资源简介

2026届河北省名校协作体高三一模生物试题
一、单项选择题：本题共13小题，每小题2分，共26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．同一个体不同组织细胞中的溶酶体在功能上可能存在差异。下列叙述错误的是（　　）
A．营养缺乏的细胞中，溶酶体可以分解衰老、损伤的细胞器
B．被感染的细胞中，溶酶体可以清除感染的微生物
C．不同组织细胞中的溶酶体功能不同可能是基因选择性表达的结果
D．不同组织细胞中的溶酶体都能合成多种水解酶
2．寄生在细胞内的沙眼衣原体（原核生物），需要依赖宿主细胞获得ATP，其细胞膜上存在NTT载体蛋白，可以顺浓度梯度转运ATP、ADP和Pi，转运过程如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．NTT蛋白转运ATP、ADP和Pi的方式为协助扩散
B．NTT蛋白转运ATP、ADP和Pi时构象会发生改变
C．图中①处为宿主细胞内，②处为沙眼衣原体细胞内
D．沙眼衣原体可以利用宿主细胞的ATP进行有丝分裂
3．癌细胞需要足够的能量以满足增殖需求，研究发现癌细胞与正常细胞不同，其在线粒体功能正常的情况下，仍会优先选择无氧呼吸。下列叙述正确的是（　　）
A．癌细胞内能够产生并积累大量的ATP，以满足对能量的需求
B．抑制癌细胞的无氧呼吸即可中断癌细胞的能量供应
C．癌细胞无氧呼吸使葡萄糖中大量的能量转移到乳酸中
D．有氧条件下获取同等的能量，正常细胞比癌细胞消耗的葡萄糖多
4．地中海贫血是珠蛋白基因突变导致的遗传病。CS-101疗法通过碱基编辑器对患者造血干细胞中的HBG1/2基因启动子进行精准编辑，模拟健康人群中天然存在的有益碱基突变，重新激活γ-珠蛋白的合成，使血红蛋白恢复正常功能，再将编辑后的造血干细胞回输至患者体内。下列叙述正确的是（　　）
A．地中海贫血患者的珠蛋白基因的嘌呤与嘧啶之比与正常人的不同
B．CS-101疗法通过调控基因表达使患者可以重新合成γ-珠蛋白
C．珠蛋白基因表达过程中解旋酶沿模板链3'→5'方向解开DNA双链
D．编辑后的造血干细胞回输后，其遗传特性可以遗传给患者的后代
5．某常染色体隐性遗传病是由A基因（长度约1000bp）突变导致的，已知A基因上没有限制酶EcoRⅠ的识别序列，但突变后的基因可能存在EcoRⅠ的识别序列。现有甲、乙两个家族的遗传系谱图及与该病相关的基因经EcoRⅠ酶切后的电泳图（如图所示）。下列叙述错误的是（　　）
A．A基因可产生不同突变型，体现了基因突变的不定向性
B．I1的电泳结果出现3个条带，说明I1为该病致病基因的携带者
C．据图推测，II2的电泳结果只出现1个条带的概率为1/3
D．Ⅱ3、Ⅱ4的电泳结果均只出现1个条带，说明二者均为纯合子
6．亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）是叶酸代谢的关键酶，其编码基因的第677位核苷酸存在单核苷酸多态性：该位点野生型为C（所在密码子编码丙氨酸，记为A等位基因），突变型为T（所在密码子编码缬氨酸，记为V等位基因）。携带V等位基因的个体酶活性降低，心脑血管疾病风险增加。某团队对5个地区的人群的相关基因频率进行调查，结果如表。下列叙述正确的是（　　）
地区 甲 乙 丙 丁 戊
A基因频率 0.60 0.71 0.55 0.83 0.77
V基因频率 0.40 0.29 0.45 0.17 0.23
A．据表推测，甲地区人群中AV基因型频率约为0.24
B．A基因与V基因控制合成的肽链的长度一样
C．丙地区V基因频率最高，心脑血管疾病患者最多
D．影响各地区V基因频率改变的因素只能是自然选择
7．过敏性腹泻是指机体对特定食物抗原（如牛奶蛋白等）产生异常免疫反应，导致胃肠道功能紊乱，出现腹泻、腹痛等症状的疾病。如图是鱼虾蛋白引起过敏性腹泻的机制图。下列叙述错误的是（　　）
A．过敏性腹泻反应具有明显的个体差异
B．辅助性T细胞分泌的细胞因子是激活细胞甲的第二个信号
C．抗原呈递细胞能参与如图过程，也是第二道防线的重要组成部分
D．图中肥大细胞分泌的组胺属于能参与体液调节的化学物质
8．抽薹现象是指植物茎部在生殖生长期迅速伸长的过程。春播易导致胡萝卜在营养生长期提前抽薹，未形成肥大肉质根便开花，从而降低胡萝卜的产量和品质。研究者探究了不同日照长度和不同低温处理对胡萝卜提前抽薹开花的影响，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　）
注：ND，日照长度13h以上；SD，日照长度8h。
A．进入5月后ND组的提前抽薹率显著高于SD组，说明胡萝卜是长日照植物
B．温度越低胡萝卜提前抽薹率越高，说明低温可显著促进胡萝卜提前抽薹
C．春播易导致胡萝卜提前抽薹是春季短日照条件作用的结果
D．光照只是通过影响光合作用来影响胡萝卜抽薹开花
9．为研究不同放牧强度对荒漠草原不同微生境土壤细菌群落多样性的影响，研究人员设置了轻度放牧（LG）、中度放牧（MG）和重度放牧（HG）三个放牧强度区及无放牧区（CK）四组，分别对裸地土壤、短花针茅土壤的细菌多样性和土壤碳氮比进行调查，结果如图1、图2所示。下列叙述正确的是（　　）
注：辛普森指数是指在一个群落中随机抽取两个个体，它们属于同一物种的概率，反映群落物种多样性。
A．调查土壤细菌群落多样性时，应取各样方中物种数的平均值作为最终结果
B．根据辛普森指数，CK组裸地土壤比短花针茅土壤的细菌多样性更高
C．放牧对裸地土壤细菌多样性和碳氮比影响更大可能与其群落结构简单有关
D．土壤碳氮比会改变细菌多样性，但细菌的活动不会影响土壤碳氮比
10．灰鹤属于杂食性动物，喜食芦苇的根和叶，夏季也吃昆虫、蚯蚓、蛙、蛇、鼠等。某年研究者对某自然保护区内的越冬灰鹤进行了调查，该灰鹤种群数量为245只，初次随亲鸟从繁殖地迁徙到越冬地的幼鹤为26只。通过粪便分析，发现越冬灰鹤以保护区内农田收割后遗留的玉米为主要的食物。下列叙述错误的是（　　）
A．建立自然保护区等就地保护措施是对生物多样性最有效的保护
B．由以上信息可推知灰鹤仅处于生态系统中的第二营养级
C．由上述调查数据无法计算出灰鹤种群当年的死亡率
D．天敌和食物是影响灰鹤种群数量的密度制约因素
11．生物学是一门以实验为基础的学科，生物学研究中常用到各种科学方法。下列关于同位素标记法的应用，叙述正确的是（　　）
A．研究分泌蛋白的合成和分泌时，可以用14C代替3H标记亮氨酸
B．科学家运用同位素标记法进行小鼠和人细胞融合实验，证明了细胞膜具有流动性
C．标记T2噬菌体的遗传物质时，要用35S标记的大肠杆菌培养T2噬菌体
D．证明光合作用释放的氧气来源时，应用含放射性18O的水培养小球藻
12．郫县豆瓣是以红辣椒、蚕豆为主要原料，食盐、小麦粉等为辅料制成的一种传统发酵食品，有着“川菜之魂”的美誉。豆瓣酱发酵期间每隔8至12h翻拌1次，日晒夜露，此为“翻、晒、露”发酵过程。下列叙述错误的是（　　）
A．“翻”能促进原料的充分混合并提供氧气
B．“晒”和“露”可以调节豆瓣酱发酵过程中的温度
C．豆瓣酱是利用多种微生物混合发酵制成的产品
D．辣椒为豆瓣酱的发酵提供风味，不提供营养物质
13．为了从土壤中筛选出产蛋白酶的高产菌株，某同学采集了10g土壤样品，进行了如图筛选过程，并挑选出培养基上的5个菌落分别进行扩大培养。将分别浸过5种菌液的无菌圆纸片置于含高浓度蛋白质的平板培养基表面，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．图中第一次接种菌种应在酒精灯旁操作，使用的是平板划线法
B．若三个甲平板上的平均菌落数为30个，则10g土样约含个蛋白分解菌
C．为了使乙平板上的实验结果更可信，还可增设浸过无菌水的圆纸片进行对照
D．乙平板上的圆纸片b中的菌株不能合成蛋白酶
二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
14．嘎啦果果实细胞的细胞液中含多种酚类物质，采收或成熟后酚类物质与细胞中其他部位的多酚氧化酶（PPO）反应，使果实发生褐变，大幅降低产品品质。褐变机理如图所示，下列叙述错误的是（　　）
A．据图分析阻断氧气供应能够有效防止褐变
B．运输过程中碰撞挤压会加速果实发生褐变
C．低温可通过破坏PPO的空间结构来延缓褐变
D．PPO的底物不止一种说明其不具有特异性
15．已知某种蛾（ZW型性别决定）的灰身和黄身受染色体上的一对等位基因控制。某研究人员用1只灰身雄蛾与1只黄身雌蛾杂交，F1中灰身雄蛾：黄身雄蛾：灰身雌蛾：黄身雌蛾=1∶1∶1∶1。下列杂交实验与结果能验证控制体色的基因位于Z染色体上的是（　　）
A．用F1黄身雄蛾与F1灰身雌蛾杂交，子代灰身：黄身=1：1
B．用纯合黄身雄蛾与纯合灰身雌蛾杂交，子代灰身：黄身=1：1
C．用纯合黄身雌蛾与纯合灰身雄蛾杂交，子代灰身雄蛾：灰身雌蛾=1：1
D．用F1灰身雄蛾与F1灰身雌蛾杂交，子代灰身雄蛾：灰身雌蛾：黄身雌蛾=2：1：1
16．在2023年杭州马拉松比赛中，赛事方为部分选手配备了智能穿戴设备，通过AI健康监测系统实时追踪选手的心率等生理指标，以提升赛事安全保障水平。下列叙述错误的是（　　）
A．选手心率升高是交感神经活动占据优势、肾上腺素等激素分泌增加的结果
B．比赛中选手的抗利尿激素分泌增加，该调节过程中垂体作为分泌部位发挥作用
C．选手大量出汗后，肾上腺髓质分泌的醛固酮增加，以维持血钠含量的平衡
D．比赛途中选手血糖浓度下降时，机体仅通过神经调节使胰高血糖素分泌量增加
17．寄生蜂是蚜虫的天敌，在蚜虫的生物防治中扮演着重要的角色。棉蚜小蜂及棉蚜茧蜂是本地寄生蜂，研究人员对这两种寄生蜂在高粱蚜中的寄生情况单独进行了研究调查，结果如下。下列叙述正确的是（　　）
指标 棉蚜茧蜂 棉蚜小蜂
雌虫成虫前期时长/d 10.41 12.05
产卵天数/d 3.36 14.18
总体寿命/d 14.24 30.13
总繁殖力（每只雌蜂产卵数）/个 87.47 209.49
A．图中两种寄生蜂对不同龄期高粱蚜的寄生情况表现不同
B．在高粱蚜的1龄阶段优先释放棉蚜茧蜂，生物防治效果更明显
C．表格数据表明棉蚜小蜂在寿命、产卵时长及繁殖力上具有优势
D．两种寄生蜂是竞争关系，单独投放的防治效果会优于共同投放
18．对某患儿的异常k基因的单链进行测序时，分成四个PCR反应体系，每个反应体系除添加常规必备成分外，还要分别添加一种双脱氧核苷酸（ddNTP）。ddNTP与dNTP一样，可以结合到子链上，不同的是ddNTP结合到子链上，会导致子链延伸到该处终止。四个反应体系添加的ddNTP和PCR之后的电泳结果如图所示。下列叙述错误的是
A．PCR过程中，指示剂使DNA分子在紫外灯下可直接被观察到
B．每个体系中都需加入2种引物，且引物应该相同
C．ddNTP与dNTP相互竞争子链的3'末端和5'末端
D．由图可知，所测单链序列是5'-CCCCTGCCTC-3'
三、非选择题：本题共5小题，共59分。
19．油葵是我国五大油料作物之一，为研究油葵的光合特性，某农业站检测了某地区油葵在夏季的光合速率日变化情况，结果如图所示。回答下列问题：
（1）油葵叶肉细胞中的叶绿素位于　 　上，主要吸收　 　光，其在光反应中将光能转化为　 　中的能量。
（2）8：00~11：00，光合作用固定的CO2来源于　 　。结合环境因素及光合作用过程分析，该时间段光合速率不断升高的主要原因是　 　。
（3）11：00~12：00，油葵光合速率明显下降，推测原因是　 　。14：00时，油葵光合速率出现了一个高峰，原因是　 　。
（4）请再提出一个相关的研究议题：　 　。
20．水稻的糯性与非糯性是一对相对性状，由等位基因W/w控制，无香型与芳香型是一对相对性状，由等位基因A/a控制。水稻的非糯性花粉中含直链淀粉，遇碘液变蓝黑色；糯性花粉中含支链淀粉，遇碘液变橙红色。为研究水稻这两对相对性状的遗传规律，研究人员用纯合糯性无香型水稻植株与纯合非糯性芳香型水稻植株进行正反交，F1均为半糯性无香型，F1自交得F2，F2表型及株数如表所示。回答下列问题：
表型 非糯性无香型 半糯性无香型 糯性无香型 非糯性芳香型 半糯性芳香型 糯性芳香型
数量/株 119 241 121 42 80 39
（1）推测F1出现半糯性水稻的原因是W基因对w基因为　 　（填“完全”或“不完全”）显性。选择F1的花粉滴加碘液，然后在显微镜下进行观察，可观察到的花粉情况为　 　。
（2）W/w基因和A/a基因的遗传　 　（填“符合”或“不符合”）自由组合定律，判断依据是　 　。F2中半糯性无香型水稻有　 　种基因型。
（3）据研究，水稻具有芳香味的原因是籽粒中积累了2-乙酰基-1-吡咯啉（简称2-AP），2-AP的主要代谢途径如图所示。科研人员发现了一株浓香型水稻X，其2-AP含量显著高于芳香型水稻。
①检测发现水稻X的B基因缺失了22个碱基，导致翻译出的多肽链比原来更长，合成的酶B失去活性，造成此现象的原因是　 　。
②研究人员利用CRISPR-Cas9技术敲除无香型水稻的相关基因，并检测水稻中2-AP的含量，结果如表所示。结合相关信息推测酶B在水稻香味的分子调控机制中的作用可能是　 　（答出一点）。
组别 2-AP（“+”的数量代表2-AP含量的多少） 表型
对照组 无 无香型
敲除A基因 + 芳香型
敲除A基因和B基因 + 浓香型
21．多巴胺作为一种重要的神经递质，与人的快乐等正面情绪高度相关。不少人认为多巴胺分泌增加可以使人产生快乐的情绪。研究人员利用小鼠设计实验，对这一观点进行探究，实验过程及结果如表所示。已知小鼠在饥饿后会在鼠笼内四处寻找食物，此时给予小鼠食物后，小鼠在进食的同时会表现出舔嘴唇行为，这是一种典型的快乐的正面情绪行为。回答下列问题：
将生理状况相同的若干只正常小鼠随机均分为A、B、C三组 组别 处理 实验结果
第1步 第2步 进食量 舔嘴唇次数
A组 不做处理 饥饿处理相同时间后给予食物，并将这一操作持续重复多次 ++ ++
B组 抑制脑部多巴胺的合成 ++
C组 诱导脑部多巴胺的合成
注：“+”的数量越多表示进食量、舔嘴唇次数越多。
（1）神经调节的基本方式是　 　。人的大脑除了对外界的感知和控制机体的反射活动外，还具有　 　（答出2点）和情绪等方面的高级功能。
（2）该实验的自变量是　 　，控制自变量的方法符合　 　（填“加法”“减法”或“加法和减法”）原理。
（3）根据实验结果分析，多巴胺分泌增加可以促进小鼠产生快乐的情绪这一观点是否正确，判断依据是　 　。
（4）推测C组小鼠在饥饿后表现为如表实验结果的原因可能是　 　。
22．多食性害虫如棉铃虫等能取食多种作物和野生植物，以维持种群繁衍。虫害发生具有明显的季节性和周期性，并受农田景观格局的影响。农田景观格局是指农业生态系统中作物生境和非作物生境在空间上的分布和排列关系。通过优化农田景观结构，减缓多食性害虫扩散与种群增长速度，是当前农业生态治理的重要方向。回答下列问题：
