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2026届四川省字节精准教育联盟高三二模生物试题
一、单选题（共15小题，每小题3分，共45分）
1．因错误折叠而形成的异常蛋白质会导致疾病的发生。我国科学家发明了一种小分子绑定化合物ATTEC，这种“小分子胶水”可以将自噬标记物(LC3)和异常蛋白质结合形成黏附物，黏附物被包裹形成自噬体，自噬体与溶酶体融合后被降解，从而达到治疗疾病的目的，其过程如图所示。下列有关叙述错误的是（　　）
A．ATTEC 与异常蛋白质的结合具有一定的专一性
B．溶酶体膜和自噬体膜两种膜的成分相似
C．自噬体与溶酶体融合，主要说明膜结构具有流动性
D．溶酶体合成的水解酶能使异常蛋白质水解成氨基酸
【答案】D
【知识点】细胞膜的成分；细胞膜的结构特点；其它细胞器及分离方法；细胞自噬
【解析】【解答】A、ATTEC可与异常蛋白质结合，而不与正常蛋白质结合，说明其与异常蛋白质的结合具有一定的专一性，A正确；
B、溶酶体膜和自噬体膜都属于生物膜，膜的主要成分均为脂质和蛋白质，成分相似，B正确；
C、自噬体与溶酶体融合的过程依赖膜的流动性，体现了膜结构具有流动性的特点，C正确；
D、溶酶体内的水解酶本质是蛋白质，其合成场所是核糖体，溶酶体仅负责储存和释放水解酶，不能合成水解酶，D错误。
故答案为：D。
【分析】生物膜的主要成分是脂质和蛋白质，膜的融合、变形等过程依赖膜的流动性。水解酶属于蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体，溶酶体是单层膜细胞器，内含多种水解酶，可参与细胞内物质的降解。专一性是指一种物质只能与特定的物质结合，ATTEC只与异常蛋白质结合，体现了其结合的专一性。
2．秋冬季节易爆发流行性感冒，其病原体是流感病毒。感染后，人体产生鼻塞、流涕、咽喉疼痛、干咳以及其他上呼吸道感染症状，部分患者会出现全身疼痛、发热等症状。流感病毒侵染导致的发热、疼痛、鼻塞等现象与内环境中的前列腺素含量提高有关，其作用机理如图所示，其中异丁苯丙酸为常见的解热镇痛药物成分，“+”表示促进，“-”表示抑制。下列相关叙述中错误的是（　　）
A．感染流感病毒后，患者通过神经-体液-免疫调节恢复内环境的稳态
B．鼻黏膜肿胀是由前列腺素使毛细血管通透性提高，使血浆进入组织液的蛋白质增多引起
C．前列腺素使痛觉敏感度提高，可能是其降低了神经细胞K+通道活性，使K+外流减少
D．异丁苯丙酸可直接作用于下丘脑体温调节中枢引发散热增加以降低体温
【答案】D
【知识点】神经冲动的产生和传导；内环境的组成；稳态的调节机制；体温平衡调节
【解析】【解答】A、感染流感病毒后，人体通过免疫系统清除病原体，同时通过神经-体液调节维持体温等内环境稳态，恢复过程依赖神经-体液-免疫调节网络，A正确；
B、前列腺素使鼻黏膜毛细血管通透性提高，血浆中的蛋白质进入组织液，导致组织液渗透压升高，组织液增多，进而引起鼻黏膜肿胀，B正确；
C、静息电位由K+外流维持，若前列腺素降低神经细胞K+通道活性，使K+外流减少，静息电位绝对值降低，神经细胞更易兴奋，从而提高痛觉敏感度，C正确；
D、异丁苯丙酸通过抑制环氧合酶的活性，减少前列腺素的合成，从而降低下丘脑的体温调定点，并非直接作用于下丘脑体温调节中枢引发散热增加，D错误。
故答案为：D。
【分析】内环境稳态的调节机制是神经-体液-免疫调节网络，通过各系统协调配合维持内环境的相对稳定。组织水肿的常见原因包括毛细血管通透性增加、血浆蛋白减少、淋巴回流受阻等，毛细血管通透性增加会使血浆蛋白进入组织液，导致组织液渗透压升高，组织液增多。神经细胞的静息电位主要由K+外流形成，静息电位的大小与K+外流的量有关，K+外流减少会使静息电位绝对值降低，神经细胞更易产生动作电位。体温调节中枢位于下丘脑，体温调定点的改变会影响体温调节过程，当体温调定点降低时，机体通过增加散热、减少产热来降低体温。
3．下列关于原核细胞和真核细胞的叙述，正确的是（　　）
A．原核细胞没有核膜，其DNA分子呈环状且与蛋白质结合
B．真核细胞有多种细胞器，原核细胞只有核糖体一种细胞器
C．蓝细菌能进行光合作用，因其细胞中含有叶绿体
D．原核生物的细胞都有细胞壁，真核生物的细胞都没有细胞壁
【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；细胞壁
【解析】【解答】A、原核细胞没有核膜包被的细胞核，其拟核中的DNA分子呈环状，且不与蛋白质结合形成染色体，A错误；
B、真核细胞内含有线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等多种细胞器，原核细胞内只有核糖体一种细胞器，B正确；
C、蓝细菌属于原核生物，细胞中不含叶绿体，其能进行光合作用是因为细胞内含有叶绿素和藻蓝素，C错误；
D、原核生物中的支原体没有细胞壁，真核生物中的植物细胞、真菌细胞具有细胞壁，D错误。
故答案为：B。
【分析】原核细胞和真核细胞最根本的区别是原核细胞无核膜包被的成形细胞核，原核细胞的拟核DNA是裸露的环状分子，不会与蛋白质结合形成染色体；原核细胞仅含有核糖体这一种细胞器，真核细胞具有多种复杂的细胞器；蓝细菌是原核生物，不具备叶绿体等具膜细胞器，依靠自身含有的叶绿素和藻蓝素完成光合作用；原核生物不都具有细胞壁，支原体是无细胞壁的原核生物，真核生物里植物细胞和真菌细胞有细胞壁，动物细胞没有细胞壁。
4．人体内嘌呤在嘌呤氧化酶的作用下产生尿酸(以尿酸盐的形式存在)，若缺乏尿酸氧化酶，则体内尿酸盐含量增加。尿酸盐经肾小球滤过后，部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收，最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。为研发新药，研究人员利用大鼠对新药F的降尿酸效果进行了探究，实验结果如下图。下列相关叙述正确的是（　　）
A．构建模型组可以连续多日给大鼠灌服尿酸氧化酶抑制剂或嘌呤氧化酶抑制剂
B．肾小管细胞重吸收尿酸盐和水的主要方式分别为主动运输和自由扩散
C．药物F通过抑制 URAT1 和GLUT9基因的表达，从而抑制尿酸盐的重吸收
D．在高尿酸血症的患者体内，其下丘脑分泌的抗利尿激素可能比正常人多
【答案】D
【知识点】被动运输；主动运输；水盐平衡调节
【解析】【解答】A、构建模型组的目的是使大鼠尿酸盐含量升高，尿酸氧化酶抑制剂可抑制尿酸氧化酶，导致尿酸盐积累；而嘌呤氧化酶抑制剂会抑制嘌呤氧化酶，减少尿酸生成，因此不能用嘌呤氧化酶抑制剂，A错误；
B、肾小管细胞重吸收水的主要方式是协助扩散（通过水通道蛋白），并非自由扩散；尿酸盐重吸收依赖转运蛋白，可能为主动运输或协助扩散，B错误；
C、药物F使URAT1和GLUT9蛋白含量降低，但不一定是抑制基因表达，也可能是促进蛋白降解等方式，C错误；
D、高尿酸血症患者血浆尿酸盐含量高，血浆渗透压升高，下丘脑分泌的抗利尿激素可能比正常人多，D正确。
故答案为：D。
【分析】抗利尿激素由下丘脑神经分泌细胞合成，经垂体释放，作用于肾小管和集合管，促进水的重吸收，当血浆渗透压升高时，抗利尿激素分泌增多。物质跨膜运输方式包括自由扩散、协助扩散和主动运输，水的重吸收主要通过水通道蛋白进行协助扩散。基因表达包括转录和翻译过程，蛋白质的含量变化可受转录效率、翻译效率、蛋白质降解速率等多个环节影响。实验模型构建需依据实验目的，通过特定处理使实验对象出现相应的病理特征。
5．基因突变和基因重组是生物变异的两大来源，对生物的进化都有着重要意义。下列有关基因突变和基因重组的说法正确的是（　　）
A．发生在生殖细胞中的基因突变是可遗传的变异，体细胞中的基因突变不是可遗传的变异
B．基因突变一定会引起基因结构的改变，但不一定会引起生物性状的改变
C．减数分裂四分体时期，同源染色体非姐妹染色单体交叉互换会导致染色单体上的等位基因重组
D．有性生殖过程中，受精时雌雄配子间随机结合进行基因重组，使得同一双亲的后代呈现多样性
【答案】B
【知识点】基因重组及其意义；基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，体细胞中的基因突变也属于可遗传变异，可通过无性生殖遗传给后代，A错误；
B、基因突变是基因中碱基对的增添、缺失或替换，一定会引起基因结构的改变，由于密码子的简并性、隐性突变等原因，基因突变不一定会引起生物性状的改变，B正确；
C、减数分裂四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体互换会导致染色单体上的非等位基因重组，并非等位基因重组，C错误；
D、基因重组发生在减数分裂过程中，受精时雌雄配子的随机结合不属于基因重组，D错误。
故答案为：B。
【分析】可遗传变异包含基因突变、基因重组和染色体变异，体细胞发生的基因突变也属于可遗传变异。基因突变的实质是基因中碱基对的增添、缺失和替换，该变化必然引起基因结构的改变，而密码子的简并性、隐性突变等情况会使基因突变不一定导致生物性状改变。减数分裂四分体时期同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换属于基因重组，会实现非等位基因的重新组合。基因重组只发生在减数分裂形成配子的过程中，受精作用过程中雌雄配子的随机结合不属于基因重组。
6．为探究硅藻的呼吸方式，该小组将等量硅藻置于密闭黑暗的容器中，定期测定容器内O2、CO2相对含量，结果如下表。下列分析正确的是（　　）
　 0min 5min 10min 15min 20min 25min
CO2相对含量 1 4 5.6 6.7 7.7 9.1
O2相对含量 20 17 15.8 15.0 14.6 14.4
A．0-5min硅藻进行有氧呼吸，NADPH的消耗过程都伴随着产生ATP
B．若在10min时给予适宜光照，容器中的CO2含量会持续下降
C．15-20min产生的CO2最少，10-15min参与呼吸作用的葡萄糖最少
D．随着O2含量降低，硅藻开始进行无氧呼吸，产物为乳酸和CO2
【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、0-5min硅藻进行有氧呼吸，有氧呼吸过程中消耗的是NADH而非NADPH，NADPH仅参与光合作用，有氧呼吸第三阶段消耗NADH的过程伴随ATP生成，A错误；
B、10min时给予适宜光照，硅藻光合作用吸收CO2，容器中CO2含量先降低，当光合速率与呼吸速率相等时CO2含量保持稳定，不会持续下降，B错误；
C、有氧呼吸中CO2产生量和O2消耗量相等的，且1个单位的葡萄糖对应6个单位的CO2产生量和6个单位的O2消耗量；无氧呼吸中，没有O2消耗量，只有CO2产生量，且1个单位的葡萄糖对应2个单位的CO2产生量。0-5min中，CO2产生量（4-1=3）=O2消耗量（20-17=3），说明只进行有氧呼吸，3个单位的CO2产生量对应3/6=0.5个单位葡萄糖；5-10min中，CO2产生量（5.6-4=1.6）＞O2消耗量（17-15.8=1.2），说明有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，1.2个单位的O2消耗量1.2/6=1/5个单位葡萄糖（有氧呼吸），（1.6-1.2）个单位的CO2产生量对应（1.6-1.2）/2=1/5个单位的葡萄糖（无氧呼吸），故总消耗葡萄糖为1/5+1/5=0.4；10-15min中，CO2产生量（6.7-5.6=1.1）＞O2消耗量（15.8-15.0=0.8），说明有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，0.8个单位的O2消耗量0.8/6=2/15个单位葡萄糖（有氧呼吸），（1.1-0.8）个单位的CO2产生量对应（1.1-0.8）/2=3/20个单位的葡萄糖（无氧呼吸），故总消耗葡萄糖为2/15+3/20≈0.283；15-20min中，CO2产生量（7.7-6.7=1）＞O2消耗量（15.0-14.6=0.4），说明有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，0.4个单位的O2消耗量0.4/6=1/15个单位葡萄糖（有氧呼吸），（1-0.4）个单位的CO2产生量对应（1-0.4）/2=3/10个单位的葡萄糖（无氧呼吸），故总消耗葡萄糖为1/15+3/10≈0.367；120-25min中，CO2产生量（9.1-7.7=1.4）＞O2消耗量（14.6-14.4=0.2），说明有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，0.2个单位的O2消耗量0.2/6=1/30个单位葡萄糖（有氧呼吸），（1.4-0.2）个单位的CO2产生量对应（1.4-0.2）/2=3/5个单位的葡萄糖（无氧呼吸），故总消耗葡萄糖为1/30+3/5≈0.633。可见15-20min硅藻产生的CO2最少，10-15min参与呼吸作用的葡萄糖消耗量最少，C正确；
D、硅藻无氧呼吸的产物是酒精和CO2，不会产生乳酸，D错误。
故答案为：C。
【分析】有氧呼吸分为三个阶段，全过程产生NADH，第三阶段消耗NADH并生成大量ATP，光合作用的光反应产生NADPH，暗反应消耗NADPH；无氧呼吸有两种类型，大多数植物、酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，动物细胞、乳酸菌等无氧呼吸产生乳酸；光照条件下，植物同时进行光合作用和呼吸作用，光合速率大于呼吸速率时环境中二氧化碳含量减少，光合速率等于呼吸速率时二氧化碳含量维持稳定；可根据细胞呼吸过程中氧气的消耗量和二氧化碳的产生量，计算葡萄糖的消耗速率。
7．细胞分裂过程中有一种成熟促进因子 MPF，可促进核膜破裂，使染色质浓缩成染色体，而MPF被降解时，染色体则解螺旋。图甲、图乙是某动物(2n=4)的细胞分裂图，图丙表示其卵母细胞各增殖阶段中 MPF含量，其中DE段为减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间短暂的间期。下列叙述正确的是（　　）
A．细胞分裂都具有周期性，MPF 在无丝分裂中也发挥作用
B．图甲处于图丙中的GH段，图乙处于图丙中的BC段
C．图甲中的染色体组数是图丙中EF段细胞的2倍或4倍
D．图甲同源染色体2和6上等位基因的分离发生在CD段
【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】A、只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，减数分裂无细胞周期；无丝分裂过程中染色质不浓缩成染色体，而MPF的作用是促进染色质浓缩成染色体，因此MPF在无丝分裂中不发挥作用，A错误；
