2024长沙四区县高三下学期3月调研考试（一模）生物含解析

这是一份2024长沙四区县高三下学期3月调研考试（一模）生物含解析，共32页。

1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号写在本试卷和答题卡上。
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．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 下列关于真核细胞结构与功能的叙述，正确的是（ ）
A. 植物细胞的边界是细胞壁，对细胞起支持与保护作用
B. 线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO2的场所
C. 内质网是一种膜性管道系统，是某些蛋白质的合成、加工场所和运输通道
D. 细胞骨架是由蛋白质和纤维素组成的网架结构，锚定并支撑着许多细胞器
2. 下列关于水和无机盐的叙述，错误的是（ ）
A. 农作物从外界吸收的硝酸盐可用于细胞内合成核酸和蛋白质
B. 农作物中的无机盐离子不一定要溶解在水中才能行使生物学功能
C. 由于氢键的存在，水具有较低的比热容，有利于维持生命系统的稳定性
D. 北方冬小麦在冬天来临前，自由水/结合水的比值会逐渐减小，有利于小麦抗寒
3. 某蛋白参与蛋白质的囊泡运输，它们有两种状态，结合GTP的活跃状态和结合GDP的不活跃状态。GTP和ATP的结构和性质相似，仅碱基不同。下列叙述错误的是（ ）
A. GTP丢失2个磷酸基团后可参与RNA的合成
B. 该蛋白由活跃状态转化为不活跃状态需要消耗能量
C. 运输蛋白质的囊泡可能来自内质网或高尔基体
D. 该蛋白空间结构发生变化后可能导致细胞内运输分泌蛋白的囊泡不能形成
4. 某二倍体动物种群有100个个体，其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增，凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A3的基因频率是（ ）

A. 52%B. 27%C. 26%D. 2%
5. 翻译形成的新生肽链须经过进一步的修饰或加工才具有生物学活性。翻译形成的前体蛋白质中含有内蛋白子，它参与在蛋白质水平上的自我剪接从而进行蛋白质的加工，与内蛋白子对应的是外蛋白子，内蛋白子和外蛋白子共同产生于一个mRNA分子，在产生前体蛋白后再去掉内蛋白子，余下的外蛋白子连接在一起成为成熟的蛋白质。下列说法错误的是（ ）
A. 前体蛋白合成场所在核糖体上
B. 内蛋白子对前体蛋白质的加工破坏的化学键是肽键
C. 内蛋白子和外蛋白子分别是由内含子和外显子编码
D. 可以通过在基因中插入内蛋白子核苷酸序列来实现对某些蛋白质的加工
6. 下列生命活动中比值可能为“3”的是（ ）
A. 15N标记的DNA在14N培养液中复制2次，含14N与含15N的DNA数目之比
B. 遵循基因自由组合定律基因型为AaBb的某种群连续自由交配两代后，F2中杂合子、纯合子数量之比
C. 果蝇精原细胞分裂过程中核DNA与染色体数目之比
D. 骨骼肌细胞分别进行无氧和有氧呼吸时产生等量CO2时消耗葡萄糖的比值
7. 某人的左眼球严重损伤，医生建议立即摘除左眼球，若不及时摘除，右眼会因自身免疫而受损。下列叙述正确的是（ ）
A. 在人体发育过程中，眼球内部的抗原性物质已被完全清除
B. 正常情况下，人体内不存在能识别眼球内部抗原的免疫细胞
C. 眼球损伤后，眼球内部的某些物质释放出来引发特异性免疫
D. 左眼球损伤后释放的抗原性物质运送至右眼球引发自身免疫
8. 下列有关人体内的腺体及其相关激素功能的叙述，正确的是（ ）
A. 血浆中甲状腺激素含量偏低时，对下丘脑分泌TRH的抑制效果增强
B. 肾上腺髓质分泌的肾上腺素可调节机体代谢，作用后被灭活
C. 胰高血糖素能促进食物中糖类的消化与吸收，从而使血糖含量升高
D. 抗利尿激素由垂体合成和分泌，会增强肾小管重吸收水能力
9. 脱落酸（ABA）参与许多植物生理过程的调节，其中有如种子成熟等长期反应，也有如气孔运动等短期反应。脱落酸信号转导的部分过程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 没有ABA的情况下，负调节因子抑制正效应因子的活性，使其和响应基因处于静止状态
B. 正效应因子被激活并磷酸化其下游响应因子，进而表现出相应的生理反应
C. ABA通过与受体结合，组成细胞结构，影响基因表达，从而起到调节作用
D. 短期生理反应可能是ABA诱导的膜两侧离子流动的结果
10. 植树造林、建立"无废弃物生态农业"是建设美丽中国的重要措施，可以改变人类的生态足迹。下列说法错误的是（ ）
A. 生态足迹的值越大，代表人类所需的资源越多，人类对生态和环境的影响越大
B. 建立生态农业的目的是扩大人类的生态足迹和加大对资源的利用
C. 植树造林时在人工林中增加植物种类，遵循了生态工程的自生原理
D. 科学植树造林、步行出行都可减小生态足迹中的碳足迹
11. 野生型大肠杆菌能在基础培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株由于无法合成某种氨基酸，只能在完全培养基上生长。如图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图，①②③④代表培养基，A、B、C表示操作步骤，D、E为菌落。下列叙述正确的是（ ）

A. A操作的目的是提高基因突变的概率，使其发生定向突变，增加突变株的数量
B. B的正确操作是用接种环蘸取菌液后在②表面涂布来接种菌种
C. 图中①②③为完全培养基，培养基一般用高压蒸汽灭菌法进行灭菌
D. 若要获得氨基酸营养缺陷型突变株，可从④中挑取D进行纯化培养
12. 下列关于动物细胞工程的叙述，正确的是（ ）
A. 动物细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞呼吸
B. 将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
C. 抗体-药物偶联物（ADC）中单克隆抗体主要发挥靶向运输作用
D. 克隆牛技术涉及体外受精、动物细胞培养、胚胎移植等过程
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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。全部选对的得4分，选对但不全的得、2分，有选错的得0分。
13. 有氧呼吸过程中形成的NADH等物质通过电子传递系统将电子传递给氧生成水，并偶联ATP合成的过程称为氧化磷酸化，如图为细胞呼吸过程中电子传递和氧化磷酸化过程。已知人体棕色脂肪细胞线粒体内膜上有一种特殊通道蛋白UCP，可与ATP合成酶竞争性地将膜间隙高浓度的H+（有氧呼吸第一和第二阶段产生）回收到线粒体基质。下列说法正确的是（ ）
A. 膜间隙高浓度的H+全部来自有机物的分解
B. NADH中的能量可通过H+的电化学势能转移到ATP中
C. 蛋白复合体运输H+和UCP运输H+的方式分别为主动运输和协助扩散
D. 棕色脂肪细胞被激活时，线粒体有氧呼吸释放的能量中热能所占比例明显减小
14. 图甲表示加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化；图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤示意图。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 图甲中的实线代表R型细菌，虚线代表S型细菌
B. 据图甲可知，只有一部分R型细菌转化为S型细菌
C. 图乙中搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳与DNA分开
