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浙江省2024-2025学年高三上学期开学生物试题（原卷版+解析版）
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这是一份浙江省2024-2025学年高三上学期开学生物试题（原卷版+解析版），文件包含浙江省2024-2025学年高三上学期开学生物试题原卷版docx、浙江省2024-2025学年高三上学期开学生物试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共42页， 欢迎下载使用。
考生须知：
1.本卷满分100分，考试时间90分钟；
2.答题前，在答题卷指定区域填写学校、班级、姓名、试场号、座位号及准考证号。
3.所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效；
4.考试结束后，只需上交答题卷。
一、选择题（本大题共20题，每题2分，共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 物质循环是生态系统功能之一，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 物质循环发生在生态系统各营养级之间
B. 太阳能推动着水循环以降水与蒸发的两种方式进行
C. 二氧化碳是碳循环的主要形式
D. 生物固氮是氮循环中最重要的固氮途径
【答案】A
【解析】
【分析】物质循环是生态系统的功能之一，其中“物质”是指组成生物体的各种元素，而“循环”发生在生物群落和非生物环境之间。
【详解】A、物质循环发生在生物群落和非生物环境之间，而不是各营养级之间，A错误；
B、太阳能推动着水循环以降水与蒸发的两种方式进行，B正确；
C、二氧化碳是碳循环的主要形式，C正确；
D、生物固氮是氮循环中最重要的固氮途径，D正确。
故选A。
2. 下列关于细胞中化合物的叙述正确的是（ ）
A. 由于水是极性分子，所以水具有调节温度的作用
B. 动物细胞膜上含有磷脂和胆固醇，两者在膜中分布不均匀
C 动、植物细胞中都含有葡萄糖，可以用本尼迪特试剂检测
D. 无机盐可参与细胞中某些有机物的合成，因此无机盐多数以化合物形式存在
【答案】B
【解析】
【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。（3）维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
【详解】A、由于水是极性分子，所以水是良好的溶剂，水具有调节温度的作用是因为其具有较高的比热容，A错误；
B、动物细胞膜上含有磷脂（磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架）和胆固醇，两者在膜中分布不均匀，B正确；
C、本尼迪特试剂可用于鉴定还原糖，但无法准确检测是否为葡萄糖，C错误；
D、无机盐多数以离子形式存在，D错误。
故选B。
3. 黑藻和洋葱是高中生物学实验常见的材料，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 黑藻叶绿体大而清晰，可在光学显微镜下观察到基粒
B. 洋葱鳞片叶外表皮和内表皮颜色不同是基因选择性表达的结果
C. 将黑藻放在光照充足、低温环境下预处理，利于胞质环流现象的观察
D. 当洋葱鳞片叶细胞质壁分离复原到初始状态时，水分子进出细胞达到平衡
【答案】B
【解析】
【分析】质壁分离的内因：细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性；质壁分离的外因：原生层内外存在浓度差。
【详解】A、黑藻叶绿体大而清晰，在光学显微镜下观察到，但基粒比较微小，需在电子显微镜下进行观察，A错误；
B、洋葱鳞片叶外表皮和内表皮颜色不同是基因选择性表达的结果，B正确；
C、温度过低不利于胞质环流现象的观察，C错误；
D、由于细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，当洋葱鳞片叶细胞质壁分离复原到初始状态时，水分子进出细胞不一定达到平衡，D错误。
故选B。
4. β-葡萄糖苷酶参与水解纤维素，最终得到单体葡萄糖。在食品、医药等方面发挥重要作用。下图为β-葡萄糖苷酶在不同温度条件下分别处理20min、60min、120min后相对酶活性变化的实验结果。下列叙述正确的是（ ）
A. 该实验的因变量有温度、处理时间
B. 该酶相对活性随温度升高、处理时间延长而降低
C. 低温条件下该酶与底物结合发生作用过程中，其空间结构没有改变
D. 可利用蛋白质工程改造该酶分子的结构，提高其在高温环境下的活性
【答案】D
【解析】
【分析】酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低；在过酸、过碱或温度过高条件下酶会变性失活，而在低温条件下酶的活性降低，但不会失活。
【详解】A、由图可知，该实验自变量有温度、处理时间，因变量是相对酶活性，A错误；
B、由图可知，在37℃之前，该酶的活性随温度的升高而提高，处理60min的酶活性比处理20min的酶活性大，因此无法得出该酶活性随温度、处理时间延长而降低的结论，B错误；
C、酶与底物结合发生作用过程中无论低温还是最适温度时，酶的空间结构都会发生可逆性变化，C错误；
D、蛋白质工程是一种通过改变蛋白质的结构和功能来实现特定目标的技术。通过改变酶的几个氨基酸或引入二硫键，可以改变酶的结构，从而提高酶的热稳定性，使其在高温环境下保持活性，D正确。
故选D。
5. 下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是（ ）
A. 人体在剧烈运动时，既进行需氧呼吸又进行厌氧呼吸
B. 乙醇发酵过程中释放的能量大部分以热能形式散失
C. 马铃薯块茎储存时，氧气浓度升高，会增加酸味的产生
D. 小鼠生活在含C18O2的环境中一段时间后，体内水和CO2均能检测到18O
【答案】C
【解析】
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和［H］，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和［H］，合成少量ATP；第三阶段是氧气和［H］反应生成水，合成大量ATP。
2、无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞、乳酸菌、马铃薯块茎中产生乳酸。
【详解】A、剧烈运动时能量的消耗主要仍然是有氧呼吸产生大量的能量，厌氧呼吸产生的能量是有力的补充，A正确；
B、进行无氧呼吸时，葡萄糖中的能量大部分转移到酒精中，释放出来的能量大部分以热能形式散失，B正确；
C、马铃薯块茎储存时，氧气浓度增加会抑制其无氧呼吸，有氧呼吸增强，产生的乳酸减少，酸味会减少，C错误；
D、小鼠生活的环境中存在植物等生产者，在光合作用暗反应的卡尔文循环中，C18O2利用ATP中活跃的化学能，被NADPH还原成糖类的同时生成H2O；所以在供给C18O2一段时间后，除糖类物质（C6H1218O6）以外，光合产物H2O中也应当能够检测到18O，C6H1218O6和H218O可通过小鼠摄食进入小鼠体内，C6H1218O6经过有氧呼吸第一、二阶段可转移到C18O2，故最终在小鼠体内水和CO2均能检测到18O。
故选C。
6. 在利用洋葱进行“制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片”活动中，学生观察到的一个视野局部如图所示，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 该装片的制作流程是解离→漂洗→染色→制片
B. 细胞甲中染色体的着丝粒整齐地排列在赤道面上
C. 细胞乙中分离的染色体是以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极的
D. 通过统计视野中不同时期的细胞数可估算相应时期的时长
【答案】D
【解析】
【分析】观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂：实验室培养洋葱根尖直到根长约5cm，接着进行装片制作：解离（使组织中的细胞相互分离开来）-漂洗（防止解离过度）-染色（用龙胆紫或醋酸洋红使染色体染色）-制片（使细胞分散，有利于观察），最后进行观察：先在低倍镜找到分生区细胞再换到高倍镜下观察。
【详解】A、制备临时装片观察细胞的有丝分裂，制片的流程是：解离→漂洗→染色→制片，A正确；
B、细胞②为有丝分裂中期，染色体的着丝粒排列在赤道板上，B正确；
C、由图可知，位于细胞两极的染色体较集中，说明染色体是以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极的，确保了染色体在分裂后能够均匀地分配到两个子细胞中，从而保证了遗传信息的稳定性，C正确；
D、因不知道整个细胞周期的时长，因此通过统计视野中不同时期的细胞数可估算相应时期的时长占整个细胞周期时长的比例，D错误。
故选D。
7. 下图表示黑色素分泌的部分调节过程，其中促黑素细胞激素(MSH) 是垂体分泌的激素，主要生理作用是促进黑色素细胞内的酪氨酸在酪氨酸酶催化下转化为黑色素，导致皮肤和毛发颜色加深。下列说法错误的是（ ）
(注:“+”表示促进,“-”表示抑制)
A. 衰老的黑色素细胞中酪氨酸酶活性降低，会导致老年人头发变白
B. 黑色素分泌的调节过程与甲状腺激素分泌的调节过程相同
C. MRF是下丘脑分泌的激素，但可通过手臂取血检测其含量
D. 若某人体内MSH的含量明显低于正常值，其垂体功能也可能正常
【答案】B
【解析】
【分析】由图分析可知：垂体产生的促黑素细胞激素的靶细胞是黑色素细胞和垂体细胞，使黑色素细胞释放黑色素和抑制垂体细胞释放促黑素；对比分析图示黑色素分泌的调节过程和甲状腺激素分泌的调节过程可知，二者均存在分级调节和负反馈调节。
【详解】A、在细胞衰老过程中，酪氨酸酶活性降低，则酪氨酸转化为黑色素的能力降低，因而老年人的头发逐渐变白，A正确；
B、甲状腺激素的反馈调节中，既能作用于下丘脑，也能作用垂体，垂体分泌的促甲状腺激素只作用于甲状腺，而图中的黑色素分泌的调节过程中，MSH只对垂体有负反馈，对下丘脑和黑色素细胞无负反馈，B错误；
C、分泌的激素弥散到体液中，可随血液运至全身，所以MRF是下丘脑分泌的激素，可通过在手臂内侧取血，检测MSH的含量，C正确；
D、若某人体内MSH的含量明显低于正常值，可能是下丘脑功能受损，导致MRH的释放量减少，进而导致MSH的含量明显低于正常值，即垂体功能也可能正常，D正确。
故选B。
8. 内耳中的毛细胞是听觉感受细胞。声波通过鼓膜的振动传递至内耳，引起毛细胞相对位移，通过“末梢连接”开启K+通道，K+内流。通过一系列反应使毛细胞释放谷氨酸，最终使螺旋神经节神经元将信号传递至脑形成听觉，机理如下图。相关叙述错误的是（ ）
A. K⁺内流引起毛细胞细胞膜发生去极化进而产生兴奋
B. 抑制Ca²⁺通道的打开将会导致谷氨酸释放增加
C. 谷氨酸与突触后膜受体结合使后膜电位变为外负内正
D. 声波刺激内耳，由神经系统将信号传递至脑形成听觉，该过程不是反射
【答案】B
【解析】
【分析】1.静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。
2.兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】A、依据题干信息，K+内流后，通过一系列反应使毛细胞释放谷氨酸，最终使螺旋神经节神经元将信号传递至脑形成听觉，可知K⁺内流引起毛细胞细胞膜发生去极化进而产生兴奋，A正确；
B、抑制Ca²⁺通道的打开，会导致Ca2+内流的数量减少，进而导致谷氨酸释放减少，B错误；
C、谷氨酸与突触后膜受体结合引起钠离子内流，使膜电位变为外负内正，进而将兴奋传至大脑皮层形成听觉，C正确；
D、声波刺激内耳，由神经系统将信号传递至脑形成听觉，没有经过完整的反射弧，所以该过程不是反射，D正确。
故选B。
9. 卡塔林·卡里科和德鲁·韦斯曼荣膺2023 年诺贝尔生理学或医学奖，他们在核苷碱基修饰方面的发现使有效信使核糖核酸(mRNA)疫苗的开发成为可能。下图是针对新冠病毒的mRNA疫苗的设计、制备过程示意图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 如图所示在制备纯化mRNA 的整个过程中需要用到8种核苷酸分子
B. 与减毒的疫苗相比，该mRNA 疫苗使机体产生的抗体类型更多
C. 新冠病毒进入人体后，人体通过特异性免疫产生抗体直接杀死病毒
D. mRNA是水溶性的，可包裹在脂质体的磷脂双分子层内部或包裹在两层磷脂分子之间
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图可知，提取出的新冠病毒RNA经过反转录过程合成cDNA（包含S、N 、E等基因），再通过转录合成mRNA并通过扩增得到纯化mRNA（编码新冠病毒S蛋白的mRNA）。然后将编码新冠病毒S蛋白的mRNA包裹在脂质体中制成mRNA疫苗。
