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浙江省五校联盟2024-2025学年高二下学期5月教学质量检测生物试题
一、选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分。）
1．全球性生态环境问题对生物圈的稳态造成了威胁，同时也影响了人类的生存和可持续发展。下列叙述正确的是（　　）
A．人类使用氟氯烃会使大气中臭氧的含量增加，从而对人的生存造成极大危害
B．建立植物园、动物园、种子库和基因库均属于保护生物多样性的措施
C．生物多样性的破坏会影响物种数量，但不会造成水土流失、沙漠化等环境问题
D．土地荒漠化是目前全球性生态环境问题之一，与人为因素无关
2．某地区积极实施湖区拆除养殖围网等措施，并将沿湖地区改造成湿地公园，下列相关叙述错误的是（　　）
A．该公园生物群落发生的演替属于次生演替
B．公园建成后期某草本植物的生物量很大，可认为是该公园的优势种
C．在繁殖季节，湖区鸟类翩翩起舞，这属于行为信息
D．该湿地公园具有生物多样性的直接价值和间接价值
3．甜瓣子是豆瓣酱的重要成分，风味受蚕豆蛋白分解产生的氨基酸影响，也受发酵过程中不同微生物的多种代谢产物影响。其生产工艺如下图所示。
下列关于本研究的实验方法与原理的描述，错误的是（　　）
A．发酵开始阶段的微生物主要来源于制曲过程的积繁
B．蚕豆瓣可提供微生物生长繁殖所需的碳源和氮源
C．温度与盐度都会影响微生物的生长繁殖
D．定期取样，使用显微镜计数法统计活细菌总数
4．无机盐是细胞的重要组成成分，下列关于人体内无机盐的叙述，错误的是（　　）
A．Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低
B．/能维持血浆pH的相对稳定
C．Mg2+可激活DNA聚合酶，促进基因的转录
D．Fe2+参与血红素的构成，在氧气运输中发挥重要作用
5．为恢复某段“水体——河岸带”的生物群落，研究人员选择当地常见的植物栽种。植物种类、分布及叶片或茎的横切面见下图。下列相关叙述错误的是（　　）
注：右侧为对应植物叶片或茎的横切面示意图，空白处示气腔
A．乙丙丁的分布体现了群落的垂直结构
B．四种植物都有发达的气腔，利于根系的呼吸，体现出生物对环境的适应
C．按照群落演替的顺序来看，图中排序为“甲→乙→丙→丁”
D．此工程使该生态系统的营养结构更复杂，提高了其稳定性
6．景天酸代谢（CAM）途径属于某些植物特有的CO2固定方式：夜晚气孔开放，通过一系列反应将CO2固定于苹果酸，并储存在液泡中；白天气孔关闭，苹果酸运出液泡后释放CO2，供叶绿体的碳反应。下列叙述错误的是（　　）
A．在夜晚，叶肉细胞能产生ATP的细胞器只有线粒体
B．景天酸代谢途径的出现，可能与植物适应干旱条件有关
C．给植物提供14C标记的14CO2，14C可以出现在草酰乙酸、苹果酸、三碳酸和有机物中
D．在上午某一时刻，突然降低外界的CO2浓度，叶肉细胞中三碳酸的含量短时间内会降低
7．限量补充培养法可用于营养缺陷型菌株的检测。将菌株接种在基本培养基上，野生型菌株迅速形成较大菌落，而精氨酸营养缺陷型菌株生长繁殖缓慢，形成微小菌落或不出现菌落。向基本培养基中补充精氨酸（如图③过程）后，精氨酸营养缺陷型菌株快速繁殖。下列叙述错误的是（　　）
A．基本培养基中需要有碳源、氮源和无机盐等营养成分
B．精氨酸营养缺陷型菌株的出现是野生型菌株发生基因突变的结果
C．②过程中选用稀释涂布平板法来将细菌分开培养，形成单个菌落
D．结果显示，补充精氨酸后，精氨酸营养缺陷型菌落的大小超过了野生型
8．如图表示的是某生理过程或结构中发生的部分碱基互补配对情况。下列叙述错误的是（　　）
A．若表示DNA复制，①为模板，则子链②从右向左延伸
B．若表示病毒逆转录，则②是该病毒的遗传物质
C．若表示转录过程，则①为模板链，②为RNA
D．若表示DNA分子，则有4种碱基、4种脱氧核苷酸
9．科学家设计了脉冲标记一追踪实验研究DNA复制的动态过程。在脉冲标记实验中，利用T4噬菌体侵染大肠杆菌，并分别进行不同时间的脉冲标记（dT指脱氧胸腺嘧啶），分离提取DNA后进行检测，结果表明新合成的DNA片段大小均为1000~2000个核苷酸。在脉冲追踪实验中，研究了这些小片段在复制过程中的发展，发现带标记的DNA不再是短片段，而是更大的片段、实验如下图。下列叙述正确的是（　　）
A．该实验目的是证明T4噬菌体的DNA半保留复制
B．超离心是为了将相对分子质量不同的DNA与蛋白质分离
C．脉冲标记的目的是用放射性3H标记在特定时段内合成的DNA
D．脉冲追踪后更大的片段是游离的脱氧核苷酸继续连接形成的
10．考试写字手酸时会通过伸肘动作进行放松，伸肌收缩的同时屈肌舒张，图示为伸肘动作反射弧基本结构的示意图。下列相关叙述正确的是（　　）
A．图中反射弧的效应器是伸肌、屈肌及其相应的运动神经末稍
B．感到手酸时进行主动伸肘，也需要经历上述途中的反射弧
C．图示肌梭产生兴奋传至a时，a处只有阳离子内流
D．图示抑制性神经元兴奋后释放抑制性神经递质，导致屈肌运动神经元内的阴离子外流
11．下列关于人体内环境的叙述，正确的是（　　）
A．向健康实验鼠颈动脉内灌注高渗盐水后，会出现血浆渗透压迅速升高，尿量增加
B．细胞代谢产生的葡萄糖，乳酸和CO2都可以进入组织液中进而进入血浆
C．肾小管细胞和下丘脑神经内分泌细胞能够选择性表达抗利尿激素受体基因
D．内环境中发生的丙酮酸氧化分解给细胞提供能量，有利于生命活动的进行
12．科研人员通过基因编辑技术将绿色荧光蛋白（GEP）基因整合到野生型小鼠P蛋白基因的一端，如图1所示。随机挑取5个品系细胞通过PCR验证GFP的导入情况，结果如图2所示。据此推测在进行PCR扩增时，所选择的引物为（　　）
A．F1，R1 B．F2，R1 C．F1，R2 D．F2，R2
13．基因A/a和N/n分别控制某种植物的花色和花瓣形状，这两对基因独立遗传，其基因型和表现型的关系如表。一亲本与白色宽花瓣植株杂交，得到F1，对F1进行测交，得到F2，F2的表现型及比例是：粉红中间型花瓣：粉红宽花瓣：白色中间型花瓣：白色宽花瓣=1：1：3：3.亲本的基因型是（　　）
基因型 AA Aa aa NN Nn nn
表现型 红色 粉红色 白色 窄花瓣 中间型花瓣 宽花瓣
A．AaNn B．AaNN C．AANn D．AANN
14．某男子46岁时患上了慢性髓细胞性白血病（CML），原因是造血干细胞的9号和22号染色体间发生了片段移接（如图），且有A-B基因融合，该基因编码的一种酶导致白细胞增殖失控。CML的环境诱因包括化学污染、病毒感染等。下列叙述正确的是（　　）
注：DNA水平形成融合基因会产生新的基因型，RNA水平形成融合基因不改变基因型，仅影响表型。
A．患者造血干细胞的基因型未发生改变
B．与正常细胞相比，患者造血干细胞中染色体减少1条
C．紫外线不可能是CML的环境诱因
D．抑制A-B融合基因表达是治疗CML的思路之一
阅读以下材料，完成下面小题。
HIF蛋白是一种缺氧诱导因子，由HIF-lα和ARNT两部分组成，在缺氧条件下，HIF-1α会进入细胞核与ARNT结合进而促进多种基因的表达，如表达生成红细胞生成素（EPO），从而使细胞适应低氧环境。其调控的基本途径如下图所示。
15．下列关于人体呼吸作用有关的叙述错误的是（　　）
A．需氧呼吸产生的[H]与O2结合，厌氧呼吸产生的[H]不与O2结合
B．缺氧时，需氧呼吸第一、二阶段正常进行，第三阶段受到抑制
C．EPO蛋白活性与其正确的空间结构有关
D．常氧时，HIF-1α蛋白最终被降解
16．关于人体在缺氧环境中的调节，下列叙述错误的是（　　）
A．在缺氧环境中，HIF-1α进入细胞核穿过2层膜
B．细胞适应氧含量变化的根本原因是基因的选择性表达
C．与ARNT相比，HIF-lα对氧气的敏感性更强
D．干扰HIF-1α的降解可能为治疗贫血提供新思路
17．心肌细胞与神经细胞类似，均具有生物电现象。两者静息电位的形成机制相似，但动作电位明显不同，心肌细胞的动作电位分为0～4五个时期，其膜电位变化及形成机制如下图所示：下列说法正确的是（　　）
A．若适当增大细胞外溶液的K+浓度，则静息电位的绝对值增大
B．神经递质作用于心肌后，一定引起Na+通道介导的Na+内流，出现0期
C．在2期中，Ca2+内流和K+外流相当，所以膜电位变化非常平缓
D．在4期中，Ca2+通过Na+-Ca2+交换逆浓度排出细胞不需要消耗能量
18．单孔目动物针跟共有5对、10条性染色体，研究发现这5对性染色体是通过祖先XY性染色体与多对古老的常染色体之间发生非同源的片段交换而产生的，过程如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．5对性染色体经历多次的易位而形成
B．5 对性染色体均表现出 Y染色体短小的特点
C．X1染色体上的等位基因可能出现在 Y5染色体上
D．针鼹基因组与祖先相比基因排列顺序发生明显改变
19．动物的心脏组织有多倍体和能够活跃分裂的二倍体两种细胞，其再生能力与二倍体细胞比例有关。不同动物心脏中二倍体细胞所占比例及机体甲状腺激素水平如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．恒温动物可通过神经-体液调节机制调节甲状腺激素分泌，维持机体甲状腺激素含量的相对稳定
B．缺乏甲状腺激素受体的小鼠甲状腺激素水平偏低，会引起心脏组织中二倍体细胞所占比例大幅增加
C．据图分析蜥蜴与小鼠相比，其心脏组织的再生能力较强
D．甲状腺激素含量虽低，但广泛作用于靶器官，靶细胞
20．图1是CMT1腓骨肌萎缩症（由基因A、a控制）和鱼鳞病（由基因B、b控制）的遗传系谱图。腓骨肌萎缩症是一种最常见的遗传性周围神经病之一，在当地人群的发病率约为0.04%。图2是乙家庭中部分成员鱼鳞病基因经某限制酶酶切之后的电泳图。鱼鳞病基因侧翼的无意义序列中，存在酶切位点α、β、γ，β位点不一定存在，导致酶切后基因所在片段长度不同。
下列说法正确的是（　　）
A．鱼鳞病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传
B．当地人群中A的基因频率为49%
C．若II2和II3再生一个孩子，为正常女孩的概率为11/62
D．乙家庭的胎儿II6个体患鱼鳞病的概率为1/2
二、非选择题（本大题共5小题，共60分）
21．农田生态系统和森林生态系统属于不同类型的生态系统。回答下列问题。
（1）某农田生态系统中有玉米、蛇、蝗虫、野兔、青蛙和鹰等生物，请从中选择生物，写出一条具有5个营养级的食物链：　 　。在此食物链中，处于第三营养级的生物是　 　，后续调查研究中发现，由青蛙传递给蛇的能量不足10%，请说明原因：　 　。
（2）蝗虫是一种重要的农业害虫，建立长效的监测机制非常关键。若要调查蝗虫种群密度可采用　 　法，并由此绘制种群数量变化曲线，当种群数量　 　，就必须采取一定的治理措施。
（3）负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。请从负反馈调节的角度分析，森林中害虫种群数量没有不断增加的原因是　 　。
（4）从生态系统稳定性的角度来看，一般来说，森林生态系统的稳定性高于农田生态系统，原因是　 　。
22．水稻是我国重要的粮食作物，光合能力是影响水稻产量的重要因素。
（1）通常情况下，叶绿素含量与植物的光合速率成正相关。但有研究发现，叶绿素含量降低的某一突变体水稻，在强光照条件下，其光合速率反而明显高于野生型。为探究其原因，有研究者在相同光照强度的强光条件下，测定了两种水稻的相关生理指标（单位省略），结果如下表。
　 光反应 暗反应
光能转化效率 类囊体薄膜电子传递速率 RuBP羧化酶含量 Vmax
野生型 0.49 180.1 4.6 129.5
突变体 0.66 199.5 7.5 164.5
注：RuBP羧化酶：催化CO2固定的酶：Vmax：RuBP羧化酶催化的最大速率
①类囊体薄膜电子传递的最终产物是　 　。RuBP羧化酶催化的底物是CO2和　 　。
②据表分析，突变体水稻光合速率高于野生型的原因是　 　。
（2）研究人员进一步测定了田间光照和遮荫条件下两种水稻的产量（单位省略），结果如下表。
　 田间光照产量 田间遮阴产量
野生型 6.93 6.20
突变体 7.35 3.68
①在田间遮荫条件下，突变体水稻产量却明显低于野生型，造成这个结果的内因是　 　，外因是　 　。
②水稻叶肉细胞的光合产物有淀粉和　 　，两者可以相互转化，后者是光合产物的主要运输形式，在开花结实期主要运往籽粒。
③根据以上结果，推测两种水稻的光补偿点（光合速率和呼吸速率相等时的光照强度），突变体水稻较野生型　 　（填“高”、“低”或“相等”）。
23．某一年生植物甲和乙是具有不同优良性状的品种，单个品种种植时均正常生长。欲获得兼具甲乙优良性状的品种，科研人员进行杂交实验，发现部分F1植株在幼苗期死亡。已知该植物致死性状由非同源染色体上的两对等位基因（A/a和B/b）控制，品种甲基因型为aaBB，品种乙基因型为 _ _bb。回答下列问题：
（1）品种甲和乙杂交，获得优良性状F1的育种原理不涉及基因重组的原因是　 　。
（2）为研究部分F1植株致死的原因，科研人员随机选择10株乙，在自交留种的同时，单株作为父本分别与甲杂交，统计每个杂交组合所产生的F1表现型，只出现两种情况，如下表所示。
甲（母本） 乙（父本） F1
aaBB 乙-1 幼苗期全部死亡
乙-2 幼苗死亡：成活=1：1
①该植物的花是两性花，上述杂交实验，在授粉前需要对甲采取的操作是　 　、　 　。
②根据实验结果推测，部分F1植株死亡的原因有两种可能性：其一，基因型为A_B_的植株致死；其二，基因型为　 　的植株致死。
③进一步研究确认，基因型为A_B_的植株致死，则乙-1的基因型为　 　。
（3）要获得全部成活且兼具甲乙优良性状的F1杂种，可选择亲本组合为：品种甲（aaBB）和基因型为　 　的品种乙，该品种乙选育过程如下：
第一步：种植品种甲作为亲本
第二步：将乙-2自交收获的种子种植后作为亲本，然后　 　统计每个杂交组合所产生的F1表现型。
选育结果：若某个杂交组合产生的F2全部成活，则　 　的种子符合选育要求。
24．某小组为研究真菌基因m的功能，构建了融合表达蛋白M和tag标签的质粒，请结合实验流程回答下列问题：
（1）目的基因的扩增
①提取真菌细胞　 　，经逆转录获得cDNA，进一步获得基因m片段。
②为了获得融合tag标签的蛋白M，设计引物P2时，不能包含基因m终止密码子的编码序列，否则将导致　 　。
③热启动PCR可提高扩增效率，方法之一是：先将除TaqDNA聚合酶（Taq酶）以外的各成分混合后，加热到80℃以上再混入酶，然后直接从94℃开始PCR扩增，下列叙述正确的有　 　。
A.Taq酶最适催化温度范围为50~60℃
B.与常规PCR相比，热启动PCR可减少反应起始时引物错配形成的产物
C.两条子链的合成一定都是从5'端向3'端延伸
D.PCR产物DNA碱基序列的特异性体现了Taq酶的特异性
（2）重组质粒的构建
①将SmaI切开的载体A与添加同源序列的m混合，用特定限制酶处理形成黏性末端，然后降温以促进　 　，形成A-m结合体。将A-m结合体导入大肠杆菌，利用大肠杆菌中的DNA聚合酶及　 　酶等，完成质粒的环化。
②若正确构建的重组质粒A—m仍能被SmaI切开，则SmaI的酶切位点可能在　 　。
（3）融合蛋白的表达
①用含有尿嘧啶的培养基培养URA3基因缺失型酵母，将其作为受体菌，导入质粒A-m，然后涂布于无尿嘧啶的培养基上，筛选获得目的菌株，其机理是　 　。
②若通过抗原一抗体杂交实验检测到酵母蛋白中含tag标签，说明　 　，后续实验可借助tag标签进行蛋白M的分离纯化。
25．褪黑素是人脑中的松果体分泌的激素，皮质醇是肾上腺皮质分泌的激素，两种激素均与睡眠调节相关。人体褪黑素的分泌调节机制如图1所示，正常人体内褪黑素和皮质醇的含量随昼夜变化情况如图2所示。
