河南省新蔡县第一高级中学2024—2025学年高三上学期开学考试生物试题（解析版）

这是一份河南省新蔡县第一高级中学2024—2025学年高三上学期开学考试生物试题（解析版），共26页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 河北保定面酱传统制作历史悠久，如今已在传统酿造工艺的基础上，采用现代生物技术人工培养米曲霉制曲，利用太阳能低温低盐发酵酿造。如图为批式蒸面机生产甜面酱工艺流程。下列叙述错误的是（ ）
A. 面酱制作利用的米曲霉是自养生物
B. 面粉蒸熟利于米曲酶将淀粉分解进行糖化
C. 熟料温度降至40℃才能制曲以防高温杀死菌种
D. 面酱产品经高压蒸汽灭菌后可延长产品的保存期
【答案】A
【解析】
【分析】传统发酵技术是指直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术，以混合菌种的固体发酵和半固体发酵为主，通常是家庭式或者作坊式。
【详解】A、面酱制作利用的米曲霉是异养生物，A错误；
B、蒸熟操作一方面可以使米曲酶将淀粉分解进行糖化，另一方面还可以起到灭菌作用，以免影响所需菌种的生长，B正确；
C、熟料温度降至40℃才能制曲，是为了防止高温杀死菌种，C正确；
D、高压蒸汽灭菌可以杀死微生物，起到延长产品的保存期的作用，D正确。
故选A。
2. 赤霉菌侵染小麦之后会产生DON毒素，从而降低小麦的品质，损害人体健康。科研小组用玉米花粉诱导法培育抗赤霉病小麦品种的流程如图所示。下列分析正确的是（ ）

A. 培育时利用了玉米染色体上的DON毒素抗性基因
B. 过程①和②分别表示诱变处理和秋水仙素处理
C. 过程②获得的六倍体小麦幼苗都有抗赤霉菌的能力
D. 育种过程利用了染色体数目变异的原理
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图：过程①利用秋水仙素处理使染色体数目加倍获得六倍体小麦幼胚，再通过过程②接种赤霉菌进行筛选抗赤霉病小麦品种，整个过程中利用了染色体数目变异和基因突变的原理。
【详解】A、杂交后，筛选排除了玉米花粉染色体，因此培育抗性小麦没有利用玉米染色体上DON毒素抗性基因，A错误；
B、过程①可表示用秋水仙素处理使染色体加倍，过程②可表示诱变处理，B错误；
C、过程②获得的六倍体小麦幼苗中，只有 少数具有抗赤霉菌的能力，还需进一步筛选处理，C错误；
D、过程①可表示用秋水仙素处理使染色体加倍，利用了染色体数目变异的原理，D正确。
故选D。
3. CTLA-4、PD-1是存在于T细胞表面的受体蛋白。CTLA-4可阻断T细胞的抗原呈递，从而抑制细胞毒性T细胞增殖。PD-1与正常细胞表面的PD-L1一旦结合，T细胞即可“认清”对方，不触发免疫反应，而癌细胞会过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”。科研人员通过动物细胞融合技术制备抗CTLA-4单克隆抗体的过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 如果人体正常细胞表面缺乏PD-L1，则容易患自身免疫病
B. 抑制癌细胞表达PD-L1是抑制癌细胞增殖的思路之一
C. 图中与骨髓瘤细胞融合的B细胞需要接受CTLA-4的刺激
D. 制备产生抗CTLA-4单克隆抗体的杂交瘤细胞时，第一、二次筛选目的相同
【答案】D
【解析】
【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞，诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养，最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、PD-1与正常细胞表面的PD-L1一旦结合，T细胞即可“认清”对方，不触发免疫反应，所以如果人体正常细胞表面缺乏PD-L1，则容易患自身免疫病，A正确；
B、由于癌细胞会过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”，所以抑制癌细胞表达PD-L1是抑制癌细胞增殖的思路之一，B正确；
C、B细胞需要进行免疫处理，所用的抗原就是CTLA-4，所以与骨髓瘤细胞融合的B细胞需要接受CTLA-4，的刺激，C正确；
D、第一次筛选的目的是从多种融合细胞中筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选的目的是筛选出能产生抗CTLA-4单克隆抗体的杂交瘤细胞，D错误。
故选D。
4. 某生物兴趣小组利用鸡血细胞进行“DNA的粗提取与鉴定”实验，实验流程如下所示：
鸡血细胞→破碎细胞→获得滤液→去除杂质→进一步提纯→DNA鉴定
下列相关叙述正确的是（ ）
A. 若将鸡血细胞换成猪血细胞，实验效果可能会更佳
B. 将鸡血细胞置于生理盐水比置于蒸馏水中更易破碎并释放出内容物
C. 用2ml/L的NaCl溶液提纯DNA，是因为有些蛋白质不溶而DNA可溶于该溶液
D. 将提取的DNA置于预冷酒精中并加入二苯胺反应，蓝色越深，说明DNA含量越高
【答案】C
【解析】
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、猪血细胞中无细胞核及细胞器，不含有DNA，不能作为该实验的材料，A错误；
B、应将鸡血细胞置于蒸馏水中，使其吸水涨破，释放内容物，B错误；
C、用2ml/L的NaCl溶液提纯DNA，是因为有些蛋白质不溶于该溶液，而DNA可被该溶液溶解，C正确；
D、DNA不溶于预冷的酒精，鉴定DNA时，应将DNA置于2ml/L的NaCl溶液中，且需沸水浴，D错误。
故选C。
5. 线粒体和叶绿体都是与能量转换有关的细胞器。在精细胞形成精子的过程中，细胞的很多结构退化消失，但仍保留了大量线粒体。为了避免基因通过花粉外溢造成污染，科学家将外源抗虫基因整合到烟草的叶绿体DNA中，获得了能产生抗虫蛋白的转基因烟草。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 精子中保留大量的线粒体，对动物通过有性生殖繁育后代具有积极的意义
B. 外源基因需要穿过叶绿体外膜和内膜才能与叶绿体DNA结合
C. 将转基因烟草的花粉授给普通烟草，产生的后代也能抗虫
D. 叶肉细胞中有多个叶绿体，有利于增加外源抗虫蛋白的含量
