[生物][二模]2024届山东省临沂市高三试卷(解析版)

这是一份[生物][二模]2024届山东省临沂市高三试卷(解析版)，共28页。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 小麦根细胞中PHO2蛋白可调控细胞膜上磷转运蛋白的数量。当叶肉细胞磷含量变化时，叶肉细胞合成特定的miRNA并转运至根细胞，与控制PHO2合成的mRNA结合发挥调控作用以维持小麦的磷稳态，该机制如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞吸收的磷元素可参与构成核酸、ATP、磷脂等物质
B. miRNA可通过抑制PHO2基因的翻译过程而发挥作用
C. 细胞内磷充足时促进miRNA合成，根细胞膜上磷转运蛋白数量减少
D. 该机制表明小麦通过负反馈调节机制维持细胞内磷稳态
【答案】C
【分析】据图可知，根细胞的磷可运输到叶肉细胞，叶肉细胞内的miRNA可抑制PHO2功能，PHO2能下调磷酸转运蛋白的数量，减少根细胞吸收磷，进而发挥调控作用以维持小麦的磷稳态。
【详解】A、核酸、ATP、磷脂等物质的组成元素中都含有磷，故细胞吸收的磷可以参与构成这些物质，A正确；
B、由题意分析可知，叶肉细胞合成的miRNA转运至根细胞，与控制PHO2合成的mRNA结合，从而抑制PHO2基因的翻译过程，B正确；
C、细胞内磷充足时会抑制miRNA合成，提高细胞内PHO2蛋白的含量，下调磷酸转运蛋白的数量，从而使根细胞膜上磷转运蛋白数量减少，C错误；
D、当细胞内磷充足时会抑制miRNA合成，当细胞内磷不足时又会促进miRNA合成，这属于负反馈调节机制，D正确。
故选C。
2. 幽门螺旋杆菌（Hp）可引发胃炎、胃癌等消化道疾病，呼气实验是检测Hp常用的方法。由于Hp可分泌脲酶，吞服用13C标记的尿素胶囊后，胃中含有Hp的人会在短时间内检测到呼出含13C的气体，而不含Hp的人很难检测到。下列叙述错误的是（ ）
A. Hp分泌脲酶的过程中需要核糖体、内质网、高尔基体等参与
B. 含13C的气体是由脲酶将尿素分解产生的
C. Hp产生的脲酶随食物进入肠腔后会被消化分解
D. 短时间可完成检测是由于脲酶可显著降低尿素分解反应的活化能
【答案】A
【分析】幽门螺旋杆菌为原核生物，没有细胞核和复杂的细胞器，只有核糖体一种细胞器，遗传物质为DNA。
【详解】A、幽门螺旋杆菌（Hp）为原核生物，没有内质网和高尔基体，A错误；
B、Hp可分泌脲酶，可催化分解用13C标记的尿素，从而产生含13C的气体，B正确；
C、Hp产生的脲酶化学本质是蛋白质，进入肠腔后会被消化分解，C正确；
D、酶具有高效性的原因是酶能显著降低化学反应所需的活化能，D正确。
故选A。
3. 癌细胞表面大量表达的SLC7A11转运蛋白可将谷氨酸转运到胞外的同时将胱氨酸转运到胞内，胱氨酸被NADPH还原为两个半胱氨酸。NADPH不足时，过度表达SLC7A11的细胞内胱氨酸及其他二硫化物会异常积累，导致二硫化物应激，引起细胞骨架蛋白二硫键形成异常，从而导致细胞程序性死亡。下列说法错误的是（ ）
A. 二硫化物应激导致细胞骨架蛋白肽链之间错误连接进而使其异常
B. 上述细胞死亡是一种细胞凋亡，受到环境因素和基因的共同调节
C. 有氧呼吸过程中，细胞质基质和线粒体基质均可产生NADPH
D. 通过抑制细胞内NADPH的合成可为治疗癌症提供新的思路
【答案】C
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、二硫化物应激，引起细胞骨架蛋白二硫键形成异常，肽链之间错误连接进而使其异常，A正确；
B、“双硫死亡”一种与膜转运蛋白SLC7A11有关的细胞程序性死亡新机制，属于细胞凋亡的一种类型，受到环境因素和基因的共同调节，B正确；
C、有氧呼吸过程中，细胞质基质和线粒体基质均可产生NADH，C错误；
D、当NADPH不足，胱氨酸及其他二硫化物在细胞内异常积累，导致二硫化物应激，引起细胞骨架等结构的功能异常，从而使细胞快速死亡，因此抑制NADPH 的合成可为杀死癌细胞提供新思路，D正确 。
故选C。
4. 精原细胞进行有丝分裂时，在特殊情况下一对同源染色体的非姐妹染色单体之间也可能发生交换。基因型为AaBb的雄果蝇（基因位置如图1）的一个精原细胞进行有丝分裂产生的两个子细胞均进入减数分裂。若此过程中只有一个细胞发生一次如图2所示的交换，仅考虑图中的染色体且未发生其他变异。下列说法错误的是（ ）
A. 无论交换发生在有丝分裂还是减数分裂中，该精原细胞均可产生4种精细胞
B. 若精原细胞分裂产生基因组成为aaBB的细胞，则交换只能发生在有丝分裂过程中
C. 若精原细胞分裂产生基因组成为aaBb的细胞，则交换只能发生在减数分裂过程中
D. 无论交换发生在有丝分裂还是减数分裂中，基因重组型精细胞所占比例均为1/2
【答案】D
【分析】由图可知，该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是AaBB、Aabb或AaBb、AaBb，所有子细胞均进行减数分裂，据此答题。
【详解】A、无论交换发生在有丝分裂还是减数分裂中，该精原细胞均可产生4种精细胞，因为染色体重组可以发生在有丝分裂和减数分裂过程中，从而产生不同的遗传组合，A正确；
B.、若精原细胞分裂产生基因组成为aaBB的细胞，则交换只能发生在有丝分裂过程中，因为aaBB的细胞中没有等位基因，所以交换只能发生在有丝分裂过程中，B正确；
C.、若精原细胞分裂产生基因组成为aaBb的细胞，则交换只能发生在减数分裂过程中，因为aaBb的细胞中有等位基因，所以交换只能发生在减数分裂过程中，C正确；
D.、若该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是AaBB（其中A和B连锁，a和B连锁）、Aabb，两个子细胞进行减数分裂一共产生8个精细胞，其中基因型为aB、Ab的精细胞的个数均为2个，所占比例为4/8=1/2；若该精原细胞有丝分裂产生的两个子细胞的基因型分别是AaBb（其中A和B连锁，a和b连锁）、AaBb（其中A和b连锁，a和B连锁），只有基因型是AaBb（其中A和b连锁，a和B连锁）的子细胞可以产生基因型为aB的精细胞，两个子细胞进行减数分裂一共产生8个精细胞，其中基因型为aB、Ab的精细胞的个数个为2个，所占比例为4/8=1/2；交换发生在减数分裂中，则重组型精细胞有2个（Ab、aB），共产生了8个精细胞，故重组型精细胞占1/4，D错误。
故选D。
5. 某观赏性植物花色受3对独立遗传的等位基因A/a、B/b、D/d控制，其中基因B控制黄色素合成，基因b无色素合成功能，基因D可将黄色素转变为红色素。A/a不直接控制色素合成，但基因A可抑制基因B的表达。现利用3个纯合品系红色植株甲、白色植株乙、白色植株丙进行杂交实验，结果如表所示。下列推断错误的是（ ）
