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江苏省苏锡常镇四市2025届高三二模考试生物试题
1．（2025·江苏模拟）球法囊藻是一种典型的海洋单细胞生物，具有多核结构，其中一个细胞核和少量叶绿体形成有序排列的“胞质结构区”。下列叙述正确的是（　　）
A．球法囊藻与蓝细菌具有相同的细胞结构组成
B．通过纸层析法可定量检测藻体中不同光合色素的含量
C．有序排列的“胞质结构区”依赖于细胞骨架的支撑
D．偶然进入淡水湖泊的球法囊藻能快速繁殖引发生物入侵
【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；叶绿体色素的提取和分离实验；种群的数量变动及其原因；细胞骨架
【解析】【解答】A、球法囊藻是具有多核和叶绿体的真核生物，而蓝细菌是原核生物，二者细胞结构差异显著：蓝细菌无核膜包被的细胞核、无叶绿体等细胞器，仅含核糖体，A不符合题意；
B、纸层析法的原理是不同光合色素在层析液中溶解度不同，可实现色素的分离，且通过色素带宽度能定性比较含量差异，但无法定量检测光合色素的具体含量，B不符合题意；
C、真核细胞的细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构，其核心功能之一是维持细胞内部结构的有序性，球法囊藻中“一个细胞核和少量叶绿体形成有序排列的胞质结构区”，正是依赖细胞骨架的支撑作用实现的，C符合题意；
D、球法囊藻是海洋单细胞生物，长期适应高盐环境，淡水湖泊的低盐条件会导致其细胞渗透吸水破裂，无法快速繁殖，不会引发生物入侵，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】球法囊藻作为真核生物，具备多核、叶绿体等真核细胞特征，与原核生物蓝细菌存在本质结构差异；纸层析法的核心作用是分离色素而非定量检测；细胞骨架对细胞内部结构有序性的维持作用；海洋生物对高盐环境的适应性决定其无法在淡水环境中存活繁殖。
2．（2025·江苏模拟）急性胰腺炎引起胰腺腺泡受损，导致其合成的淀粉酶和脂肪酶异常入血。下图是急性胰腺炎发生后进入血液的淀粉酶与脂肪酶活性的变化。相关叙述正确的是（　　）
A．两种酶具有相同的元素组成和空间构象
B．两种酶在胰岛细胞合成后经导管释放入血液
C．腺泡受损情况与血清脂肪酶含量呈正相关
D．检测血清脂肪酶比检测淀粉酶能更准确确诊
【答案】D
【知识点】酶的本质及其探索历程；激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、淀粉酶和脂肪酶的化学本质均为蛋白质，元素组成均含C、H、O、N（可能含S），但二者催化的底物不同（淀粉 vs 脂肪），功能差异由空间构象决定，因此空间构象不同，A不符合题意；
B、两种酶由胰腺腺泡细胞合成，正常情况下经导管释放到小肠（参与食物消化），而非胰岛细胞（胰岛细胞分泌胰岛素、胰高血糖素等激素），且正常时不会异常入血，B不符合题意；
C、图中仅显示急性胰腺炎发生后血清脂肪酶活性的时间变化趋势，未体现腺泡受损程度与脂肪酶含量的直接量化关系，无法得出“呈正相关”的结论，C不符合题意；
D、由曲线可知，急性胰腺炎发生后，淀粉酶活性在5d后迅速下降至接近正常水平，而脂肪酶活性在5-15d仍维持较高水平，检测窗口期更长、结果更稳定，因此检测血清脂肪酶比淀粉酶能更准确确诊，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】酶的功能由空间构象决定，不同功能的酶空间构象不同；胰腺腺泡细胞与胰岛细胞的功能差异（外分泌消化酶 vs 内分泌激素）；血清酶活性的检测窗口期直接影响诊断准确性，脂肪酶更长的高活性持续时间使其诊断价值更高。
3．（2025·江苏模拟）关于生物学实验，下列叙述正确的是（　　）
A．检测生物组织中的脂肪时，将装片浸泡在体积分数50%的酒精中洗去浮色
B．制作根尖有丝分裂装片时，剪取洋葱根尖的长度在2~3cm左右
C．植物细胞处于质壁分离状态时，光学显微镜下能清晰观察到细胞膜结构
D．观察叶肉细胞的叶绿体时，先在低倍镜下找到叶肉细胞再换高倍镜观察
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原；观察细胞的有丝分裂；检测脂肪的实验；观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、检测生物组织中的脂肪时，并非将装片浸泡在体积分数50%的酒精中，而是在苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液染色后，用吸水纸吸去染液，再滴加1-2滴体积分数50%的酒精洗去浮色，A不符合题意；
B、制作根尖有丝分裂装片时，为获取分裂旺盛的分生区细胞，应剪取洋葱根尖2-3mm左右，而非2-3cm，过长会包含伸长区、成熟区细胞，影响观察效果，B不符合题意；
C、植物细胞处于质壁分离状态时，光学显微镜下可观察到中央液泡大小变化、原生质层位置，但细胞膜属于亚显微结构，无法通过光学显微镜清晰观察，C不符合题意；
D、观察叶肉细胞的叶绿体时，低倍镜视野范围大，便于快速找到目标叶肉细胞，找到后再换高倍镜，可更清晰地观察叶绿体的形态和分布，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）低倍镜的作用是快速定位目标，高倍镜用于精细观察；换高倍镜前需将目标移至视野中央，换后不可调节粗准焦螺旋，仅调节细准焦螺旋。
（2）不同实验对材料的选取和处理有特定要求，如根尖有丝分裂实验需选取2-3mm的分生区，是因为该区域细胞分裂能力强，易观察到各分裂时期细胞。
（3）脂肪鉴定中50%酒精的作用是洗去浮色，避免染液颜色干扰实验结果，此类特定试剂的作用需准确记忆。
（4）光学显微镜可观察到显微结构（如细胞、液泡、叶绿体等），亚显微结构（如细胞膜、核糖体等）需借助电子显微镜才能观察到，二者的区分是实验观察类题目的常见考点。
4．（2025·江苏模拟）染色体的组蛋白乙酰化能吸引转录相关因子。下列叙述正确的是（　　）
A．组蛋白乙酰化修饰能发生在原核生物中
B．组蛋白乙酰化修饰发生在转录后
C．组蛋白乙酰化能促进相关基因转录
D．组蛋白去乙酰化酶抑制剂可使基因表达受到抑制
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译；表观遗传
【解析】【解答】A、组蛋白是真核生物染色体的组成成分，原核生物的DNA未与组蛋白结合形成染色体结构，因此不存在组蛋白的乙酰化修饰，A不符合题意；
B、组蛋白乙酰化能吸引转录相关因子，而转录相关因子的结合是转录启动的必要条件，因此该修饰发生在转录之前，而非转录后，B不符合题意；
C、题干明确“染色体的组蛋白乙酰化能吸引转录相关因子”，转录相关因子的聚集可启动基因转录过程，因此组蛋白乙酰化能促进相关基因转录，C符合题意；
D、组蛋白去乙酰化酶的功能是去除组蛋白的乙酰基，抑制基因转录；其抑制剂会阻断这一过程，使组蛋白维持乙酰化状态，进而促进基因表达，而非抑制，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】组蛋白是真核生物染色体的特有成分，原核生物无该结构，故无组蛋白乙酰化；乙酰化通过吸引转录相关因子启动转录，修饰发生在转录前；去乙酰化酶抑制剂会增强乙酰化水平，促进基因表达。
5．（2025·江苏模拟）嵌合型Y染色体丢失（mLOY）是指男性体细胞因Y染色体丢失（LOY）而与正常体细胞形成的遗传嵌合现象，且随着年龄增长Y染色体丢失的频率增加。下列叙述错误的是（　　）
A．LOY突变属于染色体数目变异
B．骨髓中的LOY突变可遗传给下一代
C．个体衰老是mLOY现象发生的风险因素
D．可用显微镜直接观察嵌合型Y染色体丢失现象
【答案】B
【知识点】衰老细胞的主要特征；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、LOY突变是Y染色体丢失导致的染色体数目减少，符合染色体数目变异中“个别染色体减少”的类型，因此属于染色体数目变异，A不符合题意；
B、骨髓细胞属于体细胞，体细胞发生的基因突变或染色体变异仅能影响该细胞及其分裂产生的子细胞，无法通过生殖细胞传递给下一代，只有生殖细胞中的变异才可能遗传给后代，B符合题意；
C、题干明确“随着年龄增长Y染色体丢失的频率增加”，而个体衰老的核心特征之一是年龄增长，因此个体衰老是mLOY现象发生的风险因素，C不符合题意；
D、染色体数目变异可通过显微镜观察染色体形态和数目直接判断，嵌合型Y染色体丢失会导致部分体细胞中Y染色体缺失，在有丝分裂中期（染色体形态稳定、数目清晰）可通过显微镜观察到这种差异，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】染色体数目变异的判断标准（个别染色体增减或成套增减）；体细胞变异与生殖细胞变异的遗传区别（体细胞变异不遗传，生殖细胞变异可遗传）；题干中“年龄增长频率增加”与衰老风险的直接关联；染色体变异的显微镜观察可行性。
6．（2025·江苏模拟）已知果蝇灰身（B）对黑身（b）为显性，B/b位于常染色体上。科研人员用药物M处理某黑身果蝇的早期胚胎，该胚胎发育为灰身果蝇（甲）。为验证药物M引发甲胚胎期发生了显性突变，下列实验设计和结果预测合理的是（　　）
A．将甲与黑身果蝇杂交，后代中出现灰身果蝇
B．取甲的体细胞置于光学显微镜下，观察到显性基因存在
C．将甲与黑身果蝇杂交并用药物M处理胚胎期细胞，后代中出现灰身果蝇
D．将黑身果蝇自由交配并用药物M处理胚胎期细胞，后代中出现灰身果蝇
【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、将甲与其他黑身（bb）个体杂交，若药物M引发个体甲胚胎期发生的是显性突变，则甲的基因型为B_，则后代会出现灰身。若没有发生显性突变，甲的基因型仍然是bb，则后代不会出现灰身，因此将甲与其他黑身个体杂交，观察后代表现型，后代中出现灰身果蝇，能验证药物M引发个体甲胚胎期发生的是否是显性突变，A正确；
B、在光学显微镜下，观察不到细胞的基因，基因是分子结构，需要基因检测手段，B错误；
C、将甲与黑身果蝇杂交并用药物M处理胚胎期细胞，后代中出现灰身果蝇，可能是杂交后的子代F1胚胎期细胞发生了显性突变，并不能验证是药物M引发甲胚胎期发生了显性突变，C错误；
D、与C类似，也可能是药物M导致子代胚胎期细胞发生显性突变，该实验设计不能用来验证药物M引发个体甲胚胎期发生显性突变，D错误。
故选A。
【分析】果蝇体色由常染色体上的基因控制，灰身（B）对黑身（b）为显性，黑身的基因型为bb，灰身果蝇基因型为BB或Bb，科研人员用药物M处理一果蝇胚胎，该胚胎发育为灰身果蝇（记为甲），若药物M引发个体甲胚胎期发生的是显性突变，则甲的基因型为B_。
1、基因突变的特点：（1）普遍性，是生物界普遍存在的现象；
（2）随机性，突变可发生在生物个体发育的任何时期、任何细胞（体细胞或生殖细胞）以及任何基因位点；
（3）低频性，自然条件下，基因突变的频率很低；
（4）不定向性；
（5）可逆性；
（6）多害少利性。
2、基因分离定律的实质是指在减数分裂过程中，控制同一性状的等位基因会分开，分别进入不同的配子中，从而独立地遗传给后代。这一过程确保了遗传因子在配子形成时的分离，使得后代能够以不同的组合表现出多样的性状。基因分离定律是遗传学的核心原理之一，对于理解生物遗传过程及遗传变异的原因具有重要意义。
7．（2025·江苏模拟）DNA甲基化是表观遗传中常见机制。下列关于DNA甲基化的叙述，正确的是（　　）
A．DNA甲基化是基因表达调控的方式之一
B．基因转录水平与DNA甲基化水平呈正相关性
C．DNA甲基化不会对生物的遗传信息和表型产生影响
D．DNA甲基化是肿瘤细胞中抑癌基因高度表达的原因之一
【答案】A
【知识点】细胞癌变的原因；表观遗传
【解析】【解答】A、表观遗传是基因表达调控的重要方式，而DNA甲基化是表观遗传中常见的机制，通过影响基因转录实现对表达的调控，因此DNA甲基化是基因表达调控的方式之一，A符合题意；
B、通常情况下，DNA甲基化会阻碍转录相关因子与基因启动子区域的结合，抑制基因转录，因此基因转录水平与DNA甲基化水平呈负相关性（甲基化程度越高，转录越弱），B不符合题意；
C、DNA甲基化不改变DNA的碱基序列（遗传信息），但会通过抑制或促进基因转录影响蛋白质合成，进而对生物的表型产生影响，C不符合题意；
D、抑癌基因的功能是抑制细胞异常增殖，肿瘤细胞中抑癌基因通常因DNA甲基化而表达受抑制（而非高度表达），导致细胞增殖失控，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】DNA甲基化是表观遗传的核心调控方式之一，其作用机制是通过修饰DNA影响转录因子结合，进而调控基因表达；甲基化与转录呈负相关，不改变遗传信息但影响表型；肿瘤细胞中抑癌基因的甲基化会导致其沉默，促进肿瘤发生。
8．（2025·江苏模拟）光滑裸趾虎身体背面光滑无疣，与其它壁虎物种存在明显不同，经线粒体基因组差异分析后确定其为新物种。下列叙述错误的是（　　）
A．自然选择直接作用于光滑裸趾虎个体的表型
B．光滑裸趾虎身体背面光滑无疣的性状是自然选择的结果
C．线粒体基因组差异分析可以为进化提供分子水平的证据
D．光滑裸趾虎与其它壁虎种群不能进行基因交流
【答案】B
【知识点】物种的概念与形成；生物具有共同的祖先；生物的进化综合
【解析】【解答】A、自然选择的直接作用对象是生物个体的表型，光滑裸趾虎的表型（背面光滑无疣）会直接受到环境的选择压力，适应环境的表型个体更易存活繁殖，A不符合题意；
B、生物新性状的形成是可遗传变异（提供原材料）和自然选择（定向筛选）共同作用的结果，仅强调自然选择而忽略可遗传变异的作用是不全面的，因此“光滑无疣的性状是自然选择的结果”表述错误，B符合题意；
C、线粒体基因组属于生物大分子，其差异程度可反映物种间的亲缘关系和进化历程，为生物进化提供分子水平的证据，这是进化研究中常用的分子生物学方法，C不符合题意；
D、题干明确光滑裸趾虎经分析确定为新物种，而物种的界定标准是存在生殖隔离，生殖隔离会导致不同物种的种群无法进行基因交流，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】自然选择直接作用于表型，但新性状的形成必须依赖可遗传变异和自然选择的共同作用；分子水平的基因组差异是进化的重要证据；新物种与原物种间存在生殖隔离，阻碍基因交流。
9．（2025·江苏模拟）选择观察指标是科学研究中至关重要的一步。下列生物学实验的观察指标中，正确的是（　　）
编号 实验名称 观察指标
① 探究植物细胞的吸水和失水 细胞壁的位置变化
② 探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌培养液的浑浊程度
③ 观察根尖分生组织细胞有丝分裂 纺锤丝牵引染色体的运动
④ 温度对α-淀粉酶活性的影响 滴加碘液后溶液的颜色变化
A．实验① B．实验② C．实验③ D．实验④
【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素；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
【解析】【解答】A、探究植物细胞吸水和失水时，细胞壁伸缩性小，位置几乎不变，无法作为观察指标。实际应通过显微镜观察原生质层的位置、液泡的大小和颜色变化来判断细胞的吸水或失水状态，比如紫色洋葱外表皮细胞失水时液泡变小、颜色变深，A不符合题意；
B、探究酵母菌细胞呼吸方式时，关键是区分有氧呼吸和无氧呼吸产生CO2的量，应观察澄清石灰水的浑浊程度或溴麝香草酚蓝溶液的颜色变化。酵母菌培养液的浑浊程度主要与酵母菌浓度相关，和呼吸方式没有直接关联，不能作为判断依据，B不符合题意；
C、观察根尖分生组织细胞有丝分裂时，解离步骤会用盐酸和酒精杀死细胞，因此无法观察到纺锤丝牵引染色体运动的动态过程。实际只能观察到固定在不同分裂时期的染色体形态和分布，以此判断细胞所处的分裂阶段，C不符合题意；
D、探究温度对α-淀粉酶活性的影响时，淀粉酶活性越高，分解淀粉越彻底。淀粉遇碘变蓝，所以通过滴加碘液后溶液的颜色变化（蓝色深浅），可判断淀粉剩余量，进而反映淀粉酶活性，蓝色越浅说明淀粉酶活性越高，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）观察指标需与实验目的直接相关，且现象明显、易观测。比如细胞吸水失水实验，需选择原生质层、液泡等易变化的结构，而非结构稳定的细胞壁。
（2）实验中细胞是否存活会直接影响观察结果。如观察有丝分裂时细胞已死亡，无法观察动态过程；而探究细胞吸水失水时，细胞需保持活性才能出现原生质层的动态变化。
（3）利用物质的特殊反应设计观察指标是常见思路，如淀粉遇碘变蓝、CO2使澄清石灰水浑浊等，需准确记忆这些特性与实验目的的对应关系。
10．（2025·江苏模拟）科学家在实验中观察到：阻断实验动物垂体与下丘脑之间的血液联系，可导致其生殖器官萎缩； 若恢复垂体与下丘脑之间正常的血液联系，生殖器官的功能也恢复正常。下列有关叙述错误的是（　　）
A．该实验表明垂体的活动受下丘脑控制
B．该实验动物生殖器官的发育受垂体的直接控制
C．下丘脑可能分泌了某种化学物质通过体液运输至垂体
D．阻断垂体与下丘脑之间的血液联系，依据了实验变量控制中的“减法原理”
【答案】B
【知识点】激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、实验中阻断垂体与下丘脑的血液联系后生殖器官萎缩，恢复联系后功能恢复，说明垂体对生殖器官的调控作用依赖下丘脑的影响，即垂体的活动受下丘脑控制，A不符合题意；