回答下列问题：
（1）据图1分析，黑暗信号刺激引起褪黑素分泌变化的过程属于　 　反射，下丘脑属于对应的反射弧中的　 　。在春季的阴雨天，很多人会感到特别困倦，推测其原因为　 　。
（2）据图1、2分析，皮质醇对睡眠的调节作用是　 　（填“促进”或“抑制”）。肾上腺皮质分泌皮质醇受到　 　的分级调节，该调节方式的意义是　 　（答出1点即可）。已知皮质醇具有升血糖的作用，其与甲状腺激素在血糖调节方面具有　 　（填“协同”或“拮抗”）作用。
（3）近年来，儿童在夜间受平板、手机等光照的刺激逐渐增加，且儿童的性早熟现象日益凸显，已知褪黑素对性腺发育有一定抑制作用。有推测认为，光照刺激增加通过引起褪黑素的含量变化进而与性腺的过快发育关联，某研究小组设计以下实验加以验证。根据以下光照条件，完善实验思路，预测实验结果。
光照条件：A组（每天16h光照、8小时黑暗，40w日光灯1盏）、B组（每天16h光照、8小时黑暗，40w日光灯7盏）、C组（每天12h光照、12小时黑暗，40w日光灯1盏）。
①完善实验思路。
i.将30只2日龄健康且生理状况基本相同的　 　金黄地鼠均分成甲、乙、丙三组；
ii.　 　，其他饲养条件相同且适宜；
iii.待28日龄时，检测记录各组金黄地鼠中促性腺激素释放激素、雌激素、促性腺激素和　 　的含量，称取　 　和卵巢的湿重，计算得到相应的器官指数（脏器湿重与体重的比值）；
iv.统计分析所得数据。
②预测实验结果。综合分析，若A、B、C三种光照条件处理下的促性腺激素释放激素、促性腺激素的含量大小关系均为　 　（用字母和符号表示），则可为以上推测的成立提供部分依据。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】人口增长对生态环境的影响；全球性生态环境问题；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、人类使用的氟氯烃等化合物会破坏大气中的臭氧层，导致臭氧含量下降，使到达地面的紫外线辐射增强，对人类及其他生物的生存造成极大危害，并非使臭氧含量增加，A错误；
B、建立植物园、动物园属于易地保护生物多样性的措施，建立种子库、基因库等是对濒危物种进行保护的重要手段，这些均属于保护生物多样性的措施，B正确；
C、生物多样性的破坏不仅会影响物种数量，还会破坏生态系统的结构和功能，进而引发水土流失、土地沙漠化等一系列环境问题，C错误；
D、土地荒漠化是全球性生态环境问题之一，其形成与人类过度放牧、滥砍滥伐、过度开垦等人为因素密切相关，并非与人为因素无关，D错误。
故答案为：B。
【分析】全球性生态环境问题包括臭氧层破坏、土地荒漠化、生物多样性锐减等，氟氯烃会破坏臭氧层；保护生物多样性的措施有就地保护和易地保护，建立植物园、动物园、种子库和基因库属于易地保护；生物多样性与生态系统的稳定性密切相关，生物多样性破坏会加剧水土流失、沙漠化等环境问题；土地荒漠化的主要原因是人类活动对生态环境的破坏。
2．【答案】B
【知识点】群落的演替；生态系统中的信息传递；群落的概念及组成；生物多样性的价值
【解析】【解答】A、该区域保留原有土壤条件与生物繁殖体，群落发生的演替属于次生演替，A正确；
B、优势种的判定主要依据种群密度、盖度及其对群落环境的影响，仅生物量大不能判定为优势种，B错误；
C、繁殖季节鸟类的特殊舞动行为，属于生态系统中的行为信息，C正确；
D、湿地公园的观赏旅游属于直接价值，涵养水源、调节气候等生态调节功能属于间接价值，D正确。
故答案为：B。
【分析】次生演替发生在原有土壤条件基本保留，且保留有生物种子或繁殖体的环境中，起点具备一定生物基础。群落优势种是能够显著影响群落结构、环境条件与物种组成的物种，评判指标不只有生物量。生态系统的行为信息由动物的特殊行为表现，可在生物间传递信息。生物多样性直接价值体现在观赏、科研、实用等方面，间接价值侧重生态系统的自我调节与生态防护功能。
3．【答案】D
【知识点】发酵工程的基本环节
【解析】【解答】A、制曲过程中会积累并繁殖微生物，发酵开始阶段的微生物主要来源于制曲过程的积累，A正确；
B、蚕豆瓣含有糖类、蛋白质等营养物质，可为微生物生长繁殖提供碳源和氮源，B正确；
C、温度通过影响酶活性调控微生物代谢，盐度会影响细胞渗透压，二者都会影响微生物的生长繁殖，C正确；
D、显微镜计数法（血球计数板法）统计的是总菌数，包含活菌和死菌，无法区分活菌与死菌，统计活细菌总数应使用稀释涂布平板法，D错误。
故答案为：D。
【分析】微生物计数的常用方法包括显微镜直接计数法和稀释涂布平板法，其中显微镜直接计数法统计的是样品中总菌数，无法区分活菌与死菌，稀释涂布平板法可通过单菌落计数活菌数。制曲是微生物发酵的重要前期步骤，可积累并扩大培养发酵所需的微生物。蚕豆瓣等原料可作为微生物培养基，提供碳源、氮源等营养物质。温度、盐度等环境因素通过影响酶活性和细胞渗透压，调控微生物的代谢与生长繁殖，进而影响发酵过程和产物。
4．【答案】C
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、Na+在人体内参与神经、肌肉细胞的兴奋传导，当Na+缺乏时，神经、肌肉细胞的动作电位形成受到影响，会导致其兴奋性降低，甚至出现肌肉酸痛、无力等症状，A正确；
B、人体内血浆中存在HPO42-/H2PO4-等缓冲对，这些缓冲对能够中和血浆中过多的酸或碱，从而维持血浆pH的相对稳定，B正确；
C、Mg2+可激活DNA聚合酶的活性，而DNA聚合酶的作用是催化DNA分子的复制过程，基因的转录需要RNA聚合酶的催化，与Mg2+激活的DNA聚合酶无关，因此Mg2+不能促进基因的转录，C错误；
D、Fe2+是血红素的重要组成成分，而血红素是构成血红蛋白的关键部分，血红蛋白能够结合氧气并将其运输到人体各个组织细胞，因此Fe2+在氧气运输中发挥重要作用，D正确。
故答案为：C。
【分析】无机盐主要以离子形式存在于人体内，具有多种生理功能，包括构成细胞内某些复杂化合物，作为某些酶的激活剂，维持细胞的生命活动，维持细胞的酸碱平衡和细胞形态。其中，Fe2+是血红素的组成成分，参与氧气运输；Mg2+可激活DNA聚合酶，促进DNA复制；Na+参与神经和肌肉细胞的兴奋性调节；血浆中的缓冲对能够维持血浆pH的相对稳定。
5．【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、乙、丙、丁的分布由地形起伏等环境差异导致，体现的是群落的水平结构，并非垂直结构，A错误；
B、四种植物均生活在水体—河岸带环境，发达的气腔利于根系呼吸，是生物对水环境的适应，B正确；
C、群落演替一般朝着物种多样化、结构复杂化的方向发展，图中植物排序符合演替的规律，为“甲→乙→丙→丁”，C正确；
D、该生态恢复工程增加了植物种类，使生态系统的营养结构更复杂，自我调节能力提升，稳定性提高，D正确。
故答案为：A。
【分析】群落的结构分为垂直结构和水平结构，垂直结构是生物在垂直方向上的分层现象，水平结构是生物在水平方向上的分布差异；群落演替的趋势是物种多样性增加、营养结构复杂化、稳定性增强；生物对环境的适应表现为形态结构与环境相适应；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。
6．【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素；环境变化对光合作用中物质含量的影响
【解析】【解答】A、夜晚没有光照，CAM植物的叶肉细胞不能进行光合作用，只能进行细胞呼吸，而细胞呼吸中能产生ATP的细胞器只有线粒体（细胞质基质也能产生ATP，但不属于细胞器），因此夜晚叶肉细胞能产生ATP的细胞器只有线粒体，A正确；
B、具有景天酸代谢（CAM）途径的植物，白天气孔关闭，可减少蒸腾作用导致的水分散失，夜晚气孔开放吸收CO2，这种代谢方式能够减少干旱环境下的水分消耗，因此可能与植物适应干旱条件有关，B正确；
C、给植物提供14C标记的14CO2，夜晚气孔开放，14CO2进入叶肉细胞后，先与PEP结合生成草酰乙酸，随后草酰乙酸转化为苹果酸并储存在液泡中；白天气孔关闭，苹果酸运出液泡释放14CO2，14CO2进入叶绿体参与卡尔文循环，先与五碳化合物结合生成三碳酸，三碳酸再被还原形成有机物，因此14C可以出现在草酰乙酸、苹果酸、三碳酸和有机物中，C正确；
D、CAM植物白天气孔关闭，其叶肉细胞暗反应所需的CO2来自液泡中苹果酸释放的CO2，与外界CO2浓度无关，因此突然降低外界的CO2浓度，叶肉细胞中三碳酸的生成和还原速率不受影响，其含量短时间内不会降低，D错误。
故答案为：D。
【分析】景天酸代谢（CAM）是部分植物特有的CO2固定方式，这类植物夜晚气孔开放，将CO2固定并储存在苹果酸中，白天气孔关闭，苹果酸释放CO2供暗反应利用。光合作用分为光反应和暗反应，光反应需要光照，产生ATP和[H]，暗反应（卡尔文循环）需要CO2，生成三碳酸并还原为有机物。细胞呼吸不受光照限制，有光无光均可进行，线粒体是有氧呼吸产生ATP的主要细胞器。生物的代谢途径会适应其生存环境，干旱环境下植物可通过调节气孔开闭减少水分散失，以适应环境。
7．【答案】D
【知识点】微生物的分离和培养；组织培养基的成分及作用；培养基的制备；其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、基本培养基是能够满足微生物野生型菌株生长繁殖的培养基，其成分中必须包含碳源、氮源、水和无机盐等微生物生长所必需的基本营养物质，A正确；
B、精氨酸营养缺陷型菌株自身不能合成精氨酸，无法在基本培养基上正常生长，该菌株是由野生型菌株发生基因突变后形成的变异菌株，B正确；
C、稀释涂布平板法可以将菌液中的细菌充分稀释并涂布分离，最终在培养基上形成单个菌落，根据图中菌落的均匀分布特征可判断②过程采用了稀释涂布平板法，C正确；
D、向基本培养基补充精氨酸后，精氨酸营养缺陷型菌株可快速生长形成菌落，但其菌落大小仍小于野生型菌株形成的菌落，并不会超过野生型菌落，D错误。
故答案为：D。
【分析】微生物的培养基需要具备碳源、氮源、水和无机盐等基本营养成分，不同功能的培养基可满足不同类型微生物的生长需求。营养缺陷型菌株是基因突变形成的变异菌株，自身不能合成特定的生长因子，需要在培养基中额外添加对应物质才能正常生长。稀释涂布平板法是微生物分离纯化的常用方法，能够使微生物分散形成单个菌落。菌落的大小、形态、颜色等特征是区分不同微生物菌株的重要依据。
8．【答案】A
【知识点】核酸的基本组成单位；中心法则及其发展
【解析】【解答】A、若表示DNA复制，DNA子链的延伸方向为5'→3'，以①为模板链时，子链②应从左向右延伸，并非从右向左延伸，A错误；
B、若表示病毒逆转录，逆转录是以RNA为模板合成DNA，RNA中不含碱基T而含U，图中②不含T，为RNA，是该病毒的遗传物质，B正确；
C、若表示转录过程，转录是以DNA的一条链为模板合成RNA，DNA含碱基T、RNA含碱基U，因此①为DNA模板链，②为RNA，C正确；
D、若表示DNA分子，DNA中含有A、T、C、G 4种碱基，对应4种脱氧核苷酸，D正确。
故答案为：A。
【分析】DNA复制时子链按照5'→3'的方向延伸，以DNA的两条链分别作为模板合成子代DNA；逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程，需要逆转录酶参与催化；转录是以DNA的一条链作为模板合成RNA的过程，DNA特有的碱基是胸腺嘧啶，RNA特有的碱基是尿嘧啶；DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，包含腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶、鸟嘌呤四种碱基。
9．【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、该实验通过脉冲标记和追踪观察新合成DNA片段的大小变化，研究的是DNA半不连续复制的特点，无法证明DNA的半保留复制方式，A错误；
B、超离心的作用是分离相对分子质量不同的DNA片段，并不是用于分离DNA和蛋白质，B错误；
C、实验中使用放射性3H标记的脱氧胸腺嘧啶（3H-dT）进行脉冲标记，可特异性标记出特定时间段内新合成的DNA分子，C正确；
D、脉冲追踪后出现的更大DNA片段，是先合成的短DNA片段在DNA连接酶的作用下连接形成的，并非由游离的脱氧核苷酸继续连接而成，D错误。
故答案为：C。
【分析】DNA复制具有半不连续复制的特点，复制过程中一条子链连续合成，另一条子链先合成短的冈崎片段，再由DNA连接酶连接成长链；放射性同位素标记法可以追踪物质的合成和变化过程，脱氧胸腺嘧啶是DNA特有的组成单位，可作为DNA合成的特异性标记物；密度梯度超速离心能够分离相对分子质量不同的核酸片段；DNA复制的原料是四种脱氧核苷酸，整个过程需要解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等多种酶的催化。
10．【答案】A
【知识点】反射弧各部分组成及功能；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、效应器由传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体组成，图中伸肌、屈肌及其相应的运动神经末梢构成该反射弧的效应器，A正确；
B、感到手酸是大脑皮层产生的感觉，主动伸肘是大脑皮层控制的随意运动，不属于反射，无需经历该反射弧，B错误；
C、肌梭产生的兴奋传至a处时，a处会先发生Na+内流形成动作电位，随后伴随K+外流恢复静息电位，同时钠钾泵持续工作，并非只有阳离子内流，C错误；
D、抑制性神经元释放抑制性神经递质后，会引起屈肌运动神经元的阴离子内流或阳离子外流，使膜电位更难产生动作电位，而非阴离子外流，D错误。
故答案为：A。
【分析】反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成，效应器是传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体。反射需要完整的反射弧参与，大脑皮层控制的随意运动不属于反射活动。神经元动作电位的形成过程包括Na+内流、K+外流及钠钾泵的活动。抑制性神经递质作用于突触后膜时，会使阴离子内流或阳离子外流，降低突触后神经元的兴奋性，从而抑制动作电位的产生。
11．【答案】B
【知识点】内环境的组成；水盐平衡调节
【解析】【解答】A、向健康实验鼠颈动脉内灌注高渗盐水后，血浆渗透压会迅速升高，进而促进抗利尿激素的分泌，抗利尿激素会促进肾小管和集合管对水分的重吸收，最终导致尿量减少，而非尿量增加，A错误；
B、组织液是体内细胞直接生活的液体环境，细胞代谢产生的葡萄糖、乳酸和CO2等物质均可先进入组织液，再通过毛细血管壁进入血浆中，B正确；
C、抗利尿激素的靶细胞为肾小管和集合管细胞，只有这些细胞能够选择性表达抗利尿激素受体基因，下丘脑神经内分泌细胞负责分泌抗利尿激素，不表达该受体基因，C错误；
D、丙酮酸氧化分解是细胞有氧呼吸第二阶段的过程，该过程发生在细胞内的线粒体基质中，并不发生在内环境中，D错误。
故答案为：B。
【分析】内环境由血浆、组织液和淋巴液共同构成，是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。血浆渗透压的改变会调节抗利尿激素的分泌量，抗利尿激素通过作用于肾小管和集合管来调节尿量。细胞代谢产生的物质可进入内环境，内环境包含营养物质、代谢废物、气体和激素等多种成分。激素只能与靶细胞上的特异性受体结合，只有靶细胞会表达对应的受体基因。细胞呼吸的全过程均发生在细胞内，线粒体是有氧呼吸第二、三阶段的场所，内环境中不能进行细胞呼吸的相关过程。
12．【答案】A
