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2024届河北省保定市高考一模生物试题（原卷版+解析版）
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注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共13小题，每小题2分，共26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. 下列关于细胞结构与功能的叙述，正确的是（ ）
A. 有丝分裂过程中与纺锤体形成有关的细胞器前期出现、末期消失
B. 在细胞中发生消耗氨基酸的过程时会不断生成腺苷二磷酸
C. 蛋白质的分泌过程说明各种生物膜都具有一定的流动性
D. 能发生碱基互补配对的细胞器不一定含有N和P元素
【答案】B
【解析】
【分析】①有丝分裂过程中与纺锤体形成有关的细胞器是中心体，在细胞分裂的各时期始终存在与动物细胞和低等植物细胞中；
②分泌蛋白在具膜小泡内与内质网、高尔基体的分离、融合运输最终以胞吐形式出膜，该过程说明内质网膜、高尔基体膜和细胞膜都具有一定的流动性。
【详解】A、有丝分裂过程中与纺锤体形成有关的细胞器是中心体，在细胞分裂的各时期始终存在与动物细胞和低等植物细胞中，A错误；
B、细胞中消耗氨基酸的过程为脱水缩合形成多肽，该过程需要ATP水解来提供能量，会不断生成腺苷二磷酸（ADP），B正确；
C、分泌蛋白在具膜小泡内与内质网、高尔基体分离、融合运输最终以胞吐形式出膜，该过程说明内质网膜、高尔基体膜和细胞膜都具有一定的流动性，C错误；
D、能发生碱基互补配对的细胞器有核糖体、叶绿体和线粒体，它们均含有核酸，一定含有N和P元素，D错误。
故选B。
2. 下列关于酶的叙述，正确的是（ ）
A. 含有二硫键的酶分子，其二硫键形成早于肽键
B. 同一细胞在幼嫩时期和衰老时期所含酶的种类相同
C. 在人体成熟红细胞中，与呼吸酶合成有关的基因始终处于活动状态
D. 细胞分裂间期DNA聚合酶和RNA聚合酶都参与了活化能的降低
【答案】D
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质、少量的是RNA；酶具有专一性和高效性，酶作用的实质是降低化学反应所需要的活化能，酶不能为化学反应提供物质或能量。
【详解】A、二硫键一般是肽链盘曲折叠形成空间结构过程中合成的；含有二硫键的酶分子，其二硫键形成晚于肽键，A错误；
B、同一细胞在幼嫩时期和衰老时期所含酶的种类不完全相同，B错误；
C、哺乳动物成熟红细胞没有细胞核，可见在人体成熟红细胞中，与呼吸酶合成有关的基因不存在，C错误；
D、酶作用的实质是降低化学反应所需要的活化能，细胞分裂间期DNA聚合酶和RNA聚合酶都参与了活化能的降低，D正确。
故选D。
3. 下列研究中，因实验操作或者研究方法不合理影响实验结果的是（ ）
A. 研究蛋白质分泌过程时用3H充分标记必需氨基酸分子中的氨基
B. 用黑藻细胞代替紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞观察质壁分离与复原现象
C. 研究暗反应过程时用C18O2作为小球藻光合作用的原料并检测追踪含放射性的物质
D. 用标记重捕法调查某湖泊中鲤鱼的种群密度时，初捕和重补所用渔网的网眼大小不同
【答案】C
【解析】
【分析】当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，既发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中，液泡逐渐变大，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，既发生了质壁分离复原。
15N和18O不含放射性。
【详解】A、研究蛋白质分泌过程时用3H充分标记必需氨基酸分子中的氨基，氨基中含有两个氢，脱水缩合时会脱掉一个，A正确；
B、黑藻小叶细胞的细胞质中含有较多的叶绿体，使得原生质层呈现绿色，因此可以替代紫色洋葱鳞片叶，观察植物细胞的质壁分离和复原，B正确；
C、研究暗反应过程时用C18O2作为小球藻光合作用的原料并检测追踪同位素的位置，但C18O2不含放射性，C错误；
D、调查鲫鱼的种群密度时，重捕时可用小网眼渔网替代初捕时的大网眼渔网，因为这不影响被标记个体的重捕，D正确。
故选C。
4. 为确保基因的表达过程准确，细胞内有严格的检测机制，会对偶尔出现的差错进行补救，该过程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 发生过程①时可随机选取M基因的一条链做模板
B. 在人体细胞中，过程①②③④均发生在细胞核中
C. 过程③正常进行需tRNA协助，tRNA分子中含有多个反密码子
D. 若过程④异常，可能导致合成功能异常的蛋白质
【答案】D
【解析】
【分析】据图可知，①是DNA形成RNA的过程，是转录过程；②表示mRNA的加工过程，即对RNA前体剪切的过程；③表示RNA形成蛋白质，属于在翻译过程；④表示RNA被RNA酶的作用下分解形成核苷酸的过程。
【详解】A、转录过程中只能以DNA的一条链作模板，因此发生过程①时不能随机选取M基因的一条链做模板，A错误；
B、③表示翻译过程，发生场所在细胞质的核糖体上，不在细胞核，B错误；
C、过程③中tRNA一端的3个相邻碱基为反密码子，1个tRNA只含1个反密码子，C错误；
D、从题图可知，过程④（翻译）异常而导致异常蛋白质的合成， D正确。
故选D。
5. 脊髓性肌萎缩症（SMA）是婴幼儿中常见的致死性常染色体隐性遗传病，由位于5号染色体上的运动神经元存活基因1（SMN1）突变所致。SMN1的致病性突变包括基因内某段长序列缺失以及微小突变两种类型。未发生长序列缺失的SMN1基因的拷贝数可通过PCR测定，而发生长序列缺失的SMN1基因不能通过PCR扩增得到。SMN1在人群中的拷贝数为0~4个，SMN1拷贝数为0个会导致SMA，基因型表示为“0+0”型；SMN1拷贝数只有1个为杂合缺失携带者，基因型表示为“1+0”型；两条5号染色体上各携带1个SMN1基因型为“1+1”型；2个SMN1位于同一条5号染色体上的杂合缺失携带者，基因型为“2+0”型；携带3～4个拷贝者基因型分别为“2+1”型和“2+2”型。微小突变（表示为1d）是指基因中一个或几个核苷酸发生变化。与SMA有关的部分基因型中SMN1的种类、拷贝数及在染色体上的分布位置如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. SMN1基因内某段长序列缺失所属变异类型为染色体变异，而微小突变所属变异类型为基因突变
B. SMA患者的2条5号染色体上均没有正常的SMN1基因，而非SMA患者需至多有一条5号染色体上含有1个正常的SMN1基因
C. 若一个父母皆正常的SMA患者经检测为两条5号染色体SMN1基因某段长序列都发生了缺失，则其父母的基因型均为“1+0”型
D. 若一对夫妇基因型分别为“2+0”型和“1+1d”型，则生一个女儿患病的概率为1/4
【答案】D
【解析】
【分析】1、基因对性状的控制有两种方式：基因通过控制蛋白质的合成来直接控制性状；基因通过控制酶的合成近而控制代谢过程,以此来控制性状。
2、染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异。
3、DNA分子中发生碱基的 替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。
【详解】A、SMN1基因内某段长序列缺失所属变异类型为基因突变，A错误；
B、题干信息，SMN1的致病性突变包括基因内某段长序列缺失（不能通过PCR扩增得到）以及微小突变（表示为1d）两种类型；未发生长序列缺失的SMN1基因的拷贝数可通过PCR测定，而发生长序列缺失的SMN1基因不能通过PCR扩增得到，SMN1拷贝数为0个会导致SMA，基因型表示为“0+0”型，综合这些信息可知，SMA患者的2条5号染色体上均没有正常的SMN1基因；而非SMA患者（表现型正常个体）需至少有一条5号染色体上含有1个正常的SMN1基因，B错误；
C、若一个父母皆正常的SMA患者经检测为两条5号染色体SMN1基因某段长序列都发生了缺失，则其父母均含有一条0拷贝数的5号染色体，其父母的基因型不一定是“1+0”型，也可能是“2+0”型，C错误；
D、若一对夫妇基因型分别为“2+0”型和“1+1d”型，则子女患病基因型为“1d+0”型，产生“1d”型的配子概率为1/2，产生“0”型配子的概率为1/2，则生一个女儿患病的概率为1/2×1/2=1/4，而生一个患病女儿的概率为1/2×1/2×1/2=1/8，D正确。
故选D。
6. 原始大刍草是玉米和大刍草共同的祖先，这种野草经过基因突变和人类的优选、培育，逐渐进化成如今果穗大、籽粒多的现代玉米。下列说法正确的是（ ）
A. 由于人类活动改变了原始大刍草的基因库，从而导致新物种的产生
B. 原始大刍草进化成玉米的过程中种群的基因频率发生了定向改变
C. 若大刍草和玉米共有的某基因甲基化水平不同，则该差异是由基因突变引起的
D. 利用基因工程等育种手段不断培育玉米新品种，有利于增加物种多样性
【答案】B
【解析】
【分析】基因工程育种：原理：DNA重组技术（属于基因重组范畴）。方法：按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状；操作步骤包括：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达等；
举例：能分泌人类胰岛素的大肠杆菌菌株的获得、抗虫棉、转基因动物等。
【详解】A、由于人类活动改变了原始大刍草的基因频率，随着时间的推移，从而出现了生殖隔离，从而导致新物种的产生，A错误；
B、原始大刍草是玉米和大刍草共同的祖先，这种野草经过基因突变和人类的优选、培育，逐渐进化成如今果穗大、籽粒多的现代玉米。故原始大刍草进化成玉米的过程中种群的基因频率发生了定向改变，B正确；
C、基因甲基化不会改变基因的碱基序列，不是基因突变，C 错误；
D、利用基因工程等育种手段不断培育玉米新品种，会增加基因的种类，有利于增加基因多样性，D错误。
故选B。
7. 下列关于DNA结构和复制的叙述，正确的是（ ）
A. DNA分子具有特异性与磷酸和脱氧核糖交替连接形成的骨架有关
B. DNA分子中的碱基总数等于其内部全部基因所含的碱基数之和
C. DNA单链中有羟基和磷酸基团的末端分别称为5'端和3'端
D. T2噬菌体DNA复制时和细胞DNA复制时碱基配对的原则相同
【答案】D
【解析】
【分析】DNA双螺旋结构的主要特点如下。（1）DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。（2）DNA 中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。（3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对；G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。
【详解】A、DNA分子具有特异性与碱基对的排列顺序有关，A错误；
B、DNA分子中含有基因片段和非基因片段，故DNA分子中的碱基总数等于其内部全部非基因和全部基因所含的碱基数之和，B错误；
C、DNA单链中有羟基和磷酸基团的末端分别称为3'端和5'端，C错误；
D、T2噬菌体是DNA病毒，遗传物质是DNA，细胞生物遗传物质是DNA；T2噬菌体DNA复制时和细胞DNA复制时碱基配对的原则相同，D正确。
故选D。
8. 下丘脑参与调控体温平衡、水平衡、内分泌等多种生理功能。下列说法错误的是（ ）
A. 下丘脑—垂体—甲状腺轴调控甲状腺分泌的过程体现了神经调节具有分级调节的机制
B. 下丘脑在渴觉形成和控制水的摄入与排出过程中均发挥了重要作用
C. 下丘脑分泌的TRH不能与甲状腺细胞上的受体发生特异性结合
D. 下丘脑中有对内脏活动进行调节的中枢，大脑皮层对这些中枢有一定的调控作用
【答案】A
【解析】
【分析】下丘脑：脑的重要组成部分，其中有体温调节中枢、水平衡的调节中枢，还与生物节律等的控制有关。还可分泌分泌促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素、促肾上腺皮质激素释放激素等多种激素，这些激素作用于垂体，调控垂体分泌释放相应的激素。
【详解】A、下丘脑—垂体—甲状腺轴调控甲状腺分泌的过程体现了激素分级调节的机制，并没有体现神经调节具有分级调节的机制，A错误；
B、下丘脑中有水平衡的调节中枢，且能感受细胞外液渗透压的变化，在渴觉形成和控制水的摄入与排出过程中发挥重要作用，B正确；