B、该实验仅能证明下丘脑通过血液联系调控垂体，进而影响生殖器官功能，但无法直接得出“生殖器官的发育受垂体直接控制”的结论——垂体可能通过分泌促性腺激素间接作用于生殖器官，而非直接控制，B符合题意；
C、下丘脑与垂体之间存在血液联系（如垂体门脉系统），结合实验现象推测，下丘脑可能分泌某种化学物质（如促性腺激素释放激素），通过体液运输至垂体，调控垂体相关激素的分泌，进而影响生殖器官，C不符合题意；
D、“减法原理”是指人为去除某种影响因素以观察其效果，该实验中“阻断垂体与下丘脑之间的血液联系”，即去除了两者间的体液调控路径，符合实验变量控制中的“减法原理”，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】下丘脑与垂体通过体液运输（血液联系）实现调控，垂体对生殖器官的作用多为间接调控（通过分泌促激素）；实验现象仅能证明三者间的调控关联，无法直接推断“直接控制”关系；减法原理的核心是去除特定影响因素以分析其功能。
11．（2025·江苏模拟）关于植物激素及其调节，下列叙述错误的是（　　）
A．植物激素通过在细胞间传递遗传信息而影响基因表达
B．生长素与受体结合触发信号转导进而影响细胞的代谢
C．赤霉素和脱落酸在调节种子萌发过程中的作用效果相反
D．生长素和细胞分裂素在促进细胞分裂完成方面具有协同作用
【答案】A
【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；植物激素间的相互关系
【解析】【解答】A、植物激素的作用是在细胞间传递调节信号（如生长、发育相关的信息），而非传递遗传信息（遗传信息由核酸携带），其通过影响靶细胞的基因表达或代谢过程发挥作用，A符合题意；
B、生长素作为信号分子，需与细胞表面或细胞内的受体特异性结合，结合后触发细胞内信号转导通路，进而调控基因表达或直接影响细胞代谢（如促进细胞伸长），B不符合题意；
C、赤霉素的核心功能之一是打破种子休眠、促进萌发，而脱落酸的主要作用是抑制种子萌发、促进休眠，二者在调节种子萌发过程中作用效果相反，属于拮抗关系，C不符合题意；
D、生长素主要促进细胞分裂中细胞核的分裂，细胞分裂素主要促进细胞质的分裂，二者共同作用可协同完成细胞分裂过程，体现协同作用，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】植物激素传递的是调节信号，而非遗传信息；激素的作用需通过“受体结合→信号转导→代谢/基因表达改变”的路径实现；赤霉素与脱落酸在种子萌发中为拮抗关系，生长素与细胞分裂素在细胞分裂中为协同关系。
12．（2025·江苏模拟）关于种群密度及其调查，下列叙述正确的是（　　）
A．一块草地上所有蒲公英的数量就是这个蒲公英种群的种群密度
B．调查面积为20m×30m菠菜地里蜗牛的种群密度时采用五点取样法较为适宜
C．用标志重捕法调查农田土壤动物蚯蚓的种群密度时需考虑标志物类型和标志方法
D．分析大熊猫粪便DNA中高度保守的毛色控制基因获得大熊猫种群的数量信息
【答案】B
【知识点】估算种群密度的方法
【解析】【解答】A、种群密度是指种群在单位面积或单位体积中的个体数，而“一块草地上所有蒲公英的数量”是该种群的总个体数，并非种群密度，A不符合题意；
B、蜗牛活动能力弱、活动范围小，适合用样方法调查种群密度；菠菜地为20m×30m的矩形（接近正方形），五点取样法适用于面积适中、形状规则的地块，因此采用五点取样法较为适宜，B符合题意；
C、蚯蚓活动能力弱、活动范围小，应采用样方法调查种群密度，而非标志重捕法，且标志重捕法的适用对象是活动能力强、活动范围大的动物，C不符合题意；
D、高度保守的毛色控制基因在不同大熊猫个体中序列差异小，无法区分不同个体，需通过分析粪便中微卫星DNA（具有高度多态性）才能确定种群个体数量，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】种群密度的核心是“单位面积/体积的个体数”，而非总个体数；样方法与标志重捕法的适用对象差异（活动能力、范围）；取样方法需结合地块形状选择；分子标记技术中，需利用高度多态性的DNA序列（如微卫星DNA）区分个体，而非高度保守的基因。
13．（2025·江苏模拟）研究人员以野生窄叶芍药的幼嫩茎段为外植体，通过在MS培养基中添加不同的植物生长调节剂研究影响愈伤组织诱导的主要因素，结果如下表。下列叙述错误的是（　　）
编号 植物生长调节剂组合 诱导率% 污染率% 褐化率%
① 6-BA1.0mg/L+NAA0.5mg/L 84.3 3.60 3.33
② 6-BA1.0mg/L+NAA1.0mg/L 88.8 9.71 13.76
③ 6-BA1.5mg/L+NAA0.5mg/L 79.0 7.14 18.25
④ 6-BA1.5mg/L+NAA1.0mg/L 70.3 1.60 26.70
注：植物组织培养中，（外植体）褐化会导致外植体脱分化、再分化和生长受阻，甚至使培养材料死亡。
A．选择嫩茎为外植体的主要原因是其分化程度低，易于诱导出愈伤组织
B．外植体接种到诱导愈伤组织培养基的操作应在酒精灯火焰旁进行
C．窄叶芍药愈伤组织诱导的最佳植物生长调节剂组合为②
D．本研究为野生芍药资源的保护、扩大及开发利用提供了实践参考
【答案】C
【知识点】植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、幼嫩茎段的细胞分化程度低，全能性表达能力强，更易于通过脱分化诱导形成愈伤组织，这是选择其作为外植体的主要原因，A不符合题意；
B、植物组织培养需严格遵循无菌操作，外植体接种到培养基的操作在酒精灯火焰旁进行，可利用火焰旁的局部无菌环境减少污染，B不符合题意；
C、判断最佳植物生长调节剂组合需综合考虑诱导率、污染率和褐化率：组合②的诱导率（88.8%）最高，但褐化率（13.76%）和污染率（9.71%）均较高，而褐化会阻碍脱分化和再分化，甚至导致培养材料死亡；组合①的诱导率（84.3%）虽略低，但污染率（3.60%）和褐化率（3.33%）显著更低，综合培养效果更优，因此最佳组合并非②，C符合题意；
D、本研究明确了影响野生窄叶芍药愈伤组织诱导的关键因素（植物生长调节剂组合），为通过植物组织培养技术实现其快速繁殖、资源保护及开发利用提供了实践依据，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】外植体的分化程度与全能性表达相关；无菌操作是组织培养成功的关键；实验结果需综合多个指标（诱导率、污染率、褐化率）分析，而非单一指标最优；组织培养技术可用于珍稀植物资源的保护与扩繁。
14．（2025·江苏模拟）某研究小组以软枣猕猴桃和苹果为原料制备复合果醋饮料，工艺流程如下图。下列叙述错误的是（　　）
A．发酵的原理主要是利用酵母菌的无氧呼吸和醋酸菌的有氧呼吸
B．步骤①中加入适量的纤维素酶和果胶酶以提高出汁率
C．步骤②中加入绵白糖能促进酵母菌的生长、繁殖和发酵
D．流程中两次杀菌处理的目的、方式及强度均相同
【答案】D
【知识点】果酒果醋的制作；灭菌技术；发酵工程的应用
【解析】【解答】A、该工艺流程包含酒精发酵和醋酸发酵两个核心阶段：酒精发酵利用酵母菌的无氧呼吸（将糖类转化为酒精和CO2），醋酸发酵利用醋酸菌的有氧呼吸（将酒精氧化为醋酸），发酵原理与两种微生物的代谢特点一致，A不符合题意；
B、软枣猕猴桃和苹果的细胞壁主要由纤维素和果胶构成，步骤①（榨汁前）加入纤维素酶和果胶酶，可水解细胞壁成分，破坏细胞结构，使细胞内汁液更易释放，从而提高出汁率，B不符合题意；
C、绵白糖的主要成分是蔗糖，酵母菌可分泌蔗糖酶将其分解为葡萄糖和果糖，这些单糖能为酵母菌的生长、繁殖提供碳源和能量，同时为酒精发酵提供原料，因此加入绵白糖能促进酵母菌的代谢活动，C不符合题意；
D、流程中两次杀菌的目的、方式及强度均不同：第一次杀菌（发酵前）的目的是杀灭原料中的杂菌，避免其干扰酵母菌发酵，通常采用温和的巴氏消毒（如60-70℃处理），减少对原料营养和风味的破坏；第二次杀菌（醋酸发酵后、灌装前）的目的是彻底杀灭产品中的所有微生物（包括醋酸菌），防止产品腐败变质，延长保质期，通常采用高温高压灭菌或超高温瞬时灭菌，杀菌强度更高、更彻底，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】果醋制备需先后经历酵母菌无氧呼吸（酒精发酵）和醋酸菌有氧呼吸（醋酸发酵）；纤维素酶和果胶酶的作用是破坏细胞壁以提高出汁率；蔗糖可作为酵母菌的碳源和能量来源；两次杀菌的核心差异在于目的（阶段性灭菌vs终产品灭菌）、方式（温和杀菌vs彻底灭菌）和强度，需结合工艺需求区分。
15．（2025·江苏模拟）“孔明系统”是我国科学家发现的一种细菌抗噬菌体的免疫信号通路。当噬菌体入侵时，其携带的脱氧核苷酸激酶（DNK）触发该系统而激活细菌免疫，导致噬菌体无法增殖。噬菌体也可分泌相关酶降解该系统的启动原料，使免疫信号无法传递。下列叙述正确的有（　　）
A．噬菌体增殖所需的原料和能量均来自宿主细菌
B．噬菌体与细菌之间入侵和反入侵是协同进化的结果
C．若细菌体内噬菌体DNA正常转录表明孔明系统已完全失效
D．该研究表明可通过改造噬菌体DNK基因开发新型抗生素
【答案】A,B,D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验；协同进化与生物多样性的形成
【解析】【解答】A、噬菌体是营寄生生活的病毒，无独立代谢系统，其增殖过程中，DNA复制、蛋白质合成所需的原料（脱氧核苷酸、氨基酸）和能量均由宿主细菌提供，仅遗传信息模板来自自身，A符合题意；
B、噬菌体入侵细菌时，细菌通过“孔明系统”激活免疫抵御噬菌体；噬菌体则分泌酶降解该系统启动原料，突破免疫防御，这种相互对抗、相互适应的过程是生物与生物之间协同进化的典型表现，B符合题意；
C、细菌体内噬菌体DNA正常转录仅说明噬菌体完成了增殖的起始步骤，孔明系统的作用是抑制噬菌体增殖，若噬菌体在转录后的DNA复制、蛋白质组装等环节受阻，仍无法完成增殖，不能仅凭转录正常判断孔明系统完全失效，C不符合题意；
D、噬菌体的DNK是触发细菌免疫的关键物质，若改造噬菌体DNK基因，使其表达的DNK无法激活细菌免疫，可增强噬菌体对目标细菌的侵染和裂解能力。由于噬菌体具有宿主特异性，不会对人体细胞造成伤害，可作为新型抗生素的研发方向，应对耐药菌问题，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】病毒寄生的本质是依赖宿主提供原料和能量；协同进化是不同生物之间相互影响、共同进化的过程；孔明系统对噬菌体增殖的抑制是多环节的，不能仅凭单一环节判断其功能状态；改造噬菌体关键基因可开发特异性抗菌工具。
16．（2025·江苏模拟）下列关于免疫细胞和免疫活性物质的叙述，正确的有（　　）
A．树突状细胞、巨噬细胞和B细胞都能摄取、加工处理和呈递抗原
B．细胞因子能促进B淋巴细胞和细胞毒性T细胞的分裂和分化
C．B细胞接受相应抗原和细胞因子双信号的直接刺激后会分泌特异性抗体
D．靶细胞和辅助性T细胞均可参与细胞免疫过程中细胞毒性T细胞的活化
【答案】A,B,D
【知识点】细胞免疫；体液免疫
【解析】【解答】A、树突状细胞、巨噬细胞是典型的抗原呈递细胞，B细胞在体液免疫中也可摄取、加工处理抗原，并将抗原肽呈递给辅助性T细胞，三者均具备抗原呈递功能，A符合题意；
B、辅助性T细胞分泌的细胞因子是免疫调节的关键信号分子，可分别促进B淋巴细胞增殖分化为浆细胞和记忆B细胞，促进细胞毒性T细胞增殖分化为效应细胞毒性T细胞和记忆T细胞，B符合题意；
C、B细胞的活化需要双信号刺激和细胞因子辅助：第一信号是抗原与B细胞受体的特异性结合，第二信号是辅助性T细胞与B细胞的直接接触，且需辅助性T细胞分泌的细胞因子进一步促进，活化后的B细胞增殖分化为浆细胞后，才由浆细胞分泌特异性抗体，B细胞自身不直接分泌抗体，C不符合题意；
D、细胞免疫中细胞毒性T细胞的活化需要两个条件：一是靶细胞表面的抗原-MHC复合体与细胞毒性T细胞的受体结合（第一信号），二是辅助性T细胞分泌的细胞因子（第二信号），因此靶细胞和辅助性T细胞均参与其活化过程，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】抗原呈递细胞的多元性（树突状细胞、巨噬细胞、B细胞）；免疫细胞活化的“双信号+细胞因子”调控模式（B细胞、细胞毒性T细胞均需多信号协同）；抗体的唯一分泌者是浆细胞，而非B细胞本身。
17．（2025·江苏模拟）ChR2蛋白是一种光敏感通道蛋白，其功能如图1。研究人员将ChR2蛋白的编码基因导入Lhx6神经元（记作Lhx6+），470nm光刺激后记录Hert神经元的电位变化；再依次加入不同递质受体的拮抗剂，分别记录电位变化，结果如图2。下列叙述正确的有（　　）
A．ChR2蛋白接受特定波长光线刺激后会改变其对的通透性
B．根据图2结果推测和Hert两种细胞间存在突触联系
C．图2结果说明神经元至少通过两种递质调控Hert神经元
D．该项研究为治疗人类视网膜退行性疾病提供了一种潜在的临床疗法
【答案】A,B,D
【知识点】突触的结构；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、由图1及题干信息可知，ChR2蛋白是光敏感通道蛋白，接受470nm特定波长光线刺激后，通道会开放，改变其对阳离子（如Na+）的通透性，导致阳离子内流引发神经元兴奋，这是其发挥功能的核心机制，A符合题意；
B、将ChR2基因导入Lhx6神经元（Lhx6+）后，470nm光刺激可引发Hert神经元的电位变化，说明Lhx6+神经元的兴奋能传递至Hert神经元，而神经元间兴奋传递的主要结构是突触，由此推测两者间存在突触联系，B符合题意；
C、图2中，加入拮抗剂1后Hert神经元电位变化与对照组无明显差异，说明该拮抗剂对应的递质不影响两者间的信号传递；加入拮抗剂2后Hert神经元维持静息电位，仅能证明存在拮抗剂2对应的一种功能递质，无法推测Lhx6+神经元通过“至少两种递质”调控Hert神经元，C不符合题意；
D、该研究利用ChR2蛋白实现了光对特定神经元活动的精准调控，对于视网膜退行性疾病（如感光细胞退化导致的视觉障碍），可通过将ChR2基因导入视网膜相关神经元，使其获得光敏感特性，替代受损感光细胞传递视觉信号，为疾病治疗提供了潜在的光遗传疗法思路，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】ChR2蛋白的核心功能是“光控离子通透性”；神经元间电位变化的传递是突触存在的直接证据；拮抗剂实验需根据电位变化差异判断对应递质的功能，不可过度推断递质种类数量；光遗传技术对神经调控的精准性使其具备治疗神经相关疾病的潜力。
18．（2025·江苏模拟）与DNA相关的实验，下列叙述正确的有（　　）
A．利用DNA在酒精中溶解度较大的特性提取DNA
B．粗提取的DNA中可能含有蛋白质、脂质等杂质
C．用二苯胺试剂鉴定DNA时，沸水浴加热后呈蓝色
D．PCR扩增产物通常利用琼脂糖凝胶电泳技术进行鉴定
【答案】B,C,D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、DNA的提取利用的是其在体积分数为95%的冷酒精中溶解度较低的特性——酒精可使DNA析出，而蛋白质等杂质仍溶于酒精，从而实现DNA与杂质的分离，并非“溶解度较大”，A不符合题意；
B、DNA粗提取过程中，细胞破碎后释放的成分复杂，即使经过溶解、过滤、盐析等步骤，也可能残留未完全去除的蛋白质（如未被蛋白酶分解的蛋白）、脂质（细胞膜或细胞器膜成分）等杂质，B符合题意；
C、二苯胺试剂是DNA的特异性鉴定试剂，其原理是在沸水浴加热条件下，二苯胺与DNA中的脱氧核糖反应生成蓝色化合物，可通过颜色反应判断DNA的存在，C符合题意；
D、PCR扩增产物为不同长度的DNA片段，琼脂糖凝胶电泳可根据DNA片段的分子量大小实现分离（分子量越小，迁移速率越快），再经核酸染料染色后，在紫外灯下可观察到特异性条带，从而鉴定扩增产物的有效性和分子量，D符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】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。例如，DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2 mol/L的NaCl溶液。在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。
19．（2025·江苏模拟）芹菜是常见的绿叶类蔬菜，具有丰富的营养和药用价值。为研究叶面喷施不同浓度氮肥对叶绿素含量的影响，研究人员进行了相关实验，结果如图1。请回答下列问题。
（1）叶绿素在光合作用中的主要功能是　 　，氮素量会影响叶片中叶绿素含量的原因有　 　。
（2）实验开始后，每隔5d使用不同浓度尿素进行叶面喷施，每个处理组设置3个重复，其主要目的是　 　；将去除叶脉后的新鲜叶片烘干、　 　（填具体操作）后获得叶片干粉，然后加入　 　（填试剂名称）提取叶绿素。
（3）为进一步研究不同浓度氮素对叶绿素含量影响的分子机制，研究人员提取芹菜叶片总RNA，经　 　得到cDNA，测定与叶绿素合成、降解有关基因的相对表达量，结果如图2、3。据图1~3推测，与叶绿素合成相关的基因最可能是AggltX和　 　；与对照组相比，尿素组叶绿素含量下降可能与上述基因表达量变化产生的综合效应导致　 　有关。
