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天津市第一中学2023-2024学年高三下学期5月月考生物试卷 （学生版+教师版）
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祝各位考生考试顺利！
第Ⅰ卷（本卷共12道题,每题4分,共48分）
1. 乳酸菌、黑藻叶肉细胞、人体小肠上皮细胞虽形态各异， 但它们也有共同之处， 表现在（ ）
A. 有细胞膜和核膜B. 可进行有丝分裂
C. 以 DNA 作为遗传物质D. 线粒体中进行能量转换
【答案】C
【解析】
【分析】1、动物细胞与植物细胞相比，动物细胞中特有的细胞结构为中心体，植物细胞中特有的结构为：细胞壁、叶绿体、液泡。
2、原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色体；原核细胞只有核糖体一种细胞器，但部分原核细胞也能进行有氧呼吸和光合作用，如蓝细菌；
3、细胞类生物（包括原核生物和真核生物）的遗传物质均为DNA。
【详解】A、乳酸菌是原核生物，没有核膜、核仁，但具有细胞膜，A错误；
B、乳酸菌是原核生物，进行的是二分裂，黑藻叶肉细胞、人体小肠上皮细胞是高度分化的细胞，不进行有丝分裂，B错误；
C、乳酸菌、黑藻叶肉细胞、人体小肠上皮细胞都含有DNA和RNA，都已DNA作为遗传物质，C正确；
D、乳酸菌是原核生物，没有线粒体，D错误。
故选C。
2. 胃液中的盐酸由壁细胞分泌，胃液中的H⁺浓度比血浆H⁺浓度高3×106倍，H⁺的分泌是依靠壁细胞顶端的H+-K+质子泵实现的，如图所示。未进食时，壁细胞内的质子泵被包裹在囊泡中并储存在细胞质中；壁细胞受食物刺激时，囊泡可移动到壁细胞顶膜处发生融合。下列说法正确的是（ ）
A. Cl⁻进出壁细胞的跨膜方式相同
B. 受食物刺激时壁细胞朝向胃腔的膜面积有所减小
C. 餐后血液 pH 可能会出现暂时偏高现象
D. 盐酸会刺激胃黏膜产生促胰液素，促进胰液分泌，进而促进消化
【答案】C
【解析】
【分析】1、主动运输的特点：(1)逆浓度梯度运输；(2)需转运蛋白的协助；(3)需消耗能量。2、协助扩散的特点：(1)顺浓度梯度运输；(2)需转运蛋白的协助；(3)不需消耗能量。
【详解】A、Cl-进入壁细胞是由低浓度运输到高浓度，属于主动运输；Cl-运出壁细胞是由高浓度运输到低浓度，属于协助扩散，A错误；
B、盐酸分泌时壁细胞朝向胃腔的膜会有囊泡的融合，膜面积有所增大，B错误；
C、餐后囊泡可移动到壁细胞顶膜处发生融合，血液中H+减少，pH会出现暂时偏高现象，C正确；
D、盐酸会刺激小肠黏膜产生促胰液素，促进胰液分泌，进而促进消化，D错误。
故选C。
3. 棉蚜虫排泄的蜜露含有丰富的糖、氨基酸等营养物质，为蚁所嗜食；蚁可为棉蚜虫清除排泄物并助其搬迁扩散、驱除天敌，棉蚜虫的爬迁蔓延还受光的影响；棉蚜虫受到天敌攻击时会立即释放告警外激素，通知同类个体逃避；棉田中插种的高粱可以招引天敌从而控制棉蚜虫的数量。下列说法错误的是（ ）
A. 棉蚜虫与蚁的种群密度可能存在正相关
B. 棉蚜虫的化学信息可来自于非生物环境和生物个体或群体
C. 棉田插种高粱属于生物防治
D. 信息传递还能调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统的信息传递
1、概念：信息一般是指日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。
2、种类（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。（2）化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸，动物的性外激素等。（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。
【详解】A、由题意可知，棉蚜虫与蚁为互利共生关系，二者种群密度可能存在正相关，A正确；
B、棉蚜虫的化学信息（蜜露、警外激素）可来自于生物个体或群体，B错误；
C、棉田中插种的高粱可以招引天敌从而控制棉蚜虫的数量，属于生物防治，C正确；
D、信息传递在群落、生态系统层面的功能为调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定，D正确。
故选B。
4. 芬太尼作为一种强效止痛剂适用于各种疼痛及手术过程中的镇痛，其镇痛机制如下图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 芬太尼与芬太尼受体结合，促进神经元K+的外流
B. 神经元K+外流引发的电位变化促进了Ca2+的内流
C. Ca2+的内流促进神经递质释放，引发突触后神经元兴奋
D. 芬太尼通过抑制突触间的信号传递缓解大脑皮层产生的疼痛信号
【答案】B
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间传递时要经过突触，当神经末梢有神经冲动传来 时，突触前膜内的突触小泡受到刺激，就会释放神经递质，神经递质扩散通过突触间隙，然后与突触后膜上的特异性受体结合，引发突触后膜电位变化。
【详解】A、据图可知，芬太尼与芬太尼受体结合时，促进了钾离子的外流，A正确；
B、据图可知，神经元K+外流时，对于Ca2+的内流是抑制作用，B错误；
C、据图可知，Ca2+的内流能够促进突触小泡与突触前膜融合，进而促进神经递质的释放，引发突触后膜的Na+内流，引起下一个神经元兴奋，C正确；
D、据图可知，芬太尼与芬太尼受体结合后，会促进K+外流，K+外流会导致膜电位发生变化，从而抑制Ca2+内流，Ca2+的缺乏会影响神经递质的释放，进而影响兴奋在神经元之间的传递，D正确。
故选B。
5. 以下实验方法与研究目的不相符的是（ ）
A. 用差速离心法分离不同的细胞器
B. 用同位素示踪法研究光合作用中氧气的来源
C. 用测交法研究豌豆高茎与矮茎的显隐性关系
D. 用样方法调查蒲公英的种群密度
【答案】C
【解析】
【分析】（1）差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。（2）同位素示踪法：用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，用于示踪物质的运行和变化规律。（3）具有一对相对性状的两个纯合的亲本杂交，在F1中显现出来的性状，叫作显性性状。（4）估算种群密度最常用的方法之一是样方法：在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度的估算值。
【详解】A、由于细胞内不同细胞器的大小不同，所以常用差速离心法分离细胞内不同的细胞器，A正确；
B、1941年代，美国科学家鲁宾和卡门用同位素示踪法（用18O分别标记CO2和H2O，一组给植物提供C18O2和H2O，另一组给植物提供CO2和H218O，分析两组植物释放的O2）研究了光合作用中氧气的来源，B正确；
C、用杂交法研究豌豆高茎与矮茎的显隐性关系，即让纯种高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，在F1中显现出来的性状即为显性性状，C错误；
D、调查蒲公英等植物的种群密度，通常采用样方法，D正确。
故选C。
6. 癌症患者进行化疗或放疗之后，体内白细胞数量大幅度降低，可以注射粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）增加白细胞的数量。在自然条件下，此细胞因子的含量很低，很难获得。某科研团队将人的GM-CSF基因导入大肠杆菌，大量生产重组GM-CSF，满足了临床需求。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 可通过PCR的方法获取GM-CSF基因
B. 构建GM-CSF基因表达载体需要限制酶和DNA聚合酶
C. 基因表达载体上的复制原点可以调控GM-CSF基因的表达
D. 可通过显微注射的方式将GM-CSF基因导入大肠杆菌
【答案】A
【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。
【详解】A、PCR是一项体外扩增DNA分子的技术，可用于目的基因的获取及扩增，故可通过PCR的方法获取GM-CSF基因，A正确；
B、构建GM-CSF基因表达载体是基因工程的核心，该过程需要限制酶和DNA连接酶，B错误；
C、基因表达载体上的启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，可以调控GM-CSF基因的表达，C错误；
D、大肠杆菌属于原核生物，将目的基因导入原核生物的方法是钙离子处理法（感受态细胞法），D错误。
故选A。
7. 真核生物的核糖体含有4种RNA分子，即：5SrRNA、5.8SrRNA、18SrRNA、28SrRNA。核仁中含有成百上千个相同的rRNA基因，其先转录出45SrRNA前体，再经多次酶切加工，切除5'和3'端以及中间不需要的序列，依次形成18SrRNA、5.8SrRNA、28SrRNA。5SrRNA基因位于核仁之外并广泛分布，转录出的5SrRNA直接参与核糖体亚基的构成。下列叙述正确的是（ ）
A. 一个基因正常表达的功能产物可能有多种
B. 45SrRNA前体经酶切加工后能编码氨基酸序列
C. rRNA成熟之前均需要经过一定程度的酶切加工
D. 参与核糖体构成的rRNA均在核仁内转录形成
【答案】A
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要解旋酶和RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA等。
【详解】A、基因的表达包括转录和翻译过程，分析题意可知，rRNA基因其先转录出45SrRNA前体，再经多次酶切加工，切除5'和3'端以及中间不需要的序列，依次形成18SrRNA、5.8SrRNA、28SrRNA，故一个基因正常表达的功能产物可能有多种，A正确；
B、45SrRNA前体是核糖体RNA的前体物质，经酶切加工后参与构成核糖体，而能编码氨基酸序列的是mRNA，B错误；
C、分析题意可知，转录出的5SrRNA直接参与核糖体亚基的构成，故rRNA成熟之前并非均需要经过一定程度的酶切加工，C错误；
D、5SrRNA基因位于核仁之外并广泛分布，该rRNA并非在核仁内转录，D错误。
故选A。