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】要确定PCR扩增的引物组合，需结合图1的基因结构和图2的电泳结果分析：电泳结果中，小片段对应未插入GFP基因的野生型序列，大片段对应插入GFP基因的重组序列。引物需覆盖插入位点（T区），才能同时扩增出两种长度的片段，区分是否插入GFP。F1位于P基因内部，F2位于GFP基因内部，R1位于终止子内部，R2位于GFP基因内部。重组基因的组成是启动子→P基因→T区→GFP基因→终止子。F1和R1扩增的是T区→GFP基因→终止子或T区→终止子，F2和R1扩增的是GFP基因→终止子，F1和R2扩增的是T区→GFP基因，F2和R2扩增的是GFP基因，可见在进行PCR扩增时，所选择的引物为F1和R1，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】PCR扩增的核心是引物需结合模板DNA的两端，扩增产物长度由引物位置决定。在基因编辑验证中，需选择覆盖插入位点的引物对，使插入前后的扩增片段长度产生差异，从而通过电泳区分野生型和重组型。插入位点两侧的引物可同时扩增出短片段（无插入）和长片段（有插入），而单侧或内部引物无法实现这一区分。
13．【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】根据题文和表格可知，白色宽花瓣植株的基因型为aann。
A、若亲本基因型为AaNn，与白色宽花瓣植株aann杂交得到的F1的基因型、表现型的比例为AaNn（粉红色中间型）：Aann（粉红色宽花瓣）：aaNn（白色中间型）：aann（白色宽花瓣）=1：1：1：1。此时F1产生的配子及其比例为AN：An：aN：an=1：3：3：9，则对F1进行测交， F2的基因型、表现型及比例是AaNn（粉红色中间型）：Aann（粉红色宽花瓣）：aaNn（白色中间型）：aann（白色宽花瓣）=1：3：3：9，花色和花瓣形状的表现型比例均不符合题干结果，A错误；
B、由题干可知，白色宽花瓣植株的基因型为aann，对F1进行测交，F2中粉红色∶白色=1∶3，中间型花瓣∶宽花瓣=1∶1。测交中aann只产生an配子，说明F1产生的配子中A∶a=1∶3、N∶n=1∶1，可推出F1为AaNn和aaNn且比例为1∶1，结合亲本之一为aann，可判断另一亲本产生的配子为AN∶aN=1∶1，基因型为AaNN，B正确；
C、若亲本基因型为AANn，与白色宽花瓣植株aann杂交得到的F1的基因型、表现型的比例为AaNn（粉红色中间型）：Aann（粉红色宽花瓣）=1：1。此时F1产生的配子及其比例为AN：An：aN：an=1：3：1：3，则对F1进行测交， F2的基因型、表现型及比例是AaNn（粉红色中间型）：Aann（粉红色宽花瓣）：aaNn（白色中间型）：aann（白色宽花瓣）=1：3：1：3，花色和花瓣形状的表现型比例均不符合题干结果，C错误；
D、若亲本基因型为AANN，与白色宽花瓣植株aann杂交得到的F1的基因型、表现型的比例为AaNn（粉红色中间型）=1，此时F1产生的配子及其比例为AN：An：aN：an=1：1：1：1，则对F1进行测交， F2的基因型、表现型及比例是AaNn（粉红色中间型）：Aann（粉红色宽花瓣）：aaNn（白色中间型）：aann（白色宽花瓣）=1：1：1：1，花色和花瓣形状的表现型比例均不符合题干结果，D错误。
故答案为：B。
【分析】位于非同源染色体上的非等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律，减数分裂时等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。测交是将未知基因型的个体与隐性纯合子杂交，可用于测定待测个体产生的配子类型及比例，进而推导其基因型。生物的性状由基因决定，不同基因型对应不同的表现型，两对独立遗传的基因控制的性状，其遗传可以分开分析再进行组合。
14．【答案】D
【知识点】基因突变的特点及意义；染色体结构的变异
【解析】【解答】A、该患者造血干细胞的9号和22号染色体发生片段易位，在DNA水平形成了A-B融合基因，融合基因会产生新的基因型，因此患者造血干细胞的基因型发生了改变，A错误；
B、该变异属于染色体结构变异中的易位，仅发生非同源染色体间的片段移接，染色体的数目并未发生改变，患者造血干细胞中染色体数量仍为46条，B错误；
C、紫外线属于物理诱变因素，能够诱发染色体结构变异，因此紫外线可能是CML的环境诱因，C错误；
D、A-B融合基因编码的酶会导致白细胞增殖失控，进而引发慢性髓细胞性白血病，抑制该融合基因的表达可减少致病酶的合成，是治疗CML的思路之一，D正确。
故答案为：D。
【分析】染色体结构变异包括缺失、重复、易位和倒位，易位会改变基因的排列顺序，DNA水平的基因融合会改变生物的基因型。染色体结构变异不改变染色体的数目，只有染色体数目变异会使染色体条数增减。物理因素、化学因素和病毒感染均可能成为诱变因素，诱发生物发生变异。基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，调控致病基因的表达是治疗相关疾病的重要思路。
【答案】15．B
16．A
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；细胞分化及其意义；细胞核的结构和功能综合
【解析】【分析】有氧呼吸分为三个阶段，其中第三阶段需要氧气的参与，缺氧会抑制有氧呼吸的第二、三阶段，无氧呼吸全过程都在细胞质基质中进行，人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸。蛋白质的空间结构直接决定其功能，结构异常会导致功能丧失。大分子蛋白质通过核孔进出细胞核，该过程不穿过生物膜。细胞能够适应环境变化的根本原因是基因的选择性表达，不同环境条件下细胞会启动不同的基因表达程序。
15．A、人体需氧呼吸前两个阶段产生的[H]在第三阶段与O2结合生成水，厌氧呼吸产生的[H]用于还原丙酮酸形成乳酸，不与O2结合，A正确；
B、缺氧时有氧呼吸第三阶段因缺乏O2被抑制，第二阶段也无法正常进行，只有第一阶段可以进行，并非第一、二阶段正常进行，B错误；
C、蛋白质的功能依赖其特定的空间结构，EPO蛋白的活性与其正确的空间结构直接相关，C正确；
D、常氧条件下，HIF-1α蛋白会经过一系列过程最终被蛋白酶体降解，D正确。
故答案为：B。
16．A、HIF-1α属于大分子蛋白质，通过核孔进入细胞核，核孔是核质物质交换的通道，该过程不穿过生物膜，穿过膜层数为0，A错误；
B、缺氧条件下细胞通过启动相关基因的表达来适应低氧环境，细胞适应氧含量变化的根本原因是基因的选择性表达，B正确；
C、常氧状态下HIF-1α会被降解，仅在缺氧时与ARNT结合，说明HIF-1α对氧气的敏感性更强，C正确；
D、干扰HIF-1α的降解可使其积累，进而促进红细胞生成素的合成，增加红细胞数量，可为治疗贫血提供新思路，D正确。
故答案为：A。
17．【答案】C
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、静息电位由K+外流形成，若适当增大细胞外溶液的K+浓度，细胞内外K+浓度差减小，K+外流减少，静息电位的绝对值会减小，A错误；
B、神经递质分为兴奋性和抑制性两类，抑制性神经递质作用于心肌细胞时，不会引起Na+通道介导的Na+内流，也不会出现0期去极化，B错误；
C、在心肌细胞动作电位的2期（平台期），Ca2+内流和K+外流的速率相当，膜电位变化平缓，形成平台现象，C正确；
D、4期中Ca2+通过Na+-Ca2+交换逆浓度排出细胞，该过程依赖Na+的浓度梯度驱动，而Na+浓度梯度的维持需要钠钾泵消耗ATP，因此该过程需要间接消耗能量，D错误。
故答案为：C。
【分析】静息电位主要由K+外流形成，表现为内负外正，其大小与细胞内外的K+浓度差有关。动作电位的去极化阶段主要由Na+内流引起，心肌细胞的动作电位存在平台期，该时期Ca2+内流和K+外流同时存在，二者速率相当，使膜电位保持相对稳定。神经递质分为兴奋性和抑制性两类，作用于突触后膜时可引起不同的离子通道开放，进而引发电位变化。继发性主动运输可利用离子浓度梯度驱动物质逆浓度运输，而细胞内外离子浓度梯度的维持依赖钠钾泵的主动运输过程，该过程需要消耗ATP。
18．【答案】B
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】A、5对性染色体是通过祖先XY性染色体与多对古老常染色体多次发生非同源片段交换（易位）形成的，A正确；
B、从图示可见，5对性染色体中Y染色体的长度并非都短小，如Y1、Y2等染色体较长，因此并非所有Y染色体都表现出短小的特点，B错误；
C、祖先XY性染色体与常染色体发生多次非同源易位，染色体片段在不同染色体间转移，因此X1染色体上的等位基因可能通过易位出现在Y5染色体上，C正确；
D、多次易位会导致染色体上的基因排列顺序发生改变，因此针鼹基因组与祖先相比基因排列顺序发生了明显改变，D正确。
故答案为：B。
【分析】染色体易位属于染色体结构变异，指非同源染色体之间发生片段交换，会改变染色体上基因的排列顺序和分布位置，多次易位可使染色体组型发生显著变化，甚至形成新的性染色体系统。易位可导致不同染色体间的基因发生转移，使原本位于同一对同源染色体上的基因分布到非同源染色体上，进而改变物种的基因组结构。
19．【答案】B
【知识点】激素调节的特点；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、恒温动物甲状腺激素的分泌受下丘脑-垂体-甲状腺轴的分级调节与负反馈调节，该过程有神经系统与体液的共同参与，属于神经-体液调节，可维持甲状腺激素含量的相对稳定，A正确；
B、缺乏甲状腺激素受体时，甲状腺激素无法正常发挥作用，对下丘脑和垂体的负反馈抑制减弱，导致促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素分泌增多，甲状腺激素水平偏高；且甲状腺激素水平越高，心脏中二倍体细胞比例越低，因此二倍体细胞所占比例会大幅减少，B错误；
C、心脏再生能力与二倍体细胞比例正相关，蜥蜴的甲状腺激素水平低于小鼠，其心脏中二倍体细胞比例更高，因此再生能力较强，C正确；
D、甲状腺激素的作用特点是广泛作用于几乎全身所有的靶器官和靶细胞，D正确。
故答案为：B。
【分析】甲状腺激素的分泌调节属于神经-体液调节，通过下丘脑-垂体-甲状腺轴的分级调节和负反馈调节维持激素水平的相对稳定。甲状腺激素几乎作用于机体所有的靶细胞和靶器官，其分泌异常会影响相关生理过程。组织的再生能力与活跃分裂的二倍体细胞比例相关，二倍体细胞比例越高，再生能力通常越强。激素受体是激素发挥作用的必要条件，缺乏受体会导致激素无法正常传递信号，进而通过反馈调节改变激素的分泌水平。
20．【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传；遗传系谱图；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、根据遗传系谱图，Ⅰ3和Ⅰ4均不患鱼鳞病却生育了患病的Ⅱ5，可判断鱼鳞病为隐性遗传病，结合电泳图可知致病基因来自双亲，因此鱼鳞病是常染色体隐性遗传，并非伴X染色体隐性遗传，A错误；
B、CMT1腓骨肌萎缩症为常染色体隐性遗传病，当地人群发病率即aa基因型频率为0.04%，可推出a的基因频率为2%，则A的基因频率为1-2%=98%，并非49%，B错误；
C、Ⅱ2和Ⅱ3的子代同时患两种病，可确定二者基因型均为AaBb，生育正常女孩（A_B_）的概率为9/16×1/2=9/32，并非11/62，C错误；
D、乙家庭中鱼鳞病为常染色体隐性遗传病，Ⅱ5患病，结合电泳结果可判断Ⅰ3、Ⅰ4均为致病基因携带者，胎儿Ⅱ6患鱼鳞病的概率为1/2，D正确。
故答案为：D。
【分析】判断遗传病的遗传方式可依据系谱图中亲子代的患病表现，无中生有为隐性遗传，有中生无为显性遗传，常染色体遗传病男女患病概率均等，伴性遗传病男女患病概率存在差异。常染色体隐性遗传病中只有隐性纯合子会患病，杂合子表现为正常携带者。哈迪温伯格定律可用于理想种群中基因频率和基因型频率的计算，一对等位基因的基因频率之和为1，基因型频率等于对应基因频率的乘积。控制不同性状的独立遗传基因，遵循基因的自由组合定律，可通过拆分法分别计算单对基因的遗传概率，再用乘法原理组合计算子代的表现型概率。
21．【答案】（1）玉米—蝗虫—青蛙—蛇—鹰；青蛙；吃青蛙的生物不只有蛇
（2）样方法；快速增长并种群数量未超过K/2
（3）在森林中，当害虫数量增加时，食虫鸟增多，害虫种群的增长就受抑制
（4）森林生态系统的生物种类多，营养结构复杂，自我调节能力强
【知识点】估算种群密度的方法；生态系统的结构；生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1) 农田生态系统中具有5个营养级的食物链为玉米→蝗虫→青蛙→蛇→鹰。该食物链里，玉米属于第一营养级，蝗虫是第二营养级，处于第三营养级的生物是青蛙。能量传递效率指的是相邻两个营养级之间同化量的比值，青蛙所在的第三营养级的能量会流向多种捕食者，蛇只是捕食青蛙的生物之一，因此青蛙传递给蛇的能量占青蛙同化量的比例不足10%。
(2) 蝗虫的活动能力弱、活动范围小，调查该类生物的种群密度可采用样方法。种群数量快速增长且未超过K/2时，种群的增长速率处于较高水平，此时必须采取治理措施，防止蝗虫种群数量过度增长对农作物造成严重破坏。
(3) 森林中害虫种群数量增加时，以害虫为食的食虫鸟数量会随之增多，食虫鸟会捕食更多害虫，进而抑制害虫种群数量的增长，这种负反馈调节过程能让害虫数量保持相对稳定，不会持续不断增加。
(4) 森林生态系统的生物种类更多，营养结构的复杂程度更高，生态系统的自我调节能力更强，因此森林生态系统的抵抗力稳定性高于农田生态系统。
【分析】食物链以生产者为起点，营养级按消费者层级依次划分；能量传递效率是营养级间的整体比值，某一营养级能量可流向多种生物。活动能力弱的动物用样方法调查密度，K/2时种群增长快需及时防治。负反馈调节可抑制种群过度增殖，维持数量稳定。生态系统抵抗力稳定性与营养结构复杂程度、自我调节能力正相关。
（1）每条食物链的起点总是生产者，食物链终点是不能被其他生物所捕食的动物，即最高营养级，某农田生态系统中有玉米、蛇、蝗虫、野兔、青蛙和鹰等生物，具有5个营养级的食物链为玉米→蝗虫→青蛙→蛇→鹰。在此食物链中，处于第三营养级的生物是青蛙，在为吃青蛙的生物不只有蛇，所以由青蛙传递给蛇的能量不足10%。
（2）蝗虫活动能力弱、活动范围小，调查蝗虫种群密度可采用样方法。当种群数量达到K/2（环境容纳量的一半）时，种群增长速率最大，此时就必须采取一定的治理措施，防止蝗虫数量过多对农作物造成严重危害。
（3）在森林中，当害虫数量增加时，食虫鸟也会增多，害虫种群的增长就受到抑制，这属于负反馈调节，它是生态系统自我调节能力的基础。除了天敌增加，还有食物减少、种内竞争加剧，均可以作为负反馈的条件。
（4）森林生态系统的生物种类多，食物网（营养结构）复杂，自我调节能力强，故森林生态系统的抵抗力稳定性高于农田生态系统。
22．【答案】（1）NADPH（[H]）；C5（核酮糖—1，5-二磷酸，RuBP）；突变体的光反应与暗反应速率都较野生型快
（2）突变体叶绿素含量太低；光照强度太低；蔗糖；高
【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) ①光合作用光反应发生在类囊体薄膜，水光解后伴随电子传递过程，电子传递最终将NADP+还原，生成NADPH，同时合成ATP，因此类囊体薄膜电子传递的最终产物为NADPH。暗反应中二氧化碳的固定过程需要RuBP羧化酶催化，该反应是二氧化碳与五碳化合物C5结合，因此该酶催化的底物为CO2和C5。
