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湖北省荆州市沙市中学2024-2025学年高三上学期10月月考生物试卷（Word版附解析）
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一、单选题
1. 生物科学的研究和实验离不开科学方法，下列有关科学发现史、生物学实验与科学方法、结论等的配对，正确的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【分析】小鼠细胞与人细胞融合实验中科学家使用的是荧光标记，而不是同位素标记；摩尔根通过红眼雌果蝇和白眼雄果蝇的杂交实验，运用假说一演绎法，明了基因在染色体上。
【详解】A、小鼠细胞与人细胞融合实验中科学家使用的是荧光标记，而不是同位素标记，A错误；
B、摩尔根通过红眼雌果蝇和白眼雄果蝇的杂交实验，运用假说一演绎法，把一个特定的基因与X染色体联系起来，从而证明了基因在染色体上。其后很长时间摩尔根又经过大量实验，测定了基因在染色体上的相对位置，绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图，才说明了基因在染色体上呈线性排列，B错误；
C、物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，而威尔金斯等获得的DNA衍射图谱是照片，不属于物理模型，C错误；
D、班廷及其助手通过将狗的胰管结扎，使其胰腺萎缩，再将只剩胰岛的胰腺做成提取液，注入到因摘除胰腺而患糖尿病的狗身上，狗的血糖恢复正常，从而证实了胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的，摘除胰腺的操作属于减法原理，D正确。
故选D。
2. 心肌细胞中存在许多非编码RNA（如miR-223、HRCR），基因ARC可在该细胞中特异性表达，它们共同参与调控细胞凋亡，相关过程如图，①②③④表示生理过程，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 过程②③④遵循的碱基互补配对原则完全相同
B. 过程④的发生，不利于基因ARC的表达，促进心肌细胞的凋亡
C. 基因ARC、miR-223、HRCR所含的游离磷酸基团数量分别为2、1、0
D. 过程①中形成DNA—蛋白质复合体，过程②中核糖体向右移动
【答案】B
【解析】
【分析】启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。基因的表达是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程需要核糖核苷酸作为原料。
【详解】A、过程②为翻译，存在mRNA与tRNA之间的碱基互补配对，过程③存在 miR-223 与mRNA之间的碱基互补配对，过程④存在 HRCR与 mRNA之间的碱基互补配对，所以遵循的碱基互补配对原则应完全相同（即A—U、C—G），A正确；
B、HRCR吸附miR-223，使miR-223与基因ARC转录的 mRNA结合减少，有利于过程②进行，即应导致基因 ARC 的表达增多，抑制心肌细胞的凋亡，B错误；
C、基因 ARC 为双链 DNA、miR-223为单链 RNA、HRCR 为环状单链 RNA，所以三者所含的游离磷酸基团数量应分别为2、1、0，C正确；
D、过程①为转录，转录时DNA可以与RNA 聚合酶识别结合，可以形成暂时的 DNA—蛋白质复合体。过程②为翻译，从图中 mRNA上结合的核糖体上已合成的多肽链长度来看，T1最短，T3最长，所以核糖体应向右移动，D正确。
故选B。
3. 福寿螺以水生植物为食。研究人员将某水稻田均分为互不干扰的若干小区，均种上等密度的水稻苗和3种杂草，向不同小区引入不同密度的福寿螺（对照小区除外）。一段时间后测定各物种日均密度增长率，结果如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 狐尾草固定的能量不能直接流入福寿螺体内
B. 低密度小区中水稻种群最可能呈“J”形增长
C. 若去除杂草，该稻田生态系统的抵抗力稳定性将减弱
D. 与高密度小区相比，对照小区中水花生和鸭舌草的种间竞争可能更强
【答案】B
【解析】
【分析】1、福寿螺以水生植物为食，属于消费者；从坐标图中可知，随着福寿螺密度的增大，水稻 （水花生、鸭舌草）日均密度增长率下降，说明福寿螺与水稻 （水花生、鸭舌草）是捕食关系。
2、一般来说，生态系统的组分越多，营养结构越复杂，其自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高。
【详解】A、福寿螺以水生植物为食，与对照小区相比，低、中、高密度小区中狐尾草的日均密度增长率没有变化，表明福寿螺不取食狐尾草，狐尾草的能量不会直接流入福寿螺体内，A正确；
B、低密度小区空间有限，且存在其他植物，水稻与其他植物之间存在种间竞争，所以低密度小区中水稻种群最可能呈“S”形增长，B错误；
C、除去杂草，该生态系统动植物种类可能减少，营养结构变得简单，抵抗力稳定性将减弱，C正确；
D、水花生和鸭舌草存在种间竞争，据图可知，对照小区中水花生和鸭舌草的日均密度增长率均明显高于高密度小区，由于初始密度相同，可推测对照小区中水花生和鸭舌草密度都增加得更快，两者的种间竞争可能更强，D正确。
故选B。
4. 荧光定量PCR技术是在常规PCR的基础上，加入与模板DNA某条链互补的荧光探针（一类两端经过特殊基团修饰的单链DNA片段），当子链延伸至探针处时DNA聚合酶会水解掉探针一端并生成荧光分子，使荧光监测系统接收到荧光信号，即DNA每扩增一次，就有一个荧光分子生成，原理如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 该项技术可用来直接检测样本中新冠病毒核酸的含量
B. 1个双链DNA分子经过3轮循环一共会生成8个荧光分子
C. 1个双链DNA分子经过5轮循环一共需要消耗15对引物
D. 该PCR技术中DNA聚合酶既催化形成磷酸二酯键，又催化断裂磷酸二酯键
【答案】D
【解析】
【分析】PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4中游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
【详解】A、利用荧光定量PCR技术可以进行DNA的含量测定，模板DNA越多，荧光信号越强，而新冠病毒的核酸为 RNA，无法直接用该技术检测，A错误；
B、荧光探针只能跟模板DNA的某条链互补配对，DNA分子每扩增一次，就有一个荧光分子生成，3轮循环后得到8个DNA分子，即扩增形成了7个新DNA分子，一共会生成1+2+4=7个荧光分子，B错误；
C、1个双链DNA分子经过5轮循环一共会形成 32个 DNA分子，即形成64 条链，其中62条链都是新合成的，一共需要消耗31对引物，C错误；
D、子链延伸时DNA聚合酶可在子链的3′端不断添加脱氧核苷酸，从而形成磷酸二酯键，当子链延伸至探针处时 DNA 聚合酶可以利用 5′-3′外切酶活性水解DNA单链探针的一端，使其有关基团出现荧光，D正确。
故选D。
5. 温度既可以影响反应物使其能量发生变化（如图中线a），也可以影响酶的空间结构使其稳定性发生变化（如图中曲线b），从而影响酶促反应，两种影响叠加在一起使酶促反应速率与温度关系如图中曲线c所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 温度越高，反应物更容易从常态转变为活跃状态
B. 曲线b表明温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏
C. 酶的空间结构越稳定，越有利于酶催化酶促反应
D. t1和t2条件下酶促反应速率相同，酶分子活性可能不同
【答案】C
【解析】
【分析】1、酶催化特定化学反应的能力称为酶活性，酶活性与温度、pH等有关，过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。低温时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。
2、酶促反应速率指酶催化反应的速率，可以用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量表示，温度和pH通过影响酶活性，进而影响酶促反应速率；加热也可以为底物分子提供能量，提高反应速率。
【详解】A、由图可知，随着温度的升高，反应物分子具有的能量增加，更容易从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态，A 正确；
B、由曲线b可知，温度越高，酶的空间结构越不稳定，酶的化学本质主要是蛋白质，温度过高，可能会使蛋白质变性，空间结构破坏，生物活性永久丧失，B正确；
C、温度越低，酶的空间结构越稳定，酶在催化酶促反应时需要与反应物分子识别结合，会发生自身构象的变化，因此酶的空间结构太稳定，不利于酶催化酶促反应，C错误；
D、曲线c中t1、t2处酶促反应速率相同，但温度不同，反应物所含的能量不同，酶分子的空间结构稳定性也不同，其催化酶促反应的能力（即酶分子活性）可能不同，D正确。
故选C。
6. 囊性纤维病是CFTR基因突变导致的常染色体隐性遗传病，有一种突变会导致CFTR蛋白第508位苯丙氨酸（Phe508）缺失，探针1、2分别能与Phe508正常和Phe508缺失的CFTR基因结合。现用这两种探针对三个该病患者家系成员进行分子杂交检测（不含胎儿），结果如图（注：检测结果与个体位置上下对应），不考虑基因重组、染色体变异等。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 不考虑其它突变，甲家系中II-2表型正常的概率为3/4
B. 乙家系II-1携带两个序列完全相同的CFTR基因
C. 丙家系中II-1个体用探针1检测到的条带表示Phe508正常的突变CFTR基因
D. 若丙家系II-2表型正常，用这两种探针检测出2个条带的概率为1/3
【答案】B
【解析】
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）。（2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病。（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21三体综合征）。
【详解】A、该遗传病为常染色体隐性遗传病，假设Phe508正常的CFTR 基因为A，Phe508缺失的CFTR基因为a， 由电泳图可推断，甲家系中父亲基因型为 Aa，母亲基因型为 Aa，Ⅱ-1 基因型为aa，则II-2 表型正常（A_）的概率应为3/4，A正确；
B、乙家系中父亲和母亲正常，并且只与探针1杂交形成条带，可推断至少都含有一个基因 A， Ⅱ-1 患病，可推断其含两个突变 CFTR基因，但未与探针2杂交形成条带，可推断两个CFTR 基因均存在其他部位的突变，但无法确定二者突变部位是否完全相同，故Ⅱ-1 携带的两个CFTR基因序列不一定相同，B错误；
C、丙家系中Ⅱ-1 患病，可推断其含两个突变的 CFTR基因，由探针检测结果可推断II-1 个体的一个突变CFTR基因（a）来自父方，另一个突变CFTR 基因（A1）来自母方，A1基因能与探针1杂交，说明其Phe508正常，C正确；
D、丙家系中可假设父亲为Aa，母亲为AA1， II-1为A1a，若II-2表型正常，则其基因型为AA：AA1：Aa=1：1：1，用这两种探针检测出2个条带（基因型为Aa）的概率为1/3，D正确。
故选B。
7. 幽门螺杆菌（Hp）感染会引发胃炎、消化性溃疡等多种疾病。研究人员将Hp的Ipp20基因作为目的基因，用限制酶Xh I和Xba I切割，通过基因工程制备相应的疫苗，质粒及操作步骤如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A. Ipp20基因整合到大肠杆菌的DNA中属于基因重组
B. 基因表达载体导入之前，可用Ca2+处理大肠杆菌
