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考前第2天 非选择题必刷30题-【考前5天】2024年高考生物高分考前必刷系列（原卷版+解析版）
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自然界中近70%的植物病毒需要依靠介体昆虫传播，这些介体昆虫对植物病毒的持久性传播是导致植物病害的关键。介体昆虫可以通过自噬途径降解病毒颗粒起到一定的防御作用，过程如图1。病毒也可以劫持或破坏自噬途径，在介体昆虫体内持续增殖。南方水稻黑条矮缩病毒（SDV）进入白背飞虱（介体昆虫）的肠道上皮细胞，通过血液循环到达其唾液腺，白背飞虱进食植物时将病毒传播。中国农业科学院某研究团队发现SDV侵染介体昆虫后“逃逸”的新机制，如图2。
SDV侵染白背飞虱后，促进Atgs基因的表达激活了自噬，其中Atg8Ⅱ蛋白与早期自噬体膜结合，参与早期自噬体的延伸和闭合。进一步研究发现在自噬体膜上有很多正在组装和成熟的病毒颗粒，且病毒外壳蛋白P10可以与溶酶体膜上的LAMP1互作，操纵白背飞虱自噬，使SDV逃过防御，促进其持久传播。
这解释了为什么病毒可以在特定的介体昆虫中存活并高效持久传播，同时为阻断病毒的持久传播提供了新策略。
(1)自噬体具有双层膜结构，白背飞虱中具有双层膜的结构还有 。自噬体与溶酶体融合的过程体现了细胞膜具有 的结构特点。
(2)写出SDV在白背飞虱细胞内遗传信息的传递过程 （用文字和箭头表示）。
(3)依据文中信息，下列叙述正确的是（ ）（多选）
A．SDV与ITGB3结合后以胞吐的方式进入细胞
B．自噬体膜为病毒蛋白P10的大量聚集提供了场所
C．Atg8Ⅱ基因表达有助于SDV病毒量的下降
D．介体昆虫细胞自噬有利于SDV的增殖和传播
(4)综合文中信息，概括病毒在特定的介体昆虫中存活并高效持久传播的适应性对策 。
1．(1)线粒体、细胞核 流动性
(2)
(3)BD
(4)病毒利用未与溶酶体融合的自噬体进行组装和大量积累；病毒通过阻断自噬体与溶酶体融合，使病毒避免被介体昆虫自噬降解
【分析】1、真核细胞最典型的特征是具有双层生物膜构成的核膜为界限的细胞核。真核细胞细胞质中有众多复杂的细胞器，其中叶绿体和线粒体是双层膜的细胞器，内质网、高尔基体、溶酶体以及液泡是单层膜的细胞器，中心体和核糖体为无膜的细胞器。
2、病毒无细胞结构，只能在宿主细胞中完成病毒的增殖，病毒的生活史：吸附、注入、合成、组装、释放。
【详解】（1）白背飞虱属于真核生物，真核动物细胞中具有双层膜的结构有线粒体和细胞核；自噬体与溶酶体融合的过程依赖于生物膜的结构特点，具有一定的流动性。
（2）由图2可知，SDV属于RNA病毒，侵入白背飞虱的肠道上皮细胞后，在细胞中进行RNA复制合成子代RNA，并且以病毒的RNA为翻译模板合成蛋白质，即SDV在白背飞虱细胞内遗传信息的传递过程为。
（3）A、由图2可知，SDV与ITGB3结合后以胞吞的方式进入细胞，A错误；
B、由图2可知，病毒的P10蛋白合成中主要集中与自噬体膜上，即自噬体膜为P10蛋白提供了聚集场所，B正确；
C、自噬体膜上有很多正在组装和成熟的病毒颗粒，Atg8Ⅱ蛋白参与早期自噬体的延伸，即Atg8Ⅱ蛋白能增大自噬体的膜面积，病毒颗粒提供更多的附着位点，有助于SDV病毒量的上升，C错误；
D、根据题意，介体昆虫细胞自噬，使SDV逃过防御，有利于SDV的增殖和传播，D正确。
故选BD。
（4）由图2可知，SDV在介质细胞中进行RNA复制和相关蛋白质合成后，附着于介体细胞中未成形的自噬体上，进行组装和病毒的大量积累，同时阻断自噬体与溶酶体的融合，避免病毒被介体昆虫自噬降解，细胞同时通过指导合成的病毒外壳蛋白P10与溶酶体膜上的LAMP1互作，操纵白背飞虱自噬，使SDV逃过防御，促进其持久传播。
2．镁（Mg）是影响光合作用的重要元素，科研人员进行了相关研究。
(1)镁是构成 的重要成分，水稻细胞内的光合色素还包括 。
(2)为探究镁对水稻光合作用的影响。将正常培养38天的水稻分别转移到无镁培养液（-Mg2+）和正常培养液（+Mg2+）中培养15天，对光合作用指标进行连续跟踪检测，测定光合色素含量相对值、Vc max（最大羧化速率，碳固定指标）和An（净光合速率），结果如图1。推测前10天An变化不明显的原因是 ；10天后，An显著下降的原因是 。
(3)为进一步探究镁对水稻光合作用的影响，研究者将正常培养38天的水稻在缺镁和正常培养液中培养12天后，每3h检测一次Vcmax的变化，持续跟踪48h，结果如图2。实验结果表明 ，从而影响光合作用。为了验证缺镁前期对光反应的影响，还需要检测的指标有 （至少答出两个）。
(4)已知叶绿体中镁含量存在与Vc max相似的变化，且与叶绿体镁转运蛋白MGT3相关。为验证缺镁处理能够动态抑制MGT3基因的表达，设计实验如下表。请补全表中的检测指标 和图3中的实验结果。
(5)研究发现，RUBP羧化酶的活性依赖于Mg2+，根据上述研究内容解释短期缺镁影响水稻光合作用的机制 。
2．(1)叶绿素 类胡萝卜素
(2)植物可以利用体内原有的Mg2+，维持光合作用的正常进行 缺镁导致暗反应的碳固定速率下降
(3)Mg2+主要促进白天的碳固定，对夜间的碳固定无明显影响 ATP、NADPH、光反应速率、电子传递速率、氧气含量等光反应阶段指标
(4) MGT3基因的相对表达量
(5)缺Mg2+抑制MGT3基因的表达，MGT3蛋白含量降低使叶绿体中Mg2+含量下降，导致RUBP羧化酶的活性降低，从而抑制光合作用暗反应，降低水稻光合作用。
【分析】光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应阶段在叶绿体类囊体的薄膜上进行的，首先是水在光下分解成氧气和H+，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合形成还原性辅酶Ⅱ（NADPH），在有关酶的催化作用下促使ADP与Pi反应生成ATP；暗反应是在叶绿体基质中进行的，二氧化碳与C5结合生成C3，即二氧化碳的固定。随后在有关酶的作用下，C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADHP还原。随后，一些C3经过一系列的反应形成糖类，另一部分C3经过一系列化学变化又形成C5。
【详解】（1）镁是构成叶绿素（包括叶绿素a和叶绿素b）的重要成分，水稻细胞内的光合色素还包括类胡萝卜素（包括叶黄素和胡萝卜素）。
（2）据图1分析，15天内，两种培养液中水稻的光合色素含量相对值无明显变化，且两条曲线无明显差异，说明缺镁对光合色素的含量无影响；而缺镁培养液中的水稻Vc max（最大羧化速率，碳固定指标）和An（净光合速率）从10天后开始明显降低且低于正常培养液中的水稻，推测前10天An变化不明显的原因是植物可以利用体内原有的Mg2+，维持光合作用的正常进行；10天后，An显著下降的原因是缺镁导致暗反应的碳固定速率下降。
（3）分析图2可知，在黑暗条件下的水稻在缺镁和正常培养液中的Vc max相差不大，而在光照条件下，缺镁水稻的Vc max明显低于正常水稻，这表明Mg2+主要促进白天的碳固定，对夜间的碳固定无明显影响。为了验证缺镁前期对光反应的影响，还需要检测的指标有ATP、NADPH、光反应速率、电子传递速率、氧气含量等光反应阶段指标。
（4）由于缺镁处理能够动态抑制MGT3基因的表达，因此实验的检测指标为MGT3基因的相对表达量。与对照组相比，实验组的镁含量更高，因此实验组的镁转运蛋白MGT3含量应高于对照组。实验结果如图所示：
（5）据题意，RUBP羧化酶的活性依赖于Mg2+，RUBP羧化酶是催化光合作用暗反应的酶，再根据上述研究内容可解释短期缺镁影响水稻光合作用的机制：缺Mg2+抑制MGT3基因的表达，MGT3蛋白含量降低使叶绿体中Mg2+含量下降，导致RUBP羧化酶的活性降低，从而抑制光合作用暗反应，降低水稻光合作用。
3．光作为一种非生物因素，对植株的生长、开花、衰老等都有调控作用。为研究光调控下CO2浓度对植物的影响，进行模拟实验，结果如下表（注：Rubisc为固定CO2的酶）。请据图分析作答。
(1)在提取和分离叶绿体色素时，分离色素的原理是 。
(2)光合作用过程中，叶绿素吸收的光能在叶绿体的 （场所）上转化为储存在 中的化学能，之后进一步转化为储存在糖类等有机物中的化学能。
(3)据表可知，光调控下CO2浓度对植物的影响是 。
(4)在CO2浓度11μml·L-1时，低光照强度、高光照强度时的净光合速率无显著差异，其原因可能是 。
(5)作为一种信号，光还会使光敏色素的结构发生变化。这一变化的信息会经过信息传递系统传导到 内，影响特定基因的表达，从而影响、调控植物生长、发育的全过程。
3．(1)不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大扩散速度越快
(2)类囊体膜 ATP、NADPH
(3)二氧化碳浓度越大，植物叶绿素含量越低，Rubisc活性越大，净光合速率越大
(4)二氧化碳浓度低，单位时间内生成的三碳酸少，还原需要的ATP和NADPH少，较低光照强度下即可满足三碳酸还原的需求
(5)细胞核
【分析】1、光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段.光反应的场所为类囊体薄膜，包括水的光解生成还原氢和氧气，以及ATP、NADPH的合成；暗反应的场所为叶绿体基质，包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程。
2、据表格分析，在同一光照强度下，二氧化碳浓度越大，植物叶绿素含量越低，Rubisc活性越大，净光合速率越大。
【详解】（1）利用层析液分离色素，原理是不同种类的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大扩散速度越快。
（2）由于叶绿素分布在叶绿体的类囊体膜上，因此光合作用过程中，叶绿素吸收的光能在叶绿体的类囊体膜上转化为储存在ATP和NADPH中活跃的化学能，之后进一步转化为储存在糖类等有机物中的化学能。
（3）据表可知，光调控下CO2浓度对植物的影响是二氧化碳浓度越大，植物叶绿素含量越低，Rubisc活性越大，净光合速率越大。
（4）在CO2浓度11μml·L-1时，低光照强度、高光照强度时的净光合速率无显著差异，其原因可能是二氧化碳浓度低，单位时间内生成的三碳酸少，还原需要的ATP和NADPH少，较低光照强度下即可满足三碳酸还原的需求。
（5）基因的表达指的是转录和翻译的过程，作为一种信号，光还会使光敏色素的结构发生变化。这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响基因的转录，进而影响翻译的过程，从而影响、调控植物生长、发育的全过程。
4．调节性T细胞（Treg）是一类具有显著免疫抑制作用的T细胞亚群，能抑制其他细胞的免疫反应。Treg的抑制调节如图所示，CD39和CD73为细胞表面蛋白。
(1)人体内有多种类型的T细胞，如辅助性T细胞、细胞毒性T细胞等，T细胞来自骨髓中的 。在免疫应答过程中，发挥免疫效应的免疫活性物质有 （答出两种即可）
(2)免疫系统能识别和清除自身衰老或破损的细胞，这体现了机体的 功能。若免疫反应过度，免疫系统会攻击自身组织而出现 病。
(3)Treg活化过度会导致体液免疫功能下降，原因是 。
(4)体液中的乳酸会影响免疫反应。即使在氧供应充足的条件下，癌细胞也主要依赖无氧呼吸产生能量。癌细胞往往会出现免疫逃逸，结合图2信息，说明其原因可能是 。
4．(1)造血干细胞 细胞因子、抗体、溶菌酶
(2)免疫自稳 自身免疫病
(3)降低辅助性T细胞的活性，引起细胞因子减少和B细胞活化受阻
(4)癌细胞无氧呼吸产生大量乳酸，较高浓度的乳酸会抑制T细胞分裂，促进Treg分裂，从而抑制T细胞的活性
【分析】1、分析图1：图1为Treg细胞的抑制调节机制，其中CD39、CD73为Treg细胞表面蛋白。图1中Treg细胞表面的CD39可使ATP/ADP水解为AMP，进而被CD73水解为腺苷抑制T细胞的活性；除外Treg细胞还能通过分泌的抑制性细胞因子和颗粒酶B抑制T细胞的活性。
2、分析图2可知，随乳酸浓度的增加，细胞毒性T细胞（Tc）的细胞分裂指数越小，说明高浓度的乳酸能抑制细胞毒性T细胞的增殖；随乳酸浓度的增加，Treg细胞的细胞分裂指数增大，说明高浓度的乳酸促进Treg细胞的分裂。
【详解】（1）T细胞来自骨髓中的造血干细胞，但是在胸腺中发育成熟。在免疫过程中，发挥免疫效应的免疫活性物质有溶菌酶、抗体和细胞因子。
（2）免疫系统具有免疫防御、免疫自稳和免疫监视的功能。免疫系统能识别和清除自身衰老或破损的细胞，这体现了机体的免疫自稳功能。若免疫反应过度，免疫系统会攻击自身组织而出现自身免疫病。
（3）T细胞参与体液免疫的过程大致如下：暴露在抗原呈递细胞表面的抗原信息可与辅助性T细胞结合并促使其分泌细胞因子，进而促进B细胞增殖分化为浆细胞和记忆B细胞；而Treg活化过度会降低辅助性T细胞的活性，引起细胞因子减少和B细胞活化受阻，因此导致体液免疫功能降低。
（4）分析图2可知，随乳酸浓度的增加，细胞毒性T细胞（Tc）的细胞分裂指数减小，而Treg细胞的细胞分裂指数增大，说明高浓度的乳酸能抑制细胞毒性T细胞的增殖，而促进Treg细胞的增殖。根据题意癌细胞无氧呼吸会产生大量的乳酸，结合图2可知，较高浓度的乳酸会抑制T细胞分裂，促进Treg细胞的分裂，从而抑制T细胞活性，使得特异性免疫功能降低，导致癌细胞往往会出现免疫逃逸。
5．研究人员采用盆栽控水法模拟土壤干旱条件，对不同程度干旱胁迫下朱砂根的叶片光合生理特性进行了研究。CK是水分适宜的对照组，W1为轻度干旱胁迫组，W2为中度干旱胁迫组，W3为重度干旱胁迫组。处理相同时间后测定各组朱砂根幼苗的光合参数，结果如表所示。回答下列问题：
(1)叶绿素主要分布在朱砂根幼苗叶绿体的 上，用纸层析法分离光合色素时，若滤液细线画得过粗会导致 。
(2)朱砂根叶片通过蒸腾作用散失的水量达总吸水量的99%，蒸腾作用 （填“是”或“不是”）朱砂根吸收无机盐的动力。寒冷天气时，减少浇水可降低细胞中 ，使植物抵抗寒冷环境的能力增强。
(3)据表分析，与CK组相比，W1组朱砂根幼苗的净光合速率下降，主要原因是 ，使暗反应为光反应提供的 减少，进而影响光反应，导致净光合速率下降。
(4)W1组朱砂根幼苗胞间CO2浓度变化的幅度比气孔导度变化的幅度低，分析原因主要是 。W3组朱砂根幼苗第六周胞间CO2浓度上升，而净光合速率下降，其原因可能是 （答一点）。
5．(1)类囊体薄膜 色素带重叠
(2)不是 自由水所占比例
(3)气孔导度、胞间CO2浓度均下降 ADP、Pi和NADP+
(4)轻度干旱胁迫下，气孔导度降低，朱砂根幼苗吸收的CO2减少，但其光合作用能力下降，从胞间吸收CO2减少，使其CO2浓度下降的幅度较小 光合作用相关的酶活性降低（或叶绿体结构和功能被破坏，或叶绿体利用CO2的能力下降）
【分析】影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2的含量，温度等；其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等。光照强度主要影响光反应，CO2的含量和温度主要影响暗反应。色素的数量主要影响光反应，五碳化合物的含量主要影响暗反应中二氧化碳的固定。
【详解】（1）叶绿素主要分布在叶绿体的类囊体薄膜（基粒）上。用纸层析法分离光合色素时，若滤液细线画得过粗会导致色素带重叠。
（2）植物主要通过主动运输方式吸收无机盐，吸收动力来源于细胞呼吸提供的能量，而不是蒸腾作用。在寒冷天气中，植物为了减少水分流失和保持体内水分平衡，会降低其细胞内的自由水所占比例。这是因为自由水与结合水的比值越高，细胞的代谢越旺盛，但抗逆性却越弱。相反，降低自由水的含量，意味着提高结合水的比例，这样可以帮助植物提高抗逆性，包括抵抗寒冷环境。因此，在寒冷天气时，减少浇水可以降低细胞中自由水的含量，使植物抵抗寒冷环境的能力增强。
（3）据表分析，与CK组相比，W1组朱砂根幼苗的净光合速率下降，主要原因是气孔导度、胞间CO2浓度均下降，使暗反应为光反应提供的ADP、Pi和NADP+减少，进而影响光反应，导致净光合速率下降。
（4）轻度干旱胁迫下，气孔导度降低，朱砂根幼苗吸收的CO2减少，但其光合作用能力下降，从胞间吸收CO2减少，使其CO2浓度下降的幅度较小，所以W1组朱砂根幼苗胞间CO2浓度变化的幅度比气孔导度变化的幅度低。W3组重度干旱胁迫下朱砂根幼苗第六周胞间CO2浓度上升，而净光合速率下降，其原因可能是光合作用相关的酶活性降低（或叶绿体结构和功能被破坏，或叶绿体利用CO2的能力下降）。
6．中性粒细胞是白细胞的一种，具有吞噬病原体的能力。分化过程中涉及到多种转录因子的调控，如P蛋白和M蛋白。研究者以斑马鱼（幼体透明）为材料研究二者的关系。
(1)中性粒细胞既参与免疫的第二道防线，也可作为 发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能，参与第三道防线。
(2)为了探究P蛋白对M基因的调控作用，研究者用P基因低表达斑马鱼突变体作为实验材料，利用带有标记的核酸分子探针，通过 技术，在发育3天的胚胎中检测M基因的转录情况，结果如图1所示。实验结果表明P蛋白 M基因的表达。
产生以上结果的原因可能有二：
①P基因减少， ；
②已知M基因是原癌基因，其产生的蛋白质是 所必需的，过表达导致细胞过度增殖，引起阳性细胞数量增加。
请从下列选项中选出实验组材料及结果，为上述结论提供新证据 。
A．野生型
B．P基因低表达突变体C．导入P基因
D．导入M基因E.敲低M基因
F.M基因阳性信号及阳性细胞数量增加G.M基因阳性信号及阳性细胞数量减少
H.M基因阳性信号及阳性细胞数量不变
(3)为进一步探究P基因调控M基因表达的具体方式，研究者对P蛋白与M基因结合位点进行预测，找出10个可能的位点如图2.
