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北京市丰台区2023-2024学年高三上学期期末考试生物试卷（Word版附解析）
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这是一份北京市丰台区2023-2024学年高三上学期期末考试生物试卷（Word版附解析），文件包含北京市丰台区2023-2024学年高三1月期末练习生物试题Word版含解析docx、北京市丰台区2023-2024学年高三1月期末练习生物试题Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共34页， 欢迎下载使用。
第一部分
一、选择题：本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 下列有关豌豆叶肉细胞的说法错误的是（ ）
A. 叶肉细胞中的核酸有DNA和RNA两种
B. 叶肉细胞中的多糖有淀粉和纤维素
C. 叶肉细胞中光反应吸收的光能全部储存在ATP中
D. 叶肉细胞中有参与有氧呼吸和无氧呼吸酶的基因
【答案】C
【解析】
【分析】1、核酸是遗传信息的携带者，是一切生物的遗传物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用，细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）两种，构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸，每个脱氧核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖糖和一分子含氮碱基形成，每个核糖核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基形成；
2、脱氧核苷酸和核糖核苷酸在组成上的差异有：①五碳糖不同，脱氧核苷酸中的五碳糖是脱氧核糖，核糖核苷酸中的五碳糖是核糖；②碱基不完全相同，脱氧核苷酸中的碱基是A、T、G、C，核糖核苷酸中的碱基是A、U、G、C；
3、细胞生物（包括原核生物和真核生物）的细胞中含有DNA和RNA两种核酸、其中DNA是遗传物质，非细胞生物（病毒）中含有DNA或RNA一种核酸、其遗传物质是DNA或RNA。
【详解】A、细胞生物的细胞中含有DNA和RNA两种核酸分子，A正确；
B、叶肉细胞可以进行光合作用产生淀粉，叶肉细胞具有细胞壁，细胞壁的成分是纤维素和果胶，B正确；
C、叶肉细胞中光反应吸收的光能储存在ATP和NADPH中，C错误；
D、叶肉细胞中有参与有氧呼吸和无氧呼吸酶的基因，在不同的情况下（如氧气条件的差异）进行表达，D正确。
故选C。
2. A基因位于人类第21号染色体上，该基因共有A1、A2、A3和A4四种等位基因。有一名唐氏综合征患者的基因型为A1A2A3，其母亲的基因型是A1A3，父亲的基因型是A2A4，则造成该患者异常的原因可能是（ ）
A. 受精卵发育过程中有丝分裂异常
B. A1与A3基因的遗传遵循自由组合定律
C. 受精卵发生染色体结构上的倒位
D 卵细胞形成过程中减数分裂I异常
【答案】D
【解析】
【分析】唐氏综合征即21-三体综合征，又称先天愚型或Dwn综合征，是由染色体异常（多了一条21号染色体）而导致的疾病。60%患儿在胎内早期即流产，存活者有明显的智能落后、特殊面容、生长发育障碍.。
【详解】ACD、依据题干信息，母亲的基因型是A1A3，父亲的基因型是A2A4，有一名唐氏综合征患者的基因型为A1A2A3，可以推知，父亲为该患者提供了基因型为A2的精子，而母亲为该患者提供了A1A3的卵细胞，而A1、A3是位于一对同源染色体上的一对等位基因，同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期，说明造成该患者的原因为卵细胞在减Ⅰ后期没有正常分离所导致，D正确，AC错误；
B、A1与A3基因是位于一对同源染色体上的等位基因，遵循基因的分离定律，B错误。
故选D。
3. 肾上腺素是肾上腺分泌的一种激素，交感神经末梢也能释放肾上腺素，有关肾上腺素的说法错误的是（ ）
A. 肾上腺素由肾上腺分泌后直接进入内环境
B. 交感神经末梢释放的肾上腺素进入突触间隙中
C. 肾上腺素可放大交感神经的收缩支气管的作用
D. 寒冷环境下肾上腺素分泌增加，细胞代谢增强
【答案】C
【解析】
【分析】交感神经和副交感神经的区别是：两者对同一器官的作用不同。交感神经兴奋时，腹腔内脏及末梢血管收缩，心跳加快加强；支气管平滑肌扩张；胃肠运动和胃分泌受到抑制；新陈代谢亢进；瞳孔散大等。副交感神经兴奋时，心跳减慢减弱；支气管平滑肌收缩；胃肠运动加强促进消化液的分泌；瞳孔缩小等。
【详解】A、肾上腺素由肾上腺分泌后直接进入内环境，进行体液的运输，A正确；
B、交感神经末梢释放的肾上腺素，作为神经递质，进入突触间隙中，B正确；
C、肾上腺素可放大交感神经的扩张支气管的作用，C错误；
D、寒冷环境下肾上腺素分泌增加，细胞代谢增强，增加产热，D正确。
故选C。
4. 血小板是哺乳动物特有的血细胞，它有大量额外的细胞膜可使它迅速改变形状，伸出“手臂”附着在血管破裂处止血。同时，其还可以区分人体细胞和微生物细胞，通过囊泡分泌攻击性分子对抗各种入侵的微生物以及传递信息给其他免疫细胞，以下说法正确的是（ ）
A. 血小板存在于血液中，所以血小板抵抗外来微生物属于体液免疫
B. 血小板的“手臂”和囊泡的形成是由于细胞膜具有选择透过性
C. 血小板可以特异性识别微生物细胞，因此属于特异性免疫
D. 血小板除了具有凝血作用以外，还具有辅助免疫的功能
【答案】D
【解析】
【分析】血小板存在于血液中，是血液中最小的一种血细胞，无细胞核，形状不规则，有止血和凝血的作用。
【详解】A、血小板是血液中最小的血细胞，无细胞核，形状不规则，有止血和凝血的作用，血小板存在于血液中，抵抗外来微生物属于第二道防线，属于非特异性免疫，A错误；
B、血小板的“手臂”和囊泡的形成是由于细胞膜具有流动性，B错误；
C、血小板可以识别微生物细胞，但不具有特异性，C错误；
D、依据题干信息可知，血小板除了具有凝血作用以外，还具有辅助免疫的功能，D正确。
故选D。
5. 有关动物激素和植物激素的异同，错误的是（ ）
A. 植物激素和动物激素都是信号分子，都能调节生命活动
B. 植物激素和动物激素都可以在细胞和器官水平发挥作用
C. 植物激素和动物激素都是有机物，都有微量高效的特点
D. 植物激素没有特定的分泌器官，动物激素都有特定的分泌腺
【答案】D
【解析】
【分析】植物激素是由植物自身合成的、能从产生部位运输到作用部位、对植物的生长发育具有显著影响的微量有机物；动物激素是由专门的内分泌器官（内分泌细胞）产生的、对动物生命活动具有调节作用的化学物质。
【详解】A、植物激素和动物激素都是信号分子，对生命活动都起调节作用，A正确；
B、无论是动物激素还是植物激素，都有其作用的靶器官或靶细胞，因此都可以在细胞和器官水平发挥作用，B正确；
C、动物激素和植物激素在体内含量都较低，但都具有高效性，且都是有机物，C正确；
D、动物激素由特定的内分泌腺或内分泌细胞分泌，植物没有特定的分泌器官，只是在一定部位产生，D错误。
故选D。
6. 光敏色素有两种形式：红光吸收型（Pr）和远红光吸收型（Pfr），其转化形式为Pr→红光→远红光→Pfr，下图是阳生植物和阴生植物在不同遮阴程度下的茎伸长生长速率，相关叙述正确的是（ ）
注：Pfr/总光敏色素表示遮阴程度，该比值越大，表示遮阴程度越小
A. 阳生植物随着遮阴程度的增加，光合作用减弱，茎的伸长生长速率减小
B. 植物体内有较高的Pr时，阳生植物茎的伸长生长更快
C. 遮阴条件下有更多的远红光，使得Pfr在总光敏色素中比值增加
D. 阴生植物茎的伸长生长与遮阴程度没有相关性，光敏色素不起作用
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图可知，随着Pfr：总光敏色素（Pfr+Pr） 比例升高，阳生植物的茎伸长速率逐渐降低，而阴生植物的茎伸长速率没有明显变化。
【详解】A、据图分析，Pfr/总光敏色素表示遮阴程度，该比值越大，表示遮阴程度越小，阳生植物随着遮阴程度的减小，茎的伸长生长速率减小，A错误；
B、光敏色素有两种形式：红光吸收型（Pr）和远红光吸收型（Pfr），据图分析，Pfr/总光敏色素低时，即植物体内有较高的Pr时，阳生植物茎的伸长生长更快，B正确；
C、Pfr/总光敏色素高代表遮阴程度越小，说明遮阴条件下有更多的红光，使得Pfr在总光敏色素中比值减少，C错误；
D、阴生植物茎的伸长生长与遮阴程度没有相关性，但不能判断光敏色素不起作用，D错误。
故选B。
7. 科研人员对内蒙古干旱区天然杜松林的种群结构及动态特征进行研究，结果如下图。下列说法错误的是（ ）
注：第Ⅰ~Ⅲ径级为幼苗、第Ⅳ~Ⅵ径级为中树、第Ⅶ~Ⅷ径级为成树
A. 该地区杜松种群径级结构的整体表现为幼苗多，成树少
B. 杜松叶片为刺形条状，可减少蒸腾作用，适应内蒙古干旱环境
C. 杜松林外貌特征季节性变化不明显，因此该群落演替过程缓慢