C. 培养基A中添加了氯霉素，培养基B中添加了潮霉素
D. 能用来生产Hp疫苗的大肠杆菌在菌落3和5中
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：
1.目的基因的获取：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。
【详解】A、基因重组是指控制不同性状的基因发生重新组合，主要发生在有性生殖过程中，但通过基因工程将不同来源的 DNA 拼接，可以赋予生物新的遗传特性，也属于基因重组的范畴，故利用基因工程将Ipp20基因整合到大肠杆菌的DNA中属于基因重组，A正确；
B、原核细胞作为受体细胞时，可用Ca2+处理受体细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，更容易将基因表达载体导入其中，B正确；
CD、该过程使用了限制酶 Xh I和Xba I切割质粒和Ipp20基因，结合图示可知，在构建目的基因表达载体的过程中氯霉素抗性基因被切割掉，保留了潮霉素抗性基因，不管是正常质粒还是重组质粒都含有潮霉素抗性基因，但只有正常质粒才同时含有氯霉素抗性基因，因此，可以先用含有潮霉素的培养基A筛选出导入正常质粒、重组质粒的大肠杆菌，再采用同位影印接种到含有氯霉素的培养基B和含有潮霉素的培养基A中，此时含有重组质粒的大肠杆菌不能在含有氯霉素的培养基 B上生长，从而与培养基A（对照）相比会消失一些菌落，对照两个平板上减少的菌落就是符合要求的大肠杆菌菌落，结合图示可知，符合要求的大肠杆菌菌落是3和5，C错误，D正确。
故选C。
8. 真核细胞中核糖体亚基的组装和输出过程如下图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 核糖体一定含有C、H、O、N、P等元素
B. 核糖体蛋白在核糖体上合成后，通过核孔输入细胞核
C. 细胞进入分裂前期，染色质螺旋化，rDNA转录停止
D. 图中核糖体中的rRNA都是在核仁中合成的
【答案】D
【解析】
【分析】原核细胞和真核细胞共有的细胞器是核糖体，核糖体是蛋白质的合成场所。RNA的单体是核糖核苷酸，DNA的单体是脱氧核糖核苷酸。
【详解】A、核糖体由RNA和蛋白质组成，一定含有C、H、O、N、P等元素，A正确；
B、根据图示可知，核糖体蛋白在核糖体上合成后，通过核孔输入细胞核，B正确；
C、细胞进入分裂前期，染色质螺旋化形成染色体，rDNA转录停止，C正确；
D、根据图示可知，核糖体中的rRNA不都是在核仁中合成的，D错误。
故选D。
9. 蝗虫性别决定属于XO型，XX为雌性，XO为雄性。控制蝗虫复眼正常基因（B）和异常基因（b）位于X染色体上，且基因b会使雄配子致死。下列叙述错误的是（ ）
A. 雄蝗虫减数第二次分裂后期细胞中的染色体数目与其体细胞不相同
B. 蝗虫种群中不存在复眼异常雌蝗虫，该种群b基因频率逐渐降低
C. 杂合复眼正常雌体和复眼异常雄体杂交，后代中复眼正常：复眼异常=1：1
D. 偶然发现一只复眼异常雌蝗虫，这是由亲本雌蝗虫减数分裂I染色体异常分离所致
【答案】D
【解析】
【分析】分析题文：已知控制蝗虫复眼正常基因（B）和异常基因（b）位于X染色体上，且基因b会使雄配子致死，正常情况下不会出现白眼雌蝗虫。
【详解】A、雄蝗虫由于性染色体只有X一条（假设体细胞染色体数目为2A+X），减数第一次分裂结束后，细胞中的染色体数目为A或A+X，减数第二次分裂后期，由于着丝粒分裂，细胞中的染色体数目为2A或2A+2X，比其体细胞多一条或少一条，A正确；
B、基因b会使雄配子致死，所以子代蝗虫中不存在复眼异常雌蝗虫（XbXb），将导致该种群b基因频率逐渐降低，B正确；
C、杂合复眼正常雌体基因型为XBXb，复眼异常雄体基因型为XbO，由于基因b使雄配子致死，因此两者杂交后代为：复眼正常雄性（XBO）：复眼异常雄性（XbO）=1：1，C正确；
D、一般情况下不存在复眼异常雌蝗虫（XbXb），偶然发现一只复眼异常雌蝗虫，这是由亲本雌蝗虫（XBXb）减数分裂Ⅱ染色体异常分离所致（着丝粒为分开），D错误。
故选D。
10. 2023年10月2日，卡塔琳·卡里科、德鲁·魏斯曼获得诺贝尔生理学或医学奖。他们注意到树突状细胞将体外转录的mRNA识别为外来物质，导致树突状细胞的激活和炎症信号分子的释放，引发炎症反应。将碱基修饰mRNA输送到树突状细胞，炎症反应几乎完全消失，具体过程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 碱基修饰mRNA可能涉及对胸腺嘧啶等碱基修饰
B. 碱基修饰改变mRNA中碱基排列顺序
C. 碱基修饰mRNA指导树突状细胞炎症信号分子合成
D. 碱基修饰mRNA既减少炎症反应又增加相关蛋白质含量
【答案】D
【解析】
【分析】RNA是由核糖核苷酸构成的长链，常见的有tRNA、mRNA、rRNA，mRNA为信使RNA，是翻译的模板。
【详解】A、RNA没有胸腺嘧啶，A错误；
B、碱基修饰不会改变碱基排列顺序，B错误；
C、碱基修饰mRNA导致炎症反应几乎完全消失，因此不会指导炎症信号分子合成，C错误；
D、利用碱基修饰的mRNA 并输送到树突状细胞，炎症反应几乎完全消失，而且由图看到树突状细胞膜的表面蛋白质增多，说明碱基修饰的mRNA能增加蛋白质产量，D正确。
故选D。
11. 科学研究表明，含氮激素和类固醇激素的作用机制是不同的，含氮激素主要与膜受体结合、类固醇激素主要与细胞内的受体结合来发挥调节作用。图示为含氮激素（第一信使）的作用机理，下列相关叙述错误的是（ ）
A. cAMP可能会对第一信使传递的信号产生放大作用
B. 图中“其他”可能包括基因的表达
C. 微量元素Mg摄入不足，会影响信息传递过程
D. 性激素的作用机制与图示过程不同
【答案】C
【解析】
【分析】激素调节具有微量和高效，通过体液进行运输，作用于靶器官、靶细胞，作为信使传递信息，但不直接参与代谢等特点。
【详解】A、由图可得，cAMP作为第二信使，可能会对第一信使传递的信号产生放大作用，A正确；
B、图中“其他”可能是调控基因的表达，B正确；
C、Mg属于大量元素，C错误；
D、性激素是固醇，根据题意可知，其作用机制与图示过程不同，可能是性激素能自由扩散进入细胞，与细胞内的受体结合，来发挥调节作用，D正确。
故选C。
12. 如图为某家族的遗传系谱图，眼球震颤由基因A、a控制，杜氏肌营养不良由基因B、b控制。若基因位于X染色体上，雄性个体可视作纯合子，已知II4不携带杜氏肌营养不良的致病基因。下列叙述正确的是（ ）
A. 眼球震颤为伴X染色体隐性遗传病，人群中男患者多于女患者
B. II2的致病基因只来自I2，III4是杂合子的概率为2/3
C. 通过基因检测、羊水检测、遗传咨询等可对遗传病进行检测和预防
D. 若III3与III4婚配，生育一个同时患两种遗传病男孩的概率为5/48
【答案】C
【解析】
【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、II3和 II4生出III6为正常女性，所以眼球震颤为常染色体显性遗传病，人群中男性患者等于女性患者，A错误；
B、II3和 II4为杜氏肌营养不良患者，生出III5为杜氏肌营养不良患者XbY，已知I4不携带杜氏肌营养不良的致病基因，说明该病为伴X染色体隐性遗传病，II2为两病患者，I1为正常人，I2为眼球震颤患者，可推出II2为AaXbY，I1为aaXBXb，I2为AaXBY，II2的眼球震颤基因来自于I2，杜氏肌营养不良基因来自I1，又因为III6为正常人，则II3的基因型为AaXBXb，II4的基因型为AaXBY，所以III4的基因型为1/3AAXbY或2/3AaXbY，是杂合子的概率为2/3，B错误；
C、通过基因检测、羊水检测、遗传咨询等手段，对遗传病进行检测和预防，在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发 展，C正确；
D、根据B选项分析，II2为两病患者AaXbY，II1为正常人，则III3的基因型为AaXBXb，III4的基因型为1/3AAXbY，2/3AaXbY，生一个同时患两种遗传病男孩A_XbY的概率＝（1-1×2/3×1/4）×1/4=5/24，D错误。
故选C。
13. 盐碱地中含大量的NaCl、Na2CO3等钠盐，会威胁海水稻的生存。同时一些病原菌也会感染水稻植株，影响正常生长。下图为海水稻抵抗逆境的生理过程示意图，相关叙述不正确的是（ ）
A. H2O可以通过自由扩散和协助扩散两种方式进入海水稻细胞
B. 海水稻细胞通过胞吐方式分泌抗菌蛋白抵御病原菌的侵染
C. 液泡逆浓度梯度吸收Na+增大细胞液的浓度以适应高浓度环境
D. H+以协助扩散的方式从细胞质基质运入液泡或运出细胞
【答案】D
【解析】
【分析】分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。
【详解】A、由图可以看出，H2O可以通过自由扩散和协助扩散两种方式进入海水稻细胞，A正确；
B、图中，海水稻细胞可形成囊泡运输抗菌蛋白，胞吐方式分泌抗菌蛋白，B正确；
C、图中液泡吸收Na+从低浓度到高浓度，逆浓度梯度增大细胞液的浓度以适应高浓度环境，防止在高浓度的环境下失水，C正确；
D、图中液泡内pH=5.5,细胞质基质pH=7.5,因此H+从细胞质基质运入液泡，逆浓度梯度，需要消耗能量，方式是主动运输，D错误。
故选D。
14. 肺炎克雷伯菌（Kpn）存在于某些人群的肠道中，可通过细胞呼吸不断产生大量乙醇，引起内源性酒精性肝病。下列叙述正确的是（ ）
A. Kpn在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇并产生大量ATP
B. Kpn无氧呼吸使有机物中稳定的化学能全部转化为活跃的化学能
C. 乳酸菌、酵母菌、Kpn都可以引起内源性酒精性肝病
D. 高糖饮食可能会加重内源性酒精性肝病患者的病情
【答案】D
【解析】
【分析】1、有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP 的过程。
2、在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸。
【详解】A、Kpn在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇并产生少量ATP，A错误；
B、Kpn无氧呼吸使有机物中稳定的化学能少部分转化为活跃的化学能，大部分储存在有机物中，B错误；
C、乳酸菌无氧呼吸产生酒精，不能引起内源性酒精性肝病，C错误；
D、高糖饮食会为无氧呼吸产生大量的能量，可能会加重内源性酒精性肝病患者的病情，D正确。
故选D。
15. 光呼吸是植物利用光能，吸收O2并释放CO2的过程。研究者将四种酶基因（GLO、CAT、GCL、TSR）导入水稻叶绿体，创造了一条新的光呼吸代谢支路（GCGT支路），如图虚线所示。
据图分析，下列推测错误的是（ ）
A. 光呼吸时C5与O2的结合发生在线粒体内膜上
B. 光呼吸可以将部分碳重新回收进入卡尔文循环
C. GCGT支路有利于减少H2O2对叶绿体的损害
D. GCGT支路可以降低光呼吸从而提高光合效率
【答案】A
【解析】
【分析】光呼吸代谢支路（GCGT支路）可以将部分碳重新回收进入卡尔文循环，利用于降低光呼吸消耗。
【详解】A、图中光呼吸代谢支路发生在叶绿体中，所以C5和O2的结合发生叶绿体上，A错误；
B、GCGT支路中，甘油酸可转化为PGA，进而将碳重新回收进入卡尔文循环，B正确；
C、GCGT支路中，H2O2可被分解为H2O和O2，有利于减少其对叶绿体的损害，C正确；
D、光呼吸代谢支路（GCGT支路）可以将部分碳重新回收进入卡尔文循环，利用于降低光呼吸消耗从而提高光合速率，D正确。
故选A。
16. 研究发现，AGPAT2基因表达的下调会延缓脂肪生成。湖羊尾部蓄脂量小，而广灵大尾羊尾部蓄脂量大。研究人员以若干只两种羊的尾部脂肪组织为材料，检测AGPAT2基因启动子区7个位点的甲基化程度及基因表达水平，结果如下图。下列叙述正确的是（ ）
A. 甲基化程度的差异会导致两种羊脂肪组织中AGPAT2基因的碱基序列不同
B. DNA甲基化直接阻碍翻译过程实现了对AGPAT2基因表达的调控
C. 第33和63位点上的甲基化差异是影响AGPAT2基因表达量的关键因素
