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2025届江苏省扬州市高邮市高三二模生物试题
一、单项选择题：本部分包括15题，每题2分，共计30分。每题只有一个选项最符合题意。
1．下列关于元素和化合物的叙述正确的是（　　）
A．碳元素在细胞鲜重中含量最高，氧元素在细胞干重中含量最高
B．胆固醇属于脂质，是构成动植物细胞膜的重要成分
C．淀粉、纤维素、几丁质的彻底水解产物相同，都是葡萄糖
D．N是组成氨基酸、ATP、NADPH等多种化合物的组成元素
2．细菌细胞膜内褶而成的囊状结构称为中体，如图所示。与细胞膜相比，中体膜上蛋白质含量较少，而脂质含量相当。中体膜上附着细菌的呼吸酶系，中体内分布有质粒和核糖体。相关叙述错误的是（　　）
A．中体膜的基本骨架是磷脂双分子层
B．中体内的质粒由DNA和蛋白质组成
C．细胞膜的功能比中体膜的功能更复杂
D．推测中体形成可能与线粒体的起源有关
3．某成熟植物细胞的细胞液浓度为0.2g/mL，蔗糖通过其细胞膜的过程如图所示，甲代表结构。下列说法正确的是（　　）
A．离子、小分子物质和生物大分子都不容易通过甲
B．ATP末端磷酸基团通过使质子泵磷酸化改变其空间结构
C．该植物细胞在质量浓度0.3g/mL的蔗糖溶液中不能发生质壁分离
D．质子泵、H+—蔗糖载体等转运蛋白决定了各种物质进出细胞的方式
4．肝脏是生物实验中的常见材料，相关操作处理与目的不相符的是（　　）
A．在离心后肝脏研磨液的上清液中加入等量冷却的酒精溶液——粗提取DNA
B．向2mL过氧化氢溶液中滴入2滴肝脏研磨液——检测过氧化氢酶的催化效率
C．在2mL鲜肝提取液中先后加入双缩脲试剂A液1mL和B液4滴——检测蛋白质
D．在25mL肝匀浆中滴入5滴HCl溶液后测pH——比较不同pH下酶活性的变化
5．稻米的香味是由8号染色体上的Badh2基因突变导致甜菜碱脱氢酶活性丧失，从而使2-AP大量积累所致。Badh2基因中至少存在17个变异位点。甜菜碱脱氢酶分布在水稻根部以外的各种器官中。相关叙述正确的是（　　）
A．Badh2基因中至少存在17个变异位点体现了基因突变具有不定向性
B．Badh2基因通过控制甜菜碱脱氢酶的分子结构从而直接控制稻米香味
C．除了水稻根部细胞外，其它各种组织器官的细胞中均存在Badh2基因
D．选取香味稻和正常野生稻杂交，可能无法判定这对相对性状的显隐性
6．饲喂高脂食物的线虫表现出脂肪积累表型，其子代即使饲喂正常食物也表现为脂肪积累。染色体组蛋白H3K4位点甲基化可激活daf-16等脂代谢相关基因表达。检测各组线虫组蛋白H3K4位点甲基化情况，结果如图。下列分析不正确的是（　　）
A．高脂饮食可以提高组蛋白H3K4位点甲基化程度
B．造成F①和F②表型不同的原因在于亲代的饮食情况
C．daf-16等相关基因表达增加可以抑制脂肪的积累
D．组蛋白甲基化导致子代表型变化属于表观遗传现象
7．胃泌素释放肽（GRP）是一种神经递质，将其注射到小鼠脊髓后，小鼠立刻会有抓痒行为。若破坏小鼠脊髓中的胃泌素释放肽受体（GRPR），不论向这些小鼠身上注射何种浓度的GRP，小鼠都不抓痒。下列叙述错误的是（　　）
A．注射GRP到脊髓后小鼠有抓痒行为，说明痒觉感受器在脊髓
B．GRP与GRPR结合后，突触后膜上的钠离子通道打开，钠离子内流
C．GRP在突触间隙中完成信息传递后，可能会被酶解或被回收
D．若抑制GRPR基因的表达，可以缓解或消除小鼠的瘙痒症状
8．凤丹白是江南牡丹最常见的品种，对其核型分析可为研究牡丹品种的演化、分类和育性提供参考。凤丹白的核型分析结果如图所示，相关叙述错误的是（　　）
A．核型分析通常要依据染色体的大小、形态以及着丝粒位置等
B．减数分裂过程中，染色体3与4、3与5可能会相互交换片段
C．减数分裂I后期，染色体1、3、6、7、10不会同时移向同一极
D．减数分裂II后期细胞内染色体组数目与图中染色体组数目相同
9．春秋姜黄是集观赏和食用等价值为一体的新型花卉，传统的根茎繁殖方式存在着速度慢、易染病等问题，植物组织培养技术为其提供了高效的繁殖途径。相关叙述错误的是（　　）
A．在接种前对外植体进行灭菌处理，并在火焰旁进行接种可减少污染
B．从接种外植体到形成试管苗的过程中，需将其转接到不同的培养基
C．将愈伤组织接种到含生长素浓度较高的培养基中，更利于诱导其生根
D．移栽幼苗前通常先将其移植到消过毒的蛭石中，待其长壮后再移栽入土
10．《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢（“酢”同“醋”）法”的酿醋工艺，“大率酒一斗，用水三斗，合瓮盛，置日中曝之。七日后当臭，衣（指菌膜）生，勿得怪也，但停置，勿移动，挠搅之。数十日，醋成”。相关叙述错误的是（　　）
A．此酿醋方法依据的原理是特定的微生物可将酒精转化为醋酸
B．加水稀释的目的是避免酒精浓度过高抑制微生物的生长繁殖
C．“衣（指菌膜）生”是由酵母菌在发酵液表面大量繁殖形成的
D．“挠搅”有利于酒精与微生物的充分接触，且可增加溶解氧
11．癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是（　　）
A．“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖
B．癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP
C．癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用
D．消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少
12．某人类遗传病由体内缺乏物质C引起，物质C合成途径如图1所示；某家系关于该遗传病的系谱图如图2所示，其中A、B基因位于X染色体上。不考虑基因突变和染色体互换，下列分析正确的是（　　）
A．系谱图中正常男女的同一条X染色体上均含A、B基因
B．Ⅱ2与Ⅰ2的基因型不同，Ⅳ1的致病基因可能来自于Ⅰ1
C．Ⅱ3的基因型是XAbXaB，与Ⅲ3的基因型相同
D．Ⅲ2与Ⅲ3再生一个男孩，是患者的概率为1/4
13．下列有关植物激素受体的叙述，正确的是（　　）
A．脱落酸受体表达量下降的小麦种子休眠时间延长
B．赤霉素受体表达量增加的大麦种子萌发速度加快
C．细胞分裂素受体表达量增加的葡萄植株生长速度减慢
D．生长素受体活性减弱的迎春花插条更容易生根
14．自生固氮菌是土壤中能独立进行固氮的细菌。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如图。已知步骤④获得的三个平板的菌落数分别为90、95、100，对照组平板为0。下列相关叙述正确的是（　　）
A．步骤②振荡 20 min的目的是扩大菌种数量，属于选择培养
B．步骤④使用接种环划线接种，使用前需要灼烧灭菌
C．1g 土壤中平均自生固氮菌数约为9.5×104个
D．④所用培养基应加入碳源、无机盐、水和琼脂
15．关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验，下列说法错误的是（　　）
A．PCR体系中G-C碱基对含量将影响使DNA解链的所需温度
B．实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理
C．扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液混匀后需缓慢注入加样孔以防样品飘散
D．待指示剂前沿迁移到达凝胶加样孔边缘时需停止电泳以防DNA跑出凝胶
二、多项选择题：本部分包括4题，每题3分，共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但选不全的得1分，错选或者不答的得0分。
16．农业谚语是劳动人民口口相传的生产实践经验，其中蕴藏着丰富的生物学原理，下列相关分析正确的是（　　）
A．“犁地深一寸，等于上层粪”—中耕松土有利于植物根细胞吸收无机盐
B．“春天粪堆密，秋后粮铺地”—粪肥中的有机物可直接被植物吸收，促进粮食增产
C．“人黄有病，苗黄缺肥”—氮，镁是构成叶绿素的成分，缺（含氮、镁的）肥导致叶片变黄
D．“有收无收，主要看水”是因为水可参与细胞内的生化反应和参与组成细胞结构等
17．研究人员对从食蟹猴中提取的卵子进行了受精，并使其在培养液中生长。受精六天后，研究小组向多个胚胎注入了人类的多能干细胞，这些干细胞可以在胚胎内外生长成多种类型的细胞。研究人员希望，一些人类细胞与动物细胞的杂交体即“嵌合体”，可以提供更好的药物测试模型，并被用于种植入体器官。下列有关叙述错误的是（　　）
A．这项研究成果为通过“嵌合体”来实现器官再生提供了理论证据
B．受精过程所用到的培养液和受精卵培养所用到的培养液成分相同
C．给食蟹猴注射促性腺激素进行超数排卵可方便研究人员获取更多的卵子
D．“嵌合体”的出现说明一个物种的干细胞能在另一个物种的胚胎中成长
18．造血干细胞的功能受细胞周期调控，细胞周期中三种蛋白质（P16、CDK、Cyclin）调控方式如图1。科研人员探究黄芪多糖对衰老小鼠造血干细胞（HSC）细胞周期相关蛋白的影响，将生理状况相似的60只小鼠随机分成三组：模型组采用D-半乳糖皮下注射建立小鼠衰老模型；干预组在造模的基础上给予黄芪多糖灌胃；对照组和模型组给予等剂量生理盐水灌胃。细胞周期相关蛋白表达情况如图2。下列叙述正确的是（　　）
A．D-半乳糖可能通过增强衰老小鼠HSC中P16蛋白的表达，导致细胞停滞于G1期
B．黄芪多糖可能通过降低P16的表达来增加CDK的形成，促进HSC完成分裂对抗衰老
C．经黄芪多糖干预后衰老小鼠HSC中CDK和Cyclin的表达均增强，进入S期细胞比例增加
D．黄芪多糖可通过增强三种蛋白的表达延缓HSC衰老，可用于开发防治老年性疾病的药物
19．下表是对短花针茅草原绵羊放牧系统能量流动的部分研究结果。下列叙述错误的是（　　）
平均载蓄量 生长季草原植物光能利用率 草原植物供给能（×104） 摄入能（×104） 粪便中的能量（×104） 呼吸代谢能（×104）
1.3 0.27% 8.86 3.22 0.95 1.86
2.0 0.25% 5.28 2.62 0.92 1.39
3.0 0.17% 3.32 1.86 0.94 0.76
注：平均载畜量单位为只羊·公顷-1·半年-1；能量单位为千焦·只羊-1·天-1
A．呼吸代谢能是未被绵羊利用的能量
B．绵羊粪便中的能量是绵羊流向草原的能量
C．载畜量为1.3时，绵羊用于生长、发育和繁殖的能量约为2.27×104
D．载畜量为2.0时，短花针茅草原的能量得到更充分的利用
三、非选择题：本部分包括5题，共计58分。
20．当光照强度大于光饱和点时，常引起光抑制或光损伤。光抑制主要发生在光系统PSII上，电子积累过多时产生的活性氧 ROS（自由基）会破坏PSII，使光合速率下降。铁氰化钾可有效解除植物的光抑制现象。菠菜植株光反应过程中的光合电子传递链主要由光系统等光合复合体组成，如图1所示。高温胁迫也会导致ROS积累，引起光抑制现象，如图2所示。根据所学知识回答下列问题：
（1）分析图1，适宜环境下，光反应H2O裂解释放的电子(e－)经过一系列传递，最终被　 　接受，该过程产生的ATP和NADPH 用于卡尔文循环中的　 　。
（2）强光会造成叶绿体内电子积累过多，若NADP＋不足，电子会传递给O2生成ROS。若某物质X会阻断 NADP＋和电子的结合，则物质X处理植物后光抑制可能会　 　（填“增强”或“减弱”）。强光条件下，图示中e－的转移途径为e－→NADP＋→　 　（氧化剂），从而缓解光抑制。从细胞外收集亚铁氰化钾，为未来清洁能源的开发提供了思路，从能量转换角度分析其原因是　 　。
（3）ROS 破坏光系统，使植物光合速率下降，机制可能是　 　。
（4）高温胁迫也会引发ROS积累。分析图2，ROS过量合成后引起光抑制的机制是　 　（答出2点）。
（5）当植物处于高温环境中，会通过代谢调节过程，使叶绿素含量降低，引起叶片衰老。该过程的积极意义是　 　。
21．人体受到低血糖和危险等刺激时，神经系统和内分泌系统作出相应反应，以维持人体自身稳态和适应环境。其中肾上腺发挥了重要作用，调节机制如图。
回答下列问题：
（1）遭遇危险时，肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素。请写出该过程中儿茶酚胺类激素分泌的反射弧（低血糖和危险等刺激）→感受器→传入神经→神经中枢→　 　（填“交感神经”或“副交感神经”）→肾上腺髓质。
（2）危险引起的神经冲动还能传到　 　，该部位的某些神经细胞分泌促肾上腺皮质激素释放激素，该激素作用于腺垂体，最终促进糖皮质激素水平上升，该过程体现了糖皮质激素的分泌具有　 　的特点。
（3）糖皮质激素受体存在于细胞质基质和细胞核内，糖皮质激素的作用机制如图所示。
①糖皮质激素进入靶细胞的方式具有　 　特点（答两点）。
②图中GR与GC结合后才能进入细胞核的可能原因是　 　。
（4）人体遇到疼痛、紧张刺激时会通过下丘脑，引起GC分泌，而GC分泌增多，又会通过负反馈调节抑制下丘脑分泌活动，由上述过程可知下丘脑具有　 　（填信息分子）受体。
（5）糖皮质激素（GC）在临床上常被用作免疫抑制剂，但长时间使用会导致体内糖皮质激素受体（GR）基因表达水平降低，人参皂苷能够缓解“GC抵抗现象”。
a为验证人参皂苷能够缓解“GC抵抗现象”，某研究小组进行了以下实验研究：将体外培养的生理状态相同的人体细胞平均随机分成三组，分别加入适量且等量的生理盐水、糖皮质激素、　 　，在相同环境下培养相同的时间，检测　 　。
b研究人员从人参皂苷中分离出了Rb1、Rg1、Rh1三种物质。为研究这三种物质缓解GC抵抗现象的效果，研究人员利用体外培养的人体细胞进行相关实验，结果见下表：
处理方式 空白对照 GC GC+Rb1 GC+Rg1 GC+Rh1
GR含量 +++++ ++ +++ + ++++
GRmRNA相对值 1.05 0.39 0.75 0.39 0.95
实验结果说明能够缓解GC抵抗现象的人参细胞提取物是　 　。推测Rg1使GC抵抗现象加重的机制是　 　。
22．六朝古都南京，山水城林资源丰富“清水绿岸、鱼翔浅底”已成为秦淮区大小河湖的现实写照。部分河域曾经受到污染，后经过治理，得以控制，物种多样性有了明显的增加，水质明显提升。
（1）科研人员在寻找理想的污染治理措施过程中，通过采集水样，分别放入不同生物，检测水体中的多项指标如下表。请回答下列问题：
生物 毒素含量ug/L 铵盐吸收率 有机物去除率
硅藻 0.11 51% 0
蓝细菌 0.56 79% 0
红假单胞光合菌 0 85% 93%
（注：红假单胞光合菌体内含多种光合色素，在无光条件下可分解水体中的有机物。）
①红假单胞光合菌在生态系统的组成成分中属于　 　。治理该水体污染效果最好的生物是　 　，理由是　 　。
②秦淮河流域水利治理过程中，挖掘涵养和蓄滞水源潜力，提高流域雨洪资源调蓄能力，通过提供美学享受和健身空间来缓解人类压力，提高人类身心健康水平，体现了生物多样性的　 　价值。
（2）近年来，通过构建如图所示的“沉水生态系统”，湖的生态系统逐渐恢复。
据图及相关信息推测，中心湖生态系统稳态被破坏的进程依次是　 　。（编号排序）
①中心湖的生态系统中食物网被严重破坏
②水体富营养化导致蓝藻爆发，消耗水体溶解氧
③残饵、垃圾、落叶等沉积水底，释放氮、磷营养物质
（3）以前中心湖水污染严重，生态系统随之发生了很大变化，但还能维持一定的功能，这反映了该生态系统具有　 　能力。
（4）据图及已学知识推测，建构“沉水生态系统”能有效改善中心湖水体富营养化现象的原因包括 。
A．拦污帘拦截水生动物的尸体避免污染物排放
