广东省稳派联考2024-2025学年高三上学期10月生物月考（解析版）

这是一份广东省稳派联考2024-2025学年高三上学期10月生物月考（解析版），共20页。试卷主要包含了考生必须保持答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。
一、选择题：共16小题，共40分。第1~12小题，每小题2分；第13~16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 群落演替过程中，生物群落悄然变化、不断发展。下列现象能体现群落演替原理的是（ ）
A. 长白山北坡从山麓到山顶依次分布不同的植被类型
B. 粤北地区有些群落的外貌随季节发生有规律的变化
C. 防沙治沙工程的持续推进拓展我国北方的绿色屏障
D. 一个物种在群落中的空间位置以及占用资源的情况
【答案】C
【分析】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。
【详解】A、长白山北坡从山麓到山顶依次分布不同的植被类型属于植被的地带性分布，不能体现群落演替原理，A错误；
B、粤北地区有些群落的外貌随季节更替发生有规律的变化这属于群落的季节性，B错误；
C、防沙治沙工程的持续推进，从而使我国北方从原来的荒漠形成绿色屏障，属于群落演替，C正确；
D、一个物种在群落中的空间位置以及占用资源的情况主要体现了生态位，D错误。
故选C。
2. 在肝细胞线粒体中各功能区隔蛋白质的含量依次为：基质67%，内膜21%，外膜8%，膜间隙4%。下列分析错误的是（ ）
A. 线粒体基质富含的蛋白质主要是代谢的酶
B. 线粒体内膜富含有氧呼吸丙酮酸氧化的酶
C. 线粒体外膜含有与有氧呼吸有关的转运蛋白
D. 线粒体膜间隙进行的生理活动相对比较简单
【答案】B
【分析】一、线粒体是有氧呼吸的主要场所，具有内、外两层膜，内膜和基质上含有许多种与有氧呼吸有关的酶，外膜含有一些转运蛋白，进行物质运输。
二、有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，产物是丙酮酸和NADH。丙酮酸参与第二阶段，在线粒体基质中进行。氧气参与第三阶段，在线粒体内膜上进行。
三、酶的化学本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
【详解】A、线粒体基质会进行各种代谢活动，比如有氧呼吸第二阶段、转录等，富含代谢活动的各种酶，A正确；
B、丙酮酸是在线粒体基质中氧化，不是在线粒体内膜，B错误；
C、线粒体外膜含有与有氧呼吸有关的转运蛋白， 例如NADH需要从细胞质基质转移到线粒体内，C正确；
D、从结构与功能相适应的观念理解，蛋白质是生命活动的主要承担者，线粒体膜间隙的蛋白质含量相对较少，其生理活动相对比较简单，D正确。
故选B。
3. 学生进行“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验时，用溴麝香草酚蓝溶液检测发现溶液变黄的速度很快。对溶液变黄时间短的合理解释是（ ）
A. 有氧呼吸在线粒体基质产生CO2
B. 有氧呼吸在线粒体基质产生酒精
C. 无氧呼吸在细胞质基质产生CO2
D. 无氧呼吸在细胞质基质产生酒精
【答案】A
【分析】探究酵母菌细胞呼吸方式实验的原理是：
（1）酵母菌是兼性厌氧型生物；
（2）酵母菌呼吸产生的CO2可用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水鉴定，因为CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，或使澄清石灰水变浑浊；
（3）酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用重铬酸钾鉴定，由橙色变成灰绿色。
【详解】AC、酵母菌在细胞质基质进行无氧呼吸产生酒精和CO2，在有氧呼吸第二阶段产生CO2，有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质。相同条件下，有氧呼吸产生CO2速率比无氧呼吸多。溴麝香草酚蓝溶液是检测 CO2的试剂，根据变黄的时间可以判断有氧呼吸和无氧呼吸。这里变黄的时间很短，表明是进行有氧呼吸产生了大量的 CO2，所以变黄时间很短，A符合题意，C不符合题意；