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：（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）目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、精子中保留大量的线粒体可以为精子的游动提供能量，对动物通过有性生殖繁育后代具有积极的意义，A正确；
B、叶绿体是具有双层膜结构的细胞器，外源基因需要穿过叶绿体的内膜和外膜才能与叶绿体DNA结合，B正确；
C、花粉细胞中通常不存在叶绿体，所以将转基因烟草的花粉授给普通烟草，产生的后代不能抗虫，C错误；
D、叶肉细胞中有多个叶绿体，则叶绿体转化获得的抗虫基因数量多，其表达量远高于核转化的水平，有利于增加外源抗虫蛋白的含量，D正确。
故选C。
6. 天然虾青素具有强大的清除氧自由基的能力，还具有着色、提高免疫力等特性，被广泛应用在化妆品、饲料添加剂和医药等行业中。常用微生物发酵合成虾青素，已知红法夫酵母能够生产虾青素，但存在产量低、成本高等弊端，大规模工业化生产虾青素存在诸多挑战。下列叙述错误的是（ ）
A. 虾青素可能具有延缓衰老、抑制肿瘤发生等生理作用
B. 培养基中碳氮源比例可能会影响到菌株发酵合成虾青素
C. 可通过基因工程改造野生型红法夫酵母提高虾青素产量
D. 工业化生产虾青素不需要考虑pH、溶氧量等对产量的影响
【答案】D
【解析】
【分析】自由基学说认为，衰老过程中的退行性变化是由于细胞正常代谢过程中产生的自由基的有害作用造成的。自由基的积累会导致细胞成分的氧化损伤，影响细胞功能，最终导致机体衰老。
【详解】A、虾青素具有强大的清除氧自由基的能力，而氧自由基是导致衰老和癌症的重要因素之一，因此虾青素可能具有延缓衰老、抑制肿瘤发生等生理作用，A正确；
B、碳氮源是微生物生长和代谢的重要营养物质，其比例会影响微生物的生长速度、代谢途径和产物合成，因此培养基中碳氮源比例可能会影响到菌株发酵合成虾青素，B正确；
C、基因工程技术可以对微生物的基因进行定向改造，从而改变其代谢途径和产物合成，提高目标产物的产量，因此可通过基因工程改造野生型红法夫酵母提高虾青素产量，C正确；
D、 pH和溶氧量是影响微生物生长和代谢的重要环境因素，其变化会影微生物的生长速度、代谢途径和产物合成，因此在工业化生产虾青素的过程中，需要严格控制pH和溶氧量等环境因素，以确保微生物的正常生长和代谢，从而提高虾青素的产量，D错误。
故选D。
7. 水稻→褐飞虱→拟水狼蛛表示某农田生态系统的一条食物链，Bt毒蛋白转基因水稻中含有的CrylAb杀虫蛋白可以和目标昆虫肠道上的特异性受体结合发挥杀虫效应，CrylAb杀虫蛋白可通过食物链转移至褐飞虱和拟水狼蛛体内，并产生富集效应，但不会对其存活、行为带来影响，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 褐飞虱和拟水狼蛛肠道内缺乏Cry1Ab受体
B. 营养级越高，生物体内Cry1Ab的含量就越少
C. 富集效应的产生和生物体内不含CrylAb水解酶有关
D. Cry1Ab在褐飞虱体内积累可能带来一定的生态风险
【答案】B
【解析】
【分析】生物富集：生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，从而使其在机体内的浓度超过环境中的浓度的现象。
【详解】A、根据题意分析，Cry1Ab杀虫蛋白可以和目标昆虫肠道上的特异性受休结合发挥杀虫效应，但是对稻飞虱无害，因此说明褐飞虱和拟水狼蛛肠道内缺乏CryIAb受体，A正确；
B、难以分解的物质会随着食物链不断富集，一般来说营养级越高，生物体内的有害物质的浓度就越高，B错误；
C、CrylAb水解酶会水解CrylAb，结合题干“CrylAb杀虫蛋白可通过食物链转移至褐飞虱和拟水狼蛛体内，并产生富集效应”可知，富集效应的产生和生物体内不含CrylAb水解酶有关，C正确；
D、转基因产物转移到其他生物体内可能带来一定的生态风险，D正确。
故选B。
8. 治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义，具体流程如下图所示，下列叙述错误的是（ ）
’
A. 个体A提供的卵母细胞通常是指MⅡ期的卵母细胞
B. 我国禁止生殖性克隆，因为其面临伦理问题，而治疗性克隆不会面临伦理问题
C. 若将图中获得的组织器官移植至个体B，一般不会发生免疫排斥反应
D. 胚胎干细胞一般来自囊胚中的内细胞团
【答案】B
【解析】
【分析】治疗性克隆是指把患者体细胞移植到去核卵母细胞中构建形成重组胚胎，体外培养到一定时期分离出人胚胎干细胞，获得的胚胎干细胞定向分化为所需的特定类型细胞(如神经细胞、肌肉细胞和血细胞)，用于治疗；生殖性克隆就是以产生新个体为目的克隆，即用生殖技术制造完整的克隆人，目的是产生一个独立生存的个体，与此相对的是研究性克隆或医学性克隆，指的是产生研究所用的克隆细胞，不产生可独立生存的个体。
【详解】A、个体A提供的卵母细胞通常是指MⅡ期的卵母细胞，此时的细胞才具备激发细胞核全能性表达，A正确；
B、生殖性克隆和治疗性克隆均会面临伦理问题，我国对克隆人研究的态度是禁止生殖性克隆，对治疗性克隆进行有效监管和严格审查，B错误；
C、在图示过程中，个体B提供的是细胞核，分化形成的组织器官的性状主要是由来自个体B的遗传物质决定的，因此体外培养获得的组织器官移入个体B不会发生免疫排斥反应，C正确；
D、胚胎干细胞分化程度低，具有很强的分裂分化能力，一般来自囊胚中的内细胞团，D正确。
故选B。
9. 典型草原是在温带半干旱气候条件下，以多年生、早生丛生禾草和杂类草占优势的植被类型。典型草原的降水量较荒漠草原稍多，一般典型草原所生长的植物平均高度较荒漠草原高。为实现对草原的保护以及有效利用，某科研小组对西苏旗草原植物群落物种丰富度展开了调研，下列叙述正确的是（ ）
A. 常用样方法对草原植物物种丰富度进行统计
B. 草原植被土层的小动物丰富度统计方法有记名计算法和目测估计法
C. 认识草原群落，首先要研究该群落物种的种间关系
D. 自然界中，若沙漠和弃耕的农田都可以演替为草原，前者所需时间通常更短
【答案】B
【解析】
【分析】物种丰度是指对一个群落中所有实际物种数目，丰富度的统计方法通常有记名计算法和目测估计法，前者一般适用于个体较大，种群数量有限的群落，后者是按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少。样方法和标志重捕法两种方法一般用于调查种群密度。
【详解】A、样方法是调查植物种群密度的常用方法，也可用样方法对草原植物物种丰富度进行调查，A错误；