C、下丘脑分泌的TRH只能作用于垂体细胞，可与垂体细胞的特异性受体结合并发挥作用，所以下丘脑分泌的TRH不能与甲状腺细胞上的受体发生特异性结合，C正确；
D、下丘脑中有体温调节中枢、水盐平衡调节中枢，故下丘脑中有对内脏活动进行调节的中枢，而大脑皮层是最高级中枢，所以大脑皮层对这些中枢有一定的调控作用，D正确。
故选A。
9. 下列关于免疫调节的叙述，正确的是（ ）
A. 辅助性T细胞可增殖分化为细胞毒性T细胞，攻击被病毒感染的细胞
B. 树突状细胞作为APC，可识别多种抗原并呈递给辅助性T细胞
C. 进行器官移植时，供者与受者的主要HLA必须完全一致
D. 类风湿关节炎患者免疫系统的免疫监视功能异常
【答案】B
【解析】
【分析】免疫系统三大功能：①免疫防御，针对外来抗原性异物，如各种病原体。②免疫自稳，清除衰老或损伤的细胞。③免疫监视，识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生。
【详解】A、辅助性T细胞接受抗原呈递细胞呈递的信息后会分裂、分化并分泌细胞因子，但不能分化成细胞毒性T细胞，A错误；
B、树突状细胞作为APC（抗原呈递细胞），可识别多种抗原并呈递给辅助性T细胞，B正确；
C、在器官移植中，只要供者与受者主要的HLA有一半以上相同，就可以进行器官移植，C错误；
D、类风湿性关节炎属于自身免疫病，是免疫系统的免疫自稳功能异常导致，D错误。
故选B。
10. 矮化后的植物可以美化环境并净化空气，适宜室内栽培。为培育某种矮化植物，需在其生长过程中进行摘除顶芽等修剪工作，且控制好光照等条件才能达到效果。下列叙述错误的是（ ）
A. 摘除顶芽的目的是解除顶端优势从而促进侧芽合成生长素以促进生长
B. 能接受光照信号的光敏色素在分生组织的细胞内含量更为丰富
C. 植物自发的矮化变异可能是由赤霉素受体异常或赤霉素合成受阻造成的
D. 植物的生长发育过程的调控包括基因表达的调控、激素调节、环境因素调节
【答案】A
【解析】
【分析】光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程，植物能够对光作出反应，植物可以感知光信号并据此调整生长发育；光敏色素主要吸收红光和远红光。光敏色素是一类蛋白质（色素一蛋白复合体），分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。
【详解】A、摘除顶芽的目的是解除顶端优势从而时侧芽处生长素浓度降低，解除对侧芽的抑制，促进侧芽生长，A错误；
B、光敏色素是一类蛋白质，分布在植物体的各个部位，在分生组织的细胞内比较丰富，能接受光信息对植物的生长发育做出调节，B正确；
C、赤霉素促进植株生长，植物自发的矮化变异可能是由赤霉素受体异常或赤霉素合成受阻造成的，C正确；
D、高等植物是由很多细胞组成的高度复杂的有机体，它的正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合。植物生长发育的调控，是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同构成的网络，D正确。
故选A。
11. 为保障我国粮食安全，政府大力推广玉米、大豆间行种植技术，这样既保证了玉米产量，又提高了大豆产能。下列叙述错误的是（ ）
A. 阳生和阴生植物间作的立体农业体现了生物群落的垂直结构
B. 与玉米单作相比，玉米、大豆间作可以提高光能利用率
C. 在种植大豆时，常用根瘤菌拌种，二者之间是互利共生关系
D. 玉米和大豆成熟时，在大田中放置稻草人阻吓鸟类利用的是行为信息
【答案】D
【解析】
【分析】1、生物的种间关系有原始合作、互利共生、捕食、种间竞争、寄生。两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利，这样的种间关系为互利共生。
2、在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。
（1）在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象。植物的分层与对光的利用有关:不同植物适于在不同的光照强度下生长。这种分层现象显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件，因此，动物也有分层现象。
（2）群落的结构特征不仅表现在垂直方向上，也表现在水平方向上。在水平方向上，由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，它们常呈镶嵌分布。
【详解】A、阳生和阴生植物间作，阳生植物利用上层较强的光照，而阴生植物利用从阳生植物缝隙漏下来的下层弱的光照，这种立体农业充分利用不同层次的光能资源，体现了生物群落的垂直结构，A正确；
B、与玉米单作相比，大豆与玉米间作种植后可充分利用光照，提高光能利用率，提高了光合作用的速率，达到增产增收的效果，B正确；
C、两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利，这样的种间关系为互利共生。豆科植物与根瘤菌之间，植物向根瘤菌提供有机养料，根瘤菌则将空气中的氮气转变为含氮的养料，供植物利用，故豆科植物与根瘤菌的种间关系为互利共生，C正确；
D、玉米和大豆成熟时，在大田中放置稻草人阻吓鸟类利用的是物理信息，D错误。
故选D。
12. 下列有关微生物培养与应用技术的叙述，错误的是（ ）
A. 倒平板时，拔出锥形瓶棉塞后，应将瓶口迅速通过酒精灯火焰
B. 微生物在固体培养基表面或内部生长，可以形成肉眼可见的菌落
C. 血细胞计数板适用于酵母菌但不适用于细菌的数量测定
D. 传统果酒由于是利用天然菌种发酵获得，其品质要比工业化生产的果酒好
【答案】D
【解析】
【分析】1、无菌技术的主要内容：①对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒；②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌；③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行；④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
2、微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
3、细菌计数板和血细胞计数板的计数原理相同。血细胞计数板比细菌计数板厚，常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数。用细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数。
【详解】A、倒平板时，拔出锥形瓶棉塞后，应将瓶口迅速通过火焰，以防止杂菌污染，A正确；
B、分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是菌落，B正确；
C、血细胞计数板比细菌计数板厚，常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数。用细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数，C正确；
D、传统果酒由于是利用天然菌种发酵获得，其品质要比工业化生产的果酒差，D错误。
故选D。
13. 植物细胞工程在农业、医药等方面有着广泛的应用。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 玉米花粉粒经花药离体培养得到的植株自交后性状能稳定遗传
B. 植物体细胞杂交属于无性生殖，其结果是获得杂种植株
C. 由无毒茎尖组织培养获得的无毒幼苗可抵抗病毒的侵染
D. 组织培养时外植体用化学试剂消毒后需经自来水冲洗才可用于接种
【答案】B
【解析】
【分析】植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、玉米花粉粒经花药离体培养得到的植株属于单倍体，高度不育，A错误；
B、有性生殖是经过受精作用的，而植物体细胞杂交是让除去细胞壁的两种不同生物的体细胞融合在一起，属于无性生殖，其结果是获得杂种植株，B正确；
C、脱毒苗不等同于抗病毒，培育脱毒苗时，一般选取茎尖（或芽尖或根尖）作为外植体，因为植物分生区附近（茎尖）病毒极少，甚至无病毒，再利用植物组织培养技术将外植体培育成幼苗，C错误；
D、组织培养时外植体用化学试剂消毒后需经无菌水冲洗才可用于接种，D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
14. 线粒体进行有氧呼吸时会产生对细胞造成损伤的活性氧。细胞中O2含量低时会促进活性氧的产生。适度低氧条件下细胞可正常存活，严重低氧可导致细胞死亡。为探明低氧影响细胞存活的机制，科研人员分别用常氧（20%O2）、适度低氧（10%O2）和严重低氧（0.3%O2）处理PC12细胞，24h后检测 线粒体自噬水平，再用线粒体自噬抑制剂3-MA处理PC12细胞，检测细胞活性氧含量，结果如下图所示。另有研究表明，上调BINP3基因的表达可促进线粒体自噬。下列说法错误的是（ ）
A. 被活性氧损伤后的线粒体可通过线粒体自噬途径，最终被细胞中的溶酶体降解
B. 与常氧相比，适度低氧时线粒体自噬的水平提高使得细胞内活性氧含量基本不变
C. 适度低氧时用3-MA处理PC12细胞，可能会引起BINP3基因的表达上调
D. 严重低氧时用3-MA处理PC12细胞，对线粒体自噬不再有抑制效应
【答案】CD
【解析】
【分析】图1中适度低氧（10%O2）情况下线粒体自噬水平相对值升高，严重低氧（0.3%O2）情况下线粒体自噬水平相对值下降，图2用线粒体自噬抑制剂3-MA处理PC12细胞，检测细胞活性氧含量结果，适度低氧（10%O2）情况下实验组与对照组相差最多，说明适度低氧可以激活线粒体自噬来清除活性氧。
【详解】A、细胞自噬过程中，需要溶酶体参与；被活性氧损伤后的线粒体可通过线粒体自噬途径，最终被细胞中的溶酶体降解，A正确；
B、图1中与常氧相比，适度低氧（10%O2）情况下线粒体自噬水平相对值升高，图2中常氧和适度低氧的对照组活性氧含量相对值基本不变，表明了与常氧相比，适度低氧时线粒体自噬的水平提高使得细胞内活性氧含量基本不变，B正确；
C、图2中适度低氧（10%O2）情况下实验组（3-MA处理PC12细胞）与对照组相差最多，表明了适度低氧时用3-MA处理PC12细胞，可能会抑制BINP3基因的表达上调，C错误；
D、图2中严重低氧时，与对照相比，用3-MA处理PC12细胞活性氧含量相对值升高；表明严重低氧时用3-MA处理PC12细胞，对线粒体自噬仍然有抑制效应，D错误。
故选CD。
15. 单亲二体（UPD）是指子代细胞中两条同源染色体均遗传自一个亲本。如果两条同源染色体均来自同一亲本的同一染色体，则称为单亲同二体（UPiD）；如果其来自同一亲本的两条同源染色体；则称为单亲异二体（UPhD）。UPD发生一般与异常配子的形成有关，在减数分裂过程中，同源染色体或姐妹染色单体不分离会产生较正常配子多一条染色体的二体配子，其与正常配子受精结合形成三体合子。此后，卵裂过程中若丢失其中一条染色体就可能形成UPD。下列说法正确的是（ ）
A. 三体合子在卵裂过程中只有丢失的染色体来自正常配子，才会导致UPD
B. UPiD的发生与减数分裂Ⅱ期姐妹染色单体不分离形成的二体配子有关
C. 若二体卵细胞与正常精子受精，卵裂过程中将母源一条染色体丢失后可能形成UPhD
D. UPD并不一定致病，若致病通常会引起常染色体隐性遗传病
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、减数分裂的过程：
（1）细胞分裂前的间期，进行DNA和染色体的复制，染色体数目不变，DNA数目变为原细胞的两倍。
（2）减Ⅰ前期同源染色体联会形成四分体；减Ⅰ中期同源染色体对称排列在赤道板两侧；减Ⅰ后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合，移向细胞两极；减Ⅰ末期细胞一分为二，形成两个子细胞。减Ⅱ前期染色体散乱排布；减Ⅱ中期染色体着丝粒排在赤道板上；减Ⅱ后期染色体着丝粒分裂，染色体移向两极；减Ⅱ末期细胞一分为二，形成四个子细胞。
2、根据题意，单亲二体（UPD）是指子代细胞中两条同源染色体均遗传自一个亲本。UPD发生一般与异常配子的形成有关，在减数分裂过程中，如果两条同源染色体均来自同一亲本的同一染色体，即减数第二次分裂的后期异常，同一染色体的着丝粒分裂后，两条单体形成的染色体移向一极，则称为单亲同二体（UPiD）；如果其来自同一亲本的两条同源染色体；即减数第一次分裂的后期异常，导致同源染色体移向一极，则称为单亲异二体（UPhD）。