8. 有氧条件下，细胞质基质中的NADH不能直接进入线粒体。一部分 NADH 所携带的氢可通过α-磷酸甘油穿梭途径进入线粒体，被FAD接受形成FADH2，最终与氧气发生氧化反应生成水并释放能量。具体过程如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 无氧条件下，NADH 可在细胞质基质中将丙酮酸还原为乳酸和二氧化碳
B. NADH 也能在线粒体内膜产生，经过一系列化学反应与氧气结合形成水并释放大量能量
C. α-磷酸甘油脱氢酶可催化不同的化学反应说明酶不具有专一性
D. NADH 携带的氢借助α-磷酸甘油进入线粒体，说明α-磷酸甘油具有较强的脂溶性
【答案】D
【解析】
【分析】1、有氧呼吸过程：有氧呼吸第一阶段，在细胞质基质，1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的NADH，释放少量的能量；第二阶段，在线粒体基质，丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和NADH，释放少量的能量；第三阶段，在线粒体内膜，前两个阶段产生的NADH，经过一系列反应，与氧气结合生成水，释放出大量的能量。
2、无氧呼吸过程：无氧呼吸第一阶段，在细胞质基质，1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的NADH，释放少量的能量；第二阶段，在细胞质基质，丙酮酸不彻底分解成乳酸或二氧化碳和酒精，释放少量的能量；
【详解】A、无氧条件下，NADH可在细胞质基质中将丙酮酸还原为乳酸时，不会产生二氧化碳，A错误；
B、由题意可知，有氧条件下，NADH可在细胞质基质和线粒体基质中产生，不能在线粒体内膜产生，B错误；
C、酶的专一性是指酶只能催化一种或一类化学反应，α-磷酸甘油脱氢酶可催化不同的化学反应，不能说明酶不具有专一性，C错误；
D、NADH携带氢借助α-磷酸甘油进入线粒体基质，需要跨双层膜，说明α-磷酸甘油具有较强的脂溶性，D正确。
故选D。
9. 凝胶阻滞试验（EMSA）的基本原理是：荧光标记的DNA 与蛋白质结合后分子量增大，电泳后通过荧光检测可在相应位置显示出阻滞条带。已知O2蛋白通过与ZmGRAS11基因启动子区的mtif序列结合来调控 ZmGRAS11基因的表达，科学家为证实mtif 序列是与O2蛋白结合的关键序列，利用荧光标记的mtif序列作为指示探针，无荧光标记的mtif序列（WT）和无荧光标记的突变mtif序列（M1-M6）作为7种竞争探针如下表所示，分别加入了相应泳道进行EMSA 试验，实验结束后进行荧光检测，结果如下图所示，下列说法错误的是（ ）
注：“+”表示加入相应物质；“-”表示未加入相应物质；竞争探针足够多
A. 图中“?”是指荧光标记的指示探针
B. 泳道3无阻滞条带的原因是O2蛋白全部与WT 探针结合
C. 突变的竞争探针中M3 与O2蛋白结合能力最弱
D. 突变探针M4、M5、M6发生了相同数目的碱基替换，但对其与O2蛋白结合能力影响相对较小的是 M6
【答案】C
【解析】
【分析】凝胶阻滞试验，又叫DNA迁移率变动的实验，是在80年代初期出现的用于在体外研究DNA与蛋白质相互作用的一种特殊的凝胶电泳技术。该方法用来研究DNA与特异性蛋白的相互作用，通常是放射性标记的DNA片段与纯化蛋白，或提取物中的蛋白混合物相结合，然后在非变性凝胶中分析该产物。与游离DNA相比，蛋白质-DNA复合物的迁移率将降低，因此，与游离DNA相对应，人们将观察到带中的“阻滞”。
【详解】A、泳道1，没有加O2蛋白和竞争探针以及“?”，且只有一条指示探针条带，说明图中“?”是指荧光标记的指示探针，A正确；
B、泳道3，加入了O2蛋白和无荧光标记的竞争探针WT探针以及荧光标记的指示探针，只有一条指示探针条带，且于泳道1的指示探针条带宽度相同，说明O2蛋白没有与荧光标记的指示探针结合，都与无荧光标记的竞争探针WT探针结合了，所以观察不到阻滞条带，B正确；
C、分析泳道1和2结果可知，O2蛋白与荧光标记的指示探针结合越多阻滞条带就会越宽，指示探针条带就会越窄，而对于加入无荧光标记的突变竞争探针会竞争性的与O2蛋白结合，从而使指示探针的条带会变宽，阻滞条带就会变窄，且突变的竞争探针与O2蛋白结合能力越强，阻滞条带就会越窄，加入M3的泳道没有阻滞条带，说明突变的竞争探针中M3与O2蛋白结合能力最强，C错误；
D、加入无荧光标记的突变竞争探针会竞争性的与O2蛋白结合，从而使指示探针的条带会变宽，阻滞条带就会变窄，且突变的竞争探针与O2蛋白结合能力越强，阻滞条带就会越窄，加入突变竞争探针M4、M5、M6的泳道，M6的阻滞条带最窄，说明突变的竞争探针中M6与O2蛋白结合能力最强，即M6发生的碱基替换，对其与O2蛋白结合影响相对较小，D正确。
故选C
10. 鳄雀鳝是鱼类中的活化石，它和恐龙同一时代，鳞片坚硬、肉质粗糙，是肉食性鱼类，缺乏天敌，被称为“顶级淡水鱼杀手”，内脏和鱼卵都有剧毒，其内脏污染物富集程度很高，不具备经济价值。下列叙述错误的是（ ）
A. 鳄雀鳝进入天然水域会直接导致该地水生生物的多样性降低
B. 鳄雀鳝同化能量的绝大部分以粪便的形式进人分解者的体内
C. 鳄雀鳝至少处于第三营养级，在所属食物链中富集的污染物最多
D. 鳄雀鳟的内脏和鱼卵有剧毒对其发展成为入侵物种有利
【答案】B
【解析】
【分析】1、生物入侵是指某物种由它的原产地经自然或人为途径迁移到另一个新的环境，并对当地生物多样性造成危害的过程。
2、物种入侵会破坏原有生态系统的稳定性和生态平衡，是生态系统的生物多样性受到严重威胁，引发生态危机。
3、能量流动过程中能量关系：摄入量=同化量+粪便量；同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能量；生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量。
【详解】A、鳄雀鳝食性广泛，缺乏天敌，进入天然水域会直接导致该地水生生物的多样性下降，A正确；
B、鳄雀鳝的粪便中的能量不属于它的同化量的一部分，B错误；
C、鳄雀鳝是一种肉食性鱼类，至少处于第三营养级，因缺乏天敌，属于最高营养级，在所属食物链中富集的污染物最多，C正确；
D、鳄雀鳟的内脏和鱼卵有剧毒，鳄雀鳝会用毒素来保护自己的鱼卵不被吃掉，对其发展成为入侵物种有利，D正确。
故选B。
阅读材料, 回答下列小题
阿尔茨海默病（AD）是一种神经系统退行性疾病。AD的两大主要病例特征为β-淀粉样蛋白（Aβ）沉积形成老年斑诱发炎症反应，和Tau蛋白过度磷酸化导致神经纤维缠结。两种情况均会引起神经元凋亡，使患者记忆力衰退。下图是小胶质细胞（MC细胞）清除Aβ沉积时诱发产生炎症反应的机制，小胶质细胞可通过吞噬作用去除变性蛋白和突触连接。
11. 由题干信息和上图可知，当Aβ沉积时，MC细胞中不会发生（ ）
A. K酶和IK的磷酸化B. NF 抑制 IL-1 基因的表达
C. 吞噬并清除Aβ蛋白D. 大量释放 IL-1
12. Aβ沉积会进一步促进MC内的NLRP3炎性小体，从而导致额外的Aβ沉积形成，还会促进Tau蛋白的过磷酸化，进而放大神经炎症，引起神经元损伤。下列关于炎症反应的叙述正确的是（ ）
A. 巨噬细胞可能参与炎症反应B. 炎症反应属于机体的第一道防线
C. 细胞坏死一般不会引起炎症反应D. 神经炎症的放大是机体的负反馈调节
【答案】11. B 12. A
【解析】
【分析】1、溶酶体是“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。被溶酶体分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则被排出细胞外。溶酶体中的水解酶是蛋白质，在核糖体上合成；
2、阿尔茨海默病（AD，俗称“老年痴呆”）是一种严重的中枢神经系统退行性疾病．研究表明，AD病人的神经细胞外β淀粉样蛋白（Aβ）沉积，这种物质的沉积会损坏周围神经细胞膜和线粒体膜，导致神经细胞的损伤。病变个体中Aβ的沉积使突触小体中线粒体损伤，引起乙酰胆碱（一种神经递质）的合成和释放量减少，兴奋在神经细胞之间的传递速率减慢，病人表现出记忆障碍。
【11题详解】
A、当Aβ沉积时，MC细胞中会发生K酶和IK的磷酸化，A不符合题意；
B、当Aβ沉积时，MC细胞中NF 促进 IL-1 基因的表达，B符合题意；
C、图是小胶质细胞（MC细胞）清除Aβ沉积时诱发产生炎症反应的机制。当Aβ沉积时，MC细胞中会发生吞噬并清除Aβ蛋白，C不符合题意；
D、当Aβ沉积时，MC细胞会大量释放 IL-1，引起炎症反应，D不符合题意。
故选B。
【12题详解】
A、当Aβ沉积时会引起炎症细胞因子增多，进而引起免疫反应，巨噬细胞作为免疫细胞可能参与炎症反应，A正确；
B、炎症反应属于机体的针对病原体感染的第二道防线，B错误；
C、细胞坏死对人体不利，可能引起炎症反应，C错误；
D、神经炎症放大没有体现机体的负反馈调节，是病理现象，D错误。
故选A。
第Ⅱ卷（本卷共5道题, 共52分）
13. 2023年8月24日，日本福岛第一核电站启动核污染水排海。受这一事件影响，我国暂停进口日本水产品，对于淡水养殖产品的需求快速增加。请回答下列问题：
（1）核污染水含有多种放射性物质，可能通过引起 对生物造成的影响。
A. 基因突变B. 基因重组C. 染色体变异
（2）放射性物质可能会以食物链为途径通过________作用最终进入人体，因此引起大量民众恐慌，进而增大了对淡水养殖品的需求。淡水养殖通常选择在鱼塘、湖泊等地方，养殖单一鱼种（如鲤鱼）时，对其环境容纳量的研究具有重要的参考意义。为了获得最大的持续捕捞量，环境容纳量对应的数量____（是/不是）最佳的养殖规模。可通过__________法调查其种群密度，以确定捕捞强度。
（3）淡水养殖经常选择对多个鱼种立体混养，以使经济收益最大化。四大家鱼青、草、鲢、鳙混养就是非常好的例子，四大家鱼在水体中取食和栖息的水层不同，这体现了群落的__________结构。
（4）由于水的密度在4℃时最大，在季节变换的过程中，气温改变将引起水面温度改变，进而改变水体密度，从而引起水体出现垂直方向上的环流，风的作用又会加剧水的对流混合，这种现象在春秋季最为明显。下图表示典型温带深湖水温的垂直分布状态的季节性差异。春季环流可显著提高湖中总的生命活动的原因有很多，如春季环流可提高下层水体中_______的含量来增强分解者对沉积物的分解作用，也可提高上层水体中__________的含量来增强浮游藻类的光合作用。
（5）淡水养殖时，为了实现少投入、多效益、可持续的发展理念，需选择多种生物成分并合理布设，同时还要尽量减少水体污染物，这主要是体现了生态工程中的_________原理。
【答案】（1）AC （2） ①. 生物富集 ②. 不是 ③. 标记重捕
（3）垂直 （4） ①. 溶解氧（O2） ②. 无机盐（或CO2）
（5）自生
【解析】
【分析】1、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。
