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浙江省杭州市学军中学2024-2025学年高三上学期阶段性测试2生物试卷（Word版附解析）
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1. 生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述错误的是（ ）
A. 我国已申明在任何情况下，不发展、不生产、不储存生物武器
B. 治疗性克隆的目的是为了获得治疗所用的克隆细胞，需要在严格的监管下进行
C. 反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿
D. 转基因植物进入自然生态系统都会因具有较强的“选择优势”而严重影响生物多样性
【答案】B
【解析】
【分析】1、转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）；
2、克隆技术：（1）治疗性克隆：指利用克隆技术产生特定细胞和组织（皮肤、神经或肌肉等）用于治疗性移植。（2）生殖性克隆：指将克隆技术用于生育目的，即用于产生人类个体。中国政府的态度：禁止生殖性克隆人，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验），不反对治疗性克隆人；
3、生物武器的传播是把这些病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方，可以对军队和平民造成大规模杀伤后果。
【详解】A、生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等，我国已申明在任何情况下，不发展、不生产、不储存生物武器，A正确；
B、治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的，需要在严格的监管下进行，B错误；
C、设计试管婴儿可以设计婴儿的性别，因此反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿，C正确；
D、转基因植物进入自然生态系统后因其具有较强的“选择优势”而占有较多的环境资源，使得其他物种的生存受到影响，从而严重影响生物多样性，D正确。
故选B。
2. 茄瓜连年种植后产量会降低，茄瓜根提取物抑制茄瓜的生长。将上年茄瓜根混入未曾种植茄瓜的土壤中也显著地抑制了茄瓜的生长。有关茄瓜根提取物的说法错误的是（ ）
A. 属于生态系统的化学信息
B. 作为种内信息素调节种群数量
C. 作为种间信息素影响群落演替
D. 可通过轮种避免其抑制作用
【答案】C
【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。
3、信息传递在生态系统中的作用（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息传递。（3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，经维持生态系统的稳定。
4、应用：（1）提高农产品或畜产品的产量；（2）对有害动物进行控制。
【详解】A、茄瓜根提取物是茄瓜自身合成的一些化学物质，属于化学信息，A正确；
B、茄瓜根提取物抑制茄瓜的生长，因此茄瓜根提取物作为种内信息素调节种群数量，B正确；
C、根据题干信息可知，茄瓜根提取物可以在种内调节种群数量，但未体现作为种间信息素影响群落演替，C错误；
D、茄瓜连年种植后产量会降低，因此可通过轮种避免其抑制作用，D正确。
故选C。
3. 有关酶的学说有多种，而下图所示的中间产物学说已被许多实验证实。下列有关分析正确的是（ ）
A. 物质b在核糖体上合成
B. 物质c浓度越大，该反应速率就越大
C. 单位时间内d的产量就是b的活力
D. 该过程中b的空间结构发生可逆性改变
【答案】D
【解析】
【分析】1、酶的化学本质为蛋白质或RNA，基本组成单氨基酸或核糖核苷酸。
2、酶的特性：专一性、高效性和作用条件较温和。
3、由图可知，b为酶，c为底物，ed为生成物。
【详解】A、由图可知，b为酶，化学本质为蛋白质或RNA，合成场所是核糖体或细胞核，A错误；
B、反应速率与酶的浓度、酶的活性、底物浓度等有关，当酶的的浓度一定时，随着物质c（底物）浓度的增大，反应速率先增加后不变，B错误；
C、酶活力也称酶活性，是指酶催化一定化学反应的能力。单位时间内d（产物）的产量可以表示酶促反应的反应速率，两者含义不同，C错误；
D、酶促反应过程中，酶（b）的空间结构可以发生可逆改变，D正确。
故选D。
4. “白肺”在临床上称为“急性肺损伤”，患者肺部显影常呈现大片白色，“白肺”患者的血氧饱和度降低，临床表现为胸闷气短，呼吸不畅等，通过吸氧可缓解相关症状，下列叙述正确的是（ ）
A. 患者部分细胞厌氧呼吸，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失
B. 患者部分细胞厌氧呼吸产生的乳酸可运至血浆再生成葡萄糖
C. 有氧呼吸时，释放的能量主要形成ATP
D. 患者细胞需氧呼吸第一、二阶段过程中都有[H]、ATP的产生
【答案】D
【解析】
【分析】1、无氧呼吸都只在第一阶段释放少量的能量，生成少量ATP，葡萄糖分子中的大部分能量则存留在酒精或乳酸中；
2、有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段发生于细胞质基质，1分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸，产生少量[H]并释放少量能量；第二阶段发生于线粒体基质，丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和[H]并释放少量能量；第三阶段发生于线粒体内膜，[H]与氧气结合成水并释放大量能量。
【详解】A、患者部分细胞厌氧呼吸，葡萄糖中的能量大部分留在产物乳酸中，A错误；
B、患者部分细胞厌氧呼吸产生的乳酸可通过血浆运输到肝脏后再生成葡萄糖，B错误；
C、有氧呼吸时，释放的能量主要转化为热能散失掉了，C错误；
D、需氧呼吸第一、二阶段的过程中均有[H]、ATP产生，第三阶段[H]与氧气结合形成水，D正确。
故选D。
5. 某研究所对噬菌体的单链DNA进行基因测序，发现了重叠基因，结果如下图所示（Met为起始密码编码的甲硫氨酸的缩写，其密码子为AUG）。下列有关分析正确的是（ ）
A. D基因和E基因的起始位置ATG靠核糖体认读
B. D基因表达的第2号氨基酸对应的密码子为5’AGU3’
C. E基因表达时需要90种tRNA来转运氨基酸
D. 该段序列中某个碱基发生替换，会影响两种蛋白质的结构
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知：不同的基因共用了相同的序列，这样就增大了遗传信息储存的容量；基因突变就是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换，基因突变后控制合成的蛋白质的结构可能发生改变。
【详解】A、核糖体认读的是mRNA上的密码子，不是基因DNA，A错误；
B、题干“Met为起始密码编码的甲硫氨酸的缩写，其密码子为AUG”说明该DNA单链是编码链，因此D基因表达的第2号氨基酸对应DNA模板链上的碱基是TCA，所以对应的mRNA上的密码子是5’AGU3’，B正确；
C、密码子64种，对应的反密码子应该少于90种，C错误；
D、由于一种氨基酸可能对应多种密码子，因此该段序列中某个碱基发生替换，密码子编码的氨基酸可能不变，蛋白质的结构可能不变，D错误。
故选B。
6. 某二倍体动物种群有100个个体，其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增，凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A1的基因频率是（ ）
A. 32%B. 27.5%C. 23%D. 9%
【答案】A
【解析】
【分析】在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率叫做基因频率。
【详解】据图可知，该动物种群中基因型为A3A3的有2个，A2A2的有8个，A1A1的有9个，A1A3的有15个，A1A2的有31个，A2A3的有35个，A1的基因数为2×9+15+31=64，则种群中A1的基因频率为64÷200×100%=32%，BCD错误，A正确。
故选A。
7. 下图表示某人饥饿时体内的血糖调节途径，已知肾上腺髓质受神经调节。下列有关说法正确的是（ ）
A. 方式①可表示下丘脑通过副交感神经促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素
B. 方式①可表示下丘脑通过血液循环系统促进垂体分泌促肾上腺素
C. 方式②可表示血糖浓度直接作用于胰岛A细胞
D. 下丘脑是血糖调节中枢，下丘脑产生饥饿感并通过相关神经作用于胰岛
【答案】C
【解析】
【分析】1、当血糖含量降低时，下丘脑的某一区域通过有关神经的作用，使肾上腺和胰岛A细胞分别分泌肾上腺素和胰高血糖素，从而使血糖浓度升高；同时血糖浓度直接刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素，使血糖浓度升高。
2、当血糖含量升高时，下丘脑的另一区域通过有关神经的作用，使胰岛B细胞分泌胰岛素，从而使血糖浓度降低；同时血糖浓度直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素素，使血糖浓度降低。
【详解】A、方式①为神经调节，可表示下丘脑通过交感神经促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素，A错误；
B、从图1和图2可以看出肾上腺素的分泌是神经调节的结果，因此垂体不分泌促肾上腺素，B错误；
C、方式②为体液调节，血糖浓度变化可以通过体液运输直接作用于胰岛A细胞和胰岛B细胞，C正确；
D、感觉中枢在大脑皮层，因此饥饿感是在大脑皮层产生的，D错误。
故选C。
8. 生物学是一门实验教学，开展实验能更好地理解生物学概念，培养生物学思维。以下对生物学实验及结论的描述，正确的是（ ）
A. 利用差速离心技术和同位素示踪技术确定DNA的复制方式是半保留复制
B. 利用同位素标记、搅拌、离心、检测放射性等操作研究肺炎链球菌的遗传物质
C. 利用远离主叶脉的黑藻成熟叶片来观察到胞质环流与质壁分离现象
D. 利用1个灯泡及小球藻研究光照强度对光合速率的影响，可用pH试纸检测因变量
【答案】D
【解析】
【分析】1、密度梯度离心法：用一定的介质在离心管内形成一连续或不连续的密度梯度，将细胞混悬液或匀浆置于介质的顶部，通过重力或离心力场的作用使细胞分层、分离，探究DNA的复制方式就是使用了该方法。
2、同位素标记法：用物理性质特殊的同位素标记化学反应中原子的去向，探究噬菌体的遗传物质就是使用了该方法。
【详解】A、利用密度梯度离心技术和同位素示踪技术确定DNA的复制方式是半保留复制，A错误；
B、研究肺炎链球菌的遗传物质没有利用同位素标记、检测放射性等操作，利用同位素标记、搅拌、离心、检测放射性等操作研究噬菌体的遗传物质，B错误；
C、观察胞质环流应选择幼嫩的小叶而不是成熟叶片，C错误；
D、通过改变灯泡与小球藻之间的距离可研究光照强度对光合速率的影响，二氧化碳在水中会形成碳酸，光合作用会消耗二氧化碳，因此可用pH试纸检测因变量，D正确。
故选D。
9. 液泡是一种酸性细胞器，定位在液泡膜上的ATP水解酶（V-ATPase）使液泡酸化。液泡酸化消失是导致线粒体功能异常的原因之一，具体机制如图所示（Cys为半胱氨酸）。下列叙述错误的是（ ）
A. H+进入液泡时需要与V-ATPase结合
B. 正常情况下，Cys在细胞质基质中的浓度高于液泡
C. 液泡酸化，为Cys的运输提供了能量
D. 添加Cys转运蛋白抑制剂，会使有氧呼吸受抑制
【答案】B
【解析】
【分析】主动运输：逆浓度梯度的运输方式。需要消耗能量，需要有载体蛋白。
