37，2024届辽宁省名校联盟高考（调研卷）生物试题（一）

这是一份37，2024届辽宁省名校联盟高考（调研卷）生物试题（一），共23页。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题纸上。
2．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题纸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。答非选择题时，将答案写在答题纸上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后、将本试卷和答题纸一并交回。
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 组成人体的化合物因各自有其重要的功能而与健康密切相关。下列叙述正确的是（ ）
A. 每天必须摄食一定量葡萄糖才可满足机体的能量供应
B. 血脂高的患者要避免食用维生素D含量较高的食物
C. 蛋白质营养价值的高低与其所含氨基酸的总数有关
D. 甲状腺功能低下时可以通过口服甲状腺激素类药物来治疗
【答案】D
【解析】
【分析】糖类、脂质和蛋白质都是能源物质，其中糖类是主要的能源物质；蛋白质营养价值与含有的必需氨基酸的含量有关；甲状腺激素是小分子物质。
【详解】A、除了糖类，蛋白质和脂质也可以为机体提供能量，A错误；
B、血脂高的患者要避免食用脂质含量较高的食物，B错误；
C、蛋白质营养价值的高低与其所含必需氨基酸的含量有关，C错误；
D、甲状腺激素是小分子物质，不会被消化，所以甲状腺功能低下时可以通过口服甲状腺激素类药物来治疗，D正确。
故选D。
2. 植物的液泡是细胞质中的泡状结构，内含细胞液。幼嫩植物细胞中液泡极小，且植物细胞在形成中央液泡前主要靠亲水性物质吸水，成熟植物细胞中液泡很大。某些单细胞动物的食物泡和伸缩泡，分别具有摄取营养和排泄废物的功能，亦可说是液泡的一种形式。下列叙述正确的是（ ）
A. 根尖分生区细胞主要通过渗透作用吸水，水经原生质层进入液泡您看到的资料都源自我们平台，家威鑫 MXSJ663 免费下载 B. 洋葱鳞片叶表皮细胞发生质壁分离时失去的水主要来自细胞液
C. 花、叶、果实的颜色主要与细胞液中的色素有关
D. 成熟植物细胞的中央大液泡与食物泡和伸缩泡的功能相似
【答案】C
【解析】
【分析】当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，既发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中，液泡逐渐变大，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，既发生了质壁分离复原。
【详解】A、根尖分生区细胞没有中央大液泡，主要通过吸胀作用吸水，A错误；
B、洋葱鳞片叶表皮细胞发生质壁分离时失去的水主要来自细胞液，B正确；
C、花、果实的颜色主要与细胞液中的色素有关，但是叶片的颜色主要与叶绿体中的色素有关，C正确；
D、成熟植物细胞的中央大液泡主要功能是调节细胞渗透压，维持细胞形态，而食物泡和伸缩泡的功能分别是摄取营养和排泄废物的功能，D错误。
故选C。
3. 使酶由无活性变为有活性或使酶活性增加的物质称为酶的激活剂，激活剂大多数为金属阳离子，少数为阴离子。选择性使酶活性降低或丧失，但不使酶变性的物质称为酶的抑制剂，其中与底物竞争酶的活性中心，抑制酶促反应的称为竞争性抑制剂；与酶活性中心外的必需基团结合，使酶活性丧失而抑制酶促反应的称为非竞争性抑制剂。图中②为体系中具有淀粉溶液和淀粉酶时在适宜温度下的反应曲线。下列叙述正确的是（ ）
A. 适当提高反应温度，曲线②的a点会升高
B. a点后限制反应速率的因素最可能为底物浓度
C. 出现曲线①的结果是在反应体系中又加入了另一种酶
D. 出现曲线③的结果可能是在体系中加入了非竞争性抑制剂
【答案】D
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】A、图中②为体系中具有淀粉溶液和淀粉酶时在适宜温度下的反应曲线，适当提高反应温度，则酶活性下降，因此，曲线②的a点会下降，A错误；
B、a点后随着底物浓度的上升，反应速率不再上升，则此时限制反应速率的因素不再是底物浓度，而是除了底物浓度以外的其他因素，B错误；
C、出现曲线①的结果不应该是在反应体系中又加入了另一种酶，而应该是酶活性提高了，可能是加入了酶激活剂，C错误；
D、根据题意“与酶活性中心外的必需基团结合，使酶活性丧失而抑制酶促反应的称为非竞争性抑制剂”，出现曲线③的结果可能是在体系中加入了非竞争性抑制剂，因为随着底物浓度的增加，反应速率没有提高，D正确。
故选D。
4. 子女与父母间在遗传物质的组成上既存在稳定性，也具有差异性。下列叙述正确的是（ ）
A. 父方和母方传至子代的遗传信息不同，但遗传物质的数量相同
B. 对亲、子代遗传稳定性起决定作用的主要是有丝分裂和减数分裂
C. 形成配子时的基因重组及精卵结合的随机性均与子代的多样性有关
D. 细胞质遗传使得女儿的性状更接近母方，对儿子的性状不产生影响
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物，在形成成熟生殖细胞进行的细胞分裂，在分裂过程中，染色体复制一次，而细胞连续分裂两次。因此减数分裂的结果是：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半，通过受精作用，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目。这就保证了亲子代生物之间染色体数目的稳定。