研究者将M基因启动子10个位点分成3个部分，构建3种启动子突变质粒，分别与GFP（绿色荧光蛋白）基因相连接：含有①~⑤多位点突变的A、⑥~⑨多位点突变的B以及⑩号位点突变的C．将三种质粒和无突变的质粒D分别注射到野生型和P基因低表达突变体中，结果发现 ，说明P蛋白通过结合⑩位点，调控M基因的表达，而与其他位点无关。
6．(1)抗原呈递细胞
(2)核酸分子杂交 抑制 P蛋白减少，对M基因的抑制作用下降，从而导致M基因过表达 细胞正常生长和增殖 BCG
(3)注射A、B、D质粒的野生型细胞中荧光强度小于突变体，注射C质粒的野生型与突变体荧光强度相差不大，且亮度较高。
【分析】据题意可知，中性粒细胞是白细胞的一种，具有吞噬病原体的能力，说明其既参与免疫的第二道防线，也可作为抗原呈递细胞发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能。据图1可知，突变体（P基因低表达）M基因阳性较强，说明P蛋白抑制M基因的表达。
【详解】（1）据题意可知，中性粒细胞是白细胞的一种，具有吞噬病原体的能力，说明其既参与免疫的第二道防线，也可作为抗原呈递细胞发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能，参与第三道防线。
（2）利用带有标记的核酸分子探针，检测特定基因的转录情况，该技术为核酸分子杂交，其原理是碱基互补配对原则。据图1可知，突变体（P基因低表达）M基因阳性较强，说明P蛋白抑制M基因的表达。
①P基因低表达，可能导致P蛋白减少，对M基因的抑制作用下降，从而导致M基因过表达。
②原癌基因是调控细胞正常生长和增殖的必要基因，说明其产生的蛋白质是调控细胞正常生长和增殖必需蛋白。
为了验证上述结论，可将P基因导入P基因低表达突变体，导入P基因前后进行对比，若较导入P基因前，M基因阳性信号及阳性细胞数量减少，即可得到验证，BCG正确。
故选BCG。
（3）由（2）可知，P蛋白抑制M基因的表达，若注射A、B、D质粒（⑩号位点正常）的野生型细胞中荧光强度小于突变体，注射C质粒（⑩号位点突变）的野生型与突变体荧光强度相差不大，且亮度较高，则可说明P蛋白通过结合⑩位点，调控M基因的表达，而与其他位点无关。
7．茄子中小分子花青素可使花和果皮呈紫色。为研究与花青素合成有关的基因，科研人员选用纯合子亲本P1和P2进行杂交实验，实验过程如图。科研人员开发分子标记对P1、P2、F1和F2的3对等位基因的3个特定位点分别进行检测，结果如表。已知紫果为野生型，白果为突变型，P1只有第2对基因发生突变。请回答下列问题：
注：T/T表示同源染色体相同位点，一条DNA上为T-A碱基对，另一条DNA上为T-A碱基对。已知F2紫花白果的所有测序结果如表所示。
(1)根据杂交实验结果可知，茄子的花色受 对等位基因的控制，F2中紫花紫果的基因型有 种。
(2)据图和表分析，F2紫花白果中能稳定遗传的个体占 ，对F2中紫花紫果纯合子三个位点进行检测，测序结果依次是 。
(3)分析表格和下图，第1对基因在 （填序号）过程中发挥作用。
7．(1)两 8
(2)1/9 T/T、T/T、G/G
(3)④
【分析】自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】（1）据图可知，F1紫花自交，F2中紫花：白花＝36:28＝9:7，是9：3：3：1的变形，说明茄子的花色受两对等位基因控制；紫花受两对等位基因控制，紫果在紫花的基础上还受另一对等位基因的控制，若控制花色的基因为A/a、B/b，控制果色的基因为C/c，结合表格可知，F₂中紫花紫果的基因型为A-B-C-，共2×2×2＝8种；
（2）据图和表分析，F2紫花白果（A-B-）（C基因可忽略）中能稳定遗传的个体AABB占1/9；已知紫果为野生型，白果为突变型，P1的碱基序列是T/T、A/A、G/G，只有第2对基因发生突变，P2碱基序列是C/C、T/T、C/C，是第1对和第3对突变，结合两种突变序列，据此能够推知野生型的碱基序列应为T/T、T/T、G/G（P1的第一和第三以及P2的第二），对应F2中紫花紫果纯合子三个位点；
（3）分析表格可知，第一对基因是决定果色的基因，应在④过程中发挥作用。
8．日前报告已有200多种的骨骼发育异常，但目前临床上，尤其是胎儿期可以通过超声提示或诊断的主要有以下4种：软骨发育不全、软骨发育低下、致死性发育不全、成骨发育不全，图1为先天性软骨发育不全某患者家系，该家系仅有Ⅱ-2和Ⅲ-1号个体发生了FGFR3基因（以下简称F基因）1138 位核苷酸G→A的突变，如图2所示。已知该基因位于常染色体上，而家系中其他正常成员均未发现突变。
(1)该遗传病的遗传方式为 ，Ⅱ-2的致病基因的来源为 。
(2)FGFR3是一种具有发育调节等功能的跨膜糖蛋白，由于F基因跨膜区1138位核苷酸G→A的突变，导致380位密码子的错义突变，即精氨酸替代了甘氨酸，从而造成了该遗传病，这说明该基因控制性状的方式为 。
(3)科研人员发明了一种羊水直接扩增快速诊断骨骼发育异常类单基因遗传病的方法，如下图所示。
①适时抽取羊水诊断胎儿是否携带致病基因，这是因为羊水中含有 细胞。
②利用PCR扩增F基因能否用图2所示序列作为引物？ （填 “能”或“不能”），原因是 。
③检测致病基因存在的探针序列如图2，有人质疑该探针序列不能准确地将致病基因检测出来，原因是 。
④科研人员发明了一种可以将致病基因与正常基因区分开来的PCR方法，原理见下图：
从图中信息可知，该技术的关键就是针对突变位点，设计了 （从P1、P2、P3、P4中选择）引物，导致子链不能延伸。系谱图中Ⅲ-1和Ⅲ -2电泳结果可分别对应上图中的个体 和个体 的结果。
8．(1)常染色体显性遗传 亲代产生配子时发生基因突变
(2)基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
(3)胎儿 不能 图2所示引物序列位于基因第1138 位核苷酸左右，不能完整地将基因序列扩增出来 致病基因与正常基因只有一个碱基对的差异，该探针大部分序列既能与正常基因配对，又能与致病基因配对，因此该探针不能准确地将致病基因检测出来 P3、P4 Ⅱ Ⅰ
【分析】图1中，系谱图中仅有Ⅱ-2和Ⅲ-1号个体发生了相关突变，而家系中其他正常成员均未发生突变，可推测该病为常染色体显性遗传病。
【详解】（1）图1中，系谱图中仅有Ⅱ-2和Ⅲ-1号个体发生了相关突变，而家系中其他正常成员均未发生突变，可推测该病为常染色体显性遗传病。Ⅱ-2的父母表现正常，又不含致病基因，故Ⅱ-2 的致病基因的产生是因为亲代产生配子时发生了基因突变。
（2）FGFR3是一种具有发育调节等功能的跨膜糖蛋白，可判断该基因控制性状的方式为通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
（3）①羊水中会有脱落的胎儿细胞，故可通过抽取羊水来检测胎儿是否含有致病基因。
②图2所示的引物序列位于基因第1138 位核苷酸左右，仅仅是一个小片段，故不能以它作为模板将基因序列完整地扩增出来。
③分析图2各碱基对应的曲线可知，检测致病基因存在的探针序列为5＇-CTCAGCTACAGGGT-3＇，由于致病基因与正常基因只有一个碱基对的差异，该探针大部分序列既能与正常基因配对，又能与致病基因配对，因此该探针不能准确地将致病基因检测出来。
④从图4中可知，引物P3和P4由于3＇端分别含有A和C碱基不能与相应模板碱基配对，故不能继续延伸。系谱图中Ⅲ-1和Ⅲ-2分别为患病的杂合子（含有一个正常基因和一个突变基因）和正常个体（含有两个正常基因），其电泳结果依次对应电泳图中的个体Ⅱ及个体Ⅰ的结果。
9．已知果蝇翅型基因（B和b）位于2号染色体上，眼型基因（E和e）位于3号染色体上，体色基因（A和a）位置未知。用纯种的正常翅、正常眼雌果蝇与翅外展、粗糙眼雄果蝇杂交，F1均为正常翅、正常眼，F1雌雄个体相互交配，后代出现5：3：3：1的性状分离比。回答下列问题：
(1)果蝇翅型与眼型的遗传遵循基因的 定律，原因是 。
(2)F2出现5：3：3：1的性状分离比，可能是基因型为 的雌配子或雄配子致死，或基因型为 的受精卵致死。请利用以上杂交获得的后代为材料，通过一代杂交实验确定是配子致死所致，写出实验思路，并预期实验结果及结论。
实验思路： 。
预期实验结果及结论： 。
(3)为确定体色基因（A和a）是否位于3号染色体上，用正常眼黑檀体（aa）果蝇与3号染色体缺失一小段的纯合灰体果蝇杂交得F1，F1随机交配得F2，统计F2的表型及比例。已知缺失纯合子致死。
①若F2的表型及比例为 ，则A/a基因不位于3号染色体上；
②若F2的表型及比例为 ，则A/a基因位于3号染色体上，且该对基因不在缺失片段上；
③若F2的表型及比例为 ，则A/a基因位于3号染色体上，且该对基因在缺失片段上
9．(1)（分离和）自由组合 控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上（或子二代出现了9：3：3：1的变式）
(2)BE BbEE和BBEe 用F1与F2中翅外展、粗糙眼果蝇做亲本进行正反交，观察后代的表型及比例 正交或反交后代中出现正常翅粗糙眼：翅外展正常眼：翅外展粗糙眼=1：1：1，说明是配子致死所致
(3)灰体：黑檀体=3：1 灰体：黑檀体=11：4 灰体：黑檀体=7：8
【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；在减数分裂的过程中，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。 在孟德尔两对相对性状杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2，在孟德尔两对相对性状杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆（YyRr）自交产生F2，非等位基因（Y、y）和（R、r）可以自由组合就是基因自由组合定律。
【详解】（1）由题意可知，翅型基因位于2号染色体上，眼型基因位于3号染色体上，即控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上，因此果蝇翅型与眼型的遗传遵循基因的自由组合定律；
（2）用纯种的正常翅、正常眼（BBEE）雌果蝇与翅外展、粗糙眼（bbee）雄果蝇杂交，F1均为BbEe，表型为正常翅、正常眼，F1雌雄个体（BbEe）相互交配，F2的表现型及比例为B-E-：B-ee：bbE-：bbee=9：3：3：1，实际为F1雌雄个体相互交配，后代出现5：3：3：1的性状分离比，可以判断出可能是表现型为正常翅、正常眼的个体减少，可能是基因型为BE的雌配子或雄配子致死，也可能是基因型为BbEE和BBEe的受精卵致死。
要通过一代杂交实验确定是配子致死所致，可以设计测交实验、正反交实验，即让用F1与F2中翅外展、粗糙眼果蝇（bbee）做亲本进行正反交，观察后代的表型及比例，可得出结论。
如果是BE的雌配子或雄配子致死，正交或反交后代中会出现正常翅粗糙眼：翅外展正常眼：翅外展粗糙眼=1：1：1，即可证明是配子致死所致；
（3）①假设A/a基因不位于3号染色体上，则用正常眼黑檀体（aa）果蝇与3号染色体缺失一小段的纯合灰体果蝇（AA）杂交得F1，F1为Aa，F1随机交配得F2，F2的基因型及比例为AA：Aa：aa=1：1：1，即F2中灰体：黑檀体=3：1；
②A/a基因位于3号染色体上，且该对基因不在缺失片段上，缺失片段记作A'，则亲本为aa、AA’，F1为Aa：A'a=1：1，F1产生的配子及比例为A：a：A'=1：2：1，F1随机交配得F2，F2的基因型及比例为AA：Aa：AA’：aa：A’a=1：4：2：4：4，即F2中灰体：黑檀体=11：4；
③假设A/a基因位于3号染色体上，且该对基因在缺失片段上，则F1代为Aa：aO=1:1，F1产生的配子及比例为A：a：O=1：2：1，F1随机交配得F2，F2的基因型及比例为AA：Aa：AO：aa：aO=1：4：2：4：4，即F2的表型及比例为灰体：黑檀体=7：8。
10．育种专家对某XY型性别决定植物的两种高产高茎种子进行γ射线处理，获得高产矮茎（含A和b基因，不含B基因）的种子，种下去后获得高产矮茎植株1和高产矮茎植株2，如下图所示。回答下列问题：
(1)图中高产高茎种子1经γ射线处理后获得高产矮茎种子1，是因为γ射线导致B基因发生了碱基对的 ，该过程诱发的基因突变是 （填“显性”或“隐性”）突变。
(2)图中高产高茎种子2经γ射线处理后获得高产矮茎种子2，该过程诱发的变异类型是 。高产矮茎2产生卵细胞的类型为 （写出基因型及性染色体）。
(3)育种专家让图中高产矮茎1和高产矮茎2进行杂交，已知一对性染色体上均不含b基因的个体致死，则子代中高产矮茎植株所占的比例为 。与杂交育种相比，诱变育种具有的优点是 。
10．(1)增添、缺失或替换 隐性
(2)染色体结构变异 AX、aXb、AXb、aX
(3)3/4 提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型
【分析】题图分析，图中高产矮茎1的产生是基因突变造成的，高产矮茎2的产生是由于染色体结构变异导致的。
【详解】（1）图中高产高茎种子1经γ射线处理后获得高产矮茎种子1，是因为γ射线导致B基因发生了基因突变，基因突变包括碱基对的增添、缺失或替换。B基因突变为b基因是隐性突变。
（2）图中高产高茎种子2经γ射线处理后获得高产矮茎种子2，该过程诱发的变异是X染色体含B基因的片段缺失，这种变异属于染色体结构变异。高产矮茎2产生卵细胞的类型为AX、aXb、AXb、aX。
（3）高产矮茎1和高产矮茎2进行杂交，子代能活下来的植株都是矮茎植株，其中高产植株（基因型为A_）所占的比例为3/4。与杂交育种相比，诱变育种具有的优点是提高突变率，能在较短时间内获得更多的优良变异类型。
11．肥胖不仅会引起胰岛素抵抗，还会引起认知功能障碍。已知肥胖导致外周产生过多游离的脂肪酸FFA、脂多糖LPS和炎症细胞因子TNF-α、IL-6等，透过血脑屏障作用于神经细胞。大量游离的脂肪酸进入细胞并氧化，从而诱导线粒体产生过多自由基和膜脂氧化剂MDA。同时NF-KB信号通路的激活也抑制了胰岛素受体的磷酸化，导致脑内神经细胞中胰岛素信号转导功能减弱并发生胰岛素抵抗。请回答：
(1)正常情况下，胰岛素与神经细胞上的胰岛素受体结合，引起胰岛素受体磷酸化，引发信号素转导，进而促进葡萄糖进入神经细胞进行 为细胞供能。
(2)LPS与受体TLR结合后会促进JNK的表达，从而抑制 ，引发胰岛素抵抗。TNF-α、IL-6会促进 分解，从而激活NF-KB信号通路引发胰岛素抵抗。
(3)大量游离的脂肪酸进入神经细胞的线粒体氧化分解，进而导致认知功能障碍的原因是 。
(4)研究发现高强度间歇训练能有效改善2型糖尿病小鼠的胰岛素抵抗状态，科学家推测高强度间歇训练可能是通过改变肝脏炎症来缓解胰岛素抵抗。科研人员设计以下实验进行了研究，请完善实验步骤并预期实验结果。
①将30只5周龄雄性小鼠适应性喂养一周。将上述小鼠分为对照组（NC）和高脂饮食模型组（HFD）。NC组饲喂普通饲料12周；HFD组饲喂高脂饲料12周；
②给HFD组腹腔注射链脲佐菌素，通过检测血糖含量和胰岛素含量筛选胰岛素抵抗模型建立成功的小鼠；
③再将建模成功的小鼠随机分为安静组（SED）和高强度间歇训练组（HIIT）；
④HIIT组进行8周高强度间歇性训练。这8周期间 组用高脂饲料喂养，其他组用普通饲料喂养。一段时间后检测相关炎症因子mRNA的含量，并通过一定的技术检测这些炎症因子的含量。
如果推测是正确的，则预期的实验结果是 。
11．(1)氧化分解
(2)胰岛素受体磷酸化 IKB（或IKB与NF-KB复合物）
(3)导致线粒体中自由基氧化和DNA损伤加剧、膜脂氧化剂MDA增多，使得神经细胞的结构和功能受到损伤从而诱发认知障碍
(4)SED和HIIT HIT组的相关炎症因子mRNA和炎症因子含量显著低于SED组，高于（等于）NC组
【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素，能升高血糖，只有促进效果没有抑制作用，即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化；胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【详解】（1）葡萄糖作为“生命的燃料”，在组织细胞（包括神经细胞）中通过氧化分解释放能量，为细胞功能。
（2）由图可知，LPS与受体TLR结合后会促进JNK的表达，从而抑制胰岛素受体磷酸化（与磷酸基团结合），导致胰岛素不能与胰岛素受体结合，引发胰岛素抵抗；TNF-α、IL-6会促进IKB分解，产生NF-KB，而NF-KB信号通路会引发胰岛素抵抗。
（3）大量游离的脂肪酸进入神经细胞的线粒体氧化分解，导致线粒体中自由基氧化和DNA损伤加剧、膜脂氧化剂MDA增多，使得神经细胞的结构和功能受到损伤从而诱发认知障碍。
（4）分析题意，本实验目的是验证或探究高强度间歇训练可能是通过改变肝脏炎症来缓解胰岛素抵抗，胰岛素通过与受体结合来降低血糖，因此胰岛素抵抗模型的小鼠需要检测血糖含量和胰岛素含量，其血糖含量和胰岛素含量均较高；安静组（SED）和高强度间歇训练组（HIIT）均用高脂饲料喂养，对照组用普通饲料喂养，以此来反映高强度间歇训练对胰岛素抵抗的影响；若高强度间歇训练是通过改变肝脏炎症来缓解胰岛素抵抗，则HIIT组的相关炎症因子mRNA和炎症因子含量显著低于SED组，高于（等于）NC组。
12．当机体察觉到病原体入侵时，会产生一种防御反应，也就是我们常说的炎症。急性炎症会随着感染结束而逐渐消退，但还有一类慢性炎症会长期持续存在。近年来，许多研究逐渐将慢性炎症与衰老、癌症联系到了一起，比如衰老细胞长期向内环境中释放促炎因子，使周围组织长期处于炎症状态，从而导致周围组织更快老化，且提升癌变风险。
(1)炎症发生时，机体可能表现出疼痛、发热等症状，机体产生痛觉的部位是 ，出现发热症状的原因是 。皮肤是人体散热的主要器官，皮肤散热的主要方式有 。
(2)若体温持续升高，可能出现脱水现象。此时机体可通过主动饮水补充水分，也可通过促使 ，减缓失水。
(3)研究发现，慢性炎症是白血病的重要驱动因素。慢性炎症提升癌变风险与TP53基因突变导致相应蛋白质活性减弱有关，推测TP53基因是一种 （填“原癌基因”或“抑癌基因”）。衰老细胞长期释放促炎因子，正常人体通过“炎症反射”以防止促炎因子的过量产生，其部分作用机理如图所示。
图中细胞④分布于机体各种组织中，具有 功能。促炎因子产生过多时会刺激机体产生“炎症反射”，“炎 症反射”可以抑制促炎因子的过量产生，这是一种 调节。综合以上信息分析，阻止慢性炎症可能成为有效降低癌症风险的关键，请据此提出一个预防癌症的新思路： 。
12．(1)大脑皮层 产热量大于散热量 辐射、传导、对流、蒸发
(2)下丘脑分泌、垂体释放抗利尿激素从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收，减少尿液排出
(3)抑癌基因 吞噬消化、抗原处理和呈递 （负）反馈 开发药物作用于巨噬细胞抑制NF-aB对促炎因子相关基因转录的促进作用
【分析】人和动物细胞中的 DNA 上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。
【详解】（1）大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢，是产生感觉的部位。人体体温维持相对稳定的原因是产热量等于散热量。当产热量大于散热量时，体温会升高从而出现发热症状。皮肤是人体最主要的散热器官，皮肤散热主要通过辐射（如以红外线等形式将热量传到外界）、传导（机体热量直接传给同它接触的物体）、对流（通过气体来交换热量）以及蒸发（如汗液的蒸发）的方式进行。
（2）若体温持续升高，可能出现脱水现象，此时细胞外液的渗透压增大，下丘脑中的渗透压感受器兴奋，一方面将刺激传至大脑皮层，通过产生渴觉主动饮水补充水分，另一方面促使下丘脑分泌、垂体释放抗利尿激素促进肾小管和集合管对水分的重吸收，减少尿液的排出，减缓失水。
（3）一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变，相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。TP53基因突变导致相应蛋白质活性减弱会增加癌变风险，故推测TP53基因是一种抑癌基因。巨噬细胞几乎分布于机体的各种组织中，具有吞噬消化、抗原处理和呈递功能。在一个系统中，系统本身的工作效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫作反馈调节，因此促炎因子产生过多时会刺激机体产生“炎症反射”，“炎症反射”
可以抑制促炎因子的过量产生，这是一种负反馈调节。综合以上信息分析，阻止慢性炎症产生过量的促炎因子可成为预防癌症的一种新思路， 结合“炎症反射”过程，可开发药物作用于巨噬细胞抑制NF-aB对促炎因子相关基因转录的促进作用。
13．血压是指血液在血管内流动时作用于单位面积血管壁的侧压力，大小与血容量和外周血管阻力等有关。当人体受紧张、惊吓和焦虑等因素刺激时往往会引起血压升高，部分调节过程如下图。回答下列问题。
(1)血压调节中枢位于 。（结构），交感神经兴奋时膜内的电位变化为 。
