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天津市河东区2024届高三下学期一模考试生物试卷（Word版附解析）
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这是一份天津市河东区2024届高三下学期一模考试生物试卷（Word版附解析），共28页。试卷主要包含了 5-羟色胺， ABA等内容，欢迎下载使用。
本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至4页，第II卷4至8页。
答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
祝各位考生考试顺利！
第Ⅰ卷 选择题
注意事项：
1.每小题选出答案后，用2B铅笔把生物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，再选涂其它答案标号。
2.本卷共12题，每题4分，共48分。在每题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目
1. 绿弯菌是一类可借助深海中微弱的生物发光和地质光进行光合作用的细菌。下列有关绿弯菌叙述正确的是（ ）
A. 磷是构成绿弯菌细胞膜的必要元素
B. 在类囊体膜上进行光反应
C. 遗传物质是RNA
D. 是生态系统的分解者
2. 乙醇是生物学实验中常用的试剂。下表列出了乙醇在实验中的作用，其中正确的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
3. 图1和图2分别为电镜下观察到的正常细胞和胶质母细胞瘤的线粒体结构，下列有关癌细胞的结构和功能分析哪一项是错误的（ ）
A. 线粒体发生了嵴融合
B. 线粒体基质中会产生大量丙酮酸
C. 无氧呼吸强，产生大量乳酸
D. 葡萄糖的消耗量大，需要摄取更多的葡萄糖
4. 5-羟色胺（5-HT）是一种神经递质。抑郁症的发生是突触间隙中5-HT的含量下降所致。为进一步探究抑郁症患者突触间隙中的5-HT含量下降的原因，研究人员利用抑郁症模型鼠进行了研究，得到的结果如下表。下列相关分析正确的是（ ）
注：miR-16是一种非编码RNA，可与靶基因mRNA结合，导致mRNA降解；SERT是一种回收突触间隙中的5-HT的转运
A. 突触前膜释放5-HT时需要载体蛋白协助转运并消耗能量
B. 抑制突触前膜5-HT的释放，可以获得抑郁症模型鼠
C. miR-16可能通过抑制SERT基因的转录，使SERT表达量减少
D. 抑郁症患者突触后膜的SERT基因的表达量可能升高
5. ABA（脱落酸）信号转导对植物种子萌发、果实成熟等生理过程均有影响。为探究RRP1在ABA信号转导中的作用及与PP2C（ABA信号转导通路的已知组分之一）的关系，研究者利用模式生物拟南芥进行实验。将吸水饱和的种子点播到不同培养基中，在相应时间检测种子萌发情况，结果如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 该实验的自变量是培养基中是否含ABA
B. 脱落酸有促进气孔关闭、果实发育、维持种子休眠的作用
C. 实验结果表明，RRP1促进ABA信号的转导，而PP2C起着抑制作用
D. 种子萌发、果实成熟过程中受多种内源性激素调节，与拟南芥自身遗传特性无关
6. 下图是桥本氏甲状腺炎的致病机理示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 该病患者血浆中的促甲状腺激素含量比正常值低
B. 引起浆细胞活化的双信号是抗原和辅助性T细胞表面的分子
C. 该患者可能会出现畏寒、精神萎靡等症状
D. 该病可通过接种疫苗的方式预防
7. 一对姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎，该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如图所示。一般情况下图2受精卵无法发育，但该受精卵能有丝分裂如图3，染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向，从而分裂成三个细胞如图4，其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法正确的是（ ）
A. 图1表示该异常胚胎的受精过程，此时的卵子为初级卵母细胞
B. 该卵子与2个精子受精，表明透明带和卵细胞膜在阻止多精入卵的过程中不起作用
C. 这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同，来源于父亲的染色体不同
D. 若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个，则细胞C含2个母系染色体组
8. 白洋淀是华北地区重要湿地生态系统，研究人员对白洋淀湿地进行了如下图所示的设计，打造蓝绿交织、水城共融的生态城市。以下叙述错误的是（ ）
A. 流入该湿地生态系统的能量是湿生植物和水生植物等生产者固定的太阳能和污水有机物中的化学能
B. 固体基质增加了微生物附着的面积，增强水体净化能力
C. 湿地的物种组成会随着季节的变化发生改变，这是群落的演替
D. 白洋淀湿地被誉为“华北之肾”，体现生物多样性的间接价值
9. 2023年9月20日，全球第二例转基因猪的心脏成功移植到人体。该转基因猪是通过成纤维细胞克隆培养的，体内10多个基因经过了编辑。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 利用基因编辑技术敲除猪成纤维细胞内抗原决定基因
B. 常用显微操作法去除由核膜包被的猪卵母细胞的细胞核
C. 给代孕母猪注射免疫抑制剂阻止T细胞增殖，以利于代孕母猪接受胚胎
D. 由于种间差异无需担心供体携带病毒基因
阅读以下材料，完成下面小题。
在真核生物中，正常的核DNA被紧紧包裹在蛋白质复合物中。为了读取DNA的遗传指令，细胞依靠酶和复杂的“机械”来切割和移动碎片，一次只能读取一部分，就像是阅读一个半开的卷轴。
最近《Nature》杂志发表的一篇新研究表明，在人类肿瘤细胞中发现大量如“甜甜圈”般的环状的染色体外DNA（ecDNA）。科学家们指出，ecDNA是一种特殊的环状结构，看起来有点像细菌里的质粒DNA。这些从染色体上脱落下来的ecDNA，在表达上并不怎么受限，很容易就能启动转录和翻译程序。在人类健康的细胞中几乎看不到ecDNA的痕迹，而在将近一半的人类癌细胞中，都可以观察到它，且其上普遍带有癌基因。当癌细胞发生分裂时，这些ecDNA被随机分配到子细胞中。
研究还发现，癌细胞中的环状ecDNA虽然缠绕在蛋白质核心周围，但具有高度的可获取性，这为遗传信息的快速转录和表达提供了更多的接入点，启动大量癌基因表达。这一特性使肿瘤细胞产生大量促进生长的致癌基因，它们更快速地进化，并对其变化的环境和潜在威胁（如化疗、放疗和其他治疗）作出更有力的反应，产生耐药性。相比起染色体上的癌基因，ecDNA上的癌基因有更强的力量，推动癌症病情进一步发展。
10. 下列关于ecDNA的说法，正确的是（ ）
A. ecDNA中的每个脱氧核糖与一个或两个磷酸基团相连
B. ecDNA可能存在于细胞核中，其遗传遵循孟德尔遗传定律
C. ecDNA上带有癌基因且能够复制，所以人类的癌症能够遗传给下一代
D. ecDNA也可以与蛋白质形成DNA—蛋白质复合物
11. 真核细胞基因表达过程中依靠酶来读取DNA上的遗传指令，此时需要酶的是（ ）
A. 解旋酶B. DNA聚合酶C. RNA聚合酶D. DNA连接酶
12. ecDNA的发现，使癌症的研究打开了一扇新的大门。下列说法错误的是（ ）
A. 正常细胞中原癌基因和抑癌基因的表达不会导致细胞癌变
B. 肿瘤细胞可以发生基因突变、基因重组和染色体变异
C. 不同癌细胞中ecDNA的数目不同，其癌基因的数目也可能不同
D. 降解ecDNA及抑制ecDNA上基因的表达为治疗癌症提供了思路
第Ⅱ卷
注意事项：
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2.本卷共5题，共52分
13. 在2023年中央一号文件关于“加强高标准农田建设”的专门章节中，出现了“严厉打击盗挖黑土、电捕蚯蚓等破坏土壤行为”的明确表述，关于野生蚯蚓对土壤的价值及生物多样性在人类农业发展中起到的作用，再次引起人们思考。图1为某人工生态系统的示意图，图2表示该生态系统中部分能量流动图解，其中N1-N7表示能量值。回答下列问题：
（1）调查蚯蚓种群密度的方法是____________。野生蚯蚓对土壤的价值主要体现了生物多样性的______价值。将蚓粪作为有机肥施用到农田、果园中有诸多好处，但实际生产时仍需适当补充化肥，这主要因为_________。
（2）稻飞虱中的碳元素可通过____________（生理过程）最终流向水稻。利用鸭子防治稻飞虱，从能量流动的角度看，其目的是__________。鸭子与稻飞虱能根据对方的行为信息特征作出反应，这说明信息传递具有_________的作用。
（3）输入该生态系统的总能量包括_________。图2中N7可表示______，N6属于_____中的一部分（用图中带数字的字母表示）。
14. 2022年7月22日，中国农业科学院作物科学研究所周文彬领衔的研究成果在国际著名学术期刊《科学》杂志以研究长文的形式在线发表。周文彬团队在水稻研究中发现了高产基因（OsDREB1C），此基因可同步实现高产早熟，被誉为基因界的“尖子生”。进行田间试验时，发现OsDREB1C基因过表达系植株的产量比野生型植株高41.3%~68.3%，具体实验结果参数如下表。
（注：+的数目代表程度或者数量变化）
（1）水稻叶片中______（物质）能感受光周期的变化，控制其抽穗开花。据实验结果可知，OsDREB1C基因过表达植株提前抽穗，缩短整个生育周期，抽穗具体能提前的时间除了受OsDREB1C基因过表达的影响，可能还受_______（答出两点即可）等因素的影响。
（2）科学家通过特殊的实验手段发现OsDREB1C基因主要参与调控多个其他相关基因的表达，从而促进____________以及抽穗开花，进而解析了OsDREB1C促进水稻高产早熟的分子机理。
（3）光合碳同化主要发生在水稻叶肉细胞的______，NADPH可以为此过程提供______。OsDREB1C基因过表达植株在光下生长速度更快，光合碳同化形成的产物一部分转化成蔗糖，通过韧皮部运输到植株各处；并且在生殖生长阶段将大量的碳氮同化产物分配至籽粒中，最终使水稻产量显著提升。此过程中可运用______方法研究光合碳同化产物的去向。
（4）氮参与了下列______等光合作用中相关物质的组成，是作物生长发育必需的大量元素。
A. 叶绿素B. 3-磷酸甘油酸C. 光合酶D. ATP
（5）根据实验结果可知，OsDREB1C基因过表达植株氮的吸收和运输能力强，氮素高效利用，实现了“减氮不减产”，可以切实解决氮肥对环境造成的污染问题。请简要设计一个实验思路，验证OsDREB1C基因过表达能实现水稻“减氮不减产”。__________
15. 人体血糖浓度受多种途径的调节。胰岛中除了胰岛A细胞、胰岛B细胞之外还有胰岛D细胞等，它们的分泌物共同参与血糖平衡的调节。如图1表示几种胰岛细胞分泌物的相互关系，图2表示胰岛素原的结构。回答下列问题：
（1）胰岛B细胞中经核糖体合成、______加工的胰岛素原，由囊泡包裹沿着细胞质中的______到达高尔基体进一步加工并分泌。据此推测，糖尿病患者可通过检测血液中______含量反映胰腺合成胰岛素功能的强弱。
（2）胰岛A细胞与胰岛B细胞在生理功能上存在稳定性差异的根本原因是_____。据图1可知，胰高血糖素和生长抑素对胰岛B细胞分泌胰岛素的作用关系是____________。除图示外，影响胰岛B细胞合成、分泌胰岛素的信息分子还有_________。
16. 金鱼是原产于我国的观赏动物，在眼睛、体色等方面高度多样。为开发新的培育方法，科研人员探究了金鱼多样性的分子机制。
（1）科研人员在野生型金鱼品系的繁育过程中发现了一种眼球凸出性状的金鱼，称为“龙睛”。多条龙睛个体间相互交配，子一代全部为龙睛，推测龙睛为_________性性状。
（2）科研人员推测龙睛性状由9号染色体上一个碱基的突变控制。将某野生型金鱼与龙睛杂交，F1有野生型与龙睛两种表型，对F1两种表型个体进行DNA测序，统计9号染色体每个可能的突变位点上F1两种表型个体与亲代龙睛相应位置的碱基是否一致，结果如图1所示。
请据图判断与龙睛性状相关的基因最有可能位于哪一区域，写出判断依据___。
（3）研究发现，9号染色体上脂质代谢相关的L基因突变，导致其表达产物为截短而失去活性的L酶，形成上述表型。导致L酶失活的L基因的变化有________。
a、L基因中增添一对碱基 b、L基因中缺失一对碱基
c、L基因中一对碱基替换 d、L基因的启动子突变失效
e、L基因中增添多对碱基 f、L基因的终止子突变失效
（4）常规的金鱼选育以多代杂交筛选为主要方法，耗时长、成本高。科研人员基于上述研究，研发了利用基因编辑系统（能定向敲除某个特定基因）在任意金鱼品系中快速引入龙睛性状的育种方法，流程如图2．
