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2025届江苏省苏州市八校高三下学期三模适应性检测生物学试题
一、单项选择题：共14题，每题2分，共28分。每题只有一个选项最符合题意。
1．血红蛋白是红细胞内的关键蛋白质，在绝大多数脊椎动物中是由2个α链和2个β链构成的四聚体。研究表明脊椎动物血红蛋白的氨基酸组成存在大小不一的差异。下列关于血红蛋白的叙述正确的是（　　）
A．含有的元素是C、H、O、N和Fe等，因为某些氨基酸含有Fe
B．在核糖体上合成肽链，在内质网和高尔基体上加工成四聚体
C．氨基酸组成存在差异说明不同种脊椎动物血红蛋白功能存在差异
D．氨基酸组成存在差异的大小反映了不同种生物之间亲缘关系的远近
2．图中①～④表示植物细胞的不同结构。下列相关叙述错误的是（　　）
A．①②③都含有DNA，但并不都含有RNA
B．②③在细胞质内的分布与细胞骨架密切相关
C．通过④可实现细胞间的物质交换与信息交流
D．①②③④对物质的通过均具有选择性
3．下列有关高中生物实验的叙述，正确的是（　　）
A．质壁分离实验中，用蔗糖溶液处理紫色洋葱表皮细胞后需立即用显微镜观察其动态变化
B．鉴定脂肪时，苏丹Ⅲ染色后的花生子叶切片可直接用高倍显微镜观察到橘黄色颗粒
C．观察黑藻细胞叶绿体时，需在载玻片上滴加生理盐水后放置黑藻小叶片再加盖玻片
D．提取叶绿体色素时加入无水乙醇用于溶解色素，质壁分离自动复原说明细胞仍存活
4．减数分裂和有丝分裂是真核细胞两种重要的分裂方式。下列有关叙述错误的是（　　）
A．有丝分裂通常发生在体细胞中，减数分裂发生在生殖细胞形成过程中
B．减数分裂包含两次连续的细胞分裂，有丝分裂只有一次细胞分裂
C．有丝分裂与减数分裂的中期，每个着丝粒均分别与两极发出的纺锤丝相连
D．有丝分裂前的间期与减数分裂I前的间期均发生DNA复制与有关蛋白质的合成
5．MicroRNA（miRNA）是一类长度约为20～24个核苷酸的小RNA分子，它与mRNA结合，在细胞生长、发育过程中发挥关键的调节功能，揭示了基因调控的一个全新维度，其产生与作用机制如图所示。下列有关叙述错误的是（　　）
A．过程①为miRNA基因的转录过程，需要RNA聚合酶的催化
B．通过①得到的pri-miRNA在细胞核中经过有关酶的作用加工为成熟的miRNA
C．过程②的Drosha与过程③的Dicer都会切割核酸链的磷酸二酯键
D．miRNA与目标mRNA的互补程度决定目标mRNA的命运
6．物种间协同进化涉及两个或多个相互作用的物种，因彼此施加的选择压力而导致相互适应性演化的过程。下列关于演化场景的描述不属于物种间协同进化的是（　　）
A．羚羊奔跑速度的提高对其捕食者（如猎豹）施加选择压力，可能促使猎豹也演化出更快的速度，反之亦然
B．某长距兰花与其唯一的传粉天蛾之间，兰花花距的增长和天蛾喙的相应变长
C．某群岛上不同岛屿的几种地雀，因食物资源不同演化出不同形态的喙
D．某些植物产生毒素以抵御食草动物，而食草动物逐渐产生抗性
7．神经细胞膜电导表示相应离子流经该膜形成电流的能力，某神经纤维受刺激后膜电位与电导的变化过程如图。下列分析正确的是（　　）
A．Na电导大小主要取决于细胞外液中Na+浓度变化
B．阶段a～b细胞膜对Na+没有通透性
C．b点时刻，膜内电位为0
D．阶段b～c细胞外液中K+浓度低于胞内
8．花青素是一种特殊的类黄酮代谢物。研究人员用赤霉素GA或茉莉酸甲酯MeJA单独处理，以及GA和MeJA共处理几种不同植株，检测花青素的生物合成，所得结果类似（如图）。下述表述错误的是（　　）
A．GA和MeJA调控花青素合成的功能在不同植物中可能具有保守性
B．GA抑制了MeJA介导的花青素生物合成
C．MeJA通过抑制GA的合成，促进花青素合成
D．GA不仅参与花青素合成的调节，还参与某些植物坐果的调节
9．群落间隙动态是指由于自然因素或人为干扰(如风暴、火灾、病虫害、砍伐、放牧等)导致群落局部区域出现断层，群落通过物种的迁入、竞争和演替等逐步恢复的过程，这是生态系统自我修复和维持多样性的重要机制。下列说法正确的是（　　）
A．啮齿动物挖掘形成的裸地、倒木后形成的林窗与人类采矿区都属于群落断层
B．群落间隙动态属于群落的初生演替，恢复后群落与原来群落的物种组成相同
C．生物与生物、生物与环境之间的相互作用及人类活动是影响群落间隙动态的内因
D．人为干扰群落间隙动态演替不会提高生态系统的稳定性，但可以制造出特殊景观
10．花生蚜是花生的主要害虫，群集于嫩叶、嫩茎等部位刺吸汁液，造成花生减产，东亚小花蝽是花生蚜的重要天敌。为了研究东亚小花蝽对花生蚜的控制作用，科研人员在花生单作种植模式和花生-玉米间作种植模式下分别调查了两种昆虫的种群密度变化情况，结果如图所示。下列说法正确的是（　　）
不同种植模式下东亚小花蝽和花生蚜的发生动态
A．调查两种昆虫的种群密度应该使用抽样检测的方法，如标记重捕法
B．单作模式下两种昆虫种群密度变化趋势一致，说明两者为共生关系
C．间作模式下，在花生蚜的整个发生期东亚小花蝽都表现出较强的捕食作用
D．研究结果表明，间作模式更能增强自然天敌的控害能力，有利于农业增产
11．柠檬酸广泛应用于食品、医疗和化工领域，具有重要的商业价值。以玉米粉为原料，利用黑曲霉有氧发酵生产柠檬酸的基本流程如图所示。下列分析正确的是（　　）
A．黑曲霉的细胞结构与生产泡菜所用的主要微生物相同
B．发酵前将黑曲霉孢子接种到种子培养基进行扩大培养
C．发酵培养基和种子培养基加入到发酵罐内时需经过严格灭菌
D．分离提纯获得产物是发酵工程的中心环节
12．番茄灰霉病由灰葡萄孢菌引起，严重影响番茄的产量和品质。某些番茄植株组织中存在的内生菌可防治灰葡萄孢菌，科研人员在大量感染番茄灰霉病的田中，取样、分离并纯化出一种芽孢杆菌，为探究其对番茄灰霉病的防治作用，开展了有关实验，结果如图。下列有关分析错误的是（　　）
A．应选择田中患病番茄植株进行采样，并对样品进行充分消毒
B．操作过程中的无菌技术可以保护操作者，避免被微生物感染
C．A组作为对照可排除培养基成分及小圆片对实验结果的影响
D．据实验结果推测，该种芽孢杆菌可以用于番茄灰霉病的防治
13．不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质，让其与未经射线照射的受体细胞融合成杂种细胞的技术。所得融合细胞含受体的全部遗传物质及供体的部分遗传物质。研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行了融合，期望培育能产生紫杉醇的柴胡。科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定，结果如下：
后代植株类型 染色体数目及形态 DNA分子标记鉴定
甲 12，与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段
乙 12，与柴胡染色体相似 无红豆杉DNA片段
丙 12，与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段和新的DNA片段
下列叙述错误的是（　　）
A．红豆杉与柴胡融合前需进行细胞去壁处理，且需对柴胡的原生质体进行射线处理
B．可用高Ca2+--高pH融合法、离心法等方法诱导原生质体融合
C．后代乙类型一定不是所需植株，后代甲和丙类型不一定能够产生紫杉醇
D．红豆杉亲本的遗传物质可能是以DNA片段的方式整合进柴胡的基因组
14．生物学是一门实验和实证的科学。实验教学中重视求证方法的学习显得尤为重要。下列关于证据获取方法的叙述，正确的是（　　）
A．用含3H-U的细菌培养病毒并检测放射性可确定病毒类型
B．通过显微镜观察组织研磨液证明动植物是由细胞构成的
C．摘除垂体，小狗停止生长证明垂体合成和分泌生长激素
D．敲除基因X，Y的合成停止证明基因Ⅹ的表达产物是Y
二、多项选择题：共4题，每题3分，共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。
15．HCl是胃酸的主要成分，具有激活胃蛋白酶原和维持胃内酸性环境的功能。下图为胃酸分泌过程的调节，以下说法错误的是（　　）
A．胃酸可能通过降低pH引发胃蛋白酶原构象变化帮助其激活
B．促胃液素释放肽和促胃液素都通过血液运输后作用于靶细胞
C．食物、情绪、药物等刺激引起胃酸分泌的作用途径具体有3条
D．质子泵抑制剂可能比组胺受体拮抗剂抑制胃酸分泌的效果更显著
16．T1是小鼠胚胎存活的关键基因，T1基因被切割后会导致功能丧失。研究者构建如表中的3种转基因小鼠。下列相关叙述不合理的是（　　）
　 雌鼠甲（转基因纯合子） 雄鼠乙 雄鼠丙
转入基因的位置 常染色体 X染色体 Y染色体
转入的基因及功能 基因A：转录出的RNA特异性结合T1基因，引导C蛋白切割T1基因 基因C：表达C蛋白，在A基因RNA的引导下，切割T1基因
A．可利用显微注射将目的基因导入受精卵，获得转基因小鼠
B．将甲与乙杂交，子代雌鼠胚胎因T1功能缺失而未能存活
C．将甲与丙杂交，获得F1与野生型交配，F2只有雌鼠存活
D．该技术可实现精准控制性别，节省养殖资源和人力成本
17．丙肝病毒是单链RNA病毒，利用丙肝病毒的抗原蛋白制备抗体的过程如下图所示。
下列有关说法错误的有（　　）
A．表面糖蛋白被破坏的灭活病毒能诱导Ⅱ中两种细胞融合
B．Ⅱ中特定杂交瘤细胞的培养过程中会出现接触抑制现象
C．I制备的抗体比Ⅱ制备的抗体诊断丙肝病毒感染更精准
D．若丙肝病毒发生变异，I制备的抗体仍可能有治疗作用
18．下列关于“有丝分裂、减数分裂及低温诱导多倍体”三个观察染色体相关的实验，叙述错误的有（　　）
A．三个实验的临时装片制作均需经过“解离—漂洗—染色—制片”
B．解离后漂洗过程可适度增加细胞体积，便于染色体形态的观察
C．只有低温诱导多倍体实验可使用卡诺氏液对细胞形态进行固定
D．压片时应注意避免盖玻片发生搓动，以免破坏染色体的完整性
三、非选择题：共5题，没有特殊说明每空1分，共60分。
19．研究人员发现大豆细胞中GmPLP1（一种光受体蛋白）的表达量在强光下显著下降。据此，他们作出GmPLP1参与强光胁迫响应的假设。为验证该假设并进一步探究其响应机制，他们选用WT（野生型）、GmPLPl-ox（GmPLP1过表达）和GmPLPl-1（GmPLPl低表达）转基因大豆幼苗为材料进行相关实验，结果如图1所示。请回答下列问题。
（1）强光胁迫时，过剩的光能会对光反应关键蛋白复合体（PSII）造成损伤，并产生活性氧（影响PSII的修复），进而影响　 　的供应，导致暗反应　 　（填生理过程）减弱，光补偿点　 　（增大/减小），生成的有机物减少，致使植物减产。
（2）图1中，光照强度大于1500μmol/m2/s时，随着光照强度的增加，三组大豆幼苗的净光合速率均增加缓慢，此时限制净光合速率明显增大的原因有　 　（从暗反应角度答出至少2点）。该实验结果表明GmPLP1参与强光胁迫响应，判断的依据　 　。
（3）研究小组在进一步的研究中发现，强光会诱导蛋白GmVTC2b的表达。为探究GmVTC2b是否参与大豆对强光胁迫的响应，他们测量了弱光和强光下WT（野生型）和GmVTC2b-ox（GmVTC2b过表达）转基因大豆幼苗中抗坏血酸（可清除活性氧）的含量，结果如图2所示。依据结果可推出在强光胁迫下GmVTC2b　 　（填“增强”或“抑制”）了大豆幼苗对强光胁迫的耐受性（生物对强光胁迫的忍耐程度），其原理是　 　。
（4）为进一步探究GmPLP1和GmVTC2b对强光胁迫的响应是否存在相互作用，研究人员选取GmVTC2b和GmPLPl都过表达的转基因大豆幼苗，重复第（3）小题实验，实验结果表明强光下该组大豆幼苗中抗坏血酸的含量低于600μg/g，请据此提出GmPLP1和GmVTC2b对强光胁迫响应的可能互作机制　 　。还可以进一步选取　 　的转基因大豆幼苗，验证上述假设。
（5）根据以上信息，尝试提出通过提高大豆对强光胁迫的耐受性，从而达到增产目的的方案：　 　大豆细胞中GmPLP1的表达：　 　大豆细胞中GmVTC2b的表达；增加大豆细胞中抗坏血酸含量等。
20．肠道是营养物质吸收以及与其他器官之间通讯的重要场所。我国科学家在研究禁食条件下肠道对机体能量代谢平衡的作用过程中，发现并命名了一种新型多肽类激素—肠促生存素（Famsin），该激素在长时间禁食情况下起着重要调节作用。
（1）短时间禁食，机体主要通过　 　分解为葡萄糖，进而为生命活动提供能量。
（2）为了研究Famsin的生理功能，研究者利用小鼠进行实验，测定了血浆Famsin的含量。实验发现常态下小鼠血浆Famsin表现出昼夜节律振荡，在进食开始时急剧下降。实验还测定了长时间禁食的情况下小鼠血浆中Famsin含量（图1），实验结果显示　 　。
（3）Famsin是一种分泌蛋白，是Gml1437基因表达产物的加工物。为确认血浆中Famsin的主要来源，研究人员构建了肠道组织特异性Gml1437基因敲除的小鼠IKO，并对野生型小鼠（WT）和IKO鼠血浆中Famsin含量进行检测，结果如图2所示。该实验结果表明　 　；图1与图2实验结果共同表明，Famsin是一种由　 　诱导的激素。
（4）在长时间禁食后，肝脏通过　 　产生葡萄糖作为主要燃料来对抗饥饿。这些能量来源的动员对于代谢适应禁食和动物生存至关重要。因此，研究者对上述实验小鼠肝脏中的葡萄糖和脂质代谢进行了研究，以探讨饥饿如何影响小鼠对禁食的反应，研究者还测定了禁食一夜后小鼠血糖含量，结果如图3。该结果能否说明Famsin在禁食条件下促进葡萄糖的生成 　 　（填“能”或“不能”）
（5）最终研究结果表明，在禁食期间Famsin促进肝脏中的葡萄糖生成，并且成功筛选出Fasmin特异性受体OLFR796。为探究抗体中和Famsin是否能降低血糖水平，以期探求Famsin-OLFR796轴能否成为治疗2型糖尿病的潜在靶点，研究人员通过基因编辑技术构建了OLFR796基因敲除鼠（OLFR796-/-），开展了如下实验。
实验目的 实验过程
对实验材料进行分组、编号 取①　 　的野生型小鼠OLFR796+/+和基因敲除鼠OLFR796-/-各60只，两种小鼠各随机平均分为2组，分别编号为甲、乙、丙、丁。
②　 　 对4组小鼠进行相同的连续16天的高脂饮食处理，使其患2型糖尿病。
实验组和对照组处理 用一定量的无关抗体IgG—缓冲液对甲组和丙组小鼠进行注射，用③　 　对乙组和丁组小鼠进行注射，然后对小鼠的血糖含量进行检测。
预期实验结果 ④请在图中补充完成结果预测　 　
（6）研究人员发现Famsin还能诱导小鼠进入蛰伏状态，降低核心体温和运动活动，该生存策略的意义是　 　。
21．我国建立了国家公园和自然保护区等多种自然保护地，对濒危野生动物如华北豹的保护起到了积极作用。根据所学知识回答下列问题。
（1）建立自然保护地属于保护生物多样性的　 　（填“就地保护”或“易地保护”）措施。生物多样性的间接价值主要体现在　 　等方面，此外，生物多样性在促进生态系统中　 　等方面也具有重要的生态价值。
（2）更先进的自然保护地建设理念由原来的保护目标物种转变为保护　 　（填“基因库”或“生态系统”），这种转变的生态学依据是　 　。
（3）科研人员采用红外触发相机获取了某地连续两年华北豹的大量清晰影像，根据“花纹唯一性”特点可识别华北豹个体，华北豹的种群密度估算公式为d=ab/cS。其中，d为华北豹的种群密度，S为调查面积，a代表第1年华北豹个体数，b为　 　，c为　 　。
（4）某濒危野生动物栖息地碎片化的研究结果如图，结果表明局域种群的个体数量越少，灭绝概率越　 　（填“高”或“低”），可能原因有　 　。
（5）自然保护地建立后，从较长时间尺度看，濒危野生动物的种群数量变化趋势是　 　，分析其原因是　 　。
22．无核葡萄品质优良，但抗寒性差。我国科学家以中国野生葡萄资源中抗寒性最强的山葡萄为材料，对抗寒基因Va的功能展开相关研究。
（1）通过前期研究结果，科研人员推测Va基因可能为转录因子。转录因子是一类特定的蛋白，可以调控　 　与启动子的结合。
（2）为进一步验证Va基因的转录激活功能，科研人员利用pG载体首先构建了重组质粒，导入到敲除GAL4基因的酵母AH109菌株中(图1)。GAL4基因可编码酵母中具有转录激活功能的蛋白，AH109菌株为色氨酸、组氨酸缺陷型菌株，只有在添加相应氨基酸的培养基中才能生长。