（4）芹菜中的芹菜素（API）具有抗肿瘤作用，其作用机制可能有　 　（填序号）。
a．诱导癌细胞凋亡 b．阻滞细胞周期 c．促进癌细胞分化
d．诱导原癌基因表达 e．干扰肿瘤细胞信号传导
进一步研究发现，API通过活化线粒体信号转导诱导人胃癌细胞凋亡，具体机制如下：API→Bax/bc1-2比值增加→线粒体跨膜电位降低细胞色素C释放Caspase-9凋亡为验证上述机制具有API浓度依赖性，研究人员在分别加入了　 　的细胞培养液中培养人胃癌细胞株，然后分别测定。测定各组的实验指标有　 　。
【答案】（1）吸收、传递和转化光能；叶绿素的组成元素包含氮，同时氮素还可参与合成与叶绿素合成相关的酶
（2）减少实验误差，提高实验结果的准确性；研磨；无水乙醇
（3）逆转录；AgCAO；叶绿素的降解速率过快，大于合成速率
（4）abce；等量的不同浓度API；胃癌细胞凋亡的情况、活化线粒体信号转导的中间环节
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；叶绿体色素的提取和分离实验；细胞的凋亡；中心法则及其发展
【解析】【解答】（1）叶绿素是光合作用光反应阶段的关键物质，其核心功能是吸收、传递和转化光能——吸收红光和蓝紫光，将光能传递给少数特殊状态的叶绿素a，进而转化为化学能（用于ATP合成和水的光解）。氮素影响叶绿素含量的原因的本质是“氮是叶绿素合成的关键条件”：一方面，叶绿素的化学组成中包含氮元素（如叶绿素a的分子式为C55H72O4N4Mg），氮素是叶绿素的基本组成成分；另一方面，叶绿素的合成需要多种酶的催化，而酶的化学本质是蛋白质（含氮元素），氮素不足会影响这些合成酶的合成，进而阻碍叶绿素生成。
（2）实验中设置3个重复的核心目的是减少实验误差，提高实验结果的准确性——通过重复实验可排除偶然因素（如个别叶片生长异常、操作误差）对数据的影响，使结果更具代表性。获得叶片干粉的步骤为：去除叶脉的新鲜叶片烘干后，需通过研磨（破坏细胞结构，使叶绿素释放）获得粉末；叶绿素具有脂溶性，易溶于有机溶剂，实验中常用无水乙醇作为提取试剂，若无水乙醇短缺，也可选用丙酮，但其挥发性和毒性较强，无水乙醇更常用。
（3）以RNA为模板合成cDNA的过程为逆转录，该过程需要逆转录酶催化，是基因表达量检测（如qPCR）的关键预处理步骤。判断与叶绿素合成相关的基因，需结合图1（叶绿素含量趋势）与图2、3（基因表达趋势）的关联性：图1中叶绿素含量随尿素浓度先升后降，与叶绿素合成相关的基因表达量应随叶绿素含量同步变化。对比图2、3，AggltX和AgCAO的表达趋势与叶绿素含量一致（低浓度尿素下表达量升高，高浓度下降低），而AgHCAR和AgPAO的表达趋势相反（高浓度尿素下表达量显著升高，推测为叶绿素降解相关基因）。50g·L- 尿素组叶绿素含量下降的原因：该组AggltX和AgCAO表达量仍高于对照组（叶绿素合成量未减少），但降解相关基因表达量大幅升高，因此综合效应为叶绿素的降解速率过快，大于合成速率，导致最终含量下降。
（4）a．诱导癌细胞凋亡：直接减少癌细胞数量，是抗肿瘤的核心机制之一，正确；
b．阻滞细胞周期：阻止癌细胞进入分裂期，抑制其增殖，正确；
c．促进癌细胞分化：使癌细胞恢复正常细胞的分化状态，降低其恶性增殖能力，正确；
d．诱导原癌基因表达：原癌基因过度表达会促进细胞癌变，API作为抗肿瘤物质，不会诱导其表达，错误；
e．干扰肿瘤细胞信号传导：阻断癌细胞增殖、迁移相关的信号通路，抑制其恶性行为，正确。
故答案为abce。
实验目的是验证“API通过活化线粒体信号转导诱导凋亡”具有浓度依赖性，因此自变量为API浓度，需在细胞培养液中加入等量的不同浓度API（遵循单一变量和等量原则）；因变量需围绕“机制”和“结果”设计：一方面要检测最终效应——胃癌细胞凋亡的情况（如凋亡率、凋亡细胞形态），另一方面要检测机制中的中间环节——线粒体跨膜电位、细胞色素C释放量、Bax/bcl-2比值、Caspase-9活性（这些是题干明确的信号转导路径关键节点），通过中间环节与API浓度的关联性，验证机制的浓度依赖性。
【分析】（1）绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。由于色素存在于细胞内，需要先破碎细胞才能释放出色素。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）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。
（3）中心法则：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。
（1）叶绿素在光合作用光反应阶段发挥作用，能够吸收、传递和转化光能，用于水的光解和 ATP 的合成等过程。叶绿素的组成元素包含氮，同时氮素还可参与合成与叶绿素合成相关的酶，所以氮素量会影响叶片中叶绿素含量。
（2）设置重复实验是为了避免偶然因素对实验结果的影响，通过多次测量求平均值等方式，减少实验误差，让实验结果更准确可靠。烘干后的叶片要获得干粉，需进行研磨使其破碎，再通过过筛去除较大颗粒杂质，得到均匀的叶片干粉。叶绿素能够溶解在有机溶剂中，无水乙醇是常用的提取叶绿素的有机溶剂 。
（3）以 RNA 为模板合成 cDNA 的过程为逆转录，需要逆转录酶的参与。由图1可知，叶绿素含量随氮肥浓度先上升后下降，与叶绿素合成相关基因的表达水平也应该呈类似的变化趋势，对比图2-图3中4种基因表达水平的变化，发现AggltX和AgCAO的变化趋势接近叶绿素含量的变化，叶绿素含量显著降低对应AgHCAR和AgPAO相对表达水平的显著提高，推测AggltX和AgCAO是与叶绿素合成相关的基因。AgHCAR和AgPAO是与叶绿素降解相关的基因；与对照组相比，50g·L-1尿素组叶绿素含量下降，但从AggltX和AgCAO的表达量高于空白对照，可推测叶绿素合成量是增加的，那么导致叶绿素含量下降的原因应该为叶绿素的降解速率过快，大于合成速率。
（4）a、诱导癌细胞凋亡使肿瘤细胞数量下降，a正确；
b、阻滞细胞周期阻止肿瘤细胞增殖 ，b正确；
c、促进癌细胞分化为正常或接近正常的细胞，使肿瘤细胞出现类似正常细胞的表型，或恢复正常细胞的某些功能，c正确；
d、原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必须的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变 ，d错误；
e、干扰肿瘤细胞信号传导，如阻断肿瘤细胞内的信号通路，阻止细胞生长和分裂的信号传递，从而抑制肿瘤细胞的增殖，e正确。
故选abce。
由题信息可知，“为验证上述机制具有API浓度依赖性”说明需要改变API浓度，同时要遵循对照原则，培养液中加入了等量的不同浓度API。由题信息可知，“API通过活化线粒体信号转导诱导人胃癌细胞凋亡”故需测定胃癌细胞凋亡的情况，同时也要说明其作用机制是通过活化线粒体信号转导，故需对活化线粒体信号转导的中间环节的数据也进行相关测定。
20．（2025·江苏模拟）研究发现NaCl能够增强细胞毒性T细胞杀灭癌细胞的能力。图1是Na+诱导T细胞活化并使其出现代谢急剧增强的分子机制。请回答下列问题。
（1）T细胞表面受体（TCR）与肿瘤细胞表面的　 　结合，通过一系列信号传递，通道开放，内流，激活细胞内相关代谢活动，促进细胞毒性T细胞增殖分化为　 　细胞，发挥免疫　 　功能。
（2）高盐环境下，T细胞内浓度上升，诱导　 　活性上调，细胞膜电位差增大，增加流向细胞内。一方面加强mTORC1信号通路，促进营养物质摄入，摄入的葡萄糖在　 　（填细胞结构，2分）中氧化分解合成ATP，使细胞出现代谢爆发；另一方面使转录因子NFAT发生　 　，迁移至细胞核调控相关基因表达，合成并分泌出颗粒酶B，颗粒酶B能迅速引起靶细胞　 　。
（3）为进一步探究NaCl的影响，研究人员将未成熟的细胞毒性T细胞均分为甲乙两组，甲组用高盐（80mmol/LNaCl）处理，同时加入特定物质激活T细胞：乙组用甘露醇（甘露醇对T细胞影响较小）处理以模拟高盐带来的　 　变化，然后分别将两组细胞毒性T细胞与肿瘤细胞按一定比例共同培养，结果如图2所示。由此可以得出的结论有　 　。
【答案】（1）抗原 - MHC复合体；细胞毒性 T 细胞；监视
（2）Na+ K+ ATP酶；细胞质基质和线粒体；去磷酸化；凋亡
（3）渗透压；高盐处理能增强细胞毒性 T 细胞对肿瘤细胞的杀伤能力
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；免疫系统的结构与功能；细胞免疫；体液免疫与细胞免疫的协调配合
【解析】【解答】（1）细胞毒性T细胞的活化需要特异性识别信号，其表面的TCR（T细胞受体）需与肿瘤细胞表面的抗原-MHC复合体结合——肿瘤细胞会将自身异常抗原加工后与MHC分子结合，形成抗原-MHC复合体并展示在细胞表面，作为被T细胞识别的“靶标”。该结合通过一系列信号传递，使细胞内Ca2+通道开放，Ca2+内流激活代谢活动，促进细胞毒性T细胞增殖分化为效应细胞毒性T细胞（及记忆T细胞）。这些效应细胞能够识别并清除突变的肿瘤细胞，对应免疫系统的监视功能，免疫监视是机体识别和清除异常细胞、防止肿瘤发生的核心功能。
（2）高盐环境下，T细胞外Na+浓度升高，导致细胞内Na+浓度上升，进而诱导Na+-K+-ATP酶活性上调。Na+-K+-ATP酶通过消耗ATP将细胞内Na+泵出、细胞外K+泵入，维持细胞膜电位差，而该电位差的增大能促进Ca2+向细胞内流动。Ca2+的内流会引发两个关键过程：一是加强mTORC1信号通路，促进葡萄糖等营养物质摄入，葡萄糖的氧化分解需经历细胞质基质（有氧呼吸第一阶段，产生丙酮酸）和线粒体（有氧呼吸第二、三阶段，彻底分解产生CO2和ATP），最终实现代谢爆发，为T细胞杀伤肿瘤细胞提供能量；二是促使转录因子NFAT发生去磷酸化，去磷酸化后的NFAT能穿过核膜迁移至细胞核，调控颗粒酶B等杀伤相关基因的表达，颗粒酶B分泌后进入靶细胞，可激活凋亡信号通路，迅速引起靶细胞凋亡。
（3）实验的自变量是“NaCl处理”，而NaCl溶液会改变细胞外液的渗透压，乙组用甘露醇处理（甘露醇对T细胞无直接影响），其核心目的是模拟高盐带来的渗透压变化，排除渗透压这一无关变量对实验结果的干扰，确保实验结果是由NaCl的特异性作用导致的。结合图2结果（甲组肿瘤细胞裂解率高于乙组），可得出结论：高盐处理能增强细胞毒性T细胞对肿瘤细胞的杀伤能力。
【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。
（1）分析图1可知T细胞表面受体（TCR）与抗原结合，通过系列信号传递，Ca2+通道开放，Ca2+内流，激活细胞内相关代谢活动，促进细胞毒性T细胞增殖分化为细胞毒性T细胞和记忆T细胞，从而发挥免疫监视功能。免疫系统的三大功能：免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用；免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞，进行自身调节，维持内环境稳态的功能；免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能。
（2）分析图1可知，高盐环境下，T细胞内Na+浓度上升，诱导Na+/K+-ATP酶活性上调，增加Ca2+流向细胞内。Ca2+一方面加强mTORC1信号通路，促进葡萄糖等营养物质摄入，从而使其在细胞质基质和线粒体中彻底氧化分解产生ATP。另一方面使转录因子NFAT发生去磷酸化，从而促进颗粒酶B的合成和分泌，引起靶细胞的裂解和死亡（凋亡）。
（3）结合题干中“研究发现NaCl能够增强细胞毒性T细胞杀灭癌细胞的能力”、第（2）题“高盐环境下，T细胞钠离子浓度上升”和“甘露醇对T细胞的影响较小”等几个方面的信息，本实验目的是探究“渗透压变化对癌细胞的裂解率的影响”。从图 2 可以看出，甲组（高盐处理组）细胞毒性 T 细胞 / 靶细胞比例高于乙组（对照组），说明高盐处理能增强细胞毒性 T 细胞对肿瘤细胞的杀伤能力。
21．（2025·江苏模拟）营养级联效应（STC）描述了在群落中图2移除或添加顶级捕食者后对较低营养级产生的显著间接影响的过程。为研究初级生产力（生产者固定的总能量）和能量传递效率对STC强度的影响，研究人员构建了具有强烈STC效应的“浮游植物→浮游动物→虾”食物链模型进行实验，步骤如下。请回答下列问题。
步骤1：配制不同营养供应水平（高磷、中磷、低磷）的水体。
步骤2：以太湖中的浮游植物（p）、浮游动物（m、b和d）、秀丽白虾（e）构建食物链模型：p+（b+d）+c、______+e、p+（b+m）+e；p+（b+d）、p+（b+d+m）、p+（b+m）。其中m易被捕食且营养丰富，d很难被捕食且营养含量低；浮游动物中不同物种比例相等且总密度相同。
步骤3：将上述生物组合分别放入装有高磷、中磷、低磷水体的容器中并放回太湖培养。
步骤4：测量各营养级的生物量并计算能量传递效率和STC值。
（1）完善实验步骤2中　 　处的内容。
（2）在“浮游植物→浮游动物→虾”食物链中，浮游植物固定的能量只有一小部分能转化为浮游动物的生物量，其原因有　 　。
（3）步骤3放回太湖培养的实验装置至少需要　 　套，每组装置中还需另外加入湖底沉积物以提供生态系统的　 　（填生态系统的成分）；实验装置放回太湖培养的目的是　 　。
（4）上述实验测得的浮游动物群落组成与STC之间的关系如下图。
结果表明　 　（填“初级生产力”或“能量传递效率”）是STC强度的决定因素，理由有　 　。
（5）STC体现了生态系统通过　 　调节维持其结构和功能的相对稳定，根据STC机制，适当增加第　 　营养级的数量有助于恢复富营养化的湖泊。
【答案】（1）p+（b+d+m）
（2）浮游植物固定的能量去路除了传给下一营养级外，还有三个去路，分别是自身呼吸作用以热能的形式散失、流入分解者、暂时未利用
（3）54；分解者、非生物的物质和能量；为了保持实验条件与自然生活条件一致
（4）能量传递效率；有d存在，无m，STC强度无明显差异，无d存在，有m，STC强度存在明显差异，m易被捕食且营养丰富，d很难被捕食且营养含量低，说明是能量传递效率决定STC强度
（5）负反馈；第四营养级
【知识点】生态系统的结构；生态系统的稳定性；生态系统的能量流动
【解析】【解答】（1）实验步骤2的核心是构建两组平行的生物组合：一组是包含顶级捕食者（虾，e）的完整食物链（共3组），另一组是不含顶级捕食者的低营养级组合（共3组）。观察已给出的组合可知，不含e的3组浮游动物组合为“b+d”“b+d+m”“b+m”，对应的含e的3组应与之一一对应，已有的含e组合为“p+（b+d）+e”“p+（b+m）+e”，缺失的正是与“p+（b+d+m）”对应的完整食物链，因此1处应补充“p+（b+d+m）”，以保证两组生物组合的浮游动物构成完全一致，仅有无顶级捕食者这一变量差异。
（2）生态系统中能量传递效率低（约10%-20%）的根本原因是能量的多途径散失：浮游植物固定的太阳能并非全部流向浮游动物，一部分会通过自身呼吸作用以热能形式散失（维持生命活动的必需消耗）；一部分会随着植物残体、枯枝落叶等流入分解者（被微生物分解利用）；还有一部分会暂时储存在生物体内未被利用（如未被捕食的个体、未分解的有机物）。这三条去路导致只有少量能量能传递到下一营养级，转化为浮游动物的生物量。
（3）实验的自变量有两个：一是营养供应水平（高磷、中磷、低磷，3种），二是生物组合（含e的3组+不含e的3组，共6种）。为遵循平行重复原则，减少实验误差，每组处理需设置3个重复。因此总装置数=3（营养水平）×6（生物组合）×3（重复）=54套。生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量。实验中已加入生产者（浮游植物）和消费者（浮游动物、虾），湖底沉积物中含有大量微生物（分解者），且沉积物本身可提供矿物质等非生物的物质和能量，补充这些成分能让实验装置构成完整的生态系统。太湖是实验生物的自然生存环境，将装置放回太湖培养，可保证温度、光照、溶解氧等环境条件与自然状态一致，避免人工环境（如实验室恒温、固定光照）对生物生长繁殖的干扰，使实验结果更接近自然生态系统的真实情况。
（4）实验的关键变量是浮游动物群落组成（影响能量传递效率）和初级生产力（由磷浓度决定）。从结果图可知：当浮游动物中存在难被捕食、营养含量低的d，且无易被捕食、营养丰富的m时，不同磷浓度（不同初级生产力）下STC强度无明显差异；当浮游动物中无d、有m时，STC强度出现显著差异。
m和d的差异直接影响能量从浮游动物到虾的传递效率（m使传递效率升高，d使传递效率降低），而初级生产力（磷浓度）的变化未引发STC强度的明显改变，因此可判断能量传递效率是STC强度的决定因素。
（5）STC体现了生态系统的自上而下调控：顶级捕食者数量变化会逐级影响低营养级，最终通过负反馈调节维持系统稳定。例如，虾（顶级捕食者）增加→浮游动物减少→浮游植物增加→浮游动物食物充足后数量回升→虾的食物增加后数量趋于稳定，这一过程通过负反馈实现结构和功能的平衡。富营养化湖泊的核心问题是浮游植物（第一营养级）过度繁殖。根据STC机制，增加顶级捕食者可通过级联效应抑制低营养级。实验构建的食物链是“浮游植物（1）→浮游动物（2）→虾（3）”，虾是第三营养级，若增加第四营养级（捕食虾的生物），会通过“第四营养级增加→虾减少→浮游动物增加→浮游植物减少”的级联效应，抑制浮游植物过度繁殖，从而恢复湖泊生态平衡。