B．水生植物吸收水体中的N、P等营养物质用于生长
C．吸附在生物栅栏上的固氮菌吸收并固定水体中的N
D．水生动物通过食物网降低水体中的N、P等营养物质
（5）图中的挺水植物凤眼莲能开鲜艳的花，吸引昆虫，根部的分泌物能抑制藻类的生长，这体现了生态系统信息传递能　 　。
（6）若利用机械除藻、太阳能补充溶解氧，是利用生态工程　 　原理治理水污染。
23．基因SLC能控制合成5-羟色胺转运体（5-HTT蛋白）。机体缺氧可以诱导神经细胞PC12凋亡和5-HTT蛋白表达量升高。为探究5-HTT蛋白表达的变化对缺氧神经细胞的影响，科研人员构建了带有基因shSLC（其结构如图1 所示）和绿色荧光蛋白基因GFP的重组质粒（如图2所示）并进行了相关检测。shSLC通过转录得到的shRNA（如图3所示）可用于干扰基因 SLC翻译过程，而使其沉默。
（1）将图1中人工合成的大量A链和B链与缓冲液共同放入PCR仪中，经　 　和　 　过程可得到shSLC。
（2）shSLC可以和经 AgeⅠ和EcoRⅠ双酶切的载体相连的原因是　 　。对构建成功的载体鉴定时，最好使用　 　（填“AgeⅠ”或“EcoRⅠ”或“KpnⅠ”）完成酶切，然后通过凝胶电泳将酶切后产生的不同长度DNA片段分离出来，从而完成鉴定过程。若用A链做引物F1，B链做引物R1，其位置如图所示。另有引物F2和引物R2，鉴定构建成功的载体，一般利用　 　（填“F1和R2”或“F2和R2”）进行PCR 并对扩增目的产物进行测序验证，使用所选引物的原因是　 　。
（3）表达载体转染PC12细胞后，可通过荧光显微镜下观察细胞　 　的表达进行鉴定；据图4分析转染shSLC组中5-HTT蛋白表达量　 　。
（4）检测发现对照组正常情况下细胞凋亡率6.30%，缺氧24h后细胞凋亡率14.24%；转染shSLC 组正常情况下细胞凋亡率6.38%，缺氧24h细胞凋亡率9.10%。据此可得出的结论是　 　。
24．海南优越的自然环境适宜开展作物育种。为研究抗稻瘟病水稻的遗传规律，某团队用纯合抗稻瘟病水稻品种甲、乙、丙分别与易感稻癌病品种丁杂交得到F1，F1自交得到F2，结果见表。不考虑染色体互换、染色体变异和基因突变等情况，回答下列问题：
实验 杂交组合 F1表型及比例 F2表型及比例
① 甲×丁 全部抗稻瘟病 抗稻瘟病：易感稻瘟病=3：1
② 乙×丁 全部抗稻瘟病 抗稻瘟病：易感稻瘟病=15：1
③ 丙×丁 全部抗稻瘟病 抗稻瘟病：易感稻瘟病=63：1
（1）水稻是两性花植物，人工授粉时需对亲本中的　 　进行去雄处理。
（2）水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验①中，抗稻瘟病对易感稻瘟病为　 　性。实验②中，这一对相对性状至少受　 　对等位基因控制。
（3）实验③中，F2抗稻瘟病植株的基因型有　 　种，F2抗稻瘟病植株中的杂合子所占比例为　 　。
（4）培育耐盐碱的抗稻瘟病水稻对于沿海滩涂及内陆盐碱地的利用具有重要价值。该团队将耐盐碱基因随机插入品种甲基因组中，筛选获得1号、2号、3号植株，耐盐碱基因插入位点如图（注：植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状，不含则表现出盐碱敏感性状）。
①据图分析，2号植株产生的雄配子类型有　 　种，1个雄配子携带的耐盐碱基因最多有　 　个。
②该团队将1号、2号、3号植株分别自交，理论上所得子一代的表型及比例分别是　 　。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】糖类的种类及其分布和功能；脂质的种类及其功能；组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、在细胞鲜重中，含量最高的元素是氧元素；在细胞干重中，含量最高的元素是碳元素，A不符合题意；
B、胆固醇属于脂质，它是构成动物细胞膜的重要成分，植物细胞膜中一般不含有胆固醇，B不符合题意；
C、淀粉和纤维素都属于多糖，它们的基本单位都是葡萄糖，彻底水解产物也都是葡萄糖。而几丁质的基本单位是乙酰葡萄糖胺，其彻底水解产物不是葡萄糖，C不符合题意；
D、氨基酸的结构通式表明，氨基酸都至少含有一个氨基（-NH2），所以都含有C、H、O、N四种元素；ATP（三磷酸腺苷，结构简式为A-P～P～P）和NADPH（还原型辅酶Ⅱ）的组成元素都是C、H、O、N、P，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）糖类是细胞的主要能源物质，也是细胞结构的重要组成成分。糖类大致可以分为单糖、二糖和多糖等。
（2）脂质主要由C、H、O三种元素组成，其中氢原子较糖类多，而氧原子较糖类少。有些脂质还含有N和P等元素。常见的脂质有油脂、磷脂和固醇等，通常不溶于水，而溶于有机溶剂，如丙酮、乙醚、四氯化碳等。
（3）组成细胞的化学元素，常见的有20多种，其中有些含量多，有些含量很少。组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在，如水、蛋白质、核酸、糖类、脂质，等等。
2．【答案】B
【知识点】细胞膜的功能；细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A、因为中体是细菌细胞膜内褶而成，而细胞膜以磷脂双分子层为基本骨架，所以中体膜同样以磷脂双分子层为基本骨架，A不符合题意；
B、质粒是环状的DNA分子，并不由DNA和蛋白质组成，B符合题意；
C、蛋白质是生命活动的主要承担者，中体膜上蛋白质含量较少，所以其功能比细胞膜更简单，C不符合题意；
D、中体膜上附着呼吸酶系，还分布有质粒和核糖体，这些特征与线粒体有相似之处，由此可推测中体可能与线粒体的起源有关，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量的糖类。细胞膜的磷脂双分子层是膜的基本支架，具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，其中大多数蛋白质分子都是能运动的。细胞膜是细胞对外界环境的屏障，控制着物质的进出，保证了细胞内部环境的相对稳定，使细胞内的生命活动有序进行。
3．【答案】B
【知识点】物质进出细胞的方式的综合；质壁分离和复原；被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、图中甲是磷脂双分子层。离子和小分子物质能以被动运输（自由扩散、协助扩散）或主动运输的方式通过磷脂双分子层；大分子物质则可以通过胞吞和胞吐的方式进出细胞，也就是可以通过甲结构。所以离子、小分子物质和生物大分子有些是容易通过甲的，并非都不容易通过，A不符合题意；
B、质子泵在运输H+时需要消耗ATP释放的能量。在这个过程中，ATP末端的磷酸基团会转移到质子泵上，使质子泵发生磷酸化。质子泵磷酸化后，其空间结构发生改变，进而实现泵出H+的功能，B符合题意；
C、已知该成熟植物细胞的细胞液浓度为0.2g/mL，而外界蔗糖溶液质量浓度为0.3g/mL，外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞会失水，从而发生质壁分离现象，C不符合题意；
D、物质进出细胞的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输。其中，协助扩散和主动运输需要转运蛋白参与，自由扩散不需要转运蛋白。仅质子泵、H+—蔗糖载体等转运蛋白，无法判断物质进出细胞是主动运输还是协助扩散，因为这两种运输方式都可能用到转运蛋白，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输分为自由扩散和协助扩散两类。
（2）物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。
4．【答案】D
【知识点】检测蛋白质的实验；探究影响酶活性的因素；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、DNA不溶于酒精溶液，而细胞中的某些蛋白质等杂质溶于酒精。在离心后肝脏研磨液的上清液中加入等量冷却的酒精溶液，可使DNA析出，达到粗提取DNA的目的，A不符合题意；
B、肝脏研磨液中含有过氧化氢酶，向2mL过氧化氢溶液中滴入2滴肝脏研磨液，通过观察过氧化氢的分解情况能够检测过氧化氢酶的催化效率，B不符合题意；
C、鲜肝提取液中含有蛋白质，双缩脲试剂可用于检测蛋白质。先在2mL鲜肝提取液中加入1mL双缩脲试剂A液（创造碱性环境），再滴入4滴双缩脲试剂B液（铜离子在碱性环境中与蛋白质发生紫色反应），从而检测蛋白质，C不符合题意；
D、在25mL肝匀浆中滴入5滴HCl溶液后测pH，这只能测定该pH条件下酶的活性，没有设置不同pH的对比，不能比较不同pH下酶活性的变化，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）同无机催化剂相比，酶显著降低了化学反应的活化能。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质。酶的催化作用具有专一性、高效性，并对温度、pH等条件有严格的要求。
（2）从目标生物中提取分离DNA，是进行基因工程操作的基础。利用DNA与其他物质成分在物理、化学性质上的差异，通过一定的方法，去除其他成分，提取DNA。
（3）糖类中的还原糖，如葡萄糖，与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。因此，可以根据有机物与某些化学试剂所产生的颜色反应，检测生物组织中糖类、脂肪或蛋白质的存在。
5．【答案】D
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系；基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、基因突变的不定向性是指一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。而Badh2基因中至少存在17个变异位点体现的是基因突变的随机性，即基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期、任何DNA分子上以及同一DNA分子的不同部位，A不符合题意；
B、由题干可知，Badh2基因突变导致甜菜碱脱氢酶活性丧失，从而使2-AP大量积累产生香味，这是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物性状，并非直接控制，B不符合题意；
C、水稻的体细胞是由受精卵经过有丝分裂和细胞分化形成的，有丝分裂过程中遗传物质不变，所以除了生殖细胞外，水稻的根部细胞以及其他各种组织器官的细胞中均存在Badh2基因，只是在根部细胞中该基因不表达，C不符合题意；
D、如果香味稻是杂合子（设为Aa），正常野生稻是隐性纯合子（aa），二者杂交后代会出现香味稻（Aa）和正常野生稻（aa）两种性状，这种情况下就无法判定这对相对性状的显隐性，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。基因突变具有随机性和不定向性。基因突变的随机性，表现为基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期；可以发生在细胞内不同的DNA分子上，以及同一个DNA分子的不同部位。基因突变具有不定向性，表现为一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因。
（2）基因对性状的控制方式有两种，一种是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制性状；另一种是直接控制蛋白质的结构来控制性状。
6．【答案】C
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、从图中数据可知，饲喂高脂食物的亲代线虫（P②）组蛋白H3K4位点甲基化程度显著高于饲喂正常食物的亲代（P①），说明高脂饮食可以提高组蛋白H3K4位点甲基化程度，A正确；
B、F①和F②的子代均饲喂正常食物，但F①的亲代饲喂正常食物，F②的亲代饲喂高脂食物，二者表型不同（F①非脂肪积累、F②脂肪积累），说明造成子代表型差异的根本原因是亲代的饮食情况，B正确；
C、题干表明，组蛋白H3K4位点甲基化可激活daf-16等脂代谢相关基因表达，而高脂饮食的线虫（P②）及子代（F②）甲基化程度高，同时表现为脂肪积累表型，说明daf-16等相关基因表达增加会促进脂肪积累，而非抑制，C错误；
D、组蛋白甲基化属于表观遗传修饰，它不改变DNA序列，但可通过调控基因表达导致可遗传的表型变化，题中子代继承了亲代的甲基化状态并表现出相应表型，属于表观遗传现象，D正确。
故答案为：C。
【分析】表观遗传的概念与实例，表观遗传是指DNA序列不改变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，组蛋白甲基化是常见的表观遗传修饰方式之一，可通过调控基因表达影响表型，且这种修饰状态可传递给子代。
7．【答案】A
【知识点】突触的结构；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、注射GRP到脊髓后小鼠出现抓痒行为，是因为GRP作为神经递质与脊髓中突触后神经元上的GRPR结合，使该神经元兴奋并引发抓痒反射，这一现象只能说明脊髓中存在参与抓痒反射的神经中枢及对应受体。而痒觉感受器是分布在皮肤等外周组织的感觉神经末梢，痒觉这一感觉的形成部位是大脑皮层，因此该现象不能说明痒觉感受器在脊髓，A错误；
B、GRP是能引发抓痒行为的神经递质，属于兴奋性神经递质，它与突触后膜上的GRPR结合后，会触发突触后膜上的钠离子通道打开，钠离子顺浓度梯度内流，使突触后神经元的膜电位由静息电位转变为动作电位，神经元产生兴奋，进而传递信号引发抓痒行为，B正确；
C、神经递质完成信息传递后，为避免持续作用于突触后膜导致信号紊乱，通常会被突触间隙中的相关酶分解，或被突触前膜通过转运体回收，GRP作为神经递质，也遵循这一灭活规律，因此可能会被酶解或被回收，C正确；
D、抓痒行为的产生依赖GRP与GRPR的结合，若抑制GRPR基因的表达，突触后膜上无法合成GRPR受体，GRP就无法结合受体传递兴奋信号，抓痒反射无法被触发，因此可以缓解或消除小鼠的瘙痒症状，D正确。
【分析】感受器是接受外界刺激的外周结构，感觉的形成部位在大脑皮层。兴奋性神经递质与突触后膜受体结合后可引起钠离子内流产生动作电位。神经递质发挥作用后会通过酶解或被回收等方式灭活。基因表达的产物是受体蛋白，抑制受体基因表达会阻断信号传递。
8．【答案】C
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；染色体结构的变异
【解析】【解答】A、核型分析就是依据染色体的大小、形态以及着丝粒位置等特征来进行的，这是核型分析的基本依据，A不符合题意；
B、减数分裂过程中，同源染色体（如染色体3与4）的非姐妹染色单体可能发生交叉互换，非同源染色体（如染色体3与5）之间可能会发生染色体易位，也就是相互交换片段，B不符合题意；
C、减数分裂I后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合。染色体1、3、6、7、10是非同源染色体，根据自由组合定律，它们是有可能同时移向同一极的，C符合题意；
