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2024届上海高考普陀区生物一模试题（原卷版+解析版）
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注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、准考证号，在答题卡上
2．请将答案正确填写在答题卡上
3．请按照试卷上标记的单选/多选答题，单选题每题只有一个正确选项，多选题有2-4个正确选项．
4．如无特殊标注，填空每空1分
5．全卷共150分，完卷时间为75分钟
第I卷（基础知识）
一、生物最基本的组织单位——细胞（共26分）
1. 下列细胞原理重要叙述，正确的是____（选填下列编号）
①水分子之间的氢键使水具有较高的比热容，不利于维持生命系统的稳定性；
②细胞中无机盐含量很少且大多数是以离子形式存在；
③包扎伤口时，选用松软的创可贴，是为了让伤口处细胞进行有氧呼吸；
④堆放的干种子内部会变潮发热，原因是种子进行有氧呼吸和无氧呼吸时，都产生了热量和水；
⑤水稻稻田需要定期排水“晒田”，是为了避免根系进行酒精发酵；
⑥若给植株提供H218O，一段时间后周围空气中会检测出放射性C18O2；
【答案】②⑤
【解析】
【分析】水分子是极性分子，带有正电荷或负电荷的分子都容易与水结合，因此水是细胞内的良好溶剂；水具有较高的比热容，温度相对不容易发生改变。
【详解】①水分子之间的氢键使水具有较高的比热容，利于生命系统维持稳定，①错误；
②细胞中无机盐含量很少，大多数以离子形式存在，少数以化合物的形式存在，②正确；
③包扎伤口时，选用松软的创可贴，是为了防止厌氧菌繁殖，③错误；
④堆放的干种子内部会变潮发热，原因是种子进行有氧呼吸时，产生了热量和水，无氧呼吸不产生水，④错误；
⑤稻田定期排水，能防止植物的根缺氧进行无氧呼吸，产生酒精而对根系造成毒害作用，导致幼根变黑、腐烂，⑤正确；
⑥给植物提供H218O，其参与有氧呼吸第二阶段，水中的氧可以转变为二氧化碳中的氧，所以一段时间后周围环境中检测出C18O2，但18O没有放射性，⑥错误；
故②⑤正确
2. 下图为类囊体薄膜上发生的光反应示意图，PSI和PSⅡ分别是光系统I和光系统Ⅱ，是叶绿素和蛋白质构成的复合体，能吸收利用光能进行电子的传递。PQ、Cytbf、PC是传递电子的蛋白质，其中PQ在传递电子的同时能将H+运输到类囊体腔中。图中实线为电子的传递过程，虚线为H+中的运输过程。以下说法错误的是（ ）
A. ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成，在进行H+顺浓度梯度运输的同时催化ATP的合成
B. 图中电子传递的过程，最初提供电子的物质为水，最终接受电子的物质为NADP+
C. 类囊体两侧H+浓度差的建立是由H2O光解产生H+和PQ主动运输H+进入类囊体腔形成的
D. 光反应产生的氧气可用于细胞的有氧呼吸，且在线粒体内膜消耗
【答案】C
【解析】
【分析】光系统涉及两个反应中心：光系统II (PSII) 和光系统I (PSI) ，其中PSII光解水，PSI还原NADP+。光系统II的色素吸收光能以后，能产生高能电子，并将高能电子传送到PQ，再依次传递给Cytbf、PC。光系统I吸收光能后，通过PC传递的电子与H+、NADP+在类囊体薄膜上结合形成NADPH。
【详解】A、由于H2O光解产生的H+和PQ利用高能电子的能量逆浓度梯度运输将H+从类囊体腔外运输进入类囊体腔，导致类囊体腔中的H+浓度高于叶绿体基质。由图：ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成，H+从类囊体腔顺浓度梯度运输至叶绿体基质的同时催化ATP的合成，A正确；
B、根据图中所示，水光解后产生氧气、H+和电子e-，故最初提供电子的物质为水；水光解后产生的电子经PQ→Cytbf→PC最终传递给NADP+，将NADP+和H+在酶的作用下还原为NADPH，故最终接受电子的物质为NADP+，B正确；
C、水光解产生H+、PQ主动运输将H+运回到类囊体腔内两个过程，使类囊体腔内H+浓度升高；同时，通过ATP合成酶，H+顺浓度梯度运输到类囊体腔外，使类囊体腔内H+浓度降低；而H+在类囊体薄膜上与NADP+结合形成NADPH，使类囊体腔外的H+浓度降低。这些过程共同作用，保持了类囊体两侧的H+浓度差，C错误；
D、光反应产生的氧气可用于细胞的有氧呼吸，有氧呼吸的第三阶段消耗氧气，场所是线粒体内膜，D正确。
故选C。
3. SREBP蛋白裂解激活蛋白(S蛋白)可协助SREBP前体从内质网转运到高尔基体。在高尔基体中SREBP前体经酶切后，产生具有转录调节活性的结构域，随后转运到细胞核激活胆固醇合成途径相关基因的表达。白桦醋醇能特异性结合S蛋白并抑制其活化。下列说法正确的是（ ）
A. SREBP前体从内质网转运到高尔基体需要消耗能量
B. S蛋白可以调节胆固醇合成酶基因在细胞核内转录
C. 胆固醇参与血液中脂质的运输，也是动物细胞细胞膜的重要成分
D. 白桦醋醇可通过影响SREBP前体转录调节活性结构域的产生而降低血液中胆固醇的含量
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、蛋白质的结构多样性与氨基酸的数目、种类、排列顺序，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关。
2、转录是以DNA一条链为模板合成RNA的过程，mRNA可作为翻译的模板，在核糖体上合成蛋白质。
【详解】A、SREBP前体从内质网转运到高尔基体通过囊泡运输，该过程消耗能量，A正确；
B、由题干“SREBP前体在高尔基体中经酶切后，产生具有转录调节活性的N端结构域，随后转运到细胞核，激活下游胆固醇合成途径相关基因的表达”，SREBP前体经酶切后的N端结构域可调节胆固醇合成酶基因在细胞核内的转录过程，而不是S蛋白，B错误；
C、胆固醇属于脂质中的固醇，可参与血液中脂质的运输，同时也是动物细胞膜的重要组成部分，C正确；
D、白桦醋醇通过抑制S蛋白活性，可以减少N端结构域的产生，使胆固醇合成途径相关的基因不能表达，从而降低血液胆固醇含量，D正确。
故选ACD。
4. 2013年诺贝尔生理医学奖授予了发现细胞内部囊泡运输调控机制的三位科学家。甲图表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程，乙图是甲图的局部放大。不同囊泡介导不同途径的运输。图中①~⑤表示不同的细胞结构，请分析回答以下问题（[ ]内填数字）
（1）囊泡膜和细胞膜的主要成分一样，都有___________。囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成细胞的___________。
（2）以分泌蛋白 胰岛素为例：首先在___________合成一段肽链后，转移到[③]___________上继续合成，如甲图所示，包裹在囊泡___________（填X或Y）中离开，到达[ ] ___________使与之融合成为其一部分，对蛋白质进一步加工、折叠。形成包裹着蛋白质的囊泡，转运到细胞膜，最后经过乙图所示过程，与细胞膜融合，分泌到细胞外。
（3）乙图中的囊泡能精确地将细胞“货物”（胰岛素）运送到细胞膜，据图推测其原因是囊泡膜上的蛋白A可以和细胞膜上的___________特异性识别并结合，此过程体现了细胞膜具有___________和___________的功能。
（4）已知囊泡Y内“货物”为水解酶，由此推测细胞器⑤是___________。
【答案】（1） ①. 脂质和蛋白质（磷脂和蛋白质） ②. 生物膜系统
（2） ①. 核糖体 ②. 内质网 ③. X ④. ④高尔基体
（3） ①. 蛋白质B ②. 控制物质进出 ③. 信息交流
（4）溶酶体
【解析】
【分析】1、分泌蛋白是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，分泌蛋白的合成、加工和运输过程：最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质由囊泡包裹着到达高尔基体，高尔基体对其进行进一步加工，然后形成囊泡经细胞膜分泌到细胞外，该过程消耗的能量由线粒体提供。2、分析题图：甲图表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程，其中①是细胞核，②是细胞质，③是内质网，④是高尔基体，⑤是溶酶体；乙图是甲图的局部放大，表示囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外的机制。
【小问1详解】
囊泡膜的主要成分和细胞膜相同，主要成分是脂质和蛋白质。细胞膜、核膜、细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统。
【小问2详解】
首先在核糖体合成一段肽链后，合成一段肽链后，转移到[③]内质网上继续合成，然后包裹在囊泡X中，到达④高尔基体并与之融合成为高尔基体膜的一部分，囊泡Y是高尔基体形成。
【小问3详解】
乙图中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外，据图推测其原因是囊泡上的蛋白质A与细胞膜上的蛋白质B特异性结合，此过程说明了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能和信息交流的功能。
【小问4详解】
囊泡Y内“货物”为水解酶，由此推测结构⑤是溶酶体。
5. 图甲为基因型为 AaBb 的某哺乳动物几个细胞分裂图像（部分染色体），其中②③④来自于同一个初级细胞；图乙是利用流式细胞仪（可根据细胞中 DNA 含量的不同对细胞分别计数）测出洋葱根尖分生区细胞周期中DNA 含量不同的细胞数，请回答下列相关问题：
（1）甲图中含有两个染色体组的细胞是____；细胞③的名称是____，该细胞继续分裂，得到的子细胞基因型最可能为____。
（2）已知图乙为加入某种药物前后的测量结果（⑤为用药前），该药物的作用可能是____，乙图的 b组细胞中染色体与 DNA 的比值为____。若用低温处理材料后（不使用药物处理），一段时间后用流式细胞仪检测，有丝分裂中期细胞中的 DNA 相对含量可能是____。
【答案】（1） ①. ①②④ ②. 次级卵母细胞 ③. aB和ab
（2） ①. 阻断DNA复制 ②. 1∶1或1∶2 ③. 80或160
【解析】
【分析】细胞①具有同源染色体，且都排列在赤道板上，表示有丝分裂中期；细胞②中同源染色体分离，表示减数第一次分裂后期；细胞③中不含同源染色体，且着丝粒未分裂，表示减数第二次分裂中期；细胞④中不含同源染色体，且着丝粒分裂，表示减数第二次分裂后期。
【小问1详解】
由题意可知，该哺乳动物为二倍体动物，细胞①处于有丝分裂中期，细胞②处于减数第一次分裂后期，细胞④处于减数第二次分裂后期，含有两个染色体组，细胞③处于减数第二次分裂中期，含有一个染色体组。细胞②中细胞质不均等分裂，说明该动物为雌性，细胞③处于减数第二次分裂中期，根据染色体组成可知，③大的染色体为白色，说明其为次级卵母细胞。个体基因型为AaBb，由图可知，④为极体，基因型为AABb，则③基因型为aaBb，继续分裂，子细胞基因型最可能为aB和ab。
【小问2详解】
对比⑤⑥可知，加入该药物后，DNA相对含量为60-90（说明进行了复制）的细胞明显减少，说明该药物的作用可能是阻断DNA复制，b组细胞中染色体正在进行复制，染色体与 DNA 的比值1:1（未完成复制）或1:2（完成复制），有丝分裂中期细胞，细胞DNA含量是正常细胞的2倍，低温处理材料后，部分细胞染色体数加倍，用流式细胞仪检测应该为80（染色体未加倍）或160（染色体加倍）。
二、生态系统最基本的构成要素——生产者（共21分）
6. “长江春水绿堪染，莲叶出水大如钱。”古诗词中蕴含着许多生物知识，下列叙述正确的是____（选填下列编号）。
①整条长江属于一个生态系统
②莲叶属于生命系统结构层次中的系统层次
③莲是生态系统中的生产者，是食物链中的第一营养级
④诗人看到莲写出诗句，体现了生物多样性的直接价值
【答案】①③④
【解析】
【分析】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。间接价值是生态功能，比如涵养水源、防风固沙等。
【详解】①生态系统包含该区域内的所有生物和无机环境，因此整条长江属于一个生态系统，①正确；
②莲叶属于生命系统结构层次中的器官层次，②错误；
③莲是植物，属于生态系统中的生产者，是食物链中的第一营养级，③正确；
④直接价值是指对人类有食用、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，因此诗人看到莲写出诗句，体现了生物多样性的直接价值，④正确。
故正确的是①③④。
7. 在四个暗箱中培养蚕豆幼苗，暗箱的开孔和光线射入情况如图1所示；不同浓度生长素与植物生长的关系如图2所示。下列说法错误的是（ ）
A. 选择①③进行实验，可探究蚕豆茎的生长方向与重力的关系
B. 选择①②进行实验，可比较重力和单侧光对蚕豆茎生长方向影响的大小
C. ③中幼苗出现顶端优势现象时，若顶芽生长素浓度为g，则侧芽生长素浓度大于c
D. ④中幼苗出现向光弯曲生长时，若伸长区背光侧生长素浓度为2m，则向光侧生长素浓度为m -2m
【答案】D
【解析】
【分析】分析图1可知：由于重力和单侧光的影响，最终导致①植株根向地生长，茎背地生长，②植株根向地生长，茎背地生长，③植株直立生长，④植株向光生长；图2表示生长素生理作用两重性的曲线。
【详解】A、蚕豆幼苗的茎与根的生长与重力的关系，则单一变量是重力，选择①和③两个装置进行实验，A正确；
B、据图1中的①②两个装置分析，单一变量是单侧光，可以比较重力与单侧光对生长素分布影响程度的大小，B正确；
C、顶芽产生的生长素向下运输积累在侧芽部位，使侧芽部位的生长素浓度过高而抑制生长，若某植物顶芽的生长素浓度为g，产生顶端优势现象的侧芽生长素浓度大于c，C正确；
D、背光面生长素浓度高于向光面，且生长效应强于向光面，④中幼苗出现向光弯曲生长时，若伸长区背光侧生长素浓度为2m，则向光侧生长素浓度为0 -m，D错误。
故选D
8. 富营养化水体中，微囊藻等蓝细菌大量增殖并产生难以降解的藻毒素，严重威胁水生生物的生存和人类健康。研究者在不同时期采集某湖水样本，测定微囊藻及部分水生动物可食用组织的藻毒素含量，结果如下表所示，下列分析正确的是（ ）
A. 微囊藻的增殖必然导致湖泊的生物多样性降低
B. 表中生物不同分布体现了湖泊群落具有垂直结构
C. 鲢鱼与鲤鱼不同食性说明两者占有不同的生态位
D. 翘嘴红鲌属于所调查水域的最高营养级生物
【答案】BCD
【解析】
【分析】1、生态系统中的生物种类越多，营养结构越复杂，生态系统的自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高；反之，生物种类越少，营养结构越简单，生态系统的自我调节能力就越弱，抵抗力稳定性就越低。
2、垂直结构指在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象。群落中植物的垂直结构为动物创造了许多的栖息空间和食物条件，所以动物也有分层现象。
【详解】A、生态系统具有自我调节能力，所以微囊藻产生的微量的藻毒素可以被分解，素微囊藻的增殖不不一定导致湖泊的生物多样性降低，A错误；
B、表中不同鱼类分别占据不同的水体空间，体现了群落的垂直结构，B正确；
C、鲢鱼与鲤鱼不同食性避免了竞争，则两者占有不同的生态位，C正确；
D、微囊藻等蓝细菌产生的藻毒素难以降解，则会沿着食物链富集，翘嘴红鲌体内的藻毒素含量最高，则属于所调查水域的最高营养级生物，D正确。
故选BCD。
9. 关于如图曲线的意义，下列说法正确的是（ ）
A. 若此图表示草鱼数量呈“S”型增长的增长速率，则捕捞鱼之后的数量应不低于P点
B. 若此图表示黑藻细胞在某种溶液中失水量的变化，则可观察质壁分离后的自动复原
C. 若此图表示温度对酶活性的影响，则曲线中O点不应与横轴相交
D. 若此图表示生长素类似物的促进生长的作用，则PM段代表浓度较高时抑制生长
【答案】ABC
【解析】
【分析】分析曲线图：随着横坐标的增大，该曲线先上升后下降，可表示“S”型增长的增长速率，还可表示温度对酶活性的影响、生长素对植物的促进作用、质壁分离及复原中失水量变化等。
【详解】A、分析曲线图：随着横坐标的增大，该曲线先上升后下降，可表示“S”型增长的增长速率，P点时，种群增长速率达到最大值，所以捕捞鱼之后的数量应不低于P点，有利于鱼群数量的恢复，A正确；
B、若此图表示黑藻细胞在某种溶液中失水量的变化，则黑藻失水量先增加后减少，说明发生了质壁分离后发生了复原，即可观察质壁分离后的自动复原，B正确；
C、低温可以降低酶的活性，但不会使酶失活，曲线中的0点不应与横轴相交，C正确；
D、此图像若表示生长素类似物的促进生长的作用，则PM段代表随着生长素浓度升高，促进生长的效应逐渐减弱，D错误。
故选ABC。
10. 食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物中按比例获得能量，则按照单独的食物链进行计算后再合并。
（1）在如图1食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇，那么，猫头鹰若要增加20 g体重，最少需要消耗的植物为____。
（2）若a表示海鸟食物中甲壳类食物所占的比例，若要使海鸟的体重增加x，至少需要生产者的量为y，那么x与y的关系式可表示为：____。
（3）某生态系统中存在如图3所示的食物网，如将丙的食物比例由甲：乙=1：1调整为2：1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载丙的数量是原来的____倍