【详解】A、根据题意，单亲二体（UPD）是指子代细胞中两条同源染色体均遗传自一个亲本。异常配子与正常配子受精结合形成三体合子，三体合子卵裂过程中只有丢失的染色体来自正常配子，才会导致UPD，A正确；
B、根据题意，如果两条同源染色体均来自同一亲本的同一染色体，则称为单亲同二体（UPiD），即UPiD的发生与减数分裂Ⅱ后期同一染色体着丝粒分裂后，姐妹染色单体不分离形成的二体配子有关，B正确；
C、根据题意，如果其来自同一亲本的两条同源染色体，则称为单亲异二体（UPhD），即此时是由于减数第一次分裂后期同源染色体未分离造成的，若二体卵细胞与正常精子受精，卵裂过程中将父源一条染色体丢失后才可能形成UphD，C错误；
D、根据题意，单亲二体（UPD）是指子代细胞中两条同源染色体均遗传自一个亲本，包括两条同源染色体均来自同一亲本的同一染色体或来自同一亲本的两条同源染色体，因此UPD并不一定致病，若致病通常会引起常染色体隐性遗传病，D正确。
故选ABD。
16. 下图是人体生命活动的调节模式图，其中甲～丁表示不同的分泌细胞，①～④表示不同的靶细胞。下列说法错误的是（ ）
A. 若①能分泌含碘元素激素，则甲细胞分泌的可能是促甲状腺激素释放激素
B. 若②能对原尿中的水分进行重吸收，则乙的分泌活动通常受下丘脑的支配
C. 若③能对原尿中的Na+进行重吸收，则丙可能为肾上腺皮质细胞
D. 若④能分泌促性腺激素，则图中丁释放的信息分子是神经递质
【答案】ABD
【解析】
【分析】据图可知，图中主要为体液调节，丁细胞为神经内分泌细胞。甲、乙、丙、丁均可产生信息分子，通过血液运输，因此图中信息分子可能都是激素。
【详解】A、若①能分泌含碘元素的激素，则为甲状腺激素，①为甲状腺细胞。而甲细胞分泌的可能是促甲状腺激素释放激素不能作用于甲状腺细胞，A错误；
B、若②能对原尿中的水分进行重吸收，则②为肾小管和集合管，则乙为下丘脑分泌抗利尿激素，B错误；
C、若③能对原尿中的Na+进行重吸收，则丙可能为肾上腺皮质细胞能分泌醛固酮，C正确；
D、若④能分泌促性腺激素，则④为垂体，则图中丁释放的信息分子是神经递质不能作用于垂体，D错误。
故选ABD。
17. 玉米螟是玉米田中的常见害虫，引入步行虫能有效地治理玉米螟。科研人员研究了一块玉米田生态系统的能量流动关系，结果如下图。下列叙述正确的是（ ）
A. 该生态系统的能量流动和物质循环在玉米、玉米螟和步行虫之间进行
B. 步行虫粪便中的能量属于玉米螟同化量中部分流入分解者的能量
C. 种植玉米的过程需要不断地除草，可以使能量更多地流向对人类最有益的部分
D. 该玉米田生态系统中生产者固定的太阳能约占太阳输入总能量的5%
【答案】BC
【解析】
【分析】某一营养级（最高营养级除外）能量的去向：自身呼吸消耗、流向下一个营养级、被分解者分解利用、未被利用。
【详解】A、玉米、玉米螟和步行虫可形成食物链，生态系统中的能量沿着食物链流动，物质也进行传递，但物质循环发生在生物群落和无机环境之间，A错误；
B、步行虫粪便中的能量属于上一营养级（玉米螟）同化量中部分流入分解者的能量，B正确；
C、种植玉米的过程需要不断地除草，可以使能量更多地流向对人类最有益的部分，C正确；
D、该玉米田生态系统中玉米种群固定的太阳能约占太阳输入总能量的5%，但该玉米田生态系统中生产者不止玉米，D错误。
故选BC。
18. 为提高植物抗病能力，研究人员将抗病基因（含大约260bp）转入到A植物中，然后通过PCR和电泳技术对1～4号A植物的细胞进行检测。该过程所用质粒与含抗虫基因的DNA上相关限制酶的酶切位点分别如图1、2所示，电泳检测结果如图3所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 基因表达载体的构建是培育转基因A植物的核心步骤
B. 构建表达载体时应选用BamHI和HindⅢ这两种限制酶
C. 受体细胞发育为转基因A植物的过程需在固体培养基上培养
D. 由图3电泳结果可知，4号植株转基因获得成功
【答案】BD
【解析】
【分析】基因工程的基本操作程序是：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定，操作过程中需要用到的工具有限制酶、DNA连接酶和载体。
【详解】A、基因工程的基本操作程序中基因表达载体的构建是核心步骤，构建基因表达载体非常关键，决定目的基因是否稳定存在并正常表达，A正确；
B、由图可知：构建基因表达载体时，应选用BclⅠ和HindⅢ这两种限制酶，若用BamHⅠ，则目的基因会因为产生相同的末端而出现自身环化的现象，B错误；
C、受体细胞发育为转基因A植物的过程需要应用植物组织细胞培养技术，需在特定营养条件下的固体培养基上培养，C正确；
D、由图3电泳结果可知，抗病基因片段大约260bp，4号植株电泳结果没有任何条带，所以很可能失败，D错误。
故选BD。
三、非选择题：共59分。
19. 科研人员利用人工气候箱，以某品种草莓为材料，研究环境因素对其叶绿素含量和净光合速率的影响，定期对叶片进行测定，结果见图1、图2。回答下列问题：
（1）分离草莓叶肉细胞中的光合色素需要用到的试剂为____________，层析后的滤纸条上色素带颜色为____________的是叶绿素a，该色素分布的部位进行光合作用相关反应时需要暗反应提供的原料是____________。
（2）由图1、2可知，相对于低温处理，在低温弱光处理下，净光合速率下降得更明显，主要是因为______________。12-18d之间，对照组净光合速率下降，可能的内部因素为____________。
（3）如图3所示，在植物体内，制造并输出有机物的组织器官被称为“源”，接纳有机物用于生长或贮藏的组织器官被称为“库”。若要验证“源”、“库”之间存在上述物质代谢关系，可以使用14CO2饲喂草莓叶片，检测_____________。
（4）光合产物从“源”向“库”主要以______________形式运输，若该过程受阻会导致叶绿体中淀粉积累，进一步会导致_____________膜结构被破坏，从而直接影响光反应的进行。
【答案】（1） ①. 层析液 ②. 蓝绿色 ③. ADP、NADP+、Pi
（2） ①. 在低温弱光处理下，叶绿素含量下降得更显著 ②. 光合作用的酶含量下降（酶活性下降）
（3）果肉细胞中含14C的有机物的含量/有无（果肉细胞中放射性的强度/有无）
（4） ①. 蔗糖 ②. 类囊体
【解析】
【分析】叶绿体的四种色素经层析后，在滤纸条上由上到下依次为橙黄色的胡萝卜素；黄色的叶黄素；蓝绿色的叶绿素a；黄绿色的叶绿素b。其中叶绿素a含量最多，所以最宽。在四种色素中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
【小问1详解】
叶绿体的色素在层析液中的溶解度不同，故分离草莓叶肉细胞中的光合色素需要用到的试剂为层析液；叶绿素a的颜色是蓝绿色；叶绿素可参与光反应过程，光反应可发生水的光解，并产生ATP，需要暗反应提供的原料是ADP、NADP+、Pi。
【小问2详解】
分析题图，辣椒叶片叶绿素含量和净光合速率随着处理时间的延长均呈明显下降趋势，根据实验后低温和低温弱光条件下叶绿素含量差值比实验初始差值可知，在低温处理下，叶绿素含量下降得更明显，而叶绿素参与光反应过程，故在低温弱光处理下，净光合速率下降得更明显；由题意可知CO2供应充足推测，生化反应的进行需要酶的催化，12-18d之间，对照组净光合速率下降，可能的内部因素为光合作用的酶含量下降（酶活性下降）。
【小问3详解】
同位素可用于追踪物质运行和变化的规律，在植物体内，制造并输出有机物的组织器官被称为“源”，接纳有机物用于生长或贮藏的组织器官被称为“库”，若要验证“源”、“库”之间存在上述物质代谢关系，可以使用14CO2饲喂草莓叶片，即用同位素标记“源”，可通过果肉细胞（库）中含14C的有机物的含量/有无（果肉细胞中放射性的强度/有无）。
【小问4详解】
植物光合产物产生器官被称作“源”，光合产物消耗和储存部位被称作“库”，叶片是“源”，从叶肉细胞输出的是蔗糖；光合色素和酶分布在叶绿体的类囊体薄膜上，若叶绿体中的淀粉积累，进一步会导致类囊体膜结构被破坏，从而直接影响光反应的进行。
20. 目前糖尿病发病率居高不下，是严重威胁人体健康的一种疾病。人类的糖尿病分为1、2两种类型。1型糖尿病由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致；2型一般是机体的胰岛素敏感性下降造成的。图1所示为胰岛素分泌的机理以及在此基础上研究开发出的降糖药物米格列奈钙的作用机制。回答下列问题：
（1）餐后血糖升高可引起下丘脑特定区域兴奋，相关______________（填“交感神经”或“副交感神经”）兴奋，最终神经末梢释放______________与图中胰岛B细胞上的特异性受体结合进而促进胰岛素的分泌，该过程的调节方式是_____________。
（2）由图可知，血糖浓度升高还可以通过细胞膜上______________的运输使进入该细胞的葡萄糖增加，使细胞内的_____________过程加强，从而导致ATP含量上升，进而影响图示ATP敏感型K+通道（KATP）和Ca2+通道的开闭状态，最终促进胰岛素的分泌。米格列奈钙能促进胰岛素分泌小泡内______________的降低和向细胞膜转运，有利于胰岛素的释放。
（3）科研人员以正常大鼠和糖尿病模型大鼠为对象，分别对各组大鼠灌喂给药，2h后测定血糖和胰岛素含量。实验分组和结果如下表
分析上表实验结果，2型糖尿病通过服用______________药物进行治疗效果非常显著，依据是_____________。阿卡波糖也是一种常用的降糖药物，该药物所起的药理作用主要是能够抑制肠道内的多糖、二糖的降解，减缓葡萄糖进入血液的速度，据此推测，阿卡波糖最佳的服用时间为______________（填“饭前半小时服用”或“随第一口餐服用”或“饭后半小时服用”）。
【答案】（1） ①. 副交感神经 ②. 神经递质 ③. 神经调节
（2） ①. GLUT-2 ②. 氧化分解（细胞呼吸、有氧呼吸） ③. pH
（3） ①. 吡格列酮 ②. 模型大鼠甲胰岛素分泌量较多，但靶细胞上的相应受体对胰岛素敏感性较低，患有2型糖尿病，服用吡格列酮后大鼠血糖水平明显下降，但胰岛素分泌量并未明显增多 ③. 随第一口餐服用
【解析】
【分析】由图可知，葡萄糖通过载体蛋白顺浓度梯度进入胰岛B细胞，葡萄糖进入胰岛B细胞后，被氧化分解为CO2和H2O，同时产生ATP，导致ATP上升，进而影响图示ATP敏感的K+通道和Ca2+通道的开闭状态，使K+通道关闭，K+外流停止，使Ca2+通道打开，Ca2+内流促进胰岛素的分泌。
【小问1详解】
餐后血糖升高可引起下丘脑特定区域兴奋，相关副交感神经兴奋，最终神经末梢释放神经递质与图中胰岛B细胞上的特异性受体结合进而促进胰岛素的分泌，该过程的调节方式是神经调节。
【小问2详解】
由图可知，血糖浓度升高还可以通过细胞膜上GLUT-2的运输使进入该细胞的葡萄糖增加，使细胞中的呼吸作用增强，产生的ATP含量增多，进而影响图示ATP敏感型K+通道（KATP）和Ca2+通道的开闭状态，最终促进胰岛素的分泌。米格列奈钙进入胰岛B细胞，与RYR结合，激活内质网，从而促进胰岛素的释放。米格列奈钙能使细胞质中的H+流入小泡内，促进胰岛素分泌小泡内pH的降低和向细胞膜转运，有利于胰岛素的释放。
【小问3详解】
分析上表实验结果，2型一般是机体的胰岛素敏感性下降造成的，模型大鼠甲胰岛素分泌量较多，但靶细胞上的相应受体对胰岛素敏感性较低，患有2型糖尿病，服用吡格列酮后大鼠血糖水平明显下降，但胰岛素分泌量并未明显增多，所以2型糖尿病通过服用吡格列酮血糖降低效果非常显著。阿卡波糖的药理作用主要是能够抑制肠道内的多糖、二糖的降解，减缓葡萄糖进入血液的速度，阿卡波糖最佳的服用时间为随第一口餐服用，不让食物中的糖类分解。
21. 某湖泊由于大量污水排入，造成水体中N、P含量过高而出现水体富营养化，同时水体中也存在很多重金属有害物质，影响了当地人民的正常生产和生活。当地相关部门对该湖泊进行生态修复，修复效果如图1所示，夏季和秋季浮床植物对投放水域的总氮（TN）总磷（TP）指标的去除率如图2所示。回答下列问题：
（1）在进行生态修复时，植物的引种一般会选择本地物种，不选外来物种。原因有二：一方面，外来物种和本地物种在利用同一资源时二者之间就会发生__________重叠，导致种间竞争；另外一方面，由于资源和空间充足、气候适宜、没有天敌，因此外来物种容易呈现__________形增长，破坏生态系统的稳定性，从而打破生态平衡。据此可知，引种时遵循了__________的生态工程原理。
（2）水体富营养化后，当地相关部门最终引入了及范草、苦草和睡莲等植物，这些植物通过与浮游藻类主要竞争__________和无机盐等，可抑制藻类生长，改善水质，并有良好的观赏性，这些体现了生物多样性的___________价值。在该湖泊的修复过程中，其群落演替的类型属于___________。