D、图中为体细胞染色体核型，减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，此时细胞内染色体数目暂时加倍，与体细胞相同，染色体组数目也与图中染色体组数目相同，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】进行有性生殖的生物，在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中，染色体只复制一次，而细胞经减数分裂连续分裂两次，最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。在减数分裂过程中，同源染色体发生分离，非同源染色体自由组合，使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此，在减数分裂过程中同源染色体联会时，非姐妹染色单体间还常常发生互换，进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
9．【答案】A
【知识点】植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、在植物组织培养操作中，接种前对外植体进行的是消毒处理，而不是灭菌处理。灭菌会杀死外植体的细胞，使其失去活性，无法进行后续培养；在火焰旁进行接种，是利用火焰周围的无菌区域，可减少污染，A符合题意；
B、外植体培养时，首先在诱导愈伤组织的培养基上生长，之后要转接到诱导生芽的培养基上促使其生芽，长出芽后再转接到诱导生根的培养基上形成试管苗，这一过程需要将其转接到不同的培养基，B不符合题意；
C、在植物组织培养中，生长素和细胞分裂素的比例对愈伤组织的分化方向有影响。当生长素浓度相对较高时，有利于诱导生根，所以将愈伤组织接种到含生长素浓度较高的培养基中更利于诱导其生根，C不符合题意；
D、移栽幼苗前进行“炼苗”，将幼苗先移植到消过毒的蛭石等环境中，能让幼苗逐渐适应外界环境，待其长壮后再移栽入土，可提高幼苗的成活率，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。
10．【答案】C
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、酿醋的核心微生物是醋酸菌，醋酸菌属于异养需氧型细菌，在氧气充足且缺少糖源的条件下，可将酒精先转化为乙醛，再进一步转化为醋酸，该传统酿醋工艺正是利用此代谢原理，A正确。
B、高浓度酒精会导致微生物细胞失水，抑制醋酸菌的代谢与繁殖，严重时会造成菌体死亡，向酒中加水稀释，能够降低发酵液酒精浓度，避免酒精毒害醋酸菌，保证发酵顺利进行，B正确。
C、醋酸菌为严格好氧微生物，会聚集在发酵液表层氧气充足的区域大量繁殖，因此液面生出的菌膜是醋酸菌大量增殖形成，并非酵母菌，C错误。
D、醋酸菌的生长代谢离不开氧气，定期挠搅发酵液，一方面可使微生物与酒精底物充分接触，提升发酵效率，另一方面能促进空气进入液体，增加发酵液的溶解氧，满足醋酸菌有氧呼吸的需求，D正确。
故答案为：C。
【分析】醋酸菌有氧条件下可完成酒精到醋酸的转化，是酒类酿醋的生物学基础。高浓度酒精具有生物毒性，稀释处理可降低渗透压与酒精毒害，适宜醋酸菌生长。好氧型醋酸菌富集于液面形成菌膜，酵母菌是酒精发酵菌种，不是醋发酵表层菌膜的主要成分。搅拌既能增大微生物与营养物质的接触面积，又能补充溶解氧，适配醋酸菌需氧代谢的特点。
11．【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、由于葡萄糖无氧呼吸时只能释放少量的能量，故“瓦堡效应”导致癌细胞需要吸收大量的葡萄糖来为生命活动供能，A正确；
B、无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，癌细胞中进行无氧呼吸时，第二阶段由丙酮酸转化为乳酸的过程不会生成ATP，B错误；
C、由题干信息和分析可知，癌细胞主要进行无氧呼吸，故丙酮酸主要在细胞质基质中被利用，C正确；
D、由分析可知，无氧呼吸只有第一阶段产生少量的NADH，而有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都能产生NADH，故消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、无氧呼吸两个阶段的反应：
第一阶段：反应场所：细胞质基质；反应式C6H12O6 2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量
第一阶段：反应场所：细胞质基质；反应式2C3H4O3(丙酮酸)+4[H] 2C3H6O3（乳酸）
2、有氧呼吸三个阶段的反应：
第一阶段：反应场所：细胞质基质；反应式C6H12O6 2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量
第二阶段：反应场所：线粒体基质；反应式2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O 20[H]+6CO2+少量能量
第三阶段：反应场所：线粒体内膜；反应式24[H]+6O2 12H2O+大量能量(34ATP)
12．【答案】B
【知识点】伴性遗传；人类遗传病的类型及危害；遗传系谱图
【解析】【解答】A、系谱图中正常男性的基因型为XABY；系谱图中正常女性的基因型为XABXAb（Ⅱ1、Ⅲ3）或XABXaB（Ⅱ1、Ⅲ3）或XAbXaB（Ⅱ3）或XABXAB（Ⅱ1）或XABXab（Ⅱ1），可见系谱图中正常女性的A和B基因可以位于同一条X染色体上，也可以位于两条X染色体上，A不符合题意；
B、Ⅱ3为正常女性，则其X染色体上一定含有A和B两种基因，从父亲Ⅰ2获得的X染色体只有A基因，因此从母亲Ⅰ1获得B基因。由于Ⅰ1患病，因此Ⅰ1的基因型是XaBXaB或XaBXab。Ⅰ2的基因型为XAbY，则患病男性Ⅱ2的基因型为XaBY或XabY，故Ⅱ2与Ⅰ2的基因型不同。正常女性Ⅱ3的基因型为XAbXaB，正常男性Ⅱ4的基因型为XABY，则正常女性Ⅲ3的基因型为XABXAb或XABXaB。患病男性Ⅳ1从父亲获得Y染色体，从母亲获得X染色体，则Ⅳ1的致病基因来自Ⅲ3，而Ⅲ3的致病基因来自Ⅱ3，而Ⅱ3的致病基因可能来自Ⅰ1，也可能来自Ⅰ2，B符合题意；
C、Ⅱ3的基因型是XAbXaB，Ⅲ3的基因型是XABXAb或XABXaB，二者基因型不同，C不符合题意；
D、Ⅲ3的基因型是1/2XABXAb或1/2XABXaB，正常男性Ⅲ2的基因型为XABY，再生一个男孩，是患者（XAbY或XaBY）的概率是1/2×1/2+1/2×1/2=1/2，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。
13．【答案】B
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性；其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、脱落酸能够维持种子休眠、抑制种子萌发，脱落酸受体表达量下降，种子对脱落酸敏感性降低，休眠时间缩短，A错误；
B、赤霉素具有促进种子萌发的作用，赤霉素受体表达量增加，种子对赤霉素的响应更强，萌发速度加快，B正确；
C、细胞分裂素可促进细胞分裂，加快植物生长，细胞分裂素受体表达量增加，植株生长速度加快，C错误；
D、生长素能促进扦插枝条生根，生长素受体活性减弱，枝条对生长素敏感度降低，生根更困难，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）脱落酸的生理功能：抑制细胞分裂，维持种子休眠，促进气孔关闭，增强植物抗逆性，激素受体含量会影响植物对该激素的响应强度。
（2）赤霉素的生理功能：打破种子休眠，促进种子萌发，促进细胞伸长，调控植株增高，受体表达量越高，激素作用效果越显著。
（3）细胞分裂素的生理功能：促进细胞分裂，延缓细胞衰老，促进植物营养生长，利于植株快速生长发育。
（4）生长素的生理功能：促进细胞伸长、促进扦插枝条生根、促进果实发育，植物激素需与特异性受体结合才能发挥作用，受体活性降低会减弱激素生理效应。
14．【答案】D
【知识点】微生物的分离和培养；灭菌技术；其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、根据题图所示实验流程，步骤②通过20分钟的振荡处理旨在实现两个关键目标，一是促进样品中微生物的有效释放至无菌水介质中，二是确保微生物在溶液体系中达到均匀分散状态，A错误；
B、题图显示，步骤④采用稀释涂布平板法使菌落均匀分布于培养基表面，该过程需使用涂布器作为接种工具，且使用前必须经过火焰灼烧灭菌处理，B错误；
C、经测算，每克土壤样本中自生固氮菌的平均数量约为（90+95＋100）÷3÷0.1×104＝9.5×106个，C错误；
D、本实验旨在从土壤样品中分离自生固氮菌并测定其固氮能力，由于这类微生物能够直接利用大气中的氮气作为氮源，因此在步骤④的培养基配制过程中无需额外添加氮源成分，D正确。
故选D。
【分析】1、选择培养基：在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长，用以分离菌种。
2、稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。在同一稀释度下，应至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值。值得注意的是，统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。除上述的活菌计数外，利用显微镜进行直接计数，也是一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。该方法利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下观察、计数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数量，统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和。
15．【答案】D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、PCR过程中DNA解链需要破坏氢键，G-C碱基对之间含有三个氢键，A-T碱基对之间含有两个氢键，G-C碱基对含量越高，DNA解链所需的温度就越高，因此PCR体系中G-C碱基对含量会影响DNA解链所需温度，A正确；
B、PCR实验很容易受到外源DNA的污染，实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理，避免污染干扰实验结果，B正确；
C、将扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液混匀后，需要用微量移液器缓慢注入凝胶的加样孔中，防止样品飘散到电泳缓冲液中，C正确；
D、电泳时应待指示剂前沿迁移至凝胶远离加样孔的一端边缘时停止电泳，若到达凝胶加样孔边缘时停止，电泳时间过短无法分离DNA片段，继续电泳才会导致DNA跑出凝胶，D错误。
故答案为：D。
【分析】PCR的解链温度与DNA分子中氢键数量相关，PCR实验需严格灭菌避免外源DNA污染，电泳过程需要依据指示剂的迁移位置控制电泳时间。
16．【答案】A,C,D
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用；无机盐的主要存在形式和作用；细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、中耕松土可增加土壤氧气含量，促进植物根细胞有氧呼吸，为根细胞主动运输吸收无机盐离子提供能量，A正确；
B、植物无法直接吸收粪肥中的有机物，有机物需经土壤微生物分解为无机物后，才能被植物根系吸收利用，B错误；
C、氮、镁是合成叶绿素的必需元素，缺乏含氮、镁的肥料会使叶绿素合成减少，进而导致植物叶片变黄，C正确；
D、结合水可构成细胞结构，自由水能参与细胞内多种生化反应，水是植物正常生长发育不可或缺的物质，D正确。
故答案为：ACD。
【分析】（1）植物根细胞吸收无机盐离子的方式为主动运输，该过程需要消耗能量，合理松土改善土壤通气条件，可促进根系有氧呼吸，保证能量供应。
（2）绿色植物只能直接吸收无机物，有机肥中的有机物不能直接被植物利用，需依赖分解者的分解作用完成物质转化。
（3）矿质元素具有特定生理功能，氮和镁是叶绿素的组成成分，缺素会引发叶片黄化，降低光合作用强度。
（4）细胞内的水分为结合水和自由水，二者功能不同，结合水维持细胞结构稳定，自由水参与代谢反应、物质运输，共同保障植物体生命活动正常进行。
17．【答案】B
【知识点】动物细胞培养技术；体外受精
【解析】【解答】A、题干提到“可以提供更好的药物测试模型，并被用于种植人体器官”，这意味着该研究成果在理论上为通过“嵌合体”实现器官再生提供了依据，所以这项研究成果为通过“嵌合体”来实现器官再生提供了理论证据，A不符合题意；
B、体外受精过程中，受精时所用到的培养液是获能溶液或专用的受精溶液，其作用是让精子获能并完成受精；而受精卵培养所用到的培养液是发育培养液，是为了满足受精卵进一步发育的营养等需求，二者成分不完全相同，B符合题意；
C、促性腺激素能够促进性腺的发育和性激素的分泌，给食蟹猴注射促性腺激素可促进其超数排卵，这样研究人员就能获取更多的卵子，C不符合题意；
D、研究人员向食蟹猴的胚胎中注入人类的多能干细胞，且这些干细胞可以在胚胎内外生长成多种类型的细胞，这一现象充分说明一个物种的干细胞能在另一个物种的胚胎中成长，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养和获能处理，然后才能用于体外受精。一般情况下，可以将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间，来促使它们完成受精。
18．【答案】A,B,C
【知识点】细胞周期；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、从实验结果可以看出，模型组经D-半乳糖处理后P16蛋白表达升高，结合细胞周期调控机制，P16会抑制CDK与Cyclin的结合，使细胞无法从G1期进入S期，因此D-半乳糖可能通过增强衰老小鼠HSC中P16蛋白的表达，导致细胞停滞于G1期，A正确；
B、干预组在给予黄芪多糖后P16表达降低，CDK表达增加，说明黄芪多糖可能通过降低P16的表达来增加CDK的形成，促进HSC完成细胞分裂，进而起到对抗衰老的作用，B正确；
C、经黄芪多糖干预后，衰老小鼠HSC中CDK和Cyclin的表达均增强，CDK与Cyclin结合能够推动细胞由G1期进入S期，因此进入S期的细胞比例会增加，C正确；
D、黄芪多糖是通过降低P16的表达，同时增强CDK和Cyclin的表达来延缓HSC衰老，并不是增强三种蛋白的表达，D错误。
故答案为：ABC。
【分析】细胞周期由CDK与Cyclin结合调控，推动细胞从G1期进入S期，P16可抑制二者结合，使细胞停滞于G1期；造血干细胞的分裂和衰老受这些蛋白影响，P16升高会导致其衰老，调节相关蛋白（降P16、升CDK和Cyclin）可延缓其衰老。
19．【答案】A,B,C
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、呼吸代谢能是绵羊在生命活动过程中通过呼吸作用消耗的能量，这部分能量没有被绵羊用于自身的生长、发育和繁殖等，也就是未被绵羊利用的能量，A符合题意；