（4）简述丙的数量发生变化的理由____。
【答案】（1）900g
（2）y＝625x－600ax
（3）1.375 （4）根据能量流动的逐级递减的特点,食物链越长,消耗的能量越多,甲的能量流向长的食物链的比例减少, 则丙获取能量增多,丙的数量增多
【解析】
【分析】1、生态系统中能量流动是单向的。2、能量在流动过程中是逐级递减的。一般来说，在输入到某一营养级的能量中，只有10%-20%的能量能够流到下一营养级，所以当能量传递效率为最大值即20%时，消耗的植物量最少。
【小问1详解】
根据题意可知，猫头鹰若要增加20 g体重，而它的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇，所以可知增加的20 g体重中8g来自于兔，8g来自于鼠，4g来自于蛇，根据分析可知当能量传递效率为20%时，所需植物最少。所以猫头鹰需要吃兔：8g /20%=8g×5=40g，需要吃蛇：4 g/20%=4g×5=20g，需要吃鼠：8g /20%=8g×5=40g。在该食物网中，20g蛇需要吃鼠：20g/20%=20×5=100g，40g兔需要吃草：40g/20%=40×5=200g，（40g+100 g）鼠需要吃草：140/20%=140×5=700g，所以若猫头鹰增加20g体重，至少消耗的植物是200g+700g=900g。
【小问2详解】
根据分析可知当能量传递效率为20%时，所需生产者最少。根据题目信息可知，a表示海鸟食物中甲壳类食物所占的比例，若要使海鸟的体重增加x，则来自体重中来自甲壳类的是ax，来自大鱼的是x-ax。此外该食物网中存在3条食物链：①水藻→甲壳类→海鸟，②水绵→水蚤→小鱼→大鱼→海鸟，③水绵→水蚤→淡水虾→大鱼→海鸟。根据能量流动的特点分析可知，①食物链中三个营养级，能量流动两次，所以在这一条食物链中需要的生产者y1=ax/（20%×20%）=25ax；②③食物链的营养级相同，能量流动四次，在这一部分中需要的生产者y2=(x-ax)/（20%×20%×20%×20%）=625x-625ax，由此可知，至少需要生产者的量为y= y1+ y2=25 ax+625x-625ax=625x-600ax。
小问3详解】
根据分析和题意假设丙所需能量为6a，已知调整前丙的食物比例甲：乙=1：1，且能量传递效率为10%，则调整前：甲=3a/10%+3a/（10%×10%）=330a；调整后食物比例甲：乙=2：1，且能量传递效率仍为10%，则调整后：甲=4a/10%+2a/（10%×10%）=240a。由此可知调整后丙吸收相同的能量所消耗的甲更少，所以该生态系统能承载丙的数量是原来的330a/240a=1.375倍。
【小问4详解】
根据分析可知，能量流动的逐级递减，也就是说食物链越长，消耗的能量越多，甲的能量流向长的食物链的比例减少，则丙获取能量增多，丙的数量增多。
11. 夏季，小麦常受到高温和强光的双重胁迫。当光照过强，植物吸收的光能超过其需要时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。研究表明，D、蛋白是叶绿体光系统中的一种蛋白，由叶绿体内的基因psbA控制编码，过剩的光能可使D1蛋白失活，导致光合结构损伤。图1为正常光照强度下PSII的工作示意图。图2是A、B、C三个品系的小麦由30℃移植到42℃的高温环境中，测定的相关数据。回答下列问题：
（1）小麦种子收获之后，常放在低温、干燥、低氧的环境中储存，其目的是_________。
（2）据图可知，D1蛋白具有_________功能。与适宜条件相比，强光条件下光反应产生的_________多于暗反应消耗的量，导致NADP+不足；而三碳化合物的含量则较适宜条件下_________（填“高”或“低”）。
（3）图2表明高温处理条件下小麦光合速率下降，试分析光合速率下降的原因___________（答出2点即可）。
【答案】（1）降低种子的呼吸作用强度，减少有机物消耗
（2） ①. 传递电子 ②. ATP和NADPH ③. 低
（3）高温下光合速率降低是因为温度较高导致气孔关闭，气孔关闭导致吸收的CO2减少，同时高温导致光能捕获效率降低，最终导致净光合速率下降
【解析】
【分析】图1为正常光照强度下PSII的工作示意图，是在类囊体薄膜上进行的光反应。图2是A、B、C三个品系的小麦由30℃移植到42℃的高温环境中，测定的相关数据，A品系的光合速率、蒸腾速率和光能捕获效率最高，C品系的光合速率、蒸腾速率和光能捕获效率最低。
【小问1详解】
刚收获的种子含有较多的水分，而潮湿的种子的呼吸作用比较旺盛，消耗的有机物较多，同时还会释放大量的热，容易使种子发热发霉影响种子的寿命。低温，干燥，低氧能够降低种子的呼吸作用。因此，大豆种子收获之后，常放在低温，干燥，低氧的环境中储存。
【小问2详解】
据图可知，D1蛋白具有传递电子的功能，有利于形成NADPH。适宜条件相比，强光条件下光反应产生的ATP和NADPH多于暗反应消耗的量，导致NADP+不足；由于ATP和NADPH增加，还原的三碳化合物增加，从而导致三碳化合物的含量则较适宜条件下低。
【小问3详解】
据图可知，高温下蒸腾速率降低，原因是温度较高导致气孔关闭，气孔关闭则叶片吸收的CO2减少，同时高温导致光能捕获效率降低，最终导致光合速率下降。
三、生物中最核心的研究——人类本身（共727分）
12. 机体和生态系统一样，对同一变化过程可能存在相反的调节，犹如汽车的油门和刹车，以使机体和生态系统达到或保持稳态。下列调节过程属于此类的是____（选填下列编号）
①胰岛素分泌量对血糖浓度的影响
②运动强度对汗腺分泌的影响
③降雨量对土壤动物存活率的影响
④害虫数量对其天敌鸟类数量的影响
【答案】①④
【解析】
【分析】“在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫做反馈调节。反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，它对于机体维持稳态具有重要意义．”反馈调节分为正反馈调节和负反馈调节。
【详解】①胰岛素分泌量增加，则血糖浓度降低，使得胰岛素分泌量减少，属于此类调节，①正确；
②运动强度增加，则汗腺分泌增加，而运动强度受神经系统的控制，不属于此类调节，②错误；
③降雨量增加，使得土壤动物存活率降低，但土壤动物不影响降雨量，不属于此类调节，③错误；
④害虫数量增加，则其天敌鸟类数量增加，由于捕食者增加，则害虫数量减少，属于此类调节，④正确。
综上①④正确，②③错误。
故选①④。
13. 下列有关糖代谢及调节的叙述正确的是_____________（选填下列编号）
①胰岛B细胞分泌的激素促进④、⑤、⑥、⑦等过程
②胰岛B细胞分泌的激素促进①、③过程
③胰岛A细胞分泌的激素促进④过程
④在肌肉、肝脏细胞中，②过程均可发生
⑤胰岛素和胰高血糖素都作用于肝脏，但二者发挥作用的效果不同
⑥结扎动物的胰导管后导致腺泡组织变性，但胰岛无变化，结扎的动物不产生糖尿
⑦机体内、外环境的变化不影响激素的分泌
⑧通过转录的调节可影响肾上腺素的合成量进而影响糖类的代谢
【答案】①⑤⑥
【解析】
【分析】血糖平衡调节，即调节血糖的来源和去向，使其处于平衡状态。当血糖浓度升高到一定程度时，胰岛B细胞的活动增强，胰岛素的分泌量明显增加，一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌细胞合成糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯；另一方面又能抑制肝糖原分解和非糖物质转变成葡萄糖，使血糖浓度恢复到正常水平。当血糖浓度降低时，胰岛A细胞的活动增强，胰高血糖素的分泌量增加，胰高血糖素主要作用于肝，促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液，促进非糖物质转变成糖，使血糖浓度回升到正常水平。
【详解】①胰岛B细胞分泌的胰岛素，一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝脏、肌肉并合成糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯；另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。可见，胰岛B细胞分泌的激素促进④、⑤、⑥、⑦等过程，抑制②、③过程，①正确，②错误；
③胰岛A细胞分泌的胰高血糖素，主要作用于肝脏，促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液，促进非糖物质转变成糖，使血糖浓度回升到正常水平，遗传胰岛A细胞分泌的激素促进②③过程，③错误；
④在肝脏细胞中，②过程可发生即肝糖原能直接分解成葡萄糖，但在肌肉中②过程不能发生即肌糖原不能直接分解成葡萄糖，④错误；
⑤胰岛素可促进肝糖原的合成，胰高血糖素可促进肝糖原的分解，因此胰岛素和胰高血糖素都作用于肝脏，但二者发挥作用的效果不同，⑤正确；
⑥结扎动物的胰导管后导致腺泡组织变性，无法分泌胰蛋白酶，但胰岛无变化，结扎的动物胰岛素分泌正常，不产生糖尿，⑥正确；
⑦机体内、外环境的变化会影响激素的分泌，如寒冷时甲状腺激素分泌增多，血糖含量降低时胰高血糖素分泌增多，⑦错误；
⑧通过转录的调节可影响蛋白质类激素的合成量，而肾上腺素的本质是氨基酸衍生物，⑧错误。
综上分析，叙述正确的是①⑤⑥。
14. 下列有关反射与反射弧的叙述，错误的是____（选填下列编号）
①膝跳反射属于非条件反射，望梅止渴属于条件反射
②反射弧是反射活动完成的结构基础，反射弧完整，反射就一定能进行
③反射弧是由感受器、传入神经、中枢神经、传出神经、效应器五部分结构组成
④感受器是指感觉神经末梢，效应器是指运动神经末梢
⑤反射弧不完整就不能完成反射，但受刺激后可能产生反应
⑥刺激某一反射弧的感受器或传出神经，可使效应器产生相同的反应
⑦神经中枢的兴奋可以使感受器敏感性减弱
⑧食物引起味觉和铃声引起唾液分泌属于不同的反射
⑨脊髓缩手反射中枢受损时，刺激传出神经处仍可产生正常的反射活动
⑩铃声引起唾液分泌的反射弧和食物引起唾液分泌的反射弧相同
【答案】②③④⑦⑧⑨⑩
【解析】
【分析】神经调节的基本方式是反射，其结构基础是反射弧，由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成。反射包括非条件反射与条件反射。
【详解】①膝跳反射属于非条件反射，而“望梅止渴”属于条件反射，条件反射提高了人和高等动物对环境的适应能力，①正确；
②反射弧完整，且刺激达到一定程度，才能发生反射活动，②错误；
③参与反射弧结构组成的是神经中枢，而不是中枢神经，③错误；
④感受器是指感觉神经元的树突末梢，效应器是指运动神经末梢及其支配的肌肉或腺体，④错误；
⑤反射弧不完整就不能完成反射，但受刺激后可能产生反应，如刺激某一反射弧的感受器或传出神经，可使效应器产生相同的反应，⑤正确；
⑥刺激某一反射弧的感受器或传出神经，可使效应器产生相同的反应，但后者不属于反射，⑥正确；
⑦神经中枢的兴奋不会影响感受器敏感性，⑦错误；
⑧食物引起味觉没有经过完整的反射弧，不属于反射，而铃声引起唾液分泌属于反射，⑧错误；
⑨脊髓缩手反射中枢受损时，由于反射弧结构不完整，因此刺激传出神经不能产生正常的反射活动，⑨错误；
⑩食物引起唾液分泌属于非条件反射，而铃声引起唾液分泌属于条件反射，二者的反射弧不同，⑩错误。
综上分析，②③④⑦⑧⑨⑩错误。
故选②③④⑦⑧⑨⑩。
15. 神经细胞间的突触联系往往非常复杂。下图为大鼠视网膜局部神经细胞间的突触示意图。当BC末梢有神经冲动传来时，甲膜内的突触小泡释放谷氨酸，与乙膜上的谷氨酸受体结合，使GC兴奋，诱导其释放内源性大麻素，内源性大麻素与甲膜和丙膜上的大麻素受体结合，发生相应的作用。据此分析，相关的叙述正确的是（ ）
A. 内源性大麻素作用于甲膜，使BC释放的谷氨酸增多
B. 内源性大麻素作用于丙膜，进而使甘氨酸受体活化程度降低导致Ca²⁺通道活性下降
C. 细胞 AC 与细胞BC间突触的突触前膜为甲膜
D. 正常情况下，甘氨酸受体和Ca²⁺通道不会成为内环境的成分
【答案】BD
【解析】
【分析】据图分析可知，视锥双极细胞BC表面存在大麻素受体和甘氨酸受体，神经节细胞GC表面有谷氨酸受体，无长突细胞AC表面有大麻素受体；据图可知，当视锥双极细胞BC兴奋时可释放谷氨酸，谷氨酸作用于神经节细胞GC表面的谷氨酸受体，促使其产生和释放内源性大麻素，内源性大麻素作用于视锥双极细胞BC和无长突细胞AC上的受体；无长突细胞AC可释放甘氨酸，甘氨酸与甘氨酸受体结合后，促进视锥双极细胞BC表面的钙离子通道打开，促进钙离子内流，进而促进视锥双极细胞BC释放谷氨酸；内源性大麻素作用于视锥双极细胞BC膜上的受体后，可抑制BC膜上的钙离子通道，而内源性大麻素与无长突细胞AC上受体结合后，会抑制AC中甘氨酸的释放，据此分析。
【详解】A、据图可知，内源性大麻素与甲膜上的大麻素受体结合后，可抑制甲膜表面的Ca2+通道的开放，使Ca2+内流减少，进而使BC释放的谷氨酸减少，A错误；
B、据图可知，GC释放的内源性大麻素与丙膜上的大麻素受体结合后，会抑制AC中甘氨酸的释放，使甲膜上的甘氨酸受体活化程度降低，进而导致Ca2+通道活性下降，B正确；
C、AC释放甘氨酸，BC上有甘氨酸受体，因此AC膜为突触前膜，即丙膜为突触前膜，C错误；
D、甘氨酸受体和Ca2+通道存在于细胞膜上，不属于内环境成分，D正确。
故选BD。
16. 人体内肾上腺素与激素X参与血糖调节的部分调节机理如图。下列说法正确的是（ ）
A. 下丘脑的一定区域通过兴奋交感神经直接作用于肝脏，能促进肝糖原的分解
B. 激素X与肾上腺素具有协同作用，调节激素X分泌的信号分子有神经递质等
C. 某病人出现高血糖一定是其体内出现蛋白偶联受体的抗体所致
D. 若激素X受体的控制基因发生突变，患者体内激素X相对正常人降低
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析：肾上腺素与G1蛋白结合，激活酶A，促进ATP脱去Pi形成的cAMP，cAMP使得R一酶P复合物分开并产生活化的酶P，该酶催化肝糖原分解产生葡萄糖，而激素X与G2蛋白结合，抑制酶A的作用，使ATP不能形成cAMP，R一酶P复合物不能分开无法产生活化的酶P，不能催化肝糖原分解产生葡萄糖。
【详解】A、下丘脑的一定区域通过兴奋交感神经直接作用于肝脏，促进肝糖原的水解成葡萄糖，释放至血液补充血糖，使血糖升高，A正确；
B、由图可知，肾上腺素与G1蛋白结合，激活酶A，促进ATP脱去Pi形成cAMP，cAMP使得R一酶P复合物分开并产生活化的酶P，该酶催化肝糖原分解产生葡萄糖。而激素X与G2蛋白结合，抑制酶A的作用，使ATP不能形成cAMP，R一酶P复合物不能分开无法产生活化的酶P，不能催化肝糖原分解产生葡萄糖。所以激素X与肾上腺素具有相抗衡的作用，B错误；
C、某病人出现高血糖，可能是其体内出现 G2 蛋白偶联受体的抗体所致，也可能是激素X自身分泌不足所致，C错误；
D、若激素X受体的控制基因突变，激素X不能与G2蛋白结合，不能抑制酶A的作用，会导致血糖上升，进一步使得激素X分泌增多，患者体内激素X相对正常人更高，D错误。
故选A。
17. 白癜风是一种常见多发的色素性皮肤病。该病以局部或泛发性色素脱失形成白斑为特征，全身各部位可发生，常见于指背、腕、前臂、颜面、颈项及生殖器周围等。研究发现部分患者的发病机制如图所示。下列分析合理的是（ ）
A. 黑色素细胞内各种氧化反应，会产生物质X，破坏细胞内生物分子，导致释放黑色素细胞特异性抗原。推测物质X为自由基
B. 树突状细胞可将黑色素细胞特异性抗原摄取处理，机体中起类似作用的免疫细胞还有B细胞、巨噬细胞
C. 据图分析，细胞毒性T细胞经两条途径共同作用而被激活。激活的T细胞会增殖、分化，从而产生更多的免疫细胞
D. 白癜风病人的黑色素细胞内不是酪氨酸酶的活性低，就是控制酪氨酸酶基因缺失，导致黑色素不能合成
【答案】ABC
【解析】
【分析】1、第一道防线是皮肤和黏膜及其分泌物，它们不仅能够阻挡大多数病原体入侵人体，而且他们的分泌物还有杀菌作用。呼吸道黏膜上有纤毛，具有清扫异物（包括病毒、细菌）的作用。
2、第二道防线是体液中的杀菌物质（如溶菌酶）和吞噬细胞。前两道防线是人类在进化过程中逐渐建立起来的天然防御功能，特点是人人生来就有，不针对某一种特定的病原体，对多种病原体都有防御作用，因此叫做非特异性免疫（又称先天性免疫）。
3、第三道防线主要由免疫器官（扁桃体、淋巴结、胸腺、骨髓、脾等）和免疫细胞（淋巴细胞、单核/巨噬细胞、粒细胞、肥大细胞）借助血液循环和淋巴循环而组成的。第三道防线是人体在出生以后逐渐建立起来的后天防御功能，特点是出生后才产生的，只针对某一特定的病原体或异物起作用，因而叫做特异性免疫（又称后天性免疫）。
【详解】A、细胞衰老的“自由基学说”认为，在细胞生命活动中，细胞不断地进行各种氧化反应，在这些反应中很容易产生自由基。自由基产生后，即攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，如磷脂，导致细胞衰老，则X代表自由基，自由基破坏细胞内生物分子，导致释放黑色素细胞特异性抗原，A正确；
B、树突状细胞、巨噬细胞和B细胞等能摄取、加工处理抗原后传递给T淋巴细胞，进一步激活免疫系统，这些细胞统称为抗原呈递细胞，B正确；
C、由图可知，抗原可直接作用于细胞毒性T细胞，这是细胞毒性T细胞激活的第一个途径，黑色素细胞释放的抗原还可被树突状细胞吞噬摄取和处理并将抗原呈递给T细胞，T细胞分化为Th17细胞，进而解除了调节性T细胞对细胞毒性T细胞的抑制作用，这是细胞毒性T细胞激活的第二途径。激活的T细胞会增殖、分化，从而产生更多的免疫细胞，C正确；
D、白癜风病人的黑色素细胞内的酪氨酸酶的活性低，或者控制酪氨酸酶基因缺失，导致黑色素不能合成，可以导致患病，除此之外还可以通过图示的途径（属于自身免疫病）患病，D错误。