(2)人体受到惊吓时，主要通过图中途径 的调节使血压迅速升高，以应对应激状态。不同类型的血管紧张素经 运输到全身，但仅作用于靶细胞，是由于相应的受体只分布在靶细胞膜上，其根本原因是 。
(3)在血压调节过程中，调节外周血管收缩的信号分子有 ，
(4)长期精神紧张是高血压的诱因之一。当诊断为高血压后，患者应注意低盐、清淡饮食，原因是 。
13．(1)脑干 负电位→正电位
(2)A、C 体液 控制相关受体合成的基因只在靶细胞中表达（基因的选择性表达）
(3)血管紧张素Ⅱ和神经递质
(4)盐摄入过多，导致血容量增大，血压升高
【分析】神经调节作用途径是反射弧，反应速度迅速，作用范围准确、比较局限，作用时间短暂；体液调节作用途径是体液运输，反应速度较缓慢，作用范围较广泛，作用时间比较长。神经调节与体液调节之间的关系可以概括为以下两个方面：一方面，体内大多数内分泌腺活动都受中枢神经系统的控制；另一方面，内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
【详解】（1）脑干中有许多重要的调节内脏活动的基本中枢，如调节呼吸运动的中枢，调节心血管活动的中枢等；可见血压调节中枢位于脑干，交感神经兴奋时膜内的电位变化为负电位→正电位。
（2）人体受到惊吓时，主要通过神经调节为主导迅速作出反应，即图中途径A、C使血压迅速升高，不同类型的血管紧张素经体液运输到全身，但仅作用于靶细胞，是由于相应的受体只分布在靶细胞膜上，其根本原因是控制相关受体合成的基因只在靶细胞中表达。
（3）题图可知，在血压调节过程中，调节外周血管收缩的信号分子有血管紧张素Ⅱ和神经递质（交感神经兴奋释放的神经递质）。
（4）盐摄入过多，导致血容量增大，血压升高，因此应注意低盐、清淡饮食。
14．下图为迷走神经对胃酸分泌的调控以及垂体和肾上腺对胃酸分泌的影响示意图，A、B表示物质。回答下列问题：
(1)进食时，食物分子刺激舌头的味细胞，味细胞产生的兴奋由传入神经传到 并形成味觉。多种感受器在食物的刺激下产生神经冲动并传到位于下丘脑等处的反射中枢，再由迷走神经传至胃腺细胞和胃窦G细胞，促进前者分泌胃液，后者分泌胃泌素。上述反射弧的效应器是 。
(2)作用于胃腺细胞的信息分子除了B之外还有 （答出两点），迷走神经作用于胃腺细胞后使其发生 （填“Ca2+”或“Cl-”）内流，此时胃腺细胞膜发生的信号变化为 。
(3)若B是糖皮质激素，其可使盐酸和胃蛋白酶的分泌增加，胃黏液分泌减少，则A是 。研究表明，当胃内幽门部的pH降至1.2～1.5时，盐酸会抑制胃窦G细胞释放胃泌素，从而减少胃的排酸量，该生理调节机制属于 。食物刺激引起胃窦G细胞释放胃泌素，从而引起胃腺细胞分泌胃液的方式属于 调节。
(4)为了验证肾上腺皮质和迷走神经对胃腺细胞分泌的影响，可将生理状况相同的实验小鼠随机均分为四组，甲组不做任何手术处理，乙组切断联系胃的迷走神经但 ，丙组切除肾上腺皮质但不切断联系胃的迷走神经，丁组 ，进食后检测胃腺细胞分泌情况，并分析比较。
14．(1)大脑皮层 迷走（传出）神经末梢及其支配的胃腺细胞和胃窦G细胞
(2)胃泌素和神经递质 Ca2+ 化学信号→电信号
(3)促肾上腺皮质激素 （负）反馈调节 神经—体液
(4)保留肾上腺皮质 切断联系胃的迷走神经，同时切除肾上腺皮质
【分析】分析图示可知，进食可通过传出神经直接作用于胃腺细胞，促进胃液分泌，该调节方式为神经调节，也可通过传出神经作用于胃窦的胃窦G细胞，刺激其产生胃泌素，胃泌素能作用于胃腺细胞，促进其分泌胃液，该调节方式为神经—体液调节。
【详解】（1）进食时，食物分子刺激舌头的味细胞，味细胞产生的兴奋由传入神经传到大脑皮层并形成味觉；该反射弧的效应器是传出神经（迷走神经）末梢及其支配的胃窦G细胞和胃腺细胞；
（2）由图可知，作用于胃腺细胞的信息分子除了B之外还有神经递质和胃泌素；迷走神经作用于胃腺细胞后使其发生Ca2+内流，产生兴奋，此时胃腺细胞膜发生的信号变化为化学信号→电信号；
（3）由图可知，A是由垂体合成分泌、作用于肾上腺皮质，促使其合成分泌B（糖皮质激素），因此A是促肾上腺皮质激素；当胃内幽门部的pH降至1.2～1.5时，盐酸会抑制胃窦G细胞释放胃泌素，从而减少胃的排酸量，该生理调节机制属于（负）反馈调节；食物刺激引起胃窦G细胞释放胃泌素，从而引起胃腺细胞分泌胃液的方式属于神经—体液调节；
（4）该实验的目的是验证肾上腺皮质和迷走神经对胃腺细胞分泌的影响，因此肾上腺皮质和迷走神经的存在与否为自变量，因此实验将分为四组，甲组不做任何手术处理，乙组切断联系胃的迷走神经但保留肾上腺皮质，丙组切除肾上腺皮质但不切断联系胃的迷走神经，丁组切断联系胃的迷走神经，同时切除肾上腺皮质，进食后检测胃腺细胞分泌情况，并分析比较。
15．赤霉素（GA）是一类四环二萜类物质，1926年科学家在研究水稻恶苗病的过程中发现了此类物质，截至目前已被发现的赤霉素有120多种。赤霉素广泛存在于各类植物中，能够促进植株生长，促进细胞分裂与分化，促进种子萌发、开花和果实发育等。
(1)1926年，科学家在研究水稻恶苗病的过程中，发现了赤霉菌分泌的赤霉素。从植物激素的概念分析，赤霉菌分泌的赤霉素能否叫植物激素，请说出理由： 。
(2)阳生植物受到周围植物遮蔽时，茎伸长速度加快，株高和节间距增加，叶柄伸长，这种现象称为避阴反应，阳生植物发生避阴反应的部分调控机制如图所示。
①生长素与赤霉素在调节茎秆伸长方面表现为 (填“协同”或“相抗衡”)作用。
②据图分析，赤霉素促进避阴反应的机制是 （答出两点）。
(3)请设计实验方案探究某种植物的矮生突变体是赤霉素合成缺陷型突变体，还是赤霉素不敏感型突变体 。（写出实验思路并预测实验结果及结论）
15．(1)否，因为植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物
(2)协同 促进茎秆伸长，引起避阴反应；抑制D蛋白的功能，减弱D蛋白对避阴反应的抑制
(3)实验思路：将若干株生长状况相同的该种植物矮生突变体的幼苗随机均分为A、B两组；用适宜浓度的赤霉素溶液处理A组，B组不作处理；在相同且适宜条件下培养一段时间后，测量并比较A、B两组植株高度。预测实验结果及结论：若A组株高显著高于B组，则该突变体为赤霉素合成缺陷型突变体；若A、B两组株高大致相同，则该突变体为赤霉素不敏感型突变体。
【分析】植物激素的定义是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
【详解】（1）植物激素的定义是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。赤霉菌不是植物，其分泌的赤霉素不属于植物激素。
（2）生长素与赤霉素均能促进茎秆伸长，二者表现为协同作用。由图可知，赤霉素可直接促进茎秆伸长，引起避阴反应，同时还可抑制D蛋白的功能，进而减弱D蛋白对避阴反应的抑制，因此赤霉素促进避阴反应的机制是促进茎秆伸长引起避阴反应和减弱D蛋白对避阴反应的抑制作用。
（3）欲设计实验探究某种植物的矮生突变体是赤霉素合成缺陷型突变体还是赤霉素不敏感型突变体，自变量应为是否用适宜浓度的赤霉素溶液处理，通过测量并比较植株的高度进行判断。赤霉素合成缺陷型突变体不能合成赤霉素，用适宜浓度的外源赤霉素处理后，植株能明显增高；而赤霉素不敏感型突变体能正常合成赤霉素，但赤霉素不能发挥效应，因此用外源赤霉素处理后，植株高度变化不大。
16．2024年3月12日是我国第46个植树节，植树对改善环境质量具有重要意义。森林是地球上最重要的氧气供应者和二氧化碳吸收者，森林土壤碳库在全球气候调控和碳平衡维持方面具有十分重要的作用。如图是土壤部分生物微食物网及碳库部分途径，a-d为生理过程。
(1)据图可知，土壤中的线虫类群丰富，是土壤微食物网的关键组分。从生态系统组成成分的角度分析，题图中腐生细菌、腐生真菌属于 。线虫丰富度指的是 ，调查土壤中线虫丰富度的方法一般为 。
(2)土壤从上至下依次是表土层、心土层、底土层，土壤生物在上述土层中均有分布，这体现了群落的 结构。影响土壤生物这种群落结构的因素有 （答出2点即可）等。
(3)题图土壤微食物网中含碎屑食物链（以有机碎屑为第一营养级，以碎屑为食的腐生细菌和腐生真菌也占营养级）和捕食食物链，请写出微食物网中最长的一条碎屑食物链 ，微食物网中鞭毛虫和杂食性线虫的种间关系为 。
(4)在碳循环的过程中，图中a过程为 。森林可以为人类提供木材，也可以吸收二氧化碳缓解温室效应，这分别体现了生物多样性的 价值。
16．(1)分解者 线虫物种数目的多少 取样器取样法
(2)垂直 水分、光
(3)有机碎屑→腐生细菌（腐生真菌）→鞭毛虫→杂食性线虫→捕食性线虫 捕食和种间竞争
(4)光合作用 直接价值和间接
【分析】生物多样性的价值：
(1)潜在价值：目前人类不清楚的价值。
(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)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。
【详解】（1）从图中可以看出，腐生真菌、腐生细菌可利用活性碳库（有机碎屑），其属于生态系统组成成分中的分解者；线虫丰富度是指线虫物种数目的多少；调查土壤中线虫丰富度的方法通常是取样器取样法。
（2）土壤生物因对水分、食物、光等需求不同，在垂直方向上出现明显分层，即群落具有垂直结构。
（3）题图土壤微食物网中最长的一条碎屑食物链为有机碎屑→腐生细菌（腐生真菌）→鞭毛虫→杂食性线虫→捕食性线虫。微食物网中杂食性线虫能以鞭毛虫为食，且杂食性线虫和鞭毛虫都可以腐生细菌、腐生真菌为食，故鞭毛虫和杂食性线虫的种间关系为捕食和种间竞争。
（4）在碳循环过程中，题图a过程为CO2被植物吸收利用，表示光合作用过程。关于生物多样性的价值，科学家一般概括为以下几个方面：直接价值、间接价值以及目前人类尚不清楚的潜在价值。直接价值是对人类有食用、药用和作为工业原料等实用意义的，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价值；生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面。森林可以为人类提供木材，也可以吸收二氧化碳缓解温室效应，这分别体现了生物多样性的直接价值和间接价值。
17．如图是草原上某两类生物种群数量变化的动态曲线，其中r对策生物通常个体小、寿命短，生殖力强但存活率低，亲代对后代缺乏保护；K对策生物通常个体大，寿命长，生殖力弱但存活率高，亲代对后代有很好的保护。请回答下列问题：
(1)调查田鼠的种群密度时常采用 法，选用此方法的理由是 。一般情况下，田鼠的寿命只有两年，几乎全年均可繁殖，且种群数量每天可增加1.47%，其属于 （填“r对策”或“K对策”）生物，这类生物很难消灭，在种群密度极低时也能迅速回升，最终呈“S”型曲线变化。
(2)K对策生物的种群数量高于或低于 （填“S”或“X”）点时，都会趋向该平衡点，因此种群通常能稳定在一定数量水平上，该数量水平被称为 。
(3)野马等珍稀濒危动物，其数量一旦低于X点，就会逐渐走向灭绝，对此可采取的保护措施有：
①保护其栖息环境，包括提供充足的 资源，控制其天敌的数量等。
②建立 ，以提高该濒危动物的生殖力和幼崽的存活率。
③在两个种群之间建立“生态走廊”，便于两地种群之间进行 ，以保护该濒危动物种群的基因库。
17．(1)标记重捕 田鼠活动能力强，活动范围大 r对策
(2)S 环境容纳量（或K值）
(3)食物和空间 动物园或人工繁育中心 基因交流
【分析】标记重捕法是对活动能力强，活动范围大的动物采取的种群密度计算方法，对于体型微小、活动能力弱的动物则采用样方法进行种群密度的调查。
【详解】（1）田鼠活动能力强、活动范围广，在调查其种群密度时常采用标记重捕法法，一般情况下，田鼠的寿命短，繁殖快，故属于r对策生物，这类生物很难消灭，在种群密度极低时也能迅速回升。最终呈“S”形曲线变化。
（2）由图可知，K对策生物的种群数量高于或低于S点时，都会趋向该平衡点，因此种群通常能稳定在一定数量水平上，该数量称为环境容纳量（或K值），表示某一自然环境条件下，该种群能维持的最大数量。
（3）对于珍稀濒危动物，可以采取的措施有：
①就地保护，保护其栖息环境，包括提供充足的食物和空间资源，增加环境容纳量，同时控制其天敌的数量等；
②建立动物园或人工繁殖中心，提供适宜的环境条件，以提高该濒危动物的生殖力和幼崽的存活率；
③在两个种群之间建立“生态走廊”，便于两地种群之间进行基因交流，增加繁殖的机会，以保护该濒危动物种群的基因库。
18．人工孵化饲养幼鱼释放到自然水域是恢复渔业资源的有效措施。但是简单的人工饲养环境导致幼鱼没有足够的野外生存能力。
(1)影响鱼类种群数量特征的生物因素有 ，非生物因素有 。
(2)科研人员利用黑鲉（沿海经济鱼种）探究环境丰富对幼鱼生长的影响。环境丰富包括栖息地丰富（人工设置海草、礁石等复杂环境）和社交丰富（加入竞争鱼种）。将幼鱼进行适应性培养后，选择 的幼鱼在环境丰富不同的条件下人工投喂饵料饲养。7周后测量生长指标，结果如图1
①结果说明 。
②研究者进一步评估幼鱼生长相关因子的变化，结果如图2：
根据图中生长相关因子的变化趋势推测黑鲉的体重应该增加，这与①中实验结果相反，请从物质与能量、进化与适应的角度解释： 。
(3)T型迷宫可用于评估动物认知能力。研究者每天对以上四组黑鲉进行了T型迷宫测试，并记录幼鱼到达终点（有食物的人工栖息地）的时间，连续测试7天，结果如图3
①测试结果表明，环境丰富下饲养的幼鱼认知能力和学习能力都显著增强，依据是： 。
②研究者进一步评估幼鱼的认知相关因子的变化，发现环境丰富下饲养的幼鱼的脑源性神经营养因子和神经生长因子均增加，从分子与细胞水平解释幼鱼各项能力均增强的原因： 。
18．(1)捕食、种间竞争、种内竞争、寄生 阳光、水、温度
(2)形态和生理状况一致 环境丰富会抑制幼鱼生长 环境丰富下饲养使幼鱼取食难度增加，获得的物质和能量较少，消耗能量增加，因此体重增加缓慢；幼鱼的促生长因子增多，抑生长因子减少，能更好的适应复杂环境
(3)环境丰富下饲养的幼鱼到达终点的时间比简单环境下饲养的幼鱼短：并随测试天数的增加，S+H+组所需时间减少最多 认知相关因子的增多会促进神经细胞生长以及新的突触的连接，利于幼鱼的学习和记忆，从而增强认知和学习能力
【分析】大脑皮层言语区中，W区为书写中枢，V区为视觉性语言中枢，S区为运动性语言中枢，H区为听觉性语言中枢。语言、学习、记忆和思维都属于脑的高级功能，学习是神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程，记忆是将已获信息进行贮存和再现的过程，短期记忆与神经元的活动及神经元之间的联系有关，长期记忆与新突触的建立有关。
【详解】（1）影响鱼类种群数量特征的因素包括生物因素、非生物因素，生物因素有捕食、种间竞争、种内竞争、寄生，非生物因素有阳光、水、温度。
（2）①将幼鱼进行适应性培养后，选择形态和生理状况一致（保证无关变量相同且适宜）的幼鱼在环境丰富不同的条件下人工投喂饵料饲养。7周后测量生长指标，结果如图1，图中数据显示环境丰富条件下鱼的生长速率和体重增加值反而较小，因而说明环境丰富会抑制幼鱼生长。②研究者进一步评估幼鱼生长相关因子的变化，结果如图2，根据图中生长相关因子的变化趋势推测黑鲉的体重应该增加，这与①中实验结果相反，其原因可能是环境丰富下饲养使幼鱼取食难度增加，获得的物质和能量较少，消耗能量增加，因此体重增加缓慢；幼鱼的促生长因子增多，抑生长因子减少，能更好的适应复杂环境，即环境丰富条件下有利于提高幼鱼的适应能力。
（3）①测试结果表明，环境丰富下饲养的幼鱼到达终点的时间比简单环境下饲养的幼鱼短，并随测试天数的增加，S+H+组所需时间减少最多，因而可说明环境丰富下饲养的幼鱼认知能力和学习能力都显著增。
②研究者进一步评估幼鱼的认知相关因子的变化，发现环境丰富下饲养的幼鱼的脑源性神经营养因子和神经生长因子均增加，据此可推测，认知相关因子的增多会促进神经细胞生长以及新的突触的连接，利于幼鱼的学习和记忆，从而增强认知和学习能力，本实验结果说明对于幼小个体增加多样的环境刺激有利于学习能力的提高。
19．在一些营养丰富的水体中，有些蓝藻常于夏季大量繁殖，形成“水华”。大规模的蓝藻爆发，会引起水质恶化，严重时耗尽水中氧气而造成鱼类的死亡。图1所示为某河流生态系统受到生活污水轻度污染后的净化作用示意图，图2为该河流横切面示意图。请分析回答下列问题：
(1)水华的发生会影响生物的环境容纳量，环境容纳量是指 。
(2)图1河流bc段，导致藻类大量繁殖的最主要因素是 。水中溶解氧含量逐渐恢复的原因是 。该河流受到生活污水轻度污染后，通过 机制实现自我净化。
(3)若在水域内种植挺水植物并投放鲢鱼、草鱼等植食性鱼类，可在一定程度上降低水华对生态系统结构和功能的影响。上述措施的作用有 （至少答出一点）。从图2可以看出植物分布情况，这体现了群落的 结构。影响动物在不同深度的水域分布的主要因素是 。
19．(1)在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量
(2)NH4+等无机盐离子增多 藻类光合作用产生氧气的量增多，细菌消耗氧气减少 负反馈调节
(3)利用了这些植物与浮游藻类的竞争关系，制约了浮游藻类的数量，投放鲢鱼、草鱼等植食性鱼类可以捕食藻类，制约了浮游藻类的数量水平 水平 食物条件和栖息空间
【分析】群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。
垂直结构：①概念：指群落在垂直方向上的分层现象。②原因：植物的分层与对光的利用有关，动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层次的环境有关。
水平结构：①概念：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。②原因：由于在水平方向上地形的变化、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异，它们常呈镶嵌分布。
【详解】（1）环境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。
（2）图1为该河流生态系统受到生活污水轻度污染后的净化作用示意图，其中浮游藻类数量的相对值随着河水中无机盐浓度的变化而变化，可见导致藻类大量繁殖的最主要因素是NH4+等无机盐离子增多。据图可知藻类光合作用产生氧气的量增多，而细菌消耗氧气减少所以水中溶解氧含量逐渐恢复。负反馈调节的主要意义在于维持机体内环境的稳态，生态系统通过负反馈调节机制实现自我净化。
（3）在水域内种植挺水植物，可以与浮游藻类形成竞争关系，在一定程度上制约了浮游藻类的数量；投放鲢鱼、草鱼等植食性鱼类，可以捕食藻类，也可以制约浮游藻类的数量。从中央到边缘主要为沉水植物、浮水植物、挺水植物，体现了群落的水平结构。动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，影响动物在不同深度水域分布的主要因素是食物条件和栖息空间。
20．科学家测定了不同浓度镉(Cd)胁迫下黄瓜幼苗的净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)，结果如图1所示，黄瓜幼苗叶片的部分结构及代谢活动如图2所示。回答下列问题：
(1)已知植物体因适应缺水环境而发生的气孔响应调节机制与某种激素有关，为研究镉胁迫下黄瓜幼苗气孔导度降低是否具有同样的激素调节机制，可测定叶片中该激素的含量。该激素应为 。
(2)如图2，在光照充足的条件下，胞间CO2的来源为 ；去路是扩散至叶绿体 在CO2固定酶的作用下与 反应生成 进而生成(CH2O)。
(3)净光合速率降低可能是由气孔因素引起，但也可能是由非气孔因素引起。研究者可通过测定胞间CO2浓度(Ci)的数据（图3），与Pn、Gs的数据比对分析得出结论。根据图1、3中的数据推测，镉胁迫下的黄瓜幼苗净光合速率较低最可能与 （填气孔”或“非气孔”）因素有关。
(4)研究者还展开了关于施不同浓度磷肥(P1~P4)对镉胁迫下黄瓜幼苗光合作用的影响的实验，实验的部分数据如图4。分析数据可以得出结论： ,且 浓度效果更为显著。
(5)镉在植物不同器官的富集程度有明显区别，在镉污染土壤中种植的农作物，需 以确定其食用的安全性。有人建议用镉超标的农产品饲养家畜，再以家畜作为人类食品以降低镉对人体的危害，该建议是 (填“合理的”或“不合理的”)，原因是： 。
20．(1)脱落酸
(2)从外界吸收 基质 C5 C3
(3)非气孔
(4)磷可以降低Cd对植物的损伤，提高净光合作用速率 P3
(5)检测农作物中Cd含量 不合理 用镉超标的农产品饲养家畜，会有大量的镉富集在家畜体内，随着人对家畜的食用，再次富集到人体中，对人类的危害会更大
【分析】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。一旦含有镉的生物被更高营养级的动物食用，镉就会沿着食物链逐渐在生物休内聚集，最终积累在食物链的顶端。
【详解】（1）脱落酸可以促进植物气孔关闭，所以植物体因适应缺水环境而发生的气孔响应调节机制与某种激素有关，则该激素为脱落酸。
（2）光照充足的条件下，植物细胞的光合作用大于呼吸作用，线粒体产生的CO2被叶绿体吸收，所以胞间CO2的来源是从外界吸收；CO2扩散至叶绿体基质中参与光合作用的暗反应，首先在CO2固定酶的作用下，CO2与C5反应生成C3，进而C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原生成(CH2O)。
