钠离子通过量____________（填“增加”或“减少”），说明过表达N基因抑制钠离子通道活性。
（5）请根据上述研究，阐明精神分裂症患者的发病机制：________。
25. 胰岛B细胞是可兴奋细胞，存在外正内负的静息电位。其细胞外Ca2+浓度约为细胞内的10000倍，细胞内K+浓度约为细胞外的30倍。下图1为血糖浓度升高时，胰岛B细胞分泌胰岛素的机制示意图；图2表示胰岛素分泌的调节过程及胰岛素作用机理。请回答下列问题：
（1）由图1可知，当血糖浓度升高时，胰岛B细胞接受的信号分子有________________，这些信号分子通过一系列的调节过程，使胰岛素分泌增加。
（2）由图1可知胰岛素的作用机理一方面通过促进______________的融合，进而促进组织细胞摄取更多的葡萄糖；同时，通过促进葡萄糖的氧化分解和转化为非糖物质，以及__________从而降低血糖浓度。
（3）据图2分析可知，葡萄糖通过________方式进入胰岛B细胞，氧化分解后产生ATP，ATP作为__________与ATP敏感的K+通道蛋白上的识别位点结合，导致ATP敏感的K+通道关闭，进而触发_________，使胰岛B细胞兴奋，释放胰岛素。
（4）人体感染某病毒后，胰岛B细胞会被自身的免疫细胞破坏，引起I型糖尿病，这是因为胰岛B细胞含有与该病毒相似的__________（填物质）。上述研究在对I型糖尿病患者进行胰岛移植前，科学家还需解决患者对胰岛B细胞__________的问题。
光照强度
a
b
c
d
e
f
小麦
D1蛋白含量
++++
++++
++++++
++++
++
+
F蛋白含量
++++
++++
++++++
++++
++
+
氧气释放速率
++
++++
++++++
++++
++
+
玉米
D1蛋白含量
++++
++++
+++++
+++++
++++
+++
F蛋白含量
++++
++++
+++++
+++++
++++
+++
氧气释放速率
+
++
+++++
+++++
++++
++++
杂交组合
亲本
F1表型
F2表型
甲
X9002×M
抗病
1/4感病、3/4抗病
乙
X9002×N
感病
3/4感病、1/4抗病
丙
M×N
感病
13/16感病、3/16抗病
山东省实验中学2024届高三第三次诊断考试
生物试题
2023．12
注意事项：
1．答卷前，先将自己的考生号等信息填写在试卷和答题卡上，并在答题卡规定位置贴条形码。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，用0．5mm黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．考试结束后，将答题卡和草稿纸一并交回。
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30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. 转运蛋白是协助物质跨膜运输的重要膜组分，它分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。下列说法错误的是（ ）
A. 载体蛋白在转运物质时需与被转运物质结合，构象也会发生改变
B. 葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞需要载体蛋白的协助，并消耗消化道内的ATP
C. 神经纤维上的离子通道转运钠离子时，通道蛋白的构象会发生改变
D. 通道蛋白只容许与自身孔径大小和电荷适宜的物质通过，不与被转运物质结合
【答案】B
【解析】
【分析】生物膜上的转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两类。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。
【详解】A、载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变，A正确；
B、葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的方式为主动运输，需要载体蛋白的协助，并消耗小肠绒毛上皮细胞内的ATP，B错误；
C、离子通道蛋白受到某些小分子（如神经递质、激素等）与通道蛋白结合继而引起通道蛋白构象改变，从而使离子通道开启或关闭，C正确；
D、通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，通道蛋白与被转运物质不会结合，D正确。
故选B。
2. 巨自噬和分子伴侣自噬（CMA）是降解异常蛋白的两种自噬过程。巨自噬通过自噬体与溶酶体的融合完成。CMA过程中，分子伴侣Hsc70帮助目标蛋白去除折叠，由位于溶酶体膜上的受体蛋白识别目标蛋白暴露出的特定氨基酸序列（如KFERQ），目标蛋白进入溶酶体降解。阿尔兹海默症（AD）患者的神经细胞中常出现CMA活性降低，Tau蛋白累积（Tau积累会导致记忆障碍）。下列说法错误的是（ ）
A. 含有KFERQ序列的异常蛋白不一定被溶酶体膜上的受体蛋白识别
B. Tau蛋白中可能包含KFERQ氨基酸序列，提高CMA活性的药物可能会减缓AD发病进程
C. 巨自噬过程体现了生物膜的流动性和选择透过性
D. 某些条件下，细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量
【答案】C
【解析】
【分析】溶酶体是分解蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的细胞器。内含许多水解酶，溶酶体在细胞中的功能，是分解从外界进入到细胞内的物质，也可消化细胞自身的局部细胞质或细胞器，当细胞衰老时，其溶酶体破裂，释放出水解酶，消化整个细胞而使其死亡。
【详解】A、根据题干信息，当位于溶酶体膜上的受体蛋白识别目标蛋白暴露出的特定氨基酸序列（如KFERQ）后，目标蛋白才能进入溶酶体被降解，识别具有特异性，所以含有KFERQ序列的异常蛋白不一定被溶酶体膜上的受体蛋白识别，A正确；
B、Tau蛋白累积，是由于CMA活性降低，活性降低，分子伴侣Hsc70帮助目标蛋白去除折叠、暴露KFERQ氨基酸序列的过程，时间可能会延长，但不影响产生KFERQ氨基酸序列，所以Tau蛋白中可能包含KFERQ氨基酸序列，提高CMA活性的药物可能会减缓AD发病进程,B正确；
C、巨自噬是通过自噬体与溶酶体的融合完成，体现了生物膜的流动性，C错误；
D、在细胞自噬的过程中，溶酶体中的水解酶将自噬体分解的同时，产物如果对细胞有用，会被再次吸收利用，如物质和能量等，D正确；
故选C。
3. 已知生物毒素a是由蛋白质b经过糖链修饰的糖蛋白，通过胞吞进入细胞，专一性地抑制人核糖体的功能。为研究a的结构与功能的关系，某小组取生物毒素a、蛋白质b和c（由a经高温加热处理获得，糖链不变）三种样品蛋白，分别加入三组等量的某种癌细胞（X）培养物中，适当培养后，检测X细胞内样品蛋白的含量和X细胞活力（初始细胞活力为100%），结果如图所示。下列相关分析不合理的是（ ）
A. 动物细胞中，蛋白质的糖链修饰可能发生在内质网中
B. 根据图1可知，糖蛋白进入细胞几乎不受蛋白质b变性的影响
C. 与蛋白质b组细胞的蛋白质合成相比，生物毒素a组细胞的蛋白质合成量较少
D. 生物毒素a能显著抑制X细胞的活力，主要依赖糖链和蛋白质b
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图可知，图1中细胞内样品蛋白含量a和c随样品蛋白浓度增大而增加，b含量无明显变化；图2中细胞活力随样品蛋白a浓度增大而降低直至失活，样品蛋白b和c处理组无明显变化。
【详解】A、蛋白质的加工主要在内质网中进行的，所以动物细胞中，蛋白质的糖链修饰可能发生在内质网中，A正确；