（3）富集镉的浮床植物必须及时收割并进行无害化处理，一是因为镉等重金属能够通过___________逐级积累和浓缩，在高营养级生物体内富集。二是通过微生物的_________作用，使得镉等重金属又回到水体造成对水体的二次污染。
（4）据图2分析，夏季和秋季氮磷的去除率存在差异的原因可能是__________。
【答案】（1） ①. 生态位 ②. “J” ③. 协调
（2） ①. 阳光 ②. 直接和间接 ③. 次生演替
（3） ①. 食物链和食物网 ②. 分解
（4）相对于秋季，夏季阳光充足，植物生长旺盛，氮磷吸收能力更强（或相对于秋季，夏季微生物分解能力强，可以更多的将含有氮磷的有机物分解后供植物吸收）
【解析】
【分析】1、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括非生物的物质和能量，生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网；生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递；
2、生物多样性的价值：
（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的；
（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）；
（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值；
3、生态位：物种利用各种资源的幅度以及该物种与种群中其他物种关系的总和。决定生活在什么地方，而且决定于它与食物、天敌和其他生物的关系，当两个物种利用同一资源时会出现生态位重叠。
【小问1详解】
在进行生态修复时，植物的引种一般会选择本地物种，不选外来物种。原因有二：一方面，外来物种和本地物种在利用同一资源时二者之间就会发生生态位重叠，导致种间竞争；另外一方面，由于资源和空间充足、气候适宜、没有天敌，因此外来物种容易呈现“J”形增长，破坏生态系统的稳定性，从而打破生态平衡。据此可知，引种时遵循了协调的生态工程原理；
【小问2详解】
水体富营养化后，当地相关部门最终引入了及范草、苦草和睡莲等植物，这些植物通过与浮游藻类主要竞争阳光和无机盐等，可抑制藻类生长，改善水质，并有良好的观赏性，这些体现了生物多样性的直接和间接价值；在该湖泊的修复过程中，其群落演替的类型属于次生演替；
【小问3详解】
富集镉的浮床植物必须及时收割并进行无害化处理，一是因为镉等重金属能够通过食物链和食物网逐级积累和浓缩，在高营养级生物体内富集。二是通过微生物的分解作用，使得镉等重金属又回到水体造成对水体的二次污染；
【小问4详解】
据图2分析，夏季和秋季氮磷的去除率存在差异的原因可能是相对于秋季，夏季阳光充足，植物生长旺盛，氮磷吸收能力更强（或相对于秋季，夏季微生物分解能力强，可以更多的将含有氮磷的有机物分解后供植物吸收）。
22. 人的血清白蛋白在临床上需求量很大，为提高其产量，科学家通过转基因技术和克隆技术培育出能分泌血清白蛋白的奶牛，流程如下图所示，图中数字表示相关的实验操作步骤。据图回答下列问题：
（1）为获得人血清白蛋白基因，首先要从细胞中获取总RNA，通过__________获得cDNA，再进行PCR获得人血清白蛋白。PCR技术需要设计引物，引物的作用是___________。已知引物3'端和模板间发生错配时，不同碱基引发效率存在着很大的差异，当末位的碱基为A时，即使在错配的情况下，也能有引发链的合成，而当末位链为T时，引发链的合成效率大大降低，G、C错配的引发效率介于A、T之间。为保证PCR得到正确扩增产物，引物3'端最好选择___________碱基。
（2）同位酶是指识别相同的序列但切割位点不同的一类限制酶；同尾酶是指识别不同的序列但产生相同的黏性末端的一类限制酶。为成功构建血清白蛋白基因表达载体，且在一定程度上防止重组质粒再次被切割，则可使用__________（填“同位酶”或“同尾酶”）对DNA进行切割。人血清白蛋白cDNA中不含限制酶识别序列，为构建基因表达载体，需在PCR使用的引物的__________（填“3′”或“5′”）端上加入限制酶的识别序列。
（3）进行实验操作步骤①时，需选用___________（填“雄性”或“雌性”）的胚胎细胞。若用体细胞取代胚胎细胞，则经过步骤②后得到早期胚胎的成功率会__________，原因是___________。
（4）得到细胞B时，需将供体细胞A的细胞核注入去核的卵母细胞中，去掉卵母细胞核的原因是__________。
（5）进行实验操作步骤③时，需要定期更换培养液，目的是___________。实验操作步骤④涉及到的现代生物技术有___________（答出2点即可）。
【答案】（1） ①. 逆转录##反转录 ②. 使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸 ③. T
（2） ①. 同尾酶 ②. 5′
（3） ①. 雌性 ②. 降低 ③. 动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难（动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易）
（4）使后代牛的性状主要由供体细胞核决定
（5） ①. 清除代谢产物，（防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，）同时给细胞提供足够的营养 ②. 胚胎分割和胚胎移植
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤包括：获取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内然后生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
【小问1详解】
从细胞中获取总RNA，通过逆转录，根据碱基互补配对原则获得cDNA。由于DNA聚合酶不能从头合成，所以在PCR中需要加入引物，引物的作用是在合成子链时，使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。由于当末位的碱基为A时，即使在错配的情况下，也能有引发链的合成，而当末位链为T时，引发链的合成效率大大降低，G、C错配的引发效率介于A、T之间。为保证PCR得到正确扩增产物，引物3'端最好选择T碱基。
【小问2详解】
依题意可知，同尾酶是指识别不同的序列但产生相同的黏性末端的一类限制酶。为成功构建血清白蛋白基因表达载体，且在一定程度上防止重组质粒再次被切割，则可使用同尾酶对DNA进行切割。人血清白蛋白cDNA中不含限制酶识别序列，为构建基因表达载体，需在PCR使用的引物的5′端上加入限制酶的识别序列，因为引物的作用是在合成子链时，使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，若将限制酶的识别序列加入3′，使用限制酶切割目的基因时，会破坏目的基因。
【小问3详解】
依题意可知，要培育出能分泌血清白蛋白的奶牛，进行实验操作步骤①时，需选用雌性的胚胎细胞。动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难（动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易），所以若用体细胞取代胚胎细胞，则经过步骤②后得到早期胚胎的成功率会下降。
【小问4详解】
为了使后代牛的性状主要由供体细胞核决定，故得到细胞B时，需将供体细胞A的细胞核注入去核的卵母细胞中。
【小问5详解】
进行实验操作步骤③时，需要定期更换培养液，目的是清除代谢产物，（防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，）同时给细胞提供足够的营养。实验操作步骤④涉及到的现代生物技术有胚胎分割和胚胎移植。
23. 某种二倍体植物的花色有紫色、蓝色、红色和白色，受两对等位基因A/a和B/b控制，基因控制性状的途径如图所示。该植物的株高有高茎和矮茎，受一对等位基因D/d控制。为研究株高和花色的遗传机制，科研人员以纯合子植株为材料做了如下实验：
实验一：红花矮茎×蓝花矮茎→F1全为紫花矮茎→F1自交得F2，F2有四种花色且均为矮茎，淘汰其中的白花和蓝花植株，其余植株自交得F3，F3中紫花矮茎：红花矮茎：蓝花矮茎：白花矮茎=25：15：5：3
实验二：白花高茎×红花矮茎→F1全为红花高茎→F1自交得F2，F2有红花矮茎、白花高茎、红花高茎三种表型，淘汰其中的白花高茎植株，其余植株自交得F3，F3中红花矮茎：红花高茎：白花高茎=3：2：1
实验三：蓝花高茎×红花矮茎→F1全为紫花高茎→F1自交得F2
回答下列问题：
（1）该植物花色的决定体现了基因可以通过控制______________进而控制生物体的性状。
（2）由实验二、三可知，高茎对矮茎为______________（填“显性”或者“隐性”）性状。由实验一可知，花色遗传_____________（填“遵循”或者“不遵循”）基因的自由组合定律。由实验二可知，A/a和D/d是位于_____________上的两对等位基因。
（3）实验一中F2花色的表现型及分离比为____________。实验二中F1的基因型为_________。
（4）实验三中F2有_____________种表型，其中高茎中的蓝花占比为______________。
【答案】（1）酶的合成控制代谢
（2） ①. 显性 ②. 遵循 ③. 一对同源染色体
（3） ①. 紫花：红花：蓝花：白花=9：3：3：1 ②. AabbDd
（4） ①. 6 ②. 1/4
【解析】
【分析】基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
基因控制生物的性状，基因对性状的控制途径：①基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状；②基因可以通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物的性状，根据题意可知，该植物的花色的决定体现了基因可以通过控制酶的合成控制代谢进而控制生物体的性状。
【小问2详解】
该植物的株高有高茎和矮茎，受一对等位基因D/d控制，由实验二、三可知，高茎与矮茎进行杂交，子代均为高茎，说明高茎为显性性状，矮茎为隐性性状。该植物的花色有紫色、蓝色、红色和白色，受两对等位基因A/a和B/b控制，A_bb为红色，aaB_为蓝色，aabb为白色，A_B_为紫色，假设花色的遗传不遵循基因的自由组合定律，实验一中红花（Ab//Ab）×蓝花（aB//aB）→紫色（Ab//aB），F1自交得F2，F2的基因型为Ab//Ab、aB//aB、Ab//aB，并不存在白花植株，与题意不符；假设花色的遗传遵循基因的自由组合定律，实验一中红花（AAbb）×蓝花（aaBB）→紫色（AaBb），F1自交得F2，F2的基因型为A_B_、aaB_、A_bb、aabb，会出现四种花色，与题意相符，因此花色的遗传遵循基因的自由组合定律。实验二中，白花高茎（aabbDD）×红花矮茎（AAbbdd）→F1全为红花高茎（AabbDd），F1自交得F2，假设A/a和D/d是位于一对同源染色体上的两对等位基因，则F2的基因型为aabbDD、aabbDD、AabbDd，表现为白花高茎、红花矮茎、红花高茎，与题意相符；假设A/a和D/d是位于两对同源染色体上的两对等位基因，则F2的基因型为A_bbD_、aabbD_、A_bbdd、aabbdd，表现为红花高茎、白花高茎、红花矮茎、白花矮茎，与题意不符，因此A/a和D/d是位于一对同源染色体上的两对等位基因。
【小问3详解】
由（2）可知，花色的遗传遵循基因的自由组合定律，实验一中红花（AAbb）×蓝花（aaBB）→紫色（AaBb），F1自交得F2，F2的基因型及比例为A_B_、aaB_、A_bb、aabb=9：3：3：1，表型及比例为紫花：红花：蓝花：白花=9：3：3：1。实验二中，白花高茎（aabbDD）×红花矮茎（AAbbdd）→F1全为红花高茎（AabbDd）。
【小问4详解】
实验三中：蓝花高茎（aaBBDD）×红花矮茎（AAbbdd）→F1全为紫花高茎（AaBbDd），A/a和D/d是位于一对同源染色体上的两对等位基因，且aD位于一条染色体上，Ad位于另一条染色体上，F1自交得F2，F2中高茎占3/4，高茎蓝花（aaB_DD）的比例为1/4×3/4=3/16，其中高茎中的蓝花占比为3/16÷3/4=1/4。组别
研究对象
处理方式
血糖（mml/L）
胰岛素（mlU/L）
1
正常大鼠
4.3
121
2
模型大鼠甲
葡萄糖
6.6
264
3
模型大鼠乙
葡萄糖
6.6
95
3
模型大鼠甲
葡萄糖+米格列奈钙
4.8
253
4
模型大鼠乙