D. 两种羊中AGPAT2基因的甲基化程度与其在脂肪组织中的表达量呈正相关
【答案】C
【解析】
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。DNA分子的碱基甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。
【详解】A、基因的甲基化不会改变基因的碱基排列顺序，A错误；
B、由柱形图可知，DNA甲基化后，基因转录产物mRNA减少，因此甲基化影响转录过程，间接影响翻译过程，B错误；
C、由第一幅图可知，相对于广灵大尾羊，湖羊组第33和63位点上的甲基化程度较高，导致AGPAT2基因mRNA较少，因此第33和63位点上的甲基化差异是影响AGPAT2基因表达量的关键因素，C正确；
D、相对于广灵大尾羊，湖羊AGPAT2基因甲基化程度较高，转录受阻，该基因表达量较小，由此可知，两种羊中AGPAT2基因的甲基化程度与其在脂肪组织中的表达量呈负相关，D错误。
故选C。
17. 下列有关生物学实验的部分操作过程或目的叙述，正确的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【分析】探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化实验的原理：酵母菌可以用液体培养基来培养，培养液中的酵母菌种群的增长情况与培养液中的成分、空间、pH、温度等因素有关，我们可以根据培养液中的酵母菌数量和时间为坐标轴做曲线，从而掌握酵母菌种群数量的变化情况。
【详解】A、探究酵母菌种群数量变化实验中，先将盖玻片放在血细胞计数板计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，无需用吸水纸吸引，A错误；
B、预实验的目的是为了粗略测定浓度范围，以检验实验的可行性，为进一步的实验摸索条件，但无法减少实验误差，B错误；
C、可依据土壤小动物趋暗、趋湿、避高温等特性来设计诱虫器收集土样中的小动物，C正确；
D、发酵装置不需加满牛奶， 以防发酵液溢出，D错误。
故选C。
18. 如图表示神经系统、内分泌系统和免疫系统之间的相互关系，其中细胞因子是细胞对刺激应答时分泌的物质，CRH是促肾上腺皮质激素释放激素，ACTH是促肾上腺皮质激素。下列叙述错误的是（ ）
A. 上述机体调节方式是通过神经、体液和免疫调节共同完成的
B. 应激状态下，下丘脑释放的CRH增多，最终导致糖皮质激素增多
C. 病毒感染刺激辅助性T细胞分泌的细胞因子通过增强细胞毒性T细胞的功能增强细胞免疫
D. 病毒感染通过促进ACTH的分泌，使糖皮质激素增多进而增强免疫系统的功能
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析可知，应激状态下，刺激作用于神经系统，神经系统分泌神经递质并作用于下丘脑，此时传出神经末梢及其支配的下丘脑属于反射弧组成部分中的效应器，下丘脑释放的CRH增多，促进垂体释放的ACTH增多，最终导致糖皮质激素增多，从而抑制免疫系统的功能。
【详解】A、由题图可知，题述机体调节方式涉及神经系统、激素和免疫系统，因此，题述机体调节方式是通过神经、体液和免疫调节共同完成的，A正确；
B、应激状态下，下丘脑释放的CRH增多，通过分级调节，最终导致糖皮质激素增多，B正确；
C、细胞毒性T细胞参与细胞免疫，病毒感染能刺激辅助性T细胞，使之分泌细胞因子，细胞因子可以增强细胞毒性T细胞的功能，从而增强细胞免疫，C正确；
D、据图可知，病毒感染后，细胞因子作用于下丘脑，下丘脑释放的CRH增多，促进垂体分泌ACTH增多，导致肾上腺分泌糖皮质激素增多，从而抑制免疫系统的功能，D错误。
故选D。
二、非选择题
19. 长期过度应激是抑郁、焦虑等情绪障碍的重要诱因，抑郁的发生与脑部海马区、“下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴”（HPA轴）的功能密切相关。
（1）应激刺激通过相应的神经通路，将信号传至下丘脑，产生促肾上腺皮质激素释放激素（CRH），此反射弧中的效应器是____。CRH可通过HPA轴促进肾上腺分泌糖皮质激素（GC），高浓度GC可通过一定途径抑制CRH的产生从而实现精细调控，推断GC的分泌过程中存在____调节机制（答2点）。
（2）正常状态下海马区神经元可产生自发膜电流，为研究CRH对海马区兴奋传递的影响及其机制，现用CRH处理大鼠海马区脑切片，检测其兴奋性突触后神经元膜电流，结果如图1。
结果显示，与对照组相比，CRH处理组膜电流产生频率和幅度均____。从兴奋传递结构基础角度推测，原因是____（答2点）。
（3）海马区的神经胶质细胞可分泌LIX因子，研究者对神经胶质细胞进行了相应处理，检测各组上清液中LIX含量，实验处理及结果如图2（“—”表示不添加）。
由图分析，CRH可通过结合____（填“R1”或“R2”或“R1和R2”）受体，____（填“促进”或“抑制”）胶质细胞分泌LIX，从而影响海马区突触传递。
（4）研究发现长期应激下机体T细胞的活性会下降，由此可预测机体产生抗体减少，请解释该预测的理由：____。
【答案】（1） ①. 传出神经末梢及其支配的下丘脑（神经分泌细胞） ②. 分级调节和（负）反馈
（2） ①. 减少（降低） ②. CRH处理后，突触前神经元（突触前膜）释放（产生）的神经递质减少，突触后神经元（突触后膜）上神经递质受体（钠离子通道）数量或活性下降
（3） ①. R1 ②. 抑制
（4）辅助性T细胞的活性下降，使其激活B细胞的能力和产生细胞因子的能力下降，从而导致B细胞增殖和分化成浆细胞的过程减弱
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。兴奋在突触处传递的信号转换是电信号→化学信号→电信号。（1）传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放神经递质，神经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。（3）由于神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。但是离体神经纤维上兴奋的传导是双向的。
【小问1详解】
反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器构成，效应器是指传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体等，CRH（促肾上腺皮质激素释放激素）是下丘脑的神经分泌细胞产生的，故效应器是传出神经末梢及其支配的下丘脑（神经分泌细胞）；HPA轴（“下丘脑一垂体—肾上腺皮质轴”）的存在说明下丘脑产生的CRH影响垂体的分泌，垂体产生的促肾上腺皮质激素影响肾上腺皮质，从而调控糖皮质激素（GC）的分泌，此过程应存在分级调节；据题意，高浓度GC通过一定途径反过来又抑制下丘脑中CRH的产生，这又属于（负）反馈调节。
【小问2详解】
据图1结果显示，实验的因变量包括了膜电流产生的频率和幅度，与对照组相比，CRH处理组的膜电流产生频率和幅度均有所降低；神经元之间兴奋的传递是通过突触结构实现的，兴奋性突触传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡移动、释放神经递质，神经递质与突触后膜上的受体结合，引起突触后膜离子通道发生Na+内流产生动作电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。所以可判断兴奋传递减弱的原因可能有CRH处理使神经递质释放减少、神经递质受体（离子通道）数量或活性下降。
【小问3详解】
据图2可知，未使用CRH处理组胶质细胞分泌的LIX较高；在有10-8ml/L的CRH作用下，未用拮抗剂处理组和R2拮抗剂处理组胶质细胞分泌的LIX均较低，R1拮抗剂处理组胶质细胞分泌的LIX较高，可推测一定浓度的CRH是通过结合R1受体抑制胶质细胞分泌LIX，从而使海马区突触兴奋传递受到影响。
【小问4详解】
根据体液免疫的过程，辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，是激活B 细胞的第二信号；辅助性T细胞开始分裂、分化并分泌细胞因子，B细胞受到两个信号刺激开始增殖、分化，细胞因子可促进该过程。因此可以分析，T细胞活性降低，尤其是辅助性T细胞活性降低，其激活B细胞的能力和产生细胞因子的能力下降，从而导致B细胞增殖和分化成浆细胞的过程减弱。
20. 景天科、仙人掌科等植物（CAM植物），夜间固定CO2产生有机酸，白天有机酸脱羧释放出CO2进入卡尔文循环，如图所示。请回答下列问题：
（1）夜间，来自外界环境和_____________产生的CO2转化为HCO3-，在PEP羧化酶催化下直接与磷酸烯醇式丙酮酸（C3）结合生成______________
（2）白天，液泡中的苹果酸（C4）被运输到细胞质基质进行氧化脱羧，释放出的CO2直接进入_____________参与卡尔文循环，同时生成的_____________则进入叶绿体生成淀粉，该生理变化将导致液泡的pH_____________（填“升高”或“降低”）。
（3）叶肉细胞中能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，从细胞结构角度分析，原因是细胞具有____________________系统。
（4）玉米、甘蔗等C4植物叶肉细胞中CO2被固定到四碳化合物（C4）中，随后C4进入维管束鞘细胞中，C4又释放出的CO2参与卡尔文循环，进而生成有机物。由此可见，C4植物中的固定CO2和合成糖发生在同一时间，而空间错开。而CAM植物中固定CO2和合成糖的特点是_____________。CAM植物的气孔在白天时关闭，夜间时打开，有利于适应______________环境。
（5）Rubisc是一个双功能酶，既能催化C5与CO2发生羧化反应固定CO2，又能催化C5与O2发生加氧反应进行光呼吸，其催化方向取决于CO2和O2相对浓度，从而导致光合效率下降。CAM植物可在夜晚吸收大量的CO2，转变为苹果酸储存在液泡中，在白天苹果酸脱羧释放CO2，使得叶绿体中CO2浓度_______________，在与O2竞争_______________时有优势，因此有人认为CAM途径是景天科植物长期进化得到的一种可以_____________光呼吸的碳浓缩机制。
【答案】（1） ①. 线粒体（或细胞呼吸） ②. Pi和草酰乙酸（答全给分）
（2） ①. 叶绿体基质 ②. 磷酸丙糖 ③. 升高
（3）生物膜 （4） ①. 发生在同一个细胞内（空间相同），但时间错开 ②. 干旱（缺水）
（5） ①. 升高 ②. Rubisc ③. 抑制
【解析】
【分析】1、光合作用第一个阶段的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在 类囊体的薄膜上进行的。 叶绿体中光合色素吸收的光能，有以下两方面用途。 一是将水分解为氧和H+ ，氧直接以氧分子的形式释放出 去，H+ 与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+ ）结合，形成还原型辅酶 Ⅱ（NADPH）。NADPH作为活泼的还原剂，参与暗反应阶 段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；二 是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形 成ATP。这样，光能就转化为储存在ATP中的化学能。这些 ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。