【详解】A、受精卵中的细胞核遗传物质一半来自父方，一半来自母方，而细胞质遗传物质几乎都来母方，即父方和母方传至子代的遗传信息不同，且遗传物质的数量未必相同，A错误；
B、减数分裂过程产生了染色体数目减半的配子，经过受精作用受精卵中的染色体数目恢复到正常体细胞染色体的数目，因此，通过减数分裂和受精作用使亲子代的体细胞中染色体数目维持恒定，即对亲、子代遗传稳定性起决定作用的主要是减数分裂和受精作用，B错误；
C、形成配子时的基因重组及精卵结合的随机性均与子代的多样性有关，进而使后代具有了更大的变异性，C正确；
D、由于受精卵中的质基因主要来自母方，因此，细胞质遗传使得女儿和儿子的性状更接近母方，D错误。
故选C。
5. 当动作电位沿轴突到达突触前膜时，膜上的钙离子通道打开，使钙离子涌入，突触小泡检测到钙的增加后与细胞膜融合并触发神经递质释放。研究证实，麻醉能使病人整体或局部暂时失去感觉，以达到无痛的目的；吸入性麻醉药物异氟烷能够抑制各种类型神经递质的释放。下列叙述错误的是（ ）
A. 突触前膜产生动作电位依赖于钙离子通道的打开
B. 吸入性麻醉药物会通过呼吸道、肺进入血液，属于全身麻醉药物
C. 相比抑制性神经递质，异氟烷对兴奋性神经递质的释放所起作用更大
D. 异氟烷对神经递质释放的作用机制有可能是抑制Ca2+的涌入
【答案】D
【解析】
【分析】突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成，兴奋在突触上单向传递。
【详解】A、当动作电位沿轴突到达突触前膜时，膜上的钙离子通道打开，使钙离子涌入，所以突触前膜产生动作电位依赖于钙离子通道的打开，A正确；
B、吸入性麻醉药物会通过呼吸道、肺进入血液，血液会在全身流动，所以吸入性麻醉药物属于全身麻醉药物，B正确；
C、麻醉能使病人整体或局部暂时失去感觉，以达到无痛的目的，说明麻醉药抑制了兴奋的传递，则异氟烷对兴奋性神经递质的释放所起作用更大，C正确；
D、异氟烷对神经递质释放作用机制有可能是抑制Ca2+的涌入或抑制了突触小泡与细胞膜融合，D错误。
故选D。
6. 2023年的诺贝尔生理学或医学奖授予科学家卡塔琳·考里科和德鲁·韦斯曼，以表彰他们在核苷碱基修饰方面的发现，这些发现使mRNA新冠疫苗的开发成为可能。两位科学家注意到，体外环境合成的mRNA会被树突状细胞识别为抗原，进而树突状细胞被激活并释放炎症信号因子；而经过碱基修饰的体外合成的mRNA输送至树突状细胞，炎症反应会大大降低，mRNA控制合成的蛋白质也明显增加。下列叙述正确的是（ ）
A. 理论上讲，只有RNA病毒的RNA可用来制备mRNA疫苗
B. mRNA进入人体后，会直接诱发机体产生相应的抗体
C. 碱基修饰可使组成mRNA的核苷中的核糖变为脱氧核糖
D. 碱基修饰会使mRNA自身具有的抗原性减弱
【答案】D
【解析】
【分析】疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体，从而对特定传染病具有抵抗力。当给机体输入外源抗原时，免疫系统能够产生反应，而且这种反应具有特异性。mRNA疫苗通过疫苗中的mRNA进入人体细胞后表达出病原体的某种抗原蛋白，从而使机体产生产生强烈的免疫应答。
【详解】A、理论上讲，任何生物的RNA都可以用来制备mRNA疫苗，A错误；
B、mRNA疫苗需要在人体细胞中表达出病原体的某种抗原蛋白才能刺激机体产生特异性免疫反应，B错误；
C、由题意可知，碱基修饰的目的使体外合成的mRNA输送至树突状细胞，树突状细胞被激活并释放炎症信号因子减少，炎症反应降低，题中未提到碱基修饰使组成mRNA的核苷中的核糖变为脱氧核糖，C错误；
D、经过碱基修饰的体外合成的mRNA输送至树突状细胞，炎症反应会大大降低，说明碱基修饰会使mRNA自身具有的抗原性减弱，机体产生的免疫应答减弱，D正确。
故选D。
7. 稀树草原气候具有明显的旱季和雨季，植物生长和动物活动也呈现明显的季节变化。雨季时，草原各种生物极为繁荣，鸟类迁来营巢繁殖；旱季时，草类枯黄、乔木落叶，各种食草动物迁往附近山地，鸟类迁走，许多小型动物进入洞穴开始蛰眠，待下次雨季时方可重新活跃。下列与该草原群落相关的叙述，错误的是（ ）
A. 草原群落在不同季节都具有特定的垂直结构和水平结构
B. 在草原的同一区域内，不同种生物常常有完全相同的生态位
C. 草原雨季和旱季的动物种类变化与植物生长的状况有关
D. 不同季节阳光、温度和水分的差异可对群落外貌和结构产生影响
【答案】B
【解析】
【分析】1、在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构。群落的空间结构包括垂直结构 和水平结构等。
2、由于阳光、温度和水分等随季节而变化，群落的外貌 和结构也会随之发生有规律的变化。例如，有些种类的植 物在早春来临时开始萌发，并迅速开花和结实，到了夏季 其生活周期结束；另一些种类的植物则在夏季达到生命活 动的高峰，从而导致群落在春季和夏季的物种组成和空间 结构发生改变。
【详解】A、题干信息，稀树草原气候具有明显的旱季和雨季，草原群落在不同季节都具有特定的垂直结构和水平结构，A正确；
B、依据题干信息可知，在草原的同一区域内，不同种生物常常有不完全相同的生态位，B错误；
C、群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息 空间和食物条件；草原雨季和旱季的动物种类变化与植物生长的状况有关，C正确；
D、由于阳光、温度和水分等随季节而变化，群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化；可见不同季节阳光、温度和水分的差异可对群落外貌和结构产生影响，D正确。
故选B。
8. 如图是一种沼气生态型果园的模式图，该生态模式能形成完整的循环体系，生产多种无公害食品，是一种切实可行的人工生态系统。在该生态系统中（ ）