①敲除GAL4的原因是　 　。科学家运用CRISPR/Cas9基因编辑系统（图2）实现对GAL4的敲除，sgRNA序列必须以CAL4基因中的一段特异性序列为设计依据，目的是　 　。
②为了能够筛选得到重组酵母，培养基的配方为下列选项中的　 　组，此外还需额外添加　 　，通过显色反应做进一步验证。
A组：加色氨酸和组氨酸 B组：不加色氨酸和组氨酸
C组：加组氨酸，不加色氨酸 D组：加色氨酸，不加组氨酸
③研究人员运用GAL4基因和pG质粒构建了pG-GAL4重组载体，并将其导入酵母菌作为对照组1，那么实验组的处理是导入　 　。另外，还需设置一个对照组2，即导入　 　，然后将上述三组酵母菌同时接种于同一块平板的三个区域。
④预测对照组1、2和实验组的菌落生成及颜色情况分别是：有菌落和蓝色、　 　和　 　。
（3）利用本地不抗寒葡萄品种“红地球”进一步探究Va基因的功能，科研人员构建了含Va基因和抗除草剂基因的稳定表达载体，用　 　法进行转染。请选择正确的后续实验操作并进行排序　 　。
A. 72小时室温培养
B. 72小时低温诱导培养
C. 用PCR方法筛选出Va基因阳性植株
D. 检测植株中Va蛋白的含量
E. 用不含组氨酸的培养基筛选愈伤组织
F. 用含除草剂的培养基筛选愈伤组织
23．某植物（性别决定方式为XY型）的花色包括紫色、红色、橙色、白色，由位于一对同源染色体上的两对等位基因A/a、B/b控制，A、B基因分别与红色素和橙色素的产生有关，紫色由红色素和橙色素叠加后形成。该植物的叶型有互生、双生、簇生三种表型，分别由复等位基因C1、C2、C3控制。科研人员进行了如下两组杂交实验，
组别 亲本 子代
实验一 白色花、叶互生（♀）×紫色花、叶簇生（♂） 白色花、叶互生（♀）：紫色花、叶互生（♂）=1：1
实验二 紫色花、叶簇生（♀）×白色花、叶互生（♂） 紫色花、叶互生（♀）：红色花、叶互生（♀）：橙色花、叶 互生（♀）：白色花、叶互生（♀）紫色花、叶互生（♂）：红色花、叶互生（♂）：橙色花、叶互生（♂）：白色花、叶互生（♂）=27：6：6：27：27：6：6：27
注：实验一、二亲本叶型相关基因为纯合。考虑X、Y染色体的同源区段
（1）由实验一、二的表型及比例可知，控制叶型的基因位于　 　染色体上，欲探究C1、C2、C3的显隐性关系（显性对隐性用“>”表示），请以表中个体和纯合体叶双生个体为实验材料，设计一次杂交实验。
实验思路：用　 　个体与纯合体叶双生个体杂交，观察杂交后代的表型及比例。
预期结果及结论：　 　；若后代全为叶双生，则C1、C2、C3的显隐性关系为C2>C1>C3。
（2）由实验一、二的表型及比例推测，实验一父本基因型为　 　。根据表中数据推测，实验二的子代表型出现红色花与橙色花的原因是　 　。
（3）若叶型基因位于Ⅲ号染色体上，为判断叶型基因是否位于Ⅲ号染色体某片段上，选择表型分别为　 　的正常纯合植株与　 　的一条Ⅲ号染色体缺失该片段的纯合植株杂交，若后代的表型及比例为全为叶互生，则C1/C3基因位于Ⅲ号染色体上，且叶型基因不在缺失片段上；若后代的表型及比例为　 　，则C1/C3基因位于Ⅲ号染色体上，且叶型基因在缺失片段上。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】氨基酸的种类；细胞器之间的协调配合；生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、血红蛋白含有的元素是碳、氢、氧、氮和铁等，铁元素存在于血红蛋白的辅基血红素中，并不是氨基酸含有铁元素，A错误。
B、血红蛋白属于细胞内的蛋白质，不是分泌蛋白，不需要经过内质网和高尔基体的加工，B错误。
C、不同种脊椎动物的血红蛋白氨基酸组成存在差异，但功能基本相同，主要都是运输氧气，C错误。
D、不同生物的同一种蛋白质，氨基酸序列差异越小，说明亲缘关系越近，因此氨基酸组成差异的大小可以反映不同种生物之间亲缘关系的远近，D正确。
故答案为：D。
【分析】蛋白质的元素组成中，铁不属于氨基酸的组成元素，而是存在于辅基之中；胞内蛋白不需要内质网和高尔基体加工；结构相似的蛋白质功能可能相同；蛋白质氨基酸序列的差异程度可以用来判断生物之间的亲缘关系。
2．【答案】A
【知识点】细胞膜的功能；动、植物细胞的亚显微结构；细胞骨架
【解析】【解答】A、①是细胞核，②是叶绿体，③是线粒体，这三种结构都含有脱氧核糖核酸和核糖核酸。细胞核内可以进行转录形成核糖核酸，叶绿体和线粒体作为半自主性细胞器，内部也含有核糖核酸，因此A错误。
B、细胞骨架具有支撑和锚定细胞器的作用，叶绿体和线粒体在细胞质中的分布与细胞骨架密切相关，B正确。
C、④是细胞膜，细胞膜可以实现细胞之间的物质交换和信息交流，C正确。
D、①细胞核、②叶绿体、③线粒体都具有生物膜，④是细胞膜，这些结构对物质进出都具有选择性，D正确。
故答案为：A。
【分析】细胞核、线粒体、叶绿体中都同时含有脱氧核糖核酸和核糖核酸；细胞骨架参与细胞器的分布与定位；细胞膜负责细胞间的信息交流与物质运输；生物膜都具有选择透过性。
3．【答案】D
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；质壁分离和复原；观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、质壁分离实验中，用蔗糖溶液处理紫色洋葱表皮细胞后，需要等待一段时间让细胞充分发生质壁分离，再用显微镜观察，不能立即观察，A错误。
B、鉴定脂肪时，苏丹Ⅲ染色后的花生子叶切片应先在低倍显微镜下找到目标，再换用高倍显微镜观察，不能直接用高倍镜观察，B错误。
C、观察黑藻细胞叶绿体时，应在载玻片上滴加清水，保持细胞的正常形态，而不是生理盐水，C错误。
D、提取叶绿体色素时加入无水乙醇，是因为色素能溶解在无水乙醇中。质壁分离后能够自动复原，说明原生质层保持选择透过性，细胞仍然保持活性，D正确。
故答案为：D。
【分析】质壁分离实验需要给细胞足够时间发生分离；脂肪鉴定应先低倍镜后高倍镜；植物细胞临时装片用清水即可；叶绿体色素可溶于无水乙醇，只有活细胞才能发生质壁分离自动复原。
4．【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、有丝分裂是体细胞增殖的主要方式，通常发生在体细胞中，减数分裂发生在原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中，A正确。
B、减数分裂过程中细胞连续进行减数第一次分裂和减数第二次分裂两次分裂，有丝分裂只进行一次细胞分裂，B正确。
C、有丝分裂中期和减数第二次分裂中期，每个着丝粒都与两极发出的纺锤丝相连，但是减数第一次分裂中期，是同源染色体的着丝粒分别连接两极的纺锤丝，不是每个着丝粒都分别与两极纺锤丝相连，C错误。
D、有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期，都会进行脱氧核糖核酸复制和相关蛋白质的合成，为分裂过程做好物质准备，D正确。
故答案为：C。
【分析】有丝分裂针对体细胞、一次分裂，减数分裂针对生殖细胞、连续两次分裂；间期都进行脱氧核糖核酸复制和蛋白质合成；减数第一次分裂中期的着丝粒连接方式与有丝分裂中期不同，这是判断选项错误的关键依据。
5．【答案】B
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、过程①是以脱氧核糖核酸的一条链为模板合成核糖核酸的转录过程，转录需要核糖核酸聚合酶的催化，A正确。
B、由过程①得到的初始前体微小核糖核酸，需要先在细胞核内被酶加工，再进入细胞质中进一步加工，才能形成成熟的微小核糖核酸，并不是只在细胞核中完成加工，B错误。
C、过程②的 Drosha 和过程③的 Dicer 都属于核酸酶，能够切割核糖核酸链，作用的化学键都是磷酸二酯键，C正确。
D、微小核糖核酸与目标信使核糖核酸的互补配对程度，会直接决定目标信使核糖核酸的命运，互补程度不同，最终的调控结果不同，D正确。
故答案为：B。
【分析】转录需要核糖核酸聚合酶催化，微小核糖核酸的成熟加工涉及细胞核和细胞质两个场所；核酸酶通过断裂磷酸二酯键切割核糖核酸链；微小核糖核酸通过与目标信使核糖核酸互补配对实现基因表达的调控。
6．【答案】C
【知识点】协同进化与生物多样性的形成
【解析】【解答】A、羚羊和猎豹属于不同物种，二者为捕食关系，羚羊奔跑速度提高会对猎豹产生选择压力，促使猎豹速度也随之进化，猎豹的变化又会反过来选择羚羊，属于不同物种之间的协同进化，A错误。
B、长距兰花和传粉天蛾是不同物种，存在互利共生关系，兰花花距不断增长，天蛾的口器也会相应变长，二者相互选择、共同进化，属于物种间协同进化，B错误。
C、不同岛屿的几种地雀是因为食物资源不同而进化出不同形态的喙，属于同一物种在不同环境中的适应辐射，没有体现不同物种之间的相互选择与共同进化，不属于协同进化，C正确。
D、某些植物和以其为食的草食动物是不同物种，植物产生毒素，草食动物逐渐产生相应的抗性，二者相互施加选择压力，共同进化，属于物种间协同进化，D错误。
故答案为：C。
【分析】协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间相互影响、不断进化，捕食、互利、植食等种间关系都可推动协同进化；地雀喙的差异是同种生物适应不同环境的结果，不涉及物种间相互选择，因此不属于协同进化。
7．【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、钠离子电导反映钠离子流经细胞膜形成电流的能力，主要由细胞膜上钠离子通道的开放状态决定，而不是由细胞外液中钠离子浓度直接决定，A错误。
B、阶段a到b为静息电位的维持阶段，此时细胞膜对钠离子仍然有很小的通透性，并非没有通透性，B错误。
C、b点时刻只是膜电位变化过程中的一个点，此时膜内电位并不是零电位，C错误。
D、神经细胞内钾离子浓度始终高于细胞外液中的钾离子浓度，这一浓度差在任何阶段都保持稳定，D正确。
故答案为：D。
【分析】神经细胞静息电位主要靠钾离子外流维持，动作电位靠钠离子内流形成；离子电导主要取决于对应离子通道的开放情况；细胞内钾离子浓度始终高于细胞外，这是维持静息电位的基础。
8．【答案】C
【知识点】其他植物激素的种类和作用；植物激素间的相互关系
【解析】【解答】A、实验结果显示，用赤霉素和茉莉酸甲酯单独处理以及共同处理多种不同植株，得到的实验结果相似，说明二者调控花青素合成的功能在不同植物中可能具有保守性，A正确。
B、茉莉酸甲酯单独处理可以促进花青素合成，赤霉素和茉莉酸甲酯共同处理时，花青素含量比茉莉酸甲酯单独处理时低，说明赤霉素抑制了茉莉酸甲酯介导的花青素生物合成，B正确。
C、从实验结果只能看出赤霉素和茉莉酸甲酯在调控花青素合成上存在相互作用，无法得出茉莉酸甲酯是通过抑制赤霉素的合成来促进花青素合成这一结论，C错误。
D、赤霉素可以调节花青素的合成，同时赤霉素还能促进某些植物坐果和果实发育，D正确。
故答案为：C。
【分析】多种植物实验结果相似说明激素调节功能具有保守性；赤霉素与茉莉酸甲酯共同处理使花青素含量下降，证明赤霉素有抑制作用；实验无法证明激素之间是通过抑制合成来发挥作用；赤霉素在植物体内具有多种调节功能。
9．【答案】A
【知识点】群落的结构；群落的演替；生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、啮齿动物挖掘形成的裸地、倒木形成的林窗以及人类采矿区，都是自然因素或人为干扰造成的群落局部断层，符合群落断层的定义，A正确。
B、群落间隙动态一般保留了原有的土壤条件和繁殖体，属于次生演替，恢复后的群落物种组成不一定与原来完全相同，B错误。
C、生物与生物、生物与环境的相互作用是影响群落间隙动态的内因，人类活动属于外因，C错误。
D、合理的人为干扰和生态修复可以增加物种丰富度，提高生态系统的稳定性，D错误。
故答案为：A。
【分析】群落断层由自然或人为干扰形成，一般属于次生演替；群落演替的内因是生物之间及生物与环境的相互作用，人类活动属于外部因素；适度人为干预可以提升生态系统稳定性。
10．【答案】D
【知识点】种群的数量变动及其原因；估算种群密度的方法；种间关系
【解析】【解答】A、花生蚜和东亚小花蝽属于活动能力弱、活动范围小的小动物，调查其种群密度应使用样方法，而不是标记重捕法，A错误。
B、东亚小花蝽是花生蚜的天敌，二者之间为捕食关系，不是共生关系，B错误。
C、间作模式下，在花生蚜发生的某段时期内，其种群数量仍然大幅上升，说明东亚小花蝽并非在整个发生期都表现出很强的捕食作用，C错误。
D、与单作模式相比，间作模式下花生蚜的种群密度更低，说明间作更有利于发挥天敌的控害作用，减少虫害，有利于农业增产，D正确。
故答案为：D。
【分析】调查小动物种群密度常用样方法；两种生物为捕食关系；间作模式能更好地控制害虫数量，提高天敌控害能力，有助于作物增产。
11．【答案】B
【知识点】发酵工程的应用
【解析】【解答】A、黑曲霉属于真核生物，生产泡菜的主要微生物是乳酸菌，属于原核生物，二者的细胞结构不相同，A错误。
B、发酵前将黑曲霉孢子接种到种子培养基中，目的是对菌种进行扩大培养，增加菌体数量，满足后续发酵的需要，B正确。
C、种子培养基中含有发酵所需的菌种，不能进行灭菌处理，否则会杀死菌种导致发酵失败，C错误。
D、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程，而不是分离提纯获得产物，D错误。
故答案为：B。
【分析】黑曲霉为真核生物，乳酸菌为原核生物，结构不同；发酵前需扩大培养增加菌种数量；种子培养基含有活菌不可灭菌；发酵工程的中心环节是发酵过程。
12．【答案】A
【知识点】微生物的培养与应用综合
【解析】【解答】A、要分离得到能防治灰霉病的内生菌，应从患病番茄植株上采样，但样品不能进行充分消毒，消毒会杀死目标内生菌，A错误。
B、操作过程中采用无菌技术，既能防止杂菌污染，也能保护操作者不被微生物感染，B正确。
C、A组不加入芽孢杆菌，作为对照组，可以排除培养基成分和小圆片本身对实验结果的干扰，C正确。
D、实验结果显示芽孢杆菌能明显抑制灰葡萄孢菌的生长，说明该芽孢杆菌可用于番茄灰霉病的防治，D正确。
故答案为：A。
【分析】分离内生菌时不能对样品消毒，否则会杀死目的菌株；无菌技术可保障实验安全与结果可靠；对照组用于排除无关变量影响；芽孢杆菌对病原菌有抑制作用，具备防治潜力。
13．【答案】A
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、不对称体细胞杂交中，供体是红豆杉，受体是柴胡，需要对红豆杉的原生质体进行射线处理，而不是对柴胡的原生质体进行射线处理，A错误。
B、诱导植物原生质体融合可使用高钙离子高pH融合法、离心法等物理或化学方法，B正确。
C、后代乙没有红豆杉的DNA片段，一定不是所需植株；甲和丙虽含有双亲DNA片段，但基因表达受多种因素影响，不一定能产生紫杉醇，C正确。
D、甲、丙染色体数目与柴胡相同，但含有红豆杉DNA，说明红豆杉的遗传物质可能以DNA片段形式整合到柴胡基因组中，D正确。
故答案为：A。
【分析】不对称体细胞杂交应对供体原生质体进行射线处理；原生质体融合可用多种诱导方法；只有含红豆杉DNA的植株才可能产生紫杉醇；染色体数目不变但含外源DNA，说明外源基因以片段形式整合。
14．【答案】A
【知识点】激素与内分泌系统；病毒；细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、尿嘧啶是核糖核酸特有的碱基，用含氚标记尿嘧啶的细菌培养病毒，若检测到放射性，可说明该病毒为核糖核酸病毒，以此确定病毒类型，A正确。
B、组织研磨液中的细胞结构已被破坏，无法通过显微镜观察研磨液证明动植物由细胞构成，B错误。
C、摘除垂体后小狗停止生长，只能说明垂体与生长有关，不能直接证明垂体合成并分泌生长激素，缺少对照与进一步验证，C错误。
D、敲除基因X后物质Y的合成停止，只能说明基因X与Y的合成有关，不能证明基因X的表达产物就是Y，可能为调控关系，D错误。
故答案为：A。
【分析】利用核糖核酸特有的尿嘧啶可标记并判断病毒类型；观察完整细胞结构才能证明细胞构成生物体；激素研究需要对照实验；基因与产物的关系不能仅由敲除实验确定。