2、光合作用第二个阶段中的化学反应，有 没有光都能进行，这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶 段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段， CO2被利用，经过一系列的反应后生成糖类。绿叶通过气孔从外界吸收的CO2，在特定酶的作用下， 与C5 （一种五碳化合物）结合，这个过程称作CO2的固定。 一分子的CO2被固定后，很快形成两个C3分子。在有关酶 的催化作用下，C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且 被NADPH还原。随后，一些接受能量并被还原的C3，在 酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能 量并被还原的C3，经过一系列变化，又形成C5。这些C5又可以参与CO2的固定。这样，暗反应阶段就形成从C5到C3 再到C5的循环，可以源源不断地进行下去，因此暗反应过 程也称作卡尔文循环。
【小问1详解】
由题图可知，夜间来自外界环境和线粒体（或细胞呼吸）产生的CO2转化为HCO3-，在PEP羧化酶催化下直接与磷酸烯醇式丙酮酸（C3）结合生成Pi和草酰乙酸。
【小问2详解】
由题图可知，白天，液泡中的苹果酸（C4）被运输到细胞质基质进行氧化脱羧，释放出的CO2直接进入叶绿体基质参与卡尔文循环，同时生成的磷酸丙糖则进入叶绿体生成淀粉，该生理变化将导致液泡的pH升高（由于苹果酸使液泡pH降低，而液泡中苹果酸减少导致pH升高）。
【小问3详解】
细胞内的细胞膜、细胞器膜和核膜共同构成生物膜系统；叶肉细胞中能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，从细胞结构角度分析，原因是细胞具有生物膜系统。
【小问4详解】
根据题干信息：景天科、仙人掌科等植物（CAM植物），夜间固定CO2产生有机酸，白天有机酸脱羧释放出CO2进入卡尔文循环，结合题图可知，CAM植物中固定CO2和合成糖的特点是发生在同一个细胞内（空间相同），但时间错开；CAM植物的气孔在白天时关闭，夜间时打开，有利于适应干旱（缺水）环境。
【小问5详解】
根据题干信息可知，CAM植物可在夜晚吸收大量的CO2，转变为苹果酸储存在液泡中，在白天苹果酸脱羧释放CO2，使得叶绿体中CO2浓度升高，在于O2竞争Rubisc时有优势；光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程，由上述分析可知，CAM途径是景天科植物长期进化得到的一种可以抑制光呼吸的碳浓缩机制。
21. 蝴蝶（2n=56）的性别决定方式为ZW型。某种野生型蝴蝶的体色是深紫色，深紫色源自于黑色素与紫色素的叠加。黑色素与紫色素的合成分别受A/a、B/b基因（均不位于W染色体上）的控制。现有一种黑色素与紫色素合成均受抑制的白色纯合品系M，研究人员让该品系M与纯合野生型蝴蝶进行正反交实验，所得F1的体色均为深紫色。利用F1又进行了以下实验：
回答下列问题：
（1）根据正反交实验结果可以推测，控制蝴蝶体色的基因位于______________染色体上，品系M的基因型为______________，F1雄蝶体细胞中染色体有_______________种形态。
（2）由实验一的实验结果推测，A/a、B/b两对基因遵循孟德尔的基因_____________定律。
（3）实验一和实验二后代的表现型比例不同，原因可能是______________。若让F1的雌、雄蝶相互交配，子代中深紫色、紫色、黑色和白色个体的比例为_____________
（4）多次单对杂交重复上述两组实验，发现极少数实验一中所得后代全为深紫色，而实验二结果保持不变。由此推测，F1中有个别雌蝶产生的含有__________________基因的卵细胞不育，这种雌蝶记作雌蝶N。
（5）野生型蝴蝶及品系M均为P*基因纯合子。研究发现，雌蝶N的一个P*基因突变为P基因，P基因编码的蛋白可与特定DNA序列结合，导致卵细胞不育。将雌蝶N与品系M杂交，子代全为深紫色，选取子代雌蝶与品系M继续杂交，所得后代仍全为深紫色。据此判断，P基因为______________（填“显性”或“隐性”）基因，P基因与A/a、B/b基因在染色体上的位置关系是_____________
【答案】（1） ①. 常 ②. aabb ③. 28
（2）分离 （3） ①. F1作母本产生配子时不发生交换，作父本产生配子时发生了一定比例的交换 ②. 深紫色：紫色：黑色：白色=29：1：1：9
（4）ab （5） ①. 显性 ②. P基因与A、B基因位于同一条染色体上
【解析】
【分析】1、品系M与纯合野生型蝴蝶进行正反交实验，所得F1的体色均为深紫色，说明控制蝴蝶的体色的两对基因均位于常染色体上。
2、实验一与实验二的F2表现型及比例不同的原因是实验一中的雌蝶AaBb减数第一次分裂过程中，体色基因之间的染色体片段不发生交叉互换，而实验二中的雄蝶AaBb可以发生交叉互换。
3、易位：一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。
【小问1详解】
品系M与纯合野生型蝴蝶进行正反交实验，所得F1的体色均为深紫色，说明控制蝴蝶的体色的两对基因均位于常染色体上，F1个体基因型为AaBb，黑色素与紫色素合成均受抑制的白色纯合品系M基因型为aabb。蝴蝶（2n=56）的性别决定方式为ZW型，雄蝶ZZ体细胞染色体有28种形态，27种常染色体，1种性染色体。
【小问2详解】
品系M与纯合野生型蝴蝶进行正反交实验，所得F1的体色均为深紫色，说明控制蝴蝶的体色的两对基因均位于常染色体上，F1个体基因型为AaBb，品系M基因型为aabb。由实验一结果F2表现型及比例深紫色：白色=1：1，可知这两对基因位于一对同源染色体上，且A和B基因在一条染色体上，a和b基因在另一条染色体上，由此可知，蝴蝶体色遗传遵循孟德尔的基因分离定律。
【小问3详解】
实验一与实验二的F2表现型及比例不同的原因是实验一中的雌蝶AaBb减数第一次分裂过程中，体色基因之间的染色体片段不发生交叉互换，而实验二中的雄蝶AaBb可以发生交叉互换。由此可得让F1的雌、雄蝶相互交配，雌配子是AB：ab=1：1，雄配子是AB：Ab：aB：ab=9：1：1：9，故子代中深紫色（A_B_）、紫色（aaB_）、黑色（A_bb）和白色（aabb）个体的比例为（1/2+1/2×9/20）：（1/2×1/20）：（1/2×1/20）：（1/2×9/20）=29：1：1：9。
【小问4详解】
F1的雌蝶基因型为AaBb可以产生AB、ab两种卵细胞，品系M基因型为aabb可以产生ab一种精子，由于F1中有个别雌蝶产生的含有ab基因的卵细胞不育，所以F1的雌蝶与品系M的雄蝶杂交所得后代全为深紫色。
【小问5详解】
P*基因突变为Р基因，P基因所控制的性状就表达出来，可判断Р基因相对于Р*基因为显性。将雌蝶N（AaBb）与品系M（aabb）杂交，子代雌蝶与品系M继续杂交，所得后代仍全为深紫色，由此推测Р基因与A/a，B/b基因在染色体上的位置关系为Р基因与A、B基因位于同一条染色体上。
22. 老米酒具有悠久的历史，以营养丰富、保健养生而著称。回答下列问题：
（1）老米酒是以糯米为原料，经糖化、酒化等过程发酵而来的。糯米需经糖化后才能被酿酒酵母转化成酒精，原因是_____。为监测发酵过程中酵母菌数量的变化，可定期取样并对样品中菌体数量进行统计，除可以用血细胞计数板计数外，还可以用_____法计数，该法计数依据是_____。
（2）老米酒中的原儿茶酸（PCA）具有良好抗菌、抗氧化、抗炎症等作用。生成PCA的关键酶是烯酰辅酶A水合酶（ECH）。为进一步研究ECH的结构，研究人员拟将Ech基因载入原核高效表达载体，并将重组质粒转化到大肠杆菌细胞内进行表达，以获得大量的ECH 蛋白。
①图1所示的引物14中，利用PCR获得Ech基因时应选择的两种引物是_____。引物核苷酸序列不宜过短，其原因是_____。
②Ech基因和表达载体的限制酶切位点如图1、图2所示，相关限制酶的识别序列见下表。为使 Ech基因与载体连接并正确表达，在设计PCR 引物时需在①所选两种引物的5'端分别增加限制酶_____（与①中所选的引物顺序一致）的酶切位点相应序列。
③在PCR扩增目的基因的过程中，假设一共进行了n次循环，含其中一种引物的DNA 分子是_____个，共需要消耗引物的数量是_____个。
④构建重组质粒需要使用DNA连接酶。下列属于DNA连接酶底物的是_____。
⑤可将转化后的大肠杆菌接种到含_____的固体培养基上进行筛选，能在该培养基上形成菌落的大肠杆菌_____（填“一定”或“不一定”）含有 Ech基因，请说明理由_____。除选择培养基外，可用于检测转基因是否成功的生物技术还有_____（答出2种即可）。
【答案】（1） ①. 酵母菌不能直接利用淀粉作为碳源 ②. 稀释涂布平板法 ③. 当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌
（2） ①. 引物2和引物3 ②. 引物过短，则会导致引物特异性太差，出现非特异性扩增，非目标产物增多 ③. EcRI 和HindⅢ ④. 2n-1 ⑤. 2n+1-2 ⑥. ④ ⑦. 氨苄青霉素、卡那霉素 ⑧. 不一定 ⑨. 含抗生素基因的未重组载体也可转化大肠杆菌，使大肠杆菌在选择培养基上正常生存 ⑩. PCR、抗原一抗体杂交、核酸分子杂交
【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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
糖化是指将淀粉转化为葡萄糖，由于酵母菌不含有淀粉酶，不能直接利用淀粉作为碳源，因此需要糖化后才能被酿酒酵母转化成酒精。检测微生物的数量可采用稀释涂布平板法或血细胞计数板法。稀释涂布平板法的原理是当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。
【小问2详解】
①根据引物延伸方向往子链3'方向，欲扩增出Ech基因，应选择引物2和引物3。如果引物过短，则会导致引物特异性太差，出现非特异性扩增，非目标产物增多，因此引物核苷酸序列不宜过短。
②基因表达载体上有五种限制酶切位点，其中EcRⅤ和MbⅠ都会破坏Ech基因，同时为了Ech基因与载体连接并正确表达，因此应选择两种限制酶，而SacⅠ在表达载体上有两个酶切位点，则只能使用EcRI和HindⅢ两种限制酶去切割Ech基因和表达载体，目的基因上不含有这两种限制酶切位点，则需要在引物上添加限制酶的识别序列，根据启动子到终止子的方向，则引物3上添加EcRⅠ限制酶的识别序列，引物2上添加HindⅢ限制酶的识别序列。双酶切可防止目的基因和质粒的自身环化以及目的基因与质粒反向连接，因此双酶切更具优势。
③由于PCR扩增DNA片段过程经过n次扩增，形成的DNA分子数是2n个，单链数为2n+1条，其中最初两条母链所在的DNA都只有一种引物，只有2条单链不含有引物，所以循环n次，含其中一种引物的DNA 分子是2n-1个，共需要消耗引物的数量是2n+1-2个。
④DNA连接酶是可以催化DNA形成磷酸二酯键，而磷酸二酯键是在3'的羟基和5'的磷酸的之间形成的，因此属于DNA连接酶底物的是④。
⑤根据表达载体上含有抗氮苄青霉素基因和抗卡那霉素基因这两种标记基因，则应在固体培养基上添加氮苄青霉素、卡那霉素进行筛选转化后的大肠杆菌，但筛选出的大肠杆菌不一定就含有Ech基因，因为含抗生素基因的未重组载体也可转化大肠杆菌，使大肠杆菌在选择培养基上正常生存。检测目的基因是否成功导入受体细胞并成功表达，可采用PCR技术、抗原—抗体杂交技术和核酸分子杂交技术。A
小鼠细胞与人细胞融合实验
同位素标记法，证明了细胞膜具有流动性
B
摩尔根的红眼与白眼果蝇杂交实验
假说一演绎法，证明了基因在染色体上呈线性排列
C
威尔金斯等获得DNA分子的衍射图谱
物理模型，为推算出DNA呈螺旋结构提供了证据
D
班廷的摘除胰腺、结扎胰管等系列实验
减法原理，证实了胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的
选项
实验名称
实验操作或目
A
探究酵母菌种群数量变化
先盖盖玻片， 再在盖玻片一侧滴加培养液，另一侧用吸水纸吸引
B
探究扦插枝条生根最适生长素浓度
预实验是为正式实验摸索条件和减少误差，且须设置空白对照
C
研究土壤中小动物类群的丰富度
可依据小动物趋湿、趋暗、避高温等特性设计诱虫器收集小动物
D
利用乳酸菌发酵制作酸奶
发酵装置需加满牛奶， 以抑制乳酸菌无氧呼吸
杂交组合
后代表型及比例
实验一
F1的雌蝶×品系M的雄蝶
深紫色：白色=1：1
实验二