D. 若图乙中的噬菌体被32P标记，则上清液中的放射性很低
15. 研究发现，冷空气过境前后心脑血管疾病患者（病例组）与健康人（对照组）体内多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素含量有如下变化。这几种物质均可以加速心脏跳动、增强心脏收缩、促进小动脉和静脉收缩使人体应对寒冷环境。下列说法正确的是（ ）
A. 这三种物质不都能用于神经调节
B. 冷空气过境前后，两组去甲肾上腺素含量的变化说明病例组对寒冷的适应能力更强
C. 多巴胺含量对气温变化的反应最敏感，肾上腺素含量反应最迟钝
D. 极寒天气会加重心脑血管疾病患者的病情
16. 第三代试管婴儿技术（PGD/PGS）是对早期胚胎细胞进行基因诊断和染色体检测后再进行胚胎移植，流程如图所示。图中检测包括PGD、PGS（PGD是指胚胎植入前的基因诊断，PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测）。下列叙述错误的是（ ）
A. 采集的卵子需培养至MI中期才能与获能的精子进行受精
B. PGD和PGS技术可分别用于筛选红绿色盲和唐氏综合征
C. 将成熟的精子放入ATP溶液中进行获能处理
D. “理想胚胎”需培养至桑葚胚或原肠胚才能植入子宫
三、非选择题：本题共5道题，共60分。
17. 科研工作者以作物甲为材料，探索通过改善细胞代谢途径达到提高光合作用效率，从而实现提高作物产量的目的。图1是作物甲叶肉细胞中部分碳代谢过程的模式图，图中的R酶是一种双功能酶（羧化酶—加氧酶）：CO2浓度高时，R酶催化CO2的固定；在高光强、高O2浓度、低CO2浓度时，R酶催化C5和O2发生反应，完成有机物的加氧氧化。后者在酶的催化作用下转换为乙醇酸后通过膜上的载体（T）离开叶绿体，再经过代谢途径I最终将2分子乙醇酸转换成1分子甘油酸并释放1分子CO2，又称光呼吸。研究发现：强光下ATP和NADPH的积累会产生超氧阴离子自由基，该自由基会对叶绿体造成伤害，光呼吸会消耗多余的ATP和NADPH。回答下列问题：
（1）图1中左侧环形代谢途径表示的是光合作用中的____反应，此过程也称作____。此过程中第一个光合还原产物跨叶绿体膜转运到细胞质基质中合成蔗糖，蔗糖可以进入筛管，再通过____运输到甲植株各处。
（2）依据题干及图示中的信息，解释作物甲在光照强烈、干旱的环境中，光呼吸的积极意义是____。
（3）为了减少作物甲叶绿体内碳的丢失，研究人员利用转基因技术将编码某种藻类C酶（乙醇酸脱氢酶）的基因和某种植物的M酶（苹果酸合成酶）基因转入作物甲，与原有的代谢途径Ⅲ相连，人为地在叶绿体中建立一个新的乙醇酸代谢途径（图2中的途径Ⅱ，不影响细胞呼吸）。转基因操作后，途径Ⅲ能够提高光合作用效率，从而提高作物产量的原因是____。
18. 抗除草剂基因bar和pat都能编码磷化乙酰转移酶（PAT），该酶能对除草剂草铵膦中的毒性成分磷化麦黄铜（PPT）中的自出氨基乙酰化从而对PPT解毒，研究人员向小麦中导入bar基因和pat基因培育出对草甘胺膦等多种除草剂具有高耐受性的优良品种。但由于导入的基因在染色体上随机整合，植株的抗除草剂性状也不一定能稳定遗传。已知玉米的2号染色体上另有一对等位基因A、a，分别控制玉米叶形的直叶和卷叶。不考虑互换和突变，回答下列有关问题：
（1）若只有一个抗除草剂基因pat（简称P）导入某杂合的直叶玉米细胞内，通过组织培养获得了抗除草剂性状的转基因玉米，导入的抗除草剂基因P与2号染色体可能存在如图所示的三种位置关系：
请设计最简便的实验探究基因P与2号染色体的位置关系。
实验设计思路：____。
预期结果与结论：
①若子代中直叶抗除草剂：卷叶不抗除草剂=____，说明基因P与2号染色体的位置关系如图1所示：
②若子代中____，说明基因P与2号染色体的位置关系如图2所示；
③若子代中____，说明基因P与2号染色体的位置关系如图3所示。
（2）若仅考虑玉米对除草剂是否具有抗性，同时转入bar和pat两个抗除草剂基因的玉米植株自交后产生的F1的性状分离比可能是____（至少写出两种分离比）。
（3）若已知某基因型为Aa的直叶植株甲转入的两个抗除草剂基因位于非同源染色体上，且均不在2号染色体上，对甲植株进行植物组织培养后，获得多个植株，为了减缓转基因植株的进化速度，将这些植株与杂合的直叶不抗除草剂植株等比例间行种植，那么在自然状态下繁殖的子代中卷叶不抗除草剂植株所占比例是____。
19. 辣椒素与人体感觉神经元上的受体-TRPV1（可被辣椒素或43℃以上的温度活化的离子通道蛋白）结合后，能引起Ca2+等阳离子顺浓度梯度内流而产生兴奋，进而引起机体产生痛觉，TRPV1的发现对糖尿病、癌症等长期疼痛疾病的治疗具有重要意义。下图为该受体的功能示意图，回答下列问题：

（1）TRPV1在辣椒素的刺激下被激活而开放，此时Ca2+通过__________（运输方式）从膜外渗入膜内，将外界刺激转变为电信号，通过神经系统的传导通路在__________（部位）进行信息整合产生痛觉。
（2）当一系列兴奋传递到①处时，突触前膜释放较多的__________（填“兴奋性神经递质”或“抑制性神经递质”）作用于突触后膜，这种兴奋的传递与兴奋在神经纤维上的传导相比，特点在于__________（答两点）。
（3）神经病理性疼痛是由躯体感觉神经的损伤或功能紊乱而造成的疼痛综合症，某种TRPV1的拮抗剂是辣椒素的同分异构体，该拮抗剂可以缓解此类疼痛，请结合上图分析TRPV1拮抗剂的作用机理是__________。
20. 洋湖湿地公园内绿化覆盖率高达90%。汇集了水杉、菖蒲、芦苇等1300多种湿地植物，灰天鹅、白鹭等300多种鸟类。成为生态保护与城市人居和谐统一的典范。
（1）若想调查此处白鹭的种群密度，应该使用____方法。该湿地不仅可以提供众多工农业生产原料，还能调节气候、净化水质，这体现了生物多样性的____价值。
（2）若对湿地公园内土壤进行小动物丰富度的调查，取样深度不同，土壤中生物种类不同，这体现了群落的____结构。湿地公园周边大力推行生态农业，把农作物秸秆作为饲料喂牲畜，牲畜粪便进入沼气池等，从生态系统的能量流动角度分析，这样做的意义是____。
（3）某生物兴趣小组根据湿地公园内部分调查对象构建了食物网。
①湿地中的挺水植物如荷花、菖蒲对光信息非常敏感，当日照时间达到一定长度时才会开花，这说明____离不开信息的传递。在对受污染后的湿地进行修复时，专家组选择了净化能力较强的多种水生植物并进行合理布设，同时考虑节省投资和维护成本，该做法主要遵循了生态工程建设的____原理。
②湿地生态系统中的结构包括____。该生态系统中植物同化的能量一部分用于植物自身呼吸作用以热能形式散失，另一部分____。在分析食物网中“水生植物→草鱼→野鸭”这条食物链时，测得一年中流经野鸭的能量为20千焦，流经草鱼的能量为1000千焦，有同学认为这不符合能量流动10%～20%的传递效率。你是否同意他的观点并陈述理由____。
21. 党的二十大对保障粮食安全提出了更高要求，马铃薯块茎富含淀粉，而且其中的维生素是所有粮食中最全的，因此我国科学家对马铃薯这种重要粮食作物开展了大量研究。马铃薯因为自交不亲和，所以只能进行无性繁殖，我国科学家用CRISPR/Cas9基因编辑技术定点敲除二倍体马铃薯的自交不亲和基因获得了二倍体自交系的马铃薯。如图所示：
（1）该技术利用一段与靶序列互补的向导RNA引导Cas9蛋白对特异靶向DNA进行识别和定点敲除自交不亲和基因，其中的Cas9蛋白相当于____酶，若要将自交不亲和基因从目标DNA上切除下来，需要设计____种不同的向导RNA。若靶序列为5'-AGCAT……GTACCT-3'，则设计的向导RNA中相应的序列应为____。
（2）MAP30蛋白是一种能使I型核酸核糖体失活的蛋白质，实验表明MAP30蛋白具有抗pvx病毒功能，为培育高效表达该基因的马铃薯新品种，科研团队利用农杆菌转化法将MAP30基因导入马铃薯细胞内，如图所示：
①选择Ti质粒做载体的原因是____，构建基因表达载体时为避免反向拼接应选择____识别切割质粒，再用____连接。