故选ABC。
18. 人体的一切生命活动都离不开神经系统的调节和控制。运动中的动作是通过神经系统对肢体和躯干各肌群的精巧调控及各肌群间相互协调而完成，如伸肘动作的完成需要伸肌收缩的同时屈肌舒张。下图为完成伸肘动作在脊髓水平的反射弧的基本结构示意图。回答下列问题。
（1）图中反射弧的效应器是运动神经末梢及其支配的____________。神经元未兴奋时，神经元细胞膜两侧可测得静息电位，静息电位产生和维持的主要原因是___________。
（2）若感受器受到适宜刺激，兴奋传至a处时，a处膜内外电位应表现为___________。伸肘时，图中抑制性中间神经元的作用是____________，使屈肌舒张。
（3）脊髓是调节机体运动的低级中枢，______________是调节机体运动的最高级中枢。高级中枢会发出指令对低级中枢进行调控，这是神经系统的____________调节，这种调节使运动变得更加有条不紊和精准。
【答案】（1） ①. 伸肌和屈肌 ②. 膜主要对K+有通透性，造成K+外流，使膜外阳离子浓度高于膜内
（2） ①. 内正外负 ②. 释放抑制性递质，抑制屈肌运动神经元产生兴奋（使屈肌运动神经元处于抑制状态）
（3） ①. 大脑皮层 ②. 分级
【解析】
【分析】神经调节的基本方式是反射，反射活动的结构基础称为反射弧，包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。反射必须通过反射弧来完成，缺少任何一个环节反射活动都不能完成。
【小问1详解】
完成反射的结构基础是反射弧，图中反射弧的效应器是传出神经末梢和它支配的伸肌、屈肌。静息电位形成的主要机制是细胞膜对钾离子通透性高，造成钾离子外流，使膜外阳离子浓度高于膜内，膜电位表现为外正内负。
【小问2详解】
若感受器受到适宜刺激，兴奋传至a处时，a处兴奋，膜电位由内负外正变为内正外负。伸肘动作，伸肌收缩的同时屈肌舒张，因此图中抑制性中间神经元的作用是释放抑制性神经递质，使屈肌运动神经元兴奋被抑制，使屈肌舒张。
【小问3详解】
大脑皮层是控制机体运动的最高级中枢，对低级运动中枢有控制作用。高级中枢会发出指令对低级中枢进行调控，这是神经系统的分级调节，这种调节使运动变得更加有条不紊和精准。
19. 下图1为正常成人血液中X的含量随时间的变化情况图，下图2为机体血糖调节过程图，其中m、n为相关激素。回答下列问题：
（1）若X代表甲状腺激素，则a→b时段甲状腺激素含量升高时，与之相关的_________（激素）分泌减少，以调节甲状腺激素的分泌。甲状腺激素的分泌过程中存在着分级调节和
__________机制。
⑵若X代表抗利尿激素，则当细胞外液渗透压___________（填“升高”或“降低）时，c→d时段该激素分泌增加，则肾小管和集合管_________增强，最终维持渗透压的平衡。
（3）图2中的n由胰腺中的______合成和分泌。m和n在血糖平衡的调节中为__________关系。若组织细胞表面缺乏胰岛素受体，则组织细胞将_______________（填“加快”或“减缓）摄取血糖。
【答案】 ①. 促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素 ②. 反馈调节 ③. 升高 ④. 对水的重吸收 ⑤. 胰岛B细胞 ⑥. 拮抗 ⑦. 减缓
【解析】
【分析】图示1分析：X的含量随着时间处于动态平衡。
图示2分析：激素m作用于肝脏，能升高血糖浓度，应该是胰高血糖素，由胰岛A细胞分泌。激素n能降低血糖浓度，应该是胰岛素，由胰岛B细胞分泌。
【详解】试题分析：（1）若X代表甲状腺激素，根据甲状腺激素分级调节的特点，当甲状腺激素含量升高时，会反过来抑制下丘脑和垂体，导致促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素分泌减少，以降低甲状腺激素的含量，甲状腺激素分泌调节的特点是分级调节和反馈调节。
（2）当细胞外液渗透压升高时，刺激下丘脑渗透压感受器，此时下丘脑合成并分泌抗利尿激素，该激素能够促进肾小管和集合管细胞对水的重吸收，即对水的通透性增强，导致血浆渗透压降低。
（3）激素n能降低血糖浓度，应该是胰岛素，由胰岛B细胞分泌。激素m作用于肝脏，能升高血糖浓度，应该是胰高血糖素。胰高血糖素升高血糖，胰岛素降低血糖，是拮抗关系。组织细胞表面缺乏胰岛素受体，胰岛素不能与组织细胞上的受体结合，不能促进组织细胞对葡萄糖的利用，因此组织细胞将减缓摄取血糖。
【点睛】知识点总结：
1、甲状腺激素分泌的分级和反馈调节
A、促甲状腺激素释放激素 B、促甲状腺激素 C、甲状腺激素
2、水盐平衡调节
四、生物学当前最大的热门——生物遗传与进化（共26分）
20. 真核生物的基因可以位于细胞质、常染色体、X染色体、Y染色体以及X和Y染色体的同源区段。科研团队为确定基因在真核细胞中的位置，利用某种XY型动物的纯合白毛和纯合黑毛个体为亲本进行互交实验：①白毛♀×黑毛♂与②白毛♂×黑毛♀，下列说法不正确的是（ ）
A. 若①子代均为白毛，②子代均为黑毛，则相关基因位于细胞质
B. 根据互交结果可区分相关基因是位于常染色体还是X染色体
C. 假设白毛对黑毛为显性，根据互交结果无法区分相关基因是位于X染色体还是X和Y染色体的同源区段
D. 若基因位于X染色体上，且白毛对黑毛为显性，实验②可根据性状判断子代性别。
【答案】C
【解析】
【分析】由于位于X染色体上的基因在遗传过程中与性别相关联，因此伴性遗传可以通过统计后代中不同性别的性状分离比进行判断。题干中①白毛♀×黑毛♂与②白毛♂×黑毛♀为正反交，可以探究基因的位置。
【详解】A、①白毛♀×黑毛♂与②白毛♂×黑毛♀为正反交，若①子代均为白毛，②子代均为黑毛，说明正反交子代均与母本相同，所以为细胞质基因遗传，则相关基因位于细胞质，A正确；
B、若相关基因位于常染色体，则正反交结果相同，若相关基因位于X染色体，正反交结果不同，故根据互交结果可区分相关基因是位于常染色体还是X染色体，B正确；
C、若相关基因位于X和Y染色体同源区段，假设白毛对黑毛为显性，则①XAXA×XaYa→XAXa、XAYa，②XAYA×XaXa→XAXa、XaYA，正反交结果相同，若相关基因位于X染色体，则①XAXA×XaY→XAXa、XAY，②XAY×XaXa→XAXa、XaY，正反交结果不同，C错误；
D、若基因位于X染色体上，且白毛对黑毛为显性，实验②XAY×XaXa→XAXa、XaY，雌性子代为白色，雄性子代为黑色，可以根据性状判断子代性别，D正确。
故选C。
21. 黄瓜植株有雌株（仅花的雌蕊发育）、雄株（仅花的雄蕊发育）与两性植株（花的雌雄蕊均发育）之分。位于非同源染色体上的基因A和B均是花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因，对黄瓜的性别决定有重要作用。基因A和B的作用机制如图所示。下列表述错误的是（ ）
A. B基因的表达与乙烯的产生之间存在负反馈调节
B. 雄花黄瓜植株的基因型为aaBB、aaBb和aabb
C. 基因型为aaBb与AaBb的黄瓜植株杂交，F1中雌蕊能发育的植株比例为1/2
D. 对两性植株外源施加乙烯，可以使其转化为雌株
【答案】AD
【解析】
【分析】分析题意和图示可知，黄瓜的花受到基因型和乙烯的共同影响，A基因存在时会合成乙烯，促进雌蕊的发育，同时激活B基因，B基因的表达会进一步促进乙烯合成而抑制雄蕊的发育，故可推知，A_B_的植株开雌花，A_bb的植株开两性花，aaB_和aabb的植株开雄花。
【详解】A、B基因的表达会促进乙烯的产生，乙烯的产生又会促进B基因的表达，即二者之间存在正反馈，造成乙烯持续积累，进而抑制雄蕊发育，A错误；
B、据分析可知，基因型为aaBB、aaBb和aabb的植株开雄花，B正确；
C、基因型为aaBb与AaBb的黄瓜植株杂交，F1中A_B_=1/2×3/4=3/8的植株开雌花，A_bb=1/2×1/4=1/8的植株开两性花，雌蕊均能发育，则开雌花的植株比例为3/8+1/8=1/2，C正确；
D、较高浓度的乙烯会抑制雄蕊的发育，出现雌花，但不能将雄花转化为雌花，D错误。
故选AD。
22. 某二倍体高等动物（2n =4）的基因型为AaBb，现将其一个精原细胞的DNA都用放射性同位素32P标记并放入含31P的培养基中培养并分裂，其中某个子细胞染色体及其基因位置如图所示，且形成该细胞的过程中只发生了一次遗传物质的异常变化。下列叙述错误的是（ ）
A. 若只有1条染色体有放射性，说明形成该细胞过程中发生了基因突变
B. 若只有2条染色体有放射性，说明该精原细胞在减数分裂前只进行了一次有丝分裂
C. 若只有3条染色体有放射性，说明形成该细胞过程中发生了染色体互换
D. 若4条染色体均有放射性，说明该精原细胞经过一次有丝分裂后进行减数分裂。
【答案】ABD
【解析】
【分析】图示细胞没有同源染色体，着丝粒已经分裂，为减数第二次分裂后期，图示姐妹染色体上含有A和a等位基因。
【详解】A、根据 DNA半保留复制的特点可知，若图示细胞只有1条染色体有放射性，说明上一个时期含有染色单体时，细胞内只有一条染色体上一个DNA的一条链为32P，而另一条染色体的所有DNA链上均为31P，这说明形成该细胞至少经过了三次DNA复制。若A和a所在的同源染色体都没有被32P标记，则发生染色体互换不影响细胞中染色体放射性条数的变化，因此若图示细胞内只有1条染色体有放射性，则不能说明A和a的来源一定是发生了基因突变，A错误；
B、若该精原细胞在减数分裂前只进行了一次有丝分裂，则形成的减数第二次分裂后期的细胞内含有2条染色体有放射性，但是若减数分裂前经过了不止一次的有丝分裂，而每一次有丝分裂时若有标记的DNA都分到一个细胞内，该细胞进行减数分裂也会得到上述结果，故不能说明该精原细胞在减数分裂前只进行了一次有丝分裂，B错误；
C、若图示细胞内有3条染色体有放射性，则说明该细胞的上一个含有染色单体的时期是一-条染色体的两条姐妹染色单体上都含有32P的放射性，而另一条染色体的两条姐妹染色单体中有一条有放射性，另一条没有放射性，这种情况只能是减数第一次分裂时A和a所在同源染色体的非姐妹染色单体之间的染色体互换导致了两条姐妹染色单体上都含有了放射性，C正确；
D、4条染色体均有放射性，说明该精原细胞只经过了一次DNA复制，因此只进行了减数分裂，D错误。
故选ABD。
23. 科研人员用一种甜瓜（2n）的纯合亲本进行杂交得到F1，F1经自交得到F2，结果如表所示。已知A、E基因同在一条染色体上，a、e基因同在另一条染色体上，当E和F同时存在时果皮才表现出有覆纹性状。不考虑染色体互换、突变，下列分析错误的是（ ）
A. 母本、父本的基因型分别是aaeeFF、AAEEff
B. F1的基因型为AaEeFf，产生的配子类型有8种
C. F2的表型有4种，基因型有9种
D. F2中黄绿色无覆纹果皮植株所占的比例为3/16
【答案】ABC
【解析】
【分析】分析表格数据可知，控制果皮底色的A、a基因和控制果皮覆纹中的E、e基因均位于4号染色体，且A和E连锁，a和e连锁，控制果皮覆纹F、f的基因位于2号染色体，当E和F同时存在时果皮才表现出有覆纹性状，则有覆纹基因型为E_F_，无覆纹基因型为E_ff， eeF_、eeff。
【详解】A、根据题意，纯合亲本进行杂交得到F1，F1经自交得到F2，F2中黄绿色：黄色≈3：1，推知黄绿色为显性性状，母本为AA、父本为aa，又F2中有覆纹：无覆纹≈9：7，当E和F同时存在时果皮才表现出有覆纹性状，且A和E连锁，故母本、父本的基因型分别为AAEEff、aaeeFF，A错误；
B、由于F2中黄绿色：黄色≈3：1，推知F1应为Aa，又有覆纹：无覆纹≈9：7，故F1应为AaEeFf，且A和E连锁，a和e连锁，产生的配子类型只有4种，AEF、 aef、AEf、aeF，B错误；
C、F1应为AaEeFf，且A和E连锁，F2的表型有3种，黄绿色有覆纹、黄绿色无覆纹、黄色无覆纹，基因型有9种：AAEEFF、AAEEFf、AAEEff、AaEeFF、AaEeFf、AaEeff、aaeeFF、aaeeFf、aaeeff，C错误；
D、F1AaEeFf自交得F2，且A和E连锁，则F2中黄绿色无覆纹果皮植株(A_E_ff)所占的比例为3/4×1/4=3/16，D正确。
故选ABC。
24. 已知布偶猫（2n=38）的性别决定是XY型。布偶猫的毛色黑色和巧克力色由常染色体上等位基因B、b控制；另一对等位基因为R、r，其中R控制毛色为红色，r不直接控制毛色（若有基因r，基因B和b能正常表达毛色）。研究布偶猫毛色遗传机制的杂交实验，结果如下表。
回答下列问题：
（1）根据实验结果推测，控制巧克力色的基因为_____（填“B”或“b”），毛色黑色和巧克力色两者显性的相对性为_____。若要研究布偶猫的基因组，需要测定布偶猫_____条染色体的DNA碱基序列。
（2）根据杂交实验结果，可以判断等位基因R、r位于_____（填“常”或“X”）染色体上，控制红色的基因R与基因B和b的关系是_____。
（3）组合丙中母本的基因型为_____。若组合丙中F1的雌雄个体随机交配获得F2，则F2中巧克力色雌性布偶猫占_____。
（4）写出组合乙雌雄布偶猫为亲本的杂交过程的遗传图解。_____。
【答案】（1） ①. b ②. 完全显性 ③. 20
（2） ①. X ②. 当基因R纯合时，基因B和b不能正常表达毛色
（3） ①. BbXRXr ②. 27/256
（4）
【解析】
【分析】布偶猫的毛色黑色和巧克力色由常染色体上等位基因B、b控制，由杂交组合甲可知，黑色母本与巧克力色父本进行杂交，子代均为黑色，说明黑色为显性性状，用B表示，巧克力色为隐性性状，用b表示；由杂交组合乙可知，红色母本与巧克力色父本进行杂交，子代不同性别中毛色不同，说明毛色的遗传与性别有关，即等位基因R、r位于X染色体上，且杂交组合乙的子代均出现红色，说明红色为显性性状，用R表示；另一对等位基因为R、r，其中R控制毛色为红色，r不直接控制毛色（若有基因r，基因B和b能正常表达毛色），即当基因R纯合时，基因B和b不能正常表达毛色，故杂交组合丙中红-黑色的基因型为B_XRXr，巧克力色的基因型为bbXrY，子代出现巧克力个体，说明红-黑色的基因型为BbXRXr。
【小问1详解】
布偶猫的毛色黑色和巧克力色由常染色体上等位基因B、b控制，由杂交组合甲可知，黑色母本与巧克力色父本进行杂交，子代均为黑色，说明黑色为显性性状，用B表示，巧克力色为隐性性状，用b表示。毛色黑色和巧克力色两者显性的相对性为完全显性，若要研究布偶猫的基因组，需要测定布偶猫20条染色体（18条常染色体+XY性染色体）的DNA碱基序列。
【小问2详解】
由杂交组合乙可知，红色母本与巧克力色父本进行杂交，子代不同性别中毛色不同，说明毛色的遗传与性别有关，即等位基因R、r位于X染色体上，且杂交组合乙的子代均出现红色，说明红色为显性性状，用R表示；另一对等位基因为R、r，其中R控制毛色为红色，r不直接控制毛色（若有基因r，基因B和b能正常表达毛色），即当基因R纯合时，基因B和b不能正常表达毛色。
【小问3详解】
杂交组合丙中红-黑色的基因型为B_XRXr，巧克力色的基因型为bbXrY，子代出现巧克力个体，说明丙中母本红-黑色的基因型为BbXRXr。F1雌性个体的基因型为BbXRXr：BbXrXr：bbXRXr：bbXrXr=1：1：1：1，雄性个体的基因型为BbXRY：BbXrY：bbXRY：bbXrY=1：1：1：1，F1中雌性个体产生的配子的种类及比例为BXR：bXR：BXr：bXr=1：3：3：9，F1中雄性个体产生的配子的种类及比例为BXR：bXR：BXr：bXr：BY：bY=1：3：1：3：2：6，则F2中巧克力色雌性布偶猫（bbXrXr）占9/16×3/16=27/256。
【小问4详解】
组合乙雌雄布偶猫的基因型为__XRXR、bbXrY，已知组合乙的子代雌性个体均为红-黑色，这说明亲代雌性个体的基因型为BBXRXR，组合乙雌雄布偶猫为亲本（BBXRXR、bbXrY）的杂交过程的遗传图解为：
25. 下图为甲、乙两种遗传病（其中一种为伴性遗传）的某遗传家系图，家系中无基因突变发生，且I4无乙病基因。人群中甲病的发病率均为1/400。
（1）根据系谱图可判断甲病为______遗传病，乙病最可能是______遗传病。
（2）若Ⅳ2的性染色体组成为XXY，异常配子可能来自______。
（3）若Ⅲ4与Ⅲ5再生一个孩子，患甲病概率是______，只患乙病概率是______。
（4）Ⅱ1与Ⅳ3基因型相同的概率是______，与Ⅲ5基因型相同的概率是______。
（5）若Ⅱ1与人群中某正常男性结婚，所生子女患病的概率是______。
【答案】 ①. 常染色体隐性 ②. 伴Y染色体 ③. 父方或母方 ④. 1/21 ⑤. 10/21 ⑥. 2/3 ⑦. 23/63 ⑧. 1/63
【解析】
【分析】无中生有为隐性，生女患病为常隐；有中生无为显性，生女正常为常显。
【详解】（1）I1和I2没有甲病，II4有甲病且为女孩，甲病为常染色体隐性遗传病；I3和I4的家系中男性都患乙病，乙病最可能是伴Y染色体遗传病。
（2）若Ⅳ2的性染色体正常为XY，多一条X，X可能来自父方或母方。
（3）Ⅲ4的基因型为aa。人群中甲病的发病率均为1/400，故a=1/20，A=19/20，由于III5正常，可能为AA或Aa，Aa在正常人中的概率为38/399。Aa和aa结婚后代患甲病概率为：38/399与1/2相乘等于1/21，二者后代不患甲病的概率是20/21。由于乙病是伴Y染色体遗传病，只有男性患病，男性占1/2，故只患乙病概率是20/21与1/2相乘等于10/21。
（4）因为甲病为常染色体隐性遗传病，故I1和I2的基因型均为Aa，则Ⅱ1的基因型为AA的概率为1/3，为Aa的概率为2/3，而Ⅳ3的基因型为Aa，因此Ⅱ1与Ⅳ3基因型相同的概率是2/3。Ⅱ1的基因型为AA的概率为1/3，为Aa的概率为2/3，Ⅲ5的基因型为AA的概率为361/369，是Aa的概率是38/399，Ⅱ1与Ⅲ5基因型相同的概率为1/3×361/369+2/3×38/399=23/63.
