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【高考真题】2024年新课标高考真题安徽卷生物试卷
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（2024·安徽）真核细胞的质膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。下列叙述正确的是（　　）
A．液泡膜上的一种载体蛋白只能主动转运一种分子或离子
B．水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞
C．根尖分生区细胞的核膜在分裂间期解体，在分裂末期重建
D．[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上
2．（2024·安徽）变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫，发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构，并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是（　　）
A．被荧光标记的网架结构属于细胞骨架，与变形虫的形态变化有关
B．溶酶体中的水解酶进入细胞质基质，将摄入的食物分解为小分子
C．变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程不需要质膜上的蛋白质参与
D．变形虫移动过程中，纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装所致
3．（2024·安徽）细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1（PFK1）是其中的一个关键酶。细胞中ATP减少时，ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是（　　）
A．在细胞质基质中，PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等
B．PFKI与ATP结合后，酶的空间结构发生改变而变性失活
C．ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于负反馈调节
D．运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快
4．（2024·安徽）在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的，某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是（　　）
A．细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞内的相应受体
B．酶联受体是质膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用
C．ATP水解释放的磷酸基团与靶蛋白结合，使其去磷酸化而有活性
D．活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化
5．（2024·安徽）物种的生态位研究对生物多样性保护具有重要意义。研究人员对我国某自然保护区白马鸡与血雉在三种植被类型中的分布和日活动节律进行了调查，结果见下表。下列叙述错误的是（　　）
白马鸡的分布占比(%) 血雉的分布占比(%)
旱季 雨季 旱季 雨季
针阔叶混交林 56.05 76.67 47.94 78.67
针叶林 40.13 17.78 42.06 9.17
灌丛 3.82 5.55 10.00 12.16
日活动节律
A．生境的复杂程度会明显影响白马鸡和血雉对栖息地的选择
B．两物种在三种植被类型中的分布差异体现了群落的垂直结构
C．季节交替影响两物种对植被类型的选择，降雨对血雉的影响更大
D．两物种在白天均出现活动高峰，但在日活动节律上存在生态位分化
6．（2024·安徽）磷循环是生物圈物质循环的重要组成部分。磷经岩石风化、溶解、生物吸收利用、微生物分解，进入环境后少量返回生物群落，大部分沉积并进一步形成岩石。岩石风化后磷再次参与循环。下列叙述错误的是（　　）
A．在生物地球化学循环中，磷元素年周转量比碳元素少
B．人类施用磷肥等农业生产活动不会改变磷循环速率
C．磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程
D．磷主要以磷酸盐的形式在生物群落与无机环境之间循环
7．（2024·安徽）人在睡梦中偶尔会出现心跳明显加快、呼吸急促，甚至惊叫。如果此时检测这些人的血液，会发现肾上腺素含量明显升高。下列叙述错误的是（　　）
A．睡梦中出现呼吸急促和惊叫等生理活动不受大脑皮层控制
B．睡梦中惊叫等应激行为与肾上腺髓质分泌的肾上腺素有关
C．睡梦中心跳加快与交感神经活动增强、副交感神经活动减弱有关
D．交感神经兴奋促进肾上腺素释放进而引起心跳加快，属于神经－体液调节
8．（2024·安徽）羊口疮是由羊口疮病毒（ORFV）感染引起的急性接触性人畜共患传染病，宿主易被ORFV反复感染，影响畜牧业发展，危害人体健康。下列叙述正确的是（　　）
A．ORFV感染宿主引起的特异性免疫反应属于细胞免疫
B．ORFV感染宿主后被抗原呈递细胞和T细胞摄取、处理和呈递
C．ORFV反复感染可能与感染后宿主产生的抗体少有关
D．辅助性T细胞在ORFV和细胞因子的刺激下增殖、分化
9．（2024·安徽）植物生命活动受植物激素、环境因素等多种因素的调节。下列叙述正确的是（　　）
A．菊花是自然条件下秋季开花的植物，遮光处理可使其延迟开花
B．玉米倒伏后，茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较低有关
C．组织培养中，细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导根的分化
D．土壤干旱时，豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭
10．（2024·安徽）甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，但不抗稻瘟病(rr)，乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种，设计了下列育种方案，合理的是（　　）
①将甲与乙杂交，再自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株
②将甲与乙杂交，F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代；再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株
③将甲与乙杂交，取F1的花药离体培养获得单倍体，再诱导染色体数目加倍为二倍体，从中选取抗稻瘟病植株
④向甲转入抗稻瘟病基因，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
11．（2024·安徽）真核生物细胞中主要有3类RNA聚合酶，它们在细胞内定位和转录产物见下表。此外，在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的RNA聚合酶。下列叙述错误的是（　　）
种类 细胞内定位 转录产物
RNA聚合酶I 核仁 5. 8SrENA、18SrFN4 、28SrRNA
RNA聚合酶II 核质 mRNA
RNA聚合酶Ⅲ 核质 tRNA、5SrRNA
注：各类RNA均为核糖体的组成成分
A．线粒体和叶绿体中都有DNA，两者的基因转录时使用各自的RNA聚合酶
B．基因的 DNA 发生甲基化修饰，抑制RNA聚合酶的结合，可影响基因表达
C．RNA聚合酶I和Ⅲ的转录产物都有rRNA，两种酶识别的启动子序列相同
D．编码 RNA 聚合酶I的基因在核内转录、细胞质中翻译，产物最终定位在核仁
12．（2024·安徽）某种昆虫的颜色由常染色体上的一对等位基因控制，雌虫有黄色和白色两种表型，雄虫只有黄色，控制白色的基因在雄虫中不表达，各类型个体的生存和繁殖力相同。随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配，F1雌性全为白色，雄性全为黄色。继续让F1自由交配，理论上F2雌性中白色个体的比例可能是（　　）
A．1/2 B．3/4 C．15/16 D．1
13．（2024·安徽）下图是甲与其他四种生物β-珠蛋白前 40个氨基酸的序列比对结果，字母代表氨基酸，“.”表示该位点上的氨基酸与甲的相同，相同位点氨基酸的差异是进化过程中β-珠蛋白基因发生突变的结果。下列叙述错误的是（　　）
A．不同生物β-珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大
B．位点上未发生改变的氨基酸对维持β-珠蛋白功能稳定可能更重要
C．分子生物学证据与化石等证据结合能更准确判断物种间进化关系
D．五种生物相互比较，甲与乙的氨基酸序列差异最大，亲缘关系最远
14．（2024·安徽）下列关于“DNA 粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（　　）
A．实验中如果将研磨液更换为蒸馏水，DNA提取的效率会降低
B．利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异，可初步分离DNA
C．DNA在不同浓度NaC1溶液中溶解度不同，该原理可用于纯化DNA粗提物
D．将溶解的DNA粗提物与二苯胺试剂反应，可检测溶液中是否含有蛋白质杂质
15．（2024·安徽）植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组尝试利用该技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素，设计了以下实验流程和培养装置（如图），请同学们进行评议。下列评议不合理的是（　　）
A．实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织，制备悬浮细胞
B．装置中的充气管应置于液面上方，该管可同时作为排气管
C．装置充气口需要增设无菌滤器，用于防止杂菌污染培养液
D．细胞培养需要适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备
二、非选择题：本题共5小题，共 55 分。
16．（2024·安徽）为探究基因 OsNAC 对光合作用的影响研究人员在相同条件下种植某品种水稻的野生型(WT)、OsNAC 敲除突变体(KO)及 OsNAC 过量表达株(OE)，测定了灌浆期旗叶(位于植株最顶端)净光合速率和叶绿素含量，结果见下表。回答下列问题。
净光合速率（μmol.m2.s-1） 叶绿素含量（mg·g-1）
WT 24.0 4.0
KO 20.3 3.2
OE 27.7 4.6
（1）旗叶从外界吸收1分子 CO2与核酮糖-1，5-二磷酸结合，在特定酶作用下形成2分子3-磷酸甘油酸；在有关酶的作用下，3-磷酸甘油酸接受　 　释放的能量并被还原，随后在叶绿体基质中转化为　 　。
（2）与WT相比，实验组KO与OE的设置分别采用了自变量控制中的　 　、　 　（填科学方法）。
（3）据表可知，OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率　 　。为进一步探究该基因的功能，研究人员测定了旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、蔗糖含量及单株产量，结果如图。
结合图表，分析OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率发生相应变化的原因：①　 　；②　 　。
17．（2024·安徽）大气中二氧化碳浓度升高会导致全球气候变化。研究人员探究了390 μL·L（p1当前空气中的浓度）和1000 μL·L（p2）两个 CO2浓度下，盐生杜氏藻（甲）和米氏凯伦藻（乙）在单独培养及混合培养下的细胞密度变化，实验中确保养分充足，结果如图1。
回答下列问题。
（1）实验中发现，培养液的pH值会随着藻细胞密度的增加而升高，原因可能是　 　。（答出1点即可）。
（2）与单独培养相比，两种藻混合培养的结果说明　 　。推行绿色低碳生活更有利于减缓　 　填“甲”或“乙”）的种群增长。
（3）为进一步探究混合培养下两种藻生长出现差异的原因，研究人员利用培养过一种藻的过滤液去培养另一种藻，其他培养条件相同且适宜，结果如图2。综合图1和图2，分析混合培养引起甲、乙种群数量变化的原因分别是①　 　；②　 　。
（4）一定条件下，藻类等多种微型生物容易在近海水域短期内急剧增殖，引发赤潮，主要原因是　 　。
18．（2024·安徽）短跑赛场上，发令枪一响，运动员会像离弦的箭一样冲出。该行为涉及机体的反射调节，其部分通路如图。
回答下列问题。
（1）运动员听到发令枪响后起跑属于　 　反射。短跑比赛规则规定，在枪响后0.1s内起跑视为抢跑，该行为的兴奋传导路径是　 　填结构名称并用箭头相连）。
（2）大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③，进而精准调控肌肉收缩，体现了神经系统对躯体运动的调节是　 　。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构收缩，可以推断a结构是反射弧中的　 　；若在箭头处切断神经纤维，b结构收缩强度会　 　。
（3）脑机接口可用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。原理是脑机接口获取　 　（填图中数字）发出的信号，运用计算机解码患者的运动意图，再将解码信息输送给患肢，实现对患肢活动的控制。
19．（2024·安徽）一个具有甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图如下。甲病是某种家族遗传性肿瘤，由等位基因A/a 控制；乙病是苯丙酮尿症，因缺乏苯丙氨酸羟化酶所致，由等位基因 B/b 控制，两对基因独立遗传。
回答下列问题。
（1）据图可知，两种遗传病的遗传方式为：甲病　 　；乙病　 　。推测Ⅱ-2的基因型是　 　。
（2）我国科学家研究发现，怀孕母体的血液中有少量来自胎儿的游离DNA，提取母亲血液中的DNA，采用PCR方法可以检测胎儿的基因状况，进行遗传病诊断。该技术的优点是　 　 （答出2点即可）。
（3）科研人员对该家系成员的两个基因进行了PCR扩增，部分成员扩增产物凝胶电泳图如下。据图分析，乙病是由于正常基因发生了碱基　 　所致。假设在正常人群中乙病携带者的概率为 1/75，若Ⅲ-5与一个无亲缘关系的正常男子婚配，生育患病孩子的概率为　 　；若Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配，生育患病孩子的概率是前一种婚配的　 　倍。因此，避免近亲结婚可以有效降低遗传病的发病风险。
（4）近年来，反义RNA药物已被用于疾病治疗。该类药物是一种短片段RNA，递送到细胞中，能与目标基因的 mRNA 互补结合形成部分双链，影响蛋白质翻译，最终达到治疗目的。上述家系中，选择　 　基因作为目标，有望达到治疗目的。
20．（2024·安徽）丁二醇广泛应用于化妆品和食品等领域。兴趣小组在已改造的大肠杆菌中引入合成丁二醇的关键基因X，以提高丁二醇的产量。回答下列问题。