②个体水平上，可通过____的方法检测转基因马铃薯是否具有抗病毒的特性，具体做法是____。2024年3月高三调研考试试卷
生物学
注意事项
1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号写在本试卷和答题卡上。
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．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 下列关于真核细胞结构与功能的叙述，正确的是（ ）
A. 植物细胞的边界是细胞壁，对细胞起支持与保护作用
B. 线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO2的场所
C. 内质网是一种膜性管道系统，是某些蛋白质的合成、加工场所和运输通道
D. 细胞骨架是由蛋白质和纤维素组成的网架结构，锚定并支撑着许多细胞器
【答案】C
【解析】
【分析】真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
【详解】A、植物细胞的边界是细胞膜，植物细胞的细胞壁对细胞起支持与保护作用，A错误；
B、线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸第三阶段的场所，CO2是在有氧呼吸第二阶段生成的，有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质，B错误；
C、内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。它由膜围成的一个连续的内腔相通的膜性管道系统，C正确；
D、细胞骨架是由蛋白质纤维素组成的网架结构，锚定并支撑着许多细胞器，D错误。
故选C。
2. 下列关于水和无机盐的叙述，错误的是（ ）
A. 农作物从外界吸收的硝酸盐可用于细胞内合成核酸和蛋白质
B. 农作物中的无机盐离子不一定要溶解在水中才能行使生物学功能
C. 由于氢键的存在，水具有较低的比热容，有利于维持生命系统的稳定性
D. 北方冬小麦在冬天来临前，自由水/结合水的比值会逐渐减小，有利于小麦抗寒
【答案】C
【解析】
【分析】1、无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：①细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分，Mg2+是叶绿素的必要成分；②维持细胞的生命活动，如钙可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐；③维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
2、结合水：与细胞内其它物质结合，是细胞结构的组成成分。自由水：（占大多数）以游离形式存在，可以自由流动。生理功能：①良好的溶剂；②运送营养物质和代谢的废物；③参与许多化学反应，绿色植物进行光合作用的原料；④为细胞提供液体环境。
【详解】A、核酸的元素组成C、H、 O、N、P，蛋白质的元素组成均C、H、 O、N等，二者都含有N元素，故农作物从外界吸收的硝酸盐可用于细胞内合成核酸和蛋白质，A正确；
B、无机盐离子具有多种作用，如无机盐可参与构成细胞结构，不一定溶解在水中才能行使生物学功能，B正确；
C、由于水分子的极性，一个水分子的氧端靠近另一水分子的氢端时，它们之间的静电吸引作用就形成一种弱的引力，这种弱的引力称为氢键，氢键的存在，使水有较高的比热容，使水的温度不易发生改变，有利于维持生命系统的稳定，C错误；
D、北方冬小麦在冬天来临前，自由水/结合水的比值会降低，细胞代谢减弱，抗逆性增强，D正确。
故选C。
3. 某蛋白参与蛋白质的囊泡运输，它们有两种状态，结合GTP的活跃状态和结合GDP的不活跃状态。GTP和ATP的结构和性质相似，仅碱基不同。下列叙述错误的是（ ）
A. GTP丢失2个磷酸基团后可参与RNA的合成
B. 该蛋白由活跃状态转化为不活跃状态需要消耗能量
C. 运输蛋白质的囊泡可能来自内质网或高尔基体
D. 该蛋白空间结构发生变化后可能导致细胞内运输分泌蛋白的囊泡不能形成
【答案】B
【解析】
【分析】ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。ATP的结构可以简写成A—P～P～P，“A”代表由核糖和腺嘌呤组成的腺苷，“P”代表磷酸基团，“～”代表特殊的化学键。ATP水解，远离“A”的特殊化学键断裂，释放能量，此时ATP转化为ADP，脱离下来的磷酸基团如果未转移给其他分子，就成为游离的磷酸（以Pi表示)。
【详解】A、GTP和ATP的结构和性质相似，仅碱基不同，说明GTP的结构可以简写成G—P～P～P，GTP丢失2个磷酸基团后剩余的部分为鸟嘌呤核糖核苷酸，可参与RNA的合成，A正确；
B、该蛋白有两种状态，结合GTP的活跃状态和结合GDP的不活跃状态，该蛋白由活跃状态转化为不活跃状态的过程中不需要消耗能量，GTP会水解为GDP并释放能量，B错误；
C、内质网和高尔基体均为具有单层膜结构的细胞器，内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道，高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。可见，运输蛋白质的囊泡可能来自内质网或高尔基体，C正确；
D、每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构（结构决定功能），该蛋白空间结构发生变化后，其功能也可能随之发生改变，可能导致细胞内运输分泌蛋白的囊泡不能形成，D正确。
故选B。
4. 某二倍体动物种群有100个个体，其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增，凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A3的基因频率是（ ）

A. 52%B. 27%C. 26%D. 2%
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意可知，A1、A2、A3为复等位基因，每个个体的基因都是成对存在的，故电泳结果上，只出现一个条带的个体是相应基因的纯合个体。
【详解】分析电泳图，含A3基因的个体有2个A3A3，15个A1A3，35个A2A3，所以A3的基因频率是：（2×2+15+35）÷（100×2）×100%=27%，B正确。
故选B。
5. 翻译形成的新生肽链须经过进一步的修饰或加工才具有生物学活性。翻译形成的前体蛋白质中含有内蛋白子，它参与在蛋白质水平上的自我剪接从而进行蛋白质的加工，与内蛋白子对应的是外蛋白子，内蛋白子和外蛋白子共同产生于一个mRNA分子，在产生前体蛋白后再去掉内蛋白子，余下的外蛋白子连接在一起成为成熟的蛋白质。下列说法错误的是（ ）
A. 前体蛋白的合成场所在核糖体上
B. 内蛋白子对前体蛋白质的加工破坏的化学键是肽键
C. 内蛋白子和外蛋白子分别是由内含子和外显子编码的
D. 可以通过在基因中插入内蛋白子核苷酸序列来实现对某些蛋白质的加工
【答案】D
【解析】
【分析】1、真核基因包括非编码区（启动子、终止子）和编码区，且编码区不连续，分为内含子和外显子;
2、内含子是真核生物细胞DNA中的间插序列，这些序列被转录在前体RNA中，经过剪接被去除，最终不存在于成熟RNA分子中;外显子是真核生物基因的一部分，它在剪接后仍会被保存下来，并可在蛋白质生物合成过程中被表达为蛋白质。
【详解】A、前体蛋白的合成场所在核糖体上，A正确;
B、由题意可知，内蛋白子参与在蛋白质水平上的自我剪接从而进行蛋白质的加工，对前体蛋白质的加工破坏的化学键是肽键，B正确;
C、内蛋白子和外蛋白子分别是由内含子和外显 子编码的，C正确;