A. 猪处于食物网中的第二和第三营养级
B. 猪、蔬菜、苹果树可从沼渣（液）中获取物质和能量
C. 沼气池的建立能使物质得以循环利用并降低环境污染
D. 生态果园提高了能量传递效率，使更多太阳能被有效利用
【答案】C
【解析】
【分析】一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分，非生物部分包括阳光、空气、水、温度等，生物部分由生产者（植物）、消费者（动物）和分解者（细菌、真菌）组成。
【详解】A、猪处于食物网中的第二营养级，A错误；
B、猪可从沼渣（液）中获取物质和能量，蔬菜、苹果树不能从沼渣（液）中获取能量，只能获取其中的无机物，B错误；
C、沼气池的建立能使物质得以循环利用并降低环境污染，实现了对能量的多级利用，C正确；
D、生态果园提高了能量利用率，实现了物质和能量的多级利用，不能提高能量传递效率，D错误。
故选C。
9. CFTR是一种氯离子转运蛋白，可以将氯离子运出，同时会伴随细胞膜对水分子的转运，如图所示。CFTR基因突变后，患者肺部支气管上皮细胞表面的CFTR功能发生异常，支气管中黏液会变得黏稠不易排出，使支气管中黏液增多。CFTR基因突变有1800多种，大约70%的囊性纤维化患者中，CFTR基因在对应508位苯丙氨酸的位置缺失了3个碱基。下列叙述错误的是（ ）

A. 氯离子运输异常会导致细胞内外渗透压发生变化
B. CFTR运输氯离子时，转运蛋白的空间结构会发生改变
C. 缺失3个碱基后会导致其后对应氨基酸序列发生改变
D. CFTR基因突变有1800多种，说明基因突变具有随机性
【答案】C
【解析】
【分析】囊性纤维病形成的根本原因是基因突变；囊性纤维病的患者的CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，可见其形成的根本原因是CETR基因中发生了碱基对的缺失而改变了其序列。
【详解】A、氯离子的运输会影响细胞内外离子的浓度，从而影响渗透压，因此氯离子运输异常会导致细胞内外渗透压发生变化，A正确；
B、转运蛋白在运输离子时会发生构象的改变，以适应离子的运输，因此CFTR运输氯离子时，转运蛋白的空间结构会发生改变，B正确；
C、缺失3个碱基只会导致对应的氨基酸缺失，而不会影响其后对应的氨基酸序列，C错误；
D、基因突变的发生是随机的，可以发生在基因的任何位置，导致不同的突变类型，说明基因突变具有随机性，D正确。
故选C。
10. 下丘脑—垂体—靶腺轴在激素分泌稳态的调节中具有重要意义，高位激素对下位内分泌活动具有促进作用，而下位激素对高位内分泌活动具有抑制作用。终末靶腺或组织分泌的激素作用于上位腺体称为长反馈，垂体分泌的激素作用于下丘脑称为短反馈。下列叙述正确的是（ ）
A. 抗利尿激素由下丘脑分泌，通过短反馈调节下丘脑的活动
B. 长反馈和短反馈对高位内分泌活动的抑制性调节属于负反馈
C. 下丘脑通过下丘脑—垂体—靶腺轴的方式调节肾上腺素的分泌
D. 下丘脑和甲状腺均可通过分泌激素对垂体进行分级调节和反馈调节
【答案】B
【解析】
【分析】1、激素调节的特点：（1）微量和高效；（2）通过体液运输；（3）作用于靶器官、靶细胞。
2、激素的作用：激素种类多、含量极微，既不组成细胞结构，也不提供能量，只起到调节生命活动的作用。
【详解】A、抗利尿激素由下丘脑分泌垂体释放，不存在分级调节，则不通过短反馈调节下丘脑的活动，A错误；
B、下位激素对高位内分泌活动具有抑制作用，则长反馈和短反馈对高位内分泌活动的抑制性调节属于负反馈调节，B正确；
C、肾上腺素的分泌不属于分级调节，不通过下丘脑—垂体—靶腺轴的方式调节，C错误；
D、下丘脑通过分泌激素对垂体调节，但不属于分级调节和反馈调节，甲状腺均可通过分泌激素调节垂体，但不属于分级调节，但是属于反馈调节，D错误。
故选B。
11. 碱性果胶酶是一种生物酶制剂，可用于纺织纤维的脱胶预处理和煮练助剂。芽孢杆菌能分泌大量的碱性果胶酶，但分泌的物质中含有损伤纤维的内源性纤维素酶。毕赤酵母具有高表达的启动子，且不产生对纤维有损伤的酶，常作为碱性果胶酶的表达系统被应用。下列叙述错误的是（ ）
A. 发酵结束后进行离心，从沉淀物中提取、分离产品
B. 改造的菌种必须经过扩大培养才能向发酵罐中接种
C. 发酵时要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件
D. 发酵用的菌种可为导入碱性果胶酶基因的毕赤酵母
【答案】A
【解析】
【分析】发酵工程是利用微生物的生长和代谢活动来生产各种生物制品的过程。在发酵工程中,最核心的环节是发酵过程的设计和控制。
【详解】A、发酵产物为碱性果胶酶，发酵结束后进行离心，从上清液中提取、分离产品，A错误；
B、发酵罐的体积一般为几十立方米到几百立方米，接入的菌种总体积需要几立方米到几十立方米。所以发酵时要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件，B正确；
C、环境因素会影响微生物的生长繁殖和代谢物的形成，所以发酵时要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件，C正确；
D、由题意可知，毕赤酵母具有高表达的启动子，且不产生对纤维有损伤的酶，常作为碱性果胶酶的表达系统被应用，因此发酵用的菌种可为导入碱性果胶酶基因的毕赤酵母，D正确。
故选A。
12. 植物组织培养按培养对象可分为组织或愈伤组织培养、器官培养、细胞和原生质体培养等。下列分析错误的是（ ）
A. 愈伤组织可以作为细胞培养和原生质体培养的材料来源
B. 器官培养和组织培养一般都要经历愈伤组织阶段
C. 利用植物细胞培养生产次级代谢物不能体现细胞全能性
D. 利用雄蕊进行组织培养形成幼苗细胞中染色体数目都相同
【答案】D
【解析】