B、根据图1可知，细胞内样品蛋白含量b基本不变，说明糖蛋白进入细胞几乎不受蛋白质b变性的影响，B正确；
C、图2中，a组细胞活力降低，b组细胞活力基本不变，则生物毒素a组细胞的蛋白质合成量少于蛋白质b组细胞的，C正确；
D、a和c都含有糖链，根据实验和图2可知，a能正常发挥抑制X细胞活力的作用，但蛋白质空间结构被破坏的c不能，说明a抑制X细胞活力主要是由蛋白b的空间结构决定的，D错误。
故选D。
4. 固定化酶是指在一定的空间范围内起催化作用，并能反复和连续使用的酶。固定化酶用于生产前，需要获得酶的有关数据。如图：曲线①表示相对酶活性，即某种酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比：曲线②表示残余酶活性，即将该种酶在不同温度下保温足够时间，再在酶活性最高的温度下测得的酶活性。下列分析错误的是（ ）
A. 曲线①是在其它条件适宜，不同温度时测得的数据
B. 由曲线①可知，该酶在温度为80℃时的催化效率最高
C. 曲线②是在其它条件适宜，温度为80℃时测得的数据
D. 若该种酶固定化后用于生产，使用的最佳温度是80℃
【答案】D
【解析】
【分析】曲线①表示酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比，由曲线可以看出，在温度为80℃酶活性相对最高酶活性的百分比最高；曲线②是将酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，由曲线可以看出，在较低的温度条件下保温足够长时间后，在最适宜温度下测得酶的活性随保温温度的升高，酶活性增强，在60～70℃之间保温够长时间，在最适宜温度下，酶活性较高，温度超过70℃保温，足够长时间，在最适宜温度下，酶活性急剧下降。
【详解】A、曲线①表示相对酶活性，即某种酶在各种温度下酶活性相对最高酶活性的百分比，所以自变量是温度，其他条件属于无关变量，因此是在其它条件适宜，不同温度时测得的数据，A正确；
B、由曲线①可知，该酶催化效率最高的温度是80℃，此时相对酶的活性最高，B正确；
C、根据题干信息，曲线②是该种酶在不同温度下保温足够时间，再在酶活性最高的温度下测得的酶活性，根据B项分析，该酶的最适宜温度是80℃，所以曲线②是在其它条件适宜，温度为80℃时测得的数据 ，C正确；
D、由曲线②可知，温度超过70℃保温足够长时间，在最适宜温度下，酶活性急剧下降，在60～70℃条件下保温足够长时间，在最适宜温度下，酶活性较高，因此使用该酶时的最适宜温度范围是60～70℃，D错误。
故选D。
5. 研究发现，线粒体内的部分代谢产物如丙酮酸经氧化脱羧形成的乙酰辅酶A可调控细胞核内某些基因的表达进而调控细胞的功能。如图为T淋巴细胞的线粒体部分调控关系的示意图，其中NFAT蛋白为T细胞核活化因子，在与免疫反应有关的重要基因转录中起关键作用。下列说法正确的是（ ）
A. 乙酰辅酶A经过三羧酸循环彻底分解成CO2和NADPH
B. 有氧呼吸前两个阶段产生的NADH在线粒体基质中与O2结合产生水并释放大量能量
C. 图中相关基因的组蛋白乙酰化，激活其转录，此过程中该基因的碱基序列没有发生变化
D. 线粒体内产生的自由基可进入细胞核调控细胞因子相关基因的转录，提高机体免疫力
【答案】C
【解析】
【分析】1、有氧呼吸的第一阶段的葡萄糖酵解产生丙酮酸和NADH，发生在细胞质基质中；第二阶段是丙酮酸与水反应产生二氧化碳和NADH，发生在线粒体基质中；第三阶段是NADH与氧气生成水，发生在线粒体内膜上。
2、据图分析可知，乙酰辅酶A进入三羧酸循环后，代谢产生NADH，NADH参与有氧呼吸第三阶段，与O2结合形成H2O，同时产生了大量自由基，自由基激活NFAT等分子，进入细胞核的NFAT和乙酰辅酶A在乙酰 化酶催化下发生乙酰化反应，参与调控核内基因的表达，进而调控合成干扰素、白细胞介素等。
【详解】A、乙酰辅酶A分解产物不是CO2和NADPH，而是CO2和NADH，A错误；
B、NADH与O2结合产生水并释放大量能量过程发生线粒体内膜上，B错误；
C、此过程中只是激活转录过程，所以该基因的碱基序列没有发生变化，C正确；
D、线粒体内产生的自由基没有进入细胞核，进入细胞核的是NFAT蛋白，D错误。
故选C。
6. 动物细胞有丝分裂阶段，中心体负责纺锤体的组装并受蛋白激酶（PLK4）的调控，多功能骨架蛋白（CEP192）参与纺锤体的形成。PLK4失活后，PLK4凝聚体可招募其他成分充当中心体作用，使正常细胞分裂可在无中心体复制的条件下进行。泛素连接酶（TRIM37）可抑制PLK4凝聚、促进CEP192的降解。下列分析错误的是（ ）
A. 中心体由两个相互垂直排列的中心粒组成，会在间期复制一次
B. PLK4失活后，TRIM37的水平会影响非中心体型纺锤体的组装
C. 在PLK4失活的情况下，TRIM37基因过度表达可抑制细胞分裂
D. TRIM37基因过度表达的细胞中染色体数目可能是正常体细胞的2倍
【答案】A
【解析】
【分析】分析题干信息：1、动物细胞有丝分裂阶段，中心体负责纺锤体的组装并受蛋白激酶（PLK4）的调控；
2、多功能 骨架蛋白（CEP192）参与纺锤体的形成；
3、PLK4 失活后，PLK4 凝聚体可招募其他成分充当中心体作用，正常细胞分裂可在无中心体复制的条件下进行。
4、泛素连接酶（TRIM37）可抑制 PLK4 凝聚、促进 CEP192 的降解。
【详解】A、在动物细胞和低等植物细胞中，中心体由两个相互垂直排列的中心粒及周围物质组成，在 PLK4 的正常调控下，中心体在每个细胞周期的间期复制一次，A错误；
B、PLK4 失活后，PLK4 凝聚体可招募其他成分充当中心体作用，而泛素连接酶（TRIM37）可抑制 PLK4 凝聚、促进 CEP192 的降解，故可知非中心体型纺锤体组装取决于 TRIM37 的水平，B正确；
C、在 PLK4 失活的情况下，泛素连接酶（TRIM37）可抑制 PLK4 凝聚、促进 CEP192 的降解，故TRIM37 基因过度表达可使细胞分裂终止，C 正确；
D、在 TRIM37 基因过度表达的细胞中，PLK4 凝聚体不能形成，故不可招募其他成分充当中心体作用，所以染色体不能平均移向两极，染色体数目加倍， D正确。
故选A。
7. 将核DNA全部用32P标记的果蝇精原细胞置于含31P的培养液中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，检测子细胞及细胞内染色体的标记情况。下列分析不正确的是（ ）
A. 若进行有丝分裂，则第二次分裂中期含32P的染色单体有8条
B. 若进行减数分裂，则第二次分裂中期含32P的染色单体有8条
C. 含32P染色体的子细胞比例为1，则一定进行减数分裂
D. 含32P染色体的子细胞比例为1/2，则一定进行有丝分裂
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意分析可知：由于细胞经过两次连续分裂产生四个子细胞，如果进行有丝分裂，则DNA复制2次；如果进行减数分裂，则DNA复制1次。
【详解】A、若进行有丝分裂，经过一次细胞分裂后，形成的2个子细胞中的DNA分子都是32P-31P，再复制一次形成2个DNA分子分别是32P-31P、31P-31P，中期存在于2条染色单体上，则第二次分裂中期含32P的染色单体有8条，A正确；
B、若进行减数分裂，DNA只复制1次，则形成的8条染色单体都是32P-31P，都含32P，B正确；
C、若进行有丝分裂，则第二次分裂中期含32P的染色单体有8条，姐妹染色单体分离随机分配到两个子细胞中，也有可能出现含32P染色体的子细胞比例为1的子细胞，C错误；
D、若进行减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例为1/2，则含32P染色体的子细胞比例为1，所以若含32P染色体的子细胞比例为1/2，则一定进行有丝分裂，D正确。