②结合表格指标分析，突变体水稻的光能转化效率、类囊体薄膜电子传递速率均显著高于野生型，说明光反应阶段反应更快；同时突变体RuBP羧化酶含量更多，酶催化最大速率更高，暗反应固定二氧化碳的效率更强。光反应可为暗反应提供充足的ATP和NADPH，暗反应高效进行又能加快光反应速率，突变体光反应和暗反应整体速率均提升，因此强光下光合速率高于野生型。
(2) ①遮荫条件下环境光照强度显著降低，该为外界环境因素。突变体水稻自身叶绿素含量偏低，弱光环境中无法有效吸收、捕获光能，光反应合成的能量物质和还原剂不足，光合作用强度大幅下降，有机物积累减少，最终产量更低。因此内因是突变体叶绿素含量太低，外因是田间遮荫造成光照强度不足。
②水稻叶肉细胞光合作用合成的糖类有机物，一部分在叶绿体内合成淀粉暂时储存，另一部分转化为蔗糖。蔗糖化学性质稳定、溶解度高，是高等植物光合产物长距离运输的主要形式，可通过韧皮部运输到根、果实、籽粒等器官。
③光补偿点是光合速率等于呼吸速率时的最低光照强度。突变体叶绿素含量少，利用弱光的能力弱，只有在更高光照强度下，光合作用强度才能抵消呼吸作用消耗，达到光补偿点，因此突变体水稻的光补偿点高于野生型。
【分析】1. 光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，光反应位于类囊体薄膜，依靠光合色素吸收光能，完成水的光解、电子传递，生成ATP和NADPH。
2. 暗反应发生在叶绿体基质，二氧化碳的固定需要C5参与，在RuBP羧化酶催化下生成C3，C3再利用光反应产物完成还原过程。
3. 光合速率受内因和外因共同影响，内因包括叶绿素含量、光合酶的含量与活性，外因主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度等。
4. 植物光合产物主要为淀粉和蔗糖，淀粉用于细胞内短期储存，蔗糖是植物体内有机物长距离运输的主要形式。
5. 光补偿点代表植物基础生理特征，利用弱光能力越弱的植物，光补偿点越高，更适应强光环境；耐弱光植物光补偿点更低。
（1）①根据分析可知，光合作用的光反应阶段在类囊体薄膜上反应。这个阶段电子传递的最终产物是NADPH。RuBP羧化酶是催化CO2固定的酶，根据分析可知这个阶段是暗反应阶段（CO2的固定），在这个反应中 CO2，在CO2固定酶的作用下与C5（一种五碳化合物）结合，所以RuBP羧化酶催化的底物是CO2和C5。
②根据分析可知，表中的类囊体薄膜电子传递速率代表了光反应速率，电子传递速率越高，则光反应速率越快；RuBP羧化酶含量高低与暗反应速率有关，RuBP羧化酶含量越高，暗反应速率越快。由表可知突变体的光反应和暗反应速率都比野生型快，所以突变型水稻的光合速率高于野生型。
（2）①根据光合作用的分析可知，只要影响到原料、能量的供应都是影响光合作用的因素，比如CO2的浓度、叶片气孔的开闭情况，光照强度等；叶绿体是光合作用的场所，影响叶绿体的形成，结构的因素，比如叶绿体光合色素含量低等也会影响光合作用。根据题干可知在遮荫情况下突变体水稻产量明显低于野生型，因此推测这种结果的内因则是突变体自身叶绿素含量太低，外因则是光照强度太低。
②蔗糖是光合作用的主要产物，也是植物光合作用远距离运输的主要形式。所以水稻叶肉细胞的光合产物有淀粉和蔗糖，两者可以相互转化，后者是光合产物的主要运输形式，在开花结实期主要运往籽粒。
③根据以上结果可知，在同等光合速率下突变体水稻所需要的光照更强，因此突变体水稻的光补偿点较野生型高。
23．【答案】（1）甲、乙杂交过程控制植物致死性状基因，不涉及非等位基因的自由组合
（2）去雄；套袋；aaBb；AAbb
（3）aabb；用这些植株自交留种的同时，单株作为父本分别与母本甲杂交；对应父本乙自交收获
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；杂交育种
【解析】【解答】(1) 品种甲基因型为aaBB，品种乙基因型为_ _bb，二者杂交的过程中仅涉及一对等位基因的相关组合，控制致死性状的两对等位基因没有发生非同源染色体上非等位基因的自由组合，因此获得优良性状F1的育种原理不涉及基因重组。
(2) ①该植物为两性花，杂交实验中为避免自花传粉以及外来花粉的干扰，在授粉前需要对母本甲进行去雄操作，去雄完成后还要进行套袋处理。
②品种甲基因型为aaBB，品种乙基因型为_ _bb，二者杂交后F1的基因型只有AaBb和aaBb两种，且单个品种种植时均正常生长，因此部分F1植株致死的基因型可能是AaBb或aaBb。
③已知基因型为A_B_的植株致死，乙-1与甲杂交后F1幼苗期全部死亡，说明乙-1与甲杂交的子代全为AaBb，由此可确定乙-1只能产生Ab一种配子，其基因型为AAbb。
(3) ①要获得全部成活且兼具甲乙优良性状的F1杂种，需保证F1基因型为aaBb，因此选择的品种乙基因型为aabb。
②将乙-2自交收获的种子种植后作为亲本，让这些植株自交留种的同时，单株作为父本分别与母本甲杂交，统计每个杂交组合所产生的F1表现型。
③若某个杂交组合产生的F1全部成活，说明该父本的基因型为aabb，对应父本乙自交收获的种子符合选育要求。
【分析】本题依托杂交育种与基因致死现象考查自由组合定律，杂交育种的原理是基因重组，仅一对等位基因参与时不涉及该原理。两性花人工杂交需进行去雄和套袋操作，根据杂交后代表现型可推导致死基因型和亲本基因型，选育目标品种时可通过自交留种与测交鉴定相结合的方式完成。
（1）分析题意，进行杂交实验，部分F1植株在幼苗期死亡，甲、乙杂交过程控制植物致死性状基因，不涉及非等位基因的自由组合，故品种甲和乙杂交，获得优良性状F1的育种原理不涉及基因重组。
（2）①该植物的花是两性花，为避免自花授粉和其它花粉干扰，在上述杂交实验，在授粉前需要对甲采取的操作是去雄（在花未成熟时）和套袋处理。
②据题意可知，品种甲基因型为aaBB，品种乙基因型为_ _bb，又因为单个品种种植时均正常生长，品种乙基因型可能为AAbb、Aabb，aabb，则与aaBB杂交后F1基因型为AaBb或aaBb，进一步可推测部分F1植株致死的基因型为AaBb或aaBb。
③若进一步研究确认致死基因型为A_B_，则乙-1基因型应为AAbb，子代AaBb全部死亡。
（3）由于A-B-的个体全部死亡，故不能选择AAbb类型与甲杂交，要获得全部成活且兼具甲乙优良性状的F1杂种，可选择亲本组合为：品种甲（aaBB）和基因型为aabb的纯合品种乙杂交，具体过程如下：
第一步：种植品种甲（aaBB）作为亲本；
第二步：将乙-2（Aabb）自交收获的种子种植后作为亲本，然后用这些植株自交留种（保留aabb种子）的同时，单株作为父本分别与母本甲杂交，统计每个杂交组合所产生的F1表现型。
第三步：若某个杂交组合产生的F2全部成活，则证明该父本基因型为aabb，对应父本乙自交收获的种子符合要求，可保留制种。
24．【答案】（1）mRNA；蛋白M上不含tag标签；BC
（2）黏性末端碱基配对；DNA连接；基因m的连接处或基因m的内部
（3）未导入重组质粒的受体菌在无尿嘧啶的培养基上无法生长，导入重组质粒的受体菌含有URA3基因可以长成菌落；融合基因表达
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1) ①逆转录法获取目的基因时，需要先提取真菌细胞中由基因m转录形成的mRNA，以mRNA为模板经逆转录获得cDNA，进而得到基因m片段。
②设计引物P2时不包含基因m终止密码子的编码序列，是因为终止密码子会终止翻译过程，若包含该序列，核糖体翻译到基因m的终止密码子就会停止，不会继续翻译tag标签对应的序列，最终合成的蛋白M上不含tag标签，无法形成融合蛋白。
③选项A中，Taq酶是耐高温的DNA聚合酶，其最适催化温度较高，并非50~60℃，该选项错误；选项B中，热启动PCR在高温后再加入Taq酶，能减少反应起始时引物与模板非特异性结合即错配形成的产物，提高扩增效率，该选项正确；选项C中，DNA的合成具有方向性，两条子链的合成均从5'端向3'端延伸，该选项正确；选项D中，PCR产物DNA碱基序列的特异性由引物与模板的结合决定，Taq酶仅起催化脱氧核苷酸连接的作用，不具有特异性，该选项错误。因此正确选项为BC。
(2) ①用限制酶处理后形成黏性末端，降温可促进载体A与基因m的黏性末端碱基配对，形成A-m结合体；将A-m结合体导入大肠杆菌后，需要利用大肠杆菌中的DNA聚合酶合成缺失的片段，再通过DNA连接酶连接脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，完成质粒的环化。
②载体A原有的SmaI酶切位点在与基因m连接后已被破坏，若构建成功的重组质粒A—m仍能被SmaI切开，说明SmaI的酶切位点出现在了基因m的连接处或基因m的内部。
(3) ①实验所用的受体菌是URA3基因缺失型酵母，该酵母自身无法合成尿嘧啶，在无尿嘧啶的培养基上不能生长；而导入质粒A-m的受体菌含有URA3基因，能够合成尿嘧啶，可在无尿嘧啶的培养基上存活并形成菌落，以此筛选获得目的菌株。
②抗原—抗体杂交实验检测到酵母蛋白中含有tag标签，说明融合基因成功完成表达，合成了包含蛋白M和tag标签的融合蛋白。
【分析】逆转录法获取目的基因以mRNA为模板，终止密码子会影响融合蛋白的合成，热启动PCR可提升扩增特异性。重组质粒构建依赖黏性末端配对和DNA连接酶，酶切位点位置决定质粒是否可被切割。借助营养缺陷型筛选菌株，抗原—抗体杂交可检测目的基因的表达情况。
（1）①以逆转录获得cDNA的方式，要先从真菌细胞中提取基因m转录出来的mRNA。
②从构建好的重组质粒上看，tag序列位于目的基因下游，若m基因的转录产物mRNA上有终止密码子，核糖体移动到终止密码子多肽链就断开，则不会对tag序列的转录产物继续进行翻译，蛋白M上就不含tag标签。
③A、从题干信息可知，“80℃以上再混入酶，然后直接从94℃开始PCR扩增”，故Taq酶最适催化温度范围为94℃左右，A错误；
B、PCR 反应的最初加热过程中，样品温度上升到70℃之前，在较低的温度下引物可能与部分单链模板形成非特异性结合，并在Taq DNA 聚合酶的作用下延伸，结果会导致引物错配形成的产物的扩增，影响反应的特异性；热启动可减少引物错配形成的产物的扩增，提高反应的特异性，B正确；
C、DNA分子复制具有方向性，都是从5'端向3'端延伸，C正确；
D、Taq酶没有特异性，与普通的DNA聚合酶相比，Taq酶更耐高温，D错误。
故选BC。
（2）①从图上看，载体A只有一个Sma I的酶切位点，故被Sma I切开后，载体由环状变为链状DNA，将Sma I切开的载体A与添加同源序列的m混合，用特定DNA酶处理形成黏性末端，然后降温以促进载体A与添加同源序列的m的黏性末端碱基互补配对。将A-m结合体导入大肠杆菌，利用大肠杆菌中的DNA聚合酶及DNA连接酶等，完成质粒的环化。
②重组质粒中，载体A被Sma I切开的位置已经与基因m相连，原来的酶切位点已不存在，若正确构建的重组质粒A—m仍能被Sma I切开，则Sma I的酶切位点可能在基因m的连接处或基因m内部。
（3）①筛选目的菌株的机理是：导入了质粒A-m的目的菌株由于含有URA3基因，能在无尿嘧啶的培养基上存活，而URA3基因缺失型酵母则不能存活。
②若通过抗原一抗体杂交实验检测到酵母蛋白中含lag标签，位于lag标签上游的基因m应该正常表达，说明融合基因表达（或融合基因正确解码）。
25．【答案】（1）非条件；神经中枢；光信号减弱，褪黑素分泌增加从而促进睡眠
（2）抑制；下丘脑、垂体；可放大激素的调节效应（利于精细调控）；协同
（3）雌性；甲、乙、丙三组分别给予A组、B组、C组的光照处理；褪黑素；体重；B>A>C
【知识点】反射弧各部分组成及功能；动物激素的调节；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】（1）黑暗信号刺激引起褪黑素分泌的过程是生来就有的先天性反射，属于非条件反射。因为这种反射不需要后天学习和训练，是人体本能的反应。在反射弧中，下丘脑接受传入神经传来的信号并对其进行分析和综合，然后发出指令，所以下丘脑属于神经中枢。从图1可知光信号会影响褪黑素的分泌，在春季阴雨天，光信号减弱，会使褪黑素分泌增加，而褪黑素与睡眠调节相关，其分泌增加会促进睡眠，所以很多人会感到特别困倦。
（2）观察图2，白天皮质醇含量高时人处于清醒状态，夜晚褪黑素含量高皮质醇含量低时人处于睡眠状态，由此可推测皮质醇对睡眠的调节作用是抑制。肾上腺皮质分泌皮质醇受到下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体，促使垂体分泌促肾上腺皮质激素，进而作用于肾上腺皮质使其分泌皮质醇，即受到下丘脑、垂体的分级调节。分级调节可放大激素的调节效应，有利于对生命活动进行精细调控。比如可以使激素的分泌量更精准地适应机体的需求。甲状腺激素能促进新陈代谢，加速体内物质的氧化分解，从而升高血糖，皮质醇也具有升血糖的作用，所以它们在血糖调节方面具有协同作用。
（3）①因为要研究光照刺激与性腺过快发育的关联，且已知褪黑素对性腺发育有抑制作用，而雌性动物存在性腺发育相关的雌激素等，所以选择雌性金黄地鼠。实验要探究不同光照条件的影响，所以甲、乙、丙三组应分别给予A组、B组、C组的光照处理，以形成对照。实验要探究光照刺激通过褪黑素含量变化与性腺发育的关系，所以要检测褪黑素的含量。计算器官指数需要脏器湿重与体重的比值，所以要称取体重。
②根据推测，光照刺激增加会使褪黑素含量降低，从而导致促性腺激素释放激素、促性腺激素含量升高。B组光照强度最大，A组次之，C组光照强度相对较弱，所以若推测成立，促性腺激素释放激素、促性腺激素的含量大小关系应为B＞A＞C。
【分析】（1）激素并不为组织细胞提供能量或物质，也不起催化作用，只提供调节组织细胞活动所需的信息。不同动物产生的同种激素具有相似的生理效应。人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控，称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。
（2）反射活动需要经过完整的反射弧来实现，如果反射弧中任何环节在结构、功能上受损，反射就不能完成。反射弧通常是由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器（传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等）组成的。
（1）褪黑素是人脑中的松果体分泌的激素，黑暗信号刺激引起褪黑素分泌变化的过程经历了完整的反射弧，属于神经调节，且中枢位于下丘脑，为非条件反射；下丘脑属于对应的反射弧中的神经中枢；在春季的阴雨天，光信号减弱，褪黑素分泌增加从而促进睡眠，很多人会感到特别困倦。
（2）据图1、2分析，皮质醇上升的时间大概位于4点-10点（白天），因此皮质醇对睡眠的调节作用是抑制；肾上腺皮质分泌皮质醇受到下丘脑、垂体的分级调节，即下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体，使其释放促肾上腺皮质激素作用于肾上腺皮质，最终导致糖皮质激素的释放；分级调节可放大激素的调节效应，利于精细调控；甲状腺激素也具有升高血糖的作用，与皮质醇在血糖调节方面具有协同作用。
（3）①若要研究光照刺激增加通过引起褪黑素的含量变化进而与性腺的过快发育关联，可将30只2日龄健康且生理状况基本相同的雌性金黄地鼠均分成甲、乙、丙三组；甲、乙、丙三组分别给予A组、B组、C组的光照处理；待28日龄时，检测记录各组金黄地鼠中促性腺激素释放激素、雌激素、促性腺激素和褪黑素的含量，称取体重和卵巢的湿重，性激素和卵巢等指标可反映对性腺发育的影响。②若以上推测成立，则褪黑素对性腺发育有一定抑制作用，且光照增强抑制褪黑素分泌，则光照增强性腺发育增强，因此促性腺激素释放激素、促性腺激素的含量大小关系均为B组（每天16h光照、8小时黑暗，40w日光灯7盏）＞A组（每天16h光照、8小时黑暗，40w日光灯1盏）＞C组（每天12h光照、12小时黑暗，40w日光灯1盏）。
