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2024嘉兴高三下学期二模生物试题含解析
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一、选择题（本大题共19小题，每小题2分，共38分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 现代生物技术造福人类的同时也会带来一定风险。因此，我国不允许（ ）
A. 通过试管婴儿技术辅助生殖B. 建立生物信息数据库
C. 通过基因编辑优化人类胚胎D. 进行早期胚胎体外培养
【答案】C
【解析】
【分析】设计试管婴儿是指体外受精形成的胚胎在植入母体孕育前，根据人们的需要，将胚胎的一个细胞取出，进行某些设计。当检测结果符合人们需要时，再把胚胎植入母体孕育。因此设计试管婴儿与普通试管婴儿的区别在于前者在植入前需要对胚胎进行遗传学诊断。
【详解】A、通过试管婴儿技术辅助生殖给不孕不育夫妇带来了福音，这是我国政策允许的，不符合题意，A错误；
B、利用现代生物技术建立生物信息数据库为人类疾病的治疗带来了福音，是我国政策允许的，不符合题意，B错误；
C、利用基因编辑技术设计试管婴儿得到“完美婴儿”，已经涉及到新生命的诞生，会造成生物技术安全与伦理问题，这是我国政策不允许的，符合题意，C正确；
D、进行早期胚胎体外培养是胚胎移植需要的步骤，是我国政策允许的，D错误。
故选C。
2. 取被病毒感染植物的茎尖进行组培，再生植株有可能不带病毒，原因是（ ）
A. 茎尖几乎没有病毒B. 对茎尖进行了消毒
C. 茎尖发生了脱分化D. 病毒无法在培养基上复制
【答案】A
【解析】
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，其过程为：离体的植物组织，器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织（高度液泡化，无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织），愈伤组织经过再分化过程形成胚状体，进一步发育成为植株。
【详解】由于植物顶端分生区附近（如茎尖）病毒极少，甚至无病毒，故取被病毒感染植物的茎尖进行组培，再生植株有可能不带病毒，A符合题意。
故选A。
3. 某种茶花有红花、粉花和白花等多个品种，花蜜中含有微量的茶多酚。蜜蜂摄入茶多酚后，对报警信息素产生反应的阈值浓度会降低。下列叙述正确的是（ ）
A. 茶花花色决定蜜蜂进化的方向B. 蜜蜂释放的报警信息素属于物理信息
C. 该种茶花花色的多样性体现了物种多样性D. 蜜蜂摄入茶多酚可提高传递危险信息的效率
【答案】D
【解析】
【分析】现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、自然选择决定生物进化的方向，A错误；
B、蜜蜂释放的报警信息素属于化学信息，B错误；
C、该种茶花花色的多样性体现了遗传（基因）多样性，C错误；
D、蜜蜂摄入茶多酚后，对报警信息素产生反应的阈值浓度会降低，可提高传递危险信息的效率，D正确。
故选D。
4. “探究乙烯利对香蕉的催熟作用”活动的主要步骤包括：①乙烯利溶液处理香蕉；②置于密封袋中保存24h； ③取出香蕉并观察变化。下列叙述错误的是（ ）
A. 实验需设置清水处理组
B. 全部香蕉贴标签后装入同一密封袋
C. 密封袋中取出的香蕉置于相同且适宜环境，连续观测多日
D. 通过观测香蕉的颜色、硬度和糖度等指标比较催熟效果
【答案】B
【解析】
【分析】该实验中自变量是是否使用乙烯利及其浓度，因变量是香蕉的颜色、硬度和糖度等。
【详解】A、该实验中自变量是是否使用乙烯利及其浓度，为了消除无关变量的影响，需设置清水处理组作为对照组，A正确；
B、应将香蕉贴标签后按不同的处理放入不同的密封袋，B错误；
CD、密封袋中取出的香蕉置于相同且适宜环境（环境属于无关变量），连续观测多日，根据香蕉的颜色、硬度和糖度等指标比较催熟效果，判断最适浓度，CD正确。
故选B。
阅读下列材料，完成下面小题。
拟南芥叶肉细胞在发育早期，未成熟叶绿体所需的ATP须借助其膜上的转运蛋白H由细胞质基质（细胞溶胶）运入。叶肉细胞发育到一定阶段，H基因表达量下降。通过转基因技术实现H基因在叶绿体成熟的叶肉细胞中过量表达；对转H基因和非转基因叶片进行黑暗处理，检测二者细胞质基质和叶绿体基质中ATP浓度，结果如图。
5. 发育早期的叶肉细胞中，未成熟叶绿体发育所需ATP的主要合成部位是（ ）
A. 细胞质基质B. 叶绿体内膜C. 线粒体基质D. 线粒体内膜
6. 与黑暗条件下的非转基因植株相比，黑暗条件下的转H基因植株叶片的变化之一是（ ）
A. 细胞呼吸增强B. 卡尔文循环增强
C. 叶绿体代谢减弱D. 胞间CO2浓度降低
【答案】5. D 6. A
【解析】
【分析】1、光合作用光反应在类囊体薄膜上进行，其产生的ATP用于暗反应阶段，暗反应在叶绿体基质进行。细胞质基质中的ATP主要用于生长发育、保证生命活动的正常进行。
2、类囊体膜上的色素能捕获光能用于光反应，通过该过程可将光能转变为ATP和NADPH中的化学能。
【5题详解】
发育早期的叶肉细胞中，叶绿体未成熟，尚不能进行光合作用，因此，其中消耗的ATP来自细胞呼吸，细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，其中线粒体内膜上发生有氧呼吸的第三阶段，该过程能产生大量的ATP，即未成熟叶绿体发育所需ATP的主要合成部位是线粒体内膜，即D正确。
故选D。
【6题详解】
A、图示结果表明，与非转基因叶肉细胞相比，转基因叶肉细胞的细胞质基质中ATP含量明显下降，而叶绿体基质中的ATP含量基本不变，据此可推测，H基因的过量表达造成细胞质基质中的ATP被叶绿体大量消耗，此时细胞呼吸强度增强，A正确；
B、黑暗条件下，卡尔文循环因为缺乏光反应提供的ATP和NADPH，因而不会增强，B错误；
C、转基因植物的叶肉细胞中ATP含量相对稳定，且细胞呼吸产生的ATP大量转运至叶绿体中，据此可推测，此时叶绿体代谢增强，C错误；
D、由于缺乏暗反应进行的NADPH，因而暗反应无法进行，因此胞间CO2浓度不会降低，反而会因为有氧呼吸增强而升高，D错误。
故选A。
7. 单细胞生物眼虫在适宜条件下通过纵二分裂进行增殖。与高等动物细胞有丝分裂的主要区别是核膜不解体，核内出现纺锤体，具体过程如图（仅显示部分染色体）。
下列叙述正确的是（ ）
A. ①→②过程中，复制后的同源染色体相互配对
B. ②→③过程中，着丝粒移动到与身体纵轴垂直的赤道面上
C. ③→④过程中，着丝粒分裂，分离的染色体被纺锤丝拉向两极
D. ④→⑤过程中，赤道面位置出现许多囊泡，囊泡聚集成细胞板
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意，纵二分裂过程中，仍然具有分裂之前遗传物质的复制，分裂过程中通过纺锤体、染色体的周期性变化确保核遗传物质精准分配。
【详解】A、①→②过程主要是DNA分子复制，复制结果是DNA数目加倍，染色体数目不变，形成姐妹染色单体，不会出现同源染色体相互配对，A错误；
B、②→③过程主要是染色质螺旋化，缩短变粗成为染色体，同时细胞核内出现纺锤体，染色体在纺锤体的牵引下整齐地排列于细胞核的中间位置，过程中核膜不解体，着丝粒不会排列于细胞赤道板的位置，B错误；
C、③→④过程着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，且在纺锤体的牵引下平均移向细胞核两极，C正确；
D、眼虫无细胞壁，④→⑤过程中，利用细胞膜的流动性，细胞膜向内凹陷，细胞缢裂成两个子细胞，不会出现细胞板，D错误。
故选C。
阅读下列材料，完成下面小题。
森林中有多种鸟类共存，为研究其中4种食性相似鸟类的共存机制，研究人员从筑巢的基质和高度等维度对巢数进行了统计，其中筑巢基质维度结果如下表。
8. 对多种鸟类的共存机制进行研究，该研究属于（ ）
A. 个体层次B. 种群层次C. 群落层次D. 生态系统层次
9. 森林中4种鸟类共存的原因不包括（ ）
A. 森林能提供足够的食物B. 森林在空间上具有异质性
C. 鸟种间生态位分化D. 鸟种间生态位完全重叠
【答案】8. C 9. D
【解析】
【分析】生态位是指一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。
【8题详解】
生物群落是指的一定自然区域内的所有生物，因此对多种鸟类的共存机制进行研究，该研究属于群落层次，A、B、D错误，C正确。
故选C。
【9题详解】
森林能为不同鸟类提供足够的食物和生存空间，此外森林在空间上具有异质性，因此不同鸟类占据的生态位不完全相同，即鸟种间具有生态位的分化，所以鸟类能够在混合群中共存。
ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
阅读下列材料，完成下面小题。
在缺氧等应激条件下，tRNA经特定的核酸酶切割后，会产生一类单链小RNA（tsRNAs）。根据切割位置的不同，有tRF-1、tRF-2等亚型。可以检测到癌症患者的tsRNAs失调，如：恶性程度较高的前列腺癌患者体内tRF-315 含量较高，tRF-544含量较低； 前列腺癌复发性患者，tRF-315含量明显上调，tRF-544含量持续下调。
10. 下列关于 tsRNAs结构的叙述，正确的是（ ）
A. tsRNAs分子中含有两个游离的磷酸基团B. tsRNAs的基本单位是核糖核苷酸
C. tsRNAs中碱基含量符合卡伽夫法则D. tsRNAs 仍具有转运氨基酸的功能
11. 下列关于前列腺癌及其相关tsRNAs的推测中，不合理的是（ ）
A. 癌细胞会因代谢增强产生缺氧应激B. tRF-544可能会促进原癌基因的转录
C. tRF-315可能会抑制抑癌基因的翻译D. 患者术后应跟踪检测tRF-315和tRF-544的变化
【答案】10. B 11. B