（1）农田景观中作物生境与非作物生境的不同地点排列属于群落的　 　结构。虫害发生具有明显的季节性和周期性的原因是　 　。被害虫取食的植物提供的化学信息会显著影响害虫的选择，这体现了信息传递在生态系统中的作用是　 　。
（2）农田景观的差异性小、相似度高时，害虫更易在不同斑块间扩散。从种群的数量特征分析，这会通过改变害虫种群的　 　来影响不同斑块的种群密度。研究发现一定程度上增加非作物生境的多样性与面积比例，可以增强天敌对害虫的控制作用，这是因为：一方面，可以为害虫天敌提供更多的　 　，利于害虫天敌种群数量维持稳定；另一方面，　 　，提高了生态系统的稳定性。
（3）人为改造农田景观时，在非作物生境中尽量种植本土的植物，适当增加其种类，并合理布设，这遵循了生态工程的　 　原理。从能量流动的角度分析，通过各种方式控制害虫的主要目的是　 　。
23．通过基因工程将某些DNA序列改造成为“生物传感器”导入特定细菌中，可以制备出在特定环境中生长的工程菌。研究人员设计了一种“乳酸传感器”，已知乳酸可以抑制P蛋白转化为阻遏蛋白，阻遏蛋白可以抑制特定基因启动子的功能，原理如图1所示，所用载体质粒的结构如图2所示。回答下列问题：
注：“————|”表示抑制；质粒上的。代表氨苄青霉素抗性基因。
（1）启动子A的具体作用是　 　，据图分析该启动子　 　（填“受”或“不受”）乳酸的诱导。
（2）向细菌中导入含“乳酸传感器”的表达载体时，若受体菌是大肠杆菌，一般要用　 　处理受体菌，使其处于　 　的生理状态。在培养基中加入　 　（填物质名称），可初步筛选出成功导入“乳酸传感器”的工程菌。
（3）图2中三种限制酶作用的位点不同，主要原因是　 　。
（4）研究人员可以根据需求选择拼接适合的“特定基因”。现有“特定基因”X和Y，X编码合成细菌生长必需的物质，Y编码合成对细菌生长有毒性的物质，若研究人员需要得到在高乳酸条件下才能增殖的工程菌，应该选择特定基因　 　，并将表达载体导入　 　受体菌中。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法；细胞分化及其意义；细胞自噬
【解析】【解答】A、溶酶体内含有多种水解酶，在细胞营养缺乏时，可通过自噬作用分解衰老、损伤的细胞器，为细胞提供物质和能量，A正确；
B、当细胞被病原体感染时，溶酶体能够与吞噬泡融合，水解并清除侵入细胞的病毒、细菌等微生物，B正确；
C、同一个体的不同组织细胞，核遗传物质相同，溶酶体功能出现差异是细胞分化的结果，其根本原因是基因的选择性表达，C正确；
D、溶酶体中的水解酶化学本质是蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体，溶酶体不能合成水解酶，只负责储存和释放水解酶，D错误。
故答案为：D。
【分析】溶酶体是单层膜包裹的细胞器，内部含有多种酸性水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，水解产物可被细胞再利用。细胞分化是指在个体发育中，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，其实质是基因的选择性表达。蛋白质的合成场所是核糖体，内质网和高尔基体可对蛋白质进行加工和运输，溶酶体不具备合成蛋白质的功能。
2．【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、NTT载体蛋白顺浓度梯度转运ATP、ADP和Pi，该过程需要载体蛋白协助但不消耗能量，属于协助扩散，A正确；
B、载体蛋白在转运物质时，会与被转运的物质特异性结合，结合后其空间构象发生改变，从而完成物质的跨膜运输，B正确；
C、沙眼衣原体寄生在宿主细胞内，需依赖宿主细胞获取ATP，因此ATP会从宿主细胞（①处）顺浓度梯度转运至沙眼衣原体细胞内（②处），C正确；
D、沙眼衣原体是原核生物，原核生物的细胞分裂方式为二分裂，有丝分裂是真核细胞特有的分裂方式，因此沙眼衣原体不能进行有丝分裂，D错误。
故答案为：D。
【分析】物质跨膜运输的方式包括自由扩散、协助扩散和主动运输，协助扩散顺浓度梯度进行，需要载体蛋白协助，不消耗能量；载体蛋白在转运物质时会发生构象改变，具有特异性。原核生物没有成形的细胞核，其细胞分裂方式为二分裂，有丝分裂、减数分裂等是真核细胞的分裂方式。ATP是细胞的直接能源物质，原核生物可利用ATP完成各项生命活动，但分裂方式不受ATP来源影响，由其细胞结构决定。
3．【答案】C
【知识点】ATP的作用与意义；有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义；癌细胞的主要特征
【解析】【解答】A、癌细胞优先进行无氧呼吸，无氧呼吸仅在第一阶段（糖酵解）产生少量ATP，葡萄糖分子中的大部分能量仍储存在乳酸中；同时，细胞内ATP与ADP时刻处于动态转化中，不会大量积累，因此无法产生并积累大量ATP以满足能量需求，A错误；
B、题干明确指出癌细胞“线粒体功能正常”，说明其仍可通过有氧呼吸合成ATP获取能量，仅抑制无氧呼吸无法完全中断癌细胞的能量供应，B错误；
C、癌细胞进行乳酸发酵型无氧呼吸，葡萄糖在细胞质基质中分解为乳酸，该过程中葡萄糖内的大部分化学能未被释放，而是转移并储存在乳酸分子中，仅释放少量能量用于合成少量ATP，C正确；
D、正常细胞主要依赖有氧呼吸，1分子葡萄糖彻底氧化分解可产生约30~32分子ATP；癌细胞优先进行无氧呼吸，1分子葡萄糖仅产生2分子ATP。因此，获取同等能量时，癌细胞需消耗远多于正常细胞的葡萄糖，即正常细胞消耗的葡萄糖更少，D错误。
故答案为：C。
【分析】无氧呼吸是有机物不彻底氧化分解的过程，大部分能量留存于乳酸或酒精中，仅释放少量能量；有氧呼吸能将有机物彻底氧化分解，释放大量能量。细胞内ATP与ADP持续转化，维持动态平衡，不会大量积累。
4．【答案】B
【知识点】DNA分子的结构；基因突变的特点及意义；基因的表达综合
【解析】【解答】A、双链DNA分子中嘌呤碱基与嘧啶碱基遵循碱基互补配对原则，二者数量始终相等，基因突变仅改变碱基的排列顺序，不会改变嘌呤与嘧啶的比值，因此地中海贫血患者的珠蛋白基因的嘌呤与嘧啶之比和正常人相同，A错误；
B、CS-101疗法通过碱基编辑器编辑HBG1/2基因的启动子区域，模拟天然有益突变，激活γ-珠蛋白基因的转录过程，进而通过调控基因表达使患者重新合成γ-珠蛋白，B正确；
C、珠蛋白基因表达的转录过程由RNA聚合酶催化DNA双链解旋，不需要解旋酶参与，解旋酶主要在DNA复制过程中发挥作用，C错误；
D、编辑后的造血干细胞属于体细胞，体细胞中的遗传物质改变不会进入生殖细胞，无法通过遗传传递给患者的后代，D错误。
故答案为：B。
【分析】双链DNA中嘌呤数与嘧啶数相等，基因突变不改变该比例；启动子是RNA聚合酶结合位点，可调控基因转录；转录过程由RNA聚合酶完成解旋，无需解旋酶；体细胞的变异一般不遗传给后代。
5．【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因突变的特点及意义；人类遗传病的类型及危害；遗传系谱图
【解析】【解答】A、基因突变的不定向性表现为一个基因可以突变成多种不同的等位基因，A基因可突变为不同类型的致病基因，有的突变型含EcoRⅠ识别位点，有的不含，体现了基因突变的不定向性，A正确；
B、A基因无EcoRⅠ识别位点，酶切后仅呈现1000bp条带；Ⅰ1电泳出现3个条带（1000bp、750bp、250bp），说明其同时含A基因和一种含EcoRⅠ酶切位点的突变致病基因，基因型为杂合子，属于该病致病基因的携带者，B正确；
C、甲家族中Ⅰ1（杂合子）与Ⅰ2（杂合子）婚配，Ⅱ2为正常个体，基因型可能为纯合正常（概率1/3）或杂合携带者（概率2/3）；若为纯合正常，酶切后仅呈现1000bp一条带；若为杂合携带者，酶切后会呈现3个条带，因此Ⅱ2电泳结果只出现1个条带的概率为1/3，C正确；
D、乙家族中Ⅱ3与Ⅱ4生育了患病女儿，说明二者均为致病基因携带者（杂合子）；二者电泳均仅出现1000bp条带，是因为其携带的致病基因无EcoRⅠ识别位点，酶切后与正常基因长度一致，故二者为杂合子，并非纯合子，D错误。
故答案为：D。
【分析】基因突变具有不定向性，可产生多种等位基因；常染色体隐性遗传病中，携带者含一个正常基因和一个致病基因；DNA经限制酶切后电泳条带数可反映基因是否含酶切位点及基因型；纯合子仅含一种基因，杂合子含两种基因，若两种基因酶切后长度相同，则电泳仅呈现一条带。
6．【答案】B
【知识点】基因频率的概念与变化；遗传信息的翻译；自然选择与适应
【解析】【解答】A、根据哈迪 温伯格定律，杂合子AV的基因型频率计算公式为2×A基因频率×V基因频率，甲地区A基因频率为0.60、V基因频率为0.40，计算得AV基因型频率为2×0.60×0.40=0.48，并非0.24，A错误；
B、该变异仅为基因第677位核苷酸C替换为T的点突变，仅使对应密码子编码的氨基酸由丙氨酸变为缬氨酸，没有产生提前终止的终止密码子，因此A基因与V基因控制合成的肽链长度相同，B正确；
C、丙地区V基因频率最高，只能说明该地区人群患心脑血管疾病的风险更高，心脑血管疾病患者的实际数量还与当地人口总数、其他环境及遗传因素有关，无法直接判定患者最多，C错误；
D、影响种群基因频率的因素包括自然选择、基因突变、基因迁移、遗传漂变等，自然选择并非唯一因素，D错误。
故答案为：B。
【分析】哈迪 温伯格定律可用于理想种群的基因型频率计算；仅替换单个氨基酸的点突变不改变肽链长度；基因频率代表患病风险，患者数量受种群规模等多种因素影响；自然选择、突变、迁移等均可改变基因频率。
7．【答案】B
【知识点】免疫功能异常；非特异性免疫；体液免疫
【解析】【解答】A、过敏性腹泻属于过敏反应，过敏反应的发生与个体的遗传、免疫状态等密切相关，因此具有明显的个体差异，A正确；
B、图中细胞甲为B细胞，在体液免疫中，激活B细胞的第二个信号是辅助性T细胞表面的特定分子与B细胞表面的相应分子结合，辅助性T细胞分泌的细胞因子是进一步促进B细胞的活化、增殖和分化，并非第二个信号，B错误；
C、抗原呈递细胞（如巨噬细胞、树突状细胞）可摄取、处理抗原并呈递给辅助性T细胞，参与图中的特异性免疫过程，同时抗原呈递细胞也属于非特异性免疫中第二道防线的重要组成部分，C正确；
D、图中肥大细胞分泌的组胺可进入体液，通过血液循环作用于靶细胞，参与体液调节（如调节胃酸分泌、血管舒张等），属于能参与体液调节的化学物质，D正确。
故答案为：B。
【分析】过敏反应是机体对特定抗原产生的异常免疫应答，具有明显个体差异；体液免疫中激活B细胞需要两个信号，第一个信号为抗原与B细胞表面抗原受体结合，第二个信号为辅助性T细胞表面特定分子与B细胞表面相应分子结合，细胞因子可促进B细胞活化、增殖和分化；抗原呈递细胞参与特异性免疫的抗原呈递过程，也属于非特异性免疫第二道防线的组成部分；组胺等化学物质可作为信号分子参与体液调节。
8．【答案】A
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、进入5月后，ND组（日照长度13h以上）的提前抽薹率快速上升并显著高于SD组（日照长度8h），说明长日照条件更易诱导胡萝卜提前抽薹，符合长日照植物的特征，A正确；
B、由图b可知，7℃处理组的提前抽薹率高于4℃处理组，并非温度越低抽薹率越高，说明低温对抽薹的促进作用并非随温度降低而增强，B错误；
C、春播时春季日照逐渐变长（长日照条件），且春季低温也会影响抽薹，结合图a长日照更易诱导抽薹，可知春播提前抽薹并非仅由短日照导致，C错误；
D、光照不仅通过光合作用为抽薹提供能量，还作为光周期信号调控植物开花（抽薹）相关基因的表达，并非仅通过光合作用影响，D错误。
故答案为：A。
【分析】长日照植物是指在日照长度超过临界日长时才能开花的植物；光周期和温度均会影响植物的开花（抽薹）过程，光照可作为信号分子调控植物生长发育，并非仅参与光合作用；不同低温对植物抽薹的影响存在差异，并非温度越低促进作用越强。
9．【答案】C
【知识点】估算种群密度的方法；土壤中动物类群丰富度的研究；群落综合
【解析】【解答】A、调查土壤细菌群落多样性时，需统计所有样方内的物种总数（重复物种仅计一次），而非取各样方物种数的平均值，A错误；
B、辛普森指数越高，代表随机抽取两个个体属于同一物种的概率越大，群落物种多样性越低。图1中CK组裸地土壤的辛普森指数高于短花针茅土壤，说明裸地土壤细菌多样性更低，B错误；
C、对比图1和图2可知，不同放牧强度下，裸地土壤的辛普森指数和碳氮比变化幅度均显著大于短花针茅土壤，推测这与裸地群落结构简单、自我调节能力较弱有关，放牧干扰对其影响更显著，C正确；
D、土壤碳氮比会影响细菌的生存繁殖，进而改变细菌多样性；同时细菌可分解土壤中的有机物，参与碳、氮循环，其活动会直接影响土壤碳氮比，二者相互作用，D错误。
故答案为：C。
【分析】辛普森指数越高，群落物种多样性越低；调查群落多样性需统计所有样方内的物种总数，重复物种不重复计数；群落结构越简单，对外界干扰的抵抗力稳定性越弱；生态系统中生物与环境相互影响，细菌作为分解者参与物质循环，会改变土壤理化性质，同时土壤理化性质也会影响细菌的生存与繁殖。
10．【答案】B
【知识点】种群的特征；种群的数量变动及其原因；生态系统的结构；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、就地保护的主要形式是建立自然保护区，是在生物的原生境中对生物及其生存环境进行保护，是保护生物多样性最有效的措施，A正确；
B、灰鹤属于杂食性动物，取食芦苇、玉米等植物时属于第二营养级，取食昆虫、蛙、蛇、鼠等动物时会处于第三营养级或更高营养级，因此灰鹤并非仅处于生态系统中的第二营养级，B错误；
C、种群死亡率需要当年死亡个体数和种群初始数量才能计算，题干仅提供越冬种群数量和幼鹤数量，缺少计算所需的关键数据，无法得出死亡率，C正确；
D、天敌的捕食强度、食物的充足程度都会随灰鹤种群密度的变化而改变，二者均属于影响灰鹤种群数量的密度制约因素，D正确。
故答案为：B。
【分析】就地保护是保护生物多样性最有效的手段；杂食性动物可占据多个营养级；死亡率的计算依赖死亡个体数与种群初始数量；作用效果与种群密度相关的因素为密度制约因素。
11．【答案】A
【知识点】生物膜的探索历程；细胞器之间的协调配合；光合作用的发现史；噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、亮氨酸的组成元素包含C、H等，14C和3H均属于同位素，均可作为示踪元素追踪分泌蛋白的合成与分泌路径，因此研究分泌蛋白的合成和分泌时，可以用14C代替3H标记亮氨酸，A正确；
