资源简介

江苏省部分高中2024-2025学年高三上学期期末迎考生物试题
1．（2025高三上·江苏期末）下列关于蛋白质和核酸的叙述，正确的是（　　）
A．RNA的多样性是蛋白质结构多样性的根本原因
B．核酸与蛋白质的合成过程均需要对方的参与
C．蛋白质空间结构的改变，必定导致其功能的丧失
D．蛋白质与核酸彻底水解得到的都是各自的单体
【答案】B
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因；核酸的基本组成单位
【解析】【解答】A、蛋白质结构多样性的根本原因是DNA的多样性（DNA中碱基对的排列顺序决定遗传信息），RNA的多样性是DNA多样性的体现，而非蛋白质结构多样性的根本原因，A不符合题意；
B、核酸的合成（如DNA复制、转录形成RNA）需要酶（蛋白质）催化；蛋白质的合成（翻译）需要mRNA作为模板、tRNA转运氨基酸，即需要核酸参与。因此，二者的合成过程均需要对方参与，B符合题意；
C、蛋白质空间结构改变不一定导致功能丧失。例如，某些酶的变构调节中，空间结构改变仅会影响活性（如激活或抑制），而非完全丧失功能；只有空间结构严重破坏（如高温导致的变性）时，功能才会丧失，C不符合题意；
D、蛋白质彻底水解的产物是氨基酸（其单体）；但核酸彻底水解的产物是磷酸、五碳糖（脱氧核糖或核糖）、含氮碱基，而核酸的单体是核苷酸（由上述三种成分组成），并非彻底水解产物，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】蛋白质和核酸是细胞内重要的生物大分子，二者功能紧密关联：核酸是遗传信息的携带者，控制蛋白质的合成；蛋白质（如酶）又参与核酸的合成过程。需明确二者结构多样性的根本原因、水解产物差异，以及结构与功能的关系。
2．（2025高三上·江苏期末）研究发现，细胞可通过下图所示机制对错误折叠的蛋白质和损伤的细胞器进行精密调控，以减少细胞内功能异常的蛋白质和细胞器。下列叙述正确的是（　　）
A．参与自噬作用的溶酶体能合成多种水解酶
B．吞噬泡与溶酶体的融合依赖膜的选择透过性
C．自噬作用能为细胞提供某些有用的物质
D．营养不良环境中的细胞自噬作用一般减弱
【答案】C
【知识点】细胞自噬
【解析】【解答】A、溶酶体内的水解酶本质是蛋白质，其合成场所是核糖体，溶酶体仅负责储存和释放这些水解酶，不能自行合成，A不符合题意；
B、吞噬泡与溶酶体的融合过程中，膜的形态发生改变并相互融合，依赖的是生物膜的流动性（结构特性），而非选择透过性（功能特性），B不符合题意；
C、自噬作用中，错误折叠的蛋白质会被降解为氨基酸，损伤的细胞器会被分解为核苷酸、脂质等小分子物质，这些物质可被细胞重新利用，用于合成新的蛋白质、细胞器或提供能量，因此能为细胞提供有用物质，C符合题意；
D、营养不良时，细胞缺乏外界获取的营养物质，会通过增强自噬作用，分解自身内部的非必需成分（如损伤细胞器、部分蛋白质），将分解产物作为营养和能量来源，维持基本生命活动，因此自噬作用会增强而非减弱，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】细胞自噬是细胞清除功能异常物质（错误折叠蛋白质、损伤细胞器）并回收利用的过程，核心依赖自噬体与溶酶体的融合，以及溶酶体的降解作用，对维持细胞稳态至关重要。需明确溶酶体水解酶的合成场所、膜融合的结构基础，以及自噬在不同环境下的调节规律。
3．（2025高三上·江苏期末）下图为细胞核结构模式图，下列叙述正确的是（　　）
A．①是由RNA和蛋白质组成的丝状结构
B．②是产生某种RNA和核糖体蛋白的场所
C．③允许蛋白质、RNA等生物大分子自由穿过
D．③和核膜对物质的运输均具有选择性
【答案】D
【知识点】细胞核的结构
【解析】【解答】A、图中①为染色质，其主要成分是DNA和蛋白质，并非RNA和蛋白质，染色质在细胞分裂时会螺旋化形成染色体，A不符合题意；
B、图中②为核仁，其功能是与某种RNA（如rRNA）的合成以及核糖体的形成有关；而核糖体蛋白的合成场所是细胞质中的核糖体，并非核仁，B不符合题意；
C、图中③为核孔，它是蛋白质、RNA等大分子物质进出细胞核的通道，但核孔对物质运输具有选择性，并非自由穿过。例如，DNA不能通过核孔出细胞核，RNA主要从细胞核进入细胞质，蛋白质主要从细胞质进入细胞核，C不符合题意；
D、核膜具有选择透过性，允许水分子、离子等小分子物质通过，阻止大分子物质自由进出；核孔也具有选择性，仅允许特定大分子物质按一定方向运输（如RNA出核、蛋白质进核）。因此，③核孔和核膜对物质的运输均具有选择性，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】细胞核由染色质、核仁、核膜和核孔等结构组成，各结构功能不同：染色质是遗传物质的载体，核仁与核糖体形成相关，核膜和核孔共同控制物质进出细胞核，且均具有选择性。需明确各结构的成分、功能及物质运输特点。
4．（2025高三上·江苏期末）下列有关实验方法的描述，合理的是（　　）
A．用适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片，可先后观察到细胞质流动与质壁分离现象
B．将一定量胡萝卜切碎，加适量水、石英砂，充分研磨，过滤，可获得胡萝卜素提取液
C．检测样品中的蛋白质时，须在加热条件下，使斐林试剂与蛋白质发生颜色反应
D．用溴麝香草酚蓝水溶液检测发酵液中酒精含量的多少，可判断酵母菌的呼吸方式
【答案】A
【知识点】质壁分离和复原；探究酵母菌的呼吸方式；胡萝卜素的提取；观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、黑藻叶肉细胞含叶绿体（可作为观察细胞质流动的标志物），且是成熟植物细胞（有大液泡，可发生质壁分离）。用适当浓度蔗糖溶液处理时，先在显微镜下观察叶绿体运动，可判断细胞质流动；随后细胞因渗透失水发生质壁分离，叶绿体随原生质层收缩，能清晰观察到质壁分离现象，A符合题意；
B、提取胡萝卜素需先将胡萝卜粉碎、干燥，再用石油醚等有机溶剂萃取（胡萝卜素不溶于水，易溶于有机溶剂），直接加水研磨无法提取胡萝卜素，B不符合题意；
C、检测蛋白质需用双缩脲试剂（与蛋白质反应呈紫色），反应无需加热；斐林试剂用于检测还原糖，且需水浴加热，二者试剂和条件均不同，C不符合题意；
D、溴麝香草酚蓝水溶液用于检测二氧化碳（颜色由蓝变绿再变黄），不能检测酒精；检测酒精需用酸性重铬酸钾溶液（由橙红色变为灰绿色），通过检测二氧化碳和酒精的有无，才能判断酵母菌的呼吸方式，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】不同实验需依据特定原理选择材料和方法，如质壁分离观察依赖成熟植物细胞的渗透作用，物质提取需遵循对应流程，物质检测需使用专一试剂并控制条件。需明确各实验的材料要求、试剂作用及操作细节，避免混淆。
5．（2025高三上·江苏期末）研究人员对具有顶端优势的某植物分别进行打顶、顶芽涂抹三碘苯甲酸处理，对照组不作处理，定期检测各组侧芽处的生长素（IAA）和细胞分裂素（CTK）的含量，结果如下图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．涂抹三碘苯甲酸将促进侧芽生长
B．与对照组相比，打顶处理使得侧芽处IAA含量下降
C．涂抹组和打顶组侧芽的IAA和CTK含量变化趋势一致
D．据图分析，三碘苯甲酸可能会抑制IAA的极性运输
【答案】C
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性；其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、顶端优势中，侧芽生长受高浓度IAA抑制；涂抹三碘苯甲酸后，侧芽IAA含量下降、CTK含量上升（CTK促进细胞分裂，利于生长），抑制作用减弱，因此会促进侧芽生长，A不符合题意；
B、对照组顶芽产生的IAA会极性运输到侧芽，导致侧芽IAA含量较高；打顶去除了顶芽这个IAA来源，侧芽处IAA无法持续获得补充，含量下降，与图中数据一致，B不符合题意；
C、从图中趋势来看，涂抹组与打顶组的IAA含量均下降，但CTK含量变化存在差异：涂抹组CTK含量上升较快，达到峰值后下降；打顶组CTK含量上升较缓，峰值出现时间和幅度与涂抹组不同，二者CTK含量变化趋势并不完全一致，C符合题意；
D、顶芽产生的IAA主要通过极性运输到达侧芽。涂抹三碘苯甲酸后，侧芽IAA含量明显低于对照组，推测其可能抑制了顶芽向侧芽的IAA极性运输，减少了侧芽的IAA积累，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】顶端优势是顶芽产生的生长素通过极性运输向下积累在侧芽，抑制侧芽生长的现象。实验通过打顶（去除顶芽）、顶芽涂抹三碘苯甲酸（可能影响生长素运输），对比对照组侧芽的IAA（抑制生长）和CTK（促进生长）含量，分析两种处理对侧芽生长的影响及作用机制。
6．（2025高三上·江苏期末）中国水仙体细胞中含三个染色体组，其花药中含有大量小孢子母细胞，处于游离分散状态。某生物兴趣小组以中国水仙的花药为材料进行减数分裂的观察，结果如下图所示，下列分析错误的是（　　）
注：1.未联会的单价体；2、3.染色体桥；4.滞后染色体；5.微核。
A．与观察根尖有丝分裂实验制片过程相比，本实验无需解离和漂洗
B．可在减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期观察到染色体桥
C．微核由断裂或滞后染色体形成，其形成所引起的变异属于基因突变
D．中国水仙在减数分裂过程中易形成单价体和微核的主要原因是联会紊乱
【答案】C
【知识点】观察细胞的减数分裂实验；基因突变的类型；染色体数目的变异；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、观察根尖有丝分裂时，解离的目的是使根尖细胞相互分离，漂洗是为去除解离液、防止解离过度；而中国水仙花药中的小孢子母细胞本身处于游离分散状态，无需通过解离使其分离，因此本实验无需解离和漂洗，A不符合题意；
B、染色体桥由染色体断裂后残臂连接形成：若同源染色体的非姐妹染色单体断裂后连接，会在减数分裂Ⅰ后期（同源染色体分离时）观察到染色体桥；若姐妹染色单体断裂后连接，会在减数分裂Ⅱ后期（姐妹染色单体分离时）观察到染色体桥，因此可在两个时期均观察到，B不符合题意；
C、微核由断裂的染色体片段或滞后的完整染色体形成，其成分与染色体一致（含DNA和蛋白质），属于染色体片段缺失或数目异常，对应的变异类型是染色体变异，而非基因突变，基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换，C符合题意；
D、中国水仙为三倍体，减数分裂Ⅰ时，同源染色体因数量为3条（无法两两完全配对）而联会紊乱，易形成未联会的单价体；同时联会紊乱会导致染色体分离异常，出现滞后染色体或染色体断裂，进而形成微核，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】中国水仙为三倍体（含3个染色体组），减数分裂时因同源染色体联会紊乱，易出现单价体、染色体桥、滞后染色体及微核等异常现象，这些均属于染色体水平的变异，需结合减数分裂过程分析各异常结构的形成时期及变异类型。
7．（2025高三上·江苏期末）大肠杆菌色氨酸操纵子可控制色氨酸合成酶的合成，其调节机制如下图所示。下列叙述正确的是（　　）
注：P为启动子；O为操纵基因；结构基因（trpE、trpD、trpC、trpB、trpA）为合成色氨酸合成酶的有关基因。阻遏蛋白单独存在时没有活性。
A．图示体现了基因在染色体上呈线性排列
B．色氨酸合成酶基因的转录调控机制属于负反馈调节
C．5个色氨酸合成酶基因表达时共用一个起始密码子
D．RNA聚合酶与启动子识别结合的过程遵循碱基互补配对原则
【答案】B
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、大肠杆菌是原核生物，细胞内没有染色体，其基因主要存在于拟核的环状DNA上，因此“基因在染色体上呈线性排列”的描述不成立，A不符合题意；
B、当环境中缺乏色氨酸时，阻遏蛋白无活性，无法结合操纵基因（O），RNA聚合酶可正常结合启动子（P），驱动结构基因转录，合成色氨酸合成酶，进而合成色氨酸；当环境中色氨酸充足时，色氨酸与阻遏蛋白结合使其激活，激活的阻遏蛋白结合操纵基因，阻止RNA聚合酶转录，减少色氨酸合成。这种“产物（色氨酸）抑制自身合成相关基因转录”的机制，属于负反馈调节，B符合题意；
C、5个色氨酸合成酶基因（trpE、trpD等）转录时共用一个启动子，但转录形成的mRNA为多顺反子mRNA，翻译时每个基因对应的编码区均有各自的起始密码子（启动翻译的信号），并非共用一个起始密码子，C不符合题意；
D、RNA聚合酶的化学本质是蛋白质，不含碱基；启动子是DNA上的特定序列，含碱基。二者的识别结合依赖蛋白质与DNA的空间结构互补及化学相互作用，不涉及碱基之间的互补配对，碱基互补配对发生在核酸分子之间，如DNA复制、转录，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】色氨酸操纵子是原核生物中基因表达调控的典型案例，通过阻遏蛋白与色氨酸的结合状态，调控色氨酸合成酶相关基因的转录，以适应环境中色氨酸的有无，属于负反馈调节。需结合原核生物的基因结构特点（无染色体、多基因共用启动子等）分析各选项。
8．（2025高三上·江苏期末）激素对人体各项生命活动的调节具有重要意义。下列说法正确的是（　　）
A．垂体合成、分泌的抗利尿激素可促进肾小管、集合管对水分的重吸收，减少尿量排出
B．甲状腺激素和肾上腺素的化学本质都是氨基酸衍生物，可与靶细胞膜上的受体结合
C．细胞外液渗透压升高可引起醛固酮的分泌增加，促进肾小管、集合管对钠离子的重吸收
D．低血糖时，交感神经兴奋可促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素，使血糖水平升高
【答案】D
【知识点】激素调节的特点；水盐平衡调节；血糖平衡调节
【解析】【解答】A、抗利尿激素的合成部位是下丘脑，合成后运输到垂体储存，当机体需要时由垂体释放，并非垂体合成；其作用是促进肾小管、集合管对水分的重吸收，减少尿量，A不符合题意；
B、甲状腺激素和肾上腺素的化学本质均为氨基酸衍生物，但二者受体位置不同：甲状腺激素的受体在细胞内（需进入细胞后结合受体调控基因表达），肾上腺素的受体在细胞膜上，B不符合题意；
C、细胞外液渗透压升高时，触发的是抗利尿激素分泌增加（促进水重吸收）；醛固酮的分泌主要受血钠浓度、血钾浓度或肾素 - 血管紧张素系统调节，其作用是促进肾小管、集合管对钠离子的重吸收，与渗透压直接升高无直接关联，C不符合题意；
D、当血糖浓度降低时，交感神经兴奋可直接作用于胰岛A细胞，促进其分泌胰高血糖素；胰高血糖素能促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】激素调节需明确各激素的合成分泌器官、作用机制（如受体位置）及触发分泌的信号，避免混淆激素来源（如下丘脑与垂体）、作用对象（如肾小管集合管）及调节通路（如渗透压与血糖调节的不同信号）。
9．（2025高三上·江苏期末）急性淋巴细胞白血病（ALL）是一种B或T细胞在骨髓内异常增殖的恶性肿瘤性疾病。通过采集患者免疫细胞进行改造后，重新输入患者体内，可实现对ALL细胞的清除。下列叙述正确的是（　　）
A．被改造的患者免疫细胞最可能是B细胞
B．该免疫疗法属于体液免疫
C．经过基因改造的细胞能分泌特异性抗体
D．经过基因改造的细胞可表达特异性受体
【答案】D
【知识点】细胞免疫；体液免疫；免疫学的应用
【解析】【解答】A、被改造的患者免疫细胞最可能是T细胞，而非B细胞。因为T细胞可直接识别并杀伤靶细胞（如ALL细胞），而B细胞主要通过分化为浆细胞分泌抗体发挥作用，无法直接清除癌细胞，A不符合题意；
B、该免疫疗法属于细胞免疫，而非体液免疫。改造后的细胞直接接触并攻击ALL细胞，符合细胞免疫中效应T细胞杀伤靶细胞的特点，体液免疫则依赖抗体与抗原结合，B不符合题意；
C、能分泌特异性抗体的是浆细胞（由B细胞分化形成），经过基因改造的细胞（如CAR-T细胞）的功能是识别并杀伤癌细胞，不具备分泌抗体的能力，C不符合题意；
D、经过基因改造的细胞（如CAR-T细胞）会表达特异性受体（如嵌合抗原受体CAR），这种受体可精准识别ALL细胞表面的特定抗原，从而实现对癌细胞的特异性清除，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】人体的免疫包括非特异性免疫和特异性免疫。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。
10．（2025高三上·江苏期末）为研究河流中石块上微生物群落的演替，将灭菌后的裸石置于河流中，裸石上不同时间新增物种数目如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．置于此河流中的实验裸石上发生的群落演替类型为初生演替
B．演替的前120d，裸石上的物种总数不断减少后趋于稳定
C．实验裸石上的演替稳定后与周围类似石块上已稳定存在的群落结构不同
D．群落演替的根本原因是内外环境条件的变化使得群落基因频率改变
【答案】A
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】A、实验中的裸石经过灭菌处理，既没有原有植被残留，也没有土壤条件（微生物群落的“土壤”可理解为前期微生物的代谢产物等，初始时均不存在），符合初生演替“在从未有过生物或生物被彻底消灭的裸地上发生”的定义，因此演替类型为初生演替，A符合题意；
B、图中曲线表示的是“不同时间新增物种数目”，前120d新增物种数不断减少，说明物种总数仍在增加（只是增加速度放缓），而非“不断减少”，当新增物种数为0时，物种总数才趋于稳定，B不符合题意；
C、实验裸石与周围类似石块处于相同的河流环境中（如水流、温度、营养物质等条件一致），演替的最终方向会趋向与环境相适应的稳定群落，因此稳定后的群落结构应与周围类似石块上的稳定群落相似，C不符合题意；
D、群落演替的根本原因是群落内部因素（如种间竞争、种内斗争）与外界环境因素（如气候、营养）的综合作用，导致群落中物种组成和优势种发生改变；而群落是多个种群的集合，“基因频率改变”是种群进化的标志，并非群落演替的根本原因，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】群落演替分为初生演替和次生演替，二者的关键区别在于起始条件（是否存在土壤和植被残留）。需结合演替过程中物种数目的变化趋势、演替稳定后的群落特征，以及演替的根本原因，分析实验中裸石上的演替规律。
