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2022-2023学年北京市西城区高三（上）期末生物试卷（含答案解析）
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这是一份2022-2023学年北京市西城区高三（上）期末生物试卷（含答案解析），共26页。试卷主要包含了 视网膜色素变性， 油菜素内酯等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年北京市西城区高三（上）期末生物试卷
1. 研究者改造蓝细菌和酵母菌，使蓝细菌成为酵母细胞的内共生体。改造后的酵母菌在光照条件下，能在无碳培养基中繁殖15～20代。下列叙述错误的是（ ）
A. 蓝细菌的遗传信息储存在脱氧核糖核酸中
B. 蓝细菌和酵母菌都依赖线粒体进行有氧呼吸
C. 内共生的蓝细菌可以为酵母菌提供能源物质
D. 该研究为叶绿体的内共生起源提供了证据
2. 植物体内的有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成，而后进入细胞质基质，再通过液泡膜上的载体蛋白进入到液泡；当液泡中有机酸浓度达到一定水平，会被运出液泡进入降解途径（如图）。下列叙述错误的是（ ）
A. 有机酸的产生部位是线粒体内膜 B. H+进入液泡的方式属于主动运输
C. 转运柠檬酸进出液泡的蛋白不同 D. 液泡可以调节植物细胞内的环境
3. 西洋参易受干旱胁迫而影响生长。检测西洋参在重度干旱条件下光合作用的相关指标，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. CO2的固定速率随着干旱时间的延长而上升
B. 干旱既影响光反应又影响暗反应
C. 胞间CO2浓度仅受气孔导度影响
D. 降低气孔导度不利于西洋参适应干旱环境
4. RAD51基因在肝癌组织中高表达。将重组载体导入肝癌细胞（以抑制RAD51基因的表达），然后将一部分肝癌细胞接种于小鼠皮下，另一部分培养72h后检测有丝分裂相关基因表达情况，结果如图。下列推测不合理的是（ ）
A. RAD51促进NEK7基因的表达
B. TACC1和NEK7基因是抑癌基因
C. RAD51可能通过TACC1和NEK7调控细胞的增殖
D. RAD51有望成为肝癌预防或治疗的靶点
5. 视网膜色素变性（RP）是一种遗传病，多个基因与之有关。对两个家族22人的基因检测显示，两个家族的RP均为单个基因的突变所致，正常人中只有家族甲的Ⅱ-2和Ⅲ-2携带致病基因。据此可以判断（ ）
A. 家族甲中Ⅲ-2的致病基因来自Ⅱ-2 B. 家族乙的RP为伴X染色体显性遗传病
C. 家族乙中的Ⅱ-1为杂合子 D. RP在人群中的发病率约为
6. 杂种优势是指杂种一代在生活力、繁殖力等性状方面超过双亲的现象。以拟南芥的两个野生型株系（Co和C24）及其D基因敲除突变型进行杂交实验，检测叶片长度及水杨酸含量，结果如图。相关叙述错误的是（ ）
A. 拟南芥具有杂种优势现象 B. D基因使杂种优势现象更明显
C. D基因可促进水杨酸含量提升 D. 水杨酸含量过高抑制叶片生长
7. 某三倍体百合的体细胞中有36条染色体。在其花粉形成过程中，不会出现（ ）
A. 前期Ⅰ形成18个四分体 B. 染色单体上的基因重组
C. 一部分配子育性正常 D. 染色体在减数分裂前的间期进行复制
8. 癫痫是一种神经系统疾病，与谷氨酸（脑中主要的兴奋性递质）代谢异常有关。癫痫发病时，患者脑内谷氨酸浓度升高且在发作后长时间内保持高水平。谷氨酸在脑内的代谢过程如图。下列叙述错误的是（ ）
A. 突触前神经元兴奋引发突触小体通过胞吐释放谷氨酸
B. 谷氨酸与受体结合使突触后神经元Na+通过通道蛋白大量外流
C. 突触前神经元和胶质细胞均可回收谷氨酸
D. EAAT功能异常可能导致癫痫
9. 当病原体被抗体包被形成的颗粒较大而无法被巨噬细胞吞噬时，NK细胞可释放胞毒颗粒裂解病原体（如图）。下列叙述错误的是（ ）
A. 一种病原体只能激活机体产生一种抗体
B. ①中抗体与病原体表面的抗原发生特异性结合
C. ②中NK细胞通过FCR与抗体结合后被激活
D. 机体排除病原体的功能属于免疫防御
10. 油菜素内酯（BR）是一类植物激素。用不同浓度的BR处理拟南芥赤霉素不敏感突变体的种子，结果如图。与野生型相比，拟南芥BR合成缺陷突变体的种子萌发对ABA的抑制作用更敏感。下列分析错误的是（ ）
A. BR对种子萌发的调节作用没有表现出两重性
B. BR能不依赖赤霉素信号而促进种子萌发
C. BR可以促进ABA对种子萌发的抑制
D. 拟南芥种子萌发受多种激素共同调节
11. 异色瓢虫种群的性别比例有一定的可塑性，能够反映环境胁迫的强度。用一定浓度的杀虫剂处理异色瓢虫，结果如图。下列分析错误的是（ ）
A. 可通过样方法调查异色瓢虫种群的性别比例
B. 杀虫剂引发的基因突变使性别比例定向改变
C. 雌性占比高可能有利于提高种群的出生率
D. 杀虫剂可通过食物链影响其他生物种群数量
12. 某人工移栽的竹林在无人管理后发生演替，如图所示。相关分析正确的是（ ）
A. 竹林在无人管理后发生的演替属于原生演替
B. 竹林中的物种最终都会被麻栎林中的物种所取代
C. 麻栎林的自我调节能力高于人工移栽的竹林
D. 该演替是植物相互竞争的结果，与非生物环境无关
13. 为解决海水养殖鱼虾导致近海水体污染问题，科研人员将海藻、海草与鱼、虾、贝混养以构建“海洋牧场”，提高了经济效益和生态效益。下列分析错误的是（ ）
A. 海藻和海草可提高水体溶解氧，并为鱼类提供食物
B. 混养方式促进了近海生态系统的物质循环
C. “海洋牧场”净化水质体现了生物多样性的间接价值
D. 构建“海洋牧场”时，应选择生态位相似的物种混养
14. 目前市场上的果蔬汁发酵产品所利用的菌种主要为乳酸菌，而利用酵母菌、醋酸菌、乳酸菌等多种益生菌混合发酵果蔬汁风味更协调、营养更丰富。相关叙述正确的是（ ）
A. 乳酸菌、醋酸菌和酵母菌均属于原核生物
B. 果蔬汁中的糖类物质可为益生菌提供碳源和氮源
C. 果蔬汁发酵过程中需要防止杂菌污染
D. 混菌发酵是把所有益生菌混合并在相同条件下发酵
15. 试管牛技术和核移植技术已应用于培育良种牛。相关叙述错误的是（ ）
A. 需要注射促性腺激素促进供卵母牛超数排卵
B. 试管牛技术和核移植技术培育良种牛均需进行胚胎移植
C. 进行胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
D. 试管牛技术和核移植技术均可实现良种牛的大量克隆
16. 秀丽隐杆线虫是生物学研究的模式生物，其平均寿命为19天。秀丽隐杆线虫随着日龄增长往往出现蛋白质清除功能障碍，导致体内蛋白质累积。为研究蛋白质过度累积与寿命之间的关系，进行了系列实验。
（1）在秀丽隐杆线虫细胞内，蛋白质可在 ______（细胞器）中降解，降解产生的 ______可被细胞重复利用。
（2）泛素化是蛋白质降解的另一途径，被贴上泛素（一种小分子蛋白质）“标签”的蛋白质（即泛素化蛋白）可被蛋白酶体识别并降解。分别提取野生型和长寿型不同日龄线虫的总蛋白，用胰蛋白酶分解后，统计泛素化肽段的数量。与1日龄相比，其他日龄线虫中数量上调和下调的泛素化肽段占改变的泛素化肽段的百分比如图1所示。图中数据显示 ______，表明秀丽隐杆线虫的衰老与蛋白质泛素化水平的下降有关。
（3）用去泛素化酶抑制剂处理1日龄和10日龄野生型线虫，检测线虫泛素化蛋白质的含量，电泳结果如图2所示。由实验结果推测，线虫蛋白质泛素化水平下降，原因可能是随着线虫日龄增长，去泛素化酶的作用效果 ______。
（4）研究者进一步锁定了两个抗衰靶标基因IFB-2和EPS-8（IFB-2蛋白的累积可能导致肠道完整性的丧失，EPS-8蛋白的累积造成肌动蛋白过度聚合），敲除IFB-2或EPS-8基因均可显著延长线虫寿命。综合以上实验结果，完善图3的蛋白质过度累积与线虫衰老的关系图（用箭头和文字）。
17. 蚜虫危害农业生产，为利用蚜虫的寄生性天敌保护农作物，开展了下列研究。
（1）蚜虫体内寄生蜂种类多，可分为初级寄生蜂和重寄生蜂。初级寄生蜂将卵产于蚜虫体内，幼虫取食蚜虫组织导致蚜虫死亡，形成僵蚜。重寄生蜂可从初级寄生蜂体内获得营养。初级寄生蜂同化的能量的去向有 ______（写出两个）。
（2）对棉田中的蚜虫进行监测，可在棉田中随机选取样方，记录样方中 ______，得出蚜虫的种群密度和被寄生率。
（3）为构建棉田中蚜虫与寄生蜂之间的营养结构模型，利用PCR技术对僵蚜中的蚜虫和寄生蜂种类进行了检测。
①为了能够一次性鉴定出多种目标生物，同时加入一个PCR体系的多对引物应该满足 ______。
A.每对引物扩增的序列对应一种昆虫
B.每对引物扩增的序列对应多种昆虫
C.每对引物扩增的产物长度不同
D.每对引物扩增的产物长度相同
E.所有引物之间不能相互配对
F.所有引物的长度相同
②从僵蚜中提取DNA样本，加入与四种蚜虫对应的引物进行PCR，扩增产物进行电泳；同样的原理检测僵蚜中的初级寄生蜂和重寄生蜂，结果如图1。请据此绘制出营养结构图（用字母和箭头表示）。
（4）通过上述方法，构建了单作棉田和间作枣树棉田的定量食物网，如图2（每个物种所在方框的宽窄代表相对数量）。与单作棉田相比，间作枣树棉田不易发生蚜虫灾害。由图2推测原因可能是 ______。
18. 唐氏综合征（DS）患者常表现出认知障碍、嗅觉缺陷、生育能力低下等症状，这与一种促性腺激素释放激素（GnRH）缺乏症的症状非常相似。科研人员对DS与GnRH的关系进行了研究。
（1）DS患者生育能力低下，可能是由于下丘脑GnRH神经元分泌的GnRH缺乏，导致垂体分泌 ______不足，使 ______发育不良所致。
（2）为探究DS与GnRH的关系，研究者创建了TD小鼠模型来模拟人类的DS病程。
①对不同发育阶段的野生型和TD小鼠进行气味辨别能力和认知能力检测，结果如图1、图2。TD小鼠可作为人类DS的动物模型，依据是 ______。
②利用 ______观察TD小鼠下丘脑，发现TD小鼠GnRH神经元数量明显少于野生型小鼠，据此推测DS与GnRH的分泌不足有关。
③支持上述推测的实验结果包括 ______。
A.向成年TD小鼠注射适量GnRH，气味辨别能力和迷宫实验得分提高
B.向成年TD小鼠注射适量GnRH，GnRH神经元数量增加
C.将新生野生型小鼠GnRH神经元移植到成年TD小鼠相关脑区，气味辨别能力和迷宫实验得分提高
D.在C处理的同时，注射特异性抑制GnRH释放的肉毒神经毒素，气味辨别能力和迷宫实验得分无明显变化
（3）研究发现TD小鼠和DS患者GnRH神经元中miR-200（一种微小 RNA）显著减少。研究者提出假设：过表达miR-200基因可以改善DS患者气味辨别能力和认知能力。请从①～⑤中选择小鼠和处理，以验证上述假设。写出相应组合并预期实验结果。
①成年野生型小鼠
②成年TD小鼠
③不做处理
④将腺病毒载体导入GnRH神经元
⑤将含有miR-200基因的腺病毒载体导入GnRH神经元
组别
小鼠类型和处理
气味辨别能力和认知能力（加号越多表示能力越强）
1
②③
+
2
3
4
19. 学习以下材料，回答问题。
古老型人类与早期现代人的基因交流关于人类的起源与进化问题，早期研究普遍认为已灭绝的古老型人类与早期现代人自分离后独立发展，后期没有基因交流，这一假说被称为“替代说”。但后续的很多证据都对此学说提出了质疑和挑战。
出土于罗马尼亚的距今 3.4～3.6万年的古人类化石，属于尼安德特人和早期现代人形态特征的镶嵌体；一具出土于葡萄牙的距今约2.45万年的儿童骨骼化石，同时具有许多早期现代人和尼安德特人的形态特征。这些化石的发现给支持古老型人类与早期现代人有过基因交流这一观点的研究者极大的信心。