【详解】A、V-ATPase 能水解 ATP，消耗能量，通过主动运输的方式将细胞质基质中的H+转运进入液泡，主动运输时，被运输的物质需要与载体蛋白结合，故H+进入液泡时需要与V-ATPase结合，A正确；
B、由图可知，正常情况下，Cys通过主动运输的方式从细胞质基质进入液泡，故正常情况下，Cys在细胞质基质中的浓度低于液泡，B错误；
C、Cys的运输需要H+的浓度差提供能量，故液泡酸化为Cys的运输提供了能量，C正确；
D、添加Cys转运蛋白抑制剂会使得线粒体功能异常，而线粒体是有氧呼吸的主要场所，进而会使有氧呼吸受抑制，D正确。
故选B
10. 亨廷顿病是一种以舞蹈症状、认知障碍和精神行为异常为临床特征的神经退行性疾病。目前认为，亨廷顿病与异常Htt蛋白的积累有关。研究发现，异常Htt蛋白的积累会抑制组蛋白的乙酰化修饰过程，从而引起细胞凋亡。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 组蛋白乙酰化修饰会使遗传信息发生改变
B. 组蛋白乙酰化修饰不影响遗传物质的表达
C. 细胞凋亡会引发机体炎症从而导致组织损伤
D. 异常Htt蛋白会抑制相关基因的转录过程
【答案】D
【解析】
【分析】1、表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。除了DNA甲基化、构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
2、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，而导致的基因结构的改变。
【详解】A、组蛋白乙酰化不会改变基因序列，不会使遗传信息发生改变，A错误；
B、组蛋白乙酰化可以传给下一代，影响下一代遗传物质的表达，B错误；
C、细胞凋亡是由基因控制的主动的细胞死亡，不会引起炎症反应，C错误；
D、转录以DNA的一条链为模板，需要DNA与组蛋白分开，异常Htt蛋白抑制组蛋白乙酰化修饰会抑制相关基因的转录过程，D正确。
故选D。
11. 研究发现DNA复制时一条子链连续形成，另一条子链先形成短片段后再借助DNA聚合酶、DNA连接酶等连接成长片段。为验证上述现象，进行了如下实验：让T4噬菌体侵染大肠杆菌一段时间，然后将³H标记的原料添加到大肠杆菌培养液中，随后在培养的不同时刻，分离出T4噬菌体DNA，使其解旋成单链，加入试管中进行离心使不同大小的DNA单链分层，并检测试管中各部位的放射性强度，结果如图。下列说法错误的是（ ）
A. 大肠杆菌内DNA复制时需要解旋酶催化氢键断裂
B. 该实验结果也可证明DNA的复制方式为半保留复制
C. 若加入DNA连接酶抑制剂，则近试管口处放射性会增强
D. 120秒结果中短片段比60秒少，原因是短片段连接形成长片段
【答案】B
【解析】
【分析】分析图形图中自变量有时间、离试管口的距离，因变量是放射性的强度。
【详解】A、大肠杆菌DNA复制时需要解旋酶打开碱基对之间的氢键，A正确；
B、该实验对单链DNA进行离心，不管是不是半保留复制，离心结果都一样，所以该实验结果不能证明DNA的复制属于半保留复制，B错误；
C、本实验因变量是放射性的强度，若该实验加入DNA连接酶抑制剂，则不连续复制的那条链会产生大量短小的单链DNA片段，则增大了试管口的放射性，C正确；
D、结合图示可知，与60秒结果相比，120秒时有些短链片段连接成长链片段，所以短链片段减少了，D正确
故选B。
12. 液体深层发酵是指以获得大量发酵产品为目的的发酵罐大容量液体培养，可通过调节培养液的pH和温度、营养条件以及气体环境促使微生物迅速生长繁殖或产生大量代谢产物。控制主发酵罐内的发酵过程是保证发酵生产高效顺利进行的重要措施。下列说法正确的是（ ）
A. 发酵罐内的微生物在培养过程中会出现贴壁生长、接触抑制的现象
B. 发酵罐内的温度、pH等环境条件越有利于菌体繁殖，获得的发酵产物就越多
C. 发酵终点需根据菌体的浓度和生理状态、产物浓度等因素综合判断
D. 发酵产品均可采用萃取、蒸馏、层析、离子交换等方法进行提取
【答案】C
【解析】
【分析】菌种的繁殖、有机物的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成的。
【详解】A、微生物在培养过程中不会出现贴壁生长、接触抑制的现象，动物细胞培养时，会出现贴壁生长、接触抑制的现象，A不符合题意；
B、发酵罐内的温度、pH等环境条件越有利于菌体繁殖，说明微生物呼吸产生的能量用于繁殖的越多，用于发酵的能量越少，获得的发酵产物就越少，B不符合题意；
C、液体深层发酵是指以获得大量发酵产品为目的的发酵罐大容量液体培养，所以发酵终点需根据菌体的浓度和生理状态、产物浓度等因素综合判断，C符合题意；
D、发酵产品不同，分离、提纯的方法不同，如果发酵产品是微生物细胞本身，可采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取，D不符合题意。
故选C。
13. 生活在高纬度森林的大型肉食性哺乳动物相对于低纬度森林的肉食性哺乳动物需要更大的领地才能维持其生存，从能量流动角度分析，高纬地区的肉食性哺乳动物要更大领地的原因不包括（ ）
A. 高纬度地区森林总初级生产量小于低纬度地区，流向高营养级的能量更少
B. 高纬度地区森林的肉食性动物及其食物所处营养级用于呼吸的能量的比例更高
C. 高纬度地区森林的分解者活动更强，大量有机物通过热能的形式散失
D. 低纬度地区物质再循环的速度更快，单位土地面积上森林固定的太阳能总量更多
【答案】C
【解析】
【分析】在生态系统中，单位时间和单位面积上绿色植物借助光合作用所制造的有机物质称为初级生产量。在初级生产量中，有一部分被植物自身的呼吸消耗掉了，剩下的部分才用于植物自身的生长、发育和繁殖等，这部分就是净初级生产量。
【详解】A、高纬度地区森林总初级生产量小于低纬度地区，流向高营养级的能量更少，故生活在高纬度森林的大型肉食性哺乳动物相对于低纬度森林的肉食性哺乳动物需要更大的领地才能获得更多的能量，从而才能维持其生存，A正确；
B、高纬度地区森林的肉食性动物及其食物所处营养级用于呼吸的能量的比例更高，故生活在高纬度森林的大型肉食性哺乳动物相对于低纬度森林的肉食性哺乳动物需要更大的领地才能获得更多的能量，从而才能维持其生存，B正确；
C、有机物中能量最后都通过热能的形式散失，故其不是高纬地区的肉食性哺乳动物要更大领地的原因，C错误；
D、低纬度地区物质再循环的速度更快，单位土地面积上森林固定的太阳能总量更多，而高纬度地区物质再循环的速度更慢，单位土地面积上森林固定的太阳能总量更少，导致流向高营养级的能量更少，故生活在高纬度森林的大型肉食性哺乳动物相对于低纬度森林的肉食性哺乳动物需要更大的领地才能获得更多的能量，从而才能维持其生存，D正确。
故选C。
14. 白天鹅作为一种候鸟，每年3月开始从越冬地迁徙回繁殖地进行繁殖。研究人员在夏季对某白天鹅繁殖地（2hm2）的白天鹅种群数量进行调查，第一次捕获并标记了18只白天鹅，第二次捕获了25只，其中有标记白天鹅9只。下列说法正确的是（ ）
A. 该繁殖地内的全部幼年和成年白天鹅个体组成一个种群
B. 调查期内，该繁殖地内白天鹅的种群密度约为50只·hm-2
C. 调查期内，标记物脱落会导致种群密度的调查值大于实际值
D. 白天鹅的种群密度繁殖地由出生率和死亡率直接决定，越冬地由迁入率和迁出率直接决定
【答案】C
【解析】
【分析】调查动物的种群密度常用的方法是标记重捕法，计算种群数量时利用公式计算若将该地段种群个体总数记作N，其中标记数为M，重捕个体数为n，重捕中标志个体数为m，假定总数中标记个体的比例与重捕取样中标志个体的比例相同，则N=Mn÷m 。
【详解】A、在一定的自然区域内，同种生物的所有个体是一个种群，该繁殖地内全部的白天鹅中没有包含老年白天鹅，因此不能构成一个种群，A错误；
B、调查动物的种群密度常用的方法是标记重捕法，根据公式N=Mn÷m， 可求出该繁殖地内白天鹅的种群密度约为 18× 25 ÷9÷2=25只·hm-2，B错误；
C、调查期内，标记物脱落会导致重捕中标志个体数偏小，从而导致种群密度的调查值大于实际值，C正确；
D、出生率和死亡率、迁入率和迁出率对种群数量起着决定性作用，繁殖地白天鹅的种群密度由出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定，D错误。
故选C。
15. 某健康人体受X刺激后，其体内相关生理指标变化示意图如图所示，则X刺激、生理指标及BC段相关的生理变化对应一致的是（ ）
A. 寒冷刺激——体温——毛细血管舒张
B. 一次摄入大量食醋——血浆pH——呼吸运动加快
C. 饮食过咸——尿量——下丘脑释放抗利尿激素增加
D. 注射适量胰岛素——血糖浓度——肝糖原分解加快
【答案】D
【解析】
【分析】1、人体体温调节：（1）寒冷环境下：①增加产热的途径：骨骼肌战栗、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加；②减少散热的途径：立毛肌收缩、皮肤血管收缩等。（2）炎热环境下：主要通过增加散热来维持体温相对稳定，增加散热的途径主要有汗液分泌增加、皮肤血管舒张。
2、抗利尿激素由下丘脑合成，垂体释放，能促进肾小管和集合管对水的重吸收。
【详解】A、寒冷刺激下，毛细血管收缩，散热减少，A不符合题意；
B、一次性摄入大量食醋，血浆的pH会下降，会影响呼吸运动酶的活性，使其活性降低，B不符合题意；
C、饮食过咸，细胞外液渗透压增大，垂体释放的抗利尿激素增多，从而促进肾小管、集合管对水分的重吸收，尿量减少，C不符合题意；
D、注射适量胰岛素，血糖浓度会降低，从而促进肝糖原的分解来增加血糖浓度，从而使得血糖浓度恢复正常，D符合题意。
故选D。
【点睛】
16. 神经纤维上存在由神经胶质细胞反复包裹的髓鞘，长约为1~2mm，髓鞘是绝缘的，只有在两段髓鞘之间的郎飞结是存在密集钠离子通道的轴突暴露区，使兴奋只能发生在郎飞结处。某神经纤维产生神经冲动，其中A~E为不等距的郎飞结区域，如图所示，若B处郎飞结处的电位为动作电位的峰值电位，下列叙述错误的是（ ）
A. 神经纤维的B处膜电位为外负内正
B. 发生兴奋的郎飞结与相邻静息的郎飞结之间会产生局部电流
C. 神经纤维的C处钠离子内流，处于反极化状态
D. 髓鞘提高了神经纤维上兴奋传导速度，减少了动作电位传导的能量消耗
【答案】C
【解析】
【分析】神经胶质细胞广泛分布于神经元之间，其数量为神经元数量的10 ~ 50倍，是对神经元起辅助作用的细胞，具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能。在外周神经系统中，神经胶质细胞参与构成神经纤维表面的髓鞘。神经元与神经胶质细胞一起，共同完成神经系统的调节功能。
【详解】A、若B处郎飞结处的电位为动作电位的峰值电位，则神经纤维的B处膜电位为外负内正，A正确；
B、据图和题干信息分析可知，由于发生兴奋的B处郎飞结处电位为动作电位的峰值电位，兴奋可以在神经纤维上传导，所以与相邻静息的郎飞结之间会产生局部电流，B正确；
C、据图和题干信息分析可知，B处郎飞结处的电位为动作电位的峰值电位，此时C处处于静息状态，因此神经纤维的C处没有钠离子内流，C错误；
D、髓鞘是绝缘的，只有郎飞结处存在密集钠离子通道的轴突暴露区，故髓鞘的存在可提高兴奋在神经纤维上的传导速度，减少了动作电位传导的能量消耗，D正确。
故选C。
17. 感染HIV会引起艾滋病，下列有关叙述错误的是（ ）
A. HIV最初侵入人体时，免疫系统可以消灭大多数病毒
B. 人体辅助性T淋巴细胞表面存在HIV受体，HIV与之结合后进入细胞
C. HIV在宿主细胞中经逆转录合成DNA时，所需的酶和原料都由宿主细胞提供
D. HIV疫苗难以研制的原因之一，是因为其为RNA病毒，极易变异
【答案】C
【解析】
【分析】艾滋病是因为感染人类免疫缺陷病毒（HIV）后导致的免疫缺陷病。HIV是一种逆转录病毒，主要攻击和破坏的靶细胞为辅助性T淋巴细胞，随着T淋巴细胞的大量死亡，导致人体免疫力降低，病人大多死于其他病原微生物的感染或恶性肿瘤。
【详解】A、HIV最初侵入人体时，人体免疫系统功能正常，通过特异性免疫可以消灭大多数病毒，由于HIV主要攻击和破坏的靶细胞为辅助性T淋巴细胞，随着T淋巴细胞的大量死亡，导致人体免疫力降低，A正确；
B、HIV主要攻击人体的辅助性T淋巴细胞，人体辅助性T淋巴细胞表面存在HIV受体，HIV与之结合后进入细胞，B正确；