【详解】A、如图可知：制备纯化的mRNA过程中需要经过反转录过程合成cDNA，再通过转录过程合成mRNA，故在制备纯化的mRNA过程中需要用到8种核苷酸分子（4种核糖核苷酸和4种脱氧核糖核苷酸），A正确；
B、新冠病毒外壳有S、M、N 、E四种结构蛋白作为抗原，注射减毒的疫苗会诱发机体产生多种抗体，mRNA疫苗只产生S蛋白一种抗原，故与mRNA疫苗相比，注射减毒的疫苗机体产生的抗体类型更多，B错误；
C、新冠病毒为寄生生物，进入人体后，人体通过体液免疫产生的抗体杀死细胞外液中的病毒，而消灭侵入细胞内的病毒，则要靠细胞免疫产生的细胞毒性T细胞将靶细胞裂解，抗体才能与暴露出来的病毒结合，或者暴露出来的病毒被其他细胞吞噬掉，C错误；
D、因为mRNA是水溶性的，故mRNA包裹在脂质体的磷脂双分子层内部，而不是包裹在脂质体的两层磷脂分子之间，D错误。
故选A 。
10. 植物的向地性与生长素的运输和分布有关。下图是解释玉米根向重力性生长原因的模型。根冠细胞内含有淀粉体，淀粉体起着平衡石的作用。下列说法正确的是（ ）
A. 生长素可以促进细胞伸长，不会影响细胞的分裂和分化
B. 在垂直放置的根中，IAA 只能由形态学上端运到形态学下端
C. 在水平放置的根中，远地侧的IAA 向近地侧运输与根冠细胞内的淀粉体下沉有关
D. 若把去除根冠的玉米根水平放置，仍会观察到根向地弯曲生长
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图可知：在垂直放置的根中，平衡石停留在根冠细胞的基部，导致经由中柱运来的IAA在根冠均等分布；在水平放置的根中，平衡石停留在根冠细胞的近地侧，导致根冠远地侧的IAA向近地侧运输，根对生长素比较敏感，近地侧生长素浓度高，生长受到抑制，远地侧生长素浓度低，生长较快，故根向地生长。
【详解】A、生长素在植物体内具有多种作用，其中最主要的是促进细胞伸长，从而驱动植物的生长。但生长素也参与细胞的分裂和分化过程，在细胞水平上，生长素可刺激形成层细胞分裂；刺激枝的细胞伸长、抑制根细胞生长；促进木质部、韧皮部细胞分化，促进插条发根、调节愈伤组织的形态建成，A错误；
B、据图分析可知：IAA在根部既能从伸长区向根冠运输，也能从根冠向伸长区运输，B错误；
C、在水平放置的根中，由于重力的作用，根冠细胞内的淀粉体会下沉到细胞的近地侧。这种下沉会触发一系列信号转导过程，导致远地侧的生长素浓度降低，而近地侧的生长素浓度相对升高。根对生长素比较敏感，近地侧生长素浓度高，生长受到抑制，远地侧生长素浓度低，生长较快，故根向地生长，C正确；
D、若把去除根冠的玉米根水平放置，失去了平衡石的作用，根水平生长，D错误。
故选C。
阅读下列材料，完成下面小题。
镰荚金合欢是草原上的一种灌木，它长有尖刺。举腹蚁生活在镰荚金合欢的尖刺之间，以花蜜为食，能通过叮咬大型植食动物来保护树木。这样的合作关系使得镰荚金合欢成为当地的优势种。近年来，一种以举腹蚁为食的入侵生物——大头蚁对举腹蚁种群造成了毁灭性打击，占据举腹蚁的栖息地后，它们也不会保护镰荚金合欢，导致当地的镰荚金合欢数量大幅下降，进而导致某些通过灌木遮挡利于捕食猎物的动物数量减少。
11. 下列有关上述材料中大头蚁与举腹蚁的叙述错误的是（ ）
A. 在入侵初期，大头蚁的种群数量增长近似“J”形增长
B. 大头蚁对举腹蚁种群数量波动的影响属于外源性调节因素
C. 大头蚁与举腹蚁存在捕食与竞争的种间关系
D. 二者的生态位完全重叠，导致竞争能力弱的举腹蚁最终被排除掉
12. 下列有关大头蚁入侵前后对当地生态系统的影响叙述错误的是（ ）
A. 入侵前镰荚金合欢对当地群落的结构和内部环境的形成有明显决定作用
B. 入侵后使得该草原群落发生了次生演替
C. 入侵后当地生态系统的营养结构变得更复杂，自我调节能力更强
D. 入侵后镰荚金合欢数量大幅下降可能导致狮子捕食成功率大大下降
【答案】11. D 12. C
【解析】
【分析】生物之间的关系分种间关系和种内关系两种：种间关系又分互利共生（如藻类和真菌共同生活在一起形成地衣，二者密不可分）、原始合作（如海葵和寄居蟹在一起，互惠互利）、种间竞争（如水稻与稗草）、捕食（如狼吃羊）和寄生（如蛔虫寄生在人体内）等；种内关系又分种内互助（如蜜蜂之间的合作）和种内斗争（如狼群争抢猎物）等。
【11题详解】
A、大头蚁入侵初期，食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种，大头蚁的种群数量增长近似“J”型增长，A正确；
B、外源性调节因素通常指的是来自种群外部的环境因素，如气候变化、捕食者、竞争者等，大头蚁对举腹蚁种群数量波动的影响属于外源性调节因素，B正确；
C、大头蚁以举腹蚁为食，且大头蚁占据举腹蚁的栖息地，二者的种间关系为捕食和种间竞争，C正确；
D、动物生态位包括它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等，大头蚁以举腹蚁为食，大头蚁与镰荚金合欢没有合作关系，因此二者生态位没有完全重叠，D错误。
故选D。
【12题详解】
A、镰荚金合欢作为灌木，可为多种动物提供栖息场所和庇护所，也为多种动物捕食提供了遮蔽的环境，能够维持该地的种间关系和物种丰富度，对当地群落的结构和内部环境的形成有明显决定作用，A正确；
B、入侵后该草原镰荚金合欢数量大幅下降，生物多样性降低，群落外貌特征明显发生改变，发生了群落演替，因演替初始时存在土壤条件以及植物种子和繁殖体，属于次生演替，B正确；
C、根据题意，入侵后很多生物数量减少，生物多样性降低，该地生态系统的营养结构变得更简单，自我调节能力下降，C错误；
D、树木覆盖率的下降进而导致狮子伏击其它动物时可供隐藏的树荫变少了，捕食成功率大大下降，D正确。
故选C。
13. 历史上，从亚洲到北美洲的广阔草原上有数以百万的猎豹在奔驰，而如今全球野生猎豹的数量却不足万只，成为濒危物种。结合下图分析下列说法正确的是（ ）
A. 一种生物的大多数基因座位上具有等位基因
B. 杂合基因座位数越多，通过精卵随机结合实现基因重组，产生基因型种类越多
C. 猎豹的遗传变异比人和狗小得多，可能成为威胁猎豹生存的重要因素
D. 猎豹数量锐减助长了近亲交配，进而使种群基因频率发生定向改变，种群发生进化
【答案】C
【解析】
【分析】 现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、等位基因是同源染色体相同位置控制相对性状的基因，具有等位基因的个体是杂合子，据图可知，三种生物的杂合基因占比较小，故据此推测一种生物的大多数基因座位上不具有等位基因，A错误；
B、基因重组是控制不同性状的基因的重新组合，该过程发生在减数分裂过程中，而不是发生在精卵结合过程中，B错误；
C、野生猎豹的数量不足万只，成为濒危物种，遗传变异可产生更多类型的个体，猎豹的遗传变异比人和狗小得多，可能成为威胁猎豹生存的重要因素，C正确；
D、生物进化的实质是种群基因频率改变，但猎豹数量锐减助长了近亲交配，该过程中变异是不定向的，不能导致基因频率定向改变，D错误。
故选C。
14. 下图表示真核细胞中染色体上DNA复制的过程，①②表示生理过程。据下图分析下列说法错误的是（ ）
A. 酶1、酶2分别为解旋酶、DNA 聚合酶
B. 一个细胞周期中，每个复制起点只发生一次复制
C. DNA复制过程中子链的合成都是连续进行的
D. 多个复制起点，双向复制方式，极大地提升了复制效率
【答案】C
【解析】
【分析】DNA复制方式为半保留复制，复制过程中边解旋边复制。一个DNA分子在复制时，可以有多个复制起点。
【详解】A、图中再酶1的作用下，DNA双链打开，酶1是DNA解旋酶，在酶2的作用下，子链得以延伸，则酶2是DNA聚合酶，A正确；
B、在细胞周期的分裂间期，DNA复制一次，因此每个复制起点只发生一次复制，B正确；
C、DNA复制过程中，子链的延伸方向是5'→3'，因此两条子链中，一条子链连续合成，另一条子链的合成是不连续的，C错误；
D、多起点双向复制可使同一个DNA中多个片段同时进行复制，大大提高了DNA复制的效率，D正确。
故选C。
15. 赫尔希和蔡斯的经典实验“噬菌体侵染细菌实验”的部分过程如下图1所示，下列有关说法错误的是（ ）
A. 图1实验的子代噬菌体中只有少数含有放射性
B. 图1实验中的T2 噬菌体被标记的部位是图2中的①
C. 搅拌和离心的目的是将噬菌体和细菌分开，噬菌体残留部分位于上清液
D. 图1实验中，侵染时间过长或过短都可能导致上清液放射性增强
【答案】B
【解析】
【分析】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、图1中沉淀物中的放射性很高，说明该组是被32P表示的噬菌体，由于DNA进行半保留复制，原料都不含有32P，新合成的DNA链不含32P，所以只有少数噬菌体含有放射性，A正确；
B、图1实验结果表明该组噬菌体的DNA被32P标记，应标记的是图2中的②—磷酸，B错误；
C、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌，C正确；
D、图1中被标记的是噬菌体的DNA，侵染时间过短，DNA没有完全注入宿主细胞，导致上清液放射性增强，侵染时间过长，部分子代噬菌体已释放，也会导致上清液中放射性增强，D正确。
故选B。
16. 下图是微生物工业发酵的基本流程，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 过程①是发酵工业的前提条件，选育过程中要尽量减少菌种的传代次数
B. 过程②需要进行多次，这样可以缩短菌种在发酵罐内的发酵时间
C. 过程③所配置的培养基与实验室培养目的菌种所用的培养基一致
D. 过程⑤是发酵的核心环节，控制该过程是保证发酵生产高效顺利进行的重要措施
【答案】C
【解析】
【分析】1、发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配置、火菌，接种，发酵、产品的分离、提纯等方面。发酵过程一般来说都是在常温常压下进行，条件温和、反应安全，原料简单、污染小，反应专一性强，因而可以得到较为专一的产物。2、发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。
【详解】A、选育高产、优质的菌种是发酵工业的前提条件，减少菌种的传代次数能减小菌种发生自发突变的概率，A正确；
B、在大规模的发酵生产中，需要将选育出的优良菌种经过多次扩大培养，让它们达到一定数量再进行接种，这样可以缩短菌种在发酵罐中发酵的时间，B正确；
C、过程③所配置的培养基与实验室培养目的菌种所用的培养基不一致，发酵工业所配置的培养基来源充足且廉价，被转化的效率高，C错误；
D、发酵罐内发酵时是发酵的核心环节，控制发酵过程是保证发酵生产高效顺利进行的重要措施，D正确。
故选C。
17. “筛选”是生物工程中常用的技术手段，下列关于筛选的叙述正确的是（ ）
A. 将转化后的菌悬液接种到平板后，可利用核酸分子杂交技术筛选含目的基因的菌落
B. 经过体细胞核移植形成的胚胎，在移植前往往需要筛选特定性别的胚胎
C. 单抗制备过程中，细胞融合后利用选择培养基筛选产生特定抗体的杂交瘤细胞、
D. 酶解法获得原生质体后，可利用质壁分离与复原实验筛选出活力强原生质体
【答案】A
【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、利用基因工程将转化后的菌液接种到平板后，可利用PCR技术或DNA分子杂交技术（利用碱基互补配对原理）筛选含目的基因的菌落，A正确。
B、体细胞核移植形成的胚胎性别与提供体细胞的个体一致，在移植前不需要筛选性别，B错误；
C、单抗制备过程中，细胞融合后利用选择培养基筛选成功融合的杂交瘤细胞，在经过细胞克隆化培养和抗体检测，可筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，C错误；
D、质壁分离指原生质层和细胞壁分离，原生质体没有细胞壁，不能发生质壁分离，D错误。
故选A。
18. 科学家发现了一种特定功能的人体蛋白质 X，某科研小组制备一种膀胱生物反应器来生产蛋白X，下图是生产的基本流程。据图分析下列正确的是（ ）
A. 步骤①进行前需要对精子提供足够的能量
B. 步骤②常采用显微注射法将重组载体注入雄原核
C. 步骤③进行传代培养时需用胰蛋白酶处理
D. 步骤④进行前需对代孕母牛注射免疫抑制剂
【答案】C
【解析】
【分析】从生产的角度考虑，生物反应器选择的组织或器官要方便产物的获得，例如乳腺、膀胱、血液等，由此发展了动物乳腺生物反应器、动物血液生物反应器和动物膀胱生物反应器等。
【详解】A、步骤①进行前需要对精子进行获能处理，获能是指具备受精的能力，不是指对精子提供足够的能量，A错误；
B、步骤②常采用显微注射法将重组载体注入受精卵，B错误；
C、步骤③进行传代培养时需用胰蛋白酶处理，C正确；
D、步骤④进行前需对代孕母牛不需要注射免疫抑制剂，D错误；
故选C。
19. 图1 表示某高等动物细胞连续分裂过程中的几个时期的模式图； 图2 表示该动物细胞分裂的不同时期，细胞内染色体与核DNA数目比的变化关系。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 丙细胞有4套遗传信息，含有6个染色单体
B. 丁细胞为次级卵母细胞，不含同源染色体
C. 若图2为减数分裂，则AB段、EF段细胞中的染色体组数分别为2、1