A. 植株甲、丙的基因型分别为aaBBDD、AABBdd
B. 实验一中F2白花自交后代不发生性状分离的占3/13
C. 实验二中F2红花随机交配后代中黄花占1/9
D. 白色植株乙、丙杂交后代全部表现为白花
【答案】B
【分析】基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、由题意可知，黄花的基因型为aaB_dd，红花的基因型为aaB_D_，白花的基因型为A______、aabb__。纯合红色植株甲的基因型aaBBDD，实验一中F2表型及比例为白花：红花=13：3，由于后代无黄花的基因型，故推测乙的基因型为AAbbDD；实验二中F2表型及比例为白花：红花：黄花=12：3：1，推测丙的基因型为AABBdd，A正确；
B、实验一亲本的基因型为aaBBDD×AAbbDD，F1的基因型为AaBbDD，F2的白花植株的基因型为4/13AaBbDD、2/13AaBBDD、2/13AABbDD、1/13AABBDD、1/13aabbDD、2/13AabbDD、1/13AAbbDD，自交后代不发生性状分离的有AaBBDD、AABbDD、AABBDD、aabbDD、AAbbDD，共占7/13，B错误；
C、实验一亲本的基因型为aaBBDD×AABBdd，F1的基因型为AaBBDd，F2红花的基因型为1/3aaBBDD、2/3aaBBDd，产生配子的种类及比例为aBd：aBD=1：2，F2红花随机交配后代中黄花（aaB_dd）占1/3×1/3=1/9，C正确；
D、白色植株乙（AAbbDD）、丙（AABBdd）杂交，子代的基因型为AABbDd，后代全部表现为白花，D正确。
故选B。
6. 图1是甲、乙两种单基因遗传病的系谱图，其中一种为伴性遗传，甲病相关基因用A/a表示，乙病相关基因用B/b表示；图2是两家庭部分成员相关基因电泳检测结果，不考虑X、Y染色体的同源区段。下列说法正确的是（ ）

A. 甲、乙两种病均由正常基因发生碱基对的缺失导致
B. 利用Ⅱ-4个体相关基因进行电泳可能会出现条带1、3、4
C. Ⅱ-2、Ⅱ-3、Ⅱ-6的基因型分别是AaXBXb、aaXbY、AAXBXB
D. Ⅱ-2与Ⅱ-4婚配后代同时患两种病的概率为1/72
【答案】D
【分析】分析图1：Ⅰ-1和Ⅰ-2个体正常，其女儿Ⅱ-1患有甲病，据此可判断甲病为常染色体隐性遗传病，其儿子Ⅱ-3号患有两病，可判断乙病为隐性遗传病，甲、乙两种遗传病属于遗传方式不同的单基因遗传病，可判断乙病为伴X隐性遗传病。
【详解】A、Ⅰ-1和Ⅰ-2个体正常，其女儿Ⅱ-1患有甲病，据此可判断甲病为常染色体隐性遗传病，其儿子Ⅱ-3号患有两病，可判断乙病为隐性遗传病，甲、乙两种遗传病属于遗传方式不同的单基因遗传病，可判断乙病为伴X隐性遗传病，所以甲、乙两种病可能由正常基因发生碱基对的缺失而引起基因突变导致，A错误；
B、I-3的基因型为 AaXBX-，I-4的基因型为AaXBY，Ⅱ-1的基因型为aaXBX-，Ⅱ-6的基因型A-XBX-。再分析图2，这4个个体都有条带4，故条带4对应基因B，I-3、I-4、Ⅱ-1都有条带2，故条带2对应基因a，I-3、I-4、Ⅱ-6 都有条带1，故条带1对应基因A，剩余的条带3 对应基因 b，Ⅱ-4的基因型为A-XBY，对其相关基因进行电泳可能会出现条带1、2、4或1、4，B错误；
C、由于Ⅱ-3两病皆患，基因型为aaXbY，则Ⅰ-1得基因型为AaXBXb、Ⅰ-2的基因型为AaXBY，所以，Ⅱ-2基因型为A-XBX-，结合图1和2可知，Ⅱ-6的基因型AAXBY，C错误；
D、Ⅱ-2基因型为A-XBX-，Ⅱ-4的基因型A-XBY，先分析甲病，Ⅱ-2基因型为1/3AA、2/3Aa，Ⅱ-4基因型为1/3AA、2/3Aa，后代患甲病的概率为2/3×2/3×1/4=1/9，再分析乙病，Ⅱ-2基因型为1/2XBXB、1/2XBXb，Ⅱ-4基因型为XBY，后代患乙病的概率为1/2×1/4=1/8，所以Ⅱ-2与Ⅱ-4婚配后代同时患两种病的概率为1/9×1/8=1/72，D正确。
故选D。
7. 制备mRNA疫苗的机理是将编码病原体特异性抗原的mRNA导入体内产生抗原，从而触发免疫应答。编码病原体特异性抗原的mRNA由新型脂质纳米载体颗粒将其包裹并运送至细胞内，再利用人体细胞翻译产生抗原蛋白，分泌后被自身免疫系统识别产生免疫反应，从而达到预防疾病的作用。下列叙述错误的是（ ）
A. 与传统疫苗相比，mRNA疫苗不需要进行大量的细胞培养
B. mRNA疫苗引起的体液免疫不需要辅助性T细胞的参与
C. mRNA疫苗发挥作用后不会导致人体遗传信息发生改变
D. 载体颗粒释放出的mRNA发挥作用需tRNA和核糖体的参与
【答案】B
【分析】mRNA疫苗进入机体后，在细胞内指导合成抗原蛋白，利用抗原毒蛋白激发人体的免疫应答。
【详解】A、传统疫苗需要进行大量的细胞培养，而mRNA疫苗不需要进行大量的细胞培养，A正确；
B、mRNA疫苗被翻译产生抗原蛋白，从而触发免疫应答，其引起的体液免疫需要辅助性T细胞的参与，B错误；
C、mRNA疫苗是以mRNA作模板形成蛋白质即抗原来发挥作用，不会使人体的遗传信息发生改变，C正确；
D、载体颗粒释放出的mRNA，可被核糖体翻译后产生抗原蛋白，从而触发免疫应答，翻译过程需要tRNA和核糖体的参与，D正确。
故选B。
8. 坐骨神经由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和传导速度均有差异，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值可以叠加。图1表示坐骨神经与生物信号采集仪连接图示，图2为a、b处测得的动作电位相对值。在刺激电极处依次施加由弱到强的电刺激，显示屏1上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激（记为Smin），当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时的刺激强度为最大刺激（记为Smax）。下列叙述错误的是（ ）
A. 动作电位产生的机理是Na+通过协助扩散内流，使膜电位由外正内负变为外负内正
B. 动作电位在不同神经纤维上的传导速度不同导致显示屏2测得的动作电位叠加值低
C. 若电极刺激单根神经纤维，显示屏1和2也会出现类似图2所示结果
D. 兴奋从a到b传导过程中，膜内电流方向是从左到右，而膜外是从右到左
【答案】C
【分析】分析题意可知，每根神经纤维的兴奋性不同，引起它们兴奋所需的阈强度不同，刺激强度较小时兴奋性高的神经首先被兴奋，随着刺激强度的增大兴奋性较低的神经也逐渐被兴奋，在一定范围内改变刺激强度会改变被兴奋的神经根数，它们叠加到一起的动作电位幅值就会改变。