C、HIV在宿主细胞中经逆转录合成DNA时所需的逆转录酶由HIV提供，所需的原料由宿主细胞提供，C错误；
D、由于HIV 为RNA病毒，RNA为单链结构，极易发生变异，因此HIV疫苗难以研制，D正确。
故选C。
18. 下图是在调查中发现的甲、乙两种遗传病在某家族中的遗传情况，其中I1不含乙病的致病基因，Ⅱ1不含甲病的致病基因。请据图回答：
Ⅲ1与Ⅲ2结婚怀孕后，后代中患遗传病的几率为（ ）
A. 7/64B. 7/32C. 11/96D. 11/48
【答案】A
【解析】
【分析】无中生有为隐性，生女患病为常隐。
【详解】由图可知，Ⅰ1和Ⅰ2无病，生出了有病的女儿，故甲病为常染色体隐性遗传病，用A/a表示控制甲病的基因，则Ⅱ2基因型为1/3AA或2/3Aa，Ⅱ5基因型为1/3AA或2/3Aa，Ⅰ4患甲病，所以基因型为aa，Ⅱ6正常，则基因型为Aa，Ⅱ5和Ⅱ6婚配，则Ⅲ2基因型为2/5AA或3/5Aa，Ⅱ1不含甲病的致病基因，则基因型为AA，Ⅱ2基因型为1/3AA或2/3Aa，则Ⅲ1基因型为2/3AA或1/3Aa，Ⅲ1与Ⅲ2婚配，子代为aa概率为1/20，则基因型为A_概率为1-1/20=19/20，Ⅰ1和Ⅰ2无病，生出了患乙病的儿子，I1不含乙病的致病基因，故乙病为伴X染色体隐性遗传病，用B/b表示控制乙病的基因，Ⅲ1为XBX-，Ⅲ2为XBY，Ⅲ1与Ⅲ2结婚怀孕后，后代中患遗传病的几率为1-(1-1/3×3/5×1/4)×(1-1/4×1/4)=1-57/64=7/64，A正确，BCD错误。
故选A。
19. CMV 是危害烟草的主要病毒，CMV 侵染烟草后，发病的叶片会褪绿变成黄色。为筛选抗 CMV的烟草突变株，科研小组进行的实验流程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 烟草幼苗茎尖病毒极少，直接取其进行组织培养可得到抗 CMV 植株
B. 若发病叶片中出现绿色区域，取该区域进行组织培养可能得到抗CMV 植株
C. 选取的叶片组织需先进行灭菌处理，再经过脱分化和再分化培养成抗 CMV 植株
D. 接种CMV起到了选择作用，因此经组织培养后得到的植株无需再进行抗CMV 鉴定
【答案】B
【解析】
【分析】物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A 、烟草幼苗茎尖病毒极少，但不能直接确定其就是抗 CMV 的，直接取其进行组织培养不一定能得到抗 CMV 植株，A 错误；
B、若发病叶片中出现绿色区域，说明可能存在对 CMV 有抗性的细胞，取该区域进行组织培养有可能得到抗 CMV 植株，B 正确；
C 、叶片组织不能先进行灭菌处理，这样会杀死细胞，应该先进行脱分化形成愈伤组织，再进行再分化培养成抗 CMV 植株，C 错误；
D、 接种 CMV 起到了选择作用，但经组织培养后得到的植株仍需再进行抗 CMV 鉴定来确保其抗性，D 错误。
故选B
20. 发生在非同源染色体之间的部分染色体片段交换称作易位。雄果蝇第2、3号染色体发生易位形成易位杂合子（两条新的染色体记为2′、3′）。它减数分裂时会形成“十字形”构型，在随后分离时会出现邻近分离或交互分离，形成不同染色体组成的配子（如图1）；果蝇的褐眼（b）和黑檀体（e）基因分别位于2、3号染色体上。现以易位野生型雄果蝇（基因组成及位置如图2）与褐眼黑檀体雌果蝇杂交，结果F1中仅出现野生型及褐眼黑檀体，没有褐眼体色野生型（bbe+e）和眼色野生型黑檀体（b+bee）。相关分析正确的是（ ）
A. 据图推测，非同源染色体间的易位可能发生在四分体时期的染色单体之间
B. F1中没有bbe+e和b+bee个体可能是易位引起受精卵中染色体部分缺失或重复所致
C. 不考虑互换，图1中易位杂合子可形成6种配子，其中2种正常配子
D. 不考虑互换，让F1中野生型个体间随机交配，则后代中易位杂合子占2/3
【答案】B
【解析】
【分析】染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异,其中染色体结构变异包括缺失、复倒位、易位。
自由组合定律：在生物的体细胞中，同源染色体成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的同源染色体发生分离，分离后的同源染色体分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
【详解】A、染色体易位属于染色体结构变异，“十字形构型的两对染色体分离发生在减数第一次分裂后期，A错误；
B、易位杂合子与隐性个体测交，按孟德尔自由组合定律，应产生4种类型配子，但实验结果仅出现野生型及褐眼黑檀体， 没有褐眼(bbe+e) 、 黑檀体(b+bee) ，说明易位杂合子产生的b+e和be+配子不能受精或受精形成的受精卵不能正常发育，结合两对基因在染色体上的位置分析，不难得出“由邻近分离产生的配子受精后，含染色体2'、3 (b+e) 和2 、3' (be+)配子，因受精卵中染色体部分重复或缺失没有生活力”的结论，B正确；
C、根据图示“邻近分离"是指相邻配对的染色体(着丝粒)分离，因此可以形成2和3、2和3'、 2和2"、 3和3’四种可能的染色体组合配子，其中2种正常配子，C错误；
D、亲代及F1中野生型个体的基因型均为b+be+e (易位杂合子) ，他们产生的具有生活力的配子为b+e+ ：be=1: 1，F1中易位杂合子自由交配，后代基因型及比例为：b+b+e+e+ (野生型，易位纯合子) ：b+be+e (野生型， 易位杂合子) ：bbee (褐眼黑檀体) =1：2： 1，即后代中易位杂合子占1/2，D错误。
故选B。
二、非选择题（本大题共5小题，共60分）
21. 川西亚高山森林是长江上游的生态屏障，曾因遭到大量砍伐而造成退化。1998年，我国启动森林资源保护工程，全面禁伐封育，并对砍伐区域采取了人工造林（人工林）或天然更新（天然林）的恢复措施。表为不同恢复模式下的森林植物物种数量变化，图表示2020年人工林和天然林的乔木径级结构，径级指乔木树种的胸径大小等级。
（1）该森林群落的组成和外貌具有明显的季节性变化，要获得表1数据，且使数据准确可靠，应采用的研究方法是____________，在调查时间和调查地点的选择上应该选择____________进行调查。
（2）两类林地中，乔木层、灌木层和草本层的物种数量存在显著差异，且林地内的不同区域植被分布也存在差异，这体现了群落的______。人工林的乔木层优势树种始终是人工种植的油松，其灌木层多为喜湿润的耐寒植物；而天然林的灌木层优势种多为喜光物种。造成这种现象的环境因素包括____________。
（3）调查显示，天然林恢复过程中，原本处于灌木层的乡土植物锐齿槲栎和四川蜡瓣花等逐渐进入乔木层中，取代青榨槭成为优势树种，同时灌木层的优势物种也发生了较大的变化，这一过程称为______；锐齿槲栎和青榨槭的种间关系是____________。从森林生态系统的组成看，锐齿槲栎和青榨槭属于____________；除表1所示组分外，该森林生态系统还应有____________。
（4）研究人员据图1推测，2020年人工林和天然林的乔木中，多数种群的年龄结构分别为稳定型、增长型，作出此判断的依据是________________________。
【答案】（1） ①. 样方法 ②. 特定季节、随机选取多个样方
（2） ①. 水平结构和垂直结构 ②. 光照、温度、水分和土壤
（3） ①. 次生演替 ②. 种间竞争 ③. 生产者 ④. 消费者、分解者、无机环境
（4）乔木的胸径大小与树龄呈正相关。天然林大量个体处于生殖前期，而人工林处于生殖前期的个体与生殖后期个体数相当。
【解析】
【分析】群落演替是随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替。次生演替是指原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
【小问1详解】
由于要调查该区域不同恢复模式下的森林植物物种数量变化，要获得表数据，且使数据准确可靠，应选择特定季节开展调查，且对于植物种类的调查应用样方法，该方法取样的关键是随机取样。
【小问2详解】
两类林地中，乔木层、灌木层和草本层的物种数量存在显著差异，体现的是垂直结构，而林地内的不同区域植被分布也存在差异，体现的是群落的水平结构。环境因素影响植物的生长，人工林的乔木层优势树种始终是人工种植的油松，其灌木层多为喜湿润的耐寒植物；而天然林的灌木层优势种多为喜光物种，造成这种现象的环境因素包括光照（光合作用）、温度（影响酶的活性）、水分和土壤（含有无机盐等）。
【小问3详解】
群落演替是随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，原本处于灌木层的乡土植物锐齿槲栎和四川蜡瓣花等逐渐进入乔木层中，取代青榨槭成为优势树种，同时灌木层的优势物种也发生了较大的变化，这一过程称为次生演替；
锐齿槲栎和青榨槭会竞争阳光和空间等资源，故种间关系是种间竞争。从森林生态系统的组成看，锐齿槲栎和青榨槭能够进行光合作用，属于生产者；表1所示组分是生产者，此外生态系统至少还应有消费者、分解者、无机环境。
【小问4详解】
乔木的胸径大小与树龄呈正相关。天然林大量个体处于生殖前期，属于增长型，而人工林处于生殖前期的个体与生殖后期个体数相当，是稳定型。
22. 陆生植物的碳流动过程如图1所示。植物叶绿体中的淀粉含量在白天和黑夜间的变化很大，被称为过渡性淀粉。这种淀粉作为储存能源，可在夜间光合作用不能进行时，为植物提供充足的碳水化合物。请回答下列问题：
（1）图中卡尔文循环的具体场所是_____，该过程需要光反应提供_____。
（2）在白天光合产物磷酸丙糖可用于制造淀粉，也可用于合成蔗糖，若用于这两条去路的磷酸丙糖比例为1：2，每合成1ml蔗糖，相当于固定了_____ml·CO2。合成的蔗糖除输出至其他部位外，还可暂存于_____（填细胞器）中参与细胞渗透压的调节。
（3）为了验证光合产物以蔗糖的形式运输，研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入植物，该基因表达的蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上。结果发现转基因植物出现严重的短根、短茎现象，其原因是叶肉细胞壁上的蔗糖酶水解蔗糖，导致_____，根和茎得到的糖不足，生长缓慢。
（4）碳在蔗糖和淀粉间的分配受内外因素影响：
①叶绿体内膜上的Pi转运蛋白（TPT）是磷酸丙糖与无机磷酸（Pi）的反向转运蛋白，在将磷酸丙糖运出叶绿体的同时能将无机磷酸（Pi）等量运入叶绿体。研究发现：抑制小麦的TPT使其失去运输能力，可使叶绿体内淀粉合成量增加14倍，但同时会使光合作用整体速率降低。据图分析，叶绿体内淀粉合成量增加的原因是_____，光合作用整体速率降低的原因是_____。
②环境因子（尤其是白天长短）也可以影响叶片对固定的碳在蔗糖和淀粉之间的分配。_____（填“长日照”或“短日照”）下的植物更多地将光合产物转化为淀粉，从而保障夜间充足糖供给。
（5）近年有研究表明，海藻糖（T-6-P）在调节拟南芥叶肉细胞中淀粉和蔗糖的合成过程中起到信息分子的作用，其调节机理大致如图2所示。据图分析，当叶肉细胞中蔗糖大量积累时，T-6-P合成基因的表达量将会_____（填“增加”或“减少”），进而_____（填“激活”或“抑制”）AGPase，使淀粉合成增加，储藏在叶绿体中。
【答案】（1） ①. 叶绿体基质 ②. ATP和NADPH
（2） ①. 18 ②. 液泡
（3）进入筛管（或维管组织）的蔗糖减少
（4） ①. 磷酸丙糖从叶绿体输出减少，更多的留在叶绿体中作为原料合成淀粉 ②. （叶绿体中的淀粉作为）光合作用的产物大量积累抑制光合作用的进行 ③. 短日照
（5） ①. 增加 ②. 激活
【解析】
【分析】光合作用：（1）光反应阶段：水光解产生[H]和氧气，ADP和Pi 结合形成ATP。（2）暗反应阶段：二氧化碳和五碳化合物结合形成三碳化合物，三碳化合物在ATP和[H]的作用下，还原成五碳化合物，同时ATP水解成ADP和Pi。
【小问1详解】
卡尔文循环是暗反应其场所是叶绿体基质，该过程需要光反应提供ATP和NADPH。
【小问2详解】
在白天光合产物磷酸丙糖可用于制造淀粉，也可用于合成蔗糖，若用于这两条去路的磷酸丙糖比例为1：2，蔗糖含有12个碳原子，每合成1ml蔗糖，相当于固定了18ml·CO2。