【解析】
【分析】1、卡伽夫法则（Kafka's principle）是指在双链DNA分子中，A=T，G=C，但A+T和C+G不一定相等。这意味着，每个DNA分子的碱基对的排列顺序都是特定的，即具有特异性。这个法则强调了DNA分子中碱基对的特定排列顺序对于维持生命的重要性。卡伽夫法则是由匈牙利裔生物学家格雷戈尔·卡伽夫（Gregr Kafka）提出的。这个法则主要是针对DNA分子的结构和功能，特别是碱基对的排列顺序对于基因表达和遗传信息传递的影响。卡伽夫法则对于我们理解基因组结构和功能的关系，以及遗传学和生物进化的研究都有重要的意义；
2、原癌基因可以控制细胞生长的基因，可以使细胞生长、增殖、发育与分化，结构改变时，会变成癌基因，而抑癌基因是抑制癌细胞生成的基因，可以使细胞凋亡、分化、信号转导等。
【10题详解】
A、tsRNAs分子是tRNA经特定的核酸酶切割后形成的，是单链结构，分子中只有一个游离的磷酸基团，A错误；
B、RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，tsRNAs属于RNA，tsRNAs的基本单位是核糖核苷酸，B正确；
C、卡伽夫法则（Kafka's principle）是指在双链DNA分子中，A=T，G=C，tsRNAs中碱基含量不符合卡伽夫法则，C错误；
D、tRNA经特定的核酸酶切割后产生tsRNAs，tRNA的结构被破坏，失去转运氨基酸的功能，D错误。
故选B。
【11题详解】
A、癌细胞代谢增强使癌细胞对缺氧发生一系列的适应性反应，会产生缺氧应激，A正确；
B、由题意可知，前列腺癌复发性患者体内tRF-544含量持续下调，说明tRF-544可能会抑制原癌基因的转录，B错误；
C、由题意可知，前列腺癌复发性患者体内tRF-315含量明显上调，说明tRF-315可能会抑制抑癌基因的翻译，C正确；
D、由题意可知，前列腺癌复发性患者，tRF-315含量明显上调，tRF-544含量持续下调，因此患者术后应跟踪检测tRF-315和tRF-544的变化，D正确。
故选B。
12. 下丘脑的食欲调节中枢存在如图所示的调节机制。GABA与受体结合对突触后膜的作用效应是（ ）
A. 细胞膜内外电位差增大、突触后膜抑制B. 细胞膜内外电位差增大、突触后膜兴奋
C. 细胞膜内外电位差减小、突触后膜抑制D. 细胞膜内外电位差减小、突触后膜兴奋
【答案】A
【解析】
【分析】兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号，兴奋在神经元之间的传递是电信号-化学信号-电信号；兴奋在神经纤维上的传导是双向的，在神经元之间的传递是单向的.。
【详解】由图可知，GABA与突触后膜上的受体结合后，引起Cl-内流，静息电位的绝对值增大，更难兴奋，所以使突触后膜受抑制，A正确，BCD错误。
故选A。
阅读下列材料，完成下面小题。
人体所需的维生素D₃可从牛奶等食物中获取，也可在阳光下由皮肤中的7-脱氢胆固醇转化而来。肾脏以维生素D₃为原料合成激素二羟胆钙化醇。甲状旁腺素、降钙素和二羟胆钙化醇通过调节骨细胞、肾小管和小肠对钙的吸收以维持血钙稳态。肠黏膜细胞对钙的转运主要包括3个环节：①游离Ca2+经钙离子通道从肠腔转运到细胞内；②游离Ca2+与钙结合蛋白结合，成为结合态钙 ③游离Ca2+逆浓度梯度从细胞内转运到内环境。二羟胆钙化醇对上述3个环节都具有促进作用，其中主要是促进钙结合蛋白基因的表达。
13. 维生素D₃是以碳骨架作为结构基础的，在物质分类上属于（ ）
A. 脂质B. 核酸C. 氨基酸D. 无机盐
14. 下列关于钙的代谢及其调节的叙述，正确的是（ ）
A. 维生素 D₃缺乏会导致甲状旁腺功能减退B. 甲状旁腺功能减退会引起骨质疏松
C. 降钙素分泌过多易发生四肢肌肉抽搐D. 青春期的血浆降钙素水平较成年期低
15. 下列关于小肠对钙的吸收的叙述，错误的是（ ）
A. Ca2+在环节①的转运方式不消耗ATPB. Ca2+在环节③的转运方式需消耗ATP
C. 钙结合蛋白增加有利于环节①的持续进行D. 钙结合蛋白增加不利于环节③的持续进行
【答案】13. A 14. C 15. D
【解析】
【分析】1、协助扩散特点为物质顺浓度运输、不消耗能量、需要转运蛋白；主动运输的特点为物质逆浓度梯度运输、需要消耗能量、需要载体蛋白。
2、由图可知，血钙降低促进甲状旁腺素与二羟胆钙化醇的分泌，血钙升高促进降钙素的分泌。
【13题详解】
维生素D3是维生素D中的一种，是一种固醇类物质，属于脂质，A正确，BCD错误。
故选A。
【14题详解】
A、由图可知，二羟胆钙化醇可增加肠道钙吸收，提高血钙水平，维生素 D₃缺乏导致二羟胆钙化醇合成减少，血钙水平降低，甲状旁腺功能增强，甲状旁腺素分泌量增多，A错误；
B、甲状旁腺素能促进骨钙释放，甲状旁腺功能减退导致甲状旁腺素分泌量减少，骨钙释放量降低，因此甲状旁腺功能减退不会引起骨质疏松，B错误；
C、降钙素通过促进钙沉积于骨以及降低肾小管的钙重吸收，使血钙下降，降钙素分泌过多，血钙太低将会导致肌肉抽搐，C正确；
D、青春期处于生长发育旺盛期，需要更多的钙沉积于骨利于骨的生长，因此青春期血浆降钙素水平应较高，D错误。
故选C。
【15题详解】
A、Ca2+经钙离子通道从肠腔转运到细胞内为协助扩散，不需要消耗能量，A正确；
B、游离Ca2+逆浓度梯度从细胞内转运到内环境属于主动运输，需要消耗能量，B正确；
C、钙结合蛋白增加使肠黏膜细胞中游离Ca2+浓度降低，有利于环节①协助扩散的持续进行，C正确；
D、钙结合蛋白增加有利于环节①的持续进行，肠黏膜细胞中钙来源增多，进而有利于环节③通过主动运输进入内环境，D错误。
故选D。
16. 某二倍体动物（2n=4）的1个精原细胞在含³²P胸苷的培养液中培养一段时间，分裂过程中形成的其中1个细胞如图，图示细胞染色体含³²P的DNA个数为（ ）
A. 3B. 4C. 2或3D. 2或4
【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：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂；（3）减数第二次分裂：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】据图分析，图示细胞不含同源染色体，且着丝粒（着丝点）整齐排列在赤道板上，处于减数第二次分裂中期；某二倍体动物（2n=4）的1个精原细胞在含³²P胸苷的培养液中培养一段时间，由于DNA分子半保留复制的特点，每条DNA都有一条单链被标记，减数第一次分裂后期同源染色体分离，但分裂后的细胞中仍是每条DNA都有一条单链被标记（图示发生了染色体的互换，但不影响结果），图示细胞染色体含³²P的DNA个数为4条，B正确，ACD错误。
故选B。
阅读下列材料，完成下面小题
酿酒酵母是生产2-苯乙醇（2-PE）的主要菌株。高浓度2-PE会对酿酒酵母造成毒害，而耐热菌株可减弱2-PE的毒害。研究人员欲通过原生质体融合技术培育耐2-PE新菌株，对4种备选菌株进行耐2-PE 和耐热实验，处理和结果如图。
17. 选择用于原生质体融合的两个菌株是（ ）
A. 1和2B. 3和4C. 1和3D. 2和4
18. 下列关于菌株筛选和应用的叙述，正确的是（ ）
A. 筛选原始耐热菌株时培养基中添加适量2-PEB. 筛选原始耐2-PE菌株时应置于41℃下培养
C. 筛选融合菌株时培养基中添加适量2-PED. 融合菌株用于生产时培养液中添加适量2-PE
【答案】17. D 18. C
【解析】
【分析】分析题意可知，本实验的自变量为温度和是否添加2-PE。实验应该遵循单一变量原则、对照原则和平行重复原则。
【17题详解】
分析题图可知，菌种2和4可以在温度较高和2-PE浓度较高条件下生长繁殖，故选择用于原生质体融合两个菌株是2和4，D正确。
故选D。
【18题详解】
A、筛选原始耐热菌株时培养基中不添加2-PE，而应该设计不同培养温度培养菌种，A错误；
B、筛选原始耐2-PE菌株时应置于适宜温度下培养，B错误；
C、筛选融合菌株时培养基中添加适量2-PE，以便筛选出耐2-PE的菌种，C正确；
D、融合菌株用于生产时培养液中不再需要添加2-PE，D错误。
故选C。
19. 某两性花二倍体植物花色由3对等位基因控制，其中基因A控制紫色，a无控制色素合成的功能。基因B控制红色，b控制蓝色。基因Ⅰ不影响上述2对基因的功能，但ii个体为白色花。基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现为紫红色花和靛蓝色花。利用该植物的3个不同纯合品系，进行杂交试验：
下列叙述正确的是（ ）
A. 控制该植物花色的3对等位基因之间符合自由组合定律
B. 通过测交不能确定杂交组合二的F2中某白色植株的基因型
C. 所有F2的紫红色植株自交子代中白花植株占比为1/9
D. 若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则该植株可能的基因型有4种
【答案】B
【解析】
【分析】题意分析，基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花，基因型为aaB_I_表现为红色，_ _ _ _ii表现为白色。杂交组合一中F2的性状分离比为紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4，为9∶3∶3∶1的变式，说明相关的两对等位基因的遗传符合基因自由组合定律，同理根据乙、丙杂交结果，也说明相关的等位基因的遗传符合基因自由组合定律。根据F2中性状表现确定亲本甲、乙和丙的基因型依次为AAbbII、AABBii，aaBBII。
