2024漯河高级中学高三下学期3月月考试题生物含解析

这是一份2024漯河高级中学高三下学期3月月考试题生物含解析，共36页。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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，将答案写在答题卡的相应位置上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题∶（本大题包括15小题，每小题3分，共 45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. 生命科学的发现离不开科学方法和科学精神。下列有关生命科学史的叙述， 错误的是（ ）
A. 沃森和克里克依据威尔金斯等提供的 DNA 衍射图谱推算出 DNA 呈螺旋结构
B. 赫尔希和蔡斯通过实验证明 DNA 是遗传物质利用了物质提纯技术、细菌培养技术
C. 孟德尔用 F₁与矮茎豌豆杂交， 后代中出现了高茎和矮茎数量比接近 1：1，这属于假说一演绎法中实验验证过程
D. 摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法
2. 下图为甲 （2n=14）、乙（2n=16）两种植物体细胞杂交，培育出新个体的示意图。据图分析，下列相关叙述正确的是（ ）

A. ①过程用纤维素酶和果胶酶处理细胞时，需将细胞置于无菌水中
B. A是正在融合的原生质体，诱导融合的方法有化学、物理和灭活病毒三种方法
C. B能够发育成D的原理是植物细胞具有全能性
D. D植株体细胞含有30条染色体，是异源二倍体
3. 支链酮酸尿症患者的线粒体中支链α-酮酸脱氢酶复合物（BCKDH）功能缺陷，使得支链氨基酸（BCAA）转氨形成的相应支链α一酮酸（BCKA）不能氧化脱羧，患者体内的BCAA和BCKA含量异常增高，对脑组织产生神经毒性作用，导致脑白质病变。图甲是某支链酮酸尿症患者的家系图，对1号和2号个体的BCKDH基因进行检测，发现该基因编码链（与转录模板链互补配对）不同位点的碱基发生突变，如图乙所示。不考虑发生新的变异，下列分析正确的是（ ）

A. 支链酮酸尿症可能为伴X染色体隐性遗传病，4号体内的BCKDH功能异常
B. 1号体内BCKDH的氨基酸数目比正常的BCKDH少，2号则与正常的相同
C. 若5号为正常个体，其体内存在氨基酸数目缺陷的BCKDH的概率为1/3
D. 1号和2号个体的BCKDH基因不同位点的碱基突变会产生不同的非等位基因
4. 线粒体自噬是通过溶酶体选择性地降解清除有缺陷的线粒体，过程如图所示。在阿尔茨海默病（AD）患者的神经元中发现，与AD病理相关的蛋白Aβ会导致线粒体破裂进而形成自噬体，且形成的自噬体功能减弱，最终导致神经元受损和个体认知缺陷。研究者已证实褪黑素作为松果体分泌的一种激素，对线粒体相关疾病和神经退行性疾病具有改善作用。下列叙述错误的是（ ）
A. 与健康人相比，AD患者神经元中线粒体自噬体数量偏多
B. AD患者的认知缺陷很可能与神经元突触的功能障碍有关
C. 褪黑素可能会催化加快患者神经元中线粒体的降解反应而达到改善作用
D. 褪黑素可能通过改善自噬体-溶酶体融合来恢复线粒体自噬
5. 图1为某单基因遗传病患者家族遗传系谱图，相关基因用A、a表示。利用某种限制酶对该家庭部分成员与此病有关的基因进行切割后电泳，结果如图2所示（其中M为标准条带）。已知Y染色体不存在与该病有关的基因，下列有关叙述，正确的是（ ）

A. 基因A经限制酶切割的产物，电泳后结果对应的是900kb条带
B. 该病的遗传方式可能是伴X染色体隐性遗传或常染色体隐性遗传
C. 致病基因产生的原因是正常基因发生了碱基对的增添或缺失
D. 若Ⅲ-1与正常男性婚配，生下一个患该病男孩的概率为1/8
6. 已知羟基脲（HU）能阻断DNA的合成，甲基胺草磷（APM）是一种直接与细胞内微管蛋白合成相互作用的特异性药物，某研究小组利用HU和甲基胺草磷APM结合的双阻断法对菠菜根尖细胞进行处理，测定有丝分裂中期指数（中期细胞数与所观察的细胞总数之比值），结果如下图所示，下列叙述错误的是（ ）
A. 单独用HU处理可使细胞分裂停留在G2—M期
B. 用HU处理，再用AMP处理4小时后细胞分裂停留在中期的比值最高
C. 图中对照组中期指数只有10%左右，是因为大部分细胞处于分裂间期
D. 利用HU—APM双阻断法先将细胞初步同步在间期，再进一步同步于中期
7. DNA 分子中的胞嘧啶被选择性的添加甲基基团而发生DNA 甲基化，甲基化修饰的基因往往不能表达。已知鼠的灰色（A）与褐色（a）是一对相对性状，下图表示部分被甲基化的DNA 片段及 遗传印记对小鼠等位基因表达和传递的影响。下列叙述错误的是（ ）
A. 被甲基化的DNA片段中遗传信息不发生改变，而生物的性状可发生改变
B. 甲基化后的DNA在复制时，碱基配对的方式遵循碱基互补配对原则
C. 基因印记均在亲代细胞有丝分裂过程中建立
D. 子代小鼠的表型及比例为灰色∶褐色＝1∶1
8. 生态学上环境容纳量又称K值，最低起始数量又称N值，科学家研究了某种群的数量变化规律，绘制出该种群的瞬时增长量随种群数量的变化曲线。下列有关该图的分析，正确的是（ ）

A. 该种群的K值为750个，N值为20个
B. 当种群数量大于K值时，种群数量下降；小于K值时种群数量上升
C. 当种群数量小于N值时，种群数量下降；大于N值时种群数量上升
D. 若该种群起始数量分别是75、800，则理论上种群的最终数量依次为0、600
9. 支原体肺炎是由肺炎支原体引起的急性肺部感染性疾病，是我国5岁及以上儿童最主要的社区获得性肺炎。单克隆抗体能准确识别抗原的细微差异，抗人肺炎支原体单克隆抗体的制备流程如图所示，其中①~④表示相关过程。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 通过干扰病原体细胞壁形成而杀灭病原体的抗生素可有效治疗支原体肺炎
B. 过程①中小鼠体内产生的相应抗体与注射的抗原结合，可能会形成沉淀
C. 过程④中应选择抗体检测为阳性的杂交瘤细胞进行体内或体外大规模培养
D. 研制抗人肺炎支原体单克隆抗体对支原体肺炎的早期快速诊断有重要意义
10. 为探究M基因的功能，科研人员利用基因工程技术将M基因导入拟南芥中，培育出转M基因拟南芥植株，相关流程如图所示，其中b过程利用了PCR技术。下列相关叙述错误的是（ ）

A. a、b过程中所需要的酶分别是逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶
B. b过程中将温度降至50℃左右目的是将双链DNA解聚为单链
C. e过程中，Ti质粒的T-DNA可携带着M基因转移到拟南芥细胞中
D. 获得的转M基因拟南芥植株自交，子代可能会发生性状分离
11. 免疫荧光染色法是使特定蛋白质带上荧光标记的技术。如图1是科学家利用该技术对小鼠（2N=40）初级精母细胞中联会复合体（配对的同源染色体之间形成的一种复合结构）进行标记后得到的图像，图2表示该初级精母细胞中的一对同源染色体，其中1~8表示基因。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 该技术可用于检测蛋白质在细胞中的分布情况，包括蛋白质的位置和含量
B. 图1细胞中含有20个四分体，每个四分体中的两条染色体的形状、大小都相同
C. 图2中的基因1与基因2通常是相同基因，基因2与基因3可能是等位基因
D. 由该初级精母细胞经减数分裂产生的精细胞中可能同时含有基因2和基因7
12. 某女孩患有一种单基因遗传病，该遗传病由等位基因B/b控制，其父母及哥哥的表型均正常。现将其家庭成员的相关基因用限制酶MstⅡ切割后进行电泳，结果如图所示。已知B、b基因中仅有一种基因上含有一个限制酶MstⅡ的酶切位点。下列相关叙述正确的是（ ）