2、基因重组就是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
3、生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。
4、生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度 的现象，称作生物富集。
【小问1详解】
核辐射可改变DNA结构，引起基因突变，也可改变染色体片段，引起染色体变异，AC符合题意，BD不符合题意。故选AC。
【小问2详解】
生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度 的现象，称作生物富集。放射性物质可能会以食物链为途径通过生物富集作用最终进入人体。为了获得最大的持续捕捞量，要使捕捞后种群数量保持最大增长速率，种群最大增长速率为环境容纳量的一半，因此，环境容纳量对应的数量不是最佳的养殖规模。鱼类活动能力强，活动范围大，可通过标记重捕法调查其种群密度，以确定捕捞强度。
【小问3详解】
根据不同种类鱼食性的不同、生活的空间不同，把多种鱼混养，可充分利用鱼塘中的食物和空间资源，这体现了群落的垂直结构。
【小问4详解】
上层水可与空气进行氧气交换，藻类光合作用产生氧，水层中溶解氧含量相对高，下层水中富含经微生物分解作用产生的无机盐。春季环流可使水体中上层水和下层水充分混合，提高下层水体中溶解氧的含量来增强沉积物的分解作用，也可提高上层水体中无机盐（或CO2）的含量来增强浮游藻类的光合作用。
【小问5详解】
由生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。符合自生原理的生态系统经各种生物的自组织、自我优化、自我调节、自我更新，物种多样性增加。选择多种生物成分并合理布设，同时还要尽量减少水体污染物，使环境更适宜各种生物生存，因此，这主要是体现了生态工程中的自生原理。
14. 胞间连丝（如图）是连接两个相邻植物细胞的胞质通道，可进行物质交换，它允许一些分子如激素、光合产物等通过，在控制植物的发育及植物生理功能协调中发挥至关重要的作用。
（1）图中结构甲是由细胞某结构转变而来，贯穿胞间连丝。有研究显示该结构可能与脂质合成和运输有关，推测该结构最可能来自 。
A. 线粒体B. 内质网C. 高尔基体D. 细胞膜
（2）胞间连丝根据其形成方式可分为初生胞间连丝和次生胞间连丝，其中初生胞间连丝是在新的细胞壁产生时形成的，推测初生胞间连丝最可能形成于细胞周期的_____（G1/S/G2/前/中/后/末）期。
（3）植物叶肉细胞光合作用产生的蔗糖会依次通过方式①、方式②进入筛管-伴胞复合体（如图），再由筛管运输至植物体其他器官。用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片后，上图中蔗糖的运输速率降低。该抑制剂最可能影响了方式_________（选填①或②）
植物幼苗存在向光性（如图1），有研究发现向光性现象与胞间连丝有关。胞间连丝颈区胼胝质的沉积会影响物质经胞间连丝的运输，gs18基因编码的蛋白质可影响胼胝质的沉积。由此，学者构建了gs18基因表达下调的植株，与野生型一起接受单侧光刺激，结果如图2和图3。
（4）下列有关图1中幼苗说法正确的是 。
A. 背光侧和向光侧生长素分布不均
B. 体现了生长素的调节作用具有两重性
C. 背光侧细胞的伸长受到了抑制
D. 生长素由合成部位经极性运输至下胚轴发挥作用
（5）根据图2结果分析，gs18基因编码蛋白质_________（有利于/不利于）幼苗下胚轴生长素浓度梯度的维持。研究人员在实验中还发现，背光侧生长素的积累能进一步促进gs18基因的表达，这种调节机制属于_____（正/负）反馈调节。
【答案】（1）B （2）末
（3）② （4）AD
（5） ①. 有利于 ②. 正
【解析】
【分析】1、生长素主要在幼嫩的芽、叶、发育中的种子中合成，主要集中在生长旺盛的部位。在幼根中，生长素只能进行极性运输，即从形态学上端运输到形态学下端。
2、生长素作用具有两重性：即低浓度促进生长，高浓度抑制生长。
【小问1详解】
A、线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所，A错误；
B、内质网与脂质合成和细胞间脂质运输有关，B正确；
C、高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装和发送，C错误；
D、细胞膜与脂质代谢无关，D错误。
故选B。
【小问2详解】
植物细胞有丝分裂末期，赤道板的位置会形成细胞板，细胞板逐渐扩展形成新的细胞壁，据题意“初生胞间连丝是在新的细胞壁产生时形成的”，推测初生胞间连丝最可能形成于细胞周期的末期。
【小问3详解】
①为蔗糖运输至维管束鞘细胞，②为蔗糖从维管束鞘细胞运至筛管-伴胞复合体，①的运输经过的是胞间连丝（通道），②则是通过细胞膜。用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片后，上图中蔗糖的运输速率降低，该抑制剂最可能影响了方式②。
【小问4详解】
A、在单侧光的照射下，背光侧和向光侧生长素分布不均，背光侧的生长素浓度更高，促进生长效果更好，A正确；
B、向光侧的生长素比背光侧的生长素浓度更低，促进生长效果没有背光侧好，无法体现生长素的两重性（低浓度促进生长，高浓度抑制生长），B错误；
C、背光侧细胞比向光侧生长快，说明背光侧的细胞伸长受到了促进，C错误；
D、生长素由合成部位经极性运输（从形态学上端运输至形态学下端）至下胚轴发挥作用，D正确。
故选AD。
【小问5详解】
根据图2结果分析，gs18基因表达下调的植株直立生长，说明背光侧和向光侧的生长素浓度相同，据此可以推测gs18基因编码的蛋白质有利于幼苗下胚轴生长素浓度梯度的维持。研究人员在实验中还发现，背光侧生长素的积累能进一步促进gsl8基因的表达，gsl8基因的表达产生的相应蛋白质又进一步导致生长素的分布不均，这种调节机制属于正反馈调节。
15. 虎的性别决定方式为XY型，野生型虎毛色为黄色底黑条纹（黄虎），此外还有白虎、金虎和雪虎等毛色变异，科研人员对虎毛色形成机理进行研究。
（1）若白虎是由黄虎的单基因突变引起的，据图1所示家系分析白色性状的遗传方式，可以排除的是________________________（不考虑 XY同源区段）。选择子代3、4黄虎相互交配，能否根据后代的性状表现判断遗传方式?______（填“能”或“不能”）
（2）虎的毛发分为底色毛发和条纹毛发两种，毛发颜色由毛囊中的黑色素细胞分泌的真黑色素和褐黑色素决定。褐黑色素使毛发呈现黄色，真黑色素使毛发呈现黑色。几种虎的毛发颜色如图2。常染色体上S基因编码的S蛋白是某条褐黑色素和真黑色素合成途径的必要蛋白，E基因表达产物激活真黑色素的合成，是真黑色素合成的另一条途径。白虎和几乎纯黄的金虎的毛色性状均为单基因隐性突变。
①测序发现，白虎的S基因突变导致其功能丧失。从基因表达的角度分析，白虎性状出现的原因是：底色毛发中______________，条纹毛发中______________________。
②DP细胞分泌的A蛋白作用于黑色素细胞，促进真黑色素转化成褐黑色素。金虎的DP细胞中C基因突变导致C蛋白功能丧失，研究发现C蛋白不影响A基因的表达，只降解胞外A蛋白。为验证上述结论，研究者将相关基因导入敲除C和A基因的受体细胞，导入基因和部分电泳结果如图所示。请在答题卡的相应位置补充出应有的电泳条带。______________
【答案】（1） ①. 伴Y染色体遗传、伴X 染色体显性遗传 ②. 能
（2） ①. E基因不能表达，S基因突变，无法表达出正常的S蛋白，真黑色素与褐黑色素均无法合成，呈现白色 ②. E基因正常表达，从而激活真黑色素的合成，呈现黑色 ③.
【解析】
【分析】1、系谱图中遗传方式的判断方法：若父病子全病，且患者只有男性，则是伴Y遗传。排除了伴Y遗传，再判断致病基因的显隐性，“无中生有”（父母没该病，孩子患了该病）为隐性，隐性就看女患者，若其父亲和儿子皆病，则可能是伴X隐性遗传，若其父亲或儿子无病，则一定是常染色体隐性遗传；“有中生无”（父母都有该病，孩子没有该病）为显性，显性就看男患者，其母亲和女儿皆病，可能是伴X显性遗传病，若其母亲或女儿无病，一定为常染色体显性遗传病。推断可能性时，若连续遗传，可能是显性遗传病。看遗传方式，假设患者男女比例相当，可能是常染色体遗传，假设患者男多于女或女多于男，可能是伴性遗传。
2、电泳法利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现各种分子的分离。
【小问1详解】
白虎是由黄虎的单基因突变引起的，即黄虎和白虎是受一对等位基因控制的单基因遗传。若遗传方式是伴Y染色体遗传，则只会在雄性个体中呈现相应性状，图1表示白色性状既出现在雄性虎中，又出现在雌性虎中，所以可以排除伴Y染色体遗传；若遗传方式是伴X染色体显性遗传，则I1雄性白虎的后代中，雌性都会获得父方的X染色体，从而表现白色性状，但是子代II3、II7都是雌性黄虎，所以白色性状不会是伴X染色体显性遗传。白色性状的遗传方式不是伴Y染色体遗传或伴X染色体显性遗传，可能是伴X染色体隐性遗传，或是常染色体隐性遗传，或常染色体显性遗传；若以A，a表示控制白虎和黄虎的等位基因，假设白色性状的遗传方式是伴X染色体隐性遗传，则I1，I2的基因型分别是XaY，XAXa；II3，II4的基因型分别是XAXa，XAY；II3与II4相互交配，后代中，雌性全为黄虎，雄性中出现黄虎和白虎的概率一样。假设白色性状的遗传方式是常染色体隐性遗传，则I1，I2的基因型分别是aa，Aa；II3，II4的基因型都是Aa；II3与II4相互交配，后代中，出现黄虎的概率更大（3/4），而且雌性与雄性出现黄虎的概率一样。假设白色性状的遗传方式是常染色体显性遗传，则I1，I2的基因型分别是Aa，aa；II3，II4的基因型都是Aa；II3与II4相互交配，后代中，出现白虎的概率更大（ 3/4），而且雌性与雄性出现白虎的概率一样。所以，选择子代3、4黄虎相互交配，能根据后代的性状表现判断遗传方式。
【小问2详解】