11．（2025高三上·江苏期末）传统发酵技术中控制发酵条件至关重要，下列叙述正确的是（　　）
A．泡菜发酵后期，仍有产气菌繁殖，需开盖放气
B．葡萄酒制作好后，可直接通入无菌空气制作葡萄醋
C．制作泡菜的盐水要淹没全部菜料以形成无氧条件
D．果酒发酵时的温度和泡菜发酵时的温度都应控制在30~35℃
【答案】C
【知识点】果酒果醋的制作；泡菜的制作
【解析】【解答】A、泡菜发酵主要依赖乳酸菌（厌氧，产乳酸不产气），前期可能有少量杂菌产气，但发酵后期乳酸积累使pH降低，会抑制产气菌繁殖，不再产生大量气体，无需开盖放气，开盖会引入氧气，影响乳酸菌发酵并增加杂菌污染风险，A不符合题意；
B、葡萄酒制作好后转做葡萄醋，需满足醋酸菌的生长条件：除通入无菌空气（醋酸菌需氧）外，还需将温度从果酒发酵的18~25℃升至醋酸菌适宜的30~35℃，仅通入空气无法直接完成转化，B不符合题意；
C、制作泡菜时，盐水淹没全部菜料可隔绝空气，形成无氧环境，这是乳酸菌（厌氧微生物）正常发酵的关键，同时能抑制需氧杂菌生长，避免菜料腐败，C符合题意；
D、果酒发酵（酵母菌）的适宜温度为18~25℃，泡菜发酵（乳酸菌）的适宜温度为30~35℃，两者温度要求不同，需分别控制，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】传统发酵依赖特定微生物的代谢活动，需根据微生物的代谢类型（需氧/厌氧）、适宜温度等调控发酵条件，如泡菜依赖乳酸菌（厌氧、喜温），果酒依赖酵母菌（兼性厌氧、中温），果醋依赖醋酸菌（需氧、较高温），避免因条件不当导致发酵失败或产物异常。
12．（2025高三上·江苏期末）啤酒的工业化生产的部分流程如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．大麦种子发芽时产生淀粉酶，但烘焙时的高温会杀死种子胚且导致淀粉酶失活
B．糖化的目的是促进淀粉分解，蒸煮不会导致淀粉酶失活但能杀死糖浆中的杂菌
C．啤酒花上附着大量的野生型酵母菌，利用其无氧呼吸即可实现啤酒的工业化生产
D．发酵过程中，要随时检测微生物数量、乙醇浓度等，要严格控制温度、pH等条件
【答案】D
【知识点】发酵工程的基本环节；发酵工程的应用
【解析】【解答】A、大麦种子发芽时会产生淀粉酶，后续烘焙的目的是杀死种子胚（防止其继续生长消耗营养），但会控制温度，确保淀粉酶不被完全失活（若淀粉酶失活，后续无法分解淀粉），A不符合题意；
B、糖化的目的是让淀粉酶分解淀粉形成糖浆；蒸煮环节的高温会使淀粉酶失活（终止淀粉进一步分解，控制糖浆成分），同时杀死糖浆中的杂菌，B不符合题意；
C、啤酒花的作用是调节啤酒风味（如增加苦味、香气），而非提供酵母菌；工业化生产中需使用纯种酵母菌（保证发酵稳定、避免杂菌污染），不能依赖啤酒花上的野生型酵母菌，且酵母菌需先有氧呼吸大量增殖，再无氧呼吸产生酒精，并非仅靠无氧呼吸，C不符合题意；
D、发酵过程中，微生物数量（如酵母菌密度）、乙醇浓度直接影响啤酒产量和品质，温度（影响酶活性）、pH（影响微生物代谢）等条件会影响发酵效率，因此需随时检测并严格控制这些指标，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】工业化发酵的核心要求：使用纯种微生物（保证稳定性）、严格控制环境条件（温度、pH等）、实时监测代谢指标（确保品质）。
13．（2025高三上·江苏期末）植物次生代谢产物是一类具有特殊作用的活性成分，例如丹参中的活性成分丹参酮以及酚酸类成分在心脑血管疾病的治疗方面效果显著。以丹参为材料，可通过植物细胞工程获得丹参酮用于临床应用。下列叙述正确的是（　　）
A．次生代谢物是植物基本生命活动所必需的
B．利用植物细胞工程获得丹参酮，需要培养到愈伤组织阶段
C．该过程利用了植物细胞全能性的原理
D．应对丹参的外植体作灭菌处理以获得脱毒组织
【答案】B
【知识点】植物组织培养的过程；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、次生代谢产物（如丹参酮）是植物在长期进化中形成的特殊成分，并非维持基本生命活动（如生长、呼吸、繁殖）所必需；植物基本生命活动依赖的是糖类、蛋白质等初生代谢产物，A不符合题意；
B、利用植物细胞工程获取丹参酮时，通常先将丹参外植体（如叶片、茎段）脱分化形成愈伤组织，再通过愈伤组织的悬浮培养大量增殖细胞，细胞在增殖过程中合成并积累丹参酮，因此需要培养到愈伤组织阶段，B符合题意；
C、植物细胞全能性指已分化的细胞具有发育成完整植株的潜能，而该过程仅通过培养细胞获取次生代谢产物，未形成完整植株，不涉及全能性的体现，C不符合题意；
D、对丹参外植体需进行消毒处理（如用酒精、次氯酸钠溶液处理，杀死表面微生物但保留细胞活性），灭菌会杀死外植体细胞，导致培养失败；且脱毒组织需通过茎尖培养（茎尖病毒极少或无病毒）获得，并非普通外植体灭菌或消毒就能实现，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】植物次生代谢产物并非维持植物基本生命活动所必需，常通过植物细胞工程（如植物组织培养）生产。该过程需明确外植体处理方式、培养阶段特点，以及细胞全能性的应用条件，避免混淆灭菌与消毒、全能性体现与否的判断标准。
14．（2025高三上·江苏期末）科学家通过动物细胞融合技术，将两株不同的杂交瘤细胞（A和B）融合形成双杂交瘤细胞AB.双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖，产生的双特异性抗体AB，如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．将杂交瘤细胞A、B混合并诱导融合后，用选择培养基筛选出双杂交瘤细胞AB
B．双杂交瘤细胞同时识别α、β抗原后，无需解偶联和重组即可产生双特异性抗体
C．对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时，需使用胰蛋白酶处理
D．双特异性抗体与单克隆抗体相比可以增强靶向药对肿瘤细胞的杀伤作用
【答案】D
【知识点】单克隆抗体的制备过程；单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】A、将杂交瘤细胞A、B融合后，选择培养基只能筛选出“能无限增殖的融合细胞”（包括AA、BB、AB三种融合细胞），无法区分并筛选出双杂交瘤细胞AB。需进一步通过抗原-抗体杂交等方法，筛选出能同时产生两种特异性抗体的AB细胞，A不符合题意；
B、双杂交瘤细胞由杂交瘤细胞A、B融合形成，本身可分别表达针对α、β抗原的抗体成分，无需先识别抗原，也无需解偶联和重组，就能直接产生双特异性抗体，B不符合题意；
C、双杂交瘤细胞能悬浮在培养基中生长，细胞间不贴壁连接，传代培养时无需用胰蛋白酶处理（胰蛋白酶用于分散贴壁生长的细胞，如贴壁培养的癌细胞），只需离心收集细胞后更换新鲜培养基即可，C不符合题意；
D、单克隆抗体只能识别一种抗原，而双特异性抗体可同时识别两种抗原（如一端识别肿瘤细胞抗原，一端识别靶向药物），能将靶向药精准递送至肿瘤细胞，增强对肿瘤细胞的杀伤作用，同时减少对正常细胞的损伤，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）融合后需两步筛选——第一步用选择培养基筛选出融合细胞（排除未融合的A、B细胞）；第二步用抗原检测筛选出双杂交瘤细胞AB（排除AA、BB融合细胞）。
（2）如双杂交瘤细胞、造血干细胞等悬浮生长的细胞，传代时无需胰蛋白酶，直接离心换液即可；贴壁细胞（如成纤维细胞）传代才需胰蛋白酶分散。
（3）相比单克隆抗体的“单一靶向性”，其“双靶向”特性可实现“抗原-药物”“细胞-细胞”的精准连接，在肿瘤治疗、免疫调节等领域应用更广泛。
15．（2025高三上·江苏期末）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。下列叙述错误的是（　　）
A．RNA聚合酶识别和结合的DNA片段中A/T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去乙酰化诱使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】C
【知识点】遗传信息的转录；表观遗传
【解析】【解答】A、RNA聚合酶识别结合的启动子区域，若A/T含量偏高，因A/T之间仅2个氢键（G/C之间3个氢键），双链更易解旋，为转录过程提供单链模板，有利于基因转录发生，A不符合题意；
B、从图中机制可知，CpG甲基化、组蛋白甲基化可能抑制基因表达，推动X染色体失活；同时Xi失活基因的RNA包裹可能进一步稳定失活状态，因此X染色体失活可能与这三者有关，B不符合题意；
C、组蛋白H3、H4乙酰化会中和组蛋白的正电荷（而非去乙酰化），减弱组蛋白与带负电DNA的结合力，使染色质结构松散（解螺旋），便于基因转录，实现基因逃逸；去乙酰化会增强组蛋白与DNA的结合，使染色质紧密，抑制基因表达，C符合题意；
D、图中显示CTCF可与特定基因结合，通过参与染色质结构隔离，将失活基因所在的沉默区域与活性基因所在的表达区域分隔开，避免失活机制影响活性基因，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）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。
（2）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。
16．（2025高三上·江苏期末）胆囊储存释放的胆汁属于消化液，其分泌与释放的调节方式如下图所示，科学家同时开展了下丘脑所在通路胆汁释放量是否受小肠Ⅰ细胞所在通路影响的实验，已知对照组小鼠不作注射处理，实验组小鼠注射CCK抗体。下列叙述正确的有（　　）
A．图示中迷走神经对肝细胞分泌胆汁的调节属于神经调节
B．肝细胞受到信号刺激后，细胞膜两侧电位表现为外正内负
C．若给正常小鼠注射CCK抗体，小鼠胆囊释放的胆汁量减少
D．若实验组小鼠的胆汁释放量明显低于对照组，下丘脑所在通路受小肠Ⅰ细胞所在通路影响
【答案】A,C,D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、图示中迷走神经直接作用于肝细胞，通过神经末梢释放神经递质传递信号，调控肝细胞分泌胆汁，该过程仅涉及神经调节的结构（神经纤维、神经递质）和机制，属于神经调节，A符合题意；
B、肝细胞受到信号刺激（如神经递质、激素）后，细胞膜电位会由静息电位（外正内负）转变为动作电位（外负内正），而非维持外正内负，B不符合题意；
C、CCK（胆囊收缩素）的作用是促进胆囊释放胆汁，若注射CCK抗体，抗体会与CCK结合，阻止CCK发挥作用，导致胆囊释放的胆汁量减少，C符合题意；
D、对照组不作注射处理，下丘脑通路和小肠Ⅰ细胞通路均正常；实验组注射CCK抗体，阻断小肠Ⅰ细胞通路。若实验组胆汁释放量明显低于对照组，说明下丘脑通路的正常功能依赖小肠Ⅰ细胞通路（如CCK可能间接促进下丘脑通路的信号传递），即下丘脑所在通路受小肠Ⅰ细胞所在通路影响，D符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】胆汁的分泌和释放受神经调节（下丘脑-迷走神经通路）和体液调节（小肠Ⅰ细胞-CCK通路）共同调控。
17．（2025高三上·江苏期末）右图为甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图，已知其中有一种为伴性遗传。正常人群中乙病携带者占1/16，且含乙病基因的雄配子有一半致死，不考虑其他变异情况。下列叙述正确的有（　　）
A．甲病为伴X染色体隐性遗传病
B．Ⅱ2与Ⅱ4基因型相同的概率为1/2
C．若Ⅲ1与Ⅲ3结婚，所生的子女患病的概率是31/136
D．若Ⅲ2与人群中某正常男性结婚，所生的子女患两种病的概率是1/64
【答案】A,B,C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传；遗传系谱图
【解析】【解答】A、由 Ⅱ1（正常）×Ⅱ2（正常）→Ⅲ1（患乙病，女），符合 “无中生有且女病”，故乙病为常染色体隐性遗传病；题干明确 “一种为伴性遗传”，故甲病为伴 X 染色体隐性遗传病，A符合题意；
B、设甲病相关的基因为A-a，乙病相关的基因为B-b。Ⅲ2同时患甲、乙病，基因型为 bbX X ，故 Ⅱ4（Ⅲ2母亲）必含 b 和 X ，且 Ⅱ4正常，基因型为 BbX X ；Ⅲ1患乙病（bb），故 Ⅱ2必含 b，基因型为 Bb；Ⅱ3患甲病（X Y），故 Ⅰ2（Ⅱ3母亲）为 X X ，Ⅰ1为 X Y，因此 Ⅱ2（正常女）的甲病基因型为 1/2X X 、1/2X X ，即 Ⅱ2基因型为 1/2BbX X 、1/2BbX X 。
综上，Ⅱ2与 Ⅱ4（BbX X ）基因型相同的概率为 1/2，B符合题意；
C、对于乙病来说，Ⅲ1基因型为 bb（患乙病）；Ⅱ3×Ⅱ4（均为 Bb），因含 b 的雄配子半数致死，Ⅱ3（Bb）产生配子为 B：b=2：1，Ⅱ4（Bb）产生配子为 B：b=1：1，子代基因型及概率为 BB：Bb：bb=2：3：1，故 Ⅲ3（正常）基因型为 2/5BB、3/5Bb。Ⅲ3产生配子：BB（2/5）只产 B，Bb（3/5）产 B：b=2：1（雄配子致死已考虑），总配子 B：b=（2/5 + 3/5×2/3）：（3/5×1/3）=14：3，故 Ⅲ1（bb）×Ⅲ3，子代患乙病概率 = 3/17，不患乙病 = 14/17。对于甲病来说，Ⅲ3（正常男）基因型为 X Y；Ⅱ2（1/2X X 、1/2X X ）×Ⅱ1（X Y），Ⅲ1（正常女）基因型为 3/4X X 、1/4X X 。Ⅲ1×Ⅲ3，子代患甲病（X Y）概率 = 1/4×1/4=1/16，不患甲病 = 15/16。因此总患病概率为1 - （15/16×14/17）=31/136，C符合题意；
D、对于乙病来说，正常男为 Bb 的概率 = 1/16，其产生配子：因 b 雄配子半数致死，Bb 产 B：b=2：1，故总配子 B：b=（1 - 1/16 + 1/16×2/3）：（1/16×1/3）=62：1，子代患乙病概率 = 1/63。对于甲病来说，子代女儿均为 X X （正常），儿子均为 X Y（患甲病），患甲病概率 = 1/2。因此两病皆患概率为1/63×1/2=1/126≠1/64，D不符合题意。
故答案为：ABC。
【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。
18．（2025高三上·江苏期末）在偏碱性的土壤中，Fe3+通常以不溶于水的Fe（OH）3形式存在，溶解度低，难以被植物吸收。在长期的进化过程中，某植物形成了如图所示的铁吸收机制。据图分析，下列说法正确的有（　　）
A．ATPase具有催化和运输功能
B．H+的外排有利于铁化合物的溶解和吸收
C．降低土壤中氧气含量，植物对铁的吸收增强
D．缺铁胁迫下，图中膜蛋白合成量会上升
【答案】A,B,D
【知识点】被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、图示中ATPase一方面能催化ATP水解（提供能量），另一方面能将细胞内的H+运输到细胞外，同时具备催化功能和运输功能，A符合题意；
B、H+外排可降低土壤局部pH，使难溶的Fe(OH)3溶解；同时H+为Fe3+还原酶（需酸性环境或H+参与）提供适宜条件，促进Fe3+还原为可溶的Fe2+，进而利于Fe2+被吸收，B符合题意；
C、植物吸收Fe2+的过程依赖ATP供能（如ATPase外排H+需消耗ATP），而ATP主要通过有氧呼吸产生。降低土壤氧气含量会抑制有氧呼吸，减少ATP生成，导致H+外排和Fe2+吸收减弱，而非增强，C不符合题意；
D、缺铁胁迫下，植物为满足对铁的需求，会通过增加图中膜蛋白（ATPase、Fe3+还原酶、Fe2+转运蛋白）的合成量，强化H+外排、Fe3+还原和Fe2+吸收过程，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】偏碱性土壤中Fe3+以难溶的Fe(OH)3存在，植物通过特定膜蛋白协作吸收铁：ATPase外排H+（需消耗ATP）、Fe3+还原酶将Fe3+还原为可溶的Fe2+，再通过转运蛋白吸收Fe2+，整个过程需能量驱动，且受缺铁环境调控。
19．（2025高三上·江苏期末）为了分离和纯化高效分解石油的细菌，科研人员利用被石油污染过的土壤进行图1所示的实验。同学甲进行步骤④的操作，其中一个平板经培养后的菌落分布如图2所示。同学乙也按照同学甲的接种方法进行了步骤④的操作：将1mL样品稀释100倍，在3个培养基平板上分别接入0.1mL稀释液，培养一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为56、58和57.下列叙述错误的有（　　）
A．培养基在使用前后均需经过高压蒸汽灭菌处理
B．乙同学计算得出每升样品中的活菌数约为5.7×107个
C．步骤④后甲同学出现图2结果可能的操作失误是样品的稀释程度太低
D．步骤⑤后取样测定石油含量的目的是筛选出能分解石油的细菌
【答案】C,D
【知识点】微生物的分离和培养；其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、培养基使用前高压蒸汽灭菌可杀死杂菌，避免污染实验；使用后（含微生物）灭菌可防止微生物扩散污染环境，符合实验安全和无菌操作要求，A不符合题意；
B、乙同学的计数方法：先求3个平板菌落数平均值（56+58+57）÷3=57；再根据公式“每升活菌数=（平均菌落数÷接种体积）×稀释倍数×1000”，代入数据为（57÷0.1）×100×1000=5.7×107个/升，B不符合题意；
C、图2菌落分布不均（左侧密集、右侧稀疏），原因是接种时涂布不均匀，导致菌液在培养基表面分布差异；若稀释程度太低，会导致菌落整体过于密集甚至重叠，而非局部不均，C符合题意；
D、步骤④已通过选择培养基筛选出“能分解石油的细菌”（只有这类细菌可在石油为唯一碳源的培养基上生长）；步骤⑤测定石油含量，是为了比较不同菌落对应的细菌分解石油的能力，筛选出分解能力最强的细菌，而非单纯筛选“能分解石油的细菌”，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。