获取古人类化石中的遗传物质进行检测和分析，成为探究古人类之间联系的关键。对一具木乃伊的 DNA分子进行克隆是获取古代DNA序列的第一次成功。随着PCR技术的出现，低成本、大规模获取古人类化石中的遗传物质成为可能。由于古代线粒体DNA序列比其他序列更容易获得，所以最早的研究集中于线粒体基因。随着技术的发展，科学家后续展开了全方位的核基因检测。研究显示，当今现代人基因组中的尼安德特人基因比例为1.8%～2.6%，另一种古老型人类丹尼索瓦人也为现代人贡献了基因。
已灭绝的古老型人类的基因流入与现代人的环境适应能力密切相关。藏族人身体中普遍携带的 EPAS1突变基因很有可能来源于丹尼索瓦人。在高海拔地区，低氧激活野生型EPAS1基因表达，易导致红细胞过度增多，诱发高原红细胞增多症，存在于藏族人中的EPAS1突变基因只会轻微提高红细胞水平，降低了高原性疾病的发生。
古老型人类的基因流入对现代人的健康也造成了一定程度的影响。在尼安德特人基因组中发现了丰富的基因变异类型，其中一些基因可能使现代人对糖尿病、肝硬化、红斑狼疮、局限性肠炎等疾病更加敏感。
（1）研究生物进化最直接、最重要的证据是 ______。上述材料中，科学家对古人类和当今现代人在 ______方面的研究结果，为“古老型人类与早期现代人有过基因交流”这一观点提供了证据。
（2）由于化石中残留的DNA非常少，且容易受到外界污染（如微生物DNA、操作人员的DNA），而PCR技术可以 ______，因此可以通过此项技术获取古DNA。
（3）来源于丹尼索瓦人的EPAS1突变基因在青藏高原世居藏族人群中的基因频率远高于低海拔地区人群，请分析原因。
（4）来源于尼安德特人的一种突变基因（SLC16A11）存在于约20%的东亚人中。该基因会影响脂质代谢，使细胞内脂肪含量升高。携带这一基因的人患Ⅱ型糖尿病（肥胖是导致Ⅱ型糖尿病的重要因素）的风险平均要比其他人高25%。有人认为这是进化过程中的一个失误，请评价这个观点。
20. CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术，科研人员对其进行了一系列改造。
（1）Cas9蛋白能与人工设计的sgRNA形成复合体（如图1）。复合体中的sgRNA与目的基因按照 ______原则特异性结合。复合体在sgRNA引导下结合目的基因，Cas9蛋白切割目的基因造成双链断裂，细胞在修复断裂的DNA时会随机插入、删除或替换部分碱基对，从而引发 ______。
（2）将编码Cas9蛋白的基因改造后形成新基因dCas9，与Cas9蛋白相比，dCas9蛋白失去剪切活性，但与sgRNA结合等功能不变。构建能够表达dCas9的质粒A，设计一系列与红色荧光蛋白基因（RFP基因）上游不同部位结合的sgRNA序列（如图2），并以此为依据构建能表达sgRNA的质粒B，将质粒A、B共同导入含有 RFP基因的大肠杆菌，测定大肠杆菌红色荧光强度，实验结果如图3所示。实验结果显示，对照组的红色荧光强度约为sgRNA3组的 ______倍。由实验结果可以得出：______。
（3）VP64蛋白可结合RNA聚合酶，激活基因的转录，但VP64蛋白无法识别或结合特定的DNA片段。科研人员欲利用上述系统和VP64蛋白促进特定基因表达，请设计促进细胞中已存在的基因X表达的方案。
（4）请写出CRISPR/Cas9及其改造产品的在科学研究中的应用。
21. 小豆起源于中国。栽培小豆种皮多为红色，此外还有白色、绿色、褐色等各种类型。
（1）为探究种皮颜色的遗传规律，用4个不同种皮颜色的小豆品种进行如下杂交实验。
①根据杂交实验Ⅰ结果推测，小豆种皮的颜色（红色、绿色和褐色）是由 ______对等位基因控制。杂交实验Ⅱ的F2白色种皮个体中杂合子的比例为 ______。
②有人根据以上杂交实验结果推测小豆种皮相关色素的代谢途径，如图1。
为探究R/r基因与B/b基因之间的位置关系，利用上述4个品种中的白色和绿色品种进行杂交实验，F1自交获得F2。在上述推测成立的情况下，若F2小豆的种皮颜色及比例为 ______，则说明R/r基因与B/b基因位于同源染色体上，且减数分裂时不发生交换。
（2）小豆种皮颜色与花青素等物质的种类有关，蛋白M1和M2调控花青素合成相关基因的表达。
①分别用带有M1和M2基因的质粒转化植株，得到M1和M2过表达植株，检测其花青素的含量，结果如图2。根据实验结果推测，M1基因 ______。
②研究发现，M2基因过表达植株的一些组织中M1的表达量升高。为研究M2与M1基因的关系，将M2蛋白与用M1基因的启动子部分片段制作的探针混合并电泳，结果如图3（生物素越多则条带颜色越深）。图3结果表明 ______。
③综合以上研究，请补充完善M1、M2、花青素合成的关系图（括号内填写“促进”或“抑制”），并从物质和能量的角度解释这种关系的意义。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、蓝细菌的遗传物质是DNA，因此其遗传信息储存在DNA（脱氧核糖核酸）中，A正确；
B、蓝细菌属于原核生物，其细胞中没有线粒体，B错误；
C、蓝细菌能进行光合作用制造有机物，因此内共生的蓝细菌可以为酵母菌提供能源物质，C正确；
D、该研究为叶绿体的内共生起源（内共生起源学说认为叶绿体源于原始真核细胞内共生的蓝藻）提供了证据，D正确。
故选：B。
酵母菌属于真核生物，蓝细菌属于原核生物，真核细胞和原核细胞的比较
比较项目
原核细胞
真核细胞
大小
较小
较大
主要区别
无以核膜为界限的细胞核，有拟核
有以核膜为界限的细胞核
细胞壁
除支原体外都有，主要成分是糖类和蛋白质
植物细胞有，主要成分是纤维素和果胶；动物细胞无；真菌细胞有，主要成分为多糖
生物膜系统
无生物膜系统
有生物膜系统
细胞质
有核糖体，无其他细胞器
有核糖体和其他细胞器
DNA存
在形式
拟核中：大型环状、裸露
质粒中：小型环状、裸露
细胞核中：DNA和蛋白质形成染色体
细胞质中：在线粒体、叶绿体中裸露存在
增殖方式
二分裂
无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
可遗传变异方式
基因突变
基因突变、基因重组、染色体变异
本题考查原核细胞和真核细胞的异同，首先要求考生明确酵母菌属于真核生物，蓝细菌属于原核生物，其次要求考生识记原核细胞和真核细胞的异同，能列表比较两者，再结合所学的知识准确答题。
2.【答案】A
【解析】解：A、植物体内的有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成，产生部位是线粒体基质，A错误；
B、由题图可知，H+进入液泡需要消耗ATP水解释放的能量，也需要载体蛋白，故为主动运输，B错误；
C、由题图可知，转运柠檬酸进出液泡的蛋白不同，C正确；
D、液泡中糖类、盐类等物质的浓度往往很高，导致成熟植物细胞质内的水分子大量进入液泡，因此可以调节植物细胞内的环境，D正确。
故选：A。
由图可知，H+进入液泡需要消耗能量，也需要载体蛋白，故跨膜方式为主动运输，液泡内的细胞液中H+浓度大于细胞质基质。柠檬酸2利用H+形成的浓度差与H+协同运输出液泡，属于主动运输。柠檬酸3进入液泡属于协助扩散。
本题考查学生对物质进出细胞的方式的理解和掌握，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用相关知识结合题干信息进行推理、判断。
3.【答案】B
【解析】解：A、由图可知，随着干旱时间的延长，二氧化碳的固定速率整体呈下降趋势，A错误；
B、干旱条件下，水分少，光合作用光反应阶段需要消耗水，故干旱可影响光反应。随着干旱时间延长，气孔导度下降，影响二氧化碳的吸收，可影响暗反应阶段，B正确；
C、胞间二氧化碳浓度也受细胞呼吸强度、光合作用强度等的影响，C错误；
D、降低气孔导度利于西洋参适应干旱环境，气孔导度减少可有效减少蒸腾作用水分的流失，D错误。
故选：B。
据图分析可知，随着干旱时间的延长，气孔导度在不断下降，二氧化碳吸收速率也在下降，胞间二氧化碳浓度先下降后升高。
本题考查光合作用的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
4.【答案】B
【解析】解：A、据左图可知，抑制RAD51基因的表达后，NEK7基因的表达也减弱了，可推测RAD51促进NEK7基因的表达，A正确；
B、抑制RAD51基因的表达后，TACC1和NEK7基因的表达减弱，接种于小鼠皮下后肿瘤出现的更晚，且体积更小，如果TACC1和NEK7基因是抑癌基因，其表达应该增强，与题意不符，B错误；
C、据图可知，抑制RAD51基因的表达后，TACC1和NEK7基因的表达减弱，说明RAD51可能通过TACC1和NEK7调控细胞的增殖，C正确；
D、据图可知，抑制RAD51基因的表达后，接种于小鼠皮下后肿瘤出现的更晚，且体积更小，肝癌预防或治疗可以RAD51作为靶点，D正确。
故选：B。
1、据图分析，与对照组相比，抑制RAD51基因的表达后，TACC1和NEK7基因的表达也减弱了，接种于小鼠皮下后肿瘤出现的更晚，且体积更小。
2、原癌基因负责调节细胞周期、控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因负责抑制细胞不正常增殖。
本题考查细胞癌变及原因的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。
5.【答案】C
【解析】解：A、图中正常人只有家族甲的Ⅱ-2和Ⅲ-2携带致病基因，即Ⅰ-1不含致病基因，但其两个儿子均患病，说明该病为伴X隐性遗传病，父亲的致病基因一定传给女儿，则家族甲中Ⅲ-2的致病基因来自Ⅰ-1，A错误；
B、若家族乙的RP为伴X染色体显性遗传病，则Ⅱ-5患病，其女儿一定患病，与遗传系谱图不符，B错误；
C、观察家族乙系谱图，如果是常染色体隐性遗传病，Ⅰ-2患病，Ⅰ-1和Ⅱ-5也患病，那么Ⅰ-1必然携带致病基因，题干中明确正常人中只有家族甲的Ⅱ-2和Ⅲ-2携带致病基因，所以排除。如果是伴X染色体显性遗传病，那么Ⅲ-4正常，其父Ⅱ-5必正常，但是Ⅱ-5却患病，所以排除。如果是伴X染色体隐性遗传病，Ⅰ-1正常，Ⅰ-2致病，那么他们的儿子全致病，女儿都正常，但是Ⅱ-1却患病，所以排除。如果是常染色体显性遗传病，符合系谱图的遗传规律，所以家族乙的RP为常染色体显性遗传病，家族乙的RP为常染色体显性遗传病（用B、b表示），家族乙中Ⅰ-1正常（bb），Ⅰ-2患病（B—），且Ⅱ-1患病，说明二者遗传给Ⅱ-1的基因不同，其基因型只能是Bb,则其为杂合子，C正确；
D、发病率不能在家系中计算，而应该在人群采取随机调查的形式计算，D错误。
故选：C。
1、由题意可知，正常人中家族甲有该致病基因携带者，说明在甲家族中该病为隐性遗传病，图中正常人只有家族甲的Ⅱ-2和Ⅲ-2携带致病基因，即Ⅰ-1不含致病基因，但其两个儿子均患病，说明甲家族中该病为伴X隐性遗传病。
2、观察家族乙系谱图，如果是常染色体隐性遗传病，Ⅰ-2患病，Ⅰ-1和Ⅱ-5也患病，那么Ⅰ-1必然携带致病基因，题干中明确正常人中只有家族甲的Ⅱ-2和Ⅲ-2携带致病基因，所以排除。如果是伴X染色体显性遗传病，那么Ⅲ-4正常，其父Ⅱ-5必正常，但是Ⅱ-5却患病，所以排除。如果是伴X染色体隐性遗传病，Ⅰ-1正常，Ⅰ-2致病，那么他们的儿子全致病，女儿都正常，但是Ⅱ-1却患病，所以排除。如果是常染色体显性遗传病，符合系谱图的遗传规律，所以家族乙的RP为常染色体显性遗传病。
本题结合遗传系谱图，考查人类遗传病的相关知识，要求考生识记人类遗传病的类型及特点，能根据系谱图及题干信息准确判断该遗传病的遗传方式，同时能结合图中及题中信息准确答题，有一定难度。
6.【答案】C
【解析】解：A、从实验图中可以看出，野生型杂种后代其生长更茂盛，体现了杂种优势现象，A正确；
B、左图中，突变型是D基因敲除后的，其突变型Co和C24的杂交后代与野生型的相比，其生长受到抑制，杂种优势现象受到抑制，说明D基因使杂种优势现象不明显，B正确；
CD、据题意及实验结果分析可知，D基因敲除会促进水杨酸含量的增加，进而抑制叶片生长，C错误；正确。
故选：C。
据题意及实验结果分析可知，D基因敲除会促进水杨酸含量的增加，进而抑制叶片生长。