B、记名计算法是指在一定面积的样地中，直接数出各种群的个体数目,这一般用于个体较大，种群数量有限的群落；目测估计法：是按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少，一般用于调查分布范围较大，个体较小的种群时。这两种统计方法是群落物种丰富度的常用方法，B正确；
C、认识草原群落，首先要研究该群落物种组成，C错误；
D、自然界中，若沙漠和弃耕的农田都可以演替为草原，前者所需时间通常更长，因为沙漠所处的环境条件更差，D错误。
故选B。
10. 某鱼塘的能量流动过程模式图如下，N1、N2、N3表示同化量，箭头表示能量流动的方向。下列叙述正确的是（ ）
A. 流经该生态系统的总能量为N1
B. 生产者到消费者的能量传递效率为（N2+N3）/N1×100%
C. 图中A表示流向下一营养级的能量，这部分能量只在食物链中流动
D. 图中生产者和消费者构成的能量金字塔不一定是上窄下宽的
【答案】D
【解析】
【分析】1、生态系统能量的输入：能量流动的起点是从生产者经光合作用所固定太阳能开始的。生产者所固定的太阳能的总量=流经这个生态系统的总能量。
2、能量的传递：（1）传递的渠道：食物链和食物网；（2）传递的形式：以有机物的形式传递。
3、能量流动的特点：单向流动、逐级递减．输入到一个营养级的能量不能百分之百地流入下一营养级，能量在沿食物链流动过程中逐级减少的；传递效率：一个营养级的总能量大约只有 10%～20% 传递到下一个营养级。
【详解】A、流经该生态系统的总能量为N1+N3，A错误；
B、能量传递效率为相邻营养级同化量之比，故生产者到消费者的能量传递效率为N2/N1×100%，B错误；
C、图中A表示暂时未被利用的能量，C错误；
D、由于图中的消费者存在人为输入的能量，故图中生产者和消费者构成的能量金字塔不一定是上窄下宽的，D正确。
故选D。
11. 如图为生态系统物质循环与能量流动示意图，其中甲、乙、丙是生态系统中的三种成分，1-4是乙中的四种生物。下列分析正确的是（ ）

A. 碳在生物群落内部的传递形式是CO2
B. 该生态系统存在的食物链（网）是
C. 联系无机环境和生物群落的关键成分是甲和丙
D 若有毒物质进入该生态系统，乙中1含量最高
【答案】C
【解析】
【分析】分析图，由于生产者既可以进行光合作用，又可以进行呼吸作用，因此与大气之间的物质交换是双向的，由此确定图中甲为生产者，乙为消费者，丙为分解者。食物链中只包括生产者和消费者。
【详解】A、碳在生物群落内部的传递形式是有机物，A错误；
B、由于能量逐级递减，能量越少，营养级越高。由图中2和3的能量相对值基本相等可知2和3同属于第三营养级，因此该生态系统的食物链是 ，B错误；
C、生产者通过光合作用把无机物转化为有机物，分解者把有机物分解为无机物，联系无机环境和生物群落的关键成分是甲生产者、丙分解者，C正确；
D、在生态系统中，有害物质可以通过食物链在生物体内不断积累，其浓度随着消费者级别的升高而逐步增加，乙中4的能量相对值最少，其营养级别最高，体内有毒物质积累得最多，D错误。
故选C。
12. 三江源自然保护区内具有草甸、灌丛草原、针叶林及高山流水等不同生境类型，具有丰富的野生动物资源。金丝猴主要栖息于海拔3000～4200m的针叶林中，藏羚羊一般生活在海拔4000～5300m的高山草甸，而白唇鹿则多见于海拔3000m左右的灌木草甸。下列叙述错误的是（ ）
A. 建立自然保护区可从基因、种群、生态系统三个层次保护生物多样性
B. 该自然保护区内不同生境类型的分布受温度、降水等的影响
C. 金丝猴、藏羚羊、白唇鹿的分布受食物、栖息环境和温度等的影响
D. 一座高山从山脚到山顶依次分布着阔叶林、针叶林、灌木林、草甸等，这体现了群落的垂直结构
【答案】AD
【解析】
【分析】群落中植物的垂直分层为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件，因此，动物也有分层现象。
【详解】A、生物多样性包含基因、物种和生态系统三个层次，A错误；
B、不同海拔高度温度、降水不同，该自然保护区内不同生境类型的分布受温度、降水等的影响，B正确；
C、不同海拔高度温度不同，且群落的物种组成不同，故金丝猴、藏羚羊、白唇鹿分布受食物、栖息环境以及温度等的影响，C正确；
D、不同海拔的温度、降水等环境不同，导致生物构成了不同的群落，故阔叶林、针叶林、灌木林、草甸分布的海拔不同，故不能体现一个群落的垂直结构，D错误。
故选AD。
13. 广东拥有4100多千米的海岸线，海洋生态资源丰富。近年来，广东沿海积极发展海洋牧场进行海洋渔业生产。某科研团队建立贝—鱼—藻复合生态系统，在贝类养殖区开展网箱养鱼，间养大型海藻，如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 珠母贝可摄食有机碎屑和浮游动植物，属于消费者
B. 鱼类的粪便和残饵均可为大型海藻的生长提供能量
C. 碳循环指的是CO2在非生物环境和生物群落之间的循环流动
D. 该生态养殖模式体现了循环原理，但需要不断进行物质投入
【答案】D
【解析】
【分析】1、生态系统中的生物种类越多，营养结构越复杂，生态系统的自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高；反之，生物种类越少，营养结构越简单，生态系统的自我调节能力就越弱，抵抗力稳定性就越低。
2、图示为人工“贝—鱼—藻复合生态系统”，该生态系统实现了能量的多级利用，让能量更多流向了对人类有益的部分。
【详解】A、由图中信息分析，珠母贝可取食有机碎屑，为分解者，也可能摄食浮游动植物，为消费者，故其可能属于生态系统的消费者和分解者，A错误；
B、从生态系统的成分和能量流动的角度分析，鱼类的粪便和残饵被分解者分解产生无机盐，无机盐为大型海藻提供营养物质，但是不能为大型海藻提供能量，B错误；
C、碳循环指的是碳元素在非生物环境和生物群落之间的循环流动，C错误；
D、该生态养殖模式体现了循环原理，但由于有产品的输出，为维持该生态系统的平衡，需要不断进行物质投入，D正确。
故选D。
14. 下列相关实验操作的叙述，正确的是（ ）
A. 进行植物组织培养时，用次氯酸钠溶液对外植体消毒后再用酒精对其消毒
B. 配制植物组织培养的培养基时，需加入植物激素和琼脂等营养成分
C. 为判断某培养基是否具有选择作用，应将其不接种进行倒置培养
D. 进行平板划线时，每一次划线前后均需对接种环进行灼烧灭菌
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养中对外植体的消毒处理：将流水充分冲洗后的外植体用酒精消毒30 s，然后立即用无菌水清洗2~3次；再用次氯酸钠溶液处理30min后，立即用无菌水清洗2~3次。
