浙江省2023_2024学年高三生物上学期9月联考试题含解析

这是一份浙江省2023_2024学年高三生物上学期9月联考试题含解析，共26页。试卷主要包含了 弃耕农田的群落演替过程一般是等内容，欢迎下载使用。

1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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（本大题共20小题，每小题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. 近年来杭州湾湿地的生态环境持续改善，生态文明建设卓有成效。研究人员调查发现，该地区的近海与海岸带湿地及城市水域都是水鸟的栖息地，共记录到水鸟16目45科163种。该调查结果体现了生物多样性中的（）
A. 基因多样性和物种多样性
B. 生态系统多样性和物种多样性
C. 种群多样性和物种多样性
D. 生态系统多样性和基因多样性
【答案】B
【解析】
【分析】生物多样性包括3个层次：遗传多样性（所有生物拥有的全部基因）、物种多样性（指生物圈内所有的动物、植物、微生物）、生态系统多样性。
【详解】由题意可知：水鸟16目45科163种体现的是物种多样性，近海与海岸带湿地及城市水域都是水鸟的栖息地体现间生态系统的多样性。故选B。
2. 生物大分子能够发挥相应的功能与其特定的空间结构及空间结构的变化有关。下列叙述错误的是（）
A. 酶在发挥作用过程中，其空间结构会发生变化
B. 双链 DNA 分子需解旋后才能进行转录
C. 某些蛋白质的结构发生变化后，仍可具有相应的功能
D. 糖原和脂肪都能储存能量，因此它们的空间结构一定相同
【答案】D
【解析】
【分析】酶的知识点：
（1）酶活性：酶的活性受温度、pH、激活剂或抑制剂等因素的影响。
（2）活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
（3）作用机理：催化剂是降低反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。
（4）酶的本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
（5）酶的特性：高效性、专一性、作用条件较温和（高温、过酸、过碱，都会使酶的结构遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活）。
【详解】A、酶在催化反应时会发生空间结构的改变，这种结构变化通常是由于酶与其底物之间的相互作用所引起的，A正确；
B、双琏DNA被解旋酶分解成单链，以其中一条作为模版链，根据碱基互补配对原则开始转录，B正确；
C、某些蛋白质的结构发生变化后，仍具有相应的功能，如酶和底物结合时，其空间结构会暂时的发生变化，此时酶仍具有相应的功能，C正确；
D、糖原和脂肪的空间结构不同，D错误。
故选D。
3. 第19届亚运会于2023年9月23日至2023年10月8日在杭州举行，众多运动健将在比赛中一展风采。在运动员的科学备赛训练及比赛中，需要监测运动员的一些生理生化指标。下列指标中不属于内环境成分的是（）
A. 尿素B. 睾酮C. 血红蛋白D. 乳酸
【答案】C
【解析】
【分析】凡是可以存在于血浆、组织液、淋巴液中的物质都属于内环境的成分；凡是细胞的结构物质或只存在于细胞内的物质都不是内环境的成分；凡是与外界相通的腔性器官内的波体不属于体液，其内的液体也不属于内环境。
【详解】A、尿素属于代谢物质，是内环境的成分，A正确；
B、睾酮是由性腺分泌的激素，作为调节物质，直接分泌到内环境中，再由体液进行运输，属于内环境的组成成分，B正确；
C、血红蛋白是细胞内的物质，不属于内环境成分，C错误；
D、乳酸属于细胞代谢产物，是内环境的成分，D正确。
故选C。
4. 下图为人体成熟红细胞的部分结构和功能示意图，①~⑤表示相关过程，其中①②处的箭头方向表示相应气体的总体流向。下列叙述错误的是（）
A. 血液流经肝组织时，气体A 和 B 分别是O₂和CO₂
B. ①②④⑤均为被动转运
C. ③过程需要厌氧呼吸来提供能量
D. 图示可反映红细胞膜的功能特性
【答案】A
【解析】
【分析】分析题图：图示为人体成熟红细胞部分结构和功能如图，其中①表示气体A通过自由扩散进入红细胞，②表示气体B通过自由扩散运出红细胞，③表示钠离子和钾离子通过钠钾泵进出红细胞，④表示葡萄糖通过协助扩散进入红细胞，⑤表示水通过通道协助扩散进入红细胞。
【详解】A、血液流经肺部组织时，细胞吸收氧气释放二氧化碳，因此气体A和B分别是O2和CO2，A错误；
B、图中①表示气体A通过自由扩散进入红细胞，②表示气体B通过自由扩散运出红细胞，④表示葡萄糖通过协助扩散进入红细胞，⑤表示水通过通道协助扩散进入红细胞，都属于被动转运（被动运输），B正确；
C、③表示钠离子和钾离子通过钠钾泵进出红细胞，该过程需要能量，哺乳动物成熟红细胞无线粒体，只能通过厌氧呼吸（无氧呼吸）来提供能量，C正确；
D、图示物质进出细胞可反映红细胞膜的功能特性，即具有选择透过性，D正确。
故选A。
阅读下列材料，回答下列小题
高原反应是高原地区独有的常见病，当人体急速进入海拔3000米以上高原，暴露于低压低氧环境后会出现多种不适症状。某人进入高原地区后，初期出现了呼吸困难，头痛，食欲减退等高原反应症状，后期出现体温升高的症状。经检查发现，其肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分，血液中的白细胞数明显增加且超出正常范围。
5. 下列关于该高原反应患者症状的分析，错误的是（）
A. 吸氧可能会一定程度上缓解高原反应症状
B. 后期出现的体温升高可能与炎症反应有关
C. 患者可能会因呼吸困难使血浆 pH 过高而影响内环境的稳态
D. 患者可能会因肺部组织液渗透压升高而导致肺部水肿
6. 高原反应患者呼吸困难时，部分组织细胞会因缺氧而进行厌氧呼吸。下列分析合理的是（）
A. 若患者氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等，则此时未发生厌氧呼吸
B. 若组织细胞进行厌氧呼吸，则丙酮酸会被乳酸脱氢酶还原为乳酸
C. 若组织细胞进行需氧呼吸，则消耗氧气的场所在线粒体内膜
D. 若需缓解患者呼吸困难症状，可通过注射高浓度的葡萄糖提供能量
【答案】5. C6. C
【解析】