本题考查育种的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
7.【答案】A
【解析】解：A、三倍体减数分裂过程中无法正常联会，因此不会形成四分体，A错误；
B、减数第一次分裂前期，同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换可导致染色单体上的基因重组，B正确；
C、三倍体减数分裂过程中联会发生紊乱，但可能会形成少量配子育性正常，C正确；
D、在减数分裂前的间期进行染色体的复制，导致核DNA分子数目加倍并出现染色单体，D正确。
故选：A。
减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
（2）减数第二次分裂：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
本题考查细胞的减数分裂，要求考生识记细胞减数分裂不同时期的特点，掌握减数分裂过程中染色体形态和数目变化规律，能结合所学的知识准确答题。
8.【答案】B
【解析】解：A、由图示可知，突触前神经元兴奋后，使突触前膜通过胞吐释放谷氨酸，A正确；
B、谷氨酸与突触后膜上受体结合后，导致突触后膜Na+通道开放，Na+内流，引起突触后神经元兴奋，B错误；
C、由图示可知，谷氨酸发挥作用后，会及时被突触前神经元和胶质细胞回收，C正确；
D、EAAT功能异常，可影响谷氨酸被突触前神经元回收，使谷氨酸持续发挥作用，导致癫痫发生，D正确。
故选：B。
1、突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜，突触前膜内含有突触小泡，突触后膜上含有神经递质的受体。
2、当有神经冲动传到神经末梢时，突触小泡与前膜融合，使前膜释放神经递质，作用于后模，使突触后膜发生电位变化。
本题主要考查兴奋在神经元之间的传递，意在考查学生的识记能力和分析能力，属于中档题。
9.【答案】A
【解析】解：A、一种病原体表面可能有多种抗原，一种抗原刺激机体产生一种特异性的抗体，所以一种病原体可能刺激机体产生多种抗体，A错误；
B、由图可以得出①中抗体与病原体表面的抗原发生特异性结合，B正确；
C、②中NK细胞通过FCR与抗体结合后被激活，释放胞毒颗粒裂解病原体，C正确；
D、免疫系统的功能包括防御、自稳、监控，机体排除病原体的功能属于免疫防御，D正确。
故选：A。
抗原
（1）概念：凡是能引起机体发生特异性免疫的物质，都属于抗原。
（2）特性：
①异物性：非机体自身成分以及自身衰老、死亡、癌变等的组织细胞。
②大分子性：抗原绝大多数是糖蛋白（或蛋白质），分子质量一般大于10000。细菌、病毒等被免疫细胞识别为抗原，是因为它们的表面有特殊的糖蛋白。癌细胞表面也有异常的糖蛋白，从而被效应T细胞识别。
③特异性：一种抗原有特定的化学基团（抗原决定簇）被免疫系统识别。抗原有特定的抗原决定簇。
本题考查了免疫调节的相关知识，意在考查考生理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识，对生物学问题作出准确的判断，难度适中。
10.【答案】C
【解析】解：A、据图可知，图中的BR浓度种子的萌发率都是提高，都是促进作用，没有抑制作用，没有表现出两重性，A正确；
B、BR可以促进拟南芥赤霉素不敏感突变体的种子的萌发，所以BR能不依赖赤霉素信号而促进种子萌发，B正确；
C、与野生型相比，拟南芥BR合成缺陷突变体的种子萌发对ABA的抑制作用更敏感，据此可知，BR并不能促进ABA对种子萌发的抑制，C错误；
D、在植物生长发育和适应环境变化的过程中，是多种激素相互协调、共同作用的结果，所以拟南芥种子萌发受多种激素共同调节，D正确。
故选：C。
据图可知，一定的BR浓度范围内，随着BR浓度升高，拟南芥赤霉素不敏感突变体的种子萌发率升高，超过一定的BR浓度范围内，随着BR浓度升高，拟南芥赤霉素不敏感突变体的种子萌发率不变。
本题考查其他植物激素的种类和作用的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。
11.【答案】B
【解析】解：A、异色瓢虫的活动范围小，可用样方法调查农田作物上异色瓢虫的种群密度和性别比例，A正确；
B、杀虫剂不能引发基因突变，杀虫剂使基因频率发生定向改变，B错误；
C、雌性个体相对很多，就可以繁殖更多的后代，有利于种群增长，C正确；
D、杀虫剂会通过食物链不断积累，从而影响其他生物种群数量，D正确。
故选：B。
现代生物进化理论的基本观点：①种群是生物进化的基本单位，②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。③其中突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
本题主要考查生物进化、种群的数量特征等知识，要求学生有一定的理解分析能力，能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
12.【答案】C
【解析】解：A、竹林在无人管理后有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体，发生的演替属于次生演替，A错误；
B、演替过程中发生的演替属于优势取代，因此竹林中的物种并非最终都会被麻栎林中的物种所取代，B错误；
C、演替过程中物种丰富度增加，因此麻栎林物种丰富度更高，自我调节能力高于人工移栽的竹林，C正确；
D、该演替是植物相互竞争的结果，与非生物环境也有关，D错误。
故选：C。
群落演替是指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。其主要类型有初生演替和次生演替；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。
本题考查演替的类型的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。
13.【答案】D
【解析】解：A、海藻和海草能进行光合作用，合成氧气和糖类等有机物，进而可提高水体溶解氧，并为鱼类提供食物，A正确；
B、混养方式中消费者促进了近海生态系统的物质循环，B正确；
C、“海洋牧场”净化水质属于生态功能，体现了生物多样性的间接价值，C正确；
D、生态位相似的物种形成竞争关系，因此构建“海洋牧场”时，应选择生态位差异较大的物种混养，D错误。
故选：D。
1、生物多样性的价值有直接价值（观赏、研究等作用）、间接价值（实现生态功能）和潜在价值（尚未明确的价值）。
2、生态位是指一个种群在生态系统中，在时间和空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。种间竞争是不同物种相互争夺资源和空间时产生的竞争作用，生态位越近的种群对资源和空间的需求越相似。
本题考查了生态系统的成分、生物多样性的价值的相关知识，属理解层次，意在考查考生能运用所学知识，对选项做出正确判断的能力。
14.【答案】C
【解析】解：A、乳酸菌、醋酸菌属于原核生物，酵母菌属于真核生物，A错误；
B、糖类的组成元素是C、H、O，不含N元素，故果蔬汁中的糖类物质可为益生菌提供碳源，但不能提供氮源，B错误；
C、果蔬汁发酵过程中需要防止杂菌污染，若出现杂菌污染可能导致发酵失败，甚至产生对人体有害的物质，C正确；
D、不同益生菌的生长条件不同，并不能在相同条件下进行发酵，需要根据所用益生菌的种类提供相适应的发酵条件，D错误。
故选：C。
1、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～25℃；反应中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。
2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动，其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。
本题考查发酵工程的相关知识，要求考生识记参与乳酸菌、醋酸菌和酵母菌的代谢类型和发酵的相关操作等知识，能结合所学的知识对选项进行分析判断。
15.【答案】D
【解析】解：A、给母畜注射促性腺激素可促使其超数排卵，A正确；
B、试管牛技术培育良种牛需要采用体外受精、胚胎移植等技术，而核移植技术培育良种牛需要采用核移植技术和胚胎移植技术，可见两者都需进行胚胎移植，B正确；
C、胚胎移植技术可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，C正确；
D、核移植技术属于无性生殖，其能实现良种牛的大量克隆，而试管牛技术属于有性生殖，不能实现良种牛的大量克隆，D错误。
故选：D。
试管动物和克隆动物的比较：
试管动物
克隆动物
生殖方式
有性生殖
无性生殖
技术手段
体外受精、胚胎移植
核移植技术、胚胎移植
遗传规律
遵循
不遵循
本题考查细胞核移植技术、体外受精技术，要求考生识记试管动物和克隆动物的培育过程，能对两者进行比较，再结合所学的知识准确答题。
16.【答案】溶酶体 氨基酸 与5天日龄线虫相比，野生型10和15天日龄泛素下调比例大幅增加，而长寿型线虫上调和下调比例不变 增强
【解析】解：（1）溶酶体内具有多种水解酶，秀丽隐杆线虫细胞内蛋白质可在溶酶体中降解，降解产生的氨基酸可被细胞回收重复利用。
（2）由图1柱形图数据可知，与5天日龄线虫相比，野生型10和15天日龄泛素下调比例大幅增加，而长寿型线虫上调和下调比例不变，表明秀丽隐杆线虫的衰老与蛋白质泛素化水平的下降有关。
（3）分析图2电泳图可知，加入去泛素化酶抑制剂对1日龄影响不大，但10日龄的野生型线虫泛素化蛋白含量明显增加，说明虫蛋白质泛素化水平下降，原因可能是随着线虫日龄增长，去泛素化酶的作用效果增强。
（4）根据题目信息，线虫日龄增长→去泛素化酶活性增强→泛素化水平下降→IFB-2蛋白和EPS-8蛋白的累积→肠道完整性的丧失、肌动蛋白过度聚合→线虫衰老。
故答案为：
（1）溶酶体 氨基酸
（2）与5天日龄线虫相比，野生型10和15天日龄泛素下调比例大幅增加，而长寿型线虫上调和下调比例不变
（3）增强
（4）去泛素化酶活性增强→泛素化水平下降→IFB-2蛋白和EPS-8蛋白的累积→肠道完整性的丧失、肌动蛋白过度聚合
1、题图分析：由图1可知，与长寿型相比，野生型秀丽隐杆线虫5日龄的上调和下调的泛素化肽段占改变的泛素化肽段的百分比没有改变。而10日龄和15日龄的下调比例增大。
由图2电泳结果可知。1日龄使用和不使用去泛酸化酶抑制剂，泛酸化蛋白的KDa值相差不大，而10日龄使用和不使用去泛酸化酶抑制剂，泛酸化蛋白的KDa值相差较大。
2、溶酶体主要分布在动物细胞中，是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
本题以研究蛋白质过度累积与寿命之间的关系为载体，考查蛋白质的功能和细胞器的相关知识，解题的关键是通过分析图示获取信息，结合所学知识准确解答。
17.【答案】呼吸以热能形式散失、流入分解者（流入重寄生蜂中） 蚜虫数量和僵蚜数量 A、C、E 间作枣树棉田中，初级寄生蜂种类多，重寄生蜂只寄生在初级寄生蜂F中，初级寄生蜂G和H 在此营养结构中无天敌，有足够数量的初级寄生蜂来捕食蚜虫
【解析】解：（1）同化量包括呼吸以热能形式散失的能量和用于生长发育繁殖的能量，用于生长发育繁殖的能量包括流入下一营养级（流入重寄生蜂的能量），流入分解者的能量和未被利用的能量。
（2）随机取样之后统计蚜虫的数量从而计算出蚜虫种群密度，统计僵蚜的数量，计算出被寄生率。
（3）①要用多对引物一次鉴定出多种生物，需要每种生物有对应的引物与其配对，引物之间不能互补配对，扩增的产物长度要有所不同，以便在电泳时可以区分出不同生物的片段，故选：ACE。