D、可以通过在基因中插入外显子核苷酸序列来 实现对某些蛋白质的加工，D错误。
故选D。
6. 下列生命活动中比值可能为“3”的是（ ）
A. 15N标记的DNA在14N培养液中复制2次，含14N与含15N的DNA数目之比
B. 遵循基因自由组合定律的基因型为AaBb的某种群连续自由交配两代后，F2中杂合子、纯合子数量之比
C. 果蝇精原细胞分裂过程中核DNA与染色体数目之比
D. 骨骼肌细胞分别进行无氧和有氧呼吸时产生等量CO2时消耗葡萄糖的比值
【答案】B
【解析】
【分析】DNA复制的有关计算：DNA复制为半保留复制，若将亲代DNA分子复制n代，其结果分析如下：(1)子代DNA分子数为2n个。①含有亲代链的DNA分子数为2个。②不含亲代链的DNA分子数为(2n-2)个。③含子代链的DNA有2n个。(2)子代脱氧核苷酸链数为2n+1条。①亲代脱氧核苷酸链数为2条。②新合成的脱氧核苷酸链数为(2n+1-2)条。
【详解】A、DNA复制为半保留复制，15N标记的DNA在14N培养液中复制2次，子代中共得到4个DNA分子，其中两个DNA的两条链中一条链含15N，另一条链含14N，其余两个DNA的两条链均含14N，因此含14N（4个）与含15N的DNA数（2个）之比为2，A错误；
B、遵循基因自由组合定律的基因型为AaBb的某种群连续自由交配1代后，F1中AA：Aa：aa=1：2：1，BB：Bb：bb=1：2：1，F1自由交配时产生的配子A=1/2，a=1/2，B=1/2，b=1/2，同理计算出连续自由交配2代后，F2中AA=1/4，Aa=1/2，aa=1/4，BB=1/4，Bb=1/2，bb=1/4，F2中杂合子（Aa）与纯合子（AA、aa）之比为1:1，杂合子（Bb）与纯合子（BB、bb）之比为1:1，两对合在一起，杂合子的基因型为1AaBb、1（AaBB、Aabb）、1（AABb、aaBb），纯合子的基因型为1（AABB、AAbb、aaBB、aabb），则F2中杂合子与纯合子数量之比为3：1，C正确；
C、果蝇精原细胞分裂过程中，DNA没复制前核DNA与染色体数目之比为1:1，DNA复制后核DNA与染色体数目之比为2:1或1：1，C错误；
D、骨骼肌细胞无氧呼吸不产生CO2，D错误
故选B。
7. 某人的左眼球严重损伤，医生建议立即摘除左眼球，若不及时摘除，右眼会因自身免疫而受损。下列叙述正确的是（ ）
A. 在人体发育过程中，眼球内部的抗原性物质已被完全清除
B. 正常情况下，人体内不存在能识别眼球内部抗原的免疫细胞
C. 眼球损伤后，眼球内部的某些物质释放出来引发特异性免疫
D. 左眼球损伤后释放的抗原性物质运送至右眼球引发自身免疫
【答案】C
【解析】
【分析】体液免疫过程为：(1)感应阶段：除少数抗原可以直接刺激B细胞外，大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理，并暴露出其抗原决定簇:吞噬细胞将抗原呈递给T细胞，再由T细胞呈递给B细胞；(2)反应阶段：B细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖、分化，形成记忆细胞和浆细胞；(3)效应阶段：浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合，发挥免疫效应。
细胞免疫过程为：(1)感应阶段：吞噬细胞摄取和处理抗原，并暴露出其抗原决定簇，然后将抗原呈递给T细胞；(2)反应阶段：T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应T细胞，同时T细胞能合成并分泌淋巴因子，增强免疫功能；(3)效应阶段：效应T细胞发挥效应。
【详解】A、晶状体与人体其他组织是隔离的，在人体发育过程中，眼球内部的抗原性物质并未完全清除，A错误；
B、晶状体与人体其他组织是隔离的，破裂后晶状体蛋白进入血液成为自身抗原，引起免疫，因此人体内存在能识别眼球内部抗原的免疫细胞，B错误；
C、晶状体与人体其他组织是隔离的，破裂后晶状体蛋白进入血液成为自身抗原，引起特异性免疫，C正确；
D、破裂后晶状体蛋白进入血液成为自身抗原，细胞产生的抗体随体液运输，攻击另一只眼球中的晶状体蛋白，属于体液免疫，是一种自身免疫，D错误。
故选C。
8. 下列有关人体内的腺体及其相关激素功能的叙述，正确的是（ ）
A. 血浆中甲状腺激素含量偏低时，对下丘脑分泌TRH的抑制效果增强
B. 肾上腺髓质分泌的肾上腺素可调节机体代谢，作用后被灭活
C. 胰高血糖素能促进食物中糖类的消化与吸收，从而使血糖含量升高
D. 抗利尿激素由垂体合成和分泌，会增强肾小管重吸收水的能力
【答案】B
【解析】
【分析】激素种类多，量极微，即不组成细胞结构，又不提供能量，也不起催化作用，而是随体液到达靶细胞，使靶细胞原有的生理活动发生变化。激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了，因此，体内需要源源不断产生激素，以维持激素含量的动态平衡。
【详解】A、血浆中甲状腺激素含量偏低时，对下丘脑分泌TRH的抑制效果减弱，A错误；
B、肾上腺素是肾上腺髓质分泌的激素，可增强代谢，提高血糖浓度，作用后被灭活，B正确；
C、胰高血糖素主要通过促进肝糖原的分解，从而使血糖含量升高，C错误；
D、抗利尿激素由下丘脑合成，垂体释放，可增强肾小管和集合管重吸收水的能力，D错误。
故选B。
9. 脱落酸（ABA）参与许多植物生理过程的调节，其中有如种子成熟等长期反应，也有如气孔运动等短期反应。脱落酸信号转导的部分过程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 没有ABA的情况下，负调节因子抑制正效应因子的活性，使其和响应基因处于静止状态
B. 正效应因子被激活并磷酸化其下游响应因子，进而表现出相应的生理反应
C. ABA通过与受体结合，组成细胞结构，影响基因表达，从而起到调节作用
D. 短期生理反应可能是ABA诱导的膜两侧离子流动的结果
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图，在无ABA的情况下，受体无法招募负调节因子，而负调节因子则抑制正效应因子的活性，从而无法产生下游的信号传导，使相关基因无法进行表达；在有ABA的情况下，ABA会与受体结合，进而招募负调节因子，解除其对正效应因子的抑制作用，正效应因子则被激活并发生磷酸化，同时磷酸化其下游响应因子，进而表现出相应的生理反应，如影响相关离子通道的开闭，相关基因的表达。
【详解】A、在无ABA的情况下，受体无法招募负调节因子，而负调节因子则抑制正效应因子的活性，从而无法产生下游的信号传导，使相关基因无法进行表达，A正确；
B、在有ABA的情况下，ABA会与受体结合，进而招募负调节因子，解除其对正效应因子的抑制作用，正效应因子则被激活并发生磷酸化，同时磷酸化其下游响应因子，进而表现出相应的生理反应，如影响相关离子通道的开闭，相关基因的表达，B正确；
C、ABA通过与受体结合后，只能起调节作用，不能组成细胞结构，与受体结合并发挥作用后就被灭活了，C错误；
D、根据题干信息，气孔运动是短期效益，结合题图可以分析出：ABA诱导的膜两侧离子流动，导致保卫细胞细胞内渗透压改变，影响保卫细胞吸水或失水从而影响气孔运动，D正确。
故选C。
10. 植树造林、建立"无废弃物生态农业"是建设美丽中国的重要措施，可以改变人类的生态足迹。下列说法错误的是（ ）
A. 生态足迹的值越大，代表人类所需的资源越多，人类对生态和环境的影响越大
B. 建立生态农业的目的是扩大人类的生态足迹和加大对资源的利用
C. 植树造林时在人工林中增加植物种类，遵循了生态工程的自生原理
D. 科学植树造林、步行出行都可减小生态足迹中的碳足迹
【答案】B
【解析】
【分析】生态足迹又叫生态占用，是指在现有技术条件下，维持某一人口单位（一个人、一个城市、一个国家或全人类）生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。