D. 调查该地区天然杜松林的种群密度时，应采用样方法进行抽样调查
【答案】C
【解析】
【分析】群落的特征包括种群密度、出生率和死亡率、年龄结构和性别比例。
【详解】A、依据图示信息，第Ⅰ~Ⅲ径级为幼苗、第Ⅳ~Ⅵ径级为中树、第Ⅶ~Ⅷ径级为成树，可知该地区杜松种群径级结构的整体表现为幼苗多，成树少，A正确；
B、杜松叶片为刺形条状，有利于减少蒸腾作用，适应内蒙古干旱环境，B正确；
C、由于阳光、温度和水分等随季节而变化，群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化，称为群落的季节性，演替是指随着时间的变化，一个群落被另一个群落代替的过程，由二者的概念可以看出，二者没有必然的因果关系，C错误；
D、调查该地区天然杜松林的种群密度时，应选择样方法，D正确。
故选C。
8. 因含N、P元素等污染物大量流入导致某河流大面积爆发蓝藻水华。研究人员尝试采取多种措施防治蓝藻水华，下列说法合理的是（ ）
A. 蓝藻利用N、P元素合成生长所需的糖类和蛋白质
B. 蓝藻可利用叶绿体进行光合作用，属于生态系统中的生产者
C. 可以在水体中引入直接以蓝藻为食的本土鱼类和浮游动物
D. 采用硫酸铜等重金属盐类对河流中的蓝藻进行灭杀
【答案】C
【解析】
【分析】1、蓝藻又称“蓝细菌”，是一种广泛分布于全世界水体中的光能自养型原核生物，也是地球上最早出现的光合自养生物。蓝藻是原核生物，没有叶绿体、细胞核、染色质，只有核糖体一种细胞器。
2、水中的氮、磷等营养物质增多导致水体富营养化，致使某些蓝藻的迅速繁殖和蔓延，在水体表层大量聚集成肉眼可见的蓝绿色藻层，呈油状厚厚地覆盖于水面的污染现象，形成水华。
【详解】A、糖类不含N元素，蛋白质没有P元素，A错误；
B、蓝藻是原核生物，没有叶绿体，B错误；
C、通过生物防治，利用以蓝藻为食的本土鱼类和浮游动物捕食蓝藻从而防治蓝藻水华，C正确；
D、采用硫酸铜等重金属盐类对河流中的蓝藻进行灭杀，同时会对其它生物造成影响，D错误。
故选C。
9. 周氏啮小蜂可把卵刺入美国白蛾蛹中寄生，是美国白蛾的天敌之一。为防治美国白蛾，某地区科研人员在美国白蛾的不同世代蛹期进行不同天敌的释放。防治结果如下图，下列说法错误的是（ ）
2019年美国白蛾不同世代间天敌寄生能力的比较
A. 周氏啮小蜂与多种天敌混合释放，提高了对美国白蛾的寄生率
B. 利用多种天敌进行防治保护了林业资源，体现生物多样性的潜在价值
C. 周氏啮小蜂对白蛾第1代蛹和越冬蛹的寄生效果显著优于第2代蛹
D. 与化学防治相比，生物防治可以降低对环境的污染，保护生物多样性
【答案】B
【解析】
【分析】 生物多样性的价值：直接价值是对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的，以及有观赏旅游、科学研究和文学创作等非实用意义的价值；间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面；潜在价值为目前人们尚不清楚的价值。
【详解】A、将只释放周氏啮小蜂、周氏啮小蜂与多种天敌混合释放两组数据对比可知，周氏啮小蜂与多种天敌混合释放，提高了对美国白蛾的寄生率，A正确；
B、利用多种天敌进行防治保护了林业资源，体现生物多样性的间接价值，B错误；
C、根据周氏啮小蜂释放的寄生率数据可知，周氏啮小蜂对白蛾第1代蛹和越冬蛹的寄生效果显著优于第2代蛹，C正确；
D、化学防治往往会导致环境污染，造成多种生物死亡，与化学防治相比，生物防治可以降低对环境的污染，保护生物多样性，D正确。
故选B。
10. 沼气工程是指采用厌氧消化技术处理畜禽粪便等有机物并制取沼气的系统工程。下列说法错误的是（ ）
A. 实施沼气工程提高了各营养级之间的能量传递效率
B. 沼气工程所利用的主要微生物的代谢类型为异养厌氧型
C. 利用畜禽粪便作为发酵原料，体现了生态工程的循环原理
D. 沼气工程使环境保护和经济发展相协调，遵循生态工程的整体原理
【答案】A
【解析】
【分析】生态工程所遵循的基本原理为：整体、协调、循环、自生等。
1、自生：由生物组分而产生的的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。遵循自生原理，需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。
2、循环：循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高。
3、协调：处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量。
4、整体：遵循整体原理，首先要遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。
【详解】A、实施沼气工程实现了能量的多级利用，从而大大提高了能量的利用率，而不是能量传递效率，A错误；
B、沼气工程是指采用厌氧消化技术处理畜禽粪便等有机物并制取沼气的系统工程，所以所使用的微生物为异养厌氧型，B正确；
C、利用畜禽粪便作为发酵原料，实现了系统中物质的迁移和转化，体现了循环原理，C正确；
D、沼气工程使环境保护和经济发展相协调，遵循了生态工程的整体原理，即遵从自然生态系统的规律，优化了系统的结构，D正确。
故选A。
11. 再生医学领域在2019年首次利用异源诱导多能干细胞（iPS细胞）培养出的眼角膜组织，移植到病人体内，成功治疗一名失明患者，且未发生免疫排斥反应。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 造血干细胞和诱导多能干细胞（iPS细胞）的分化程度相同
B. 体外培养iPS细胞时培养液中通常需要加入血清等物质
C. 干细胞分化成特定组织细胞后可再受刺激变回原来的干细胞
D. 患者未发生免疫排斥反应是因为移植细胞与其自身细胞的基因相同
【答案】B
【解析】
【分析】胚胎干细胞（ES细胞）具有自我更新及多向分化潜能，为发育学、遗传学、人类疾病的发病机理与替代治疗等研究提供非常宝贵的资源。iPS细胞技术是借助基因导入技术将某些特定因子基因导入动物或人的体细胞，以将其重编程或诱导为ES细胞样的细胞，即iPS细胞。
【详解】A、造血干细胞和诱导多能干细胞（iPS细胞）的分化程度不同，前者大于后者，A错误；
B、iPS细胞是动物细胞的一种，动物细胞的培养通常需要加入血清等物质，B正确；
C、细胞分化具有不可逆性，C错误；
D、患者未发生免疫排斥反应是因为移植细胞与其自身细胞的HLA相同，D错误。
故选B。
12. 一种超级细菌带有NDM-1基因，该基因所编码的酶能水解多种抗生素，该基因还可在不同种细菌中转移，加剧多重耐药菌的产生。下列叙述正确的是（ ）
A. 超级细菌的NDM-1基因可以转移至其他细菌，使其他细菌获得抗药性
B. 超级细菌分泌抗药性强的抗生素，是造成多重耐药菌产生的主要原因
C. 被超级细菌感染的早期患者无法通过核酸或抗原检测出超级细菌
D. 病人感染超级细菌后，NDM-1基因会转移至体内，使病人具有耐药性
【答案】A
【解析】
【分析】1、超级病菌是对所有抗生素具有抗药性的细菌的统称；
2、达尔文把在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。遗传变异是生物进化的基础，首先细菌的抗药性存在着变异。有的抗药性强，有的抗药性弱。使用抗生素时，把抗药性弱的细菌杀死，这叫不适者被淘汰；抗药性强的细菌活下来，这叫适者生存。活下来的抗药性强的细菌，繁殖的后代有的抗药性强，有的抗药性弱，在使用抗生素时，又把抗药性弱的细菌杀死，抗药性强的细菌活下来。这样经过抗生素的长期选择，使得有的细菌已不再受抗生素的影响了，就出现了现在所谓 的“超级细菌”。因此，“超级细菌”耐药性产生的根本原因是遗传变异。
【详解】A、超级细菌的NDM-1基因可以转移至其他细菌，从而使具有多重耐药性的细菌能够存活下来，抗药性弱的个体被淘汰，A正确；
B、造成多重耐药菌产生的主要原因是NDM-1基因所编码的酶能水解多种抗生素这一条件对细菌的多重抗药性变异进行了定向选择，B错误；
C、被超级细菌感染的早期患者可以通过核酸或抗原检测超级细菌，C错误；
D、NDM-1基因在不同种细菌中进行转移，病人感染超级细菌后，由于药物的治疗，使细菌具有可耐药性，而不是人具有耐药性，D错误。
故选A。
13. 某生物兴趣小组利用植物组织培养技术进行实验，以下说法正确的是（ ）
A. 培养基中生长素与细胞分裂素的比值低时有利于生根
B. 该技术可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖
C. 如果给予适当的刺激，也可以用已死亡的细胞来培养
D. 配制培养基的过程中应该对培养基进行严格消毒处理
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、培养基中生长素与细胞分裂素的比值高时有利于生根，A错误；
B、植物组织培养技术属于无性繁殖的技术手段，不仅可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖，B正确；
