2024届江苏省连云港市高三考前模拟（一）生物试题（原卷版+解析版）

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1.本试卷共8页，满分为100分，考试时间为75 分钟。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题，必须用2B 铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5 毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。
5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题：共14题，每题2分，共28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列有关人体细胞中元素和化合物的叙述，正确的是（ ）
A. 碳元素是构成细胞的基本元素，是人体活细胞中含量最多的元素
B. 等质量的脂肪比糖类含能量多，故脂肪是生物体的主要能源物质
C. ATP水解常伴随蛋白质磷酸化，蛋白质磷酸化空间结构会发生改变
D. 蛋白质变性时氢键、二硫键及肽键断裂，核酸变性时碱基对间氢键断裂
【答案】C
【解析】
【分析】1、组成细胞的基本元素有C、H、O、N，其中C是最基本的元素，O是含量最多的元素。
2、脂肪分子中氧的含量远远少于糖类，而氢的含量更多；脂肪是良好的储能物质，糖类是主要的能源物质。
【详解】A、构成细胞的最基本元素是碳，但含量最高的元素是氧，A错误；
B、等质量的脂肪比糖类含能量多，故脂肪是生物体的主要储能物质，细胞主要的能源物质是糖类，B错误；
C、ATP水解常伴随蛋白质磷酸化，蛋白质磷酸化空间结构会发生改变，C正确；
D、蛋白质变性时氢键、二硫键断裂，肽键不断裂，核酸变性时碱基对间氢键断裂 ，D错误。
故选C。
2. 叶绿体可能起源于被真核细胞内吞后并与之共生的蓝细菌。下图是核基因编码叶绿体前体蛋白合成与转运的过程。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 蓝细菌与植物病毒在结构上的最大区别是有无以核膜为界限的细胞核
B. 蓝细菌和植物叶肉细胞含有相同的光合色素，都分布在类囊体薄膜上
C. 叶绿体与蓝细菌中遗传物质都是DNA，叶绿体中能发生转录和翻译，但不能进行DNA复制
D. 前体蛋白是叶绿体内关键酶的组成成分，由此可以判断叶绿体是半自主细胞器
【答案】D
【解析】
【分析】原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核（没有核膜、核仁和染色体）；原核细胞只有核糖体一种细胞器，但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构，也含有核酸和蛋白质等物质。
【详解】A、蓝细菌是细胞生物，植物病毒是病毒，无细胞结构，因此二者最主要的区别是有无细胞结构，A错误；
B、蓝细菌是原核生物，没有叶绿体，也就没有类囊体薄膜结构，B错误；
C、叶绿体中能发生转录和翻译，也能进行DNA复制，C错误；
D、叶绿体是具有双膜结构的细胞器,含有少量DNA和RNA,能进行DNA分子的复制、转录过程,含有少量核糖体,也能合成某些蛋白质,因此是半自主复制的细胞器，D正确。
故选D。
3. 下列关于高中生物学实验的叙述，正确的是（ ）
A. 若用斐林试剂甲乙液代替双缩脲试剂来检测蛋白质时控制用量是关键
B. 利用淀粉酶、淀粉溶液探究pH对酶活性影响检测淀粉剩余量是关键
C. 利用组培时产生突变体培养蝴蝶兰新品种的原理是基因突变和基因重组
D. 分离液泡中色素和叶绿体中的色素时，可以用石油醚、丙酮和苯混合配制层析液
【答案】A
【解析】
【分析】1、斐林试剂是由甲液（质量浓度为0.1g/mLNaOH溶液）和乙液（质量浓度为0.05 g/mLCuSO4溶液）组成，用于鉴定还原糖，使用时要将甲液和乙液等量混合均匀后再加入含样品的试管中，且需水浴加热。
2、双缩脲试剂由A液（质量浓度为0.1 g/mLNaOH溶液）和B液（质量浓度为0.01 g/mLCuSO4溶液）组成，用于鉴定蛋白质，使用时要先加A液后再加入B液。
3、用纸层析法分离出的4条色素带中离滤液细线由远到近分别为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b。
【详解】A、斐林试剂和双缩脲试剂中NaOH溶液浓度相同，质量浓度均为0.1g/mL，若用斐林试剂甲乙液代替双缩脲试剂来检测蛋白质时注意先加过量甲，再加少量乙，A正确；
B、淀粉酸性条件下易水解，因此不适宜用来探究pH对酶活性影响，B错误；
C、组培是无性繁殖，不发生基因重组，故利用组培时产生突变体培养蝴蝶兰新品种的原理是基因突变或染色体变异，C错误；
D、分离叶绿体中的色素（脂溶性色素）时，可以用石油醚、丙酮和苯混合配制层析液，液泡中色素为水溶性，不能用石油醚、丙酮和苯混合配制的层析液进行分离，D错误。
故选A。
4. 下图是某同学用黑藻叶细胞观察叶绿体以及质壁分离和复原时所拍摄的显微图像。相关叙述错误的是（ ）
A. 在图示状态下，a、b处浓度大小可能为a﹥b、a=b或a﹤b
B. 相邻叶绿体的平均距离不断变大说明叶细胞处于质壁分离复原的过程
C. 在观察叶绿体时，不同细胞中细胞质环流的方向都相同
D. 在细胞发生质壁分离的过程中，胞质环流的速率会减慢
【答案】C
【解析】