（1）扩增X基因时，PCR反应中需要使用Taq DNA聚合酶，原因是　 　。
（2）使用BamH I和 SalI限制酶处理质粒和X基因，连接后转化大肠杆菌，并涂布在无抗生素平板上（如图）。在此基础上，进一步筛选含目的基因菌株的实验思路是　 　。
、
（3）研究表明，碳源和氮源的种类、浓度及其比例会影响微生物生长和发酵产物积累。如果培养基中碳源相对过多，容易使其氧化不彻底，形成较多的　 　，引起发酵液pH值下降。兴趣小组通过单因子实验确定了木薯淀粉和酵母粉的最适浓度分别为100g.L-1和15 g.L-1。在此基础上，设置不同浓度的木薯淀粉（90 g.L-1、100 g.L-1、110 g.L-1）和酵母粉（12 g.L-1、15g.L-1、18 g.L-1）筛选碳源和氮源浓度的最佳组合，以获得较高发酵产量，理论上应设置　 　（填数字）组实验（重复组不计算在内）。
（4）大肠杆菌在发酵罐内进行高密度发酵时，温度会升高，其原因是　 　。
（5）发酵工业中通过菌种选育、扩大培养和发酵后，再经　 　，最终获得发酵产品。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；细胞有丝分裂不同时期的特点；线粒体的结构和功能；被动运输
【解析】【解答】A、载体蛋白具有特异性，液泡膜上的一种载体蛋白通常能转运一种或一类分子或离子，并非只能主动转运一种分子或离子，A不符合题意；
B、水分子进出细胞有自由扩散和借助水通道蛋白协助扩散两种方式，在肾小管上皮细胞处，水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出，B符合题意；
C、有丝分裂过程中，根尖分生区细胞的核膜在分裂前期解体消失，在分裂末期重新构建形成，C不符合题意；
D、[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程是有氧呼吸的第三阶段，该过程发生在线粒体内膜上，而不是线粒体基质和内膜上，线粒体基质是有氧呼吸第二阶段的场所，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】在细胞中，许多细胞器都有膜，如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等，这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。
2．【答案】A
【知识点】其它细胞器及分离方法；胞吞、胞吐的过程和意义；细胞骨架
【解析】【解答】A、细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构，与细胞的运动、分裂、分化以及物质运输等密切相关，还能维持细胞形态。题干中移动部分细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构且伴有纤维消长，所以被荧光标记的网架结构属于细胞骨架，与变形虫的形态变化有关，A符合题意；
B、溶酶体中的水解酶在溶酶体内将摄入的食物分解为小分子，而不是水解酶进入细胞质基质进行分解，B不符合题意；
C、变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程需要质膜上的蛋白质进行识别等参与，C不符合题意；
D、变形虫移动过程中，纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装与去组装所致，而不只是不断组装，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）细胞质中的细胞器并不是漂浮于细胞质中的，细胞质中有着支持它们的结构——细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
（2）蛋白质和多糖等有机大分子由于分子太大，靠转运蛋白无法运输，它们进出细胞则通过胞吞或胞吐。
3．【答案】C,D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、细胞呼吸第一阶段发生在细胞质基质中，但PFK1的作用并非直接催化葡萄糖分解为丙酮酸。实际上，葡萄糖首先被己糖激酶催化磷酸化生成葡萄糖-6-磷酸，然后在PFK1的作用下进一步转化为果糖-1，6-二磷酸，这是细胞呼吸第一阶段的关键限速步骤。丙酮酸的生成是在后续反应中由丙酮酸激酶催化完成的，A不符合题意；
B、ATP与PFK1的结合属于变构调节。当ATP浓度较高时，ATP会与PFK1的别构位点结合，导致酶的空间结构改变，从而抑制其活性（而非变性失活，变性通常指不可逆的结构破坏）。这种调节是可逆的，当ATP浓度降低时，酶活性可恢复，B不符合题意；
C、负反馈调节是指系统的输出反过来抑制输入，使系统维持稳定。当ATP减少、AMP增多时，ATP/AMP浓度比降低，此时AMP会与PFK1结合，激活酶的活性，促进细胞呼吸以生成更多ATP；而当ATP浓度升高时，ATP与PFK1结合抑制其活性，减少ATP生成。这种调节方式符合负反馈调节的特点——通过反向调节维持ATP浓度的平衡，C符合题意；
D、运动时，肌细胞消耗ATP加快，导致ATP减少、AMP增多。AMP作为信号分子与PFK1结合，激活其活性，促进细胞呼吸第一阶段的速率，进而加快整个细胞呼吸过程，以满足运动时的能量需求，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】有氧呼吸的全过程十分复杂，可以概括地分为三个阶段，每个阶段的化学反应都有相应的酶催化。第一个阶段是，1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的[H]，并且释放出少量的能量。这一阶段不需要氧的参与，是在细胞质基质中进行的。第二个阶段是，丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H]，并释放出少量的能量。这一阶段不需要氧直接参与，是在线粒体基质中进行的。第三个阶段是，上述两个阶段产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，同时释放出大量的能量。这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的。
4．【答案】D
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能；ATP的作用与意义；细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、图可知，该信号分子的受体位于细胞膜上（酶联受体），并非细胞内，细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞膜上的相应受体，A不符合题意；
B、酶联受体是质膜上的蛋白质，从图中及功能来看，它能识别信号分子（识别作用）、催化ATP水解（催化作用），但未体现运输作用，B不符合题意；
C、从图中可以看到，ATP水解释放的磷酸基团与靶蛋白（应答蛋白等）结合，是使其磷酸化而有活性，并非去磷酸化，C不符合题意；
D、在细胞分化过程中，活化的应答蛋白可进入细胞核等部位，通过影响基因的表达，调控细胞的生理活动，最终引起细胞定向分化，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）蛋白质是细胞的基本组成成分，具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、免疫等重要功能。
（2）ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这在细胞中是常见的。这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与特定的化学反应。
（3）在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫作细胞分化。
5．【答案】B
【知识点】群落的结构；当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、从灌丛到针叶林，再到针阔叶混交林，生境复杂程度逐渐增加。观察表格数据，白马鸡和血雉在不同生境中的分布占比发生了改变。这表明生境的复杂程度对它们选择栖息地有明显影响，A不符合题意；
B、垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象，比如森林中植物的分层。而本题中两物种在三种植被类型中的分布，是在不同的地域（不同的植被类型生态系统），并非在同一个生态系统的垂直方向上，所以其分布差异不属于群落的垂直结构，B符合题意；
C、由表格数据可知，在旱季和雨季（季节交替）时，两物种在不同植被类型中的分布占比不同。例如旱季时，针阔叶混交林白马鸡的分布占比高，血雉的分布占比更低。进一步比较发现，在三种植被类型中，旱季与雨季血雉的分布占比差值大于白马鸡的分布占比差值，这说明降雨对血雉的影响更大，C不符合题意；
D、两物种在 8：00 左右相对密度最大，即两物种在白天均出现活动高峰。同时，在一天的时间内，它们的相对密度有较大波动，这体现了在日活动节律上两物种存在生态位分化，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】生态位是指一个物种在群落中的地位和作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况以及与其他物种的关系等。在本题中，通过对白马鸡与血雉在三种植被类型（灌丛、针叶林、针阔叶混交林）中的分布和日活动节律的调查数据来分析相关问题。
6．【答案】B
【知识点】生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、因为细胞中碳元素的含量高于磷元素，所以在生物地球化学循环中，磷元素年周转量比碳元素少，A不符合题意；
B、人类施用磷肥等农业生产活动，会使部分磷留在无机环境里，这必然会改变磷循环速率，B符合题意；
C、植物吸收的磷可用于合成磷脂、ATP、DNA、RNA 等物质。ATP 在能量的传递、转化中起着重要作用，而 DNA、RNA 参与遗传信息的传递等过程，这些都与能量的输入、传递、转化和散失相关，所以磷参与生态系统中能量的这些过程，C不符合题意；
D、根据磷循环的特点，磷主要以磷酸盐的形式在生物群落与无机环境之间循环，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】生态系统的物质循环是指组成生物体的碳、氢、氧、磷、硫等元素，在非生物环境和生物群落之间不断循环的过程。在细胞中，不同元素的含量有所不同。碳是构成生物体的最基本元素，含量相对较高。
7．【答案】A
【知识点】神经、体液调节在维持稳态中的作用；神经系统的基本结构；激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢，人体的呼吸等基本生命活动虽受脑干等低级中枢控制，但也会受到大脑皮层的调控。所以睡梦中出现呼吸急促和惊叫等生理活动是受大脑皮层控制的，A符合题意；
B、当人处于应激状态时，肾上腺髓质会分泌肾上腺素。睡梦中惊叫属于一种应激行为，这与肾上腺髓质分泌的肾上腺素有关，B不符合题意；
C、交感神经的活动主要是在人体紧张状态时保证生理需要，当交感神经活动增强、副交感神经活动减弱时，会引起心跳加快等反应。所以睡梦中心跳加快与交感神经活动增强、副交感神经活动减弱有关，C不符合题意；
D、交感神经兴奋时，会促使肾上腺髓质分泌肾上腺素，肾上腺素能提高机体的代谢水平，进而引起心跳加快。这个过程既有神经系统的参与，又有激素（肾上腺素）的参与，属于神经 - 体液调节，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】自主神经系统支配内脏、血管和腺体的传出神经，其活动不受意识支配。当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，会使心跳加快、支气管扩张等；当人处于安静状态时，副交感神经活动占据优势。
8．【答案】C
【知识点】细胞免疫；体液免疫
【解析】【解答】A、病毒通常会寄生在细胞内，针对这种情况，首先会引发细胞免疫，细胞免疫能使被病毒感染的靶细胞裂解死亡，释放出病毒。但仅仅依靠细胞免疫无法彻底清除病毒，还需要体液免疫产生的抗体与病毒结合，最终将其消灭。所以ORFV感染宿主引起的特异性免疫反应应是细胞免疫和体液免疫，并非仅属于细胞免疫，A不符合题意；
B、在免疫过程中，抗原呈递细胞（APC）具有摄取、处理和呈递抗原的功能，而T细胞主要功能是识别抗原，接受抗原刺激后增殖分化等，并不具备摄取、处理、呈递抗原的功能，B不符合题意；
C、当宿主感染ORFV后，如果产生的抗体数量较少，就不能有效地将相应病毒彻底消灭。残留的病毒就有可能再次引发感染，所以ORFV反复感染可能与感染后宿主产生的抗体少有关，C符合题意；
D、在免疫反应中，B细胞在受到抗原（如ORFV）刺激后，同时在细胞因子的作用下，会增殖分化形成浆细胞和记忆B细胞。而辅助性T细胞本身就是在接受抗原刺激后增殖分化，其增殖分化过程并不需要细胞因子，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】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。
9．【答案】D
【知识点】其他植物激素的种类和作用；植物激素间的相互关系；环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、菊花属于短日照植物，在自然条件下秋季开花。短日照植物是指在较短日照时长条件下才能开花的植物。遮光处理会缩短光照时长，这对于短日照植物菊花来说，会促使其提前开花，而不是延迟开花，A不符合题意；
B、玉米倒伏后，茎会背地生长。这是因为重力作用使得生长素在近地侧分布较多，远地侧分布较少。而茎对生长素的敏感度相对较低，近地侧较高浓度的生长素会促进茎的生长，使得近地侧生长速度比远地侧快，从而导致茎背地生长，所以说茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较高有关，B不符合题意；
C、在植物组织培养过程中，细胞分裂素与生长素浓度的比值对植物器官的分化起着关键作用。当细胞分裂素与生长素浓度比值高时，诱导的是芽的分化；当细胞分裂素与生长素浓度比值低时，才会诱导根的分化，C不符合题意；
D、当土壤干旱时，豌豆根部会合成脱落酸，并且脱落酸会向地上部分运输。脱落酸具有调节气孔开闭的作用，它能引起气孔关闭，这样可以减少植物水分的蒸腾散失，有助于植物在干旱环境下保持水分，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】植物激素在植物内的含量虽然微少，但是在调节植物生长发育上的作用却非常重要。一般来说，植物激素对植物生长发育的调控，是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。
10．【答案】C
【知识点】交配类型及应用；育种方法综合
【解析】【解答】①甲（rr，优良性状纯合）与乙（RR，抗稻瘟病）杂交，F1基因型为Rr。自交多代，每代选取抗稻瘟病植株（RR或Rr），由于不断自交过程中，后代会出现性状分离，难以稳定获得纯合且保留甲全部优良性状的品种，因为甲的优良性状是多对基因控制的，自交选育会引入乙的其他性状，该方案不合理。