D. 图2中的CD段对应图1中的细胞丙、丁，DE段的变化是着丝粒分裂的结果
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析，甲图细胞中含有同源染色体，且着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，为有丝分裂后期的细胞，乙图为特殊的体细胞，丙图细胞处于减数第一次分裂后期，丁图处于减数第二次分裂中期。图2中表示细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系，其中BC段表示DNA的复制；DE段形成的原因是着丝粒的分裂。
【详解】A、丙细胞中某种形态的染色体有两条，有2个染色体组，但经过染色体复制后遗传物质加倍，每条染色体上有两条姐妹染色单体，因此该细胞中有4套遗传信息，8条染色单体，A错误；
B、由丙中染色体移动方向可知，M和N染色体移向了细胞质较少的一极，因此丁细胞是极体，B错误；
C、若图2为减数分裂，则AB表示染色体复制之前的卵原细胞，细胞中有两个染色体组，EF表示着丝粒分裂之后的细胞，即减数分裂Ⅱ后期和末期，此时期细胞中染色体数目因着丝粒分裂而暂时加倍，为2n，即细胞中有2个染色体组，C错误；
D、图2中CD段染色体/核DNA=1/2，即此段时期的每条染色体上有两条姐妹染色单体，可对应图1中丙细胞和丁细胞，DE段每条染色体上两个DNA恢复为每条染色体上一个DNA，是着丝粒分裂的结果，D正确。
故选D。
20. 甲基丙二酸尿症(MMA)是我国有机酸尿症中常见类型。如图1表示 MUT 酶的合成及作用途径，若图示的分解或转化过程不能发生，则会形成甲基丙二酸等有害物质，使其在体内积累而患MMA。一对夫妇生了一个患MMA的女儿，研究人员对该家庭成员相关基因进行扩增，用特定限制酶酶切后电泳，结果如图2。下列说法错误的（ ）
A. 图1中核糖体沿mRNA 移动方向为从左到右
B. 图1中导肽M有利于将MUT酶定位到线粒体基质中且后续需要被切除
C. 由图2可知致病基因特定序列中特定限制酶酶切位点的消失是碱基对替换的结果
D. 由图2可知该夫妇二胎有25%的患病概率，可用羊膜腔穿刺诊断胎儿是否患该病
【答案】C
【解析】
【分析】DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。
【详解】A、图中核糖体移动方向是由短肽链向长肽链的方向移动，即从左往右，A正确；
B、由图可知，在细胞质基质中，MUT酶上有导肽序列，进入线粒体后导肽序列被切除，推测导肽序列可引导MUT酶进入线粒体，并且在切除后发挥作用，B正确；
C、根据图2电泳结果可知，患病女儿只有条带①和②，说明条带③为正常基因，条带①和②是致病基因被限制酶切割后的电泳条带，因①+②条带长度=36kb+120kb=156kb，即致病基因中碱基序列没有发生碱基对的增添和缺失，而是发生了碱基对的替换，碱基对替换导致致病基因序列中出现特定限制酶切位点，C错误；
D、设A/a基因控制该对相对性状，由图2可知，该对夫妇基因型为Aa，则该夫妇二胎生下aa患病的概率为1/4，可用羊膜腔穿刺采集羊水中的胎儿细胞进行分析，可直接检测胎儿的DNA序列判断胎儿是否患有该病，D正确。
故选C。
二、非选择题（本大题共5题，共60分）
21. 浙江杭州西溪国家湿地公园陆地绿化率在85%以上，具有丰富的动植物资源，如大树蛙等两栖类1目4科10种，黑眉锦蛇等爬行类3目8科15种，红隼等鸟类15目41 科126种，水杉、菖蒲、芦苇等1300多种湿地植物，成为生态保护与城市人居和谐统一的典范。
（1）调查西溪湿地红隼的种群密度，常采用_____法，同时对适量的捕获个体进行年龄鉴定，可绘制红隼种群的____图形。在繁殖季节，红隼求偶时会跳独特的舞蹈，这属于_____信息。
（2）调查西溪湿地公园内土壤小动物丰富度的过程中，对于体型较小的动物可用放大镜或_____进行种类鉴定，根据调查结果_____(能/不能) 反映西溪湿地群落的物种组成。
（3）下图是西溪湿地生态系统中能量流经第二营养级的示意图，图中的数值表示能量，单位是(100kJ/m²⋅a)。图中的A代表____，从第二营养级到第三营养级的能量传递效率是______%(保留一位小数)。
（4）西溪湿地公园周边大多仍是以农业为主，为了更好的保护湿地生态，政府大力推行、扶持生态农业，如将农作物秸秆作为饲料喂牲畜，牲畜粪便进入沼气池等，从生态系统的能量流动角度分析，这样做的意义是______。
（5）西溪湿地现有“天堂绿肺”之称，可以净化水质、调节气候等生态功能，这体现了生物多样性的______价值。
【答案】（1） ①. 标记重捕法 ②. 年龄金字塔 ③. 行为信息
（2） ①. 体视显微镜 ②. 不能
（3） ①. 第二营养级的同化量/初级消费者的同化量/初级消费者的总次级生产量 ②. 13.5%
（4）（调整能量流动方向）使能量更多地流向人类有益的方向，从而大大提高能量的利用率
（5）间接（使用）
【解析】
【分析】生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。
【小问1详解】
红隼的活动能力强，活动范围广，调查其种群密度时常采用标记重捕法；对适量的捕获个体进行年龄鉴定，可估算出该种群中各年龄期的个体数目的比例，绘制出该种群的年龄金字塔图形；红隼求偶时会跳独特的舞蹈是属于红隼的行为特征，是行为信息。
【小问2详解】
在研究土壤中小动物类群丰富度的过程中，对于体型较小的动物，可以使用放大镜或体视显微镜进行观察鉴定；群落物种组成包括植物、动物和微生物等各物种的种群，土壤小动物类群丰富度只能体现群落中的部分物种类型，不能体现全部。
【小问3详解】
某一营养级摄入的能量=同化量+粪便量，因此图中A代表第二营养级的同化量；第二营养级到第三营养级的能量传递效率=第三营养级的同化量/第二营养级的同化量×100%=（次级消费者摄入量980-次级消费者排出的粪便量170）/（第二营养级用于自身生长、发育、繁殖的能量2650+第二营养级经呼吸散失的能量3350）×100%=13.5%。
【小问4详解】
如果将秸秆用作饲料喂牲畜，可获得肉、蛋、奶等；将牲畜的粪便作为沼气池发酵的原料，可以生产沼气提供能源；沼气池中的沼渣还可以作为肥料还田，这样可以使能量更多地流向人类有益地方向，实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。
【小问5详解】
生物多样性体现在调节生态系统的功能等方面的价值属于间接价值。
22. 随着气候的不断变化，高温、干旱及其复合胁迫等极端天气事件频发，影响农作物的产量。某研究小组进行了如下相关实验：以夏玉米为试验材料，在开花期设置高温(T)、干旱(D)、高温干旱复合胁迫(T+D)，以自然温度和正常水分管理为对照(CK)，处理持续6天，实验结果如下表，请回答下列问题：
表1高温干旱对夏玉米及构成因素的影响
表2高温干旱对夏玉米光合特性的影响
（1）据表1 可知，干旱、高温均会使夏玉米产量降低的主要原因是______ ；该夏玉米对____(高温/干旱)环境的抗性更强，理由是______。
（2）据表 2分析，与CK组相比，T组夏玉米净光合速率下降原因可能是_____下降，三碳酸合成速率______。还可推测高温条件下，夏玉米体内______激素含量明显升高。
（3）据表2分析，D组叶肉细胞光合作用过程中所需的CO2除了来自外界环境，还可以来自细胞中的______(填写场所)；光合产物转变成______从该细胞运出，在玉米籽粒中主要以____形式储存。
（4）研究小组还发现高温干旱会影响叶绿素的合成和促进叶绿素分解，用纸层析法分离色素，T+D组的色素带与CK组相比，滤纸条从下而上第_____条色素带宽度明显变窄。
【答案】（1） ①. 降低低穗粒数 ②. 干旱 ③. 与高温(T)组比，干旱(D)组夏玉米穗粒数下降幅度小、千粒重未干旱下降，所以产量下降幅度小，影响少
（2） ①. 气孔导度 ②. 下降/降低/减弱/减缓/减小 ③. 脱落酸
（3） ①. 线粒体(基质) ②. 蔗糖 ③. 淀粉
（4）一、二(或1、2)
【解析】
【分析】分析题意，本实验目的是研究高温、干旱及其复合胁迫等极端天气事件对农作物产量的影响，实验的自变量是不同处理情况，因变量是作物产量，据此分析作答。
【小问1详解】
分析表格数据，与CK相比，高温(T)、干旱(D))组的穗粒数均有所降低，而千粒重和产量变化不一致，据此推测干旱、高温均会使夏玉米产量降低的主要原因是降低低穗粒数；据表可知，与高温(T)组比，干旱(D)组夏玉米穗粒数下降幅度小、千粒重未干旱下降，所以产量下降幅度小，影响少，故该夏玉米对干旱环境的抗性更强。
【小问2详解】
二氧化碳是暗反应的原料，而气孔是其进出细胞的通道，据表 2分析，与CK组相比，T组夏玉米净光合速率下降原因可能是气孔导度下降，三碳酸合成速率下降；脱落酸被称为逆境激素，据此可推测高温条件下，夏玉米体内赤霉素含量明显升高。
【小问3详解】
植物呼吸作用可产生二氧化碳，D组植物的净光合速率＞0，说明光合作用＞呼吸作用，则D组叶肉细胞光合作用过程中所需的CO2除了来自外界环境，还可以呼吸作用，场所是细胞中的线粒体(基质)；光合产物变成蔗糖从该细胞运出，在玉米籽粒中主要以淀粉（植物细胞的储能物质）储存。
【小问4详解】
用纸层析法分离色素滤纸条上的色素带颜色自下而上依次呈黄绿色（叶绿素b）、蓝绿色（叶绿素a）、黄色（叶黄素）、橙黄色（胡萝卜素），高温干旱会影响叶绿素的合成和促进叶绿素分解，故用纸层析法分离色素，滤纸条从下而上一、二(或1、2)条色素带宽度明显变窄。
23. 我国是蚕丝业的发祥地，自古以来农桑并茂，“丝绸之路”名扬世界。培育高产蚕丝优良品系以及利用转基因技术生产异源蛋白质等研究，具有重要的理论意义和经济价值。
（1）家蚕(2n=56) 的性别决定方式为 ZW型，要研究家蚕的基因组，需测定______条染色体的DNA序列。
（2）家蚕中雄蚕食桑少、产丝率比雌蚕高20%左右，但普通蚕难以通过外形判断其性别，为了实现专养雄蚕，研究者制作了一套雌蚕和雄蚕的平衡致死系统，该平衡致死系由连锁但不发生交叉互换的等位基因A/a和B/b控制，其中任意一对基因隐性纯合则胚胎致死。另有一对控制体色的常染色体基因D(黑体) 和d(白体)，三对基因的位置关系如下图1所示。
①据图1推测，平衡致死系雌蚕的W染色体上出现D基因，使位于染色体上基因的______和排列顺序也发生改变，该变异类型是染色体结构变异中的_______。
②普通家蚕中不含致死基因，致死基因a、b的产生是______的结果，现有纯种黑体普通家蚕(致死基因及其等位基因仅位于Z染色体上)，请在图2中分别标出其雌蚕和雄蚕相关基因在染色体上的位置______。
③若要实现专养雄蚕的目标，可选用平衡致死系中的________(雌蚕/雄蚕)与普通家蚕杂交。
④平衡致死系内，雌雄个体相互交配_________(能/否) 保持该体系，请写出体系内交配所得到F₁的表型及比例_________。
（3）培育转基因家蚕过程中，目的基因插入家蚕细胞染色体上可能不止一个，且插入位点也具有一定的随机性。将人a-干扰素基因(G)导入普通黑体家蚕(DD)，成功获得了产生人a-干扰素的家蚕，将其与普通白体家蚕杂交后，若F₁表现为产干扰素黑体：不产干扰素黑体=3：1，则G基因插入家蚕染色体的情况可能为下图3中的______；若F₁全表现为产干扰素黑体，则G 基因插入家蚕染色体的情况可能为下图3 中的______，该情况下，F₁个体自由交配，F₂中产干扰素白体占_______。
【答案】（1）29 （2） ①. 种类 ②. 易位 ③. 基因突变 ④. ⑤. 雄蚕 ⑥. 能 ⑦. 白体雄蚕：黑体雌蚕=1：1
（3） ①. A ②. D ③. 0（零）
【解析】
【分析】1、基因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自由组合是互不干扰的；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。
2、染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异。
【小问1详解】
家蚕(2n=56)的染色体组成为27对常染色体+ZZ或27对常染色体+ZW，要研究家蚕的基因组，需测定27对常染色体中的27条+Z+W共29条染色体的DNA序列。
【小问2详解】
①根据题意，D基因正常情况下位于常染色体上，W染色体上不应含有D基因，因此D基因出现在W染色体上可能是常染色体上含D基因的片段移动到了W染色体上，使W染色体上基因的种类和排列顺序发生改变，这种变异类型是染色体结构变异中的易位。
②根据题意，致死基因是普通家蚕中不含有的新基因，基因突变产生新基因，因此是基因突变的结果；普通家蚕不含致死基因，因此纯种黑体普通家蚕雌蚕基因型为DDZABW，雄蚕基因型为DDZABZAB，因D基因位于常染色体上，致死基因及其等位基因（AB基因）仅位于Z染色体上，即AB基因位于Z染色体的非同源区段，因此相关基因在染色体上的位置如图：（A基因与B基因上下可相反）。
③本地纯种黑身家蚕的基因型为DDZABZAB（雄蚕）、DDZABW（雌蚕），根据题中信息可知，若选择致死品系中的雄蚕（ddZAbZaB）与本地雌蚕杂交，后代中雌蚕DdZAbW、DdZaBW全部死亡，雄蚕全部存活，若选择致死品系中的雌蚕（ZaBWAD）与本地雄蚕杂交，则后代无论雌雄全部存活，因此选择致死品系中的雄蚕与本地雌蚕杂交可实现专养雄蚕的目标。