B、图甲为有丝分裂后期，对应图丙中受精后的有丝分裂GH段；图乙为减数分裂Ⅰ后期，对应图丙中减数分裂Ⅰ的CD段，而非BC段，B错误；
C、图甲为有丝分裂后期，染色体组数为4；图丙中EF段为减数分裂Ⅱ的分裂期，减数分裂Ⅱ前期、中期染色体组数为1，后期为2，因此图甲的染色体组数是EF段细胞的2倍或4倍，C正确；
D、图甲为有丝分裂后期，有丝分裂过程中同源染色体不分离，且2和6并非同源染色体，等位基因分离发生在减数分裂Ⅰ后期，D错误。
故答案为：C。
【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞从一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂结束所经历的全过程，减数分裂不具有细胞周期。染色体组是细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但携带着控制该生物生长发育、遗传和变异的全部信息。有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，同源染色体不分离；减数分裂过程中，染色体复制一次，细胞连续分裂两次，减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分离。成熟促进因子MPF可促进核膜破裂，使染色质浓缩成染色体，在细胞分裂期发挥重要作用，无丝分裂过程中无染色质浓缩过程，因此MPF不参与无丝分裂。
8．实验人员对番茄幼苗进行X射线处理，然后检测细胞中的蛋白R，并与处理前的蛋白r比较，如图所示。字母代表氨基酸，数字表示氨基酸位置，箭头表示突变位点。下列叙述正确的是（　　）
A．对番茄幼苗进行X射线处理可提高相关基因定向突变的频率
B．编码图中蛋白的基因在位点①对应的序列发生了碱基的替换
C．编码图中蛋白的基因在位点②对应的序列缺失了三个碱基
D．图示突变发生在体细胞中，不能遗传给子代
【答案】B
【知识点】基因突变的特点及意义；诱发基因突变的因素；基因突变的类型；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、基因突变具有不定向性，X射线处理可提高基因突变的频率，但不能使突变定向，A错误；
B、位点①仅改变了一个氨基酸，说明基因在位点①对应的序列发生了碱基替换，单个碱基替换通常只改变一个密码子，对应一个氨基酸改变，B正确；
C、位点②之后的氨基酸序列全部改变，说明发生了移码突变，更可能是碱基的增添或缺失（非3的倍数），而非缺失3个碱基，C错误；
D、体细胞中的突变可通过无性生殖遗传给子代，并非绝对不能遗传，D错误。
故答案为：B。
【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换，导致基因结构的改变，具有普遍性、随机性、不定向性、低频性和多害少利性等特点。碱基替换通常只改变一个密码子，对应一个氨基酸改变；而碱基增添或缺失（非3的倍数）会导致移码突变，使突变位点后的所有氨基酸序列改变。基因突变若发生在生殖细胞中，可通过有性生殖遗传给后代；若发生在体细胞中，可通过无性生殖遗传给后代。
9．图甲为研究神经细胞膜电位变化的实验装置，两个神经元以突触联系，并且连有电表Ⅰ（电极分别在Q点细胞内外侧）、Ⅱ（电极分别在R、S点的细胞外侧），下列分析正确的是（　　）
A．静息时，若升高细胞外K+浓度，则电表Ⅰ的指针右偏幅度增大
B．刺激P点，电表Ⅰ和电表Ⅱ记录到的电位变化波形分别为图乙和图丙
C．刺激P点，电表Ⅰ记录到②处电位值时，Q点膜内Na+浓度可能高于膜外
D．刺激P点，图乙②→③过程中该过程存在K+外流和向内运输，后者需要消耗能量
【答案】D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、静息电位由K+外流形成，升高细胞外K+浓度会减小细胞内外K+浓度差，使K+外流减少，静息电位绝对值变小，电表Ⅰ指针右偏幅度减小，A错误；
B、刺激P点，兴奋可传到Q点和R点，电表Ⅰ能记录到完整的动作电位（图乙波形）；兴奋在突触处单向传递，无法传到S点，电表Ⅱ电极均在细胞外侧，仅会发生一次偏转，电位变化波形与图乙相似，而非图丙，B错误；
C、②处为动作电位峰值，此时Na+通过协助扩散顺浓度梯度内流，Q点膜内Na+浓度始终低于膜外，C错误；
D、图乙②→③是动作电位恢复静息电位的过程，该过程存在K+顺浓度梯度外流，同时Na+-K+泵通过主动运输将K+运入细胞、Na+运出细胞，主动运输需要消耗能量，D正确。
故答案为：D。
【分析】静息电位主要由K+通过协助扩散外流形成，细胞外K+浓度会影响K+外流的速率和量，进而改变静息电位的绝对值。动作电位的产生依赖Na+通过协助扩散快速内流，该过程始终顺浓度梯度进行，膜内Na+浓度不会超过膜外。兴奋在神经纤维上以电信号形式双向传导，在神经元之间通过突触单向传递，只能从突触前膜传递到突触后膜。动作电位恢复为静息电位时，除了K+外流，还需要Na+-K+泵发挥作用，该载体蛋白通过主动运输将Na+运出细胞、K+运入细胞，以恢复细胞内外的离子浓度梯度，主动运输过程需要消耗细胞呼吸提供的能量。神经细胞膜电位的测量中，电极放置在细胞内外侧时，可记录到静息电位和动作电位的完整波形；电极均放置在细胞膜外侧时，兴奋传导经过电极位置会使指针发生一次偏转。
10．如图是人体内某些生命活动的调节过程。下列说法正确的是（　　）
A．进入低温环境后，图中信息分子 A、B、C、D的释放量均明显增加
B．与调节方式乙相比，甲的作用时间短暂、作用范围大、反应迅速
C．神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子与受体的接触
D．丁图中的信息分子E特异性识别抗原，并发生特异性结合
【答案】C
【知识点】神经、体液调节在维持稳态中的作用；激素调节的特点；体温平衡调节；体液免疫
【解析】【解答】A、进入低温环境后，机体通过神经-体液调节增加产热、减少散热。信息分子A是神经递质，释放量增加以引起骨骼肌战栗；信息分子C（促甲状腺激素）和D（甲状腺激素）释放量增加，促进细胞代谢增强产热；而信息分子B（抗利尿激素）的作用是促进肾小管重吸收水分，低温环境下机体出汗减少、细胞外液渗透压降低，抗利尿激素释放量减少，因此并非所有信息分子释放量均明显增加，A错误；
B、调节方式甲为神经调节，乙为体液调节。与体液调节相比，神经调节的作用时间短暂、反应迅速，但作用范围局限，并非作用范围大，B错误；
C、神经调节依赖神经递质与突触后膜受体结合传递信号，体液调节依赖激素等信号分子与靶细胞受体结合发挥作用，免疫调节依赖细胞因子等信号分子与免疫细胞受体结合完成调节，三者的实现都离不开信号分子与受体的接触，C正确；
D、丁图中信息分子E是T淋巴细胞分泌的细胞因子，其功能是促进B淋巴细胞增殖分化，不能特异性识别抗原或与抗原结合，D错误。
故答案为：C。
【分析】神经调节反应迅速、作用时间短暂、范围局限；体液调节反应缓慢、作用时间长、范围广。信号分子（神经递质、激素、细胞因子等）需与靶细胞受体结合才能发挥作用。抗利尿激素分泌受细胞外液渗透压调节，低温环境下分泌减少。细胞因子不直接识别抗原，仅调节免疫细胞增殖分化。
11．生物技术犹如一把双刃剑，在为人类创造巨大福祉的同时，其潜在的安全风险也引起了广泛关切。下列相关叙述错误的是（　　）
A．长期种植转基因抗虫作物可能导致害虫群体抗性基因频率增加
B．把抗虫基因整合到植物叶绿体基因组中，可减少因花粉扩散造成的基因污染
C．利用自然界原本存在的基因生产的转基因食品十分安全可靠
D．食用转基因食品时，其中的目的基因不会整合到人的基因组中
【答案】C
【知识点】基因频率的概念与变化；转基因生物的安全性问题
【解析】【解答】A、长期种植转基因抗虫作物会对害虫产生定向选择压力，不携带抗性基因的害虫被淘汰，携带抗性基因的害虫存活并繁殖后代，会使害虫群体的抗性基因频率不断增加，A正确；
B、叶绿体基因组属于细胞质基因，遵循母系遗传，花粉中几乎不含叶绿体，将抗虫基因整合到叶绿体基因组中，可避免抗虫基因通过花粉扩散造成基因污染，B正确；
C、即使是利用自然界原本存在的基因生产的转基因食品，也可能因基因插入位置、表达产物异常等产生非预期安全风险，并非绝对安全可靠，需要经过严格的安全性评价，C错误；
D、食用转基因食品时，其中的目的基因会在消化道中被核酸酶降解为脱氧核苷酸，无法以完整基因的形式被吸收，更不会整合到人的基因组中，D正确。
故答案为：C。
【分析】转基因抗虫作物会定向选择抗性害虫，叶绿体基因可避免花粉基因污染，转基因食品需严格安全评估，外源基因食用后会被消化分解。
12．图1为生态系统的组成成分之间的关系，图2为某生态系统的食物网。下列相关叙述错误的是（　　）
A．与图1相比，图2中没有非生物的物质和能量以及分解者
B．图1中的成分B主要是由营腐生生活的细菌和真菌构成
C．图2中的生态系统中共有8条食物链，鹰占有4个营养级
D．若其他生物不变，蛇灭绝，一段时间后，鹰的数量不变
【答案】D
【知识点】生态系统的结构
【解析】【解答】A、图1包含生态系统的全部组成成分（非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者），图2为食物网，仅包含生产者和消费者，没有非生物的物质和能量以及分解者，A正确；
B、图1中的成分B为分解者，分解者主要由营腐生生活的细菌和真菌构成，能将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解成无机物，B正确；
C、图2中共有8条食物链，鹰在不同食物链中分别处于第三、四、五、六营养级，共占有4个营养级，C正确；
D、若蛇灭绝，鹰的营养级会降低（从第四、五、六营养级变为第三、四营养级），能量传递效率提高，鹰的数量会增加，而非不变，D错误。
故答案为：D。
【分析】生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，食物链和食物网由生产者和消费者构成。分解者能将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解成无机物，供生产者重新利用。食物链的起点是生产者，终点是最高级消费者，营养级从生产者开始计数。生态系统中能量流动逐级递减，营养级越低，获得的能量越多，生物数量可能越多。
13．图i表示某家族的遗传图谱，其中甲、乙两种单基因遗传病分别由等位基因A/a、B/b控制，且甲病在人群中的发病率为1/6400；图ii表示该家族部分成员关于甲、乙两种单基因遗传病的相关基因的电泳结果，①②和③④各表示一对等位基因，不考虑X、Y染色体的同源区段。下列叙述错误的是（　　）
A．②③分别是 a、X 基因
B．Ⅲ2的基因型为AAXbXb或AaXbXb
C．Ⅱ4和Ⅱ5再生一个基因型与Ⅲ3相同的女孩的概率是1/4
D．若Ⅲ3与人群中一正常男子结婚，则他们生下两病兼患孩子的概率是1/162
【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传；遗传的基本规律综合；遗传系谱图；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、健康的Ⅱ1和Ⅱ2生出患甲病的Ⅲ1，则说明甲病为隐性遗传病，由于患甲病的男性Ⅰ1生出不患甲病的男性Ⅱ4，说明甲病基因不位于Y染色体上。患乙病的Ⅱ4和Ⅱ5生出不患乙病的Ⅲ4，则说明乙病为显性遗传病，由于患乙病的男性Ⅱ4生出不患乙病的男性Ⅱ4，说明乙病基因不位于Y染色体上。患乙病的Ⅱ4和Ⅱ5生出患乙病的Ⅲ3和不患乙病的Ⅲ5，且生出患甲病的Ⅲ5和不患甲病的Ⅲ3，说明Ⅱ4和Ⅱ5的两对等位基因都为杂合，但根据电泳图可知，Ⅱ4只有三条电泳带，而不是四条电泳带，则③④对应的遗传病位于X染色体上。在电泳图中，③④只有一条的有健康的男性Ⅱ1（只有③）、患乙病的男性Ⅱ4（只有④）、患乙病的女性Ⅲ3（只有④）和患甲病的男性Ⅲ5（只有③）；③④都存在的有患乙病的女性Ⅰ2和患乙病的女性Ⅱ5。由于健康的Ⅱ1生出患甲病的Ⅲ1，则说明Ⅱ1含有A基因和a基因和b基因，不含有B基因。Ⅱ1的电泳带缺少④，故④对应的B，那么③对应的b基因，可见B/b为X染色体上，即乙病为伴X显性遗传病。由于甲、乙两种单基因遗传病分别由等位基因A/a、B/b控制，则
A/a位于常染色体上，即甲病为常染色体隐性遗传病。患乙病的女性Ⅲ3的基因型为aa，缺少A基因，在电泳图中，①不在，②在，故①对应A基因，②对应a基因。综上所述，②为a基因，③为X 基因，A正确；
B、甲病方面，Ⅱ1和Ⅱ2均为Aa（因生育了患甲病的Ⅲ1），Ⅲ2不患甲病，基因型为AA或Aa；乙病方面，Ⅲ2不患乙病，基因型为X X ，故Ⅲ2的基因型为AAX X 或AaX X ，B正确；
C、由电泳条带可知，Ⅱ4基因型为AaX Y，Ⅱ5基因型为AaX X ，Ⅲ3基因型为AaX X 。二者再生一个基因型与Ⅲ3相同的女孩的概率为：甲病Aa（1/2）×乙病X X （1/2，母亲提供X ）×女孩（1/2）=1/8，而非1/4，C错误；
D、甲病在人群中发病率为1/6400，故a基因频率为1/80，A基因频率为79/80。正常男子为Aa的概率为2/81，AA为79/81。Ⅲ3（AaX X ）与正常男子（X Y）结婚，两病兼患（aaX X 或aaX Y）的概率为2/81×1/4×1=1/162，D正确。
故答案为：C。
【分析】常染色体隐性遗传病的判断依据是双亲正常生育患病子女，伴X染色体显性遗传病的判断依据是双亲患病生育正常子女且结合电泳条带的性别差异。基因频率计算中，利用哈迪-温伯格定律，由发病率可推知隐性基因频率，进而计算携带者概率。再生子女的基因型概率需分别分析两对基因的遗传，再结合性别等条件综合计算。
14．谷氨酸棒状杆菌可用于微生物发酵生产L-谷氨酸。甲图为谷氨酸棒状杆菌在不同pH条件下的代谢途径。乙图为L-谷氨酸发酵装置，其培养基成分主要有葡萄糖、氨水、磷酸盐、生物素（增大细胞膜通透性，利于谷氨酸进入发酵液）等。下列说法正确的是（　　）
A．据培养基成分和发酵装置可推测，谷氨酸棒状杆菌的代谢类型为异养厌氧型
B．发酵液中的氨水需分次添加，其作用为维持pH和提供氮源
C．为监测发酵液中的活菌数目，可采用显微镜直接计数法或平板划线法
D．发酵结束后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥即可获得产品
【答案】B
【知识点】微生物发酵及其应用；其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、培养基中含有葡萄糖作为碳源，发酵装置需要通气以满足代谢需求，说明谷氨酸棒状杆菌的代谢类型为异养需氧型，而非异养厌氧型，A错误；
B、氨水呈碱性，可中和代谢产生的酸性物质以维持发酵液pH，同时氨水中的氮元素可作为合成氨基酸等物质的氮源，分次添加可避免pH剧烈波动，B正确；
C、显微镜直接计数法会将死菌和活菌一起计数，平板划线法无法用于活菌计数，监测活菌数目应采用稀释涂布平板法，C错误；