F1的雄蝶×品系M的雌蝶
深紫色：紫色：黑色：白色=9：1：1：9
EcRI
EcRV
MbI
NtI
HindIII
SacI
一、单选题
1. 生物科学的研究和实验离不开科学方法，下列有关科学发现史、生物学实验与科学方法、结论等的配对，正确的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【分析】小鼠细胞与人细胞融合实验中科学家使用的是荧光标记，而不是同位素标记；摩尔根通过红眼雌果蝇和白眼雄果蝇的杂交实验，运用假说一演绎法，明了基因在染色体上。
【详解】A、小鼠细胞与人细胞融合实验中科学家使用的是荧光标记，而不是同位素标记，A错误；
B、摩尔根通过红眼雌果蝇和白眼雄果蝇的杂交实验，运用假说一演绎法，把一个特定的基因与X染色体联系起来，从而证明了基因在染色体上。其后很长时间摩尔根又经过大量实验，测定了基因在染色体上的相对位置，绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图，才说明了基因在染色体上呈线性排列，B错误；
C、物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，而威尔金斯等获得的DNA衍射图谱是照片，不属于物理模型，C错误；
D、班廷及其助手通过将狗的胰管结扎，使其胰腺萎缩，再将只剩胰岛的胰腺做成提取液，注入到因摘除胰腺而患糖尿病的狗身上，狗的血糖恢复正常，从而证实了胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的，摘除胰腺的操作属于减法原理，D正确。
故选D。
2. 心肌细胞中存在许多非编码RNA（如miR-223、HRCR），基因ARC可在该细胞中特异性表达，它们共同参与调控细胞凋亡，相关过程如图，①②③④表示生理过程，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 过程②③④遵循的碱基互补配对原则完全相同
B. 过程④的发生，不利于基因ARC的表达，促进心肌细胞的凋亡
C. 基因ARC、miR-223、HRCR所含的游离磷酸基团数量分别为2、1、0
D. 过程①中形成DNA—蛋白质复合体，过程②中核糖体向右移动
【答案】B
【解析】
【分析】启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。基因的表达是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程需要核糖核苷酸作为原料。
【详解】A、过程②为翻译，存在mRNA与tRNA之间的碱基互补配对，过程③存在 miR-223 与mRNA之间的碱基互补配对，过程④存在 HRCR与 mRNA之间的碱基互补配对，所以遵循的碱基互补配对原则应完全相同（即A—U、C—G），A正确；
B、HRCR吸附miR-223，使miR-223与基因ARC转录的 mRNA结合减少，有利于过程②进行，即应导致基因 ARC 的表达增多，抑制心肌细胞的凋亡，B错误；
C、基因 ARC 为双链 DNA、miR-223为单链 RNA、HRCR 为环状单链 RNA，所以三者所含的游离磷酸基团数量应分别为2、1、0，C正确；
D、过程①为转录，转录时DNA可以与RNA 聚合酶识别结合，可以形成暂时的 DNA—蛋白质复合体。过程②为翻译，从图中 mRNA上结合的核糖体上已合成的多肽链长度来看，T1最短，T3最长，所以核糖体应向右移动，D正确。
故选B。
3. 福寿螺以水生植物为食。研究人员将某水稻田均分为互不干扰的若干小区，均种上等密度的水稻苗和3种杂草，向不同小区引入不同密度的福寿螺（对照小区除外）。一段时间后测定各物种日均密度增长率，结果如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 狐尾草固定的能量不能直接流入福寿螺体内
B. 低密度小区中水稻种群最可能呈“J”形增长
C. 若去除杂草，该稻田生态系统的抵抗力稳定性将减弱
D. 与高密度小区相比，对照小区中水花生和鸭舌草的种间竞争可能更强
【答案】B
【解析】
【分析】1、福寿螺以水生植物为食，属于消费者；从坐标图中可知，随着福寿螺密度的增大，水稻 （水花生、鸭舌草）日均密度增长率下降，说明福寿螺与水稻 （水花生、鸭舌草）是捕食关系。
2、一般来说，生态系统的组分越多，营养结构越复杂，其自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高。
【详解】A、福寿螺以水生植物为食，与对照小区相比，低、中、高密度小区中狐尾草的日均密度增长率没有变化，表明福寿螺不取食狐尾草，狐尾草的能量不会直接流入福寿螺体内，A正确；
B、低密度小区空间有限，且存在其他植物，水稻与其他植物之间存在种间竞争，所以低密度小区中水稻种群最可能呈“S”形增长，B错误；
C、除去杂草，该生态系统动植物种类可能减少，营养结构变得简单，抵抗力稳定性将减弱，C正确；
D、水花生和鸭舌草存在种间竞争，据图可知，对照小区中水花生和鸭舌草的日均密度增长率均明显高于高密度小区，由于初始密度相同，可推测对照小区中水花生和鸭舌草密度都增加得更快，两者的种间竞争可能更强，D正确。
故选B。
4. 荧光定量PCR技术是在常规PCR的基础上，加入与模板DNA某条链互补的荧光探针（一类两端经过特殊基团修饰的单链DNA片段），当子链延伸至探针处时DNA聚合酶会水解掉探针一端并生成荧光分子，使荧光监测系统接收到荧光信号，即DNA每扩增一次，就有一个荧光分子生成，原理如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 该项技术可用来直接检测样本中新冠病毒核酸的含量
B. 1个双链DNA分子经过3轮循环一共会生成8个荧光分子
C. 1个双链DNA分子经过5轮循环一共需要消耗15对引物
D. 该PCR技术中DNA聚合酶既催化形成磷酸二酯键，又催化断裂磷酸二酯键
【答案】D
【解析】
【分析】PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4中游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
【详解】A、利用荧光定量PCR技术可以进行DNA的含量测定，模板DNA越多，荧光信号越强，而新冠病毒的核酸为 RNA，无法直接用该技术检测，A错误；
B、荧光探针只能跟模板DNA的某条链互补配对，DNA分子每扩增一次，就有一个荧光分子生成，3轮循环后得到8个DNA分子，即扩增形成了7个新DNA分子，一共会生成1+2+4=7个荧光分子，B错误；
C、1个双链DNA分子经过5轮循环一共会形成 32个 DNA分子，即形成64 条链，其中62条链都是新合成的，一共需要消耗31对引物，C错误；
D、子链延伸时DNA聚合酶可在子链的3′端不断添加脱氧核苷酸，从而形成磷酸二酯键，当子链延伸至探针处时 DNA 聚合酶可以利用 5′-3′外切酶活性水解DNA单链探针的一端，使其有关基团出现荧光，D正确。
故选D。
5. 温度既可以影响反应物使其能量发生变化（如图中线a），也可以影响酶的空间结构使其稳定性发生变化（如图中曲线b），从而影响酶促反应，两种影响叠加在一起使酶促反应速率与温度关系如图中曲线c所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 温度越高，反应物更容易从常态转变为活跃状态
B. 曲线b表明温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏
C. 酶的空间结构越稳定，越有利于酶催化酶促反应
D. t1和t2条件下酶促反应速率相同，酶分子活性可能不同
【答案】C
【解析】
【分析】1、酶催化特定化学反应的能力称为酶活性，酶活性与温度、pH等有关，过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。低温时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。
2、酶促反应速率指酶催化反应的速率，可以用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量表示，温度和pH通过影响酶活性，进而影响酶促反应速率；加热也可以为底物分子提供能量，提高反应速率。
【详解】A、由图可知，随着温度的升高，反应物分子具有的能量增加，更容易从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态，A 正确；
B、由曲线b可知，温度越高，酶的空间结构越不稳定，酶的化学本质主要是蛋白质，温度过高，可能会使蛋白质变性，空间结构破坏，生物活性永久丧失，B正确；
C、温度越低，酶的空间结构越稳定，酶在催化酶促反应时需要与反应物分子识别结合，会发生自身构象的变化，因此酶的空间结构太稳定，不利于酶催化酶促反应，C错误；
D、曲线c中t1、t2处酶促反应速率相同，但温度不同，反应物所含的能量不同，酶分子的空间结构稳定性也不同，其催化酶促反应的能力（即酶分子活性）可能不同，D正确。
故选C。
6. 囊性纤维病是CFTR基因突变导致的常染色体隐性遗传病，有一种突变会导致CFTR蛋白第508位苯丙氨酸（Phe508）缺失，探针1、2分别能与Phe508正常和Phe508缺失的CFTR基因结合。现用这两种探针对三个该病患者家系成员进行分子杂交检测（不含胎儿），结果如图（注：检测结果与个体位置上下对应），不考虑基因重组、染色体变异等。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 不考虑其它突变，甲家系中II-2表型正常的概率为3/4
B. 乙家系II-1携带两个序列完全相同的CFTR基因
C. 丙家系中II-1个体用探针1检测到的条带表示Phe508正常的突变CFTR基因
D. 若丙家系II-2表型正常，用这两种探针检测出2个条带的概率为1/3
【答案】B
【解析】
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）。（2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病。（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21三体综合征）。
【详解】A、该遗传病为常染色体隐性遗传病，假设Phe508正常的CFTR 基因为A，Phe508缺失的CFTR基因为a， 由电泳图可推断，甲家系中父亲基因型为 Aa，母亲基因型为 Aa，Ⅱ-1 基因型为aa，则II-2 表型正常（A_）的概率应为3/4，A正确；
B、乙家系中父亲和母亲正常，并且只与探针1杂交形成条带，可推断至少都含有一个基因 A， Ⅱ-1 患病，可推断其含两个突变 CFTR基因，但未与探针2杂交形成条带，可推断两个CFTR 基因均存在其他部位的突变，但无法确定二者突变部位是否完全相同，故Ⅱ-1 携带的两个CFTR基因序列不一定相同，B错误；
C、丙家系中Ⅱ-1 患病，可推断其含两个突变的 CFTR基因，由探针检测结果可推断II-1 个体的一个突变CFTR基因（a）来自父方，另一个突变CFTR 基因（A1）来自母方，A1基因能与探针1杂交，说明其Phe508正常，C正确；
D、丙家系中可假设父亲为Aa，母亲为AA1， II-1为A1a，若II-2表型正常，则其基因型为AA：AA1：Aa=1：1：1，用这两种探针检测出2个条带（基因型为Aa）的概率为1/3，D正确。
故选B。
7. 幽门螺杆菌（Hp）感染会引发胃炎、消化性溃疡等多种疾病。研究人员将Hp的Ipp20基因作为目的基因，用限制酶Xh I和Xba I切割，通过基因工程制备相应的疫苗，质粒及操作步骤如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A. Ipp20基因整合到大肠杆菌的DNA中属于基因重组
B. 基因表达载体导入之前，可用Ca2+处理大肠杆菌
C. 培养基A中添加了氯霉素，培养基B中添加了潮霉素
D. 能用来生产Hp疫苗的大肠杆菌在菌落3和5中
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：