【分析】生态系统由生产者、消费者、分解者以及非生物的物质与能量等基本组分组成，各组分紧密联系使生态系统成为一个具有一定结构与功能的统一体。其中生产者和消费者通过食物链与食物网联系在一起形成复杂的营养结构。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。
（1）步骤2中构建不同食物链模型时，前三种组合的食物链起点均为P，终点均为e，不同是浮游动物m、b、d的组合，后三种组合的食物链起点均为P，终点是浮游动物m、b、d的不同的组合，所以前三种与后三种浮游动物的不同组合应该是一致的，对照下来，前三种组合的第二种组合应该p+（b+d+m）。
（2）浮游植物固定的能量没有百分百传递给下一营养级，是因为浮游植物固定的能量去路除了传给下一营养级外，还有三个去路，分别是自身呼吸作用以热能的形式散失、流入分解者、暂时未利用。
（3）步骤3放回太湖培养的实验装置至有两组自变量，一组是高磷、中磷、低磷水体，另一组同的生物组合构成食物链（共6条），3乘以6就18种类别，同时遵行平行重复原则，每一种类型再设置3组进行实验，18乘以3就54，所以至少需要54套。生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者，湖底湖底沉积物提供分解者、非生物的物质和能量。实验装置放回太湖，模拟的是自然环境，为了保持实验条件与自然生活条件一致。
（4）从图中可以看出，在浮游动物群落组成相同的情况下，不同初级生产力（不同磷浓度代表不同初级生产力 ）对应的 STC 值变化不大；而当浮游动物群落组成改变（涉及能量传递效率改变 ）时，STC 值有明显差异，所以能量传递效率是 STC 强度的决定因素。
（5）生态系统能够维持其结构和功能的稳定是因为生态系统具有自我调节能力，负反馈是生态系统具有自我调节能力的基础。；STC的概念是在群落中移除或添加顶级捕食者后对较低营养级产生的显著间接影响的过程，在这里恢复富营养化湖泊，主要是影响富营养化导致的浮游植物大量繁殖的问题，浮游植物属于第一营养级，属于低营养级，根据概念，应该改变的最高营养级的数量，根据建构的“浮游植物→浮游动物→虾”食物链模型，虾已经是第三营养级了，我们可通过增加虾的下一个营养级即第四营养级的数量去影响富营养化导致的浮游植物（低营养级），进而恢复富营养化湖泊。
22．（2025·江苏模拟）人类血液中的纤维蛋白原是血液凝固的主要蛋白质成分，由Aα、Bβ和γ三条肽链组成，重组人纤维蛋白原（rFib）的开发有望消除血源性感染的风险。某科研团队欲通过培育转基因蚕并利用蚕茧高效生产人纤维蛋白原，流程如下图。请回答下列问题。
（1）纤维蛋白原的Aα、Bβ和γ链首先在　 　上合成，然后Aα和γ链在内质网中与Bβ链结合形成的六聚体Aα2Bβ2γ2，最后在　 　中加工修饰并分泌到细胞外。
（2）选取从人类肝脏的cDNA文库扩增目的基因的原因是　 　；步骤①PCR条件如下：94℃，5min→25个循环（变性、退火、延伸）→72℃，7min，其中退火温度设置需参考引物中碱基的　 　，延伸阶段使用ExTaqDNA聚合酶，该酶的作用有　 　和在扩增产物的3'端额外添加上一个碱基“A”。
（3）步骤②中，将Fib-Bβ插入到　 　（填“3'”或“5'”）端含有碱基T的克隆载体中，将克隆后的Fib-Bβ用　 　限制酶处理后通过DNA连接酶连接到表达载体上完成载体1的构建。载体2采用类似方法构建。
（4）步骤③分别将载体1和载体2注入胚盘期蚕卵中，在荧光体视显微镜下观察　 　在眼部的表达，显示阳性表达的即为转基因Bβ-蚕和转基因Aα/γ-蚕。对转基因蚕进行DNA杂交分析表明，Bβ-蚕和Aα/γ-蚕均存在多个转基因品系，这可能与插入的目的基因数量和　 　有关。
（5）丝胶蛋白启动子将重组纤维蛋白原链的cDNA定向表达在丝腺细胞中，然后依靠吐丝分泌到蚕茧中。科研人员对丝腺细胞中的mRNA进行检测并对蚕茧中的蛋白质进行分析，结果如下表。
组别 mRNA 蛋白质电泳条带
Aα链mRNA Bβ链mRNA γ链mRNA Aα Bβ γ
非转基因蚕（对照组） - - - - - -
转基因Bβ-蚕 - + - - - -
转基因Aα/γ-蚕 + - + + - +
转基因Aα/Bβ/γ-蚕 + + + + + +
注：“+”表示有，“-”表示无
根据实验结果推测，　 　可能是Bβ链分泌到蚕茧中的必要条件之一。
【答案】（1）（游离的）核糖体；高尔基体
（2）相关基因只在肝细胞中表达；组成和数量；从引物的3'端开始连接脱氧核糖核苷酸
（3）3'；BamH I、Xho Ⅰ
（4）红色荧光蛋白和绿色荧光蛋白；插入位置
（5）Aα链、γ链和Bβ链共表达
【知识点】细胞器之间的协调配合；PCR技术的基本操作和应用；基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）纤维蛋白原是分泌蛋白，其合成与分泌过程遵循特定路径。首先，Aα、Bβ和γ三条肽链均在游离的核糖体上开始合成，随后肽链被引导至内质网中继续合成并初步加工，其中Aα和γ链在内质网中与Bβ链结合形成六聚体（Aα2Bβ2γ2）；接着，该六聚体被运输到高尔基体中进行进一步的加工修饰（如糖基化、剪切等），最终形成成熟的纤维蛋白原并通过囊泡分泌到细胞外。
（2）纤维蛋白原是肝脏细胞特异性合成的分泌蛋白，基因的选择性表达使得相关基因仅在肝细胞中转录产生mRNA。因此从人类肝脏的cDNA文库中扩增目的基因，可确保获得的是已去除内含子、能在受体细胞中正确表达的成熟基因序列，cDNA由mRNA逆转录而来，不含内含子。PCR中的退火步骤是引物与模板DNA互补结合的过程，退火温度的高低与引物中碱基的组成和数量相关：引物中GC碱基对比例越高（GC间含3个氢键，AT间含2个氢键），碱基数量越多，所需退火温度越高，以保证引物与模板结合的特异性。ExTaq DNA聚合酶属于热稳定DNA聚合酶，其核心功能是从引物的3'端开始，按照模板DNA的碱基序列依次连接脱氧核糖核苷酸，合成互补的DNA链；同时该酶具有独特特性，能在扩增产物的3'端额外添加一个碱基“A”，为后续与含“T”黏性末端的载体连接提供便利。
（3）由步骤(2)可知，PCR扩增产物（Fib-Bβ基因）的3'端额外添加了一个碱基“A”，形成黏性末端。根据碱基互补配对原则，需将其插入到克隆载体的3'端含有碱基“T”的位点，使“A-T”互补配对，提高连接效率，该连接方式称为“TA克隆”。观察表达载体的酶切位点分布，Fib-Bβ基因插入表达载体时需保证方向正确，且不破坏载体的关键元件（如启动子、终止子）。从流程逻辑推测，克隆后的Fib-Bβ基因两侧应含有BamHⅠ和XhoⅠ的酶切位点，使用这两种限制酶处理后，可产生与表达载体对应位点互补的黏性末端，再通过DNA连接酶连接，完成载体1的构建，避免目的基因反向插入或自身环化。
（4）载体1和载体2中均含有眼部特异性启动子（3xP3），且分别驱动红色荧光蛋白基因和绿色荧光蛋白基因的表达。因此，将载体注入胚盘期蚕卵后，在荧光体视显微镜下观察红色荧光蛋白和绿色荧光蛋白在眼部的表达情况，若出现对应荧光，则说明目的基因已成功导入，即为阳性转基因蚕，Bβ-蚕对应红色荧光，Aα/γ-蚕对应绿色荧光。转基因蚕出现多个转基因品系，原因可能包括：一是插入的目的基因数量不同（多拷贝插入或单拷贝插入）；二是目的基因在蚕基因组中的插入位置不同（不同染色体或同一染色体的不同位点），插入位置会影响目的基因的表达效率，进而形成不同品系。
（5）转基因Bβ-蚕中仅检测到Bβ链mRNA，但未检测到Bβ链蛋白质（蚕茧中），说明单独表达Bβ链无法分泌到蚕茧中；转基因Aα/γ-蚕中检测到Aα链和γ链的mRNA及蛋白质，但无Bβ链相关信号；只有转基因Aα/Bβ/γ-蚕中，Aα、Bβ、γ三条链的mRNA和蛋白质均存在（蚕茧中检测到三条链）。由此推测，Aα链、γ链和Bβ链共表达可能是Bβ链分泌到蚕茧中的必要条件——三条链需形成六聚体（Aα2Bβ2γ2）后，才能被正确加工并分泌到蚕茧中，单独的Bβ链无法完成分泌过程。
【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。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。
（1）由题意知，三种肽链构成的纤维蛋白原上血液中的成分，即需要分泌到细胞外。根据人教版必修一内容，分泌蛋白首先在游离核糖体上合成，然后游离的核糖体附着在内质网继续合成，在内质网中对蛋白质初步加工，在高尔基体进一步加工。
（2）细胞分化的实质是基因的选择性表达。血浆蛋白由肝脏合成，肝脏细胞中有血浆蛋白基因表达，因此肝脏细胞含有目的基因的mRNA。退火温度与两条链之间的氢键数目有关。引物的CG含量、碱基数量都会影响氢键数。DNA聚合酶的作用是从引物的3'端连接脱氧核苷酸。
（3）因为扩增产物的3'端有一个游离碱基A，形成黏性末端，根据碱基互补配对原则，将扩增产物插入载体需要载体3'端加一个碱基T，两种黏性末端互补配对。从图中可看出，载体1Fib-Bβ的上下游分别有限制酶XhoI和BamHI的识别序列。
（4）载体1、2都含有眼部特异性启动子3xP3，载体1中该启动子启动红色荧光蛋白基因的转录，载体2中该启动子启动绿色荧光蛋白基因的转录，因此通过观察在眼部是否有相应的荧光蛋白产生，即可判断载体是否导入。目的基因插入的数量和位置影响基因表达产物的量。
（5）从表中看出，使Bβ能够分泌到蚕茧中的只有第4组，即只有Aα、Bβ、γ同时导入并表达时，Bβ能够分泌到蚕茧中。
23．（2025·江苏模拟）发作性运动诱发性运动障碍（PKD）和1型发作性共济失调（EA1）是两种罕见的人类神经系统失调遗传病，PKD和EA1与位于12号染色体上编码钾通道的基因KCNA1突变有关。下图是三个无关联家系的遗传系谱图，家系1、家系2患者均表现为PKD，家系3患者均表现为EA1；下表是部分个体中KCNA1及其突变基因的相关情况。请回答下列问题。
家系 个体 KCNA1及其突变基因部分序列
1 Ⅲ2 正常基因（+）：CATGACCACTG
突变基因（T）：CATGAACACTG
2 Ⅱ1 正常基因（+）：TGAGGGTGATC
突变基因（V）：TCAGGATCATC
3 Ⅱ1 正常基因（+）：GGCGCGCCAGG
突变基因（A）：GGCCCACCAGG
（1）根据上表，KCNA1突变为T是由DNA碱基对　 　引起的；KCNA1不仅能突变为T，还能突变为V和A，这说明基因突变具有　 　性，T、V、A互为　 　基因。
（2）PKD的遗传方式是　 　：家系2、家系3中Ⅰ2的基因型分别是　 　、　 　。
（3）若家系1中Ⅲ1与家系3中Ⅱ1婚配，他们生育一个健康女儿的概率是　 　。
（4）在家系1和家系2的所有患者中，　 　致病基因的来源最可能与其他患者不同，理由是　 　。
（5）突变基因T和A表达都会导致神经细胞膜上钾通道功能缺失，但家系1的患者临床表现为PKD，家系3的患者临床表现为EA1，其原因可能是　 　。
【答案】（1）替换；不定向；等位
（2）常染色体显性遗传；V/V或者V/+；A/+
（3）1/8
（4）家系1的II3；只有家系1中II3的亲代表型正常，其致病基因最可能来自亲代产生的突变型配子，而其他患者则是亲代本身的致病基因遗传
（5）神经系统失调疾病的发生不是单一因素的作用，还可能受到其它基因和（或）环境因素的影响。
【知识点】基因突变的特点及意义；遗传系谱图；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】（1）对比家系1中正常基因（+）和突变基因（T）的序列，正常基因中的碱基“C”被替换为“A”，其余碱基序列完全一致，因此该突变是由DNA碱基对的替换引起的。KCNA1基因可突变为T、V、A三种不同的突变基因，说明基因突变具有不定向性（一个基因可以向不同方向发生突变）。T、V、A均是由同一正常基因（+）突变产生的不同形式，位于同源染色体的相同位置，互为等位基因。
（2）PKD的遗传方式可通过家系1推导：家系1中Ⅱ3为患者，其父母（Ⅰ1、Ⅰ2）均正常，说明致病基因（T）为显性（若为隐性，父母正常则子女应正常）；又因KCNA1基因位于12号染色体（常染色体），故PKD为常染色体显性遗传。家系2为PKD（常染色体显性遗传），Ⅱ1的基因型为V/+（含正常基因和突变基因V），其父亲Ⅰ1表型正常，基因型为+/+，因此Ⅱ1的V基因只能来自母亲Ⅰ2。Ⅰ2为患者，基因型可为V/V（纯合显性）或V/+（杂合显性），两种情况均能将V基因传递给Ⅱ1，故家系2中Ⅰ2的基因型是V/V或者V/+。家系3为EA1（与KCNA1基因突变相关，常染色体显性遗传），Ⅱ1为患者，基因型为A/+（含正常基因和突变基因A），其父亲Ⅰ1表型正常（+/+），因此A基因来自母亲Ⅰ2；又因Ⅰ2与表型正常的Ⅰ3婚配，生育了表型正常的女儿Ⅱ2（基因型为+/+），说明Ⅰ2不可能是A/A（若为A/A，子女必含A基因，应患病），故家系3中Ⅰ2的基因型是A/+。
（3）家系1中Ⅲ1为PKD患者，其母亲Ⅱ2表型正常（基因型为+/+），因此Ⅲ1的基因型为T/+（杂合显性）；家系3中Ⅱ1为EA1患者，基因型为A/+（杂合显性）。两者婚配，生育健康孩子（基因型为+/+）的概率为：Ⅲ1产生+/配子的概率（1/2）×Ⅱ1产生+/配子的概率（1/2）=1/4；生育女儿的概率为1/2。因此，生育健康女儿的总概率为1/4×1/2=1/8。
（4）分析家系1和家系2的患者来源：家系1中Ⅱ3为患者，但其父母（Ⅰ1、Ⅰ2）均正常，无致病基因传递，因此其致病基因最可能来自亲代减数分裂产生配子时发生的新突变；而家系1的其他患者（如Ⅲ1、Ⅲ2）的致病基因来自Ⅱ3的遗传，家系2的患者（如Ⅰ2、Ⅱ1）的致病基因可来自亲代的遗传（亲代本身为患者），均无“亲代正常”的前提，致病基因来源为亲代传递而非新突变。综上，家系1的Ⅱ3致病基因的来源最可能与其他患者不同，理由是只有其亲代表型正常，致病基因最可能来自亲代产生的突变型配子，而其他患者的致病基因来自亲代本身的遗传。
（5）突变基因T和A均导致钾通道功能缺失，但临床表现不同（PKD vs EA1），核心原因是基因与性状的关系并非一一对应：生物体的性状不仅受单一基因控制，还可能受到其他基因的调控（如修饰基因、上下游通路基因），同时环境因素（如饮食、生活习惯、外界刺激）也可能影响性状表现。因此，神经系统失调疾病的发生是多因素作用的结果，其他基因和（或）环境因素的差异导致了相同基因功能异常下的不同临床表现。
【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。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。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）正常基因（+）：CATGACCACTG，突变基因（T）：CATGAACACTG，可知，正常基因（+）和突变基因（T）的区别是，正常基因中的一个碱基C变为了A，其余碱基序列保持相同，所以该突变为DNA碱基对的替换引起的。KCNAl基因不仅能突变为T，还能突变为V和A，这说明KCNA1基因可以发生不同方向的突变，即符合基因突变具有不定向性的特点。同一个基因突变产生了一个以上的新基因，他们相互之间互称为等位基因。
（2）题干中表述PKD和EAI与位于12号染色体上编码钾通道的基因KCNA1突变有关，可知该基因位于常染色体上。根据家系1中Ⅲ3基因型为T/+，表型为患病，说明突变基因T对正常基因为显性，所以PKD的遗传方式为常染色体显性遗传。
家系2也是PKD，即常染色体显性遗传，家系2II1基因型为V/+，其父亲不患病为+/+，故家系2I1的V基因来自其母亲，所以其母亲基因型可为V/V或者V/+。 家系3的Ⅱ1基因型为A/+，表型为EA1患病，即A基因对正常基因为显性，所以EA1的遗传方式也是常染色体显性遗传。家系3的II1基因型为A/+，其父亲表型正常，所以他的A基因来自其母亲，其母亲基因型为A/A或者A/+；但是其母亲离婚后与家系3的表型正常的I3婚配，所生女儿Ⅱ2表型正常，即基因型为+/+，故家系3的Ⅱ2的基因型不可能为A/A；所以家系3的I2的基因型为A/+。
（3）家系1的Ⅲ1为患者，所以其一定含有T基因，同时他的母亲不患病，则基因型为+/+，所以家系1的Ⅲ1的基因型为T/+；家系3的Ⅱ1基因型为A/+，由于PKD与EA1都是常染色体显性遗传病，故两者生育一个健康女儿的基因型是+/+，概率是1/2×1/2×1/2=1/8。
（4）分析家系1，发现II3的表型为PKD，但是其父母正常，基因型都为+/+，说明II3的致病基因来自其父母一方或者父母双方在减数分裂产生配子时发生了突变，产生了T基因遗传给了II3；家系1的另外两位患者Ⅲ1和Ⅲ2的致病基因很可能都来自II3的遗传，也可能来自各自母亲产生配子时突变形成的T基因。
分析家系2的I2为患者，由于其父母表型未知，在系谱图中未表示出来，所以I2其致病基因可能来自父母的遗传，也可能来自父母突变产生的V基因传递给I2；而Ⅱ2的V基因可能来自I2的遗传，也可能来自I1的突变。
综上所述，只有家系1的II3的致病基因一定来自其表型正常的父母减数分裂突变后形成了含有T的配子的遗传，即其致病基因最可能来自亲代产生的突变型配子，而其他患者则是亲代本身的致病基因遗传。因此，在家系1和家系2的所有患者中，家系1的II3致病基因的来源最可能与其他患者不同。
（5）在大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系，一个性状可以受到多个基因的影响，一个基因也可以影响多个性状。同时，生物体的性状也不完全是由基因决定的，环境对性状也有着重要作用。因此突变基因T和A虽然都会导致神经细胞膜上钾通道功能缺失，但其患者临床表现不同的原因可能是神经系统失调疾病的发生不是单一因素的作用，还可能受到其它基因和（或）环境因素的影响。
