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2025届江苏省南通市高三一模生物试卷
一、单项选择题：本部分包括15题，每题2分，共计30分。每题只有一个选项最符合题意。
1．（2025·南通模拟）2024年诺贝尔生理学或医学奖授予发现“microRNA及其在转录后基因表达调控中的作用”的科学家。关于microRNA的叙述正确的是（　　）
A．基本组成元素是C、H、O、P B．基本组成单位中有葡萄糖
C．基本组成单位通过肽键相连 D．是通过转录形成的
【答案】D
【知识点】核酸的基本组成单位；遗传信息的转录
【解析】【解答】A、microRNA属于RNA，其基本组成元素是C、H、O、N、P，并非仅含C、H、O、P，A错误；
B、microRNA的基本组成单位是核糖核苷酸，核糖核苷酸中含有的五碳糖是核糖，而不是葡萄糖，B错误；
C、microRNA的基本组成单位是核糖核苷酸，核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，肽键是氨基酸脱水缩合形成蛋白质时的连接键，C错误；
D、microRNA属于RNA，细胞内的RNA均是以DNA的一条链为模板通过转录过程形成的，D正确。
故答案为：D。
【分析】核酸分为DNA和RNA，基本组成单位是核苷酸，核苷酸由五碳糖、磷酸和含氮碱基构成，组成元素为C、H、O、N、P；RNA的基本单位是核糖核苷酸，其中的五碳糖为核糖，核苷酸之间依靠磷酸二酯键连接形成核酸链；转录是在细胞核内以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，细胞中的各类RNA都通过转录过程产生。
2．（2025·南通模拟）人体细胞可通过不同的方式跨膜运输物质，相关叙述错误的是（　　）
A．神经细胞可通过协助扩散运出K+
B．肾小管上皮细胞主要通过自由扩散重吸收水
C．小肠上皮细胞可通过主动运输吸收葡萄糖
D．胰岛B细胞通过胞吐方式分泌胰岛素
【答案】B
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义；被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、神经细胞内K+浓度远高于细胞外，K+运出细胞需要通道蛋白协助，顺浓度梯度进行，属于协助扩散，A正确；
B、肾小管上皮细胞重吸收水主要依靠细胞膜上的水通道蛋白，顺浓度梯度进行，该方式为协助扩散，而非自由扩散，B错误；
C、小肠上皮细胞吸收葡萄糖时，葡萄糖从肠腔（低浓度）进入细胞（高浓度），逆浓度梯度进行，需要载体蛋白和能量，属于主动运输，C正确；
D、胰岛素的化学本质是蛋白质，属于大分子物质，胰岛B细胞通过胞吐的方式将其分泌到细胞外，该过程依赖膜的流动性且需要消耗能量，D正确。
故答案为：B。
【分析】协助扩散需转运蛋白、顺浓度梯度；主动运输需载体和能量、逆浓度梯度；大分子物质通过胞吞胞吐运输。肾小管上皮细胞重吸收水的主要方式为协助扩散（水通道蛋白介导）。
3．（2025·南通模拟）研究人员发现肺炎克雷伯菌能以非编码RNA的局部为模板，通过多轮滚环逆转录产生cDNA，如图所示。当克雷伯菌被噬菌体侵染后，会以单链cDNA为模板合成双链cDNA，然后表达出氨基酸序列重复的蛋白质，抑制细菌自身生长，从而阻止噬菌体复制。相关叙述错误的是（　　）
A．cDNA的合成需要引物的引导
B．逆转录过程的原料是脱氧核糖核苷酸
C．双链cDNA转录产生的mRNA中含有多个终止密码
D．克雷伯菌能合成逆转录酶是其阻止噬菌体复制的基础
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、以RNA为模板通过逆转录合成cDNA，以及以单链cDNA为模板合成双链cDNA的过程，均需要引物的引导才能启动核酸的合成，A正确；
B、逆转录是指以RNA为模板合成DNA的过程，DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，因此该过程的原料为脱氧核糖核苷酸，B正确；
C、双链cDNA表达出氨基酸序列重复的蛋白质，说明其转录产生的mRNA翻译时能连续合成重复的氨基酸序列，mRNA中应只有一个终止密码子来终止翻译，若含有多个终止密码子，会使翻译提前终止，无法形成氨基酸序列重复的蛋白质，C错误；
D、克雷伯菌阻止噬菌体复制的关键是通过逆转录产生cDNA，再经转录翻译产生特定蛋白质，而逆转录过程需要逆转录酶的催化，因此克雷伯菌能合成逆转录酶是其实现该过程的基础，D正确。
故答案为：C。
【分析】逆转录是以RNA为模板，在逆转录酶催化下合成DNA的过程，原料为脱氧核糖核苷酸，该过程需引物引导，是中心法则的补充。基因表达包括转录和翻译，转录以DNA一条链为模板合成RNA，翻译以mRNA为模板、tRNA为转运工具，在核糖体上合成蛋白质。逆转录产生的cDNA可经转录形成mRNA，再通过翻译表达出相应蛋白质，该过程的调控可发生在转录、翻译等多个水平，最终实现遗传信息从RNA到DNA再到蛋白质的传递。
4．（2025·南通模拟）铜是细胞色素c氧化酶、超氧化物歧化酶的金属中心离子，铜转运蛋白（CTR1）和ATP酶（ATP7A/7B）对维持细胞内铜的正常水平起到至关重要的作用，过程如下图。相关叙述错误的是（　　）
A．细胞中缺铜会抑制有氧呼吸过程，影响细胞产生能量
B．细胞中缺铜会导致自由基增多，加速细胞衰老
C．细胞中铜过量时，CTR1的表达量降低，铜的吸收减少
D．细胞中铜过量时，ATP7A/7B通过协助扩散加快铜的排出
【答案】D
【知识点】衰老细胞的主要特征；主动运输
【解析】【解答】A、铜是细胞色素c氧化酶的金属中心离子，而细胞色素c氧化酶参与有氧呼吸的电子传递链，是有氧呼吸第三阶段的关键酶。细胞缺铜会导致该酶活性降低，抑制有氧呼吸过程，进而影响细胞能量产生，A正确；
B、铜是超氧化物歧化酶的金属中心离子，超氧化物歧化酶的功能是清除细胞内的自由基。细胞缺铜会使该酶活性下降，自由基清除减少，自由基积累会加速细胞衰老，B正确；
C、CTR1是负责铜离子吸收的转运蛋白，当细胞内铜过量时，细胞核会调节CTR1的表达，使其表达量降低，从而减少细胞对铜的吸收，维持细胞内铜离子的平衡，C正确；
D、ATP7A/7B属于ATP酶，其转运铜离子的过程需要水解ATP供能，因此该过程为主动运输，而非协助扩散（协助扩散不消耗ATP），D错误。
故答案为：D。
【分析】细胞内的铜离子稳态依赖转运蛋白和ATP酶的协同调节：CTR1负责铜离子的摄入，ATP7A/7B通过主动运输排出过量铜离子；铜作为关键酶的金属辅基，参与有氧呼吸和自由基清除等生命活动，其含量异常会影响能量代谢和细胞衰老。主动运输需要载体蛋白和ATP供能，可逆浓度梯度运输物质，而协助扩散仅需载体蛋白、顺浓度梯度运输且不消耗能量。
5．（2025·南通模拟）人体细胞中Sirtuin长寿蛋白（去乙酰化酶）缺失，会导致组蛋白H3K乙酰化修饰程度增加，进而诱导胎盘特异蛋白PAPPA基因表达上调，加快细胞衰老。相关叙述错误的是（　　）
A．Sirtuin 长寿蛋白的缺失会导致细胞染色质收缩而衰老
B．组蛋白H3K乙酰化修饰促进相关基因表达，属表观遗传
C．高水平的PAPPA可作为人衰老的潜在生物指标
D．组蛋白H3K乙酰化修饰程度增加，诱导PAPPA基因表达上调，是转录水平的调控
【答案】A
【知识点】衰老细胞的主要特征；遗传信息的转录；表观遗传
【解析】【解答】A、题干表明Sirtuin长寿蛋白缺失会使组蛋白H3K乙酰化修饰程度增加，进而诱导PAPPA基因表达上调加速细胞衰老；而组蛋白乙酰化会使染色质结构松散，利于基因表达，并非导致染色质收缩，A错误；
B、组蛋白的乙酰化修饰未改变基因的碱基序列，却能调控基因的表达，符合表观遗传的定义，因此组蛋白H3K乙酰化修饰促进相关基因表达属于表观遗传，B正确；
C、PAPPA基因表达上调会加快细胞衰老，说明细胞中PAPPA的水平与衰老程度相关，因此高水平的PAPPA可作为人衰老的潜在生物指标，C正确；
D、组蛋白H3K乙酰化修饰使染色质松散，利于RNA聚合酶结合启动转录，进而使PAPPA基因表达上调，该调控过程发生在转录水平，D正确。
故答案为：A。
【分析】表观遗传是基因碱基序列不变，通过DNA甲基化、组蛋白修饰等调控基因表达，组蛋白乙酰化会使染色质松散，利于基因转录，甲基化则多抑制表达。细胞衰老受表观遗传调控，如组蛋白修饰异常会诱导衰老相关基因表达上调，加速细胞衰老。此外，长寿蛋白等调控因子的缺失也会引发组蛋白修饰紊乱，促使衰老相关蛋白合成，推动细胞衰老进程，这类调控多发生在转录水平，是细胞衰老的重要分子机制。
6．（2025·南通模拟）齿肋赤藓能够在极度干旱、高温以及强辐射的条件下存活，并与土壤微生物、藻类、地衣和苔藓等形成有机复合体。齿肋赤藓个头微小，顶端有水分收集与传输系统的反光“芒尖”。我国研究人员发现齿肋赤藓在火星模拟条件下仍可存活。相关叙述错误的是（　　）
A．齿肋赤藓“芒尖”结构有利于其适应干旱、高温以及强辐射条件
B．齿肋赤藓对沙漠的适应是环境对其可遗传变异定向选择的结果
C．齿肋赤藓与土壤微生物、藻类、地衣和苔藓等生物之间互利共生、协同进化
D．齿肋赤藓有望成为人类在火星上建立全新生态系统的先锋物种
【答案】C
【知识点】协同进化与生物多样性的形成；自然选择与适应
【解析】【解答】A、齿肋赤藓的“芒尖”具备水分收集与传输的功能，同时可反光，能减少水分散失、缓解高温和强辐射带来的不利影响，有利于其适应干旱、高温以及强辐射的极端环境，A正确；
B、齿肋赤藓对沙漠环境的适应，是沙漠环境对其产生的可遗传变异进行定向选择，保留有利变异、淘汰不利变异的结果，B正确；
C、齿肋赤藓仅与土壤微生物、藻类、地衣和苔藓等形成有机复合体，该表述仅能说明生物间存在种间关联，无法证明彼此之间均为互利共生的关系，二者也可能存在其他种间关系，C错误；
D、齿肋赤藓能在火星模拟条件下存活，可耐受极度干旱、高温、强辐射的极端环境，因此有望成为人类在火星上建立全新生态系统的先锋物种，D正确。
故答案为：C。
【分析】生物的形态结构与生理特性是对环境的适应，由环境对可遗传变异定向选择形成。不同生物、生物与环境间相互影响协同进化，种间关系包括互利共生、竞争等，仅形成复合体不能判定为互利共生，需依据种间的营养与利益关系确定。
7．（2025·南通模拟）下列有关生物学实验部分操作的叙述，正确的是（　　）
A．鉴定还原糖时，需将组织样液加热沸腾后再加入斐林试剂
B．观察菠菜叶绿体时，先用低倍镜观察叶绿体形态，再换高倍镜观察叶绿体的分布
C．观察质壁分离时，先观察液泡位置后取下盖玻片滴加蔗糖溶液，再观察液泡大小变化
D．电泳鉴定DNA时，先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合，再加入加样孔中
【答案】D
【知识点】检测还原糖的实验；质壁分离和复原；PCR技术的基本操作和应用；观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、鉴定还原糖时，应先将组织样液与斐林试剂混合均匀，再置于50~65℃温水中水浴加热，并非先加热组织样液再加试剂，A错误；
B、观察菠菜叶绿体时，先用低倍镜找到观察目标并将其移至视野中央，再换高倍镜观察叶绿体的形态和分布，低倍镜无法清晰观察叶绿体形态，B错误；
C、观察质壁分离时，需在保持盖玻片不取下的情况下，从盖玻片一侧滴加蔗糖溶液，另一侧用吸水纸引流，使蔗糖溶液浸润标本，再观察液泡变化，取下盖玻片会导致细胞失水死亡，C错误；
D、电泳鉴定DNA时，先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合，缓冲液可使样品沉降并指示电泳进程，再将混合液加入加样孔中，D正确。
故答案为：D。
【分析】还原糖鉴定需先将组织样液与斐林试剂混合，再50~65℃水浴加热，不可颠倒操作。观察叶绿体先低倍镜找目标并移至视野中央，再换高倍镜观察形态和分布。质壁分离观察需保持装片完整，从盖玻片一侧滴蔗糖溶液，另一侧吸水纸引流，全程不取下盖玻片。DNA电泳鉴定时，先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合，再将混合液加入加样孔中进行电泳。
8．（2025·南通模拟）下图是研究人员以雄性东亚飞蝗（XO，2n=23）的精巢为实验材料，观察到减数分裂两个不同时期的细胞分裂图像。相关叙述正确的是（　　）
A．精巢需经过解离→漂洗→染色→制片后才能观察到上图图像
B．图甲细胞中染色体行为是基因自由组合定律的细胞学基础
C．图甲细胞处于减数分裂I后期，细胞中含11个四分体
D．图乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期，每个细胞中染色体数相同
【答案】B
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；观察细胞的减数分裂实验
【解析】【解答】A、观察植物细胞有丝分裂需要解离，而观察动物精巢中的减数分裂，解离会杀死细胞且破坏精巢结构，不能用解离步骤，制作装片无需解离，A错误；
B、基因自由组合定律的细胞学基础是减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离、非同源染色体自由组合，图甲细胞正发生该染色体行为，B正确；
C、四分体存在于减数分裂Ⅰ前期和中期，图甲细胞处于减数分裂Ⅰ后期，同源染色体已分离，细胞中无四分体，C错误；
D、雄性东亚飞蝗为XO型，2n=23，减数分裂Ⅱ后期细胞质均等分裂，但因性染色体为X和O，分裂后子细胞中染色体数为11和12，并非每个细胞染色体数相同，D错误。
故答案为：B。
【分析】基因自由组合的细胞学基础是减Ⅰ后期同源染色体分离、非同源染色体自由组合，四分体仅存在于减Ⅰ前、中期。XO型雄性生物减数分裂时，性染色体无同源染色体，减Ⅱ后期染色体分配不均，子细胞染色体数有差异。观察细胞分裂装片时，植物细胞需解离使细胞分离，动物细胞减数分裂装片制作无需解离，避免破坏细胞结构影响观察。
9．（2025·南通模拟）下图是核桃紫米酸奶的制作工艺流程，相关叙述错误的是（　　）
A．核桃仁中蛋白质含量相对较高，是制作植物酸奶的良好原料
B．核桃紫米乳冷却后添加植物乳杆菌，先通气后密封发酵产生乳酸
C．酸奶灌装前进行巴氏消毒，既能防止发酵过度又能保持营养价值
D．可通过调整紫米和核桃的比例来调整核桃紫米酸奶的营养和口味
【答案】B
【知识点】微生物发酵及其应用；灭菌技术
【解析】【解答】A、核桃仁中蛋白质含量相对较高，而蛋白质是植物酸奶的重要营养成分，因此核桃仁是制作植物酸奶的良好原料，A正确；
B、植物乳杆菌为厌氧菌，其发酵产生乳酸的过程需要无氧环境，因此添加植物乳杆菌后应直接密封发酵，无需通气，B错误；
C、巴氏消毒法能杀死酸奶中的大部分微生物，且不会过度破坏其营养成分，灌装前进行该操作，既能防止后续发酵过度，又能保持酸奶的营养价值，C正确；
D、紫米和核桃的营养成分、风味不同，调整二者的比例，可相应改变核桃紫米酸奶的营养构成和口味，D正确。
故答案为：B。
【分析】制作核桃紫米酸奶的植物乳杆菌为厌氧菌，需无氧环境进行乳酸发酵，通气会抑制其代谢。巴氏消毒法能杀灭酸奶中大部分微生物，防止后续发酵过度，同时温和的处理条件可保留酸奶的营养成分与风味，是灌装前的适宜消毒方式。紫米和核桃的营养、风味不同，调整二者配比可直接改变酸奶的营养构成，同时调节酸奶的口味，满足不同的食用需求。
10．（2025·南通模拟）科研人员研究了外源生长素（NAA）、生长素合成抑制剂（PPBO）、生长素极性运输抑制剂（TIBA）对荔模雄花量、雌花量、坐果量、单果质量的影响，实验药剂的浓度和实验结果见下表。相关叙述正确的是（　　）
　 药剂浓度/mg·L-1 雄花量/个 雌花量/个 坐果/个·穗-1 单果质量/g
CK 清水 1661 189 15 16.12
NAA 100 1549 72 2.5 18.81
PP BO 10 1082 123 28 20.38
100 1325 189 26.5 18.82
TIBA 10 788 189 23.5 17.93
100 909 361 59.17 19.8
A．PPBO作用的原理是抑制丝氨酸转变为生长素的关键酶活性
B．TIBA作用的原理是抑制IAA载体活性导致IAA从形态学下端往上端运输受阻
C．NAA处理坐果量较低的原因主要是雄数量少，产生的花粉数量少
D．结果表明用浓度约为100mg·L-1的TIBA对荔枝进行处理有利于果实产量的提高
【答案】D
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况；生长素的作用及其作用的两重性
【解析】【解答】A、生长素的合成前体是色氨酸，并非丝氨酸，PPBO作为生长素合成抑制剂，其作用原理是抑制色氨酸转变为生长素的关键酶活性，A错误；
B、生长素的极性运输方向是形态学上端到形态学下端，TIBA是生长素极性运输抑制剂，作用原理是抑制IAA载体活性，导致IAA从形态学上端往下端的运输受阻，B错误；
C、与对照组相比，NAA处理后雌花量大幅减少，雄花量仅略有下降，坐果量较低的主要原因是雌花数量少，而非雄花和花粉数量少，C错误；
D、果实产量与坐果量、单果质量相关，100mg·L- 的TIBA处理后，荔枝的坐果量和单果质量均显著高于对照组及其他处理组，因此该浓度的TIBA处理有利于果实产量的提高，D正确。
故答案为：D。
【分析】生长素的合成前体是色氨酸，植物体内由色氨酸经过一系列酶促反应转变而来。生长素的极性运输为主动运输，方向固定为形态学上端到形态学下端，该过程需载体蛋白协助且消耗能量，不受外界环境影响。
11．（2025·南通模拟）2024年10月27日，郑钦文在WTA500东京站决赛中夺得了自己职业生涯的第5座WTA单打冠军。运动员在激烈的网球比赛过程中（　　）
A．交感神经兴奋，肾上腺素分泌增加，应激反应增强
B．大量出汗，细胞外液渗透压降低，尿量减少
