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湖南省长沙市望城区长沙市望城区长郡斑马湖中学2024-2025学年高三上学期开学生物试题（解析版）
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这是一份湖南省长沙市望城区长沙市望城区长郡斑马湖中学2024-2025学年高三上学期开学生物试题（解析版），共23页。试卷主要包含了 酵母人工染色体等内容，欢迎下载使用。
本试卷共8页。全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑，如有改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求.
1. 一条DNA单链的部分碱基序列是-GATACTCTATGGA-，其对应的互补链中含有A和G碱基数目是
A. 2和4B. 4和2C. 4和3D. 3和4
【答案】B
【解析】
【分析】碱基互补配对原则是指在DNA分子结构中，由于碱基之间的氢键具有固定的数目和DNA两条链之间的距离保持不变，使得碱基配对必须遵循一定的规律，这就是A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对，反之亦然。
【详解】如果DNA分子一条链的碱基序列是-GATACTCTATGGA-，根据碱基互补配对原则，则另一条链的碱基序列是-CTATGAGATACCT-，其中A和G碱基数目分别是4和2。
故选B。
【点睛】DNA分子中碱基互补配对原则是A与T配对，G与C配对。
2. 下列关于种群的叙述中，正确的是
A. 动物的种群密度都需要用标志重捕法调查
B. 性别比例既可影响出生率也可影响死亡率
C. 我国人口的老龄化现状说明我国人口的年龄组成是衰退型
D. 预测种群数量变化趋势的重要依据是年龄组成
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A、活动能力较小的动物的种群密度需要用样方法调查，A项错误；
B、性别比例只影响出生率，不影响死亡率，B项错误；
C、人口的老龄化不能说明人口的年龄组成是衰退型，C项错误；
D、预测种群数量变化趋势的重要依据是年龄组成，D项正确。
故选D
【点睛】增长型的种群数量不一定增加：年龄组成是预测种群数量变化趋势的重要依据，年龄组成通过影响出生率和死亡率影响种群数量，受环境因素的影响，增长型的种群出生率不一定大。
3. 下列细胞中属于果蝇的配子并能用于形成正常受精卵的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】果蝇的体细胞中有8条染色体，雌果蝇有3对常染色体+XX，因此产生的卵细胞中有4条染色体（3+X）；雄果蝇有3对常染色体+XY，因此产生的精子有两种：3+X和3+Y。
【详解】A、识图分析可知，图中细胞中有8条染色体，根据性染色体的情况，应该为雄果蝇的体细胞，A错误；
B、识图分析可知，图中细胞内有2条性染色体，即X、Y同时存在，不是正常配子中的染色体数目，B错误；
C、该图细胞中虽有4条染色体，但是含有2条性染色体，少了一条常染色体，不是正常的配子，C错误；
D、该图细胞内含有4条染色体，其中3条常染色体和一条Y染色体，属于果蝇的雄配子，可以参与受精形成受精卵，D正确。
故选D。
4. 植物组织培养主要应用在种子资源保存、无病毒苗木培育和植物离体快繁等领域。下图是植物组织培养过程，下列说法正确的是（ ）
A. 利用培养的愈伤组织进行诱变育种，可以定向突变为想要的新品种
B. 培养愈伤组织时，可以用秋水仙素处理直接获取纯合子植株
C. 取材部位、植物生长调节剂等可能对愈伤组织生根产生影响
D. 为了弥补人工合成培养基的不足，常在培养基中添加适量动物血清
【答案】C
【解析】
【分析】植物的组织培养是根据植物细胞具有全能性这个理论，近几十年来发展起来的一项无性繁殖的新技术。植物的组织培养广义又叫离体培养，指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞，原生质体等，通过无菌操作，在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。狭义是指用植物各部分组织，如形成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳等进行培养获得再生植株，也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养，愈伤组织再经过再分化形成再生植物。
【详解】A、诱变育种是在人为的条件下，利用物理、化学等因素，诱发生物体产生突变，从中选择，培育成动植物和微生物的新品种，突变是不定向的，只能从中选择符合要求的品种，A错误；
B、秋水仙素能让细胞中的染色体加倍，但不一定能得到纯合子，如对Aa的愈伤组织进行秋水仙素处理，得到AAaa，还是杂合子，B错误；
C、生根需要适宜的激素刺激，取材部位、植物生长调节剂等可能对愈伤组织生根产生影响，C正确；
D、动物血清是用于培养动物细胞，植物组织培养不需要加入血清，D错误。
故选C。
5. 雄性果蝇 M的基因型为 EeFfGg，其体内的一个初级精母细胞中的一对同源染色体发生的变化如下图所示。若果蝇 M 与基因型为 eeffgg 的雌性果蝇杂交，下列相关说法不正确的是（ ）
A. 基因 F（f）与E（e）、G（g）之间都可发生基因重组
B. 果蝇 M 能产生基因组成为 EfG、EFG、eFg、efg 的四种精子
C. 杂交后代中基因型为 eeffgg 的果蝇出现的概率为 1/4
D. 果蝇 M 的细胞中同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图可知，该果蝇M基因型为 EeFfGg，其中EfG在1条染色体上，eFg在另1条同源染色体上。在减数分裂形成配子时，复制后的基因型为EEeeFFffGGgg，，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交换（F、f所在片段），形成了基因型为EfG、eFg、EFG、efg四种配子。
【详解】A、根据分析可知，四分体的非姐妹染色单体之间发生了交换，导致基因 F（f）与E（e）、G（g）之间可发生基因重组，从而能形成了EfG、eFg、EFG、efg四种配子，A正确；
B、果蝇 M 为雄果蝇，由于交叉互换（F、f所在片段），能产生基因组成为 EfG、EFG、eFg、efg 的四种精子，B正确；
C、果蝇 M 与基因型为 eeffgg 的雌性果蝇杂交，由于只有一个初级精母细胞发生交换，故该果蝇M产生的四种精子的比例未知，故杂交后代中基因型为 eeffgg 的果蝇出现的概率应小于1/4（因为果蝇 M产生的配子中efg精子所占的比例远小于1/4），C错误；
D、根据题图可知，果蝇 M 的细胞中同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换，D正确。
故选C。
6. 某高一生物兴趣小组在最适温度、pH以及蔗糖酶量一定的条件下，研究蔗糖的浓度对酶促反应速率的影响时发现，当蔗糖的浓度达到a值后，随着蔗糖浓度的增加，反应速率不再增大。请结合你所学知识分析，下列措施中不能提高a值后的酶促反应速率的有几项（ ）
①增加蔗糖酶的数量；②增大pH；③升高温度；④通过改变酶的空间结构增强其活性。
A. 一项B. 两项C. 三项D. 四项
【答案】B
【解析】
【分析】本题以反应物浓度对酶促反应速率影响为命题情景，考查影响酶促反应速率的因素，意在考查理解能力、综合运用能力。分析题意可知，当蔗糖浓度大于a时，随着蔗糖浓度增大，反应速率不再增加，可能是受到酶的限制，增加酶的数量和活性，可以提高反应速率，
【详解】分析题意可知，当蔗糖浓度大于a时，随着蔗糖浓度增大，反应速率不再增加，可能是受到酶的限制，增加酶的数量和活性，可以提高反应速率，①④不符合题意；该实验是在温度和pH均最适宜情况下进行的，增大pH或升高温度，酶的活性和反应速率均降低，②③项符合题意。
故选B。
7. 中国传统文化中有很多生态伦理思想，如“天人合一”的生存主张、“和谐共生”的价值追求等，下列分析错误的是（ ）
A. 正确处理人与资源、环境的关系，走可持续发展之路，是人类唯一正确选择
B. 在群落演替进程中，人的作用非常突出，能改变演替的速度和方向
C. 建立自然保护区对濒危动植物进行迁地保护符合“天人合一”的生存主张
D. 人类在利用自然时，应遵循自然界的规律，才能保护自然环境，和谐共生、持续发展
【答案】C
【解析】
【分析】保护生物多样性的措施：（1）就地保护:主要形式是建立自然保护区，是保护生物多样性最有效的措施；（2）迁地保护:将濒危生物迁出原地，移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心，进行特殊的保护和管理，是对就地保护的补充;（3）建立濒危物种种质库，保护珍贵的遗传资源；（4）加强教育和法制管理，提高公民的环境保护意识。
【详解】A、地球是人类赖以生存的唯一家园，随着人类的出现和人口的增多、人类的活动在很大程度上改变了地球的环境，并且危及人类自身的生存和发展，只有正确处理人与资源和环境的关系，走可持续发展之路，才是人类唯一正确的选择，A正确；
B、群落演替是指在生物群落发展变化的过程中，一个群落代替另一个群落的演变现象，在群落演替进程中，人的作用非常突出，能改变演替的速度和方向，B正确；
C、建立自然保护区属于就地保护，C错误；
D、人类改造和利用自然必须遵循自然规律，尊重自然，顺应自然，才能保护自然环境，和谐共生、持续发展，D正确。
故选C。
8. 在“探究植物细胞的吸水和失水”的实验中，依次观察到的结果如图所示，其中①②指细胞结构。下列叙述正确的是（ ）
A. 甲到乙的变化是由于结构①的伸缩性比②大
B. 丙图细胞达到渗透平衡时，无水分子进出原生质层
C. 与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液吸水能力较强
D. 细胞发生渗透作用至丙状态时，细胞内外溶液浓度相等
【答案】C
【解析】
【分析】1、分析题图：图中①表示细胞壁，②表示细胞膜。
2、在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，第一次观察为植物细胞在蒸馏水中的正常状态，第二次观察为植物细胞在蔗糖溶液中的质壁分离状态，第三次观察为植物细胞在蒸馏水中的质壁分离复原状态。
3、成熟的植物细胞构成渗透系统，可发生渗透作用。质壁分离的原因：外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层。
【详解】A、甲→乙的变化过程中，细胞失水发生质壁分离，其原因是由于结构①细胞壁的伸缩性比②细胞膜小，A错误；
B、丙图细胞达到渗透平衡时，水分子进出原生质层达到动态平衡，B错误；
C、甲→乙的变化过程中，细胞失水，细胞液的浓度升高，其吸水能力逐渐增强，C正确；
D、细胞发生渗透作用至丙状态时，由于细胞壁的存在，可能细胞液浓度仍大于外界溶液浓度，D错误。
故选C。