②甲与乙杂交得F1(Rr)，F1与甲（rr）回交，F2中抗稻瘟病植株为Rr。再与甲回交，重复多代，这样的回交过程是为了让后代遗传物质更接近甲，后续选取抗稻瘟病植株（Rr）自交多代，虽然会出现性状分离，但经过多代回交和自交选育，可以逐步保留甲的优良性状并获得抗稻瘟病纯合子（RR），该方案合理。
③甲与乙杂交得F1(Rr)，取F1花药离体培养获得单倍体（R、r）。再诱导染色体数目加倍为二倍体（RR、rr），从中选取抗稻瘟病植株（RR），单倍体育种能明显缩短育种年限，且获得的RR植株是纯合子。但甲具有许多优良性状，F1是杂合子，其花药离体培养得到的单倍体，染色体数目减半，甲的优良性状由多对基因控制，单倍体育种得到的个体不一定能完整保留甲的优良性状，该方案不合理。
④向甲转入抗稻瘟病基因，甲成为转基因植株，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，由于转入的抗稻瘟病基因可稳定遗传（假设整合到染色体上），且甲原本是纯合优良品种，自交过程中，只要选取抗稻瘟病植株，可逐步纯化，保留自身优良性状，获得抗稻瘟病且保留优良性状的纯合新品种，该方案合理。
综上所述，设计了合理的育种方案有②④，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）在杂交育种中，人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交，使两个亲本的优良性状组合在一起，再筛选出所需要的优良品种。
（2）利用单倍体植株培育新品种，能明显缩短育种年限。育种工作者常常采用花药（或花粉）离体培养的方法来获得单倍体植株，然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍，恢复到正常植株的染色体数目。
11．【答案】C
【知识点】遗传信息的转录；表观遗传
【解析】【解答】A、线粒体和叶绿体都含有少量的DNA，属于半自主细胞器，在基因转录时会使用自身特有的RNA聚合酶，A不符合题意；
B、基因表达包括转录和翻译，基因的DNA发生甲基化修饰后会抑制RNA聚合酶与DNA结合，从而影响转录，进而影响基因表达，B不符合题意；
C、虽然RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA，但转录产物种类不同，而启动子是RNA聚合酶识别和结合的特定DNA序列，不同的转录产物意味着两种酶识别的启动子序列不同，C符合题意；
D、RNA聚合酶本质是蛋白质，编码RNA聚合酶Ⅰ的基因在核仁中，基因表达时先在核内转录，后在细胞质（核糖体）中翻译，产物最终定位在核仁发挥作用，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成，包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板，按照密码子和氨基酸之间的对应关系，在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。DNA甲基化等因素导致基因在其碱基序列不变的情况下，表达情况发生可遗传的变化，这就是表观遗传。
12．【答案】B,C,D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；遗传的基本规律综合
【解析】【解答】设控制昆虫颜色的等位基因为A、a。已知颜色由常染色体上的一对等位基因控制，雌虫有黄色和白色两种表型，雄虫只有黄色，控制白色的基因在雄虫中不表达，且白色雌虫与黄色雄虫交配，F1雌性全为白色，雄性全为黄色。
若黄色A对白色a为显性，则黄色雌虫的基因型有AA、Aa，白色雌虫的基因型为aa，黄色雄虫的基因型为AA、Aa、aa。若亲本白色雌虫×黄色雄虫→F1白色雌性和黄色雄性，则亲本白色雌虫的基因型为aa，亲本黄色雄虫的基因型为aa，F1白色雌性的基因型为aa，F1黄色雄虫的基因型为aa。F1自由交配，理论上F2雌性中白色个体的比例为1。
若白色A对黄色a为显性，则白色雌虫的基因型有AA、Aa，黄色雌虫的基因型为aa，黄色雄虫的基因型为AA、Aa、aa。若亲本白色雌虫×黄色雄虫→F1白色雌性和黄色雄性，则亲本的组合有①AA（白色雌虫）×AA（黄色雄虫）；②AA（白色雌虫）×Aa（黄色雄虫）；③AA（白色雌虫）×aa（黄色雄虫）；④Aa（白色雌虫）×AA（黄色雄虫）。
①AA（白色雌虫）×AA（黄色雄虫）→F1AA（白色雌虫）×AA（黄色雄虫）→F2AA（白色雌虫）×AA（黄色雄虫），故F1自由交配，理论上F2雌性中白色个体的比例为1；
②AA（白色雌虫）×Aa（黄色雄虫）→F11/2AA（白色雌虫）1/2Aa（白色雌虫）×1/2AA（黄色雄虫）1/2Aa（黄色雄虫），则F1的雌配子类型及比例为3/4A和1/4a，雄配子类型及比例为3/4A和1/4a，故F1自由交配，理论上F2雌性中白色个体的比例为3/4×（3/4+1/4）+1/4×3/4=15/16；
③AA（白色雌虫）×aa（黄色雄虫）→F1Aa（白色雌虫）×Aa（黄色雄虫），则F1的雌配子类型及比例为1/2A和1/2a，雄配子类型及比例为1/2A和1/2a，故F1自由交配，理论上F2雌性中白色个体的比例为1/2×（1/2+1/2）+1/2×1/2=3/4；
④Aa（白色雌虫）×AA（黄色雄虫）→F11/2AA（白色雌虫）1/2Aa（白色雌虫）×1/2AA（黄色雄虫）1/2Aa（黄色雄虫），则F1的雌配子类型及比例为3/4A和1/4a，雄配子类型及比例为3/4A和1/4a，故F1自由交配，理论上F2雌性中白色个体的比例为3/4×（3/4+1/4）+1/4×3/4=15/16。
综上所述，F1自由交配，理论上F2雌性中白色个体的比例为1或15/16或3/4，BCD符合题意，A不符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】（1）位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。
（2）基因的分离定律的实质是：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。
13．【答案】D
【知识点】生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、因为密码子具有简并性，这意味着一种氨基酸可能由多种密码子编码。所以不同生物β - 珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大。例如，若两种生物β - 珠蛋白的某一段氨基酸序列相同，但由于密码子简并，对应的基因序列可能不同，A不符合题意；
B、不同生物的β - 珠蛋白在某些位点上的氨基酸相同。这些位点上未发生改变的氨基酸可能对维持β - 珠蛋白功能稳定起着关键作用。因为如果这些位点的氨基酸发生改变，可能会影响β - 珠蛋白的空间结构和功能，B不符合题意；
C、化石是研究生物进化的最直接证据，它能直观地展示生物在不同地质年代的形态结构等特征。而通过比对氨基酸序列等分子生物学证据，可以从微观层面了解生物之间的亲缘关系。将分子生物学证据与化石等证据结合起来，能从宏观和微观等多个角度全面地分析，从而更准确地判断物种间进化关系，C不符合题意；
D、由题目中“相同位点氨基酸的差异数可反映生物的亲缘关系”可知，在对五种生物进行相互比较时，甲与乙的氨基酸序列差异数为11个，但是乙和丙的氨基酸序列差异数为13个。这表明甲与乙的亲缘关系并非是最远的，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】有许多证据支持生物是不断进化的，当今生物来自共同祖先，其中化石是直接的证据，比较解剖学和胚胎学证据也给生物进化论提供了有力的支持；随着生物科学的发展，来自细胞生物学和分子生物学方面的证据也越来越多。
14．【答案】D
【知识点】DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、研磨液的作用是破碎细胞，释放DNA等物质，一般含有洗涤剂（瓦解细胞膜）和食盐（溶解DNA）。如果将研磨液更换为蒸馏水，细胞难以破碎，DNA释放量少，且蒸馏水不能有效溶解DNA，会导致DNA提取效率降低，A不符合题意；
B、DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精，利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异，可初步分离DNA（将DNA析出），B不符合题意；
C、DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同，在0.14mol/LNaCl溶液中溶解度最低，利用该原理可通过控制NaCl溶液浓度去除杂质，纯化DNA粗提物，C不符合题意；
D、二苯胺试剂是用于鉴定DNA的，在沸水浴条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色。检测蛋白质杂质应使用双缩脲试剂，而不是二苯胺试剂，D符合题意。
故答案为：D。
【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。
15．【答案】B
【知识点】植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，要将愈伤组织制备成悬浮细胞，就需要去除细胞壁，可用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织，A不符合题意；
B、装置中的充气管应置于液面下方，这样才能将气体有效地通入培养液中，增加培养液中的溶氧量，而不是置于液面上方，且该管不能同时作为排气管，B符合题意；
C、在细胞培养过程中，要防止杂菌污染，所以装置充气口需要增设无菌滤器，以保证进入培养液的气体是无菌的，C不符合题意；
D、细胞培养对温度有严格要求，适宜的温度是细胞正常生长和代谢的基础，因此装置需增设温度监测和控制设备，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】植物细胞工程的基本技术有植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术等。植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等培养在培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。
16．【答案】（1）ATP 和 NADPH；核酮糖-1，5－二磷酸和淀粉等
（2）减法原理；加法原理
（3）增大；与 WT 组相比，OE组叶绿素含量较高，增加了对光能的吸收、传递和转换，光反应增强，促进旗叶光合作用；与 WT 组相比OE组旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的表达量较高，可以及时将更多的光合产物(蔗糖)向外运出，从而促进旗叶的光合作用速率
【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）在光合作用暗反应中，3-磷酸甘油酸（C3）接受光反应产生的ATP和NADPH释放的能量并被NADPH还原。随后在叶绿体基质中一部分转化为核酮糖-1，5-二磷酸（C5）继续参与CO2的固定，另一部分转化为淀粉等有机物。
（2）对于自变量的控制，减法原理是指排除自变量对研究对象的干扰，KO组是将基因OsNAC敲除，即排除了OsNAC基因对光合作用的影响，采用了减法原理；加法原理是指施加自变量对研究对象的影响，OE组是使OsNAC基因过量表达，即施加了更多的OsNAC基因对光合作用产生影响，采用了加法原理。
（3）从表格数据可以看出，OE组的净光合速率（27.7 μmol.m2.s-1 ）高于WT组（24.0 μmol.m2.s-1 ），所以OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率增大。从图表分析原因：①从叶绿素含量角度，与WT组相比，OE组叶绿素含量较高（4.6 mg·g-1 对比4.0 mg·g-1 ），叶绿素能吸收、传递和转换光能，叶绿素含量高则光反应增强，进而促进旗叶光合作用；②从蔗糖转运角度，与WT组相比，OE组旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的表达量较高（从柱状图可看出），这样可以及时将更多的光合产物（蔗糖）向外运出，减少了光合产物在叶片中的积累，从而促进旗叶的光合作用速率。
【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中，叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量，裂解水，生成高能化合物ATP和NADPH，同时释放氧气；NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应（卡尔文循环），最终将二氧化碳合成为糖分子，并将能量储存到糖分子中。
（1）在光合作用的暗反应阶段，CO2被固定后形成的两个3-磷酸甘油酸（C3）分子，在有关酶的催化作用下，接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。随后在叶绿体基质中转化为核酮糖-1，5－二磷酸（C5）和淀粉等。
（2）与某品种水稻的野生型（WT）相比，实验组KO为OsNAC 敲除突变体，其设置采用了自变量控制中的减法原理；实验组OE 为 OsNAC 过量表达株，其设置采用了自变量控制中的加法原理。
（3）题图和表中信息显示：OE组的净光合速率、叶绿素含量、旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、单株产量都明显高于WT 组和KO组，OE组蔗糖含量却低于WT 组和KO组，说明OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率增大，究其原因有：①与 WT 组相比，OE组叶绿素含量较高，增加了对光能的吸收、传递和转换，光反应增强，促进旗叶光合作用；②与 WT 组相比OE组旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的表达量较高，可以及时将更多的光合产物（蔗糖）向外运出，从而促进旗叶的光合作用速率。
17．【答案】（1）藻细胞密度增加，光合作用强度增大吸收培养液中的 CO2增多，从而导致培养液的 pH 升高
（2）混合培养时，两种藻类之间存在种间竞争，并且甲在竞争中处于劣势，最终两种藻类的K值都下降；乙
（3）甲生长受到抑制主要是由于乙释放的抑制物所致；乙代谢产生的物质明显抑制甲的生长；混合培养时资源、空间有限，导致乙的种群数量下降，乙的种群数量下降与甲代谢产生的物质无关
（4）受人类活动等的影响，近海水域中的 N、P 等矿质元素增多、CO2浓度较高，藻类大量增殖
【知识点】种群的数量变动及其原因；种群数量的变化曲线；种间关系
【解析】【解答】（1）CO2溶于水形成碳酸。藻类进行光合作用时，会吸收CO2。藻细胞密度增加，光合作用强度增大，从培养液中吸收的CO2增多，使培养液中CO2浓度降低，进而导致培养液的pH升高。
（2）单独培养时，甲、乙种群数量可达到相对稳定的K值；混合培养时，两种藻类竞争资源（如养分、空间、光照等），甲在竞争中处于劣势，最终两种藻类的K值都下降，说明混合培养时两种藻类存在种间竞争，且甲竞争劣势更明显。p2（高CO2浓度）下乙的种群增长更显著；推行绿色低碳生活可降低大气CO2浓度，更有利于减缓乙的种群增长，乙在高CO2下增长优势更突出。