C．肌肉运动产热增加，产热量大于散热量，体温持续升高
D．胰岛素分泌增多，肌肉细胞吸收、储存葡萄糖加快
【答案】A
【知识点】体温平衡调节；水盐平衡调节；血糖平衡调节
【解析】【解答】A、运动员在激烈运动时交感神经兴奋，肾上腺素分泌量上升，机体的应激反应增强，能更好地适应运动状态，A正确；
B、大量出汗会造成体内水分流失，细胞外液渗透压升高，抗利尿激素分泌增加，肾小管和集合管重吸收水增多，尿量减少，B错误；
C、运动时肌肉产热增加，机体通过体温调节使散热量同步增加，产热量与散热量保持动态平衡，体温维持相对稳定，不会持续升高，C错误；
D、运动过程中葡萄糖消耗加快，血糖浓度降低，胰岛素分泌减少，胰高血糖素分泌增多，D错误。
故答案为：A。
【分析】内环境稳态依靠神经-体液-免疫调节网络维持，交感神经兴奋可提升机体的应激反应，肾上腺素参与机体的应激调节；细胞外液渗透压变化会影响抗利尿激素的分泌，进而调节尿量；体温调节的核心是维持产热和散热的动态平衡，保障体温相对恒定；血糖调节过程中，胰岛素和胰高血糖素相互拮抗，胰岛素能促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖，胰高血糖素可促进肝糖原分解和非糖物质转化来升高血糖。
12．（2025·南通模拟）南通森林野生动物园汇集了世界各地具有代表性的珍稀动物300余种，近20000头（只）野生动物，是长三角地区较大规模的野生动物园之一。相关叙述正确的是（　　）
A．该园区的“观赏功能”发挥了生物多样性的直接价值
B．引入南通没有的珍稀动物属于群落的初生演替
C．该园区的建立是保护生物多样性的最好措施
D．园区内的各种动物、植物共同构成一个群落
【答案】A
【知识点】群落的演替；群落的概念及组成；生物多样性的价值；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、生物多样性的直接价值包含旅游观赏等非实用意义的价值，该园区的“观赏功能”正是发挥了生物多样性的直接价值，A正确；
B、初生演替发生在无生物定居过的裸岩等环境，引入珍稀动物是在已有一定生物和环境基础的园区进行，不属于群落的初生演替，B错误；
C、保护生物多样性的最好措施是就地保护，而该园区属于易地保护，是对就地保护的补充，C错误；
D、群落是一定区域内所有生物的集合，包括动物、植物和微生物，园区内仅各种动物、植物不能构成一个群落，D错误。
故答案为：A。
【分析】生物多样性有直接价值（食用、观赏等）、间接价值（生态调节）和潜在价值，观赏功能属于直接价值。群落是一定区域内所有动物、植物和微生物的总和，仅动植物不能构成群落。群落演替分初生（无生物基础）和次生（有生物/环境基础）演替，引入生物并非初生演替。保护生物多样性的最有效措施是就地保护，易地保护仅为补充。
13．（2025·南通模拟）解钾菌能将土壤中难溶性含钾化合物分解，转变为可溶性化合物。下表是研究人员从餐厨垃圾废液中筛选解钾细菌的培养基配方，相关叙述正确的是（　　）
成分 钾长石粉 蔗糖 Na2HPO4 CaCO3 （NH4）2SO4 NaCl 酵母膏 MgSO4·7H20
含量/g·L-1 10 10 2 1 1 0.1 0.5 0.5
A．培养基中的钾长石粉属于可溶性钾，为目的菌提供无机盐
B．按表中配方配制好的培养基应先灭菌再将pH调至弱碱性
C．餐厨垃圾废液梯度稀释后涂布于选择培养基表面倒置培养
D．应选择透明圈直径与菌落直径比值较小的菌落进一步进行纯化
【答案】C
【知识点】培养基概述及其分类；其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、钾长石粉属于难溶性含钾化合物，作为培养基中唯一钾源，用于筛选能分解难溶性钾的解钾菌，并非可溶性钾，A错误；
B、配制培养基时需先调节pH，再进行灭菌处理，若灭菌后调pH会引入杂菌造成污染，B错误；
C、餐厨垃圾废液经梯度稀释后涂布到选择培养基表面，倒置培养可防止培养皿盖上的冷凝水滴落污染菌落，C正确；
D、透明圈直径与菌落直径的比值越大，说明解钾菌分解难溶性钾的能力越强，应选择该比值较大的菌落进一步纯化，D错误。
故答案为：C。
【分析】选择培养基能够通过控制营养物质的种类，筛选出具有特定代谢能力的微生物；稀释涂布平板法是分离纯化微生物的常用方法，操作时需要对菌液进行梯度稀释后再涂布；培养基的规范配制流程为先调节pH后灭菌，微生物培养时倒置平板可避免冷凝水污染；微生物分解底物形成的透明圈大小与菌落直径的比值可以反映其分解底物的能力强弱；无菌操作是微生物培养过程中防止杂菌污染的关键。
14．（2025·南通模拟）肝细胞中的延胡索酰乙酰乙酸水解酶基因突变会导致酪氨酸血症。下图是研究人员利用基因编辑技术纠正病人来源肝细胞，成功治疗酪氨酸血症小鼠的过程，为治疗人类酪氨酸血症奠定理论基础。相关叙述准确的是（　　）
A．酪氨酸血症的发生说明基因能通过控制蛋白质的结构控制生物性状
B．过程②需在培养液中添加琼脂、葡萄糖、干扰素动物血清等物质
C．过程③需敲入正常的延胡索酰乙酰乙酸水解酶基因，并敲除相关抗原基因
D．基因编辑后的人源肝细胞植入小鼠分化为完整肝脏，是治疗小鼠酪氨酸血症的关键
【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系；基因诊断和基因治疗；动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、酪氨酸血症由延胡索酰乙酰乙酸水解酶基因突变导致酶合成异常，进而影响代谢过程，说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状，而非通过控制蛋白质的结构直接控制性状，A错误；
B、过程②为动物细胞培养，培养液需添加葡萄糖、动物血清等营养物质，琼脂是植物组织培养的凝固剂，动物细胞培养使用液体培养基，无需添加琼脂，干扰素并非细胞培养的必需成分，B错误；
C、过程③基因编辑的目的是纠正病人肝细胞的突变，需敲入正常的延胡索酰乙酰乙酸水解酶基因以恢复酶功能，同时敲除相关抗原基因，避免移植后引发小鼠的免疫排斥反应，C正确；
D、肝细胞属于高度分化的体细胞，植入小鼠后无法分化为完整肝脏，而是通过发挥正常肝细胞的功能来治疗酪氨酸血症，D错误。
故答案为：C。
【分析】基因控制生物性状的途径有两种：一是通过控制蛋白质的结构直接控制性状，二是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制性状；动物细胞培养的培养液为液体培养基，包含葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素及动物血清等，无需添加凝固剂；高度分化的动物细胞全能性受限制，不能发育为完整器官；基因编辑技术可通过敲入正常基因、敲除突变或抗原相关基因，实现基因功能修复并降低免疫排斥风险。
15．（2025·南通模拟）我国科学家将猴胚胎干细胞培育成囊胚，并在体外培养形成原肠胚，过程如下图。相关叙述错误的是（　　）
A．该技术获得原肠胚的过程属于有性生殖
B．过程①通过有丝分裂形成桑葚胚
C．过程②细胞逐渐分化，形成囊胚
D．过程③需要配制培养液为其提供营养物质
【答案】A
【知识点】胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】A、该技术以猴胚胎干细胞为材料，经体外培养形成原肠胚，过程未经过两性生殖细胞的结合，不属于有性生殖，而是无性生殖范畴，A错误；
B、过程①是胚胎干细胞增殖形成桑葚胚的过程，胚胎干细胞的增殖方式为有丝分裂，B正确；
C、过程②中桑葚胚的细胞逐渐发生分化，形成具有内细胞团和滋养层的囊胚，该过程存在细胞分裂和分化，C正确；
D、过程③是囊胚体外培养形成原肠胚的过程，动物细胞体外培养需要配制适宜的培养液，为细胞的分裂、分化提供营养物质和环境条件，D正确。
故答案为：A。
【分析】胚胎干细胞体外培养形成原肠胚的过程无两性生殖细胞结合，属无性生殖。该过程先由胚胎干细胞经有丝分裂增殖形成桑葚胚，桑葚胚再经细胞分裂和分化形成有内细胞团、滋养层的囊胚，囊胚继续体外培养发育为原肠胚。全程需配制适宜培养液，为细胞的分裂与分化提供营养和适宜环境条件，各阶段细胞增殖均以有丝分裂方式进行。
二、多项选择题：本部分包括4题，每题3分，共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。
16．（2025·南通模拟）遗传早现是一些遗传病在连续几代的遗传过程中，患者发病年龄逐代提前的现象。下图是脊髓小脑共济失调I型（该病为显性遗传病）的系谱图，发病原因是致病基因中的三个核苷酸重复（CAG）n存在动态变化，正常人重复19~38次，患者至少有一个基因重复40~81次，重复次数越多，发病年龄越早，图中岁数代表发病年龄。相关叙述错误的是（　　）
A．基因中（CAG）n重复次数增加属于基因突变
B．脊髓小脑共济失调I型是伴X染色体显性遗传病
C．Ⅱ-3致病基因来自I-1且（CAG）n重复次数增加
D．Ⅲ-4和Ⅲ-5再生一个会患该病女孩的概率是1/2
【答案】B,D
【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】A、基因中（CAG）n重复次数增加，属于基因内部的碱基对增添，该变异类型为基因突变，A正确；
B、该病为显性遗传病，若为伴X染色体显性遗传，Ⅲ-4（患病男性）的女儿应全部患病，但系谱图中Ⅳ-2正常，因此该病为常染色体显性遗传病，而非伴X染色体显性遗传病，B错误；
C、该病为常染色体显性遗传，Ⅱ-3的致病基因来自I-1，且Ⅱ-3发病年龄早于I-1，结合题意重复次数越多发病越早，可知其致病基因中（CAG）n重复次数增加，C正确；
D、Ⅲ-4为患病杂合子（设为Aa），Ⅲ-5为正常隐性纯合子（aa），二者再生患病孩子的概率为1/2，再生女孩的概率为1/2，因此再生患病女孩的概率为1/2×1/2=1/4，而非1/2，D错误。
故答案为：BD。
【分析】基因中（CAG）n重复次数增加属于碱基对增添类基因突变。该显性遗传病可通过系谱图中男性患者女儿正常排除伴X显性遗传，确定为常染色体显性遗传。遗传概率计算需先判断基因型，患病杂合子与正常隐性纯合子杂交，子代患病概率为1/2，再结合性别概率，再生患病女孩概率为1/4，推导时需结合孟德尔遗传定律分析。
17．（2025·南通模拟）寒冷促进褐色脂肪细胞中UCP1的表达，一方面UCP1与MCU结合激活MCU，促进Ca2+进入线粒体基质，促进TCA循环；另一方面H+通过UCP1时产热但不产ATP，过程如下图。相关叙述正确的是（　　）
A．TCA循环除产生NADH外，还产生CO2等
B．参与电子传递链的NADH除来自于线粒体基质外，还来自于细胞质基质
C．寒冷条件下褐色脂肪细胞高表达UCP1，增加了产热，减少了ATP的合成
D．促进脂肪细胞中MCU-UCP1的形成，抑制线粒体摄取钙，可治疗肥胖
【答案】A,B,C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、TCA循环（三羧酸循环）是有氧呼吸第二阶段，在线粒体基质中进行，该过程中乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，经一系列反应逐步释放能量，除产生NADH外，还会生成CO2、FADH2及少量GTP（ATP）等物质，A正确；
B、有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，葡萄糖分解为丙酮酸的过程会产生少量NADH；第二阶段在线粒体基质中进行，会产生大量NADH，这两部分NADH均会进入电子传递链参与有氧呼吸第三阶段的反应，因此参与电子传递链的NADH除来自线粒体基质外，还来自细胞质基质，B正确；
C、寒冷条件下褐色脂肪细胞高表达UCP1，一方面UCP1与MCU结合促进TCA循环，使NADH生成增加，电子传递链传递电子更活跃；另一方面H+通过UCP1内流时不驱动ATP合成，而是以热能形式释放能量，因此细胞产热增加、ATP合成减少，C正确；
D、由题干可知，UCP1与MCU结合会激活MCU，促进Ca2+进入线粒体基质（即促进线粒体摄取钙），进而促进TCA循环，加速物质氧化分解。因此促进脂肪细胞中MCU-UCP1的形成是促进线粒体摄取钙，而非抑制，D错误。
故答案为：ABC。
【分析】有氧呼吸分为三个阶段，第一阶段在细胞质基质，葡萄糖分解为丙酮酸，产生少量NADH和ATP；第二阶段在线粒体基质（TCA循环），丙酮酸分解产生大量NADH、FADH2、CO2和少量ATP；第三阶段在线粒体内膜，NADH和FADH2经电子传递链传递电子，H+顺浓度梯度内流驱动ATP合成。UCP1是线粒体内膜上的解偶联蛋白，可使H+内流不与ATP合成偶联，能量以热能形式释放，同时UCP1与MCU结合可促进Ca2+进入线粒体，增强TCA循环，进一步提升产热效率。
18．（2025·南通模拟）无义突变是基因中编码氨基酸的密码子序列突变成过早终止密码子（PTC）序列的突变，导致产生截短的无功能蛋白。研究人员设计Guide snoRNA利用单碱基编辑技术，招募假尿苷合成酶，准确高效地实现PTC中尿苷（U）到假尿苷（Ψ）编辑，实现全长蛋白质的表达。有关过程如下图，相关叙述正确的是（　　）
A．无义突变是指基因中的碱基替换导致相应密码子的第1位碱基发生替换
B．设计 Guide snoRNA主要依据是mRNA中的过早终止密码子两侧的部分碱基序列
C．ΨAA、ΨAG、ΨGA与反密码子之间的碱基互补确保翻译的正常进行
D．经该技术编辑后的mRNA翻译出的全长蛋白质具有正常功能
【答案】B,C
【知识点】基因突变的类型；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、无义突变是编码氨基酸的密码子突变为过早终止密码子的突变，该突变的碱基替换位置不确定，并非只导致相应密码子第1位碱基替换，A错误；
B、Guide snoRNA需精准结合mRNA上过早终止密码子区域，因此设计其的主要依据是mRNA中PTC两侧的部分碱基序列，保证结合的特异性，B正确；
C、经编辑后PTC变为ΨAA、ΨAG、ΨGA，这些序列可与反密码子进行碱基互补配对，使翻译能继续进行，避免提前终止，C正确；
D、该技术仅实现了全长蛋白质的表达，而蛋白质的功能还与空间结构等有关，无法确定翻译出的全长蛋白质一定具有正常功能，D错误。
故答案为：BC。
【分析】无义突变是基因中编码氨基酸的密码子突变为过早终止密码子，使翻译提前终止产生截短的无功能蛋白。单碱基编辑技术依据mRNA中过早终止密码子两侧碱基序列设计Guide snoRNA，其招募假尿苷合成酶，将终止密码子中的尿苷编辑为假尿苷，使编辑后的序列可与反密码子互补，让翻译正常进行以表达全长蛋白质，该技术可弥补无义突变的翻译缺陷，但表达的全长蛋白未必具有正常功能。
19．（2025·南通模拟）制备抗猴痘病毒A35R蛋白单克隆抗体的流程如下，相关叙述正确的是（　　）
①生产A35R重复串联蛋白→②免疫小鼠→③取血清抗体效价高的小鼠再次免疫→④从小鼠脾脏中取B淋巴细胞采用PEG诱导其与骨髓瘤细胞融合→⑤筛选杂交瘤细胞→⑥筛选稳定分泌抗A35R蛋白单克隆抗体的杂交瘤细胞→⑦生产单克隆抗体
A．过程②用A35R重复串联蛋白免疫小鼠的主要目的是减少抗原的用量
B．过程④PEG进入细胞促进核膜融合，其结构基础是核膜的流动性
C．过程⑤筛选得到的杂交瘤细胞有多种，不同种细胞的染色体数可能不等
D．过程⑥通过多次克隆化培养和抗体检测，才能获得足够数量的所需杂交瘤细胞
【答案】C,D
【知识点】细胞膜的结构特点；单克隆抗体的制备过程；体液免疫
【解析】【解答】A、过程②用A35R重复串联蛋白免疫小鼠的主要目的是刺激小鼠的免疫系统，诱导机体产生能够分泌抗A35R蛋白特异性抗体的B淋巴细胞，并非减少抗原的用量，A错误；
B、过程④中PEG的作用是诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的细胞膜融合，其结构基础是细胞膜的流动性，PEG并不进入细胞作用于核膜，B错误；
C、过程⑤筛选得到的杂交瘤细胞包含B淋巴细胞与B淋巴细胞融合、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合等多种类型，不同融合细胞的染色体组合存在差异，染色体数目可能不等，C正确；
D、过程⑥需要通过多次克隆化培养和抗体检测，逐步筛选出既能无限增殖又能稳定分泌抗A35R蛋白单克隆抗体的杂交瘤细胞，最终获得足够数量的目标细胞，D正确。
故答案为：CD。
【分析】单克隆抗体制备时需用特定抗原免疫实验动物，以获取能产生特异性抗体的B淋巴细胞；诱导动物细胞融合常用PEG作为诱导剂，融合的原理是细胞膜具有一定的流动性；细胞融合后会产生多种融合细胞，需经选择培养基筛选出杂交瘤细胞；杂交瘤细胞具有无限增殖和分泌抗体的特点，还需经过克隆化培养和抗体检测，才能获得可分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞，进而大规模生产单克隆抗体。
三、非选择题：本部分包括5题，共计58分。
20．（2025·南通模拟）玉米是经济价值较高的粮食作物，其光合作用既有C4途径又有C3途径，过程如图1.请回答下列问题。
（1）玉米叶片中固定CO2的物质有　 　，为过程②提供能量的物质有　 　。
（2）图中PEP羧化酶对CO2具有较强亲和力，其意义是　 　。
（3）光合作用较强时，叶片细胞中淀粉合成的场所是　 　细胞的　 　。
（4）玉米的发育时期主要有出苗、拔节、抽雄、开花、吐丝、成熟等，吐丝期是雌穗发育的关键时期，决定玉米的产量。图2表示吐丝期玉米的4个冠层，研究人员研究了种植密度（D1组7.5万株·ha-1、D2组10.5万株·ha-1、D3组13.5万株·ha-1）对玉米吐丝期各冠层净光合速率（Pn）、有机物转移量（单株从光合器官转移出去的量）的影响，实验结果如图3、图4.