【详解】A、动作电位产生的机理是Na+内流，方式是协助扩散，使膜内外电位由外正内负变为外负内正，A正确；
B、据图可知，显示屏2的动作电位叠加值比显示屏1要低，说明动作电位在不同神经纤维上的传导速度不同，B正确；
C、结合题意可知，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值可以叠加，故电极刺激坐骨神经和单根神经纤维，显示屏1和2出现的结果可能不同，C错误；
D、据图可知，刺激位置在左侧，则该处膜外电位变为负电位，膜内为正电位，故动作电位产生后从a到b，膜内电流方向是从左到右，而膜外是从右到左，D正确。
故选C。
9. 高浓度NH4NO3会毒害野生型拟南芥幼苗，诱导幼苗根毛畸形分叉。为研究高浓度NH4NO3下乙烯合成前体（ACC）和生长素（IAA）在调节拟南芥幼苗根毛发育中的作用机制，科研人员进行了相关实验，部分结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
注：植株甲、乙分别是蛋白M缺失和蛋白N缺失的IAA不敏感型突变体。
A. 实验因变量是甲、乙拟南芥突变体及分叉根毛比率
B. 高浓度NH4NO3下，蛋白N是否缺失对ACC抑制根毛分叉没有影响
C. 实验结果表明，IAA对根毛分叉的调节具有低浓度促进、高浓度抑制的作用
D. 高浓度NH4NO3下，外源IAA对甲的根系保护效果比乙的好
【答案】B
【分析】分析柱形图，对于野生型拟南芥幼苗而言，ACC和IAA都能抑制高浓度NH4NO3对野生型拟南芥幼苗的毒害作用；甲组缺失蛋白M，且对IAA不敏感，即使添加了ACC和IAA，也不能抵抗高浓度NH4NO3对拟南芥幼苗的毒害作用；乙组缺失蛋白N，对IAA不敏感，但添加了ACC能显著抵抗高浓度NH4NO3对拟南芥幼苗的毒害作用，而添加IAA抵抗效果不明显。
【详解】A、分析题图可知，本实验的自变量是拟南芥植株的类型、添加的试剂类型，分叉根毛比率不是自变量，A错误；
B、比较野生型和乙植株（蛋白N缺失），在高浓度NH4NO3下，添加ACC时，两者的分叉根毛比率几乎相同，故高浓度NH4NO3下，蛋白N是否缺失对ACC抑制根毛分叉没有影响，B正确；
C、据图可知，在高浓度NH4NO3下，三组实验的添加IAA与不添加激素组相比，IAA调节三种类型的拟南芥幼苗根毛分叉的作用为抑制或不影响，没有促进作用，不能体现低浓度促进生长，高浓度抑制生长，C错误；
D、分析题图可知，乙组的抑制根毛分叉的效果更明显，甲组几乎不起作用，故高浓度NH4NO3下，外源IAA对乙的根系保护效果比甲的好，D错误。
故选B。
10. 为衡量甲、乙两种植物的竞争能力，科学家进行了取代种植实验，即将甲、乙植物按照不同比例进行混合种植，并计算收获时的种子产量比值，结果如图所示（M=播种甲的种子数/播种乙的种子数，N=收获甲的种子数/收获乙的种子数）。N个M=N下列分析错误的是（ ）
A. 当M=b时，收获甲的种子数等于收获乙的种子数
B. 若M>b，则甲与乙竞争时乙处于劣势
C. 乙种群对甲种群数量的影响属于密度制约因素
D. 在自然状态下，若观测到某年M值为a，则将来甲可能被乙取代
【答案】A
【分析】曲线可知，当播种时甲的种子数显著多于乙的种子数时即M增大，则N也增大；当M=N时，代表（甲播种的种子数／乙播种的种子数）＝（收获时甲种子数／收获时乙种子数），可理解为两种生物收获与播种比相等，甲、乙达成竞争平衡。
【详解】A．图中，当M=b时，M=N，代表（甲播种的种子数／乙播种的种子数）＝（收获时甲种子数／收获时乙种子数），收获的甲种子数不一定等于收获的乙种子数，A错误；
B．图中，若M>b，则N>M，说明甲的收获种子数比乙的收获种子数多，甲与乙竞争时乙处于劣势，B正确；
C．一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，这些因素称为密度制约因素。而气温和干旱等气候因素以及地震、 火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关， 因此被称为非密度制约因素。甲种群对乙种群数量的影响与种群密度有关，属于密度制约因素，C正确；
D．图中，若观测到某年M值为a，则收获时N的数值小于a，说明甲的收获种子数小于乙的收获种子数，则预测在未来甲会被淘汰，D正确。
故选A。
11. 下表是6个生态系统不同监测指标的相对数据，其中净初级生产量是指植物光合作用固定的能量扣除呼吸作用消耗掉的部分。下列叙述正确的是（ ）
A. 由表中数据推测热带雨林固定的能量最高
B. 表中显示，不同生态系统的净初级生产量与生物量呈正相关
C. 冻原生态系统枯叶现存量高的主要原因是分解者的分解作用弱
D. 表中生物量越大的生态系统，枯叶输入量也越大
【答案】C
【分析】生产者固定的总能量为总初级生产量，总初级生产量-呼吸消耗量=净初级生产量。
【详解】A、热带雨林固定的能量为总初级生产量，而表格中呈现的仅是热带雨林的净初级生产量最大，因此无法确定是否热带雨林固定的能量最高，A错误；
B、据图分析，北方森林净初级生产量等于温带草地，但北方森林的生物量远大于温带草原，B错误；
C、据图分析，冻原的枯叶输入量很小，但枯叶现存量很大，原因是温度过低，分解者的分解作用弱，C正确；
D、据图分析，温带落叶林的生物量最大，但热带雨林的枯叶输入量最大，所以并不是生物量越大的生态系统，枯叶输入量也越大，D错误。
故选C。
12. 绿色植物猪笼草的捕虫笼能分泌含神经毒素的蜜液吸引昆虫，捕虫笼的唇和盖非常滑，当昆虫接触时非常容易滑落入笼，从而帮助猪笼草适应缺氮环境。下列说法错误的是（ ）
A. 猪笼草在生态系统中属于生产者和消费者
B. 猪笼草的蜜液散发的香味吸引昆虫体现了化学信息的作用
C. 昆虫的存在使猪笼草的花蜜中出现毒素，从而有利于猪笼草捕食昆虫获得氮
D. 猪笼草适应缺氮环境是自然选择的结果
【答案】C
【分析】生态系统的成分包括非生物环境和生物成分，生物成分又包括生产者、消费者和分解者。
【详解】A、猪笼草可以通过光合作用将无机物转化为有机物，属于生产者，同时猪笼草可以捕食昆虫，属于消费者，A正确；
B、猪笼草的捕虫笼能分泌含神经毒素的蜜液吸引昆虫，神经毒素属于一种化学物质，因此猪笼草的蜜液散发的香味吸引昆虫体现了化学信息的作用，B正确；
C、猪笼草的花蜜中本身存在毒素，并不是因为有昆虫的存在才使得猪笼草的花蜜中出现毒素，C错误；
D、在缺氮的环境中，猪笼草可以通过捕食昆虫来获得氮元素，猪笼草适应缺氮环境是自然选择的结果，D正确。
故选C。
13. 谷氨酸是生产味精的主要原料，下列有关谷氨酸发酵过程的叙述错误的是（ ）
A. 谷氨酸棒状杆菌代谢类型为异养好氧型，可通过基因工程或人工诱变获得目的菌株
B. 向发酵罐夹层中通水的目的是带走菌种发酵产生的热量，维持适宜的温度
C. 发酵过程中不断搅拌的目的是使营养物质得到充分利用，并增加发酵液的溶氧量