【详解】A、进行植物组织培养时，应先用酒精对外植体消毒后再用次氯酸钠溶液对其消毒，A错误；
B、配制植物组织培养的培养基时，需加入植物激素和琼脂等成分，但二者不能提供营养，B错误；
C、为判断某培养基是否具有选择作用，应将其接种后与牛肉膏蛋白胨培养基接种后进行菌落数及菌落特征的比较，C错误；
D、进行平板划线时，每一次划线前后均需对接种环进行灼烧灭菌，D正确。
故选D。
15. 在发根农杆菌侵染植物的过程中，在感染部位上或附近能产生大量副产物—毛状根，毛状根属于激素自养型（无需外源激素即可生长）。毛状根培养是通过将发根农杆菌中Ri质粒含有的T-DNA整合到植物细胞的DNA上，诱导植物细胞产生毛状根，然后从中提取生物活性物质的技术。下列叙述错误的是（ ）
A. 毛状根培养前需对外植体、培养基等进行严格灭菌
B. 诱导植物细胞产生毛状根过程中有植物激素起作用
C. T-DNA整合到植物细胞中后会诱导相关基因的表达
D. 利用毛状根培养技术生产生物活性物质不受季节限制
【答案】A
【解析】
【分析】分析题文描述可知：将发根农杆菌中Ri质粒含有的T-DNA整合到植物细胞的DNA上，诱导植物细胞产生毛状根，该过程离不开植物组织培养技术的支持。
【详解】A、毛状根培养前需对外植体进行消毒，对培养基等进行严格灭菌，A错误；
B、由题意可知：毛状根培养，需要将发根农杆菌中Ri质粒含有的T-DNA整合到植物细胞的DNA上，T-DNA上相应基因表达，产生相应的植物激素，诱导植物细胞产生毛状根，B正确；
CD、将发根农杆菌中Ri质粒含有的T-DNA整合到植物细胞的DNA上，再通过植物组织培养技术诱导植物细胞产生毛状根，然后从中提取生物活性物质，说明 T-DNA整合到植物细胞中后会诱导相关基因的表达，而且利用毛状根培养技术生产生物活性物质不受季节限制，CD正确。
故选A。
16. 玉米叶肉细胞中含有一种能催化CO2固定的酶PEPC，其固定CO2能力是水稻催化CO2固定的酶Rubisc的约60倍，将玉米的PEPC基因导入水稻后，水稻在高光强下的光合速率显著增加，如下图。下列说法不正确的是（ ）
A. 转基因水稻比原种水稻的气孔导度增加最大可达到100%
B. 转基因水稻光合速率增加的原因不是通过气孔导度增加使暗反应增强
C. 光强为1000μml·m-2·s-1时转基因水稻和原种水稻光合速率限制性因素相同
D. 高光强时相同气孔导度下转基因水稻光合速率强可能与利用低浓度CO2能力强有关
【答案】C
【解析】
【分析】光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，光反应过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上，该过程中的物质变化包括水的光解和ATP的合成，发生的能量变化是光能转变成ATP中稳定的化学能；暗反应过程中的物质变化包括二氧化碳固定和C3还原，发生的能量变化是ATP中活跃的化学能转变成有机物中稳定的化学能，该过程发生在叶绿体基质中。
【详解】A、在光强700~1000μml•m-2•s-1条件下，转基因水稻气孔导度为0.8μml•m-2•s-1，原种水稻的气孔导度为0.4μml•m-2•s-1，转基因水稻比原种水稻的气孔导度增加最大可达到（0.8-0.4）/0.4=100%，A正确；
B、分析右图可知，在大于1000μml•m-2•s-1光强下，两种水稻气孔导度开始下降，转基因水稻光合速率明显增加，据此推测光合速率增加不是通过气孔导度增加使进入叶片细胞内的CO2量增加，从而使暗反应增强所导致的，B正确；
C、据图可知，光强为1000μml·m-2·s-1时，原种水稻光合速率已达到最大值，此时光合速率的限制因此是除光强之外的其它因素；光强为1000μml·m-2·s-1时，转基因水稻光合速率仍受光强的影响，限制因素仍是光强。因此，光强为1000μml·m-2·s-1时转基因水稻和原种水稻光合速率限制性因素不同，C错误；
D、依题意，玉米的酶PEPC固定CO2能力是水稻的酶Rubisc的约60倍，据此推测高光强时相同气孔导度下转基因水稻光合速率强可能与转基因水稻中表达的酶PEPC利用低浓度CO2能力强有关，D正确。
故选C。
17. 转基因产品的安全性一直是人们关注的焦点。下列哪项是对待转基因技术的理性态度（ ）
A. 转基因农作物对于解决粮食、能源等问题起了积极作用，同时也存在一定风险
B. 转基因技术是按照人们的意愿对生物进行的设计，不存在负面影响
C. 大量引入国外转基因作物与本地近缘作物品种杂交
D. 转基因技术如果被恐怖分子利用将可能导致人类灭绝，应停止转基因研究
【答案】A
【解析】
【分析】转基因生物的安全性问题包括：（1）食物安全：滞后效应、出现过敏源、食物的营养成分改变等；（2）生物安全：基因扩散导致对生物多样性的威胁；（3）环境安全：对生态系统稳定性及环境的影响。
【详解】A、转基因农作物对于解决粮食、能源等问题起了积极作用，同时也存在一定风险，A正确；
B、转基因技术存在一定的负面影响，B错误；
C、大量引入国外转基因作物与本地近缘作物品种杂交，容易造成基因污染，是不理性的表现，C错误；
D、转基因技术有其优点和缺点，应趋利避害，而不是停止转基因研究，D错误。
故选A。
18. 我国科学家体外诱导食蟹猴胚胎干细胞，形成了类似囊胚的结构（类囊胚），为研究灵长类胚胎发育机制提供了实验体系（如图）。相关叙述错误的是（ ）
A. 类囊胚形成过程中细胞主要进行有丝分裂，部分细胞进行减数分裂
B. 在培养过程中可能需要向培养基中加入一定量的血浆
C. 后续培养可能需要用到胚胎分割、胚胎移植等技术
D. 这种繁殖方式与猴子正常情况下的繁殖方式不同
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析，该过程利用胚胎干细胞创造出了类胚胎结构，并在体外培养至类囊胚时期，将类囊胚移植进雄猴体内后，成功引起了雌猴的早期妊娠反应有可能会产生新生个体，该过程属于无性生殖。
【详解】A、类囊胚形成过程中细胞主要进行有丝分裂，没有进行减数分裂，A错误；
B、实验过程中使用的培养基需含有糖类等物质，糖类可为细胞培养提供能源物质，还需要向培养基中加入一定量的血浆，满足胚胎形成过程中对营养的需求，B正确；
C、类囊胚的获得利用了动物细胞培养技术，后续培养还可能需要用到胚胎分割、胚胎移植等技术，C正确；
D、这种繁殖方式与猴子正常情况下的繁殖方式不同，属于无性繁殖，猴子正常的繁殖方式为有性生殖，D正确。
故选A。