A. 该遗传病属于常染色体隐性遗传病，患病女孩的哥哥不含致病基因
B. 该致病基因出现是基因突变的结果，突变过程中发生了碱基对的增添
C. 限制酶MstⅡ能识别特定的核糖核苷酸序列，并在特定部位断开氢键
D. 电泳过程中，DNA分子的迁移速率只与DNA分子的大小有关
13. 科研人员在转入光敏蛋白基因的小鼠下丘脑中埋置光纤，用特定的光刺激下丘脑CRH神经元（细胞膜结构如图1所示），引起的一系列变化如图2所示。去甲肾上腺素作为神经递质能激活辅助性T细胞。下列分析错误的是（ ）
A. 光刺激能增大CRH神经元的细胞膜对Na+的通透性
B. 由脑发出的传出神经包括躯体运动神经和内脏运动神经
C. 脑—脾神经通路在一定程度上能调节机体的特异性免疫
D. 图2中，辅助性T细胞被激活的调节机制为神经-体液调节
14. NF-KB被过度激活后，可导致过度炎症反应、类风湿关节炎、心脏炎症变化等疾病。如图为巨噬细胞避免过度炎症反应的机制，下列分析错误的是（“→”表示促进，“⊥”表示抑制，VEGFR-3表示受体，VEGF-C表示信号分子）（ ）

A. 巨噬细胞几乎分布于机体的各种组织中，具有吞噬消化、抗原处理和呈递等功能
B. 类风湿关节炎和重症联合免疫缺陷病都属于免疫失调引起的自身免疫缺陷病
C. VEGFR-3的加工运输过程以及TLR4的内吞都体现了生物膜的结构特点
D. 抑制TLR4-NF-KB介导的炎症反应存在VEGFR-3和VEGF-C的反馈调节
15. 易位是指发生在非同源染色体之间的部分染色体片段交换。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（如图甲）；果蝇的紫眼（b）和灰体（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乙）与紫眼灰体雌果蝇为亲本杂交，结果F1中仅出现野生型及紫眼灰体，没有紫眼体色野生型（bbe+e）和眼色野生型灰体（b+bee）。下列相关分析正确的是（ ）
A. 据图推测，2、3号染色体间的易位可能发生在四分体中的染色单体之间
B. F1中没有bbe+e和b+bce个体可能是染色体组成为2'3'和23的配子无活性
C. 若要产生与图乙相同的F1个体，雄配子需由亲代雄果蝇通过邻近分离产生
D. 不考虑互换，让F1中野生型个体间随机交配，则后代中易位纯合子占1/4
二、非选择题∶（本大题包括5小题，共 55分。）
16. 人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用人工基质、微生物、植物等对污水进行净化。如图甲为人工湿地示意图，回答下列问题：
（1）人工湿地应用生态系统的_____________原理，获得污水处理与资源化的最佳效益。根据污水中成分含量的变化，从进水口到出水口的不同地段，分别种植不同的湿地植物，这体现了群落的____________结构。
（2）相比其他污水处理方式，人工湿地具有成本低、净化率高的特点。经过处理后的污水流入上行池，在上行池中可以养殖一些鱼、虾等水生动物，获取一定的经济利益。
①图乙中的Ⅰ和Ⅱ分别表示鲤鱼的出生率和死亡率，则在_____________点时，鲤鱼的数量达到最大。
②图丙表示该生态系统的能量流动简图， A、B、C、D表示该湿地生态系统的生物成分，其中B代表______________，其在人工湿地生态系统中的作用是_______________________。（答两点即可）
（3）挺水植物如香蒲、美人蕉等能够向水中分泌萜类化合物、类固醇等，抑制藻类生长，也能开鲜艳的花，吸引昆虫，这一现象体现了生态系统的信息传递的什么作用__________________。
17. 桑蚕（2n=56）起源于中国，由古代栖息于桑树的原始蚕驯化而来，桑蚕丝是重要的纺织原料。桑蚕的性别决定方式为ZW型，其性染色体组成如图所示。结圆形茧（A）对结椭圆形茧（a）为显性性状，相关基因位于常染色体上。体色正常（B）对体色油质透明（b）为显性，相关基因位于I2区域。

回答下列问题：
（1）对桑蚕进行基因测序，应检测____________条染色体的核苷酸序列，图示中“？”应为______（填“雌”或“雄”）。
（2）结圆形茧体色正常雌桑蚕基因型是______。选取纯合结椭圆形茧体色正常雄桑蚕与纯合结圆形茧体色油质透明雌桑蚕杂交获得F1，F1表型及比例为______，F1自由交配获得F2，F2中结圆形茧体色油质透明的雄性个体所占比例为______。
（3）纯合体色正常雌桑蚕和体色油质透明雄桑蚕杂交，子代中偶然出现了一只体色油质透明的雄桑蚕，检测发现，该突变体染色体数目正常。学习小组对该突变体出现作出假设：此体色油质透明雄桑蚕是染色体上片段丢失导致的。经查找文献发现，桑蚕染色体片段缺失的纯合子不能存活，染色体片段缺失的杂合子可存活，且非专业人员对桑蚕的性别辨别出错率较高。
请设计杂交实验对学习小组的上述假设加以探究，写出实验设计思路、预期实验结果及结论。
①实验设计思路：________________________。
②预期结果及结论：若________________________，则假设成立；否则该假设不成立。
18. 肠道菌群能通过菌体自身或其代谢产物对人脑产生影响，人脑也能通过调节影响肠道菌群，部分机制如下图。请回答下列问题。
（1）细胞I在特异性免疫中的作用是______。物质a是______。图示过程表明神经系统、内分泌系统和免疫系统之间存在着相互调节，通过______构成一个复杂的网络。
（2）致病菌产生的毒素可刺激肠嗜铬细胞分泌5-HT，继而诱发呕吐现象和“恶心”样行为。研究者先给小鼠品尝樱桃味糖精溶液后，随即在肠道内注射金黄色葡萄球菌肠毒素，小鼠出现呕吐现象。多次重复后，停止注射毒素，一段时间内，小鼠出现味觉回避反应，即再给小鼠提供樱桃味糖精溶液时，小鼠品尝的次数显著减少，表现出“恶心”样行为。研究者特异性激活或抑制DVC-rVRG环路，将分别诱发或抑制小鼠呕吐现象，特异性激活或抑制环路，则分别诱发或抑制小鼠“恶心”样行为。
①含毒素的饮料诱发小鼠出现呕吐反应过程中，rVRG区细胞的兴奋经______（选填“交感”或“副交感”）神经传导至消化道平滑肌，导致呕吐现象。
②依据本文，小鼠出现“恶心”样行为机制是：毒素进入消化道→______（选填下列事件前的字母并排序）→“恶心”样行为。
a.迷走神经将信息传递到DVC区 b.控制肠道平滑肌收缩的神经被激活
c.肠嗜铬细胞释放5-HT增加 d.激活DVC-rVRG环路
e.抑制DVC-rVRG环路 f.激活DVC-LPB环路
g.抑制DVC-LPB环路
③动物在一定条件下，形成味觉回避反应的生物学意义是______。
④基于图文中的神经机制，请提出一种止吐药物的作用机理：______。
19. 虾青素可由β-胡萝卜素在β-胡萝卜素酮化酶（BKT）和β-胡萝卜素羟化酶（CRTR-B）的作用下转化而来，具有抗衰老、增强免疫、保护心血管等功能，杜氏盐藻是单细胞浮游植物，生长快，易培养，能大量合成β-胡萝卜素，科研人员将BKT基因和CRTR-B 基因导入杜氏盐藻，构建杜氏盐藻细胞工厂高效生产虾青素。
（1）获取目的基因：雨生红球藻是天然虾青素重要来源，提取雨生红球藻的总 DNA为_____， 设计特异性引物扩增 BKT基因和CRTR-B 基因，此过程需要_____酶的催化。
（2）构建转化载体：“无缝克隆法”是构建重组质粒的新方法，指利用同源重组酶将末端具有 一致同源序列的线性化载体和目的基因连接形成重组质粒，图1表示利用“无缝克隆法”向质粒中插入抗除草剂基因的基本过程。
I．PCR获取抗除草剂基因过程中，为确保基因两端具有所需同源序列，需在引物的_____端添加对应的同源序列 。若要确保抗除草剂基因能够从重组质粒中切除，还 需要在基因两侧加入限制酶识别序列，则所需引物（5，一3，）的序列应为：_____。
A．同源序列十特异性扩增引物序列十限制酶识别序列
B．同源序列十限制酶识别序列十特异性扩增引物序列
C．特异性扩增引物序列十限制酶识别序列十同源序列
Ⅱ．科研人员利用“无缝克隆法" 同时将 BKT基因和CRTR-B 基因插入质粒，形成的重 组质粒对应部位如图2所示，推测此过程扩增 BKT基因所用的引物为_____； 扩 增CRTR-B基因所用的引物为_____；
Ⅲ．最终形成的重组质粒如图3所示，其中atpA启动子和 psbA启动子均为杜氏盐藻叶 绿体启动子，选用内源性启动子的目的是_____；
Ⅳ．与传统的酶切法构建重组质粒相比，“无缝克隆法"具备的优势有_____。
（3）准备受体细胞：选取初始杜氏盐藻涂布到杜氏盐藻固体培养基进行培养，一段时间后，挑取生长状态良好的单藻落到杜氏盐藻液体培养基中继续培养，期间可取藻液滴入_____，在显微镜下进行计数，两次培养的目的分别为_____、_____。
（4）目的基因导入及相关检测：采用基因枪法将重组质粒导入杜氏盐藻叶绿体，一段时间后，用含 _____的培养基筛选已转化的杜氏盐藻，通过相关技术检测是否成功表达_____。
（5）叶绿体转化是植物基因工程新热点，叶绿体的诸多特点为叶绿体转化提供优势，如叶 绿体基因组小，功能清晰，使基因操作方便；叶绿体细胞具有自我复制功能，一个植物细 胞可含有多个叶绿体，每个叶绿体中含有多个基因组，可大大提高_____；另外，叶绿体基因位于细胞质中，可有效避免_____。
20. 针灸是我国传承千年、特有的治疗疾病的手段。2021年科学家揭示了低强度电针刺激小鼠后肢穴位“足三里”可以激活迷走神经—肾上腺抗炎通路，增强抗炎反应，其过程如图所示，已知细菌脂多糖可引起炎症反应，请据图回答问题：

