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2025届江苏省如东市如东县高三下学期4月模拟考试生物试题
一、单项选择题：本部分包括14题，每题2分，共28分。每题只有一个选项最符合题意。
1．（2025·如东模拟）下列关于构成生物体的元素和化合物的叙述，错误的是（　　）
A．构成几丁质和肽聚糖的元素不只包含C、H、O
B．核糖体和细胞膜中都存在含P元素的有机物
C．正常人体内的各种脂质中，性激素含量最少
D．活细胞内合成新的生物大分子时都需要模板
2．（2025·如东模拟）下列有关生物学理论的形成或实验的叙述，错误的是（　　）
A．探究酵母菌的呼吸方式的实验采用了对比实验的探究方法
B．原生质层伸缩性强于细胞壁，所以可观察到质壁分离现象
C．制作细胞有丝分裂装片时，洋葱根尖解离后需漂洗后再用甲紫溶液染色
D．施莱登和施旺运用完全归纳法提出了细胞学说
3．（2025·如东模拟）奶茶中含有反式脂肪酸、高浓度果糖、淀粉、乳化剂、甜味剂、咖啡因等。其中反式脂肪酸不易被人体分解，而顺式脂肪酸容易被分解，二者的结构如图甲所示。另外，反式脂肪酸还可影响智力发育，使高密度脂蛋白与低密度脂蛋白（参与体内胆固醇的运输，如图乙）的比值降低。以下分析错误的是（　　）
A．图甲中顺式脂肪酸属于不饱和脂肪酸，室温下不容易凝固
B．相比顺式脂肪酸，反式脂肪酸可能更容易储存在人体中
C．常饮奶茶可能导致高密度脂蛋白增加，进而促进脂质向肝脏运输
D．由于顺式和反式脂肪酸不溶于水，故需结合脂蛋白才能在血液中运输
4．（2025·如东模拟）气孔的开关与保卫细胞积累钾离子密切相关。某种质子泵（H+-ATPase）具有ATP水解酶的活性，利用水解ATP释放的能量，使H+从质膜内侧向外侧泵出，在H+浓度梯度的驱动下K+通过转运蛋白进入保卫细胞，保卫细胞吸水膨胀，气孔打开。以下说法错误的是（　　）
A．K+进入保卫细胞的过程不需要消耗能量
B．H+转运过程中质子泵会因磷酸化发生构象改变
C．K+对气孔的调节体现了无机盐调节生命活动的功能
D．气孔导度（气孔张开的程度）的大小可影响蒸腾速率和暗反应速率
5．（2025·如东模拟）用3H标记洋葱根尖分生区细胞的DNA分子双链，再将这些细胞转入含有秋水仙素但不含3H的普通培养基中培养。若秋水仙素对细胞连续发挥作用，则下列叙述正确的是（　　）
A．在低倍镜下找到圆形的根尖分生区细胞后，换成高倍镜仔细观察
B．秋水仙素会抑制纺锤体的形成而影响着丝粒的分裂
C．DNA第二次复制后，3H标记的染色单体所占比例为1/4
D．可通过对细胞中不含染色单体时的染色体进行计数，推测DNA复制的次数
6．（2025·如东模拟）核糖体是mRNA进行翻译的主要场所，主要由核糖体RNA（rRNA）和多种蛋白质构成，核糖体内部有3个tRNA结合位点，分别为E、P、A（如下图所示），其中E是空载tRNA释放的位点。下列叙述正确的是（　　）
A．细胞核中的核仁与rRNA、tRNA及核糖体蛋白的形成有关
B．tRNA的端结合的氨基酸是由其反密码子编码的
C．图中E位点的tRNA在进入核糖体时携带的氨基酸是Gly
D．图中mRNA的端在右侧，端在左侧
7．（2025·如东模拟）基因渐渗是物种之间进行基因交流的现象。捻角山羊是巴基斯坦的“国宝”，适合在高海拔的极端环境生存。山羊大约3000~5000年前才迁徙至青藏高原，通过与捻角山羊的杂交以及后代与亲代的反复回交，将捻角山羊的部分基因转移和整合到山羊中，最终形成了我国的西藏山羊。下列说法正确的是（　　）
A．基因渐渗现象可能会使得生物进化的速度减慢
B．基因渐渗不能打破生殖隔离现象
C．我国西藏山羊通过基因渐渗主动适应了青藏高原的严酷生态环境
D．可以通过对亲本物种和基因渐渗的后代进行基因组测序来验证这一现象
8．（2025·如东模拟）坐骨神经可以支配包括腓肠肌在内的多块骨骼肌，由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，多根神经纤维兴奋时，其动作电位幅值（即大小变化幅度）可以叠加，单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。取坐骨神经腓肠肌标本，将电位表的两个电极置于坐骨神经表面Ⅱ、Ⅲ两处，如图甲。在坐骨神经I处，给一个适当强度的电刺激，指针偏转情况如图乙，其中h1>h2，t1A．增加外界Na+浓度，h1和h2可能都会增大
B．t1C．Ⅱ处兴奋的神经纤维数量可能比Ⅲ处的多
D．相同刺激下，t2越大，则h2越小
9．（2025·如东模拟）科研人员发明了治疗糖尿病的胰岛素泵：包埋在皮肤下面的血糖传感器可以测量患者的血糖浓度并将信息发送到控制器，计算出胰岛素释放速度，并将信号发送到胰岛素泵。通过放置在皮肤下面的导管释放胰岛素，具体作用机制如图。下列叙述正确的是（　　）
A．糖尿病患者体重减少是因为胰岛素过多导致葡萄糖氧化分解过快
B．胰岛素泵中的控制器相当于大脑皮层，胰岛素泵相当于胰岛B细胞
C．安装了胰岛素泵的糖尿病中期患者体内的胰岛素完全来源于胰岛素泵释放
D．除了使用药物，糖尿病的防治还应控制进食糖类食物，适当运动并避免暴饮暴食
10．（2025·如东模拟）白细胞介素（IL-10）和干扰素（IFN-γ）能够作用于免疫细胞而调节机体的生理活动，其部分调节机制如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．各类免疫活性物质均是由免疫细胞产生的
B．IFN-γ的分泌会抑制巨噬细胞对抗原的摄取和加工
C．IFN-γ和IL-10对巨噬细胞的活化的作用呈抗衡关系
D．若抑制IL-10的产生，则机体的特异性免疫功能会减弱
11．（2025·如东模拟）CO是响应日照长度的重要基因；AP2是种子发育的调控基因。为探究CO和AP2在光周期调控种子大小中的作用，研究人员以野生型拟南芥、CO缺失突变型拟南芥、AP2缺失突变型拟南芥开展相关实验，实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是（　　）
A．CO能响应长日照，并抑制种子的发育
B．短日照能够抑制拟南芥体内AP2的表达
C．AP2的表达产物可能会抑制拟南芥种子的生长
D．长日照下，CO表达增强，其表达产物能促进AP2的表达
12．（2025·如东模拟）下列有关现代生物技术操作注意事项或应用的叙述，错误的是（　　）
A．电泳法可以用于蛋白质、DNA、RNA等生物大分子的分离
B．果醋制作时需要经过先通气的主发酵和密封的后发酵两个主要阶段
C．在进行果酒发酵过程中要定期“放气”，也要防止外界细菌进入发酵瓶
D．利用DNA在0.14mol/LNaCl溶液中溶解度最小的特点将DNA与杂质分离
13．（2025·如东模拟）再生医学领域在2019年首次利用异源诱导多能干细胞（iPS细胞）培养出的眼角膜组织，移植到病人体内，成功治疗一名失明患者，且未发生免疫排斥反应。下列有关叙述正确的是（　　）
A．造血干细胞和诱导多能干细胞（iPS细胞）的分化程度相同
B．神经干细胞和iPS细胞在治疗阿尔茨海默病等方面有重要价值
C．体外培养iPS细胞时培养液中不需要加入血清等物质
D．患者未发生免疫排斥反应是因为移植细胞与其自身细胞的基因相同
14．（2025·如东模拟）候鸟在迁徙中保持正确的前进方向是非常重要的，为了研究城市人工光照对我国典型候鸟定向能力（包括定向角度、定向强烈程度）和活跃度的影响，研究者利用候鸟黄喉进行以下室内研究。下列分析错误的是（　　）
注：箭头方向表示定向角度，箭头长度表示定向强烈程度，黑点表示脚印数量，代表活跃度
A．天然光照和人工光照都是物理信息，影响候鸟黄喉迁徙的方向
B．图1、4自变量是光的颜色，绿光下候鸟黄喉鸱能保持正确的迁徙方向
C．图4、6说明随绿光光照强度增加，候鸟黄喉定向强烈程度越来越小
D．候鸟迁徙期间活跃度如果过高，不利于候鸟迁徙的顺利完成
二、多项选择题：本部分包括5题，每题3分，共15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。
15．（2025·如东模拟）研究表明，肌糖原磷酸化形成葡萄糖-6-磷酸后不能离开肌肉细胞，只能在肌肉细胞内直接氧化分解供能。下图为某种糖原分解的过程和场所（局部）示意图。下列有关叙述正确的是（　　）
A．推测图示细胞应为肌肉细胞形成的葡萄糖会进入线粒体氧化分解供能
B．据图分析，糖原分解为葡萄糖发生的场所在内质网和细胞质基质中
C．据图推测转运蛋白T1、T2和T3有疏水的肽段，能稳定地贯穿在a中
D．组成糖原的元素是C、H、O，与等质量的糖原相比脂肪储存的能量更多
16．（2025·如东模拟）菠菜是通过官方和民间等多种途径从中亚和南亚等地先后传入我国的。如今，菠菜在我们生活中非常普遍，不仅出现在人们的餐桌上，还经常被用作实验材料。下列有关叙述错误的是（　　）
A．根据不同色素在层析液中的溶解度不同可提取菠菜绿叶中的色素
B．菠菜叶肉细胞虽有大液泡，但不适合探究植物细胞的吸水和失水
C．菠菜根尖分生区细胞可以用来观察植物细胞的有丝分裂
D．菠菜根尖成熟区细胞不含叶绿体，因此不可能观察到细胞质流动
17．（2025·如东模拟）表皮松解性掌跖角化症是一种单基因（KRT9基因）遗传病，如图为该病的一个家族系谱图，已知I2个体没有该病的致病基因。下列叙述错误的有（　　）
A．表皮松解性掌跖角化症的遗传方式是常染色体显性遗传
B．I1产生的次级精母细胞在分裂后期含有0或2个致病基因
C．如只考虑KRT9基因，该家系成员中杂合子只有I1、Ⅱ3和Ⅱ4
D．Ⅱ2和Ⅱ3生育的后代Ⅲ1患病概率为1/2，可通过B超检测性别判断胎儿是否患病
18．（2025·如东模拟）X染色体上存在部分基因能够在失活X染色体（Xi）上逃避失活，可以正常表达。失活X染色体基因逃逸的分子机制如图所示，逃避失活过程涉及DNA甲基化、组蛋白修饰、多种非编码RNA调控等。下列叙述错误的有（　　）
A．RNA聚合酶识别和结合的DNA片段中GC含量偏高，有利于相应基因转录的发生
B．X染色体失活可能与CpG甲基化、组蛋白的甲基化和Xi失活基因的RNA包裹有关
C．组蛋白H3、H4乙酰化诱使DNA携带更多正电荷，导致Xi解螺旋和相应基因逃避失活
D．CTCF能够与特定基因结合，参与染色质结构的隔离，将失活基因与活性基因分离开
19．（2025·如东模拟）如图为某农场的能量流动关系，字母A～I代表能量，其中D和G分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量，E和H为摄入的人工饲料中的能量。下列叙述正确的是（　　）
A．B+C+D是生产者用于生长、发育和繁殖的能量
B．第二、第三营养级粪便中的能量分别属于C+E、F+H
C．第二和第三营养级之间的能量传递效率为G/（D+E）×100%
D．优化农场的营养结构可提高该农场能量的利用率
三、非选择题：本部分包括5题，共57分。
20．（2025·如东模拟）三羧酸循环（TCA循环）是糖类、脂肪、蛋白质等物质分解代谢的最终共同途径。图1为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。回答下列问题：
（1）生物通过　 　等代谢中间物，将生物小分子的分解与合成代谢相互联系。在　 　（填细胞结构名称）中，糖类酵解产生　 　，脂肪分解产生　 　，蛋白质分解产生氨基酸。这些物质最终都需转化为　 　才能参加TCA循环。
（2）糖酵解和TCA循环产生的　 　分解产生高能电子和H+。电子通过　 　中的电子传递链，最终传递给　 　。H+在膜间隙中聚集产生较高的化学势能，最终通过ATP合酶释放，ATP合酶的作用有　 　。
（3）ATP合酶的结构与功能如图2所示。β亚基有β1～β3三个催化位点，每个位点可呈现三种构象，O为开放构象，T为紧密构象，L为松弛构象，其中　 　构象能催化ADP和Pi合成ATP。H+势能推动γ亚基旋转，从而引起β亚基依次呈现　 　（用字母和箭头表示）构象变化。
（4）研究表明，大肠杆菌中每合成一个ATP分子的H+/ATP值约为3.3，即10个H+可推动γ亚基旋转一周。中心线粒体完成该过程需要8个H+，其H+/ATP值约为　 　。
21．（2025·如东模拟）水稻矮缩病毒（RDV）可借助叶蝉侵染水稻。研究者对三种生物的互作关系进行了研究。
（1）RDV与水稻种间关系是　 　；叶蝉通过取食水稻获得水稻同化的　 　。
（2）利用携带RDV的叶蝉（带毒叶蝉）取食水稻后移除叶蝉，获得带毒水稻作为实验组；用　 　取食水稻后移除叶蝉，获得对照组水稻。将15头饥饿处理的叶蝉接入图1装置两株水稻的中心点，统计水稻上的叶蝉数量，结果如图2.