19. 小曲白酒清香纯正，以大米、大麦、小麦等为原料，以小曲为发酵剂酿造而成。小曲中所含的微生物主要有好氧型微生物霉菌、兼性厌氧型微生物酵母菌，还有乳酸菌、醋酸菌等细菌。酿酒的原理主要是酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精。传统酿造工艺流程如图所示。关于小曲白酒的酿造过程，下列叙述错误的是（ ）
A. 发酵液样品的蒸馏产物有无酒精，可用酸性重铬酸钾溶液检测
B. 若酿造过程中酒变酸，则发酵坛密封不严
C. 糖化主要是利用酵母菌将淀粉水解为葡萄糖
D. 蒸熟并摊晾的原料加入糟醅，在有氧条件下培养一段时间，再密封可高效进行酒精发酵
【答案】C
【解析】
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃；生产中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。
2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动，其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。
【详解】A、发酵液样品的蒸馏产物有无酒精，可用酸性重铬酸钾溶液检测，若存在酒精，则酒精与酸性的重铬酸钾反应呈灰绿色，A正确；
B、酿造过程中应在无氧条件下进行，若密封不严，会导致醋酸菌在有氧条件下发酵产生醋酸而使酒变酸，B正确；
C、由于酿酒酵母不能直接利用淀粉发酵产生酒精（乙醇），故糖化过程主要是利用霉菌分泌淀粉酶将淀粉分解为葡萄糖，以供发酵利用，C错误；
D、蒸熟并摊晾的原料需要冷却后才可加入糟醅，以免杀死菌种，且需要在有氧条件下培养一段时间，让酵母菌大量繁殖，此后再密封进行酒精发酵，D正确。
故选C。
20. 肠道病毒71型（EV71）是引起手足口病的主要病原体之一。研究人员利用EV71的外壳蛋白制备出了两种单克隆抗体A和B,并对两种单克隆抗体的作用效果进行检测，结果如图。下列叙述错误的是（ ）

A. 抗体制备过程中，需用EV71的外壳蛋白对实验小鼠进行多次免疫处理
B. 设置培养基组的目的是形成对照，以及避免培养基成分对实验结果的干扰
C. 制备的单克隆抗体A和B均能够特异性识别多种肠道病毒及其感染的细胞
D. 两种单抗均可用于EV71的检测，但单克隆抗体B不能用于手足口病的治疗
【答案】C
【解析】
【分析】由图分析得知单克隆抗体A、B对肠道病毒71型(EV71)识别能力相当；随抗体浓度升高，单克隆抗体A对肠道病毒71型(EV71)中和活性高，单克隆抗体B对肠道病毒71型(EV71)中和活性低。
【详解】A、在制备针对EV71的外壳蛋白的两种单克隆抗体A和B的过程中，，需要用EV71的外壳蛋白作为抗原多次刺激实验小鼠，使实验小鼠产生针对EV71的外壳蛋白的特异性免疫反应，以获得能产生抗体A和抗体B的浆细胞，A正确；
B、科学的研究实验应遵循对照原则，设置培养基组的目的是形成对照，以及避免培养基成分对实验结果的干扰，B正确；
C、据图分析可知制备的单克隆抗体A和B不能够特异性识别CVB3病毒，C错误；
D、由左图可知，单克隆抗体A、B对肠道病毒EV71识别能力相当，均可用于EV71的检测；由右图可知，较高浓度的单克隆抗体A对EV71的中和效果较好，单克隆抗体B对EV71的中和效果较差，因此单克隆抗体A可用于手足口病的治疗，单克隆抗体B不能用于手足口病的治疗，D正确。
故选C。
二、多选题（每小题3分，选错0分，少选1分，共15分）
21. 如图表示培育克隆猴的流程，图中①②表示某种处理过程。为提高胚胎的发育和妊娠率，用组蛋白去甲基化酶的mRNA和组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理重构胚。下列叙述正确的是（ ）
A. 胎猴的体细胞分化程度较低，表现全能性相对容易
B. 去核是去除减数分裂Ⅰ中期卵母细胞中的纺锤体-染色体复合物
C. 图中①②分别可以用灭活的仙台病毒处理和免疫抑制剂注射代孕母猴
D. 注入Kdm4d的mRNA和TSA的目的是激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程
【答案】CD
【解析】
【分析】将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
【详解】A、胎猴的体细胞分化程度较高，表现全能性相对较难，A错误；
B、将卵母细胞培养到M II期后进行去核操作，此时细胞核退化，出现的是纺锤体—染色体复合物，故去核的实质是去除减数分裂 II中期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物，B错误；
C、①为融合，可以用灭活的仙台病毒处理，②为胚胎移植，可用免疫抑制剂注射代孕母猴，C正确；
D、将组蛋白去甲基化酶（Kdm4d）的mRNA注入重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂（TSA）处理重构胚，这样可降低组蛋白的甲基化水平，提高组蛋白的乙酰化水平，该过程可能提高某些基因表达，最终提高了胚胎的发育率和妊娠率，D正确。
故选CD。
22. 细菌纤维素（BS）是由微生物合成的一种生物纳米材料，是当今国内外生物材料的研究热点。研究人员从腐烂的水果中筛选了一株产纤维素的菌株M7，经鉴定该菌株M7为醋酸杆菌，实验小组研究了纯M7菌和混合菌（混合菌中只有M7具有产纤维素能力）的产纤维素膜情况，结果如下图所示，下列说法错误的是（ ）
A. 发酵结束后，混合发酵的培养液的pH可能低于纯M7发酵
B. M7菌株可能从其他菌株获得物质促进自身产细菌纤维素
C. 其他菌株能使M7发酵时间更早、更长，从而提高发酵产量
D. 不断提高混合菌中其他菌株所占的比例能持续提高发酵产量
【答案】CD
【解析】
【分析】由图可知，混合发酵后期纤维素膜干重大于纯M7发酵，说明M7菌株可能从其他菌株获得物质促进自身产细菌纤维素，其他菌株菌株能使M7发酵时间更晚、更快。
【详解】AB、由图可知，混合发酵后期纤维素膜干重大于纯M7发酵，说明M7菌株可能从其他菌株获得物质促进自身产细菌纤维素，可推知发酵结束后，混合发酵的培养液的pH可能低于纯M7发酵，AB正确；
C、由图可知，混合培养时，接种后3天才开始产生细菌纤维素，而纯M7培养时在第1天就开始产生，结合两曲线的走势，说明其他菌株能使M7发酵时间更晚、更快，C错误；
D、若不断提高混合菌中其他菌株所占的比例，其产量可能先增加后趋于平稳，最后下降，D错误。
故选CD。