故选C。
8. 某遗传家系图如下，甲病和乙病均为单基因遗传病，基因均不在X、Y染色体的同源区段上。已知乙病为伴性遗传病，人群中甲病的患病概率为12%。以下仅针对这两种遗传病而言，家系中无突变和染色体片段交换发生，II-1无致病基因，II-2为纯合子。
下列叙述正确的是（ ）
A. 控制甲病和乙病的基因遵循自由组合定律
B. II-3与II-4再生一个正常女孩的概率为1/8
C. III-2的致病基因不可能是I-1遗传下来的
D. III4的基因型与II-3不相同的概率为5/6
【答案】D
【解析】
【分析】题意显示乙病为伴性遗传，根据乙病患者的性状表现可知不可能是伴Y遗传，题中显示相关基因不位于X、Y的同源区，因此确定乙病的相关基因位于X染色体上，根据II-5患乙病，其母亲、女儿均患乙病可知该病为显性遗传；根据II-1无致病基因，II-2为纯合子可以排除该病是常染色体隐性和常染色体显性的可能，又根据I-2的女儿不都患甲病可知，该病不可能是X染色体显性遗传病，故可知甲病的致病基因为隐性且位于X染色体上。
【详解】A、由分析可知，控制甲病和乙病的基因都位于X染色体上，故控制两病的基因的遗传不遵循自由组合定律，A错误；
B、若控制甲病、乙病的基因分别用A/a、B/b表示，则II-3的基因型为XABXab，II-4的基因型为XAbY，则二者婚配再生一个正常女孩的概率为1/4，B错误；
C、III-2的致病基因一定来自于II-2，且II-2是纯合子，其致病基因来自于I-1和I-2，由于II-2两个致病基因是随机传递给下一代某个个体的，故III-2的致病基因可能是I-1遗传下来的，C错误；
D、II-3的基因型为XABXab，II-5的基因型为XABY，II-6的基因型为XAbXab或XAbXAb，由于人群中甲病的患病概率为12%假设甲病致病基因Xa的基因频率为q，根据遗传平衡定律可列出如下方程式：q2/2+q/2=0.12,计算结果为q=0.2，则XA的基因频率为0.8，据此可知XAXA的基因型频率为0.32，XAXa的基因型频率为0.16，据此可知II-6的基因型为XAbXab的概率为0.16/（0.16+0.32）=1/3，由此可以计算出III4的基因型为XABXab的概率为1/3×1/2=1/6，因此可知III4的基因型与II-3不相同的概率为5/6，D正确。
故选D
【点睛】能根据遗传系谱图正确判断遗传病的致病方式是解答本题的前提！能够正确利用发病率计算相关基因的基因频率是解答本题的难点。
9. 大肠杆菌乳糖操纵子包括lacZ、lacY、lacA三个结构基因（编码参与乳糖代谢的酶，其中酶a能够水解乳糖），以及操纵基因、启动子和调节基因。培养基中无乳糖存在时，调节基因表达的阻遏蛋白和操纵基因结合，导致RNA聚合酶不能与启动子结合，使结构基因无法转录；乳糖存在时，结构基因才能正常表达，调节过程如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 结构基因转录时只能以β链为模板，表达出来的酶a会使结构基因的表达受到抑制
B. 过程①的碱基配对方式与②不完全相同，参与②过程的氨基酸都可被多种tRNA转运
C. 若调节基因的碱基被甲基化修饰，可能导致结构基因持续表达，造成大肠杆菌物质和能量的浪费
D. 据图可知，乳糖能够调节大肠杆菌中基因的选择性表达，该过程发生细胞的分化
【答案】BD
【解析】
【分析】转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以 DNA 分子的一条链为模板，在 RNA 聚合酶的作用下消耗能量，合成 RNA 。翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的 mRNA 为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【详解】A、据图分析，启动子位于结构基因左侧， RNA 聚合酶应从左向右移动，而转录时 RNA 聚合酶移动的方向为子链5'→3'，可知 mRNA 的左侧为5'端，右侧为3'端，图示 a 链左侧为5'端，3链左侧为3'端， mRNA 应与模板链方向相反，故结构基因转录时以β链为模板，A正确；
B、根据图示，①为转录，②为翻译。①过程发生的碱基配对方式为 A - U 、 C - G 、 T - A 、 G - C ，②过程发生的碱基配对方式为 U - A 、 C - G 、 A - U 、 G - C ，②过程有的氨基酸可被多种 tRNA 转运，并不是都可被多种tRNA转运，B错误；
C、由图可知，若调节基因的碱基被甲基化修饰，阻遏蛋白不能与操纵基因结合，进而不能阻断结构基因的转录，可能会导致结构基因持续表达，造成大肠杆菌物质和能量的浪费，C正确；
D、据图可知，乳糖能够调节大肠杆菌中基因的选择性表达，该过程没有发生细胞的结构等的变化，不属于细胞分化，D错误。
故选BD。
10. 正常的水稻体细胞染色体数为2n=24。现有一种三体水稻，细胞中7号染色体有三条。该水稻细胞及其产生的配子类型如图所示（6、7为染色体标号；A为抗病基因，a为易感病基因；①～④为四种配子类型）。已知染色体数异常的配子（①③）中雄配子不能参与受精作用，雌配子能参与受精作用。（不考虑突变或互换）以下说法正确的是（ ）
A. 形成图中配子的次级精母细胞中染色体数为13或12
B. 配子②与④可由同一个初级精母细胞分裂而来
C. 以该三体抗病水稻作父本，与易感病水稻（aa）杂交，子代中抗病：易感病=5：1
D. 以该三体抗病水稻作母本，与易感病水稻（aa）杂交，子代抗病个体中三体植株占3/5
【答案】D
【解析】
【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型；染色体数目的变异有染色体组成倍增加或减少和染色体个别数目的增加或减少。
【详解】A、在减数分裂中，形成配子①③的是次级精母细胞，该次级精母细胞中染色体数为13或者26（减数第二次分裂后期），形成配子②④的是次级精母细胞，该次级精母细胞中染色体数为12或者24（减数第二次分裂后期），A错误；
B、正常情况下，该个体产生的配子种类有：A、Aa、AA、a共四种，配子④含有的基因应为A，与此同时产生的另外一种配子的基因型是Aa；配子②同时产生的配子的基因型为AA，二者不能由同一个初级精母细胞分裂而来，B错误；
C、该三体抗病水稻作父本，与感病水稻（aa）杂交，由于染色体数异常的配子（①③）中雄配子不能参与受精作用，三体抗病水稻产生的雄配子及比例为A：a=2：1，子代中抗病：感病=2：1，C错误；
D、该三体抗病水稻作母本，与感病水稻（aa）杂交，由于染色体数异常的雌配子能参与受精作用，而该三体产生的雌配子及比例为A：Aa：AA：a=2：2：1：1，子代抗病个体中三体植株占3/5，D正确。
故选D。
11. 科学家在废水池里发现一种依赖分解尼龙为生的细菌——尼龙菌，这是由于野生型细菌发生了基因突变，最终使得原本能够分解糖的酶转化成分解尼龙的酶。相应部分碱基序列如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 突变导致多肽中两个氨基酸序列发生了改变
B. 尼龙菌的形成说明该野生型菌株种群发生了进化
C. 尼龙材料出现之后野生型菌株发生突变形成尼龙菌
D. 对细菌来说，可遗传的变异来源于基因突变
【答案】B
【解析】
【分析】1、基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段：基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。2、转录：转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。3、翻译：翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、该突变导致DNA分子中添加了一对碱基，则多肽中突变之后的氨基酸序列发生了改变，A错误；