D. 生产谷氨酸的发酵液pH应为中性或弱酸性，发酵结束后需要对产物进行分离、提纯
【答案】D
【分析】一、发酵是利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。发酵过程：菌种选育→菌种的扩大培养→培养基的配制→灭菌和接种→发酵条件的控制→分离和提纯；
二、生产味精常用的菌种是谷氨酸棒状杆菌，在一定条件下，利用淀粉、谷氨酸棒状杆菌以及发酵罐，可以生产味精谷氨酸棒状杆菌的代谢类型是异养需氧型。
【详解】 A、谷氨酸棒状杆菌代谢类型为异养好氧型，性状优良的谷氨酸棒状杆菌可以通过基因工程育种或诱变育种获得，A正确；
B、在利用发酵罐进行发酵的过程中，由于微生物的呼吸作用以及搅拌等产生大量的热，使发酵液温度升高，为防止温度过高降低酶的活性，而降低谷氨酸产量，可通过水在发酵罐夹层中流动而达到冷却降温的目的，B正确；
C、发酵过程中的搅拌会使营养物质和菌种充分接触且能增加溶解氧的量，故可满足菌体对氧气和养分的需求，C正确；
D、中性和弱碱性条件下利于谷氨酸的积累，酸性条件下容易形成谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺，D错误。
故选D。
14. 科研人员将诺如病毒（NV）作为抗原注射给小鼠，通过制备NV单克隆抗体1和2，应用于胶体金检测试纸进行抗原鉴定（如图）。检测原理采用双抗体夹心法：将待测样液加到样品孔处，结合垫处含有过量胶体金（可与蛋白质结合，大量聚集时出现肉眼可见的红色）标记的游离金标抗体1，可以结合样液中的抗原，T上固定有抗体2，抗体1和抗体2与NV表面同一抗原的不同部位发生特异性结合而呈红色，多余的抗体1继续向左流，C上固定有抗体1的抗体，二者结合使胶体金大量聚集也呈红色。下列叙述错误的是（ ）
A. 将NV作为抗原注射给小鼠，可获得多种产生特定抗体的B淋巴细胞
B. 利用单克隆抗体技术制备的抗体1和抗体2不能直接对患者进行注射治疗
C. 若仅C处呈红色，说明检测结果为阴性，则可初步判断待测液中不含NV
D. 若C、T处均呈红色，说明检测结果为阳性，该过程发生2次特异性结合
【答案】D
【分析】若检测结果为阳性，则诺如病毒表面抗原结合位点会先与结合垫处的可移动抗体1结合，随着抗体1移动到T线处，病毒表面同一抗原不同位点在T线处与抗体2结合，呈红色，结合垫处未与病毒表面抗原蛋白结合的抗体1在移动到C线处会与抗体1的抗体结合，也呈红色。
【详解】A、NV作为抗原，具有多个抗原结合位点，可以诱导机体产生多种特定抗体的B淋巴细胞，A正确；
B、利用单克隆抗体技术制备的抗体1和抗体2是利用小鼠的骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合的杂交瘤细胞分泌产生的，对人来说属于异物，为了降低免疫排斥，需要对单克隆抗体进行改造，除抗原结合区域外，其他部分都替换为人抗体区段，B正确；
C、若待测液中含NV，则检测线和质控线C处均出现红色，而仅C处呈红色，说明检测结果为阴性，则可初步判断待测液中不含NV，C正确；
D、若检测结果为阳性，则该病毒表面的抗原与结合垫处的抗体1结合，随着抗体1移动到T处，同一抗原表面的不同结合位点与抗体2结合呈红色，未与该病毒表面抗原结合的抗体1移动到C处与抗体1的抗体结合，因此该过程共发生3次特异性结合，D错误。
故选D。
15. 为研究多种血糖调节因子的作用，我国科学家开发出胰岛素抵抗模型鼠。为扩增模型鼠数量，科学家通过诱导优良模型鼠体细胞转化获得iPS细胞，继而利用iPS细胞培育出与模型鼠遗传特性相同的克隆鼠，具体步骤如图。下列叙述错误的是（ ）
A. 图中黑鼠体细胞转化为iPS细胞的过程与植物组织培养的脱分化类似
B. 胚胎移植后，重构胚进一步扩大导致滋养层破裂，胚胎伸展出来称为孵化
C. 为获得更多的双细胞胚可对灰鼠注射促性腺激素超数排卵
D. 为判断克隆鼠培育是否成功，需对X鼠进行胰岛素抵抗的相关检测
【答案】B
【分析】动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下， 让这些细胞生长和增殖的技术。干细胞的培养成功是动物细胞培养领域重大的成就之一。干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括胚胎干细胞和成体干细胞等。
【详解】A、模型鼠体细胞与植物体细胞类似，本身不能够分裂分化，诱导转化为iPS细胞以后具备了分裂 和分化能力，与植物组织培养的脱分化类似，A正确；
B、胚胎移植后，重构胚进一步扩大导致透明带破裂，不是滋养层破裂，B错误；
C、为获得更多的双细胞胚，一般用促性腺激素处理，以达到超数排卵的目的，C正确；
D、据图示，最终得到了黑色X鼠，实验最终目的为“开发出胰岛素抵抗模型鼠”，故为确定克隆鼠培育是否成功，须对黑色X鼠进行胰岛素抵抗的相关检测，D正确；
故选B。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 某兴趣小组测得小麦种子在萌发前后CO2的吸收速率如图所示，下列叙述错误的是（ ）

A. 种子萌发前随时间推移有机物的消耗量逐渐增大
B. 小麦种子萌发前产生CO2的场所是线粒体基质
C. 与花生种子相比较，小麦种子萌发时O2消耗量/CO2释放量的比值高
D. 种子萌发后第6天，小麦的净光合速率为15mLCO2·g-1·h-1
【答案】BC
【分析】由图分析可知，种子萌发后的第2天CO2的释放速率大于萌发前，萌发前种子只能进行细胞呼吸，且细胞呼吸速率低；萌发后幼苗可同时进行有氧呼吸和光合作用。
【详解】A、种子萌发前只能进行呼吸作用消耗有机物，且据图可知随时间推移二氧化碳的释放增多，故随着时间的推移有机物的消耗逐渐增大，A正确；
B、小麦种子萌发前进行无氧呼吸，产生CO2的场所是细胞质基质，进行有氧呼吸时，CO2在有氧呼吸的第二阶段产生，场所是线粒体基质，B错误；
C、花生种子含有的脂肪较多，代谢时消耗的O2更多，所以与花生种子相比较，小麦种子萌发时O2消耗量/CO2释放量的比值低，C错误；
D、光照下二氧化碳的吸收速率=净光合速率，据图可知，种子萌发后第6天，花生的净光合速率为15mL·g-1·h-1，D正确。
故选BC。
17. R2是低等真核生物中广泛存在的一种逆转座子，它可以通过“复制-粘贴”方式在基因组上发生跳跃。它专一性地“寄生”在宿主基因组的28S核糖体DNA中，借助宿主基因的启动子，合成自身的RNA和蛋白质并组装形成R2复合物（“复制”过程）。R2复合物可再次识别宿主28S核糖体DNA上的专一性位点，通过酶切开DNA双链，再逆转录合成cDNA，将R2基因序列重新整合到宿主基因组上（“粘贴”过程），完成“增殖”。下列有关说法错误的是（ ）
A. R2的“复制-粘贴”过程需要RNA聚合酶、逆转录酶和DNA连接酶等参与