1.目的基因的获取：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。
【详解】A、基因重组是指控制不同性状的基因发生重新组合，主要发生在有性生殖过程中，但通过基因工程将不同来源的 DNA 拼接，可以赋予生物新的遗传特性，也属于基因重组的范畴，故利用基因工程将Ipp20基因整合到大肠杆菌的DNA中属于基因重组，A正确；
B、原核细胞作为受体细胞时，可用Ca2+处理受体细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，更容易将基因表达载体导入其中，B正确；
CD、该过程使用了限制酶 Xh I和Xba I切割质粒和Ipp20基因，结合图示可知，在构建目的基因表达载体的过程中氯霉素抗性基因被切割掉，保留了潮霉素抗性基因，不管是正常质粒还是重组质粒都含有潮霉素抗性基因，但只有正常质粒才同时含有氯霉素抗性基因，因此，可以先用含有潮霉素的培养基A筛选出导入正常质粒、重组质粒的大肠杆菌，再采用同位影印接种到含有氯霉素的培养基B和含有潮霉素的培养基A中，此时含有重组质粒的大肠杆菌不能在含有氯霉素的培养基 B上生长，从而与培养基A（对照）相比会消失一些菌落，对照两个平板上减少的菌落就是符合要求的大肠杆菌菌落，结合图示可知，符合要求的大肠杆菌菌落是3和5，C错误，D正确。
故选C。
8. 真核细胞中核糖体亚基的组装和输出过程如下图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 核糖体一定含有C、H、O、N、P等元素
B. 核糖体蛋白在核糖体上合成后，通过核孔输入细胞核
C. 细胞进入分裂前期，染色质螺旋化，rDNA转录停止
D. 图中核糖体中的rRNA都是在核仁中合成的
【答案】D
【解析】
【分析】原核细胞和真核细胞共有的细胞器是核糖体，核糖体是蛋白质的合成场所。RNA的单体是核糖核苷酸，DNA的单体是脱氧核糖核苷酸。
【详解】A、核糖体由RNA和蛋白质组成，一定含有C、H、O、N、P等元素，A正确；
B、根据图示可知，核糖体蛋白在核糖体上合成后，通过核孔输入细胞核，B正确；
C、细胞进入分裂前期，染色质螺旋化形成染色体，rDNA转录停止，C正确；
D、根据图示可知，核糖体中的rRNA不都是在核仁中合成的，D错误。
故选D。
9. 蝗虫性别决定属于XO型，XX为雌性，XO为雄性。控制蝗虫复眼正常基因（B）和异常基因（b）位于X染色体上，且基因b会使雄配子致死。下列叙述错误的是（ ）
A. 雄蝗虫减数第二次分裂后期细胞中的染色体数目与其体细胞不相同
B. 蝗虫种群中不存在复眼异常雌蝗虫，该种群b基因频率逐渐降低
C. 杂合复眼正常雌体和复眼异常雄体杂交，后代中复眼正常：复眼异常=1：1
D. 偶然发现一只复眼异常雌蝗虫，这是由亲本雌蝗虫减数分裂I染色体异常分离所致
【答案】D
【解析】
【分析】分析题文：已知控制蝗虫复眼正常基因（B）和异常基因（b）位于X染色体上，且基因b会使雄配子致死，正常情况下不会出现白眼雌蝗虫。
【详解】A、雄蝗虫由于性染色体只有X一条（假设体细胞染色体数目为2A+X），减数第一次分裂结束后，细胞中的染色体数目为A或A+X，减数第二次分裂后期，由于着丝粒分裂，细胞中的染色体数目为2A或2A+2X，比其体细胞多一条或少一条，A正确；
B、基因b会使雄配子致死，所以子代蝗虫中不存在复眼异常雌蝗虫（XbXb），将导致该种群b基因频率逐渐降低，B正确；
C、杂合复眼正常雌体基因型为XBXb，复眼异常雄体基因型为XbO，由于基因b使雄配子致死，因此两者杂交后代为：复眼正常雄性（XBO）：复眼异常雄性（XbO）=1：1，C正确；
D、一般情况下不存在复眼异常雌蝗虫（XbXb），偶然发现一只复眼异常雌蝗虫，这是由亲本雌蝗虫（XBXb）减数分裂Ⅱ染色体异常分离所致（着丝粒为分开），D错误。
故选D。
10. 2023年10月2日，卡塔琳·卡里科、德鲁·魏斯曼获得诺贝尔生理学或医学奖。他们注意到树突状细胞将体外转录的mRNA识别为外来物质，导致树突状细胞的激活和炎症信号分子的释放，引发炎症反应。将碱基修饰mRNA输送到树突状细胞，炎症反应几乎完全消失，具体过程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 碱基修饰mRNA可能涉及对胸腺嘧啶等碱基修饰
B. 碱基修饰改变mRNA中碱基排列顺序
C. 碱基修饰mRNA指导树突状细胞炎症信号分子合成
D. 碱基修饰mRNA既减少炎症反应又增加相关蛋白质含量
【答案】D
【解析】
【分析】RNA是由核糖核苷酸构成的长链，常见的有tRNA、mRNA、rRNA，mRNA为信使RNA，是翻译的模板。
【详解】A、RNA没有胸腺嘧啶，A错误；
B、碱基修饰不会改变碱基排列顺序，B错误；
C、碱基修饰mRNA导致炎症反应几乎完全消失，因此不会指导炎症信号分子合成，C错误；
D、利用碱基修饰的mRNA 并输送到树突状细胞，炎症反应几乎完全消失，而且由图看到树突状细胞膜的表面蛋白质增多，说明碱基修饰的mRNA能增加蛋白质产量，D正确。
故选D。
11. 科学研究表明，含氮激素和类固醇激素的作用机制是不同的，含氮激素主要与膜受体结合、类固醇激素主要与细胞内的受体结合来发挥调节作用。图示为含氮激素（第一信使）的作用机理，下列相关叙述错误的是（ ）
A. cAMP可能会对第一信使传递的信号产生放大作用
B. 图中“其他”可能包括基因的表达
C. 微量元素Mg摄入不足，会影响信息传递过程
D. 性激素的作用机制与图示过程不同
【答案】C
【解析】
【分析】激素调节具有微量和高效，通过体液进行运输，作用于靶器官、靶细胞，作为信使传递信息，但不直接参与代谢等特点。
【详解】A、由图可得，cAMP作为第二信使，可能会对第一信使传递的信号产生放大作用，A正确；
B、图中“其他”可能是调控基因的表达，B正确；
C、Mg属于大量元素，C错误；
D、性激素是固醇，根据题意可知，其作用机制与图示过程不同，可能是性激素能自由扩散进入细胞，与细胞内的受体结合，来发挥调节作用，D正确。
故选C。
12. 如图为某家族的遗传系谱图，眼球震颤由基因A、a控制，杜氏肌营养不良由基因B、b控制。若基因位于X染色体上，雄性个体可视作纯合子，已知II4不携带杜氏肌营养不良的致病基因。下列叙述正确的是（ ）
A. 眼球震颤为伴X染色体隐性遗传病，人群中男患者多于女患者
B. II2的致病基因只来自I2，III4是杂合子的概率为2/3
C. 通过基因检测、羊水检测、遗传咨询等可对遗传病进行检测和预防
D. 若III3与III4婚配，生育一个同时患两种遗传病男孩的概率为5/48
【答案】C
【解析】
【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、II3和 II4生出III6为正常女性，所以眼球震颤为常染色体显性遗传病，人群中男性患者等于女性患者，A错误；
B、II3和 II4为杜氏肌营养不良患者，生出III5为杜氏肌营养不良患者XbY，已知I4不携带杜氏肌营养不良的致病基因，说明该病为伴X染色体隐性遗传病，II2为两病患者，I1为正常人，I2为眼球震颤患者，可推出II2为AaXbY，I1为aaXBXb，I2为AaXBY，II2的眼球震颤基因来自于I2，杜氏肌营养不良基因来自I1，又因为III6为正常人，则II3的基因型为AaXBXb，II4的基因型为AaXBY，所以III4的基因型为1/3AAXbY或2/3AaXbY，是杂合子的概率为2/3，B错误；
C、通过基因检测、羊水检测、遗传咨询等手段，对遗传病进行检测和预防，在一定程度上能够有效地预防遗传病的产生和发 展，C正确；
D、根据B选项分析，II2为两病患者AaXbY，II1为正常人，则III3的基因型为AaXBXb，III4的基因型为1/3AAXbY，2/3AaXbY，生一个同时患两种遗传病男孩A_XbY的概率＝（1-1×2/3×1/4）×1/4=5/24，D错误。
故选C。
13. 盐碱地中含大量的NaCl、Na2CO3等钠盐，会威胁海水稻的生存。同时一些病原菌也会感染水稻植株，影响正常生长。下图为海水稻抵抗逆境的生理过程示意图，相关叙述不正确的是（ ）
A. H2O可以通过自由扩散和协助扩散两种方式进入海水稻细胞
B. 海水稻细胞通过胞吐方式分泌抗菌蛋白抵御病原菌的侵染
C. 液泡逆浓度梯度吸收Na+增大细胞液的浓度以适应高浓度环境
D. H+以协助扩散的方式从细胞质基质运入液泡或运出细胞
【答案】D
【解析】
【分析】分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。
【详解】A、由图可以看出，H2O可以通过自由扩散和协助扩散两种方式进入海水稻细胞，A正确；
B、图中，海水稻细胞可形成囊泡运输抗菌蛋白，胞吐方式分泌抗菌蛋白，B正确；
C、图中液泡吸收Na+从低浓度到高浓度，逆浓度梯度增大细胞液的浓度以适应高浓度环境，防止在高浓度的环境下失水，C正确；
D、图中液泡内pH=5.5,细胞质基质pH=7.5,因此H+从细胞质基质运入液泡，逆浓度梯度，需要消耗能量，方式是主动运输，D错误。
故选D。
14. 肺炎克雷伯菌（Kpn）存在于某些人群的肠道中，可通过细胞呼吸不断产生大量乙醇，引起内源性酒精性肝病。下列叙述正确的是（ ）
A. Kpn在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇并产生大量ATP
B. Kpn无氧呼吸使有机物中稳定的化学能全部转化为活跃的化学能
C. 乳酸菌、酵母菌、Kpn都可以引起内源性酒精性肝病
D. 高糖饮食可能会加重内源性酒精性肝病患者的病情
【答案】D
【解析】
【分析】1、有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP 的过程。
2、在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸。
【详解】A、Kpn在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇并产生少量ATP，A错误；
B、Kpn无氧呼吸使有机物中稳定的化学能少部分转化为活跃的化学能，大部分储存在有机物中，B错误；
C、乳酸菌无氧呼吸产生酒精，不能引起内源性酒精性肝病，C错误；
D、高糖饮食会为无氧呼吸产生大量的能量，可能会加重内源性酒精性肝病患者的病情，D正确。
故选D。
15. 光呼吸是植物利用光能，吸收O2并释放CO2的过程。研究者将四种酶基因（GLO、CAT、GCL、TSR）导入水稻叶绿体，创造了一条新的光呼吸代谢支路（GCGT支路），如图虚线所示。
据图分析，下列推测错误的是（ ）
A. 光呼吸时C5与O2的结合发生在线粒体内膜上
B. 光呼吸可以将部分碳重新回收进入卡尔文循环
C. GCGT支路有利于减少H2O2对叶绿体的损害
D. GCGT支路可以降低光呼吸从而提高光合效率
【答案】A
【解析】
【分析】光呼吸代谢支路（GCGT支路）可以将部分碳重新回收进入卡尔文循环，利用于降低光呼吸消耗。
【详解】A、图中光呼吸代谢支路发生在叶绿体中，所以C5和O2的结合发生叶绿体上，A错误；
B、GCGT支路中，甘油酸可转化为PGA，进而将碳重新回收进入卡尔文循环，B正确；
C、GCGT支路中，H2O2可被分解为H2O和O2，有利于减少其对叶绿体的损害，C正确；
D、光呼吸代谢支路（GCGT支路）可以将部分碳重新回收进入卡尔文循环，利用于降低光呼吸消耗从而提高光合速率，D正确。
故选A。
16. 研究发现，AGPAT2基因表达的下调会延缓脂肪生成。湖羊尾部蓄脂量小，而广灵大尾羊尾部蓄脂量大。研究人员以若干只两种羊的尾部脂肪组织为材料，检测AGPAT2基因启动子区7个位点的甲基化程度及基因表达水平，结果如下图。下列叙述正确的是（ ）
A. 甲基化程度的差异会导致两种羊脂肪组织中AGPAT2基因的碱基序列不同
B. DNA甲基化直接阻碍翻译过程实现了对AGPAT2基因表达的调控
C. 第33和63位点上的甲基化差异是影响AGPAT2基因表达量的关键因素
D. 两种羊中AGPAT2基因的甲基化程度与其在脂肪组织中的表达量呈正相关
【答案】C
【解析】
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。DNA分子的碱基甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。