9. 酵母人工染色体（YAC）是由酵母细胞中必需的端粒、着丝点和复制起始序列等与目的基因和质粒构建成的表达载体，具有易在真核细胞中表达的特点。下图表示利用整合有人源抗体IgM基因的YAC，培育能分泌人源抗体的小鼠的三个技术路线图。下列叙述不正确的是（ ）
A. ①②③过程中将YAC导入受体细胞的常用方法有：钙离子处理法和显微注射法
B. ④过程中获得的融合细胞能表现小鼠和酵母菌的所有遗传特性
C. ⑤⑥过程均需涉及胚胎移植
D. 从YAC—转IgM基因小鼠体内提取到的抗体不是单克隆抗体
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析：①是将酵母人工染色体导入酵母菌之后，再使之与小鼠ES细胞融合（④）。②是将酵母人工染色体直接导入到小鼠ES细胞中，③是将酵母人工染色体导入到小鼠受精卵中。⑤和⑥分别是两种途径获得转基因小鼠的过程。
【详解】A、将基因表达载体导入小鼠ES细胞或受精卵，采用的方法是显微注射技术，导入酵母菌，一般用钙离子处理，使酵母菌处于感受态，A正确；
B、④过程是将小鼠ES细胞与含有人工染色体的酵母菌进行融合，由于融合细胞会进行基因的选择性表达，因此不一定表现出小鼠和酵母菌的所有遗传特性，B错误；
C、由于暂时没有全体外胚胎培养技术，因此⑤⑥过程均需涉及胚胎移植，C正确；
D、从YAC—转IgM基因小鼠体内提取到的抗体有多种，不是单克隆抗体，D正确。
故选B。
10. 如图表示生物体的同化量在三个主要生命活动间分配的情况：①用于与其他物种争夺相同资源所消耗的能量；②用于避免捕食者捕食所消耗的能量；③用于产生下一代所消耗的能量。下列说法错误的是（ ）
A. 甲能量分配模式说明该物种的种群密度呈增大趋势
B. 乙能量分配模式说明该物种与其他物种的生态位有较大重叠
C. 为降低某种群的环境容纳量，乙丙丁三种能量分配模式能起到相同的效果
D. 丁能量分配模式说明该种群的数量基本保持稳定
【答案】C
【解析】
【分析】每一营养级同化量的去路：①流向下一营养级（最高营养级除外）；②自身呼吸消耗；③流向分解者；④未被利用。
【详解】A、甲能量主要分配给后代，则后代的数量会增加，甲能量分配模式说明该物种的种群密度呈增大趋势，A正确；
B、乙能量大部分都用于竞争，则说明乙生物与其他生物竞争激烈，乙能量分配模式说明该物种与其他物种的生态位有较大重叠，B正确；
C、为降低某种群的环境容纳量，则分配给后代的能量较低，所以乙丙两种能量分配模式能起到相同的效果，C错误；
D、丁能量分配模式是等同选择压力，用于与其他物种争夺相同资源所消耗的能量；用于避免捕食者捕食所消耗的能量；用于产生下一代所消耗的能量，差别不大，说明该种群的数量基本保持稳定，D正确。
故选C。
11. 现建立“动物精原细胞（2n=4）有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞（假定DNA中的P元素都为32P，其它分子不含32P）在不含32P的培养液中正常培养，分裂为2个子细胞，其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H（h）、R（r）是其中的两对基因，细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞①一定发生了基因突变，但不一定发生了等位基因的互换
B. 细胞②中最多有三条染色体含有32P
C. 细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等
D. 细胞⑥⑦的基因型相同
【答案】B
【解析】
【分析】
图中细胞①中同源染色体发生联会，细胞处于减数第一次分裂前期；细胞②不含同源染色体，且着丝点已经分裂，染色体分布在两极，细胞②处于减数第二次分裂后期；细胞②和 ③处于相同的分裂时期，细胞③也处于减数第二次分裂后期；细胞④~⑦都是精细胞；细胞①发生了交叉互换和基因突变。
【详解】A、图中细胞①处于减数第一次分裂前期，分析细胞①中基因组成可知，H和h发生了交叉互换，即发生了基因重组，姐妹染色单体上的R和r说明发生了基因突变，A错误；
B、根据DNA分子半保留复制，1个精原细胞（DNA中的P元素都为32P），在不含32P的培养液中正常培养，经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA分子一条链含32P和另一链不含32P。该子细胞经过减数第一次分裂前的间期复制，形成的细胞①中每条染色体，只有一条单体的DNA分子一条链含32P（共4条染色单体含有32P），细胞 ①形成细胞②会发生同源染色体分离，正常情况下，细胞②有两条染色体含有32P（分布在非同源染色体上），但根据图可知，H所在的染色体发生过交叉互换，很有可能H和h所在染色体都含有32P，因此细胞 ②中最多有3条染色体含有32P，B正确；
C、根据B项分析可知，正常情况下，细胞②和③中各有两条染色体含有32P（分布在非同源染色体上），但由于细胞①中发生了H和h的互换，而发生互换的染色单体上不确定是否含有32P，故细胞②和细胞 ③中含有32P的染色体数可能相等也可能不相等，C错误；
D、由于细胞①发生了交叉互换和基因突变，姐妹染色单体上存在等位基因，所以由姐妹染色体分向两个细胞形成的⑥⑦的基因型不相同，D错误。
故选B。
12. 甲、乙两种遗传病分别由基因A/a和基因B/b控制，其中一种遗传病为伴性遗传，其系谱图如下，家系中无基因突变发生。女性中乙病的发病率为1/40000。下列分析正确的是（ ）
A. Ⅱ3的基因型是BBXAXa或BbXAXa
B. Ⅰ4和Ⅲ2基因型相同的概率为1/18
C. 若Ⅱ5与Ⅱ6再生一个孩子，其基因型可能有4种
D. Ⅱ7与Ⅱ8结婚，生下的孩子患乙病的概率为1/402
【答案】D
【解析】
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关，这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传，又称性连锁遗传。
【详解】A、由Ⅱ2患甲病、Ⅱ1患乙病，但Ⅰ1和Ⅰ2正常可知，甲病为常染色体隐性遗传病，乙病为伴X染色体隐性遗传病。故Ⅱ3的基因型为AAXBXb或AaXBXb，A错误；
B、由Ⅱ9患两种病可知，Ⅰ4的基因型为AaXBXb，Ⅰ3的基因型为AaXBY，则Ⅱ6的基因型及概率为（AA，Aa）（XBXB、XBXb），Ⅱ5基因型及概率为（AA，Aa）XBY，Ⅲ2的基因型为AaXBXb的概率：（Aa）×（XBXb）=8，B错误；
C、若Ⅱ5与Ⅱ6再生一个孩子，其基因型可能有3（AA、Aa、aa）×4（XBXB、XBXb、XBY、XbY）=12种，C错误；
D、女性中XbXb的基因型频率=，则整个人群中Xb的基因频率=，因此Ⅱ8基因型为XBXb的概率是，Ⅱ7，关于乙病的基因型为XBY，因此Ⅱ7与Ⅱ8结婚，生下的孩子患乙病的概率，D正确。
故选D。
二、不定项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上符合题意的正确答案，全部选对得4分，选对但不全得2分，多选、错选、不选得0分。
13. CAR-T细胞疗法是通过设计CAR基因，并导入癌症患者的T细胞中，使其转化为CAR-T细胞，CAR-T细胞膜上的CAR蛋白与癌细胞表面抗原特异结合后，可激活CAR-T细胞使其增殖、分化，从而实现对癌细胞的特异性杀伤和记忆，主要过程如下图。下列叙述正确的是（ ）
A. CAR蛋白的胞外结合区可特异性识别癌细胞的表面抗原
B. CAR基因缺少启动子，无法在T细胞中复制，故过程②在导入T细胞前完成
C. 重组分子导入T细胞后，应当用PCR技术检验指导CAR合成的基因是否表达成功
D. CAR-T细胞疗法具有持久性是因为CAR-T细胞能够在体内形成记忆细胞
【答案】AD
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、 DNA 连接酶、运载体。
基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子和标记基因、复制原点等。
【详解】A、由题图可知，胞外结合区可实现对癌细胞的特异性识别，A正确；
C、启动子启动目的基因的转录，CAR基因缺少复制原点，无法在T细胞中复制，故过程②在导入T细胞前完成，B错误；
C、通过PCR技术可以检测目的基因是否成功插入或转录出mRNA，不能检验指导CAR合成的基因是否表达成功，C错误；
D、CART细胞能够在体内形成记忆细胞，因此CAR-T细胞疗法具有持久性，D正确。
故选AD。
14. 图甲是内蒙鄂尔多斯大草原生态系统中碳循环模式图，图乙是该草原生态系统中部分生物种群之间形成的食物网模型。下列说法错误的是（ ）
A. 图甲中缺少的碳流动方向是b→a，c→a
B. 图甲中的b对应图乙中的I
C. 图乙只缺少生态系统组成成分中的分解者
D. 调在结果显示，一段时间内种群I和V同化的总能量分别为a和b，则此时种群IV同化的能量最多为（a-5b)/25
【答案】AC
【解析】
【分析】分析图甲可知：a为无机环境，b为生产者，c为初级消费者，d为次级消费者，e为三级消费者，f为消费者。
分析图乙可知：Ⅰ为生产者，Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ为初级消费者，Ⅳ为次级消费者。
【详解】A、从碳循环角度分析，图甲中缺少的碳流动方向是生产者呼吸作用释放CO2至无机环境，即b→a，初级消费者呼吸作用释放CO2至无机环境，即c→a，次级消费者呼吸作用释放CO2至无机环境，即d→a，A错误；
B、图甲中b为生产者，图乙中I也为生产者，B正确；
C、生态系统组成成分为生产者、消费者、分解者和非生物物质和能量，图乙表示食物链，只有生产者和消费者，缺少分解者和非生物物质和能量，C错误；
D、调查结果显示，一段时间内种群I和V同化的总能量分别为a和b，IV同化能量最多，流向V能量最少，按20%传递效率，I流向V最少为b÷20%，则I流向IV的能量为a-5b，Ⅳ能获得的最大能量为（a-5b）×20%×20%，则此时种群IV同化的能量最多为（a-5b）/25，D正确。
故选AC。
15. 目前已发现T4噬菌体有数千种突变型，这些突变来自同一个基因的突变或者不同基因的突变。科学家利用T4噬菌体的两种突变型A和B进行了如下实验（突变型A和B分别与野生型相比，基因组成上只有一处差异)。下列说法合理的是（ ）
注：噬菌体不发生新的突变和基因重组
A. T4噬菌体DNA复制所需原料和酶来自宿主细胞
B. 基因突变中的碱基对缺失不会导致基因数目减少
C. 突变型A和突变型B的突变发生在不同的基因内
D. 突变型A与突变型B的未突变基因共同决定其增殖
【答案】ABCD
【解析】
【分析】1、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变。2、噬菌体的繁殖过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。
【详解】A、T4噬菌体DNA复制所需原料和酶由宿主细胞提供，A正确；
B、基因突变中的碱基对缺失会导致基因结构改变，不会导致基因数目减少，B正确；
C、突变型A和突变型B的突变发生在不同的基因内，C正确；