D、发酵产品是代谢产物L-谷氨酸，而非菌体本身，因此发酵结束后需通过提取、分离和纯化等步骤获得产品，而非仅分离干燥菌体，D错误。
故答案为：B。
【分析】微生物的代谢类型根据碳源和能量来源可分为自养型和异养型，根据氧气需求可分为需氧型、厌氧型和兼性厌氧型。培养基中的碳源和氮源分别为微生物提供碳元素和氮元素，用于合成自身物质。微生物计数方法中，稀释涂布平板法可用于活菌计数，显微镜直接计数法可用于总菌计数。发酵产品若为微生物细胞本身，可通过过滤、沉淀等方法分离；若为代谢产物，则需根据产物性质进行提取、分离和纯化。
15．自然界中的光照强度常在短时间内剧烈变化，影响植物的光合作用效率。为探究拟南芥的叶绿体响应光照强度变化的机理，科研人员利用拟南芥的突变体（该突变体表现为缺乏PSⅡ复合物）进行如下实验，处理及结果如下图。下列推测合理的是（　　）
a组 b组 c组 d组
突变体 ＋＋＋＋＋ ＋ ＋＋ ＋
野生型 ＋＋＋＋＋ ＋＋＋＋＋ ＋＋＋＋＋ ＋＋＋＋＋
注：“＋”数量多代表生长状况好。
A．本实验的自变量是光照强度
B．有规律的光照强度变化对该突变体的生长状况影响不大
C．蛋白复合物PSⅡ吸收光能后直接转化为糖类中的化学能
D．实验结果说明，PSⅡ复合物可以提高拟南芥对光照强度变化的适应
【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素；光合作用综合
【解析】【解答】A、本实验存在两个自变量，一是拟南芥的类型（野生型和缺乏PSⅡ复合物的突变体），二是光照强度的变化模式（a组恒定光照、b组单峰变化光照、c组阶梯式变化光照、d组高频波动变化光照），并非仅有光照强度这一个自变量，A错误；
B、表格数据显示，突变体在a组（恒定光照）下“＋”数量最多，生长状况最好；在b、c、d组（有规律的光照强度变化）下“＋”数量极少，生长状况远差于a组，说明有规律的光照强度变化对该突变体的生长状况有显著负面影响，而非影响不大，B错误；
C、蛋白复合物PSⅡ参与光合作用光反应，其吸收光能后会先转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，再通过暗反应将活跃的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能，无法直接将光能转化为糖类中的化学能，C错误；
D、野生型含PSⅡ复合物，在所有光照强度变化模式下生长状况均良好；突变体缺乏PSⅡ复合物，仅在恒定光照下生长较好，在光照强度变化的条件下生长极差。对比可知，PSⅡ复合物能提高拟南芥对光照强度变化的适应能力，D正确。
故答案为：D。
【分析】光合作用光反应将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，暗反应将活跃化学能转化为有机物中稳定化学能。实验自变量可包含生物类型和处理条件，通过不同组别生长状况的对比，可分析特定物质的生理功能。
二、解答题（共5小题，16~17题各8分，18~19题各12分，20题15分，共55分）
16．位于铜梁区的中国农业科学院蔬菜花卉研究所西南研发中心的玻璃温室大棚内，色彩艳丽、个头饱满的小番茄挂满枝头。在温室中种植小番茄，光照强度和CO2浓度是制约产量的主要因素。铜梁冬季温室的平均光照强度约为200μmol m-2 s-1，CO2浓度约为400μmol m-2 s-1。为提高温室小番茄产量，有人测定了补充光照和CO2后小番茄植株相关生理指标，结果见下表。回答下列问题。
组别 光照强度 μmol m-2 s-1 CO2浓度 μmol mol- 净光合速率 μmol m-2 s- 气孔导度 mol m-2 s-1 叶绿素含量 mg g-
对照 240 360 6.5 0.08 45.8
甲 480 360 13.0 0.15 65.6
乙 240 720 10.0 0.08 55.3
（1）小番茄植株叶肉细胞的光合色素分布在　 　上，该场所实现的能量转化是　 　。色素对特定波长光的吸收量可反映色素的含量，为减少类胡萝卜素的干扰，应选择　 　光来测定叶绿素含量。
（2）与对照组相比，甲组净光合速率更高，结合表中数据，分析原因可能是　 　，若要获得各组小番茄植株的真正光合作用速率，还应　 　(填简要思路)。
（3）根据本研究结果，在冬季温室种植小番茄的过程中，若只能从(CO2浓度加倍或光照强度加倍中选择一种措施来提高小番茄产量，应选择　 　。依据是　 　。
【答案】（1）类囊体薄膜；光能→ATP和NADPH中活跃的化学能；红
（2）甲组叶绿素含量和气孔导度均高于对照组光反应产生的ATP和NADPH更多，吸收的CO2更多，暗反应更强，因此净光合速率更高；黑暗条件测出各条件下小番茄植株的呼吸速率
（3）光照强度加倍；甲>乙（乙<甲）的净光合速率光照强度加倍使净光合速率提高幅度更大
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；影响光合作用的环境因素；光合作用和呼吸作用的区别与联系；光合作用原理的应用；光合作用综合
【解析】【解答】(1) 小番茄植株叶肉细胞的光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，类囊体薄膜是光合作用光反应的场所，光反应阶段实现的能量转化是将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。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，几乎不吸收红光，为减少类胡萝卜素的干扰，应选择红光来测定叶绿素含量。
(2) 与对照组相比，甲组光照强度加倍，同时叶绿素含量和气孔导度均高于对照组，叶绿素含量更高能吸收更多光能，使光反应产生的ATP和NADPH更多，为暗反应提供更充足的条件；气孔导度更大能让叶片吸收更多CO2，提升暗反应速率，光反应和暗反应均增强，因此甲组净光合速率更高。真正光合作用速率等于净光合速率与呼吸速率之和，若要获得各组小番茄植株的真正光合作用速率，还应在黑暗条件下测定各组对应条件下小番茄植株的呼吸速率。
(3) 在冬季温室种植小番茄时，应选择光照强度加倍的措施来提高产量。依据是甲组光照强度加倍后的净光合速率远高于乙组CO2浓度加倍后的净光合速率，光照强度加倍对净光合速率的提升效果更显著，更有利于小番茄积累有机物，从而提高产量。
【分析】光合色素分布于类囊体薄膜，光反应完成光能到活跃化学能的转化，红光可排除类胡萝卜素干扰测定叶绿素含量。净光合速率受叶绿素含量、气孔导度、光照强度等因素共同影响，真正光合速率需结合呼吸速率计算。实验中光照强度加倍对净光合速率提升更明显，是冬季温室增产的优选措施。
（1）叶绿体中的光合色素（叶绿素、类胡萝卜素）都分布在类囊体薄膜上，这是光反应的场所。光反应阶段，色素吸收的光能会转化为ATP和NADPH中储存的活跃化学能（后续暗反应会将其转化为有机物中稳定的化学能）。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，对红光吸收很少。用红光测定叶绿素含量时，类胡萝卜素的干扰（吸收红光少）会减少，结果更准确。
（2）甲组光照强度加倍，叶绿素含量和气孔导度均高于对照组：叶绿素多→光反应产生的ATP、NADPH更多；气孔导度大→吸收的CO2更多→暗反应更强，因此净光合速率更高。 （结合表格：甲的光照强度是对照组的2倍，叶绿素含量（65.6vs45.8）和气孔导度（0.15vs0.08）都比对照组高，光反应和暗反应的原料或条件更充足）。在黑暗条件下测出各条件下小番茄植株的呼吸速率，再用 “真正光合速率=净光合速率+呼吸速率” 计算。 （净光合速率是 “光合-呼吸” 的差值，因此需要补充呼吸速率才能得到真正光合速率）。
（3）甲（光照加倍）的净光合速率（13.0）比乙（CO2加倍）的净光合速率（10.0）更高，说明光照强度加倍对净光合速率的提升幅度更大，更利于提高产量。
17．冠突散囊菌俗称“金花”，是茯砖茶发酵过程中的优势菌种，其从茶叶中获取营养物质，通过自身代谢，产生多种酶催化茶多酚生成茶褐素，形成了茯砖茶特有的色、香、味品质。不同发酵温度下冠突散囊菌生成茶褐素的浓度如图。
回答下列问题：
（1）冠突散囊菌为好氧微生物，用绿茶浸提液进行液体培养时应采用　 　（填“静置”或“摇床”）培养。绿茶浸提液可为冠突散囊菌生长提供的营养物质为　 　。
（2）该菌适应性强，接种1天后，将发酵液稀释1×103倍，分别取0.1mL稀释液均匀涂布于3个培养基平板上，培养后菌落数量分别为48、45和42个，则每毫升发酵液中活菌数量为　 　个。培养过程中茶褐素在发酵前两天均无显著增加，推测原因可能是　 　。
（3）从实际生产角度出发，由图可知在第　 　天结束发酵即可获得较高浓度的茶褐素。为探索生产茶褐素的最适温度，需设计进一步实验；写出实验思路　 　。
【答案】（1）摇床；碳源、氮源、无机盐、水等
（2）4.5×105；冠突散囊菌先进行生长繁殖，之后才产生酶催化茶多酚生成茶褐素
（3）6；在30℃~42℃之间设置一系列温度梯度，用同样的方式培养冠突散囊菌，并检测不同发酵温度下茶褐素的浓度，找到茶褐素浓度最高时所对应的温度即为生产茶褐素的最适温度
【知识点】微生物的分离和培养；微生物发酵及其应用；其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】(1) 冠突散囊菌为好氧微生物，摇床培养可以增加培养液中的溶氧量，满足其对氧气的需求，因此液体培养时应采用摇床培养。绿茶浸提液中含有茶多酚等有机物、含氮化合物、无机盐和水等，可为冠突散囊菌生长提供碳源、氮源、无机盐、水等营养物质。
(2) 计算每毫升发酵液中活菌数量时，先取菌落数的平均值：(48+45+42)÷3=45个。稀释倍数为1×103，涂布体积为0.1mL，因此每毫升发酵液中活菌数量为45÷0.1×103=4.5×105个。培养过程中，冠突散囊菌在发酵前两天主要进行生长繁殖，菌体数量增加，此时产生的酶量较少，催化茶多酚生成茶褐素的速率较低， 之后才产生酶催化茶多酚生成茶褐素 ，因此茶褐素浓度无显著增加。
(3) 从图中可知，30℃、37℃、42℃条件下，发酵至第6天时茶褐素浓度达到较高水平，之后增长趋于平缓，因此在第6天结束发酵可获得较高浓度的茶褐素。为探索生产茶褐素的最适温度，可在30℃~42℃之间设置一系列温度梯度（如30℃、32℃、34℃、36℃、38℃、40℃、42℃），用相同的培养条件（如接种量、发酵时间、培养液成分等）培养冠突散囊菌，定期检测不同温度下茶褐素的浓度，找到茶褐素浓度最高时对应的温度，即为生产茶褐素的最适温度。
【分析】本题围绕冠突散囊菌发酵生产茶褐素展开，涉及微生物培养、活菌计数、发酵条件优化等核心知识点。微生物培养时，好氧菌需要充足的氧气，摇床培养可通过振荡增加溶氧量，促进菌体生长。活菌计数采用稀释涂布平板法，通过计算菌落平均数和稀释倍数、涂布体积的乘积得到活菌数量，该方法的原理是每个活细菌在适宜条件下可形成一个单菌落。发酵过程中，微生物的代谢产物生成通常滞后于菌体生长，前期菌体大量繁殖，后期才会大量分泌代谢酶，催化底物生成产物。温度是影响微生物代谢的重要因素，通过设置温度梯度实验，可确定最适发酵温度，提高生产效率。
（1）冠突散囊菌为好氧微生物，用绿茶浸提液进行液体培养时应采用摇床培养，可以为培养液增加溶氧量，有利于冠突散囊菌的繁殖。培养过程中前两天冠突散囊菌进行生长繁殖，之后才分泌氧化酶催化茶多酚生成茶褐素。绿茶浸提液里含有多种成分，可以为冠突散囊菌生长提供碳源、氮源、水和无机盐等。
（2）培养后菌落数量分别为48、45和42个，平均值为（48+45+42）÷3=45，发酵液稀释1×103倍后，取0.1mL，因此每毫升发酵液中活菌数量为45×103×10=4.5×105个。由于冠突散囊菌先进行生长繁殖，之后才产生酶催化茶多酚生成茶褐素，所以培养过程中茶褐素在发酵前两天会均无显著增加。
（3）分析题图可知，发酵效率较高的是37℃和42℃，此时发酵至第6天，结束发酵即可获得较高浓度的茶褐素。生产茶褐素的最适温度在30℃~42℃范围内，进一步探究的思路为：在30℃~42℃之间设置一系列温度梯度，用同样的方式培养冠突散囊菌（保证无关变量相同且一致），并检测不同发酵温度下冠突散囊菌生成茶褐素的浓度，找到茶褐素浓度最高时所对应的温度即为生产茶褐素的最适温度。
18．细菌内毒素脂多糖 （LPS）进入血液后，会刺激巨噬细胞释放TNF-α等炎症因子，引发炎症反应。针灸是我国传承千年、特有的治疗疾病的手段。实践证明针灸“足三里 （ST36）”穴位，可激活迷走神经—肾上腺轴，从而发挥抗炎作用。机理如图所示，图中①~③表示结构或过程，“+”表示促进，“-”表示抑制。
（1）针灸足三里穴位引起肾上腺分泌去甲肾上腺素、肾上腺素增加，而后激素通过作用于巨噬细胞抑制炎症，该过程的调节方式是　 　。
（2）从免疫的角度分析，LPS 相当于　 　（填“抗原”或“抗体”），巨噬细胞　 　（填“能”或“不能”）特异性识别该物质。
（3）巨噬细胞表面的受体α2-AR介导促进炎症反应，受体β2-AR介导抑制炎症反应（如上图）。请结合以上信息分析，下列说法正确的是：　 　。
①图中的 Prokr2 感觉神经元属于机体的自主神经系统
②图中的①通路可将低级中枢的信息传递至高级中枢
③图示过程中存在的反射是条件反射
④图中②的作用是抑制，③的作用是促进
（4）针灸治疗坐骨神经痛的机理是针灸降低了受损神经根组织处的炎症因子浓度，从而减轻炎症反应，达到良好的治疗效果。已知与治疗坐骨神经痛相关的穴位是“坐骨穴”，请完善实验设计来验证上述观点，并预期实验结果。
实验材料及用具：正常大鼠若干、患病模型大鼠若干、针灸针、定量检测仪器等。
分组 处理方式 检测　 　
正常大鼠A组 　 　 比较三组的实验结果
模型大鼠B组 用针灸针刺激“坐骨穴”
模型大鼠C 组 　 　
④预期实验结果：　 　。
【答案】（1）神经—体液调节
（2）抗原；不能
（3）②④
（4）三组大鼠体内炎症因子的含量；不做处理；不做处理；A组体内炎症因子的含量最小，B组居中，C组最高
【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；体液免疫
【解析】【解答】(1) 针灸足三里穴位时，刺激先通过Prokr2感觉神经元传递到脊髓，再经①通路传递到脑干，激活迷走神经，迷走神经支配肾上腺分泌去甲肾上腺素和肾上腺素，这一过程属于神经调节；随后，这些激素通过体液运输，作用于肠巨噬细胞上的受体，抑制炎症因子释放，属于体液调节。因此，该过程的调节方式是神经—体液调节。
(2) LPS是细菌内毒素，进入机体后能刺激免疫细胞产生免疫反应，因此相当于抗原。巨噬细胞属于免疫细胞，能够识别抗原，但这种识别不具有特异性，不能区分特定的抗原类型，因此不能特异性识别LPS。