②从电泳图可知，僵蚜1是蚜虫B，僵蚜2是蚜虫C，而僵蚜1中检测出初级寄生蜂F，说明初级寄生蜂F寄生在蚜虫B中，则能量从蚜虫B流向初级寄生蜂F，同理可知，蚜虫C的能量流向了初级寄生蜂F和G。最后一个电泳中，僵蚜1中存在重寄生蜂I和K，则证明初级寄生蜂F的能量流向了重寄生蜂I和K，而僵蚜2中存在重寄生蜂I的DNA，则证明初级寄生蜂F和G的能量流向了重寄生蜂I，那么营养结构图如下图所示：
。
（4）间作枣树棉田中初级寄生蜂种类数量较多所以可以捕食较多的蚜虫，其次重寄生蜂只寄生在初级寄生蜂F中，只会使初级寄生蜂F的数量有所减少，而初级寄生蜂G和H不会减少，依旧捕食蚜虫间作枣树棉田中，重寄生蜂只寄生在初级寄生蜂F中，初级寄生蜂G和H在此营养结构中无天敌，有足够数量的初级寄生蜂来捕食蚜虫。
故答案为：
（1）呼吸以热能形式散失、流入分解者（流入重寄生蜂中）
（2）蚜虫数量和僵蚜数量
（3）①A、C、E
②
（4）间作枣树棉田中，初级寄生蜂种类多，重寄生蜂只寄生在初级寄生蜂F中，初级寄生蜂G和H 在此营养结构中无天敌，有足够数量的初级寄生蜂来捕食蚜虫
1、生态系统能量的最终来源为太阳光能，流经生态系统的总能量为生产者固定的太阳能总量。每一营养级中能量的去向为：呼吸作用散失，被下一营养级同化，被分解者分解。能量单向流动且逐级递减。
2、样方法调察时，个体的统计，遵循计上不计下，计左不计右规则。在被调查种群的生存环境内随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度，在抽样时要使总体中每一个个体被抽选的机会均等。
本题综合考查种间关系、生态系统能量流动和PCR技术的相关知识，目的考查学生对所学知识的理解与运用，题目综合性较强。
18.【答案】促性腺激素 性腺 TD小鼠表现出认知障碍、嗅觉缺陷、生育能力低下等症状 显微镜 ACD
【解析】解：（1）下丘脑可通过下丘脑-垂体-腺体轴调节相关腺体的活动，分级调节。若下丘脑分泌的GnRH缺乏，导致垂体分泌的促性腺激素不足，促性腺激素可促进性腺的生长和发育，因此缺乏下丘脑分泌的GnRH最终会导致性腺发育不良。
（2）①由题干信息可知，唐氏综合征（DS）患者常表现出认知障碍、嗅觉缺陷、生育能力低下等症状。分析图1和图2可知，TD小鼠具有认知障碍、嗅觉缺陷、生育能力低下等类似DS的症状，因此可作为人类DS的动物模型。
②对应神经细胞可利用显微镜观察。
③A、DS与GnRH的分泌不足有关，向成年TD小鼠注射适量GnRH，气味辨别能力和迷宫实验得分提高，A正确；
B、向成年TD小鼠注射适量GnRH，由于成年的神经细胞是高度分化的细胞，不分裂，因此不能增加神经元的数量，B错误；
C、将新生野生型小鼠GnRH神经元移植到成年TD小鼠相关脑区，GnRH分泌增多，气味辨别能力和迷宫实验得分提高，C正确；
D、在C处理的同时，注射特异性抑制GnRH释放的肉毒神经毒素，导致GnRH分泌量减少，气味辨别能力和迷宫实验得分无明显变化，D正确。
故选：ACD。
（3）实验目的是验证过表达miR-200基因可以改善DS患者气味辨别能力和认知能力，根据实验设计原则和题干给出的可选择步骤，实验过程如下：
第1组用成年TD小鼠不做处理，属于对照组；结果为+；
第2组用成年TD小鼠加入腺病毒载体，也属于对照组，排除载体的干扰，结果为+；
第3组用TD小鼠，将含有miR-200基因的腺病毒载体导入GnRH神经元，小鼠的辨识能力提高，可为++；
第4组成年野生型小鼠不做处理，实验结果为+++。如表所示：
组别
小鼠类型和处理
气味辨别能力和认知能力（加号越多表示能力越强）
1
②③
+
2
②④
+
3
②⑤
++
4
①③
+++
故答案为：
（1）促性腺激素 性腺
（2）①TD小鼠表现出认知障碍、嗅觉缺陷、生育能力低下等症状 ②显微镜 ③ACD
（3）
组别
小鼠类型和处理
气味辨别能力和认知能力（加号越多表示能力越强）
1
②③
+
2
②④
+
3
②⑤
++
4
①③
+++
题图分析：图1中，与野生型相比，TD小鼠对1、2两种气味的嗅闻时间相对值都较短，说明TD小鼠嗅觉缺陷。图2柱形图显示，TD显示迷宫实验得分较低，说明TD小鼠认知存在障碍。
本题考查激素调节的相关知识，目的考查学生应用所学知识解决实际问题的能力，题目难度中等。
19.【答案】化石 化石、遗传物质检测和分析、基因流入 特异性大量扩增目基因
【解析】解：（1）化石为研究生物进化提供了最直接、最重要的证据。上述材料中，从化石、遗传物质检测和分析以及基因流入等方面为“古老型人类与早期现代人有过基因交流”这一观点提供了证据。
（2）PCR技术有特定的引物，能特异性且大量扩增目的基因，解决了化石中残留的DNA非常少，且容易受到外界污染的问题。
（3）青藏高原海拔高，空气稀薄，缺氧，为了适应这种环境，需要红细胞增多，野生型EPAS1基因表达会导致红细胞过度增多，诱发高原红细胞增多症，而EPAS1突变基因只会轻微提高红细胞水平，降低了高原性疾病的发生，因而更适应高原环境，所以来源于丹尼索瓦人的EPAS1突变基因在青藏高原世居藏族人群中的基因频率远高于低海拔地区人群。
（4）应该辩证的看待“突变基因（SLC16A11）会影响脂质代谢，使细胞内脂肪含量升高，导致东亚人患糖尿病风险增大”这一现象，突变基因（SLC16A11）会影响脂质代谢，使细胞内脂肪含量升高，这能有利于抵御当时的寒冷环境，同时能应对当时的饥饿条件。现如今糖尿病已经成为危害人类健康的一重大疾病，而这一疾病的重大诱因为肥胖，因此有人开始质疑突变基因（SLC16A11）的留存，但是肥胖并不是Ⅱ型糖尿病的唯一诱因，而且引起肥胖的原因不止和这一突变基因（SLC16A11）有关，与现代人的生活饮食条件也密切相关，因此不能完全把责任追加到突变基因（SLC16A11）上来。
故答案为：
（1）化石 化石、遗传物质检测和分析、基因流入
（2）特异性大量扩增目基因
（3）EPAS1突变基因在青藏高原会轻微提高红细胞水平，降低了高原性疾病的发生，更有利于丹尼索瓦人应对这种高原环境
（4）应辩证看待这一问题，一是Ⅱ型糖尿病的发病机理复杂，肥胖只是其中一种重要诱因；二是引起肥胖的原因也比较复杂，不止与突变基因（SLC16A11）有关，还与现代人的生活饮食有关
1、许多证据都可证明生物有共同祖先，化石证据是研究进化最直接、最重要的据证。
2、现代生物进化理论认为：生物进化的单位是种群，生物进化的实质是种群基因频率的改变，引起生物进化的因素包括突变、自然选择、迁入和迁出、非随机交配、遗传漂变等；可遗传变异为生物进化提供原材料，可遗传变异包括基因突变、染色体变异、基因重组，基因突变和染色体变异统称为突变；自然选择决定生物进化的方向；隔离导致新物种的形成。
本题以材料为载体，考查生物进化、PCR技术以及糖代谢的相关知识，目的考查学生对所学知识的理解和灵活运用。
20.【答案】碱基互补配对 基因突变 100 dCas9能抑制基因表达，sgRNA的结合位置距RNA聚合酶结合位点越近，对基因表达的抑制作用越强
【解析】解：（1）sCRISPR/Cas9系统基因编辑技术中的gRNA可通过碱基互补配对原则与目的基因特异性结合，进而特异性的识别目的基因；然后随机插入、删除或替换部分碱基将导致基因结构的改变，因此属于基因突变。
（2）由图3柱形图可知，对照组的红色荧光强度相对值为1000，sgRNA3组的荧光强度相对值约为10，故对照组的红色荧光强度约为sgRNA3组的1000÷10=100倍。由实验结果可知，sgRNA1组和对照组的荧光强度相对值相同，sgRNA2组和sgRNA3组的荧光强度降低，说明sgRNA距离转录起始点越近，抑制目的基因表达作用越强。
（3）VP64蛋白可结合RNA聚合酶，激活基因的转录，但VP64蛋白无法识别或结合特定的DNA片段，而sgRNA具有识别作用，因此可根据基因X的序列设计sgRNA，使其能识别X基因的RNA聚合酶识别序列，让VP64蛋白与该sgRNA结合形成复合体。
（4）利用CRISPR/Cas9及其改造产品可实现定点诱变、抑制有害基因或致病基因的表达等。
故答案为：
（1）碱基互补配对基因突变
（2）100 dCas9能抑制基因表达，sgRNA的结合位置距RNA聚合酶结合位点越近，对基因表达的抑制作用越强
（3）根据X基因的RNA聚合酶结合位点上游序列设计sgRNA，合成相应基因并构建基因表达载体；构建dCas9-VP64的融合蛋白表达载体；将上述表达载体导入受体细胞
（4）定点诱变某基因或促进、抑制某基因表达，通过性状改变研究该基因的功能
1、CRISPR/Cas9系统基因编辑技术是利用该基因表达系统中的引导RNA能识别并结合特定的DNA序列，从而引导Cas9蛋白结合到相应位置并剪切DNA，最终实现对靶基因序列的编辑。
2、基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：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--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
本题主要考查基因工程的相关知识，意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
21.【答案】2对或2对以上 褐色：红色：白色：绿色=6：3：4：3 抑制花青素合成相关基因的表达 M2基因过表达会促进M1的表达量升高
【解析】解：（1）①杂交实验Ⅰ结果中F2总和为16，性状分离比为9：3：4，为9：3：3：1的变式，可推测小豆种皮的颜色（红色、绿色和褐色）是由2对或2对以上等位基因控制。杂交实验Ⅱ的F2的结果总和为16，也为9：3：3：1的变式，F2白色种皮个体为，其中纯合子占两份、杂合子占两份，故F2白色种皮个体中杂合子的比例为÷=。
②根据图1可知，白色个体基因型为rr____，红色个体基因型为R_gg_，绿色个体基因型为R_G_bb,褐色个体基因型为R_G_B_。在杂交实验Ⅰ中，根据F2的性状分离比可推出F1褐色基因型为RRGgBb,亲本红色和绿色个体只生出褐色个体，可得出绿色小豆基因型为RRGGbb、红色小豆基因型为RRggBB。在杂交实验Ⅱ中，F2中出现白色小豆，但无绿色小豆，可推出F1褐色基因型为RrGgBB，亲本白色和褐色个体只生出褐色个体，可得出白色小豆基因型为rrggBB、褐色小豆基因型为RRGGBB。将上述4个品种中的白色rrggBB和绿色品种RRGGbb进行杂交实验，F1RrGgBb自交获得F2。若R/r基因与B/b基因位于同源染色体上，且减数分裂时不发生交换，则F2小豆种皮基因型有（BBrr、bbRR、BbRr）×（GG、gg、Gg）共9种，颜色及比例为褐色（RrG_Bb）：红色（RRggbb+RrggBb）：白色（rr__BB）：绿色（RRG_bb）=6：3：4：3。
（2）①蛋白M1和M2调控花青素合成相关基因的表达，由图2可知，与对照组相比，M1基因过表达时，花青素的含量更低，所以M1基因会抑制花青素合成相关基因的表达。
②由图3可知，M2基因过表达会促进M1的表达量升高，从而抑制花青素合成相关基因的表达，使花青素的含量保持平衡。
③综合以上研究，M2蛋白促进花青素合成相关基因的表达，M2蛋白促进M1基因的表达，M1蛋白抑制花青素合成相关基因的表达。
故答案为：
（1）①2对或2对以上
②褐色：红色：白色：绿色=6：3：4：3
（2）①抑制花青素合成相关基因的表达
②M2基因过表达会促进M1的表达量升高
③抑制 促进 促进
1、杂交实验Ⅰ结果中F2总和为16，性状分离比为9：3：4，为9：3：3：1的变式，可推测小豆种皮的颜色（红色、绿色和褐色）是由2对或2对以上等位基因控制。
2、根据图1可知，白色个体基因型为rr____，红色个体基因型为R_gg_，绿色个体基因型为R_G_bb,褐色个体基因型为R_G_B_。在杂交实验Ⅰ中，根据F2的性状分离比可推出F1褐色基因型为RRGgBb,亲本红色和绿色个体只生出褐色个体，可得出绿色小豆基因型为RRGGbb、红色小豆基因型为RRggBB。在杂交实验Ⅱ中，F2中出现白色小豆，但无绿色小豆，可推出F1褐色基因型为RrGgBB，亲本白色和褐色个体只生出褐色个体，可得出白色小豆基因型为rrggBB、褐色小豆基因型为RRGGBB。