①常染色体上S基因编码的S蛋白是某条褐黑色素和真黑色素合成途径的必要蛋白，E基因表达产物激活真黑色素的合成，是真黑色素合成的另一条途径；褐黑色素使毛发呈现黄色，真黑色素使毛发呈现黑色；图2显示白虎的底色毛发中，黄色和黑色都没有表现出来，从而呈现白色，条纹毛发呈现黑色；所以，白虎性状出现的原因是：底色毛发中白虎的E基因不能表达，S基因突变，无法表达出正常的S蛋白，真黑色素与褐黑色素均无法合成，呈现白色；条纹毛发中E基因正常表达，从而激活真黑色素的合成，呈现黑色。②分析部分电泳结果图可知，研究者要研究A基因、C基因和A基因、突变的C基因和A基因所表达的相关蛋白质，为了排除受体细胞本来存在的C基因和A基因的干扰，需要将相关基因导入敲除C基因和A基因的受体细胞。有相关的基因就可能表达出相应的蛋白。所以在电泳结果的图中，转入A基因的第1组的受体细胞和受体细胞培养液的上清液中都存在A基因表达的A蛋白；转入C基因和A基因的第2组的受体细胞中会存在C蛋白和A蛋白，因为C蛋白会降解胞外A蛋白，所以在受体细胞培养液的上清液中只存在C蛋白；部分电泳结果图已经显示转入突变的C基因和A基因的第3组的受体细胞中含C蛋白和A蛋白，但是C基因突变导致C蛋白功能丧失，第3组中的C蛋白不能降解胞外A蛋白，所以第3组的受体细胞培养液的上清液中既存在C蛋白，又存在A蛋白；补充出应有的电泳条带如下图所示：
16. 视网膜上的感光细胞ipRGC 在光的刺激下可作用于小鼠脑中 PVN（下丘脑室旁核）神经通路系统，PVN神经通路系统与垂体分泌、血糖平衡、体温调节、脂肪代谢等调节有关。研究发现，蓝光刺激使空腹小鼠在食用葡萄糖后的血糖浓度上升幅度高于对照组小鼠，ipRGC 对蓝光敏感。图1表示 PVN 神经通路系统与脂肪细胞的代谢相关示意图（“+”表示促进）。请回答下列问题：
（1）图1中N神经为________（从“传入”“传出”中选填）神经，ipRGC 对蓝光敏感，“敏感”是指ipRGC 能将光刺激转变为_____信号。
（2）ipRGC 在光刺激下，将信号传至 PVN使之产生兴奋，N神经随之兴奋，该过程中发生的生理活动有 。
A. 膜对 Na+通透性改变B. 神经递质的释放和失活
C. 所有区域的膜电位同时转变为外负内正D. 膜的流动性下降
（3）图1中作用于棕色脂肪组织的神经递质类型为______型递质，使棕色脂肪细胞耗氧量______。
（4）检测发现，蓝光照射并不会影响小鼠体内糖原、脂肪含量以及与血糖平衡有关的激素含量，但会减弱棕色脂肪组织的产热，该调节方式属于________调节。蓝光引发血糖上升幅度高于对照组小鼠的原因可能是_________________________________________。
（5）通常采用特异性敲除某基因来研究脂肪细胞中基因与肥胖的关系。神经肽Y（NPY）是已知最有效的促进基础食欲的肽类信号分子，其作用受体有 NPY4R等，采用CRISPR-Cas9基因编辑技术使小鼠表达NPY4R的Npy4r 基因静默,该小鼠标记为Y4-K0,正常小鼠标记为Adp-Y4。研究者从12周龄开始给两组小鼠喂食高脂食物，连续喂食17周，测得两组小鼠体重变化规律如图2、图3 所示。在高脂饮食12周后,空腹注射10%葡萄糖溶液,并检测注射葡萄糖后15、30、45,60,90, 120min血糖值，以了解小鼠对葡萄糖的耐受性，结果如图4所示。
①图2、图3结果说明脂肪细胞Npy4r表达对高脂饮食诱导肥胖起______作用。
②图4结果表明Y4-K0较Adp-Y4小鼠对高血糖的调节能力____________。
（6）研究又发现，NPY4R在棕色脂肪细胞与性腺脂肪细胞中较为富集。下列叙述合理的有 。
A. Npy4r全身敲除可降低体重与脂肪含量，但可能影响生殖功能
B. Npy4r在棕色脂肪细胞和性腺脂肪细胞都有较高表达
C. NPY4R可能通过降低胰岛素敏感性，阻止脂肪积累
D. NPY4R 具有参与调节血糖浓度和调节代谢的功能
【答案】（1） ①. 传出 ②. 电 （2）AB
（3） ①. 兴奋性 ②. 增加
（4） ①. 神经 ②. 支配脂肪组织的M神经受抑制，棕色脂肪细胞对葡萄糖摄取量降低
（5） ①. 促进 ②. 更强 （6）ABD
【解析】
【分析】如图所示，感光细胞受到光线刺激产生神经冲动，将神经冲动传递到PVN，PVN通过神经作用于棕色脂肪组织，神经递质与棕色脂肪组织细胞膜生的受体结合，促进细胞核相关基因的表达，影响线粒体的产热。
【小问1详解】
图1中N神经从下丘脑神经中枢传出，为传出神经；感光细胞对光线敏感指的是感光细胞能接受光线刺激并产生神经冲动，即将光刺激转化为电信号。
【小问2详解】
A、当PVN区域神经元兴奋时，Na+内流，形成动作电位，A正确；
B、在神经元之间有神经递质的释放与失活，使得兴奋可以传递到下一神经元，B正确；
C、当PVN区域神经元兴奋时，Na+内流，形成动作电位，在兴奋区域和相邻的未兴奋区域之间形成局部电流，兴奋区域外负内正，未兴奋区域外正内负，C错误；
D、该过程中通道蛋白打开，不影响膜的流动性，D错误。
故选AB。
【小问3详解】
结合图示可知，图1中神经递质与受体结合后，引起棕色脂肪细胞中的相关基因表达，使得产热增多，因此图1中作用于棕色脂肪组织的神经递质类型为兴奋性递质，使得棕色脂肪细胞耗氧量增大，产热增多。
【小问4详解】
该调节方式经过完整的反射弧，属于神经调节；蓝光组支配脂肪组织的M神经受抑制，棕色脂肪细胞对葡萄糖摄取量降低，导致血糖上升幅度高于对照组小鼠。
【小问5详解】
①Y4-KO组的体重及体重的增加量均小于正常小鼠组Adp-Y4，而Y4-KO组为Npy4r基因静默组，因此脂肪细胞Npy4r表达对高脂饮食诱导肥胖起促进作用，Npy4r促进肥胖。
②据图可知，Y4-KO组血糖下降幅度更大，因此Y4-KO较Adp-Y4小鼠对高血糖的调节能力更强。
【小问6详解】
A、Npy4r全身敲除（即Y4-KO组）可降低体重与脂肪含量，影响能量供应，可能影响生殖功能，A正确；
B、NPY4R在棕色脂肪细胞与性腺脂肪细胞中较为富集，因此表达NPY4R的基因Npy4r在棕色脂肪细胞和性腺脂肪细胞都有较高表达，B正确；
C、胰岛素可以促进脂肪合成，NPY4R可通过提高胰岛素敏感性，促进脂肪积累，C错误；
D、Y4-KO组血糖下降幅度更大，Y4-KO组没有NPY4R，据此推测NPY4R 具有参与调节血糖浓度和调节代谢的功能，D正确。
故选ABD。
17. fat1基因和fat2 基因控制的酶分别调控两种多不饱和脂肪酸的合成，两种酶的共同表达对于细胞内多不饱和脂肪酸的合成具有协同效应。2A肽是一种来源于病毒的短肽，受2A基因序列控制。2A基因的转录产物可以通过“核糖体跳跃”断开位于2A肽尾端甘氨酸和脯氨酸之间的肽键，将2A基因编码的蛋白分割成2个独立蛋白。图甲表示科研人员利用重叠延伸PCR 技术成功构建融合基因fat1—2A——fat2的过程。图乙表示构建成功的包含融合基因的重组质粒的部分片段，F1至F4、R1至R4表示引物。通过基因工程成功实现了 fat1基因和fat2基因在大肠杆菌细胞内的共同表达。
（1）利用PCR 技术可以实现在体外快速大量进行DNA扩增，其需要的物质条件为：DNA 模板、4种脱氧核苷酸、________和____________。
（2）PCR3不需要引物，高温加热后fat1——2A和2A——fat2的双链解开，其中能正常延伸形成融合基因的是_________（填序号）形成的杂交链。
（3）图乙所示基因在转录时应以______链为模板，为了确定 fat1基因连接到质粒中且插入2A序列的上游，需进行PCR 检测，若仅用一对引物，应选择图乙中的引物_______。
为增加某油料作物种子中多不饱和脂肪酸含量，研究人员将该融合基因（命名为D）转入Ti质粒（图丙）形成基因表达载体，将基因表达载体导入农杆菌，应用农杆菌转化法（图丁），最终获得多不饱和脂肪酸含量较高的转基因作物品种。
图丙
图丁
（4）Ti 质粒部分片段如图丙所示，为使融合基因D成功与Ti 质粒构建表达载体，PCR 时需要在图乙引物____的5’端添加限制酶__________的识别位点，并在引物____的5’端添加限制酶________的识别位点。
（5）为了获得含有基因表达载体的农杆菌，从功能角度来说，需使用含有抗生素的______培养基进行筛选，将筛选出的农杆菌浸泡过的作物愈伤组织，进行植物组织培养，从外植体培养成试管苗需要用______种培养基。
（6）为研究转化过程中酶D基因插入染色体位点情况，研究者筛选出转基因植株，成熟后自花传粉、单株收种，将其种子播种于含潮霉素的选择培养基中（图丁），若种子萌发率为15/16，请在下图细胞中画出转基因植株酶 D 基因（用D表示）在染色体的位置。____
【答案】（1） ①. 引物 ②. 耐高温的DNA 聚合酶
（2）①、④ （3） ①. a ②. F1、R3
（4） ①. F1 ②. XbaI ③. R2 ④. SacI
（5） ①. 选择 ②. 3##三
（6）
【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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；
（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
PCR技术的原理是DNA双链复制，利用PCR 技术可以实现在体外快速大量进行DNA扩增，其需要的物质条件为：DNA 模板、4种脱氧核苷酸、引物（使得DNA聚合酶能从引物的3，端开始连接脱氧核苷酸）、耐高温的DNA聚合酶。
【小问2详解】
若融合基因以a链作为模板链，即a链的启动子所处的一端为3’端，由于引物丁与④号链互补，即引物丁与CS基因的3’端互补，这与融合基因中引物F3的大部分序列相同，由于引物丁还包含2A基因的部分序列，与引物R4的部分序列相同。进行PCR3过程不需要引物，高温变性后双链解开，其中②、③结合形成的杂交链不能延伸形成融合基因PD—2A—CS，只有①、④结合形成的杂交链能延伸形成融合基因，因为②、③结合形成的杂交链的缺口处是5’端，不能自动延伸。
【小问3详解】
根据启动子的位置和引物的方向可知图乙所示基因在转录时应以a链为模板，为了确定fatl基因连接到质粒中且插入2A序列的上游，需进行PCR检测，若仅用一对引物，应选择图乙中的引物F1、R3 。
【小问4详解】
为使目的基因能够正常表达，目的基因应位于启动子和终止子之间，结合图丙和乙可知，Ti 质粒部分片段如图丙所示，为使融合基因D成功与Ti 质粒构建表达载体，PCR 时需要在图乙引物F1的5’端添加限制酶XbaI的识别位点，并在引物R2的5’端添加限制酶SacI的识别位点。
【小问5详解】
为了获得含有基因表达载体的农杆菌，从功能角度来说，需使用含有抗生素的选择培养基进行筛选（使得含有目的基因的植株能存活），将筛选出的农杆菌浸泡过的作物愈伤组织，进行植物组织培养，从外植体培养成试管苗需要用3种培养基（诱导愈伤组织的形成、诱导芽的分化、诱导根的分化）。
【小问6详解】
如果含两个酶D基因，且位于非同源染色体上，相当于两对基因杂合，符合基因自由组合定律，则子代有15/16种子含酶D基因可以萌发，故转基因植株酶 D 基因（用D表示）在染色体的位置为： 。探针类型
mtif序列
WT
CTTGTGACTCATCCA
M1
CTTGTCCA
M2
CTTGTTTTTTTTCCA
M3
CTTGGGGGGGGTCCA