液泡占成熟细胞体积的90%左右，是植物细胞最主要的液体环境，所以合成的蔗糖除输出至其他部位外，还可暂存于液泡中参与细胞渗透压的调节。
【小问3详解】
转基因植物出现严重的短根、短茎现象，其原因是叶肉细胞壁上的蔗糖酶水解蔗糖，导致进入筛管（或维管组织）的蔗糖减少，根和茎得到的糖不足，生长缓慢。
【小问4详解】
①据图分析，磷酸丙糖从叶绿体输出减少，更多的留在叶绿体中作为原料合成淀粉，所以叶绿体内淀粉合成量增加，（叶绿体中的淀粉作为）光合作用的产物大量积累抑制光合作用的进行，所以光合作用整体速率降低。
②环境因子（尤其是白天长短）也可以影响叶片对固定的碳在蔗糖和淀粉之间的分配。短日照植物的光合作用时间短，所以短日照下的植物更多地将光合产物转化为淀粉，从而保障夜间充足糖供给。
【小问5详解】
据图分析，当叶肉细胞中蔗糖大量积累时，将促进淀粉的合成，所以当叶肉细胞中蔗糖大量积累时，T-6-P合成基因的表达量将会增加，进而激活AGPase，使淀粉合成增加，储藏在叶绿体中。
23. 水稻和番茄是两性花，可进行自花传粉和异花传粉，具有明显的杂种优势。雄性不育是实现杂种优势利用的重要途径之一、回答下列问题。
（1）ms基因是位于2号染色体上控制番茄雄性不育的基因。MS对ms为完全显性，基因型为MSms的植株随机传粉两代，F2中雄性不育植株所占比例为_____。番茄幼苗紫茎对绿茎为显性，由等位基因B、b控制，研究者将苗期紫茎雄性可育和苗期绿茎雄性不育两种纯合品系杂交，F1测交，对F2在苗期和结果期进行调查，结果如表所示（单位：株）。
实验结果说明绿茎b基因位于2号染色体上，判断依据是_____。该发现对于育种工作者苗期筛选雄性不育株有何应用_____。
（2）目前雄性不育株多以自然变异为主，可供选择的材料有限。科研团队利用基因编辑技术敲除雄蕊特异基因SISTR1成功获得了雄性不育番茄。该研究在作物育种中的意义是_____。
（3）籼稻和粳稻是水稻的两个品种。纯合籼稻和纯合粳稻杂交，其杂交种花粉中均存在某种杀死花粉的毒素蛋白，部分花粉因缺少对应的解毒蛋白，而造成花粉败育。研究发现编码这两种蛋白的基因均只位于籼稻12号染色体上的R区，该区的基因不发生交换，如图所示。
①纯合籼稻和纯合粳稻均无花粉败育现象，但其杂交种产生的花粉50％败育，则败育花粉应含有_____的12号染色体，理由是_____。
②进一步研究发现，若单独敲除杂种植株的C基因，其花粉均败育，双敲除B、C基因，植株花粉均可育，推测C基因表达出功能蛋白的最早时间是_____。科研人员将1个 C基因转入杂种植株，获得转基因植株甲，检测发现甲中转入的C基因并未在12号染色体上。转基因植株甲自交，仅检测12号染色体的R区，子代中分别与杂交种和籼稻12号染色体R区相同的个体比例依次为_____。
【答案】（1） ①. 1/6 ②. F2中苗期绿茎植株几乎全为不育，说明绿茎基因和雄性不育基因均位于2号染色体 ③. 通过幼苗期茎秆颜色来快速区分植株的育性
（2）能够定向改造植物的育性，为获得其他植物雄性不育株系提供新途径
（3） ①. 粳稻 ②. 粳稻的12号染色体缺少解毒蛋白基因，无法合成解毒蛋白 ③. 减数第一次分裂完成后 ④. 1/2、1/3
【解析】
【分析】1、基因突变：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。
2、生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫做表观遗传。
【小问1详解】
已知MS对ms为完全显性，基因型为MSms的植株随机传粉，F1表型及比例为1/4MSMS、1/2MSms、1/4msms，F1随机传粉，即自由交配，利用配子法：由于msms雄性不育，雌雄配子分开算，雌配子基因型及比例为1/2MS、1/2ms，雄配子基因型及比例为MS=1/3×1+2/3×1/2=2/3，ms=2/3×1/2=1/3，所以F2中雄性不育植株（msms）所占比例为1/2×1/3=1/6。番茄F2中苗期绿茎植株几乎全为不育，说明绿茎基因和雄性不育基因均位于2号染色体，苗期筛选雄性不育株可通过幼苗期茎秆颜色来快速区分植株的育性。
【小问2详解】
研究雄性不育能够定向改造植物的育性，为获得其他植物雄性不育株系提供新途径。
【小问3详解】
①粳稻的12号染色体缺少解毒蛋白基因，无法合成解毒蛋白，所以败育花粉应含有粳稻的12号染色体。
②若单独敲除杂种植株的C基因，其花粉均败育，双敲除B、C基因，植株花粉均可育，减数第一次分裂完成后等位基因随着同源染色体的分开而分离，则推测C基因表达出功能蛋白的最早时间是减数第一次分裂完成后。为将C基因转入杂种植株，获得转入了单拷贝C基因(一个C基因)的转基因植株(甲)，检测发现甲中转入的C基 因并未在12号染色体上杂种植株的染色体组来源于籼稻和粳稻，导入C基因后进行自交，即使C不在12号染色体上，仍可发挥作用。不 含C的配子败育，则花粉中粳稻:籼稻=1:2，雌配子粳稻:籼稻=1:1，与粳稻R区相同的个体比例为1/3×1/2=1/6，与籼稻R区相同的 个体MM比例为2/3×1/2=1/3，与粳稻籼稻杂交种R区相同的个体比例为1-1/6-1/3=1/2。
24. 小番茄富含茄红素，有助于抗衰老，备受人们喜爱，但小番茄常因感染灰霉菌易患灰霉病而腐烂，严重影响其产量。最近，育种工作者利用现代工程技术获得了经拟南芥AtMYB12基因（简称A基因）转化的番茄，具有对灰霉病表现抗性的特性。回答下列问题：
（1）A基因的获得及克隆。拟南芥（2n=10）雌雄同体，闭花授粉。由于基因组小等优点而成为模式植物，也是国际上第1个完成全部基因组序列测定的二倍体高等植物。第1代基因测序用的是双脱氧链终止法，在其核基因组测序时，需要测定_________个核DNA碱基序列。测序过程的关键是用到4种双脱氧核苷三磷酸（其中五碳糖的3’羟基脱去了O原子，不能与磷酸基团相连接），当特定的双脱氧核苷酸掺入到DNA单链的3’端，该链就_________，从而确定该位点上的碱基种类。当前研究者可从_________中检索出A基因的碱基序列。对A基因进行扩增时，需要设计_________种引物，引物自身的碱基序列不能互补，以防止_________。
（2）构建A基因表达载体。对pCAMBIA质粒进行改造，添加了卡那霉素抗性基因和潮霉素抗性基因，位于T-DNA片段内的潮霉素抗性基因的作用是_________。研究发现B基因能延长小番茄果实储存时间，将获得的B基因与含有_________的相应载体连接，构建出果实专一表达载体。
（3）将基因表达载体导入受体细胞。在低温条件下，将含A基因表达载体的溶液与CaCl2处理过的_________（根据表选择合适菌株填空）农杆菌混合，并进行_________培养，完成转化和_________。随后筛选出转化成功的农杆菌。为了提高农杆菌转化番茄植物细胞的成功率，下列措施中可以采用的是哪几项?_________
A．用固体培养基进行培养
B．控制培养时的pH
C．控制共培养的时间
D．采用番茄的原生质体作为受体细胞
（4）转基因番茄功能鉴定。为了便于检测，研究者将绿色荧光蛋白基因与A基因连接在一起构成了融合基因，其上游含有启动子，下游含有终止子等调控序列，融合基因随T-DNA整合到番茄细胞染色体DNA后会大量表达目标蛋白产物。目标蛋白的含量可直观地通过观察_________来判定，但是否真正抗灰霉病，常见的做法是_________。
【答案】（1） ①. 5 ②. 停止延长（延伸）/停止复制 ③. 基因数据库 ④. 2 ⑤. 引物互相配对（引物相互杂交）
（2） ①. 筛选获得（成功导入）A基因（或AtMYB12基因或目的基因）的小番茄细胞 ②. （果实）特异性启动子
（3） ①. LBA4404 ②. 液体悬浮 ③. 细胞复苏（细胞恢复正常生理状态等） ④. BCD
（4） ①. 细胞内绿色荧光强度荧光强度 ②. 比较灰霉菌感染普通番茄和转A基因番茄的情况（或比较普通番茄和转A基因番茄提取物平板抑灰霉菌实验效果等）
【解析】
【分析】基因工程的操作步骤：1、目的基因的获取方法。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。
【小问1详解】
拟南芥2n=10，无性染色体，则基因组测序时需要测定5个核DNA碱基序列。双脱氧核苷三磷酸中的五碳糖的3’羟基脱去了O原子，不能与磷酸基团相连接，因此当其掺入到DNA单链的3’端，该链就停止复制。获取目的基因序列还可从基因数据库中获取。用PCR扩增目的基因时，需要设计2种引物，且引物自身不能互补，以防止引物互相配对而扩增不出目的基因。
【小问2详解】
T-DNA片段内的潮霉素抗性基因可作为标记基因，可用于筛选获得（成功导入）A基因（或AtMYB12基因或目的基因）的小番茄细胞。欲使B基因能在果实细胞表达，则构建表达载体时，需将获得的B基因与含有（果实）特异性启动子结合。
【小问3详解】
T-DNA片段内的潮霉素抗性基因导入受体细胞，则采用农杆菌转化法时选用的农杆菌应该抵抗潮霉素，即选择LBA4404农杆菌，转化时，将含A基因表达载体的溶液与CaCl2处理过的LBA4404农杆菌混合液体悬浮，完成转化和细胞复苏。为了提高农杆菌转化番茄植物细胞的成功率，应控制培养时的pH、控制共培养的时间以及采用番茄的原生质体作为受体细胞，使用的培养基为液体培养基，故选BCD。
【小问4详解】
将绿色荧光蛋白基因与A基因连接在一起构成了融合基因，则可根据是否发出荧光判断目的基因是否表达，目标蛋白的含量可直观地通过观察细胞内绿色荧光强度荧光强度。但是否真正抗灰霉病，还需要做个体水平实验，具体可比较灰霉菌感染普通番茄和转A基因番茄的情况。
25. 重症肌无力是一种自身免疫病，其发病与神经肌肉接头相关结构的病变有关。神经肌肉接头的结构与突触类似，它是神经控制骨骼肌收缩的关键结构，其形成依靠神经末梢释放的蛋白 A 与肌细胞膜蛋白结合，从而触发肌细胞内信号转导，使神经递质乙酰胆碱(ACh)的受体(AChR)在突触后膜成簇组装，最终形成成熟的神经肌肉接头。
（1）当兴奋以电信号形式沿____(填“躯体运动神经”或“植物性神经”)传至神经末梢，会引起神经肌肉接点突触前膜以____方式释放 ACh，ACh结合 AChR，使突触后膜_____内流，骨骼肌细胞去极化产生兴奋，从而引起收缩效应。
（2）重症肌无力的发病机理绝大多数是由于神经肌肉接头突触后膜上的乙酰胆碱受体(AChR)被自身抗体攻击，竞争性阻断____，影响了兴奋在神经肌肉接头处的正常传递。但研究者发现少部分患者经AChR 抗体检测结果呈阴性，却仍表现出肌无力症状。为探究重症肌无力发病的其他原因，研究者作出下列假设并进行研究：
①假设一：此类型患者 AChR 基因突变，不能产生 AChR，使神经肌肉接头功能丧失，导致肌无力。为验证该假设，研究者对患者的 AChR 基因进行____， 并与____中的正常 AChR 基因序列进行比对。检测结果显示基因未发生突变，在此基础上作出假设二。
②假设二： 此类型患者存在蛋白A 的抗体，造成____， 从而不能形成成熟的神经肌肉接头，导致肌无力。为验证该假设，研究者采用健康动物和患病动物的血液分别进行离心，取____(填“上清液”或“沉淀”)后加入等量的____， 观察是否发生凝集现象。
（3）糖皮质激素是治疗重症肌无力的常用药物，它可诱导异常的免疫细胞凋亡，从而使血清中的乙酰胆碱受体抗体含量降低，缓解病情。硫唑嘌呤是一种免疫抑制剂，能与糖皮质激素联合应用。为验证硫唑嘌呤联合糖皮质激素治疗重症肌无力的效果优于单独使用糖皮质激素，研究者根据提供的实验材料进行了相关研究。
实验材料：重症肌无力小鼠若干只，硫唑嘌呤(用生理盐水配制)，糖皮质激素(用生理盐水配制)，生理盐水，注射器等。
实验思路：
①选取重症肌无力小鼠若干只，随机均分成三组，并标号为甲、乙、丙。
②甲组每天注射一定量的生理盐水，乙组每天注射____， 丙组每天注射等量的硫唑嘌呤和糖皮质激素联合制剂，其他饲养条件相同且适宜；
③实验开始时和连续处理若干天后，____。
预测结果：以柱形图的形式呈现。_________。
【答案】（1） ①. 躯体运动神经 ②. 胞吐 ③. Na⁺（阳离子）
（2） ①. 乙酰胆碱与 AChR 结合 ②. 测序 ③. 基因数据库 ④. 蛋白A不能与肌细胞膜蛋白结合导致无法触发肌细胞内信号转导，使 AChR 不能在突触后膜成簇组装 ⑤. 上清液 ⑥. 蛋白A
（3） ①. 等量的糖皮质激素 ②. 测量每组小鼠血清中乙酰胆碱受体抗体含量，并计算平均值 ③.