【分析】图中细胞处于质壁分离状态，可能处于质壁分离过程，也可能处于质壁分离复原过程，a表示外界溶液，b是细胞液。
【详解】A、图示细胞原生质层与细胞壁分开，此时细胞有可能处于渗透平衡、有可能正在质壁分离，有可能正在质壁分离复原，故a、b处浓度大小可能为a＞b、a＝b或a＜b，A正确；
B、相邻叶绿体的平均距离不断变大说明细胞吸水膨胀，即叶细胞处于质壁分离复原的过程，B正确；
C、不同细胞中细胞质环流的方向可能不相同，C错误；
D、在细胞发生质壁分离的过程中，细胞失水，细胞液浓度增大，胞质环流的速率会减慢，D正确。
故选C。
5. NO化学性质十分活泼，具有多种生物学功能，特别是在心血管舒张中发挥重要作用，其调节过程如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. Ach、PIP2、Ca2+和NO均是信号分子起调节作用
B. NO进入邻近平滑肌细胞的方式是自由扩散或协助扩散
C. NO对平滑肌松弛的调节是神经-体液调节过程
D. NO具有缓解心肌梗塞症状和降血压的功能
【答案】D
【解析】
【分析】NO是一种脂溶性气体，可以通过自由扩散进入平滑肌细胞；NO可引起血管壁平滑肌细胞松弛，血管扩张，让血液更自由地流过血管，可治疗因血管狭窄而导致的冠心病。
【详解】A、由图可知，PIP2是转运Ach分子的物质，不是信号分子，A错误；
B、NO是一种脂溶性气体，可以通过自由扩散进入平滑肌细胞，B错误；
C、NO通过体液运输调节靶细胞平滑肌的活动，调节方式为体液调节，C错误；
D、NO可引起血管壁平滑肌细胞松弛，血管扩张，让血液更自由地流过血管，NO具有缓解心肌梗塞症状和降血压的功能，D正确。
故选D。
6. 下图为细胞呼吸各阶段物质转化模式图，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 原核细胞在结构上只有核糖体一种细胞器，故不能发生②过程
B. 人体细胞中只发生①②④过程，但有的生物体中可发生①②③④过程
C. ①～④过程中，①过程既需要消耗ATP又能产生ATP，③④过程都不产生ATP
D. 酵母菌在线粒体中进行②过程，物质a先转化成乙酰辅酶A再进入TCA
【答案】A
【解析】
【分析】有氧呼吸的过程分为三个阶段：第一阶段是葡萄糖分解产生丙酮酸和还原氢，发生在细胞质基质中；第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢，发生在线粒体基质中；第三阶段是还原氢与氧气结合形成水，发生在线粒体内膜上。
【详解】A、②过程为有氧呼吸的二、三阶段，原核细胞在结构上只有核糖体一种细胞器，但是有有氧呼吸有关的酶，依然可以进行②过程，A错误；
B、①②为有氧呼吸的过程，①④为乳酸型无氧呼吸的过程，①③为酒精型无氧呼吸，能进行不同类型的呼吸的直接原因是是否有相应的酶，人体细胞中只发生①②④过程，但有的生物体中可发生①②③④过程，B正确；
C、③④过程为无氧呼吸的第二阶段，不产生ATP，①过程为细胞细胞第一阶段，①过程既需要消耗ATP又能产生ATP，C正确；
D、酵母菌在线粒体中进行②过程，物质a为丙酮酸，丙酮酸先转化成乙酰辅酶A再进入TCA（柠檬酸循环），D正确。
故选A。
7. 下列关于生物进化理论的叙述，错误的是（ ）
A. 达尔文认为生存斗争是生物与生物以及生物与无机环镜之间的斗争
B. 现代生物进化理论认为自然选择可使种群的基因频率定向改变
C. 中性学说认为中性突变积累导致性状差异后，自然选择才会发生作用
D. 化石等证据表明生物进化的方式有很多种如趋同进化、协同进化、单独进化等
【答案】D
【解析】
【分析】现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变；突变和基因重组产生生物进化的原材料；自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向；隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、达尔文认为生存斗争是生物与生物以及生物与无机环镜之间的斗争，而生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程，A正确；
B、自然选择决定生物进化的方向，导致种群基因频率的定向改变，B正确；
C、中性学说认为大量的基因突变是中性的，自然选择对这些基因突变不起作用，当这些中性突变积累导致性状差异后，自然选择才会发生作用，C正确；
D、任何一个物种都不是单独进化的，化石等证据不能表明生物进化的方式有单独进化等，D错误。
故选D。
8. a、b、c三图为某动物细胞分裂不同时期的模式图，d图表示其分裂过程中3种物质数量的变化。下列叙述正确的是（ ）
A. 图a、b、c所示三个细胞中都含有同源染色体，其中a为c的下一个时期
B. 图b、c所示两细胞都能发生基因重组，是造成配子的多样性的主要原因
C. 图d中BC段对应图b、c细胞所示时期，该时间段表示减数分裂I时期
D. 图d中mRNA含量有两个峰值，分别位于分裂间期和分裂期
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图1：a表示有丝分裂后期，b表示减数第一次分裂后期，c表示减数第一次分裂前期。d图为该动物细胞增殖过程中染色体数与核DNA数的比例关系曲线(实线)和细胞质中mRNA含量的变化曲线(虚线)，其中a表示G1期、b表示S期、c表示G2期，d表示有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂过程、减数第二次分裂前期和中期；e表示有丝分裂后期、末期或减数第二次分裂后期、末期。