【详解】A、基因的甲基化不会改变基因的碱基排列顺序，A错误；
B、由柱形图可知，DNA甲基化后，基因转录产物mRNA减少，因此甲基化影响转录过程，间接影响翻译过程，B错误；
C、由第一幅图可知，相对于广灵大尾羊，湖羊组第33和63位点上的甲基化程度较高，导致AGPAT2基因mRNA较少，因此第33和63位点上的甲基化差异是影响AGPAT2基因表达量的关键因素，C正确；
D、相对于广灵大尾羊，湖羊AGPAT2基因甲基化程度较高，转录受阻，该基因表达量较小，由此可知，两种羊中AGPAT2基因的甲基化程度与其在脂肪组织中的表达量呈负相关，D错误。
故选C。
17. 下列有关生物学实验的部分操作过程或目的叙述，正确的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【分析】探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化实验的原理：酵母菌可以用液体培养基来培养，培养液中的酵母菌种群的增长情况与培养液中的成分、空间、pH、温度等因素有关，我们可以根据培养液中的酵母菌数量和时间为坐标轴做曲线，从而掌握酵母菌种群数量的变化情况。
【详解】A、探究酵母菌种群数量变化实验中，先将盖玻片放在血细胞计数板计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，无需用吸水纸吸引，A错误；
B、预实验的目的是为了粗略测定浓度范围，以检验实验的可行性，为进一步的实验摸索条件，但无法减少实验误差，B错误；
C、可依据土壤小动物趋暗、趋湿、避高温等特性来设计诱虫器收集土样中的小动物，C正确；
D、发酵装置不需加满牛奶， 以防发酵液溢出，D错误。
故选C。
18. 如图表示神经系统、内分泌系统和免疫系统之间的相互关系，其中细胞因子是细胞对刺激应答时分泌的物质，CRH是促肾上腺皮质激素释放激素，ACTH是促肾上腺皮质激素。下列叙述错误的是（ ）
A. 上述机体调节方式是通过神经、体液和免疫调节共同完成的
B. 应激状态下，下丘脑释放的CRH增多，最终导致糖皮质激素增多
C. 病毒感染刺激辅助性T细胞分泌的细胞因子通过增强细胞毒性T细胞的功能增强细胞免疫
D. 病毒感染通过促进ACTH的分泌，使糖皮质激素增多进而增强免疫系统的功能
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析可知，应激状态下，刺激作用于神经系统，神经系统分泌神经递质并作用于下丘脑，此时传出神经末梢及其支配的下丘脑属于反射弧组成部分中的效应器，下丘脑释放的CRH增多，促进垂体释放的ACTH增多，最终导致糖皮质激素增多，从而抑制免疫系统的功能。
【详解】A、由题图可知，题述机体调节方式涉及神经系统、激素和免疫系统，因此，题述机体调节方式是通过神经、体液和免疫调节共同完成的，A正确；
B、应激状态下，下丘脑释放的CRH增多，通过分级调节，最终导致糖皮质激素增多，B正确；
C、细胞毒性T细胞参与细胞免疫，病毒感染能刺激辅助性T细胞，使之分泌细胞因子，细胞因子可以增强细胞毒性T细胞的功能，从而增强细胞免疫，C正确；
D、据图可知，病毒感染后，细胞因子作用于下丘脑，下丘脑释放的CRH增多，促进垂体分泌ACTH增多，导致肾上腺分泌糖皮质激素增多，从而抑制免疫系统的功能，D错误。
故选D。
二、非选择题
19. 长期过度应激是抑郁、焦虑等情绪障碍的重要诱因，抑郁的发生与脑部海马区、“下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴”（HPA轴）的功能密切相关。
（1）应激刺激通过相应的神经通路，将信号传至下丘脑，产生促肾上腺皮质激素释放激素（CRH），此反射弧中的效应器是____。CRH可通过HPA轴促进肾上腺分泌糖皮质激素（GC），高浓度GC可通过一定途径抑制CRH的产生从而实现精细调控，推断GC的分泌过程中存在____调节机制（答2点）。
（2）正常状态下海马区神经元可产生自发膜电流，为研究CRH对海马区兴奋传递的影响及其机制，现用CRH处理大鼠海马区脑切片，检测其兴奋性突触后神经元膜电流，结果如图1。
结果显示，与对照组相比，CRH处理组膜电流产生频率和幅度均____。从兴奋传递结构基础角度推测，原因是____（答2点）。
（3）海马区的神经胶质细胞可分泌LIX因子，研究者对神经胶质细胞进行了相应处理，检测各组上清液中LIX含量，实验处理及结果如图2（“—”表示不添加）。
由图分析，CRH可通过结合____（填“R1”或“R2”或“R1和R2”）受体，____（填“促进”或“抑制”）胶质细胞分泌LIX，从而影响海马区突触传递。
（4）研究发现长期应激下机体T细胞的活性会下降，由此可预测机体产生抗体减少，请解释该预测的理由：____。
【答案】（1） ①. 传出神经末梢及其支配的下丘脑（神经分泌细胞） ②. 分级调节和（负）反馈
（2） ①. 减少（降低） ②. CRH处理后，突触前神经元（突触前膜）释放（产生）的神经递质减少，突触后神经元（突触后膜）上神经递质受体（钠离子通道）数量或活性下降
（3） ①. R1 ②. 抑制
（4）辅助性T细胞的活性下降，使其激活B细胞的能力和产生细胞因子的能力下降，从而导致B细胞增殖和分化成浆细胞的过程减弱
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。兴奋在突触处传递的信号转换是电信号→化学信号→电信号。（1）传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放神经递质，神经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。（3）由于神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。但是离体神经纤维上兴奋的传导是双向的。
【小问1详解】
反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器构成，效应器是指传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体等，CRH（促肾上腺皮质激素释放激素）是下丘脑的神经分泌细胞产生的，故效应器是传出神经末梢及其支配的下丘脑（神经分泌细胞）；HPA轴（“下丘脑一垂体—肾上腺皮质轴”）的存在说明下丘脑产生的CRH影响垂体的分泌，垂体产生的促肾上腺皮质激素影响肾上腺皮质，从而调控糖皮质激素（GC）的分泌，此过程应存在分级调节；据题意，高浓度GC通过一定途径反过来又抑制下丘脑中CRH的产生，这又属于（负）反馈调节。
【小问2详解】
据图1结果显示，实验的因变量包括了膜电流产生的频率和幅度，与对照组相比，CRH处理组的膜电流产生频率和幅度均有所降低；神经元之间兴奋的传递是通过突触结构实现的，兴奋性突触传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡移动、释放神经递质，神经递质与突触后膜上的受体结合，引起突触后膜离子通道发生Na+内流产生动作电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。所以可判断兴奋传递减弱的原因可能有CRH处理使神经递质释放减少、神经递质受体（离子通道）数量或活性下降。
【小问3详解】
据图2可知，未使用CRH处理组胶质细胞分泌的LIX较高；在有10-8ml/L的CRH作用下，未用拮抗剂处理组和R2拮抗剂处理组胶质细胞分泌的LIX均较低，R1拮抗剂处理组胶质细胞分泌的LIX较高，可推测一定浓度的CRH是通过结合R1受体抑制胶质细胞分泌LIX，从而使海马区突触兴奋传递受到影响。
【小问4详解】
根据体液免疫的过程，辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，是激活B 细胞的第二信号；辅助性T细胞开始分裂、分化并分泌细胞因子，B细胞受到两个信号刺激开始增殖、分化，细胞因子可促进该过程。因此可以分析，T细胞活性降低，尤其是辅助性T细胞活性降低，其激活B细胞的能力和产生细胞因子的能力下降，从而导致B细胞增殖和分化成浆细胞的过程减弱。
20. 景天科、仙人掌科等植物（CAM植物），夜间固定CO2产生有机酸，白天有机酸脱羧释放出CO2进入卡尔文循环，如图所示。请回答下列问题：
（1）夜间，来自外界环境和_____________产生的CO2转化为HCO3-，在PEP羧化酶催化下直接与磷酸烯醇式丙酮酸（C3）结合生成______________
（2）白天，液泡中的苹果酸（C4）被运输到细胞质基质进行氧化脱羧，释放出的CO2直接进入_____________参与卡尔文循环，同时生成的_____________则进入叶绿体生成淀粉，该生理变化将导致液泡的pH_____________（填“升高”或“降低”）。
（3）叶肉细胞中能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，从细胞结构角度分析，原因是细胞具有____________________系统。
（4）玉米、甘蔗等C4植物叶肉细胞中CO2被固定到四碳化合物（C4）中，随后C4进入维管束鞘细胞中，C4又释放出的CO2参与卡尔文循环，进而生成有机物。由此可见，C4植物中的固定CO2和合成糖发生在同一时间，而空间错开。而CAM植物中固定CO2和合成糖的特点是_____________。CAM植物的气孔在白天时关闭，夜间时打开，有利于适应______________环境。
（5）Rubisc是一个双功能酶，既能催化C5与CO2发生羧化反应固定CO2，又能催化C5与O2发生加氧反应进行光呼吸，其催化方向取决于CO2和O2相对浓度，从而导致光合效率下降。CAM植物可在夜晚吸收大量的CO2，转变为苹果酸储存在液泡中，在白天苹果酸脱羧释放CO2，使得叶绿体中CO2浓度_______________，在与O2竞争_______________时有优势，因此有人认为CAM途径是景天科植物长期进化得到的一种可以_____________光呼吸的碳浓缩机制。
【答案】（1） ①. 线粒体（或细胞呼吸） ②. Pi和草酰乙酸（答全给分）
（2） ①. 叶绿体基质 ②. 磷酸丙糖 ③. 升高
（3）生物膜 （4） ①. 发生在同一个细胞内（空间相同），但时间错开 ②. 干旱（缺水）
（5） ①. 升高 ②. Rubisc ③. 抑制
【解析】
【分析】1、光合作用第一个阶段的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在 类囊体的薄膜上进行的。 叶绿体中光合色素吸收的光能，有以下两方面用途。 一是将水分解为氧和H+ ，氧直接以氧分子的形式释放出 去，H+ 与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+ ）结合，形成还原型辅酶 Ⅱ（NADPH）。NADPH作为活泼的还原剂，参与暗反应阶 段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；二 是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形 成ATP。这样，光能就转化为储存在ATP中的化学能。这些 ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。
2、光合作用第二个阶段中的化学反应，有 没有光都能进行，这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶 段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段， CO2被利用，经过一系列的反应后生成糖类。绿叶通过气孔从外界吸收的CO2，在特定酶的作用下， 与C5 （一种五碳化合物）结合，这个过程称作CO2的固定。 一分子的CO2被固定后，很快形成两个C3分子。在有关酶 的催化作用下，C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且 被NADPH还原。随后，一些接受能量并被还原的C3，在 酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能 量并被还原的C3，经过一系列变化，又形成C5。这些C5又可以参与CO2的固定。这样，暗反应阶段就形成从C5到C3 再到C5的循环，可以源源不断地进行下去，因此暗反应过 程也称作卡尔文循环。