（3）从图2看，用培养过乙的过滤液培养甲，甲的细胞密度明显低于用新鲜培养液（或培养过甲的过滤液）培养的情况，说明甲生长受抑制主要是乙释放的抑制物所致。用培养过甲的过滤液培养乙，乙的细胞密度与用新鲜培养液培养的差异小，说明乙种群数量下降不是甲代谢物抑制，而是混合培养时资源、空间有限，种间竞争导致乙种群数量下降，但乙在竞争中占优势，只是整体K值因竞争降低，即乙代谢产生的物质明显抑制甲的生长；混合培养时资源、空间有限，导致乙的种群数量下降，乙的种群数量下降与甲代谢产生的物质无关。
（4）受人类活动（如污水排放、化肥流失等）影响，近海水域中N、P等矿质元素增多，加上CO2浓度较高，为藻类等微型生物提供了充足的营养和适宜环境，使其在短期内急剧增殖，引发赤潮。
【分析】（1）种间关系主要有原始合作（互惠）、互利共生、种间竞争、捕食和寄生等。
（2）光合作用是植物细胞叶绿体将太阳能转换成化学能、将二氧化碳和水转变为糖和氧气的过程。
（3）一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。在绝大多数情况下，种群数量的“J”型增长都是暂时的，并且这种增长情况一般发生在种群密度很低、资源相对丰富的条件下。一定空间中的环境容纳量一般是有限的。种群数量达到环境容纳量时，往往会稳定在一定的水平，不再增长。
（1）由于藻类能进行光合作用，因此藻细胞密度增加，光合作用强度增大吸收培养液中的 CO2增多，从而导致培养液的 pH 升高。
（2）根据图示，图1随着培养时间延长，盐生杜氏藻的细胞密度都增多，加了乙滤液（米氏凯伦藻）的实验组的细胞密度低于同等条件下的在盐生杜氏藻的细胞密度；图2随着培养时间延长，米氏凯伦藻的细胞密度都增多，且加了甲滤液（盐生杜氏藻）的实验组细胞密度与同等条件下的在米氏凯伦藻的细胞密度接近，因此可知，加了滤液相当于两种藻类混合培养，而混合培养对藻类的密度有影响，因此两种藻类之间存在种间竞争，并且甲在竞争中处于劣势，最终两种藻类的K值都下降。推行绿色低碳生活使得大气中二氧化碳的浓度下降，而在低浓度的二氧化碳下，甲的生长受影响不大，乙的生长受影响较大，细胞密度更低，因此推行绿色低碳生活更有利于减缓乙种群的增长。
（3）根据图示，图1随着培养时间延长，甲的细胞密度增多，但加了乙滤液的实验组的细胞密度远远低于同等条件下的细胞密度，可能是乙代谢产生的物质明显抑制甲的生长；图2随着培养时间延长，乙细胞密度都增多，且加了甲滤液实验组细胞密度与同等条件下的乙的细胞密度差距不大，因此，乙的种群数量下降与甲代谢产生的物质无关，但随着培养时间的增长，混合培养时资源、空间有限，导致乙的种群数量下降。
（4）藻类的生长需要N、P 等矿质元素，此外还需要进行光合作用，因此，一定条件下，藻类等多种微型生物容易在近海水域短期内急剧增殖，引发赤潮，主要原因是受人类活动等的影响，近海水域中的 N、P 等矿质元素增多、CO2浓度较高，藻类大量增殖。
18．【答案】（1）条件；神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)
（2）分级调节；效应器和感受器；减弱
（3）⑥
【知识点】反射弧各部分组成及功能；反射的过程；神经系统的分级调节
【解析】【解答】（1）运动员听到发令枪响后起跑需要大脑皮层的参与，属于条件反射。运动员听到枪响到作出起跑反应，信号的传导需要经过了耳（感受器）、传入神经（听觉神经）、神经中枢（大脑皮层—脊髓）、传出神经、效应器（神经所支配的肌肉和腺体）等结构，但信号传导从开始到完成需要时间，如果不超过0.1s，说明运动员在开枪之前已经起跑，属于“抢跑”，此时没有听到声音已经开始跑了，该行为的兴奋传导路径是神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)。
（2）大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③，进而精准调控肌肉收缩，这体现了神经系统对躯体运动的分级调节。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构（效应器）收缩，推断可能是⑤的兴奋通过③传到b，且④的兴奋通过②传到a（此时a是效应器），然后a通过①传到③再传到b，此时a是感受器，由此推断a结构是反射弧中的效应器和感受器。如果在箭头处切断神经纤维，a的兴奋不能通过①传到③再传到b，所以b结构收缩强度会减弱。
（3）根据给出的知识背景，我们知道脑机接口技术可以用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。其原理是首先通过脑机接口获取⑥大脑皮层（或大脑皮层运动中枢）发出的信号。在这里，这些信号可以被视为大脑对运动的意图或命令，运用计算机解码患者的运动意图，再将解码信息输送给患肢，实现对患肢活动的控制。
【分析】1、在中枢神经系统的参与下，机体对内外刺激所产生的规律性应答反应，叫作反射，反射是神经调节的基本方式，而反射的结构基础是反射弧，反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器，任何一个部位损伤都不能引起反射。
2、神经兴奋在离体的神经纤维上双向传递，而在机体的反射弧中是单向传递，因为神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，神经递质与突触后膜受体结合后会被突触前膜回收或降解。神经递质分为兴奋性神经递质和抑制性神经递质，兴奋性神经递质会使下一神经元形成动作电位，进而使其兴奋，抑制性神经递质会使下一神经元形成静息电位，进而使其抑制。
（1）运动员听到发令枪响后起跑需要大脑皮层的参与，属于条件反射。运动员听到枪响到作出起跑反应，信号的传导需要经过了耳（感受器）、传入神经（听觉神经）、神经中枢（大脑皮层—脊髓）、传出神经、效应器（神经所支配的肌肉和腺体）等结构，但信号传导从开始到完成需要时间，如果不超过0.1s，说明运动员在开枪之前已经起跑，属于“抢跑”，此时没有听到声音已经开始跑了，该行为的兴奋传导路径是神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)。
（2）大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③，进而精准调控肌肉收缩，这体现了神经系统对躯体运动的分级调节。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构（效应器）收缩，推断可能是⑤的兴奋通过③传到b，且④的兴奋通过②传到a（此时a是效应器），然后a通过①传到③再传到b，此时a是感受器，由此推断a结构是反射弧中的效应器和感受器。若在箭头处切断神经纤维，a的兴奋不能通过①传到③再传到b，因此b结构收缩强度会减弱。
（3）根据给出的知识背景，我们知道脑机接口技术可以用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。其原理是首先通过脑机接口获取⑥大脑皮层（或大脑皮层运动中枢）发出的信号。在这里，这些信号可以被视为大脑对运动的意图或命令，运用计算机解码患者的运动意图，再将解码信息输送给患肢，实现对患肢活动的控制。
19．【答案】（1）常染色体显性遗传病；常染色体隐性遗传病；Aabb
（2）操作简便、准确安全、快速等
（3）缺失；1/900；25
（4）A
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；基因突变的特点及意义；PCR技术的基本操作和应用；遗传系谱图
【解析】【解答】（1）Ⅰ-1和Ⅰ-2均患甲病，Ⅱ-3不患甲病（“有中生无为显性”），且Ⅱ-3为女性，故甲病为常染色体显性遗传病。Ⅰ-1和Ⅰ-2不患乙病，Ⅱ-2患乙病（“无中生有为隐性”），且Ⅱ-2为女性，故乙病为常染色体隐性遗传病。Ⅱ-2患甲病，但其孩子Ⅲ-2不患有甲病，甲病为常染色体显性遗传病，则Ⅱ-2关于甲病的基因型为Aa；乙病为常染色体隐性遗传病，则Ⅱ-2关于乙病的基因型为bb，故Ⅱ-2的基因型是Aabb。
（2）PCR技术（多聚酶链式反应）具有操作简便（流程相对简洁，无需复杂前处理）、快速高效（短时间内可大量扩增目标DNA片段）、灵敏度高（少量DNA即可扩增检测）、准确安全（碱基互补配对原则保证扩增特异性）等优点。
（3）根据（1）分析可知，乙病为常染色体隐性遗传病，Ⅰ-1和Ⅰ-2不患乙病，Ⅱ-2患乙病，则Ⅰ-1和Ⅰ-2关于乙病的基因型为Bb，Ⅲ-2患乙病，则Ⅲ-2关于乙病的基因型为bb。因此对比凝胶电泳图中Ⅰ-1（或Ⅰ-2，Bb）和Ⅲ-2（bb）的B/b基因扩增带可知，b基因（小于0.9kb）短于B基因（0.9kb-1.2kb）的长度，故推测乙病是正常基因发生碱基缺失，导致基因结构改变。正常人群中乙病携带者的概率为1/75，故正常男子的基因型为1/75Bb、74/75BB。Ⅰ-1和Ⅰ-2关于乙病的基因型为Bb，则Ⅱ-5的基因型为1/3BB、2/3Bb；根据凝胶电泳图可知，Ⅱ-6的基因型为BB，则Ⅲ-5的基因型为1/3Bb、2/3BB，因此Ⅲ-5与一个无亲缘关系的正常男子婚配，生育患病孩子的概率为1/75×1/3×1/4=1/900。Ⅰ-1和Ⅰ-2关于乙病的基因型为Bb，则Ⅱ-3的基因型为1/3BB、2/3Bb；根据凝胶电泳图可知，Ⅱ-4的基因型为BB，则Ⅲ-3的基因型为1/3Bb、2/3BB，故Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配，生育患病孩子的概率为1/3×1/3×1/4=1/36，因此若Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配，生育患病孩子的概率是前一种婚配的1/36÷1/900=25倍。
（4）甲病是常染色体显性遗传病，由A基因控制致病；乙病是常染色体隐性遗传病，由b基因纯合致病（正常基因是B，需表达苯丙氨酸羟化酶）。反义RNA药物通过抑制致病基因表达治疗疾病，甲病致病基因是A，故选择A基因作为目标，抑制A基因的mRNA翻译，减少致病蛋白产生，有望治疗甲病。
【分析】（1）基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
（2）PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
（1）据图判断，Ⅰ -1和Ⅰ -2患甲病，生了一个正常的女儿Ⅱ-3，所以甲病是常染色体显性遗传病；Ⅰ -1和Ⅰ -2都不患乙病，生了一个患乙病的女儿Ⅱ-2，所以乙病是常染色体隐性遗传病。Ⅰ -1和Ⅰ -2的基因型都是AaBb，Ⅱ-2两病兼患，但是她的儿子 Ⅲ-2不患甲病，推断Ⅱ-2的基因型是Aabb
（2）采用PCR方法可以检测胎儿的基因状况，进行遗传病诊断。该技术的操作简便、而且利用的是怀孕母体的血液中来自胎儿的游离DNA，所以准确安全、快速。
（3）根据遗传系谱图判断 Ⅲ-2不患甲病患乙病，他的基因型是aabb，所以A/a基因扩增带的第一个条带是a，第二个条带是A；B/b基因扩增带的第一个条带是B，第二个条带是b；b条带比B短，所以乙病是由于正常基因发生了碱基缺失所致。Ⅰ -1和Ⅰ -2的基因型都是Bb，Ⅱ-5的基因型是2/3Bb，Ⅱ-6的基因型是BB（根据电泳图判断），推出Ⅲ-5的基因型是1/3Bb，Ⅲ-5和无亲缘关系的正常男子婚配，该正常男性是携带者的概率是1/75，后代患病的概率是1/3×1/75×1/4=1/900。根据电泳图判断Ⅱ-4和Ⅱ-6的基因型相同均为BB，据家族系谱图判断，Ⅱ-5和Ⅱ-4的基因型相同为1/3BB和2/3Bb，所以Ⅲ-5和Ⅲ-3的基因型相同，为1/3Bb。若Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配，生育患病孩子的概率是1/3×1/3××1/4=1/36，生育患病孩子的概率是前一种婚配的1/36÷1/900=25倍
（4）反义RNA药物能与目标基因的 mRNA 互补结合形成部分双链，影响蛋白质翻译，最终达到治疗目的。因为甲病是显性遗传病影响A基因的表达可以达到治疗的目的，所以在上述家系中，可以选择A基因作为目标。
20．【答案】（1）在 PCR 反应中，需要利用高温使 DNA 双链解旋，普通的 DNA聚合酶在高温下会变性失活，而 Tag DNA 聚合酶能够耐高温，在高温条件下依然具有活性
（2）在平板中添加氯霉素，再将在含氯霉素的培养基中生长的菌落利用影印法影印到添加四环素的培养基中，在含有四环素的培养基中不能正常生长的菌落由导入目的基因的菌株形成
（3）乳酸或有机酸；9
（4）大肠杆菌进行细胞呼吸时会释放大量热量
（5）提取、分离、纯化
【知识点】培养基对微生物的选择作用；PCR技术的基本操作和应用；基因工程的操作程序（详细）；发酵工程的基本环节
【解析】【解答】（1）PCR反应需经历高温变性（使DNA双链解旋）、低温复性、中温延伸过程。普通DNA聚合酶在高温变性步骤中会因温度过高变性失活，而Taq DNA聚合酶（热稳定DNA聚合酶）能耐高温，在高温条件下仍保持活性，可催化DNA子链延伸，故PCR需用Taq DNA聚合酶。
（2）质粒含氯霉素抗性基因（未被限制酶切割，保持完整）和四环素抗性基因（被BamH I、Sal I切割，插入目的基因后被破坏）。导入重组质粒的大肠杆菌，含完整氯霉素抗性基因，能在含氯霉素培养基生长；四环素抗性基因被破坏，不能在含四环素培养基生长。实验思路：在平板中添加氯霉素，存活菌落为含重组质粒或空质粒的大肠杆菌；再用影印法将这些菌落转移到含四环素的培养基，不能在四环素培养基生长的菌落，即为导入目的基因（重组质粒）的菌株，因空质粒的四环素抗性基因完整，含空质粒的大肠杆菌能在四环素培养基生长。
（3）培养基中碳源相对过多，微生物氧化不彻底，易形成乳酸或有机酸，导致发酵液pH下降。木薯淀粉设3个浓度（90、100、110g·L-1），酵母粉设3个浓度（12、15、18g·L-1），根据“正交实验”原理，组合数为3×3=9组，故理论上应设置9组实验。
（4）大肠杆菌在发酵罐内高密度发酵时，细胞呼吸（有氧呼吸或无氧呼吸）会释放大量热能，使发酵罐内温度升高。
（5）发酵工业中，经菌种选育、扩大培养和发酵后，还需通过提取、分离、纯化步骤，从发酵液中获取并精制发酵产品。
【分析】（1）在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产物的分离、提纯等方面
（2）基因工程是一种DNA操作技术，需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
（3）PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行，需提供DNA模板，分别与两条模板链结合的2种引物，4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶；同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
（1）在 PCR 反应中，变性的温度需要90℃以上，需要利用高温使 DNA 双链解旋，普通的 DNA聚合酶在高温下会变性失活，而 Tag DNA 聚合酶能够耐高温，在高温条件下依然具有活性，因此扩增X基因时，PCR反应中需要使用Taq DNA聚合酶。
（2）据图可知，使用BamH I和 Sal I限制酶处理质粒和X基因，四环素抗性基因被破坏，氯霉素抗性基因保留，因此能在氯霉素培养基上生存，不能在四环素培养基上生存的大肠杆菌即是含目的基因菌株，因此实验思路为：在平板中添加氯霉素，再将在含氯霉素的培养基中生长的菌落利用影印法影印到添加四环素的培养基中，在含有四环素的培养基中不能正常生长的菌落由导入目的基因的菌株形成。