本题考查基因突变和基因的自由组合定律，要求考生理解基因自由组合定律的实质及应用，有一定难度。
2022-2023学年北京市西城区高三（上）期末生物试卷
1. 研究者改造蓝细菌和酵母菌，使蓝细菌成为酵母细胞的内共生体。改造后的酵母菌在光照条件下，能在无碳培养基中繁殖15～20代。下列叙述错误的是（ ）
A. 蓝细菌的遗传信息储存在脱氧核糖核酸中
B. 蓝细菌和酵母菌都依赖线粒体进行有氧呼吸
C. 内共生的蓝细菌可以为酵母菌提供能源物质
D. 该研究为叶绿体的内共生起源提供了证据
2. 植物体内的有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成，而后进入细胞质基质，再通过液泡膜上的载体蛋白进入到液泡；当液泡中有机酸浓度达到一定水平，会被运出液泡进入降解途径（如图）。下列叙述错误的是（ ）
A. 有机酸的产生部位是线粒体内膜 B. H+进入液泡的方式属于主动运输
C. 转运柠檬酸进出液泡的蛋白不同 D. 液泡可以调节植物细胞内的环境
3. 西洋参易受干旱胁迫而影响生长。检测西洋参在重度干旱条件下光合作用的相关指标，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. CO2的固定速率随着干旱时间的延长而上升
B. 干旱既影响光反应又影响暗反应
C. 胞间CO2浓度仅受气孔导度影响
D. 降低气孔导度不利于西洋参适应干旱环境
4. RAD51基因在肝癌组织中高表达。将重组载体导入肝癌细胞（以抑制RAD51基因的表达），然后将一部分肝癌细胞接种于小鼠皮下，另一部分培养72h后检测有丝分裂相关基因表达情况，结果如图。下列推测不合理的是（ ）
A. RAD51促进NEK7基因的表达
B. TACC1和NEK7基因是抑癌基因
C. RAD51可能通过TACC1和NEK7调控细胞的增殖
D. RAD51有望成为肝癌预防或治疗的靶点
5. 视网膜色素变性（RP）是一种遗传病，多个基因与之有关。对两个家族22人的基因检测显示，两个家族的RP均为单个基因的突变所致，正常人中只有家族甲的Ⅱ-2和Ⅲ-2携带致病基因。据此可以判断（ ）
A. 家族甲中Ⅲ-2的致病基因来自Ⅱ-2 B. 家族乙的RP为伴X染色体显性遗传病
C. 家族乙中的Ⅱ-1为杂合子 D. RP在人群中的发病率约为
6. 杂种优势是指杂种一代在生活力、繁殖力等性状方面超过双亲的现象。以拟南芥的两个野生型株系（Co和C24）及其D基因敲除突变型进行杂交实验，检测叶片长度及水杨酸含量，结果如图。相关叙述错误的是（ ）
A. 拟南芥具有杂种优势现象 B. D基因使杂种优势现象更明显
C. D基因可促进水杨酸含量提升 D. 水杨酸含量过高抑制叶片生长
7. 某三倍体百合的体细胞中有36条染色体。在其花粉形成过程中，不会出现（ ）
A. 前期Ⅰ形成18个四分体 B. 染色单体上的基因重组
C. 一部分配子育性正常 D. 染色体在减数分裂前的间期进行复制
8. 癫痫是一种神经系统疾病，与谷氨酸（脑中主要的兴奋性递质）代谢异常有关。癫痫发病时，患者脑内谷氨酸浓度升高且在发作后长时间内保持高水平。谷氨酸在脑内的代谢过程如图。下列叙述错误的是（ ）
A. 突触前神经元兴奋引发突触小体通过胞吐释放谷氨酸
B. 谷氨酸与受体结合使突触后神经元Na+通过通道蛋白大量外流
C. 突触前神经元和胶质细胞均可回收谷氨酸
D. EAAT功能异常可能导致癫痫
9. 当病原体被抗体包被形成的颗粒较大而无法被巨噬细胞吞噬时，NK细胞可释放胞毒颗粒裂解病原体（如图）。下列叙述错误的是（ ）
A. 一种病原体只能激活机体产生一种抗体
B. ①中抗体与病原体表面的抗原发生特异性结合
C. ②中NK细胞通过FCR与抗体结合后被激活
D. 机体排除病原体的功能属于免疫防御
10. 油菜素内酯（BR）是一类植物激素。用不同浓度的BR处理拟南芥赤霉素不敏感突变体的种子，结果如图。与野生型相比，拟南芥BR合成缺陷突变体的种子萌发对ABA的抑制作用更敏感。下列分析错误的是（ ）
A. BR对种子萌发的调节作用没有表现出两重性
B. BR能不依赖赤霉素信号而促进种子萌发
C. BR可以促进ABA对种子萌发的抑制
D. 拟南芥种子萌发受多种激素共同调节
11. 异色瓢虫种群的性别比例有一定的可塑性，能够反映环境胁迫的强度。用一定浓度的杀虫剂处理异色瓢虫，结果如图。下列分析错误的是（ ）
A. 可通过样方法调查异色瓢虫种群的性别比例
B. 杀虫剂引发的基因突变使性别比例定向改变
C. 雌性占比高可能有利于提高种群的出生率
D. 杀虫剂可通过食物链影响其他生物种群数量
12. 某人工移栽的竹林在无人管理后发生演替，如图所示。相关分析正确的是（ ）
A. 竹林在无人管理后发生的演替属于原生演替
B. 竹林中的物种最终都会被麻栎林中的物种所取代
C. 麻栎林的自我调节能力高于人工移栽的竹林
D. 该演替是植物相互竞争的结果，与非生物环境无关
13. 为解决海水养殖鱼虾导致近海水体污染问题，科研人员将海藻、海草与鱼、虾、贝混养以构建“海洋牧场”，提高了经济效益和生态效益。下列分析错误的是（ ）
A. 海藻和海草可提高水体溶解氧，并为鱼类提供食物
B. 混养方式促进了近海生态系统的物质循环
C. “海洋牧场”净化水质体现了生物多样性的间接价值
D. 构建“海洋牧场”时，应选择生态位相似的物种混养
14. 目前市场上的果蔬汁发酵产品所利用的菌种主要为乳酸菌，而利用酵母菌、醋酸菌、乳酸菌等多种益生菌混合发酵果蔬汁风味更协调、营养更丰富。相关叙述正确的是（ ）
A. 乳酸菌、醋酸菌和酵母菌均属于原核生物
B. 果蔬汁中的糖类物质可为益生菌提供碳源和氮源
C. 果蔬汁发酵过程中需要防止杂菌污染
D. 混菌发酵是把所有益生菌混合并在相同条件下发酵
15. 试管牛技术和核移植技术已应用于培育良种牛。相关叙述错误的是（ ）
A. 需要注射促性腺激素促进供卵母牛超数排卵
B. 试管牛技术和核移植技术培育良种牛均需进行胚胎移植
C. 进行胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
D. 试管牛技术和核移植技术均可实现良种牛的大量克隆
16. 秀丽隐杆线虫是生物学研究的模式生物，其平均寿命为19天。秀丽隐杆线虫随着日龄增长往往出现蛋白质清除功能障碍，导致体内蛋白质累积。为研究蛋白质过度累积与寿命之间的关系，进行了系列实验。
（1）在秀丽隐杆线虫细胞内，蛋白质可在 ______（细胞器）中降解，降解产生的 ______可被细胞重复利用。
（2）泛素化是蛋白质降解的另一途径，被贴上泛素（一种小分子蛋白质）“标签”的蛋白质（即泛素化蛋白）可被蛋白酶体识别并降解。分别提取野生型和长寿型不同日龄线虫的总蛋白，用胰蛋白酶分解后，统计泛素化肽段的数量。与1日龄相比，其他日龄线虫中数量上调和下调的泛素化肽段占改变的泛素化肽段的百分比如图1所示。图中数据显示 ______，表明秀丽隐杆线虫的衰老与蛋白质泛素化水平的下降有关。
（3）用去泛素化酶抑制剂处理1日龄和10日龄野生型线虫，检测线虫泛素化蛋白质的含量，电泳结果如图2所示。由实验结果推测，线虫蛋白质泛素化水平下降，原因可能是随着线虫日龄增长，去泛素化酶的作用效果 ______。
（4）研究者进一步锁定了两个抗衰靶标基因IFB-2和EPS-8（IFB-2蛋白的累积可能导致肠道完整性的丧失，EPS-8蛋白的累积造成肌动蛋白过度聚合），敲除IFB-2或EPS-8基因均可显著延长线虫寿命。综合以上实验结果，完善图3的蛋白质过度累积与线虫衰老的关系图（用箭头和文字）。
17. 蚜虫危害农业生产，为利用蚜虫的寄生性天敌保护农作物，开展了下列研究。
（1）蚜虫体内寄生蜂种类多，可分为初级寄生蜂和重寄生蜂。初级寄生蜂将卵产于蚜虫体内，幼虫取食蚜虫组织导致蚜虫死亡，形成僵蚜。重寄生蜂可从初级寄生蜂体内获得营养。初级寄生蜂同化的能量的去向有 ______（写出两个）。
（2）对棉田中的蚜虫进行监测，可在棉田中随机选取样方，记录样方中 ______，得出蚜虫的种群密度和被寄生率。
（3）为构建棉田中蚜虫与寄生蜂之间的营养结构模型，利用PCR技术对僵蚜中的蚜虫和寄生蜂种类进行了检测。
①为了能够一次性鉴定出多种目标生物，同时加入一个PCR体系的多对引物应该满足 ______。
A.每对引物扩增的序列对应一种昆虫
B.每对引物扩增的序列对应多种昆虫
C.每对引物扩增的产物长度不同
D.每对引物扩增的产物长度相同
E.所有引物之间不能相互配对
F.所有引物的长度相同
②从僵蚜中提取DNA样本，加入与四种蚜虫对应的引物进行PCR，扩增产物进行电泳；同样的原理检测僵蚜中的初级寄生蜂和重寄生蜂，结果如图1。请据此绘制出营养结构图（用字母和箭头表示）。
（4）通过上述方法，构建了单作棉田和间作枣树棉田的定量食物网，如图2（每个物种所在方框的宽窄代表相对数量）。与单作棉田相比，间作枣树棉田不易发生蚜虫灾害。由图2推测原因可能是 ______。
18. 唐氏综合征（DS）患者常表现出认知障碍、嗅觉缺陷、生育能力低下等症状，这与一种促性腺激素释放激素（GnRH）缺乏症的症状非常相似。科研人员对DS与GnRH的关系进行了研究。
（1）DS患者生育能力低下，可能是由于下丘脑GnRH神经元分泌的GnRH缺乏，导致垂体分泌 ______不足，使 ______发育不良所致。
（2）为探究DS与GnRH的关系，研究者创建了TD小鼠模型来模拟人类的DS病程。
①对不同发育阶段的野生型和TD小鼠进行气味辨别能力和认知能力检测，结果如图1、图2。TD小鼠可作为人类DS的动物模型，依据是 ______。
②利用 ______观察TD小鼠下丘脑，发现TD小鼠GnRH神经元数量明显少于野生型小鼠，据此推测DS与GnRH的分泌不足有关。
③支持上述推测的实验结果包括 ______。
A.向成年TD小鼠注射适量GnRH，气味辨别能力和迷宫实验得分提高
B.向成年TD小鼠注射适量GnRH，GnRH神经元数量增加
C.将新生野生型小鼠GnRH神经元移植到成年TD小鼠相关脑区，气味辨别能力和迷宫实验得分提高
D.在C处理的同时，注射特异性抑制GnRH释放的肉毒神经毒素，气味辨别能力和迷宫实验得分无明显变化
（3）研究发现TD小鼠和DS患者GnRH神经元中miR-200（一种微小 RNA）显著减少。研究者提出假设：过表达miR-200基因可以改善DS患者气味辨别能力和认知能力。请从①～⑤中选择小鼠和处理，以验证上述假设。写出相应组合并预期实验结果。
①成年野生型小鼠
②成年TD小鼠
③不做处理
④将腺病毒载体导入GnRH神经元
⑤将含有miR-200基因的腺病毒载体导入GnRH神经元
组别
小鼠类型和处理
气味辨别能力和认知能力（加号越多表示能力越强）
1
②③
+
2
3
4
19. 学习以下材料，回答问题。
古老型人类与早期现代人的基因交流关于人类的起源与进化问题，早期研究普遍认为已灭绝的古老型人类与早期现代人自分离后独立发展，后期没有基因交流，这一假说被称为“替代说”。但后续的很多证据都对此学说提出了质疑和挑战。
出土于罗马尼亚的距今 3.4～3.6万年的古人类化石，属于尼安德特人和早期现代人形态特征的镶嵌体；一具出土于葡萄牙的距今约2.45万年的儿童骨骼化石，同时具有许多早期现代人和尼安德特人的形态特征。这些化石的发现给支持古老型人类与早期现代人有过基因交流这一观点的研究者极大的信心。
获取古人类化石中的遗传物质进行检测和分析，成为探究古人类之间联系的关键。对一具木乃伊的 DNA分子进行克隆是获取古代DNA序列的第一次成功。随着PCR技术的出现，低成本、大规模获取古人类化石中的遗传物质成为可能。由于古代线粒体DNA序列比其他序列更容易获得，所以最早的研究集中于线粒体基因。随着技术的发展，科学家后续展开了全方位的核基因检测。研究显示，当今现代人基因组中的尼安德特人基因比例为1.8%～2.6%，另一种古老型人类丹尼索瓦人也为现代人贡献了基因。