①据图3分析，随种植密度的增加，I冠层叶片光合速率降低的幅度　 　Ⅱ冠层，主要原因是随种植密度的增加，I冠层　 　。
②生产实践中发现D2组玉米产量最高。与D1组相比，D2组玉米产量高的原因有　 　。
【答案】（1）PEP、C5；ATP、NADPH
（2）有利于浓缩CO2，增加维管束鞘细胞中的CO2浓度
（3）维管束鞘；叶绿体基质
（4）大于；光照强度降低幅度大于Ⅱ冠层；单株有机物的转移量大，种植密度大，光合面积大，光合产物多
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素；光合作用综合
【解析】【解答】(1) 玉米作为C4植物，叶肉细胞中PEP可固定CO2，维管束鞘细胞中C5也能固定CO2，故固定CO2的物质为PEP、C5；过程②为C3的还原，该过程需要的能量由ATP、NADPH提供。
(2) PEP羧化酶对CO2亲和力强，能高效将低浓度CO2固定为C4并运输至维管束鞘细胞分解释放CO2，其意义是有利于浓缩CO2，增加维管束鞘细胞中的CO2浓度，提高暗反应效率。
(3) 玉米的暗反应（淀粉合成）发生在维管束鞘细胞的叶绿体中，淀粉合成的场所为维管束鞘细胞的叶绿体基质。
(4) ①据图3，随种植密度增加，I冠层叶片光合速率降低的幅度大于Ⅱ冠层；主要原因是种植密度增加后，I冠层光照强度降低幅度大于Ⅱ冠层，光合速率受光照影响更显著。
②与D1组相比，D2组玉米产量更高的原因是单株有机物的转移量大，种植密度大，光合面积大，光合产物多，单位面积积累的有机物更多。
【分析】玉米的C4光合作用由叶肉细胞的PEP和维管束鞘细胞的C5先后固定CO2，PEP羧化酶高亲和力浓缩CO2，维管束鞘细胞叶绿体基质完成暗反应合成淀粉，C3还原依赖ATP、NADPH供能。种植密度增加会降低冠层光照强度，上层冠层光合速率降幅更大；产量由种植密度和单株有机物转移量共同决定，适宜密度下光合面积大且有机物转移量高，能实现二者平衡，使光合产物积累更多，产量更高。
（1）由图1可知，图中A为C3，B为C5，玉米叶片中固定CO2的物质有PEP、C5，为过程②C3的还原提供能量的物质有ATP和NADPH。
（2）图中PEP羧化酶对CO2具有较强亲和力，其有利于浓缩CO2，将CO2固定为C4后在维管束鞘细胞中分解为CO2，增加维管束鞘细胞中的CO2浓度。
（3）由图可知，维管束鞘细胞也能进行暗反应合成(CH2O)，植物的暗反应在叶绿体基质中进行，所以光合作用较强时，玉米叶肉细胞中淀粉合成的场所是维管束鞘细胞的叶绿体基质。
（4）①由图3可知，随种植密度的增加，由于随种植密度的增加，遮阴导致I冠层光照强度降低幅度大于Ⅱ冠层，I冠层叶片光合速率降低的幅度大于Ⅱ冠层，即二者的差值越来越大。
②由图4可知，与D1组相比，D2组玉米单株有机物的转移量大，种植密度大，光合面积大，光合产物多，所以D2组玉米产量最高。
21．（2025·南通模拟）反复社交挫败的小鼠血液中单核细胞（一类白细胞）增多，单核细胞被募集到脑组织中，分泌细胞因子，作用于神经元，导致小鼠长期焦虑、社交退缩和认知障碍。下图表示反复社交挫败导致单核细胞增多的部分机理，请回答下列问题。
（1）反复社交挫败导致下丘脑合成和分泌　 　（填CRH的名称）增加，CRH与　 　细胞的受体结合，促进合成分泌ACTH，ACTH通过　 　运输到肾上腺，促进肾上腺皮质细胞合成分泌糖皮质激素。
（2）④、⑤过程分泌的儿茶酚胺分别属于　 　（填信息分子类型），能作用于骨髓。
（3）糖皮质激素和儿茶酚胺共同作用于骨髓中的　 　细胞，使其分裂、分化为单核细胞。激活的单核细胞能吞噬并杀伤病原体，也能摄取、处理并呈递抗原，这分别属于人体免疫的第　 　道防线。
（4）为验证药物X对反复社交挫败小鼠的治疗效果，研究人员进行如下实验：
步骤一 制备社交挫败模型鼠将实验小鼠每天置于？小鼠笼中10分钟，然后用透明板隔开，持续多日，直至检测发现实验小鼠进入旷场中心所用的时间增加，停留旷场中心的时间缩短，认定实验小鼠造模成功。
步骤二 实验处理用等量的药物Ⅹ和生理盐水处理模型鼠和正常鼠。
步骤三 实验结果检测一段时间后，对两组小鼠进行旷场实验，检测结果。
①步骤一中“？”处小鼠具有的特征是　 　。
a、体型较大，具攻击性
b、体型相当，无攻击性
c、体型较小，性格温顺
②若药物X有显著疗效，图是正常鼠的预期实验结果。请在答题卡相应位置绘制模型鼠的预期实验结果示意图。　 　。
【答案】（1）促肾上腺皮质激素释放激素；垂体；体液
（2）激素、神经递质
（3）造血干；二、三
（4）a；
【知识点】神经冲动的产生和传导；非特异性免疫；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1) 反复社交挫败作为一种应激刺激，会促使下丘脑合成并分泌促肾上腺皮质激素释放激素，该激素通过垂体门脉系统作用于垂体细胞，与垂体细胞膜上的受体结合后，会促进垂体合成分泌促肾上腺皮质激素，促肾上腺皮质激素作为一种激素，会通过体液（主要是血液循环）运输到肾上腺，作用于肾上腺皮质细胞，促进其合成分泌糖皮质激素，这是典型的下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的分级调节过程。(2) 从图中可以看出，④过程是肾上腺髓质受相关调节后分泌儿茶酚胺，这类物质属于激素；⑤过程是交感神经末梢释放儿茶酚胺，这类物质属于神经递质，二者都属于信息分子，能够传递信息并作用于骨髓细胞。
(3) 骨髓中的造血干细胞具有分裂和分化能力，在糖皮质激素和儿茶酚胺的共同作用下，造血干细胞会分裂、分化为单核细胞。单核细胞可以直接吞噬并杀伤病原体，这属于人体免疫的第二道防线，即体液中的吞噬细胞等参与的非特异性免疫；同时单核细胞还能摄取、处理并呈递抗原，这是启动特异性免疫的关键步骤，属于人体免疫的第三道防线。
(4) ① 为了让实验小鼠产生社交挫败的应激反应，需要将其置于体型较大且具有攻击性的小鼠笼中，这样实验小鼠会在社交互动中处于劣势，从而产生挫败感，符合模型鼠的制备要求，因此选择体型较大，具攻击性的小鼠。
② 若药物X有显著疗效，那么经过药物X处理的模型鼠，其焦虑、社交退缩的症状会得到缓解。在旷场实验中，模型鼠的生理盐水组会表现出进入旷场中心所用时间较长、停留时间较短的特点；而药物X组的模型鼠进入旷场中心的时间会比生理盐水组缩短，停留时间会比生理盐水组延长，整体表现更接近正常鼠的水平，如图。
【分析】下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的分级调节中，下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体，促使其分泌促肾上腺皮质激素，该激素经体液运输至肾上腺皮质，促进糖皮质激素分泌。激素和神经递质均为信息分子，激素由内分泌腺分泌经体液运输作用于靶细胞，神经递质由神经末梢释放作用于突触后膜。免疫防线中，单核细胞吞噬病原体属于第二道非特异性免疫，其摄取呈递抗原属于第三道特异性免疫。
（1）反复社交挫败导致下丘脑合成和分泌促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）增加。这种激素随后与垂体细胞的受体结合，促进垂体合成并分泌促肾上腺皮质激素（ACTH）。ACTH通过体液运输（具体是血液循环）到达肾上腺，进一步促进肾上腺皮质细胞合成并分泌糖皮质激素。
（2）据题图分析可知，④过程是通过交感神经作用于肾上腺髓质产生的激素，⑤过程通过交感神经产生的神经递质。这两种信息分子都能作用于骨髓，对骨髓中的细胞产生影响。
（3）据题图分析可知，糖皮质激素和儿茶酚胺共同作用于骨髓中的造血干细胞，刺激这些细胞分裂、分化为单核细胞。单核细胞在免疫系统中具有重要作用，它们既能吞噬并杀伤病原体（这属于人体免疫的第二道防线），也能摄取、处理并呈递抗原（这是人体免疫的第三道防线，即特异性免疫的启动阶段）。
（4）①在步骤一中，为了制备社交挫败模型鼠，需要将实验小鼠每天置于具有特定特征的小鼠笼中。根据实验目的和常识，这些特征应该是体型较大且具有攻击性，这样实验小鼠在与这些小鼠的互动中才会感受到社交挫败，a正确，bc错误。
故选a。
②若药物X有显著疗效，那么它应该能够改善反复社交挫败小鼠的焦虑、社交退缩和认知障碍等症状。在旷场实验中，正常鼠会表现出较短的进入中心时间和较长的停留中心时间，因为它们没有经历社交挫败，行为较为正常。而模型鼠（即未经药物治疗的反复社交挫败小鼠）则会表现出较长的进入中心时间和较短的停留中心时间，显示出焦虑、社交退缩等症状。但是，如果药物X有效，那么模型鼠经过药物治疗后，这些症状应该会得到缓解，即进入中心时间缩短，停留中心时间延长。故可用下图表示：。
22．（2025·南通模拟）科研人员为研究秸秆还田、施用氮肥对稻田碳的净排放量和生态经济净收益（综合考虑水稻产量、生产成本及生态效益）的影响，在南通某地区进行有关实验，获得如图1、2结果，其中S0、S1、S2三组秸秆还田量分别为0t·hm-2、2.25t·hm-2、3.75t·hm-2。请回答下列问题：
（1）与自然生态系统相比较，稻田碳排放相同的途径有　 　，不同的途径有　 　。
（2）结合图1、图2分析，氮肥施用过多会使生态经济净收益　 　，主要原因有　 　。根据本实验结果，在农业生产中应采取的措施是　 　。
（3）水稻生长过程中土壤微生物会释放多种温室气体，如CH4、N2O等。甲烷杆菌在厌氧环境下分解有机物产生CH4，甲烷氧化菌是需氧型细菌，可分解CH4。进一步研究表明，秸秆还田、氮肥施用对稻田CH4的排放也有较大影响（如下图），其中N0、N1、N2三组的氮肥施用量分别为0kg·hm-2、180 kg·hm-2、360 kg·hm-2.