【分析】1、内环境由细胞外液组成，包括组织液、淋巴、血浆等。内环境是组织细胞生活的直接环境，是细胞与外界环境之间进行物质交换的媒介。细胞外液与生活在其中的细胞之间可以进行物质交换，组织液与血浆之间也可以进行物质交换，但组织液→淋巴→血浆是单向的。
2、根据题意可知，高原反应是人体急速进入海拔3000米以上高原暴露于低压低氧环境后产生的各种不适，是高原地区独有的常见病。高原反应主要是由于气压低、氧分压低引起的缺氧，以头痛、头晕、心悸、气短、食欲减退、恶心、呕吐等症状为主要表现。
3、呼吸作用的过程：
（1）有氧呼吸的过程：
C6H12O62丙酮酸+4[H]+能量 （细胞质基质）
2丙酮酸+6H2O6CO2+20[H]+能量 （线粒体基质）
24[H]+6O212H2O+能量 （线粒体内膜）
（2）无氧呼吸过程：
C6H12O62丙酮酸+4[H]+能量 （细胞质基质）
2丙酮酸+4[H]2酒精+2CO2 （细胞质基质）
或2丙酮酸+4[H]2乳酸 （细胞质基质）
【5题详解】
A、根据题意，高原反应是暴露于低压低氧环境后会出现多种不适症状，因此吸氧可能会一定程度上缓解高原反应症状，A正确；
B、身体对损伤因子所发生的防御反应即为炎症，机体防御过程中，致热源直接作用于体温调节中枢、体温中枢功能紊乱或各种原因引起的产热过多导致体温升高，B正确；
C、该患者呼吸困难导致CO2不能够及时排放出去，进而使体内CO2含量偏高，使血浆 pH 降低而影响内环境的稳态，C错误；
D、根据题意，患者肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分，说明组织液的渗透压升高，肺部组织液增加，出现组织水肿，D正确。
故选C
【6题详解】
A、根据无氧呼吸的反应过程可知，人和动物无氧呼吸过程中不消耗氧气，同时也不会产生二氧化碳，因此若患者氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等，只能说部分明组织细胞进行了有氧呼吸，但是高原反应患者呼吸困难时，部分组织细胞会因缺氧而进行厌氧呼吸，此时患者仍然表现为氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等，A不符合题意；
B、若组织细胞进行厌氧呼吸，则丙酮酸在乳酸脱氢酶催化下被NADH还原为乳酸，B不符合题意；
C、若组织细胞进行需氧呼吸，根据有氧呼吸的过程，则消耗氧气消耗发生在第三阶段，场所在线粒体内膜，C符合题意；
D、患者呼吸困难是由于缺氧和肺组织水肿导致的，因此不能可通过注射高浓度的葡萄糖提供能量来缓解，D不符合题意。
故选C。
7. 苯巴比妥是一种镇静剂及安眠药，2017年10月，世界卫生组织将其列入2B 类致癌物清单中。研究发现，长期使用苯巴比妥会促进细胞增生和抑制细胞凋亡，使病灶中有基因损伤的细胞存活下来，从而促进肿瘤形成。在正常情况下，抑癌基因可以修复基因损伤的细胞，抑制癌变的发生。下列叙述错误的是（）
A. 长期使用苯巴比妥会抑制某些异常细胞的清除
B. 抑癌基因突变也可能会导致细胞癌变
C. 长期使用苯巴比妥会使细胞周期变长
D. 细胞凋亡严格受基因调控，同时也会受到外界环境因素影响
【答案】C
【解析】
【分析】 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，叫做细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。
【详解】A、长期使用苯巴比妥会促进细胞增生和抑制细胞凋亡，所以长期使用苯巴比妥会抑制某些异常细胞的清除，A正确；
B、抑癌基因和原癌基因突变均可能会导致细胞癌变，B正确；
C、长期使用苯巴比妥会促进细胞增生，因此会使细胞周期变短，C错误；
D、细胞凋亡严格受基因调控，同时也会受到外界环境因素影响，比如正常的杨树在北方到秋天会落叶，D正确。
故选C。
8. 生物技术的发展给人类带来诸多好处的同时，也引发了许多关于生物技术安全与伦理问题的担忧。下列观点中合理的是（）
A. 转基因生物的研究和应用均需要进行安全性评价后才能进行
B. 通过试管婴儿无性生殖技术，可用于解决不孕不育问题
C. 应反对一切形式的针对人类细胞的克隆研究
D. 可以通过微生物改造研究生物武器，提高国防实力
【答案】A
【解析】
【分析】生物技术安全性问题包括食物安全、生物安全、环境安全三个方面。伦理问题主要在克隆人的问题上出现争议，中国政府对待克隆人一再强调“四不原则”，即不赞成、不允许、不支持、不接受任可生殖性克隆人的实验，但不反对治疗性克隆。生物武器是指有意识的利用微生物、毒素、昆虫侵袭敌人的军队、人口、农作物或者牲畜等目标，以达到战争目的一类武器。
【详解】A、转基因作为一项技术本身是中性的，由这项技术研发出来的产品需要经过一系列的安全性评价，符合相应标准后才能上市，A符合题意；
B、试管婴儿使通过体外受精的有性生殖技术，B不符合题意；
C、可以进行对人类细胞的研究，以研究相关疾病的发生和治疗，C不符合题意；
D、生物武器具有致病性强、攻击范围广等特点世界各国都应抵制，D不符合题意。
故选A。
9. 某研究小组对某种蛋白酶的最适催化条件进行了初步研究，结果如下表所示。
注：+/一分别表示有/无添加，底物为I 型胶原蛋白
下列分析错误的是（）
A. 该酶的最适温度为70℃，最适pH 为 9
B. 该酶需要在Ca²+的参与下才能发挥催化作用
C. 实验的自变量为温度、pH 及有无Ca²+
D. 该实验不能证明该种蛋白酶的专一性
【答案】A
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是 RNA ；酶的催化具有高效性、专一性、需要适宜的温度和 pH 值。
【详解】A、②组酶的活性最高，此时 pH 为9，温度为70℃，但由于分组较少，不能说明最适温度为70℃，A错误；
B、分析②③组可知，没有添加Ca2+降解率为0，说明该酶的催化活性依赖于Ca2+，B正确；
C、分析①②变量可知，pH 均为9，都添加了Ca2+，温度分别为90℃、70℃，故自变量为温度，分析②④变量可知，温度均为70℃，都添加了Ca2+，pH分别为9和7，故自变量为pH，结合B项分析可知，有无Ca²+是自变量之一，C正确；
D、该实验的反应物蛋白质，要确定该酶能否水解其他反应物，还需补充实验，故不能证明该种蛋白酶的专一性，D正确。
故选A。
10. 弃耕农田的群落演替过程一般是：一年生杂草→多年生杂草→灌木→森林等阶段，直至到达顶极群落。"资源比率假说"认为群落演替过程中的物种优势主要是由光和营养物质这两种资源相对利用的有效性决定的。下图为某弃耕农田优势物种由a 到 e 的相对优势变化及可获得营养物质和光的情况。下列叙述正确的是（）