C、死亡的细胞不能用于植物组织培养，C错误；
D、配制培养基的过程中应该对培养基进行严格灭菌处理，D错误。
故选B。
14. 我国科学家成功构建了首个活产的嵌合灵长类动物——嵌合幼猴。研究人员将遗传信息改造后的胚胎干细胞（ES细胞）注射到受体猴囊胚中，再将胚胎移植到代孕母猴中，生育出嵌合幼猴。下列叙述错误的是（ ）
A. 植入胚胎前通常需要对代孕母猴注射相关的性激素
B. 嵌合幼猴中来源于ES细胞的遗传信息一定能传给后代
C. 嵌合幼猴的部分组织细胞会发出绿色荧光
D. 嵌合幼猴是由两种来源的细胞发育而成的
【答案】B
【解析】
【分析】由图中可看出，整个过程涉及到的技术有：胚胎体外培养、胚胎干细胞培养、胚胎移植等。嵌合幼猴是由ES细胞和囊胚细胞发育而成。
【详解】A、植入胚胎前通常需要对代孕母猴注射相关的性激素，使之处于易受孕的生理状态，A正确；
B、嵌合幼猴中来源于ES细胞的遗传信息是否遗传给后代，取决于基因的表达状况和存在位置，基因在不同的细胞中表达状况不同，若ES存在于体细胞中，则不会遗传给后代，所以，来源于ES细胞的遗传信息不一定能传给后代，B错误；
C、由于ES细胞经过了荧光标记，所以嵌合幼猴的部分组织细胞会发出绿色荧光，C正确；
D、依据题干信息，嵌合幼猴是由ES细胞和囊胚细胞发育而成，D正确。
故选B。
15. 下列关于高中生物学教材实验的叙述，错误的是（ ）
A. DNA粗提取实验中加入无水乙醇，促进细胞释放DNA
B. 探究酵母菌种群数量动态变化实验中，可利用血细胞计数板计数
C. 探究2，4—D促进插条生根最适浓度时，需要进行预实验
D. 模拟生物体维持pH稳定的实验中，要记录溶液的起始pH
【答案】A
【解析】
【分析】1、探究促进某种植物插条生根的生长素类似物的最适浓度，该实验的自变量是生长素类似物的浓度，无关变量（如枝条长度、生长素类似物处理的时间等）应控制为等量；实验前做一个预实验，目的是为正式实验摸索条件，减少实验误差。
2、采用抽样检测的方法：先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，多余培养液用滤纸吸去，稍待片刻，待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。
【详解】A、DNA粗提取实验中加入体积分数为95%的酒精，是由于DNA不溶于酒精，但某些蛋白质易溶于酒精，利用此原理初步分离DNA和蛋白质，A错误；
B、探究酵母菌种群数量动态变化实验中，可利用血细胞计数板，采用抽样检测的方法，进行计数，B正确；
C、探究2，4—D促进插条生根最适浓度时，进行预实验可为正式实验的进行摸索条件，C正确；
D、模拟生物体维持pH稳定的实验中，要记录溶液的起始pH，方便与 实验后的结果构成对比，D正确。
故选A。
第二部分
二、非选择题：本部分共6题，共70分。
16. 为保护长江江豚，在铜陵半自然水域夹江设立了保护区，但研究人员发现一些问题。首先是自然饵料不足，其次有一定数量的凶猛性鱼类会与长江江豚争夺饵料资源。为解决这些问题，科研人员对该区域的鱼类群落结构进行研究。
（1）江豚通常捕食体长低于25cm小型鱼类，从生态系统的组成成分来看，江豚属于____。
（2）科研人员对江豚的生态位进行了研究。
①研究江豚的生态位，要研究它的栖息地、________等。
②不同鱼类具有不同的生态位，这有利于充分利用______，是群落中物种之间及生物与环境间_______的结果。
③夹江中优势鱼类生态位重叠度大，说明这些鱼类之间可能存在着激烈的_________。
（3）综合上述内容及下图分析，为了保护该水域的江豚，应采取的措施有_________。（答出2项）
半自然水域夹江鱼体长分布
（4）国家制定了“长江10年禁渔”的保护政策，对长江生态环境及生物多样性进行保护和修复。2023年3月20日，安徽铜陵的江豚保护志愿者发布了一段数头江豚在长江铜陵嬉戏的视频，场面蔚为壮观。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 保护长江生物多样性需要禁止鱼类资源开发和利用
B. 长江江豚种群数量增加说明生态环境保护取得良好的成效
C. 建设鱼类洄游通道是保护鱼类生物多样性的重要举措
D. 建立长江江豚保护区可以增加江豚种群的环境容纳量
【答案】（1）消费者 （2） ①. 食物、天敌、种间关系 ②. 环境资源 ③. 协同进化 ④. 种间竞争
（3）及时捕捞全长超过25cm的鱼类；清理凶猛性鱼类，以及与长江江豚争夺饵料资源的鱼类：补充投放长江江豚偏好摄食的鱼类 （4）BCD
【解析】
【分析】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，称为这个物种的生态位。
【小问1详解】
依据题干信息，江豚通常捕食体长低于25cm的小型鱼类，从生态系统的组成成分来看，江豚属于消费者。
【小问2详解】
①江豚是动物，研究动物的生态位，要研究它的栖息地、食物、天敌及与其他物种的关系等。
②群落中的每种生物，如此题中的不同鱼类，都占据着不同的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源，是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
③夹江中的不同鱼属于不同的物种之间，当夹江中优势鱼类生态位重叠度大时，它们之间可能存在着激烈的种间竞争。
【小问3详解】
依据题干信息：①自然饵料不足，②有一定数量的凶猛性鱼类会与长江江豚争夺饵料资源，所以保护江豚，我们可以清理凶猛性鱼类，以及与长江江豚争夺饵料资源的鱼类：补充投放长江江豚偏好摄食的鱼；依据图示信息可知，体长超过25cm的鱼类数量多，而且会消耗较多的饵料，会与江豚构成种间竞争的关系，所以保护江豚，我们可以对体长超过25cn的鱼类进行及时捕捞。
【小问4详解】
A、保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式开发利用，对于江豚的保护也是一样，并不是禁止鱼类资源的开发利用，A错误；
B、长江江豚种群数量增加说明生态环境保护取得良好的成效，B正确；
C、建设鱼类洄游通道是保护鱼类生物多样性的重要举措，是保护生物多样性较为有效的措施，C正确；
D、建立长江江豚保护区有助于改善江豚的生活环境，增加江豚种群的环境容纳量，D正确。
故选BCD。
17. 对香豆酸具有强大的抗氧化、抗菌和抗炎作用，在植物体内可由TAL基因编码的酶催化合成。科学家欲利用人工改造的酵母菌，实现可控地生产对香豆酸。
（1）为构建工程菌株，科研人员向酵母菌内导入TAL基因及VPRH基因，VPRH基因可编码转录激活因子复合物，该复合物可在绿光条件下解聚失活，从而调控目的基因的表达。由此可知，光可以作为_______来调控细胞的代谢，工程菌株在_______条件下可以生产对香豆酸，后者对于工程菌来说属于______代谢产物。
（2）为验证此光控系统对光的响应，研究人员分别检测不同条件下的菌体生长量（吸光度越高，菌体数量越大）及对香豆酸的产量，结果如图1和图2所示。
①用于测定的培养基在物理性质上属于________培养基，过程为：配制培养基→调pH→________→接种→培养→抽样检测。
②由图可知，对香豆酸发酵的最适条件为_______，请从物质与能量的角度解释与持续黑暗组相比，产生此现象的原因是_____。
（3）综上所述，在本研究后续实际生产过程中，可以通过精确调控______等因素，达到菌体生长与产物产量的最大化。
【答案】（1） ①. 信号 ②. 黑暗 ③. 次生
（2） ①. 液体 ②. 灭菌 ③. 24h绿光后黑暗 ④. 前期绿光照射可以使更多物质和能量用于菌体数量增加，从而有利于后期产物的合成
（3）光照强度或光照时间
【解析】
【分析】对香豆酸具有强大的抗氧化、抗菌和抗炎作用，在植物体内可由TAL基因编码的酶催化合成。
【小问1详解】
复合物可在绿光条件下解聚失活，从而调控目的基因的表达。由此可知，光可以作为信号来调控细胞的代谢；题干对香豆酸在植物体内可由TAL基因编码的酶催化合成，科研人员向酵母菌内导入TAL基因及VPRH基因，VPRH基因可编码转录激活因子复合物，该复合物可在绿光条件下解聚失活，可见工程菌株在黑暗条件下可以生产对香豆酸，后者对于工程菌来说属于次生代谢产物。
【小问2详解】
由题可知，培养的酵母菌，测量菌体的吸光度，使用的是液体培养基，制作过程为，配制培养基→调pH→灭菌→接种→培养→抽样检测。
由图可知，对香豆酸发酵的最适条件为24h绿光后黑暗。从物质与能量的角度解释与持续黑暗组相比，产生此现象的原因是前期绿光照射可以使更多的物质和能量用于菌体数量增加，从而有利于后期产物的合成。
【小问3详解】
综上所述，在本研究后续实际生产过程中，可以通过精确调控光照强度或光照时间等因素，达到菌体生长与产物产量的最大化。
18. 嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）疗法作为肿瘤免疫治疗的新型精准靶向治疗，是目前恶性肿瘤治疗中最具潜力的疗法之一。