20．（2025高三上·江苏期末）全球气候变暖引发的高温天气严重影响水稻生长和产量，研究其影响和防御机制对保障粮食安全至关重要。图1是水稻叶肉细胞内的光反应的不同途径。请回答下列问题：
（1）图1所示生理过程发生的场所是　 　。据图分析光反应过程中最初电子供体是　 　，膜一侧维持H+高浓度的意义是　 　。
（2）水稻叶肉细胞的光反应过程能够为卡尔文循环提供物质和能量，其中的ATP可参与卡尔文循环中的　 　（填过程）和C5的再生，若生成1个蔗糖分子，至少需要卡尔文循环　 　轮。
（3）高温胁迫下，PSⅡ中的捕光复合体容易从类囊体膜上脱落，导致PSⅡ的　 　发生改变，光能利用率下降。此时仅由PSⅠ为主介导的环式电子传递被激活，　 　（填“能”或“不能”）形成跨膜质子（H+）梯度，光反应产生的ATP与NADPH的比值　 　，从而起到光保护作用。
（4）为探究水稻开花后早期高温胁迫对水稻旗叶生理特性及籽粒产量的影响，科研人员以某水稻品种为材料，正常温度处理为对照组（CK），高温处理为高温组（HT），分别测定水稻开花后20d早期旗叶光合特性、千粒重和产量，结果如下表：
处理 净光合速率/ （μmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度/ （μmol·mol-1） 气孔导度/ （mmol·m-2·s-1） 蒸腾速率/ （mmol·m-2·s-1） 千粒重/g 产量/ （kg·hm-2）
CK 15.70 208.0 91.67 3.38 47.70 7479.24
HT 10.63 280.3 87.00 3.35 44.95 7012.20
据表分析，高温胁迫处理组（HT）胞间CO2浓度显著上升的原因是　 　，产量下降的原因是　 　。
（5）已知PSⅠ复合体中含叶绿体中基因编码的D1蛋白，能促进光反应。为增强水稻应对高温胁迫的能力，科研人员将控制合成D1蛋白的基因转入水稻染色体DNA上得到M品系，并检测了野生型和M品系水稻在不同温度条件下D1蛋白的含量，结果如图2所示。
据图可知，常温下M品系水稻细胞中D1蛋白含量　 　（填“高于”“低于”或“等于”）野生型，结合图示推测，高温胁迫下M品系水稻产量明显高于野生型的原因是　 　。
【答案】（1）类囊体膜；H2O；类囊体腔内外维持H+浓度梯度，即腔内维持H+高浓度能够建立H+跨膜的电化学梯度，为ATP的合成提供动力
（2）C3的还原；12
（3）空间结构；能；上升（或升高）
（4）高温胁迫条件下呼吸作用增强，产生二氧化碳速率大于光合作用消耗速率；高温胁迫显著降低了水稻旗叶的净光合速率，导致籽粒粒重下降
（5）高于；野生型水稻在高温胁迫下D1蛋白含量下降，影响光反应，进而影响光合作用，而在M品系中，D1蛋白的含量受温度影响小
【知识点】影响光合作用的环境因素；光合作用和呼吸作用的区别与联系；光合作用综合
【解析】【解答】（1）图1为光反应过程，光反应发生在类囊体膜上，这是叶绿体中色素和光反应相关酶的分布部位，是光能转化为化学能的关键场所。
光反应中，水（H2O）在光的作用下被分解为O2、H+和电子，释放的电子会依次传递给后续载体，因此最初的电子供体是H2O。类囊体腔内侧维持H+高浓度，与外侧（叶绿体基质）形成H+浓度梯度，这种梯度会驱动H+通过膜上的ATP合成酶顺浓度梯度运输，该过程中释放的能量用于ADP和Pi合成ATP，即建立H+跨膜的电化学梯度，为ATP的合成提供动力。
（2）卡尔文循环分为CO2固定、C3还原、C5再生三个阶段：CO2固定不需要能量，而C3的还原需要ATP提供能量（将C3还原为C5和有机物），C5再生也需要ATP供能，因此ATP参与这两个过程。1个蔗糖分子由1分子葡萄糖（6个碳）和1分子果糖（6个碳）组成，共含12个碳原子。卡尔文循环每一轮仅固定1个CO2分子（含1个碳），要合成含12个碳的蔗糖，需固定12个CO2，因此至少需要12轮卡尔文循环（遵循碳原子守恒）。
（3）PSⅡ（光系统Ⅱ）是光反应中吸收光能的重要复合体，捕光复合体是其组成部分，负责吸收和传递光能。高温下捕光复合体从类囊体膜脱落，会导致PSⅡ的空间结构被破坏，无法正常吸收和转化光能，进而使光能利用率下降。环式电子传递仅依赖PSⅠ，电子从PSⅠ释放后，经载体传递又回到PSⅠ，该过程中会伴随H+从叶绿体基质跨膜运输到类囊体腔，因此能形成跨膜H+梯度，可正常合成ATP；但环式电子传递不涉及水的分解，无法产生NADPH，导致ATP生成量相对不变或增加，NADPH生成量减少，故ATP与NADPH的比值上升，可避免NADPH积累对光合系统的损伤，起到光保护作用。
（4）胞间CO2浓度由CO2的产生（呼吸作用）和消耗（光合作用）共同决定。表中显示HT组净光合速率（10.63）显著低于CK组（15.70），说明光合作用消耗CO2的速率下降；同时高温可能使呼吸酶活性暂时升高，呼吸作用产生CO2的速率增强，导致呼吸作用产生CO2的速率大于光合作用消耗CO2的速率，胞间CO2浓度积累而显著上升。产量的形成依赖光合产物的积累，旗叶是水稻开花后光合产物的主要来源。HT组旗叶净光合速率下降，合成的有机物减少，导致籽粒积累的营养物质不足，千粒重从CK组的47.70g降至44.95g，最终使产量下降。
（5）图2中，常温条件下（如25℃），M品系的D1蛋白含量曲线高于野生型曲线，因此常温下M品系水稻细胞中D1蛋白含量高于野生型。D1蛋白是PSⅠ的重要组成部分，能促进光反应进行。高温胁迫下（如35℃、40℃），野生型水稻的D1蛋白含量大幅下降，导致PSⅠ功能受损，光反应减弱，光合效率降低；而M品系因转入了控制D1蛋白合成的基因，D1蛋白的合成受高温影响小，含量下降幅度远小于野生型，光反应能力更稳定，光合产物合成受影响小，因此高温胁迫下M品系产量明显高于野生型。
【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中，叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量，裂解水，生成高能化合物ATP和NADPH，同时释放氧气；NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应（卡尔文循环），最终将二氧化碳合成为糖分子，并将能量储存到糖分子中。
（1）图1所示生理过程为光合作用的光反应过程，发生场所为类囊体（膜）。据图1分析，光反应过程中最初电子供体是H2O。类囊体腔内外维持H+浓度梯度，即腔内维持H+高浓度能够建立H+跨膜的电化学梯度，为ATP的合成提供动力。
（2）水稻叶肉细胞的光反应过程产生的物质——ATP和NADPH，能够为卡尔文循环中C3的还原和C5的再生提供能量。1分子蔗糖由1分子葡萄糖和1分子果糖脱水形成，即每个蔗糖分子含12个碳原子，卡尔文循环一次固定一个CO2，故从碳原子守恒角度分析，若生成1分子蔗糖，至少需要经历12轮卡尔文循环。
（3）高温胁迫下，PSⅡ中的捕光复合体容易从类囊体膜上脱落，导致PSⅡ的空间结构发生改变，从而导致功能下降，进而影响光合作用的正常进行，导致光能利用率下降。此时由PSⅠ为主介导的环式电子传递被激活，在类囊体膜内外仍能够形成质子浓度梯度，能够合成ATP，但因线性电子传递受阻，不能生成NADPH，因此光反应产生的ATP与NADPH的比值升高。
（4）从表中净光合速率下降来看，推测是高温胁迫时会导致水稻一定程度上呼吸作用速率增加，产生二氧化碳浓度大于光合作用消耗。根据表格分析，高温胁迫显著降低了开花后早期水稻旗叶的净光合能力，导致籽粒粒重下降，进而导致高温胁迫处理组（HT）产量下降。
（5）根据图2信息判断，常温下M品系水稻细胞中D1蛋白含量高于野生型；高温胁迫条件下，野生型水稻的D1蛋白量减少得更为显著，M品系的D1蛋白量减少幅度很小，因此高温胁迫下M品系水稻产量明显高于野生型。
21．（2025高三上·江苏期末）人工湿地主要由不同类型填料构成的基质、有净化功能的植物，以及给排水系统所组成。人工湿地能利用湿地的物理、化学、生物学特性净化水质。污染物在人工湿地内经过滤、吸附、生物降解及植物吸收等作用得以去除。为治理被生活、工业等污染物污染的内流河，科研工作者通过各种措施建成了城市湿地公园。图1是该人工湿地水体净化系统的主要组成。请分析回答问题：
（1）在该人工湿地的构建中，应选择具有较强的适应污染环境能力及处理污水能力的植物栽种，体现了生态工程的　 　原理。
（2）通过放养鱼苗、水禽等动物，种植莲藕、芦苇等水生植物，形成复杂的　 　结构，可增加湿地生态系统的抵抗力稳定性。要治理水体污染，除了依靠湿地生态系统自身的功能外，还应加强对污染源的控制，因为生态系统的　 　有限。
（3）研究该人工湿地对污水的处理能力，应对　 　（位置）的水质进行监测，常检测BOD、总氮量、总磷量等指标，其中BOD表示微生物分解一定体积水中有机物所需的氧气量，BOD值越高，表明　 　污染程度越高，总氮量、总磷量通常是作为监测水体　 　的指标。
（4）折水涧是人工湿地台阶式跌水区，可有效物理沉降砂砾并显著增加水体中　 　的含量。芦苇湿地能通过多种途径净化水体，如：芦苇与水体中的浮游藻类争夺　 　等环境资源，抑制水华的发生；通过阻挡、吸附等使污染物沉降等。
（5）除配置优势植物苦草外，浅水湖2中逐渐出现了较多金鱼藻、河蚌、鲢等生物，图2为该湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，m1、m2代表不同的能量形式。图3表示该水体中部分营养关系（图中的数值表示能量的相对值）。
①从生态系统的组成成分来看，图2中m1、m2表示的能量形式分别为　 　。营养级Ⅰ的能量中流入分解者的包括　 　。
②图3中流经该生态系统的总能量包括　 　，能量在Ⅰ、Ⅱ两个营养级间的传递效率为　 　%（保留小数点后两位）。
【答案】（1）协调
（2）营养；自我调节能力
（3）进水口和出水口；有机物；富营养化
（4）溶解氧；无机盐和阳光
（5）太阳能（光能）、热能；营养级Ⅰ的枯枝败叶中的能量、营养级Ⅱ的粪便量；生产者固定的太阳能和生活污水有机物中的化学能；2.98
【知识点】生态工程依据的生态学原理；生态系统的结构和功能综合
【解析】【解答】（1）生态工程的“协调原理”强调生物与环境、生物与生物间的适应与协调。选择适应污染环境且能处理污水的植物，是让生物与污染环境相协调，符合协调原理。
（2）投放动物、种植植物可增加生物种类，形成复杂的营养结构（食物链和食物网更复杂），营养结构越复杂，生态系统抵抗力稳定性越强。生态系统的自我调节能力是有限的（受营养结构复杂程度、环境条件等限制），若污染物超过其调节能力，湿地无法彻底净化，因此需加强污染源控制。
（3）研究湿地对污水的处理能力，需对比处理前后的水质，因此应监测进水口和出水口的水质，通过差异判断净化效果。BOD（生化需氧量）反映微生物分解有机物消耗的氧气量，BOD值越高，说明水中有机物含量越多，有机物污染程度越高。总氮、总磷含量过高会导致藻类大量繁殖，引发水体富营养化，因此这两项是监测富营养化的指标。
（4）折水涧为台阶式跌水区，水流跌落时与空气接触面积增大，可显著增加水体中溶解氧的含量（为好氧微生物分解有机物、水生生物呼吸提供氧气）。芦苇与浮游藻类竞争无机盐（如氮、磷）和阳光：藻类需阳光进行光合作用，需无机盐作为营养；芦苇争夺这两种资源，可抑制藻类大量繁殖，避免水华发生。
（5）①图2为能量金字塔，Ⅰ是第一营养级（生产者），m1是生产者固定的能量，形式为太阳能（光能）；m2是各营养级生物呼吸作用散失的能量，形式为热能。营养级Ⅰ（生产者）流入分解者的能量包括两部分：一是生产者自身死亡后形成的枯枝败叶中的能量，二是营养级Ⅱ（第二营养级）摄食Ⅰ后未消化的粪便量，粪便本质是Ⅰ未被利用的能量，属于Ⅰ的同化量。②该生态系统是治理污染的人工湿地，流经系统的总能量不仅包括生产者固定的太阳能，还包括生活污水中有机物所含的化学能（这些有机物会被微生物分解或被消费者利用）。能量传递效率=（下一营养级同化量/上一营养级同化量）×100%，其中营养级Ⅰ（生产者）的同化量=2200（自身固定太阳能）+44.4（生活污水有机物能量）=2244.4，营养级Ⅱ（第二营养级）的同化量=2.3+3.6+20.8+40.1=66.8，因此传递效率=（66.8/2244.4）×100%≈2.98%。
【分析】物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能。在生态系统中，物质是可以在生物群落和无机环境之间不断循环的；能量则是沿食物链单向流动并逐级递减的；各种各样的信息在生物的生存、繁衍以及调节种间关系等方面起着十分重要的作用。生态系统能够通过自我调节作用抵御和消除外来一定限度的干扰，因而具有保持或恢复自身结构和功能的相对稳定，并维持动态平衡的能力。人类活动会影响生态系统的稳定性。生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
（1）生态工程的协调原理需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应、环境容纳量等问题，所以选择具有较强的适应污染环境能力及处理污水能力的植物栽种，体现了生态工程的协调原理。
（2）通过放养鱼苗、水禽等动物，种植莲藕、芦苇等水生植物，增加物种组成，形成复杂的营养结构，可增强抵抗力稳定性。由于生态系统的自我调节能力是有限的，因此要治理水体污染，应加强对污染源的控制。
（3）研究该人工湿地对污水的处理能力，应对进水口和出水口的水质进行检测，常检测BOD、总氮量、总磷量等指标，其中BOD表示微生物分解一定体积水中有机物所需的氧气量，BOD值越高，说明微生物的数量越多，有机物的含量越多，有机物的污染程度越高，N、P含量超标是导致富营养化的重要因素，所以总氮量、总磷量通常是作为监测水体富营养化的指标。
（4）折水涧是人工湿地台阶式跌水区，可有效物理沉降砂砾并显著增加水体中溶解氧的含量。芦苇与水体中的浮游藻类之间属于种间竞争关系。芦苇与水体中的浮游藻类通过争夺无机盐和阳光等环境资源，抑制水华的发生。
（5）①从生态系统的组成成分来看，图2中m1是生产者固定的太阳能（光能），m2是生产者和消费者呼吸作用释放的热能。营养级Ⅰ的能量中流入分解者的包括营养级Ⅰ自身的枯枝败叶中的能量和营养级Ⅱ的粪便量。
②由图3可知，流经该生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和生活污水有机物中的化学能。能量在Ⅰ、Ⅱ两个营养级间的传递效率为（2.3+3.6+20.8+40.1）/（2200+44.4）×100%≈2.98%。
22．（2025高三上·江苏期末）糖尿病是一种危害人类健康的常见病，严重时可引起各种并发症，导致多种器官功能损害。请根据所学回答下列有关问题：
（1）糖尿病的直接表现是血糖浓度过高，人体中血糖的来源主要有　 　。参与调节胰岛素分泌的信息分子有　 　等（至少答出两点）。
（2）实验小组为验证胰岛A细胞的分泌物能促进胰岛B细胞分泌胰岛素。完善以下实验方案：
a．用　 　（填“高糖”或“低糖”）培养液培养胰岛A细胞，一段时间后过滤获得滤液；
b．用含滤液的培养液培养胰岛B细胞，一段时间后测定培养液中　 　的含量并与对照组进行对比。
（3）人在饥饿时，肾上腺髓质分泌肾上腺素参与血糖调节，使血糖浓度升高，调节机理及部分过程如图甲所示。
①图甲中，肾上腺髓质分泌肾上腺素的调节方式是　 　。发生图示生理过程时，血管C、D、E三处的血糖浓度大小关系最可能为　 　。
②结合图甲分析，下列因素中可能引发低血糖症的有　 　。
a．体内产生G2蛋白抗体 b．体内产生肾上腺素受体的抗体
c．信号分子X含量过高 d．控制酶P合成的基因发生突变
（4）已知高脂饮食会诱发胰岛素抵抗（IR），有相关研究表明胰岛素信号转导的主要途径依赖于Akt（一种蛋白激酶）的磷酸化，该过程受阻则导致组织细胞（如脂肪细胞）对胰岛素不敏感，表现为胰岛素抵抗。
①T308和S473两个位点的磷酸化，使Akt被完全激活进而启动细胞内相关基因的表达。该信号通路障碍会导致IR发生。科研人员对模型组大鼠脂肪组织中的分子进行了检测，结果如图乙所示（条带深浅表示蛋白表达量水平或者磷酸化水平的高低）。据图推测，高脂饮食诱发IR的分子机制是　 　。
②为研究人参皂苷对脂肪细胞胰岛素抵抗的影响，研究人员用1μmol·L-1地塞米松（DEX）处理正常脂肪细胞，建立胰岛素抵抗细胞模型。用不同浓度的人参皂苷处理胰岛素抵抗细胞，相关检测结果如图丙。
根据结果推测，人参皂苷能降低血糖的原因是　 　。若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗，而非促进胰岛素的分泌来降低血糖，需在上述实验基础上检测　 　水平和胰岛素含量。
【答案】（1）食物中的糖类消化吸收；神经递质、葡萄糖、胰高血糖素
（2）低糖；胰岛素
（3）神经调节；D（4）高脂饮食可使大鼠细胞中Akt磷酸化水平下降，降低了Akt活性，影响了相关基因的表达（或高脂饮食可使大鼠细胞中Akt的S473位点磷酸化水平下降，降低了Akt活性，影响了相关基因的表达）；人参皂苷促进脂肪细胞中GLUT-4基因表达，增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取；Akt磷酸化
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】（1）人体血糖的主要来源是食物中的糖类经消化吸收进入血液；调节胰岛素分泌的信息分子有多种：葡萄糖可直接作用于胰岛B细胞，刺激其分泌胰岛素；下丘脑通过神经末梢释放神经递质作用于胰岛B细胞，调控分泌；胰高血糖素也能促进胰岛素分泌。
（2）实验目的是验证胰岛A细胞的分泌物（主要是胰高血糖素）能促进胰岛B细胞分泌胰岛素。首先需用低糖培养液培养胰岛A细胞，因为低糖环境会刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素，过滤获得含该分泌物的滤液；再用含滤液的培养液培养胰岛B细胞，以不含滤液的培养液培养胰岛B细胞为对照，一段时间后测定培养液中胰岛素的含量，若实验组胰岛素含量高于对照组，则可验证结论。