15．【答案】B,C
【知识点】神经、体液调节在维持稳态中的作用
【解析】【解答】A、胃酸的主要成分是盐酸，能够降低pH，引发胃蛋白酶原的空间构象改变，从而使其激活成为胃蛋白酶，A正确。
B、促胃液素释放肽是神经递质，由神经末梢释放后通过组织液扩散作用于靶细胞，不经过血液运输；促胃液素属于激素，通过血液运输作用于靶细胞，B错误。
C、由图可知，食物、情绪、药物等刺激引起胃酸分泌的途径共有4条，而不是3条，分别是①迷走神经直接调节胃壁细胞、②迷走神经→G 细胞→促胃液素→胃壁细胞、③迷走神经→G 细胞→促胃液素→ECL 细胞→组胺→胃壁细胞、④迷走神经→ECL 细胞→组胺→胃壁细胞，C错误。
D、质子泵抑制剂直接抑制质子泵，从根本上减少氢离子分泌，组胺受体拮抗剂仅阻断其中一条途径，因此质子泵抑制剂的抑制效果通常更显著，D正确。
故答案为：BC。
【分析】神经递质不经血液运输，激素需要体液运输；胃酸分泌存在多条调节途径，不止3条；质子泵作用更直接，抑酸效果更强。
16．【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；染色体结构的变异；基因工程的应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、将目的基因导入动物细胞常用显微注射法，可将目的基因导入小鼠受精卵，获得转基因小鼠，A正确。
B、雌鼠甲含有基因 A，雄鼠乙的 X 染色体上含有基因 C，二者杂交得到的子代雌鼠细胞中同时存在基因 A 和基因 C，基因 A 转录出的 RNA 能引导 C 蛋白切割胚胎存活关键基因 T1，使 T1 功能丧失，最终子代雌鼠胚胎因 T1 功能缺失而无法存活，B 正确；
C、雌鼠甲与雄鼠丙杂交，F1 中同时含基因 A 和基因 C 的雄性个体因 T1 被切割发生胚胎致死，存活的 F1 只有仅含基因 A 的雌性个体；该 F1 雌性与野生型小鼠交配，子代雌雄个体均只含有基因 A，不存在基因 C，无法切割 T1 基因，因此雌雄鼠都可以正常存活，并非只有雌鼠存活，C 错误；
D、甲与乙杂交子代雌鼠胚胎致死，仅雄鼠存活，甲与丙杂交子代雄鼠胚胎致死，仅雌鼠存活，该技术可以精准控制子代存活的性别，进而节省养殖资源和人力成本，D 正确。
故答案为：C。
【分析】动物基因工程中，显微注射法是将目的基因导入受精卵的常用技术手段。胚胎的正常发育依赖关键基因的正常表达，关键基因被切割失活会引发胚胎致死现象。不同功能基因在细胞内共同存在时，可相互配合完成特定的分子生物学过程。性染色体上的基因遗传与性别相关联，杂交后代的性状表现会呈现性别差异。个体的存活与否由细胞内相关基因的组合类型决定，致死基因型的胚胎无法发育为完整个体。
17．【答案】A,B,C
【知识点】动物细胞培养技术；细胞融合的方法；单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】A、灭活病毒诱导细胞融合依赖其表面糖蛋白的作用，表面糖蛋白被破坏后，无法有效诱导两种细胞融合，A错误。
B、杂交瘤细胞具有无限增殖的特点，在培养过程中不会出现接触抑制现象，B错误。
C、途径Ⅱ制备的是单克隆抗体，特异性强、纯度高，比途径Ⅰ制备的抗体诊断丙肝病毒感染更精准，C错误。
D、若丙肝病毒发生变异，途径Ⅰ制备的抗体仍可能识别变异后的病毒抗原，因此仍可能具有治疗作用，D正确。
故答案为：ABC。
【分析】灭活病毒融合需要完整表面糖蛋白；杂交瘤细胞无接触抑制；单克隆抗体特异性更强；病毒变异后多克隆抗体仍可能保留部分作用。
18．【答案】B,C
【知识点】观察细胞的有丝分裂；观察细胞的减数分裂实验；低温诱导染色体加倍实验
【解析】【解答】A、观察有丝分裂、减数分裂和低温诱导多倍体这三个实验，临时装片制作都需要经过解离、漂洗、染色、制片的步骤，A正确。
B、解离后细胞已经死亡，细胞膜失去选择透过性，漂洗过程不会使细胞体积增大，B错误。
C、卡诺氏液可以固定细胞形态，并非只有低温诱导多倍体实验能用，观察减数分裂等实验也可使用，C错误。
D、压片时要防止盖玻片搓动，避免染色体结构被破坏，影响观察，D正确。
故答案为：BC。
【分析】三个实验装片制作流程相同；解离后细胞死亡，漂洗不改变细胞体积；卡诺氏液可用于多种细胞固定实验；压片操作要保护染色体结构。
19．【答案】（1）NADPH、ATP；三碳化合物（C3）的还原；增大
（2）胞间CO2浓度、与光合作用暗反应有关酶的数量（活性）、温度等；光照较强时，与 WT组相比，GmPLP1过表达组大豆幼苗的净光合速率降低，GmPLP1低表达组大豆幼苗的净光合速率升高，说明GmPLP1参与了强光胁迫响应
（3）增强；GmVTC2b可以增加大豆幼苗中抗坏血酸的含量以提高大豆对活性氧清除能力，增强大豆幼苗对强光胁迫的耐受性
（4）GmPLP1通过抑制GmVTC2b的功能，减弱大豆幼苗对强光胁迫的耐受性；GmVTC2b过表达和GmPLP1低表达的转基因大豆幼苗
（5）抑制；促进
【知识点】影响光合作用的环境因素；光合作用综合
【解析】【解答】(1) 强光胁迫时，过剩的光能会对光反应关键蛋白复合体PSII造成损伤，并产生活性氧，影响PSII的修复，进而影响NADPH和ATP的供应，导致暗反应中三碳化合物的还原过程减弱，光补偿点增大，生成的有机物减少，致使植物减产。
(2) 图1中，光照强度大于1500μmol/m2/s时，随着光照强度的增加，三组大豆幼苗的净光合速率均增加缓慢，此时限制净光合速率明显增大的原因有胞间二氧化碳浓度较低、暗反应相关酶的数量有限或活性不足、温度不适宜影响酶促反应速率等。该实验结果表明GmPLP1参与强光胁迫响应，判断的依据是在光照强度较高的条件下，和野生型组相比，GmPLP1过表达组的大豆幼苗净光合速率更低，而GmPLP1低表达组的大豆幼苗净光合速率更高，说明GmPLP1的表达量会影响强光下大豆的光合速率，参与了强光胁迫的响应过程。
(3) 依据图 2 结果，强光下 GmVTC2b 过表达组的抗坏血酸含量显著高于野生型组，而抗坏血酸可清除强光胁迫产生的活性氧，减少活性氧对 PSII 的损伤，因此可推出在强光胁迫下 GmVTC2b 增强了大豆幼苗对强光胁迫的耐受性。其原理是 GmVTC2b 可以增加大豆幼苗中抗坏血酸的含量，提高大豆对活性氧的清除能力，减少活性氧对光反应关键蛋白复合体 PSII 的损伤，维持较高的光合速率，从而增强大豆幼苗对强光胁迫的耐受性。
(4) 强光下 GmVTC2b 和 GmPLP1 都过表达的转基因大豆幼苗中抗坏血酸的含量低于 600μg/g，低于单独 GmVTC2b 过表达组的抗坏血酸含量，据此推测 GmPLP1 通过抑制 GmVTC2b 的功能，使大豆幼苗中抗坏血酸的含量降低，减弱大豆幼苗对强光胁迫的耐受性。为验证上述假设，还可以进一步选取 GmVTC2b 过表达和 GmPLP1 低表达的转基因大豆幼苗，重复第 (3) 小题的实验，若该组大豆幼苗中抗坏血酸的含量高于 GmVTC2b 和 GmPLP1 都过表达的组，则可支持上述假设。
(5) 根据以上信息，尝试提出通过提高大豆对强光胁迫的耐受性，从而达到增产目的的方案：抑制大豆细胞中GmPLP1的表达，促进大豆细胞中GmVTC2b的表达，增加大豆细胞中抗坏血酸含量等。
【分析】光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜上进行，会产生NADPH和ATP，为暗反应中三碳化合物的还原提供物质和能量，强光会破坏光反应相关结构，使光反应产物减少，暗反应速率下降，光补偿点随之变大。当光照强度达到一定水平后，净光合速率不再快速上升，主要限制因素来自暗反应，包括二氧化碳供应、酶的数量与活性、温度等。GmVTC2b能够提高抗坏血酸含量，增强对活性氧的清除能力，从而提升强光耐受性。GmPLP1会抑制GmVTC2b发挥作用，因此在生产中可以通过降低GmPLP1的表达、提高GmVTC2b的表达，来增强大豆对强光的耐受能力，实现增产。
（1）强光胁迫时，过剩的光能会对光反应关键蛋白复合体（PSⅡ）造成损伤，光反应减弱，光反应产生的NADPH和ATP减少，而暗反应过程中三碳化合物（C3）的还原需要光反应提供ATP和NADPH，因此导致暗反应三碳化合物（C3）的还原减弱，生成的有机物减少，致使植物减产，光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度，由于强光胁迫下光合速率减弱，要使光合速率与呼吸速率相等，需要更强的光照，所以光补偿点增大。
（2）由于胞间CO2浓度的限制，二氧化碳吸收速率有限，光合作用有关酶的数量（活性）的限制以及温度的影响，光合作用暗反应的速率不能无限增加，所以光照强度大于1500μmol/m2/s时，随着光照强度的增加，三组实验大豆幼苗的净光合速率均增加缓慢。由图1可知，一定范围内，光照较强时，与WT组相比，GmPLP1的过表达组抑制大豆幼苗的光合作用，使大豆幼苗的净光合速率降低，GmPLP1的低表达组促进大豆幼苗的光合作用，使大豆幼苗的净光合速率升高，该结果表明GmPLP1参与强光胁迫响应。
（3）从图2可以看出，在强光下，GmVTC2b-ox（GmVTC2b过表达）植株中抗坏血酸含量高于野生型，抗坏血酸可清除活性氧，所以在强光胁迫下GmVTC2b增强了大豆幼苗对强光胁迫的耐受性，其原理是GmVTC2b可以增加大豆幼苗中抗坏血酸的含量以提高大豆对活性氧清除能力，增强大豆幼苗对强光胁迫的耐受性。
（4）因为强光下GmVTC2b和GmPLP1都过表达的转基因大豆幼苗中抗坏血酸的含量低于600μg/g，推测可能是GmPLP1通过抑制GmVTC2b的功能，使得抗坏血酸含量降低，减弱大豆幼苗对强光胁迫的耐受性。还可以进一步选取GmVTC2b过表达和GmPLP1低表达的转基因大豆幼苗，验证上述假设，如果该组大豆幼苗中抗坏血酸含量高于GmVTC2b和GmPLP1都过表达的组，就可以支持上述假设。
（5）根据以上信息，尝试提出通过提高大豆对强光胁迫的耐受性，从而达到增产目的的方案为：根据前面的分析，可抑制大豆细胞中GmPLP1的表达，因为GmPLP1过表达会抑制强光下的光合速率，抑制其表达可能增强大豆对强光的耐受性；促进大豆细胞中GmVTC2b的表达，因为GmVTC2b能增强大豆幼苗对强光胁迫的耐受性；增加大豆细胞中抗坏血酸含量等。
20．【答案】（1）肝糖原
（2）长时间禁食时Famsin含量表现为显著上升，而后逐渐下降
（3）小鼠IKO禁食后Famsin增加没有野生型表现明显，因而说明Famsin主要由肠道组织产生；禁食
（4）非糖物质转化；不能
（5）年龄、性别、健康状况相同；建立糖尿病模型；抗Famsin抗体—缓冲液；乙组（WT+抗Famsin）血糖显著低于甲组，丁组（OLFR796-/-+抗Famsin）与丙组血糖无显著差异
（6）减少能量消耗
【知识点】血糖平衡调节；其他体液成分参与的稳态调节
【解析】【解答】(1) 短时间禁食时，机体血糖下降，此时主要依靠肝糖原分解为葡萄糖来补充血糖，进而为各项生命活动提供能量。肝糖原是动物体内快速动用的储能物质，能够在短时间内维持血糖稳定，满足细胞对能量的需求。
(2) 实验结果显示，在长时间禁食的条件下，小鼠血浆中的Famsin含量会先出现明显的上升，达到一定水平后再逐渐下降，整体呈现先升后降的变化趋势。
(3) 实验结果表明，与野生型小鼠相比，肠道组织特异性敲除Gml1437基因的小鼠，在禁食后血浆中Famsin的含量上升幅度显著降低，说明Famsin主要由肠道组织合成并分泌。结合图1和图2的结果可以看出，进食状态下Famsin含量低，禁食状态下含量明显升高，因此Famsin是一种由禁食诱导产生的激素。
(4) 长时间禁食后，体内糖原被大量消耗，肝脏会通过非糖物质转化，也就是糖异生的方式生成葡萄糖，为机体提供主要的能量物质，以应对饥饿状态。图3的结果只能说明敲除小鼠血糖更低，但不能直接证明Famsin在禁食条件下促进葡萄糖生成，因为实验缺少更严格的对照，无法排除其他因素对血糖的影响。
(5) 实验分组时需要遵循单一变量原则，选取年龄、性别、健康状况等生理条件相同的野生型小鼠和受体基因敲除小鼠，保证无关变量一致。
实验的第二步是建立糖尿病模型，通过高脂饮食连续饲喂，使小鼠患上2型糖尿病。
实验组使用抗Famsin抗体—缓冲液处理，对照组使用无关抗体IgG—缓冲液处理。
预期实验结果为，乙组野生型小鼠在注射抗Famsin抗体后，血糖显著低于甲组；丁组受体基因敲除小鼠注射抗体后，血糖与丙组没有明显差异，因为受体已经缺失，Famsin无法发挥作用，抗体也不能产生额外效果。相应的实验结果如下图：
(6) Famsin诱导小鼠进入蛰伏状态，降低核心体温和运动活动，能够显著减少机体的能量消耗，使小鼠在禁食、能量不足的情况下，降低代谢速率，延长生存时间，提高在恶劣环境下的存活概率。
【分析】短时间禁食时，肝糖原分解是维持血糖的主要方式。长时间禁食会刺激肠道分泌Famsin，该激素含量先升后降。肠道是Famsin的主要分泌部位，禁食是其关键诱导条件。禁食状态下肝脏通过糖异生补充血糖，仅靠血糖数据不足以证明Famsin的直接作用。在糖尿病小鼠实验中，抗Famsin抗体能降低野生型小鼠血糖，但对受体缺失小鼠无效，说明Famsin通过受体OLFR796升高血糖。Famsin诱导蛰伏、减少能量消耗，是动物适应饥饿的重要生存策略。
（1）短时间禁食，机体主要通过肝糖原分解为葡萄糖，进而为生命活动提供能量，因为肝糖原是人体内的储能物质。
（2）为了研究Famsin的生理功能，研究者利用小鼠进行实验，测定了血浆Famsin的含量。实验发现常态下小鼠血浆Famsin表现出昼夜节律振荡，在进食开始时急剧下降。实验还测定了长时间禁食的情况下小鼠血浆中Famsin含量，图1实验结果显示，长时间禁食时Famsin含量表现为显著上升，而后逐渐下降。
（3）Famsin是一种分泌蛋白，是Gml1437基因表达产物的加工物。为确认血浆中Famsin的主要来源，研究人员构建了肠道组织特异性Gml1437基因敲除的小鼠IKO，并对野生型小鼠（WT）和IKO鼠血浆中Famsin含量进行检测，结果如图2所示。该实验结果表明小鼠IKO禁食后Famsin增加没有野生型表现明显，因而说明Famsin主要由肠道组织产生，且受Gml1437基因的控制；图1与图2实验结果共同表明，Famsin是一种由禁食诱导的激素，因为在进食情况下无论野生还是基因敲除的小鼠IKO中Famsin的含量均未明显增加。
（4）在长时间禁食后，肝脏通过非糖物质转化（脂肪）产生葡萄糖（或糖异生）作为主要燃料来对抗饥饿。这些能量来源的动员对于代谢适应禁食和动物生存至关重要。因此，研究者对上述实验小鼠肝脏中的葡萄糖和脂质代谢进行了研究，以探讨饥饿如何影响小鼠对禁食的反应，研究者还测定了禁食一夜后小鼠血糖含量，结果如图3。图示结果说明，在小鼠IKO中血糖含量低于野生型，应该与体内Famsin含量较低有关，该结果不能说明Famsin在禁食条件下促进葡萄糖的生成，因为小鼠IKO在长期禁食情况下，Famsin含量也有所增加，并未表现出Famsin含量持续不变的情况。
（5）最终研究结果表明，在禁食期间Famsin促进肝脏中的葡萄糖生成，并且成功筛选出Fasmin特异性受体OLFR796。为探究抗体中和Famsin是否能降低血糖水平，以期探求Famsin-OLFR796轴能否成为治疗2型糖尿病的潜在靶点，研究人员通过基因编辑技术构建了OLFR796基因敲除鼠（OLFR796-/-），开展了如下实验，实验步骤如表格：
第一步，分组编号，实验设计中应该保证无关变量相同且适宜，因此实验过程中应该选择年龄、性别、健康状况相同的野生型小鼠OLFR796+/+和基因敲除鼠OLFR796-/-各60只，两种小鼠各随机平均分为2组，分别编号为甲、乙、丙、丁。
第二步，建立糖尿病模型，对4组小鼠进行相同的连续16天的高脂饮食处理，使其患2型糖尿病。
第三步，用一定量的无关抗体IgG—缓冲液对甲组和丙组小鼠进行注射，用③抗Famsin抗体—缓冲液对乙组和丁组小鼠进行注射，然后对小鼠的血糖含量进行检测。
预期实验结果：乙组（WT+抗Famsin）血糖显著低于甲组（WT+IgG）。丁组（OLFR796-/-+抗Famsin）与丙组（OLFR796-/-+IgG）血糖无显著差异（因受体缺失，抗体无效）。
相应的实验结果如下图：