D、用突变型A侵染大肠杆菌，噬菌体不增殖；用突变型B侵染大肠杆菌，噬菌体不增殖；突变型A、突变型B同时侵染同一个大肠杆菌，噬菌体增殖，说明突变型A与突变型B的突变基因共同决定其增殖，D正确。
故选ABCD。
16. 为研究某种植物高茎与矮茎、紫花与白花两对相对性状的遗传规律，科研人员设计了如图所示的杂交实验。下列预期结果正确的是（ ）
A. 控制两对性状的基因遵循自由组合定律
B. 高茎与矮茎性状由两对基因控制
C F2中矮茎白花个体有5种基因型
D. F1测交结果的表型比为3：1：9：3
【答案】AC
【解析】
【分析】题图分析：F2中高茎：矮茎=（27+21）：（9+7）=3：1，则株高是受一对等位基因控制，其高茎为显性，矮茎为隐性；紫花：白花=（27+9）：（21+7）=9：7，说明控制花色的基因是两对等位基因，且紫花为双显，白花为单显和双隐。假设紫花和白花由A/a和B/b两对基因控制，紫花基因型为A_B_，其余均为白花（A_bb+aaB_+aabb）；高茎和矮茎由基因D/d控制，则亲本为AAbb×aaBB，DD×dd，可有两种组合方式，即AAbbDD×aaBBdd或AAbbdd×aaBBDD。
【详解】A、由F2中高茎：矮茎=（27+21）：（9+7）=3：1，可推知高茎与矮茎性状受1对等位基因控制（设为D/d）且高茎为显性，矮茎为隐性；紫花：白花=（27+9）：（21+7）=9：7，紫花与白花性状受2对等位基因控制（设为A/a、B/b），且紫花为双显，白花为双隐和单显，则控制两对性状的基因遵循自由组合定律，A正确；
B、F2中高茎：矮茎=(27+21)：(9+7)=3：1，由一对基因控制，B错误；
C、由A项分析结果，可推出F1基因型为AaBbDd，利用分离定律解决自由组合定律思路，即将两对相对性状拆成一对相对性状考虑，F1中Dd自交后代F2为DD（高茎）：Dd（高茎）：dd（矮茎）=1：2：1，F1中AaBb自交后代F2为A_B_（紫花）：（A_bb+aaB_+aabb）（白花）=9：7，F2中矮茎基因型为dd，白花基因型有5种：AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb。故矮茎白花基因型有1×5=5（种），C正确；
D、F1（AaBbDd）与aabbdd测交，子代中高茎Dd：矮茎dd=1：1，紫花（AaBb）：白花（Aabb+aaBb+aabb）=1：3，故测交后代表型比为高茎紫花：矮茎紫花：高茎白花：矮茎白花=3：3：1：1，D错误。
故选AC。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
17. 为提高小对磷元素的吸收能力，研究人员通过质粒P把水稻耐低磷因导入小麦细胞得到耐低磷转基因小麦，基本流程如下图。质粒P含3种限制酶（NheⅠ、EcRⅠ、SalⅠ）切割位点，全部切割可以得到F1、F2、F3、F4片段，标记基因和启动子分别位F1和F2片段中。耐低磷基因两侧的限制酶切割位点为NheⅠ和SalⅠ，据图回答下列问题：
（1）将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是______法，还有基因枪法和我国科学家独创的______法。
（2）有人将质粒P用NheⅠ与SalⅠ双酶切割后，与耐低磷基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，得到的重组质粒不一定都是所需要的，原因是__________________。
因此，需采取以下步骤进行重组质粒的构建：
第一步，取质粒P用______和______酶切割，从中选取______片段备用；
第二步，另取质粒P用______和______酶切割，从中选取______片段备用；
第三步，将耐低磷基因与前两步选取的片段用DNA连接酶连接即可得到所需重组质粒。
（3）剥取小麦种子幼胚接种在诱导培养基上经______形成愈伤组织，该过程需要的植物激素有_________，将重组质粒导入愈伤组织，培养一段时间后，还需要转移至______培养基上。
【答案】 ①. 农杆菌转化法 ②. 花粉管通道法 ③. 质粒P有两个NheⅠ的酶切位点，得到的重组质粒可能有：①只含F4和耐低磷基因 ②只含F3和耐低磷基因 ③F4、耐低磷基因和F2-F1片段（反向连接） ④F3、耐低磷基因和F2-F1片段（反向连接）⑤F3、耐低磷基因和F1-F2片段。不符合要求 ④. EcRⅠ ⑤. SalⅠ ⑥. F1+F4 ⑦. EcRⅠ ⑧. NheⅠ ⑨. F2 ⑩. 脱分化 ⑪. 细胞分裂素和生长素 ⑫. 分化
【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，获取方法包括：从基因文库中获取、PCR扩增技术和人工合成法。②基因表达载体的构建，是基因工程的核心步骤，基因表达载体的组成包括：启动子、目的基因、终止子和标记基因。③将目的基因导入受体细胞，根据不同的对象采用不同的导入方法，对植物细胞可以采用农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；对于动物采用显微注射技术；对于微生物一般采用Ca2+转化法。④目的基因的检测与鉴定，分子水平上的检测方法包括：DNA分子杂交法、分子杂交法和抗原-抗体杂交法；也可以进行个体水平上的鉴定，如抗性实验等。
【详解】（1）将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法；此外还有基因枪法和花粉管通道法，其中我国独创的方法是花粉管通道法。
（2）为保证基因表达载体连接的正确率和高效性，通常需要用双酶切的方法进行切割，但将质粒P用NheⅠ与SalⅠ双酶切割后，与耐低磷基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，得到的重组质粒不一定都是所需要的，原因是：质粒P有两个NheⅠ的酶切位点，得到的重组质粒可能有：①只含F4和耐低磷基因、 ②只含F3和耐低磷基因、③F4、耐低磷基因和F2-F1片段（反向连接）、 ④F3、耐低磷基因和F2-F1片段（反向连接）、⑤F3、耐低磷基因和F1-F2片段，不符合要求。
因标记基因和启动子分别位于F1和F2片段中，则基因表达载体应包括上述片段，且应保证其正确连接，故需要对重组质粒进行构建：
第一步，取质粒P用EcRⅠ和SalⅠ酶切割，从中选取F1+F4片段；
第二步，另取质粒P用EcRⅠ和NheⅠ酶切割，从中选取F2片段备用；
第三步，将耐低磷基因与前两步选取的片段用DNA连接酶连接即可得到所需（包括F1和F2，且包括目的基因的）重组质粒。
（3）愈伤组织是幼胚经脱分化形成的；脱分化过程中需要的植物激素有细胞分裂素和生长素；培养一段时间后，应诱导植物生根、生芽，故还需要转移至分化培养基上。
【点睛】解答本题的关键是识记基因工程的操作工具及具体的操作步骤，掌握各步骤中的相关细节，能结合题干信息准确答题。
18. 研究表明，运动可以促进鸢尾素（蛋白类激素）的分泌。该激素可加快脂肪细胞内葡萄糖和脂肪的氧化分解，还可以提高胰岛素的敏感性（敏感性高低可反映出单位胰岛素作用效果的强弱）。请回答下列相关问题。
（1）动物激素通过体液运输，作用于___________而发挥作用。
（2）靶细胞对胰岛素不敏感的原因有__________（一点即可）。研究发现，青砖茶水提取物能够促进糖尿病患者分泌鸢尾素且能提高胰岛素的作用效果。科研人员通过实验验证了上述发现
①请完善下面实验步骤：
a．取糖尿病模型小鼠40只，随即均分为两组，标记为甲、乙，另取正常小鼠20只为丙组（对照），并测量___________。
b．甲组灌胃适量的__________，乙组，丙组分别灌胃__________，一段时间后再次测量两组小鼠的鸢尾素含量和PI3K的含量（PI3K含量高，胰岛素作用效果好）。
②结果如下表：
由上表可知，甲组的____________，则说明青砖茶水提取物能够促进糖尿病患者分泌鸢尾素且能降低血糖浓度。
【答案】 ①. 靶细胞和靶器官 ②. 靶细胞上胰岛素受体少、胰岛素与靶细胞受体结合受阻、胰岛素靶细胞受体空间结构改变 ③. a．鸢尾素含量和PI3K的初始浓度 ④. b．青砖茶水提取物 ⑤. 等量的蒸馏水 ⑥. 鸢尾素含量和PI3K含量明显高于乙组
【解析】
【分析】人体内胰岛素分泌不足时，血糖合成糖原和血糖分解的作用就会减弱，结果会导致血糖浓度升高而超过正常值，一部分血糖就会随尿排出体外，形成糖尿，糖尿是糖尿病的特征之一。
【详解】（1）动物激素通过体液运输，作用于靶细胞和靶器官而发挥作用。
（2）靶细胞对胰岛素不敏感的原因可能是靶细胞上胰岛素受体少、胰岛素与靶细胞受体结合受阻、胰岛素靶细胞受体空间结构改变。
①实验设计遵循对照原则和单一变量原则。
实验步骤：
a．取糖尿病模型小鼠40只，随即均分为两组，标记为甲、乙，另取正常小鼠20只为丙组（对照），并测量鸢尾素含量和PI3K的初始浓度。
b．甲组灌胃适量的青砖茶水提取物，乙组，丙组分别灌胃等量的蒸馏水，一段时间后再次测量两组小鼠的鸢尾素含量和PI3K的含量（PI3K含量高，胰岛素作用效果好）。
②由上表可知，甲组的鸢尾素含量和PI3K含量明显高于乙组，则说明青砖茶水提取物能够促进糖尿病患者分泌鸢尾素且能降低血糖浓度。
【点睛】解答此题需要明确激素调节的特点，并能结合实验设计的变量原则与对照原则分析作答。
19. 1889年，科学家发现切除胰腺的狗会患糖尿病，据此提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质（后被命名为胰岛素）的假说。为证明该物质的存在，科学家努力制备胰腺提取物，并注射入由胰腺受损诱发糖尿病的狗体内，但收效甚微。后来科学家又发现以实验方法结扎胰管会引起胰腺萎缩，而胰岛保持完好，机体不会患糖尿病。回答下列问题：
（1）胰岛素能使血糖水平下降，结扎胰管的狗却不患糖尿病，原因是__________。
（2）科学家摘取狗的整个胰腺制备胰腺提取物对糖尿病疗效甚微的原因是__________。
（3）某研究小组欲证实芹菜素对糖尿病家兔具有降血糖作用，请完善实验方案。
材料与试剂：生理状况相同的健康家兔若干只、芹菜素（用生理盐水配制）、生理盐水、血糖测定仪、链脲佐菌素溶液（STZ，可破坏胰岛B细胞，诱发糖尿病）。
I．制备糖尿病家兔模型
随机取20只健康家兔用高脂高糖饲料喂养8周后，左下腹注射65mgekg'STZ制作糖尿病家兔模型。
Ⅱ．检验芹菜素降血糖效果
①取10只健康家兔作为甲组，将实验Ⅰ制备的糖尿病家兔随机均分为乙、丙两组；
②______________________；
③每天对乙组的每只家兔__________，每天对甲组和丙组的每只家兔___________，均连续注射4周。期间各组家兔均饲喂普通饲料。
④4周后，用血糖测定仪测定各组家兔的血糖浓度，并进行统计分析取平均值。
Ⅲ．实验结果：___________（用柱形图表示）
Ⅳ．实验结论：芹菜素具有一定的降血糖效果，但仍高于正常血糖水平。
【答案】（1）胰岛素通过体液运输，结扎胰管不影响胰岛B细胞的结构和功能
（2）正常胰腺能分泌胰蛋白酶，催化胰岛素分解
（3） ①. 用血糖测定仪测定各组家兔的血糖浓度，并记录 ②. 注射适量芹菜素 ③. 注射等量生理盐水 ④.