BD、溴麝香草酚蓝溶液可检测CO2，不能检测酒精，且有氧呼吸不产生酒精，BD不符合题意；
故选A。
4. 单细胞绿藻的CtpA基因可回补拟南芥ctpa突变体的致死表型。这一现象最能够支持的学说是（ ）
A. 施莱登和施旺总结的细胞学说
B. 关于细胞衰老机制的端粒学说
C. 达尔文提出的自然选择学说
D. 达尔文提出的共同由来学说
【答案】D
【分析】单细胞绿藻的CtpA基因可回补拟南芥ctpa突变体的致死表型，说明单细胞生物的该基因在多细胞生物中具有同样功能，并且可以发挥该功能，从分子水平支持了共同由来学说。
【详解】A、题干信息：“单细胞绿藻的CtpA基因可回补拟南芥ctpa突变体的致死表型”说明单细胞生物的该基因在多细胞生物中具有同样功能，并且可以发挥该功能。施莱登和施旺的细胞学说是在细胞层面上归纳了统一性，A项不符合题意；
B、端粒学说是指端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，B项不符合题意；
C、物种的变异通过自然选择不断积累，适应是自然选择的结果，C项不符合题意；
D、题干可以为共同由来学说提供分子水平上的证据，D项符合题意。
故选D。
5. 人体时刻都在进行各种神经活动。下列现象不属于人脑高级功能的是（ ）
A. 脑袋不小心碰到墙壁产生疼痛和头冒金星的感觉
B. 短跑比赛时运动员听到发令枪响开始起跑
C. 运用生物学概念解释相关的生命现象
D. 本次考试获得全校第一情绪很激动
【答案】A
【分析】人脑的高级功能包括了语言功能、学习和记忆功能、情绪功能。
【详解】A、脑袋不小心碰到墙壁产生疼痛和头冒金星的感觉，没有体现人脑的语言功能、学习和记忆功能、情绪功能，A错误；
B、短跑比赛时运动员听到发令枪响开始起跑是一种调节反射，需要经过后天的学习获得，体现了人脑的学习功能，B正确；
C、运用生物学概念解释相关的生命现象体现了人脑的学习和记忆功能，C正确；
D、本次考试获得全校第一情绪很激动，体现了人脑的情绪控制功能，D正确。
故选A。
6. 我国乒乓球运动员在奥运会赛场上挥洒汗水时，对身体进行的相关生理活动描述正确的是（ ）
A. 交感神经活动占优势，抗利尿激素分泌增加
B. 副交感神经活动占优势，抗利尿激素分泌增加
C. 交感神经活动占优势，抗利尿激素分泌减少
D. 副交感神经活动占优势，抗利尿激素分泌减少
【答案】A
【分析】人的神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统两部分。支配内脏、血管和腺体的传出神经，它们的活动不受意识支配，称为自主神经系统，自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成，它们的作用通常的相反的。可以使机体对外界刺激作出更精确的反应，使机体更好地适应环境的变化。
【详解】我国乒乓球运动员在奥运会赛场上挥洒汗水，是处于兴奋状态，交感神经活动占优势，心跳加快，支气管扩张，出汗增多，抗利尿激素分泌增加，减少尿量的排出，保留体内的水分，A正确，BCD错误。
故选A。
7. 延缓的密度制约效应是指对种群密度变化作出反应需要一段较长的时间。下列实例中该效应体现最不明显的是（ ）
A. 单独培养的大草履虫种群数量围绕K值上下波动
B. 加拿大北方森林中的猞利和雪兔的种群数量变化
C. 连续几天38℃的高温导致蚜虫的死亡率急剧增加
D. 引入黏液瘤病毒后澳大利亚野兔的种群数量变化
【答案】C
【分析】一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。例如，同样是缺少食物，种群密度越高，该种群受食物短缺的影响就越大，因此，这些因素称为密度制约因素。而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，因此被称为非密度制约因素。
【详解】A、单独培养的大草履虫因为种内斗争或食物资源有限，导致其种群数量围绕K值上下波动，食物等密度制约因素对种群数量的影响会表现出典型的延缓的密度制约效应，A不符合题意；
BD、猞猁和雪兔是捕食关系，黏液瘤病毒与澳大利亚野兔是寄生关系，捕食者或者寄生者对被捕食者和寄主的密度反应需要一段较长的时间，BD不符合题意；
C、温度、干旱是非密 度制约因素，对种群的数量影响比较快，往往影响出现种群的数量就会突然下降，C符合题意。
故选C。