A. 当c占据显著优势时，该群落中的一年生杂草不复存在
B. 演替过程中，草本层对群落垂直结构的影响逐渐减小
C. 随着演替的进行，优势种对光照的需求增大，对土壤营养物质的需求下降
D. 只要达到顶极群落阶段，群落类型将永远不发生改变
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析，随着群落演替的进行，后来替代物种相对前面被替代的物种对光的需求减弱，但可获得的营养物增加。
【详解】A、演替是优势种群的取代，不是以前的种群消失，因此当c占据显著优势时，该群落中的一年生杂草还存在，但其不是优势种群，A错误；
B、据图分析，随着群落演替的进行，后来替代物种相对前面被替代的物种长得更高，因此，演替过程中，草本层对群落垂直结构的影响逐渐减小，B正确；
C、据图分析，随着群落演替的进行，后来替代物种相对前面被替代的物种对光的需求减弱，但可获得的营养物增加，C错误；
D、达到顶极群落阶段，群落类型维持动态平衡，并不是群落类型不会发生改变，D错误。
故选B。
11. 下图表示某患者感染 SARS-CV-2 病毒后血清中IgM、IgG两类特异性抗体的含量变化情况。下列叙述错误的是（）
A. 与 IgM 相比，IgG 具有产生晚、含量高及持续时间长的特点
B. 该病毒侵入人体后，能同时诱导机体产生体液免疫和细胞免疫
C. 出现临床病症前，机体只发生了非特异性免疫，未发生特异性免疫
D. 若某人血清中检测出 SARS-CV-2 IgM，则他近期可能受到该病毒感染
【答案】C
【解析】
【分析】抗体可特异性识别抗原，当病毒进入机体后，引发体液免疫和细胞免疫，通过体液免疫B淋巴细胞增殖分化，产生浆细胞和记忆细胞，浆细胞可分泌抗体。
【详解】A、据图分析， IgM在出现临床病症时产生， IgG 出现临床病症后7天产生且波峰高，具有产生晚、含量高及持续时间长的特点，A正确；
B、病毒进入人体，可引起体液免疫阻止病毒扩散和传播，同时诱导细胞免疫，使靶细胞裂解释放出其中的病毒，B正确；
C、人体干扰病毒后，非特异性免疫和特异性免疫均发生，C错误；
D、感染病毒后会产生IgM，若某人血清中检测出 SARS-CV-2 IgM，则他近期可能受到该病毒感染，D正确。
故选C。
12. 某地推广了"鱼一桑一鸡（菇）"种养模式，通过塘基栽桑、林下养鸡、林下桑枝栽种黑木耳、桑叶养蚕、蚕沙（蚕粪便）喂鱼及塘泥肥田等措施取得了较好的生态和经济效益。下列叙述错误的是（）
A. 林下养鸡可以增加群落垂直结构的复杂程度，提高生态系统的稳定性
B. 黑木耳及塘泥中的主要微生物属于分解者，是生态系统不可缺少的组成成分
C. 该种养模式提高了能量的利用效率，促使能量更多流向对人类有益的方向
D. “桑叶→蚕→蚕沙→鱼”构成了一条完整的食物链，其中蚕为第二营养级
【答案】D
【解析】
【分析】1、生态农业：是按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代管理手段，以及传统农业的有效经验建立起来的，能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业。
2、生态农业能实现物质和能量的多级利用。
【详解】A、林下养鸡增加群落垂直结构的复杂性，增加了生物多样性，营养结构变得复杂，提高了生态系统的抵抗力稳定性，A正确；
B、塘泥中的主要微生物、黑木耳等属于生态系统的分解者，能将有机物分解为无机物，是生态系统不可缺少的组成成分，B正确；
C、结合题干可知该种养模式实现了能量的多级利用，使能量能更多地流向对人类有益的部分，C正确；
D、食物链是由生产者和消费者组成，蚕沙是蚕的粪便，不能出现在食物链中，D错误。
故选D。
13. 某雌果蝇（2n=8）甲性染色体由一条等臂染色体（两条X染色体相连形成）和一条Y染色体组成，该果蝇可产生两种可育配子。经诱变处理后的乙果蝇与甲果蝇进行杂交，过程如下图所示。下列叙述正确的是（）
A. 甲果蝇体细胞中的染色体最多为18条
B. 若乙果蝇的 X 染色体上发生显性致死突变，则 F₁均为雌性
C. 丙果蝇的性状与甲果蝇完全相同
D. 若丁表现出突变性状，则突变基因位于 X、Y 的同源区段
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知，甲为雌果蝇（性染色体由1条等臂染色体及Y染色体组成），乙是经诱变处理的雄果蝇，F1中丙与甲的性染色体组成相同，故丙也为雌果蝇；丁的X染色体来自于乙，Y染色体来自于甲，为雄果蝇。
【详解】A、根据题意“甲果蝇的性染色体由1条等臂染色体（两条X染色体相连形成）及Y染色体组成”可知，甲果蝇的染色体数目和正常果蝇（2n=8）的染色体数目应相同，为8条或16条（有丝分裂后期），A错误；
B、若乙果蝇X染色体上发生显性致死突变，即F1中含有来自乙的X染色体的个体均死亡，由图示可知，则F1全表现为雌性（丙），B正确；
C、由图可知，甲果蝇为雌果蝇，丙的性染色体组成为1条等臂染色体（两条X染色体相连形成）来自甲，Y染色体只能来自于乙果蝇，丙果蝇的性别与甲相同，但性状与甲果蝇不一定相同，C错误；
D、由图可知，丁的X染色体来自于乙，Y染色体来自于甲，且仅对乙进行诱变处理，故若丁表现出突变性状，则该突变基因应位于X染色体上，D错误。
故选B。
14. 2019年3月，我国科学家发现，某些患者卵子取出体外放置一段时间或受精后一段时间后，会出现退化凋亡的现象，将该现象命名为“卵子死亡”。研究明确，该病是由于染色体上的PANX1 基因突变导致的显性遗传病。下列叙述错误的是（）
A. 该患者的PANX1 基因可能来自父方或母方
B. 该病可能是常染色体遗传病，但男女患病率不相等
C. 通过产前诊断可以确定胎儿是否携带致病基因
D. 突变后的PANX1 基因的碱基数量可能未发生改变
【答案】A
【解析】
【分析】1、基因对生物性状的控制途径是：①基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物的性状，②基因控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
2、据题意可知，PANXl发生突变后，导致卵子死亡。
【详解】A、已知该病是常染色体显性遗传病，含致病基因的卵子会退化凋亡，其母亲只能提供不含有致病基因的卵细胞，因此卵子死亡患者的致病基因只能来自于父方，A错误 ；