（1）CAR-T疗法是通过基因工程手段将CAR蛋白基因导入T细胞，经体外培养筛选后回输到病人的体内，利用CAR蛋白识别肿瘤细胞特异性抗原（如HER2蛋白）。
①CAR-T制备过程中培养基常添加抗生素，目的是_______，置于______中培养。
②用于治疗的T细胞可以来自患者自身，也可以来自于其他健康人，如果用其他健康人的T细胞则需要首先敲除一些编码T细胞表面特异性蛋白的基因，再导入CAR蛋白基因，原因是_______。
（2）临床研究发现，正常组织细胞表面也有低表达的HER2蛋白，导致治疗时会杀伤自身正常组织细胞。已知L蛋白对HER2亲和力低，CAR蛋白对HER2亲和力高，受此启发，科学家在传统CAR-T细胞的基础上做了进一步的改造，为CAR蛋白安装一个分子开关，如下图所示。
由图可知，抗原与L蛋白结合后会激活TF，后者进入细胞核激活______的表达，进而定位到细胞膜上结合抗原，使T细胞对肿瘤的杀伤能力_____。改造后的CAR-T与传统CAR-T疗法相比，其优势是_______。
（3）为验证此细胞对肿瘤抗原的作用，应以在小鼠尾部注射未改造的T细胞组为对照进行实验。
①-④处理所需的实验材料应分别选用 。（填字母）
A. 生理盐水
B. HER2低表达肿瘤细胞
C. HER2高表达肿瘤细胞
D. 传统CAR-T细胞
E. 改造后的CAR-T细胞
F. 未经改造的T细胞
【答案】（1） ①. 防止杂菌污染 ②. CO2培养箱 ③. 防止T细胞表面的特异性蛋白作为抗原引起免疫排斥反应
（2） ①. CAR（蛋白）基因 ②. 增强 ③. 只杀伤高表达蛋白的肿瘤细胞，不杀伤低表达的正常细胞 （3）BCED
【解析】
【分析】癌细胞的特点:（1）适宜条件下能够无限增殖；（2）形态结构发生显著变化；（3）细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得细胞彼此之间的黏着性减小。
【小问1详解】
①CAR-T制备过程中所使用的培养基常添加抗生素，其目的是防止杂菌污染，并将其置于CO2培养箱中进行培养。
②编码T细胞表面特异性蛋白的基因会通过基因的表达合成具有特异性识别功能的蛋白质，参与细胞免疫，将该基因敲除后，就可以防止T细胞表面的特异性蛋白作为抗原引起免疫排斥反应。
【小问2详解】
依据题干信息，L蛋白对HER2亲和力低，CAR蛋白对HER2亲和力高，根据图示，抗原与L蛋白结合后会激活TF，后者进入细胞核激活CAR（蛋白）基因的表达，进而定位到细胞膜上结合抗原，使T细胞对肿瘤的杀伤能力增强。改造后的CAR-T与传统CAR-T疗法相比，其优势是只杀伤高表达蛋白的肿瘤细胞，防止杀伤低表达的正常细胞
小问3详解】
为了验证该细胞对肿瘤抗原的作用，应以在小鼠尾部注射未改造的T细胞组为对照进行实验。以是否经过改造的CAR-T细胞作为自变量，依据实验结果，实验组1，7天后注射改造后的CAR-T细胞；实验组2，7天后注射传统的CAR-T细胞。为了进行实验对比，结合实验结果，实验开始时，还应向小鼠臀部左右两侧分别注射HER2低表达肿瘤细胞和HER2低表达肿瘤细胞。故①-④处理所需的实验材料应分别选用BCED。
19. 学习以下材料，回答以下问题。植物生长素促进植物生长的新证据：科学家早已经证实，植物生长素诱导植物细胞的生长和细胞壁的酸化有关，氢离子介导了生长素对细胞壁的松弛作用。下图表示的是玉米胚芽鞘在经生长素处理后，细胞壁的pH变化和细胞伸长之间的关系，并依此提出了“酸生长假说”。
细胞壁的酸化是通过细胞膜上的H+—ATP酶（氢离子泵，AHA）将氢离子运出细胞实现的。之前的研究已经证明，生长素可以与生长素结合蛋白ABP1结合，并激活细胞表面的一种受体样激酶TMK，该酶可以将其作用的靶蛋白磷酸化，激活的TMK又可以激活细胞内的ROPs信号通路，从而促进细胞核内生长素响应基因S19的表达，该基因的表达产物可以抑制PP磷酸酶的活性，该酶可以将磷酸化的蛋白质去磷酸化。但生长素是如何造成细胞壁酸化的？这一问题一直困扰着这一领域的科学家。近期我国科学家使用免疫共沉淀技术和荧光共振能量转移技术，证明了在NAA的作用下TMK可以和AHA快速结合；接下来他们又通过研究野生型拟南芥和TMK突变体的AHA的磷酸化水平，发现二者在IAA的诱导下，TMK突变体的AHA的磷酸化水平明显低于野生型，并进一步证明TMK是使AHA多肽链上的一个苏氨酸残基磷酸化。由此证明了TMK直接促进了AHA的磷酸化，从而将氢离子送出细胞造成细胞壁的酸化，解决了困扰科学家近半个世纪的科学难题。
（1）细胞壁酸化后可使膜电位差的绝对值_______，激活钾离子内流，从而增大细胞内的_______，造成细胞吸水增加，引发细胞的生长。酸诱导的细胞壁松弛现象只在_________的细胞才能观察到。
（2）下列能为“酸生长假说”提供证据的是（ ）
A. 酸性条件下生长素结构改变，更容易和受体结合
B. 生长素诱导的胚芽鞘生长可被中性缓冲溶液抑制
C. 细胞质的pH降低能促进生长素响应基因的表达
D. 促进细胞氢离子外排的物质，也能促进胚芽鞘的生长
（3）由题中可知，氢离子泵______（磷酸化/去磷酸化）后可以被激活，激活后的氢离子泵需要水解______释放能量，同时将氢离子送出细胞。
（4）结合文中信息，概括生长素促进细胞壁酸化的分子机制______。
【答案】（1） ①. 增大 ②. 渗透压 ③. 非成熟区/正在生长/伸长区 （2）BD
（3） ①. 磷酸化 ②. ATP
（4）生长素与ABP1结合后激活TMK，直接促进AHA磷酸化，活化的AHA将氢离子运出细胞使细胞壁酸化。另一方面，激活的TMK还能通过ROPs信号通路，促进核内S19基因的表达，抑制PP磷酸酶的活性，防止AHA的去磷酸化。
【解析】
【分析】生长素生理作用：促进生长、促进扦插的枝条生根、促进果实的发育；特点：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。在植物体内，合成生长素最活跃的部位是幼嫩的芽、叶和发育的种子，生长素大部分集中分布在生长旺盛的部位。生长素只能由形态学上端向形态学下端运输，此外，引起横向运输的原因是单侧光或地心引力，横向运输发生在尖端。
【小问1详解】
根据题干信息可知，细胞壁的酸化是通过细胞膜上的H+—ATP酶（氢离子泵，AHA）将氢离子运出细胞，使膜电位差的绝对值增大，激活钾离子内流，从而增大细胞内的渗透压，造成细胞吸水增加，引发细胞的生长。因为成熟区细胞具有大液泡，所以酸诱导的细胞壁松弛现象只在非成熟区的细胞才能观察到，因为成熟区细胞具有大液泡。
【小问2详解】
根据题意可知，“酸生长假说”的核心是生长素能激活细胞膜上的质子泵，将H+泵到细胞外，从而促进细胞壁的伸展，细胞伸长。
A、酸性条件下生长素结构改变，更容易和受体结合，A与假说不符；
B、中性缓冲液不能提供H+，故生长素诱导的胚芽鞘生长可被中性缓冲溶液抑制，B与假说相符；
C、根据题意可知，细胞壁的pH变化和细胞伸长之间的关系，并依此提出了“酸生长假说”，所以细胞质的pH降低能促进生长素响应基因的表达与假说不符；
D、根据题意直接促进细胞壁伸展的是细胞外的H+，故能促进H+外排的膜蛋白复合物应该也能促进胚芽鞘的生长，D与假说相符。
BD正确，AC错误。
故选BD。
【小问3详解】
根据题意“TMK直接促进了AHA的磷酸化，从而将氢离子送出细胞造成细胞壁的酸化”可知，氢离子泵磷酸化后可以被激活，激活后的氢离子泵需要水解ATP释放能量，同时将氢离子送出细胞。
【小问4详解】
结合文中信息，可知生长素与ABP1结合后激活TMK，直接促进AHA磷酸化，活化的AHA将氢离子运出细胞使细胞壁酸化。另一方面，激活的TMK还能通过ROPs信号通路，促进核内S19基因的表达，抑制PP磷酸酶的活性，防止AHA的去磷酸化。
20. 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。
21. 无核葡萄品质优良，但抗寒性差。我国科学家以中国野生葡萄资源中抗寒性最强的山葡萄为材料，对抗寒相关Va基因的功能展开相关研究。
（1）通过前期研究结果，科研人员推测Va基因可能为转录因子。转录因子是一类特定的蛋白，可以调控______与启动子的结合。
（2）为进一步验证Va基因的转录激活功能，科研人员利用pG载体首先构建了重组质粒，导入到敲除GAL4基因的酵母AH109菌株中，如下图所示。GAL4基因可编码酵母中具有转录激活功能的蛋白，AH109菌株为色氨酸、组氨酸缺陷型菌株，只有在添加相应氨基酸的培养基中才能生长。
①为了能够筛选得到重组酵母，培养基的配方为下列选项中的_____组，此外还需额外添加______，通过显色反应做进一步验证。
②完善实验过程及对应结果______
（3）利用本地不抗寒葡萄品种“红地球”进一步探究Va基因的功能，科研人员构建了含Va基因和抗除草剂基因的稳定表达载体，用________法进行转染。请选择正确的后续实验操作并进行排序____。
A．72小时室温培养
B．72小时低温诱导培养
C．用PCR方法筛选出Va基因阳性植株
D．检测植株中Va蛋白的含量
E．用不含组氨酸的培养基筛选愈伤组织
F．用含除草剂的培养基筛选愈伤组织
【答案】21. RNA聚合酶
22. ①. B ②. X-a-gal ③.