1 / 1江苏省苏锡常镇四市2025届高三二模考试生物试题
1．（2025·江苏模拟）球法囊藻是一种典型的海洋单细胞生物，具有多核结构，其中一个细胞核和少量叶绿体形成有序排列的“胞质结构区”。下列叙述正确的是（　　）
A．球法囊藻与蓝细菌具有相同的细胞结构组成
B．通过纸层析法可定量检测藻体中不同光合色素的含量
C．有序排列的“胞质结构区”依赖于细胞骨架的支撑
D．偶然进入淡水湖泊的球法囊藻能快速繁殖引发生物入侵
2．（2025·江苏模拟）急性胰腺炎引起胰腺腺泡受损，导致其合成的淀粉酶和脂肪酶异常入血。下图是急性胰腺炎发生后进入血液的淀粉酶与脂肪酶活性的变化。相关叙述正确的是（　　）
A．两种酶具有相同的元素组成和空间构象
B．两种酶在胰岛细胞合成后经导管释放入血液
C．腺泡受损情况与血清脂肪酶含量呈正相关
D．检测血清脂肪酶比检测淀粉酶能更准确确诊
3．（2025·江苏模拟）关于生物学实验，下列叙述正确的是（　　）
A．检测生物组织中的脂肪时，将装片浸泡在体积分数50%的酒精中洗去浮色
B．制作根尖有丝分裂装片时，剪取洋葱根尖的长度在2~3cm左右
C．植物细胞处于质壁分离状态时，光学显微镜下能清晰观察到细胞膜结构
D．观察叶肉细胞的叶绿体时，先在低倍镜下找到叶肉细胞再换高倍镜观察
4．（2025·江苏模拟）染色体的组蛋白乙酰化能吸引转录相关因子。下列叙述正确的是（　　）
A．组蛋白乙酰化修饰能发生在原核生物中
B．组蛋白乙酰化修饰发生在转录后
C．组蛋白乙酰化能促进相关基因转录
D．组蛋白去乙酰化酶抑制剂可使基因表达受到抑制
5．（2025·江苏模拟）嵌合型Y染色体丢失（mLOY）是指男性体细胞因Y染色体丢失（LOY）而与正常体细胞形成的遗传嵌合现象，且随着年龄增长Y染色体丢失的频率增加。下列叙述错误的是（　　）
A．LOY突变属于染色体数目变异
B．骨髓中的LOY突变可遗传给下一代
C．个体衰老是mLOY现象发生的风险因素
D．可用显微镜直接观察嵌合型Y染色体丢失现象
6．（2025·江苏模拟）已知果蝇灰身（B）对黑身（b）为显性，B/b位于常染色体上。科研人员用药物M处理某黑身果蝇的早期胚胎，该胚胎发育为灰身果蝇（甲）。为验证药物M引发甲胚胎期发生了显性突变，下列实验设计和结果预测合理的是（　　）
A．将甲与黑身果蝇杂交，后代中出现灰身果蝇
B．取甲的体细胞置于光学显微镜下，观察到显性基因存在
C．将甲与黑身果蝇杂交并用药物M处理胚胎期细胞，后代中出现灰身果蝇
D．将黑身果蝇自由交配并用药物M处理胚胎期细胞，后代中出现灰身果蝇
7．（2025·江苏模拟）DNA甲基化是表观遗传中常见机制。下列关于DNA甲基化的叙述，正确的是（　　）
A．DNA甲基化是基因表达调控的方式之一
B．基因转录水平与DNA甲基化水平呈正相关性
C．DNA甲基化不会对生物的遗传信息和表型产生影响
D．DNA甲基化是肿瘤细胞中抑癌基因高度表达的原因之一
8．（2025·江苏模拟）光滑裸趾虎身体背面光滑无疣，与其它壁虎物种存在明显不同，经线粒体基因组差异分析后确定其为新物种。下列叙述错误的是（　　）
A．自然选择直接作用于光滑裸趾虎个体的表型
B．光滑裸趾虎身体背面光滑无疣的性状是自然选择的结果
C．线粒体基因组差异分析可以为进化提供分子水平的证据
D．光滑裸趾虎与其它壁虎种群不能进行基因交流
9．（2025·江苏模拟）选择观察指标是科学研究中至关重要的一步。下列生物学实验的观察指标中，正确的是（　　）
编号 实验名称 观察指标
① 探究植物细胞的吸水和失水 细胞壁的位置变化
② 探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌培养液的浑浊程度
③ 观察根尖分生组织细胞有丝分裂 纺锤丝牵引染色体的运动
④ 温度对α-淀粉酶活性的影响 滴加碘液后溶液的颜色变化
A．实验① B．实验② C．实验③ D．实验④
10．（2025·江苏模拟）科学家在实验中观察到：阻断实验动物垂体与下丘脑之间的血液联系，可导致其生殖器官萎缩； 若恢复垂体与下丘脑之间正常的血液联系，生殖器官的功能也恢复正常。下列有关叙述错误的是（　　）
A．该实验表明垂体的活动受下丘脑控制
B．该实验动物生殖器官的发育受垂体的直接控制
C．下丘脑可能分泌了某种化学物质通过体液运输至垂体
D．阻断垂体与下丘脑之间的血液联系，依据了实验变量控制中的“减法原理”
11．（2025·江苏模拟）关于植物激素及其调节，下列叙述错误的是（　　）
A．植物激素通过在细胞间传递遗传信息而影响基因表达
B．生长素与受体结合触发信号转导进而影响细胞的代谢
C．赤霉素和脱落酸在调节种子萌发过程中的作用效果相反
D．生长素和细胞分裂素在促进细胞分裂完成方面具有协同作用
12．（2025·江苏模拟）关于种群密度及其调查，下列叙述正确的是（　　）
A．一块草地上所有蒲公英的数量就是这个蒲公英种群的种群密度
B．调查面积为20m×30m菠菜地里蜗牛的种群密度时采用五点取样法较为适宜
C．用标志重捕法调查农田土壤动物蚯蚓的种群密度时需考虑标志物类型和标志方法
D．分析大熊猫粪便DNA中高度保守的毛色控制基因获得大熊猫种群的数量信息
13．（2025·江苏模拟）研究人员以野生窄叶芍药的幼嫩茎段为外植体，通过在MS培养基中添加不同的植物生长调节剂研究影响愈伤组织诱导的主要因素，结果如下表。下列叙述错误的是（　　）
编号 植物生长调节剂组合 诱导率% 污染率% 褐化率%
① 6-BA1.0mg/L+NAA0.5mg/L 84.3 3.60 3.33
② 6-BA1.0mg/L+NAA1.0mg/L 88.8 9.71 13.76
③ 6-BA1.5mg/L+NAA0.5mg/L 79.0 7.14 18.25
④ 6-BA1.5mg/L+NAA1.0mg/L 70.3 1.60 26.70
注：植物组织培养中，（外植体）褐化会导致外植体脱分化、再分化和生长受阻，甚至使培养材料死亡。
A．选择嫩茎为外植体的主要原因是其分化程度低，易于诱导出愈伤组织
B．外植体接种到诱导愈伤组织培养基的操作应在酒精灯火焰旁进行
C．窄叶芍药愈伤组织诱导的最佳植物生长调节剂组合为②
D．本研究为野生芍药资源的保护、扩大及开发利用提供了实践参考
14．（2025·江苏模拟）某研究小组以软枣猕猴桃和苹果为原料制备复合果醋饮料，工艺流程如下图。下列叙述错误的是（　　）
A．发酵的原理主要是利用酵母菌的无氧呼吸和醋酸菌的有氧呼吸
B．步骤①中加入适量的纤维素酶和果胶酶以提高出汁率
C．步骤②中加入绵白糖能促进酵母菌的生长、繁殖和发酵
D．流程中两次杀菌处理的目的、方式及强度均相同
15．（2025·江苏模拟）“孔明系统”是我国科学家发现的一种细菌抗噬菌体的免疫信号通路。当噬菌体入侵时，其携带的脱氧核苷酸激酶（DNK）触发该系统而激活细菌免疫，导致噬菌体无法增殖。噬菌体也可分泌相关酶降解该系统的启动原料，使免疫信号无法传递。下列叙述正确的有（　　）
A．噬菌体增殖所需的原料和能量均来自宿主细菌
B．噬菌体与细菌之间入侵和反入侵是协同进化的结果
C．若细菌体内噬菌体DNA正常转录表明孔明系统已完全失效
D．该研究表明可通过改造噬菌体DNK基因开发新型抗生素
16．（2025·江苏模拟）下列关于免疫细胞和免疫活性物质的叙述，正确的有（　　）
A．树突状细胞、巨噬细胞和B细胞都能摄取、加工处理和呈递抗原
B．细胞因子能促进B淋巴细胞和细胞毒性T细胞的分裂和分化
C．B细胞接受相应抗原和细胞因子双信号的直接刺激后会分泌特异性抗体
D．靶细胞和辅助性T细胞均可参与细胞免疫过程中细胞毒性T细胞的活化
17．（2025·江苏模拟）ChR2蛋白是一种光敏感通道蛋白，其功能如图1。研究人员将ChR2蛋白的编码基因导入Lhx6神经元（记作Lhx6+），470nm光刺激后记录Hert神经元的电位变化；再依次加入不同递质受体的拮抗剂，分别记录电位变化，结果如图2。下列叙述正确的有（　　）
A．ChR2蛋白接受特定波长光线刺激后会改变其对的通透性
B．根据图2结果推测和Hert两种细胞间存在突触联系
C．图2结果说明神经元至少通过两种递质调控Hert神经元
D．该项研究为治疗人类视网膜退行性疾病提供了一种潜在的临床疗法
18．（2025·江苏模拟）与DNA相关的实验，下列叙述正确的有（　　）
A．利用DNA在酒精中溶解度较大的特性提取DNA
B．粗提取的DNA中可能含有蛋白质、脂质等杂质
C．用二苯胺试剂鉴定DNA时，沸水浴加热后呈蓝色
D．PCR扩增产物通常利用琼脂糖凝胶电泳技术进行鉴定
19．（2025·江苏模拟）芹菜是常见的绿叶类蔬菜，具有丰富的营养和药用价值。为研究叶面喷施不同浓度氮肥对叶绿素含量的影响，研究人员进行了相关实验，结果如图1。请回答下列问题。
（1）叶绿素在光合作用中的主要功能是　 　，氮素量会影响叶片中叶绿素含量的原因有　 　。
（2）实验开始后，每隔5d使用不同浓度尿素进行叶面喷施，每个处理组设置3个重复，其主要目的是　 　；将去除叶脉后的新鲜叶片烘干、　 　（填具体操作）后获得叶片干粉，然后加入　 　（填试剂名称）提取叶绿素。
（3）为进一步研究不同浓度氮素对叶绿素含量影响的分子机制，研究人员提取芹菜叶片总RNA，经　 　得到cDNA，测定与叶绿素合成、降解有关基因的相对表达量，结果如图2、3。据图1~3推测，与叶绿素合成相关的基因最可能是AggltX和　 　；与对照组相比，尿素组叶绿素含量下降可能与上述基因表达量变化产生的综合效应导致　 　有关。
（4）芹菜中的芹菜素（API）具有抗肿瘤作用，其作用机制可能有　 　（填序号）。
a．诱导癌细胞凋亡 b．阻滞细胞周期 c．促进癌细胞分化
d．诱导原癌基因表达 e．干扰肿瘤细胞信号传导
进一步研究发现，API通过活化线粒体信号转导诱导人胃癌细胞凋亡，具体机制如下：API→Bax/bc1-2比值增加→线粒体跨膜电位降低细胞色素C释放Caspase-9凋亡为验证上述机制具有API浓度依赖性，研究人员在分别加入了　 　的细胞培养液中培养人胃癌细胞株，然后分别测定。测定各组的实验指标有　 　。
20．（2025·江苏模拟）研究发现NaCl能够增强细胞毒性T细胞杀灭癌细胞的能力。图1是Na+诱导T细胞活化并使其出现代谢急剧增强的分子机制。请回答下列问题。
（1）T细胞表面受体（TCR）与肿瘤细胞表面的　 　结合，通过一系列信号传递，通道开放，内流，激活细胞内相关代谢活动，促进细胞毒性T细胞增殖分化为　 　细胞，发挥免疫　 　功能。
（2）高盐环境下，T细胞内浓度上升，诱导　 　活性上调，细胞膜电位差增大，增加流向细胞内。一方面加强mTORC1信号通路，促进营养物质摄入，摄入的葡萄糖在　 　（填细胞结构，2分）中氧化分解合成ATP，使细胞出现代谢爆发；另一方面使转录因子NFAT发生　 　，迁移至细胞核调控相关基因表达，合成并分泌出颗粒酶B，颗粒酶B能迅速引起靶细胞　 　。
（3）为进一步探究NaCl的影响，研究人员将未成熟的细胞毒性T细胞均分为甲乙两组，甲组用高盐（80mmol/LNaCl）处理，同时加入特定物质激活T细胞：乙组用甘露醇（甘露醇对T细胞影响较小）处理以模拟高盐带来的　 　变化，然后分别将两组细胞毒性T细胞与肿瘤细胞按一定比例共同培养，结果如图2所示。由此可以得出的结论有　 　。
21．（2025·江苏模拟）营养级联效应（STC）描述了在群落中图2移除或添加顶级捕食者后对较低营养级产生的显著间接影响的过程。为研究初级生产力（生产者固定的总能量）和能量传递效率对STC强度的影响，研究人员构建了具有强烈STC效应的“浮游植物→浮游动物→虾”食物链模型进行实验，步骤如下。请回答下列问题。
步骤1：配制不同营养供应水平（高磷、中磷、低磷）的水体。
步骤2：以太湖中的浮游植物（p）、浮游动物（m、b和d）、秀丽白虾（e）构建食物链模型：p+（b+d）+c、______+e、p+（b+m）+e；p+（b+d）、p+（b+d+m）、p+（b+m）。其中m易被捕食且营养丰富，d很难被捕食且营养含量低；浮游动物中不同物种比例相等且总密度相同。
步骤3：将上述生物组合分别放入装有高磷、中磷、低磷水体的容器中并放回太湖培养。
步骤4：测量各营养级的生物量并计算能量传递效率和STC值。
（1）完善实验步骤2中　 　处的内容。
（2）在“浮游植物→浮游动物→虾”食物链中，浮游植物固定的能量只有一小部分能转化为浮游动物的生物量，其原因有　 　。
（3）步骤3放回太湖培养的实验装置至少需要　 　套，每组装置中还需另外加入湖底沉积物以提供生态系统的　 　（填生态系统的成分）；实验装置放回太湖培养的目的是　 　。
（4）上述实验测得的浮游动物群落组成与STC之间的关系如下图。
结果表明　 　（填“初级生产力”或“能量传递效率”）是STC强度的决定因素，理由有　 　。
（5）STC体现了生态系统通过　 　调节维持其结构和功能的相对稳定，根据STC机制，适当增加第　 　营养级的数量有助于恢复富营养化的湖泊。
22．（2025·江苏模拟）人类血液中的纤维蛋白原是血液凝固的主要蛋白质成分，由Aα、Bβ和γ三条肽链组成，重组人纤维蛋白原（rFib）的开发有望消除血源性感染的风险。某科研团队欲通过培育转基因蚕并利用蚕茧高效生产人纤维蛋白原，流程如下图。请回答下列问题。
（1）纤维蛋白原的Aα、Bβ和γ链首先在　 　上合成，然后Aα和γ链在内质网中与Bβ链结合形成的六聚体Aα2Bβ2γ2，最后在　 　中加工修饰并分泌到细胞外。
（2）选取从人类肝脏的cDNA文库扩增目的基因的原因是　 　；步骤①PCR条件如下：94℃，5min→25个循环（变性、退火、延伸）→72℃，7min，其中退火温度设置需参考引物中碱基的　 　，延伸阶段使用ExTaqDNA聚合酶，该酶的作用有　 　和在扩增产物的3'端额外添加上一个碱基“A”。
（3）步骤②中，将Fib-Bβ插入到　 　（填“3'”或“5'”）端含有碱基T的克隆载体中，将克隆后的Fib-Bβ用　 　限制酶处理后通过DNA连接酶连接到表达载体上完成载体1的构建。载体2采用类似方法构建。
（4）步骤③分别将载体1和载体2注入胚盘期蚕卵中，在荧光体视显微镜下观察　 　在眼部的表达，显示阳性表达的即为转基因Bβ-蚕和转基因Aα/γ-蚕。对转基因蚕进行DNA杂交分析表明，Bβ-蚕和Aα/γ-蚕均存在多个转基因品系，这可能与插入的目的基因数量和　 　有关。
（5）丝胶蛋白启动子将重组纤维蛋白原链的cDNA定向表达在丝腺细胞中，然后依靠吐丝分泌到蚕茧中。科研人员对丝腺细胞中的mRNA进行检测并对蚕茧中的蛋白质进行分析，结果如下表。
组别 mRNA 蛋白质电泳条带
Aα链mRNA Bβ链mRNA γ链mRNA Aα Bβ γ
非转基因蚕（对照组） - - - - - -
转基因Bβ-蚕 - + - - - -
转基因Aα/γ-蚕 + - + + - +
转基因Aα/Bβ/γ-蚕 + + + + + +
注：“+”表示有，“-”表示无
根据实验结果推测，　 　可能是Bβ链分泌到蚕茧中的必要条件之一。
23．（2025·江苏模拟）发作性运动诱发性运动障碍（PKD）和1型发作性共济失调（EA1）是两种罕见的人类神经系统失调遗传病，PKD和EA1与位于12号染色体上编码钾通道的基因KCNA1突变有关。下图是三个无关联家系的遗传系谱图，家系1、家系2患者均表现为PKD，家系3患者均表现为EA1；下表是部分个体中KCNA1及其突变基因的相关情况。请回答下列问题。
家系 个体 KCNA1及其突变基因部分序列
1 Ⅲ2 正常基因（+）：CATGACCACTG
突变基因（T）：CATGAACACTG
2 Ⅱ1 正常基因（+）：TGAGGGTGATC
突变基因（V）：TCAGGATCATC
3 Ⅱ1 正常基因（+）：GGCGCGCCAGG
突变基因（A）：GGCCCACCAGG
（1）根据上表，KCNA1突变为T是由DNA碱基对　 　引起的；KCNA1不仅能突变为T，还能突变为V和A，这说明基因突变具有　 　性，T、V、A互为　 　基因。
（2）PKD的遗传方式是　 　：家系2、家系3中Ⅰ2的基因型分别是　 　、　 　。
（3）若家系1中Ⅲ1与家系3中Ⅱ1婚配，他们生育一个健康女儿的概率是　 　。
（4）在家系1和家系2的所有患者中，　 　致病基因的来源最可能与其他患者不同，理由是　 　。
（5）突变基因T和A表达都会导致神经细胞膜上钾通道功能缺失，但家系1的患者临床表现为PKD，家系3的患者临床表现为EA1，其原因可能是　 　。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；叶绿体色素的提取和分离实验；种群的数量变动及其原因；细胞骨架
【解析】【解答】A、球法囊藻是具有多核和叶绿体的真核生物，而蓝细菌是原核生物，二者细胞结构差异显著：蓝细菌无核膜包被的细胞核、无叶绿体等细胞器，仅含核糖体，A不符合题意；
B、纸层析法的原理是不同光合色素在层析液中溶解度不同，可实现色素的分离，且通过色素带宽度能定性比较含量差异，但无法定量检测光合色素的具体含量，B不符合题意；
C、真核细胞的细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构，其核心功能之一是维持细胞内部结构的有序性，球法囊藻中“一个细胞核和少量叶绿体形成有序排列的胞质结构区”，正是依赖细胞骨架的支撑作用实现的，C符合题意；
D、球法囊藻是海洋单细胞生物，长期适应高盐环境，淡水湖泊的低盐条件会导致其细胞渗透吸水破裂，无法快速繁殖，不会引发生物入侵，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】球法囊藻作为真核生物，具备多核、叶绿体等真核细胞特征，与原核生物蓝细菌存在本质结构差异；纸层析法的核心作用是分离色素而非定量检测；细胞骨架对细胞内部结构有序性的维持作用；海洋生物对高盐环境的适应性决定其无法在淡水环境中存活繁殖。
2．【答案】D