【分析】1、植物组织培养利用的原理为植物细胞具有全能性。植物细胞表现全能性的条件有：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。
2、植物组织培养技术的应用：（1）植物繁殖的新途径：微型繁殖、作物脱毒、人工种子；（2）作物新品种的培育：单倍体育种、突变体的利用；（3）细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、愈伤组织增殖能力强，易于培养，所以愈伤组织可以作为细胞培养和原生质体培养的材料来源，A正确；
B、植物的器官培养和组织培养一般都要先进行脱分化经历愈伤组织阶段，然后诱导分化，B正确；
C、利用植物细胞培养生产次级代谢物，没有分化为各种细胞，也没有发育为植株，所以不能体现细胞全能性，C正确；
D、雄蕊既含有体细胞也含有配子，所以利用雄蕊进行组织培养形成的幼苗细胞中染色体数目不一定都相同，D错误。
故选D。
13. 细菌中的芽孢杆菌较为耐高温，是常见的蛋白酶产生菌。蛋白酶降解培养基中的蛋白质可在菌落周围形成透明圈。如图是筛选蛋白酶高产菌株的过程。下列叙述错误的是（ ）
A. 70~80℃水浴10分钟的目的是杀死非芽孢菌
B. 在酒精灯火焰旁将样品用无菌水稀释并涂布接种
C. 以奶粉为唯一氮源的培养基能起到选择作用
D. 通过透明圈与菌落直径的比值大小可对产蛋白酶芽孢杆菌进行鉴定
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图所示过程从土壤中筛选能降解蛋白质的细菌，实验流程：土壤取样→样品的稀释→将稀释液涂布到以奶粉为唯一氮源的培养基上→挑选能生长的菌落→鉴定。
【详解】A、细菌中芽孢杆菌较为耐高温，70~80℃水浴10分钟的目的是杀死非芽孢菌，A正确；
B、为防止杂菌污染，在酒精灯火焰旁将样品用无菌水稀释并涂布接种，B正确；
C、蛋白酶降解培养基中的蛋白质可在菌落周围形成透明圈，奶粉富含蛋白质，以奶粉为唯一氮源的培养基能起到选择作用，C正确；
D、通过透明圈与菌落直径的比值大小，可对产蛋白酶芽孢杆菌降解蛋白质的能力进行比较，D错误。
故选D。
14. 在群落演替的顶级学说中，演替发展到最后阶段会出现稳定的成熟群落即顶级群落。下列说法错误的是（ ）
A. 群落内部种群相互关系的发展变化会影响群落演替
B. 在初生和次生两类演替中，只有初生演替可以形成顶级群落
C. 形成顶级群落过程中，适应变化的种群，其数量增长或得以维持
D. 在某环境中形成顶级群落后，群落结构一般最复杂、最稳定
【答案】B
【解析】
【分析】1、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。
2、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。
3、人类可以砍伐树木，填湖造地、捕杀动物，也可以封山育林、治理沙漠、管理草原，甚至可以建立人工群落。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
【详解】A、影响群落演替的因素有群落外界环境的变化、生物的迁入和迁出、群落内部种群相互关系的发展变化以及人类的活动等，A正确；
B、只要条件适宜，时间足够长，则在初生和次生两类演替中，均可形成顶级群落，B错误；
C、形成顶级群落过程中，适应变化的种群，其数量增长或得以维持，并在群落的维持中具有重要作用，C正确；
D、在某环境中形成顶级群落后，群落结构一般最复杂、最稳定，且自我调节能力是最强的，D正确。
故选B。
15. 桥本氏病（AIT）患者会呈现甲状腺肿，临床上也称为桥本氏甲状腺肿。发病机理是免疫系统产生攻击甲状腺滤泡细胞的抗体，导致部分甲状腺滤泡细胞被破坏，与甲状腺激素合成有关的甲状腺过氧化物酶（TPO）失去活性。下列分析正确的是（ ）
A. AIT患者免疫细胞产生的攻击甲状腺的抗体主要分布在细胞表面
B. 该病与B细胞、辅助性T细胞、树突状细胞等淋巴细胞有关
C. 与该病发生有关的信息分子包括抗体和细胞因子
D. 可通过检测血浆中TPO的含量对该病进行初步诊断
【答案】BCD
【解析】
【分析】体液免疫：病原体侵入机体后，一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取，这为激活B细胞提供了第一个信号，抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞，辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这为激活B细胞提供了第二个信号，辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子，B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞，细胞因子促进B细胞的分裂、分化过程，浆细胞产生和分泌大量抗体，抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合，抗体与病原体结合可以抑制病原体增殖或对人体细胞的黏附。
【详解】A、AIT患者免疫细胞产生的攻击甲状腺的抗体主要分在血清中，A错误；
B、该病是自身免疫病，与B细胞、辅助性T细胞、树突状细胞等淋巴细胞有关，B正确；
C、与该病发生有关的信息分子包括抗体和细胞因子，C正确；
D、该病与甲状腺过氧化物酶(TPO)有关，因此可通过检测血浆中TPO的含量对该病进行初步诊断，D正确。
故选BCD。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对得3分，选对但不全得1分，有选错得0分。