(3) ①自主神经系统由交感神经和副交感神经组成，属于传出神经系统，而Prokr2感觉神经元是传入神经，不属于自主神经系统，故①错误；②图中①通路是从脊髓（低级中枢）向脑干（高级中枢）传递信息，可将低级中枢的信息传递至高级中枢，故②正确；③图示反射是生来就有的，由先天遗传决定，不需要后天学习，属于非条件反射，而非条件反射需要后天学习形成，故③错误；④α2-AR介导促进炎症反应，去甲肾上腺素作用于α2-AR，因此②的作用是抑制（-）其促进炎症的效应；β2-AR介导抑制炎症反应，肾上腺素作用于β2-AR，因此③的作用是促进（+）其抑制炎症的效应，故④正确。综上，正确的是②④。
(4)实验设计遵循对照原则和单一变量原则，设置正常对照组（A组）排除个体差异，模型对照组（C组）验证疾病模型的炎症状态，实验组（B组）验证针灸的治疗效果。预期结果基于针灸可降低炎症因子浓度的假设，若B组炎症因子浓度低于C组，说明针灸有效；若接近A组，说明治疗效果良好。
实验设计：
分组及处理：
①正常大鼠A组：不进行任何针灸处理，仅维持正常饲养；
②模型大鼠B组：用针灸针刺激“坐骨穴”，进行针灸治疗；
③模型大鼠C组：不进行针灸处理，仅维持与B组相同的饲养条件。
检测指标：三组大鼠体内（或受损神经根组织处）炎症因子（如TNF-α）的浓度。
预期实验结果：正常大鼠A组体内炎症因子浓度最低，模型大鼠C组体内炎症因子浓度最高，模型大鼠B组体内炎症因子浓度显著低于C组，接近A组。
【分析】神经—体液调节是指神经系统通过控制内分泌腺的分泌活动，再通过激素调节机体生理功能的方式。抗原是能够引起机体产生免疫反应的物质，LPS作为细菌内毒素，可刺激巨噬细胞释放炎症因子，属于抗原。巨噬细胞的识别作用不具有特异性，这是其作为固有免疫细胞的特点，与特异性免疫中的淋巴细胞不同。自主神经系统包括交感神经和副交感神经，均为传出神经，负责调节内脏、血管等的活动；传入神经（感觉神经元）不属于自主神经系统。反射的分类：非条件反射是先天具有的，由低级中枢参与；条件反射是后天形成的，需要大脑皮层参与。受体介导的信号通路：不同受体介导不同的效应，去甲肾上腺素和肾上腺素通过作用于不同受体，分别调节炎症反应的促进和抑制过程。
（1）针灸足三里穴位先通过迷走神经等完成神经调节，肾上腺分泌的激素通过体液运输作用于巨噬细胞属于体液调节，因此该过程的调节方式是神经-体液调节。
（2）LPS是细菌内毒素脂多糖，进入机体后能引发免疫反应，相当于抗原。巨噬细胞能识别抗原，但这种识别不具有特异性，因此不能特异性识别抗原。
（3）①自主神经系统是交感神经和副交感神经（传出神经），而Prokr2是感觉神经元（传入神经），不属于自主神经系统；②图中的①通路可将低级中枢的信息传递至高级中枢；③图示反射是生来就有的非条件反射，条件反射需要后天学习形成；④受体 α2-AR 介导促进炎症反应，所以②处应为抑制其促进炎症的作用；受体 β2-AR 介导抑制炎症反应，所以③促进其抑制炎症的作用。因此②④说法正确。
（4）该实验的核心是验证针灸“坐骨穴”能降低受损神经根组织处的炎症因子（如TNF-α）浓度，需设置空白对照、实验组和模型对照，遵循单一变量原则：正常大鼠A组 不进行针灸处理；模型大鼠B组用针灸针刺激“坐骨穴” ；模型大鼠C组 不针灸处理。预期实验结果：正常大鼠A组的炎症因子浓度最低，模型大鼠C组的炎症因子浓度最高，模型大鼠B组的炎症因子浓度显著低于C组、接近A组。
19．I：瑞典生物学家斯万特·帕博成功提取、测序了古人类骨化石中的部分线粒体DNA，绘制了尼安德特人基因组草图，并分析了现代人与尼安德特人、黑猩猩之间线粒体DNA（mtDNA）特定序列的碱基对差异，结果如图所示：
Ⅱ：研究发现，藏族人携带的EPAS1突变基因也可能源于古老型人类。低氧条件下野生型EPAS1基因表达，易导致红细胞过度增多诱发高原红细胞增多症，而EPAS1突变基因对低氧不敏感。
（1）斯万特·帕博团队将古人类化石中的线粒体DNA与现代人类线粒体DNA进行比较，获得人类进化的证据属于　 　。
（2）斯万特·帕博团队在研究若干尼安德特人的骨头、牙齿等标本时发现，其中一位男子与一名女子含有相同的X染色体DNA，则两人的关系可能为　 　。（编号选填）。①父女②兄妹③母子④爷孙
（3）已知在青藏高原世居的藏族人群中EPAS1突变基因的基因频率为0.7，则理想状态下人群中杂合子所占的比例为　 　。
（4）结合题干信息及所学的知识，解释EPAS1突变基因在青藏高原世居藏族人群中的基因频率远高于低海拔地区人群的原因：　 　。
【答案】（1）分子生物学证据
（2）①②③
（3）0.42
（4）在高原缺氧环境下，藏族人携带EPAS1突变基因使其更具生存优势，长期自然选择使这种突变基因的频率逐渐升高。在低海拔地区，EPAS1突变基因不会使人具有生存优势，其基因频率不会由于自然选择而提高
【知识点】基因频率的概念与变化；生物具有共同的祖先；自然选择与适应
【解析】【解答】(1) 分子生物学证据通过比较不同生物的DNA、蛋白质等分子的差异，揭示生物进化的亲缘关系和历程，线粒体DNA因母系遗传和较高的突变率，是研究人类进化的重要分子标记。斯万特·帕博团队将古人类化石中的线粒体DNA与现代人类线粒体DNA进行比较，通过分析DNA分子的碱基差异来研究人类进化，这种从分子水平上提供的证据属于分子生物学证据。
(2) X染色体的遗传规律：男性的X染色体只能传给女儿，女性的X染色体可传给儿子或女儿，因此两人X染色体DNA相同，可能为父女、母子或兄妹关系，而爷孙关系中，祖父的X染色体不会传给孙子。两人含有相同的X染色体DNA，可能的关系包括：①父女（父亲将X染色体传给女儿）、②兄妹（两人的X染色体均来自母亲）、③母子（母亲将X染色体传给儿子），而爷孙关系中，祖父的X染色体不会传给孙子，因此两人的关系可能为①②③。
(3) 哈迪-温伯格定律指出，在理想种群中，等位基因频率和基因型频率世代保持稳定，杂合子频率为2pq，其中p和q分别为两个等位基因的频率。已知EPAS1突变基因的基因频率为0.7，正常基因频率为0.3，根据哈迪-温伯格定律，理想状态下杂合子所占比例为2×0.7×0.3=0.42。
(4) 自然选择决定生物进化的方向，在高原缺氧环境下，EPAS1突变基因使个体更适应环境，从而被自然选择保留并频率升高；低海拔地区无此选择压力，基因频率维持在较低水平，体现了自然选择对基因频率的定向改变。可见在高原缺氧环境下，野生型EPAS1基因表达易导致红细胞过度增多诱发高原红细胞增多症，而EPAS1突变基因对低氧不敏感，携带该突变基因的个体更适应高原环境，生存和繁殖机会更多，长期自然选择使EPAS1突变基因的频率逐渐升高；在低海拔地区，氧气充足，EPAS1突变基因不具有生存优势，其频率不会因自然选择而升高，因此该基因在高原藏族人群中的频率远高于低海拔地区。
【分析】 这道题考查的核心知识点包括生物进化的证据类型，尤其是分子生物学证据在人类进化研究中的应用，通过比较不同生物或古人类与现代人类的DNA分子差异，揭示进化亲缘关系；性染色体的遗传规律，特别是X染色体在不同亲属关系间的传递特点，明确男性和女性X染色体的遗传去向；哈迪-温伯格定律的基本内容及其在理想种群中基因型频率计算的应用；自然选择对种群基因频率的定向影响，不同环境下选择压力的差异导致基因频率的变化，体现自然选择在生物进化中的作用；表观遗传的概念，即不改变基因序列但可遗传的基因表达变化，以及其在生物适应特定环境（如高原低氧环境）中的意义。
（1）不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子，既有共同点，又存在差异性，从分子水平研究生物的来源属于分子生物学的证据。因此，将古人类化石中的线粒体DNA与现代人类线粒体DNA进行比较，获得人类进化证据属于分子生物学证据。
（2）两人的X染色体DNA相同，则两人可能是亲子代关系，如父亲的X染色体会遗传给女儿，母亲的X染色体会遗传给儿子；也可能是两人的该X染色体均来自同一亲本，如两人是兄妹关系。因此，综合以上分析，两人的关系可能是①父女②兄妹③母子，不可能为④爷孙。
（3）已知在青藏高原世居的藏族人群中EPAS1突变基因的基因频率为0.7，则正常基因的基因频率为0.3，则理想状态下人群中杂合子所占的比例为2×0.3×0.7=0.42。
（4）在高原缺氧环境下，藏族人携带的EPAS1突变基因使其更具生存优势，长期自然选择使这种突变基因的频率逐渐升高。在低海拔地区，EPAS1 突变基因不会使人具有生存优势，其基因频率不会由于自然选择而提高。
20．某两性花植物的花朵有着丰富多彩的颜色，如白色、黄色、红色、紫色等。研究发现，该植物不同花色的形成与花青素和黄酮类化合物的代谢有关。色素代谢途径如图 所示，显性基因A、B、D控制色素的合成，且独立遗传。请回答下列问题：
（1）基因型为AaBbDd和aaBbDd的该植物两品种进行杂交，在F1中表现型紫色：红色：黄色：白色=　 　。在F1中花的颜色在自交后代持续保持不变的个体所占的比例为　 　。
（2）该植物的野生型花色为棕色，经过突变和长期驯化，目前花色多为橙色。已知该植物的棕色(Gh)对橙色(gh)为显性。科研人员对多个品种进行分析，发现有两个橙色突变类型突变体1和突变体2。为探究两种突变是否来自同一基因，请设计一个杂交实验，写出实验思路并预期结果及结论：　 　。
（3）科研小组采用PCR 技术，扩增出野生型和突变体 Gh/gh基因的片段，电泳结果见图14甲。已知野生型 Gh 基因的部分序列为，该链为非模板链，编码的肽链为天冬氨酸-丝氨酸-亮氨酸-苏氨酸 (注：起始密码子：AUG，天冬氨酸GAU，丝氨酸UCG，亮氨酸CUC，苏氨酸ACA，终止密码子UAA、UAG)。科研小组对野生型和突变体1进行了DNA 测序，结果见下图乙 (图中仅显示了两者含有差异的部分序列)。比较两种基因的碱基序列，发现突变体1是由于 Gh基因中的DNA 序列发生碱基对的替换，导致　 　，花色表现为橙色。
【答案】（1）9：9：6：8；11/32
（2）突变体1和突变体2杂交，统计子代表型，若子代花色全为橙色，则两者的突变来自同一个基因；若子代花色全为棕色，两者的突变可能是来自不同个基因
（3）相应的mRNA上的密码子UCG变为UAG，导致终止密码提前出现，其指导合成的肽链缩短
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；遗传信息的翻译；9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1) 该植物三对独立遗传的基因遵循基因的自由组合定律，根据色素代谢途径可确定花色对应的基因型，紫色为A_B_D_，红色为aaB_D_，黄色为__B_dd，白色为__bb__。将基因型为AaBbDd和aaBbDd的亲本杂交，拆分每一对等位基因的杂交结果，Aa与aa杂交后代中A_占1/2、aa占1/2，Bb与Bb杂交后代中B_占3/4、bb占1/4，Dd与Dd杂交后代中D_占3/4、dd占1/4，分别计算各表现型的比例，紫色为1/2×3/4×3/4=9/32，红色为1/2×3/4×3/4=9/32，黄色为1×3/4×1/4=6/32，白色为1×1/4×1=8/32，因此子一代表现型比例为紫色：红色：黄色：白色=9：9：6：8。自交后代花色能持续保持不变的个体为纯合子，逐一计算子代中各类纯合子的比例，将所有纯合子比例相加，得到该类个体占比为11/32。
(2) 探究两种橙色突变体的突变是否来自同一基因，可采用互补测验的方法，核心原理是：若两种突变来自同一个基因，那么两个突变体的该基因均为隐性突变型，杂交后代无法获得正常的显性基因，无法合成正常功能的蛋白质，花色仍为橙色；若两种突变来自不同基因，那么两个突变体的突变基因分别位于不同位点，杂交后代会同时获得两个基因的正常显性基因，可合成正常功能的蛋白质，花色表现为野生型棕色。具体实验思路为：将突变体 1 和突变体 2 进行杂交，给予适宜的生长条件，观察并统计子代植株的花色表现型。预期结果及结论为：若子代植株的花色全部为橙色，说明两种突变类型的突变来自同一个基因；若子代植株的花色全部为棕色，说明两种突变类型的突变来自不同的基因。
(3) 已知野生型 Gh 基因的部分序列为非模板链，转录时以非模板链为依据合成 mRNA，mRNA 上的密码子与非模板链的碱基序列（除 T 替换为 U 外）完全一致。野生型非模板链中编码丝氨酸的碱基序列为 TCG，对应 mRNA 上的密码子为 UCG，该密码子编码丝氨酸；而突变体 1 的 Gh 基因中发生了碱基对的替换，非模板链中 TCG 的 C 被 A 替换，变为 TAG，转录形成的 mRNA 上对应的密码子变为 UAG，而 UAG 是终止密码子。终止密码子的作用是终止翻译过程，因此突变体 1 的 Gh 基因转录形成的 mRNA 在翻译时，会在 UAG 处提前终止，导致合成的肽链长度缩短。缩短的肽链无法正常行使功能，不能参与棕色色素的合成过程，最终导致植株花色表现为橙色。
【分析】基因的自由组合定律适用于独立遗传的多对等位基因，减数分裂时非同源染色体上的非等位基因自由组合。纯合子自交不发生性状分离，可稳定遗传。基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物性状。基因突变是 DNA 分子中碱基对的替换、增添或缺失引起的基因序列改变，会影响转录和翻译，导致蛋白质功能异常。转录以 DNA 一条链为模板合成 mRNA，翻译以 mRNA 为模板合成蛋白质，密码子决定氨基酸或翻译终止。互补测验可判断不同突变是否来自同一基因。
（1）基因型为AaBbDd和aaBbDd的植株杂交，三对基因独立遗传。 紫色（ A_B_D_ ）：1/2×3/4×3/4= 9/32 ；红色（ aaB_D_ ）：1/2×3/4×3/4= 9/32； 黄色（_ _B_dd ）： 1×3/4×1/4= 6/32；白色（_ _bb_ _）：1 ×1/4×1= 8/32 。因此，表现型比例为 紫色：红色：黄色：白色 = 9：9：6：8。F1中花的颜色在自交后代持续保持不变的基因型的比例8_ _bb_ _：1aaBBDD：2_ _BBdd，故这些个体所占比例为：11/（9+9+6+8）=11/32。
（2）依题意，棕色(Gh)对橙色(gh)为显性，若两个橙色突变类型突变体1和突变体2都是由Gh基因突变而来，则突变体1的基因型可假设为gh1gh1、突变体2的基因型可假设为gh2gh2。突变体1、2杂交，子代基因型为gh1gh2，全表现橙色；若突变体1、2不是由同一个基因突变而来，则可假设突变体1的基因型为AhAhghgh，突变体2的基因型为ahahGhGh，突变体1、2杂交，子代基因型为AhahGhgh，全表现棕色。
（3）据图乙可知，野生型Gh基因的部分序列为：5'-GATTCGCTCACA-3' （该链为非模板链），突变体1相应的碱基序列是5'-GATTAGCTCACA-3'，故可知，发现突变体1是由于Gh基因中的DNA序列中C-G碱基对被替换成了A-T碱基对，导致相应的mRNA上的密码子UCG变为UAG，导致终止密码提前出现，其指导合成的肽链变短，花色变为橙色。