8. 皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因，导致淀粉分支酶出现异常，进而使细胞内淀粉含量降低，使豌豆表现出皱粒。从进化上分析，这种现象说明（ ）
A. 适应是自然选择的结果
B. 进化是不定向的
C. 突变的发生是随机的
D. 生物多样性是协同进化的结果
【答案】C
【分析】一、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。
二、染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异。
三、基因控制生物形状的途径：
（1）基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，如白化病等；
（2）基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，如镰刀型细胞贫血等。
【详解】依题意，插入的一段外来DNA序列打乱了编码淀粉分支酶的基因，从一定程度上使基因的结构发生了改变，由于该变异发生于基因的内部，因此该变异属于基因突变。且该DNA片段的插入是随机的，说明该变异的发生是随机的，C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
9. 脆性X综合征（FXS）是由胚胎发育期FMRI基因非翻译区（CGG）n重复序列不稳定扩增，从而使FMR1转录受抑制，造成相关蛋白不表达或低表达。驱动FXS形成的原因是（ ）
A. 基因突变B. 染色体变异
C. 表观遗传D. 基因重组
【答案】C
【分析】表观遗传特点：①不改变基因的碱基排列顺序；②可以遗传给后代；③容易受环境影响。
【详解】根据题目信息，脆性X综合征（FXS）是由胚胎发育期FMRI基因非翻译区（CGG）n重复序列不稳定扩增，从而使FMR1转录受抑制，造成相关蛋白不表达或低表达，该种表现型的改变碱基对序列没有发生改变，属于表观遗传，C正确。
故选C。
10. 对生态系统中流入第二营养级的能量进行分析，其中有一部分用于初级消费者生长、发育和繁殖的能量，这部分能量是指（ ）
A. 初级消费者摄入量-呼吸作用散失量
B. 初级消费者摄入量-初级消费者粪便量-呼吸作用散失量
C. 初级消费者同化量-流向分解者的能量
D. 第二营养级未被利用的能量
【答案】B
【分析】流入第二营养级的能量就是指第二营养级同化的能量，等于第二营养级摄入量减去初级消费者的粪便量。 这些能量一部分在初级消费者的呼吸作用中以热能的形式散失；另一部分用于初级消费者的生长、发育和繁殖等生命活动。
【详解】A、初级消费者摄入量等于初级消费者同化量加初级消费者排出的粪便中所含能量，A错误；
B、初级消费者摄入量减去初级消费者粪便量等于初级消费者同化量，初级消费者同化量减去初级消费者呼吸作用散失的能量等于初级消费者用于初级消费者生长、发育和繁殖的能量，B正确；
C、初级消费者同化量等于初级消费者呼吸散失的能量加初级消费者用于初级消费者生长、发育和繁殖的能量，C错误；
D、“未利用”是指未被自身呼吸作用消耗，也未被后一个营养级和分解者利用的能量，属于初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量中的一部分，D错误。
故选B。
11. 抗体—药物偶联物（ADC）将药物与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对细胞的选择性杀伤。下列单克隆抗体的应用属于ADC范畴的是（ ）
A. 用荧光标记的单克隆抗体在特定组织中成像的技术
B. 酶偶联单克隆抗体根据酶促反应检测相应抗原的量
C. 放射性同位素标记单克隆抗体对肿瘤进行靶向放疗
D. 用抗人绒毛膜促性腺激素单克隆抗体试剂进行诊断
【答案】C
【分析】ADC是将药物与单克隆抗体结合，从而实现对细胞的选择性杀伤。
【详解】A、B和D都是单克隆抗体在检测诊断方面的应用，利用放射性同位素标记的单克隆抗体的放射性，可以将特定的细胞杀伤，C正确。
故选C。
12. 启动子是基因工程载体的重要组成部分。组织特异性启动子又称为器官特异性启动子，能在特定组织或器官中启动相关基因表达。下列关于“组织特异性启动子”的叙述错误的是（ ）
A. 是RNA聚合酶识别和结合的部位
B. 只存在于生物体特定的组织或器官
C. 启动相关基因表达体现了细胞分化
D. 可使外源基因在特定器官进行表达