【解析】
【分析】分析题文：析题干可知，该实验的目的是研究芹菜素对糖尿病家兔降低血糖的效果，实验的自变量是否含有芹菜素，实验的因变量是血糖浓度，试剂的用量、培养条件和培养时间的无关变量，无关变量应该保持一致且适宜，按照实验设计的单一变量原则和对照原则。
【小问1详解】
胰岛素是体内唯一能够降低血糖浓度的激素；由于分泌胰岛素的胰岛仍能保持正常的结构和功能，胰岛B细胞分泌的胰岛素必须经过体液运输，才能到达靶细胞和靶器官，所以结扎胰腺通向小肠的胰总管，不影响胰岛B细胞的结构和功能，不影响胰岛素的运输，故狗不患糖尿病。
【小问2详解】
胰岛素的本质为蛋白质，由于正常胰腺还能分泌胰蛋白酶，催化胰岛素分解失效，故制备胰腺提取物对糖尿病疗效甚微。
【小问3详解】
分析题意可知，本实验目的是证实芹菜素对糖尿病家兔具有降血糖作用，则实验的自变量是芹菜素的有无，因变量是糖尿病家兔的状况，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下：
Ⅱ．①取10只健康家兔作为甲组，将实验Ⅰ制备的糖尿病家兔随机分为乙、丙两组（每组10只）；
②在实验前需要用血糖测定仪测定三组家兔的血糖浓度，并记录。
③每天对乙组的每只家兔灌喂适量芹菜素，连续灌喂4周；每天对甲组和丙组的每只家兔灌喂等量生理盐水，连续灌喂4周。期间各组家兔均饲喂普通饲料，自由饮食。
④4周后，用血糖测定仪测定各组家兔的血糖浓度，并进行统计分析。
Ⅲ．甲组血糖正常，乙组血糖浓度较高，但由于提供芹菜素，所以血糖浓度降低，丙组饲喂饲喂生理盐水，且胰岛B细胞被破坏，血糖浓度不变维持较高的水平，结果如图：
20. 目前基因工程在农业生产、医学研究等方面有着广泛的应用前景，对人类生活的进步起到巨大的推动作用。请阅读下列材料，回答问题：
材料（一）：为获得抗病毒的马铃薯植株，往往采用转基因技术，将病毒复制酶基因转移到马铃薯体内。其过程大致如下图所示。
（1）上述过程中，将目的基因导入马铃薯细胞并在细胞中维持稳定和表达的过程称为___________。该方法是将目的基因插入到农杆菌Ti质粒的T－DNA上，然后通过农杆菌的转化作用，使目的基因进入植物细胞，并插入到植物细胞的___________上。
（2）目的基因在马铃薯体内能否成功转录，可采用的检测方法是___________，该转基因马铃薯产生的配子中___________（填“一定”或“不一定”）含有目的基因。
材料（二）：人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。
（3）图中的高血压相关基因通常可以从基因文库中获取，含有一种生物所有基因的文库称为___________获得人体高血压相关基因后可以利用PCR技术扩增，其扩增目的基因的前提是___________，在PCR过程中不断消耗的物质有___________。
（4）子代大鼠如果在体内能检测到____________和出现高血压，即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型。
【答案】（1） ①. 转化 ②. 染色体DNA
（2） ①. 分子杂交技术（或DNA－RNA分子杂交技术） ②. 不一定
（3） ①. 基因组文库 ②. 要有一段已知目的基因的核苷酸序列 ③. 引物和四种脱氧核苷酸
（4）高血压相关基因表达产物（或相关蛋白质）
【解析】
【分析】不同生物目的基因导入的方法不同，每种方法都有利有弊。目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，该方法比 较经济有效，还有基因枪法和花粉管通道法；目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法；大肠杆菌细胞最常用的转化方法就是用钙离子处理细胞，使细胞的生理状态发生改变，完成转化过程。
【小问1详解】
分析图片过程可知：将外源基因导入植物体内用农杆菌转化法。该方法先将目的基因插入到农杆菌Ti质粒的T-DNA上，然后通过农杆菌的转化作用，使目的基因进入植物细胞并插入到植物细胞的染色体DNA上。
小问2详解】
目的基因导入马铃薯细胞后，可通过DNA分子杂交技术检测马铃薯的DNA上是否插入了目的基因，可通过分子杂交技术检测目的基因是否转录出了 mRNA。由于在形成配子时同源染色体分离，配子中的染色体数目减半，所以不一定会存在导入的目的基因。
【小问3详解】
分析题图：图示是利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程图，图中涉及到体外受精过程；采用转基因技术将目的基因导入受精卵的过程；早期胚胎发育过程等。图中的高血压相关基因通常可以从基因文库中获取，含有一种生物所有基因的文库称为基因组文库；获得人体高血压相关基因后可以利用PCR技术进行扩增，其扩增目的基因的前提要有一段已知目的基因的核苷酸序列，在PCR过程中不断消耗的物质有引物和四种脱氧核苷酸。
【小问4详解】
如果与高血压有关的基因转录翻译出相应的蛋白质，说明目的基因成功表达分子水平；如果转基因小鼠表现出高血 压症状，也可以说明目的基因完成了表达个体水平。
21. 回答下列问题：
I、人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如下图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。
（1）该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是_____，模块3中的甲可与CO2结合，甲为_____。
（2）若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将_____（填：“增加”或“减少”）。若气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生改变，原因是_____。
（3）在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量_____（填：“高于”“低于”或“等于”）植物，原因是_____。
（4）干旱条件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是_____。人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低，在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。
II、为了探究空间搭载对植物光合作用的影响，研究人员以粳稻东农416（DN416）为材料，进行了系列研究。请回答问题：
（5）研究人员将DN416的种子空间搭载12天后，返回地面在原环境中种植，测定其幼苗的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs，气孔张开的程度）和叶绿素含量的变化，结果如下表。
表中数据显示_____，说明空间搭载抑制光合作用的光反应和暗反应，从而降低了DN416的净光合速率。
（6）为探究空间搭载后叶绿素含量变化影响DN416光合作用的机制，研究人员做了进一步检测。
①光系统是由蛋白质和叶绿素等光合色素组成的复合物，具有_____光能的作用，包括光系统I（PSI）和光系统II（PSII）。如图所示，PSII中的光合色素吸收光能后，一方面将_____分解为氧气和H+，间时产生的电子经传递，可用于NADP+和H+结合形成NADPH。另一方面，在ATP合成酶的作用下，_____浓度梯度提供分子势能，促使ADP与Pi反应形成ATP。
②叶绿素荧光参数是描述植物光合作用状况的数值，F反映叶绿素吸收光能的能力，Fv/Fm反映PSII的电子传递效率。研究人员测定了（1）中不同组别的叶绿素荧光参数，发现实验组中F和Fv/Fm均比对照组低，说明DN416_____含量的减少，降低了光能的吸收和转化效率，进而降低光合作用速率。
【答案】（1） ①. 模块1和模块2 ②. C5
（2） ①. 减少 ②. 模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足
（3） ①. 高于 ②. 与植物相比，该系统没有呼吸作用消耗糖类
（4）叶片气孔开放程度降低，CO2的吸收量减少
（5）空间搭载后DN416的Pn、Gs和叶绿素含量均明显降低
（6） ①. 吸收、传递和转化光能 ②. 水 ③. H+ ④. DN416叶绿素含量减少，降低了光能的吸收和转化效率，进而降低光合作用速率
【解析】
【分析】分析图形：模块1利用太阳能发电装置将吸收的光能转换为电能，模块2利用电能电解水生成H+和O2，并发生能量转换的过程。该系统中的模块1和模块2相当于叶绿体中光反应功能。模块3将大气中的CO2转换为糖类，相当于光合作用的暗反应。
【小问1详解】
该系统中的模块1和模块2的功能相当于光合作用光反应阶段的光合色素对光能的吸收和水的光解，同时，通过模块1和模块2将光能转化为电能再转化为化学能储存在ATP和NADPH中。所以该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是模块1和模块2。模块3的功能相当于光合作用的暗反应，甲与CO2结合完成CO2的固定，甲为五碳化合物。
【小问2详解】
正常运转过程中气泵突然停转，系统中CO2突然减少，CO2的固定减弱，但短时间内C3的还原速率不变，则短时间内乙（C3）的含量将减少，甲（C5）的含量将增加。若气泵停转时间较长，则模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足，使得模块2中的能量转换效率减弱。
【小问3详解】
由于植物中糖类的积累量=光合作用合成糖类的量－细胞呼吸消耗糖类的量。与植物相比，该系统没有呼吸作用消耗糖类，所以在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量高于植物。
【小问4详解】
在干旱条件下，植物为了保住水分会将叶片气孔开放程度降低，导致二氧化碳的吸收量减少，因此光合作用速率降低。
【小问5详解】
据表分析可知，空间搭载后DN416的Pn、Gs和叶绿素含量均明显降低。说明空间搭载抑制光合作用的光反应和暗反应，从而降低了DN416的净光合速率。
【小问6详解】
①光系统是由蛋白质和叶绿素等光合色素组成的复合物，具有吸收、传递和转化光能的作用，光合作用的光反应阶段，PSⅡ中的光合色素吸收光能后，一方面将水光解为氧气和H+；同时产生的电子经传递，可用于NADP+和H+结合形成NADPH；另一方面，在ATP合成酶的作用下，氢离子浓度梯度提供分子势能，促使ADP与Pi反应形成ATP。
②根据题表和题意分析可知，DN416叶绿素含量的减少，降低了光能的吸收和转化效率，进而降低光合作用速率，所以实验组中F和Fv/Fm均比对照组低。组别
处理
结果
1
用突变型A侵染大肠杆菌
噬菌体不增殖
2
用突变型B侵染大肠杆菌
噬菌体不增殖
3
突变型A、突变型B同时侵染同一个大肠杆菌
噬菌体增殖（A、B型组成）
鸢尾素（相对值）
PI3K（相对值）
甲
0．578
0．586
乙
0．396
0．343
丙
0．735
0．785
对照组
实验组
Pn
25．52±2．32
18．46±1．30
Gs
253．62±21．61
191．84±19．91
叶绿素含量（mg/g）
35．12
26．35
本试卷共8页。全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑，如有改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求.