（5）由于乙病为伴Y遗传，因此Ⅱ1与人群中某正常男性结婚，后代只可能患甲病，Ⅱ1基因型为2/3Aa、1/3AA，正常男性为Aa概率为38/399，因此他们的子女患病的概率为2/3×38/399×1/4=1/63。
【点睛】本题是人类遗传病的综合题，难度较大，做题时一定要认真分析遗传病的类型，才能正确解决下面的问题。
第II卷（场景分析与工程）
五、场景一（共10分）
26. 乳糖操纵子在转基因动物中的应用前景
材料一：乳糖操纵子只存在原核生物中，由调节基因（Ⅰ）、启动子（P）、操纵基因（O）、结构基因（Z、Y、A）组成（如下图）。
材料二：玉米-豆粕饲料是畜牧养殖中重要的蛋白质饲料，但饲料中含有半乳糖苷（抗营养因子）等物质，由于畜禽动物胃肠道内缺乏半乳糖苷酶，导致半乳糖苷在肠道内积聚，进而影响营养物质的吸收。半乳糖苷经肠道微生物发酵产生的NH3等气体还使动物产生胀气，甚至腹泻。因此生产能在动物肠道内表达半乳糖苷酶的转基因动物，可提高饲料中营养物质的利用率，但外源半乳糖苷酶基因在转基因动物中出现过量表达的现象，严重影响转基因动物的健康。
综合利用所学知识以及场景一中的信息，书写一段文字，这段文字中需要包含以下要点：
（1）概述材料一乳糖操纵子的工作原理____。
（2）分析材料二的信息，为什么材料二最后说会严重影响转基因动物的健康____。
（3）尝试利用材料一中的原理提供一条解决材料二问题的思路____。
【答案】（1）调节基因I在其自身启动子的作用下编码阻遏蛋白，其分子构象能识别O序列并与之结合，阻止RNA聚合酶与P的结合，使结构基因无法表达相应的酶，所以当诱导物与阻遏蛋白结合，导致该蛋白的构象发生改变，进而启动结构基因的转录过程。
（2）源半乳糖苷酶基因在转基因动物中出现过量表达，产生过量的半乳糖苷酶，它能将乳糖(半乳糖苷)降解为半乳糖和葡萄糖，而半乳糖可以转化为葡萄糖，使的转基因动物体内的血糖升高 ，引起糖尿病。
（3）①提高I的表达量，避免乳糖操纵子失效。②可使半乳糖苷酶基因在特定组织中表达，避免细胞中物质和能量的浪费。
【解析】
【分析】1、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。
2、翻译的本质：把DNA上的遗传信息通过mRNA转化成为蛋白质分子上氨基酸的特定排列顺序。
【小问1详解】
由题图信息分析可知，乳糖操纵子的工作原理：调节基因I在其自身启动子的作用下编码阻遏蛋白，其分子构象能识别O序列并与之结合，阻止RNA聚合酶与P的结合，使结构基因无法表达相应的酶，所以当诱导物与阻遏蛋白结合，导致该蛋白的构象发生改变，进而启动结构基因的转录过程。
【小问2详解】
根据题干信息可以得出，当乳糖/半乳糖不存在时，结构基因无法表达，而当诱导物存在时，基因可以表达，所以乳糖操纵子可使转基因动物中半乳糖苷酶基因根据机体需求选择是否表达，避免出现过量表达。而外源半乳糖苷酶基因在转基因动物中没有相应的调节机制，会在转基因动物中出现过量表达，产生过量的半乳糖苷酶，它能将乳糖(半乳糖苷)降解为半乳糖和葡萄糖，而半乳糖可以转化为葡萄糖，使的转基因动物体内的血糖升高 ，引起糖尿病。
【小问3详解】
解决材料二问题的思路是：调节基因I在其自身启动子的作用下编码阻遏蛋白，如果修饰乳糖操纵子的I，使其甲基化程度降低，则可以提高I的表达量，可以避免乳糖操纵子失效。RNA聚合酶与P结合，Z、Y、A可以分别表达3种酶，如果修饰乳糖操纵子的P，使其具有组织特异性，则可以使半乳糖苷酶基因在特定组织中表达，避免细中物质和能量的浪费。
六、场景二（共20分）
27. 材料一：白细胞表面抗原2（SLA-2）在抗原呈递、机体器官移植以及免疫应答方面有着重要作用。为进一步研究SLA-2的结构与功能，科研人员以能稳定传代的猪肾上皮细胞为材料，构建了稳定高表达SLA-2基因的细胞株，过程如下图。其中，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Purr为嘌呤霉素抗性基因，BclI、NtI、XbaI、San3AI为限制酶酶切位点，括号内数值表示距复制原点的长度。
材料二：研究中，一般利用最小致死浓度（使某种细胞全部死亡的最小浓度）的嘌呤霉素溶液浸染细胞以筛选出转化的猪肾上皮细胞。
（1）简要概述材料一中实验过程____。
（2）采用PCR电泳设计实验鉴定重组质粒3，需包括实验过程以及结论（电泳图）____。
（3）概述材料二的实验以及判断那种细胞更好，并说明理由____。
【答案】（1）提取细胞总RNA通过RT-PCR，获得目的基因（SLA-2基因），质粒1和目的基因同时使用XbaⅠ和NtⅠ两种限制酶进行切割，再使用DNA连接酶连接，构建重组表达载体，将其导入大肠杆菌细胞内增殖，提取质粒，再用XbaⅠ和NtⅠ两种限制酶切割该质粒和质粒2，使用DNA连接酶连接后获得质粒3，将其导入猪肾上皮细胞，从中筛选出产抗原肽猪肾上皮细胞。
（2）PCR实验过程及结论：①变性：高温解开DNA的两条链；②复性：引物与解开的DNA单链进行结合；③延伸：在Taq酶的作用下，按照碱基互补配对原则，合成子链DNA，重复上述过程30个循环后，将PCR产物（重组质粒3）用NtⅠ和San3AⅠ完全酶切获得的序列为963、1277、3305，之后进行电泳，则对应的电泳如图：
（3）
为确定最小致死浓度，科研人员利用未转化的猪肾上皮细胞进行了相关实验，结果如图，随着嘌呤霉素溶液浓度的增加，细胞数量在下降，当嘌霉素筛选浓度为4.0μg·mL-1时，细胞数量为0，此时的浓度即为最佳浓度。根据结果最佳致死浓度既可以让大部分没有抗性的细胞死亡又不会让具有抗性的细胞死亡，在该浓度下未发生转化的细胞全部死亡，能存活生长的即为已转化的细胞。
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（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。
（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
由图可知：实验过程是，提取细胞总RNA通过RT-PCR，获得目的基因（SLA-2基因），质粒1和目的基因同时使用XbaⅠ和NtⅠ两种限制酶进行切割，再使用DNA连接酶连接，构建重组表达载体，将其导入大肠杆菌细胞内增殖，提取质粒，再用XbaⅠ和NtⅠ两种限制酶切割该质粒和质粒2，使用DNA连接酶连接后获得质粒3，将其导入猪肾上皮细胞，从中筛选出产抗原肽猪肾上皮细胞。
【小问2详解】
PCR实验过程及结论：①变性：高温解开DNA的两条链；②复性：引物与解开的DNA单链进行结合；③延伸：在Taq酶的作用下，按照碱基互补配对原则，合成子链DNA，重复上述过程30个循环后，将PCR产物（重组质粒3）用NtⅠ和San3AⅠ完全酶切获得的序列为963、1277、3305，之后进行电泳，则对应的电泳如图：
【小问3详解】
研究中，一般利用最小致死浓度（使某种细胞全部死亡的最小浓度）的嘌呤霉素溶液浸染细胞以筛选出转化的猪肾上皮细胞。为确定最小致死浓度，科研人员利用未转化的猪肾上皮细胞进行了相关实验，结果如图，随着嘌呤霉素溶液浓度的增加，细胞数量在下降，当嘌霉素筛选浓度为4.0μg·mL-1时，细胞数量为0，此时的浓度即为最佳浓度。根据结果最佳致死浓度既可以让大部分没有抗性的细胞死亡又不会让具有抗性的细胞死亡；在该浓度下未发生转化的细胞全部死亡，能存活生长的即为已转化的细胞。
七、场景三（共20分）
28. 材料一：
放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图，
补充信息：①前体mRNA可被剪切成circRNA等多种RNA
材料二：
氟比洛芬酯（FA）是一种非甾体类药物，研究人员欲探究FA是否能通过影响心肌细胞中P基因的表达，从而治疗放射性心脏损伤。
综合利用所学知识以及场景一中的信息，书写一段文字，这段文字中需要包含以下要点：
（1）根据图像简述此调控机制________。
（2）简述circRNA的作用机理________。
（3）利用所学知识，简述P基因mRNA表达为P蛋白的具体过程________。
【答案】（1）以DNA的一条链为模板，通过碱基互补配对原则转录合成前体mRNA，前体mRNA 可被剪切成circRNA等多种RNA，circRNA 可以通过与 miRNA结合促进P基因表达，使P蛋白含量升高，P蛋白能抑制细胞凋亡，当miRNA表达量升高时，大量的miRNA与P基因的mRNA结合，并将P基因的mRNA降解，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡
（2）细胞内circRNA与miRNA的结合，减少miRNA与P基因的mRNA结合，解除miRNA对P蛋白翻译的抑制作用，从而提高P基因的表达量，P蛋白合成增多，抑制细胞凋亡
（3）P基因mRNA通过与核糖体结合在RNA聚合酶的作用下，合成多肽链，最终合成P蛋白
【解析】
【分析】由题图可知，miRNA能与mRNA结合，使其降解，降低mRNA的翻译水平，当miRNA与circRNA结合时，就不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。
【小问1详解】
分析图可知，图中细胞凋亡的机制为：以DNA的一条链为模板，通过碱基互补配对原则合成前体mRNA，前体mRNA 可被剪切成circRNA等多种RNA ，circRNA 可以通过与 miRNA结合促进P基因表达，使P蛋白含量升高，P蛋白能抑制细胞凋亡，当miRNA表达量升高时，大量的miRNA与P基因的mRNA结合，并将P基因的mRNA降解，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡。
【小问2详解】
分析图可知，细胞内circRNA与miRNA的结合，减少miRNA与P基因的mRNA结合，解除miRNA对P蛋白翻译的抑制作用，从而提高P基因的表达量，P蛋白合成增多，抑制细胞凋亡。
【小问3详解】
分析图可知，细胞内circRNA与miRNA的结合，减少miRNA与P基因的mRNA结合，解除miRNA对P蛋白翻译的抑制作用，从而提高P基因的表达量，P蛋白合成增多，抑制细胞凋亡。水生生物种类
分布
食性
藻毒素含量（ug/g干重）
微囊藻暴发初期
微囊藻暴发期
微囊藻
浮游
——
2．03
7．14
铜锈环菱螺
底栖
以有机碎屑、浮游藻类等为食
0．63
3．69
鲢鱼
水体上层
主要以浮游藻类为食
1．05
12．936
翘嘴红鲌
水体中上层
以鱼、虾为食
1．11
35．91
鲤鱼
水体下层
以有机碎屑、幼螺、藻类等为食
0．47
11．07
性状
控制基因及其所在染色体
母本
父本
F1
F2
果皮底色
A/a位于4号染色体
黄绿色
黄色
黄绿色
黄绿色：黄色≈3：1
果皮覆纹
E/e位于4号染色体，F/f位于2号染色体
无覆纹
无覆纹
有覆纹
有覆纹：无覆纹≈9：7
杂交组合
P
F1
♀
♂
♀
♂
甲
黑色
巧克力色
黑色
黑色
乙
红色
巧克力色
红-黑色
红色
丙
红-黑色
巧克力色
红-黑色：黑色：红-巧克力色：巧克力色=1：1：1：1
红色：黑色：巧克力色=2：1：1
限制酶
BclⅠ
NtⅠ
XbaⅠ
San3AⅠ
识别序列及切割位点
T↓GATCA
GC↓GGCCGC
T↓CTAGA
↓GATC
PCR电泳图：
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、准考证号，在答题卡上
2．请将答案正确填写在答题卡上
3．请按照试卷上标记的单选/多选答题，单选题每题只有一个正确选项，多选题有2-4个正确选项．
4．如无特殊标注，填空每空1分
5．全卷共150分，完卷时间为75分钟
第I卷（基础知识）
一、生物最基本的组织单位——细胞（共26分）
1. 下列细胞原理重要叙述，正确的是____（选填下列编号）
①水分子之间的氢键使水具有较高的比热容，不利于维持生命系统的稳定性；
②细胞中无机盐含量很少且大多数是以离子形式存在；
③包扎伤口时，选用松软的创可贴，是为了让伤口处细胞进行有氧呼吸；
④堆放的干种子内部会变潮发热，原因是种子进行有氧呼吸和无氧呼吸时，都产生了热量和水；
⑤水稻稻田需要定期排水“晒田”，是为了避免根系进行酒精发酵；
⑥若给植株提供H218O，一段时间后周围空气中会检测出放射性C18O2；
【答案】②⑤
【解析】
【分析】水分子是极性分子，带有正电荷或负电荷的分子都容易与水结合，因此水是细胞内的良好溶剂；水具有较高的比热容，温度相对不容易发生改变。
【详解】①水分子之间的氢键使水具有较高的比热容，利于生命系统维持稳定，①错误；
②细胞中无机盐含量很少，大多数以离子形式存在，少数以化合物的形式存在，②正确；
③包扎伤口时，选用松软的创可贴，是为了防止厌氧菌繁殖，③错误；
④堆放的干种子内部会变潮发热，原因是种子进行有氧呼吸时，产生了热量和水，无氧呼吸不产生水，④错误；
⑤稻田定期排水，能防止植物的根缺氧进行无氧呼吸，产生酒精而对根系造成毒害作用，导致幼根变黑、腐烂，⑤正确；
⑥给植物提供H218O，其参与有氧呼吸第二阶段，水中的氧可以转变为二氧化碳中的氧，所以一段时间后周围环境中检测出C18O2，但18O没有放射性，⑥错误；
故②⑤正确
2. 下图为类囊体薄膜上发生的光反应示意图，PSI和PSⅡ分别是光系统I和光系统Ⅱ，是叶绿素和蛋白质构成的复合体，能吸收利用光能进行电子的传递。PQ、Cytbf、PC是传递电子的蛋白质，其中PQ在传递电子的同时能将H+运输到类囊体腔中。图中实线为电子的传递过程，虚线为H+中的运输过程。以下说法错误的是（ ）
A. ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成，在进行H+顺浓度梯度运输的同时催化ATP的合成
B. 图中电子传递的过程，最初提供电子的物质为水，最终接受电子的物质为NADP+
C. 类囊体两侧H+浓度差的建立是由H2O光解产生H+和PQ主动运输H+进入类囊体腔形成的
D. 光反应产生的氧气可用于细胞的有氧呼吸，且在线粒体内膜消耗
【答案】C
【解析】
【分析】光系统涉及两个反应中心：光系统II (PSII) 和光系统I (PSI) ，其中PSII光解水，PSI还原NADP+。光系统II的色素吸收光能以后，能产生高能电子，并将高能电子传送到PQ，再依次传递给Cytbf、PC。光系统I吸收光能后，通过PC传递的电子与H+、NADP+在类囊体薄膜上结合形成NADPH。
【详解】A、由于H2O光解产生的H+和PQ利用高能电子的能量逆浓度梯度运输将H+从类囊体腔外运输进入类囊体腔，导致类囊体腔中的H+浓度高于叶绿体基质。由图：ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成，H+从类囊体腔顺浓度梯度运输至叶绿体基质的同时催化ATP的合成，A正确；
B、根据图中所示，水光解后产生氧气、H+和电子e-，故最初提供电子的物质为水；水光解后产生的电子经PQ→Cytbf→PC最终传递给NADP+，将NADP+和H+在酶的作用下还原为NADPH，故最终接受电子的物质为NADP+，B正确；