1 / 1浙江省五校联盟2024-2025学年高二下学期5月教学质量检测生物试题
一、选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分。）
1．全球性生态环境问题对生物圈的稳态造成了威胁，同时也影响了人类的生存和可持续发展。下列叙述正确的是（　　）
A．人类使用氟氯烃会使大气中臭氧的含量增加，从而对人的生存造成极大危害
B．建立植物园、动物园、种子库和基因库均属于保护生物多样性的措施
C．生物多样性的破坏会影响物种数量，但不会造成水土流失、沙漠化等环境问题
D．土地荒漠化是目前全球性生态环境问题之一，与人为因素无关
【答案】B
【知识点】人口增长对生态环境的影响；全球性生态环境问题；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】A、人类使用的氟氯烃等化合物会破坏大气中的臭氧层，导致臭氧含量下降，使到达地面的紫外线辐射增强，对人类及其他生物的生存造成极大危害，并非使臭氧含量增加，A错误；
B、建立植物园、动物园属于易地保护生物多样性的措施，建立种子库、基因库等是对濒危物种进行保护的重要手段，这些均属于保护生物多样性的措施，B正确；
C、生物多样性的破坏不仅会影响物种数量，还会破坏生态系统的结构和功能，进而引发水土流失、土地沙漠化等一系列环境问题，C错误；
D、土地荒漠化是全球性生态环境问题之一，其形成与人类过度放牧、滥砍滥伐、过度开垦等人为因素密切相关，并非与人为因素无关，D错误。
故答案为：B。
【分析】全球性生态环境问题包括臭氧层破坏、土地荒漠化、生物多样性锐减等，氟氯烃会破坏臭氧层；保护生物多样性的措施有就地保护和易地保护，建立植物园、动物园、种子库和基因库属于易地保护；生物多样性与生态系统的稳定性密切相关，生物多样性破坏会加剧水土流失、沙漠化等环境问题；土地荒漠化的主要原因是人类活动对生态环境的破坏。
2．某地区积极实施湖区拆除养殖围网等措施，并将沿湖地区改造成湿地公园，下列相关叙述错误的是（　　）
A．该公园生物群落发生的演替属于次生演替
B．公园建成后期某草本植物的生物量很大，可认为是该公园的优势种
C．在繁殖季节，湖区鸟类翩翩起舞，这属于行为信息
D．该湿地公园具有生物多样性的直接价值和间接价值
【答案】B
【知识点】群落的演替；生态系统中的信息传递；群落的概念及组成；生物多样性的价值
【解析】【解答】A、该区域保留原有土壤条件与生物繁殖体，群落发生的演替属于次生演替，A正确；
B、优势种的判定主要依据种群密度、盖度及其对群落环境的影响，仅生物量大不能判定为优势种，B错误；
C、繁殖季节鸟类的特殊舞动行为，属于生态系统中的行为信息，C正确；
D、湿地公园的观赏旅游属于直接价值，涵养水源、调节气候等生态调节功能属于间接价值，D正确。
故答案为：B。
【分析】次生演替发生在原有土壤条件基本保留，且保留有生物种子或繁殖体的环境中，起点具备一定生物基础。群落优势种是能够显著影响群落结构、环境条件与物种组成的物种，评判指标不只有生物量。生态系统的行为信息由动物的特殊行为表现，可在生物间传递信息。生物多样性直接价值体现在观赏、科研、实用等方面，间接价值侧重生态系统的自我调节与生态防护功能。
3．甜瓣子是豆瓣酱的重要成分，风味受蚕豆蛋白分解产生的氨基酸影响，也受发酵过程中不同微生物的多种代谢产物影响。其生产工艺如下图所示。
下列关于本研究的实验方法与原理的描述，错误的是（　　）
A．发酵开始阶段的微生物主要来源于制曲过程的积繁
B．蚕豆瓣可提供微生物生长繁殖所需的碳源和氮源
C．温度与盐度都会影响微生物的生长繁殖
D．定期取样，使用显微镜计数法统计活细菌总数
【答案】D
【知识点】发酵工程的基本环节
【解析】【解答】A、制曲过程中会积累并繁殖微生物，发酵开始阶段的微生物主要来源于制曲过程的积累，A正确；
B、蚕豆瓣含有糖类、蛋白质等营养物质，可为微生物生长繁殖提供碳源和氮源，B正确；
C、温度通过影响酶活性调控微生物代谢，盐度会影响细胞渗透压，二者都会影响微生物的生长繁殖，C正确；
D、显微镜计数法（血球计数板法）统计的是总菌数，包含活菌和死菌，无法区分活菌与死菌，统计活细菌总数应使用稀释涂布平板法，D错误。
故答案为：D。
【分析】微生物计数的常用方法包括显微镜直接计数法和稀释涂布平板法，其中显微镜直接计数法统计的是样品中总菌数，无法区分活菌与死菌，稀释涂布平板法可通过单菌落计数活菌数。制曲是微生物发酵的重要前期步骤，可积累并扩大培养发酵所需的微生物。蚕豆瓣等原料可作为微生物培养基，提供碳源、氮源等营养物质。温度、盐度等环境因素通过影响酶活性和细胞渗透压，调控微生物的代谢与生长繁殖，进而影响发酵过程和产物。
4．无机盐是细胞的重要组成成分，下列关于人体内无机盐的叙述，错误的是（　　）
A．Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低
B．/能维持血浆pH的相对稳定
C．Mg2+可激活DNA聚合酶，促进基因的转录
D．Fe2+参与血红素的构成，在氧气运输中发挥重要作用
【答案】C
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、Na+在人体内参与神经、肌肉细胞的兴奋传导，当Na+缺乏时，神经、肌肉细胞的动作电位形成受到影响，会导致其兴奋性降低，甚至出现肌肉酸痛、无力等症状，A正确；
B、人体内血浆中存在HPO42-/H2PO4-等缓冲对，这些缓冲对能够中和血浆中过多的酸或碱，从而维持血浆pH的相对稳定，B正确；
C、Mg2+可激活DNA聚合酶的活性，而DNA聚合酶的作用是催化DNA分子的复制过程，基因的转录需要RNA聚合酶的催化，与Mg2+激活的DNA聚合酶无关，因此Mg2+不能促进基因的转录，C错误；
D、Fe2+是血红素的重要组成成分，而血红素是构成血红蛋白的关键部分，血红蛋白能够结合氧气并将其运输到人体各个组织细胞，因此Fe2+在氧气运输中发挥重要作用，D正确。
故答案为：C。
【分析】无机盐主要以离子形式存在于人体内，具有多种生理功能，包括构成细胞内某些复杂化合物，作为某些酶的激活剂，维持细胞的生命活动，维持细胞的酸碱平衡和细胞形态。其中，Fe2+是血红素的组成成分，参与氧气运输；Mg2+可激活DNA聚合酶，促进DNA复制；Na+参与神经和肌肉细胞的兴奋性调节；血浆中的缓冲对能够维持血浆pH的相对稳定。
5．为恢复某段“水体——河岸带”的生物群落，研究人员选择当地常见的植物栽种。植物种类、分布及叶片或茎的横切面见下图。下列相关叙述错误的是（　　）
注：右侧为对应植物叶片或茎的横切面示意图，空白处示气腔
A．乙丙丁的分布体现了群落的垂直结构
B．四种植物都有发达的气腔，利于根系的呼吸，体现出生物对环境的适应
C．按照群落演替的顺序来看，图中排序为“甲→乙→丙→丁”
D．此工程使该生态系统的营养结构更复杂，提高了其稳定性
【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、乙、丙、丁的分布由地形起伏等环境差异导致，体现的是群落的水平结构，并非垂直结构，A错误；
B、四种植物均生活在水体—河岸带环境，发达的气腔利于根系呼吸，是生物对水环境的适应，B正确；
C、群落演替一般朝着物种多样化、结构复杂化的方向发展，图中植物排序符合演替的规律，为“甲→乙→丙→丁”，C正确；
D、该生态恢复工程增加了植物种类，使生态系统的营养结构更复杂，自我调节能力提升，稳定性提高，D正确。
故答案为：A。
【分析】群落的结构分为垂直结构和水平结构，垂直结构是生物在垂直方向上的分层现象，水平结构是生物在水平方向上的分布差异；群落演替的趋势是物种多样性增加、营养结构复杂化、稳定性增强；生物对环境的适应表现为形态结构与环境相适应；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。
6．景天酸代谢（CAM）途径属于某些植物特有的CO2固定方式：夜晚气孔开放，通过一系列反应将CO2固定于苹果酸，并储存在液泡中；白天气孔关闭，苹果酸运出液泡后释放CO2，供叶绿体的碳反应。下列叙述错误的是（　　）
A．在夜晚，叶肉细胞能产生ATP的细胞器只有线粒体
B．景天酸代谢途径的出现，可能与植物适应干旱条件有关
C．给植物提供14C标记的14CO2，14C可以出现在草酰乙酸、苹果酸、三碳酸和有机物中
D．在上午某一时刻，突然降低外界的CO2浓度，叶肉细胞中三碳酸的含量短时间内会降低
【答案】D
【知识点】影响光合作用的环境因素；环境变化对光合作用中物质含量的影响
【解析】【解答】A、夜晚没有光照，CAM植物的叶肉细胞不能进行光合作用，只能进行细胞呼吸，而细胞呼吸中能产生ATP的细胞器只有线粒体（细胞质基质也能产生ATP，但不属于细胞器），因此夜晚叶肉细胞能产生ATP的细胞器只有线粒体，A正确；
B、具有景天酸代谢（CAM）途径的植物，白天气孔关闭，可减少蒸腾作用导致的水分散失，夜晚气孔开放吸收CO2，这种代谢方式能够减少干旱环境下的水分消耗，因此可能与植物适应干旱条件有关，B正确；
C、给植物提供14C标记的14CO2，夜晚气孔开放，14CO2进入叶肉细胞后，先与PEP结合生成草酰乙酸，随后草酰乙酸转化为苹果酸并储存在液泡中；白天气孔关闭，苹果酸运出液泡释放14CO2，14CO2进入叶绿体参与卡尔文循环，先与五碳化合物结合生成三碳酸，三碳酸再被还原形成有机物，因此14C可以出现在草酰乙酸、苹果酸、三碳酸和有机物中，C正确；
D、CAM植物白天气孔关闭，其叶肉细胞暗反应所需的CO2来自液泡中苹果酸释放的CO2，与外界CO2浓度无关，因此突然降低外界的CO2浓度，叶肉细胞中三碳酸的生成和还原速率不受影响，其含量短时间内不会降低，D错误。
故答案为：D。
【分析】景天酸代谢（CAM）是部分植物特有的CO2固定方式，这类植物夜晚气孔开放，将CO2固定并储存在苹果酸中，白天气孔关闭，苹果酸释放CO2供暗反应利用。光合作用分为光反应和暗反应，光反应需要光照，产生ATP和[H]，暗反应（卡尔文循环）需要CO2，生成三碳酸并还原为有机物。细胞呼吸不受光照限制，有光无光均可进行，线粒体是有氧呼吸产生ATP的主要细胞器。生物的代谢途径会适应其生存环境，干旱环境下植物可通过调节气孔开闭减少水分散失，以适应环境。
7．限量补充培养法可用于营养缺陷型菌株的检测。将菌株接种在基本培养基上，野生型菌株迅速形成较大菌落，而精氨酸营养缺陷型菌株生长繁殖缓慢，形成微小菌落或不出现菌落。向基本培养基中补充精氨酸（如图③过程）后，精氨酸营养缺陷型菌株快速繁殖。下列叙述错误的是（　　）
A．基本培养基中需要有碳源、氮源和无机盐等营养成分
B．精氨酸营养缺陷型菌株的出现是野生型菌株发生基因突变的结果
C．②过程中选用稀释涂布平板法来将细菌分开培养，形成单个菌落
D．结果显示，补充精氨酸后，精氨酸营养缺陷型菌落的大小超过了野生型
【答案】D
【知识点】微生物的分离和培养；组织培养基的成分及作用；培养基的制备；其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、基本培养基是能够满足微生物野生型菌株生长繁殖的培养基，其成分中必须包含碳源、氮源、水和无机盐等微生物生长所必需的基本营养物质，A正确；
B、精氨酸营养缺陷型菌株自身不能合成精氨酸，无法在基本培养基上正常生长，该菌株是由野生型菌株发生基因突变后形成的变异菌株，B正确；
C、稀释涂布平板法可以将菌液中的细菌充分稀释并涂布分离，最终在培养基上形成单个菌落，根据图中菌落的均匀分布特征可判断②过程采用了稀释涂布平板法，C正确；
D、向基本培养基补充精氨酸后，精氨酸营养缺陷型菌株可快速生长形成菌落，但其菌落大小仍小于野生型菌株形成的菌落，并不会超过野生型菌落，D错误。
故答案为：D。
【分析】微生物的培养基需要具备碳源、氮源、水和无机盐等基本营养成分，不同功能的培养基可满足不同类型微生物的生长需求。营养缺陷型菌株是基因突变形成的变异菌株，自身不能合成特定的生长因子，需要在培养基中额外添加对应物质才能正常生长。稀释涂布平板法是微生物分离纯化的常用方法，能够使微生物分散形成单个菌落。菌落的大小、形态、颜色等特征是区分不同微生物菌株的重要依据。
8．如图表示的是某生理过程或结构中发生的部分碱基互补配对情况。下列叙述错误的是（　　）
A．若表示DNA复制，①为模板，则子链②从右向左延伸
B．若表示病毒逆转录，则②是该病毒的遗传物质
C．若表示转录过程，则①为模板链，②为RNA
D．若表示DNA分子，则有4种碱基、4种脱氧核苷酸
【答案】A
【知识点】核酸的基本组成单位；中心法则及其发展
【解析】【解答】A、若表示DNA复制，DNA子链的延伸方向为5'→3'，以①为模板链时，子链②应从左向右延伸，并非从右向左延伸，A错误；
B、若表示病毒逆转录，逆转录是以RNA为模板合成DNA，RNA中不含碱基T而含U，图中②不含T，为RNA，是该病毒的遗传物质，B正确；
C、若表示转录过程，转录是以DNA的一条链为模板合成RNA，DNA含碱基T、RNA含碱基U，因此①为DNA模板链，②为RNA，C正确；
D、若表示DNA分子，DNA中含有A、T、C、G 4种碱基，对应4种脱氧核苷酸，D正确。
故答案为：A。
【分析】DNA复制时子链按照5'→3'的方向延伸，以DNA的两条链分别作为模板合成子代DNA；逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程，需要逆转录酶参与催化；转录是以DNA的一条链作为模板合成RNA的过程，DNA特有的碱基是胸腺嘧啶，RNA特有的碱基是尿嘧啶；DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，包含腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶、鸟嘌呤四种碱基。
9．科学家设计了脉冲标记一追踪实验研究DNA复制的动态过程。在脉冲标记实验中，利用T4噬菌体侵染大肠杆菌，并分别进行不同时间的脉冲标记（dT指脱氧胸腺嘧啶），分离提取DNA后进行检测，结果表明新合成的DNA片段大小均为1000~2000个核苷酸。在脉冲追踪实验中，研究了这些小片段在复制过程中的发展，发现带标记的DNA不再是短片段，而是更大的片段、实验如下图。下列叙述正确的是（　　）
A．该实验目的是证明T4噬菌体的DNA半保留复制
B．超离心是为了将相对分子质量不同的DNA与蛋白质分离
C．脉冲标记的目的是用放射性3H标记在特定时段内合成的DNA
D．脉冲追踪后更大的片段是游离的脱氧核苷酸继续连接形成的
【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、该实验通过脉冲标记和追踪观察新合成DNA片段的大小变化，研究的是DNA半不连续复制的特点，无法证明DNA的半保留复制方式，A错误；
B、超离心的作用是分离相对分子质量不同的DNA片段，并不是用于分离DNA和蛋白质，B错误；
C、实验中使用放射性3H标记的脱氧胸腺嘧啶（3H-dT）进行脉冲标记，可特异性标记出特定时间段内新合成的DNA分子，C正确；
D、脉冲追踪后出现的更大DNA片段，是先合成的短DNA片段在DNA连接酶的作用下连接形成的，并非由游离的脱氧核苷酸继续连接而成，D错误。
故答案为：C。
【分析】DNA复制具有半不连续复制的特点，复制过程中一条子链连续合成，另一条子链先合成短的冈崎片段，再由DNA连接酶连接成长链；放射性同位素标记法可以追踪物质的合成和变化过程，脱氧胸腺嘧啶是DNA特有的组成单位，可作为DNA合成的特异性标记物；密度梯度超速离心能够分离相对分子质量不同的核酸片段；DNA复制的原料是四种脱氧核苷酸，整个过程需要解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等多种酶的催化。