B、卵子死亡是卵子在体外放置一段时间或者受精后一段时间死亡的，在男性中不会发病，B正确；
C、该病是基因突变导致的常染色体显性遗传病，产前诊断是胎儿出生前，医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病，产前诊断可以确定胎儿是否携带“卵子死亡”的致病基因，C正确；
D、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、替换或缺失，若PANX1 基因是由于碱基对的替换而发生的基因突变，则突变前后碱基数量不变，D正确。
故选A。
阅读下列材料，回答下列小题
解偶联蛋白1（UCP1）是一种线粒体内膜蛋白，具有消除线粒体内膜两侧的 H+浓度差、减少ATP 合成、增加耗氧量、增加产热的功能。我国科学家通过 CRISPR/Cas9 技术将小鼠的 UCP1基因置换到猪的体内，并使鼠UCP1在猪的白色脂肪组织中特异性表达，获得了脂肪沉积少的“瘦肉猪”，下图是“瘦肉猪”主要培育过程。
15. 下列关于UCP1 的相关分析与推测，错误的是（）
A. UCP1 可能主要影响需氧呼吸的第三阶段 ATP 的生成量
B. 寒冷刺激可能会提高恒温动物 UCP1 的活性或表达量
C. 脂肪组织细胞中UCP1 表达效率低的猪，瘦肉产率更高
D. 甲状腺激素可能具有提高 UCP1 基因表达的作用
16. 下列关于“瘦肉猪”培育过程，叙述错误的是（）
A. CRISPR/Cas9 技术育种的主要原理是基因重组
B. b 过程中，进行有限稀释培养的目的是获得阳性单克隆细胞系
C. d 过程中，受体细胞选择去核的猪卵母细胞效果最好
D. e 过程中，需对代孕猪进行超数排卵及同期发情处理
【答案】15. C16. D
【解析】
【分析】分析题意和题图：科学家应用CRISPR/Cas9技术将小鼠的UCP1基因置换到猪体内，并使鼠UCP1基因在猪的白色脂肪组织中特异性表达，猪的体细胞获得了鼠的UCP1基因，且该基因在猪细胞中正常表达。
【15题详解】
AB、解偶联蛋白1（UCP1） 是一种线粒体内膜蛋白，具有消除线粒体内膜两侧的 H+浓度差、减少ATP 合成、增加耗氧量、增加产热的功能，故UCP1 可能主要影响需氧呼吸的第三阶段 ATP 的生成量；寒冷刺激可能会提高恒温动物UCP1的活性或表达量，使机体产热增加，AB正确；
C、根据题干信息“UCP1在猪的白色脂肪组织中特异性表达，获得了脂肪沉积少的瘦肉猪”，脂肪组织细胞中UCP1 表达效率低的猪，瘦肉产率低，C错误；
D、甲状腺激素进入靶细胞后，可通过调节UCP1基因的表达来促进线粒体活动使产热增加，故甲状腺激素可能具有提高 UCP1 基因表达的作用，D正确。
故选C。
【16题详解】
A、应用CRISPR/Cas9技术育种的主要原理是基因重组，使得小鼠的UCP1基因在猪的体细胞中正常表达，A正确；
B、过程b进行有限稀释培养，保证加到每个培养孔内的细胞数不超过1个，该操作的目的是获得阳性单克隆细胞系，B正确；
C、卵母细胞含有激发细胞核全能性的物质，还可为细胞的早期分裂提供营养物质，故过程d的受体细胞最好是去核的猪卵母细胞，C正确；
D、过程e要对代孕猪进行同期发情处理，使之处于相同生理状态，并选择发育正常的桑椹胚或囊胚植入代孕猪的子宫中，D错误。
故选D。
17. 棉酚是棉花植株中一种对动物有危害的毒性物质，研究人员试图从棉花田的土壤中分离筛选出高效分解棉酚的菌株。下列叙述错误的是（）
A. 筛选培养基需以棉酚为唯一的营养物质
B. 实验过程中需严格遵循无菌操作原则
C. 稀释涂布平板法或平板划线法均可用来分离纯化棉酚分解菌
D. 棉酚分解菌可分解棉酚根本原因是含有能分解棉酚相应酶的基因
【答案】A
【解析】
【分析】1、微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
2、选择培养基是指允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐。
【详解】A、分离过程中所用的以棉酚为唯一碳源的培养基，只有能分解棉酚的微生物能生长，该培养基属于选择培养基，培养基中除了碳源以外，基本成分还有氮源、水和无机盐，因此不是以棉酚为唯一的营养物质，A错误；
B、获得纯净培养物关键是防止外来杂菌的入侵，因此实验过程中需严格遵循无菌操作原则，B正确；
C、纯化微生物的方法有稀释涂布平板法或平板划线法，且稀释涂布平板法还可以对微生物进行计数，C正确；
D、棉酚分解菌可分解棉酚的直接原因是具有相应的酶存在，根本原因是细胞内存在含有能分解棉酚相应酶的基因，能够指导该酶的合成，D正确。
故选A。
18. 研究人员发现某种肝癌细胞与正常肝细胞的P 基因存在如下图所示的差异。
下列叙述正确的是（）
A. P 基因启动子的甲基化不利于DNA 聚合酶的作用，抑制了P 基因的表达
B. P 基因正常表达可能具有抑制细胞增殖的作用
C. P 基因启动子沉默现象与环境无关
D. 甲基化未改变基因内部的碱基序列，因此不能遗传给下一代
【答案】B
【解析】
【分析】1、诱发基因突变的因素可分为三类：物理因素、化学因素和生物因素。例如，紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA；亚硝酸、碱基类似物等能改变核酸的碱基；某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA等。
2、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。癌细胞的主要特征：无限增殖；细胞形态结构发生显著改变；细胞表面发生变化，细胞膜上的糖蛋白等减少，细胞间的黏着性降低，细胞易扩散转移。
【详解】A、根据图示，P 基因启动子的甲基化使得启动子沉默，不利于RNA聚合酶的作用，抑制了P基因的表达，A错误；
B、 根据图示，P 基因启动子的甲基化使得启动子沉默，P 基因无法表达，肝细胞癌化（无限增殖），可推知，P 基因正常表达可能具有抑制细胞增殖的作用，B正确；
C、P 基因启动子沉默现象是由于启动子的甲基化导致，甲基化与环境因素有关，C错误；
D、甲基化未改变基因内部的碱基序列，但能遗传给下一代，D错误。
故选B。
19. 某二倍体高等动物（2n=4）的卵原细胞的DNA 被32P 完全标记，在31P 的培养液中进行减数分裂产生卵细胞。该卵细胞与 DNA 被32P 完全标记的精子形成的受精卵在31P 的培养液中进行一次有丝分裂，分裂过程中形成的某时期的细胞如下图所示，其中①②染色体上的 DNA 无32P 标记。下列叙述错误的是（）