M4
CTTGCAGCTCATCCA
M5
CTTGTGGTCCATCCA
M6
CTTGTGACCTGTCCA
祝各位考生考试顺利！
第Ⅰ卷（本卷共12道题,每题4分,共48分）
1. 乳酸菌、黑藻叶肉细胞、人体小肠上皮细胞虽形态各异， 但它们也有共同之处， 表现在（ ）
A. 有细胞膜和核膜B. 可进行有丝分裂
C. 以 DNA 作为遗传物质D. 线粒体中进行能量转换
【答案】C
【解析】
【分析】1、动物细胞与植物细胞相比，动物细胞中特有的细胞结构为中心体，植物细胞中特有的结构为：细胞壁、叶绿体、液泡。
2、原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色体；原核细胞只有核糖体一种细胞器，但部分原核细胞也能进行有氧呼吸和光合作用，如蓝细菌；
3、细胞类生物（包括原核生物和真核生物）的遗传物质均为DNA。
【详解】A、乳酸菌是原核生物，没有核膜、核仁，但具有细胞膜，A错误；
B、乳酸菌是原核生物，进行的是二分裂，黑藻叶肉细胞、人体小肠上皮细胞是高度分化的细胞，不进行有丝分裂，B错误；
C、乳酸菌、黑藻叶肉细胞、人体小肠上皮细胞都含有DNA和RNA，都已DNA作为遗传物质，C正确；
D、乳酸菌是原核生物，没有线粒体，D错误。
故选C。
2. 胃液中的盐酸由壁细胞分泌，胃液中的H⁺浓度比血浆H⁺浓度高3×106倍，H⁺的分泌是依靠壁细胞顶端的H+-K+质子泵实现的，如图所示。未进食时，壁细胞内的质子泵被包裹在囊泡中并储存在细胞质中；壁细胞受食物刺激时，囊泡可移动到壁细胞顶膜处发生融合。下列说法正确的是（ ）
A. Cl⁻进出壁细胞的跨膜方式相同
B. 受食物刺激时壁细胞朝向胃腔的膜面积有所减小
C. 餐后血液 pH 可能会出现暂时偏高现象
D. 盐酸会刺激胃黏膜产生促胰液素，促进胰液分泌，进而促进消化
【答案】C
【解析】
【分析】1、主动运输的特点：(1)逆浓度梯度运输；(2)需转运蛋白的协助；(3)需消耗能量。2、协助扩散的特点：(1)顺浓度梯度运输；(2)需转运蛋白的协助；(3)不需消耗能量。
【详解】A、Cl-进入壁细胞是由低浓度运输到高浓度，属于主动运输；Cl-运出壁细胞是由高浓度运输到低浓度，属于协助扩散，A错误；
B、盐酸分泌时壁细胞朝向胃腔的膜会有囊泡的融合，膜面积有所增大，B错误；
C、餐后囊泡可移动到壁细胞顶膜处发生融合，血液中H+减少，pH会出现暂时偏高现象，C正确；
D、盐酸会刺激小肠黏膜产生促胰液素，促进胰液分泌，进而促进消化，D错误。
故选C。
3. 棉蚜虫排泄的蜜露含有丰富的糖、氨基酸等营养物质，为蚁所嗜食；蚁可为棉蚜虫清除排泄物并助其搬迁扩散、驱除天敌，棉蚜虫的爬迁蔓延还受光的影响；棉蚜虫受到天敌攻击时会立即释放告警外激素，通知同类个体逃避；棉田中插种的高粱可以招引天敌从而控制棉蚜虫的数量。下列说法错误的是（ ）
A. 棉蚜虫与蚁的种群密度可能存在正相关
B. 棉蚜虫的化学信息可来自于非生物环境和生物个体或群体
C. 棉田插种高粱属于生物防治
D. 信息传递还能调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统的信息传递
1、概念：信息一般是指日常生活中，可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等。
2、种类（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。（2）化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸，动物的性外激素等。（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。
【详解】A、由题意可知，棉蚜虫与蚁为互利共生关系，二者种群密度可能存在正相关，A正确；
B、棉蚜虫的化学信息（蜜露、警外激素）可来自于生物个体或群体，B错误；
C、棉田中插种的高粱可以招引天敌从而控制棉蚜虫的数量，属于生物防治，C正确；
D、信息传递在群落、生态系统层面的功能为调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定，D正确。
故选B。
4. 芬太尼作为一种强效止痛剂适用于各种疼痛及手术过程中的镇痛，其镇痛机制如下图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 芬太尼与芬太尼受体结合，促进神经元K+的外流
B. 神经元K+外流引发的电位变化促进了Ca2+的内流
C. Ca2+的内流促进神经递质释放，引发突触后神经元兴奋
D. 芬太尼通过抑制突触间的信号传递缓解大脑皮层产生的疼痛信号
【答案】B
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间传递时要经过突触，当神经末梢有神经冲动传来 时，突触前膜内的突触小泡受到刺激，就会释放神经递质，神经递质扩散通过突触间隙，然后与突触后膜上的特异性受体结合，引发突触后膜电位变化。
【详解】A、据图可知，芬太尼与芬太尼受体结合时，促进了钾离子的外流，A正确；
B、据图可知，神经元K+外流时，对于Ca2+的内流是抑制作用，B错误；
C、据图可知，Ca2+的内流能够促进突触小泡与突触前膜融合，进而促进神经递质的释放，引发突触后膜的Na+内流，引起下一个神经元兴奋，C正确；
D、据图可知，芬太尼与芬太尼受体结合后，会促进K+外流，K+外流会导致膜电位发生变化，从而抑制Ca2+内流，Ca2+的缺乏会影响神经递质的释放，进而影响兴奋在神经元之间的传递，D正确。
故选B。
5. 以下实验方法与研究目的不相符的是（ ）
A. 用差速离心法分离不同的细胞器
B. 用同位素示踪法研究光合作用中氧气的来源
C. 用测交法研究豌豆高茎与矮茎的显隐性关系
D. 用样方法调查蒲公英的种群密度
【答案】C
【解析】
【分析】（1）差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。（2）同位素示踪法：用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，用于示踪物质的运行和变化规律。（3）具有一对相对性状的两个纯合的亲本杂交，在F1中显现出来的性状，叫作显性性状。（4）估算种群密度最常用的方法之一是样方法：在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度的估算值。
【详解】A、由于细胞内不同细胞器的大小不同，所以常用差速离心法分离细胞内不同的细胞器，A正确；
B、1941年代，美国科学家鲁宾和卡门用同位素示踪法（用18O分别标记CO2和H2O，一组给植物提供C18O2和H2O，另一组给植物提供CO2和H218O，分析两组植物释放的O2）研究了光合作用中氧气的来源，B正确；
C、用杂交法研究豌豆高茎与矮茎的显隐性关系，即让纯种高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，在F1中显现出来的性状即为显性性状，C错误；
D、调查蒲公英等植物的种群密度，通常采用样方法，D正确。
故选C。
6. 癌症患者进行化疗或放疗之后，体内白细胞数量大幅度降低，可以注射粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）增加白细胞的数量。在自然条件下，此细胞因子的含量很低，很难获得。某科研团队将人的GM-CSF基因导入大肠杆菌，大量生产重组GM-CSF，满足了临床需求。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 可通过PCR的方法获取GM-CSF基因
B. 构建GM-CSF基因表达载体需要限制酶和DNA聚合酶
C. 基因表达载体上的复制原点可以调控GM-CSF基因的表达
D. 可通过显微注射的方式将GM-CSF基因导入大肠杆菌
【答案】A
【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。
【详解】A、PCR是一项体外扩增DNA分子的技术，可用于目的基因的获取及扩增，故可通过PCR的方法获取GM-CSF基因，A正确；
B、构建GM-CSF基因表达载体是基因工程的核心，该过程需要限制酶和DNA连接酶，B错误；
C、基因表达载体上的启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，可以调控GM-CSF基因的表达，C错误；
D、大肠杆菌属于原核生物，将目的基因导入原核生物的方法是钙离子处理法（感受态细胞法），D错误。
故选A。
7. 真核生物的核糖体含有4种RNA分子，即：5SrRNA、5.8SrRNA、18SrRNA、28SrRNA。核仁中含有成百上千个相同的rRNA基因，其先转录出45SrRNA前体，再经多次酶切加工，切除5'和3'端以及中间不需要的序列，依次形成18SrRNA、5.8SrRNA、28SrRNA。5SrRNA基因位于核仁之外并广泛分布，转录出的5SrRNA直接参与核糖体亚基的构成。下列叙述正确的是（ ）
A. 一个基因正常表达的功能产物可能有多种
B. 45SrRNA前体经酶切加工后能编码氨基酸序列
C. rRNA成熟之前均需要经过一定程度的酶切加工
D. 参与核糖体构成的rRNA均在核仁内转录形成
【答案】A
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要解旋酶和RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA等。
【详解】A、基因的表达包括转录和翻译过程，分析题意可知，rRNA基因其先转录出45SrRNA前体，再经多次酶切加工，切除5'和3'端以及中间不需要的序列，依次形成18SrRNA、5.8SrRNA、28SrRNA，故一个基因正常表达的功能产物可能有多种，A正确；
B、45SrRNA前体是核糖体RNA的前体物质，经酶切加工后参与构成核糖体，而能编码氨基酸序列的是mRNA，B错误；
C、分析题意可知，转录出的5SrRNA直接参与核糖体亚基的构成，故rRNA成熟之前并非均需要经过一定程度的酶切加工，C错误；
D、5SrRNA基因位于核仁之外并广泛分布，该rRNA并非在核仁内转录，D错误。
故选A。
8. 有氧条件下，细胞质基质中的NADH不能直接进入线粒体。一部分 NADH 所携带的氢可通过α-磷酸甘油穿梭途径进入线粒体，被FAD接受形成FADH2，最终与氧气发生氧化反应生成水并释放能量。具体过程如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 无氧条件下，NADH 可在细胞质基质中将丙酮酸还原为乳酸和二氧化碳