图2体现出不带毒、带毒叶蝉对水稻的取食偏好分别是　 　。
（3）研究发现，RDV感染使水稻释放两种挥发性物质E和H。将叶蝉置于图3a所示的四臂嗅觉仪的中心，其中一臂连接气味源，统计一段时间内叶蝉在四个区域停留的时间，如图3b、c。
①据图3b、c分析E、H对叶蝉的作用　 　。
②现有无法合成E的突变体甲，无法合成H的突变体乙。利用图1装置设计实验验证“RDV通过诱导水稻产生挥发性物质影响叶蝉的取食偏好”。
组别 左侧水稻 右侧水稻 不带毒叶蝉的实验结果 带毒叶蝉的实验结果
1 野生型 突变体甲 a a
2 带毒野生型 带毒突变体甲 　 　 　 　
3 野生型 突变体乙 a a
4 带毒野生型 带毒突变体乙 　 　 　 　
请依据图3结果，预期本实验结果　 　（选择字母填于表内）。
a、左侧水稻上的叶蝉数量与右侧水稻的基本相同
b、左侧水稻上的叶蝉数量多于右侧水稻
c、左侧水稻上的叶蝉数量少于右侧水稻
（4）进一步研究发现，病毒会影响叶蝉嗅觉相关基因的表达。RDV对水稻和叶蝉的影响有利于RDV在水稻间　 　和繁殖，这是　 　的结果。
22．（2025·如东模拟）CAR-T细胞疗法是一种利用患者自身的免疫系统攻击肿瘤细胞的治疗方法。科研人员将嵌合肿瘤抗原受体（CAR）表达于T细胞表面，获得特异性识别肿瘤的T细胞，实现对血液肿瘤细胞的靶向杀伤，部分过程如图1。请回答下列问题：
（1）取癌症患者外周血，用　 　的方法获取单核细胞，纯化并富集T细胞，T细胞活化后转入CAR基因，筛选获得的CAR-T细胞置于　 　（培养装置）中扩增到一定剂量备用。
（2）CAR-T细胞经质量检测合格后回输入患者体内，其CAR中　 　可与肿瘤细胞特异性结合，最终使肿瘤细胞裂解，这体现了免疫系统的　 　功能。据图推测CAR-T细胞疗法效果较持久的原因是　 　。
（3）研究发现CAR-T细胞难以进入肿瘤组织内部，对实体瘤疗效不佳。科研人员欲利用某种厌氧型细菌进行改造，获得的工程菌可定植在肿瘤的核心区并释放靶标分子，将CAR-T细胞招募到肿瘤周围，以期提高CAR-T细胞的靶向性，主要过程如图2。
①科研人员选择厌氧型细菌的原因可能是　 　。
②已知绿色荧光和红色荧光叠加时显示为黄色荧光。科研人员用红色荧光蛋白标记CAR-T细胞，再将其与肿瘤细胞、靶标分子共同培养，在显微镜下检测荧光分布情况。若　 　之间出现黄色荧光，则说明靶标分子可正常发挥作用。
③为检验上述方法的治疗效果，科研人员对三组小鼠进行了不同的注射处理，部分结果如图3。其中组1处理是　 　。请预测组1结果并画出对应曲线　 　。该工程菌　 　（能/不能）提高CAR-T的治疗效果，判断依据是　 　。
23．（2025·如东模拟）基因驱动是指特定基因有偏向性地遗传给下一代的自然现象。CRISPR/Cas9基因编辑系统包含Cas9基因和sgRNA编码序列（gRNAs），科学家借助该系统研发出人工基因驱动系统，并在拟南芥和蚊子等生物中实现了外部引入的基因多代遗传。在作物快速育种、根除疟疾等方面具有广阔的前景。请回答下列问题：
（1）为研发拟南芥蓝光受体CRY1基因驱动系统，科学家首先构建了基因驱动元件，将基因驱动元件精确插入到一条染色体上的CRY1基因中，过程如图1所示。
①将基因驱动元件导入拟南芥细胞，在细胞中表达Cas9/sgRNA复合物，该复合物通过　 　识别和结合DNA特定序列，并引导Cas9酶切断DNA双链的　 　，从而将基因驱动元件插入到CRY1基因中，该过程属于定点　 　（基因突变/染色体变异）。
②为确定基因驱动元件是否插入CRY1基因，选择引物　 　进行PCR-电泳，结果如图2。条带1的大小约为7800bp，条带2的大小约为3200bp。基因驱动元件成功插入的是条带　 　，基因驱动元件的大小约为　 　左右。
（2）当携带基因驱动元件的动物与野生型动物交配时，它们的后代从父母中各获得一份DNA 副本：自然版本和基因驱动版本。受精后，来自不同亲本的染色体排列在一起时，基因驱动DNA中的CRISPR被激活。它能识别对侧染色体上自然基因的拷贝，并在胚胎发育开始前引导Cas9酶切除自然拷贝。一旦自然基因受损，细胞的特殊修复机制就会启动，修复丢失的DNA，但它使用未断裂的染色体（携带基因驱动的染色体）作为模板。所以当修复完成后，两条染色体都携带一份基因驱动的拷贝。此过程被称为同源定向修复。
①用CRY1基因纯合突变体作为母本与野生型父本杂交，F1中有多达8％的植株为纯合突变体。纯合突变体产生的原因是F1中来自母本的基因驱动序列通过同源定向修复，使来自父本的　 　（部位）上也插入CRY1基因驱动元件。
②用基因驱动技术改造传播疟疾的按蚊X染色体上的A基因获得a基因，已知含a基因的精子不能成活。用改造后的纯合雌蚊突变体与野生型雄蚊交配获得子一代，子一代相互交配，子二代中的性别组成为　 　，且子二代中含有a基因的比例　 　（填“大于”“等于”或“小于”）1/2。若将基因驱动雌蚊释放到疟疾疫区，可通过　 　降低按蚊的种群密度。
24．（2025·如东模拟）家蚕（ZW型）体表有斑纹和无斑纹由基因A、a控制，斑纹的颜色深浅受基因B、b控制。科研人员利用无斑纹品系和深斑纹品系进行杂交，实验结果见下图（不考虑ZW同源区），请回答：
（1）无斑纹和有斑纹中，　 　为显性性状。A、B基因分别位于　 　、　 　染色体上。
（2）亲本的基因型分别为　 　、　 　。F1无斑纹雄蚕的一个次级精母细胞中含有　 　个b基因。
（3）F2代中无斑纹蚕包含　 　种基因型，无斑纹蚕相互交配，后代中深斑纹雄蚕的概率为　 　。
（4）野生型家蚕的卵色为黑色，已知w-1白色隐性突变品系的突变基因位于2号染色体，现又发现两个白色隐性突变品系w-2和w-3，让其与w-1白色突变品系进行杂交（正反交结果一致），结果如下表：
杂交组合 F1 F2
黑卵 白卵 分离比
一 w-2×w-1 全部为黑卵 765 527 9∶7
二 w-3×w-1 全部为黑卵 613 609 1∶1
①请在答题卡相应的图中标注杂交组合一、二中F1的突变型基因与野生型基因的相对位置　 　（w-1、w-2、w-3的隐性突变基因分别用w1、w2、w3表示，野生型基因用“+”表示）
②杂交组合一、二的F1相互杂交，子代出现白卵的概率是　 　。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】糖类的种类及其分布和功能；生物大分子以碳链为骨架；细胞膜的成分；其它细胞器及分离方法；脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、几丁质是一种多糖，又称为壳多糖，其组成元素除了C、H、O外，还含有N元素；肽聚糖是由多糖和短肽交联形成的，组成元素也不只是C、H、O，A不符合题意；
B、核糖体主要由rRNA和蛋白质组成，rRNA的组成元素为C、H、O、N、P；细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成，磷脂的组成元素为C、H、O、N、P，所以核糖体和细胞膜中都存在含P元素的有机物，B不符合题意；
C、脂质包括脂肪、磷脂和固醇等，性激素属于固醇类物质，激素在生物体内含量极少，所以正常人体内的各种脂质中，性激素含量最少，C不符合题意；
D、生物大分子包括多糖、蛋白质和核酸等。蛋白质合成需要以mRNA为模板，核酸（DNA和RNA）的合成需要模板。但是多糖的合成如糖原、淀粉等不需要模板，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）糖类是细胞的主要能源物质，也是细胞结构的重要组成成分。糖类大致可以分为单糖、二糖和多糖等。
（2）脂质通常包括脂肪、磷脂、固醇等，它们有些是细胞结构的重要组成成分，有些参与重要的生命活动过程，其中脂肪是细胞内良好的储能物质。
（3）细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量的糖类。核糖体由RNA和蛋白质构成的微小颗粒，游离在细胞质基质中或附着在内质网上，是合成蛋白质的场所。
（4）组成多糖的基本单位是单糖，组成蛋白质的基本单位是氨基酸，组成核酸的基本单位是核苷酸，这些基本单位称为单体。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。
2．【答案】D
【知识点】质壁分离和复原；探究酵母菌的呼吸方式；观察细胞的有丝分裂；细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、探究酵母菌的呼吸方式的实验中，设置了有氧呼吸组和无氧呼吸组，两组相互对照，这种实验方法就是对比实验的探究方法，A不符合题意；
B、原生质层由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质构成，其伸缩性强于细胞壁。当细胞失水时，原生质层体积减小，而细胞壁几乎不变，从而会观察到质壁分离现象，B不符合题意；
C、制作细胞有丝分裂装片的流程为解离→漂洗→染色→制片。染色时常用甲紫溶液，由于解离时使用的盐酸呈酸性，而甲紫为碱性染料，若不解离后漂洗，盐酸会影响染色效果，所以解离后需漂洗后再染色，C不符合题意；
D、施莱登和施旺只是对部分植物和部分动物进行了研究，根据这些部分研究对象得出动植物都是由细胞构成的结论，运用的是不完全归纳法，而不是完全归纳法，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入2支干净的试管中。向试管中分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液（质量分数为95%~97%）并轻轻振荡，使它们混合均匀。观察试管中溶液的颜色变化。
（2）当细胞液与外界溶液之间出现浓度差时，细胞就会吸水或失水。由于原生质层和细胞壁的伸缩性不同，从而发生质壁分离或质壁分离复原。
（3）观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中，制片流程为：解离→漂洗→染色→制片。
（4）归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。根据部分植物细胞都有细胞核而得出植物细胞都有细胞核这一结论，实际上就是运用了不完全归纳法。如果观察了所有类型的植物细胞，并发现它们都有细胞核，才得出植物细胞都有细胞核的结论，就是完全归纳法。
3．【答案】C
【知识点】脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、顺式脂肪酸含有碳碳双键，属于不饱和脂肪酸。不饱和脂肪酸熔点低，室温下不容易凝固，A不符合题意；
B、由题中“反式脂肪酸不易被人体分解，而顺式脂肪酸容易被分解”可得，反式脂肪酸由于不易分解，可能更容易储存在人体中，B不符合题意；
C、因为“反式脂肪酸还可影响智力发育，使高密度脂蛋白与低密度脂蛋白（参与体内胆固醇的运输，如图乙）的比值降低”，所以常饮奶茶应是导致高密度脂蛋白减少，而不是增加，高密度脂蛋白减少不利于脂质向肝脏运输，C符合题意；
D、顺式和反式脂肪酸都属于脂质，不溶于水，需结合脂蛋白才能在血液中运输，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】脂质主要由C、H、O三种元素组成，其中氢原子较糖类多，而氧原子较糖类少。有些脂质还含有N和P等元素。常见的脂质有油脂、磷脂和固醇等，通常不溶于水，而溶于有机溶剂，如丙酮、乙醚、四氯化碳等。
4．【答案】A
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、虽然K+是在H+浓度梯度的驱动下通过转运蛋白进入保卫细胞，但H+浓度梯度的形成是质子泵水解ATP耗能产生的，所以K+进入保卫细胞的过程间接消耗了能量，属于主动运输，A符合题意；
B、因为质子泵（H+-ATPase）具有ATP水解酶的活性，在利用水解ATP释放的能量转运H+过程中，ATP水解产生的磷酸基团会使质子泵磷酸化，从而发生构象改变，以实现对H+的转运，B不符合题意；
C、K+进入保卫细胞使保卫细胞渗透压改变，进而影响气孔开闭，这体现了无机盐对细胞生命活动（渗透吸水及气孔开闭）的调节功能，C不符合题意；
D、气孔导度越大，蒸腾作用时水分散失越快，同时二氧化碳进入细胞越多，暗反应速率也会受影响，所以气孔导度大小可影响蒸腾速率和暗反应速率，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】质子泵能水解ATP使H+从质膜内侧向外侧泵出，形成H+浓度梯度，驱动K+通过转运蛋白进入保卫细胞，进而使保卫细胞吸水膨胀，气孔打开。
5．【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；观察细胞的有丝分裂；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、根尖分生区细胞的特点是呈正方形、排列紧密，而不是圆形。所以应该在低倍镜下找到方形且排列紧密的根尖分生区细胞后，再换成高倍镜仔细观察，A不符合题意；
B、秋水仙素的作用原理是抑制纺锤体的形成，但着丝粒的分裂与纺锤体的形成无关，着丝粒会在有丝分裂后期自动分裂，所以秋水仙素不影响着丝粒的分裂，B不符合题意；
C、DNA的复制方式是半保留复制。假设亲代DNA分子双链都被3H标记，第一次复制后，每个DNA分子的一条链含有3H，另一条链不含3H；第二次复制时，以这两条链为模板分别进行复制，得到的四个DNA分子中，有两个DNA分子是一条链含3H，另一条链不含3H，另外两个DNA分子两条链都不含3H。在有染色单体存在时，每条染色体含有两条染色单体，所以此时每条染色体中只有1条染色单体的1条链有3H标记，即3H标记的染色单体所占比例为1/2，C不符合题意；
D、1个DNA分子复制n次，根据公式，形成的DNA分子数是2n。在细胞分裂过程中，不含染色单体时一条染色体上含有一个DNA分子。例如，最初细胞中染色体数为N，经过一次复制后，染色体数不变仍为N，但DNA分子数变为2N；经过两次复制后，染色体数还是N，DNA分子数变为22N。所以可以通过对细胞中不含染色单体的染色体计数，结合染色体数与DNA分子数的关系，推测DNA复制的次数，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）DNA的复制是以半保留的方式进行的。DNA聚合酶和其他一些特定蛋白质被招募到DNA上，以打开的母链为模板，以4种脱氧核苷三磷酸（dATP、dTTP、dGTP、dCTP）为原料，遵循碱基配对的原则，从5'到3'方向合成新生链。
（2）观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中，制片流程为：解离→漂洗→染色→制片。
6．【答案】C
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、真核细胞中，核仁与核糖体的形成以及rRNA的合成有关，并非与mRNA、tRNA及核糖体蛋白的形成都有关，A不符合题意；
B、tRNA的3'-OH端结合氨基酸，而氨基酸是由mRNA上的密码子决定的，不是由tRNA的反密码子编码的，反密码子是与mRNA上的密码子进行碱基互补配对的，B不符合题意；
C、E是空载tRNA释放的位点，这意味着移动到E位置时氨基酸已经完成转移并被释放。从图中能看出核糖体是从左→右沿mRNA移动的，所以图中E位点的tRNA在进入核糖体时携带的氨基酸是Gly，C符合题意；
D、因为E是空载tRNA释放的位点，表明移动到E位置时氨基酸已完成转移释放，由此可判断核糖体是从左→右沿mRNA移动的，而翻译是从mRNA的5'端到3'端进行的，所以图中mRNA的5'端在左侧，3'端在右侧，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成，包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板，按照密码子和氨基酸之间的对应关系，在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
7．【答案】D
【知识点】现代生物进化理论的主要内容；基因频率的概念与变化；物种的概念与形成；自然选择与适应
【解析】【解答】A、生物进化的实质是种群基因频率的改变。基因渐渗使不同物种间能进行基因交流，会让后代出现更多性状，为生物进化提供更多的原材料，也就是更多的可遗传变异。有了更多变异，在自然选择的作用下，种群基因频率改变的机会增加，生物进化速度会加快，而不是减慢，A不符合题意；
B、生殖隔离是指不同物种之间一般不能相互交配，即使交配成功，也不能产生可育的后代。而基因渐渗现象表明不同物种之间可以进行基因交流，这意味着在一定程度上打破了原本因生殖隔离而导致的基因无法交流的限制，说明基因渐渗是可以在一定程度上打破生殖隔离现象的，并非不能打破，B不符合题意；
C、基因渐渗是自然发生的过程，不是生物主动去进行的行为。西藏山羊是在自然环境中，经过长期的自然选择，适者生存，不适者被淘汰，同时伴随着与捻角山羊杂交及后代与亲代反复回交这种基因渐渗过程，逐渐适应了青藏高原的严酷生态环境，而不是主动适应，C不符合题意；
D、基因组测序能够测定生物体基因组中DNA的碱基序列。通过对亲本物种（如捻角山羊和原来的山羊）和基因渐渗的后代（西藏山羊）进行基因组测序，对比它们的基因序列。如果在西藏山羊的基因序列中发现了来自捻角山羊特有的基因序列，就能够证实基因渐渗现象确实存在，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。
8．【答案】D
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、动作电位的产生主要是由于钠离子内流。当外界Na+浓度增加时，细胞内外Na+浓度差会增大。在受到刺激时，根据离子跨膜运输的原理，浓度差越大，内流的Na+就会越多。而动作电位的幅值（h1和h2代表动作电位幅值）与内流的Na+量相关，内流Na+增多，动作电位幅值就会增大，所以h1和h2都会增大，A不符合题意；
B、t1、t3表示的是兴奋经过两电极时该点神经从兴奋到恢复的时间。因为坐骨神经由多种神经纤维组成，不同神经纤维的传导速率存在差异。这种传导速率的不同，就可能导致兴奋在不同神经纤维上传导到电极处的时间不同，进而使得t1C、由于多根神经纤维兴奋时，其动作电位幅值可以叠加，且单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。图乙中h1>h2，动作电位幅值的大小与兴奋的神经纤维数量有关，幅值越大说明兴奋的神经纤维数量越多，所以Ⅱ处兴奋的神经纤维数量可能比Ⅲ处的多，C不符合题意；
D、t2越大代表Ⅱ、Ⅲ之间的距离越远。但是动作电位幅值h2的大小主要取决于兴奋的神经纤维数量以及离子的跨膜运输情况等，与Ⅱ、Ⅲ之间的距离并没有直接的必然联系，所以不能得出t2越大，h2就越小的结论，D符合题意。
【分析】在神经系统中，兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫神经冲动。静息电位主要由K+外流形成，维持细胞的静息状态；动作电位由Na+内流引发去极化，随后K+外流导致复极化，是细胞兴奋时产生的电位变化，实现信号的传导 。