碳足迹表示扣除海洋对碳的吸收量之后，吸收化石燃料燃烧排放的CO2所需的森林面积。
在生态系统中由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。
【详解】A、生态足迹又叫生态占用，是指在现有技术条件下，维持某一人口单位（一个人、一个城市、一个国家或全人类）生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积；生态足迹的值越大，代表人类所需的资源越多，人类对生态和环境的影响越大，A正确；
B、生态农业是按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代管理手段，以及传统农业有效经验建立起来的，能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化高效农业；建立生态农业的目的是实现对能量的多级利用，大大提高能量的利用率，B错误；
C、在生态系统中由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生；植树造林时在人工林中增加植物种类，增加了生态系统的组成成分，提高了生态系统的自我调节能力，遵循了生态工程的自生原理，C正确；
D、碳足迹 表示扣除海洋对碳的吸收量之后，吸收化石燃料燃烧排放的CO2所需的森林面积，科学植树造林、步行出行都可减小生态足迹中的碳足迹，日常生活提倡绿色出行，D正确。
故选B。
11. 野生型大肠杆菌能在基础培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株由于无法合成某种氨基酸，只能在完全培养基上生长。如图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图，①②③④代表培养基，A、B、C表示操作步骤，D、E为菌落。下列叙述正确的是（ ）

A. A操作的目的是提高基因突变的概率，使其发生定向突变，增加突变株的数量
B. B的正确操作是用接种环蘸取菌液后在②表面涂布来接种菌种
C. 图中①②③为完全培养基，培养基一般用高压蒸汽灭菌法进行灭菌
D. 若要获得氨基酸营养缺陷型突变株，可从④中挑取D进行纯化培养
【答案】D
【解析】
【分析】由图分析可知，图中首先利用稀释涂布平板法分离细菌，然后运用原位影印的方法将菌种接种到两种培养基中，分别是基本培养基、完全培养基；在基本培养基中，某氨基酸突变株不能生长，而在完全培养基中能够生长，据此可以选择出氨基酸突变株。
【详解】A、A操作为紫外线处理，该操作可以提高突变的频率，增加突变株的数量，但无法实现定向突变，A错误；
B、据图分析，B操作是稀释涂布平板分离法，将菌液滴加到培养基表面，再用涂布器将菌液均匀的涂布在②表面，B错误；
C、结合题图信息分析可知，野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，而氨基酸营养缺陷型菌株由于发生基因突变无法合成某种氨基酸只能在完全培养基上生长，且③中只有部分菌落，故图中①②④为完全培养基，③为基本培养基，C错误；
D、④为完全培养基，③为基本培养基，若要获得氨基酸营养缺陷型突变株，可从④中挑取D（在③中相应位置无菌落）进行纯化培养，D正确。
故选D。
12. 下列关于动物细胞工程的叙述，正确的是（ ）
A. 动物细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是刺激细胞呼吸
B. 将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
C. 抗体-药物偶联物（ADC）中单克隆抗体主要发挥靶向运输作用
D. 克隆牛技术涉及体外受精、动物细胞培养、胚胎移植等过程
【答案】C
【解析】
【分析】动物细胞培养条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌②添加一定量的抗生素③定期更换培养液，以清除代谢废物。（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。（3）温度和pH：哺乳动物多以36.5℃为宜，最适pH为7.2-7.4。（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH。）
【详解】A、动物细胞培养在含5%CO2的恒温培养箱中进行，CO2的作用是维持培养液的pH，A错误；
B、将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞混合，经诱导后融合的细胞有杂交瘤细胞、骨-骨融合细胞，B-B融合细胞等，还需进一步选择才能得到杂交瘤细胞，B错误；
C、抗体具有特异性，可以特异性的结合抗原，所以抗体-药物偶联物 (ADC) 中单克隆抗体主要发挥靶向运输作用，C正确；
D、克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程，该技术属于无性繁殖技术，不涉及体外受精，D错误。
故选C。
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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。全部选对的得4分，选对但不全的得、2分，有选错的得0分。
13. 有氧呼吸过程中形成的NADH等物质通过电子传递系统将电子传递给氧生成水，并偶联ATP合成的过程称为氧化磷酸化，如图为细胞呼吸过程中电子传递和氧化磷酸化过程。已知人体棕色脂肪细胞线粒体内膜上有一种特殊通道蛋白UCP，可与ATP合成酶竞争性地将膜间隙高浓度的H+（有氧呼吸第一和第二阶段产生）回收到线粒体基质。下列说法正确的是（ ）
A. 膜间隙高浓度的H+全部来自有机物的分解
B. NADH中的能量可通过H+的电化学势能转移到ATP中
C. 蛋白复合体运输H+和UCP运输H+的方式分别为主动运输和协助扩散
D. 棕色脂肪细胞被激活时，线粒体有氧呼吸释放的能量中热能所占比例明显减小
【答案】BC
【解析】
【分析】1、自由扩散的特点是顺浓度梯度，与膜内外物质浓度梯度有关，不需要载体蛋白协助，不消耗能量。
2、协助扩散的特点是顺浓度梯度，与膜内外物质浓度梯度有关，还需要膜上的转运蛋白的协助，不消耗能量。
3、主动运输的特点是逆浓度梯度，需要载体蛋白协助，需要消耗能量。
【详解】A、据图分析，膜间隙高浓度的H+来自有氧呼吸第一和第二阶段，即来自有机物和水，A错误；
B、图中NADH中H+和电子被电子传递体所接受，使得线粒体内膜外侧的H+浓度升高，在线粒体内膜两侧形成一个质子跨膜梯度，NADH中的能量变为H+电化学势能，再通过H+向膜内协助扩散变为ATP中的能量，B正确；
C、据图分析，图中蛋白复合体运输H+是逆浓度的，因此其运输方式是主动运输，据题干信息“特殊通道蛋白UCP，可与ATP合成酶竞争性地将膜间隙高浓度的H+回收到线粒体基质”可知，UCP运输H+是顺浓度的，即因此其运输方式是协助扩散，C正确；
D、据题干信息可知，棕色脂肪细胞被激活时，通过UCP转运降低了线粒体内膜两侧的H+电化学势能，有氧呼吸合成ATP过程受阻，以热能形式散失所占比例明显增大，D错误。
故选BC
14. 图甲表示加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化；图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤示意图。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 图甲中的实线代表R型细菌，虚线代表S型细菌
B. 据图甲可知，只有一部分R型细菌转化为S型细菌
C. 图乙中搅拌目的是将噬菌体的蛋白质外壳与DNA分开
D. 若图乙中的噬菌体被32P标记，则上清液中的放射性很低
【答案】C
【解析】