（1）迷走神经是从脑干发出的参与调节内脏活动的神经，属于____（填“中枢”或“外周”）神经系统。低强度电针刺激激活迷走神经—肾上腺抗炎通路起到抗炎作用，是通过Prkr2神经元进行传导的，请写出该调节过程涉及的反射弧：____。
（2）研究人员利用同等强度的电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴，并没有引起相同的抗炎反应，原因可能是____，这也为针灸抗炎需要在特定穴位刺激提供了解释。
（3）科学家用健康小鼠为材料设计实验，以验证低强度电针刺激激活迷走神经-肾上腺抗炎通路确实通过Prkr2神经元进行传导。
实验设计思路如下：
①选取若干生理状况相同的小鼠分为A、B两组，A组小鼠____，B组小鼠不做处理；
②对两组小鼠用____；
③分别用低强度电针刺激两组小鼠足三里位置，观察两组小鼠的抗炎症反应。
实验预期结果：B组小鼠的抗炎症反应显著____（填“强于”或“弱于”）A组。2023-2024学年高三下学期3月检测一生物
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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，将答案写在答题卡的相应位置上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题∶（本大题包括15小题，每小题3分，共 45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. 生命科学的发现离不开科学方法和科学精神。下列有关生命科学史的叙述， 错误的是（ ）
A. 沃森和克里克依据威尔金斯等提供的 DNA 衍射图谱推算出 DNA 呈螺旋结构
B. 赫尔希和蔡斯通过实验证明 DNA 是遗传物质利用了物质提纯技术、细菌培养技术
C. 孟德尔用 F₁与矮茎豌豆杂交， 后代中出现了高茎和矮茎数量比接近 1：1，这属于假说一演绎法中实验验证过程
D. 摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法
【答案】B
【解析】
【分析】1.威尔金斯和富兰克林提供了DNA衍射图谱；查哥夫提出碱基A的量总是等于T的量，C的量总是等于G的量；沃森和克里克在以上基础上提出了DNA分子的双螺旋结构模型。
2.T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、沃森和克里克依据威尔金斯等提供的 DNA 衍射图谱有关的数据为基础，推算出 DNA 呈螺旋结构，A正确；
B、赫尔希和蔡斯通过实验证明 DNA 是遗传物质利用了放射性同位素标记技术，没有涉及物质提纯技术，B错误；
C、孟德尔用 F₁与矮茎豌豆杂交， 后代中出现了高茎和矮茎数量比接近 1：1，从而证明了假说正确性，属于假说一演绎法中实验验证过程，C正确；
D、摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法，即荧光标记法，D正确。
故选B。
2. 下图为甲 （2n=14）、乙（2n=16）两种植物体细胞杂交，培育出新个体的示意图。据图分析，下列相关叙述正确的是（ ）

A. ①过程用纤维素酶和果胶酶处理细胞时，需将细胞置于无菌水中
B. A是正在融合的原生质体，诱导融合的方法有化学、物理和灭活病毒三种方法
C. B能够发育成D的原理是植物细胞具有全能性
D. D植株体细胞含有30条染色体，是异源二倍体
【答案】C
【解析】
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株，在进行植物体细胞杂交时需要使用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁，使用化学方法（聚乙二醇）或物理方法诱导原生质体融合，不能用灭活的病毒诱导，不同种植物的细胞所含染色体的种类和数目是不同的，故我们可以根据细胞中染色体的种类和形态的差异来鉴定杂种细胞。
【详解】A、①过程用纤维素酶和果胶酶处理细胞时，需将细胞置于等渗溶液中，A错误；
B、A是正在融合的原生质体，诱导植物细胞融合的方法有化学、物理等，而灭活病毒只能用于动物细胞的融合，B错误；
C、细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整生物体或分化成其他各种细胞的潜能，即细胞具有全能性；B能够发育成D的原理是植物细胞具有全能性，C正确；
D、D植株体细胞含有30条染色体（30=14+16），是异源四倍体，D错误。
故选C。
3. 支链酮酸尿症患者的线粒体中支链α-酮酸脱氢酶复合物（BCKDH）功能缺陷，使得支链氨基酸（BCAA）转氨形成的相应支链α一酮酸（BCKA）不能氧化脱羧，患者体内的BCAA和BCKA含量异常增高，对脑组织产生神经毒性作用，导致脑白质病变。图甲是某支链酮酸尿症患者的家系图，对1号和2号个体的BCKDH基因进行检测，发现该基因编码链（与转录模板链互补配对）不同位点的碱基发生突变，如图乙所示。不考虑发生新的变异，下列分析正确的是（ ）