23. 多聚磷酸激酶PPK2可以利用聚磷酸盐（PlyP）作为磷酸基团供体，实现AMP、ADP、ATP、PlyP之间磷酸基团的高效定向转移，如下图所示。PPK2酶偏好长链的聚磷酸盐，短链聚磷酸盐分子会阻断PPK2酶上的ADP结合位点SMc02148，科研人员通过在PPK2酶上构建一个替代的ADP结合位点SMc02148—KET来提高PPK2酶对短链聚磷酸盐的利用率。下列叙述正确的是（ ）
A. PPK2酶可以催化AMP和ADP，说明PPK2酶不具有专一性
B. PPK2酶合成ATP的过程中存在负反馈调节
C. 在PPK2酶上构建一个替代的ADP结合位点属于蛋白质工程
D. ADP结合位点SMc02148—KET不会与短链聚磷酸盐结合
【答案】BC
【解析】
【分析】酶：（1）酶活性：酶的活性受温度、pH、激活剂或抑制剂等因素的影响。（2）活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。（3）作用机理：催化剂是降低反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。（4）酶的本质:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。（5）酶的特性:高效性、专一性、作用条件较温和（高温、过酸、过碱，都会使酶的结构遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活）。
【详解】A、PPK2酶催化的是一类物质的合成，依然具有专一性，A错误；
B、PPK2酶在合成ATP的过程中会生成短链聚磷酸盐，短链聚磷酸盐会抑制PPK2酶与ADP的结合，抑制ATP的合成，存在负反馈调节，B正确；
C、在PPK2酶上构建一个替代的ADP结合位点，合成了一种之前没有的蛋白质，属于蛋白质工程，C正确；
D、ADP结合位点SMc02148—KET可以提高对短链聚磷酸盐的利用率，说明其可以与短链聚磷酸盐结合，D错误。
故选BC。
24. 下列有关淀粉酶的叙述正确的是（ ）
A. 浸水后发芽的大麦在控温通风条件下会释放淀粉酶用于啤酒发酵的糖化过程
B. 淀粉分解菌分泌的淀粉酶会使刚果红培养基形成透明圈
C. 加入淀粉酶可增强酵母的繁殖能力并缩短面包面团的发酵时间
D. 将来自玉米的α-淀粉酶基因和目的基因转入植物，可防止转入该目的基因花粉的传播
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生这种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心的透明圈。
2、在转基因研究工作中，科学家会采取很多方法防止基因污染。例如，我国科学家将来自玉 米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性，因而可以防止转基因花粉的传播。
【详解】A、通过浸水使大麦种子细胞中自由水含量增多，在温度适宜、氧气充足的条件下种子萌发释放淀粉酶，在啤酒发酵糖化过程中，利用淀粉酶使淀粉分解，A正确；
B、刚果红不能与淀粉形成红色复合物，能与纤维素形成红色复合物，纤维素分解菌分泌的纤维素酶会使含有纤维素、刚果红的刚果红培养基形成透明圈，B错误；
C、酵母可利用葡萄糖进行有氧呼吸获得ATP进行繁殖，利用酵母细胞呼吸产生二氧化碳使面团发酵变得蓬松，加入淀粉酶能促进淀粉水解，使酵母更容易获得葡萄糖促进细胞呼吸，增强繁殖能力或加快发酵进程，C正确；
D、由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性，因而可以防止转基因花粉的传播，D正确。
故选ACD。
25. 某同学设计了如下三个实验装置验证水体富营养化问题，在适宜的温度、光照条件下放置一段时间，能得到的结论是（ ）

A. 甲、乙对照可验证水体富营养化与水体中含大量的N、P等矿质元素有关
B. 甲、丙对照可验证生活污水导致水体富营养化
C. 乙、丙对照可验证生活污水中的有机质被微生物降解后，产生大量的N、P等矿质元素
D. 甲、乙、丙对照可知，生活污水的排放是水体富营养化的唯一因素
【答案】ABC
【解析】
【分析】根据题干信息和图形分析，实验的自变量是池塘水中的是否加入了某些物质和物质的种类，因变量是水体富营养化的情况；由图分析可知，相比而言甲的藻类等生物少，乙的藻类等生物较多，丙的藻类等生物最多。
【详解】A、由图示信息可以看出，甲与乙、甲与丙、乙与丙的自变量分别为N、P等矿质元素、生活污水和污染物的种类，所以甲、乙对照可验证水体富营养化与水体中含大量的N、P等矿质元素有关，A正确；
B、甲、丙的自变量是生活污水的有无，故两者对照可验证生活污水导致水体富营养化，B正确；
C、乙、丙（自变量是污染物种类）对照可知，生活污水中有机物被微生物分解，产生大量的N、P等矿质元素，从而引起水体富营养化，C正确；
D、甲、乙、丙对照可知，生活污水的排放使得水体中含大量的N、P等矿质元素是引起水体富营养化的因素之一，但并不能得出生活污水的排放是水体富营养化的唯一因素，D错误。
故选ABC。
三、非选择题（共4小题，45分）
26. 涨渡湖湿地自然保护区位于武汉市新洲区南部，毗邻长江，是武汉下游一个重要的蓄洪平原湖区。涨渡湖是典型的永久性淡水湖泊，其湿地类型属内陆淡水湖和淡水沼泽类湿地。由于独特的地理位置和丰富多样的功能生境，孕育并保持了该地区丰富的生物多样性，是多种保护鸟类重要的繁殖地和栖息地。科研人员对保护区的生物多样性进行了全面的调查，请回答以下问题：
（1）涨渡湖湿地自然保护区是典型的湿地生物群落，其区别于其他群落的重要特征是_____。保护区筹建初始，经过退塘还湿和生态修复，湿地面积逐渐增大，生物种类更加丰富，这说明人类活动可以改变______。
（2）研究人员常采用______法调查保护区内的绿翅鸭种群密度，此法适用于调查_____的动物的种群密度。气温、干旱等气候因素是影响绿翅鸭种群数量变化的______（填“密度制约”或“非密度制约”）因素。
（3）涨渡湖湿地生态系统的结构包括_____。该保护区受到一定程度的干扰时，仍能维持相对稳定状态，这体现了生态系统的______稳定性。保护区中动物种类较丰富，但每种动物的个体数不多，从能量流动的角度分析该现象存在的原因是______。
【答案】（1） ①. 群落的物种组成 ②. 群落演替的方向和速度
（2） ①. 标记重捕法 ②. 活动能力强、活动范围广 ③. 非密度制约
（3） ①. 生态系统的组成成分和营养结构 ②. 抵抗力 ③. 生态系统中能量流动表现出单向流动、逐级递减的特征，由于流入生态系统的总能量是有限的，因而只能满足生态系统中种类丰富且数量较少的生物对能量的需求。
【解析】