1 / 12026届四川省字节精准教育联盟高三二模生物试题
一、单选题（共15小题，每小题3分，共45分）
1．因错误折叠而形成的异常蛋白质会导致疾病的发生。我国科学家发明了一种小分子绑定化合物ATTEC，这种“小分子胶水”可以将自噬标记物(LC3)和异常蛋白质结合形成黏附物，黏附物被包裹形成自噬体，自噬体与溶酶体融合后被降解，从而达到治疗疾病的目的，其过程如图所示。下列有关叙述错误的是（　　）
A．ATTEC 与异常蛋白质的结合具有一定的专一性
B．溶酶体膜和自噬体膜两种膜的成分相似
C．自噬体与溶酶体融合，主要说明膜结构具有流动性
D．溶酶体合成的水解酶能使异常蛋白质水解成氨基酸
2．秋冬季节易爆发流行性感冒，其病原体是流感病毒。感染后，人体产生鼻塞、流涕、咽喉疼痛、干咳以及其他上呼吸道感染症状，部分患者会出现全身疼痛、发热等症状。流感病毒侵染导致的发热、疼痛、鼻塞等现象与内环境中的前列腺素含量提高有关，其作用机理如图所示，其中异丁苯丙酸为常见的解热镇痛药物成分，“+”表示促进，“-”表示抑制。下列相关叙述中错误的是（　　）
A．感染流感病毒后，患者通过神经-体液-免疫调节恢复内环境的稳态
B．鼻黏膜肿胀是由前列腺素使毛细血管通透性提高，使血浆进入组织液的蛋白质增多引起
C．前列腺素使痛觉敏感度提高，可能是其降低了神经细胞K+通道活性，使K+外流减少
D．异丁苯丙酸可直接作用于下丘脑体温调节中枢引发散热增加以降低体温
3．下列关于原核细胞和真核细胞的叙述，正确的是（　　）
A．原核细胞没有核膜，其DNA分子呈环状且与蛋白质结合
B．真核细胞有多种细胞器，原核细胞只有核糖体一种细胞器
C．蓝细菌能进行光合作用，因其细胞中含有叶绿体
D．原核生物的细胞都有细胞壁，真核生物的细胞都没有细胞壁
4．人体内嘌呤在嘌呤氧化酶的作用下产生尿酸(以尿酸盐的形式存在)，若缺乏尿酸氧化酶，则体内尿酸盐含量增加。尿酸盐经肾小球滤过后，部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收，最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。为研发新药，研究人员利用大鼠对新药F的降尿酸效果进行了探究，实验结果如下图。下列相关叙述正确的是（　　）
A．构建模型组可以连续多日给大鼠灌服尿酸氧化酶抑制剂或嘌呤氧化酶抑制剂
B．肾小管细胞重吸收尿酸盐和水的主要方式分别为主动运输和自由扩散
C．药物F通过抑制 URAT1 和GLUT9基因的表达，从而抑制尿酸盐的重吸收
D．在高尿酸血症的患者体内，其下丘脑分泌的抗利尿激素可能比正常人多
5．基因突变和基因重组是生物变异的两大来源，对生物的进化都有着重要意义。下列有关基因突变和基因重组的说法正确的是（　　）
A．发生在生殖细胞中的基因突变是可遗传的变异，体细胞中的基因突变不是可遗传的变异
B．基因突变一定会引起基因结构的改变，但不一定会引起生物性状的改变
C．减数分裂四分体时期，同源染色体非姐妹染色单体交叉互换会导致染色单体上的等位基因重组
D．有性生殖过程中，受精时雌雄配子间随机结合进行基因重组，使得同一双亲的后代呈现多样性
6．为探究硅藻的呼吸方式，该小组将等量硅藻置于密闭黑暗的容器中，定期测定容器内O2、CO2相对含量，结果如下表。下列分析正确的是（　　）
　 0min 5min 10min 15min 20min 25min
CO2相对含量 1 4 5.6 6.7 7.7 9.1
O2相对含量 20 17 15.8 15.0 14.6 14.4
A．0-5min硅藻进行有氧呼吸，NADPH的消耗过程都伴随着产生ATP
B．若在10min时给予适宜光照，容器中的CO2含量会持续下降
C．15-20min产生的CO2最少，10-15min参与呼吸作用的葡萄糖最少
D．随着O2含量降低，硅藻开始进行无氧呼吸，产物为乳酸和CO2
7．细胞分裂过程中有一种成熟促进因子 MPF，可促进核膜破裂，使染色质浓缩成染色体，而MPF被降解时，染色体则解螺旋。图甲、图乙是某动物(2n=4)的细胞分裂图，图丙表示其卵母细胞各增殖阶段中 MPF含量，其中DE段为减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间短暂的间期。下列叙述正确的是（　　）
A．细胞分裂都具有周期性，MPF 在无丝分裂中也发挥作用
B．图甲处于图丙中的GH段，图乙处于图丙中的BC段
C．图甲中的染色体组数是图丙中EF段细胞的2倍或4倍
D．图甲同源染色体2和6上等位基因的分离发生在CD段
8．实验人员对番茄幼苗进行X射线处理，然后检测细胞中的蛋白R，并与处理前的蛋白r比较，如图所示。字母代表氨基酸，数字表示氨基酸位置，箭头表示突变位点。下列叙述正确的是（　　）
A．对番茄幼苗进行X射线处理可提高相关基因定向突变的频率
B．编码图中蛋白的基因在位点①对应的序列发生了碱基的替换
C．编码图中蛋白的基因在位点②对应的序列缺失了三个碱基
D．图示突变发生在体细胞中，不能遗传给子代
9．图甲为研究神经细胞膜电位变化的实验装置，两个神经元以突触联系，并且连有电表Ⅰ（电极分别在Q点细胞内外侧）、Ⅱ（电极分别在R、S点的细胞外侧），下列分析正确的是（　　）
A．静息时，若升高细胞外K+浓度，则电表Ⅰ的指针右偏幅度增大
B．刺激P点，电表Ⅰ和电表Ⅱ记录到的电位变化波形分别为图乙和图丙
C．刺激P点，电表Ⅰ记录到②处电位值时，Q点膜内Na+浓度可能高于膜外
D．刺激P点，图乙②→③过程中该过程存在K+外流和向内运输，后者需要消耗能量
10．如图是人体内某些生命活动的调节过程。下列说法正确的是（　　）
A．进入低温环境后，图中信息分子 A、B、C、D的释放量均明显增加
B．与调节方式乙相比，甲的作用时间短暂、作用范围大、反应迅速
C．神经调节、体液调节和免疫调节的实现都离不开信号分子与受体的接触
D．丁图中的信息分子E特异性识别抗原，并发生特异性结合
11．生物技术犹如一把双刃剑，在为人类创造巨大福祉的同时，其潜在的安全风险也引起了广泛关切。下列相关叙述错误的是（　　）
A．长期种植转基因抗虫作物可能导致害虫群体抗性基因频率增加
B．把抗虫基因整合到植物叶绿体基因组中，可减少因花粉扩散造成的基因污染
C．利用自然界原本存在的基因生产的转基因食品十分安全可靠
D．食用转基因食品时，其中的目的基因不会整合到人的基因组中
12．图1为生态系统的组成成分之间的关系，图2为某生态系统的食物网。下列相关叙述错误的是（　　）
A．与图1相比，图2中没有非生物的物质和能量以及分解者
B．图1中的成分B主要是由营腐生生活的细菌和真菌构成
C．图2中的生态系统中共有8条食物链，鹰占有4个营养级
D．若其他生物不变，蛇灭绝，一段时间后，鹰的数量不变
13．图i表示某家族的遗传图谱，其中甲、乙两种单基因遗传病分别由等位基因A/a、B/b控制，且甲病在人群中的发病率为1/6400；图ii表示该家族部分成员关于甲、乙两种单基因遗传病的相关基因的电泳结果，①②和③④各表示一对等位基因，不考虑X、Y染色体的同源区段。下列叙述错误的是（　　）
A．②③分别是 a、X 基因
B．Ⅲ2的基因型为AAXbXb或AaXbXb
C．Ⅱ4和Ⅱ5再生一个基因型与Ⅲ3相同的女孩的概率是1/4
D．若Ⅲ3与人群中一正常男子结婚，则他们生下两病兼患孩子的概率是1/162
14．谷氨酸棒状杆菌可用于微生物发酵生产L-谷氨酸。甲图为谷氨酸棒状杆菌在不同pH条件下的代谢途径。乙图为L-谷氨酸发酵装置，其培养基成分主要有葡萄糖、氨水、磷酸盐、生物素（增大细胞膜通透性，利于谷氨酸进入发酵液）等。下列说法正确的是（　　）
A．据培养基成分和发酵装置可推测，谷氨酸棒状杆菌的代谢类型为异养厌氧型
B．发酵液中的氨水需分次添加，其作用为维持pH和提供氮源
C．为监测发酵液中的活菌数目，可采用显微镜直接计数法或平板划线法
D．发酵结束后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥即可获得产品
15．自然界中的光照强度常在短时间内剧烈变化，影响植物的光合作用效率。为探究拟南芥的叶绿体响应光照强度变化的机理，科研人员利用拟南芥的突变体（该突变体表现为缺乏PSⅡ复合物）进行如下实验，处理及结果如下图。下列推测合理的是（　　）
a组 b组 c组 d组
突变体 ＋＋＋＋＋ ＋ ＋＋ ＋
野生型 ＋＋＋＋＋ ＋＋＋＋＋ ＋＋＋＋＋ ＋＋＋＋＋
注：“＋”数量多代表生长状况好。
A．本实验的自变量是光照强度
B．有规律的光照强度变化对该突变体的生长状况影响不大
C．蛋白复合物PSⅡ吸收光能后直接转化为糖类中的化学能
D．实验结果说明，PSⅡ复合物可以提高拟南芥对光照强度变化的适应
二、解答题（共5小题，16~17题各8分，18~19题各12分，20题15分，共55分）
16．位于铜梁区的中国农业科学院蔬菜花卉研究所西南研发中心的玻璃温室大棚内，色彩艳丽、个头饱满的小番茄挂满枝头。在温室中种植小番茄，光照强度和CO2浓度是制约产量的主要因素。铜梁冬季温室的平均光照强度约为200μmol m-2 s-1，CO2浓度约为400μmol m-2 s-1。为提高温室小番茄产量，有人测定了补充光照和CO2后小番茄植株相关生理指标，结果见下表。回答下列问题。
组别 光照强度 μmol m-2 s-1 CO2浓度 μmol mol- 净光合速率 μmol m-2 s- 气孔导度 mol m-2 s-1 叶绿素含量 mg g-
对照 240 360 6.5 0.08 45.8
甲 480 360 13.0 0.15 65.6
乙 240 720 10.0 0.08 55.3
（1）小番茄植株叶肉细胞的光合色素分布在　 　上，该场所实现的能量转化是　 　。色素对特定波长光的吸收量可反映色素的含量，为减少类胡萝卜素的干扰，应选择　 　光来测定叶绿素含量。
（2）与对照组相比，甲组净光合速率更高，结合表中数据，分析原因可能是　 　，若要获得各组小番茄植株的真正光合作用速率，还应　 　(填简要思路)。
（3）根据本研究结果，在冬季温室种植小番茄的过程中，若只能从(CO2浓度加倍或光照强度加倍中选择一种措施来提高小番茄产量，应选择　 　。依据是　 　。
17．冠突散囊菌俗称“金花”，是茯砖茶发酵过程中的优势菌种，其从茶叶中获取营养物质，通过自身代谢，产生多种酶催化茶多酚生成茶褐素，形成了茯砖茶特有的色、香、味品质。不同发酵温度下冠突散囊菌生成茶褐素的浓度如图。
回答下列问题：
（1）冠突散囊菌为好氧微生物，用绿茶浸提液进行液体培养时应采用　 　（填“静置”或“摇床”）培养。绿茶浸提液可为冠突散囊菌生长提供的营养物质为　 　。
（2）该菌适应性强，接种1天后，将发酵液稀释1×103倍，分别取0.1mL稀释液均匀涂布于3个培养基平板上，培养后菌落数量分别为48、45和42个，则每毫升发酵液中活菌数量为　 　个。培养过程中茶褐素在发酵前两天均无显著增加，推测原因可能是　 　。
（3）从实际生产角度出发，由图可知在第　 　天结束发酵即可获得较高浓度的茶褐素。为探索生产茶褐素的最适温度，需设计进一步实验；写出实验思路　 　。
18．细菌内毒素脂多糖 （LPS）进入血液后，会刺激巨噬细胞释放TNF-α等炎症因子，引发炎症反应。针灸是我国传承千年、特有的治疗疾病的手段。实践证明针灸“足三里 （ST36）”穴位，可激活迷走神经—肾上腺轴，从而发挥抗炎作用。机理如图所示，图中①~③表示结构或过程，“+”表示促进，“-”表示抑制。
（1）针灸足三里穴位引起肾上腺分泌去甲肾上腺素、肾上腺素增加，而后激素通过作用于巨噬细胞抑制炎症，该过程的调节方式是　 　。
（2）从免疫的角度分析，LPS 相当于　 　（填“抗原”或“抗体”），巨噬细胞　 　（填“能”或“不能”）特异性识别该物质。
（3）巨噬细胞表面的受体α2-AR介导促进炎症反应，受体β2-AR介导抑制炎症反应（如上图）。请结合以上信息分析，下列说法正确的是：　 　。
①图中的 Prokr2 感觉神经元属于机体的自主神经系统
②图中的①通路可将低级中枢的信息传递至高级中枢
③图示过程中存在的反射是条件反射
④图中②的作用是抑制，③的作用是促进
（4）针灸治疗坐骨神经痛的机理是针灸降低了受损神经根组织处的炎症因子浓度，从而减轻炎症反应，达到良好的治疗效果。已知与治疗坐骨神经痛相关的穴位是“坐骨穴”，请完善实验设计来验证上述观点，并预期实验结果。
实验材料及用具：正常大鼠若干、患病模型大鼠若干、针灸针、定量检测仪器等。
分组 处理方式 检测　 　
正常大鼠A组 　 　 比较三组的实验结果
模型大鼠B组 用针灸针刺激“坐骨穴”
模型大鼠C 组 　 　
④预期实验结果：　 　。
19．I：瑞典生物学家斯万特·帕博成功提取、测序了古人类骨化石中的部分线粒体DNA，绘制了尼安德特人基因组草图，并分析了现代人与尼安德特人、黑猩猩之间线粒体DNA（mtDNA）特定序列的碱基对差异，结果如图所示：
Ⅱ：研究发现，藏族人携带的EPAS1突变基因也可能源于古老型人类。低氧条件下野生型EPAS1基因表达，易导致红细胞过度增多诱发高原红细胞增多症，而EPAS1突变基因对低氧不敏感。
（1）斯万特·帕博团队将古人类化石中的线粒体DNA与现代人类线粒体DNA进行比较，获得人类进化的证据属于　 　。
（2）斯万特·帕博团队在研究若干尼安德特人的骨头、牙齿等标本时发现，其中一位男子与一名女子含有相同的X染色体DNA，则两人的关系可能为　 　。（编号选填）。①父女②兄妹③母子④爷孙
（3）已知在青藏高原世居的藏族人群中EPAS1突变基因的基因频率为0.7，则理想状态下人群中杂合子所占的比例为　 　。
（4）结合题干信息及所学的知识，解释EPAS1突变基因在青藏高原世居藏族人群中的基因频率远高于低海拔地区人群的原因：　 　。
20．某两性花植物的花朵有着丰富多彩的颜色，如白色、黄色、红色、紫色等。研究发现，该植物不同花色的形成与花青素和黄酮类化合物的代谢有关。色素代谢途径如图 所示，显性基因A、B、D控制色素的合成，且独立遗传。请回答下列问题：
（1）基因型为AaBbDd和aaBbDd的该植物两品种进行杂交，在F1中表现型紫色：红色：黄色：白色=　 　。在F1中花的颜色在自交后代持续保持不变的个体所占的比例为　 　。
（2）该植物的野生型花色为棕色，经过突变和长期驯化，目前花色多为橙色。已知该植物的棕色(Gh)对橙色(gh)为显性。科研人员对多个品种进行分析，发现有两个橙色突变类型突变体1和突变体2。为探究两种突变是否来自同一基因，请设计一个杂交实验，写出实验思路并预期结果及结论：　 　。
（3）科研小组采用PCR 技术，扩增出野生型和突变体 Gh/gh基因的片段，电泳结果见图14甲。已知野生型 Gh 基因的部分序列为，该链为非模板链，编码的肽链为天冬氨酸-丝氨酸-亮氨酸-苏氨酸 (注：起始密码子：AUG，天冬氨酸GAU，丝氨酸UCG，亮氨酸CUC，苏氨酸ACA，终止密码子UAA、UAG)。科研小组对野生型和突变体1进行了DNA 测序，结果见下图乙 (图中仅显示了两者含有差异的部分序列)。比较两种基因的碱基序列，发现突变体1是由于 Gh基因中的DNA 序列发生碱基对的替换，导致　 　，花色表现为橙色。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】细胞膜的成分；细胞膜的结构特点；其它细胞器及分离方法；细胞自噬