23. ①. 农杆菌转化 ②. FCBD
【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—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】
依据题干信息和转录需要发生的条件，Va基因可能为转录因子，则转录因子调控RNA聚合酶与启动子的结合。
【小问2详解】
①依据题干信息，AH109菌株为色氨酸、组氨酸缺陷型菌株，为了能够筛选得到重组酵母，重组的载体中含有编码色氨酸合成酶的基因和具有转录激活功能的Va基因，AH109菌株的基因中含有HIS3基因可以编码组氨酸合成酶，所以若重组成功，就可以合成色氨酸和组氨酸，所以培养基配方中无需添加色氨酸和组氨酸；若用显色反应进行验证，依据题干信息，MEL1基因可以编码α-半乳糖苷酶，可分解X-α-gal产生蓝色物质，所以培养基中需额外添加X-α-gal。
②依据图示信息，实验分为三组：一是只导入载体，二是导入pG-GAL4重组载体，三是导入pG-Va重组载体，其中第一组充当对照，无菌落接种，且不含有MEL1基因，所以不会出现蓝色物质，也无菌落生长；第二组导入pG-GAL4重组载体，含有MEL1基因、HIS3基因及编码色氨酸的基因，所以实验结果出现蓝色，有菌落；第三组pG-Va重组载体，也含有MEL1基因、HIS3基因及编码色氨酸的基因，所以实验结果出现蓝色，有菌落。具体结果如图：
【小问3详解】
构建了含Va基因和抗除草剂基因的稳定表达载体，用农杆菌转化法进行转染。后续的实验操作（即目的基因的检测与鉴定）为：①、F 用含除草剂的培养基筛选愈伤组织；②、C 用PCR方法筛选出Va基因阳性植株；③、B 72小时低温诱导培养；④、D 检测植株中Va蛋白的含量。即FCBD。实验组别
实验处理
0天
7天
10天
实验组1
向小鼠臀部左右两侧分别注射
① 和②
向小鼠尾部注射
③
实验组2
向小鼠尾部注射
④
A组：加色氨酸和组氨酸 B组：不加色氨酸和组氨酸
C组：加组氨酸，不加色氨酸 D组：加色氨酸，不加组氨酸
第一部分
一、选择题：本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 下列有关豌豆叶肉细胞的说法错误的是（ ）
A. 叶肉细胞中的核酸有DNA和RNA两种
B. 叶肉细胞中的多糖有淀粉和纤维素
C. 叶肉细胞中光反应吸收的光能全部储存在ATP中
D. 叶肉细胞中有参与有氧呼吸和无氧呼吸酶的基因
【答案】C
【解析】
【分析】1、核酸是遗传信息的携带者，是一切生物的遗传物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用，细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）两种，构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸，每个脱氧核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖糖和一分子含氮碱基形成，每个核糖核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基形成；
2、脱氧核苷酸和核糖核苷酸在组成上的差异有：①五碳糖不同，脱氧核苷酸中的五碳糖是脱氧核糖，核糖核苷酸中的五碳糖是核糖；②碱基不完全相同，脱氧核苷酸中的碱基是A、T、G、C，核糖核苷酸中的碱基是A、U、G、C；
3、细胞生物（包括原核生物和真核生物）的细胞中含有DNA和RNA两种核酸、其中DNA是遗传物质，非细胞生物（病毒）中含有DNA或RNA一种核酸、其遗传物质是DNA或RNA。
【详解】A、细胞生物的细胞中含有DNA和RNA两种核酸分子，A正确；
B、叶肉细胞可以进行光合作用产生淀粉，叶肉细胞具有细胞壁，细胞壁的成分是纤维素和果胶，B正确；
C、叶肉细胞中光反应吸收的光能储存在ATP和NADPH中，C错误；
D、叶肉细胞中有参与有氧呼吸和无氧呼吸酶的基因，在不同的情况下（如氧气条件的差异）进行表达，D正确。
故选C。
2. A基因位于人类第21号染色体上，该基因共有A1、A2、A3和A4四种等位基因。有一名唐氏综合征患者的基因型为A1A2A3，其母亲的基因型是A1A3，父亲的基因型是A2A4，则造成该患者异常的原因可能是（ ）
A. 受精卵发育过程中有丝分裂异常
B. A1与A3基因的遗传遵循自由组合定律
C. 受精卵发生染色体结构上的倒位
D 卵细胞形成过程中减数分裂I异常
【答案】D
【解析】
【分析】唐氏综合征即21-三体综合征，又称先天愚型或Dwn综合征，是由染色体异常（多了一条21号染色体）而导致的疾病。60%患儿在胎内早期即流产，存活者有明显的智能落后、特殊面容、生长发育障碍.。
【详解】ACD、依据题干信息，母亲的基因型是A1A3，父亲的基因型是A2A4，有一名唐氏综合征患者的基因型为A1A2A3，可以推知，父亲为该患者提供了基因型为A2的精子，而母亲为该患者提供了A1A3的卵细胞，而A1、A3是位于一对同源染色体上的一对等位基因，同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期，说明造成该患者的原因为卵细胞在减Ⅰ后期没有正常分离所导致，D正确，AC错误；
B、A1与A3基因是位于一对同源染色体上的等位基因，遵循基因的分离定律，B错误。
故选D。
3. 肾上腺素是肾上腺分泌的一种激素，交感神经末梢也能释放肾上腺素，有关肾上腺素的说法错误的是（ ）
A. 肾上腺素由肾上腺分泌后直接进入内环境
B. 交感神经末梢释放的肾上腺素进入突触间隙中
C. 肾上腺素可放大交感神经的收缩支气管的作用
D. 寒冷环境下肾上腺素分泌增加，细胞代谢增强
【答案】C
【解析】
【分析】交感神经和副交感神经的区别是：两者对同一器官的作用不同。交感神经兴奋时，腹腔内脏及末梢血管收缩，心跳加快加强；支气管平滑肌扩张；胃肠运动和胃分泌受到抑制；新陈代谢亢进；瞳孔散大等。副交感神经兴奋时，心跳减慢减弱；支气管平滑肌收缩；胃肠运动加强促进消化液的分泌；瞳孔缩小等。
【详解】A、肾上腺素由肾上腺分泌后直接进入内环境，进行体液的运输，A正确；
B、交感神经末梢释放的肾上腺素，作为神经递质，进入突触间隙中，B正确；
C、肾上腺素可放大交感神经的扩张支气管的作用，C错误；
D、寒冷环境下肾上腺素分泌增加，细胞代谢增强，增加产热，D正确。
故选C。
4. 血小板是哺乳动物特有的血细胞，它有大量额外的细胞膜可使它迅速改变形状，伸出“手臂”附着在血管破裂处止血。同时，其还可以区分人体细胞和微生物细胞，通过囊泡分泌攻击性分子对抗各种入侵的微生物以及传递信息给其他免疫细胞，以下说法正确的是（ ）
A. 血小板存在于血液中，所以血小板抵抗外来微生物属于体液免疫
B. 血小板的“手臂”和囊泡的形成是由于细胞膜具有选择透过性
C. 血小板可以特异性识别微生物细胞，因此属于特异性免疫
D. 血小板除了具有凝血作用以外，还具有辅助免疫的功能
【答案】D
【解析】
【分析】血小板存在于血液中，是血液中最小的一种血细胞，无细胞核，形状不规则，有止血和凝血的作用。
【详解】A、血小板是血液中最小的血细胞，无细胞核，形状不规则，有止血和凝血的作用，血小板存在于血液中，抵抗外来微生物属于第二道防线，属于非特异性免疫，A错误；
B、血小板的“手臂”和囊泡的形成是由于细胞膜具有流动性，B错误；
C、血小板可以识别微生物细胞，但不具有特异性，C错误；
D、依据题干信息可知，血小板除了具有凝血作用以外，还具有辅助免疫的功能，D正确。
故选D。
5. 有关动物激素和植物激素的异同，错误的是（ ）
A. 植物激素和动物激素都是信号分子，都能调节生命活动
B. 植物激素和动物激素都可以在细胞和器官水平发挥作用
C. 植物激素和动物激素都是有机物，都有微量高效的特点
D. 植物激素没有特定的分泌器官，动物激素都有特定的分泌腺
【答案】D
【解析】
【分析】植物激素是由植物自身合成的、能从产生部位运输到作用部位、对植物的生长发育具有显著影响的微量有机物；动物激素是由专门的内分泌器官（内分泌细胞）产生的、对动物生命活动具有调节作用的化学物质。
【详解】A、植物激素和动物激素都是信号分子，对生命活动都起调节作用，A正确；
B、无论是动物激素还是植物激素，都有其作用的靶器官或靶细胞，因此都可以在细胞和器官水平发挥作用，B正确；
C、动物激素和植物激素在体内含量都较低，但都具有高效性，且都是有机物，C正确；
D、动物激素由特定的内分泌腺或内分泌细胞分泌，植物没有特定的分泌器官，只是在一定部位产生，D错误。
故选D。
6. 光敏色素有两种形式：红光吸收型（Pr）和远红光吸收型（Pfr），其转化形式为Pr→红光→远红光→Pfr，下图是阳生植物和阴生植物在不同遮阴程度下的茎伸长生长速率，相关叙述正确的是（ ）
注：Pfr/总光敏色素表示遮阴程度，该比值越大，表示遮阴程度越小
A. 阳生植物随着遮阴程度的增加，光合作用减弱，茎的伸长生长速率减小
B. 植物体内有较高的Pr时，阳生植物茎的伸长生长更快
C. 遮阴条件下有更多的远红光，使得Pfr在总光敏色素中比值增加
D. 阴生植物茎的伸长生长与遮阴程度没有相关性，光敏色素不起作用
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图可知，随着Pfr：总光敏色素（Pfr+Pr） 比例升高，阳生植物的茎伸长速率逐渐降低，而阴生植物的茎伸长速率没有明显变化。
【详解】A、据图分析，Pfr/总光敏色素表示遮阴程度，该比值越大，表示遮阴程度越小，阳生植物随着遮阴程度的减小，茎的伸长生长速率减小，A错误；
B、光敏色素有两种形式：红光吸收型（Pr）和远红光吸收型（Pfr），据图分析，Pfr/总光敏色素低时，即植物体内有较高的Pr时，阳生植物茎的伸长生长更快，B正确；
C、Pfr/总光敏色素高代表遮阴程度越小，说明遮阴条件下有更多的红光，使得Pfr在总光敏色素中比值减少，C错误；