（3）从图1、3看出，随着Cd浓度的增大，净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)都降低，但胞间CO2浓度(Ci)增加，可以说明高Cd浓度组净光合作用降低不是由于缺乏CO2，所以与气孔因素无关，最可能与非气孔因素有关。
（4）从图4可以看出，在有Cd处理的条件下，加入磷肥可以提高净光合作用速率，说明了磷可以降低Cd对植物的损伤，提高净光合作用速率，且在浓度为P3条件下效果更为显著。
（5）在镉污染土壤中种植的农作物，需检测农作物中Cd含量以确定其食用的安全性。Cd在生物体内不会被分解，能够沿着食物链发生富集作用，如果用镉超标的农产品饲养家畜，会有大量的镉富集在家畜体内，随着人对家畜的食用，再次富集到人体中，对人类的危害会更大，因此这种建议是不合理的。
21．某化工厂的污水池中有一种有害的难以降解的有机化合物X，研究人员用化合物X、磷酸盐、镁盐以及微量元素等配制培养基，成功筛选得到能高效降解X的细菌（目的菌），实验的主要步骤如图所示（含化合物X的培养基不透明）。回答问题：
(1)培养基中加入化合物X作为唯一碳源的目的是 。实验过程中进行振荡培养的作用是 。
(2)实验过程中获得纯净“目的菌”的关键是 。实验人员应该挑取图2乙中 菌落重复图1所示实验过程，将固体培养基得到的目的菌重复多次上述图1过程的目的是 。
(3)图2甲所示接种方法是平板划线法，1是起始区，在图中 （填图中序号）区域更易获得单菌落；运用该方法接种得到单菌落需要注意的事项有： （答两点）。
(4)实验人员将一段人工合成的转入大肠杆菌，使大肠杆菌产生能降解化合物X的酶（酶Y），为了比较酶Y与天然酶（酶W）降解X能力的差异，利用含有一定浓度化合物X的固体培养基进行实验，请写出简要实验思路： 。
21．(1)筛选目的菌 菌体与营养物充分接触、增加溶氧量
(2)防止杂菌污染 透明带直径大（有透明带） 纯化目的菌株
(3)5 每次划线前都要对接种环进行灼烧灭菌、接种环灼烧后要冷却、每次划线均要从上一次划线的末端开始、划线的次数要足够、最后一次划线与第一次划线不相连
(4)在含有一定浓度X的培养基上，A处滴加含酶Y的缓冲液，B处滴加等量的相同浓度的天然酶（酶W）的缓冲液。一段时间后测定透明圈的直径。
【分析】分析题干信息：该实验的目的是筛选出高效降解化合物X的细菌，在以化合物X为唯一碳源的培养基中只有能降解化合物X的微生物才能以化合物X为碳源生长繁殖，不能利用化合物X的微生物因缺乏碳源，无法生长繁殖。
【详解】（1）本实验的目的是“筛选到能高效降解化合物X的细菌”，因此培养基中加入化合物X作为唯一碳源，目的是为了筛选目的菌。实验培养过程中进行振荡培养，可使目的菌和培养液充分接触，促进目的菌繁殖，增加目的菌的浓度。
（2）获得纯净“目的菌”的关键是无菌技术，防止外来杂菌入侵。含化合物X的培养基不透明，当化合物X被分解后，会出现透明圈，因此应该挑取图2乙中透明带直径大的菌落重复图1所示实验过程，将固体培养基得到的目的菌重复多次上述实验的目的是对菌种进行纯化。
（3）图2甲所示接种方法是平板划线法，1是起始区，在划线的末端5处更容易获得单菌落。使用平板划线法将菌种逐步稀释分散到培养基的表面，每次划线前都要对接种环进行灼烧灭菌、接种环灼烧后要冷却、每次划线均要从上一次划线的末端开始、划线的次数要足够、最后一次划线与第一次划线不相连。
（4）为了比较酶Y与天然酶（酶W）降解X能力的差异，该实验的自变量为酶的种类，因变量为降解X能力，可用透明圈的直径来表示，其他为无关变量，应保持相同且一致，故实验步骤为：在含有一定浓度X的培养基上，A处滴加含酶Y的缓冲液，B处滴加等量的相同浓度的天然酶（酶W）的缓冲液。一段时间后测定透明圈的直径。
22．人神经生长因子（hNGF）是一种在神经细胞生长、分化和再生过程中起着重要作用的蛋白质，对治疗青光眼和阿尔茨海默病等神经性疾病有着良好的效果。科学家尝试利用转基因克隆猪作为生物反应器，在其唾液腺高效合成人神经生长因子（hNGF），过程如下图1所示，回答下列有关问题：
图1
(1)我国科学家利用重组DNA技术，将hNGF基因与表达载体连接，导入猪的成纤维细胞中构建高效表达hNGF基因的转基因克隆猪。hNGF基因仅在唾液腺表达，因为 。若限制酶切割hNGF 基因和载体后形成相同的黏性末端，则会出现 （答出2点）等情况，从而导致构建基因表达载体的成功率下降。
(2)转基因猪DNA的PCR产物经琼脂糖凝胶电泳，结果如图2 所示。1号泳道以 为标准，2号泳道为阳性对照（提纯的hNGF基因片段），3号泳道为实验组。若3号泳道有杂带（非目的DNA片段）出现，则原因可能是 （答出2点）。
(3)为了调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶 Kdm4d。mRNA经 技术注入了重构胚，推测该物质发挥作用的机制是 。
22．(1)在hNGF基因上游加入唾液腺特异性表达的基因的启动子 质粒环化、目的基因环化、质粒和目的基因反向连接
(2)不同已知长度的DNA片段 模板的DNA受到污染，或引物的特异性不强
(3)显微注射技术 激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程
【分析】基因工程基本操作步骤，需要经历四步：目的基因获取→基因表达载体的构建→目的基因导入受体细胞→目的基因检测与鉴定，其中基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。
【详解】（1）在重组质粒时，在hNGF基因上游加入唾液腺特异性表达的基因的启动子，使得hNGF基因只能特异性的在唾液腺细胞表达。若hNGF 基因和载体后形成相同的黏性末端，在DNA连接酶的作用下，可能会导致目的基因两端因有相同的粘性末端发生自身环化，质粒自身环化，目的基因和质粒反向连接等情况，均不能正常表达hNGF。
（2）电泳鉴定DNA片段的实质是根据不同DNA分子的迁移速率、DNA分子的大小和构象不同而将DNA片段分离开来，因此作为电泳道的标准，其本质就是不同已知长度的DNA片段。PCR过程中，作为模板的DNA受到污染，或引物的特异性不强，使模板与多个引物结合，均会扩增出多条不同长度或构象的DNA片段，从而在电泳过程中出现多条电泳带。
（3）通过显微注射技术注入将Kdm4d的mRNA注入重构胚，在胚胎移植前需要激活重构胚，进行了胚胎移植，所以这种物质可以激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，从而提高胚胎的发育率和妊娠率。
23．活化的转录因子EB（TFEB）可调控自噬基因和溶酶体基因表达。研究显示，TFEB多个丝氨酸位点可被激酶磷酸化，降低自身活性，将磷酸化位点突变为无法被磷酸化的丙氨酸后，可促进自噬的发生，从而缓解疾病。如图为利用重叠延伸PCR技术定点突变TFEB基因和利用质粒pGEX构建重组质粒的示意图。请回答下列问题。
(1)研究人员将TFEB第114位的丝氨酸换成丙氨酸，该过程需在分子水平而不是蛋白质水平上操作，原因是 。
(2)为获得目的基因，根据重叠延伸PCR引物设计原理，共设计四条引物，引物的序列如表所示，引物和的端分别添加了BamHⅠ和Ⅰ的识别序列。
注：下划线为突变基因位点；加粗字母为限制酶的识别序列；箭头指向限制酶的切割位点。
过程①中使用的引物是 。将过程①和②获得的产物回收、纯化后混合，热变性后降温，目的是获得含 （填图中数字）的杂交链，然后进行 ，得到含有突变碱基对且双链等长的目的基因。
(3)过程④进行的操作是 。图中目的基因两端的黏性末端的序列分别为 （按的顺序填写）。过程⑤需要的工具是 。作为载体，图中质粒没有标出的必需结构是 。
(4)研究人员将重组质粒导入大肠杆菌，转化后的大肠杆菌需接种在含有 （填抗生素）的培养基上。培养基上长出的菌落需要进一步筛选，请写出一条筛选的思路： 。
23．(1)基因控制合成蛋白质，改造后的蛋白质不能遗传，改造后的基因能遗传
(2)、 2、3 延伸
(3)用I和I切割目的基因 GATC、TCGA DNA连接酶 终止子
(4)氨苄青霉素 挑选菌落接种到液体培养基中，培养一段时间后，以菌液为模板，以、为引物进行PCR，若能扩增出特异性条带，则含有目的基因，否则不含有
【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】（1）基因控制合成蛋白质，蛋白质空间结构复杂，不易改造，且改造后的蛋白质不能遗传，但改造后的基因可以遗传，因此要改变蛋白质的某个氨基酸需在分子水平而不是蛋白质水平上操作。
（2）分析题图，过程①和②分别以F、Rn和Rn、R为引物进行PCR，分别获得一条含突变碱基的DNA链；过程③将过程①和②获得的产物回收、纯化后混合，热变性使DNA解旋成单链，然后降温（相当于退火），链1、4和2、3分别通过碱基互补配对杂交；由于DNA聚合酶只能在引物的端开始连接脱氧核苷酸，故含2、3的杂交链可延伸成含有突变碱基对且双链等长的目的基因。
（3）过程④用BamHI和SalI切割目的基因，获得具有黏性末端的目的基因片段，然后用DNA连接酶连接酶切后的目的基因和质粒（过程⑤）。根据表格中引物F、R中的限制酶识别序列可推出目的基因两端的黏性末端的序列为5'−GATC−3'，5'−TCGA−3'；载体应含有复制原点、启动子、终止子、标记基因等结构，图中质粒没有标出的必需结构是终止子。
（4）由图可知，质粒上的标记基因为氨苄青霉素抗性基因，故转化后的大肠杆菌需接种在含有氨苄青霉素的培养基上，不论质粒是否含有目的基因，均可在该培养基上生长。若要对培养基上长出的菌落进一步筛选，可挑选菌落接种到液体培养基中，培养一段时间后，以菌液为模板，以F、Rn或Rn、R为引物进行PCR，若能扩增出特异性条带，则含有目的基因，否则不含有。
24．鸭坦布苏病毒可感染鸭、鹅等多种禽类，给禽类养殖业带来严重危害。科研人员通过基因工程获取该病毒的prM蛋白用于制备单克隆抗体。为了鉴定单克隆抗体识别prM蛋白的具体区域，将prM蛋白逐步截短，分别与纯化的单克隆抗体反应，实验结果如下图（“aa”表示氨基酸，“+”表示有反应，“-”表示无反应）。
回答下列问题。
(1)通过基因工程获取prM蛋白，需要利用 技术快速扩增目的基因，与生物体内DNA复制相比该技术所需酶的种类 ，但需具有， 的特性，反应过程中复性的结果是 。
(2)用prM蛋白为抗原制备单克隆抗体，需用纯化的prM蛋白对小鼠进行免疫，其目的是获得 细胞，并将该细胞与骨髓瘤细胞融合，对经 培养的杂交瘤细胞进行 培养和抗体检测，多次筛选后可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞，再将其注射到小鼠的腹腔内增殖并产生抗体。
(3)根据图示实验结果分析，该单克隆抗体识别prM蛋白的区域大概包含 （填“10”“15”或“20”）个氨基酸残基。
24．(1)PCR Taq酶 耐高温 两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合
(2)能产生抗prM蛋白（特定）抗体的B淋巴 选择培养 克隆化
(3)20
【分析】PCR技术：（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。（2）原理：DNA复制。（3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【详解】（1）快速扩增目的基因需要利用PCR技术。与生物体内DNA复制相比，该技术需要在高温下解开DNA双链进行DNA复制，所需酶是Taq酶需要耐高温。反应过程包括变性（DNA解旋过程）、复性（引物结合到互补链DNA上）和延伸（合成子链），其复性的结果是两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合；
（2）抗原能刺激机体发生免疫反应，一种抗原能引起机体产生特定的抗体，用prM蛋白为抗原制备单克隆抗体，需用纯化的prM蛋白对小鼠进行免疫，其目的是获得能产生抗prM蛋白（特定）抗体的B淋巴细胞，并将该细胞与骨髓瘤细胞融合，对经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，多次筛选后可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞，再将其注射到小鼠的腹腔内增殖、合成抗体；
（3）根据图示实验结果分析，该单克隆抗体识别prM蛋白的区域大概包含60-40等于20个氨基酸残基。
25．为降低乳腺癌治疗药物的副作用，科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上，构建抗体药物偶联物（ADC），过程如下图1所示。回答下列有关问题：
(1)本实验中，小鼠注射的特定抗原应取自 。
(2)步骤①常用方法包括 融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。
(3)步骤②的细胞必须经过步骤③克隆化培养和 才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞，杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行体外培养的方式进行扩大培养。体外培养时，首先应保证其处于 的环境，除了适宜的营养物质、温度等条件外，还需要控制气体条件是 与5%二氧化碳的混合气体，二氧化碳的主要作用是 。在使用合成培养基时通常需加入血清，血清的作用是 。
(4)单克隆抗体的优点是 、与特定抗原发生特异性结合、并且可大量制备。单克隆抗体是ADC中的 （填“a”或“b”）部分。
(5)研究发现，ADC在患者体内的作用如下图2所示。
①单克隆抗体除了运载药物外，还有作为诊断试剂、治疗疾病等作用。
②ADC进入乳腺癌细胞后，细胞中的溶酶体可将其水解，释放出的药物最终作用于细胞核，导致细胞凋亡，推测其原理是 。
25．(1)人的乳腺癌细胞
(2)聚乙二醇（PEG）（或高Ca2+-高pH）
(3)抗体检测 无菌无毒 95%的空气 维持培养液的pH 补充未知成分，利于动物细胞生长（人们对细胞所需营养物质尚未全部研究清楚）
(4)能准确识别抗原的细微差异 a
(5)药物作用于细胞核后，引起相关基因的表达（转录和翻译），产生相关蛋白，从而导致细胞凋亡。
【分析】题图分析：
图1：①表示诱导动物细胞融合，②表示筛选出杂交瘤细胞，③表示筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞，④表示给单克隆抗体连接上接头和治疗乳腺癌细胞的药物。
图2：图2表示ADC对乳腺癌细胞的选择性杀伤过程，据图分析，抗体上带有药物，抗体与靶细胞膜上的特异性受体结合通过胞吞的方式把药物一并带进靶细胞，引起靶细胞溶酶体膜的破裂，最后导致细胞凋亡。
【详解】（1）该技术操作的目的是为获得治疗乳腺癌的单克隆抗体，因此，给小鼠注射的特定抗原应取自人的乳腺癌细胞。
（2）步骤①为动物细胞融合，诱导动物细胞融合的方法主要有PEG融合法、高Ca2+-高pH、电融合法和灭活病毒诱导法。
（3）获得的杂交瘤细胞必须进行③克隆化培养和专一抗体检测，才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞。动物细胞培养的关键是无菌操作，故体外培养时，首先应保证其处于无菌无毒的环境；动物细胞培养的气体条件是95%的空气和5％二氧化碳的混合气体，其中二氧化碳的主要作用是维持培养液的pH；在动物细胞体外培养过程中，由于血清等含有一些未知的成分，在使用合成培养基时通常需加入血清等天然成分，补充培养基中缺乏的物质，利于细胞生长。
（4）单克隆抗体的优点是特异性强（与特定抗原发生特异性结合）、灵敏度高（能准确识别抗原的细微差异）、可大量制备；ADC药物是利用单克隆抗体的导向作用选择性杀伤癌细胞，单克隆抗体对应图中的a部分。
（5）据图2可知，ADC进入乳腺癌细胞后，细胞中的溶酶体释放水解酶可将其水解，释放出的药物最终作用于细胞核。推测药物进入细胞核后会引起相关基因的表达（转录和翻译），产生相关蛋白，从而导致细胞凋亡。
26．3月16日，美国马萨诸塞综合医院将经过基因编辑的猪肾脏移植入一位终末期肾病患者体内，移植手术使用的猪肾脏经过了69处基因组编辑，包括“敲除”会引起排异反应的基因，添加一些人类基因以改善动物器官与人体的兼容性。此外，研究团队让猪体内的逆转录病毒基因失活，以防相关病毒影响接受移植者。该方案为肾衰竭者带来新的希望。请据此回答相关问题。
(1)医学上把用正常器官置换丧失功能的器官，以重建其生理功能的技术叫做器官移植。在进行器官移植时要先进行配型，配型的原因是 。
(2)选择猪作为移植器官供体的原因是 （答出一点）；科学家利用基因工程技术对猪的器官进行改造，然后再结合克隆技术，培育出不引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官，请简述一种基因改造的思路 。
(3)CRISPR/Cas9是目前应用最广泛的基因组编排技术，能对DNA分子中的基因进行编辑。该技术需要向要进行编辑的细胞中加入人工合成的向导RNA和一种来自细菌的核酸酶Cas9蛋白。其原理如下图所示。
据图推测，CRISPR/Cas9基因编辑技术可实现靶向编辑的原因是 ；Cas9蛋白的作用是 。
(4)经过改造的转基因猪。可以利用无性繁殖的方法，如 （答出两点）得到更多的可移植器官供体。
26．(1)器官供体和受体组织相容性抗原越一致，免疫排斥越低
(2)猪的内脏构造、大小、血管分布与人极为相似（或猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒比灵长动物少得多） 在器官供体的基因组中导入调节因子，抑制抗原决定基因表达（或除去抗原决定基因）
(3)与特定的DNA分子通过碱基互补配对结合，引导Cas9蛋白定点切割DNA 特异性识别并定点切割DNA，使DNA双链断
(4)核移植，胚胎分割
【分析】1、基因工程的基本操作程序有四步：（1）目的基因的获取，（2）基因表达载体的构建，（3）将目的基因导入受体细胞，（4）目的基因的检测与鉴定。
2、基因工程的三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体。
【详解】（1）医学上把用正常的器官置换丧失功能的器官，以重建 其生理功能的技术叫作器官移植；进行器官移植手术后，免疫系统会把来自其他人的器 官当作“非己”成分进行攻击，这就是器官移植容易失败的原因，可见在进行器官移植时要先进行配型，配型的原因是器官供体和受体组织相容性抗原越一致，免疫排斥越低。
（2）由于猪的内脏构造、大小、血管分布与人的极为相似，而且与灵长类动物相比，猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒要少得多，故科学家选择用猪的器官来解决人类器官移植的来源问题。科学家正 尝试利用基因工程技术对猪的器官进行改造，采用的方法是在器官供体的基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，然后再结合克隆技 术，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。
（3）CRISPR/Cas9是目前应用最广泛的基因组编排技术，能对DNA分子中的基因进行编辑，题图可知，CRISPR/Cas9基因编辑技术可实现靶向编辑的原因是导向RNA与特定的DNA分子通过碱基互补配对结合，引导Cas9蛋白定点切割DNA；Cas9蛋白的作用是特异性识别并定点切割DNA，使DNA双链断。
（4）经过改造的转基因猪，可采用核移植、胚胎分割等无性繁殖的方法，得到更多的可移植器官供体。
27．为在2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”目标，我国科研人员采取了包括“碳减排”“碳捕集”“碳封存”和“碳利用”等多种措施。图1为某生态系统碳元素流动模型，图中数字表示生理过程或化学反应过程。图2是盐沼湿地中两种主要植物翅碱篷、芦苇的示意图。
(1)图1中生态系统的基石是 （填图中字母）。图1中碳元素以含碳有机物形式流动的过程有 （填图中数字）。
(2)“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式，抵消CO₂排放总量，实现相对“零排放”。用图1中的数字序号间的关系，构建“碳中和”数学模型，即 。
(3)据图2分析可知，对促进海岸滩涂淤积，增加盐沼湿地面积贡献度高的植物是 ，原因是 。
(4)植树造林是“碳捕集”的重要措施之一。被海洋捕获的碳称为蓝碳，滨海湿地是海岸带蓝碳生态系统的主体。为提高湿地蓝碳储量，某省实施“退养还湿”生态修复工程（如图3）。该工程应遵循 （答出两点即可）生态学基本原理，根据物种在湿地群落中的 差异，适时补种适宜的物种，以加快群落演替速度。
27．(1)A ⑤⑥⑦⑧⑨
(2)⑩＝①＋②＋③＋④
(3)芦苇 与翅碱蓬相比，芦苇的根系发达，利于在滩涂环境下立地扎根，快速蔓延
(4)自生、整体、协调等 生态位
【分析】生态系统碳循环是指组成生物体的碳元素在生物群落和无机环境之间循环往复的过程。生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等。生态学的基本原理包括自主原理、协调原理、循环原理和整体原理等。