【答案】B
【分析】启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。
【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，A正确；
B、组织特异性启动子指在特定组织或者器官中表达，这些启动子根据有丝分裂在各种组织或者器官中都存在，只是在特定组织和器官中执行功能，B错误；
C、组织特异性启动子启动相关基因表达，说明有些基因在特定的器官中表达及基因的选择性表达及细胞分化，C正确；
D、在基因工程中引入组织特异性启动子可以实现外源基因在特定器官表达的目的，D正确；
故选B
13. 类囊体膜体外利用的关键问题之一是提高离体类囊体膜的稳定性。研究人员进行了如下表的实验，并测定类囊体膜产生O2的能力与实验初始时比较作为类囊体膜稳定性的指标。下列叙述或推测错误的是（ ）
A. 相比于光照，黑暗条件更有利于类囊体膜的保存
B. 相比于未封装，封装更有利于类囊体膜稳定性的保持
C. ①②组在黑暗条件下检测类囊体膜产生O2的能力
D. 类囊体膜上发生的反应会影响类囊体膜的稳定性
【答案】C
【分析】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。光反应为暗反应三碳化合物的还原提供ATP和NADPH。
【详解】A、产生氧气的场所为类囊体薄膜，从实验①③对比（黑暗存储产生O2的能力更强）可以看出黑暗条件更有利于类囊体膜存储，A正确；
B、无论是①②，还是③④对比（未封装类囊体膜产生O2的能力更弱）都可以看出，封装有利于类囊体膜的存储，B正确；
C、类囊体膜产生氧气需要阳光，所以需要在有光照条件下检测，C错误；
D、根据实验的结果分析，光照时类囊体膜的活性下降更快，光照时类囊体膜上会发生的反应比黑暗时多，可能这些反应会影响类囊体的稳定性，D正确。
故选C。
14. 高转移性的乳腺癌细胞中高表达轴突导向分子SLIT2，其介导的感觉神经支配了乳腺癌的侵袭、转移和增殖等能力的增强。在缺失SLIT2小鼠模型中，会明显降低乳腺肿瘤的神经支配。如图是感觉神经细胞作用于肿瘤的过程。下列分析正确的是（ ）

A. 感觉神经元对各类型乳腺肿瘤的支配程度都很高
B. 感觉神经元能够对大部分肿瘤细胞进行直接调节
C. 感觉神经元兴奋会对乳腺肿瘤产生明显抑制作用
D. 感觉神经元释放的SP导致部分乳腺癌细胞凋亡
【答案】D
【分析】一、原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
二、癌细胞的特征：（1）具有无限增殖的能力；（2）细胞形态结构发生显著变化；（3）细胞表面发生改变，细胞膜上的糖蛋白等物质降低，导致细胞彼此间的黏着性减小，易于扩散转移；（4）失去接触抑制。
【详解】A、感觉神经元对高转移类型乳腺肿瘤的支配程度都很高，并不是对各类型的肿瘤的支配都很高，A错误；
BCD、感觉神经元能够对小部分肿瘤细胞进行调节，调节过程是通过释放SP，并不是直接调节，这些具有SP受体高表达的癌细胞会裂解死亡，释放单链RNA对大部分癌细胞进行调节，促进癌细胞的增殖和转移，因此感觉神经元兴奋会对乳腺肿瘤产生明显促进作用，BC错误，D正确。
故选D。
15. 我国学者用拟南芥为材料发现了赤霉素（GA）代谢过程中重要的一环，如图。CYP72A9基因编码的氧化酶催化相关物质羟基化，调控GA4向GA1的转化。GA4是大多数组织中的主要生物活性GA，而GA1在发育种子中积累相对较高的水平，GA1在植物中的生物活性约为GA4的1/1000。下列分析错误的是（ ）

A. 在拟南芥幼苗中过表达CYP72A9会导致矮化表型
B. CYP72A9主要在拟南芥发育中的种子中进行表达
C. GA1在拟南芥种子成熟和萌发中可能具有促进作用
D. GA活性的下降对植物体内GA稳态具有重要作用
【答案】C
【分析】GA的作用：促进细胞伸长，从而引起植物增高；促进细胞分裂与分化；促进种子萌发、开花和果实发育。
【详解】A、CYP72A9基因编码的氧化酶催化相关物质羟基化，调控GA4向GA1的转化，GA1在植物中的生物活性约为GA4的1/1000倍，所以过表达CYP72A9会导致矮化表型，A正确；
B、GA1在发育种子中积累相对较高的水平，GA4是在大多数组织中，所以推断CYP72A9主要在拟南芥发育中的种子中进行表达，B正确；