10．考试写字手酸时会通过伸肘动作进行放松，伸肌收缩的同时屈肌舒张，图示为伸肘动作反射弧基本结构的示意图。下列相关叙述正确的是（　　）
A．图中反射弧的效应器是伸肌、屈肌及其相应的运动神经末稍
B．感到手酸时进行主动伸肘，也需要经历上述途中的反射弧
C．图示肌梭产生兴奋传至a时，a处只有阳离子内流
D．图示抑制性神经元兴奋后释放抑制性神经递质，导致屈肌运动神经元内的阴离子外流
【答案】A
【知识点】反射弧各部分组成及功能；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、效应器由传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体组成，图中伸肌、屈肌及其相应的运动神经末梢构成该反射弧的效应器，A正确；
B、感到手酸是大脑皮层产生的感觉，主动伸肘是大脑皮层控制的随意运动，不属于反射，无需经历该反射弧，B错误；
C、肌梭产生的兴奋传至a处时，a处会先发生Na+内流形成动作电位，随后伴随K+外流恢复静息电位，同时钠钾泵持续工作，并非只有阳离子内流，C错误；
D、抑制性神经元释放抑制性神经递质后，会引起屈肌运动神经元的阴离子内流或阳离子外流，使膜电位更难产生动作电位，而非阴离子外流，D错误。
故答案为：A。
【分析】反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成，效应器是传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体。反射需要完整的反射弧参与，大脑皮层控制的随意运动不属于反射活动。神经元动作电位的形成过程包括Na+内流、K+外流及钠钾泵的活动。抑制性神经递质作用于突触后膜时，会使阴离子内流或阳离子外流，降低突触后神经元的兴奋性，从而抑制动作电位的产生。
11．下列关于人体内环境的叙述，正确的是（　　）
A．向健康实验鼠颈动脉内灌注高渗盐水后，会出现血浆渗透压迅速升高，尿量增加
B．细胞代谢产生的葡萄糖，乳酸和CO2都可以进入组织液中进而进入血浆
C．肾小管细胞和下丘脑神经内分泌细胞能够选择性表达抗利尿激素受体基因
D．内环境中发生的丙酮酸氧化分解给细胞提供能量，有利于生命活动的进行
【答案】B
【知识点】内环境的组成；水盐平衡调节
【解析】【解答】A、向健康实验鼠颈动脉内灌注高渗盐水后，血浆渗透压会迅速升高，进而促进抗利尿激素的分泌，抗利尿激素会促进肾小管和集合管对水分的重吸收，最终导致尿量减少，而非尿量增加，A错误；
B、组织液是体内细胞直接生活的液体环境，细胞代谢产生的葡萄糖、乳酸和CO2等物质均可先进入组织液，再通过毛细血管壁进入血浆中，B正确；
C、抗利尿激素的靶细胞为肾小管和集合管细胞，只有这些细胞能够选择性表达抗利尿激素受体基因，下丘脑神经内分泌细胞负责分泌抗利尿激素，不表达该受体基因，C错误；
D、丙酮酸氧化分解是细胞有氧呼吸第二阶段的过程，该过程发生在细胞内的线粒体基质中，并不发生在内环境中，D错误。
故答案为：B。
【分析】内环境由血浆、组织液和淋巴液共同构成，是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。血浆渗透压的改变会调节抗利尿激素的分泌量，抗利尿激素通过作用于肾小管和集合管来调节尿量。细胞代谢产生的物质可进入内环境，内环境包含营养物质、代谢废物、气体和激素等多种成分。激素只能与靶细胞上的特异性受体结合，只有靶细胞会表达对应的受体基因。细胞呼吸的全过程均发生在细胞内，线粒体是有氧呼吸第二、三阶段的场所，内环境中不能进行细胞呼吸的相关过程。
12．科研人员通过基因编辑技术将绿色荧光蛋白（GEP）基因整合到野生型小鼠P蛋白基因的一端，如图1所示。随机挑取5个品系细胞通过PCR验证GFP的导入情况，结果如图2所示。据此推测在进行PCR扩增时，所选择的引物为（　　）
A．F1，R1 B．F2，R1 C．F1，R2 D．F2，R2
【答案】A
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】要确定PCR扩增的引物组合，需结合图1的基因结构和图2的电泳结果分析：电泳结果中，小片段对应未插入GFP基因的野生型序列，大片段对应插入GFP基因的重组序列。引物需覆盖插入位点（T区），才能同时扩增出两种长度的片段，区分是否插入GFP。F1位于P基因内部，F2位于GFP基因内部，R1位于终止子内部，R2位于GFP基因内部。重组基因的组成是启动子→P基因→T区→GFP基因→终止子。F1和R1扩增的是T区→GFP基因→终止子或T区→终止子，F2和R1扩增的是GFP基因→终止子，F1和R2扩增的是T区→GFP基因，F2和R2扩增的是GFP基因，可见在进行PCR扩增时，所选择的引物为F1和R1，A符合题意，BCD不符合题意。
故答案为：A。
【分析】PCR扩增的核心是引物需结合模板DNA的两端，扩增产物长度由引物位置决定。在基因编辑验证中，需选择覆盖插入位点的引物对，使插入前后的扩增片段长度产生差异，从而通过电泳区分野生型和重组型。插入位点两侧的引物可同时扩增出短片段（无插入）和长片段（有插入），而单侧或内部引物无法实现这一区分。
13．基因A/a和N/n分别控制某种植物的花色和花瓣形状，这两对基因独立遗传，其基因型和表现型的关系如表。一亲本与白色宽花瓣植株杂交，得到F1，对F1进行测交，得到F2，F2的表现型及比例是：粉红中间型花瓣：粉红宽花瓣：白色中间型花瓣：白色宽花瓣=1：1：3：3.亲本的基因型是（　　）
基因型 AA Aa aa NN Nn nn
表现型 红色 粉红色 白色 窄花瓣 中间型花瓣 宽花瓣
A．AaNn B．AaNN C．AANn D．AANN
【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】根据题文和表格可知，白色宽花瓣植株的基因型为aann。
A、若亲本基因型为AaNn，与白色宽花瓣植株aann杂交得到的F1的基因型、表现型的比例为AaNn（粉红色中间型）：Aann（粉红色宽花瓣）：aaNn（白色中间型）：aann（白色宽花瓣）=1：1：1：1。此时F1产生的配子及其比例为AN：An：aN：an=1：3：3：9，则对F1进行测交， F2的基因型、表现型及比例是AaNn（粉红色中间型）：Aann（粉红色宽花瓣）：aaNn（白色中间型）：aann（白色宽花瓣）=1：3：3：9，花色和花瓣形状的表现型比例均不符合题干结果，A错误；
B、由题干可知，白色宽花瓣植株的基因型为aann，对F1进行测交，F2中粉红色∶白色=1∶3，中间型花瓣∶宽花瓣=1∶1。测交中aann只产生an配子，说明F1产生的配子中A∶a=1∶3、N∶n=1∶1，可推出F1为AaNn和aaNn且比例为1∶1，结合亲本之一为aann，可判断另一亲本产生的配子为AN∶aN=1∶1，基因型为AaNN，B正确；
C、若亲本基因型为AANn，与白色宽花瓣植株aann杂交得到的F1的基因型、表现型的比例为AaNn（粉红色中间型）：Aann（粉红色宽花瓣）=1：1。此时F1产生的配子及其比例为AN：An：aN：an=1：3：1：3，则对F1进行测交， F2的基因型、表现型及比例是AaNn（粉红色中间型）：Aann（粉红色宽花瓣）：aaNn（白色中间型）：aann（白色宽花瓣）=1：3：1：3，花色和花瓣形状的表现型比例均不符合题干结果，C错误；
D、若亲本基因型为AANN，与白色宽花瓣植株aann杂交得到的F1的基因型、表现型的比例为AaNn（粉红色中间型）=1，此时F1产生的配子及其比例为AN：An：aN：an=1：1：1：1，则对F1进行测交， F2的基因型、表现型及比例是AaNn（粉红色中间型）：Aann（粉红色宽花瓣）：aaNn（白色中间型）：aann（白色宽花瓣）=1：1：1：1，花色和花瓣形状的表现型比例均不符合题干结果，D错误。
故答案为：B。
【分析】位于非同源染色体上的非等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律，减数分裂时等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。测交是将未知基因型的个体与隐性纯合子杂交，可用于测定待测个体产生的配子类型及比例，进而推导其基因型。生物的性状由基因决定，不同基因型对应不同的表现型，两对独立遗传的基因控制的性状，其遗传可以分开分析再进行组合。
14．某男子46岁时患上了慢性髓细胞性白血病（CML），原因是造血干细胞的9号和22号染色体间发生了片段移接（如图），且有A-B基因融合，该基因编码的一种酶导致白细胞增殖失控。CML的环境诱因包括化学污染、病毒感染等。下列叙述正确的是（　　）
注：DNA水平形成融合基因会产生新的基因型，RNA水平形成融合基因不改变基因型，仅影响表型。
A．患者造血干细胞的基因型未发生改变
B．与正常细胞相比，患者造血干细胞中染色体减少1条
C．紫外线不可能是CML的环境诱因
D．抑制A-B融合基因表达是治疗CML的思路之一
【答案】D
【知识点】基因突变的特点及意义；染色体结构的变异
【解析】【解答】A、该患者造血干细胞的9号和22号染色体发生片段易位，在DNA水平形成了A-B融合基因，融合基因会产生新的基因型，因此患者造血干细胞的基因型发生了改变，A错误；
B、该变异属于染色体结构变异中的易位，仅发生非同源染色体间的片段移接，染色体的数目并未发生改变，患者造血干细胞中染色体数量仍为46条，B错误；
C、紫外线属于物理诱变因素，能够诱发染色体结构变异，因此紫外线可能是CML的环境诱因，C错误；
D、A-B融合基因编码的酶会导致白细胞增殖失控，进而引发慢性髓细胞性白血病，抑制该融合基因的表达可减少致病酶的合成，是治疗CML的思路之一，D正确。
故答案为：D。
【分析】染色体结构变异包括缺失、重复、易位和倒位，易位会改变基因的排列顺序，DNA水平的基因融合会改变生物的基因型。染色体结构变异不改变染色体的数目，只有染色体数目变异会使染色体条数增减。物理因素、化学因素和病毒感染均可能成为诱变因素，诱发生物发生变异。基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，调控致病基因的表达是治疗相关疾病的重要思路。
阅读以下材料，完成下面小题。
HIF蛋白是一种缺氧诱导因子，由HIF-lα和ARNT两部分组成，在缺氧条件下，HIF-1α会进入细胞核与ARNT结合进而促进多种基因的表达，如表达生成红细胞生成素（EPO），从而使细胞适应低氧环境。其调控的基本途径如下图所示。
15．下列关于人体呼吸作用有关的叙述错误的是（　　）
A．需氧呼吸产生的[H]与O2结合，厌氧呼吸产生的[H]不与O2结合
B．缺氧时，需氧呼吸第一、二阶段正常进行，第三阶段受到抑制
C．EPO蛋白活性与其正确的空间结构有关
D．常氧时，HIF-1α蛋白最终被降解
16．关于人体在缺氧环境中的调节，下列叙述错误的是（　　）
A．在缺氧环境中，HIF-1α进入细胞核穿过2层膜
B．细胞适应氧含量变化的根本原因是基因的选择性表达
C．与ARNT相比，HIF-lα对氧气的敏感性更强
D．干扰HIF-1α的降解可能为治疗贫血提供新思路
【答案】15．B
16．A
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；细胞分化及其意义；细胞核的结构和功能综合
【解析】【分析】有氧呼吸分为三个阶段，其中第三阶段需要氧气的参与，缺氧会抑制有氧呼吸的第二、三阶段，无氧呼吸全过程都在细胞质基质中进行，人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸。蛋白质的空间结构直接决定其功能，结构异常会导致功能丧失。大分子蛋白质通过核孔进出细胞核，该过程不穿过生物膜。细胞能够适应环境变化的根本原因是基因的选择性表达，不同环境条件下细胞会启动不同的基因表达程序。
15．A、人体需氧呼吸前两个阶段产生的[H]在第三阶段与O2结合生成水，厌氧呼吸产生的[H]用于还原丙酮酸形成乳酸，不与O2结合，A正确；
B、缺氧时有氧呼吸第三阶段因缺乏O2被抑制，第二阶段也无法正常进行，只有第一阶段可以进行，并非第一、二阶段正常进行，B错误；
C、蛋白质的功能依赖其特定的空间结构，EPO蛋白的活性与其正确的空间结构直接相关，C正确；
D、常氧条件下，HIF-1α蛋白会经过一系列过程最终被蛋白酶体降解，D正确。
故答案为：B。
16．A、HIF-1α属于大分子蛋白质，通过核孔进入细胞核，核孔是核质物质交换的通道，该过程不穿过生物膜，穿过膜层数为0，A错误；
B、缺氧条件下细胞通过启动相关基因的表达来适应低氧环境，细胞适应氧含量变化的根本原因是基因的选择性表达，B正确；
C、常氧状态下HIF-1α会被降解，仅在缺氧时与ARNT结合，说明HIF-1α对氧气的敏感性更强，C正确；
D、干扰HIF-1α的降解可使其积累，进而促进红细胞生成素的合成，增加红细胞数量，可为治疗贫血提供新思路，D正确。
故答案为：A。
17．心肌细胞与神经细胞类似，均具有生物电现象。两者静息电位的形成机制相似，但动作电位明显不同，心肌细胞的动作电位分为0～4五个时期，其膜电位变化及形成机制如下图所示：下列说法正确的是（　　）
A．若适当增大细胞外溶液的K+浓度，则静息电位的绝对值增大
B．神经递质作用于心肌后，一定引起Na+通道介导的Na+内流，出现0期
C．在2期中，Ca2+内流和K+外流相当，所以膜电位变化非常平缓
D．在4期中，Ca2+通过Na+-Ca2+交换逆浓度排出细胞不需要消耗能量
【答案】C
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、静息电位由K+外流形成，若适当增大细胞外溶液的K+浓度，细胞内外K+浓度差减小，K+外流减少，静息电位的绝对值会减小，A错误；
B、神经递质分为兴奋性和抑制性两类，抑制性神经递质作用于心肌细胞时，不会引起Na+通道介导的Na+内流，也不会出现0期去极化，B错误；
C、在心肌细胞动作电位的2期（平台期），Ca2+内流和K+外流的速率相当，膜电位变化平缓，形成平台现象，C正确；
D、4期中Ca2+通过Na+-Ca2+交换逆浓度排出细胞，该过程依赖Na+的浓度梯度驱动，而Na+浓度梯度的维持需要钠钾泵消耗ATP，因此该过程需要间接消耗能量，D错误。
故答案为：C。
【分析】静息电位主要由K+外流形成，表现为内负外正，其大小与细胞内外的K+浓度差有关。动作电位的去极化阶段主要由Na+内流引起，心肌细胞的动作电位存在平台期，该时期Ca2+内流和K+外流同时存在，二者速率相当，使膜电位保持相对稳定。神经递质分为兴奋性和抑制性两类，作用于突触后膜时可引起不同的离子通道开放，进而引发电位变化。继发性主动运输可利用离子浓度梯度驱动物质逆浓度运输，而细胞内外离子浓度梯度的维持依赖钠钾泵的主动运输过程，该过程需要消耗ATP。
18．单孔目动物针跟共有5对、10条性染色体，研究发现这5对性染色体是通过祖先XY性染色体与多对古老的常染色体之间发生非同源的片段交换而产生的，过程如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．5对性染色体经历多次的易位而形成
B．5 对性染色体均表现出 Y染色体短小的特点
C．X1染色体上的等位基因可能出现在 Y5染色体上
D．针鼹基因组与祖先相比基因排列顺序发生明显改变
【答案】B
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】A、5对性染色体是通过祖先XY性染色体与多对古老常染色体多次发生非同源片段交换（易位）形成的，A正确；
B、从图示可见，5对性染色体中Y染色体的长度并非都短小，如Y1、Y2等染色体较长，因此并非所有Y染色体都表现出短小的特点，B错误；