【详解】（1）生产者主要是指绿色植物，包括一切能进行光合作用的高等植物、藻类等，是生态系统的基石，即图中的A。A是生产者，B是消费者，A与B之间是捕食关系A中碳元素以含碳有机物形式流向B，A和B中碳元素以含碳有机物形式流向遗体残骸，遗体残骸中碳元素以含碳有机物形式流向C（分解者）和化石燃料，故图1中碳元素以含碳有机物形式流动的过程有⑤⑥⑦⑧⑨。
（2） ①②是各种生物的呼吸作用，③表示分解者的分解作用，④是化石燃料的燃烧，②③④能将含碳有机物分解成CO2回到环境中去，⑩主要是光合作用，是将大气中的CO2合成含碳有机物引入到生物群落中，碳中和即进入生物群落的碳和释放到大气中的碳相等，因此碳中和时⑩=①+②+③+④。
（3） “退养还湿”生态修复工程，需要考虑当地环境条件和物种情况，考虑综合效果，因此应遵循自主、整体和协调等生态学基本原理。另外，补种植物时，可选择与当地植物生态位重叠较低的物种，以减少竞争，加快群落演替速度。芦苇与翅碱蓬相比是多年生植物，根系发达，能够更好地固定土壤，也可水陆生存，因此对促进海岸滩涂淤积，增加盐沼湿地面积贡献度比翅碱蓬高。
（4）“退养还湿”生态修复工程，需要考虑当地环境条件和物种情况，考虑综合效果，因此应遵循自主、整体和协调等生态学基本原理。另外，补种植物时，可选择与当地植物生态位重叠较低的物种，以减少竞争，加快群落演替速度。
28．糖尿病是以多饮、多尿、多食及消瘦、疲乏、尿糖为主要表现的代谢综合征，临床上表现为血糖浓度偏高，严重者会出现肾病、视网膜病变、糖尿病足等并发症。回答下列问题：
(1)糖尿病是由于人体和胰岛素相关的代谢异常导致的，该激素由人体的 细胞分泌，其降低血糖的机制是：一方面促进血糖进入组织细胞 ，进入肝、肌肉合成糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯；另一方面抑制 和非糖物质转变为葡萄糖。组别
实验材料
实验处理
检测指标
对照组
缺镁培养的水稻植株
缺镁培养液
持续48h检测水稻叶片中的
实验组
正常培养液
光照强度
(μml·m-2·s-1)
CO2浓度
(μml·L-1)
叶绿素含量
(pg·cell-1)
Rubisc活性
(mAbs·mg-1·prteins-1)
净光合速率
(μml·m-2·s-1)
50
11
16
0.5
223
16
11
0.9
285
25
9
1.2
302
160
11
8
0.9
220
16
7
1.9
300
25
4
5.8
406
光合参数
处理
测定时间
第一周
第三周
第六周
净光合速率（Pn）（μml·m-2·s-1）
CK
6.907
7.037
7.253
W1
6.880
5.961
2.863
W2
6.770
5.190
2.097
W3
6.747
4.752
1.520
胞间CO2浓度（Ci）（μml·ml-1）
CK
423
420
414
W1
421
363
314
W2
419
340
355
W3
417
369
386
气孔导度（Gs）（ml·m-2·s-1）
CK
1.433
1.394
1.420
W1
1.412
0.827
0.297
W2
1.391
0.710
0.213
W3
1.370
0.423
0.107
基因
第1对
第2对
第3对
测定植株
测序结果
T/T
A/A
G/C
P1
C/C
T/T
C/C
P2
T/C
A/T
G/C
F1
C/C
A/T
G/C
F2紫花白果
C/C
T/T
G/C
F2紫花白果
C/C
A/T
G/C
F2紫花白果
C/C
T/T
G/C
F2紫花白果
引物
引物序列
CGCGGATCCATGGCGTCACGCATAGGGTTGC
AGCCCAGCCCAGGGCGCTCCGAAACCCCCAC
GTGGGGGTTTCGGAGCGCCCTGGGCTGGGCT
ACGCGTCGACTCACAGCACATCGCCCTCCTC
自然界中近70%的植物病毒需要依靠介体昆虫传播，这些介体昆虫对植物病毒的持久性传播是导致植物病害的关键。介体昆虫可以通过自噬途径降解病毒颗粒起到一定的防御作用，过程如图1。病毒也可以劫持或破坏自噬途径，在介体昆虫体内持续增殖。南方水稻黑条矮缩病毒（SDV）进入白背飞虱（介体昆虫）的肠道上皮细胞，通过血液循环到达其唾液腺，白背飞虱进食植物时将病毒传播。中国农业科学院某研究团队发现SDV侵染介体昆虫后“逃逸”的新机制，如图2。
SDV侵染白背飞虱后，促进Atgs基因的表达激活了自噬，其中Atg8Ⅱ蛋白与早期自噬体膜结合，参与早期自噬体的延伸和闭合。进一步研究发现在自噬体膜上有很多正在组装和成熟的病毒颗粒，且病毒外壳蛋白P10可以与溶酶体膜上的LAMP1互作，操纵白背飞虱自噬，使SDV逃过防御，促进其持久传播。
这解释了为什么病毒可以在特定的介体昆虫中存活并高效持久传播，同时为阻断病毒的持久传播提供了新策略。
(1)自噬体具有双层膜结构，白背飞虱中具有双层膜的结构还有 。自噬体与溶酶体融合的过程体现了细胞膜具有 的结构特点。
(2)写出SDV在白背飞虱细胞内遗传信息的传递过程 （用文字和箭头表示）。
(3)依据文中信息，下列叙述正确的是（ ）（多选）
A．SDV与ITGB3结合后以胞吐的方式进入细胞
B．自噬体膜为病毒蛋白P10的大量聚集提供了场所
C．Atg8Ⅱ基因表达有助于SDV病毒量的下降
D．介体昆虫细胞自噬有利于SDV的增殖和传播
(4)综合文中信息，概括病毒在特定的介体昆虫中存活并高效持久传播的适应性对策 。
1．(1)线粒体、细胞核 流动性
(2)
(3)BD
(4)病毒利用未与溶酶体融合的自噬体进行组装和大量积累；病毒通过阻断自噬体与溶酶体融合，使病毒避免被介体昆虫自噬降解
【分析】1、真核细胞最典型的特征是具有双层生物膜构成的核膜为界限的细胞核。真核细胞细胞质中有众多复杂的细胞器，其中叶绿体和线粒体是双层膜的细胞器，内质网、高尔基体、溶酶体以及液泡是单层膜的细胞器，中心体和核糖体为无膜的细胞器。
2、病毒无细胞结构，只能在宿主细胞中完成病毒的增殖，病毒的生活史：吸附、注入、合成、组装、释放。
【详解】（1）白背飞虱属于真核生物，真核动物细胞中具有双层膜的结构有线粒体和细胞核；自噬体与溶酶体融合的过程依赖于生物膜的结构特点，具有一定的流动性。
（2）由图2可知，SDV属于RNA病毒，侵入白背飞虱的肠道上皮细胞后，在细胞中进行RNA复制合成子代RNA，并且以病毒的RNA为翻译模板合成蛋白质，即SDV在白背飞虱细胞内遗传信息的传递过程为。
（3）A、由图2可知，SDV与ITGB3结合后以胞吞的方式进入细胞，A错误；
B、由图2可知，病毒的P10蛋白合成中主要集中与自噬体膜上，即自噬体膜为P10蛋白提供了聚集场所，B正确；
C、自噬体膜上有很多正在组装和成熟的病毒颗粒，Atg8Ⅱ蛋白参与早期自噬体的延伸，即Atg8Ⅱ蛋白能增大自噬体的膜面积，病毒颗粒提供更多的附着位点，有助于SDV病毒量的上升，C错误；
D、根据题意，介体昆虫细胞自噬，使SDV逃过防御，有利于SDV的增殖和传播，D正确。
故选BD。
（4）由图2可知，SDV在介质细胞中进行RNA复制和相关蛋白质合成后，附着于介体细胞中未成形的自噬体上，进行组装和病毒的大量积累，同时阻断自噬体与溶酶体的融合，避免病毒被介体昆虫自噬降解，细胞同时通过指导合成的病毒外壳蛋白P10与溶酶体膜上的LAMP1互作，操纵白背飞虱自噬，使SDV逃过防御，促进其持久传播。
2．镁（Mg）是影响光合作用的重要元素，科研人员进行了相关研究。
(1)镁是构成 的重要成分，水稻细胞内的光合色素还包括 。
(2)为探究镁对水稻光合作用的影响。将正常培养38天的水稻分别转移到无镁培养液（-Mg2+）和正常培养液（+Mg2+）中培养15天，对光合作用指标进行连续跟踪检测，测定光合色素含量相对值、Vc max（最大羧化速率，碳固定指标）和An（净光合速率），结果如图1。推测前10天An变化不明显的原因是 ；10天后，An显著下降的原因是 。
(3)为进一步探究镁对水稻光合作用的影响，研究者将正常培养38天的水稻在缺镁和正常培养液中培养12天后，每3h检测一次Vcmax的变化，持续跟踪48h，结果如图2。实验结果表明 ，从而影响光合作用。为了验证缺镁前期对光反应的影响，还需要检测的指标有 （至少答出两个）。
(4)已知叶绿体中镁含量存在与Vc max相似的变化，且与叶绿体镁转运蛋白MGT3相关。为验证缺镁处理能够动态抑制MGT3基因的表达，设计实验如下表。请补全表中的检测指标 和图3中的实验结果。
(5)研究发现，RUBP羧化酶的活性依赖于Mg2+，根据上述研究内容解释短期缺镁影响水稻光合作用的机制 。
2．(1)叶绿素 类胡萝卜素
(2)植物可以利用体内原有的Mg2+，维持光合作用的正常进行 缺镁导致暗反应的碳固定速率下降
(3)Mg2+主要促进白天的碳固定，对夜间的碳固定无明显影响 ATP、NADPH、光反应速率、电子传递速率、氧气含量等光反应阶段指标
(4) MGT3基因的相对表达量
(5)缺Mg2+抑制MGT3基因的表达，MGT3蛋白含量降低使叶绿体中Mg2+含量下降，导致RUBP羧化酶的活性降低，从而抑制光合作用暗反应，降低水稻光合作用。
【分析】光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应阶段在叶绿体类囊体的薄膜上进行的，首先是水在光下分解成氧气和H+，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合形成还原性辅酶Ⅱ（NADPH），在有关酶的催化作用下促使ADP与Pi反应生成ATP；暗反应是在叶绿体基质中进行的，二氧化碳与C5结合生成C3，即二氧化碳的固定。随后在有关酶的作用下，C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADHP还原。随后，一些C3经过一系列的反应形成糖类，另一部分C3经过一系列化学变化又形成C5。
【详解】（1）镁是构成叶绿素（包括叶绿素a和叶绿素b）的重要成分，水稻细胞内的光合色素还包括类胡萝卜素（包括叶黄素和胡萝卜素）。
（2）据图1分析，15天内，两种培养液中水稻的光合色素含量相对值无明显变化，且两条曲线无明显差异，说明缺镁对光合色素的含量无影响；而缺镁培养液中的水稻Vc max（最大羧化速率，碳固定指标）和An（净光合速率）从10天后开始明显降低且低于正常培养液中的水稻，推测前10天An变化不明显的原因是植物可以利用体内原有的Mg2+，维持光合作用的正常进行；10天后，An显著下降的原因是缺镁导致暗反应的碳固定速率下降。
（3）分析图2可知，在黑暗条件下的水稻在缺镁和正常培养液中的Vc max相差不大，而在光照条件下，缺镁水稻的Vc max明显低于正常水稻，这表明Mg2+主要促进白天的碳固定，对夜间的碳固定无明显影响。为了验证缺镁前期对光反应的影响，还需要检测的指标有ATP、NADPH、光反应速率、电子传递速率、氧气含量等光反应阶段指标。
（4）由于缺镁处理能够动态抑制MGT3基因的表达，因此实验的检测指标为MGT3基因的相对表达量。与对照组相比，实验组的镁含量更高，因此实验组的镁转运蛋白MGT3含量应高于对照组。实验结果如图所示：
（5）据题意，RUBP羧化酶的活性依赖于Mg2+，RUBP羧化酶是催化光合作用暗反应的酶，再根据上述研究内容可解释短期缺镁影响水稻光合作用的机制：缺Mg2+抑制MGT3基因的表达，MGT3蛋白含量降低使叶绿体中Mg2+含量下降，导致RUBP羧化酶的活性降低，从而抑制光合作用暗反应，降低水稻光合作用。
3．光作为一种非生物因素，对植株的生长、开花、衰老等都有调控作用。为研究光调控下CO2浓度对植物的影响，进行模拟实验，结果如下表（注：Rubisc为固定CO2的酶）。请据图分析作答。
(1)在提取和分离叶绿体色素时，分离色素的原理是 。
(2)光合作用过程中，叶绿素吸收的光能在叶绿体的 （场所）上转化为储存在 中的化学能，之后进一步转化为储存在糖类等有机物中的化学能。
(3)据表可知，光调控下CO2浓度对植物的影响是 。
(4)在CO2浓度11μml·L-1时，低光照强度、高光照强度时的净光合速率无显著差异，其原因可能是 。
(5)作为一种信号，光还会使光敏色素的结构发生变化。这一变化的信息会经过信息传递系统传导到 内，影响特定基因的表达，从而影响、调控植物生长、发育的全过程。
3．(1)不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大扩散速度越快
(2)类囊体膜 ATP、NADPH
(3)二氧化碳浓度越大，植物叶绿素含量越低，Rubisc活性越大，净光合速率越大
(4)二氧化碳浓度低，单位时间内生成的三碳酸少，还原需要的ATP和NADPH少，较低光照强度下即可满足三碳酸还原的需求
(5)细胞核
【分析】1、光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段.光反应的场所为类囊体薄膜，包括水的光解生成还原氢和氧气，以及ATP、NADPH的合成；暗反应的场所为叶绿体基质，包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程。
2、据表格分析，在同一光照强度下，二氧化碳浓度越大，植物叶绿素含量越低，Rubisc活性越大，净光合速率越大。
【详解】（1）利用层析液分离色素，原理是不同种类的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度越大扩散速度越快。
（2）由于叶绿素分布在叶绿体的类囊体膜上，因此光合作用过程中，叶绿素吸收的光能在叶绿体的类囊体膜上转化为储存在ATP和NADPH中活跃的化学能，之后进一步转化为储存在糖类等有机物中的化学能。
（3）据表可知，光调控下CO2浓度对植物的影响是二氧化碳浓度越大，植物叶绿素含量越低，Rubisc活性越大，净光合速率越大。
（4）在CO2浓度11μml·L-1时，低光照强度、高光照强度时的净光合速率无显著差异，其原因可能是二氧化碳浓度低，单位时间内生成的三碳酸少，还原需要的ATP和NADPH少，较低光照强度下即可满足三碳酸还原的需求。
（5）基因的表达指的是转录和翻译的过程，作为一种信号，光还会使光敏色素的结构发生变化。这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响基因的转录，进而影响翻译的过程，从而影响、调控植物生长、发育的全过程。
4．调节性T细胞（Treg）是一类具有显著免疫抑制作用的T细胞亚群，能抑制其他细胞的免疫反应。Treg的抑制调节如图所示，CD39和CD73为细胞表面蛋白。
(1)人体内有多种类型的T细胞，如辅助性T细胞、细胞毒性T细胞等，T细胞来自骨髓中的 。在免疫应答过程中，发挥免疫效应的免疫活性物质有 （答出两种即可）
(2)免疫系统能识别和清除自身衰老或破损的细胞，这体现了机体的 功能。若免疫反应过度，免疫系统会攻击自身组织而出现 病。
(3)Treg活化过度会导致体液免疫功能下降，原因是 。
(4)体液中的乳酸会影响免疫反应。即使在氧供应充足的条件下，癌细胞也主要依赖无氧呼吸产生能量。癌细胞往往会出现免疫逃逸，结合图2信息，说明其原因可能是 。
4．(1)造血干细胞 细胞因子、抗体、溶菌酶
(2)免疫自稳 自身免疫病
(3)降低辅助性T细胞的活性，引起细胞因子减少和B细胞活化受阻
(4)癌细胞无氧呼吸产生大量乳酸，较高浓度的乳酸会抑制T细胞分裂，促进Treg分裂，从而抑制T细胞的活性
【分析】1、分析图1：图1为Treg细胞的抑制调节机制，其中CD39、CD73为Treg细胞表面蛋白。图1中Treg细胞表面的CD39可使ATP/ADP水解为AMP，进而被CD73水解为腺苷抑制T细胞的活性；除外Treg细胞还能通过分泌的抑制性细胞因子和颗粒酶B抑制T细胞的活性。
2、分析图2可知，随乳酸浓度的增加，细胞毒性T细胞（Tc）的细胞分裂指数越小，说明高浓度的乳酸能抑制细胞毒性T细胞的增殖；随乳酸浓度的增加，Treg细胞的细胞分裂指数增大，说明高浓度的乳酸促进Treg细胞的分裂。
【详解】（1）T细胞来自骨髓中的造血干细胞，但是在胸腺中发育成熟。在免疫过程中，发挥免疫效应的免疫活性物质有溶菌酶、抗体和细胞因子。
（2）免疫系统具有免疫防御、免疫自稳和免疫监视的功能。免疫系统能识别和清除自身衰老或破损的细胞，这体现了机体的免疫自稳功能。若免疫反应过度，免疫系统会攻击自身组织而出现自身免疫病。
（3）T细胞参与体液免疫的过程大致如下：暴露在抗原呈递细胞表面的抗原信息可与辅助性T细胞结合并促使其分泌细胞因子，进而促进B细胞增殖分化为浆细胞和记忆B细胞；而Treg活化过度会降低辅助性T细胞的活性，引起细胞因子减少和B细胞活化受阻，因此导致体液免疫功能降低。
（4）分析图2可知，随乳酸浓度的增加，细胞毒性T细胞（Tc）的细胞分裂指数减小，而Treg细胞的细胞分裂指数增大，说明高浓度的乳酸能抑制细胞毒性T细胞的增殖，而促进Treg细胞的增殖。根据题意癌细胞无氧呼吸会产生大量的乳酸，结合图2可知，较高浓度的乳酸会抑制T细胞分裂，促进Treg细胞的分裂，从而抑制T细胞活性，使得特异性免疫功能降低，导致癌细胞往往会出现免疫逃逸。
5．研究人员采用盆栽控水法模拟土壤干旱条件，对不同程度干旱胁迫下朱砂根的叶片光合生理特性进行了研究。CK是水分适宜的对照组，W1为轻度干旱胁迫组，W2为中度干旱胁迫组，W3为重度干旱胁迫组。处理相同时间后测定各组朱砂根幼苗的光合参数，结果如表所示。回答下列问题：
(1)叶绿素主要分布在朱砂根幼苗叶绿体的 上，用纸层析法分离光合色素时，若滤液细线画得过粗会导致 。
(2)朱砂根叶片通过蒸腾作用散失的水量达总吸水量的99%，蒸腾作用 （填“是”或“不是”）朱砂根吸收无机盐的动力。寒冷天气时，减少浇水可降低细胞中 ，使植物抵抗寒冷环境的能力增强。
(3)据表分析，与CK组相比，W1组朱砂根幼苗的净光合速率下降，主要原因是 ，使暗反应为光反应提供的 减少，进而影响光反应，导致净光合速率下降。
(4)W1组朱砂根幼苗胞间CO2浓度变化的幅度比气孔导度变化的幅度低，分析原因主要是 。W3组朱砂根幼苗第六周胞间CO2浓度上升，而净光合速率下降，其原因可能是 （答一点）。
5．(1)类囊体薄膜 色素带重叠
(2)不是 自由水所占比例
(3)气孔导度、胞间CO2浓度均下降 ADP、Pi和NADP+
(4)轻度干旱胁迫下，气孔导度降低，朱砂根幼苗吸收的CO2减少，但其光合作用能力下降，从胞间吸收CO2减少，使其CO2浓度下降的幅度较小 光合作用相关的酶活性降低（或叶绿体结构和功能被破坏，或叶绿体利用CO2的能力下降）
【分析】影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2的含量，温度等；其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等。光照强度主要影响光反应，CO2的含量和温度主要影响暗反应。色素的数量主要影响光反应，五碳化合物的含量主要影响暗反应中二氧化碳的固定。
【详解】（1）叶绿素主要分布在叶绿体的类囊体薄膜（基粒）上。用纸层析法分离光合色素时，若滤液细线画得过粗会导致色素带重叠。
（2）植物主要通过主动运输方式吸收无机盐，吸收动力来源于细胞呼吸提供的能量，而不是蒸腾作用。在寒冷天气中，植物为了减少水分流失和保持体内水分平衡，会降低其细胞内的自由水所占比例。这是因为自由水与结合水的比值越高，细胞的代谢越旺盛，但抗逆性却越弱。相反，降低自由水的含量，意味着提高结合水的比例，这样可以帮助植物提高抗逆性，包括抵抗寒冷环境。因此，在寒冷天气时，减少浇水可以降低细胞中自由水的含量，使植物抵抗寒冷环境的能力增强。
（3）据表分析，与CK组相比，W1组朱砂根幼苗的净光合速率下降，主要原因是气孔导度、胞间CO2浓度均下降，使暗反应为光反应提供的ADP、Pi和NADP+减少，进而影响光反应，导致净光合速率下降。
（4）轻度干旱胁迫下，气孔导度降低，朱砂根幼苗吸收的CO2减少，但其光合作用能力下降，从胞间吸收CO2减少，使其CO2浓度下降的幅度较小，所以W1组朱砂根幼苗胞间CO2浓度变化的幅度比气孔导度变化的幅度低。W3组重度干旱胁迫下朱砂根幼苗第六周胞间CO2浓度上升，而净光合速率下降，其原因可能是光合作用相关的酶活性降低（或叶绿体结构和功能被破坏，或叶绿体利用CO2的能力下降）。
6．中性粒细胞是白细胞的一种，具有吞噬病原体的能力。分化过程中涉及到多种转录因子的调控，如P蛋白和M蛋白。研究者以斑马鱼（幼体透明）为材料研究二者的关系。
(1)中性粒细胞既参与免疫的第二道防线，也可作为 发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能，参与第三道防线。
(2)为了探究P蛋白对M基因的调控作用，研究者用P基因低表达斑马鱼突变体作为实验材料，利用带有标记的核酸分子探针，通过 技术，在发育3天的胚胎中检测M基因的转录情况，结果如图1所示。实验结果表明P蛋白 M基因的表达。
产生以上结果的原因可能有二：
①P基因减少， ；
②已知M基因是原癌基因，其产生的蛋白质是 所必需的，过表达导致细胞过度增殖，引起阳性细胞数量增加。
请从下列选项中选出实验组材料及结果，为上述结论提供新证据 。
A．野生型
B．P基因低表达突变体C．导入P基因
D．导入M基因E.敲低M基因
F.M基因阳性信号及阳性细胞数量增加G.M基因阳性信号及阳性细胞数量减少
H.M基因阳性信号及阳性细胞数量不变
(3)为进一步探究P基因调控M基因表达的具体方式，研究者对P蛋白与M基因结合位点进行预测，找出10个可能的位点如图2.