D、阴生植物茎的伸长生长与遮阴程度没有相关性，但不能判断光敏色素不起作用，D错误。
故选B。
7. 科研人员对内蒙古干旱区天然杜松林的种群结构及动态特征进行研究，结果如下图。下列说法错误的是（ ）
注：第Ⅰ~Ⅲ径级为幼苗、第Ⅳ~Ⅵ径级为中树、第Ⅶ~Ⅷ径级为成树
A. 该地区杜松种群径级结构的整体表现为幼苗多，成树少
B. 杜松叶片为刺形条状，可减少蒸腾作用，适应内蒙古干旱环境
C. 杜松林外貌特征季节性变化不明显，因此该群落演替过程缓慢
D. 调查该地区天然杜松林的种群密度时，应采用样方法进行抽样调查
【答案】C
【解析】
【分析】群落的特征包括种群密度、出生率和死亡率、年龄结构和性别比例。
【详解】A、依据图示信息，第Ⅰ~Ⅲ径级为幼苗、第Ⅳ~Ⅵ径级为中树、第Ⅶ~Ⅷ径级为成树，可知该地区杜松种群径级结构的整体表现为幼苗多，成树少，A正确；
B、杜松叶片为刺形条状，有利于减少蒸腾作用，适应内蒙古干旱环境，B正确；
C、由于阳光、温度和水分等随季节而变化，群落的外貌和结构也会随之发生有规律的变化，称为群落的季节性，演替是指随着时间的变化，一个群落被另一个群落代替的过程，由二者的概念可以看出，二者没有必然的因果关系，C错误；
D、调查该地区天然杜松林的种群密度时，应选择样方法，D正确。
故选C。
8. 因含N、P元素等污染物大量流入导致某河流大面积爆发蓝藻水华。研究人员尝试采取多种措施防治蓝藻水华，下列说法合理的是（ ）
A. 蓝藻利用N、P元素合成生长所需的糖类和蛋白质
B. 蓝藻可利用叶绿体进行光合作用，属于生态系统中的生产者
C. 可以在水体中引入直接以蓝藻为食的本土鱼类和浮游动物
D. 采用硫酸铜等重金属盐类对河流中的蓝藻进行灭杀
【答案】C
【解析】
【分析】1、蓝藻又称“蓝细菌”，是一种广泛分布于全世界水体中的光能自养型原核生物，也是地球上最早出现的光合自养生物。蓝藻是原核生物，没有叶绿体、细胞核、染色质，只有核糖体一种细胞器。
2、水中的氮、磷等营养物质增多导致水体富营养化，致使某些蓝藻的迅速繁殖和蔓延，在水体表层大量聚集成肉眼可见的蓝绿色藻层，呈油状厚厚地覆盖于水面的污染现象，形成水华。
【详解】A、糖类不含N元素，蛋白质没有P元素，A错误；
B、蓝藻是原核生物，没有叶绿体，B错误；
C、通过生物防治，利用以蓝藻为食的本土鱼类和浮游动物捕食蓝藻从而防治蓝藻水华，C正确；
D、采用硫酸铜等重金属盐类对河流中的蓝藻进行灭杀，同时会对其它生物造成影响，D错误。
故选C。
9. 周氏啮小蜂可把卵刺入美国白蛾蛹中寄生，是美国白蛾的天敌之一。为防治美国白蛾，某地区科研人员在美国白蛾的不同世代蛹期进行不同天敌的释放。防治结果如下图，下列说法错误的是（ ）
2019年美国白蛾不同世代间天敌寄生能力的比较
A. 周氏啮小蜂与多种天敌混合释放，提高了对美国白蛾的寄生率
B. 利用多种天敌进行防治保护了林业资源，体现生物多样性的潜在价值
C. 周氏啮小蜂对白蛾第1代蛹和越冬蛹的寄生效果显著优于第2代蛹
D. 与化学防治相比，生物防治可以降低对环境的污染，保护生物多样性
【答案】B
【解析】
【分析】 生物多样性的价值：直接价值是对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的，以及有观赏旅游、科学研究和文学创作等非实用意义的价值；间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面；潜在价值为目前人们尚不清楚的价值。
【详解】A、将只释放周氏啮小蜂、周氏啮小蜂与多种天敌混合释放两组数据对比可知，周氏啮小蜂与多种天敌混合释放，提高了对美国白蛾的寄生率，A正确；
B、利用多种天敌进行防治保护了林业资源，体现生物多样性的间接价值，B错误；
C、根据周氏啮小蜂释放的寄生率数据可知，周氏啮小蜂对白蛾第1代蛹和越冬蛹的寄生效果显著优于第2代蛹，C正确；
D、化学防治往往会导致环境污染，造成多种生物死亡，与化学防治相比，生物防治可以降低对环境的污染，保护生物多样性，D正确。
故选B。
10. 沼气工程是指采用厌氧消化技术处理畜禽粪便等有机物并制取沼气的系统工程。下列说法错误的是（ ）
A. 实施沼气工程提高了各营养级之间的能量传递效率
B. 沼气工程所利用的主要微生物的代谢类型为异养厌氧型
C. 利用畜禽粪便作为发酵原料，体现了生态工程的循环原理
D. 沼气工程使环境保护和经济发展相协调，遵循生态工程的整体原理
【答案】A
【解析】
【分析】生态工程所遵循的基本原理为：整体、协调、循环、自生等。
1、自生：由生物组分而产生的的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。遵循自生原理，需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。
2、循环：循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高。
3、协调：处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量。
4、整体：遵循整体原理，首先要遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。
【详解】A、实施沼气工程实现了能量的多级利用，从而大大提高了能量的利用率，而不是能量传递效率，A错误；
B、沼气工程是指采用厌氧消化技术处理畜禽粪便等有机物并制取沼气的系统工程，所以所使用的微生物为异养厌氧型，B正确；
C、利用畜禽粪便作为发酵原料，实现了系统中物质的迁移和转化，体现了循环原理，C正确；
D、沼气工程使环境保护和经济发展相协调，遵循了生态工程的整体原理，即遵从自然生态系统的规律，优化了系统的结构，D正确。
故选A。
11. 再生医学领域在2019年首次利用异源诱导多能干细胞（iPS细胞）培养出的眼角膜组织，移植到病人体内，成功治疗一名失明患者，且未发生免疫排斥反应。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 造血干细胞和诱导多能干细胞（iPS细胞）的分化程度相同
B. 体外培养iPS细胞时培养液中通常需要加入血清等物质
C. 干细胞分化成特定组织细胞后可再受刺激变回原来的干细胞
D. 患者未发生免疫排斥反应是因为移植细胞与其自身细胞的基因相同
【答案】B
【解析】
【分析】胚胎干细胞（ES细胞）具有自我更新及多向分化潜能，为发育学、遗传学、人类疾病的发病机理与替代治疗等研究提供非常宝贵的资源。iPS细胞技术是借助基因导入技术将某些特定因子基因导入动物或人的体细胞，以将其重编程或诱导为ES细胞样的细胞，即iPS细胞。
【详解】A、造血干细胞和诱导多能干细胞（iPS细胞）的分化程度不同，前者大于后者，A错误；
B、iPS细胞是动物细胞的一种，动物细胞的培养通常需要加入血清等物质，B正确；
C、细胞分化具有不可逆性，C错误；
D、患者未发生免疫排斥反应是因为移植细胞与其自身细胞的HLA相同，D错误。
故选B。
12. 一种超级细菌带有NDM-1基因，该基因所编码的酶能水解多种抗生素，该基因还可在不同种细菌中转移，加剧多重耐药菌的产生。下列叙述正确的是（ ）
A. 超级细菌的NDM-1基因可以转移至其他细菌，使其他细菌获得抗药性
B. 超级细菌分泌抗药性强的抗生素，是造成多重耐药菌产生的主要原因
C. 被超级细菌感染的早期患者无法通过核酸或抗原检测出超级细菌
D. 病人感染超级细菌后，NDM-1基因会转移至体内，使病人具有耐药性
【答案】A
【解析】
【分析】1、超级病菌是对所有抗生素具有抗药性的细菌的统称；
2、达尔文把在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。遗传变异是生物进化的基础，首先细菌的抗药性存在着变异。有的抗药性强，有的抗药性弱。使用抗生素时，把抗药性弱的细菌杀死，这叫不适者被淘汰；抗药性强的细菌活下来，这叫适者生存。活下来的抗药性强的细菌，繁殖的后代有的抗药性强，有的抗药性弱，在使用抗生素时，又把抗药性弱的细菌杀死，抗药性强的细菌活下来。这样经过抗生素的长期选择，使得有的细菌已不再受抗生素的影响了，就出现了现在所谓 的“超级细菌”。因此，“超级细菌”耐药性产生的根本原因是遗传变异。
【详解】A、超级细菌的NDM-1基因可以转移至其他细菌，从而使具有多重耐药性的细菌能够存活下来，抗药性弱的个体被淘汰，A正确；
B、造成多重耐药菌产生的主要原因是NDM-1基因所编码的酶能水解多种抗生素这一条件对细菌的多重抗药性变异进行了定向选择，B错误；
C、被超级细菌感染的早期患者可以通过核酸或抗原检测超级细菌，C错误；
D、NDM-1基因在不同种细菌中进行转移，病人感染超级细菌后，由于药物的治疗，使细菌具有可耐药性，而不是人具有耐药性，D错误。
故选A。
13. 某生物兴趣小组利用植物组织培养技术进行实验，以下说法正确的是（ ）
A. 培养基中生长素与细胞分裂素的比值低时有利于生根
B. 该技术可以高效、快速地实现种苗的大量繁殖
C. 如果给予适当的刺激，也可以用已死亡的细胞来培养
D. 配制培养基的过程中应该对培养基进行严格消毒处理
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、培养基中生长素与细胞分裂素的比值高时有利于生根，A错误；
B、植物组织培养技术属于无性繁殖的技术手段，不仅可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖，B正确；
C、死亡的细胞不能用于植物组织培养，C错误；
D、配制培养基的过程中应该对培养基进行严格灭菌处理，D错误。
故选B。
14. 我国科学家成功构建了首个活产的嵌合灵长类动物——嵌合幼猴。研究人员将遗传信息改造后的胚胎干细胞（ES细胞）注射到受体猴囊胚中，再将胚胎移植到代孕母猴中，生育出嵌合幼猴。下列叙述错误的是（ ）
A. 植入胚胎前通常需要对代孕母猴注射相关的性激素
B. 嵌合幼猴中来源于ES细胞的遗传信息一定能传给后代