葡萄糖+米格列奈钙
4.4
225
5
模型大鼠甲
葡萄糖+吡格列酮
4.5
127
6
模型大鼠乙
葡萄糖+吡格列酮
5.1
92
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共13小题，每小题2分，共26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. 下列关于细胞结构与功能的叙述，正确的是（ ）
A. 有丝分裂过程中与纺锤体形成有关的细胞器前期出现、末期消失
B. 在细胞中发生消耗氨基酸的过程时会不断生成腺苷二磷酸
C. 蛋白质的分泌过程说明各种生物膜都具有一定的流动性
D. 能发生碱基互补配对的细胞器不一定含有N和P元素
【答案】B
【解析】
【分析】①有丝分裂过程中与纺锤体形成有关的细胞器是中心体，在细胞分裂的各时期始终存在与动物细胞和低等植物细胞中；
②分泌蛋白在具膜小泡内与内质网、高尔基体的分离、融合运输最终以胞吐形式出膜，该过程说明内质网膜、高尔基体膜和细胞膜都具有一定的流动性。
【详解】A、有丝分裂过程中与纺锤体形成有关的细胞器是中心体，在细胞分裂的各时期始终存在与动物细胞和低等植物细胞中，A错误；
B、细胞中消耗氨基酸的过程为脱水缩合形成多肽，该过程需要ATP水解来提供能量，会不断生成腺苷二磷酸（ADP），B正确；
C、分泌蛋白在具膜小泡内与内质网、高尔基体分离、融合运输最终以胞吐形式出膜，该过程说明内质网膜、高尔基体膜和细胞膜都具有一定的流动性，C错误；
D、能发生碱基互补配对的细胞器有核糖体、叶绿体和线粒体，它们均含有核酸，一定含有N和P元素，D错误。
故选B。
2. 下列关于酶的叙述，正确的是（ ）
A. 含有二硫键的酶分子，其二硫键形成早于肽键
B. 同一细胞在幼嫩时期和衰老时期所含酶的种类相同
C. 在人体成熟红细胞中，与呼吸酶合成有关的基因始终处于活动状态
D. 细胞分裂间期DNA聚合酶和RNA聚合酶都参与了活化能的降低
【答案】D
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质、少量的是RNA；酶具有专一性和高效性，酶作用的实质是降低化学反应所需要的活化能，酶不能为化学反应提供物质或能量。
【详解】A、二硫键一般是肽链盘曲折叠形成空间结构过程中合成的；含有二硫键的酶分子，其二硫键形成晚于肽键，A错误；
B、同一细胞在幼嫩时期和衰老时期所含酶的种类不完全相同，B错误；
C、哺乳动物成熟红细胞没有细胞核，可见在人体成熟红细胞中，与呼吸酶合成有关的基因不存在，C错误；
D、酶作用的实质是降低化学反应所需要的活化能，细胞分裂间期DNA聚合酶和RNA聚合酶都参与了活化能的降低，D正确。
故选D。
3. 下列研究中，因实验操作或者研究方法不合理影响实验结果的是（ ）
A. 研究蛋白质分泌过程时用3H充分标记必需氨基酸分子中的氨基
B. 用黑藻细胞代替紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞观察质壁分离与复原现象
C. 研究暗反应过程时用C18O2作为小球藻光合作用的原料并检测追踪含放射性的物质
D. 用标记重捕法调查某湖泊中鲤鱼的种群密度时，初捕和重补所用渔网的网眼大小不同
【答案】C
【解析】
【分析】当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，既发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中，液泡逐渐变大，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，既发生了质壁分离复原。
15N和18O不含放射性。
【详解】A、研究蛋白质分泌过程时用3H充分标记必需氨基酸分子中的氨基，氨基中含有两个氢，脱水缩合时会脱掉一个，A正确；
B、黑藻小叶细胞的细胞质中含有较多的叶绿体，使得原生质层呈现绿色，因此可以替代紫色洋葱鳞片叶，观察植物细胞的质壁分离和复原，B正确；
C、研究暗反应过程时用C18O2作为小球藻光合作用的原料并检测追踪同位素的位置，但C18O2不含放射性，C错误；
D、调查鲫鱼的种群密度时，重捕时可用小网眼渔网替代初捕时的大网眼渔网，因为这不影响被标记个体的重捕，D正确。
故选C。
4. 为确保基因的表达过程准确，细胞内有严格的检测机制，会对偶尔出现的差错进行补救，该过程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 发生过程①时可随机选取M基因的一条链做模板
B. 在人体细胞中，过程①②③④均发生在细胞核中
C. 过程③正常进行需tRNA协助，tRNA分子中含有多个反密码子
D. 若过程④异常，可能导致合成功能异常的蛋白质
【答案】D
【解析】
【分析】据图可知，①是DNA形成RNA的过程，是转录过程；②表示mRNA的加工过程，即对RNA前体剪切的过程；③表示RNA形成蛋白质，属于在翻译过程；④表示RNA被RNA酶的作用下分解形成核苷酸的过程。
【详解】A、转录过程中只能以DNA的一条链作模板，因此发生过程①时不能随机选取M基因的一条链做模板，A错误；
B、③表示翻译过程，发生场所在细胞质的核糖体上，不在细胞核，B错误；
C、过程③中tRNA一端的3个相邻碱基为反密码子，1个tRNA只含1个反密码子，C错误；
D、从题图可知，过程④（翻译）异常而导致异常蛋白质的合成， D正确。
故选D。
5. 脊髓性肌萎缩症（SMA）是婴幼儿中常见的致死性常染色体隐性遗传病，由位于5号染色体上的运动神经元存活基因1（SMN1）突变所致。SMN1的致病性突变包括基因内某段长序列缺失以及微小突变两种类型。未发生长序列缺失的SMN1基因的拷贝数可通过PCR测定，而发生长序列缺失的SMN1基因不能通过PCR扩增得到。SMN1在人群中的拷贝数为0~4个，SMN1拷贝数为0个会导致SMA，基因型表示为“0+0”型；SMN1拷贝数只有1个为杂合缺失携带者，基因型表示为“1+0”型；两条5号染色体上各携带1个SMN1基因型为“1+1”型；2个SMN1位于同一条5号染色体上的杂合缺失携带者，基因型为“2+0”型；携带3～4个拷贝者基因型分别为“2+1”型和“2+2”型。微小突变（表示为1d）是指基因中一个或几个核苷酸发生变化。与SMA有关的部分基因型中SMN1的种类、拷贝数及在染色体上的分布位置如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. SMN1基因内某段长序列缺失所属变异类型为染色体变异，而微小突变所属变异类型为基因突变
B. SMA患者的2条5号染色体上均没有正常的SMN1基因，而非SMA患者需至多有一条5号染色体上含有1个正常的SMN1基因
C. 若一个父母皆正常的SMA患者经检测为两条5号染色体SMN1基因某段长序列都发生了缺失，则其父母的基因型均为“1+0”型
D. 若一对夫妇基因型分别为“2+0”型和“1+1d”型，则生一个女儿患病的概率为1/4
【答案】D
【解析】
【分析】1、基因对性状的控制有两种方式：基因通过控制蛋白质的合成来直接控制性状；基因通过控制酶的合成近而控制代谢过程,以此来控制性状。
2、染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异。
3、DNA分子中发生碱基的 替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。
【详解】A、SMN1基因内某段长序列缺失所属变异类型为基因突变，A错误；
B、题干信息，SMN1的致病性突变包括基因内某段长序列缺失（不能通过PCR扩增得到）以及微小突变（表示为1d）两种类型；未发生长序列缺失的SMN1基因的拷贝数可通过PCR测定，而发生长序列缺失的SMN1基因不能通过PCR扩增得到，SMN1拷贝数为0个会导致SMA，基因型表示为“0+0”型，综合这些信息可知，SMA患者的2条5号染色体上均没有正常的SMN1基因；而非SMA患者（表现型正常个体）需至少有一条5号染色体上含有1个正常的SMN1基因，B错误；
C、若一个父母皆正常的SMA患者经检测为两条5号染色体SMN1基因某段长序列都发生了缺失，则其父母均含有一条0拷贝数的5号染色体，其父母的基因型不一定是“1+0”型，也可能是“2+0”型，C错误；
D、若一对夫妇基因型分别为“2+0”型和“1+1d”型，则子女患病基因型为“1d+0”型，产生“1d”型的配子概率为1/2，产生“0”型配子的概率为1/2，则生一个女儿患病的概率为1/2×1/2=1/4，而生一个患病女儿的概率为1/2×1/2×1/2=1/8，D正确。
故选D。
6. 原始大刍草是玉米和大刍草共同的祖先，这种野草经过基因突变和人类的优选、培育，逐渐进化成如今果穗大、籽粒多的现代玉米。下列说法正确的是（ ）
A. 由于人类活动改变了原始大刍草的基因库，从而导致新物种的产生
B. 原始大刍草进化成玉米的过程中种群的基因频率发生了定向改变
C. 若大刍草和玉米共有的某基因甲基化水平不同，则该差异是由基因突变引起的
D. 利用基因工程等育种手段不断培育玉米新品种，有利于增加物种多样性
【答案】B
【解析】
【分析】基因工程育种：原理：DNA重组技术（属于基因重组范畴）。方法：按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状；操作步骤包括：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达等；
举例：能分泌人类胰岛素的大肠杆菌菌株的获得、抗虫棉、转基因动物等。
【详解】A、由于人类活动改变了原始大刍草的基因频率，随着时间的推移，从而出现了生殖隔离，从而导致新物种的产生，A错误；
B、原始大刍草是玉米和大刍草共同的祖先，这种野草经过基因突变和人类的优选、培育，逐渐进化成如今果穗大、籽粒多的现代玉米。故原始大刍草进化成玉米的过程中种群的基因频率发生了定向改变，B正确；
C、基因甲基化不会改变基因的碱基序列，不是基因突变，C 错误；
D、利用基因工程等育种手段不断培育玉米新品种，会增加基因的种类，有利于增加基因多样性，D错误。
故选B。
7. 下列关于DNA结构和复制的叙述，正确的是（ ）
A. DNA分子具有特异性与磷酸和脱氧核糖交替连接形成的骨架有关
B. DNA分子中的碱基总数等于其内部全部基因所含的碱基数之和
C. DNA单链中有羟基和磷酸基团的末端分别称为5'端和3'端
D. T2噬菌体DNA复制时和细胞DNA复制时碱基配对的原则相同
【答案】D
【解析】
【分析】DNA双螺旋结构的主要特点如下。（1）DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。（2）DNA 中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。（3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对；G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫作碱基互补配对原则。
【详解】A、DNA分子具有特异性与碱基对的排列顺序有关，A错误；
B、DNA分子中含有基因片段和非基因片段，故DNA分子中的碱基总数等于其内部全部非基因和全部基因所含的碱基数之和，B错误；
C、DNA单链中有羟基和磷酸基团的末端分别称为3'端和5'端，C错误；
D、T2噬菌体是DNA病毒，遗传物质是DNA，细胞生物遗传物质是DNA；T2噬菌体DNA复制时和细胞DNA复制时碱基配对的原则相同，D正确。
故选D。
8. 下丘脑参与调控体温平衡、水平衡、内分泌等多种生理功能。下列说法错误的是（ ）
A. 下丘脑—垂体—甲状腺轴调控甲状腺分泌的过程体现了神经调节具有分级调节的机制
B. 下丘脑在渴觉形成和控制水的摄入与排出过程中均发挥了重要作用
C. 下丘脑分泌的TRH不能与甲状腺细胞上的受体发生特异性结合
D. 下丘脑中有对内脏活动进行调节的中枢，大脑皮层对这些中枢有一定的调控作用
【答案】A
【解析】
【分析】下丘脑：脑的重要组成部分，其中有体温调节中枢、水平衡的调节中枢，还与生物节律等的控制有关。还可分泌分泌促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素、促肾上腺皮质激素释放激素等多种激素，这些激素作用于垂体，调控垂体分泌释放相应的激素。
【详解】A、下丘脑—垂体—甲状腺轴调控甲状腺分泌的过程体现了激素分级调节的机制，并没有体现神经调节具有分级调节的机制，A错误；
B、下丘脑中有水平衡的调节中枢，且能感受细胞外液渗透压的变化，在渴觉形成和控制水的摄入与排出过程中发挥重要作用，B正确；
C、下丘脑分泌的TRH只能作用于垂体细胞，可与垂体细胞的特异性受体结合并发挥作用，所以下丘脑分泌的TRH不能与甲状腺细胞上的受体发生特异性结合，C正确；