（3）碳源是微生物生长所需的主要能量来源，而氮源则是构成细胞物质和合成蛋白质、核酸等生物大分子的基本原料。当培养基中碳源相对过多时，微生物可能会优先利用碳源进行能量代谢，而氮源的消耗相对较慢。这会导致碳源氧化不完全，形成较多的乳酸或有机酸。这些乳酸或有机酸会在溶液中解离，使发酵液的pH值下降。因为要筛选碳源和氮源浓度的最佳组合，木薯淀粉浓度有3种，酵母粉浓度也有3种，因此理论上应设置3×3=9组实验。
（4）大肠杆菌进行细胞呼吸时会释放大量能量，绝大多数以热能形式释放，因此大肠杆菌在发酵罐内进行高密度发酵时，温度会升高。
（5）发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品分离、提纯等方面，因此发酵工业中通过菌种选育、扩大培养和发酵后，再经提取、分离、纯化，最终获得发酵产品。
1 / 1【高考真题】2024年新课标高考真题安徽卷生物试卷
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（2024·安徽）真核细胞的质膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。下列叙述正确的是（　　）
A．液泡膜上的一种载体蛋白只能主动转运一种分子或离子
B．水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞
C．根尖分生区细胞的核膜在分裂间期解体，在分裂末期重建
D．[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上
【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；细胞有丝分裂不同时期的特点；线粒体的结构和功能；被动运输
【解析】【解答】A、载体蛋白具有特异性，液泡膜上的一种载体蛋白通常能转运一种或一类分子或离子，并非只能主动转运一种分子或离子，A不符合题意；
B、水分子进出细胞有自由扩散和借助水通道蛋白协助扩散两种方式，在肾小管上皮细胞处，水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出，B符合题意；
C、有丝分裂过程中，根尖分生区细胞的核膜在分裂前期解体消失，在分裂末期重新构建形成，C不符合题意；
D、[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程是有氧呼吸的第三阶段，该过程发生在线粒体内膜上，而不是线粒体基质和内膜上，线粒体基质是有氧呼吸第二阶段的场所，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】在细胞中，许多细胞器都有膜，如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等，这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。
2．（2024·安徽）变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫，发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构，并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是（　　）
A．被荧光标记的网架结构属于细胞骨架，与变形虫的形态变化有关
B．溶酶体中的水解酶进入细胞质基质，将摄入的食物分解为小分子
C．变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程不需要质膜上的蛋白质参与
D．变形虫移动过程中，纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装所致
【答案】A
【知识点】其它细胞器及分离方法；胞吞、胞吐的过程和意义；细胞骨架
【解析】【解答】A、细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构，与细胞的运动、分裂、分化以及物质运输等密切相关，还能维持细胞形态。题干中移动部分细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构且伴有纤维消长，所以被荧光标记的网架结构属于细胞骨架，与变形虫的形态变化有关，A符合题意；
B、溶酶体中的水解酶在溶酶体内将摄入的食物分解为小分子，而不是水解酶进入细胞质基质进行分解，B不符合题意；
C、变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程需要质膜上的蛋白质进行识别等参与，C不符合题意；
D、变形虫移动过程中，纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装与去组装所致，而不只是不断组装，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）细胞质中的细胞器并不是漂浮于细胞质中的，细胞质中有着支持它们的结构——细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
（2）蛋白质和多糖等有机大分子由于分子太大，靠转运蛋白无法运输，它们进出细胞则通过胞吞或胞吐。
3．（2024·安徽）细胞呼吸第一阶段包含一系列酶促反应，磷酸果糖激酶1（PFK1）是其中的一个关键酶。细胞中ATP减少时，ADP和AMP会增多。当ATP/AMP浓度比变化时，两者会与PFK发生竞争性结合而改变酶活性，进而调节细胞呼吸速率，以保证细胞中能量的供求平衡。下列叙述正确的是（　　）
A．在细胞质基质中，PFK1催化葡萄糖直接分解为丙酮酸等
B．PFKI与ATP结合后，酶的空间结构发生改变而变性失活
C．ATP/AMP浓度比变化对PFK1活性的调节属于负反馈调节
D．运动时肌细胞中AMP与PFK1结合增多，细胞呼吸速率加快
【答案】C,D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、细胞呼吸第一阶段发生在细胞质基质中，但PFK1的作用并非直接催化葡萄糖分解为丙酮酸。实际上，葡萄糖首先被己糖激酶催化磷酸化生成葡萄糖-6-磷酸，然后在PFK1的作用下进一步转化为果糖-1，6-二磷酸，这是细胞呼吸第一阶段的关键限速步骤。丙酮酸的生成是在后续反应中由丙酮酸激酶催化完成的，A不符合题意；
B、ATP与PFK1的结合属于变构调节。当ATP浓度较高时，ATP会与PFK1的别构位点结合，导致酶的空间结构改变，从而抑制其活性（而非变性失活，变性通常指不可逆的结构破坏）。这种调节是可逆的，当ATP浓度降低时，酶活性可恢复，B不符合题意；
C、负反馈调节是指系统的输出反过来抑制输入，使系统维持稳定。当ATP减少、AMP增多时，ATP/AMP浓度比降低，此时AMP会与PFK1结合，激活酶的活性，促进细胞呼吸以生成更多ATP；而当ATP浓度升高时，ATP与PFK1结合抑制其活性，减少ATP生成。这种调节方式符合负反馈调节的特点——通过反向调节维持ATP浓度的平衡，C符合题意；
D、运动时，肌细胞消耗ATP加快，导致ATP减少、AMP增多。AMP作为信号分子与PFK1结合，激活其活性，促进细胞呼吸第一阶段的速率，进而加快整个细胞呼吸过程，以满足运动时的能量需求，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】有氧呼吸的全过程十分复杂，可以概括地分为三个阶段，每个阶段的化学反应都有相应的酶催化。第一个阶段是，1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的[H]，并且释放出少量的能量。这一阶段不需要氧的参与，是在细胞质基质中进行的。第二个阶段是，丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H]，并释放出少量的能量。这一阶段不需要氧直接参与，是在线粒体基质中进行的。第三个阶段是，上述两个阶段产生的[H]，经过一系列的化学反应，与氧结合形成水，同时释放出大量的能量。这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的。
4．（2024·安徽）在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的，某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是（　　）
A．细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞内的相应受体
B．酶联受体是质膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用
C．ATP水解释放的磷酸基团与靶蛋白结合，使其去磷酸化而有活性
D．活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化
【答案】D
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能；ATP的作用与意义；细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、图可知，该信号分子的受体位于细胞膜上（酶联受体），并非细胞内，细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞膜上的相应受体，A不符合题意；
B、酶联受体是质膜上的蛋白质，从图中及功能来看，它能识别信号分子（识别作用）、催化ATP水解（催化作用），但未体现运输作用，B不符合题意；
C、从图中可以看到，ATP水解释放的磷酸基团与靶蛋白（应答蛋白等）结合，是使其磷酸化而有活性，并非去磷酸化，C不符合题意；
D、在细胞分化过程中，活化的应答蛋白可进入细胞核等部位，通过影响基因的表达，调控细胞的生理活动，最终引起细胞定向分化，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）蛋白质是细胞的基本组成成分，具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、免疫等重要功能。
（2）ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化，这在细胞中是常见的。这些分子被磷酸化后，空间结构发生变化，活性也被改变，因而可以参与特定的化学反应。
（3）在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫作细胞分化。
5．（2024·安徽）物种的生态位研究对生物多样性保护具有重要意义。研究人员对我国某自然保护区白马鸡与血雉在三种植被类型中的分布和日活动节律进行了调查，结果见下表。下列叙述错误的是（　　）
白马鸡的分布占比(%) 血雉的分布占比(%)
旱季 雨季 旱季 雨季
针阔叶混交林 56.05 76.67 47.94 78.67
针叶林 40.13 17.78 42.06 9.17
灌丛 3.82 5.55 10.00 12.16
日活动节律
A．生境的复杂程度会明显影响白马鸡和血雉对栖息地的选择
B．两物种在三种植被类型中的分布差异体现了群落的垂直结构
C．季节交替影响两物种对植被类型的选择，降雨对血雉的影响更大
D．两物种在白天均出现活动高峰，但在日活动节律上存在生态位分化
【答案】B
【知识点】群落的结构；当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、从灌丛到针叶林，再到针阔叶混交林，生境复杂程度逐渐增加。观察表格数据，白马鸡和血雉在不同生境中的分布占比发生了改变。这表明生境的复杂程度对它们选择栖息地有明显影响，A不符合题意；
B、垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象，比如森林中植物的分层。而本题中两物种在三种植被类型中的分布，是在不同的地域（不同的植被类型生态系统），并非在同一个生态系统的垂直方向上，所以其分布差异不属于群落的垂直结构，B符合题意；
C、由表格数据可知，在旱季和雨季（季节交替）时，两物种在不同植被类型中的分布占比不同。例如旱季时，针阔叶混交林白马鸡的分布占比高，血雉的分布占比更低。进一步比较发现，在三种植被类型中，旱季与雨季血雉的分布占比差值大于白马鸡的分布占比差值，这说明降雨对血雉的影响更大，C不符合题意；
D、两物种在 8：00 左右相对密度最大，即两物种在白天均出现活动高峰。同时，在一天的时间内，它们的相对密度有较大波动，这体现了在日活动节律上两物种存在生态位分化，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】生态位是指一个物种在群落中的地位和作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况以及与其他物种的关系等。在本题中，通过对白马鸡与血雉在三种植被类型（灌丛、针叶林、针阔叶混交林）中的分布和日活动节律的调查数据来分析相关问题。
6．（2024·安徽）磷循环是生物圈物质循环的重要组成部分。磷经岩石风化、溶解、生物吸收利用、微生物分解，进入环境后少量返回生物群落，大部分沉积并进一步形成岩石。岩石风化后磷再次参与循环。下列叙述错误的是（　　）
A．在生物地球化学循环中，磷元素年周转量比碳元素少
B．人类施用磷肥等农业生产活动不会改变磷循环速率
C．磷参与生态系统中能量的输入、传递、转化和散失过程
D．磷主要以磷酸盐的形式在生物群落与无机环境之间循环
【答案】B
【知识点】生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、因为细胞中碳元素的含量高于磷元素，所以在生物地球化学循环中，磷元素年周转量比碳元素少，A不符合题意；
B、人类施用磷肥等农业生产活动，会使部分磷留在无机环境里，这必然会改变磷循环速率，B符合题意；
C、植物吸收的磷可用于合成磷脂、ATP、DNA、RNA 等物质。ATP 在能量的传递、转化中起着重要作用，而 DNA、RNA 参与遗传信息的传递等过程，这些都与能量的输入、传递、转化和散失相关，所以磷参与生态系统中能量的这些过程，C不符合题意；
D、根据磷循环的特点，磷主要以磷酸盐的形式在生物群落与无机环境之间循环，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】生态系统的物质循环是指组成生物体的碳、氢、氧、磷、硫等元素，在非生物环境和生物群落之间不断循环的过程。在细胞中，不同元素的含量有所不同。碳是构成生物体的最基本元素，含量相对较高。
7．（2024·安徽）人在睡梦中偶尔会出现心跳明显加快、呼吸急促，甚至惊叫。如果此时检测这些人的血液，会发现肾上腺素含量明显升高。下列叙述错误的是（　　）
A．睡梦中出现呼吸急促和惊叫等生理活动不受大脑皮层控制
B．睡梦中惊叫等应激行为与肾上腺髓质分泌的肾上腺素有关
C．睡梦中心跳加快与交感神经活动增强、副交感神经活动减弱有关
D．交感神经兴奋促进肾上腺素释放进而引起心跳加快，属于神经－体液调节
【答案】A
【知识点】神经、体液调节在维持稳态中的作用；神经系统的基本结构；激素与内分泌系统
【解析】【解答】A、大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢，人体的呼吸等基本生命活动虽受脑干等低级中枢控制，但也会受到大脑皮层的调控。所以睡梦中出现呼吸急促和惊叫等生理活动是受大脑皮层控制的，A符合题意；
B、当人处于应激状态时，肾上腺髓质会分泌肾上腺素。睡梦中惊叫属于一种应激行为，这与肾上腺髓质分泌的肾上腺素有关，B不符合题意；
C、交感神经的活动主要是在人体紧张状态时保证生理需要，当交感神经活动增强、副交感神经活动减弱时，会引起心跳加快等反应。所以睡梦中心跳加快与交感神经活动增强、副交感神经活动减弱有关，C不符合题意；