①研究结果表明，施氮量对稻田CH4的排放量的影响是　 　。
②秸秆还田会导致稻田CH4的排放量　 　，其主要原因是　 　。
③生产中稻田养鸭可降低CH4排放量，可能的原因是　 　。
【答案】（1）微生物的分解作用、动植物的呼吸作用；人工操作（如机械作业）等带来的碳排放
（2）下降；水稻产量不再提高，但生产成本增加、碳排放量增加秸秆适度还田；适度施用氮肥
（3）一定范围内随着施氮量的增加，稻田CH4排放量先增加后减少；增加；秸秆还田可增加土壤中的有机物，促进甲烷杆菌等微生物的生长繁殖；鸭的觅食和游动，增加水体溶解氧，对产甲烷杆菌有抑制作用，对甲烷氧化菌有促进作用
【知识点】生态系统的结构；生态农业工程；生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1) 自然生态系统中碳以CO2形式排放的途径主要有动植物的呼吸作用、微生物的分解作用，稻田生态系统作为人工生态系统，与自然生态系统碳排放的相同途径也为微生物的分解作用、动植物的呼吸作用；而稻田种植过程中会有机械耕地、收割等人工操作，这些人工操作会带来额外的碳排放，这是稻田生态系统与自然生态系统碳排放的不同途径。
(2) 结合图1和图2的实验结果分析，随着氮肥施用量的增多，生态经济净收益呈现出先上升后下降的趋势，说明氮肥施用过多会使生态经济净收益下降；主要原因是氮肥施用过多时，水稻的产量不再随氮肥施用量增加而提高，还会导致氮肥的生产成本增加，同时稻田碳的净排放量也会增加，综合生态与经济层面使净收益降低。根据实验结果中秸秆还田组的生态经济净收益高于无秸秆还田组，且氮肥适度施用时净收益最高，因此农业生产中应采取秸秆适度还田、适度施用氮肥的措施。
(3) ①分析稻田CH4排放的实验结果，在秸秆还田量固定的情况下，氮肥施用量从0kg·hm-2增加到180kg·hm-2时，CH4排放量上升，氮肥施用量从180kg·hm-2增加到360kg·hm-2时，CH4排放量下降，由此可知一定范围内随着施氮量的增加，稻田CH4排放量先增加后减少。
②在氮肥施用量相同的情况下，秸秆还田量越高，稻田CH4排放量越多，说明秸秆还田会导致稻田CH4的排放量增加；主要原因是秸秆的主要成分是有机物，秸秆还田会增加土壤中有机物的含量，为厌氧环境下产生CH4的甲烷杆菌等微生物提供更多营养物质，促进其生长繁殖，进而使CH4的产生量增加。
③已知甲烷杆菌是厌氧型微生物，在无氧环境下分解有机物产生CH4，甲烷氧化菌是需氧型微生物，可分解CH4，而稻田养鸭时，鸭的觅食和游动行为会搅动水体，增加水体中的溶解氧含量，溶解氧增加会抑制厌氧型甲烷杆菌的生命活动，同时促进需氧型甲烷氧化菌的生命活动，使CH4的产生减少、分解增加，因此稻田养鸭可降低CH4排放量。
【分析】生态系统碳排放主要来自动植物呼吸、微生物分解，人工稻田还因机械作业等有额外碳排放，这是与自然生态系统的主要差异。秸秆还田和氮肥施用均影响稻田碳净排放量、生态经济净收益与CH4排放，氮肥过量会增加碳排放、提升成本使净收益下降，秸秆还田会增加土壤有机物，促进厌氧型甲烷杆菌繁殖，使CH4排放增加，而需氧型甲烷氧化菌在有氧环境下可分解CH4，适宜的秸秆还田和施氮量能兼顾生态与经济收益。
（1）生物群落中的碳返回无机环境的途径有：动植物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧。与自然生态系统相比较，稻田碳排放相同的途径有：微生物的分解作用、动植物的呼吸作用，不同的途径有：人工操作（如机械作业）等带来的碳排放。
（2）图1显示：碳的净排放量随施氮量的增加呈现出先降低后增加的趋势，而且秸秆还田量的增加而增加；由图2可知，生态经济净收益（综合考虑水稻产量、生产成本及生态效益）随施氮量的增加呈现出先升后的趋势，S1组（秸秆还田量为2.25t·hm-2）的生态经济净收益最大，S2组（秸秆还田量为3.75t·hm-2）次之，但均高于S0对照组（秸秆还田量为0t·hm-2）。综上分析可知，氮肥施用过多会使生态经济净收益下降，主要原因有：水稻产量不再提高，但生产成本增加、碳排放量增加、秸秆适度还田。根据本实验结果，在农业生产中应采取的措施是适度施用氮肥。
（3）①由题图可知：在秸秆还田量一定的情况下，N1组（氮肥施用量为180 kg·hm-2）的CH4累积排放量高于N0对照组（氮肥施用量为0 kg·hm-2）和N2组（氮肥施用量为360 kg·hm-2），表明施氮量对稻田CH4的排放量的影响是：一定范围内随着施氮量的增加，稻田CH4排放量先增加后减少。
②由题图可知：在氮肥施用量一定的情况下，S2组（秸秆还田量为3.75t·hm-2）的CH4累积排放量高于S1组（秸秆还田量为2.25t·hm-2）和S0对照组（秸秆还田量为0t·hm-2），说明秸秆还田会导致稻田CH4的排放量增加，其主要原因是：秸秆还田可增加土壤中的有机物，促进甲烷杆菌等微生物的生长繁殖。
③甲烷杆菌在厌氧环境下分解有机物产生CH4；甲烷氧化菌是需氧型细菌，可分解CH4。生产中稻田养鸭，鸭的觅食和游动，能够增加水体溶解氧，对产甲烷杆菌有抑制作用，对甲烷氧化菌有促进作用，因此可降低CH4排放量。
23．（2025·南通模拟）普通小麦（6n=42，AABBDD，一个字母代表一个染色体组，每个染色体组都含7条染色体）是异源六倍体粮食作物。小麦具有三对与直链淀粉合成有关的基因E/e、F/f、H/h，它们依次位于7A、4A、7D（数字代表染色体的编号）染色体上，当没有显性基因时才表现为糯性。小麦是否具有抗锈病由Y/y基因控制。现有一种非糯性抗锈病纯系小麦和糯性易感锈病纯系小麦杂交得F1，F1自交得F2，F2的表型及比例如图所示。请回答下列问题。
（1）小麦进行人工杂交时，对母本的操作步骤是　 　→套袋→授粉→　 　。
（2）根据实验结果不能确定基因Y、y是否位于7A染色体上，因为当亲本基因型为　 　时，不管Y、y是否位于7A染色体上，都可能出现图示结果。
（3）进一步研究表明Y、y位于4D染色体上，则自然界中非糯性抗锈病小麦的基因型有　 　种。该实验中，F2非糯性抗锈病小麦中的纯合子占　 　；F2中非糯性易感锈病小麦与糯性抗锈病小麦杂交，子代中糯性抗锈病小麦占　 　。
（4）六倍体小黑麦（6n=42，AABBRR）具有高千粒重、粒长等优良性状。为将六倍体小黑麦的优良性状基因转入普通小麦，科研人员进行了如下实验。（注：减数分裂Ⅰ后期不能配对的染色体会随机移向两极）
①F1含有　 　个染色组，F1产生的　 　（雌、雄）配子是不育的。
②F2的染色体数理论上介于　 　之间。对M进行核型分析，其染色体数为44，R中只含有2R、4R、6R染色体。F1中含2R、4R、6R染色体的植株占比如下表，结果表明不同R染色体的传递效率由高到低依次是　 　。
小黑麦R染色体 比例/%
2R 22.12
4R 33.65
6R 39.42
③以F3中具有优良性状的个体为材料，培育性状优良且能稳定遗传的新品种，请简要提出育种方案　 　。
【答案】（1）去雄；套袋
（2）YYeeFFHH、yyeeffhh
（3）52；1/15；2/15
（4）6；雄；35~49；6R、4R、2R；利用F3中具有优良性状的个体连续自交并逐代筛选
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；染色体数目的变异；9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1) 小麦是自花传粉且闭花受粉的植物，进行人工杂交时为避免母本自花授粉和外来花粉干扰，对母本的操作需在花未成熟时进行去雄，去雄后立即套袋，防止外来花粉落到柱头上，待父本花粉成熟后进行人工授粉，授粉完成后再次套袋，保证杂交的准确性，故操作步骤为去雄→套袋→授粉→套袋。
(2) 根据 F2 的表型比例可以拆分出非糯性和糯性的比例为 15：1，抗锈病和易感锈病的比例为 3：1，当亲本的基因型为 YYeeFFHH 和 yyeeffhh 时，F1 的基因型为 YyeeFfHh，此时无论 Y、y 基因是否位于 7A 染色体上，三对控制糯性的基因中 ee 为纯合状态，Ff 和 Hh 自交后非糯性与糯性的比例为 15：1，Yy 自交后抗锈病与易感锈病的比例为 3：1，最终 F2都会出现题目图示的表型比例，因此无法确定 Y、y 基因的位置。
(3) 非糯性的基因型为三对基因中至少有一个显性基因，共有27-1=26种，抗锈病的基因型有YY、Yy2种，故非糯性抗锈病小麦的基因型有26×2=52种。F2中非糯性抗锈病小麦占45/64，其中纯合子为EEFFHHYY、EEFFhhYY、EEffHHYY、eeFFHHYY，共4种，占比为4/64÷45/64=1/15。F2中非糯性易感锈病小麦（基因型为各类含显性基因且yy的类型）与糯性抗锈病小麦（eeffhhY_）杂交，只有非糯性易感锈病中含杂合显性基因的类型与糯性抗锈病杂交才会产生糯性抗锈病子代，通过配子结合概率计算，子代中糯性抗锈病小麦占2/15。
(4) ①普通小麦（AABBDD）和六倍体小黑麦（AABBRR）均为六倍体，各含6个染色体组，杂交后F1的染色体组为AABBRD，共6个染色体组；F1自交无子代，与普通小麦（♂）杂交可产生F2，说明F1产生的雄配子不育，雌配子可育。
②普通小麦产生的配子含3个染色体组（21条染色体），F1产生的配子染色体数介于14~28条之间，二者结合后F2的染色体数理论上介于35~49之间；根据表格中R染色体的植株占比，6R占比最高，4R次之，2R最低，说明不同R染色体的传递效率由高到低为6R、4R、2R。
③要培育性状优良且能稳定遗传的新品种，需利用F3中具有优良性状的个体进行连续自交，在自交后代中逐代筛选出优良性状个体，淘汰性状分离的个体，直至后代不发生性状分离，即可获得稳定遗传的新品种。
【分析】小麦人工杂交对母本需经去雄→套袋→授粉→套袋操作，避免自花和外来花粉干扰。多对等位基因控制性状时，非糯性15：1的比例表明三对基因中至少一个显性即为非糯性，3：1的比例为一对等位基因的遗传特征，基因是否连锁会影响分离比，但特定亲本基因型下不同基因位置可能出现相同性状分离比。六倍体间杂交的后代染色体组为双亲染色体组组合，杂交后代的雄配子常不育，雌配子可育，染色体数随双亲配子的染色体数变化而改变。
（1）小麦进行人工杂交时，对母本的操作步骤是：去雄→套袋→授粉→套袋。去雄是为了防止自花授粉，套袋是为了避免外来花粉的干扰，保证杂交的准确性；
（2）已知小麦具有三对与直链淀粉合成有关的基因E/e、F/f、H/h，它们依次位于7A、4A、7D染色体上，当没有显性基因时才表现为糯性，小麦是否具有抗锈病由Y、y基因控制。现有一种非糯性抗锈病纯系、小麦和糯性易感锈病纯系小麦杂交得F1，F1自交得F2，F2的表型及比例为非糯性抗锈病：非糯性易感病：糯性抗锈病：糯性易感病 = 45/64：15/64：3/64：1/64。将两对性状分开看，非糯性：糯性 = (45 + 15)：(3 + 1) = 60：4 = 15：1，这是9：3：3：1的变形，说明控制糯性和非糯性的基因位于两对同源染色体上，且非糯性为显性，基因型为E_F_H_、E_F_hh、E_ffH_、eeF_H_、E_ffhh、eeF_hh、eeffH_，糯性基因型为eeffhh；抗锈病：易感病 = (45 + 3)：(15 + 1) = 48：16 = 3：1，说明抗锈病为显性，易感病为隐性。当亲本基因型为EEFFHHYY和eeffhhyy时，F1基因型为EeFfHhYy，若Y、y与E、e位于不同对染色体上，F2中抗锈病（Y_）：易感病（yy） = 3：1，非糯性（E_F_H_、E_F_hh、E_ffH_、eeF_H_、E_ffhh、eeF_hh、eeffH_）：糯性（eeffhh） = 15：1，所以非糯性抗锈病：非糯性易感病：糯性抗锈病：糯性易感病 = (15×3)：(15×1)：(1×3)：(1×1) = 45：15：3：1；若Y、y与E、e位于同一对染色体上（假设E和Y连锁，e和y连锁），F1产生的配子为EFHY、EFhy、efhY、efhy，比例为1：1：1：1，F2中也会出现非糯性抗锈病：非糯性易感病：糯性抗锈病：糯性易感病 = 45：15：3：1的比例，所以不管Y、y是否位于7A染色体上，都可能出现图示结果；
（3）进一步研究表明Y、y位于4D染色体上，非糯性基因型类型有E_F_H_、E_F_hh、E_ffH_、eeF_H_、E_ffhh、eeF_hh、eeffH_，共有2×2×2+2×2×1+2×1×2+1×2×2+2×1×1+2×1×1+2×1×1=26种(27-1=26)；抗锈病基因型有2种（YY、Yy），所以自然界中非糯性抗锈病小麦的基因型有26×2 = 52种。根据题干信息可知，F2表型总数为64，所以F1有三对等位基因自交，其中抗锈病占了一对，所以糯性和非糯性只有两对等位基因，E/e、F/f、H/h 三对控制基因中有一对为隐性纯合子，才符合题意，故纯合子应为：抗锈病中纯合子占1/3×非糯性中纯合子占3/15=1/15 。
F2中非糯性易感锈病小麦（1EEFFhhyy、2EeFFhhyy、2EEFf hhyy、4EeFf hhyy、1EEff hhyy、2Eeff hhyy、1eeFF hhyy、2eeFf hhyy）与糯性抗锈病小麦（1eeffhhYY、2eeffhhYy）杂交，只有4/15EeFf hhyy、2/15Eeff hhyy、2/15eeFf hhyy的中非糯性易感锈病小麦与与糯性抗锈病小麦（1eeffHHYy、2eeffHhYy）杂交子代中才会出现糯性抗锈病小麦，按照配子算法：3/15×2/3=2/15。
（4）①普通小麦是六倍体（6n = 42，AABBDD），六倍体小黑麦（6n = 42，AABBRR），二者杂交，F1为AABBRD，含有普通小麦的3个染色体组和六倍体小黑麦的3个染色体组，所以F1含有6个染色体组；由实验可知，F1自交无子代，而F1与普通小麦（♂）杂交产生子代F2，说明F1产生的雌配子是可育的，因此F1产生的雄配子是不育的；
②普通小麦（AABBDD）产生的配子为ABD，F1（AABBRD）产生的配子可能有AB、ABR、ABD、ABRD，因此F2可能为AABBD、AABBRD、AABBDD、AABBRDD，一个字母代表一个染色体组，每个染色体组都含7条染色体，因此F2的染色体数理论上介于35～49之间；从表格数据可知，F1中含6R染色体的植株占比最高，含4R染色体的植株占比次之，含2R染色体的植株占比最低，所以不同R染色体的传递效率由高到低依次是6R、4R、2R；
③对于培育性状优良且能稳定遗传的新品种的育种方案，可以让具有优良性状的M个体自交，从F3中筛选出具有优良性状的个体，让这些具有优良性状的个体连续自交并逐代筛选，直至不发生性状分离，即可获得性状优良且能稳定遗传的新品种。
24．（2025·南通模拟）金属硫蛋白（MT3）富含巯基，对金属离子具有强亲和力，降低重金属的植物的伤害。信号肽（MF-α）能介导重组融合蛋白分泌到细胞外。研究人员合成MF-α-EGFP-MT3融合基因，构建表达载体转化烟草，研究分泌型MT3对植物的影响。下图是表达载体的构建过程，请回答下列问题。
（1）过程①使用的上游引物序列为5'-GCGTCGACATGAGATTTCCTTC-3'，下游引物序列为5'-CGGATATCTCACTGGCAGCAGCTGCAC-3'。据此推测过程②切割载体1时使用的限制酶是　 　。
（2）载体1和载体3是转基因植物培育过程中常用的工具，这是因为载体1含有多个限制酶识别序列，有利于　 　：载体3与载体2通过　 　构建表达载体。
（3）过程③后将载体和农杆菌细胞混合、电击、摇床培养后，将细菌涂布于含　 　的固体培养基上培养，挑取农杆菌转化烟草。在含　 　的培养基中培养，筛选转化成功的烟草。再用PCR技术对筛选到的转基因烟草作进一步鉴定，反应程序为：94℃3min，（94℃30s，58℃30s，72℃1 min）30个循环，　 　℃10 min。
（4）为检测分泌型MT3对烟草的影响，研究人员进行了以下实验。请完成下表：
操作目的 操作步骤
实验分组 选择健壮、长势一致的野生型烟草20株，随机均等分为两组编号甲、乙，选择健壮、长势一致的转基因烟草10株编号丙。
实验处理 甲组正常水培，乙组、丙组用等量的100μmol·L-1CdCl2培养液处理， 25℃持续光照培养7天。
检测Cd和叶绿素含量 取离根最近的第一片叶，一部分检测Cd含量；另一部分剪碎混匀称取10g，在液氮中充分研磨，加入　 　，和少许CaCO3提取叶片中的色素。紫外分光光度法测　 　光吸收值，计算叶绿素的总量，结果如下图。
得出结论 分析实验结果，得出结论：转基因烟草③　 　
【答案】（1）XhoⅠ、EcoRV
（2）多种目的基因的插入；同源重组
（3）壮观霉素；卡那霉素；72
（4）无水乙醇；红；能富集Cd，并降低Cd的毒害作用
【知识点】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) 过程①的上下游引物分别引入了SalⅠ和EcoRV的酶切位点，SalⅠ与XhoⅠ为同尾酶，酶切后产生相同粘性末端，结合表达载体构建的酶切需求，过程②切割载体1时需使用XhoⅠ和EcoRV，既能与PCR产物连接，又能切除载体1上的cddB基因，保证后续载体构建的有效性。
(2) 载体1含有多个限制酶识别序列，可针对不同目的基因选择对应的限制酶进行酶切，有利于多种目的基因的插入，提升载体的通用性；载体3与载体2上存在特异性的同源序列，二者可通过同源重组的方式结合，进而构建出含目的基因的表达载体。