A. 受精卵有丝分裂分裂过程中发生了基因突变
B. 图示细胞中有4对同源染色体，4套遗传信息
C. 图示细胞中含31P 的核DNA 为8个，含32P 的核DNA 为 4 个
D. 若产生精子的精原细胞为纯合子，则精原细胞的基因型可能有两种
【答案】C
【解析】
【分析】分析题意：卵原细胞（DNA被32P全部标记）在31P培养液中减数分裂，DNA复制一次，根据DNA的半保留复制特点可知，产生的卵细胞中的2条染色体DNA全部是一条链含31P，一条链含32P，精细胞的DNA被32P全部标记。图示细胞处于有丝分裂后期，基因型为AaaaBBbb，在间期发生基因突变（A突变成a，或a突变为A）。
【详解】A、有丝分裂过程中，形成图中细胞的过程，姐妹染色单体形成的子染色体含有等位基因，发生了基因突变，A正确；
B、图示为有丝分裂后期，含有4个染色体组，4套遗传信息，一共有8条染色体，4对同源染色体，B正确；
C、卵细胞中的染色体DNA全部是一条链含31P，一条链含32P，精细胞（DNA被32P全部标记），故产生该细胞的受精卵中含有31P的DNA数为4个，含32P 的 核DNA 为 8个，C错误；
D、图示细胞处于有丝分裂后期，基因型为AaaaBBbb，可推知受精卵的基因型为AaBb或aaBb，在间期发生基因突变（A突变成a，或a突变为A）。图中①、②两条染色体上的DNA无32P 标记，即只含有31P，而来源精子的染色体被32P全部标记，因此①②来自卵细胞（染色体上的基因为aabb），因此卵细胞的基因型为ab，由于细胞复制时发生了基因突变（A突变成a，或a突变为A），可推知精子的基因型为AB或aB。若产生该精子的精原细胞是纯合子，则精原细胞的基因型为aaBB或AABB，D正确。
故选C。
20. 下图为甲、乙两种遗传病的家系图。已知3号个体无乙病致病基因。下列相关叙述正确的（）
A. 甲、乙两种遗传病均为隐性遗传病，且甲病致病基因位于X染色体上
B. 就两种遗传病的相关基因来说，7号和9号个体的基因型相同
C. 若9号同一个与12号基因型相同的女性婚配，生一个患病孩子的概率为1/18
D. 若人群中甲病的患病率为1%，则10号个体与一个正常男性婚配，生一个两病都患的后代的概率为1/88
【答案】D
【解析】
【分析】系谱图分析，甲病，正常的3号和4号生出了患病的10号女儿，则甲病为常染色体隐性遗传病，用相关字母A/a表示。乙病分析，正常的3号和4号生出了患乙病的9号，再结合题干中3号个体无乙病致病基因，由此得出乙病为伴X染色体隐性遗传病，用相关字母B/b表示。
【详解】A、由分析可知，甲、乙两种遗传病均为隐性遗传病，甲病基因位于常染色体上，乙病基因位于X染色体上，A错误；
B、7号个体患乙病不患甲病，基因型为AaXbY，9号个体患乙病不患甲病，基因型是A_XbY，其为AaXbY的概率是2/3，B错误；
C、9号个体的基因型是A_XbY，12号个体的基因型是A_XBXb，后代不患病的概率为（1-2/3×2/3×1/4）×（1-1/4）=2/3，则患病的概率为1/3，C错误；
D、10号个体的基因型是aaXBX_，该区域的正常男性2/11AaXBY，二者所生后代中患甲病的概率是2/11×1/2=1/11，患乙病的概率是1/2×1/4=1/8，则两病皆患的概率为1/88，D正确。
故选D。
二、非选择题（本大题共5小题，共60分）
21. 草地贪夜蛾是一种鳞翅目昆虫，原产于美洲热带和亚热带地区，2019年初由东南亚侵入我国云南、广西，该害虫主要以玉米、小麦、水稻、高粱及棉花等农作物为食，具有取食量大、繁殖能力强、迁移能力强及适应范围广等特点，严重威胁我国农业及粮食生产安全。2019年5月，浙江某地首次发现该害虫，当地农业农村部门通过多种措施进行了紧急防治，取得了较好的效果。
回答下列问题：
（1）草地贪夜蛾属于第___________营养级生物，土著植物的减少会导致当地动物的数量减少，原因是___________。
（2）草地贪夜蛾的入侵会改变入侵地的物种组成，可能导致群落发生___________（填“原生”或 "次生"）演替，在演替过程中会发生明显的___________的取代现象。
（3）草地贪夜蛾种群最基本的数量特征是___________，监测时需对其进行调查。在入侵早期，草地贪夜蛾表现出疯狂蔓延趋势，其种群数量接近___________增长曲线。草地贪夜蛾与本地昆虫之间的种间关系可能有___________。监测结果表明，在大量使用传统杀虫剂后，该害虫对传统的杀虫剂产生了较高水平的抗性，这是___________（填"自然选择”或"人工选择”）的结果。
（4）该地农业农村部门一方面通过放置黑光灯诱杀草地贪夜蛾，该措施利用了生态系统的___________功能；另一方面，通过引入寄生蜂进行防治，也取得了良好的效果，与使用杀虫剂相比，这两种方法的主要优点是___________。
【答案】（1） ①. 二 ②. 土著植物的减少导致动物的食物和栖息地减少
（2） ①. 次生 ②. 优势种
（3） ①. 种群密度 ②. J形（理想） ③. 竞争、捕食（寄生） ④. 自然选择
（4） ①. 信息传递 ②. 不会产生环境污染、不用担心抗药性的产生
【解析】
【分析】演替是指随时间的推移，一个群落被另一个群落所取代的过程，在演替过程中会发生明显的优势种的取代现象，包括原生演替和次生演替两种类型。
【小问1详解】
草地贪夜蛾主要以玉米、小麦、水稻、高粱及棉花等农作物为食，是初级消费者，属于第二营养级生物。植物可为动物提供食物和栖息环境，由于土著植物的减少导致动物的食物和栖息地减少，故土著植物的减少会导致当地动物的数量减少。
【小问2详解】
次生演替是指在原有植被虽已被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。草地贪夜蛾的入侵会改变入侵地的物种组成，可能导致群落发生次生演替。演替是指随时间的推移，一个群落被另一个群落所取代的过程，在演替过程中会发生明显的优势种的取代现象。
【小问3详解】
种群密度是种群最基本的数量特征；草地贪夜蛾种群最基本的数量特征是种群密度，监测时需对其进行调查。在入侵早期，由于食物和空间充沛，草地贪夜蛾表现出疯狂蔓延趋势，其种群数量接近J形（理想）增长曲线。草地贪夜蛾与本地昆虫之间的种间关系可能是竞争、捕食（寄生）。监测结果表明，在大量使用传统杀虫剂后，该害虫对传统的杀虫剂产生了较高水平的抗性，这是自然选择的结果。
【小问4详解】