研究者将M基因启动子10个位点分成3个部分，构建3种启动子突变质粒，分别与GFP（绿色荧光蛋白）基因相连接：含有①~⑤多位点突变的A、⑥~⑨多位点突变的B以及⑩号位点突变的C．将三种质粒和无突变的质粒D分别注射到野生型和P基因低表达突变体中，结果发现 ，说明P蛋白通过结合⑩位点，调控M基因的表达，而与其他位点无关。
6．(1)抗原呈递细胞
(2)核酸分子杂交 抑制 P蛋白减少，对M基因的抑制作用下降，从而导致M基因过表达 细胞正常生长和增殖 BCG
(3)注射A、B、D质粒的野生型细胞中荧光强度小于突变体，注射C质粒的野生型与突变体荧光强度相差不大，且亮度较高。
【分析】据题意可知，中性粒细胞是白细胞的一种，具有吞噬病原体的能力，说明其既参与免疫的第二道防线，也可作为抗原呈递细胞发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能。据图1可知，突变体（P基因低表达）M基因阳性较强，说明P蛋白抑制M基因的表达。
【详解】（1）据题意可知，中性粒细胞是白细胞的一种，具有吞噬病原体的能力，说明其既参与免疫的第二道防线，也可作为抗原呈递细胞发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能，参与第三道防线。
（2）利用带有标记的核酸分子探针，检测特定基因的转录情况，该技术为核酸分子杂交，其原理是碱基互补配对原则。据图1可知，突变体（P基因低表达）M基因阳性较强，说明P蛋白抑制M基因的表达。
①P基因低表达，可能导致P蛋白减少，对M基因的抑制作用下降，从而导致M基因过表达。
②原癌基因是调控细胞正常生长和增殖的必要基因，说明其产生的蛋白质是调控细胞正常生长和增殖必需蛋白。
为了验证上述结论，可将P基因导入P基因低表达突变体，导入P基因前后进行对比，若较导入P基因前，M基因阳性信号及阳性细胞数量减少，即可得到验证，BCG正确。
故选BCG。
（3）由（2）可知，P蛋白抑制M基因的表达，若注射A、B、D质粒（⑩号位点正常）的野生型细胞中荧光强度小于突变体，注射C质粒（⑩号位点突变）的野生型与突变体荧光强度相差不大，且亮度较高，则可说明P蛋白通过结合⑩位点，调控M基因的表达，而与其他位点无关。
7．茄子中小分子花青素可使花和果皮呈紫色。为研究与花青素合成有关的基因，科研人员选用纯合子亲本P1和P2进行杂交实验，实验过程如图。科研人员开发分子标记对P1、P2、F1和F2的3对等位基因的3个特定位点分别进行检测，结果如表。已知紫果为野生型，白果为突变型，P1只有第2对基因发生突变。请回答下列问题：
注：T/T表示同源染色体相同位点，一条DNA上为T-A碱基对，另一条DNA上为T-A碱基对。已知F2紫花白果的所有测序结果如表所示。
(1)根据杂交实验结果可知，茄子的花色受 对等位基因的控制，F2中紫花紫果的基因型有 种。
(2)据图和表分析，F2紫花白果中能稳定遗传的个体占 ，对F2中紫花紫果纯合子三个位点进行检测，测序结果依次是 。
(3)分析表格和下图，第1对基因在 （填序号）过程中发挥作用。
7．(1)两 8
(2)1/9 T/T、T/T、G/G
(3)④
【分析】自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】（1）据图可知，F1紫花自交，F2中紫花：白花＝36:28＝9:7，是9：3：3：1的变形，说明茄子的花色受两对等位基因控制；紫花受两对等位基因控制，紫果在紫花的基础上还受另一对等位基因的控制，若控制花色的基因为A/a、B/b，控制果色的基因为C/c，结合表格可知，F₂中紫花紫果的基因型为A-B-C-，共2×2×2＝8种；
（2）据图和表分析，F2紫花白果（A-B-）（C基因可忽略）中能稳定遗传的个体AABB占1/9；已知紫果为野生型，白果为突变型，P1的碱基序列是T/T、A/A、G/G，只有第2对基因发生突变，P2碱基序列是C/C、T/T、C/C，是第1对和第3对突变，结合两种突变序列，据此能够推知野生型的碱基序列应为T/T、T/T、G/G（P1的第一和第三以及P2的第二），对应F2中紫花紫果纯合子三个位点；
（3）分析表格可知，第一对基因是决定果色的基因，应在④过程中发挥作用。
8．日前报告已有200多种的骨骼发育异常，但目前临床上，尤其是胎儿期可以通过超声提示或诊断的主要有以下4种：软骨发育不全、软骨发育低下、致死性发育不全、成骨发育不全，图1为先天性软骨发育不全某患者家系，该家系仅有Ⅱ-2和Ⅲ-1号个体发生了FGFR3基因（以下简称F基因）1138 位核苷酸G→A的突变，如图2所示。已知该基因位于常染色体上，而家系中其他正常成员均未发现突变。
(1)该遗传病的遗传方式为 ，Ⅱ-2的致病基因的来源为 。
(2)FGFR3是一种具有发育调节等功能的跨膜糖蛋白，由于F基因跨膜区1138位核苷酸G→A的突变，导致380位密码子的错义突变，即精氨酸替代了甘氨酸，从而造成了该遗传病，这说明该基因控制性状的方式为 。
(3)科研人员发明了一种羊水直接扩增快速诊断骨骼发育异常类单基因遗传病的方法，如下图所示。
①适时抽取羊水诊断胎儿是否携带致病基因，这是因为羊水中含有 细胞。
②利用PCR扩增F基因能否用图2所示序列作为引物？ （填 “能”或“不能”），原因是 。
③检测致病基因存在的探针序列如图2，有人质疑该探针序列不能准确地将致病基因检测出来，原因是 。
④科研人员发明了一种可以将致病基因与正常基因区分开来的PCR方法，原理见下图：
从图中信息可知，该技术的关键就是针对突变位点，设计了 （从P1、P2、P3、P4中选择）引物，导致子链不能延伸。系谱图中Ⅲ-1和Ⅲ -2电泳结果可分别对应上图中的个体 和个体 的结果。
8．(1)常染色体显性遗传 亲代产生配子时发生基因突变
(2)基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
(3)胎儿 不能 图2所示引物序列位于基因第1138 位核苷酸左右，不能完整地将基因序列扩增出来 致病基因与正常基因只有一个碱基对的差异，该探针大部分序列既能与正常基因配对，又能与致病基因配对，因此该探针不能准确地将致病基因检测出来 P3、P4 Ⅱ Ⅰ
【分析】图1中，系谱图中仅有Ⅱ-2和Ⅲ-1号个体发生了相关突变，而家系中其他正常成员均未发生突变，可推测该病为常染色体显性遗传病。
【详解】（1）图1中，系谱图中仅有Ⅱ-2和Ⅲ-1号个体发生了相关突变，而家系中其他正常成员均未发生突变，可推测该病为常染色体显性遗传病。Ⅱ-2的父母表现正常，又不含致病基因，故Ⅱ-2 的致病基因的产生是因为亲代产生配子时发生了基因突变。
（2）FGFR3是一种具有发育调节等功能的跨膜糖蛋白，可判断该基因控制性状的方式为通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
（3）①羊水中会有脱落的胎儿细胞，故可通过抽取羊水来检测胎儿是否含有致病基因。
②图2所示的引物序列位于基因第1138 位核苷酸左右，仅仅是一个小片段，故不能以它作为模板将基因序列完整地扩增出来。
③分析图2各碱基对应的曲线可知，检测致病基因存在的探针序列为5＇-CTCAGCTACAGGGT-3＇，由于致病基因与正常基因只有一个碱基对的差异，该探针大部分序列既能与正常基因配对，又能与致病基因配对，因此该探针不能准确地将致病基因检测出来。
④从图4中可知，引物P3和P4由于3＇端分别含有A和C碱基不能与相应模板碱基配对，故不能继续延伸。系谱图中Ⅲ-1和Ⅲ-2分别为患病的杂合子（含有一个正常基因和一个突变基因）和正常个体（含有两个正常基因），其电泳结果依次对应电泳图中的个体Ⅱ及个体Ⅰ的结果。
9．已知果蝇翅型基因（B和b）位于2号染色体上，眼型基因（E和e）位于3号染色体上，体色基因（A和a）位置未知。用纯种的正常翅、正常眼雌果蝇与翅外展、粗糙眼雄果蝇杂交，F1均为正常翅、正常眼，F1雌雄个体相互交配，后代出现5：3：3：1的性状分离比。回答下列问题：
(1)果蝇翅型与眼型的遗传遵循基因的 定律，原因是 。
(2)F2出现5：3：3：1的性状分离比，可能是基因型为 的雌配子或雄配子致死，或基因型为 的受精卵致死。请利用以上杂交获得的后代为材料，通过一代杂交实验确定是配子致死所致，写出实验思路，并预期实验结果及结论。
实验思路： 。
预期实验结果及结论： 。
(3)为确定体色基因（A和a）是否位于3号染色体上，用正常眼黑檀体（aa）果蝇与3号染色体缺失一小段的纯合灰体果蝇杂交得F1，F1随机交配得F2，统计F2的表型及比例。已知缺失纯合子致死。
①若F2的表型及比例为 ，则A/a基因不位于3号染色体上；
②若F2的表型及比例为 ，则A/a基因位于3号染色体上，且该对基因不在缺失片段上；
③若F2的表型及比例为 ，则A/a基因位于3号染色体上，且该对基因在缺失片段上
9．(1)（分离和）自由组合 控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上（或子二代出现了9：3：3：1的变式）
(2)BE BbEE和BBEe 用F1与F2中翅外展、粗糙眼果蝇做亲本进行正反交，观察后代的表型及比例 正交或反交后代中出现正常翅粗糙眼：翅外展正常眼：翅外展粗糙眼=1：1：1，说明是配子致死所致
(3)灰体：黑檀体=3：1 灰体：黑檀体=11：4 灰体：黑檀体=7：8
【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；在减数分裂的过程中，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。 在孟德尔两对相对性状杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆(YyRr)自交产生F2，在孟德尔两对相对性状杂交实验中，F1黄色圆粒豌豆（YyRr）自交产生F2，非等位基因（Y、y）和（R、r）可以自由组合就是基因自由组合定律。
【详解】（1）由题意可知，翅型基因位于2号染色体上，眼型基因位于3号染色体上，即控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上，因此果蝇翅型与眼型的遗传遵循基因的自由组合定律；
（2）用纯种的正常翅、正常眼（BBEE）雌果蝇与翅外展、粗糙眼（bbee）雄果蝇杂交，F1均为BbEe，表型为正常翅、正常眼，F1雌雄个体（BbEe）相互交配，F2的表现型及比例为B-E-：B-ee：bbE-：bbee=9：3：3：1，实际为F1雌雄个体相互交配，后代出现5：3：3：1的性状分离比，可以判断出可能是表现型为正常翅、正常眼的个体减少，可能是基因型为BE的雌配子或雄配子致死，也可能是基因型为BbEE和BBEe的受精卵致死。
要通过一代杂交实验确定是配子致死所致，可以设计测交实验、正反交实验，即让用F1与F2中翅外展、粗糙眼果蝇（bbee）做亲本进行正反交，观察后代的表型及比例，可得出结论。
如果是BE的雌配子或雄配子致死，正交或反交后代中会出现正常翅粗糙眼：翅外展正常眼：翅外展粗糙眼=1：1：1，即可证明是配子致死所致；
（3）①假设A/a基因不位于3号染色体上，则用正常眼黑檀体（aa）果蝇与3号染色体缺失一小段的纯合灰体果蝇（AA）杂交得F1，F1为Aa，F1随机交配得F2，F2的基因型及比例为AA：Aa：aa=1：1：1，即F2中灰体：黑檀体=3：1；
②A/a基因位于3号染色体上，且该对基因不在缺失片段上，缺失片段记作A'，则亲本为aa、AA’，F1为Aa：A'a=1：1，F1产生的配子及比例为A：a：A'=1：2：1，F1随机交配得F2，F2的基因型及比例为AA：Aa：AA’：aa：A’a=1：4：2：4：4，即F2中灰体：黑檀体=11：4；
③假设A/a基因位于3号染色体上，且该对基因在缺失片段上，则F1代为Aa：aO=1:1，F1产生的配子及比例为A：a：O=1：2：1，F1随机交配得F2，F2的基因型及比例为AA：Aa：AO：aa：aO=1：4：2：4：4，即F2的表型及比例为灰体：黑檀体=7：8。
10．育种专家对某XY型性别决定植物的两种高产高茎种子进行γ射线处理，获得高产矮茎（含A和b基因，不含B基因）的种子，种下去后获得高产矮茎植株1和高产矮茎植株2，如下图所示。回答下列问题：
(1)图中高产高茎种子1经γ射线处理后获得高产矮茎种子1，是因为γ射线导致B基因发生了碱基对的 ，该过程诱发的基因突变是 （填“显性”或“隐性”）突变。
(2)图中高产高茎种子2经γ射线处理后获得高产矮茎种子2，该过程诱发的变异类型是 。高产矮茎2产生卵细胞的类型为 （写出基因型及性染色体）。
(3)育种专家让图中高产矮茎1和高产矮茎2进行杂交，已知一对性染色体上均不含b基因的个体致死，则子代中高产矮茎植株所占的比例为 。与杂交育种相比，诱变育种具有的优点是 。
10．(1)增添、缺失或替换 隐性
(2)染色体结构变异 AX、aXb、AXb、aX
(3)3/4 提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型
【分析】题图分析，图中高产矮茎1的产生是基因突变造成的，高产矮茎2的产生是由于染色体结构变异导致的。
【详解】（1）图中高产高茎种子1经γ射线处理后获得高产矮茎种子1，是因为γ射线导致B基因发生了基因突变，基因突变包括碱基对的增添、缺失或替换。B基因突变为b基因是隐性突变。
（2）图中高产高茎种子2经γ射线处理后获得高产矮茎种子2，该过程诱发的变异是X染色体含B基因的片段缺失，这种变异属于染色体结构变异。高产矮茎2产生卵细胞的类型为AX、aXb、AXb、aX。
（3）高产矮茎1和高产矮茎2进行杂交，子代能活下来的植株都是矮茎植株，其中高产植株（基因型为A_）所占的比例为3/4。与杂交育种相比，诱变育种具有的优点是提高突变率，能在较短时间内获得更多的优良变异类型。
11．肥胖不仅会引起胰岛素抵抗，还会引起认知功能障碍。已知肥胖导致外周产生过多游离的脂肪酸FFA、脂多糖LPS和炎症细胞因子TNF-α、IL-6等，透过血脑屏障作用于神经细胞。大量游离的脂肪酸进入细胞并氧化，从而诱导线粒体产生过多自由基和膜脂氧化剂MDA。同时NF-KB信号通路的激活也抑制了胰岛素受体的磷酸化，导致脑内神经细胞中胰岛素信号转导功能减弱并发生胰岛素抵抗。请回答：
(1)正常情况下，胰岛素与神经细胞上的胰岛素受体结合，引起胰岛素受体磷酸化，引发信号素转导，进而促进葡萄糖进入神经细胞进行 为细胞供能。
(2)LPS与受体TLR结合后会促进JNK的表达，从而抑制 ，引发胰岛素抵抗。TNF-α、IL-6会促进 分解，从而激活NF-KB信号通路引发胰岛素抵抗。
(3)大量游离的脂肪酸进入神经细胞的线粒体氧化分解，进而导致认知功能障碍的原因是 。
(4)研究发现高强度间歇训练能有效改善2型糖尿病小鼠的胰岛素抵抗状态，科学家推测高强度间歇训练可能是通过改变肝脏炎症来缓解胰岛素抵抗。科研人员设计以下实验进行了研究，请完善实验步骤并预期实验结果。
①将30只5周龄雄性小鼠适应性喂养一周。将上述小鼠分为对照组（NC）和高脂饮食模型组（HFD）。NC组饲喂普通饲料12周；HFD组饲喂高脂饲料12周；
②给HFD组腹腔注射链脲佐菌素，通过检测血糖含量和胰岛素含量筛选胰岛素抵抗模型建立成功的小鼠；
③再将建模成功的小鼠随机分为安静组（SED）和高强度间歇训练组（HIIT）；
④HIIT组进行8周高强度间歇性训练。这8周期间 组用高脂饲料喂养，其他组用普通饲料喂养。一段时间后检测相关炎症因子mRNA的含量，并通过一定的技术检测这些炎症因子的含量。
如果推测是正确的，则预期的实验结果是 。
11．(1)氧化分解
(2)胰岛素受体磷酸化 IKB（或IKB与NF-KB复合物）
(3)导致线粒体中自由基氧化和DNA损伤加剧、膜脂氧化剂MDA增多，使得神经细胞的结构和功能受到损伤从而诱发认知障碍
(4)SED和HIIT HIT组的相关炎症因子mRNA和炎症因子含量显著低于SED组，高于（等于）NC组
【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素，能升高血糖，只有促进效果没有抑制作用，即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化；胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【详解】（1）葡萄糖作为“生命的燃料”，在组织细胞（包括神经细胞）中通过氧化分解释放能量，为细胞功能。
（2）由图可知，LPS与受体TLR结合后会促进JNK的表达，从而抑制胰岛素受体磷酸化（与磷酸基团结合），导致胰岛素不能与胰岛素受体结合，引发胰岛素抵抗；TNF-α、IL-6会促进IKB分解，产生NF-KB，而NF-KB信号通路会引发胰岛素抵抗。
（3）大量游离的脂肪酸进入神经细胞的线粒体氧化分解，导致线粒体中自由基氧化和DNA损伤加剧、膜脂氧化剂MDA增多，使得神经细胞的结构和功能受到损伤从而诱发认知障碍。
（4）分析题意，本实验目的是验证或探究高强度间歇训练可能是通过改变肝脏炎症来缓解胰岛素抵抗，胰岛素通过与受体结合来降低血糖，因此胰岛素抵抗模型的小鼠需要检测血糖含量和胰岛素含量，其血糖含量和胰岛素含量均较高；安静组（SED）和高强度间歇训练组（HIIT）均用高脂饲料喂养，对照组用普通饲料喂养，以此来反映高强度间歇训练对胰岛素抵抗的影响；若高强度间歇训练是通过改变肝脏炎症来缓解胰岛素抵抗，则HIIT组的相关炎症因子mRNA和炎症因子含量显著低于SED组，高于（等于）NC组。
12．当机体察觉到病原体入侵时，会产生一种防御反应，也就是我们常说的炎症。急性炎症会随着感染结束而逐渐消退，但还有一类慢性炎症会长期持续存在。近年来，许多研究逐渐将慢性炎症与衰老、癌症联系到了一起，比如衰老细胞长期向内环境中释放促炎因子，使周围组织长期处于炎症状态，从而导致周围组织更快老化，且提升癌变风险。
(1)炎症发生时，机体可能表现出疼痛、发热等症状，机体产生痛觉的部位是 ，出现发热症状的原因是 。皮肤是人体散热的主要器官，皮肤散热的主要方式有 。
(2)若体温持续升高，可能出现脱水现象。此时机体可通过主动饮水补充水分，也可通过促使 ，减缓失水。
(3)研究发现，慢性炎症是白血病的重要驱动因素。慢性炎症提升癌变风险与TP53基因突变导致相应蛋白质活性减弱有关，推测TP53基因是一种 （填“原癌基因”或“抑癌基因”）。衰老细胞长期释放促炎因子，正常人体通过“炎症反射”以防止促炎因子的过量产生，其部分作用机理如图所示。
图中细胞④分布于机体各种组织中，具有 功能。促炎因子产生过多时会刺激机体产生“炎症反射”，“炎 症反射”可以抑制促炎因子的过量产生，这是一种 调节。综合以上信息分析，阻止慢性炎症可能成为有效降低癌症风险的关键，请据此提出一个预防癌症的新思路： 。
12．(1)大脑皮层 产热量大于散热量 辐射、传导、对流、蒸发
(2)下丘脑分泌、垂体释放抗利尿激素从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收，减少尿液排出
(3)抑癌基因 吞噬消化、抗原处理和呈递 （负）反馈 开发药物作用于巨噬细胞抑制NF-aB对促炎因子相关基因转录的促进作用
【分析】人和动物细胞中的 DNA 上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。
【详解】（1）大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢，是产生感觉的部位。人体体温维持相对稳定的原因是产热量等于散热量。当产热量大于散热量时，体温会升高从而出现发热症状。皮肤是人体最主要的散热器官，皮肤散热主要通过辐射（如以红外线等形式将热量传到外界）、传导（机体热量直接传给同它接触的物体）、对流（通过气体来交换热量）以及蒸发（如汗液的蒸发）的方式进行。
（2）若体温持续升高，可能出现脱水现象，此时细胞外液的渗透压增大，下丘脑中的渗透压感受器兴奋，一方面将刺激传至大脑皮层，通过产生渴觉主动饮水补充水分，另一方面促使下丘脑分泌、垂体释放抗利尿激素促进肾小管和集合管对水分的重吸收，减少尿液的排出，减缓失水。
（3）一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变，相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。TP53基因突变导致相应蛋白质活性减弱会增加癌变风险，故推测TP53基因是一种抑癌基因。巨噬细胞几乎分布于机体的各种组织中，具有吞噬消化、抗原处理和呈递功能。在一个系统中，系统本身的工作效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫作反馈调节，因此促炎因子产生过多时会刺激机体产生“炎症反射”，“炎症反射”
可以抑制促炎因子的过量产生，这是一种负反馈调节。综合以上信息分析，阻止慢性炎症产生过量的促炎因子可成为预防癌症的一种新思路， 结合“炎症反射”过程，可开发药物作用于巨噬细胞抑制NF-aB对促炎因子相关基因转录的促进作用。
13．血压是指血液在血管内流动时作用于单位面积血管壁的侧压力，大小与血容量和外周血管阻力等有关。当人体受紧张、惊吓和焦虑等因素刺激时往往会引起血压升高，部分调节过程如下图。回答下列问题。
(1)血压调节中枢位于 。（结构），交感神经兴奋时膜内的电位变化为 。
(2)人体受到惊吓时，主要通过图中途径 的调节使血压迅速升高，以应对应激状态。不同类型的血管紧张素经 运输到全身，但仅作用于靶细胞，是由于相应的受体只分布在靶细胞膜上，其根本原因是 。
(3)在血压调节过程中，调节外周血管收缩的信号分子有 ，
(4)长期精神紧张是高血压的诱因之一。当诊断为高血压后，患者应注意低盐、清淡饮食，原因是 。
13．(1)脑干 负电位→正电位
(2)A、C 体液 控制相关受体合成的基因只在靶细胞中表达（基因的选择性表达）
(3)血管紧张素Ⅱ和神经递质
(4)盐摄入过多，导致血容量增大，血压升高
【分析】神经调节作用途径是反射弧，反应速度迅速，作用范围准确、比较局限，作用时间短暂；体液调节作用途径是体液运输，反应速度较缓慢，作用范围较广泛，作用时间比较长。神经调节与体液调节之间的关系可以概括为以下两个方面：一方面，体内大多数内分泌腺活动都受中枢神经系统的控制；另一方面，内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能。
【详解】（1）脑干中有许多重要的调节内脏活动的基本中枢，如调节呼吸运动的中枢，调节心血管活动的中枢等；可见血压调节中枢位于脑干，交感神经兴奋时膜内的电位变化为负电位→正电位。
（2）人体受到惊吓时，主要通过神经调节为主导迅速作出反应，即图中途径A、C使血压迅速升高，不同类型的血管紧张素经体液运输到全身，但仅作用于靶细胞，是由于相应的受体只分布在靶细胞膜上，其根本原因是控制相关受体合成的基因只在靶细胞中表达。