B、小鼠和人细胞融合实验采用的是荧光染料标记膜蛋白，并未使用同位素标记法，该实验证明了细胞膜具有流动性，B错误；
C、T2噬菌体的遗传物质是DNA，DNA的特征元素是P，标记其遗传物质需要用32P标记大肠杆菌后培养噬菌体，35S只能标记噬菌体的蛋白质外壳，无法标记遗传物质，C错误；
D、证明光合作用释放氧气来源的实验中，18O是稳定同位素，不具有放射性，且需要分别用18O标记水和二氧化碳进行对照实验，并非仅用含18O的水培养小球藻，D错误。
故答案为：A。
【分析】同位素标记法可利用同位素追踪物质的运行和变化规律；亮氨酸的组成元素均可被同位素标记；人鼠细胞融合实验运用荧光标记法；噬菌体的DNA用32P标记，蛋白质用35S标记；光合作用氧来源实验采用18O稳定同位素分别标记水和二氧化碳。
12．【答案】D
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、“翻”是对发酵原料进行翻拌，该操作既能让原料充分混合均匀，又能增加发酵体系中的氧气含量，促进好氧型微生物的生长繁殖与发酵过程，A正确；
B、“晒”是通过日晒提升发酵环境的温度，“露”是夜间自然降温保湿，二者配合可以调节豆瓣酱发酵过程中的温度，满足微生物代谢的温度需求，B正确；
C、郫县豆瓣属于传统发酵食品，制作过程中依赖米曲霉、酵母菌、乳酸菌等多种微生物协同作用，是多种微生物混合发酵制成的产品，C正确；
D、辣椒中含有糖类、维生素、矿物质等营养物质，既可以为豆瓣酱赋予独特风味，也能为发酵过程中的微生物提供碳源等营养物质，D错误。
故答案为：D。
【分析】发酵过程中的操作可影响氧气、温度等发酵条件；传统发酵食品多为多种微生物混合发酵；植物原料既可为发酵提供风味，也能为微生物提供碳源、无机盐等营养物质。
13．【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养；其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、图中步骤③是取稀释后的菌液涂布到平板甲，使用的是稀释涂布平板法，而非平板划线法；接种操作需在酒精灯旁进行以避免杂菌污染，A错误；
B、首先计算稀释倍数，10g土样加入90mL无菌水制成100mL菌悬液，为10倍稀释；之后每次取2mL菌液加入18mL无菌水，均为10倍稀释，经步骤①、②及后续3次等比稀释，总稀释倍数为106倍；若三个甲平板平均菌落数为30个，则每mL稀释液中菌落数为30÷0.1=300个，10g土样对应100mL初始菌悬液，总菌落数为300×106×100=3×1010个，但甲平板上的菌落是土壤中所有可培养微生物，并非仅蛋白分解菌，因此无法得出10g土样中蛋白分解菌的数量，B错误；
C、增设浸过无菌水的圆纸片作为空白对照，可排除圆纸片本身或无菌水对实验结果的干扰，验证透明圈的产生确实是菌株分泌蛋白酶的作用，使乙平板的实验结果更可信，C正确；
D、乙平板中高浓度蛋白质使培养基不透明，菌株分泌的蛋白酶可分解周围蛋白质形成透明圈；圆纸片b周围存在透明圈，说明该菌株能合成蛋白酶，只是产酶能力弱于a、c等菌株，D错误。
故答案为：C。
【分析】稀释涂布平板法可用于微生物的分离和计数，筛选特定功能菌株需借助选择培养基或鉴别培养基；实验设计需遵循对照原则，空白对照可排除无关变量干扰；微生物产酶能力可通过透明圈大小等指标判断，计数时需注意区分目标菌株与其他微生物。
14．【答案】C,D
【知识点】酶的特性；探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、由图可知，双酚在PPO和O2的参与下生成有色物质，进而引发褐变，阻断氧气供应可抑制该氧化反应，能有效防止褐变，A正确；
B、酚类物质存在于果实细胞的液泡中，PPO分布在细胞其他部位，正常情况下二者不接触，运输过程中碰撞挤压会破坏细胞结构，使酚类物质与PPO接触，加速褐变反应，B正确；
C、低温会降低PPO的活性，但不会破坏其空间结构，高温才会破坏酶的空间结构使酶永久失活，因此低温是通过降低酶活性延缓褐变，C错误；
D、酶的特异性是指酶只能催化一种或一类化学反应，PPO可催化单酚和双酚两类酚类物质的反应，仍具有特异性，并非不具有特异性，D错误。
故答案为：CD。
【分析】酶的特性包括高效性、特异性和作用条件温和，低温会降低酶的活性但不破坏酶的空间结构，高温、过酸、过碱会破坏酶的空间结构使酶失活；酶的特异性表现为酶对底物的选择性，可催化一种或一类底物；细胞结构完整时，不同物质分布在不同区域，结构破坏后物质接触会引发相关反应；褐变反应属于氧化反应，需要氧气参与。
15．【答案】B,D
【知识点】伴性遗传；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、若基因位于常染色体上，F1黄身雄蛾基因型为aa，F1灰身雌蛾基因型为Aa，二者杂交子代灰身与黄身的比例为1：1；若基因位于Z染色体上，F1黄身雄蛾基因型为ZaZa，F1灰身雌蛾基因型为ZAW，二者杂交子代灰身雄性与黄身雌性的比例为1：1，两种情况子代表型比例一致，无法验证基因位置，A不符合题意；
B、若基因位于Z染色体上，纯合黄身雄蛾基因型为ZaZa，纯合灰身雌蛾基因型为ZAW，二者杂交子代基因型为ZAZa、ZaW，表型及比例为灰身：黄身=1：1；若基因位于常染色体上，纯合黄身雄蛾与纯合灰身雌蛾杂交子代全为灰身，二者结果不同，能够验证基因位于Z染色体上，B符合题意；
C、若基因位于常染色体上，纯合黄身雌蛾与纯合灰身雄蛾杂交子代全为灰身，雌雄比例为1：1；若基因位于Z染色体上，纯合黄身雌蛾基因型为ZaW，纯合灰身雄蛾基因型为ZAZA，二者杂交子代基因型为ZAZa、ZAW，全为灰身，雌雄比例为1：1，两种情况结果一致，无法验证基因位置，C不符合题意；
D、若基因位于Z染色体上，F1灰身雄蛾基因型为ZAZa，F1灰身雌蛾基因型为ZAW，二者杂交子代基因型为ZAZA、ZAZa、ZAW、ZaW，表型及比例为灰身雄蛾：灰身雌蛾：黄身雌蛾=2：1：1；若基因位于常染色体上，二者杂交子代雌雄个体均会出现黄身个体，灰身与黄身比例为3：1，二者结果不同，能够验证基因位于Z染色体上，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】ZW型性别决定的生物中，雄性性染色体组成为ZZ，雌性为ZW，伴Z染色体遗传的性状会表现出雌雄遗传差异；判断基因位于常染色体还是Z染色体上，可通过正反交或特定杂交组合，观察子代性状与性别的关联程度；常染色体遗传的性状与性别无关，伴Z染色体遗传的性状在雌雄个体中的表型比例存在明显差异。
16．【答案】B,C,D
【知识点】水盐平衡调节；血糖平衡调节
【解析】【解答】A、比赛过程中，选手需要大量能量供应，此时交感神经活动占据优势，使心脏收缩力增强、心率加快；同时肾上腺髓质分泌的肾上腺素等激素增多，进一步作用于心脏，使心率升高，二者共同调节以满足机体对氧气和能量的需求，A正确；
B、比赛中选手大量出汗，细胞外液渗透压升高，该过程中抗利尿激素由下丘脑神经分泌细胞合成，经下丘脑-垂体束运输至垂体后叶储存，当渗透压感受器兴奋时，由垂体后叶释放抗利尿激素，垂体并非抗利尿激素的分泌部位，B错误；
C、醛固酮由肾上腺皮质（而非肾上腺髓质）分泌，其作用是促进肾小管和集合管对Na+的重吸收和K+的分泌，以维持血钠含量的平衡；肾上腺髓质主要分泌肾上腺素、去甲肾上腺素等，不分泌醛固酮，C错误；
D、比赛途中选手血糖浓度下降时，机体通过神经-体液共同调节使胰高血糖素分泌增加：一方面，血糖浓度直接刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素（体液调节）；另一方面，下丘脑血糖调节中枢通过交感神经兴奋，作用于胰岛A细胞，促进胰高血糖素分泌（神经调节），并非仅通过神经调节，D错误。
故答案为：BCD。
【分析】交感神经兴奋与肾上腺素分泌可协同加快心率；抗利尿激素的合成部位是下丘脑，垂体仅负责释放；醛固酮由肾上腺皮质分泌，参与血钠平衡调节；血糖调节依赖神经调节与体液调节的共同作用，胰高血糖素的分泌受血糖浓度直接刺激和神经信号的双重调控。
17．【答案】A,C
【知识点】种间关系；植物病虫害的防治原理和技术
【解析】【解答】A、从柱状图可以看出，棉蚜茧蜂与棉蚜小蜂对不同龄期高粱蚜的寄生率存在明显差异：棉蚜茧蜂的寄生率在2龄若蚜时达到峰值，而棉蚜小蜂的寄生率在1龄若蚜时最高，二者随若蚜龄期变化的寄生趋势不同，因此两种寄生蜂对不同龄期高粱蚜的寄生情况表现不同，A正确；
B、在1龄若蚜阶段，棉蚜小蜂的寄生率（约63%）显著高于棉蚜茧蜂（约37%），因此优先释放棉蚜小蜂的生物防治效果更明显，B错误；
C、对比表格数据：棉蚜小蜂的产卵天数（14.18d）、总体寿命（30.13d）、总繁殖力（209.49个）均高于棉蚜茧蜂（分别为3.36d、14.24d、87.47个），说明棉蚜小蜂在寿命、产卵时长及繁殖力上具有优势，C正确；
D、两种寄生蜂均以高粱蚜为寄生宿主，存在种间竞争关系，但题干仅提供了单独寄生的研究数据，未涉及共同投放的防治效果，因此无法得出“单独投放的防治效果优于共同投放”的结论，D错误。
故答案为：AC。
【分析】柱状图可直观反映两种寄生蜂对不同龄期蚜虫的寄生率差异；表格数据体现了两种寄生蜂的生活史特征差异；判断生物防治效果需结合寄生率数据；竞争关系的存在不代表单独投放一定优于共同投放，需依赖实验数据验证。
18．【答案】A,B,C
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、DNA分子本身无法在紫外灯下直接被观察，需加入荧光染料等嵌入DNA双链后才能显色，指示剂不能使DNA分子直接被观察，A错误；
B、Sanger测序法针对单链模板进行测序，每个反应体系仅需加入1种引物，若加入2种引物会同时扩增两条链，导致测序结果混乱，B错误；
C、DNA链的延伸方向为5'→3'，新核苷酸均结合到子链的3'端，ddNTP与dNTP仅竞争子链的3'端，不涉及5'端，C错误；
D、电泳方向为从负极（左）到正极（右），DNA片段越短迁移速度越快，条带越靠右。根据各体系条带位置，子链序列为GGGGACGGAG，根据碱基互补配对原则，所测单链（模板链）序列为5'-CCCCTGCCTC-3'，D正确。
故答案为：ABC。
【分析】每个测序反应体系添加一种ddNTP，通过电泳分离不同长度的DNA片段，依据条带位置推导模板链的碱基序列；DNA分子需与荧光染料结合后才能在紫外灯下显现条带；测序反应仅需单种引物结合单链模板引导子链合成，避免双链扩增干扰测序结果。
19．【答案】（1）类囊体薄膜；红光和蓝紫；ATP、NADPH
（2）细胞呼吸释放的CO2和大气中的CO2；该时间段光照强度逐渐增强，光反应速率增加，为暗反应提供的ATP和NADPH增多
（3）夏季中午温度较高，植物的蒸腾作用旺盛，为减少水分散失，部分气孔关闭，植株能利用的CO2减少，暗反应速率下降；13：00~14：00，温度降低，关闭的气孔重新打开，CO2的供应恢复，且光照强度仍较强
（4）如何消除夏季中午高温对油葵光合作用的影响
【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；光合作用综合
【解析】【解答】(1) 油葵叶肉细胞中的叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，这是光反应的核心场所，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，在光反应阶段，叶绿素捕获的光能经过电子传递和能量转化，最终储存在ATP和NADPH中的活跃化学能中，为暗反应提供能量和还原剂。
(2) 8：00~11：00，油葵的净光合速率为正值，说明光合作用强度大于细胞呼吸强度，此时光合作用固定的CO2一方面来自细胞呼吸在线粒体中产生并释放到叶绿体的CO2，另一方面来自大气中通过气孔进入叶肉细胞的CO2。该时间段内，随着时间推移，光照强度逐渐增强，光反应速率加快，产生的ATP和NADPH数量增多，为暗反应中C3的还原提供了更多的能量和还原剂，进而推动暗反应速率提升，最终使整体光合速率不断升高。
(3) 11：00~12：00，夏季中午环境温度较高，油葵的蒸腾作用过于旺盛，为减少水分过度散失，叶片部分气孔关闭，导致大气中的CO2难以进入叶肉细胞，暗反应中CO2的固定速率下降，进而使整个光合作用速率明显下降，出现光合午休现象。13：00~14：00，环境温度有所降低，叶片关闭的气孔重新开放，CO2供应恢复，同时此时光照强度仍维持在较高水平，光反应仍能高效进行，为暗反应提供充足的ATP和NADPH，因此14：00时油葵光合速率再次出现高峰。
(4) 可提出的研究议题如：如何消除夏季中午高温对油葵光合作用的影响；探究不同施肥水平对油葵光合速率日变化的影响；研究灌溉量对油葵光合午休现象的缓解作用；分析不同品种油葵光合特性的差异等，任选其一即可。
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，光合色素吸收光能后将其转化为ATP和NADPH中的化学能，同时释放氧气；暗反应发生在叶绿体基质中，利用光反应产生的ATP和NADPH将CO2固定并还原为有机物。影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和CO2浓度等，光照强度通过影响光反应中ATP和NADPH的生成量来调控光合速率，温度通过影响光合酶的活性来改变反应速率，CO2浓度则通过影响暗反应中CO2的固定过程来制约光合速率。
（1）油葵叶肉细胞中的叶绿素位于叶绿体的类囊体薄膜上，主要吸收红光和蓝紫光，在光反应中通过光能转化为ATP和NADPH中的能量。
（2）8：00 11：00，光合作用固定的CO2 来源于细胞呼吸产生的CO2 和从外界吸收的CO2 。该时间段光合速率不断升高，是因为随着时间推移，光照强度逐渐增强，光反应速率增加，产生的ATP和NADPH增多，使得暗反应速率加快，从而光合速率升高。
（3）11：00 12：00，由于夏季温度过高，植物的蒸腾作用旺盛，为减少水分散失，部分气孔关闭，CO2 吸收减少，暗反应受到限制，导致油葵光合速率明显下降。14：00时，温度有所降低，气孔开放程度增大，CO2 吸收增多，同时光照强度仍能满足光合作用需求，油葵光合速率出现一个高峰。
（4）相关的研究议题可以是：如何消除夏季中午高温对油葵光合作用的影响，探究不同施肥量对油葵光合速率的影响等。