①F1中可筛选得到龙睛的原因是________。
②利用该育种方式，明显缩短了育种时间，这是由于________。
③金鱼具有“性反转”现象，即不同温度下生长的金鱼性别会不同。请根据以上信息提出F2龙睛繁育的思路____。
17. 炎症性肠病（IBD）是一种易导致结肠癌的慢性疾病，患者肠道内会产生硫代硫酸盐，且生成量与疾病严重程度正相关。为简化疾病诊断和精确用药，科研人员开发了智能工程菌。
（1）科研人员将抗炎蛋白基因与硫代硫酸盐特异性诱导激活的启动子P连接，构建出图1所示表达载体。先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使细胞处于____________的生理状态，再将表达载体导入其中，筛选得到菌株E。饲喂菌株E的IBD小鼠症状明显缓解。选用启动子P的优点是仅在IBD发生时才表达抗炎蛋白且____________，能精准治疗IBD。
（2）科研人员拟向菌株E中导入新元件，得到菌株Ec，以通过观察饲喂菌株Ec的小鼠粪便中的荧光情况来诊断IBD严重程度。制备新元件有图2所示两种方案。
①与方案1相比，方案2的主要优势是排除不同的小鼠粪便样品中______对诊断结果的影响。
A.Ec菌数量差异 B.Ec菌活性差异 C.硫代硫酸盐含量
②利用方案2所获得的Ec菌饲喂IBD小鼠后，若粪便样品中仅发红色荧光的菌为x个，同时发红色和绿色荧光的菌为y个，则反映IBD发病程度的数学表达式为____________。
（3）硫代硫酸盐易被分解，因此Ec菌荧光情况的观察只能反映观察时刻的情况。为了让曾经患过IBD的情况被记录下来，科研人员继续向菌株Ec中导入含图3所示元件的表达载体，得到智能工程菌R。正常的LacZ基因编码的蛋白可使大肠杆菌菌落在含X-gal（无色）的培养基上呈现蓝色。突变基因A-LacZ无法表达LacZ酶，B-sgRNA能使突变基因A-LacZ恢复正常序列。
给小鼠饲喂智能工程菌R后，收集小鼠粪便中的工程菌R，将工程菌R涂布在含______的平板上，若________，则说明小鼠曾患IBD。
（4）为将工程菌R用于临床诊断和治疗，请提出下一步应该研究的问题_________。选项
实验
乙醇的作用
A
DNA粗提取与鉴定
溶解DNA，初步分离DNA与蛋白质
B
微生物的纯培养
工作台和接种工具的灭菌
C
绿叶中色素的提取和分离
分离绿叶中色素
D
低温诱导染色体数目加倍
洗去卡诺氏液并参与组成解离液
组别
数量
miR-16相对含量
SERT相对含量
对照组
10只
0.84
0.59
模型组
10只
0.65
0.99
比较
OsDREB1C基因表达情况
光合碳同化速率
氮的吸收和运输速率
抽穗开花
产量
野生型
+
++
++
早
+++
OsDREB1C基因过表达系
+++
++++
++++
更早
++++++
OsDREB1C基因敲除突变系
-
+
+
迟
+
2024年河东区高中学业水平等级性考试第一次模拟考试
生物学
本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至4页，第II卷4至8页。
答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
祝各位考生考试顺利！
第Ⅰ卷 选择题
注意事项：
1.每小题选出答案后，用2B铅笔把生物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，再选涂其它答案标号。
2.本卷共12题，每题4分，共48分。在每题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目
1. 绿弯菌是一类可借助深海中微弱生物发光和地质光进行光合作用的细菌。下列有关绿弯菌叙述正确的是（ ）
A. 磷是构成绿弯菌细胞膜的必要元素
B. 在类囊体膜上进行光反应
C. 遗传物质是RNA
D. 是生态系统的分解者
【答案】A
【解析】
【分析】细胞包括真核细胞和原核细胞，真、原核细胞最大的区别在于是否含有成形的细胞核。原核细胞只含有核糖体这一种细胞器。常见的原核生物有衣原体、支原体、蓝细菌、细菌、放线菌等，常见的真核生物有动植物和真菌。题干中的绿弯菌也是原核生物。
【详解】A．细胞膜的主要成分是磷脂，因此磷是构成绿弯菌细胞膜的必要元素，A正确；
B．由题干可知，绿弯菌是细菌，属于原核生物，没有叶绿体，因此光反应不在类囊体膜上进行，B错误；
C．细胞生物的遗传物质是DNA，C错误；
D．根据题意，绿弯菌是能进行光合作用的细菌，因此绿弯菌是生态系统的生产者，D错误；
故选A。
2. 乙醇是生物学实验中常用的试剂。下表列出了乙醇在实验中的作用，其中正确的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【分析】1、酒精是生物实验常用试剂之一：
（1）如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色；
（2）观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需要用到酒精，用体积分数为95%的酒精和盐酸一起制成解离液对材料进行解离，低温诱导染色体数目加倍实验中还需要用酒精洗去卡诺氏液；
（3）绿叶中色素的提取和分离实验中可用无水乙醇来提取色素；
（4）果酒和果醋制作实验、组织培养实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒；
（5）DNA的粗提取和鉴定中可用体积分数为95%的冷酒精进一步纯化DNA；
（6）证明光合作用产物有淀粉需用95%酒精对绿色叶片进行酒精水浴脱色，便于碘液染色等；
（7）土壤小动物丰富度研究中，收集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中，防止诱虫器中小动物尸体腐烂。
【详解】A、DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中某些蛋白质则溶于酒精，可以初步分离DNA与蛋白质，A错误；
B、70%的酒精可导致蛋白质变性，用于实验室和日常消毒，避免杂菌的污染，但是不能彻底灭菌，B错误；
C、由于色素不溶于水而溶于有机溶剂，所以酒精（无水乙醇）在色素的提取和分离实验时作为有机溶剂起到提取色素的作用，C错误；
D、脂肪鉴定实验中，染色后滴加2滴体积分数为50%的酒精，洗去浮色，D正确。
故选D。
3. 图1和图2分别为电镜下观察到的正常细胞和胶质母细胞瘤的线粒体结构，下列有关癌细胞的结构和功能分析哪一项是错误的（ ）
A. 线粒体发生了嵴融合
B. 线粒体基质中会产生大量丙酮酸
C. 无氧呼吸强，产生大量乳酸
D. 葡萄糖的消耗量大，需要摄取更多的葡萄糖
【答案】B
【解析】
【分析】线粒体为有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质：葡萄糖分解为丙酮酸和NADH；第二阶段发生在线粒体基质：丙酮酸与水反应生成二氧化碳和NADH；第三阶段发生在线粒体内膜：NADH与氧气反应生成水。
【详解】A．分析题图可知，癌细胞线粒体缺少向内凸起的嵴，可能是线粒体发生了嵴融合，A正确；
B．细胞质基质中产生大量丙酮酸，B错误；
C．癌细胞线粒体缺少向内凸起的嵴，无氧呼吸强，产生大量乳酸，C正确；
D．癌细胞无氧呼吸强，代谢旺盛，对能量需求量大，而无氧呼吸释放的能量少，故葡萄糖的消耗量大，D正确。
故答案为：B。
4. 5-羟色胺（5-HT）是一种神经递质。抑郁症的发生是突触间隙中5-HT的含量下降所致。为进一步探究抑郁症患者突触间隙中的5-HT含量下降的原因，研究人员利用抑郁症模型鼠进行了研究，得到的结果如下表。下列相关分析正确的是（ ）
注：miR-16是一种非编码RNA，可与靶基因mRNA结合，导致mRNA降解；SERT是一种回收突触间隙中的5-HT的转运
A. 突触前膜释放5-HT时需要载体蛋白协助转运并消耗能量
B. 抑制突触前膜5-HT的释放，可以获得抑郁症模型鼠
C. miR-16可能通过抑制SERT基因的转录，使SERT表达量减少
D. 抑郁症患者突触后膜的SERT基因的表达量可能升高
【答案】B
【解析】
【分析】兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的，突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成，神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，进入突触间隙，作用于突触后膜上的特异性受体，引起下一个神经元兴奋或抑制，故兴奋在神经元之间的传递是单向的。
【详解】A、突触前膜释放5-HT的方式是胞吐，胞吐不需要载体蛋白协助，但需要消耗能量，A错误；
B、根据题干“抑郁症的发生是突触间隙中5-HT的含量下降所致”，因此抑制突触前膜5-HT的释放，会使得突触间隙中5-HT的含量下降，可以获得抑郁症模型鼠，B正确；
C、与对照组相比，模型组小鼠miR-16的相对含量减少，SERT相对含量上升，说明miR-I6会抑制SERT的表达，推测原因是miR-I6与SERT的mRNA结合，引起mRNA降解，从而抑制SERT的合成，该过程是通过抑制翻译过程实现的，C错误；
D、mRNA是翻译的模板，结合题意“miR-16是一种非编码RNA，可与靶基因mRNA结合，导致mRNA降解”可知，miR-16含量下降会导致SERT的mRNA降解降低，SERT蛋白表达量上升，而SERT是一种回收突触间隙中的5-HT的转运蛋白，位于突触前膜，D错误。
故选B。
5. ABA（脱落酸）信号转导对植物种子萌发、果实成熟等生理过程均有影响。为探究RRP1在ABA信号转导中的作用及与PP2C（ABA信号转导通路的已知组分之一）的关系，研究者利用模式生物拟南芥进行实验。将吸水饱和的种子点播到不同培养基中，在相应时间检测种子萌发情况，结果如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 该实验的自变量是培养基中是否含ABA
B. 脱落酸有促进气孔关闭、果实发育、维持种子休眠的作用
C. 实验结果表明，RRP1促进ABA信号的转导，而PP2C起着抑制作用
D. 种子萌发、果实成熟过程中受多种内源性激素的调节，与拟南芥自身遗传特性无关
【答案】C
【解析】
【分析】据图可知，野生型种子在培养基乙中的萌发相对值显著低于在培养基甲中，在培养基乙中，RRP1基因敲除型种子的萌发相对值显著高于野生型种子，而PP2C基因敲除型种子的萌发相对值显著低于野生型种子。
【详解】A、该实验的自变量是拟南芥种子的类型和培养基中是否含ABA，A错误；
B、脱落酸有促进气孔关闭、果实衰老和脱落、维持种子休眠的作用，B错误；
C、野生型种子在培养基乙中的萌发相对值显著低于在培养基甲中，在培养基乙中，RRP1基因敲除型种子的萌发相对值显著高于野生型种子，而PP2C基因敲除型种子的萌发相对值显著低于野生型种子，因此RRP1在ABA信号转导通路中起着正调节作用，而PP2C起着负调节作用，C正确；
D、植物激素的合成与基因的选择性表达有关，故种子萌发、果实成熟过程中受多种内源性激素的调节，与拟南芥自身遗传特性有关，D错误。
故选C。
6. 下图是桥本氏甲状腺炎的致病机理示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 该病患者血浆中的促甲状腺激素含量比正常值低
B. 引起浆细胞活化的双信号是抗原和辅助性T细胞表面的分子
C. 该患者可能会出现畏寒、精神萎靡等症状
D. 该病可通过接种疫苗的方式预防
【答案】C
【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、甲状腺激素的分泌存在反馈调节，该患者甲状腺水平低于正常值，对于下丘脑和垂体的抑制作用减弱，故促甲状腺激素含量比正常值高，A错误；
B、引起B细胞活化的双信号是抗原和辅助性T细胞表面的分子，进而引起体液免疫，该过程中辅助性T细胞产生的细胞因子能增强该过程，浆细胞不能活化，B错误；
C、甲状腺激素能够提高神经系统的兴奋性，能提高代谢水平，该患者甲状腺水平低于正常值，可能会出现畏寒、精神萎靡等症状，C正确；
D、图中的该种免疫失调病是由于人体免疫系统将自身细胞当做外来异物进行攻击而引起的，属于免疫系统自稳功能失调而导致的自身免疫病，不能通过接种疫苗的方式预防，D错误。
故选C。
7. 一对姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎，该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如图所示。一般情况下图2受精卵无法发育，但该受精卵能有丝分裂如图3，染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向，从而分裂成三个细胞如图4，其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法正确的是（ ）