【详解】A、题意分析，基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花，基因型为aaB_I_表现为红色，_ _ _ _ii表现为白色。杂交组合一中F2的性状分离比为紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4，为9∶3∶3∶1的变式，说明相关的两对等位基因（B/b、I/i）的遗传符合基因自由组合定律，同理根据乙、丙杂交结果，也说明相关的两对等位基因（A/a、I/i）的遗传符合基因自由组合定律，但三对基因是否遵循基因自由组合定律无从得知，A错误；
B、根据F2中性状表现确定亲本甲、乙和丙的基因型依次为AAbbII、AABBii，aaBBII，杂交组合二的F2中某白色植株的基因型可能为__BBii，测交是与隐性个体（ii）杂交，测交后仍为白花，无法判定F2白色植株的基因型，B正确；
C、甲×乙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AABbIi：AABBIi：AABbII：AABBII=4：2：2：1。甲×丙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AaBbII：AABbII：AaBBII：AABBII=4：2：2：1。其中Ii：II=1：2，II自交不会产生白花，Ii自交后代有1/4是白花，因此白花植株在全体子代中的比例1/3×1/4=1/12，C错误；
D、若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，，则亲本为（_ _ _ _Ii），则该植株可能的基因型最多有9种（3×3），D错误。
故选B。
二、非选择题（本大题共5小题，共62分）
20. 冻雨落到植物的茎、叶表面后，会形成晶莹透亮的冰层，对某些植物造成伤害。回答下列问题：
（1）冻雨会引起细胞内结冰，细胞结构被破坏。类囊体破裂直接影响_____的进行。液泡破裂会导致其他细胞器降解，因为细胞液富含多种_____酶。
（2）植物在冬季来临前，耐寒能力会逐渐增强，主要表现在：生物膜中磷脂的不饱和脂肪酸含量提高，以维持生物膜的完整性和一定的_____，保证功能正常； 细胞溶胶中大量的_____与抗冻蛋白结合，使结合水含量增加，细胞溶胶变得粘稠，同时，液泡中可溶性糖和氨基酸的浓度升高，使细胞溶胶和细胞液的冰点_____。
（3）植物在提高耐寒性方面还有不同的对策。有些植物的叶片在脱落酸、_____两种激素的协同作用下衰老并脱落。有些植物在细胞呼吸第三阶段存在细胞色素途径（产生ATP）和交替途径（不产生 ATP），低温条件下_____途径的活动会增强，从而增加产热。有些植物的叶肉细胞会出现质壁分离现象（如图），液泡膜与_____距离缩小，水快速排到胞外并结冰，避免胞内结冰对细胞的破坏。
（4）早春的茶叶产量少、价格高，而倒春寒常常对刚萌发的茶芽造成冻害。为了探究不同浓度的NaHSO3对提高春茶耐寒性、产量和品质的效果，开展了实验研究。
①下列各项中，实验分组和处理合理的分别是_____。
A．在茶园中选择环境条件一致性较好的区域，划分成4个试验小区
B．取长势相同的茶树越冬枝条，扦插后随机分成4组，移入人工气候室中
C．待插枝芽长约1cm，各组分别用相应浓度的NaHSO3水溶液喷洒，然后进行冷冻性试验
D．立春后第二周起，各试验小区分别用相应浓度NaHSO3水溶液喷洒树冠层，每周1次，共喷4次
②结果表明，2ml/LNaHSO3的效果最好。同时，发现不同年份的实验数据波动很大，这与不同年份春季寒潮的_____和_____不同有关。
【答案】（1） ①. 光反应 ②. 水解
（2） ①. 流动性 ②. 自由水 ③. 下降
（3） ①. 乙烯 ②. 交替 ③. 细胞膜
（4） ①. A、D ②. 时间 ③. 强度
【解析】
【分析】1、细胞内水的存在形式是自由水和结合水，自由水与结合水不是一成不变的，可以相互转化，自由水与结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，自由水与结合水的越小，细胞代谢越弱，抗逆性越强。
2、细胞膜中的脂肪酸不饱和程度较高，细胞膜的流动性较高，植物耐寒性越强。
【小问1详解】
光反应发生的场所是类囊体，当类囊体受损时，会直接影响光反应中ATP、NADPH和O2的产生。液泡破裂，细胞液中水解酶溢出，会导致其他细胞器降解。
【小问2详解】
不饱和脂肪酸中存在双键，其熔点较低，不容易凝固。生物膜中增加不饱和脂肪酸的形成，增加生物膜的流动性，利于抗寒。随着气温下降，细胞中自由水与抗冻蛋白结合，自由水减少，结合水增加，自由水与结合水含量的比值降低，代谢减弱，抗寒能力增强。液泡中可溶性糖和氨基酸的浓度升高以提高细胞液浓度，冰点降低，提高抗寒抗冻能力，该现象是植物对低温环境的一种适应。
【小问3详解】
脱落酸和乙烯抑制细胞的分裂和生长，促进叶片等器官衰老和脱落过程。有氧呼吸第三阶段发生于线粒体内膜，[H]与氧气结合成水并释放大量能量。能量一部分以热能散失，一部分储存在ATP。若不产生ATP则产热增加，故低温条件下交替途径的活动会增强。图示细胞失水，液泡膜与细胞膜距离缩小，出现质壁分离现象。
【小问4详解】
①实验目的是探究不同浓度的NaHSO3对提高春茶耐寒性、产量和品质的效果，实验的自变量是NaHSO3溶液的浓度，因变量是春茶的耐寒性、产量和品质，自然春茶及生长环境是无关变量。实验选取自然茶园中环境一致性较好的区域，随机划分为若干大小等同的实验小区，立春后，对照组区域不施加NaHSO3水溶液做空白对照，其余各实验小区分别用相应浓度的NaHSO3水溶液喷洒树冠层，每周1次，共喷4次，观察比较各实验小区春茶的耐寒性、产量和品质。AD符合题意。
故选AD。
②不同年份春季寒潮出现的时间和强度不同，对刚萌发的茶芽造成冻害数据波动较大。
21. 在组织培养过程中，对某水稻品种诱变，获得2个突变型品系甲和乙。现已从品系乙中克隆出位于2号染色体上的关键基因a，确定品系乙是野生型水稻（WT）的A基因发生隐性突变的结果。回答下列问题：
（1）将品系甲与WT杂交，获得的F1均表现为野生型，F1自交所得F2表现为野生型：突变型=3：1，可知品系甲的形成是_____（填“显性”或“隐性”） 突变的结果，受一对等位基因控制。为探究品系甲和乙是否为同一基因A突变导致，利用品系甲和乙进行杂交，若F1_____，则品系甲和乙不是同一基因A突变导致，否则为同一基因A突变导致。
（2）在对水稻的愈伤组织或_____培养时进行人工诱变，诱变频率会大于个体或器官水平，且可以在较小的空间内一次性处理大量材料。诱变需处理大量材料是因为基因突变具有有害性、多方向性和_____。
（3）水稻种皮的颜色受一对等位基因B/b控制，仅有B种皮黑色，仅有b种皮白色，Bb为灰色。为确定基因B/b是否位于2号染色体上，请选用下列材料，完善实验方案、写出预期结果和结论。
实验材料：纯合种皮黑色植株Q（2n）和纯合种皮白色植株R（2n），缺少一条2号染色体的种皮白色植株S。
实验思路：选取植株_____为亲本杂交，观察子一代表型及比例。
预期结果与结论：①若子一代_____，则基因B/b位于2号染色体上；
②若子一代_____，则基因B/b不位于2号染色体上。
【答案】（1） ①. 隐性 ②. 全为野生型
（2） ①. 原生质体 ②. 稀有性
（3） ①. Q和S ②. 种皮灰色：种皮黑色=1：1 ③. 全为种皮灰色
【解析】
【分析】基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【小问1详解】
将品系甲与WT杂交，获得的F1均表现为野生型，F1自交所得F2表现为野生型：突变型=3：1，可知品系甲的形成是隐性突变的结果，受一对等位基因控制。为探究品系甲和乙是否为同一基因A突变导致，利用品系甲和乙进行杂交，若F1全为野生型，则品系甲和乙不是同一基因A突变导致，否则为同一基因A突变导致。
【小问2详解】
在组织培养过程中，细胞处于不断分裂状态，易受到培养条件和外界压力影响下而发生变异。在对水稻的愈伤组织或原生质体培养时进行人工诱变，诱变频率会大于个体或器官水平，且可以在较小的空间内一次性处理大量材料。基因突变的特点具有有害性、多方向性和稀有性，所以诱变需处理大量材料。
【小问3详解】
水稻种皮的颜色受一对等位基因B/b控制，仅有B种皮黑色，仅有b种皮白色，Bb为灰色，则黑色的基因型为BB，白色的基因型为bb，为确定基因B/b是否位于2号染色体上，进行下列实验。实验思路：选取植株Q和S为亲本杂交，观察子一代表型及比例。若基因B/b位于2号染色体上，则亲本为BB和bO杂交，子一代种皮灰色：种皮黑色=1：1；若基因B/b不位于2号染色体上，则亲本为BB和bb杂交，子一代全为种皮灰色。
22. 环磷酰胺是一种免疫抑制剂，但具有肾毒性等副作用。研究人员提出了“用糖精作为条件刺激，建立CIS（条件反射性免疫抑制），从而减弱肾毒性”的设想，利用大鼠进行实验，分组和处理如下表：
回答下列问题：
（1）A、B、C三组中，进行条件反射训练的是_____组，设置 C 组的作用是_____。D组训练阶段的处理是_____，检测阶段的处理是_____。
（2）实验中可利用绵羊血红细胞进行凝集反应，检测大鼠的_____免疫功能，进行这项检测需要利用大鼠的血液分离获得_____。
（3）支持设想的实验结果是：
（4）为进一步研究CIS 的机制，对实验组大鼠进行_____（A．切除脾脏；B．切除交感神经；C．切断交感神经与脾脏的联系）处理，结果发现实验组大鼠的CIS无法建立。说明脾脏是CIS的_____。
【答案】（1） ①. B ②. 证明糖精不会产生免疫抑制 ③. 饮用自来水+腹腔注射环磷酰胺 ④. 饮用自来水+腹腔注射环磷酰胺
（2） ①. 体液 ②. 血清
（3） ①. 弱 ②. 强 ③. 弱 ④. 强
（4） ①. C ②. 效应器
【解析】
【分析】由题干分析可知，给大鼠注射一种免疫抑制剂：环磷酰胺，大鼠体内发生免疫抑制的同时出现肾毒副作用；
研究人员提出了“用糖精作为条件刺激，建立CIS（条件反射性免疫抑制），从而减弱肾毒性”的设想，即先给大鼠注饮用糖精水，再给大鼠注射环磷酰胺，经多次结合训练后大鼠表现出对糖精水的厌恶，同时出现了免疫抑制，减弱肾毒副作用。
【小问1详解】