20．【答案】（1）不完全；蓝黑色花粉与橙红色花粉的比例约为1：1
（2）符合；F2的表型比例为9：3：3：1的变式；2
（3）编码酶B的mRNA中终止密码子延迟出现，翻译出的多肽链延长，导致酶B的空间结构改变而失去活性；催化2-AP的分解、催化前体物质的分解等
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性；基因的自由组合规律的实质及应用；9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1) 纯合糯性水稻（ww）与纯合非糯性水稻（WW）杂交，F1基因型为Ww，表型为半糯性，既不表现为非糯性也不表现为糯性，说明W基因对w基因为不完全显性。F1（Ww）产生两种类型的花粉：含W基因的花粉（非糯性，遇碘液变蓝黑色）和含w基因的花粉（糯性，遇碘液变橙红色），且两种花粉的比例为1：1，因此在显微镜下可观察到蓝黑色花粉与橙红色花粉的比例约为1：1。
(2) F2的表型及株数比例约为非糯性无香型：半糯性无香型：糯性无香型：非糯性芳香型：半糯性芳香型：糯性芳香型≈3：6：3：1：2：1，这是9：3：3：1的变式（由W/w不完全显性的1：2：1与A/a完全显性的3：1自由组合而来），说明W/w基因和A/a基因的遗传符合自由组合定律。F1基因型为WwAa，F2中半糯性（Ww）无香型（A_）的基因型有WwAA和WwAa，共2种。
(3) ① B基因缺失22个碱基，导致基因中碱基序列改变，引发移码突变，使编码酶B的mRNA中终止密码子延迟出现；翻译过程中核糖体读取到更靠后的密码子才终止，合成的多肽链比原来更长，进而导致酶B的空间结构发生改变，失去活性。
② 对照组（无香型）2-AP含量为0，敲除A基因后（芳香型）2-AP含量升高，敲除A和B基因后（浓香型）2-AP含量进一步升高，说明酶B的作用可能是催化2-AP的分解（使2-AP含量降低），或催化前体物质的分解（减少2-AP的合成原料，从而降低2-AP含量）。
【分析】基因的分离定律指形成配子时等位基因随同源染色体分离而分离，自由组合定律指非同源染色体上的非等位基因自由组合，后代会出现9：3：3：1及其变式的性状分离比。不完全显性是杂合子表型介于显性纯合子和隐性纯合子之间。基因突变包括碱基增添、缺失和替换，移码突变会改变阅读框，导致多肽链氨基酸序列、长度改变，影响蛋白质结构与功能。基因可通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体性状。
（1）因为纯合糯性水稻（ww）与纯合非糯性水稻（WW）杂交，F1为半糯性（Ww），所以W基因对w基因为不完全显性。F1的基因型为Ww，其花粉类型为W和w，比例为1：1，非糯性花粉（W）遇碘液变蓝黑色，糯性花粉（w）遇碘液变橙红色，所以选择F1的花粉滴加碘液，在显微镜下观察，可看到蓝黑色花粉：橙红色花粉=1：1。
（2）F1半糯性无香型自交得F2，F2表型及株数为非糯性无香型：半糯性无香型：糯性无香型：非糯性芳香型：半糯性芳香型：糯性芳香型≈3：6：3：1：2：1，是9：3：3：1的变形，所以W/w基因和A/a基因的遗传符合自由组合定律。说明两对等位基因位于两对同源染色体上，且W基因对w基因为不完全显性、无香型对芳香型为显性，F1基因型为WwAa，F2中半糯性无香型水稻的基因型有2种，即WwAA和WwAa。
（3）①B基因缺失22个碱基导致酶B失活的原因是 碱基缺失导致移码突变，使编码酶B的mRNA中终止密码子延迟出现，翻译出的多肽链延长，导致酶B的空间结构改变而失去活性。
②分析实验结果：对照组（无香型）：2-AP含量为 “-” ，敲除 A 基因（芳香型）：2-AP含量为 “+” ，敲除A和B基因（浓香型）：2-AP 含量为 “++”，说明A基因的缺失会使2-AP含量升高，产生香味；B基因的缺失会使2-AP含量进一步升高，香味更浓。因此，酶B的作用可能是催化2-AP 的分解，从而降低其含量；催化前体物质的分解，减少2-AP 的合成。
21．【答案】（1）反射；语言、学习、记忆
（2）小鼠的多巴胺分泌量；加法和减法
（3）不正确。C组小鼠的多巴胺分泌量高于A、B组，但C组小鼠的舔嘴唇次数低于A、B组
（4）多巴胺分泌增加可以促进小鼠进食，但分泌量过多使多巴胺受体的敏感程度降低，使得C组小鼠产生快乐情绪更难
【知识点】突触的结构；神经冲动的产生和传导；脑的高级功能
【解析】【解答】(1) 神经调节的基本方式是反射，反射需要依靠完整的反射弧才能完成。人的大脑皮层是神经系统的最高级中枢，除了能够感知外界刺激和调控机体的反射活动外，还具有语言、学习、记忆等方面的高级功能，同时也与情绪的产生和调控密切相关，其中语言功能是人脑特有的高级功能。
(2) 三组小鼠的处理方式分别为不处理、抑制多巴胺合成、诱导多巴胺合成，因此实验的自变量是小鼠脑部多巴胺的分泌量。在实验设计中，去除某种影响因素属于减法原理，B组抑制多巴胺的合成应用了减法原理；增加某种影响因素属于加法原理，C组诱导多巴胺的合成应用了加法原理，因此该实验控制自变量的方法同时符合加法和减法原理。
(3) 实验中舔嘴唇次数是小鼠快乐情绪的直观体现，C组小鼠脑部多巴胺分泌量高于A组和B组，但其舔嘴唇次数却低于A、B两组，说明多巴胺分泌增加并不能促进小鼠产生快乐的情绪，因此该观点不正确。
(4) C组小鼠进食量更多，说明多巴胺分泌增加可以促进小鼠进食；而快乐情绪相关的舔嘴唇次数减少，原因是多巴胺分泌量过多时，会使突触后膜上多巴胺受体的敏感性降低，或导致受体数量减少，多巴胺难以有效传递快乐相关的信号，小鼠更难产生快乐的情绪，因此舔嘴唇次数下降。
【分析】神经调节的基本方式是反射，大脑皮层具备语言、学习、记忆和情绪等高级功能。实验自变量控制包含加法原理与减法原理，神经递质需与受体结合发挥作用，递质分泌过量会影响受体的敏感性或数量，进而改变神经调节的效果。
（1）神经调节的基本方式是反射。人的大脑除了对外界的感知和控制机体的反射活动外，还具有语言、学习、记忆和情绪等方面的高级功能。
（2）该实验的自变量是小鼠的多巴胺分泌量。B组抑制脑部多巴胺的合成，符合减法原理；C组诱导脑部多巴胺的合成，符合加法原理。因此，该实验中，控制自变量的方法符合加法和减法原理。
（3）根据实验结果分析，多巴胺分泌增加可以促进小鼠产生快乐的情绪这一观点不正确，判断依据是C组小鼠的多巴胺分泌量高于A、B组，但C组小鼠的舔嘴唇次数低于A、B组。
（4）推测C组小鼠在饥饿后表现为如表实验结果的原因可能是多巴胺分泌增加可以促进小鼠进食，但分泌量过多使多巴胺受体的敏感程度降低，使得C组小鼠产生快乐情绪更难。
22．【答案】（1）水平；植物的生长具有季节性和周期性；调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定
（2）迁入率与迁出率；栖息空间和食物资源；增加了物种数量，提高了营养结构的复杂程度
（3）自生、协调；调整能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分
【知识点】种群的数量变动及其原因；群落的结构；生态系统中的信息传递；研究能量流动的实践意义；生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】(1) 群落的水平结构是指群落中的生物在水平方向上因地形变化、土壤湿度和盐碱度差异、光照强度不同等因素，呈现出镶嵌分布的特点，农田景观中作物生境与非作物生境在不同地点的排列，属于群落的水平结构。害虫的食物来源为植物，而植物的生长、繁殖具有明显的季节性和周期性，害虫的食物供给随之发生规律性变化，因此虫害发生也呈现出季节性和周期性。植物被害虫取食后释放的化学信息能够影响害虫的取食选择，调控植物与害虫之间的种间关系，避免害虫过度繁殖对植物造成破坏，体现了信息传递可以调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
(2) 种群密度直接受迁入率和迁出率的影响，农田景观相似度高时，害虫易在不同斑块间扩散迁移，改变了各斑块害虫的迁入率与迁出率，从而影响不同斑块的种群密度。非作物生境的多样性和面积比例增加，一方面能为害虫天敌提供更充足的食物资源以及更广阔的栖息空间，保证天敌种群数量稳定，增强对害虫的捕食控制效果；另一方面，非作物生境多样性提升会增加生态系统中的物种数量，使食物链和食物网更复杂，营养结构的复杂程度提高，生态系统的自我调节能力增强，进而提升生态系统的稳定性。
(3) 种植本土植物能够保证生物与当地环境相适应，遵循了生态工程的协调原理；适当增加植物种类并合理布设，让生物组分形成有序的整体结构，遵循了生态工程的自生原理。生态系统的能量流动是单向流动、逐级递减的，控制害虫可以减少作物固定的能量被害虫消耗，调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
【分析】群落的结构包括垂直结构和水平结构，水平结构体现为生物在水平方向的镶嵌分布。种群的数量特征包含种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率等，迁入率和迁出率可直接影响种群密度。生态系统中的信息传递能够调节生物种间关系，维持生态系统的稳定。生态系统的稳定性与营养结构复杂程度相关，营养结构越复杂，自我调节能力越强。生态工程遵循自生、协调、循环、整体等原理，自生原理强调生物组分的自组织优化，协调原理注重生物与环境的适应。研究生态系统的能量流动，可帮助人们合理调整能量流动关系，让能量更多流向对人类有益的部分。
（1）农田景观中作物生境与非作物生境的不同地点排列是由于地形导致的，属于群落的水平结构。由于植物的生长具有季节性和周期性，所以导致虫害发生具有明显的季节性和周期性。被害虫取食的植物提供的化学信息会显著影响害虫的选择，这体现了信息传递可调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定。
（2）农田景观的差异性小、相似度高时，害虫更易在不同斑块间扩散，导致害虫在不同斑块间迁移，通过改变害虫种群的迁入率和迁出率影响不同斑块的种群密度。一定程度上增加非作物生境的多样性与面积比例，可以为害虫天敌提供更多的栖息空间和食物资源，利于害虫天敌种群数量维持稳定，还可增加物种丰富度，提高营养结构的复杂程度，从而增加生态系统的稳定性，增强天敌对害虫的控制作用。
（3）人为改造农田景观时，在非作物生境中尽量种植本土的植物，适当增加其种类，并合理布设，选择本地作物并合理布局，体现了生态工程的自生、协调原理。通过各种方式控制害虫的主要目的是为了调整能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分。
23．【答案】（1）作为RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动P蛋白基因的转录；不受
（2）Ca2+；能吸收周围环境中DNA分子；氨苄青霉素
（3）它们识别DNA分子的核苷酸序列不同
（4）X；X基因缺失的
【知识点】基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1) 启动子A是位于P蛋白基因上游的调控序列，其具体作用是作为RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动P蛋白基因的转录，使P蛋白基因表达产生P蛋白。从图1的调控路径可知，乳酸仅通过抑制P蛋白转化为阻遏蛋白，进而影响阻遏蛋白对启动子B的抑制作用，该调控过程未涉及启动子A，因此启动子A不受乳酸的诱导。
(2) 向大肠杆菌中导入重组表达载体时，一般要用Ca2+（或CaCl2溶液）处理受体菌，使其处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态（即感受态），便于外源DNA进入细胞。质粒上携带氨苄青霉素抗性基因（AmpR），该基因可作为标记基因，因此在培养基中加入氨苄青霉素，未导入质粒的受体菌因缺乏抗性而无法生长，成功导入“乳酸传感器”的工程菌可在该培养基上存活，从而实现初步筛选。
(3) 限制酶的作用具有特异性，不同限制酶能够识别DNA分子中特定的核苷酸序列，并在对应的特定位点切割DNA。图2中三种限制酶（EcoRⅠ、XbaⅠ、BamHⅠ）作用的位点不同，核心原因是它们识别的DNA分子核苷酸序列存在差异，因此只能在各自的特异性位点切割质粒。
(4) 要获得在高乳酸条件下才能增殖的工程菌，应选择特定基因X：X编码细菌生长必需的物质，只有X基因表达时，细菌才能合成该必需物质并正常增殖。结合图1的调控机制，高乳酸条件下，乳酸抑制P蛋白转化为阻遏蛋白，阻遏蛋白对启动子B的抑制作用解除，启动子B驱动X基因表达，为细菌提供生长必需物质。因此需将表达载体导入X基因缺失的受体菌中，该受体菌自身无法合成生长必需物质，只有在高乳酸环境下，导入的X基因成功表达后，细菌才能正常增殖，从而实现“仅在高乳酸条件下生长”的目的。
【分析】基因表达载体的核心元件包括启动子、目的基因、终止子和标记基因，启动子是RNA聚合酶的识别结合位点，负责驱动基因转录；限制酶具有序列特异性，仅在识别的特定核苷酸位点切割DNA；将目的基因导入原核生物（如大肠杆菌）常用感受态细胞法，Ca2+处理可使细胞处于能吸收外源DNA的感受态；标记基因用于筛选成功导入载体的受体菌；通过选择不同功能的目的基因和缺陷型受体菌，可精准调控工程菌的生长条件，实现特定环境下的增殖需求。
（1）启动子A位于P基因的首端，其具体作用是作为RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动P蛋白基因的转录，结合图示可以看出，该启动子“不受”乳酸的诱导。
（2）向细菌中导入含“乳酸传感器”的表达载体时，若受体菌是大肠杆菌，一般要用Ca2+处理受体菌，使其处于感受态，即能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。在培养基中加入氨苄青霉素，可初步筛选出成功导入“乳酸传感器”的工程菌，因为重组质粒中含有的标记基因是氨苄青霉素抗性基因。
（3）图2中三种限制酶作用的位点不同，主要原因是它们识别DNA分子的核苷酸序列不同，即它们具有特异性。
（4）研究人员可以根据需求选择拼接适合的“特定基因”。现有“特定基因”X和Y，X编码合成细菌生长必需的物质，Y编码合成对细菌生长有毒性的物质，若研究人员需要得到在高乳酸条件下才能增殖的工程菌，应该选择特定基因X，因为X基因的表达产物是细菌生长繁殖的必需物质，并将表达载体导入X基因缺失的受体菌中，这样成功导入目的基因的受体菌可以正常生长、繁殖。