【详解】A、有丝分裂和减数第一次分裂过程都有同源染色体。因此图中含同源染色体的细胞分裂图象有a、b、c，a表示有丝分裂后期，c表示减数第一次分裂前期，a不是c的下一个时期，A错误；
B、基因重组包括自由组合型和互换型，分别发生在图b减数第一次分裂后期、c减数第一次分裂前期，是造成配子的多样性的主要原因，B正确；
C、图d中BC段染色体数与核DNA数的比例1/2，说明此时无姐妹染色单体，对应图a、c细胞所示时期，C错误；
D、图d中mRNA含量有两个峰值，都位于分裂间期，D错误。
故选B
9. 科学家对牵涉痛的研究表明，皮肤的感觉支配与脊神经的节段在发育的起源上有对应关系，对牵涉痛机制有两种解释，如甲、乙图。下列有关叙述不合理的是（ ）
A. 牵涉痛的发生说明该中枢更习惯于识别来自体表的刺激
B. 痛觉中枢在大脑皮层，临床上可通过牵涉痛初步判断所对应的内脏器官情况
C. 内脏病变会引起体表牵涉痛的表现为体表放射性部位比较固定
D. 图甲更能说明躯体痛与内脏痛的传入神经纤维会聚到脊髓同一神经元从而引起牵涉痛
【答案】D
【解析】
【分析】神经调节的基本方式是反射，反射的结构基础是反射弧，最简单的反射弧由两个神经元构成；反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器组成，感受器是感觉神经末梢，效应器是运动神经末梢及其所支配的肌肉或腺体。
【详解】A、由于该中枢更习惯于识别来自体表的刺激，故内脏器官病变时，会引起躯体痛，A正确；
B、大脑皮层是机体的最高级中枢，痛觉中枢在大脑皮层，通过牵涉痛可初步判断所对应的内脏器官情况，B正确；
C、当内脏器官病变时，会引起体表一定区域产生痛觉，表现为体表放射性部位比较固定，C正确；
D、分析题图可知，图乙更能说明躯体痛与内脏痛的传入神经纤维会聚到脊髓同一神经元从而引起牵涉痛，而非图甲，D错误。
故选D。
10. 连云港徐圩香河生态园借助“鱼菜共生”的生态养殖模式以净化鱼塘水质(注：箭头方向表示水流方向)。下列叙述错误的是（ ）
A. 实现资源的循环利用时要考虑生物与环境、生物与生物的关系
B. 该模式可实现生态和经济效益双赢，体现了可持续发展的理念
C. 鱼的粪便为蔬菜利用、蔬菜被鱼捕食，实现物质、能量循环利用
D. 输入该系统的总能量为水生蔬菜等生产者固定的光能和饵料中的化学能之和
【答案】C
【解析】
【分析】“鱼菜共生”是一种复合的耕地体系，它把水产养殖与水耕栽培这两种原本完全不同的农耕技术，通过巧妙的生态设计，达到科学协同共生，是一种新型的郊区农业。
【详解】A、生物与环境间进行物质的循环，实现资源的循环利用时要考虑生物与环境、生物与生物的关系，A正确；
B、该模式可实现生态（物质的良性循环）和经济效益（产品输出）双赢，体现了可持续发展的理念，B正确；
C、鱼的粪便被微生物分解产生CO2，CO2可以被植物利用，能量不能循环，C错误；
D、结合图示可知，输入该系统的总能量为水生蔬菜等生产者固定的光能和饵料中的化学能之和，D正确。
故选C。
11. 调节高等植物生命活动因素有环境、激素、基因等。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 植物器官生长、发育取决于某种激素的绝对含量
B. 植物生长调节剂容易合成、价格便宜，效果稳定
C. 光敏色素能接受红光、远红光信号，影响相关基因的表达
D. 激素能影响基因表达，而激素的产生、分布也受基因表达的调控
【答案】A
【解析】
【分析】激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用，但是，激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。环境因素（光照、温度、重力等）对植物的生长发育有一定的影响。
【详解】A、植物器官生长、发育是由多种激素共同调节的，取决于激素的种类及比例，A错误；
B、植物生长调节剂是人工合成的激素类似物，容易合成、价格便宜，由于体内没有相应的酶降解，作用效果更久，效果稳定，B正确；
C、光敏色素是一类蛋白质（色素-蛋白复合体）分布在植物的各个部位，主要吸收红光和远红光，C正确；
D、激素的产生和分布是基因表达调控的结果，同时也受环境影响，D正确。
故选A。
12. 利用植物细胞培养技术生产紫杉醇(高效抗癌物质)是扩大其来源的重要途径。下图为三种红豆杉细胞培养过程中细胞干重与紫杉醇产量的数据图。下列说法错误的是（ ）
A. 红豆杉细胞培养过程中需要通入无菌空气并不断搅拌
B. 据图分析可知在约25天时南方红豆杉的细胞干重增长最快
C. 该实验自变量是红豆杉细胞的培养时间和不同品种的红豆杉
D. 紫杉醇属于初级代谢产物，选用南方红豆杉培养30－35天时产量最高
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术，其原理为植物细胞的全能性。植物组织培养中细胞表现出全能性的条件为：离体、严格的无菌条件、适宜的培养条件及适宜浓度和比例的激素。
【详解】A、红豆杉细胞培养过程中需要通入无菌空气并不断搅拌，目的是防止微生物污染；保证氧气供应充足；使细胞与培养液充分接触，A正确；
B、分析题图可知，在约25天时南方红豆杉的细胞干重增长速率最快，B正确；
C、该实验自变量是红豆杉细胞的培养时间和不同品种的红豆杉，因变量为细胞干重与紫杉醇产量，C正确；