（3）①图甲中，肾上腺髓质分泌肾上腺素受下丘脑神经支配，调节方式为神经调节；肾上腺素能促进肝糖原分解为葡萄糖，使血糖升高，E处（肝静脉）血糖因肝糖原分解而最高，D处（肾上腺静脉）因肾上腺髓质细胞消耗葡萄糖而血糖最低，C处（肾动脉分支）血糖介于两者之间，故浓度关系为D（4）①图乙显示，高脂饮食组大鼠脂肪组织中Akt的磷酸化水平（尤其是S473位点）随周数下降，而Akt磷酸化是其激活的关键，激活受阻会影响相关基因表达，导致胰岛素抵抗，因此高脂饮食诱发IR的机制是高脂饮食使大鼠细胞中Akt磷酸化水平下降，降低Akt活性，影响相关基因表达。②图丙显示，随人参皂苷浓度升高，脂肪细胞的GLUT-4 mRNA表达量和葡萄糖摄取量均增加，GLUT-4是细胞膜上的葡萄糖转运蛋白，因此人参皂苷降低血糖的原因是促进GLUT-4基因表达，增加转运蛋白数量，加快葡萄糖摄取；若要确定其通过改善胰岛素抵抗而非促进胰岛素分泌，需检测Akt磷酸化水平（反映胰岛素抵抗改善情况）和胰岛素含量（排除分泌增加的可能）。
【分析】人体内有多种激素参与调节血糖浓度，如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等，它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用，直接或间接地提高血糖浓度。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
（1）人体中血糖的来源主要有食物中的糖类消化吸收。当血糖浓度较高时，能直接作用于胰岛B细胞，使其分泌胰岛素；下丘脑的某区域的兴奋，可通过神经支配胰岛B细胞的活动，因此神经递质也能作用于胰岛B细胞，使其分泌胰岛素；此外胰高血糖素分泌增加也可促进胰岛素分泌。
（2）本实验的目的是验证胰岛A细胞的分泌物能促进胰岛B细胞分泌胰岛素，故本实验的自变量为是否用胰岛A细胞的分泌物处理胰岛B细胞，因变量是胰岛素含量的变化。实验中用“低糖”培养液培养胰岛A细胞，目的是刺激胰岛A细胞合成并分泌胰高血糖素，然后用含滤液的培养液培养胰岛B细胞，同时另设一组不添加该滤液的培养液培养等量的胰岛B细胞作为对照组，一段时间后测定培养液中胰岛素的含量并与对照组进行对比，若实验组胰岛素含量高于对照组，则可验证上述结论。
（3）①图甲中，肾上腺髓质分泌肾上腺素受下丘脑的神经支配，其调节方式是神经调节。肾上腺素能促进肝糖原分解形成葡萄糖，使血糖升高，所以E处比C、D处血糖高，由于肾上腺髓质细胞等组织细胞吸收并消耗葡萄糖，所以C处血糖浓度高于D处，故发生图示生理过程时，血管C、D、E三处的血糖浓度大小关系最可能为D②信号分子X作用于G2蛋白，产生与肾上腺素相反的作用，若体内产生G2蛋白抗体，则该抗体会与G2蛋白结合，使信号分子X不能与G2蛋白结合，导致血糖升高，a错误；
若体内产生肾上腺素受体的抗体，该抗体会与肾上腺素受体结合，则肾上腺素不能与相应受体结合，导致血糖降低，b正确；
信号分子X含量过高，与G2蛋白结合，会抑制血糖升高，进而使血糖随着细胞的消耗而降低，c正确；
控制酶P合成的基因发生突变，会使肝糖原不能分解，进而使血糖随着细胞的消耗而降低，d正确。
故选bcd。
（4）①依据图乙可知，条带深浅表示蛋白表达量水平或者磷酸化水平的高低，对模型组大鼠脂肪组织中的Akt磷酸化水平和Akt表达水平进行检测，可知，随着周数的增加，磷酸化水平逐渐下降，进而降低了Akt活性，影响了相关基因的表达，进而诱发IR。
②实验目的是研究人参皂苷对脂肪细胞胰岛素抵抗的影响，因变量为是否添加人参皂苷，或人工皂苷的浓度，因变量为葡萄糖摄取相对量和GLUT-4mRNA相对表达量，依据图丙可知，随和人参皂苷浓度的增加，葡萄糖摄取相对量和GLUT-4mRNA相对表达量均逐渐增加，所以可推知，人参皂苷之所以能降低血糖，是由于人参皂苷促进脂肪细胞中GLUT-4基因表达，增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取。结合小问①，可知，若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗，而非促进胰岛素的分泌来降低血糖，需在上述实验基础上检测Akt磷酸化水平和胰岛素含量，来进行确定。
23．（2025高三上·江苏期末）SBPase基因编码的酶是卡尔文循环的关键酶。为提高甜菜的光合效率和产量，通过基因工程对甜菜进行遗传改造，获得如图1的表达载体。请回答下列问题：
（1）图1重组质粒结构中，除了图中所示结构元件外，还未指示出的结构元件有　 　，其中启动子的功能是　 　。
（2）人工合成SBPase基因后进行扩增，正确选择引物后对目的基因进行PCR，PCR程序设置如图2所示，其中，60℃20s环节的目的是　 　。在PCR反应体系中除了添加模板、引物、耐高温的DNA聚合酶、4种dNTP外，一般还需要添加Mg2+，添加Mg2+的作用是　 　。
（3）获取的PCR产物还需要经凝胶电泳鉴定。通常DNA分子片段带负电荷，所以电泳开始前应将PCR样品加入　 　电极端的点样孔内。电泳之后切割凝胶再将其溶解，回收其中包含目的基因的DNA片段。经过一系列步骤后，将测序正确的重组质粒导入农杆菌。
（4）研究人员采用不对称PCR技术扩增大量单链DNA片段，用于目的基因的检测。现有不等量的一对引物A和B，经若干次循环后，引物A被消耗尽，之后的循环只产生高浓度引物B的延伸产物，获得大量单链DNA．若反应体系中原有200个模板DNA，最初8个循环后限制性引物A耗尽，再进行25个循环，理论上可制备的单链DNA有　 　个。
（5）将含有重组质粒的农杆菌与甜菜叶柄共培养一段时间后，先将外植体放在含有氨苄青霉素和头孢霉素的培养基中初步培养，目的是　 　，再转入含有　 　的筛选培养基中获得抗性植株。此过程中使用抗生素时需要注意的事项有　 　。
（6）为便于纯化SBPase酶蛋白，现改进生产路线，另将小段TAP基因序列（标签）与SBPase基因相连，构建出能表达SBPase酶融合蛋白的重组DNA（如图3，F1、F2、R1、R2表示引物）。为确定融合基因插入并且方向正确，进行PCR检测，可选择图3中的引物组合有　 　（填字母）。
【答案】（1）复制原点；RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA
（2）使引物与单链相应互补序列结合（或复性/退火）；激活TaqDNA聚合酶的活性
（3）负
（4）1280000
（5）杀灭农杆菌（或抑制农杆菌生长/抑制农杆菌/抑菌）；卡那霉素；注意抗生素的种类、剂量及作用时间等
（6）F1与R2（或F2与R1）
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）一个完整的基因表达载体需包含启动子、终止子、目的基因、标记基因和复制原点（图1未显示），复制原点是质粒自主复制的起点；启动子的功能是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA，确保目的基因能在受体细胞中表达。
（2）PCR程序包括变性（DNA解旋）、复性（引物结合）、延伸（子链合成），60℃20s环节为复性（退火），目的是使引物与单链模板的互补序列结合；Mg2+在PCR反应中的作用是激活TaqDNA聚合酶的活性（Taq酶需Mg2+才能发挥催化功能）。
（3）DNA分子带负电荷，在电场中会向正极移动，因此电泳开始前需将PCR样品加入负电极端的点样孔内，确保DNA能向正极方向迁移并分离。
（4）最初8个循环为正常PCR（双链DNA复制），200个模板经8次循环后，双链DNA数量为200×28=51200个；之后25个循环为不对称PCR（仅产生引物B的延伸产物，即单链DNA），每个双链DNA每次循环产生1条单链，故单链DNA总量为51200×25=1280000个。
（5）氨苄青霉素和头孢霉素可抑制细菌生长，初步培养时使用这两种抗生素是为了杀灭农杆菌（或抑制农杆菌生长），避免农杆菌污染外植体；重组质粒的标记基因为卡那霉素抗性基因，因此需转入含卡那霉素的培养基筛选抗性植株（仅含重组质粒的甜菜细胞能存活）；使用抗生素时需注意抗生素的种类、剂量及作用时间等，防止剂量过高损伤外植体或种类错误导致筛选失败。
（6）要确定融合基因插入且方向正确，PCR引物需分别结合载体和融合基因的特定区域：若选择F1（结合载体启动子侧）与R2（结合TAP基因侧），或F2（结合SBPase基因侧）与R1（结合载体终止子侧），只有融合基因正确插入且方向无误时，才能扩增出预期片段；若插入错误或方向颠倒，引物无法结合，无扩增产物。
【分析】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。
（1）一个完整的基因表达载体包括启动子、终止子、目的基因、标记基因和复制原点等，图1重组质粒结构中，除了图中所示结构元件外，未指示出复制原点。启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA。
（2）PCR的基本过程是先进行预变性，然后发生变性→复性→延伸的循环。60℃20s环节发生复性/退火，即引物与单链相应互补序列结合。Mg2+的作用是激活TaqDNA聚合酶的活性。
（3）通常DNA分子片段带负电荷，所以加样品加到负电极端的点样孔内，使DNA样品向正极迁移。
（4）先进行正常PCR，200×28=51200个双链DNA，再进行25个不对称循环，每一次循环只得到1条单链。因此可制备的单链有51200×25=1280000个。
（5）氨苄青霉素和头孢霉素都属于抗生素，能杀死细菌，在此是为了杀灭农杆菌（抑制农杆菌生长、抑制农杆菌）。因重组质粒的标记基因是卡那霉素抗性基因，故转入含有卡那霉素的筛选培养基中获得抗性植株。此过程中使用抗生素时需要注意抗生素的种类、剂量及作用时间等，防止对外植体产生毒害作用。
（6）为确定融合基因插入并且方向正确，进行PCR检测，可选择图3中的引物组合有F1与R2（或F2与R1），若融合基因未插入或方向错误，则得不到产物。
24．（2025高三上·江苏期末）芦笋（2n=20）是常见的植物遗传学实验材料，性别决定方式为XY型，科学家对芦笋开展了一系列实验研究。
（1）芦笋的次级精母细胞中染色体的形态有　 　种；若一株芦笋性染色体组成是XXY，从母本减数分裂的角度分析，原因可能是　 　。
（2）野生型芦笋为窄叶，在种植时偶有宽叶个体出现，芦笋的窄叶和宽叶由一对等位基因决定（基因用A、a表示）。已知某宽叶雌株是由基因突变造成的，让该突变株与野生型杂交，F1的雌雄植株中突变型和野生型比例均相等。
①为确定突变基因的位置是在常染色体还是X染色体上（不考虑XY同源片段），从亲代和子代分别选择个体进行杂交，其杂交组合为　 　，若子代性状及比例为　 　，则突变基因在X染色体上。
②若突变的宽叶基因在常染色体上，现有一丛宽叶芦笋，将这些宽叶芦笋作为母本与窄叶植株杂交，F1中宽叶∶窄叶=4∶1，则最可能的原因是　 　（不考虑致死现象）。
（3）已知芦笋的另一对等位基因抗病E对不抗病e为显性，两对等位基因符合自由组合定律。现辐射处理芦笋雌株幼苗可使A基因或a基因或A、a基因从原染色体断裂，然后随机结合在E、e所在染色体的上末端形成末端易位（E、e所在染色体的末端最多只能结合一个A、a基因）。已知单个（A或a）基因发生染色体易位的植株同源染色体不能正常联会而高度不育。现有一基因型为AaXEXe的芦笋幼苗，给予电离辐射处理，欲探究该植株是否发生易位或是否发生单基因易位，可让该植株与表型为　 　的雄性植株杂交，实验结果及结论如下（不考虑交换和基因突变）。
①若出现8种表型子代，则该植株的易位情况为　 　；
②若不能产生子代个体，则该植株的易位情况为　 　；
③若子代表型及比例为宽叶不抗病雌株∶窄叶抗病雌株∶宽叶不抗病雄株∶窄叶抗病雄株=1∶1∶1∶1，则该实验中易位后母本的基因型为　 　；
④通过基因检测发现③中基因的位置情况符合事实，但正式实验所得子代表型及比例为宽叶不抗病∶宽叶抗病∶窄叶不抗病∶窄叶抗病=24∶1∶1∶24，则发生非姐妹染色单体片段交换的初级卵母细胞比例为　 　。
（4）已知R基因是抗旱基因，研究人员希望利用R基因与基因型为Aa的雌性个体的体细胞得到抗旱的芦笋。若每个受体细胞只导入了1个R基因，则利用某个转基因雌株进行测交实验得到的F1中出现　 　，则说明R基因导入到A基因所在的染色体上。若不考虑基因突变和染色体交换，利用某个转基因雌株进行测交实验，得到的F1中宽叶和窄叶植株均出现了部分不抗旱的个体且不抗旱的个体约占F1的1/2，则说明R基因导入到　 　。
【答案】（1）10；母本减数分裂Ⅰ后期同源染色体未正常分离或减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未正常分离
（2）①亲本中的宽叶雌株与子代中的宽叶雄株；宽叶雌株∶宽叶雄株∶窄叶雄株=2∶1∶1；这丛宽叶芦笋中基因型为AA的个体占比为60%，Aa个体占比为40%（或这丛阔叶芦笋中基因型AA与Aa的植株比例为3∶2）
（3）窄叶不抗病；没有发生染色体易位；单个（A或a）基因发生染色体易位；XaE；8%
（4）宽叶抗旱∶窄叶不抗旱=1∶1；A、a所在染色体以外的同源染色体上，该对同源染色体中只有一条染色体上有R基因
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传；染色体结构的变异；遗传的基本规律综合
【解析】【解答】（1）芦笋体细胞染色体数2n=20，减数第一次分裂后同源染色体分离，次级精母细胞中染色体数为10条，且无同源染色体，故染色体形态有10种；性染色体组成XXY的个体，若从母本角度分析，可能是母本减数第一次分裂后期X同源染色体未分离，或减数第二次分裂后期X染色体姐妹染色单体未分离，产生了含两条X染色体的卵细胞，与父本Y精子结合形成XXY。
（2）①宽叶雌株（突变株）与野生型（窄叶）杂交，F1雌雄中突变型与野生型比例均相等，推测宽叶为显性。若突变基因在X染色体上，亲本基因型为XAXa（宽叶雌）×XaY（窄叶雄），F1宽叶雄株基因型为XAY。取亲本宽叶雌株（XAXa）与子代宽叶雄株（XAY）杂交，后代基因型为XAXA、XAXa、XAY、XaY，表型及比例为宽叶雌株∶宽叶雄株∶窄叶雄株=2∶1∶1，故杂交组合为亲本中的宽叶雌株与子代中的宽叶雄株。
②若宽叶基因在常染色体上，设宽叶芦笋中AA占x，Aa占1-x，与aa杂交，窄叶后代仅来自Aa×aa（占（1-x）/2），宽叶后代为x+（1-x）/2，由F1宽叶∶窄叶=4∶1，得[（1-x）/2]∶[x+（1-x）/2]=1∶4，解得x=3/5，即AA∶Aa=3∶2，故原因是这丛宽叶芦笋中基因型AA与Aa的植株比例为3∶2。
（3）探究易位情况，需选择隐性纯合雄株（窄叶不抗病，基因型aaXeY）杂交，通过子代表型判断母本配子类型。
①若未发生易位，母本AaXEXe产生8种配子（2×4），与aaXeY杂交得8种表型，故易位情况为没有发生染色体易位。
②单个基因易位导致母本同源染色体联会异常、高度不育，无法产生子代，故易位情况为单个（A或a）基因发生染色体易位。
③子代宽叶与不抗病连锁、窄叶与抗病连锁，说明母本A与e连锁、a与E连锁，基因型为XaEXAe（，产生AeXE、AeXe、aEXE、aEXe四种配子，与aaXeY杂交得对应表型。
④子代重组型（宽叶抗病、窄叶不抗病）占2/50=4%，重组型配子比例等于重组型子代比例（4%），初级卵母细胞交换后产生的重组型配子占1/2，故发生交换的初级卵母细胞比例为4%×2=8%。
（4）若R基因导入A所在染色体，转基因雌株基因型为ARa（R在A染色体上，另一条a染色体无R），与aa测交，后代为ARa（宽叶抗旱）∶aa（窄叶不抗旱）=1∶1，故F1中出现宽叶抗旱∶窄叶不抗旱=1∶1。若F1宽叶和窄叶中均有不抗旱个体，且不抗旱占1/2，说明R基因不在A/a染色体上，而是导入到A、a所在染色体以外的同源染色体上，且该同源染色体中仅一条含R，转基因雌株产生含R和不含R的配子各占1/2，与aa测交后，无论宽叶（Aa）还是窄叶（aa），均有1/2不抗旱。
【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。
（3）染色体变异包括染色体数目的增减和染色体结构的改变。染色体数目的增减包括个别染色体的增减和以染色体组为基数的成倍的增或成套的减。染色体的结构变异会改变染色体上基因的数量或排列顺序，从而导致性状的变异。
（4）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。
（1）减数分裂Ⅰ后期，异型同源染色体X、Y分离，故芦笋的次级精母细胞中的染色体形态有10种。若一株芦笋性染色体组成是XXY，从母本角度来看，可能是因为母本减数分裂Ⅰ后期同源染色体未正常分离，或减数分裂Ⅱ后期姐妹染色体未正常分离，产生了XX的异常卵细胞。
（2）因为突变株和野生植株杂交子代有两种表型且比例相同，属于测交，所以推断为显性突变，突变型（宽叶）为显性性状。
①如果突变基因位于X染色体上，亲本的基因型为XAXa、XaY，子代的基因型为XAXa、XaXa、XAY、XaY，可以取亲本XAXa（宽叶雌株）与子代XAY（宽叶雄株）进行杂交，后代的基因型及比例为（XAXA+XAXa）∶XAY∶XaY=宽叶雌株∶宽叶雄株∶窄叶雄株=2∶1∶1。
②若突变的宽叶基因在常染色体上，现有一丛宽叶芦笋，若其中有x个Aa，y个AA，与窄叶植株（aa）杂交，AA与aa杂交，后代全是宽叶，Aa与aa杂交，后代宽叶∶窄叶=1∶1，则窄叶∶宽叶=（x/2）∶（x/2+y）=1∶4，由此可得2y=3x，Aa∶AA=2∶3，故最可能的原因是这丛宽叶芦笋中基因型为AA与Aa的植株比例为3∶2。
（3）欲探究该植株是否发生易位或是否发生单基因易位，可让该植株与基因型为aaXeY（窄叶不抗病）的植株杂交。
①若出现8种表型子代，即2种×4种，则该植株没有发生染色体易位；
②若不能产生子代个体，说明母体不育，则该植株单个（A或a）基因发生染色体易位；
③若子代表型及比例为宽叶不抗病雌株∶窄叶抗病雌株∶宽叶不抗病雄株∶窄叶抗病雄株=1∶1∶1∶1，即宽叶与不抗病连锁、窄叶与抗病连锁，说明A和a基因都易位到了E、e所在染色体的末端，且A/a、E/e的连接关系为A基因连在e基因所在的染色体上，a基因连在E基因所在的染色体上，故该实验中易位后母本的基因型为XaEXAe
④发生交换的初级性母细胞产生的配子有四种类型，其中重组型配子占1/2，根据子代表型及比例为宽叶不抗病∶宽叶抗病∶窄叶不抗病∶窄叶抗病=24∶1∶1∶24，推测重组型配子比例为4%，故发生交换的初级卵母细胞比例为8%。
（4）每个受体细胞只导入了1个R基因，并且R基因导入到A基因所在的染色体上，这样的转基因植株（ARa0）与基因型为aa的个体进行测交，后代中宽叶抗旱（ARa0）∶窄叶不抗旱（aa）=1∶1。如果得到的F1中宽叶和窄叶植株均出现了部分不抗旱的个体且不抗旱的个体约占F1的1/2，说明两对基因不在同一对同源染色体上，R基因导入到A、a所在染色体以外的同源染色体上，并且该对同源染色体中只有一条染色体上有R基因。