A. 图1表示该异常胚胎的受精过程，此时的卵子为初级卵母细胞
B. 该卵子与2个精子受精，表明透明带和卵细胞膜在阻止多精入卵的过程中不起作用
C. 这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同，来源于父亲的染色体不同
D. 若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个，则细胞C含2个母系染色体组
【答案】C
【解析】
【分析】受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。受精卵的染色体，有一半来自精子，另一半来自卵细胞，受精卵的细胞质DNA全部来自于卵细胞。
【详解】A、图1表示该异常胚胎的受精过程，有2个精子的头部进入了卵细胞，此时的卵子为减数第二次分裂中期的次级卵母细胞 ，A错误；
B、该卵子与2个精子受精，是异常受精，不能说明透明带和卵细胞膜在阻止多精入卵的过程中不起作用 ，B错误；
C、图4中A、C的染色体都是来自于精子的父系染色体组1个和卵细胞的母系染色体组1个，而B的染色体来自于两个精子（两个染色体组都是来自父系），这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同（来自雌原核），来源于父亲的染色体不同（分别来自两个不同的雄原核） ，C正确；
D、图4中A、C的染色体来自于精子和卵细胞，若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个，则细胞C包含父系和母系染色体组各1个，D错误。
故选C。
8. 白洋淀是华北地区重要湿地生态系统，研究人员对白洋淀湿地进行了如下图所示的设计，打造蓝绿交织、水城共融的生态城市。以下叙述错误的是（ ）
A. 流入该湿地生态系统的能量是湿生植物和水生植物等生产者固定的太阳能和污水有机物中的化学能
B. 固体基质增加了微生物附着的面积，增强水体净化能力
C. 湿地的物种组成会随着季节的变化发生改变，这是群落的演替
D. 白洋淀湿地被誉为“华北之肾”，体现生物多样性的间接价值
【答案】C
【解析】
【分析】1、流经该生态系统的总能量为生产者固定的光能和污水有机物中的化学能。
2、细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径。
3、能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和散失的过程。能量流动是生态系统的重要功能，在生态系统中，生物与环境，生物与生物间的密切联系，可以通过能量流动来实现。能量流动两大特点：单向流动，逐级递减。
【详解】A、该生态系统中能量输入有湿生植物和水生植物等生产者固定的太阳能和污水有机物中的化学能，A正确；
B、污水流入湿地后，要经微生物分解，因此微生物可以附着在固体基质，因此固体基质增加了微生物附着的面积，增强水体净化能力，B正确；
C、湿地的物种组成会随着季节的变化发生改变，这不是群落的演替，这是群落的季节性，C错误；
D、白洋淀湿地被誉为“华北之肾”，可以涵养水源，使得生态系统更加稳定，这体现生物多样性的间接价值，D正确。
故答案为：C。
9. 2023年9月20日，全球第二例转基因猪的心脏成功移植到人体。该转基因猪是通过成纤维细胞克隆培养的，体内10多个基因经过了编辑。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 利用基因编辑技术敲除猪成纤维细胞内抗原决定基因
B. 常用显微操作法去除由核膜包被的猪卵母细胞的细胞核
C. 给代孕母猪注射免疫抑制剂阻止T细胞增殖，以利于代孕母猪接受胚胎
D. 由于种间差异无需担心供体携带的病毒基因
【答案】A
【解析】
【分析】克隆动物是先将含有遗传物质的供体细胞的核移植到去除了细胞核的卵细胞中，利用微电流刺激等使两者融合为一体，然后促使这一新细胞分裂繁殖发育成胚胎，当胚胎发育到一定程度后，再被植入动物子宫中使动物怀孕，便可产下与提供细胞核者基因相同的动物。这一过程中如果对供体细胞进行基因改造，那么无性繁殖的动物后代基因就会发生相同的变化。
【详解】A．利用基因编辑技术敲除猪成纤维细胞内，引起人体免疫排斥有关的基因，避免移植出现免疫排斥， A 正确；
B．常用显微操作法去除处于减数分裂II中期卵母细胞的“细胞核”，其实是纺锤体-染色体复合物，并没有核膜包被，B错误；
C．胚胎移植过程中需对供、受体进行同期发情处理，处理后的受体对移入的胚胎基本上不发生免疫排斥反应，所以不需要阻止T细胞的增殖，C错误；
D．虽然存在种间差异，但由于都是哺乳动物，携带的病毒可能发生交叉感染，因此需要清除供体携带的病毒基因，D错误。
故答案为：A。
阅读以下材料，完成下面小题。
在真核生物中，正常的核DNA被紧紧包裹在蛋白质复合物中。为了读取DNA的遗传指令，细胞依靠酶和复杂的“机械”来切割和移动碎片，一次只能读取一部分，就像是阅读一个半开的卷轴。
最近《Nature》杂志发表的一篇新研究表明，在人类肿瘤细胞中发现大量如“甜甜圈”般的环状的染色体外DNA（ecDNA）。科学家们指出，ecDNA是一种特殊的环状结构，看起来有点像细菌里的质粒DNA。这些从染色体上脱落下来的ecDNA，在表达上并不怎么受限，很容易就能启动转录和翻译程序。在人类健康的细胞中几乎看不到ecDNA的痕迹，而在将近一半的人类癌细胞中，都可以观察到它，且其上普遍带有癌基因。当癌细胞发生分裂时，这些ecDNA被随机分配到子细胞中。
研究还发现，癌细胞中的环状ecDNA虽然缠绕在蛋白质核心周围，但具有高度的可获取性，这为遗传信息的快速转录和表达提供了更多的接入点，启动大量癌基因表达。这一特性使肿瘤细胞产生大量促进生长的致癌基因，它们更快速地进化，并对其变化的环境和潜在威胁（如化疗、放疗和其他治疗）作出更有力的反应，产生耐药性。相比起染色体上的癌基因，ecDNA上的癌基因有更强的力量，推动癌症病情进一步发展。
10. 下列关于ecDNA的说法，正确的是（ ）
A. ecDNA中的每个脱氧核糖与一个或两个磷酸基团相连
B. ecDNA可能存在于细胞核中，其遗传遵循孟德尔遗传定律
C. ecDNA上带有癌基因且能够复制，所以人类的癌症能够遗传给下一代
D. ecDNA也可以与蛋白质形成DNA—蛋白质复合物
11. 真核细胞基因表达过程中依靠酶来读取DNA上的遗传指令，此时需要酶的是（ ）
A. 解旋酶B. DNA聚合酶C. RNA聚合酶D. DNA连接酶
12. ecDNA的发现，使癌症的研究打开了一扇新的大门。下列说法错误的是（ ）
A. 正常细胞中原癌基因和抑癌基因的表达不会导致细胞癌变
B. 肿瘤细胞可以发生基因突变、基因重组和染色体变异
C. 不同癌细胞中ecDNA的数目不同，其癌基因的数目也可能不同
D. 降解ecDNA及抑制ecDNA上基因的表达为治疗癌症提供了思路
【答案】10. D 11. C 12. B
【解析】
【分析】真核生物的染色体存在于细胞核内，ecDNA是一种特殊的环状结构，存在染色体周围，说明也存在细胞核内。这类独立于染色体存在的环状DNA在表达上并不怎么受限，很容易就能启动转录和翻译程序。在人类健康的细胞中几乎看不到ecDNA的痕迹，而在将近一半的人类癌细胞中，都可以观察到它，且其上普遍带有癌基因。ecDNA上的癌基因和染色体DNA上的癌基因都会被转录，从而推动癌症病情的发展。正常细胞的分裂染色体是平均分配到两个子细胞中的，而当癌细胞发生分裂时，这些ecDNA被随机分配到子细胞中。
【10题详解】
A、ecDNA是一种特殊的环状结构，ecDNA中的每个脱氧核糖与两个磷酸基团相连，A错误；
B、ecDNA是一种特殊的环状结构，从染色体上脱落下来，可能存在于细胞核中，但是其遗传不遵循孟德尔遗传定律，B错误；
C、在人类健康的细胞中几乎看不到ecDNA的痕迹，当癌细胞发生分裂时，这些ecDNA被随机分配到子细胞中，所以ecDNA上带有癌基因且能够复制，不能说明人类的癌症能够遗传给下一代，C错误；
D、根据题意可知，癌细胞中的环状ecDNA虽然缠绕在蛋白质核心周围，说明ecDNA也可以与蛋白质形成DNA—蛋白质复合物，D正确。
故选D。
【11题详解】
真核细胞基因表达过程中依靠酶来读取DNA上的遗传指令，也就是说在转录过程中需要酶的是RNA聚合酶，故选C。
【12题详解】
A、正常细胞中原癌基因和抑癌基因的表达不会导致细胞癌变，A正确；
B、肿瘤细胞进行的是有丝分裂，不能发生基因重组，B错误；
C、在人类健康的细胞中几乎看不到ecDNA的痕迹，而在将近一半的人类癌细胞中，都可以观察到它，且其上普遍带有癌基因，因此，不同癌细胞中ecDNA的数目不同；当癌细胞发生分裂时，这些ecDNA被随机分配到子细胞中，因此其癌基因的数目也可能不同，C正确；
D、降解ecDNA及抑制ecDNA上基因的表达为治疗癌症提供了思路，D正确。
故选B。
第Ⅱ卷
注意事项：
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2.本卷共5题，共52分
13. 在2023年中央一号文件关于“加强高标准农田建设”的专门章节中，出现了“严厉打击盗挖黑土、电捕蚯蚓等破坏土壤行为”的明确表述，关于野生蚯蚓对土壤的价值及生物多样性在人类农业发展中起到的作用，再次引起人们思考。图1为某人工生态系统的示意图，图2表示该生态系统中部分能量流动图解，其中N1-N7表示能量值。回答下列问题：
（1）调查蚯蚓种群密度的方法是____________。野生蚯蚓对土壤的价值主要体现了生物多样性的______价值。将蚓粪作为有机肥施用到农田、果园中有诸多好处，但实际生产时仍需适当补充化肥，这主要因为_________。
（2）稻飞虱中碳元素可通过____________（生理过程）最终流向水稻。利用鸭子防治稻飞虱，从能量流动的角度看，其目的是__________。鸭子与稻飞虱能根据对方的行为信息特征作出反应，这说明信息传递具有_________的作用。
（3）输入该生态系统的总能量包括_________。图2中N7可表示______，N6属于_____中的一部分（用图中带数字的字母表示）。
【答案】（1） ①. 样方法 ②. 间接 ③. 农产品的大量输出会造成土壤肥力不足
（2） ①. 呼吸作用、光合作用 ②. 调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的地方 ③. 调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
（3） ①. 生产者固定的太阳能和人工投入的饲料中的化学能 ②. 牛等第二营养级同化的能量 ③. N1、N3
【解析】
【分析】1、研究生态系统的能量流动，可以实现对能量的多级利用，从而大大提高对能量的利用率；还可以调整能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的地方。
2、在生态系统中，信息可以维持生命活动的正常进行，促进种生物群的繁衍，还可以调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
【小问1详解】
蚯蚓活动能力弱，活动范围小，可用样方法调查蚯蚓的种群密度。野生蚯蚓对土壤的价值主要体现了生物多样性的间接价值。农产品的大量输出会造成土壤肥力不足，因此将蚓粪作为有机肥施用到农田、果园中有诸多好处，但实际生产时仍需适当补充化肥。
【小问2详解】
稻飞虱自身呼吸作用可释放CO2、死亡后可被分解者分解（实质是呼吸作用），使得有机物转变为CO2等无机物，CO2会经光合作用转入植物中变成有机物，因此稻飞虱中的碳元素可通过呼吸作用、光合作用最终流向水稻。利用鸭子防治稻飞虱，从能量流动的角度看，其目的是调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的地方。鸭子与稻飞虱能根据对方的行为信息特征作出反应，这说明信息传递具有调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定的作用。
【小问3详解】
输入该人工生态系统的总能量包括生产者（水稻等）固定的太阳能和人工投入的饲料中的化学能。图2中N7可表示牛等第二营养级同化的能量，一部分用于呼吸散失的能量N4，一部分储存在生物体内，用于其生长发育繁殖；摄入的能量N5，一部分被生物同化，一部分以粪便排出，牛等粪便中的能量牛等不能吸收，仍属于上一营养级同化的能量，在该人工生态系统中还需要考虑投入的饲料中的能量，因此属于N1、N3。
14. 2022年7月22日，中国农业科学院作物科学研究所周文彬领衔的研究成果在国际著名学术期刊《科学》杂志以研究长文的形式在线发表。周文彬团队在水稻研究中发现了高产基因（OsDREB1C），此基因可同步实现高产早熟，被誉为基因界的“尖子生”。进行田间试验时，发现OsDREB1C基因过表达系植株的产量比野生型植株高41.3%~68.3%，具体实验结果参数如下表。
（注：+的数目代表程度或者数量变化）
（1）水稻叶片中的______（物质）能感受光周期的变化，控制其抽穗开花。据实验结果可知，OsDREB1C基因过表达植株提前抽穗，缩短整个生育周期，抽穗具体能提前的时间除了受OsDREB1C基因过表达的影响，可能还受_______（答出两点即可）等因素的影响。