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，其具体的传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
【小问1详解】
躯体运动神经支配骨骼肌运动，植物神经支配平滑肌、心肌和腺体的活动，所以当兴奋以电信号形式沿躯体运动神经传至神经末梢，会引起神经肌肉接点突触前膜以胞吐方式释放 ACh，ACh结合 AChR，使突触后膜Na+（阳离子）内流，骨骼肌细胞去极化产生兴奋，从而引起收缩效应。
【小问2详解】
重症肌无力是一种自身免疫病，发病机理绝大多数是由于神经肌肉接头突触后膜上的乙酰胆碱受体（AChR）被自身抗体攻击，竞争性阻断乙酰胆碱与 AChR 结合，影响了兴奋在神经肌肉接头处的正常传递。为探究重症肌无力发病的其他原因，研究者作出下列假设并进行研究：
①假设一：此类型患者 AChR 基因突变，不能产生 AChR，使神经肌肉接头功能丧失，导致肌无力。为验证该假设，研究者对患者的 AChR 基因进行测序， 并与基因数据库中的正常 AChR 基因序列进行比对。检测结果显示基因未发生突变，在此基础上作出假设二。
②假设二： 此类型患者存在蛋白A 的抗体，造成蛋白A不能与肌细胞膜蛋白结合导致无法触发肌细胞内信号转导，使 AChR 不能在突触后膜成簇组装， 从而不能形成成熟的神经肌肉接头，导致肌无力。为验证该假设，研究者采用健康动物和患病动物的血液分别进行离心，取上清液后加入等量的蛋白A， 观察是否发生凝集现象。
【小问3详解】
为验证硫唑嘌呤联合糖皮质激素治疗重症肌无力的效果优于单独使用糖皮质激素，该实验的自变量是添加试剂的种类，因变量为每组小鼠血清中乙酰胆碱受体抗体含量，研究者根据提供的实验材料进行了相关研究。实验思路：
①选取重症肌无力小鼠若干只，随机均分成三组，并标号为甲、乙、丙；
②甲组每天注射一定量的生理盐水，乙组每天注射等量的糖皮质激素， 丙组每天注射等量的硫唑嘌呤和糖皮质激素联合制剂，其他饲养条件相同且适宜；
③实验开始时和连续处理若干天后，测量每组小鼠血清中乙酰胆碱受体抗体含量，并计算平均值。
预测结果：以柱形图的形式呈现，如图：年份
人工林（种）
天然林（种）
乔木层
灌木层
草本层
乔木层
灌木层
草本层
2005
3
28
34
11
28
23
2010
3
25
70
7
29
31
2015
7
43
61
15
33
24
2020
10
28
56
19
27
25
F2
检测单株数
可育株
不育株
苗期紫茎植株
64
63
1
苗期绿茎植株
64
1
63
农杆菌菌株
潮霉素
卡那霉素
EHA101
敏感性
抗性
LBA4404
抗性
敏感性
1. 生物技术的安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述错误的是（ ）
A. 我国已申明在任何情况下，不发展、不生产、不储存生物武器
B. 治疗性克隆的目的是为了获得治疗所用的克隆细胞，需要在严格的监管下进行
C. 反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿
D. 转基因植物进入自然生态系统都会因具有较强的“选择优势”而严重影响生物多样性
【答案】B
【解析】
【分析】1、转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）；
2、克隆技术：（1）治疗性克隆：指利用克隆技术产生特定细胞和组织（皮肤、神经或肌肉等）用于治疗性移植。（2）生殖性克隆：指将克隆技术用于生育目的，即用于产生人类个体。中国政府的态度：禁止生殖性克隆人，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验），不反对治疗性克隆人；
3、生物武器的传播是把这些病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方，可以对军队和平民造成大规模杀伤后果。
【详解】A、生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等，我国已申明在任何情况下，不发展、不生产、不储存生物武器，A正确；
B、治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的，需要在严格的监管下进行，B错误；
C、设计试管婴儿可以设计婴儿的性别，因此反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿，C正确；
D、转基因植物进入自然生态系统后因其具有较强的“选择优势”而占有较多的环境资源，使得其他物种的生存受到影响，从而严重影响生物多样性，D正确。
故选B。
2. 茄瓜连年种植后产量会降低，茄瓜根提取物抑制茄瓜的生长。将上年茄瓜根混入未曾种植茄瓜的土壤中也显著地抑制了茄瓜的生长。有关茄瓜根提取物的说法错误的是（ ）
A. 属于生态系统的化学信息
B. 作为种内信息素调节种群数量
C. 作为种间信息素影响群落演替
D. 可通过轮种避免其抑制作用
【答案】C
【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。
3、信息传递在生态系统中的作用（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息传递。（3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，经维持生态系统的稳定。
4、应用：（1）提高农产品或畜产品的产量；（2）对有害动物进行控制。
【详解】A、茄瓜根提取物是茄瓜自身合成的一些化学物质，属于化学信息，A正确；
B、茄瓜根提取物抑制茄瓜的生长，因此茄瓜根提取物作为种内信息素调节种群数量，B正确；
C、根据题干信息可知，茄瓜根提取物可以在种内调节种群数量，但未体现作为种间信息素影响群落演替，C错误；
D、茄瓜连年种植后产量会降低，因此可通过轮种避免其抑制作用，D正确。
故选C。
3. 有关酶的学说有多种，而下图所示的中间产物学说已被许多实验证实。下列有关分析正确的是（ ）
A. 物质b在核糖体上合成
B. 物质c浓度越大，该反应速率就越大
C. 单位时间内d的产量就是b的活力
D. 该过程中b的空间结构发生可逆性改变
【答案】D
【解析】
【分析】1、酶的化学本质为蛋白质或RNA，基本组成单氨基酸或核糖核苷酸。
2、酶的特性：专一性、高效性和作用条件较温和。
3、由图可知，b为酶，c为底物，ed为生成物。
【详解】A、由图可知，b为酶，化学本质为蛋白质或RNA，合成场所是核糖体或细胞核，A错误；
B、反应速率与酶的浓度、酶的活性、底物浓度等有关，当酶的的浓度一定时，随着物质c（底物）浓度的增大，反应速率先增加后不变，B错误；
C、酶活力也称酶活性，是指酶催化一定化学反应的能力。单位时间内d（产物）的产量可以表示酶促反应的反应速率，两者含义不同，C错误；
D、酶促反应过程中，酶（b）的空间结构可以发生可逆改变，D正确。
故选D。
4. “白肺”在临床上称为“急性肺损伤”，患者肺部显影常呈现大片白色，“白肺”患者的血氧饱和度降低，临床表现为胸闷气短，呼吸不畅等，通过吸氧可缓解相关症状，下列叙述正确的是（ ）
A. 患者部分细胞厌氧呼吸，葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失
B. 患者部分细胞厌氧呼吸产生的乳酸可运至血浆再生成葡萄糖
C. 有氧呼吸时，释放的能量主要形成ATP
D. 患者细胞需氧呼吸第一、二阶段过程中都有[H]、ATP的产生
【答案】D
【解析】
【分析】1、无氧呼吸都只在第一阶段释放少量的能量，生成少量ATP，葡萄糖分子中的大部分能量则存留在酒精或乳酸中；
2、有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段发生于细胞质基质，1分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸，产生少量[H]并释放少量能量；第二阶段发生于线粒体基质，丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和[H]并释放少量能量；第三阶段发生于线粒体内膜，[H]与氧气结合成水并释放大量能量。
【详解】A、患者部分细胞厌氧呼吸，葡萄糖中的能量大部分留在产物乳酸中，A错误；
B、患者部分细胞厌氧呼吸产生的乳酸可通过血浆运输到肝脏后再生成葡萄糖，B错误；
C、有氧呼吸时，释放的能量主要转化为热能散失掉了，C错误；
D、需氧呼吸第一、二阶段的过程中均有[H]、ATP产生，第三阶段[H]与氧气结合形成水，D正确。
故选D。
5. 某研究所对噬菌体的单链DNA进行基因测序，发现了重叠基因，结果如下图所示（Met为起始密码编码的甲硫氨酸的缩写，其密码子为AUG）。下列有关分析正确的是（ ）
A. D基因和E基因的起始位置ATG靠核糖体认读
B. D基因表达的第2号氨基酸对应的密码子为5’AGU3’
C. E基因表达时需要90种tRNA来转运氨基酸
D. 该段序列中某个碱基发生替换，会影响两种蛋白质的结构
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知：不同的基因共用了相同的序列，这样就增大了遗传信息储存的容量；基因突变就是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换，基因突变后控制合成的蛋白质的结构可能发生改变。
【详解】A、核糖体认读的是mRNA上的密码子，不是基因DNA，A错误；
B、题干“Met为起始密码编码的甲硫氨酸的缩写，其密码子为AUG”说明该DNA单链是编码链，因此D基因表达的第2号氨基酸对应DNA模板链上的碱基是TCA，所以对应的mRNA上的密码子是5’AGU3’，B正确；
C、密码子64种，对应的反密码子应该少于90种，C错误；
D、由于一种氨基酸可能对应多种密码子，因此该段序列中某个碱基发生替换，密码子编码的氨基酸可能不变，蛋白质的结构可能不变，D错误。
故选B。
6. 某二倍体动物种群有100个个体，其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增，凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A1的基因频率是（ ）
A. 32%B. 27.5%C. 23%D. 9%
【答案】A
【解析】
【分析】在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率叫做基因频率。
【详解】据图可知，该动物种群中基因型为A3A3的有2个，A2A2的有8个，A1A1的有9个，A1A3的有15个，A1A2的有31个，A2A3的有35个，A1的基因数为2×9+15+31=64，则种群中A1的基因频率为64÷200×100%=32%，BCD错误，A正确。
故选A。
7. 下图表示某人饥饿时体内的血糖调节途径，已知肾上腺髓质受神经调节。下列有关说法正确的是（ ）
A. 方式①可表示下丘脑通过副交感神经促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素
B. 方式①可表示下丘脑通过血液循环系统促进垂体分泌促肾上腺素
C. 方式②可表示血糖浓度直接作用于胰岛A细胞
D. 下丘脑是血糖调节中枢，下丘脑产生饥饿感并通过相关神经作用于胰岛
【答案】C
【解析】
【分析】1、当血糖含量降低时，下丘脑的某一区域通过有关神经的作用，使肾上腺和胰岛A细胞分别分泌肾上腺素和胰高血糖素，从而使血糖浓度升高；同时血糖浓度直接刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素，使血糖浓度升高。
2、当血糖含量升高时，下丘脑的另一区域通过有关神经的作用，使胰岛B细胞分泌胰岛素，从而使血糖浓度降低；同时血糖浓度直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素素，使血糖浓度降低。
【详解】A、方式①为神经调节，可表示下丘脑通过交感神经促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素，A错误；
B、从图1和图2可以看出肾上腺素的分泌是神经调节的结果，因此垂体不分泌促肾上腺素，B错误；
C、方式②为体液调节，血糖浓度变化可以通过体液运输直接作用于胰岛A细胞和胰岛B细胞，C正确；
D、感觉中枢在大脑皮层，因此饥饿感是在大脑皮层产生的，D错误。
故选C。
8. 生物学是一门实验教学，开展实验能更好地理解生物学概念，培养生物学思维。以下对生物学实验及结论的描述，正确的是（ ）
A. 利用差速离心技术和同位素示踪技术确定DNA的复制方式是半保留复制
B. 利用同位素标记、搅拌、离心、检测放射性等操作研究肺炎链球菌的遗传物质
C. 利用远离主叶脉的黑藻成熟叶片来观察到胞质环流与质壁分离现象
D. 利用1个灯泡及小球藻研究光照强度对光合速率的影响，可用pH试纸检测因变量
【答案】D
【解析】
【分析】1、密度梯度离心法：用一定的介质在离心管内形成一连续或不连续的密度梯度，将细胞混悬液或匀浆置于介质的顶部，通过重力或离心力场的作用使细胞分层、分离，探究DNA的复制方式就是使用了该方法。
2、同位素标记法：用物理性质特殊的同位素标记化学反应中原子的去向，探究噬菌体的遗传物质就是使用了该方法。
【详解】A、利用密度梯度离心技术和同位素示踪技术确定DNA的复制方式是半保留复制，A错误；