B、绵羊粪便中的能量是绵羊摄入但未被消化吸收的能量，这部分能量属于上一营养级（草原植物），因此绵羊粪便中的能量不是绵羊流向草原的能量，B符合题意；
C、载畜量为1.3时，绵羊摄入能为3.22×104千焦·只羊-1·天-1，粪便中的能量为0.95×104千焦·只羊-1·天-1，呼吸代谢能为1.86×104千焦·只羊-1·天-1。用于生长、发育和繁殖的能量=摄入能-粪便中的能量-呼吸代谢能=(3.22 - 0.95 - 1.86)×104=0.41×104千焦·只羊-1·天-1，C符合题意；
D、载畜量为1.3时，动物的同化量÷草原植物供能×100%=（3.22-0.95）÷8.86×100%≈25.62%；载畜量为2.0时，动物的同化量÷草原植物供能×100%=（2.62-0.92）÷5.28×100%≈32.20%；载畜量为3.0时，动物的同化量÷草原植物供能×100%=（1.86-0.94）÷3.32×100%≈27.71%。可见载畜量为2.0时，短花针茅草原的能量得到更充分的利用，D不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。
同化量=摄入量-粪便量=呼吸消耗量+净同化量=呼吸消耗量+流入下一营养级的量+被分解者利用量=呼吸消耗量+生长、发育、繁殖量。
20．【答案】（1）NADP+；C3的还原
（2）增强；铁氰化钾；铁氰化钾被还原为亚铁氰化钾的过程吸收了外溢电子的能量 ，将部分太阳能转化为化学能
（3）活性氧(ROS)攻击磷脂、蛋白质等生物大分 ，造成类囊体破坏、光合作用相关酶活性下降
（4）ROS过量合成抑制D1蛋白从头合成，使得光系统PSⅡ失活 ：过量ROS也可以直接使光系统PSⅡ失活
（5）减少叶绿素捕获的光能 ，降低植物受到的光损伤
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；影响光合作用的环境因素；光合作用综合
【解析】【解答】（1）在光合作用的光反应中，水裂解释放电子。观察可知，电子最终被NADP+接受。光反应产生的ATP和NADPH用于卡尔文循环中的C3还原过程，为C3还原提供能量和还原剂。
（2）若物质X阻断NADP+和电子的结合，那么电子就会更多地传递给O2生成ROS，而ROS会破坏PSII使光合速率下降，即光抑制增强。由题意可知铁氰化钾可有效解除植物的光抑制现象，结合图示及信息，强光条件下e-的转移途径为e-→NADP+→铁氰化钾。从能量转换角度看，铁氰化钾被还原为亚铁氰化钾的过程吸收了外溢电子的能量，将部分太阳能转化为化学能，从而缓解光抑制。
（3）因为光系统存在于类囊体薄膜上，且光合作用的许多酶也参与光反应过程。ROS作为自由基，具有很强的氧化性，会攻击磷脂、蛋白质等生物大分子。攻击磷脂会造成类囊体破坏，攻击蛋白质会使光合作用相关酶活性下降，进而使植物光合速率下降。
（4）观察可知，ROS过量合成后，一方面抑制D1蛋白从头合成，而D1蛋白对于光系统PSⅡ的正常功能很重要，D1蛋白缺乏会使得光系统PSⅡ失活；另一方面过量ROS可以直接使光系统PSⅡ失活，从而引起光抑制。
（5）当植物处于高温环境中，光照强度可能相对较强，此时叶绿素含量降低，减少了叶绿素捕获的光能，从而降低植物受到的光损伤，这是植物的一种自我保护机制。
【分析】（1）光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中，叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量，裂解水，生成高能化合物ATP和NADPH，同时释放氧气；NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应（卡尔文循环），最终将二氧化碳合成为糖分子，并将能量储存到糖分子中。
（2）在叶绿体内，类囊体膜上的色素可以分为两类：一类具有吸收和传递光能的作用，包括绝大多数的叶绿素a，以及全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素；另一类是少数处于特殊状态的叶绿素a，这种叶绿素a能够捕获光能，并将受光能激发的电子传送给相邻的电子受体。
（1）由图示可知，光反应H2O裂解释放的电子e-经过一系列传递，最终被NADP+接受，该过程产生的ATP和NADPH 用于卡尔文循环中的C3的还原，因此若图1中转运 NADP+的转运蛋白活性降低，形成NADPH的速率变慢，对 C3还原过程的影响可能是抑制C3还原过程。
（2）若某物质X会阻断NADP+和电子的结合，则电子会进一步传递给O2生成ROS，因此物质X处理植物后光抑制可 能会增强；根据图示，强光条件下植物缓解光抑制的过程 中可能发生了e-转移，e-和NADP+结合→NADPH→转运蛋 白→NADPH氧化酶→NADP+和e-→铁氰化钾，即图示中e- 的转移途径为e-→NADP+→铁氰化钾，铁氰化钾被还原为亚铁氰化钾的过程吸收了外溢电子的能量，将部分太阳能 转化为化学能，从而解除了光抑制。
（3）ROS破坏光系统，使 植物光合速率下降，机制可能是活性氧（ROS）攻击磷脂、蛋白质等生物大分子，造成类囊体破坏、光合作用相关酶活性下降。
（4）分析图2，ROS过量合成后引起光抑制的机制可能有 ROS过量合成抑制D1蛋白从头合成，使得光系统PSⅡ失 活，引起光抑制；过量ROS也可以直接使光系统PSⅡ失 活；根据题意，叶黄素循环转化抑制剂和D1蛋白更新抑制剂处理菠菜，叶黄素循环转化抑制剂可能抑制胡萝卜素的 形成，植株的光合效率均下降，说明胡萝卜素作为抗氧化剂，清除ROS可能是植物应对高温、强光的重要保护机制。
（5）当植物处于高温环境中，会通过代谢调节过程，使叶绿素含量降低，引起叶片衰老。该过程的积极意义是减少叶绿素捕获的光能 ，降低植物受到的光损伤。
21．【答案】（1）交感神经
（2）下丘脑；分级调节
（3）顺浓度梯度跨膜运输、不需要转运蛋白、不消耗能量；GR与GC结合以后可能空间结构发生改变（或HSP脱离）
（4）神经递质、糖皮质激素（顺序可颠倒）
（5）糖皮质激素和人参皂苷；GR的含量；Rb1和Rh1；通过抑制GR基因表达的翻译过程，使GR含量减少
【知识点】反射弧各部分组成及功能；神经系统的基本结构；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1) 遭遇危险时，人体处于应激状态，此时交感神经活动占优势，交感神经作为反射弧中的传出神经，可支配肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素，以应对危险刺激，因此该空应填交感神经。
(2) 危险引起的神经冲动会传递到下丘脑，下丘脑的神经分泌细胞会分泌促肾上腺皮质激素释放激素，该激素作用于腺垂体，促使腺垂体分泌促肾上腺皮质激素，进而促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素，这种由下丘脑→腺垂体→肾上腺皮质逐层调控激素分泌的过程，体现了糖皮质激素分泌具有分级调节的特点，故第一空为下丘脑，第二空为分级调节。
(3) ① 糖皮质激素属于固醇类激素，其进入靶细胞的方式为自由扩散，自由扩散的特点包括顺浓度梯度跨膜运输、不需要转运蛋白协助、不消耗细胞代谢产生的能量（答两点即可）；② 图中GR（糖皮质激素受体）在未与GC（糖皮质激素）结合时，无法进入细胞核，二者结合后可进入细胞核，推测其原因是GR与GC结合后空间结构发生改变，或原本与GR结合的HSP脱离，使其能够通过核孔进入细胞核。
(4) 人体受到疼痛、紧张刺激时，神经冲动会传递到下丘脑，此时下丘脑细胞会接受神经元释放的神经递质，进而引发GC分泌；GC分泌增多后，会通过负反馈调节抑制下丘脑的分泌活动，说明下丘脑细胞能识别GC，因此下丘脑具有神经递质和糖皮质激素的受体（顺序可颠倒）。
(5) a 实验目的是验证人参皂苷能缓解“GC抵抗现象”（GC长期使用导致GR含量降低），实验需设置三组对照：空白对照组（生理盐水）、GC组（单独加GC）、实验组（GC+人参皂苷），因变量为GR的含量，故需检测各组细胞中GR的含量，因此第一空为糖皮质激素和人参皂苷，第二空为GR的含量；b 分析表格数据，与单独GC处理组相比，GC+Rb1组和GC+Rh1组的GR含量、GRmRNA相对值均更高，说明二者能缓解GC抵抗现象；GC+Rg1组的GRmRNA相对值与GC组一致，但GR含量更低，推测Rg1通过抑制GR基因表达的翻译过程，减少GR的合成，从而加重GC抵抗现象，故第三空为Rb1和Rh1，第四空为通过抑制GR基因表达的翻译过程，使GR含量减少。
【分析】神经调节中反射弧的结构组成及自主神经中交感神经在应激状态下的作用，激素分泌的分级调节和负反馈调节机制，糖皮质激素的跨膜运输方式为自由扩散及其相应特点，糖皮质激素与受体GR结合后进入细胞核的机制，基因转录和翻译过程对受体GR合成的影响，实验设计中对照原则和单一变量原则的应用，下丘脑作为神经中枢和内分泌调节枢纽可识别神经递质和糖皮质激素两种信息分子，以及激素调节的基本特点。
（1）在反射弧中，神经中枢接收传入神经传来的兴奋，对信息进行分析和综合后，通过传出神经将指令传至效应器。当遭遇危险时，控制肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素的神经中枢接收到传入神经传来的信号后，通过交感神经（在应激状态下，交感神经活动占优势，会促进肾上腺髓质分泌激素）传至肾上腺髓质。
（2）危险引起的神经冲动还能传到下丘脑，使其分泌促肾上腺皮质激素释放激素；下丘脑的某些神经细胞能分泌促肾上腺皮质激素释放激素，作用于腺垂体，促使腺垂体分泌促肾上腺皮质激素，进而促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素，这种通过下丘脑-垂体-靶腺体的调节方式体现了激素分泌的分级调节特点。
（3） ①糖皮质激素进入靶细胞的方式是自由扩散，该运输方式的特点是顺浓度梯度跨膜转移、不需转运蛋白、不消耗能量；②结合题意分析可知，图中GR与GC结合后才能进入细胞核的可能原因是GR与GC结合以后可能空间结构发生改变（或HSP脱离）。
（4）人体遇到疼痛、紧张刺激时会通过下丘脑，引起GC（糖皮质激素）分泌，此时起作用的是神经元释放的神经递质，GC通过负反馈调节抑制下丘脑分泌活动，此时起作用的时糖皮质激素，所以下丘脑有神经递质和糖皮质激素受体。
（5） a.分析题意可知，糖皮质激素（GC）在临床上常被用作免疫抑制剂，但长时间使用会导致体内糖皮质激素受体（GR）基因表达水平降低，GR含量较少，而人参皂苷能够缓解“GC抵抗现象”，实验过程是将体外培养的生理状态相同的人体细胞平均随机分成三组，分别加入适量且等量的生理盐水、糖皮质激素、糖皮质激素和人参皂苷，在相同环境下培养相同的时间，检测GR的含量，故本实验是验证人参皂苷能够缓解“GC抵抗现象”；
b.根据表格中不同处理组的GR含量可知，Rb1和Rh1处理组GR含量高于GC处理组，故实验结果说明能够缓解GC抵抗现象的人参细胞提取物是Rb1和Rh1；Rg1处理组的GRmRNA的含量等于GC处理组，但GR含量低于GC处理组，故Rg1可能是通过抑制GR基因表达的翻译过程，使GC抵抗现象加重。
22．【答案】（1）生产者和分解者；红假单胞光合菌；不产生毒素且对铵盐和有机物的去除率高；间接、直接
（2）③②①
（3）自我调节
（4）A；B；D
（5）有利于种群繁衍，调节生物种间关系，维持生态系统的相对稳定
（6）自生
【知识点】生态系统的结构；生态系统中的信息传递；生态系统的稳定性；生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】(1) ① 红假单胞光合菌体内含多种光合色素，可进行光合作用制造有机物，属于生产者；同时在无光条件下可分解水体中的有机物，属于分解者，因此其在生态系统的组成成分中属于生产者和分解者。对比表格中三种生物的指标，红假单胞光合菌不产生毒素，且对铵盐的吸收率（85%）和有机物的去除率（93%）均高于硅藻和蓝细菌，治理水体污染的效果最好，因此治理该水体污染效果最好的生物是红假单胞光合菌，理由是不产生毒素且对铵盐和有机物的去除率高。
② 秦淮河流域水利治理中，挖掘涵养和蓄滞水源潜力、提高雨洪资源调蓄能力，体现了生物多样性维持生态系统稳定的间接价值；提供美学享受和健身空间，缓解人类压力、提高人类身心健康水平，体现了生物多样性对人类直接利用的直接价值，因此体现了生物多样性的间接、直接价值。
(2) 中心湖生态系统稳态被破坏的过程是循序渐进的，首先是残饵、垃圾、落叶等沉积水底，释放氮、磷等营养物质，导致水体富营养化；水体富营养化会引发蓝藻爆发，蓝藻大量繁殖消耗水体中的溶解氧；溶解氧减少会导致水生生物大量死亡，进而使生态系统中的食物网被严重破坏，因此破坏进程依次是③②①。
(3) 生态系统具有一定的自我调节能力，能够在受到外界干扰时，通过自身的调节作用维持一定的功能，因此以前中心湖水污染严重但仍能维持一定功能，反映了该生态系统具有自我调节能力。
(4)A、拦污帘拦截水生动物的尸体，可避免尸体腐烂释放污染物，减少水体污染，A正确；
B、水生植物生长过程中会吸收水体中的N、P等营养物质，降低水体中营养物质含量，缓解富营养化，B正确；
C、固氮菌能固定空气中的氮气，会增加水体中的N含量，加重水体富营养化，C错误；
D、水生动物通过食物网摄取含N、P的有机物，降低水体中N、P等营养物质的浓度，D正确。
故答案为：ABD。
(5) 凤眼莲开鲜艳的花吸引昆虫，有利于其传粉，帮助种群繁衍；根部分泌物抑制藻类生长，调节了凤眼莲与藻类之间的种间关系，进而维持生态系统的相对稳定，因此这体现了生态系统信息传递能有利于种群繁衍，调节生物种间关系，维持生态系统的相对稳定。
(6) 生态工程的自生原理是指由生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持，利用机械除藻减少藻类数量、太阳能补充溶解氧，助力生态系统自身的调节和恢复，符合自生原理，因此是利用生态工程自生原理治理水污染。
【分析】生态系统的组成成分及各成分的功能，生物多样性的直接价值和间接价值的区分，生态系统稳态被破坏的过程分析，生态系统自我调节能力的含义，沉水生态系统改善水体富营养化的机制，生态系统信息传递的功能，以及生态工程自生原理的应用。
（1）①红假单胞光合菌是一种光合细菌，但在无光条件下可分解有机物化能异养生长，因此其在生态系统中既属于生产者又属于分解者；红假单胞光合菌不产生毒素且对铵盐和有机物的去除率最高，因此治理该湖泊污染效果最好的生物是红假单胞光合菌。
②秦淮河流域可以涵养和蓄滞水源潜力，这是间接价值的体现，而提供美学享受和健身空间来缓解人类压力提高人类身心健康水平，体现了生态系统的直接价值。
（2）结合图可知，残饵、垃圾、落叶等沉积水底，释放氮、磷营养物质，水体富营养化导致蓝藻爆发，消耗水体溶解氧，最后中心湖的生态系统中食物网被严重破坏，故中心湖生态系统稳态被破坏的进程依次是③②①。
（3）生态系统具有一定的自我调节能力，具有稳定性，因此中心湖水污染严重，生态系统随之发生了很大变化，但还能维持一定的功能。
（4）A、拦污帘拦截水生动物的尸体避免污染物排放，可使水体中分解者的活动减弱，消耗氧气较少，A正确；
B、水生植物吸收水体中的N、P等营养物质用于生长，可有效较少水体中的氮磷等物质，B正确；
C、吸附在生物栅栏上的固氮菌能够利用氮气固定氮元素，导致水中的N增加，所以增强了水体富营养化现象，C错误；
D、水生动物通过食物网获取能量和物质，在这个过程中会吸收水体中的N、P等营养物质。 从而降低水体中这些营养物质的浓度，有助于改善水体富营养化状况，D正确。