16. 许多植物可合成氰化物，氰化物能抑制线粒体内膜上的细胞色素氧化酶（图中Ⅳ）的活性，而对同在该膜上的交替氧化酶（AQX）的活性无影响。抗氰呼吸指某些植物的组织或器官在氰化物存在的情况下仍能进行的呼吸。参与抗氰呼吸的末端氧化酶为交替氧化酶。结合图示，下列叙述正确的是（ ）
A. 由F0和F1组成的ATP合成酶也是运输H+的通道蛋白
B. 正常呼吸和抗氰呼吸时，线粒体内膜上均有ATP的生成
C. 线粒体内膜转运的H+是有氧呼吸第三阶段由水分解产生的
D. 一些植物在开花期通过生热吸引昆虫可能与抗氰呼吸有关
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH，合成少量ATP；第三阶段是氧气和NADH反应生成水，合成大量ATP。
2、通常，线粒体内膜上的细胞色素氧化酶是细胞呼吸电子传递链中的一环，电子经细胞色素氧化酶最终传递给分子氧，生成水的同时产生大量ATP。
【详解】A、题图可知，由F0和F1组成的ATP合成酶也是运输H+的通道蛋白，A正确；
B、题干信息，抗氰呼吸指某些植物的组织或器官在氰化物存在的情况下仍能进行的呼吸，可见正常呼吸和抗氰呼吸时，线粒体内膜上均有ATP的生成，B正确；
C、题图可知，线粒体内膜转运的H+不是有氧呼吸第三阶段由水分解产生的，C错误；
D、一些植物在开花期通过生热吸引昆虫可能与抗氰呼吸有关，如生长在低寒地带的沼泽植物臭崧的花序中含有大量的交替氧化酶，可通过抗氰呼吸产生更多的热量促进挥发物质挥发，吸引昆虫传粉，D正确。
故选ABD。
17. 某品系小鼠的毛色受AVY基因控制，AVY基因上游一段序列的甲基化程度影响AVY基因表达，甲基化程度越高，小鼠毛色越深。怀孕期间过量饮酒是导致后代出生缺陷和智力发育迟缓的重要因素，为验证“孕期过量饮酒可以通过改变表观遗传修饰（促进甲基化）影响后代表型”，研究人员利用该品系小鼠（毛色浅）设计了实验。下列叙述错误的是（ ）
A. AVY基因的碱基甲基化不会改变碱基的排列顺序
B. AVY基因的碱基甲基化会直接对翻译过程产生影响
C. 实验材料均为受孕雌鼠，每天要给实验组小鼠饲喂过量酒精
D. 预期实验结果是实验组子代小鼠的毛色深于对照组
【答案】B
【解析】
【分析】1、表观遗传是控制着DNA中基因开启或关闭的重要机制。表观遗传通过改变DNA或染色体蛋白质上的化学修饰形成多种不同的细胞分化方向，表观遗传中最重要的修饰是DNA甲基化；
2、DNA甲基 化是DNA中的某些碱基加上甲基。甲基 化后基因的碱基序列不会改变,但是甲基化程度的高低会影响其转录的水平，甲基化程度越高，转录水平越低；在DNA复制时，DNA甲基转移酶能够使子代DNA获得与亲代DNA相同的DNA甲基化特征，从而使其在DNA复制和细胞分裂中被保留下来。
【详解】A、该基因的碱基甲基化不会改变碱基的排列顺序，A正确；
B、该基因的碱基甲基化不会直接对翻译过程产生影响，而是先影响转录过程，再影响翻译过程，B错误；
C、实验材料均为受孕雌鼠，每天要给实验组小鼠饲喂过量酒精，C正确；
D、预期实验结果是实验组子代小鼠的毛 色深于对照组，D正确。
故选B。
18. 如图表示某雌果蝇3对等位基因的分布及四分体时期非姐妹染色单体发生缠绕的情况，当两对基因足够远时，可看作自由组合。已知雄果蝇减数分裂时不发生缠绕互换，雌果蝇一对基因间的交换率（%）=重组型配子数/总配子数）×100%，下列叙述正确的是（ ）

A. A/a和B/b基因间的交换率大于B/b和C/c基因间的交换率
B. 若相关基因位于X染色体，对基因型为AaBb的雌果蝇进行测交，子代雄性中重组类型所占的比例与交换率相等
C. 若A/a和C/c间发生图3所示的双交换，会影响A/a和C/c基因间的交换率
D. 一对基因型为AaBb的雌雄果蝇（基因的位置均与图示相同）交配，子代表型比例是71：4：4：21时，雌性A/a和B/b间的交换率为8%
【答案】AB
【解析】
【分析】基因的自由组合定律告诉我们，在生物体通过减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因也自由组合，产生不同的配子，这样，由雌雄配子结合形成的受精 卵，就可能具有与亲代不同的基因型，从而使子代产生变异。此外，在减数分裂过程中的四分体时期，位于同 源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的互 换而发生交换，导致染色单体上的基因重组。基因重组就是指在生物体进行有性生殖的过程 中，控制不同性状的基因的重新组合。
【详解】A、两对基因距离越远，越容易发生互换，A/a和B/b基因间的交换率大于B/b和C/c基因间的交换率，A正确；
B、若相关基因位于X染色体，对基因型为AaBb的雌果蝇进行测交，雌果蝇（XABXab）产生的配子及比例为XAB：XAb：XaB：Xab=m：n：p：q（XAb和XaB为重组类型配子）；则交换率=（n+p）/（m+n+p+q）×100%，测交时雄果蝇基因型为XabY，则子代雄性中重组类型所占的比例=（n+p）/（m+n+p+q）×100%，可见测交子代雄性中重组类型所占的比例与雌性果蝇交换率相等，B正确；
C、若A/a和C/c间发生图3所示的双交换，则可知A/a和C/c间未发生交换，不会影响A/a和C/c基因间的交换率，C错误；
D、依据题意可知，雌果蝇AaBb产生的配子AB：aB：Ab：ab=X：Y：Z：M，其中aB和Ab为重组配子，雄果蝇AaBb产生的配子为AB：ab=1：1，则一对基因型为AaBb的雌雄果蝇（基因的位置均与图示相同）交配，后代A_B_：A_bb：aaB_：aabb=（X+Y+Z+M+X）：Y：Z：M=71：4：4：21，则可知X=21，Y=4，Z=4，M=21，雌性A/a和B/b间的交换率=（4+4）/（21+4+4+21）×100%=16%，D错误。
故选AB。