C、祖先XY性染色体与常染色体发生多次非同源易位，染色体片段在不同染色体间转移，因此X1染色体上的等位基因可能通过易位出现在Y5染色体上，C正确；
D、多次易位会导致染色体上的基因排列顺序发生改变，因此针鼹基因组与祖先相比基因排列顺序发生了明显改变，D正确。
故答案为：B。
【分析】染色体易位属于染色体结构变异，指非同源染色体之间发生片段交换，会改变染色体上基因的排列顺序和分布位置，多次易位可使染色体组型发生显著变化，甚至形成新的性染色体系统。易位可导致不同染色体间的基因发生转移，使原本位于同一对同源染色体上的基因分布到非同源染色体上，进而改变物种的基因组结构。
19．动物的心脏组织有多倍体和能够活跃分裂的二倍体两种细胞，其再生能力与二倍体细胞比例有关。不同动物心脏中二倍体细胞所占比例及机体甲状腺激素水平如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．恒温动物可通过神经-体液调节机制调节甲状腺激素分泌，维持机体甲状腺激素含量的相对稳定
B．缺乏甲状腺激素受体的小鼠甲状腺激素水平偏低，会引起心脏组织中二倍体细胞所占比例大幅增加
C．据图分析蜥蜴与小鼠相比，其心脏组织的再生能力较强
D．甲状腺激素含量虽低，但广泛作用于靶器官，靶细胞
【答案】B
【知识点】激素调节的特点；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、恒温动物甲状腺激素的分泌受下丘脑-垂体-甲状腺轴的分级调节与负反馈调节，该过程有神经系统与体液的共同参与，属于神经-体液调节，可维持甲状腺激素含量的相对稳定，A正确；
B、缺乏甲状腺激素受体时，甲状腺激素无法正常发挥作用，对下丘脑和垂体的负反馈抑制减弱，导致促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素分泌增多，甲状腺激素水平偏高；且甲状腺激素水平越高，心脏中二倍体细胞比例越低，因此二倍体细胞所占比例会大幅减少，B错误；
C、心脏再生能力与二倍体细胞比例正相关，蜥蜴的甲状腺激素水平低于小鼠，其心脏中二倍体细胞比例更高，因此再生能力较强，C正确；
D、甲状腺激素的作用特点是广泛作用于几乎全身所有的靶器官和靶细胞，D正确。
故答案为：B。
【分析】甲状腺激素的分泌调节属于神经-体液调节，通过下丘脑-垂体-甲状腺轴的分级调节和负反馈调节维持激素水平的相对稳定。甲状腺激素几乎作用于机体所有的靶细胞和靶器官，其分泌异常会影响相关生理过程。组织的再生能力与活跃分裂的二倍体细胞比例相关，二倍体细胞比例越高，再生能力通常越强。激素受体是激素发挥作用的必要条件，缺乏受体会导致激素无法正常传递信号，进而通过反馈调节改变激素的分泌水平。
20．图1是CMT1腓骨肌萎缩症（由基因A、a控制）和鱼鳞病（由基因B、b控制）的遗传系谱图。腓骨肌萎缩症是一种最常见的遗传性周围神经病之一，在当地人群的发病率约为0.04%。图2是乙家庭中部分成员鱼鳞病基因经某限制酶酶切之后的电泳图。鱼鳞病基因侧翼的无意义序列中，存在酶切位点α、β、γ，β位点不一定存在，导致酶切后基因所在片段长度不同。
下列说法正确的是（　　）
A．鱼鳞病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传
B．当地人群中A的基因频率为49%
C．若II2和II3再生一个孩子，为正常女孩的概率为11/62
D．乙家庭的胎儿II6个体患鱼鳞病的概率为1/2
【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传；遗传系谱图；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、根据遗传系谱图，Ⅰ3和Ⅰ4均不患鱼鳞病却生育了患病的Ⅱ5，可判断鱼鳞病为隐性遗传病，结合电泳图可知致病基因来自双亲，因此鱼鳞病是常染色体隐性遗传，并非伴X染色体隐性遗传，A错误；
B、CMT1腓骨肌萎缩症为常染色体隐性遗传病，当地人群发病率即aa基因型频率为0.04%，可推出a的基因频率为2%，则A的基因频率为1-2%=98%，并非49%，B错误；
C、Ⅱ2和Ⅱ3的子代同时患两种病，可确定二者基因型均为AaBb，生育正常女孩（A_B_）的概率为9/16×1/2=9/32，并非11/62，C错误；
D、乙家庭中鱼鳞病为常染色体隐性遗传病，Ⅱ5患病，结合电泳结果可判断Ⅰ3、Ⅰ4均为致病基因携带者，胎儿Ⅱ6患鱼鳞病的概率为1/2，D正确。
故答案为：D。
【分析】判断遗传病的遗传方式可依据系谱图中亲子代的患病表现，无中生有为隐性遗传，有中生无为显性遗传，常染色体遗传病男女患病概率均等，伴性遗传病男女患病概率存在差异。常染色体隐性遗传病中只有隐性纯合子会患病，杂合子表现为正常携带者。哈迪温伯格定律可用于理想种群中基因频率和基因型频率的计算，一对等位基因的基因频率之和为1，基因型频率等于对应基因频率的乘积。控制不同性状的独立遗传基因，遵循基因的自由组合定律，可通过拆分法分别计算单对基因的遗传概率，再用乘法原理组合计算子代的表现型概率。
二、非选择题（本大题共5小题，共60分）
21．农田生态系统和森林生态系统属于不同类型的生态系统。回答下列问题。
（1）某农田生态系统中有玉米、蛇、蝗虫、野兔、青蛙和鹰等生物，请从中选择生物，写出一条具有5个营养级的食物链：　 　。在此食物链中，处于第三营养级的生物是　 　，后续调查研究中发现，由青蛙传递给蛇的能量不足10%，请说明原因：　 　。
（2）蝗虫是一种重要的农业害虫，建立长效的监测机制非常关键。若要调查蝗虫种群密度可采用　 　法，并由此绘制种群数量变化曲线，当种群数量　 　，就必须采取一定的治理措施。
（3）负反馈调节是生态系统自我调节能力的基础。请从负反馈调节的角度分析，森林中害虫种群数量没有不断增加的原因是　 　。
（4）从生态系统稳定性的角度来看，一般来说，森林生态系统的稳定性高于农田生态系统，原因是　 　。
【答案】（1）玉米—蝗虫—青蛙—蛇—鹰；青蛙；吃青蛙的生物不只有蛇
（2）样方法；快速增长并种群数量未超过K/2
（3）在森林中，当害虫数量增加时，食虫鸟增多，害虫种群的增长就受抑制
（4）森林生态系统的生物种类多，营养结构复杂，自我调节能力强
【知识点】估算种群密度的方法；生态系统的结构；生态系统的稳定性
【解析】【解答】(1) 农田生态系统中具有5个营养级的食物链为玉米→蝗虫→青蛙→蛇→鹰。该食物链里，玉米属于第一营养级，蝗虫是第二营养级，处于第三营养级的生物是青蛙。能量传递效率指的是相邻两个营养级之间同化量的比值，青蛙所在的第三营养级的能量会流向多种捕食者，蛇只是捕食青蛙的生物之一，因此青蛙传递给蛇的能量占青蛙同化量的比例不足10%。
(2) 蝗虫的活动能力弱、活动范围小，调查该类生物的种群密度可采用样方法。种群数量快速增长且未超过K/2时，种群的增长速率处于较高水平，此时必须采取治理措施，防止蝗虫种群数量过度增长对农作物造成严重破坏。
(3) 森林中害虫种群数量增加时，以害虫为食的食虫鸟数量会随之增多，食虫鸟会捕食更多害虫，进而抑制害虫种群数量的增长，这种负反馈调节过程能让害虫数量保持相对稳定，不会持续不断增加。
(4) 森林生态系统的生物种类更多，营养结构的复杂程度更高，生态系统的自我调节能力更强，因此森林生态系统的抵抗力稳定性高于农田生态系统。
【分析】食物链以生产者为起点，营养级按消费者层级依次划分；能量传递效率是营养级间的整体比值，某一营养级能量可流向多种生物。活动能力弱的动物用样方法调查密度，K/2时种群增长快需及时防治。负反馈调节可抑制种群过度增殖，维持数量稳定。生态系统抵抗力稳定性与营养结构复杂程度、自我调节能力正相关。
（1）每条食物链的起点总是生产者，食物链终点是不能被其他生物所捕食的动物，即最高营养级，某农田生态系统中有玉米、蛇、蝗虫、野兔、青蛙和鹰等生物，具有5个营养级的食物链为玉米→蝗虫→青蛙→蛇→鹰。在此食物链中，处于第三营养级的生物是青蛙，在为吃青蛙的生物不只有蛇，所以由青蛙传递给蛇的能量不足10%。
（2）蝗虫活动能力弱、活动范围小，调查蝗虫种群密度可采用样方法。当种群数量达到K/2（环境容纳量的一半）时，种群增长速率最大，此时就必须采取一定的治理措施，防止蝗虫数量过多对农作物造成严重危害。
（3）在森林中，当害虫数量增加时，食虫鸟也会增多，害虫种群的增长就受到抑制，这属于负反馈调节，它是生态系统自我调节能力的基础。除了天敌增加，还有食物减少、种内竞争加剧，均可以作为负反馈的条件。
（4）森林生态系统的生物种类多，食物网（营养结构）复杂，自我调节能力强，故森林生态系统的抵抗力稳定性高于农田生态系统。
22．水稻是我国重要的粮食作物，光合能力是影响水稻产量的重要因素。
（1）通常情况下，叶绿素含量与植物的光合速率成正相关。但有研究发现，叶绿素含量降低的某一突变体水稻，在强光照条件下，其光合速率反而明显高于野生型。为探究其原因，有研究者在相同光照强度的强光条件下，测定了两种水稻的相关生理指标（单位省略），结果如下表。
　 光反应 暗反应
光能转化效率 类囊体薄膜电子传递速率 RuBP羧化酶含量 Vmax
野生型 0.49 180.1 4.6 129.5
突变体 0.66 199.5 7.5 164.5
注：RuBP羧化酶：催化CO2固定的酶：Vmax：RuBP羧化酶催化的最大速率
①类囊体薄膜电子传递的最终产物是　 　。RuBP羧化酶催化的底物是CO2和　 　。
②据表分析，突变体水稻光合速率高于野生型的原因是　 　。
（2）研究人员进一步测定了田间光照和遮荫条件下两种水稻的产量（单位省略），结果如下表。
　 田间光照产量 田间遮阴产量
野生型 6.93 6.20
突变体 7.35 3.68
①在田间遮荫条件下，突变体水稻产量却明显低于野生型，造成这个结果的内因是　 　，外因是　 　。
②水稻叶肉细胞的光合产物有淀粉和　 　，两者可以相互转化，后者是光合产物的主要运输形式，在开花结实期主要运往籽粒。
③根据以上结果，推测两种水稻的光补偿点（光合速率和呼吸速率相等时的光照强度），突变体水稻较野生型　 　（填“高”、“低”或“相等”）。
【答案】（1）NADPH（[H]）；C5（核酮糖—1，5-二磷酸，RuBP）；突变体的光反应与暗反应速率都较野生型快
（2）突变体叶绿素含量太低；光照强度太低；蔗糖；高
【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) ①光合作用光反应发生在类囊体薄膜，水光解后伴随电子传递过程，电子传递最终将NADP+还原，生成NADPH，同时合成ATP，因此类囊体薄膜电子传递的最终产物为NADPH。暗反应中二氧化碳的固定过程需要RuBP羧化酶催化，该反应是二氧化碳与五碳化合物C5结合，因此该酶催化的底物为CO2和C5。
②结合表格指标分析，突变体水稻的光能转化效率、类囊体薄膜电子传递速率均显著高于野生型，说明光反应阶段反应更快；同时突变体RuBP羧化酶含量更多，酶催化最大速率更高，暗反应固定二氧化碳的效率更强。光反应可为暗反应提供充足的ATP和NADPH，暗反应高效进行又能加快光反应速率，突变体光反应和暗反应整体速率均提升，因此强光下光合速率高于野生型。
(2) ①遮荫条件下环境光照强度显著降低，该为外界环境因素。突变体水稻自身叶绿素含量偏低，弱光环境中无法有效吸收、捕获光能，光反应合成的能量物质和还原剂不足，光合作用强度大幅下降，有机物积累减少，最终产量更低。因此内因是突变体叶绿素含量太低，外因是田间遮荫造成光照强度不足。
②水稻叶肉细胞光合作用合成的糖类有机物，一部分在叶绿体内合成淀粉暂时储存，另一部分转化为蔗糖。蔗糖化学性质稳定、溶解度高，是高等植物光合产物长距离运输的主要形式，可通过韧皮部运输到根、果实、籽粒等器官。
③光补偿点是光合速率等于呼吸速率时的最低光照强度。突变体叶绿素含量少，利用弱光的能力弱，只有在更高光照强度下，光合作用强度才能抵消呼吸作用消耗，达到光补偿点，因此突变体水稻的光补偿点高于野生型。
【分析】1. 光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，光反应位于类囊体薄膜，依靠光合色素吸收光能，完成水的光解、电子传递，生成ATP和NADPH。
2. 暗反应发生在叶绿体基质，二氧化碳的固定需要C5参与，在RuBP羧化酶催化下生成C3，C3再利用光反应产物完成还原过程。
3. 光合速率受内因和外因共同影响，内因包括叶绿素含量、光合酶的含量与活性，外因主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度等。
4. 植物光合产物主要为淀粉和蔗糖，淀粉用于细胞内短期储存，蔗糖是植物体内有机物长距离运输的主要形式。
5. 光补偿点代表植物基础生理特征，利用弱光能力越弱的植物，光补偿点越高，更适应强光环境；耐弱光植物光补偿点更低。
（1）①根据分析可知，光合作用的光反应阶段在类囊体薄膜上反应。这个阶段电子传递的最终产物是NADPH。RuBP羧化酶是催化CO2固定的酶，根据分析可知这个阶段是暗反应阶段（CO2的固定），在这个反应中 CO2，在CO2固定酶的作用下与C5（一种五碳化合物）结合，所以RuBP羧化酶催化的底物是CO2和C5。
②根据分析可知，表中的类囊体薄膜电子传递速率代表了光反应速率，电子传递速率越高，则光反应速率越快；RuBP羧化酶含量高低与暗反应速率有关，RuBP羧化酶含量越高，暗反应速率越快。由表可知突变体的光反应和暗反应速率都比野生型快，所以突变型水稻的光合速率高于野生型。
（2）①根据光合作用的分析可知，只要影响到原料、能量的供应都是影响光合作用的因素，比如CO2的浓度、叶片气孔的开闭情况，光照强度等；叶绿体是光合作用的场所，影响叶绿体的形成，结构的因素，比如叶绿体光合色素含量低等也会影响光合作用。根据题干可知在遮荫情况下突变体水稻产量明显低于野生型，因此推测这种结果的内因则是突变体自身叶绿素含量太低，外因则是光照强度太低。
②蔗糖是光合作用的主要产物，也是植物光合作用远距离运输的主要形式。所以水稻叶肉细胞的光合产物有淀粉和蔗糖，两者可以相互转化，后者是光合产物的主要运输形式，在开花结实期主要运往籽粒。
③根据以上结果可知，在同等光合速率下突变体水稻所需要的光照更强，因此突变体水稻的光补偿点较野生型高。
23．某一年生植物甲和乙是具有不同优良性状的品种，单个品种种植时均正常生长。欲获得兼具甲乙优良性状的品种，科研人员进行杂交实验，发现部分F1植株在幼苗期死亡。已知该植物致死性状由非同源染色体上的两对等位基因（A/a和B/b）控制，品种甲基因型为aaBB，品种乙基因型为 _ _bb。回答下列问题：
（1）品种甲和乙杂交，获得优良性状F1的育种原理不涉及基因重组的原因是　 　。
（2）为研究部分F1植株致死的原因，科研人员随机选择10株乙，在自交留种的同时，单株作为父本分别与甲杂交，统计每个杂交组合所产生的F1表现型，只出现两种情况，如下表所示。
甲（母本） 乙（父本） F1
aaBB 乙-1 幼苗期全部死亡
乙-2 幼苗死亡：成活=1：1
①该植物的花是两性花，上述杂交实验，在授粉前需要对甲采取的操作是　 　、　 　。
②根据实验结果推测，部分F1植株死亡的原因有两种可能性：其一，基因型为A_B_的植株致死；其二，基因型为　 　的植株致死。
③进一步研究确认，基因型为A_B_的植株致死，则乙-1的基因型为　 　。
（3）要获得全部成活且兼具甲乙优良性状的F1杂种，可选择亲本组合为：品种甲（aaBB）和基因型为　 　的品种乙，该品种乙选育过程如下：
第一步：种植品种甲作为亲本
第二步：将乙-2自交收获的种子种植后作为亲本，然后　 　统计每个杂交组合所产生的F1表现型。
选育结果：若某个杂交组合产生的F2全部成活，则　 　的种子符合选育要求。
【答案】（1）甲、乙杂交过程控制植物致死性状基因，不涉及非等位基因的自由组合
（2）去雄；套袋；aaBb；AAbb
（3）aabb；用这些植株自交留种的同时，单株作为父本分别与母本甲杂交；对应父本乙自交收获