④平衡致死系内，雌雄个体相互交配即ddZAbZaB×ddZaBWAD→1/4ddZAbZaB（白体雄蚕）、1/4ddZaBZaB（死）、1/4ddZAbWAD（死）、1/4ddZaBWAD（黑体雌蚕），子代存活个体基因型及基因在染色体的位置关系与图1相符，因此能保持该体系；子代表型及比例为白体雄蚕：黑体雌蚕=1：1。
【小问3详解】
图3中A个体产生1/4GGD、2/4GD、1/4D的雌（雄）配子，与普通黑体家蚕(DD)杂交产生子代1/4GGDD（产干扰素黑体）、2/4GDD（产干扰素黑体）、1/4DD（不产干扰素黑体），表型及比值为产干扰素黑体：不产干扰素黑体=3：1；B个体产生1/2GD、1/2D的雌（雄）配子，与普通黑体家蚕(DD)杂交子代1/2GDD（产干扰素黑体）、1/2DD（不产干扰素黑体）；个体C产生配子1/2GD、1/2D的雌（雄）配子，与普通黑体家蚕(DD)杂交子代1/2GDD（产干扰素黑体）、1/2DD（不产干扰素黑体）；个体D产生GD的雌（雄）配子，与普通黑体家蚕(DD)杂交产生子代GDD（产干扰素黑体），因此若F1表现为产干扰素黑体：不产干扰素黑体=3：1，则G基因插入家蚕染色体的情况可能为下图3中的A；若F1全表现为产干扰素黑体，则G 基因插入家蚕染色体的情况可能为下图3 中的D，这种情况下F1基因型GDD，产生1/2GD、1/2D的雌（雄）配子，雌雄配子随机结合后F2基因型为GGDD、GDD、DD，全为黑体，因此F2中产干扰素白体占零。
24. 转基因植物的生物安全问题一直是人们争议的焦点，其中标记基因是安全风险来源之一，因此作物转基因后删除标记基因具有重要的意义。有报道发现，雌激素诱导的 Cre/lxP重组系统可以利用在加有雌激素的条件下，Cre 酶定位定向地删除转基因作物中位于 2 个 lxP 位点中的基因序列，且使得2个 lxP 位点重组为1个lxP 位点，如图1所示。某科研小组利用该重组系统获得无标记基因的转耐低磷G基因的大豆，图2中P1~P6代表引物，其中引物P1与相应启动子互补，P2 与 XVE基因序列互补，P3、P4是根据NPTⅡ基因(标记基因)序列设计的特异性引物，P5、P6是根据目的基因G序列设计的特异性引物。整个实验大体流程如下，请回答相关问题：
（1）构建含G基因的重组 Ti质粒：为了获取耐低磷G基因，该科研小组设计引物进行PCR扩增，产物经电泳染色后发现不止一个条带，从PCR 循环过程分析可能的原因是______。经过后期的改进，获得了大量的G基因。接着利用_____酶将经酶切后的G基因及质粒成功构建出重组 Ti质粒, 如图2。
（2）将重组 Ti质粒导入农杆菌并筛选：先利用_____的低温、低浓度氯化钙溶液制备感受态农杆菌，然后将重组 Ti质粒转入到感受态农杆菌。为了提高该转化效率，需要考虑的因素有_____ (A.温度 B.时间 C.重组质粒的浓度 )D.农杆菌的种类和状态)。判断导入是否成功，可先向农杆菌菌液中加入新鲜的液体培养基，并置于摇床上慢速培养一段时间，接着利用 法将菌悬液接种至选择培养基上进行培养，最后挑取单菌落进行后续的鉴定。
（3）转化大豆子叶并筛选：将成功转化的农杆菌与无菌大豆子叶进行共培养，适宜时间后将大豆子叶转移至添加有______的培养基中进行筛选，获得成功转化的大豆子叶。再经_____形成愈伤组织，愈伤组织经过器官发生途径或______途径进一步分化形成大豆苗。
（4）获得标记基因删除的大豆苗及相关检测：将转化的大豆苗种植后收获种子，再将种子消毒并接种在含有_____的MS 培养基中培养一段时间，获得标记基因删除的大豆苗。接着提取该大豆苗的基因组 DNA，提取过程中为了防止DNA 被酶解以及更好的使蛋白质与DNA分离，需要在提取试剂中加入_____(填具体物质)。 最后将提取到的DNA作为模板，利用图2中的引物进行 PCR 检测，理想情况下能扩增出条带的引物对有_____。
（5）转基因大豆苗的鉴定：为了直接判断转基因大豆是否成功，请写出简要的实验思路______。
【答案】（1） ①. 复性温度太低 ②. DNA连接
（2） ①. 0℃ ②. ACD ③. 平板划线法或稀释涂布平板法
（3） ①. 新霉素 ②. 脱分化 ③. 胚状体
（4） ①. 雌激素 ②. 盐酸 ③. P1、P6
（5）将转基因大豆苗移栽至低麟的土壤中，观察其是否生长正常。
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、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--PCR技术或DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--PCR技术或分子杂交技术；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】
PCR循环包括变性、复性和延伸三步，其中复性环节是在50℃左右，引物与模板链特异性结合，该环节的温度可根据引物长度、引物中GC含量做出调整，一般情况下，引物越长，引物中GC含量越高，复性温度越高，若复性温度过低，非特异性强，引物部分碱基与非目的序列配对，扩增出非目的序列产物；连接G基因和质粒为重组DNA的酶是DNA连接酶。
【小问2详解】
农杆菌感受态细胞的制备常用冰预冷的CaCl2处理细菌的方法制备，即用低渗CaCl2溶液在低温 (0 °C) 时处理快速生长的细菌，从而获得感受态，0℃低温条件下的细胞膜流动性降低且避免细胞结冰，低渗溶液使细胞膨胀成球形，外源DNA分子在此条件下易粘附在细菌表面，从而提高了细胞对外源DNA的吸收效率；提高Ti质粒进入农杆菌的转化效率主要关注的是环境条件和技术操作的优化，而不是时间本身，这里涉及的环境条件包括转化时的温度、重组质粒的浓度（转化效率与外源DNA的浓度在一定范围内成正比，但当加入的外源DNA的量过多或体积过大时，转化效率就会降低）、农杆菌的种类的状态（Ti质粒的结构和功能与农杆菌的种类密切相关，因此选择合适的农杆菌种类和状态对于提高转化效率至关重要），故选ACD；获得单菌落的接种方法通常是平板划线法和稀释涂布平板法。
小问3详解】
根据图2可知，重组质粒上含有新霉素抗性基因作为标记基因，因此将大豆子叶转移至添加有新霉素的培养基中进行筛选；在将大豆子叶培养成大豆苗，需要用到植物组织培养技术，首先需经脱分化形成愈伤组织；愈伤组织经再分化形成芽和根属于器官发生途径，愈伤组织经再分化形成胚状体属于胚状体途径。
【小问4详解】
根据题干信息“雌激素诱导的 Cre/lxP重组系统可以利用在加有雌激素的条件下，Cre 酶定位定向地删除转基因作物中位于 2 个 lxP 位点中的基因序列，且使得2个 lxP 位点重组为1个lxP 位点”可知，将种子接种在含有雌激素的MS培养基中培养一段时间可获得删除标记基因的大豆苗；盐酸能够使染色质中的DNA和蛋白质分离，切酶的作用条件温和，过酸过碱均会使酶发生不可逆的失活，因此加入盐酸可防止DNA 被酶解以及更好的使蛋白质与DNA分离；提取到的DNA中，含标记基因被删除的重组Ti质粒，如图3，结合图2中引物的结合位点与方向可知，理想情况下能扩增出条带的引物对有位于启动子上的P1基因上向右的P1引物和G基因上向左的P6引物。
【小问5详解】
该转基因大豆是无标记基因的转耐低磷G基因的大豆，若该转基因大豆成功，应具有耐低磷的特点，因此从个体水平上应进行大豆苗的耐性鉴定，即将转基因大豆苗移栽至低麟的土壤中，观察其是否生长正常。
25. 抑郁症患者可能出现食欲下降、快感缺乏、绝望等症状，单胺类神经递质功能不足与抑郁心境密切相关。5-羟色胺(5-HT) 属于单胺类神经递质，其与受体结合发挥作用后被突触前神经元重新摄取。研究表明，丹参多酚酸可改善抑郁样行为，其机制可能是通过调节单胺类递质水平，提高中枢神经兴奋性。为验证丹参多酚酸的作用，研究人员进行了以下实验，请完善实验思路并分析相关问题。
实验材料：注射用丹参多酚酸(100mg/支)，生理盐水，生理状态适宜且相似的健康大鼠若干，5-羟色胺(5-HT) 酶联免疫吸附试剂盒，酶标仪等。
[说明：采用慢性温和应激法建立抑郁症模型(需连续应激处理21天)；按体重注射丹参多酚酸，较低剂量组20mg/ kg, 较高剂量组40mg/ kg。]
（1）实验思路:
①实验分组：
将健康大鼠随机均分为甲、乙、丙、丁四组，置于相同且适宜条件下培养。
②实验处理：
甲组：每天腹腔注射20mg/ kg丹参多酚酸1次，半小时后进行应激处理；
乙组：_______，半小时后进行应激处理；
丙组：_______，半小时后进行应激处理；
丁组: _______;
按上述处理方式，连续处理21天。
③第22天，对每组大鼠进行检测，记录并统计分析实验数据。
（2）请用柱状图呈现预期实验结果。 _____
（3）实验结论：丹参多酚酸治疗可提高5-羟色胺(5-HT) 含量且较高剂量组效果更明显。
（4）分析与讨论：5-HT 作为神经递质，通过胞吐的方式由_______释放，并与突触后膜的受体结合发挥作用，丹参多酚酸可能通过促进5-HT 的合成与释放或_______等方式增加突触间隙中5-HT的含量，从而起到抗抑郁的作用。
（5）研究人员采用酶联免疫法检测大鼠海马组织中5-HT的水平，检测原理如下图所示。
①据图分析，特异性抗体的获得可通过将5-HT 作为抗原，利用______技术制备。洗涤的目的是______。加底物后经酶催化显色，在一定范围内，溶液颜色的深浅与_____成正比，因此用酶联免疫检测仪对其进行定量测定。
②利用该方法检测时，待测抗原_____(需要/不需要)事先纯化； 该方法涉及的生物学原理有__________(写出两点)。
【答案】（1） ①. 每天腹腔注射40mg/ kg丹参多酚酸1次 ②. 每天腹腔注射等体积的生理盐水1次 ③. 每天腹腔注射等量生理盐水1次，半小时后不进行应激处理
（2） （3）实验结论：丹参多酚酸治疗可提高5-羟色胺(5-HT) 含量且较高剂量组效果更明显。
（4） ①. 突触前膜 ②. 抑制 5-羟色胺( 5-HT)的再摄取
（5） ①. 单克隆抗体制备 ②. 洗去未结合的材料，以免干扰实验结果 ③. 样品中 5-羟色胺(或 5-HT)的含量(或浓度) ④. 不需要 ⑤. 抗原与抗体的识别具有特异性(或抗原与抗体发生特异性结合)、酶(的催化功能)具有专一性
【解析】
【分析】兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的。突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成。神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，进入突触间隙，作用于突触后膜上的特异性受体，引起下一个神经元兴奋或抑制，所以兴奋在神经元之间的传递是单向的。突触可完成“电信号→化学信号→电信号”的转变。
【小问1详解】
①若要验证丹参多酚酸的作用，可以根据题干给的实验材料进行实验，①实验分组：将健康大鼠随机均分为甲、乙、丙、丁四组，置于相同且适宜条件下培养。
②实验处理：甲组：作为实验组较低剂量组，每天腹腔注射20mg/kg丹参多酚酸1次，半小时后进行应激处理；乙组：为了探索剂量效应，应作为实验组较高剂量组，每天腹腔注射40mg/kg丹参多酚酸1次，半小时后进行应激处理；丙组：作为阳性对照组，每天腹腔注射等体积的生理盐水1次，半小时后进行应激处理；丁组：作为正常对照组，每天腹腔注射等量生理盐水1次，半小时后不进行应激处理。
【小问2详解】
根据实验结论可以预期实验结果，即：正常对照组丁组大鼠体内5−HT含量最多，丙组每天只注射生理盐水，并进行应激处理，使得大鼠体内5−HT含量最少，甲和乙组每天腹腔注射20mg/kg和40mg/kg丹参多酚酸，并进行应激处理，所以（甲组和乙组）的大鼠5−HT含量会高于生理盐水处理组（丙组），低于正常对照组（丁组），且较高剂量组（乙组）的效果会更明显。这一结果可以用柱状图来直观地呈现。
【小问3详解】
实验结论为：丹参多酚酸治疗可提高5-羟色胺(5-HT) 含量且较高剂量组效果更明显。
【小问4详解】
5-HT作为神经递质，在神经元之间传递信息时，通过胞吐的方式由突触前膜的末端释放到突触间隙中，随后与突触后膜上的特异性受体结合，从而发挥其生理功能。丹参多酚酸可能通过多种机制增加突触间隙中5-HT的含量，如促进5-HT的合成、释放，或者抑制5-HT的再摄取等，从而起到抗抑郁的作用。
【小问5详解】
①特异性抗体的获得，通常是将5-HT作为抗原，利用单克隆抗体技术制备得到的。洗涤的目的是洗去未结合的材料，以免干扰实验结果，提高检测的准确性。加底物后，在酶的催化作用下发生显色反应，颜色的深浅与样品中 5-羟色胺(或 5-HT)的含量(或浓度)成正比，因此可以用酶联免疫检测仪对其进行定量测定。
②利用该方法检测时，由于酶联免疫吸附试验（ELISA）具有高度的特异性和敏感性，待测抗原（在此为5-HT）不需要事先纯化，可以直接从组织提取物中进行检测。该方法涉及的生物学原理主要包括抗原与抗体的识别具有特异性(或抗原与抗体发生特异性结合)、酶(的催化功能)具有专一性以及颜色反应与物质浓度的关系等。处理
穗粒数
千粒重（g）
产量（kg•hm-2）
CK
671.3
362.0
18808.2
T
261.0
351.2
7425.0
D
507.3
366.0
15499.4