B. NADH 也能在线粒体内膜产生，经过一系列化学反应与氧气结合形成水并释放大量能量
C. α-磷酸甘油脱氢酶可催化不同的化学反应说明酶不具有专一性
D. NADH 携带的氢借助α-磷酸甘油进入线粒体，说明α-磷酸甘油具有较强的脂溶性
【答案】D
【解析】
【分析】1、有氧呼吸过程：有氧呼吸第一阶段，在细胞质基质，1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的NADH，释放少量的能量；第二阶段，在线粒体基质，丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和NADH，释放少量的能量；第三阶段，在线粒体内膜，前两个阶段产生的NADH，经过一系列反应，与氧气结合生成水，释放出大量的能量。
2、无氧呼吸过程：无氧呼吸第一阶段，在细胞质基质，1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的NADH，释放少量的能量；第二阶段，在细胞质基质，丙酮酸不彻底分解成乳酸或二氧化碳和酒精，释放少量的能量；
【详解】A、无氧条件下，NADH可在细胞质基质中将丙酮酸还原为乳酸时，不会产生二氧化碳，A错误；
B、由题意可知，有氧条件下，NADH可在细胞质基质和线粒体基质中产生，不能在线粒体内膜产生，B错误；
C、酶的专一性是指酶只能催化一种或一类化学反应，α-磷酸甘油脱氢酶可催化不同的化学反应，不能说明酶不具有专一性，C错误；
D、NADH携带氢借助α-磷酸甘油进入线粒体基质，需要跨双层膜，说明α-磷酸甘油具有较强的脂溶性，D正确。
故选D。
9. 凝胶阻滞试验（EMSA）的基本原理是：荧光标记的DNA 与蛋白质结合后分子量增大，电泳后通过荧光检测可在相应位置显示出阻滞条带。已知O2蛋白通过与ZmGRAS11基因启动子区的mtif序列结合来调控 ZmGRAS11基因的表达，科学家为证实mtif 序列是与O2蛋白结合的关键序列，利用荧光标记的mtif序列作为指示探针，无荧光标记的mtif序列（WT）和无荧光标记的突变mtif序列（M1-M6）作为7种竞争探针如下表所示，分别加入了相应泳道进行EMSA 试验，实验结束后进行荧光检测，结果如下图所示，下列说法错误的是（ ）
注：“+”表示加入相应物质；“-”表示未加入相应物质；竞争探针足够多
A. 图中“?”是指荧光标记的指示探针
B. 泳道3无阻滞条带的原因是O2蛋白全部与WT 探针结合
C. 突变的竞争探针中M3 与O2蛋白结合能力最弱
D. 突变探针M4、M5、M6发生了相同数目的碱基替换，但对其与O2蛋白结合能力影响相对较小的是 M6
【答案】C
【解析】
【分析】凝胶阻滞试验，又叫DNA迁移率变动的实验，是在80年代初期出现的用于在体外研究DNA与蛋白质相互作用的一种特殊的凝胶电泳技术。该方法用来研究DNA与特异性蛋白的相互作用，通常是放射性标记的DNA片段与纯化蛋白，或提取物中的蛋白混合物相结合，然后在非变性凝胶中分析该产物。与游离DNA相比，蛋白质-DNA复合物的迁移率将降低，因此，与游离DNA相对应，人们将观察到带中的“阻滞”。
【详解】A、泳道1，没有加O2蛋白和竞争探针以及“?”，且只有一条指示探针条带，说明图中“?”是指荧光标记的指示探针，A正确；
B、泳道3，加入了O2蛋白和无荧光标记的竞争探针WT探针以及荧光标记的指示探针，只有一条指示探针条带，且于泳道1的指示探针条带宽度相同，说明O2蛋白没有与荧光标记的指示探针结合，都与无荧光标记的竞争探针WT探针结合了，所以观察不到阻滞条带，B正确；
C、分析泳道1和2结果可知，O2蛋白与荧光标记的指示探针结合越多阻滞条带就会越宽，指示探针条带就会越窄，而对于加入无荧光标记的突变竞争探针会竞争性的与O2蛋白结合，从而使指示探针的条带会变宽，阻滞条带就会变窄，且突变的竞争探针与O2蛋白结合能力越强，阻滞条带就会越窄，加入M3的泳道没有阻滞条带，说明突变的竞争探针中M3与O2蛋白结合能力最强，C错误；
D、加入无荧光标记的突变竞争探针会竞争性的与O2蛋白结合，从而使指示探针的条带会变宽，阻滞条带就会变窄，且突变的竞争探针与O2蛋白结合能力越强，阻滞条带就会越窄，加入突变竞争探针M4、M5、M6的泳道，M6的阻滞条带最窄，说明突变的竞争探针中M6与O2蛋白结合能力最强，即M6发生的碱基替换，对其与O2蛋白结合影响相对较小，D正确。
故选C
10. 鳄雀鳝是鱼类中的活化石，它和恐龙同一时代，鳞片坚硬、肉质粗糙，是肉食性鱼类，缺乏天敌，被称为“顶级淡水鱼杀手”，内脏和鱼卵都有剧毒，其内脏污染物富集程度很高，不具备经济价值。下列叙述错误的是（ ）
A. 鳄雀鳝进入天然水域会直接导致该地水生生物的多样性降低
B. 鳄雀鳝同化能量的绝大部分以粪便的形式进人分解者的体内
C. 鳄雀鳝至少处于第三营养级，在所属食物链中富集的污染物最多
D. 鳄雀鳟的内脏和鱼卵有剧毒对其发展成为入侵物种有利
【答案】B
【解析】
【分析】1、生物入侵是指某物种由它的原产地经自然或人为途径迁移到另一个新的环境，并对当地生物多样性造成危害的过程。
2、物种入侵会破坏原有生态系统的稳定性和生态平衡，是生态系统的生物多样性受到严重威胁，引发生态危机。
3、能量流动过程中能量关系：摄入量=同化量+粪便量；同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能量；生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量。
【详解】A、鳄雀鳝食性广泛，缺乏天敌，进入天然水域会直接导致该地水生生物的多样性下降，A正确；
B、鳄雀鳝的粪便中的能量不属于它的同化量的一部分，B错误；
C、鳄雀鳝是一种肉食性鱼类，至少处于第三营养级，因缺乏天敌，属于最高营养级，在所属食物链中富集的污染物最多，C正确；
D、鳄雀鳟的内脏和鱼卵有剧毒，鳄雀鳝会用毒素来保护自己的鱼卵不被吃掉，对其发展成为入侵物种有利，D正确。
故选B。
阅读材料, 回答下列小题
阿尔茨海默病（AD）是一种神经系统退行性疾病。AD的两大主要病例特征为β-淀粉样蛋白（Aβ）沉积形成老年斑诱发炎症反应，和Tau蛋白过度磷酸化导致神经纤维缠结。两种情况均会引起神经元凋亡，使患者记忆力衰退。下图是小胶质细胞（MC细胞）清除Aβ沉积时诱发产生炎症反应的机制，小胶质细胞可通过吞噬作用去除变性蛋白和突触连接。
11. 由题干信息和上图可知，当Aβ沉积时，MC细胞中不会发生（ ）
A. K酶和IK的磷酸化B. NF 抑制 IL-1 基因的表达
C. 吞噬并清除Aβ蛋白D. 大量释放 IL-1
12. Aβ沉积会进一步促进MC内的NLRP3炎性小体，从而导致额外的Aβ沉积形成，还会促进Tau蛋白的过磷酸化，进而放大神经炎症，引起神经元损伤。下列关于炎症反应的叙述正确的是（ ）
A. 巨噬细胞可能参与炎症反应B. 炎症反应属于机体的第一道防线
C. 细胞坏死一般不会引起炎症反应D. 神经炎症的放大是机体的负反馈调节
【答案】11. B 12. A
【解析】
【分析】1、溶酶体是“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。被溶酶体分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则被排出细胞外。溶酶体中的水解酶是蛋白质，在核糖体上合成；
2、阿尔茨海默病（AD，俗称“老年痴呆”）是一种严重的中枢神经系统退行性疾病．研究表明，AD病人的神经细胞外β淀粉样蛋白（Aβ）沉积，这种物质的沉积会损坏周围神经细胞膜和线粒体膜，导致神经细胞的损伤。病变个体中Aβ的沉积使突触小体中线粒体损伤，引起乙酰胆碱（一种神经递质）的合成和释放量减少，兴奋在神经细胞之间的传递速率减慢，病人表现出记忆障碍。
【11题详解】
A、当Aβ沉积时，MC细胞中会发生K酶和IK的磷酸化，A不符合题意；
B、当Aβ沉积时，MC细胞中NF 促进 IL-1 基因的表达，B符合题意；
C、图是小胶质细胞（MC细胞）清除Aβ沉积时诱发产生炎症反应的机制。当Aβ沉积时，MC细胞中会发生吞噬并清除Aβ蛋白，C不符合题意；
D、当Aβ沉积时，MC细胞会大量释放 IL-1，引起炎症反应，D不符合题意。
故选B。
【12题详解】
A、当Aβ沉积时会引起炎症细胞因子增多，进而引起免疫反应，巨噬细胞作为免疫细胞可能参与炎症反应，A正确；
B、炎症反应属于机体的针对病原体感染的第二道防线，B错误；
C、细胞坏死对人体不利，可能引起炎症反应，C错误；
D、神经炎症放大没有体现机体的负反馈调节，是病理现象，D错误。
故选A。
第Ⅱ卷（本卷共5道题, 共52分）
13. 2023年8月24日，日本福岛第一核电站启动核污染水排海。受这一事件影响，我国暂停进口日本水产品，对于淡水养殖产品的需求快速增加。请回答下列问题：
（1）核污染水含有多种放射性物质，可能通过引起 对生物造成的影响。
A. 基因突变B. 基因重组C. 染色体变异
（2）放射性物质可能会以食物链为途径通过________作用最终进入人体，因此引起大量民众恐慌，进而增大了对淡水养殖品的需求。淡水养殖通常选择在鱼塘、湖泊等地方，养殖单一鱼种（如鲤鱼）时，对其环境容纳量的研究具有重要的参考意义。为了获得最大的持续捕捞量，环境容纳量对应的数量____（是/不是）最佳的养殖规模。可通过__________法调查其种群密度，以确定捕捞强度。
（3）淡水养殖经常选择对多个鱼种立体混养，以使经济收益最大化。四大家鱼青、草、鲢、鳙混养就是非常好的例子，四大家鱼在水体中取食和栖息的水层不同，这体现了群落的__________结构。
（4）由于水的密度在4℃时最大，在季节变换的过程中，气温改变将引起水面温度改变，进而改变水体密度，从而引起水体出现垂直方向上的环流，风的作用又会加剧水的对流混合，这种现象在春秋季最为明显。下图表示典型温带深湖水温的垂直分布状态的季节性差异。春季环流可显著提高湖中总的生命活动的原因有很多，如春季环流可提高下层水体中_______的含量来增强分解者对沉积物的分解作用，也可提高上层水体中__________的含量来增强浮游藻类的光合作用。
（5）淡水养殖时，为了实现少投入、多效益、可持续的发展理念，需选择多种生物成分并合理布设，同时还要尽量减少水体污染物，这主要是体现了生态工程中的_________原理。
【答案】（1）AC （2） ①. 生物富集 ②. 不是 ③. 标记重捕
（3）垂直 （4） ①. 溶解氧（O2） ②. 无机盐（或CO2）
（5）自生
【解析】
【分析】1、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。
2、基因重组就是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