由表可知A、B、C三组中，进行条件反射训练的是B组，即先给大鼠注饮用糖精水，再给大鼠注射环磷酰胺，经多次结合训练后大鼠表现出对糖精水的厌恶，同时出现了免疫抑制，减弱肾毒副作用。设置 C 组的作用是证明糖精不会产生免疫抑制，D组训练阶段的处理是饮用自来水+腹腔注射环磷酰胺，检测阶段的处理是饮用自来水+腹腔注射环磷酰胺，证明环磷酰胺对肾毒性等副作用的强弱，与A组进行对照。
【小问2详解】
实验中可利用绵羊血红细胞进行凝集反应，因为在血液当中，所以检测大鼠的体液免疫功能，进行这项检测需要利用大鼠的血液分离获得血清。因为血红蛋白存在于血清当中。
【小问3详解】
支持设想的实验结果是：
A组，训练阶段的处理饮用自来水+腹腔注射环磷酰胺，检测阶段的处理饮用自来水+腹腔注射生理盐水，所以，免疫抑制作用弱，肾毒性作用弱；
B组，训练阶段的处理饮用糖精水+腹腔注射环磷酰胺，检测阶段的处理饮用糖精水+腹腔注射生理盐水，所以，免疫抑制作用强，肾毒性作用弱；
C组，训练阶段的处理饮用糖精水+腹腔注射生理盐水，检测阶段的处理饮用糖精水+腹腔注射生理盐水所以，无免疫抑制作用，无肾毒性作用；
D组，训练阶段的处理饮用自来水+腹腔注射环磷酰胺，检测阶段的处理饮用自来水+腹腔注射环磷酰胺，所以，免疫抑制作用强，肾毒性作用强
【小问4详解】
为进一步研究CIS 的机制，条件反射性免疫抑制机制，需要有完整的反射弧，结合后面的题干可知，需要对实验组大鼠进行切断交感神经与脾脏的联系处理，结果发现实验组大鼠的CIS无法建立。说明脾脏是CIS的效应器。
23. γ-氨基丁酸（GABA）在疾病治疗方面具有重要价值。微生物生产 GABA安全性高、绿色环保、周期短、成本低，但其产量受到多种因素制约。为提高GABA产量，科研人员采取了多种策略。回答下列问题：
（1）基因1控制酶1合成，催化谷氨酸（Glu）脱羧生成 GABA．基因2控制酶2的合成，酶 2催化 GABA生成琥珀酸半醛。基因3 控制转运蛋白1合成，转运蛋白1将 Glu转运到胞内，将GABA 转运到胞外。基因4控制转运蛋白2合成，转运蛋白2将胞外的GABA 转运至胞内。因此，可采取的策略是上调基因_____的表达水平，敲除基因_____。
（2）野生型菌种内源性酶1的活力较低，外源基因SNO1（675bp）和SNZ1（894bp）的表达产物能提高酶1的活性。科研人员拟利用原始质粒 A 构建重组质粒 B，利用重组质粒 B构建重组质粒C（如图），并在大肠杆菌中表达。
①PCR扩增前，可从_____中获知基因1、SNO1和SNZ1的碱基序列，然后设计含相应酶切位点的引物。扩增基因1时的引物应含_____和_____酶切位点。
②目的基因与载体连接后，将重组质粒导入大肠杆菌，将大肠杆菌涂布在含_____的平板上培养，挑选菌落提取质粒。通过对质粒进行双酶切和_____初步检验重组质粒构建是否成功，结果如图。泳道4是重组质粒C被_____和_____双酶切的结果。重组质粒B的酶切产物位于泳道_____，重组质粒C的酶切产物位于泳道4和_____。
③利用转基因大肠杆菌进行发酵，结果发现，与导入重组质粒 B的大肠杆菌相比，导入重组质粒C的大肠杆菌生产GABA的产量低，可能原因是_____基因的表达需消耗较多的物质与能量，不利于 GABA的合成。
（3）酶1在低pH值下发挥作用，而大多数微生物的最适生长条件pH偏中性，因此在发酵中可采取的策略是_____。
【答案】（1） ①. 1和3 ②. 2和4
（2） ①. 基因数据库 ②. NcI ③. KpnI ④. 青霉素 ⑤. 凝胶电泳 ⑥. KpnI ⑦. BamHI ⑧. 2 ⑨. 3 ⑩. SNO1和SNZ1
（3）先调控pH为中性利于菌体繁殖，再调控 pH为酸性利于产物生成
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：(1)目的基因的筛选与获取：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】
据题目信息可知，基因1控制酶1合成，催化谷氨酸（Glu）脱羧生成 GABA。基因3 控制转运蛋白1合成，转运蛋白1将 Glu转运到胞内，将GABA 转运到胞外，而基因2控制酶2的合成，酶 2催化 GABA生成琥珀酸半醛。基因4控制转运蛋白2合成，转运蛋白2将胞外的GABA 转运至胞内。生产实际中要提高GABA产量，就必须使谷氨酸（Glu）脱羧生成 GABA，并转运到细胞外，所以在策略上就是要上调基因1和基因3的表达水平，敲除基因2和基因4。
【小问2详解】
①PCR扩增必须要有引物，因此我们必须知道目的基因两端的序列，用来合成引物，要获知相应的基因碱基序列可以从基因数据库中获取。据图分析可知，基因1连接在重组质粒B中的NcⅠ与KpnⅠ双酶切之间，所以要扩增基因1时所用的引物必须含有NcⅠ与KpnⅠ两种酶切位点。
②据图分析可知，重组质粒上带有青霉素抗性基因，那么使用含有青霉素的选择培养基，将待测大肠杆菌接种到青霉素选择培养基，只有成功转入重组质粒的大肠杆菌才能在选择培养基生长。外源片段插入质粒载体之后，必须经过筛选鉴定才能确认外源基因插入是否成功，常用的筛选方法有酶切、琼脂糖凝胶电泳等，最终通过测序确认。据图分析可知，原始质粒A有4176bp，基因1插入在NcⅠ（265bp）与KpnⅠ（1706bp）双酶切之间形成重组质粒B有5617bp，所以基因1有1441bp，重组质粒C在重组质粒B基础上再插入SNO1（675bp）和SNZ1（894bp）形成的，故重组质粒C有7186bp，重组质粒C用双酶切后会形成两种片段，在泳道4中有大于5000bp和小于750bp的两种片段，所以重组质粒C是用KpnI和BamHI双酶切的结果。在四条泳道中，泳道1只有1条5000bp左右的片段，泳道2中有1条5000bp左右片段和一条大于1000bp小于1500bp片段，泳道3中有一条大于5000bp片段和大于750bp小于1000bp片段，泳道4中有大于5000bp和小于750bp大于500bp的两种片段，所以用双酶切后重组质粒B的酶切产物位于泳道2，重组质粒C的酶切产物位于泳道3和泳道4。
③据图分析可知，重组质粒B与重组质粒C两者的区别在于重组质粒C中增加了SNO1（675bp）和SNZ1（894bp）两种外源基因，在形成表达产物时消耗较多的物质与能量，所以不利于 GABA的合成。
【小问3详解】
在微生物发酵过程中，往往是让刚接种到培养基中的微生物大量繁殖来加快发酵的速度，以便获得更多的发酵产物。根据题干信息可知，大多数微生物的最适生长条件pH偏中性，酶1在低pH值下发挥作用，因此在发酵中可采取的策略是先调控pH为中性利于菌体繁殖，再调控 pH为酸性利于产物生成。
24. 由于气候变化与人类活动的共同作用，青藏高原草地不断退化，草畜矛盾日趋严重，限制高原畜牧业的可持续发展。研究人员以高寒草地为研究对象，以牦牛为放牧实验家畜，研究不同放牧方式对植物群落的影响。研究人员选取试验样地约1hm2，分成9块试验小地（图1）：A组禁牧：B组传统放牧，强度为3头牦牛hm2，C组夏季补饲，在B组基础上，放牧前补饲精饲料。5~9月每天7：00-19：00放牧，2年后对试验地植物进行测定。实验结果如图2、3所示。
回答下列问题：
（1）若实验中不更换牦牛，则需要牦牛_____头。B和C的每块试验小地采用放牧1天，不放牧_____天循环进行，目的是_____。
（2）为测定试验地植物的生物量，剪取植物地上部分，进行_____处理，确保生物量测定准确。用土壤取样器采集土柱，经清洗获得_____等地下部分，烘至恒重测定地下生物量。
（3）禁牧条件下优势植物是_____和_____。牦牛的取食对植物生物量产生影响，植物地上生物量显著_____，而影响较小的植物是_____和_____。夏季补饲可缓解传统放牧降低植物丰富度和多样性的趋势，试验提供的依据是_____。
（4）综上研究，为实现青藏高原草地的经济效益和生态效益最大化，放牧时要确定合理载畜量并采取_____措施。
【答案】（1） ①. 2 ②. 2 ③. 达到所设置的放牧强度
（2） ①. 烘至恒重 ②. 根系
（3） ①. 禾本科 ②. 莎草科 ③. 降低 ④. 豆科 ⑤. 菊科 ⑥. 夏季补饲条件下地下生物量较大，莎草科和豆科地上生物量有所增加
（4）夏季补饲
【解析】
【分析】根据图分析可知，该实验的自变量是放牧强度，因变量是地上生物量和地下生物量的变化情况，以及不同类型试验植物的生物量变化情况。
【小问1详解】
若实验中不更换牦牛，则B组、C组最少各需1头牦牛，共需要牦牛2头，B和C的每块试验小地采用放牧1天，不放牧2天循环进行，目的是达到所设置的放牧强度。
【小问2详解】
为测定试验地植物的生物量，剪取植物地上部分，为了确保生物量测定准确，需要排除水的影响，进行烘至恒重处理；而地下部分主要是植物的根系部分，也需进行烘至恒重处理。
【小问3详解】
据图3可知 ，禁牧条件下优势植物是禾本科和莎草科，而牦牛的取食对植物生物量产生影响需要依据图2的B组，植物地上生物量显著降低趋势；据图3的B组可知牦牛的取食对植物生物量影响较小的植物是豆科和菊科；夏季补饲可缓解传统放牧降低植物丰富度和多样性的趋势，试验提供的依据是分析图2的B、C组与图3的B、C组可知夏季补饲条件下地下生物量较大，莎草科和豆科地上生物量有所增加。
【小问4详解】
综上研究，为实现青藏高原草地的经济效益和生态效益最大化，放牧时要确定合理载畜量并采取夏季补饲措施，因为夏季补饲可缓解传统放牧降低植物丰富度和多样性的趋势。鸟种
巢数
地面
草本
灌木
低矮乔木
其他
绿翅短脚鹎
0
0
1
2
0
棕颈钩嘴鹛
2
0
0
0
0
红嘴相思鸟
0
0
0
1
2
灰眶雀鹛
0
2
27
25
2
杂交组合
亲本
F₁表型
F₂表型及比例
一
甲
乙
靛蓝色
白色
紫红色
紫红色：靛蓝色：白色=9∶3∶4
二
乙
丙
白色
红色
紫红色
紫红色：红 色：白色=9：3：4
组别
训练阶段的处理
检测阶段的处理
A
饮用自来水+腹腔注射环磷酰胺
饮用自来水+腹腔注射生理盐水
B
饮用糖精水+腹腔注射环磷酰胺
饮用糖精水+腹腔注射生理盐水
C
饮用糖精水+腹腔注射生理盐水
饮用糖精水+腹腔注射生理盐水
D
?
?