（3）题图可知，在血压调节过程中，调节外周血管收缩的信号分子有血管紧张素Ⅱ和神经递质（交感神经兴奋释放的神经递质）。
（4）盐摄入过多，导致血容量增大，血压升高，因此应注意低盐、清淡饮食。
14．下图为迷走神经对胃酸分泌的调控以及垂体和肾上腺对胃酸分泌的影响示意图，A、B表示物质。回答下列问题：
(1)进食时，食物分子刺激舌头的味细胞，味细胞产生的兴奋由传入神经传到 并形成味觉。多种感受器在食物的刺激下产生神经冲动并传到位于下丘脑等处的反射中枢，再由迷走神经传至胃腺细胞和胃窦G细胞，促进前者分泌胃液，后者分泌胃泌素。上述反射弧的效应器是 。
(2)作用于胃腺细胞的信息分子除了B之外还有 （答出两点），迷走神经作用于胃腺细胞后使其发生 （填“Ca2+”或“Cl-”）内流，此时胃腺细胞膜发生的信号变化为 。
(3)若B是糖皮质激素，其可使盐酸和胃蛋白酶的分泌增加，胃黏液分泌减少，则A是 。研究表明，当胃内幽门部的pH降至1.2～1.5时，盐酸会抑制胃窦G细胞释放胃泌素，从而减少胃的排酸量，该生理调节机制属于 。食物刺激引起胃窦G细胞释放胃泌素，从而引起胃腺细胞分泌胃液的方式属于 调节。
(4)为了验证肾上腺皮质和迷走神经对胃腺细胞分泌的影响，可将生理状况相同的实验小鼠随机均分为四组，甲组不做任何手术处理，乙组切断联系胃的迷走神经但 ，丙组切除肾上腺皮质但不切断联系胃的迷走神经，丁组 ，进食后检测胃腺细胞分泌情况，并分析比较。
14．(1)大脑皮层 迷走（传出）神经末梢及其支配的胃腺细胞和胃窦G细胞
(2)胃泌素和神经递质 Ca2+ 化学信号→电信号
(3)促肾上腺皮质激素 （负）反馈调节 神经—体液
(4)保留肾上腺皮质 切断联系胃的迷走神经，同时切除肾上腺皮质
【分析】分析图示可知，进食可通过传出神经直接作用于胃腺细胞，促进胃液分泌，该调节方式为神经调节，也可通过传出神经作用于胃窦的胃窦G细胞，刺激其产生胃泌素，胃泌素能作用于胃腺细胞，促进其分泌胃液，该调节方式为神经—体液调节。
【详解】（1）进食时，食物分子刺激舌头的味细胞，味细胞产生的兴奋由传入神经传到大脑皮层并形成味觉；该反射弧的效应器是传出神经（迷走神经）末梢及其支配的胃窦G细胞和胃腺细胞；
（2）由图可知，作用于胃腺细胞的信息分子除了B之外还有神经递质和胃泌素；迷走神经作用于胃腺细胞后使其发生Ca2+内流，产生兴奋，此时胃腺细胞膜发生的信号变化为化学信号→电信号；
（3）由图可知，A是由垂体合成分泌、作用于肾上腺皮质，促使其合成分泌B（糖皮质激素），因此A是促肾上腺皮质激素；当胃内幽门部的pH降至1.2～1.5时，盐酸会抑制胃窦G细胞释放胃泌素，从而减少胃的排酸量，该生理调节机制属于（负）反馈调节；食物刺激引起胃窦G细胞释放胃泌素，从而引起胃腺细胞分泌胃液的方式属于神经—体液调节；
（4）该实验的目的是验证肾上腺皮质和迷走神经对胃腺细胞分泌的影响，因此肾上腺皮质和迷走神经的存在与否为自变量，因此实验将分为四组，甲组不做任何手术处理，乙组切断联系胃的迷走神经但保留肾上腺皮质，丙组切除肾上腺皮质但不切断联系胃的迷走神经，丁组切断联系胃的迷走神经，同时切除肾上腺皮质，进食后检测胃腺细胞分泌情况，并分析比较。
15．赤霉素（GA）是一类四环二萜类物质，1926年科学家在研究水稻恶苗病的过程中发现了此类物质，截至目前已被发现的赤霉素有120多种。赤霉素广泛存在于各类植物中，能够促进植株生长，促进细胞分裂与分化，促进种子萌发、开花和果实发育等。
(1)1926年，科学家在研究水稻恶苗病的过程中，发现了赤霉菌分泌的赤霉素。从植物激素的概念分析，赤霉菌分泌的赤霉素能否叫植物激素，请说出理由： 。
(2)阳生植物受到周围植物遮蔽时，茎伸长速度加快，株高和节间距增加，叶柄伸长，这种现象称为避阴反应，阳生植物发生避阴反应的部分调控机制如图所示。
①生长素与赤霉素在调节茎秆伸长方面表现为 (填“协同”或“相抗衡”)作用。
②据图分析，赤霉素促进避阴反应的机制是 （答出两点）。
(3)请设计实验方案探究某种植物的矮生突变体是赤霉素合成缺陷型突变体，还是赤霉素不敏感型突变体 。（写出实验思路并预测实验结果及结论）
15．(1)否，因为植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物
(2)协同 促进茎秆伸长，引起避阴反应；抑制D蛋白的功能，减弱D蛋白对避阴反应的抑制
(3)实验思路：将若干株生长状况相同的该种植物矮生突变体的幼苗随机均分为A、B两组；用适宜浓度的赤霉素溶液处理A组，B组不作处理；在相同且适宜条件下培养一段时间后，测量并比较A、B两组植株高度。预测实验结果及结论：若A组株高显著高于B组，则该突变体为赤霉素合成缺陷型突变体；若A、B两组株高大致相同，则该突变体为赤霉素不敏感型突变体。
【分析】植物激素的定义是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
【详解】（1）植物激素的定义是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。赤霉菌不是植物，其分泌的赤霉素不属于植物激素。
（2）生长素与赤霉素均能促进茎秆伸长，二者表现为协同作用。由图可知，赤霉素可直接促进茎秆伸长，引起避阴反应，同时还可抑制D蛋白的功能，进而减弱D蛋白对避阴反应的抑制，因此赤霉素促进避阴反应的机制是促进茎秆伸长引起避阴反应和减弱D蛋白对避阴反应的抑制作用。
（3）欲设计实验探究某种植物的矮生突变体是赤霉素合成缺陷型突变体还是赤霉素不敏感型突变体，自变量应为是否用适宜浓度的赤霉素溶液处理，通过测量并比较植株的高度进行判断。赤霉素合成缺陷型突变体不能合成赤霉素，用适宜浓度的外源赤霉素处理后，植株能明显增高；而赤霉素不敏感型突变体能正常合成赤霉素，但赤霉素不能发挥效应，因此用外源赤霉素处理后，植株高度变化不大。
16．2024年3月12日是我国第46个植树节，植树对改善环境质量具有重要意义。森林是地球上最重要的氧气供应者和二氧化碳吸收者，森林土壤碳库在全球气候调控和碳平衡维持方面具有十分重要的作用。如图是土壤部分生物微食物网及碳库部分途径，a-d为生理过程。
(1)据图可知，土壤中的线虫类群丰富，是土壤微食物网的关键组分。从生态系统组成成分的角度分析，题图中腐生细菌、腐生真菌属于 。线虫丰富度指的是 ，调查土壤中线虫丰富度的方法一般为 。
(2)土壤从上至下依次是表土层、心土层、底土层，土壤生物在上述土层中均有分布，这体现了群落的 结构。影响土壤生物这种群落结构的因素有 （答出2点即可）等。
(3)题图土壤微食物网中含碎屑食物链（以有机碎屑为第一营养级，以碎屑为食的腐生细菌和腐生真菌也占营养级）和捕食食物链，请写出微食物网中最长的一条碎屑食物链 ，微食物网中鞭毛虫和杂食性线虫的种间关系为 。
(4)在碳循环的过程中，图中a过程为 。森林可以为人类提供木材，也可以吸收二氧化碳缓解温室效应，这分别体现了生物多样性的 价值。
16．(1)分解者 线虫物种数目的多少 取样器取样法
(2)垂直 水分、光
(3)有机碎屑→腐生细菌（腐生真菌）→鞭毛虫→杂食性线虫→捕食性线虫 捕食和种间竞争
(4)光合作用 直接价值和间接
【分析】生物多样性的价值：
(1)潜在价值：目前人类不清楚的价值。
(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)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。
【详解】（1）从图中可以看出，腐生真菌、腐生细菌可利用活性碳库（有机碎屑），其属于生态系统组成成分中的分解者；线虫丰富度是指线虫物种数目的多少；调查土壤中线虫丰富度的方法通常是取样器取样法。
（2）土壤生物因对水分、食物、光等需求不同，在垂直方向上出现明显分层，即群落具有垂直结构。
（3）题图土壤微食物网中最长的一条碎屑食物链为有机碎屑→腐生细菌（腐生真菌）→鞭毛虫→杂食性线虫→捕食性线虫。微食物网中杂食性线虫能以鞭毛虫为食，且杂食性线虫和鞭毛虫都可以腐生细菌、腐生真菌为食，故鞭毛虫和杂食性线虫的种间关系为捕食和种间竞争。
（4）在碳循环过程中，题图a过程为CO2被植物吸收利用，表示光合作用过程。关于生物多样性的价值，科学家一般概括为以下几个方面：直接价值、间接价值以及目前人类尚不清楚的潜在价值。直接价值是对人类有食用、药用和作为工业原料等实用意义的，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价值；生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面。森林可以为人类提供木材，也可以吸收二氧化碳缓解温室效应，这分别体现了生物多样性的直接价值和间接价值。
17．如图是草原上某两类生物种群数量变化的动态曲线，其中r对策生物通常个体小、寿命短，生殖力强但存活率低，亲代对后代缺乏保护；K对策生物通常个体大，寿命长，生殖力弱但存活率高，亲代对后代有很好的保护。请回答下列问题：
(1)调查田鼠的种群密度时常采用 法，选用此方法的理由是 。一般情况下，田鼠的寿命只有两年，几乎全年均可繁殖，且种群数量每天可增加1.47%，其属于 （填“r对策”或“K对策”）生物，这类生物很难消灭，在种群密度极低时也能迅速回升，最终呈“S”型曲线变化。
(2)K对策生物的种群数量高于或低于 （填“S”或“X”）点时，都会趋向该平衡点，因此种群通常能稳定在一定数量水平上，该数量水平被称为 。
(3)野马等珍稀濒危动物，其数量一旦低于X点，就会逐渐走向灭绝，对此可采取的保护措施有：
①保护其栖息环境，包括提供充足的 资源，控制其天敌的数量等。
②建立 ，以提高该濒危动物的生殖力和幼崽的存活率。
③在两个种群之间建立“生态走廊”，便于两地种群之间进行 ，以保护该濒危动物种群的基因库。
17．(1)标记重捕 田鼠活动能力强，活动范围大 r对策
(2)S 环境容纳量（或K值）
(3)食物和空间 动物园或人工繁育中心 基因交流
【分析】标记重捕法是对活动能力强，活动范围大的动物采取的种群密度计算方法，对于体型微小、活动能力弱的动物则采用样方法进行种群密度的调查。
【详解】（1）田鼠活动能力强、活动范围广，在调查其种群密度时常采用标记重捕法法，一般情况下，田鼠的寿命短，繁殖快，故属于r对策生物，这类生物很难消灭，在种群密度极低时也能迅速回升。最终呈“S”形曲线变化。
（2）由图可知，K对策生物的种群数量高于或低于S点时，都会趋向该平衡点，因此种群通常能稳定在一定数量水平上，该数量称为环境容纳量（或K值），表示某一自然环境条件下，该种群能维持的最大数量。
（3）对于珍稀濒危动物，可以采取的措施有：
①就地保护，保护其栖息环境，包括提供充足的食物和空间资源，增加环境容纳量，同时控制其天敌的数量等；
②建立动物园或人工繁殖中心，提供适宜的环境条件，以提高该濒危动物的生殖力和幼崽的存活率；
③在两个种群之间建立“生态走廊”，便于两地种群之间进行基因交流，增加繁殖的机会，以保护该濒危动物种群的基因库。
18．人工孵化饲养幼鱼释放到自然水域是恢复渔业资源的有效措施。但是简单的人工饲养环境导致幼鱼没有足够的野外生存能力。
(1)影响鱼类种群数量特征的生物因素有 ，非生物因素有 。
(2)科研人员利用黑鲉（沿海经济鱼种）探究环境丰富对幼鱼生长的影响。环境丰富包括栖息地丰富（人工设置海草、礁石等复杂环境）和社交丰富（加入竞争鱼种）。将幼鱼进行适应性培养后，选择 的幼鱼在环境丰富不同的条件下人工投喂饵料饲养。7周后测量生长指标，结果如图1
①结果说明 。
②研究者进一步评估幼鱼生长相关因子的变化，结果如图2：
根据图中生长相关因子的变化趋势推测黑鲉的体重应该增加，这与①中实验结果相反，请从物质与能量、进化与适应的角度解释： 。
(3)T型迷宫可用于评估动物认知能力。研究者每天对以上四组黑鲉进行了T型迷宫测试，并记录幼鱼到达终点（有食物的人工栖息地）的时间，连续测试7天，结果如图3
①测试结果表明，环境丰富下饲养的幼鱼认知能力和学习能力都显著增强，依据是： 。
②研究者进一步评估幼鱼的认知相关因子的变化，发现环境丰富下饲养的幼鱼的脑源性神经营养因子和神经生长因子均增加，从分子与细胞水平解释幼鱼各项能力均增强的原因： 。
18．(1)捕食、种间竞争、种内竞争、寄生 阳光、水、温度
(2)形态和生理状况一致 环境丰富会抑制幼鱼生长 环境丰富下饲养使幼鱼取食难度增加，获得的物质和能量较少，消耗能量增加，因此体重增加缓慢；幼鱼的促生长因子增多，抑生长因子减少，能更好的适应复杂环境
(3)环境丰富下饲养的幼鱼到达终点的时间比简单环境下饲养的幼鱼短：并随测试天数的增加，S+H+组所需时间减少最多 认知相关因子的增多会促进神经细胞生长以及新的突触的连接，利于幼鱼的学习和记忆，从而增强认知和学习能力
【分析】大脑皮层言语区中，W区为书写中枢，V区为视觉性语言中枢，S区为运动性语言中枢，H区为听觉性语言中枢。语言、学习、记忆和思维都属于脑的高级功能，学习是神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程，记忆是将已获信息进行贮存和再现的过程，短期记忆与神经元的活动及神经元之间的联系有关，长期记忆与新突触的建立有关。
【详解】（1）影响鱼类种群数量特征的因素包括生物因素、非生物因素，生物因素有捕食、种间竞争、种内竞争、寄生，非生物因素有阳光、水、温度。
（2）①将幼鱼进行适应性培养后，选择形态和生理状况一致（保证无关变量相同且适宜）的幼鱼在环境丰富不同的条件下人工投喂饵料饲养。7周后测量生长指标，结果如图1，图中数据显示环境丰富条件下鱼的生长速率和体重增加值反而较小，因而说明环境丰富会抑制幼鱼生长。②研究者进一步评估幼鱼生长相关因子的变化，结果如图2，根据图中生长相关因子的变化趋势推测黑鲉的体重应该增加，这与①中实验结果相反，其原因可能是环境丰富下饲养使幼鱼取食难度增加，获得的物质和能量较少，消耗能量增加，因此体重增加缓慢；幼鱼的促生长因子增多，抑生长因子减少，能更好的适应复杂环境，即环境丰富条件下有利于提高幼鱼的适应能力。
（3）①测试结果表明，环境丰富下饲养的幼鱼到达终点的时间比简单环境下饲养的幼鱼短，并随测试天数的增加，S+H+组所需时间减少最多，因而可说明环境丰富下饲养的幼鱼认知能力和学习能力都显著增。
②研究者进一步评估幼鱼的认知相关因子的变化，发现环境丰富下饲养的幼鱼的脑源性神经营养因子和神经生长因子均增加，据此可推测，认知相关因子的增多会促进神经细胞生长以及新的突触的连接，利于幼鱼的学习和记忆，从而增强认知和学习能力，本实验结果说明对于幼小个体增加多样的环境刺激有利于学习能力的提高。
19．在一些营养丰富的水体中，有些蓝藻常于夏季大量繁殖，形成“水华”。大规模的蓝藻爆发，会引起水质恶化，严重时耗尽水中氧气而造成鱼类的死亡。图1所示为某河流生态系统受到生活污水轻度污染后的净化作用示意图，图2为该河流横切面示意图。请分析回答下列问题：
(1)水华的发生会影响生物的环境容纳量，环境容纳量是指 。
(2)图1河流bc段，导致藻类大量繁殖的最主要因素是 。水中溶解氧含量逐渐恢复的原因是 。该河流受到生活污水轻度污染后，通过 机制实现自我净化。
(3)若在水域内种植挺水植物并投放鲢鱼、草鱼等植食性鱼类，可在一定程度上降低水华对生态系统结构和功能的影响。上述措施的作用有 （至少答出一点）。从图2可以看出植物分布情况，这体现了群落的 结构。影响动物在不同深度的水域分布的主要因素是 。
19．(1)在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量
(2)NH4+等无机盐离子增多 藻类光合作用产生氧气的量增多，细菌消耗氧气减少 负反馈调节
(3)利用了这些植物与浮游藻类的竞争关系，制约了浮游藻类的数量，投放鲢鱼、草鱼等植食性鱼类可以捕食藻类，制约了浮游藻类的数量水平 水平 食物条件和栖息空间
【分析】群落的空间结构包括垂直结构和水平结构。
垂直结构：①概念：指群落在垂直方向上的分层现象。②原因：植物的分层与对光的利用有关，动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层次的环境有关。
水平结构：①概念：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。②原因：由于在水平方向上地形的变化、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异，它们常呈镶嵌分布。
【详解】（1）环境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量。
（2）图1为该河流生态系统受到生活污水轻度污染后的净化作用示意图，其中浮游藻类数量的相对值随着河水中无机盐浓度的变化而变化，可见导致藻类大量繁殖的最主要因素是NH4+等无机盐离子增多。据图可知藻类光合作用产生氧气的量增多，而细菌消耗氧气减少所以水中溶解氧含量逐渐恢复。负反馈调节的主要意义在于维持机体内环境的稳态，生态系统通过负反馈调节机制实现自我净化。
（3）在水域内种植挺水植物，可以与浮游藻类形成竞争关系，在一定程度上制约了浮游藻类的数量；投放鲢鱼、草鱼等植食性鱼类，可以捕食藻类，也可以制约浮游藻类的数量。从中央到边缘主要为沉水植物、浮水植物、挺水植物，体现了群落的水平结构。动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，影响动物在不同深度水域分布的主要因素是食物条件和栖息空间。
20．科学家测定了不同浓度镉(Cd)胁迫下黄瓜幼苗的净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)，结果如图1所示，黄瓜幼苗叶片的部分结构及代谢活动如图2所示。回答下列问题：
(1)已知植物体因适应缺水环境而发生的气孔响应调节机制与某种激素有关，为研究镉胁迫下黄瓜幼苗气孔导度降低是否具有同样的激素调节机制，可测定叶片中该激素的含量。该激素应为 。
(2)如图2，在光照充足的条件下，胞间CO2的来源为 ；去路是扩散至叶绿体 在CO2固定酶的作用下与 反应生成 进而生成(CH2O)。
(3)净光合速率降低可能是由气孔因素引起，但也可能是由非气孔因素引起。研究者可通过测定胞间CO2浓度(Ci)的数据（图3），与Pn、Gs的数据比对分析得出结论。根据图1、3中的数据推测，镉胁迫下的黄瓜幼苗净光合速率较低最可能与 （填气孔”或“非气孔”）因素有关。
(4)研究者还展开了关于施不同浓度磷肥(P1~P4)对镉胁迫下黄瓜幼苗光合作用的影响的实验，实验的部分数据如图4。分析数据可以得出结论： ,且 浓度效果更为显著。
(5)镉在植物不同器官的富集程度有明显区别，在镉污染土壤中种植的农作物，需 以确定其食用的安全性。有人建议用镉超标的农产品饲养家畜，再以家畜作为人类食品以降低镉对人体的危害，该建议是 (填“合理的”或“不合理的”)，原因是： 。
20．(1)脱落酸
(2)从外界吸收 基质 C5 C3
(3)非气孔
(4)磷可以降低Cd对植物的损伤，提高净光合作用速率 P3
(5)检测农作物中Cd含量 不合理 用镉超标的农产品饲养家畜，会有大量的镉富集在家畜体内，随着人对家畜的食用，再次富集到人体中，对人类的危害会更大
【分析】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。一旦含有镉的生物被更高营养级的动物食用，镉就会沿着食物链逐渐在生物休内聚集，最终积累在食物链的顶端。
【详解】（1）脱落酸可以促进植物气孔关闭，所以植物体因适应缺水环境而发生的气孔响应调节机制与某种激素有关，则该激素为脱落酸。
（2）光照充足的条件下，植物细胞的光合作用大于呼吸作用，线粒体产生的CO2被叶绿体吸收，所以胞间CO2的来源是从外界吸收；CO2扩散至叶绿体基质中参与光合作用的暗反应，首先在CO2固定酶的作用下，CO2与C5反应生成C3，进而C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原生成(CH2O)。
（3）从图1、3看出，随着Cd浓度的增大，净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)都降低，但胞间CO2浓度(Ci)增加，可以说明高Cd浓度组净光合作用降低不是由于缺乏CO2，所以与气孔因素无关，最可能与非气孔因素有关。
（4）从图4可以看出，在有Cd处理的条件下，加入磷肥可以提高净光合作用速率，说明了磷可以降低Cd对植物的损伤，提高净光合作用速率，且在浓度为P3条件下效果更为显著。
（5）在镉污染土壤中种植的农作物，需检测农作物中Cd含量以确定其食用的安全性。Cd在生物体内不会被分解，能够沿着食物链发生富集作用，如果用镉超标的农产品饲养家畜，会有大量的镉富集在家畜体内，随着人对家畜的食用，再次富集到人体中，对人类的危害会更大，因此这种建议是不合理的。
21．某化工厂的污水池中有一种有害的难以降解的有机化合物X，研究人员用化合物X、磷酸盐、镁盐以及微量元素等配制培养基，成功筛选得到能高效降解X的细菌（目的菌），实验的主要步骤如图所示（含化合物X的培养基不透明）。回答问题：
(1)培养基中加入化合物X作为唯一碳源的目的是 。实验过程中进行振荡培养的作用是 。
(2)实验过程中获得纯净“目的菌”的关键是 。实验人员应该挑取图2乙中 菌落重复图1所示实验过程，将固体培养基得到的目的菌重复多次上述图1过程的目的是 。
(3)图2甲所示接种方法是平板划线法，1是起始区，在图中 （填图中序号）区域更易获得单菌落；运用该方法接种得到单菌落需要注意的事项有： （答两点）。
(4)实验人员将一段人工合成的转入大肠杆菌，使大肠杆菌产生能降解化合物X的酶（酶Y），为了比较酶Y与天然酶（酶W）降解X能力的差异，利用含有一定浓度化合物X的固体培养基进行实验，请写出简要实验思路： 。
21．(1)筛选目的菌 菌体与营养物充分接触、增加溶氧量
(2)防止杂菌污染 透明带直径大（有透明带） 纯化目的菌株
(3)5 每次划线前都要对接种环进行灼烧灭菌、接种环灼烧后要冷却、每次划线均要从上一次划线的末端开始、划线的次数要足够、最后一次划线与第一次划线不相连
(4)在含有一定浓度X的培养基上，A处滴加含酶Y的缓冲液，B处滴加等量的相同浓度的天然酶（酶W）的缓冲液。一段时间后测定透明圈的直径。
【分析】分析题干信息：该实验的目的是筛选出高效降解化合物X的细菌，在以化合物X为唯一碳源的培养基中只有能降解化合物X的微生物才能以化合物X为碳源生长繁殖，不能利用化合物X的微生物因缺乏碳源，无法生长繁殖。
【详解】（1）本实验的目的是“筛选到能高效降解化合物X的细菌”，因此培养基中加入化合物X作为唯一碳源，目的是为了筛选目的菌。实验培养过程中进行振荡培养，可使目的菌和培养液充分接触，促进目的菌繁殖，增加目的菌的浓度。