已灭绝的古老型人类的基因流入与现代人的环境适应能力密切相关。藏族人身体中普遍携带的 EPAS1突变基因很有可能来源于丹尼索瓦人。在高海拔地区，低氧激活野生型EPAS1基因表达，易导致红细胞过度增多，诱发高原红细胞增多症，存在于藏族人中的EPAS1突变基因只会轻微提高红细胞水平，降低了高原性疾病的发生。
古老型人类的基因流入对现代人的健康也造成了一定程度的影响。在尼安德特人基因组中发现了丰富的基因变异类型，其中一些基因可能使现代人对糖尿病、肝硬化、红斑狼疮、局限性肠炎等疾病更加敏感。
（1）研究生物进化最直接、最重要的证据是 ______。上述材料中，科学家对古人类和当今现代人在 ______方面的研究结果，为“古老型人类与早期现代人有过基因交流”这一观点提供了证据。
（2）由于化石中残留的DNA非常少，且容易受到外界污染（如微生物DNA、操作人员的DNA），而PCR技术可以 ______，因此可以通过此项技术获取古DNA。
（3）来源于丹尼索瓦人的EPAS1突变基因在青藏高原世居藏族人群中的基因频率远高于低海拔地区人群，请分析原因。
（4）来源于尼安德特人的一种突变基因（SLC16A11）存在于约20%的东亚人中。该基因会影响脂质代谢，使细胞内脂肪含量升高。携带这一基因的人患Ⅱ型糖尿病（肥胖是导致Ⅱ型糖尿病的重要因素）的风险平均要比其他人高25%。有人认为这是进化过程中的一个失误，请评价这个观点。
20. CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术，科研人员对其进行了一系列改造。
（1）Cas9蛋白能与人工设计的sgRNA形成复合体（如图1）。复合体中的sgRNA与目的基因按照 ______原则特异性结合。复合体在sgRNA引导下结合目的基因，Cas9蛋白切割目的基因造成双链断裂，细胞在修复断裂的DNA时会随机插入、删除或替换部分碱基对，从而引发 ______。
（2）将编码Cas9蛋白的基因改造后形成新基因dCas9，与Cas9蛋白相比，dCas9蛋白失去剪切活性，但与sgRNA结合等功能不变。构建能够表达dCas9的质粒A，设计一系列与红色荧光蛋白基因（RFP基因）上游不同部位结合的sgRNA序列（如图2），并以此为依据构建能表达sgRNA的质粒B，将质粒A、B共同导入含有 RFP基因的大肠杆菌，测定大肠杆菌红色荧光强度，实验结果如图3所示。实验结果显示，对照组的红色荧光强度约为sgRNA3组的 ______倍。由实验结果可以得出：______。
（3）VP64蛋白可结合RNA聚合酶，激活基因的转录，但VP64蛋白无法识别或结合特定的DNA片段。科研人员欲利用上述系统和VP64蛋白促进特定基因表达，请设计促进细胞中已存在的基因X表达的方案。
（4）请写出CRISPR/Cas9及其改造产品的在科学研究中的应用。
21. 小豆起源于中国。栽培小豆种皮多为红色，此外还有白色、绿色、褐色等各种类型。
（1）为探究种皮颜色的遗传规律，用4个不同种皮颜色的小豆品种进行如下杂交实验。
①根据杂交实验Ⅰ结果推测，小豆种皮的颜色（红色、绿色和褐色）是由 ______对等位基因控制。杂交实验Ⅱ的F2白色种皮个体中杂合子的比例为 ______。
②有人根据以上杂交实验结果推测小豆种皮相关色素的代谢途径，如图1。
为探究R/r基因与B/b基因之间的位置关系，利用上述4个品种中的白色和绿色品种进行杂交实验，F1自交获得F2。在上述推测成立的情况下，若F2小豆的种皮颜色及比例为 ______，则说明R/r基因与B/b基因位于同源染色体上，且减数分裂时不发生交换。
（2）小豆种皮颜色与花青素等物质的种类有关，蛋白M1和M2调控花青素合成相关基因的表达。
①分别用带有M1和M2基因的质粒转化植株，得到M1和M2过表达植株，检测其花青素的含量，结果如图2。根据实验结果推测，M1基因 ______。
②研究发现，M2基因过表达植株的一些组织中M1的表达量升高。为研究M2与M1基因的关系，将M2蛋白与用M1基因的启动子部分片段制作的探针混合并电泳，结果如图3（生物素越多则条带颜色越深）。图3结果表明 ______。
③综合以上研究，请补充完善M1、M2、花青素合成的关系图（括号内填写“促进”或“抑制”），并从物质和能量的角度解释这种关系的意义。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、蓝细菌的遗传物质是DNA，因此其遗传信息储存在DNA（脱氧核糖核酸）中，A正确；
B、蓝细菌属于原核生物，其细胞中没有线粒体，B错误；
C、蓝细菌能进行光合作用制造有机物，因此内共生的蓝细菌可以为酵母菌提供能源物质，C正确；
D、该研究为叶绿体的内共生起源（内共生起源学说认为叶绿体源于原始真核细胞内共生的蓝藻）提供了证据，D正确。
故选：B。
酵母菌属于真核生物，蓝细菌属于原核生物，真核细胞和原核细胞的比较
比较项目
原核细胞
真核细胞
大小
较小
较大
主要区别
无以核膜为界限的细胞核，有拟核
有以核膜为界限的细胞核
细胞壁
除支原体外都有，主要成分是糖类和蛋白质
植物细胞有，主要成分是纤维素和果胶；动物细胞无；真菌细胞有，主要成分为多糖
生物膜系统
无生物膜系统
有生物膜系统
细胞质
有核糖体，无其他细胞器
有核糖体和其他细胞器
DNA存
在形式
拟核中：大型环状、裸露
质粒中：小型环状、裸露
细胞核中：DNA和蛋白质形成染色体
细胞质中：在线粒体、叶绿体中裸露存在
增殖方式
二分裂
无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
可遗传变异方式
基因突变
基因突变、基因重组、染色体变异
本题考查原核细胞和真核细胞的异同，首先要求考生明确酵母菌属于真核生物，蓝细菌属于原核生物，其次要求考生识记原核细胞和真核细胞的异同，能列表比较两者，再结合所学的知识准确答题。
2.【答案】A
【解析】解：A、植物体内的有机酸主要通过有氧呼吸第二阶段合成，产生部位是线粒体基质，A错误；
B、由题图可知，H+进入液泡需要消耗ATP水解释放的能量，也需要载体蛋白，故为主动运输，B错误；
C、由题图可知，转运柠檬酸进出液泡的蛋白不同，C正确；
D、液泡中糖类、盐类等物质的浓度往往很高，导致成熟植物细胞质内的水分子大量进入液泡，因此可以调节植物细胞内的环境，D正确。
故选：A。
由图可知，H+进入液泡需要消耗能量，也需要载体蛋白，故跨膜方式为主动运输，液泡内的细胞液中H+浓度大于细胞质基质。柠檬酸2利用H+形成的浓度差与H+协同运输出液泡，属于主动运输。柠檬酸3进入液泡属于协助扩散。
本题考查学生对物质进出细胞的方式的理解和掌握，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用相关知识结合题干信息进行推理、判断。
3.【答案】B
【解析】解：A、由图可知，随着干旱时间的延长，二氧化碳的固定速率整体呈下降趋势，A错误；
B、干旱条件下，水分少，光合作用光反应阶段需要消耗水，故干旱可影响光反应。随着干旱时间延长，气孔导度下降，影响二氧化碳的吸收，可影响暗反应阶段，B正确；
C、胞间二氧化碳浓度也受细胞呼吸强度、光合作用强度等的影响，C错误；
D、降低气孔导度利于西洋参适应干旱环境，气孔导度减少可有效减少蒸腾作用水分的流失，D错误。
故选：B。
据图分析可知，随着干旱时间的延长，气孔导度在不断下降，二氧化碳吸收速率也在下降，胞间二氧化碳浓度先下降后升高。
本题考查光合作用的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
4.【答案】B
【解析】解：A、据左图可知，抑制RAD51基因的表达后，NEK7基因的表达也减弱了，可推测RAD51促进NEK7基因的表达，A正确；
B、抑制RAD51基因的表达后，TACC1和NEK7基因的表达减弱，接种于小鼠皮下后肿瘤出现的更晚，且体积更小，如果TACC1和NEK7基因是抑癌基因，其表达应该增强，与题意不符，B错误；
C、据图可知，抑制RAD51基因的表达后，TACC1和NEK7基因的表达减弱，说明RAD51可能通过TACC1和NEK7调控细胞的增殖，C正确；
D、据图可知，抑制RAD51基因的表达后，接种于小鼠皮下后肿瘤出现的更晚，且体积更小，肝癌预防或治疗可以RAD51作为靶点，D正确。
故选：B。
1、据图分析，与对照组相比，抑制RAD51基因的表达后，TACC1和NEK7基因的表达也减弱了，接种于小鼠皮下后肿瘤出现的更晚，且体积更小。
2、原癌基因负责调节细胞周期、控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因负责抑制细胞不正常增殖。
本题考查细胞癌变及原因的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。
5.【答案】C
【解析】解：A、图中正常人只有家族甲的Ⅱ-2和Ⅲ-2携带致病基因，即Ⅰ-1不含致病基因，但其两个儿子均患病，说明该病为伴X隐性遗传病，父亲的致病基因一定传给女儿，则家族甲中Ⅲ-2的致病基因来自Ⅰ-1，A错误；
B、若家族乙的RP为伴X染色体显性遗传病，则Ⅱ-5患病，其女儿一定患病，与遗传系谱图不符，B错误；
C、观察家族乙系谱图，如果是常染色体隐性遗传病，Ⅰ-2患病，Ⅰ-1和Ⅱ-5也患病，那么Ⅰ-1必然携带致病基因，题干中明确正常人中只有家族甲的Ⅱ-2和Ⅲ-2携带致病基因，所以排除。如果是伴X染色体显性遗传病，那么Ⅲ-4正常，其父Ⅱ-5必正常，但是Ⅱ-5却患病，所以排除。如果是伴X染色体隐性遗传病，Ⅰ-1正常，Ⅰ-2致病，那么他们的儿子全致病，女儿都正常，但是Ⅱ-1却患病，所以排除。如果是常染色体显性遗传病，符合系谱图的遗传规律，所以家族乙的RP为常染色体显性遗传病，家族乙的RP为常染色体显性遗传病（用B、b表示），家族乙中Ⅰ-1正常（bb），Ⅰ-2患病（B—），且Ⅱ-1患病，说明二者遗传给Ⅱ-1的基因不同，其基因型只能是Bb,则其为杂合子，C正确；
D、发病率不能在家系中计算，而应该在人群采取随机调查的形式计算，D错误。
故选：C。
1、由题意可知，正常人中家族甲有该致病基因携带者，说明在甲家族中该病为隐性遗传病，图中正常人只有家族甲的Ⅱ-2和Ⅲ-2携带致病基因，即Ⅰ-1不含致病基因，但其两个儿子均患病，说明甲家族中该病为伴X隐性遗传病。
2、观察家族乙系谱图，如果是常染色体隐性遗传病，Ⅰ-2患病，Ⅰ-1和Ⅱ-5也患病，那么Ⅰ-1必然携带致病基因，题干中明确正常人中只有家族甲的Ⅱ-2和Ⅲ-2携带致病基因，所以排除。如果是伴X染色体显性遗传病，那么Ⅲ-4正常，其父Ⅱ-5必正常，但是Ⅱ-5却患病，所以排除。如果是伴X染色体隐性遗传病，Ⅰ-1正常，Ⅰ-2致病，那么他们的儿子全致病，女儿都正常，但是Ⅱ-1却患病，所以排除。如果是常染色体显性遗传病，符合系谱图的遗传规律，所以家族乙的RP为常染色体显性遗传病。
本题结合遗传系谱图，考查人类遗传病的相关知识，要求考生识记人类遗传病的类型及特点，能根据系谱图及题干信息准确判断该遗传病的遗传方式，同时能结合图中及题中信息准确答题，有一定难度。
6.【答案】C
【解析】解：A、从实验图中可以看出，野生型杂种后代其生长更茂盛，体现了杂种优势现象，A正确；
B、左图中，突变型是D基因敲除后的，其突变型Co和C24的杂交后代与野生型的相比，其生长受到抑制，杂种优势现象受到抑制，说明D基因使杂种优势现象不明显，B正确；
CD、据题意及实验结果分析可知，D基因敲除会促进水杨酸含量的增加，进而抑制叶片生长，C错误；正确。
故选：C。
据题意及实验结果分析可知，D基因敲除会促进水杨酸含量的增加，进而抑制叶片生长。
本题考查育种的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
7.【答案】A
【解析】解：A、三倍体减数分裂过程中无法正常联会，因此不会形成四分体，A错误；