C、GA1在植物中的生物活性约为GA4的1/1000，且在发育种子中积累相对较高的水平，所以GA1在拟南芥种子成熟和萌发中可能是起抑制作用，C错误；
D、GA活性的下降使植物体内GA含量及活性处于稳定水平，有助于维持种子休眠，维持植物稳态，D正确。
16. 研究人员对高温环境下车里喝剩的半瓶水进行水质检测。4名身体健康的实验参与者每人选择1款瓶装饮用水，分多次喝完约一半后，放入车内前排水槽位置，不同时间取样检测，只有检测到总菌落数的指标，结果如下表。下列分析错误的是（ ）
A. 人口腔内存在大量的微生物导致有菌落总数的检出
B. 实验者口腔中微生物含量的差异导致12小时后各组菌落总数不同
C. 24小时内菌落总数呈递减趋势与饮用水中的营养成分不足有关
D. 车里喝剩的半瓶水建议在36小时后可以进行再次饮用
【答案】D
【分析】获得纯净的微生物培养物的关键是防止外来杂菌的入侵。无菌技术应围绕着如何避免杂菌的污染展开，主要包括消毒和灭菌。灭菌是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。
【详解】AB、由于4组是不同的实验者，健康人口腔中就会有微生物，并且口腔的微生物有差别，导致能够检测到菌落，并且各组之间有差异，AB正确；
C、饮用水中基本不含有微生物生存的有机物，因此24小时内菌落总数呈递减趋势与饮用水中的营养成分不足有关，C正确；
D、车里喝剩下的饮用水要尽快喝完，避免浪费和污染，D错误。
故选D。
二、非选择题：共5小题，共60分。
17. 研究人员对乳腺癌细胞的PD-L1抗体耐药性进行研究，发现在这些患者的转录组中，肿瘤细胞中NAT8L的基因表达明显增多，为进一步研究NAT8L基因对乳腺癌细胞耐药性的机制，研究人员进行了一系列实验。回答下列问题：
（1）研究人员首先提出一个假设是：NAT8L基因通过影响肿瘤细胞的增殖、凋亡等表型引发耐药。研究人员以______细胞为材料，分成两组，一组敲除NAT8L基因，另一组未敲除NAT8L基因，并进行体外培养，发现______，从而否定了该假设。
（2）研究人员进一步进行下表实验，表格中②组的实验操作是______。由此研究人员提出的假说是______。
（3）进一步研究发现，NAT8L基因表达后，通过代谢会产生NAA和NAAG两种主要的代谢产物，为了确定到底是哪一种代谢产物在起作用，研究人员设计了一组实验，简要阐述该实验的思路是______。实验结果说明了NAT8L基因是通过代谢产物NAA起作用。
（4）通过亲和分析，研究人员找到了能和NAA结合的蛋白LMNA，敲除了LMNA相关基因后发现，免疫细胞对于肿瘤的抑制作用______（填“提高了”或“降低了”）。进一步研究发现LMNA上有三个潜在位点，分别是K311R、K319R和K542R，与NAA的作用有关。研究人员对三个位点分别进行了突变，并与免疫细胞进行培养，WT表示野生型LMNA，结果如图。据图分析得出的结论是______。

注：“-”表示未添加，“+”表示添加。
【答案】（1）①. 耐药性的乳腺癌 ②. 敲除NAT8L基因未对肿瘤增殖或者凋亡产生影响（两组肿瘤细胞的增殖和凋亡是一样的）
（2）①. 敲除NAT8L基因 ②. NAT8L基因的表达会抑制免疫细胞（NAT8L基因的表达通过抑制免疫细胞从而降低对肿瘤细胞的抑制）
（3）在敲除了NAT8L基因的情况下，分别给细胞补充NAA和NAAG（观察肿瘤细胞的增殖或生长，只要答出前面部分即可，括号内不作要求）
（4）①. 提高了 ②. 只有K542R这个位点突变后会影响免疫细胞对于肿瘤的抑制作用
【分析】细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。癌细胞的主要特征：无限增殖；细胞形态结构发生显著改变；细胞表面发生变化，细胞膜上的糖蛋白等减少，细胞间的黏着性降低，细胞易扩散转移。原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
【小问1详解】本实验的目的就是研究乳腺癌细胞的PD-L1抗体耐药性，因此实验过程中应以耐药的乳腺癌细胞为材料。研究人员首先作出的假设是：NAT8L基因通过影响肿瘤细胞的增殖、凋亡等表型引发的耐药，研究结果是否定这个假设，反推实验现象应该是两组肿瘤细胞之间的增殖和凋亡是一致的。
【小问2详解】对NAT8L基因进一步进行研究，研究人员提出可能是通过免疫细胞影响肿瘤，所以一组采用了免疫缺陷小鼠，一组是正常小鼠进行对比，两组都是敲除了NAT8L基因，根据实验结果的不同，提出了NAT8L基因的表达会抑制免疫细胞的假设，进一步进行实验研究。
