2024宁波高三下学期二模生物试题含解析

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注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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、单选题（每题2分，共20分）
1. 帝企鹅主要分布在南极大陆及周边岛屿，以鱼虾为食，在南极大陆海岸线以内、状态稳定的海冰上筑巢产卵和哺育幼鸟。但是随着全球气候变暖，南极海冰面积2022年创下历史新低，直接威胁到南极许多物种的生存。下列相关分析错误的是（ ）
A. 建立自然保护区并不能对南极大陆帝企鹅种群提供最有效的保护
B. 化石燃料燃烧排放的大量CO2是导致全球气候变暖的主要原因
C. 南极海冰面积减小会导致帝企鹅数量减少，鱼虾数量持续增加
D. 提倡绿色出行等低碳方式，利于缓和温室效应及全球气候变暖
【答案】C
【解析】
【分析】生物多样性包括遗传多样性（基因多样性）、物种多样性、生态系统多样性，就地保护是保护生物多样性最有效的措施，易地保护、生物技术保护、立法保护也是保护生物多样性的有效手段。
【详解】A、对南极大陆帝企鹅影响最大的是全球气候变暖，南极海冰面积降低，这是由温室效应导致的，尽管建立自然保护区是对生物多样性最有效的保护措施，但该措施并不能缓解温室效应，A正确；
B、化石燃料燃烧排放的大量二氧化碳是导致全球变暖的主要因素，B正确；
C、帝企鹅以鱼虾为食，南极海冰面积减小会导致帝企鹅数量减少，但由于食物、空间资源等有限，鱼虾数量也不会持续增加，C错误；
D、提倡绿色出行等低碳方式，可以减少二氧化碳的排放，利于缓和温室效应及全球气候变暖，D正确。
故选C。
2. 尿糖试纸是用来检测尿糖情况的专用试纸，试纸将葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶以及显色剂固定在纸条上，根据葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下形成葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下形成水和原子氧，以及原子氧可以将某种无色的化合物氧化成有色物质的原理，测定尿液中葡萄糖的相对含量。下列叙述正确的是（ ）
A. 该尿糖试纸的检测原理与斐林试剂检测还原糖的原理相同
B. 显色剂变色的原因是H2O2将无色化合物氧化为有色化合物
C. 尿液中葡萄糖被葡萄糖氧化酶分解后会影响测量的准确性
D. 使用尿糖试纸检测糖尿病患者的尿液一定会产生显色反应
【答案】D
【解析】
【分析】根据葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下形成葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下形成水和原子氧，以及原子氧可以将某种无色的化合物氧化成有色的化合物的原理，将上述两种酶和无色化合物固定在纸条上，制成测试尿糖含量的酶试纸。
【详解】A、该尿糖试纸的检测原理是根据葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下形成葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下形成水和原子氧，以及原子氧可以将某种无色的化合物氧化成有色的化合物的原理，与斐林试剂检测还原糖的原理不相同，A错误；
B、显色剂变色的原因是原子氧将无色化合物氧化为有色化合物，B错误；
C、尿液中葡萄糖被葡萄糖氧化酶形成葡萄糖酸和过氧化氢，再进行下一步的反应，不影响测量结果，C错误；
D、糖尿病患者的尿液中含有葡萄糖，使用尿糖试纸检测糖尿病患者的尿液一定会产生显色反应，D正确。
故选D。
阅读下列材料，完成下面小题。
“胃黏液-碳酸氢盐屏障”如下图所示。其中，胃黏液的粘稠度约为水的30-260倍，和等离子在黏液层内的扩散速度明显减慢，在向黏液层弥散过程中，与胃黏膜细胞分泌并向表面扩散的遭遇发生中和。因此，黏液-碳酸氢盐屏障能有效地阻挡的逆向弥散，保护了胃粘膜细胞免受的侵蚀；黏液深层的中性pH环境还使胃蛋白酶丧失了分解蛋白质的作用。

3. 关于“胃黏液-碳酸氢盐屏障”的叙述，错误的是（ ）
A. 图中胃蛋白酶的转化过程可能存在反馈调节
B. 胃黏液层的pH呈梯度变化
C. 胃黏膜细胞与毛细血管壁细胞所处的内环境是一样的
D. 胃蛋白酶原变成胃蛋白酶时不需经内质网和高尔基体的加工
4. 下列关于胃蛋白酶活性的叙述，正确的是（ ）
A. 由图可知胃蛋白酶原和胃蛋白酶都能消化部分食物
B. 胃蛋白酶的最适pH为4.5左右，再变小可能会变性失活
C. 将胃蛋白酶所在的溶液pH值从7调至1.5的过程中，酶活性将下降
D. 过量饮酒、咖啡、浓茶等会损伤胃黏液层，可能会使黏膜细胞造成损伤
【答案】3. C 4. D
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，酶的作用特点是高效性、专一性、酶的作用条件温和，高温、强酸、强碱都会使酶的空间结构改变而失去活性。胃蛋白酶的最适宜ρH是2左右，碱性条件下会使胃蛋白酶失活。
【3题详解】
A、如图，在盐酸的作用下，胃蛋白酶原转化为胃蛋白酶，当胃蛋白酶过多时会抑制胃蛋白酶转化为胃蛋白酶原，因此可能存在负反馈调节，A正确；
B、从图中可以看出，胃黏液层的pH呈梯度变化，B正确；
C、毛细血管壁细胞所处的内环境是血浆和组织液，胃液不属于人体内体液，二者所处环境不同，C错误；
D、如图，在盐酸的作用下，胃蛋白酶原转化为胃蛋白酶，不需要加工，D正确。
故选C。
4题详解】
A、胃蛋白酶原转化为胃蛋白酶才可以消化食物，A错误；
B、胃蛋白酶的最适pH不为4.5左右，最适宜ρH是2左右，B错误；
C、胃蛋白酶在pH为7的溶液中已经变性失活，不能恢复，C错误；
D、过量饮酒、咖啡、浓茶等会损伤胃黏液层，可能会使黏膜细胞造成损伤，D正确。
故选D。
5. 转基因抗虫棉可有效防治棉铃虫。为提高转基因抗虫棉的抗虫持久性，可采用在转基因棉田周围种植一定面积的非转基因棉花，或与高粱和玉米等其他棉铃虫寄主作物混作种植。下列叙述正确的是（ ）
A. 种植高粱和玉米供棉铃虫取食，主要目的是维持棉田物种的多样性
B. 这种混作种植方式使得棉铃虫种群的抗性基因频率增速变快
C. 转基因棉田周围种植非转基因棉花，对棉铃虫抗性基因的突变率没有影响
D. 不同生物和棉铃虫的细胞色素c氨基酸种类的差异性可作为生物进化的证据
【答案】C
【解析】
【分析】1、基因突变可以自发发生，且具有不定向性。
2、根据题意：混作可以使对毒蛋白敏感的个体存活，由于敏感型个体和抗性个体之间存在种内斗争等因素，因此可以降低抗性个体的数量，从而提高抗虫棉的抗虫持久性。
【详解】A、种植高粱和玉米供棉铃虫取食，主要目的是提高抗虫棉的抗虫持久性，A错误；
B、混作使具有转基因抗虫个体和敏感型个体都得以生存，由于二者之间存在种内斗争，因此使棉铃虫种群抗性基因频率增速放缓，B错误；
C、转基因棉田周围种植非转基因棉花，可以减缓棉铃虫抗性基因频率的增加，对棉铃虫抗性基因的突变率没有影响，C正确；
D、棉铃虫的细胞色素c氨基酸种类的差异性不能作为生物进化的证据，D错误。
故选C。