B、研究肺炎链球菌的遗传物质没有利用同位素标记、检测放射性等操作，利用同位素标记、搅拌、离心、检测放射性等操作研究噬菌体的遗传物质，B错误；
C、观察胞质环流应选择幼嫩的小叶而不是成熟叶片，C错误；
D、通过改变灯泡与小球藻之间的距离可研究光照强度对光合速率的影响，二氧化碳在水中会形成碳酸，光合作用会消耗二氧化碳，因此可用pH试纸检测因变量，D正确。
故选D。
9. 液泡是一种酸性细胞器，定位在液泡膜上的ATP水解酶（V-ATPase）使液泡酸化。液泡酸化消失是导致线粒体功能异常的原因之一，具体机制如图所示（Cys为半胱氨酸）。下列叙述错误的是（ ）
A. H+进入液泡时需要与V-ATPase结合
B. 正常情况下，Cys在细胞质基质中的浓度高于液泡
C. 液泡酸化，为Cys的运输提供了能量
D. 添加Cys转运蛋白抑制剂，会使有氧呼吸受抑制
【答案】B
【解析】
【分析】主动运输：逆浓度梯度的运输方式。需要消耗能量，需要有载体蛋白。
【详解】A、V-ATPase 能水解 ATP，消耗能量，通过主动运输的方式将细胞质基质中的H+转运进入液泡，主动运输时，被运输的物质需要与载体蛋白结合，故H+进入液泡时需要与V-ATPase结合，A正确；
B、由图可知，正常情况下，Cys通过主动运输的方式从细胞质基质进入液泡，故正常情况下，Cys在细胞质基质中的浓度低于液泡，B错误；
C、Cys的运输需要H+的浓度差提供能量，故液泡酸化为Cys的运输提供了能量，C正确；
D、添加Cys转运蛋白抑制剂会使得线粒体功能异常，而线粒体是有氧呼吸的主要场所，进而会使有氧呼吸受抑制，D正确。
故选B
10. 亨廷顿病是一种以舞蹈症状、认知障碍和精神行为异常为临床特征的神经退行性疾病。目前认为，亨廷顿病与异常Htt蛋白的积累有关。研究发现，异常Htt蛋白的积累会抑制组蛋白的乙酰化修饰过程，从而引起细胞凋亡。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 组蛋白乙酰化修饰会使遗传信息发生改变
B. 组蛋白乙酰化修饰不影响遗传物质的表达
C. 细胞凋亡会引发机体炎症从而导致组织损伤
D. 异常Htt蛋白会抑制相关基因的转录过程
【答案】D
【解析】
【分析】1、表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。除了DNA甲基化、构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
2、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，而导致的基因结构的改变。
【详解】A、组蛋白乙酰化不会改变基因序列，不会使遗传信息发生改变，A错误；
B、组蛋白乙酰化可以传给下一代，影响下一代遗传物质的表达，B错误；
C、细胞凋亡是由基因控制的主动的细胞死亡，不会引起炎症反应，C错误；
D、转录以DNA的一条链为模板，需要DNA与组蛋白分开，异常Htt蛋白抑制组蛋白乙酰化修饰会抑制相关基因的转录过程，D正确。
故选D。
11. 研究发现DNA复制时一条子链连续形成，另一条子链先形成短片段后再借助DNA聚合酶、DNA连接酶等连接成长片段。为验证上述现象，进行了如下实验：让T4噬菌体侵染大肠杆菌一段时间，然后将³H标记的原料添加到大肠杆菌培养液中，随后在培养的不同时刻，分离出T4噬菌体DNA，使其解旋成单链，加入试管中进行离心使不同大小的DNA单链分层，并检测试管中各部位的放射性强度，结果如图。下列说法错误的是（ ）
A. 大肠杆菌内DNA复制时需要解旋酶催化氢键断裂
B. 该实验结果也可证明DNA的复制方式为半保留复制
C. 若加入DNA连接酶抑制剂，则近试管口处放射性会增强
D. 120秒结果中短片段比60秒少，原因是短片段连接形成长片段
【答案】B
【解析】
【分析】分析图形图中自变量有时间、离试管口的距离，因变量是放射性的强度。
【详解】A、大肠杆菌DNA复制时需要解旋酶打开碱基对之间的氢键，A正确；
B、该实验对单链DNA进行离心，不管是不是半保留复制，离心结果都一样，所以该实验结果不能证明DNA的复制属于半保留复制，B错误；
C、本实验因变量是放射性的强度，若该实验加入DNA连接酶抑制剂，则不连续复制的那条链会产生大量短小的单链DNA片段，则增大了试管口的放射性，C正确；
D、结合图示可知，与60秒结果相比，120秒时有些短链片段连接成长链片段，所以短链片段减少了，D正确
故选B。
12. 液体深层发酵是指以获得大量发酵产品为目的的发酵罐大容量液体培养，可通过调节培养液的pH和温度、营养条件以及气体环境促使微生物迅速生长繁殖或产生大量代谢产物。控制主发酵罐内的发酵过程是保证发酵生产高效顺利进行的重要措施。下列说法正确的是（ ）
A. 发酵罐内的微生物在培养过程中会出现贴壁生长、接触抑制的现象
B. 发酵罐内的温度、pH等环境条件越有利于菌体繁殖，获得的发酵产物就越多
C. 发酵终点需根据菌体的浓度和生理状态、产物浓度等因素综合判断
D. 发酵产品均可采用萃取、蒸馏、层析、离子交换等方法进行提取
【答案】C
【解析】
【分析】菌种的繁殖、有机物的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成的。
【详解】A、微生物在培养过程中不会出现贴壁生长、接触抑制的现象，动物细胞培养时，会出现贴壁生长、接触抑制的现象，A不符合题意；
B、发酵罐内的温度、pH等环境条件越有利于菌体繁殖，说明微生物呼吸产生的能量用于繁殖的越多，用于发酵的能量越少，获得的发酵产物就越少，B不符合题意；
C、液体深层发酵是指以获得大量发酵产品为目的的发酵罐大容量液体培养，所以发酵终点需根据菌体的浓度和生理状态、产物浓度等因素综合判断，C符合题意；
D、发酵产品不同，分离、提纯的方法不同，如果发酵产品是微生物细胞本身，可采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取，D不符合题意。
故选C。
13. 生活在高纬度森林的大型肉食性哺乳动物相对于低纬度森林的肉食性哺乳动物需要更大的领地才能维持其生存，从能量流动角度分析，高纬地区的肉食性哺乳动物要更大领地的原因不包括（ ）
A. 高纬度地区森林总初级生产量小于低纬度地区，流向高营养级的能量更少
B. 高纬度地区森林的肉食性动物及其食物所处营养级用于呼吸的能量的比例更高
C. 高纬度地区森林的分解者活动更强，大量有机物通过热能的形式散失
D. 低纬度地区物质再循环的速度更快，单位土地面积上森林固定的太阳能总量更多
【答案】C
【解析】
【分析】在生态系统中，单位时间和单位面积上绿色植物借助光合作用所制造的有机物质称为初级生产量。在初级生产量中，有一部分被植物自身的呼吸消耗掉了，剩下的部分才用于植物自身的生长、发育和繁殖等，这部分就是净初级生产量。
【详解】A、高纬度地区森林总初级生产量小于低纬度地区，流向高营养级的能量更少，故生活在高纬度森林的大型肉食性哺乳动物相对于低纬度森林的肉食性哺乳动物需要更大的领地才能获得更多的能量，从而才能维持其生存，A正确；
B、高纬度地区森林的肉食性动物及其食物所处营养级用于呼吸的能量的比例更高，故生活在高纬度森林的大型肉食性哺乳动物相对于低纬度森林的肉食性哺乳动物需要更大的领地才能获得更多的能量，从而才能维持其生存，B正确；
C、有机物中能量最后都通过热能的形式散失，故其不是高纬地区的肉食性哺乳动物要更大领地的原因，C错误；
D、低纬度地区物质再循环的速度更快，单位土地面积上森林固定的太阳能总量更多，而高纬度地区物质再循环的速度更慢，单位土地面积上森林固定的太阳能总量更少，导致流向高营养级的能量更少，故生活在高纬度森林的大型肉食性哺乳动物相对于低纬度森林的肉食性哺乳动物需要更大的领地才能获得更多的能量，从而才能维持其生存，D正确。
故选C。
14. 白天鹅作为一种候鸟，每年3月开始从越冬地迁徙回繁殖地进行繁殖。研究人员在夏季对某白天鹅繁殖地（2hm2）的白天鹅种群数量进行调查，第一次捕获并标记了18只白天鹅，第二次捕获了25只，其中有标记白天鹅9只。下列说法正确的是（ ）
A. 该繁殖地内的全部幼年和成年白天鹅个体组成一个种群
B. 调查期内，该繁殖地内白天鹅的种群密度约为50只·hm-2
C. 调查期内，标记物脱落会导致种群密度的调查值大于实际值
D. 白天鹅的种群密度繁殖地由出生率和死亡率直接决定，越冬地由迁入率和迁出率直接决定
【答案】C
【解析】
【分析】调查动物的种群密度常用的方法是标记重捕法，计算种群数量时利用公式计算若将该地段种群个体总数记作N，其中标记数为M，重捕个体数为n，重捕中标志个体数为m，假定总数中标记个体的比例与重捕取样中标志个体的比例相同，则N=Mn÷m 。
【详解】A、在一定的自然区域内，同种生物的所有个体是一个种群，该繁殖地内全部的白天鹅中没有包含老年白天鹅，因此不能构成一个种群，A错误；
B、调查动物的种群密度常用的方法是标记重捕法，根据公式N=Mn÷m， 可求出该繁殖地内白天鹅的种群密度约为 18× 25 ÷9÷2=25只·hm-2，B错误；
C、调查期内，标记物脱落会导致重捕中标志个体数偏小，从而导致种群密度的调查值大于实际值，C正确；
D、出生率和死亡率、迁入率和迁出率对种群数量起着决定性作用，繁殖地白天鹅的种群密度由出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定，D错误。
故选C。
15. 某健康人体受X刺激后，其体内相关生理指标变化示意图如图所示，则X刺激、生理指标及BC段相关的生理变化对应一致的是（ ）
A. 寒冷刺激——体温——毛细血管舒张
B. 一次摄入大量食醋——血浆pH——呼吸运动加快
C. 饮食过咸——尿量——下丘脑释放抗利尿激素增加
D. 注射适量胰岛素——血糖浓度——肝糖原分解加快
【答案】D
【解析】
【分析】1、人体体温调节：（1）寒冷环境下：①增加产热的途径：骨骼肌战栗、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加；②减少散热的途径：立毛肌收缩、皮肤血管收缩等。（2）炎热环境下：主要通过增加散热来维持体温相对稳定，增加散热的途径主要有汗液分泌增加、皮肤血管舒张。
2、抗利尿激素由下丘脑合成，垂体释放，能促进肾小管和集合管对水的重吸收。
【详解】A、寒冷刺激下，毛细血管收缩，散热减少，A不符合题意；
B、一次性摄入大量食醋，血浆的pH会下降，会影响呼吸运动酶的活性，使其活性降低，B不符合题意；
C、饮食过咸，细胞外液渗透压增大，垂体释放的抗利尿激素增多，从而促进肾小管、集合管对水分的重吸收，尿量减少，C不符合题意；
D、注射适量胰岛素，血糖浓度会降低，从而促进肝糖原的分解来增加血糖浓度，从而使得血糖浓度恢复正常，D符合题意。
故选D。
【点睛】
16. 神经纤维上存在由神经胶质细胞反复包裹的髓鞘，长约为1~2mm，髓鞘是绝缘的，只有在两段髓鞘之间的郎飞结是存在密集钠离子通道的轴突暴露区，使兴奋只能发生在郎飞结处。某神经纤维产生神经冲动，其中A~E为不等距的郎飞结区域，如图所示，若B处郎飞结处的电位为动作电位的峰值电位，下列叙述错误的是（ ）
A. 神经纤维的B处膜电位为外负内正
B. 发生兴奋的郎飞结与相邻静息的郎飞结之间会产生局部电流
C. 神经纤维的C处钠离子内流，处于反极化状态
D. 髓鞘提高了神经纤维上兴奋传导速度，减少了动作电位传导的能量消耗
【答案】C
【解析】
【分析】神经胶质细胞广泛分布于神经元之间，其数量为神经元数量的10 ~ 50倍，是对神经元起辅助作用的细胞，具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能。在外周神经系统中，神经胶质细胞参与构成神经纤维表面的髓鞘。神经元与神经胶质细胞一起，共同完成神经系统的调节功能。
【详解】A、若B处郎飞结处的电位为动作电位的峰值电位，则神经纤维的B处膜电位为外负内正，A正确；
B、据图和题干信息分析可知，由于发生兴奋的B处郎飞结处电位为动作电位的峰值电位，兴奋可以在神经纤维上传导，所以与相邻静息的郎飞结之间会产生局部电流，B正确；
C、据图和题干信息分析可知，B处郎飞结处的电位为动作电位的峰值电位，此时C处处于静息状态，因此神经纤维的C处没有钠离子内流，C错误；
D、髓鞘是绝缘的，只有郎飞结处存在密集钠离子通道的轴突暴露区，故髓鞘的存在可提高兴奋在神经纤维上的传导速度，减少了动作电位传导的能量消耗，D正确。
故选C。
17. 感染HIV会引起艾滋病，下列有关叙述错误的是（ ）
A. HIV最初侵入人体时，免疫系统可以消灭大多数病毒
B. 人体辅助性T淋巴细胞表面存在HIV受体，HIV与之结合后进入细胞
C. HIV在宿主细胞中经逆转录合成DNA时，所需的酶和原料都由宿主细胞提供
D. HIV疫苗难以研制的原因之一，是因为其为RNA病毒，极易变异
【答案】C
【解析】
【分析】艾滋病是因为感染人类免疫缺陷病毒（HIV）后导致的免疫缺陷病。HIV是一种逆转录病毒，主要攻击和破坏的靶细胞为辅助性T淋巴细胞，随着T淋巴细胞的大量死亡，导致人体免疫力降低，病人大多死于其他病原微生物的感染或恶性肿瘤。
【详解】A、HIV最初侵入人体时，人体免疫系统功能正常，通过特异性免疫可以消灭大多数病毒，由于HIV主要攻击和破坏的靶细胞为辅助性T淋巴细胞，随着T淋巴细胞的大量死亡，导致人体免疫力降低，A正确；
B、HIV主要攻击人体的辅助性T淋巴细胞，人体辅助性T淋巴细胞表面存在HIV受体，HIV与之结合后进入细胞，B正确；
C、HIV在宿主细胞中经逆转录合成DNA时所需的逆转录酶由HIV提供，所需的原料由宿主细胞提供，C错误；
D、由于HIV 为RNA病毒，RNA为单链结构，极易发生变异，因此HIV疫苗难以研制，D正确。
故选C。