C、水光解产生H+、PQ主动运输将H+运回到类囊体腔内两个过程，使类囊体腔内H+浓度升高；同时，通过ATP合成酶，H+顺浓度梯度运输到类囊体腔外，使类囊体腔内H+浓度降低；而H+在类囊体薄膜上与NADP+结合形成NADPH，使类囊体腔外的H+浓度降低。这些过程共同作用，保持了类囊体两侧的H+浓度差，C错误；
D、光反应产生的氧气可用于细胞的有氧呼吸，有氧呼吸的第三阶段消耗氧气，场所是线粒体内膜，D正确。
故选C。
3. SREBP蛋白裂解激活蛋白(S蛋白)可协助SREBP前体从内质网转运到高尔基体。在高尔基体中SREBP前体经酶切后，产生具有转录调节活性的结构域，随后转运到细胞核激活胆固醇合成途径相关基因的表达。白桦醋醇能特异性结合S蛋白并抑制其活化。下列说法正确的是（ ）
A. SREBP前体从内质网转运到高尔基体需要消耗能量
B. S蛋白可以调节胆固醇合成酶基因在细胞核内转录
C. 胆固醇参与血液中脂质的运输，也是动物细胞细胞膜的重要成分
D. 白桦醋醇可通过影响SREBP前体转录调节活性结构域的产生而降低血液中胆固醇的含量
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、蛋白质的结构多样性与氨基酸的数目、种类、排列顺序，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关。
2、转录是以DNA一条链为模板合成RNA的过程，mRNA可作为翻译的模板，在核糖体上合成蛋白质。
【详解】A、SREBP前体从内质网转运到高尔基体通过囊泡运输，该过程消耗能量，A正确；
B、由题干“SREBP前体在高尔基体中经酶切后，产生具有转录调节活性的N端结构域，随后转运到细胞核，激活下游胆固醇合成途径相关基因的表达”，SREBP前体经酶切后的N端结构域可调节胆固醇合成酶基因在细胞核内的转录过程，而不是S蛋白，B错误；
C、胆固醇属于脂质中的固醇，可参与血液中脂质的运输，同时也是动物细胞膜的重要组成部分，C正确；
D、白桦醋醇通过抑制S蛋白活性，可以减少N端结构域的产生，使胆固醇合成途径相关的基因不能表达，从而降低血液胆固醇含量，D正确。
故选ACD。
4. 2013年诺贝尔生理医学奖授予了发现细胞内部囊泡运输调控机制的三位科学家。甲图表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程，乙图是甲图的局部放大。不同囊泡介导不同途径的运输。图中①~⑤表示不同的细胞结构，请分析回答以下问题（[ ]内填数字）
（1）囊泡膜和细胞膜的主要成分一样，都有___________。囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成细胞的___________。
（2）以分泌蛋白 胰岛素为例：首先在___________合成一段肽链后，转移到[③]___________上继续合成，如甲图所示，包裹在囊泡___________（填X或Y）中离开，到达[ ] ___________使与之融合成为其一部分，对蛋白质进一步加工、折叠。形成包裹着蛋白质的囊泡，转运到细胞膜，最后经过乙图所示过程，与细胞膜融合，分泌到细胞外。
（3）乙图中的囊泡能精确地将细胞“货物”（胰岛素）运送到细胞膜，据图推测其原因是囊泡膜上的蛋白A可以和细胞膜上的___________特异性识别并结合，此过程体现了细胞膜具有___________和___________的功能。
（4）已知囊泡Y内“货物”为水解酶，由此推测细胞器⑤是___________。
【答案】（1） ①. 脂质和蛋白质（磷脂和蛋白质） ②. 生物膜系统
（2） ①. 核糖体 ②. 内质网 ③. X ④. ④高尔基体
（3） ①. 蛋白质B ②. 控制物质进出 ③. 信息交流
（4）溶酶体
【解析】
【分析】1、分泌蛋白是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，分泌蛋白的合成、加工和运输过程：最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质由囊泡包裹着到达高尔基体，高尔基体对其进行进一步加工，然后形成囊泡经细胞膜分泌到细胞外，该过程消耗的能量由线粒体提供。2、分析题图：甲图表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程，其中①是细胞核，②是细胞质，③是内质网，④是高尔基体，⑤是溶酶体；乙图是甲图的局部放大，表示囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外的机制。
【小问1详解】
囊泡膜的主要成分和细胞膜相同，主要成分是脂质和蛋白质。细胞膜、核膜、细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统。
【小问2详解】
首先在核糖体合成一段肽链后，合成一段肽链后，转移到[③]内质网上继续合成，然后包裹在囊泡X中，到达④高尔基体并与之融合成为高尔基体膜的一部分，囊泡Y是高尔基体形成。
【小问3详解】
乙图中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外，据图推测其原因是囊泡上的蛋白质A与细胞膜上的蛋白质B特异性结合，此过程说明了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能和信息交流的功能。
【小问4详解】
囊泡Y内“货物”为水解酶，由此推测结构⑤是溶酶体。
5. 图甲为基因型为 AaBb 的某哺乳动物几个细胞分裂图像（部分染色体），其中②③④来自于同一个初级细胞；图乙是利用流式细胞仪（可根据细胞中 DNA 含量的不同对细胞分别计数）测出洋葱根尖分生区细胞周期中DNA 含量不同的细胞数，请回答下列相关问题：
（1）甲图中含有两个染色体组的细胞是____；细胞③的名称是____，该细胞继续分裂，得到的子细胞基因型最可能为____。
（2）已知图乙为加入某种药物前后的测量结果（⑤为用药前），该药物的作用可能是____，乙图的 b组细胞中染色体与 DNA 的比值为____。若用低温处理材料后（不使用药物处理），一段时间后用流式细胞仪检测，有丝分裂中期细胞中的 DNA 相对含量可能是____。
【答案】（1） ①. ①②④ ②. 次级卵母细胞 ③. aB和ab
（2） ①. 阻断DNA复制 ②. 1∶1或1∶2 ③. 80或160
【解析】
【分析】细胞①具有同源染色体，且都排列在赤道板上，表示有丝分裂中期；细胞②中同源染色体分离，表示减数第一次分裂后期；细胞③中不含同源染色体，且着丝粒未分裂，表示减数第二次分裂中期；细胞④中不含同源染色体，且着丝粒分裂，表示减数第二次分裂后期。
【小问1详解】
由题意可知，该哺乳动物为二倍体动物，细胞①处于有丝分裂中期，细胞②处于减数第一次分裂后期，细胞④处于减数第二次分裂后期，含有两个染色体组，细胞③处于减数第二次分裂中期，含有一个染色体组。细胞②中细胞质不均等分裂，说明该动物为雌性，细胞③处于减数第二次分裂中期，根据染色体组成可知，③大的染色体为白色，说明其为次级卵母细胞。个体基因型为AaBb，由图可知，④为极体，基因型为AABb，则③基因型为aaBb，继续分裂，子细胞基因型最可能为aB和ab。
【小问2详解】
对比⑤⑥可知，加入该药物后，DNA相对含量为60-90（说明进行了复制）的细胞明显减少，说明该药物的作用可能是阻断DNA复制，b组细胞中染色体正在进行复制，染色体与 DNA 的比值1:1（未完成复制）或1:2（完成复制），有丝分裂中期细胞，细胞DNA含量是正常细胞的2倍，低温处理材料后，部分细胞染色体数加倍，用流式细胞仪检测应该为80（染色体未加倍）或160（染色体加倍）。
二、生态系统最基本的构成要素——生产者（共21分）
6. “长江春水绿堪染，莲叶出水大如钱。”古诗词中蕴含着许多生物知识，下列叙述正确的是____（选填下列编号）。
①整条长江属于一个生态系统
②莲叶属于生命系统结构层次中的系统层次
③莲是生态系统中的生产者，是食物链中的第一营养级
④诗人看到莲写出诗句，体现了生物多样性的直接价值
【答案】①③④
【解析】
【分析】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。间接价值是生态功能，比如涵养水源、防风固沙等。
【详解】①生态系统包含该区域内的所有生物和无机环境，因此整条长江属于一个生态系统，①正确；
②莲叶属于生命系统结构层次中的器官层次，②错误；
③莲是植物，属于生态系统中的生产者，是食物链中的第一营养级，③正确；
④直接价值是指对人类有食用、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，因此诗人看到莲写出诗句，体现了生物多样性的直接价值，④正确。
故正确的是①③④。
7. 在四个暗箱中培养蚕豆幼苗，暗箱的开孔和光线射入情况如图1所示；不同浓度生长素与植物生长的关系如图2所示。下列说法错误的是（ ）
A. 选择①③进行实验，可探究蚕豆茎的生长方向与重力的关系
B. 选择①②进行实验，可比较重力和单侧光对蚕豆茎生长方向影响的大小
C. ③中幼苗出现顶端优势现象时，若顶芽生长素浓度为g，则侧芽生长素浓度大于c
D. ④中幼苗出现向光弯曲生长时，若伸长区背光侧生长素浓度为2m，则向光侧生长素浓度为m -2m
【答案】D
【解析】
【分析】分析图1可知：由于重力和单侧光的影响，最终导致①植株根向地生长，茎背地生长，②植株根向地生长，茎背地生长，③植株直立生长，④植株向光生长；图2表示生长素生理作用两重性的曲线。
【详解】A、蚕豆幼苗的茎与根的生长与重力的关系，则单一变量是重力，选择①和③两个装置进行实验，A正确；
B、据图1中的①②两个装置分析，单一变量是单侧光，可以比较重力与单侧光对生长素分布影响程度的大小，B正确；
C、顶芽产生的生长素向下运输积累在侧芽部位，使侧芽部位的生长素浓度过高而抑制生长，若某植物顶芽的生长素浓度为g，产生顶端优势现象的侧芽生长素浓度大于c，C正确；
D、背光面生长素浓度高于向光面，且生长效应强于向光面，④中幼苗出现向光弯曲生长时，若伸长区背光侧生长素浓度为2m，则向光侧生长素浓度为0 -m，D错误。
故选D
8. 富营养化水体中，微囊藻等蓝细菌大量增殖并产生难以降解的藻毒素，严重威胁水生生物的生存和人类健康。研究者在不同时期采集某湖水样本，测定微囊藻及部分水生动物可食用组织的藻毒素含量，结果如下表所示，下列分析正确的是（ ）
A. 微囊藻的增殖必然导致湖泊的生物多样性降低
B. 表中生物不同分布体现了湖泊群落具有垂直结构
C. 鲢鱼与鲤鱼不同食性说明两者占有不同的生态位
D. 翘嘴红鲌属于所调查水域的最高营养级生物
【答案】BCD
【解析】
【分析】1、生态系统中的生物种类越多，营养结构越复杂，生态系统的自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高；反之，生物种类越少，营养结构越简单，生态系统的自我调节能力就越弱，抵抗力稳定性就越低。
2、垂直结构指在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象。群落中植物的垂直结构为动物创造了许多的栖息空间和食物条件，所以动物也有分层现象。
【详解】A、生态系统具有自我调节能力，所以微囊藻产生的微量的藻毒素可以被分解，素微囊藻的增殖不不一定导致湖泊的生物多样性降低，A错误；
B、表中不同鱼类分别占据不同的水体空间，体现了群落的垂直结构，B正确；
C、鲢鱼与鲤鱼不同食性避免了竞争，则两者占有不同的生态位，C正确；
D、微囊藻等蓝细菌产生的藻毒素难以降解，则会沿着食物链富集，翘嘴红鲌体内的藻毒素含量最高，则属于所调查水域的最高营养级生物，D正确。
故选BCD。
9. 关于如图曲线的意义，下列说法正确的是（ ）
A. 若此图表示草鱼数量呈“S”型增长的增长速率，则捕捞鱼之后的数量应不低于P点
B. 若此图表示黑藻细胞在某种溶液中失水量的变化，则可观察质壁分离后的自动复原
C. 若此图表示温度对酶活性的影响，则曲线中O点不应与横轴相交
D. 若此图表示生长素类似物的促进生长的作用，则PM段代表浓度较高时抑制生长
【答案】ABC
【解析】
【分析】分析曲线图：随着横坐标的增大，该曲线先上升后下降，可表示“S”型增长的增长速率，还可表示温度对酶活性的影响、生长素对植物的促进作用、质壁分离及复原中失水量变化等。
【详解】A、分析曲线图：随着横坐标的增大，该曲线先上升后下降，可表示“S”型增长的增长速率，P点时，种群增长速率达到最大值，所以捕捞鱼之后的数量应不低于P点，有利于鱼群数量的恢复，A正确；
B、若此图表示黑藻细胞在某种溶液中失水量的变化，则黑藻失水量先增加后减少，说明发生了质壁分离后发生了复原，即可观察质壁分离后的自动复原，B正确；
C、低温可以降低酶的活性，但不会使酶失活，曲线中的0点不应与横轴相交，C正确；
D、此图像若表示生长素类似物的促进生长的作用，则PM段代表随着生长素浓度升高，促进生长的效应逐渐减弱，D错误。
故选ABC。
10. 食物网中，某一营养级同时从上一营养级的多种生物中按比例获得能量，则按照单独的食物链进行计算后再合并。
（1）在如图1食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇，那么，猫头鹰若要增加20 g体重，最少需要消耗的植物为____。
（2）若a表示海鸟食物中甲壳类食物所占的比例，若要使海鸟的体重增加x，至少需要生产者的量为y，那么x与y的关系式可表示为：____。
（3）某生态系统中存在如图3所示的食物网，如将丙的食物比例由甲：乙=1：1调整为2：1，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载丙的数量是原来的____倍
（4）简述丙的数量发生变化的理由____。
【答案】（1）900g
（2）y＝625x－600ax
（3）1.375 （4）根据能量流动的逐级递减的特点,食物链越长,消耗的能量越多,甲的能量流向长的食物链的比例减少, 则丙获取能量增多,丙的数量增多
【解析】
【分析】1、生态系统中能量流动是单向的。2、能量在流动过程中是逐级递减的。一般来说，在输入到某一营养级的能量中，只有10%-20%的能量能够流到下一营养级，所以当能量传递效率为最大值即20%时，消耗的植物量最少。
【小问1详解】
根据题意可知，猫头鹰若要增加20 g体重，而它的食物有2/5来自兔，2/5来自鼠，1/5来自蛇，所以可知增加的20 g体重中8g来自于兔，8g来自于鼠，4g来自于蛇，根据分析可知当能量传递效率为20%时，所需植物最少。所以猫头鹰需要吃兔：8g /20%=8g×5=40g，需要吃蛇：4 g/20%=4g×5=20g，需要吃鼠：8g /20%=8g×5=40g。在该食物网中，20g蛇需要吃鼠：20g/20%=20×5=100g，40g兔需要吃草：40g/20%=40×5=200g，（40g+100 g）鼠需要吃草：140/20%=140×5=700g，所以若猫头鹰增加20g体重，至少消耗的植物是200g+700g=900g。
【小问2详解】