【分析】一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法，其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度；活动能力大的动物常用标志重捕法，其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。
【小问1详解】
涨渡湖湿地自然保护区是典型的湿地生物群落，群落的物种组成是区别不同群落的基本特征。保护区筹建初始，经过退塘还湿和生态修复，湿地面积逐渐增大，生物种类更加丰富，生态系统的稳定性提高，这说明人类活动可以改变群落演替的方向和速度。
【小问2详解】
研究人员常采用标记重捕法调查保护区内的绿翅鸭种群密度，此法适用于调查活动能力强、活动范围广的动物的种群密度。气温、干旱等气候非生物因素是影响绿翅鸭种群数量变化的“非密度制约”因素，而食物、天敌往往属于影响种群数量变化的密度制约因素。
【小问3详解】
涨渡湖湿地生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，其中营养结构指的是生态系统中的食物链和食物网。该保护区受到一定程度的干扰时，仍能维持相对稳定状态，这体现了生态系统的抵抗力稳定性，该稳定性的高低与生态系统中营养结构的复杂程度有关。保护区中动物种类较丰富，但每种动物的个体数不多，其可能的原因是生态系统中能量流动表现出单向流动、逐级递减的特征，由于流入生态系统的总能量是有限的，因而只能满足生态系统中种类丰富且数量较少的生物对能量的需求。
27. 某生物实验小组将酵母菌接种到装有10mL液体培养基的试管中，通气培养并定时取样计数，然后绘制增长曲线。图中曲线a、b是两批次酵母菌在相同的培养液和培养环境中培养的结果。回答下列问题：

（1）酵母菌在适宜浓度的葡萄糖溶液中，种群增长速率的变化为_______（不考虑代谢产物的影响），图中t2时两批次培养液中营养物质的剩余量不同，可能的原因为__________。
（2）图中时曲线a种群增长速率_______（填“大于”“等于”或“小于”）曲线b种群增长速率，原因是两曲线表示的酵母菌种群在相同环境下培养，t1时a曲线种群数量接近K/2，___________；而b曲线种群数量大于K/2，___________ ；该时刻曲线a种内竞争的强度______（填“大于”“等于”或“小于”）曲线b种内竞争的强度。
（3）利用血细胞计数板可以估算酵母菌的种群数量，某同学进行的实验具体操作如下：将1mL酵母菌样品加99mL无菌水稀释，用无菌吸管吸取上层溶液滴在计数板上，后盖上盖玻片并用滤纸吸去多余菌液，在显微镜下进行计数。
①有同学认为该同学的实验操作存在两处错误，正确操作分别是______、______。
②若进行正确步骤观察到计数室（规格为25×16）的四边及中间5个中方格内共有酵母菌44个，则上述1mL酵母菌样品中约有菌体_______个。若想要只计数室内活的酵母菌，可以用_________染液处理技术室内的酵母菌。
【答案】（1） ①. 先上升后下降 ②. b批次先达到K值，消耗的营养物质较多
（2） ①. 大于 ②. 增长速率较大 ③. 增长速率在逐渐减小 ④. 小于
（3） ①. 将酵母菌溶液振荡后再吸取溶液进行计数 ②. 先盖上盖破片，再滴加酵母菌溶液 ③. 2.2×108 ④. 台盼蓝
【解析】
【分析】酵母菌可以用液体培养基来培养，培养液中的酵母菌种群的增长情况与培养液中的成分、空间、pH、温度等因素有关，可以根据培养液中的酵母菌数量和时间为坐标轴做曲线，从而掌握酵母菌种群数量的变化情况。
【小问1详解】
依据图示信息可知。酵母菌的种群数量变化呈现S形，其种群的增长速率变化为先上升后下降；由图示可知，b批次先到达K值，故图中t2时两批次培养液中营养物质的剩余量不同，可能的原因是b批次先达到K值，消耗的营养物质较多。
【小问2详解】
依据图示中a、b两条曲线的斜率可知，t1时曲线a种群增长速率大于曲线b种群增长速率，从数量角度分析，原因为两曲线表示的酵母菌种群在相同环境下培养，t2时a曲线种群数量接近K/2，增长速率较大，而b曲线种群数量大于K/2，增长速率在逐渐减小；在该时刻，种内竞争强度的大小与其数量相关，种群数量越大，竞争越激烈，所以该时刻曲线a种内竞争的强度小于曲线b种内竞争的强度。
【小问3详解】
①该同学在实验的操作中，有两点错误，一是酵母菌溶液没有震荡均匀再吸取计数，而是直接吸取上层溶液，这样操作会导致实验结果偏低，应该将酵母菌溶液振荡后再吸取溶液进行计数；二是盖玻片的放置顺序错误，应该先盖上盖玻片，再滴加酵母菌溶液，这么做会减少气泡。
②根据计算公式，5个中方格内共有酵母菌44个，则1mL酵母菌样品中约有菌体数量为：445×25×100×104=2.2×108(个)。若想要只计数室内活的酵母菌，应使用台盼蓝染液处理计数室内的酵母菌，因为死细胞会被台盼蓝染液染成蓝色，而活细胞则无色。
28. 我国某科研团队利用现代基因编辑技术，构建并培育了无融合生殖的杂交水稻（2n=24），即该杂交水稻在生殖过程中不发生雌雄配子核融合，直接产生克隆后代，解决了杂交水稻自留种问题，具有极大的科研与经济价值。回答下列问题：
（1）在农业生产中，将具有不同优良性状的纯系水稻进行杂交，所获得的子代通常在某些性状上（如产量、抗逆性等）优于亲本，这种现象称为______。而杂种后代因自交出现而无法有效繁育。若要通过杂交育种获得纯系品种，则需要对F1自交后代进行_____。
（2）为实现杂交水稻的自我繁育，科研团队通过CRISPR/Cas9基因编辑技术，对杂交水稻CY84品系体内的OSD1、PAIR1、REC8三个减数分裂的关键基因进行突变，如图1所示。

CRISPR/Cas9是一种核酸蛋白质复合体，推测其中向导RNA的作用是______，Cas9则是一种核酸酶，可使DNA双链断裂，进而在DNA修复过程中使OSDI基因发生碱基的增添，引入突变。
（3）通过对（2）中三个基因的突变，构建了MiMe（有丝分裂替代减数分裂）品系，该品系产生配子的部分过程如图2，与正常的减数分裂相比，其过程的特殊之处在于______。在实际种植过程中，MiMe品系自交后代中，部分植株产生的稻穗与籽粒如图3，表现出育性降低、籽粒径大，芒长等特征，其原因最可能是______。

（4）为解决（3）中的问题，保证MiMe品系自交后代仍为二倍体，研究人员借鉴了玉米单倍体育种中所使用的MTL基因突变。在传统的单倍体育种中，主要通过______获得单倍体植株，再通过______处理获得纯系二倍体植株。虽然相较于杂交育种，该方式______，但存在技术要求高等局限。玉米MTL基因突变后，雄配子发育异常，可直接产生单倍体籽粒。该科研团队对MiMe品系的同源基因进行突变，进一步构建了Fix品系，并在其145株自交后代中发现了3株二倍体植株，但需要证实这3株植株表现为_____，才能说明成功构建无融合生殖水稻，并产生克隆后代。同时该结果也表明，Fix品系存在无融合生殖植株产率低、结实率低等问题有待解决。