【知识点】酶的本质及其探索历程；激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、淀粉酶和脂肪酶的化学本质均为蛋白质，元素组成均含C、H、O、N（可能含S），但二者催化的底物不同（淀粉 vs 脂肪），功能差异由空间构象决定，因此空间构象不同，A不符合题意；
B、两种酶由胰腺腺泡细胞合成，正常情况下经导管释放到小肠（参与食物消化），而非胰岛细胞（胰岛细胞分泌胰岛素、胰高血糖素等激素），且正常时不会异常入血，B不符合题意；
C、图中仅显示急性胰腺炎发生后血清脂肪酶活性的时间变化趋势，未体现腺泡受损程度与脂肪酶含量的直接量化关系，无法得出“呈正相关”的结论，C不符合题意；
D、由曲线可知，急性胰腺炎发生后，淀粉酶活性在5d后迅速下降至接近正常水平，而脂肪酶活性在5-15d仍维持较高水平，检测窗口期更长、结果更稳定，因此检测血清脂肪酶比淀粉酶能更准确确诊，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】酶的功能由空间构象决定，不同功能的酶空间构象不同；胰腺腺泡细胞与胰岛细胞的功能差异（外分泌消化酶 vs 内分泌激素）；血清酶活性的检测窗口期直接影响诊断准确性，脂肪酶更长的高活性持续时间使其诊断价值更高。
3．【答案】D
【知识点】质壁分离和复原；观察细胞的有丝分裂；检测脂肪的实验；观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、检测生物组织中的脂肪时，并非将装片浸泡在体积分数50%的酒精中，而是在苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液染色后，用吸水纸吸去染液，再滴加1-2滴体积分数50%的酒精洗去浮色，A不符合题意；
B、制作根尖有丝分裂装片时，为获取分裂旺盛的分生区细胞，应剪取洋葱根尖2-3mm左右，而非2-3cm，过长会包含伸长区、成熟区细胞，影响观察效果，B不符合题意；
C、植物细胞处于质壁分离状态时，光学显微镜下可观察到中央液泡大小变化、原生质层位置，但细胞膜属于亚显微结构，无法通过光学显微镜清晰观察，C不符合题意；
D、观察叶肉细胞的叶绿体时，低倍镜视野范围大，便于快速找到目标叶肉细胞，找到后再换高倍镜，可更清晰地观察叶绿体的形态和分布，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）低倍镜的作用是快速定位目标，高倍镜用于精细观察；换高倍镜前需将目标移至视野中央，换后不可调节粗准焦螺旋，仅调节细准焦螺旋。
（2）不同实验对材料的选取和处理有特定要求，如根尖有丝分裂实验需选取2-3mm的分生区，是因为该区域细胞分裂能力强，易观察到各分裂时期细胞。
（3）脂肪鉴定中50%酒精的作用是洗去浮色，避免染液颜色干扰实验结果，此类特定试剂的作用需准确记忆。
（4）光学显微镜可观察到显微结构（如细胞、液泡、叶绿体等），亚显微结构（如细胞膜、核糖体等）需借助电子显微镜才能观察到，二者的区分是实验观察类题目的常见考点。
4．【答案】C
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译；表观遗传
【解析】【解答】A、组蛋白是真核生物染色体的组成成分，原核生物的DNA未与组蛋白结合形成染色体结构，因此不存在组蛋白的乙酰化修饰，A不符合题意；
B、组蛋白乙酰化能吸引转录相关因子，而转录相关因子的结合是转录启动的必要条件，因此该修饰发生在转录之前，而非转录后，B不符合题意；
C、题干明确“染色体的组蛋白乙酰化能吸引转录相关因子”，转录相关因子的聚集可启动基因转录过程，因此组蛋白乙酰化能促进相关基因转录，C符合题意；
D、组蛋白去乙酰化酶的功能是去除组蛋白的乙酰基，抑制基因转录；其抑制剂会阻断这一过程，使组蛋白维持乙酰化状态，进而促进基因表达，而非抑制，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】组蛋白是真核生物染色体的特有成分，原核生物无该结构，故无组蛋白乙酰化；乙酰化通过吸引转录相关因子启动转录，修饰发生在转录前；去乙酰化酶抑制剂会增强乙酰化水平，促进基因表达。
5．【答案】B
【知识点】衰老细胞的主要特征；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、LOY突变是Y染色体丢失导致的染色体数目减少，符合染色体数目变异中“个别染色体减少”的类型，因此属于染色体数目变异，A不符合题意；
B、骨髓细胞属于体细胞，体细胞发生的基因突变或染色体变异仅能影响该细胞及其分裂产生的子细胞，无法通过生殖细胞传递给下一代，只有生殖细胞中的变异才可能遗传给后代，B符合题意；
C、题干明确“随着年龄增长Y染色体丢失的频率增加”，而个体衰老的核心特征之一是年龄增长，因此个体衰老是mLOY现象发生的风险因素，C不符合题意；
D、染色体数目变异可通过显微镜观察染色体形态和数目直接判断，嵌合型Y染色体丢失会导致部分体细胞中Y染色体缺失，在有丝分裂中期（染色体形态稳定、数目清晰）可通过显微镜观察到这种差异，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】染色体数目变异的判断标准（个别染色体增减或成套增减）；体细胞变异与生殖细胞变异的遗传区别（体细胞变异不遗传，生殖细胞变异可遗传）；题干中“年龄增长频率增加”与衰老风险的直接关联；染色体变异的显微镜观察可行性。
6．【答案】A
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、将甲与其他黑身（bb）个体杂交，若药物M引发个体甲胚胎期发生的是显性突变，则甲的基因型为B_，则后代会出现灰身。若没有发生显性突变，甲的基因型仍然是bb，则后代不会出现灰身，因此将甲与其他黑身个体杂交，观察后代表现型，后代中出现灰身果蝇，能验证药物M引发个体甲胚胎期发生的是否是显性突变，A正确；
B、在光学显微镜下，观察不到细胞的基因，基因是分子结构，需要基因检测手段，B错误；
C、将甲与黑身果蝇杂交并用药物M处理胚胎期细胞，后代中出现灰身果蝇，可能是杂交后的子代F1胚胎期细胞发生了显性突变，并不能验证是药物M引发甲胚胎期发生了显性突变，C错误；
D、与C类似，也可能是药物M导致子代胚胎期细胞发生显性突变，该实验设计不能用来验证药物M引发个体甲胚胎期发生显性突变，D错误。
故选A。
【分析】果蝇体色由常染色体上的基因控制，灰身（B）对黑身（b）为显性，黑身的基因型为bb，灰身果蝇基因型为BB或Bb，科研人员用药物M处理一果蝇胚胎，该胚胎发育为灰身果蝇（记为甲），若药物M引发个体甲胚胎期发生的是显性突变，则甲的基因型为B_。
1、基因突变的特点：（1）普遍性，是生物界普遍存在的现象；
（2）随机性，突变可发生在生物个体发育的任何时期、任何细胞（体细胞或生殖细胞）以及任何基因位点；
（3）低频性，自然条件下，基因突变的频率很低；
（4）不定向性；
（5）可逆性；
（6）多害少利性。
2、基因分离定律的实质是指在减数分裂过程中，控制同一性状的等位基因会分开，分别进入不同的配子中，从而独立地遗传给后代。这一过程确保了遗传因子在配子形成时的分离，使得后代能够以不同的组合表现出多样的性状。基因分离定律是遗传学的核心原理之一，对于理解生物遗传过程及遗传变异的原因具有重要意义。
7．【答案】A
【知识点】细胞癌变的原因；表观遗传
【解析】【解答】A、表观遗传是基因表达调控的重要方式，而DNA甲基化是表观遗传中常见的机制，通过影响基因转录实现对表达的调控，因此DNA甲基化是基因表达调控的方式之一，A符合题意；
B、通常情况下，DNA甲基化会阻碍转录相关因子与基因启动子区域的结合，抑制基因转录，因此基因转录水平与DNA甲基化水平呈负相关性（甲基化程度越高，转录越弱），B不符合题意；
C、DNA甲基化不改变DNA的碱基序列（遗传信息），但会通过抑制或促进基因转录影响蛋白质合成，进而对生物的表型产生影响，C不符合题意；
D、抑癌基因的功能是抑制细胞异常增殖，肿瘤细胞中抑癌基因通常因DNA甲基化而表达受抑制（而非高度表达），导致细胞增殖失控，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】DNA甲基化是表观遗传的核心调控方式之一，其作用机制是通过修饰DNA影响转录因子结合，进而调控基因表达；甲基化与转录呈负相关，不改变遗传信息但影响表型；肿瘤细胞中抑癌基因的甲基化会导致其沉默，促进肿瘤发生。
8．【答案】B
【知识点】物种的概念与形成；生物具有共同的祖先；生物的进化综合
【解析】【解答】A、自然选择的直接作用对象是生物个体的表型，光滑裸趾虎的表型（背面光滑无疣）会直接受到环境的选择压力，适应环境的表型个体更易存活繁殖，A不符合题意；
B、生物新性状的形成是可遗传变异（提供原材料）和自然选择（定向筛选）共同作用的结果，仅强调自然选择而忽略可遗传变异的作用是不全面的，因此“光滑无疣的性状是自然选择的结果”表述错误，B符合题意；
C、线粒体基因组属于生物大分子，其差异程度可反映物种间的亲缘关系和进化历程，为生物进化提供分子水平的证据，这是进化研究中常用的分子生物学方法，C不符合题意；
D、题干明确光滑裸趾虎经分析确定为新物种，而物种的界定标准是存在生殖隔离，生殖隔离会导致不同物种的种群无法进行基因交流，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】自然选择直接作用于表型，但新性状的形成必须依赖可遗传变异和自然选择的共同作用；分子水平的基因组差异是进化的重要证据；新物种与原物种间存在生殖隔离，阻碍基因交流。
9．【答案】D
【知识点】探究影响酶活性的因素；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
【解析】【解答】A、探究植物细胞吸水和失水时，细胞壁伸缩性小，位置几乎不变，无法作为观察指标。实际应通过显微镜观察原生质层的位置、液泡的大小和颜色变化来判断细胞的吸水或失水状态，比如紫色洋葱外表皮细胞失水时液泡变小、颜色变深，A不符合题意；
B、探究酵母菌细胞呼吸方式时，关键是区分有氧呼吸和无氧呼吸产生CO2的量，应观察澄清石灰水的浑浊程度或溴麝香草酚蓝溶液的颜色变化。酵母菌培养液的浑浊程度主要与酵母菌浓度相关，和呼吸方式没有直接关联，不能作为判断依据，B不符合题意；
C、观察根尖分生组织细胞有丝分裂时，解离步骤会用盐酸和酒精杀死细胞，因此无法观察到纺锤丝牵引染色体运动的动态过程。实际只能观察到固定在不同分裂时期的染色体形态和分布，以此判断细胞所处的分裂阶段，C不符合题意；
D、探究温度对α-淀粉酶活性的影响时，淀粉酶活性越高，分解淀粉越彻底。淀粉遇碘变蓝，所以通过滴加碘液后溶液的颜色变化（蓝色深浅），可判断淀粉剩余量，进而反映淀粉酶活性，蓝色越浅说明淀粉酶活性越高，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）观察指标需与实验目的直接相关，且现象明显、易观测。比如细胞吸水失水实验，需选择原生质层、液泡等易变化的结构，而非结构稳定的细胞壁。
（2）实验中细胞是否存活会直接影响观察结果。如观察有丝分裂时细胞已死亡，无法观察动态过程；而探究细胞吸水失水时，细胞需保持活性才能出现原生质层的动态变化。
（3）利用物质的特殊反应设计观察指标是常见思路，如淀粉遇碘变蓝、CO2使澄清石灰水浑浊等，需准确记忆这些特性与实验目的的对应关系。
10．【答案】B
【知识点】激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、实验中阻断垂体与下丘脑的血液联系后生殖器官萎缩，恢复联系后功能恢复，说明垂体对生殖器官的调控作用依赖下丘脑的影响，即垂体的活动受下丘脑控制，A不符合题意；
B、该实验仅能证明下丘脑通过血液联系调控垂体，进而影响生殖器官功能，但无法直接得出“生殖器官的发育受垂体直接控制”的结论——垂体可能通过分泌促性腺激素间接作用于生殖器官，而非直接控制，B符合题意；
C、下丘脑与垂体之间存在血液联系（如垂体门脉系统），结合实验现象推测，下丘脑可能分泌某种化学物质（如促性腺激素释放激素），通过体液运输至垂体，调控垂体相关激素的分泌，进而影响生殖器官，C不符合题意；
D、“减法原理”是指人为去除某种影响因素以观察其效果，该实验中“阻断垂体与下丘脑之间的血液联系”，即去除了两者间的体液调控路径，符合实验变量控制中的“减法原理”，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】下丘脑与垂体通过体液运输（血液联系）实现调控，垂体对生殖器官的作用多为间接调控（通过分泌促激素）；实验现象仅能证明三者间的调控关联，无法直接推断“直接控制”关系；减法原理的核心是去除特定影响因素以分析其功能。
11．【答案】A
【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；植物激素间的相互关系
【解析】【解答】A、植物激素的作用是在细胞间传递调节信号（如生长、发育相关的信息），而非传递遗传信息（遗传信息由核酸携带），其通过影响靶细胞的基因表达或代谢过程发挥作用，A符合题意；
B、生长素作为信号分子，需与细胞表面或细胞内的受体特异性结合，结合后触发细胞内信号转导通路，进而调控基因表达或直接影响细胞代谢（如促进细胞伸长），B不符合题意；
C、赤霉素的核心功能之一是打破种子休眠、促进萌发，而脱落酸的主要作用是抑制种子萌发、促进休眠，二者在调节种子萌发过程中作用效果相反，属于拮抗关系，C不符合题意；
D、生长素主要促进细胞分裂中细胞核的分裂，细胞分裂素主要促进细胞质的分裂，二者共同作用可协同完成细胞分裂过程，体现协同作用，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】植物激素传递的是调节信号，而非遗传信息；激素的作用需通过“受体结合→信号转导→代谢/基因表达改变”的路径实现；赤霉素与脱落酸在种子萌发中为拮抗关系，生长素与细胞分裂素在细胞分裂中为协同关系。
12．【答案】B
【知识点】估算种群密度的方法
【解析】【解答】A、种群密度是指种群在单位面积或单位体积中的个体数，而“一块草地上所有蒲公英的数量”是该种群的总个体数，并非种群密度，A不符合题意；
B、蜗牛活动能力弱、活动范围小，适合用样方法调查种群密度；菠菜地为20m×30m的矩形（接近正方形），五点取样法适用于面积适中、形状规则的地块，因此采用五点取样法较为适宜，B符合题意；
C、蚯蚓活动能力弱、活动范围小，应采用样方法调查种群密度，而非标志重捕法，且标志重捕法的适用对象是活动能力强、活动范围大的动物，C不符合题意；
D、高度保守的毛色控制基因在不同大熊猫个体中序列差异小，无法区分不同个体，需通过分析粪便中微卫星DNA（具有高度多态性）才能确定种群个体数量，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】种群密度的核心是“单位面积/体积的个体数”，而非总个体数；样方法与标志重捕法的适用对象差异（活动能力、范围）；取样方法需结合地块形状选择；分子标记技术中，需利用高度多态性的DNA序列（如微卫星DNA）区分个体，而非高度保守的基因。
13．【答案】C
【知识点】植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、幼嫩茎段的细胞分化程度低，全能性表达能力强，更易于通过脱分化诱导形成愈伤组织，这是选择其作为外植体的主要原因，A不符合题意；
B、植物组织培养需严格遵循无菌操作，外植体接种到培养基的操作在酒精灯火焰旁进行，可利用火焰旁的局部无菌环境减少污染，B不符合题意；
C、判断最佳植物生长调节剂组合需综合考虑诱导率、污染率和褐化率：组合②的诱导率（88.8%）最高，但褐化率（13.76%）和污染率（9.71%）均较高，而褐化会阻碍脱分化和再分化，甚至导致培养材料死亡；组合①的诱导率（84.3%）虽略低，但污染率（3.60%）和褐化率（3.33%）显著更低，综合培养效果更优，因此最佳组合并非②，C符合题意；
D、本研究明确了影响野生窄叶芍药愈伤组织诱导的关键因素（植物生长调节剂组合），为通过植物组织培养技术实现其快速繁殖、资源保护及开发利用提供了实践依据，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】外植体的分化程度与全能性表达相关；无菌操作是组织培养成功的关键；实验结果需综合多个指标（诱导率、污染率、褐化率）分析，而非单一指标最优；组织培养技术可用于珍稀植物资源的保护与扩繁。
14．【答案】D
【知识点】果酒果醋的制作；灭菌技术；发酵工程的应用
【解析】【解答】A、该工艺流程包含酒精发酵和醋酸发酵两个核心阶段：酒精发酵利用酵母菌的无氧呼吸（将糖类转化为酒精和CO2），醋酸发酵利用醋酸菌的有氧呼吸（将酒精氧化为醋酸），发酵原理与两种微生物的代谢特点一致，A不符合题意；
B、软枣猕猴桃和苹果的细胞壁主要由纤维素和果胶构成，步骤①（榨汁前）加入纤维素酶和果胶酶，可水解细胞壁成分，破坏细胞结构，使细胞内汁液更易释放，从而提高出汁率，B不符合题意；
C、绵白糖的主要成分是蔗糖，酵母菌可分泌蔗糖酶将其分解为葡萄糖和果糖，这些单糖能为酵母菌的生长、繁殖提供碳源和能量，同时为酒精发酵提供原料，因此加入绵白糖能促进酵母菌的代谢活动，C不符合题意；