T+D
268.0
334.0
6095.3
处理
气孔导度（mml•m-2•s-1）
净光合速率（μmlCO2•m-2•s-1）
蒸腾作用（μmlH2O•m-2•s-1）
CK
312.3
32.5
5.7
T
200.3
24.8
4.1
D
293.7
27.1
4.8
T+D
138.3
20.3
3.0
考生须知：
1.本卷满分100分，考试时间90分钟；
2.答题前，在答题卷指定区域填写学校、班级、姓名、试场号、座位号及准考证号。
3.所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效；
4.考试结束后，只需上交答题卷。
一、选择题（本大题共20题，每题2分，共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 物质循环是生态系统功能之一，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 物质循环发生在生态系统各营养级之间
B. 太阳能推动着水循环以降水与蒸发的两种方式进行
C. 二氧化碳是碳循环的主要形式
D. 生物固氮是氮循环中最重要的固氮途径
【答案】A
【解析】
【分析】物质循环是生态系统的功能之一，其中“物质”是指组成生物体的各种元素，而“循环”发生在生物群落和非生物环境之间。
【详解】A、物质循环发生在生物群落和非生物环境之间，而不是各营养级之间，A错误；
B、太阳能推动着水循环以降水与蒸发的两种方式进行，B正确；
C、二氧化碳是碳循环的主要形式，C正确；
D、生物固氮是氮循环中最重要的固氮途径，D正确。
故选A。
2. 下列关于细胞中化合物的叙述正确的是（ ）
A. 由于水是极性分子，所以水具有调节温度的作用
B. 动物细胞膜上含有磷脂和胆固醇，两者在膜中分布不均匀
C 动、植物细胞中都含有葡萄糖，可以用本尼迪特试剂检测
D. 无机盐可参与细胞中某些有机物的合成，因此无机盐多数以化合物形式存在
【答案】B
【解析】
【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。（3）维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
【详解】A、由于水是极性分子，所以水是良好的溶剂，水具有调节温度的作用是因为其具有较高的比热容，A错误；
B、动物细胞膜上含有磷脂（磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架）和胆固醇，两者在膜中分布不均匀，B正确；
C、本尼迪特试剂可用于鉴定还原糖，但无法准确检测是否为葡萄糖，C错误；
D、无机盐多数以离子形式存在，D错误。
故选B。
3. 黑藻和洋葱是高中生物学实验常见的材料，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 黑藻叶绿体大而清晰，可在光学显微镜下观察到基粒
B. 洋葱鳞片叶外表皮和内表皮颜色不同是基因选择性表达的结果
C. 将黑藻放在光照充足、低温环境下预处理，利于胞质环流现象的观察
D. 当洋葱鳞片叶细胞质壁分离复原到初始状态时，水分子进出细胞达到平衡
【答案】B
【解析】
【分析】质壁分离的内因：细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性；质壁分离的外因：原生层内外存在浓度差。
【详解】A、黑藻叶绿体大而清晰，在光学显微镜下观察到，但基粒比较微小，需在电子显微镜下进行观察，A错误；
B、洋葱鳞片叶外表皮和内表皮颜色不同是基因选择性表达的结果，B正确；
C、温度过低不利于胞质环流现象的观察，C错误；
D、由于细胞壁的伸缩性小于原生质层的伸缩性，当洋葱鳞片叶细胞质壁分离复原到初始状态时，水分子进出细胞不一定达到平衡，D错误。
故选B。
4. β-葡萄糖苷酶参与水解纤维素，最终得到单体葡萄糖。在食品、医药等方面发挥重要作用。下图为β-葡萄糖苷酶在不同温度条件下分别处理20min、60min、120min后相对酶活性变化的实验结果。下列叙述正确的是（ ）
A. 该实验的因变量有温度、处理时间
B. 该酶相对活性随温度升高、处理时间延长而降低
C. 低温条件下该酶与底物结合发生作用过程中，其空间结构没有改变
D. 可利用蛋白质工程改造该酶分子的结构，提高其在高温环境下的活性
【答案】D
【解析】
【分析】酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低；在过酸、过碱或温度过高条件下酶会变性失活，而在低温条件下酶的活性降低，但不会失活。
【详解】A、由图可知，该实验自变量有温度、处理时间，因变量是相对酶活性，A错误；
B、由图可知，在37℃之前，该酶的活性随温度的升高而提高，处理60min的酶活性比处理20min的酶活性大，因此无法得出该酶活性随温度、处理时间延长而降低的结论，B错误；
C、酶与底物结合发生作用过程中无论低温还是最适温度时，酶的空间结构都会发生可逆性变化，C错误；
D、蛋白质工程是一种通过改变蛋白质的结构和功能来实现特定目标的技术。通过改变酶的几个氨基酸或引入二硫键，可以改变酶的结构，从而提高酶的热稳定性，使其在高温环境下保持活性，D正确。
故选D。
5. 下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是（ ）
A. 人体在剧烈运动时，既进行需氧呼吸又进行厌氧呼吸
B. 乙醇发酵过程中释放的能量大部分以热能形式散失
C. 马铃薯块茎储存时，氧气浓度升高，会增加酸味的产生
D. 小鼠生活在含C18O2的环境中一段时间后，体内水和CO2均能检测到18O
【答案】C
【解析】
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和［H］，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和［H］，合成少量ATP；第三阶段是氧气和［H］反应生成水，合成大量ATP。
2、无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞、乳酸菌、马铃薯块茎中产生乳酸。
【详解】A、剧烈运动时能量的消耗主要仍然是有氧呼吸产生大量的能量，厌氧呼吸产生的能量是有力的补充，A正确；
B、进行无氧呼吸时，葡萄糖中的能量大部分转移到酒精中，释放出来的能量大部分以热能形式散失，B正确；
C、马铃薯块茎储存时，氧气浓度增加会抑制其无氧呼吸，有氧呼吸增强，产生的乳酸减少，酸味会减少，C错误；
D、小鼠生活的环境中存在植物等生产者，在光合作用暗反应的卡尔文循环中，C18O2利用ATP中活跃的化学能，被NADPH还原成糖类的同时生成H2O；所以在供给C18O2一段时间后，除糖类物质（C6H1218O6）以外，光合产物H2O中也应当能够检测到18O，C6H1218O6和H218O可通过小鼠摄食进入小鼠体内，C6H1218O6经过有氧呼吸第一、二阶段可转移到C18O2，故最终在小鼠体内水和CO2均能检测到18O。
故选C。
6. 在利用洋葱进行“制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片”活动中，学生观察到的一个视野局部如图所示，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 该装片的制作流程是解离→漂洗→染色→制片
B. 细胞甲中染色体的着丝粒整齐地排列在赤道面上
C. 细胞乙中分离的染色体是以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极的
D. 通过统计视野中不同时期的细胞数可估算相应时期的时长
【答案】D
【解析】
【分析】观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂：实验室培养洋葱根尖直到根长约5cm，接着进行装片制作：解离（使组织中的细胞相互分离开来）-漂洗（防止解离过度）-染色（用龙胆紫或醋酸洋红使染色体染色）-制片（使细胞分散，有利于观察），最后进行观察：先在低倍镜找到分生区细胞再换到高倍镜下观察。
【详解】A、制备临时装片观察细胞的有丝分裂，制片的流程是：解离→漂洗→染色→制片，A正确；
B、细胞②为有丝分裂中期，染色体的着丝粒排列在赤道板上，B正确；
C、由图可知，位于细胞两极的染色体较集中，说明染色体是以相同的速率分别被纺锤丝拉向两极的，确保了染色体在分裂后能够均匀地分配到两个子细胞中，从而保证了遗传信息的稳定性，C正确；
D、因不知道整个细胞周期的时长，因此通过统计视野中不同时期的细胞数可估算相应时期的时长占整个细胞周期时长的比例，D错误。
故选D。
7. 下图表示黑色素分泌的部分调节过程，其中促黑素细胞激素(MSH) 是垂体分泌的激素，主要生理作用是促进黑色素细胞内的酪氨酸在酪氨酸酶催化下转化为黑色素，导致皮肤和毛发颜色加深。下列说法错误的是（ ）
(注:“+”表示促进,“-”表示抑制)
A. 衰老的黑色素细胞中酪氨酸酶活性降低，会导致老年人头发变白
B. 黑色素分泌的调节过程与甲状腺激素分泌的调节过程相同
C. MRF是下丘脑分泌的激素，但可通过手臂取血检测其含量
D. 若某人体内MSH的含量明显低于正常值，其垂体功能也可能正常
【答案】B
【解析】
【分析】由图分析可知：垂体产生的促黑素细胞激素的靶细胞是黑色素细胞和垂体细胞，使黑色素细胞释放黑色素和抑制垂体细胞释放促黑素；对比分析图示黑色素分泌的调节过程和甲状腺激素分泌的调节过程可知，二者均存在分级调节和负反馈调节。
【详解】A、在细胞衰老过程中，酪氨酸酶活性降低，则酪氨酸转化为黑色素的能力降低，因而老年人的头发逐渐变白，A正确；
B、甲状腺激素的反馈调节中，既能作用于下丘脑，也能作用垂体，垂体分泌的促甲状腺激素只作用于甲状腺，而图中的黑色素分泌的调节过程中，MSH只对垂体有负反馈，对下丘脑和黑色素细胞无负反馈，B错误；
C、分泌的激素弥散到体液中，可随血液运至全身，所以MRF是下丘脑分泌的激素，可通过在手臂内侧取血，检测MSH的含量，C正确；
D、若某人体内MSH的含量明显低于正常值，可能是下丘脑功能受损，导致MRH的释放量减少，进而导致MSH的含量明显低于正常值，即垂体功能也可能正常，D正确。
故选B。
8. 内耳中的毛细胞是听觉感受细胞。声波通过鼓膜的振动传递至内耳，引起毛细胞相对位移，通过“末梢连接”开启K+通道，K+内流。通过一系列反应使毛细胞释放谷氨酸，最终使螺旋神经节神经元将信号传递至脑形成听觉，机理如下图。相关叙述错误的是（ ）
A. K⁺内流引起毛细胞细胞膜发生去极化进而产生兴奋
B. 抑制Ca²⁺通道的打开将会导致谷氨酸释放增加
C. 谷氨酸与突触后膜受体结合使后膜电位变为外负内正
D. 声波刺激内耳，由神经系统将信号传递至脑形成听觉，该过程不是反射
【答案】B
【解析】
【分析】1.静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。
2.兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】A、依据题干信息，K+内流后，通过一系列反应使毛细胞释放谷氨酸，最终使螺旋神经节神经元将信号传递至脑形成听觉，可知K⁺内流引起毛细胞细胞膜发生去极化进而产生兴奋，A正确；
B、抑制Ca²⁺通道的打开，会导致Ca2+内流的数量减少，进而导致谷氨酸释放减少，B错误；
C、谷氨酸与突触后膜受体结合引起钠离子内流，使膜电位变为外负内正，进而将兴奋传至大脑皮层形成听觉，C正确；
D、声波刺激内耳，由神经系统将信号传递至脑形成听觉，没有经过完整的反射弧，所以该过程不是反射，D正确。
故选B。
9. 卡塔林·卡里科和德鲁·韦斯曼荣膺2023 年诺贝尔生理学或医学奖，他们在核苷碱基修饰方面的发现使有效信使核糖核酸(mRNA)疫苗的开发成为可能。下图是针对新冠病毒的mRNA疫苗的设计、制备过程示意图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 如图所示在制备纯化mRNA 的整个过程中需要用到8种核苷酸分子
B. 与减毒的疫苗相比，该mRNA 疫苗使机体产生的抗体类型更多
C. 新冠病毒进入人体后，人体通过特异性免疫产生抗体直接杀死病毒
D. mRNA是水溶性的，可包裹在脂质体的磷脂双分子层内部或包裹在两层磷脂分子之间
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图可知，提取出的新冠病毒RNA经过反转录过程合成cDNA（包含S、N 、E等基因），再通过转录合成mRNA并通过扩增得到纯化mRNA（编码新冠病毒S蛋白的mRNA）。然后将编码新冠病毒S蛋白的mRNA包裹在脂质体中制成mRNA疫苗。
【详解】A、如图可知：制备纯化的mRNA过程中需要经过反转录过程合成cDNA，再通过转录过程合成mRNA，故在制备纯化的mRNA过程中需要用到8种核苷酸分子（4种核糖核苷酸和4种脱氧核糖核苷酸），A正确；
B、新冠病毒外壳有S、M、N 、E四种结构蛋白作为抗原，注射减毒的疫苗会诱发机体产生多种抗体，mRNA疫苗只产生S蛋白一种抗原，故与mRNA疫苗相比，注射减毒的疫苗机体产生的抗体类型更多，B错误；