6. 细胞周期可分为分裂间期和分裂期（M期），根据DNA合成情况，分裂间期又分为G1期、S期和G2期。只有当相应的过程正常完成，细胞周期才能进下入一个阶段运行。研究证明，细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）在细胞顺利通过检查点中发挥着重要作用。CDK可与细胞周期蛋白（Cyclin）形成CDK//Cyclin复合物，推动细胞跨越细胞周期各时期转换的检查点，且不同的CDK//Cyclin复合物在细胞周期不同时期的作用不同（如图）。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 细胞由静止状态进入细胞周期时首先合成的细胞周期蛋白是CDK/CyclinD
B. 检验染色体是否都与纺锤体相连的细胞周期蛋白是CDK/CyclinC
C. 与G1期相比，G2期的DNA数与染色体组数均加倍
D. 胸苷（TdR）双阻断法可使细胞周期同步化，若G1、S、G2、M期依次为10h、7h、3h、1h，第一次阻断时，用TdR处理的时间应不小于14h
【答案】C
【解析】
【分析】分析图形：细胞周期分为G1、S、G2和M期，进入下一个时期都需要CDK发挥作用，且CDK与不同的Cyclin形成复合物。
【详解】A、细胞由静止状态进入细胞周期即进入G1期，首先合成的是CDK/CyclinD，A正确；
B、染色体与纺锤体相连的时期是分裂期，基M期，此时发挥作用的是CDK/CyclinC，所以检验染色体是否都与纺锤体相连的细胞周期蛋白是CDK/CyclinC，B正确；
C、与G1期相比，G2期的DNA数加倍，染色体数目不变，故染色体组数相同，C错误；
D、胸苷（TdR）双阻断法可使细胞周期同步化，若G1、S、G2、M期依次为10h、7h、3h、1h，经常一次阻断，S期细胞立刻被抑制，其余细胞最终停留在G1/S交界处，至多停留在S/G2交界处，前者通过7h达到后者，后者通过3+1+10=14h到达下一个周期的前者，第一次阻断时，用TdR处理的时间应不小于14h，若要使所有细胞均停留在G1/S交界处，第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后7h到14h进行，D正确。
故选C。
7. 为衡量甲、乙两种植物的竞争能力，科学家进行了取代种植实验，即将甲、乙植物按照不同的比例进行混合种植，并计算收获时的种子产量比值，结果如图所示（M=甲的播种种子数/乙的播种种子数，N=甲的收获种子数/乙的收获种子数）。下列分析错误的是（ ）
A. 长时间的种间竞争可能导致生态位的分化
B. 甲、乙的种间竞争能力受其相对密度的影响
C. 当M=b时，甲乙两植物具有相同的种间竞争能力
D. 在自然状态下，若观测到某年M值为a，则预测在未来甲将淘汰乙
【答案】D
【解析】
【分析】曲线可知，当播种时甲的种子数显著多于乙的种子数时即M增大，则N也增大；当M=N时，代表（甲播种的种子数／乙播种的种子数）＝（收获时甲种子数／收获时乙种子数），可理解为两种生物收获与播种比相等，甲、乙达成竞争平衡。
【详解】A、生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，群落内物种长时间的种间竞争可能导致生态位的分化，A正确；
B、密度制约因素包括食物、天敌等，甲乙之间是竞争关系，与密度相关，故甲种群对乙种群数量的影响属于密度制约因素，B正确；
C、当M=b时，即是M=N，甲、乙达成竞争平衡，当M=N时，代表（收获时甲种子数／收获时乙种子数）＝（甲播种的种子数／乙播种的种子数），可理解为两种生物收获与播种比相等，甲乙两植物具有相同的种间竞争能力，C正确；
D、据曲线可知，若观测到某年M值为a，收获时N的数值小于a，说明甲的收获种子数小于乙的收获种子数，则预测在未来甲会被淘汰，D错误。
故选D。
8. 培养基是指供给微生物、植物或动物细胞（或组织）生长繁殖的，由不同物质组合配制而成的营养基质。针对下表中的三组培养基，下列叙述错误的是（ ）
A. a组培养基可用于醋化醋杆菌的扩大培养，该培养过程需用到磁力搅拌器和摇床
B. b组培养基可用于分离含脲酶的微生物，该实验中需用全营养LB固体培养基作对照
C. c组培养基可用于诱导植物愈伤组织再分化，添加的植物生长调节剂需事先过滤灭菌
D. 上述培养基不仅要为相应的细胞提供营养物质还要为其生存和繁殖提供适宜的环境
【答案】C
【解析】
【分析】1.培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐等。
2.常用的接种方法：平板划线法和稀释涂布平板法。
3.常用的灭菌方法：干热灭菌法、灼烧灭菌法、高压蒸汽灭菌法。
4.筛选目的微生物时应该使用只有目的微生物能够生存，而其他微生物不能生存的选择培养基。选择培养基是指通过培养混合的微生物，仅得到或筛选出所需要的微生物，其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的。
5.从土壤中分离以尿素为氮源的细菌的实验流程：土壤取样→样品的稀释→将稀释液涂布到以尿素为唯一氮源的培养基上→挑选能生长的菌落→鉴定。
6.分解尿素的细菌的鉴定细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强.在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红。
【详解】A、a组培养基可用于醋化醋杆菌的扩大培养，磁力搅拌器和摇床都是扩大菌落与其所需要的营养物质的接触面积，利于菌落的培养，A正确；
B、b组培养基以尿素作为唯一氮源，含脲酶的微生物在该培养基上能生长，其它微生物在该培养基上因缺乏氮源而不能生长，可用于分离含脲酶的微生物，该实验中需用全营养LB固体培养基作对照，通过对照可以判断选择培养基的选择作用，B正确；
C、c组培养基可以用来诱导植物愈伤组织再分化，添加的植物生长调节剂不能过滤灭菌，易被分解，C错误；
D、上述培养基不仅要为相应的细胞提供营养物质，还要为其生存和繁殖提供适宜的环境，D正确。
故选C。
9. 某二倍体高等雌性动物（2n＝4）的基因型为AaBb。其卵原细胞（DNA被32P全部标记）在31P培养液中分裂产生的卵细胞与精子（DNA被32P全部标记）完成受精作用，受精卵在31P培养液中进行一次分裂。分裂过程中形成的某时期的细胞如图所示，图中①、②两条染色体仅含31P。下列叙述正确的是（ ）
A. 受精卵形成该细胞的分裂过程中发生了基因突变或基因重组
B. 图示细胞含有4个染色体组，4对同源染色体，8条染色单体
C. 图示细胞中有6条染色体含32P，含31P的DNA大于8个
D. 若产生该精子的精原细胞是纯合子，则精原细胞的基因型为aabb
【答案】C
【解析】
【分析】分析题意可知，卵原细胞减数分裂后产生的卵细胞中，两条非同源染色体均为一条脱氧核苷酸链为32P标记，一条脱氧核苷酸链为31P。精子中两条非同源染色体的两条脱氧核苷酸链均为32P标记，精卵完成受精后，受精卵在31P环境中进行一次有丝分裂，着丝粒分裂后，来自母方的染色体共4条。图中①、②两条染色体仅含31P，由此可见①、②两条染色体以及他们的原姐妹染色单体，均来自于卵细胞，故卵细胞基因型为aB；可判断此细胞中来自父方的染色体基因型为Aabb，推测此细胞在分裂过程中发生了变异。
【详解】A、由于受精卵只能进行有丝分裂，根据分析可知，受精卵的分裂过程中发生了基因突变，A错误；