9．【答案】D
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、糖尿病患者体重减少主要是因为胰岛素分泌不足或胰岛素作用障碍，使得细胞摄取、利用和储存葡萄糖的能力下降。机体不能充分利用葡萄糖供能，就会通过分解脂肪、蛋白质来提供能量，进而导致体重减轻，并非胰岛素过多，A不符合题意；
B、胰岛素泵中的控制器的作用是计算胰岛素释放速度，它相当于下丘脑等神经调节中枢，并非大脑皮层。胰岛素泵能够释放胰岛素，相当于胰岛B细胞，B不符合题意；
C、糖尿病中期患者体内的胰岛B细胞可能还具备一定的分泌胰岛素的功能，所以安装了胰岛素泵的糖尿病中期患者体内的胰岛素并非完全来源于胰岛素泵释放，C不符合题意；
D、除了使用药物治疗糖尿病外，控制进食糖类食物，能够减少血糖的来源；适当运动可以促进组织细胞摄取、利用葡萄糖；避免暴饮暴食等生活方式的调整，对糖尿病的防治都有着重要意义，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】调节血糖平衡的神经中枢是下丘脑，胰岛素是人体内唯一降血糖的激素，由胰岛B细胞分泌，其作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，抑制肝糖原的分解和非糖物质转化为糖。
10．【答案】C
【知识点】免疫系统的结构与功能
【解析】【解答】A、免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质，并非各类免疫活性物质均由免疫细胞产生，比如唾液腺细胞能分泌溶菌酶，溶菌酶属于免疫活性物质，但唾液腺细胞不是免疫细胞，A不符合题意；
B、从图中可以看出，IFN-γ激活巨噬细胞，激活后的巨噬细胞对抗原的摄取和加工能力应该是增强的，而不是抑制，所以IFN-γ的分泌会促进巨噬细胞对抗原的摄取和加工，B不符合题意；
C、由图可知，IFN-γ激活巨噬细胞，而IL-10能抑制巨噬细胞的活化，所以IFN-γ和IL-10对巨噬细胞的活化的作用呈抗衡关系，C符合题意；
D、因为IL-10能抑制巨噬细胞的活化，那么若抑制IL-10的产生，巨噬细胞的活化就不会被抑制，反而有利于巨噬细胞发挥作用，进而有利于机体的特异性免疫功能，所以机体的特异性免疫功能不会减弱，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】免疫系统能够抵御病原体的侵袭，识别并清除体内衰老、死亡或异常的细胞，具有免疫防御、免疫自稳和免疫监视等三大功能。免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质等是免疫调节的结构与物质基础。
11．【答案】C
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、长日照通过上调CO基因抑制AP2表达，解除AP2对种子发育的抑制，最终使种子增大，A错误；
B、根据图示结果分析，野生型拟南芥在短日照条件下表现出AP2基因表达水平的上调，这表明短日照光照周期能够正向调控AP2基因的表达活性，B错误；
C、根据图示分子调控机制分析，短日照条件通过以下途径影响种子发育：在短日照环境下，CO基因的表达受到抑制，而AP2基因的表达维持稳定。由于AP2蛋白对种子发育具有抑制作用，这种持续存在的抑制效应最终导致种子体积减小，C正确；
D、长日照条件下，植物体内CO基因的表达水平显著提升。CO蛋白作为转录抑制因子，能够特异性抑制AP2基因的表达活性，D错误。
故选C。
【分析】1、光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程植物具有能接受光信号的分子，光
敏色素是其中的一种。光敏色素是一类蛋白质（色素—蛋白复合体），分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。
2、植物根据开花对日照长度的需求可分为长日照植物和短日照植物。长日照植物需要日照时间长于其临界日长才能开花，如小麦、大麦等，多在春末夏初开花；短日照植物则需要日照时间短于临界日长才能开花，如大豆、菊花等，多在夏末秋初开花。
12．【答案】B
【知识点】果酒果醋的制作；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、电泳是指在电场的作用下，带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动的过程。蛋白质、DNA、RNA 等生物大分子都带有电荷，在电场中会发生定向移动，且不同的生物大分子由于所带电荷性质、数量以及分子大小等不同，在电场中移动的速度不同，所以电泳法可以用于蛋白质、DNA、RNA 等生物大分子的分离，A不符合题意；
B、果醋制作利用的醋酸菌是好氧细菌，在整个果醋制作过程中都需要一直通气，进行有氧发酵，并不存在先通气的主发酵和密封的后发酵两个主要阶段，B符合题意；
C、在进行果酒发酵过程中，酵母菌进行无氧呼吸会产生二氧化碳气体，若不及时排出，发酵瓶内气压会增大，可能导致发酵瓶破裂等问题，所以要定期“放气”；同时为了保证果酒发酵的正常进行，要防止外界细菌进入发酵瓶，以免杂菌污染影响发酵，C不符合题意；
D、不同物质在不同浓度的 NaCl 溶液中溶解度不同，DNA 在 0.14mol/LNaCl 溶液中溶解度最小，此时 DNA 会从溶液中析出，而其他杂质的溶解度可能较大仍溶解在溶液中，所以可以利用这一特点将 DNA 与杂质分离，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）电泳是指带电粒子在电场作用下，向与其携带电荷相反的电极迁移的过程。不同带电粒子因分子大小、形状、所带电荷等因素不同，迁移速率也会有所差异。
（2）DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异，选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。
（3）果酒常以葡萄、橙、蓝莓等水果作为材料，以酵母菌为菌种酿制而成，是具水果风味的酒精饮品。果醋是以苹果、葡萄等水果为原料，以醋酸菌为菌种酿制的饮品。
13．【答案】B
【知识点】干细胞的概念、应用及研究进展；器官移植；动物细胞培养技术；干细胞工程
【解析】【解答】A、造血干细胞是多能干细胞，已经有了一定程度的分化，而诱导多能干细胞（iPS细胞）具有更高的全能性，分化程度更低，所以二者分化程度不同，A不符合题意；
B、神经干细胞可以分化为神经细胞，对于治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病（如帕金森病、阿尔茨海默病等）有重要价值；iPS细胞具有发育的全能性，在治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展，所以神经干细胞和iPS细胞在治疗阿尔茨海默病等方面有重要价值，B符合题意；
C、体外培养动物细胞时，培养液中通常需要加入血清等天然成分，以提供细胞生长所需的未知营养物质等，培养iPS细胞也不例外，C不符合题意；
D、患者未发生免疫排斥反应是因为角膜组织属于免疫豁免部位，其不含有血管和淋巴组织，并非是移植细胞与自身细胞基因相同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】干细胞工程是指在体外对干细胞进行操作，如分离、培养、定向诱导分化等，以获得人们所需要的细胞、组织甚至器官。通过干细胞工程，可以利用干细胞的自我更新和多向分化潜能，在医学领域用于疾病治疗，像修复受损组织器官、治疗某些疑难病症；在基础研究方面，助力人们深入了解细胞分化、发育等生命过程。
14．【答案】B
【知识点】生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、生态系统中的光属于物理信息，无论是天然光照还是人工光照，都能影响候鸟黄喉鹀迁徙的方向，A不符合题意；
B、图1-4中光的颜色不同，辐射度也不完全相同，所以自变量是光的颜色以及辐射度。从图中看到当给予适宜辐射度的天然光和绿光时，鸟类的定向强烈程度很高，意味着可以保持正确方向，但说自变量只是光的颜色是错误的，B符合题意；
C、随着绿光光照强度增加，看到箭头长度逐渐变短，因为箭头长度表示定向强烈程度，所以说明候鸟黄喉鹀定向强烈程度越来越小，同时定向角度也越来越偏，表明鸟类越来越迷失方向，C不符合题意；
D、箭头长度表示定向强烈程度，黑点表示脚印数量（代表活跃度），从图中可以看出，当活跃度过高时，定向强烈程度可能受到影响，不利于候鸟迁徙的顺利完成，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】在生态系统中，信息传递是非常重要的。信息的种类包括物理信息（如光、声、温度等）、化学信息（生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的化学物质）和行为信息（动物的特殊行为）。
15．【答案】B,C,D
【知识点】糖类的种类及其分布和功能；有氧呼吸的过程和意义；脂质的元素组成
【解析】【解答】A、因为肌糖原磷酸化形成葡萄糖-6-磷酸后不能离开肌肉细胞，只能在肌肉细胞内直接氧化分解供能，而图中葡萄糖-6-磷酸可继续分解为葡萄糖，这表明该细胞不是肌肉细胞，而是肝脏细胞（肝糖原能水解产生葡萄糖调节血糖水平）。并且在有氧呼吸中，葡萄糖在细胞质基质中初步分解，不会直接进入线粒体氧化分解，A不符合题意；
B、从图中可以看到，糖原分解为葡萄糖-6-磷酸发生在细胞质基质，葡萄糖-6-磷酸分解为葡萄糖发生在内质网腔中，所以糖原分解为葡萄糖发生的场所在内质网和细胞质基质中，B符合题意；
C、由图可知a是磷脂双分子层，转运蛋白T1、T2和T3贯穿在磷脂双分子层中。由于磷脂双分子层中间是疏水的，所以可以推测转运蛋白T1、T2和T3有疏水的肽段，能稳定地贯穿在磷脂双分子层（a）中，C符合题意；
D、糖原作为多糖，其组成元素是C、H、O。与等质量的糖原相比，脂肪分子中氢多氧少，在氧化分解时释放更多能量，所以脂肪储存的能量更多，D符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】（1）细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是：在酶的催化作用下，分解有机物，释放能量。但是，前者需要氧和线粒体的参与，有机物彻底氧化，释放的能量比后者多。细胞呼吸是细胞中物质代谢的枢纽，糖类、脂质和蛋白质的合成或分解都可以通过细胞呼吸联系起来。
（2）细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量的糖类。细胞膜的磷脂双分子层是膜的基本支架，具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，其中大多数蛋白质分子都是能运动的。
16．【答案】A,B,D
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；质壁分离和复原；观察细胞的有丝分裂；观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、提取菠菜绿叶中色素的原理是色素能溶解在无水乙醇等有机溶剂中，而分离色素是根据不同色素在层析液中的溶解度不同，A符合题意；
B、菠菜叶肉细胞有大液泡，且液泡内细胞液有一定浓度，同时细胞中含有的叶绿体可作为观察的标志，适合探究植物细胞的吸水和失水，B符合题意；
C、菠菜根尖分生区细胞分裂能力旺盛，能进行有丝分裂，所以可以用来观察植物细胞的有丝分裂，C不符合题意；
D、菠菜根尖成熟区细胞虽不含叶绿体，但细胞质是流动的，可以通过观察其中无色的细胞器等的移动来观察细胞质流动，可通过调暗视野（如缩小光圈、用弱光）来观察，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】（1）绿叶中的色素不只有一种，它们都能溶解在层析液中，但不同的色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。这样，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。
（2）当细胞液与外界溶液之间出现浓度差时，细胞就会吸水或失水。由于原生质层和细胞壁的伸缩性不同，从而发生质壁分离或质壁分离复原。
（3）在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态，就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。
（4）活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。
17．【答案】C,D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；人类遗传病的类型及危害；遗传系谱图；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、已知Ⅰ2个体没有该病的致病基因。若该病是隐性遗传病，由于Ⅰ2无致病基因，其后代不应患病，与系谱图中Ⅱ1患病不符，所以该病不可能为隐性遗传病。若为伴X染色体显性遗传病，父亲患病（设致病基因用A表示，正常基因用a表示，Ⅰ1基因型为X Y），女儿一定患病，而Ⅱ1患病，但其母亲Ⅰ2正常，不符合伴X染色体显性遗传特点，所以只能是常染色体显性遗传病，A不符合题意；
B、由A选项可知该病为常染色体显性遗传病，Ⅰ1患病，其基因型为Aa。在减数第一次分裂过程中，同源染色体分离，等位基因A和a分别进入不同的次级精母细胞。若次级精母细胞中含A基因，在减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，此时该次级精母细胞含有2个致病基因A；若次级精母细胞中含a基因，在减数第二次分裂后期，着丝点分裂后，该次级精母细胞含有0个致病基因，所以Ⅰ1产生的次级精母细胞在分裂后期含有0或2个致病基因，B不符合题意；
C、因为该病是常染色体显性遗传病，Ⅰ1基因型为Aa是杂合子；Ⅱ3和Ⅱ4患病，其父亲Ⅰ2正常（基因型为aa），所以Ⅱ3和Ⅱ4基因型为Aa是杂合子；Ⅲ2患病，其父亲Ⅱ2正常（基因型为aa），所以Ⅲ2基因型为Aa是杂合子。即该家系成员中杂合子有Ⅰ1、Ⅱ3、Ⅱ4和Ⅲ2，C符合题意；
D、已知该病为常染色体显性遗传病，Ⅱ2正常，其基因型为aa，Ⅱ3患病，其基因型为Aa。根据基因分离定律，Ⅱ2（aa）与Ⅱ3（Aa）杂交，后代基因型及比例为Aa：aa=1：1，所以Ⅲ1患病（Aa）概率为1/2。由于该病是常染色体遗传病，与性别无关，不能通过B超检测性别判断胎儿是否患病，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】基因的分离定律的实质是：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。
18．【答案】A,C
【知识点】表观遗传；基因的表达综合
【解析】【解答】A、G-C之间有三个氢键，A-T之间有两个氢键。氢键数量越多，DNA双链越稳定，越不容易解旋。转录时需要DNA解旋，所以RNA聚合酶识别和结合的DNA片段中GC含量偏低，才有利于相应基因转录的发生，A符合题意；
B、左侧基因沉默区域存在组蛋白甲基化、CpG甲基化以及Xi失活基因的RNA包裹，右侧基因表达区域组蛋白发生乙酰化、CpG去甲基化、Xi失活基因的RNA丢失。由此可以推测X染色体失活可能与CpG甲基化、组蛋白的甲基化和Xi失活基因的RNA包裹有关，B不符合题意；
C、在未乙酰化时，组蛋白中的赖氨酸等氨基酸残基带正电荷，整体带正电。乙酰化过程中，乙酰基添加中和了赖氨酸残基上的正电荷，使组蛋白所带正电荷减少，而不是携带更多正电荷。这样会使组蛋白与带负电的DNA之间静电引力减弱，染色质结构松散，促进基因表达，C符合题意；
D、CTCF是高度保守的DNA结合蛋白，能够与特定DNA序列结合。从相关知识可知，它参与染色质环的形成和基因表达的调控，能隔离失活基因与活性基因，维持染色质结构的稳定性，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状。基因不同会导致可遗传的性状差异。基因相同的个体之间也会存在可遗传的性状差异。来自同一个受精卵的细胞，尽管基因组成都相同，也会出现形态、结构和功能的分化，其实质是基因的选择性表达。基因之所以能够选择性表达是由于细胞有调控基因表达的机制。DNA甲基化等因素导致基因在其碱基序列不变的情况下，表达情况发生可遗传的变化，这就是表观遗传。
19．【答案】A,B,D
【知识点】研究能量流动的实践意义；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、根据某一营养级的同化量相关公式，第一营养级同化的能量为A+B+C+D，呼吸作用消耗的为A，那么生产者用于生长、发育和繁殖的能量就是同化量减去呼吸作用消耗的能量，即(A+B+C+D)-A=B+C+D，A符合题意；
B、因为粪便中的能量属于上一营养级流入分解者的能量，又考虑有人工饲料的投入，对于第二营养级，其粪便中的能量一部分来自第一营养级未同化的C，一部分来自人工饲料未同化的E，即第二营养级粪便中的能量属于C+E；同理，第三营养级粪便中的能量属于F+H，B符合题意；
C、第二营养级的同化量应是D+（E-人工饲料转变的粪便量），第三营养级从第二营养级同化的能量为G，按照能量传递效率的计算公式（下一营养级同化量/上一营养级同化量×100%），第二和第三营养级之间的能量传递效率为G/[D+(E-人工饲料转变的粪便量)]×100%，而不是G/(D+E)×100%，C不符合题意；
D、优化农场的营养结构，比如合理安排生物种类和数量，能够实现能量的多级利用，进而提高该农场能量的利用率，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】通过分析赛达伯格湖的能量流动，可以发现生态系统的能量流动具有两个明显的特点。生态系统中能量流动是单向的；能量在流动过程中逐级递减。
20．【答案】（1）丙酮酸、乙酰CoA；细胞质基质；丙酮酸；脂肪酸和甘油；乙酰CoA
（2）NADH；线粒体内膜；O2；将H+由线粒体膜间隙转运至线粒体基质，催化ATP合成
（3）T；O→L→T
（4）2.67
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；细胞呼吸综合；糖类、脂质和蛋白质的代谢过程与相互关系
【解析】【解答】（1）葡萄糖的代谢产物丙酮酸能进入线粒体进一步氧化分解。从代谢过程来讲，生物通过丙酮酸、乙酰-CoA等代谢中间物将生物小分子的分解与合成代谢相联系。在细胞结构中，细胞质基质是糖类酵解的场所，糖类酵解产生丙酮酸；脂肪分解会产生脂肪酸和甘油，脂肪酸进一步分解产生乙酰-CoA；蛋白质分解产生氨基酸，这些物质最终都要转化为乙酰-CoA才能参与TCA循环。