19. 二甲双胍是常用的治疗糖尿病的药物，研究人员对二甲双胍的作用机理进行了研究。给正常大鼠的腹腔注射STZ（对胰岛B细胞具有破坏作用），获得若干只糖尿病模型的大鼠。将其随机均分为两组，其中模型组灌服生理盐水，治疗组灌服二甲双胍，结果如图1。FGF1是一种多肽，也具有降血糖作用，其作用机理如图2。下列分析正确的是（ ）

A. 对照组为正常大鼠，所做处理为灌服等量的生理盐水
B. 服用二甲双胍一段时间后，患病大鼠的体重会有所增加
C. FGF1和胰岛素在脂肪分解过程中起协同作用
D. 若要研究FGF1的作用机理，应增加灌服一定量FGF1的治疗组
【答案】ABD
【解析】
【分析】该实验的目的是研究二甲双胍对糖尿病大鼠降低血糖的效果，实验的自变量是否灌喂二甲双胍，实验的因变量是GLUT5和胰岛素相对含量、血糖浓度，试剂的用量、培养条件和培养时间为无关变量，无关变量应该保持一致且适宜，按照实验设计的单一变量原则和对照原则。
【详解】A、对照组为正常大鼠，所做处理为灌服等量的生理盐水，A正确；
B、糖尿病患者最常见的症状有“三多一少”，指多食、多饮、多尿和体重减少，患病大鼠服用二甲双胍一段时间后，体内血糖含量一定程度上得到恢复，体重也会有所增加，B正确；
C、由图2可知，FGF1和胰岛素都是抑制脂肪分解，是在抑制脂肪分解过程中起协同作用，C错误；
D、若要研究FGF1的作用机理，应增加灌服一定量FGF1的治疗组，与对照组和模型组对比，分析治疗效果，D正确。
故选ABD。
20. 雷公山是国家级森林公园，其中的秃杉被称为“万木之王”，天麻是优质的草本药用植物；猴子岩中常有群猴栖穴，还有滇金丝猴、白颈长臂猿等珍稀动物，长臂猿有清晨鸣叫的习性，鸣声在几公里外都可以听到，黑熊活动于茂密的林间，视觉、听觉较灵敏。下列与这些动植物种群数量调查相关的叙述，错误的是（ ）
A. 对秃杉和天麻划定的样方面积越接近，调查结果越准确
B. 调查种群数量较大的猴子用标记重捕法，标记物是否明显不影响结果
C. 用基于声音的个体识别技术可对长臂猿开展野外种群数量监测
D. 调查雷公山黑熊的种群数量适合用红外触发相机而不适合捕捉
【答案】AB
【解析】
【分析】估算种群密度时，常用样方法和标记重捕法，其中样方法适用于调查植物或活动能力弱，活动范围小的动物，而标记重捕法适用于调查活动能力强，活动范围大的动物。标记重捕法也要根据环境面积，再计算种群密度，而不是一定面积内的个体数。 种群中的个体数=第一次捕获数× 第二次捕获数÷标记后重新捕获数。
【详解】A、秃杉的木本植物，天麻是草本植物，秃杉和天麻的调查面积不同，A错误；
B、调查种群数量较大的猴子用标记重捕法，标记物是否明显影响结果，B错误；
C、不同的个体发出的声音不同，所以用基于声音的个体识别技术可对长臂猿开展野外种群数量监测，C正确；
D、黑熊是猛兽不适合捕捉，所以调查雷公山黑熊的种群数量适合用红外触发相机，D正确。
故选AB。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. CO2同化的最初产物是3-磷酸甘油酸（一种三碳化合物）的植物，称为C3植物，如小麦、水稻等。生长过程中从空气吸收的CO2先是合成苹果酸或天门冬氨酸等含四个碳原子化合物的植物称为C4植物，如玉米、甘蔗。图1是玉米对CO2进行同化的过程，回答下列问题：
（1）图1中①和②代表的物质分别是_______；水稻叶片中进行卡尔文循环的细胞为______________。
（2）1，5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶（Rubisc）是C3植物光合作用中固定CO2的关键酶。在炎热干旱的环境下，C4植物能更有效地固定CO2，这说明PEP羧化酶比Rubisc固定CO2的能力_______，作出这种推断的理由是_______
（3）围绕维管束的是呈“花环型”的两圈细胞，里圈是维管束鞘细胞，外圈为叶肉细胞，两种细胞间可以进行多种物质的交换。叶肉细胞具有丰富的基粒，维管束鞘细胞数量较少，玉米的生长、发育和繁殖需要大量有机物，推测玉米的维管束鞘细胞的结构上可能具有______________（写出2点）等特点。
（4）图2和图3的曲线中代表玉米的分别是_______。
【答案】（1） ①. C5、C3 ②. 维管束鞘细胞
（2） ①. 强 ②. C4植物在高温干旱环境下，为了减少水分蒸发，会关闭气孔，导致CO2的吸收减少，而PEP羧化酶能够在较低的CO2浓度下固定CO2，说明PEP羧化酶比Rubisc固定CO2的能力更强。
（3）细胞体积较大，可能有淀粉粒等结构，可以储存更多的有机物；维管束鞘细胞中的叶绿体可能没有基粒。 （4）b、A
【解析】
【分析】光合作用过程包括光反应和暗反应：（1）光反应：场所在叶绿体类囊体薄膜，完成水的光解产生[H]和氧气，以及ATP的合成；（2）暗反应：场所在叶绿体基质中，包括二氧化碳的固定和C3的还原两个阶段。光反应为暗反应C3的还原阶段提供NADPH和ATP。
【小问1详解】
图1所示，①与CO2结合生成②，说明①是C5,②是C3，水稻叶片中进行卡尔文循环的细胞是维管束鞘细胞。
【小问2详解】
在炎热干旱的环境下，C4植物能更有效地固定 CO2，这说明PEP羧化酶比Rubisc固定CO2的能力更强。作出这种推断的理由是C4植物在高温干旱环境下，为了减少水分蒸发，会关闭气孔，导致 CO2的吸收减少，而PEP羧化酶能够在较低的CO2浓度下固定CO2，从而提高了光合作用效率。
【小问3详解】
根据题意：玉米的生长、发育和繁殖需要大量有机物，推测玉米维管束鞘细胞可能有储存较多有机物的结构如淀粉粒；叶肉细胞具有丰富的基粒，可高效率的进行光反应，维管束鞘细胞主要进行卡尔文循环，推测为了提高卡尔文循环的效率，其内叶绿体中可能没有基粒或基粒较少。
【小问4详解】