1 / 12026届河北省名校协作体高三一模生物试题
一、单项选择题：本题共13小题，每小题2分，共26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．同一个体不同组织细胞中的溶酶体在功能上可能存在差异。下列叙述错误的是（　　）
A．营养缺乏的细胞中，溶酶体可以分解衰老、损伤的细胞器
B．被感染的细胞中，溶酶体可以清除感染的微生物
C．不同组织细胞中的溶酶体功能不同可能是基因选择性表达的结果
D．不同组织细胞中的溶酶体都能合成多种水解酶
【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法；细胞分化及其意义；细胞自噬
【解析】【解答】A、溶酶体内含有多种水解酶，在细胞营养缺乏时，可通过自噬作用分解衰老、损伤的细胞器，为细胞提供物质和能量，A正确；
B、当细胞被病原体感染时，溶酶体能够与吞噬泡融合，水解并清除侵入细胞的病毒、细菌等微生物，B正确；
C、同一个体的不同组织细胞，核遗传物质相同，溶酶体功能出现差异是细胞分化的结果，其根本原因是基因的选择性表达，C正确；
D、溶酶体中的水解酶化学本质是蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体，溶酶体不能合成水解酶，只负责储存和释放水解酶，D错误。
故答案为：D。
【分析】溶酶体是单层膜包裹的细胞器，内部含有多种酸性水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，水解产物可被细胞再利用。细胞分化是指在个体发育中，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，其实质是基因的选择性表达。蛋白质的合成场所是核糖体，内质网和高尔基体可对蛋白质进行加工和运输，溶酶体不具备合成蛋白质的功能。
2．寄生在细胞内的沙眼衣原体（原核生物），需要依赖宿主细胞获得ATP，其细胞膜上存在NTT载体蛋白，可以顺浓度梯度转运ATP、ADP和Pi，转运过程如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．NTT蛋白转运ATP、ADP和Pi的方式为协助扩散
B．NTT蛋白转运ATP、ADP和Pi时构象会发生改变
C．图中①处为宿主细胞内，②处为沙眼衣原体细胞内
D．沙眼衣原体可以利用宿主细胞的ATP进行有丝分裂
【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、NTT载体蛋白顺浓度梯度转运ATP、ADP和Pi，该过程需要载体蛋白协助但不消耗能量，属于协助扩散，A正确；
B、载体蛋白在转运物质时，会与被转运的物质特异性结合，结合后其空间构象发生改变，从而完成物质的跨膜运输，B正确；
C、沙眼衣原体寄生在宿主细胞内，需依赖宿主细胞获取ATP，因此ATP会从宿主细胞（①处）顺浓度梯度转运至沙眼衣原体细胞内（②处），C正确；
D、沙眼衣原体是原核生物，原核生物的细胞分裂方式为二分裂，有丝分裂是真核细胞特有的分裂方式，因此沙眼衣原体不能进行有丝分裂，D错误。
故答案为：D。
【分析】物质跨膜运输的方式包括自由扩散、协助扩散和主动运输，协助扩散顺浓度梯度进行，需要载体蛋白协助，不消耗能量；载体蛋白在转运物质时会发生构象改变，具有特异性。原核生物没有成形的细胞核，其细胞分裂方式为二分裂，有丝分裂、减数分裂等是真核细胞的分裂方式。ATP是细胞的直接能源物质，原核生物可利用ATP完成各项生命活动，但分裂方式不受ATP来源影响，由其细胞结构决定。
3．癌细胞需要足够的能量以满足增殖需求，研究发现癌细胞与正常细胞不同，其在线粒体功能正常的情况下，仍会优先选择无氧呼吸。下列叙述正确的是（　　）
A．癌细胞内能够产生并积累大量的ATP，以满足对能量的需求
B．抑制癌细胞的无氧呼吸即可中断癌细胞的能量供应
C．癌细胞无氧呼吸使葡萄糖中大量的能量转移到乳酸中
D．有氧条件下获取同等的能量，正常细胞比癌细胞消耗的葡萄糖多
【答案】C
【知识点】ATP的作用与意义；有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义；癌细胞的主要特征
【解析】【解答】A、癌细胞优先进行无氧呼吸，无氧呼吸仅在第一阶段（糖酵解）产生少量ATP，葡萄糖分子中的大部分能量仍储存在乳酸中；同时，细胞内ATP与ADP时刻处于动态转化中，不会大量积累，因此无法产生并积累大量ATP以满足能量需求，A错误；
B、题干明确指出癌细胞“线粒体功能正常”，说明其仍可通过有氧呼吸合成ATP获取能量，仅抑制无氧呼吸无法完全中断癌细胞的能量供应，B错误；
C、癌细胞进行乳酸发酵型无氧呼吸，葡萄糖在细胞质基质中分解为乳酸，该过程中葡萄糖内的大部分化学能未被释放，而是转移并储存在乳酸分子中，仅释放少量能量用于合成少量ATP，C正确；
D、正常细胞主要依赖有氧呼吸，1分子葡萄糖彻底氧化分解可产生约30~32分子ATP；癌细胞优先进行无氧呼吸，1分子葡萄糖仅产生2分子ATP。因此，获取同等能量时，癌细胞需消耗远多于正常细胞的葡萄糖，即正常细胞消耗的葡萄糖更少，D错误。
故答案为：C。
【分析】无氧呼吸是有机物不彻底氧化分解的过程，大部分能量留存于乳酸或酒精中，仅释放少量能量；有氧呼吸能将有机物彻底氧化分解，释放大量能量。细胞内ATP与ADP持续转化，维持动态平衡，不会大量积累。
4．地中海贫血是珠蛋白基因突变导致的遗传病。CS-101疗法通过碱基编辑器对患者造血干细胞中的HBG1/2基因启动子进行精准编辑，模拟健康人群中天然存在的有益碱基突变，重新激活γ-珠蛋白的合成，使血红蛋白恢复正常功能，再将编辑后的造血干细胞回输至患者体内。下列叙述正确的是（　　）
A．地中海贫血患者的珠蛋白基因的嘌呤与嘧啶之比与正常人的不同
B．CS-101疗法通过调控基因表达使患者可以重新合成γ-珠蛋白
C．珠蛋白基因表达过程中解旋酶沿模板链3'→5'方向解开DNA双链
D．编辑后的造血干细胞回输后，其遗传特性可以遗传给患者的后代
【答案】B
【知识点】DNA分子的结构；基因突变的特点及意义；基因的表达综合
【解析】【解答】A、双链DNA分子中嘌呤碱基与嘧啶碱基遵循碱基互补配对原则，二者数量始终相等，基因突变仅改变碱基的排列顺序，不会改变嘌呤与嘧啶的比值，因此地中海贫血患者的珠蛋白基因的嘌呤与嘧啶之比和正常人相同，A错误；
B、CS-101疗法通过碱基编辑器编辑HBG1/2基因的启动子区域，模拟天然有益突变，激活γ-珠蛋白基因的转录过程，进而通过调控基因表达使患者重新合成γ-珠蛋白，B正确；
C、珠蛋白基因表达的转录过程由RNA聚合酶催化DNA双链解旋，不需要解旋酶参与，解旋酶主要在DNA复制过程中发挥作用，C错误；
D、编辑后的造血干细胞属于体细胞，体细胞中的遗传物质改变不会进入生殖细胞，无法通过遗传传递给患者的后代，D错误。
故答案为：B。
【分析】双链DNA中嘌呤数与嘧啶数相等，基因突变不改变该比例；启动子是RNA聚合酶结合位点，可调控基因转录；转录过程由RNA聚合酶完成解旋，无需解旋酶；体细胞的变异一般不遗传给后代。
5．某常染色体隐性遗传病是由A基因（长度约1000bp）突变导致的，已知A基因上没有限制酶EcoRⅠ的识别序列，但突变后的基因可能存在EcoRⅠ的识别序列。现有甲、乙两个家族的遗传系谱图及与该病相关的基因经EcoRⅠ酶切后的电泳图（如图所示）。下列叙述错误的是（　　）
A．A基因可产生不同突变型，体现了基因突变的不定向性
B．I1的电泳结果出现3个条带，说明I1为该病致病基因的携带者
C．据图推测，II2的电泳结果只出现1个条带的概率为1/3
D．Ⅱ3、Ⅱ4的电泳结果均只出现1个条带，说明二者均为纯合子
【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因突变的特点及意义；人类遗传病的类型及危害；遗传系谱图
【解析】【解答】A、基因突变的不定向性表现为一个基因可以突变成多种不同的等位基因，A基因可突变为不同类型的致病基因，有的突变型含EcoRⅠ识别位点，有的不含，体现了基因突变的不定向性，A正确；
B、A基因无EcoRⅠ识别位点，酶切后仅呈现1000bp条带；Ⅰ1电泳出现3个条带（1000bp、750bp、250bp），说明其同时含A基因和一种含EcoRⅠ酶切位点的突变致病基因，基因型为杂合子，属于该病致病基因的携带者，B正确；
C、甲家族中Ⅰ1（杂合子）与Ⅰ2（杂合子）婚配，Ⅱ2为正常个体，基因型可能为纯合正常（概率1/3）或杂合携带者（概率2/3）；若为纯合正常，酶切后仅呈现1000bp一条带；若为杂合携带者，酶切后会呈现3个条带，因此Ⅱ2电泳结果只出现1个条带的概率为1/3，C正确；
D、乙家族中Ⅱ3与Ⅱ4生育了患病女儿，说明二者均为致病基因携带者（杂合子）；二者电泳均仅出现1000bp条带，是因为其携带的致病基因无EcoRⅠ识别位点，酶切后与正常基因长度一致，故二者为杂合子，并非纯合子，D错误。
故答案为：D。
【分析】基因突变具有不定向性，可产生多种等位基因；常染色体隐性遗传病中，携带者含一个正常基因和一个致病基因；DNA经限制酶切后电泳条带数可反映基因是否含酶切位点及基因型；纯合子仅含一种基因，杂合子含两种基因，若两种基因酶切后长度相同，则电泳仅呈现一条带。
6．亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）是叶酸代谢的关键酶，其编码基因的第677位核苷酸存在单核苷酸多态性：该位点野生型为C（所在密码子编码丙氨酸，记为A等位基因），突变型为T（所在密码子编码缬氨酸，记为V等位基因）。携带V等位基因的个体酶活性降低，心脑血管疾病风险增加。某团队对5个地区的人群的相关基因频率进行调查，结果如表。下列叙述正确的是（　　）
地区 甲 乙 丙 丁 戊
A基因频率 0.60 0.71 0.55 0.83 0.77
V基因频率 0.40 0.29 0.45 0.17 0.23
A．据表推测，甲地区人群中AV基因型频率约为0.24
B．A基因与V基因控制合成的肽链的长度一样
C．丙地区V基因频率最高，心脑血管疾病患者最多
D．影响各地区V基因频率改变的因素只能是自然选择
【答案】B
【知识点】基因频率的概念与变化；遗传信息的翻译；自然选择与适应
【解析】【解答】A、根据哈迪 温伯格定律，杂合子AV的基因型频率计算公式为2×A基因频率×V基因频率，甲地区A基因频率为0.60、V基因频率为0.40，计算得AV基因型频率为2×0.60×0.40=0.48，并非0.24，A错误；
B、该变异仅为基因第677位核苷酸C替换为T的点突变，仅使对应密码子编码的氨基酸由丙氨酸变为缬氨酸，没有产生提前终止的终止密码子，因此A基因与V基因控制合成的肽链长度相同，B正确；
C、丙地区V基因频率最高，只能说明该地区人群患心脑血管疾病的风险更高，心脑血管疾病患者的实际数量还与当地人口总数、其他环境及遗传因素有关，无法直接判定患者最多，C错误；
D、影响种群基因频率的因素包括自然选择、基因突变、基因迁移、遗传漂变等，自然选择并非唯一因素，D错误。
故答案为：B。
【分析】哈迪 温伯格定律可用于理想种群的基因型频率计算；仅替换单个氨基酸的点突变不改变肽链长度；基因频率代表患病风险，患者数量受种群规模等多种因素影响；自然选择、突变、迁移等均可改变基因频率。
7．过敏性腹泻是指机体对特定食物抗原（如牛奶蛋白等）产生异常免疫反应，导致胃肠道功能紊乱，出现腹泻、腹痛等症状的疾病。如图是鱼虾蛋白引起过敏性腹泻的机制图。下列叙述错误的是（　　）
A．过敏性腹泻反应具有明显的个体差异
B．辅助性T细胞分泌的细胞因子是激活细胞甲的第二个信号
C．抗原呈递细胞能参与如图过程，也是第二道防线的重要组成部分
D．图中肥大细胞分泌的组胺属于能参与体液调节的化学物质
【答案】B
【知识点】免疫功能异常；非特异性免疫；体液免疫
【解析】【解答】A、过敏性腹泻属于过敏反应，过敏反应的发生与个体的遗传、免疫状态等密切相关，因此具有明显的个体差异，A正确；
B、图中细胞甲为B细胞，在体液免疫中，激活B细胞的第二个信号是辅助性T细胞表面的特定分子与B细胞表面的相应分子结合，辅助性T细胞分泌的细胞因子是进一步促进B细胞的活化、增殖和分化，并非第二个信号，B错误；
C、抗原呈递细胞（如巨噬细胞、树突状细胞）可摄取、处理抗原并呈递给辅助性T细胞，参与图中的特异性免疫过程，同时抗原呈递细胞也属于非特异性免疫中第二道防线的重要组成部分，C正确；
D、图中肥大细胞分泌的组胺可进入体液，通过血液循环作用于靶细胞，参与体液调节（如调节胃酸分泌、血管舒张等），属于能参与体液调节的化学物质，D正确。
故答案为：B。
【分析】过敏反应是机体对特定抗原产生的异常免疫应答，具有明显个体差异；体液免疫中激活B细胞需要两个信号，第一个信号为抗原与B细胞表面抗原受体结合，第二个信号为辅助性T细胞表面特定分子与B细胞表面相应分子结合，细胞因子可促进B细胞活化、增殖和分化；抗原呈递细胞参与特异性免疫的抗原呈递过程，也属于非特异性免疫第二道防线的组成部分；组胺等化学物质可作为信号分子参与体液调节。
8．抽薹现象是指植物茎部在生殖生长期迅速伸长的过程。春播易导致胡萝卜在营养生长期提前抽薹，未形成肥大肉质根便开花，从而降低胡萝卜的产量和品质。研究者探究了不同日照长度和不同低温处理对胡萝卜提前抽薹开花的影响，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　）
注：ND，日照长度13h以上；SD，日照长度8h。
A．进入5月后ND组的提前抽薹率显著高于SD组，说明胡萝卜是长日照植物
B．温度越低胡萝卜提前抽薹率越高，说明低温可显著促进胡萝卜提前抽薹
C．春播易导致胡萝卜提前抽薹是春季短日照条件作用的结果
D．光照只是通过影响光合作用来影响胡萝卜抽薹开花
【答案】A
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、进入5月后，ND组（日照长度13h以上）的提前抽薹率快速上升并显著高于SD组（日照长度8h），说明长日照条件更易诱导胡萝卜提前抽薹，符合长日照植物的特征，A正确；
B、由图b可知，7℃处理组的提前抽薹率高于4℃处理组，并非温度越低抽薹率越高，说明低温对抽薹的促进作用并非随温度降低而增强，B错误；
C、春播时春季日照逐渐变长（长日照条件），且春季低温也会影响抽薹，结合图a长日照更易诱导抽薹，可知春播提前抽薹并非仅由短日照导致，C错误；
D、光照不仅通过光合作用为抽薹提供能量，还作为光周期信号调控植物开花（抽薹）相关基因的表达，并非仅通过光合作用影响，D错误。