B、由于此时已发生着丝粒分裂，细胞中不存在染色单体，B错误；
C、受精卵中存在线粒体，线粒体中包含的基因也会带有31P标记，因此除染色体中的DNA外，含31P的DNA总数大于8个，C正确；
D、分析题图可知，细胞中来自父方的染色体基因型为Aabb，若精原细胞为纯合子，则精原细胞基因型可能为aabb或AAbb，D错误；
故选C。
10. 图为科研人员建构的保护区内的某猎物-捕食者模型，箭头所指方向代表曲线变化趋势。下列有关分析不合理的是（ ）
A. 该模型能反映生态系统中普遍存在的负反馈调节机制
B. 该模型能解释猎物、捕食者种群数量均维持相对稳定的机理
C. 该模型中最可能代表猎物、捕食者的种群K值的是N3和P3
D. 猎物和捕食者之间的捕食关系是经过长期的共同进化形成的
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析，图中曲线值在高点时能通过调节使其降低，在低点时能通过调节使其升高，反映了生态系统最基本的负反馈调节机制。捕食者种群数量在P2点上下波动，K值为P2，猎物种群数量在N2点上下波动，K值为N2。
【详解】A、在N2~N3段，猎物的种群数量增加时，捕食者数量也在增加，但是当捕食者的数量达到一定程度后，猎物又在不断减少，这种变化趋势反映了生态系统中普遍存在的负反馈调节，A正确；
B、猎物种群数量超过N2，则引起捕食者种群数量增加；捕食者种群数量超过P2，则猎物数量减少，两者相互作用，使猎物和捕食者的数量在N2和P2左右保持动态平衡，B正确；
C、根据分析可知，该模型中最可能代表猎物、捕食者K值为N2和P2，C错误；
D、捕食者与猎物的相互关系是经过长期的共同进化逐步形成的，D正确。
故选C。
【点睛】本题通过捕食者-猎物模型考查了种间关系中的捕食关系以及种群、生态系统中的相关知识，意在考查分析曲线图和解决问题的能力。
11. 下面是科学家设计的快速繁殖良种奶牛的两种方法，下列叙述错误的是
A. 在试管牛E和克隆牛G的培育过程中都必须用到胚胎移植技术
B. 为了获得更多的卵细胞需要用促性腺激素处理良种母牛B
C. 良种母牛B与良种公牛C杂交后代的遗传信息与克隆牛G的相同
D. 要培育高产奶率的转基因牛，则目的基因的受体细胞一般是受精卵
【答案】C
【解析】
【分析】试管牛是有性生殖的结果，其遗传信息来自双亲；克隆牛G属于无性生殖，其主要遗传信息来自提供细胞核的个体。
【详解】A、在试管牛和克隆牛的培育过程中都必须用到动物细胞培育技术和胚胎移植技术，正确。
B、培育试管牛要对良种母牛进行超数排卵处理（使用促性腺激素），正确。
C、克隆牛G属于无性生殖，其主要遗传信息来自提供细胞核的个体：公牛C，错误。
D、培育高产奶牛的转基因牛，属于基因工程范畴，一般转基因动物的目的基因的受体细胞是受精卵，正确。
故选C。
【点睛】考生要对繁殖良种奶牛的两种方法的路线图加以区分，试管牛属于有性生殖的结果，克隆牛G属于无性生殖。
12. 下列有关呼吸作用的说法正确的是（ ）
A. 产物中无水生成的呼吸方式可能不是无氧呼吸
B. 乳酸菌的发酵过程和玉米无氧呼吸第一阶段都产生丙酮酸和[H]
C. 光合作用产生的[H]与有氧呼吸产生的[H]，前者还原C5，后者还原O2
D. 有氧呼吸放出的CO2中的氧全部来自丙酮酸
【答案】B
【解析】
【分析】1、光合作用过程图解：
2、呼吸作用过程图解（包括有氧呼吸和无氧呼吸）：
【详解】A、有氧呼吸的产物是二氧化碳和水，由于水的生成发生在有氧呼吸第三阶段，产物中无水生成的呼吸方式一定是无氧呼吸，A错误；
B、乳酸菌的发酵过程是产生乳酸的无氧呼吸，玉米的无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，这两种无氧呼吸方式的第一阶段都是葡萄糖分解，产生丙酮酸和[H]，释放少量的能量，B正确；
C、光合作用产生的[H]还原C3，有氧呼吸产生的[H]还原O2，C错误；
D、有氧呼吸第二阶段放出的CO2中的氧来自丙酮酸和水，D错误。
故选B。
【点睛】理解光合作用和呼吸作用的过程，本题要求辨别每一阶段产物的来源和去路。
13. 人体内存在由非糖物质转化为葡萄糖的糖异生途径，据报道科学家已发现了参与糖异生的一种关键性酶PEPCKI，其作用过程如图所示，下列叙述中不正确的是（ ）
A. 胰高血糖素可能与PEPCKI在细胞内的活性表达有关
B. 细胞中PEPCKI浓度过高可能导致糖尿病的发生
C. 抑制PEPCKI乙酰化为治疗和预防糖尿病提供可能
D. 图示调节的结果有利于维持内环境的稳态
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析可知：PEPCKI酶可以催化非糖物质转化为葡萄糖，使血糖浓度升高。血糖浓度升高后，通过促进PEPCKI乙酰化，从而加速PEPCKI的水解，使糖异生途径受阻，可以达到治疗和预防糖尿病的目的。
【详解】A、胰高血糖素能使非糖物质转化为葡萄糖，而PEPCKI能使糖异生为葡萄糖，所以胰高血糖素可能与PEPCKI在细胞内的活性表达有关，A正确；
B、细胞中PEPCKI 浓度过高会导致血糖浓度过高，可能会导致糖尿病发生，B正确；
C、由分析可知，加快PEPCKI乙酰化可以为预防和治疗糖尿病提供可能，C错误；
D、由图示可知，血糖浓度升高后通过促进PEPCKI乙酰化而抑制糖异生作用，从而维持血糖浓度的相对稳定，有利于维持内环境的稳态，D正确。
故选C。
【点睛】本题主要考查血糖平衡的调节，意在强化学生识图获取信息与分析作答能力，关键是掌握胰岛素和胰高血糖素的生理作用，并结合糖异生途径分析各选项。
14. 为研究某种植物3种营养成分（A、B和C）含量的遗传机制，先采用CRISPR/Cas9基因编辑技术，对野生型进行基因敲除突变实验，经分子鉴定获得3个突变植株（M1、M2、M3），其自交一代结果见下表，表中高或低指营养成分含量高或低。
下列叙述正确的是（）
A. 从Ml自交一代中取纯合的（A高B低C低）植株，与M2基因型相同的植株杂交，理论上其杂交一代中只出现（A高B低C低）和（A低B低C高）两种表现型，且比例一定是1：1
B. 从M2自交一代中取纯合的（A低B高C低）植株，与M3基因型相同的植株杂交，理论上其杂交一代中，纯合基因型个体数：杂合基因型个体数一定是1：1
C. M3在产生花粉的减数分裂过程中，某对同源染色体有一小段没有配对，说明其中一个同源染色体上一定是由于基因敲除缺失了一个片段
D. 可从突变植株自交一代中取A高植株与B高植株杂交，从后代中选取A和B两种成分均高的植株，再与C高植株杂交，从杂交后代中能选到A、B和C三种成分均高的植株
【答案】A
【解析】
【分析】由题意可知，三种营养成分的转化关系如下所示：
，A高B低C低基因型为：A-bbcc，A低B低C高基因型为：A-B-C-，A低B高C低基因型为：A-B-cc。
根据M1自交后代中：A低B低C高：A高B低C低：A低B低C低=9:3:4，为9:3:3：1的变式，说明M1中有2对基因杂合；M2自交后代中：A低B低C高：A低B高C低：A高B低C低=9:3:4，说明M2中有2对基因杂合；M3的自交后代为：A低B低C高：A低B高C低：A低B低C低=9:3:4，说明M3中有两对基因杂合。进而推测：M1基因型为：AaBbCC，M2基因型为：AABbCc，M3基因型为：AaBBCc。野生型自交后代全部为野生型，故为显性纯合子AABBCC。