C. 嵌合幼猴的部分组织细胞会发出绿色荧光
D. 嵌合幼猴是由两种来源的细胞发育而成的
【答案】B
【解析】
【分析】由图中可看出，整个过程涉及到的技术有：胚胎体外培养、胚胎干细胞培养、胚胎移植等。嵌合幼猴是由ES细胞和囊胚细胞发育而成。
【详解】A、植入胚胎前通常需要对代孕母猴注射相关的性激素，使之处于易受孕的生理状态，A正确；
B、嵌合幼猴中来源于ES细胞的遗传信息是否遗传给后代，取决于基因的表达状况和存在位置，基因在不同的细胞中表达状况不同，若ES存在于体细胞中，则不会遗传给后代，所以，来源于ES细胞的遗传信息不一定能传给后代，B错误；
C、由于ES细胞经过了荧光标记，所以嵌合幼猴的部分组织细胞会发出绿色荧光，C正确；
D、依据题干信息，嵌合幼猴是由ES细胞和囊胚细胞发育而成，D正确。
故选B。
15. 下列关于高中生物学教材实验的叙述，错误的是（ ）
A. DNA粗提取实验中加入无水乙醇，促进细胞释放DNA
B. 探究酵母菌种群数量动态变化实验中，可利用血细胞计数板计数
C. 探究2，4—D促进插条生根最适浓度时，需要进行预实验
D. 模拟生物体维持pH稳定的实验中，要记录溶液的起始pH
【答案】A
【解析】
【分析】1、探究促进某种植物插条生根的生长素类似物的最适浓度，该实验的自变量是生长素类似物的浓度，无关变量（如枝条长度、生长素类似物处理的时间等）应控制为等量；实验前做一个预实验，目的是为正式实验摸索条件，减少实验误差。
2、采用抽样检测的方法：先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，多余培养液用滤纸吸去，稍待片刻，待酵母菌细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。
【详解】A、DNA粗提取实验中加入体积分数为95%的酒精，是由于DNA不溶于酒精，但某些蛋白质易溶于酒精，利用此原理初步分离DNA和蛋白质，A错误；
B、探究酵母菌种群数量动态变化实验中，可利用血细胞计数板，采用抽样检测的方法，进行计数，B正确；
C、探究2，4—D促进插条生根最适浓度时，进行预实验可为正式实验的进行摸索条件，C正确；
D、模拟生物体维持pH稳定的实验中，要记录溶液的起始pH，方便与 实验后的结果构成对比，D正确。
故选A。
第二部分
二、非选择题：本部分共6题，共70分。
16. 为保护长江江豚，在铜陵半自然水域夹江设立了保护区，但研究人员发现一些问题。首先是自然饵料不足，其次有一定数量的凶猛性鱼类会与长江江豚争夺饵料资源。为解决这些问题，科研人员对该区域的鱼类群落结构进行研究。
（1）江豚通常捕食体长低于25cm小型鱼类，从生态系统的组成成分来看，江豚属于____。
（2）科研人员对江豚的生态位进行了研究。
①研究江豚的生态位，要研究它的栖息地、________等。
②不同鱼类具有不同的生态位，这有利于充分利用______，是群落中物种之间及生物与环境间_______的结果。
③夹江中优势鱼类生态位重叠度大，说明这些鱼类之间可能存在着激烈的_________。
（3）综合上述内容及下图分析，为了保护该水域的江豚，应采取的措施有_________。（答出2项）
半自然水域夹江鱼体长分布
（4）国家制定了“长江10年禁渔”的保护政策，对长江生态环境及生物多样性进行保护和修复。2023年3月20日，安徽铜陵的江豚保护志愿者发布了一段数头江豚在长江铜陵嬉戏的视频，场面蔚为壮观。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 保护长江生物多样性需要禁止鱼类资源开发和利用
B. 长江江豚种群数量增加说明生态环境保护取得良好的成效
C. 建设鱼类洄游通道是保护鱼类生物多样性的重要举措
D. 建立长江江豚保护区可以增加江豚种群的环境容纳量
【答案】（1）消费者 （2） ①. 食物、天敌、种间关系 ②. 环境资源 ③. 协同进化 ④. 种间竞争
（3）及时捕捞全长超过25cm的鱼类；清理凶猛性鱼类，以及与长江江豚争夺饵料资源的鱼类：补充投放长江江豚偏好摄食的鱼类 （4）BCD
【解析】
【分析】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，称为这个物种的生态位。
【小问1详解】
依据题干信息，江豚通常捕食体长低于25cm的小型鱼类，从生态系统的组成成分来看，江豚属于消费者。
【小问2详解】
①江豚是动物，研究动物的生态位，要研究它的栖息地、食物、天敌及与其他物种的关系等。
②群落中的每种生物，如此题中的不同鱼类，都占据着不同的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源，是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
③夹江中的不同鱼属于不同的物种之间，当夹江中优势鱼类生态位重叠度大时，它们之间可能存在着激烈的种间竞争。
【小问3详解】
依据题干信息：①自然饵料不足，②有一定数量的凶猛性鱼类会与长江江豚争夺饵料资源，所以保护江豚，我们可以清理凶猛性鱼类，以及与长江江豚争夺饵料资源的鱼类：补充投放长江江豚偏好摄食的鱼；依据图示信息可知，体长超过25cm的鱼类数量多，而且会消耗较多的饵料，会与江豚构成种间竞争的关系，所以保护江豚，我们可以对体长超过25cn的鱼类进行及时捕捞。
【小问4详解】
A、保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式开发利用，对于江豚的保护也是一样，并不是禁止鱼类资源的开发利用，A错误；
B、长江江豚种群数量增加说明生态环境保护取得良好的成效，B正确；
C、建设鱼类洄游通道是保护鱼类生物多样性的重要举措，是保护生物多样性较为有效的措施，C正确；
D、建立长江江豚保护区有助于改善江豚的生活环境，增加江豚种群的环境容纳量，D正确。
故选BCD。
17. 对香豆酸具有强大的抗氧化、抗菌和抗炎作用，在植物体内可由TAL基因编码的酶催化合成。科学家欲利用人工改造的酵母菌，实现可控地生产对香豆酸。
（1）为构建工程菌株，科研人员向酵母菌内导入TAL基因及VPRH基因，VPRH基因可编码转录激活因子复合物，该复合物可在绿光条件下解聚失活，从而调控目的基因的表达。由此可知，光可以作为_______来调控细胞的代谢，工程菌株在_______条件下可以生产对香豆酸，后者对于工程菌来说属于______代谢产物。
（2）为验证此光控系统对光的响应，研究人员分别检测不同条件下的菌体生长量（吸光度越高，菌体数量越大）及对香豆酸的产量，结果如图1和图2所示。
①用于测定的培养基在物理性质上属于________培养基，过程为：配制培养基→调pH→________→接种→培养→抽样检测。
②由图可知，对香豆酸发酵的最适条件为_______，请从物质与能量的角度解释与持续黑暗组相比，产生此现象的原因是_____。
（3）综上所述，在本研究后续实际生产过程中，可以通过精确调控______等因素，达到菌体生长与产物产量的最大化。
【答案】（1） ①. 信号 ②. 黑暗 ③. 次生
（2） ①. 液体 ②. 灭菌 ③. 24h绿光后黑暗 ④. 前期绿光照射可以使更多物质和能量用于菌体数量增加，从而有利于后期产物的合成
（3）光照强度或光照时间
【解析】
【分析】对香豆酸具有强大的抗氧化、抗菌和抗炎作用，在植物体内可由TAL基因编码的酶催化合成。
【小问1详解】
复合物可在绿光条件下解聚失活，从而调控目的基因的表达。由此可知，光可以作为信号来调控细胞的代谢；题干对香豆酸在植物体内可由TAL基因编码的酶催化合成，科研人员向酵母菌内导入TAL基因及VPRH基因，VPRH基因可编码转录激活因子复合物，该复合物可在绿光条件下解聚失活，可见工程菌株在黑暗条件下可以生产对香豆酸，后者对于工程菌来说属于次生代谢产物。
【小问2详解】
由题可知，培养的酵母菌，测量菌体的吸光度，使用的是液体培养基，制作过程为，配制培养基→调pH→灭菌→接种→培养→抽样检测。
由图可知，对香豆酸发酵的最适条件为24h绿光后黑暗。从物质与能量的角度解释与持续黑暗组相比，产生此现象的原因是前期绿光照射可以使更多的物质和能量用于菌体数量增加，从而有利于后期产物的合成。
【小问3详解】
综上所述，在本研究后续实际生产过程中，可以通过精确调控光照强度或光照时间等因素，达到菌体生长与产物产量的最大化。
18. 嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）疗法作为肿瘤免疫治疗的新型精准靶向治疗，是目前恶性肿瘤治疗中最具潜力的疗法之一。
（1）CAR-T疗法是通过基因工程手段将CAR蛋白基因导入T细胞，经体外培养筛选后回输到病人的体内，利用CAR蛋白识别肿瘤细胞特异性抗原（如HER2蛋白）。
①CAR-T制备过程中培养基常添加抗生素，目的是_______，置于______中培养。
②用于治疗的T细胞可以来自患者自身，也可以来自于其他健康人，如果用其他健康人的T细胞则需要首先敲除一些编码T细胞表面特异性蛋白的基因，再导入CAR蛋白基因，原因是_______。
（2）临床研究发现，正常组织细胞表面也有低表达的HER2蛋白，导致治疗时会杀伤自身正常组织细胞。已知L蛋白对HER2亲和力低，CAR蛋白对HER2亲和力高，受此启发，科学家在传统CAR-T细胞的基础上做了进一步的改造，为CAR蛋白安装一个分子开关，如下图所示。
由图可知，抗原与L蛋白结合后会激活TF，后者进入细胞核激活______的表达，进而定位到细胞膜上结合抗原，使T细胞对肿瘤的杀伤能力_____。改造后的CAR-T与传统CAR-T疗法相比，其优势是_______。
（3）为验证此细胞对肿瘤抗原的作用，应以在小鼠尾部注射未改造的T细胞组为对照进行实验。
①-④处理所需的实验材料应分别选用 。（填字母）
A. 生理盐水
B. HER2低表达肿瘤细胞
C. HER2高表达肿瘤细胞
D. 传统CAR-T细胞
E. 改造后的CAR-T细胞
F. 未经改造的T细胞