1. 一条DNA单链的部分碱基序列是-GATACTCTATGGA-，其对应的互补链中含有A和G碱基数目是
A. 2和4B. 4和2C. 4和3D. 3和4
【答案】B
【解析】
【分析】碱基互补配对原则是指在DNA分子结构中，由于碱基之间的氢键具有固定的数目和DNA两条链之间的距离保持不变，使得碱基配对必须遵循一定的规律，这就是A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对，G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对，反之亦然。
【详解】如果DNA分子一条链的碱基序列是-GATACTCTATGGA-，根据碱基互补配对原则，则另一条链的碱基序列是-CTATGAGATACCT-，其中A和G碱基数目分别是4和2。
故选B。
【点睛】DNA分子中碱基互补配对原则是A与T配对，G与C配对。
2. 下列关于种群的叙述中，正确的是
A. 动物的种群密度都需要用标志重捕法调查
B. 性别比例既可影响出生率也可影响死亡率
C. 我国人口的老龄化现状说明我国人口的年龄组成是衰退型
D. 预测种群数量变化趋势的重要依据是年龄组成
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A、活动能力较小的动物的种群密度需要用样方法调查，A项错误；
B、性别比例只影响出生率，不影响死亡率，B项错误；
C、人口的老龄化不能说明人口的年龄组成是衰退型，C项错误；
D、预测种群数量变化趋势的重要依据是年龄组成，D项正确。
故选D
【点睛】增长型的种群数量不一定增加：年龄组成是预测种群数量变化趋势的重要依据，年龄组成通过影响出生率和死亡率影响种群数量，受环境因素的影响，增长型的种群出生率不一定大。
3. 下列细胞中属于果蝇的配子并能用于形成正常受精卵的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】果蝇的体细胞中有8条染色体，雌果蝇有3对常染色体+XX，因此产生的卵细胞中有4条染色体（3+X）；雄果蝇有3对常染色体+XY，因此产生的精子有两种：3+X和3+Y。
【详解】A、识图分析可知，图中细胞中有8条染色体，根据性染色体的情况，应该为雄果蝇的体细胞，A错误；
B、识图分析可知，图中细胞内有2条性染色体，即X、Y同时存在，不是正常配子中的染色体数目，B错误；
C、该图细胞中虽有4条染色体，但是含有2条性染色体，少了一条常染色体，不是正常的配子，C错误；
D、该图细胞内含有4条染色体，其中3条常染色体和一条Y染色体，属于果蝇的雄配子，可以参与受精形成受精卵，D正确。
故选D。
4. 植物组织培养主要应用在种子资源保存、无病毒苗木培育和植物离体快繁等领域。下图是植物组织培养过程，下列说法正确的是（ ）
A. 利用培养的愈伤组织进行诱变育种，可以定向突变为想要的新品种
B. 培养愈伤组织时，可以用秋水仙素处理直接获取纯合子植株
C. 取材部位、植物生长调节剂等可能对愈伤组织生根产生影响
D. 为了弥补人工合成培养基的不足，常在培养基中添加适量动物血清
【答案】C
【解析】
【分析】植物的组织培养是根据植物细胞具有全能性这个理论，近几十年来发展起来的一项无性繁殖的新技术。植物的组织培养广义又叫离体培养，指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞，原生质体等，通过无菌操作，在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。狭义是指用植物各部分组织，如形成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳等进行培养获得再生植株，也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织的培养，愈伤组织再经过再分化形成再生植物。
【详解】A、诱变育种是在人为的条件下，利用物理、化学等因素，诱发生物体产生突变，从中选择，培育成动植物和微生物的新品种，突变是不定向的，只能从中选择符合要求的品种，A错误；
B、秋水仙素能让细胞中的染色体加倍，但不一定能得到纯合子，如对Aa的愈伤组织进行秋水仙素处理，得到AAaa，还是杂合子，B错误；
C、生根需要适宜的激素刺激，取材部位、植物生长调节剂等可能对愈伤组织生根产生影响，C正确；
D、动物血清是用于培养动物细胞，植物组织培养不需要加入血清，D错误。
故选C。
5. 雄性果蝇 M的基因型为 EeFfGg，其体内的一个初级精母细胞中的一对同源染色体发生的变化如下图所示。若果蝇 M 与基因型为 eeffgg 的雌性果蝇杂交，下列相关说法不正确的是（ ）
A. 基因 F（f）与E（e）、G（g）之间都可发生基因重组
B. 果蝇 M 能产生基因组成为 EfG、EFG、eFg、efg 的四种精子
C. 杂交后代中基因型为 eeffgg 的果蝇出现的概率为 1/4
D. 果蝇 M 的细胞中同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图可知，该果蝇M基因型为 EeFfGg，其中EfG在1条染色体上，eFg在另1条同源染色体上。在减数分裂形成配子时，复制后的基因型为EEeeFFffGGgg，，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交换（F、f所在片段），形成了基因型为EfG、eFg、EFG、efg四种配子。
【详解】A、根据分析可知，四分体的非姐妹染色单体之间发生了交换，导致基因 F（f）与E（e）、G（g）之间可发生基因重组，从而能形成了EfG、eFg、EFG、efg四种配子，A正确；
B、果蝇 M 为雄果蝇，由于交叉互换（F、f所在片段），能产生基因组成为 EfG、EFG、eFg、efg 的四种精子，B正确；
C、果蝇 M 与基因型为 eeffgg 的雌性果蝇杂交，由于只有一个初级精母细胞发生交换，故该果蝇M产生的四种精子的比例未知，故杂交后代中基因型为 eeffgg 的果蝇出现的概率应小于1/4（因为果蝇 M产生的配子中efg精子所占的比例远小于1/4），C错误；
D、根据题图可知，果蝇 M 的细胞中同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换，D正确。
故选C。
6. 某高一生物兴趣小组在最适温度、pH以及蔗糖酶量一定的条件下，研究蔗糖的浓度对酶促反应速率的影响时发现，当蔗糖的浓度达到a值后，随着蔗糖浓度的增加，反应速率不再增大。请结合你所学知识分析，下列措施中不能提高a值后的酶促反应速率的有几项（ ）
①增加蔗糖酶的数量；②增大pH；③升高温度；④通过改变酶的空间结构增强其活性。
A. 一项B. 两项C. 三项D. 四项
【答案】B
【解析】
【分析】本题以反应物浓度对酶促反应速率影响为命题情景，考查影响酶促反应速率的因素，意在考查理解能力、综合运用能力。分析题意可知，当蔗糖浓度大于a时，随着蔗糖浓度增大，反应速率不再增加，可能是受到酶的限制，增加酶的数量和活性，可以提高反应速率，
【详解】分析题意可知，当蔗糖浓度大于a时，随着蔗糖浓度增大，反应速率不再增加，可能是受到酶的限制，增加酶的数量和活性，可以提高反应速率，①④不符合题意；该实验是在温度和pH均最适宜情况下进行的，增大pH或升高温度，酶的活性和反应速率均降低，②③项符合题意。
故选B。
7. 中国传统文化中有很多生态伦理思想，如“天人合一”的生存主张、“和谐共生”的价值追求等，下列分析错误的是（ ）
A. 正确处理人与资源、环境的关系，走可持续发展之路，是人类唯一正确选择
B. 在群落演替进程中，人的作用非常突出，能改变演替的速度和方向
C. 建立自然保护区对濒危动植物进行迁地保护符合“天人合一”的生存主张
D. 人类在利用自然时，应遵循自然界的规律，才能保护自然环境，和谐共生、持续发展
【答案】C
【解析】
【分析】保护生物多样性的措施：（1）就地保护:主要形式是建立自然保护区，是保护生物多样性最有效的措施；（2）迁地保护:将濒危生物迁出原地，移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心，进行特殊的保护和管理，是对就地保护的补充;（3）建立濒危物种种质库，保护珍贵的遗传资源；（4）加强教育和法制管理，提高公民的环境保护意识。
【详解】A、地球是人类赖以生存的唯一家园，随着人类的出现和人口的增多、人类的活动在很大程度上改变了地球的环境，并且危及人类自身的生存和发展，只有正确处理人与资源和环境的关系，走可持续发展之路，才是人类唯一正确的选择，A正确；
B、群落演替是指在生物群落发展变化的过程中，一个群落代替另一个群落的演变现象，在群落演替进程中，人的作用非常突出，能改变演替的速度和方向，B正确；
C、建立自然保护区属于就地保护，C错误；
D、人类改造和利用自然必须遵循自然规律，尊重自然，顺应自然，才能保护自然环境，和谐共生、持续发展，D正确。
故选C。
8. 在“探究植物细胞的吸水和失水”的实验中，依次观察到的结果如图所示，其中①②指细胞结构。下列叙述正确的是（ ）
A. 甲到乙的变化是由于结构①的伸缩性比②大
B. 丙图细胞达到渗透平衡时，无水分子进出原生质层
C. 与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液吸水能力较强
D. 细胞发生渗透作用至丙状态时，细胞内外溶液浓度相等
【答案】C
【解析】
【分析】1、分析题图：图中①表示细胞壁，②表示细胞膜。
2、在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，第一次观察为植物细胞在蒸馏水中的正常状态，第二次观察为植物细胞在蔗糖溶液中的质壁分离状态，第三次观察为植物细胞在蒸馏水中的质壁分离复原状态。
3、成熟的植物细胞构成渗透系统，可发生渗透作用。质壁分离的原因：外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层。
【详解】A、甲→乙的变化过程中，细胞失水发生质壁分离，其原因是由于结构①细胞壁的伸缩性比②细胞膜小，A错误；
B、丙图细胞达到渗透平衡时，水分子进出原生质层达到动态平衡，B错误；
C、甲→乙的变化过程中，细胞失水，细胞液的浓度升高，其吸水能力逐渐增强，C正确；
D、细胞发生渗透作用至丙状态时，由于细胞壁的存在，可能细胞液浓度仍大于外界溶液浓度，D错误。
故选C。
9. 酵母人工染色体（YAC）是由酵母细胞中必需的端粒、着丝点和复制起始序列等与目的基因和质粒构建成的表达载体，具有易在真核细胞中表达的特点。下图表示利用整合有人源抗体IgM基因的YAC，培育能分泌人源抗体的小鼠的三个技术路线图。下列叙述不正确的是（ ）
A. ①②③过程中将YAC导入受体细胞的常用方法有：钙离子处理法和显微注射法
B. ④过程中获得的融合细胞能表现小鼠和酵母菌的所有遗传特性