该地农业农村部门一方面通过放置黑光灯诱杀草地贪夜蛾，光属于物理信息，该措施利用了生态系统的信息传递功能；另一方面，通过引入其天敌—寄生蜂进行防治，也取得了良好的效果，这些均为生物防治。与使用杀虫剂相比，生物防治具有不会产生环境污染、不用担心抗药性的产生的优点。
22. 某兴趣小组在适宜温度条件下，对密闭透明玻璃容器中的番茄进行了如下实验（除光照条件外，其他参数一致）。实验前各玻璃容器内CO₂的含量均为4.0g，实验4 h 后测定各容器内CO₂的含量，结果如下表。
（"Lux"表示光照强度，nm 表示波长）
回答下列问题：
（1）番茄叶肉细胞中光合色素分布于___________上，光合色素的作用是___________。光反应阶段产生的___________两种物质为碳反应阶段提供___________。
（2）本实验的自变量是___________；实验前保持各组容器内CO2的含量相同的原因是________。实验结果表明，补充___________的光具有促进光合作用的效果。
（3）第③组番茄的总光合作用强度为___________（以单位时间内CO₂的消耗量表示）。
（4）8h 后测得第⑥组玻璃容器内的CO₂的含量为2.8 g，说明后4 h 比前4 h 光合速率__________，最可能的原因是___________。
【答案】（1） ①. 类囊体薄膜（基粒） ②. 吸收、传递及转化光能 ③. ATP 和NADPH ④. 氢、磷酸基团和能量/还原剂和能量/氢和能量
（2） ①. 光照强度及补充光的种类（波长） ②. 控制变量/避免无关变量对实验的影响 ③. 450 nm 或680 nm
（3）0.35 g/h
（4） ①. 低 ②. 容器内CO2的浓度下降，导致光合速率降低
【解析】
【分析】 光合作用的过程及场所：光反应发生在类囊体薄膜中，主要包括水的光解和ATP的合成两个过程；暗反应发生在叶绿体基质中，主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。
【小问1详解】
光合色素分布于叶绿体类囊体薄膜上。光合色素的作用是吸收、传递及转化光能。光反应阶段产生的ATP 为暗反应提供能量，NADPH为暗反应提供还原剂。
【小问2详解】
本实验人为改变的为光照条件，根据表格可知本实验的自变量是光照强度及补充光的种类。CO2是光合作用的原料，对光合作用强度有影响，CO2的初始含量属于无关变量，实验前保持各组容器内CO2的含量相同的原因是控制变量。与4000 Lux白光组相比，4000 Lux白光＋450 nm补充光组和4000 Lux白光+680 nm补充光组4 h后CO2的含量变少，说明这两组光合作用强度更高，补充450 nm 或680 nm的光具有促进光合作用的效果。
【小问3详解】
实验前各玻璃容器内CO2的含量均为4.0g，黑暗条件下，4 h后CO2的含量为5.0g，说明呼吸作用产生的CO2的含量为1.0g。4000 Lux白光条件下，4 h后CO2的含量为3.6g，说明植物光合作用从外界吸收了0.4gCO2，则第③组番茄的总光合作用强度为（1.0+0.4）÷4=0.35 g/h。
【小问4详解】
8h 后测得第⑥组玻璃容器内的CO2的含量为2.8 g，则前4小时总光合作用强度为（1.0+4.0－3.2）÷4=0.45g/h。后4个小时总光合作用强度为（1.0+3.2－2.8）÷4=0.35 g/h。后4 h 比前4 h 光合速率低，最可能的原因是容器内CO2的浓度下降，导致光合速率降低。
23. 脱水素是青稞植株中的一种抗冻物质，脱水素基因Dhn4 的结构如图1所示，其中B 链为模板链。研究人员利用图2所示的质粒，通过农杆菌转化法将该基因导入草莓中，成功培育出了抗冻草莓植株。
（Xh I、Kpn I、Pst I为三种不同黏性末端的限制酶识别位点；amp'基因为氨苄青霉素抗性基因）
回答下列问题：
（1）获取目的基因提取青稞细胞的___________，经___________过程获得cDNA。在 PCR 扩增Dhm4 时应选择的引物组合是___________，为使扩增后的产物按照正确方向与质粒连接，需在引物的___________（填“5'”或“3'”）末端分别添加限制酶___________的识别序列。
（2）构建基因表达载体启动子的作用是___________；多种因素会影响 Dhn4 与质粒的连接效率，如温度与pH 等操作环境、反应时间、质粒浓度及___________（举两例即可）等。
（3）导入、筛选受体细胞将重组质粒导入用___________处理过、处于感受态的农杆菌内，然后在含________的培养基上培养、筛选农杆菌，再将阳性农杆菌与草莓叶片共培养，完成________实验。
（4）转基因植株的培育与检测转基因草莓叶片经脱分化形成___________，然后通过调整培养基中的______（填植物激素类型）配比，最终获得幼苗。可通过___________处理，从个体水平对转基因是否成功进行检测。
【答案】（1） ①. mRNA ②. 逆转录 ③. 引物Ⅱ、Ⅲ ④. 5' ⑤. KpnⅠ及XhI（顺序需与引物对应）
（2） ①. RNA聚合酶识别与结合的部位，启动转录 ②. Dhn4 基因浓度（目的基因浓度）、载体与Dhn4 基因的比例、DNA连接酶浓度、酶切程度
（3） ①. CaCl2 ②. 氨苄青霉素 ③. 转化
（4） ①. 愈伤组织 ②. 生长素与细胞分裂素 ③. 低温（抗冻性检测）
【解析】
【分析】1、引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。用于PCR的引物长度通常为20~30个核苷酸。
2、转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
【小问1详解】
青稞细胞中的mRNA经过逆转录可获得cDNA；引物能使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，故应选择引物方向是从5'→3'延伸，即引物Ⅱ和引物Ⅲ。限制酶序列应添加在基因的外侧，不影响基因的序列，故添加在5'端。因为B链为模板链，转录的方向是沿着模板链的3'→5'，应将Dhn4基因的左端与启动子一侧连接，又因为目的基因中含有PstⅠ的识别序列，不能选用，故添加的限制酶序列分别是KpnⅠ和XhⅠ。
【小问2详解】
启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA。多种因素会影响 Dhn4 与质粒的连接效率，如温度与pH 等操作环境、反应时间、质粒浓度及Dhn4 基因浓度（目的基因浓度）、载体与Dhn4 基因的比例、DNA连接酶浓度、酶切程度等。