B. R2的“复制-粘贴”过程可造成基因突变或染色体变异
C. 宿主基因的启动子特定区域甲基化会使R2的“复制”过程无法完成
D. R2的存在造成宿主基因组不稳定，增加了遗传多样性，有利于生物的进化
【答案】B
【分析】DNA甲基化若发生在基因转录的启动子序列上，则会影响RNA聚合酶与该序列的识别与结合，进而抑制基因的表达。
【详解】A、R2的“复制”过程需要合成自身的RNA和蛋白质，R2的“粘贴”需要逆转录合成cDNA，故该过程需要RNA聚合酶、逆转录酶和DNA连接酶等参与，A正确；
B、R2专一性地“寄生”在宿主基因组的28S核糖体DNA中，所以它的“复制-粘贴”过程可造成基因突变，但不会造成染色体变异，B错误；
C、宿主基因的启动子特定区域甲基化，会抑制转录过程，所以使R2的“复制”过程无法完成，C正确；
D、R2的存在造成宿主基因组不稳定，会产生很多变异，这会增加了遗传多样性，为进化提供原材料，D正确。
故选B。
18. 下图为持续寒冷刺激下，某哺乳动物机体调节褐色脂肪组织细胞（BAT细胞）产热的过程，已知UCP-1增加会导致ATP合成减少。下列分析正确的是（ ）

A. 甲状腙激素进入靶细胞后，可通过调节基因的表达来调节产热活动
B. 去甲肾上腺素与膜受体结合后可影响胞内cAMP，以促进脂肪分解
C. 图中甲状腺激素的分泌过程既有分级调节，也有反馈调节
D. 持续寒冷使BAT细胞中的cAMP增加，进而导致ATP合成增多
【答案】ABC
【分析】据图分析：寒冷刺激一方面使下丘脑部分传出神经末梢释放去甲肾上腺激素，导致BAT细胞中cAMP增加，cAMP的直接作用是促进脂肪分解和促进UCP-1基因的表达。另一方面寒冷刺激还能使下丘脑合成并释放促甲状腺激素释放激素的量增加，最终导致体内甲状腺激素的量增加。
【详解】A、据图分析可知，甲状腺激素进入BAT细胞后，通过调节细胞核中的UCP-1基因的表达，进而促进产热，A正确；
B、图中显示，去甲肾上腺激素与BAT细胞表面的受体结合后，导致cAMP增加，促进脂肪水解产生甘油和脂肪酸，B正确；
C、据图可知，甲状腺激素的分泌过程既是分级调节，也是反馈调节，C正确；
D、持续寒冷使BAT细胞中的cAMP增加，进而使UCP-1增加，导致ATP合成减少，D错误。
故选ABC。
19. 零增长线又称生态位边界，是一种生物在利用某些必需资源时能生存和繁殖的边界线。线上每一个点所对应的资源组合仅允许种群维持自身大小不变，若资源组合低于这个范围，则一段时间后，种群无法生存和繁殖。为探究同一地区梅尼小环藻和美丽星杆藻两个物种在不同的资源组合情况下能否共存，科学家分别研究了两个物种对两种必需资源的零增长线，如图中实线所示。已知其余条件均充足且适宜，下列说法错误的是（ ）
A. 据图可知，两种藻类的生态位存在重叠
B. 若处于A点且没有资源补充，美丽星杆藻数量会减少，而梅尼小环藻会增加
C. 在区域②，梅尼小环藻因硅酸盐浓度低在竞争中处于劣势
D. 从B点起，随磷酸盐的消耗，美丽星杆藻在竞争中处于劣势
【答案】BCD
【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。因此，研究某种动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位，通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。
【详解】A、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，据图可知，两种藻类对于硅藻盐利用有重叠，说明两种藻类的生态位存在重叠，A正确；
B、分析题图， A 点的磷酸盐浓度正好位于梅尼小环藻的零增长线，而高于美丽星杆藻的零增长线，若初始环境资源处于 A 点且没有资源补充，在两种群共存的情况下，由于美丽星杆藻消耗磷酸盐，会使磷酸盐浓度低于梅尼小环藻的零增长线，使梅尼小环藻的种群数量下降，即初始一段时间内，美丽星杆藻种群年龄结构处于增长型，数量会增多，而梅尼小环藻种群年龄结构处于衰退型，数量会减少，B错误；
C、环境资源处于区域②时，硅酸盐浓度低于美丽星杆藻的零增长线，使美丽星杆藻在种间竞争中处于劣势，C错误；
D、环境资源处于 B 点时，随着资源的消耗，硅酸盐浓度（而非磷酸盐）更早到达甚至低于美丽星杆藻的零增长线，使其无法生存和繁殖，在竞争中处于劣势，D错误。
故选BCD。
20. 丙型肝炎是由丙型肝炎病毒（HCV）引起的一种传染病。为研制针对HCV的多肽疫苗，某研究小组构建LTB-R9-Bp融合基因的过程如图，进而构建出融合基因表达载体，其中LTB是一种免疫增强剂基因，R9-Bp是HCV两个相连的包膜蛋白基因。下列说法正确的是（ ）
A. PCR反应体系中需加入待扩增的模板、引物、原料以及耐高温的DNA聚合酶
B. 若要大量扩增LTB-R9-Bp融合基因，可选择引物P2和引物P3继续进行PCR
C. 融合基因表达载体的组成元件有融合基因、标记基因、启动子和终止密码子等
D. 若利用转基因植物生产该疫苗，需用到基因工程、植物组织培养和抗原抗体杂交技术
【答案】AD
【分析】基因工程的操作步骤：(1)目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；(2)基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤。基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；(3)将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样，将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因-DNA分子杂交技术。②检测目的基因是否转录出了mRNA-分子杂交技术。③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原-抗体杂交技术，个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、PCR扩增时，需要再反应体系中加入待扩增的模板、引物、原料以及耐高温的DNA聚合酶，A正确；
B、通过PCR技术扩增LTB-R9-Bp融合基因，需要与融合基因两端序列互补配对的引物，结合图示分析，可选择引物P1和引物P4继续进行PCR，B错误；
C、终止密码子存在于mRNA上，不会存在于融合基因中，C错误；
D、若利用转基因植物生产该疫苗，则需要通过基因工程获得含有目的基因的受体细胞，再通过植物组织培养获得具备产生疫苗的植物，最终需要通过抗原抗体杂交技术进行目的基因成功表达的鉴定，D正确。