3、生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。
4、生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度 的现象，称作生物富集。
【小问1详解】
核辐射可改变DNA结构，引起基因突变，也可改变染色体片段，引起染色体变异，AC符合题意，BD不符合题意。故选AC。
【小问2详解】
生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度 的现象，称作生物富集。放射性物质可能会以食物链为途径通过生物富集作用最终进入人体。为了获得最大的持续捕捞量，要使捕捞后种群数量保持最大增长速率，种群最大增长速率为环境容纳量的一半，因此，环境容纳量对应的数量不是最佳的养殖规模。鱼类活动能力强，活动范围大，可通过标记重捕法调查其种群密度，以确定捕捞强度。
【小问3详解】
根据不同种类鱼食性的不同、生活的空间不同，把多种鱼混养，可充分利用鱼塘中的食物和空间资源，这体现了群落的垂直结构。
【小问4详解】
上层水可与空气进行氧气交换，藻类光合作用产生氧，水层中溶解氧含量相对高，下层水中富含经微生物分解作用产生的无机盐。春季环流可使水体中上层水和下层水充分混合，提高下层水体中溶解氧的含量来增强沉积物的分解作用，也可提高上层水体中无机盐（或CO2）的含量来增强浮游藻类的光合作用。
【小问5详解】
由生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。符合自生原理的生态系统经各种生物的自组织、自我优化、自我调节、自我更新，物种多样性增加。选择多种生物成分并合理布设，同时还要尽量减少水体污染物，使环境更适宜各种生物生存，因此，这主要是体现了生态工程中的自生原理。
14. 胞间连丝（如图）是连接两个相邻植物细胞的胞质通道，可进行物质交换，它允许一些分子如激素、光合产物等通过，在控制植物的发育及植物生理功能协调中发挥至关重要的作用。
（1）图中结构甲是由细胞某结构转变而来，贯穿胞间连丝。有研究显示该结构可能与脂质合成和运输有关，推测该结构最可能来自 。
A. 线粒体B. 内质网C. 高尔基体D. 细胞膜
（2）胞间连丝根据其形成方式可分为初生胞间连丝和次生胞间连丝，其中初生胞间连丝是在新的细胞壁产生时形成的，推测初生胞间连丝最可能形成于细胞周期的_____（G1/S/G2/前/中/后/末）期。
（3）植物叶肉细胞光合作用产生的蔗糖会依次通过方式①、方式②进入筛管-伴胞复合体（如图），再由筛管运输至植物体其他器官。用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片后，上图中蔗糖的运输速率降低。该抑制剂最可能影响了方式_________（选填①或②）
植物幼苗存在向光性（如图1），有研究发现向光性现象与胞间连丝有关。胞间连丝颈区胼胝质的沉积会影响物质经胞间连丝的运输，gs18基因编码的蛋白质可影响胼胝质的沉积。由此，学者构建了gs18基因表达下调的植株，与野生型一起接受单侧光刺激，结果如图2和图3。
（4）下列有关图1中幼苗说法正确的是 。
A. 背光侧和向光侧生长素分布不均
B. 体现了生长素的调节作用具有两重性
C. 背光侧细胞的伸长受到了抑制
D. 生长素由合成部位经极性运输至下胚轴发挥作用
（5）根据图2结果分析，gs18基因编码蛋白质_________（有利于/不利于）幼苗下胚轴生长素浓度梯度的维持。研究人员在实验中还发现，背光侧生长素的积累能进一步促进gs18基因的表达，这种调节机制属于_____（正/负）反馈调节。
【答案】（1）B （2）末
（3）② （4）AD
（5） ①. 有利于 ②. 正
【解析】
【分析】1、生长素主要在幼嫩的芽、叶、发育中的种子中合成，主要集中在生长旺盛的部位。在幼根中，生长素只能进行极性运输，即从形态学上端运输到形态学下端。
2、生长素作用具有两重性：即低浓度促进生长，高浓度抑制生长。
【小问1详解】
A、线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所，A错误；
B、内质网与脂质合成和细胞间脂质运输有关，B正确；
C、高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装和发送，C错误；
D、细胞膜与脂质代谢无关，D错误。
故选B。
【小问2详解】
植物细胞有丝分裂末期，赤道板的位置会形成细胞板，细胞板逐渐扩展形成新的细胞壁，据题意“初生胞间连丝是在新的细胞壁产生时形成的”，推测初生胞间连丝最可能形成于细胞周期的末期。
【小问3详解】
①为蔗糖运输至维管束鞘细胞，②为蔗糖从维管束鞘细胞运至筛管-伴胞复合体，①的运输经过的是胞间连丝（通道），②则是通过细胞膜。用蔗糖跨膜运输抑制剂处理叶片后，上图中蔗糖的运输速率降低，该抑制剂最可能影响了方式②。
【小问4详解】
A、在单侧光的照射下，背光侧和向光侧生长素分布不均，背光侧的生长素浓度更高，促进生长效果更好，A正确；
B、向光侧的生长素比背光侧的生长素浓度更低，促进生长效果没有背光侧好，无法体现生长素的两重性（低浓度促进生长，高浓度抑制生长），B错误；
C、背光侧细胞比向光侧生长快，说明背光侧的细胞伸长受到了促进，C错误；
D、生长素由合成部位经极性运输（从形态学上端运输至形态学下端）至下胚轴发挥作用，D正确。
故选AD。
【小问5详解】
根据图2结果分析，gs18基因表达下调的植株直立生长，说明背光侧和向光侧的生长素浓度相同，据此可以推测gs18基因编码的蛋白质有利于幼苗下胚轴生长素浓度梯度的维持。研究人员在实验中还发现，背光侧生长素的积累能进一步促进gsl8基因的表达，gsl8基因的表达产生的相应蛋白质又进一步导致生长素的分布不均，这种调节机制属于正反馈调节。
15. 虎的性别决定方式为XY型，野生型虎毛色为黄色底黑条纹（黄虎），此外还有白虎、金虎和雪虎等毛色变异，科研人员对虎毛色形成机理进行研究。
（1）若白虎是由黄虎的单基因突变引起的，据图1所示家系分析白色性状的遗传方式，可以排除的是________________________（不考虑 XY同源区段）。选择子代3、4黄虎相互交配，能否根据后代的性状表现判断遗传方式?______（填“能”或“不能”）
（2）虎的毛发分为底色毛发和条纹毛发两种，毛发颜色由毛囊中的黑色素细胞分泌的真黑色素和褐黑色素决定。褐黑色素使毛发呈现黄色，真黑色素使毛发呈现黑色。几种虎的毛发颜色如图2。常染色体上S基因编码的S蛋白是某条褐黑色素和真黑色素合成途径的必要蛋白，E基因表达产物激活真黑色素的合成，是真黑色素合成的另一条途径。白虎和几乎纯黄的金虎的毛色性状均为单基因隐性突变。
①测序发现，白虎的S基因突变导致其功能丧失。从基因表达的角度分析，白虎性状出现的原因是：底色毛发中______________，条纹毛发中______________________。
②DP细胞分泌的A蛋白作用于黑色素细胞，促进真黑色素转化成褐黑色素。金虎的DP细胞中C基因突变导致C蛋白功能丧失，研究发现C蛋白不影响A基因的表达，只降解胞外A蛋白。为验证上述结论，研究者将相关基因导入敲除C和A基因的受体细胞，导入基因和部分电泳结果如图所示。请在答题卡的相应位置补充出应有的电泳条带。______________
【答案】（1） ①. 伴Y染色体遗传、伴X 染色体显性遗传 ②. 能
（2） ①. E基因不能表达，S基因突变，无法表达出正常的S蛋白，真黑色素与褐黑色素均无法合成，呈现白色 ②. E基因正常表达，从而激活真黑色素的合成，呈现黑色 ③.
【解析】
【分析】1、系谱图中遗传方式的判断方法：若父病子全病，且患者只有男性，则是伴Y遗传。排除了伴Y遗传，再判断致病基因的显隐性，“无中生有”（父母没该病，孩子患了该病）为隐性，隐性就看女患者，若其父亲和儿子皆病，则可能是伴X隐性遗传，若其父亲或儿子无病，则一定是常染色体隐性遗传；“有中生无”（父母都有该病，孩子没有该病）为显性，显性就看男患者，其母亲和女儿皆病，可能是伴X显性遗传病，若其母亲或女儿无病，一定为常染色体显性遗传病。推断可能性时，若连续遗传，可能是显性遗传病。看遗传方式，假设患者男女比例相当，可能是常染色体遗传，假设患者男多于女或女多于男，可能是伴性遗传。
2、电泳法利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现各种分子的分离。
【小问1详解】
白虎是由黄虎的单基因突变引起的，即黄虎和白虎是受一对等位基因控制的单基因遗传。若遗传方式是伴Y染色体遗传，则只会在雄性个体中呈现相应性状，图1表示白色性状既出现在雄性虎中，又出现在雌性虎中，所以可以排除伴Y染色体遗传；若遗传方式是伴X染色体显性遗传，则I1雄性白虎的后代中，雌性都会获得父方的X染色体，从而表现白色性状，但是子代II3、II7都是雌性黄虎，所以白色性状不会是伴X染色体显性遗传。白色性状的遗传方式不是伴Y染色体遗传或伴X染色体显性遗传，可能是伴X染色体隐性遗传，或是常染色体隐性遗传，或常染色体显性遗传；若以A，a表示控制白虎和黄虎的等位基因，假设白色性状的遗传方式是伴X染色体隐性遗传，则I1，I2的基因型分别是XaY，XAXa；II3，II4的基因型分别是XAXa，XAY；II3与II4相互交配，后代中，雌性全为黄虎，雄性中出现黄虎和白虎的概率一样。假设白色性状的遗传方式是常染色体隐性遗传，则I1，I2的基因型分别是aa，Aa；II3，II4的基因型都是Aa；II3与II4相互交配，后代中，出现黄虎的概率更大（3/4），而且雌性与雄性出现黄虎的概率一样。假设白色性状的遗传方式是常染色体显性遗传，则I1，I2的基因型分别是Aa，aa；II3，II4的基因型都是Aa；II3与II4相互交配，后代中，出现白虎的概率更大（ 3/4），而且雌性与雄性出现白虎的概率一样。所以，选择子代3、4黄虎相互交配，能根据后代的性状表现判断遗传方式。
【小问2详解】
①常染色体上S基因编码的S蛋白是某条褐黑色素和真黑色素合成途径的必要蛋白，E基因表达产物激活真黑色素的合成，是真黑色素合成的另一条途径；褐黑色素使毛发呈现黄色，真黑色素使毛发呈现黑色；图2显示白虎的底色毛发中，黄色和黑色都没有表现出来，从而呈现白色，条纹毛发呈现黑色；所以，白虎性状出现的原因是：底色毛发中白虎的E基因不能表达，S基因突变，无法表达出正常的S蛋白，真黑色素与褐黑色素均无法合成，呈现白色；条纹毛发中E基因正常表达，从而激活真黑色素的合成，呈现黑色。②分析部分电泳结果图可知，研究者要研究A基因、C基因和A基因、突变的C基因和A基因所表达的相关蛋白质，为了排除受体细胞本来存在的C基因和A基因的干扰，需要将相关基因导入敲除C基因和A基因的受体细胞。有相关的基因就可能表达出相应的蛋白。所以在电泳结果的图中，转入A基因的第1组的受体细胞和受体细胞培养液的上清液中都存在A基因表达的A蛋白；转入C基因和A基因的第2组的受体细胞中会存在C蛋白和A蛋白，因为C蛋白会降解胞外A蛋白，所以在受体细胞培养液的上清液中只存在C蛋白；部分电泳结果图已经显示转入突变的C基因和A基因的第3组的受体细胞中含C蛋白和A蛋白，但是C基因突变导致C蛋白功能丧失，第3组中的C蛋白不能降解胞外A蛋白，所以第3组的受体细胞培养液的上清液中既存在C蛋白，又存在A蛋白；补充出应有的电泳条带如下图所示：