D、下丘脑中有体温调节中枢、水盐平衡调节中枢，故下丘脑中有对内脏活动进行调节的中枢，而大脑皮层是最高级中枢，所以大脑皮层对这些中枢有一定的调控作用，D正确。
故选A。
9. 下列关于免疫调节的叙述，正确的是（ ）
A. 辅助性T细胞可增殖分化为细胞毒性T细胞，攻击被病毒感染的细胞
B. 树突状细胞作为APC，可识别多种抗原并呈递给辅助性T细胞
C. 进行器官移植时，供者与受者的主要HLA必须完全一致
D. 类风湿关节炎患者免疫系统的免疫监视功能异常
【答案】B
【解析】
【分析】免疫系统三大功能：①免疫防御，针对外来抗原性异物，如各种病原体。②免疫自稳，清除衰老或损伤的细胞。③免疫监视，识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生。
【详解】A、辅助性T细胞接受抗原呈递细胞呈递的信息后会分裂、分化并分泌细胞因子，但不能分化成细胞毒性T细胞，A错误；
B、树突状细胞作为APC（抗原呈递细胞），可识别多种抗原并呈递给辅助性T细胞，B正确；
C、在器官移植中，只要供者与受者主要的HLA有一半以上相同，就可以进行器官移植，C错误；
D、类风湿性关节炎属于自身免疫病，是免疫系统的免疫自稳功能异常导致，D错误。
故选B。
10. 矮化后的植物可以美化环境并净化空气，适宜室内栽培。为培育某种矮化植物，需在其生长过程中进行摘除顶芽等修剪工作，且控制好光照等条件才能达到效果。下列叙述错误的是（ ）
A. 摘除顶芽的目的是解除顶端优势从而促进侧芽合成生长素以促进生长
B. 能接受光照信号的光敏色素在分生组织的细胞内含量更为丰富
C. 植物自发的矮化变异可能是由赤霉素受体异常或赤霉素合成受阻造成的
D. 植物的生长发育过程的调控包括基因表达的调控、激素调节、环境因素调节
【答案】A
【解析】
【分析】光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程，植物能够对光作出反应，植物可以感知光信号并据此调整生长发育；光敏色素主要吸收红光和远红光。光敏色素是一类蛋白质（色素一蛋白复合体），分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。
【详解】A、摘除顶芽的目的是解除顶端优势从而时侧芽处生长素浓度降低，解除对侧芽的抑制，促进侧芽生长，A错误；
B、光敏色素是一类蛋白质，分布在植物体的各个部位，在分生组织的细胞内比较丰富，能接受光信息对植物的生长发育做出调节，B正确；
C、赤霉素促进植株生长，植物自发的矮化变异可能是由赤霉素受体异常或赤霉素合成受阻造成的，C正确；
D、高等植物是由很多细胞组成的高度复杂的有机体，它的正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合。植物生长发育的调控，是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同构成的网络，D正确。
故选A。
11. 为保障我国粮食安全，政府大力推广玉米、大豆间行种植技术，这样既保证了玉米产量，又提高了大豆产能。下列叙述错误的是（ ）
A. 阳生和阴生植物间作的立体农业体现了生物群落的垂直结构
B. 与玉米单作相比，玉米、大豆间作可以提高光能利用率
C. 在种植大豆时，常用根瘤菌拌种，二者之间是互利共生关系
D. 玉米和大豆成熟时，在大田中放置稻草人阻吓鸟类利用的是行为信息
【答案】D
【解析】
【分析】1、生物的种间关系有原始合作、互利共生、捕食、种间竞争、寄生。两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利，这样的种间关系为互利共生。
2、在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等。
（1）在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象。植物的分层与对光的利用有关:不同植物适于在不同的光照强度下生长。这种分层现象显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件，因此，动物也有分层现象。
（2）群落的结构特征不仅表现在垂直方向上，也表现在水平方向上。在水平方向上，由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，它们常呈镶嵌分布。
【详解】A、阳生和阴生植物间作，阳生植物利用上层较强的光照，而阴生植物利用从阳生植物缝隙漏下来的下层弱的光照，这种立体农业充分利用不同层次的光能资源，体现了生物群落的垂直结构，A正确；
B、与玉米单作相比，大豆与玉米间作种植后可充分利用光照，提高光能利用率，提高了光合作用的速率，达到增产增收的效果，B正确；
C、两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利，这样的种间关系为互利共生。豆科植物与根瘤菌之间，植物向根瘤菌提供有机养料，根瘤菌则将空气中的氮气转变为含氮的养料，供植物利用，故豆科植物与根瘤菌的种间关系为互利共生，C正确；
D、玉米和大豆成熟时，在大田中放置稻草人阻吓鸟类利用的是物理信息，D错误。
故选D。
12. 下列有关微生物培养与应用技术的叙述，错误的是（ ）
A. 倒平板时，拔出锥形瓶棉塞后，应将瓶口迅速通过酒精灯火焰
B. 微生物在固体培养基表面或内部生长，可以形成肉眼可见的菌落
C. 血细胞计数板适用于酵母菌但不适用于细菌的数量测定
D. 传统果酒由于是利用天然菌种发酵获得，其品质要比工业化生产的果酒好
【答案】D
【解析】
【分析】1、无菌技术的主要内容：①对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒；②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌；③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行；④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
2、微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
3、细菌计数板和血细胞计数板的计数原理相同。血细胞计数板比细菌计数板厚，常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数。用细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数。
【详解】A、倒平板时，拔出锥形瓶棉塞后，应将瓶口迅速通过火焰，以防止杂菌污染，A正确；
B、分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是菌落，B正确；
C、血细胞计数板比细菌计数板厚，常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数。用细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数，C正确；
D、传统果酒由于是利用天然菌种发酵获得，其品质要比工业化生产的果酒差，D错误。
故选D。
13. 植物细胞工程在农业、医药等方面有着广泛的应用。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 玉米花粉粒经花药离体培养得到的植株自交后性状能稳定遗传
B. 植物体细胞杂交属于无性生殖，其结果是获得杂种植株
C. 由无毒茎尖组织培养获得的无毒幼苗可抵抗病毒的侵染
D. 组织培养时外植体用化学试剂消毒后需经自来水冲洗才可用于接种
【答案】B
【解析】
【分析】植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、玉米花粉粒经花药离体培养得到的植株属于单倍体，高度不育，A错误；
B、有性生殖是经过受精作用的，而植物体细胞杂交是让除去细胞壁的两种不同生物的体细胞融合在一起，属于无性生殖，其结果是获得杂种植株，B正确；
C、脱毒苗不等同于抗病毒，培育脱毒苗时，一般选取茎尖（或芽尖或根尖）作为外植体，因为植物分生区附近（茎尖）病毒极少，甚至无病毒，再利用植物组织培养技术将外植体培育成幼苗，C错误；
D、组织培养时外植体用化学试剂消毒后需经无菌水冲洗才可用于接种，D错误。
故选B。
二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
14. 线粒体进行有氧呼吸时会产生对细胞造成损伤的活性氧。细胞中O2含量低时会促进活性氧的产生。适度低氧条件下细胞可正常存活，严重低氧可导致细胞死亡。为探明低氧影响细胞存活的机制，科研人员分别用常氧（20%O2）、适度低氧（10%O2）和严重低氧（0.3%O2）处理PC12细胞，24h后检测 线粒体自噬水平，再用线粒体自噬抑制剂3-MA处理PC12细胞，检测细胞活性氧含量，结果如下图所示。另有研究表明，上调BINP3基因的表达可促进线粒体自噬。下列说法错误的是（ ）
A. 被活性氧损伤后的线粒体可通过线粒体自噬途径，最终被细胞中的溶酶体降解
B. 与常氧相比，适度低氧时线粒体自噬的水平提高使得细胞内活性氧含量基本不变
C. 适度低氧时用3-MA处理PC12细胞，可能会引起BINP3基因的表达上调
D. 严重低氧时用3-MA处理PC12细胞，对线粒体自噬不再有抑制效应
【答案】CD
【解析】
【分析】图1中适度低氧（10%O2）情况下线粒体自噬水平相对值升高，严重低氧（0.3%O2）情况下线粒体自噬水平相对值下降，图2用线粒体自噬抑制剂3-MA处理PC12细胞，检测细胞活性氧含量结果，适度低氧（10%O2）情况下实验组与对照组相差最多，说明适度低氧可以激活线粒体自噬来清除活性氧。
【详解】A、细胞自噬过程中，需要溶酶体参与；被活性氧损伤后的线粒体可通过线粒体自噬途径，最终被细胞中的溶酶体降解，A正确；
B、图1中与常氧相比，适度低氧（10%O2）情况下线粒体自噬水平相对值升高，图2中常氧和适度低氧的对照组活性氧含量相对值基本不变，表明了与常氧相比，适度低氧时线粒体自噬的水平提高使得细胞内活性氧含量基本不变，B正确；
C、图2中适度低氧（10%O2）情况下实验组（3-MA处理PC12细胞）与对照组相差最多，表明了适度低氧时用3-MA处理PC12细胞，可能会抑制BINP3基因的表达上调，C错误；
D、图2中严重低氧时，与对照相比，用3-MA处理PC12细胞活性氧含量相对值升高；表明严重低氧时用3-MA处理PC12细胞，对线粒体自噬仍然有抑制效应，D错误。
故选CD。
15. 单亲二体（UPD）是指子代细胞中两条同源染色体均遗传自一个亲本。如果两条同源染色体均来自同一亲本的同一染色体，则称为单亲同二体（UPiD）；如果其来自同一亲本的两条同源染色体；则称为单亲异二体（UPhD）。UPD发生一般与异常配子的形成有关，在减数分裂过程中，同源染色体或姐妹染色单体不分离会产生较正常配子多一条染色体的二体配子，其与正常配子受精结合形成三体合子。此后，卵裂过程中若丢失其中一条染色体就可能形成UPD。下列说法正确的是（ ）
A. 三体合子在卵裂过程中只有丢失的染色体来自正常配子，才会导致UPD
B. UPiD的发生与减数分裂Ⅱ期姐妹染色单体不分离形成的二体配子有关
C. 若二体卵细胞与正常精子受精，卵裂过程中将母源一条染色体丢失后可能形成UPhD
D. UPD并不一定致病，若致病通常会引起常染色体隐性遗传病
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、减数分裂的过程：
（1）细胞分裂前的间期，进行DNA和染色体的复制，染色体数目不变，DNA数目变为原细胞的两倍。
（2）减Ⅰ前期同源染色体联会形成四分体；减Ⅰ中期同源染色体对称排列在赤道板两侧；减Ⅰ后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合，移向细胞两极；减Ⅰ末期细胞一分为二，形成两个子细胞。减Ⅱ前期染色体散乱排布；减Ⅱ中期染色体着丝粒排在赤道板上；减Ⅱ后期染色体着丝粒分裂，染色体移向两极；减Ⅱ末期细胞一分为二，形成四个子细胞。
2、根据题意，单亲二体（UPD）是指子代细胞中两条同源染色体均遗传自一个亲本。UPD发生一般与异常配子的形成有关，在减数分裂过程中，如果两条同源染色体均来自同一亲本的同一染色体，即减数第二次分裂的后期异常，同一染色体的着丝粒分裂后，两条单体形成的染色体移向一极，则称为单亲同二体（UPiD）；如果其来自同一亲本的两条同源染色体；即减数第一次分裂的后期异常，导致同源染色体移向一极，则称为单亲异二体（UPhD）。
【详解】A、根据题意，单亲二体（UPD）是指子代细胞中两条同源染色体均遗传自一个亲本。异常配子与正常配子受精结合形成三体合子，三体合子卵裂过程中只有丢失的染色体来自正常配子，才会导致UPD，A正确；