B、尼龙菌的形成，则基因频率发生了改变， 说明该野生型菌株种群发生了进化，B正确；
C、尼龙材料出现之后对突变菌种产生了筛选作用，形成尼龙菌，C错误；
D、对细菌来说，可遗传的变异也可以来源于吸收了其他细菌的DNA而发生的转化，D错误。
故选B。
12. 科学家以果蝇为实验材料揭示了AC—DN1P—PI神经介导的高温促进夜间觉醒的调控过程，如图所示。高温使阳离子通道蛋白TrpA1被激活，AC神经元产生兴奋，通过神经传导最终抑制PI神经元兴奋，从而促进夜间觉醒，下列分析正确的是（ ）
A. 高温引起夜间觉醒的过程中，兴奋在神经纤维上双向传导
B. 神经递质CNMa与其受体结合不会使PI神经元发生电位变化
C. 干扰AC神经元中TrpA1的合成会使高温促进夜晚觉醒的作用减弱
D. 用药物抑制CNMa的合成和释放，可降低高温环境中的睡眠质量
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知，高温激活了阳离子通道蛋白TrpA1，AC神经元产生兴奋，释放兴奋性递质Ach，促进DNIP神经元的兴奋，其释放神经递质CNMa作用于PI神经元，抑制PI神经元的兴奋。
【详解】A、在高温觉醒的过程中即在反射弧中，兴奋在神经纤维上是单向传导，A错误；
B、根据CNMa与其受体结合会抑制PI神经元的兴奋可知，CNMa为抑制性递质，其与受体结合会引起突触后膜上阴离子通道打开，会使PI神经元发生电位变化，B错误；
C、由图可知，高温引起AC神经元中TrpA1的合成会引起夜间觉醒，若干扰AC神经元中TrpA1的合成会使高温促进夜晚觉醒的作用减弱，C正确；
D、根据题意可知，CNMa的合成和释放，会导致高温夜间觉醒，若抑制CNMa的合成和释放，可避免夜间觉醒，提高高温环境中的睡眠质量，D错误。
故选C。
13. 类风湿性关节炎（RA）是一种慢性自身免疫病。研究人员分别测定了多名健康志愿者和RA患者血清中四种细胞因子的含量，结果如图1所示。有些细胞因子能促进B细胞增殖分化，促进免疫炎症反应；而另一类细胞因子则抑制免疫炎症反应。糖皮质激素（GC）是治疗RA的药物之一，其分泌的调节途径如图2所示，CRH和ACTH分别是下丘脑和垂体分泌的激素。下列说法正确的是（ ）
A. 垂体细胞膜上既有CRH受体，也有GC受体
B. 糖皮质激素分泌减少会促进CRH、ACTH的分泌
C. INF-α和IL-6是促进RA患者免疫炎症的细胞因子
D. GC可通过抑制IL-4和IL-10的产生而治疗RA
【答案】ABC
【解析】
【分析】1、自身免疫病：是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。如风湿性心脏病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等。
2、分析图1可知，RA患者体内的INF-α和IL-6的含量较高，即INF-α和IL-6可能是促进RA患者免疫炎症的细胞因子；分析图2可知，下丘脑分泌的CRH可促进垂体分泌ACTH，ACTH能促进肾上腺皮质分泌GC，同时GC对下丘脑和垂体存在负反馈调节。
【详解】A、由图2可知，下丘脑分泌的CRH可促进垂体分泌ACTH，ACTH能促进肾上腺皮质分泌GC，GC会通过负反馈作用于垂体，因此垂体细胞膜上既有CRH受体，也有GC受体，A正确；
B、由图2可知，糖皮质激素分泌减少会通过负反馈调节促进下丘脑和垂体分泌CRH和ACTH，B正确；
CD、由图1可知，RA患者体内的INF-α和IL-6的含量较高，即INF-α和IL-6可能是促进RA患者免疫炎症的细胞因子；根据题意“糖皮质激素（GC）是治疗RA的药物之一”可知，GC是通过抑制INF-α和IL-6的产生而治疗RA，C正确，D错误。
故选ABC。
14. 季节性流感疫苗可刺激机体产生两类特异性记忆B细胞（bmem），从而在季节性流感病毒来袭时产生更强烈的免疫效应。两类bmem由于受到分布于辅助性T细胞、细胞毒性T细胞内转录因子的调控，在转录和表观遗传水平上表现显著不同。下列说法错误的是（ ）
A. 当季节性流感病毒来袭时，已注射疫苗的人体内bmem迅速增殖分化后产生大量抗体
B. 人体两类bmem在表观遗传水平上的显著不同取决于DNA碱基序列上的差异
C. 辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合是激活B细胞的第二个信号
D. 被季节性流感病毒感染的靶细胞可被细胞毒性T细胞裂解，这属于细胞凋亡
【答案】B
【解析】
【分析】一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号。辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号；辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子。
【详解】A、当季节性流感病毒来袭时已注射疫苗的人体发生二次免疫，记忆B细胞可大量增殖分化，产生大量的浆细胞进而产生大量的抗体，A正确；
B、表观遗传不影响DNA碱基的序列，因此人体两类bmem在表观遗传水平上的显著不同并不取决于DNA碱基序列上的差异，B错误；
C、 一些病原体可以和B细胞接触,这为激活B细胞提供了第一个信号，辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合是激活B细胞的第二个信号，C正确；
D、细胞毒性T细胞可识别并接触、裂解被季节性流感病毒感染的靶细胞，靶细胞裂解死亡，对机体是有利的，因此属于细胞凋亡，D正确。
故选B。
15. 小麦植株在麦穗成熟后若遭遇雨水和高温，穗上的籽粒会部分萌发。我国科学家发现了调控小麦种子休眠的关键基因SD6，该基因持续高表达时将间接抑制脱落酸的合成，从而调控种子的休眠。下列有关叙述错误的是（ ）
A. SD6表达时其mRNA通常会与多个核糖体结合使翻译更高效
B. SD6可能是通过控制酶的合成来控制代谢进而调控种子休眠
C. 小麦籽粒萌发是基因组在一定的时间和空间上程序性表达的结果
D. 栽种小麦时应选择SD6基因高表达的品种以防止籽粒在穗上萌发
【答案】D
【解析】
【分析】激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用，但是，激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。
【详解】A、翻译时，通常一个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，提高翻译的速率，A正确；
B、脱落酸的化学本质不是蛋白质，SD6间接抑制脱落酸的合成从而调控种子的休眠，因此，其可能是通过控制酶的合成来控制脱落酸合成的代谢进而调控种子休眠，B正确；
C、植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果，C正确；
D、脱落酸具有促进种子休眠、抑制种子萌发的作用，而SD6持续高表达时将间接抑制脱落酸的合成，因此SD6基因高表达的品种不能防止籽粒在穗上萌发，D错误。
故选D。
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. 当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）造成损伤，使PSⅡ活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（NPQ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对PSⅡ的损伤。已知拟南芥的H蛋白有2个功能：①修复损伤的PSⅡ；②参与NPQ的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的PSⅡ均造成了损伤。下列相关分析正确的是（ ）