图2和图3的曲线中代表玉米的分别是b和A。理由是在低CO2浓度下，C4植物更能适应生长，CO2吸收速率更高，所以图2中代表玉米的是b；在高温、光照等强烈条件下，植物的气孔会关闭以减少水分的散失，C3植物会因为CO2供应不足导致光合速率下降，而C4植物可以利用叶肉细胞间隙中含量很低的CO2进行光合作用，不会出现“午休”现象的为C4植物，因此图3的曲线中代表玉米的是A。
22. 成熟脂肪细胞包括褐色脂肪细胞（BAT）、白色脂肪细胞（WAT）等类型，脂肪细胞中含有脂肪滴，脂肪的氧化分解需要氧气。研究发现，BAT细胞专门用于分解脂肪以满足机体对热量的需求，而WAT细胞用于脂肪的存储。图1表示BAT细胞产热的调节过程，图2表示瘦素等激素对WAT细胞脂肪合成和分解的调节过程。回答下列问题：

（1）图1中交感神经属于反射弧结构中的_______；去甲肾上腺素是一种信号分子，它能激活BAT内的cAMP-PKA信号通路，促进_______，并诱导UCP-1基因的_______，使BAT细胞产热增加。
（2）由图1可知，甲状腺激素能促进产热原理是_______。甲状腺激素的分泌是通过_______轴进行分级调节的。
（3）瘦素有抑制食欲、增加代谢、抑制脂肪含成的作用，使体重减轻。瘦素可以直接作用于脂肪细胞，也可以采用实线和虚线表示的调节方式改变WAT细胞的代谢，图2中实线和虚线分别表示_______调节。据图2分析，胰岛素对WAT细胞的_______（填序号）过程起促进作用。
（4）瘦素的分泌过程受体内脂肪含量的影响，且存在负反馈调节。当体内脂肪含量增加时，瘦素含量_______。
【答案】（1） ①. 传出神经 ②. 脂肪分解产生甘油和脂肪酸 ③. 表达
（2） ①. 增加去甲肾上腺素受体数量、促进UCP-1基因的表达，进而促进BAT细胞产热 ②. 下丘脑-垂体-甲状腺
（3） ①. 神经、体液 ②. ② （4）增加
【解析】
【分析】神经调节和体液调节共同协调、相辅相通成，但神经调节占主导地位。两种调节方式的特点：神经调节是以反射的形式来实现的，需要的结构基础是反射弧，作用过程表现为迅速、作用时间短，作用范围有限；体液调节的特点主要是激素随着血液循环送到全身各处并在靶器官、靶细胞部位发挥调节作用的，其作用特点为作用时间长、作用范围广，速度慢。反射弧包括五部分，分别是感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。
【小问1详解】
图1中交感神经属于反射弧结构中的传出神经；去甲肾上腺素是一种信号分子，它能激活BAT内的cAMP-PKA信号通路，促进脂肪分解产生甘油和脂肪酸，并诱导UCP-1基因的表达，使BAT细胞产热增加，进而起到抵御寒冷的目的。
【小问2详解】
由图1可知，甲状腺激素通过 增加去甲肾上腺素受体数量、促进UCP-1基因的表达，进而促进BAT细胞产热。甲状腺激素的分泌是通过下丘脑-垂体-甲状腺轴进行分级调节的，且当甲状腺激素含量增加时，会对下丘脑和垂体的分泌活动产生抑制作用，进而避免了甲状腺激素含量过高。
【小问3详解】
瘦素有抑制食欲、增加代谢、抑制脂肪含成的作用，使体重减轻。瘦素可以直接作用于脂肪细胞，也可以采用实线和虚线表示的调节方式改变WAT细胞的代谢，图2中实线表示神经调节，虚线表示体液调节。据图2分析，胰岛素能促进糖类转变成非糖物质，因此其对WAT细胞的②过程起促进作用。
【小问4详解】
瘦素是WAT细胞分泌的一种多肽类激素，瘦素的分泌过程受体内脂肪含量的影响，且存在负反馈调节。瘦素能抑制脂肪的合成，当体内脂肪含量增加时，瘦素含量会增加。
23. 某小型天然湖泊改造成了人工鱼塘，其中草鱼、鲢鱼、鳙鱼、鲤鱼、鲫鱼为人工养殖的几种鱼类，图中箭头表示各种生物的食物关系。回答下列问题：
注：眼子菜多为沉水植物。
（1）流经该人工鱼塘的总能量为_______。若要收获更多的养殖鱼类，应减少_______的数量。
（2）鱼塘中的植物和动物在垂直方向上具有分层现象，图中生活在水体上层的鱼为_______，判断依据是_______。
（3）生活污水进入鱼塘、连续投喂饵料过量，加上养殖对象的排泄物和粪便，当污染超过了水体自净能力时，会造成鱼塘水体的富营养化，可能导致养殖鱼不喜食的藻类成为优势种群覆盖于水面，严重时会出现泛池（由于水中溶解氧低而形成，后果是鱼窒息死亡），藻类大量繁殖引起泛池的具体原因是_______（写出1点）。若要消除富营养化导致的结果，应增加图中_______等生产者的数量，还可使用物理防治方法如______________（写出1点）。
【答案】（1） ①. 该生态系统中的生产者固定的能量以及人工提供的饲料中的化学能 ②. 翘嘴鲌和蒙古鲌
（2） ①. 鲢鱼和鳙鱼 ②. 鲢鱼的食物主要是浮游藻类，鳙鱼的食物主要是以浮游藻类为食的浮游动物
（3） ①. 藻类大量繁殖漂浮在水面上影响了空气中氧气的溶解，同时藻类生活周期短更新快，其死亡后滋生大量微生物也会消耗大量的氧气，因而水体中溶解氧下降 ②. 芦苇、眼子菜 ③. 打捞浮游藻类
【解析】
【分析】负反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化；正反馈调节是指某一生成的变化所引起的一系列变化促进或加强最初所发生的变化。藻类爆发，覆盖整个湖面，而使水草因缺少光而死亡；水草死亡腐烂，水质变坏引起水生动物以及鱼类的死亡，导致水体进一步恶化。
【小问1详解】
结合图示可知，流经该人工鱼塘的总能量为该生态系统中的生产者固定的能量以及人工提供的饲料中的化学能。若要收获更多的养殖鱼类，应减少其捕食者的数量，即需要减少其中的翘嘴鲌和蒙古鲌的数量。
【小问2详解】
鱼塘中的植物和动物在垂直方向上具有分层现象，根据食物关系可判断，图中生活在水体上层的鱼为鲢鱼和鳙鱼，前者的食物主要是浮游藻类，后者的食物主要是以浮游藻类为食的浮游动物。
【小问3详解】