【分析】（1）图甲表示加热杀死的S型菌和R型活菌混合注射到小鼠体内，开始是R型菌较多，在小鼠体内扩增，数量上升，后被小鼠免疫系统清除，数量下降，此过程中少部分R型菌在加热杀死的S型菌DNA作用下转化为S型活菌，S型活菌扩增并破坏小鼠的免疫系统，使R型菌和S型菌数量重新上升，由此可得实线表示R型菌，虚线表示S型菌；
（2）观察图乙可得，噬菌体在侵染细菌时需要先吸附在细菌表面，再将噬菌体DNA注入到细菌，离心前搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分开，密度梯度离心结果中细菌主要分布在沉淀物中，噬菌体及其蛋白质外壳主要分布在上清液中。
【详解】A、图甲表示加热杀死的S型菌和R型活菌混合注射到小鼠体内，开始是R型菌较多，在小鼠体内扩增，数量上升，后被小鼠免疫系统清除，数量下降，此过程中少部分R型菌在加热杀死的S型菌DNA作用下转化为S型活菌，S型活菌扩增并破坏小鼠的免疫系统，使R型菌和S型菌数量重新上升，由此可得实线表示R型菌，虚线表示S型菌，A正确；
B、分析图甲可得，S型菌开始是数量很少，说明只有部分R型菌转化为S型菌，B正确；
C、观察图乙可得，噬菌体在侵染细菌时需要先吸附在细菌表面，再将噬菌体DNA注入到细菌，离心前搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分开，C错误；
D、32P标记物质为DNA，在噬菌体侵染细菌时主要都被注入细菌体内，因此离心后其放射性主要分布在沉淀物中，上清液中的放射性会很低，D正确。
故选C。
15. 研究发现，冷空气过境前后心脑血管疾病患者（病例组）与健康人（对照组）体内多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素含量有如下变化。这几种物质均可以加速心脏跳动、增强心脏收缩、促进小动脉和静脉收缩使人体应对寒冷环境。下列说法正确的是（ ）
A. 这三种物质不都能用于神经调节
B. 冷空气过境前后，两组去甲肾上腺素含量的变化说明病例组对寒冷的适应能力更强
C. 多巴胺含量对气温变化的反应最敏感，肾上腺素含量反应最迟钝
D. 极寒天气会加重心脑血管疾病患者的病情
【答案】CD
【解析】
【分析】1、分析题图可知，病例组和对照组相比，多巴胺含量变化明显；过境前和过境后相比，过境前多巴胺含量多于过境后，过境前去甲肾上腺素少于过境后，肾上腺素含量变化不明显；
2、体液调节的主要内容是激素调节，激素是由内分泌腺或内分泌细胞分泌的起调节作用的物质，激素调节的特点是通过体液运输、作用于靶细胞或靶器官、微量高效。
【详解】A、多巴胺是神经递质，其他两种物质是激素也是神经递质，都可用于神经调节，A错误；
B、冷空气过境前后，病例组去甲肾上腺素的含量变化比对照组明显，所以病例组对寒冷的适应能力没有对照组强，B错误；
C、分析数据可知，过境前与过境后相比，多巴胺含量变化最明显，肾上腺素含量变化最不明显，说明多巴胺含量对气温变化的反应最敏感，肾上腺素含量反应最迟钝，C正确；
D、极寒天气会导致患者体内多巴胺增多，加速心脏跳动、增强心脏收缩、促进小动脉和静脉收缩，所以会加重心脑血管疾病患者的病情，D正确。
故选CD。
16. 第三代试管婴儿技术（PGD/PGS）是对早期胚胎细胞进行基因诊断和染色体检测后再进行胚胎移植，流程如图所示。图中检测包括PGD、PGS（PGD是指胚胎植入前的基因诊断，PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测）。下列叙述错误的是（ ）
A. 采集的卵子需培养至MI中期才能与获能的精子进行受精
B. PGD和PGS技术可分别用于筛选红绿色盲和唐氏综合征
C. 将成熟的精子放入ATP溶液中进行获能处理
D. “理想胚胎”需培养至桑葚胚或原肠胚才能植入子宫
【答案】CD
【解析】
【分析】胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体叫“受体”。通过任何一项技术（如转基因、核移植和体外受精等）获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。
【详解】A、体外受精时，需要将所采集到的卵母细胞在体外培养MⅡ期，才可以与精子完成受精作用，A正确；
B、PGD是指胚胎植入前的基因诊断，PGD可用于筛选红绿色盲；PGS是指胚胎植入前的染色体数目和结构检测，PGS可用于筛选唐氏综合征，B正确；
C、将成熟的精子放在一定浓度的肝素或钙离子溶液中，用化学药物诱导精子获能，C错误；
D、“理想胚胎”需培养至桑葚胚或囊胚才能植入子宫，D错误。
故选CD。
三、非选择题：本题共5道题，共60分。
17. 科研工作者以作物甲为材料，探索通过改善细胞代谢途径达到提高光合作用效率，从而实现提高作物产量的目的。图1是作物甲叶肉细胞中部分碳代谢过程的模式图，图中的R酶是一种双功能酶（羧化酶—加氧酶）：CO2浓度高时，R酶催化CO2的固定；在高光强、高O2浓度、低CO2浓度时，R酶催化C5和O2发生反应，完成有机物的加氧氧化。后者在酶的催化作用下转换为乙醇酸后通过膜上的载体（T）离开叶绿体，再经过代谢途径I最终将2分子乙醇酸转换成1分子甘油酸并释放1分子CO2，又称光呼吸。研究发现：强光下ATP和NADPH的积累会产生超氧阴离子自由基，该自由基会对叶绿体造成伤害，光呼吸会消耗多余的ATP和NADPH。回答下列问题：
（1）图1中左侧环形代谢途径表示的是光合作用中的____反应，此过程也称作____。此过程中第一个光合还原产物跨叶绿体膜转运到细胞质基质中合成蔗糖，蔗糖可以进入筛管，再通过____运输到甲植株各处。
（2）依据题干及图示中的信息，解释作物甲在光照强烈、干旱的环境中，光呼吸的积极意义是____。
（3）为了减少作物甲叶绿体内碳的丢失，研究人员利用转基因技术将编码某种藻类C酶（乙醇酸脱氢酶）的基因和某种植物的M酶（苹果酸合成酶）基因转入作物甲，与原有的代谢途径Ⅲ相连，人为地在叶绿体中建立一个新的乙醇酸代谢途径（图2中的途径Ⅱ，不影响细胞呼吸）。转基因操作后，途径Ⅲ能够提高光合作用效率，从而提高作物产量的原因是____。
【答案】17. ①. 暗 ②. 碳反应 ③. 韧皮部
18. ①消除乙醇酸对细胞的毒害②防止强光对叶绿体的破坏
19. 由于途径Ⅱ提高了苹果酸的含量，使叶绿体基质内CO₂的浓度增加，提高了暗反应速率
【解析】
【分析】光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段：光反应发生在叶绿体的类囊体膜上，水光解形成还原氢和氧气，同时合成ATP，光反应过程中将光能转变成活跃的化学能储存在ATP中；暗反应发生在叶绿体的基质中，包括二氧化碳固定和三碳化合物还原两个阶段，二氧化碳与五碳化合物结合形成2个三碳化合物为二氧化碳固定，三碳化合物还原是二氧化碳固定产生的三碳化合物被还原形成有机物和五碳化合物，该过程需要光反应产生的还原氢和ATP，通过暗反应将ATP中活跃的化学能转变成储存在有机物中的稳定的化学能。
【小问1详解】
图中左侧环形代谢途径表示的是光合作用中的暗反应，主要包括CO2的固定和C3的还原，此过程也称作碳反应。蔗糖可以进入筛管，再通过韧皮部运输到甲植株各处。
【小问2详解】
强光下ATP和NADPH的积累会产生超氧阴离子自由基，该自由基会对叶绿体造成伤害，光呼吸会消耗多余的ATP和NADPH，因此光呼吸的意义：①消除乙醇酸对细胞的毒害。②防止强光对叶绿体的破坏。
【小问3详解】
分析图2可知：通过转基因技术人为地在叶绿体中建立一个新的乙醇酸代谢途径Ⅱ，即将乙醇酸通过C和M酶的催化作用转化为苹果酸，由于途径Ⅱ提高了苹果酸的含量，苹果酸通过代谢途径Ⅲ，使叶绿体基内CO₂的浓度增加，有利于提高光合速率。
18. 抗除草剂基因bar和pat都能编码磷化乙酰转移酶（PAT），该酶能对除草剂草铵膦中的毒性成分磷化麦黄铜（PPT）中的自出氨基乙酰化从而对PPT解毒，研究人员向小麦中导入bar基因和pat基因培育出对草甘胺膦等多种除草剂具有高耐受性的优良品种。但由于导入的基因在染色体上随机整合，植株的抗除草剂性状也不一定能稳定遗传。已知玉米的2号染色体上另有一对等位基因A、a，分别控制玉米叶形的直叶和卷叶。不考虑互换和突变，回答下列有关问题：