故选AD。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 为探究盐胁迫下植物的抗盐机理及其对生长的影响，科研人员以海水稻为材料，测得高盐胁迫条件下（NaCl浓度200mml/L）叶肉细胞和不同浓度NaCl培养液条件下根部细胞的相关数据，结果分别如图1、图2所示。不考虑实验过程中海水稻呼吸作用变化的影响。
（1）光合色素主要包括________。在色素提取和分离实验中，色素分离的原理是________。
（2）据图1分析，在高盐胁迫条件下，海水稻叶肉细胞前15天光合色素含量无明显变化，但胞间CO2浓度降低，最可能原因是________；第15天之后胞间CO2浓度逐渐上升，可能原因是________。
（3）海水稻耐盐与其特有的调节机制有关。
①若以150mml/L的NaCl溶液浓度作为低盐和高盐胁迫的分界线，结合图2分析，海水稻根部细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制有何不同?________
②在高盐胁迫条件下，海水稻根部细胞还可通过多种“策略”降低细胞质中Na+浓度，从而降低盐胁迫的损害，部分生理过程如图3所示。据图3分析，盐胁迫条件下，植物根部细胞降低Na+毒害的“策略”有________（答出三点）。
【答案】（1）①. 叶绿素和类胡萝卜素 ②. 不同色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快
（2）①. 高盐胁迫条件下部分气孔关闭，从外界进入胞间的CO2减少，叶绿体从细胞间吸收的CO2基本不变，使胞间CO2浓度降低 ②. 色素含量降低，光反应产生的NADPH和ATP不足，暗反应减弱，CO2固定减少，最终导致胞间CO2浓度升高
（3）①. 低盐条件下主要通过提高细胞中无机盐的相对浓度进行调节，高盐条件下主要通过提高细胞中可溶性糖的相对含量进行调节 ②. 将细胞质中的Na+运输到细胞外；通过载体蛋白B和囊泡运输将细胞质中的Na+储存在液泡中；将细胞质中的Na+储存在囊泡中
【分析】分析图1可知，高盐胁迫条件下（NaCl浓度200mml/L），该海水稻叶肉细胞的胞间CO2相对浓度先降后升;第15天之前色素含量下降不大，第15天之后色素含量大幅度下降。分析图2可知:当NaCl溶液浓度低于150mml/L时，随着NaCl溶液浓度的升高，根部细胞内无机盐的浓度逐渐增加，可溶性糖浓度变化不大；当NaCl溶液浓度高于150mml/L时，随着NaCl溶液浓度的升高，根部细胞内无机盐的浓度变化不大，可溶性糖浓度大幅度增加。
【小问1详解】光合色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素，叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素。绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，因此，色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分离开。
【小问2详解】从图1来看，第15天之前色素含量下降不大，胞间CO2浓度降低，推测可能是高盐胁迫条件下部分气孔关闭，从外界进入胞间的CO2减少，叶绿体从细胞间吸收的CO2基本不变，使胞间CO2浓度降低。第15天之后色素含量大幅度下降，光反应速率下降，使光反应产生的NADPH和ATP不足，C3未能被及时还原并形成C5，最终导致CO2不能被固定，叶绿体从细胞间吸收的CO2减少，故胞间CO2浓度会升高。
【小问3详解】①分析图2可知,当NaCl溶液浓度低于150mml/L时(低盐胁迫),随NaCl溶液浓度的升高，根部细胞内无机盐相对浓度逐渐增加；当NaCl溶液浓度高于150mml/L时(高盐胁迫)，随着NaCl溶液浓度的升高,根部细胞内可溶性糖浓度大幅度增加,可见该海水稻根部细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制不同，即低盐条件下主要通过提高细胞中无机盐的相对浓度进行调节，高盐条件下主要通过提高细胞中可溶性糖的相对含量进行调节。
②根据图3可知,盐胁迫条件下，植物根部细胞降低Na+毒害的“策略”有：通过细胞膜上的载体蛋白将Na+从胞质运输到胞外；通过液泡膜上的载体蛋白和囊泡运输将细胞质中的Na+运输到液泡中储存；将细胞质中的Na+储存在囊泡中。
22. 已知野生型果蝇的翅形为长翅，研究人员发现了一只新的小翅突变型雄果蝇甲。已知相关基因不位于X、Y染色体的同源区段，该实验所用每个突变体只涉及一对等位基因，为探究小翅突变体的形成机制，设计了一系列实验。
（1）小翅突变型雄果蝇甲与野生型雌果蝇杂交，F1全为长翅，F1自由交配，F2表现为________，说明果蝇的长翅和小翅是一对相对性状，且小翅为单基因隐性突变（用e表示）；但仅依据上述实验结果无法判断小翅基因是否位于常染色体上，请利用现有的实验材料设计调查方案，并预期结果及结论。________
（2）研究人员获得了一只隐性突变体残翅雌果蝇，让它与果蝇甲杂交，F1为残翅或长翅，请依据F1、F2的表型及比例，判断小翅基因与残翅基因的位置关系（不考虑相关基因在性染色体上的情况，不考虑染色体间的互换）。________
（3）研究发现野生型果蝇的灰体和突变型果蝇的黑体由3号常染色体上A/a控制，且灰体是显性。利用小翅突变体甲与长翅黑体乙杂交，F1均表现为长翅灰体，F1自交得F2。用A、a基因的特异性引物，对甲、乙及F2中表现为小翅的果蝇体细胞DNA进行PCR扩增，扩增结果有1、2、3三种类型，如图所示。
统计F2小翅的果蝇数量，发现类型1最多、类型2较少、类型3极少。说明E/e与A/a的关系为___________，类型3极少的原因是________。
【答案】（1）①. 长翅:小翅=3:1 ②. 调查方案：统计F2雌果蝇的性状(或统计F2小翅果蝇性别)
结果及结论：若F2雌果蝇全为长翅，则小翅基因位于X染色体上；若F2雌果蝇既有长翅又有小翅，则小翅基因位于常染色体上(或若F2小翅果蝇全为雄性，则小翅基因位于X染色体上；若F2小翅果蝇既有雄性又有雌性，则小翅基因位于常染色体上)
（2）若F1表现为残翅，F2表现为残翅:小翅=3:1，则可判断小翅和残翅基因位于一对同源染色体上，且互为等位基因；若F1表现为长翅，F2表现为长翅:小翅:残翅=2:1:1，则可判断小翅和残翅基因位于一对同源染色体上，且为非等位基因；若F1表现为长翅，F2表现为长翅:小翅:残翅:残小翅=9:3:3:1，则可判断小翅和残翅基因位于非同源染色体上
（3）①. 基因E/e与A/a在一对同源染色体上，其中e和A在同一条染色体上，E和a在另一条染色体上 ②. 在减数分裂过程中四分体(或同源染色体)的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有e和a的重组型配子，但数量很少；类型3是由雌雄配子均为ea的重组型配子受精发育而成。因此，类型3数量极少