【详解】A、M1基因型为AaBbCC，自交一代中取纯合的A高B低C低植株即AAbbCC与M2基因型相同的植株即AABbCc杂交，杂交一代中：A低B低C高A_BbC_：A高B低C低A_bbCC=1:1，A正确；
B、M2即AABbCc自交一代中取纯合的A低B高C低植株AABBcc，与M3基因型相同的植株即AABbCc杂交，杂交一代中，纯合子为：AABBcc占1/2×1/2=1/4，杂合子为1-1/4=3/4，故纯合子：杂合子=1:3，B错误；
C、M3 AaBBCc某对同源染色体有一小段没有配对，可能是由于基因敲除缺失片段，也可能是染色体结构变异的片段缺失，C错误；
D、后代中A高植株的基因型为：A-bbcc，B高的植株的基因型为：A-B-cc，由于三种营养成分的转化关系为：，无法获得三种成分均高的植株，D错误。
故选A。
【点睛】本题较难，根据三个杂交组合后代中表现型分离比为9:3:4为9：3:3:1可知，三个突变体均为两对基因杂合，且杂合基因不同，再结合具体表现型做出判断。
15. 甲、乙两果蝇品系有六对相对性状的差异，经多次品系间杂交实验发现，绝大多数杂交组合产生的F1表现与甲相同，表明乙品系上述6种性状均为隐性性状。但有一组杂交后代F1中出现了4显2隐的情况，若六对相对性状分别由六对等位基因控制，对此现象下列解释最合理的是
A. 若六对等位基因位于非同源染色体上，乙果蝇发生染色体加倍
B. 若六对等位基因位于非同源染色体上，乙果蝇发生染色体片段易位
C. 若六对等位基因位于一对同源染色体上，甲果蝇发生染色体片段易位
D. 若六对等位基因位于一对同源染色体上，甲果蝇发生染色体片段缺失
【答案】D
【解析】
【分析】解答本题需明确染色体加倍及其片段易位、缺失与基因的关系，以题意中“绝大多数杂交组合产生的F1表现与甲相同” 为解题的切入点，由此推测出甲为显性纯合子，乙为隐性纯合子。在此基础上，结合各选项的问题情境，按“六对等位基因位于非同源染色体上和位于一对同源染色体上”两种情况分别进行讨论，推测出的结果与各选项对比即可得出正确结论。
【详解】AB、有六对相对性状差异的甲、乙两果蝇品系间经多次杂交实验，绝大多数杂交组合产生的F1表现与甲相同，说明甲品系上述6种性状均为显性纯合，乙品系上述6种性状均为隐性性状。若六对相对性状分别由六对等位基因控制，且均位于非同源染色体上，无论是乙果蝇发生染色体加倍还是发生染色体片段易位，则在理论上其杂交后代F1中都表现为6种显性性状， A、 B错误；
C、若六对等位基因位于一对同源染色体上，甲果蝇发生染色体片段易位，则在理论上其杂交后代F1中都表现为6种显性性状，C错误；
D、若六对等位基因位于一对同源染色体上，甲果蝇发生染色体片段缺失，且缺失片段上含有两个显性基因，则其杂交后代F1中就会出现4显2隐的情况，D正确。
故选D。
16. 氨基丁酸（GA­BA）作为哺乳动物中枢神经系统中广泛分布的神经递质，在控制疼痛方面的作用不容忽视，其作用机理如下图所示，可降低神经系统兴奋性。以下说法正确的是（ ）
A. GA­BA在突触前神经细胞内合成后，贮存在内质网和高尔基体内，以防止被胞浆内其他酶系所破坏
B. 当GA­BA与受体结合后，通道开启，使钠离子内流，从而抑制突触后神经细胞动作电位的产生
C. 癫痫病人体内GA­BA的量不正常，若将氨基丁酸转氨酶（可降解GA­BA）的抑制剂作为药物施用于病人，可缓解病情
D. 图中麻醉剂分子嵌入的结构是GA­BA受体，它的嵌入起到了与GA­BA一样的功能，缩短该离子通道打开的时间，产生麻醉效果
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知：1、突触由三个部分组成：突触前膜、突触间隙、突触后膜．2、神经递质存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜，因此兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突。明确知识点，梳理相关的基础知识，分析题图，结合问题的具体提示综合作答。
【详解】A、由题干已知GABA是神经递质，而神经递质只存在于突触前膜的突触小泡内，因为有囊泡的保护作用，神经递质一般不会被胞浆内其它酶系所破坏，A错误；
B、GABA与受体结合后，通道开启，使氯离子内流，从而抑制突触后神经细胞动作电位的产生，B错误；
C、释放的GABA可被体内氨基丁酸转氨酶降解而失活，加入抑制剂后，氨基丁酸转氨酶受到抑制，使GABA的分解速率降低，降低神经系统的兴奋性，C正确；
D、图中麻醉剂分子嵌入的是GABA受体中，与GABA一样的功能，延长该离子通道打开的时间，D错误。
故选C。
17. 应用基因工程技术将抗虫基因A和抗除草剂基因B成功导入植株W（2n=40）的染色体组中。植株W自交，子代中既不抗虫也不抗除草剂的植株所占比例为1/16。取植株W 某部位的一个细胞放在适宜条件下培养，产生4个子细胞。用荧光分子检测基因A和基因B（基因A、基因B均能被荧光标记）。下列叙述正确的是
A. 植株W获得抗虫和抗除草剂变异性状，其原理是染色体变异
B. 若4个子细胞都只含有一个荧光点，则子细胞中的染色体数是40
C. 若有的子细胞不含荧光点，则细胞分裂过程中发生过基因重组
D. 若4个子细胞都含有两个荧光点，则细胞分裂过程中出现过20个四分体
【答案】C
【解析】
【分析】根据题干信息分析，该实验的目的基因是抗虫基因A和抗除草剂基因B，将两者成功导入后产生的子代中既不抗虫也不抗除草剂的植株所占比例为1/16，相当于两对基因都是杂合子的个体自交后代中的隐性性状的个体，说明两个目的基因导入了两条非同源染色体上。
【详解】A、题中应用基因工程技术将两种目的基因导入植物细胞，其原理是基因重组，A错误；
B、若4个子细胞都只含有一个荧光点，说明子细胞只含有A或B一个基因，进而说明其进行的是减数分裂，则子细胞中的染色体数目是20条，B错误；
C、若有的子细胞不含荧光点，说明进行的是减数分裂，减数分裂过程中会发生基因重组，C正确；
D、若4个子细胞都含有两个荧光点，说明进行的是有丝分裂，而有丝分裂过程中不会出现四分体，D错误。
故选C。
【点睛】解答本题的关键是掌握基因的自由组合定律的实质，根据后代的性状比例判断两个目的基因导入细胞后的位置关系。
18. 如图是描述某种生命活动模型，下列叙述正确的是
A. 若A代表人体胰岛A细胞分泌胰高血糖素，a代表低血糖，则b可代表促进肝糖原分解，c可代表抑制葡萄糖的氧化分解
B. 若A代表脊髓，a代表传入神经，则b、c可分别代表传出神经和效应器
C. 若A为调节中枢，a为渗透压升高，则b、c可分别代表抗利尿激素的减少和产生渴觉
D. 若A代表体B淋巴细胞，a为抗原刺激，则b、c可分别代表浆细胞以及记忆细胞的形成
【答案】D
【解析】
【详解】A.若A代表人体胰岛A细胞分泌胰高血糖素，a代表低血糖，则b可代表促进肝糖原分解,c可代表非糖类物质转化为葡萄糖，A项错误；
B.若A代表脊髓，a代表传入神经，则b、c都代表传出神经，B项错误；
C.若A为调节中枢，a为渗透压升高，则b、c可分别代表抗利尿激素增多和产生渴觉，C项错误；
D.B细胞受到抗原刺激，可迅速增殖分化为浆细胞和记忆细胞，若A代表人体B细胞，a为抗原刺激，则b、c可分别代表浆细胞以及记忆细胞的形成，D项正确。
故选D。
【点睛】本题以概念图为情境考查血糖平衡调节、神经调节、水盐平衡调节、免疫调节的相关知识。解题的关键是熟记并理解相关的基础知识、形成知识网络，更主要的是抓住题图中箭头所隐含的关键信息，将这些信息与所学知识有效地联系起来，进行图文转换、实现对知识的整合和迁移。