(3) 载体3上含有壮观霉素抗性基因，因此过程③后需将农杆菌涂布于含壮观霉素的固体培养基上，筛选出成功导入载体的农杆菌；构建的表达载体上含有卡那霉素抗性基因，农杆菌转化烟草后，需在含卡那霉素的培养基中培养，筛选出转化成功的烟草；PCR技术的最后一步为延伸保温，需在72℃下保温10min，使Taq酶充分完成DNA链的延伸，保证PCR产物的完整性。
(4) 叶绿体中的色素易溶于有机溶剂，提取叶片中的色素时需加入无水乙醇，少许CaCO3可防止研磨过程中叶绿素被破坏；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此用紫外分光光度法测定红光的光吸收值，能更准确计算叶绿素的总量；结合实验结果，转基因烟草在CdCl2处理下，叶片Cd富集量更高，且叶绿素含量显著高于野生型处理组，说明转基因烟草能富集Cd，并降低Cd对烟草的毒害作用，缓解Cd导致的叶绿素降解。
【分析】基因工程中可根据引物酶切位点选择限制酶，同尾酶酶切产生相同粘性末端可实现不同DNA片段连接，还能通过酶切切除载体无关基因。运载体含多个限制酶识别序列，便于插入不同目的基因，还可通过同源重组构建表达载体。农杆菌转化法利用载体和表达载体上的抗性基因作为筛选标记，依次筛选阳性农杆菌和转基因植株。PCR技术经变性、复性、延伸循环后需72℃保温完成链延伸。叶绿体色素易溶于无水乙醇，可通过测定红光光吸收值计算叶绿素总量。
（1）由引物序列可知。 PCR产物肯定是用Sal1和EcoRⅤ去切割的。但是在载体1上，如果也用这两个酶去切。 Cddb基因会留在载体1上。而由题目的后续工艺，可知，我们仅需要把cddB基因留在载体2上，在载体3上不能有。同时发现Xho1和Sal1是同尾酶（酶切后会产生相同的粘性末端），因此载体1选择Xho1切割后，仍可与Sal1酶切后的pcr产物连接，同时也把cddB基因切除了。
（2）载体1含有多个限制酶识别序列，有利于多种目的基因的插入；载体3与载体2通过同源重组构建表达载体，因为载体3和载体2上有特异性同源序列（anl.1、anl.2）；
（3）过程③后将载体和农杆菌细胞混合、电击、摇床培养后，将细菌涂布于含壮观霉素的固体培养基上培养，因为载体3上含有壮观霉素抗性基因，能在含壮观霉素的培养基上生长的农杆菌才是成功导入载体的；挑取农杆菌转化烟草，在含卡那霉素的培养基中培养，筛选转化成功的烟草，因为表达载体上含有卡那霉素抗性基因，能在含卡那霉素的培养基上生长的烟草才是成功导入表达载体的；再用PCR技术对筛选到的转基因烟草作进一步鉴定，反应程序为：94℃3min，（94℃30s，58℃30s，72℃1 min）30个循环，72℃10 min，因为72℃是延伸温度，使DNA链延伸完全；
（4）该实验目的是检测分泌型MT3对烟草的影响，实验分组为野生型烟草分为甲、乙两组，转基因烟草为丙组，甲组正常水培，乙组和丙组用等量的100μmol·L-1CdCl2培养液处理，然后检测叶片中Cd含量和叶绿素含量；在检测叶片中色素时，需要加入无水乙醇来提取色素，因为色素能溶解在无水乙醇中；用紫外分光光度法测定红光的吸收值可以计算叶绿素的总量；从图表结果来看，乙组（野生型烟草用CdCl2处理）的Cd含量高于丙组（转基因烟草用CdCl2处理），而乙组的叶绿素含量低于丙组。这说明转基因烟草在受到CdCl2处理时，叶片中积累的Cd含量相对较少，叶绿素含量相对较高，由此可以得出结论：转基因烟草能能富集Cd，并降低Cd的毒害作用。
1 / 12025届江苏省南通市高三一模生物试卷
一、单项选择题：本部分包括15题，每题2分，共计30分。每题只有一个选项最符合题意。
1．（2025·南通模拟）2024年诺贝尔生理学或医学奖授予发现“microRNA及其在转录后基因表达调控中的作用”的科学家。关于microRNA的叙述正确的是（　　）
A．基本组成元素是C、H、O、P B．基本组成单位中有葡萄糖
C．基本组成单位通过肽键相连 D．是通过转录形成的
2．（2025·南通模拟）人体细胞可通过不同的方式跨膜运输物质，相关叙述错误的是（　　）
A．神经细胞可通过协助扩散运出K+
B．肾小管上皮细胞主要通过自由扩散重吸收水
C．小肠上皮细胞可通过主动运输吸收葡萄糖
D．胰岛B细胞通过胞吐方式分泌胰岛素
3．（2025·南通模拟）研究人员发现肺炎克雷伯菌能以非编码RNA的局部为模板，通过多轮滚环逆转录产生cDNA，如图所示。当克雷伯菌被噬菌体侵染后，会以单链cDNA为模板合成双链cDNA，然后表达出氨基酸序列重复的蛋白质，抑制细菌自身生长，从而阻止噬菌体复制。相关叙述错误的是（　　）
A．cDNA的合成需要引物的引导
B．逆转录过程的原料是脱氧核糖核苷酸
C．双链cDNA转录产生的mRNA中含有多个终止密码
D．克雷伯菌能合成逆转录酶是其阻止噬菌体复制的基础
4．（2025·南通模拟）铜是细胞色素c氧化酶、超氧化物歧化酶的金属中心离子，铜转运蛋白（CTR1）和ATP酶（ATP7A/7B）对维持细胞内铜的正常水平起到至关重要的作用，过程如下图。相关叙述错误的是（　　）
A．细胞中缺铜会抑制有氧呼吸过程，影响细胞产生能量
B．细胞中缺铜会导致自由基增多，加速细胞衰老
C．细胞中铜过量时，CTR1的表达量降低，铜的吸收减少
D．细胞中铜过量时，ATP7A/7B通过协助扩散加快铜的排出
5．（2025·南通模拟）人体细胞中Sirtuin长寿蛋白（去乙酰化酶）缺失，会导致组蛋白H3K乙酰化修饰程度增加，进而诱导胎盘特异蛋白PAPPA基因表达上调，加快细胞衰老。相关叙述错误的是（　　）
A．Sirtuin 长寿蛋白的缺失会导致细胞染色质收缩而衰老
B．组蛋白H3K乙酰化修饰促进相关基因表达，属表观遗传
C．高水平的PAPPA可作为人衰老的潜在生物指标
D．组蛋白H3K乙酰化修饰程度增加，诱导PAPPA基因表达上调，是转录水平的调控
6．（2025·南通模拟）齿肋赤藓能够在极度干旱、高温以及强辐射的条件下存活，并与土壤微生物、藻类、地衣和苔藓等形成有机复合体。齿肋赤藓个头微小，顶端有水分收集与传输系统的反光“芒尖”。我国研究人员发现齿肋赤藓在火星模拟条件下仍可存活。相关叙述错误的是（　　）
A．齿肋赤藓“芒尖”结构有利于其适应干旱、高温以及强辐射条件
B．齿肋赤藓对沙漠的适应是环境对其可遗传变异定向选择的结果
C．齿肋赤藓与土壤微生物、藻类、地衣和苔藓等生物之间互利共生、协同进化
D．齿肋赤藓有望成为人类在火星上建立全新生态系统的先锋物种
7．（2025·南通模拟）下列有关生物学实验部分操作的叙述，正确的是（　　）
A．鉴定还原糖时，需将组织样液加热沸腾后再加入斐林试剂
B．观察菠菜叶绿体时，先用低倍镜观察叶绿体形态，再换高倍镜观察叶绿体的分布
C．观察质壁分离时，先观察液泡位置后取下盖玻片滴加蔗糖溶液，再观察液泡大小变化
D．电泳鉴定DNA时，先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合，再加入加样孔中
8．（2025·南通模拟）下图是研究人员以雄性东亚飞蝗（XO，2n=23）的精巢为实验材料，观察到减数分裂两个不同时期的细胞分裂图像。相关叙述正确的是（　　）
A．精巢需经过解离→漂洗→染色→制片后才能观察到上图图像
B．图甲细胞中染色体行为是基因自由组合定律的细胞学基础
C．图甲细胞处于减数分裂I后期，细胞中含11个四分体
D．图乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期，每个细胞中染色体数相同
9．（2025·南通模拟）下图是核桃紫米酸奶的制作工艺流程，相关叙述错误的是（　　）
A．核桃仁中蛋白质含量相对较高，是制作植物酸奶的良好原料
B．核桃紫米乳冷却后添加植物乳杆菌，先通气后密封发酵产生乳酸
C．酸奶灌装前进行巴氏消毒，既能防止发酵过度又能保持营养价值
D．可通过调整紫米和核桃的比例来调整核桃紫米酸奶的营养和口味
10．（2025·南通模拟）科研人员研究了外源生长素（NAA）、生长素合成抑制剂（PPBO）、生长素极性运输抑制剂（TIBA）对荔模雄花量、雌花量、坐果量、单果质量的影响，实验药剂的浓度和实验结果见下表。相关叙述正确的是（　　）
　 药剂浓度/mg·L-1 雄花量/个 雌花量/个 坐果/个·穗-1 单果质量/g
CK 清水 1661 189 15 16.12
NAA 100 1549 72 2.5 18.81
PP BO 10 1082 123 28 20.38
100 1325 189 26.5 18.82
TIBA 10 788 189 23.5 17.93
100 909 361 59.17 19.8
A．PPBO作用的原理是抑制丝氨酸转变为生长素的关键酶活性
B．TIBA作用的原理是抑制IAA载体活性导致IAA从形态学下端往上端运输受阻
C．NAA处理坐果量较低的原因主要是雄数量少，产生的花粉数量少
D．结果表明用浓度约为100mg·L-1的TIBA对荔枝进行处理有利于果实产量的提高
11．（2025·南通模拟）2024年10月27日，郑钦文在WTA500东京站决赛中夺得了自己职业生涯的第5座WTA单打冠军。运动员在激烈的网球比赛过程中（　　）
A．交感神经兴奋，肾上腺素分泌增加，应激反应增强
B．大量出汗，细胞外液渗透压降低，尿量减少
C．肌肉运动产热增加，产热量大于散热量，体温持续升高
D．胰岛素分泌增多，肌肉细胞吸收、储存葡萄糖加快
12．（2025·南通模拟）南通森林野生动物园汇集了世界各地具有代表性的珍稀动物300余种，近20000头（只）野生动物，是长三角地区较大规模的野生动物园之一。相关叙述正确的是（　　）
A．该园区的“观赏功能”发挥了生物多样性的直接价值
B．引入南通没有的珍稀动物属于群落的初生演替
C．该园区的建立是保护生物多样性的最好措施
D．园区内的各种动物、植物共同构成一个群落
13．（2025·南通模拟）解钾菌能将土壤中难溶性含钾化合物分解，转变为可溶性化合物。下表是研究人员从餐厨垃圾废液中筛选解钾细菌的培养基配方，相关叙述正确的是（　　）
成分 钾长石粉 蔗糖 Na2HPO4 CaCO3 （NH4）2SO4 NaCl 酵母膏 MgSO4·7H20
含量/g·L-1 10 10 2 1 1 0.1 0.5 0.5
A．培养基中的钾长石粉属于可溶性钾，为目的菌提供无机盐
B．按表中配方配制好的培养基应先灭菌再将pH调至弱碱性
C．餐厨垃圾废液梯度稀释后涂布于选择培养基表面倒置培养
D．应选择透明圈直径与菌落直径比值较小的菌落进一步进行纯化
14．（2025·南通模拟）肝细胞中的延胡索酰乙酰乙酸水解酶基因突变会导致酪氨酸血症。下图是研究人员利用基因编辑技术纠正病人来源肝细胞，成功治疗酪氨酸血症小鼠的过程，为治疗人类酪氨酸血症奠定理论基础。相关叙述准确的是（　　）
A．酪氨酸血症的发生说明基因能通过控制蛋白质的结构控制生物性状
B．过程②需在培养液中添加琼脂、葡萄糖、干扰素动物血清等物质
C．过程③需敲入正常的延胡索酰乙酰乙酸水解酶基因，并敲除相关抗原基因
D．基因编辑后的人源肝细胞植入小鼠分化为完整肝脏，是治疗小鼠酪氨酸血症的关键
15．（2025·南通模拟）我国科学家将猴胚胎干细胞培育成囊胚，并在体外培养形成原肠胚，过程如下图。相关叙述错误的是（　　）
A．该技术获得原肠胚的过程属于有性生殖
B．过程①通过有丝分裂形成桑葚胚
C．过程②细胞逐渐分化，形成囊胚
D．过程③需要配制培养液为其提供营养物质
二、多项选择题：本部分包括4题，每题3分，共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。
16．（2025·南通模拟）遗传早现是一些遗传病在连续几代的遗传过程中，患者发病年龄逐代提前的现象。下图是脊髓小脑共济失调I型（该病为显性遗传病）的系谱图，发病原因是致病基因中的三个核苷酸重复（CAG）n存在动态变化，正常人重复19~38次，患者至少有一个基因重复40~81次，重复次数越多，发病年龄越早，图中岁数代表发病年龄。相关叙述错误的是（　　）
A．基因中（CAG）n重复次数增加属于基因突变
B．脊髓小脑共济失调I型是伴X染色体显性遗传病
C．Ⅱ-3致病基因来自I-1且（CAG）n重复次数增加
D．Ⅲ-4和Ⅲ-5再生一个会患该病女孩的概率是1/2
17．（2025·南通模拟）寒冷促进褐色脂肪细胞中UCP1的表达，一方面UCP1与MCU结合激活MCU，促进Ca2+进入线粒体基质，促进TCA循环；另一方面H+通过UCP1时产热但不产ATP，过程如下图。相关叙述正确的是（　　）
A．TCA循环除产生NADH外，还产生CO2等
B．参与电子传递链的NADH除来自于线粒体基质外，还来自于细胞质基质
C．寒冷条件下褐色脂肪细胞高表达UCP1，增加了产热，减少了ATP的合成
D．促进脂肪细胞中MCU-UCP1的形成，抑制线粒体摄取钙，可治疗肥胖
18．（2025·南通模拟）无义突变是基因中编码氨基酸的密码子序列突变成过早终止密码子（PTC）序列的突变，导致产生截短的无功能蛋白。研究人员设计Guide snoRNA利用单碱基编辑技术，招募假尿苷合成酶，准确高效地实现PTC中尿苷（U）到假尿苷（Ψ）编辑，实现全长蛋白质的表达。有关过程如下图，相关叙述正确的是（　　）
A．无义突变是指基因中的碱基替换导致相应密码子的第1位碱基发生替换
B．设计 Guide snoRNA主要依据是mRNA中的过早终止密码子两侧的部分碱基序列
C．ΨAA、ΨAG、ΨGA与反密码子之间的碱基互补确保翻译的正常进行
D．经该技术编辑后的mRNA翻译出的全长蛋白质具有正常功能
19．（2025·南通模拟）制备抗猴痘病毒A35R蛋白单克隆抗体的流程如下，相关叙述正确的是（　　）
①生产A35R重复串联蛋白→②免疫小鼠→③取血清抗体效价高的小鼠再次免疫→④从小鼠脾脏中取B淋巴细胞采用PEG诱导其与骨髓瘤细胞融合→⑤筛选杂交瘤细胞→⑥筛选稳定分泌抗A35R蛋白单克隆抗体的杂交瘤细胞→⑦生产单克隆抗体
A．过程②用A35R重复串联蛋白免疫小鼠的主要目的是减少抗原的用量
B．过程④PEG进入细胞促进核膜融合，其结构基础是核膜的流动性
C．过程⑤筛选得到的杂交瘤细胞有多种，不同种细胞的染色体数可能不等
D．过程⑥通过多次克隆化培养和抗体检测，才能获得足够数量的所需杂交瘤细胞
三、非选择题：本部分包括5题，共计58分。
20．（2025·南通模拟）玉米是经济价值较高的粮食作物，其光合作用既有C4途径又有C3途径，过程如图1.请回答下列问题。
（1）玉米叶片中固定CO2的物质有　 　，为过程②提供能量的物质有　 　。
（2）图中PEP羧化酶对CO2具有较强亲和力，其意义是　 　。
（3）光合作用较强时，叶片细胞中淀粉合成的场所是　 　细胞的　 　。
（4）玉米的发育时期主要有出苗、拔节、抽雄、开花、吐丝、成熟等，吐丝期是雌穗发育的关键时期，决定玉米的产量。图2表示吐丝期玉米的4个冠层，研究人员研究了种植密度（D1组7.5万株·ha-1、D2组10.5万株·ha-1、D3组13.5万株·ha-1）对玉米吐丝期各冠层净光合速率（Pn）、有机物转移量（单株从光合器官转移出去的量）的影响，实验结果如图3、图4.
①据图3分析，随种植密度的增加，I冠层叶片光合速率降低的幅度　 　Ⅱ冠层，主要原因是随种植密度的增加，I冠层　 　。
②生产实践中发现D2组玉米产量最高。与D1组相比，D2组玉米产量高的原因有　 　。
21．（2025·南通模拟）反复社交挫败的小鼠血液中单核细胞（一类白细胞）增多，单核细胞被募集到脑组织中，分泌细胞因子，作用于神经元，导致小鼠长期焦虑、社交退缩和认知障碍。下图表示反复社交挫败导致单核细胞增多的部分机理，请回答下列问题。
（1）反复社交挫败导致下丘脑合成和分泌　 　（填CRH的名称）增加，CRH与　 　细胞的受体结合，促进合成分泌ACTH，ACTH通过　 　运输到肾上腺，促进肾上腺皮质细胞合成分泌糖皮质激素。
（2）④、⑤过程分泌的儿茶酚胺分别属于　 　（填信息分子类型），能作用于骨髓。
（3）糖皮质激素和儿茶酚胺共同作用于骨髓中的　 　细胞，使其分裂、分化为单核细胞。激活的单核细胞能吞噬并杀伤病原体，也能摄取、处理并呈递抗原，这分别属于人体免疫的第　 　道防线。
（4）为验证药物X对反复社交挫败小鼠的治疗效果，研究人员进行如下实验：
步骤一 制备社交挫败模型鼠将实验小鼠每天置于？小鼠笼中10分钟，然后用透明板隔开，持续多日，直至检测发现实验小鼠进入旷场中心所用的时间增加，停留旷场中心的时间缩短，认定实验小鼠造模成功。
步骤二 实验处理用等量的药物Ⅹ和生理盐水处理模型鼠和正常鼠。
步骤三 实验结果检测一段时间后，对两组小鼠进行旷场实验，检测结果。
①步骤一中“？”处小鼠具有的特征是　 　。
a、体型较大，具攻击性
b、体型相当，无攻击性
c、体型较小，性格温顺
②若药物X有显著疗效，图是正常鼠的预期实验结果。请在答题卡相应位置绘制模型鼠的预期实验结果示意图。　 　。
22．（2025·南通模拟）科研人员为研究秸秆还田、施用氮肥对稻田碳的净排放量和生态经济净收益（综合考虑水稻产量、生产成本及生态效益）的影响，在南通某地区进行有关实验，获得如图1、2结果，其中S0、S1、S2三组秸秆还田量分别为0t·hm-2、2.25t·hm-2、3.75t·hm-2。请回答下列问题：
（1）与自然生态系统相比较，稻田碳排放相同的途径有　 　，不同的途径有　 　。
（2）结合图1、图2分析，氮肥施用过多会使生态经济净收益　 　，主要原因有　 　。根据本实验结果，在农业生产中应采取的措施是　 　。
（3）水稻生长过程中土壤微生物会释放多种温室气体，如CH4、N2O等。甲烷杆菌在厌氧环境下分解有机物产生CH4，甲烷氧化菌是需氧型细菌，可分解CH4。进一步研究表明，秸秆还田、氮肥施用对稻田CH4的排放也有较大影响（如下图），其中N0、N1、N2三组的氮肥施用量分别为0kg·hm-2、180 kg·hm-2、360 kg·hm-2.