故答案为：A。
【分析】长日照植物是指在日照长度超过临界日长时才能开花的植物；光周期和温度均会影响植物的开花（抽薹）过程，光照可作为信号分子调控植物生长发育，并非仅参与光合作用；不同低温对植物抽薹的影响存在差异，并非温度越低促进作用越强。
9．为研究不同放牧强度对荒漠草原不同微生境土壤细菌群落多样性的影响，研究人员设置了轻度放牧（LG）、中度放牧（MG）和重度放牧（HG）三个放牧强度区及无放牧区（CK）四组，分别对裸地土壤、短花针茅土壤的细菌多样性和土壤碳氮比进行调查，结果如图1、图2所示。下列叙述正确的是（　　）
注：辛普森指数是指在一个群落中随机抽取两个个体，它们属于同一物种的概率，反映群落物种多样性。
A．调查土壤细菌群落多样性时，应取各样方中物种数的平均值作为最终结果
B．根据辛普森指数，CK组裸地土壤比短花针茅土壤的细菌多样性更高
C．放牧对裸地土壤细菌多样性和碳氮比影响更大可能与其群落结构简单有关
D．土壤碳氮比会改变细菌多样性，但细菌的活动不会影响土壤碳氮比
【答案】C
【知识点】估算种群密度的方法；土壤中动物类群丰富度的研究；群落综合
【解析】【解答】A、调查土壤细菌群落多样性时，需统计所有样方内的物种总数（重复物种仅计一次），而非取各样方物种数的平均值，A错误；
B、辛普森指数越高，代表随机抽取两个个体属于同一物种的概率越大，群落物种多样性越低。图1中CK组裸地土壤的辛普森指数高于短花针茅土壤，说明裸地土壤细菌多样性更低，B错误；
C、对比图1和图2可知，不同放牧强度下，裸地土壤的辛普森指数和碳氮比变化幅度均显著大于短花针茅土壤，推测这与裸地群落结构简单、自我调节能力较弱有关，放牧干扰对其影响更显著，C正确；
D、土壤碳氮比会影响细菌的生存繁殖，进而改变细菌多样性；同时细菌可分解土壤中的有机物，参与碳、氮循环，其活动会直接影响土壤碳氮比，二者相互作用，D错误。
故答案为：C。
【分析】辛普森指数越高，群落物种多样性越低；调查群落多样性需统计所有样方内的物种总数，重复物种不重复计数；群落结构越简单，对外界干扰的抵抗力稳定性越弱；生态系统中生物与环境相互影响，细菌作为分解者参与物质循环，会改变土壤理化性质，同时土壤理化性质也会影响细菌的生存与繁殖。
10．灰鹤属于杂食性动物，喜食芦苇的根和叶，夏季也吃昆虫、蚯蚓、蛙、蛇、鼠等。某年研究者对某自然保护区内的越冬灰鹤进行了调查，该灰鹤种群数量为245只，初次随亲鸟从繁殖地迁徙到越冬地的幼鹤为26只。通过粪便分析，发现越冬灰鹤以保护区内农田收割后遗留的玉米为主要的食物。下列叙述错误的是（　　）
A．建立自然保护区等就地保护措施是对生物多样性最有效的保护
B．由以上信息可推知灰鹤仅处于生态系统中的第二营养级
C．由上述调查数据无法计算出灰鹤种群当年的死亡率
D．天敌和食物是影响灰鹤种群数量的密度制约因素
【答案】B
【知识点】种群的特征；种群的数量变动及其原因；生态系统的结构；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、就地保护的主要形式是建立自然保护区，是在生物的原生境中对生物及其生存环境进行保护，是保护生物多样性最有效的措施，A正确；
B、灰鹤属于杂食性动物，取食芦苇、玉米等植物时属于第二营养级，取食昆虫、蛙、蛇、鼠等动物时会处于第三营养级或更高营养级，因此灰鹤并非仅处于生态系统中的第二营养级，B错误；
C、种群死亡率需要当年死亡个体数和种群初始数量才能计算，题干仅提供越冬种群数量和幼鹤数量，缺少计算所需的关键数据，无法得出死亡率，C正确；
D、天敌的捕食强度、食物的充足程度都会随灰鹤种群密度的变化而改变，二者均属于影响灰鹤种群数量的密度制约因素，D正确。
故答案为：B。
【分析】就地保护是保护生物多样性最有效的手段；杂食性动物可占据多个营养级；死亡率的计算依赖死亡个体数与种群初始数量；作用效果与种群密度相关的因素为密度制约因素。
11．生物学是一门以实验为基础的学科，生物学研究中常用到各种科学方法。下列关于同位素标记法的应用，叙述正确的是（　　）
A．研究分泌蛋白的合成和分泌时，可以用14C代替3H标记亮氨酸
B．科学家运用同位素标记法进行小鼠和人细胞融合实验，证明了细胞膜具有流动性
C．标记T2噬菌体的遗传物质时，要用35S标记的大肠杆菌培养T2噬菌体
D．证明光合作用释放的氧气来源时，应用含放射性18O的水培养小球藻
【答案】A
【知识点】生物膜的探索历程；细胞器之间的协调配合；光合作用的发现史；噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、亮氨酸的组成元素包含C、H等，14C和3H均属于同位素，均可作为示踪元素追踪分泌蛋白的合成与分泌路径，因此研究分泌蛋白的合成和分泌时，可以用14C代替3H标记亮氨酸，A正确；
B、小鼠和人细胞融合实验采用的是荧光染料标记膜蛋白，并未使用同位素标记法，该实验证明了细胞膜具有流动性，B错误；
C、T2噬菌体的遗传物质是DNA，DNA的特征元素是P，标记其遗传物质需要用32P标记大肠杆菌后培养噬菌体，35S只能标记噬菌体的蛋白质外壳，无法标记遗传物质，C错误；
D、证明光合作用释放氧气来源的实验中，18O是稳定同位素，不具有放射性，且需要分别用18O标记水和二氧化碳进行对照实验，并非仅用含18O的水培养小球藻，D错误。
故答案为：A。
【分析】同位素标记法可利用同位素追踪物质的运行和变化规律；亮氨酸的组成元素均可被同位素标记；人鼠细胞融合实验运用荧光标记法；噬菌体的DNA用32P标记，蛋白质用35S标记；光合作用氧来源实验采用18O稳定同位素分别标记水和二氧化碳。
12．郫县豆瓣是以红辣椒、蚕豆为主要原料，食盐、小麦粉等为辅料制成的一种传统发酵食品，有着“川菜之魂”的美誉。豆瓣酱发酵期间每隔8至12h翻拌1次，日晒夜露，此为“翻、晒、露”发酵过程。下列叙述错误的是（　　）
A．“翻”能促进原料的充分混合并提供氧气
B．“晒”和“露”可以调节豆瓣酱发酵过程中的温度
C．豆瓣酱是利用多种微生物混合发酵制成的产品
D．辣椒为豆瓣酱的发酵提供风味，不提供营养物质
【答案】D
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、“翻”是对发酵原料进行翻拌，该操作既能让原料充分混合均匀，又能增加发酵体系中的氧气含量，促进好氧型微生物的生长繁殖与发酵过程，A正确；
B、“晒”是通过日晒提升发酵环境的温度，“露”是夜间自然降温保湿，二者配合可以调节豆瓣酱发酵过程中的温度，满足微生物代谢的温度需求，B正确；
C、郫县豆瓣属于传统发酵食品，制作过程中依赖米曲霉、酵母菌、乳酸菌等多种微生物协同作用，是多种微生物混合发酵制成的产品，C正确；
D、辣椒中含有糖类、维生素、矿物质等营养物质，既可以为豆瓣酱赋予独特风味，也能为发酵过程中的微生物提供碳源等营养物质，D错误。
故答案为：D。
【分析】发酵过程中的操作可影响氧气、温度等发酵条件；传统发酵食品多为多种微生物混合发酵；植物原料既可为发酵提供风味，也能为微生物提供碳源、无机盐等营养物质。
13．为了从土壤中筛选出产蛋白酶的高产菌株，某同学采集了10g土壤样品，进行了如图筛选过程，并挑选出培养基上的5个菌落分别进行扩大培养。将分别浸过5种菌液的无菌圆纸片置于含高浓度蛋白质的平板培养基表面，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．图中第一次接种菌种应在酒精灯旁操作，使用的是平板划线法
B．若三个甲平板上的平均菌落数为30个，则10g土样约含个蛋白分解菌
C．为了使乙平板上的实验结果更可信，还可增设浸过无菌水的圆纸片进行对照
D．乙平板上的圆纸片b中的菌株不能合成蛋白酶
【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养；其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、图中步骤③是取稀释后的菌液涂布到平板甲，使用的是稀释涂布平板法，而非平板划线法；接种操作需在酒精灯旁进行以避免杂菌污染，A错误；
B、首先计算稀释倍数，10g土样加入90mL无菌水制成100mL菌悬液，为10倍稀释；之后每次取2mL菌液加入18mL无菌水，均为10倍稀释，经步骤①、②及后续3次等比稀释，总稀释倍数为106倍；若三个甲平板平均菌落数为30个，则每mL稀释液中菌落数为30÷0.1=300个，10g土样对应100mL初始菌悬液，总菌落数为300×106×100=3×1010个，但甲平板上的菌落是土壤中所有可培养微生物，并非仅蛋白分解菌，因此无法得出10g土样中蛋白分解菌的数量，B错误；
C、增设浸过无菌水的圆纸片作为空白对照，可排除圆纸片本身或无菌水对实验结果的干扰，验证透明圈的产生确实是菌株分泌蛋白酶的作用，使乙平板的实验结果更可信，C正确；
D、乙平板中高浓度蛋白质使培养基不透明，菌株分泌的蛋白酶可分解周围蛋白质形成透明圈；圆纸片b周围存在透明圈，说明该菌株能合成蛋白酶，只是产酶能力弱于a、c等菌株，D错误。
故答案为：C。
【分析】稀释涂布平板法可用于微生物的分离和计数，筛选特定功能菌株需借助选择培养基或鉴别培养基；实验设计需遵循对照原则，空白对照可排除无关变量干扰；微生物产酶能力可通过透明圈大小等指标判断，计数时需注意区分目标菌株与其他微生物。
二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
14．嘎啦果果实细胞的细胞液中含多种酚类物质，采收或成熟后酚类物质与细胞中其他部位的多酚氧化酶（PPO）反应，使果实发生褐变，大幅降低产品品质。褐变机理如图所示，下列叙述错误的是（　　）
A．据图分析阻断氧气供应能够有效防止褐变
B．运输过程中碰撞挤压会加速果实发生褐变
C．低温可通过破坏PPO的空间结构来延缓褐变
D．PPO的底物不止一种说明其不具有特异性
【答案】C,D
【知识点】酶的特性；探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、由图可知，双酚在PPO和O2的参与下生成有色物质，进而引发褐变，阻断氧气供应可抑制该氧化反应，能有效防止褐变，A正确；
B、酚类物质存在于果实细胞的液泡中，PPO分布在细胞其他部位，正常情况下二者不接触，运输过程中碰撞挤压会破坏细胞结构，使酚类物质与PPO接触，加速褐变反应，B正确；
C、低温会降低PPO的活性，但不会破坏其空间结构，高温才会破坏酶的空间结构使酶永久失活，因此低温是通过降低酶活性延缓褐变，C错误；
D、酶的特异性是指酶只能催化一种或一类化学反应，PPO可催化单酚和双酚两类酚类物质的反应，仍具有特异性，并非不具有特异性，D错误。
故答案为：CD。
【分析】酶的特性包括高效性、特异性和作用条件温和，低温会降低酶的活性但不破坏酶的空间结构，高温、过酸、过碱会破坏酶的空间结构使酶失活；酶的特异性表现为酶对底物的选择性，可催化一种或一类底物；细胞结构完整时，不同物质分布在不同区域，结构破坏后物质接触会引发相关反应；褐变反应属于氧化反应，需要氧气参与。
15．已知某种蛾（ZW型性别决定）的灰身和黄身受染色体上的一对等位基因控制。某研究人员用1只灰身雄蛾与1只黄身雌蛾杂交，F1中灰身雄蛾：黄身雄蛾：灰身雌蛾：黄身雌蛾=1∶1∶1∶1。下列杂交实验与结果能验证控制体色的基因位于Z染色体上的是（　　）
A．用F1黄身雄蛾与F1灰身雌蛾杂交，子代灰身：黄身=1：1
B．用纯合黄身雄蛾与纯合灰身雌蛾杂交，子代灰身：黄身=1：1
C．用纯合黄身雌蛾与纯合灰身雄蛾杂交，子代灰身雄蛾：灰身雌蛾=1：1
D．用F1灰身雄蛾与F1灰身雌蛾杂交，子代灰身雄蛾：灰身雌蛾：黄身雌蛾=2：1：1
【答案】B,D
【知识点】伴性遗传；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、若基因位于常染色体上，F1黄身雄蛾基因型为aa，F1灰身雌蛾基因型为Aa，二者杂交子代灰身与黄身的比例为1：1；若基因位于Z染色体上，F1黄身雄蛾基因型为ZaZa，F1灰身雌蛾基因型为ZAW，二者杂交子代灰身雄性与黄身雌性的比例为1：1，两种情况子代表型比例一致，无法验证基因位置，A不符合题意；
B、若基因位于Z染色体上，纯合黄身雄蛾基因型为ZaZa，纯合灰身雌蛾基因型为ZAW，二者杂交子代基因型为ZAZa、ZaW，表型及比例为灰身：黄身=1：1；若基因位于常染色体上，纯合黄身雄蛾与纯合灰身雌蛾杂交子代全为灰身，二者结果不同，能够验证基因位于Z染色体上，B符合题意；
C、若基因位于常染色体上，纯合黄身雌蛾与纯合灰身雄蛾杂交子代全为灰身，雌雄比例为1：1；若基因位于Z染色体上，纯合黄身雌蛾基因型为ZaW，纯合灰身雄蛾基因型为ZAZA，二者杂交子代基因型为ZAZa、ZAW，全为灰身，雌雄比例为1：1，两种情况结果一致，无法验证基因位置，C不符合题意；
D、若基因位于Z染色体上，F1灰身雄蛾基因型为ZAZa，F1灰身雌蛾基因型为ZAW，二者杂交子代基因型为ZAZA、ZAZa、ZAW、ZaW，表型及比例为灰身雄蛾：灰身雌蛾：黄身雌蛾=2：1：1；若基因位于常染色体上，二者杂交子代雌雄个体均会出现黄身个体，灰身与黄身比例为3：1，二者结果不同，能够验证基因位于Z染色体上，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】ZW型性别决定的生物中，雄性性染色体组成为ZZ，雌性为ZW，伴Z染色体遗传的性状会表现出雌雄遗传差异；判断基因位于常染色体还是Z染色体上，可通过正反交或特定杂交组合，观察子代性状与性别的关联程度；常染色体遗传的性状与性别无关，伴Z染色体遗传的性状在雌雄个体中的表型比例存在明显差异。
16．在2023年杭州马拉松比赛中，赛事方为部分选手配备了智能穿戴设备，通过AI健康监测系统实时追踪选手的心率等生理指标，以提升赛事安全保障水平。下列叙述错误的是（　　）
A．选手心率升高是交感神经活动占据优势、肾上腺素等激素分泌增加的结果
B．比赛中选手的抗利尿激素分泌增加，该调节过程中垂体作为分泌部位发挥作用
C．选手大量出汗后，肾上腺髓质分泌的醛固酮增加，以维持血钠含量的平衡
D．比赛途中选手血糖浓度下降时，机体仅通过神经调节使胰高血糖素分泌量增加
【答案】B,C,D
【知识点】水盐平衡调节；血糖平衡调节
【解析】【解答】A、比赛过程中，选手需要大量能量供应，此时交感神经活动占据优势，使心脏收缩力增强、心率加快；同时肾上腺髓质分泌的肾上腺素等激素增多，进一步作用于心脏，使心率升高，二者共同调节以满足机体对氧气和能量的需求，A正确；
B、比赛中选手大量出汗，细胞外液渗透压升高，该过程中抗利尿激素由下丘脑神经分泌细胞合成，经下丘脑-垂体束运输至垂体后叶储存，当渗透压感受器兴奋时，由垂体后叶释放抗利尿激素，垂体并非抗利尿激素的分泌部位，B错误；