19. A基因中含两种限制酶BamHI和MspI（5’CCGG3’）的酶切位点，HpaII和MspI酶切位点相同，酶切位点处的胞嘧啶可能被甲基化，HpaII对胞嘧啶甲基化敏感（即不能切割甲基化的酶切位点），而MspI则对胞嘧啶甲基化不敏感。某种小鼠（Aa）有两种表型，用每种表型的小鼠A基因分别做了三组的酶切实验：第一组单独使用BamHI，第二组使用BamHI+MspI，第三组使用BamHI+HpII；每组完全酶切产物（每一个酶切位点均被切割）通过电泳分离并使用探针得到杂交带，如图所示。下列错误的是（ ）
A. 第一组处理后均可得到包含探针的基因片段
B. 若表型1中的基因经过第二组和第三组处理后的酶切结果分别是3.5kb和8.9kb，说明表型1中的A基因中四个MspI酶切位点均被甲基化
C. 若表型2中基因第三组酶切结果介于3.5kb和8.9kb之间，说明A基因中一定有2个HpaII酶切位点被甲基化
D. 该种小鼠（Aa）有两种表型可能是因为A基因甲基化程度不同影响了基因的表达
【答案】C
【解析】
【分析】题意分析，HpaⅡ和MspⅠ酶切位点相同，HpaⅡ对胞嘧啶甲基化敏感，而MspⅠ则对胞嘧啶甲基化不敏感。若能被MspⅠ酶切，不能被HpaⅡ酶切，说明酶切位点的胞嘧啶被甲基化。第二组使用BamHⅠ+MspⅠ，第三组使用BamHⅠ+HpⅡ，若都能出现3.5kb片段说明酶切位点的胞嘧啶没有甲基化。
【详解】A、根据图示可知，若用BamHⅠ酶切A基因（切点为图中B位置），则可得到8.9kb基因片段，此片段包含了探针结合位点，A正确；
B、若表型1中的 A 基因经过第二组和第三组处理后的酶切结果分别是3.5kb和8.9kb，说明表型1中的A基因中四个MspI酶切位点均被甲基化，导致第三组HpaII无法正常切割，因而只出现8.9kb，B正确；
C、若表型2中A基因第三组酶切结果介于3.5kb和8.9kb之间，说明A基因有2个或3个HpaⅡ酶切位点被甲基化，不能全部甲基化，C错误；
D、基因中碱基的甲基化会影响基因的表达，所以小鼠（Aa）有两种表型可能是因为A基因甲基化程度不同影响了基因的表达导致，D正确。
故选C。
20. 如图是某家系甲、乙、丙三种单基因遗传病的系谱图，其基因分别用A、a，B、b和D、d表示。甲病是伴性遗传病，Ⅱ7不携带乙病的致病基因。在不考虑家系内发生新的基因突变的情况下，下列叙述错误的是（ ）
A. 甲病和乙病的遗传方式分别是伴X染色体显性遗传和伴X染色体隐性遗传
B. Ⅱ6基因型为DDXABXab或DdXABXab
C. Ⅲ13患两种遗传病的原因是Ⅱ6在减数分裂第一次分裂前期，两条X染色体的非姐妹染色单体之间发生片段交换，产生XAb的配子
D. 若Ⅲ15为乙病致病基因的杂合子、为丙病致病基因携带者的概率是1/100，Ⅲ15和Ⅲ16结婚，所生的子女只患一种病的概率是1/2
【答案】D
【解析】
【分析】分析系谱图：“甲病是伴性遗传病”，且具有“父患女必患”的特点，说明甲病是X染色体显性遗传病；Ⅱ−6和Ⅱ−7都不患乙病，但他们有患乙病的儿子，说明乙病是隐性遗传病，又已知“Ⅱ−7不携带乙病的致病基因”，因此乙病为X染色体隐性遗传病；Ⅲ−10和Ⅲ−11都不患丙病，但他们有一个患该病的女儿，即“无中生有为隐性，隐性看女病，女病男正非伴性”，说明丙病是常染色体隐性遗传病。
【详解】A、根据分析，甲病和乙病的遗传方式分别是伴X染色体显性遗传和伴X染色体隐性遗传，A正确；
B、根据1号只患甲病，故基因型为XABY，1号的XAB染色体传递给6号，同时根据12号只患乙病的男孩，说明基因型为XabY，而12号中的X染色体也来自6号，因此6号的基因型为DDXABXab或DdXABXab，B正确；
C、Ⅱ−6基因型是DDXABXab或DdXABXab。由于其在减数分裂第一次分裂前期，两条X染色体的非姐妹染色单体之间发生交换，产生XAb的配子，所以Ⅲ−13患两种遗传病，C正确；
D、根据题意可知，Ⅲ-15号的基因型为1/100DdXaBXab，Ⅲ-16号的基因型为1/3DDXaBY或2/3DdXaBY，单独计算，后代患丙病的概率＝1/100×2/3×1/4＝1/600，正常的概率＝1−1/600＝599/600；后代患乙病的概率为1/4，正常的概率为3/4，因此Ⅲ−15和Ⅲ−16结婚，所生的子女只患一种病的概率＝599/600×1/4＋1/600×3/4＝301/1200，D错误。
故选D。
【点睛】本题具有一定的难度和综合性，考查了伴性遗传、基因的自由组合定律以及基因连锁交换等相关知识，意在考查考生的分析理解能力和应用判断能力。考生要能够结合系谱图，充分利用题干中已知条件判断遗传方式；掌握遗传病患病率计算的一般方法，并要求考生具有一定的数据处理能力，属于考纲理解层次的考查。
二、非选择题（5题，共60分）
21. 光照过强会抑制植物的光合作用，科研人员以拟南芥为材料探究强光下植物的自我保护机制。
（1）光反应主要发生在叶绿体的____________上，其上分布有光反应的单位——光系统Ⅱ（PsⅡ），在此处水光解后产生____________。D1蛋白可与叶绿素分子结合形成PSⅡ的核心结构，但D1极易受到光损伤。
（2）CLH基因编码降解叶绿素的C酶，科研人员利用强光照射野生型拟南芥（WT）和CLH基因缺失突变体（clh）的幼叶，并统计幼叶存活率，结果见表。由表可知C酶可____________幼叶存活率。
（3）检测强光处理不同时长下WT和clh突变体叶片的光合速率（图1），说明C酶的作用在强光条件下被激活，并且主要在幼叶中发挥作用，得出这一推论的依据是存活率____________。进一步检测显示CLH基因在幼叶中高表达，为上述推论补充了证据。
（4）高等植物的叶绿体存在PSⅡ修复循环途径，该途径首先降解受损的D1，再以新合成的D1替代原有D1，从而恢复PSⅡI的活性。
①测定强光处理前后WT和clh突变体幼叶中D1蛋白的含量，发现相比野生型，clh突变体幼叶的D1含量明显升高。这一结果不能充分说明C酶参与了D1蛋白的降解，请说明理由_____________。
②FH酶是直接降解D1的酶，fh突变体中该酶活性降低。后续实验证明，强光处理时，C酶通过降解结合在D1上的叶绿素，促进FH酶对D1的降解，进而加速PSII的修复循环。若对以下各植株进行强光处理，并以幼叶白化面积反映PSⅡ的损伤程度，请将以下各植株幼叶白化面积由小到大依次排序____________（填选项）
A. 野生型B. fh突变体
C. 超表达CLH的fh突变体D. fh和clh双突变体
（5）结合上述系列研究，阐明强光下植物体中幼叶的光保护机制_____________。
【答案】（1） ①. 类囊体膜 ②. O2、H+
（2）提高 （3）A、C组光合强度无显著差异，但D组光合强度低于B组，且幼叶的差距比老叶更大。
（4） ①. 无法排除C酶抑制D1合成的可能 ②. A、C、B、D
（5）强光下幼叶中高表达CLH基因，合成大量C酶降解叶绿素；叶绿素的降解促进FH酶降解D1，加速幼叶中PSⅡ的修复，提高幼叶存活率。
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，影响光合作用的外界因素主要有光照强度、二氧化碳浓度、温度等，影响光合作用的内部因素包括叶绿素含量、酶的含量及活性等。
【小问1详解】