B、根据题意，如果两条同源染色体均来自同一亲本的同一染色体，则称为单亲同二体（UPiD），即UPiD的发生与减数分裂Ⅱ后期同一染色体着丝粒分裂后，姐妹染色单体不分离形成的二体配子有关，B正确；
C、根据题意，如果其来自同一亲本的两条同源染色体，则称为单亲异二体（UPhD），即此时是由于减数第一次分裂后期同源染色体未分离造成的，若二体卵细胞与正常精子受精，卵裂过程中将父源一条染色体丢失后才可能形成UphD，C错误；
D、根据题意，单亲二体（UPD）是指子代细胞中两条同源染色体均遗传自一个亲本，包括两条同源染色体均来自同一亲本的同一染色体或来自同一亲本的两条同源染色体，因此UPD并不一定致病，若致病通常会引起常染色体隐性遗传病，D正确。
故选ABD。
16. 下图是人体生命活动的调节模式图，其中甲～丁表示不同的分泌细胞，①～④表示不同的靶细胞。下列说法错误的是（ ）
A. 若①能分泌含碘元素激素，则甲细胞分泌的可能是促甲状腺激素释放激素
B. 若②能对原尿中的水分进行重吸收，则乙的分泌活动通常受下丘脑的支配
C. 若③能对原尿中的Na+进行重吸收，则丙可能为肾上腺皮质细胞
D. 若④能分泌促性腺激素，则图中丁释放的信息分子是神经递质
【答案】ABD
【解析】
【分析】据图可知，图中主要为体液调节，丁细胞为神经内分泌细胞。甲、乙、丙、丁均可产生信息分子，通过血液运输，因此图中信息分子可能都是激素。
【详解】A、若①能分泌含碘元素的激素，则为甲状腺激素，①为甲状腺细胞。而甲细胞分泌的可能是促甲状腺激素释放激素不能作用于甲状腺细胞，A错误；
B、若②能对原尿中的水分进行重吸收，则②为肾小管和集合管，则乙为下丘脑分泌抗利尿激素，B错误；
C、若③能对原尿中的Na+进行重吸收，则丙可能为肾上腺皮质细胞能分泌醛固酮，C正确；
D、若④能分泌促性腺激素，则④为垂体，则图中丁释放的信息分子是神经递质不能作用于垂体，D错误。
故选ABD。
17. 玉米螟是玉米田中的常见害虫，引入步行虫能有效地治理玉米螟。科研人员研究了一块玉米田生态系统的能量流动关系，结果如下图。下列叙述正确的是（ ）
A. 该生态系统的能量流动和物质循环在玉米、玉米螟和步行虫之间进行
B. 步行虫粪便中的能量属于玉米螟同化量中部分流入分解者的能量
C. 种植玉米的过程需要不断地除草，可以使能量更多地流向对人类最有益的部分
D. 该玉米田生态系统中生产者固定的太阳能约占太阳输入总能量的5%
【答案】BC
【解析】
【分析】某一营养级（最高营养级除外）能量的去向：自身呼吸消耗、流向下一个营养级、被分解者分解利用、未被利用。
【详解】A、玉米、玉米螟和步行虫可形成食物链，生态系统中的能量沿着食物链流动，物质也进行传递，但物质循环发生在生物群落和无机环境之间，A错误；
B、步行虫粪便中的能量属于上一营养级（玉米螟）同化量中部分流入分解者的能量，B正确；
C、种植玉米的过程需要不断地除草，可以使能量更多地流向对人类最有益的部分，C正确；
D、该玉米田生态系统中玉米种群固定的太阳能约占太阳输入总能量的5%，但该玉米田生态系统中生产者不止玉米，D错误。
故选BC。
18. 为提高植物抗病能力，研究人员将抗病基因（含大约260bp）转入到A植物中，然后通过PCR和电泳技术对1～4号A植物的细胞进行检测。该过程所用质粒与含抗虫基因的DNA上相关限制酶的酶切位点分别如图1、2所示，电泳检测结果如图3所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 基因表达载体的构建是培育转基因A植物的核心步骤
B. 构建表达载体时应选用BamHI和HindⅢ这两种限制酶
C. 受体细胞发育为转基因A植物的过程需在固体培养基上培养
D. 由图3电泳结果可知，4号植株转基因获得成功
【答案】BD
【解析】
【分析】基因工程的基本操作程序是：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定，操作过程中需要用到的工具有限制酶、DNA连接酶和载体。
【详解】A、基因工程的基本操作程序中基因表达载体的构建是核心步骤，构建基因表达载体非常关键，决定目的基因是否稳定存在并正常表达，A正确；
B、由图可知：构建基因表达载体时，应选用BclⅠ和HindⅢ这两种限制酶，若用BamHⅠ，则目的基因会因为产生相同的末端而出现自身环化的现象，B错误；
C、受体细胞发育为转基因A植物的过程需要应用植物组织细胞培养技术，需在特定营养条件下的固体培养基上培养，C正确；
D、由图3电泳结果可知，抗病基因片段大约260bp，4号植株电泳结果没有任何条带，所以很可能失败，D错误。
故选BD。
三、非选择题：共59分。
19. 科研人员利用人工气候箱，以某品种草莓为材料，研究环境因素对其叶绿素含量和净光合速率的影响，定期对叶片进行测定，结果见图1、图2。回答下列问题：
（1）分离草莓叶肉细胞中的光合色素需要用到的试剂为____________，层析后的滤纸条上色素带颜色为____________的是叶绿素a，该色素分布的部位进行光合作用相关反应时需要暗反应提供的原料是____________。
（2）由图1、2可知，相对于低温处理，在低温弱光处理下，净光合速率下降得更明显，主要是因为______________。12-18d之间，对照组净光合速率下降，可能的内部因素为____________。
（3）如图3所示，在植物体内，制造并输出有机物的组织器官被称为“源”，接纳有机物用于生长或贮藏的组织器官被称为“库”。若要验证“源”、“库”之间存在上述物质代谢关系，可以使用14CO2饲喂草莓叶片，检测_____________。
（4）光合产物从“源”向“库”主要以______________形式运输，若该过程受阻会导致叶绿体中淀粉积累，进一步会导致_____________膜结构被破坏，从而直接影响光反应的进行。
【答案】（1） ①. 层析液 ②. 蓝绿色 ③. ADP、NADP+、Pi
（2） ①. 在低温弱光处理下，叶绿素含量下降得更显著 ②. 光合作用的酶含量下降（酶活性下降）
（3）果肉细胞中含14C的有机物的含量/有无（果肉细胞中放射性的强度/有无）
（4） ①. 蔗糖 ②. 类囊体
【解析】
【分析】叶绿体的四种色素经层析后，在滤纸条上由上到下依次为橙黄色的胡萝卜素；黄色的叶黄素；蓝绿色的叶绿素a；黄绿色的叶绿素b。其中叶绿素a含量最多，所以最宽。在四种色素中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
【小问1详解】
叶绿体的色素在层析液中的溶解度不同，故分离草莓叶肉细胞中的光合色素需要用到的试剂为层析液；叶绿素a的颜色是蓝绿色；叶绿素可参与光反应过程，光反应可发生水的光解，并产生ATP，需要暗反应提供的原料是ADP、NADP+、Pi。
【小问2详解】
分析题图，辣椒叶片叶绿素含量和净光合速率随着处理时间的延长均呈明显下降趋势，根据实验后低温和低温弱光条件下叶绿素含量差值比实验初始差值可知，在低温处理下，叶绿素含量下降得更明显，而叶绿素参与光反应过程，故在低温弱光处理下，净光合速率下降得更明显；由题意可知CO2供应充足推测，生化反应的进行需要酶的催化，12-18d之间，对照组净光合速率下降，可能的内部因素为光合作用的酶含量下降（酶活性下降）。
【小问3详解】
同位素可用于追踪物质运行和变化的规律，在植物体内，制造并输出有机物的组织器官被称为“源”，接纳有机物用于生长或贮藏的组织器官被称为“库”，若要验证“源”、“库”之间存在上述物质代谢关系，可以使用14CO2饲喂草莓叶片，即用同位素标记“源”，可通过果肉细胞（库）中含14C的有机物的含量/有无（果肉细胞中放射性的强度/有无）。
【小问4详解】
植物光合产物产生器官被称作“源”，光合产物消耗和储存部位被称作“库”，叶片是“源”，从叶肉细胞输出的是蔗糖；光合色素和酶分布在叶绿体的类囊体薄膜上，若叶绿体中的淀粉积累，进一步会导致类囊体膜结构被破坏，从而直接影响光反应的进行。
20. 目前糖尿病发病率居高不下，是严重威胁人体健康的一种疾病。人类的糖尿病分为1、2两种类型。1型糖尿病由胰岛功能减退、分泌胰岛素减少所致；2型一般是机体的胰岛素敏感性下降造成的。图1所示为胰岛素分泌的机理以及在此基础上研究开发出的降糖药物米格列奈钙的作用机制。回答下列问题：
（1）餐后血糖升高可引起下丘脑特定区域兴奋，相关______________（填“交感神经”或“副交感神经”）兴奋，最终神经末梢释放______________与图中胰岛B细胞上的特异性受体结合进而促进胰岛素的分泌，该过程的调节方式是_____________。
（2）由图可知，血糖浓度升高还可以通过细胞膜上______________的运输使进入该细胞的葡萄糖增加，使细胞内的_____________过程加强，从而导致ATP含量上升，进而影响图示ATP敏感型K+通道（KATP）和Ca2+通道的开闭状态，最终促进胰岛素的分泌。米格列奈钙能促进胰岛素分泌小泡内______________的降低和向细胞膜转运，有利于胰岛素的释放。
（3）科研人员以正常大鼠和糖尿病模型大鼠为对象，分别对各组大鼠灌喂给药，2h后测定血糖和胰岛素含量。实验分组和结果如下表
分析上表实验结果，2型糖尿病通过服用______________药物进行治疗效果非常显著，依据是_____________。阿卡波糖也是一种常用的降糖药物，该药物所起的药理作用主要是能够抑制肠道内的多糖、二糖的降解，减缓葡萄糖进入血液的速度，据此推测，阿卡波糖最佳的服用时间为______________（填“饭前半小时服用”或“随第一口餐服用”或“饭后半小时服用”）。
【答案】（1） ①. 副交感神经 ②. 神经递质 ③. 神经调节
（2） ①. GLUT-2 ②. 氧化分解（细胞呼吸、有氧呼吸） ③. pH
（3） ①. 吡格列酮 ②. 模型大鼠甲胰岛素分泌量较多，但靶细胞上的相应受体对胰岛素敏感性较低，患有2型糖尿病，服用吡格列酮后大鼠血糖水平明显下降，但胰岛素分泌量并未明显增多 ③. 随第一口餐服用
【解析】
【分析】由图可知，葡萄糖通过载体蛋白顺浓度梯度进入胰岛B细胞，葡萄糖进入胰岛B细胞后，被氧化分解为CO2和H2O，同时产生ATP，导致ATP上升，进而影响图示ATP敏感的K+通道和Ca2+通道的开闭状态，使K+通道关闭，K+外流停止，使Ca2+通道打开，Ca2+内流促进胰岛素的分泌。
【小问1详解】
餐后血糖升高可引起下丘脑特定区域兴奋，相关副交感神经兴奋，最终神经末梢释放神经递质与图中胰岛B细胞上的特异性受体结合进而促进胰岛素的分泌，该过程的调节方式是神经调节。
【小问2详解】
由图可知，血糖浓度升高还可以通过细胞膜上GLUT-2的运输使进入该细胞的葡萄糖增加，使细胞中的呼吸作用增强，产生的ATP含量增多，进而影响图示ATP敏感型K+通道（KATP）和Ca2+通道的开闭状态，最终促进胰岛素的分泌。米格列奈钙进入胰岛B细胞，与RYR结合，激活内质网，从而促进胰岛素的释放。米格列奈钙能使细胞质中的H+流入小泡内，促进胰岛素分泌小泡内pH的降低和向细胞膜转运，有利于胰岛素的释放。
【小问3详解】
分析上表实验结果，2型一般是机体的胰岛素敏感性下降造成的，模型大鼠甲胰岛素分泌量较多，但靶细胞上的相应受体对胰岛素敏感性较低，患有2型糖尿病，服用吡格列酮后大鼠血糖水平明显下降，但胰岛素分泌量并未明显增多，所以2型糖尿病通过服用吡格列酮血糖降低效果非常显著。阿卡波糖的药理作用主要是能够抑制肠道内的多糖、二糖的降解，减缓葡萄糖进入血液的速度，阿卡波糖最佳的服用时间为随第一口餐服用，不让食物中的糖类分解。
21. 某湖泊由于大量污水排入，造成水体中N、P含量过高而出现水体富营养化，同时水体中也存在很多重金属有害物质，影响了当地人民的正常生产和生活。当地相关部门对该湖泊进行生态修复，修复效果如图1所示，夏季和秋季浮床植物对投放水域的总氮（TN）总磷（TP）指标的去除率如图2所示。回答下列问题：
（1）在进行生态修复时，植物的引种一般会选择本地物种，不选外来物种。原因有二：一方面，外来物种和本地物种在利用同一资源时二者之间就会发生__________重叠，导致种间竞争；另外一方面，由于资源和空间充足、气候适宜、没有天敌，因此外来物种容易呈现__________形增长，破坏生态系统的稳定性，从而打破生态平衡。据此可知，引种时遵循了__________的生态工程原理。
（2）水体富营养化后，当地相关部门最终引入了及范草、苦草和睡莲等植物，这些植物通过与浮游藻类主要竞争__________和无机盐等，可抑制藻类生长，改善水质，并有良好的观赏性，这些体现了生物多样性的___________价值。在该湖泊的修复过程中，其群落演替的类型属于___________。
（3）富集镉的浮床植物必须及时收割并进行无害化处理，一是因为镉等重金属能够通过___________逐级积累和浓缩，在高营养级生物体内富集。二是通过微生物的_________作用，使得镉等重金属又回到水体造成对水体的二次污染。