C. ⑤⑥过程均需涉及胚胎移植
D. 从YAC—转IgM基因小鼠体内提取到的抗体不是单克隆抗体
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析：①是将酵母人工染色体导入酵母菌之后，再使之与小鼠ES细胞融合（④）。②是将酵母人工染色体直接导入到小鼠ES细胞中，③是将酵母人工染色体导入到小鼠受精卵中。⑤和⑥分别是两种途径获得转基因小鼠的过程。
【详解】A、将基因表达载体导入小鼠ES细胞或受精卵，采用的方法是显微注射技术，导入酵母菌，一般用钙离子处理，使酵母菌处于感受态，A正确；
B、④过程是将小鼠ES细胞与含有人工染色体的酵母菌进行融合，由于融合细胞会进行基因的选择性表达，因此不一定表现出小鼠和酵母菌的所有遗传特性，B错误；
C、由于暂时没有全体外胚胎培养技术，因此⑤⑥过程均需涉及胚胎移植，C正确；
D、从YAC—转IgM基因小鼠体内提取到的抗体有多种，不是单克隆抗体，D正确。
故选B。
10. 如图表示生物体的同化量在三个主要生命活动间分配的情况：①用于与其他物种争夺相同资源所消耗的能量；②用于避免捕食者捕食所消耗的能量；③用于产生下一代所消耗的能量。下列说法错误的是（ ）
A. 甲能量分配模式说明该物种的种群密度呈增大趋势
B. 乙能量分配模式说明该物种与其他物种的生态位有较大重叠
C. 为降低某种群的环境容纳量，乙丙丁三种能量分配模式能起到相同的效果
D. 丁能量分配模式说明该种群的数量基本保持稳定
【答案】C
【解析】
【分析】每一营养级同化量的去路：①流向下一营养级（最高营养级除外）；②自身呼吸消耗；③流向分解者；④未被利用。
【详解】A、甲能量主要分配给后代，则后代的数量会增加，甲能量分配模式说明该物种的种群密度呈增大趋势，A正确；
B、乙能量大部分都用于竞争，则说明乙生物与其他生物竞争激烈，乙能量分配模式说明该物种与其他物种的生态位有较大重叠，B正确；
C、为降低某种群的环境容纳量，则分配给后代的能量较低，所以乙丙两种能量分配模式能起到相同的效果，C错误；
D、丁能量分配模式是等同选择压力，用于与其他物种争夺相同资源所消耗的能量；用于避免捕食者捕食所消耗的能量；用于产生下一代所消耗的能量，差别不大，说明该种群的数量基本保持稳定，D正确。
故选C。
11. 现建立“动物精原细胞（2n=4）有丝分裂和减数分裂过程”模型。1个精原细胞（假定DNA中的P元素都为32P，其它分子不含32P）在不含32P的培养液中正常培养，分裂为2个子细胞，其中1个子细胞发育为细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H（h）、R（r）是其中的两对基因，细胞②和③处于相同的分裂时期。下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞①一定发生了基因突变，但不一定发生了等位基因的互换
B. 细胞②中最多有三条染色体含有32P
C. 细胞②和细胞③中含有32P的染色体数相等
D. 细胞⑥⑦的基因型相同
【答案】B
【解析】
【分析】
图中细胞①中同源染色体发生联会，细胞处于减数第一次分裂前期；细胞②不含同源染色体，且着丝点已经分裂，染色体分布在两极，细胞②处于减数第二次分裂后期；细胞②和 ③处于相同的分裂时期，细胞③也处于减数第二次分裂后期；细胞④~⑦都是精细胞；细胞①发生了交叉互换和基因突变。
【详解】A、图中细胞①处于减数第一次分裂前期，分析细胞①中基因组成可知，H和h发生了交叉互换，即发生了基因重组，姐妹染色单体上的R和r说明发生了基因突变，A错误；
B、根据DNA分子半保留复制，1个精原细胞（DNA中的P元素都为32P），在不含32P的培养液中正常培养，经过一次有丝分裂产生的子细胞中每条染色体中的DNA分子一条链含32P和另一链不含32P。该子细胞经过减数第一次分裂前的间期复制，形成的细胞①中每条染色体，只有一条单体的DNA分子一条链含32P（共4条染色单体含有32P），细胞 ①形成细胞②会发生同源染色体分离，正常情况下，细胞②有两条染色体含有32P（分布在非同源染色体上），但根据图可知，H所在的染色体发生过交叉互换，很有可能H和h所在染色体都含有32P，因此细胞 ②中最多有3条染色体含有32P，B正确；
C、根据B项分析可知，正常情况下，细胞②和③中各有两条染色体含有32P（分布在非同源染色体上），但由于细胞①中发生了H和h的互换，而发生互换的染色单体上不确定是否含有32P，故细胞②和细胞 ③中含有32P的染色体数可能相等也可能不相等，C错误；
D、由于细胞①发生了交叉互换和基因突变，姐妹染色单体上存在等位基因，所以由姐妹染色体分向两个细胞形成的⑥⑦的基因型不相同，D错误。
故选B。
12. 甲、乙两种遗传病分别由基因A/a和基因B/b控制，其中一种遗传病为伴性遗传，其系谱图如下，家系中无基因突变发生。女性中乙病的发病率为1/40000。下列分析正确的是（ ）
A. Ⅱ3的基因型是BBXAXa或BbXAXa
B. Ⅰ4和Ⅲ2基因型相同的概率为1/18
C. 若Ⅱ5与Ⅱ6再生一个孩子，其基因型可能有4种
D. Ⅱ7与Ⅱ8结婚，生下的孩子患乙病的概率为1/402
【答案】D
【解析】
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关，这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传，又称性连锁遗传。
【详解】A、由Ⅱ2患甲病、Ⅱ1患乙病，但Ⅰ1和Ⅰ2正常可知，甲病为常染色体隐性遗传病，乙病为伴X染色体隐性遗传病。故Ⅱ3的基因型为AAXBXb或AaXBXb，A错误；
B、由Ⅱ9患两种病可知，Ⅰ4的基因型为AaXBXb，Ⅰ3的基因型为AaXBY，则Ⅱ6的基因型及概率为（AA，Aa）（XBXB、XBXb），Ⅱ5基因型及概率为（AA，Aa）XBY，Ⅲ2的基因型为AaXBXb的概率：（Aa）×（XBXb）=8，B错误；
C、若Ⅱ5与Ⅱ6再生一个孩子，其基因型可能有3（AA、Aa、aa）×4（XBXB、XBXb、XBY、XbY）=12种，C错误；
D、女性中XbXb的基因型频率=，则整个人群中Xb的基因频率=，因此Ⅱ8基因型为XBXb的概率是，Ⅱ7，关于乙病的基因型为XBY，因此Ⅱ7与Ⅱ8结婚，生下的孩子患乙病的概率，D正确。
故选D。
二、不定项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，有一个或一个以上符合题意的正确答案，全部选对得4分，选对但不全得2分，多选、错选、不选得0分。
13. CAR-T细胞疗法是通过设计CAR基因，并导入癌症患者的T细胞中，使其转化为CAR-T细胞，CAR-T细胞膜上的CAR蛋白与癌细胞表面抗原特异结合后，可激活CAR-T细胞使其增殖、分化，从而实现对癌细胞的特异性杀伤和记忆，主要过程如下图。下列叙述正确的是（ ）
A. CAR蛋白的胞外结合区可特异性识别癌细胞的表面抗原
B. CAR基因缺少启动子，无法在T细胞中复制，故过程②在导入T细胞前完成
C. 重组分子导入T细胞后，应当用PCR技术检验指导CAR合成的基因是否表达成功
D. CAR-T细胞疗法具有持久性是因为CAR-T细胞能够在体内形成记忆细胞
【答案】AD
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、 DNA 连接酶、运载体。
基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子和标记基因、复制原点等。
【详解】A、由题图可知，胞外结合区可实现对癌细胞的特异性识别，A正确；
C、启动子启动目的基因的转录，CAR基因缺少复制原点，无法在T细胞中复制，故过程②在导入T细胞前完成，B错误；
C、通过PCR技术可以检测目的基因是否成功插入或转录出mRNA，不能检验指导CAR合成的基因是否表达成功，C错误；
D、CART细胞能够在体内形成记忆细胞，因此CAR-T细胞疗法具有持久性，D正确。
故选AD。
14. 图甲是内蒙鄂尔多斯大草原生态系统中碳循环模式图，图乙是该草原生态系统中部分生物种群之间形成的食物网模型。下列说法错误的是（ ）
A. 图甲中缺少的碳流动方向是b→a，c→a
B. 图甲中的b对应图乙中的I
C. 图乙只缺少生态系统组成成分中的分解者
D. 调在结果显示，一段时间内种群I和V同化的总能量分别为a和b，则此时种群IV同化的能量最多为（a-5b)/25
【答案】AC
【解析】
【分析】分析图甲可知：a为无机环境，b为生产者，c为初级消费者，d为次级消费者，e为三级消费者，f为消费者。
分析图乙可知：Ⅰ为生产者，Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ为初级消费者，Ⅳ为次级消费者。
【详解】A、从碳循环角度分析，图甲中缺少的碳流动方向是生产者呼吸作用释放CO2至无机环境，即b→a，初级消费者呼吸作用释放CO2至无机环境，即c→a，次级消费者呼吸作用释放CO2至无机环境，即d→a，A错误；
B、图甲中b为生产者，图乙中I也为生产者，B正确；
C、生态系统组成成分为生产者、消费者、分解者和非生物物质和能量，图乙表示食物链，只有生产者和消费者，缺少分解者和非生物物质和能量，C错误；
D、调查结果显示，一段时间内种群I和V同化的总能量分别为a和b，IV同化能量最多，流向V能量最少，按20%传递效率，I流向V最少为b÷20%，则I流向IV的能量为a-5b，Ⅳ能获得的最大能量为（a-5b）×20%×20%，则此时种群IV同化的能量最多为（a-5b）/25，D正确。
故选AC。
15. 目前已发现T4噬菌体有数千种突变型，这些突变来自同一个基因的突变或者不同基因的突变。科学家利用T4噬菌体的两种突变型A和B进行了如下实验（突变型A和B分别与野生型相比，基因组成上只有一处差异)。下列说法合理的是（ ）
注：噬菌体不发生新的突变和基因重组
A. T4噬菌体DNA复制所需原料和酶来自宿主细胞
B. 基因突变中的碱基对缺失不会导致基因数目减少
C. 突变型A和突变型B的突变发生在不同的基因内
D. 突变型A与突变型B的未突变基因共同决定其增殖
【答案】ABCD
【解析】
【分析】1、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变。2、噬菌体的繁殖过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。
【详解】A、T4噬菌体DNA复制所需原料和酶由宿主细胞提供，A正确；
B、基因突变中的碱基对缺失会导致基因结构改变，不会导致基因数目减少，B正确；
C、突变型A和突变型B的突变发生在不同的基因内，C正确；
D、用突变型A侵染大肠杆菌，噬菌体不增殖；用突变型B侵染大肠杆菌，噬菌体不增殖；突变型A、突变型B同时侵染同一个大肠杆菌，噬菌体增殖，说明突变型A与突变型B的突变基因共同决定其增殖，D正确。
故选ABCD。