（6）研究人员发现Famsin还能诱导小鼠进入蛰伏状态，降低核心体温和运动活动，这样有利于减少能量消耗，以便适应禁食环境。
21．【答案】（1）就地保护；调节生态系统的功能；基因流动和协同进化
（2）生态系统；保护生态系统相当于既保护了生物（物种的多样性和遗传的多样性），又保护了生物的生存环境，生态系统稳定性增强
（3）第2年个体总数；第2年重复拍摄到的第1年的个体数
（4）高；栖息地的碎片化导致动物种群的基因交流减少，长期的近亲繁殖导致后代遗传多样性降低，对环境的适应性下降，种群数量下降
（5）先增长后趋于稳定；前期资源充足，出生率大于死亡率，种群快速增长，后期环境容纳量有限，出生率和死亡率接近，种群数量趋于稳定
【知识点】种群的数量变动及其原因；估算种群密度的方法；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1) 建立自然保护地属于保护生物多样性的就地保护措施。生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面，此外，生物多样性在促进生态系统中基因流动和协同进化等方面也具有重要的生态价值。
(2) 更先进的自然保护地建设理念由原来的保护目标物种转变为保护生态系统，这种转变的生态学依据是保护生态系统相当于既保护了生物的多样性，也保护了生物赖以生存的环境，能够使生态系统的稳定性得到增强。
(3) 红外相机识别个体估算种群密度的原理与标记重捕法类似，标记重捕法的核心公式为种群数量 = 第一次捕获并标记的个体数 × 第二次捕获的个体数 ÷ 第二次捕获的个体中带有标记的个体数。本题中，a 代表第 1 年华北豹个体数，相当于第一次捕获并标记的个体数；b 为第 2 年个体总数，相当于第二次捕获的个体总数；c 为第 2 年重复拍摄到的第 1 年的个体数，相当于第二次捕获中带有标记的个体数。因此华北豹的种群密度估算公式为 d=ab/cS，其中 b 为第 2 年个体总数，c 为第 2 年重复拍摄到的第 1 年的个体数。
(4) 结果表明局域种群的个体数量越少，灭绝概率越高，可能原因有栖息地碎片化使种群之间基因交流减少，近亲繁殖增加，遗传多样性下降，个体对环境的适应能力减弱，种群更容易衰退甚至灭绝。
(5) 自然保护地建立后，从较长时间尺度看，濒危野生动物的种群数量变化趋势是先增长后趋于稳定，原因是建立保护地后，生物的生存环境得到改善，食物和空间等资源充足，前期出生率大于死亡率，种群数量快速增长，后期受到环境容纳量限制，出生率与死亡率趋于平衡，种群数量保持相对稳定。
【分析】就地保护是在生物原本的生活环境中进行保护，是最有效的保护措施。生物多样性的间接价值主要表现在调节生态系统功能、维持生态稳定等生态功能。现代保护理念更注重保护整个生态系统，因为物种离不开其生存环境，整体保护效果更持久稳定。调查华北豹种群密度采用的方法原理与标记重捕法一致，第一年拍摄个体相当于标记，第二年重捕总数和重捕到的标记个体数用于计算种群数量。栖息地碎片化会造成小种群近亲繁殖，遗传多样性降低，灭绝风险升高。建立自然保护地能改善濒危动物的生存条件，种群数量一般呈现先增长后稳定的变化规律。
（1）建立自然保护地属于保护生物多样性的就地保护。生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面，如防风固沙，调节气候等。此外，在促进生态系统中的基因流动和协同进化等方面也具有重要的生态价值。
（2）生态工程的建设理念由目标物种保护转变为整个生态系统的保护，这种转变的生态学依据是任何一个物种不能脱离无机环境而存在，保护生态系统相当于既保护了生物（物种的多样性和遗传的多样性），又保护了生物的生存环境，生态系统稳定性增强。
（3）标记重捕法调查种群密度的计算公式为：种群数量=第一次捕获并标记的个体数×第二次捕获的个体数÷第二次捕获的个体中带有标记的个体数，因此若华北豹的种群密度估算公式为d=ab/cs。其中，d为华北豹的种群密度，S为调查面积，a代表第1年华北豹个体数，则b为第2年拍摄的个体总数，相当于重捕的总数，c为第2年重复拍摄到的第1年的个体数，相当于重捕中个体中带有标记的个体数。
（4）据图可知，随着局域种群的个体数量增加，灭绝概率逐渐降低最后为0，因此局域种群的个体数量越少，灭绝概率越高。这是因为栖息地的碎片化会导致动物种群的基因交流减少，长期的近亲繁殖导致后代遗传多样性降低，对环境的适应性下降，种群数量下降，因此灭绝概率升高。
（5）自然保护地建立后，濒危野生动物获得了良好的环境资源，前期资源充足，种群中的出生率大于死亡率，种群数量快速增长，后期由于环境容纳量有限，出生率和死亡率接近，种群数量趋于稳定，因此从较长时间尺度看，濒危野生动物的种群数量变化趋势是先增长后趋于稳定。
22．【答案】（1）RNA聚合酶
（2）GAL4基因可编码酵母中具有转录激活功能的蛋白；该序列可以与GAL4基因中的特定序列结合，并在该部位实现切割，进而得到敲除GAL4基因的酵母菌；B；X-α-gal；pG-Va重组载体；导入PG载体；不会出现蓝色物质，也无菌落生长；蓝色，有菌落
（3）农杆菌转化法；FCBD
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；遗传信息的转录；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) 转录的起始阶段需要RNA聚合酶与基因的启动子结合，转录因子作为调控蛋白，可调控RNA聚合酶与启动子的结合过程。
(2) ①GAL4基因编码的蛋白具有转录激活功能，敲除GAL4可避免酵母菌自身的GAL4蛋白干扰实验结果，确保后续实验仅反映Va基因的转录激活作用；CRISPR/Cas9系统中，sgRNA需以GAL4基因的特异性序列为模板设计，目的是引导Cas9蛋白特异性切割GAL4基因的靶位点，实现对GAL4基因的定向敲除，保证基因编辑的特异性。
②AH109菌株为色氨酸、组氨酸缺陷型菌株，重组载体含编码色氨酸合成酶的基因（TRP1），导入后可合成色氨酸；组氨酸合成酶基因（HIS3）由诱导型启动子驱动，仅当被Va（转录因子）激活时才表达。因此筛选培养基需不加色氨酸和组氨酸（B组），只有导入重组载体且Va激活HIS3表达的酵母才能生长。显色反应需额外添加X-α-gal，因为MEL1基因编码的α-半乳糖苷酶可分解X-α-gal产生蓝色物质，用于进一步验证。
③对照组1导入pG-GAL4重组载体，实验组需导入pG-Va重组载体；对照组2需导入空载体pG，以排除载体本身对实验结果的影响。
④对照组1（pG-GAL4）中，GAL4可激活P启动子，驱动HIS3和MEL1表达，因此有菌落且呈蓝色；对照组2（pG空载体）中，无转录因子激活P启动子，HIS3和MEL1不表达，因此无菌落生长且无蓝色物质产生；实验组（pG-Va）中，Va作为转录因子激活P启动子，驱动HIS3和MEL1表达，因此有菌落且呈蓝色。
(3) 将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法。后续实验操作需按以下顺序进行：首先用含除草剂的培养基筛选愈伤组织（利用载体上的抗除草剂标记基因，筛选导入重组载体的细胞）；再通过PCR方法筛选出Va基因阳性植株；接着进行72小时低温诱导培养（探究Va基因的抗寒功能）；最后检测植株中Va蛋白的含量，因此顺序为FCBD。
【分析】（1）转录因子是一类调控基因转录的蛋白质，其核心功能是调控RNA聚合酶与基因启动子的结合，从而影响基因的转录起始过程。
（2）CRISPR/Cas9基因编辑系统的原理是通过sgRNA引导Cas9蛋白特异性切割靶基因的DNA序列，实现基因敲除；sgRNA需根据靶基因的特异性序列设计，以保证编辑的定向性和特异性。
（3）酵母转录激活实验利用报告基因（如HIS3、MEL1）验证转录因子的功能：报告基因由诱导型启动子驱动，仅当被转录因子激活时才表达，可通过营养缺陷筛选（HIS3合成组氨酸）和显色反应（MEL1分解X-α-gal产蓝色）判断转录因子的激活作用。
（4）基因工程载体的标记基因包括营养合成酶基因（如TRP1、HIS3）、抗性基因（如抗除草剂基因）和显色标记基因（如MEL1），分别用于营养缺陷筛选、抗性筛选和显色验证。
（5）农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的常用方法，后续需通过抗性筛选、PCR鉴定、个体水平诱导处理（如低温诱导）和分子水平检测（如蛋白检测），逐步验证目的基因的导入和功能表达。
（1）依据题干信息和转录需要发生的条件，Va基因可能为转录因子，则转录因子调控RNA聚合酶与启动子的结合。
（2）GAL4基因可编码酵母中具有转录激活功能的蛋白，敲除GAL4的目的是避免酵母菌细胞中产生具有转录激活功能的蛋白。科学家运用CRISPR/Cas9基因编辑系统（图2）实现对GAL4的敲除，sgRNA序列必须以GAL4基因中的一段特异性序列为设计依据，这样该序列可以与GAL4基因中的特定序列结合，并在该部位实现切割，进而得到敲除GAL4基因的酵母菌。
②依据题干信息，AH109菌株为色氨酸、组氨酸缺陷型菌株，重组的载体中含有编码色氨酸合成酶的基因和具有转录激活功能的Va基因，AH109菌株的基因中含有HIS3基因可以编码组氨酸合成酶，所以若重组成功，就可以合成色氨酸和组氨酸，为了能够筛选得到重组酵母，所用培养基配方中无需添加色氨酸和组氨酸。若用显色反应进行验证，依据题干信息，MEL1基因可以编码α-半乳糖苷酶，可分解X-α-gal产生蓝色物质，所以培养基中需额外添加X-α-gal。
③研究人员运用GAL4基因和pG质粒构建了pG-GAL4重组载体，并将其导入酵母菌作为对照组1，那么实验组的处理是导入pG-Va重组载体。另外，还需设置一个对照组2，即只导入PG载体，然后将上述三组酵母菌同时接种于同一块平板的三个区域。
④对照组1导入pG-GAL4重组载体，其中含有MEL1基因、HIS3基因及编码色氨酸的基因，所以实验结果出现蓝色，有菌落。对照组2只导入PG载体，无菌落接种，且不含有MEL1基因，所以不会出现蓝色物质，也无菌落生长；实验组导入pG-Va重组载体，也含有MEL1基因、HIS3基因及编码色氨酸的基因，所以实验结果出现蓝色，有菌落。
（3）利用本地不抗寒葡萄品种“红地球”进一步探究Va基因的功能，科研人员构建了含Va基因和抗除草剂基因的稳定表达载体，用农杆菌转化法进行转染，即将目的基因导入到受体细胞。后续的实验操作（即目的基因的检测与鉴定）为：①F 用含除草剂的培养基筛选愈伤组织；②C 用PCR方法筛选出Va基因阳性植株；③B 72小时低温诱导培养；④D 检测植株中Va蛋白的含量。即FCBD。
23．【答案】（1）常；子代叶互生；若后代为叶互生∶叶双生=1∶1，则C1、C2、C3的显隐性关系为C1>C2>C3；若后代为叶互生∶叶簇生=1∶1，则C1、C2、C3的显隐性关系为C1>C3>C2。
（2）C3C3XabYAB；紫色花雌性个体在减数分裂Ⅰ过程中含有花色基因的染色体发生了互换，产生了含XAb和XaB的雌配子。
（3）叶簇生；叶互生；叶互生∶叶簇生=1∶1
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因的自由组合规律的实质及应用；基因在染色体上位置的判定方法；遗传的分子基础综合
【解析】【解答】(1) 实验一和实验二为叶型性状的正反交实验，亲本叶型相关基因均为纯合，实验一母本为叶互生、父本为叶簇生，子代全为叶互生；实验二母本为叶簇生、父本为叶互生，子代也全为叶互生，两组实验子代的叶型表现均与性别无关联，因此控制叶型的基因位于常染色体上。由实验一纯合叶互生与纯合叶簇生杂交子代全为叶互生，可确定叶互生基因 C1对叶簇生基因 C3 为显性，子代叶互生个体的基因型为 C1C3。要探究 C1、C2、C3 的显隐性关系，实验思路为用子代叶互生个体与纯合体叶双生个体杂交，观察并统计后代的表型及比例。预期结果及结论为，若后代叶互生∶叶双生 = 1∶1，说明 C1 对 C2为显性、C2对 C3为显性，即C1>C2>C3；若后代叶互生∶叶簇生 = 1∶1，说明 C1 对 C3 为显性、C3对C2为显性，即 C1>C3>C2；若后代全为叶双生，则说明 C2 对 C1 和 C3 均为显性，即 C2>C1>C3。
(2) 实验一中花色性状的遗传与性别相关联，结合题干提示考虑 X、Y 染色体的同源区段，可判断控制花色的 A/a、B/b 基因位于 X、Y 染色体的同源区段。根据题干信息，A 基因控制红色素合成，B 基因控制橙色素合成，紫色为两种色素叠加形成，因此紫色花需同时含 A、B 基因，红色花只含 A 基因，橙色花只含 B 基因，白色花无 A、B 基因。实验一母本为白色花雌性，基因型为 XabXab，父本为紫色花雄性，子代雌性全为白色花、雄性全为紫色花，说明父本 X 染色体携带 ab 基因，Y染色体携带 AB 基因，又因父本叶型为纯合叶簇生，因此父本基因型为 C3C3XabYAB。实验二母本为紫色花雌性，基因型为 XABXab，正常情况下只能产生 XAB和 Xab 两种雌配子，子代只会出现紫色花和白色花，而实验二子代出现红色花和橙色花，原因是紫色花雌性个体在减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，产生了含 XAb 和 XaB 的重组型雌配子，这两种配子分别与雄配子结合后，子代就会出现红色花个体和橙色花个体。
(3) 要判断叶型基因是否位于 Ⅲ 号染色体的某缺失片段上，应选择表型为叶簇生的正常纯合植株，与表型为叶互生的一条 Ⅲ 号染色体缺失该片段的纯合植株进行杂交。若 C1/C3 基因位于 Ⅲ 号染色体上且叶型基因在缺失片段上，缺失片段的染色体无法表达叶互生基因 C1，杂交后代会获得两种类型的染色体，一半个体表现为叶互生，一半个体表现为叶簇生，即后代叶互生∶叶簇生 = 1∶1；若叶型基因不在缺失片段上，缺失不影响 C1 基因的表达，后代会全为叶互生。
【分析】叶型正反交结果一致，说明相关基因位于常染色体上，利用子代叶互生个体与纯合双生个体杂交，可根据后代表型判断复等位基因的显隐性关系。花色性状与性别相关联，且基因位于X、Y同源区段，实验一父本可产生YAB雄配子，使子代雄性全为紫色花。实验二母本减数分裂时发生交叉互换，产生重组配子，导致子代出现红色和橙色花个体。染色体缺失定位实验中，若基因位于缺失片段上，缺失染色体无法正常表达，后代表型会出现相应的性状分离比。
（1）实验一中叶互生（♀）×叶簇生（♂），子代全为叶互生；实验二中叶簇生（♀）×叶互生（♂），子代也全为叶互生，正反交结果相同，子代性状与性别无关联，说明控制叶型的基因位于常染色体上；若探究C1、C2、C3的显隐性关系，可用子代叶互生个体（C1C3）与纯合体叶双生个体（C2C2）杂交，观察杂交后代的表型及比例（显隐性关系为C1>C3）。若后代为叶互生（C1C2）∶叶双生（C2C3）=1∶1，则C1、C2、C3的显隐性关系为C1>C2>C3；若后代为叶互生（C1C2）∶叶簇生（C3C2）=1∶1，则C1、C2、C3的显隐性关系为C1>C3>C2；若后代全为叶双生（C2C1、C2C3），则C1、C2、C3的显隐性关系为C2>C1>C3；
（2）实验一中白色花（♀）×紫色花（♂），子代表型为白色花（♀）∶紫色花（♂）=1∶1，性状与性别有关，据此推断基因A/a、B/b位于X、Y染色体的同源区段上，且基因a与基因b位于X染色体上，基因A与基因B位于Y染色体上，即实验一父本的基因型为C3C3XabYAB；实验二：紫色花（♀）×白色花（♂），子代表型为紫色花（♀）∶红色花（♀）∶橙色花（♀）∶白色花（♀）∶紫色花（♂）∶红色花（♂）∶橙色花（♂）∶白色花（♂）=27∶6∶6∶27∶27∶6∶6∶27，据此推断实验二的表型出现红色花与橙色花的原因可能是紫色花雌性个体在减数分裂Ⅰ过程中含有花色基因的染色体发生了互换，产生了含XAb和XaB的雌配子。
（3）要判断叶型基因是否位于Ⅲ号染色体某片段上，应选择表型分别为叶簇生的正常植株与叶互生的一条Ⅲ号染色体缺失该片段的植株杂交。因为叶互生由C1控制，叶簇生由C3控制，选择这两种表型的植株杂交可以判断基因与染色体片段的关系。判断基因位置的结果及比例： 若后代的表型全为叶互生，则C1/C3基因位于Ⅲ号染色体上，且叶型基因不在缺失片段上；若后代的表型及比例为叶互生∶叶簇生=1∶1，则C1/C3基因位于Ⅲ号染色体上，且叶型基因在缺失片段上。