D、紫杉醇属于次级代谢产物，选用云南红豆杉培养25－30天时产量最高，D错误。
故选D。
13. 荠菜蒴果形状有三角形和卵形两种，纯合三角形和纯合卵形杂交，F1均为三角形，F1自交后代为三角形和卵形，如图1，且比例为15:1，图2为基因作用模式图。下列叙述错误的是（ ）
A. 控制果形的两对基因分别位于两对同源染色体上
B. F2三角形蒴果中纯合子所占比例为1/5
C. F2三角形蒴果自由交配多代，T1的基因频率会逐代升高
D. 图2中基因T1和基因T2的产物作用可能相同
【答案】C
【解析】
【分析】根据图1可知：F2中三角形：卵圆形=15：1，而15：1实质上是9：3：3：1的变式，说明荠菜果实的形状受非同源染色体上的两对独立遗传的等位基因控制，遵循基因的自由组合定律，且双显A_B_表现三角形，单显A_bb和aaB_也表现为三角形，只有双隐aabb表现卵圆形。
【详解】A、根据图1可知：F2中三角形：卵圆形=15：1，而15：1实质上是9：3：3：1的变式，说明荠菜果实的形状受非同源染色体上的两对独立遗传的等位基因控制，遵循基因的自由组合定律，A正确；
B、纯合三角形和纯合卵形杂交，产生的F2的三角形荠菜：卵圆形=15：1，基因型及表现型比例为A_B_三角形：单显A_bb和aaB_三角形：双隐aabb卵圆形=9：6：1，在三角形中有3个纯合子（AABB、AAbb、aaBB），所以三角形纯合子占三角形总数的3÷15=1/5，B正确；
C、根据遗传平衡定律，F2三角形蒴果自由交配多代，T1的基因频率基本不变，C错误；
D、图2中基因T1和基因T2的产物都能使前体物质转变为产物，推测基因T1和基因T2的产物作用可能相同，D正确。
故选C。
14. 下列有关微生物发酵的叙述正确的是（ ）
A. 分批发酵时，将细菌接种到新的培养基上后因营养充足会迅速增长
B. 连续灭菌所需设备复杂但可缩短发酵周期，分批灭菌会延长发酵周期
C. 用发酵工程生产的井冈霉素来防治水稻枯纹病，属于化学防治手段
D. 显微计数法和稀释涂布平板计数法的统计值均比菌体数量真实值大
【答案】B
【解析】
【分析】1、发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。2、产品不同，分离提纯的方法一般不同。（1）如果产品是菌体，可采用过滤，沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来；（2）如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。3、发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。4、发酵过程一般来说都是在常温常压下进行，条件温和、反应安全，原料简单、污染小，反应专一性强，因而可以得到较为专一的产物。
【详解】A、分批发酵又称为分批培养，是指在一个密闭系统内投入有限数量的营养物质后，接入少量的微生物菌种进行培养，使微生物生长繁殖，在特定的条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法，将细菌接种到新的培养基上后，细菌处于延迟期，为了适应新的环境，细菌不分裂，即细胞的数目不变，A错误；
B、连续灭菌，是将配制好的并经预热（60～75℃）的培养基用泵连续输入由直接蒸汽加热的加热塔，使其在短时间内达到灭菌温度，所需设备复杂但可缩短发酵周期，分批灭菌指将培养基置于发酵罐中用蒸汽加热，达到预定灭菌温度后，维持一定时间，再冷却到发酵温度，然后接种发酵，会延长发酵周期，B正确；
C、利用放线菌通过发酵工程产生的井冈霉素可以用来防治水稻枯纹病，这种治理不会对环境造成影响，属于生物防治，C正确；
D、显微计数法计的是死菌和活菌，比实际菌体数量真实值偏大，稀释涂布平板计数法是通过菌落数反映菌体数，由于可能有两个或多个微生物形成一个菌落，因此计得的数量比实际的要小，D错误。
故选B。
二、多项选择题：共4题，每题3分，共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。
15. 正确选用实验材料，是得出正确实验结论的关键。下列有关实验材料选择及实验结论的叙述错误的是（ ）
A. 具有分生组织的部位可以作为有丝分裂实验的材料
B. 两性生殖器官可以作为减数分裂实验的材料
C. 用大蒜（2n=16）低温诱导多倍体时，观察细胞中染色体数目为32条说明诱导成功
D. 滴加台盼蓝后在光学显微镜下观察动物细胞膜时可以看到“暗-亮-暗”结构
【答案】BCD
【解析】
【分析】使用光学显微镜可以看到显微结构，但看不到亚显微结构。用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。
【详解】A、具有分生组织的部位能分裂，可以作为有丝分裂实验的材料，A正确；
B、一般情况下，我们观察减数分裂使用的材料都是雄性生殖器官，因为产生的精细胞多，能运动，容易观察到，雌性生殖器官进行减数分裂的细胞数目很少，用它们做实验材料，不容易找到正在进行减数分裂的细胞进行观察，而且不能在同一显微镜的视野下看到多个分裂时期的样子，B错误；
C、大蒜（2n=16）在有丝分裂后期也能看到32条染色体，因此，观察细胞中染色体数目为64条说明诱导成功，C错误；
D、在光学显微镜下不能够看到生物膜具有“暗—亮—暗”的三层结构，要想看到生物膜具有“暗—亮—暗”的三层结构，需要借助于电子显微镜，D错误。
故选BCD。