A. 支链酮酸尿症可能为伴X染色体隐性遗传病，4号体内的BCKDH功能异常
B. 1号体内BCKDH的氨基酸数目比正常的BCKDH少，2号则与正常的相同
C. 若5号为正常个体，其体内存在氨基酸数目缺陷的BCKDH的概率为1/3
D. 1号和2号个体的BCKDH基因不同位点的碱基突变会产生不同的非等位基因
【答案】C
【解析】
【分析】根据1号个体和2号个体正常，生出的4号个体患病，可以确定该病为隐性遗传病。若该病为伴X染色体隐性遗传病，则1号个体应患病，但是根据基因检测结果和家系图，1号个体和2号个体均含有致病基因但均不患病，因此该病为常染色体隐性遗传病。
【详解】A、分析题图甲可知，支链酮酸尿症为隐性遗传病，分析题图乙可知，1号和2号个体均含有突变基因，若该病为伴X染色体隐性遗传病，则1号个体应患病，不符合家系图，故该病为常染色体隐性遗传病，分析家系图可知，4号患病个体的BCKDH功能异常，A错误；
B、分析题图乙可知，因为2号体内存在缺陷的BCKDH基因，编码链的序列由CAG变为TAG，密码子从CAG变为UAG，CAG编码谷氨酰胺，UAG为终止密码子，翻译提前终止，所以2号体内BCKDH的氨基酸数目比正常的BCKDH少，B错误；
C、设正常的BCKDH基因为A，1号个体的BCKDH基因为a1，2号个体的BCKDH基因为a2，a1基因编码的BCKDH氨基酸数目正常，a2基因编码的BCKDH氨基酸数目减少，若5号为正常个体，则其可能的基因型及比例为AA：Aa1：Aa2=1：1：1，故若5号为正常个体，则其体内存在氨基酸数目缺陷的BCKDH的概率为1/3，C正确；
D、1号和2号个体的BCKDH基因不同位点的碱基突变会产生不同的等位基因，D错误。
故选C。
4. 线粒体自噬是通过溶酶体选择性地降解清除有缺陷的线粒体，过程如图所示。在阿尔茨海默病（AD）患者的神经元中发现，与AD病理相关的蛋白Aβ会导致线粒体破裂进而形成自噬体，且形成的自噬体功能减弱，最终导致神经元受损和个体认知缺陷。研究者已证实褪黑素作为松果体分泌的一种激素，对线粒体相关疾病和神经退行性疾病具有改善作用。下列叙述错误的是（ ）
A. 与健康人相比，AD患者神经元中线粒体自噬体数量偏多
B. AD患者认知缺陷很可能与神经元突触的功能障碍有关
C. 褪黑素可能会催化加快患者神经元中线粒体的降解反应而达到改善作用
D. 褪黑素可能通过改善自噬体-溶酶体融合来恢复线粒体自噬
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析：据图可知，细胞内分隔膜相互融合，逐渐把有缺陷的线粒体包裹形成自噬体，自噬体与溶酶体融合成自噬性溶酶体，把缺陷线粒体分解。
【详解】A、由于阿尔茨海默病（AD）患者神经元中的蛋白Aβ会导致线粒体破裂进而使形成的自噬体数量增多，同时线粒体自噬功能减弱，会导致AD患者神经元中的溶酶体无法选择性地清除有缺陷的线粒体。因此，与健康人相比，AD 患者神经元中线粒体自噬体数量偏多，A正确；
B、AD病理相关的蛋白Aβ会导致线粒体破裂，则细胞有氧呼吸提供的能量减少，会影响到突触处信号的传递，因此AD患者的认知缺陷很可能与神经元突触的功能障碍有关，B正确；
C、褪黑素是激素，其作用是作为信息分子调节细胞代谢，不起催化作用，C错误；
D、褪黑素对线粒体相关疾病具有改善作用，可能通过促进自噬体—溶酶体融合来恢复线粒体自噬，D正确。
故选C。
5. 图1为某单基因遗传病患者家族遗传系谱图，相关基因用A、a表示。利用某种限制酶对该家庭部分成员与此病有关的基因进行切割后电泳，结果如图2所示（其中M为标准条带）。已知Y染色体不存在与该病有关的基因，下列有关叙述，正确的是（ ）

A. 基因A经限制酶切割的产物，电泳后结果对应的是900kb条带
B. 该病的遗传方式可能是伴X染色体隐性遗传或常染色体隐性遗传
C. 致病基因产生的原因是正常基因发生了碱基对的增添或缺失
D. 若Ⅲ-1与正常男性婚配，生下一个患该病男孩的概率为1/8
【答案】D
【解析】
【分析】电泳的原理：待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、性状不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。
【详解】A、根据图1可知，Ⅰ-3和Ⅰ-4都不患病，而Ⅱ-4患病，则该病为隐性遇传病。若致病基因位于常染色体上，由于Ⅰ-1患病，则Ⅱ-1、Ⅱ -2应和Ⅰ-2的基因型相同，都是Aa。三者电泳的结果也应相同。根据图2电泳结果可知，Ⅱ-1、Ⅱ-2和Ⅰ -2电泳的条代数不同，则 Ⅱ-1、Ⅱ-2和Ⅰ -2的基因型不同，则基因A、a位于X染色体上。Ⅱ-1、Ⅱ-2的基因型为XAY，A基因经限制酶切割的产物电泳结果为900Kb和230Kb，A错误；
B、根据A选项的分析可知，该病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传，不是常染色体隐性遗传，B错误；
C、根据分析可知，突变基因a经限制酶切割的产物，电泳后结果对应的是540kb条带、360kb和230kb条带，A基因经限制酶切割的产物电泳结果为900kb和230kb，则基因A突变为a后，致病基因产生的原因是正常基因发生了碱基对的替换，C错误；
D、根据电泳结果分析，Ⅱ-2基因型为XAY，Ⅱ-3基因型为XAXa，则Ⅲ-3基因型为XAXa的概率为1/2，与其正常男性（XAY）婚配，生下一个患该病男孩的概率为1/2×1/4=1/8，D正确。
故选D。
6. 已知羟基脲（HU）能阻断DNA的合成，甲基胺草磷（APM）是一种直接与细胞内微管蛋白合成相互作用的特异性药物，某研究小组利用HU和甲基胺草磷APM结合的双阻断法对菠菜根尖细胞进行处理，测定有丝分裂中期指数（中期细胞数与所观察的细胞总数之比值），结果如下图所示，下列叙述错误的是（ ）
A. 单独用HU处理可使细胞分裂停留在G2—M期
B. 用HU处理，再用AMP处理4小时后细胞分裂停留在中期的比值最高
C. 图中对照组中期指数只有10%左右，是因为大部分细胞处于分裂间期
D. 利用HU—APM双阻断法先将细胞初步同步在间期，再进一步同步于中期
【答案】A
【解析】
【分析】由于分裂间期时间远长于分裂期，因此显微镜视野下大多数细胞处于分裂间期；间期分为G1期、S期、G2期，G1期主要进行蛋白质的合成和核糖体的增生，S期进行DNA复制，G2期进行分裂期相关的蛋白质的合成。
【详解】A、羟基脲（HU）能阻断 DNA的合成，单独用 HU处理可使细胞分裂停留在S期，A错误；
B、用HU处理，处于S期的细胞被阻断，其它时期的细胞也将停在S期，甲基胺草磷（APM）是一种直接与细胞内微管蛋白合成相互作用的特异性药物，抑制纺锤体的形成，因此再用AMP处理4小时后细胞分裂停留在中期的比值最高，B正确；
C、有丝分裂中期指数是指中期细胞数与所观察的细胞总数之比值，图中对照组中期指数只有10%左右，是因为大部分细胞处于分裂间期，C正确；
D、利用HU—APM双阻断法先将细胞初步同步在间期中的S期，再进一步同步于中期，D正确。
故选A。
7. DNA 分子中的胞嘧啶被选择性的添加甲基基团而发生DNA 甲基化，甲基化修饰的基因往往不能表达。已知鼠的灰色（A）与褐色（a）是一对相对性状，下图表示部分被甲基化的DNA 片段及 遗传印记对小鼠等位基因表达和传递的影响。下列叙述错误的是（ ）
A. 被甲基化的DNA片段中遗传信息不发生改变，而生物的性状可发生改变
B. 甲基化后的DNA在复制时，碱基配对的方式遵循碱基互补配对原则
C. 基因印记均在亲代细胞有丝分裂过程中建立
D. 子代小鼠的表型及比例为灰色∶褐色＝1∶1
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图：雄配子中印记重建是将等位基因A甲基化；雌配子中印记重建是:将等位基因a去甲基化。
【详解】A、甲基化是表观遗传一种，被甲基化的DNA片段中遗传信息不发生改变，而由于甲基化修饰的基因往往不能表达，因而生物的性状可发生改变，A正确；
B、甲基化后的DNA在复制时，碱基对的配对方式不发生改变，仍遵循碱基互补配对原则，B正确；
C、据图可知，在雌配子和雄配子的形成过程中可以发生印记重建，即基因印记的建立可发生减数分裂过程中，C错误；
D、雌鼠产生的A雌配子、a雌配子中的A基因、a基因均未被甲基化，都能表达，而雄鼠产生的雄配子中A基因、a基因都发生了甲基化，都不能表达，因此该雌鼠与雄鼠杂交，子代小鼠的表型比例为灰色:褐色=1:1，D正确。
故选C。
8. 生态学上环境容纳量又称K值，最低起始数量又称N值，科学家研究了某种群的数量变化规律，绘制出该种群的瞬时增长量随种群数量的变化曲线。下列有关该图的分析，正确的是（ ）