B、减数第一次分裂前期，同源染色体上非姐妹染色单体之间交叉互换可导致染色单体上的基因重组，B正确；
C、三倍体减数分裂过程中联会发生紊乱，但可能会形成少量配子育性正常，C正确；
D、在减数分裂前的间期进行染色体的复制，导致核DNA分子数目加倍并出现染色单体，D正确。
故选：A。
减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
（2）减数第二次分裂：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
本题考查细胞的减数分裂，要求考生识记细胞减数分裂不同时期的特点，掌握减数分裂过程中染色体形态和数目变化规律，能结合所学的知识准确答题。
8.【答案】B
【解析】解：A、由图示可知，突触前神经元兴奋后，使突触前膜通过胞吐释放谷氨酸，A正确；
B、谷氨酸与突触后膜上受体结合后，导致突触后膜Na+通道开放，Na+内流，引起突触后神经元兴奋，B错误；
C、由图示可知，谷氨酸发挥作用后，会及时被突触前神经元和胶质细胞回收，C正确；
D、EAAT功能异常，可影响谷氨酸被突触前神经元回收，使谷氨酸持续发挥作用，导致癫痫发生，D正确。
故选：B。
1、突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜，突触前膜内含有突触小泡，突触后膜上含有神经递质的受体。
2、当有神经冲动传到神经末梢时，突触小泡与前膜融合，使前膜释放神经递质，作用于后模，使突触后膜发生电位变化。
本题主要考查兴奋在神经元之间的传递，意在考查学生的识记能力和分析能力，属于中档题。
9.【答案】A
【解析】解：A、一种病原体表面可能有多种抗原，一种抗原刺激机体产生一种特异性的抗体，所以一种病原体可能刺激机体产生多种抗体，A错误；
B、由图可以得出①中抗体与病原体表面的抗原发生特异性结合，B正确；
C、②中NK细胞通过FCR与抗体结合后被激活，释放胞毒颗粒裂解病原体，C正确；
D、免疫系统的功能包括防御、自稳、监控，机体排除病原体的功能属于免疫防御，D正确。
故选：A。
抗原
（1）概念：凡是能引起机体发生特异性免疫的物质，都属于抗原。
（2）特性：
①异物性：非机体自身成分以及自身衰老、死亡、癌变等的组织细胞。
②大分子性：抗原绝大多数是糖蛋白（或蛋白质），分子质量一般大于10000。细菌、病毒等被免疫细胞识别为抗原，是因为它们的表面有特殊的糖蛋白。癌细胞表面也有异常的糖蛋白，从而被效应T细胞识别。
③特异性：一种抗原有特定的化学基团（抗原决定簇）被免疫系统识别。抗原有特定的抗原决定簇。
本题考查了免疫调节的相关知识，意在考查考生理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识，对生物学问题作出准确的判断，难度适中。
10.【答案】C
【解析】解：A、据图可知，图中的BR浓度种子的萌发率都是提高，都是促进作用，没有抑制作用，没有表现出两重性，A正确；
B、BR可以促进拟南芥赤霉素不敏感突变体的种子的萌发，所以BR能不依赖赤霉素信号而促进种子萌发，B正确；
C、与野生型相比，拟南芥BR合成缺陷突变体的种子萌发对ABA的抑制作用更敏感，据此可知，BR并不能促进ABA对种子萌发的抑制，C错误；
D、在植物生长发育和适应环境变化的过程中，是多种激素相互协调、共同作用的结果，所以拟南芥种子萌发受多种激素共同调节，D正确。
故选：C。
据图可知，一定的BR浓度范围内，随着BR浓度升高，拟南芥赤霉素不敏感突变体的种子萌发率升高，超过一定的BR浓度范围内，随着BR浓度升高，拟南芥赤霉素不敏感突变体的种子萌发率不变。
本题考查其他植物激素的种类和作用的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。
11.【答案】B
【解析】解：A、异色瓢虫的活动范围小，可用样方法调查农田作物上异色瓢虫的种群密度和性别比例，A正确；
B、杀虫剂不能引发基因突变，杀虫剂使基因频率发生定向改变，B错误；
C、雌性个体相对很多，就可以繁殖更多的后代，有利于种群增长，C正确；
D、杀虫剂会通过食物链不断积累，从而影响其他生物种群数量，D正确。
故选：B。
现代生物进化理论的基本观点：①种群是生物进化的基本单位，②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。③其中突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
本题主要考查生物进化、种群的数量特征等知识，要求学生有一定的理解分析能力，能够结合题干信息和所学知识进行分析应用。
12.【答案】C
【解析】解：A、竹林在无人管理后有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体，发生的演替属于次生演替，A错误；
B、演替过程中发生的演替属于优势取代，因此竹林中的物种并非最终都会被麻栎林中的物种所取代，B错误；
C、演替过程中物种丰富度增加，因此麻栎林物种丰富度更高，自我调节能力高于人工移栽的竹林，C正确；
D、该演替是植物相互竞争的结果，与非生物环境也有关，D错误。
故选：C。
群落演替是指随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。其主要类型有初生演替和次生演替；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。
本题考查演替的类型的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。
13.【答案】D
【解析】解：A、海藻和海草能进行光合作用，合成氧气和糖类等有机物，进而可提高水体溶解氧，并为鱼类提供食物，A正确；
B、混养方式中消费者促进了近海生态系统的物质循环，B正确；
C、“海洋牧场”净化水质属于生态功能，体现了生物多样性的间接价值，C正确；
D、生态位相似的物种形成竞争关系，因此构建“海洋牧场”时，应选择生态位差异较大的物种混养，D错误。
故选：D。
1、生物多样性的价值有直接价值（观赏、研究等作用）、间接价值（实现生态功能）和潜在价值（尚未明确的价值）。
2、生态位是指一个种群在生态系统中，在时间和空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。种间竞争是不同物种相互争夺资源和空间时产生的竞争作用，生态位越近的种群对资源和空间的需求越相似。
本题考查了生态系统的成分、生物多样性的价值的相关知识，属理解层次，意在考查考生能运用所学知识，对选项做出正确判断的能力。
14.【答案】C
【解析】解：A、乳酸菌、醋酸菌属于原核生物，酵母菌属于真核生物，A错误；
B、糖类的组成元素是C、H、O，不含N元素，故果蔬汁中的糖类物质可为益生菌提供碳源，但不能提供氮源，B错误；
C、果蔬汁发酵过程中需要防止杂菌污染，若出现杂菌污染可能导致发酵失败，甚至产生对人体有害的物质，C正确；
D、不同益生菌的生长条件不同，并不能在相同条件下进行发酵，需要根据所用益生菌的种类提供相适应的发酵条件，D错误。
故选：C。
1、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～25℃；反应中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。
2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动，其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。
本题考查发酵工程的相关知识，要求考生识记参与乳酸菌、醋酸菌和酵母菌的代谢类型和发酵的相关操作等知识，能结合所学的知识对选项进行分析判断。
15.【答案】D
【解析】解：A、给母畜注射促性腺激素可促使其超数排卵，A正确；
B、试管牛技术培育良种牛需要采用体外受精、胚胎移植等技术，而核移植技术培育良种牛需要采用核移植技术和胚胎移植技术，可见两者都需进行胚胎移植，B正确；
C、胚胎移植技术可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，C正确；
D、核移植技术属于无性生殖，其能实现良种牛的大量克隆，而试管牛技术属于有性生殖，不能实现良种牛的大量克隆，D错误。
故选：D。
试管动物和克隆动物的比较：
试管动物
克隆动物
生殖方式
有性生殖
无性生殖
技术手段
体外受精、胚胎移植
核移植技术、胚胎移植
遗传规律
遵循
不遵循
本题考查细胞核移植技术、体外受精技术，要求考生识记试管动物和克隆动物的培育过程，能对两者进行比较，再结合所学的知识准确答题。
16.【答案】溶酶体 氨基酸 与5天日龄线虫相比，野生型10和15天日龄泛素下调比例大幅增加，而长寿型线虫上调和下调比例不变 增强
【解析】解：（1）溶酶体内具有多种水解酶，秀丽隐杆线虫细胞内蛋白质可在溶酶体中降解，降解产生的氨基酸可被细胞回收重复利用。
（2）由图1柱形图数据可知，与5天日龄线虫相比，野生型10和15天日龄泛素下调比例大幅增加，而长寿型线虫上调和下调比例不变，表明秀丽隐杆线虫的衰老与蛋白质泛素化水平的下降有关。
（3）分析图2电泳图可知，加入去泛素化酶抑制剂对1日龄影响不大，但10日龄的野生型线虫泛素化蛋白含量明显增加，说明虫蛋白质泛素化水平下降，原因可能是随着线虫日龄增长，去泛素化酶的作用效果增强。
（4）根据题目信息，线虫日龄增长→去泛素化酶活性增强→泛素化水平下降→IFB-2蛋白和EPS-8蛋白的累积→肠道完整性的丧失、肌动蛋白过度聚合→线虫衰老。
故答案为：
（1）溶酶体 氨基酸
（2）与5天日龄线虫相比，野生型10和15天日龄泛素下调比例大幅增加，而长寿型线虫上调和下调比例不变
（3）增强
（4）去泛素化酶活性增强→泛素化水平下降→IFB-2蛋白和EPS-8蛋白的累积→肠道完整性的丧失、肌动蛋白过度聚合
1、题图分析：由图1可知，与长寿型相比，野生型秀丽隐杆线虫5日龄的上调和下调的泛素化肽段占改变的泛素化肽段的百分比没有改变。而10日龄和15日龄的下调比例增大。
由图2电泳结果可知。1日龄使用和不使用去泛酸化酶抑制剂，泛酸化蛋白的KDa值相差不大，而10日龄使用和不使用去泛酸化酶抑制剂，泛酸化蛋白的KDa值相差较大。
2、溶酶体主要分布在动物细胞中，是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
本题以研究蛋白质过度累积与寿命之间的关系为载体，考查蛋白质的功能和细胞器的相关知识，解题的关键是通过分析图示获取信息，结合所学知识准确解答。
17.【答案】呼吸以热能形式散失、流入分解者（流入重寄生蜂中） 蚜虫数量和僵蚜数量 A、C、E 间作枣树棉田中，初级寄生蜂种类多，重寄生蜂只寄生在初级寄生蜂F中，初级寄生蜂G和H 在此营养结构中无天敌，有足够数量的初级寄生蜂来捕食蚜虫
【解析】解：（1）同化量包括呼吸以热能形式散失的能量和用于生长发育繁殖的能量，用于生长发育繁殖的能量包括流入下一营养级（流入重寄生蜂的能量），流入分解者的能量和未被利用的能量。
（2）随机取样之后统计蚜虫的数量从而计算出蚜虫种群密度，统计僵蚜的数量，计算出被寄生率。
（3）①要用多对引物一次鉴定出多种生物，需要每种生物有对应的引物与其配对，引物之间不能互补配对，扩增的产物长度要有所不同，以便在电泳时可以区分出不同生物的片段，故选：ACE。
②从电泳图可知，僵蚜1是蚜虫B，僵蚜2是蚜虫C，而僵蚜1中检测出初级寄生蜂F，说明初级寄生蜂F寄生在蚜虫B中，则能量从蚜虫B流向初级寄生蜂F，同理可知，蚜虫C的能量流向了初级寄生蜂F和G。最后一个电泳中，僵蚜1中存在重寄生蜂I和K，则证明初级寄生蜂F的能量流向了重寄生蜂I和K，而僵蚜2中存在重寄生蜂I的DNA，则证明初级寄生蜂F和G的能量流向了重寄生蜂I，那么营养结构图如下图所示：
。