C、醛固酮由肾上腺皮质（而非肾上腺髓质）分泌，其作用是促进肾小管和集合管对Na+的重吸收和K+的分泌，以维持血钠含量的平衡；肾上腺髓质主要分泌肾上腺素、去甲肾上腺素等，不分泌醛固酮，C错误；
D、比赛途中选手血糖浓度下降时，机体通过神经-体液共同调节使胰高血糖素分泌增加：一方面，血糖浓度直接刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素（体液调节）；另一方面，下丘脑血糖调节中枢通过交感神经兴奋，作用于胰岛A细胞，促进胰高血糖素分泌（神经调节），并非仅通过神经调节，D错误。
故答案为：BCD。
【分析】交感神经兴奋与肾上腺素分泌可协同加快心率；抗利尿激素的合成部位是下丘脑，垂体仅负责释放；醛固酮由肾上腺皮质分泌，参与血钠平衡调节；血糖调节依赖神经调节与体液调节的共同作用，胰高血糖素的分泌受血糖浓度直接刺激和神经信号的双重调控。
17．寄生蜂是蚜虫的天敌，在蚜虫的生物防治中扮演着重要的角色。棉蚜小蜂及棉蚜茧蜂是本地寄生蜂，研究人员对这两种寄生蜂在高粱蚜中的寄生情况单独进行了研究调查，结果如下。下列叙述正确的是（　　）
指标 棉蚜茧蜂 棉蚜小蜂
雌虫成虫前期时长/d 10.41 12.05
产卵天数/d 3.36 14.18
总体寿命/d 14.24 30.13
总繁殖力（每只雌蜂产卵数）/个 87.47 209.49
A．图中两种寄生蜂对不同龄期高粱蚜的寄生情况表现不同
B．在高粱蚜的1龄阶段优先释放棉蚜茧蜂，生物防治效果更明显
C．表格数据表明棉蚜小蜂在寿命、产卵时长及繁殖力上具有优势
D．两种寄生蜂是竞争关系，单独投放的防治效果会优于共同投放
【答案】A,C
【知识点】种间关系；植物病虫害的防治原理和技术
【解析】【解答】A、从柱状图可以看出，棉蚜茧蜂与棉蚜小蜂对不同龄期高粱蚜的寄生率存在明显差异：棉蚜茧蜂的寄生率在2龄若蚜时达到峰值，而棉蚜小蜂的寄生率在1龄若蚜时最高，二者随若蚜龄期变化的寄生趋势不同，因此两种寄生蜂对不同龄期高粱蚜的寄生情况表现不同，A正确；
B、在1龄若蚜阶段，棉蚜小蜂的寄生率（约63%）显著高于棉蚜茧蜂（约37%），因此优先释放棉蚜小蜂的生物防治效果更明显，B错误；
C、对比表格数据：棉蚜小蜂的产卵天数（14.18d）、总体寿命（30.13d）、总繁殖力（209.49个）均高于棉蚜茧蜂（分别为3.36d、14.24d、87.47个），说明棉蚜小蜂在寿命、产卵时长及繁殖力上具有优势，C正确；
D、两种寄生蜂均以高粱蚜为寄生宿主，存在种间竞争关系，但题干仅提供了单独寄生的研究数据，未涉及共同投放的防治效果，因此无法得出“单独投放的防治效果优于共同投放”的结论，D错误。
故答案为：AC。
【分析】柱状图可直观反映两种寄生蜂对不同龄期蚜虫的寄生率差异；表格数据体现了两种寄生蜂的生活史特征差异；判断生物防治效果需结合寄生率数据；竞争关系的存在不代表单独投放一定优于共同投放，需依赖实验数据验证。
18．对某患儿的异常k基因的单链进行测序时，分成四个PCR反应体系，每个反应体系除添加常规必备成分外，还要分别添加一种双脱氧核苷酸（ddNTP）。ddNTP与dNTP一样，可以结合到子链上，不同的是ddNTP结合到子链上，会导致子链延伸到该处终止。四个反应体系添加的ddNTP和PCR之后的电泳结果如图所示。下列叙述错误的是
A．PCR过程中，指示剂使DNA分子在紫外灯下可直接被观察到
B．每个体系中都需加入2种引物，且引物应该相同
C．ddNTP与dNTP相互竞争子链的3'末端和5'末端
D．由图可知，所测单链序列是5'-CCCCTGCCTC-3'
【答案】A,B,C
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、DNA分子本身无法在紫外灯下直接被观察，需加入荧光染料等嵌入DNA双链后才能显色，指示剂不能使DNA分子直接被观察，A错误；
B、Sanger测序法针对单链模板进行测序，每个反应体系仅需加入1种引物，若加入2种引物会同时扩增两条链，导致测序结果混乱，B错误；
C、DNA链的延伸方向为5'→3'，新核苷酸均结合到子链的3'端，ddNTP与dNTP仅竞争子链的3'端，不涉及5'端，C错误；
D、电泳方向为从负极（左）到正极（右），DNA片段越短迁移速度越快，条带越靠右。根据各体系条带位置，子链序列为GGGGACGGAG，根据碱基互补配对原则，所测单链（模板链）序列为5'-CCCCTGCCTC-3'，D正确。
故答案为：ABC。
【分析】每个测序反应体系添加一种ddNTP，通过电泳分离不同长度的DNA片段，依据条带位置推导模板链的碱基序列；DNA分子需与荧光染料结合后才能在紫外灯下显现条带；测序反应仅需单种引物结合单链模板引导子链合成，避免双链扩增干扰测序结果。
三、非选择题：本题共5小题，共59分。
19．油葵是我国五大油料作物之一，为研究油葵的光合特性，某农业站检测了某地区油葵在夏季的光合速率日变化情况，结果如图所示。回答下列问题：
（1）油葵叶肉细胞中的叶绿素位于　 　上，主要吸收　 　光，其在光反应中将光能转化为　 　中的能量。
（2）8：00~11：00，光合作用固定的CO2来源于　 　。结合环境因素及光合作用过程分析，该时间段光合速率不断升高的主要原因是　 　。
（3）11：00~12：00，油葵光合速率明显下降，推测原因是　 　。14：00时，油葵光合速率出现了一个高峰，原因是　 　。
（4）请再提出一个相关的研究议题：　 　。
【答案】（1）类囊体薄膜；红光和蓝紫；ATP、NADPH
（2）细胞呼吸释放的CO2和大气中的CO2；该时间段光照强度逐渐增强，光反应速率增加，为暗反应提供的ATP和NADPH增多
（3）夏季中午温度较高，植物的蒸腾作用旺盛，为减少水分散失，部分气孔关闭，植株能利用的CO2减少，暗反应速率下降；13：00~14：00，温度降低，关闭的气孔重新打开，CO2的供应恢复，且光照强度仍较强
（4）如何消除夏季中午高温对油葵光合作用的影响
【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；光合作用综合
【解析】【解答】(1) 油葵叶肉细胞中的叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，这是光反应的核心场所，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，在光反应阶段，叶绿素捕获的光能经过电子传递和能量转化，最终储存在ATP和NADPH中的活跃化学能中，为暗反应提供能量和还原剂。
(2) 8：00~11：00，油葵的净光合速率为正值，说明光合作用强度大于细胞呼吸强度，此时光合作用固定的CO2一方面来自细胞呼吸在线粒体中产生并释放到叶绿体的CO2，另一方面来自大气中通过气孔进入叶肉细胞的CO2。该时间段内，随着时间推移，光照强度逐渐增强，光反应速率加快，产生的ATP和NADPH数量增多，为暗反应中C3的还原提供了更多的能量和还原剂，进而推动暗反应速率提升，最终使整体光合速率不断升高。
(3) 11：00~12：00，夏季中午环境温度较高，油葵的蒸腾作用过于旺盛，为减少水分过度散失，叶片部分气孔关闭，导致大气中的CO2难以进入叶肉细胞，暗反应中CO2的固定速率下降，进而使整个光合作用速率明显下降，出现光合午休现象。13：00~14：00，环境温度有所降低，叶片关闭的气孔重新开放，CO2供应恢复，同时此时光照强度仍维持在较高水平，光反应仍能高效进行，为暗反应提供充足的ATP和NADPH，因此14：00时油葵光合速率再次出现高峰。
(4) 可提出的研究议题如：如何消除夏季中午高温对油葵光合作用的影响；探究不同施肥水平对油葵光合速率日变化的影响；研究灌溉量对油葵光合午休现象的缓解作用；分析不同品种油葵光合特性的差异等，任选其一即可。
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，光合色素吸收光能后将其转化为ATP和NADPH中的化学能，同时释放氧气；暗反应发生在叶绿体基质中，利用光反应产生的ATP和NADPH将CO2固定并还原为有机物。影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和CO2浓度等，光照强度通过影响光反应中ATP和NADPH的生成量来调控光合速率，温度通过影响光合酶的活性来改变反应速率，CO2浓度则通过影响暗反应中CO2的固定过程来制约光合速率。
（1）油葵叶肉细胞中的叶绿素位于叶绿体的类囊体薄膜上，主要吸收红光和蓝紫光，在光反应中通过光能转化为ATP和NADPH中的能量。
（2）8：00 11：00，光合作用固定的CO2 来源于细胞呼吸产生的CO2 和从外界吸收的CO2 。该时间段光合速率不断升高，是因为随着时间推移，光照强度逐渐增强，光反应速率增加，产生的ATP和NADPH增多，使得暗反应速率加快，从而光合速率升高。
（3）11：00 12：00，由于夏季温度过高，植物的蒸腾作用旺盛，为减少水分散失，部分气孔关闭，CO2 吸收减少，暗反应受到限制，导致油葵光合速率明显下降。14：00时，温度有所降低，气孔开放程度增大，CO2 吸收增多，同时光照强度仍能满足光合作用需求，油葵光合速率出现一个高峰。
（4）相关的研究议题可以是：如何消除夏季中午高温对油葵光合作用的影响，探究不同施肥量对油葵光合速率的影响等。
20．水稻的糯性与非糯性是一对相对性状，由等位基因W/w控制，无香型与芳香型是一对相对性状，由等位基因A/a控制。水稻的非糯性花粉中含直链淀粉，遇碘液变蓝黑色；糯性花粉中含支链淀粉，遇碘液变橙红色。为研究水稻这两对相对性状的遗传规律，研究人员用纯合糯性无香型水稻植株与纯合非糯性芳香型水稻植株进行正反交，F1均为半糯性无香型，F1自交得F2，F2表型及株数如表所示。回答下列问题：
表型 非糯性无香型 半糯性无香型 糯性无香型 非糯性芳香型 半糯性芳香型 糯性芳香型
数量/株 119 241 121 42 80 39
（1）推测F1出现半糯性水稻的原因是W基因对w基因为　 　（填“完全”或“不完全”）显性。选择F1的花粉滴加碘液，然后在显微镜下进行观察，可观察到的花粉情况为　 　。
（2）W/w基因和A/a基因的遗传　 　（填“符合”或“不符合”）自由组合定律，判断依据是　 　。F2中半糯性无香型水稻有　 　种基因型。
（3）据研究，水稻具有芳香味的原因是籽粒中积累了2-乙酰基-1-吡咯啉（简称2-AP），2-AP的主要代谢途径如图所示。科研人员发现了一株浓香型水稻X，其2-AP含量显著高于芳香型水稻。
①检测发现水稻X的B基因缺失了22个碱基，导致翻译出的多肽链比原来更长，合成的酶B失去活性，造成此现象的原因是　 　。
②研究人员利用CRISPR-Cas9技术敲除无香型水稻的相关基因，并检测水稻中2-AP的含量，结果如表所示。结合相关信息推测酶B在水稻香味的分子调控机制中的作用可能是　 　（答出一点）。
组别 2-AP（“+”的数量代表2-AP含量的多少） 表型
对照组 无 无香型
敲除A基因 + 芳香型
敲除A基因和B基因 + 浓香型
【答案】（1）不完全；蓝黑色花粉与橙红色花粉的比例约为1：1
（2）符合；F2的表型比例为9：3：3：1的变式；2
（3）编码酶B的mRNA中终止密码子延迟出现，翻译出的多肽链延长，导致酶B的空间结构改变而失去活性；催化2-AP的分解、催化前体物质的分解等
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性；基因的自由组合规律的实质及应用；9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1) 纯合糯性水稻（ww）与纯合非糯性水稻（WW）杂交，F1基因型为Ww，表型为半糯性，既不表现为非糯性也不表现为糯性，说明W基因对w基因为不完全显性。F1（Ww）产生两种类型的花粉：含W基因的花粉（非糯性，遇碘液变蓝黑色）和含w基因的花粉（糯性，遇碘液变橙红色），且两种花粉的比例为1：1，因此在显微镜下可观察到蓝黑色花粉与橙红色花粉的比例约为1：1。
(2) F2的表型及株数比例约为非糯性无香型：半糯性无香型：糯性无香型：非糯性芳香型：半糯性芳香型：糯性芳香型≈3：6：3：1：2：1，这是9：3：3：1的变式（由W/w不完全显性的1：2：1与A/a完全显性的3：1自由组合而来），说明W/w基因和A/a基因的遗传符合自由组合定律。F1基因型为WwAa，F2中半糯性（Ww）无香型（A_）的基因型有WwAA和WwAa，共2种。
(3) ① B基因缺失22个碱基，导致基因中碱基序列改变，引发移码突变，使编码酶B的mRNA中终止密码子延迟出现；翻译过程中核糖体读取到更靠后的密码子才终止，合成的多肽链比原来更长，进而导致酶B的空间结构发生改变，失去活性。
② 对照组（无香型）2-AP含量为0，敲除A基因后（芳香型）2-AP含量升高，敲除A和B基因后（浓香型）2-AP含量进一步升高，说明酶B的作用可能是催化2-AP的分解（使2-AP含量降低），或催化前体物质的分解（减少2-AP的合成原料，从而降低2-AP含量）。
【分析】基因的分离定律指形成配子时等位基因随同源染色体分离而分离，自由组合定律指非同源染色体上的非等位基因自由组合，后代会出现9：3：3：1及其变式的性状分离比。不完全显性是杂合子表型介于显性纯合子和隐性纯合子之间。基因突变包括碱基增添、缺失和替换，移码突变会改变阅读框，导致多肽链氨基酸序列、长度改变，影响蛋白质结构与功能。基因可通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体性状。
（1）因为纯合糯性水稻（ww）与纯合非糯性水稻（WW）杂交，F1为半糯性（Ww），所以W基因对w基因为不完全显性。F1的基因型为Ww，其花粉类型为W和w，比例为1：1，非糯性花粉（W）遇碘液变蓝黑色，糯性花粉（w）遇碘液变橙红色，所以选择F1的花粉滴加碘液，在显微镜下观察，可看到蓝黑色花粉：橙红色花粉=1：1。
（2）F1半糯性无香型自交得F2，F2表型及株数为非糯性无香型：半糯性无香型：糯性无香型：非糯性芳香型：半糯性芳香型：糯性芳香型≈3：6：3：1：2：1，是9：3：3：1的变形，所以W/w基因和A/a基因的遗传符合自由组合定律。说明两对等位基因位于两对同源染色体上，且W基因对w基因为不完全显性、无香型对芳香型为显性，F1基因型为WwAa，F2中半糯性无香型水稻的基因型有2种，即WwAA和WwAa。
（3）①B基因缺失22个碱基导致酶B失活的原因是 碱基缺失导致移码突变，使编码酶B的mRNA中终止密码子延迟出现，翻译出的多肽链延长，导致酶B的空间结构改变而失去活性。