A. 该种群的K值为750个，N值为20个
B. 当种群数量大于K值时，种群数量下降；小于K值时种群数量上升
C. 当种群数量小于N值时，种群数量下降；大于N值时种群数量上升
D. 若该种群的起始数量分别是75、800，则理论上种群的最终数量依次为0、600
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析，种群数量小于100时，种群增长量小于0，种群数量减少；种群数量为100-600，种群增长量大于0，种群数量增加；种群数量大于600时，种群增长量小于0，种群数量减少。
【详解】A、曲线表示种群瞬时增长量随种群数量的变化，当种群数量大于600时，种群数量下降，所以600为种群数量的最大值，即K值，当种群数量小于100时种群的瞬时增长量小于0，所以100是种群数量的最小值，即N值，A错误；
B、种群数量小于N值100时，种群瞬时增长量小于0，种群数量下降，故种群数量小于K值时种群数量不一定上升，B错误；
C、当种群数量大于K值600时，种群瞬时增长量小于0，种群数量下降，故种群数量大于N值时种群数量不一定上升，C错误；
D、当种群数量为75时，数量小于100，种群数量下降，最终数量为0，当种群数量为800时，种群数量下降到600，维持稳定，D正确。
故选D。
9. 支原体肺炎是由肺炎支原体引起的急性肺部感染性疾病，是我国5岁及以上儿童最主要的社区获得性肺炎。单克隆抗体能准确识别抗原的细微差异，抗人肺炎支原体单克隆抗体的制备流程如图所示，其中①~④表示相关过程。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 通过干扰病原体细胞壁形成而杀灭病原体的抗生素可有效治疗支原体肺炎
B. 过程①中小鼠体内产生的相应抗体与注射的抗原结合，可能会形成沉淀
C. 过程④中应选择抗体检测为阳性的杂交瘤细胞进行体内或体外大规模培养
D. 研制抗人肺炎支原体单克隆抗体对支原体肺炎的早期快速诊断有重要意义
【答案】A
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、支原体不具有细胞壁，故通过干扰病原体细胞壁形成而杀灭病原体的抗生素不能有效治疗支原体肺炎，A错误；
B、过程①表示用特定的抗原对小鼠进行免疫，目的是获得能产生抗人肺炎支原体抗体的B淋巴细胞，在该过程中，小鼠体内产生的抗体与注射的抗原结合，可能会形成沉淀，B正确；
C、过程④表示克隆化培养和抗体检测，应选择抗体检测为阳性的杂交瘤细胞在体内或体外进行大规模培养，C正确；
D、单克隆抗体能准确识别抗原的细微差异，抗人肺炎支原体单克隆抗体可用于支原体肺炎的早期快速诊断，D正确。
故选A。
10. 为探究M基因的功能，科研人员利用基因工程技术将M基因导入拟南芥中，培育出转M基因拟南芥植株，相关流程如图所示，其中b过程利用了PCR技术。下列相关叙述错误的是（ ）

A. a、b过程中所需要的酶分别是逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶
B. b过程中将温度降至50℃左右的目的是将双链DNA解聚为单链
C. e过程中，Ti质粒的T-DNA可携带着M基因转移到拟南芥细胞中
D. 获得的转M基因拟南芥植株自交，子代可能会发生性状分离
【答案】B
【解析】
【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的，实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。
【详解】A、根据图示分析，a过程以mRNA为模板合成DNA，是逆转录过程，需要逆转录酶的催化，b过程为利用PCR技术扩增M基因，该过程需要耐高温的DNA聚合酶催化，A正确；
B、PCR过程中，每次循环可分为变性、复性和延伸三步，其中变性是指当温度超过90℃时，双链DNA解聚为单链，复性是指当温度下降到50℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合，B错误；
C、在农杆菌转化法中，将目的基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA中，T-DNA可携带着目的基因转移到受体细胞中，C正确；
D、若获得的转M基因拟南芥植株的细胞中只有一条染色体上含有M基因，相当于杂合子，则其自交会发生性状分离，D正确。
故选B。
11. 免疫荧光染色法是使特定蛋白质带上荧光标记的技术。如图1是科学家利用该技术对小鼠（2N=40）初级精母细胞中联会复合体（配对的同源染色体之间形成的一种复合结构）进行标记后得到的图像，图2表示该初级精母细胞中的一对同源染色体，其中1~8表示基因。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 该技术可用于检测蛋白质在细胞中的分布情况，包括蛋白质的位置和含量
B. 图1细胞中含有20个四分体，每个四分体中的两条染色体的形状、大小都相同
C. 图2中的基因1与基因2通常是相同基因，基因2与基因3可能是等位基因
D. 由该初级精母细胞经减数分裂产生的精细胞中可能同时含有基因2和基因7
【答案】B
【解析】
【分析】减数分裂过程：（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制；（2）减数第一次分裂：前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体互换；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；末期：细胞质分裂；（3）减数第二次分裂过程：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：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。
【详解】A、免疫荧光染色法是使特定蛋白质带上荧光标记的技术，故可用于检测蛋白质在细胞中的分布情况，包括蛋白质的位置和含量，A正确；
B、根据题意，图1细胞中含有联会复合体，应处于减数分裂Ⅰ前期，该时期细胞中同源染色体联会形成四分体，共有20个四分体，四分体中的两条染色体的形状、大小一般都相同，但X染色体和Y染色体形成的四分体中两条染色体的形状、大小不同，B错误；
C、图2中的基因1与基因2位于姐妹染色单体的相同位置上，是由复制产生的，通常是相同基因，基因2与基因3位于同源染色体的相同位置上，可能是等位基因，C正确；
D、若在减数分裂Ⅰ前期，图2中的非姐妹染色单体发生了片段互换，导致基因6与基因7的位置互换，则产生的配子会同时含有基因2和基因7，D正确。
故选B。
12. 某女孩患有一种单基因遗传病，该遗传病由等位基因B/b控制，其父母及哥哥的表型均正常。现将其家庭成员的相关基因用限制酶MstⅡ切割后进行电泳，结果如图所示。已知B、b基因中仅有一种基因上含有一个限制酶MstⅡ的酶切位点。下列相关叙述正确的是（ ）

A. 该遗传病属于常染色体隐性遗传病，患病女孩的哥哥不含致病基因
B. 该致病基因出现是基因突变的结果，突变过程中发生了碱基对的增添
C. 限制酶MstⅡ能识别特定的核糖核苷酸序列，并在特定部位断开氢键
D. 电泳过程中，DNA分子迁移速率只与DNA分子的大小有关
【答案】A
【解析】
【分析】由电泳图可知，父母两方均为携带者，此单基因遗传病为常染色体隐性病，哥哥为显性纯合子，患病女孩为隐性纯合子。
【详解】AB、根据题意分析，该女孩患病，其父母表型正常，可判断该病为常染色体隐性遗传病，该女孩的基因型为bb，其父母的基因型均为Bb；根据图示分析可知，1350bp的条带对应的基因为b，B基因被限制酶MstⅡ切割可产生大小为1150bp和200bp的两个片段，1150+200=1350，即B、b基因的长度相等，在基因突变产生等位基因的过程中发生了碱基对的替换，患病女孩的哥哥的基因型为BB，不含致病基因，A正确，B错误；
C、限制酶能识别双链DNA中特定的脱氧核苷酸序列，并在特定部位断开磷酸二酯键，C错误；
D、电泳过程中，DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，D错误。
故选A。
13. 科研人员在转入光敏蛋白基因的小鼠下丘脑中埋置光纤，用特定的光刺激下丘脑CRH神经元（细胞膜结构如图1所示），引起的一系列变化如图2所示。去甲肾上腺素作为神经递质能激活辅助性T细胞。下列分析错误的是（ ）
A. 光刺激能增大CRH神经元的细胞膜对Na+的通透性
B. 由脑发出的传出神经包括躯体运动神经和内脏运动神经
C. 脑—脾神经通路在一定程度上能调节机体的特异性免疫
D. 图2中，辅助性T细胞被激活的调节机制为神经-体液调节
【答案】D
【解析】
【分析】静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。
【详解】A、光刺激光敏蛋白导致钠离子通道开放，增大CRH神经元的细胞膜对钠离子的通透性，钠离子内流，从而使CHR神经元产生兴奋，A正确；
B、由脑发出的传出神经分为躯体运动神经和内脏运动神经，B正确；
C、由图可知，下丘脑CRH神经元与脾脏之间存在神经联系，即脑-脾神经通路，该脑-脾神经通路可激活辅助性T细胞，进一步激活B细胞，调节体液免疫，C正确；
D、图2中，辅助性T细胞被激活的调节机制为神经-体液-免疫调节，D错误。
故选D。
14. NF-KB被过度激活后，可导致过度炎症反应、类风湿关节炎、心脏炎症变化等疾病。如图为巨噬细胞避免过度炎症反应的机制，下列分析错误的是（“→”表示促进，“⊥”表示抑制，VEGFR-3表示受体，VEGF-C表示信号分子）（ ）