1 / 1江苏省部分高中2024-2025学年高三上学期期末迎考生物试题
1．（2025高三上·江苏期末）下列关于蛋白质和核酸的叙述，正确的是（　　）
A．RNA的多样性是蛋白质结构多样性的根本原因
B．核酸与蛋白质的合成过程均需要对方的参与
C．蛋白质空间结构的改变，必定导致其功能的丧失
D．蛋白质与核酸彻底水解得到的都是各自的单体
2．（2025高三上·江苏期末）研究发现，细胞可通过下图所示机制对错误折叠的蛋白质和损伤的细胞器进行精密调控，以减少细胞内功能异常的蛋白质和细胞器。下列叙述正确的是（　　）
A．参与自噬作用的溶酶体能合成多种水解酶
B．吞噬泡与溶酶体的融合依赖膜的选择透过性
C．自噬作用能为细胞提供某些有用的物质
D．营养不良环境中的细胞自噬作用一般减弱
3．（2025高三上·江苏期末）下图为细胞核结构模式图，下列叙述正确的是（　　）
A．①是由RNA和蛋白质组成的丝状结构
B．②是产生某种RNA和核糖体蛋白的场所
C．③允许蛋白质、RNA等生物大分子自由穿过
D．③和核膜对物质的运输均具有选择性
4．（2025高三上·江苏期末）下列有关实验方法的描述，合理的是（　　）
A．用适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片，可先后观察到细胞质流动与质壁分离现象
B．将一定量胡萝卜切碎，加适量水、石英砂，充分研磨，过滤，可获得胡萝卜素提取液
C．检测样品中的蛋白质时，须在加热条件下，使斐林试剂与蛋白质发生颜色反应
D．用溴麝香草酚蓝水溶液检测发酵液中酒精含量的多少，可判断酵母菌的呼吸方式
5．（2025高三上·江苏期末）研究人员对具有顶端优势的某植物分别进行打顶、顶芽涂抹三碘苯甲酸处理，对照组不作处理，定期检测各组侧芽处的生长素（IAA）和细胞分裂素（CTK）的含量，结果如下图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．涂抹三碘苯甲酸将促进侧芽生长
B．与对照组相比，打顶处理使得侧芽处IAA含量下降
C．涂抹组和打顶组侧芽的IAA和CTK含量变化趋势一致
D．据图分析，三碘苯甲酸可能会抑制IAA的极性运输
6．（2025高三上·江苏期末）中国水仙体细胞中含三个染色体组，其花药中含有大量小孢子母细胞，处于游离分散状态。某生物兴趣小组以中国水仙的花药为材料进行减数分裂的观察，结果如下图所示，下列分析错误的是（　　）
注：1.未联会的单价体；2、3.染色体桥；4.滞后染色体；5.微核。
A．与观察根尖有丝分裂实验制片过程相比，本实验无需解离和漂洗
B．可在减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期观察到染色体桥
C．微核由断裂或滞后染色体形成，其形成所引起的变异属于基因突变
D．中国水仙在减数分裂过程中易形成单价体和微核的主要原因是联会紊乱
7．（2025高三上·江苏期末）大肠杆菌色氨酸操纵子可控制色氨酸合成酶的合成，其调节机制如下图所示。下列叙述正确的是（　　）
注：P为启动子；O为操纵基因；结构基因（trpE、trpD、trpC、trpB、trpA）为合成色氨酸合成酶的有关基因。阻遏蛋白单独存在时没有活性。
A．图示体现了基因在染色体上呈线性排列
B．色氨酸合成酶基因的转录调控机制属于负反馈调节
C．5个色氨酸合成酶基因表达时共用一个起始密码子
D．RNA聚合酶与启动子识别结合的过程遵循碱基互补配对原则
8．（2025高三上·江苏期末）激素对人体各项生命活动的调节具有重要意义。下列说法正确的是（　　）
A．垂体合成、分泌的抗利尿激素可促进肾小管、集合管对水分的重吸收，减少尿量排出
B．甲状腺激素和肾上腺素的化学本质都是氨基酸衍生物，可与靶细胞膜上的受体结合
C．细胞外液渗透压升高可引起醛固酮的分泌增加，促进肾小管、集合管对钠离子的重吸收
D．低血糖时，交感神经兴奋可促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素，使血糖水平升高
9．（2025高三上·江苏期末）急性淋巴细胞白血病（ALL）是一种B或T细胞在骨髓内异常增殖的恶性肿瘤性疾病。通过采集患者免疫细胞进行改造后，重新输入患者体内，可实现对ALL细胞的清除。下列叙述正确的是（　　）
A．被改造的患者免疫细胞最可能是B细胞
B．该免疫疗法属于体液免疫
C．经过基因改造的细胞能分泌特异性抗体
D．经过基因改造的细胞可表达特异性受体
10．（2025高三上·江苏期末）为研究河流中石块上微生物群落的演替，将灭菌后的裸石置于河流中，裸石上不同时间新增物种数目如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．置于此河流中的实验裸石上发生的群落演替类型为初生演替
B．演替的前120d，裸石上的物种总数不断减少后趋于稳定
C．实验裸石上的演替稳定后与周围类似石块上已稳定存在的群落结构不同
D．群落演替的根本原因是内外环境条件的变化使得群落基因频率改变
11．（2025高三上·江苏期末）传统发酵技术中控制发酵条件至关重要，下列叙述正确的是（　　）
A．泡菜发酵后期，仍有产气菌繁殖，需开盖放气
B．葡萄酒制作好后，可直接通入无菌空气制作葡萄醋
C．制作泡菜的盐水要淹没全部菜料以形成无氧条件
D．果酒发酵时的温度和泡菜发酵时的温度都应控制在30~35℃
12．（2025高三上·江苏期末）啤酒的工业化生产的部分流程如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．大麦种子发芽时产生淀粉酶，但烘焙时的高温会杀死种子胚且导致淀粉酶失活
B．糖化的目的是促进淀粉分解，蒸煮不会导致淀粉酶失活但能杀死糖浆中的杂菌
C．啤酒花上附着大量的野生型酵母菌，利用其无氧呼吸即可实现啤酒的工业化生产
D．发酵过程中，要随时检测微生物数量、乙醇浓度等，要严格控制温度、pH等条件
13．（2025高三上·江苏期末）植物次生代谢产物是一类具有特殊作用的活性成分，例如丹参中的活性成分丹参酮以及酚酸类成分在心脑血管疾病的治疗方面效果显著。以丹参为材料，可通过植物细胞工程获得丹参酮用于临床应用。下列叙述正确的是（　　）
A．次生代谢物是植物基本生命活动所必需的
B．利用植物细胞工程获得丹参酮，需要培养到愈伤组织阶段
C．该过程利用了植物细胞全能性的原理
D．应对丹参的外植体作灭菌处理以获得脱毒组织
14．（2025高三上·江苏期末）科学家通过动物细胞融合技术，将两株不同的杂交瘤细胞（A和B）融合形成双杂交瘤细胞AB.双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖，产生的双特异性抗体AB，如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．将杂交瘤细胞A、B混合并诱导融合后，用选择培养基筛选出双杂交瘤细胞AB
B．双杂交瘤细胞同时识别α、β抗原后，无需解偶联和重组即可产生双特异性抗体
C．对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时，需使用胰蛋白酶处理
D．双特异性抗体与单克隆抗体相比可以增强靶向药对肿瘤细胞的杀伤作用
15．（2025高三上·江苏期末）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。下列叙述错误的是（　　）
A．RNA聚合酶识别和结合的DNA片段中A/T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去乙酰化诱使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
16．（2025高三上·江苏期末）胆囊储存释放的胆汁属于消化液，其分泌与释放的调节方式如下图所示，科学家同时开展了下丘脑所在通路胆汁释放量是否受小肠Ⅰ细胞所在通路影响的实验，已知对照组小鼠不作注射处理，实验组小鼠注射CCK抗体。下列叙述正确的有（　　）
A．图示中迷走神经对肝细胞分泌胆汁的调节属于神经调节
B．肝细胞受到信号刺激后，细胞膜两侧电位表现为外正内负
C．若给正常小鼠注射CCK抗体，小鼠胆囊释放的胆汁量减少
D．若实验组小鼠的胆汁释放量明显低于对照组，下丘脑所在通路受小肠Ⅰ细胞所在通路影响
17．（2025高三上·江苏期末）右图为甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图，已知其中有一种为伴性遗传。正常人群中乙病携带者占1/16，且含乙病基因的雄配子有一半致死，不考虑其他变异情况。下列叙述正确的有（　　）
A．甲病为伴X染色体隐性遗传病
B．Ⅱ2与Ⅱ4基因型相同的概率为1/2
C．若Ⅲ1与Ⅲ3结婚，所生的子女患病的概率是31/136
D．若Ⅲ2与人群中某正常男性结婚，所生的子女患两种病的概率是1/64
18．（2025高三上·江苏期末）在偏碱性的土壤中，Fe3+通常以不溶于水的Fe（OH）3形式存在，溶解度低，难以被植物吸收。在长期的进化过程中，某植物形成了如图所示的铁吸收机制。据图分析，下列说法正确的有（　　）
A．ATPase具有催化和运输功能
B．H+的外排有利于铁化合物的溶解和吸收
C．降低土壤中氧气含量，植物对铁的吸收增强
D．缺铁胁迫下，图中膜蛋白合成量会上升
19．（2025高三上·江苏期末）为了分离和纯化高效分解石油的细菌，科研人员利用被石油污染过的土壤进行图1所示的实验。同学甲进行步骤④的操作，其中一个平板经培养后的菌落分布如图2所示。同学乙也按照同学甲的接种方法进行了步骤④的操作：将1mL样品稀释100倍，在3个培养基平板上分别接入0.1mL稀释液，培养一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为56、58和57.下列叙述错误的有（　　）
A．培养基在使用前后均需经过高压蒸汽灭菌处理
B．乙同学计算得出每升样品中的活菌数约为5.7×107个
C．步骤④后甲同学出现图2结果可能的操作失误是样品的稀释程度太低
D．步骤⑤后取样测定石油含量的目的是筛选出能分解石油的细菌
20．（2025高三上·江苏期末）全球气候变暖引发的高温天气严重影响水稻生长和产量，研究其影响和防御机制对保障粮食安全至关重要。图1是水稻叶肉细胞内的光反应的不同途径。请回答下列问题：
（1）图1所示生理过程发生的场所是　 　。据图分析光反应过程中最初电子供体是　 　，膜一侧维持H+高浓度的意义是　 　。
（2）水稻叶肉细胞的光反应过程能够为卡尔文循环提供物质和能量，其中的ATP可参与卡尔文循环中的　 　（填过程）和C5的再生，若生成1个蔗糖分子，至少需要卡尔文循环　 　轮。
（3）高温胁迫下，PSⅡ中的捕光复合体容易从类囊体膜上脱落，导致PSⅡ的　 　发生改变，光能利用率下降。此时仅由PSⅠ为主介导的环式电子传递被激活，　 　（填“能”或“不能”）形成跨膜质子（H+）梯度，光反应产生的ATP与NADPH的比值　 　，从而起到光保护作用。
（4）为探究水稻开花后早期高温胁迫对水稻旗叶生理特性及籽粒产量的影响，科研人员以某水稻品种为材料，正常温度处理为对照组（CK），高温处理为高温组（HT），分别测定水稻开花后20d早期旗叶光合特性、千粒重和产量，结果如下表：
处理 净光合速率/ （μmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度/ （μmol·mol-1） 气孔导度/ （mmol·m-2·s-1） 蒸腾速率/ （mmol·m-2·s-1） 千粒重/g 产量/ （kg·hm-2）
CK 15.70 208.0 91.67 3.38 47.70 7479.24
HT 10.63 280.3 87.00 3.35 44.95 7012.20
据表分析，高温胁迫处理组（HT）胞间CO2浓度显著上升的原因是　 　，产量下降的原因是　 　。
（5）已知PSⅠ复合体中含叶绿体中基因编码的D1蛋白，能促进光反应。为增强水稻应对高温胁迫的能力，科研人员将控制合成D1蛋白的基因转入水稻染色体DNA上得到M品系，并检测了野生型和M品系水稻在不同温度条件下D1蛋白的含量，结果如图2所示。
据图可知，常温下M品系水稻细胞中D1蛋白含量　 　（填“高于”“低于”或“等于”）野生型，结合图示推测，高温胁迫下M品系水稻产量明显高于野生型的原因是　 　。
21．（2025高三上·江苏期末）人工湿地主要由不同类型填料构成的基质、有净化功能的植物，以及给排水系统所组成。人工湿地能利用湿地的物理、化学、生物学特性净化水质。污染物在人工湿地内经过滤、吸附、生物降解及植物吸收等作用得以去除。为治理被生活、工业等污染物污染的内流河，科研工作者通过各种措施建成了城市湿地公园。图1是该人工湿地水体净化系统的主要组成。请分析回答问题：
（1）在该人工湿地的构建中，应选择具有较强的适应污染环境能力及处理污水能力的植物栽种，体现了生态工程的　 　原理。
（2）通过放养鱼苗、水禽等动物，种植莲藕、芦苇等水生植物，形成复杂的　 　结构，可增加湿地生态系统的抵抗力稳定性。要治理水体污染，除了依靠湿地生态系统自身的功能外，还应加强对污染源的控制，因为生态系统的　 　有限。
（3）研究该人工湿地对污水的处理能力，应对　 　（位置）的水质进行监测，常检测BOD、总氮量、总磷量等指标，其中BOD表示微生物分解一定体积水中有机物所需的氧气量，BOD值越高，表明　 　污染程度越高，总氮量、总磷量通常是作为监测水体　 　的指标。
（4）折水涧是人工湿地台阶式跌水区，可有效物理沉降砂砾并显著增加水体中　 　的含量。芦苇湿地能通过多种途径净化水体，如：芦苇与水体中的浮游藻类争夺　 　等环境资源，抑制水华的发生；通过阻挡、吸附等使污染物沉降等。
（5）除配置优势植物苦草外，浅水湖2中逐渐出现了较多金鱼藻、河蚌、鲢等生物，图2为该湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，m1、m2代表不同的能量形式。图3表示该水体中部分营养关系（图中的数值表示能量的相对值）。
①从生态系统的组成成分来看，图2中m1、m2表示的能量形式分别为　 　。营养级Ⅰ的能量中流入分解者的包括　 　。
②图3中流经该生态系统的总能量包括　 　，能量在Ⅰ、Ⅱ两个营养级间的传递效率为　 　%（保留小数点后两位）。
22．（2025高三上·江苏期末）糖尿病是一种危害人类健康的常见病，严重时可引起各种并发症，导致多种器官功能损害。请根据所学回答下列有关问题：
（1）糖尿病的直接表现是血糖浓度过高，人体中血糖的来源主要有　 　。参与调节胰岛素分泌的信息分子有　 　等（至少答出两点）。
（2）实验小组为验证胰岛A细胞的分泌物能促进胰岛B细胞分泌胰岛素。完善以下实验方案：
a．用　 　（填“高糖”或“低糖”）培养液培养胰岛A细胞，一段时间后过滤获得滤液；
b．用含滤液的培养液培养胰岛B细胞，一段时间后测定培养液中　 　的含量并与对照组进行对比。
（3）人在饥饿时，肾上腺髓质分泌肾上腺素参与血糖调节，使血糖浓度升高，调节机理及部分过程如图甲所示。
①图甲中，肾上腺髓质分泌肾上腺素的调节方式是　 　。发生图示生理过程时，血管C、D、E三处的血糖浓度大小关系最可能为　 　。
②结合图甲分析，下列因素中可能引发低血糖症的有　 　。
a．体内产生G2蛋白抗体 b．体内产生肾上腺素受体的抗体
c．信号分子X含量过高 d．控制酶P合成的基因发生突变
（4）已知高脂饮食会诱发胰岛素抵抗（IR），有相关研究表明胰岛素信号转导的主要途径依赖于Akt（一种蛋白激酶）的磷酸化，该过程受阻则导致组织细胞（如脂肪细胞）对胰岛素不敏感，表现为胰岛素抵抗。
①T308和S473两个位点的磷酸化，使Akt被完全激活进而启动细胞内相关基因的表达。该信号通路障碍会导致IR发生。科研人员对模型组大鼠脂肪组织中的分子进行了检测，结果如图乙所示（条带深浅表示蛋白表达量水平或者磷酸化水平的高低）。据图推测，高脂饮食诱发IR的分子机制是　 　。
②为研究人参皂苷对脂肪细胞胰岛素抵抗的影响，研究人员用1μmol·L-1地塞米松（DEX）处理正常脂肪细胞，建立胰岛素抵抗细胞模型。用不同浓度的人参皂苷处理胰岛素抵抗细胞，相关检测结果如图丙。
根据结果推测，人参皂苷能降低血糖的原因是　 　。若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗，而非促进胰岛素的分泌来降低血糖，需在上述实验基础上检测　 　水平和胰岛素含量。
23．（2025高三上·江苏期末）SBPase基因编码的酶是卡尔文循环的关键酶。为提高甜菜的光合效率和产量，通过基因工程对甜菜进行遗传改造，获得如图1的表达载体。请回答下列问题：
（1）图1重组质粒结构中，除了图中所示结构元件外，还未指示出的结构元件有　 　，其中启动子的功能是　 　。
（2）人工合成SBPase基因后进行扩增，正确选择引物后对目的基因进行PCR，PCR程序设置如图2所示，其中，60℃20s环节的目的是　 　。在PCR反应体系中除了添加模板、引物、耐高温的DNA聚合酶、4种dNTP外，一般还需要添加Mg2+，添加Mg2+的作用是　 　。
（3）获取的PCR产物还需要经凝胶电泳鉴定。通常DNA分子片段带负电荷，所以电泳开始前应将PCR样品加入　 　电极端的点样孔内。电泳之后切割凝胶再将其溶解，回收其中包含目的基因的DNA片段。经过一系列步骤后，将测序正确的重组质粒导入农杆菌。
（4）研究人员采用不对称PCR技术扩增大量单链DNA片段，用于目的基因的检测。现有不等量的一对引物A和B，经若干次循环后，引物A被消耗尽，之后的循环只产生高浓度引物B的延伸产物，获得大量单链DNA．若反应体系中原有200个模板DNA，最初8个循环后限制性引物A耗尽，再进行25个循环，理论上可制备的单链DNA有　 　个。
（5）将含有重组质粒的农杆菌与甜菜叶柄共培养一段时间后，先将外植体放在含有氨苄青霉素和头孢霉素的培养基中初步培养，目的是　 　，再转入含有　 　的筛选培养基中获得抗性植株。此过程中使用抗生素时需要注意的事项有　 　。
（6）为便于纯化SBPase酶蛋白，现改进生产路线，另将小段TAP基因序列（标签）与SBPase基因相连，构建出能表达SBPase酶融合蛋白的重组DNA（如图3，F1、F2、R1、R2表示引物）。为确定融合基因插入并且方向正确，进行PCR检测，可选择图3中的引物组合有　 　（填字母）。
24．（2025高三上·江苏期末）芦笋（2n=20）是常见的植物遗传学实验材料，性别决定方式为XY型，科学家对芦笋开展了一系列实验研究。
（1）芦笋的次级精母细胞中染色体的形态有　 　种；若一株芦笋性染色体组成是XXY，从母本减数分裂的角度分析，原因可能是　 　。