16. CRISPR-Cas9基因编辑系统是由Cas9蛋白与一条gRNA构成，工作机理如下图所示。相关叙述正确的是（ ）
A. gRNA具有向导作用，能识别外源DNA的间隔序列和PAM
B. CRISPR-Cas9可以定点切割双链、对基因进行敲除和修饰
C. 利用CRISPR-Cas9从DNA分子上获取目的基因时需设计好一条gRNA
D. 因RNA序列的特异性，用CRISPR-Cas9对DNA切割不会发生脱靶现象
【答案】AB
【解析】
【分析】据图可知，gRNA与靶基因特定序列通过碱基互补配对结合，引导Cas9蛋白在 PAM 序列（几乎存在于所有基因中）上游切断DNA双链中的磷酸二酯键，然后使供体DNA与受体细胞DNA拼接在一起。
【详解】A、由题意可知，CRISPR-Cas9体系是由靶基因的gRNA和Cas9蛋白构成的复合体。向导RNA在基因组中负责寻找靶基因并与其结合，因此gRNA具有向导作用，能识别外源DNA的间隔序列和PAM，A正确；
B、CRISPR-Cas9在gRNA的引导下定向切割双链，进而对基因进行敲除和修饰，B正确；
C、利用CRISPR-Cas9从DNA分子上获取目的基因时不需要设计好一条gRNA，C错误；
D、由于其他DNA序列也含有与gRNA互补配对的序列，造成gRNA错误结合，进而导致Cas9蛋白错误切割，造成脱靶，D错误。
故选AB。
17. 家蚕(2N＝56)的性别决定方式为ZW型。有斑纹(A)对无斑纹(a)为显性，A和a所在的常染色体偶见缺失(但基因A/a所在的片段并没有缺失，如图1)现象，表示为A0、a0。家蚕的正常体壁(B)对透明体壁(b)为显性，相关基因位于Z染色体上,雄蚕丝多、质量好，但幼蚕时雌雄不易区分。下列有关叙述错误的是（ ）

A. 若要研究家蚕的基因组，应测定29条染色体上的DNA序列
B. 利用图2所示限性斑纹蚕和无斑纹异性蚕杂交，后代中有斑纹幼蚕是高产蚕
C. 限性斑纹蚕的培育过程所依据的原理是染色体结构变异
D. 染色体缺失时卵细胞不可育但精子是可育的,基因型A0aZbW的个体可产生4种可育配子
【答案】BD
【解析】
【分析】家蚕核染色体组成为2N=56，其性别决定方式为ZW型。图2发生的变异类型为染色体结构变异。
【详解】A、已知家蚕核染色体组成为2N=56，其性别决定方式为ZW型。若要研究家蚕的基因组，应测定27条常染色体十Z染色体＋W染色体共29条染色体上的DNA序列，A正确；
B、图中的限性斑纹雌蚕的基因型为aaZWA，用限性斑纹雌蚕和无斑纹雄蚕培育后代，选择其后代中表现型为无斑纹的个体培养，得到的都是高产的雄蚕，B错误；
C、限性斑纹蚕的培育过程所依据的原理是染色体结构变异，C正确；
D、染色体缺失的卵细胞不可育，基因型为A0aZbW的雌蚕的卵原细胞经减数分裂产生的可育配子的基因组成为aZ、aW，D错误。
故选BD。
18. 生物技术与工程的发展催生了生物药的生产。下列生物技术相关操作的叙述错误的是（ ）
A. 将基因组文库中的胰岛素基因与大肠杆菌的DNA重组后可利用发酵工程生产胰岛素
B. 对动物细胞培养时需要无菌无毒的环境，对培养基及动物血清要湿热灭菌
C. 体外培养杂交瘤细胞制备单克隆抗体时培养液中加入血浆会影响单克隆抗体的纯度
D. 将药用蛋白基因与腺病毒重组，然后侵染奶牛的乳腺可得到乳腺生物反应器
【答案】ABD
【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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、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钙离子处理法。
（4）目的基因的检测与鉴定
【详解】A、从基因组文库中获得的胰岛素基因有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出胰岛素，A错误；
B、对动物细胞培养时需要无菌无毒的环境，对培养基要湿热灭菌，但是动物血清并不能用高温灭菌，否则会使其中部分有效成分失活，B错误；
C、体外培养杂交瘤细胞制备单克隆抗体时培养液中加入血浆会影响单克隆抗体的纯度，因为血浆中可能有其他的抗体，C正确；
D、将药用蛋白基因和乳腺蛋白启动子等调控元件一起与腺病毒重组，导入受精卵中可制备乳腺生物反应器，不是导入乳腺中，D错误。
故选ABD。
三、非选择题：共5题，共计60分（除特别标注外，其余每空1分）。
19. 高等植物类囊体膜上进行的主要是光合电子传递，既存在非循环光合电子传递也存在围绕PSI的循环电子传递，NAD(P)H脱氢酶（NDH）复合体介导的是循环电子传递。有证据表明，叶绿体类囊体膜上也存在呼吸电子传递，称为叶绿体呼吸，包括NDH复合体介导的NAD(P)H对PQ的非光化学还原和质体末端氧化酶（PTOX）对PQ进行再氧化的过程。图1表示类囊体膜相关生理过程，图2表示低温弱光胁迫对植物叶片中ATP含量的影响。据图分析回答下列问题：
（1）光合作用过程中PSⅡ反应中心叶绿素P680被光激发，从水中夺取电子，通过电子传递体最终传给_____。
（2）类囊体膜的基本骨架是_____，其对质子是高度不通透的，因此需要膜上的Cytb6f蛋白将H+以_____的方式运入腔内，形成膜的去极化状态，进而把光能储存于相应物质中，用于卡尔文循环中的_____过程。
（3）图1中，光照下该细胞中形成ATP场所有_______；PTOX可能具有类似_____ （填细胞器结构名称）中相应酶的作用，夜间该植物消耗氧气的生理活动有_____。