D、交感神经兴奋时，会促使肾上腺髓质分泌肾上腺素，肾上腺素能提高机体的代谢水平，进而引起心跳加快。这个过程既有神经系统的参与，又有激素（肾上腺素）的参与，属于神经 - 体液调节，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】自主神经系统支配内脏、血管和腺体的传出神经，其活动不受意识支配。当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，会使心跳加快、支气管扩张等；当人处于安静状态时，副交感神经活动占据优势。
8．（2024·安徽）羊口疮是由羊口疮病毒（ORFV）感染引起的急性接触性人畜共患传染病，宿主易被ORFV反复感染，影响畜牧业发展，危害人体健康。下列叙述正确的是（　　）
A．ORFV感染宿主引起的特异性免疫反应属于细胞免疫
B．ORFV感染宿主后被抗原呈递细胞和T细胞摄取、处理和呈递
C．ORFV反复感染可能与感染后宿主产生的抗体少有关
D．辅助性T细胞在ORFV和细胞因子的刺激下增殖、分化
【答案】C
【知识点】细胞免疫；体液免疫
【解析】【解答】A、病毒通常会寄生在细胞内，针对这种情况，首先会引发细胞免疫，细胞免疫能使被病毒感染的靶细胞裂解死亡，释放出病毒。但仅仅依靠细胞免疫无法彻底清除病毒，还需要体液免疫产生的抗体与病毒结合，最终将其消灭。所以ORFV感染宿主引起的特异性免疫反应应是细胞免疫和体液免疫，并非仅属于细胞免疫，A不符合题意；
B、在免疫过程中，抗原呈递细胞（APC）具有摄取、处理和呈递抗原的功能，而T细胞主要功能是识别抗原，接受抗原刺激后增殖分化等，并不具备摄取、处理、呈递抗原的功能，B不符合题意；
C、当宿主感染ORFV后，如果产生的抗体数量较少，就不能有效地将相应病毒彻底消灭。残留的病毒就有可能再次引发感染，所以ORFV反复感染可能与感染后宿主产生的抗体少有关，C符合题意；
D、在免疫反应中，B细胞在受到抗原（如ORFV）刺激后，同时在细胞因子的作用下，会增殖分化形成浆细胞和记忆B细胞。而辅助性T细胞本身就是在接受抗原刺激后增殖分化，其增殖分化过程并不需要细胞因子，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】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。
9．（2024·安徽）植物生命活动受植物激素、环境因素等多种因素的调节。下列叙述正确的是（　　）
A．菊花是自然条件下秋季开花的植物，遮光处理可使其延迟开花
B．玉米倒伏后，茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较低有关
C．组织培养中，细胞分裂素与生长素浓度比值高时能诱导根的分化
D．土壤干旱时，豌豆根部合成的脱落酸向地上运输可引起气孔关闭
【答案】D
【知识点】其他植物激素的种类和作用；植物激素间的相互关系；环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、菊花属于短日照植物，在自然条件下秋季开花。短日照植物是指在较短日照时长条件下才能开花的植物。遮光处理会缩短光照时长，这对于短日照植物菊花来说，会促使其提前开花，而不是延迟开花，A不符合题意；
B、玉米倒伏后，茎会背地生长。这是因为重力作用使得生长素在近地侧分布较多，远地侧分布较少。而茎对生长素的敏感度相对较低，近地侧较高浓度的生长素会促进茎的生长，使得近地侧生长速度比远地侧快，从而导致茎背地生长，所以说茎背地生长与重力引起近地侧生长素含量较高有关，B不符合题意；
C、在植物组织培养过程中，细胞分裂素与生长素浓度的比值对植物器官的分化起着关键作用。当细胞分裂素与生长素浓度比值高时，诱导的是芽的分化；当细胞分裂素与生长素浓度比值低时，才会诱导根的分化，C不符合题意；
D、当土壤干旱时，豌豆根部会合成脱落酸，并且脱落酸会向地上部分运输。脱落酸具有调节气孔开闭的作用，它能引起气孔关闭，这样可以减少植物水分的蒸腾散失，有助于植物在干旱环境下保持水分，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】植物激素在植物内的含量虽然微少，但是在调节植物生长发育上的作用却非常重要。一般来说，植物激素对植物生长发育的调控，是通过调控细胞分裂、细胞伸长、细胞分化和细胞死亡等方式实现的。
10．（2024·安徽）甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻，但不抗稻瘟病(rr)，乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种，设计了下列育种方案，合理的是（　　）
①将甲与乙杂交，再自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株
②将甲与乙杂交，F1与甲回交，选F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交，依次重复多代；再将选取的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株
③将甲与乙杂交，取F1的花药离体培养获得单倍体，再诱导染色体数目加倍为二倍体，从中选取抗稻瘟病植株
④向甲转入抗稻瘟病基因，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，每代均选取抗稻瘟病植株
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
【答案】C
【知识点】交配类型及应用；育种方法综合
【解析】【解答】①甲（rr，优良性状纯合）与乙（RR，抗稻瘟病）杂交，F1基因型为Rr。自交多代，每代选取抗稻瘟病植株（RR或Rr），由于不断自交过程中，后代会出现性状分离，难以稳定获得纯合且保留甲全部优良性状的品种，因为甲的优良性状是多对基因控制的，自交选育会引入乙的其他性状，该方案不合理。
②甲与乙杂交得F1(Rr)，F1与甲（rr）回交，F2中抗稻瘟病植株为Rr。再与甲回交，重复多代，这样的回交过程是为了让后代遗传物质更接近甲，后续选取抗稻瘟病植株（Rr）自交多代，虽然会出现性状分离，但经过多代回交和自交选育，可以逐步保留甲的优良性状并获得抗稻瘟病纯合子（RR），该方案合理。
③甲与乙杂交得F1(Rr)，取F1花药离体培养获得单倍体（R、r）。再诱导染色体数目加倍为二倍体（RR、rr），从中选取抗稻瘟病植株（RR），单倍体育种能明显缩短育种年限，且获得的RR植株是纯合子。但甲具有许多优良性状，F1是杂合子，其花药离体培养得到的单倍体，染色体数目减半，甲的优良性状由多对基因控制，单倍体育种得到的个体不一定能完整保留甲的优良性状，该方案不合理。
④向甲转入抗稻瘟病基因，甲成为转基因植株，筛选转入成功的抗稻瘟病植株自交多代，由于转入的抗稻瘟病基因可稳定遗传（假设整合到染色体上），且甲原本是纯合优良品种，自交过程中，只要选取抗稻瘟病植株，可逐步纯化，保留自身优良性状，获得抗稻瘟病且保留优良性状的纯合新品种，该方案合理。
综上所述，设计了合理的育种方案有②④，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）在杂交育种中，人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交，使两个亲本的优良性状组合在一起，再筛选出所需要的优良品种。
（2）利用单倍体植株培育新品种，能明显缩短育种年限。育种工作者常常采用花药（或花粉）离体培养的方法来获得单倍体植株，然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍，恢复到正常植株的染色体数目。
11．（2024·安徽）真核生物细胞中主要有3类RNA聚合酶，它们在细胞内定位和转录产物见下表。此外，在线粒体和叶绿体中也发现了分子量小的RNA聚合酶。下列叙述错误的是（　　）
种类 细胞内定位 转录产物
RNA聚合酶I 核仁 5. 8SrENA、18SrFN4 、28SrRNA
RNA聚合酶II 核质 mRNA
RNA聚合酶Ⅲ 核质 tRNA、5SrRNA
注：各类RNA均为核糖体的组成成分
A．线粒体和叶绿体中都有DNA，两者的基因转录时使用各自的RNA聚合酶
B．基因的 DNA 发生甲基化修饰，抑制RNA聚合酶的结合，可影响基因表达
C．RNA聚合酶I和Ⅲ的转录产物都有rRNA，两种酶识别的启动子序列相同
D．编码 RNA 聚合酶I的基因在核内转录、细胞质中翻译，产物最终定位在核仁
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录；表观遗传
【解析】【解答】A、线粒体和叶绿体都含有少量的DNA，属于半自主细胞器，在基因转录时会使用自身特有的RNA聚合酶，A不符合题意；
B、基因表达包括转录和翻译，基因的DNA发生甲基化修饰后会抑制RNA聚合酶与DNA结合，从而影响转录，进而影响基因表达，B不符合题意；
C、虽然RNA聚合酶Ⅰ和Ⅲ的转录产物都有rRNA，但转录产物种类不同，而启动子是RNA聚合酶识别和结合的特定DNA序列，不同的转录产物意味着两种酶识别的启动子序列不同，C符合题意；
D、RNA聚合酶本质是蛋白质，编码RNA聚合酶Ⅰ的基因在核仁中，基因表达时先在核内转录，后在细胞质（核糖体）中翻译，产物最终定位在核仁发挥作用，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成，包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板，按照密码子和氨基酸之间的对应关系，在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。DNA甲基化等因素导致基因在其碱基序列不变的情况下，表达情况发生可遗传的变化，这就是表观遗传。
12．（2024·安徽）某种昆虫的颜色由常染色体上的一对等位基因控制，雌虫有黄色和白色两种表型，雄虫只有黄色，控制白色的基因在雄虫中不表达，各类型个体的生存和繁殖力相同。随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配，F1雌性全为白色，雄性全为黄色。继续让F1自由交配，理论上F2雌性中白色个体的比例可能是（　　）
A．1/2 B．3/4 C．15/16 D．1
【答案】B,C,D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；遗传的基本规律综合
【解析】【解答】设控制昆虫颜色的等位基因为A、a。已知颜色由常染色体上的一对等位基因控制，雌虫有黄色和白色两种表型，雄虫只有黄色，控制白色的基因在雄虫中不表达，且白色雌虫与黄色雄虫交配，F1雌性全为白色，雄性全为黄色。
若黄色A对白色a为显性，则黄色雌虫的基因型有AA、Aa，白色雌虫的基因型为aa，黄色雄虫的基因型为AA、Aa、aa。若亲本白色雌虫×黄色雄虫→F1白色雌性和黄色雄性，则亲本白色雌虫的基因型为aa，亲本黄色雄虫的基因型为aa，F1白色雌性的基因型为aa，F1黄色雄虫的基因型为aa。F1自由交配，理论上F2雌性中白色个体的比例为1。
若白色A对黄色a为显性，则白色雌虫的基因型有AA、Aa，黄色雌虫的基因型为aa，黄色雄虫的基因型为AA、Aa、aa。若亲本白色雌虫×黄色雄虫→F1白色雌性和黄色雄性，则亲本的组合有①AA（白色雌虫）×AA（黄色雄虫）；②AA（白色雌虫）×Aa（黄色雄虫）；③AA（白色雌虫）×aa（黄色雄虫）；④Aa（白色雌虫）×AA（黄色雄虫）。
①AA（白色雌虫）×AA（黄色雄虫）→F1AA（白色雌虫）×AA（黄色雄虫）→F2AA（白色雌虫）×AA（黄色雄虫），故F1自由交配，理论上F2雌性中白色个体的比例为1；
②AA（白色雌虫）×Aa（黄色雄虫）→F11/2AA（白色雌虫）1/2Aa（白色雌虫）×1/2AA（黄色雄虫）1/2Aa（黄色雄虫），则F1的雌配子类型及比例为3/4A和1/4a，雄配子类型及比例为3/4A和1/4a，故F1自由交配，理论上F2雌性中白色个体的比例为3/4×（3/4+1/4）+1/4×3/4=15/16；
③AA（白色雌虫）×aa（黄色雄虫）→F1Aa（白色雌虫）×Aa（黄色雄虫），则F1的雌配子类型及比例为1/2A和1/2a，雄配子类型及比例为1/2A和1/2a，故F1自由交配，理论上F2雌性中白色个体的比例为1/2×（1/2+1/2）+1/2×1/2=3/4；
④Aa（白色雌虫）×AA（黄色雄虫）→F11/2AA（白色雌虫）1/2Aa（白色雌虫）×1/2AA（黄色雄虫）1/2Aa（黄色雄虫），则F1的雌配子类型及比例为3/4A和1/4a，雄配子类型及比例为3/4A和1/4a，故F1自由交配，理论上F2雌性中白色个体的比例为3/4×（3/4+1/4）+1/4×3/4=15/16。
综上所述，F1自由交配，理论上F2雌性中白色个体的比例为1或15/16或3/4，BCD符合题意，A不符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】（1）位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。
（2）基因的分离定律的实质是：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。
13．（2024·安徽）下图是甲与其他四种生物β-珠蛋白前 40个氨基酸的序列比对结果，字母代表氨基酸，“.”表示该位点上的氨基酸与甲的相同，相同位点氨基酸的差异是进化过程中β-珠蛋白基因发生突变的结果。下列叙述错误的是（　　）
A．不同生物β-珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大
B．位点上未发生改变的氨基酸对维持β-珠蛋白功能稳定可能更重要
C．分子生物学证据与化石等证据结合能更准确判断物种间进化关系
D．五种生物相互比较，甲与乙的氨基酸序列差异最大，亲缘关系最远
【答案】D
【知识点】生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、因为密码子具有简并性，这意味着一种氨基酸可能由多种密码子编码。所以不同生物β - 珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大。例如，若两种生物β - 珠蛋白的某一段氨基酸序列相同，但由于密码子简并，对应的基因序列可能不同，A不符合题意；
B、不同生物的β - 珠蛋白在某些位点上的氨基酸相同。这些位点上未发生改变的氨基酸可能对维持β - 珠蛋白功能稳定起着关键作用。因为如果这些位点的氨基酸发生改变，可能会影响β - 珠蛋白的空间结构和功能，B不符合题意；
C、化石是研究生物进化的最直接证据，它能直观地展示生物在不同地质年代的形态结构等特征。而通过比对氨基酸序列等分子生物学证据，可以从微观层面了解生物之间的亲缘关系。将分子生物学证据与化石等证据结合起来，能从宏观和微观等多个角度全面地分析，从而更准确地判断物种间进化关系，C不符合题意；
D、由题目中“相同位点氨基酸的差异数可反映生物的亲缘关系”可知，在对五种生物进行相互比较时，甲与乙的氨基酸序列差异数为11个，但是乙和丙的氨基酸序列差异数为13个。这表明甲与乙的亲缘关系并非是最远的，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】有许多证据支持生物是不断进化的，当今生物来自共同祖先，其中化石是直接的证据，比较解剖学和胚胎学证据也给生物进化论提供了有力的支持；随着生物科学的发展，来自细胞生物学和分子生物学方面的证据也越来越多。