叶绿体类囊体薄膜上分布有与光合色素，是进行光反应的场所，光合色素吸收的光能可以用于两个方面，一是将水光解产生O2、H+，H+与NADP+结合生成NADPH；二是将ADP和Pi生成ATP。
【小问2详解】
分析表格数据可知在相同时间内，CLH基因缺失突变体（clh）的幼叶存活率低于对照组，说明C酶可以提高幼叶存活率，可能原因是CLH基因缺失，不能表达C酶，拟南芥的强光下自我保护能力下降，幼叶存活率下降。
【小问3详解】
分析图1曲线可知，该实验的自变量是有无CLH基因、叶片类型，图中结果显示A、C组光合作用强度基本相同，无显著差异，但D组光合作用强度低于B组，且幼叶的差距比老叶更大，说明强光下C酶的作用被激活，并且主要在幼叶中发挥作用。
【小问4详解】
①相比野生型，clh突变体幼叶的D1含量明显升高，说明C酶与D1的含量有关，可能影响D1酶降解，也可能影响D1酶的合成，故这一结果不能充分说明C酶参与了D1蛋白的降解。
②fh突变体缺乏FH酶，不能降解D1，不能充分修复PSII，强光处理时，C酶通过降解结合在D1上的叶绿素，促进FH酶对D1的降解，加速PSII的修复循环。野生型、fh突变体、超表达CLH的fh突变体、fh和clh双突变体四种植株中，突变体的C酶、FH正常表达，修复能力最强，白化面积最小；超表达CLH的fh突变体的C酶含量最高，但缺乏FH酶，对D1的降解不足，再其次为fh突变体，能合成与野生型植株等量的C酶，但缺乏FH酶，不能降解D1，最后为fh和clh双突变体，缺乏C酶和FH酶，对PSII系统的修复能力最弱，白化面积最大，故白化面积由小到大依次排序为A、C、B、D。
【小问5详解】
结合上述分析，CLH基因编码降解叶绿素的C酶，C酶通过降解结合在D1上的叶绿素，促进FH酶对D1的降解，进而加速PSII的修复循环，可推测强光下幼叶中高表达CLH基因，合成大量C酶降解叶绿素；叶绿素的降解促进FH酶降解D1，加速幼叶中PSⅡ的修复，提高自我保护能力，提高幼叶存活率。
22. 在连续多年过度放牧干扰下，内蒙古高原以羊草、克氏针茅为主的典型草场发生退化，冷蒿种群不断扩展，逐渐形成冷蒿草原。请回答下列问题：
（1）群落中的冷蒿与羊草、克氏针茅间存在_____关系。研究发现在过度放牧胁迫下，冷蒿依靠生根分蘖萌发能力强等特性，抵抗放牧干扰，挤占草原优势物种的生存空间。
（2）有研究表明冷蒿可向环境释放具有化感作用（指植物通过向环境释放特定的次生物质从而对邻近其它植物生长发育产生的有益或有害的影响）的代谢产物，影响周围植物的正常生长。研究者利用不同浓度的冷蒿茎叶水浸提液处理3种伴生植物幼苗，实验结果见下图。
据图分析，冷蒿释放的化感物质对糙隐子草和克氏针茅幼苗根生长的影响是_____。
（3）绵羊对牧草的喜食程度为糙隐子草>羊草>冷蒿>克氏针茅。但在持续过度放牧（绵羊）的干扰下，克氏针茅在群落中的优势地位被冷蒿替代，糙隐子草成为冷蒿的主要伴生物种。
①综合上述研究，对此现象的解释：冷蒿通过_____繁殖抵抗放牧干扰，通过释放的化感物质_____克氏针茅幼苗生长，挤占原优势物种的生存空间，同时，化感物质对糙隐子草幼苗根的生长有_____作用，使其在一定程度上可以在冷蒿草原较好生长。
②研究结果还表明，人为干扰改变草原生态系统的_____结构，使群落朝着与自然发展不同的方向_____。
（4）目前退化草场恢复治理的主要措施中，草种补播改良是一项既“快”又“省”的重要方法。为使补播的草种能良好地萌发、定植和生长发育，草场更好地达到生态效益与经济效益双赢，在选用草种时应注意什么？_____（答出一个方面）。
【答案】（1）竞争 （2）化感物质对克氏针茅幼苗根生长有抑制作用，而对糙隐子草幼苗根的生长，在浓度低时有促进作用，浓度增高到一定程度时有抑制作用
（3） ①. 无性 ②. 抑制 ③. （有一定的）促进 ④. 营养 ⑤. 演替
（4）能抵抗（或耐受）环境中的化感物质、能适应当地气候及土壤条件、当地放牧牲畜喜食（或补种本地物种）
【解析】
【分析】1、演替是生物和环境反复相互作用，发生在时间和空间上的不可逆变化，但人类活动可使其不按自然演替的方向和速度进行。2、竞争是两种生物由于争夺资源或生活空间而发生的斗争关系，结果对一方有害，甚至是致死的。
【小问1详解】
冷蒿与羊草、克氏针茅均为植物，根据“羊草、克氏针茅为主的典型草场发生退化后，冷蒿种群不断扩展，逐渐形成冷蒿草原”，说明冷蒿与羊草、克氏针茅间存在竞争关系。
【小问2详解】
由图可知，随着化感物质浓度的增加，克氏针茅的抑制率逐渐增加，糙隐子草的抑制率在低浓度时为负数即促进生长，随着浓度的增加促进幅度越来越小直到开始抑制生长，且抑制作用逐渐增加。即化感物质对克氏针茅幼苗根生长有抑制作用，而对糙隐子草幼苗根的生长，在浓度低时有促进作用，浓度增高到一定程度有抑制作用。
【小问3详解】
①无性繁殖的速度快，可保持母本的优良性状，在持续过度放牧（绵羊）干扰下，克氏针茅在群落中的优势地位被冷蒿替代，可推测冷蒿采用无性繁殖抵抗放牧干扰；由（2）分析可知化感物质对克氏针茅为抑制作用；在低浓度时能促进糙隐子草生长，使其在一定程度上可以在冷蒿草原较好生长。②由于过度放牧导致了草原生态系统的优势种发生了变化，草原的营养结构改变，使群落朝向与自然发展不同的方向演替。
【小问4详解】
由题意可知，冷蒿可向环境释放具有化感作用的代谢产物，影响周围植物的正常生长。所以在退化草场恢复治理的过程中，应选用能抵抗（或耐受）环境中的化感物质、能适应当地气候及土壤条件、当地放牧牲畜喜食的草种。
【点睛】本题考查种间关系和过度放牧导致草场退化过程中不同生物的数量变化，意在考查考生能从图中获取信息并用所学知识解决问题的能力。
23. 亚洲棉的光籽（无短绒）和毛籽（有短绒）是一对相对性状，为探究棉绒的遗传规律并揭示其发育的分子机制，研究者进行了系列实验。
（1）利用表型为光籽的不同突变体与野生型毛籽棉进行杂交，统计F1自交结果如下表：
据表可知，突变体甲光籽性状的遗传遵循__________定律；②组F2光籽棉中的纯合子所占比例为__________；推测③组F1测交后代表型及比例为__________。综合三组杂交实验结果，表明__________之间并非简单的一一对应关系。
（2）研究发现，8号染色体的～880kb至～903kb区间与突变体甲的光籽表型相关。根据野生型毛籽棉的该区间设计连续的重叠引物，提取突变体甲和野生型的__________进行PCR，产物扩增结果如下图。
据图可知分子量较大的扩增产物与点样处的距离较__________（选择“大”或“小”填写），推测8号染色体上第__________对引物对应的区间（简称M）__________是突变体甲光籽出现的根本原因。
（3）研究者对杂交组合①的F2进行扩增，证实甲的光籽表型与区间M密切相关。得出此结论的扩增结果应该是__________。
（4）研究者从野生型和突变体甲中克隆出区间M后，运用基因工程技术分别导入棉花原生质体，检测基因表达水平，结果如下图。
内参基因REN是为了排除转化效率不同对实验结果的干扰，因此图中LUC/REN用来衡量__________的表达水平。实验结果说明突变体甲的区间M促进下游基因的表达，且其作用的发挥与区间M的_____有关。
（5）基因GaFZ的表达会影响棉花短绒的发育，检测发现突变体甲GaFZ蛋白结构与野生型一致。综合上述研究推测突变体甲光籽表型出现的原因是__________。
【答案】（1） ①. 基因的分离 ②. 3/13 ③. 光籽：毛籽=1:3 ④. 基因与性状

（2） ①. 8号染色体的DNA ②. 小 ③. 6 ④. 基因突变