16. 为研究某种植物高茎与矮茎、紫花与白花两对相对性状的遗传规律，科研人员设计了如图所示的杂交实验。下列预期结果正确的是（ ）
A. 控制两对性状的基因遵循自由组合定律
B. 高茎与矮茎性状由两对基因控制
C F2中矮茎白花个体有5种基因型
D. F1测交结果的表型比为3：1：9：3
【答案】AC
【解析】
【分析】题图分析：F2中高茎：矮茎=（27+21）：（9+7）=3：1，则株高是受一对等位基因控制，其高茎为显性，矮茎为隐性；紫花：白花=（27+9）：（21+7）=9：7，说明控制花色的基因是两对等位基因，且紫花为双显，白花为单显和双隐。假设紫花和白花由A/a和B/b两对基因控制，紫花基因型为A_B_，其余均为白花（A_bb+aaB_+aabb）；高茎和矮茎由基因D/d控制，则亲本为AAbb×aaBB，DD×dd，可有两种组合方式，即AAbbDD×aaBBdd或AAbbdd×aaBBDD。
【详解】A、由F2中高茎：矮茎=（27+21）：（9+7）=3：1，可推知高茎与矮茎性状受1对等位基因控制（设为D/d）且高茎为显性，矮茎为隐性；紫花：白花=（27+9）：（21+7）=9：7，紫花与白花性状受2对等位基因控制（设为A/a、B/b），且紫花为双显，白花为双隐和单显，则控制两对性状的基因遵循自由组合定律，A正确；
B、F2中高茎：矮茎=(27+21)：(9+7)=3：1，由一对基因控制，B错误；
C、由A项分析结果，可推出F1基因型为AaBbDd，利用分离定律解决自由组合定律思路，即将两对相对性状拆成一对相对性状考虑，F1中Dd自交后代F2为DD（高茎）：Dd（高茎）：dd（矮茎）=1：2：1，F1中AaBb自交后代F2为A_B_（紫花）：（A_bb+aaB_+aabb）（白花）=9：7，F2中矮茎基因型为dd，白花基因型有5种：AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb。故矮茎白花基因型有1×5=5（种），C正确；
D、F1（AaBbDd）与aabbdd测交，子代中高茎Dd：矮茎dd=1：1，紫花（AaBb）：白花（Aabb+aaBb+aabb）=1：3，故测交后代表型比为高茎紫花：矮茎紫花：高茎白花：矮茎白花=3：3：1：1，D错误。
故选AC。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
17. 为提高小对磷元素的吸收能力，研究人员通过质粒P把水稻耐低磷因导入小麦细胞得到耐低磷转基因小麦，基本流程如下图。质粒P含3种限制酶（NheⅠ、EcRⅠ、SalⅠ）切割位点，全部切割可以得到F1、F2、F3、F4片段，标记基因和启动子分别位F1和F2片段中。耐低磷基因两侧的限制酶切割位点为NheⅠ和SalⅠ，据图回答下列问题：
（1）将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是______法，还有基因枪法和我国科学家独创的______法。
（2）有人将质粒P用NheⅠ与SalⅠ双酶切割后，与耐低磷基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，得到的重组质粒不一定都是所需要的，原因是__________________。
因此，需采取以下步骤进行重组质粒的构建：
第一步，取质粒P用______和______酶切割，从中选取______片段备用；
第二步，另取质粒P用______和______酶切割，从中选取______片段备用；
第三步，将耐低磷基因与前两步选取的片段用DNA连接酶连接即可得到所需重组质粒。
（3）剥取小麦种子幼胚接种在诱导培养基上经______形成愈伤组织，该过程需要的植物激素有_________，将重组质粒导入愈伤组织，培养一段时间后，还需要转移至______培养基上。
【答案】 ①. 农杆菌转化法 ②. 花粉管通道法 ③. 质粒P有两个NheⅠ的酶切位点，得到的重组质粒可能有：①只含F4和耐低磷基因 ②只含F3和耐低磷基因 ③F4、耐低磷基因和F2-F1片段（反向连接） ④F3、耐低磷基因和F2-F1片段（反向连接）⑤F3、耐低磷基因和F1-F2片段。不符合要求 ④. EcRⅠ ⑤. SalⅠ ⑥. F1+F4 ⑦. EcRⅠ ⑧. NheⅠ ⑨. F2 ⑩. 脱分化 ⑪. 细胞分裂素和生长素 ⑫. 分化
【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，获取方法包括：从基因文库中获取、PCR扩增技术和人工合成法。②基因表达载体的构建，是基因工程的核心步骤，基因表达载体的组成包括：启动子、目的基因、终止子和标记基因。③将目的基因导入受体细胞，根据不同的对象采用不同的导入方法，对植物细胞可以采用农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；对于动物采用显微注射技术；对于微生物一般采用Ca2+转化法。④目的基因的检测与鉴定，分子水平上的检测方法包括：DNA分子杂交法、分子杂交法和抗原-抗体杂交法；也可以进行个体水平上的鉴定，如抗性实验等。
【详解】（1）将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法；此外还有基因枪法和花粉管通道法，其中我国独创的方法是花粉管通道法。
（2）为保证基因表达载体连接的正确率和高效性，通常需要用双酶切的方法进行切割，但将质粒P用NheⅠ与SalⅠ双酶切割后，与耐低磷基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，得到的重组质粒不一定都是所需要的，原因是：质粒P有两个NheⅠ的酶切位点，得到的重组质粒可能有：①只含F4和耐低磷基因、 ②只含F3和耐低磷基因、③F4、耐低磷基因和F2-F1片段（反向连接）、 ④F3、耐低磷基因和F2-F1片段（反向连接）、⑤F3、耐低磷基因和F1-F2片段，不符合要求。
因标记基因和启动子分别位于F1和F2片段中，则基因表达载体应包括上述片段，且应保证其正确连接，故需要对重组质粒进行构建：
第一步，取质粒P用EcRⅠ和SalⅠ酶切割，从中选取F1+F4片段；
第二步，另取质粒P用EcRⅠ和NheⅠ酶切割，从中选取F2片段备用；
第三步，将耐低磷基因与前两步选取的片段用DNA连接酶连接即可得到所需（包括F1和F2，且包括目的基因的）重组质粒。
（3）愈伤组织是幼胚经脱分化形成的；脱分化过程中需要的植物激素有细胞分裂素和生长素；培养一段时间后，应诱导植物生根、生芽，故还需要转移至分化培养基上。
【点睛】解答本题的关键是识记基因工程的操作工具及具体的操作步骤，掌握各步骤中的相关细节，能结合题干信息准确答题。
18. 研究表明，运动可以促进鸢尾素（蛋白类激素）的分泌。该激素可加快脂肪细胞内葡萄糖和脂肪的氧化分解，还可以提高胰岛素的敏感性（敏感性高低可反映出单位胰岛素作用效果的强弱）。请回答下列相关问题。
（1）动物激素通过体液运输，作用于___________而发挥作用。
（2）靶细胞对胰岛素不敏感的原因有__________（一点即可）。研究发现，青砖茶水提取物能够促进糖尿病患者分泌鸢尾素且能提高胰岛素的作用效果。科研人员通过实验验证了上述发现
①请完善下面实验步骤：
a．取糖尿病模型小鼠40只，随即均分为两组，标记为甲、乙，另取正常小鼠20只为丙组（对照），并测量___________。
b．甲组灌胃适量的__________，乙组，丙组分别灌胃__________，一段时间后再次测量两组小鼠的鸢尾素含量和PI3K的含量（PI3K含量高，胰岛素作用效果好）。
②结果如下表：
由上表可知，甲组的____________，则说明青砖茶水提取物能够促进糖尿病患者分泌鸢尾素且能降低血糖浓度。
【答案】 ①. 靶细胞和靶器官 ②. 靶细胞上胰岛素受体少、胰岛素与靶细胞受体结合受阻、胰岛素靶细胞受体空间结构改变 ③. a．鸢尾素含量和PI3K的初始浓度 ④. b．青砖茶水提取物 ⑤. 等量的蒸馏水 ⑥. 鸢尾素含量和PI3K含量明显高于乙组
【解析】
【分析】人体内胰岛素分泌不足时，血糖合成糖原和血糖分解的作用就会减弱，结果会导致血糖浓度升高而超过正常值，一部分血糖就会随尿排出体外，形成糖尿，糖尿是糖尿病的特征之一。
【详解】（1）动物激素通过体液运输，作用于靶细胞和靶器官而发挥作用。
（2）靶细胞对胰岛素不敏感的原因可能是靶细胞上胰岛素受体少、胰岛素与靶细胞受体结合受阻、胰岛素靶细胞受体空间结构改变。
①实验设计遵循对照原则和单一变量原则。
实验步骤：
a．取糖尿病模型小鼠40只，随即均分为两组，标记为甲、乙，另取正常小鼠20只为丙组（对照），并测量鸢尾素含量和PI3K的初始浓度。
b．甲组灌胃适量的青砖茶水提取物，乙组，丙组分别灌胃等量的蒸馏水，一段时间后再次测量两组小鼠的鸢尾素含量和PI3K的含量（PI3K含量高，胰岛素作用效果好）。
②由上表可知，甲组的鸢尾素含量和PI3K含量明显高于乙组，则说明青砖茶水提取物能够促进糖尿病患者分泌鸢尾素且能降低血糖浓度。
【点睛】解答此题需要明确激素调节的特点，并能结合实验设计的变量原则与对照原则分析作答。
19. 1889年，科学家发现切除胰腺的狗会患糖尿病，据此提出胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质（后被命名为胰岛素）的假说。为证明该物质的存在，科学家努力制备胰腺提取物，并注射入由胰腺受损诱发糖尿病的狗体内，但收效甚微。后来科学家又发现以实验方法结扎胰管会引起胰腺萎缩，而胰岛保持完好，机体不会患糖尿病。回答下列问题：
（1）胰岛素能使血糖水平下降，结扎胰管的狗却不患糖尿病，原因是__________。
（2）科学家摘取狗的整个胰腺制备胰腺提取物对糖尿病疗效甚微的原因是__________。
（3）某研究小组欲证实芹菜素对糖尿病家兔具有降血糖作用，请完善实验方案。
材料与试剂：生理状况相同的健康家兔若干只、芹菜素（用生理盐水配制）、生理盐水、血糖测定仪、链脲佐菌素溶液（STZ，可破坏胰岛B细胞，诱发糖尿病）。
I．制备糖尿病家兔模型
随机取20只健康家兔用高脂高糖饲料喂养8周后，左下腹注射65mgekg'STZ制作糖尿病家兔模型。
Ⅱ．检验芹菜素降血糖效果
①取10只健康家兔作为甲组，将实验Ⅰ制备的糖尿病家兔随机均分为乙、丙两组；
②______________________；
③每天对乙组的每只家兔__________，每天对甲组和丙组的每只家兔___________，均连续注射4周。期间各组家兔均饲喂普通饲料。
④4周后，用血糖测定仪测定各组家兔的血糖浓度，并进行统计分析取平均值。
Ⅲ．实验结果：___________（用柱形图表示）
Ⅳ．实验结论：芹菜素具有一定的降血糖效果，但仍高于正常血糖水平。
【答案】（1）胰岛素通过体液运输，结扎胰管不影响胰岛B细胞的结构和功能
（2）正常胰腺能分泌胰蛋白酶，催化胰岛素分解
（3） ①. 用血糖测定仪测定各组家兔的血糖浓度，并记录 ②. 注射适量芹菜素 ③. 注射等量生理盐水 ④.