D、流程中两次杀菌的目的、方式及强度均不同：第一次杀菌（发酵前）的目的是杀灭原料中的杂菌，避免其干扰酵母菌发酵，通常采用温和的巴氏消毒（如60-70℃处理），减少对原料营养和风味的破坏；第二次杀菌（醋酸发酵后、灌装前）的目的是彻底杀灭产品中的所有微生物（包括醋酸菌），防止产品腐败变质，延长保质期，通常采用高温高压灭菌或超高温瞬时灭菌，杀菌强度更高、更彻底，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】果醋制备需先后经历酵母菌无氧呼吸（酒精发酵）和醋酸菌有氧呼吸（醋酸发酵）；纤维素酶和果胶酶的作用是破坏细胞壁以提高出汁率；蔗糖可作为酵母菌的碳源和能量来源；两次杀菌的核心差异在于目的（阶段性灭菌vs终产品灭菌）、方式（温和杀菌vs彻底灭菌）和强度，需结合工艺需求区分。
15．【答案】A,B,D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验；协同进化与生物多样性的形成
【解析】【解答】A、噬菌体是营寄生生活的病毒，无独立代谢系统，其增殖过程中，DNA复制、蛋白质合成所需的原料（脱氧核苷酸、氨基酸）和能量均由宿主细菌提供，仅遗传信息模板来自自身，A符合题意；
B、噬菌体入侵细菌时，细菌通过“孔明系统”激活免疫抵御噬菌体；噬菌体则分泌酶降解该系统启动原料，突破免疫防御，这种相互对抗、相互适应的过程是生物与生物之间协同进化的典型表现，B符合题意；
C、细菌体内噬菌体DNA正常转录仅说明噬菌体完成了增殖的起始步骤，孔明系统的作用是抑制噬菌体增殖，若噬菌体在转录后的DNA复制、蛋白质组装等环节受阻，仍无法完成增殖，不能仅凭转录正常判断孔明系统完全失效，C不符合题意；
D、噬菌体的DNK是触发细菌免疫的关键物质，若改造噬菌体DNK基因，使其表达的DNK无法激活细菌免疫，可增强噬菌体对目标细菌的侵染和裂解能力。由于噬菌体具有宿主特异性，不会对人体细胞造成伤害，可作为新型抗生素的研发方向，应对耐药菌问题，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】病毒寄生的本质是依赖宿主提供原料和能量；协同进化是不同生物之间相互影响、共同进化的过程；孔明系统对噬菌体增殖的抑制是多环节的，不能仅凭单一环节判断其功能状态；改造噬菌体关键基因可开发特异性抗菌工具。
16．【答案】A,B,D
【知识点】细胞免疫；体液免疫
【解析】【解答】A、树突状细胞、巨噬细胞是典型的抗原呈递细胞，B细胞在体液免疫中也可摄取、加工处理抗原，并将抗原肽呈递给辅助性T细胞，三者均具备抗原呈递功能，A符合题意；
B、辅助性T细胞分泌的细胞因子是免疫调节的关键信号分子，可分别促进B淋巴细胞增殖分化为浆细胞和记忆B细胞，促进细胞毒性T细胞增殖分化为效应细胞毒性T细胞和记忆T细胞，B符合题意；
C、B细胞的活化需要双信号刺激和细胞因子辅助：第一信号是抗原与B细胞受体的特异性结合，第二信号是辅助性T细胞与B细胞的直接接触，且需辅助性T细胞分泌的细胞因子进一步促进，活化后的B细胞增殖分化为浆细胞后，才由浆细胞分泌特异性抗体，B细胞自身不直接分泌抗体，C不符合题意；
D、细胞免疫中细胞毒性T细胞的活化需要两个条件：一是靶细胞表面的抗原-MHC复合体与细胞毒性T细胞的受体结合（第一信号），二是辅助性T细胞分泌的细胞因子（第二信号），因此靶细胞和辅助性T细胞均参与其活化过程，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】抗原呈递细胞的多元性（树突状细胞、巨噬细胞、B细胞）；免疫细胞活化的“双信号+细胞因子”调控模式（B细胞、细胞毒性T细胞均需多信号协同）；抗体的唯一分泌者是浆细胞，而非B细胞本身。
17．【答案】A,B,D
【知识点】突触的结构；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、由图1及题干信息可知，ChR2蛋白是光敏感通道蛋白，接受470nm特定波长光线刺激后，通道会开放，改变其对阳离子（如Na+）的通透性，导致阳离子内流引发神经元兴奋，这是其发挥功能的核心机制，A符合题意；
B、将ChR2基因导入Lhx6神经元（Lhx6+）后，470nm光刺激可引发Hert神经元的电位变化，说明Lhx6+神经元的兴奋能传递至Hert神经元，而神经元间兴奋传递的主要结构是突触，由此推测两者间存在突触联系，B符合题意；
C、图2中，加入拮抗剂1后Hert神经元电位变化与对照组无明显差异，说明该拮抗剂对应的递质不影响两者间的信号传递；加入拮抗剂2后Hert神经元维持静息电位，仅能证明存在拮抗剂2对应的一种功能递质，无法推测Lhx6+神经元通过“至少两种递质”调控Hert神经元，C不符合题意；
D、该研究利用ChR2蛋白实现了光对特定神经元活动的精准调控，对于视网膜退行性疾病（如感光细胞退化导致的视觉障碍），可通过将ChR2基因导入视网膜相关神经元，使其获得光敏感特性，替代受损感光细胞传递视觉信号，为疾病治疗提供了潜在的光遗传疗法思路，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】ChR2蛋白的核心功能是“光控离子通透性”；神经元间电位变化的传递是突触存在的直接证据；拮抗剂实验需根据电位变化差异判断对应递质的功能，不可过度推断递质种类数量；光遗传技术对神经调控的精准性使其具备治疗神经相关疾病的潜力。
18．【答案】B,C,D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、DNA的提取利用的是其在体积分数为95%的冷酒精中溶解度较低的特性——酒精可使DNA析出，而蛋白质等杂质仍溶于酒精，从而实现DNA与杂质的分离，并非“溶解度较大”，A不符合题意；
B、DNA粗提取过程中，细胞破碎后释放的成分复杂，即使经过溶解、过滤、盐析等步骤，也可能残留未完全去除的蛋白质（如未被蛋白酶分解的蛋白）、脂质（细胞膜或细胞器膜成分）等杂质，B符合题意；
C、二苯胺试剂是DNA的特异性鉴定试剂，其原理是在沸水浴加热条件下，二苯胺与DNA中的脱氧核糖反应生成蓝色化合物，可通过颜色反应判断DNA的存在，C符合题意；
D、PCR扩增产物为不同长度的DNA片段，琼脂糖凝胶电泳可根据DNA片段的分子量大小实现分离（分子量越小，迁移速率越快），再经核酸染料染色后，在紫外灯下可观察到特异性条带，从而鉴定扩增产物的有效性和分子量，D符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】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。例如，DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2 mol/L的NaCl溶液。在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。
19．【答案】（1）吸收、传递和转化光能；叶绿素的组成元素包含氮，同时氮素还可参与合成与叶绿素合成相关的酶
（2）减少实验误差，提高实验结果的准确性；研磨；无水乙醇
（3）逆转录；AgCAO；叶绿素的降解速率过快，大于合成速率
（4）abce；等量的不同浓度API；胃癌细胞凋亡的情况、活化线粒体信号转导的中间环节
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；叶绿体色素的提取和分离实验；细胞的凋亡；中心法则及其发展
【解析】【解答】（1）叶绿素是光合作用光反应阶段的关键物质，其核心功能是吸收、传递和转化光能——吸收红光和蓝紫光，将光能传递给少数特殊状态的叶绿素a，进而转化为化学能（用于ATP合成和水的光解）。氮素影响叶绿素含量的原因的本质是“氮是叶绿素合成的关键条件”：一方面，叶绿素的化学组成中包含氮元素（如叶绿素a的分子式为C55H72O4N4Mg），氮素是叶绿素的基本组成成分；另一方面，叶绿素的合成需要多种酶的催化，而酶的化学本质是蛋白质（含氮元素），氮素不足会影响这些合成酶的合成，进而阻碍叶绿素生成。
（2）实验中设置3个重复的核心目的是减少实验误差，提高实验结果的准确性——通过重复实验可排除偶然因素（如个别叶片生长异常、操作误差）对数据的影响，使结果更具代表性。获得叶片干粉的步骤为：去除叶脉的新鲜叶片烘干后，需通过研磨（破坏细胞结构，使叶绿素释放）获得粉末；叶绿素具有脂溶性，易溶于有机溶剂，实验中常用无水乙醇作为提取试剂，若无水乙醇短缺，也可选用丙酮，但其挥发性和毒性较强，无水乙醇更常用。
（3）以RNA为模板合成cDNA的过程为逆转录，该过程需要逆转录酶催化，是基因表达量检测（如qPCR）的关键预处理步骤。判断与叶绿素合成相关的基因，需结合图1（叶绿素含量趋势）与图2、3（基因表达趋势）的关联性：图1中叶绿素含量随尿素浓度先升后降，与叶绿素合成相关的基因表达量应随叶绿素含量同步变化。对比图2、3，AggltX和AgCAO的表达趋势与叶绿素含量一致（低浓度尿素下表达量升高，高浓度下降低），而AgHCAR和AgPAO的表达趋势相反（高浓度尿素下表达量显著升高，推测为叶绿素降解相关基因）。50g·L- 尿素组叶绿素含量下降的原因：该组AggltX和AgCAO表达量仍高于对照组（叶绿素合成量未减少），但降解相关基因表达量大幅升高，因此综合效应为叶绿素的降解速率过快，大于合成速率，导致最终含量下降。
（4）a．诱导癌细胞凋亡：直接减少癌细胞数量，是抗肿瘤的核心机制之一，正确；
b．阻滞细胞周期：阻止癌细胞进入分裂期，抑制其增殖，正确；
c．促进癌细胞分化：使癌细胞恢复正常细胞的分化状态，降低其恶性增殖能力，正确；
d．诱导原癌基因表达：原癌基因过度表达会促进细胞癌变，API作为抗肿瘤物质，不会诱导其表达，错误；
e．干扰肿瘤细胞信号传导：阻断癌细胞增殖、迁移相关的信号通路，抑制其恶性行为，正确。
故答案为abce。
实验目的是验证“API通过活化线粒体信号转导诱导凋亡”具有浓度依赖性，因此自变量为API浓度，需在细胞培养液中加入等量的不同浓度API（遵循单一变量和等量原则）；因变量需围绕“机制”和“结果”设计：一方面要检测最终效应——胃癌细胞凋亡的情况（如凋亡率、凋亡细胞形态），另一方面要检测机制中的中间环节——线粒体跨膜电位、细胞色素C释放量、Bax/bcl-2比值、Caspase-9活性（这些是题干明确的信号转导路径关键节点），通过中间环节与API浓度的关联性，验证机制的浓度依赖性。
【分析】（1）绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。由于色素存在于细胞内，需要先破碎细胞才能释放出色素。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）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。
（3）中心法则：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。
（1）叶绿素在光合作用光反应阶段发挥作用，能够吸收、传递和转化光能，用于水的光解和 ATP 的合成等过程。叶绿素的组成元素包含氮，同时氮素还可参与合成与叶绿素合成相关的酶，所以氮素量会影响叶片中叶绿素含量。
（2）设置重复实验是为了避免偶然因素对实验结果的影响，通过多次测量求平均值等方式，减少实验误差，让实验结果更准确可靠。烘干后的叶片要获得干粉，需进行研磨使其破碎，再通过过筛去除较大颗粒杂质，得到均匀的叶片干粉。叶绿素能够溶解在有机溶剂中，无水乙醇是常用的提取叶绿素的有机溶剂 。
（3）以 RNA 为模板合成 cDNA 的过程为逆转录，需要逆转录酶的参与。由图1可知，叶绿素含量随氮肥浓度先上升后下降，与叶绿素合成相关基因的表达水平也应该呈类似的变化趋势，对比图2-图3中4种基因表达水平的变化，发现AggltX和AgCAO的变化趋势接近叶绿素含量的变化，叶绿素含量显著降低对应AgHCAR和AgPAO相对表达水平的显著提高，推测AggltX和AgCAO是与叶绿素合成相关的基因。AgHCAR和AgPAO是与叶绿素降解相关的基因；与对照组相比，50g·L-1尿素组叶绿素含量下降，但从AggltX和AgCAO的表达量高于空白对照，可推测叶绿素合成量是增加的，那么导致叶绿素含量下降的原因应该为叶绿素的降解速率过快，大于合成速率。
（4）a、诱导癌细胞凋亡使肿瘤细胞数量下降，a正确；
b、阻滞细胞周期阻止肿瘤细胞增殖 ，b正确；
c、促进癌细胞分化为正常或接近正常的细胞，使肿瘤细胞出现类似正常细胞的表型，或恢复正常细胞的某些功能，c正确；
d、原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必须的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变 ，d错误；
e、干扰肿瘤细胞信号传导，如阻断肿瘤细胞内的信号通路，阻止细胞生长和分裂的信号传递，从而抑制肿瘤细胞的增殖，e正确。
故选abce。
由题信息可知，“为验证上述机制具有API浓度依赖性”说明需要改变API浓度，同时要遵循对照原则，培养液中加入了等量的不同浓度API。由题信息可知，“API通过活化线粒体信号转导诱导人胃癌细胞凋亡”故需测定胃癌细胞凋亡的情况，同时也要说明其作用机制是通过活化线粒体信号转导，故需对活化线粒体信号转导的中间环节的数据也进行相关测定。
20．【答案】（1）抗原 - MHC复合体；细胞毒性 T 细胞；监视
（2）Na+ K+ ATP酶；细胞质基质和线粒体；去磷酸化；凋亡
（3）渗透压；高盐处理能增强细胞毒性 T 细胞对肿瘤细胞的杀伤能力
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；免疫系统的结构与功能；细胞免疫；体液免疫与细胞免疫的协调配合
【解析】【解答】（1）细胞毒性T细胞的活化需要特异性识别信号，其表面的TCR（T细胞受体）需与肿瘤细胞表面的抗原-MHC复合体结合——肿瘤细胞会将自身异常抗原加工后与MHC分子结合，形成抗原-MHC复合体并展示在细胞表面，作为被T细胞识别的“靶标”。该结合通过一系列信号传递，使细胞内Ca2+通道开放，Ca2+内流激活代谢活动，促进细胞毒性T细胞增殖分化为效应细胞毒性T细胞（及记忆T细胞）。这些效应细胞能够识别并清除突变的肿瘤细胞，对应免疫系统的监视功能，免疫监视是机体识别和清除异常细胞、防止肿瘤发生的核心功能。
（2）高盐环境下，T细胞外Na+浓度升高，导致细胞内Na+浓度上升，进而诱导Na+-K+-ATP酶活性上调。Na+-K+-ATP酶通过消耗ATP将细胞内Na+泵出、细胞外K+泵入，维持细胞膜电位差，而该电位差的增大能促进Ca2+向细胞内流动。Ca2+的内流会引发两个关键过程：一是加强mTORC1信号通路，促进葡萄糖等营养物质摄入，葡萄糖的氧化分解需经历细胞质基质（有氧呼吸第一阶段，产生丙酮酸）和线粒体（有氧呼吸第二、三阶段，彻底分解产生CO2和ATP），最终实现代谢爆发，为T细胞杀伤肿瘤细胞提供能量；二是促使转录因子NFAT发生去磷酸化，去磷酸化后的NFAT能穿过核膜迁移至细胞核，调控颗粒酶B等杀伤相关基因的表达，颗粒酶B分泌后进入靶细胞，可激活凋亡信号通路，迅速引起靶细胞凋亡。
（3）实验的自变量是“NaCl处理”，而NaCl溶液会改变细胞外液的渗透压，乙组用甘露醇处理（甘露醇对T细胞无直接影响），其核心目的是模拟高盐带来的渗透压变化，排除渗透压这一无关变量对实验结果的干扰，确保实验结果是由NaCl的特异性作用导致的。结合图2结果（甲组肿瘤细胞裂解率高于乙组），可得出结论：高盐处理能增强细胞毒性T细胞对肿瘤细胞的杀伤能力。
【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。
（1）分析图1可知T细胞表面受体（TCR）与抗原结合，通过系列信号传递，Ca2+通道开放，Ca2+内流，激活细胞内相关代谢活动，促进细胞毒性T细胞增殖分化为细胞毒性T细胞和记忆T细胞，从而发挥免疫监视功能。免疫系统的三大功能：免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用；免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞，进行自身调节，维持内环境稳态的功能；免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能。
（2）分析图1可知，高盐环境下，T细胞内Na+浓度上升，诱导Na+/K+-ATP酶活性上调，增加Ca2+流向细胞内。Ca2+一方面加强mTORC1信号通路，促进葡萄糖等营养物质摄入，从而使其在细胞质基质和线粒体中彻底氧化分解产生ATP。另一方面使转录因子NFAT发生去磷酸化，从而促进颗粒酶B的合成和分泌，引起靶细胞的裂解和死亡（凋亡）。
（3）结合题干中“研究发现NaCl能够增强细胞毒性T细胞杀灭癌细胞的能力”、第（2）题“高盐环境下，T细胞钠离子浓度上升”和“甘露醇对T细胞的影响较小”等几个方面的信息，本实验目的是探究“渗透压变化对癌细胞的裂解率的影响”。从图 2 可以看出，甲组（高盐处理组）细胞毒性 T 细胞 / 靶细胞比例高于乙组（对照组），说明高盐处理能增强细胞毒性 T 细胞对肿瘤细胞的杀伤能力。
21．【答案】（1）p+（b+d+m）
（2）浮游植物固定的能量去路除了传给下一营养级外，还有三个去路，分别是自身呼吸作用以热能的形式散失、流入分解者、暂时未利用
（3）54；分解者、非生物的物质和能量；为了保持实验条件与自然生活条件一致
（4）能量传递效率；有d存在，无m，STC强度无明显差异，无d存在，有m，STC强度存在明显差异，m易被捕食且营养丰富，d很难被捕食且营养含量低，说明是能量传递效率决定STC强度
（5）负反馈；第四营养级
【知识点】生态系统的结构；生态系统的稳定性；生态系统的能量流动