组别
免疫抑制作用
肾毒性作用
A
_____
弱
B
_____
_____
C
无
无
D
强
_____
一、选择题（本大题共19小题，每小题2分，共38分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 现代生物技术造福人类的同时也会带来一定风险。因此，我国不允许（ ）
A. 通过试管婴儿技术辅助生殖B. 建立生物信息数据库
C. 通过基因编辑优化人类胚胎D. 进行早期胚胎体外培养
【答案】C
【解析】
【分析】设计试管婴儿是指体外受精形成的胚胎在植入母体孕育前，根据人们的需要，将胚胎的一个细胞取出，进行某些设计。当检测结果符合人们需要时，再把胚胎植入母体孕育。因此设计试管婴儿与普通试管婴儿的区别在于前者在植入前需要对胚胎进行遗传学诊断。
【详解】A、通过试管婴儿技术辅助生殖给不孕不育夫妇带来了福音，这是我国政策允许的，不符合题意，A错误；
B、利用现代生物技术建立生物信息数据库为人类疾病的治疗带来了福音，是我国政策允许的，不符合题意，B错误；
C、利用基因编辑技术设计试管婴儿得到“完美婴儿”，已经涉及到新生命的诞生，会造成生物技术安全与伦理问题，这是我国政策不允许的，符合题意，C正确；
D、进行早期胚胎体外培养是胚胎移植需要的步骤，是我国政策允许的，D错误。
故选C。
2. 取被病毒感染植物的茎尖进行组培，再生植株有可能不带病毒，原因是（ ）
A. 茎尖几乎没有病毒B. 对茎尖进行了消毒
C. 茎尖发生了脱分化D. 病毒无法在培养基上复制
【答案】A
【解析】
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，其过程为：离体的植物组织，器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织（高度液泡化，无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织），愈伤组织经过再分化过程形成胚状体，进一步发育成为植株。
【详解】由于植物顶端分生区附近（如茎尖）病毒极少，甚至无病毒，故取被病毒感染植物的茎尖进行组培，再生植株有可能不带病毒，A符合题意。
故选A。
3. 某种茶花有红花、粉花和白花等多个品种，花蜜中含有微量的茶多酚。蜜蜂摄入茶多酚后，对报警信息素产生反应的阈值浓度会降低。下列叙述正确的是（ ）
A. 茶花花色决定蜜蜂进化的方向B. 蜜蜂释放的报警信息素属于物理信息
C. 该种茶花花色的多样性体现了物种多样性D. 蜜蜂摄入茶多酚可提高传递危险信息的效率
【答案】D
【解析】
【分析】现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、自然选择决定生物进化的方向，A错误；
B、蜜蜂释放的报警信息素属于化学信息，B错误；
C、该种茶花花色的多样性体现了遗传（基因）多样性，C错误；
D、蜜蜂摄入茶多酚后，对报警信息素产生反应的阈值浓度会降低，可提高传递危险信息的效率，D正确。
故选D。
4. “探究乙烯利对香蕉的催熟作用”活动的主要步骤包括：①乙烯利溶液处理香蕉；②置于密封袋中保存24h； ③取出香蕉并观察变化。下列叙述错误的是（ ）
A. 实验需设置清水处理组
B. 全部香蕉贴标签后装入同一密封袋
C. 密封袋中取出的香蕉置于相同且适宜环境，连续观测多日
D. 通过观测香蕉的颜色、硬度和糖度等指标比较催熟效果
【答案】B
【解析】
【分析】该实验中自变量是是否使用乙烯利及其浓度，因变量是香蕉的颜色、硬度和糖度等。
【详解】A、该实验中自变量是是否使用乙烯利及其浓度，为了消除无关变量的影响，需设置清水处理组作为对照组，A正确；
B、应将香蕉贴标签后按不同的处理放入不同的密封袋，B错误；
CD、密封袋中取出的香蕉置于相同且适宜环境（环境属于无关变量），连续观测多日，根据香蕉的颜色、硬度和糖度等指标比较催熟效果，判断最适浓度，CD正确。
故选B。
阅读下列材料，完成下面小题。
拟南芥叶肉细胞在发育早期，未成熟叶绿体所需的ATP须借助其膜上的转运蛋白H由细胞质基质（细胞溶胶）运入。叶肉细胞发育到一定阶段，H基因表达量下降。通过转基因技术实现H基因在叶绿体成熟的叶肉细胞中过量表达；对转H基因和非转基因叶片进行黑暗处理，检测二者细胞质基质和叶绿体基质中ATP浓度，结果如图。
5. 发育早期的叶肉细胞中，未成熟叶绿体发育所需ATP的主要合成部位是（ ）
A. 细胞质基质B. 叶绿体内膜C. 线粒体基质D. 线粒体内膜
6. 与黑暗条件下的非转基因植株相比，黑暗条件下的转H基因植株叶片的变化之一是（ ）
A. 细胞呼吸增强B. 卡尔文循环增强
C. 叶绿体代谢减弱D. 胞间CO2浓度降低
【答案】5. D 6. A
【解析】
【分析】1、光合作用光反应在类囊体薄膜上进行，其产生的ATP用于暗反应阶段，暗反应在叶绿体基质进行。细胞质基质中的ATP主要用于生长发育、保证生命活动的正常进行。
2、类囊体膜上的色素能捕获光能用于光反应，通过该过程可将光能转变为ATP和NADPH中的化学能。
【5题详解】
发育早期的叶肉细胞中，叶绿体未成熟，尚不能进行光合作用，因此，其中消耗的ATP来自细胞呼吸，细胞呼吸的场所是细胞质基质和线粒体，其中线粒体内膜上发生有氧呼吸的第三阶段，该过程能产生大量的ATP，即未成熟叶绿体发育所需ATP的主要合成部位是线粒体内膜，即D正确。
故选D。
【6题详解】
A、图示结果表明，与非转基因叶肉细胞相比，转基因叶肉细胞的细胞质基质中ATP含量明显下降，而叶绿体基质中的ATP含量基本不变，据此可推测，H基因的过量表达造成细胞质基质中的ATP被叶绿体大量消耗，此时细胞呼吸强度增强，A正确；
B、黑暗条件下，卡尔文循环因为缺乏光反应提供的ATP和NADPH，因而不会增强，B错误；
C、转基因植物的叶肉细胞中ATP含量相对稳定，且细胞呼吸产生的ATP大量转运至叶绿体中，据此可推测，此时叶绿体代谢增强，C错误；
D、由于缺乏暗反应进行的NADPH，因而暗反应无法进行，因此胞间CO2浓度不会降低，反而会因为有氧呼吸增强而升高，D错误。
故选A。
7. 单细胞生物眼虫在适宜条件下通过纵二分裂进行增殖。与高等动物细胞有丝分裂的主要区别是核膜不解体，核内出现纺锤体，具体过程如图（仅显示部分染色体）。
下列叙述正确的是（ ）
A. ①→②过程中，复制后的同源染色体相互配对
B. ②→③过程中，着丝粒移动到与身体纵轴垂直的赤道面上
C. ③→④过程中，着丝粒分裂，分离的染色体被纺锤丝拉向两极
D. ④→⑤过程中，赤道面位置出现许多囊泡，囊泡聚集成细胞板
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意，纵二分裂过程中，仍然具有分裂之前遗传物质的复制，分裂过程中通过纺锤体、染色体的周期性变化确保核遗传物质精准分配。
【详解】A、①→②过程主要是DNA分子复制，复制结果是DNA数目加倍，染色体数目不变，形成姐妹染色单体，不会出现同源染色体相互配对，A错误；
B、②→③过程主要是染色质螺旋化，缩短变粗成为染色体，同时细胞核内出现纺锤体，染色体在纺锤体的牵引下整齐地排列于细胞核的中间位置，过程中核膜不解体，着丝粒不会排列于细胞赤道板的位置，B错误；
C、③→④过程着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，且在纺锤体的牵引下平均移向细胞核两极，C正确；
D、眼虫无细胞壁，④→⑤过程中，利用细胞膜的流动性，细胞膜向内凹陷，细胞缢裂成两个子细胞，不会出现细胞板，D错误。
故选C。
阅读下列材料，完成下面小题。
森林中有多种鸟类共存，为研究其中4种食性相似鸟类的共存机制，研究人员从筑巢的基质和高度等维度对巢数进行了统计，其中筑巢基质维度结果如下表。
8. 对多种鸟类的共存机制进行研究，该研究属于（ ）
A. 个体层次B. 种群层次C. 群落层次D. 生态系统层次
9. 森林中4种鸟类共存的原因不包括（ ）
A. 森林能提供足够的食物B. 森林在空间上具有异质性
C. 鸟种间生态位分化D. 鸟种间生态位完全重叠
【答案】8. C 9. D
【解析】
【分析】生态位是指一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。
【8题详解】
生物群落是指的一定自然区域内的所有生物，因此对多种鸟类的共存机制进行研究，该研究属于群落层次，A、B、D错误，C正确。
故选C。
【9题详解】
森林能为不同鸟类提供足够的食物和生存空间，此外森林在空间上具有异质性，因此不同鸟类占据的生态位不完全相同，即鸟种间具有生态位的分化，所以鸟类能够在混合群中共存。
ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
阅读下列材料，完成下面小题。
在缺氧等应激条件下，tRNA经特定的核酸酶切割后，会产生一类单链小RNA（tsRNAs）。根据切割位置的不同，有tRF-1、tRF-2等亚型。可以检测到癌症患者的tsRNAs失调，如：恶性程度较高的前列腺癌患者体内tRF-315 含量较高，tRF-544含量较低； 前列腺癌复发性患者，tRF-315含量明显上调，tRF-544含量持续下调。
10. 下列关于 tsRNAs结构的叙述，正确的是（ ）
A. tsRNAs分子中含有两个游离的磷酸基团B. tsRNAs的基本单位是核糖核苷酸
C. tsRNAs中碱基含量符合卡伽夫法则D. tsRNAs 仍具有转运氨基酸的功能
11. 下列关于前列腺癌及其相关tsRNAs的推测中，不合理的是（ ）
A. 癌细胞会因代谢增强产生缺氧应激B. tRF-544可能会促进原癌基因的转录
C. tRF-315可能会抑制抑癌基因的翻译D. 患者术后应跟踪检测tRF-315和tRF-544的变化
【答案】10. B 11. B
【解析】