1 / 12025届江苏省苏州市八校高三下学期三模适应性检测生物学试题
一、单项选择题：共14题，每题2分，共28分。每题只有一个选项最符合题意。
1．血红蛋白是红细胞内的关键蛋白质，在绝大多数脊椎动物中是由2个α链和2个β链构成的四聚体。研究表明脊椎动物血红蛋白的氨基酸组成存在大小不一的差异。下列关于血红蛋白的叙述正确的是（　　）
A．含有的元素是C、H、O、N和Fe等，因为某些氨基酸含有Fe
B．在核糖体上合成肽链，在内质网和高尔基体上加工成四聚体
C．氨基酸组成存在差异说明不同种脊椎动物血红蛋白功能存在差异
D．氨基酸组成存在差异的大小反映了不同种生物之间亲缘关系的远近
【答案】D
【知识点】氨基酸的种类；细胞器之间的协调配合；生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、血红蛋白含有的元素是碳、氢、氧、氮和铁等，铁元素存在于血红蛋白的辅基血红素中，并不是氨基酸含有铁元素，A错误。
B、血红蛋白属于细胞内的蛋白质，不是分泌蛋白，不需要经过内质网和高尔基体的加工，B错误。
C、不同种脊椎动物的血红蛋白氨基酸组成存在差异，但功能基本相同，主要都是运输氧气，C错误。
D、不同生物的同一种蛋白质，氨基酸序列差异越小，说明亲缘关系越近，因此氨基酸组成差异的大小可以反映不同种生物之间亲缘关系的远近，D正确。
故答案为：D。
【分析】蛋白质的元素组成中，铁不属于氨基酸的组成元素，而是存在于辅基之中；胞内蛋白不需要内质网和高尔基体加工；结构相似的蛋白质功能可能相同；蛋白质氨基酸序列的差异程度可以用来判断生物之间的亲缘关系。
2．图中①～④表示植物细胞的不同结构。下列相关叙述错误的是（　　）
A．①②③都含有DNA，但并不都含有RNA
B．②③在细胞质内的分布与细胞骨架密切相关
C．通过④可实现细胞间的物质交换与信息交流
D．①②③④对物质的通过均具有选择性
【答案】A
【知识点】细胞膜的功能；动、植物细胞的亚显微结构；细胞骨架
【解析】【解答】A、①是细胞核，②是叶绿体，③是线粒体，这三种结构都含有脱氧核糖核酸和核糖核酸。细胞核内可以进行转录形成核糖核酸，叶绿体和线粒体作为半自主性细胞器，内部也含有核糖核酸，因此A错误。
B、细胞骨架具有支撑和锚定细胞器的作用，叶绿体和线粒体在细胞质中的分布与细胞骨架密切相关，B正确。
C、④是细胞膜，细胞膜可以实现细胞之间的物质交换和信息交流，C正确。
D、①细胞核、②叶绿体、③线粒体都具有生物膜，④是细胞膜，这些结构对物质进出都具有选择性，D正确。
故答案为：A。
【分析】细胞核、线粒体、叶绿体中都同时含有脱氧核糖核酸和核糖核酸；细胞骨架参与细胞器的分布与定位；细胞膜负责细胞间的信息交流与物质运输；生物膜都具有选择透过性。
3．下列有关高中生物实验的叙述，正确的是（　　）
A．质壁分离实验中，用蔗糖溶液处理紫色洋葱表皮细胞后需立即用显微镜观察其动态变化
B．鉴定脂肪时，苏丹Ⅲ染色后的花生子叶切片可直接用高倍显微镜观察到橘黄色颗粒
C．观察黑藻细胞叶绿体时，需在载玻片上滴加生理盐水后放置黑藻小叶片再加盖玻片
D．提取叶绿体色素时加入无水乙醇用于溶解色素，质壁分离自动复原说明细胞仍存活
【答案】D
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；质壁分离和复原；观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、质壁分离实验中，用蔗糖溶液处理紫色洋葱表皮细胞后，需要等待一段时间让细胞充分发生质壁分离，再用显微镜观察，不能立即观察，A错误。
B、鉴定脂肪时，苏丹Ⅲ染色后的花生子叶切片应先在低倍显微镜下找到目标，再换用高倍显微镜观察，不能直接用高倍镜观察，B错误。
C、观察黑藻细胞叶绿体时，应在载玻片上滴加清水，保持细胞的正常形态，而不是生理盐水，C错误。
D、提取叶绿体色素时加入无水乙醇，是因为色素能溶解在无水乙醇中。质壁分离后能够自动复原，说明原生质层保持选择透过性，细胞仍然保持活性，D正确。
故答案为：D。
【分析】质壁分离实验需要给细胞足够时间发生分离；脂肪鉴定应先低倍镜后高倍镜；植物细胞临时装片用清水即可；叶绿体色素可溶于无水乙醇，只有活细胞才能发生质壁分离自动复原。
4．减数分裂和有丝分裂是真核细胞两种重要的分裂方式。下列有关叙述错误的是（　　）
A．有丝分裂通常发生在体细胞中，减数分裂发生在生殖细胞形成过程中
B．减数分裂包含两次连续的细胞分裂，有丝分裂只有一次细胞分裂
C．有丝分裂与减数分裂的中期，每个着丝粒均分别与两极发出的纺锤丝相连
D．有丝分裂前的间期与减数分裂I前的间期均发生DNA复制与有关蛋白质的合成
【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、有丝分裂是体细胞增殖的主要方式，通常发生在体细胞中，减数分裂发生在原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中，A正确。
B、减数分裂过程中细胞连续进行减数第一次分裂和减数第二次分裂两次分裂，有丝分裂只进行一次细胞分裂，B正确。
C、有丝分裂中期和减数第二次分裂中期，每个着丝粒都与两极发出的纺锤丝相连，但是减数第一次分裂中期，是同源染色体的着丝粒分别连接两极的纺锤丝，不是每个着丝粒都分别与两极纺锤丝相连，C错误。
D、有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期，都会进行脱氧核糖核酸复制和相关蛋白质的合成，为分裂过程做好物质准备，D正确。
故答案为：C。
【分析】有丝分裂针对体细胞、一次分裂，减数分裂针对生殖细胞、连续两次分裂；间期都进行脱氧核糖核酸复制和蛋白质合成；减数第一次分裂中期的着丝粒连接方式与有丝分裂中期不同，这是判断选项错误的关键依据。
5．MicroRNA（miRNA）是一类长度约为20～24个核苷酸的小RNA分子，它与mRNA结合，在细胞生长、发育过程中发挥关键的调节功能，揭示了基因调控的一个全新维度，其产生与作用机制如图所示。下列有关叙述错误的是（　　）
A．过程①为miRNA基因的转录过程，需要RNA聚合酶的催化
B．通过①得到的pri-miRNA在细胞核中经过有关酶的作用加工为成熟的miRNA
C．过程②的Drosha与过程③的Dicer都会切割核酸链的磷酸二酯键
D．miRNA与目标mRNA的互补程度决定目标mRNA的命运
【答案】B
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、过程①是以脱氧核糖核酸的一条链为模板合成核糖核酸的转录过程，转录需要核糖核酸聚合酶的催化，A正确。
B、由过程①得到的初始前体微小核糖核酸，需要先在细胞核内被酶加工，再进入细胞质中进一步加工，才能形成成熟的微小核糖核酸，并不是只在细胞核中完成加工，B错误。
C、过程②的 Drosha 和过程③的 Dicer 都属于核酸酶，能够切割核糖核酸链，作用的化学键都是磷酸二酯键，C正确。
D、微小核糖核酸与目标信使核糖核酸的互补配对程度，会直接决定目标信使核糖核酸的命运，互补程度不同，最终的调控结果不同，D正确。
故答案为：B。
【分析】转录需要核糖核酸聚合酶催化，微小核糖核酸的成熟加工涉及细胞核和细胞质两个场所；核酸酶通过断裂磷酸二酯键切割核糖核酸链；微小核糖核酸通过与目标信使核糖核酸互补配对实现基因表达的调控。
6．物种间协同进化涉及两个或多个相互作用的物种，因彼此施加的选择压力而导致相互适应性演化的过程。下列关于演化场景的描述不属于物种间协同进化的是（　　）
A．羚羊奔跑速度的提高对其捕食者（如猎豹）施加选择压力，可能促使猎豹也演化出更快的速度，反之亦然
B．某长距兰花与其唯一的传粉天蛾之间，兰花花距的增长和天蛾喙的相应变长
C．某群岛上不同岛屿的几种地雀，因食物资源不同演化出不同形态的喙
D．某些植物产生毒素以抵御食草动物，而食草动物逐渐产生抗性
【答案】C
【知识点】协同进化与生物多样性的形成
【解析】【解答】A、羚羊和猎豹属于不同物种，二者为捕食关系，羚羊奔跑速度提高会对猎豹产生选择压力，促使猎豹速度也随之进化，猎豹的变化又会反过来选择羚羊，属于不同物种之间的协同进化，A错误。
B、长距兰花和传粉天蛾是不同物种，存在互利共生关系，兰花花距不断增长，天蛾的口器也会相应变长，二者相互选择、共同进化，属于物种间协同进化，B错误。
C、不同岛屿的几种地雀是因为食物资源不同而进化出不同形态的喙，属于同一物种在不同环境中的适应辐射，没有体现不同物种之间的相互选择与共同进化，不属于协同进化，C正确。
D、某些植物和以其为食的草食动物是不同物种，植物产生毒素，草食动物逐渐产生相应的抗性，二者相互施加选择压力，共同进化，属于物种间协同进化，D错误。
故答案为：C。
【分析】协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间相互影响、不断进化，捕食、互利、植食等种间关系都可推动协同进化；地雀喙的差异是同种生物适应不同环境的结果，不涉及物种间相互选择，因此不属于协同进化。
7．神经细胞膜电导表示相应离子流经该膜形成电流的能力，某神经纤维受刺激后膜电位与电导的变化过程如图。下列分析正确的是（　　）
A．Na电导大小主要取决于细胞外液中Na+浓度变化
B．阶段a～b细胞膜对Na+没有通透性
C．b点时刻，膜内电位为0
D．阶段b～c细胞外液中K+浓度低于胞内
【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、钠离子电导反映钠离子流经细胞膜形成电流的能力，主要由细胞膜上钠离子通道的开放状态决定，而不是由细胞外液中钠离子浓度直接决定，A错误。
B、阶段a到b为静息电位的维持阶段，此时细胞膜对钠离子仍然有很小的通透性，并非没有通透性，B错误。
C、b点时刻只是膜电位变化过程中的一个点，此时膜内电位并不是零电位，C错误。
D、神经细胞内钾离子浓度始终高于细胞外液中的钾离子浓度，这一浓度差在任何阶段都保持稳定，D正确。
故答案为：D。
【分析】神经细胞静息电位主要靠钾离子外流维持，动作电位靠钠离子内流形成；离子电导主要取决于对应离子通道的开放情况；细胞内钾离子浓度始终高于细胞外，这是维持静息电位的基础。
8．花青素是一种特殊的类黄酮代谢物。研究人员用赤霉素GA或茉莉酸甲酯MeJA单独处理，以及GA和MeJA共处理几种不同植株，检测花青素的生物合成，所得结果类似（如图）。下述表述错误的是（　　）
A．GA和MeJA调控花青素合成的功能在不同植物中可能具有保守性
B．GA抑制了MeJA介导的花青素生物合成
C．MeJA通过抑制GA的合成，促进花青素合成
D．GA不仅参与花青素合成的调节，还参与某些植物坐果的调节
【答案】C
【知识点】其他植物激素的种类和作用；植物激素间的相互关系
【解析】【解答】A、实验结果显示，用赤霉素和茉莉酸甲酯单独处理以及共同处理多种不同植株，得到的实验结果相似，说明二者调控花青素合成的功能在不同植物中可能具有保守性，A正确。
B、茉莉酸甲酯单独处理可以促进花青素合成，赤霉素和茉莉酸甲酯共同处理时，花青素含量比茉莉酸甲酯单独处理时低，说明赤霉素抑制了茉莉酸甲酯介导的花青素生物合成，B正确。
C、从实验结果只能看出赤霉素和茉莉酸甲酯在调控花青素合成上存在相互作用，无法得出茉莉酸甲酯是通过抑制赤霉素的合成来促进花青素合成这一结论，C错误。
D、赤霉素可以调节花青素的合成，同时赤霉素还能促进某些植物坐果和果实发育，D正确。
故答案为：C。
【分析】多种植物实验结果相似说明激素调节功能具有保守性；赤霉素与茉莉酸甲酯共同处理使花青素含量下降，证明赤霉素有抑制作用；实验无法证明激素之间是通过抑制合成来发挥作用；赤霉素在植物体内具有多种调节功能。
9．群落间隙动态是指由于自然因素或人为干扰(如风暴、火灾、病虫害、砍伐、放牧等)导致群落局部区域出现断层，群落通过物种的迁入、竞争和演替等逐步恢复的过程，这是生态系统自我修复和维持多样性的重要机制。下列说法正确的是（　　）
A．啮齿动物挖掘形成的裸地、倒木后形成的林窗与人类采矿区都属于群落断层
B．群落间隙动态属于群落的初生演替，恢复后群落与原来群落的物种组成相同
C．生物与生物、生物与环境之间的相互作用及人类活动是影响群落间隙动态的内因
D．人为干扰群落间隙动态演替不会提高生态系统的稳定性，但可以制造出特殊景观
【答案】A
【知识点】群落的结构；群落的演替；生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、啮齿动物挖掘形成的裸地、倒木形成的林窗以及人类采矿区，都是自然因素或人为干扰造成的群落局部断层，符合群落断层的定义，A正确。
B、群落间隙动态一般保留了原有的土壤条件和繁殖体，属于次生演替，恢复后的群落物种组成不一定与原来完全相同，B错误。
C、生物与生物、生物与环境的相互作用是影响群落间隙动态的内因，人类活动属于外因，C错误。
D、合理的人为干扰和生态修复可以增加物种丰富度，提高生态系统的稳定性，D错误。
故答案为：A。
【分析】群落断层由自然或人为干扰形成，一般属于次生演替；群落演替的内因是生物之间及生物与环境的相互作用，人类活动属于外部因素；适度人为干预可以提升生态系统稳定性。
10．花生蚜是花生的主要害虫，群集于嫩叶、嫩茎等部位刺吸汁液，造成花生减产，东亚小花蝽是花生蚜的重要天敌。为了研究东亚小花蝽对花生蚜的控制作用，科研人员在花生单作种植模式和花生-玉米间作种植模式下分别调查了两种昆虫的种群密度变化情况，结果如图所示。下列说法正确的是（　　）
不同种植模式下东亚小花蝽和花生蚜的发生动态
A．调查两种昆虫的种群密度应该使用抽样检测的方法，如标记重捕法
B．单作模式下两种昆虫种群密度变化趋势一致，说明两者为共生关系
C．间作模式下，在花生蚜的整个发生期东亚小花蝽都表现出较强的捕食作用
D．研究结果表明，间作模式更能增强自然天敌的控害能力，有利于农业增产
【答案】D
【知识点】种群的数量变动及其原因；估算种群密度的方法；种间关系
【解析】【解答】A、花生蚜和东亚小花蝽属于活动能力弱、活动范围小的小动物，调查其种群密度应使用样方法，而不是标记重捕法，A错误。
B、东亚小花蝽是花生蚜的天敌，二者之间为捕食关系，不是共生关系，B错误。
C、间作模式下，在花生蚜发生的某段时期内，其种群数量仍然大幅上升，说明东亚小花蝽并非在整个发生期都表现出很强的捕食作用，C错误。
D、与单作模式相比，间作模式下花生蚜的种群密度更低，说明间作更有利于发挥天敌的控害作用，减少虫害，有利于农业增产，D正确。
故答案为：D。
【分析】调查小动物种群密度常用样方法；两种生物为捕食关系；间作模式能更好地控制害虫数量，提高天敌控害能力，有助于作物增产。
11．柠檬酸广泛应用于食品、医疗和化工领域，具有重要的商业价值。以玉米粉为原料，利用黑曲霉有氧发酵生产柠檬酸的基本流程如图所示。下列分析正确的是（　　）
A．黑曲霉的细胞结构与生产泡菜所用的主要微生物相同
B．发酵前将黑曲霉孢子接种到种子培养基进行扩大培养
C．发酵培养基和种子培养基加入到发酵罐内时需经过严格灭菌
D．分离提纯获得产物是发酵工程的中心环节
【答案】B
【知识点】发酵工程的应用
【解析】【解答】A、黑曲霉属于真核生物，生产泡菜的主要微生物是乳酸菌，属于原核生物，二者的细胞结构不相同，A错误。
B、发酵前将黑曲霉孢子接种到种子培养基中，目的是对菌种进行扩大培养，增加菌体数量，满足后续发酵的需要，B正确。
C、种子培养基中含有发酵所需的菌种，不能进行灭菌处理，否则会杀死菌种导致发酵失败，C错误。
D、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程，而不是分离提纯获得产物，D错误。
故答案为：B。
【分析】黑曲霉为真核生物，乳酸菌为原核生物，结构不同；发酵前需扩大培养增加菌种数量；种子培养基含有活菌不可灭菌；发酵工程的中心环节是发酵过程。
12．番茄灰霉病由灰葡萄孢菌引起，严重影响番茄的产量和品质。某些番茄植株组织中存在的内生菌可防治灰葡萄孢菌，科研人员在大量感染番茄灰霉病的田中，取样、分离并纯化出一种芽孢杆菌，为探究其对番茄灰霉病的防治作用，开展了有关实验，结果如图。下列有关分析错误的是（　　）