16. 视网膜上的感光细胞ipRGC 在光的刺激下可作用于小鼠脑中 PVN（下丘脑室旁核）神经通路系统，PVN神经通路系统与垂体分泌、血糖平衡、体温调节、脂肪代谢等调节有关。研究发现，蓝光刺激使空腹小鼠在食用葡萄糖后的血糖浓度上升幅度高于对照组小鼠，ipRGC 对蓝光敏感。图1表示 PVN 神经通路系统与脂肪细胞的代谢相关示意图（“+”表示促进）。请回答下列问题：
（1）图1中N神经为________（从“传入”“传出”中选填）神经，ipRGC 对蓝光敏感，“敏感”是指ipRGC 能将光刺激转变为_____信号。
（2）ipRGC 在光刺激下，将信号传至 PVN使之产生兴奋，N神经随之兴奋，该过程中发生的生理活动有 。
A. 膜对 Na+通透性改变B. 神经递质的释放和失活
C. 所有区域的膜电位同时转变为外负内正D. 膜的流动性下降
（3）图1中作用于棕色脂肪组织的神经递质类型为______型递质，使棕色脂肪细胞耗氧量______。
（4）检测发现，蓝光照射并不会影响小鼠体内糖原、脂肪含量以及与血糖平衡有关的激素含量，但会减弱棕色脂肪组织的产热，该调节方式属于________调节。蓝光引发血糖上升幅度高于对照组小鼠的原因可能是_________________________________________。
（5）通常采用特异性敲除某基因来研究脂肪细胞中基因与肥胖的关系。神经肽Y（NPY）是已知最有效的促进基础食欲的肽类信号分子，其作用受体有 NPY4R等，采用CRISPR-Cas9基因编辑技术使小鼠表达NPY4R的Npy4r 基因静默,该小鼠标记为Y4-K0,正常小鼠标记为Adp-Y4。研究者从12周龄开始给两组小鼠喂食高脂食物，连续喂食17周，测得两组小鼠体重变化规律如图2、图3 所示。在高脂饮食12周后,空腹注射10%葡萄糖溶液,并检测注射葡萄糖后15、30、45,60,90, 120min血糖值，以了解小鼠对葡萄糖的耐受性，结果如图4所示。
①图2、图3结果说明脂肪细胞Npy4r表达对高脂饮食诱导肥胖起______作用。
②图4结果表明Y4-K0较Adp-Y4小鼠对高血糖的调节能力____________。
（6）研究又发现，NPY4R在棕色脂肪细胞与性腺脂肪细胞中较为富集。下列叙述合理的有 。
A. Npy4r全身敲除可降低体重与脂肪含量，但可能影响生殖功能
B. Npy4r在棕色脂肪细胞和性腺脂肪细胞都有较高表达
C. NPY4R可能通过降低胰岛素敏感性，阻止脂肪积累
D. NPY4R 具有参与调节血糖浓度和调节代谢的功能
【答案】（1） ①. 传出 ②. 电 （2）AB
（3） ①. 兴奋性 ②. 增加
（4） ①. 神经 ②. 支配脂肪组织的M神经受抑制，棕色脂肪细胞对葡萄糖摄取量降低
（5） ①. 促进 ②. 更强 （6）ABD
【解析】
【分析】如图所示，感光细胞受到光线刺激产生神经冲动，将神经冲动传递到PVN，PVN通过神经作用于棕色脂肪组织，神经递质与棕色脂肪组织细胞膜生的受体结合，促进细胞核相关基因的表达，影响线粒体的产热。
【小问1详解】
图1中N神经从下丘脑神经中枢传出，为传出神经；感光细胞对光线敏感指的是感光细胞能接受光线刺激并产生神经冲动，即将光刺激转化为电信号。
【小问2详解】
A、当PVN区域神经元兴奋时，Na+内流，形成动作电位，A正确；
B、在神经元之间有神经递质的释放与失活，使得兴奋可以传递到下一神经元，B正确；
C、当PVN区域神经元兴奋时，Na+内流，形成动作电位，在兴奋区域和相邻的未兴奋区域之间形成局部电流，兴奋区域外负内正，未兴奋区域外正内负，C错误；
D、该过程中通道蛋白打开，不影响膜的流动性，D错误。
故选AB。
【小问3详解】
结合图示可知，图1中神经递质与受体结合后，引起棕色脂肪细胞中的相关基因表达，使得产热增多，因此图1中作用于棕色脂肪组织的神经递质类型为兴奋性递质，使得棕色脂肪细胞耗氧量增大，产热增多。
【小问4详解】
该调节方式经过完整的反射弧，属于神经调节；蓝光组支配脂肪组织的M神经受抑制，棕色脂肪细胞对葡萄糖摄取量降低，导致血糖上升幅度高于对照组小鼠。
【小问5详解】
①Y4-KO组的体重及体重的增加量均小于正常小鼠组Adp-Y4，而Y4-KO组为Npy4r基因静默组，因此脂肪细胞Npy4r表达对高脂饮食诱导肥胖起促进作用，Npy4r促进肥胖。
②据图可知，Y4-KO组血糖下降幅度更大，因此Y4-KO较Adp-Y4小鼠对高血糖的调节能力更强。
【小问6详解】
A、Npy4r全身敲除（即Y4-KO组）可降低体重与脂肪含量，影响能量供应，可能影响生殖功能，A正确；
B、NPY4R在棕色脂肪细胞与性腺脂肪细胞中较为富集，因此表达NPY4R的基因Npy4r在棕色脂肪细胞和性腺脂肪细胞都有较高表达，B正确；
C、胰岛素可以促进脂肪合成，NPY4R可通过提高胰岛素敏感性，促进脂肪积累，C错误；
D、Y4-KO组血糖下降幅度更大，Y4-KO组没有NPY4R，据此推测NPY4R 具有参与调节血糖浓度和调节代谢的功能，D正确。
故选ABD。
17. fat1基因和fat2 基因控制的酶分别调控两种多不饱和脂肪酸的合成，两种酶的共同表达对于细胞内多不饱和脂肪酸的合成具有协同效应。2A肽是一种来源于病毒的短肽，受2A基因序列控制。2A基因的转录产物可以通过“核糖体跳跃”断开位于2A肽尾端甘氨酸和脯氨酸之间的肽键，将2A基因编码的蛋白分割成2个独立蛋白。图甲表示科研人员利用重叠延伸PCR 技术成功构建融合基因fat1—2A——fat2的过程。图乙表示构建成功的包含融合基因的重组质粒的部分片段，F1至F4、R1至R4表示引物。通过基因工程成功实现了 fat1基因和fat2基因在大肠杆菌细胞内的共同表达。
（1）利用PCR 技术可以实现在体外快速大量进行DNA扩增，其需要的物质条件为：DNA 模板、4种脱氧核苷酸、________和____________。
（2）PCR3不需要引物，高温加热后fat1——2A和2A——fat2的双链解开，其中能正常延伸形成融合基因的是_________（填序号）形成的杂交链。
（3）图乙所示基因在转录时应以______链为模板，为了确定 fat1基因连接到质粒中且插入2A序列的上游，需进行PCR 检测，若仅用一对引物，应选择图乙中的引物_______。
为增加某油料作物种子中多不饱和脂肪酸含量，研究人员将该融合基因（命名为D）转入Ti质粒（图丙）形成基因表达载体，将基因表达载体导入农杆菌，应用农杆菌转化法（图丁），最终获得多不饱和脂肪酸含量较高的转基因作物品种。
图丙
图丁
（4）Ti 质粒部分片段如图丙所示，为使融合基因D成功与Ti 质粒构建表达载体，PCR 时需要在图乙引物____的5’端添加限制酶__________的识别位点，并在引物____的5’端添加限制酶________的识别位点。
（5）为了获得含有基因表达载体的农杆菌，从功能角度来说，需使用含有抗生素的______培养基进行筛选，将筛选出的农杆菌浸泡过的作物愈伤组织，进行植物组织培养，从外植体培养成试管苗需要用______种培养基。
（6）为研究转化过程中酶D基因插入染色体位点情况，研究者筛选出转基因植株，成熟后自花传粉、单株收种，将其种子播种于含潮霉素的选择培养基中（图丁），若种子萌发率为15/16，请在下图细胞中画出转基因植株酶 D 基因（用D表示）在染色体的位置。____
【答案】（1） ①. 引物 ②. 耐高温的DNA 聚合酶
（2）①、④ （3） ①. a ②. F1、R3
（4） ①. F1 ②. XbaI ③. R2 ④. SacI
（5） ①. 选择 ②. 3##三
（6）
【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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；
（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
PCR技术的原理是DNA双链复制，利用PCR 技术可以实现在体外快速大量进行DNA扩增，其需要的物质条件为：DNA 模板、4种脱氧核苷酸、引物（使得DNA聚合酶能从引物的3，端开始连接脱氧核苷酸）、耐高温的DNA聚合酶。
【小问2详解】
若融合基因以a链作为模板链，即a链的启动子所处的一端为3’端，由于引物丁与④号链互补，即引物丁与CS基因的3’端互补，这与融合基因中引物F3的大部分序列相同，由于引物丁还包含2A基因的部分序列，与引物R4的部分序列相同。进行PCR3过程不需要引物，高温变性后双链解开，其中②、③结合形成的杂交链不能延伸形成融合基因PD—2A—CS，只有①、④结合形成的杂交链能延伸形成融合基因，因为②、③结合形成的杂交链的缺口处是5’端，不能自动延伸。
【小问3详解】
根据启动子的位置和引物的方向可知图乙所示基因在转录时应以a链为模板，为了确定fatl基因连接到质粒中且插入2A序列的上游，需进行PCR检测，若仅用一对引物，应选择图乙中的引物F1、R3 。
【小问4详解】
为使目的基因能够正常表达，目的基因应位于启动子和终止子之间，结合图丙和乙可知，Ti 质粒部分片段如图丙所示，为使融合基因D成功与Ti 质粒构建表达载体，PCR 时需要在图乙引物F1的5’端添加限制酶XbaI的识别位点，并在引物R2的5’端添加限制酶SacI的识别位点。
【小问5详解】
为了获得含有基因表达载体的农杆菌，从功能角度来说，需使用含有抗生素的选择培养基进行筛选（使得含有目的基因的植株能存活），将筛选出的农杆菌浸泡过的作物愈伤组织，进行植物组织培养，从外植体培养成试管苗需要用3种培养基（诱导愈伤组织的形成、诱导芽的分化、诱导根的分化）。
【小问6详解】
如果含两个酶D基因，且位于非同源染色体上，相当于两对基因杂合，符合基因自由组合定律，则子代有15/16种子含酶D基因可以萌发，故转基因植株酶 D 基因（用D表示）在染色体的位置为： 。探针类型
mtif序列
WT
CTTGTGACTCATCCA
M1
CTTGTCCA
M2
CTTGTTTTTTTTCCA
M3
CTTGGGGGGGGTCCA
M4
CTTGCAGCTCATCCA
M5
CTTGTGGTCCATCCA
M6
CTTGTGACCTGTCCA
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