【分析】1、卡伽夫法则（Kafka's principle）是指在双链DNA分子中，A=T，G=C，但A+T和C+G不一定相等。这意味着，每个DNA分子的碱基对的排列顺序都是特定的，即具有特异性。这个法则强调了DNA分子中碱基对的特定排列顺序对于维持生命的重要性。卡伽夫法则是由匈牙利裔生物学家格雷戈尔·卡伽夫（Gregr Kafka）提出的。这个法则主要是针对DNA分子的结构和功能，特别是碱基对的排列顺序对于基因表达和遗传信息传递的影响。卡伽夫法则对于我们理解基因组结构和功能的关系，以及遗传学和生物进化的研究都有重要的意义；
2、原癌基因可以控制细胞生长的基因，可以使细胞生长、增殖、发育与分化，结构改变时，会变成癌基因，而抑癌基因是抑制癌细胞生成的基因，可以使细胞凋亡、分化、信号转导等。
【10题详解】
A、tsRNAs分子是tRNA经特定的核酸酶切割后形成的，是单链结构，分子中只有一个游离的磷酸基团，A错误；
B、RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，tsRNAs属于RNA，tsRNAs的基本单位是核糖核苷酸，B正确；
C、卡伽夫法则（Kafka's principle）是指在双链DNA分子中，A=T，G=C，tsRNAs中碱基含量不符合卡伽夫法则，C错误；
D、tRNA经特定的核酸酶切割后产生tsRNAs，tRNA的结构被破坏，失去转运氨基酸的功能，D错误。
故选B。
【11题详解】
A、癌细胞代谢增强使癌细胞对缺氧发生一系列的适应性反应，会产生缺氧应激，A正确；
B、由题意可知，前列腺癌复发性患者体内tRF-544含量持续下调，说明tRF-544可能会抑制原癌基因的转录，B错误；
C、由题意可知，前列腺癌复发性患者体内tRF-315含量明显上调，说明tRF-315可能会抑制抑癌基因的翻译，C正确；
D、由题意可知，前列腺癌复发性患者，tRF-315含量明显上调，tRF-544含量持续下调，因此患者术后应跟踪检测tRF-315和tRF-544的变化，D正确。
故选B。
12. 下丘脑的食欲调节中枢存在如图所示的调节机制。GABA与受体结合对突触后膜的作用效应是（ ）
A. 细胞膜内外电位差增大、突触后膜抑制B. 细胞膜内外电位差增大、突触后膜兴奋
C. 细胞膜内外电位差减小、突触后膜抑制D. 细胞膜内外电位差减小、突触后膜兴奋
【答案】A
【解析】
【分析】兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号，兴奋在神经元之间的传递是电信号-化学信号-电信号；兴奋在神经纤维上的传导是双向的，在神经元之间的传递是单向的.。
【详解】由图可知，GABA与突触后膜上的受体结合后，引起Cl-内流，静息电位的绝对值增大，更难兴奋，所以使突触后膜受抑制，A正确，BCD错误。
故选A。
阅读下列材料，完成下面小题。
人体所需的维生素D₃可从牛奶等食物中获取，也可在阳光下由皮肤中的7-脱氢胆固醇转化而来。肾脏以维生素D₃为原料合成激素二羟胆钙化醇。甲状旁腺素、降钙素和二羟胆钙化醇通过调节骨细胞、肾小管和小肠对钙的吸收以维持血钙稳态。肠黏膜细胞对钙的转运主要包括3个环节：①游离Ca2+经钙离子通道从肠腔转运到细胞内；②游离Ca2+与钙结合蛋白结合，成为结合态钙 ③游离Ca2+逆浓度梯度从细胞内转运到内环境。二羟胆钙化醇对上述3个环节都具有促进作用，其中主要是促进钙结合蛋白基因的表达。
13. 维生素D₃是以碳骨架作为结构基础的，在物质分类上属于（ ）
A. 脂质B. 核酸C. 氨基酸D. 无机盐
14. 下列关于钙的代谢及其调节的叙述，正确的是（ ）
A. 维生素 D₃缺乏会导致甲状旁腺功能减退B. 甲状旁腺功能减退会引起骨质疏松
C. 降钙素分泌过多易发生四肢肌肉抽搐D. 青春期的血浆降钙素水平较成年期低
15. 下列关于小肠对钙的吸收的叙述，错误的是（ ）
A. Ca2+在环节①的转运方式不消耗ATPB. Ca2+在环节③的转运方式需消耗ATP
C. 钙结合蛋白增加有利于环节①的持续进行D. 钙结合蛋白增加不利于环节③的持续进行
【答案】13. A 14. C 15. D
【解析】
【分析】1、协助扩散特点为物质顺浓度运输、不消耗能量、需要转运蛋白；主动运输的特点为物质逆浓度梯度运输、需要消耗能量、需要载体蛋白。
2、由图可知，血钙降低促进甲状旁腺素与二羟胆钙化醇的分泌，血钙升高促进降钙素的分泌。
【13题详解】
维生素D3是维生素D中的一种，是一种固醇类物质，属于脂质，A正确，BCD错误。
故选A。
【14题详解】
A、由图可知，二羟胆钙化醇可增加肠道钙吸收，提高血钙水平，维生素 D₃缺乏导致二羟胆钙化醇合成减少，血钙水平降低，甲状旁腺功能增强，甲状旁腺素分泌量增多，A错误；
B、甲状旁腺素能促进骨钙释放，甲状旁腺功能减退导致甲状旁腺素分泌量减少，骨钙释放量降低，因此甲状旁腺功能减退不会引起骨质疏松，B错误；
C、降钙素通过促进钙沉积于骨以及降低肾小管的钙重吸收，使血钙下降，降钙素分泌过多，血钙太低将会导致肌肉抽搐，C正确；
D、青春期处于生长发育旺盛期，需要更多的钙沉积于骨利于骨的生长，因此青春期血浆降钙素水平应较高，D错误。
故选C。
【15题详解】
A、Ca2+经钙离子通道从肠腔转运到细胞内为协助扩散，不需要消耗能量，A正确；
B、游离Ca2+逆浓度梯度从细胞内转运到内环境属于主动运输，需要消耗能量，B正确；
C、钙结合蛋白增加使肠黏膜细胞中游离Ca2+浓度降低，有利于环节①协助扩散的持续进行，C正确；
D、钙结合蛋白增加有利于环节①的持续进行，肠黏膜细胞中钙来源增多，进而有利于环节③通过主动运输进入内环境，D错误。
故选D。
16. 某二倍体动物（2n=4）的1个精原细胞在含³²P胸苷的培养液中培养一段时间，分裂过程中形成的其中1个细胞如图，图示细胞染色体含³²P的DNA个数为（ ）
A. 3B. 4C. 2或3D. 2或4
【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：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂；（3）减数第二次分裂：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】据图分析，图示细胞不含同源染色体，且着丝粒（着丝点）整齐排列在赤道板上，处于减数第二次分裂中期；某二倍体动物（2n=4）的1个精原细胞在含³²P胸苷的培养液中培养一段时间，由于DNA分子半保留复制的特点，每条DNA都有一条单链被标记，减数第一次分裂后期同源染色体分离，但分裂后的细胞中仍是每条DNA都有一条单链被标记（图示发生了染色体的互换，但不影响结果），图示细胞染色体含³²P的DNA个数为4条，B正确，ACD错误。
故选B。
阅读下列材料，完成下面小题
酿酒酵母是生产2-苯乙醇（2-PE）的主要菌株。高浓度2-PE会对酿酒酵母造成毒害，而耐热菌株可减弱2-PE的毒害。研究人员欲通过原生质体融合技术培育耐2-PE新菌株，对4种备选菌株进行耐2-PE 和耐热实验，处理和结果如图。
17. 选择用于原生质体融合的两个菌株是（ ）
A. 1和2B. 3和4C. 1和3D. 2和4
18. 下列关于菌株筛选和应用的叙述，正确的是（ ）
A. 筛选原始耐热菌株时培养基中添加适量2-PEB. 筛选原始耐2-PE菌株时应置于41℃下培养
C. 筛选融合菌株时培养基中添加适量2-PED. 融合菌株用于生产时培养液中添加适量2-PE
【答案】17. D 18. C
【解析】
【分析】分析题意可知，本实验的自变量为温度和是否添加2-PE。实验应该遵循单一变量原则、对照原则和平行重复原则。
【17题详解】
分析题图可知，菌种2和4可以在温度较高和2-PE浓度较高条件下生长繁殖，故选择用于原生质体融合两个菌株是2和4，D正确。
故选D。
【18题详解】
A、筛选原始耐热菌株时培养基中不添加2-PE，而应该设计不同培养温度培养菌种，A错误；
B、筛选原始耐2-PE菌株时应置于适宜温度下培养，B错误；
C、筛选融合菌株时培养基中添加适量2-PE，以便筛选出耐2-PE的菌种，C正确；
D、融合菌株用于生产时培养液中不再需要添加2-PE，D错误。
故选C。
19. 某两性花二倍体植物花色由3对等位基因控制，其中基因A控制紫色，a无控制色素合成的功能。基因B控制红色，b控制蓝色。基因Ⅰ不影响上述2对基因的功能，但ii个体为白色花。基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现为紫红色花和靛蓝色花。利用该植物的3个不同纯合品系，进行杂交试验：
下列叙述正确的是（ ）
A. 控制该植物花色的3对等位基因之间符合自由组合定律
B. 通过测交不能确定杂交组合二的F2中某白色植株的基因型
C. 所有F2的紫红色植株自交子代中白花植株占比为1/9
D. 若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，则该植株可能的基因型有4种
【答案】B
【解析】
【分析】题意分析，基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花，基因型为aaB_I_表现为红色，_ _ _ _ii表现为白色。杂交组合一中F2的性状分离比为紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4，为9∶3∶3∶1的变式，说明相关的两对等位基因的遗传符合基因自由组合定律，同理根据乙、丙杂交结果，也说明相关的等位基因的遗传符合基因自由组合定律。根据F2中性状表现确定亲本甲、乙和丙的基因型依次为AAbbII、AABBii，aaBBII。
【详解】A、题意分析，基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花，基因型为aaB_I_表现为红色，_ _ _ _ii表现为白色。杂交组合一中F2的性状分离比为紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4，为9∶3∶3∶1的变式，说明相关的两对等位基因（B/b、I/i）的遗传符合基因自由组合定律，同理根据乙、丙杂交结果，也说明相关的两对等位基因（A/a、I/i）的遗传符合基因自由组合定律，但三对基因是否遵循基因自由组合定律无从得知，A错误；