（4）为了研究低温弱光胁迫对植物叶片中ATP含量的影响，对野生型（WT）和ndhCJK突变体（ndhCJK是NDH复合体的重要亚基）植株进行低温弱光处理6h，分别测定叶片中的ATP，实验结果如图2所示，与野生型叶片相比，突变体叶片中的ATP含量在处理6h后_____。根据植物适应胁迫环境是需要ATP的过程，结合图1推测_____以适应低温弱光胁迫下一些耗能的反应，对植物起保护作用。
【答案】（1）NADP+
（2） ①. 磷脂双分子层 ②. 主动运输 ③. C3还原
（3） ①. 细胞质基质、线粒体和叶绿体 ②. 线粒体内膜 ③. 有氧呼吸、叶绿体呼吸
（4） ①. 变化不明显 ②. NDH复合体介导的循环电子传递或叶绿体呼吸电子传递，可能会提供额外的ATP
【解析】
【分析】光系统涉及两个反应中心： PSⅡ和PSⅠ。PSⅡ光解水，PSI还原NADP+。PSⅡ的色素吸收光能以后，产生的高能电子通过电子传递，最终在类囊体薄膜上使NADP+和H+结合形成NADPH。水光解产生H+，使类囊体腔内H+浓度升高，H+顺浓度梯度运输到类囊体腔外并在类囊体薄膜上与NADP+结合形成NADPH，使类囊体腔外中H+浓度降低。ATP合成酶利用类囊体薄膜两侧的H+浓度差合成ATP。
【小问1详解】
由图可知，在光合作用的光反应阶段，PSⅡ反应中心叶绿素P680被光激发，从水中夺取电子，通过电子传递体最终传给NADP+，使NADP+和H+结合形成NADPH。
【小问2详解】
类囊体膜属于生物膜，其基本骨架是磷脂双分子层。类囊体膜对质子是高度不通透的，水光解产生H+，使类囊体腔内H+浓度高于基质，膜上的Cytb6f蛋白将H+以主动运输的方式运入腔内，形成膜的去极化状态，进而把光能储存于NADPH和ATP中，用于卡尔文循环（暗反应）中的C3还原过程。
【小问3详解】
图1中，光照下的该细胞既能进行有氧呼吸也能进行光合作用，因此该细胞中形成ATP场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。叶绿体类囊体膜上也存在呼吸电子传递，称为叶绿体呼吸，包括NDH复合体介导的NAD(P)H对PQ的非光化学还原和质体末端氧化酶（PTOX）对PQ进行再氧化的过程，据此可推知：PTOX可能具有类似线粒体内膜中相应酶的作用，夜间该植物消耗氧气的生理活动有有氧呼吸、叶绿体呼吸。
【小问4详解】
ndhCJK是NDH复合体的重要亚基。由题意可知，NDH复合体介导循环电子传递或叶绿体呼吸电子传递。图2可显示：与野生型叶片相比，突变体叶片中的ATP含量在低温弱光处理6h后变化不明显，而植物适应胁迫环境需要ATP，由此结合图1推测： NDH复合体介导的循环电子传递或叶绿体呼吸电子传递，可能会提供额外的ATP，以适应低温弱光胁迫下一些耗能的反应，对植物起保护作用。
20. 洪泽湖湿地生态系统由于过度获取生物资源，导致该生态系统结构受损和功能退化，近年来政府采取一系列措施对其进行生态修复。科研团队对洪泽湖生态系统部分地区进行生态调查，调查结果如下表。（单位：kJ/(m2·a)）
（1）调查水体中藻类等植物的数量常用方法为_________ 。表格中二三营养级之间的传递效率为______ （保留两位小数）。
（2）表格中_______量代表生物生长发育和繁殖的能量。由表格中生物类型构成营养结构称为 _______；调查发现该生态系统没有三级肉食动物，最可能的原因是 _____ 。
（3）建立洪泽湖自然保护区，这是对生物多样性进行了 ______保护，通过改善栖息环境，提高其________ 是保护候鸟的根本措施；生态恢复后吸引更多野鸭、白鹭等水鸟，这体现出生态系统的信息传递具有_______ 作用。
（4）洪泽湖地区原为陆地，后经人类在下游建筑堤坝，形成洪泽湖，这属于_______ 演替，同时说明人类活动可以改变群落演替的_________。
（5）调查发现洪泽湖湿地生态系统中苍鹭和大白鹭组织器官间平均总汞浓度差异较大如图1，苍鹭和大白鹭之间存在生殖隔离，据图分析最可能的种间关系是________ 。苍鹭组织器官的平均总汞浓度明显大于大白鹭的原因是______。
【答案】（1） ①. 样方法 ②. 11.25%
（2） ①. 净生产 ②. 食物网 ③. 二级肉食动物净生产量为62.76，不能维持三级肉食动物种群的生存和延续
（3） ①. 就地 ②. 提高环境容纳量 ③. 调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定
（4） ①. 次生 ②. 速度和方向
（5） ①. （种间）竞争 ②. 苍鹭食物平均营养级更高，捕食量大
【解析】
【分析】1、能量流动：能量通过食物链和食物网逐级传递，太阳能是所有生命活动的能量来源，它通过绿色植物的光合作用进入生态系统，然后从绿色植物转移到各种消费者。能量流动的特点是：⑴单向流动：生态系统内部各部分通过各种途径放散到环境中的能量，再不能为其他生物所利用⑵逐级递减：生态系统中各部分所固定的能量是逐级递减的。一般情况下，愈向食物链的后端，生物体的数目愈少，这样便形成一种金字塔形的营养级关系；
2、信息传递的三大作用：⑴有利于正常生命活动的进行；⑵有利于生物种群的繁衍；⑶调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。
【小问1详解】
调查水体中藻类等植物的数量常用方法为样方法，表格中第二营养级是草食动物，同化量为10041.6kJ/(m2·a)，第三营养级为一级肉食动物，同化量为1129.68kJ/(m2·a)，二者之间的传递效率为1129.68/ 10041.6×100%=11.25%；