A. 该实验的自变量为光和H蛋白，CO2浓度、温度等属于无关变量
B. 根据实验结果可以比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱
C. 据图分析，强光照射下，与野生型相比突变体中流向光合作用的能量少
D. 若测得突变体的暗反应强度高于野生型，则说明PSⅡ活性高，光反应产物多
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、实验过程中的变化因素称为变量。其中人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作自变量；因自变量改变而变化的变量叫作因变量；除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素，叫作无关变量。
2、光合作用分为光反应和暗反应（碳反应）两个阶段，光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成； 暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原。
【详解】A、该实验的实验材料是野生型（含有H蛋白）和突变体植物（无H蛋白），研究两种植物在黑暗→光照→黑暗的处理下NPQ强度/相对值，所以该实验的自变量是光和H蛋白，因变量是NPQ强度/相对值，无关变量有CO2浓度、温度等，A正确；
B、根据实验结果，强光照射下突变体的NPQ/相对值比野生型的NPQ/相对值高，说明突变体PSⅡ系统光损伤小、野生型光PSⅡ系统损伤大，但野生型含有H蛋白，能对损伤后的PSⅡ进行修复，而突变体不含H蛋白，不能对损伤后的PSⅡ进行修复。所以根据本实验，不能比较出强光照射下突变体与野生型的PSⅡ活性强弱，B错误；
C、据图分析，强光照射下，突变体的NPQ/相对值高于野生型的，而NPQ能将过剩的光能耗散，从而使流向光合作用的能量减少，所以与野生型相比，突变体中流向光合作用的能量少，C正确；
D、若测得突变体的暗反应强度高于野生型，是因为突变体NPQ高，PSⅡ系统损伤小，虽然损伤不能修复，但是PSⅡ活性高，光反应产物多，有利于暗反应的进行，D正确。
故选ACD。
17. 水稻纯合品系H是优良的人工栽培稻，纯合品系D是野生水稻。品系H和品系D中与花粉育性相关的基因分别为SH和SD，与某抗性相关的基因分别为TH和TD。构建分别含有基因TD和SD的纯合品系甲和品系乙的流程如图表示，甲、乙品系只有一对基因与品系H不同，其余都相同。图中的BC6F1指回交六次后的子一代，其余类推。甲、乙品系杂交后的F1自交，得到的F2中SDSD、SDSH、SHSH数量分别为12、72和60，TDTD、TDTH、THTH数量分别为50、97和52。下列叙述不正确的是（ ）
A. TD/TH基因和SD/SH基因位于一对同源染色体上
B. 分子检测筛选的目的是选出具有TH或SH基因的子代
C. BC6F1自交后需单株收获水稻种子，用于分子检测筛选
D. 甲、乙品系杂交，F1产生的SD可育花粉：SH可育花粉为1：4
【答案】ABD
【解析】
【分析】杂交育种：原理：基因重组；方法：通过基因分离、自由组合或连锁互换，分离出优良性状或使各种优良性状集中一起。
【详解】A、根据题干信息，与花粉育性相关的基因型数量之比为1∶6∶5，与抗性相关的基因型数量之比为1∶2∶1，若在同一条染色体上，二者的比例应该相同，则两种基因不位于一对同源染色体上，A错误；
B、最终构建的是基因SD和TD纯合的品系，所以分子检测筛选的目的应该是选出具有TD或SD基因的子代，B错误；
C、题图所示过程中，多次用品系H进行回交可使子代具有更多的品系H的遗传物质（遗传特性），同时为了获得品系D的优良基因，当回交六次后，得到BC6F1，让其自交得BC6F2收获单株水稻种子，通过分子检测筛选，选出基因型为SHSHTDTD的品系甲，或基因型为SDSDTHTH的品系乙，C正确；
D、与花粉育性相关的基因型（SDSD∶SDSH∶SHSH）数量之比为1∶6∶5，雌配子中SD∶SH为1∶1，设雄配子中SD∶SH=x∶y，雌雄随机结合后，x∶（x+y）∶y=1∶6∶5，所以SD可育花粉∶SH可育花粉为1∶5，D错误。
故选ABD。
18. 猪（2n=38）群体中发现一种染色体平衡易位导致的变异，如图1。在减数分裂中，两条易位染色体与正常同源染色体的行为一致；易位染色体与正常染色体可形成复杂的联会复合物（如图2）。若该联会复合物的染色体遵循正常的染色体行为规律（不考虑互换）。易位纯合公猪体细胞无正常13、17号染色体，易位纯合公猪与四头染色体组成正常的母猪交配产生的后代均为易位杂合子，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 上述变异是染色体结构和数目均异常导致的
B. 染色体易位往往对个体不利，不能为进化提供原材料
C. 易位杂合子减数分裂会形成18个正常的四分体
D. 易位杂合子产生染色体组成正常的配子的概率是1/6
【答案】BC
【解析】
【分析】题图分析：易位纯合公猪因为13和17号染色体的易位，形成了一条易位染色体和残片，残片的丢失而导致减少了两条染色体，故细胞内只有36条染色体。
【详解】A、易位纯合公猪因为13和17号染色体的易位，形成了一条易位染色体和残片，残片的丢失而导致减少了两条染色体，故该变异类型发生了染色体结构变异（易位）和染色体数目变异，A正确；
B、可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异（包括染色体易位），它们可以为生物的进化提供原材料，B错误；
C、易位纯合公猪无正常13、17号染色体，其与四头染色体组成正常的母猪（38）交配产生的后代均为易位杂合子，易位杂合子含有19+18=37条染色体，其中正常的13、17号染色体无法正常联会，因此，减数分裂会形成17个正常的四分体，C错误；
D、易位杂合子含有37条染色体，即1~12、14、15、16、18、19共17对正常染色体，另外含有正常的13、17号染色体个一条，还有就是易位染色体，在减数分裂过程中同源染色体彼此分离进入不同的配子中，因为杂合子细胞中有一套正常的染色体组，且减数分裂过程中非同源染色体会自由组合，因而有可能产生染色体组成正常的配子，概率是1/6，D正确。
故选BC。
19. 胃肠道又被称为人体的“第二大脑”，原因是胃肠道中存在着一套由大量神经元构成的相对独立的内在神经系统。研究表明正常情况下人体的自主神经对胃肠道的内在神经系统具有调节作用，但是在切除自主神经后，内在神经系统依然可以独立调节胃肠道的运动、分泌等功能，下列说法错误的是（ ）
A. 副交感神经兴奋时，可以引起胃肠蠕动和消化液分泌加强，进而提高消化吸收速率
B. 由内在神经系统独立调节肠道运动的过程不能称为反射，因为没有完整反射弧的参与
C. 神经冲动沿神经元的轴突传递时，膜外局部电流的方向是从未兴奋部位流向兴奋部位
D. 如果切除了小肠神经后盐酸依然可以刺激小肠黏膜产生促胰液素，则说明促胰液素分泌过程中不存在神经调节
【答案】D
【解析】
【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成，它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱；而当人处于安静状态时，副交感神经活动则占据优势，此时，心跳减慢，但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强，有利于食物的消化和营养物质的吸收。