B、根据F2中性状表现确定亲本甲、乙和丙的基因型依次为AAbbII、AABBii，aaBBII，杂交组合二的F2中某白色植株的基因型可能为__BBii，测交是与隐性个体（ii）杂交，测交后仍为白花，无法判定F2白色植株的基因型，B正确；
C、甲×乙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AABbIi：AABBIi：AABbII：AABBII=4：2：2：1。甲×丙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AaBbII：AABbII：AaBBII：AABBII=4：2：2：1。其中Ii：II=1：2，II自交不会产生白花，Ii自交后代有1/4是白花，因此白花植株在全体子代中的比例1/3×1/4=1/12，C错误；
D、若某植株自交子代中白花植株占比为1/4，，则亲本为（_ _ _ _Ii），则该植株可能的基因型最多有9种（3×3），D错误。
故选B。
二、非选择题（本大题共5小题，共62分）
20. 冻雨落到植物的茎、叶表面后，会形成晶莹透亮的冰层，对某些植物造成伤害。回答下列问题：
（1）冻雨会引起细胞内结冰，细胞结构被破坏。类囊体破裂直接影响_____的进行。液泡破裂会导致其他细胞器降解，因为细胞液富含多种_____酶。
（2）植物在冬季来临前，耐寒能力会逐渐增强，主要表现在：生物膜中磷脂的不饱和脂肪酸含量提高，以维持生物膜的完整性和一定的_____，保证功能正常； 细胞溶胶中大量的_____与抗冻蛋白结合，使结合水含量增加，细胞溶胶变得粘稠，同时，液泡中可溶性糖和氨基酸的浓度升高，使细胞溶胶和细胞液的冰点_____。
（3）植物在提高耐寒性方面还有不同的对策。有些植物的叶片在脱落酸、_____两种激素的协同作用下衰老并脱落。有些植物在细胞呼吸第三阶段存在细胞色素途径（产生ATP）和交替途径（不产生 ATP），低温条件下_____途径的活动会增强，从而增加产热。有些植物的叶肉细胞会出现质壁分离现象（如图），液泡膜与_____距离缩小，水快速排到胞外并结冰，避免胞内结冰对细胞的破坏。
（4）早春的茶叶产量少、价格高，而倒春寒常常对刚萌发的茶芽造成冻害。为了探究不同浓度的NaHSO3对提高春茶耐寒性、产量和品质的效果，开展了实验研究。
①下列各项中，实验分组和处理合理的分别是_____。
A．在茶园中选择环境条件一致性较好的区域，划分成4个试验小区
B．取长势相同的茶树越冬枝条，扦插后随机分成4组，移入人工气候室中
C．待插枝芽长约1cm，各组分别用相应浓度的NaHSO3水溶液喷洒，然后进行冷冻性试验
D．立春后第二周起，各试验小区分别用相应浓度NaHSO3水溶液喷洒树冠层，每周1次，共喷4次
②结果表明，2ml/LNaHSO3的效果最好。同时，发现不同年份的实验数据波动很大，这与不同年份春季寒潮的_____和_____不同有关。
【答案】（1） ①. 光反应 ②. 水解
（2） ①. 流动性 ②. 自由水 ③. 下降
（3） ①. 乙烯 ②. 交替 ③. 细胞膜
（4） ①. A、D ②. 时间 ③. 强度
【解析】
【分析】1、细胞内水的存在形式是自由水和结合水，自由水与结合水不是一成不变的，可以相互转化，自由水与结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，自由水与结合水的越小，细胞代谢越弱，抗逆性越强。
2、细胞膜中的脂肪酸不饱和程度较高，细胞膜的流动性较高，植物耐寒性越强。
【小问1详解】
光反应发生的场所是类囊体，当类囊体受损时，会直接影响光反应中ATP、NADPH和O2的产生。液泡破裂，细胞液中水解酶溢出，会导致其他细胞器降解。
【小问2详解】
不饱和脂肪酸中存在双键，其熔点较低，不容易凝固。生物膜中增加不饱和脂肪酸的形成，增加生物膜的流动性，利于抗寒。随着气温下降，细胞中自由水与抗冻蛋白结合，自由水减少，结合水增加，自由水与结合水含量的比值降低，代谢减弱，抗寒能力增强。液泡中可溶性糖和氨基酸的浓度升高以提高细胞液浓度，冰点降低，提高抗寒抗冻能力，该现象是植物对低温环境的一种适应。
【小问3详解】
脱落酸和乙烯抑制细胞的分裂和生长，促进叶片等器官衰老和脱落过程。有氧呼吸第三阶段发生于线粒体内膜，[H]与氧气结合成水并释放大量能量。能量一部分以热能散失，一部分储存在ATP。若不产生ATP则产热增加，故低温条件下交替途径的活动会增强。图示细胞失水，液泡膜与细胞膜距离缩小，出现质壁分离现象。
【小问4详解】
①实验目的是探究不同浓度的NaHSO3对提高春茶耐寒性、产量和品质的效果，实验的自变量是NaHSO3溶液的浓度，因变量是春茶的耐寒性、产量和品质，自然春茶及生长环境是无关变量。实验选取自然茶园中环境一致性较好的区域，随机划分为若干大小等同的实验小区，立春后，对照组区域不施加NaHSO3水溶液做空白对照，其余各实验小区分别用相应浓度的NaHSO3水溶液喷洒树冠层，每周1次，共喷4次，观察比较各实验小区春茶的耐寒性、产量和品质。AD符合题意。
故选AD。
②不同年份春季寒潮出现的时间和强度不同，对刚萌发的茶芽造成冻害数据波动较大。
21. 在组织培养过程中，对某水稻品种诱变，获得2个突变型品系甲和乙。现已从品系乙中克隆出位于2号染色体上的关键基因a，确定品系乙是野生型水稻（WT）的A基因发生隐性突变的结果。回答下列问题：
（1）将品系甲与WT杂交，获得的F1均表现为野生型，F1自交所得F2表现为野生型：突变型=3：1，可知品系甲的形成是_____（填“显性”或“隐性”） 突变的结果，受一对等位基因控制。为探究品系甲和乙是否为同一基因A突变导致，利用品系甲和乙进行杂交，若F1_____，则品系甲和乙不是同一基因A突变导致，否则为同一基因A突变导致。
（2）在对水稻的愈伤组织或_____培养时进行人工诱变，诱变频率会大于个体或器官水平，且可以在较小的空间内一次性处理大量材料。诱变需处理大量材料是因为基因突变具有有害性、多方向性和_____。
（3）水稻种皮的颜色受一对等位基因B/b控制，仅有B种皮黑色，仅有b种皮白色，Bb为灰色。为确定基因B/b是否位于2号染色体上，请选用下列材料，完善实验方案、写出预期结果和结论。
实验材料：纯合种皮黑色植株Q（2n）和纯合种皮白色植株R（2n），缺少一条2号染色体的种皮白色植株S。
实验思路：选取植株_____为亲本杂交，观察子一代表型及比例。
预期结果与结论：①若子一代_____，则基因B/b位于2号染色体上；
②若子一代_____，则基因B/b不位于2号染色体上。
【答案】（1） ①. 隐性 ②. 全为野生型
（2） ①. 原生质体 ②. 稀有性
（3） ①. Q和S ②. 种皮灰色：种皮黑色=1：1 ③. 全为种皮灰色
【解析】
【分析】基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【小问1详解】
将品系甲与WT杂交，获得的F1均表现为野生型，F1自交所得F2表现为野生型：突变型=3：1，可知品系甲的形成是隐性突变的结果，受一对等位基因控制。为探究品系甲和乙是否为同一基因A突变导致，利用品系甲和乙进行杂交，若F1全为野生型，则品系甲和乙不是同一基因A突变导致，否则为同一基因A突变导致。
【小问2详解】
在组织培养过程中，细胞处于不断分裂状态，易受到培养条件和外界压力影响下而发生变异。在对水稻的愈伤组织或原生质体培养时进行人工诱变，诱变频率会大于个体或器官水平，且可以在较小的空间内一次性处理大量材料。基因突变的特点具有有害性、多方向性和稀有性，所以诱变需处理大量材料。
【小问3详解】
水稻种皮的颜色受一对等位基因B/b控制，仅有B种皮黑色，仅有b种皮白色，Bb为灰色，则黑色的基因型为BB，白色的基因型为bb，为确定基因B/b是否位于2号染色体上，进行下列实验。实验思路：选取植株Q和S为亲本杂交，观察子一代表型及比例。若基因B/b位于2号染色体上，则亲本为BB和bO杂交，子一代种皮灰色：种皮黑色=1：1；若基因B/b不位于2号染色体上，则亲本为BB和bb杂交，子一代全为种皮灰色。
22. 环磷酰胺是一种免疫抑制剂，但具有肾毒性等副作用。研究人员提出了“用糖精作为条件刺激，建立CIS（条件反射性免疫抑制），从而减弱肾毒性”的设想，利用大鼠进行实验，分组和处理如下表：
回答下列问题：
（1）A、B、C三组中，进行条件反射训练的是_____组，设置 C 组的作用是_____。D组训练阶段的处理是_____，检测阶段的处理是_____。
（2）实验中可利用绵羊血红细胞进行凝集反应，检测大鼠的_____免疫功能，进行这项检测需要利用大鼠的血液分离获得_____。
（3）支持设想的实验结果是：
（4）为进一步研究CIS 的机制，对实验组大鼠进行_____（A．切除脾脏；B．切除交感神经；C．切断交感神经与脾脏的联系）处理，结果发现实验组大鼠的CIS无法建立。说明脾脏是CIS的_____。
【答案】（1） ①. B ②. 证明糖精不会产生免疫抑制 ③. 饮用自来水+腹腔注射环磷酰胺 ④. 饮用自来水+腹腔注射环磷酰胺
（2） ①. 体液 ②. 血清
（3） ①. 弱 ②. 强 ③. 弱 ④. 强
（4） ①. C ②. 效应器
【解析】
【分析】由题干分析可知，给大鼠注射一种免疫抑制剂：环磷酰胺，大鼠体内发生免疫抑制的同时出现肾毒副作用；
研究人员提出了“用糖精作为条件刺激，建立CIS（条件反射性免疫抑制），从而减弱肾毒性”的设想，即先给大鼠注饮用糖精水，再给大鼠注射环磷酰胺，经多次结合训练后大鼠表现出对糖精水的厌恶，同时出现了免疫抑制，减弱肾毒副作用。
【小问1详解】
由表可知A、B、C三组中，进行条件反射训练的是B组，即先给大鼠注饮用糖精水，再给大鼠注射环磷酰胺，经多次结合训练后大鼠表现出对糖精水的厌恶，同时出现了免疫抑制，减弱肾毒副作用。设置 C 组的作用是证明糖精不会产生免疫抑制，D组训练阶段的处理是饮用自来水+腹腔注射环磷酰胺，检测阶段的处理是饮用自来水+腹腔注射环磷酰胺，证明环磷酰胺对肾毒性等副作用的强弱，与A组进行对照。