【解析】【解答】（1）实验步骤2的核心是构建两组平行的生物组合：一组是包含顶级捕食者（虾，e）的完整食物链（共3组），另一组是不含顶级捕食者的低营养级组合（共3组）。观察已给出的组合可知，不含e的3组浮游动物组合为“b+d”“b+d+m”“b+m”，对应的含e的3组应与之一一对应，已有的含e组合为“p+（b+d）+e”“p+（b+m）+e”，缺失的正是与“p+（b+d+m）”对应的完整食物链，因此1处应补充“p+（b+d+m）”，以保证两组生物组合的浮游动物构成完全一致，仅有无顶级捕食者这一变量差异。
（2）生态系统中能量传递效率低（约10%-20%）的根本原因是能量的多途径散失：浮游植物固定的太阳能并非全部流向浮游动物，一部分会通过自身呼吸作用以热能形式散失（维持生命活动的必需消耗）；一部分会随着植物残体、枯枝落叶等流入分解者（被微生物分解利用）；还有一部分会暂时储存在生物体内未被利用（如未被捕食的个体、未分解的有机物）。这三条去路导致只有少量能量能传递到下一营养级，转化为浮游动物的生物量。
（3）实验的自变量有两个：一是营养供应水平（高磷、中磷、低磷，3种），二是生物组合（含e的3组+不含e的3组，共6种）。为遵循平行重复原则，减少实验误差，每组处理需设置3个重复。因此总装置数=3（营养水平）×6（生物组合）×3（重复）=54套。生态系统的成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量。实验中已加入生产者（浮游植物）和消费者（浮游动物、虾），湖底沉积物中含有大量微生物（分解者），且沉积物本身可提供矿物质等非生物的物质和能量，补充这些成分能让实验装置构成完整的生态系统。太湖是实验生物的自然生存环境，将装置放回太湖培养，可保证温度、光照、溶解氧等环境条件与自然状态一致，避免人工环境（如实验室恒温、固定光照）对生物生长繁殖的干扰，使实验结果更接近自然生态系统的真实情况。
（4）实验的关键变量是浮游动物群落组成（影响能量传递效率）和初级生产力（由磷浓度决定）。从结果图可知：当浮游动物中存在难被捕食、营养含量低的d，且无易被捕食、营养丰富的m时，不同磷浓度（不同初级生产力）下STC强度无明显差异；当浮游动物中无d、有m时，STC强度出现显著差异。
m和d的差异直接影响能量从浮游动物到虾的传递效率（m使传递效率升高，d使传递效率降低），而初级生产力（磷浓度）的变化未引发STC强度的明显改变，因此可判断能量传递效率是STC强度的决定因素。
（5）STC体现了生态系统的自上而下调控：顶级捕食者数量变化会逐级影响低营养级，最终通过负反馈调节维持系统稳定。例如，虾（顶级捕食者）增加→浮游动物减少→浮游植物增加→浮游动物食物充足后数量回升→虾的食物增加后数量趋于稳定，这一过程通过负反馈实现结构和功能的平衡。富营养化湖泊的核心问题是浮游植物（第一营养级）过度繁殖。根据STC机制，增加顶级捕食者可通过级联效应抑制低营养级。实验构建的食物链是“浮游植物（1）→浮游动物（2）→虾（3）”，虾是第三营养级，若增加第四营养级（捕食虾的生物），会通过“第四营养级增加→虾减少→浮游动物增加→浮游植物减少”的级联效应，抑制浮游植物过度繁殖，从而恢复湖泊生态平衡。
【分析】生态系统由生产者、消费者、分解者以及非生物的物质与能量等基本组分组成，各组分紧密联系使生态系统成为一个具有一定结构与功能的统一体。其中生产者和消费者通过食物链与食物网联系在一起形成复杂的营养结构。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。
（1）步骤2中构建不同食物链模型时，前三种组合的食物链起点均为P，终点均为e，不同是浮游动物m、b、d的组合，后三种组合的食物链起点均为P，终点是浮游动物m、b、d的不同的组合，所以前三种与后三种浮游动物的不同组合应该是一致的，对照下来，前三种组合的第二种组合应该p+（b+d+m）。
（2）浮游植物固定的能量没有百分百传递给下一营养级，是因为浮游植物固定的能量去路除了传给下一营养级外，还有三个去路，分别是自身呼吸作用以热能的形式散失、流入分解者、暂时未利用。
（3）步骤3放回太湖培养的实验装置至有两组自变量，一组是高磷、中磷、低磷水体，另一组同的生物组合构成食物链（共6条），3乘以6就18种类别，同时遵行平行重复原则，每一种类型再设置3组进行实验，18乘以3就54，所以至少需要54套。生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者，湖底湖底沉积物提供分解者、非生物的物质和能量。实验装置放回太湖，模拟的是自然环境，为了保持实验条件与自然生活条件一致。
（4）从图中可以看出，在浮游动物群落组成相同的情况下，不同初级生产力（不同磷浓度代表不同初级生产力 ）对应的 STC 值变化不大；而当浮游动物群落组成改变（涉及能量传递效率改变 ）时，STC 值有明显差异，所以能量传递效率是 STC 强度的决定因素。
（5）生态系统能够维持其结构和功能的稳定是因为生态系统具有自我调节能力，负反馈是生态系统具有自我调节能力的基础。；STC的概念是在群落中移除或添加顶级捕食者后对较低营养级产生的显著间接影响的过程，在这里恢复富营养化湖泊，主要是影响富营养化导致的浮游植物大量繁殖的问题，浮游植物属于第一营养级，属于低营养级，根据概念，应该改变的最高营养级的数量，根据建构的“浮游植物→浮游动物→虾”食物链模型，虾已经是第三营养级了，我们可通过增加虾的下一个营养级即第四营养级的数量去影响富营养化导致的浮游植物（低营养级），进而恢复富营养化湖泊。
22．【答案】（1）（游离的）核糖体；高尔基体
（2）相关基因只在肝细胞中表达；组成和数量；从引物的3'端开始连接脱氧核糖核苷酸
（3）3'；BamH I、Xho Ⅰ
（4）红色荧光蛋白和绿色荧光蛋白；插入位置
（5）Aα链、γ链和Bβ链共表达
【知识点】细胞器之间的协调配合；PCR技术的基本操作和应用；基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）纤维蛋白原是分泌蛋白，其合成与分泌过程遵循特定路径。首先，Aα、Bβ和γ三条肽链均在游离的核糖体上开始合成，随后肽链被引导至内质网中继续合成并初步加工，其中Aα和γ链在内质网中与Bβ链结合形成六聚体（Aα2Bβ2γ2）；接着，该六聚体被运输到高尔基体中进行进一步的加工修饰（如糖基化、剪切等），最终形成成熟的纤维蛋白原并通过囊泡分泌到细胞外。
（2）纤维蛋白原是肝脏细胞特异性合成的分泌蛋白，基因的选择性表达使得相关基因仅在肝细胞中转录产生mRNA。因此从人类肝脏的cDNA文库中扩增目的基因，可确保获得的是已去除内含子、能在受体细胞中正确表达的成熟基因序列，cDNA由mRNA逆转录而来，不含内含子。PCR中的退火步骤是引物与模板DNA互补结合的过程，退火温度的高低与引物中碱基的组成和数量相关：引物中GC碱基对比例越高（GC间含3个氢键，AT间含2个氢键），碱基数量越多，所需退火温度越高，以保证引物与模板结合的特异性。ExTaq DNA聚合酶属于热稳定DNA聚合酶，其核心功能是从引物的3'端开始，按照模板DNA的碱基序列依次连接脱氧核糖核苷酸，合成互补的DNA链；同时该酶具有独特特性，能在扩增产物的3'端额外添加一个碱基“A”，为后续与含“T”黏性末端的载体连接提供便利。
（3）由步骤(2)可知，PCR扩增产物（Fib-Bβ基因）的3'端额外添加了一个碱基“A”，形成黏性末端。根据碱基互补配对原则，需将其插入到克隆载体的3'端含有碱基“T”的位点，使“A-T”互补配对，提高连接效率，该连接方式称为“TA克隆”。观察表达载体的酶切位点分布，Fib-Bβ基因插入表达载体时需保证方向正确，且不破坏载体的关键元件（如启动子、终止子）。从流程逻辑推测，克隆后的Fib-Bβ基因两侧应含有BamHⅠ和XhoⅠ的酶切位点，使用这两种限制酶处理后，可产生与表达载体对应位点互补的黏性末端，再通过DNA连接酶连接，完成载体1的构建，避免目的基因反向插入或自身环化。
（4）载体1和载体2中均含有眼部特异性启动子（3xP3），且分别驱动红色荧光蛋白基因和绿色荧光蛋白基因的表达。因此，将载体注入胚盘期蚕卵后，在荧光体视显微镜下观察红色荧光蛋白和绿色荧光蛋白在眼部的表达情况，若出现对应荧光，则说明目的基因已成功导入，即为阳性转基因蚕，Bβ-蚕对应红色荧光，Aα/γ-蚕对应绿色荧光。转基因蚕出现多个转基因品系，原因可能包括：一是插入的目的基因数量不同（多拷贝插入或单拷贝插入）；二是目的基因在蚕基因组中的插入位置不同（不同染色体或同一染色体的不同位点），插入位置会影响目的基因的表达效率，进而形成不同品系。
（5）转基因Bβ-蚕中仅检测到Bβ链mRNA，但未检测到Bβ链蛋白质（蚕茧中），说明单独表达Bβ链无法分泌到蚕茧中；转基因Aα/γ-蚕中检测到Aα链和γ链的mRNA及蛋白质，但无Bβ链相关信号；只有转基因Aα/Bβ/γ-蚕中，Aα、Bβ、γ三条链的mRNA和蛋白质均存在（蚕茧中检测到三条链）。由此推测，Aα链、γ链和Bβ链共表达可能是Bβ链分泌到蚕茧中的必要条件——三条链需形成六聚体（Aα2Bβ2γ2）后，才能被正确加工并分泌到蚕茧中，单独的Bβ链无法完成分泌过程。
【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。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。
（1）由题意知，三种肽链构成的纤维蛋白原上血液中的成分，即需要分泌到细胞外。根据人教版必修一内容，分泌蛋白首先在游离核糖体上合成，然后游离的核糖体附着在内质网继续合成，在内质网中对蛋白质初步加工，在高尔基体进一步加工。
（2）细胞分化的实质是基因的选择性表达。血浆蛋白由肝脏合成，肝脏细胞中有血浆蛋白基因表达，因此肝脏细胞含有目的基因的mRNA。退火温度与两条链之间的氢键数目有关。引物的CG含量、碱基数量都会影响氢键数。DNA聚合酶的作用是从引物的3'端连接脱氧核苷酸。
（3）因为扩增产物的3'端有一个游离碱基A，形成黏性末端，根据碱基互补配对原则，将扩增产物插入载体需要载体3'端加一个碱基T，两种黏性末端互补配对。从图中可看出，载体1Fib-Bβ的上下游分别有限制酶XhoI和BamHI的识别序列。
（4）载体1、2都含有眼部特异性启动子3xP3，载体1中该启动子启动红色荧光蛋白基因的转录，载体2中该启动子启动绿色荧光蛋白基因的转录，因此通过观察在眼部是否有相应的荧光蛋白产生，即可判断载体是否导入。目的基因插入的数量和位置影响基因表达产物的量。
（5）从表中看出，使Bβ能够分泌到蚕茧中的只有第4组，即只有Aα、Bβ、γ同时导入并表达时，Bβ能够分泌到蚕茧中。
23．【答案】（1）替换；不定向；等位
（2）常染色体显性遗传；V/V或者V/+；A/+
（3）1/8
（4）家系1的II3；只有家系1中II3的亲代表型正常，其致病基因最可能来自亲代产生的突变型配子，而其他患者则是亲代本身的致病基因遗传
（5）神经系统失调疾病的发生不是单一因素的作用，还可能受到其它基因和（或）环境因素的影响。
【知识点】基因突变的特点及意义；遗传系谱图；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】（1）对比家系1中正常基因（+）和突变基因（T）的序列，正常基因中的碱基“C”被替换为“A”，其余碱基序列完全一致，因此该突变是由DNA碱基对的替换引起的。KCNA1基因可突变为T、V、A三种不同的突变基因，说明基因突变具有不定向性（一个基因可以向不同方向发生突变）。T、V、A均是由同一正常基因（+）突变产生的不同形式，位于同源染色体的相同位置，互为等位基因。
（2）PKD的遗传方式可通过家系1推导：家系1中Ⅱ3为患者，其父母（Ⅰ1、Ⅰ2）均正常，说明致病基因（T）为显性（若为隐性，父母正常则子女应正常）；又因KCNA1基因位于12号染色体（常染色体），故PKD为常染色体显性遗传。家系2为PKD（常染色体显性遗传），Ⅱ1的基因型为V/+（含正常基因和突变基因V），其父亲Ⅰ1表型正常，基因型为+/+，因此Ⅱ1的V基因只能来自母亲Ⅰ2。Ⅰ2为患者，基因型可为V/V（纯合显性）或V/+（杂合显性），两种情况均能将V基因传递给Ⅱ1，故家系2中Ⅰ2的基因型是V/V或者V/+。家系3为EA1（与KCNA1基因突变相关，常染色体显性遗传），Ⅱ1为患者，基因型为A/+（含正常基因和突变基因A），其父亲Ⅰ1表型正常（+/+），因此A基因来自母亲Ⅰ2；又因Ⅰ2与表型正常的Ⅰ3婚配，生育了表型正常的女儿Ⅱ2（基因型为+/+），说明Ⅰ2不可能是A/A（若为A/A，子女必含A基因，应患病），故家系3中Ⅰ2的基因型是A/+。
（3）家系1中Ⅲ1为PKD患者，其母亲Ⅱ2表型正常（基因型为+/+），因此Ⅲ1的基因型为T/+（杂合显性）；家系3中Ⅱ1为EA1患者，基因型为A/+（杂合显性）。两者婚配，生育健康孩子（基因型为+/+）的概率为：Ⅲ1产生+/配子的概率（1/2）×Ⅱ1产生+/配子的概率（1/2）=1/4；生育女儿的概率为1/2。因此，生育健康女儿的总概率为1/4×1/2=1/8。
（4）分析家系1和家系2的患者来源：家系1中Ⅱ3为患者，但其父母（Ⅰ1、Ⅰ2）均正常，无致病基因传递，因此其致病基因最可能来自亲代减数分裂产生配子时发生的新突变；而家系1的其他患者（如Ⅲ1、Ⅲ2）的致病基因来自Ⅱ3的遗传，家系2的患者（如Ⅰ2、Ⅱ1）的致病基因可来自亲代的遗传（亲代本身为患者），均无“亲代正常”的前提，致病基因来源为亲代传递而非新突变。综上，家系1的Ⅱ3致病基因的来源最可能与其他患者不同，理由是只有其亲代表型正常，致病基因最可能来自亲代产生的突变型配子，而其他患者的致病基因来自亲代本身的遗传。
（5）突变基因T和A均导致钾通道功能缺失，但临床表现不同（PKD vs EA1），核心原因是基因与性状的关系并非一一对应：生物体的性状不仅受单一基因控制，还可能受到其他基因的调控（如修饰基因、上下游通路基因），同时环境因素（如饮食、生活习惯、外界刺激）也可能影响性状表现。因此，神经系统失调疾病的发生是多因素作用的结果，其他基因和（或）环境因素的差异导致了相同基因功能异常下的不同临床表现。
【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。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。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）正常基因（+）：CATGACCACTG，突变基因（T）：CATGAACACTG，可知，正常基因（+）和突变基因（T）的区别是，正常基因中的一个碱基C变为了A，其余碱基序列保持相同，所以该突变为DNA碱基对的替换引起的。KCNAl基因不仅能突变为T，还能突变为V和A，这说明KCNA1基因可以发生不同方向的突变，即符合基因突变具有不定向性的特点。同一个基因突变产生了一个以上的新基因，他们相互之间互称为等位基因。
（2）题干中表述PKD和EAI与位于12号染色体上编码钾通道的基因KCNA1突变有关，可知该基因位于常染色体上。根据家系1中Ⅲ3基因型为T/+，表型为患病，说明突变基因T对正常基因为显性，所以PKD的遗传方式为常染色体显性遗传。
家系2也是PKD，即常染色体显性遗传，家系2II1基因型为V/+，其父亲不患病为+/+，故家系2I1的V基因来自其母亲，所以其母亲基因型可为V/V或者V/+。 家系3的Ⅱ1基因型为A/+，表型为EA1患病，即A基因对正常基因为显性，所以EA1的遗传方式也是常染色体显性遗传。家系3的II1基因型为A/+，其父亲表型正常，所以他的A基因来自其母亲，其母亲基因型为A/A或者A/+；但是其母亲离婚后与家系3的表型正常的I3婚配，所生女儿Ⅱ2表型正常，即基因型为+/+，故家系3的Ⅱ2的基因型不可能为A/A；所以家系3的I2的基因型为A/+。
（3）家系1的Ⅲ1为患者，所以其一定含有T基因，同时他的母亲不患病，则基因型为+/+，所以家系1的Ⅲ1的基因型为T/+；家系3的Ⅱ1基因型为A/+，由于PKD与EA1都是常染色体显性遗传病，故两者生育一个健康女儿的基因型是+/+，概率是1/2×1/2×1/2=1/8。
（4）分析家系1，发现II3的表型为PKD，但是其父母正常，基因型都为+/+，说明II3的致病基因来自其父母一方或者父母双方在减数分裂产生配子时发生了突变，产生了T基因遗传给了II3；家系1的另外两位患者Ⅲ1和Ⅲ2的致病基因很可能都来自II3的遗传，也可能来自各自母亲产生配子时突变形成的T基因。
分析家系2的I2为患者，由于其父母表型未知，在系谱图中未表示出来，所以I2其致病基因可能来自父母的遗传，也可能来自父母突变产生的V基因传递给I2；而Ⅱ2的V基因可能来自I2的遗传，也可能来自I1的突变。
综上所述，只有家系1的II3的致病基因一定来自其表型正常的父母减数分裂突变后形成了含有T的配子的遗传，即其致病基因最可能来自亲代产生的突变型配子，而其他患者则是亲代本身的致病基因遗传。因此，在家系1和家系2的所有患者中，家系1的II3致病基因的来源最可能与其他患者不同。
（5）在大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系，一个性状可以受到多个基因的影响，一个基因也可以影响多个性状。同时，生物体的性状也不完全是由基因决定的，环境对性状也有着重要作用。因此突变基因T和A虽然都会导致神经细胞膜上钾通道功能缺失，但其患者临床表现不同的原因可能是神经系统失调疾病的发生不是单一因素的作用，还可能受到其它基因和（或）环境因素的影响。
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