【小问3详解】
农杆菌是原核生物，需要Ca2+（CaCl2）处理，使其处于易于吸收外源DNA的状态，完成将基因表达载体导入受体细胞的过程。其中基因表达载体上的ampr基因为氨苄青霉素抗性基因，属于标记基因，故可在含氨苄青霉素的培养基上培养、筛选农杆菌，再将阳性农杆菌与草莓叶片共培养，完成转化实验，转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
【小问4详解】
转基因草莓叶片经脱分化形成愈伤组织，然后通过调整培养基中的生长素和细胞分裂素配比，最终获得幼苗。从个体水平可通过低温对转基因是否成功进行检测。
24. 苦荞麦是一种药食两用雌雄同株作物，具有保健、养生与食疗三重功效。为了选育苦荞麦优良品种，某研究小组对苦荞麦的果形（尖果、钝果，由A、a控制）及茎色（红茎、绿茎，由B、b控制）两对相对性状进行了如下实验：
回答下列问题：
（1）控制果形性状的基因的遗传遵循___________定律。根据表中的结果_______（填“能”或“不能”）判断茎色的显隐性关系。
（2）从交配类型上来看，①和②组互为___________，若让F₂中表型为尖果的苦荞麦自交，F₃尖果中纯合子所占比例、F₃中杂合子所占比例分别为___________、___________。
（3）研究小组将③组亲本中的红茎与④组亲本中的红茎杂交，发现子代中既有红茎也有绿茎，遗传学上将该现象称为___________，红茎与绿茎的表型比为___________。
（4）研究小组用某株钝果红茎与某株尖果绿茎进行了杂交，子代出现了四种表型，请用遗传图解表示该过程____（要求写出配子）。
【答案】（1） ①. 分离 ②. 不能
（2） ①. 正反交 ②. 3/5 ③. 1/3
（3） ①. 性状分离 ②. 3：1
（4）
【解析】
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂形成配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【小问1详解】
①②组中尖果与钝果进行杂交， F1均为尖果，说明尖果属于显性性状，且F2中，尖果与钝果的比值接近3：1，可知该对相对性状受一对等位基因控制，遵循基因的分离定律。③♀红茎×♂绿茎和④♀绿茎×♂红茎，子代红茎与绿茎的比例相近，根据表中已知的结果不能判断茎色的显隐性关系。
【小问2详解】
正反交是两个杂交亲本相互作为母本和父本的杂交，①和②组互为正反交。F2中，尖果与钝果的比值接近3：1，F1的基因型为Aa，F2中尖果的基因型为1/3AA，2/3Aa，尖果的苦荞麦自交，F3中纯合子尖果所占比例为1/3+2/3×1/4=1/2，尖果所占比例为1/3+2/3×3/4=5/6，F3尖果中纯合子所占比例为1/2÷5/6=3/5。F3中杂合子所占比例为2/3×1/2=1/3。
【小问3详解】
性状分离是指在杂种后代中同时出现显性性状和隐性性状的现象，即杂种自交后代中有显性和隐性性状同时出现的现象。研究小组将③组亲本中的红茎与④组亲本中的红茎杂交，发现子代中既有红茎也有绿茎，这种现象为性状分离，③组亲本中的红茎与④组亲本中的红茎的基因型均为Bb，Bb杂交，子代的基因型为B_（红茎）：bb（绿茎）=3：1。
【小问4详解】
分析题意可知，钝果、绿茎为隐性性状，某株钝果红茎与某株尖果绿茎进行了杂交，子代出现了四种表型，说明钝果红茎的基因型为aaBb，尖果绿茎的基因型为Aabb，则遗传图解可表示为： 。
25. 1981年，科学家发现部分糖尿病患者会出现“黎明现象”，即糖尿病患者在夜间血糖平稳，但在黎明时分由于各种激素间不平衡分泌所引起的一种清晨高血糖状态。"黎明现象"会加大各种糖尿病并发症的风险，对患者的治疗效果和身心健康都造成影响。胰岛细胞参与血糖调节的部分机制如图所示。
回答下列问题：
（1）觉醒状态下，人摄食使血糖升高，葡萄糖经 GLUT2 进入胰岛B细胞后，通过___________（生理过程），使 ATP/ADP 比例___________，进而导致___________通道关闭，细胞内K+浓度增加、膜电位的改变，引起钙通道打开，促进胰岛素以___________方式释放。
（2）胰岛素通过促进组织细胞___________葡萄糖及抑制肝糖原及___________转化成葡萄糖，从而发挥降血糖作用。___________（写出两种即可）等激素能升高血糖，与胰岛素共同参与维持血糖动态平衡。
（3）某Ⅱ型糖尿病患者的靶细胞对胰岛素作用不敏感，即能分泌正常剂量甚至更高剂量的胰岛素，但不能达到相应的效果，原因可能是_____
A. 存在胰岛细胞自身抗体
B. 胰岛素分泌障碍
C. 胰岛素受体表达下降
D. 胰岛素B 细胞损伤
（4）我国科学家发现，正常人昼夜节律紊乱也可能会出现"黎明现象"，昼夜节律可以通过调控下丘脑REV-ERB基因表达来维持组织细胞对胰岛素的敏感性，从而抑制“黎明现象”。某研究小组以普通小鼠及敲除 REV-ERB基因的小鼠为实验材料设计实验，对此进行了验证，请完善实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。（说明：普通小鼠在12 h 光照+12 h 黑暗的正常昼夜节律条件下血糖指标正常，长时间光照或长时间黑暗均会导致血糖指标异常升高）
①完善实验思路：I 将普通小鼠随机均分为甲、乙两组，敲除 REV-ERB基因的小鼠随机均分为丙、丁两组。分别进行如下处理：甲组：48 h 光照； 乙组：12 h 光照+12 h 黑暗；丙组：___________ ；丁组：12 h 光照+12 h 黑暗+注射胰岛素在其他相同且适宜的条件下，动态测定_____。
②预测实验结果：预测甲、乙、丙三组的实验结果（丁组小鼠血糖正常），设计一个表格，将实验处理及预测结果填入该表中。______③分析与讨论：REV-ERB基因具有促进肝糖原及非糖物质转化为血糖的作用，人体经长时间睡眠，觉醒前后该基因表达量显著增加，推测此现象有什么生理意义？______
【答案】（1） ①. 细胞呼吸 ②. 升高 ③. ATP敏感钾 ④. 胞吐
（2） ①. 摄取、储存和利用 ②. 非糖物质 ③. 胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素（3）C
（4） ①. 12h光照+12h黑暗 ②. 各组小鼠的血糖变化情况 ③.