【小问2详解】
表格中总生产量是该营养级的同化量，去向为呼吸作用散失及用于自身生长发育和繁殖的能量，因此表格中的净生产量代表生物生长发育和繁殖的能量，表格中生物类型构成营养结构称为食物网；能量沿食物链是逐级递减的，二级肉食动物净生产量为62.76，不能维持三级肉食动物种群的生存和延续，因此该生态系统没有三级肉食动物；
【小问3详解】
建立洪泽湖自然保护区，这是对生物多样性进行了就地保护，通过改善栖息环境，提高其环境容纳量是保护候鸟的根本措施；生态恢复后吸引更多野鸭、白鹭等水鸟，这体现出生态系统的信息传递具有调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定作用；
【小问4详解】
洪泽湖地区原为陆地，后经人类在下游建筑堤坝，形成洪泽湖，这属于次生演替，同时说明人类活动可以改变群落演替的速度和方向；
【小问5详解】
两者的平均总汞浓度有重合，故最可能的种间关系是（种间）竞争关系；汞随着食物链有富集现象，苍鹭雏鸟组织器官的平均总汞浓度明显大于大白鹭的原因是苍鹭食物平均营养级更高，捕食量大。
21. 核酸疫苗是通过人造核酸片段模仿病毒攻击，调动人体免疫反应的第三代疫苗。下图为mRNA疫苗的免疫应答过程。据图回答下列问题。
（1）制备S蛋白的mRNA分两大步，首先需要提取病毒的核酸，通过_____得到cDNA，在经过一系列操作得到S蛋白基因。其次是体外制备mRNA：反应体系与PCR体系相似，除需要加入单链的S蛋白基因作为模板外还需要加入缓冲液、加帽酶、_______、_______。加帽酶能催化mRNA5′端的磷酸基与GTP反应，使mRNA5′端形成帽结构，然后与脂质体组装并冷冻保存做成疫苗，加帽酶使mRNA5′端形成的帽结构的作用可能有_____。
（2）APC细胞（抗原提呈细胞）在免疫过程中的作用是_____，它除了B细胞外还有_____。APC细胞可参与人体的第_____防线发挥免疫作用。
（3）该疫苗进入APC细胞的方式_____，直接参与③→④过程的细胞器物质组成是_____，该细胞器在mRNA链移动的方向是_____。（用数字与箭头表示）
（4）淋巴细胞一般需要两个或两个以上信号刺激才能被活化，如细胞②的活化除需要细胞③提供MHC-Ⅱ+抗原肽复合物外，还需要_____的直接刺激。人体在进化过程中选择这种活化机制的意义可能有____ 。
【答案】（1） ①. 反转录 ②. RNA聚合酶 ③. 核苷三磷酸（四种核糖核苷酸） ④. 保护mRNA免于降解（加强mRNA的可译性）
（2） ①. 摄取、处理、呈递抗原 ②. 树突状细胞、巨噬细胞、吞噬细胞、被病毒感染的细胞 ③. 二、三
（3） ①. 胞吞 ②. 蛋白质和RNA ③. 5′→3′
（4） ①. 抗原 ②. 防止免疫系统破坏自身的健康细胞（组织）
【解析】
【分析】1、疫苗通常是用灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体，从而对特定传染病具有抵抗力。
2、人体第一道防线：皮肤，黏膜；人体第二道防线：体液中的杀菌物质（如溶菌酶）和吞噬细胞（如巨噬细胞和树突状细胞）；人体第三道防线：机体在个体发育过程中与病原体接触后获得的，主要针对特定的抗原起作用。
【小问1详解】
新冠病毒属于RNA病毒，其遗传物质是RNA，故制备S蛋白的mRNA首先需要提取病毒的核酸，通过反转录获得cDNA。在体外制备mRNA时需要由模板（单链的S蛋白基因）、缓冲液、加帽酶，还需要RNA聚合酶和原料（4种核糖核苷酸）。由题意中可知，加帽酶能催化mRNA5′端的磷酸基与GTP反应，使mRNA5′端形成帽结构，然后与脂质体组装并冷冻保存做成疫苗，推测加帽酶可以避免mRNA被降解。
【小问2详解】
APC细胞（抗原提呈细胞）包括B细胞、树突状细胞和吞噬细胞等，它们都能摄取和加工处理抗原，并且可以将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给其他免疫细胞。因此APC细胞可参与人体的第二、三防线发挥免疫作用。
【小问3详解】
由图可知，新冠病毒S蛋白的mRNA被脂质体包裹，通过胞吞的作用进入细胞；直接参与③→④（翻译）过程的细胞器是核糖体，其组成物质为蛋白质和RNA；在翻译过程中核糖体沿着mRNA从5′→3′移动。
【小问4详解】
B细胞活化需要两个信号的刺激：一是一些病原体（抗原）的接触，二是辅助性T细胞的特定分子发生变化并与B细胞结合。人体在进化过程中选择这种活化机制的意义可能是为了防止免疫系统把自身健康的细胞或者组织当成抗原，破坏自身的健康细胞（组织）。
22. 表观遗传通过调控基因表达进而影响性状。多种类型的肿瘤研究中发现表观遗传调控异常可导致肿瘤发生, 如DNA甲基化异常、组蛋白修饰异常和非编码RNA（如miRNA）调控异常等因素。据图分析回答下列问题：
（1）组蛋白修饰乙酰化和去乙酰化是染色体结构调节的重要机制之一。组蛋白乙酰化通常使染色体结构松弛，有利于_______识别并结合在启动子部位，进行转录；而当 _____ 的活性过高时，染色质处于紧密状态，从而 _____ 相关基因的表达。
（2）miRNA通过______ 方式与靶向mRNA的序列结合，在________（选填“转录前”“转录后”“翻译后”）抑制基因的表达，减少蛋白质的合成。
（3）在研究肿瘤发生机制时发现,基因的_______ 区域高甲基化则可能导致 ______ 的表达被抑制，或原癌基因和抑癌基因中发生多次 _______，都可引起肿瘤的发生。