根据分析可知当能量传递效率为20%时，所需生产者最少。根据题目信息可知，a表示海鸟食物中甲壳类食物所占的比例，若要使海鸟的体重增加x，则来自体重中来自甲壳类的是ax，来自大鱼的是x-ax。此外该食物网中存在3条食物链：①水藻→甲壳类→海鸟，②水绵→水蚤→小鱼→大鱼→海鸟，③水绵→水蚤→淡水虾→大鱼→海鸟。根据能量流动的特点分析可知，①食物链中三个营养级，能量流动两次，所以在这一条食物链中需要的生产者y1=ax/（20%×20%）=25ax；②③食物链的营养级相同，能量流动四次，在这一部分中需要的生产者y2=(x-ax)/（20%×20%×20%×20%）=625x-625ax，由此可知，至少需要生产者的量为y= y1+ y2=25 ax+625x-625ax=625x-600ax。
小问3详解】
根据分析和题意假设丙所需能量为6a，已知调整前丙的食物比例甲：乙=1：1，且能量传递效率为10%，则调整前：甲=3a/10%+3a/（10%×10%）=330a；调整后食物比例甲：乙=2：1，且能量传递效率仍为10%，则调整后：甲=4a/10%+2a/（10%×10%）=240a。由此可知调整后丙吸收相同的能量所消耗的甲更少，所以该生态系统能承载丙的数量是原来的330a/240a=1.375倍。
【小问4详解】
根据分析可知，能量流动的逐级递减，也就是说食物链越长，消耗的能量越多，甲的能量流向长的食物链的比例减少，则丙获取能量增多，丙的数量增多。
11. 夏季，小麦常受到高温和强光的双重胁迫。当光照过强，植物吸收的光能超过其需要时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。研究表明，D、蛋白是叶绿体光系统中的一种蛋白，由叶绿体内的基因psbA控制编码，过剩的光能可使D1蛋白失活，导致光合结构损伤。图1为正常光照强度下PSII的工作示意图。图2是A、B、C三个品系的小麦由30℃移植到42℃的高温环境中，测定的相关数据。回答下列问题：
（1）小麦种子收获之后，常放在低温、干燥、低氧的环境中储存，其目的是_________。
（2）据图可知，D1蛋白具有_________功能。与适宜条件相比，强光条件下光反应产生的_________多于暗反应消耗的量，导致NADP+不足；而三碳化合物的含量则较适宜条件下_________（填“高”或“低”）。
（3）图2表明高温处理条件下小麦光合速率下降，试分析光合速率下降的原因___________（答出2点即可）。
【答案】（1）降低种子的呼吸作用强度，减少有机物消耗
（2） ①. 传递电子 ②. ATP和NADPH ③. 低
（3）高温下光合速率降低是因为温度较高导致气孔关闭，气孔关闭导致吸收的CO2减少，同时高温导致光能捕获效率降低，最终导致净光合速率下降
【解析】
【分析】图1为正常光照强度下PSII的工作示意图，是在类囊体薄膜上进行的光反应。图2是A、B、C三个品系的小麦由30℃移植到42℃的高温环境中，测定的相关数据，A品系的光合速率、蒸腾速率和光能捕获效率最高，C品系的光合速率、蒸腾速率和光能捕获效率最低。
【小问1详解】
刚收获的种子含有较多的水分，而潮湿的种子的呼吸作用比较旺盛，消耗的有机物较多，同时还会释放大量的热，容易使种子发热发霉影响种子的寿命。低温，干燥，低氧能够降低种子的呼吸作用。因此，大豆种子收获之后，常放在低温，干燥，低氧的环境中储存。
【小问2详解】
据图可知，D1蛋白具有传递电子的功能，有利于形成NADPH。适宜条件相比，强光条件下光反应产生的ATP和NADPH多于暗反应消耗的量，导致NADP+不足；由于ATP和NADPH增加，还原的三碳化合物增加，从而导致三碳化合物的含量则较适宜条件下低。
【小问3详解】
据图可知，高温下蒸腾速率降低，原因是温度较高导致气孔关闭，气孔关闭则叶片吸收的CO2减少，同时高温导致光能捕获效率降低，最终导致光合速率下降。
三、生物中最核心的研究——人类本身（共727分）
12. 机体和生态系统一样，对同一变化过程可能存在相反的调节，犹如汽车的油门和刹车，以使机体和生态系统达到或保持稳态。下列调节过程属于此类的是____（选填下列编号）
①胰岛素分泌量对血糖浓度的影响
②运动强度对汗腺分泌的影响
③降雨量对土壤动物存活率的影响
④害虫数量对其天敌鸟类数量的影响
【答案】①④
【解析】
【分析】“在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫做反馈调节。反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，它对于机体维持稳态具有重要意义．”反馈调节分为正反馈调节和负反馈调节。
【详解】①胰岛素分泌量增加，则血糖浓度降低，使得胰岛素分泌量减少，属于此类调节，①正确；
②运动强度增加，则汗腺分泌增加，而运动强度受神经系统的控制，不属于此类调节，②错误；
③降雨量增加，使得土壤动物存活率降低，但土壤动物不影响降雨量，不属于此类调节，③错误；
④害虫数量增加，则其天敌鸟类数量增加，由于捕食者增加，则害虫数量减少，属于此类调节，④正确。
综上①④正确，②③错误。
故选①④。
13. 下列有关糖代谢及调节的叙述正确的是_____________（选填下列编号）
①胰岛B细胞分泌的激素促进④、⑤、⑥、⑦等过程
②胰岛B细胞分泌的激素促进①、③过程
③胰岛A细胞分泌的激素促进④过程
④在肌肉、肝脏细胞中，②过程均可发生
⑤胰岛素和胰高血糖素都作用于肝脏，但二者发挥作用的效果不同
⑥结扎动物的胰导管后导致腺泡组织变性，但胰岛无变化，结扎的动物不产生糖尿
⑦机体内、外环境的变化不影响激素的分泌
⑧通过转录的调节可影响肾上腺素的合成量进而影响糖类的代谢
【答案】①⑤⑥
【解析】
【分析】血糖平衡调节，即调节血糖的来源和去向，使其处于平衡状态。当血糖浓度升高到一定程度时，胰岛B细胞的活动增强，胰岛素的分泌量明显增加，一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌细胞合成糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯；另一方面又能抑制肝糖原分解和非糖物质转变成葡萄糖，使血糖浓度恢复到正常水平。当血糖浓度降低时，胰岛A细胞的活动增强，胰高血糖素的分泌量增加，胰高血糖素主要作用于肝，促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液，促进非糖物质转变成糖，使血糖浓度回升到正常水平。
【详解】①胰岛B细胞分泌的胰岛素，一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝脏、肌肉并合成糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯；另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。可见，胰岛B细胞分泌的激素促进④、⑤、⑥、⑦等过程，抑制②、③过程，①正确，②错误；
③胰岛A细胞分泌的胰高血糖素，主要作用于肝脏，促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液，促进非糖物质转变成糖，使血糖浓度回升到正常水平，遗传胰岛A细胞分泌的激素促进②③过程，③错误；
④在肝脏细胞中，②过程可发生即肝糖原能直接分解成葡萄糖，但在肌肉中②过程不能发生即肌糖原不能直接分解成葡萄糖，④错误；
⑤胰岛素可促进肝糖原的合成，胰高血糖素可促进肝糖原的分解，因此胰岛素和胰高血糖素都作用于肝脏，但二者发挥作用的效果不同，⑤正确；
⑥结扎动物的胰导管后导致腺泡组织变性，无法分泌胰蛋白酶，但胰岛无变化，结扎的动物胰岛素分泌正常，不产生糖尿，⑥正确；
⑦机体内、外环境的变化会影响激素的分泌，如寒冷时甲状腺激素分泌增多，血糖含量降低时胰高血糖素分泌增多，⑦错误；
⑧通过转录的调节可影响蛋白质类激素的合成量，而肾上腺素的本质是氨基酸衍生物，⑧错误。
综上分析，叙述正确的是①⑤⑥。
14. 下列有关反射与反射弧的叙述，错误的是____（选填下列编号）
①膝跳反射属于非条件反射，望梅止渴属于条件反射
②反射弧是反射活动完成的结构基础，反射弧完整，反射就一定能进行
③反射弧是由感受器、传入神经、中枢神经、传出神经、效应器五部分结构组成
④感受器是指感觉神经末梢，效应器是指运动神经末梢
⑤反射弧不完整就不能完成反射，但受刺激后可能产生反应
⑥刺激某一反射弧的感受器或传出神经，可使效应器产生相同的反应
⑦神经中枢的兴奋可以使感受器敏感性减弱
⑧食物引起味觉和铃声引起唾液分泌属于不同的反射
⑨脊髓缩手反射中枢受损时，刺激传出神经处仍可产生正常的反射活动
⑩铃声引起唾液分泌的反射弧和食物引起唾液分泌的反射弧相同
【答案】②③④⑦⑧⑨⑩
【解析】
【分析】神经调节的基本方式是反射，其结构基础是反射弧，由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成。反射包括非条件反射与条件反射。
【详解】①膝跳反射属于非条件反射，而“望梅止渴”属于条件反射，条件反射提高了人和高等动物对环境的适应能力，①正确；
②反射弧完整，且刺激达到一定程度，才能发生反射活动，②错误；
③参与反射弧结构组成的是神经中枢，而不是中枢神经，③错误；
④感受器是指感觉神经元的树突末梢，效应器是指运动神经末梢及其支配的肌肉或腺体，④错误；
⑤反射弧不完整就不能完成反射，但受刺激后可能产生反应，如刺激某一反射弧的感受器或传出神经，可使效应器产生相同的反应，⑤正确；
⑥刺激某一反射弧的感受器或传出神经，可使效应器产生相同的反应，但后者不属于反射，⑥正确；
⑦神经中枢的兴奋不会影响感受器敏感性，⑦错误；
⑧食物引起味觉没有经过完整的反射弧，不属于反射，而铃声引起唾液分泌属于反射，⑧错误；
⑨脊髓缩手反射中枢受损时，由于反射弧结构不完整，因此刺激传出神经不能产生正常的反射活动，⑨错误；
⑩食物引起唾液分泌属于非条件反射，而铃声引起唾液分泌属于条件反射，二者的反射弧不同，⑩错误。
综上分析，②③④⑦⑧⑨⑩错误。
故选②③④⑦⑧⑨⑩。
15. 神经细胞间的突触联系往往非常复杂。下图为大鼠视网膜局部神经细胞间的突触示意图。当BC末梢有神经冲动传来时，甲膜内的突触小泡释放谷氨酸，与乙膜上的谷氨酸受体结合，使GC兴奋，诱导其释放内源性大麻素，内源性大麻素与甲膜和丙膜上的大麻素受体结合，发生相应的作用。据此分析，相关的叙述正确的是（ ）
A. 内源性大麻素作用于甲膜，使BC释放的谷氨酸增多
B. 内源性大麻素作用于丙膜，进而使甘氨酸受体活化程度降低导致Ca²⁺通道活性下降
C. 细胞 AC 与细胞BC间突触的突触前膜为甲膜
D. 正常情况下，甘氨酸受体和Ca²⁺通道不会成为内环境的成分
【答案】BD
【解析】
【分析】据图分析可知，视锥双极细胞BC表面存在大麻素受体和甘氨酸受体，神经节细胞GC表面有谷氨酸受体，无长突细胞AC表面有大麻素受体；据图可知，当视锥双极细胞BC兴奋时可释放谷氨酸，谷氨酸作用于神经节细胞GC表面的谷氨酸受体，促使其产生和释放内源性大麻素，内源性大麻素作用于视锥双极细胞BC和无长突细胞AC上的受体；无长突细胞AC可释放甘氨酸，甘氨酸与甘氨酸受体结合后，促进视锥双极细胞BC表面的钙离子通道打开，促进钙离子内流，进而促进视锥双极细胞BC释放谷氨酸；内源性大麻素作用于视锥双极细胞BC膜上的受体后，可抑制BC膜上的钙离子通道，而内源性大麻素与无长突细胞AC上受体结合后，会抑制AC中甘氨酸的释放，据此分析。
【详解】A、据图可知，内源性大麻素与甲膜上的大麻素受体结合后，可抑制甲膜表面的Ca2+通道的开放，使Ca2+内流减少，进而使BC释放的谷氨酸减少，A错误；
B、据图可知，GC释放的内源性大麻素与丙膜上的大麻素受体结合后，会抑制AC中甘氨酸的释放，使甲膜上的甘氨酸受体活化程度降低，进而导致Ca2+通道活性下降，B正确；
C、AC释放甘氨酸，BC上有甘氨酸受体，因此AC膜为突触前膜，即丙膜为突触前膜，C错误；
D、甘氨酸受体和Ca2+通道存在于细胞膜上，不属于内环境成分，D正确。
故选BD。
16. 人体内肾上腺素与激素X参与血糖调节的部分调节机理如图。下列说法正确的是（ ）
A. 下丘脑的一定区域通过兴奋交感神经直接作用于肝脏，能促进肝糖原的分解
B. 激素X与肾上腺素具有协同作用，调节激素X分泌的信号分子有神经递质等
C. 某病人出现高血糖一定是其体内出现蛋白偶联受体的抗体所致
D. 若激素X受体的控制基因发生突变，患者体内激素X相对正常人降低
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析：肾上腺素与G1蛋白结合，激活酶A，促进ATP脱去Pi形成的cAMP，cAMP使得R一酶P复合物分开并产生活化的酶P，该酶催化肝糖原分解产生葡萄糖，而激素X与G2蛋白结合，抑制酶A的作用，使ATP不能形成cAMP，R一酶P复合物不能分开无法产生活化的酶P，不能催化肝糖原分解产生葡萄糖。
【详解】A、下丘脑的一定区域通过兴奋交感神经直接作用于肝脏，促进肝糖原的水解成葡萄糖，释放至血液补充血糖，使血糖升高，A正确；
B、由图可知，肾上腺素与G1蛋白结合，激活酶A，促进ATP脱去Pi形成cAMP，cAMP使得R一酶P复合物分开并产生活化的酶P，该酶催化肝糖原分解产生葡萄糖。而激素X与G2蛋白结合，抑制酶A的作用，使ATP不能形成cAMP，R一酶P复合物不能分开无法产生活化的酶P，不能催化肝糖原分解产生葡萄糖。所以激素X与肾上腺素具有相抗衡的作用，B错误；
C、某病人出现高血糖，可能是其体内出现 G2 蛋白偶联受体的抗体所致，也可能是激素X自身分泌不足所致，C错误；
D、若激素X受体的控制基因突变，激素X不能与G2蛋白结合，不能抑制酶A的作用，会导致血糖上升，进一步使得激素X分泌增多，患者体内激素X相对正常人更高，D错误。
故选A。
17. 白癜风是一种常见多发的色素性皮肤病。该病以局部或泛发性色素脱失形成白斑为特征，全身各部位可发生，常见于指背、腕、前臂、颜面、颈项及生殖器周围等。研究发现部分患者的发病机制如图所示。下列分析合理的是（ ）
A. 黑色素细胞内各种氧化反应，会产生物质X，破坏细胞内生物分子，导致释放黑色素细胞特异性抗原。推测物质X为自由基
B. 树突状细胞可将黑色素细胞特异性抗原摄取处理，机体中起类似作用的免疫细胞还有B细胞、巨噬细胞
C. 据图分析，细胞毒性T细胞经两条途径共同作用而被激活。激活的T细胞会增殖、分化，从而产生更多的免疫细胞
D. 白癜风病人的黑色素细胞内不是酪氨酸酶的活性低，就是控制酪氨酸酶基因缺失，导致黑色素不能合成
【答案】ABC
【解析】
【分析】1、第一道防线是皮肤和黏膜及其分泌物，它们不仅能够阻挡大多数病原体入侵人体，而且他们的分泌物还有杀菌作用。呼吸道黏膜上有纤毛，具有清扫异物（包括病毒、细菌）的作用。
2、第二道防线是体液中的杀菌物质（如溶菌酶）和吞噬细胞。前两道防线是人类在进化过程中逐渐建立起来的天然防御功能，特点是人人生来就有，不针对某一种特定的病原体，对多种病原体都有防御作用，因此叫做非特异性免疫（又称先天性免疫）。
3、第三道防线主要由免疫器官（扁桃体、淋巴结、胸腺、骨髓、脾等）和免疫细胞（淋巴细胞、单核/巨噬细胞、粒细胞、肥大细胞）借助血液循环和淋巴循环而组成的。第三道防线是人体在出生以后逐渐建立起来的后天防御功能，特点是出生后才产生的，只针对某一特定的病原体或异物起作用，因而叫做特异性免疫（又称后天性免疫）。