A. 巨噬细胞几乎分布于机体的各种组织中，具有吞噬消化、抗原处理和呈递等功能
B. 类风湿关节炎和重症联合免疫缺陷病都属于免疫失调引起的自身免疫缺陷病
C. VEGFR-3的加工运输过程以及TLR4的内吞都体现了生物膜的结构特点
D. 抑制TLR4-NF-KB介导的炎症反应存在VEGFR-3和VEGF-C的反馈调节
【答案】B
【解析】
【分析】免疫系统的功能：免疫防御、免疫自稳及免疫监视。免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用；免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细 胞，进行自身调节，维持内环境稳态的功能；免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能。
【详解】A、巨噬细胞几乎分布于人体的各种组织中，具有吞噬消化、抗原处理和呈递功能，A正确；
B、类风湿关节炎是自身免疫病，重症联合免疫缺陷病是免疫缺陷病，B错误；
C、细胞膜上的蛋白质通过内质网和高尔基体加工利用膜的流动性，内吞利用细胞膜的流动性，C正确；
D、由图可知，抑制TLR4-NF-KB介导的炎症反应存在负反馈调节，D正确。
故选B。
15. 易位是指发生在非同源染色体之间的部分染色体片段交换。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（如图甲）；果蝇的紫眼（b）和灰体（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乙）与紫眼灰体雌果蝇为亲本杂交，结果F1中仅出现野生型及紫眼灰体，没有紫眼体色野生型（bbe+e）和眼色野生型灰体（b+bee）。下列相关分析正确的是（ ）
A. 据图推测，2、3号染色体间的易位可能发生在四分体中的染色单体之间
B. F1中没有bbe+e和b+bce个体可能是染色体组成为2'3'和23的配子无活性
C. 若要产生与图乙相同的F1个体，雄配子需由亲代雄果蝇通过邻近分离产生
D. 不考虑互换，让F1中野生型个体间随机交配，则后代中易位纯合子占1/4
【答案】D
【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、易位发生在非同源染色体之间，减数分裂联会时形成“十字形”构型，而不是易位发生在四分体中，A错误；
B、易位杂合子与隐性个体测交，按图示分离，应产生4种类型配子，但实验结果仅出现野生型及紫眼灰体， 没有紫眼体色野生型（bbe+e）和眼色野生型灰体（b+bee），说明易位杂合子产生的b+e（染色体组成为2'3）和be+（染色体组成为23'）配子不能受精或受精形成的受精卵不能正常发育，B错误；
C、易位野生型雄果蝇（b+be+e ）与紫眼灰体雌果蝇（bbee）为亲本杂交，若要产生与图乙相同的F1个体（b+be+e ），雄配子应该是b+e+，据图可知，邻近分离或交互分离都可产生这种类型配子，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 (紫眼灰体) =1：2： 1，即后代中易位纯合子占1/4，D正确。
故选D。
二、非选择题∶（本大题包括5小题，共 55分。）
16. 人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用人工基质、微生物、植物等对污水进行净化。如图甲为人工湿地示意图，回答下列问题：
（1）人工湿地应用生态系统的_____________原理，获得污水处理与资源化的最佳效益。根据污水中成分含量的变化，从进水口到出水口的不同地段，分别种植不同的湿地植物，这体现了群落的____________结构。
（2）相比其他污水处理方式，人工湿地具有成本低、净化率高的特点。经过处理后的污水流入上行池，在上行池中可以养殖一些鱼、虾等水生动物，获取一定的经济利益。
①图乙中的Ⅰ和Ⅱ分别表示鲤鱼的出生率和死亡率，则在_____________点时，鲤鱼的数量达到最大。
②图丙表示该生态系统的能量流动简图， A、B、C、D表示该湿地生态系统的生物成分，其中B代表______________，其在人工湿地生态系统中的作用是_______________________。（答两点即可）
（3）挺水植物如香蒲、美人蕉等能够向水中分泌萜类化合物、类固醇等，抑制藻类的生长，也能开鲜艳的花，吸引昆虫，这一现象体现了生态系统的信息传递的什么作用__________________。
【答案】（1） ①. 整体性 ②. 水平
（2） ①. c ②. 分解者 ③. 分解污水中的有机物；将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物
（3）调节种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
【解析】
【分析】分析图甲：图甲为人工湿地示意图，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用人工基质、微生物、植物等对污水进行净化。
分析图乙：Ⅰ和Ⅱ分别表示鲤鱼的出生率和死亡率，在c点时，出生率等于死亡率，鲤鱼的数量达到最大。
分析图丙：图丙表示该生态系统的能量流动简图，A、B、C、D表示该湿地生态系统的生物成分，其中A表示生产者，B表示分解者，C表示次级消费者，D表示初级消费者。
【小问1详解】
获得污水处理与资源化的最佳效益，即涉及社会效益、生态效益和经济效益全面发展，体现了生态工程的整体性原理。从进水口到出水口的不同地段，分别种植不同的湿地植物，体现了群落的水平结构。
【小问2详解】
①图甲中的Ⅰ和Ⅱ分别表示鲤鱼的出生率和死亡率。在c点之前，出生率大于死亡率，鲤鱼的数量不断增加；在c点时，出生率等于死亡率，鲤鱼的数量达到最大。出生率和死亡率的变化，直接影响到鲤鱼的种群密度。
②分析丙图，按照能量流动的方向可知，丙中A表示生产者，B表示分解者，C表示次级消费者，D表示初级消费者。分解者在人工生态系统中可以分解污水中的有机物，也可将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，促进了物质循环和能量流动。
【小问3详解】
挺水植物如香蒲、美人蕉等能够向水中分泌萜类化合物、类固醇等，抑制藻类的生长；也能开鲜艳的花，吸引昆虫，这体现了生态系统的信息传递能调节种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
17. 桑蚕（2n=56）起源于中国，由古代栖息于桑树的原始蚕驯化而来，桑蚕丝是重要的纺织原料。桑蚕的性别决定方式为ZW型，其性染色体组成如图所示。结圆形茧（A）对结椭圆形茧（a）为显性性状，相关基因位于常染色体上。体色正常（B）对体色油质透明（b）为显性，相关基因位于I2区域。