（2）科学家通过特殊的实验手段发现OsDREB1C基因主要参与调控多个其他相关基因的表达，从而促进____________以及抽穗开花，进而解析了OsDREB1C促进水稻高产早熟的分子机理。
（3）光合碳同化主要发生在水稻叶肉细胞的______，NADPH可以为此过程提供______。OsDREB1C基因过表达植株在光下生长速度更快，光合碳同化形成的产物一部分转化成蔗糖，通过韧皮部运输到植株各处；并且在生殖生长阶段将大量的碳氮同化产物分配至籽粒中，最终使水稻产量显著提升。此过程中可运用______方法研究光合碳同化产物的去向。
（4）氮参与了下列______等光合作用中相关物质的组成，是作物生长发育必需的大量元素。
A. 叶绿素B. 3-磷酸甘油酸C. 光合酶D. ATP
（5）根据实验结果可知，OsDREB1C基因过表达植株氮的吸收和运输能力强，氮素高效利用，实现了“减氮不减产”，可以切实解决氮肥对环境造成的污染问题。请简要设计一个实验思路，验证OsDREB1C基因过表达能实现水稻“减氮不减产”。__________
【答案】14 ①. 光敏色素 ②. 光照、温度等
15. 光合碳同化、氮的吸收和运输
16. ①. 叶绿体基质 ②. 能量和还原剂 ③. 放射性同位素标记（或同位素示踪） 17. ACD
18. 分别种植等量的OsDREB1C基因过表达系植株和野生型植株，施用少量且等量的氮肥，其他条件相同且适宜，收获后比较产量
【解析】
【分析】叶绿体和光反应：
（1）场所：叶绿体的类囊体薄膜上。
（2）条件：光照、色素、酶等。
（3）物质变化：叶绿体利用吸收的光能，将水分解成[H]和O2，同时促成ADP和Pi发生化学反应，形成ATP。
（4）能量变化：光能转变为ATP、NADPH中的活跃的化学能。
【小问1详解】
植物具有接受光信号的分子，光敏色素就是其中一种。抽穗具体能提前的时间受基因控制，如水稻品种，还受环境因素影响，如种植地点、光照时间（环境因素如水肥因素、土壤因素、温度、湿度、光照等；生理因素；遗传因素等）。
【小问2详解】
据表可知，OsDREB1C基因过表达系，光合碳同化速率、氮的吸收和运输速率和野生型相比都提高了。
【小问3详解】
光合碳同化是暗反应阶段的反应，主要发生在水稻叶肉细胞的叶绿体基质，光反应产生的NADPH位碳同化提供能量和还原剂。光合碳同化形成的产物一部分转化成某物质，该物质能通过韧皮部运输到水稻各处，最可能是光合产物——蔗糖，能溶于水进行运输。在生殖生长阶段将大量的碳氮同化产物分配至籽粒中，最终使水稻产量显著提升。可以用同位素标记法标记CO2，研究光合碳同化形成产物的去向。
【小问4详解】
叶绿素含有N，光合酶是蛋白质含有N，3-磷酸甘油酸只有C、H、O，ATP含有N，所以N参与了叶绿素、 光合酶、 ATP的组成，ACD符合题意，B不符合题意。故选ACD。
【小问5详解】
OsDREB1C基因过表达植株实现了“减氮不减产”，可以解决氮肥过量使用对环境造成的污染。验证OsDREB1C基因过表达能实现水稻“减氮不减产”，自变量是OsDREB1C基因是否过表达，因变量是产量，所以实验思路是：田间分别种植等量的OsDREB1C基因过表达系植株和野生型植株，施用少量且等量的氮肥，栽培过程中其他条件相同且适宜，收获后比较产量。
15. 人体血糖浓度受多种途径的调节。胰岛中除了胰岛A细胞、胰岛B细胞之外还有胰岛D细胞等，它们的分泌物共同参与血糖平衡的调节。如图1表示几种胰岛细胞分泌物的相互关系，图2表示胰岛素原的结构。回答下列问题：
（1）胰岛B细胞中经核糖体合成、______加工的胰岛素原，由囊泡包裹沿着细胞质中的______到达高尔基体进一步加工并分泌。据此推测，糖尿病患者可通过检测血液中______含量反映胰腺合成胰岛素功能的强弱。
（2）胰岛A细胞与胰岛B细胞在生理功能上存在稳定性差异的根本原因是_____。据图1可知，胰高血糖素和生长抑素对胰岛B细胞分泌胰岛素的作用关系是____________。除图示外，影响胰岛B细胞合成、分泌胰岛素的信息分子还有_________。
【答案】（1） ①. 内质网 ②. 细胞骨架 ③. 胰岛素或C肽
（2） ①. 基因的选择性表达 ②. 相抗衡（拮抗） ③. 血糖、神经递质
【解析】
【分析】血糖调节的过程：血糖浓度升高，刺激机体产生胰岛素，促进组织细胞吸收、摄取和利用葡萄糖；血糖浓度降低，机体分泌胰高血糖素，促进肝糖原分解、非糖类物质转化为葡萄糖等，升高血糖。
【小问1详解】
胰岛素是分泌蛋白，分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量，因此胰岛B细胞中经核糖体合成、内质网加工的胰岛素原，由囊泡包裹沿着细胞质中的细胞骨架到达高尔基体进一步加工并分泌进入到细胞外液中。据此推测，糖尿病患者可通过检测血液中胰岛素或C肽含量反映胰腺合成胰岛素功能的强弱。
【小问2详解】
胰岛A细胞与胰岛B细胞在生理功能上存在稳定性差异的根本原因是基因的选择性表达。胰岛素可与胰岛A细胞膜上特异性受体结合，“抑制”其分泌胰高血糖素，据图1可知，胰岛A细胞分泌的胰高血糖素促进胰岛B细胞分泌胰岛素；胰岛D细胞分泌的生长抑素抑制胰岛B细胞分泌胰岛素，可见，胰高血糖素和生长抑素对胰岛B细胞分泌胰岛素的作用关系是相抗衡（拮抗）。除图示外，胰岛素的分泌还会受到血糖升高的直接刺激，并且也会受到神经调节，即影响胰岛B细胞合成、分泌胰岛素的信息分子还有血糖、神经递质等。
16. 金鱼是原产于我国的观赏动物，在眼睛、体色等方面高度多样。为开发新的培育方法，科研人员探究了金鱼多样性的分子机制。
（1）科研人员在野生型金鱼品系的繁育过程中发现了一种眼球凸出性状的金鱼，称为“龙睛”。多条龙睛个体间相互交配，子一代全部为龙睛，推测龙睛为_________性性状。
（2）科研人员推测龙睛性状由9号染色体上一个碱基的突变控制。将某野生型金鱼与龙睛杂交，F1有野生型与龙睛两种表型，对F1两种表型个体进行DNA测序，统计9号染色体每个可能的突变位点上F1两种表型个体与亲代龙睛相应位置的碱基是否一致，结果如图1所示。
请据图判断与龙睛性状相关的基因最有可能位于哪一区域，写出判断依据___。
（3）研究发现，9号染色体上脂质代谢相关的L基因突变，导致其表达产物为截短而失去活性的L酶，形成上述表型。导致L酶失活的L基因的变化有________。
a、L基因中增添一对碱基 b、L基因中缺失一对碱基
c、L基因中一对碱基替换 d、L基因的启动子突变失效
e、L基因中增添多对碱基 f、L基因的终止子突变失效
（4）常规的金鱼选育以多代杂交筛选为主要方法，耗时长、成本高。科研人员基于上述研究，研发了利用基因编辑系统（能定向敲除某个特定基因）在任意金鱼品系中快速引入龙睛性状的育种方法，流程如图2．
①F1中可筛选得到龙睛的原因是________。
②利用该育种方式，明显缩短了育种时间，这是由于________。
③金鱼具有“性反转”现象，即不同温度下生长的金鱼性别会不同。请根据以上信息提出F2龙睛繁育的思路____。
【答案】（1）隐 （2）位于Ⅲ区。因为F1龙睛个体的Ⅲ区碱基与亲本龙睛基本一致，而野生型个体仅有约一半的碱基与亲本龙睛一致，Ⅰ、Ⅱ区中二者差别不大。
（3）abce （4） ①. 通过卵细胞带入受精卵的基因编辑系统将来自精子（及卵细胞）的L基因编辑敲除 ②. A的卵细胞直接诱导启动胚胎发育，并通过低温诱导染色体加倍，可快速获得每对基因都纯合的F2个体 ③. F2龙睛在不同温度下分别培养，获得性染色体组成相同的雄鱼和雌鱼，二者通过杂交繁育后代
【解析】
【分析】1、隐形性状个体间杂交后代只有隐形性状，显性性状个体间杂交，显性杂合基因型杂交后代会出现性状分离。
2、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。
3、通过把外源基因导入受体细胞卵细胞，完成受精即可在后代中筛选到外源基因所控制性状的后代。卵细胞直接诱导启动胚胎发育，并通过低温诱导染色体加倍，可快速获得每对基因都纯合的后代个体即单倍体育种。
4、表型是基因型和环境共同作用的结果。
【小问1详解】
隐形性状个体间杂交后代只有隐形性状，显性性状个体间杂交，显性杂合基因型杂交后代会出现性状分离。多条龙睛个体间相互交配，子一代全部为龙睛，推测龙睛为隐性性状。
【小问2详解】
F1龙睛个体的Ⅲ区碱基与亲本龙睛基本一致，而野生型个体仅有约一半的碱基与亲本龙睛一致，Ⅰ、Ⅱ区中二者差别不大。故与龙睛性状相关的基因最有可能位于Ⅲ区域。
【小问3详解】
基因突变是DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。即L基因中增添一对碱基、L基因中缺失一对碱基、L基因中一对碱基替换、L基因中增添多对碱基可导致L酶失活的基因突变。
故选abce。
【小问4详解】
①F1中可筛选得到龙睛的原因是通过卵细胞带入受精卵的基因编辑系统将来自精子（及卵细胞）的L基因编辑敲除。
②A的卵细胞直接诱导启动胚胎发育，并通过低温诱导染色体加倍，可快速获得每对基因都纯合的F2个体即单倍体育种。
③因为表型是基因型和环境共同作用的结果，因此F2龙睛在不同温度下分别培养，获得性染色体组成相同的雄鱼和雌鱼两种性别个体，二者通过杂交就会繁育后代。
17. 炎症性肠病（IBD）是一种易导致结肠癌的慢性疾病，患者肠道内会产生硫代硫酸盐，且生成量与疾病严重程度正相关。为简化疾病诊断和精确用药，科研人员开发了智能工程菌。
（1）科研人员将抗炎蛋白基因与硫代硫酸盐特异性诱导激活的启动子P连接，构建出图1所示表达载体。先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使细胞处于____________的生理状态，再将表达载体导入其中，筛选得到菌株E。饲喂菌株E的IBD小鼠症状明显缓解。选用启动子P的优点是仅在IBD发生时才表达抗炎蛋白且____________，能精准治疗IBD。
（2）科研人员拟向菌株E中导入新元件，得到菌株Ec，以通过观察饲喂菌株Ec的小鼠粪便中的荧光情况来诊断IBD严重程度。制备新元件有图2所示两种方案。
①与方案1相比，方案2的主要优势是排除不同的小鼠粪便样品中______对诊断结果的影响。
A.Ec菌数量差异 B.Ec菌活性差异 C.硫代硫酸盐含量
②利用方案2所获得的Ec菌饲喂IBD小鼠后，若粪便样品中仅发红色荧光的菌为x个，同时发红色和绿色荧光的菌为y个，则反映IBD发病程度的数学表达式为____________。
（3）硫代硫酸盐易被分解，因此Ec菌荧光情况的观察只能反映观察时刻的情况。为了让曾经患过IBD的情况被记录下来，科研人员继续向菌株Ec中导入含图3所示元件的表达载体，得到智能工程菌R。正常的LacZ基因编码的蛋白可使大肠杆菌菌落在含X-gal（无色）的培养基上呈现蓝色。突变基因A-LacZ无法表达LacZ酶，B-sgRNA能使突变基因A-LacZ恢复正常序列。
给小鼠饲喂智能工程菌R后，收集小鼠粪便中的工程菌R，将工程菌R涂布在含______的平板上，若________，则说明小鼠曾患IBD。
（4）为将工程菌R用于临床诊断和治疗，请提出下一步应该研究的问题_________。
【答案】17. ①. 能吸收周围环境中DNA分子 ②. 表达量与IBD程度正相关
18. ①. AB ②. y/（x+y）
19. ①. X-gal ②. 出现蓝色菌落
20. 研究R菌对人类肠道稳态是否有负面影响
【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】
利用Ca2+处理大肠杆菌细胞，可以使细胞处于一种能够吸收周围环境DNA分子的生理状态，即感受态，从而将重组的基因表达载体导入其中；由图1可知，启动子P是硫代硫酸盐特异性诱导激活的启动子，因此，只有小鼠患IBD，菌株E中的抗炎蛋白基因才会表达且精准治疗IBD，所以其表达量与IBD程度呈正相关。
【小问2详解】
①由图2可知，方案1中的诱导型启动子只有在IBD发生时才会表达绿色荧光蛋白基因，绿色荧光蛋白的数量受Ec菌株数量和IBD发病程度的影响。故选AB。
②方案2中，因为有持续表达启动子Pc，在未受到IBD诱导的时候，菌株Ec表达红色荧光蛋白基因，当受到IBD诱导时，Ec既表达红色荧光蛋白基因，也表达绿色荧光蛋白基因，如此，IBD的患病程度就可以利用同时发红色和绿色荧光的工程菌的数量与所有发荧光的工程菌的数量之比表示，即y/(x+y)。
【小问3详解】
由图3可知，当小鼠患IBD时，启动子P会让B-sgRNA基因表达，从而使突变基因A-LacZ恢复正常序列，即LacZ基因会编码蛋白质使大肠杆菌菌落在含X-gal（无色）的培养基上呈现蓝色（出现蓝色菌落），从而记录下曾经患过IBD的情况。
【小问4详解】
工程菌的结构、功能研究清楚后，下一步就是用于人类的疾病治疗，所以需要研究R菌对人类肠道稳态是否有负面影响，从而进行进一步的研发。
选项
实验
乙醇的作用
A
DNA粗提取与鉴定
溶解DNA，初步分离DNA与蛋白质
B
微生物的纯培养
工作台和接种工具的灭菌
C
绿叶中的色素的提取和分离
分离绿叶中的色素
D
低温诱导染色体数目加倍
洗去卡诺氏液并参与组成解离液
组别
数量
miR-16相对含量
SERT相对含量
对照组
10只