14．（2024·安徽）下列关于“DNA 粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（　　）
A．实验中如果将研磨液更换为蒸馏水，DNA提取的效率会降低
B．利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异，可初步分离DNA
C．DNA在不同浓度NaC1溶液中溶解度不同，该原理可用于纯化DNA粗提物
D．将溶解的DNA粗提物与二苯胺试剂反应，可检测溶液中是否含有蛋白质杂质
【答案】D
【知识点】DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、研磨液的作用是破碎细胞，释放DNA等物质，一般含有洗涤剂（瓦解细胞膜）和食盐（溶解DNA）。如果将研磨液更换为蒸馏水，细胞难以破碎，DNA释放量少，且蒸馏水不能有效溶解DNA，会导致DNA提取效率降低，A不符合题意；
B、DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精，利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异，可初步分离DNA（将DNA析出），B不符合题意；
C、DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同，在0.14mol/LNaCl溶液中溶解度最低，利用该原理可通过控制NaCl溶液浓度去除杂质，纯化DNA粗提物，C不符合题意；
D、二苯胺试剂是用于鉴定DNA的，在沸水浴条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色。检测蛋白质杂质应使用双缩脲试剂，而不是二苯胺试剂，D符合题意。
故答案为：D。
【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。
15．（2024·安徽）植物细胞悬浮培养技术在生产中已得到应用。某兴趣小组尝试利用该技术培养胡萝卜细胞并获取番茄红素，设计了以下实验流程和培养装置（如图），请同学们进行评议。下列评议不合理的是（　　）
A．实验流程中应该用果胶酶等处理愈伤组织，制备悬浮细胞
B．装置中的充气管应置于液面上方，该管可同时作为排气管
C．装置充气口需要增设无菌滤器，用于防止杂菌污染培养液
D．细胞培养需要适宜的温度，装置需增设温度监测和控制设备
【答案】B
【知识点】植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，要将愈伤组织制备成悬浮细胞，就需要去除细胞壁，可用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织，A不符合题意；
B、装置中的充气管应置于液面下方，这样才能将气体有效地通入培养液中，增加培养液中的溶氧量，而不是置于液面上方，且该管不能同时作为排气管，B符合题意；
C、在细胞培养过程中，要防止杂菌污染，所以装置充气口需要增设无菌滤器，以保证进入培养液的气体是无菌的，C不符合题意；
D、细胞培养对温度有严格要求，适宜的温度是细胞正常生长和代谢的基础，因此装置需增设温度监测和控制设备，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】植物细胞工程的基本技术有植物组织培养技术、植物体细胞杂交技术等。植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等培养在培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。
二、非选择题：本题共5小题，共 55 分。
16．（2024·安徽）为探究基因 OsNAC 对光合作用的影响研究人员在相同条件下种植某品种水稻的野生型(WT)、OsNAC 敲除突变体(KO)及 OsNAC 过量表达株(OE)，测定了灌浆期旗叶(位于植株最顶端)净光合速率和叶绿素含量，结果见下表。回答下列问题。
净光合速率（μmol.m2.s-1） 叶绿素含量（mg·g-1）
WT 24.0 4.0
KO 20.3 3.2
OE 27.7 4.6
（1）旗叶从外界吸收1分子 CO2与核酮糖-1，5-二磷酸结合，在特定酶作用下形成2分子3-磷酸甘油酸；在有关酶的作用下，3-磷酸甘油酸接受　 　释放的能量并被还原，随后在叶绿体基质中转化为　 　。
（2）与WT相比，实验组KO与OE的设置分别采用了自变量控制中的　 　、　 　（填科学方法）。
（3）据表可知，OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率　 　。为进一步探究该基因的功能，研究人员测定了旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、蔗糖含量及单株产量，结果如图。
结合图表，分析OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率发生相应变化的原因：①　 　；②　 　。
【答案】（1）ATP 和 NADPH；核酮糖-1，5－二磷酸和淀粉等
（2）减法原理；加法原理
（3）增大；与 WT 组相比，OE组叶绿素含量较高，增加了对光能的吸收、传递和转换，光反应增强，促进旗叶光合作用；与 WT 组相比OE组旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的表达量较高，可以及时将更多的光合产物(蔗糖)向外运出，从而促进旗叶的光合作用速率
【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）在光合作用暗反应中，3-磷酸甘油酸（C3）接受光反应产生的ATP和NADPH释放的能量并被NADPH还原。随后在叶绿体基质中一部分转化为核酮糖-1，5-二磷酸（C5）继续参与CO2的固定，另一部分转化为淀粉等有机物。
（2）对于自变量的控制，减法原理是指排除自变量对研究对象的干扰，KO组是将基因OsNAC敲除，即排除了OsNAC基因对光合作用的影响，采用了减法原理；加法原理是指施加自变量对研究对象的影响，OE组是使OsNAC基因过量表达，即施加了更多的OsNAC基因对光合作用产生影响，采用了加法原理。
（3）从表格数据可以看出，OE组的净光合速率（27.7 μmol.m2.s-1 ）高于WT组（24.0 μmol.m2.s-1 ），所以OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率增大。从图表分析原因：①从叶绿素含量角度，与WT组相比，OE组叶绿素含量较高（4.6 mg·g-1 对比4.0 mg·g-1 ），叶绿素能吸收、传递和转换光能，叶绿素含量高则光反应增强，进而促进旗叶光合作用；②从蔗糖转运角度，与WT组相比，OE组旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的表达量较高（从柱状图可看出），这样可以及时将更多的光合产物（蔗糖）向外运出，减少了光合产物在叶片中的积累，从而促进旗叶的光合作用速率。
【分析】光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中，叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量，裂解水，生成高能化合物ATP和NADPH，同时释放氧气；NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应（卡尔文循环），最终将二氧化碳合成为糖分子，并将能量储存到糖分子中。
（1）在光合作用的暗反应阶段，CO2被固定后形成的两个3-磷酸甘油酸（C3）分子，在有关酶的催化作用下，接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。随后在叶绿体基质中转化为核酮糖-1，5－二磷酸（C5）和淀粉等。
（2）与某品种水稻的野生型（WT）相比，实验组KO为OsNAC 敲除突变体，其设置采用了自变量控制中的减法原理；实验组OE 为 OsNAC 过量表达株，其设置采用了自变量控制中的加法原理。
（3）题图和表中信息显示：OE组的净光合速率、叶绿素含量、旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的相对表达量、单株产量都明显高于WT 组和KO组，OE组蔗糖含量却低于WT 组和KO组，说明OsNAC过量表达会使旗叶净光合速率增大，究其原因有：①与 WT 组相比，OE组叶绿素含量较高，增加了对光能的吸收、传递和转换，光反应增强，促进旗叶光合作用；②与 WT 组相比OE组旗叶中编码蔗糖转运蛋白基因的表达量较高，可以及时将更多的光合产物（蔗糖）向外运出，从而促进旗叶的光合作用速率。
17．（2024·安徽）大气中二氧化碳浓度升高会导致全球气候变化。研究人员探究了390 μL·L（p1当前空气中的浓度）和1000 μL·L（p2）两个 CO2浓度下，盐生杜氏藻（甲）和米氏凯伦藻（乙）在单独培养及混合培养下的细胞密度变化，实验中确保养分充足，结果如图1。
回答下列问题。
（1）实验中发现，培养液的pH值会随着藻细胞密度的增加而升高，原因可能是　 　。（答出1点即可）。
（2）与单独培养相比，两种藻混合培养的结果说明　 　。推行绿色低碳生活更有利于减缓　 　填“甲”或“乙”）的种群增长。
（3）为进一步探究混合培养下两种藻生长出现差异的原因，研究人员利用培养过一种藻的过滤液去培养另一种藻，其他培养条件相同且适宜，结果如图2。综合图1和图2，分析混合培养引起甲、乙种群数量变化的原因分别是①　 　；②　 　。
（4）一定条件下，藻类等多种微型生物容易在近海水域短期内急剧增殖，引发赤潮，主要原因是　 　。
【答案】（1）藻细胞密度增加，光合作用强度增大吸收培养液中的 CO2增多，从而导致培养液的 pH 升高
（2）混合培养时，两种藻类之间存在种间竞争，并且甲在竞争中处于劣势，最终两种藻类的K值都下降；乙
（3）甲生长受到抑制主要是由于乙释放的抑制物所致；乙代谢产生的物质明显抑制甲的生长；混合培养时资源、空间有限，导致乙的种群数量下降，乙的种群数量下降与甲代谢产生的物质无关
（4）受人类活动等的影响，近海水域中的 N、P 等矿质元素增多、CO2浓度较高，藻类大量增殖
【知识点】种群的数量变动及其原因；种群数量的变化曲线；种间关系
【解析】【解答】（1）CO2溶于水形成碳酸。藻类进行光合作用时，会吸收CO2。藻细胞密度增加，光合作用强度增大，从培养液中吸收的CO2增多，使培养液中CO2浓度降低，进而导致培养液的pH升高。
（2）单独培养时，甲、乙种群数量可达到相对稳定的K值；混合培养时，两种藻类竞争资源（如养分、空间、光照等），甲在竞争中处于劣势，最终两种藻类的K值都下降，说明混合培养时两种藻类存在种间竞争，且甲竞争劣势更明显。p2（高CO2浓度）下乙的种群增长更显著；推行绿色低碳生活可降低大气CO2浓度，更有利于减缓乙的种群增长，乙在高CO2下增长优势更突出。
（3）从图2看，用培养过乙的过滤液培养甲，甲的细胞密度明显低于用新鲜培养液（或培养过甲的过滤液）培养的情况，说明甲生长受抑制主要是乙释放的抑制物所致。用培养过甲的过滤液培养乙，乙的细胞密度与用新鲜培养液培养的差异小，说明乙种群数量下降不是甲代谢物抑制，而是混合培养时资源、空间有限，种间竞争导致乙种群数量下降，但乙在竞争中占优势，只是整体K值因竞争降低，即乙代谢产生的物质明显抑制甲的生长；混合培养时资源、空间有限，导致乙的种群数量下降，乙的种群数量下降与甲代谢产生的物质无关。
（4）受人类活动（如污水排放、化肥流失等）影响，近海水域中N、P等矿质元素增多，加上CO2浓度较高，为藻类等微型生物提供了充足的营养和适宜环境，使其在短期内急剧增殖，引发赤潮。
【分析】（1）种间关系主要有原始合作（互惠）、互利共生、种间竞争、捕食和寄生等。
（2）光合作用是植物细胞叶绿体将太阳能转换成化学能、将二氧化碳和水转变为糖和氧气的过程。
（3）一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。在绝大多数情况下，种群数量的“J”型增长都是暂时的，并且这种增长情况一般发生在种群密度很低、资源相对丰富的条件下。一定空间中的环境容纳量一般是有限的。种群数量达到环境容纳量时，往往会稳定在一定的水平，不再增长。
（1）由于藻类能进行光合作用，因此藻细胞密度增加，光合作用强度增大吸收培养液中的 CO2增多，从而导致培养液的 pH 升高。
（2）根据图示，图1随着培养时间延长，盐生杜氏藻的细胞密度都增多，加了乙滤液（米氏凯伦藻）的实验组的细胞密度低于同等条件下的在盐生杜氏藻的细胞密度；图2随着培养时间延长，米氏凯伦藻的细胞密度都增多，且加了甲滤液（盐生杜氏藻）的实验组细胞密度与同等条件下的在米氏凯伦藻的细胞密度接近，因此可知，加了滤液相当于两种藻类混合培养，而混合培养对藻类的密度有影响，因此两种藻类之间存在种间竞争，并且甲在竞争中处于劣势，最终两种藻类的K值都下降。推行绿色低碳生活使得大气中二氧化碳的浓度下降，而在低浓度的二氧化碳下，甲的生长受影响不大，乙的生长受影响较大，细胞密度更低，因此推行绿色低碳生活更有利于减缓乙种群的增长。
（3）根据图示，图1随着培养时间延长，甲的细胞密度增多，但加了乙滤液的实验组的细胞密度远远低于同等条件下的细胞密度，可能是乙代谢产生的物质明显抑制甲的生长；图2随着培养时间延长，乙细胞密度都增多，且加了甲滤液实验组细胞密度与同等条件下的乙的细胞密度差距不大，因此，乙的种群数量下降与甲代谢产生的物质无关，但随着培养时间的增长，混合培养时资源、空间有限，导致乙的种群数量下降。
（4）藻类的生长需要N、P 等矿质元素，此外还需要进行光合作用，因此，一定条件下，藻类等多种微型生物容易在近海水域短期内急剧增殖，引发赤潮，主要原因是受人类活动等的影响，近海水域中的 N、P 等矿质元素增多、CO2浓度较高，藻类大量增殖。
18．（2024·安徽）短跑赛场上，发令枪一响，运动员会像离弦的箭一样冲出。该行为涉及机体的反射调节，其部分通路如图。
回答下列问题。
（1）运动员听到发令枪响后起跑属于　 　反射。短跑比赛规则规定，在枪响后0.1s内起跑视为抢跑，该行为的兴奋传导路径是　 　填结构名称并用箭头相连）。
（2）大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③，进而精准调控肌肉收缩，体现了神经系统对躯体运动的调节是　 　。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构收缩，可以推断a结构是反射弧中的　 　；若在箭头处切断神经纤维，b结构收缩强度会　 　。
（3）脑机接口可用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。原理是脑机接口获取　 　（填图中数字）发出的信号，运用计算机解码患者的运动意图，再将解码信息输送给患肢，实现对患肢活动的控制。
【答案】（1）条件；神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)
（2）分级调节；效应器和感受器；减弱
（3）⑥
【知识点】反射弧各部分组成及功能；反射的过程；神经系统的分级调节
【解析】【解答】（1）运动员听到发令枪响后起跑需要大脑皮层的参与，属于条件反射。运动员听到枪响到作出起跑反应，信号的传导需要经过了耳（感受器）、传入神经（听觉神经）、神经中枢（大脑皮层—脊髓）、传出神经、效应器（神经所支配的肌肉和腺体）等结构，但信号传导从开始到完成需要时间，如果不超过0.1s，说明运动员在开枪之前已经起跑，属于“抢跑”，此时没有听到声音已经开始跑了，该行为的兴奋传导路径是神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)。