C、新冠病毒为寄生生物，进入人体后，人体通过体液免疫产生的抗体杀死细胞外液中的病毒，而消灭侵入细胞内的病毒，则要靠细胞免疫产生的细胞毒性T细胞将靶细胞裂解，抗体才能与暴露出来的病毒结合，或者暴露出来的病毒被其他细胞吞噬掉，C错误；
D、因为mRNA是水溶性的，故mRNA包裹在脂质体的磷脂双分子层内部，而不是包裹在脂质体的两层磷脂分子之间，D错误。
故选A 。
10. 植物的向地性与生长素的运输和分布有关。下图是解释玉米根向重力性生长原因的模型。根冠细胞内含有淀粉体，淀粉体起着平衡石的作用。下列说法正确的是（ ）
A. 生长素可以促进细胞伸长，不会影响细胞的分裂和分化
B. 在垂直放置的根中，IAA 只能由形态学上端运到形态学下端
C. 在水平放置的根中，远地侧的IAA 向近地侧运输与根冠细胞内的淀粉体下沉有关
D. 若把去除根冠的玉米根水平放置，仍会观察到根向地弯曲生长
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图可知：在垂直放置的根中，平衡石停留在根冠细胞的基部，导致经由中柱运来的IAA在根冠均等分布；在水平放置的根中，平衡石停留在根冠细胞的近地侧，导致根冠远地侧的IAA向近地侧运输，根对生长素比较敏感，近地侧生长素浓度高，生长受到抑制，远地侧生长素浓度低，生长较快，故根向地生长。
【详解】A、生长素在植物体内具有多种作用，其中最主要的是促进细胞伸长，从而驱动植物的生长。但生长素也参与细胞的分裂和分化过程，在细胞水平上，生长素可刺激形成层细胞分裂；刺激枝的细胞伸长、抑制根细胞生长；促进木质部、韧皮部细胞分化，促进插条发根、调节愈伤组织的形态建成，A错误；
B、据图分析可知：IAA在根部既能从伸长区向根冠运输，也能从根冠向伸长区运输，B错误；
C、在水平放置的根中，由于重力的作用，根冠细胞内的淀粉体会下沉到细胞的近地侧。这种下沉会触发一系列信号转导过程，导致远地侧的生长素浓度降低，而近地侧的生长素浓度相对升高。根对生长素比较敏感，近地侧生长素浓度高，生长受到抑制，远地侧生长素浓度低，生长较快，故根向地生长，C正确；
D、若把去除根冠的玉米根水平放置，失去了平衡石的作用，根水平生长，D错误。
故选C。
阅读下列材料，完成下面小题。
镰荚金合欢是草原上的一种灌木，它长有尖刺。举腹蚁生活在镰荚金合欢的尖刺之间，以花蜜为食，能通过叮咬大型植食动物来保护树木。这样的合作关系使得镰荚金合欢成为当地的优势种。近年来，一种以举腹蚁为食的入侵生物——大头蚁对举腹蚁种群造成了毁灭性打击，占据举腹蚁的栖息地后，它们也不会保护镰荚金合欢，导致当地的镰荚金合欢数量大幅下降，进而导致某些通过灌木遮挡利于捕食猎物的动物数量减少。
11. 下列有关上述材料中大头蚁与举腹蚁的叙述错误的是（ ）
A. 在入侵初期，大头蚁的种群数量增长近似“J”形增长
B. 大头蚁对举腹蚁种群数量波动的影响属于外源性调节因素
C. 大头蚁与举腹蚁存在捕食与竞争的种间关系
D. 二者的生态位完全重叠，导致竞争能力弱的举腹蚁最终被排除掉
12. 下列有关大头蚁入侵前后对当地生态系统的影响叙述错误的是（ ）
A. 入侵前镰荚金合欢对当地群落的结构和内部环境的形成有明显决定作用
B. 入侵后使得该草原群落发生了次生演替
C. 入侵后当地生态系统的营养结构变得更复杂，自我调节能力更强
D. 入侵后镰荚金合欢数量大幅下降可能导致狮子捕食成功率大大下降
【答案】11. D 12. C
【解析】
【分析】生物之间的关系分种间关系和种内关系两种：种间关系又分互利共生（如藻类和真菌共同生活在一起形成地衣，二者密不可分）、原始合作（如海葵和寄居蟹在一起，互惠互利）、种间竞争（如水稻与稗草）、捕食（如狼吃羊）和寄生（如蛔虫寄生在人体内）等；种内关系又分种内互助（如蜜蜂之间的合作）和种内斗争（如狼群争抢猎物）等。
【11题详解】
A、大头蚁入侵初期，食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和其他竞争物种，大头蚁的种群数量增长近似“J”型增长，A正确；
B、外源性调节因素通常指的是来自种群外部的环境因素，如气候变化、捕食者、竞争者等，大头蚁对举腹蚁种群数量波动的影响属于外源性调节因素，B正确；
C、大头蚁以举腹蚁为食，且大头蚁占据举腹蚁的栖息地，二者的种间关系为捕食和种间竞争，C正确；
D、动物生态位包括它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等，大头蚁以举腹蚁为食，大头蚁与镰荚金合欢没有合作关系，因此二者生态位没有完全重叠，D错误。
故选D。
【12题详解】
A、镰荚金合欢作为灌木，可为多种动物提供栖息场所和庇护所，也为多种动物捕食提供了遮蔽的环境，能够维持该地的种间关系和物种丰富度，对当地群落的结构和内部环境的形成有明显决定作用，A正确；
B、入侵后该草原镰荚金合欢数量大幅下降，生物多样性降低，群落外貌特征明显发生改变，发生了群落演替，因演替初始时存在土壤条件以及植物种子和繁殖体，属于次生演替，B正确；
C、根据题意，入侵后很多生物数量减少，生物多样性降低，该地生态系统的营养结构变得更简单，自我调节能力下降，C错误；
D、树木覆盖率的下降进而导致狮子伏击其它动物时可供隐藏的树荫变少了，捕食成功率大大下降，D正确。
故选C。
13. 历史上，从亚洲到北美洲的广阔草原上有数以百万的猎豹在奔驰，而如今全球野生猎豹的数量却不足万只，成为濒危物种。结合下图分析下列说法正确的是（ ）
A. 一种生物的大多数基因座位上具有等位基因
B. 杂合基因座位数越多，通过精卵随机结合实现基因重组，产生基因型种类越多
C. 猎豹的遗传变异比人和狗小得多，可能成为威胁猎豹生存的重要因素
D. 猎豹数量锐减助长了近亲交配，进而使种群基因频率发生定向改变，种群发生进化
【答案】C
【解析】
【分析】 现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、等位基因是同源染色体相同位置控制相对性状的基因，具有等位基因的个体是杂合子，据图可知，三种生物的杂合基因占比较小，故据此推测一种生物的大多数基因座位上不具有等位基因，A错误；
B、基因重组是控制不同性状的基因的重新组合，该过程发生在减数分裂过程中，而不是发生在精卵结合过程中，B错误；
C、野生猎豹的数量不足万只，成为濒危物种，遗传变异可产生更多类型的个体，猎豹的遗传变异比人和狗小得多，可能成为威胁猎豹生存的重要因素，C正确；
D、生物进化的实质是种群基因频率改变，但猎豹数量锐减助长了近亲交配，该过程中变异是不定向的，不能导致基因频率定向改变，D错误。
故选C。
14. 下图表示真核细胞中染色体上DNA复制的过程，①②表示生理过程。据下图分析下列说法错误的是（ ）
A. 酶1、酶2分别为解旋酶、DNA 聚合酶
B. 一个细胞周期中，每个复制起点只发生一次复制
C. DNA复制过程中子链的合成都是连续进行的
D. 多个复制起点，双向复制方式，极大地提升了复制效率
【答案】C
【解析】
【分析】DNA复制方式为半保留复制，复制过程中边解旋边复制。一个DNA分子在复制时，可以有多个复制起点。
【详解】A、图中再酶1的作用下，DNA双链打开，酶1是DNA解旋酶，在酶2的作用下，子链得以延伸，则酶2是DNA聚合酶，A正确；
B、在细胞周期的分裂间期，DNA复制一次，因此每个复制起点只发生一次复制，B正确；
C、DNA复制过程中，子链的延伸方向是5'→3'，因此两条子链中，一条子链连续合成，另一条子链的合成是不连续的，C错误；
D、多起点双向复制可使同一个DNA中多个片段同时进行复制，大大提高了DNA复制的效率，D正确。
故选C。
15. 赫尔希和蔡斯的经典实验“噬菌体侵染细菌实验”的部分过程如下图1所示，下列有关说法错误的是（ ）
A. 图1实验的子代噬菌体中只有少数含有放射性
B. 图1实验中的T2 噬菌体被标记的部位是图2中的①
C. 搅拌和离心的目的是将噬菌体和细菌分开，噬菌体残留部分位于上清液
D. 图1实验中，侵染时间过长或过短都可能导致上清液放射性增强
【答案】B
【解析】
【分析】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、图1中沉淀物中的放射性很高，说明该组是被32P表示的噬菌体，由于DNA进行半保留复制，原料都不含有32P，新合成的DNA链不含32P，所以只有少数噬菌体含有放射性，A正确；
B、图1实验结果表明该组噬菌体的DNA被32P标记，应标记的是图2中的②—磷酸，B错误；
C、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌，C正确；
D、图1中被标记的是噬菌体的DNA，侵染时间过短，DNA没有完全注入宿主细胞，导致上清液放射性增强，侵染时间过长，部分子代噬菌体已释放，也会导致上清液中放射性增强，D正确。
故选B。
16. 下图是微生物工业发酵的基本流程，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 过程①是发酵工业的前提条件，选育过程中要尽量减少菌种的传代次数
B. 过程②需要进行多次，这样可以缩短菌种在发酵罐内的发酵时间
C. 过程③所配置的培养基与实验室培养目的菌种所用的培养基一致
D. 过程⑤是发酵的核心环节，控制该过程是保证发酵生产高效顺利进行的重要措施
【答案】C
【解析】
【分析】1、发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配置、火菌，接种，发酵、产品的分离、提纯等方面。发酵过程一般来说都是在常温常压下进行，条件温和、反应安全，原料简单、污染小，反应专一性强，因而可以得到较为专一的产物。2、发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。
【详解】A、选育高产、优质的菌种是发酵工业的前提条件，减少菌种的传代次数能减小菌种发生自发突变的概率，A正确；
B、在大规模的发酵生产中，需要将选育出的优良菌种经过多次扩大培养，让它们达到一定数量再进行接种，这样可以缩短菌种在发酵罐中发酵的时间，B正确；
C、过程③所配置的培养基与实验室培养目的菌种所用的培养基不一致，发酵工业所配置的培养基来源充足且廉价，被转化的效率高，C错误；
D、发酵罐内发酵时是发酵的核心环节，控制发酵过程是保证发酵生产高效顺利进行的重要措施，D正确。
故选C。
17. “筛选”是生物工程中常用的技术手段，下列关于筛选的叙述正确的是（ ）
A. 将转化后的菌悬液接种到平板后，可利用核酸分子杂交技术筛选含目的基因的菌落
B. 经过体细胞核移植形成的胚胎，在移植前往往需要筛选特定性别的胚胎
C. 单抗制备过程中，细胞融合后利用选择培养基筛选产生特定抗体的杂交瘤细胞、
D. 酶解法获得原生质体后，可利用质壁分离与复原实验筛选出活力强原生质体
【答案】A
【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、利用基因工程将转化后的菌液接种到平板后，可利用PCR技术或DNA分子杂交技术（利用碱基互补配对原理）筛选含目的基因的菌落，A正确。
B、体细胞核移植形成的胚胎性别与提供体细胞的个体一致，在移植前不需要筛选性别，B错误；
C、单抗制备过程中，细胞融合后利用选择培养基筛选成功融合的杂交瘤细胞，在经过细胞克隆化培养和抗体检测，可筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，C错误；
D、质壁分离指原生质层和细胞壁分离，原生质体没有细胞壁，不能发生质壁分离，D错误。
故选A。
18. 科学家发现了一种特定功能的人体蛋白质 X，某科研小组制备一种膀胱生物反应器来生产蛋白X，下图是生产的基本流程。据图分析下列正确的是（ ）
A. 步骤①进行前需要对精子提供足够的能量
B. 步骤②常采用显微注射法将重组载体注入雄原核
C. 步骤③进行传代培养时需用胰蛋白酶处理
D. 步骤④进行前需对代孕母牛注射免疫抑制剂
【答案】C
【解析】
【分析】从生产的角度考虑，生物反应器选择的组织或器官要方便产物的获得，例如乳腺、膀胱、血液等，由此发展了动物乳腺生物反应器、动物血液生物反应器和动物膀胱生物反应器等。
【详解】A、步骤①进行前需要对精子进行获能处理，获能是指具备受精的能力，不是指对精子提供足够的能量，A错误；
B、步骤②常采用显微注射法将重组载体注入受精卵，B错误；
C、步骤③进行传代培养时需用胰蛋白酶处理，C正确；
D、步骤④进行前需对代孕母牛不需要注射免疫抑制剂，D错误；
故选C。
19. 图1 表示某高等动物细胞连续分裂过程中的几个时期的模式图； 图2 表示该动物细胞分裂的不同时期，细胞内染色体与核DNA数目比的变化关系。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 丙细胞有4套遗传信息，含有6个染色单体
B. 丁细胞为次级卵母细胞，不含同源染色体
C. 若图2为减数分裂，则AB段、EF段细胞中的染色体组数分别为2、1
D. 图2中的CD段对应图1中的细胞丙、丁，DE段的变化是着丝粒分裂的结果
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析，甲图细胞中含有同源染色体，且着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，为有丝分裂后期的细胞，乙图为特殊的体细胞，丙图细胞处于减数第一次分裂后期，丁图处于减数第二次分裂中期。图2中表示细胞分裂的不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系，其中BC段表示DNA的复制；DE段形成的原因是着丝粒的分裂。