故选ABD。
（5）挺水植物凤眼莲能开鲜艳的花，吸引昆虫传粉，说明生态系统信息传递有利于种群繁衍；根部的分泌物能抑制藻类的生长，说明生态系统信息传递能调节种间关系，持生态系统的相对稳定。
（6）若利用机械除藻、太阳能补充溶解氧，是利用生态工程的自生原理，由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。
23．【答案】（1）复性；延伸
（2）shSLC含有AgeⅠ和EcoRⅠ识别位点的黏性末端；AgeⅠ；F2和R2；因为使用F1进行PCR 易形成发卡结构，可能导致不会出现目标产物
（3）绿色荧光蛋白；降低
（4）正常条件下沉默SLC基因对细胞凋亡无影响，缺氧后沉默SLC基因的PC12细胞凋亡比例明显下降
【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) PCR技术的完整过程包括变性、复性和延伸，人工合成的A链和B链可互为模板和引物，无需进行变性过程，经过复性和延伸两个过程就可以得到shSLC，因此该空依次填写复性、延伸。
(2) shSLC具有AgeⅠ和EcoRⅠ识别切割后产生的黏性末端，载体经AgeⅠ和EcoRⅠ双酶切后会形成与之相同的黏性末端，二者黏性末端互补配对，因此shSLC可以和双酶切后的载体相连。对构建成功的载体进行鉴定时，最好使用AgeⅠ完成酶切，酶切后可产生不同长度的DNA片段，通过凝胶电泳分离片段即可完成鉴定。鉴定重组载体一般利用F2和R2进行PCR并测序验证，因为F1的序列内部存在互补区域，进行PCR时容易形成发卡结构，无法扩增出目标产物。
(3) 重组质粒中含有绿色荧光蛋白基因GFP作为标记基因，表达载体转染PC12细胞后，可通过荧光显微镜观察细胞中绿色荧光蛋白的表达情况进行鉴定。shSLC转录出的shRNA会干扰SLC基因的翻译过程，使基因沉默，因此转染shSLC组中5-HTT蛋白表达量降低。
(4) 正常条件下，对照组和转染shSLC组的细胞凋亡率几乎相同，说明沉默SLC基因对细胞凋亡无影响；缺氧24h后，转染shSLC组细胞凋亡率远低于对照组，说明缺氧后沉默SLC基因的PC12细胞凋亡比例明显下降。
【分析】PCR技术的反应过程和原理，基因工程中限制酶的选择及黏性末端连接的原理，重组表达载体的酶切鉴定与PCR鉴定方法，RNA干扰导致基因沉默的机制，标记基因在基因工程中的鉴定作用，以及不同处理条件对神经细胞凋亡率的影响分析。
（1）PCR的过程包括变性、复性和延伸，因此将图1中人工合成的大量A链和B链与缓冲液共同放入PCR仪中，A链和B链可互为引物链进行PCR，经复性和延伸过程可得到shSLC。
（2）识图分析可知，shSLC含有AgeⅠ和EcoRⅠ识别、切割后的黏性末端，载体经 AgeⅠ和EcoRⅠ双酶切后产生了与shSLC相同的黏性末端，因此shSLC可以和经 AgeⅠ和EcoRⅠ双酶切的载体相连。对构建成功的载体鉴定时，最好使用AgeⅠ完成酶切，酶切后可以产生带有基因shSLC和绿色荧光蛋白基因的片段，然后通过凝胶电泳将酶切后产生的不同长度DNA片段分离出来，分离得到带有基因shSLC和绿色荧光蛋白基因的片段从而完成鉴定过程。根据图示和题意可知，一般利用F2和R2进行PCR 并对扩增目的产物进行测序验证，如果使用用A链做引物F1，A链中含有发卡结构区，因此F1进行PCR 易形成发卡结构，可能导致不会出现目标产物。
（3）根据图示和题意可知，表达载体中含有绿色荧光蛋白基因GFP作为标记基因，因此表达载体转染PC12细胞后，可通过荧光显微镜下观察细胞绿色荧光蛋白的表达进行鉴定；据图4分析可知，与对照组相比，转染shSLC组中5-HTT蛋白表达量降低。
（4）根据题意，对照组正常情况下细胞凋亡率6.30%，缺氧24h后细胞凋亡率14.24%；转染shSLC 组正常情况下细胞凋亡率6.38%，缺氧24h细胞凋亡率9.10%。据此可知，与对照在相比，正常条件下沉默SLC基因对细胞凋亡无影响，缺氧后沉默SLC基因的 PC12细胞凋亡比例明显下降。
24．【答案】（1）母本
（2）显；2
（3）26；8/9
（4）4；3；耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=1：0、耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=15：1、耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=3：1。
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性；基因的自由组合规律的实质及应用；遗传的基本规律综合；9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】（1）水稻作为两性花植物，其一朵花内有雌蕊和雄蕊。在人工授粉时，为防止母本自花授粉，需对母本进行去雄处理，这样才能保证接受的花粉来自父本，实现杂交目的。
（2）在实验①里，纯合抗稻瘟病品种甲与易感稻瘟病品种丁杂交得到F1，F1自交产生F2，F2出现性状分离，有抗稻瘟病和易感稻瘟病植株。依据遗传学性状分离规律，F1表现的抗稻瘟病性状为显性性状。实验②中F2的性状分离比是15：1，这是基因自由组合定律中两对等位基因控制一对相对性状时9：3：3：1的变式，所以这一对相对性状至少受两对等位基因控制。
（3）实验③中F2抗稻瘟病与易感稻瘟病的比例是63：1，此为三对等位基因控制一对相对性状的情况（3×3×31=63，3×3×3是三对等位基因自交产生的基因型总数，减去易感稻瘟病的1种基因型）。假设三对等位基因用A/a、B/b、C/c表示，F1基因型是AaBbCc，F2基因型总数为3×3×3=27种，其中易感稻瘟病基因型为aabbcc，那么抗稻瘟病植株基因型有27-1=26种。F2中纯合子总数为2×2×2=8种（每对等位基因纯合有2种情况，共三对等位基因），aabbcc是易感稻瘟病纯合子，抗稻瘟病纯合子有81=7种。F2抗稻瘟病植株占63份，所以抗稻瘟病植株中的纯合子比例为7÷63=1/9，杂合子比例则为11/9=8/9。
（4）①2号植株耐盐基因插入两对染色体上，遵循基因自由组合定律。这两对染色体形成配子时，每对有2种分离方式，所以产生的雄配子类型有2×2=4种。观察可知，一条染色体有2个耐盐基因，另一条有1个耐盐基因，当含耐盐基因的染色体都组合到一个配子中时，1个雄配子携带的耐盐碱基因最多，为2+1=3。
②1号植株中两个耐盐基因在一对同源染色体上，减数分裂产生的配子都含耐盐基因，且其同源染色体两条都有抗稻瘟病基因，自交后代都耐盐且抗稻瘟病，即耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=1：0。
2号植株耐盐基因在两对染色体上，遵循自由组合定律，植株含1个耐盐碱基因就耐盐，不含则盐碱敏感。自交后代耐盐（含至少一个耐盐基因）：盐碱敏感（不含耐盐基因）=15：1，且自交后代都抗稻瘟病，所以是耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=15：1。
3号植株耐盐基因都在一条染色体上，自交产生含耐盐基因和不含耐盐基因配子比例为1：1，自交后代耐盐：盐碱敏感=3：1，自交后代都抗稻瘟病，即耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=3：1。
【分析】基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
（1）水稻是两性花植物，一朵花中既有雌蕊又有雄蕊，因此人工授粉时需对亲本中的母本进行去雄处理。
（2）水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验①中，F1自交得到F2，F2中发生性状分离，可知抗稻瘟病对易感稻瘟病为显性。实验②中，F2中性状分离比为15：1，是9：3：3：1的变式，即这一对相对性状至少受两对等位基因控制，且遵循基因的自由组合定律。
（3）实验③中，F2表型及比例为抗稻瘟病：易感稻瘟病=63：1，说明受三对等位基因的控制，若用A/a、B/b、C/c分别表示三对等位基因，F1的基因型为AaBbCc，F1自交得到F2，F2种基因型为3×3×3=27种，其中易感稻瘟病基因型为aabbcc，则F2抗稻瘟病植株的基因型有27-1=26种，F2中的纯合子共2×2×2=8种，其中1种是易感稻瘟病，剩余7种为抗稻瘟病，即F2抗稻瘟病植株中的纯合子比例为7/63=1/9，杂合子所占比例为1-1/9=8/9。
（4）①据图分析，2号植株个体中，耐盐基因插入两对染色体上，遵循基因的自由组合定律，因此2号植株产生的雄配子类型有2×2=4种，当含有耐盐基因的染色体都在一个配子中时，所含的耐盐基因最多，一条染色体上有2个耐盐基因，一条染色体上有1个耐盐基因，因此1个雄配子携带的耐盐碱基因最多有3个。
②1号植株中，有两个耐盐基因插到一对同源染色体中，因此所含的配子中都含耐盐基因，自交后代后具有耐盐性状；2号植株个体中，耐盐基因插到两对染色体上，遵循基因的自由组合定律，植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状，不含则表现出盐碱敏感性状，因此自交后代耐盐：盐碱敏感=15：1；3号植株中耐盐基因全部在一条染色体上，因此自交后代耐盐：盐碱敏感=3：1。1号、2号、3号植株上一对同源染色体的两条染色体上都存在抗稻瘟病基因，因此自交后代都是抗稻瘟病。综上所述，该团队将1号、2号、3号植株分别自交，理论上所得子一代的表型及比例分别是耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=1：0、耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=15：1、耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=3：1。　　　　　。
1 / 12025届江苏省扬州市高邮市高三二模生物试题
一、单项选择题：本部分包括15题，每题2分，共计30分。每题只有一个选项最符合题意。
1．下列关于元素和化合物的叙述正确的是（　　）
A．碳元素在细胞鲜重中含量最高，氧元素在细胞干重中含量最高
B．胆固醇属于脂质，是构成动植物细胞膜的重要成分
C．淀粉、纤维素、几丁质的彻底水解产物相同，都是葡萄糖
D．N是组成氨基酸、ATP、NADPH等多种化合物的组成元素
【答案】D
【知识点】糖类的种类及其分布和功能；脂质的种类及其功能；组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、在细胞鲜重中，含量最高的元素是氧元素；在细胞干重中，含量最高的元素是碳元素，A不符合题意；
B、胆固醇属于脂质，它是构成动物细胞膜的重要成分，植物细胞膜中一般不含有胆固醇，B不符合题意；
C、淀粉和纤维素都属于多糖，它们的基本单位都是葡萄糖，彻底水解产物也都是葡萄糖。而几丁质的基本单位是乙酰葡萄糖胺，其彻底水解产物不是葡萄糖，C不符合题意；
D、氨基酸的结构通式表明，氨基酸都至少含有一个氨基（-NH2），所以都含有C、H、O、N四种元素；ATP（三磷酸腺苷，结构简式为A-P～P～P）和NADPH（还原型辅酶Ⅱ）的组成元素都是C、H、O、N、P，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）糖类是细胞的主要能源物质，也是细胞结构的重要组成成分。糖类大致可以分为单糖、二糖和多糖等。
（2）脂质主要由C、H、O三种元素组成，其中氢原子较糖类多，而氧原子较糖类少。有些脂质还含有N和P等元素。常见的脂质有油脂、磷脂和固醇等，通常不溶于水，而溶于有机溶剂，如丙酮、乙醚、四氯化碳等。
（3）组成细胞的化学元素，常见的有20多种，其中有些含量多，有些含量很少。组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在，如水、蛋白质、核酸、糖类、脂质，等等。
2．细菌细胞膜内褶而成的囊状结构称为中体，如图所示。与细胞膜相比，中体膜上蛋白质含量较少，而脂质含量相当。中体膜上附着细菌的呼吸酶系，中体内分布有质粒和核糖体。相关叙述错误的是（　　）
A．中体膜的基本骨架是磷脂双分子层
B．中体内的质粒由DNA和蛋白质组成
C．细胞膜的功能比中体膜的功能更复杂
D．推测中体形成可能与线粒体的起源有关
【答案】B
【知识点】细胞膜的功能；细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A、因为中体是细菌细胞膜内褶而成，而细胞膜以磷脂双分子层为基本骨架，所以中体膜同样以磷脂双分子层为基本骨架，A不符合题意；
B、质粒是环状的DNA分子，并不由DNA和蛋白质组成，B符合题意；
C、蛋白质是生命活动的主要承担者，中体膜上蛋白质含量较少，所以其功能比细胞膜更简单，C不符合题意；
D、中体膜上附着呼吸酶系，还分布有质粒和核糖体，这些特征与线粒体有相似之处，由此可推测中体可能与线粒体的起源有关，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量的糖类。细胞膜的磷脂双分子层是膜的基本支架，具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，其中大多数蛋白质分子都是能运动的。细胞膜是细胞对外界环境的屏障，控制着物质的进出，保证了细胞内部环境的相对稳定，使细胞内的生命活动有序进行。
3．某成熟植物细胞的细胞液浓度为0.2g/mL，蔗糖通过其细胞膜的过程如图所示，甲代表结构。下列说法正确的是（　　）
A．离子、小分子物质和生物大分子都不容易通过甲
B．ATP末端磷酸基团通过使质子泵磷酸化改变其空间结构
C．该植物细胞在质量浓度0.3g/mL的蔗糖溶液中不能发生质壁分离
D．质子泵、H+—蔗糖载体等转运蛋白决定了各种物质进出细胞的方式
【答案】B
【知识点】物质进出细胞的方式的综合；质壁分离和复原；被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、图中甲是磷脂双分子层。离子和小分子物质能以被动运输（自由扩散、协助扩散）或主动运输的方式通过磷脂双分子层；大分子物质则可以通过胞吞和胞吐的方式进出细胞，也就是可以通过甲结构。所以离子、小分子物质和生物大分子有些是容易通过甲的，并非都不容易通过，A不符合题意；
B、质子泵在运输H+时需要消耗ATP释放的能量。在这个过程中，ATP末端的磷酸基团会转移到质子泵上，使质子泵发生磷酸化。质子泵磷酸化后，其空间结构发生改变，进而实现泵出H+的功能，B符合题意；
C、已知该成熟植物细胞的细胞液浓度为0.2g/mL，而外界蔗糖溶液质量浓度为0.3g/mL，外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞会失水，从而发生质壁分离现象，C不符合题意；
D、物质进出细胞的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输。其中，协助扩散和主动运输需要转运蛋白参与，自由扩散不需要转运蛋白。仅质子泵、H+—蔗糖载体等转运蛋白，无法判断物质进出细胞是主动运输还是协助扩散，因为这两种运输方式都可能用到转运蛋白，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输分为自由扩散和协助扩散两类。
（2）物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。