（2）野生型芦笋为窄叶，在种植时偶有宽叶个体出现，芦笋的窄叶和宽叶由一对等位基因决定（基因用A、a表示）。已知某宽叶雌株是由基因突变造成的，让该突变株与野生型杂交，F1的雌雄植株中突变型和野生型比例均相等。
①为确定突变基因的位置是在常染色体还是X染色体上（不考虑XY同源片段），从亲代和子代分别选择个体进行杂交，其杂交组合为　 　，若子代性状及比例为　 　，则突变基因在X染色体上。
②若突变的宽叶基因在常染色体上，现有一丛宽叶芦笋，将这些宽叶芦笋作为母本与窄叶植株杂交，F1中宽叶∶窄叶=4∶1，则最可能的原因是　 　（不考虑致死现象）。
（3）已知芦笋的另一对等位基因抗病E对不抗病e为显性，两对等位基因符合自由组合定律。现辐射处理芦笋雌株幼苗可使A基因或a基因或A、a基因从原染色体断裂，然后随机结合在E、e所在染色体的上末端形成末端易位（E、e所在染色体的末端最多只能结合一个A、a基因）。已知单个（A或a）基因发生染色体易位的植株同源染色体不能正常联会而高度不育。现有一基因型为AaXEXe的芦笋幼苗，给予电离辐射处理，欲探究该植株是否发生易位或是否发生单基因易位，可让该植株与表型为　 　的雄性植株杂交，实验结果及结论如下（不考虑交换和基因突变）。
①若出现8种表型子代，则该植株的易位情况为　 　；
②若不能产生子代个体，则该植株的易位情况为　 　；
③若子代表型及比例为宽叶不抗病雌株∶窄叶抗病雌株∶宽叶不抗病雄株∶窄叶抗病雄株=1∶1∶1∶1，则该实验中易位后母本的基因型为　 　；
④通过基因检测发现③中基因的位置情况符合事实，但正式实验所得子代表型及比例为宽叶不抗病∶宽叶抗病∶窄叶不抗病∶窄叶抗病=24∶1∶1∶24，则发生非姐妹染色单体片段交换的初级卵母细胞比例为　 　。
（4）已知R基因是抗旱基因，研究人员希望利用R基因与基因型为Aa的雌性个体的体细胞得到抗旱的芦笋。若每个受体细胞只导入了1个R基因，则利用某个转基因雌株进行测交实验得到的F1中出现　 　，则说明R基因导入到A基因所在的染色体上。若不考虑基因突变和染色体交换，利用某个转基因雌株进行测交实验，得到的F1中宽叶和窄叶植株均出现了部分不抗旱的个体且不抗旱的个体约占F1的1/2，则说明R基因导入到　 　。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因；核酸的基本组成单位
【解析】【解答】A、蛋白质结构多样性的根本原因是DNA的多样性（DNA中碱基对的排列顺序决定遗传信息），RNA的多样性是DNA多样性的体现，而非蛋白质结构多样性的根本原因，A不符合题意；
B、核酸的合成（如DNA复制、转录形成RNA）需要酶（蛋白质）催化；蛋白质的合成（翻译）需要mRNA作为模板、tRNA转运氨基酸，即需要核酸参与。因此，二者的合成过程均需要对方参与，B符合题意；
C、蛋白质空间结构改变不一定导致功能丧失。例如，某些酶的变构调节中，空间结构改变仅会影响活性（如激活或抑制），而非完全丧失功能；只有空间结构严重破坏（如高温导致的变性）时，功能才会丧失，C不符合题意；
D、蛋白质彻底水解的产物是氨基酸（其单体）；但核酸彻底水解的产物是磷酸、五碳糖（脱氧核糖或核糖）、含氮碱基，而核酸的单体是核苷酸（由上述三种成分组成），并非彻底水解产物，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】蛋白质和核酸是细胞内重要的生物大分子，二者功能紧密关联：核酸是遗传信息的携带者，控制蛋白质的合成；蛋白质（如酶）又参与核酸的合成过程。需明确二者结构多样性的根本原因、水解产物差异，以及结构与功能的关系。
2．【答案】C
【知识点】细胞自噬
【解析】【解答】A、溶酶体内的水解酶本质是蛋白质，其合成场所是核糖体，溶酶体仅负责储存和释放这些水解酶，不能自行合成，A不符合题意；
B、吞噬泡与溶酶体的融合过程中，膜的形态发生改变并相互融合，依赖的是生物膜的流动性（结构特性），而非选择透过性（功能特性），B不符合题意；
C、自噬作用中，错误折叠的蛋白质会被降解为氨基酸，损伤的细胞器会被分解为核苷酸、脂质等小分子物质，这些物质可被细胞重新利用，用于合成新的蛋白质、细胞器或提供能量，因此能为细胞提供有用物质，C符合题意；
D、营养不良时，细胞缺乏外界获取的营养物质，会通过增强自噬作用，分解自身内部的非必需成分（如损伤细胞器、部分蛋白质），将分解产物作为营养和能量来源，维持基本生命活动，因此自噬作用会增强而非减弱，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】细胞自噬是细胞清除功能异常物质（错误折叠蛋白质、损伤细胞器）并回收利用的过程，核心依赖自噬体与溶酶体的融合，以及溶酶体的降解作用，对维持细胞稳态至关重要。需明确溶酶体水解酶的合成场所、膜融合的结构基础，以及自噬在不同环境下的调节规律。
3．【答案】D
【知识点】细胞核的结构
【解析】【解答】A、图中①为染色质，其主要成分是DNA和蛋白质，并非RNA和蛋白质，染色质在细胞分裂时会螺旋化形成染色体，A不符合题意；
B、图中②为核仁，其功能是与某种RNA（如rRNA）的合成以及核糖体的形成有关；而核糖体蛋白的合成场所是细胞质中的核糖体，并非核仁，B不符合题意；
C、图中③为核孔，它是蛋白质、RNA等大分子物质进出细胞核的通道，但核孔对物质运输具有选择性，并非自由穿过。例如，DNA不能通过核孔出细胞核，RNA主要从细胞核进入细胞质，蛋白质主要从细胞质进入细胞核，C不符合题意；
D、核膜具有选择透过性，允许水分子、离子等小分子物质通过，阻止大分子物质自由进出；核孔也具有选择性，仅允许特定大分子物质按一定方向运输（如RNA出核、蛋白质进核）。因此，③核孔和核膜对物质的运输均具有选择性，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】细胞核由染色质、核仁、核膜和核孔等结构组成，各结构功能不同：染色质是遗传物质的载体，核仁与核糖体形成相关，核膜和核孔共同控制物质进出细胞核，且均具有选择性。需明确各结构的成分、功能及物质运输特点。
4．【答案】A
【知识点】质壁分离和复原；探究酵母菌的呼吸方式；胡萝卜素的提取；观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、黑藻叶肉细胞含叶绿体（可作为观察细胞质流动的标志物），且是成熟植物细胞（有大液泡，可发生质壁分离）。用适当浓度蔗糖溶液处理时，先在显微镜下观察叶绿体运动，可判断细胞质流动；随后细胞因渗透失水发生质壁分离，叶绿体随原生质层收缩，能清晰观察到质壁分离现象，A符合题意；
B、提取胡萝卜素需先将胡萝卜粉碎、干燥，再用石油醚等有机溶剂萃取（胡萝卜素不溶于水，易溶于有机溶剂），直接加水研磨无法提取胡萝卜素，B不符合题意；
C、检测蛋白质需用双缩脲试剂（与蛋白质反应呈紫色），反应无需加热；斐林试剂用于检测还原糖，且需水浴加热，二者试剂和条件均不同，C不符合题意；
D、溴麝香草酚蓝水溶液用于检测二氧化碳（颜色由蓝变绿再变黄），不能检测酒精；检测酒精需用酸性重铬酸钾溶液（由橙红色变为灰绿色），通过检测二氧化碳和酒精的有无，才能判断酵母菌的呼吸方式，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】不同实验需依据特定原理选择材料和方法，如质壁分离观察依赖成熟植物细胞的渗透作用，物质提取需遵循对应流程，物质检测需使用专一试剂并控制条件。需明确各实验的材料要求、试剂作用及操作细节，避免混淆。
5．【答案】C
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性；其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、顶端优势中，侧芽生长受高浓度IAA抑制；涂抹三碘苯甲酸后，侧芽IAA含量下降、CTK含量上升（CTK促进细胞分裂，利于生长），抑制作用减弱，因此会促进侧芽生长，A不符合题意；
B、对照组顶芽产生的IAA会极性运输到侧芽，导致侧芽IAA含量较高；打顶去除了顶芽这个IAA来源，侧芽处IAA无法持续获得补充，含量下降，与图中数据一致，B不符合题意；
C、从图中趋势来看，涂抹组与打顶组的IAA含量均下降，但CTK含量变化存在差异：涂抹组CTK含量上升较快，达到峰值后下降；打顶组CTK含量上升较缓，峰值出现时间和幅度与涂抹组不同，二者CTK含量变化趋势并不完全一致，C符合题意；
D、顶芽产生的IAA主要通过极性运输到达侧芽。涂抹三碘苯甲酸后，侧芽IAA含量明显低于对照组，推测其可能抑制了顶芽向侧芽的IAA极性运输，减少了侧芽的IAA积累，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】顶端优势是顶芽产生的生长素通过极性运输向下积累在侧芽，抑制侧芽生长的现象。实验通过打顶（去除顶芽）、顶芽涂抹三碘苯甲酸（可能影响生长素运输），对比对照组侧芽的IAA（抑制生长）和CTK（促进生长）含量，分析两种处理对侧芽生长的影响及作用机制。
6．【答案】C
【知识点】观察细胞的减数分裂实验；基因突变的类型；染色体数目的变异；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、观察根尖有丝分裂时，解离的目的是使根尖细胞相互分离，漂洗是为去除解离液、防止解离过度；而中国水仙花药中的小孢子母细胞本身处于游离分散状态，无需通过解离使其分离，因此本实验无需解离和漂洗，A不符合题意；
B、染色体桥由染色体断裂后残臂连接形成：若同源染色体的非姐妹染色单体断裂后连接，会在减数分裂Ⅰ后期（同源染色体分离时）观察到染色体桥；若姐妹染色单体断裂后连接，会在减数分裂Ⅱ后期（姐妹染色单体分离时）观察到染色体桥，因此可在两个时期均观察到，B不符合题意；
C、微核由断裂的染色体片段或滞后的完整染色体形成，其成分与染色体一致（含DNA和蛋白质），属于染色体片段缺失或数目异常，对应的变异类型是染色体变异，而非基因突变，基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换，C符合题意；
D、中国水仙为三倍体，减数分裂Ⅰ时，同源染色体因数量为3条（无法两两完全配对）而联会紊乱，易形成未联会的单价体；同时联会紊乱会导致染色体分离异常，出现滞后染色体或染色体断裂，进而形成微核，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】中国水仙为三倍体（含3个染色体组），减数分裂时因同源染色体联会紊乱，易出现单价体、染色体桥、滞后染色体及微核等异常现象，这些均属于染色体水平的变异，需结合减数分裂过程分析各异常结构的形成时期及变异类型。
7．【答案】B
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、大肠杆菌是原核生物，细胞内没有染色体，其基因主要存在于拟核的环状DNA上，因此“基因在染色体上呈线性排列”的描述不成立，A不符合题意；
B、当环境中缺乏色氨酸时，阻遏蛋白无活性，无法结合操纵基因（O），RNA聚合酶可正常结合启动子（P），驱动结构基因转录，合成色氨酸合成酶，进而合成色氨酸；当环境中色氨酸充足时，色氨酸与阻遏蛋白结合使其激活，激活的阻遏蛋白结合操纵基因，阻止RNA聚合酶转录，减少色氨酸合成。这种“产物（色氨酸）抑制自身合成相关基因转录”的机制，属于负反馈调节，B符合题意；
C、5个色氨酸合成酶基因（trpE、trpD等）转录时共用一个启动子，但转录形成的mRNA为多顺反子mRNA，翻译时每个基因对应的编码区均有各自的起始密码子（启动翻译的信号），并非共用一个起始密码子，C不符合题意；
D、RNA聚合酶的化学本质是蛋白质，不含碱基；启动子是DNA上的特定序列，含碱基。二者的识别结合依赖蛋白质与DNA的空间结构互补及化学相互作用，不涉及碱基之间的互补配对，碱基互补配对发生在核酸分子之间，如DNA复制、转录，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】色氨酸操纵子是原核生物中基因表达调控的典型案例，通过阻遏蛋白与色氨酸的结合状态，调控色氨酸合成酶相关基因的转录，以适应环境中色氨酸的有无，属于负反馈调节。需结合原核生物的基因结构特点（无染色体、多基因共用启动子等）分析各选项。
8．【答案】D
【知识点】激素调节的特点；水盐平衡调节；血糖平衡调节
【解析】【解答】A、抗利尿激素的合成部位是下丘脑，合成后运输到垂体储存，当机体需要时由垂体释放，并非垂体合成；其作用是促进肾小管、集合管对水分的重吸收，减少尿量，A不符合题意；
B、甲状腺激素和肾上腺素的化学本质均为氨基酸衍生物，但二者受体位置不同：甲状腺激素的受体在细胞内（需进入细胞后结合受体调控基因表达），肾上腺素的受体在细胞膜上，B不符合题意；
C、细胞外液渗透压升高时，触发的是抗利尿激素分泌增加（促进水重吸收）；醛固酮的分泌主要受血钠浓度、血钾浓度或肾素 - 血管紧张素系统调节，其作用是促进肾小管、集合管对钠离子的重吸收，与渗透压直接升高无直接关联，C不符合题意；
D、当血糖浓度降低时，交感神经兴奋可直接作用于胰岛A细胞，促进其分泌胰高血糖素；胰高血糖素能促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】激素调节需明确各激素的合成分泌器官、作用机制（如受体位置）及触发分泌的信号，避免混淆激素来源（如下丘脑与垂体）、作用对象（如肾小管集合管）及调节通路（如渗透压与血糖调节的不同信号）。
9．【答案】D
【知识点】细胞免疫；体液免疫；免疫学的应用
【解析】【解答】A、被改造的患者免疫细胞最可能是T细胞，而非B细胞。因为T细胞可直接识别并杀伤靶细胞（如ALL细胞），而B细胞主要通过分化为浆细胞分泌抗体发挥作用，无法直接清除癌细胞，A不符合题意；
B、该免疫疗法属于细胞免疫，而非体液免疫。改造后的细胞直接接触并攻击ALL细胞，符合细胞免疫中效应T细胞杀伤靶细胞的特点，体液免疫则依赖抗体与抗原结合，B不符合题意；
C、能分泌特异性抗体的是浆细胞（由B细胞分化形成），经过基因改造的细胞（如CAR-T细胞）的功能是识别并杀伤癌细胞，不具备分泌抗体的能力，C不符合题意；
D、经过基因改造的细胞（如CAR-T细胞）会表达特异性受体（如嵌合抗原受体CAR），这种受体可精准识别ALL细胞表面的特定抗原，从而实现对癌细胞的特异性清除，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】人体的免疫包括非特异性免疫和特异性免疫。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。
10．【答案】A
【知识点】群落的演替
【解析】【解答】A、实验中的裸石经过灭菌处理，既没有原有植被残留，也没有土壤条件（微生物群落的“土壤”可理解为前期微生物的代谢产物等，初始时均不存在），符合初生演替“在从未有过生物或生物被彻底消灭的裸地上发生”的定义，因此演替类型为初生演替，A符合题意；
B、图中曲线表示的是“不同时间新增物种数目”，前120d新增物种数不断减少，说明物种总数仍在增加（只是增加速度放缓），而非“不断减少”，当新增物种数为0时，物种总数才趋于稳定，B不符合题意；
C、实验裸石与周围类似石块处于相同的河流环境中（如水流、温度、营养物质等条件一致），演替的最终方向会趋向与环境相适应的稳定群落，因此稳定后的群落结构应与周围类似石块上的稳定群落相似，C不符合题意；
D、群落演替的根本原因是群落内部因素（如种间竞争、种内斗争）与外界环境因素（如气候、营养）的综合作用，导致群落中物种组成和优势种发生改变；而群落是多个种群的集合，“基因频率改变”是种群进化的标志，并非群落演替的根本原因，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】群落演替分为初生演替和次生演替，二者的关键区别在于起始条件（是否存在土壤和植被残留）。需结合演替过程中物种数目的变化趋势、演替稳定后的群落特征，以及演替的根本原因，分析实验中裸石上的演替规律。
11．【答案】C
【知识点】果酒果醋的制作；泡菜的制作
【解析】【解答】A、泡菜发酵主要依赖乳酸菌（厌氧，产乳酸不产气），前期可能有少量杂菌产气，但发酵后期乳酸积累使pH降低，会抑制产气菌繁殖，不再产生大量气体，无需开盖放气，开盖会引入氧气，影响乳酸菌发酵并增加杂菌污染风险，A不符合题意；
B、葡萄酒制作好后转做葡萄醋，需满足醋酸菌的生长条件：除通入无菌空气（醋酸菌需氧）外，还需将温度从果酒发酵的18~25℃升至醋酸菌适宜的30~35℃，仅通入空气无法直接完成转化，B不符合题意；
C、制作泡菜时，盐水淹没全部菜料可隔绝空气，形成无氧环境，这是乳酸菌（厌氧微生物）正常发酵的关键，同时能抑制需氧杂菌生长，避免菜料腐败，C符合题意；
D、果酒发酵（酵母菌）的适宜温度为18~25℃，泡菜发酵（乳酸菌）的适宜温度为30~35℃，两者温度要求不同，需分别控制，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】传统发酵依赖特定微生物的代谢活动，需根据微生物的代谢类型（需氧/厌氧）、适宜温度等调控发酵条件，如泡菜依赖乳酸菌（厌氧、喜温），果酒依赖酵母菌（兼性厌氧、中温），果醋依赖醋酸菌（需氧、较高温），避免因条件不当导致发酵失败或产物异常。
12．【答案】D
【知识点】发酵工程的基本环节；发酵工程的应用
【解析】【解答】A、大麦种子发芽时会产生淀粉酶，后续烘焙的目的是杀死种子胚（防止其继续生长消耗营养），但会控制温度，确保淀粉酶不被完全失活（若淀粉酶失活，后续无法分解淀粉），A不符合题意；
B、糖化的目的是让淀粉酶分解淀粉形成糖浆；蒸煮环节的高温会使淀粉酶失活（终止淀粉进一步分解，控制糖浆成分），同时杀死糖浆中的杂菌，B不符合题意；
C、啤酒花的作用是调节啤酒风味（如增加苦味、香气），而非提供酵母菌；工业化生产中需使用纯种酵母菌（保证发酵稳定、避免杂菌污染），不能依赖啤酒花上的野生型酵母菌，且酵母菌需先有氧呼吸大量增殖，再无氧呼吸产生酒精，并非仅靠无氧呼吸，C不符合题意；
D、发酵过程中，微生物数量（如酵母菌密度）、乙醇浓度直接影响啤酒产量和品质，温度（影响酶活性）、pH（影响微生物代谢）等条件会影响发酵效率，因此需随时检测并严格控制这些指标，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】工业化发酵的核心要求：使用纯种微生物（保证稳定性）、严格控制环境条件（温度、pH等）、实时监测代谢指标（确保品质）。
13．【答案】B