【详解】A、细胞衰老的“自由基学说”认为，在细胞生命活动中，细胞不断地进行各种氧化反应，在这些反应中很容易产生自由基。自由基产生后，即攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，如磷脂，导致细胞衰老，则X代表自由基，自由基破坏细胞内生物分子，导致释放黑色素细胞特异性抗原，A正确；
B、树突状细胞、巨噬细胞和B细胞等能摄取、加工处理抗原后传递给T淋巴细胞，进一步激活免疫系统，这些细胞统称为抗原呈递细胞，B正确；
C、由图可知，抗原可直接作用于细胞毒性T细胞，这是细胞毒性T细胞激活的第一个途径，黑色素细胞释放的抗原还可被树突状细胞吞噬摄取和处理并将抗原呈递给T细胞，T细胞分化为Th17细胞，进而解除了调节性T细胞对细胞毒性T细胞的抑制作用，这是细胞毒性T细胞激活的第二途径。激活的T细胞会增殖、分化，从而产生更多的免疫细胞，C正确；
D、白癜风病人的黑色素细胞内的酪氨酸酶的活性低，或者控制酪氨酸酶基因缺失，导致黑色素不能合成，可以导致患病，除此之外还可以通过图示的途径（属于自身免疫病）患病，D错误。
故选ABC。
18. 人体的一切生命活动都离不开神经系统的调节和控制。运动中的动作是通过神经系统对肢体和躯干各肌群的精巧调控及各肌群间相互协调而完成，如伸肘动作的完成需要伸肌收缩的同时屈肌舒张。下图为完成伸肘动作在脊髓水平的反射弧的基本结构示意图。回答下列问题。
（1）图中反射弧的效应器是运动神经末梢及其支配的____________。神经元未兴奋时，神经元细胞膜两侧可测得静息电位，静息电位产生和维持的主要原因是___________。
（2）若感受器受到适宜刺激，兴奋传至a处时，a处膜内外电位应表现为___________。伸肘时，图中抑制性中间神经元的作用是____________，使屈肌舒张。
（3）脊髓是调节机体运动的低级中枢，______________是调节机体运动的最高级中枢。高级中枢会发出指令对低级中枢进行调控，这是神经系统的____________调节，这种调节使运动变得更加有条不紊和精准。
【答案】（1） ①. 伸肌和屈肌 ②. 膜主要对K+有通透性，造成K+外流，使膜外阳离子浓度高于膜内
（2） ①. 内正外负 ②. 释放抑制性递质，抑制屈肌运动神经元产生兴奋（使屈肌运动神经元处于抑制状态）
（3） ①. 大脑皮层 ②. 分级
【解析】
【分析】神经调节的基本方式是反射，反射活动的结构基础称为反射弧，包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。反射必须通过反射弧来完成，缺少任何一个环节反射活动都不能完成。
【小问1详解】
完成反射的结构基础是反射弧，图中反射弧的效应器是传出神经末梢和它支配的伸肌、屈肌。静息电位形成的主要机制是细胞膜对钾离子通透性高，造成钾离子外流，使膜外阳离子浓度高于膜内，膜电位表现为外正内负。
【小问2详解】
若感受器受到适宜刺激，兴奋传至a处时，a处兴奋，膜电位由内负外正变为内正外负。伸肘动作，伸肌收缩的同时屈肌舒张，因此图中抑制性中间神经元的作用是释放抑制性神经递质，使屈肌运动神经元兴奋被抑制，使屈肌舒张。
【小问3详解】
大脑皮层是控制机体运动的最高级中枢，对低级运动中枢有控制作用。高级中枢会发出指令对低级中枢进行调控，这是神经系统的分级调节，这种调节使运动变得更加有条不紊和精准。
19. 下图1为正常成人血液中X的含量随时间的变化情况图，下图2为机体血糖调节过程图，其中m、n为相关激素。回答下列问题：
（1）若X代表甲状腺激素，则a→b时段甲状腺激素含量升高时，与之相关的_________（激素）分泌减少，以调节甲状腺激素的分泌。甲状腺激素的分泌过程中存在着分级调节和
__________机制。
⑵若X代表抗利尿激素，则当细胞外液渗透压___________（填“升高”或“降低）时，c→d时段该激素分泌增加，则肾小管和集合管_________增强，最终维持渗透压的平衡。
（3）图2中的n由胰腺中的______合成和分泌。m和n在血糖平衡的调节中为__________关系。若组织细胞表面缺乏胰岛素受体，则组织细胞将_______________（填“加快”或“减缓）摄取血糖。
【答案】 ①. 促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素 ②. 反馈调节 ③. 升高 ④. 对水的重吸收 ⑤. 胰岛B细胞 ⑥. 拮抗 ⑦. 减缓
【解析】
【分析】图示1分析：X的含量随着时间处于动态平衡。
图示2分析：激素m作用于肝脏，能升高血糖浓度，应该是胰高血糖素，由胰岛A细胞分泌。激素n能降低血糖浓度，应该是胰岛素，由胰岛B细胞分泌。
【详解】试题分析：（1）若X代表甲状腺激素，根据甲状腺激素分级调节的特点，当甲状腺激素含量升高时，会反过来抑制下丘脑和垂体，导致促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素分泌减少，以降低甲状腺激素的含量，甲状腺激素分泌调节的特点是分级调节和反馈调节。
（2）当细胞外液渗透压升高时，刺激下丘脑渗透压感受器，此时下丘脑合成并分泌抗利尿激素，该激素能够促进肾小管和集合管细胞对水的重吸收，即对水的通透性增强，导致血浆渗透压降低。
（3）激素n能降低血糖浓度，应该是胰岛素，由胰岛B细胞分泌。激素m作用于肝脏，能升高血糖浓度，应该是胰高血糖素。胰高血糖素升高血糖，胰岛素降低血糖，是拮抗关系。组织细胞表面缺乏胰岛素受体，胰岛素不能与组织细胞上的受体结合，不能促进组织细胞对葡萄糖的利用，因此组织细胞将减缓摄取血糖。
【点睛】知识点总结：
1、甲状腺激素分泌的分级和反馈调节
A、促甲状腺激素释放激素 B、促甲状腺激素 C、甲状腺激素
2、水盐平衡调节
四、生物学当前最大的热门——生物遗传与进化（共26分）
20. 真核生物的基因可以位于细胞质、常染色体、X染色体、Y染色体以及X和Y染色体的同源区段。科研团队为确定基因在真核细胞中的位置，利用某种XY型动物的纯合白毛和纯合黑毛个体为亲本进行互交实验：①白毛♀×黑毛♂与②白毛♂×黑毛♀，下列说法不正确的是（ ）
A. 若①子代均为白毛，②子代均为黑毛，则相关基因位于细胞质
B. 根据互交结果可区分相关基因是位于常染色体还是X染色体
C. 假设白毛对黑毛为显性，根据互交结果无法区分相关基因是位于X染色体还是X和Y染色体的同源区段
D. 若基因位于X染色体上，且白毛对黑毛为显性，实验②可根据性状判断子代性别。
【答案】C
【解析】
【分析】由于位于X染色体上的基因在遗传过程中与性别相关联，因此伴性遗传可以通过统计后代中不同性别的性状分离比进行判断。题干中①白毛♀×黑毛♂与②白毛♂×黑毛♀为正反交，可以探究基因的位置。
【详解】A、①白毛♀×黑毛♂与②白毛♂×黑毛♀为正反交，若①子代均为白毛，②子代均为黑毛，说明正反交子代均与母本相同，所以为细胞质基因遗传，则相关基因位于细胞质，A正确；
B、若相关基因位于常染色体，则正反交结果相同，若相关基因位于X染色体，正反交结果不同，故根据互交结果可区分相关基因是位于常染色体还是X染色体，B正确；
C、若相关基因位于X和Y染色体同源区段，假设白毛对黑毛为显性，则①XAXA×XaYa→XAXa、XAYa，②XAYA×XaXa→XAXa、XaYA，正反交结果相同，若相关基因位于X染色体，则①XAXA×XaY→XAXa、XAY，②XAY×XaXa→XAXa、XaY，正反交结果不同，C错误；
D、若基因位于X染色体上，且白毛对黑毛为显性，实验②XAY×XaXa→XAXa、XaY，雌性子代为白色，雄性子代为黑色，可以根据性状判断子代性别，D正确。
故选C。
21. 黄瓜植株有雌株（仅花的雌蕊发育）、雄株（仅花的雄蕊发育）与两性植株（花的雌雄蕊均发育）之分。位于非同源染色体上的基因A和B均是花芽分化过程中乙烯合成途径的关键基因，对黄瓜的性别决定有重要作用。基因A和B的作用机制如图所示。下列表述错误的是（ ）
A. B基因的表达与乙烯的产生之间存在负反馈调节
B. 雄花黄瓜植株的基因型为aaBB、aaBb和aabb
C. 基因型为aaBb与AaBb的黄瓜植株杂交，F1中雌蕊能发育的植株比例为1/2
D. 对两性植株外源施加乙烯，可以使其转化为雌株
【答案】AD
【解析】
【分析】分析题意和图示可知，黄瓜的花受到基因型和乙烯的共同影响，A基因存在时会合成乙烯，促进雌蕊的发育，同时激活B基因，B基因的表达会进一步促进乙烯合成而抑制雄蕊的发育，故可推知，A_B_的植株开雌花，A_bb的植株开两性花，aaB_和aabb的植株开雄花。
【详解】A、B基因的表达会促进乙烯的产生，乙烯的产生又会促进B基因的表达，即二者之间存在正反馈，造成乙烯持续积累，进而抑制雄蕊发育，A错误；
B、据分析可知，基因型为aaBB、aaBb和aabb的植株开雄花，B正确；
C、基因型为aaBb与AaBb的黄瓜植株杂交，F1中A_B_=1/2×3/4=3/8的植株开雌花，A_bb=1/2×1/4=1/8的植株开两性花，雌蕊均能发育，则开雌花的植株比例为3/8+1/8=1/2，C正确；
D、较高浓度的乙烯会抑制雄蕊的发育，出现雌花，但不能将雄花转化为雌花，D错误。
故选AD。
22. 某二倍体高等动物（2n =4）的基因型为AaBb，现将其一个精原细胞的DNA都用放射性同位素32P标记并放入含31P的培养基中培养并分裂，其中某个子细胞染色体及其基因位置如图所示，且形成该细胞的过程中只发生了一次遗传物质的异常变化。下列叙述错误的是（ ）
A. 若只有1条染色体有放射性，说明形成该细胞过程中发生了基因突变
B. 若只有2条染色体有放射性，说明该精原细胞在减数分裂前只进行了一次有丝分裂
C. 若只有3条染色体有放射性，说明形成该细胞过程中发生了染色体互换
D. 若4条染色体均有放射性，说明该精原细胞经过一次有丝分裂后进行减数分裂。
【答案】ABD
【解析】
【分析】图示细胞没有同源染色体，着丝粒已经分裂，为减数第二次分裂后期，图示姐妹染色体上含有A和a等位基因。
【详解】A、根据 DNA半保留复制的特点可知，若图示细胞只有1条染色体有放射性，说明上一个时期含有染色单体时，细胞内只有一条染色体上一个DNA的一条链为32P，而另一条染色体的所有DNA链上均为31P，这说明形成该细胞至少经过了三次DNA复制。若A和a所在的同源染色体都没有被32P标记，则发生染色体互换不影响细胞中染色体放射性条数的变化，因此若图示细胞内只有1条染色体有放射性，则不能说明A和a的来源一定是发生了基因突变，A错误；
B、若该精原细胞在减数分裂前只进行了一次有丝分裂，则形成的减数第二次分裂后期的细胞内含有2条染色体有放射性，但是若减数分裂前经过了不止一次的有丝分裂，而每一次有丝分裂时若有标记的DNA都分到一个细胞内，该细胞进行减数分裂也会得到上述结果，故不能说明该精原细胞在减数分裂前只进行了一次有丝分裂，B错误；
C、若图示细胞内有3条染色体有放射性，则说明该细胞的上一个含有染色单体的时期是一-条染色体的两条姐妹染色单体上都含有32P的放射性，而另一条染色体的两条姐妹染色单体中有一条有放射性，另一条没有放射性，这种情况只能是减数第一次分裂时A和a所在同源染色体的非姐妹染色单体之间的染色体互换导致了两条姐妹染色单体上都含有了放射性，C正确；
D、4条染色体均有放射性，说明该精原细胞只经过了一次DNA复制，因此只进行了减数分裂，D错误。
故选ABD。
23. 科研人员用一种甜瓜（2n）的纯合亲本进行杂交得到F1，F1经自交得到F2，结果如表所示。已知A、E基因同在一条染色体上，a、e基因同在另一条染色体上，当E和F同时存在时果皮才表现出有覆纹性状。不考虑染色体互换、突变，下列分析错误的是（ ）
A. 母本、父本的基因型分别是aaeeFF、AAEEff
B. F1的基因型为AaEeFf，产生的配子类型有8种
C. F2的表型有4种，基因型有9种
D. F2中黄绿色无覆纹果皮植株所占的比例为3/16
【答案】ABC
【解析】
【分析】分析表格数据可知，控制果皮底色的A、a基因和控制果皮覆纹中的E、e基因均位于4号染色体，且A和E连锁，a和e连锁，控制果皮覆纹F、f的基因位于2号染色体，当E和F同时存在时果皮才表现出有覆纹性状，则有覆纹基因型为E_F_，无覆纹基因型为E_ff， eeF_、eeff。
【详解】A、根据题意，纯合亲本进行杂交得到F1，F1经自交得到F2，F2中黄绿色：黄色≈3：1，推知黄绿色为显性性状，母本为AA、父本为aa，又F2中有覆纹：无覆纹≈9：7，当E和F同时存在时果皮才表现出有覆纹性状，且A和E连锁，故母本、父本的基因型分别为AAEEff、aaeeFF，A错误；
B、由于F2中黄绿色：黄色≈3：1，推知F1应为Aa，又有覆纹：无覆纹≈9：7，故F1应为AaEeFf，且A和E连锁，a和e连锁，产生的配子类型只有4种，AEF、 aef、AEf、aeF，B错误；
C、F1应为AaEeFf，且A和E连锁，F2的表型有3种，黄绿色有覆纹、黄绿色无覆纹、黄色无覆纹，基因型有9种：AAEEFF、AAEEFf、AAEEff、AaEeFF、AaEeFf、AaEeff、aaeeFF、aaeeFf、aaeeff，C错误；
D、F1AaEeFf自交得F2，且A和E连锁，则F2中黄绿色无覆纹果皮植株(A_E_ff)所占的比例为3/4×1/4=3/16，D正确。
故选ABC。
24. 已知布偶猫（2n=38）的性别决定是XY型。布偶猫的毛色黑色和巧克力色由常染色体上等位基因B、b控制；另一对等位基因为R、r，其中R控制毛色为红色，r不直接控制毛色（若有基因r，基因B和b能正常表达毛色）。研究布偶猫毛色遗传机制的杂交实验，结果如下表。
回答下列问题：
（1）根据实验结果推测，控制巧克力色的基因为_____（填“B”或“b”），毛色黑色和巧克力色两者显性的相对性为_____。若要研究布偶猫的基因组，需要测定布偶猫_____条染色体的DNA碱基序列。
（2）根据杂交实验结果，可以判断等位基因R、r位于_____（填“常”或“X”）染色体上，控制红色的基因R与基因B和b的关系是_____。
（3）组合丙中母本的基因型为_____。若组合丙中F1的雌雄个体随机交配获得F2，则F2中巧克力色雌性布偶猫占_____。
（4）写出组合乙雌雄布偶猫为亲本的杂交过程的遗传图解。_____。
【答案】（1） ①. b ②. 完全显性 ③. 20
（2） ①. X ②. 当基因R纯合时，基因B和b不能正常表达毛色
（3） ①. BbXRXr ②. 27/256
（4）
【解析】
【分析】布偶猫的毛色黑色和巧克力色由常染色体上等位基因B、b控制，由杂交组合甲可知，黑色母本与巧克力色父本进行杂交，子代均为黑色，说明黑色为显性性状，用B表示，巧克力色为隐性性状，用b表示；由杂交组合乙可知，红色母本与巧克力色父本进行杂交，子代不同性别中毛色不同，说明毛色的遗传与性别有关，即等位基因R、r位于X染色体上，且杂交组合乙的子代均出现红色，说明红色为显性性状，用R表示；另一对等位基因为R、r，其中R控制毛色为红色，r不直接控制毛色（若有基因r，基因B和b能正常表达毛色），即当基因R纯合时，基因B和b不能正常表达毛色，故杂交组合丙中红-黑色的基因型为B_XRXr，巧克力色的基因型为bbXrY，子代出现巧克力个体，说明红-黑色的基因型为BbXRXr。
【小问1详解】