【小问1详解】
由题图可知，夜间来自外界环境和线粒体（或细胞呼吸）产生的CO2转化为HCO3-，在PEP羧化酶催化下直接与磷酸烯醇式丙酮酸（C3）结合生成Pi和草酰乙酸。
【小问2详解】
由题图可知，白天，液泡中的苹果酸（C4）被运输到细胞质基质进行氧化脱羧，释放出的CO2直接进入叶绿体基质参与卡尔文循环，同时生成的磷酸丙糖则进入叶绿体生成淀粉，该生理变化将导致液泡的pH升高（由于苹果酸使液泡pH降低，而液泡中苹果酸减少导致pH升高）。
【小问3详解】
细胞内的细胞膜、细胞器膜和核膜共同构成生物膜系统；叶肉细胞中能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，从细胞结构角度分析，原因是细胞具有生物膜系统。
【小问4详解】
根据题干信息：景天科、仙人掌科等植物（CAM植物），夜间固定CO2产生有机酸，白天有机酸脱羧释放出CO2进入卡尔文循环，结合题图可知，CAM植物中固定CO2和合成糖的特点是发生在同一个细胞内（空间相同），但时间错开；CAM植物的气孔在白天时关闭，夜间时打开，有利于适应干旱（缺水）环境。
【小问5详解】
根据题干信息可知，CAM植物可在夜晚吸收大量的CO2，转变为苹果酸储存在液泡中，在白天苹果酸脱羧释放CO2，使得叶绿体中CO2浓度升高，在于O2竞争Rubisc时有优势；光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程，由上述分析可知，CAM途径是景天科植物长期进化得到的一种可以抑制光呼吸的碳浓缩机制。
21. 蝴蝶（2n=56）的性别决定方式为ZW型。某种野生型蝴蝶的体色是深紫色，深紫色源自于黑色素与紫色素的叠加。黑色素与紫色素的合成分别受A/a、B/b基因（均不位于W染色体上）的控制。现有一种黑色素与紫色素合成均受抑制的白色纯合品系M，研究人员让该品系M与纯合野生型蝴蝶进行正反交实验，所得F1的体色均为深紫色。利用F1又进行了以下实验：
回答下列问题：
（1）根据正反交实验结果可以推测，控制蝴蝶体色的基因位于______________染色体上，品系M的基因型为______________，F1雄蝶体细胞中染色体有_______________种形态。
（2）由实验一的实验结果推测，A/a、B/b两对基因遵循孟德尔的基因_____________定律。
（3）实验一和实验二后代的表现型比例不同，原因可能是______________。若让F1的雌、雄蝶相互交配，子代中深紫色、紫色、黑色和白色个体的比例为_____________
（4）多次单对杂交重复上述两组实验，发现极少数实验一中所得后代全为深紫色，而实验二结果保持不变。由此推测，F1中有个别雌蝶产生的含有__________________基因的卵细胞不育，这种雌蝶记作雌蝶N。
（5）野生型蝴蝶及品系M均为P*基因纯合子。研究发现，雌蝶N的一个P*基因突变为P基因，P基因编码的蛋白可与特定DNA序列结合，导致卵细胞不育。将雌蝶N与品系M杂交，子代全为深紫色，选取子代雌蝶与品系M继续杂交，所得后代仍全为深紫色。据此判断，P基因为______________（填“显性”或“隐性”）基因，P基因与A/a、B/b基因在染色体上的位置关系是_____________
【答案】（1） ①. 常 ②. aabb ③. 28
（2）分离 （3） ①. F1作母本产生配子时不发生交换，作父本产生配子时发生了一定比例的交换 ②. 深紫色：紫色：黑色：白色=29：1：1：9
（4）ab （5） ①. 显性 ②. P基因与A、B基因位于同一条染色体上
【解析】
【分析】1、品系M与纯合野生型蝴蝶进行正反交实验，所得F1的体色均为深紫色，说明控制蝴蝶的体色的两对基因均位于常染色体上。
2、实验一与实验二的F2表现型及比例不同的原因是实验一中的雌蝶AaBb减数第一次分裂过程中，体色基因之间的染色体片段不发生交叉互换，而实验二中的雄蝶AaBb可以发生交叉互换。
3、易位：一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。
【小问1详解】
品系M与纯合野生型蝴蝶进行正反交实验，所得F1的体色均为深紫色，说明控制蝴蝶的体色的两对基因均位于常染色体上，F1个体基因型为AaBb，黑色素与紫色素合成均受抑制的白色纯合品系M基因型为aabb。蝴蝶（2n=56）的性别决定方式为ZW型，雄蝶ZZ体细胞染色体有28种形态，27种常染色体，1种性染色体。
【小问2详解】
品系M与纯合野生型蝴蝶进行正反交实验，所得F1的体色均为深紫色，说明控制蝴蝶的体色的两对基因均位于常染色体上，F1个体基因型为AaBb，品系M基因型为aabb。由实验一结果F2表现型及比例深紫色：白色=1：1，可知这两对基因位于一对同源染色体上，且A和B基因在一条染色体上，a和b基因在另一条染色体上，由此可知，蝴蝶体色遗传遵循孟德尔的基因分离定律。
【小问3详解】
实验一与实验二的F2表现型及比例不同的原因是实验一中的雌蝶AaBb减数第一次分裂过程中，体色基因之间的染色体片段不发生交叉互换，而实验二中的雄蝶AaBb可以发生交叉互换。由此可得让F1的雌、雄蝶相互交配，雌配子是AB：ab=1：1，雄配子是AB：Ab：aB：ab=9：1：1：9，故子代中深紫色（A_B_）、紫色（aaB_）、黑色（A_bb）和白色（aabb）个体的比例为（1/2+1/2×9/20）：（1/2×1/20）：（1/2×1/20）：（1/2×9/20）=29：1：1：9。
【小问4详解】
F1的雌蝶基因型为AaBb可以产生AB、ab两种卵细胞，品系M基因型为aabb可以产生ab一种精子，由于F1中有个别雌蝶产生的含有ab基因的卵细胞不育，所以F1的雌蝶与品系M的雄蝶杂交所得后代全为深紫色。
【小问5详解】
P*基因突变为Р基因，P基因所控制的性状就表达出来，可判断Р基因相对于Р*基因为显性。将雌蝶N（AaBb）与品系M（aabb）杂交，子代雌蝶与品系M继续杂交，所得后代仍全为深紫色，由此推测Р基因与A/a，B/b基因在染色体上的位置关系为Р基因与A、B基因位于同一条染色体上。
22. 老米酒具有悠久的历史，以营养丰富、保健养生而著称。回答下列问题：
（1）老米酒是以糯米为原料，经糖化、酒化等过程发酵而来的。糯米需经糖化后才能被酿酒酵母转化成酒精，原因是_____。为监测发酵过程中酵母菌数量的变化，可定期取样并对样品中菌体数量进行统计，除可以用血细胞计数板计数外，还可以用_____法计数，该法计数依据是_____。
（2）老米酒中的原儿茶酸（PCA）具有良好抗菌、抗氧化、抗炎症等作用。生成PCA的关键酶是烯酰辅酶A水合酶（ECH）。为进一步研究ECH的结构，研究人员拟将Ech基因载入原核高效表达载体，并将重组质粒转化到大肠杆菌细胞内进行表达，以获得大量的ECH 蛋白。
①图1所示的引物14中，利用PCR获得Ech基因时应选择的两种引物是_____。引物核苷酸序列不宜过短，其原因是_____。
②Ech基因和表达载体的限制酶切位点如图1、图2所示，相关限制酶的识别序列见下表。为使 Ech基因与载体连接并正确表达，在设计PCR 引物时需在①所选两种引物的5'端分别增加限制酶_____（与①中所选的引物顺序一致）的酶切位点相应序列。
③在PCR扩增目的基因的过程中，假设一共进行了n次循环，含其中一种引物的DNA 分子是_____个，共需要消耗引物的数量是_____个。
④构建重组质粒需要使用DNA连接酶。下列属于DNA连接酶底物的是_____。
⑤可将转化后的大肠杆菌接种到含_____的固体培养基上进行筛选，能在该培养基上形成菌落的大肠杆菌_____（填“一定”或“不一定”）含有 Ech基因，请说明理由_____。除选择培养基外，可用于检测转基因是否成功的生物技术还有_____（答出2种即可）。
【答案】（1） ①. 酵母菌不能直接利用淀粉作为碳源 ②. 稀释涂布平板法 ③. 当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌
（2） ①. 引物2和引物3 ②. 引物过短，则会导致引物特异性太差，出现非特异性扩增，非目标产物增多 ③. EcRI 和HindⅢ ④. 2n-1 ⑤. 2n+1-2 ⑥. ④ ⑦. 氨苄青霉素、卡那霉素 ⑧. 不一定 ⑨. 含抗生素基因的未重组载体也可转化大肠杆菌，使大肠杆菌在选择培养基上正常生存 ⑩. PCR、抗原一抗体杂交、核酸分子杂交
【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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
糖化是指将淀粉转化为葡萄糖，由于酵母菌不含有淀粉酶，不能直接利用淀粉作为碳源，因此需要糖化后才能被酿酒酵母转化成酒精。检测微生物的数量可采用稀释涂布平板法或血细胞计数板法。稀释涂布平板法的原理是当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。
【小问2详解】
①根据引物延伸方向往子链3'方向，欲扩增出Ech基因，应选择引物2和引物3。如果引物过短，则会导致引物特异性太差，出现非特异性扩增，非目标产物增多，因此引物核苷酸序列不宜过短。
②基因表达载体上有五种限制酶切位点，其中EcRⅤ和MbⅠ都会破坏Ech基因，同时为了Ech基因与载体连接并正确表达，因此应选择两种限制酶，而SacⅠ在表达载体上有两个酶切位点，则只能使用EcRI和HindⅢ两种限制酶去切割Ech基因和表达载体，目的基因上不含有这两种限制酶切位点，则需要在引物上添加限制酶的识别序列，根据启动子到终止子的方向，则引物3上添加EcRⅠ限制酶的识别序列，引物2上添加HindⅢ限制酶的识别序列。双酶切可防止目的基因和质粒的自身环化以及目的基因与质粒反向连接，因此双酶切更具优势。
③由于PCR扩增DNA片段过程经过n次扩增，形成的DNA分子数是2n个，单链数为2n+1条，其中最初两条母链所在的DNA都只有一种引物，只有2条单链不含有引物，所以循环n次，含其中一种引物的DNA 分子是2n-1个，共需要消耗引物的数量是2n+1-2个。
④DNA连接酶是可以催化DNA形成磷酸二酯键，而磷酸二酯键是在3'的羟基和5'的磷酸的之间形成的，因此属于DNA连接酶底物的是④。
⑤根据表达载体上含有抗氮苄青霉素基因和抗卡那霉素基因这两种标记基因，则应在固体培养基上添加氮苄青霉素、卡那霉素进行筛选转化后的大肠杆菌，但筛选出的大肠杆菌不一定就含有Ech基因，因为含抗生素基因的未重组载体也可转化大肠杆菌，使大肠杆菌在选择培养基上正常生存。检测目的基因是否成功导入受体细胞并成功表达，可采用PCR技术、抗原—抗体杂交技术和核酸分子杂交技术。A
小鼠细胞与人细胞融合实验
同位素标记法，证明了细胞膜具有流动性
B
摩尔根的红眼与白眼果蝇杂交实验
假说一演绎法，证明了基因在染色体上呈线性排列
C
威尔金斯等获得DNA分子的衍射图谱
物理模型，为推算出DNA呈螺旋结构提供了证据
D
班廷的摘除胰腺、结扎胰管等系列实验
减法原理，证实了胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的
选项
实验名称
实验操作或目
A
探究酵母菌种群数量变化
先盖盖玻片， 再在盖玻片一侧滴加培养液，另一侧用吸水纸吸引
B
探究扦插枝条生根最适生长素浓度
预实验是为正式实验摸索条件和减少误差，且须设置空白对照
C
研究土壤中小动物类群的丰富度
可依据小动物趋湿、趋暗、避高温等特性设计诱虫器收集小动物
D
利用乳酸菌发酵制作酸奶
发酵装置需加满牛奶， 以抑制乳酸菌无氧呼吸
杂交组合
后代表型及比例
实验一
F1的雌蝶×品系M的雄蝶
深紫色：白色=1：1
实验二
F1的雄蝶×品系M的雌蝶
深紫色：紫色：黑色：白色=9：1：1：9
EcRI
EcRV
MbI
NtI
HindIII
SacI
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