【详解】A、副交感神经兴奋心跳减慢，但会引起胃肠蠕动加强，消化吸收速率提高，A正确；
B、反射需要中枢神经系统的参与和完整的反射弧结构，由内在神经系统独立调节肠道运动的过程不符合反射的条件，B正确；
C、神经冲动沿神经元的轴突传递时，膜外局部电流的方向是从未兴奋部位流向兴奋部位，膜内则相反，C正确；
D、切除了小肠神经后盐酸依然可以刺激小肠黏膜产生促胰液素，只能说明该过程存在体液调节，但是否存在神经调节还需进一步探究，D 错误。
故选D。
20. 如图为某人剧烈运动后一些生理活动的调节过程，①~④分别代表不同的激素。下列说法错误的是（ ）
A. 当细胞外液渗透压升高时，下丘脑释放①ADH增多，能增加肾小管和集合管对水的重吸收
B. ④是甲状腺激素，和性激素、肾上腺素等激素类似，分泌过程存在分级调节和反馈调节的特点
C. 体温升高时，在下丘脑体温调节中枢的调控下机体会通过增加散热等方式来维持体温相对稳定
D. 延髓中有心血管中枢，当血压升高时可以通过自主神经系统作用于心脏和血管，使血压降低
【答案】AB
【解析】
【分析】水盐平衡调节：
①当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸，细胞外液渗透压就会升高，这一情况刺激下丘脑渗透压感受器，使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢，使人产生渴觉而主动饮水，另一方面，下丘脑还分泌抗利尿激素，并由垂体释放到血液中，血液中的抗利尿激素含量增加，就加强了肾小管、集合管对水分的重吸收，使尿量减少。
②当人饮水过多时，细胞外液渗透压就会降低，这一情况刺激下丘脑渗透压感受器，使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢，使人不产生渴觉，另一方面，下丘脑还减少分泌抗利尿激素，垂体释放到血液中的抗利尿激素减少，就减弱了肾小管、集合管对水分的重吸收，使尿量增加。
【详解】A、当细胞外液渗透压升高时，下丘脑合成并分泌、经过垂体释放的①ADH增多，能增加肾小管和集合管对水的重吸收，尿量减少，A错误；
B、④是甲状腺激素，和性激素、肾上腺皮质激素等激素类似，分泌过程存在分级调节和反馈调节的特点，B错误；
C、体温升高时，机体会增加散热，适当减少产热来维持体温相对稳定，C正确；
D、人体中支配内脏、血管和腺体的传出神经，它们的活动不受意识支配，被称为自主神经系统，延髓中有心血管中枢，当血压升高时可以通过自主神经系统作用于心脏和血管，使血压降低，D正确。
故选AB。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 图1是在温度和CO2等其他因素均适宜的条件下测定的玉米叶和小麦叶的总光合速率与呼吸速率的比值（P/R）与光照强度的关系，同时测定了小麦和玉米叶肉细胞的D1蛋白、F蛋白及氧气释放速率的相对量与光照强度的关系，结果如下表所示（“+”多表示量多）。已知叶绿素a通常与D1蛋白等物质结合，构成光合复合体PSⅡ（可使水发生光解）。
（1）根据题意，光合复合体PSⅡ位于__________，其上色素具有__________光能的作用，用________法分离光合色素所依据的原理是__________。
（2）结合表中信息分析，在图1中的d光强下，玉米叶的总光合速率________（填“大于”“等于”或“小于”）小麦叶的总光合速率。
（3）D1蛋白极易受到强光破坏，被破坏的D1蛋白降解后，空出相应的位置，新合成的D1蛋白才能占据相应位置，使PSⅡ得以修复。叶绿素酶（CLH）可催化叶绿素a降解，结合态的叶绿素a不易被降解。CLH与F蛋白结合后可催化被破坏的D1蛋白的降解。结合表中信息分析，在强光下玉米叶的氧气释放速率比小麦叶降低更慢的原因是___________。
（4）玉米称为C4植物，其光合作用的暗反应过程如图2所示，酶1为PEP羧化酶，可以固定低浓度的CO2形成C4，酶2为RuBP羧化酶，可以固定高浓度的CO2形成C3，对低浓度的CO2没有固定能力。则酶1固定CO2的能力比酶2________（填“强”或“弱”）。小麦叶肉细胞没有酶1催化生成C4的过程，称为C3植物，其光合作用均在叶肉细胞完成。据上述信息分析，与小麦相比，玉米更适应高温、干旱环境的依据是________
【答案】（1） ①. 叶绿体类囊体薄膜 ②. 吸收、传递、转化 ③. 纸层析 ④. 4种色素在层析液中的溶解度不同
（2）大于 （3）强光下，玉米叶比小麦叶含有更多的CLH和F，二者结合后能及时将被破坏的D1蛋白降解，使PSⅡ更快恢复；玉米结合态的叶绿素a分子比小麦减少慢，水光解速率降低慢
（4） ①. 强 ②. 和小麦相比，玉米含有酶1，可以固定低浓度的CO2，正常进行暗反应（光合作用）
【解析】
【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。
【小问1详解】
根据题意，光合复合体PSⅡ位于叶绿体类囊体薄膜上，其上色素具有吸收、传递、转化光能的作用，用纸层析法分离光合色素所依据的原理是4种色素在层析液中的溶解度不同，各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。
【小问2详解】
结合表中信息分析，在图1中的d光强下，玉米的氧气释放速率大于小麦的氧气释放速率，说明玉米的净光合速率大于小麦叶的净光合速率，在d光照强度下，玉米的总光合速率与呼吸速率的比值=小麦的总光合速率与呼吸速率的比值，已知总光合速率=净光合速率+呼吸速率，可得方程式（玉米的净光合速率+玉米的呼吸速率）/玉米的呼吸速率=（小麦的净光合速率+小麦的呼吸速率）/小麦的呼吸速率，可转化为玉米的净光合速率/玉米的呼吸速率=小麦的净光合速率/小麦的呼吸速率，已知玉米的净光合速率大于小麦叶的净光合速率，说明玉米的呼吸速率也大于小麦的呼吸速率，故玉米叶的总光合速率大于小麦叶的总光合速率。
【小问3详解】
在强光下，玉米中的D1蛋白含量高于小麦，叶绿素a通常与D1蛋白等物质结合，构成光合复合体PSⅡ，光合复合体PSⅡ可使水发生光解产生氧气。且玉米叶比小麦叶含有更多的CLH和F蛋白，二者结合后能及时将被破坏的D1蛋白降解，使PSⅡ更快恢复；玉米结合态的叶绿素a分子比小麦减少慢，水光解速率降低慢。
【小问4详解】
酶1可以固定低浓度的CO2形成C4，酶2对低浓度的CO2没有固定能力，因此酶1固定CO2的能力比酶2强。小麦叶肉细胞没有酶1催化生成C4的过程，高温、干旱条件下，气孔部分关闭，叶片内CO2浓度低，玉米和小麦相比含有酶1，可以固定低浓度的CO2，正常进行暗反应（光合作用），因此与小麦相比，玉米更适应高温、干旱环境。
22. 种子是农业的“芯片”，科研人员常利用诱变育种、杂交育种培育优质种子。两个豌豆突变纯系（M和N）具有高产、营养丰富等优良性状，但都是白粉病感病品种。已知防治野生型豌豆的白粉病，最有效、经济和环境友好的方法是利用抗病品种。为了改良突变品系，育种工作者做了如下实验：
【实验一】在种质资源库中选取抗病的纯系豌豆品系X9002，与M和N进行杂交，结果如下表。
【实验二】工作人员对M、N、X9002、野生型品系中与白粉病抗性有关的某个基因进行分析，通过对四个品系该基因同源cDNA克隆的测序表明，M和X9002的cDNA序列完全相同；但N与X9002相比，存在一个129bp片段的缺失。
请根据上述两个实验的结果，回答下列问题：
（1）研究表明，X9002品系含显性抗病基因A和隐性抗病基因b，则品系M的基因型为__________，丙杂交组合的F2中感病纯合植株有________种基因型。若用甲中F2抗病的植株进行自交，F3中抗病：感病比例为__________。
（2）已知野生型品系的基因型与M、N不同，则野生型在实验二中所述基因的cDNA序列与品系________相同。若不考虑A基因，由实验二可推测，X9002品系产生抗性的原因是_______________。