①研究结果表明，施氮量对稻田CH4的排放量的影响是　 　。
②秸秆还田会导致稻田CH4的排放量　 　，其主要原因是　 　。
③生产中稻田养鸭可降低CH4排放量，可能的原因是　 　。
23．（2025·南通模拟）普通小麦（6n=42，AABBDD，一个字母代表一个染色体组，每个染色体组都含7条染色体）是异源六倍体粮食作物。小麦具有三对与直链淀粉合成有关的基因E/e、F/f、H/h，它们依次位于7A、4A、7D（数字代表染色体的编号）染色体上，当没有显性基因时才表现为糯性。小麦是否具有抗锈病由Y/y基因控制。现有一种非糯性抗锈病纯系小麦和糯性易感锈病纯系小麦杂交得F1，F1自交得F2，F2的表型及比例如图所示。请回答下列问题。
（1）小麦进行人工杂交时，对母本的操作步骤是　 　→套袋→授粉→　 　。
（2）根据实验结果不能确定基因Y、y是否位于7A染色体上，因为当亲本基因型为　 　时，不管Y、y是否位于7A染色体上，都可能出现图示结果。
（3）进一步研究表明Y、y位于4D染色体上，则自然界中非糯性抗锈病小麦的基因型有　 　种。该实验中，F2非糯性抗锈病小麦中的纯合子占　 　；F2中非糯性易感锈病小麦与糯性抗锈病小麦杂交，子代中糯性抗锈病小麦占　 　。
（4）六倍体小黑麦（6n=42，AABBRR）具有高千粒重、粒长等优良性状。为将六倍体小黑麦的优良性状基因转入普通小麦，科研人员进行了如下实验。（注：减数分裂Ⅰ后期不能配对的染色体会随机移向两极）
①F1含有　 　个染色组，F1产生的　 　（雌、雄）配子是不育的。
②F2的染色体数理论上介于　 　之间。对M进行核型分析，其染色体数为44，R中只含有2R、4R、6R染色体。F1中含2R、4R、6R染色体的植株占比如下表，结果表明不同R染色体的传递效率由高到低依次是　 　。
小黑麦R染色体 比例/%
2R 22.12
4R 33.65
6R 39.42
③以F3中具有优良性状的个体为材料，培育性状优良且能稳定遗传的新品种，请简要提出育种方案　 　。
24．（2025·南通模拟）金属硫蛋白（MT3）富含巯基，对金属离子具有强亲和力，降低重金属的植物的伤害。信号肽（MF-α）能介导重组融合蛋白分泌到细胞外。研究人员合成MF-α-EGFP-MT3融合基因，构建表达载体转化烟草，研究分泌型MT3对植物的影响。下图是表达载体的构建过程，请回答下列问题。
（1）过程①使用的上游引物序列为5'-GCGTCGACATGAGATTTCCTTC-3'，下游引物序列为5'-CGGATATCTCACTGGCAGCAGCTGCAC-3'。据此推测过程②切割载体1时使用的限制酶是　 　。
（2）载体1和载体3是转基因植物培育过程中常用的工具，这是因为载体1含有多个限制酶识别序列，有利于　 　：载体3与载体2通过　 　构建表达载体。
（3）过程③后将载体和农杆菌细胞混合、电击、摇床培养后，将细菌涂布于含　 　的固体培养基上培养，挑取农杆菌转化烟草。在含　 　的培养基中培养，筛选转化成功的烟草。再用PCR技术对筛选到的转基因烟草作进一步鉴定，反应程序为：94℃3min，（94℃30s，58℃30s，72℃1 min）30个循环，　 　℃10 min。
（4）为检测分泌型MT3对烟草的影响，研究人员进行了以下实验。请完成下表：
操作目的 操作步骤
实验分组 选择健壮、长势一致的野生型烟草20株，随机均等分为两组编号甲、乙，选择健壮、长势一致的转基因烟草10株编号丙。
实验处理 甲组正常水培，乙组、丙组用等量的100μmol·L-1CdCl2培养液处理， 25℃持续光照培养7天。
检测Cd和叶绿素含量 取离根最近的第一片叶，一部分检测Cd含量；另一部分剪碎混匀称取10g，在液氮中充分研磨，加入　 　，和少许CaCO3提取叶片中的色素。紫外分光光度法测　 　光吸收值，计算叶绿素的总量，结果如下图。
得出结论 分析实验结果，得出结论：转基因烟草③　 　
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】核酸的基本组成单位；遗传信息的转录
【解析】【解答】A、microRNA属于RNA，其基本组成元素是C、H、O、N、P，并非仅含C、H、O、P，A错误；
B、microRNA的基本组成单位是核糖核苷酸，核糖核苷酸中含有的五碳糖是核糖，而不是葡萄糖，B错误；
C、microRNA的基本组成单位是核糖核苷酸，核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，肽键是氨基酸脱水缩合形成蛋白质时的连接键，C错误；
D、microRNA属于RNA，细胞内的RNA均是以DNA的一条链为模板通过转录过程形成的，D正确。
故答案为：D。
【分析】核酸分为DNA和RNA，基本组成单位是核苷酸，核苷酸由五碳糖、磷酸和含氮碱基构成，组成元素为C、H、O、N、P；RNA的基本单位是核糖核苷酸，其中的五碳糖为核糖，核苷酸之间依靠磷酸二酯键连接形成核酸链；转录是在细胞核内以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，细胞中的各类RNA都通过转录过程产生。
2．【答案】B
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义；被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、神经细胞内K+浓度远高于细胞外，K+运出细胞需要通道蛋白协助，顺浓度梯度进行，属于协助扩散，A正确；
B、肾小管上皮细胞重吸收水主要依靠细胞膜上的水通道蛋白，顺浓度梯度进行，该方式为协助扩散，而非自由扩散，B错误；
C、小肠上皮细胞吸收葡萄糖时，葡萄糖从肠腔（低浓度）进入细胞（高浓度），逆浓度梯度进行，需要载体蛋白和能量，属于主动运输，C正确；
D、胰岛素的化学本质是蛋白质，属于大分子物质，胰岛B细胞通过胞吐的方式将其分泌到细胞外，该过程依赖膜的流动性且需要消耗能量，D正确。
故答案为：B。
【分析】协助扩散需转运蛋白、顺浓度梯度；主动运输需载体和能量、逆浓度梯度；大分子物质通过胞吞胞吐运输。肾小管上皮细胞重吸收水的主要方式为协助扩散（水通道蛋白介导）。
3．【答案】C
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、以RNA为模板通过逆转录合成cDNA，以及以单链cDNA为模板合成双链cDNA的过程，均需要引物的引导才能启动核酸的合成，A正确；
B、逆转录是指以RNA为模板合成DNA的过程，DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，因此该过程的原料为脱氧核糖核苷酸，B正确；
C、双链cDNA表达出氨基酸序列重复的蛋白质，说明其转录产生的mRNA翻译时能连续合成重复的氨基酸序列，mRNA中应只有一个终止密码子来终止翻译，若含有多个终止密码子，会使翻译提前终止，无法形成氨基酸序列重复的蛋白质，C错误；
D、克雷伯菌阻止噬菌体复制的关键是通过逆转录产生cDNA，再经转录翻译产生特定蛋白质，而逆转录过程需要逆转录酶的催化，因此克雷伯菌能合成逆转录酶是其实现该过程的基础，D正确。
故答案为：C。
【分析】逆转录是以RNA为模板，在逆转录酶催化下合成DNA的过程，原料为脱氧核糖核苷酸，该过程需引物引导，是中心法则的补充。基因表达包括转录和翻译，转录以DNA一条链为模板合成RNA，翻译以mRNA为模板、tRNA为转运工具，在核糖体上合成蛋白质。逆转录产生的cDNA可经转录形成mRNA，再通过翻译表达出相应蛋白质，该过程的调控可发生在转录、翻译等多个水平，最终实现遗传信息从RNA到DNA再到蛋白质的传递。
4．【答案】D
【知识点】衰老细胞的主要特征；主动运输
【解析】【解答】A、铜是细胞色素c氧化酶的金属中心离子，而细胞色素c氧化酶参与有氧呼吸的电子传递链，是有氧呼吸第三阶段的关键酶。细胞缺铜会导致该酶活性降低，抑制有氧呼吸过程，进而影响细胞能量产生，A正确；
B、铜是超氧化物歧化酶的金属中心离子，超氧化物歧化酶的功能是清除细胞内的自由基。细胞缺铜会使该酶活性下降，自由基清除减少，自由基积累会加速细胞衰老，B正确；
C、CTR1是负责铜离子吸收的转运蛋白，当细胞内铜过量时，细胞核会调节CTR1的表达，使其表达量降低，从而减少细胞对铜的吸收，维持细胞内铜离子的平衡，C正确；
D、ATP7A/7B属于ATP酶，其转运铜离子的过程需要水解ATP供能，因此该过程为主动运输，而非协助扩散（协助扩散不消耗ATP），D错误。
故答案为：D。
【分析】细胞内的铜离子稳态依赖转运蛋白和ATP酶的协同调节：CTR1负责铜离子的摄入，ATP7A/7B通过主动运输排出过量铜离子；铜作为关键酶的金属辅基，参与有氧呼吸和自由基清除等生命活动，其含量异常会影响能量代谢和细胞衰老。主动运输需要载体蛋白和ATP供能，可逆浓度梯度运输物质，而协助扩散仅需载体蛋白、顺浓度梯度运输且不消耗能量。
5．【答案】A
【知识点】衰老细胞的主要特征；遗传信息的转录；表观遗传
【解析】【解答】A、题干表明Sirtuin长寿蛋白缺失会使组蛋白H3K乙酰化修饰程度增加，进而诱导PAPPA基因表达上调加速细胞衰老；而组蛋白乙酰化会使染色质结构松散，利于基因表达，并非导致染色质收缩，A错误；
B、组蛋白的乙酰化修饰未改变基因的碱基序列，却能调控基因的表达，符合表观遗传的定义，因此组蛋白H3K乙酰化修饰促进相关基因表达属于表观遗传，B正确；
C、PAPPA基因表达上调会加快细胞衰老，说明细胞中PAPPA的水平与衰老程度相关，因此高水平的PAPPA可作为人衰老的潜在生物指标，C正确；
D、组蛋白H3K乙酰化修饰使染色质松散，利于RNA聚合酶结合启动转录，进而使PAPPA基因表达上调，该调控过程发生在转录水平，D正确。
故答案为：A。
【分析】表观遗传是基因碱基序列不变，通过DNA甲基化、组蛋白修饰等调控基因表达，组蛋白乙酰化会使染色质松散，利于基因转录，甲基化则多抑制表达。细胞衰老受表观遗传调控，如组蛋白修饰异常会诱导衰老相关基因表达上调，加速细胞衰老。此外，长寿蛋白等调控因子的缺失也会引发组蛋白修饰紊乱，促使衰老相关蛋白合成，推动细胞衰老进程，这类调控多发生在转录水平，是细胞衰老的重要分子机制。
6．【答案】C
【知识点】协同进化与生物多样性的形成；自然选择与适应
【解析】【解答】A、齿肋赤藓的“芒尖”具备水分收集与传输的功能，同时可反光，能减少水分散失、缓解高温和强辐射带来的不利影响，有利于其适应干旱、高温以及强辐射的极端环境，A正确；
B、齿肋赤藓对沙漠环境的适应，是沙漠环境对其产生的可遗传变异进行定向选择，保留有利变异、淘汰不利变异的结果，B正确；
C、齿肋赤藓仅与土壤微生物、藻类、地衣和苔藓等形成有机复合体，该表述仅能说明生物间存在种间关联，无法证明彼此之间均为互利共生的关系，二者也可能存在其他种间关系，C错误；
D、齿肋赤藓能在火星模拟条件下存活，可耐受极度干旱、高温、强辐射的极端环境，因此有望成为人类在火星上建立全新生态系统的先锋物种，D正确。
故答案为：C。
【分析】生物的形态结构与生理特性是对环境的适应，由环境对可遗传变异定向选择形成。不同生物、生物与环境间相互影响协同进化，种间关系包括互利共生、竞争等，仅形成复合体不能判定为互利共生，需依据种间的营养与利益关系确定。
7．【答案】D
【知识点】检测还原糖的实验；质壁分离和复原；PCR技术的基本操作和应用；观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、鉴定还原糖时，应先将组织样液与斐林试剂混合均匀，再置于50~65℃温水中水浴加热，并非先加热组织样液再加试剂，A错误；
B、观察菠菜叶绿体时，先用低倍镜找到观察目标并将其移至视野中央，再换高倍镜观察叶绿体的形态和分布，低倍镜无法清晰观察叶绿体形态，B错误；
C、观察质壁分离时，需在保持盖玻片不取下的情况下，从盖玻片一侧滴加蔗糖溶液，另一侧用吸水纸引流，使蔗糖溶液浸润标本，再观察液泡变化，取下盖玻片会导致细胞失水死亡，C错误；
D、电泳鉴定DNA时，先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合，缓冲液可使样品沉降并指示电泳进程，再将混合液加入加样孔中，D正确。
故答案为：D。
【分析】还原糖鉴定需先将组织样液与斐林试剂混合，再50~65℃水浴加热，不可颠倒操作。观察叶绿体先低倍镜找目标并移至视野中央，再换高倍镜观察形态和分布。质壁分离观察需保持装片完整，从盖玻片一侧滴蔗糖溶液，另一侧吸水纸引流，全程不取下盖玻片。DNA电泳鉴定时，先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合，再将混合液加入加样孔中进行电泳。
8．【答案】B
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；观察细胞的减数分裂实验
【解析】【解答】A、观察植物细胞有丝分裂需要解离，而观察动物精巢中的减数分裂，解离会杀死细胞且破坏精巢结构，不能用解离步骤，制作装片无需解离，A错误；
B、基因自由组合定律的细胞学基础是减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离、非同源染色体自由组合，图甲细胞正发生该染色体行为，B正确；
C、四分体存在于减数分裂Ⅰ前期和中期，图甲细胞处于减数分裂Ⅰ后期，同源染色体已分离，细胞中无四分体，C错误；
D、雄性东亚飞蝗为XO型，2n=23，减数分裂Ⅱ后期细胞质均等分裂，但因性染色体为X和O，分裂后子细胞中染色体数为11和12，并非每个细胞染色体数相同，D错误。
故答案为：B。
【分析】基因自由组合的细胞学基础是减Ⅰ后期同源染色体分离、非同源染色体自由组合，四分体仅存在于减Ⅰ前、中期。XO型雄性生物减数分裂时，性染色体无同源染色体，减Ⅱ后期染色体分配不均，子细胞染色体数有差异。观察细胞分裂装片时，植物细胞需解离使细胞分离，动物细胞减数分裂装片制作无需解离，避免破坏细胞结构影响观察。
9．【答案】B
【知识点】微生物发酵及其应用；灭菌技术
【解析】【解答】A、核桃仁中蛋白质含量相对较高，而蛋白质是植物酸奶的重要营养成分，因此核桃仁是制作植物酸奶的良好原料，A正确；
B、植物乳杆菌为厌氧菌，其发酵产生乳酸的过程需要无氧环境，因此添加植物乳杆菌后应直接密封发酵，无需通气，B错误；
C、巴氏消毒法能杀死酸奶中的大部分微生物，且不会过度破坏其营养成分，灌装前进行该操作，既能防止后续发酵过度，又能保持酸奶的营养价值，C正确；
D、紫米和核桃的营养成分、风味不同，调整二者的比例，可相应改变核桃紫米酸奶的营养构成和口味，D正确。
故答案为：B。
【分析】制作核桃紫米酸奶的植物乳杆菌为厌氧菌，需无氧环境进行乳酸发酵，通气会抑制其代谢。巴氏消毒法能杀灭酸奶中大部分微生物，防止后续发酵过度，同时温和的处理条件可保留酸奶的营养成分与风味，是灌装前的适宜消毒方式。紫米和核桃的营养、风味不同，调整二者配比可直接改变酸奶的营养构成，同时调节酸奶的口味，满足不同的食用需求。
10．【答案】D
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况；生长素的作用及其作用的两重性
【解析】【解答】A、生长素的合成前体是色氨酸，并非丝氨酸，PPBO作为生长素合成抑制剂，其作用原理是抑制色氨酸转变为生长素的关键酶活性，A错误；
B、生长素的极性运输方向是形态学上端到形态学下端，TIBA是生长素极性运输抑制剂，作用原理是抑制IAA载体活性，导致IAA从形态学上端往下端的运输受阻，B错误；
C、与对照组相比，NAA处理后雌花量大幅减少，雄花量仅略有下降，坐果量较低的主要原因是雌花数量少，而非雄花和花粉数量少，C错误；
D、果实产量与坐果量、单果质量相关，100mg·L- 的TIBA处理后，荔枝的坐果量和单果质量均显著高于对照组及其他处理组，因此该浓度的TIBA处理有利于果实产量的提高，D正确。
故答案为：D。
【分析】生长素的合成前体是色氨酸，植物体内由色氨酸经过一系列酶促反应转变而来。生长素的极性运输为主动运输，方向固定为形态学上端到形态学下端，该过程需载体蛋白协助且消耗能量，不受外界环境影响。
11．【答案】A
【知识点】体温平衡调节；水盐平衡调节；血糖平衡调节
【解析】【解答】A、运动员在激烈运动时交感神经兴奋，肾上腺素分泌量上升，机体的应激反应增强，能更好地适应运动状态，A正确；
B、大量出汗会造成体内水分流失，细胞外液渗透压升高，抗利尿激素分泌增加，肾小管和集合管重吸收水增多，尿量减少，B错误；
C、运动时肌肉产热增加，机体通过体温调节使散热量同步增加，产热量与散热量保持动态平衡，体温维持相对稳定，不会持续升高，C错误；
D、运动过程中葡萄糖消耗加快，血糖浓度降低，胰岛素分泌减少，胰高血糖素分泌增多，D错误。
故答案为：A。
【分析】内环境稳态依靠神经-体液-免疫调节网络维持，交感神经兴奋可提升机体的应激反应，肾上腺素参与机体的应激调节；细胞外液渗透压变化会影响抗利尿激素的分泌，进而调节尿量；体温调节的核心是维持产热和散热的动态平衡，保障体温相对恒定；血糖调节过程中，胰岛素和胰高血糖素相互拮抗，胰岛素能促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖，胰高血糖素可促进肝糖原分解和非糖物质转化来升高血糖。
12．【答案】A