（4）据图2分析，夏季和秋季氮磷的去除率存在差异的原因可能是__________。
【答案】（1） ①. 生态位 ②. “J” ③. 协调
（2） ①. 阳光 ②. 直接和间接 ③. 次生演替
（3） ①. 食物链和食物网 ②. 分解
（4）相对于秋季，夏季阳光充足，植物生长旺盛，氮磷吸收能力更强（或相对于秋季，夏季微生物分解能力强，可以更多的将含有氮磷的有机物分解后供植物吸收）
【解析】
【分析】1、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括非生物的物质和能量，生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网；生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递；
2、生物多样性的价值：
（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的；
（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）；
（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值；
3、生态位：物种利用各种资源的幅度以及该物种与种群中其他物种关系的总和。决定生活在什么地方，而且决定于它与食物、天敌和其他生物的关系，当两个物种利用同一资源时会出现生态位重叠。
【小问1详解】
在进行生态修复时，植物的引种一般会选择本地物种，不选外来物种。原因有二：一方面，外来物种和本地物种在利用同一资源时二者之间就会发生生态位重叠，导致种间竞争；另外一方面，由于资源和空间充足、气候适宜、没有天敌，因此外来物种容易呈现“J”形增长，破坏生态系统的稳定性，从而打破生态平衡。据此可知，引种时遵循了协调的生态工程原理；
【小问2详解】
水体富营养化后，当地相关部门最终引入了及范草、苦草和睡莲等植物，这些植物通过与浮游藻类主要竞争阳光和无机盐等，可抑制藻类生长，改善水质，并有良好的观赏性，这些体现了生物多样性的直接和间接价值；在该湖泊的修复过程中，其群落演替的类型属于次生演替；
【小问3详解】
富集镉的浮床植物必须及时收割并进行无害化处理，一是因为镉等重金属能够通过食物链和食物网逐级积累和浓缩，在高营养级生物体内富集。二是通过微生物的分解作用，使得镉等重金属又回到水体造成对水体的二次污染；
【小问4详解】
据图2分析，夏季和秋季氮磷的去除率存在差异的原因可能是相对于秋季，夏季阳光充足，植物生长旺盛，氮磷吸收能力更强（或相对于秋季，夏季微生物分解能力强，可以更多的将含有氮磷的有机物分解后供植物吸收）。
22. 人的血清白蛋白在临床上需求量很大，为提高其产量，科学家通过转基因技术和克隆技术培育出能分泌血清白蛋白的奶牛，流程如下图所示，图中数字表示相关的实验操作步骤。据图回答下列问题：
（1）为获得人血清白蛋白基因，首先要从细胞中获取总RNA，通过__________获得cDNA，再进行PCR获得人血清白蛋白。PCR技术需要设计引物，引物的作用是___________。已知引物3'端和模板间发生错配时，不同碱基引发效率存在着很大的差异，当末位的碱基为A时，即使在错配的情况下，也能有引发链的合成，而当末位链为T时，引发链的合成效率大大降低，G、C错配的引发效率介于A、T之间。为保证PCR得到正确扩增产物，引物3'端最好选择___________碱基。
（2）同位酶是指识别相同的序列但切割位点不同的一类限制酶；同尾酶是指识别不同的序列但产生相同的黏性末端的一类限制酶。为成功构建血清白蛋白基因表达载体，且在一定程度上防止重组质粒再次被切割，则可使用__________（填“同位酶”或“同尾酶”）对DNA进行切割。人血清白蛋白cDNA中不含限制酶识别序列，为构建基因表达载体，需在PCR使用的引物的__________（填“3′”或“5′”）端上加入限制酶的识别序列。
（3）进行实验操作步骤①时，需选用___________（填“雄性”或“雌性”）的胚胎细胞。若用体细胞取代胚胎细胞，则经过步骤②后得到早期胚胎的成功率会__________，原因是___________。
（4）得到细胞B时，需将供体细胞A的细胞核注入去核的卵母细胞中，去掉卵母细胞核的原因是__________。
（5）进行实验操作步骤③时，需要定期更换培养液，目的是___________。实验操作步骤④涉及到的现代生物技术有___________（答出2点即可）。
【答案】（1） ①. 逆转录##反转录 ②. 使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸 ③. T
（2） ①. 同尾酶 ②. 5′
（3） ①. 雌性 ②. 降低 ③. 动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难（动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易）
（4）使后代牛的性状主要由供体细胞核决定
（5） ①. 清除代谢产物，（防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，）同时给细胞提供足够的营养 ②. 胚胎分割和胚胎移植
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤包括：获取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内然后生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。
【小问1详解】
从细胞中获取总RNA，通过逆转录，根据碱基互补配对原则获得cDNA。由于DNA聚合酶不能从头合成，所以在PCR中需要加入引物，引物的作用是在合成子链时，使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。由于当末位的碱基为A时，即使在错配的情况下，也能有引发链的合成，而当末位链为T时，引发链的合成效率大大降低，G、C错配的引发效率介于A、T之间。为保证PCR得到正确扩增产物，引物3'端最好选择T碱基。
【小问2详解】
依题意可知，同尾酶是指识别不同的序列但产生相同的黏性末端的一类限制酶。为成功构建血清白蛋白基因表达载体，且在一定程度上防止重组质粒再次被切割，则可使用同尾酶对DNA进行切割。人血清白蛋白cDNA中不含限制酶识别序列，为构建基因表达载体，需在PCR使用的引物的5′端上加入限制酶的识别序列，因为引物的作用是在合成子链时，使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，若将限制酶的识别序列加入3′，使用限制酶切割目的基因时，会破坏目的基因。
【小问3详解】
依题意可知，要培育出能分泌血清白蛋白的奶牛，进行实验操作步骤①时，需选用雌性的胚胎细胞。动物体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难（动物胚胎细胞分化程度低，恢复其全能性相对容易），所以若用体细胞取代胚胎细胞，则经过步骤②后得到早期胚胎的成功率会下降。
【小问4详解】
为了使后代牛的性状主要由供体细胞核决定，故得到细胞B时，需将供体细胞A的细胞核注入去核的卵母细胞中。
【小问5详解】
进行实验操作步骤③时，需要定期更换培养液，目的是清除代谢产物，（防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，）同时给细胞提供足够的营养。实验操作步骤④涉及到的现代生物技术有胚胎分割和胚胎移植。
23. 某种二倍体植物的花色有紫色、蓝色、红色和白色，受两对等位基因A/a和B/b控制，基因控制性状的途径如图所示。该植物的株高有高茎和矮茎，受一对等位基因D/d控制。为研究株高和花色的遗传机制，科研人员以纯合子植株为材料做了如下实验：
实验一：红花矮茎×蓝花矮茎→F1全为紫花矮茎→F1自交得F2，F2有四种花色且均为矮茎，淘汰其中的白花和蓝花植株，其余植株自交得F3，F3中紫花矮茎：红花矮茎：蓝花矮茎：白花矮茎=25：15：5：3
实验二：白花高茎×红花矮茎→F1全为红花高茎→F1自交得F2，F2有红花矮茎、白花高茎、红花高茎三种表型，淘汰其中的白花高茎植株，其余植株自交得F3，F3中红花矮茎：红花高茎：白花高茎=3：2：1
实验三：蓝花高茎×红花矮茎→F1全为紫花高茎→F1自交得F2
回答下列问题：
（1）该植物花色的决定体现了基因可以通过控制______________进而控制生物体的性状。
（2）由实验二、三可知，高茎对矮茎为______________（填“显性”或者“隐性”）性状。由实验一可知，花色遗传_____________（填“遵循”或者“不遵循”）基因的自由组合定律。由实验二可知，A/a和D/d是位于_____________上的两对等位基因。
（3）实验一中F2花色的表现型及分离比为____________。实验二中F1的基因型为_________。
（4）实验三中F2有_____________种表型，其中高茎中的蓝花占比为______________。
【答案】（1）酶的合成控制代谢
（2） ①. 显性 ②. 遵循 ③. 一对同源染色体
（3） ①. 紫花：红花：蓝花：白花=9：3：3：1 ②. AabbDd
（4） ①. 6 ②. 1/4
【解析】
【分析】基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
基因控制生物的性状，基因对性状的控制途径：①基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状；②基因可以通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物的性状，根据题意可知，该植物的花色的决定体现了基因可以通过控制酶的合成控制代谢进而控制生物体的性状。
【小问2详解】
该植物的株高有高茎和矮茎，受一对等位基因D/d控制，由实验二、三可知，高茎与矮茎进行杂交，子代均为高茎，说明高茎为显性性状，矮茎为隐性性状。该植物的花色有紫色、蓝色、红色和白色，受两对等位基因A/a和B/b控制，A_bb为红色，aaB_为蓝色，aabb为白色，A_B_为紫色，假设花色的遗传不遵循基因的自由组合定律，实验一中红花（Ab//Ab）×蓝花（aB//aB）→紫色（Ab//aB），F1自交得F2，F2的基因型为Ab//Ab、aB//aB、Ab//aB，并不存在白花植株，与题意不符；假设花色的遗传遵循基因的自由组合定律，实验一中红花（AAbb）×蓝花（aaBB）→紫色（AaBb），F1自交得F2，F2的基因型为A_B_、aaB_、A_bb、aabb，会出现四种花色，与题意相符，因此花色的遗传遵循基因的自由组合定律。实验二中，白花高茎（aabbDD）×红花矮茎（AAbbdd）→F1全为红花高茎（AabbDd），F1自交得F2，假设A/a和D/d是位于一对同源染色体上的两对等位基因，则F2的基因型为aabbDD、aabbDD、AabbDd，表现为白花高茎、红花矮茎、红花高茎，与题意相符；假设A/a和D/d是位于两对同源染色体上的两对等位基因，则F2的基因型为A_bbD_、aabbD_、A_bbdd、aabbdd，表现为红花高茎、白花高茎、红花矮茎、白花矮茎，与题意不符，因此A/a和D/d是位于一对同源染色体上的两对等位基因。
【小问3详解】
由（2）可知，花色的遗传遵循基因的自由组合定律，实验一中红花（AAbb）×蓝花（aaBB）→紫色（AaBb），F1自交得F2，F2的基因型及比例为A_B_、aaB_、A_bb、aabb=9：3：3：1，表型及比例为紫花：红花：蓝花：白花=9：3：3：1。实验二中，白花高茎（aabbDD）×红花矮茎（AAbbdd）→F1全为红花高茎（AabbDd）。
【小问4详解】
实验三中：蓝花高茎（aaBBDD）×红花矮茎（AAbbdd）→F1全为紫花高茎（AaBbDd），A/a和D/d是位于一对同源染色体上的两对等位基因，且aD位于一条染色体上，Ad位于另一条染色体上，F1自交得F2，F2中高茎占3/4，高茎蓝花（aaB_DD）的比例为1/4×3/4=3/16，其中高茎中的蓝花占比为3/16÷3/4=1/4。组别
研究对象
处理方式
血糖（mml/L）
胰岛素（mlU/L）
1
正常大鼠
4.3
121
2
模型大鼠甲
葡萄糖
6.6
264
3
模型大鼠乙
葡萄糖
6.6
95
3
模型大鼠甲
葡萄糖+米格列奈钙
4.8
253
4
模型大鼠乙
葡萄糖+米格列奈钙
4.4
225
5
模型大鼠甲
葡萄糖+吡格列酮
4.5
127
6
模型大鼠乙
葡萄糖+吡格列酮
5.1
92
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