【知识点】植物组织培养的过程；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、次生代谢产物（如丹参酮）是植物在长期进化中形成的特殊成分，并非维持基本生命活动（如生长、呼吸、繁殖）所必需；植物基本生命活动依赖的是糖类、蛋白质等初生代谢产物，A不符合题意；
B、利用植物细胞工程获取丹参酮时，通常先将丹参外植体（如叶片、茎段）脱分化形成愈伤组织，再通过愈伤组织的悬浮培养大量增殖细胞，细胞在增殖过程中合成并积累丹参酮，因此需要培养到愈伤组织阶段，B符合题意；
C、植物细胞全能性指已分化的细胞具有发育成完整植株的潜能，而该过程仅通过培养细胞获取次生代谢产物，未形成完整植株，不涉及全能性的体现，C不符合题意；
D、对丹参外植体需进行消毒处理（如用酒精、次氯酸钠溶液处理，杀死表面微生物但保留细胞活性），灭菌会杀死外植体细胞，导致培养失败；且脱毒组织需通过茎尖培养（茎尖病毒极少或无病毒）获得，并非普通外植体灭菌或消毒就能实现，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】植物次生代谢产物并非维持植物基本生命活动所必需，常通过植物细胞工程（如植物组织培养）生产。该过程需明确外植体处理方式、培养阶段特点，以及细胞全能性的应用条件，避免混淆灭菌与消毒、全能性体现与否的判断标准。
14．【答案】D
【知识点】单克隆抗体的制备过程；单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】A、将杂交瘤细胞A、B融合后，选择培养基只能筛选出“能无限增殖的融合细胞”（包括AA、BB、AB三种融合细胞），无法区分并筛选出双杂交瘤细胞AB。需进一步通过抗原-抗体杂交等方法，筛选出能同时产生两种特异性抗体的AB细胞，A不符合题意；
B、双杂交瘤细胞由杂交瘤细胞A、B融合形成，本身可分别表达针对α、β抗原的抗体成分，无需先识别抗原，也无需解偶联和重组，就能直接产生双特异性抗体，B不符合题意；
C、双杂交瘤细胞能悬浮在培养基中生长，细胞间不贴壁连接，传代培养时无需用胰蛋白酶处理（胰蛋白酶用于分散贴壁生长的细胞，如贴壁培养的癌细胞），只需离心收集细胞后更换新鲜培养基即可，C不符合题意；
D、单克隆抗体只能识别一种抗原，而双特异性抗体可同时识别两种抗原（如一端识别肿瘤细胞抗原，一端识别靶向药物），能将靶向药精准递送至肿瘤细胞，增强对肿瘤细胞的杀伤作用，同时减少对正常细胞的损伤，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）融合后需两步筛选——第一步用选择培养基筛选出融合细胞（排除未融合的A、B细胞）；第二步用抗原检测筛选出双杂交瘤细胞AB（排除AA、BB融合细胞）。
（2）如双杂交瘤细胞、造血干细胞等悬浮生长的细胞，传代时无需胰蛋白酶，直接离心换液即可；贴壁细胞（如成纤维细胞）传代才需胰蛋白酶分散。
（3）相比单克隆抗体的“单一靶向性”，其“双靶向”特性可实现“抗原-药物”“细胞-细胞”的精准连接，在肿瘤治疗、免疫调节等领域应用更广泛。
15．【答案】C
【知识点】遗传信息的转录；表观遗传
【解析】【解答】A、RNA聚合酶识别结合的启动子区域，若A/T含量偏高，因A/T之间仅2个氢键（G/C之间3个氢键），双链更易解旋，为转录过程提供单链模板，有利于基因转录发生，A不符合题意；
B、从图中机制可知，CpG甲基化、组蛋白甲基化可能抑制基因表达，推动X染色体失活；同时Xi失活基因的RNA包裹可能进一步稳定失活状态，因此X染色体失活可能与这三者有关，B不符合题意；
C、组蛋白H3、H4乙酰化会中和组蛋白的正电荷（而非去乙酰化），减弱组蛋白与带负电DNA的结合力，使染色质结构松散（解螺旋），便于基因转录，实现基因逃逸；去乙酰化会增强组蛋白与DNA的结合，使染色质紧密，抑制基因表达，C符合题意；
D、图中显示CTCF可与特定基因结合，通过参与染色质结构隔离，将失活基因所在的沉默区域与活性基因所在的表达区域分隔开，避免失活机制影响活性基因，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）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。
（2）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。
16．【答案】A,C,D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、图示中迷走神经直接作用于肝细胞，通过神经末梢释放神经递质传递信号，调控肝细胞分泌胆汁，该过程仅涉及神经调节的结构（神经纤维、神经递质）和机制，属于神经调节，A符合题意；
B、肝细胞受到信号刺激（如神经递质、激素）后，细胞膜电位会由静息电位（外正内负）转变为动作电位（外负内正），而非维持外正内负，B不符合题意；
C、CCK（胆囊收缩素）的作用是促进胆囊释放胆汁，若注射CCK抗体，抗体会与CCK结合，阻止CCK发挥作用，导致胆囊释放的胆汁量减少，C符合题意；
D、对照组不作注射处理，下丘脑通路和小肠Ⅰ细胞通路均正常；实验组注射CCK抗体，阻断小肠Ⅰ细胞通路。若实验组胆汁释放量明显低于对照组，说明下丘脑通路的正常功能依赖小肠Ⅰ细胞通路（如CCK可能间接促进下丘脑通路的信号传递），即下丘脑所在通路受小肠Ⅰ细胞所在通路影响，D符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】胆汁的分泌和释放受神经调节（下丘脑-迷走神经通路）和体液调节（小肠Ⅰ细胞-CCK通路）共同调控。
17．【答案】A,B,C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传；遗传系谱图
【解析】【解答】A、由 Ⅱ1（正常）×Ⅱ2（正常）→Ⅲ1（患乙病，女），符合 “无中生有且女病”，故乙病为常染色体隐性遗传病；题干明确 “一种为伴性遗传”，故甲病为伴 X 染色体隐性遗传病，A符合题意；
B、设甲病相关的基因为A-a，乙病相关的基因为B-b。Ⅲ2同时患甲、乙病，基因型为 bbX X ，故 Ⅱ4（Ⅲ2母亲）必含 b 和 X ，且 Ⅱ4正常，基因型为 BbX X ；Ⅲ1患乙病（bb），故 Ⅱ2必含 b，基因型为 Bb；Ⅱ3患甲病（X Y），故 Ⅰ2（Ⅱ3母亲）为 X X ，Ⅰ1为 X Y，因此 Ⅱ2（正常女）的甲病基因型为 1/2X X 、1/2X X ，即 Ⅱ2基因型为 1/2BbX X 、1/2BbX X 。
综上，Ⅱ2与 Ⅱ4（BbX X ）基因型相同的概率为 1/2，B符合题意；
C、对于乙病来说，Ⅲ1基因型为 bb（患乙病）；Ⅱ3×Ⅱ4（均为 Bb），因含 b 的雄配子半数致死，Ⅱ3（Bb）产生配子为 B：b=2：1，Ⅱ4（Bb）产生配子为 B：b=1：1，子代基因型及概率为 BB：Bb：bb=2：3：1，故 Ⅲ3（正常）基因型为 2/5BB、3/5Bb。Ⅲ3产生配子：BB（2/5）只产 B，Bb（3/5）产 B：b=2：1（雄配子致死已考虑），总配子 B：b=（2/5 + 3/5×2/3）：（3/5×1/3）=14：3，故 Ⅲ1（bb）×Ⅲ3，子代患乙病概率 = 3/17，不患乙病 = 14/17。对于甲病来说，Ⅲ3（正常男）基因型为 X Y；Ⅱ2（1/2X X 、1/2X X ）×Ⅱ1（X Y），Ⅲ1（正常女）基因型为 3/4X X 、1/4X X 。Ⅲ1×Ⅲ3，子代患甲病（X Y）概率 = 1/4×1/4=1/16，不患甲病 = 15/16。因此总患病概率为1 - （15/16×14/17）=31/136，C符合题意；
D、对于乙病来说，正常男为 Bb 的概率 = 1/16，其产生配子：因 b 雄配子半数致死，Bb 产 B：b=2：1，故总配子 B：b=（1 - 1/16 + 1/16×2/3）：（1/16×1/3）=62：1，子代患乙病概率 = 1/63。对于甲病来说，子代女儿均为 X X （正常），儿子均为 X Y（患甲病），患甲病概率 = 1/2。因此两病皆患概率为1/63×1/2=1/126≠1/64，D不符合题意。
故答案为：ABC。
【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。
18．【答案】A,B,D
【知识点】被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、图示中ATPase一方面能催化ATP水解（提供能量），另一方面能将细胞内的H+运输到细胞外，同时具备催化功能和运输功能，A符合题意；
B、H+外排可降低土壤局部pH，使难溶的Fe(OH)3溶解；同时H+为Fe3+还原酶（需酸性环境或H+参与）提供适宜条件，促进Fe3+还原为可溶的Fe2+，进而利于Fe2+被吸收，B符合题意；
C、植物吸收Fe2+的过程依赖ATP供能（如ATPase外排H+需消耗ATP），而ATP主要通过有氧呼吸产生。降低土壤氧气含量会抑制有氧呼吸，减少ATP生成，导致H+外排和Fe2+吸收减弱，而非增强，C不符合题意；
D、缺铁胁迫下，植物为满足对铁的需求，会通过增加图中膜蛋白（ATPase、Fe3+还原酶、Fe2+转运蛋白）的合成量，强化H+外排、Fe3+还原和Fe2+吸收过程，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】偏碱性土壤中Fe3+以难溶的Fe(OH)3存在，植物通过特定膜蛋白协作吸收铁：ATPase外排H+（需消耗ATP）、Fe3+还原酶将Fe3+还原为可溶的Fe2+，再通过转运蛋白吸收Fe2+，整个过程需能量驱动，且受缺铁环境调控。
19．【答案】C,D
【知识点】微生物的分离和培养；其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、培养基使用前高压蒸汽灭菌可杀死杂菌，避免污染实验；使用后（含微生物）灭菌可防止微生物扩散污染环境，符合实验安全和无菌操作要求，A不符合题意；
B、乙同学的计数方法：先求3个平板菌落数平均值（56+58+57）÷3=57；再根据公式“每升活菌数=（平均菌落数÷接种体积）×稀释倍数×1000”，代入数据为（57÷0.1）×100×1000=5.7×107个/升，B不符合题意；
C、图2菌落分布不均（左侧密集、右侧稀疏），原因是接种时涂布不均匀，导致菌液在培养基表面分布差异；若稀释程度太低，会导致菌落整体过于密集甚至重叠，而非局部不均，C符合题意；
D、步骤④已通过选择培养基筛选出“能分解石油的细菌”（只有这类细菌可在石油为唯一碳源的培养基上生长）；步骤⑤测定石油含量，是为了比较不同菌落对应的细菌分解石油的能力，筛选出分解能力最强的细菌，而非单纯筛选“能分解石油的细菌”，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。
20．【答案】（1）类囊体膜；H2O；类囊体腔内外维持H+浓度梯度，即腔内维持H+高浓度能够建立H+跨膜的电化学梯度，为ATP的合成提供动力
（2）C3的还原；12
（3）空间结构；能；上升（或升高）
（4）高温胁迫条件下呼吸作用增强，产生二氧化碳速率大于光合作用消耗速率；高温胁迫显著降低了水稻旗叶的净光合速率，导致籽粒粒重下降
（5）高于；野生型水稻在高温胁迫下D1蛋白含量下降，影响光反应，进而影响光合作用，而在M品系中，D1蛋白的含量受温度影响小
【知识点】影响光合作用的环境因素；光合作用和呼吸作用的区别与联系；光合作用综合
【解析】【解答】（1）图1为光反应过程，光反应发生在类囊体膜上，这是叶绿体中色素和光反应相关酶的分布部位，是光能转化为化学能的关键场所。
光反应中，水（H2O）在光的作用下被分解为O2、H+和电子，释放的电子会依次传递给后续载体，因此最初的电子供体是H2O。类囊体腔内侧维持H+高浓度，与外侧（叶绿体基质）形成H+浓度梯度，这种梯度会驱动H+通过膜上的ATP合成酶顺浓度梯度运输，该过程中释放的能量用于ADP和Pi合成ATP，即建立H+跨膜的电化学梯度，为ATP的合成提供动力。
（2）卡尔文循环分为CO2固定、C3还原、C5再生三个阶段：CO2固定不需要能量，而C3的还原需要ATP提供能量（将C3还原为C5和有机物），C5再生也需要ATP供能，因此ATP参与这两个过程。1个蔗糖分子由1分子葡萄糖（6个碳）和1分子果糖（6个碳）组成，共含12个碳原子。卡尔文循环每一轮仅固定1个CO2分子（含1个碳），要合成含12个碳的蔗糖，需固定12个CO2，因此至少需要12轮卡尔文循环（遵循碳原子守恒）。
（3）PSⅡ（光系统Ⅱ）是光反应中吸收光能的重要复合体，捕光复合体是其组成部分，负责吸收和传递光能。高温下捕光复合体从类囊体膜脱落，会导致PSⅡ的空间结构被破坏，无法正常吸收和转化光能，进而使光能利用率下降。环式电子传递仅依赖PSⅠ，电子从PSⅠ释放后，经载体传递又回到PSⅠ，该过程中会伴随H+从叶绿体基质跨膜运输到类囊体腔，因此能形成跨膜H+梯度，可正常合成ATP；但环式电子传递不涉及水的分解，无法产生NADPH，导致ATP生成量相对不变或增加，NADPH生成量减少，故ATP与NADPH的比值上升，可避免NADPH积累对光合系统的损伤，起到光保护作用。
（4）胞间CO2浓度由CO2的产生（呼吸作用）和消耗（光合作用）共同决定。表中显示HT组净光合速率（10.63）显著低于CK组（15.70），说明光合作用消耗CO2的速率下降；同时高温可能使呼吸酶活性暂时升高，呼吸作用产生CO2的速率增强，导致呼吸作用产生CO2的速率大于光合作用消耗CO2的速率，胞间CO2浓度积累而显著上升。产量的形成依赖光合产物的积累，旗叶是水稻开花后光合产物的主要来源。HT组旗叶净光合速率下降，合成的有机物减少，导致籽粒积累的营养物质不足，千粒重从CK组的47.70g降至44.95g，最终使产量下降。
（5）图2中，常温条件下（如25℃），M品系的D1蛋白含量曲线高于野生型曲线，因此常温下M品系水稻细胞中D1蛋白含量高于野生型。D1蛋白是PSⅠ的重要组成部分，能促进光反应进行。高温胁迫下（如35℃、40℃），野生型水稻的D1蛋白含量大幅下降，导致PSⅠ功能受损，光反应减弱，光合效率降低；而M品系因转入了控制D1蛋白合成的基因，D1蛋白的合成受高温影响小，含量下降幅度远小于野生型，光反应能力更稳定，光合产物合成受影响小，因此高温胁迫下M品系产量明显高于野生型。
【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中，叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量，裂解水，生成高能化合物ATP和NADPH，同时释放氧气；NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应（卡尔文循环），最终将二氧化碳合成为糖分子，并将能量储存到糖分子中。
（1）图1所示生理过程为光合作用的光反应过程，发生场所为类囊体（膜）。据图1分析，光反应过程中最初电子供体是H2O。类囊体腔内外维持H+浓度梯度，即腔内维持H+高浓度能够建立H+跨膜的电化学梯度，为ATP的合成提供动力。
（2）水稻叶肉细胞的光反应过程产生的物质——ATP和NADPH，能够为卡尔文循环中C3的还原和C5的再生提供能量。1分子蔗糖由1分子葡萄糖和1分子果糖脱水形成，即每个蔗糖分子含12个碳原子，卡尔文循环一次固定一个CO2，故从碳原子守恒角度分析，若生成1分子蔗糖，至少需要经历12轮卡尔文循环。
（3）高温胁迫下，PSⅡ中的捕光复合体容易从类囊体膜上脱落，导致PSⅡ的空间结构发生改变，从而导致功能下降，进而影响光合作用的正常进行，导致光能利用率下降。此时由PSⅠ为主介导的环式电子传递被激活，在类囊体膜内外仍能够形成质子浓度梯度，能够合成ATP，但因线性电子传递受阻，不能生成NADPH，因此光反应产生的ATP与NADPH的比值升高。
（4）从表中净光合速率下降来看，推测是高温胁迫时会导致水稻一定程度上呼吸作用速率增加，产生二氧化碳浓度大于光合作用消耗。根据表格分析，高温胁迫显著降低了开花后早期水稻旗叶的净光合能力，导致籽粒粒重下降，进而导致高温胁迫处理组（HT）产量下降。
（5）根据图2信息判断，常温下M品系水稻细胞中D1蛋白含量高于野生型；高温胁迫条件下，野生型水稻的D1蛋白量减少得更为显著，M品系的D1蛋白量减少幅度很小，因此高温胁迫下M品系水稻产量明显高于野生型。
21．【答案】（1）协调
（2）营养；自我调节能力
（3）进水口和出水口；有机物；富营养化
（4）溶解氧；无机盐和阳光
（5）太阳能（光能）、热能；营养级Ⅰ的枯枝败叶中的能量、营养级Ⅱ的粪便量；生产者固定的太阳能和生活污水有机物中的化学能；2.98
【知识点】生态工程依据的生态学原理；生态系统的结构和功能综合
【解析】【解答】（1）生态工程的“协调原理”强调生物与环境、生物与生物间的适应与协调。选择适应污染环境且能处理污水的植物，是让生物与污染环境相协调，符合协调原理。
（2）投放动物、种植植物可增加生物种类，形成复杂的营养结构（食物链和食物网更复杂），营养结构越复杂，生态系统抵抗力稳定性越强。生态系统的自我调节能力是有限的（受营养结构复杂程度、环境条件等限制），若污染物超过其调节能力，湿地无法彻底净化，因此需加强污染源控制。
（3）研究湿地对污水的处理能力，需对比处理前后的水质，因此应监测进水口和出水口的水质，通过差异判断净化效果。BOD（生化需氧量）反映微生物分解有机物消耗的氧气量，BOD值越高，说明水中有机物含量越多，有机物污染程度越高。总氮、总磷含量过高会导致藻类大量繁殖，引发水体富营养化，因此这两项是监测富营养化的指标。
（4）折水涧为台阶式跌水区，水流跌落时与空气接触面积增大，可显著增加水体中溶解氧的含量（为好氧微生物分解有机物、水生生物呼吸提供氧气）。芦苇与浮游藻类竞争无机盐（如氮、磷）和阳光：藻类需阳光进行光合作用，需无机盐作为营养；芦苇争夺这两种资源，可抑制藻类大量繁殖，避免水华发生。
（5）①图2为能量金字塔，Ⅰ是第一营养级（生产者），m1是生产者固定的能量，形式为太阳能（光能）；m2是各营养级生物呼吸作用散失的能量，形式为热能。营养级Ⅰ（生产者）流入分解者的能量包括两部分：一是生产者自身死亡后形成的枯枝败叶中的能量，二是营养级Ⅱ（第二营养级）摄食Ⅰ后未消化的粪便量，粪便本质是Ⅰ未被利用的能量，属于Ⅰ的同化量。②该生态系统是治理污染的人工湿地，流经系统的总能量不仅包括生产者固定的太阳能，还包括生活污水中有机物所含的化学能（这些有机物会被微生物分解或被消费者利用）。能量传递效率=（下一营养级同化量/上一营养级同化量）×100%，其中营养级Ⅰ（生产者）的同化量=2200（自身固定太阳能）+44.4（生活污水有机物能量）=2244.4，营养级Ⅱ（第二营养级）的同化量=2.3+3.6+20.8+40.1=66.8，因此传递效率=（66.8/2244.4）×100%≈2.98%。