0.84
0.59
模型组
10只
0.65
0.99
比较
OsDREB1C基因表达情况
光合碳同化速率
氮的吸收和运输速率
抽穗开花
产量
野生型
+
++
++
早
+++
OsDREB1C基因过表达系
+++
++++
++++
更早
++++++
OsDREB1C基因敲除突变系
-
+
+
迟
+
本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至4页，第II卷4至8页。
答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
祝各位考生考试顺利！
第Ⅰ卷 选择题
注意事项：
1.每小题选出答案后，用2B铅笔把生物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，再选涂其它答案标号。
2.本卷共12题，每题4分，共48分。在每题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目
1. 绿弯菌是一类可借助深海中微弱的生物发光和地质光进行光合作用的细菌。下列有关绿弯菌叙述正确的是（ ）
A. 磷是构成绿弯菌细胞膜的必要元素
B. 在类囊体膜上进行光反应
C. 遗传物质是RNA
D. 是生态系统的分解者
2. 乙醇是生物学实验中常用的试剂。下表列出了乙醇在实验中的作用，其中正确的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
3. 图1和图2分别为电镜下观察到的正常细胞和胶质母细胞瘤的线粒体结构，下列有关癌细胞的结构和功能分析哪一项是错误的（ ）
A. 线粒体发生了嵴融合
B. 线粒体基质中会产生大量丙酮酸
C. 无氧呼吸强，产生大量乳酸
D. 葡萄糖的消耗量大，需要摄取更多的葡萄糖
4. 5-羟色胺（5-HT）是一种神经递质。抑郁症的发生是突触间隙中5-HT的含量下降所致。为进一步探究抑郁症患者突触间隙中的5-HT含量下降的原因，研究人员利用抑郁症模型鼠进行了研究，得到的结果如下表。下列相关分析正确的是（ ）
注：miR-16是一种非编码RNA，可与靶基因mRNA结合，导致mRNA降解；SERT是一种回收突触间隙中的5-HT的转运
A. 突触前膜释放5-HT时需要载体蛋白协助转运并消耗能量
B. 抑制突触前膜5-HT的释放，可以获得抑郁症模型鼠
C. miR-16可能通过抑制SERT基因的转录，使SERT表达量减少
D. 抑郁症患者突触后膜的SERT基因的表达量可能升高
5. ABA（脱落酸）信号转导对植物种子萌发、果实成熟等生理过程均有影响。为探究RRP1在ABA信号转导中的作用及与PP2C（ABA信号转导通路的已知组分之一）的关系，研究者利用模式生物拟南芥进行实验。将吸水饱和的种子点播到不同培养基中，在相应时间检测种子萌发情况，结果如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 该实验的自变量是培养基中是否含ABA
B. 脱落酸有促进气孔关闭、果实发育、维持种子休眠的作用
C. 实验结果表明，RRP1促进ABA信号的转导，而PP2C起着抑制作用
D. 种子萌发、果实成熟过程中受多种内源性激素调节，与拟南芥自身遗传特性无关
6. 下图是桥本氏甲状腺炎的致病机理示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 该病患者血浆中的促甲状腺激素含量比正常值低
B. 引起浆细胞活化的双信号是抗原和辅助性T细胞表面的分子
C. 该患者可能会出现畏寒、精神萎靡等症状
D. 该病可通过接种疫苗的方式预防
7. 一对姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎，该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如图所示。一般情况下图2受精卵无法发育，但该受精卵能有丝分裂如图3，染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向，从而分裂成三个细胞如图4，其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法正确的是（ ）
A. 图1表示该异常胚胎的受精过程，此时的卵子为初级卵母细胞
B. 该卵子与2个精子受精，表明透明带和卵细胞膜在阻止多精入卵的过程中不起作用
C. 这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同，来源于父亲的染色体不同
D. 若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个，则细胞C含2个母系染色体组
8. 白洋淀是华北地区重要湿地生态系统，研究人员对白洋淀湿地进行了如下图所示的设计，打造蓝绿交织、水城共融的生态城市。以下叙述错误的是（ ）
A. 流入该湿地生态系统的能量是湿生植物和水生植物等生产者固定的太阳能和污水有机物中的化学能
B. 固体基质增加了微生物附着的面积，增强水体净化能力
C. 湿地的物种组成会随着季节的变化发生改变，这是群落的演替
D. 白洋淀湿地被誉为“华北之肾”，体现生物多样性的间接价值
9. 2023年9月20日，全球第二例转基因猪的心脏成功移植到人体。该转基因猪是通过成纤维细胞克隆培养的，体内10多个基因经过了编辑。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 利用基因编辑技术敲除猪成纤维细胞内抗原决定基因
B. 常用显微操作法去除由核膜包被的猪卵母细胞的细胞核
C. 给代孕母猪注射免疫抑制剂阻止T细胞增殖，以利于代孕母猪接受胚胎
D. 由于种间差异无需担心供体携带病毒基因
阅读以下材料，完成下面小题。
在真核生物中，正常的核DNA被紧紧包裹在蛋白质复合物中。为了读取DNA的遗传指令，细胞依靠酶和复杂的“机械”来切割和移动碎片，一次只能读取一部分，就像是阅读一个半开的卷轴。
最近《Nature》杂志发表的一篇新研究表明，在人类肿瘤细胞中发现大量如“甜甜圈”般的环状的染色体外DNA（ecDNA）。科学家们指出，ecDNA是一种特殊的环状结构，看起来有点像细菌里的质粒DNA。这些从染色体上脱落下来的ecDNA，在表达上并不怎么受限，很容易就能启动转录和翻译程序。在人类健康的细胞中几乎看不到ecDNA的痕迹，而在将近一半的人类癌细胞中，都可以观察到它，且其上普遍带有癌基因。当癌细胞发生分裂时，这些ecDNA被随机分配到子细胞中。
研究还发现，癌细胞中的环状ecDNA虽然缠绕在蛋白质核心周围，但具有高度的可获取性，这为遗传信息的快速转录和表达提供了更多的接入点，启动大量癌基因表达。这一特性使肿瘤细胞产生大量促进生长的致癌基因，它们更快速地进化，并对其变化的环境和潜在威胁（如化疗、放疗和其他治疗）作出更有力的反应，产生耐药性。相比起染色体上的癌基因，ecDNA上的癌基因有更强的力量，推动癌症病情进一步发展。
10. 下列关于ecDNA的说法，正确的是（ ）
A. ecDNA中的每个脱氧核糖与一个或两个磷酸基团相连
B. ecDNA可能存在于细胞核中，其遗传遵循孟德尔遗传定律
C. ecDNA上带有癌基因且能够复制，所以人类的癌症能够遗传给下一代
D. ecDNA也可以与蛋白质形成DNA—蛋白质复合物
11. 真核细胞基因表达过程中依靠酶来读取DNA上的遗传指令，此时需要酶的是（ ）
A. 解旋酶B. DNA聚合酶C. RNA聚合酶D. DNA连接酶
12. ecDNA的发现，使癌症的研究打开了一扇新的大门。下列说法错误的是（ ）
A. 正常细胞中原癌基因和抑癌基因的表达不会导致细胞癌变
B. 肿瘤细胞可以发生基因突变、基因重组和染色体变异
C. 不同癌细胞中ecDNA的数目不同，其癌基因的数目也可能不同
D. 降解ecDNA及抑制ecDNA上基因的表达为治疗癌症提供了思路
第Ⅱ卷
注意事项：
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2.本卷共5题，共52分
13. 在2023年中央一号文件关于“加强高标准农田建设”的专门章节中，出现了“严厉打击盗挖黑土、电捕蚯蚓等破坏土壤行为”的明确表述，关于野生蚯蚓对土壤的价值及生物多样性在人类农业发展中起到的作用，再次引起人们思考。图1为某人工生态系统的示意图，图2表示该生态系统中部分能量流动图解，其中N1-N7表示能量值。回答下列问题：
（1）调查蚯蚓种群密度的方法是____________。野生蚯蚓对土壤的价值主要体现了生物多样性的______价值。将蚓粪作为有机肥施用到农田、果园中有诸多好处，但实际生产时仍需适当补充化肥，这主要因为_________。
（2）稻飞虱中的碳元素可通过____________（生理过程）最终流向水稻。利用鸭子防治稻飞虱，从能量流动的角度看，其目的是__________。鸭子与稻飞虱能根据对方的行为信息特征作出反应，这说明信息传递具有_________的作用。
（3）输入该生态系统的总能量包括_________。图2中N7可表示______，N6属于_____中的一部分（用图中带数字的字母表示）。
14. 2022年7月22日，中国农业科学院作物科学研究所周文彬领衔的研究成果在国际著名学术期刊《科学》杂志以研究长文的形式在线发表。周文彬团队在水稻研究中发现了高产基因（OsDREB1C），此基因可同步实现高产早熟，被誉为基因界的“尖子生”。进行田间试验时，发现OsDREB1C基因过表达系植株的产量比野生型植株高41.3%~68.3%，具体实验结果参数如下表。
（注：+的数目代表程度或者数量变化）
（1）水稻叶片中______（物质）能感受光周期的变化，控制其抽穗开花。据实验结果可知，OsDREB1C基因过表达植株提前抽穗，缩短整个生育周期，抽穗具体能提前的时间除了受OsDREB1C基因过表达的影响，可能还受_______（答出两点即可）等因素的影响。
（2）科学家通过特殊的实验手段发现OsDREB1C基因主要参与调控多个其他相关基因的表达，从而促进____________以及抽穗开花，进而解析了OsDREB1C促进水稻高产早熟的分子机理。
（3）光合碳同化主要发生在水稻叶肉细胞的______，NADPH可以为此过程提供______。OsDREB1C基因过表达植株在光下生长速度更快，光合碳同化形成的产物一部分转化成蔗糖，通过韧皮部运输到植株各处；并且在生殖生长阶段将大量的碳氮同化产物分配至籽粒中，最终使水稻产量显著提升。此过程中可运用______方法研究光合碳同化产物的去向。
（4）氮参与了下列______等光合作用中相关物质的组成，是作物生长发育必需的大量元素。
A. 叶绿素B. 3-磷酸甘油酸C. 光合酶D. ATP
（5）根据实验结果可知，OsDREB1C基因过表达植株氮的吸收和运输能力强，氮素高效利用，实现了“减氮不减产”，可以切实解决氮肥对环境造成的污染问题。请简要设计一个实验思路，验证OsDREB1C基因过表达能实现水稻“减氮不减产”。__________
15. 人体血糖浓度受多种途径的调节。胰岛中除了胰岛A细胞、胰岛B细胞之外还有胰岛D细胞等，它们的分泌物共同参与血糖平衡的调节。如图1表示几种胰岛细胞分泌物的相互关系，图2表示胰岛素原的结构。回答下列问题：
（1）胰岛B细胞中经核糖体合成、______加工的胰岛素原，由囊泡包裹沿着细胞质中的______到达高尔基体进一步加工并分泌。据此推测，糖尿病患者可通过检测血液中______含量反映胰腺合成胰岛素功能的强弱。
（2）胰岛A细胞与胰岛B细胞在生理功能上存在稳定性差异的根本原因是_____。据图1可知，胰高血糖素和生长抑素对胰岛B细胞分泌胰岛素的作用关系是____________。除图示外，影响胰岛B细胞合成、分泌胰岛素的信息分子还有_________。
16. 金鱼是原产于我国的观赏动物，在眼睛、体色等方面高度多样。为开发新的培育方法，科研人员探究了金鱼多样性的分子机制。
（1）科研人员在野生型金鱼品系的繁育过程中发现了一种眼球凸出性状的金鱼，称为“龙睛”。多条龙睛个体间相互交配，子一代全部为龙睛，推测龙睛为_________性性状。
（2）科研人员推测龙睛性状由9号染色体上一个碱基的突变控制。将某野生型金鱼与龙睛杂交，F1有野生型与龙睛两种表型，对F1两种表型个体进行DNA测序，统计9号染色体每个可能的突变位点上F1两种表型个体与亲代龙睛相应位置的碱基是否一致，结果如图1所示。
请据图判断与龙睛性状相关的基因最有可能位于哪一区域，写出判断依据___。
（3）研究发现，9号染色体上脂质代谢相关的L基因突变，导致其表达产物为截短而失去活性的L酶，形成上述表型。导致L酶失活的L基因的变化有________。
a、L基因中增添一对碱基 b、L基因中缺失一对碱基
c、L基因中一对碱基替换 d、L基因的启动子突变失效
e、L基因中增添多对碱基 f、L基因的终止子突变失效
（4）常规的金鱼选育以多代杂交筛选为主要方法，耗时长、成本高。科研人员基于上述研究，研发了利用基因编辑系统（能定向敲除某个特定基因）在任意金鱼品系中快速引入龙睛性状的育种方法，流程如图2．
①F1中可筛选得到龙睛的原因是________。