（3）选乙杂交组合产生的F2感病个体自交，子代不同于亲本基因型的个体占__________
（4）若选用基因工程的方法进行改良，最好选用品系__作为受体作物。除了诱变育种、杂交育种外，能在短时间内快速改良该受体作物的育种方法还有__________
【答案】22. ①. aabb ②. 3 ③. 5：1
23. ①. N ②. 某个片段的插入导致B基因结构改变，而丧失了功能
24. 1/3 25. ①. M ②. 单倍体育种
【解析】
【分析】由丙组F2比例为13:3知，两对等位基因独立遗传，aabb×N→F1AaBb知，N基因型为AABB；甲组合杂交：AAbb×M→A_b_→3:1，由甲中F2的比例知，F1的基因型一定为Aabb，故M基因型为aabb，
【小问1详解】
由丙组F2比例为13:3知，两对等位基因独立遗传，甲组合杂交：AAbb×M→A_b_→3:1，由甲中F2的比例知，F1的基因型一定为Aabb，故M基因型为aabb，由丙组F2比例为13:3知，丙组F1基因型为AaBb， 感病中AABB、aaBB、aabb为纯合子，故有3种基因型。甲中F2抗病有两种基因型1/3AAbb，2/3Aabb，自交后代中感病占比：2/3×1/4=1/6，故自交后代中抗病占比：1-1/6=5/6，F3中抗病∶感病比例为= 1:5。
【小问2详解】
由丙杂交组合：aabb×N→F1AaBb知，N基因型为AABB，X9002基因型为AAbb，故野生型基因型为aaBB。实验二中，M与X9002的cDNA相同，而N与X9002的cDNA不相同，可知P基因应为B、b，故野生型P基因与 N品系相同；若不考虑A，由题于“N与X9002相比，存在一个129 bp片段的缺失”，B比b到少129bp，故b是由于B插入一段序列后而产生的，某个片段的插入导致P基因结构改变，而丧失了功能。
【小问3详解】
乙:AAbb×AABB→F1AABb→F2感病1/3AABB、2/3AABb，F2感病自交，产生AABB的概率1/3×1×1+2/3×1×1/4=1/6，子代不同于亲本基因型的个体占1-1/2-1/6=1/3。
【小问4详解】
由M基期型为aabb，故更易于基因工程改良，基因工程改良M后，为得到纯合个体,不仅可利用图中的杂交育种原理，还可利用单倍体育种。
23. 某一果蝇种群眼色由位于两对同源染色体上的两对等位基因（A/a，B/b）控制，分为野生型、朱红色（与基因B存在有关）、棕色（与基因A存在有关）、白色。为研究其遗传机制，进行了如下杂交实验（不考虑突变、染色体交叉互换和XY同源区段）：
组合一：野生型雌蝇×野生型雄蝇→野生型雌蝇∶野生型雄蝇∶朱红眼雄蝇＝2∶1∶1
组合二：野生型雌蝇×朱红眼雄蝇→野生型雌蝇∶棕眼雌蝇∶野生型雄蝇∶棕眼雄蝇＝3∶1∶3∶1
组合三：野生型雌蝇×野生型雄蝇→野生型雌蝇∶棕眼雌蝇∶野生型雄蝇∶朱红眼雄蝇∶棕眼雄蝇∶白眼雄蝇＝6∶2∶3∶3∶1∶1
（1）根据实验分析，基因A、a位于________染色体上，基因B、b位于________染色体上。
（2）野生型果蝇的基因型有________种，组合三的亲本基因型为________。
（3）欲鉴定组合二子代中一只野生型雄性果蝇是否为纯合子，可随机选择该组合子代中的多只________（写出表型）进行杂交，如果子代的表型________，则该野生型果蝇为纯合子，否则为杂合子。
（4）已知基因T、t位于果蝇的常染色体上。当t纯合时对雄果蝇无影响，但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇。让一只含T基因的纯合朱红眼雌蝇与一只含t基因的纯合棕眼雄蝇杂交，所得F1果蝇的表型及比例为________，F1随机交配，F2的性别比例为________，F2中，白眼雄蝇所占的比例为________。
【答案】23. ①. X ②. 常
24. ①. 6 ②. BbXAXa、BbXAY
25. ①. 棕眼雌蝇 ②. 只有野生型和朱红眼
26 ①. 野生型雌蝇∶朱红眼雄蝇＝1∶1 ②. 雌∶雄＝3∶5 ③. 5/64
【解析】
【分析】①由题意可知：A和a、B和b位于两对同源染色体上，它们的遗传遵循基因的自由组合定律。
②分析组合一：亲本与F1中的雌性个体均为野生型，F1雄性个体中出现了朱红眼，说明野生型对朱红眼为显性，朱红眼的遗传方式为伴X染色体隐性遗传，等位基因A、a位于X染色体上。
③分析组合二：亲本为野生型和朱红眼，后代雌雄个体中野生型与棕眼的比例均为3∶1，说明控制野生型与棕眼的基因B、b位于常染色体上，而且野生型对棕眼为显性。④分析组合三可推知：当两对基因均为隐性纯合时表现为白眼，A和B同时存在时表现为野生型，有aa和B基因的为朱红眼，有A和bb基因的为棕眼。
【小问1详解】
在组合一中，野生型雌蝇与野生型雄蝇杂交，F1中的雌性个体均为野生型、雄性个体中出现了朱红眼，说明野生型对朱红眼为显性，等位基因A、a位于X染色体上。在组合二中，野生型雌蝇与朱红眼雄蝇杂交，F1雌雄个体中的野生型与棕眼的比例均为3：1，说明控制野生型与棕眼的基因B、b位于常染色体上，而且野生型对棕眼为显性。
【小问2详解】
分析组合三可推知：当两对基因均为隐性纯合时表现为白眼，A和B同时存在表现为野生型，有aa和B基因为朱红眼，有A和bb基因为棕眼，结合对小问1的分析可知A、a位于X染色体上、B、b位于常染色体上，因此野生型的基因型有2×3＝6种：BBXAXA、BbXAXA、BBXAXa、BbXAXa、BBXAY、BbXAY。在组合三中，若只研究野生型和朱红眼，双亲均为野生型，F1雌性个体中无朱红眼、雄性个体中有朱红眼，说明亲本的基因型分别为XAXa和XAY。在组合三中，若只研究野生型和棕眼，F1雌雄个体中均出现棕眼，说明双亲的基因型均为Bb。可见，组合三的亲本基因型分别为BbXAXa和BbXAY。
【小问3详解】
在组合二中，野生型雌蝇与朱红眼雄蝇杂交，F1雌性与雄性个体中的野生型∶棕眼均为3：1，说明野生型对棕眼为显性，基因B和b位于常染色体上，进而可知亲本的基因型分别为BbXAXA和BbXaY，F1野生型雄性果蝇的基因型为BBXAY、BbXAY。
欲鉴定组合二子代中一只野生型雄性果蝇是否为纯合子，可采取测交方案，即让该野生型雄性果蝇与随机选择的该组合子代中的多只棕眼雌蝇（bbXAXa）进行杂交，若该野生型果蝇为纯合子（BBXAY），则子代的基因型为BbXAXA、BbXAXa、BbXAY、BbXaY，子代的表型只有野生型和朱红眼。
【小问4详解】
由题意可知：让一只含T基因纯合朱红眼雌蝇（TTBBXaXa）与一只含t基因的纯合棕眼雄蝇（ttbbXAY）杂交，F1果蝇的基因型为TtBbXAXa、TtBbXaY，表型及比例为野生型雌蝇∶朱红眼雄蝇＝1∶1。F1随机交配所得F2中，TT∶Tt∶tt＝1∶2∶1、XX∶XY＝1∶1，由于当t纯合时对雄果蝇无影响，但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇，因此F2的性别比例为雌∶雄＝3∶5。在F2中，白眼雄蝇所占的比例为1/4XaY×1/4bb×1（1/4TT＋2/4Tt＋1/4tt）＋1/4XaXa×1/4bb×1/4 tt＝5/64。
24. 研究发现，大脑前额叶皮层GABA能中间神经元中的N基因与精神分裂症的发病密切相关。为了研究精神分裂症的发病机制与N基因的关系，研究者进行了一系列实验。
（1）GABA能中间神经元释放的GABA（γ-氨基丁酸，一种神经递质）可与突触后膜上的________结合，激活氯离子通道导致氯离子内流，从而向突触后神经元传递________信号。
（2）为了研究N基因的表达水平与小鼠患精神分裂症的关系，研究者利用基因工程构建了GABA能中间神经元中N基因过表达的模型鼠，并检测模型鼠与对照鼠的行为，结果如图1。已知精神分裂症会表现出基础活动量增加、对声音惊吓的反射程度减弱等表现。