（2）获得纯净“目的菌”的关键是无菌技术，防止外来杂菌入侵。含化合物X的培养基不透明，当化合物X被分解后，会出现透明圈，因此应该挑取图2乙中透明带直径大的菌落重复图1所示实验过程，将固体培养基得到的目的菌重复多次上述实验的目的是对菌种进行纯化。
（3）图2甲所示接种方法是平板划线法，1是起始区，在划线的末端5处更容易获得单菌落。使用平板划线法将菌种逐步稀释分散到培养基的表面，每次划线前都要对接种环进行灼烧灭菌、接种环灼烧后要冷却、每次划线均要从上一次划线的末端开始、划线的次数要足够、最后一次划线与第一次划线不相连。
（4）为了比较酶Y与天然酶（酶W）降解X能力的差异，该实验的自变量为酶的种类，因变量为降解X能力，可用透明圈的直径来表示，其他为无关变量，应保持相同且一致，故实验步骤为：在含有一定浓度X的培养基上，A处滴加含酶Y的缓冲液，B处滴加等量的相同浓度的天然酶（酶W）的缓冲液。一段时间后测定透明圈的直径。
22．人神经生长因子（hNGF）是一种在神经细胞生长、分化和再生过程中起着重要作用的蛋白质，对治疗青光眼和阿尔茨海默病等神经性疾病有着良好的效果。科学家尝试利用转基因克隆猪作为生物反应器，在其唾液腺高效合成人神经生长因子（hNGF），过程如下图1所示，回答下列有关问题：
图1
(1)我国科学家利用重组DNA技术，将hNGF基因与表达载体连接，导入猪的成纤维细胞中构建高效表达hNGF基因的转基因克隆猪。hNGF基因仅在唾液腺表达，因为 。若限制酶切割hNGF 基因和载体后形成相同的黏性末端，则会出现 （答出2点）等情况，从而导致构建基因表达载体的成功率下降。
(2)转基因猪DNA的PCR产物经琼脂糖凝胶电泳，结果如图2 所示。1号泳道以 为标准，2号泳道为阳性对照（提纯的hNGF基因片段），3号泳道为实验组。若3号泳道有杂带（非目的DNA片段）出现，则原因可能是 （答出2点）。
(3)为了调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶 Kdm4d。mRNA经 技术注入了重构胚，推测该物质发挥作用的机制是 。
22．(1)在hNGF基因上游加入唾液腺特异性表达的基因的启动子 质粒环化、目的基因环化、质粒和目的基因反向连接
(2)不同已知长度的DNA片段 模板的DNA受到污染，或引物的特异性不强
(3)显微注射技术 激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程
【分析】基因工程基本操作步骤，需要经历四步：目的基因获取→基因表达载体的构建→目的基因导入受体细胞→目的基因检测与鉴定，其中基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。
【详解】（1）在重组质粒时，在hNGF基因上游加入唾液腺特异性表达的基因的启动子，使得hNGF基因只能特异性的在唾液腺细胞表达。若hNGF 基因和载体后形成相同的黏性末端，在DNA连接酶的作用下，可能会导致目的基因两端因有相同的粘性末端发生自身环化，质粒自身环化，目的基因和质粒反向连接等情况，均不能正常表达hNGF。
（2）电泳鉴定DNA片段的实质是根据不同DNA分子的迁移速率、DNA分子的大小和构象不同而将DNA片段分离开来，因此作为电泳道的标准，其本质就是不同已知长度的DNA片段。PCR过程中，作为模板的DNA受到污染，或引物的特异性不强，使模板与多个引物结合，均会扩增出多条不同长度或构象的DNA片段，从而在电泳过程中出现多条电泳带。
（3）通过显微注射技术注入将Kdm4d的mRNA注入重构胚，在胚胎移植前需要激活重构胚，进行了胚胎移植，所以这种物质可以激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，从而提高胚胎的发育率和妊娠率。
23．活化的转录因子EB（TFEB）可调控自噬基因和溶酶体基因表达。研究显示，TFEB多个丝氨酸位点可被激酶磷酸化，降低自身活性，将磷酸化位点突变为无法被磷酸化的丙氨酸后，可促进自噬的发生，从而缓解疾病。如图为利用重叠延伸PCR技术定点突变TFEB基因和利用质粒pGEX构建重组质粒的示意图。请回答下列问题。
(1)研究人员将TFEB第114位的丝氨酸换成丙氨酸，该过程需在分子水平而不是蛋白质水平上操作，原因是 。
(2)为获得目的基因，根据重叠延伸PCR引物设计原理，共设计四条引物，引物的序列如表所示，引物和的端分别添加了BamHⅠ和Ⅰ的识别序列。
注：下划线为突变基因位点；加粗字母为限制酶的识别序列；箭头指向限制酶的切割位点。
过程①中使用的引物是 。将过程①和②获得的产物回收、纯化后混合，热变性后降温，目的是获得含 （填图中数字）的杂交链，然后进行 ，得到含有突变碱基对且双链等长的目的基因。
(3)过程④进行的操作是 。图中目的基因两端的黏性末端的序列分别为 （按的顺序填写）。过程⑤需要的工具是 。作为载体，图中质粒没有标出的必需结构是 。
(4)研究人员将重组质粒导入大肠杆菌，转化后的大肠杆菌需接种在含有 （填抗生素）的培养基上。培养基上长出的菌落需要进一步筛选，请写出一条筛选的思路： 。
23．(1)基因控制合成蛋白质，改造后的蛋白质不能遗传，改造后的基因能遗传
(2)、 2、3 延伸
(3)用I和I切割目的基因 GATC、TCGA DNA连接酶 终止子
(4)氨苄青霉素 挑选菌落接种到液体培养基中，培养一段时间后，以菌液为模板，以、为引物进行PCR，若能扩增出特异性条带，则含有目的基因，否则不含有
【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】（1）基因控制合成蛋白质，蛋白质空间结构复杂，不易改造，且改造后的蛋白质不能遗传，但改造后的基因可以遗传，因此要改变蛋白质的某个氨基酸需在分子水平而不是蛋白质水平上操作。
（2）分析题图，过程①和②分别以F、Rn和Rn、R为引物进行PCR，分别获得一条含突变碱基的DNA链；过程③将过程①和②获得的产物回收、纯化后混合，热变性使DNA解旋成单链，然后降温（相当于退火），链1、4和2、3分别通过碱基互补配对杂交；由于DNA聚合酶只能在引物的端开始连接脱氧核苷酸，故含2、3的杂交链可延伸成含有突变碱基对且双链等长的目的基因。
（3）过程④用BamHI和SalI切割目的基因，获得具有黏性末端的目的基因片段，然后用DNA连接酶连接酶切后的目的基因和质粒（过程⑤）。根据表格中引物F、R中的限制酶识别序列可推出目的基因两端的黏性末端的序列为5'−GATC−3'，5'−TCGA−3'；载体应含有复制原点、启动子、终止子、标记基因等结构，图中质粒没有标出的必需结构是终止子。
（4）由图可知，质粒上的标记基因为氨苄青霉素抗性基因，故转化后的大肠杆菌需接种在含有氨苄青霉素的培养基上，不论质粒是否含有目的基因，均可在该培养基上生长。若要对培养基上长出的菌落进一步筛选，可挑选菌落接种到液体培养基中，培养一段时间后，以菌液为模板，以F、Rn或Rn、R为引物进行PCR，若能扩增出特异性条带，则含有目的基因，否则不含有。
24．鸭坦布苏病毒可感染鸭、鹅等多种禽类，给禽类养殖业带来严重危害。科研人员通过基因工程获取该病毒的prM蛋白用于制备单克隆抗体。为了鉴定单克隆抗体识别prM蛋白的具体区域，将prM蛋白逐步截短，分别与纯化的单克隆抗体反应，实验结果如下图（“aa”表示氨基酸，“+”表示有反应，“-”表示无反应）。
回答下列问题。
(1)通过基因工程获取prM蛋白，需要利用 技术快速扩增目的基因，与生物体内DNA复制相比该技术所需酶的种类 ，但需具有， 的特性，反应过程中复性的结果是 。
(2)用prM蛋白为抗原制备单克隆抗体，需用纯化的prM蛋白对小鼠进行免疫，其目的是获得 细胞，并将该细胞与骨髓瘤细胞融合，对经 培养的杂交瘤细胞进行 培养和抗体检测，多次筛选后可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞，再将其注射到小鼠的腹腔内增殖并产生抗体。
(3)根据图示实验结果分析，该单克隆抗体识别prM蛋白的区域大概包含 （填“10”“15”或“20”）个氨基酸残基。
24．(1)PCR Taq酶 耐高温 两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合
(2)能产生抗prM蛋白（特定）抗体的B淋巴 选择培养 克隆化
(3)20
【分析】PCR技术：（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。（2）原理：DNA复制。（3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【详解】（1）快速扩增目的基因需要利用PCR技术。与生物体内DNA复制相比，该技术需要在高温下解开DNA双链进行DNA复制，所需酶是Taq酶需要耐高温。反应过程包括变性（DNA解旋过程）、复性（引物结合到互补链DNA上）和延伸（合成子链），其复性的结果是两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合；
（2）抗原能刺激机体发生免疫反应，一种抗原能引起机体产生特定的抗体，用prM蛋白为抗原制备单克隆抗体，需用纯化的prM蛋白对小鼠进行免疫，其目的是获得能产生抗prM蛋白（特定）抗体的B淋巴细胞，并将该细胞与骨髓瘤细胞融合，对经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，多次筛选后可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞，再将其注射到小鼠的腹腔内增殖、合成抗体；
（3）根据图示实验结果分析，该单克隆抗体识别prM蛋白的区域大概包含60-40等于20个氨基酸残基。
25．为降低乳腺癌治疗药物的副作用，科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上，构建抗体药物偶联物（ADC），过程如下图1所示。回答下列有关问题：
(1)本实验中，小鼠注射的特定抗原应取自 。
(2)步骤①常用方法包括 融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等。
(3)步骤②的细胞必须经过步骤③克隆化培养和 才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞，杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行体外培养的方式进行扩大培养。体外培养时，首先应保证其处于 的环境，除了适宜的营养物质、温度等条件外，还需要控制气体条件是 与5%二氧化碳的混合气体，二氧化碳的主要作用是 。在使用合成培养基时通常需加入血清，血清的作用是 。
(4)单克隆抗体的优点是 、与特定抗原发生特异性结合、并且可大量制备。单克隆抗体是ADC中的 （填“a”或“b”）部分。
(5)研究发现，ADC在患者体内的作用如下图2所示。
①单克隆抗体除了运载药物外，还有作为诊断试剂、治疗疾病等作用。
②ADC进入乳腺癌细胞后，细胞中的溶酶体可将其水解，释放出的药物最终作用于细胞核，导致细胞凋亡，推测其原理是 。
25．(1)人的乳腺癌细胞
(2)聚乙二醇（PEG）（或高Ca2+-高pH）
(3)抗体检测 无菌无毒 95%的空气 维持培养液的pH 补充未知成分，利于动物细胞生长（人们对细胞所需营养物质尚未全部研究清楚）
(4)能准确识别抗原的细微差异 a
(5)药物作用于细胞核后，引起相关基因的表达（转录和翻译），产生相关蛋白，从而导致细胞凋亡。
【分析】题图分析：
图1：①表示诱导动物细胞融合，②表示筛选出杂交瘤细胞，③表示筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞，④表示给单克隆抗体连接上接头和治疗乳腺癌细胞的药物。
图2：图2表示ADC对乳腺癌细胞的选择性杀伤过程，据图分析，抗体上带有药物，抗体与靶细胞膜上的特异性受体结合通过胞吞的方式把药物一并带进靶细胞，引起靶细胞溶酶体膜的破裂，最后导致细胞凋亡。
【详解】（1）该技术操作的目的是为获得治疗乳腺癌的单克隆抗体，因此，给小鼠注射的特定抗原应取自人的乳腺癌细胞。
（2）步骤①为动物细胞融合，诱导动物细胞融合的方法主要有PEG融合法、高Ca2+-高pH、电融合法和灭活病毒诱导法。
（3）获得的杂交瘤细胞必须进行③克隆化培养和专一抗体检测，才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞。动物细胞培养的关键是无菌操作，故体外培养时，首先应保证其处于无菌无毒的环境；动物细胞培养的气体条件是95%的空气和5％二氧化碳的混合气体，其中二氧化碳的主要作用是维持培养液的pH；在动物细胞体外培养过程中，由于血清等含有一些未知的成分，在使用合成培养基时通常需加入血清等天然成分，补充培养基中缺乏的物质，利于细胞生长。
（4）单克隆抗体的优点是特异性强（与特定抗原发生特异性结合）、灵敏度高（能准确识别抗原的细微差异）、可大量制备；ADC药物是利用单克隆抗体的导向作用选择性杀伤癌细胞，单克隆抗体对应图中的a部分。
（5）据图2可知，ADC进入乳腺癌细胞后，细胞中的溶酶体释放水解酶可将其水解，释放出的药物最终作用于细胞核。推测药物进入细胞核后会引起相关基因的表达（转录和翻译），产生相关蛋白，从而导致细胞凋亡。
26．3月16日，美国马萨诸塞综合医院将经过基因编辑的猪肾脏移植入一位终末期肾病患者体内，移植手术使用的猪肾脏经过了69处基因组编辑，包括“敲除”会引起排异反应的基因，添加一些人类基因以改善动物器官与人体的兼容性。此外，研究团队让猪体内的逆转录病毒基因失活，以防相关病毒影响接受移植者。该方案为肾衰竭者带来新的希望。请据此回答相关问题。
(1)医学上把用正常器官置换丧失功能的器官，以重建其生理功能的技术叫做器官移植。在进行器官移植时要先进行配型，配型的原因是 。
(2)选择猪作为移植器官供体的原因是 （答出一点）；科学家利用基因工程技术对猪的器官进行改造，然后再结合克隆技术，培育出不引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官，请简述一种基因改造的思路 。
(3)CRISPR/Cas9是目前应用最广泛的基因组编排技术，能对DNA分子中的基因进行编辑。该技术需要向要进行编辑的细胞中加入人工合成的向导RNA和一种来自细菌的核酸酶Cas9蛋白。其原理如下图所示。
据图推测，CRISPR/Cas9基因编辑技术可实现靶向编辑的原因是 ；Cas9蛋白的作用是 。
(4)经过改造的转基因猪。可以利用无性繁殖的方法，如 （答出两点）得到更多的可移植器官供体。
26．(1)器官供体和受体组织相容性抗原越一致，免疫排斥越低
(2)猪的内脏构造、大小、血管分布与人极为相似（或猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒比灵长动物少得多） 在器官供体的基因组中导入调节因子，抑制抗原决定基因表达（或除去抗原决定基因）
(3)与特定的DNA分子通过碱基互补配对结合，引导Cas9蛋白定点切割DNA 特异性识别并定点切割DNA，使DNA双链断
(4)核移植，胚胎分割
【分析】1、基因工程的基本操作程序有四步：（1）目的基因的获取，（2）基因表达载体的构建，（3）将目的基因导入受体细胞，（4）目的基因的检测与鉴定。
2、基因工程的三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体。
【详解】（1）医学上把用正常的器官置换丧失功能的器官，以重建 其生理功能的技术叫作器官移植；进行器官移植手术后，免疫系统会把来自其他人的器 官当作“非己”成分进行攻击，这就是器官移植容易失败的原因，可见在进行器官移植时要先进行配型，配型的原因是器官供体和受体组织相容性抗原越一致，免疫排斥越低。
（2）由于猪的内脏构造、大小、血管分布与人的极为相似，而且与灵长类动物相比，猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒要少得多，故科学家选择用猪的器官来解决人类器官移植的来源问题。科学家正 尝试利用基因工程技术对猪的器官进行改造，采用的方法是在器官供体的基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，然后再结合克隆技 术，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。
（3）CRISPR/Cas9是目前应用最广泛的基因组编排技术，能对DNA分子中的基因进行编辑，题图可知，CRISPR/Cas9基因编辑技术可实现靶向编辑的原因是导向RNA与特定的DNA分子通过碱基互补配对结合，引导Cas9蛋白定点切割DNA；Cas9蛋白的作用是特异性识别并定点切割DNA，使DNA双链断。
（4）经过改造的转基因猪，可采用核移植、胚胎分割等无性繁殖的方法，得到更多的可移植器官供体。
27．为在2030年前实现“碳达峰”、2060年前实现“碳中和”目标，我国科研人员采取了包括“碳减排”“碳捕集”“碳封存”和“碳利用”等多种措施。图1为某生态系统碳元素流动模型，图中数字表示生理过程或化学反应过程。图2是盐沼湿地中两种主要植物翅碱篷、芦苇的示意图。
(1)图1中生态系统的基石是 （填图中字母）。图1中碳元素以含碳有机物形式流动的过程有 （填图中数字）。
(2)“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式，抵消CO₂排放总量，实现相对“零排放”。用图1中的数字序号间的关系，构建“碳中和”数学模型，即 。
(3)据图2分析可知，对促进海岸滩涂淤积，增加盐沼湿地面积贡献度高的植物是 ，原因是 。
(4)植树造林是“碳捕集”的重要措施之一。被海洋捕获的碳称为蓝碳，滨海湿地是海岸带蓝碳生态系统的主体。为提高湿地蓝碳储量，某省实施“退养还湿”生态修复工程（如图3）。该工程应遵循 （答出两点即可）生态学基本原理，根据物种在湿地群落中的 差异，适时补种适宜的物种，以加快群落演替速度。
27．(1)A ⑤⑥⑦⑧⑨
(2)⑩＝①＋②＋③＋④
(3)芦苇 与翅碱蓬相比，芦苇的根系发达，利于在滩涂环境下立地扎根，快速蔓延
(4)自生、整体、协调等 生态位
【分析】生态系统碳循环是指组成生物体的碳元素在生物群落和无机环境之间循环往复的过程。生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等。生态学的基本原理包括自主原理、协调原理、循环原理和整体原理等。
【详解】（1）生产者主要是指绿色植物，包括一切能进行光合作用的高等植物、藻类等，是生态系统的基石，即图中的A。A是生产者，B是消费者，A与B之间是捕食关系A中碳元素以含碳有机物形式流向B，A和B中碳元素以含碳有机物形式流向遗体残骸，遗体残骸中碳元素以含碳有机物形式流向C（分解者）和化石燃料，故图1中碳元素以含碳有机物形式流动的过程有⑤⑥⑦⑧⑨。
（2） ①②是各种生物的呼吸作用，③表示分解者的分解作用，④是化石燃料的燃烧，②③④能将含碳有机物分解成CO2回到环境中去，⑩主要是光合作用，是将大气中的CO2合成含碳有机物引入到生物群落中，碳中和即进入生物群落的碳和释放到大气中的碳相等，因此碳中和时⑩=①+②+③+④。
（3） “退养还湿”生态修复工程，需要考虑当地环境条件和物种情况，考虑综合效果，因此应遵循自主、整体和协调等生态学基本原理。另外，补种植物时，可选择与当地植物生态位重叠较低的物种，以减少竞争，加快群落演替速度。芦苇与翅碱蓬相比是多年生植物，根系发达，能够更好地固定土壤，也可水陆生存，因此对促进海岸滩涂淤积，增加盐沼湿地面积贡献度比翅碱蓬高。
（4）“退养还湿”生态修复工程，需要考虑当地环境条件和物种情况，考虑综合效果，因此应遵循自主、整体和协调等生态学基本原理。另外，补种植物时，可选择与当地植物生态位重叠较低的物种，以减少竞争，加快群落演替速度。
28．糖尿病是以多饮、多尿、多食及消瘦、疲乏、尿糖为主要表现的代谢综合征，临床上表现为血糖浓度偏高，严重者会出现肾病、视网膜病变、糖尿病足等并发症。回答下列问题：
(1)糖尿病是由于人体和胰岛素相关的代谢异常导致的，该激素由人体的 细胞分泌，其降低血糖的机制是：一方面促进血糖进入组织细胞 ，进入肝、肌肉合成糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯；另一方面抑制 和非糖物质转变为葡萄糖。组别
实验材料
实验处理
检测指标
对照组
缺镁培养的水稻植株
缺镁培养液
持续48h检测水稻叶片中的
实验组
正常培养液
光照强度
(μml·m-2·s-1)
CO2浓度
(μml·L-1)
叶绿素含量
(pg·cell-1)
Rubisc活性
(mAbs·mg-1·prteins-1)
净光合速率
(μml·m-2·s-1)
50
11
16
0.5
223
16
11
0.9
285
25
9
1.2
302
160
11
8
0.9
220
16
7
1.9
300
25
4
5.8
406
光合参数
处理
测定时间
第一周
第三周
第六周
净光合速率（Pn）（μml·m-2·s-1）
CK
6.907
7.037
7.253
W1
6.880
5.961
2.863
W2
6.770
5.190
2.097
W3
6.747
4.752
1.520
胞间CO2浓度（Ci）（μml·ml-1）
CK
423
420
414
W1
421
363
314
W2
419
340
355
W3
417
369
386
气孔导度（Gs）（ml·m-2·s-1）
CK
1.433
1.394
1.420
W1
1.412
0.827
0.297
W2
1.391
0.710
0.213
W3
1.370
0.423
0.107
基因
第1对
第2对
第3对
测定植株
测序结果
T/T
A/A
G/C
P1
C/C
T/T
C/C
P2
T/C
A/T
G/C
F1
C/C
A/T
G/C
F2紫花白果
C/C
T/T
G/C
F2紫花白果
C/C
A/T
G/C
F2紫花白果
C/C
T/T
G/C
F2紫花白果
引物
引物序列
CGCGGATCCATGGCGTCACGCATAGGGTTGC
AGCCCAGCCCAGGGCGCTCCGAAACCCCCAC
GTGGGGGTTTCGGAGCGCCCTGGGCTGGGCT
ACGCGTCGACTCACAGCACATCGCCCTCCTC
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