【答案】（1） ①. 防止杂菌污染 ②. CO2培养箱 ③. 防止T细胞表面的特异性蛋白作为抗原引起免疫排斥反应
（2） ①. CAR（蛋白）基因 ②. 增强 ③. 只杀伤高表达蛋白的肿瘤细胞，不杀伤低表达的正常细胞 （3）BCED
【解析】
【分析】癌细胞的特点:（1）适宜条件下能够无限增殖；（2）形态结构发生显著变化；（3）细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得细胞彼此之间的黏着性减小。
【小问1详解】
①CAR-T制备过程中所使用的培养基常添加抗生素，其目的是防止杂菌污染，并将其置于CO2培养箱中进行培养。
②编码T细胞表面特异性蛋白的基因会通过基因的表达合成具有特异性识别功能的蛋白质，参与细胞免疫，将该基因敲除后，就可以防止T细胞表面的特异性蛋白作为抗原引起免疫排斥反应。
【小问2详解】
依据题干信息，L蛋白对HER2亲和力低，CAR蛋白对HER2亲和力高，根据图示，抗原与L蛋白结合后会激活TF，后者进入细胞核激活CAR（蛋白）基因的表达，进而定位到细胞膜上结合抗原，使T细胞对肿瘤的杀伤能力增强。改造后的CAR-T与传统CAR-T疗法相比，其优势是只杀伤高表达蛋白的肿瘤细胞，防止杀伤低表达的正常细胞
小问3详解】
为了验证该细胞对肿瘤抗原的作用，应以在小鼠尾部注射未改造的T细胞组为对照进行实验。以是否经过改造的CAR-T细胞作为自变量，依据实验结果，实验组1，7天后注射改造后的CAR-T细胞；实验组2，7天后注射传统的CAR-T细胞。为了进行实验对比，结合实验结果，实验开始时，还应向小鼠臀部左右两侧分别注射HER2低表达肿瘤细胞和HER2低表达肿瘤细胞。故①-④处理所需的实验材料应分别选用BCED。
19. 学习以下材料，回答以下问题。植物生长素促进植物生长的新证据：科学家早已经证实，植物生长素诱导植物细胞的生长和细胞壁的酸化有关，氢离子介导了生长素对细胞壁的松弛作用。下图表示的是玉米胚芽鞘在经生长素处理后，细胞壁的pH变化和细胞伸长之间的关系，并依此提出了“酸生长假说”。
细胞壁的酸化是通过细胞膜上的H+—ATP酶（氢离子泵，AHA）将氢离子运出细胞实现的。之前的研究已经证明，生长素可以与生长素结合蛋白ABP1结合，并激活细胞表面的一种受体样激酶TMK，该酶可以将其作用的靶蛋白磷酸化，激活的TMK又可以激活细胞内的ROPs信号通路，从而促进细胞核内生长素响应基因S19的表达，该基因的表达产物可以抑制PP磷酸酶的活性，该酶可以将磷酸化的蛋白质去磷酸化。但生长素是如何造成细胞壁酸化的？这一问题一直困扰着这一领域的科学家。近期我国科学家使用免疫共沉淀技术和荧光共振能量转移技术，证明了在NAA的作用下TMK可以和AHA快速结合；接下来他们又通过研究野生型拟南芥和TMK突变体的AHA的磷酸化水平，发现二者在IAA的诱导下，TMK突变体的AHA的磷酸化水平明显低于野生型，并进一步证明TMK是使AHA多肽链上的一个苏氨酸残基磷酸化。由此证明了TMK直接促进了AHA的磷酸化，从而将氢离子送出细胞造成细胞壁的酸化，解决了困扰科学家近半个世纪的科学难题。
（1）细胞壁酸化后可使膜电位差的绝对值_______，激活钾离子内流，从而增大细胞内的_______，造成细胞吸水增加，引发细胞的生长。酸诱导的细胞壁松弛现象只在_________的细胞才能观察到。
（2）下列能为“酸生长假说”提供证据的是（ ）
A. 酸性条件下生长素结构改变，更容易和受体结合
B. 生长素诱导的胚芽鞘生长可被中性缓冲溶液抑制
C. 细胞质的pH降低能促进生长素响应基因的表达
D. 促进细胞氢离子外排的物质，也能促进胚芽鞘的生长
（3）由题中可知，氢离子泵______（磷酸化/去磷酸化）后可以被激活，激活后的氢离子泵需要水解______释放能量，同时将氢离子送出细胞。
（4）结合文中信息，概括生长素促进细胞壁酸化的分子机制______。
【答案】（1） ①. 增大 ②. 渗透压 ③. 非成熟区/正在生长/伸长区 （2）BD
（3） ①. 磷酸化 ②. ATP
（4）生长素与ABP1结合后激活TMK，直接促进AHA磷酸化，活化的AHA将氢离子运出细胞使细胞壁酸化。另一方面，激活的TMK还能通过ROPs信号通路，促进核内S19基因的表达，抑制PP磷酸酶的活性，防止AHA的去磷酸化。
【解析】
【分析】生长素生理作用：促进生长、促进扦插的枝条生根、促进果实的发育；特点：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。在植物体内，合成生长素最活跃的部位是幼嫩的芽、叶和发育的种子，生长素大部分集中分布在生长旺盛的部位。生长素只能由形态学上端向形态学下端运输，此外，引起横向运输的原因是单侧光或地心引力，横向运输发生在尖端。
【小问1详解】
根据题干信息可知，细胞壁的酸化是通过细胞膜上的H+—ATP酶（氢离子泵，AHA）将氢离子运出细胞，使膜电位差的绝对值增大，激活钾离子内流，从而增大细胞内的渗透压，造成细胞吸水增加，引发细胞的生长。因为成熟区细胞具有大液泡，所以酸诱导的细胞壁松弛现象只在非成熟区的细胞才能观察到，因为成熟区细胞具有大液泡。
【小问2详解】
根据题意可知，“酸生长假说”的核心是生长素能激活细胞膜上的质子泵，将H+泵到细胞外，从而促进细胞壁的伸展，细胞伸长。
A、酸性条件下生长素结构改变，更容易和受体结合，A与假说不符；
B、中性缓冲液不能提供H+，故生长素诱导的胚芽鞘生长可被中性缓冲溶液抑制，B与假说相符；
C、根据题意可知，细胞壁的pH变化和细胞伸长之间的关系，并依此提出了“酸生长假说”，所以细胞质的pH降低能促进生长素响应基因的表达与假说不符；
D、根据题意直接促进细胞壁伸展的是细胞外的H+，故能促进H+外排的膜蛋白复合物应该也能促进胚芽鞘的生长，D与假说相符。
BD正确，AC错误。
故选BD。
【小问3详解】
根据题意“TMK直接促进了AHA的磷酸化，从而将氢离子送出细胞造成细胞壁的酸化”可知，氢离子泵磷酸化后可以被激活，激活后的氢离子泵需要水解ATP释放能量，同时将氢离子送出细胞。
【小问4详解】
结合文中信息，可知生长素与ABP1结合后激活TMK，直接促进AHA磷酸化，活化的AHA将氢离子运出细胞使细胞壁酸化。另一方面，激活的TMK还能通过ROPs信号通路，促进核内S19基因的表达，抑制PP磷酸酶的活性，防止AHA的去磷酸化。
20. 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。
21. 无核葡萄品质优良，但抗寒性差。我国科学家以中国野生葡萄资源中抗寒性最强的山葡萄为材料，对抗寒相关Va基因的功能展开相关研究。
（1）通过前期研究结果，科研人员推测Va基因可能为转录因子。转录因子是一类特定的蛋白，可以调控______与启动子的结合。
（2）为进一步验证Va基因的转录激活功能，科研人员利用pG载体首先构建了重组质粒，导入到敲除GAL4基因的酵母AH109菌株中，如下图所示。GAL4基因可编码酵母中具有转录激活功能的蛋白，AH109菌株为色氨酸、组氨酸缺陷型菌株，只有在添加相应氨基酸的培养基中才能生长。
①为了能够筛选得到重组酵母，培养基的配方为下列选项中的_____组，此外还需额外添加______，通过显色反应做进一步验证。
②完善实验过程及对应结果______
（3）利用本地不抗寒葡萄品种“红地球”进一步探究Va基因的功能，科研人员构建了含Va基因和抗除草剂基因的稳定表达载体，用________法进行转染。请选择正确的后续实验操作并进行排序____。
A．72小时室温培养
B．72小时低温诱导培养
C．用PCR方法筛选出Va基因阳性植株
D．检测植株中Va蛋白的含量
E．用不含组氨酸的培养基筛选愈伤组织
F．用含除草剂的培养基筛选愈伤组织
【答案】21. RNA聚合酶
22. ①. B ②. X-a-gal ③.
23. ①. 农杆菌转化 ②. FCBD
【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—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】
依据题干信息和转录需要发生的条件，Va基因可能为转录因子，则转录因子调控RNA聚合酶与启动子的结合。
【小问2详解】
①依据题干信息，AH109菌株为色氨酸、组氨酸缺陷型菌株，为了能够筛选得到重组酵母，重组的载体中含有编码色氨酸合成酶的基因和具有转录激活功能的Va基因，AH109菌株的基因中含有HIS3基因可以编码组氨酸合成酶，所以若重组成功，就可以合成色氨酸和组氨酸，所以培养基配方中无需添加色氨酸和组氨酸；若用显色反应进行验证，依据题干信息，MEL1基因可以编码α-半乳糖苷酶，可分解X-α-gal产生蓝色物质，所以培养基中需额外添加X-α-gal。
②依据图示信息，实验分为三组：一是只导入载体，二是导入pG-GAL4重组载体，三是导入pG-Va重组载体，其中第一组充当对照，无菌落接种，且不含有MEL1基因，所以不会出现蓝色物质，也无菌落生长；第二组导入pG-GAL4重组载体，含有MEL1基因、HIS3基因及编码色氨酸的基因，所以实验结果出现蓝色，有菌落；第三组pG-Va重组载体，也含有MEL1基因、HIS3基因及编码色氨酸的基因，所以实验结果出现蓝色，有菌落。具体结果如图：
【小问3详解】
构建了含Va基因和抗除草剂基因的稳定表达载体，用农杆菌转化法进行转染。后续的实验操作（即目的基因的检测与鉴定）为：①、F 用含除草剂的培养基筛选愈伤组织；②、C 用PCR方法筛选出Va基因阳性植株；③、B 72小时低温诱导培养；④、D 检测植株中Va蛋白的含量。即FCBD。实验组别
实验处理
0天
7天
10天
实验组1
向小鼠臀部左右两侧分别注射
① 和②
向小鼠尾部注射
③
实验组2
向小鼠尾部注射
④
A组：加色氨酸和组氨酸 B组：不加色氨酸和组氨酸
C组：加组氨酸，不加色氨酸 D组：加色氨酸，不加组氨酸
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