②利用该育种方式，明显缩短了育种时间，这是由于________。
③金鱼具有“性反转”现象，即不同温度下生长的金鱼性别会不同。请根据以上信息提出F2龙睛繁育的思路____。
17. 炎症性肠病（IBD）是一种易导致结肠癌的慢性疾病，患者肠道内会产生硫代硫酸盐，且生成量与疾病严重程度正相关。为简化疾病诊断和精确用药，科研人员开发了智能工程菌。
（1）科研人员将抗炎蛋白基因与硫代硫酸盐特异性诱导激活的启动子P连接，构建出图1所示表达载体。先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使细胞处于____________的生理状态，再将表达载体导入其中，筛选得到菌株E。饲喂菌株E的IBD小鼠症状明显缓解。选用启动子P的优点是仅在IBD发生时才表达抗炎蛋白且____________，能精准治疗IBD。
（2）科研人员拟向菌株E中导入新元件，得到菌株Ec，以通过观察饲喂菌株Ec的小鼠粪便中的荧光情况来诊断IBD严重程度。制备新元件有图2所示两种方案。
①与方案1相比，方案2的主要优势是排除不同的小鼠粪便样品中______对诊断结果的影响。
A.Ec菌数量差异 B.Ec菌活性差异 C.硫代硫酸盐含量
②利用方案2所获得的Ec菌饲喂IBD小鼠后，若粪便样品中仅发红色荧光的菌为x个，同时发红色和绿色荧光的菌为y个，则反映IBD发病程度的数学表达式为____________。
（3）硫代硫酸盐易被分解，因此Ec菌荧光情况的观察只能反映观察时刻的情况。为了让曾经患过IBD的情况被记录下来，科研人员继续向菌株Ec中导入含图3所示元件的表达载体，得到智能工程菌R。正常的LacZ基因编码的蛋白可使大肠杆菌菌落在含X-gal（无色）的培养基上呈现蓝色。突变基因A-LacZ无法表达LacZ酶，B-sgRNA能使突变基因A-LacZ恢复正常序列。
给小鼠饲喂智能工程菌R后，收集小鼠粪便中的工程菌R，将工程菌R涂布在含______的平板上，若________，则说明小鼠曾患IBD。
（4）为将工程菌R用于临床诊断和治疗，请提出下一步应该研究的问题_________。选项
实验
乙醇的作用
A
DNA粗提取与鉴定
溶解DNA，初步分离DNA与蛋白质
B
微生物的纯培养
工作台和接种工具的灭菌
C
绿叶中色素的提取和分离
分离绿叶中色素
D
低温诱导染色体数目加倍
洗去卡诺氏液并参与组成解离液
组别
数量
miR-16相对含量
SERT相对含量
对照组
10只
0.84
0.59
模型组
10只
0.65
0.99
比较
OsDREB1C基因表达情况
光合碳同化速率
氮的吸收和运输速率
抽穗开花
产量
野生型
+
++
++
早
+++
OsDREB1C基因过表达系
+++
++++
++++
更早
++++++
OsDREB1C基因敲除突变系
-
+
+
迟
+
2024年河东区高中学业水平等级性考试第一次模拟考试
生物学
本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至4页，第II卷4至8页。
答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
祝各位考生考试顺利！
第Ⅰ卷 选择题
注意事项：
1.每小题选出答案后，用2B铅笔把生物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，再选涂其它答案标号。
2.本卷共12题，每题4分，共48分。在每题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目
1. 绿弯菌是一类可借助深海中微弱生物发光和地质光进行光合作用的细菌。下列有关绿弯菌叙述正确的是（ ）
A. 磷是构成绿弯菌细胞膜的必要元素
B. 在类囊体膜上进行光反应
C. 遗传物质是RNA
D. 是生态系统的分解者
【答案】A
【解析】
【分析】细胞包括真核细胞和原核细胞，真、原核细胞最大的区别在于是否含有成形的细胞核。原核细胞只含有核糖体这一种细胞器。常见的原核生物有衣原体、支原体、蓝细菌、细菌、放线菌等，常见的真核生物有动植物和真菌。题干中的绿弯菌也是原核生物。
【详解】A．细胞膜的主要成分是磷脂，因此磷是构成绿弯菌细胞膜的必要元素，A正确；
B．由题干可知，绿弯菌是细菌，属于原核生物，没有叶绿体，因此光反应不在类囊体膜上进行，B错误；
C．细胞生物的遗传物质是DNA，C错误；
D．根据题意，绿弯菌是能进行光合作用的细菌，因此绿弯菌是生态系统的生产者，D错误；
故选A。
2. 乙醇是生物学实验中常用的试剂。下表列出了乙醇在实验中的作用，其中正确的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【分析】1、酒精是生物实验常用试剂之一：
（1）如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色；
（2）观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需要用到酒精，用体积分数为95%的酒精和盐酸一起制成解离液对材料进行解离，低温诱导染色体数目加倍实验中还需要用酒精洗去卡诺氏液；
（3）绿叶中色素的提取和分离实验中可用无水乙醇来提取色素；
（4）果酒和果醋制作实验、组织培养实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒；
（5）DNA的粗提取和鉴定中可用体积分数为95%的冷酒精进一步纯化DNA；
（6）证明光合作用产物有淀粉需用95%酒精对绿色叶片进行酒精水浴脱色，便于碘液染色等；
（7）土壤小动物丰富度研究中，收集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中，防止诱虫器中小动物尸体腐烂。
【详解】A、DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中某些蛋白质则溶于酒精，可以初步分离DNA与蛋白质，A错误；
B、70%的酒精可导致蛋白质变性，用于实验室和日常消毒，避免杂菌的污染，但是不能彻底灭菌，B错误；
C、由于色素不溶于水而溶于有机溶剂，所以酒精（无水乙醇）在色素的提取和分离实验时作为有机溶剂起到提取色素的作用，C错误；
D、脂肪鉴定实验中，染色后滴加2滴体积分数为50%的酒精，洗去浮色，D正确。
故选D。
3. 图1和图2分别为电镜下观察到的正常细胞和胶质母细胞瘤的线粒体结构，下列有关癌细胞的结构和功能分析哪一项是错误的（ ）
A. 线粒体发生了嵴融合
B. 线粒体基质中会产生大量丙酮酸
C. 无氧呼吸强，产生大量乳酸
D. 葡萄糖的消耗量大，需要摄取更多的葡萄糖
【答案】B
【解析】
【分析】线粒体为有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质：葡萄糖分解为丙酮酸和NADH；第二阶段发生在线粒体基质：丙酮酸与水反应生成二氧化碳和NADH；第三阶段发生在线粒体内膜：NADH与氧气反应生成水。
【详解】A．分析题图可知，癌细胞线粒体缺少向内凸起的嵴，可能是线粒体发生了嵴融合，A正确；
B．细胞质基质中产生大量丙酮酸，B错误；
C．癌细胞线粒体缺少向内凸起的嵴，无氧呼吸强，产生大量乳酸，C正确；
D．癌细胞无氧呼吸强，代谢旺盛，对能量需求量大，而无氧呼吸释放的能量少，故葡萄糖的消耗量大，D正确。
故答案为：B。
4. 5-羟色胺（5-HT）是一种神经递质。抑郁症的发生是突触间隙中5-HT的含量下降所致。为进一步探究抑郁症患者突触间隙中的5-HT含量下降的原因，研究人员利用抑郁症模型鼠进行了研究，得到的结果如下表。下列相关分析正确的是（ ）
注：miR-16是一种非编码RNA，可与靶基因mRNA结合，导致mRNA降解；SERT是一种回收突触间隙中的5-HT的转运
A. 突触前膜释放5-HT时需要载体蛋白协助转运并消耗能量
B. 抑制突触前膜5-HT的释放，可以获得抑郁症模型鼠
C. miR-16可能通过抑制SERT基因的转录，使SERT表达量减少
D. 抑郁症患者突触后膜的SERT基因的表达量可能升高
【答案】B
【解析】
【分析】兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的，突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成，神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，进入突触间隙，作用于突触后膜上的特异性受体，引起下一个神经元兴奋或抑制，故兴奋在神经元之间的传递是单向的。
【详解】A、突触前膜释放5-HT的方式是胞吐，胞吐不需要载体蛋白协助，但需要消耗能量，A错误；
B、根据题干“抑郁症的发生是突触间隙中5-HT的含量下降所致”，因此抑制突触前膜5-HT的释放，会使得突触间隙中5-HT的含量下降，可以获得抑郁症模型鼠，B正确；
C、与对照组相比，模型组小鼠miR-16的相对含量减少，SERT相对含量上升，说明miR-I6会抑制SERT的表达，推测原因是miR-I6与SERT的mRNA结合，引起mRNA降解，从而抑制SERT的合成，该过程是通过抑制翻译过程实现的，C错误；
D、mRNA是翻译的模板，结合题意“miR-16是一种非编码RNA，可与靶基因mRNA结合，导致mRNA降解”可知，miR-16含量下降会导致SERT的mRNA降解降低，SERT蛋白表达量上升，而SERT是一种回收突触间隙中的5-HT的转运蛋白，位于突触前膜，D错误。
故选B。
5. ABA（脱落酸）信号转导对植物种子萌发、果实成熟等生理过程均有影响。为探究RRP1在ABA信号转导中的作用及与PP2C（ABA信号转导通路的已知组分之一）的关系，研究者利用模式生物拟南芥进行实验。将吸水饱和的种子点播到不同培养基中，在相应时间检测种子萌发情况，结果如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 该实验的自变量是培养基中是否含ABA
B. 脱落酸有促进气孔关闭、果实发育、维持种子休眠的作用
C. 实验结果表明，RRP1促进ABA信号的转导，而PP2C起着抑制作用
D. 种子萌发、果实成熟过程中受多种内源性激素的调节，与拟南芥自身遗传特性无关
【答案】C
【解析】
【分析】据图可知，野生型种子在培养基乙中的萌发相对值显著低于在培养基甲中，在培养基乙中，RRP1基因敲除型种子的萌发相对值显著高于野生型种子，而PP2C基因敲除型种子的萌发相对值显著低于野生型种子。
【详解】A、该实验的自变量是拟南芥种子的类型和培养基中是否含ABA，A错误；
B、脱落酸有促进气孔关闭、果实衰老和脱落、维持种子休眠的作用，B错误；
C、野生型种子在培养基乙中的萌发相对值显著低于在培养基甲中，在培养基乙中，RRP1基因敲除型种子的萌发相对值显著高于野生型种子，而PP2C基因敲除型种子的萌发相对值显著低于野生型种子，因此RRP1在ABA信号转导通路中起着正调节作用，而PP2C起着负调节作用，C正确；
D、植物激素的合成与基因的选择性表达有关，故种子萌发、果实成熟过程中受多种内源性激素的调节，与拟南芥自身遗传特性有关，D错误。
故选C。
6. 下图是桥本氏甲状腺炎的致病机理示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 该病患者血浆中的促甲状腺激素含量比正常值低
B. 引起浆细胞活化的双信号是抗原和辅助性T细胞表面的分子
C. 该患者可能会出现畏寒、精神萎靡等症状
D. 该病可通过接种疫苗的方式预防
【答案】C
【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、甲状腺激素的分泌存在反馈调节，该患者甲状腺水平低于正常值，对于下丘脑和垂体的抑制作用减弱，故促甲状腺激素含量比正常值高，A错误；
B、引起B细胞活化的双信号是抗原和辅助性T细胞表面的分子，进而引起体液免疫，该过程中辅助性T细胞产生的细胞因子能增强该过程，浆细胞不能活化，B错误；
C、甲状腺激素能够提高神经系统的兴奋性，能提高代谢水平，该患者甲状腺水平低于正常值，可能会出现畏寒、精神萎靡等症状，C正确；
D、图中的该种免疫失调病是由于人体免疫系统将自身细胞当做外来异物进行攻击而引起的，属于免疫系统自稳功能失调而导致的自身免疫病，不能通过接种疫苗的方式预防，D错误。
故选C。
7. 一对姐弟被确认为全球第二对半同卵双胞胎，该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如图所示。一般情况下图2受精卵无法发育，但该受精卵能有丝分裂如图3，染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向，从而分裂成三个细胞如图4，其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法正确的是（ ）
A. 图1表示该异常胚胎的受精过程，此时的卵子为初级卵母细胞
B. 该卵子与2个精子受精，表明透明带和卵细胞膜在阻止多精入卵的过程中不起作用
C. 这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同，来源于父亲的染色体不同