（4）间作枣树棉田中初级寄生蜂种类数量较多所以可以捕食较多的蚜虫，其次重寄生蜂只寄生在初级寄生蜂F中，只会使初级寄生蜂F的数量有所减少，而初级寄生蜂G和H不会减少，依旧捕食蚜虫间作枣树棉田中，重寄生蜂只寄生在初级寄生蜂F中，初级寄生蜂G和H在此营养结构中无天敌，有足够数量的初级寄生蜂来捕食蚜虫。
故答案为：
（1）呼吸以热能形式散失、流入分解者（流入重寄生蜂中）
（2）蚜虫数量和僵蚜数量
（3）①A、C、E
②
（4）间作枣树棉田中，初级寄生蜂种类多，重寄生蜂只寄生在初级寄生蜂F中，初级寄生蜂G和H 在此营养结构中无天敌，有足够数量的初级寄生蜂来捕食蚜虫
1、生态系统能量的最终来源为太阳光能，流经生态系统的总能量为生产者固定的太阳能总量。每一营养级中能量的去向为：呼吸作用散失，被下一营养级同化，被分解者分解。能量单向流动且逐级递减。
2、样方法调察时，个体的统计，遵循计上不计下，计左不计右规则。在被调查种群的生存环境内随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度，在抽样时要使总体中每一个个体被抽选的机会均等。
本题综合考查种间关系、生态系统能量流动和PCR技术的相关知识，目的考查学生对所学知识的理解与运用，题目综合性较强。
18.【答案】促性腺激素 性腺 TD小鼠表现出认知障碍、嗅觉缺陷、生育能力低下等症状 显微镜 ACD
【解析】解：（1）下丘脑可通过下丘脑-垂体-腺体轴调节相关腺体的活动，分级调节。若下丘脑分泌的GnRH缺乏，导致垂体分泌的促性腺激素不足，促性腺激素可促进性腺的生长和发育，因此缺乏下丘脑分泌的GnRH最终会导致性腺发育不良。
（2）①由题干信息可知，唐氏综合征（DS）患者常表现出认知障碍、嗅觉缺陷、生育能力低下等症状。分析图1和图2可知，TD小鼠具有认知障碍、嗅觉缺陷、生育能力低下等类似DS的症状，因此可作为人类DS的动物模型。
②对应神经细胞可利用显微镜观察。
③A、DS与GnRH的分泌不足有关，向成年TD小鼠注射适量GnRH，气味辨别能力和迷宫实验得分提高，A正确；
B、向成年TD小鼠注射适量GnRH，由于成年的神经细胞是高度分化的细胞，不分裂，因此不能增加神经元的数量，B错误；
C、将新生野生型小鼠GnRH神经元移植到成年TD小鼠相关脑区，GnRH分泌增多，气味辨别能力和迷宫实验得分提高，C正确；
D、在C处理的同时，注射特异性抑制GnRH释放的肉毒神经毒素，导致GnRH分泌量减少，气味辨别能力和迷宫实验得分无明显变化，D正确。
故选：ACD。
（3）实验目的是验证过表达miR-200基因可以改善DS患者气味辨别能力和认知能力，根据实验设计原则和题干给出的可选择步骤，实验过程如下：
第1组用成年TD小鼠不做处理，属于对照组；结果为+；
第2组用成年TD小鼠加入腺病毒载体，也属于对照组，排除载体的干扰，结果为+；
第3组用TD小鼠，将含有miR-200基因的腺病毒载体导入GnRH神经元，小鼠的辨识能力提高，可为++；
第4组成年野生型小鼠不做处理，实验结果为+++。如表所示：
组别
小鼠类型和处理
气味辨别能力和认知能力（加号越多表示能力越强）
1
②③
+
2
②④
+
3
②⑤
++
4
①③
+++
故答案为：
（1）促性腺激素 性腺
（2）①TD小鼠表现出认知障碍、嗅觉缺陷、生育能力低下等症状 ②显微镜 ③ACD
（3）
组别
小鼠类型和处理
气味辨别能力和认知能力（加号越多表示能力越强）
1
②③
+
2
②④
+
3
②⑤
++
4
①③
+++
题图分析：图1中，与野生型相比，TD小鼠对1、2两种气味的嗅闻时间相对值都较短，说明TD小鼠嗅觉缺陷。图2柱形图显示，TD显示迷宫实验得分较低，说明TD小鼠认知存在障碍。
本题考查激素调节的相关知识，目的考查学生应用所学知识解决实际问题的能力，题目难度中等。
19.【答案】化石 化石、遗传物质检测和分析、基因流入 特异性大量扩增目基因
【解析】解：（1）化石为研究生物进化提供了最直接、最重要的证据。上述材料中，从化石、遗传物质检测和分析以及基因流入等方面为“古老型人类与早期现代人有过基因交流”这一观点提供了证据。
（2）PCR技术有特定的引物，能特异性且大量扩增目的基因，解决了化石中残留的DNA非常少，且容易受到外界污染的问题。
（3）青藏高原海拔高，空气稀薄，缺氧，为了适应这种环境，需要红细胞增多，野生型EPAS1基因表达会导致红细胞过度增多，诱发高原红细胞增多症，而EPAS1突变基因只会轻微提高红细胞水平，降低了高原性疾病的发生，因而更适应高原环境，所以来源于丹尼索瓦人的EPAS1突变基因在青藏高原世居藏族人群中的基因频率远高于低海拔地区人群。
（4）应该辩证的看待“突变基因（SLC16A11）会影响脂质代谢，使细胞内脂肪含量升高，导致东亚人患糖尿病风险增大”这一现象，突变基因（SLC16A11）会影响脂质代谢，使细胞内脂肪含量升高，这能有利于抵御当时的寒冷环境，同时能应对当时的饥饿条件。现如今糖尿病已经成为危害人类健康的一重大疾病，而这一疾病的重大诱因为肥胖，因此有人开始质疑突变基因（SLC16A11）的留存，但是肥胖并不是Ⅱ型糖尿病的唯一诱因，而且引起肥胖的原因不止和这一突变基因（SLC16A11）有关，与现代人的生活饮食条件也密切相关，因此不能完全把责任追加到突变基因（SLC16A11）上来。
故答案为：
（1）化石 化石、遗传物质检测和分析、基因流入
（2）特异性大量扩增目基因
（3）EPAS1突变基因在青藏高原会轻微提高红细胞水平，降低了高原性疾病的发生，更有利于丹尼索瓦人应对这种高原环境
（4）应辩证看待这一问题，一是Ⅱ型糖尿病的发病机理复杂，肥胖只是其中一种重要诱因；二是引起肥胖的原因也比较复杂，不止与突变基因（SLC16A11）有关，还与现代人的生活饮食有关
1、许多证据都可证明生物有共同祖先，化石证据是研究进化最直接、最重要的据证。
2、现代生物进化理论认为：生物进化的单位是种群，生物进化的实质是种群基因频率的改变，引起生物进化的因素包括突变、自然选择、迁入和迁出、非随机交配、遗传漂变等；可遗传变异为生物进化提供原材料，可遗传变异包括基因突变、染色体变异、基因重组，基因突变和染色体变异统称为突变；自然选择决定生物进化的方向；隔离导致新物种的形成。
本题以材料为载体，考查生物进化、PCR技术以及糖代谢的相关知识，目的考查学生对所学知识的理解和灵活运用。
20.【答案】碱基互补配对 基因突变 100 dCas9能抑制基因表达，sgRNA的结合位置距RNA聚合酶结合位点越近，对基因表达的抑制作用越强
【解析】解：（1）sCRISPR/Cas9系统基因编辑技术中的gRNA可通过碱基互补配对原则与目的基因特异性结合，进而特异性的识别目的基因；然后随机插入、删除或替换部分碱基将导致基因结构的改变，因此属于基因突变。
（2）由图3柱形图可知，对照组的红色荧光强度相对值为1000，sgRNA3组的荧光强度相对值约为10，故对照组的红色荧光强度约为sgRNA3组的1000÷10=100倍。由实验结果可知，sgRNA1组和对照组的荧光强度相对值相同，sgRNA2组和sgRNA3组的荧光强度降低，说明sgRNA距离转录起始点越近，抑制目的基因表达作用越强。
（3）VP64蛋白可结合RNA聚合酶，激活基因的转录，但VP64蛋白无法识别或结合特定的DNA片段，而sgRNA具有识别作用，因此可根据基因X的序列设计sgRNA，使其能识别X基因的RNA聚合酶识别序列，让VP64蛋白与该sgRNA结合形成复合体。
（4）利用CRISPR/Cas9及其改造产品可实现定点诱变、抑制有害基因或致病基因的表达等。
故答案为：
（1）碱基互补配对基因突变
（2）100 dCas9能抑制基因表达，sgRNA的结合位置距RNA聚合酶结合位点越近，对基因表达的抑制作用越强
（3）根据X基因的RNA聚合酶结合位点上游序列设计sgRNA，合成相应基因并构建基因表达载体；构建dCas9-VP64的融合蛋白表达载体；将上述表达载体导入受体细胞
（4）定点诱变某基因或促进、抑制某基因表达，通过性状改变研究该基因的功能
1、CRISPR/Cas9系统基因编辑技术是利用该基因表达系统中的引导RNA能识别并结合特定的DNA序列，从而引导Cas9蛋白结合到相应位置并剪切DNA，最终实现对靶基因序列的编辑。
2、基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：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--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
本题主要考查基因工程的相关知识，意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
21.【答案】2对或2对以上 褐色：红色：白色：绿色=6：3：4：3 抑制花青素合成相关基因的表达 M2基因过表达会促进M1的表达量升高
【解析】解：（1）①杂交实验Ⅰ结果中F2总和为16，性状分离比为9：3：4，为9：3：3：1的变式，可推测小豆种皮的颜色（红色、绿色和褐色）是由2对或2对以上等位基因控制。杂交实验Ⅱ的F2的结果总和为16，也为9：3：3：1的变式，F2白色种皮个体为，其中纯合子占两份、杂合子占两份，故F2白色种皮个体中杂合子的比例为÷=。
②根据图1可知，白色个体基因型为rr____，红色个体基因型为R_gg_，绿色个体基因型为R_G_bb,褐色个体基因型为R_G_B_。在杂交实验Ⅰ中，根据F2的性状分离比可推出F1褐色基因型为RRGgBb,亲本红色和绿色个体只生出褐色个体，可得出绿色小豆基因型为RRGGbb、红色小豆基因型为RRggBB。在杂交实验Ⅱ中，F2中出现白色小豆，但无绿色小豆，可推出F1褐色基因型为RrGgBB，亲本白色和褐色个体只生出褐色个体，可得出白色小豆基因型为rrggBB、褐色小豆基因型为RRGGBB。将上述4个品种中的白色rrggBB和绿色品种RRGGbb进行杂交实验，F1RrGgBb自交获得F2。若R/r基因与B/b基因位于同源染色体上，且减数分裂时不发生交换，则F2小豆种皮基因型有（BBrr、bbRR、BbRr）×（GG、gg、Gg）共9种，颜色及比例为褐色（RrG_Bb）：红色（RRggbb+RrggBb）：白色（rr__BB）：绿色（RRG_bb）=6：3：4：3。
（2）①蛋白M1和M2调控花青素合成相关基因的表达，由图2可知，与对照组相比，M1基因过表达时，花青素的含量更低，所以M1基因会抑制花青素合成相关基因的表达。
②由图3可知，M2基因过表达会促进M1的表达量升高，从而抑制花青素合成相关基因的表达，使花青素的含量保持平衡。
③综合以上研究，M2蛋白促进花青素合成相关基因的表达，M2蛋白促进M1基因的表达，M1蛋白抑制花青素合成相关基因的表达。
故答案为：
（1）①2对或2对以上
②褐色：红色：白色：绿色=6：3：4：3
（2）①抑制花青素合成相关基因的表达
②M2基因过表达会促进M1的表达量升高
③抑制 促进 促进
1、杂交实验Ⅰ结果中F2总和为16，性状分离比为9：3：4，为9：3：3：1的变式，可推测小豆种皮的颜色（红色、绿色和褐色）是由2对或2对以上等位基因控制。
2、根据图1可知，白色个体基因型为rr____，红色个体基因型为R_gg_，绿色个体基因型为R_G_bb,褐色个体基因型为R_G_B_。在杂交实验Ⅰ中，根据F2的性状分离比可推出F1褐色基因型为RRGgBb,亲本红色和绿色个体只生出褐色个体，可得出绿色小豆基因型为RRGGbb、红色小豆基因型为RRggBB。在杂交实验Ⅱ中，F2中出现白色小豆，但无绿色小豆，可推出F1褐色基因型为RrGgBB，亲本白色和褐色个体只生出褐色个体，可得出白色小豆基因型为rrggBB、褐色小豆基因型为RRGGBB。
本题考查基因突变和基因的自由组合定律，要求考生理解基因自由组合定律的实质及应用，有一定难度。
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