（3）毛籽性状的扩增结果与野生型相同，光籽性状的扩增结果与野生型有区别
（4） ①. LUC ②. 长度和方向
（5）突变体甲区间M突变后，促进了下游基因，如GaFZ基因的表达，进而影响了棉花短绒的发育，导致出现了光籽性状
【解析】
【分析】根据组①子二代的分离比为3:1可知，该性状至少涉及一对等位基因；根据组②F2的分离比为13:3可知，该性状至少涉及两对等位基因。
【小问1详解】
根据组①子二代的分离比为3:1可知，突变体甲光籽性状的遗传，遵循基因的分离定律。组②F2的分离比为13:3，为9:3:3:1的变式可知，光籽中纯合子有三份，一份为显性纯合子，其余两份为单显纯合子，故其中纯合子的比例为3/13。根据组③子二代中光籽：毛籽=9:7可知，除了双显性为光籽外，其余单显的和双隐性均为毛籽，且F1为双杂合，测交后代中，光籽：毛籽=1:3。根据三组杂交结果可知，基因与性状之间并非简单的一一对应的关系。
小问2详解】
由于8号染色体的～880kb至～903kb区间与突变体甲的光籽表型相关，故应该提取突变体甲和野生型的8号染色体上的DNA进行扩增。由图可知，分子量较大的扩增产物迁移速率慢，与点样处的距离较小。根据野生型和突变体甲经引物6扩增的产物不同可知，8号染色体上的第6对引物对应的区间基因突变是甲光籽性状出现的根本原因。
【小问3详解】
若对杂交组合①的F2进行扩增，其中的毛籽性状扩增产物有野生型相同，光籽性状的扩增产物的区间M与野生型有区别，则可以证实甲的光籽表型与区间M密切相关。
【小问4详解】
实验结果说明突变体甲的区间M促进下游基因的表达，根据柱形图可知，空载体、野生型和突变体甲的LUC/REN不同，说明LUC/REN可以用来衡量LUC的表达水平。区间M的长度和方向不同，LUC/REN的比值不同，说明M可以促进下游基因的表达，其作用的发挥与区间M的长度和方向有关。
【小问5详解】
根据组①子二代的分离比为3:1可知，光籽为显性性状，“基因GaFZ的表达会影响棉花短绒的发育，检测发现突变体甲GaFZ蛋白结构与野生型一致”，说明GaFZ蛋白基因可能不在区段M，突变体甲区间M突变后，促进了下游基因，如GaFZ基因的表达，进而影响了棉花短绒的发育，导致出现了光籽性状。
【点睛】解答本题的关键是分析每组数据给出的信息，再进行分析和解答。
24. 系统性红斑狼疮（SLE）发病机理复杂。研究发现，SLE和外周血单个核细胞（PBMC）的自噬有关。
（1）PBMC细胞自噬异常时释放的染色体、核糖体等可以作为自身______，刺激机体产生抗体，从而引起_______病。
（2）科研人员对健康人和SLE患者PBMC细胞中的一种小RNA分子含量进行检测，检测结果如下：
实验结果表明：______。
研究发现该小RNA分子能与某mRNA的3’末端结合，阻止该mRNA分子的翻译。为确定该mRNA分子是哪个基因转录的，科学家进行了以下的操作：
①找出SLE患者表达量增加的预测基因
②找出SLE患者表达量减小的预测基因
③构建预测靶基因的表达载体N
④构建该小RNA分子的表达载体N
请完善确定该小RNA分子的靶基因的技术路线：通过Targetscan数据库找出预测的靶基因→比较健康人和SLE患者的PBMC细胞中预测靶基因的表达量→_______→构建融合基因：克隆出预测靶基因的3’末端区段，将其连接在荧光素酶基因的编码区末端→将融合基因构建表达载体M→______→将表达载体M和N一起导入细胞，培养一段时间后提取重组细胞的蛋白质，加入荧光素溶液中→检测溶液的荧光强度。（注：荧光素酶能催化荧光素的氧化作用并发出荧光）与对照组相比，若实验组的____，表明该预测基因是该小RNA分子作用的靶基因。
（3）通过上述方法最终确定该靶基因是基因T，该基因的表达产物能够调控细胞自噬信号通路相关蛋白的表达，导致细胞的自噬功能异常。请说明该项研究的意义_______。
【答案】（1） ①. 抗原 ②. 自身免疫
（2） ①. 与健康人相比，SLE患者该小RNA分子的相对表达量明显下降 ②. ① ③. ④ ④. 荧光强度减弱
（3）为SLE的治疗提供新的药物作用的靶位点
【解析】
【分析】细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质，在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬，处于营养缺乏条件下的细胞, 通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从 而维持细胞内部环境的稳定。
【小问1详解】
细胞自噬异常时释放的染色体、核糖体等可以作为自身抗原，抗原可以刺激机体产生抗体，人体免疫系统攻击自身的正常的结构，属于自身免疫病。
【小问2详解】
科研人员对健康人和SLE患者PBMC细胞中的一种小RNA分子含量进行检测，图中可以看出与健康人相比，SLE患者该小RNA分子的相对表达量明显下降。研究发现该小RNA分子能与某mRNA的3’末端结合，阻止该mRNA分子的翻译。
为确定该mRNA分子是哪个基因转录的，科学家进行了以下的操作：
通过Targetscan数据库找出预测的靶基因→比较健康人和SLE患者的PBMC细胞中预测靶基因的表达量→①找出SLE患者表达量增加的预测基因→构建融合基因：克隆出预测靶基因的3’末端区段，将其连接在荧光素酶基因的编码区末端→将融合基因构建表达载体M→④构建该小RNA分子的表达载体N→将表达载体M和N一起导入细胞，培养一段时间后提取重组细胞的蛋白质，加入荧光素溶液中→检测溶液的荧光强度。（注：荧光素酶能催化荧光素的氧化作用并发出荧光）与对照组相比，若实验组的荧光强度减弱，表明该预测基因是该小RNA分子作用的靶基因。
【小问3详解】
通过上述方法最终确定该靶基因是基因T，该基因的表达产物能够调控细胞自噬信号通路相关蛋白的表达，导致细胞的自噬功能异常。该项研究的意义为SLE的治疗提供新的药物作用的靶位点。
25. 回答与生物技术有关的下列两小题：
Ⅰ.甘蓝型油菜引入我国历史较短，其遗传基础狭隘。菘蓝（别名“板蓝根”）是传统中药材，具有广谱抗病毒特性。研究人员利用甘蓝型油菜（体细胞中染色体数为38）与菘蓝（体细胞中染色体数为14）进行体细胞杂交，培育抗病毒的甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系，过程如图1。
（1）甘蓝型油菜与菘蓝的体细胞经__________酶处理后获得原生质体，再经__________诱导获得融合细胞。融合细胞接种到含有营养物质和__________的培养基上，经__________过程形成愈伤组织，发育形成完整的再生植株F1。植物体细胞杂交技术依据的生物学原理有：__________。（至少答出两个）
（2）将F1与甘蓝型油菜回交，获得BC1，其染色体组成为__________（只用字母表示）。用BC1与甘蓝型油菜再一次回交，得到的BC2植株群体的染色体数目范围是_______。
（3）研究人员从BC2筛选出7种只含有1条菘蓝染色体的甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系（A、B、C、D、E、F、G）。为探究甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系在抗新冠病毒（SARS-CV-2）中的作用，研究人员用其提取物处理动物细胞，24h后感染新冠病毒，一段时间后收集病毒细胞培养液，检测病毒的含量，结果如图2。