【答案】（1） ①. 杂种优势 ②. 连续自交并筛选
（2）精确地引导CRISPR/Cas9到特定的基因位置
（3） ①. 同源染色体没有分离，形成的配子中染色体数目没有减半 ②. 通过图2分离方式产生的含有2n条染色体的配子受精结合形成了四倍体
（4） ①. 花药离体培养 ②. 秋水仙素 ③. 明显缩短育种年限 ④. 遗传稳定性
【解析】
【分析】1、杂种优势：杂种第一代在各方面均比亲本优越的现象，被广泛用于提高农作物的生产力和产量。然而，由于遗传分离，杂种第一代自交后会丧失杂种优势。此外，杂交种子生产的高成本也阻碍了许多作物中杂种优势的应用。
2、 单倍体：单倍体是指细胞内具有配子染色体数目的个体，单倍体植株一般比较弱小，且表现为高度不育，只有加倍成二倍体才能恢复育性并结种，加倍后形成的株系称为单倍体加倍系
【小问1详解】
杂种第一代在体型、生长率繁殖力及行为特征方面均比亲本优越的现象称为杂种优势；若要通过杂交育种获得纯系品种，则需要对F1自交后代进行连续自交并筛选，直至目标性状不再发生性状分离为止。
【小问2详解】
由图可知，CRISPR/Cas9编辑系统中，利用导向RNA与DNA的一条链通过碱基互补配对产生的特异性，使得复合体能够被精确地导向到基因组的特定位置。
【小问3详解】
正常减数分裂在减数分裂Ⅰ后期发生同源染色体分离，减数分裂Ⅱ后期发生着丝粒分裂，图2中的分裂过程中没有发生同源染色体分离；MiMe品系通过图2所示分裂方式获得配子，过程中未发生同源染色体分离，配子中染色体数目未减半，仍为2n条，MiMe品系自交后代中染色体数目变为4n，成为了多倍体，常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加，但育性降低。
【小问4详解】
在传统单倍体育种过程中，将植株产生的配子经花药离体培养获得单倍体植株，在经秋水仙素抑制纺锤体的形成，诱导单倍体植株成为纯系二倍体植株；杂交育种需要连续自交多代并筛选，育种年限比较长，单倍体育种与之相比，具有明显缩短育种年限的优点；根据题干信息，构建无融合生殖水稻，产生克隆后代的目的是解决杂交水稻自留种问题，即需要通过该种方式保证具有优良性状的能代代稳定遗传，因此需要证实这3株植株表现为具有遗传稳定性，才能说明成功构建无融合生殖水稻。
29. 果蝇的天然免疫反应与人类的具有高度相似性，研究其调控机制具有医学意义。已知干扰素基因刺激因子（STING）是天然免疫信号通路中的关键调控分子。研究人员对Rquin蛋白是否参与调控STING信号通路开展了系列研究。
（1）人类的天然免疫反应属于_____（选填“非特异性”或“特异性”）免疫。
（2）科研人员将特定基因的双链RNA（dsRNA）导入各组果蝇S2细胞中，之后各组均导入荧光素酶报告基因质粒。
①据图1所示，向细胞中导入某基因的dsRNA，引起靶基因的mRNA的降解进而阻止该基因的_____过程，从而实现对该基因的功能性敲除。
②已有研究发现，细菌感染果蝇时，STING通过激活某种转录因子，进而诱导产生抗菌肽A和B，降低宿主致死率。科学家据此构建了荧光素酶报告基因系统用以检测果蝇S2细胞中的STING通路的激活情况。构建重组质粒的核心步骤是，将荧光素酶编码序列置于_____后方，再检测荧光素酶活性的高低作为衡量指标。
③请在答题卡方框中分左右两列补充设计图2中的1组和2组的实验处理_____。由_____组的结果可知，该STING依赖的荧光素酶报告检测系统构建成功。
④由实验结果可知，Rquin蛋白_____。
（3）为进一步验证（2）④中的结论，科研人员设计了Rquin 过表达实验。该实验结果支持了（2）④中的结论。请你完善图3中的3组柱状图_____。
（4）请你依据上述研究提出可以进一步研究的课题_____。
【答案】（1）非特异性
（2） ①. 翻译 ②. 抗菌肽A或B基因的启动子 ③. ④. 1、2、3 ⑤. Rquin蛋白起抑制STING信号通路的作用
（3） （4）探究Rquin抑制STING信号通路的具体分子机制；探究其他参与STING信号通路的分子与Rquin的上下游关系
【解析】
【分析】人体有三道防线来抵御病原体的攻击。皮肤、黏膜是保卫人体的第一道防线；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）是保卫人体的第二道防线。这两道防线人人生来就有，是机体在长期进化过程中遗传下来的，不针对某一类特定的病原体，而是对多种病原体都有防御作用，因此叫作非特异性免疫。第三道防线是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，因而具有特异性，叫作特异性免疫。
【小问1详解】
天然免疫反应是机体在遇到病原体时，迅速做出的一种防御反应，不针对特定的病原体，属于非特异性免疫。
【小问2详解】
①mRNA参与遗传信息的翻译过程，为翻译过程提供模板。因此，靶基因的mRNA降解，就阻止靶基因的翻译过程。
②启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出人类需要的蛋白质。构建重组质粒的核心步骤是，将荧光素酶编码序列置于抗菌肽A或B基因的启动子后方，再检测荧光素酶活性的高低作为衡量指标。
③依题意，实验的目的是构建了荧光素酶报告基因系统用以检测果蝇S2细胞中的STING通路的激活情况，则其自变量为STING通路是否激活和靶基因是否 敲除，因变量为相对荧光酶活性。故1组和2组的实验处理是 。据图2可知，第2组的相对荧光酶活性相比第1组和第3组的强，说明第2组中有STING和且STING通路被激活，表明该STING依赖的荧光素酶报告检测系统构建成功。
④据图2可知，第4组实验加rquin，相当于Rquin蛋白基因被敲除，Rquin蛋白未表达。但该组相对荧光酶活性比其它三组都高，说明Rquin蛋白起抑制STING信号通路的作用。
【小问3详解】
依题意，该实验结果支持了（2）④中的结论，即Rquin蛋白起抑制STING信号通路的作用。则在实验中加入Rquin要比不加Rquin时相对荧光酶活性要强，且随着Rquin量增加，相对荧光酶活性越弱，故图3中的3组柱状图为： 。
【小问4详解】
以上研究已证明Rquin蛋白抑制STING信号通路，但不知其分子机制，可进一步探究Rquin抑制STING信号通路的具体分子机制；也可以探究其他参与STING信号通路的分子与Rquin的上下游关系。