分析图1实验结果，得出结论：__________。
（3）已知外源导入的N基因的表达可被四环素调控，其作用机制如图2所示。请阐述四环素调控N基因过表达的机理：______________。
为了进一步验证由图1所得的实验结论，请选择合适的实验材料，设计实验并预期实验结果。
①可选实验材料：模型鼠、正常鼠、蔗糖水、含四环素的蔗糖水、生理盐水
②实验设计方案：___________。
③预期实验结果：___________。
（4）进一步研究发现，模型鼠GABA能中间神经元动作电位产生的频率降低。研究者检测模型鼠GABA能中间神经元中钠离子通道的mRNA量、钠离子通道蛋白总量以及细胞膜上的钠离子通道蛋白量，发现与对照组无差异，说明过表达N基因不影响钠离子通道蛋白基因的____________以及钠离子通道蛋白的____________。N基因表达产物是膜定位蛋白，其胞内肽段I可与钠离子通道结合，将肽段I加入到离体培养的GABA能中间神经元中，检测发现钠离子通过量____________（填“增加”或“减少”），说明过表达N基因抑制钠离子通道活性。
（5）请根据上述研究，阐明精神分裂症患者的发病机制：________。
【答案】（1） ①. （特异性）受体 ②. 抑制
（2）N基因过表达会使小鼠患精神分裂症
（3） ①. 四环素与转录激活因子结合，抑制N基因的转录 ②. 第一步：选取生理状态相同的模型鼠均分为两组，编号为甲、乙
第二步：甲组饲喂含四环素的蔗糖水，乙组饲喂等量的蔗糖水
第三步：检测两组小鼠的基础活动量和对声音惊吓的反射程度 ③. 与乙组相比，甲组的基础活动量低、对声音惊吓的反射程度高（或与甲组相比，乙组的基础活动量高，对声音惊吓的反射程度低）
（4） ①. 转录和翻译（表达） ②. 加工和运输 ③. 减少
（5）前额叶皮层GABA能中间神经元中N基因高表达，使钠离子通道活性下降，钠离子内流减少，使其下游神经元的动作电位产生频率降低，最终导致行为改变
【解析】
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质，所有已知的生命，都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶（RNAP）进行，以DNA为模板，产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动，留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，场所在核糖体。
【小问1详解】
神经递质能与突触后膜上的受体结合，使下一个神经元兴奋或抑制；GABA是抑制性神经递质，可与突触后膜上的特异性受体结合。会使氯离子内流，从而向突触后神经元传递传递抑制信号，使下一个神经元膜电位仍为外正内负，且电位差增大。
【小问2详解】
由图1可知，模型鼠实验组基础活动量增加、对声音惊吓的反射程度减弱，出现精神分裂症，说明N基因过量表达会使小鼠患精神分裂症。
【小问3详解】
由图2可知，转录是转录激活因子与启动子结合，形成RNA的过程，四环素与转录激活因子结合，抑制转录的进行，调控N基因过表达。
为进一步验证四环素与转录激活因子结合，抑制转录的进行，可进行以下实验第一步：选取生理状态相同的模型鼠均分为两组，编号为甲、乙第二步：甲组饲喂含四环素的蔗糖水，乙组饲喂等量的蔗糖水第三步：检测两组小鼠的基础活动量和对声音惊吓的反射程度。
预期实验结果：与乙组相比，甲组的基础活动量低、对声音惊吓的反射程度高（或与甲组相比，乙组的基础活动量高，对声音惊吓的反射程度低）
【小问4详解】
研究者检测模型鼠GABA能中间神经元中钠离子通道的mRNA量、钠离子通道蛋白总量以及细胞膜上的钠离子通道蛋白量，发现与对照组无差异，说明过表达N基因不影响钠离子通道蛋白基因的转录和翻译（表达）。N基因表达产物可与钠离子通道结合，抑制钠离子通道活性，使钠离子通过量减少，动作电位产生的频率降低。
【小问5详解】
精神分裂症患者的发病机制为：前额叶皮层GABA能中间神经元中N基因高表达，使钠离子通道活性下降，钠离子内流减少，使其下游神经元的动作电位产生频率降低，最终导致行为改变。
25. 胰岛B细胞是可兴奋细胞，存在外正内负的静息电位。其细胞外Ca2+浓度约为细胞内的10000倍，细胞内K+浓度约为细胞外的30倍。下图1为血糖浓度升高时，胰岛B细胞分泌胰岛素的机制示意图；图2表示胰岛素分泌的调节过程及胰岛素作用机理。请回答下列问题：
（1）由图1可知，当血糖浓度升高时，胰岛B细胞接受的信号分子有________________，这些信号分子通过一系列的调节过程，使胰岛素分泌增加。
（2）由图1可知胰岛素的作用机理一方面通过促进______________的融合，进而促进组织细胞摄取更多的葡萄糖；同时，通过促进葡萄糖的氧化分解和转化为非糖物质，以及__________从而降低血糖浓度。
（3）据图2分析可知，葡萄糖通过________方式进入胰岛B细胞，氧化分解后产生ATP，ATP作为__________与ATP敏感的K+通道蛋白上的识别位点结合，导致ATP敏感的K+通道关闭，进而触发_________，使胰岛B细胞兴奋，释放胰岛素。
（4）人体感染某病毒后，胰岛B细胞会被自身的免疫细胞破坏，引起I型糖尿病，这是因为胰岛B细胞含有与该病毒相似的__________（填物质）。上述研究在对I型糖尿病患者进行胰岛移植前，科学家还需解决患者对胰岛B细胞__________的问题。
【答案】（1）葡萄糖、神经递质、胰高血糖素
（2） ①. 含葡萄糖转运蛋白的囊泡与细胞膜 ②. 肝糖原和肌糖原的合成
（3） ①. 协助扩散 ②. 信号分子 ③. Ca2+内流##Ca2+通道打开
（4） ①. 抗原 ②. 免疫排斥
【解析】
【分析】胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。由图2可知，当胰岛素和其受体结合后，一方面促进葡萄糖的氧化分解、合成糖原和转化形成非糖类物质，另一方面使细胞膜上的葡萄糖转运蛋白增加，促进葡萄糖进入细胞，而使血糖浓度降低。
【小问1详解】
由图1可知，胰岛B细胞分泌胰岛素受到葡萄糖、神经递质和胰高血糖素含量的影响。
【小问2详解】
分析示意图1，当胰岛素与受体结合之后，促进包裹着含葡萄糖转运蛋白的囊泡与细胞膜融合，从而提高了细胞对葡萄糖的摄取能力。同时，通过促进葡萄糖的氧化分解和转化为非糖物质，以及合成肝糖原和肌糖原从而降低血糖浓度。
【小问3详解】
据图2可知葡萄糖由高浓度向低浓度运输进入胰岛B细胞，需要载体，不消耗能量，故运输方式为协助扩散。葡萄糖氧化分解使细胞中ATP含量升高，ATP作为信号分子，与ATP敏感的K+通道蛋白上的识别位点结合，导致ATP敏感的K+通道关闭，进而触发Ca2+通道打开，Ca2+内流增加，促进胰岛素的分泌。
【小问4详解】
自身的免疫细胞在攻击病毒的同时破坏了自身的胰岛B细胞，说明该病毒具有与胰岛B细胞相似的抗原。对I型糖尿病患者进行临床应用前，科学家还需解决患者对胰岛B细胞的免疫排斥问题。
光照强度
a
b
c
d
e
f
小麦
D1蛋白含量
++++
++++
++++++
++++
++
+
F蛋白含量
++++
++++
++++++
++++
++
+
氧气释放速率
++
++++
++++++
++++
++
+
玉米
D1蛋白含量
++++
++++
+++++
+++++
++++
+++
F蛋白含量
++++
++++
+++++
+++++
++++
+++
氧气释放速率
+
++
+++++
+++++
++++
++++
杂交组合
亲本
F1表型
F2表型
甲
X9002×M
抗病
1/4感病、3/4抗病
乙
X9002×N
感病
3/4感病、1/4抗病
丙
M×N
感病
13/16感病、3/16抗病
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