【详解】A、丙细胞中某种形态的染色体有两条，有2个染色体组，但经过染色体复制后遗传物质加倍，每条染色体上有两条姐妹染色单体，因此该细胞中有4套遗传信息，8条染色单体，A错误；
B、由丙中染色体移动方向可知，M和N染色体移向了细胞质较少的一极，因此丁细胞是极体，B错误；
C、若图2为减数分裂，则AB表示染色体复制之前的卵原细胞，细胞中有两个染色体组，EF表示着丝粒分裂之后的细胞，即减数分裂Ⅱ后期和末期，此时期细胞中染色体数目因着丝粒分裂而暂时加倍，为2n，即细胞中有2个染色体组，C错误；
D、图2中CD段染色体/核DNA=1/2，即此段时期的每条染色体上有两条姐妹染色单体，可对应图1中丙细胞和丁细胞，DE段每条染色体上两个DNA恢复为每条染色体上一个DNA，是着丝粒分裂的结果，D正确。
故选D。
20. 甲基丙二酸尿症(MMA)是我国有机酸尿症中常见类型。如图1表示 MUT 酶的合成及作用途径，若图示的分解或转化过程不能发生，则会形成甲基丙二酸等有害物质，使其在体内积累而患MMA。一对夫妇生了一个患MMA的女儿，研究人员对该家庭成员相关基因进行扩增，用特定限制酶酶切后电泳，结果如图2。下列说法错误的（ ）
A. 图1中核糖体沿mRNA 移动方向为从左到右
B. 图1中导肽M有利于将MUT酶定位到线粒体基质中且后续需要被切除
C. 由图2可知致病基因特定序列中特定限制酶酶切位点的消失是碱基对替换的结果
D. 由图2可知该夫妇二胎有25%的患病概率，可用羊膜腔穿刺诊断胎儿是否患该病
【答案】C
【解析】
【分析】DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。
【详解】A、图中核糖体移动方向是由短肽链向长肽链的方向移动，即从左往右，A正确；
B、由图可知，在细胞质基质中，MUT酶上有导肽序列，进入线粒体后导肽序列被切除，推测导肽序列可引导MUT酶进入线粒体，并且在切除后发挥作用，B正确；
C、根据图2电泳结果可知，患病女儿只有条带①和②，说明条带③为正常基因，条带①和②是致病基因被限制酶切割后的电泳条带，因①+②条带长度=36kb+120kb=156kb，即致病基因中碱基序列没有发生碱基对的增添和缺失，而是发生了碱基对的替换，碱基对替换导致致病基因序列中出现特定限制酶切位点，C错误；
D、设A/a基因控制该对相对性状，由图2可知，该对夫妇基因型为Aa，则该夫妇二胎生下aa患病的概率为1/4，可用羊膜腔穿刺采集羊水中的胎儿细胞进行分析，可直接检测胎儿的DNA序列判断胎儿是否患有该病，D正确。
故选C。
二、非选择题（本大题共5题，共60分）
21. 浙江杭州西溪国家湿地公园陆地绿化率在85%以上，具有丰富的动植物资源，如大树蛙等两栖类1目4科10种，黑眉锦蛇等爬行类3目8科15种，红隼等鸟类15目41 科126种，水杉、菖蒲、芦苇等1300多种湿地植物，成为生态保护与城市人居和谐统一的典范。
（1）调查西溪湿地红隼的种群密度，常采用_____法，同时对适量的捕获个体进行年龄鉴定，可绘制红隼种群的____图形。在繁殖季节，红隼求偶时会跳独特的舞蹈，这属于_____信息。
（2）调查西溪湿地公园内土壤小动物丰富度的过程中，对于体型较小的动物可用放大镜或_____进行种类鉴定，根据调查结果_____(能/不能) 反映西溪湿地群落的物种组成。
（3）下图是西溪湿地生态系统中能量流经第二营养级的示意图，图中的数值表示能量，单位是(100kJ/m²⋅a)。图中的A代表____，从第二营养级到第三营养级的能量传递效率是______%(保留一位小数)。
（4）西溪湿地公园周边大多仍是以农业为主，为了更好的保护湿地生态，政府大力推行、扶持生态农业，如将农作物秸秆作为饲料喂牲畜，牲畜粪便进入沼气池等，从生态系统的能量流动角度分析，这样做的意义是______。
（5）西溪湿地现有“天堂绿肺”之称，可以净化水质、调节气候等生态功能，这体现了生物多样性的______价值。
【答案】（1） ①. 标记重捕法 ②. 年龄金字塔 ③. 行为信息
（2） ①. 体视显微镜 ②. 不能
（3） ①. 第二营养级的同化量/初级消费者的同化量/初级消费者的总次级生产量 ②. 13.5%
（4）（调整能量流动方向）使能量更多地流向人类有益的方向，从而大大提高能量的利用率
（5）间接（使用）
【解析】
【分析】生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。
【小问1详解】
红隼的活动能力强，活动范围广，调查其种群密度时常采用标记重捕法；对适量的捕获个体进行年龄鉴定，可估算出该种群中各年龄期的个体数目的比例，绘制出该种群的年龄金字塔图形；红隼求偶时会跳独特的舞蹈是属于红隼的行为特征，是行为信息。
【小问2详解】
在研究土壤中小动物类群丰富度的过程中，对于体型较小的动物，可以使用放大镜或体视显微镜进行观察鉴定；群落物种组成包括植物、动物和微生物等各物种的种群，土壤小动物类群丰富度只能体现群落中的部分物种类型，不能体现全部。
【小问3详解】
某一营养级摄入的能量=同化量+粪便量，因此图中A代表第二营养级的同化量；第二营养级到第三营养级的能量传递效率=第三营养级的同化量/第二营养级的同化量×100%=（次级消费者摄入量980-次级消费者排出的粪便量170）/（第二营养级用于自身生长、发育、繁殖的能量2650+第二营养级经呼吸散失的能量3350）×100%=13.5%。
【小问4详解】
如果将秸秆用作饲料喂牲畜，可获得肉、蛋、奶等；将牲畜的粪便作为沼气池发酵的原料，可以生产沼气提供能源；沼气池中的沼渣还可以作为肥料还田，这样可以使能量更多地流向人类有益地方向，实现了对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。
【小问5详解】
生物多样性体现在调节生态系统的功能等方面的价值属于间接价值。
22. 随着气候的不断变化，高温、干旱及其复合胁迫等极端天气事件频发，影响农作物的产量。某研究小组进行了如下相关实验：以夏玉米为试验材料，在开花期设置高温(T)、干旱(D)、高温干旱复合胁迫(T+D)，以自然温度和正常水分管理为对照(CK)，处理持续6天，实验结果如下表，请回答下列问题：
表1高温干旱对夏玉米及构成因素的影响
表2高温干旱对夏玉米光合特性的影响
（1）据表1 可知，干旱、高温均会使夏玉米产量降低的主要原因是______ ；该夏玉米对____(高温/干旱)环境的抗性更强，理由是______。
（2）据表 2分析，与CK组相比，T组夏玉米净光合速率下降原因可能是_____下降，三碳酸合成速率______。还可推测高温条件下，夏玉米体内______激素含量明显升高。
（3）据表2分析，D组叶肉细胞光合作用过程中所需的CO2除了来自外界环境，还可以来自细胞中的______(填写场所)；光合产物转变成______从该细胞运出，在玉米籽粒中主要以____形式储存。
（4）研究小组还发现高温干旱会影响叶绿素的合成和促进叶绿素分解，用纸层析法分离色素，T+D组的色素带与CK组相比，滤纸条从下而上第_____条色素带宽度明显变窄。
【答案】（1） ①. 降低低穗粒数 ②. 干旱 ③. 与高温(T)组比，干旱(D)组夏玉米穗粒数下降幅度小、千粒重未干旱下降，所以产量下降幅度小，影响少
（2） ①. 气孔导度 ②. 下降/降低/减弱/减缓/减小 ③. 脱落酸
（3） ①. 线粒体(基质) ②. 蔗糖 ③. 淀粉
（4）一、二(或1、2)
【解析】
【分析】分析题意，本实验目的是研究高温、干旱及其复合胁迫等极端天气事件对农作物产量的影响，实验的自变量是不同处理情况，因变量是作物产量，据此分析作答。
【小问1详解】
分析表格数据，与CK相比，高温(T)、干旱(D))组的穗粒数均有所降低，而千粒重和产量变化不一致，据此推测干旱、高温均会使夏玉米产量降低的主要原因是降低低穗粒数；据表可知，与高温(T)组比，干旱(D)组夏玉米穗粒数下降幅度小、千粒重未干旱下降，所以产量下降幅度小，影响少，故该夏玉米对干旱环境的抗性更强。
【小问2详解】
二氧化碳是暗反应的原料，而气孔是其进出细胞的通道，据表 2分析，与CK组相比，T组夏玉米净光合速率下降原因可能是气孔导度下降，三碳酸合成速率下降；脱落酸被称为逆境激素，据此可推测高温条件下，夏玉米体内赤霉素含量明显升高。
【小问3详解】
植物呼吸作用可产生二氧化碳，D组植物的净光合速率＞0，说明光合作用＞呼吸作用，则D组叶肉细胞光合作用过程中所需的CO2除了来自外界环境，还可以呼吸作用，场所是细胞中的线粒体(基质)；光合产物变成蔗糖从该细胞运出，在玉米籽粒中主要以淀粉（植物细胞的储能物质）储存。
【小问4详解】
用纸层析法分离色素滤纸条上的色素带颜色自下而上依次呈黄绿色（叶绿素b）、蓝绿色（叶绿素a）、黄色（叶黄素）、橙黄色（胡萝卜素），高温干旱会影响叶绿素的合成和促进叶绿素分解，故用纸层析法分离色素，滤纸条从下而上一、二(或1、2)条色素带宽度明显变窄。
23. 我国是蚕丝业的发祥地，自古以来农桑并茂，“丝绸之路”名扬世界。培育高产蚕丝优良品系以及利用转基因技术生产异源蛋白质等研究，具有重要的理论意义和经济价值。
（1）家蚕(2n=56) 的性别决定方式为 ZW型，要研究家蚕的基因组，需测定______条染色体的DNA序列。
（2）家蚕中雄蚕食桑少、产丝率比雌蚕高20%左右，但普通蚕难以通过外形判断其性别，为了实现专养雄蚕，研究者制作了一套雌蚕和雄蚕的平衡致死系统，该平衡致死系由连锁但不发生交叉互换的等位基因A/a和B/b控制，其中任意一对基因隐性纯合则胚胎致死。另有一对控制体色的常染色体基因D(黑体) 和d(白体)，三对基因的位置关系如下图1所示。
①据图1推测，平衡致死系雌蚕的W染色体上出现D基因，使位于染色体上基因的______和排列顺序也发生改变，该变异类型是染色体结构变异中的_______。
②普通家蚕中不含致死基因，致死基因a、b的产生是______的结果，现有纯种黑体普通家蚕(致死基因及其等位基因仅位于Z染色体上)，请在图2中分别标出其雌蚕和雄蚕相关基因在染色体上的位置______。
③若要实现专养雄蚕的目标，可选用平衡致死系中的________(雌蚕/雄蚕)与普通家蚕杂交。
④平衡致死系内，雌雄个体相互交配_________(能/否) 保持该体系，请写出体系内交配所得到F₁的表型及比例_________。
（3）培育转基因家蚕过程中，目的基因插入家蚕细胞染色体上可能不止一个，且插入位点也具有一定的随机性。将人a-干扰素基因(G)导入普通黑体家蚕(DD)，成功获得了产生人a-干扰素的家蚕，将其与普通白体家蚕杂交后，若F₁表现为产干扰素黑体：不产干扰素黑体=3：1，则G基因插入家蚕染色体的情况可能为下图3中的______；若F₁全表现为产干扰素黑体，则G 基因插入家蚕染色体的情况可能为下图3 中的______，该情况下，F₁个体自由交配，F₂中产干扰素白体占_______。
【答案】（1）29 （2） ①. 种类 ②. 易位 ③. 基因突变 ④. ⑤. 雄蚕 ⑥. 能 ⑦. 白体雄蚕：黑体雌蚕=1：1
（3） ①. A ②. D ③. 0（零）
【解析】
【分析】1、基因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自由组合是互不干扰的；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。
2、染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异。
【小问1详解】
家蚕(2n=56)的染色体组成为27对常染色体+ZZ或27对常染色体+ZW，要研究家蚕的基因组，需测定27对常染色体中的27条+Z+W共29条染色体的DNA序列。
【小问2详解】
①根据题意，D基因正常情况下位于常染色体上，W染色体上不应含有D基因，因此D基因出现在W染色体上可能是常染色体上含D基因的片段移动到了W染色体上，使W染色体上基因的种类和排列顺序发生改变，这种变异类型是染色体结构变异中的易位。
②根据题意，致死基因是普通家蚕中不含有的新基因，基因突变产生新基因，因此是基因突变的结果；普通家蚕不含致死基因，因此纯种黑体普通家蚕雌蚕基因型为DDZABW，雄蚕基因型为DDZABZAB，因D基因位于常染色体上，致死基因及其等位基因（AB基因）仅位于Z染色体上，即AB基因位于Z染色体的非同源区段，因此相关基因在染色体上的位置如图：（A基因与B基因上下可相反）。
③本地纯种黑身家蚕的基因型为DDZABZAB（雄蚕）、DDZABW（雌蚕），根据题中信息可知，若选择致死品系中的雄蚕（ddZAbZaB）与本地雌蚕杂交，后代中雌蚕DdZAbW、DdZaBW全部死亡，雄蚕全部存活，若选择致死品系中的雌蚕（ZaBWAD）与本地雄蚕杂交，则后代无论雌雄全部存活，因此选择致死品系中的雄蚕与本地雌蚕杂交可实现专养雄蚕的目标。
④平衡致死系内，雌雄个体相互交配即ddZAbZaB×ddZaBWAD→1/4ddZAbZaB（白体雄蚕）、1/4ddZaBZaB（死）、1/4ddZAbWAD（死）、1/4ddZaBWAD（黑体雌蚕），子代存活个体基因型及基因在染色体的位置关系与图1相符，因此能保持该体系；子代表型及比例为白体雄蚕：黑体雌蚕=1：1。
【小问3详解】