（4）DNA甲基化通常发生胞嘧啶的碳原子上，该过程_____（选填“是”“否”）改变生物体的遗传信息。研究DNA甲基化转移酶抑制剂，促进有关基因的表达，是癌症治疗药物开发的主要思路，生物药阿扎胞苷属于胞嘧啶类似物，可替代DNA复制过程中的胞嘧啶脱氧核苷酸，推测可以治疗肿瘤的原因：___。
【答案】（1） ①. RNA聚合酶 ②. 组蛋白去乙酰化酶 ③. 抑制
（2） ①. 碱基互补配对 ②. 转录后
（3） ①. 启动子 ②. 抑癌基因 ③. 基因突变/碱基对替换、增添或缺失
（4） ①. 否 ②. 降低DNA接受甲基的能力，又抑制DNA甲基化转移酶活性
【解析】
【分析】启动子是位于基因上游的DNA片段，是RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动转录。
【小问1详解】
组蛋白乙酰化通常使染色体结构松弛，有利于DNA与蛋白质分离，有利于RNA聚合酶与基因的启动部位结合，启动转录；组蛋白去乙酰化酶活性过高时，DNA与蛋白质结合，染色质处于紧密状态，抑制基因的表达。
【小问2详解】
miRNA与靶向mRNA之间能进行碱基互补配对；mRNA是转录后的产物，转录的产物与miRNA结合，抑制翻译过程。
【小问3详解】
启动子与RNA聚合酶结合启动转录，若基因的启动子区域高度甲基化，会导致抑癌基因转录受抑制，从而抑制抑癌基因的表达；原癌基因与抑癌基因均与癌症相关，而癌变是多个突变基因的累积，因此原癌基因和抑癌基因中发生多次 基因突变（基因中碱基对替换、增添或缺失引起基因结构的改变），都可引起肿瘤的发生。
【小问4详解】
DNA甲基化通常发生胞嘧啶的碳原子上，未改变基因的序列，因此未改变生物体的遗传信息；生物药阿扎胞苷属于胞嘧啶类似物，可替代DNA复制过程中的胞嘧啶脱氧核苷酸，阿扎胞苷可能降低DNA接受甲基的能力，又抑制DNA甲基化转移酶活性，从而可以治疗肿瘤。
23. 科研人员利用黄曲霉缺陷型（WTpyrg-）菌株（不能合成尿嘧啶和尿苷—简称UU）对黄曲霉相关基因的功能进行研究，部分研究过程如图所示。据图分析回答下列问题。
（1）下表是部分实验操作过程，请将空格处填写完整。
（2）图1所示为pyrg基因中一条脱氧核苷酸链，进行PCR扩增pyrg时选用下列哪组引物可以扩增出pyrg序列
A. 5′GCCTCAAACAATGCTCTTCACCC 3′B. 5′GTCTGAGAGGAGGCACTGATGC 3′
C. 5′CGGAGTTTGTTACGAGAAGTGGG 3′D. 5′CGTAGTCACGGAGGAGAGTCTG 3′
（3）图2所示，目的基因ORF片段长度约1000bp，通过设计引物扩增目的基因片段的上、下游片段各约1500bp，pyrg基因片段约1891bp，首先将pyrg片段与上下游片段相连接，通过转化将该片段导入受体细胞的目的是_____。图3是将pyrg片段与上下游片段相连接后利用琼脂糖凝胶电泳检测扩增片段，M是参照，则图中 _____泳道的DNA是目的条带（选填A/B/C）。若扩增结果中出现非目的条带的原因可能有_____。
【答案】（1） ①. 普通固体培养基+UU ②. 普通固体培养基 ③. 2ml/LNaCL溶液和二苯胺试剂 ④. 蓝色 ⑤. PCR扩增WTpyrg-菌株DNA片段 （2）AB
（3） ①. 替换目的基因片段 ②. A ③. 引物设计不合理，出现二聚体；退火温度过低；DNA聚合酶质量不好等
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。
【小问1详解】
该菌为黄曲霉缺陷型（WTpyrg-）菌株（不能合成尿嘧啶和尿苷—简称UU），将其接种在普通固体培养基+UU能正常生长，而在普通固体培养基不能生长，说明该菌株未被污染；DNA在2ml/LNaCl溶液中溶解度最大，可以溶解DNA；沸水浴下，二苯胺试剂可以和DNA发生蓝色反应；PCR为体外DNA复制，可以获得大量的DNA。
【小问2详解】
进行DNA复制时，DNA的两条链为模板链，引物与模板链的3，端结合，因此可以选用引物5′GTCTGAGAGGAGGCACTGATGC 3′和5′CGGAGTTTGTTACGAGAAGTGGG 3′。故选BC。
【小问3详解】
将pyrg片段与上下游片段相连接，导入受体细胞，可以替换目的基因片段；将pyrg片段与上下游片段相连接，质量为1500bp+1500bp+1891bp=4891bp，A的条带质量与其相近，为目标条带；引物设计不合理，出现二聚体；退火温度过低；DNA聚合酶质量不好等，都可能出现非目的条带。生物类型
总生产量
呼吸量
净生产量
被下一营养级生
物同化
被分解者呼吸
分解的量
藻类等植物
87864
50208
37656
10041.6
27614.4
草食动物
10041.6
4184
5857.6
1129.68
4727.92
一级肉食动物
1129.68
251.04
878.64
87.864
790.776
二级肉食动物
87.864
25.104
62.76
0
62.76
序号
实验操作步骤
具体操作及现象
结论或结果
1
纯种的WTpyrg
-菌株的检测
将待测菌株转接在①_____上能正常生长，而
接种在②_____上却不能生长。
说明该菌株未被污染
2
获得WTpyrg-
菌株的DNA并鉴定
将粗提取并晾干的黄曲霉DNA放入试管
中，加入③ ____，沸水浴5min，冷
却后观察溶液呈④____ 色。
说明提取物为DNA
3
⑤ ______
用WTpyrg-菌株的DNA、缓冲液、上下游
引物、原料、酶等建立反应体系，设置相关程序。
获得大量的DNA片段