【分析】物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能。在生态系统中，物质是可以在生物群落和无机环境之间不断循环的；能量则是沿食物链单向流动并逐级递减的；各种各样的信息在生物的生存、繁衍以及调节种间关系等方面起着十分重要的作用。生态系统能够通过自我调节作用抵御和消除外来一定限度的干扰，因而具有保持或恢复自身结构和功能的相对稳定，并维持动态平衡的能力。人类活动会影响生态系统的稳定性。生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
（1）生态工程的协调原理需要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应、环境容纳量等问题，所以选择具有较强的适应污染环境能力及处理污水能力的植物栽种，体现了生态工程的协调原理。
（2）通过放养鱼苗、水禽等动物，种植莲藕、芦苇等水生植物，增加物种组成，形成复杂的营养结构，可增强抵抗力稳定性。由于生态系统的自我调节能力是有限的，因此要治理水体污染，应加强对污染源的控制。
（3）研究该人工湿地对污水的处理能力，应对进水口和出水口的水质进行检测，常检测BOD、总氮量、总磷量等指标，其中BOD表示微生物分解一定体积水中有机物所需的氧气量，BOD值越高，说明微生物的数量越多，有机物的含量越多，有机物的污染程度越高，N、P含量超标是导致富营养化的重要因素，所以总氮量、总磷量通常是作为监测水体富营养化的指标。
（4）折水涧是人工湿地台阶式跌水区，可有效物理沉降砂砾并显著增加水体中溶解氧的含量。芦苇与水体中的浮游藻类之间属于种间竞争关系。芦苇与水体中的浮游藻类通过争夺无机盐和阳光等环境资源，抑制水华的发生。
（5）①从生态系统的组成成分来看，图2中m1是生产者固定的太阳能（光能），m2是生产者和消费者呼吸作用释放的热能。营养级Ⅰ的能量中流入分解者的包括营养级Ⅰ自身的枯枝败叶中的能量和营养级Ⅱ的粪便量。
②由图3可知，流经该生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和生活污水有机物中的化学能。能量在Ⅰ、Ⅱ两个营养级间的传递效率为（2.3+3.6+20.8+40.1）/（2200+44.4）×100%≈2.98%。
22．【答案】（1）食物中的糖类消化吸收；神经递质、葡萄糖、胰高血糖素
（2）低糖；胰岛素
（3）神经调节；D（4）高脂饮食可使大鼠细胞中Akt磷酸化水平下降，降低了Akt活性，影响了相关基因的表达（或高脂饮食可使大鼠细胞中Akt的S473位点磷酸化水平下降，降低了Akt活性，影响了相关基因的表达）；人参皂苷促进脂肪细胞中GLUT-4基因表达，增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取；Akt磷酸化
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】（1）人体血糖的主要来源是食物中的糖类经消化吸收进入血液；调节胰岛素分泌的信息分子有多种：葡萄糖可直接作用于胰岛B细胞，刺激其分泌胰岛素；下丘脑通过神经末梢释放神经递质作用于胰岛B细胞，调控分泌；胰高血糖素也能促进胰岛素分泌。
（2）实验目的是验证胰岛A细胞的分泌物（主要是胰高血糖素）能促进胰岛B细胞分泌胰岛素。首先需用低糖培养液培养胰岛A细胞，因为低糖环境会刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素，过滤获得含该分泌物的滤液；再用含滤液的培养液培养胰岛B细胞，以不含滤液的培养液培养胰岛B细胞为对照，一段时间后测定培养液中胰岛素的含量，若实验组胰岛素含量高于对照组，则可验证结论。
（3）①图甲中，肾上腺髓质分泌肾上腺素受下丘脑神经支配，调节方式为神经调节；肾上腺素能促进肝糖原分解为葡萄糖，使血糖升高，E处（肝静脉）血糖因肝糖原分解而最高，D处（肾上腺静脉）因肾上腺髓质细胞消耗葡萄糖而血糖最低，C处（肾动脉分支）血糖介于两者之间，故浓度关系为D（4）①图乙显示，高脂饮食组大鼠脂肪组织中Akt的磷酸化水平（尤其是S473位点）随周数下降，而Akt磷酸化是其激活的关键，激活受阻会影响相关基因表达，导致胰岛素抵抗，因此高脂饮食诱发IR的机制是高脂饮食使大鼠细胞中Akt磷酸化水平下降，降低Akt活性，影响相关基因表达。②图丙显示，随人参皂苷浓度升高，脂肪细胞的GLUT-4 mRNA表达量和葡萄糖摄取量均增加，GLUT-4是细胞膜上的葡萄糖转运蛋白，因此人参皂苷降低血糖的原因是促进GLUT-4基因表达，增加转运蛋白数量，加快葡萄糖摄取；若要确定其通过改善胰岛素抵抗而非促进胰岛素分泌，需检测Akt磷酸化水平（反映胰岛素抵抗改善情况）和胰岛素含量（排除分泌增加的可能）。
【分析】人体内有多种激素参与调节血糖浓度，如糖皮质激素、肾上腺素、甲状腺激素等，它们通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用，直接或间接地提高血糖浓度。胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素。
（1）人体中血糖的来源主要有食物中的糖类消化吸收。当血糖浓度较高时，能直接作用于胰岛B细胞，使其分泌胰岛素；下丘脑的某区域的兴奋，可通过神经支配胰岛B细胞的活动，因此神经递质也能作用于胰岛B细胞，使其分泌胰岛素；此外胰高血糖素分泌增加也可促进胰岛素分泌。
（2）本实验的目的是验证胰岛A细胞的分泌物能促进胰岛B细胞分泌胰岛素，故本实验的自变量为是否用胰岛A细胞的分泌物处理胰岛B细胞，因变量是胰岛素含量的变化。实验中用“低糖”培养液培养胰岛A细胞，目的是刺激胰岛A细胞合成并分泌胰高血糖素，然后用含滤液的培养液培养胰岛B细胞，同时另设一组不添加该滤液的培养液培养等量的胰岛B细胞作为对照组，一段时间后测定培养液中胰岛素的含量并与对照组进行对比，若实验组胰岛素含量高于对照组，则可验证上述结论。
（3）①图甲中，肾上腺髓质分泌肾上腺素受下丘脑的神经支配，其调节方式是神经调节。肾上腺素能促进肝糖原分解形成葡萄糖，使血糖升高，所以E处比C、D处血糖高，由于肾上腺髓质细胞等组织细胞吸收并消耗葡萄糖，所以C处血糖浓度高于D处，故发生图示生理过程时，血管C、D、E三处的血糖浓度大小关系最可能为D②信号分子X作用于G2蛋白，产生与肾上腺素相反的作用，若体内产生G2蛋白抗体，则该抗体会与G2蛋白结合，使信号分子X不能与G2蛋白结合，导致血糖升高，a错误；
若体内产生肾上腺素受体的抗体，该抗体会与肾上腺素受体结合，则肾上腺素不能与相应受体结合，导致血糖降低，b正确；
信号分子X含量过高，与G2蛋白结合，会抑制血糖升高，进而使血糖随着细胞的消耗而降低，c正确；
控制酶P合成的基因发生突变，会使肝糖原不能分解，进而使血糖随着细胞的消耗而降低，d正确。
故选bcd。
（4）①依据图乙可知，条带深浅表示蛋白表达量水平或者磷酸化水平的高低，对模型组大鼠脂肪组织中的Akt磷酸化水平和Akt表达水平进行检测，可知，随着周数的增加，磷酸化水平逐渐下降，进而降低了Akt活性，影响了相关基因的表达，进而诱发IR。
②实验目的是研究人参皂苷对脂肪细胞胰岛素抵抗的影响，因变量为是否添加人参皂苷，或人工皂苷的浓度，因变量为葡萄糖摄取相对量和GLUT-4mRNA相对表达量，依据图丙可知，随和人参皂苷浓度的增加，葡萄糖摄取相对量和GLUT-4mRNA相对表达量均逐渐增加，所以可推知，人参皂苷之所以能降低血糖，是由于人参皂苷促进脂肪细胞中GLUT-4基因表达，增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取。结合小问①，可知，若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗，而非促进胰岛素的分泌来降低血糖，需在上述实验基础上检测Akt磷酸化水平和胰岛素含量，来进行确定。
23．【答案】（1）复制原点；RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA
（2）使引物与单链相应互补序列结合（或复性/退火）；激活TaqDNA聚合酶的活性
（3）负
（4）1280000
（5）杀灭农杆菌（或抑制农杆菌生长/抑制农杆菌/抑菌）；卡那霉素；注意抗生素的种类、剂量及作用时间等
（6）F1与R2（或F2与R1）
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）一个完整的基因表达载体需包含启动子、终止子、目的基因、标记基因和复制原点（图1未显示），复制原点是质粒自主复制的起点；启动子的功能是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA，确保目的基因能在受体细胞中表达。
（2）PCR程序包括变性（DNA解旋）、复性（引物结合）、延伸（子链合成），60℃20s环节为复性（退火），目的是使引物与单链模板的互补序列结合；Mg2+在PCR反应中的作用是激活TaqDNA聚合酶的活性（Taq酶需Mg2+才能发挥催化功能）。
（3）DNA分子带负电荷，在电场中会向正极移动，因此电泳开始前需将PCR样品加入负电极端的点样孔内，确保DNA能向正极方向迁移并分离。
（4）最初8个循环为正常PCR（双链DNA复制），200个模板经8次循环后，双链DNA数量为200×28=51200个；之后25个循环为不对称PCR（仅产生引物B的延伸产物，即单链DNA），每个双链DNA每次循环产生1条单链，故单链DNA总量为51200×25=1280000个。
（5）氨苄青霉素和头孢霉素可抑制细菌生长，初步培养时使用这两种抗生素是为了杀灭农杆菌（或抑制农杆菌生长），避免农杆菌污染外植体；重组质粒的标记基因为卡那霉素抗性基因，因此需转入含卡那霉素的培养基筛选抗性植株（仅含重组质粒的甜菜细胞能存活）；使用抗生素时需注意抗生素的种类、剂量及作用时间等，防止剂量过高损伤外植体或种类错误导致筛选失败。
（6）要确定融合基因插入且方向正确，PCR引物需分别结合载体和融合基因的特定区域：若选择F1（结合载体启动子侧）与R2（结合TAP基因侧），或F2（结合SBPase基因侧）与R1（结合载体终止子侧），只有融合基因正确插入且方向无误时，才能扩增出预期片段；若插入错误或方向颠倒，引物无法结合，无扩增产物。
【分析】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。
（1）一个完整的基因表达载体包括启动子、终止子、目的基因、标记基因和复制原点等，图1重组质粒结构中，除了图中所示结构元件外，未指示出复制原点。启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA。
（2）PCR的基本过程是先进行预变性，然后发生变性→复性→延伸的循环。60℃20s环节发生复性/退火，即引物与单链相应互补序列结合。Mg2+的作用是激活TaqDNA聚合酶的活性。
（3）通常DNA分子片段带负电荷，所以加样品加到负电极端的点样孔内，使DNA样品向正极迁移。
（4）先进行正常PCR，200×28=51200个双链DNA，再进行25个不对称循环，每一次循环只得到1条单链。因此可制备的单链有51200×25=1280000个。
（5）氨苄青霉素和头孢霉素都属于抗生素，能杀死细菌，在此是为了杀灭农杆菌（抑制农杆菌生长、抑制农杆菌）。因重组质粒的标记基因是卡那霉素抗性基因，故转入含有卡那霉素的筛选培养基中获得抗性植株。此过程中使用抗生素时需要注意抗生素的种类、剂量及作用时间等，防止对外植体产生毒害作用。
（6）为确定融合基因插入并且方向正确，进行PCR检测，可选择图3中的引物组合有F1与R2（或F2与R1），若融合基因未插入或方向错误，则得不到产物。
24．【答案】（1）10；母本减数分裂Ⅰ后期同源染色体未正常分离或减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未正常分离
（2）①亲本中的宽叶雌株与子代中的宽叶雄株；宽叶雌株∶宽叶雄株∶窄叶雄株=2∶1∶1；这丛宽叶芦笋中基因型为AA的个体占比为60%，Aa个体占比为40%（或这丛阔叶芦笋中基因型AA与Aa的植株比例为3∶2）
（3）窄叶不抗病；没有发生染色体易位；单个（A或a）基因发生染色体易位；XaE；8%
（4）宽叶抗旱∶窄叶不抗旱=1∶1；A、a所在染色体以外的同源染色体上，该对同源染色体中只有一条染色体上有R基因
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传；染色体结构的变异；遗传的基本规律综合
【解析】【解答】（1）芦笋体细胞染色体数2n=20，减数第一次分裂后同源染色体分离，次级精母细胞中染色体数为10条，且无同源染色体，故染色体形态有10种；性染色体组成XXY的个体，若从母本角度分析，可能是母本减数第一次分裂后期X同源染色体未分离，或减数第二次分裂后期X染色体姐妹染色单体未分离，产生了含两条X染色体的卵细胞，与父本Y精子结合形成XXY。
（2）①宽叶雌株（突变株）与野生型（窄叶）杂交，F1雌雄中突变型与野生型比例均相等，推测宽叶为显性。若突变基因在X染色体上，亲本基因型为XAXa（宽叶雌）×XaY（窄叶雄），F1宽叶雄株基因型为XAY。取亲本宽叶雌株（XAXa）与子代宽叶雄株（XAY）杂交，后代基因型为XAXA、XAXa、XAY、XaY，表型及比例为宽叶雌株∶宽叶雄株∶窄叶雄株=2∶1∶1，故杂交组合为亲本中的宽叶雌株与子代中的宽叶雄株。
②若宽叶基因在常染色体上，设宽叶芦笋中AA占x，Aa占1-x，与aa杂交，窄叶后代仅来自Aa×aa（占（1-x）/2），宽叶后代为x+（1-x）/2，由F1宽叶∶窄叶=4∶1，得[（1-x）/2]∶[x+（1-x）/2]=1∶4，解得x=3/5，即AA∶Aa=3∶2，故原因是这丛宽叶芦笋中基因型AA与Aa的植株比例为3∶2。
（3）探究易位情况，需选择隐性纯合雄株（窄叶不抗病，基因型aaXeY）杂交，通过子代表型判断母本配子类型。
①若未发生易位，母本AaXEXe产生8种配子（2×4），与aaXeY杂交得8种表型，故易位情况为没有发生染色体易位。
②单个基因易位导致母本同源染色体联会异常、高度不育，无法产生子代，故易位情况为单个（A或a）基因发生染色体易位。
③子代宽叶与不抗病连锁、窄叶与抗病连锁，说明母本A与e连锁、a与E连锁，基因型为XaEXAe（，产生AeXE、AeXe、aEXE、aEXe四种配子，与aaXeY杂交得对应表型。
④子代重组型（宽叶抗病、窄叶不抗病）占2/50=4%，重组型配子比例等于重组型子代比例（4%），初级卵母细胞交换后产生的重组型配子占1/2，故发生交换的初级卵母细胞比例为4%×2=8%。
（4）若R基因导入A所在染色体，转基因雌株基因型为ARa（R在A染色体上，另一条a染色体无R），与aa测交，后代为ARa（宽叶抗旱）∶aa（窄叶不抗旱）=1∶1，故F1中出现宽叶抗旱∶窄叶不抗旱=1∶1。若F1宽叶和窄叶中均有不抗旱个体，且不抗旱占1/2，说明R基因不在A/a染色体上，而是导入到A、a所在染色体以外的同源染色体上，且该同源染色体中仅一条含R，转基因雌株产生含R和不含R的配子各占1/2，与aa测交后，无论宽叶（Aa）还是窄叶（aa），均有1/2不抗旱。
【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。
（3）染色体变异包括染色体数目的增减和染色体结构的改变。染色体数目的增减包括个别染色体的增减和以染色体组为基数的成倍的增或成套的减。染色体的结构变异会改变染色体上基因的数量或排列顺序，从而导致性状的变异。
（4）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。
（1）减数分裂Ⅰ后期，异型同源染色体X、Y分离，故芦笋的次级精母细胞中的染色体形态有10种。若一株芦笋性染色体组成是XXY，从母本角度来看，可能是因为母本减数分裂Ⅰ后期同源染色体未正常分离，或减数分裂Ⅱ后期姐妹染色体未正常分离，产生了XX的异常卵细胞。
（2）因为突变株和野生植株杂交子代有两种表型且比例相同，属于测交，所以推断为显性突变，突变型（宽叶）为显性性状。
①如果突变基因位于X染色体上，亲本的基因型为XAXa、XaY，子代的基因型为XAXa、XaXa、XAY、XaY，可以取亲本XAXa（宽叶雌株）与子代XAY（宽叶雄株）进行杂交，后代的基因型及比例为（XAXA+XAXa）∶XAY∶XaY=宽叶雌株∶宽叶雄株∶窄叶雄株=2∶1∶1。
②若突变的宽叶基因在常染色体上，现有一丛宽叶芦笋，若其中有x个Aa，y个AA，与窄叶植株（aa）杂交，AA与aa杂交，后代全是宽叶，Aa与aa杂交，后代宽叶∶窄叶=1∶1，则窄叶∶宽叶=（x/2）∶（x/2+y）=1∶4，由此可得2y=3x，Aa∶AA=2∶3，故最可能的原因是这丛宽叶芦笋中基因型为AA与Aa的植株比例为3∶2。
（3）欲探究该植株是否发生易位或是否发生单基因易位，可让该植株与基因型为aaXeY（窄叶不抗病）的植株杂交。
①若出现8种表型子代，即2种×4种，则该植株没有发生染色体易位；
②若不能产生子代个体，说明母体不育，则该植株单个（A或a）基因发生染色体易位；
③若子代表型及比例为宽叶不抗病雌株∶窄叶抗病雌株∶宽叶不抗病雄株∶窄叶抗病雄株=1∶1∶1∶1，即宽叶与不抗病连锁、窄叶与抗病连锁，说明A和a基因都易位到了E、e所在染色体的末端，且A/a、E/e的连接关系为A基因连在e基因所在的染色体上，a基因连在E基因所在的染色体上，故该实验中易位后母本的基因型为XaEXAe
④发生交换的初级性母细胞产生的配子有四种类型，其中重组型配子占1/2，根据子代表型及比例为宽叶不抗病∶宽叶抗病∶窄叶不抗病∶窄叶抗病=24∶1∶1∶24，推测重组型配子比例为4%，故发生交换的初级卵母细胞比例为8%。
（4）每个受体细胞只导入了1个R基因，并且R基因导入到A基因所在的染色体上，这样的转基因植株（ARa0）与基因型为aa的个体进行测交，后代中宽叶抗旱（ARa0）∶窄叶不抗旱（aa）=1∶1。如果得到的F1中宽叶和窄叶植株均出现了部分不抗旱的个体且不抗旱的个体约占F1的1/2，说明两对基因不在同一对同源染色体上，R基因导入到A、a所在染色体以外的同源染色体上，并且该对同源染色体中只有一条染色体上有R基因。
1 / 1

展开更多......

收起↑