布偶猫的毛色黑色和巧克力色由常染色体上等位基因B、b控制，由杂交组合甲可知，黑色母本与巧克力色父本进行杂交，子代均为黑色，说明黑色为显性性状，用B表示，巧克力色为隐性性状，用b表示。毛色黑色和巧克力色两者显性的相对性为完全显性，若要研究布偶猫的基因组，需要测定布偶猫20条染色体（18条常染色体+XY性染色体）的DNA碱基序列。
【小问2详解】
由杂交组合乙可知，红色母本与巧克力色父本进行杂交，子代不同性别中毛色不同，说明毛色的遗传与性别有关，即等位基因R、r位于X染色体上，且杂交组合乙的子代均出现红色，说明红色为显性性状，用R表示；另一对等位基因为R、r，其中R控制毛色为红色，r不直接控制毛色（若有基因r，基因B和b能正常表达毛色），即当基因R纯合时，基因B和b不能正常表达毛色。
【小问3详解】
杂交组合丙中红-黑色的基因型为B_XRXr，巧克力色的基因型为bbXrY，子代出现巧克力个体，说明丙中母本红-黑色的基因型为BbXRXr。F1雌性个体的基因型为BbXRXr：BbXrXr：bbXRXr：bbXrXr=1：1：1：1，雄性个体的基因型为BbXRY：BbXrY：bbXRY：bbXrY=1：1：1：1，F1中雌性个体产生的配子的种类及比例为BXR：bXR：BXr：bXr=1：3：3：9，F1中雄性个体产生的配子的种类及比例为BXR：bXR：BXr：bXr：BY：bY=1：3：1：3：2：6，则F2中巧克力色雌性布偶猫（bbXrXr）占9/16×3/16=27/256。
【小问4详解】
组合乙雌雄布偶猫的基因型为__XRXR、bbXrY，已知组合乙的子代雌性个体均为红-黑色，这说明亲代雌性个体的基因型为BBXRXR，组合乙雌雄布偶猫为亲本（BBXRXR、bbXrY）的杂交过程的遗传图解为：
25. 下图为甲、乙两种遗传病（其中一种为伴性遗传）的某遗传家系图，家系中无基因突变发生，且I4无乙病基因。人群中甲病的发病率均为1/400。
（1）根据系谱图可判断甲病为______遗传病，乙病最可能是______遗传病。
（2）若Ⅳ2的性染色体组成为XXY，异常配子可能来自______。
（3）若Ⅲ4与Ⅲ5再生一个孩子，患甲病概率是______，只患乙病概率是______。
（4）Ⅱ1与Ⅳ3基因型相同的概率是______，与Ⅲ5基因型相同的概率是______。
（5）若Ⅱ1与人群中某正常男性结婚，所生子女患病的概率是______。
【答案】 ①. 常染色体隐性 ②. 伴Y染色体 ③. 父方或母方 ④. 1/21 ⑤. 10/21 ⑥. 2/3 ⑦. 23/63 ⑧. 1/63
【解析】
【分析】无中生有为隐性，生女患病为常隐；有中生无为显性，生女正常为常显。
【详解】（1）I1和I2没有甲病，II4有甲病且为女孩，甲病为常染色体隐性遗传病；I3和I4的家系中男性都患乙病，乙病最可能是伴Y染色体遗传病。
（2）若Ⅳ2的性染色体正常为XY，多一条X，X可能来自父方或母方。
（3）Ⅲ4的基因型为aa。人群中甲病的发病率均为1/400，故a=1/20，A=19/20，由于III5正常，可能为AA或Aa，Aa在正常人中的概率为38/399。Aa和aa结婚后代患甲病概率为：38/399与1/2相乘等于1/21，二者后代不患甲病的概率是20/21。由于乙病是伴Y染色体遗传病，只有男性患病，男性占1/2，故只患乙病概率是20/21与1/2相乘等于10/21。
（4）因为甲病为常染色体隐性遗传病，故I1和I2的基因型均为Aa，则Ⅱ1的基因型为AA的概率为1/3，为Aa的概率为2/3，而Ⅳ3的基因型为Aa，因此Ⅱ1与Ⅳ3基因型相同的概率是2/3。Ⅱ1的基因型为AA的概率为1/3，为Aa的概率为2/3，Ⅲ5的基因型为AA的概率为361/369，是Aa的概率是38/399，Ⅱ1与Ⅲ5基因型相同的概率为1/3×361/369+2/3×38/399=23/63.
（5）由于乙病为伴Y遗传，因此Ⅱ1与人群中某正常男性结婚，后代只可能患甲病，Ⅱ1基因型为2/3Aa、1/3AA，正常男性为Aa概率为38/399，因此他们的子女患病的概率为2/3×38/399×1/4=1/63。
【点睛】本题是人类遗传病的综合题，难度较大，做题时一定要认真分析遗传病的类型，才能正确解决下面的问题。
第II卷（场景分析与工程）
五、场景一（共10分）
26. 乳糖操纵子在转基因动物中的应用前景
材料一：乳糖操纵子只存在原核生物中，由调节基因（Ⅰ）、启动子（P）、操纵基因（O）、结构基因（Z、Y、A）组成（如下图）。
材料二：玉米-豆粕饲料是畜牧养殖中重要的蛋白质饲料，但饲料中含有半乳糖苷（抗营养因子）等物质，由于畜禽动物胃肠道内缺乏半乳糖苷酶，导致半乳糖苷在肠道内积聚，进而影响营养物质的吸收。半乳糖苷经肠道微生物发酵产生的NH3等气体还使动物产生胀气，甚至腹泻。因此生产能在动物肠道内表达半乳糖苷酶的转基因动物，可提高饲料中营养物质的利用率，但外源半乳糖苷酶基因在转基因动物中出现过量表达的现象，严重影响转基因动物的健康。
综合利用所学知识以及场景一中的信息，书写一段文字，这段文字中需要包含以下要点：
（1）概述材料一乳糖操纵子的工作原理____。
（2）分析材料二的信息，为什么材料二最后说会严重影响转基因动物的健康____。
（3）尝试利用材料一中的原理提供一条解决材料二问题的思路____。
【答案】（1）调节基因I在其自身启动子的作用下编码阻遏蛋白，其分子构象能识别O序列并与之结合，阻止RNA聚合酶与P的结合，使结构基因无法表达相应的酶，所以当诱导物与阻遏蛋白结合，导致该蛋白的构象发生改变，进而启动结构基因的转录过程。
（2）源半乳糖苷酶基因在转基因动物中出现过量表达，产生过量的半乳糖苷酶，它能将乳糖(半乳糖苷)降解为半乳糖和葡萄糖，而半乳糖可以转化为葡萄糖，使的转基因动物体内的血糖升高 ，引起糖尿病。
（3）①提高I的表达量，避免乳糖操纵子失效。②可使半乳糖苷酶基因在特定组织中表达，避免细胞中物质和能量的浪费。
【解析】
【分析】1、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。
2、翻译的本质：把DNA上的遗传信息通过mRNA转化成为蛋白质分子上氨基酸的特定排列顺序。
【小问1详解】
由题图信息分析可知，乳糖操纵子的工作原理：调节基因I在其自身启动子的作用下编码阻遏蛋白，其分子构象能识别O序列并与之结合，阻止RNA聚合酶与P的结合，使结构基因无法表达相应的酶，所以当诱导物与阻遏蛋白结合，导致该蛋白的构象发生改变，进而启动结构基因的转录过程。
【小问2详解】
根据题干信息可以得出，当乳糖/半乳糖不存在时，结构基因无法表达，而当诱导物存在时，基因可以表达，所以乳糖操纵子可使转基因动物中半乳糖苷酶基因根据机体需求选择是否表达，避免出现过量表达。而外源半乳糖苷酶基因在转基因动物中没有相应的调节机制，会在转基因动物中出现过量表达，产生过量的半乳糖苷酶，它能将乳糖(半乳糖苷)降解为半乳糖和葡萄糖，而半乳糖可以转化为葡萄糖，使的转基因动物体内的血糖升高 ，引起糖尿病。
【小问3详解】
解决材料二问题的思路是：调节基因I在其自身启动子的作用下编码阻遏蛋白，如果修饰乳糖操纵子的I，使其甲基化程度降低，则可以提高I的表达量，可以避免乳糖操纵子失效。RNA聚合酶与P结合，Z、Y、A可以分别表达3种酶，如果修饰乳糖操纵子的P，使其具有组织特异性，则可以使半乳糖苷酶基因在特定组织中表达，避免细中物质和能量的浪费。
六、场景二（共20分）
27. 材料一：白细胞表面抗原2（SLA-2）在抗原呈递、机体器官移植以及免疫应答方面有着重要作用。为进一步研究SLA-2的结构与功能，科研人员以能稳定传代的猪肾上皮细胞为材料，构建了稳定高表达SLA-2基因的细胞株，过程如下图。其中，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Purr为嘌呤霉素抗性基因，BclI、NtI、XbaI、San3AI为限制酶酶切位点，括号内数值表示距复制原点的长度。
材料二：研究中，一般利用最小致死浓度（使某种细胞全部死亡的最小浓度）的嘌呤霉素溶液浸染细胞以筛选出转化的猪肾上皮细胞。
（1）简要概述材料一中实验过程____。
（2）采用PCR电泳设计实验鉴定重组质粒3，需包括实验过程以及结论（电泳图）____。
（3）概述材料二的实验以及判断那种细胞更好，并说明理由____。
【答案】（1）提取细胞总RNA通过RT-PCR，获得目的基因（SLA-2基因），质粒1和目的基因同时使用XbaⅠ和NtⅠ两种限制酶进行切割，再使用DNA连接酶连接，构建重组表达载体，将其导入大肠杆菌细胞内增殖，提取质粒，再用XbaⅠ和NtⅠ两种限制酶切割该质粒和质粒2，使用DNA连接酶连接后获得质粒3，将其导入猪肾上皮细胞，从中筛选出产抗原肽猪肾上皮细胞。
（2）PCR实验过程及结论：①变性：高温解开DNA的两条链；②复性：引物与解开的DNA单链进行结合；③延伸：在Taq酶的作用下，按照碱基互补配对原则，合成子链DNA，重复上述过程30个循环后，将PCR产物（重组质粒3）用NtⅠ和San3AⅠ完全酶切获得的序列为963、1277、3305，之后进行电泳，则对应的电泳如图：
（3）
为确定最小致死浓度，科研人员利用未转化的猪肾上皮细胞进行了相关实验，结果如图，随着嘌呤霉素溶液浓度的增加，细胞数量在下降，当嘌霉素筛选浓度为4.0μg·mL-1时，细胞数量为0，此时的浓度即为最佳浓度。根据结果最佳致死浓度既可以让大部分没有抗性的细胞死亡又不会让具有抗性的细胞死亡，在该浓度下未发生转化的细胞全部死亡，能存活生长的即为已转化的细胞。
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（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。
（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
由图可知：实验过程是，提取细胞总RNA通过RT-PCR，获得目的基因（SLA-2基因），质粒1和目的基因同时使用XbaⅠ和NtⅠ两种限制酶进行切割，再使用DNA连接酶连接，构建重组表达载体，将其导入大肠杆菌细胞内增殖，提取质粒，再用XbaⅠ和NtⅠ两种限制酶切割该质粒和质粒2，使用DNA连接酶连接后获得质粒3，将其导入猪肾上皮细胞，从中筛选出产抗原肽猪肾上皮细胞。
【小问2详解】
PCR实验过程及结论：①变性：高温解开DNA的两条链；②复性：引物与解开的DNA单链进行结合；③延伸：在Taq酶的作用下，按照碱基互补配对原则，合成子链DNA，重复上述过程30个循环后，将PCR产物（重组质粒3）用NtⅠ和San3AⅠ完全酶切获得的序列为963、1277、3305，之后进行电泳，则对应的电泳如图：
【小问3详解】
研究中，一般利用最小致死浓度（使某种细胞全部死亡的最小浓度）的嘌呤霉素溶液浸染细胞以筛选出转化的猪肾上皮细胞。为确定最小致死浓度，科研人员利用未转化的猪肾上皮细胞进行了相关实验，结果如图，随着嘌呤霉素溶液浓度的增加，细胞数量在下降，当嘌霉素筛选浓度为4.0μg·mL-1时，细胞数量为0，此时的浓度即为最佳浓度。根据结果最佳致死浓度既可以让大部分没有抗性的细胞死亡又不会让具有抗性的细胞死亡；在该浓度下未发生转化的细胞全部死亡，能存活生长的即为已转化的细胞。
七、场景三（共20分）
28. 材料一：
放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图，
补充信息：①前体mRNA可被剪切成circRNA等多种RNA
材料二：
氟比洛芬酯（FA）是一种非甾体类药物，研究人员欲探究FA是否能通过影响心肌细胞中P基因的表达，从而治疗放射性心脏损伤。
综合利用所学知识以及场景一中的信息，书写一段文字，这段文字中需要包含以下要点：
（1）根据图像简述此调控机制________。
（2）简述circRNA的作用机理________。
（3）利用所学知识，简述P基因mRNA表达为P蛋白的具体过程________。
【答案】（1）以DNA的一条链为模板，通过碱基互补配对原则转录合成前体mRNA，前体mRNA 可被剪切成circRNA等多种RNA，circRNA 可以通过与 miRNA结合促进P基因表达，使P蛋白含量升高，P蛋白能抑制细胞凋亡，当miRNA表达量升高时，大量的miRNA与P基因的mRNA结合，并将P基因的mRNA降解，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡
（2）细胞内circRNA与miRNA的结合，减少miRNA与P基因的mRNA结合，解除miRNA对P蛋白翻译的抑制作用，从而提高P基因的表达量，P蛋白合成增多，抑制细胞凋亡
（3）P基因mRNA通过与核糖体结合在RNA聚合酶的作用下，合成多肽链，最终合成P蛋白
【解析】
【分析】由题图可知，miRNA能与mRNA结合，使其降解，降低mRNA的翻译水平，当miRNA与circRNA结合时，就不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。
【小问1详解】
分析图可知，图中细胞凋亡的机制为：以DNA的一条链为模板，通过碱基互补配对原则合成前体mRNA，前体mRNA 可被剪切成circRNA等多种RNA ，circRNA 可以通过与 miRNA结合促进P基因表达，使P蛋白含量升高，P蛋白能抑制细胞凋亡，当miRNA表达量升高时，大量的miRNA与P基因的mRNA结合，并将P基因的mRNA降解，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡。
【小问2详解】
分析图可知，细胞内circRNA与miRNA的结合，减少miRNA与P基因的mRNA结合，解除miRNA对P蛋白翻译的抑制作用，从而提高P基因的表达量，P蛋白合成增多，抑制细胞凋亡。
【小问3详解】
分析图可知，细胞内circRNA与miRNA的结合，减少miRNA与P基因的mRNA结合，解除miRNA对P蛋白翻译的抑制作用，从而提高P基因的表达量，P蛋白合成增多，抑制细胞凋亡。水生生物种类
分布
食性
藻毒素含量（ug/g干重）
微囊藻暴发初期
微囊藻暴发期
微囊藻
浮游
——
2．03
7．14
铜锈环菱螺
底栖
以有机碎屑、浮游藻类等为食
0．63
3．69
鲢鱼
水体上层
主要以浮游藻类为食
1．05
12．936
翘嘴红鲌
水体中上层
以鱼、虾为食
1．11
35．91
鲤鱼
水体下层
以有机碎屑、幼螺、藻类等为食
0．47
11．07
性状
控制基因及其所在染色体
母本
父本
F1
F2
果皮底色
A/a位于4号染色体
黄绿色
黄色
黄绿色
黄绿色：黄色≈3：1
果皮覆纹
E/e位于4号染色体，F/f位于2号染色体
无覆纹
无覆纹
有覆纹
有覆纹：无覆纹≈9：7
杂交组合
P
F1
♀
♂
♀
♂
甲
黑色
巧克力色
黑色
黑色
乙
红色
巧克力色
红-黑色
红色
丙
红-黑色
巧克力色
红-黑色：黑色：红-巧克力色：巧克力色=1：1：1：1
红色：黑色：巧克力色=2：1：1
限制酶
BclⅠ
NtⅠ
XbaⅠ
San3AⅠ
识别序列及切割位点
T↓GATCA
GC↓GGCCGC
T↓CTAGA
↓GATC
PCR电泳图：
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