4．肝脏是生物实验中的常见材料，相关操作处理与目的不相符的是（　　）
A．在离心后肝脏研磨液的上清液中加入等量冷却的酒精溶液——粗提取DNA
B．向2mL过氧化氢溶液中滴入2滴肝脏研磨液——检测过氧化氢酶的催化效率
C．在2mL鲜肝提取液中先后加入双缩脲试剂A液1mL和B液4滴——检测蛋白质
D．在25mL肝匀浆中滴入5滴HCl溶液后测pH——比较不同pH下酶活性的变化
【答案】D
【知识点】检测蛋白质的实验；探究影响酶活性的因素；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、DNA不溶于酒精溶液，而细胞中的某些蛋白质等杂质溶于酒精。在离心后肝脏研磨液的上清液中加入等量冷却的酒精溶液，可使DNA析出，达到粗提取DNA的目的，A不符合题意；
B、肝脏研磨液中含有过氧化氢酶，向2mL过氧化氢溶液中滴入2滴肝脏研磨液，通过观察过氧化氢的分解情况能够检测过氧化氢酶的催化效率，B不符合题意；
C、鲜肝提取液中含有蛋白质，双缩脲试剂可用于检测蛋白质。先在2mL鲜肝提取液中加入1mL双缩脲试剂A液（创造碱性环境），再滴入4滴双缩脲试剂B液（铜离子在碱性环境中与蛋白质发生紫色反应），从而检测蛋白质，C不符合题意；
D、在25mL肝匀浆中滴入5滴HCl溶液后测pH，这只能测定该pH条件下酶的活性，没有设置不同pH的对比，不能比较不同pH下酶活性的变化，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）同无机催化剂相比，酶显著降低了化学反应的活化能。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质。酶的催化作用具有专一性、高效性，并对温度、pH等条件有严格的要求。
（2）从目标生物中提取分离DNA，是进行基因工程操作的基础。利用DNA与其他物质成分在物理、化学性质上的差异，通过一定的方法，去除其他成分，提取DNA。
（3）糖类中的还原糖，如葡萄糖，与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。因此，可以根据有机物与某些化学试剂所产生的颜色反应，检测生物组织中糖类、脂肪或蛋白质的存在。
5．稻米的香味是由8号染色体上的Badh2基因突变导致甜菜碱脱氢酶活性丧失，从而使2-AP大量积累所致。Badh2基因中至少存在17个变异位点。甜菜碱脱氢酶分布在水稻根部以外的各种器官中。相关叙述正确的是（　　）
A．Badh2基因中至少存在17个变异位点体现了基因突变具有不定向性
B．Badh2基因通过控制甜菜碱脱氢酶的分子结构从而直接控制稻米香味
C．除了水稻根部细胞外，其它各种组织器官的细胞中均存在Badh2基因
D．选取香味稻和正常野生稻杂交，可能无法判定这对相对性状的显隐性
【答案】D
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系；基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、基因突变的不定向性是指一个基因可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。而Badh2基因中至少存在17个变异位点体现的是基因突变的随机性，即基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期、任何DNA分子上以及同一DNA分子的不同部位，A不符合题意；
B、由题干可知，Badh2基因突变导致甜菜碱脱氢酶活性丧失，从而使2-AP大量积累产生香味，这是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物性状，并非直接控制，B不符合题意；
C、水稻的体细胞是由受精卵经过有丝分裂和细胞分化形成的，有丝分裂过程中遗传物质不变，所以除了生殖细胞外，水稻的根部细胞以及其他各种组织器官的细胞中均存在Badh2基因，只是在根部细胞中该基因不表达，C不符合题意；
D、如果香味稻是杂合子（设为Aa），正常野生稻是隐性纯合子（aa），二者杂交后代会出现香味稻（Aa）和正常野生稻（aa）两种性状，这种情况下就无法判定这对相对性状的显隐性，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。基因突变具有随机性和不定向性。基因突变的随机性，表现为基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期；可以发生在细胞内不同的DNA分子上，以及同一个DNA分子的不同部位。基因突变具有不定向性，表现为一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的等位基因。
（2）基因对性状的控制方式有两种，一种是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制性状；另一种是直接控制蛋白质的结构来控制性状。
6．饲喂高脂食物的线虫表现出脂肪积累表型，其子代即使饲喂正常食物也表现为脂肪积累。染色体组蛋白H3K4位点甲基化可激活daf-16等脂代谢相关基因表达。检测各组线虫组蛋白H3K4位点甲基化情况，结果如图。下列分析不正确的是（　　）
A．高脂饮食可以提高组蛋白H3K4位点甲基化程度
B．造成F①和F②表型不同的原因在于亲代的饮食情况
C．daf-16等相关基因表达增加可以抑制脂肪的积累
D．组蛋白甲基化导致子代表型变化属于表观遗传现象
【答案】C
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、从图中数据可知，饲喂高脂食物的亲代线虫（P②）组蛋白H3K4位点甲基化程度显著高于饲喂正常食物的亲代（P①），说明高脂饮食可以提高组蛋白H3K4位点甲基化程度，A正确；
B、F①和F②的子代均饲喂正常食物，但F①的亲代饲喂正常食物，F②的亲代饲喂高脂食物，二者表型不同（F①非脂肪积累、F②脂肪积累），说明造成子代表型差异的根本原因是亲代的饮食情况，B正确；
C、题干表明，组蛋白H3K4位点甲基化可激活daf-16等脂代谢相关基因表达，而高脂饮食的线虫（P②）及子代（F②）甲基化程度高，同时表现为脂肪积累表型，说明daf-16等相关基因表达增加会促进脂肪积累，而非抑制，C错误；
D、组蛋白甲基化属于表观遗传修饰，它不改变DNA序列，但可通过调控基因表达导致可遗传的表型变化，题中子代继承了亲代的甲基化状态并表现出相应表型，属于表观遗传现象，D正确。
故答案为：C。
【分析】表观遗传的概念与实例，表观遗传是指DNA序列不改变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，组蛋白甲基化是常见的表观遗传修饰方式之一，可通过调控基因表达影响表型，且这种修饰状态可传递给子代。
7．胃泌素释放肽（GRP）是一种神经递质，将其注射到小鼠脊髓后，小鼠立刻会有抓痒行为。若破坏小鼠脊髓中的胃泌素释放肽受体（GRPR），不论向这些小鼠身上注射何种浓度的GRP，小鼠都不抓痒。下列叙述错误的是（　　）
A．注射GRP到脊髓后小鼠有抓痒行为，说明痒觉感受器在脊髓
B．GRP与GRPR结合后，突触后膜上的钠离子通道打开，钠离子内流
C．GRP在突触间隙中完成信息传递后，可能会被酶解或被回收
D．若抑制GRPR基因的表达，可以缓解或消除小鼠的瘙痒症状
【答案】A
【知识点】突触的结构；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、注射GRP到脊髓后小鼠出现抓痒行为，是因为GRP作为神经递质与脊髓中突触后神经元上的GRPR结合，使该神经元兴奋并引发抓痒反射，这一现象只能说明脊髓中存在参与抓痒反射的神经中枢及对应受体。而痒觉感受器是分布在皮肤等外周组织的感觉神经末梢，痒觉这一感觉的形成部位是大脑皮层，因此该现象不能说明痒觉感受器在脊髓，A错误；
B、GRP是能引发抓痒行为的神经递质，属于兴奋性神经递质，它与突触后膜上的GRPR结合后，会触发突触后膜上的钠离子通道打开，钠离子顺浓度梯度内流，使突触后神经元的膜电位由静息电位转变为动作电位，神经元产生兴奋，进而传递信号引发抓痒行为，B正确；
C、神经递质完成信息传递后，为避免持续作用于突触后膜导致信号紊乱，通常会被突触间隙中的相关酶分解，或被突触前膜通过转运体回收，GRP作为神经递质，也遵循这一灭活规律，因此可能会被酶解或被回收，C正确；
D、抓痒行为的产生依赖GRP与GRPR的结合，若抑制GRPR基因的表达，突触后膜上无法合成GRPR受体，GRP就无法结合受体传递兴奋信号，抓痒反射无法被触发，因此可以缓解或消除小鼠的瘙痒症状，D正确。
【分析】感受器是接受外界刺激的外周结构，感觉的形成部位在大脑皮层。兴奋性神经递质与突触后膜受体结合后可引起钠离子内流产生动作电位。神经递质发挥作用后会通过酶解或被回收等方式灭活。基因表达的产物是受体蛋白，抑制受体基因表达会阻断信号传递。
8．凤丹白是江南牡丹最常见的品种，对其核型分析可为研究牡丹品种的演化、分类和育性提供参考。凤丹白的核型分析结果如图所示，相关叙述错误的是（　　）
A．核型分析通常要依据染色体的大小、形态以及着丝粒位置等
B．减数分裂过程中，染色体3与4、3与5可能会相互交换片段
C．减数分裂I后期，染色体1、3、6、7、10不会同时移向同一极
D．减数分裂II后期细胞内染色体组数目与图中染色体组数目相同
【答案】C
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；染色体结构的变异
【解析】【解答】A、核型分析就是依据染色体的大小、形态以及着丝粒位置等特征来进行的，这是核型分析的基本依据，A不符合题意；
B、减数分裂过程中，同源染色体（如染色体3与4）的非姐妹染色单体可能发生交叉互换，非同源染色体（如染色体3与5）之间可能会发生染色体易位，也就是相互交换片段，B不符合题意；
C、减数分裂I后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合。染色体1、3、6、7、10是非同源染色体，根据自由组合定律，它们是有可能同时移向同一极的，C符合题意；
D、图中为体细胞染色体核型，减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，此时细胞内染色体数目暂时加倍，与体细胞相同，染色体组数目也与图中染色体组数目相同，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】进行有性生殖的生物，在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中，染色体只复制一次，而细胞经减数分裂连续分裂两次，最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。在减数分裂过程中，同源染色体发生分离，非同源染色体自由组合，使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此，在减数分裂过程中同源染色体联会时，非姐妹染色单体间还常常发生互换，进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
9．春秋姜黄是集观赏和食用等价值为一体的新型花卉，传统的根茎繁殖方式存在着速度慢、易染病等问题，植物组织培养技术为其提供了高效的繁殖途径。相关叙述错误的是（　　）
A．在接种前对外植体进行灭菌处理，并在火焰旁进行接种可减少污染
B．从接种外植体到形成试管苗的过程中，需将其转接到不同的培养基
C．将愈伤组织接种到含生长素浓度较高的培养基中，更利于诱导其生根
D．移栽幼苗前通常先将其移植到消过毒的蛭石中，待其长壮后再移栽入土
【答案】A
【知识点】植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、在植物组织培养操作中，接种前对外植体进行的是消毒处理，而不是灭菌处理。灭菌会杀死外植体的细胞，使其失去活性，无法进行后续培养；在火焰旁进行接种，是利用火焰周围的无菌区域，可减少污染，A符合题意；
B、外植体培养时，首先在诱导愈伤组织的培养基上生长，之后要转接到诱导生芽的培养基上促使其生芽，长出芽后再转接到诱导生根的培养基上形成试管苗，这一过程需要将其转接到不同的培养基，B不符合题意；
C、在植物组织培养中，生长素和细胞分裂素的比例对愈伤组织的分化方向有影响。当生长素浓度相对较高时，有利于诱导生根，所以将愈伤组织接种到含生长素浓度较高的培养基中更利于诱导其生根，C不符合题意；
D、移栽幼苗前进行“炼苗”，将幼苗先移植到消过毒的蛭石等环境中，能让幼苗逐渐适应外界环境，待其长壮后再移栽入土，可提高幼苗的成活率，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。
10．《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢（“酢”同“醋”）法”的酿醋工艺，“大率酒一斗，用水三斗，合瓮盛，置日中曝之。七日后当臭，衣（指菌膜）生，勿得怪也，但停置，勿移动，挠搅之。数十日，醋成”。相关叙述错误的是（　　）
A．此酿醋方法依据的原理是特定的微生物可将酒精转化为醋酸
B．加水稀释的目的是避免酒精浓度过高抑制微生物的生长繁殖
C．“衣（指菌膜）生”是由酵母菌在发酵液表面大量繁殖形成的
D．“挠搅”有利于酒精与微生物的充分接触，且可增加溶解氧
【答案】C
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、酿醋的核心微生物是醋酸菌，醋酸菌属于异养需氧型细菌，在氧气充足且缺少糖源的条件下，可将酒精先转化为乙醛，再进一步转化为醋酸，该传统酿醋工艺正是利用此代谢原理，A正确。
B、高浓度酒精会导致微生物细胞失水，抑制醋酸菌的代谢与繁殖，严重时会造成菌体死亡，向酒中加水稀释，能够降低发酵液酒精浓度，避免酒精毒害醋酸菌，保证发酵顺利进行，B正确。
C、醋酸菌为严格好氧微生物，会聚集在发酵液表层氧气充足的区域大量繁殖，因此液面生出的菌膜是醋酸菌大量增殖形成，并非酵母菌，C错误。
D、醋酸菌的生长代谢离不开氧气，定期挠搅发酵液，一方面可使微生物与酒精底物充分接触，提升发酵效率，另一方面能促进空气进入液体，增加发酵液的溶解氧，满足醋酸菌有氧呼吸的需求，D正确。
故答案为：C。
【分析】醋酸菌有氧条件下可完成酒精到醋酸的转化，是酒类酿醋的生物学基础。高浓度酒精具有生物毒性，稀释处理可降低渗透压与酒精毒害，适宜醋酸菌生长。好氧型醋酸菌富集于液面形成菌膜，酵母菌是酒精发酵菌种，不是醋发酵表层菌膜的主要成分。搅拌既能增大微生物与营养物质的接触面积，又能补充溶解氧，适配醋酸菌需氧代谢的特点。
11．癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP，这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是（　　）
A．“瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖
B．癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量ATP
C．癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用
D．消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少