回答下列问题：
（1）对桑蚕进行基因测序，应检测____________条染色体的核苷酸序列，图示中“？”应为______（填“雌”或“雄”）。
（2）结圆形茧体色正常雌桑蚕基因型是______。选取纯合结椭圆形茧体色正常雄桑蚕与纯合结圆形茧体色油质透明雌桑蚕杂交获得F1，F1表型及比例为______，F1自由交配获得F2，F2中结圆形茧体色油质透明的雄性个体所占比例为______。
（3）纯合体色正常雌桑蚕和体色油质透明雄桑蚕杂交，子代中偶然出现了一只体色油质透明的雄桑蚕，检测发现，该突变体染色体数目正常。学习小组对该突变体出现作出假设：此体色油质透明雄桑蚕是染色体上片段丢失导致的。经查找文献发现，桑蚕染色体片段缺失的纯合子不能存活，染色体片段缺失的杂合子可存活，且非专业人员对桑蚕的性别辨别出错率较高。
请设计杂交实验对学习小组的上述假设加以探究，写出实验设计思路、预期实验结果及结论。
①实验设计思路：________________________。
②预期结果及结论：若________________________，则假设成立；否则该假设不成立。
【答案】（1） ①. 29 ②. 雌
（2） ①. AAZBW、AaZBW ②. 结圆形茧体色正常雄蚕：结圆形茧体色正常雌蚕=1:1 ③. 0
（3） ①. 将此体色油质透明雄家蚕Z0Zb与正常体色雌家蚕ZBW进行杂交，观察其后代的表现型及比例 ②. 子代表型及比例为：正常体色雄桑蚕：体色油质透明雌桑蚕=2：1
【解析】
【分析】桑蚕为二倍体，体内共56条染色体，且是ZW型性别决定，雄桑蚕的性染色体为同型的ZZ，雌桑蚕为异型的ZW。
【小问1详解】
桑蚕的体细胞有56条染色体，为二倍体生物，同源染色体共28对，由27对常染色体和1对性染色体组成。雄蚕的性染色体为同型的ZZ，雌蚕为异型的ZW，分析桑蚕基因组，应测定桑蚕27条常染色体和2条性染色体（Z、W）共29条染色体的核苷酸序列。由图示信息“？”所在性染色体比对应染色体短小，为Z染色体，显示的为ZW染色体组成，性别为雌性，Z染色体上有雌性启动区和雄性抑制区，“？”应该为雌性可育区。
【小问2详解】
结圆形茧（A）对结椭圆形茧（a）为显性性状，相关基因位于常染色体上。体色正常（B）对体色油质透明（b）为显性，相关基因位于I2区域（非同源区段），结圆形茧体色正常雌桑蚕基因型为AAZBW、AaZBW。取纯合结椭圆形茧体色正常雄桑蚕（aaZBZB）与纯合结圆形茧体色油质透明雌桑蚕(AAZbW)杂交获得F1，F1基因型为AaZBZb、AaZBW，表型及比例为结圆形茧体色正常雄蚕：结圆形茧体色正常雌蚕=1:1。F1雌雄个体相互交配得F2，单独分析茧形，Aa×Aa→1AA∶2Aa∶1aa，F2表型及比例为结圆形茧：结椭圆形茧=3:1,单独分析体色，ZBZb×ZBW→ZBZb∶ZBZb∶ZBW∶ZbW，F2表型及比例为体色正常雄蚕：体色正常雌蚕：体色油质透明雌蚕=2∶1∶1，F2中结圆形茧体色油质透明的雄性个体所占比例为0。
【小问3详解】
①纯合体色正常雌桑蚕ZBW和体色油质透明雄桑蚕ZbZb杂交,子代桑蚕体色均正常，雄桑蚕基因型为ZBZb。若出现体色油质透明的雄桑蚕，且为染色体片段丢失导致，色油质透明的雄桑蚕基因型为Z0Zb（染色体片段丢失用0表示）。由于染色体片段缺失的纯合子不能存活，染色体片段缺失的杂合子可存活，设计实验可以将此体色油质透明雄家蚕Z0Zb与正常体色雌家蚕ZBW进行杂交，观察其后代的表现型及比例。
②若体色油质透明雄桑蚕是染色体上片段丢失导致的，Z0Zb×ZBW→ZBZ0：ZBZb：ZBW：Z0W，由于染色体片段缺失的纯合子不能存活，染色体片段缺失的杂合子可存活，子代表型及比例为：正常体色雄桑蚕：体色油质透明雌桑蚕=2：1。
18. 肠道菌群能通过菌体自身或其代谢产物对人脑产生影响，人脑也能通过调节影响肠道菌群，部分机制如下图。请回答下列问题。
（1）细胞I在特异性免疫中的作用是______。物质a是______。图示过程表明神经系统、内分泌系统和免疫系统之间存在着相互调节，通过______构成一个复杂的网络。
（2）致病菌产生的毒素可刺激肠嗜铬细胞分泌5-HT，继而诱发呕吐现象和“恶心”样行为。研究者先给小鼠品尝樱桃味糖精溶液后，随即在肠道内注射金黄色葡萄球菌肠毒素，小鼠出现呕吐现象。多次重复后，停止注射毒素，一段时间内，小鼠出现味觉回避反应，即再给小鼠提供樱桃味糖精溶液时，小鼠品尝的次数显著减少，表现出“恶心”样行为。研究者特异性激活或抑制DVC-rVRG环路，将分别诱发或抑制小鼠呕吐现象，特异性激活或抑制环路，则分别诱发或抑制小鼠“恶心”样行为。
①含毒素的饮料诱发小鼠出现呕吐反应过程中，rVRG区细胞的兴奋经______（选填“交感”或“副交感”）神经传导至消化道平滑肌，导致呕吐现象。
②依据本文，小鼠出现“恶心”样行为的机制是：毒素进入消化道→______（选填下列事件前的字母并排序）→“恶心”样行为。
a.迷走神经将信息传递到DVC区 b.控制肠道平滑肌收缩的神经被激活
c.肠嗜铬细胞释放5-HT增加 d.激活DVC-rVRG环路
e.抑制DVC-rVRG环路 f.激活DVC-LPB环路
g.抑制DVC-LPB环路
③动物在一定条件下，形成味觉回避反应的生物学意义是______。
④基于图文中的神经机制，请提出一种止吐药物的作用机理：______。
【答案】（1） ①. 摄取、加工处理和呈递抗原 ②. 促肾上腺皮质激素释放激素 ③. 信息分子
（2） ①. 副交感 ②. c→a→f ③. 条件反射使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性，大大提高了动物应对复杂环境变化的能力 ④. 特异性抑制DVC-rVRG环路；抑制肠嗜铬细胞合成或释放5-HT；特异性阻断5-HT的作用
【解析】
【分析】（1）下丘脑可以通过垂体调节肾.上腺皮质激素的分泌，属于分级调节；肾上腺皮质激素可保护黏膜，调节肠道菌群。
（2）根据题意，该调节过程有“内脏神经”的神经调节，消化道神经主要有交感神经和副交感神经；交感神经和副交感神经对同一个内脏器官的作用往往是相反的，交感神经可以使心跳加快、加强，副交感神经使心跳减慢、减弱。交感神经对胃肠运动主要具有抑制作用，即降低胃肠平滑肌的紧张性及胃肠蠕动的频率。神经调节的结构基础是反射弧，激素调节是通过体液运输到相应的靶细胞和靶器官。
【小问1详解】
细胞I摄取肠道菌将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给细胞I，根据其能释放细胞因子，可知细胞I为辅助性T细胞，其在特异性免疫中的作用是摄取、加工处理和呈递抗原；下丘脑可分泌a，调节垂体分泌b， b可促进肾上腺皮质分泌肾上腺皮质激素，即该激素分泌过程为分级调节，则a为促肾上腺皮质激素释放激素，其功能是促进垂体合成并分泌促肾上腺皮质激素；图示过程表明神经系统、内分泌系统和免疫系统之间通过信息分子构成一个复杂的网络。
【小问2详解】
①副交感神经对胃肠运动主要具有促进作用，即提高胃肠平滑肌的紧张性及胃肠蠕动的频率，rVRG区细胞的兴奋经副交感神经传导至消化道平滑肌，导致呕吐现象。
②根据本文和图，小鼠出现“恶心”样行为的机制是：毒素进入消化道→肠嗜铬细胞释放5-HT增加→迷走神经将信息传递到DVC区→激活DVC-LPB环路→“恶心”即毒素进入消化道→c→a→f→“恶心” 样行为。
③动物在一定条件下，形成味觉回避反应是一种条件反射，这种条件反射使机体能够避免食用对自身有害的物质，即使生物具有更强的预见性、灵活性和适应性，从而极大的提高了动物应对复杂环境变化的能力。
④根据本文和图，出现“恶心”样行为的机制是：刺激物消化道→肠嗜铬细胞释放5-HT增加→迷走神经将信息传递到DVC区→激活DVC-LPB环路→“恶心”样行为，因此可以抑制肠嗜铬细胞合成或释放5-HT，或者特异性阻断5-HT的作用，或阻断迷走神经将信息传递到DVC区，即特异性抑制DVC-rVRG环路。
19. 虾青素可由β-胡萝卜素在β-胡萝卜素酮化酶（BKT）和β-胡萝卜素羟化酶（CRTR-B）的作用下转化而来，具有抗衰老、增强免疫、保护心血管等功能，杜氏盐藻是单细胞浮游植物，生长快，易培养，能大量合成β-胡萝卜素，科研人员将BKT基因和CRTR-B 基因导入杜氏盐藻，构建杜氏盐藻细胞工厂高效生产虾青素。
（1）获取目的基因：雨生红球藻是天然虾青素重要来源，提取雨生红球藻的总 DNA为_____， 设计特异性引物扩增 BKT基因和CRTR-B 基因，此过程需要_____酶的催化。
（2）构建转化载体：“无缝克隆法”是构建重组质粒的新方法，指利用同源重组酶将末端具有 一致同源序列的线性化载体和目的基因连接形成重组质粒，图1表示利用“无缝克隆法”向质粒中插入抗除草剂基因的基本过程。
I．PCR获取抗除草剂基因过程中，为确保基因两端具有所需同源序列，需在引物的_____端添加对应的同源序列 。若要确保抗除草剂基因能够从重组质粒中切除，还 需要在基因两侧加入限制酶识别序列，则所需引物（5，一3，）的序列应为：_____。
A．同源序列十特异性扩增引物序列十限制酶识别序列
B．同源序列十限制酶识别序列十特异性扩增引物序列
C．特异性扩增引物序列十限制酶识别序列十同源序列
Ⅱ．科研人员利用“无缝克隆法" 同时将 BKT基因和CRTR-B 基因插入质粒，形成的重 组质粒对应部位如图2所示，推测此过程扩增 BKT基因所用的引物为_____； 扩 增CRTR-B基因所用的引物为_____；
Ⅲ．最终形成的重组质粒如图3所示，其中atpA启动子和 psbA启动子均为杜氏盐藻叶 绿体启动子，选用内源性启动子的目的是_____；
Ⅳ．与传统的酶切法构建重组质粒相比，“无缝克隆法"具备的优势有_____。
（3）准备受体细胞：选取初始杜氏盐藻涂布到杜氏盐藻固体培养基进行培养，一段时间后，挑取生长状态良好的单藻落到杜氏盐藻液体培养基中继续培养，期间可取藻液滴入_____，在显微镜下进行计数，两次培养的目的分别为_____、_____。
（4）目的基因导入及相关检测：采用基因枪法将重组质粒导入杜氏盐藻叶绿体，一段时间后，用含 _____的培养基筛选已转化的杜氏盐藻，通过相关技术检测是否成功表达_____。
（5）叶绿体转化是植物基因工程的新热点，叶绿体的诸多特点为叶绿体转化提供优势，如叶 绿体基因组小，功能清晰，使基因操作方便；叶绿体细胞具有自我复制功能，一个植物细 胞可含有多个叶绿体，每个叶绿体中含有多个基因组，可大大提高_____；另外，叶绿体基因位于细胞质中，可有效避免_____。
【答案】（1） ①. 模板 ②. Taq DNA聚合酶
（2） ①. 5， ②. B ③. ①③##③① ④. ⑥⑧##⑧⑥ ⑤. 防止基因沉默 ， 确保目的基因能表达 ⑥. 可同时导入多个外源基因；不受限制酶识别序列的限制 ， 可在载体的任意位点插入目的基因
（3） ①. 血细胞计数板 ②. 纯化杜氏盐藻 ③. 扩大培养杜氏盐藻
（4） ①. 除草剂 ②. β-胡萝卜素酮化酶和 β-胡萝卜素羟化酶
（5） ①. 目的基因的表达量 ②. 基因污染
【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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
因雨生红球藻是天然虾青素重要来源，是目的基因的来源，故可提取雨生红球藻的总 DNA为模板，设计特异性引物扩增其 DNA中的 BKT基因和CRTR-B 基因，此过程需要 Taq DNA聚合酶的催化。
【小问2详解】
根据题意，“无缝克隆法”是指利用同源重组酶将末端具有一致同源序列的线性化载体和目的基因连接形成重组质粒。
I 根据 PCR扩增的原理，在 PCR过程中，为确保基因两端具有所需同源序列，需在5’ 端添加对应的同源序列；根据题意，若要确保抗除草剂基因能够从重组质粒中切除，则所需引物（5’一 3’）的序列应为“同源序列十限制酶识别序列十特异性扩增引物序列”。
故选B。
Ⅱ 根据图2所示，要通过“无缝克隆法”同时将 BKT基因和CRTR-B 基因插入质粒，则要保证BKT基因一侧有一致同源序列，另一侧能带上CRTR-B 基因，因此扩增 BKT基因所用的引物为①③ ； 同理，扩增CRTR-B基因所用的引物为⑥⑧。
Ⅲ 启动子是转录的起始信号，选用内源性启动子的目的是防止基因沉默，确保目的基因能表达。
Ⅳ 根据题意，与传统的酶切法构建重组质粒相比，“无缝克隆法”具备的优势是“可同时导入多个外源基因”“不受限制酶识别序列的限制”“可在载体的任意位点插入目的基因”等。
【小问3详解】
因杜氏盐藻是单细胞浮游植物，因此可用血细胞计数板进行显微观察计数；选取初始杜氏盐藻涂布到杜氏盐藻固体培养基进行培养的目的是纯化杜氏盐藻，挑取生长状态良好的单藻落到杜氏盐藻液体培养基中继续培养的目的是扩大培养杜氏盐藻。
【小问4详解】
筛选已转化的杜氏盐藻的培养基是选择培养基，其中含除草剂；再通过抗原—抗体杂交实验检测是否成功表达 β-胡萝卜素酮化酶和 β-胡萝卜素羟化酶。
【小问5详解】
因每个叶绿体中含有多个基因组，可大大提高目的基因的表达量；且叶绿体基因位于细胞质中，一般不能稳定遗传，因此可避免基因污染。
20. 针灸是我国传承千年、特有的治疗疾病的手段。2021年科学家揭示了低强度电针刺激小鼠后肢穴位“足三里”可以激活迷走神经—肾上腺抗炎通路，增强抗炎反应，其过程如图所示，已知细菌脂多糖可引起炎症反应，请据图回答问题：