18. 下图是在调查中发现的甲、乙两种遗传病在某家族中的遗传情况，其中I1不含乙病的致病基因，Ⅱ1不含甲病的致病基因。请据图回答：
Ⅲ1与Ⅲ2结婚怀孕后，后代中患遗传病的几率为（ ）
A. 7/64B. 7/32C. 11/96D. 11/48
【答案】A
【解析】
【分析】无中生有为隐性，生女患病为常隐。
【详解】由图可知，Ⅰ1和Ⅰ2无病，生出了有病的女儿，故甲病为常染色体隐性遗传病，用A/a表示控制甲病的基因，则Ⅱ2基因型为1/3AA或2/3Aa，Ⅱ5基因型为1/3AA或2/3Aa，Ⅰ4患甲病，所以基因型为aa，Ⅱ6正常，则基因型为Aa，Ⅱ5和Ⅱ6婚配，则Ⅲ2基因型为2/5AA或3/5Aa，Ⅱ1不含甲病的致病基因，则基因型为AA，Ⅱ2基因型为1/3AA或2/3Aa，则Ⅲ1基因型为2/3AA或1/3Aa，Ⅲ1与Ⅲ2婚配，子代为aa概率为1/20，则基因型为A_概率为1-1/20=19/20，Ⅰ1和Ⅰ2无病，生出了患乙病的儿子，I1不含乙病的致病基因，故乙病为伴X染色体隐性遗传病，用B/b表示控制乙病的基因，Ⅲ1为XBX-，Ⅲ2为XBY，Ⅲ1与Ⅲ2结婚怀孕后，后代中患遗传病的几率为1-(1-1/3×3/5×1/4)×(1-1/4×1/4)=1-57/64=7/64，A正确，BCD错误。
故选A。
19. CMV 是危害烟草的主要病毒，CMV 侵染烟草后，发病的叶片会褪绿变成黄色。为筛选抗 CMV的烟草突变株，科研小组进行的实验流程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 烟草幼苗茎尖病毒极少，直接取其进行组织培养可得到抗 CMV 植株
B. 若发病叶片中出现绿色区域，取该区域进行组织培养可能得到抗CMV 植株
C. 选取的叶片组织需先进行灭菌处理，再经过脱分化和再分化培养成抗 CMV 植株
D. 接种CMV起到了选择作用，因此经组织培养后得到的植株无需再进行抗CMV 鉴定
【答案】B
【解析】
【分析】物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A 、烟草幼苗茎尖病毒极少，但不能直接确定其就是抗 CMV 的，直接取其进行组织培养不一定能得到抗 CMV 植株，A 错误；
B、若发病叶片中出现绿色区域，说明可能存在对 CMV 有抗性的细胞，取该区域进行组织培养有可能得到抗 CMV 植株，B 正确；
C 、叶片组织不能先进行灭菌处理，这样会杀死细胞，应该先进行脱分化形成愈伤组织，再进行再分化培养成抗 CMV 植株，C 错误；
D、 接种 CMV 起到了选择作用，但经组织培养后得到的植株仍需再进行抗 CMV 鉴定来确保其抗性，D 错误。
故选B
20. 发生在非同源染色体之间的部分染色体片段交换称作易位。雄果蝇第2、3号染色体发生易位形成易位杂合子（两条新的染色体记为2′、3′）。它减数分裂时会形成“十字形”构型，在随后分离时会出现邻近分离或交互分离，形成不同染色体组成的配子（如图1）；果蝇的褐眼（b）和黑檀体（e）基因分别位于2、3号染色体上。现以易位野生型雄果蝇（基因组成及位置如图2）与褐眼黑檀体雌果蝇杂交，结果F1中仅出现野生型及褐眼黑檀体，没有褐眼体色野生型（bbe+e）和眼色野生型黑檀体（b+bee）。相关分析正确的是（ ）
A. 据图推测，非同源染色体间的易位可能发生在四分体时期的染色单体之间
B. F1中没有bbe+e和b+bee个体可能是易位引起受精卵中染色体部分缺失或重复所致
C. 不考虑互换，图1中易位杂合子可形成6种配子，其中2种正常配子
D. 不考虑互换，让F1中野生型个体间随机交配，则后代中易位杂合子占2/3
【答案】B
【解析】
【分析】染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异,其中染色体结构变异包括缺失、复倒位、易位。
自由组合定律：在生物的体细胞中，同源染色体成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的同源染色体发生分离，分离后的同源染色体分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
【详解】A、染色体易位属于染色体结构变异，“十字形构型的两对染色体分离发生在减数第一次分裂后期，A错误；
B、易位杂合子与隐性个体测交，按孟德尔自由组合定律，应产生4种类型配子，但实验结果仅出现野生型及褐眼黑檀体， 没有褐眼(bbe+e) 、 黑檀体(b+bee) ，说明易位杂合子产生的b+e和be+配子不能受精或受精形成的受精卵不能正常发育，结合两对基因在染色体上的位置分析，不难得出“由邻近分离产生的配子受精后，含染色体2'、3 (b+e) 和2 、3' (be+)配子，因受精卵中染色体部分重复或缺失没有生活力”的结论，B正确；
C、根据图示“邻近分离"是指相邻配对的染色体(着丝粒)分离，因此可以形成2和3、2和3'、 2和2"、 3和3’四种可能的染色体组合配子，其中2种正常配子，C错误；
D、亲代及F1中野生型个体的基因型均为b+be+e (易位杂合子) ，他们产生的具有生活力的配子为b+e+ ：be=1: 1，F1中易位杂合子自由交配，后代基因型及比例为：b+b+e+e+ (野生型，易位纯合子) ：b+be+e (野生型， 易位杂合子) ：bbee (褐眼黑檀体) =1：2： 1，即后代中易位杂合子占1/2，D错误。
故选B。
二、非选择题（本大题共5小题，共60分）
21. 川西亚高山森林是长江上游的生态屏障，曾因遭到大量砍伐而造成退化。1998年，我国启动森林资源保护工程，全面禁伐封育，并对砍伐区域采取了人工造林（人工林）或天然更新（天然林）的恢复措施。表为不同恢复模式下的森林植物物种数量变化，图表示2020年人工林和天然林的乔木径级结构，径级指乔木树种的胸径大小等级。
（1）该森林群落的组成和外貌具有明显的季节性变化，要获得表1数据，且使数据准确可靠，应采用的研究方法是____________，在调查时间和调查地点的选择上应该选择____________进行调查。
（2）两类林地中，乔木层、灌木层和草本层的物种数量存在显著差异，且林地内的不同区域植被分布也存在差异，这体现了群落的______。人工林的乔木层优势树种始终是人工种植的油松，其灌木层多为喜湿润的耐寒植物；而天然林的灌木层优势种多为喜光物种。造成这种现象的环境因素包括____________。
（3）调查显示，天然林恢复过程中，原本处于灌木层的乡土植物锐齿槲栎和四川蜡瓣花等逐渐进入乔木层中，取代青榨槭成为优势树种，同时灌木层的优势物种也发生了较大的变化，这一过程称为______；锐齿槲栎和青榨槭的种间关系是____________。从森林生态系统的组成看，锐齿槲栎和青榨槭属于____________；除表1所示组分外，该森林生态系统还应有____________。
（4）研究人员据图1推测，2020年人工林和天然林的乔木中，多数种群的年龄结构分别为稳定型、增长型，作出此判断的依据是________________________。
【答案】（1） ①. 样方法 ②. 特定季节、随机选取多个样方
（2） ①. 水平结构和垂直结构 ②. 光照、温度、水分和土壤
（3） ①. 次生演替 ②. 种间竞争 ③. 生产者 ④. 消费者、分解者、无机环境
（4）乔木的胸径大小与树龄呈正相关。天然林大量个体处于生殖前期，而人工林处于生殖前期的个体与生殖后期个体数相当。
【解析】
【分析】群落演替是随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替。次生演替是指原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
【小问1详解】
由于要调查该区域不同恢复模式下的森林植物物种数量变化，要获得表数据，且使数据准确可靠，应选择特定季节开展调查，且对于植物种类的调查应用样方法，该方法取样的关键是随机取样。
【小问2详解】
两类林地中，乔木层、灌木层和草本层的物种数量存在显著差异，体现的是垂直结构，而林地内的不同区域植被分布也存在差异，体现的是群落的水平结构。环境因素影响植物的生长，人工林的乔木层优势树种始终是人工种植的油松，其灌木层多为喜湿润的耐寒植物；而天然林的灌木层优势种多为喜光物种，造成这种现象的环境因素包括光照（光合作用）、温度（影响酶的活性）、水分和土壤（含有无机盐等）。
【小问3详解】
群落演替是随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，原本处于灌木层的乡土植物锐齿槲栎和四川蜡瓣花等逐渐进入乔木层中，取代青榨槭成为优势树种，同时灌木层的优势物种也发生了较大的变化，这一过程称为次生演替；
锐齿槲栎和青榨槭会竞争阳光和空间等资源，故种间关系是种间竞争。从森林生态系统的组成看，锐齿槲栎和青榨槭能够进行光合作用，属于生产者；表1所示组分是生产者，此外生态系统至少还应有消费者、分解者、无机环境。
【小问4详解】
乔木的胸径大小与树龄呈正相关。天然林大量个体处于生殖前期，属于增长型，而人工林处于生殖前期的个体与生殖后期个体数相当，是稳定型。
22. 陆生植物的碳流动过程如图1所示。植物叶绿体中的淀粉含量在白天和黑夜间的变化很大，被称为过渡性淀粉。这种淀粉作为储存能源，可在夜间光合作用不能进行时，为植物提供充足的碳水化合物。请回答下列问题：
（1）图中卡尔文循环的具体场所是_____，该过程需要光反应提供_____。
（2）在白天光合产物磷酸丙糖可用于制造淀粉，也可用于合成蔗糖，若用于这两条去路的磷酸丙糖比例为1：2，每合成1ml蔗糖，相当于固定了_____ml·CO2。合成的蔗糖除输出至其他部位外，还可暂存于_____（填细胞器）中参与细胞渗透压的调节。
（3）为了验证光合产物以蔗糖的形式运输，研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入植物，该基因表达的蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上。结果发现转基因植物出现严重的短根、短茎现象，其原因是叶肉细胞壁上的蔗糖酶水解蔗糖，导致_____，根和茎得到的糖不足，生长缓慢。
（4）碳在蔗糖和淀粉间的分配受内外因素影响：
①叶绿体内膜上的Pi转运蛋白（TPT）是磷酸丙糖与无机磷酸（Pi）的反向转运蛋白，在将磷酸丙糖运出叶绿体的同时能将无机磷酸（Pi）等量运入叶绿体。研究发现：抑制小麦的TPT使其失去运输能力，可使叶绿体内淀粉合成量增加14倍，但同时会使光合作用整体速率降低。据图分析，叶绿体内淀粉合成量增加的原因是_____，光合作用整体速率降低的原因是_____。
②环境因子（尤其是白天长短）也可以影响叶片对固定的碳在蔗糖和淀粉之间的分配。_____（填“长日照”或“短日照”）下的植物更多地将光合产物转化为淀粉，从而保障夜间充足糖供给。
（5）近年有研究表明，海藻糖（T-6-P）在调节拟南芥叶肉细胞中淀粉和蔗糖的合成过程中起到信息分子的作用，其调节机理大致如图2所示。据图分析，当叶肉细胞中蔗糖大量积累时，T-6-P合成基因的表达量将会_____（填“增加”或“减少”），进而_____（填“激活”或“抑制”）AGPase，使淀粉合成增加，储藏在叶绿体中。
【答案】（1） ①. 叶绿体基质 ②. ATP和NADPH
（2） ①. 18 ②. 液泡
（3）进入筛管（或维管组织）的蔗糖减少
（4） ①. 磷酸丙糖从叶绿体输出减少，更多的留在叶绿体中作为原料合成淀粉 ②. （叶绿体中的淀粉作为）光合作用的产物大量积累抑制光合作用的进行 ③. 短日照
（5） ①. 增加 ②. 激活
【解析】
【分析】光合作用：（1）光反应阶段：水光解产生[H]和氧气，ADP和Pi 结合形成ATP。（2）暗反应阶段：二氧化碳和五碳化合物结合形成三碳化合物，三碳化合物在ATP和[H]的作用下，还原成五碳化合物，同时ATP水解成ADP和Pi。
【小问1详解】
卡尔文循环是暗反应其场所是叶绿体基质，该过程需要光反应提供ATP和NADPH。
【小问2详解】
在白天光合产物磷酸丙糖可用于制造淀粉，也可用于合成蔗糖，若用于这两条去路的磷酸丙糖比例为1：2，蔗糖含有12个碳原子，每合成1ml蔗糖，相当于固定了18ml·CO2。
液泡占成熟细胞体积的90%左右，是植物细胞最主要的液体环境，所以合成的蔗糖除输出至其他部位外，还可暂存于液泡中参与细胞渗透压的调节。
【小问3详解】
转基因植物出现严重的短根、短茎现象，其原因是叶肉细胞壁上的蔗糖酶水解蔗糖，导致进入筛管（或维管组织）的蔗糖减少，根和茎得到的糖不足，生长缓慢。
【小问4详解】
①据图分析，磷酸丙糖从叶绿体输出减少，更多的留在叶绿体中作为原料合成淀粉，所以叶绿体内淀粉合成量增加，（叶绿体中的淀粉作为）光合作用的产物大量积累抑制光合作用的进行，所以光合作用整体速率降低。
②环境因子（尤其是白天长短）也可以影响叶片对固定的碳在蔗糖和淀粉之间的分配。短日照植物的光合作用时间短，所以短日照下的植物更多地将光合产物转化为淀粉，从而保障夜间充足糖供给。
【小问5详解】
据图分析，当叶肉细胞中蔗糖大量积累时，将促进淀粉的合成，所以当叶肉细胞中蔗糖大量积累时，T-6-P合成基因的表达量将会增加，进而激活AGPase，使淀粉合成增加，储藏在叶绿体中。
23. 水稻和番茄是两性花，可进行自花传粉和异花传粉，具有明显的杂种优势。雄性不育是实现杂种优势利用的重要途径之一、回答下列问题。
（1）ms基因是位于2号染色体上控制番茄雄性不育的基因。MS对ms为完全显性，基因型为MSms的植株随机传粉两代，F2中雄性不育植株所占比例为_____。番茄幼苗紫茎对绿茎为显性，由等位基因B、b控制，研究者将苗期紫茎雄性可育和苗期绿茎雄性不育两种纯合品系杂交，F1测交，对F2在苗期和结果期进行调查，结果如表所示（单位：株）。