【解析】【解答】A、ATTEC可与异常蛋白质结合，而不与正常蛋白质结合，说明其与异常蛋白质的结合具有一定的专一性，A正确；
B、溶酶体膜和自噬体膜都属于生物膜，膜的主要成分均为脂质和蛋白质，成分相似，B正确；
C、自噬体与溶酶体融合的过程依赖膜的流动性，体现了膜结构具有流动性的特点，C正确；
D、溶酶体内的水解酶本质是蛋白质，其合成场所是核糖体，溶酶体仅负责储存和释放水解酶，不能合成水解酶，D错误。
故答案为：D。
【分析】生物膜的主要成分是脂质和蛋白质，膜的融合、变形等过程依赖膜的流动性。水解酶属于蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体，溶酶体是单层膜细胞器，内含多种水解酶，可参与细胞内物质的降解。专一性是指一种物质只能与特定的物质结合，ATTEC只与异常蛋白质结合，体现了其结合的专一性。
2．【答案】D
【知识点】神经冲动的产生和传导；内环境的组成；稳态的调节机制；体温平衡调节
【解析】【解答】A、感染流感病毒后，人体通过免疫系统清除病原体，同时通过神经-体液调节维持体温等内环境稳态，恢复过程依赖神经-体液-免疫调节网络，A正确；
B、前列腺素使鼻黏膜毛细血管通透性提高，血浆中的蛋白质进入组织液，导致组织液渗透压升高，组织液增多，进而引起鼻黏膜肿胀，B正确；
C、静息电位由K+外流维持，若前列腺素降低神经细胞K+通道活性，使K+外流减少，静息电位绝对值降低，神经细胞更易兴奋，从而提高痛觉敏感度，C正确；
D、异丁苯丙酸通过抑制环氧合酶的活性，减少前列腺素的合成，从而降低下丘脑的体温调定点，并非直接作用于下丘脑体温调节中枢引发散热增加，D错误。
故答案为：D。
【分析】内环境稳态的调节机制是神经-体液-免疫调节网络，通过各系统协调配合维持内环境的相对稳定。组织水肿的常见原因包括毛细血管通透性增加、血浆蛋白减少、淋巴回流受阻等，毛细血管通透性增加会使血浆蛋白进入组织液，导致组织液渗透压升高，组织液增多。神经细胞的静息电位主要由K+外流形成，静息电位的大小与K+外流的量有关，K+外流减少会使静息电位绝对值降低，神经细胞更易产生动作电位。体温调节中枢位于下丘脑，体温调定点的改变会影响体温调节过程，当体温调定点降低时，机体通过增加散热、减少产热来降低体温。
3．【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；细胞壁
【解析】【解答】A、原核细胞没有核膜包被的细胞核，其拟核中的DNA分子呈环状，且不与蛋白质结合形成染色体，A错误；
B、真核细胞内含有线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等多种细胞器，原核细胞内只有核糖体一种细胞器，B正确；
C、蓝细菌属于原核生物，细胞中不含叶绿体，其能进行光合作用是因为细胞内含有叶绿素和藻蓝素，C错误；
D、原核生物中的支原体没有细胞壁，真核生物中的植物细胞、真菌细胞具有细胞壁，D错误。
故答案为：B。
【分析】原核细胞和真核细胞最根本的区别是原核细胞无核膜包被的成形细胞核，原核细胞的拟核DNA是裸露的环状分子，不会与蛋白质结合形成染色体；原核细胞仅含有核糖体这一种细胞器，真核细胞具有多种复杂的细胞器；蓝细菌是原核生物，不具备叶绿体等具膜细胞器，依靠自身含有的叶绿素和藻蓝素完成光合作用；原核生物不都具有细胞壁，支原体是无细胞壁的原核生物，真核生物里植物细胞和真菌细胞有细胞壁，动物细胞没有细胞壁。
4．【答案】D
【知识点】被动运输；主动运输；水盐平衡调节
【解析】【解答】A、构建模型组的目的是使大鼠尿酸盐含量升高，尿酸氧化酶抑制剂可抑制尿酸氧化酶，导致尿酸盐积累；而嘌呤氧化酶抑制剂会抑制嘌呤氧化酶，减少尿酸生成，因此不能用嘌呤氧化酶抑制剂，A错误；
B、肾小管细胞重吸收水的主要方式是协助扩散（通过水通道蛋白），并非自由扩散；尿酸盐重吸收依赖转运蛋白，可能为主动运输或协助扩散，B错误；
C、药物F使URAT1和GLUT9蛋白含量降低，但不一定是抑制基因表达，也可能是促进蛋白降解等方式，C错误；
D、高尿酸血症患者血浆尿酸盐含量高，血浆渗透压升高，下丘脑分泌的抗利尿激素可能比正常人多，D正确。
故答案为：D。
【分析】抗利尿激素由下丘脑神经分泌细胞合成，经垂体释放，作用于肾小管和集合管，促进水的重吸收，当血浆渗透压升高时，抗利尿激素分泌增多。物质跨膜运输方式包括自由扩散、协助扩散和主动运输，水的重吸收主要通过水通道蛋白进行协助扩散。基因表达包括转录和翻译过程，蛋白质的含量变化可受转录效率、翻译效率、蛋白质降解速率等多个环节影响。实验模型构建需依据实验目的，通过特定处理使实验对象出现相应的病理特征。
5．【答案】B
【知识点】基因重组及其意义；基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，体细胞中的基因突变也属于可遗传变异，可通过无性生殖遗传给后代，A错误；
B、基因突变是基因中碱基对的增添、缺失或替换，一定会引起基因结构的改变，由于密码子的简并性、隐性突变等原因，基因突变不一定会引起生物性状的改变，B正确；
C、减数分裂四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体互换会导致染色单体上的非等位基因重组，并非等位基因重组，C错误；
D、基因重组发生在减数分裂过程中，受精时雌雄配子的随机结合不属于基因重组，D错误。
故答案为：B。
【分析】可遗传变异包含基因突变、基因重组和染色体变异，体细胞发生的基因突变也属于可遗传变异。基因突变的实质是基因中碱基对的增添、缺失和替换，该变化必然引起基因结构的改变，而密码子的简并性、隐性突变等情况会使基因突变不一定导致生物性状改变。减数分裂四分体时期同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换属于基因重组，会实现非等位基因的重新组合。基因重组只发生在减数分裂形成配子的过程中，受精作用过程中雌雄配子的随机结合不属于基因重组。
6．【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、0-5min硅藻进行有氧呼吸，有氧呼吸过程中消耗的是NADH而非NADPH，NADPH仅参与光合作用，有氧呼吸第三阶段消耗NADH的过程伴随ATP生成，A错误；
B、10min时给予适宜光照，硅藻光合作用吸收CO2，容器中CO2含量先降低，当光合速率与呼吸速率相等时CO2含量保持稳定，不会持续下降，B错误；
C、有氧呼吸中CO2产生量和O2消耗量相等的，且1个单位的葡萄糖对应6个单位的CO2产生量和6个单位的O2消耗量；无氧呼吸中，没有O2消耗量，只有CO2产生量，且1个单位的葡萄糖对应2个单位的CO2产生量。0-5min中，CO2产生量（4-1=3）=O2消耗量（20-17=3），说明只进行有氧呼吸，3个单位的CO2产生量对应3/6=0.5个单位葡萄糖；5-10min中，CO2产生量（5.6-4=1.6）＞O2消耗量（17-15.8=1.2），说明有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，1.2个单位的O2消耗量1.2/6=1/5个单位葡萄糖（有氧呼吸），（1.6-1.2）个单位的CO2产生量对应（1.6-1.2）/2=1/5个单位的葡萄糖（无氧呼吸），故总消耗葡萄糖为1/5+1/5=0.4；10-15min中，CO2产生量（6.7-5.6=1.1）＞O2消耗量（15.8-15.0=0.8），说明有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，0.8个单位的O2消耗量0.8/6=2/15个单位葡萄糖（有氧呼吸），（1.1-0.8）个单位的CO2产生量对应（1.1-0.8）/2=3/20个单位的葡萄糖（无氧呼吸），故总消耗葡萄糖为2/15+3/20≈0.283；15-20min中，CO2产生量（7.7-6.7=1）＞O2消耗量（15.0-14.6=0.4），说明有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，0.4个单位的O2消耗量0.4/6=1/15个单位葡萄糖（有氧呼吸），（1-0.4）个单位的CO2产生量对应（1-0.4）/2=3/10个单位的葡萄糖（无氧呼吸），故总消耗葡萄糖为1/15+3/10≈0.367；120-25min中，CO2产生量（9.1-7.7=1.4）＞O2消耗量（14.6-14.4=0.2），说明有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，0.2个单位的O2消耗量0.2/6=1/30个单位葡萄糖（有氧呼吸），（1.4-0.2）个单位的CO2产生量对应（1.4-0.2）/2=3/5个单位的葡萄糖（无氧呼吸），故总消耗葡萄糖为1/30+3/5≈0.633。可见15-20min硅藻产生的CO2最少，10-15min参与呼吸作用的葡萄糖消耗量最少，C正确；
D、硅藻无氧呼吸的产物是酒精和CO2，不会产生乳酸，D错误。
故答案为：C。
【分析】有氧呼吸分为三个阶段，全过程产生NADH，第三阶段消耗NADH并生成大量ATP，光合作用的光反应产生NADPH，暗反应消耗NADPH；无氧呼吸有两种类型，大多数植物、酵母菌无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，动物细胞、乳酸菌等无氧呼吸产生乳酸；光照条件下，植物同时进行光合作用和呼吸作用，光合速率大于呼吸速率时环境中二氧化碳含量减少，光合速率等于呼吸速率时二氧化碳含量维持稳定；可根据细胞呼吸过程中氧气的消耗量和二氧化碳的产生量，计算葡萄糖的消耗速率。
7．【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】A、只有连续分裂的细胞才具有细胞周期，减数分裂无细胞周期；无丝分裂过程中染色质不浓缩成染色体，而MPF的作用是促进染色质浓缩成染色体，因此MPF在无丝分裂中不发挥作用，A错误；
B、图甲为有丝分裂后期，对应图丙中受精后的有丝分裂GH段；图乙为减数分裂Ⅰ后期，对应图丙中减数分裂Ⅰ的CD段，而非BC段，B错误；
C、图甲为有丝分裂后期，染色体组数为4；图丙中EF段为减数分裂Ⅱ的分裂期，减数分裂Ⅱ前期、中期染色体组数为1，后期为2，因此图甲的染色体组数是EF段细胞的2倍或4倍，C正确；
D、图甲为有丝分裂后期，有丝分裂过程中同源染色体不分离，且2和6并非同源染色体，等位基因分离发生在减数分裂Ⅰ后期，D错误。
故答案为：C。
【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞从一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂结束所经历的全过程，减数分裂不具有细胞周期。染色体组是细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但携带着控制该生物生长发育、遗传和变异的全部信息。有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，同源染色体不分离；减数分裂过程中，染色体复制一次，细胞连续分裂两次，减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分离。成熟促进因子MPF可促进核膜破裂，使染色质浓缩成染色体，在细胞分裂期发挥重要作用，无丝分裂过程中无染色质浓缩过程，因此MPF不参与无丝分裂。
8．【答案】B
【知识点】基因突变的特点及意义；诱发基因突变的因素；基因突变的类型；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、基因突变具有不定向性，X射线处理可提高基因突变的频率，但不能使突变定向，A错误；
B、位点①仅改变了一个氨基酸，说明基因在位点①对应的序列发生了碱基替换，单个碱基替换通常只改变一个密码子，对应一个氨基酸改变，B正确；
C、位点②之后的氨基酸序列全部改变，说明发生了移码突变，更可能是碱基的增添或缺失（非3的倍数），而非缺失3个碱基，C错误；
D、体细胞中的突变可通过无性生殖遗传给子代，并非绝对不能遗传，D错误。
故答案为：B。
【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换，导致基因结构的改变，具有普遍性、随机性、不定向性、低频性和多害少利性等特点。碱基替换通常只改变一个密码子，对应一个氨基酸改变；而碱基增添或缺失（非3的倍数）会导致移码突变，使突变位点后的所有氨基酸序列改变。基因突变若发生在生殖细胞中，可通过有性生殖遗传给后代；若发生在体细胞中，可通过无性生殖遗传给后代。
9．【答案】D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、静息电位由K+外流形成，升高细胞外K+浓度会减小细胞内外K+浓度差，使K+外流减少，静息电位绝对值变小，电表Ⅰ指针右偏幅度减小，A错误；
B、刺激P点，兴奋可传到Q点和R点，电表Ⅰ能记录到完整的动作电位（图乙波形）；兴奋在突触处单向传递，无法传到S点，电表Ⅱ电极均在细胞外侧，仅会发生一次偏转，电位变化波形与图乙相似，而非图丙，B错误；
C、②处为动作电位峰值，此时Na+通过协助扩散顺浓度梯度内流，Q点膜内Na+浓度始终低于膜外，C错误；
D、图乙②→③是动作电位恢复静息电位的过程，该过程存在K+顺浓度梯度外流，同时Na+-K+泵通过主动运输将K+运入细胞、Na+运出细胞，主动运输需要消耗能量，D正确。
故答案为：D。
【分析】静息电位主要由K+通过协助扩散外流形成，细胞外K+浓度会影响K+外流的速率和量，进而改变静息电位的绝对值。动作电位的产生依赖Na+通过协助扩散快速内流，该过程始终顺浓度梯度进行，膜内Na+浓度不会超过膜外。兴奋在神经纤维上以电信号形式双向传导，在神经元之间通过突触单向传递，只能从突触前膜传递到突触后膜。动作电位恢复为静息电位时，除了K+外流，还需要Na+-K+泵发挥作用，该载体蛋白通过主动运输将Na+运出细胞、K+运入细胞，以恢复细胞内外的离子浓度梯度，主动运输过程需要消耗细胞呼吸提供的能量。神经细胞膜电位的测量中，电极放置在细胞内外侧时，可记录到静息电位和动作电位的完整波形；电极均放置在细胞膜外侧时，兴奋传导经过电极位置会使指针发生一次偏转。
10．【答案】C
【知识点】神经、体液调节在维持稳态中的作用；激素调节的特点；体温平衡调节；体液免疫