A．应选择田中患病番茄植株进行采样，并对样品进行充分消毒
B．操作过程中的无菌技术可以保护操作者，避免被微生物感染
C．A组作为对照可排除培养基成分及小圆片对实验结果的影响
D．据实验结果推测，该种芽孢杆菌可以用于番茄灰霉病的防治
【答案】A
【知识点】微生物的培养与应用综合
【解析】【解答】A、要分离得到能防治灰霉病的内生菌，应从患病番茄植株上采样，但样品不能进行充分消毒，消毒会杀死目标内生菌，A错误。
B、操作过程中采用无菌技术，既能防止杂菌污染，也能保护操作者不被微生物感染，B正确。
C、A组不加入芽孢杆菌，作为对照组，可以排除培养基成分和小圆片本身对实验结果的干扰，C正确。
D、实验结果显示芽孢杆菌能明显抑制灰葡萄孢菌的生长，说明该芽孢杆菌可用于番茄灰霉病的防治，D正确。
故答案为：A。
【分析】分离内生菌时不能对样品消毒，否则会杀死目的菌株；无菌技术可保障实验安全与结果可靠；对照组用于排除无关变量影响；芽孢杆菌对病原菌有抑制作用，具备防治潜力。
13．不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质，让其与未经射线照射的受体细胞融合成杂种细胞的技术。所得融合细胞含受体的全部遗传物质及供体的部分遗传物质。研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行了融合，期望培育能产生紫杉醇的柴胡。科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定，结果如下：
后代植株类型 染色体数目及形态 DNA分子标记鉴定
甲 12，与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段
乙 12，与柴胡染色体相似 无红豆杉DNA片段
丙 12，与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段和新的DNA片段
下列叙述错误的是（　　）
A．红豆杉与柴胡融合前需进行细胞去壁处理，且需对柴胡的原生质体进行射线处理
B．可用高Ca2+--高pH融合法、离心法等方法诱导原生质体融合
C．后代乙类型一定不是所需植株，后代甲和丙类型不一定能够产生紫杉醇
D．红豆杉亲本的遗传物质可能是以DNA片段的方式整合进柴胡的基因组
【答案】A
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、不对称体细胞杂交中，供体是红豆杉，受体是柴胡，需要对红豆杉的原生质体进行射线处理，而不是对柴胡的原生质体进行射线处理，A错误。
B、诱导植物原生质体融合可使用高钙离子高pH融合法、离心法等物理或化学方法，B正确。
C、后代乙没有红豆杉的DNA片段，一定不是所需植株；甲和丙虽含有双亲DNA片段，但基因表达受多种因素影响，不一定能产生紫杉醇，C正确。
D、甲、丙染色体数目与柴胡相同，但含有红豆杉DNA，说明红豆杉的遗传物质可能以DNA片段形式整合到柴胡基因组中，D正确。
故答案为：A。
【分析】不对称体细胞杂交应对供体原生质体进行射线处理；原生质体融合可用多种诱导方法；只有含红豆杉DNA的植株才可能产生紫杉醇；染色体数目不变但含外源DNA，说明外源基因以片段形式整合。
14．生物学是一门实验和实证的科学。实验教学中重视求证方法的学习显得尤为重要。下列关于证据获取方法的叙述，正确的是（　　）
A．用含3H-U的细菌培养病毒并检测放射性可确定病毒类型
B．通过显微镜观察组织研磨液证明动植物是由细胞构成的
C．摘除垂体，小狗停止生长证明垂体合成和分泌生长激素
D．敲除基因X，Y的合成停止证明基因Ⅹ的表达产物是Y
【答案】A
【知识点】激素与内分泌系统；病毒；细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、尿嘧啶是核糖核酸特有的碱基，用含氚标记尿嘧啶的细菌培养病毒，若检测到放射性，可说明该病毒为核糖核酸病毒，以此确定病毒类型，A正确。
B、组织研磨液中的细胞结构已被破坏，无法通过显微镜观察研磨液证明动植物由细胞构成，B错误。
C、摘除垂体后小狗停止生长，只能说明垂体与生长有关，不能直接证明垂体合成并分泌生长激素，缺少对照与进一步验证，C错误。
D、敲除基因X后物质Y的合成停止，只能说明基因X与Y的合成有关，不能证明基因X的表达产物就是Y，可能为调控关系，D错误。
故答案为：A。
【分析】利用核糖核酸特有的尿嘧啶可标记并判断病毒类型；观察完整细胞结构才能证明细胞构成生物体；激素研究需要对照实验；基因与产物的关系不能仅由敲除实验确定。
二、多项选择题：共4题，每题3分，共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。
15．HCl是胃酸的主要成分，具有激活胃蛋白酶原和维持胃内酸性环境的功能。下图为胃酸分泌过程的调节，以下说法错误的是（　　）
A．胃酸可能通过降低pH引发胃蛋白酶原构象变化帮助其激活
B．促胃液素释放肽和促胃液素都通过血液运输后作用于靶细胞
C．食物、情绪、药物等刺激引起胃酸分泌的作用途径具体有3条
D．质子泵抑制剂可能比组胺受体拮抗剂抑制胃酸分泌的效果更显著
【答案】B,C
【知识点】神经、体液调节在维持稳态中的作用
【解析】【解答】A、胃酸的主要成分是盐酸，能够降低pH，引发胃蛋白酶原的空间构象改变，从而使其激活成为胃蛋白酶，A正确。
B、促胃液素释放肽是神经递质，由神经末梢释放后通过组织液扩散作用于靶细胞，不经过血液运输；促胃液素属于激素，通过血液运输作用于靶细胞，B错误。
C、由图可知，食物、情绪、药物等刺激引起胃酸分泌的途径共有4条，而不是3条，分别是①迷走神经直接调节胃壁细胞、②迷走神经→G 细胞→促胃液素→胃壁细胞、③迷走神经→G 细胞→促胃液素→ECL 细胞→组胺→胃壁细胞、④迷走神经→ECL 细胞→组胺→胃壁细胞，C错误。
D、质子泵抑制剂直接抑制质子泵，从根本上减少氢离子分泌，组胺受体拮抗剂仅阻断其中一条途径，因此质子泵抑制剂的抑制效果通常更显著，D正确。
故答案为：BC。
【分析】神经递质不经血液运输，激素需要体液运输；胃酸分泌存在多条调节途径，不止3条；质子泵作用更直接，抑酸效果更强。
16．T1是小鼠胚胎存活的关键基因，T1基因被切割后会导致功能丧失。研究者构建如表中的3种转基因小鼠。下列相关叙述不合理的是（　　）
　 雌鼠甲（转基因纯合子） 雄鼠乙 雄鼠丙
转入基因的位置 常染色体 X染色体 Y染色体
转入的基因及功能 基因A：转录出的RNA特异性结合T1基因，引导C蛋白切割T1基因 基因C：表达C蛋白，在A基因RNA的引导下，切割T1基因
A．可利用显微注射将目的基因导入受精卵，获得转基因小鼠
B．将甲与乙杂交，子代雌鼠胚胎因T1功能缺失而未能存活
C．将甲与丙杂交，获得F1与野生型交配，F2只有雌鼠存活
D．该技术可实现精准控制性别，节省养殖资源和人力成本
【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；染色体结构的变异；基因工程的应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、将目的基因导入动物细胞常用显微注射法，可将目的基因导入小鼠受精卵，获得转基因小鼠，A正确。
B、雌鼠甲含有基因 A，雄鼠乙的 X 染色体上含有基因 C，二者杂交得到的子代雌鼠细胞中同时存在基因 A 和基因 C，基因 A 转录出的 RNA 能引导 C 蛋白切割胚胎存活关键基因 T1，使 T1 功能丧失，最终子代雌鼠胚胎因 T1 功能缺失而无法存活，B 正确；
C、雌鼠甲与雄鼠丙杂交，F1 中同时含基因 A 和基因 C 的雄性个体因 T1 被切割发生胚胎致死，存活的 F1 只有仅含基因 A 的雌性个体；该 F1 雌性与野生型小鼠交配，子代雌雄个体均只含有基因 A，不存在基因 C，无法切割 T1 基因，因此雌雄鼠都可以正常存活，并非只有雌鼠存活，C 错误；
D、甲与乙杂交子代雌鼠胚胎致死，仅雄鼠存活，甲与丙杂交子代雄鼠胚胎致死，仅雌鼠存活，该技术可以精准控制子代存活的性别，进而节省养殖资源和人力成本，D 正确。
故答案为：C。
【分析】动物基因工程中，显微注射法是将目的基因导入受精卵的常用技术手段。胚胎的正常发育依赖关键基因的正常表达，关键基因被切割失活会引发胚胎致死现象。不同功能基因在细胞内共同存在时，可相互配合完成特定的分子生物学过程。性染色体上的基因遗传与性别相关联，杂交后代的性状表现会呈现性别差异。个体的存活与否由细胞内相关基因的组合类型决定，致死基因型的胚胎无法发育为完整个体。
17．丙肝病毒是单链RNA病毒，利用丙肝病毒的抗原蛋白制备抗体的过程如下图所示。
下列有关说法错误的有（　　）
A．表面糖蛋白被破坏的灭活病毒能诱导Ⅱ中两种细胞融合
B．Ⅱ中特定杂交瘤细胞的培养过程中会出现接触抑制现象
C．I制备的抗体比Ⅱ制备的抗体诊断丙肝病毒感染更精准
D．若丙肝病毒发生变异，I制备的抗体仍可能有治疗作用
【答案】A,B,C
【知识点】动物细胞培养技术；细胞融合的方法；单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】A、灭活病毒诱导细胞融合依赖其表面糖蛋白的作用，表面糖蛋白被破坏后，无法有效诱导两种细胞融合，A错误。
B、杂交瘤细胞具有无限增殖的特点，在培养过程中不会出现接触抑制现象，B错误。
C、途径Ⅱ制备的是单克隆抗体，特异性强、纯度高，比途径Ⅰ制备的抗体诊断丙肝病毒感染更精准，C错误。
D、若丙肝病毒发生变异，途径Ⅰ制备的抗体仍可能识别变异后的病毒抗原，因此仍可能具有治疗作用，D正确。
故答案为：ABC。
【分析】灭活病毒融合需要完整表面糖蛋白；杂交瘤细胞无接触抑制；单克隆抗体特异性更强；病毒变异后多克隆抗体仍可能保留部分作用。
18．下列关于“有丝分裂、减数分裂及低温诱导多倍体”三个观察染色体相关的实验，叙述错误的有（　　）
A．三个实验的临时装片制作均需经过“解离—漂洗—染色—制片”
B．解离后漂洗过程可适度增加细胞体积，便于染色体形态的观察
C．只有低温诱导多倍体实验可使用卡诺氏液对细胞形态进行固定
D．压片时应注意避免盖玻片发生搓动，以免破坏染色体的完整性
【答案】B,C
【知识点】观察细胞的有丝分裂；观察细胞的减数分裂实验；低温诱导染色体加倍实验
【解析】【解答】A、观察有丝分裂、减数分裂和低温诱导多倍体这三个实验，临时装片制作都需要经过解离、漂洗、染色、制片的步骤，A正确。
B、解离后细胞已经死亡，细胞膜失去选择透过性，漂洗过程不会使细胞体积增大，B错误。
C、卡诺氏液可以固定细胞形态，并非只有低温诱导多倍体实验能用，观察减数分裂等实验也可使用，C错误。
D、压片时要防止盖玻片搓动，避免染色体结构被破坏，影响观察，D正确。
故答案为：BC。
【分析】三个实验装片制作流程相同；解离后细胞死亡，漂洗不改变细胞体积；卡诺氏液可用于多种细胞固定实验；压片操作要保护染色体结构。
三、非选择题：共5题，没有特殊说明每空1分，共60分。
19．研究人员发现大豆细胞中GmPLP1（一种光受体蛋白）的表达量在强光下显著下降。据此，他们作出GmPLP1参与强光胁迫响应的假设。为验证该假设并进一步探究其响应机制，他们选用WT（野生型）、GmPLPl-ox（GmPLP1过表达）和GmPLPl-1（GmPLPl低表达）转基因大豆幼苗为材料进行相关实验，结果如图1所示。请回答下列问题。
（1）强光胁迫时，过剩的光能会对光反应关键蛋白复合体（PSII）造成损伤，并产生活性氧（影响PSII的修复），进而影响　 　的供应，导致暗反应　 　（填生理过程）减弱，光补偿点　 　（增大/减小），生成的有机物减少，致使植物减产。
（2）图1中，光照强度大于1500μmol/m2/s时，随着光照强度的增加，三组大豆幼苗的净光合速率均增加缓慢，此时限制净光合速率明显增大的原因有　 　（从暗反应角度答出至少2点）。该实验结果表明GmPLP1参与强光胁迫响应，判断的依据　 　。
（3）研究小组在进一步的研究中发现，强光会诱导蛋白GmVTC2b的表达。为探究GmVTC2b是否参与大豆对强光胁迫的响应，他们测量了弱光和强光下WT（野生型）和GmVTC2b-ox（GmVTC2b过表达）转基因大豆幼苗中抗坏血酸（可清除活性氧）的含量，结果如图2所示。依据结果可推出在强光胁迫下GmVTC2b　 　（填“增强”或“抑制”）了大豆幼苗对强光胁迫的耐受性（生物对强光胁迫的忍耐程度），其原理是　 　。
（4）为进一步探究GmPLP1和GmVTC2b对强光胁迫的响应是否存在相互作用，研究人员选取GmVTC2b和GmPLPl都过表达的转基因大豆幼苗，重复第（3）小题实验，实验结果表明强光下该组大豆幼苗中抗坏血酸的含量低于600μg/g，请据此提出GmPLP1和GmVTC2b对强光胁迫响应的可能互作机制　 　。还可以进一步选取　 　的转基因大豆幼苗，验证上述假设。
（5）根据以上信息，尝试提出通过提高大豆对强光胁迫的耐受性，从而达到增产目的的方案：　 　大豆细胞中GmPLP1的表达：　 　大豆细胞中GmVTC2b的表达；增加大豆细胞中抗坏血酸含量等。
【答案】（1）NADPH、ATP；三碳化合物（C3）的还原；增大
（2）胞间CO2浓度、与光合作用暗反应有关酶的数量（活性）、温度等；光照较强时，与 WT组相比，GmPLP1过表达组大豆幼苗的净光合速率降低，GmPLP1低表达组大豆幼苗的净光合速率升高，说明GmPLP1参与了强光胁迫响应
（3）增强；GmVTC2b可以增加大豆幼苗中抗坏血酸的含量以提高大豆对活性氧清除能力，增强大豆幼苗对强光胁迫的耐受性
（4）GmPLP1通过抑制GmVTC2b的功能，减弱大豆幼苗对强光胁迫的耐受性；GmVTC2b过表达和GmPLP1低表达的转基因大豆幼苗
（5）抑制；促进
【知识点】影响光合作用的环境因素；光合作用综合
【解析】【解答】(1) 强光胁迫时，过剩的光能会对光反应关键蛋白复合体PSII造成损伤，并产生活性氧，影响PSII的修复，进而影响NADPH和ATP的供应，导致暗反应中三碳化合物的还原过程减弱，光补偿点增大，生成的有机物减少，致使植物减产。
(2) 图1中，光照强度大于1500μmol/m2/s时，随着光照强度的增加，三组大豆幼苗的净光合速率均增加缓慢，此时限制净光合速率明显增大的原因有胞间二氧化碳浓度较低、暗反应相关酶的数量有限或活性不足、温度不适宜影响酶促反应速率等。该实验结果表明GmPLP1参与强光胁迫响应，判断的依据是在光照强度较高的条件下，和野生型组相比，GmPLP1过表达组的大豆幼苗净光合速率更低，而GmPLP1低表达组的大豆幼苗净光合速率更高，说明GmPLP1的表达量会影响强光下大豆的光合速率，参与了强光胁迫的响应过程。
(3) 依据图 2 结果，强光下 GmVTC2b 过表达组的抗坏血酸含量显著高于野生型组，而抗坏血酸可清除强光胁迫产生的活性氧，减少活性氧对 PSII 的损伤，因此可推出在强光胁迫下 GmVTC2b 增强了大豆幼苗对强光胁迫的耐受性。其原理是 GmVTC2b 可以增加大豆幼苗中抗坏血酸的含量，提高大豆对活性氧的清除能力，减少活性氧对光反应关键蛋白复合体 PSII 的损伤，维持较高的光合速率，从而增强大豆幼苗对强光胁迫的耐受性。
(4) 强光下 GmVTC2b 和 GmPLP1 都过表达的转基因大豆幼苗中抗坏血酸的含量低于 600μg/g，低于单独 GmVTC2b 过表达组的抗坏血酸含量，据此推测 GmPLP1 通过抑制 GmVTC2b 的功能，使大豆幼苗中抗坏血酸的含量降低，减弱大豆幼苗对强光胁迫的耐受性。为验证上述假设，还可以进一步选取 GmVTC2b 过表达和 GmPLP1 低表达的转基因大豆幼苗，重复第 (3) 小题的实验，若该组大豆幼苗中抗坏血酸的含量高于 GmVTC2b 和 GmPLP1 都过表达的组，则可支持上述假设。
(5) 根据以上信息，尝试提出通过提高大豆对强光胁迫的耐受性，从而达到增产目的的方案：抑制大豆细胞中GmPLP1的表达，促进大豆细胞中GmVTC2b的表达，增加大豆细胞中抗坏血酸含量等。