（2）在细胞呼吸的糖酵解和TCA循环中，产生的NADH（还原型辅酶Ⅰ）能分解产生高能电子和H+，NADH是细胞呼吸过程中携带高能电子的重要还原型辅酶。由于线粒体内膜上存在一系列与电子传递相关的蛋白质复合体等结构，所以电子通过线粒体内膜中的电子传递链，最终传递给O2形成水，完成电子传递过程。对于ATP合酶，从其功能和作用机制分析，它能够将H+由线粒体膜间隙转运至线粒体基质，同时催化ADP和Pi合成ATP，体现了其既能催化反应又能转运物质的特性。
（3）T构象时催化位点的结构能将ADP与Pi紧密结合，借助质子梯度提供的能量完成ATP的合成，而O构象转变为开放态后，ATP与酶的结合力显著减弱，导致产物释放。所以只有T构象可以催化合成ATP，O构象负责释放。因为H+势能推动γ亚基旋转，这就引起β亚基依次呈现O→L→T构象变化。
（4）γ亚基旋转一周可释放3个ATP。已知大肠杆菌每合成一个ATP分子的H+/ATP值为3.3，由此可推出10个H+可推动γ亚基旋转一周（3×3.3约为10）。题目中提到中心线粒体完成该过程需要8个H+，也就是γ亚基旋转一周合成3个ATP需要8个H+，那么H+/ATP=8÷3≈2.67。
【分析】（1）细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是：在酶的催化作用下，分解有机物，释放能量。但是，前者需要氧和线粒体的参与，有机物彻底氧化，释放的能量比后者多。细胞呼吸是细胞中物质代谢的枢纽，糖类、脂质和蛋白质的合成或分解都可以通过细胞呼吸联系起来。
（2）ATP是由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成的。ATP是一种高能磷酸化合物，在细胞中，它与ADP的相互转化实现储能和放能，从而保证细胞各项生命活动的能量供应。
（1）由图1可知，葡萄糖的代谢产物丙酮酸可以进入线粒体中进一步氧化分解。故结合题意可知，生物通过丙酮酸、乙酰-CoA等代谢中间物，将生物小分子的分解与合成代谢相互联系。在细胞质基质中，糖类酵解产生丙酮酸，脂肪分解产生脂肪酸和甘油，脂肪酸进一步分解产生乙酰-CoA，蛋白质分解产生氨基酸。这些物质最终都需转化为乙酰-CoA才能参加TCA循环。
（2）糖酵解和TCA循环产生的NADH（还原型辅酶Ⅰ）分解产生高能电子和H+，NADH是细胞呼吸过程中产生的重要还原型辅酶，可携带高能电子，电子通过线粒体内膜中的电子传递链，因为线粒体内膜上有一系列与电子传递相关的蛋白质复合体等结构，最终传递给O2，形成水，完成电子传递过程，ATP合酶的作用是将H+由线粒体膜间隙转运至线粒体基质，催化ADP和Pi合成ATP，从其功能和作用机制来看，既能催化ATP合成，又能让H+通过。
（3）由图2可知，T构象进行了ATP的催合成，O构象进行了ATP的释放，而ATP的合成与释放是两个不同的过程，T构象状态下，催化位点的结构将ADP与Pi紧密结合，通过质子梯度提供的能量完成ATP的合成，O构象转变为开放态，ATP与酶的结合力显著减弱，导致产物释放。因此只有T构象可以合成ATP，O构象只负责释放。H+势能推动γ亚基旋转，引起β亚基依次呈现O→L→T构象变化。
（4）由图2可知，γ亚基旋转一周可释放3个ATP，并且题目中说明了大肠杆菌每合成一个ATP分子的H+/ATP值为3.3，所以才得出10个H+可推动γ亚基旋转一周（即3×3.3约等于10），题目中说中心线粒体完成该过程需要8个H+，也就是γ亚基旋转一周合成3个ATP需要8个H+，所以H+/ATP=8/3，约等于2.67。
21．【答案】（1）寄生；物质和能量
（2）（相同数量的）不带毒叶蝉；不带毒叶蝉偏好取食带毒水稻，带毒叶蝉偏好取食不带毒水稻
（3）E只吸引不带毒叶蝉，H只对带毒叶蝉有趋避作用；b；a；a；c；
（4）传播；长期自然选择（或进化）
【知识点】现代生物进化理论的主要内容；协同进化与生物多样性的形成；种间关系；病毒
【解析】【解答】（1）病毒必须寄生在活细胞内才能生存繁殖，水稻矮缩病毒（RDV）寄生在水稻细胞内，所以RDV与水稻种间关系是寄生。叶蝉以水稻为食，通过取食水稻，获得水稻同化的物质和能量。
（2）为了形成对照，实验组是用携带RDV的叶蝉（带毒叶蝉）取食水稻后移除叶蝉获得带毒水稻，那么对照组就应该用（相同数量的）不带毒叶蝉取食水稻后移除叶蝉，获得对照组水稻。观察图2，不带毒叶蝉在带毒水稻上的数量整体多于在对照组水稻上的数量，说明不带毒叶蝉偏好取食带毒水稻；带毒叶蝉在不带毒水稻上的数量整体多于在带毒水稻上的数量，说明带毒叶蝉偏好取食不带毒水稻。
（3）①观察图3b，不带毒叶蝉在连接物质E的臂中停留时间较长，说明E吸引不带毒叶蝉；观察图3c，带毒叶蝉在远离连接物质H的臂中停留时间较长，说明H对带毒叶蝉有趋避作用。所以E、H对叶蝉的作用是E只吸引不带毒叶蝉，H只对带毒叶蝉有趋避作用。
②对于第2组实验，带毒野生型水稻能合成E和H，突变体甲不能合成E。不带毒叶蝉会被带毒野生型水稻合成的E吸引，所以不带毒叶蝉在左侧带毒野生型水稻上的数量多于右侧带毒突变体甲水稻，即实验结果为b；带毒叶蝉会被H趋避，而两侧水稻都有H，所以带毒叶蝉在两侧水稻上数量基本相同，即实验结果为a。对于第4组实验，带毒野生型水稻能合成E和H，突变体乙不能合成H。不带毒叶蝉被两侧水稻的E吸引，在两侧数量基本相同，即实验结果为a；带毒叶蝉不会被突变体乙的H趋避，会更多地聚集在右侧带毒突变体乙水稻上，所以左侧带毒野生型水稻上带毒叶蝉数量少于右侧，即实验结果为c。
（4）RDV通过影响水稻和叶蝉，使得叶蝉的取食行为发生改变，从而有利于RDV在水稻间传播和繁殖。这种现象是长期自然选择（或进化）的结果，在自然选择的作用下，有利于病毒生存和繁殖的特征被保留下来。
【分析】（1）病毒无细胞结构，一般由核酸（DNA或RNA）和蛋白质外壳构成。像噬菌体由DNA和蛋白质外壳组成；烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成。专营细胞内寄生生活，离开宿主细胞后无生命活动，如流感病毒寄生于人体呼吸道上皮细胞。
（2）种间关系主要有原始合作（互惠）、互利共生、种间竞争、捕食和寄生等。
（3）适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。
（1）RDV是水稻矮缩病毒，只能在宿主细胞中繁殖，故RDV与水稻种间关系是寄生。叶蝉取食水稻，获得水稻的有机物，则获得水稻的同化的物质和能量。
（2）实验组是带毒水稻，则对照组为不带毒水稻，相应的获取方法为用（相同数量的）不带毒叶蝉取食水稻后移除叶蝉。
分析图2，实验组每株水稻上的不带毒叶蝉数量大部分时间高于对照组，带毒叶蝉数量整体低于对照组，说明不带毒、带毒叶蝉对水稻的取食偏好分别是（不带毒叶蝉偏好取食）带毒水稻，（带毒叶蝉偏好取食）不带毒水稻。
（3）①分析图3，根据叶蝉在四个区域停留的时间可知，不带毒叶蝉在气味源E处聚集，带毒叶蝉主要聚集在远离气味源H处，说明E只吸引不带毒叶蝉，H只对带毒叶蝉有趋避作用。
②本实验目的是验证RDV通过诱导水稻产生挥发性物质影响叶蝉的取食偏好，根据题意，突变体甲无法合成E，只能释放H，突体乙无法合成H，只能释放E。结合①的结论，第2组实验，不带毒叶蝉主要取食左侧带毒野生型水稻，突变体甲释放的H对不带毒叶蝉的分布影响不大，故不带毒叶蝉的实验结果是左侧水稻上的叶蝉数量多于右侧水稻（b）；带毒突变体甲释放H，对带毒叶蝉有趋避作用，带毒叶蝉对带毒野生型水稻无取食偏好，故带毒叶蝉的实验结果是左侧水稻上的叶蝉数量与右侧水稻的基本相同（a）；第4组，不带毒叶蝉偏好取食带毒野生型水稻，带毒突变体乙释放E，吸引不带毒叶蝉，故不带毒叶蝉的实验结果是左侧水稻上的叶蝉数量与右侧水稻的基本相同（a），而带毒叶蝉不偏好取食带毒野生型水稻，带毒突变体乙释放E，对带毒基本无叶蝉影响，故带毒叶蝉的实验结果是左侧水稻上的叶蝉数量少于右侧水稻（c）。结果如表：
（4）因为病毒会影响叶蝉嗅觉相关基因的表达，则RDV对水稻和叶蝉的影响有利于RDV在水稻间传播和繁殖，这是长期自然选择（或进化）的结果。
22．【答案】（1）密度梯度离心法；CO2培养箱
（2）胞外结构域；免疫监视；当CAR-T细胞与肿瘤细胞特异性结合后，会产生记忆细胞，当再次碰到相同的抗原，记忆细胞快速分裂分化形成CAR-T细胞，使肿瘤裂解，且记忆细胞寿命较长
（3）肿瘤的核心区域缺氧；CAR-T细胞和肿瘤细胞之间出现黄色荧光；未改造的细菌+缓冲液；；能；组3和组2的肿瘤体积均小于组1，且组3显著低于组2
【知识点】动物细胞培养技术；免疫系统的结构与功能；细胞免疫；免疫学的应用
【解析】【解答】（1）在分离不同细胞时，由于不同细胞的密度存在差异，利用密度梯度离心法，不同密度的细胞在离心力作用下会分布在不同的层次，从而可获取单核细胞。动物细胞培养需要特定的环境，CO2培养箱能够提供适宜的温度、湿度以及稳定的气体环境（主要是维持培养液的pH），所以将筛选得到的CAR-T细胞置于CO2培养箱中进行扩增培养。
（2）从CAR的结构来看，它包含胞外结构域、跨膜结构域和胞内结构域。其中胞外结构域处于细胞膜外侧，能够与肿瘤细胞表面特定的抗原进行特异性结合，进而引发一系列反应导致肿瘤细胞裂解。免疫系统具有免疫防御（针对外来病原体等抗原性异物）、免疫自稳（清除衰老或损伤的细胞）和免疫监视（识别并清除突变细胞，预防肿瘤发生）等功能，CAR-T细胞使肿瘤细胞裂解的过程体现了免疫监视功能。观察图中信息可知，当CAR-T细胞与肿瘤细胞特异性结合后，会产生记忆细胞。记忆细胞在遇到相同抗原时，能够迅速进行分裂和分化，形成大量的CAR-T细胞来裂解肿瘤细胞，并且记忆细胞具有较长的寿命，这使得CAR-T细胞疗法能够在较长时间内发挥作用，效果较为持久。
（3）①肿瘤组织生长迅速，其核心区域往往血液供应不足，从而形成缺氧的环境。厌氧型细菌的生存特点是适合在缺氧环境中生长和定植，所以科研人员选择厌氧型细菌来进行改造，期望其能在肿瘤核心区发挥作用。
②已知绿色荧光和红色荧光叠加会显示为黄色荧光，靶标分子带有绿色荧光蛋白，且会与肿瘤细胞结合。如果在CAR-T细胞和肿瘤细胞之间出现黄色荧光，这就表明用红色荧光蛋白标记的CAR-T细胞与带有绿色荧光蛋白的靶标分子成功结合了，也就意味着靶标分子能够正常发挥提高CAR-T细胞靶向性的功能。
③该实验的目的是检验利用工程菌提高CAR-T细胞治疗效果这一方法的有效性。组2注射的是未改造的细菌+CAR-T，组3注射的是工程菌+CAR-T，那么组1作为空白对照，应注射未改造的细菌+缓冲液。因为组1没有具有治疗作用的CAR-T细胞参与，所以其肿瘤体积应该是最大的，预期结果如图：
观察图3中的曲线，组3和组2的肿瘤体积都比组1小，而且组3的肿瘤体积显著低于组2，这充分说明工程菌+CAR-T的治疗组合效果更好，即该工程菌能够提高CAR-T细胞的治疗效果。
【分析】（1）免疫系统能够抵御病原体的侵袭，识别并清除体内衰老、死亡或异常的细胞，具有免疫防御、免疫自稳和免疫监视等三大功能。免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质等是免疫调节的结构与物质基础。特异性免疫是通过体液免疫和细胞免疫两种方式，针对特定的病原体发生的免疫反应，它的分子基础是抗体与抗原、免疫细胞表面的受体与抗原的特异性结合。体液免疫主要靠体液中的抗体来作战，细胞免疫主要靠T细胞直接杀伤靶细胞。体液免疫和细胞免疫相互配合，共同完成对机体稳态的调节。
（2）动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。
（1）由于不同细胞密度不同，可以采用密度梯度离心法分离单核细胞，获得的细胞置于CO2培养箱中进行动物细胞培养。
（2）CAR有三个区域，胞外结构域、跨膜结构域和胞内结构域，其中胞外结构域位于细胞膜表面，可以与肿瘤细胞特异性结合，使肿瘤细胞裂解，这体现了免疫系统的免疫监视功能。从图中看出，当CAR-T细胞与肿瘤细胞特异性结合后，会产生记忆细胞，当再次碰到相同的抗原，记忆细胞快速分裂分化形成CAR-T细胞，使肿瘤裂解，由于记忆细胞寿命较长，所以CAR-T细胞疗法效果较持久。
（3）①肿瘤的核心区域缺氧，所以科研人员选择厌氧型细菌。
②图2分析靶标分子上存在绿色荧光蛋白，靶标分子会与肿瘤细胞结合，若CAR-T细胞和肿瘤细胞之间出现黄色荧光说明红色荧光蛋白标记CAR-T细胞与靶标分子结合，从而表明靶标分子发挥了提高CAR-T的靶向性功能。
③实验目的是检验上述方法的治疗效果，其中组2用未改造的细菌+CAR-T，组3用工程菌+CAR-T，组1是空白对照，可以用未改造的细菌+缓冲液。组1的资料效果是最差的，所以肿瘤体积最大，预期结果如图：
分析图3曲线可知，组3和组2的肿瘤体积均小于组1，且组3显著低于组2，说明了该工程菌可以提高CAR-T的治疗效果。
23．【答案】（1）sgRNA；磷酸二酯键；基因突变；P1和P4；1；4600bp
（2）同源染色体上；(全)雄；大于；破坏按蚊种群的性别比例，降低出生率
【知识点】基因突变的特点及意义；PCR技术的基本操作和应用；基因工程的应用；基因工程综合
【解析】【解答】（1）①在CRISPR/Cas9基因编辑过程里，Cas9/sgRNA复合物发挥作用。其中，sgRNA依据碱基互补配对原则，去识别和结合特定的DNA序列。而Cas9酶的作用是切断DNA双链中的磷酸二酯键，这是核酸分子中连接核苷酸的化学键。当基因驱动元件插入到CRY1基因中，这种改变是基因内部结构的变化，所以该过程属于定点基因突变。基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。
②在PCR技术中，子链是从引物的3'端开始延伸的。为了确定基因驱动元件是否插入到CRY1基因中，经过分析选择引物P1和P4进行PCR-电泳。在电泳图中，M加样孔加入的是已知大小的不同长度的DNA混合物，也就是标准样液，用于对比判断其他条带的大小。当基因驱动元件成功插入CRY1基因后，会使PCR扩增出的条带变长，所含碱基对数量增多。从图2可知，条带1的大小约为7800bp，条带2的大小约为3200bp，因为插入基因驱动元件后条带变长，所以基因驱动元件成功插入的是条带1，那么基因驱动元件的大小就约为7800bp-3200bp=4600bp。
（2）①当用CRY1基因纯合突变体作为母本与野生型父本杂交时，F1中出现多达8%的植株为纯合突变体。这是因为在受精后的胚胎发育过程中，F1来自母本的基因驱动序列通过同源定向修复机制，使得来自父本的同源染色体上也插入了CRY1基因驱动元件。同源染色体是在二倍体生物细胞中，形态、结构基本相同的染色体。
②已知雌蚊突变体基因型为XaXa，野生型雄蚊基因型为XAY。它们杂交后，后代雌性基因型为XAXa，雄性基因型为XaY。子一代相互交配时，由于含a基因的精子不能成活，所以雄蚊只能产生Y一种精子，这样子二代的性别就全为雄性。又因为前面提到F1中有多达8%的植株为纯合突变体，也就是F1中有8%的XAXa变成了XaXa，这使得a基因在后代中的比例增加，所以子二代中含有a基因的比例大于1/2。若将基因驱动雌蚊释放到疟疾疫区，由于含a基因的精子不能成活，会破坏按蚊种群的性别比例，导致雌性个体相对减少，进而降低了按蚊的出生率，使得按蚊的种群密度下降。
【分析】（1）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。
（2）基因工程是一种DNA操作技术，需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
（3）PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行，需提供DNA模板，分别与两条模板链结合的2种引物，4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶；同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
（4）位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。
（1）①CRISPR/Cas9基因编辑过程中，将基因驱动元件导入拟南芥细胞，在细胞中表达Cas9/sgRNA复合物，该复合物通过sgRNA按照碱基互补配对原则来识别和结合DNA特定序列，并引导Cas9蛋白酶切断DNA双链中的磷酸二酯键，从而将基因驱动元件插入到CRY1基因中，该过程属于定点基因突变。
②子链从引物的3’进行延伸，为确定基因驱动元件是否插入CRY1基因，选择引物P1和P4进行PCR-电泳，其中M加样孔加入的是已知大小的不同长度的DNA混合物，即标准样液。基因驱动元件成功插入CRY1基因，使得PCR扩增出的条带变长，碱基对数量增多，对应条带1，则条带2是未插入基因驱动元件的CRY1基因，所以基因驱动元件的大小约为7800bp-3200bp=4600bp。
（2）①由于F1中来自母本的基因驱动序列通过同源定向修复，使来自父本的同源染色体上也插入CRYI 基因驱动元件，所以用CRYI 基因纯合突变体作为母本与野生型父本杂交，F1中有多达8%的植株为纯合突变体。
②雌蚊突变体基因型为XaXa，野生型雄蚊基因型为XAY，杂交后代雌性基因型为XAXa，雄性基因型为XaY。子一代相互交配，由于含a基因的精子不能成活，只产生Y一种精子，因此子二代的性别是全雄，由于F1中有多达8%的植株为纯合突变体，即F1中有8%的XAXa变成了XaXa，因此，子二代中含有a基因的比例大于1/2。若将基因驱动雌蚊释放到疟疾疫区，因为破坏了按蚊种群的性别比例，导致出生率下降，种群密度下降，所以疟疾发病率将会下降。
24．【答案】（1）无斑纹；常；Z
（2）AAZbW；aaZBZB；0或2或1
（3）8；7/144
（4）；1/4
【知识点】精子的形成过程；基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】（1）因为亲代无斑纹和深斑纹杂交，F1全为无斑纹，所以无斑纹为显性性状。F2中雌雄个体有斑纹和无斑纹的比例均为1：3，性状表现与性别无关，所以A基因位于常染色体上。又因为F2中雌性有深斑纹和浅斑纹，而雄性只有深斑纹，性状表现与性别相关，所以B基因位于Z染色体上。
（2）由于F1的基因型为AaZBZb（♂）、AaZBW（♀），且亲本为纯合子，所以亲本基因型为AAZbW（♀）、aaZBZB（♂）。F1无斑纹雄蚕基因型为AaZBZb，在减数第一次分裂前的间期，DNA进行复制，b基因复制后，初级精母细胞中含2个b基因。减数第一次分裂后期同源染色体分离，形成的次级精母细胞中可能含有0个或2个b基因（若不考虑交叉互换），若考虑交叉互换，则可能含有0个、1个或2个b基因。