【知识点】群落的演替；群落的概念及组成；生物多样性的价值；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、生物多样性的直接价值包含旅游观赏等非实用意义的价值，该园区的“观赏功能”正是发挥了生物多样性的直接价值，A正确；
B、初生演替发生在无生物定居过的裸岩等环境，引入珍稀动物是在已有一定生物和环境基础的园区进行，不属于群落的初生演替，B错误；
C、保护生物多样性的最好措施是就地保护，而该园区属于易地保护，是对就地保护的补充，C错误；
D、群落是一定区域内所有生物的集合，包括动物、植物和微生物，园区内仅各种动物、植物不能构成一个群落，D错误。
故答案为：A。
【分析】生物多样性有直接价值（食用、观赏等）、间接价值（生态调节）和潜在价值，观赏功能属于直接价值。群落是一定区域内所有动物、植物和微生物的总和，仅动植物不能构成群落。群落演替分初生（无生物基础）和次生（有生物/环境基础）演替，引入生物并非初生演替。保护生物多样性的最有效措施是就地保护，易地保护仅为补充。
13．【答案】C
【知识点】培养基概述及其分类；其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、钾长石粉属于难溶性含钾化合物，作为培养基中唯一钾源，用于筛选能分解难溶性钾的解钾菌，并非可溶性钾，A错误；
B、配制培养基时需先调节pH，再进行灭菌处理，若灭菌后调pH会引入杂菌造成污染，B错误；
C、餐厨垃圾废液经梯度稀释后涂布到选择培养基表面，倒置培养可防止培养皿盖上的冷凝水滴落污染菌落，C正确；
D、透明圈直径与菌落直径的比值越大，说明解钾菌分解难溶性钾的能力越强，应选择该比值较大的菌落进一步纯化，D错误。
故答案为：C。
【分析】选择培养基能够通过控制营养物质的种类，筛选出具有特定代谢能力的微生物；稀释涂布平板法是分离纯化微生物的常用方法，操作时需要对菌液进行梯度稀释后再涂布；培养基的规范配制流程为先调节pH后灭菌，微生物培养时倒置平板可避免冷凝水污染；微生物分解底物形成的透明圈大小与菌落直径的比值可以反映其分解底物的能力强弱；无菌操作是微生物培养过程中防止杂菌污染的关键。
14．【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系；基因诊断和基因治疗；动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、酪氨酸血症由延胡索酰乙酰乙酸水解酶基因突变导致酶合成异常，进而影响代谢过程，说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状，而非通过控制蛋白质的结构直接控制性状，A错误；
B、过程②为动物细胞培养，培养液需添加葡萄糖、动物血清等营养物质，琼脂是植物组织培养的凝固剂，动物细胞培养使用液体培养基，无需添加琼脂，干扰素并非细胞培养的必需成分，B错误；
C、过程③基因编辑的目的是纠正病人肝细胞的突变，需敲入正常的延胡索酰乙酰乙酸水解酶基因以恢复酶功能，同时敲除相关抗原基因，避免移植后引发小鼠的免疫排斥反应，C正确；
D、肝细胞属于高度分化的体细胞，植入小鼠后无法分化为完整肝脏，而是通过发挥正常肝细胞的功能来治疗酪氨酸血症，D错误。
故答案为：C。
【分析】基因控制生物性状的途径有两种：一是通过控制蛋白质的结构直接控制性状，二是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制性状；动物细胞培养的培养液为液体培养基，包含葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素及动物血清等，无需添加凝固剂；高度分化的动物细胞全能性受限制，不能发育为完整器官；基因编辑技术可通过敲入正常基因、敲除突变或抗原相关基因，实现基因功能修复并降低免疫排斥风险。
15．【答案】A
【知识点】胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】A、该技术以猴胚胎干细胞为材料，经体外培养形成原肠胚，过程未经过两性生殖细胞的结合，不属于有性生殖，而是无性生殖范畴，A错误；
B、过程①是胚胎干细胞增殖形成桑葚胚的过程，胚胎干细胞的增殖方式为有丝分裂，B正确；
C、过程②中桑葚胚的细胞逐渐发生分化，形成具有内细胞团和滋养层的囊胚，该过程存在细胞分裂和分化，C正确；
D、过程③是囊胚体外培养形成原肠胚的过程，动物细胞体外培养需要配制适宜的培养液，为细胞的分裂、分化提供营养物质和环境条件，D正确。
故答案为：A。
【分析】胚胎干细胞体外培养形成原肠胚的过程无两性生殖细胞结合，属无性生殖。该过程先由胚胎干细胞经有丝分裂增殖形成桑葚胚，桑葚胚再经细胞分裂和分化形成有内细胞团、滋养层的囊胚，囊胚继续体外培养发育为原肠胚。全程需配制适宜培养液，为细胞的分裂与分化提供营养和适宜环境条件，各阶段细胞增殖均以有丝分裂方式进行。
16．【答案】B,D
【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】A、基因中（CAG）n重复次数增加，属于基因内部的碱基对增添，该变异类型为基因突变，A正确；
B、该病为显性遗传病，若为伴X染色体显性遗传，Ⅲ-4（患病男性）的女儿应全部患病，但系谱图中Ⅳ-2正常，因此该病为常染色体显性遗传病，而非伴X染色体显性遗传病，B错误；
C、该病为常染色体显性遗传，Ⅱ-3的致病基因来自I-1，且Ⅱ-3发病年龄早于I-1，结合题意重复次数越多发病越早，可知其致病基因中（CAG）n重复次数增加，C正确；
D、Ⅲ-4为患病杂合子（设为Aa），Ⅲ-5为正常隐性纯合子（aa），二者再生患病孩子的概率为1/2，再生女孩的概率为1/2，因此再生患病女孩的概率为1/2×1/2=1/4，而非1/2，D错误。
故答案为：BD。
【分析】基因中（CAG）n重复次数增加属于碱基对增添类基因突变。该显性遗传病可通过系谱图中男性患者女儿正常排除伴X显性遗传，确定为常染色体显性遗传。遗传概率计算需先判断基因型，患病杂合子与正常隐性纯合子杂交，子代患病概率为1/2，再结合性别概率，再生患病女孩概率为1/4，推导时需结合孟德尔遗传定律分析。
17．【答案】A,B,C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、TCA循环（三羧酸循环）是有氧呼吸第二阶段，在线粒体基质中进行，该过程中乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成柠檬酸，经一系列反应逐步释放能量，除产生NADH外，还会生成CO2、FADH2及少量GTP（ATP）等物质，A正确；
B、有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，葡萄糖分解为丙酮酸的过程会产生少量NADH；第二阶段在线粒体基质中进行，会产生大量NADH，这两部分NADH均会进入电子传递链参与有氧呼吸第三阶段的反应，因此参与电子传递链的NADH除来自线粒体基质外，还来自细胞质基质，B正确；
C、寒冷条件下褐色脂肪细胞高表达UCP1，一方面UCP1与MCU结合促进TCA循环，使NADH生成增加，电子传递链传递电子更活跃；另一方面H+通过UCP1内流时不驱动ATP合成，而是以热能形式释放能量，因此细胞产热增加、ATP合成减少，C正确；
D、由题干可知，UCP1与MCU结合会激活MCU，促进Ca2+进入线粒体基质（即促进线粒体摄取钙），进而促进TCA循环，加速物质氧化分解。因此促进脂肪细胞中MCU-UCP1的形成是促进线粒体摄取钙，而非抑制，D错误。
故答案为：ABC。
【分析】有氧呼吸分为三个阶段，第一阶段在细胞质基质，葡萄糖分解为丙酮酸，产生少量NADH和ATP；第二阶段在线粒体基质（TCA循环），丙酮酸分解产生大量NADH、FADH2、CO2和少量ATP；第三阶段在线粒体内膜，NADH和FADH2经电子传递链传递电子，H+顺浓度梯度内流驱动ATP合成。UCP1是线粒体内膜上的解偶联蛋白，可使H+内流不与ATP合成偶联，能量以热能形式释放，同时UCP1与MCU结合可促进Ca2+进入线粒体，增强TCA循环，进一步提升产热效率。
18．【答案】B,C
【知识点】基因突变的类型；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、无义突变是编码氨基酸的密码子突变为过早终止密码子的突变，该突变的碱基替换位置不确定，并非只导致相应密码子第1位碱基替换，A错误；
B、Guide snoRNA需精准结合mRNA上过早终止密码子区域，因此设计其的主要依据是mRNA中PTC两侧的部分碱基序列，保证结合的特异性，B正确；
C、经编辑后PTC变为ΨAA、ΨAG、ΨGA，这些序列可与反密码子进行碱基互补配对，使翻译能继续进行，避免提前终止，C正确；
D、该技术仅实现了全长蛋白质的表达，而蛋白质的功能还与空间结构等有关，无法确定翻译出的全长蛋白质一定具有正常功能，D错误。
故答案为：BC。
【分析】无义突变是基因中编码氨基酸的密码子突变为过早终止密码子，使翻译提前终止产生截短的无功能蛋白。单碱基编辑技术依据mRNA中过早终止密码子两侧碱基序列设计Guide snoRNA，其招募假尿苷合成酶，将终止密码子中的尿苷编辑为假尿苷，使编辑后的序列可与反密码子互补，让翻译正常进行以表达全长蛋白质，该技术可弥补无义突变的翻译缺陷，但表达的全长蛋白未必具有正常功能。
19．【答案】C,D
【知识点】细胞膜的结构特点；单克隆抗体的制备过程；体液免疫
【解析】【解答】A、过程②用A35R重复串联蛋白免疫小鼠的主要目的是刺激小鼠的免疫系统，诱导机体产生能够分泌抗A35R蛋白特异性抗体的B淋巴细胞，并非减少抗原的用量，A错误；
B、过程④中PEG的作用是诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的细胞膜融合，其结构基础是细胞膜的流动性，PEG并不进入细胞作用于核膜，B错误；
C、过程⑤筛选得到的杂交瘤细胞包含B淋巴细胞与B淋巴细胞融合、骨髓瘤细胞与骨髓瘤细胞融合、B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合等多种类型，不同融合细胞的染色体组合存在差异，染色体数目可能不等，C正确；
D、过程⑥需要通过多次克隆化培养和抗体检测，逐步筛选出既能无限增殖又能稳定分泌抗A35R蛋白单克隆抗体的杂交瘤细胞，最终获得足够数量的目标细胞，D正确。
故答案为：CD。
【分析】单克隆抗体制备时需用特定抗原免疫实验动物，以获取能产生特异性抗体的B淋巴细胞；诱导动物细胞融合常用PEG作为诱导剂，融合的原理是细胞膜具有一定的流动性；细胞融合后会产生多种融合细胞，需经选择培养基筛选出杂交瘤细胞；杂交瘤细胞具有无限增殖和分泌抗体的特点，还需经过克隆化培养和抗体检测，才能获得可分泌所需特异性抗体的杂交瘤细胞，进而大规模生产单克隆抗体。
20．【答案】（1）PEP、C5；ATP、NADPH
（2）有利于浓缩CO2，增加维管束鞘细胞中的CO2浓度
（3）维管束鞘；叶绿体基质
（4）大于；光照强度降低幅度大于Ⅱ冠层；单株有机物的转移量大，种植密度大，光合面积大，光合产物多
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素；光合作用综合
【解析】【解答】(1) 玉米作为C4植物，叶肉细胞中PEP可固定CO2，维管束鞘细胞中C5也能固定CO2，故固定CO2的物质为PEP、C5；过程②为C3的还原，该过程需要的能量由ATP、NADPH提供。
(2) PEP羧化酶对CO2亲和力强，能高效将低浓度CO2固定为C4并运输至维管束鞘细胞分解释放CO2，其意义是有利于浓缩CO2，增加维管束鞘细胞中的CO2浓度，提高暗反应效率。
(3) 玉米的暗反应（淀粉合成）发生在维管束鞘细胞的叶绿体中，淀粉合成的场所为维管束鞘细胞的叶绿体基质。
(4) ①据图3，随种植密度增加，I冠层叶片光合速率降低的幅度大于Ⅱ冠层；主要原因是种植密度增加后，I冠层光照强度降低幅度大于Ⅱ冠层，光合速率受光照影响更显著。
②与D1组相比，D2组玉米产量更高的原因是单株有机物的转移量大，种植密度大，光合面积大，光合产物多，单位面积积累的有机物更多。
【分析】玉米的C4光合作用由叶肉细胞的PEP和维管束鞘细胞的C5先后固定CO2，PEP羧化酶高亲和力浓缩CO2，维管束鞘细胞叶绿体基质完成暗反应合成淀粉，C3还原依赖ATP、NADPH供能。种植密度增加会降低冠层光照强度，上层冠层光合速率降幅更大；产量由种植密度和单株有机物转移量共同决定，适宜密度下光合面积大且有机物转移量高，能实现二者平衡，使光合产物积累更多，产量更高。
（1）由图1可知，图中A为C3，B为C5，玉米叶片中固定CO2的物质有PEP、C5，为过程②C3的还原提供能量的物质有ATP和NADPH。
（2）图中PEP羧化酶对CO2具有较强亲和力，其有利于浓缩CO2，将CO2固定为C4后在维管束鞘细胞中分解为CO2，增加维管束鞘细胞中的CO2浓度。
（3）由图可知，维管束鞘细胞也能进行暗反应合成(CH2O)，植物的暗反应在叶绿体基质中进行，所以光合作用较强时，玉米叶肉细胞中淀粉合成的场所是维管束鞘细胞的叶绿体基质。
（4）①由图3可知，随种植密度的增加，由于随种植密度的增加，遮阴导致I冠层光照强度降低幅度大于Ⅱ冠层，I冠层叶片光合速率降低的幅度大于Ⅱ冠层，即二者的差值越来越大。
②由图4可知，与D1组相比，D2组玉米单株有机物的转移量大，种植密度大，光合面积大，光合产物多，所以D2组玉米产量最高。
21．【答案】（1）促肾上腺皮质激素释放激素；垂体；体液
（2）激素、神经递质
（3）造血干；二、三
（4）a；
【知识点】神经冲动的产生和传导；非特异性免疫；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1) 反复社交挫败作为一种应激刺激，会促使下丘脑合成并分泌促肾上腺皮质激素释放激素，该激素通过垂体门脉系统作用于垂体细胞，与垂体细胞膜上的受体结合后，会促进垂体合成分泌促肾上腺皮质激素，促肾上腺皮质激素作为一种激素，会通过体液（主要是血液循环）运输到肾上腺，作用于肾上腺皮质细胞，促进其合成分泌糖皮质激素，这是典型的下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的分级调节过程。(2) 从图中可以看出，④过程是肾上腺髓质受相关调节后分泌儿茶酚胺，这类物质属于激素；⑤过程是交感神经末梢释放儿茶酚胺，这类物质属于神经递质，二者都属于信息分子，能够传递信息并作用于骨髓细胞。
(3) 骨髓中的造血干细胞具有分裂和分化能力，在糖皮质激素和儿茶酚胺的共同作用下，造血干细胞会分裂、分化为单核细胞。单核细胞可以直接吞噬并杀伤病原体，这属于人体免疫的第二道防线，即体液中的吞噬细胞等参与的非特异性免疫；同时单核细胞还能摄取、处理并呈递抗原，这是启动特异性免疫的关键步骤，属于人体免疫的第三道防线。
(4) ① 为了让实验小鼠产生社交挫败的应激反应，需要将其置于体型较大且具有攻击性的小鼠笼中，这样实验小鼠会在社交互动中处于劣势，从而产生挫败感，符合模型鼠的制备要求，因此选择体型较大，具攻击性的小鼠。
② 若药物X有显著疗效，那么经过药物X处理的模型鼠，其焦虑、社交退缩的症状会得到缓解。在旷场实验中，模型鼠的生理盐水组会表现出进入旷场中心所用时间较长、停留时间较短的特点；而药物X组的模型鼠进入旷场中心的时间会比生理盐水组缩短，停留时间会比生理盐水组延长，整体表现更接近正常鼠的水平，如图。
【分析】下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的分级调节中，下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体，促使其分泌促肾上腺皮质激素，该激素经体液运输至肾上腺皮质，促进糖皮质激素分泌。激素和神经递质均为信息分子，激素由内分泌腺分泌经体液运输作用于靶细胞，神经递质由神经末梢释放作用于突触后膜。免疫防线中，单核细胞吞噬病原体属于第二道非特异性免疫，其摄取呈递抗原属于第三道特异性免疫。
（1）反复社交挫败导致下丘脑合成和分泌促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）增加。这种激素随后与垂体细胞的受体结合，促进垂体合成并分泌促肾上腺皮质激素（ACTH）。ACTH通过体液运输（具体是血液循环）到达肾上腺，进一步促进肾上腺皮质细胞合成并分泌糖皮质激素。
（2）据题图分析可知，④过程是通过交感神经作用于肾上腺髓质产生的激素，⑤过程通过交感神经产生的神经递质。这两种信息分子都能作用于骨髓，对骨髓中的细胞产生影响。
（3）据题图分析可知，糖皮质激素和儿茶酚胺共同作用于骨髓中的造血干细胞，刺激这些细胞分裂、分化为单核细胞。单核细胞在免疫系统中具有重要作用，它们既能吞噬并杀伤病原体（这属于人体免疫的第二道防线），也能摄取、处理并呈递抗原（这是人体免疫的第三道防线，即特异性免疫的启动阶段）。
（4）①在步骤一中，为了制备社交挫败模型鼠，需要将实验小鼠每天置于具有特定特征的小鼠笼中。根据实验目的和常识，这些特征应该是体型较大且具有攻击性，这样实验小鼠在与这些小鼠的互动中才会感受到社交挫败，a正确，bc错误。
故选a。