（1）若只有一个抗除草剂基因pat（简称P）导入某杂合的直叶玉米细胞内，通过组织培养获得了抗除草剂性状的转基因玉米，导入的抗除草剂基因P与2号染色体可能存在如图所示的三种位置关系：
请设计最简便的实验探究基因P与2号染色体的位置关系。
实验设计思路：____。
预期结果与结论：
①若子代中直叶抗除草剂：卷叶不抗除草剂=____，说明基因P与2号染色体的位置关系如图1所示：
②若子代中____，说明基因P与2号染色体的位置关系如图2所示；
③若子代中____，说明基因P与2号染色体的位置关系如图3所示。
（2）若仅考虑玉米对除草剂是否具有抗性，同时转入bar和pat两个抗除草剂基因的玉米植株自交后产生的F1的性状分离比可能是____（至少写出两种分离比）。
（3）若已知某基因型为Aa的直叶植株甲转入的两个抗除草剂基因位于非同源染色体上，且均不在2号染色体上，对甲植株进行植物组织培养后，获得多个植株，为了减缓转基因植株的进化速度，将这些植株与杂合的直叶不抗除草剂植株等比例间行种植，那么在自然状态下繁殖的子代中卷叶不抗除草剂植株所占比例是____。
【答案】18. ①. 取该杂合直叶玉米植株自交，统计与分析子代性状分离比 ②. 3：1 ③. 直叶不抗除草剂：直叶抗除草剂：卷叶抗除草剂=1：2：1 ④. 直叶抗除草剂：直叶不抗除草剂：卷叶抗除草剂：卷叶不抗除草剂=9：3：3：1
19. 抗除草剂：不抗除草剂=3：1、全抗除草剂、抗除草剂：不抗除草剂=15：1
20. 25/256
【解析】
【分析】（1）观察题图可知，P基因与A、a基因位置关系有三种情况，若为图1，A与P连锁，子代中有A基因的都能抗除草剂，若为图2，a与P连锁，有a基因的都能抗除草剂，若为图3，A/a与P遵循自由组合定律，可对其分析计算；
（2）若仅考虑玉米对除草剂是否具有抗性，同时转入bar和pat两个基因时，两基因位置关系有三种情况：①两基因位于同一条染色体上，②两基因位于一对同源染色体上，③两基因位于两对同源染色体上；
（3）玉米为雌雄同株异花植物，自然状态下可以自交也可以杂交；若转入的两除草剂基因位于非同源染色体上且均不位于2号染色体上，说明三组基因遵循自由组合定律。
【小问1详解】
①最简便的探究基因P与2号染色体的位置关系的方法为让该杂合植株自交，统计并观察子代的性状分离比；
②若基因P与2号染色体位置关系如图1所示，P与A位于一条染色体上，则杂合亲本自交后代基因型比例为A（P）A（P）：A（P）a：aa=1：2：1，对应表型比例为直叶抗除草剂：卷叶不抗除草剂=3：1；
③若基因P与2号染色体位置关系如图2所示，P与a位于一条染色体上，则杂合亲本自交后代基因型比例为：AA：Aa（P）：a（P）a（P）=1：2：1，对应表型比例为直叶不抗除草剂：直叶抗除草剂：卷叶抗除草剂=1：2：1；
④若基因P与2号染色体位置关系如图3所示，基因P不位于2号染色体上，则基因P与A/a遵循自由组合定律，此时杂合亲本自交后代基因型比例A_P_：A_pp：aaP_：aapp=9：3：3：1，对应表型比例为直叶抗除草剂：直叶不抗除草剂：卷叶抗除草剂：卷叶不抗除草剂=9：3：3：1。
【小问2详解】
若仅考虑玉米是否具有除草剂抗性，同时转入的bar和pat基因在玉米细胞内染色体上的位置情况有三种（0代表无抗除草剂基因）：
①若两基因位于同一条染色体上，该玉米植株自交后代基因型比例为bar（pat）bar（pat）:bar（pat）0：00=1：2：1，对于表型比例为抗除草剂：不抗除草剂=3：1；
②若两基因分别位于一对同源染色体的两条上，遵循分离定律，该玉米植株自交后代基因型比例为barbar：barpat：patpat =1：2：1，对应表型比例为子代全抗除草剂；
③若两基因分别位于两对同源染色体上，则两基因遵循自由组合定律，该玉米植株自交后代基因型比例为bar_pat_：bar_00：00pat_：0000=9：3：3：1，对应表型比例为抗除草剂：不抗除草剂=15：1。
【小问3详解】
若转入的两除草剂基因位于非同源染色体上且均不位于2号染色体上，说明三组基因遵循自由组合定律；玉米为雌雄同株异花植物，自然状态下可以自交也可以杂交，因此自然情况下玉米的交配方式为自由交配；现对甲植株（Aa/bar0/pat0）进行植物组织培养，获得多个相同基因型的植株，取该基因型植株与杂合直叶不抗除草剂植株（Aa/00/00）等比例间行种植，即取基因型为Aa/bar0/pat0与Aa/00/00比例为1：1的群体进行自由交配，根据配子概率可得群体中产生a/0/0配子的概率为5/16，则子代中卷叶不抗除草剂植株（aa/00/00）所占比例为5/16×5/16=25/256。
19. 辣椒素与人体感觉神经元上的受体-TRPV1（可被辣椒素或43℃以上的温度活化的离子通道蛋白）结合后，能引起Ca2+等阳离子顺浓度梯度内流而产生兴奋，进而引起机体产生痛觉，TRPV1的发现对糖尿病、癌症等长期疼痛疾病的治疗具有重要意义。下图为该受体的功能示意图，回答下列问题：

（1）TRPV1在辣椒素的刺激下被激活而开放，此时Ca2+通过__________（运输方式）从膜外渗入膜内，将外界刺激转变为电信号，通过神经系统的传导通路在__________（部位）进行信息整合产生痛觉。
（2）当一系列的兴奋传递到①处时，突触前膜释放较多的__________（填“兴奋性神经递质”或“抑制性神经递质”）作用于突触后膜，这种兴奋的传递与兴奋在神经纤维上的传导相比，特点在于__________（答两点）。
（3）神经病理性疼痛是由躯体感觉神经的损伤或功能紊乱而造成的疼痛综合症，某种TRPV1的拮抗剂是辣椒素的同分异构体，该拮抗剂可以缓解此类疼痛，请结合上图分析TRPV1拮抗剂的作用机理是__________。
【答案】（1） ①. 协助扩散 ②. 大脑皮层
（2） ①. 兴奋性神经递质 ②. 单向传递、速度较慢（突触延搁）、信号传递方式为电信号→化学信号→电信号
（3）TRPV1拮抗剂可以与辣椒素竞争性地结合TRPV1，阻断TRPV¹通道蛋白的激活，减少Ca2+内流，进而减少兴奋性神经递质的释放，从而缓解疼痛
【解析】
【分析】根据题意，辣椒素与人体感觉神经元上的TRPVI受体(可被辣椒素或43C以上的温度活化的离子通道蛋白）结合后，能引起Ca2+等阳离子顺浓度梯度内流而产生兴奋，信号以神经冲动（局部电流、电信号)的形式在神经纤维上传导。
【小问1详解】
根据题意，辣椒素或43℃以上的温度能激活TRPV1，Ca2+是顺浓度梯度内流，需要活化的离子通道蛋白TRPV1的协助，属于协助扩散。痛觉的产生在大脑皮层。
【小问2详解】
由题意知，神经元释放的神经递质引起了汗腺的分泌，故为兴奋性神经递质。与兴奋在神经纤维上相比，兴奋在神经元之间传递的特点为单向传递、速度较慢（突触延搁）、信号传递方式为电信号→化学信号→电信号等。
【小问3详解】
拮抗剂是辣椒素的同分异构体，可以竞争性与TRPV1的结合位点结合，从而阻断TRPV¹通道蛋白的激活，减少Ca2+内流，进一步影响兴奋性神经递质的释放，从而缓解疼痛。
20. 洋湖湿地公园内绿化覆盖率高达90%。汇集了水杉、菖蒲、芦苇等1300多种湿地植物，灰天鹅、白鹭等300多种鸟类。成为生态保护与城市人居和谐统一的典范。
（1）若想调查此处白鹭的种群密度，应该使用____方法。该湿地不仅可以提供众多工农业生产原料，还能调节气候、净化水质，这体现了生物多样性的____价值。
（2）若对湿地公园内土壤进行小动物丰富度的调查，取样深度不同，土壤中生物种类不同，这体现了群落的____结构。湿地公园周边大力推行生态农业，把农作物秸秆作为饲料喂牲畜，牲畜粪便进入沼气池等，从生态系统的能量流动角度分析，这样做的意义是____。
（3）某生物兴趣小组根据湿地公园内部分调查对象构建了食物网。
①湿地中的挺水植物如荷花、菖蒲对光信息非常敏感，当日照时间达到一定长度时才会开花，这说明____离不开信息的传递。在对受污染后的湿地进行修复时，专家组选择了净化能力较强的多种水生植物并进行合理布设，同时考虑节省投资和维护成本，该做法主要遵循了生态工程建设的____原理。