生活污水进入鱼塘、连续投喂饵料过量，加上养殖对象的排泄物和粪便，当污染超过了水体自净能力时，会造成鱼塘水体的富营养化，可能导致养殖鱼不喜食的藻类成为优势种群覆盖于水面，严重时会出现泛池（由于水中溶解氧低而形成，后果是鱼窒息死亡），藻类大量繁殖漂浮在水面上影响了空气中氧气的溶解，同时藻类生活周期短更新快，其死亡后滋生大量微生物也会消耗大量的氧气，因而水体中溶解氧下降，引起泛池，进而会使得细菌滋生消耗更多的氧气，引起恶性循环。若要消除富营养化导致的结果，应增加图中芦苇、眼子菜等生产者的数量，还可使用物理防治方法如打捞浮游藻类，改善水质。
24. 棉花是两性花植物，自然状态下可以杂交，也可以自交。棉花具有杂种优势现象，即杂种一代在产量和纤维品质等方面优于双亲。回答下列问题：
（1）野生型棉花苗期的叶片通常为绿色，科研人员发现了一种棉花芽黄突变体（Q），其叶片在苗期颜色发黄，成熟过程中恢复绿色。已知苗期叶片颜色由一对等位基因控制，将Q与野生型植株杂交，F1苗期叶片均为绿色，则Q为_______突变。要证明这一推断，可继续进行_______实验。
（2）纯合Q品系与纯合野生型杂交，F1具有明显的杂种优势。
①获得一定数量的纯种：可采用连续自交或单倍体育种方法进行，相比于自交，单倍体育种的优、缺点分别为_______（各写1点）。
②培育鉴别杂交种：为了避免繁琐的人工去雄工作，在由纯种获得杂交种的过程中，科研人员以苗期叶片为黄色作为指示性状，筛选杂种一代。请补充下列种植方案：
Ⅰ．将得到的纯合Q品系和纯合野生型植株的种子_______（填种植方式）种植，自然状态下受粉，种子成熟后采收_______植株的种子。
Ⅱ．_______，获得的即为具有杂种优势的植株，成熟后棉花的产量和品质有望明显提高。
③用这种方法可以区分“真假杂种”（后代性状不分离的为假杂种，后代性状分离的为真杂种），依据是_______。若母本得到各种花粉的机会相等，则理论上得到的“真杂种”占总后代的比例为_______。
【答案】24. ①. 隐性 ②. 自交
25. ①. 优点：明显缩短育种年限，加快育种进程；缺点：技术复杂，需要与杂交育种配合。 ②. 间行 ③. 苗期叶片为黄色 ④. 播种所采种子，在苗期应人工拔除黄苗，保留绿苗 ⑤. Q品系自交获得的种子长出来的是黄苗，与常规品系杂交获得的种子长出来的是绿苗，需要杂种植株，所以保留绿苗。 ⑥. 1/2
【解析】
【分析】基因的分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【小问1详解】
已知苗期叶片颜色由一对等位基因控制，一对相对性状杂交，F1苗期叶片均为绿色，说明绿苗为显性性状，黄苗为隐性性状。要证明这一推断，可继续进行自交，观察F₂中绿苗：黄苗是否为3：1。
【小问2详解】
①单倍体育种方法优点：明显缩短育种年限，加快育种进程；缺点：技术复杂，需要与杂交育种配合。
②如果想要收获F₁全为杂合，且免去去雄的繁琐操作，可以纯合Q品系作为母本，纯合野生型作为父本，间行种植，授粉后采收母本植株的种子，收获的种子中有杂合子，也有隐性纯合子。由于Q品系自交获得的种子长出来的是黄苗，与纯合野生型杂交获得的种子长出来的是绿苗，因此播种所采种子，在苗期应人工拔除黄苗，保留绿苗，获得的即为具有杂种优势的植株。
③用这种方法可以区分“真假杂种”，依据是Q品系自交获得的种子长出来的是黄苗，与纯合野生型杂交获得的种子长出来的是绿苗，需要杂种植株，所以保留绿苗。若纯合Q品系和纯合野生型间行种植，数量相等，则产生隐性花粉和显性花粉比例为1：1，若母本得到各种花粉的机会相等，则理论上得到的“真杂种”占总后代的一半，比例为1/2。
25. 蛋白质工程在开发有实际应用价值的产品方面，有着巨大的潜力和广阔的前景。现阶段的蛋白质工程，人们还不能从头开始设计和制造一种新的蛋白质，但已经朝着定向改造物种的品性方面迈出了有决定意义的一步。例如，用基因工程生产的β-干扰素和白细胞介素-2都会因形成错配的二硫键而使产品药效降低。应用蛋白质工程技术把引起错配的那个半胱氨酸残基改为丝氨酸残基后，就消除了这一弊端。回答下列问题：
（1）半胱氨酸的元素组成为_______。蛋白质工程把引起错配的那个半胱氨酸残基改为丝氨酸残基，可避免二硫键的错配，下一步是要_______得到目的基因后，核心工作是构建目的基因的表达载体，构建表达载体的意义是______________。
（2）将图1目的基因插入图2质粒时选用的限制酶是_______，不选择图1中另外两种酶的原因是_______。切割后不会得到环化的目的基因，原因是______________。

【答案】（1） ①. C、H、O、N、S ②. 推测相应的脱氧核苷酸序列 ③. 使目的基因能在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用
（2） ①. NindII和BamHI ②. 目的基因上有EcRV酶切位点，载体没有SmaI的酶切位点 ③. 不同的内切酶产生的黏性末端不同
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：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。
【小问1详解】
半胱氨酸的R基含有S，所以半胱氨酸的元素组成为C、H、O、N、S。蛋白质工程把引起错配的那个半胱氨酸残基改为丝氨酸残基，可避免二硫键的错配，下一步是要根据氨基酸序列推测相应的脱氧核苷酸序列，然后得到目的基因，获得目的基因后，构建表达载体，表达载体可以使目的基因能在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。
【小问2详解】
据图可知，目的基因上有EcRV酶切位点，载体没有SmaI的酶切位点，所以只能选择NindII和BamHI限制酶切割目的基因和载体，然后构建表达载体。由于不同的内切酶产生的黏性末端不同，目的基因不会自连，所以切割后不会得到环化的目的基因。