【解析】【解答】A、进入低温环境后，机体通过神经-体液调节增加产热、减少散热。信息分子A是神经递质，释放量增加以引起骨骼肌战栗；信息分子C（促甲状腺激素）和D（甲状腺激素）释放量增加，促进细胞代谢增强产热；而信息分子B（抗利尿激素）的作用是促进肾小管重吸收水分，低温环境下机体出汗减少、细胞外液渗透压降低，抗利尿激素释放量减少，因此并非所有信息分子释放量均明显增加，A错误；
B、调节方式甲为神经调节，乙为体液调节。与体液调节相比，神经调节的作用时间短暂、反应迅速，但作用范围局限，并非作用范围大，B错误；
C、神经调节依赖神经递质与突触后膜受体结合传递信号，体液调节依赖激素等信号分子与靶细胞受体结合发挥作用，免疫调节依赖细胞因子等信号分子与免疫细胞受体结合完成调节，三者的实现都离不开信号分子与受体的接触，C正确；
D、丁图中信息分子E是T淋巴细胞分泌的细胞因子，其功能是促进B淋巴细胞增殖分化，不能特异性识别抗原或与抗原结合，D错误。
故答案为：C。
【分析】神经调节反应迅速、作用时间短暂、范围局限；体液调节反应缓慢、作用时间长、范围广。信号分子（神经递质、激素、细胞因子等）需与靶细胞受体结合才能发挥作用。抗利尿激素分泌受细胞外液渗透压调节，低温环境下分泌减少。细胞因子不直接识别抗原，仅调节免疫细胞增殖分化。
11．【答案】C
【知识点】基因频率的概念与变化；转基因生物的安全性问题
【解析】【解答】A、长期种植转基因抗虫作物会对害虫产生定向选择压力，不携带抗性基因的害虫被淘汰，携带抗性基因的害虫存活并繁殖后代，会使害虫群体的抗性基因频率不断增加，A正确；
B、叶绿体基因组属于细胞质基因，遵循母系遗传，花粉中几乎不含叶绿体，将抗虫基因整合到叶绿体基因组中，可避免抗虫基因通过花粉扩散造成基因污染，B正确；
C、即使是利用自然界原本存在的基因生产的转基因食品，也可能因基因插入位置、表达产物异常等产生非预期安全风险，并非绝对安全可靠，需要经过严格的安全性评价，C错误；
D、食用转基因食品时，其中的目的基因会在消化道中被核酸酶降解为脱氧核苷酸，无法以完整基因的形式被吸收，更不会整合到人的基因组中，D正确。
故答案为：C。
【分析】转基因抗虫作物会定向选择抗性害虫，叶绿体基因可避免花粉基因污染，转基因食品需严格安全评估，外源基因食用后会被消化分解。
12．【答案】D
【知识点】生态系统的结构
【解析】【解答】A、图1包含生态系统的全部组成成分（非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者），图2为食物网，仅包含生产者和消费者，没有非生物的物质和能量以及分解者，A正确；
B、图1中的成分B为分解者，分解者主要由营腐生生活的细菌和真菌构成，能将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解成无机物，B正确；
C、图2中共有8条食物链，鹰在不同食物链中分别处于第三、四、五、六营养级，共占有4个营养级，C正确；
D、若蛇灭绝，鹰的营养级会降低（从第四、五、六营养级变为第三、四营养级），能量传递效率提高，鹰的数量会增加，而非不变，D错误。
故答案为：D。
【分析】生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者，食物链和食物网由生产者和消费者构成。分解者能将动植物遗体和动物排遗物中的有机物分解成无机物，供生产者重新利用。食物链的起点是生产者，终点是最高级消费者，营养级从生产者开始计数。生态系统中能量流动逐级递减，营养级越低，获得的能量越多，生物数量可能越多。
13．【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传；遗传的基本规律综合；遗传系谱图；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、健康的Ⅱ1和Ⅱ2生出患甲病的Ⅲ1，则说明甲病为隐性遗传病，由于患甲病的男性Ⅰ1生出不患甲病的男性Ⅱ4，说明甲病基因不位于Y染色体上。患乙病的Ⅱ4和Ⅱ5生出不患乙病的Ⅲ4，则说明乙病为显性遗传病，由于患乙病的男性Ⅱ4生出不患乙病的男性Ⅱ4，说明乙病基因不位于Y染色体上。患乙病的Ⅱ4和Ⅱ5生出患乙病的Ⅲ3和不患乙病的Ⅲ5，且生出患甲病的Ⅲ5和不患甲病的Ⅲ3，说明Ⅱ4和Ⅱ5的两对等位基因都为杂合，但根据电泳图可知，Ⅱ4只有三条电泳带，而不是四条电泳带，则③④对应的遗传病位于X染色体上。在电泳图中，③④只有一条的有健康的男性Ⅱ1（只有③）、患乙病的男性Ⅱ4（只有④）、患乙病的女性Ⅲ3（只有④）和患甲病的男性Ⅲ5（只有③）；③④都存在的有患乙病的女性Ⅰ2和患乙病的女性Ⅱ5。由于健康的Ⅱ1生出患甲病的Ⅲ1，则说明Ⅱ1含有A基因和a基因和b基因，不含有B基因。Ⅱ1的电泳带缺少④，故④对应的B，那么③对应的b基因，可见B/b为X染色体上，即乙病为伴X显性遗传病。由于甲、乙两种单基因遗传病分别由等位基因A/a、B/b控制，则
A/a位于常染色体上，即甲病为常染色体隐性遗传病。患乙病的女性Ⅲ3的基因型为aa，缺少A基因，在电泳图中，①不在，②在，故①对应A基因，②对应a基因。综上所述，②为a基因，③为X 基因，A正确；
B、甲病方面，Ⅱ1和Ⅱ2均为Aa（因生育了患甲病的Ⅲ1），Ⅲ2不患甲病，基因型为AA或Aa；乙病方面，Ⅲ2不患乙病，基因型为X X ，故Ⅲ2的基因型为AAX X 或AaX X ，B正确；
C、由电泳条带可知，Ⅱ4基因型为AaX Y，Ⅱ5基因型为AaX X ，Ⅲ3基因型为AaX X 。二者再生一个基因型与Ⅲ3相同的女孩的概率为：甲病Aa（1/2）×乙病X X （1/2，母亲提供X ）×女孩（1/2）=1/8，而非1/4，C错误；
D、甲病在人群中发病率为1/6400，故a基因频率为1/80，A基因频率为79/80。正常男子为Aa的概率为2/81，AA为79/81。Ⅲ3（AaX X ）与正常男子（X Y）结婚，两病兼患（aaX X 或aaX Y）的概率为2/81×1/4×1=1/162，D正确。
故答案为：C。
【分析】常染色体隐性遗传病的判断依据是双亲正常生育患病子女，伴X染色体显性遗传病的判断依据是双亲患病生育正常子女且结合电泳条带的性别差异。基因频率计算中，利用哈迪-温伯格定律，由发病率可推知隐性基因频率，进而计算携带者概率。再生子女的基因型概率需分别分析两对基因的遗传，再结合性别等条件综合计算。
14．【答案】B
【知识点】微生物发酵及其应用；其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、培养基中含有葡萄糖作为碳源，发酵装置需要通气以满足代谢需求，说明谷氨酸棒状杆菌的代谢类型为异养需氧型，而非异养厌氧型，A错误；
B、氨水呈碱性，可中和代谢产生的酸性物质以维持发酵液pH，同时氨水中的氮元素可作为合成氨基酸等物质的氮源，分次添加可避免pH剧烈波动，B正确；
C、显微镜直接计数法会将死菌和活菌一起计数，平板划线法无法用于活菌计数，监测活菌数目应采用稀释涂布平板法，C错误；
D、发酵产品是代谢产物L-谷氨酸，而非菌体本身，因此发酵结束后需通过提取、分离和纯化等步骤获得产品，而非仅分离干燥菌体，D错误。
故答案为：B。
【分析】微生物的代谢类型根据碳源和能量来源可分为自养型和异养型，根据氧气需求可分为需氧型、厌氧型和兼性厌氧型。培养基中的碳源和氮源分别为微生物提供碳元素和氮元素，用于合成自身物质。微生物计数方法中，稀释涂布平板法可用于活菌计数，显微镜直接计数法可用于总菌计数。发酵产品若为微生物细胞本身，可通过过滤、沉淀等方法分离；若为代谢产物，则需根据产物性质进行提取、分离和纯化。
15．【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素；光合作用综合
【解析】【解答】A、本实验存在两个自变量，一是拟南芥的类型（野生型和缺乏PSⅡ复合物的突变体），二是光照强度的变化模式（a组恒定光照、b组单峰变化光照、c组阶梯式变化光照、d组高频波动变化光照），并非仅有光照强度这一个自变量，A错误；
B、表格数据显示，突变体在a组（恒定光照）下“＋”数量最多，生长状况最好；在b、c、d组（有规律的光照强度变化）下“＋”数量极少，生长状况远差于a组，说明有规律的光照强度变化对该突变体的生长状况有显著负面影响，而非影响不大，B错误；
C、蛋白复合物PSⅡ参与光合作用光反应，其吸收光能后会先转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，再通过暗反应将活跃的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能，无法直接将光能转化为糖类中的化学能，C错误；
D、野生型含PSⅡ复合物，在所有光照强度变化模式下生长状况均良好；突变体缺乏PSⅡ复合物，仅在恒定光照下生长较好，在光照强度变化的条件下生长极差。对比可知，PSⅡ复合物能提高拟南芥对光照强度变化的适应能力，D正确。
故答案为：D。
【分析】光合作用光反应将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能，暗反应将活跃化学能转化为有机物中稳定化学能。实验自变量可包含生物类型和处理条件，通过不同组别生长状况的对比，可分析特定物质的生理功能。
16．【答案】（1）类囊体薄膜；光能→ATP和NADPH中活跃的化学能；红
（2）甲组叶绿素含量和气孔导度均高于对照组光反应产生的ATP和NADPH更多，吸收的CO2更多，暗反应更强，因此净光合速率更高；黑暗条件测出各条件下小番茄植株的呼吸速率
（3）光照强度加倍；甲>乙（乙<甲）的净光合速率光照强度加倍使净光合速率提高幅度更大
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；影响光合作用的环境因素；光合作用和呼吸作用的区别与联系；光合作用原理的应用；光合作用综合
【解析】【解答】(1) 小番茄植株叶肉细胞的光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，类囊体薄膜是光合作用光反应的场所，光反应阶段实现的能量转化是将光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能。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，几乎不吸收红光，为减少类胡萝卜素的干扰，应选择红光来测定叶绿素含量。
(2) 与对照组相比，甲组光照强度加倍，同时叶绿素含量和气孔导度均高于对照组，叶绿素含量更高能吸收更多光能，使光反应产生的ATP和NADPH更多，为暗反应提供更充足的条件；气孔导度更大能让叶片吸收更多CO2，提升暗反应速率，光反应和暗反应均增强，因此甲组净光合速率更高。真正光合作用速率等于净光合速率与呼吸速率之和，若要获得各组小番茄植株的真正光合作用速率，还应在黑暗条件下测定各组对应条件下小番茄植株的呼吸速率。
(3) 在冬季温室种植小番茄时，应选择光照强度加倍的措施来提高产量。依据是甲组光照强度加倍后的净光合速率远高于乙组CO2浓度加倍后的净光合速率，光照强度加倍对净光合速率的提升效果更显著，更有利于小番茄积累有机物，从而提高产量。
【分析】光合色素分布于类囊体薄膜，光反应完成光能到活跃化学能的转化，红光可排除类胡萝卜素干扰测定叶绿素含量。净光合速率受叶绿素含量、气孔导度、光照强度等因素共同影响，真正光合速率需结合呼吸速率计算。实验中光照强度加倍对净光合速率提升更明显，是冬季温室增产的优选措施。
（1）叶绿体中的光合色素（叶绿素、类胡萝卜素）都分布在类囊体薄膜上，这是光反应的场所。光反应阶段，色素吸收的光能会转化为ATP和NADPH中储存的活跃化学能（后续暗反应会将其转化为有机物中稳定的化学能）。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，对红光吸收很少。用红光测定叶绿素含量时，类胡萝卜素的干扰（吸收红光少）会减少，结果更准确。
（2）甲组光照强度加倍，叶绿素含量和气孔导度均高于对照组：叶绿素多→光反应产生的ATP、NADPH更多；气孔导度大→吸收的CO2更多→暗反应更强，因此净光合速率更高。 （结合表格：甲的光照强度是对照组的2倍，叶绿素含量（65.6vs45.8）和气孔导度（0.15vs0.08）都比对照组高，光反应和暗反应的原料或条件更充足）。在黑暗条件下测出各条件下小番茄植株的呼吸速率，再用 “真正光合速率=净光合速率+呼吸速率” 计算。 （净光合速率是 “光合-呼吸” 的差值，因此需要补充呼吸速率才能得到真正光合速率）。
（3）甲（光照加倍）的净光合速率（13.0）比乙（CO2加倍）的净光合速率（10.0）更高，说明光照强度加倍对净光合速率的提升幅度更大，更利于提高产量。
17．【答案】（1）摇床；碳源、氮源、无机盐、水等
（2）4.5×105；冠突散囊菌先进行生长繁殖，之后才产生酶催化茶多酚生成茶褐素
（3）6；在30℃~42℃之间设置一系列温度梯度，用同样的方式培养冠突散囊菌，并检测不同发酵温度下茶褐素的浓度，找到茶褐素浓度最高时所对应的温度即为生产茶褐素的最适温度
【知识点】微生物的分离和培养；微生物发酵及其应用；其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】(1) 冠突散囊菌为好氧微生物，摇床培养可以增加培养液中的溶氧量，满足其对氧气的需求，因此液体培养时应采用摇床培养。绿茶浸提液中含有茶多酚等有机物、含氮化合物、无机盐和水等，可为冠突散囊菌生长提供碳源、氮源、无机盐、水等营养物质。
(2) 计算每毫升发酵液中活菌数量时，先取菌落数的平均值：(48+45+42)÷3=45个。稀释倍数为1×103，涂布体积为0.1mL，因此每毫升发酵液中活菌数量为45÷0.1×103=4.5×105个。培养过程中，冠突散囊菌在发酵前两天主要进行生长繁殖，菌体数量增加，此时产生的酶量较少，催化茶多酚生成茶褐素的速率较低， 之后才产生酶催化茶多酚生成茶褐素 ，因此茶褐素浓度无显著增加。
(3) 从图中可知，30℃、37℃、42℃条件下，发酵至第6天时茶褐素浓度达到较高水平，之后增长趋于平缓，因此在第6天结束发酵可获得较高浓度的茶褐素。为探索生产茶褐素的最适温度，可在30℃~42℃之间设置一系列温度梯度（如30℃、32℃、34℃、36℃、38℃、40℃、42℃），用相同的培养条件（如接种量、发酵时间、培养液成分等）培养冠突散囊菌，定期检测不同温度下茶褐素的浓度，找到茶褐素浓度最高时对应的温度，即为生产茶褐素的最适温度。
【分析】本题围绕冠突散囊菌发酵生产茶褐素展开，涉及微生物培养、活菌计数、发酵条件优化等核心知识点。微生物培养时，好氧菌需要充足的氧气，摇床培养可通过振荡增加溶氧量，促进菌体生长。活菌计数采用稀释涂布平板法，通过计算菌落平均数和稀释倍数、涂布体积的乘积得到活菌数量，该方法的原理是每个活细菌在适宜条件下可形成一个单菌落。发酵过程中，微生物的代谢产物生成通常滞后于菌体生长，前期菌体大量繁殖，后期才会大量分泌代谢酶，催化底物生成产物。温度是影响微生物代谢的重要因素，通过设置温度梯度实验，可确定最适发酵温度，提高生产效率。