【小问3详解】NAT8L基因表达后，通过代谢会产生NAA和NAAG两种主要的代谢产物，为了确定是哪一种，需要进行对照实验，在敲除NAT8L基因的影响后，回补两种代谢产物，即分别给细胞补充NAA和NAAG，观察肿瘤细胞增殖情况。
【小问4详解】和NAA结合的蛋白LMNA，会导致免疫作用下降，敲除LMNA相关基因就会提高免疫效应，进一步研究发现LMNA上有三个潜在位点，分别是K311R、K319R和K542R与NAA的作用有关。研究人员对三个位点分别进行了突变，如果突变后发现免疫效应恢复了，该位点就是结合位点。通过实验结果可知，只有K542R这个位点突变后会影响免疫细胞对于肿瘤的抑制作用。
18. 在探究光合作用原理的历程中，科学家们前赴后继，做了很多个实验。鲁宾和卡门及卡尔文进行了如下表实验，探究光合作用中物质的变化。回答下列问题：
（1）根据表格分析，鲁宾和卡门及卡尔文实验的共同之处是______。卡尔文在本实验中研究的生理过程发生的具体部位是______。
（2）鲁宾和卡门探究光合作用中氧气的来源实验的结果如下图。据图分析，光合作用释放的氧气全部来自水，阐述支持该结论的依据是______。
（3）在卡尔文对光合作用的研究中，当将光照时间逐渐缩短至几分之一秒时，卡尔文及同事发现90%的放射性出现在一种______中，并用类似分离光合色素的______法分离到这种物质。在研究CO2最先与哪一种物质进行反应时，卡尔文及其同事主要通过相关物质量的变化确定CO2与C5进行反应，阐述卡尔文的研究思路及在下图中画出预期结果______。
【答案】（1）①. 都以小球藻为材料，运用了同位素标记技术 ②. 叶绿体基质
（2）释放的氧气中18O所占比例均与参与反应的H2O中18O所占的比例基本相同，而与CO2无关
（3）①. 三碳化合物（C3） ②. 纸层析 ③. 卡尔文发现如果在光下突然中断（或恢复）CO2的供应，观察相应物质的变化[三碳化合物的量会急剧减少（或增加），而一种五碳化合物的量增加（或减少）
【分析】鲁宾和卡门运用同位素标记法标记O元素：他们分别向小球藻提供含的18O水和含18O的CO2，进行对比实验，结果发现标记水的一组产生的氧气中含18O而标记CO2的一组产生的氧气中不含18O，最终证明光合作用释放的O2来自于水。
【小问1详解】分析表格中的信息，两组实验都用了小球藻和同位素标记技术，光合作用光反应是在叶绿体类囊体薄膜，暗反应或者卡尔文循环是在叶绿体基质中。
【小问2详解】从结果可以看出，最后氧气中18O所占比例均与参与反应的H2O中18O所占的比例基本相同，二氧化碳中18O所占的比例对氧气中18O的比例几乎没有影响，所以光合作用释放的氧气全部来自水。
【小问3详解】二氧化碳固定时，最先和C5反应，产生C3，所以卡尔文及同事发现90%的放射性出现在一种三碳化合物（C3）中，分离光合色素的方法是纸层析法，所以卡尔文研究暗反应时是采用纸层析法分离物质进行研究；只是分离到C5化合物还无法说明二氧化碳与C5反应，研究人员用了物质变化的原理，控制二氧化碳浓度，突然降低二氧化碳浓度，在短时间内与二氧化碳反应的物质也会变化，发现了C5也在随着二氧化碳发生变化，二氧化碳突然降低，C5升高和C3降低，如果恢复二氧化碳供应两者就相反，结果如图所示：
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19. 芳香化酶过量综合征（AEXS）是一种罕见的单基因遗传病，其典型表现为只有男性发病，由CYP19A1基因过表达所致，CYP19A1基因的编码产物芳香化酶，是雌激素合成中的关键酶。如图是芳香化酶过量综合征患者的家系图。回答下列问题：

（1）根据该家系的遗传系谱图能否确定芳香化酶过量综合征是一种隐性病，阐述你的观点______，理由是______。CYP19A1基因不可能位于Y染色体，据图分析能够支持该观点的依据是______。
（2）CYP19A1基因突变导致产生过量的芳香化酶导致AEXS，并且通过遗传咨询Ⅲ4和Ⅲ7个体的家族都没有相应病史，据此分析该病最可能的遗传方式是______。Ⅲ14个体致病基因的遗传途径是______。
（3）AEXS患者临床症状轻重不一，表型的严重程度主要是由变异后的______等遗传信息传递过程的效力决定。根据以上分析，提出一种AEXS的治疗思路是______。