【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、由于葡萄糖无氧呼吸时只能释放少量的能量，故“瓦堡效应”导致癌细胞需要吸收大量的葡萄糖来为生命活动供能，A正确；
B、无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP，癌细胞中进行无氧呼吸时，第二阶段由丙酮酸转化为乳酸的过程不会生成ATP，B错误；
C、由题干信息和分析可知，癌细胞主要进行无氧呼吸，故丙酮酸主要在细胞质基质中被利用，C正确；
D、由分析可知，无氧呼吸只有第一阶段产生少量的NADH，而有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都能产生NADH，故消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、无氧呼吸两个阶段的反应：
第一阶段：反应场所：细胞质基质；反应式C6H12O6 2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量
第一阶段：反应场所：细胞质基质；反应式2C3H4O3(丙酮酸)+4[H] 2C3H6O3（乳酸）
2、有氧呼吸三个阶段的反应：
第一阶段：反应场所：细胞质基质；反应式C6H12O6 2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量
第二阶段：反应场所：线粒体基质；反应式2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O 20[H]+6CO2+少量能量
第三阶段：反应场所：线粒体内膜；反应式24[H]+6O2 12H2O+大量能量(34ATP)
12．某人类遗传病由体内缺乏物质C引起，物质C合成途径如图1所示；某家系关于该遗传病的系谱图如图2所示，其中A、B基因位于X染色体上。不考虑基因突变和染色体互换，下列分析正确的是（　　）
A．系谱图中正常男女的同一条X染色体上均含A、B基因
B．Ⅱ2与Ⅰ2的基因型不同，Ⅳ1的致病基因可能来自于Ⅰ1
C．Ⅱ3的基因型是XAbXaB，与Ⅲ3的基因型相同
D．Ⅲ2与Ⅲ3再生一个男孩，是患者的概率为1/4
【答案】B
【知识点】伴性遗传；人类遗传病的类型及危害；遗传系谱图
【解析】【解答】A、系谱图中正常男性的基因型为XABY；系谱图中正常女性的基因型为XABXAb（Ⅱ1、Ⅲ3）或XABXaB（Ⅱ1、Ⅲ3）或XAbXaB（Ⅱ3）或XABXAB（Ⅱ1）或XABXab（Ⅱ1），可见系谱图中正常女性的A和B基因可以位于同一条X染色体上，也可以位于两条X染色体上，A不符合题意；
B、Ⅱ3为正常女性，则其X染色体上一定含有A和B两种基因，从父亲Ⅰ2获得的X染色体只有A基因，因此从母亲Ⅰ1获得B基因。由于Ⅰ1患病，因此Ⅰ1的基因型是XaBXaB或XaBXab。Ⅰ2的基因型为XAbY，则患病男性Ⅱ2的基因型为XaBY或XabY，故Ⅱ2与Ⅰ2的基因型不同。正常女性Ⅱ3的基因型为XAbXaB，正常男性Ⅱ4的基因型为XABY，则正常女性Ⅲ3的基因型为XABXAb或XABXaB。患病男性Ⅳ1从父亲获得Y染色体，从母亲获得X染色体，则Ⅳ1的致病基因来自Ⅲ3，而Ⅲ3的致病基因来自Ⅱ3，而Ⅱ3的致病基因可能来自Ⅰ1，也可能来自Ⅰ2，B符合题意；
C、Ⅱ3的基因型是XAbXaB，Ⅲ3的基因型是XABXAb或XABXaB，二者基因型不同，C不符合题意；
D、Ⅲ3的基因型是1/2XABXAb或1/2XABXaB，正常男性Ⅲ2的基因型为XABY，再生一个男孩，是患者（XAbY或XaBY）的概率是1/2×1/2+1/2×1/2=1/2，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。
13．下列有关植物激素受体的叙述，正确的是（　　）
A．脱落酸受体表达量下降的小麦种子休眠时间延长
B．赤霉素受体表达量增加的大麦种子萌发速度加快
C．细胞分裂素受体表达量增加的葡萄植株生长速度减慢
D．生长素受体活性减弱的迎春花插条更容易生根
【答案】B
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性；其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、脱落酸能够维持种子休眠、抑制种子萌发，脱落酸受体表达量下降，种子对脱落酸敏感性降低，休眠时间缩短，A错误；
B、赤霉素具有促进种子萌发的作用，赤霉素受体表达量增加，种子对赤霉素的响应更强，萌发速度加快，B正确；
C、细胞分裂素可促进细胞分裂，加快植物生长，细胞分裂素受体表达量增加，植株生长速度加快，C错误；
D、生长素能促进扦插枝条生根，生长素受体活性减弱，枝条对生长素敏感度降低，生根更困难，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）脱落酸的生理功能：抑制细胞分裂，维持种子休眠，促进气孔关闭，增强植物抗逆性，激素受体含量会影响植物对该激素的响应强度。
（2）赤霉素的生理功能：打破种子休眠，促进种子萌发，促进细胞伸长，调控植株增高，受体表达量越高，激素作用效果越显著。
（3）细胞分裂素的生理功能：促进细胞分裂，延缓细胞衰老，促进植物营养生长，利于植株快速生长发育。
（4）生长素的生理功能：促进细胞伸长、促进扦插枝条生根、促进果实发育，植物激素需与特异性受体结合才能发挥作用，受体活性降低会减弱激素生理效应。
14．自生固氮菌是土壤中能独立进行固氮的细菌。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如图。已知步骤④获得的三个平板的菌落数分别为90、95、100，对照组平板为0。下列相关叙述正确的是（　　）
A．步骤②振荡 20 min的目的是扩大菌种数量，属于选择培养
B．步骤④使用接种环划线接种，使用前需要灼烧灭菌
C．1g 土壤中平均自生固氮菌数约为9.5×104个
D．④所用培养基应加入碳源、无机盐、水和琼脂
【答案】D
【知识点】微生物的分离和培养；灭菌技术；其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、根据题图所示实验流程，步骤②通过20分钟的振荡处理旨在实现两个关键目标，一是促进样品中微生物的有效释放至无菌水介质中，二是确保微生物在溶液体系中达到均匀分散状态，A错误；
B、题图显示，步骤④采用稀释涂布平板法使菌落均匀分布于培养基表面，该过程需使用涂布器作为接种工具，且使用前必须经过火焰灼烧灭菌处理，B错误；
C、经测算，每克土壤样本中自生固氮菌的平均数量约为（90+95＋100）÷3÷0.1×104＝9.5×106个，C错误；
D、本实验旨在从土壤样品中分离自生固氮菌并测定其固氮能力，由于这类微生物能够直接利用大气中的氮气作为氮源，因此在步骤④的培养基配制过程中无需额外添加氮源成分，D正确。
故选D。
【分析】1、选择培养基：在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长，用以分离菌种。
2、稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。在同一稀释度下，应至少对3个平板进行重复计数，然后求出平均值。值得注意的是，统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。除上述的活菌计数外，利用显微镜进行直接计数，也是一种常用的、快速直观的测定微生物数量的方法。该方法利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下观察、计数，然后再计算一定体积的样品中微生物的数量，统计的结果一般是活菌数和死菌数的总和。
15．关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验，下列说法错误的是（　　）
A．PCR体系中G-C碱基对含量将影响使DNA解链的所需温度
B．实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理
C．扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液混匀后需缓慢注入加样孔以防样品飘散
D．待指示剂前沿迁移到达凝胶加样孔边缘时需停止电泳以防DNA跑出凝胶
【答案】D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、PCR过程中DNA解链需要破坏氢键，G-C碱基对之间含有三个氢键，A-T碱基对之间含有两个氢键，G-C碱基对含量越高，DNA解链所需的温度就越高，因此PCR体系中G-C碱基对含量会影响DNA解链所需温度，A正确；
B、PCR实验很容易受到外源DNA的污染，实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理，避免污染干扰实验结果，B正确；
C、将扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液混匀后，需要用微量移液器缓慢注入凝胶的加样孔中，防止样品飘散到电泳缓冲液中，C正确；
D、电泳时应待指示剂前沿迁移至凝胶远离加样孔的一端边缘时停止电泳，若到达凝胶加样孔边缘时停止，电泳时间过短无法分离DNA片段，继续电泳才会导致DNA跑出凝胶，D错误。
故答案为：D。
【分析】PCR的解链温度与DNA分子中氢键数量相关，PCR实验需严格灭菌避免外源DNA污染，电泳过程需要依据指示剂的迁移位置控制电泳时间。
二、多项选择题：本部分包括4题，每题3分，共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但选不全的得1分，错选或者不答的得0分。
16．农业谚语是劳动人民口口相传的生产实践经验，其中蕴藏着丰富的生物学原理，下列相关分析正确的是（　　）
A．“犁地深一寸，等于上层粪”—中耕松土有利于植物根细胞吸收无机盐
B．“春天粪堆密，秋后粮铺地”—粪肥中的有机物可直接被植物吸收，促进粮食增产
C．“人黄有病，苗黄缺肥”—氮，镁是构成叶绿素的成分，缺（含氮、镁的）肥导致叶片变黄
D．“有收无收，主要看水”是因为水可参与细胞内的生化反应和参与组成细胞结构等
【答案】A,C,D
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用；无机盐的主要存在形式和作用；细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、中耕松土可增加土壤氧气含量，促进植物根细胞有氧呼吸，为根细胞主动运输吸收无机盐离子提供能量，A正确；
B、植物无法直接吸收粪肥中的有机物，有机物需经土壤微生物分解为无机物后，才能被植物根系吸收利用，B错误；
C、氮、镁是合成叶绿素的必需元素，缺乏含氮、镁的肥料会使叶绿素合成减少，进而导致植物叶片变黄，C正确；
D、结合水可构成细胞结构，自由水能参与细胞内多种生化反应，水是植物正常生长发育不可或缺的物质，D正确。
故答案为：ACD。
【分析】（1）植物根细胞吸收无机盐离子的方式为主动运输，该过程需要消耗能量，合理松土改善土壤通气条件，可促进根系有氧呼吸，保证能量供应。
（2）绿色植物只能直接吸收无机物，有机肥中的有机物不能直接被植物利用，需依赖分解者的分解作用完成物质转化。
（3）矿质元素具有特定生理功能，氮和镁是叶绿素的组成成分，缺素会引发叶片黄化，降低光合作用强度。
（4）细胞内的水分为结合水和自由水，二者功能不同，结合水维持细胞结构稳定，自由水参与代谢反应、物质运输，共同保障植物体生命活动正常进行。
17．研究人员对从食蟹猴中提取的卵子进行了受精，并使其在培养液中生长。受精六天后，研究小组向多个胚胎注入了人类的多能干细胞，这些干细胞可以在胚胎内外生长成多种类型的细胞。研究人员希望，一些人类细胞与动物细胞的杂交体即“嵌合体”，可以提供更好的药物测试模型，并被用于种植入体器官。下列有关叙述错误的是（　　）
A．这项研究成果为通过“嵌合体”来实现器官再生提供了理论证据
B．受精过程所用到的培养液和受精卵培养所用到的培养液成分相同
C．给食蟹猴注射促性腺激素进行超数排卵可方便研究人员获取更多的卵子
D．“嵌合体”的出现说明一个物种的干细胞能在另一个物种的胚胎中成长
【答案】B
【知识点】动物细胞培养技术；体外受精
【解析】【解答】A、题干提到“可以提供更好的药物测试模型，并被用于种植人体器官”，这意味着该研究成果在理论上为通过“嵌合体”实现器官再生提供了依据，所以这项研究成果为通过“嵌合体”来实现器官再生提供了理论证据，A不符合题意；
B、体外受精过程中，受精时所用到的培养液是获能溶液或专用的受精溶液，其作用是让精子获能并完成受精；而受精卵培养所用到的培养液是发育培养液，是为了满足受精卵进一步发育的营养等需求，二者成分不完全相同，B符合题意；
C、促性腺激素能够促进性腺的发育和性激素的分泌，给食蟹猴注射促性腺激素可促进其超数排卵，这样研究人员就能获取更多的卵子，C不符合题意；
D、研究人员向食蟹猴的胚胎中注入人类的多能干细胞，且这些干细胞可以在胚胎内外生长成多种类型的细胞，这一现象充分说明一个物种的干细胞能在另一个物种的胚胎中成长，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养和获能处理，然后才能用于体外受精。一般情况下，可以将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间，来促使它们完成受精。
18．造血干细胞的功能受细胞周期调控，细胞周期中三种蛋白质（P16、CDK、Cyclin）调控方式如图1。科研人员探究黄芪多糖对衰老小鼠造血干细胞（HSC）细胞周期相关蛋白的影响，将生理状况相似的60只小鼠随机分成三组：模型组采用D-半乳糖皮下注射建立小鼠衰老模型；干预组在造模的基础上给予黄芪多糖灌胃；对照组和模型组给予等剂量生理盐水灌胃。细胞周期相关蛋白表达情况如图2。下列叙述正确的是（　　）
A．D-半乳糖可能通过增强衰老小鼠HSC中P16蛋白的表达，导致细胞停滞于G1期
B．黄芪多糖可能通过降低P16的表达来增加CDK的形成，促进HSC完成分裂对抗衰老
C．经黄芪多糖干预后衰老小鼠HSC中CDK和Cyclin的表达均增强，进入S期细胞比例增加
D．黄芪多糖可通过增强三种蛋白的表达延缓HSC衰老，可用于开发防治老年性疾病的药物
【答案】A,B,C
【知识点】细胞周期；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、从实验结果可以看出，模型组经D-半乳糖处理后P16蛋白表达升高，结合细胞周期调控机制，P16会抑制CDK与Cyclin的结合，使细胞无法从G1期进入S期，因此D-半乳糖可能通过增强衰老小鼠HSC中P16蛋白的表达，导致细胞停滞于G1期，A正确；
B、干预组在给予黄芪多糖后P16表达降低，CDK表达增加，说明黄芪多糖可能通过降低P16的表达来增加CDK的形成，促进HSC完成细胞分裂，进而起到对抗衰老的作用，B正确；
C、经黄芪多糖干预后，衰老小鼠HSC中CDK和Cyclin的表达均增强，CDK与Cyclin结合能够推动细胞由G1期进入S期，因此进入S期的细胞比例会增加，C正确；
D、黄芪多糖是通过降低P16的表达，同时增强CDK和Cyclin的表达来延缓HSC衰老，并不是增强三种蛋白的表达，D错误。
故答案为：ABC。
【分析】细胞周期由CDK与Cyclin结合调控，推动细胞从G1期进入S期，P16可抑制二者结合，使细胞停滞于G1期；造血干细胞的分裂和衰老受这些蛋白影响，P16升高会导致其衰老，调节相关蛋白（降P16、升CDK和Cyclin）可延缓其衰老。