图3中A个体产生1/4GGD、2/4GD、1/4D的雌（雄）配子，与普通黑体家蚕(DD)杂交产生子代1/4GGDD（产干扰素黑体）、2/4GDD（产干扰素黑体）、1/4DD（不产干扰素黑体），表型及比值为产干扰素黑体：不产干扰素黑体=3：1；B个体产生1/2GD、1/2D的雌（雄）配子，与普通黑体家蚕(DD)杂交子代1/2GDD（产干扰素黑体）、1/2DD（不产干扰素黑体）；个体C产生配子1/2GD、1/2D的雌（雄）配子，与普通黑体家蚕(DD)杂交子代1/2GDD（产干扰素黑体）、1/2DD（不产干扰素黑体）；个体D产生GD的雌（雄）配子，与普通黑体家蚕(DD)杂交产生子代GDD（产干扰素黑体），因此若F1表现为产干扰素黑体：不产干扰素黑体=3：1，则G基因插入家蚕染色体的情况可能为下图3中的A；若F1全表现为产干扰素黑体，则G 基因插入家蚕染色体的情况可能为下图3 中的D，这种情况下F1基因型GDD，产生1/2GD、1/2D的雌（雄）配子，雌雄配子随机结合后F2基因型为GGDD、GDD、DD，全为黑体，因此F2中产干扰素白体占零。
24. 转基因植物的生物安全问题一直是人们争议的焦点，其中标记基因是安全风险来源之一，因此作物转基因后删除标记基因具有重要的意义。有报道发现，雌激素诱导的 Cre/lxP重组系统可以利用在加有雌激素的条件下，Cre 酶定位定向地删除转基因作物中位于 2 个 lxP 位点中的基因序列，且使得2个 lxP 位点重组为1个lxP 位点，如图1所示。某科研小组利用该重组系统获得无标记基因的转耐低磷G基因的大豆，图2中P1~P6代表引物，其中引物P1与相应启动子互补，P2 与 XVE基因序列互补，P3、P4是根据NPTⅡ基因(标记基因)序列设计的特异性引物，P5、P6是根据目的基因G序列设计的特异性引物。整个实验大体流程如下，请回答相关问题：
（1）构建含G基因的重组 Ti质粒：为了获取耐低磷G基因，该科研小组设计引物进行PCR扩增，产物经电泳染色后发现不止一个条带，从PCR 循环过程分析可能的原因是______。经过后期的改进，获得了大量的G基因。接着利用_____酶将经酶切后的G基因及质粒成功构建出重组 Ti质粒, 如图2。
（2）将重组 Ti质粒导入农杆菌并筛选：先利用_____的低温、低浓度氯化钙溶液制备感受态农杆菌，然后将重组 Ti质粒转入到感受态农杆菌。为了提高该转化效率，需要考虑的因素有_____ (A.温度 B.时间 C.重组质粒的浓度 )D.农杆菌的种类和状态)。判断导入是否成功，可先向农杆菌菌液中加入新鲜的液体培养基，并置于摇床上慢速培养一段时间，接着利用 法将菌悬液接种至选择培养基上进行培养，最后挑取单菌落进行后续的鉴定。
（3）转化大豆子叶并筛选：将成功转化的农杆菌与无菌大豆子叶进行共培养，适宜时间后将大豆子叶转移至添加有______的培养基中进行筛选，获得成功转化的大豆子叶。再经_____形成愈伤组织，愈伤组织经过器官发生途径或______途径进一步分化形成大豆苗。
（4）获得标记基因删除的大豆苗及相关检测：将转化的大豆苗种植后收获种子，再将种子消毒并接种在含有_____的MS 培养基中培养一段时间，获得标记基因删除的大豆苗。接着提取该大豆苗的基因组 DNA，提取过程中为了防止DNA 被酶解以及更好的使蛋白质与DNA分离，需要在提取试剂中加入_____(填具体物质)。 最后将提取到的DNA作为模板，利用图2中的引物进行 PCR 检测，理想情况下能扩增出条带的引物对有_____。
（5）转基因大豆苗的鉴定：为了直接判断转基因大豆是否成功，请写出简要的实验思路______。
【答案】（1） ①. 复性温度太低 ②. DNA连接
（2） ①. 0℃ ②. ACD ③. 平板划线法或稀释涂布平板法
（3） ①. 新霉素 ②. 脱分化 ③. 胚状体
（4） ①. 雌激素 ②. 盐酸 ③. P1、P6
（5）将转基因大豆苗移栽至低麟的土壤中，观察其是否生长正常。
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、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--PCR技术或DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--PCR技术或分子杂交技术；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】
PCR循环包括变性、复性和延伸三步，其中复性环节是在50℃左右，引物与模板链特异性结合，该环节的温度可根据引物长度、引物中GC含量做出调整，一般情况下，引物越长，引物中GC含量越高，复性温度越高，若复性温度过低，非特异性强，引物部分碱基与非目的序列配对，扩增出非目的序列产物；连接G基因和质粒为重组DNA的酶是DNA连接酶。
【小问2详解】
农杆菌感受态细胞的制备常用冰预冷的CaCl2处理细菌的方法制备，即用低渗CaCl2溶液在低温 (0 °C) 时处理快速生长的细菌，从而获得感受态，0℃低温条件下的细胞膜流动性降低且避免细胞结冰，低渗溶液使细胞膨胀成球形，外源DNA分子在此条件下易粘附在细菌表面，从而提高了细胞对外源DNA的吸收效率；提高Ti质粒进入农杆菌的转化效率主要关注的是环境条件和技术操作的优化，而不是时间本身，这里涉及的环境条件包括转化时的温度、重组质粒的浓度（转化效率与外源DNA的浓度在一定范围内成正比，但当加入的外源DNA的量过多或体积过大时，转化效率就会降低）、农杆菌的种类的状态（Ti质粒的结构和功能与农杆菌的种类密切相关，因此选择合适的农杆菌种类和状态对于提高转化效率至关重要），故选ACD；获得单菌落的接种方法通常是平板划线法和稀释涂布平板法。
小问3详解】
根据图2可知，重组质粒上含有新霉素抗性基因作为标记基因，因此将大豆子叶转移至添加有新霉素的培养基中进行筛选；在将大豆子叶培养成大豆苗，需要用到植物组织培养技术，首先需经脱分化形成愈伤组织；愈伤组织经再分化形成芽和根属于器官发生途径，愈伤组织经再分化形成胚状体属于胚状体途径。
【小问4详解】
根据题干信息“雌激素诱导的 Cre/lxP重组系统可以利用在加有雌激素的条件下，Cre 酶定位定向地删除转基因作物中位于 2 个 lxP 位点中的基因序列，且使得2个 lxP 位点重组为1个lxP 位点”可知，将种子接种在含有雌激素的MS培养基中培养一段时间可获得删除标记基因的大豆苗；盐酸能够使染色质中的DNA和蛋白质分离，切酶的作用条件温和，过酸过碱均会使酶发生不可逆的失活，因此加入盐酸可防止DNA 被酶解以及更好的使蛋白质与DNA分离；提取到的DNA中，含标记基因被删除的重组Ti质粒，如图3，结合图2中引物的结合位点与方向可知，理想情况下能扩增出条带的引物对有位于启动子上的P1基因上向右的P1引物和G基因上向左的P6引物。
【小问5详解】
该转基因大豆是无标记基因的转耐低磷G基因的大豆，若该转基因大豆成功，应具有耐低磷的特点，因此从个体水平上应进行大豆苗的耐性鉴定，即将转基因大豆苗移栽至低麟的土壤中，观察其是否生长正常。
25. 抑郁症患者可能出现食欲下降、快感缺乏、绝望等症状，单胺类神经递质功能不足与抑郁心境密切相关。5-羟色胺(5-HT) 属于单胺类神经递质，其与受体结合发挥作用后被突触前神经元重新摄取。研究表明，丹参多酚酸可改善抑郁样行为，其机制可能是通过调节单胺类递质水平，提高中枢神经兴奋性。为验证丹参多酚酸的作用，研究人员进行了以下实验，请完善实验思路并分析相关问题。
实验材料：注射用丹参多酚酸(100mg/支)，生理盐水，生理状态适宜且相似的健康大鼠若干，5-羟色胺(5-HT) 酶联免疫吸附试剂盒，酶标仪等。
[说明：采用慢性温和应激法建立抑郁症模型(需连续应激处理21天)；按体重注射丹参多酚酸，较低剂量组20mg/ kg, 较高剂量组40mg/ kg。]
（1）实验思路:
①实验分组：
将健康大鼠随机均分为甲、乙、丙、丁四组，置于相同且适宜条件下培养。
②实验处理：
甲组：每天腹腔注射20mg/ kg丹参多酚酸1次，半小时后进行应激处理；
乙组：_______，半小时后进行应激处理；
丙组：_______，半小时后进行应激处理；
丁组: _______;
按上述处理方式，连续处理21天。
③第22天，对每组大鼠进行检测，记录并统计分析实验数据。
（2）请用柱状图呈现预期实验结果。 _____
（3）实验结论：丹参多酚酸治疗可提高5-羟色胺(5-HT) 含量且较高剂量组效果更明显。
（4）分析与讨论：5-HT 作为神经递质，通过胞吐的方式由_______释放，并与突触后膜的受体结合发挥作用，丹参多酚酸可能通过促进5-HT 的合成与释放或_______等方式增加突触间隙中5-HT的含量，从而起到抗抑郁的作用。
（5）研究人员采用酶联免疫法检测大鼠海马组织中5-HT的水平，检测原理如下图所示。
①据图分析，特异性抗体的获得可通过将5-HT 作为抗原，利用______技术制备。洗涤的目的是______。加底物后经酶催化显色，在一定范围内，溶液颜色的深浅与_____成正比，因此用酶联免疫检测仪对其进行定量测定。
②利用该方法检测时，待测抗原_____(需要/不需要)事先纯化； 该方法涉及的生物学原理有__________(写出两点)。
【答案】（1） ①. 每天腹腔注射40mg/ kg丹参多酚酸1次 ②. 每天腹腔注射等体积的生理盐水1次 ③. 每天腹腔注射等量生理盐水1次，半小时后不进行应激处理
（2） （3）实验结论：丹参多酚酸治疗可提高5-羟色胺(5-HT) 含量且较高剂量组效果更明显。
（4） ①. 突触前膜 ②. 抑制 5-羟色胺( 5-HT)的再摄取
（5） ①. 单克隆抗体制备 ②. 洗去未结合的材料，以免干扰实验结果 ③. 样品中 5-羟色胺(或 5-HT)的含量(或浓度) ④. 不需要 ⑤. 抗原与抗体的识别具有特异性(或抗原与抗体发生特异性结合)、酶(的催化功能)具有专一性
【解析】
【分析】兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的。突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成。神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，进入突触间隙，作用于突触后膜上的特异性受体，引起下一个神经元兴奋或抑制，所以兴奋在神经元之间的传递是单向的。突触可完成“电信号→化学信号→电信号”的转变。
【小问1详解】
①若要验证丹参多酚酸的作用，可以根据题干给的实验材料进行实验，①实验分组：将健康大鼠随机均分为甲、乙、丙、丁四组，置于相同且适宜条件下培养。
②实验处理：甲组：作为实验组较低剂量组，每天腹腔注射20mg/kg丹参多酚酸1次，半小时后进行应激处理；乙组：为了探索剂量效应，应作为实验组较高剂量组，每天腹腔注射40mg/kg丹参多酚酸1次，半小时后进行应激处理；丙组：作为阳性对照组，每天腹腔注射等体积的生理盐水1次，半小时后进行应激处理；丁组：作为正常对照组，每天腹腔注射等量生理盐水1次，半小时后不进行应激处理。
【小问2详解】
根据实验结论可以预期实验结果，即：正常对照组丁组大鼠体内5−HT含量最多，丙组每天只注射生理盐水，并进行应激处理，使得大鼠体内5−HT含量最少，甲和乙组每天腹腔注射20mg/kg和40mg/kg丹参多酚酸，并进行应激处理，所以（甲组和乙组）的大鼠5−HT含量会高于生理盐水处理组（丙组），低于正常对照组（丁组），且较高剂量组（乙组）的效果会更明显。这一结果可以用柱状图来直观地呈现。
【小问3详解】
实验结论为：丹参多酚酸治疗可提高5-羟色胺(5-HT) 含量且较高剂量组效果更明显。
【小问4详解】
5-HT作为神经递质，在神经元之间传递信息时，通过胞吐的方式由突触前膜的末端释放到突触间隙中，随后与突触后膜上的特异性受体结合，从而发挥其生理功能。丹参多酚酸可能通过多种机制增加突触间隙中5-HT的含量，如促进5-HT的合成、释放，或者抑制5-HT的再摄取等，从而起到抗抑郁的作用。
【小问5详解】
①特异性抗体的获得，通常是将5-HT作为抗原，利用单克隆抗体技术制备得到的。洗涤的目的是洗去未结合的材料，以免干扰实验结果，提高检测的准确性。加底物后，在酶的催化作用下发生显色反应，颜色的深浅与样品中 5-羟色胺(或 5-HT)的含量(或浓度)成正比，因此可以用酶联免疫检测仪对其进行定量测定。
②利用该方法检测时，由于酶联免疫吸附试验（ELISA）具有高度的特异性和敏感性，待测抗原（在此为5-HT）不需要事先纯化，可以直接从组织提取物中进行检测。该方法涉及的生物学原理主要包括抗原与抗体的识别具有特异性(或抗原与抗体发生特异性结合)、酶(的催化功能)具有专一性以及颜色反应与物质浓度的关系等。处理
穗粒数
千粒重（g）
产量（kg•hm-2）
CK
671.3
362.0
18808.2
T
261.0
351.2
7425.0
D
507.3
366.0
15499.4
T+D
268.0
334.0
6095.3
处理
气孔导度（mml•m-2•s-1）
净光合速率（μmlCO2•m-2•s-1）
蒸腾作用（μmlH2O•m-2•s-1）
CK
312.3
32.5
5.7
T
200.3
24.8
4.1
D
293.7
27.1
4.8
T+D
138.3
20.3
3.0
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