（3）F1雄性个体的基因型为AaZBZb，F1雌性个体的基因型为AaZBW。F2中无斑纹家蚕基因型为A-ZBW（AAZBW和AaZBW共2种）、A-ZbW（AAZbW和AaZbW共2种）、A-ZBZ-（AAZBZB、AAZBZb、AaZBZB、AaZBZb共4种），所以共有2+2+4=8种基因型。F2无斑纹家蚕雌性（A-ZBW、A-ZbW）与无斑纹家蚕雄性（A-ZBZ-）相互交配。先看A、a这对基因，A-中AA占1/3，Aa占2/3，则A的频率为1/3+2/3×1/2=2/3，a的频率为2/3×1/2=1/3，根据哈迪-温伯格定律，后代aa的概率为(1/3)2=1/9，A-的概率为1-1/9=8/9。再看B、b这对基因，雌性产生的配子为1/4ZB、1/4Zb、1/2W，雄性产生的配子为3/4ZB、1/4Zb，产生ZBZB的概率为3/4×1/4=3/16，产生ZBZb的概率为1/4×1/4+3/4×1/4=4/16，所以产生ZBZ-的概率为3/16+4/16=7/16。那么后代中深斑纹雄蚕(aaZBZ-)的概率为1/9×7/16=7/144。
（4）杂交组合一的F2为9：7，是9：3：3：1的变式，说明两对等位基因遵循自由组合定律，F1为+w1+w2，w1、w2位于两对染色体上，标注如图。杂交组合二的F2为1：1，说明w3与w1位于同一对染色体上，标注如图。
杂交组合一的F1产生的配子为1/4w1+、1/4+w2、1/4w1w2、1/4++，杂交组合二的F1产生的配子为1/2w3+、1/2w1+，相互杂交，子代出现白卵（1/8w1w3++、1/8w1w1++）的概率是1/8+1/8=1/4。
【分析】（1）位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。
（2）基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
（1）以纯合无斑纹甲为母本，纯合深斑纹乙为父本进行杂交，F1全为无斑纹，可推出无斑纹为显性，由A基因控制；F2中雌雄中的有斑纹∶无斑纹=1∶3，说明A\a位于常染色体上，且F1均为Aa。F2中雌性中深纹∶浅纹=1∶1，雄性个体中均为深纹，雌性和雄性中深纹和浅纹表现型比例不同，说明该性状与性别相关联，则B、b基因位于Z染色体上，且F1的基因型为ZBZb（♂）、ZBW（♀）。
（2）F1的基因型为AaZBZb、AaZBW，P为纯合子，因此基因型为AAZbW（♀）、aaZBZB（♂）；由于减数分裂的间期进行基因的复制，因此F1无斑纹雄蚕（AaZBZb）的初级精母细胞中含2个b，初级精母细胞一分为2形成2个次级精母细胞，因此一个次级精母细胞中含有0或2个b基因。若考虑交叉互换，则一个次级精母细胞中含有0或1或2个b基因。
（3）F1雄性个体的基因型为AaZBZb，F1雌性个体的基因型为AaZBW，F2中无斑纹家蚕基因型为A_ZBW（2种）、A_ZbW（2种）、A_ZBZ-（4种），共有8种基因型；无斑纹家蚕雌性（A_ZBW、A_ZbW）与无斑纹家蚕雄性（A_ZBZ_）相互交配，A_中为1/3AA、2/3Aa，A的频率为2/3，a的频率为1/3，后代aa为1/9，A_为8/9，1/2ZBW、1/2ZbW（产生的雌配子为1/4ZB、1/4Zb、1/2W）与1/2ZBZB、1/2ZBZb（产生的雄配子为3/4ZB、1/4Zb）交配，产生的ZBZB（3/16）、ZBZb（1/16+3/16）共7/16，因此后代中深斑纹雄蚕（aaZBZ-）的概率为1/9×7/16=7/144。
（4）杂交组合一的F2为9∶7，为9∶3∶3∶1的变式，因此F1为+w1+w2，w1、w2位于两对染色体上，位置标注如下：，根据杂交组合二的结果为1∶1可知，w3与w1位于同一对染色体上，位置标注如下：。杂交组合一的F1产生的配子为1/4w1+、1/4++、1/4w2+、1/4w1w2，杂交组合二的F1产生的配子为1/2w3+、1/2w1+，相互杂交，子代出现白卵（1/8w1w3++、1/8w1w1++）的概率是1/4。
1 / 12025届江苏省如东市如东县高三下学期4月模拟考试生物试题
一、单项选择题：本部分包括14题，每题2分，共28分。每题只有一个选项最符合题意。
1．（2025·如东模拟）下列关于构成生物体的元素和化合物的叙述，错误的是（　　）
A．构成几丁质和肽聚糖的元素不只包含C、H、O
B．核糖体和细胞膜中都存在含P元素的有机物
C．正常人体内的各种脂质中，性激素含量最少
D．活细胞内合成新的生物大分子时都需要模板
【答案】D
【知识点】糖类的种类及其分布和功能；生物大分子以碳链为骨架；细胞膜的成分；其它细胞器及分离方法；脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、几丁质是一种多糖，又称为壳多糖，其组成元素除了C、H、O外，还含有N元素；肽聚糖是由多糖和短肽交联形成的，组成元素也不只是C、H、O，A不符合题意；
B、核糖体主要由rRNA和蛋白质组成，rRNA的组成元素为C、H、O、N、P；细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成，磷脂的组成元素为C、H、O、N、P，所以核糖体和细胞膜中都存在含P元素的有机物，B不符合题意；
C、脂质包括脂肪、磷脂和固醇等，性激素属于固醇类物质，激素在生物体内含量极少，所以正常人体内的各种脂质中，性激素含量最少，C不符合题意；
D、生物大分子包括多糖、蛋白质和核酸等。蛋白质合成需要以mRNA为模板，核酸（DNA和RNA）的合成需要模板。但是多糖的合成如糖原、淀粉等不需要模板，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）糖类是细胞的主要能源物质，也是细胞结构的重要组成成分。糖类大致可以分为单糖、二糖和多糖等。
（2）脂质通常包括脂肪、磷脂、固醇等，它们有些是细胞结构的重要组成成分，有些参与重要的生命活动过程，其中脂肪是细胞内良好的储能物质。
（3）细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量的糖类。核糖体由RNA和蛋白质构成的微小颗粒，游离在细胞质基质中或附着在内质网上，是合成蛋白质的场所。
（4）组成多糖的基本单位是单糖，组成蛋白质的基本单位是氨基酸，组成核酸的基本单位是核苷酸，这些基本单位称为单体。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。生物大分子是由许多单体连接成的多聚体。
2．（2025·如东模拟）下列有关生物学理论的形成或实验的叙述，错误的是（　　）
A．探究酵母菌的呼吸方式的实验采用了对比实验的探究方法
B．原生质层伸缩性强于细胞壁，所以可观察到质壁分离现象
C．制作细胞有丝分裂装片时，洋葱根尖解离后需漂洗后再用甲紫溶液染色
D．施莱登和施旺运用完全归纳法提出了细胞学说
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原；探究酵母菌的呼吸方式；观察细胞的有丝分裂；细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、探究酵母菌的呼吸方式的实验中，设置了有氧呼吸组和无氧呼吸组，两组相互对照，这种实验方法就是对比实验的探究方法，A不符合题意；
B、原生质层由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质构成，其伸缩性强于细胞壁。当细胞失水时，原生质层体积减小，而细胞壁几乎不变，从而会观察到质壁分离现象，B不符合题意；
C、制作细胞有丝分裂装片的流程为解离→漂洗→染色→制片。染色时常用甲紫溶液，由于解离时使用的盐酸呈酸性，而甲紫为碱性染料，若不解离后漂洗，盐酸会影响染色效果，所以解离后需漂洗后再染色，C不符合题意；
D、施莱登和施旺只是对部分植物和部分动物进行了研究，根据这些部分研究对象得出动植物都是由细胞构成的结论，运用的是不完全归纳法，而不是完全归纳法，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）各取2 mL酵母菌培养液的滤液，分别注入2支干净的试管中。向试管中分别滴加0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液（质量分数为95%~97%）并轻轻振荡，使它们混合均匀。观察试管中溶液的颜色变化。
（2）当细胞液与外界溶液之间出现浓度差时，细胞就会吸水或失水。由于原生质层和细胞壁的伸缩性不同，从而发生质壁分离或质壁分离复原。
（3）观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中，制片流程为：解离→漂洗→染色→制片。
（4）归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。根据部分植物细胞都有细胞核而得出植物细胞都有细胞核这一结论，实际上就是运用了不完全归纳法。如果观察了所有类型的植物细胞，并发现它们都有细胞核，才得出植物细胞都有细胞核的结论，就是完全归纳法。
3．（2025·如东模拟）奶茶中含有反式脂肪酸、高浓度果糖、淀粉、乳化剂、甜味剂、咖啡因等。其中反式脂肪酸不易被人体分解，而顺式脂肪酸容易被分解，二者的结构如图甲所示。另外，反式脂肪酸还可影响智力发育，使高密度脂蛋白与低密度脂蛋白（参与体内胆固醇的运输，如图乙）的比值降低。以下分析错误的是（　　）
A．图甲中顺式脂肪酸属于不饱和脂肪酸，室温下不容易凝固
B．相比顺式脂肪酸，反式脂肪酸可能更容易储存在人体中
C．常饮奶茶可能导致高密度脂蛋白增加，进而促进脂质向肝脏运输
D．由于顺式和反式脂肪酸不溶于水，故需结合脂蛋白才能在血液中运输
【答案】C
【知识点】脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、顺式脂肪酸含有碳碳双键，属于不饱和脂肪酸。不饱和脂肪酸熔点低，室温下不容易凝固，A不符合题意；
B、由题中“反式脂肪酸不易被人体分解，而顺式脂肪酸容易被分解”可得，反式脂肪酸由于不易分解，可能更容易储存在人体中，B不符合题意；
C、因为“反式脂肪酸还可影响智力发育，使高密度脂蛋白与低密度脂蛋白（参与体内胆固醇的运输，如图乙）的比值降低”，所以常饮奶茶应是导致高密度脂蛋白减少，而不是增加，高密度脂蛋白减少不利于脂质向肝脏运输，C符合题意；
D、顺式和反式脂肪酸都属于脂质，不溶于水，需结合脂蛋白才能在血液中运输，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】脂质主要由C、H、O三种元素组成，其中氢原子较糖类多，而氧原子较糖类少。有些脂质还含有N和P等元素。常见的脂质有油脂、磷脂和固醇等，通常不溶于水，而溶于有机溶剂，如丙酮、乙醚、四氯化碳等。
4．（2025·如东模拟）气孔的开关与保卫细胞积累钾离子密切相关。某种质子泵（H+-ATPase）具有ATP水解酶的活性，利用水解ATP释放的能量，使H+从质膜内侧向外侧泵出，在H+浓度梯度的驱动下K+通过转运蛋白进入保卫细胞，保卫细胞吸水膨胀，气孔打开。以下说法错误的是（　　）
A．K+进入保卫细胞的过程不需要消耗能量
B．H+转运过程中质子泵会因磷酸化发生构象改变
C．K+对气孔的调节体现了无机盐调节生命活动的功能
D．气孔导度（气孔张开的程度）的大小可影响蒸腾速率和暗反应速率
【答案】A
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、虽然K+是在H+浓度梯度的驱动下通过转运蛋白进入保卫细胞，但H+浓度梯度的形成是质子泵水解ATP耗能产生的，所以K+进入保卫细胞的过程间接消耗了能量，属于主动运输，A符合题意；
B、因为质子泵（H+-ATPase）具有ATP水解酶的活性，在利用水解ATP释放的能量转运H+过程中，ATP水解产生的磷酸基团会使质子泵磷酸化，从而发生构象改变，以实现对H+的转运，B不符合题意；
C、K+进入保卫细胞使保卫细胞渗透压改变，进而影响气孔开闭，这体现了无机盐对细胞生命活动（渗透吸水及气孔开闭）的调节功能，C不符合题意；
D、气孔导度越大，蒸腾作用时水分散失越快，同时二氧化碳进入细胞越多，暗反应速率也会受影响，所以气孔导度大小可影响蒸腾速率和暗反应速率，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】质子泵能水解ATP使H+从质膜内侧向外侧泵出，形成H+浓度梯度，驱动K+通过转运蛋白进入保卫细胞，进而使保卫细胞吸水膨胀，气孔打开。
5．（2025·如东模拟）用3H标记洋葱根尖分生区细胞的DNA分子双链，再将这些细胞转入含有秋水仙素但不含3H的普通培养基中培养。若秋水仙素对细胞连续发挥作用，则下列叙述正确的是（　　）
A．在低倍镜下找到圆形的根尖分生区细胞后，换成高倍镜仔细观察
B．秋水仙素会抑制纺锤体的形成而影响着丝粒的分裂
C．DNA第二次复制后，3H标记的染色单体所占比例为1/4
D．可通过对细胞中不含染色单体时的染色体进行计数，推测DNA复制的次数
【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；观察细胞的有丝分裂；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、根尖分生区细胞的特点是呈正方形、排列紧密，而不是圆形。所以应该在低倍镜下找到方形且排列紧密的根尖分生区细胞后，再换成高倍镜仔细观察，A不符合题意；
B、秋水仙素的作用原理是抑制纺锤体的形成，但着丝粒的分裂与纺锤体的形成无关，着丝粒会在有丝分裂后期自动分裂，所以秋水仙素不影响着丝粒的分裂，B不符合题意；
C、DNA的复制方式是半保留复制。假设亲代DNA分子双链都被3H标记，第一次复制后，每个DNA分子的一条链含有3H，另一条链不含3H；第二次复制时，以这两条链为模板分别进行复制，得到的四个DNA分子中，有两个DNA分子是一条链含3H，另一条链不含3H，另外两个DNA分子两条链都不含3H。在有染色单体存在时，每条染色体含有两条染色单体，所以此时每条染色体中只有1条染色单体的1条链有3H标记，即3H标记的染色单体所占比例为1/2，C不符合题意；
D、1个DNA分子复制n次，根据公式，形成的DNA分子数是2n。在细胞分裂过程中，不含染色单体时一条染色体上含有一个DNA分子。例如，最初细胞中染色体数为N，经过一次复制后，染色体数不变仍为N，但DNA分子数变为2N；经过两次复制后，染色体数还是N，DNA分子数变为22N。所以可以通过对细胞中不含染色单体的染色体计数，结合染色体数与DNA分子数的关系，推测DNA复制的次数，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）DNA的复制是以半保留的方式进行的。DNA聚合酶和其他一些特定蛋白质被招募到DNA上，以打开的母链为模板，以4种脱氧核苷三磷酸（dATP、dTTP、dGTP、dCTP）为原料，遵循碱基配对的原则，从5'到3'方向合成新生链。
（2）观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中，制片流程为：解离→漂洗→染色→制片。
6．（2025·如东模拟）核糖体是mRNA进行翻译的主要场所，主要由核糖体RNA（rRNA）和多种蛋白质构成，核糖体内部有3个tRNA结合位点，分别为E、P、A（如下图所示），其中E是空载tRNA释放的位点。下列叙述正确的是（　　）
A．细胞核中的核仁与rRNA、tRNA及核糖体蛋白的形成有关
B．tRNA的端结合的氨基酸是由其反密码子编码的
C．图中E位点的tRNA在进入核糖体时携带的氨基酸是Gly
D．图中mRNA的端在右侧，端在左侧
【答案】C
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、真核细胞中，核仁与核糖体的形成以及rRNA的合成有关，并非与mRNA、tRNA及核糖体蛋白的形成都有关，A不符合题意；
B、tRNA的3'-OH端结合氨基酸，而氨基酸是由mRNA上的密码子决定的，不是由tRNA的反密码子编码的，反密码子是与mRNA上的密码子进行碱基互补配对的，B不符合题意；
C、E是空载tRNA释放的位点，这意味着移动到E位置时氨基酸已经完成转移并被释放。从图中能看出核糖体是从左→右沿mRNA移动的，所以图中E位点的tRNA在进入核糖体时携带的氨基酸是Gly，C符合题意；
D、因为E是空载tRNA释放的位点，表明移动到E位置时氨基酸已完成转移释放，由此可判断核糖体是从左→右沿mRNA移动的，而翻译是从mRNA的5'端到3'端进行的，所以图中mRNA的5'端在左侧，3'端在右侧，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成，包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板，按照密码子和氨基酸之间的对应关系，在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
7．（2025·如东模拟）基因渐渗是物种之间进行基因交流的现象。捻角山羊是巴基斯坦的“国宝”，适合在高海拔的极端环境生存。山羊大约3000~5000年前才迁徙至青藏高原，通过与捻角山羊的杂交以及后代与亲代的反复回交，将捻角山羊的部分基因转移和整合到山羊中，最终形成了我国的西藏山羊。下列说法正确的是（　　）
A．基因渐渗现象可能会使得生物进化的速度减慢
B．基因渐渗不能打破生殖隔离现象
C．我国西藏山羊通过基因渐渗主动适应了青藏高原的严酷生态环境
D．可以通过对亲本物种和基因渐渗的后代进行基因组测序来验证这一现象
【答案】D
【知识点】现代生物进化理论的主要内容；基因频率的概念与变化；物种的概念与形成；自然选择与适应
【解析】【解答】A、生物进化的实质是种群基因频率的改变。基因渐渗使不同物种间能进行基因交流，会让后代出现更多性状，为生物进化提供更多的原材料，也就是更多的可遗传变异。有了更多变异，在自然选择的作用下，种群基因频率改变的机会增加，生物进化速度会加快，而不是减慢，A不符合题意；
B、生殖隔离是指不同物种之间一般不能相互交配，即使交配成功，也不能产生可育的后代。而基因渐渗现象表明不同物种之间可以进行基因交流，这意味着在一定程度上打破了原本因生殖隔离而导致的基因无法交流的限制，说明基因渐渗是可以在一定程度上打破生殖隔离现象的，并非不能打破，B不符合题意；
C、基因渐渗是自然发生的过程，不是生物主动去进行的行为。西藏山羊是在自然环境中，经过长期的自然选择，适者生存，不适者被淘汰，同时伴随着与捻角山羊杂交及后代与亲代反复回交这种基因渐渗过程，逐渐适应了青藏高原的严酷生态环境，而不是主动适应，C不符合题意；
D、基因组测序能够测定生物体基因组中DNA的碱基序列。通过对亲本物种（如捻角山羊和原来的山羊）和基因渐渗的后代（西藏山羊）进行基因组测序，对比它们的基因序列。如果在西藏山羊的基因序列中发现了来自捻角山羊特有的基因序列，就能够证实基因渐渗现象确实存在，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。
8．（2025·如东模拟）坐骨神经可以支配包括腓肠肌在内的多块骨骼肌，由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，多根神经纤维兴奋时，其动作电位幅值（即大小变化幅度）可以叠加，单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。取坐骨神经腓肠肌标本，将电位表的两个电极置于坐骨神经表面Ⅱ、Ⅲ两处，如图甲。在坐骨神经I处，给一个适当强度的电刺激，指针偏转情况如图乙，其中h1>h2，t1A．增加外界Na+浓度，h1和h2可能都会增大