【答案】（1）①. 不能 ②. 理由是只有男性患病，女性带有致病基因但不患病，所以该病为显性时也符合遗传系谱图要求 ③. Ⅲ3患病，但是其父亲和儿子都没有患病（合理即可）
（2）①. 常染色体显性遗传病 ②. 致病基因通过外婆经其母亲遗传给Ⅲ14号个体
（3）①. 转录（翻译） ②. 使用芳香化酶抑制剂
【分析】分析题图：AEXS是一种罕见的单基因遗传病，其典型表现为只有男性发病，无法直接从家系图中判断其遗传方式。该病由CYP19A1基因过表达所致，CYP19A1基因的编码产物芳香化酶，是雌激素合成中的关键酶，体现了基因通过控制酶的合成控制代谢，进而控制性状。
【小问1详解】根据题干信息由CYP19A1基因过表达所致，CYP19A1基因的编码产物芳香化酶，是雌激素合成中的关键酶，且只有男性发病，所以女性即使含有致病基因也不会患病，该遗传病就不能按照传统的系谱图进行分析，该病也可能是显性病，故不能判断该病是否为隐性病。根据Y染色体遗传病的特点，与患病男性有血缘关系的男性都会患病，本系谱图也不符合题意，例如Ⅲ3患病，但是其父亲和儿子都没有患病，所以该致病基因不可能位于Y染色体。
【小问2详解】根据Ⅲ4和Ⅲ7个体的家族都没有相应病史，表明致病基因不是从Ⅲ4和Ⅲ7个体遗传来，Ⅲ3和Ⅲ6个体含有致病基因，表现为患病，IV2和IV3从Ⅲ6和获得致病基因，表现为患病，IV1为男性，但表现正常，说明该病最有可能是常染色体显性。Ⅱ8表现正常，说明其不含致病基因，故Ⅲ14个体致病基因来自Ⅱ7，Ⅰ1表型正常，说明Ⅱ7的致病基因只能来自其母亲。
【小问3详解】表型的严重程度主要是由变异后的突变基因的表达（包括转录和翻译）程度决定的，表达强度高，表明雌激素合成多，症状越严重。CYP19A1基因表达产物是芳香化酶，可以用该酶的抑制剂进行治疗。
20. 红树林土壤是重要的“蓝碳”库，在缓解气候变化中发挥着重要作用。研究人员以珠江口淇澳岛红树林湿地为研究对象，分析了该区域5种主要土地覆盖类型，并根据来源分成1和2两组，不同土层的土壤有机碳（SOC）储量及土壤理化性质（C：N）对土壤碳分布的影响结果见下表，秋茄是当地红树植物，无瓣海桑是外地引进红树植物。回答下列问题：
（1）由于人类渔业活动形成的新生光滩上进行的演替属于______演替，随着演替进行，群落中物种丰富度逐渐加大，土壤中的______越来越丰富。
（2）据表分析，秋茄样地SOC含量丰富，一方面原因是该群落建立时间比较长，另一方面是有______；SOC储量在浅层（0~50cm）和深层土壤（50~100cm）差异最大的是______（填土壤覆盖类型）。综合以上土壤碳的分布特征说明______至关重要。
（3）从表格数据分析可以发现C：N与SOC呈现正相关，C：N可以很好表征土壤SOC的含量。可能的解释有两方面：一方面是随着红树林树木生长，______元素从土壤向植物转移，转移越多，形成更大的生物量，从而输入到土壤的______也越多；另一方面的原因是______，进一步促进SOC的积累。
【答案】（1）①. 次生 ②. 有机物
（2）①. 丰富的碳输入 ②. 秋茄 ③. 红树林植被碳输入对土壤碳的累积
（3）①. 氮 ②. 有机碳 ③. 微生物分解作用慢
【分析】随时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫做演替。演替的种类有初生演替和次生演替两种。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】新生光滩是由于人类渔业活动导致植被退化以后再进行的演替，是属于次生演替，随着演替进行群落物种丰富度会越来越高，土壤中的有机物会越来越多。
【小问2详解】秋茄地的SOC含量丰富，一方面是积累的时间比较长，而且有较多有机物的输入。从表格数据分析，浅层和深层差异最大的也是秋茄。从以上表格数据分析可以看出，秋茄林是当地红树植被，所以红树植被对土壤有机碳的输入还是至关重要，地上植被是土壤有机碳的重要来源。
【小问3详解】红树林生长需要从土壤中吸收氮元素，吸收越多，植被就长得越好，这样固定的有机物也越多，输入土壤的有机碳也越多。另一方面是有机碳输入土壤后，微生物分解作用比较慢。
21. 在植物基因组中天然存在着一类自私的基因或遗传元件，能够使得自身传递给后代的比例大大提高，被称为基因驱动元件。受天然基因驱动元件的启发，我国研究团队开发了一种名为CAIN的基因驱动系统，如下图。回答下列问题：