④. 防止长时间睡眠导致低血糖，为觉醒后的生命活动提供能量【解析】
【分析】血糖调节过程中两种主要激素是胰岛素和胰高血糖素，其中胰岛素可以降低血糖，胰高血糖素可以升高血糖浓度，两者相互拮抗，共同维持血糖平衡；分析题图，当血糖浓度增加时，葡萄糖经GLUT2以协助扩散进入胰岛B细胞，氧化生成ATP，ATP/ADP比率的上升使ATP敏感通道关闭，K+外流受阻，细胞内K+浓度增加，进而触发Ca2+大量内流，由此引起胰岛素分泌，胰岛素通过促进靶细胞摄取、储存和利用葡萄糖，使血糖浓度降低。
【小问1详解】
据图分析，觉醒状态，人体摄食使血糖浓度上升，葡萄糖经GLUT2进入胰岛B细胞，经细胞呼吸氧化分解；消耗ADP，生成ATP，使得ATP/ADP比率上升；进而导致ATP敏感钾通道关闭，细胞内 K+ 浓度增加，膜电位的改变，引起钙通道打开；促进胰岛素以胞吐方式释放，因为胰岛素是分泌蛋白。
【小问2详解】
胰岛素作为降血糖的唯一激素，可通过促进组织细胞摄取、储存和利用葡萄糖，使血糖水平下降；同时抑制肝糖原和非糖物质转变成葡萄糖，从而发挥降血糖作用；另外胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素等激素能通过促进肝糖原分解和非糖物质转化升高血糖，这些激素共同参与维持血糖动态平衡，保证人体的能量供应。
【小问3详解】
A、若患者存在胰岛细胞自身抗体，则患者因胰岛细胞不足而不能产生足够胰岛素，但Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素水平正常或更高，A错误；
B、Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素水平正常或更高，不存在胰岛素分泌障碍，B错误；
C、胰岛素受体表达下降，靶细胞上胰岛素受体减少，会导致靶细胞对胰岛素作用不敏感，C正确；
D、胰岛素B细胞损伤会导致胰岛素缺乏，而Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素水平正常或更高，D错误。
故选C。
【小问4详解】
本实验的目的是验证昼夜节律可以通过调控下丘脑 REV-ERB基因表达来维持胰岛素敏感性，从而抑制“黎明现象”，因此实验设计中的自变量为是否有昼夜节律的调控和是否有REV-ERB基因表达，因变量是血糖含量的变化；敲除REV-ERB基因的小鼠则不能维持胰岛素的敏感性，进而表现为黎明现象，故本实验中甲、乙组可说明昼夜节律紊乱可能会导致血糖异常升高，乙、丙组可说明，敲除 REV-ERB 基因小鼠由于无法接受昼夜节律的信息因而表现为血糖异常升高，因此丙组的处理应该为12h光照+12h黑暗；由于因变量是血糖含量的变化，故在其他相同且适宜的条件下，需动态测定各组小鼠的血糖变化情况进行统计分析；根据实验结果可说明，昼夜节律可以通过调控下丘脑 REV-ERB 基因表达来维持胰岛素敏感性，故丙组敲除REV-ERB基因、12h光照+12h黑暗（正常节律） 、不注射胰岛素处理后与甲组（异常节律）结果一致，即血糖异常升高，则丁组在注射胰岛素的情况下，血糖应该为正常，据题干信息“普通小鼠在12 h 光照+12 h 黑暗的正常昼夜节律条件下血糖指标正常”可知，乙组血糖正常，实验结果可设计表格如下表示：
组别
pH
Ca2+
温度(℃)
降解率(%)
①
9
+
90
35
②
9
+
70
86
③
9
-
70
0
④
7
+
70
55
⑤
5
+
40
32
组别
①
②
③
④
⑤
⑥
光照条件
黑暗
2000 Lux白光
4000 Lux白光
4000 Lux白光＋450 nm补充光
4000 Lux白光+580 nm补充光
4000 Lux白光+680 nm补充光
4 h后CO2的含量/g
5.0
4.0
3.6
3.4
3.7
3.2
相对性状
P
F1
F2
尖果/钝果
①♀尖果×♂钝果
尖果
尖果273
钝果92
②♀钝果×♂尖果
尖果
尖果188
钝果63
红茎/绿茎
③♀红茎×♂绿茎
红茎158、绿茎163
④♀绿茎×♂红茎
红茎188、绿茎192
组别
实验处理
预测结果
甲组：正常小鼠
48h光照
血糖异常升高
乙组：正常小鼠
12h光照+12h黑暗
血糖正常
丙组:敲除 REV-ERB 基因小鼠
12 h光照+12h黑暗
血糖异常升高
丁组:敲除REV-ERB 基因小鼠
12h光照+12h黑暗+注射胰岛素
血糖正常
组别
实验处理
预测结果
甲组：正常小鼠
48h光照
血糖异常升高
乙组：正常小鼠
12h光照+12h黑暗
血糖正常
丙组:敲除 REV-ERB 基因小鼠
12 h光照+12h黑暗
血糖异常升高
丁组:敲除REV-ERB 基因小鼠
12h光照+12h黑暗+注射胰岛素
血糖正常