实验结果说明绿茎b基因位于2号染色体上，判断依据是_____。该发现对于育种工作者苗期筛选雄性不育株有何应用_____。
（2）目前雄性不育株多以自然变异为主，可供选择的材料有限。科研团队利用基因编辑技术敲除雄蕊特异基因SISTR1成功获得了雄性不育番茄。该研究在作物育种中的意义是_____。
（3）籼稻和粳稻是水稻的两个品种。纯合籼稻和纯合粳稻杂交，其杂交种花粉中均存在某种杀死花粉的毒素蛋白，部分花粉因缺少对应的解毒蛋白，而造成花粉败育。研究发现编码这两种蛋白的基因均只位于籼稻12号染色体上的R区，该区的基因不发生交换，如图所示。
①纯合籼稻和纯合粳稻均无花粉败育现象，但其杂交种产生的花粉50％败育，则败育花粉应含有_____的12号染色体，理由是_____。
②进一步研究发现，若单独敲除杂种植株的C基因，其花粉均败育，双敲除B、C基因，植株花粉均可育，推测C基因表达出功能蛋白的最早时间是_____。科研人员将1个 C基因转入杂种植株，获得转基因植株甲，检测发现甲中转入的C基因并未在12号染色体上。转基因植株甲自交，仅检测12号染色体的R区，子代中分别与杂交种和籼稻12号染色体R区相同的个体比例依次为_____。
【答案】（1） ①. 1/6 ②. F2中苗期绿茎植株几乎全为不育，说明绿茎基因和雄性不育基因均位于2号染色体 ③. 通过幼苗期茎秆颜色来快速区分植株的育性
（2）能够定向改造植物的育性，为获得其他植物雄性不育株系提供新途径
（3） ①. 粳稻 ②. 粳稻的12号染色体缺少解毒蛋白基因，无法合成解毒蛋白 ③. 减数第一次分裂完成后 ④. 1/2、1/3
【解析】
【分析】1、基因突变：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。
2、生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫做表观遗传。
【小问1详解】
已知MS对ms为完全显性，基因型为MSms的植株随机传粉，F1表型及比例为1/4MSMS、1/2MSms、1/4msms，F1随机传粉，即自由交配，利用配子法：由于msms雄性不育，雌雄配子分开算，雌配子基因型及比例为1/2MS、1/2ms，雄配子基因型及比例为MS=1/3×1+2/3×1/2=2/3，ms=2/3×1/2=1/3，所以F2中雄性不育植株（msms）所占比例为1/2×1/3=1/6。番茄F2中苗期绿茎植株几乎全为不育，说明绿茎基因和雄性不育基因均位于2号染色体，苗期筛选雄性不育株可通过幼苗期茎秆颜色来快速区分植株的育性。
【小问2详解】
研究雄性不育能够定向改造植物的育性，为获得其他植物雄性不育株系提供新途径。
【小问3详解】
①粳稻的12号染色体缺少解毒蛋白基因，无法合成解毒蛋白，所以败育花粉应含有粳稻的12号染色体。
②若单独敲除杂种植株的C基因，其花粉均败育，双敲除B、C基因，植株花粉均可育，减数第一次分裂完成后等位基因随着同源染色体的分开而分离，则推测C基因表达出功能蛋白的最早时间是减数第一次分裂完成后。为将C基因转入杂种植株，获得转入了单拷贝C基因(一个C基因)的转基因植株(甲)，检测发现甲中转入的C基 因并未在12号染色体上杂种植株的染色体组来源于籼稻和粳稻，导入C基因后进行自交，即使C不在12号染色体上，仍可发挥作用。不 含C的配子败育，则花粉中粳稻:籼稻=1:2，雌配子粳稻:籼稻=1:1，与粳稻R区相同的个体比例为1/3×1/2=1/6，与籼稻R区相同的 个体MM比例为2/3×1/2=1/3，与粳稻籼稻杂交种R区相同的个体比例为1-1/6-1/3=1/2。
24. 小番茄富含茄红素，有助于抗衰老，备受人们喜爱，但小番茄常因感染灰霉菌易患灰霉病而腐烂，严重影响其产量。最近，育种工作者利用现代工程技术获得了经拟南芥AtMYB12基因（简称A基因）转化的番茄，具有对灰霉病表现抗性的特性。回答下列问题：
（1）A基因的获得及克隆。拟南芥（2n=10）雌雄同体，闭花授粉。由于基因组小等优点而成为模式植物，也是国际上第1个完成全部基因组序列测定的二倍体高等植物。第1代基因测序用的是双脱氧链终止法，在其核基因组测序时，需要测定_________个核DNA碱基序列。测序过程的关键是用到4种双脱氧核苷三磷酸（其中五碳糖的3’羟基脱去了O原子，不能与磷酸基团相连接），当特定的双脱氧核苷酸掺入到DNA单链的3’端，该链就_________，从而确定该位点上的碱基种类。当前研究者可从_________中检索出A基因的碱基序列。对A基因进行扩增时，需要设计_________种引物，引物自身的碱基序列不能互补，以防止_________。
（2）构建A基因表达载体。对pCAMBIA质粒进行改造，添加了卡那霉素抗性基因和潮霉素抗性基因，位于T-DNA片段内的潮霉素抗性基因的作用是_________。研究发现B基因能延长小番茄果实储存时间，将获得的B基因与含有_________的相应载体连接，构建出果实专一表达载体。
（3）将基因表达载体导入受体细胞。在低温条件下，将含A基因表达载体的溶液与CaCl2处理过的_________（根据表选择合适菌株填空）农杆菌混合，并进行_________培养，完成转化和_________。随后筛选出转化成功的农杆菌。为了提高农杆菌转化番茄植物细胞的成功率，下列措施中可以采用的是哪几项?_________
A．用固体培养基进行培养
B．控制培养时的pH
C．控制共培养的时间
D．采用番茄的原生质体作为受体细胞
（4）转基因番茄功能鉴定。为了便于检测，研究者将绿色荧光蛋白基因与A基因连接在一起构成了融合基因，其上游含有启动子，下游含有终止子等调控序列，融合基因随T-DNA整合到番茄细胞染色体DNA后会大量表达目标蛋白产物。目标蛋白的含量可直观地通过观察_________来判定，但是否真正抗灰霉病，常见的做法是_________。
【答案】（1） ①. 5 ②. 停止延长（延伸）/停止复制 ③. 基因数据库 ④. 2 ⑤. 引物互相配对（引物相互杂交）
（2） ①. 筛选获得（成功导入）A基因（或AtMYB12基因或目的基因）的小番茄细胞 ②. （果实）特异性启动子
（3） ①. LBA4404 ②. 液体悬浮 ③. 细胞复苏（细胞恢复正常生理状态等） ④. BCD
（4） ①. 细胞内绿色荧光强度荧光强度 ②. 比较灰霉菌感染普通番茄和转A基因番茄的情况（或比较普通番茄和转A基因番茄提取物平板抑灰霉菌实验效果等）
【解析】
【分析】基因工程的操作步骤：1、目的基因的获取方法。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。
【小问1详解】
拟南芥2n=10，无性染色体，则基因组测序时需要测定5个核DNA碱基序列。双脱氧核苷三磷酸中的五碳糖的3’羟基脱去了O原子，不能与磷酸基团相连接，因此当其掺入到DNA单链的3’端，该链就停止复制。获取目的基因序列还可从基因数据库中获取。用PCR扩增目的基因时，需要设计2种引物，且引物自身不能互补，以防止引物互相配对而扩增不出目的基因。
【小问2详解】
T-DNA片段内的潮霉素抗性基因可作为标记基因，可用于筛选获得（成功导入）A基因（或AtMYB12基因或目的基因）的小番茄细胞。欲使B基因能在果实细胞表达，则构建表达载体时，需将获得的B基因与含有（果实）特异性启动子结合。
【小问3详解】
T-DNA片段内的潮霉素抗性基因导入受体细胞，则采用农杆菌转化法时选用的农杆菌应该抵抗潮霉素，即选择LBA4404农杆菌，转化时，将含A基因表达载体的溶液与CaCl2处理过的LBA4404农杆菌混合液体悬浮，完成转化和细胞复苏。为了提高农杆菌转化番茄植物细胞的成功率，应控制培养时的pH、控制共培养的时间以及采用番茄的原生质体作为受体细胞，使用的培养基为液体培养基，故选BCD。
【小问4详解】
将绿色荧光蛋白基因与A基因连接在一起构成了融合基因，则可根据是否发出荧光判断目的基因是否表达，目标蛋白的含量可直观地通过观察细胞内绿色荧光强度荧光强度。但是否真正抗灰霉病，还需要做个体水平实验，具体可比较灰霉菌感染普通番茄和转A基因番茄的情况。
25. 重症肌无力是一种自身免疫病，其发病与神经肌肉接头相关结构的病变有关。神经肌肉接头的结构与突触类似，它是神经控制骨骼肌收缩的关键结构，其形成依靠神经末梢释放的蛋白 A 与肌细胞膜蛋白结合，从而触发肌细胞内信号转导，使神经递质乙酰胆碱(ACh)的受体(AChR)在突触后膜成簇组装，最终形成成熟的神经肌肉接头。
（1）当兴奋以电信号形式沿____(填“躯体运动神经”或“植物性神经”)传至神经末梢，会引起神经肌肉接点突触前膜以____方式释放 ACh，ACh结合 AChR，使突触后膜_____内流，骨骼肌细胞去极化产生兴奋，从而引起收缩效应。
（2）重症肌无力的发病机理绝大多数是由于神经肌肉接头突触后膜上的乙酰胆碱受体(AChR)被自身抗体攻击，竞争性阻断____，影响了兴奋在神经肌肉接头处的正常传递。但研究者发现少部分患者经AChR 抗体检测结果呈阴性，却仍表现出肌无力症状。为探究重症肌无力发病的其他原因，研究者作出下列假设并进行研究：
①假设一：此类型患者 AChR 基因突变，不能产生 AChR，使神经肌肉接头功能丧失，导致肌无力。为验证该假设，研究者对患者的 AChR 基因进行____， 并与____中的正常 AChR 基因序列进行比对。检测结果显示基因未发生突变，在此基础上作出假设二。
②假设二： 此类型患者存在蛋白A 的抗体，造成____， 从而不能形成成熟的神经肌肉接头，导致肌无力。为验证该假设，研究者采用健康动物和患病动物的血液分别进行离心，取____(填“上清液”或“沉淀”)后加入等量的____， 观察是否发生凝集现象。
（3）糖皮质激素是治疗重症肌无力的常用药物，它可诱导异常的免疫细胞凋亡，从而使血清中的乙酰胆碱受体抗体含量降低，缓解病情。硫唑嘌呤是一种免疫抑制剂，能与糖皮质激素联合应用。为验证硫唑嘌呤联合糖皮质激素治疗重症肌无力的效果优于单独使用糖皮质激素，研究者根据提供的实验材料进行了相关研究。
实验材料：重症肌无力小鼠若干只，硫唑嘌呤(用生理盐水配制)，糖皮质激素(用生理盐水配制)，生理盐水，注射器等。
实验思路：
①选取重症肌无力小鼠若干只，随机均分成三组，并标号为甲、乙、丙。
②甲组每天注射一定量的生理盐水，乙组每天注射____， 丙组每天注射等量的硫唑嘌呤和糖皮质激素联合制剂，其他饲养条件相同且适宜；
③实验开始时和连续处理若干天后，____。
预测结果：以柱形图的形式呈现。_________。
【答案】（1） ①. 躯体运动神经 ②. 胞吐 ③. Na⁺（阳离子）
（2） ①. 乙酰胆碱与 AChR 结合 ②. 测序 ③. 基因数据库 ④. 蛋白A不能与肌细胞膜蛋白结合导致无法触发肌细胞内信号转导，使 AChR 不能在突触后膜成簇组装 ⑤. 上清液 ⑥. 蛋白A
（3） ①. 等量的糖皮质激素 ②. 测量每组小鼠血清中乙酰胆碱受体抗体含量，并计算平均值 ③.
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，其具体的传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
【小问1详解】
躯体运动神经支配骨骼肌运动，植物神经支配平滑肌、心肌和腺体的活动，所以当兴奋以电信号形式沿躯体运动神经传至神经末梢，会引起神经肌肉接点突触前膜以胞吐方式释放 ACh，ACh结合 AChR，使突触后膜Na+（阳离子）内流，骨骼肌细胞去极化产生兴奋，从而引起收缩效应。
【小问2详解】
重症肌无力是一种自身免疫病，发病机理绝大多数是由于神经肌肉接头突触后膜上的乙酰胆碱受体（AChR）被自身抗体攻击，竞争性阻断乙酰胆碱与 AChR 结合，影响了兴奋在神经肌肉接头处的正常传递。为探究重症肌无力发病的其他原因，研究者作出下列假设并进行研究：
①假设一：此类型患者 AChR 基因突变，不能产生 AChR，使神经肌肉接头功能丧失，导致肌无力。为验证该假设，研究者对患者的 AChR 基因进行测序， 并与基因数据库中的正常 AChR 基因序列进行比对。检测结果显示基因未发生突变，在此基础上作出假设二。
②假设二： 此类型患者存在蛋白A 的抗体，造成蛋白A不能与肌细胞膜蛋白结合导致无法触发肌细胞内信号转导，使 AChR 不能在突触后膜成簇组装， 从而不能形成成熟的神经肌肉接头，导致肌无力。为验证该假设，研究者采用健康动物和患病动物的血液分别进行离心，取上清液后加入等量的蛋白A， 观察是否发生凝集现象。
【小问3详解】
为验证硫唑嘌呤联合糖皮质激素治疗重症肌无力的效果优于单独使用糖皮质激素，该实验的自变量是添加试剂的种类，因变量为每组小鼠血清中乙酰胆碱受体抗体含量，研究者根据提供的实验材料进行了相关研究。实验思路：
①选取重症肌无力小鼠若干只，随机均分成三组，并标号为甲、乙、丙；
②甲组每天注射一定量的生理盐水，乙组每天注射等量的糖皮质激素， 丙组每天注射等量的硫唑嘌呤和糖皮质激素联合制剂，其他饲养条件相同且适宜；
③实验开始时和连续处理若干天后，测量每组小鼠血清中乙酰胆碱受体抗体含量，并计算平均值。
预测结果：以柱形图的形式呈现，如图：年份
人工林（种）
天然林（种）
乔木层
灌木层
草本层
乔木层
灌木层
草本层
2005
3
28
34
11
28
23
2010
3
25
70
7
29
31
2015
7
43
61
15
33
24
2020
10
28
56
19
27
25
F2
检测单株数
可育株
不育株
苗期紫茎植株
64
63
1
苗期绿茎植株
64
1
63
农杆菌菌株
潮霉素
卡那霉素
EHA101
敏感性
抗性
LBA4404
抗性
敏感性
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