②若药物X有显著疗效，那么它应该能够改善反复社交挫败小鼠的焦虑、社交退缩和认知障碍等症状。在旷场实验中，正常鼠会表现出较短的进入中心时间和较长的停留中心时间，因为它们没有经历社交挫败，行为较为正常。而模型鼠（即未经药物治疗的反复社交挫败小鼠）则会表现出较长的进入中心时间和较短的停留中心时间，显示出焦虑、社交退缩等症状。但是，如果药物X有效，那么模型鼠经过药物治疗后，这些症状应该会得到缓解，即进入中心时间缩短，停留中心时间延长。故可用下图表示：。
22．【答案】（1）微生物的分解作用、动植物的呼吸作用；人工操作（如机械作业）等带来的碳排放
（2）下降；水稻产量不再提高，但生产成本增加、碳排放量增加秸秆适度还田；适度施用氮肥
（3）一定范围内随着施氮量的增加，稻田CH4排放量先增加后减少；增加；秸秆还田可增加土壤中的有机物，促进甲烷杆菌等微生物的生长繁殖；鸭的觅食和游动，增加水体溶解氧，对产甲烷杆菌有抑制作用，对甲烷氧化菌有促进作用
【知识点】生态系统的结构；生态农业工程；生态系统的物质循环
【解析】【解答】(1) 自然生态系统中碳以CO2形式排放的途径主要有动植物的呼吸作用、微生物的分解作用，稻田生态系统作为人工生态系统，与自然生态系统碳排放的相同途径也为微生物的分解作用、动植物的呼吸作用；而稻田种植过程中会有机械耕地、收割等人工操作，这些人工操作会带来额外的碳排放，这是稻田生态系统与自然生态系统碳排放的不同途径。
(2) 结合图1和图2的实验结果分析，随着氮肥施用量的增多，生态经济净收益呈现出先上升后下降的趋势，说明氮肥施用过多会使生态经济净收益下降；主要原因是氮肥施用过多时，水稻的产量不再随氮肥施用量增加而提高，还会导致氮肥的生产成本增加，同时稻田碳的净排放量也会增加，综合生态与经济层面使净收益降低。根据实验结果中秸秆还田组的生态经济净收益高于无秸秆还田组，且氮肥适度施用时净收益最高，因此农业生产中应采取秸秆适度还田、适度施用氮肥的措施。
(3) ①分析稻田CH4排放的实验结果，在秸秆还田量固定的情况下，氮肥施用量从0kg·hm-2增加到180kg·hm-2时，CH4排放量上升，氮肥施用量从180kg·hm-2增加到360kg·hm-2时，CH4排放量下降，由此可知一定范围内随着施氮量的增加，稻田CH4排放量先增加后减少。
②在氮肥施用量相同的情况下，秸秆还田量越高，稻田CH4排放量越多，说明秸秆还田会导致稻田CH4的排放量增加；主要原因是秸秆的主要成分是有机物，秸秆还田会增加土壤中有机物的含量，为厌氧环境下产生CH4的甲烷杆菌等微生物提供更多营养物质，促进其生长繁殖，进而使CH4的产生量增加。
③已知甲烷杆菌是厌氧型微生物，在无氧环境下分解有机物产生CH4，甲烷氧化菌是需氧型微生物，可分解CH4，而稻田养鸭时，鸭的觅食和游动行为会搅动水体，增加水体中的溶解氧含量，溶解氧增加会抑制厌氧型甲烷杆菌的生命活动，同时促进需氧型甲烷氧化菌的生命活动，使CH4的产生减少、分解增加，因此稻田养鸭可降低CH4排放量。
【分析】生态系统碳排放主要来自动植物呼吸、微生物分解，人工稻田还因机械作业等有额外碳排放，这是与自然生态系统的主要差异。秸秆还田和氮肥施用均影响稻田碳净排放量、生态经济净收益与CH4排放，氮肥过量会增加碳排放、提升成本使净收益下降，秸秆还田会增加土壤有机物，促进厌氧型甲烷杆菌繁殖，使CH4排放增加，而需氧型甲烷氧化菌在有氧环境下可分解CH4，适宜的秸秆还田和施氮量能兼顾生态与经济收益。
（1）生物群落中的碳返回无机环境的途径有：动植物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧。与自然生态系统相比较，稻田碳排放相同的途径有：微生物的分解作用、动植物的呼吸作用，不同的途径有：人工操作（如机械作业）等带来的碳排放。
（2）图1显示：碳的净排放量随施氮量的增加呈现出先降低后增加的趋势，而且秸秆还田量的增加而增加；由图2可知，生态经济净收益（综合考虑水稻产量、生产成本及生态效益）随施氮量的增加呈现出先升后的趋势，S1组（秸秆还田量为2.25t·hm-2）的生态经济净收益最大，S2组（秸秆还田量为3.75t·hm-2）次之，但均高于S0对照组（秸秆还田量为0t·hm-2）。综上分析可知，氮肥施用过多会使生态经济净收益下降，主要原因有：水稻产量不再提高，但生产成本增加、碳排放量增加、秸秆适度还田。根据本实验结果，在农业生产中应采取的措施是适度施用氮肥。
（3）①由题图可知：在秸秆还田量一定的情况下，N1组（氮肥施用量为180 kg·hm-2）的CH4累积排放量高于N0对照组（氮肥施用量为0 kg·hm-2）和N2组（氮肥施用量为360 kg·hm-2），表明施氮量对稻田CH4的排放量的影响是：一定范围内随着施氮量的增加，稻田CH4排放量先增加后减少。
②由题图可知：在氮肥施用量一定的情况下，S2组（秸秆还田量为3.75t·hm-2）的CH4累积排放量高于S1组（秸秆还田量为2.25t·hm-2）和S0对照组（秸秆还田量为0t·hm-2），说明秸秆还田会导致稻田CH4的排放量增加，其主要原因是：秸秆还田可增加土壤中的有机物，促进甲烷杆菌等微生物的生长繁殖。
③甲烷杆菌在厌氧环境下分解有机物产生CH4；甲烷氧化菌是需氧型细菌，可分解CH4。生产中稻田养鸭，鸭的觅食和游动，能够增加水体溶解氧，对产甲烷杆菌有抑制作用，对甲烷氧化菌有促进作用，因此可降低CH4排放量。
23．【答案】（1）去雄；套袋
（2）YYeeFFHH、yyeeffhh
（3）52；1/15；2/15
（4）6；雄；35~49；6R、4R、2R；利用F3中具有优良性状的个体连续自交并逐代筛选
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；染色体数目的变异；9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1) 小麦是自花传粉且闭花受粉的植物，进行人工杂交时为避免母本自花授粉和外来花粉干扰，对母本的操作需在花未成熟时进行去雄，去雄后立即套袋，防止外来花粉落到柱头上，待父本花粉成熟后进行人工授粉，授粉完成后再次套袋，保证杂交的准确性，故操作步骤为去雄→套袋→授粉→套袋。
(2) 根据 F2 的表型比例可以拆分出非糯性和糯性的比例为 15：1，抗锈病和易感锈病的比例为 3：1，当亲本的基因型为 YYeeFFHH 和 yyeeffhh 时，F1 的基因型为 YyeeFfHh，此时无论 Y、y 基因是否位于 7A 染色体上，三对控制糯性的基因中 ee 为纯合状态，Ff 和 Hh 自交后非糯性与糯性的比例为 15：1，Yy 自交后抗锈病与易感锈病的比例为 3：1，最终 F2都会出现题目图示的表型比例，因此无法确定 Y、y 基因的位置。
(3) 非糯性的基因型为三对基因中至少有一个显性基因，共有27-1=26种，抗锈病的基因型有YY、Yy2种，故非糯性抗锈病小麦的基因型有26×2=52种。F2中非糯性抗锈病小麦占45/64，其中纯合子为EEFFHHYY、EEFFhhYY、EEffHHYY、eeFFHHYY，共4种，占比为4/64÷45/64=1/15。F2中非糯性易感锈病小麦（基因型为各类含显性基因且yy的类型）与糯性抗锈病小麦（eeffhhY_）杂交，只有非糯性易感锈病中含杂合显性基因的类型与糯性抗锈病杂交才会产生糯性抗锈病子代，通过配子结合概率计算，子代中糯性抗锈病小麦占2/15。
(4) ①普通小麦（AABBDD）和六倍体小黑麦（AABBRR）均为六倍体，各含6个染色体组，杂交后F1的染色体组为AABBRD，共6个染色体组；F1自交无子代，与普通小麦（♂）杂交可产生F2，说明F1产生的雄配子不育，雌配子可育。
②普通小麦产生的配子含3个染色体组（21条染色体），F1产生的配子染色体数介于14~28条之间，二者结合后F2的染色体数理论上介于35~49之间；根据表格中R染色体的植株占比，6R占比最高，4R次之，2R最低，说明不同R染色体的传递效率由高到低为6R、4R、2R。
③要培育性状优良且能稳定遗传的新品种，需利用F3中具有优良性状的个体进行连续自交，在自交后代中逐代筛选出优良性状个体，淘汰性状分离的个体，直至后代不发生性状分离，即可获得稳定遗传的新品种。
【分析】小麦人工杂交对母本需经去雄→套袋→授粉→套袋操作，避免自花和外来花粉干扰。多对等位基因控制性状时，非糯性15：1的比例表明三对基因中至少一个显性即为非糯性，3：1的比例为一对等位基因的遗传特征，基因是否连锁会影响分离比，但特定亲本基因型下不同基因位置可能出现相同性状分离比。六倍体间杂交的后代染色体组为双亲染色体组组合，杂交后代的雄配子常不育，雌配子可育，染色体数随双亲配子的染色体数变化而改变。
（1）小麦进行人工杂交时，对母本的操作步骤是：去雄→套袋→授粉→套袋。去雄是为了防止自花授粉，套袋是为了避免外来花粉的干扰，保证杂交的准确性；
（2）已知小麦具有三对与直链淀粉合成有关的基因E/e、F/f、H/h，它们依次位于7A、4A、7D染色体上，当没有显性基因时才表现为糯性，小麦是否具有抗锈病由Y、y基因控制。现有一种非糯性抗锈病纯系、小麦和糯性易感锈病纯系小麦杂交得F1，F1自交得F2，F2的表型及比例为非糯性抗锈病：非糯性易感病：糯性抗锈病：糯性易感病 = 45/64：15/64：3/64：1/64。将两对性状分开看，非糯性：糯性 = (45 + 15)：(3 + 1) = 60：4 = 15：1，这是9：3：3：1的变形，说明控制糯性和非糯性的基因位于两对同源染色体上，且非糯性为显性，基因型为E_F_H_、E_F_hh、E_ffH_、eeF_H_、E_ffhh、eeF_hh、eeffH_，糯性基因型为eeffhh；抗锈病：易感病 = (45 + 3)：(15 + 1) = 48：16 = 3：1，说明抗锈病为显性，易感病为隐性。当亲本基因型为EEFFHHYY和eeffhhyy时，F1基因型为EeFfHhYy，若Y、y与E、e位于不同对染色体上，F2中抗锈病（Y_）：易感病（yy） = 3：1，非糯性（E_F_H_、E_F_hh、E_ffH_、eeF_H_、E_ffhh、eeF_hh、eeffH_）：糯性（eeffhh） = 15：1，所以非糯性抗锈病：非糯性易感病：糯性抗锈病：糯性易感病 = (15×3)：(15×1)：(1×3)：(1×1) = 45：15：3：1；若Y、y与E、e位于同一对染色体上（假设E和Y连锁，e和y连锁），F1产生的配子为EFHY、EFhy、efhY、efhy，比例为1：1：1：1，F2中也会出现非糯性抗锈病：非糯性易感病：糯性抗锈病：糯性易感病 = 45：15：3：1的比例，所以不管Y、y是否位于7A染色体上，都可能出现图示结果；
（3）进一步研究表明Y、y位于4D染色体上，非糯性基因型类型有E_F_H_、E_F_hh、E_ffH_、eeF_H_、E_ffhh、eeF_hh、eeffH_，共有2×2×2+2×2×1+2×1×2+1×2×2+2×1×1+2×1×1+2×1×1=26种(27-1=26)；抗锈病基因型有2种（YY、Yy），所以自然界中非糯性抗锈病小麦的基因型有26×2 = 52种。根据题干信息可知，F2表型总数为64，所以F1有三对等位基因自交，其中抗锈病占了一对，所以糯性和非糯性只有两对等位基因，E/e、F/f、H/h 三对控制基因中有一对为隐性纯合子，才符合题意，故纯合子应为：抗锈病中纯合子占1/3×非糯性中纯合子占3/15=1/15 。
F2中非糯性易感锈病小麦（1EEFFhhyy、2EeFFhhyy、2EEFf hhyy、4EeFf hhyy、1EEff hhyy、2Eeff hhyy、1eeFF hhyy、2eeFf hhyy）与糯性抗锈病小麦（1eeffhhYY、2eeffhhYy）杂交，只有4/15EeFf hhyy、2/15Eeff hhyy、2/15eeFf hhyy的中非糯性易感锈病小麦与与糯性抗锈病小麦（1eeffHHYy、2eeffHhYy）杂交子代中才会出现糯性抗锈病小麦，按照配子算法：3/15×2/3=2/15。
（4）①普通小麦是六倍体（6n = 42，AABBDD），六倍体小黑麦（6n = 42，AABBRR），二者杂交，F1为AABBRD，含有普通小麦的3个染色体组和六倍体小黑麦的3个染色体组，所以F1含有6个染色体组；由实验可知，F1自交无子代，而F1与普通小麦（♂）杂交产生子代F2，说明F1产生的雌配子是可育的，因此F1产生的雄配子是不育的；
②普通小麦（AABBDD）产生的配子为ABD，F1（AABBRD）产生的配子可能有AB、ABR、ABD、ABRD，因此F2可能为AABBD、AABBRD、AABBDD、AABBRDD，一个字母代表一个染色体组，每个染色体组都含7条染色体，因此F2的染色体数理论上介于35～49之间；从表格数据可知，F1中含6R染色体的植株占比最高，含4R染色体的植株占比次之，含2R染色体的植株占比最低，所以不同R染色体的传递效率由高到低依次是6R、4R、2R；
③对于培育性状优良且能稳定遗传的新品种的育种方案，可以让具有优良性状的M个体自交，从F3中筛选出具有优良性状的个体，让这些具有优良性状的个体连续自交并逐代筛选，直至不发生性状分离，即可获得性状优良且能稳定遗传的新品种。
24．【答案】（1）XhoⅠ、EcoRV
（2）多种目的基因的插入；同源重组
（3）壮观霉素；卡那霉素；72
（4）无水乙醇；红；能富集Cd，并降低Cd的毒害作用
【知识点】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) 过程①的上下游引物分别引入了SalⅠ和EcoRV的酶切位点，SalⅠ与XhoⅠ为同尾酶，酶切后产生相同粘性末端，结合表达载体构建的酶切需求，过程②切割载体1时需使用XhoⅠ和EcoRV，既能与PCR产物连接，又能切除载体1上的cddB基因，保证后续载体构建的有效性。
(2) 载体1含有多个限制酶识别序列，可针对不同目的基因选择对应的限制酶进行酶切，有利于多种目的基因的插入，提升载体的通用性；载体3与载体2上存在特异性的同源序列，二者可通过同源重组的方式结合，进而构建出含目的基因的表达载体。
(3) 载体3上含有壮观霉素抗性基因，因此过程③后需将农杆菌涂布于含壮观霉素的固体培养基上，筛选出成功导入载体的农杆菌；构建的表达载体上含有卡那霉素抗性基因，农杆菌转化烟草后，需在含卡那霉素的培养基中培养，筛选出转化成功的烟草；PCR技术的最后一步为延伸保温，需在72℃下保温10min，使Taq酶充分完成DNA链的延伸，保证PCR产物的完整性。
(4) 叶绿体中的色素易溶于有机溶剂，提取叶片中的色素时需加入无水乙醇，少许CaCO3可防止研磨过程中叶绿素被破坏；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此用紫外分光光度法测定红光的光吸收值，能更准确计算叶绿素的总量；结合实验结果，转基因烟草在CdCl2处理下，叶片Cd富集量更高，且叶绿素含量显著高于野生型处理组，说明转基因烟草能富集Cd，并降低Cd对烟草的毒害作用，缓解Cd导致的叶绿素降解。
【分析】基因工程中可根据引物酶切位点选择限制酶，同尾酶酶切产生相同粘性末端可实现不同DNA片段连接，还能通过酶切切除载体无关基因。运载体含多个限制酶识别序列，便于插入不同目的基因，还可通过同源重组构建表达载体。农杆菌转化法利用载体和表达载体上的抗性基因作为筛选标记，依次筛选阳性农杆菌和转基因植株。PCR技术经变性、复性、延伸循环后需72℃保温完成链延伸。叶绿体色素易溶于无水乙醇，可通过测定红光光吸收值计算叶绿素总量。
（1）由引物序列可知。 PCR产物肯定是用Sal1和EcoRⅤ去切割的。但是在载体1上，如果也用这两个酶去切。 Cddb基因会留在载体1上。而由题目的后续工艺，可知，我们仅需要把cddB基因留在载体2上，在载体3上不能有。同时发现Xho1和Sal1是同尾酶（酶切后会产生相同的粘性末端），因此载体1选择Xho1切割后，仍可与Sal1酶切后的pcr产物连接，同时也把cddB基因切除了。
（2）载体1含有多个限制酶识别序列，有利于多种目的基因的插入；载体3与载体2通过同源重组构建表达载体，因为载体3和载体2上有特异性同源序列（anl.1、anl.2）；
（3）过程③后将载体和农杆菌细胞混合、电击、摇床培养后，将细菌涂布于含壮观霉素的固体培养基上培养，因为载体3上含有壮观霉素抗性基因，能在含壮观霉素的培养基上生长的农杆菌才是成功导入载体的；挑取农杆菌转化烟草，在含卡那霉素的培养基中培养，筛选转化成功的烟草，因为表达载体上含有卡那霉素抗性基因，能在含卡那霉素的培养基上生长的烟草才是成功导入表达载体的；再用PCR技术对筛选到的转基因烟草作进一步鉴定，反应程序为：94℃3min，（94℃30s，58℃30s，72℃1 min）30个循环，72℃10 min，因为72℃是延伸温度，使DNA链延伸完全；
（4）该实验目的是检测分泌型MT3对烟草的影响，实验分组为野生型烟草分为甲、乙两组，转基因烟草为丙组，甲组正常水培，乙组和丙组用等量的100μmol·L-1CdCl2培养液处理，然后检测叶片中Cd含量和叶绿素含量；在检测叶片中色素时，需要加入无水乙醇来提取色素，因为色素能溶解在无水乙醇中；用紫外分光光度法测定红光的吸收值可以计算叶绿素的总量；从图表结果来看，乙组（野生型烟草用CdCl2处理）的Cd含量高于丙组（转基因烟草用CdCl2处理），而乙组的叶绿素含量低于丙组。这说明转基因烟草在受到CdCl2处理时，叶片中积累的Cd含量相对较少，叶绿素含量相对较高，由此可以得出结论：转基因烟草能能富集Cd，并降低Cd的毒害作用。
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