B．t1C．Ⅱ处兴奋的神经纤维数量可能比Ⅲ处的多
D．相同刺激下，t2越大，则h2越小
【答案】D
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、动作电位的产生主要是由于钠离子内流。当外界Na+浓度增加时，细胞内外Na+浓度差会增大。在受到刺激时，根据离子跨膜运输的原理，浓度差越大，内流的Na+就会越多。而动作电位的幅值（h1和h2代表动作电位幅值）与内流的Na+量相关，内流Na+增多，动作电位幅值就会增大，所以h1和h2都会增大，A不符合题意；
B、t1、t3表示的是兴奋经过两电极时该点神经从兴奋到恢复的时间。因为坐骨神经由多种神经纤维组成，不同神经纤维的传导速率存在差异。这种传导速率的不同，就可能导致兴奋在不同神经纤维上传导到电极处的时间不同，进而使得t1C、由于多根神经纤维兴奋时，其动作电位幅值可以叠加，且单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。图乙中h1>h2，动作电位幅值的大小与兴奋的神经纤维数量有关，幅值越大说明兴奋的神经纤维数量越多，所以Ⅱ处兴奋的神经纤维数量可能比Ⅲ处的多，C不符合题意；
D、t2越大代表Ⅱ、Ⅲ之间的距离越远。但是动作电位幅值h2的大小主要取决于兴奋的神经纤维数量以及离子的跨膜运输情况等，与Ⅱ、Ⅲ之间的距离并没有直接的必然联系，所以不能得出t2越大，h2就越小的结论，D符合题意。
【分析】在神经系统中，兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫神经冲动。静息电位主要由K+外流形成，维持细胞的静息状态；动作电位由Na+内流引发去极化，随后K+外流导致复极化，是细胞兴奋时产生的电位变化，实现信号的传导 。
9．（2025·如东模拟）科研人员发明了治疗糖尿病的胰岛素泵：包埋在皮肤下面的血糖传感器可以测量患者的血糖浓度并将信息发送到控制器，计算出胰岛素释放速度，并将信号发送到胰岛素泵。通过放置在皮肤下面的导管释放胰岛素，具体作用机制如图。下列叙述正确的是（　　）
A．糖尿病患者体重减少是因为胰岛素过多导致葡萄糖氧化分解过快
B．胰岛素泵中的控制器相当于大脑皮层，胰岛素泵相当于胰岛B细胞
C．安装了胰岛素泵的糖尿病中期患者体内的胰岛素完全来源于胰岛素泵释放
D．除了使用药物，糖尿病的防治还应控制进食糖类食物，适当运动并避免暴饮暴食
【答案】D
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、糖尿病患者体重减少主要是因为胰岛素分泌不足或胰岛素作用障碍，使得细胞摄取、利用和储存葡萄糖的能力下降。机体不能充分利用葡萄糖供能，就会通过分解脂肪、蛋白质来提供能量，进而导致体重减轻，并非胰岛素过多，A不符合题意；
B、胰岛素泵中的控制器的作用是计算胰岛素释放速度，它相当于下丘脑等神经调节中枢，并非大脑皮层。胰岛素泵能够释放胰岛素，相当于胰岛B细胞，B不符合题意；
C、糖尿病中期患者体内的胰岛B细胞可能还具备一定的分泌胰岛素的功能，所以安装了胰岛素泵的糖尿病中期患者体内的胰岛素并非完全来源于胰岛素泵释放，C不符合题意；
D、除了使用药物治疗糖尿病外，控制进食糖类食物，能够减少血糖的来源；适当运动可以促进组织细胞摄取、利用葡萄糖；避免暴饮暴食等生活方式的调整，对糖尿病的防治都有着重要意义，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】调节血糖平衡的神经中枢是下丘脑，胰岛素是人体内唯一降血糖的激素，由胰岛B细胞分泌，其作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，抑制肝糖原的分解和非糖物质转化为糖。
10．（2025·如东模拟）白细胞介素（IL-10）和干扰素（IFN-γ）能够作用于免疫细胞而调节机体的生理活动，其部分调节机制如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．各类免疫活性物质均是由免疫细胞产生的
B．IFN-γ的分泌会抑制巨噬细胞对抗原的摄取和加工
C．IFN-γ和IL-10对巨噬细胞的活化的作用呈抗衡关系
D．若抑制IL-10的产生，则机体的特异性免疫功能会减弱
【答案】C
【知识点】免疫系统的结构与功能
【解析】【解答】A、免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质，并非各类免疫活性物质均由免疫细胞产生，比如唾液腺细胞能分泌溶菌酶，溶菌酶属于免疫活性物质，但唾液腺细胞不是免疫细胞，A不符合题意；
B、从图中可以看出，IFN-γ激活巨噬细胞，激活后的巨噬细胞对抗原的摄取和加工能力应该是增强的，而不是抑制，所以IFN-γ的分泌会促进巨噬细胞对抗原的摄取和加工，B不符合题意；
C、由图可知，IFN-γ激活巨噬细胞，而IL-10能抑制巨噬细胞的活化，所以IFN-γ和IL-10对巨噬细胞的活化的作用呈抗衡关系，C符合题意；
D、因为IL-10能抑制巨噬细胞的活化，那么若抑制IL-10的产生，巨噬细胞的活化就不会被抑制，反而有利于巨噬细胞发挥作用，进而有利于机体的特异性免疫功能，所以机体的特异性免疫功能不会减弱，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】免疫系统能够抵御病原体的侵袭，识别并清除体内衰老、死亡或异常的细胞，具有免疫防御、免疫自稳和免疫监视等三大功能。免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质等是免疫调节的结构与物质基础。
11．（2025·如东模拟）CO是响应日照长度的重要基因；AP2是种子发育的调控基因。为探究CO和AP2在光周期调控种子大小中的作用，研究人员以野生型拟南芥、CO缺失突变型拟南芥、AP2缺失突变型拟南芥开展相关实验，实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是（　　）
A．CO能响应长日照，并抑制种子的发育
B．短日照能够抑制拟南芥体内AP2的表达
C．AP2的表达产物可能会抑制拟南芥种子的生长
D．长日照下，CO表达增强，其表达产物能促进AP2的表达
【答案】C
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、长日照通过上调CO基因抑制AP2表达，解除AP2对种子发育的抑制，最终使种子增大，A错误；
B、根据图示结果分析，野生型拟南芥在短日照条件下表现出AP2基因表达水平的上调，这表明短日照光照周期能够正向调控AP2基因的表达活性，B错误；
C、根据图示分子调控机制分析，短日照条件通过以下途径影响种子发育：在短日照环境下，CO基因的表达受到抑制，而AP2基因的表达维持稳定。由于AP2蛋白对种子发育具有抑制作用，这种持续存在的抑制效应最终导致种子体积减小，C正确；
D、长日照条件下，植物体内CO基因的表达水平显著提升。CO蛋白作为转录抑制因子，能够特异性抑制AP2基因的表达活性，D错误。
故选C。
【分析】1、光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程植物具有能接受光信号的分子，光
敏色素是其中的一种。光敏色素是一类蛋白质（色素—蛋白复合体），分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。
2、植物根据开花对日照长度的需求可分为长日照植物和短日照植物。长日照植物需要日照时间长于其临界日长才能开花，如小麦、大麦等，多在春末夏初开花；短日照植物则需要日照时间短于临界日长才能开花，如大豆、菊花等，多在夏末秋初开花。
12．（2025·如东模拟）下列有关现代生物技术操作注意事项或应用的叙述，错误的是（　　）
A．电泳法可以用于蛋白质、DNA、RNA等生物大分子的分离
B．果醋制作时需要经过先通气的主发酵和密封的后发酵两个主要阶段
C．在进行果酒发酵过程中要定期“放气”，也要防止外界细菌进入发酵瓶
D．利用DNA在0.14mol/LNaCl溶液中溶解度最小的特点将DNA与杂质分离
【答案】B
【知识点】果酒果醋的制作；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、电泳是指在电场的作用下，带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动的过程。蛋白质、DNA、RNA 等生物大分子都带有电荷，在电场中会发生定向移动，且不同的生物大分子由于所带电荷性质、数量以及分子大小等不同，在电场中移动的速度不同，所以电泳法可以用于蛋白质、DNA、RNA 等生物大分子的分离，A不符合题意；
B、果醋制作利用的醋酸菌是好氧细菌，在整个果醋制作过程中都需要一直通气，进行有氧发酵，并不存在先通气的主发酵和密封的后发酵两个主要阶段，B符合题意；
C、在进行果酒发酵过程中，酵母菌进行无氧呼吸会产生二氧化碳气体，若不及时排出，发酵瓶内气压会增大，可能导致发酵瓶破裂等问题，所以要定期“放气”；同时为了保证果酒发酵的正常进行，要防止外界细菌进入发酵瓶，以免杂菌污染影响发酵，C不符合题意；
D、不同物质在不同浓度的 NaCl 溶液中溶解度不同，DNA 在 0.14mol/LNaCl 溶液中溶解度最小，此时 DNA 会从溶液中析出，而其他杂质的溶解度可能较大仍溶解在溶液中，所以可以利用这一特点将 DNA 与杂质分离，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）电泳是指带电粒子在电场作用下，向与其携带电荷相反的电极迁移的过程。不同带电粒子因分子大小、形状、所带电荷等因素不同，迁移速率也会有所差异。
（2）DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异，选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。
（3）果酒常以葡萄、橙、蓝莓等水果作为材料，以酵母菌为菌种酿制而成，是具水果风味的酒精饮品。果醋是以苹果、葡萄等水果为原料，以醋酸菌为菌种酿制的饮品。
13．（2025·如东模拟）再生医学领域在2019年首次利用异源诱导多能干细胞（iPS细胞）培养出的眼角膜组织，移植到病人体内，成功治疗一名失明患者，且未发生免疫排斥反应。下列有关叙述正确的是（　　）
A．造血干细胞和诱导多能干细胞（iPS细胞）的分化程度相同
B．神经干细胞和iPS细胞在治疗阿尔茨海默病等方面有重要价值
C．体外培养iPS细胞时培养液中不需要加入血清等物质
D．患者未发生免疫排斥反应是因为移植细胞与其自身细胞的基因相同
【答案】B
【知识点】干细胞的概念、应用及研究进展；器官移植；动物细胞培养技术；干细胞工程
【解析】【解答】A、造血干细胞是多能干细胞，已经有了一定程度的分化，而诱导多能干细胞（iPS细胞）具有更高的全能性，分化程度更低，所以二者分化程度不同，A不符合题意；
B、神经干细胞可以分化为神经细胞，对于治疗神经组织损伤和神经系统退行性疾病（如帕金森病、阿尔茨海默病等）有重要价值；iPS细胞具有发育的全能性，在治疗阿尔茨海默病、心血管疾病等领域的研究也取得了新进展，所以神经干细胞和iPS细胞在治疗阿尔茨海默病等方面有重要价值，B符合题意；
C、体外培养动物细胞时，培养液中通常需要加入血清等天然成分，以提供细胞生长所需的未知营养物质等，培养iPS细胞也不例外，C不符合题意；
D、患者未发生免疫排斥反应是因为角膜组织属于免疫豁免部位，其不含有血管和淋巴组织，并非是移植细胞与自身细胞基因相同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】干细胞工程是指在体外对干细胞进行操作，如分离、培养、定向诱导分化等，以获得人们所需要的细胞、组织甚至器官。通过干细胞工程，可以利用干细胞的自我更新和多向分化潜能，在医学领域用于疾病治疗，像修复受损组织器官、治疗某些疑难病症；在基础研究方面，助力人们深入了解细胞分化、发育等生命过程。
14．（2025·如东模拟）候鸟在迁徙中保持正确的前进方向是非常重要的，为了研究城市人工光照对我国典型候鸟定向能力（包括定向角度、定向强烈程度）和活跃度的影响，研究者利用候鸟黄喉进行以下室内研究。下列分析错误的是（　　）
注：箭头方向表示定向角度，箭头长度表示定向强烈程度，黑点表示脚印数量，代表活跃度
A．天然光照和人工光照都是物理信息，影响候鸟黄喉迁徙的方向
B．图1、4自变量是光的颜色，绿光下候鸟黄喉鸱能保持正确的迁徙方向
C．图4、6说明随绿光光照强度增加，候鸟黄喉定向强烈程度越来越小
D．候鸟迁徙期间活跃度如果过高，不利于候鸟迁徙的顺利完成
【答案】B
【知识点】生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、生态系统中的光属于物理信息，无论是天然光照还是人工光照，都能影响候鸟黄喉鹀迁徙的方向，A不符合题意；
B、图1-4中光的颜色不同，辐射度也不完全相同，所以自变量是光的颜色以及辐射度。从图中看到当给予适宜辐射度的天然光和绿光时，鸟类的定向强烈程度很高，意味着可以保持正确方向，但说自变量只是光的颜色是错误的，B符合题意；
C、随着绿光光照强度增加，看到箭头长度逐渐变短，因为箭头长度表示定向强烈程度，所以说明候鸟黄喉鹀定向强烈程度越来越小，同时定向角度也越来越偏，表明鸟类越来越迷失方向，C不符合题意；
D、箭头长度表示定向强烈程度，黑点表示脚印数量（代表活跃度），从图中可以看出，当活跃度过高时，定向强烈程度可能受到影响，不利于候鸟迁徙的顺利完成，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】在生态系统中，信息传递是非常重要的。信息的种类包括物理信息（如光、声、温度等）、化学信息（生物在生命活动过程中产生的可以传递信息的化学物质）和行为信息（动物的特殊行为）。
二、多项选择题：本部分包括5题，每题3分，共15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。
15．（2025·如东模拟）研究表明，肌糖原磷酸化形成葡萄糖-6-磷酸后不能离开肌肉细胞，只能在肌肉细胞内直接氧化分解供能。下图为某种糖原分解的过程和场所（局部）示意图。下列有关叙述正确的是（　　）
A．推测图示细胞应为肌肉细胞形成的葡萄糖会进入线粒体氧化分解供能
B．据图分析，糖原分解为葡萄糖发生的场所在内质网和细胞质基质中
C．据图推测转运蛋白T1、T2和T3有疏水的肽段，能稳定地贯穿在a中
D．组成糖原的元素是C、H、O，与等质量的糖原相比脂肪储存的能量更多
【答案】B,C,D
【知识点】糖类的种类及其分布和功能；有氧呼吸的过程和意义；脂质的元素组成
【解析】【解答】A、因为肌糖原磷酸化形成葡萄糖-6-磷酸后不能离开肌肉细胞，只能在肌肉细胞内直接氧化分解供能，而图中葡萄糖-6-磷酸可继续分解为葡萄糖，这表明该细胞不是肌肉细胞，而是肝脏细胞（肝糖原能水解产生葡萄糖调节血糖水平）。并且在有氧呼吸中，葡萄糖在细胞质基质中初步分解，不会直接进入线粒体氧化分解，A不符合题意；
B、从图中可以看到，糖原分解为葡萄糖-6-磷酸发生在细胞质基质，葡萄糖-6-磷酸分解为葡萄糖发生在内质网腔中，所以糖原分解为葡萄糖发生的场所在内质网和细胞质基质中，B符合题意；
C、由图可知a是磷脂双分子层，转运蛋白T1、T2和T3贯穿在磷脂双分子层中。由于磷脂双分子层中间是疏水的，所以可以推测转运蛋白T1、T2和T3有疏水的肽段，能稳定地贯穿在磷脂双分子层（a）中，C符合题意；
D、糖原作为多糖，其组成元素是C、H、O。与等质量的糖原相比，脂肪分子中氢多氧少，在氧化分解时释放更多能量，所以脂肪储存的能量更多，D符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】（1）细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是：在酶的催化作用下，分解有机物，释放能量。但是，前者需要氧和线粒体的参与，有机物彻底氧化，释放的能量比后者多。细胞呼吸是细胞中物质代谢的枢纽，糖类、脂质和蛋白质的合成或分解都可以通过细胞呼吸联系起来。
（2）细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量的糖类。细胞膜的磷脂双分子层是膜的基本支架，具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，其中大多数蛋白质分子都是能运动的。
16．（2025·如东模拟）菠菜是通过官方和民间等多种途径从中亚和南亚等地先后传入我国的。如今，菠菜在我们生活中非常普遍，不仅出现在人们的餐桌上，还经常被用作实验材料。下列有关叙述错误的是（　　）
A．根据不同色素在层析液中的溶解度不同可提取菠菜绿叶中的色素
B．菠菜叶肉细胞虽有大液泡，但不适合探究植物细胞的吸水和失水
C．菠菜根尖分生区细胞可以用来观察植物细胞的有丝分裂
D．菠菜根尖成熟区细胞不含叶绿体，因此不可能观察到细胞质流动
【答案】A,B,D
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；质壁分离和复原；观察细胞的有丝分裂；观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、提取菠菜绿叶中色素的原理是色素能溶解在无水乙醇等有机溶剂中，而分离色素是根据不同色素在层析液中的溶解度不同，A符合题意；
B、菠菜叶肉细胞有大液泡，且液泡内细胞液有一定浓度，同时细胞中含有的叶绿体可作为观察的标志，适合探究植物细胞的吸水和失水，B符合题意；
C、菠菜根尖分生区细胞分裂能力旺盛，能进行有丝分裂，所以可以用来观察植物细胞的有丝分裂，C不符合题意；
D、菠菜根尖成熟区细胞虽不含叶绿体，但细胞质是流动的，可以通过观察其中无色的细胞器等的移动来观察细胞质流动，可通过调暗视野（如缩小光圈、用弱光）来观察，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】（1）绿叶中的色素不只有一种，它们都能溶解在层析液中，但不同的色素溶解度不同。溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。这样，绿叶中的色素就会随着层析液在滤纸上的扩散而分开。
（2）当细胞液与外界溶液之间出现浓度差时，细胞就会吸水或失水。由于原生质层和细胞壁的伸缩性不同，从而发生质壁分离或质壁分离复原。
（3）在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态，就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。
（4）活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。