【小问2详解】
实验中可利用绵羊血红细胞进行凝集反应，因为在血液当中，所以检测大鼠的体液免疫功能，进行这项检测需要利用大鼠的血液分离获得血清。因为血红蛋白存在于血清当中。
【小问3详解】
支持设想的实验结果是：
A组，训练阶段的处理饮用自来水+腹腔注射环磷酰胺，检测阶段的处理饮用自来水+腹腔注射生理盐水，所以，免疫抑制作用弱，肾毒性作用弱；
B组，训练阶段的处理饮用糖精水+腹腔注射环磷酰胺，检测阶段的处理饮用糖精水+腹腔注射生理盐水，所以，免疫抑制作用强，肾毒性作用弱；
C组，训练阶段的处理饮用糖精水+腹腔注射生理盐水，检测阶段的处理饮用糖精水+腹腔注射生理盐水所以，无免疫抑制作用，无肾毒性作用；
D组，训练阶段的处理饮用自来水+腹腔注射环磷酰胺，检测阶段的处理饮用自来水+腹腔注射环磷酰胺，所以，免疫抑制作用强，肾毒性作用强
【小问4详解】
为进一步研究CIS 的机制，条件反射性免疫抑制机制，需要有完整的反射弧，结合后面的题干可知，需要对实验组大鼠进行切断交感神经与脾脏的联系处理，结果发现实验组大鼠的CIS无法建立。说明脾脏是CIS的效应器。
23. γ-氨基丁酸（GABA）在疾病治疗方面具有重要价值。微生物生产 GABA安全性高、绿色环保、周期短、成本低，但其产量受到多种因素制约。为提高GABA产量，科研人员采取了多种策略。回答下列问题：
（1）基因1控制酶1合成，催化谷氨酸（Glu）脱羧生成 GABA．基因2控制酶2的合成，酶 2催化 GABA生成琥珀酸半醛。基因3 控制转运蛋白1合成，转运蛋白1将 Glu转运到胞内，将GABA 转运到胞外。基因4控制转运蛋白2合成，转运蛋白2将胞外的GABA 转运至胞内。因此，可采取的策略是上调基因_____的表达水平，敲除基因_____。
（2）野生型菌种内源性酶1的活力较低，外源基因SNO1（675bp）和SNZ1（894bp）的表达产物能提高酶1的活性。科研人员拟利用原始质粒 A 构建重组质粒 B，利用重组质粒 B构建重组质粒C（如图），并在大肠杆菌中表达。
①PCR扩增前，可从_____中获知基因1、SNO1和SNZ1的碱基序列，然后设计含相应酶切位点的引物。扩增基因1时的引物应含_____和_____酶切位点。
②目的基因与载体连接后，将重组质粒导入大肠杆菌，将大肠杆菌涂布在含_____的平板上培养，挑选菌落提取质粒。通过对质粒进行双酶切和_____初步检验重组质粒构建是否成功，结果如图。泳道4是重组质粒C被_____和_____双酶切的结果。重组质粒B的酶切产物位于泳道_____，重组质粒C的酶切产物位于泳道4和_____。
③利用转基因大肠杆菌进行发酵，结果发现，与导入重组质粒 B的大肠杆菌相比，导入重组质粒C的大肠杆菌生产GABA的产量低，可能原因是_____基因的表达需消耗较多的物质与能量，不利于 GABA的合成。
（3）酶1在低pH值下发挥作用，而大多数微生物的最适生长条件pH偏中性，因此在发酵中可采取的策略是_____。
【答案】（1） ①. 1和3 ②. 2和4
（2） ①. 基因数据库 ②. NcI ③. KpnI ④. 青霉素 ⑤. 凝胶电泳 ⑥. KpnI ⑦. BamHI ⑧. 2 ⑨. 3 ⑩. SNO1和SNZ1
（3）先调控pH为中性利于菌体繁殖，再调控 pH为酸性利于产物生成
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：(1)目的基因的筛选与获取：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】
据题目信息可知，基因1控制酶1合成，催化谷氨酸（Glu）脱羧生成 GABA。基因3 控制转运蛋白1合成，转运蛋白1将 Glu转运到胞内，将GABA 转运到胞外，而基因2控制酶2的合成，酶 2催化 GABA生成琥珀酸半醛。基因4控制转运蛋白2合成，转运蛋白2将胞外的GABA 转运至胞内。生产实际中要提高GABA产量，就必须使谷氨酸（Glu）脱羧生成 GABA，并转运到细胞外，所以在策略上就是要上调基因1和基因3的表达水平，敲除基因2和基因4。
【小问2详解】
①PCR扩增必须要有引物，因此我们必须知道目的基因两端的序列，用来合成引物，要获知相应的基因碱基序列可以从基因数据库中获取。据图分析可知，基因1连接在重组质粒B中的NcⅠ与KpnⅠ双酶切之间，所以要扩增基因1时所用的引物必须含有NcⅠ与KpnⅠ两种酶切位点。
②据图分析可知，重组质粒上带有青霉素抗性基因，那么使用含有青霉素的选择培养基，将待测大肠杆菌接种到青霉素选择培养基，只有成功转入重组质粒的大肠杆菌才能在选择培养基生长。外源片段插入质粒载体之后，必须经过筛选鉴定才能确认外源基因插入是否成功，常用的筛选方法有酶切、琼脂糖凝胶电泳等，最终通过测序确认。据图分析可知，原始质粒A有4176bp，基因1插入在NcⅠ（265bp）与KpnⅠ（1706bp）双酶切之间形成重组质粒B有5617bp，所以基因1有1441bp，重组质粒C在重组质粒B基础上再插入SNO1（675bp）和SNZ1（894bp）形成的，故重组质粒C有7186bp，重组质粒C用双酶切后会形成两种片段，在泳道4中有大于5000bp和小于750bp的两种片段，所以重组质粒C是用KpnI和BamHI双酶切的结果。在四条泳道中，泳道1只有1条5000bp左右的片段，泳道2中有1条5000bp左右片段和一条大于1000bp小于1500bp片段，泳道3中有一条大于5000bp片段和大于750bp小于1000bp片段，泳道4中有大于5000bp和小于750bp大于500bp的两种片段，所以用双酶切后重组质粒B的酶切产物位于泳道2，重组质粒C的酶切产物位于泳道3和泳道4。
③据图分析可知，重组质粒B与重组质粒C两者的区别在于重组质粒C中增加了SNO1（675bp）和SNZ1（894bp）两种外源基因，在形成表达产物时消耗较多的物质与能量，所以不利于 GABA的合成。
【小问3详解】
在微生物发酵过程中，往往是让刚接种到培养基中的微生物大量繁殖来加快发酵的速度，以便获得更多的发酵产物。根据题干信息可知，大多数微生物的最适生长条件pH偏中性，酶1在低pH值下发挥作用，因此在发酵中可采取的策略是先调控pH为中性利于菌体繁殖，再调控 pH为酸性利于产物生成。
24. 由于气候变化与人类活动的共同作用，青藏高原草地不断退化，草畜矛盾日趋严重，限制高原畜牧业的可持续发展。研究人员以高寒草地为研究对象，以牦牛为放牧实验家畜，研究不同放牧方式对植物群落的影响。研究人员选取试验样地约1hm2，分成9块试验小地（图1）：A组禁牧：B组传统放牧，强度为3头牦牛hm2，C组夏季补饲，在B组基础上，放牧前补饲精饲料。5~9月每天7：00-19：00放牧，2年后对试验地植物进行测定。实验结果如图2、3所示。
回答下列问题：
（1）若实验中不更换牦牛，则需要牦牛_____头。B和C的每块试验小地采用放牧1天，不放牧_____天循环进行，目的是_____。
（2）为测定试验地植物的生物量，剪取植物地上部分，进行_____处理，确保生物量测定准确。用土壤取样器采集土柱，经清洗获得_____等地下部分，烘至恒重测定地下生物量。
（3）禁牧条件下优势植物是_____和_____。牦牛的取食对植物生物量产生影响，植物地上生物量显著_____，而影响较小的植物是_____和_____。夏季补饲可缓解传统放牧降低植物丰富度和多样性的趋势，试验提供的依据是_____。
（4）综上研究，为实现青藏高原草地的经济效益和生态效益最大化，放牧时要确定合理载畜量并采取_____措施。
【答案】（1） ①. 2 ②. 2 ③. 达到所设置的放牧强度
（2） ①. 烘至恒重 ②. 根系
（3） ①. 禾本科 ②. 莎草科 ③. 降低 ④. 豆科 ⑤. 菊科 ⑥. 夏季补饲条件下地下生物量较大，莎草科和豆科地上生物量有所增加
（4）夏季补饲
【解析】
【分析】根据图分析可知，该实验的自变量是放牧强度，因变量是地上生物量和地下生物量的变化情况，以及不同类型试验植物的生物量变化情况。
【小问1详解】
若实验中不更换牦牛，则B组、C组最少各需1头牦牛，共需要牦牛2头，B和C的每块试验小地采用放牧1天，不放牧2天循环进行，目的是达到所设置的放牧强度。
【小问2详解】
为测定试验地植物的生物量，剪取植物地上部分，为了确保生物量测定准确，需要排除水的影响，进行烘至恒重处理；而地下部分主要是植物的根系部分，也需进行烘至恒重处理。
【小问3详解】
据图3可知 ，禁牧条件下优势植物是禾本科和莎草科，而牦牛的取食对植物生物量产生影响需要依据图2的B组，植物地上生物量显著降低趋势；据图3的B组可知牦牛的取食对植物生物量影响较小的植物是豆科和菊科；夏季补饲可缓解传统放牧降低植物丰富度和多样性的趋势，试验提供的依据是分析图2的B、C组与图3的B、C组可知夏季补饲条件下地下生物量较大，莎草科和豆科地上生物量有所增加。
【小问4详解】
综上研究，为实现青藏高原草地的经济效益和生态效益最大化，放牧时要确定合理载畜量并采取夏季补饲措施，因为夏季补饲可缓解传统放牧降低植物丰富度和多样性的趋势。鸟种
巢数
地面
草本
灌木
低矮乔木
其他
绿翅短脚鹎
0
0
1
2
0
棕颈钩嘴鹛
2
0
0
0
0
红嘴相思鸟
0
0
0
1
2
灰眶雀鹛
0
2
27
25
2
杂交组合
亲本
F₁表型
F₂表型及比例
一
甲
乙
靛蓝色
白色
紫红色
紫红色：靛蓝色：白色=9∶3∶4
二
乙
丙
白色
红色
紫红色
紫红色：红 色：白色=9：3：4
组别
训练阶段的处理
检测阶段的处理
A
饮用自来水+腹腔注射环磷酰胺
饮用自来水+腹腔注射生理盐水
B
饮用糖精水+腹腔注射环磷酰胺
饮用糖精水+腹腔注射生理盐水
C
饮用糖精水+腹腔注射生理盐水
饮用糖精水+腹腔注射生理盐水
D
?
?
组别
免疫抑制作用
肾毒性作用
A
_____
弱
B
_____
_____
C
无
无
D
强
_____
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