（2）大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③，进而精准调控肌肉收缩，这体现了神经系统对躯体运动的分级调节。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构（效应器）收缩，推断可能是⑤的兴奋通过③传到b，且④的兴奋通过②传到a（此时a是效应器），然后a通过①传到③再传到b，此时a是感受器，由此推断a结构是反射弧中的效应器和感受器。如果在箭头处切断神经纤维，a的兴奋不能通过①传到③再传到b，所以b结构收缩强度会减弱。
（3）根据给出的知识背景，我们知道脑机接口技术可以用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。其原理是首先通过脑机接口获取⑥大脑皮层（或大脑皮层运动中枢）发出的信号。在这里，这些信号可以被视为大脑对运动的意图或命令，运用计算机解码患者的运动意图，再将解码信息输送给患肢，实现对患肢活动的控制。
【分析】1、在中枢神经系统的参与下，机体对内外刺激所产生的规律性应答反应，叫作反射，反射是神经调节的基本方式，而反射的结构基础是反射弧，反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器，任何一个部位损伤都不能引起反射。
2、神经兴奋在离体的神经纤维上双向传递，而在机体的反射弧中是单向传递，因为神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，神经递质与突触后膜受体结合后会被突触前膜回收或降解。神经递质分为兴奋性神经递质和抑制性神经递质，兴奋性神经递质会使下一神经元形成动作电位，进而使其兴奋，抑制性神经递质会使下一神经元形成静息电位，进而使其抑制。
（1）运动员听到发令枪响后起跑需要大脑皮层的参与，属于条件反射。运动员听到枪响到作出起跑反应，信号的传导需要经过了耳（感受器）、传入神经（听觉神经）、神经中枢（大脑皮层—脊髓）、传出神经、效应器（神经所支配的肌肉和腺体）等结构，但信号传导从开始到完成需要时间，如果不超过0.1s，说明运动员在开枪之前已经起跑，属于“抢跑”，此时没有听到声音已经开始跑了，该行为的兴奋传导路径是神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)。
（2）大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③，进而精准调控肌肉收缩，这体现了神经系统对躯体运动的分级调节。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构（效应器）收缩，推断可能是⑤的兴奋通过③传到b，且④的兴奋通过②传到a（此时a是效应器），然后a通过①传到③再传到b，此时a是感受器，由此推断a结构是反射弧中的效应器和感受器。若在箭头处切断神经纤维，a的兴奋不能通过①传到③再传到b，因此b结构收缩强度会减弱。
（3）根据给出的知识背景，我们知道脑机接口技术可以用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。其原理是首先通过脑机接口获取⑥大脑皮层（或大脑皮层运动中枢）发出的信号。在这里，这些信号可以被视为大脑对运动的意图或命令，运用计算机解码患者的运动意图，再将解码信息输送给患肢，实现对患肢活动的控制。
19．（2024·安徽）一个具有甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图如下。甲病是某种家族遗传性肿瘤，由等位基因A/a 控制；乙病是苯丙酮尿症，因缺乏苯丙氨酸羟化酶所致，由等位基因 B/b 控制，两对基因独立遗传。
回答下列问题。
（1）据图可知，两种遗传病的遗传方式为：甲病　 　；乙病　 　。推测Ⅱ-2的基因型是　 　。
（2）我国科学家研究发现，怀孕母体的血液中有少量来自胎儿的游离DNA，提取母亲血液中的DNA，采用PCR方法可以检测胎儿的基因状况，进行遗传病诊断。该技术的优点是　 　 （答出2点即可）。
（3）科研人员对该家系成员的两个基因进行了PCR扩增，部分成员扩增产物凝胶电泳图如下。据图分析，乙病是由于正常基因发生了碱基　 　所致。假设在正常人群中乙病携带者的概率为 1/75，若Ⅲ-5与一个无亲缘关系的正常男子婚配，生育患病孩子的概率为　 　；若Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配，生育患病孩子的概率是前一种婚配的　 　倍。因此，避免近亲结婚可以有效降低遗传病的发病风险。
（4）近年来，反义RNA药物已被用于疾病治疗。该类药物是一种短片段RNA，递送到细胞中，能与目标基因的 mRNA 互补结合形成部分双链，影响蛋白质翻译，最终达到治疗目的。上述家系中，选择　 　基因作为目标，有望达到治疗目的。
【答案】（1）常染色体显性遗传病；常染色体隐性遗传病；Aabb
（2）操作简便、准确安全、快速等
（3）缺失；1/900；25
（4）A
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；基因突变的特点及意义；PCR技术的基本操作和应用；遗传系谱图
【解析】【解答】（1）Ⅰ-1和Ⅰ-2均患甲病，Ⅱ-3不患甲病（“有中生无为显性”），且Ⅱ-3为女性，故甲病为常染色体显性遗传病。Ⅰ-1和Ⅰ-2不患乙病，Ⅱ-2患乙病（“无中生有为隐性”），且Ⅱ-2为女性，故乙病为常染色体隐性遗传病。Ⅱ-2患甲病，但其孩子Ⅲ-2不患有甲病，甲病为常染色体显性遗传病，则Ⅱ-2关于甲病的基因型为Aa；乙病为常染色体隐性遗传病，则Ⅱ-2关于乙病的基因型为bb，故Ⅱ-2的基因型是Aabb。
（2）PCR技术（多聚酶链式反应）具有操作简便（流程相对简洁，无需复杂前处理）、快速高效（短时间内可大量扩增目标DNA片段）、灵敏度高（少量DNA即可扩增检测）、准确安全（碱基互补配对原则保证扩增特异性）等优点。
（3）根据（1）分析可知，乙病为常染色体隐性遗传病，Ⅰ-1和Ⅰ-2不患乙病，Ⅱ-2患乙病，则Ⅰ-1和Ⅰ-2关于乙病的基因型为Bb，Ⅲ-2患乙病，则Ⅲ-2关于乙病的基因型为bb。因此对比凝胶电泳图中Ⅰ-1（或Ⅰ-2，Bb）和Ⅲ-2（bb）的B/b基因扩增带可知，b基因（小于0.9kb）短于B基因（0.9kb-1.2kb）的长度，故推测乙病是正常基因发生碱基缺失，导致基因结构改变。正常人群中乙病携带者的概率为1/75，故正常男子的基因型为1/75Bb、74/75BB。Ⅰ-1和Ⅰ-2关于乙病的基因型为Bb，则Ⅱ-5的基因型为1/3BB、2/3Bb；根据凝胶电泳图可知，Ⅱ-6的基因型为BB，则Ⅲ-5的基因型为1/3Bb、2/3BB，因此Ⅲ-5与一个无亲缘关系的正常男子婚配，生育患病孩子的概率为1/75×1/3×1/4=1/900。Ⅰ-1和Ⅰ-2关于乙病的基因型为Bb，则Ⅱ-3的基因型为1/3BB、2/3Bb；根据凝胶电泳图可知，Ⅱ-4的基因型为BB，则Ⅲ-3的基因型为1/3Bb、2/3BB，故Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配，生育患病孩子的概率为1/3×1/3×1/4=1/36，因此若Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配，生育患病孩子的概率是前一种婚配的1/36÷1/900=25倍。
（4）甲病是常染色体显性遗传病，由A基因控制致病；乙病是常染色体隐性遗传病，由b基因纯合致病（正常基因是B，需表达苯丙氨酸羟化酶）。反义RNA药物通过抑制致病基因表达治疗疾病，甲病致病基因是A，故选择A基因作为目标，抑制A基因的mRNA翻译，减少致病蛋白产生，有望治疗甲病。
【分析】（1）基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
（2）PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
（1）据图判断，Ⅰ -1和Ⅰ -2患甲病，生了一个正常的女儿Ⅱ-3，所以甲病是常染色体显性遗传病；Ⅰ -1和Ⅰ -2都不患乙病，生了一个患乙病的女儿Ⅱ-2，所以乙病是常染色体隐性遗传病。Ⅰ -1和Ⅰ -2的基因型都是AaBb，Ⅱ-2两病兼患，但是她的儿子 Ⅲ-2不患甲病，推断Ⅱ-2的基因型是Aabb
（2）采用PCR方法可以检测胎儿的基因状况，进行遗传病诊断。该技术的操作简便、而且利用的是怀孕母体的血液中来自胎儿的游离DNA，所以准确安全、快速。
（3）根据遗传系谱图判断 Ⅲ-2不患甲病患乙病，他的基因型是aabb，所以A/a基因扩增带的第一个条带是a，第二个条带是A；B/b基因扩增带的第一个条带是B，第二个条带是b；b条带比B短，所以乙病是由于正常基因发生了碱基缺失所致。Ⅰ -1和Ⅰ -2的基因型都是Bb，Ⅱ-5的基因型是2/3Bb，Ⅱ-6的基因型是BB（根据电泳图判断），推出Ⅲ-5的基因型是1/3Bb，Ⅲ-5和无亲缘关系的正常男子婚配，该正常男性是携带者的概率是1/75，后代患病的概率是1/3×1/75×1/4=1/900。根据电泳图判断Ⅱ-4和Ⅱ-6的基因型相同均为BB，据家族系谱图判断，Ⅱ-5和Ⅱ-4的基因型相同为1/3BB和2/3Bb，所以Ⅲ-5和Ⅲ-3的基因型相同，为1/3Bb。若Ⅲ-5和Ⅲ-3婚配，生育患病孩子的概率是1/3×1/3××1/4=1/36，生育患病孩子的概率是前一种婚配的1/36÷1/900=25倍
（4）反义RNA药物能与目标基因的 mRNA 互补结合形成部分双链，影响蛋白质翻译，最终达到治疗目的。因为甲病是显性遗传病影响A基因的表达可以达到治疗的目的，所以在上述家系中，可以选择A基因作为目标。
20．（2024·安徽）丁二醇广泛应用于化妆品和食品等领域。兴趣小组在已改造的大肠杆菌中引入合成丁二醇的关键基因X，以提高丁二醇的产量。回答下列问题。
（1）扩增X基因时，PCR反应中需要使用Taq DNA聚合酶，原因是　 　。
（2）使用BamH I和 SalI限制酶处理质粒和X基因，连接后转化大肠杆菌，并涂布在无抗生素平板上（如图）。在此基础上，进一步筛选含目的基因菌株的实验思路是　 　。
、
（3）研究表明，碳源和氮源的种类、浓度及其比例会影响微生物生长和发酵产物积累。如果培养基中碳源相对过多，容易使其氧化不彻底，形成较多的　 　，引起发酵液pH值下降。兴趣小组通过单因子实验确定了木薯淀粉和酵母粉的最适浓度分别为100g.L-1和15 g.L-1。在此基础上，设置不同浓度的木薯淀粉（90 g.L-1、100 g.L-1、110 g.L-1）和酵母粉（12 g.L-1、15g.L-1、18 g.L-1）筛选碳源和氮源浓度的最佳组合，以获得较高发酵产量，理论上应设置　 　（填数字）组实验（重复组不计算在内）。
（4）大肠杆菌在发酵罐内进行高密度发酵时，温度会升高，其原因是　 　。
（5）发酵工业中通过菌种选育、扩大培养和发酵后，再经　 　，最终获得发酵产品。
【答案】（1）在 PCR 反应中，需要利用高温使 DNA 双链解旋，普通的 DNA聚合酶在高温下会变性失活，而 Tag DNA 聚合酶能够耐高温，在高温条件下依然具有活性
（2）在平板中添加氯霉素，再将在含氯霉素的培养基中生长的菌落利用影印法影印到添加四环素的培养基中，在含有四环素的培养基中不能正常生长的菌落由导入目的基因的菌株形成
（3）乳酸或有机酸；9
（4）大肠杆菌进行细胞呼吸时会释放大量热量
（5）提取、分离、纯化
【知识点】培养基对微生物的选择作用；PCR技术的基本操作和应用；基因工程的操作程序（详细）；发酵工程的基本环节
【解析】【解答】（1）PCR反应需经历高温变性（使DNA双链解旋）、低温复性、中温延伸过程。普通DNA聚合酶在高温变性步骤中会因温度过高变性失活，而Taq DNA聚合酶（热稳定DNA聚合酶）能耐高温，在高温条件下仍保持活性，可催化DNA子链延伸，故PCR需用Taq DNA聚合酶。
（2）质粒含氯霉素抗性基因（未被限制酶切割，保持完整）和四环素抗性基因（被BamH I、Sal I切割，插入目的基因后被破坏）。导入重组质粒的大肠杆菌，含完整氯霉素抗性基因，能在含氯霉素培养基生长；四环素抗性基因被破坏，不能在含四环素培养基生长。实验思路：在平板中添加氯霉素，存活菌落为含重组质粒或空质粒的大肠杆菌；再用影印法将这些菌落转移到含四环素的培养基，不能在四环素培养基生长的菌落，即为导入目的基因（重组质粒）的菌株，因空质粒的四环素抗性基因完整，含空质粒的大肠杆菌能在四环素培养基生长。
（3）培养基中碳源相对过多，微生物氧化不彻底，易形成乳酸或有机酸，导致发酵液pH下降。木薯淀粉设3个浓度（90、100、110g·L-1），酵母粉设3个浓度（12、15、18g·L-1），根据“正交实验”原理，组合数为3×3=9组，故理论上应设置9组实验。
（4）大肠杆菌在发酵罐内高密度发酵时，细胞呼吸（有氧呼吸或无氧呼吸）会释放大量热能，使发酵罐内温度升高。
（5）发酵工业中，经菌种选育、扩大培养和发酵后，还需通过提取、分离、纯化步骤，从发酵液中获取并精制发酵产品。
【分析】（1）在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。微生物的纯培养包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产物的分离、提纯等方面
（2）基因工程是一种DNA操作技术，需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
（3）PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行，需提供DNA模板，分别与两条模板链结合的2种引物，4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶；同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
（1）在 PCR 反应中，变性的温度需要90℃以上，需要利用高温使 DNA 双链解旋，普通的 DNA聚合酶在高温下会变性失活，而 Tag DNA 聚合酶能够耐高温，在高温条件下依然具有活性，因此扩增X基因时，PCR反应中需要使用Taq DNA聚合酶。
（2）据图可知，使用BamH I和 Sal I限制酶处理质粒和X基因，四环素抗性基因被破坏，氯霉素抗性基因保留，因此能在氯霉素培养基上生存，不能在四环素培养基上生存的大肠杆菌即是含目的基因菌株，因此实验思路为：在平板中添加氯霉素，再将在含氯霉素的培养基中生长的菌落利用影印法影印到添加四环素的培养基中，在含有四环素的培养基中不能正常生长的菌落由导入目的基因的菌株形成。
（3）碳源是微生物生长所需的主要能量来源，而氮源则是构成细胞物质和合成蛋白质、核酸等生物大分子的基本原料。当培养基中碳源相对过多时，微生物可能会优先利用碳源进行能量代谢，而氮源的消耗相对较慢。这会导致碳源氧化不完全，形成较多的乳酸或有机酸。这些乳酸或有机酸会在溶液中解离，使发酵液的pH值下降。因为要筛选碳源和氮源浓度的最佳组合，木薯淀粉浓度有3种，酵母粉浓度也有3种，因此理论上应设置3×3=9组实验。
（4）大肠杆菌进行细胞呼吸时会释放大量能量，绝大多数以热能形式释放，因此大肠杆菌在发酵罐内进行高密度发酵时，温度会升高。
（5）发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品分离、提纯等方面，因此发酵工业中通过菌种选育、扩大培养和发酵后，再经提取、分离、纯化，最终获得发酵产品。
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