②分析实验结果：对照组（无香型）：2-AP含量为 “-” ，敲除 A 基因（芳香型）：2-AP含量为 “+” ，敲除A和B基因（浓香型）：2-AP 含量为 “++”，说明A基因的缺失会使2-AP含量升高，产生香味；B基因的缺失会使2-AP含量进一步升高，香味更浓。因此，酶B的作用可能是催化2-AP 的分解，从而降低其含量；催化前体物质的分解，减少2-AP 的合成。
21．多巴胺作为一种重要的神经递质，与人的快乐等正面情绪高度相关。不少人认为多巴胺分泌增加可以使人产生快乐的情绪。研究人员利用小鼠设计实验，对这一观点进行探究，实验过程及结果如表所示。已知小鼠在饥饿后会在鼠笼内四处寻找食物，此时给予小鼠食物后，小鼠在进食的同时会表现出舔嘴唇行为，这是一种典型的快乐的正面情绪行为。回答下列问题：
将生理状况相同的若干只正常小鼠随机均分为A、B、C三组 组别 处理 实验结果
第1步 第2步 进食量 舔嘴唇次数
A组 不做处理 饥饿处理相同时间后给予食物，并将这一操作持续重复多次 ++ ++
B组 抑制脑部多巴胺的合成 ++
C组 诱导脑部多巴胺的合成
注：“+”的数量越多表示进食量、舔嘴唇次数越多。
（1）神经调节的基本方式是　 　。人的大脑除了对外界的感知和控制机体的反射活动外，还具有　 　（答出2点）和情绪等方面的高级功能。
（2）该实验的自变量是　 　，控制自变量的方法符合　 　（填“加法”“减法”或“加法和减法”）原理。
（3）根据实验结果分析，多巴胺分泌增加可以促进小鼠产生快乐的情绪这一观点是否正确，判断依据是　 　。
（4）推测C组小鼠在饥饿后表现为如表实验结果的原因可能是　 　。
【答案】（1）反射；语言、学习、记忆
（2）小鼠的多巴胺分泌量；加法和减法
（3）不正确。C组小鼠的多巴胺分泌量高于A、B组，但C组小鼠的舔嘴唇次数低于A、B组
（4）多巴胺分泌增加可以促进小鼠进食，但分泌量过多使多巴胺受体的敏感程度降低，使得C组小鼠产生快乐情绪更难
【知识点】突触的结构；神经冲动的产生和传导；脑的高级功能
【解析】【解答】(1) 神经调节的基本方式是反射，反射需要依靠完整的反射弧才能完成。人的大脑皮层是神经系统的最高级中枢，除了能够感知外界刺激和调控机体的反射活动外，还具有语言、学习、记忆等方面的高级功能，同时也与情绪的产生和调控密切相关，其中语言功能是人脑特有的高级功能。
(2) 三组小鼠的处理方式分别为不处理、抑制多巴胺合成、诱导多巴胺合成，因此实验的自变量是小鼠脑部多巴胺的分泌量。在实验设计中，去除某种影响因素属于减法原理，B组抑制多巴胺的合成应用了减法原理；增加某种影响因素属于加法原理，C组诱导多巴胺的合成应用了加法原理，因此该实验控制自变量的方法同时符合加法和减法原理。
(3) 实验中舔嘴唇次数是小鼠快乐情绪的直观体现，C组小鼠脑部多巴胺分泌量高于A组和B组，但其舔嘴唇次数却低于A、B两组，说明多巴胺分泌增加并不能促进小鼠产生快乐的情绪，因此该观点不正确。
(4) C组小鼠进食量更多，说明多巴胺分泌增加可以促进小鼠进食；而快乐情绪相关的舔嘴唇次数减少，原因是多巴胺分泌量过多时，会使突触后膜上多巴胺受体的敏感性降低，或导致受体数量减少，多巴胺难以有效传递快乐相关的信号，小鼠更难产生快乐的情绪，因此舔嘴唇次数下降。
【分析】神经调节的基本方式是反射，大脑皮层具备语言、学习、记忆和情绪等高级功能。实验自变量控制包含加法原理与减法原理，神经递质需与受体结合发挥作用，递质分泌过量会影响受体的敏感性或数量，进而改变神经调节的效果。
（1）神经调节的基本方式是反射。人的大脑除了对外界的感知和控制机体的反射活动外，还具有语言、学习、记忆和情绪等方面的高级功能。
（2）该实验的自变量是小鼠的多巴胺分泌量。B组抑制脑部多巴胺的合成，符合减法原理；C组诱导脑部多巴胺的合成，符合加法原理。因此，该实验中，控制自变量的方法符合加法和减法原理。
（3）根据实验结果分析，多巴胺分泌增加可以促进小鼠产生快乐的情绪这一观点不正确，判断依据是C组小鼠的多巴胺分泌量高于A、B组，但C组小鼠的舔嘴唇次数低于A、B组。
（4）推测C组小鼠在饥饿后表现为如表实验结果的原因可能是多巴胺分泌增加可以促进小鼠进食，但分泌量过多使多巴胺受体的敏感程度降低，使得C组小鼠产生快乐情绪更难。
22．多食性害虫如棉铃虫等能取食多种作物和野生植物，以维持种群繁衍。虫害发生具有明显的季节性和周期性，并受农田景观格局的影响。农田景观格局是指农业生态系统中作物生境和非作物生境在空间上的分布和排列关系。通过优化农田景观结构，减缓多食性害虫扩散与种群增长速度，是当前农业生态治理的重要方向。回答下列问题：
（1）农田景观中作物生境与非作物生境的不同地点排列属于群落的　 　结构。虫害发生具有明显的季节性和周期性的原因是　 　。被害虫取食的植物提供的化学信息会显著影响害虫的选择，这体现了信息传递在生态系统中的作用是　 　。
（2）农田景观的差异性小、相似度高时，害虫更易在不同斑块间扩散。从种群的数量特征分析，这会通过改变害虫种群的　 　来影响不同斑块的种群密度。研究发现一定程度上增加非作物生境的多样性与面积比例，可以增强天敌对害虫的控制作用，这是因为：一方面，可以为害虫天敌提供更多的　 　，利于害虫天敌种群数量维持稳定；另一方面，　 　，提高了生态系统的稳定性。
（3）人为改造农田景观时，在非作物生境中尽量种植本土的植物，适当增加其种类，并合理布设，这遵循了生态工程的　 　原理。从能量流动的角度分析，通过各种方式控制害虫的主要目的是　 　。
【答案】（1）水平；植物的生长具有季节性和周期性；调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定
（2）迁入率与迁出率；栖息空间和食物资源；增加了物种数量，提高了营养结构的复杂程度
（3）自生、协调；调整能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分
【知识点】种群的数量变动及其原因；群落的结构；生态系统中的信息传递；研究能量流动的实践意义；生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】(1) 群落的水平结构是指群落中的生物在水平方向上因地形变化、土壤湿度和盐碱度差异、光照强度不同等因素，呈现出镶嵌分布的特点，农田景观中作物生境与非作物生境在不同地点的排列，属于群落的水平结构。害虫的食物来源为植物，而植物的生长、繁殖具有明显的季节性和周期性，害虫的食物供给随之发生规律性变化，因此虫害发生也呈现出季节性和周期性。植物被害虫取食后释放的化学信息能够影响害虫的取食选择，调控植物与害虫之间的种间关系，避免害虫过度繁殖对植物造成破坏，体现了信息传递可以调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
(2) 种群密度直接受迁入率和迁出率的影响，农田景观相似度高时，害虫易在不同斑块间扩散迁移，改变了各斑块害虫的迁入率与迁出率，从而影响不同斑块的种群密度。非作物生境的多样性和面积比例增加，一方面能为害虫天敌提供更充足的食物资源以及更广阔的栖息空间，保证天敌种群数量稳定，增强对害虫的捕食控制效果；另一方面，非作物生境多样性提升会增加生态系统中的物种数量，使食物链和食物网更复杂，营养结构的复杂程度提高，生态系统的自我调节能力增强，进而提升生态系统的稳定性。
(3) 种植本土植物能够保证生物与当地环境相适应，遵循了生态工程的协调原理；适当增加植物种类并合理布设，让生物组分形成有序的整体结构，遵循了生态工程的自生原理。生态系统的能量流动是单向流动、逐级递减的，控制害虫可以减少作物固定的能量被害虫消耗，调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
【分析】群落的结构包括垂直结构和水平结构，水平结构体现为生物在水平方向的镶嵌分布。种群的数量特征包含种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率等，迁入率和迁出率可直接影响种群密度。生态系统中的信息传递能够调节生物种间关系，维持生态系统的稳定。生态系统的稳定性与营养结构复杂程度相关，营养结构越复杂，自我调节能力越强。生态工程遵循自生、协调、循环、整体等原理，自生原理强调生物组分的自组织优化，协调原理注重生物与环境的适应。研究生态系统的能量流动，可帮助人们合理调整能量流动关系，让能量更多流向对人类有益的部分。
（1）农田景观中作物生境与非作物生境的不同地点排列是由于地形导致的，属于群落的水平结构。由于植物的生长具有季节性和周期性，所以导致虫害发生具有明显的季节性和周期性。被害虫取食的植物提供的化学信息会显著影响害虫的选择，这体现了信息传递可调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定。
（2）农田景观的差异性小、相似度高时，害虫更易在不同斑块间扩散，导致害虫在不同斑块间迁移，通过改变害虫种群的迁入率和迁出率影响不同斑块的种群密度。一定程度上增加非作物生境的多样性与面积比例，可以为害虫天敌提供更多的栖息空间和食物资源，利于害虫天敌种群数量维持稳定，还可增加物种丰富度，提高营养结构的复杂程度，从而增加生态系统的稳定性，增强天敌对害虫的控制作用。
（3）人为改造农田景观时，在非作物生境中尽量种植本土的植物，适当增加其种类，并合理布设，选择本地作物并合理布局，体现了生态工程的自生、协调原理。通过各种方式控制害虫的主要目的是为了调整能量流动关系，使能量流向对人类最有益的部分。
23．通过基因工程将某些DNA序列改造成为“生物传感器”导入特定细菌中，可以制备出在特定环境中生长的工程菌。研究人员设计了一种“乳酸传感器”，已知乳酸可以抑制P蛋白转化为阻遏蛋白，阻遏蛋白可以抑制特定基因启动子的功能，原理如图1所示，所用载体质粒的结构如图2所示。回答下列问题：
注：“————|”表示抑制；质粒上的。代表氨苄青霉素抗性基因。
（1）启动子A的具体作用是　 　，据图分析该启动子　 　（填“受”或“不受”）乳酸的诱导。
（2）向细菌中导入含“乳酸传感器”的表达载体时，若受体菌是大肠杆菌，一般要用　 　处理受体菌，使其处于　 　的生理状态。在培养基中加入　 　（填物质名称），可初步筛选出成功导入“乳酸传感器”的工程菌。
（3）图2中三种限制酶作用的位点不同，主要原因是　 　。
（4）研究人员可以根据需求选择拼接适合的“特定基因”。现有“特定基因”X和Y，X编码合成细菌生长必需的物质，Y编码合成对细菌生长有毒性的物质，若研究人员需要得到在高乳酸条件下才能增殖的工程菌，应该选择特定基因　 　，并将表达载体导入　 　受体菌中。
【答案】（1）作为RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动P蛋白基因的转录；不受
（2）Ca2+；能吸收周围环境中DNA分子；氨苄青霉素
（3）它们识别DNA分子的核苷酸序列不同
（4）X；X基因缺失的
【知识点】基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1) 启动子A是位于P蛋白基因上游的调控序列，其具体作用是作为RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动P蛋白基因的转录，使P蛋白基因表达产生P蛋白。从图1的调控路径可知，乳酸仅通过抑制P蛋白转化为阻遏蛋白，进而影响阻遏蛋白对启动子B的抑制作用，该调控过程未涉及启动子A，因此启动子A不受乳酸的诱导。
(2) 向大肠杆菌中导入重组表达载体时，一般要用Ca2+（或CaCl2溶液）处理受体菌，使其处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态（即感受态），便于外源DNA进入细胞。质粒上携带氨苄青霉素抗性基因（AmpR），该基因可作为标记基因，因此在培养基中加入氨苄青霉素，未导入质粒的受体菌因缺乏抗性而无法生长，成功导入“乳酸传感器”的工程菌可在该培养基上存活，从而实现初步筛选。
(3) 限制酶的作用具有特异性，不同限制酶能够识别DNA分子中特定的核苷酸序列，并在对应的特定位点切割DNA。图2中三种限制酶（EcoRⅠ、XbaⅠ、BamHⅠ）作用的位点不同，核心原因是它们识别的DNA分子核苷酸序列存在差异，因此只能在各自的特异性位点切割质粒。
(4) 要获得在高乳酸条件下才能增殖的工程菌，应选择特定基因X：X编码细菌生长必需的物质，只有X基因表达时，细菌才能合成该必需物质并正常增殖。结合图1的调控机制，高乳酸条件下，乳酸抑制P蛋白转化为阻遏蛋白，阻遏蛋白对启动子B的抑制作用解除，启动子B驱动X基因表达，为细菌提供生长必需物质。因此需将表达载体导入X基因缺失的受体菌中，该受体菌自身无法合成生长必需物质，只有在高乳酸环境下，导入的X基因成功表达后，细菌才能正常增殖，从而实现“仅在高乳酸条件下生长”的目的。
【分析】基因表达载体的核心元件包括启动子、目的基因、终止子和标记基因，启动子是RNA聚合酶的识别结合位点，负责驱动基因转录；限制酶具有序列特异性，仅在识别的特定核苷酸位点切割DNA；将目的基因导入原核生物（如大肠杆菌）常用感受态细胞法，Ca2+处理可使细胞处于能吸收外源DNA的感受态；标记基因用于筛选成功导入载体的受体菌；通过选择不同功能的目的基因和缺陷型受体菌，可精准调控工程菌的生长条件，实现特定环境下的增殖需求。
（1）启动子A位于P基因的首端，其具体作用是作为RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动P蛋白基因的转录，结合图示可以看出，该启动子“不受”乳酸的诱导。
（2）向细菌中导入含“乳酸传感器”的表达载体时，若受体菌是大肠杆菌，一般要用Ca2+处理受体菌，使其处于感受态，即能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。在培养基中加入氨苄青霉素，可初步筛选出成功导入“乳酸传感器”的工程菌，因为重组质粒中含有的标记基因是氨苄青霉素抗性基因。
（3）图2中三种限制酶作用的位点不同，主要原因是它们识别DNA分子的核苷酸序列不同，即它们具有特异性。
（4）研究人员可以根据需求选择拼接适合的“特定基因”。现有“特定基因”X和Y，X编码合成细菌生长必需的物质，Y编码合成对细菌生长有毒性的物质，若研究人员需要得到在高乳酸条件下才能增殖的工程菌，应该选择特定基因X，因为X基因的表达产物是细菌生长繁殖的必需物质，并将表达载体导入X基因缺失的受体菌中，这样成功导入目的基因的受体菌可以正常生长、繁殖。
1 / 1

展开更多......

收起↑