注：CRISPR/Cas9是能够靶向切割NPG1基因的编辑工具；NPG1表示花粉萌发所必需的基因。
（1）CRISPR/Cas9由人工合成的短链RNA和一种来自细菌的核酸酶Cas9组成。短链RNA作为“向导”；核酸酶Cas9切割目的DNA，使DNA双链断裂。短链RNA作为“向导”的具体原理是______。
（2）CAIN系统基于“毒药一解药”机制，据图分析，通过______的作用在植物花粉中产生毒药效应；再以______作为解药，让花粉正常萌发。图中重新编码后的NPG1需要具备的条件是______，为实现这一目的，研究人员利用了密码子的______性对NPG1进行重新编码，最终实现了______的花粉能够正常萌发。
（3）研究人员选用了自交繁殖的拟南芥作为材料，研究结果如下图。
①若是双剪切，基因驱动工具CAIN系统在人工杂交世代中表现出了显著的高效遗传，理论上后代带有CAIN系统的个体为100%，远高于孟德尔遗传的期望比例______。
②若是单剪切，如下图所示，则可以产生______种可育雄配子，理论上后代带有CAIN系统的个体的比例为______。
（4）通过设计优化，植物基因驱动工具有望在未来的农业杂草控制中发挥重要作用。根据以上结果，阐述该工具在抗除草剂杂草防治中的原理是______。
【答案】（1）部分序列通过碱基互补配对原则，与目的基因中希望被编辑的DNA序列相结合
（2）①. CRISPR/Cas9 ②. 重新编码的NPG1 ③. 使花粉重新萌发且不受CRISPR/Cas9切割 ④. 简并 ⑤. 携带CAIN系统
（3）①. 50% ②. 3 ③. 67%（2/3，66.7%）
（4）将CAIN插入除草剂抗性基因中破坏该基因功能，通过CAIN的高效遗传，经过多代杂交后，农田杂草群体能够恢复对除草剂的敏感性
【分析】基因工程技术的基本步骤：
1、目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
2、基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
3、将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是钙离子处理法。
4、目的基因的检测与鉴定：（1）分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——PCR检测等技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR检测等技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】短链RNA作为“向导”作用是部分序列通过碱基互补配对原则，与目的基因中希望被编辑的DNA序列相结合。
【小问2详解】CRISPR/Cas9是能够靶向切割NPG1基因的编辑工具，NPG1表示花粉萌发所必需的基因，CAIN系统是通过CRISPR/Cas9的作用将NPG1基因切除，从而在植物花粉中产生毒药效应。CAIN系统可以编辑NPG1基因，该基因是花粉形成必需的基因，再将重新编辑的NPG1基因导入到细胞中，重新编辑后的NPG1需要具备的条件是使花粉重新萌发且不受CRISPR/Cas9切割；重新编辑后的NPG1基因功能是一样的，碱基序列上有差异，主要是利用同义编辑，也就是利用密码子的简并性，最后使携带CAIN系统可以形成成熟花粉，即实现了携带CAIN系统的花粉能够正常萌发。
【小问3详解】①若是如图中CAIN系统导入到一条染色体上，这样与野生型杂交后代，只有50%个体后代携带CAIN系统；
②若是单剪切则可以产生3种类型花粉，其中有一种不可育（无法形成），带有CAIN系统的花粉是两种，所以后代有该系统的占了2/3，约为67%。
【小问4详解】植物基因驱动工具在抗除草剂杂草防治中的原理是破坏抗除草剂基因，并能够迅速扩散在整个种群中。将CAIN插入除草剂抗性基因中破坏该基因功能，通过CAIN的高效遗传，经过多代杂交后，农田杂草群体能够恢复对除草剂的敏感性。
组别
处理
7d后检测产生O2的能力
①
封装类囊体膜+黑暗存储
80%
②
未封装类囊体膜+黑暗存储
30%
③
封装类囊体膜+光照存储
30%
④
未封装类囊体膜+光照存储
几乎完全失活
组名
样品
菌落总数（CFU/mL）
12小时后
24小时后
36小时后
48小时后
组员1
1
430