【分析】一、位于性染色体上的基因，在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。
二、自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离和组合互不干扰；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】若果蝇的长翅和小翅是一对相对性状，且小翅为单基因隐性突变（用e表示），则小翅突变型雄果蝇甲与野生型雌果蝇杂交，F1全为长翅，F1自由交配，得到的F2表型及比例应为长翅:小翅=3:1；若控制这对性状的基因位于常染色体上，则该性状在雌雄个体中所占比例相同，若控制这对性状的基因位于X染色体上，则该性状在雌雄个体中所占比例有较显著的差异，故若想判断小翅基因是否位于常染色体上，还应该统计F2雌果蝇的性状(或统计F2小翅果蝇性别)，若F2雌果蝇全为长翅，则小翅基因位于X染色体上；若F2雌果蝇既有长翅又有小翅，则小翅基因位于常染色体上(或若F2小翅果蝇全为雄性，则小翅基因位于X染色体上；若F2小翅果蝇既有雄性又有雌性，则小翅基因位于常染色体上)。
【小问2详解】小翅基因与残翅基因的位置关系由3种，①位于一对同源染色体上，且属于等位基因；②位于一对同源染色体上，且属于非等位基因；③位于非同源染色体上，所以本题可以根据这3种情况反推出每种情况下F1、F2的表型及比例。第①种情况下，F1表现为残翅，F2表现为残翅:小翅=3:1；第②种情况，F1表现为长翅，F2表现为长翅:小翅:残翅=2:1:1；第③种情况，F1表现为长翅，F2表现为长翅:小翅:残翅:残小翅=9:3:3:1。
【小问3详解】由题可知，基因E、e与A、a如果在两对同源染色体上，后代结果与题意不符，故基因E、e与A、a在一对同源染色体上，其中a和E在同一条染色体上，因此甲的基因型为eeAA，乙的基因型为EEaa，F1均表现为长翅灰体，F1自交得F2，其中小翅果蝇中大多数为eeAA，若减数分裂过程中四分体(或同源染色体)的非姐妹染色单体发生了交换，导致产生同时含有e和a的重组型配子与正常的配子结合，则会出现类型2小翅果蝇，若两个重组型配子结合，则会出现类型3小翅果蝇，所以类型1最多、类型2较少、类型3极少。
23. 尼古丁俗称烟碱，会使人产生严重的依赖性和成瘾性，还会对呼吸系统、心血管系统、消化系统等造成损伤，是一种高致癌物质。自觉养成不吸烟的卫生习惯，不仅有益于身体健康，也是一种高尚公共卫生道德的体现。
（1）下图1表示尼古丁影响人体某些生命活动的机制。

由图可知，尼古丁引起POMC神经元兴奋的机理是___________。戒烟后体重上升是一种常见的现象，请结合图1解释引起该现象的可能原因：___________。
（2）尼古丁与脑特定神经元膜受体结合会激活“尼古丁厌恶反应”。大量摄入尼古丁会引起血糖升高现象，血糖浓度过高又会抑制脑特定神经元的“尼古丁厌恶反应”活动，这种调节机制属于___________，由此判断，患糖尿病的吸烟者戒烟更___________（填“容易”或“困难”）．
（3）研究大鼠发现，其大脑的mHb区中TCF7L2基因表达量与尼古丁摄入调控密切相关。向野生型大鼠和TCF7L2基因敲除的突变型大鼠注射不同剂量的尼古丁后，测定尼古丁的主动摄入量，实验结果如图2。

①尼古丁可与乙酰胆碱受体（nAChR）结合，引起多巴胺释放，产生愉悦感。长期大量吸烟的人，nAChR的敏感性降低。由图2分析可知，TCF7L2基因可以___________（填“提高”或“降低”）nAChR对尼古丁的敏感性，理由是___________。
②在尼古丁大量摄入的突变体大鼠体内，研究者并没有检测到血糖升高的现象，由此可得出的结论是___________。
【答案】（1）①. 与POMC神经元膜上的受体结合后，Na+内流，从而引起POMC神经元兴奋 ②. 戒烟后不再摄入尼古丁，POMC神经元兴奋程度降低，引起“饱腹感”神经元兴奋性降低，从而食物的摄入量增加；同时因失去尼古丁的刺激，交感神经兴奋性减弱，肾上腺素分泌减少，脂肪的分解减少，戒烟后体重上升
（2）①. 负反馈调节 ②. 困难
（3）①. 提高 ②. TCF7L2基因的表达可降低野生型大鼠对尼古丁的主动摄入量，减小nAChR 对尼古丁的依赖 ③. 由尼古丁摄入引发的血糖升高依赖于TCF7L2 基因的正常表达
【分析】分析题图可知，尼古丁会作用于下丘脑神经元，刺激交感神经促进肾上腺素分泌，使脂肪细胞产热增加，同时尼古丁作用于POMC神经元，与尼古丁受体相结合，使Na+通道打开，Na+内流，使POMC神经元产生兴奋，进而使饱腹感神经元兴奋，降低食欲。
【小问1详解】分析题图可知，尼古丁作用于POMC神经元，与尼古丁受体相结合，使Na+通道打开，Na+内流，使POMC神经元产生兴奋；该兴奋还会传给位于大脑皮层的“饱腹感”神经元，产生饱觉，戒烟后，POMC 神经元的兴奋程度降低，通过饱腹神经元对“食欲下降”的调节作用降低， 增加了食物的摄入；同时又因为缺少尼古丁的刺激，交感神经兴奋减弱，肾上腺素释放减少， 脂肪细胞内脂肪的分解程度下降导致脂肪积累，因此戒烟后体重上升。
【小问2详解】尼古丁会使人产生“尼古丁厌恶反应”，大量摄入尼古丁又会引起血糖升高，而血糖浓度过高又会抑制“尼古丁厌恶反应”的产生，这属于负反馈调节；患糖尿病的吸烟者的血糖居高不下，血糖过高，会抑制“尼古丁厌恶反应”，使其更加难以戒烟。
【小问3详解】突变型大鼠对尼古丁的主动摄入量明显高于野生型，即TCF7L2基因敲除后，要引起足够的兴奋，需要更多的尼古丁，证明TCF7L2基因敲除后nAChR对尼古丁的敏感性降低，因此TCF7L2基因可以提高nAChR对尼古丁的敏感性；突变体大鼠体内与野生型大鼠相比不同的就是突变型大鼠缺乏TCF7L2基因，因此可以推测尼古丁摄入引发的血糖升高依赖于TCF7L2基因的正常表达。
24. 稻田养蟹是我国稻作区重要的生态农业模式，操作简单易行、经济效益显著，符合人与自然和谐共生的发展要求。图1是稻蟹共生稻田生态系统的部分结构，图2是能量流经该稻田生态系统第二营养级的示意图，图中数值表示能量（单位：10kJ/m2·a）。
（1）连续高温的气候使稻田中某种杂草种群数量明显下降，这种调节种群数量的因素属于___________制约因素。该稻田生态系统的___________是沿着食物链和食物网进行的，
（2）据图1可知，输入该生态系统的能量形式有____________。在“藻类→浮游生物→河蟹”的食物链中，浮游生物同化的能量可以通过自身的遗体残骸和____________的粪便流向分解者。
（3）图2中，C代表___________；第二营养级到第三营养级的能量传递效率是____________%（保留小数点后一位）。