17．（2025·如东模拟）表皮松解性掌跖角化症是一种单基因（KRT9基因）遗传病，如图为该病的一个家族系谱图，已知I2个体没有该病的致病基因。下列叙述错误的有（　　）
A．表皮松解性掌跖角化症的遗传方式是常染色体显性遗传
B．I1产生的次级精母细胞在分裂后期含有0或2个致病基因
C．如只考虑KRT9基因，该家系成员中杂合子只有I1、Ⅱ3和Ⅱ4
D．Ⅱ2和Ⅱ3生育的后代Ⅲ1患病概率为1/2，可通过B超检测性别判断胎儿是否患病
【答案】C,D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；人类遗传病的类型及危害；遗传系谱图；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、已知Ⅰ2个体没有该病的致病基因。若该病是隐性遗传病，由于Ⅰ2无致病基因，其后代不应患病，与系谱图中Ⅱ1患病不符，所以该病不可能为隐性遗传病。若为伴X染色体显性遗传病，父亲患病（设致病基因用A表示，正常基因用a表示，Ⅰ1基因型为X Y），女儿一定患病，而Ⅱ1患病，但其母亲Ⅰ2正常，不符合伴X染色体显性遗传特点，所以只能是常染色体显性遗传病，A不符合题意；
B、由A选项可知该病为常染色体显性遗传病，Ⅰ1患病，其基因型为Aa。在减数第一次分裂过程中，同源染色体分离，等位基因A和a分别进入不同的次级精母细胞。若次级精母细胞中含A基因，在减数第二次分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，此时该次级精母细胞含有2个致病基因A；若次级精母细胞中含a基因，在减数第二次分裂后期，着丝点分裂后，该次级精母细胞含有0个致病基因，所以Ⅰ1产生的次级精母细胞在分裂后期含有0或2个致病基因，B不符合题意；
C、因为该病是常染色体显性遗传病，Ⅰ1基因型为Aa是杂合子；Ⅱ3和Ⅱ4患病，其父亲Ⅰ2正常（基因型为aa），所以Ⅱ3和Ⅱ4基因型为Aa是杂合子；Ⅲ2患病，其父亲Ⅱ2正常（基因型为aa），所以Ⅲ2基因型为Aa是杂合子。即该家系成员中杂合子有Ⅰ1、Ⅱ3、Ⅱ4和Ⅲ2，C符合题意；
D、已知该病为常染色体显性遗传病，Ⅱ2正常，其基因型为aa，Ⅱ3患病，其基因型为Aa。根据基因分离定律，Ⅱ2（aa）与Ⅱ3（Aa）杂交，后代基因型及比例为Aa：aa=1：1，所以Ⅲ1患病（Aa）概率为1/2。由于该病是常染色体遗传病，与性别无关，不能通过B超检测性别判断胎儿是否患病，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】基因的分离定律的实质是：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。
18．（2025·如东模拟）X染色体上存在部分基因能够在失活X染色体（Xi）上逃避失活，可以正常表达。失活X染色体基因逃逸的分子机制如图所示，逃避失活过程涉及DNA甲基化、组蛋白修饰、多种非编码RNA调控等。下列叙述错误的有（　　）
A．RNA聚合酶识别和结合的DNA片段中GC含量偏高，有利于相应基因转录的发生
B．X染色体失活可能与CpG甲基化、组蛋白的甲基化和Xi失活基因的RNA包裹有关
C．组蛋白H3、H4乙酰化诱使DNA携带更多正电荷，导致Xi解螺旋和相应基因逃避失活
D．CTCF能够与特定基因结合，参与染色质结构的隔离，将失活基因与活性基因分离开
【答案】A,C
【知识点】表观遗传；基因的表达综合
【解析】【解答】A、G-C之间有三个氢键，A-T之间有两个氢键。氢键数量越多，DNA双链越稳定，越不容易解旋。转录时需要DNA解旋，所以RNA聚合酶识别和结合的DNA片段中GC含量偏低，才有利于相应基因转录的发生，A符合题意；
B、左侧基因沉默区域存在组蛋白甲基化、CpG甲基化以及Xi失活基因的RNA包裹，右侧基因表达区域组蛋白发生乙酰化、CpG去甲基化、Xi失活基因的RNA丢失。由此可以推测X染色体失活可能与CpG甲基化、组蛋白的甲基化和Xi失活基因的RNA包裹有关，B不符合题意；
C、在未乙酰化时，组蛋白中的赖氨酸等氨基酸残基带正电荷，整体带正电。乙酰化过程中，乙酰基添加中和了赖氨酸残基上的正电荷，使组蛋白所带正电荷减少，而不是携带更多正电荷。这样会使组蛋白与带负电的DNA之间静电引力减弱，染色质结构松散，促进基因表达，C符合题意；
D、CTCF是高度保守的DNA结合蛋白，能够与特定DNA序列结合。从相关知识可知，它参与染色质环的形成和基因表达的调控，能隔离失活基因与活性基因，维持染色质结构的稳定性，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状。基因不同会导致可遗传的性状差异。基因相同的个体之间也会存在可遗传的性状差异。来自同一个受精卵的细胞，尽管基因组成都相同，也会出现形态、结构和功能的分化，其实质是基因的选择性表达。基因之所以能够选择性表达是由于细胞有调控基因表达的机制。DNA甲基化等因素导致基因在其碱基序列不变的情况下，表达情况发生可遗传的变化，这就是表观遗传。
19．（2025·如东模拟）如图为某农场的能量流动关系，字母A～I代表能量，其中D和G分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量，E和H为摄入的人工饲料中的能量。下列叙述正确的是（　　）
A．B+C+D是生产者用于生长、发育和繁殖的能量
B．第二、第三营养级粪便中的能量分别属于C+E、F+H
C．第二和第三营养级之间的能量传递效率为G/（D+E）×100%
D．优化农场的营养结构可提高该农场能量的利用率
【答案】A,B,D
【知识点】研究能量流动的实践意义；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、根据某一营养级的同化量相关公式，第一营养级同化的能量为A+B+C+D，呼吸作用消耗的为A，那么生产者用于生长、发育和繁殖的能量就是同化量减去呼吸作用消耗的能量，即(A+B+C+D)-A=B+C+D，A符合题意；
B、因为粪便中的能量属于上一营养级流入分解者的能量，又考虑有人工饲料的投入，对于第二营养级，其粪便中的能量一部分来自第一营养级未同化的C，一部分来自人工饲料未同化的E，即第二营养级粪便中的能量属于C+E；同理，第三营养级粪便中的能量属于F+H，B符合题意；
C、第二营养级的同化量应是D+（E-人工饲料转变的粪便量），第三营养级从第二营养级同化的能量为G，按照能量传递效率的计算公式（下一营养级同化量/上一营养级同化量×100%），第二和第三营养级之间的能量传递效率为G/[D+(E-人工饲料转变的粪便量)]×100%，而不是G/(D+E)×100%，C不符合题意；
D、优化农场的营养结构，比如合理安排生物种类和数量，能够实现能量的多级利用，进而提高该农场能量的利用率，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】通过分析赛达伯格湖的能量流动，可以发现生态系统的能量流动具有两个明显的特点。生态系统中能量流动是单向的；能量在流动过程中逐级递减。
三、非选择题：本部分包括5题，共57分。
20．（2025·如东模拟）三羧酸循环（TCA循环）是糖类、脂肪、蛋白质等物质分解代谢的最终共同途径。图1为生命体内部分物质与能量代谢关系示意图。回答下列问题：
（1）生物通过　 　等代谢中间物，将生物小分子的分解与合成代谢相互联系。在　 　（填细胞结构名称）中，糖类酵解产生　 　，脂肪分解产生　 　，蛋白质分解产生氨基酸。这些物质最终都需转化为　 　才能参加TCA循环。
（2）糖酵解和TCA循环产生的　 　分解产生高能电子和H+。电子通过　 　中的电子传递链，最终传递给　 　。H+在膜间隙中聚集产生较高的化学势能，最终通过ATP合酶释放，ATP合酶的作用有　 　。
（3）ATP合酶的结构与功能如图2所示。β亚基有β1～β3三个催化位点，每个位点可呈现三种构象，O为开放构象，T为紧密构象，L为松弛构象，其中　 　构象能催化ADP和Pi合成ATP。H+势能推动γ亚基旋转，从而引起β亚基依次呈现　 　（用字母和箭头表示）构象变化。
（4）研究表明，大肠杆菌中每合成一个ATP分子的H+/ATP值约为3.3，即10个H+可推动γ亚基旋转一周。中心线粒体完成该过程需要8个H+，其H+/ATP值约为　 　。
【答案】（1）丙酮酸、乙酰CoA；细胞质基质；丙酮酸；脂肪酸和甘油；乙酰CoA
（2）NADH；线粒体内膜；O2；将H+由线粒体膜间隙转运至线粒体基质，催化ATP合成
（3）T；O→L→T
（4）2.67
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；细胞呼吸综合；糖类、脂质和蛋白质的代谢过程与相互关系
【解析】【解答】（1）葡萄糖的代谢产物丙酮酸能进入线粒体进一步氧化分解。从代谢过程来讲，生物通过丙酮酸、乙酰-CoA等代谢中间物将生物小分子的分解与合成代谢相联系。在细胞结构中，细胞质基质是糖类酵解的场所，糖类酵解产生丙酮酸；脂肪分解会产生脂肪酸和甘油，脂肪酸进一步分解产生乙酰-CoA；蛋白质分解产生氨基酸，这些物质最终都要转化为乙酰-CoA才能参与TCA循环。
（2）在细胞呼吸的糖酵解和TCA循环中，产生的NADH（还原型辅酶Ⅰ）能分解产生高能电子和H+，NADH是细胞呼吸过程中携带高能电子的重要还原型辅酶。由于线粒体内膜上存在一系列与电子传递相关的蛋白质复合体等结构，所以电子通过线粒体内膜中的电子传递链，最终传递给O2形成水，完成电子传递过程。对于ATP合酶，从其功能和作用机制分析，它能够将H+由线粒体膜间隙转运至线粒体基质，同时催化ADP和Pi合成ATP，体现了其既能催化反应又能转运物质的特性。
（3）T构象时催化位点的结构能将ADP与Pi紧密结合，借助质子梯度提供的能量完成ATP的合成，而O构象转变为开放态后，ATP与酶的结合力显著减弱，导致产物释放。所以只有T构象可以催化合成ATP，O构象负责释放。因为H+势能推动γ亚基旋转，这就引起β亚基依次呈现O→L→T构象变化。
（4）γ亚基旋转一周可释放3个ATP。已知大肠杆菌每合成一个ATP分子的H+/ATP值为3.3，由此可推出10个H+可推动γ亚基旋转一周（3×3.3约为10）。题目中提到中心线粒体完成该过程需要8个H+，也就是γ亚基旋转一周合成3个ATP需要8个H+，那么H+/ATP=8÷3≈2.67。
【分析】（1）细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是：在酶的催化作用下，分解有机物，释放能量。但是，前者需要氧和线粒体的参与，有机物彻底氧化，释放的能量比后者多。细胞呼吸是细胞中物质代谢的枢纽，糖类、脂质和蛋白质的合成或分解都可以通过细胞呼吸联系起来。
（2）ATP是由1个核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成的。ATP是一种高能磷酸化合物，在细胞中，它与ADP的相互转化实现储能和放能，从而保证细胞各项生命活动的能量供应。
（1）由图1可知，葡萄糖的代谢产物丙酮酸可以进入线粒体中进一步氧化分解。故结合题意可知，生物通过丙酮酸、乙酰-CoA等代谢中间物，将生物小分子的分解与合成代谢相互联系。在细胞质基质中，糖类酵解产生丙酮酸，脂肪分解产生脂肪酸和甘油，脂肪酸进一步分解产生乙酰-CoA，蛋白质分解产生氨基酸。这些物质最终都需转化为乙酰-CoA才能参加TCA循环。
（2）糖酵解和TCA循环产生的NADH（还原型辅酶Ⅰ）分解产生高能电子和H+，NADH是细胞呼吸过程中产生的重要还原型辅酶，可携带高能电子，电子通过线粒体内膜中的电子传递链，因为线粒体内膜上有一系列与电子传递相关的蛋白质复合体等结构，最终传递给O2，形成水，完成电子传递过程，ATP合酶的作用是将H+由线粒体膜间隙转运至线粒体基质，催化ADP和Pi合成ATP，从其功能和作用机制来看，既能催化ATP合成，又能让H+通过。
（3）由图2可知，T构象进行了ATP的催合成，O构象进行了ATP的释放，而ATP的合成与释放是两个不同的过程，T构象状态下，催化位点的结构将ADP与Pi紧密结合，通过质子梯度提供的能量完成ATP的合成，O构象转变为开放态，ATP与酶的结合力显著减弱，导致产物释放。因此只有T构象可以合成ATP，O构象只负责释放。H+势能推动γ亚基旋转，引起β亚基依次呈现O→L→T构象变化。
（4）由图2可知，γ亚基旋转一周可释放3个ATP，并且题目中说明了大肠杆菌每合成一个ATP分子的H+/ATP值为3.3，所以才得出10个H+可推动γ亚基旋转一周（即3×3.3约等于10），题目中说中心线粒体完成该过程需要8个H+，也就是γ亚基旋转一周合成3个ATP需要8个H+，所以H+/ATP=8/3，约等于2.67。
21．（2025·如东模拟）水稻矮缩病毒（RDV）可借助叶蝉侵染水稻。研究者对三种生物的互作关系进行了研究。
（1）RDV与水稻种间关系是　 　；叶蝉通过取食水稻获得水稻同化的　 　。
（2）利用携带RDV的叶蝉（带毒叶蝉）取食水稻后移除叶蝉，获得带毒水稻作为实验组；用　 　取食水稻后移除叶蝉，获得对照组水稻。将15头饥饿处理的叶蝉接入图1装置两株水稻的中心点，统计水稻上的叶蝉数量，结果如图2.
图2体现出不带毒、带毒叶蝉对水稻的取食偏好分别是　 　。
（3）研究发现，RDV感染使水稻释放两种挥发性物质E和H。将叶蝉置于图3a所示的四臂嗅觉仪的中心，其中一臂连接气味源，统计一段时间内叶蝉在四个区域停留的时间，如图3b、c。
①据图3b、c分析E、H对叶蝉的作用　 　。
②现有无法合成E的突变体甲，无法合成H的突变体乙。利用图1装置设计实验验证“RDV通过诱导水稻产生挥发性物质影响叶蝉的取食偏好”。
组别 左侧水稻 右侧水稻 不带毒叶蝉的实验结果 带毒叶蝉的实验结果
1 野生型 突变体甲 a a
2 带毒野生型 带毒突变体甲 　 　 　 　
3 野生型 突变体乙 a a
4 带毒野生型 带毒突变体乙 　 　 　 　
请依据图3结果，预期本实验结果　 　（选择字母填于表内）。
a、左侧水稻上的叶蝉数量与右侧水稻的基本相同
b、左侧水稻上的叶蝉数量多于右侧水稻
c、左侧水稻上的叶蝉数量少于右侧水稻
（4）进一步研究发现，病毒会影响叶蝉嗅觉相关基因的表达。RDV对水稻和叶蝉的影响有利于RDV在水稻间　 　和繁殖，这是　 　的结果。
【答案】（1）寄生；物质和能量
（2）（相同数量的）不带毒叶蝉；不带毒叶蝉偏好取食带毒水稻，带毒叶蝉偏好取食不带毒水稻
（3）E只吸引不带毒叶蝉，H只对带毒叶蝉有趋避作用；b；a；a；c；
（4）传播；长期自然选择（或进化）
【知识点】现代生物进化理论的主要内容；协同进化与生物多样性的形成；种间关系；病毒
【解析】【解答】（1）病毒必须寄生在活细胞内才能生存繁殖，水稻矮缩病毒（RDV）寄生在水稻细胞内，所以RDV与水稻种间关系是寄生。叶蝉以水稻为食，通过取食水稻，获得水稻同化的物质和能量。
（2）为了形成对照，实验组是用携带RDV的叶蝉（带毒叶蝉）取食水稻后移除叶蝉获得带毒水稻，那么对照组就应该用（相同数量的）不带毒叶蝉取食水稻后移除叶蝉，获得对照组水稻。观察图2，不带毒叶蝉在带毒水稻上的数量整体多于在对照组水稻上的数量，说明不带毒叶蝉偏好取食带毒水稻；带毒叶蝉在不带毒水稻上的数量整体多于在带毒水稻上的数量，说明带毒叶蝉偏好取食不带毒水稻。
（3）①观察图3b，不带毒叶蝉在连接物质E的臂中停留时间较长，说明E吸引不带毒叶蝉；观察图3c，带毒叶蝉在远离连接物质H的臂中停留时间较长，说明H对带毒叶蝉有趋避作用。所以E、H对叶蝉的作用是E只吸引不带毒叶蝉，H只对带毒叶蝉有趋避作用。
②对于第2组实验，带毒野生型水稻能合成E和H，突变体甲不能合成E。不带毒叶蝉会被带毒野生型水稻合成的E吸引，所以不带毒叶蝉在左侧带毒野生型水稻上的数量多于右侧带毒突变体甲水稻，即实验结果为b；带毒叶蝉会被H趋避，而两侧水稻都有H，所以带毒叶蝉在两侧水稻上数量基本相同，即实验结果为a。对于第4组实验，带毒野生型水稻能合成E和H，突变体乙不能合成H。不带毒叶蝉被两侧水稻的E吸引，在两侧数量基本相同，即实验结果为a；带毒叶蝉不会被突变体乙的H趋避，会更多地聚集在右侧带毒突变体乙水稻上，所以左侧带毒野生型水稻上带毒叶蝉数量少于右侧，即实验结果为c。
（4）RDV通过影响水稻和叶蝉，使得叶蝉的取食行为发生改变，从而有利于RDV在水稻间传播和繁殖。这种现象是长期自然选择（或进化）的结果，在自然选择的作用下，有利于病毒生存和繁殖的特征被保留下来。
【分析】（1）病毒无细胞结构，一般由核酸（DNA或RNA）和蛋白质外壳构成。像噬菌体由DNA和蛋白质外壳组成；烟草花叶病毒由RNA和蛋白质组成。专营细胞内寄生生活，离开宿主细胞后无生命活动，如流感病毒寄生于人体呼吸道上皮细胞。
（2）种间关系主要有原始合作（互惠）、互利共生、种间竞争、捕食和寄生等。
（3）适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。
（1）RDV是水稻矮缩病毒，只能在宿主细胞中繁殖，故RDV与水稻种间关系是寄生。叶蝉取食水稻，获得水稻的有机物，则获得水稻的同化的物质和能量。
（2）实验组是带毒水稻，则对照组为不带毒水稻，相应的获取方法为用（相同数量的）不带毒叶蝉取食水稻后移除叶蝉。
分析图2，实验组每株水稻上的不带毒叶蝉数量大部分时间高于对照组，带毒叶蝉数量整体低于对照组，说明不带毒、带毒叶蝉对水稻的取食偏好分别是（不带毒叶蝉偏好取食）带毒水稻，（带毒叶蝉偏好取食）不带毒水稻。
（3）①分析图3，根据叶蝉在四个区域停留的时间可知，不带毒叶蝉在气味源E处聚集，带毒叶蝉主要聚集在远离气味源H处，说明E只吸引不带毒叶蝉，H只对带毒叶蝉有趋避作用。
②本实验目的是验证RDV通过诱导水稻产生挥发性物质影响叶蝉的取食偏好，根据题意，突变体甲无法合成E，只能释放H，突体乙无法合成H，只能释放E。结合①的结论，第2组实验，不带毒叶蝉主要取食左侧带毒野生型水稻，突变体甲释放的H对不带毒叶蝉的分布影响不大，故不带毒叶蝉的实验结果是左侧水稻上的叶蝉数量多于右侧水稻（b）；带毒突变体甲释放H，对带毒叶蝉有趋避作用，带毒叶蝉对带毒野生型水稻无取食偏好，故带毒叶蝉的实验结果是左侧水稻上的叶蝉数量与右侧水稻的基本相同（a）；第4组，不带毒叶蝉偏好取食带毒野生型水稻，带毒突变体乙释放E，吸引不带毒叶蝉，故不带毒叶蝉的实验结果是左侧水稻上的叶蝉数量与右侧水稻的基本相同（a），而带毒叶蝉不偏好取食带毒野生型水稻，带毒突变体乙释放E，对带毒基本无叶蝉影响，故带毒叶蝉的实验结果是左侧水稻上的叶蝉数量少于右侧水稻（c）。结果如表：
（4）因为病毒会影响叶蝉嗅觉相关基因的表达，则RDV对水稻和叶蝉的影响有利于RDV在水稻间传播和繁殖，这是长期自然选择（或进化）的结果。
22．（2025·如东模拟）CAR-T细胞疗法是一种利用患者自身的免疫系统攻击肿瘤细胞的治疗方法。科研人员将嵌合肿瘤抗原受体（CAR）表达于T细胞表面，获得特异性识别肿瘤的T细胞，实现对血液肿瘤细胞的靶向杀伤，部分过程如图1。请回答下列问题：
（1）取癌症患者外周血，用　 　的方法获取单核细胞，纯化并富集T细胞，T细胞活化后转入CAR基因，筛选获得的CAR-T细胞置于　 　（培养装置）中扩增到一定剂量备用。
（2）CAR-T细胞经质量检测合格后回输入患者体内，其CAR中　 　可与肿瘤细胞特异性结合，最终使肿瘤细胞裂解，这体现了免疫系统的　 　功能。据图推测CAR-T细胞疗法效果较持久的原因是　 　。