②湿地生态系统中的结构包括____。该生态系统中植物同化的能量一部分用于植物自身呼吸作用以热能形式散失，另一部分____。在分析食物网中“水生植物→草鱼→野鸭”这条食物链时，测得一年中流经野鸭的能量为20千焦，流经草鱼的能量为1000千焦，有同学认为这不符合能量流动10%～20%的传递效率。你是否同意他的观点并陈述理由____。
【答案】20. ①. 标记重捕 ②. 间接
21. ①. 垂直 ②. 提高了能量的利用率
22. ①. 生物种群的繁衍 ②. 自生原理、整体 ③. 组成成分和营养结构 ④. 生长、发育和繁殖等生命活动，储存在植物体的有机物中 ⑤. 不同意。10%～20%指的是营养级之间的能量传递效率，不一定是两种生物之间的，草鱼还有部分能量流入鹭，野鸡体内能量不仅仅来自草鱼，还有来自其他食物的部分（草鱼天敌不唯一或野鸡能量来源不唯一），与营养级间的能量传递效率不矛盾
【解析】
【分析】生态农业是一个农业生态经济复合系统，将农业生态系统同农业经济系统综合统一起来，以取得最大的生态经济整体效益，它也是农、林、牧、副、渔各业综合起来的大农业。又是农业生产、加工、销售综合起来，适应市场经济发展的现代农业，生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多祥性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理，建立该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用，提高能量的利用率，减少环境污染。与种植单一作物的农田相比，该生态系统生物种类多，自我调节能力强。
【小问1详解】
白鹭属于动物，活动范围大，调查此处白鹭种群密度时可以使用标记重捕法；调节气候、净化水质等对生态环境的作用体现了生物多样性的间接价值。
【小问2详解】
取样深度不同，土壤中生物种类不同，这是在垂直方向上的分布，这体现了群落的垂直结构。把玉米秸秆作为饲料喂牲畜，牲畜粪便进入沼气池等，从生态系统的能量流动角度分析，该过程提高了能量的利用率。
【小问3详解】
①湿地中的挺水植物如荷花、菖蒲对光信息非常敏感，当日照时间达到一定长度时才会开花，利于生物之间进行传粉，这说明生物种群的繁衍离不开信息的传递；结合题干“专家组选择了净化能力较强的多种水生植物并进行合理布设该做法遵循了生态工程建设的自生原理，“同时考虑节省投资和维护成本”该做法兼顾了经济、生态的发展，遵循了生态工程建设的整体原理。
②湿地生态系统中的结构包括组成成分和营养结构；植物同化的能量一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了；另一部分用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在植物体的有机物中。
在分析图2中“水生植物→草鱼→野鸭”食物链时，测得一年中流经野鸭的能量为20千焦，流经草鱼的能量为1000千焦，这可能符合能量流动10%～20%的传递效率。10%～20%指的是营养级之间的能量传递效率，不一定是两种生物之间的，草鱼还有部分能量流入鹭，野鸡体内能量不仅仅来自草鱼，还有来自其他食物的部分（草鱼天敌不唯一或野鸡能量来源不唯一），与营养级间的能量传递效率不矛盾。所以我不同意该同学的观点。
21. 党的二十大对保障粮食安全提出了更高要求，马铃薯块茎富含淀粉，而且其中的维生素是所有粮食中最全的，因此我国科学家对马铃薯这种重要粮食作物开展了大量研究。马铃薯因为自交不亲和，所以只能进行无性繁殖，我国科学家用CRISPR/Cas9基因编辑技术定点敲除二倍体马铃薯的自交不亲和基因获得了二倍体自交系的马铃薯。如图所示：
（1）该技术利用一段与靶序列互补的向导RNA引导Cas9蛋白对特异靶向DNA进行识别和定点敲除自交不亲和基因，其中的Cas9蛋白相当于____酶，若要将自交不亲和基因从目标DNA上切除下来，需要设计____种不同的向导RNA。若靶序列为5'-AGCAT……GTACCT-3'，则设计的向导RNA中相应的序列应为____。
（2）MAP30蛋白是一种能使I型核酸核糖体失活的蛋白质，实验表明MAP30蛋白具有抗pvx病毒功能，为培育高效表达该基因的马铃薯新品种，科研团队利用农杆菌转化法将MAP30基因导入马铃薯细胞内，如图所示：
①选择Ti质粒做载体的原因是____，构建基因表达载体时为避免反向拼接应选择____识别切割质粒，再用____连接。
②个体水平上，可通过____的方法检测转基因马铃薯是否具有抗病毒的特性，具体做法是____。
【答案】21. ①. 限制 ②. 2 ③. 3'-UCGUA……CAUGGA-5'
22. ①. Ti质粒上的T-DNA可转移到受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上 ②. Xbal和Hindlll ③. DNA连接酶 ④. 接种感染 ⑤. 向转基因马铃薯植株和非转基因马铃薯植株接种pvx病毒，观察并对比它们的感染情况
【解析】
【分析】1、由图可知，CRISPR/Cas9基因编辑技术可以定点敲除目标基因。向导RNA是一条单链RNA，能够引导Cas9蛋白到一个特定的基因位点进行切割。2、基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：构建基因文库获取目的基因、利用PCR技术扩增和人工合成法。（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、和花粉管通道法。农杆菌细胞内含有Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA（可转移的DNA）转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。根据农杆菌的这种特点，如果将目的基因插入Ti质粒的T-DNA中，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞。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： 分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。
【小问1详解】
识图分析可知，向导RNA引导Cas9蛋白对特异靶向DNA进行识别和定点敲除自交不亲和基因，Cas9蛋白能够切割DNA，断裂的是磷酸二酯键，因而Cas9蛋白具有类似限制酶的作用。根据题图及题干信息，向导RNA的识别序列是单链RNA序列，能够利用碱基互补配对原则，进行特异性识别目标DNA的作用，因而必须根据靶（目标）基因的序列（自交不亲和基因序列）来设计2种不同的向导RNA。若靶序列为5'-AGCAT……GTACCT-3'，则根据碱基互补配对原则，设计的向导RNA中相应的序列应为3'-UCGUA……CAUGGA-5'。
【小问2详解】
①利用农杆菌转化法可以将目的基因导入马铃薯细胞内，农杆菌中含有Ti质粒，在Ti质粒中含有T-DNA，即可转移的DNA，选择Ti质粒做载体可以将目的基因插入到T-DNA中，Ti质粒上的T-DNA可转移到受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。构建基因表达载体时需要将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA中，为避免目的基因与质粒的反向拼接，同时为了避免破坏目的基因并将其插入启动子和终止子之间，应选择XbaI和HindIII两种限制酶，再用DNA连接酶连接。②检测转基因马铃薯是否具有抗病毒的特性，在个体水平上可以用接种感染法。向转基因马铃薯植株和非转基因马铃薯植株接种pvx病毒，观察并对比它们的感染情况，如果转基因表达成功，那么病毒对转基因马铃薯几乎没有影响。