（4）与传统的稻田生态系统相比，该农业模式明显提高水稻产量，从种间关系的角度分析，可能的原因是___________（答出两点即可）。运用稻蟹综合种养的生态农业模式，体现了研究能量流动的意义是___________。
【答案】（1）①. 非密度 ②. 物质循环和能量流动
（2）①. 太阳能和饵料有机物中的化学能 ②. 河蟹的粪便
（3）①. 初级消费者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量 ②. 17.6%
（4）①. 杂草密度降低，减少了与水稻的种间竞争，水稻因而得到更多的阳光、二氧化碳和无机盐用于生长；河蟹捕食稻田昆虫，减少昆虫对水稻的取食和危害，增加了水稻产量。 ②. 可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。
【分析】分析题文描述和题图可知，稻田养蟹的生态农业模式，将生物在时间、空间上进行合理配置。与水稻单种系统相比，充分合理地利用了资源，减少了农药使用，降低了环境污染，增加了农民收入，取得了明显的生态效益和经济效益。
【小问1详解】连续高温的气候对稻田中某种杂草种群的作用强度与该种群的密度无关，这种调节种群数量的因素属于非密度制约因素。食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的物质循环和能量流动就是沿着这种渠道进行的。
【小问2详解】据图1可知，稻田养蟹，需要人工为蟹提供饵料，因此输入该生态系统的能量，除了生产者固定的太阳能外，还有饵料中的化学能。动物粪便中的能量属于上一营养级的同化量，在“藻类→浮游生物→河蟹”的食物链中，浮游生物同化的能量可以通过自身的遗体残骸和河蟹的粪便流向分解者。
【小问3详解】图2是能量流经该稻田生态系统第二营养级的示意图，C代表初级消费者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量。第二营养的同化量＝呼吸散失的能量＋用于生长发育繁殖的能量＝1220＋1280＝2500，第三营养级的同化量＝摄入量－粪便量＝500－60＝440，因此第二营养级到第三营养级的能量传递效率是（440÷2500）×100%＝17.6%。
【小问4详解】河蟹与稻田昆虫之间存在种间竞争和捕食关系。稻田引入河蟹后，水稻产量得到提高的可能原因是：河蟹以杂草和水稻的老黄叶为食，使杂草密度降低，减少了与水稻的种间竞争，水稻因而得到更多的阳光、二氧化碳和无机盐用于生长；河蟹捕食稻田昆虫，减少昆虫对水稻的取食和危害，增加了水稻产量。运用稻蟹综合种养的生态农业模式，充分地利用了空间和资源，体现了研究能量流动的意义是：可以帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。
25. 滚环扩增技术（RCA）是借鉴自然界中病原生物体环状DNA分子滚环式复制方式发展起来的一种核酸扩增方法，在致病菌、核酸肿瘤标记物、蛋白质、生物小分子和病毒检测领域有着广泛应用。图1为RCA原理示意图。具核梭杆菌为一种强粘附性消化道细菌，侵入肠黏膜后可诱导局部炎症和细胞因子的表达增加，导致结直肠肿瘤的形成。科研人员采用基于RCA的荧光标记滚环扩增检测方法，实现了在微量样品及复杂环境下的高灵敏度、高特异性的检测。图2为荧光标记滚环扩增检测过程示意图，过程②是使锁式探针环化的过程。其中nusG基因为具核梭杆菌的特异性基因，锁式探针为依据nusG基因序列设计出来的单链DNA分子，由两端的检测臂和无关序列组成。只有当环境中存在靶核酸序列时，锁式探针才能完成成环连接反应。检测探针中的荧光基团（FAM）距离淬灭基团（BHQ-1）比较近时，荧光会被淬灭。

（1）由图1推测，Phi29DNA聚合酶的作用是___________。与常规PCR相比，RCA缺乏___________环节，因此可推测RCA扩增过程中使用的Phi29DNA聚合酶不具有___________的特性。
（2）过程②锁式探针完成成环连接反应需要___________的催化。肠道中含有多种微生物，为保证检测的特异性，在设计锁式探针时需保证____________，同时还需注意无关序列中不含____________。
（3）若检测样品存在具核梭杆菌，检测探针中荧光基团发出荧光的原理是___________。该检测方法具有高灵敏度的原因是___________。
【答案】（1）①. 能既需催化磷酸二酯键的形成，也能催化氢键的断裂 ②. 变性 ③. 耐高温
（2）①. DNA连接酶 ②. 检测臂中含nusG基因的特异性序列 ③. 其它微生物的特异性碱基序列
（3）①. 长重复单链DNA与检测探针特异性结合，导致探针两端的FAM与BHQ-1距离增大，发出荧光 ②. 长重复单链DNA中可同时结合多个检测探针，从而使荧光强度增加
【分析】PCR是体外模拟DNA复制的过程，其原理是DNA双链复制。体内DNA复制过程中需要模板、原料、能量、引物和酶等，PCR过程中原料和能量由dNTP提供，酶是热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
【小问1详解】由图1可知，以单链环状DNA为模板可在Phi29DNA聚合酶作用下形成滚动形成长重复单链DNA，说明Phi29DNA聚合酶既需催化磷酸二酯键的形成，也需催化氢键的断裂；由于模板是单链DNA，因此扩增时不需要解旋形成单链，故与常规PCR相比，RCA缺乏变性环节，即该扩增过程不需要在高温条件下进行，因此可说明RCA扩增过程中所使用的Phi29DNA聚合酶不具有耐高温特性；
【小问2详解】过程②为锁式探针进行连接以实现环化，即在nusG基因一条链与锁式探针碱基互补配对的前提下，通过DNA连接酶形成磷酸二酯键将锁式探针连接形成环状，因此②过程中需要的酶是DNA连接酶；在设计锁式探针时需保证检测臂中含nusG基因的特异性序列，同时还需注意无关序列中不含其它微生物的特异性碱基序列，防止扩增的长重复单链中含有其它微生物的特定碱基序列；
【小问3详解】若检测样品存在具核酸杆菌，经图2中②-④过程得到的长重复单链DNA与检测探针特异性结合，导致探针两端的FAM与BHQ-1距离增大，发出荧光；由于长重复单链DNA中可同时结合多个检测探针，从而使荧光强度增加，因此提高了该检测方法的灵敏度。
杂交组合
F1表型
F2表型及比例
实验一：甲×乙
白花
白花：红花=13：3
实验二：甲×丙
白花
白花：红花：黄花=12：3：1
生态系统类型
冻原
北方森林
温带落叶林
温带草地
稀树草原
热带雨林
净初级生产量
1.5
7.5
11.5
7.5
9.5
50
生物量
10
200
350
18
45
300
枯叶输入量
1.5
7.5
11.5
7.5
9.5
30
枯叶现存量
44
35
15
5
3
5