D. 若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个，则细胞C含2个母系染色体组
【答案】C
【解析】
【分析】受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。受精卵的染色体，有一半来自精子，另一半来自卵细胞，受精卵的细胞质DNA全部来自于卵细胞。
【详解】A、图1表示该异常胚胎的受精过程，有2个精子的头部进入了卵细胞，此时的卵子为减数第二次分裂中期的次级卵母细胞 ，A错误；
B、该卵子与2个精子受精，是异常受精，不能说明透明带和卵细胞膜在阻止多精入卵的过程中不起作用 ，B错误；
C、图4中A、C的染色体都是来自于精子的父系染色体组1个和卵细胞的母系染色体组1个，而B的染色体来自于两个精子（两个染色体组都是来自父系），这对姐弟来源于母亲的染色体一般相同（来自雌原核），来源于父亲的染色体不同（分别来自两个不同的雄原核） ，C正确；
D、图4中A、C的染色体来自于精子和卵细胞，若图4细胞A包含父系和母系染色体组各1个，则细胞C包含父系和母系染色体组各1个，D错误。
故选C。
8. 白洋淀是华北地区重要湿地生态系统，研究人员对白洋淀湿地进行了如下图所示的设计，打造蓝绿交织、水城共融的生态城市。以下叙述错误的是（ ）
A. 流入该湿地生态系统的能量是湿生植物和水生植物等生产者固定的太阳能和污水有机物中的化学能
B. 固体基质增加了微生物附着的面积，增强水体净化能力
C. 湿地的物种组成会随着季节的变化发生改变，这是群落的演替
D. 白洋淀湿地被誉为“华北之肾”，体现生物多样性的间接价值
【答案】C
【解析】
【分析】1、流经该生态系统的总能量为生产者固定的光能和污水有机物中的化学能。
2、细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途径。
3、能量流动指生态系统中能量输入、传递、转化和散失的过程。能量流动是生态系统的重要功能，在生态系统中，生物与环境，生物与生物间的密切联系，可以通过能量流动来实现。能量流动两大特点：单向流动，逐级递减。
【详解】A、该生态系统中能量输入有湿生植物和水生植物等生产者固定的太阳能和污水有机物中的化学能，A正确；
B、污水流入湿地后，要经微生物分解，因此微生物可以附着在固体基质，因此固体基质增加了微生物附着的面积，增强水体净化能力，B正确；
C、湿地的物种组成会随着季节的变化发生改变，这不是群落的演替，这是群落的季节性，C错误；
D、白洋淀湿地被誉为“华北之肾”，可以涵养水源，使得生态系统更加稳定，这体现生物多样性的间接价值，D正确。
故答案为：C。
9. 2023年9月20日，全球第二例转基因猪的心脏成功移植到人体。该转基因猪是通过成纤维细胞克隆培养的，体内10多个基因经过了编辑。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 利用基因编辑技术敲除猪成纤维细胞内抗原决定基因
B. 常用显微操作法去除由核膜包被的猪卵母细胞的细胞核
C. 给代孕母猪注射免疫抑制剂阻止T细胞增殖，以利于代孕母猪接受胚胎
D. 由于种间差异无需担心供体携带的病毒基因
【答案】A
【解析】
【分析】克隆动物是先将含有遗传物质的供体细胞的核移植到去除了细胞核的卵细胞中，利用微电流刺激等使两者融合为一体，然后促使这一新细胞分裂繁殖发育成胚胎，当胚胎发育到一定程度后，再被植入动物子宫中使动物怀孕，便可产下与提供细胞核者基因相同的动物。这一过程中如果对供体细胞进行基因改造，那么无性繁殖的动物后代基因就会发生相同的变化。
【详解】A．利用基因编辑技术敲除猪成纤维细胞内，引起人体免疫排斥有关的基因，避免移植出现免疫排斥， A 正确；
B．常用显微操作法去除处于减数分裂II中期卵母细胞的“细胞核”，其实是纺锤体-染色体复合物，并没有核膜包被，B错误；
C．胚胎移植过程中需对供、受体进行同期发情处理，处理后的受体对移入的胚胎基本上不发生免疫排斥反应，所以不需要阻止T细胞的增殖，C错误；
D．虽然存在种间差异，但由于都是哺乳动物，携带的病毒可能发生交叉感染，因此需要清除供体携带的病毒基因，D错误。
故答案为：A。
阅读以下材料，完成下面小题。
在真核生物中，正常的核DNA被紧紧包裹在蛋白质复合物中。为了读取DNA的遗传指令，细胞依靠酶和复杂的“机械”来切割和移动碎片，一次只能读取一部分，就像是阅读一个半开的卷轴。
最近《Nature》杂志发表的一篇新研究表明，在人类肿瘤细胞中发现大量如“甜甜圈”般的环状的染色体外DNA（ecDNA）。科学家们指出，ecDNA是一种特殊的环状结构，看起来有点像细菌里的质粒DNA。这些从染色体上脱落下来的ecDNA，在表达上并不怎么受限，很容易就能启动转录和翻译程序。在人类健康的细胞中几乎看不到ecDNA的痕迹，而在将近一半的人类癌细胞中，都可以观察到它，且其上普遍带有癌基因。当癌细胞发生分裂时，这些ecDNA被随机分配到子细胞中。
研究还发现，癌细胞中的环状ecDNA虽然缠绕在蛋白质核心周围，但具有高度的可获取性，这为遗传信息的快速转录和表达提供了更多的接入点，启动大量癌基因表达。这一特性使肿瘤细胞产生大量促进生长的致癌基因，它们更快速地进化，并对其变化的环境和潜在威胁（如化疗、放疗和其他治疗）作出更有力的反应，产生耐药性。相比起染色体上的癌基因，ecDNA上的癌基因有更强的力量，推动癌症病情进一步发展。
10. 下列关于ecDNA的说法，正确的是（ ）
A. ecDNA中的每个脱氧核糖与一个或两个磷酸基团相连
B. ecDNA可能存在于细胞核中，其遗传遵循孟德尔遗传定律
C. ecDNA上带有癌基因且能够复制，所以人类的癌症能够遗传给下一代
D. ecDNA也可以与蛋白质形成DNA—蛋白质复合物
11. 真核细胞基因表达过程中依靠酶来读取DNA上的遗传指令，此时需要酶的是（ ）
A. 解旋酶B. DNA聚合酶C. RNA聚合酶D. DNA连接酶
12. ecDNA的发现，使癌症的研究打开了一扇新的大门。下列说法错误的是（ ）
A. 正常细胞中原癌基因和抑癌基因的表达不会导致细胞癌变
B. 肿瘤细胞可以发生基因突变、基因重组和染色体变异
C. 不同癌细胞中ecDNA的数目不同，其癌基因的数目也可能不同
D. 降解ecDNA及抑制ecDNA上基因的表达为治疗癌症提供了思路
【答案】10. D 11. C 12. B
【解析】
【分析】真核生物的染色体存在于细胞核内，ecDNA是一种特殊的环状结构，存在染色体周围，说明也存在细胞核内。这类独立于染色体存在的环状DNA在表达上并不怎么受限，很容易就能启动转录和翻译程序。在人类健康的细胞中几乎看不到ecDNA的痕迹，而在将近一半的人类癌细胞中，都可以观察到它，且其上普遍带有癌基因。ecDNA上的癌基因和染色体DNA上的癌基因都会被转录，从而推动癌症病情的发展。正常细胞的分裂染色体是平均分配到两个子细胞中的，而当癌细胞发生分裂时，这些ecDNA被随机分配到子细胞中。
【10题详解】
A、ecDNA是一种特殊的环状结构，ecDNA中的每个脱氧核糖与两个磷酸基团相连，A错误；
B、ecDNA是一种特殊的环状结构，从染色体上脱落下来，可能存在于细胞核中，但是其遗传不遵循孟德尔遗传定律，B错误；
C、在人类健康的细胞中几乎看不到ecDNA的痕迹，当癌细胞发生分裂时，这些ecDNA被随机分配到子细胞中，所以ecDNA上带有癌基因且能够复制，不能说明人类的癌症能够遗传给下一代，C错误；
D、根据题意可知，癌细胞中的环状ecDNA虽然缠绕在蛋白质核心周围，说明ecDNA也可以与蛋白质形成DNA—蛋白质复合物，D正确。
故选D。
【11题详解】
真核细胞基因表达过程中依靠酶来读取DNA上的遗传指令，也就是说在转录过程中需要酶的是RNA聚合酶，故选C。
【12题详解】
A、正常细胞中原癌基因和抑癌基因的表达不会导致细胞癌变，A正确；
B、肿瘤细胞进行的是有丝分裂，不能发生基因重组，B错误；
C、在人类健康的细胞中几乎看不到ecDNA的痕迹，而在将近一半的人类癌细胞中，都可以观察到它，且其上普遍带有癌基因，因此，不同癌细胞中ecDNA的数目不同；当癌细胞发生分裂时，这些ecDNA被随机分配到子细胞中，因此其癌基因的数目也可能不同，C正确；
D、降解ecDNA及抑制ecDNA上基因的表达为治疗癌症提供了思路，D正确。
故选B。
第Ⅱ卷
注意事项：
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2.本卷共5题，共52分
13. 在2023年中央一号文件关于“加强高标准农田建设”的专门章节中，出现了“严厉打击盗挖黑土、电捕蚯蚓等破坏土壤行为”的明确表述，关于野生蚯蚓对土壤的价值及生物多样性在人类农业发展中起到的作用，再次引起人们思考。图1为某人工生态系统的示意图，图2表示该生态系统中部分能量流动图解，其中N1-N7表示能量值。回答下列问题：
（1）调查蚯蚓种群密度的方法是____________。野生蚯蚓对土壤的价值主要体现了生物多样性的______价值。将蚓粪作为有机肥施用到农田、果园中有诸多好处，但实际生产时仍需适当补充化肥，这主要因为_________。
（2）稻飞虱中碳元素可通过____________（生理过程）最终流向水稻。利用鸭子防治稻飞虱，从能量流动的角度看，其目的是__________。鸭子与稻飞虱能根据对方的行为信息特征作出反应，这说明信息传递具有_________的作用。
（3）输入该生态系统的总能量包括_________。图2中N7可表示______，N6属于_____中的一部分（用图中带数字的字母表示）。
【答案】（1） ①. 样方法 ②. 间接 ③. 农产品的大量输出会造成土壤肥力不足
（2） ①. 呼吸作用、光合作用 ②. 调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的地方 ③. 调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定
（3） ①. 生产者固定的太阳能和人工投入的饲料中的化学能 ②. 牛等第二营养级同化的能量 ③. N1、N3
【解析】
【分析】1、研究生态系统的能量流动，可以实现对能量的多级利用，从而大大提高对能量的利用率；还可以调整能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的地方。
2、在生态系统中，信息可以维持生命活动的正常进行，促进种生物群的繁衍，还可以调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
【小问1详解】
蚯蚓活动能力弱，活动范围小，可用样方法调查蚯蚓的种群密度。野生蚯蚓对土壤的价值主要体现了生物多样性的间接价值。农产品的大量输出会造成土壤肥力不足，因此将蚓粪作为有机肥施用到农田、果园中有诸多好处，但实际生产时仍需适当补充化肥。
【小问2详解】
稻飞虱自身呼吸作用可释放CO2、死亡后可被分解者分解（实质是呼吸作用），使得有机物转变为CO2等无机物，CO2会经光合作用转入植物中变成有机物，因此稻飞虱中的碳元素可通过呼吸作用、光合作用最终流向水稻。利用鸭子防治稻飞虱，从能量流动的角度看，其目的是调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的地方。鸭子与稻飞虱能根据对方的行为信息特征作出反应，这说明信息传递具有调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定的作用。
【小问3详解】
输入该人工生态系统的总能量包括生产者（水稻等）固定的太阳能和人工投入的饲料中的化学能。图2中N7可表示牛等第二营养级同化的能量，一部分用于呼吸散失的能量N4，一部分储存在生物体内，用于其生长发育繁殖；摄入的能量N5，一部分被生物同化，一部分以粪便排出，牛等粪便中的能量牛等不能吸收，仍属于上一营养级同化的能量，在该人工生态系统中还需要考虑投入的饲料中的能量，因此属于N1、N3。
14. 2022年7月22日，中国农业科学院作物科学研究所周文彬领衔的研究成果在国际著名学术期刊《科学》杂志以研究长文的形式在线发表。周文彬团队在水稻研究中发现了高产基因（OsDREB1C），此基因可同步实现高产早熟，被誉为基因界的“尖子生”。进行田间试验时，发现OsDREB1C基因过表达系植株的产量比野生型植株高41.3%~68.3%，具体实验结果参数如下表。
（注：+的数目代表程度或者数量变化）
（1）水稻叶片中的______（物质）能感受光周期的变化，控制其抽穗开花。据实验结果可知，OsDREB1C基因过表达植株提前抽穗，缩短整个生育周期，抽穗具体能提前的时间除了受OsDREB1C基因过表达的影响，可能还受_______（答出两点即可）等因素的影响。
（2）科学家通过特殊的实验手段发现OsDREB1C基因主要参与调控多个其他相关基因的表达，从而促进____________以及抽穗开花，进而解析了OsDREB1C促进水稻高产早熟的分子机理。