（1）冠突散囊菌为好氧微生物，用绿茶浸提液进行液体培养时应采用摇床培养，可以为培养液增加溶氧量，有利于冠突散囊菌的繁殖。培养过程中前两天冠突散囊菌进行生长繁殖，之后才分泌氧化酶催化茶多酚生成茶褐素。绿茶浸提液里含有多种成分，可以为冠突散囊菌生长提供碳源、氮源、水和无机盐等。
（2）培养后菌落数量分别为48、45和42个，平均值为（48+45+42）÷3=45，发酵液稀释1×103倍后，取0.1mL，因此每毫升发酵液中活菌数量为45×103×10=4.5×105个。由于冠突散囊菌先进行生长繁殖，之后才产生酶催化茶多酚生成茶褐素，所以培养过程中茶褐素在发酵前两天会均无显著增加。
（3）分析题图可知，发酵效率较高的是37℃和42℃，此时发酵至第6天，结束发酵即可获得较高浓度的茶褐素。生产茶褐素的最适温度在30℃~42℃范围内，进一步探究的思路为：在30℃~42℃之间设置一系列温度梯度，用同样的方式培养冠突散囊菌（保证无关变量相同且一致），并检测不同发酵温度下冠突散囊菌生成茶褐素的浓度，找到茶褐素浓度最高时所对应的温度即为生产茶褐素的最适温度。
18．【答案】（1）神经—体液调节
（2）抗原；不能
（3）②④
（4）三组大鼠体内炎症因子的含量；不做处理；不做处理；A组体内炎症因子的含量最小，B组居中，C组最高
【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；体液免疫
【解析】【解答】(1) 针灸足三里穴位时，刺激先通过Prokr2感觉神经元传递到脊髓，再经①通路传递到脑干，激活迷走神经，迷走神经支配肾上腺分泌去甲肾上腺素和肾上腺素，这一过程属于神经调节；随后，这些激素通过体液运输，作用于肠巨噬细胞上的受体，抑制炎症因子释放，属于体液调节。因此，该过程的调节方式是神经—体液调节。
(2) LPS是细菌内毒素，进入机体后能刺激免疫细胞产生免疫反应，因此相当于抗原。巨噬细胞属于免疫细胞，能够识别抗原，但这种识别不具有特异性，不能区分特定的抗原类型，因此不能特异性识别LPS。
(3) ①自主神经系统由交感神经和副交感神经组成，属于传出神经系统，而Prokr2感觉神经元是传入神经，不属于自主神经系统，故①错误；②图中①通路是从脊髓（低级中枢）向脑干（高级中枢）传递信息，可将低级中枢的信息传递至高级中枢，故②正确；③图示反射是生来就有的，由先天遗传决定，不需要后天学习，属于非条件反射，而非条件反射需要后天学习形成，故③错误；④α2-AR介导促进炎症反应，去甲肾上腺素作用于α2-AR，因此②的作用是抑制（-）其促进炎症的效应；β2-AR介导抑制炎症反应，肾上腺素作用于β2-AR，因此③的作用是促进（+）其抑制炎症的效应，故④正确。综上，正确的是②④。
(4)实验设计遵循对照原则和单一变量原则，设置正常对照组（A组）排除个体差异，模型对照组（C组）验证疾病模型的炎症状态，实验组（B组）验证针灸的治疗效果。预期结果基于针灸可降低炎症因子浓度的假设，若B组炎症因子浓度低于C组，说明针灸有效；若接近A组，说明治疗效果良好。
实验设计：
分组及处理：
①正常大鼠A组：不进行任何针灸处理，仅维持正常饲养；
②模型大鼠B组：用针灸针刺激“坐骨穴”，进行针灸治疗；
③模型大鼠C组：不进行针灸处理，仅维持与B组相同的饲养条件。
检测指标：三组大鼠体内（或受损神经根组织处）炎症因子（如TNF-α）的浓度。
预期实验结果：正常大鼠A组体内炎症因子浓度最低，模型大鼠C组体内炎症因子浓度最高，模型大鼠B组体内炎症因子浓度显著低于C组，接近A组。
【分析】神经—体液调节是指神经系统通过控制内分泌腺的分泌活动，再通过激素调节机体生理功能的方式。抗原是能够引起机体产生免疫反应的物质，LPS作为细菌内毒素，可刺激巨噬细胞释放炎症因子，属于抗原。巨噬细胞的识别作用不具有特异性，这是其作为固有免疫细胞的特点，与特异性免疫中的淋巴细胞不同。自主神经系统包括交感神经和副交感神经，均为传出神经，负责调节内脏、血管等的活动；传入神经（感觉神经元）不属于自主神经系统。反射的分类：非条件反射是先天具有的，由低级中枢参与；条件反射是后天形成的，需要大脑皮层参与。受体介导的信号通路：不同受体介导不同的效应，去甲肾上腺素和肾上腺素通过作用于不同受体，分别调节炎症反应的促进和抑制过程。
（1）针灸足三里穴位先通过迷走神经等完成神经调节，肾上腺分泌的激素通过体液运输作用于巨噬细胞属于体液调节，因此该过程的调节方式是神经-体液调节。
（2）LPS是细菌内毒素脂多糖，进入机体后能引发免疫反应，相当于抗原。巨噬细胞能识别抗原，但这种识别不具有特异性，因此不能特异性识别抗原。
（3）①自主神经系统是交感神经和副交感神经（传出神经），而Prokr2是感觉神经元（传入神经），不属于自主神经系统；②图中的①通路可将低级中枢的信息传递至高级中枢；③图示反射是生来就有的非条件反射，条件反射需要后天学习形成；④受体 α2-AR 介导促进炎症反应，所以②处应为抑制其促进炎症的作用；受体 β2-AR 介导抑制炎症反应，所以③促进其抑制炎症的作用。因此②④说法正确。
（4）该实验的核心是验证针灸“坐骨穴”能降低受损神经根组织处的炎症因子（如TNF-α）浓度，需设置空白对照、实验组和模型对照，遵循单一变量原则：正常大鼠A组 不进行针灸处理；模型大鼠B组用针灸针刺激“坐骨穴” ；模型大鼠C组 不针灸处理。预期实验结果：正常大鼠A组的炎症因子浓度最低，模型大鼠C组的炎症因子浓度最高，模型大鼠B组的炎症因子浓度显著低于C组、接近A组。
19．【答案】（1）分子生物学证据
（2）①②③
（3）0.42
（4）在高原缺氧环境下，藏族人携带EPAS1突变基因使其更具生存优势，长期自然选择使这种突变基因的频率逐渐升高。在低海拔地区，EPAS1突变基因不会使人具有生存优势，其基因频率不会由于自然选择而提高
【知识点】基因频率的概念与变化；生物具有共同的祖先；自然选择与适应
【解析】【解答】(1) 分子生物学证据通过比较不同生物的DNA、蛋白质等分子的差异，揭示生物进化的亲缘关系和历程，线粒体DNA因母系遗传和较高的突变率，是研究人类进化的重要分子标记。斯万特·帕博团队将古人类化石中的线粒体DNA与现代人类线粒体DNA进行比较，通过分析DNA分子的碱基差异来研究人类进化，这种从分子水平上提供的证据属于分子生物学证据。
(2) X染色体的遗传规律：男性的X染色体只能传给女儿，女性的X染色体可传给儿子或女儿，因此两人X染色体DNA相同，可能为父女、母子或兄妹关系，而爷孙关系中，祖父的X染色体不会传给孙子。两人含有相同的X染色体DNA，可能的关系包括：①父女（父亲将X染色体传给女儿）、②兄妹（两人的X染色体均来自母亲）、③母子（母亲将X染色体传给儿子），而爷孙关系中，祖父的X染色体不会传给孙子，因此两人的关系可能为①②③。
(3) 哈迪-温伯格定律指出，在理想种群中，等位基因频率和基因型频率世代保持稳定，杂合子频率为2pq，其中p和q分别为两个等位基因的频率。已知EPAS1突变基因的基因频率为0.7，正常基因频率为0.3，根据哈迪-温伯格定律，理想状态下杂合子所占比例为2×0.7×0.3=0.42。
(4) 自然选择决定生物进化的方向，在高原缺氧环境下，EPAS1突变基因使个体更适应环境，从而被自然选择保留并频率升高；低海拔地区无此选择压力，基因频率维持在较低水平，体现了自然选择对基因频率的定向改变。可见在高原缺氧环境下，野生型EPAS1基因表达易导致红细胞过度增多诱发高原红细胞增多症，而EPAS1突变基因对低氧不敏感，携带该突变基因的个体更适应高原环境，生存和繁殖机会更多，长期自然选择使EPAS1突变基因的频率逐渐升高；在低海拔地区，氧气充足，EPAS1突变基因不具有生存优势，其频率不会因自然选择而升高，因此该基因在高原藏族人群中的频率远高于低海拔地区。
【分析】 这道题考查的核心知识点包括生物进化的证据类型，尤其是分子生物学证据在人类进化研究中的应用，通过比较不同生物或古人类与现代人类的DNA分子差异，揭示进化亲缘关系；性染色体的遗传规律，特别是X染色体在不同亲属关系间的传递特点，明确男性和女性X染色体的遗传去向；哈迪-温伯格定律的基本内容及其在理想种群中基因型频率计算的应用；自然选择对种群基因频率的定向影响，不同环境下选择压力的差异导致基因频率的变化，体现自然选择在生物进化中的作用；表观遗传的概念，即不改变基因序列但可遗传的基因表达变化，以及其在生物适应特定环境（如高原低氧环境）中的意义。
（1）不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子，既有共同点，又存在差异性，从分子水平研究生物的来源属于分子生物学的证据。因此，将古人类化石中的线粒体DNA与现代人类线粒体DNA进行比较，获得人类进化证据属于分子生物学证据。
（2）两人的X染色体DNA相同，则两人可能是亲子代关系，如父亲的X染色体会遗传给女儿，母亲的X染色体会遗传给儿子；也可能是两人的该X染色体均来自同一亲本，如两人是兄妹关系。因此，综合以上分析，两人的关系可能是①父女②兄妹③母子，不可能为④爷孙。
（3）已知在青藏高原世居的藏族人群中EPAS1突变基因的基因频率为0.7，则正常基因的基因频率为0.3，则理想状态下人群中杂合子所占的比例为2×0.3×0.7=0.42。
（4）在高原缺氧环境下，藏族人携带的EPAS1突变基因使其更具生存优势，长期自然选择使这种突变基因的频率逐渐升高。在低海拔地区，EPAS1 突变基因不会使人具有生存优势，其基因频率不会由于自然选择而提高。
20．【答案】（1）9：9：6：8；11/32
（2）突变体1和突变体2杂交，统计子代表型，若子代花色全为橙色，则两者的突变来自同一个基因；若子代花色全为棕色，两者的突变可能是来自不同个基因
（3）相应的mRNA上的密码子UCG变为UAG，导致终止密码提前出现，其指导合成的肽链缩短
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；遗传信息的翻译；9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1) 该植物三对独立遗传的基因遵循基因的自由组合定律，根据色素代谢途径可确定花色对应的基因型，紫色为A_B_D_，红色为aaB_D_，黄色为__B_dd，白色为__bb__。将基因型为AaBbDd和aaBbDd的亲本杂交，拆分每一对等位基因的杂交结果，Aa与aa杂交后代中A_占1/2、aa占1/2，Bb与Bb杂交后代中B_占3/4、bb占1/4，Dd与Dd杂交后代中D_占3/4、dd占1/4，分别计算各表现型的比例，紫色为1/2×3/4×3/4=9/32，红色为1/2×3/4×3/4=9/32，黄色为1×3/4×1/4=6/32，白色为1×1/4×1=8/32，因此子一代表现型比例为紫色：红色：黄色：白色=9：9：6：8。自交后代花色能持续保持不变的个体为纯合子，逐一计算子代中各类纯合子的比例，将所有纯合子比例相加，得到该类个体占比为11/32。
(2) 探究两种橙色突变体的突变是否来自同一基因，可采用互补测验的方法，核心原理是：若两种突变来自同一个基因，那么两个突变体的该基因均为隐性突变型，杂交后代无法获得正常的显性基因，无法合成正常功能的蛋白质，花色仍为橙色；若两种突变来自不同基因，那么两个突变体的突变基因分别位于不同位点，杂交后代会同时获得两个基因的正常显性基因，可合成正常功能的蛋白质，花色表现为野生型棕色。具体实验思路为：将突变体 1 和突变体 2 进行杂交，给予适宜的生长条件，观察并统计子代植株的花色表现型。预期结果及结论为：若子代植株的花色全部为橙色，说明两种突变类型的突变来自同一个基因；若子代植株的花色全部为棕色，说明两种突变类型的突变来自不同的基因。
(3) 已知野生型 Gh 基因的部分序列为非模板链，转录时以非模板链为依据合成 mRNA，mRNA 上的密码子与非模板链的碱基序列（除 T 替换为 U 外）完全一致。野生型非模板链中编码丝氨酸的碱基序列为 TCG，对应 mRNA 上的密码子为 UCG，该密码子编码丝氨酸；而突变体 1 的 Gh 基因中发生了碱基对的替换，非模板链中 TCG 的 C 被 A 替换，变为 TAG，转录形成的 mRNA 上对应的密码子变为 UAG，而 UAG 是终止密码子。终止密码子的作用是终止翻译过程，因此突变体 1 的 Gh 基因转录形成的 mRNA 在翻译时，会在 UAG 处提前终止，导致合成的肽链长度缩短。缩短的肽链无法正常行使功能，不能参与棕色色素的合成过程，最终导致植株花色表现为橙色。
【分析】基因的自由组合定律适用于独立遗传的多对等位基因，减数分裂时非同源染色体上的非等位基因自由组合。纯合子自交不发生性状分离，可稳定遗传。基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物性状。基因突变是 DNA 分子中碱基对的替换、增添或缺失引起的基因序列改变，会影响转录和翻译，导致蛋白质功能异常。转录以 DNA 一条链为模板合成 mRNA，翻译以 mRNA 为模板合成蛋白质，密码子决定氨基酸或翻译终止。互补测验可判断不同突变是否来自同一基因。
（1）基因型为AaBbDd和aaBbDd的植株杂交，三对基因独立遗传。 紫色（ A_B_D_ ）：1/2×3/4×3/4= 9/32 ；红色（ aaB_D_ ）：1/2×3/4×3/4= 9/32； 黄色（_ _B_dd ）： 1×3/4×1/4= 6/32；白色（_ _bb_ _）：1 ×1/4×1= 8/32 。因此，表现型比例为 紫色：红色：黄色：白色 = 9：9：6：8。F1中花的颜色在自交后代持续保持不变的基因型的比例8_ _bb_ _：1aaBBDD：2_ _BBdd，故这些个体所占比例为：11/（9+9+6+8）=11/32。
（2）依题意，棕色(Gh)对橙色(gh)为显性，若两个橙色突变类型突变体1和突变体2都是由Gh基因突变而来，则突变体1的基因型可假设为gh1gh1、突变体2的基因型可假设为gh2gh2。突变体1、2杂交，子代基因型为gh1gh2，全表现橙色；若突变体1、2不是由同一个基因突变而来，则可假设突变体1的基因型为AhAhghgh，突变体2的基因型为ahahGhGh，突变体1、2杂交，子代基因型为AhahGhgh，全表现棕色。
（3）据图乙可知，野生型Gh基因的部分序列为：5'-GATTCGCTCACA-3' （该链为非模板链），突变体1相应的碱基序列是5'-GATTAGCTCACA-3'，故可知，发现突变体1是由于Gh基因中的DNA序列中C-G碱基对被替换成了A-T碱基对，导致相应的mRNA上的密码子UCG变为UAG，导致终止密码提前出现，其指导合成的肽链变短，花色变为橙色。
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