①作为标准参考的GADPH蛋白表达量__________，可排除无关变量对实验结果的影响。
②结果表明：__________。
③尝试说出建立甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系在育种方面意义：__________。（答出两个方面）
Ⅱ.母源因子是初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ前期的后段开始产生并积累的mRNA和蛋白质，其对于调控动物早期胚胎的发育十分重要。为研究不同母源因子的功能，相应母源突变体的培育显得尤为重要。
（4）母源因子由母源效应基因通过基因__________过程产生，其产生并积累的时期由于同源染色体未分离，因此只有纯合突变的雌性个体的后代才是母源突变体。
（5）获得母源突变体的传统方法是反复交配与筛选。以母源效应基因A为例，科学家利用基因编辑技术将斑马鱼的一个A基因敲除后获得杂合子，记作（+/-）。如图1是获得母源突变体的杂交方案，请补全下图__________。
（6）传统交配筛选的方法存在耗时长、纯合的合子突变体的致死率高等缺陷。为了解决上述问题，科学家在CRISPR/Cas9基因编辑系统的基础上进行了改进。
①sgRNA编码序列能与相应靶基因序列发生碱基互补配对。为构建含有sgRNA编码序列的重组质粒，需对含有特定sgRNA编码序列的DNA用__________处理，然后将其插入到经相同酶处理过的质粒上。斑马鱼的卵母细胞与精子受精前停滞在减数分裂Ⅰ前期，此时还未开始合成母源因子，在此阶段前对卵母细胞进行基因敲除可避免母源因子的积累。
②为了实现卵母细胞中基因的特异性敲除，如图2所示，科学家将含有3个不同的但靶向相同基因的sgRNA编码基因的重组质粒组装到具有特殊元件的载体上，形成新的重组质粒后导入卵母细胞。
注：eflap—能够驱动基因广泛表达的启动子；EGFP—增强型绿色荧光蛋白基因；I-SecI一归位内切酶，可将质粒随机插入到斑马鱼的基因组中。
从理论上分析，一个sgRNA便能实现靶基因的敲除，请分析3个sgRNA串联有何优势，请答出2点__________。
（7）I-SecI介导的基因插入率并不能达到100%，请根据上述研究分析如何在斑马鱼早期胚胎中筛选出突变体，并说明理由_____。
【答案】（1） ①. 纤维素（果胶） ②. PEG ③. 植物激素（生长素和细胞分裂素） ④. 脱分化 ⑤. 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
（2） ①. PPQQR ②. 38-45
（3） ①. 一致 ②. 甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系G能有效抑制新冠病毒 ③. 拓宽了甘蓝型油菜的遗传基础，为抗病甘蓝型油菜的研究奠定基础；可作为育种中间桥梁材料，将优良性状转移至近缘种。
（4）转录、翻译/表达
（5） （6） ①. 限制酶 ②. 只构建一个表达载体即可，能准确插入到斑马鱼的基因组中，能通过绿色荧光进行筛选
（7）重组质粒中含有荧光标记基因，若将重组质粒导入受体细胞，则可通过观察是否发出绿色荧光进行筛选
【解析】
【分析】1、植物体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交是首先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体；用物理法（离心、振动、电刺激）或者化学法（聚乙二醇）诱导细胞融合，获得融合的原生质体；原生质体再生出细胞壁，获得杂种细胞；杂种细胞经过脱分化和再分化获得杂种植株。
2、基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
植物细胞壁的成分为纤维素和果胶，甘蓝型油菜与菘蓝的体细胞经纤维素酶和果胶酶处理后获得原生质体，用物理法（离心、振动、电刺激）或者化学法（聚乙二醇PEG）诱导细胞融合，获得融合的原生质体。融合细胞接种到含有营养物质和植物激素（生长素和细胞分裂素）的培养基上，经过脱分化形成愈伤组织，再经过再分化发育形成完整的再生植株F1。植物体细胞杂交过程中，细胞融合过程利用了细胞膜具有流动性的特点，植物组织培养过程利用了植物细胞的全能性。
【小问2详解】
甘蓝型油菜（PPQQ）与菘蓝（RR）进行体细胞杂交，F1的染色体组成为PPQQRR，将F1与甘蓝型油菜（PPQQ）回交，F1能产生配子为PQR，甘蓝型油菜（PPQQ）能产生配子为PQ，BC1的染色体组成为PPQQR，用BC1（PPQQR）与甘蓝型油菜（PPQQ）再一次回交，得到的BC2植株群体的染色体组成为PPQQ~PPQQ+R，甘蓝型油菜（PPQQ）的体细胞中染色体数为38，菘蓝（RR）体细胞中染色体数为14，R的染色体数为7，因此BC2植株群体的染色体组成为38~38+7，即为38-45。
【小问3详解】
①为排除无关变量为实验的干扰，作为标准参考的GADPH蛋白表达量一致。
②由图2可知，与对照组和A、B、C、D、E、F组（实验组）相比，甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系G中病毒的含量较低，且与菘蓝组类似，这说明甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系G能有效抑制新冠病毒。
③建立甘蓝型油菜-菘蓝单体附加系，拓宽了甘蓝型油菜的遗传基础，为抗病甘蓝型油菜的研究奠定基础；可作为育种中间桥梁材料，将优良性状转移至近缘种。
【小问4详解】
母源因子是mRNA和蛋白质，需要基因的转录和翻译产生。
【小问5详解】
A组杂交组合，Aa×Aa，则后代基因型为AA：Aa：aa=1：2：1，只有纯合突变的雌性个体的后代才是母源突变体，则合子突变体①为-/-，B组杂交组合，母源突变体基因型为-/-，则图示如下：
【小问6详解】
①需要用限制酶对sgRNA编码序列的DNA和质粒酶切处理才能进行连接形成重组质粒。
②eflap—能够驱动基因广泛表达的启动子；EGFP—增强型绿色荧光蛋白基因；I-SecI—归位内切酶，可将质粒随机插入到斑马鱼的基因组中。则从理论上分析，一个sgRNA便能实现靶基因的敲除，并且只构建一个表达载体即可，能准确插入到斑马鱼的基因组中，能通过绿色荧光进行筛选，这都是3个sgRNA串联的优势。
【小问7详解】组别
培养基成分
a
蛋白胨、酵母提取物、甘露醇、水
b
葡萄糖、尿素、NaCl、K2HPO4、酚红、琼脂糖
c
矿质元素、蔗糖、维生素、甘氨酸、水、琼脂
植株（表现型）
自交一代植株数目（表现型）
野生型（A低B低C高）
150（A低B低C高）
Ml（A低B低C高）
60（A高B低C低）、181（A低B低C高）、79（A低B低C低）
M2（A低B低C高）
122（A高B低C低）、91（A低B高C低）、272（A低B低C高）
M3（A低B低C高）
59（A低B高C低）、179（A低B低C高）、80（A低B低C低）
光照时间/h
存活率/%
叶片种类
0
24
48
72
96
WT幼叶
100
100
85
48
0
clh幼叶
100
88
60
22
0
组别
亲本
F2表型及比例
①
突变体甲×毛籽棉
光籽∶毛籽＝3∶1
②
突变体乙×毛籽棉
光籽∶毛籽＝13∶3
③
突变体丙×毛籽棉
光籽∶毛籽＝9∶7