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；杂交育种
【解析】【解答】(1) 品种甲基因型为aaBB，品种乙基因型为_ _bb，二者杂交的过程中仅涉及一对等位基因的相关组合，控制致死性状的两对等位基因没有发生非同源染色体上非等位基因的自由组合，因此获得优良性状F1的育种原理不涉及基因重组。
(2) ①该植物为两性花，杂交实验中为避免自花传粉以及外来花粉的干扰，在授粉前需要对母本甲进行去雄操作，去雄完成后还要进行套袋处理。
②品种甲基因型为aaBB，品种乙基因型为_ _bb，二者杂交后F1的基因型只有AaBb和aaBb两种，且单个品种种植时均正常生长，因此部分F1植株致死的基因型可能是AaBb或aaBb。
③已知基因型为A_B_的植株致死，乙-1与甲杂交后F1幼苗期全部死亡，说明乙-1与甲杂交的子代全为AaBb，由此可确定乙-1只能产生Ab一种配子，其基因型为AAbb。
(3) ①要获得全部成活且兼具甲乙优良性状的F1杂种，需保证F1基因型为aaBb，因此选择的品种乙基因型为aabb。
②将乙-2自交收获的种子种植后作为亲本，让这些植株自交留种的同时，单株作为父本分别与母本甲杂交，统计每个杂交组合所产生的F1表现型。
③若某个杂交组合产生的F1全部成活，说明该父本的基因型为aabb，对应父本乙自交收获的种子符合选育要求。
【分析】本题依托杂交育种与基因致死现象考查自由组合定律，杂交育种的原理是基因重组，仅一对等位基因参与时不涉及该原理。两性花人工杂交需进行去雄和套袋操作，根据杂交后代表现型可推导致死基因型和亲本基因型，选育目标品种时可通过自交留种与测交鉴定相结合的方式完成。
（1）分析题意，进行杂交实验，部分F1植株在幼苗期死亡，甲、乙杂交过程控制植物致死性状基因，不涉及非等位基因的自由组合，故品种甲和乙杂交，获得优良性状F1的育种原理不涉及基因重组。
（2）①该植物的花是两性花，为避免自花授粉和其它花粉干扰，在上述杂交实验，在授粉前需要对甲采取的操作是去雄（在花未成熟时）和套袋处理。
②据题意可知，品种甲基因型为aaBB，品种乙基因型为_ _bb，又因为单个品种种植时均正常生长，品种乙基因型可能为AAbb、Aabb，aabb，则与aaBB杂交后F1基因型为AaBb或aaBb，进一步可推测部分F1植株致死的基因型为AaBb或aaBb。
③若进一步研究确认致死基因型为A_B_，则乙-1基因型应为AAbb，子代AaBb全部死亡。
（3）由于A-B-的个体全部死亡，故不能选择AAbb类型与甲杂交，要获得全部成活且兼具甲乙优良性状的F1杂种，可选择亲本组合为：品种甲（aaBB）和基因型为aabb的纯合品种乙杂交，具体过程如下：
第一步：种植品种甲（aaBB）作为亲本；
第二步：将乙-2（Aabb）自交收获的种子种植后作为亲本，然后用这些植株自交留种（保留aabb种子）的同时，单株作为父本分别与母本甲杂交，统计每个杂交组合所产生的F1表现型。
第三步：若某个杂交组合产生的F2全部成活，则证明该父本基因型为aabb，对应父本乙自交收获的种子符合要求，可保留制种。
24．某小组为研究真菌基因m的功能，构建了融合表达蛋白M和tag标签的质粒，请结合实验流程回答下列问题：
（1）目的基因的扩增
①提取真菌细胞　 　，经逆转录获得cDNA，进一步获得基因m片段。
②为了获得融合tag标签的蛋白M，设计引物P2时，不能包含基因m终止密码子的编码序列，否则将导致　 　。
③热启动PCR可提高扩增效率，方法之一是：先将除TaqDNA聚合酶（Taq酶）以外的各成分混合后，加热到80℃以上再混入酶，然后直接从94℃开始PCR扩增，下列叙述正确的有　 　。
A.Taq酶最适催化温度范围为50~60℃
B.与常规PCR相比，热启动PCR可减少反应起始时引物错配形成的产物
C.两条子链的合成一定都是从5'端向3'端延伸
D.PCR产物DNA碱基序列的特异性体现了Taq酶的特异性
（2）重组质粒的构建
①将SmaI切开的载体A与添加同源序列的m混合，用特定限制酶处理形成黏性末端，然后降温以促进　 　，形成A-m结合体。将A-m结合体导入大肠杆菌，利用大肠杆菌中的DNA聚合酶及　 　酶等，完成质粒的环化。
②若正确构建的重组质粒A—m仍能被SmaI切开，则SmaI的酶切位点可能在　 　。
（3）融合蛋白的表达
①用含有尿嘧啶的培养基培养URA3基因缺失型酵母，将其作为受体菌，导入质粒A-m，然后涂布于无尿嘧啶的培养基上，筛选获得目的菌株，其机理是　 　。
②若通过抗原一抗体杂交实验检测到酵母蛋白中含tag标签，说明　 　，后续实验可借助tag标签进行蛋白M的分离纯化。
【答案】（1）mRNA；蛋白M上不含tag标签；BC
（2）黏性末端碱基配对；DNA连接；基因m的连接处或基因m的内部
（3）未导入重组质粒的受体菌在无尿嘧啶的培养基上无法生长，导入重组质粒的受体菌含有URA3基因可以长成菌落；融合基因表达
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1) ①逆转录法获取目的基因时，需要先提取真菌细胞中由基因m转录形成的mRNA，以mRNA为模板经逆转录获得cDNA，进而得到基因m片段。
②设计引物P2时不包含基因m终止密码子的编码序列，是因为终止密码子会终止翻译过程，若包含该序列，核糖体翻译到基因m的终止密码子就会停止，不会继续翻译tag标签对应的序列，最终合成的蛋白M上不含tag标签，无法形成融合蛋白。
③选项A中，Taq酶是耐高温的DNA聚合酶，其最适催化温度较高，并非50~60℃，该选项错误；选项B中，热启动PCR在高温后再加入Taq酶，能减少反应起始时引物与模板非特异性结合即错配形成的产物，提高扩增效率，该选项正确；选项C中，DNA的合成具有方向性，两条子链的合成均从5'端向3'端延伸，该选项正确；选项D中，PCR产物DNA碱基序列的特异性由引物与模板的结合决定，Taq酶仅起催化脱氧核苷酸连接的作用，不具有特异性，该选项错误。因此正确选项为BC。
(2) ①用限制酶处理后形成黏性末端，降温可促进载体A与基因m的黏性末端碱基配对，形成A-m结合体；将A-m结合体导入大肠杆菌后，需要利用大肠杆菌中的DNA聚合酶合成缺失的片段，再通过DNA连接酶连接脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，完成质粒的环化。
②载体A原有的SmaI酶切位点在与基因m连接后已被破坏，若构建成功的重组质粒A—m仍能被SmaI切开，说明SmaI的酶切位点出现在了基因m的连接处或基因m的内部。
(3) ①实验所用的受体菌是URA3基因缺失型酵母，该酵母自身无法合成尿嘧啶，在无尿嘧啶的培养基上不能生长；而导入质粒A-m的受体菌含有URA3基因，能够合成尿嘧啶，可在无尿嘧啶的培养基上存活并形成菌落，以此筛选获得目的菌株。
②抗原—抗体杂交实验检测到酵母蛋白中含有tag标签，说明融合基因成功完成表达，合成了包含蛋白M和tag标签的融合蛋白。
【分析】逆转录法获取目的基因以mRNA为模板，终止密码子会影响融合蛋白的合成，热启动PCR可提升扩增特异性。重组质粒构建依赖黏性末端配对和DNA连接酶，酶切位点位置决定质粒是否可被切割。借助营养缺陷型筛选菌株，抗原—抗体杂交可检测目的基因的表达情况。
（1）①以逆转录获得cDNA的方式，要先从真菌细胞中提取基因m转录出来的mRNA。
②从构建好的重组质粒上看，tag序列位于目的基因下游，若m基因的转录产物mRNA上有终止密码子，核糖体移动到终止密码子多肽链就断开，则不会对tag序列的转录产物继续进行翻译，蛋白M上就不含tag标签。
③A、从题干信息可知，“80℃以上再混入酶，然后直接从94℃开始PCR扩增”，故Taq酶最适催化温度范围为94℃左右，A错误；
B、PCR 反应的最初加热过程中，样品温度上升到70℃之前，在较低的温度下引物可能与部分单链模板形成非特异性结合，并在Taq DNA 聚合酶的作用下延伸，结果会导致引物错配形成的产物的扩增，影响反应的特异性；热启动可减少引物错配形成的产物的扩增，提高反应的特异性，B正确；
C、DNA分子复制具有方向性，都是从5'端向3'端延伸，C正确；
D、Taq酶没有特异性，与普通的DNA聚合酶相比，Taq酶更耐高温，D错误。
故选BC。
（2）①从图上看，载体A只有一个Sma I的酶切位点，故被Sma I切开后，载体由环状变为链状DNA，将Sma I切开的载体A与添加同源序列的m混合，用特定DNA酶处理形成黏性末端，然后降温以促进载体A与添加同源序列的m的黏性末端碱基互补配对。将A-m结合体导入大肠杆菌，利用大肠杆菌中的DNA聚合酶及DNA连接酶等，完成质粒的环化。
②重组质粒中，载体A被Sma I切开的位置已经与基因m相连，原来的酶切位点已不存在，若正确构建的重组质粒A—m仍能被Sma I切开，则Sma I的酶切位点可能在基因m的连接处或基因m内部。
（3）①筛选目的菌株的机理是：导入了质粒A-m的目的菌株由于含有URA3基因，能在无尿嘧啶的培养基上存活，而URA3基因缺失型酵母则不能存活。
②若通过抗原一抗体杂交实验检测到酵母蛋白中含lag标签，位于lag标签上游的基因m应该正常表达，说明融合基因表达（或融合基因正确解码）。
25．褪黑素是人脑中的松果体分泌的激素，皮质醇是肾上腺皮质分泌的激素，两种激素均与睡眠调节相关。人体褪黑素的分泌调节机制如图1所示，正常人体内褪黑素和皮质醇的含量随昼夜变化情况如图2所示。
回答下列问题：
（1）据图1分析，黑暗信号刺激引起褪黑素分泌变化的过程属于　 　反射，下丘脑属于对应的反射弧中的　 　。在春季的阴雨天，很多人会感到特别困倦，推测其原因为　 　。
（2）据图1、2分析，皮质醇对睡眠的调节作用是　 　（填“促进”或“抑制”）。肾上腺皮质分泌皮质醇受到　 　的分级调节，该调节方式的意义是　 　（答出1点即可）。已知皮质醇具有升血糖的作用，其与甲状腺激素在血糖调节方面具有　 　（填“协同”或“拮抗”）作用。
（3）近年来，儿童在夜间受平板、手机等光照的刺激逐渐增加，且儿童的性早熟现象日益凸显，已知褪黑素对性腺发育有一定抑制作用。有推测认为，光照刺激增加通过引起褪黑素的含量变化进而与性腺的过快发育关联，某研究小组设计以下实验加以验证。根据以下光照条件，完善实验思路，预测实验结果。
光照条件：A组（每天16h光照、8小时黑暗，40w日光灯1盏）、B组（每天16h光照、8小时黑暗，40w日光灯7盏）、C组（每天12h光照、12小时黑暗，40w日光灯1盏）。
①完善实验思路。
i.将30只2日龄健康且生理状况基本相同的　 　金黄地鼠均分成甲、乙、丙三组；
ii.　 　，其他饲养条件相同且适宜；
iii.待28日龄时，检测记录各组金黄地鼠中促性腺激素释放激素、雌激素、促性腺激素和　 　的含量，称取　 　和卵巢的湿重，计算得到相应的器官指数（脏器湿重与体重的比值）；
iv.统计分析所得数据。
②预测实验结果。综合分析，若A、B、C三种光照条件处理下的促性腺激素释放激素、促性腺激素的含量大小关系均为　 　（用字母和符号表示），则可为以上推测的成立提供部分依据。
【答案】（1）非条件；神经中枢；光信号减弱，褪黑素分泌增加从而促进睡眠
（2）抑制；下丘脑、垂体；可放大激素的调节效应（利于精细调控）；协同
（3）雌性；甲、乙、丙三组分别给予A组、B组、C组的光照处理；褪黑素；体重；B>A>C
【知识点】反射弧各部分组成及功能；动物激素的调节；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】（1）黑暗信号刺激引起褪黑素分泌的过程是生来就有的先天性反射，属于非条件反射。因为这种反射不需要后天学习和训练，是人体本能的反应。在反射弧中，下丘脑接受传入神经传来的信号并对其进行分析和综合，然后发出指令，所以下丘脑属于神经中枢。从图1可知光信号会影响褪黑素的分泌，在春季阴雨天，光信号减弱，会使褪黑素分泌增加，而褪黑素与睡眠调节相关，其分泌增加会促进睡眠，所以很多人会感到特别困倦。
（2）观察图2，白天皮质醇含量高时人处于清醒状态，夜晚褪黑素含量高皮质醇含量低时人处于睡眠状态，由此可推测皮质醇对睡眠的调节作用是抑制。肾上腺皮质分泌皮质醇受到下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体，促使垂体分泌促肾上腺皮质激素，进而作用于肾上腺皮质使其分泌皮质醇，即受到下丘脑、垂体的分级调节。分级调节可放大激素的调节效应，有利于对生命活动进行精细调控。比如可以使激素的分泌量更精准地适应机体的需求。甲状腺激素能促进新陈代谢，加速体内物质的氧化分解，从而升高血糖，皮质醇也具有升血糖的作用，所以它们在血糖调节方面具有协同作用。
（3）①因为要研究光照刺激与性腺过快发育的关联，且已知褪黑素对性腺发育有抑制作用，而雌性动物存在性腺发育相关的雌激素等，所以选择雌性金黄地鼠。实验要探究不同光照条件的影响，所以甲、乙、丙三组应分别给予A组、B组、C组的光照处理，以形成对照。实验要探究光照刺激通过褪黑素含量变化与性腺发育的关系，所以要检测褪黑素的含量。计算器官指数需要脏器湿重与体重的比值，所以要称取体重。
②根据推测，光照刺激增加会使褪黑素含量降低，从而导致促性腺激素释放激素、促性腺激素含量升高。B组光照强度最大，A组次之，C组光照强度相对较弱，所以若推测成立，促性腺激素释放激素、促性腺激素的含量大小关系应为B＞A＞C。
【分析】（1）激素并不为组织细胞提供能量或物质，也不起催化作用，只提供调节组织细胞活动所需的信息。不同动物产生的同种激素具有相似的生理效应。人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控，称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。
（2）反射活动需要经过完整的反射弧来实现，如果反射弧中任何环节在结构、功能上受损，反射就不能完成。反射弧通常是由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器（传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等）组成的。
（1）褪黑素是人脑中的松果体分泌的激素，黑暗信号刺激引起褪黑素分泌变化的过程经历了完整的反射弧，属于神经调节，且中枢位于下丘脑，为非条件反射；下丘脑属于对应的反射弧中的神经中枢；在春季的阴雨天，光信号减弱，褪黑素分泌增加从而促进睡眠，很多人会感到特别困倦。
（2）据图1、2分析，皮质醇上升的时间大概位于4点-10点（白天），因此皮质醇对睡眠的调节作用是抑制；肾上腺皮质分泌皮质醇受到下丘脑、垂体的分级调节，即下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体，使其释放促肾上腺皮质激素作用于肾上腺皮质，最终导致糖皮质激素的释放；分级调节可放大激素的调节效应，利于精细调控；甲状腺激素也具有升高血糖的作用，与皮质醇在血糖调节方面具有协同作用。
（3）①若要研究光照刺激增加通过引起褪黑素的含量变化进而与性腺的过快发育关联，可将30只2日龄健康且生理状况基本相同的雌性金黄地鼠均分成甲、乙、丙三组；甲、乙、丙三组分别给予A组、B组、C组的光照处理；待28日龄时，检测记录各组金黄地鼠中促性腺激素释放激素、雌激素、促性腺激素和褪黑素的含量，称取体重和卵巢的湿重，性激素和卵巢等指标可反映对性腺发育的影响。②若以上推测成立，则褪黑素对性腺发育有一定抑制作用，且光照增强抑制褪黑素分泌，则光照增强性腺发育增强，因此促性腺激素释放激素、促性腺激素的含量大小关系均为B组（每天16h光照、8小时黑暗，40w日光灯7盏）＞A组（每天16h光照、8小时黑暗，40w日光灯1盏）＞C组（每天12h光照、12小时黑暗，40w日光灯1盏）。
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