（3）研究发现CAR-T细胞难以进入肿瘤组织内部，对实体瘤疗效不佳。科研人员欲利用某种厌氧型细菌进行改造，获得的工程菌可定植在肿瘤的核心区并释放靶标分子，将CAR-T细胞招募到肿瘤周围，以期提高CAR-T细胞的靶向性，主要过程如图2。
①科研人员选择厌氧型细菌的原因可能是　 　。
②已知绿色荧光和红色荧光叠加时显示为黄色荧光。科研人员用红色荧光蛋白标记CAR-T细胞，再将其与肿瘤细胞、靶标分子共同培养，在显微镜下检测荧光分布情况。若　 　之间出现黄色荧光，则说明靶标分子可正常发挥作用。
③为检验上述方法的治疗效果，科研人员对三组小鼠进行了不同的注射处理，部分结果如图3。其中组1处理是　 　。请预测组1结果并画出对应曲线　 　。该工程菌　 　（能/不能）提高CAR-T的治疗效果，判断依据是　 　。
【答案】（1）密度梯度离心法；CO2培养箱
（2）胞外结构域；免疫监视；当CAR-T细胞与肿瘤细胞特异性结合后，会产生记忆细胞，当再次碰到相同的抗原，记忆细胞快速分裂分化形成CAR-T细胞，使肿瘤裂解，且记忆细胞寿命较长
（3）肿瘤的核心区域缺氧；CAR-T细胞和肿瘤细胞之间出现黄色荧光；未改造的细菌+缓冲液；；能；组3和组2的肿瘤体积均小于组1，且组3显著低于组2
【知识点】动物细胞培养技术；免疫系统的结构与功能；细胞免疫；免疫学的应用
【解析】【解答】（1）在分离不同细胞时，由于不同细胞的密度存在差异，利用密度梯度离心法，不同密度的细胞在离心力作用下会分布在不同的层次，从而可获取单核细胞。动物细胞培养需要特定的环境，CO2培养箱能够提供适宜的温度、湿度以及稳定的气体环境（主要是维持培养液的pH），所以将筛选得到的CAR-T细胞置于CO2培养箱中进行扩增培养。
（2）从CAR的结构来看，它包含胞外结构域、跨膜结构域和胞内结构域。其中胞外结构域处于细胞膜外侧，能够与肿瘤细胞表面特定的抗原进行特异性结合，进而引发一系列反应导致肿瘤细胞裂解。免疫系统具有免疫防御（针对外来病原体等抗原性异物）、免疫自稳（清除衰老或损伤的细胞）和免疫监视（识别并清除突变细胞，预防肿瘤发生）等功能，CAR-T细胞使肿瘤细胞裂解的过程体现了免疫监视功能。观察图中信息可知，当CAR-T细胞与肿瘤细胞特异性结合后，会产生记忆细胞。记忆细胞在遇到相同抗原时，能够迅速进行分裂和分化，形成大量的CAR-T细胞来裂解肿瘤细胞，并且记忆细胞具有较长的寿命，这使得CAR-T细胞疗法能够在较长时间内发挥作用，效果较为持久。
（3）①肿瘤组织生长迅速，其核心区域往往血液供应不足，从而形成缺氧的环境。厌氧型细菌的生存特点是适合在缺氧环境中生长和定植，所以科研人员选择厌氧型细菌来进行改造，期望其能在肿瘤核心区发挥作用。
②已知绿色荧光和红色荧光叠加会显示为黄色荧光，靶标分子带有绿色荧光蛋白，且会与肿瘤细胞结合。如果在CAR-T细胞和肿瘤细胞之间出现黄色荧光，这就表明用红色荧光蛋白标记的CAR-T细胞与带有绿色荧光蛋白的靶标分子成功结合了，也就意味着靶标分子能够正常发挥提高CAR-T细胞靶向性的功能。
③该实验的目的是检验利用工程菌提高CAR-T细胞治疗效果这一方法的有效性。组2注射的是未改造的细菌+CAR-T，组3注射的是工程菌+CAR-T，那么组1作为空白对照，应注射未改造的细菌+缓冲液。因为组1没有具有治疗作用的CAR-T细胞参与，所以其肿瘤体积应该是最大的，预期结果如图：
观察图3中的曲线，组3和组2的肿瘤体积都比组1小，而且组3的肿瘤体积显著低于组2，这充分说明工程菌+CAR-T的治疗组合效果更好，即该工程菌能够提高CAR-T细胞的治疗效果。
【分析】（1）免疫系统能够抵御病原体的侵袭，识别并清除体内衰老、死亡或异常的细胞，具有免疫防御、免疫自稳和免疫监视等三大功能。免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质等是免疫调节的结构与物质基础。特异性免疫是通过体液免疫和细胞免疫两种方式，针对特定的病原体发生的免疫反应，它的分子基础是抗体与抗原、免疫细胞表面的受体与抗原的特异性结合。体液免疫主要靠体液中的抗体来作战，细胞免疫主要靠T细胞直接杀伤靶细胞。体液免疫和细胞免疫相互配合，共同完成对机体稳态的调节。
（2）动物细胞培养是指从动物体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。
（1）由于不同细胞密度不同，可以采用密度梯度离心法分离单核细胞，获得的细胞置于CO2培养箱中进行动物细胞培养。
（2）CAR有三个区域，胞外结构域、跨膜结构域和胞内结构域，其中胞外结构域位于细胞膜表面，可以与肿瘤细胞特异性结合，使肿瘤细胞裂解，这体现了免疫系统的免疫监视功能。从图中看出，当CAR-T细胞与肿瘤细胞特异性结合后，会产生记忆细胞，当再次碰到相同的抗原，记忆细胞快速分裂分化形成CAR-T细胞，使肿瘤裂解，由于记忆细胞寿命较长，所以CAR-T细胞疗法效果较持久。
（3）①肿瘤的核心区域缺氧，所以科研人员选择厌氧型细菌。
②图2分析靶标分子上存在绿色荧光蛋白，靶标分子会与肿瘤细胞结合，若CAR-T细胞和肿瘤细胞之间出现黄色荧光说明红色荧光蛋白标记CAR-T细胞与靶标分子结合，从而表明靶标分子发挥了提高CAR-T的靶向性功能。
③实验目的是检验上述方法的治疗效果，其中组2用未改造的细菌+CAR-T，组3用工程菌+CAR-T，组1是空白对照，可以用未改造的细菌+缓冲液。组1的资料效果是最差的，所以肿瘤体积最大，预期结果如图：
分析图3曲线可知，组3和组2的肿瘤体积均小于组1，且组3显著低于组2，说明了该工程菌可以提高CAR-T的治疗效果。
23．（2025·如东模拟）基因驱动是指特定基因有偏向性地遗传给下一代的自然现象。CRISPR/Cas9基因编辑系统包含Cas9基因和sgRNA编码序列（gRNAs），科学家借助该系统研发出人工基因驱动系统，并在拟南芥和蚊子等生物中实现了外部引入的基因多代遗传。在作物快速育种、根除疟疾等方面具有广阔的前景。请回答下列问题：
（1）为研发拟南芥蓝光受体CRY1基因驱动系统，科学家首先构建了基因驱动元件，将基因驱动元件精确插入到一条染色体上的CRY1基因中，过程如图1所示。
①将基因驱动元件导入拟南芥细胞，在细胞中表达Cas9/sgRNA复合物，该复合物通过　 　识别和结合DNA特定序列，并引导Cas9酶切断DNA双链的　 　，从而将基因驱动元件插入到CRY1基因中，该过程属于定点　 　（基因突变/染色体变异）。
②为确定基因驱动元件是否插入CRY1基因，选择引物　 　进行PCR-电泳，结果如图2。条带1的大小约为7800bp，条带2的大小约为3200bp。基因驱动元件成功插入的是条带　 　，基因驱动元件的大小约为　 　左右。
（2）当携带基因驱动元件的动物与野生型动物交配时，它们的后代从父母中各获得一份DNA 副本：自然版本和基因驱动版本。受精后，来自不同亲本的染色体排列在一起时，基因驱动DNA中的CRISPR被激活。它能识别对侧染色体上自然基因的拷贝，并在胚胎发育开始前引导Cas9酶切除自然拷贝。一旦自然基因受损，细胞的特殊修复机制就会启动，修复丢失的DNA，但它使用未断裂的染色体（携带基因驱动的染色体）作为模板。所以当修复完成后，两条染色体都携带一份基因驱动的拷贝。此过程被称为同源定向修复。
①用CRY1基因纯合突变体作为母本与野生型父本杂交，F1中有多达8％的植株为纯合突变体。纯合突变体产生的原因是F1中来自母本的基因驱动序列通过同源定向修复，使来自父本的　 　（部位）上也插入CRY1基因驱动元件。
②用基因驱动技术改造传播疟疾的按蚊X染色体上的A基因获得a基因，已知含a基因的精子不能成活。用改造后的纯合雌蚊突变体与野生型雄蚊交配获得子一代，子一代相互交配，子二代中的性别组成为　 　，且子二代中含有a基因的比例　 　（填“大于”“等于”或“小于”）1/2。若将基因驱动雌蚊释放到疟疾疫区，可通过　 　降低按蚊的种群密度。
【答案】（1）sgRNA；磷酸二酯键；基因突变；P1和P4；1；4600bp
（2）同源染色体上；(全)雄；大于；破坏按蚊种群的性别比例，降低出生率
【知识点】基因突变的特点及意义；PCR技术的基本操作和应用；基因工程的应用；基因工程综合
【解析】【解答】（1）①在CRISPR/Cas9基因编辑过程里，Cas9/sgRNA复合物发挥作用。其中，sgRNA依据碱基互补配对原则，去识别和结合特定的DNA序列。而Cas9酶的作用是切断DNA双链中的磷酸二酯键，这是核酸分子中连接核苷酸的化学键。当基因驱动元件插入到CRY1基因中，这种改变是基因内部结构的变化，所以该过程属于定点基因突变。基因突变是指基因在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变。
②在PCR技术中，子链是从引物的3'端开始延伸的。为了确定基因驱动元件是否插入到CRY1基因中，经过分析选择引物P1和P4进行PCR-电泳。在电泳图中，M加样孔加入的是已知大小的不同长度的DNA混合物，也就是标准样液，用于对比判断其他条带的大小。当基因驱动元件成功插入CRY1基因后，会使PCR扩增出的条带变长，所含碱基对数量增多。从图2可知，条带1的大小约为7800bp，条带2的大小约为3200bp，因为插入基因驱动元件后条带变长，所以基因驱动元件成功插入的是条带1，那么基因驱动元件的大小就约为7800bp-3200bp=4600bp。
（2）①当用CRY1基因纯合突变体作为母本与野生型父本杂交时，F1中出现多达8%的植株为纯合突变体。这是因为在受精后的胚胎发育过程中，F1来自母本的基因驱动序列通过同源定向修复机制，使得来自父本的同源染色体上也插入了CRY1基因驱动元件。同源染色体是在二倍体生物细胞中，形态、结构基本相同的染色体。
②已知雌蚊突变体基因型为XaXa，野生型雄蚊基因型为XAY。它们杂交后，后代雌性基因型为XAXa，雄性基因型为XaY。子一代相互交配时，由于含a基因的精子不能成活，所以雄蚊只能产生Y一种精子，这样子二代的性别就全为雄性。又因为前面提到F1中有多达8%的植株为纯合突变体，也就是F1中有8%的XAXa变成了XaXa，这使得a基因在后代中的比例增加，所以子二代中含有a基因的比例大于1/2。若将基因驱动雌蚊释放到疟疾疫区，由于含a基因的精子不能成活，会破坏按蚊种群的性别比例，导致雌性个体相对减少，进而降低了按蚊的出生率，使得按蚊的种群密度下降。
【分析】（1）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。
（2）基因工程是一种DNA操作技术，需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
（3）PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行，需提供DNA模板，分别与两条模板链结合的2种引物，4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶；同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
（4）位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。
（1）①CRISPR/Cas9基因编辑过程中，将基因驱动元件导入拟南芥细胞，在细胞中表达Cas9/sgRNA复合物，该复合物通过sgRNA按照碱基互补配对原则来识别和结合DNA特定序列，并引导Cas9蛋白酶切断DNA双链中的磷酸二酯键，从而将基因驱动元件插入到CRY1基因中，该过程属于定点基因突变。
②子链从引物的3’进行延伸，为确定基因驱动元件是否插入CRY1基因，选择引物P1和P4进行PCR-电泳，其中M加样孔加入的是已知大小的不同长度的DNA混合物，即标准样液。基因驱动元件成功插入CRY1基因，使得PCR扩增出的条带变长，碱基对数量增多，对应条带1，则条带2是未插入基因驱动元件的CRY1基因，所以基因驱动元件的大小约为7800bp-3200bp=4600bp。
（2）①由于F1中来自母本的基因驱动序列通过同源定向修复，使来自父本的同源染色体上也插入CRYI 基因驱动元件，所以用CRYI 基因纯合突变体作为母本与野生型父本杂交，F1中有多达8%的植株为纯合突变体。
②雌蚊突变体基因型为XaXa，野生型雄蚊基因型为XAY，杂交后代雌性基因型为XAXa，雄性基因型为XaY。子一代相互交配，由于含a基因的精子不能成活，只产生Y一种精子，因此子二代的性别是全雄，由于F1中有多达8%的植株为纯合突变体，即F1中有8%的XAXa变成了XaXa，因此，子二代中含有a基因的比例大于1/2。若将基因驱动雌蚊释放到疟疾疫区，因为破坏了按蚊种群的性别比例，导致出生率下降，种群密度下降，所以疟疾发病率将会下降。
24．（2025·如东模拟）家蚕（ZW型）体表有斑纹和无斑纹由基因A、a控制，斑纹的颜色深浅受基因B、b控制。科研人员利用无斑纹品系和深斑纹品系进行杂交，实验结果见下图（不考虑ZW同源区），请回答：
（1）无斑纹和有斑纹中，　 　为显性性状。A、B基因分别位于　 　、　 　染色体上。
（2）亲本的基因型分别为　 　、　 　。F1无斑纹雄蚕的一个次级精母细胞中含有　 　个b基因。
（3）F2代中无斑纹蚕包含　 　种基因型，无斑纹蚕相互交配，后代中深斑纹雄蚕的概率为　 　。
（4）野生型家蚕的卵色为黑色，已知w-1白色隐性突变品系的突变基因位于2号染色体，现又发现两个白色隐性突变品系w-2和w-3，让其与w-1白色突变品系进行杂交（正反交结果一致），结果如下表：
杂交组合 F1 F2
黑卵 白卵 分离比
一 w-2×w-1 全部为黑卵 765 527 9∶7
二 w-3×w-1 全部为黑卵 613 609 1∶1
①请在答题卡相应的图中标注杂交组合一、二中F1的突变型基因与野生型基因的相对位置　 　（w-1、w-2、w-3的隐性突变基因分别用w1、w2、w3表示，野生型基因用“+”表示）
②杂交组合一、二的F1相互杂交，子代出现白卵的概率是　 　。
【答案】（1）无斑纹；常；Z
（2）AAZbW；aaZBZB；0或2或1
（3）8；7/144
（4）；1/4
【知识点】精子的形成过程；基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】（1）因为亲代无斑纹和深斑纹杂交，F1全为无斑纹，所以无斑纹为显性性状。F2中雌雄个体有斑纹和无斑纹的比例均为1：3，性状表现与性别无关，所以A基因位于常染色体上。又因为F2中雌性有深斑纹和浅斑纹，而雄性只有深斑纹，性状表现与性别相关，所以B基因位于Z染色体上。
（2）由于F1的基因型为AaZBZb（♂）、AaZBW（♀），且亲本为纯合子，所以亲本基因型为AAZbW（♀）、aaZBZB（♂）。F1无斑纹雄蚕基因型为AaZBZb，在减数第一次分裂前的间期，DNA进行复制，b基因复制后，初级精母细胞中含2个b基因。减数第一次分裂后期同源染色体分离，形成的次级精母细胞中可能含有0个或2个b基因（若不考虑交叉互换），若考虑交叉互换，则可能含有0个、1个或2个b基因。
（3）F1雄性个体的基因型为AaZBZb，F1雌性个体的基因型为AaZBW。F2中无斑纹家蚕基因型为A-ZBW（AAZBW和AaZBW共2种）、A-ZbW（AAZbW和AaZbW共2种）、A-ZBZ-（AAZBZB、AAZBZb、AaZBZB、AaZBZb共4种），所以共有2+2+4=8种基因型。F2无斑纹家蚕雌性（A-ZBW、A-ZbW）与无斑纹家蚕雄性（A-ZBZ-）相互交配。先看A、a这对基因，A-中AA占1/3，Aa占2/3，则A的频率为1/3+2/3×1/2=2/3，a的频率为2/3×1/2=1/3，根据哈迪-温伯格定律，后代aa的概率为(1/3)2=1/9，A-的概率为1-1/9=8/9。再看B、b这对基因，雌性产生的配子为1/4ZB、1/4Zb、1/2W，雄性产生的配子为3/4ZB、1/4Zb，产生ZBZB的概率为3/4×1/4=3/16，产生ZBZb的概率为1/4×1/4+3/4×1/4=4/16，所以产生ZBZ-的概率为3/16+4/16=7/16。那么后代中深斑纹雄蚕(aaZBZ-)的概率为1/9×7/16=7/144。
（4）杂交组合一的F2为9：7，是9：3：3：1的变式，说明两对等位基因遵循自由组合定律，F1为+w1+w2，w1、w2位于两对染色体上，标注如图。杂交组合二的F2为1：1，说明w3与w1位于同一对染色体上，标注如图。
杂交组合一的F1产生的配子为1/4w1+、1/4+w2、1/4w1w2、1/4++，杂交组合二的F1产生的配子为1/2w3+、1/2w1+，相互杂交，子代出现白卵（1/8w1w3++、1/8w1w1++）的概率是1/8+1/8=1/4。
【分析】（1）位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。
（2）基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
（1）以纯合无斑纹甲为母本，纯合深斑纹乙为父本进行杂交，F1全为无斑纹，可推出无斑纹为显性，由A基因控制；F2中雌雄中的有斑纹∶无斑纹=1∶3，说明A\a位于常染色体上，且F1均为Aa。F2中雌性中深纹∶浅纹=1∶1，雄性个体中均为深纹，雌性和雄性中深纹和浅纹表现型比例不同，说明该性状与性别相关联，则B、b基因位于Z染色体上，且F1的基因型为ZBZb（♂）、ZBW（♀）。
（2）F1的基因型为AaZBZb、AaZBW，P为纯合子，因此基因型为AAZbW（♀）、aaZBZB（♂）；由于减数分裂的间期进行基因的复制，因此F1无斑纹雄蚕（AaZBZb）的初级精母细胞中含2个b，初级精母细胞一分为2形成2个次级精母细胞，因此一个次级精母细胞中含有0或2个b基因。若考虑交叉互换，则一个次级精母细胞中含有0或1或2个b基因。
（3）F1雄性个体的基因型为AaZBZb，F1雌性个体的基因型为AaZBW，F2中无斑纹家蚕基因型为A_ZBW（2种）、A_ZbW（2种）、A_ZBZ-（4种），共有8种基因型；无斑纹家蚕雌性（A_ZBW、A_ZbW）与无斑纹家蚕雄性（A_ZBZ_）相互交配，A_中为1/3AA、2/3Aa，A的频率为2/3，a的频率为1/3，后代aa为1/9，A_为8/9，1/2ZBW、1/2ZbW（产生的雌配子为1/4ZB、1/4Zb、1/2W）与1/2ZBZB、1/2ZBZb（产生的雄配子为3/4ZB、1/4Zb）交配，产生的ZBZB（3/16）、ZBZb（1/16+3/16）共7/16，因此后代中深斑纹雄蚕（aaZBZ-）的概率为1/9×7/16=7/144。
（4）杂交组合一的F2为9∶7，为9∶3∶3∶1的变式，因此F1为+w1+w2，w1、w2位于两对染色体上，位置标注如下：，根据杂交组合二的结果为1∶1可知，w3与w1位于同一对染色体上，位置标注如下：。杂交组合一的F1产生的配子为1/4w1+、1/4++、1/4w2+、1/4w1w2，杂交组合二的F1产生的配子为1/2w3+、1/2w1+，相互杂交，子代出现白卵（1/8w1w3++、1/8w1w1++）的概率是1/4。
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