（1）迷走神经是从脑干发出的参与调节内脏活动的神经，属于____（填“中枢”或“外周”）神经系统。低强度电针刺激激活迷走神经—肾上腺抗炎通路起到抗炎作用，是通过Prkr2神经元进行传导的，请写出该调节过程涉及的反射弧：____。
（2）研究人员利用同等强度的电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴，并没有引起相同的抗炎反应，原因可能是____，这也为针灸抗炎需要在特定穴位刺激提供了解释。
（3）科学家用健康小鼠为材料设计实验，以验证低强度电针刺激激活迷走神经-肾上腺抗炎通路确实通过Prkr2神经元进行传导。
实验设计思路如下：
①选取若干生理状况相同的小鼠分为A、B两组，A组小鼠____，B组小鼠不做处理；
②对两组小鼠用____；
③分别用低强度电针刺激两组小鼠足三里位置，观察两组小鼠的抗炎症反应。
实验预期结果：B组小鼠的抗炎症反应显著____（填“强于”或“弱于”）A组。
【答案】（1） ①. 外周 ②. 足三里→Prkr2神经元→延髓→迷走神经→肾上腺
（2）腹部不存在迷走神经-肾上腺抗炎通路的Prkr2神经元
（3） ①. 破坏Prkr2神经元 ②. 细菌脂多糖诱发炎症 ③. 强于
【解析】
【分析】据图可知，低强度电针刺激小鼠后肢穴位“足三里”可以激活迷走神经-肾上腺抗炎通路机理是：在电针刺激“足三里”位置时，会激活一组Prkr2感觉神经元，其延伸出去的突起部分可以将后肢的感觉信息通过脊髓传向大脑的特定区域，通过迷走神经作用到肾上腺，肾上腺细胞分泌的儿茶酚胺类物质（包括去甲肾上腺素和肾上腺素等）具有抗炎作用，导致针灸抗炎。
【小问1详解】
由脑发出的脑神经和由脊髓发出的脊神经是神经系统的周围部分，叫外周神经系统，因此根据“迷走神经是从脑干发出的可参与调节内脏活动的神经”，可知其属于外周神经系统。低强度电针刺激激活迷走神经-肾上腺抗炎通路起到抗炎作用，是通过Prkr2神经元进行传导的，据图可知，该调节过程涉及的反射弧是足三里→Prkr2神经元→延髓→迷走神经→肾上腺（分泌肾上腺素、去肾上腺素抑制炎症）。
【小问2详解】
分析题意可知，Prkr2感觉神经元主要存在于四肢节段，电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴，该部位可能不存在迷走神经-肾上腺抗炎通路的 Prkr2 神经元，因此没有引起相同的抗炎反应。
【小问3详解】
分析题意，本实验验证低强度电针刺激激活迷走神经肾上腺抗炎通路，起到抗炎作用，是通过Prkr2神经元进行传导的，自变量为是否具有Prkr2神经元（可以一组破坏Prkr2神经元，一组不破坏），因变量为是否出现抗炎症反应，其他无关变量要相同且适宜。因此实验思路为：选取若干生理状况相同的小鼠分为A、B两组，A组小鼠破坏Prkr2神经元，B组小鼠不做处理；对两组小鼠用细菌脂多糖诱发炎症；分别用低强度电针刺激两组小鼠足三里位置，观察两组小鼠的抗炎症反应。验证性实验结果是唯一的，因为B组含有Prkr2神经元，低强度电针刺激激活迷走神经肾上腺抗炎通路，起到抗炎作用，因此实验现象为B组小鼠的抗炎症反应明显强于A组。