【分析】光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜上进行，会产生NADPH和ATP，为暗反应中三碳化合物的还原提供物质和能量，强光会破坏光反应相关结构，使光反应产物减少，暗反应速率下降，光补偿点随之变大。当光照强度达到一定水平后，净光合速率不再快速上升，主要限制因素来自暗反应，包括二氧化碳供应、酶的数量与活性、温度等。GmVTC2b能够提高抗坏血酸含量，增强对活性氧的清除能力，从而提升强光耐受性。GmPLP1会抑制GmVTC2b发挥作用，因此在生产中可以通过降低GmPLP1的表达、提高GmVTC2b的表达，来增强大豆对强光的耐受能力，实现增产。
（1）强光胁迫时，过剩的光能会对光反应关键蛋白复合体（PSⅡ）造成损伤，光反应减弱，光反应产生的NADPH和ATP减少，而暗反应过程中三碳化合物（C3）的还原需要光反应提供ATP和NADPH，因此导致暗反应三碳化合物（C3）的还原减弱，生成的有机物减少，致使植物减产，光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度，由于强光胁迫下光合速率减弱，要使光合速率与呼吸速率相等，需要更强的光照，所以光补偿点增大。
（2）由于胞间CO2浓度的限制，二氧化碳吸收速率有限，光合作用有关酶的数量（活性）的限制以及温度的影响，光合作用暗反应的速率不能无限增加，所以光照强度大于1500μmol/m2/s时，随着光照强度的增加，三组实验大豆幼苗的净光合速率均增加缓慢。由图1可知，一定范围内，光照较强时，与WT组相比，GmPLP1的过表达组抑制大豆幼苗的光合作用，使大豆幼苗的净光合速率降低，GmPLP1的低表达组促进大豆幼苗的光合作用，使大豆幼苗的净光合速率升高，该结果表明GmPLP1参与强光胁迫响应。
（3）从图2可以看出，在强光下，GmVTC2b-ox（GmVTC2b过表达）植株中抗坏血酸含量高于野生型，抗坏血酸可清除活性氧，所以在强光胁迫下GmVTC2b增强了大豆幼苗对强光胁迫的耐受性，其原理是GmVTC2b可以增加大豆幼苗中抗坏血酸的含量以提高大豆对活性氧清除能力，增强大豆幼苗对强光胁迫的耐受性。
（4）因为强光下GmVTC2b和GmPLP1都过表达的转基因大豆幼苗中抗坏血酸的含量低于600μg/g，推测可能是GmPLP1通过抑制GmVTC2b的功能，使得抗坏血酸含量降低，减弱大豆幼苗对强光胁迫的耐受性。还可以进一步选取GmVTC2b过表达和GmPLP1低表达的转基因大豆幼苗，验证上述假设，如果该组大豆幼苗中抗坏血酸含量高于GmVTC2b和GmPLP1都过表达的组，就可以支持上述假设。
（5）根据以上信息，尝试提出通过提高大豆对强光胁迫的耐受性，从而达到增产目的的方案为：根据前面的分析，可抑制大豆细胞中GmPLP1的表达，因为GmPLP1过表达会抑制强光下的光合速率，抑制其表达可能增强大豆对强光的耐受性；促进大豆细胞中GmVTC2b的表达，因为GmVTC2b能增强大豆幼苗对强光胁迫的耐受性；增加大豆细胞中抗坏血酸含量等。
20．肠道是营养物质吸收以及与其他器官之间通讯的重要场所。我国科学家在研究禁食条件下肠道对机体能量代谢平衡的作用过程中，发现并命名了一种新型多肽类激素—肠促生存素（Famsin），该激素在长时间禁食情况下起着重要调节作用。
（1）短时间禁食，机体主要通过　 　分解为葡萄糖，进而为生命活动提供能量。
（2）为了研究Famsin的生理功能，研究者利用小鼠进行实验，测定了血浆Famsin的含量。实验发现常态下小鼠血浆Famsin表现出昼夜节律振荡，在进食开始时急剧下降。实验还测定了长时间禁食的情况下小鼠血浆中Famsin含量（图1），实验结果显示　 　。
（3）Famsin是一种分泌蛋白，是Gml1437基因表达产物的加工物。为确认血浆中Famsin的主要来源，研究人员构建了肠道组织特异性Gml1437基因敲除的小鼠IKO，并对野生型小鼠（WT）和IKO鼠血浆中Famsin含量进行检测，结果如图2所示。该实验结果表明　 　；图1与图2实验结果共同表明，Famsin是一种由　 　诱导的激素。
（4）在长时间禁食后，肝脏通过　 　产生葡萄糖作为主要燃料来对抗饥饿。这些能量来源的动员对于代谢适应禁食和动物生存至关重要。因此，研究者对上述实验小鼠肝脏中的葡萄糖和脂质代谢进行了研究，以探讨饥饿如何影响小鼠对禁食的反应，研究者还测定了禁食一夜后小鼠血糖含量，结果如图3。该结果能否说明Famsin在禁食条件下促进葡萄糖的生成 　 　（填“能”或“不能”）
（5）最终研究结果表明，在禁食期间Famsin促进肝脏中的葡萄糖生成，并且成功筛选出Fasmin特异性受体OLFR796。为探究抗体中和Famsin是否能降低血糖水平，以期探求Famsin-OLFR796轴能否成为治疗2型糖尿病的潜在靶点，研究人员通过基因编辑技术构建了OLFR796基因敲除鼠（OLFR796-/-），开展了如下实验。
实验目的 实验过程
对实验材料进行分组、编号 取①　 　的野生型小鼠OLFR796+/+和基因敲除鼠OLFR796-/-各60只，两种小鼠各随机平均分为2组，分别编号为甲、乙、丙、丁。
②　 　 对4组小鼠进行相同的连续16天的高脂饮食处理，使其患2型糖尿病。
实验组和对照组处理 用一定量的无关抗体IgG—缓冲液对甲组和丙组小鼠进行注射，用③　 　对乙组和丁组小鼠进行注射，然后对小鼠的血糖含量进行检测。
预期实验结果 ④请在图中补充完成结果预测　 　
（6）研究人员发现Famsin还能诱导小鼠进入蛰伏状态，降低核心体温和运动活动，该生存策略的意义是　 　。
【答案】（1）肝糖原
（2）长时间禁食时Famsin含量表现为显著上升，而后逐渐下降
（3）小鼠IKO禁食后Famsin增加没有野生型表现明显，因而说明Famsin主要由肠道组织产生；禁食
（4）非糖物质转化；不能
（5）年龄、性别、健康状况相同；建立糖尿病模型；抗Famsin抗体—缓冲液；乙组（WT+抗Famsin）血糖显著低于甲组，丁组（OLFR796-/-+抗Famsin）与丙组血糖无显著差异
（6）减少能量消耗
【知识点】血糖平衡调节；其他体液成分参与的稳态调节
【解析】【解答】(1) 短时间禁食时，机体血糖下降，此时主要依靠肝糖原分解为葡萄糖来补充血糖，进而为各项生命活动提供能量。肝糖原是动物体内快速动用的储能物质，能够在短时间内维持血糖稳定，满足细胞对能量的需求。
(2) 实验结果显示，在长时间禁食的条件下，小鼠血浆中的Famsin含量会先出现明显的上升，达到一定水平后再逐渐下降，整体呈现先升后降的变化趋势。
(3) 实验结果表明，与野生型小鼠相比，肠道组织特异性敲除Gml1437基因的小鼠，在禁食后血浆中Famsin的含量上升幅度显著降低，说明Famsin主要由肠道组织合成并分泌。结合图1和图2的结果可以看出，进食状态下Famsin含量低，禁食状态下含量明显升高，因此Famsin是一种由禁食诱导产生的激素。
(4) 长时间禁食后，体内糖原被大量消耗，肝脏会通过非糖物质转化，也就是糖异生的方式生成葡萄糖，为机体提供主要的能量物质，以应对饥饿状态。图3的结果只能说明敲除小鼠血糖更低，但不能直接证明Famsin在禁食条件下促进葡萄糖生成，因为实验缺少更严格的对照，无法排除其他因素对血糖的影响。
(5) 实验分组时需要遵循单一变量原则，选取年龄、性别、健康状况等生理条件相同的野生型小鼠和受体基因敲除小鼠，保证无关变量一致。
实验的第二步是建立糖尿病模型，通过高脂饮食连续饲喂，使小鼠患上2型糖尿病。
实验组使用抗Famsin抗体—缓冲液处理，对照组使用无关抗体IgG—缓冲液处理。
预期实验结果为，乙组野生型小鼠在注射抗Famsin抗体后，血糖显著低于甲组；丁组受体基因敲除小鼠注射抗体后，血糖与丙组没有明显差异，因为受体已经缺失，Famsin无法发挥作用，抗体也不能产生额外效果。相应的实验结果如下图：
(6) Famsin诱导小鼠进入蛰伏状态，降低核心体温和运动活动，能够显著减少机体的能量消耗，使小鼠在禁食、能量不足的情况下，降低代谢速率，延长生存时间，提高在恶劣环境下的存活概率。
【分析】短时间禁食时，肝糖原分解是维持血糖的主要方式。长时间禁食会刺激肠道分泌Famsin，该激素含量先升后降。肠道是Famsin的主要分泌部位，禁食是其关键诱导条件。禁食状态下肝脏通过糖异生补充血糖，仅靠血糖数据不足以证明Famsin的直接作用。在糖尿病小鼠实验中，抗Famsin抗体能降低野生型小鼠血糖，但对受体缺失小鼠无效，说明Famsin通过受体OLFR796升高血糖。Famsin诱导蛰伏、减少能量消耗，是动物适应饥饿的重要生存策略。
（1）短时间禁食，机体主要通过肝糖原分解为葡萄糖，进而为生命活动提供能量，因为肝糖原是人体内的储能物质。
（2）为了研究Famsin的生理功能，研究者利用小鼠进行实验，测定了血浆Famsin的含量。实验发现常态下小鼠血浆Famsin表现出昼夜节律振荡，在进食开始时急剧下降。实验还测定了长时间禁食的情况下小鼠血浆中Famsin含量，图1实验结果显示，长时间禁食时Famsin含量表现为显著上升，而后逐渐下降。
（3）Famsin是一种分泌蛋白，是Gml1437基因表达产物的加工物。为确认血浆中Famsin的主要来源，研究人员构建了肠道组织特异性Gml1437基因敲除的小鼠IKO，并对野生型小鼠（WT）和IKO鼠血浆中Famsin含量进行检测，结果如图2所示。该实验结果表明小鼠IKO禁食后Famsin增加没有野生型表现明显，因而说明Famsin主要由肠道组织产生，且受Gml1437基因的控制；图1与图2实验结果共同表明，Famsin是一种由禁食诱导的激素，因为在进食情况下无论野生还是基因敲除的小鼠IKO中Famsin的含量均未明显增加。
（4）在长时间禁食后，肝脏通过非糖物质转化（脂肪）产生葡萄糖（或糖异生）作为主要燃料来对抗饥饿。这些能量来源的动员对于代谢适应禁食和动物生存至关重要。因此，研究者对上述实验小鼠肝脏中的葡萄糖和脂质代谢进行了研究，以探讨饥饿如何影响小鼠对禁食的反应，研究者还测定了禁食一夜后小鼠血糖含量，结果如图3。图示结果说明，在小鼠IKO中血糖含量低于野生型，应该与体内Famsin含量较低有关，该结果不能说明Famsin在禁食条件下促进葡萄糖的生成，因为小鼠IKO在长期禁食情况下，Famsin含量也有所增加，并未表现出Famsin含量持续不变的情况。
（5）最终研究结果表明，在禁食期间Famsin促进肝脏中的葡萄糖生成，并且成功筛选出Fasmin特异性受体OLFR796。为探究抗体中和Famsin是否能降低血糖水平，以期探求Famsin-OLFR796轴能否成为治疗2型糖尿病的潜在靶点，研究人员通过基因编辑技术构建了OLFR796基因敲除鼠（OLFR796-/-），开展了如下实验，实验步骤如表格：
第一步，分组编号，实验设计中应该保证无关变量相同且适宜，因此实验过程中应该选择年龄、性别、健康状况相同的野生型小鼠OLFR796+/+和基因敲除鼠OLFR796-/-各60只，两种小鼠各随机平均分为2组，分别编号为甲、乙、丙、丁。
第二步，建立糖尿病模型，对4组小鼠进行相同的连续16天的高脂饮食处理，使其患2型糖尿病。
第三步，用一定量的无关抗体IgG—缓冲液对甲组和丙组小鼠进行注射，用③抗Famsin抗体—缓冲液对乙组和丁组小鼠进行注射，然后对小鼠的血糖含量进行检测。
预期实验结果：乙组（WT+抗Famsin）血糖显著低于甲组（WT+IgG）。丁组（OLFR796-/-+抗Famsin）与丙组（OLFR796-/-+IgG）血糖无显著差异（因受体缺失，抗体无效）。
相应的实验结果如下图：
（6）研究人员发现Famsin还能诱导小鼠进入蛰伏状态，降低核心体温和运动活动，这样有利于减少能量消耗，以便适应禁食环境。
21．我国建立了国家公园和自然保护区等多种自然保护地，对濒危野生动物如华北豹的保护起到了积极作用。根据所学知识回答下列问题。
（1）建立自然保护地属于保护生物多样性的　 　（填“就地保护”或“易地保护”）措施。生物多样性的间接价值主要体现在　 　等方面，此外，生物多样性在促进生态系统中　 　等方面也具有重要的生态价值。
（2）更先进的自然保护地建设理念由原来的保护目标物种转变为保护　 　（填“基因库”或“生态系统”），这种转变的生态学依据是　 　。
（3）科研人员采用红外触发相机获取了某地连续两年华北豹的大量清晰影像，根据“花纹唯一性”特点可识别华北豹个体，华北豹的种群密度估算公式为d=ab/cS。其中，d为华北豹的种群密度，S为调查面积，a代表第1年华北豹个体数，b为　 　，c为　 　。
（4）某濒危野生动物栖息地碎片化的研究结果如图，结果表明局域种群的个体数量越少，灭绝概率越　 　（填“高”或“低”），可能原因有　 　。
（5）自然保护地建立后，从较长时间尺度看，濒危野生动物的种群数量变化趋势是　 　，分析其原因是　 　。
【答案】（1）就地保护；调节生态系统的功能；基因流动和协同进化
（2）生态系统；保护生态系统相当于既保护了生物（物种的多样性和遗传的多样性），又保护了生物的生存环境，生态系统稳定性增强
（3）第2年个体总数；第2年重复拍摄到的第1年的个体数
（4）高；栖息地的碎片化导致动物种群的基因交流减少，长期的近亲繁殖导致后代遗传多样性降低，对环境的适应性下降，种群数量下降
（5）先增长后趋于稳定；前期资源充足，出生率大于死亡率，种群快速增长，后期环境容纳量有限，出生率和死亡率接近，种群数量趋于稳定
【知识点】种群的数量变动及其原因；估算种群密度的方法；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1) 建立自然保护地属于保护生物多样性的就地保护措施。生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面，此外，生物多样性在促进生态系统中基因流动和协同进化等方面也具有重要的生态价值。
(2) 更先进的自然保护地建设理念由原来的保护目标物种转变为保护生态系统，这种转变的生态学依据是保护生态系统相当于既保护了生物的多样性，也保护了生物赖以生存的环境，能够使生态系统的稳定性得到增强。
(3) 红外相机识别个体估算种群密度的原理与标记重捕法类似，标记重捕法的核心公式为种群数量 = 第一次捕获并标记的个体数 × 第二次捕获的个体数 ÷ 第二次捕获的个体中带有标记的个体数。本题中，a 代表第 1 年华北豹个体数，相当于第一次捕获并标记的个体数；b 为第 2 年个体总数，相当于第二次捕获的个体总数；c 为第 2 年重复拍摄到的第 1 年的个体数，相当于第二次捕获中带有标记的个体数。因此华北豹的种群密度估算公式为 d=ab/cS，其中 b 为第 2 年个体总数，c 为第 2 年重复拍摄到的第 1 年的个体数。
(4) 结果表明局域种群的个体数量越少，灭绝概率越高，可能原因有栖息地碎片化使种群之间基因交流减少，近亲繁殖增加，遗传多样性下降，个体对环境的适应能力减弱，种群更容易衰退甚至灭绝。
(5) 自然保护地建立后，从较长时间尺度看，濒危野生动物的种群数量变化趋势是先增长后趋于稳定，原因是建立保护地后，生物的生存环境得到改善，食物和空间等资源充足，前期出生率大于死亡率，种群数量快速增长，后期受到环境容纳量限制，出生率与死亡率趋于平衡，种群数量保持相对稳定。
【分析】就地保护是在生物原本的生活环境中进行保护，是最有效的保护措施。生物多样性的间接价值主要表现在调节生态系统功能、维持生态稳定等生态功能。现代保护理念更注重保护整个生态系统，因为物种离不开其生存环境，整体保护效果更持久稳定。调查华北豹种群密度采用的方法原理与标记重捕法一致，第一年拍摄个体相当于标记，第二年重捕总数和重捕到的标记个体数用于计算种群数量。栖息地碎片化会造成小种群近亲繁殖，遗传多样性降低，灭绝风险升高。建立自然保护地能改善濒危动物的生存条件，种群数量一般呈现先增长后稳定的变化规律。
（1）建立自然保护地属于保护生物多样性的就地保护。生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面，如防风固沙，调节气候等。此外，在促进生态系统中的基因流动和协同进化等方面也具有重要的生态价值。
（2）生态工程的建设理念由目标物种保护转变为整个生态系统的保护，这种转变的生态学依据是任何一个物种不能脱离无机环境而存在，保护生态系统相当于既保护了生物（物种的多样性和遗传的多样性），又保护了生物的生存环境，生态系统稳定性增强。
（3）标记重捕法调查种群密度的计算公式为：种群数量=第一次捕获并标记的个体数×第二次捕获的个体数÷第二次捕获的个体中带有标记的个体数，因此若华北豹的种群密度估算公式为d=ab/cs。其中，d为华北豹的种群密度，S为调查面积，a代表第1年华北豹个体数，则b为第2年拍摄的个体总数，相当于重捕的总数，c为第2年重复拍摄到的第1年的个体数，相当于重捕中个体中带有标记的个体数。