【解析】
【分析】分析题文：析题干可知，该实验的目的是研究芹菜素对糖尿病家兔降低血糖的效果，实验的自变量是否含有芹菜素，实验的因变量是血糖浓度，试剂的用量、培养条件和培养时间的无关变量，无关变量应该保持一致且适宜，按照实验设计的单一变量原则和对照原则。
【小问1详解】
胰岛素是体内唯一能够降低血糖浓度的激素；由于分泌胰岛素的胰岛仍能保持正常的结构和功能，胰岛B细胞分泌的胰岛素必须经过体液运输，才能到达靶细胞和靶器官，所以结扎胰腺通向小肠的胰总管，不影响胰岛B细胞的结构和功能，不影响胰岛素的运输，故狗不患糖尿病。
【小问2详解】
胰岛素的本质为蛋白质，由于正常胰腺还能分泌胰蛋白酶，催化胰岛素分解失效，故制备胰腺提取物对糖尿病疗效甚微。
【小问3详解】
分析题意可知，本实验目的是证实芹菜素对糖尿病家兔具有降血糖作用，则实验的自变量是芹菜素的有无，因变量是糖尿病家兔的状况，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下：
Ⅱ．①取10只健康家兔作为甲组，将实验Ⅰ制备的糖尿病家兔随机分为乙、丙两组（每组10只）；
②在实验前需要用血糖测定仪测定三组家兔的血糖浓度，并记录。
③每天对乙组的每只家兔灌喂适量芹菜素，连续灌喂4周；每天对甲组和丙组的每只家兔灌喂等量生理盐水，连续灌喂4周。期间各组家兔均饲喂普通饲料，自由饮食。
④4周后，用血糖测定仪测定各组家兔的血糖浓度，并进行统计分析。
Ⅲ．甲组血糖正常，乙组血糖浓度较高，但由于提供芹菜素，所以血糖浓度降低，丙组饲喂饲喂生理盐水，且胰岛B细胞被破坏，血糖浓度不变维持较高的水平，结果如图：
20. 目前基因工程在农业生产、医学研究等方面有着广泛的应用前景，对人类生活的进步起到巨大的推动作用。请阅读下列材料，回答问题：
材料（一）：为获得抗病毒的马铃薯植株，往往采用转基因技术，将病毒复制酶基因转移到马铃薯体内。其过程大致如下图所示。
（1）上述过程中，将目的基因导入马铃薯细胞并在细胞中维持稳定和表达的过程称为___________。该方法是将目的基因插入到农杆菌Ti质粒的T－DNA上，然后通过农杆菌的转化作用，使目的基因进入植物细胞，并插入到植物细胞的___________上。
（2）目的基因在马铃薯体内能否成功转录，可采用的检测方法是___________，该转基因马铃薯产生的配子中___________（填“一定”或“不一定”）含有目的基因。
材料（二）：人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。
（3）图中的高血压相关基因通常可以从基因文库中获取，含有一种生物所有基因的文库称为___________获得人体高血压相关基因后可以利用PCR技术扩增，其扩增目的基因的前提是___________，在PCR过程中不断消耗的物质有___________。
（4）子代大鼠如果在体内能检测到____________和出现高血压，即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型。
【答案】（1） ①. 转化 ②. 染色体DNA
（2） ①. 分子杂交技术（或DNA－RNA分子杂交技术） ②. 不一定
（3） ①. 基因组文库 ②. 要有一段已知目的基因的核苷酸序列 ③. 引物和四种脱氧核苷酸
（4）高血压相关基因表达产物（或相关蛋白质）
【解析】
【分析】不同生物目的基因导入的方法不同，每种方法都有利有弊。目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，该方法比 较经济有效，还有基因枪法和花粉管通道法；目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法；大肠杆菌细胞最常用的转化方法就是用钙离子处理细胞，使细胞的生理状态发生改变，完成转化过程。
【小问1详解】
分析图片过程可知：将外源基因导入植物体内用农杆菌转化法。该方法先将目的基因插入到农杆菌Ti质粒的T-DNA上，然后通过农杆菌的转化作用，使目的基因进入植物细胞并插入到植物细胞的染色体DNA上。
小问2详解】
目的基因导入马铃薯细胞后，可通过DNA分子杂交技术检测马铃薯的DNA上是否插入了目的基因，可通过分子杂交技术检测目的基因是否转录出了 mRNA。由于在形成配子时同源染色体分离，配子中的染色体数目减半，所以不一定会存在导入的目的基因。
【小问3详解】
分析题图：图示是利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程图，图中涉及到体外受精过程；采用转基因技术将目的基因导入受精卵的过程；早期胚胎发育过程等。图中的高血压相关基因通常可以从基因文库中获取，含有一种生物所有基因的文库称为基因组文库；获得人体高血压相关基因后可以利用PCR技术进行扩增，其扩增目的基因的前提要有一段已知目的基因的核苷酸序列，在PCR过程中不断消耗的物质有引物和四种脱氧核苷酸。
【小问4详解】
如果与高血压有关的基因转录翻译出相应的蛋白质，说明目的基因成功表达分子水平；如果转基因小鼠表现出高血 压症状，也可以说明目的基因完成了表达个体水平。
21. 回答下列问题：
I、人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类，相关装置及过程如下图所示，其中甲、乙表示物质，模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。
（1）该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是_____，模块3中的甲可与CO2结合，甲为_____。
（2）若正常运转过程中气泵突然停转，则短时间内乙的含量将_____（填：“增加”或“减少”）。若气泵停转时间较长，模块2中的能量转换效率也会发生改变，原因是_____。
（3）在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量_____（填：“高于”“低于”或“等于”）植物，原因是_____。
（4）干旱条件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是_____。人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低，在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。
II、为了探究空间搭载对植物光合作用的影响，研究人员以粳稻东农416（DN416）为材料，进行了系列研究。请回答问题：
（5）研究人员将DN416的种子空间搭载12天后，返回地面在原环境中种植，测定其幼苗的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs，气孔张开的程度）和叶绿素含量的变化，结果如下表。
表中数据显示_____，说明空间搭载抑制光合作用的光反应和暗反应，从而降低了DN416的净光合速率。
（6）为探究空间搭载后叶绿素含量变化影响DN416光合作用的机制，研究人员做了进一步检测。
①光系统是由蛋白质和叶绿素等光合色素组成的复合物，具有_____光能的作用，包括光系统I（PSI）和光系统II（PSII）。如图所示，PSII中的光合色素吸收光能后，一方面将_____分解为氧气和H+，间时产生的电子经传递，可用于NADP+和H+结合形成NADPH。另一方面，在ATP合成酶的作用下，_____浓度梯度提供分子势能，促使ADP与Pi反应形成ATP。
②叶绿素荧光参数是描述植物光合作用状况的数值，F反映叶绿素吸收光能的能力，Fv/Fm反映PSII的电子传递效率。研究人员测定了（1）中不同组别的叶绿素荧光参数，发现实验组中F和Fv/Fm均比对照组低，说明DN416_____含量的减少，降低了光能的吸收和转化效率，进而降低光合作用速率。
【答案】（1） ①. 模块1和模块2 ②. C5
（2） ①. 减少 ②. 模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足
（3） ①. 高于 ②. 与植物相比，该系统没有呼吸作用消耗糖类
（4）叶片气孔开放程度降低，CO2的吸收量减少
（5）空间搭载后DN416的Pn、Gs和叶绿素含量均明显降低
（6） ①. 吸收、传递和转化光能 ②. 水 ③. H+ ④. DN416叶绿素含量减少，降低了光能的吸收和转化效率，进而降低光合作用速率
【解析】
【分析】分析图形：模块1利用太阳能发电装置将吸收的光能转换为电能，模块2利用电能电解水生成H+和O2，并发生能量转换的过程。该系统中的模块1和模块2相当于叶绿体中光反应功能。模块3将大气中的CO2转换为糖类，相当于光合作用的暗反应。
【小问1详解】
该系统中的模块1和模块2的功能相当于光合作用光反应阶段的光合色素对光能的吸收和水的光解，同时，通过模块1和模块2将光能转化为电能再转化为化学能储存在ATP和NADPH中。所以该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是模块1和模块2。模块3的功能相当于光合作用的暗反应，甲与CO2结合完成CO2的固定，甲为五碳化合物。
【小问2详解】
正常运转过程中气泵突然停转，系统中CO2突然减少，CO2的固定减弱，但短时间内C3的还原速率不变，则短时间内乙（C3）的含量将减少，甲（C5）的含量将增加。若气泵停转时间较长，则模块3为模块2提供的ADP、Pi和NADP+不足，使得模块2中的能量转换效率减弱。
【小问3详解】
由于植物中糖类的积累量=光合作用合成糖类的量－细胞呼吸消耗糖类的量。与植物相比，该系统没有呼吸作用消耗糖类，所以在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该系统糖类的积累量高于植物。
【小问4详解】
在干旱条件下，植物为了保住水分会将叶片气孔开放程度降低，导致二氧化碳的吸收量减少，因此光合作用速率降低。
【小问5详解】
据表分析可知，空间搭载后DN416的Pn、Gs和叶绿素含量均明显降低。说明空间搭载抑制光合作用的光反应和暗反应，从而降低了DN416的净光合速率。
【小问6详解】
①光系统是由蛋白质和叶绿素等光合色素组成的复合物，具有吸收、传递和转化光能的作用，光合作用的光反应阶段，PSⅡ中的光合色素吸收光能后，一方面将水光解为氧气和H+；同时产生的电子经传递，可用于NADP+和H+结合形成NADPH；另一方面，在ATP合成酶的作用下，氢离子浓度梯度提供分子势能，促使ADP与Pi反应形成ATP。
②根据题表和题意分析可知，DN416叶绿素含量的减少，降低了光能的吸收和转化效率，进而降低光合作用速率，所以实验组中F和Fv/Fm均比对照组低。组别
处理
结果
1
用突变型A侵染大肠杆菌
噬菌体不增殖
2
用突变型B侵染大肠杆菌
噬菌体不增殖
3
突变型A、突变型B同时侵染同一个大肠杆菌
噬菌体增殖（A、B型组成）
鸢尾素（相对值）
PI3K（相对值）
甲
0．578
0．586
乙
0．396
0．343
丙
0．735
0．785
对照组
实验组
Pn
25．52±2．32
18．46±1．30
Gs
253．62±21．61
191．84±19．91
叶绿素含量（mg/g）
35．12
26．35
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