（3）光合碳同化主要发生在水稻叶肉细胞的______，NADPH可以为此过程提供______。OsDREB1C基因过表达植株在光下生长速度更快，光合碳同化形成的产物一部分转化成蔗糖，通过韧皮部运输到植株各处；并且在生殖生长阶段将大量的碳氮同化产物分配至籽粒中，最终使水稻产量显著提升。此过程中可运用______方法研究光合碳同化产物的去向。
（4）氮参与了下列______等光合作用中相关物质的组成，是作物生长发育必需的大量元素。
A. 叶绿素B. 3-磷酸甘油酸C. 光合酶D. ATP
（5）根据实验结果可知，OsDREB1C基因过表达植株氮的吸收和运输能力强，氮素高效利用，实现了“减氮不减产”，可以切实解决氮肥对环境造成的污染问题。请简要设计一个实验思路，验证OsDREB1C基因过表达能实现水稻“减氮不减产”。__________
【答案】14 ①. 光敏色素 ②. 光照、温度等
15. 光合碳同化、氮的吸收和运输
16. ①. 叶绿体基质 ②. 能量和还原剂 ③. 放射性同位素标记（或同位素示踪） 17. ACD
18. 分别种植等量的OsDREB1C基因过表达系植株和野生型植株，施用少量且等量的氮肥，其他条件相同且适宜，收获后比较产量
【解析】
【分析】叶绿体和光反应：
（1）场所：叶绿体的类囊体薄膜上。
（2）条件：光照、色素、酶等。
（3）物质变化：叶绿体利用吸收的光能，将水分解成[H]和O2，同时促成ADP和Pi发生化学反应，形成ATP。
（4）能量变化：光能转变为ATP、NADPH中的活跃的化学能。
【小问1详解】
植物具有接受光信号的分子，光敏色素就是其中一种。抽穗具体能提前的时间受基因控制，如水稻品种，还受环境因素影响，如种植地点、光照时间（环境因素如水肥因素、土壤因素、温度、湿度、光照等；生理因素；遗传因素等）。
【小问2详解】
据表可知，OsDREB1C基因过表达系，光合碳同化速率、氮的吸收和运输速率和野生型相比都提高了。
【小问3详解】
光合碳同化是暗反应阶段的反应，主要发生在水稻叶肉细胞的叶绿体基质，光反应产生的NADPH位碳同化提供能量和还原剂。光合碳同化形成的产物一部分转化成某物质，该物质能通过韧皮部运输到水稻各处，最可能是光合产物——蔗糖，能溶于水进行运输。在生殖生长阶段将大量的碳氮同化产物分配至籽粒中，最终使水稻产量显著提升。可以用同位素标记法标记CO2，研究光合碳同化形成产物的去向。
【小问4详解】
叶绿素含有N，光合酶是蛋白质含有N，3-磷酸甘油酸只有C、H、O，ATP含有N，所以N参与了叶绿素、 光合酶、 ATP的组成，ACD符合题意，B不符合题意。故选ACD。
【小问5详解】
OsDREB1C基因过表达植株实现了“减氮不减产”，可以解决氮肥过量使用对环境造成的污染。验证OsDREB1C基因过表达能实现水稻“减氮不减产”，自变量是OsDREB1C基因是否过表达，因变量是产量，所以实验思路是：田间分别种植等量的OsDREB1C基因过表达系植株和野生型植株，施用少量且等量的氮肥，栽培过程中其他条件相同且适宜，收获后比较产量。
15. 人体血糖浓度受多种途径的调节。胰岛中除了胰岛A细胞、胰岛B细胞之外还有胰岛D细胞等，它们的分泌物共同参与血糖平衡的调节。如图1表示几种胰岛细胞分泌物的相互关系，图2表示胰岛素原的结构。回答下列问题：
（1）胰岛B细胞中经核糖体合成、______加工的胰岛素原，由囊泡包裹沿着细胞质中的______到达高尔基体进一步加工并分泌。据此推测，糖尿病患者可通过检测血液中______含量反映胰腺合成胰岛素功能的强弱。
（2）胰岛A细胞与胰岛B细胞在生理功能上存在稳定性差异的根本原因是_____。据图1可知，胰高血糖素和生长抑素对胰岛B细胞分泌胰岛素的作用关系是____________。除图示外，影响胰岛B细胞合成、分泌胰岛素的信息分子还有_________。
【答案】（1） ①. 内质网 ②. 细胞骨架 ③. 胰岛素或C肽
（2） ①. 基因的选择性表达 ②. 相抗衡（拮抗） ③. 血糖、神经递质
【解析】
【分析】血糖调节的过程：血糖浓度升高，刺激机体产生胰岛素，促进组织细胞吸收、摄取和利用葡萄糖；血糖浓度降低，机体分泌胰高血糖素，促进肝糖原分解、非糖类物质转化为葡萄糖等，升高血糖。
【小问1详解】
胰岛素是分泌蛋白，分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量，因此胰岛B细胞中经核糖体合成、内质网加工的胰岛素原，由囊泡包裹沿着细胞质中的细胞骨架到达高尔基体进一步加工并分泌进入到细胞外液中。据此推测，糖尿病患者可通过检测血液中胰岛素或C肽含量反映胰腺合成胰岛素功能的强弱。
【小问2详解】
胰岛A细胞与胰岛B细胞在生理功能上存在稳定性差异的根本原因是基因的选择性表达。胰岛素可与胰岛A细胞膜上特异性受体结合，“抑制”其分泌胰高血糖素，据图1可知，胰岛A细胞分泌的胰高血糖素促进胰岛B细胞分泌胰岛素；胰岛D细胞分泌的生长抑素抑制胰岛B细胞分泌胰岛素，可见，胰高血糖素和生长抑素对胰岛B细胞分泌胰岛素的作用关系是相抗衡（拮抗）。除图示外，胰岛素的分泌还会受到血糖升高的直接刺激，并且也会受到神经调节，即影响胰岛B细胞合成、分泌胰岛素的信息分子还有血糖、神经递质等。
16. 金鱼是原产于我国的观赏动物，在眼睛、体色等方面高度多样。为开发新的培育方法，科研人员探究了金鱼多样性的分子机制。
（1）科研人员在野生型金鱼品系的繁育过程中发现了一种眼球凸出性状的金鱼，称为“龙睛”。多条龙睛个体间相互交配，子一代全部为龙睛，推测龙睛为_________性性状。
（2）科研人员推测龙睛性状由9号染色体上一个碱基的突变控制。将某野生型金鱼与龙睛杂交，F1有野生型与龙睛两种表型，对F1两种表型个体进行DNA测序，统计9号染色体每个可能的突变位点上F1两种表型个体与亲代龙睛相应位置的碱基是否一致，结果如图1所示。
请据图判断与龙睛性状相关的基因最有可能位于哪一区域，写出判断依据___。
（3）研究发现，9号染色体上脂质代谢相关的L基因突变，导致其表达产物为截短而失去活性的L酶，形成上述表型。导致L酶失活的L基因的变化有________。
a、L基因中增添一对碱基 b、L基因中缺失一对碱基
c、L基因中一对碱基替换 d、L基因的启动子突变失效
e、L基因中增添多对碱基 f、L基因的终止子突变失效
（4）常规的金鱼选育以多代杂交筛选为主要方法，耗时长、成本高。科研人员基于上述研究，研发了利用基因编辑系统（能定向敲除某个特定基因）在任意金鱼品系中快速引入龙睛性状的育种方法，流程如图2．
①F1中可筛选得到龙睛的原因是________。
②利用该育种方式，明显缩短了育种时间，这是由于________。
③金鱼具有“性反转”现象，即不同温度下生长的金鱼性别会不同。请根据以上信息提出F2龙睛繁育的思路____。
【答案】（1）隐 （2）位于Ⅲ区。因为F1龙睛个体的Ⅲ区碱基与亲本龙睛基本一致，而野生型个体仅有约一半的碱基与亲本龙睛一致，Ⅰ、Ⅱ区中二者差别不大。
（3）abce （4） ①. 通过卵细胞带入受精卵的基因编辑系统将来自精子（及卵细胞）的L基因编辑敲除 ②. A的卵细胞直接诱导启动胚胎发育，并通过低温诱导染色体加倍，可快速获得每对基因都纯合的F2个体 ③. F2龙睛在不同温度下分别培养，获得性染色体组成相同的雄鱼和雌鱼，二者通过杂交繁育后代
【解析】
【分析】1、隐形性状个体间杂交后代只有隐形性状，显性性状个体间杂交，显性杂合基因型杂交后代会出现性状分离。
2、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。
3、通过把外源基因导入受体细胞卵细胞，完成受精即可在后代中筛选到外源基因所控制性状的后代。卵细胞直接诱导启动胚胎发育，并通过低温诱导染色体加倍，可快速获得每对基因都纯合的后代个体即单倍体育种。
4、表型是基因型和环境共同作用的结果。
【小问1详解】
隐形性状个体间杂交后代只有隐形性状，显性性状个体间杂交，显性杂合基因型杂交后代会出现性状分离。多条龙睛个体间相互交配，子一代全部为龙睛，推测龙睛为隐性性状。
【小问2详解】
F1龙睛个体的Ⅲ区碱基与亲本龙睛基本一致，而野生型个体仅有约一半的碱基与亲本龙睛一致，Ⅰ、Ⅱ区中二者差别不大。故与龙睛性状相关的基因最有可能位于Ⅲ区域。
【小问3详解】
基因突变是DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。即L基因中增添一对碱基、L基因中缺失一对碱基、L基因中一对碱基替换、L基因中增添多对碱基可导致L酶失活的基因突变。
故选abce。
【小问4详解】
①F1中可筛选得到龙睛的原因是通过卵细胞带入受精卵的基因编辑系统将来自精子（及卵细胞）的L基因编辑敲除。
②A的卵细胞直接诱导启动胚胎发育，并通过低温诱导染色体加倍，可快速获得每对基因都纯合的F2个体即单倍体育种。
③因为表型是基因型和环境共同作用的结果，因此F2龙睛在不同温度下分别培养，获得性染色体组成相同的雄鱼和雌鱼两种性别个体，二者通过杂交就会繁育后代。
17. 炎症性肠病（IBD）是一种易导致结肠癌的慢性疾病，患者肠道内会产生硫代硫酸盐，且生成量与疾病严重程度正相关。为简化疾病诊断和精确用药，科研人员开发了智能工程菌。
（1）科研人员将抗炎蛋白基因与硫代硫酸盐特异性诱导激活的启动子P连接，构建出图1所示表达载体。先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使细胞处于____________的生理状态，再将表达载体导入其中，筛选得到菌株E。饲喂菌株E的IBD小鼠症状明显缓解。选用启动子P的优点是仅在IBD发生时才表达抗炎蛋白且____________，能精准治疗IBD。
（2）科研人员拟向菌株E中导入新元件，得到菌株Ec，以通过观察饲喂菌株Ec的小鼠粪便中的荧光情况来诊断IBD严重程度。制备新元件有图2所示两种方案。
①与方案1相比，方案2的主要优势是排除不同的小鼠粪便样品中______对诊断结果的影响。
A.Ec菌数量差异 B.Ec菌活性差异 C.硫代硫酸盐含量
②利用方案2所获得的Ec菌饲喂IBD小鼠后，若粪便样品中仅发红色荧光的菌为x个，同时发红色和绿色荧光的菌为y个，则反映IBD发病程度的数学表达式为____________。
（3）硫代硫酸盐易被分解，因此Ec菌荧光情况的观察只能反映观察时刻的情况。为了让曾经患过IBD的情况被记录下来，科研人员继续向菌株Ec中导入含图3所示元件的表达载体，得到智能工程菌R。正常的LacZ基因编码的蛋白可使大肠杆菌菌落在含X-gal（无色）的培养基上呈现蓝色。突变基因A-LacZ无法表达LacZ酶，B-sgRNA能使突变基因A-LacZ恢复正常序列。
给小鼠饲喂智能工程菌R后，收集小鼠粪便中的工程菌R，将工程菌R涂布在含______的平板上，若________，则说明小鼠曾患IBD。
（4）为将工程菌R用于临床诊断和治疗，请提出下一步应该研究的问题_________。
【答案】17. ①. 能吸收周围环境中DNA分子 ②. 表达量与IBD程度正相关
18. ①. AB ②. y/（x+y）
19. ①. X-gal ②. 出现蓝色菌落
20. 研究R菌对人类肠道稳态是否有负面影响
【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】
利用Ca2+处理大肠杆菌细胞，可以使细胞处于一种能够吸收周围环境DNA分子的生理状态，即感受态，从而将重组的基因表达载体导入其中；由图1可知，启动子P是硫代硫酸盐特异性诱导激活的启动子，因此，只有小鼠患IBD，菌株E中的抗炎蛋白基因才会表达且精准治疗IBD，所以其表达量与IBD程度呈正相关。
【小问2详解】
①由图2可知，方案1中的诱导型启动子只有在IBD发生时才会表达绿色荧光蛋白基因，绿色荧光蛋白的数量受Ec菌株数量和IBD发病程度的影响。故选AB。
②方案2中，因为有持续表达启动子Pc，在未受到IBD诱导的时候，菌株Ec表达红色荧光蛋白基因，当受到IBD诱导时，Ec既表达红色荧光蛋白基因，也表达绿色荧光蛋白基因，如此，IBD的患病程度就可以利用同时发红色和绿色荧光的工程菌的数量与所有发荧光的工程菌的数量之比表示，即y/(x+y)。
【小问3详解】
由图3可知，当小鼠患IBD时，启动子P会让B-sgRNA基因表达，从而使突变基因A-LacZ恢复正常序列，即LacZ基因会编码蛋白质使大肠杆菌菌落在含X-gal（无色）的培养基上呈现蓝色（出现蓝色菌落），从而记录下曾经患过IBD的情况。
【小问4详解】
工程菌的结构、功能研究清楚后，下一步就是用于人类的疾病治疗，所以需要研究R菌对人类肠道稳态是否有负面影响，从而进行进一步的研发。
选项
实验
乙醇的作用
A
DNA粗提取与鉴定
溶解DNA，初步分离DNA与蛋白质
B
微生物的纯培养
工作台和接种工具的灭菌
C
绿叶中的色素的提取和分离
分离绿叶中的色素
D
低温诱导染色体数目加倍
洗去卡诺氏液并参与组成解离液
组别
数量
miR-16相对含量
SERT相对含量
对照组
10只
0.84
0.59
模型组
10只
0.65
0.99
比较
OsDREB1C基因表达情况
光合碳同化速率
氮的吸收和运输速率
抽穗开花
产量
野生型
+
++
++
早
+++
OsDREB1C基因过表达系
+++
++++
++++
更早
++++++
OsDREB1C基因敲除突变系
-
+
+
迟
+
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