（4）据图可知，随着局域种群的个体数量增加，灭绝概率逐渐降低最后为0，因此局域种群的个体数量越少，灭绝概率越高。这是因为栖息地的碎片化会导致动物种群的基因交流减少，长期的近亲繁殖导致后代遗传多样性降低，对环境的适应性下降，种群数量下降，因此灭绝概率升高。
（5）自然保护地建立后，濒危野生动物获得了良好的环境资源，前期资源充足，种群中的出生率大于死亡率，种群数量快速增长，后期由于环境容纳量有限，出生率和死亡率接近，种群数量趋于稳定，因此从较长时间尺度看，濒危野生动物的种群数量变化趋势是先增长后趋于稳定。
22．无核葡萄品质优良，但抗寒性差。我国科学家以中国野生葡萄资源中抗寒性最强的山葡萄为材料，对抗寒基因Va的功能展开相关研究。
（1）通过前期研究结果，科研人员推测Va基因可能为转录因子。转录因子是一类特定的蛋白，可以调控　 　与启动子的结合。
（2）为进一步验证Va基因的转录激活功能，科研人员利用pG载体首先构建了重组质粒，导入到敲除GAL4基因的酵母AH109菌株中(图1)。GAL4基因可编码酵母中具有转录激活功能的蛋白，AH109菌株为色氨酸、组氨酸缺陷型菌株，只有在添加相应氨基酸的培养基中才能生长。
①敲除GAL4的原因是　 　。科学家运用CRISPR/Cas9基因编辑系统（图2）实现对GAL4的敲除，sgRNA序列必须以CAL4基因中的一段特异性序列为设计依据，目的是　 　。
②为了能够筛选得到重组酵母，培养基的配方为下列选项中的　 　组，此外还需额外添加　 　，通过显色反应做进一步验证。
A组：加色氨酸和组氨酸 B组：不加色氨酸和组氨酸
C组：加组氨酸，不加色氨酸 D组：加色氨酸，不加组氨酸
③研究人员运用GAL4基因和pG质粒构建了pG-GAL4重组载体，并将其导入酵母菌作为对照组1，那么实验组的处理是导入　 　。另外，还需设置一个对照组2，即导入　 　，然后将上述三组酵母菌同时接种于同一块平板的三个区域。
④预测对照组1、2和实验组的菌落生成及颜色情况分别是：有菌落和蓝色、　 　和　 　。
（3）利用本地不抗寒葡萄品种“红地球”进一步探究Va基因的功能，科研人员构建了含Va基因和抗除草剂基因的稳定表达载体，用　 　法进行转染。请选择正确的后续实验操作并进行排序　 　。
A. 72小时室温培养
B. 72小时低温诱导培养
C. 用PCR方法筛选出Va基因阳性植株
D. 检测植株中Va蛋白的含量
E. 用不含组氨酸的培养基筛选愈伤组织
F. 用含除草剂的培养基筛选愈伤组织
【答案】（1）RNA聚合酶
（2）GAL4基因可编码酵母中具有转录激活功能的蛋白；该序列可以与GAL4基因中的特定序列结合，并在该部位实现切割，进而得到敲除GAL4基因的酵母菌；B；X-α-gal；pG-Va重组载体；导入PG载体；不会出现蓝色物质，也无菌落生长；蓝色，有菌落
（3）农杆菌转化法；FCBD
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；遗传信息的转录；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) 转录的起始阶段需要RNA聚合酶与基因的启动子结合，转录因子作为调控蛋白，可调控RNA聚合酶与启动子的结合过程。
(2) ①GAL4基因编码的蛋白具有转录激活功能，敲除GAL4可避免酵母菌自身的GAL4蛋白干扰实验结果，确保后续实验仅反映Va基因的转录激活作用；CRISPR/Cas9系统中，sgRNA需以GAL4基因的特异性序列为模板设计，目的是引导Cas9蛋白特异性切割GAL4基因的靶位点，实现对GAL4基因的定向敲除，保证基因编辑的特异性。
②AH109菌株为色氨酸、组氨酸缺陷型菌株，重组载体含编码色氨酸合成酶的基因（TRP1），导入后可合成色氨酸；组氨酸合成酶基因（HIS3）由诱导型启动子驱动，仅当被Va（转录因子）激活时才表达。因此筛选培养基需不加色氨酸和组氨酸（B组），只有导入重组载体且Va激活HIS3表达的酵母才能生长。显色反应需额外添加X-α-gal，因为MEL1基因编码的α-半乳糖苷酶可分解X-α-gal产生蓝色物质，用于进一步验证。
③对照组1导入pG-GAL4重组载体，实验组需导入pG-Va重组载体；对照组2需导入空载体pG，以排除载体本身对实验结果的影响。
④对照组1（pG-GAL4）中，GAL4可激活P启动子，驱动HIS3和MEL1表达，因此有菌落且呈蓝色；对照组2（pG空载体）中，无转录因子激活P启动子，HIS3和MEL1不表达，因此无菌落生长且无蓝色物质产生；实验组（pG-Va）中，Va作为转录因子激活P启动子，驱动HIS3和MEL1表达，因此有菌落且呈蓝色。
(3) 将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法。后续实验操作需按以下顺序进行：首先用含除草剂的培养基筛选愈伤组织（利用载体上的抗除草剂标记基因，筛选导入重组载体的细胞）；再通过PCR方法筛选出Va基因阳性植株；接着进行72小时低温诱导培养（探究Va基因的抗寒功能）；最后检测植株中Va蛋白的含量，因此顺序为FCBD。
【分析】（1）转录因子是一类调控基因转录的蛋白质，其核心功能是调控RNA聚合酶与基因启动子的结合，从而影响基因的转录起始过程。
（2）CRISPR/Cas9基因编辑系统的原理是通过sgRNA引导Cas9蛋白特异性切割靶基因的DNA序列，实现基因敲除；sgRNA需根据靶基因的特异性序列设计，以保证编辑的定向性和特异性。
（3）酵母转录激活实验利用报告基因（如HIS3、MEL1）验证转录因子的功能：报告基因由诱导型启动子驱动，仅当被转录因子激活时才表达，可通过营养缺陷筛选（HIS3合成组氨酸）和显色反应（MEL1分解X-α-gal产蓝色）判断转录因子的激活作用。
（4）基因工程载体的标记基因包括营养合成酶基因（如TRP1、HIS3）、抗性基因（如抗除草剂基因）和显色标记基因（如MEL1），分别用于营养缺陷筛选、抗性筛选和显色验证。
（5）农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的常用方法，后续需通过抗性筛选、PCR鉴定、个体水平诱导处理（如低温诱导）和分子水平检测（如蛋白检测），逐步验证目的基因的导入和功能表达。
（1）依据题干信息和转录需要发生的条件，Va基因可能为转录因子，则转录因子调控RNA聚合酶与启动子的结合。
（2）GAL4基因可编码酵母中具有转录激活功能的蛋白，敲除GAL4的目的是避免酵母菌细胞中产生具有转录激活功能的蛋白。科学家运用CRISPR/Cas9基因编辑系统（图2）实现对GAL4的敲除，sgRNA序列必须以GAL4基因中的一段特异性序列为设计依据，这样该序列可以与GAL4基因中的特定序列结合，并在该部位实现切割，进而得到敲除GAL4基因的酵母菌。
②依据题干信息，AH109菌株为色氨酸、组氨酸缺陷型菌株，重组的载体中含有编码色氨酸合成酶的基因和具有转录激活功能的Va基因，AH109菌株的基因中含有HIS3基因可以编码组氨酸合成酶，所以若重组成功，就可以合成色氨酸和组氨酸，为了能够筛选得到重组酵母，所用培养基配方中无需添加色氨酸和组氨酸。若用显色反应进行验证，依据题干信息，MEL1基因可以编码α-半乳糖苷酶，可分解X-α-gal产生蓝色物质，所以培养基中需额外添加X-α-gal。
③研究人员运用GAL4基因和pG质粒构建了pG-GAL4重组载体，并将其导入酵母菌作为对照组1，那么实验组的处理是导入pG-Va重组载体。另外，还需设置一个对照组2，即只导入PG载体，然后将上述三组酵母菌同时接种于同一块平板的三个区域。
④对照组1导入pG-GAL4重组载体，其中含有MEL1基因、HIS3基因及编码色氨酸的基因，所以实验结果出现蓝色，有菌落。对照组2只导入PG载体，无菌落接种，且不含有MEL1基因，所以不会出现蓝色物质，也无菌落生长；实验组导入pG-Va重组载体，也含有MEL1基因、HIS3基因及编码色氨酸的基因，所以实验结果出现蓝色，有菌落。
（3）利用本地不抗寒葡萄品种“红地球”进一步探究Va基因的功能，科研人员构建了含Va基因和抗除草剂基因的稳定表达载体，用农杆菌转化法进行转染，即将目的基因导入到受体细胞。后续的实验操作（即目的基因的检测与鉴定）为：①F 用含除草剂的培养基筛选愈伤组织；②C 用PCR方法筛选出Va基因阳性植株；③B 72小时低温诱导培养；④D 检测植株中Va蛋白的含量。即FCBD。
23．某植物（性别决定方式为XY型）的花色包括紫色、红色、橙色、白色，由位于一对同源染色体上的两对等位基因A/a、B/b控制，A、B基因分别与红色素和橙色素的产生有关，紫色由红色素和橙色素叠加后形成。该植物的叶型有互生、双生、簇生三种表型，分别由复等位基因C1、C2、C3控制。科研人员进行了如下两组杂交实验，
组别 亲本 子代
实验一 白色花、叶互生（♀）×紫色花、叶簇生（♂） 白色花、叶互生（♀）：紫色花、叶互生（♂）=1：1
实验二 紫色花、叶簇生（♀）×白色花、叶互生（♂） 紫色花、叶互生（♀）：红色花、叶互生（♀）：橙色花、叶 互生（♀）：白色花、叶互生（♀）紫色花、叶互生（♂）：红色花、叶互生（♂）：橙色花、叶互生（♂）：白色花、叶互生（♂）=27：6：6：27：27：6：6：27
注：实验一、二亲本叶型相关基因为纯合。考虑X、Y染色体的同源区段
（1）由实验一、二的表型及比例可知，控制叶型的基因位于　 　染色体上，欲探究C1、C2、C3的显隐性关系（显性对隐性用“>”表示），请以表中个体和纯合体叶双生个体为实验材料，设计一次杂交实验。
实验思路：用　 　个体与纯合体叶双生个体杂交，观察杂交后代的表型及比例。
预期结果及结论：　 　；若后代全为叶双生，则C1、C2、C3的显隐性关系为C2>C1>C3。
（2）由实验一、二的表型及比例推测，实验一父本基因型为　 　。根据表中数据推测，实验二的子代表型出现红色花与橙色花的原因是　 　。
（3）若叶型基因位于Ⅲ号染色体上，为判断叶型基因是否位于Ⅲ号染色体某片段上，选择表型分别为　 　的正常纯合植株与　 　的一条Ⅲ号染色体缺失该片段的纯合植株杂交，若后代的表型及比例为全为叶互生，则C1/C3基因位于Ⅲ号染色体上，且叶型基因不在缺失片段上；若后代的表型及比例为　 　，则C1/C3基因位于Ⅲ号染色体上，且叶型基因在缺失片段上。
【答案】（1）常；子代叶互生；若后代为叶互生∶叶双生=1∶1，则C1、C2、C3的显隐性关系为C1>C2>C3；若后代为叶互生∶叶簇生=1∶1，则C1、C2、C3的显隐性关系为C1>C3>C2。
（2）C3C3XabYAB；紫色花雌性个体在减数分裂Ⅰ过程中含有花色基因的染色体发生了互换，产生了含XAb和XaB的雌配子。
（3）叶簇生；叶互生；叶互生∶叶簇生=1∶1
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因的自由组合规律的实质及应用；基因在染色体上位置的判定方法；遗传的分子基础综合
【解析】【解答】(1) 实验一和实验二为叶型性状的正反交实验，亲本叶型相关基因均为纯合，实验一母本为叶互生、父本为叶簇生，子代全为叶互生；实验二母本为叶簇生、父本为叶互生，子代也全为叶互生，两组实验子代的叶型表现均与性别无关联，因此控制叶型的基因位于常染色体上。由实验一纯合叶互生与纯合叶簇生杂交子代全为叶互生，可确定叶互生基因 C1对叶簇生基因 C3 为显性，子代叶互生个体的基因型为 C1C3。要探究 C1、C2、C3 的显隐性关系，实验思路为用子代叶互生个体与纯合体叶双生个体杂交，观察并统计后代的表型及比例。预期结果及结论为，若后代叶互生∶叶双生 = 1∶1，说明 C1 对 C2为显性、C2对 C3为显性，即C1>C2>C3；若后代叶互生∶叶簇生 = 1∶1，说明 C1 对 C3 为显性、C3对C2为显性，即 C1>C3>C2；若后代全为叶双生，则说明 C2 对 C1 和 C3 均为显性，即 C2>C1>C3。
(2) 实验一中花色性状的遗传与性别相关联，结合题干提示考虑 X、Y 染色体的同源区段，可判断控制花色的 A/a、B/b 基因位于 X、Y 染色体的同源区段。根据题干信息，A 基因控制红色素合成，B 基因控制橙色素合成，紫色为两种色素叠加形成，因此紫色花需同时含 A、B 基因，红色花只含 A 基因，橙色花只含 B 基因，白色花无 A、B 基因。实验一母本为白色花雌性，基因型为 XabXab，父本为紫色花雄性，子代雌性全为白色花、雄性全为紫色花，说明父本 X 染色体携带 ab 基因，Y染色体携带 AB 基因，又因父本叶型为纯合叶簇生，因此父本基因型为 C3C3XabYAB。实验二母本为紫色花雌性，基因型为 XABXab，正常情况下只能产生 XAB和 Xab 两种雌配子，子代只会出现紫色花和白色花，而实验二子代出现红色花和橙色花，原因是紫色花雌性个体在减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，产生了含 XAb 和 XaB 的重组型雌配子，这两种配子分别与雄配子结合后，子代就会出现红色花个体和橙色花个体。
(3) 要判断叶型基因是否位于 Ⅲ 号染色体的某缺失片段上，应选择表型为叶簇生的正常纯合植株，与表型为叶互生的一条 Ⅲ 号染色体缺失该片段的纯合植株进行杂交。若 C1/C3 基因位于 Ⅲ 号染色体上且叶型基因在缺失片段上，缺失片段的染色体无法表达叶互生基因 C1，杂交后代会获得两种类型的染色体，一半个体表现为叶互生，一半个体表现为叶簇生，即后代叶互生∶叶簇生 = 1∶1；若叶型基因不在缺失片段上，缺失不影响 C1 基因的表达，后代会全为叶互生。
【分析】叶型正反交结果一致，说明相关基因位于常染色体上，利用子代叶互生个体与纯合双生个体杂交，可根据后代表型判断复等位基因的显隐性关系。花色性状与性别相关联，且基因位于X、Y同源区段，实验一父本可产生YAB雄配子，使子代雄性全为紫色花。实验二母本减数分裂时发生交叉互换，产生重组配子，导致子代出现红色和橙色花个体。染色体缺失定位实验中，若基因位于缺失片段上，缺失染色体无法正常表达，后代表型会出现相应的性状分离比。
（1）实验一中叶互生（♀）×叶簇生（♂），子代全为叶互生；实验二中叶簇生（♀）×叶互生（♂），子代也全为叶互生，正反交结果相同，子代性状与性别无关联，说明控制叶型的基因位于常染色体上；若探究C1、C2、C3的显隐性关系，可用子代叶互生个体（C1C3）与纯合体叶双生个体（C2C2）杂交，观察杂交后代的表型及比例（显隐性关系为C1>C3）。若后代为叶互生（C1C2）∶叶双生（C2C3）=1∶1，则C1、C2、C3的显隐性关系为C1>C2>C3；若后代为叶互生（C1C2）∶叶簇生（C3C2）=1∶1，则C1、C2、C3的显隐性关系为C1>C3>C2；若后代全为叶双生（C2C1、C2C3），则C1、C2、C3的显隐性关系为C2>C1>C3；
（2）实验一中白色花（♀）×紫色花（♂），子代表型为白色花（♀）∶紫色花（♂）=1∶1，性状与性别有关，据此推断基因A/a、B/b位于X、Y染色体的同源区段上，且基因a与基因b位于X染色体上，基因A与基因B位于Y染色体上，即实验一父本的基因型为C3C3XabYAB；实验二：紫色花（♀）×白色花（♂），子代表型为紫色花（♀）∶红色花（♀）∶橙色花（♀）∶白色花（♀）∶紫色花（♂）∶红色花（♂）∶橙色花（♂）∶白色花（♂）=27∶6∶6∶27∶27∶6∶6∶27，据此推断实验二的表型出现红色花与橙色花的原因可能是紫色花雌性个体在减数分裂Ⅰ过程中含有花色基因的染色体发生了互换，产生了含XAb和XaB的雌配子。
（3）要判断叶型基因是否位于Ⅲ号染色体某片段上，应选择表型分别为叶簇生的正常植株与叶互生的一条Ⅲ号染色体缺失该片段的植株杂交。因为叶互生由C1控制，叶簇生由C3控制，选择这两种表型的植株杂交可以判断基因与染色体片段的关系。判断基因位置的结果及比例： 若后代的表型全为叶互生，则C1/C3基因位于Ⅲ号染色体上，且叶型基因不在缺失片段上；若后代的表型及比例为叶互生∶叶簇生=1∶1，则C1/C3基因位于Ⅲ号染色体上，且叶型基因在缺失片段上。
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