19．下表是对短花针茅草原绵羊放牧系统能量流动的部分研究结果。下列叙述错误的是（　　）
平均载蓄量 生长季草原植物光能利用率 草原植物供给能（×104） 摄入能（×104） 粪便中的能量（×104） 呼吸代谢能（×104）
1.3 0.27% 8.86 3.22 0.95 1.86
2.0 0.25% 5.28 2.62 0.92 1.39
3.0 0.17% 3.32 1.86 0.94 0.76
注：平均载畜量单位为只羊·公顷-1·半年-1；能量单位为千焦·只羊-1·天-1
A．呼吸代谢能是未被绵羊利用的能量
B．绵羊粪便中的能量是绵羊流向草原的能量
C．载畜量为1.3时，绵羊用于生长、发育和繁殖的能量约为2.27×104
D．载畜量为2.0时，短花针茅草原的能量得到更充分的利用
【答案】A,B,C
【知识点】生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、呼吸代谢能是绵羊在生命活动过程中通过呼吸作用消耗的能量，这部分能量没有被绵羊用于自身的生长、发育和繁殖等，也就是未被绵羊利用的能量，A符合题意；
B、绵羊粪便中的能量是绵羊摄入但未被消化吸收的能量，这部分能量属于上一营养级（草原植物），因此绵羊粪便中的能量不是绵羊流向草原的能量，B符合题意；
C、载畜量为1.3时，绵羊摄入能为3.22×104千焦·只羊-1·天-1，粪便中的能量为0.95×104千焦·只羊-1·天-1，呼吸代谢能为1.86×104千焦·只羊-1·天-1。用于生长、发育和繁殖的能量=摄入能-粪便中的能量-呼吸代谢能=(3.22 - 0.95 - 1.86)×104=0.41×104千焦·只羊-1·天-1，C符合题意；
D、载畜量为1.3时，动物的同化量÷草原植物供能×100%=（3.22-0.95）÷8.86×100%≈25.62%；载畜量为2.0时，动物的同化量÷草原植物供能×100%=（2.62-0.92）÷5.28×100%≈32.20%；载畜量为3.0时，动物的同化量÷草原植物供能×100%=（1.86-0.94）÷3.32×100%≈27.71%。可见载畜量为2.0时，短花针茅草原的能量得到更充分的利用，D不符合题意。
故答案为：ABC。
【分析】生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。
同化量=摄入量-粪便量=呼吸消耗量+净同化量=呼吸消耗量+流入下一营养级的量+被分解者利用量=呼吸消耗量+生长、发育、繁殖量。
三、非选择题：本部分包括5题，共计58分。
20．当光照强度大于光饱和点时，常引起光抑制或光损伤。光抑制主要发生在光系统PSII上，电子积累过多时产生的活性氧 ROS（自由基）会破坏PSII，使光合速率下降。铁氰化钾可有效解除植物的光抑制现象。菠菜植株光反应过程中的光合电子传递链主要由光系统等光合复合体组成，如图1所示。高温胁迫也会导致ROS积累，引起光抑制现象，如图2所示。根据所学知识回答下列问题：
（1）分析图1，适宜环境下，光反应H2O裂解释放的电子(e－)经过一系列传递，最终被　 　接受，该过程产生的ATP和NADPH 用于卡尔文循环中的　 　。
（2）强光会造成叶绿体内电子积累过多，若NADP＋不足，电子会传递给O2生成ROS。若某物质X会阻断 NADP＋和电子的结合，则物质X处理植物后光抑制可能会　 　（填“增强”或“减弱”）。强光条件下，图示中e－的转移途径为e－→NADP＋→　 　（氧化剂），从而缓解光抑制。从细胞外收集亚铁氰化钾，为未来清洁能源的开发提供了思路，从能量转换角度分析其原因是　 　。
（3）ROS 破坏光系统，使植物光合速率下降，机制可能是　 　。
（4）高温胁迫也会引发ROS积累。分析图2，ROS过量合成后引起光抑制的机制是　 　（答出2点）。
（5）当植物处于高温环境中，会通过代谢调节过程，使叶绿素含量降低，引起叶片衰老。该过程的积极意义是　 　。
【答案】（1）NADP+；C3的还原
（2）增强；铁氰化钾；铁氰化钾被还原为亚铁氰化钾的过程吸收了外溢电子的能量 ，将部分太阳能转化为化学能
（3）活性氧(ROS)攻击磷脂、蛋白质等生物大分 ，造成类囊体破坏、光合作用相关酶活性下降
（4）ROS过量合成抑制D1蛋白从头合成，使得光系统PSⅡ失活 ：过量ROS也可以直接使光系统PSⅡ失活
（5）减少叶绿素捕获的光能 ，降低植物受到的光损伤
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；影响光合作用的环境因素；光合作用综合
【解析】【解答】（1）在光合作用的光反应中，水裂解释放电子。观察可知，电子最终被NADP+接受。光反应产生的ATP和NADPH用于卡尔文循环中的C3还原过程，为C3还原提供能量和还原剂。
（2）若物质X阻断NADP+和电子的结合，那么电子就会更多地传递给O2生成ROS，而ROS会破坏PSII使光合速率下降，即光抑制增强。由题意可知铁氰化钾可有效解除植物的光抑制现象，结合图示及信息，强光条件下e-的转移途径为e-→NADP+→铁氰化钾。从能量转换角度看，铁氰化钾被还原为亚铁氰化钾的过程吸收了外溢电子的能量，将部分太阳能转化为化学能，从而缓解光抑制。
（3）因为光系统存在于类囊体薄膜上，且光合作用的许多酶也参与光反应过程。ROS作为自由基，具有很强的氧化性，会攻击磷脂、蛋白质等生物大分子。攻击磷脂会造成类囊体破坏，攻击蛋白质会使光合作用相关酶活性下降，进而使植物光合速率下降。
（4）观察可知，ROS过量合成后，一方面抑制D1蛋白从头合成，而D1蛋白对于光系统PSⅡ的正常功能很重要，D1蛋白缺乏会使得光系统PSⅡ失活；另一方面过量ROS可以直接使光系统PSⅡ失活，从而引起光抑制。
（5）当植物处于高温环境中，光照强度可能相对较强，此时叶绿素含量降低，减少了叶绿素捕获的光能，从而降低植物受到的光损伤，这是植物的一种自我保护机制。
【分析】（1）光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中，叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量，裂解水，生成高能化合物ATP和NADPH，同时释放氧气；NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应（卡尔文循环），最终将二氧化碳合成为糖分子，并将能量储存到糖分子中。
（2）在叶绿体内，类囊体膜上的色素可以分为两类：一类具有吸收和传递光能的作用，包括绝大多数的叶绿素a，以及全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素；另一类是少数处于特殊状态的叶绿素a，这种叶绿素a能够捕获光能，并将受光能激发的电子传送给相邻的电子受体。
（1）由图示可知，光反应H2O裂解释放的电子e-经过一系列传递，最终被NADP+接受，该过程产生的ATP和NADPH 用于卡尔文循环中的C3的还原，因此若图1中转运 NADP+的转运蛋白活性降低，形成NADPH的速率变慢，对 C3还原过程的影响可能是抑制C3还原过程。
（2）若某物质X会阻断NADP+和电子的结合，则电子会进一步传递给O2生成ROS，因此物质X处理植物后光抑制可 能会增强；根据图示，强光条件下植物缓解光抑制的过程 中可能发生了e-转移，e-和NADP+结合→NADPH→转运蛋 白→NADPH氧化酶→NADP+和e-→铁氰化钾，即图示中e- 的转移途径为e-→NADP+→铁氰化钾，铁氰化钾被还原为亚铁氰化钾的过程吸收了外溢电子的能量，将部分太阳能 转化为化学能，从而解除了光抑制。
（3）ROS破坏光系统，使 植物光合速率下降，机制可能是活性氧（ROS）攻击磷脂、蛋白质等生物大分子，造成类囊体破坏、光合作用相关酶活性下降。
（4）分析图2，ROS过量合成后引起光抑制的机制可能有 ROS过量合成抑制D1蛋白从头合成，使得光系统PSⅡ失 活，引起光抑制；过量ROS也可以直接使光系统PSⅡ失 活；根据题意，叶黄素循环转化抑制剂和D1蛋白更新抑制剂处理菠菜，叶黄素循环转化抑制剂可能抑制胡萝卜素的 形成，植株的光合效率均下降，说明胡萝卜素作为抗氧化剂，清除ROS可能是植物应对高温、强光的重要保护机制。
（5）当植物处于高温环境中，会通过代谢调节过程，使叶绿素含量降低，引起叶片衰老。该过程的积极意义是减少叶绿素捕获的光能 ，降低植物受到的光损伤。
21．人体受到低血糖和危险等刺激时，神经系统和内分泌系统作出相应反应，以维持人体自身稳态和适应环境。其中肾上腺发挥了重要作用，调节机制如图。
回答下列问题：
（1）遭遇危险时，肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素。请写出该过程中儿茶酚胺类激素分泌的反射弧（低血糖和危险等刺激）→感受器→传入神经→神经中枢→　 　（填“交感神经”或“副交感神经”）→肾上腺髓质。
（2）危险引起的神经冲动还能传到　 　，该部位的某些神经细胞分泌促肾上腺皮质激素释放激素，该激素作用于腺垂体，最终促进糖皮质激素水平上升，该过程体现了糖皮质激素的分泌具有　 　的特点。
（3）糖皮质激素受体存在于细胞质基质和细胞核内，糖皮质激素的作用机制如图所示。
①糖皮质激素进入靶细胞的方式具有　 　特点（答两点）。
②图中GR与GC结合后才能进入细胞核的可能原因是　 　。
（4）人体遇到疼痛、紧张刺激时会通过下丘脑，引起GC分泌，而GC分泌增多，又会通过负反馈调节抑制下丘脑分泌活动，由上述过程可知下丘脑具有　 　（填信息分子）受体。
（5）糖皮质激素（GC）在临床上常被用作免疫抑制剂，但长时间使用会导致体内糖皮质激素受体（GR）基因表达水平降低，人参皂苷能够缓解“GC抵抗现象”。
a为验证人参皂苷能够缓解“GC抵抗现象”，某研究小组进行了以下实验研究：将体外培养的生理状态相同的人体细胞平均随机分成三组，分别加入适量且等量的生理盐水、糖皮质激素、　 　，在相同环境下培养相同的时间，检测　 　。
b研究人员从人参皂苷中分离出了Rb1、Rg1、Rh1三种物质。为研究这三种物质缓解GC抵抗现象的效果，研究人员利用体外培养的人体细胞进行相关实验，结果见下表：
处理方式 空白对照 GC GC+Rb1 GC+Rg1 GC+Rh1
GR含量 +++++ ++ +++ + ++++
GRmRNA相对值 1.05 0.39 0.75 0.39 0.95
实验结果说明能够缓解GC抵抗现象的人参细胞提取物是　 　。推测Rg1使GC抵抗现象加重的机制是　 　。
【答案】（1）交感神经
（2）下丘脑；分级调节
（3）顺浓度梯度跨膜运输、不需要转运蛋白、不消耗能量；GR与GC结合以后可能空间结构发生改变（或HSP脱离）
（4）神经递质、糖皮质激素（顺序可颠倒）
（5）糖皮质激素和人参皂苷；GR的含量；Rb1和Rh1；通过抑制GR基因表达的翻译过程，使GR含量减少
【知识点】反射弧各部分组成及功能；神经系统的基本结构；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1) 遭遇危险时，人体处于应激状态，此时交感神经活动占优势，交感神经作为反射弧中的传出神经，可支配肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素，以应对危险刺激，因此该空应填交感神经。
(2) 危险引起的神经冲动会传递到下丘脑，下丘脑的神经分泌细胞会分泌促肾上腺皮质激素释放激素，该激素作用于腺垂体，促使腺垂体分泌促肾上腺皮质激素，进而促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素，这种由下丘脑→腺垂体→肾上腺皮质逐层调控激素分泌的过程，体现了糖皮质激素分泌具有分级调节的特点，故第一空为下丘脑，第二空为分级调节。
(3) ① 糖皮质激素属于固醇类激素，其进入靶细胞的方式为自由扩散，自由扩散的特点包括顺浓度梯度跨膜运输、不需要转运蛋白协助、不消耗细胞代谢产生的能量（答两点即可）；② 图中GR（糖皮质激素受体）在未与GC（糖皮质激素）结合时，无法进入细胞核，二者结合后可进入细胞核，推测其原因是GR与GC结合后空间结构发生改变，或原本与GR结合的HSP脱离，使其能够通过核孔进入细胞核。
(4) 人体受到疼痛、紧张刺激时，神经冲动会传递到下丘脑，此时下丘脑细胞会接受神经元释放的神经递质，进而引发GC分泌；GC分泌增多后，会通过负反馈调节抑制下丘脑的分泌活动，说明下丘脑细胞能识别GC，因此下丘脑具有神经递质和糖皮质激素的受体（顺序可颠倒）。
(5) a 实验目的是验证人参皂苷能缓解“GC抵抗现象”（GC长期使用导致GR含量降低），实验需设置三组对照：空白对照组（生理盐水）、GC组（单独加GC）、实验组（GC+人参皂苷），因变量为GR的含量，故需检测各组细胞中GR的含量，因此第一空为糖皮质激素和人参皂苷，第二空为GR的含量；b 分析表格数据，与单独GC处理组相比，GC+Rb1组和GC+Rh1组的GR含量、GRmRNA相对值均更高，说明二者能缓解GC抵抗现象；GC+Rg1组的GRmRNA相对值与GC组一致，但GR含量更低，推测Rg1通过抑制GR基因表达的翻译过程，减少GR的合成，从而加重GC抵抗现象，故第三空为Rb1和Rh1，第四空为通过抑制GR基因表达的翻译过程，使GR含量减少。
【分析】神经调节中反射弧的结构组成及自主神经中交感神经在应激状态下的作用，激素分泌的分级调节和负反馈调节机制，糖皮质激素的跨膜运输方式为自由扩散及其相应特点，糖皮质激素与受体GR结合后进入细胞核的机制，基因转录和翻译过程对受体GR合成的影响，实验设计中对照原则和单一变量原则的应用，下丘脑作为神经中枢和内分泌调节枢纽可识别神经递质和糖皮质激素两种信息分子，以及激素调节的基本特点。
（1）在反射弧中，神经中枢接收传入神经传来的兴奋，对信息进行分析和综合后，通过传出神经将指令传至效应器。当遭遇危险时，控制肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素的神经中枢接收到传入神经传来的信号后，通过交感神经（在应激状态下，交感神经活动占优势，会促进肾上腺髓质分泌激素）传至肾上腺髓质。
（2）危险引起的神经冲动还能传到下丘脑，使其分泌促肾上腺皮质激素释放激素；下丘脑的某些神经细胞能分泌促肾上腺皮质激素释放激素，作用于腺垂体，促使腺垂体分泌促肾上腺皮质激素，进而促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素，这种通过下丘脑-垂体-靶腺体的调节方式体现了激素分泌的分级调节特点。
（3） ①糖皮质激素进入靶细胞的方式是自由扩散，该运输方式的特点是顺浓度梯度跨膜转移、不需转运蛋白、不消耗能量；②结合题意分析可知，图中GR与GC结合后才能进入细胞核的可能原因是GR与GC结合以后可能空间结构发生改变（或HSP脱离）。
（4）人体遇到疼痛、紧张刺激时会通过下丘脑，引起GC（糖皮质激素）分泌，此时起作用的是神经元释放的神经递质，GC通过负反馈调节抑制下丘脑分泌活动，此时起作用的时糖皮质激素，所以下丘脑有神经递质和糖皮质激素受体。
（5） a.分析题意可知，糖皮质激素（GC）在临床上常被用作免疫抑制剂，但长时间使用会导致体内糖皮质激素受体（GR）基因表达水平降低，GR含量较少，而人参皂苷能够缓解“GC抵抗现象”，实验过程是将体外培养的生理状态相同的人体细胞平均随机分成三组，分别加入适量且等量的生理盐水、糖皮质激素、糖皮质激素和人参皂苷，在相同环境下培养相同的时间，检测GR的含量，故本实验是验证人参皂苷能够缓解“GC抵抗现象”；
b.根据表格中不同处理组的GR含量可知，Rb1和Rh1处理组GR含量高于GC处理组，故实验结果说明能够缓解GC抵抗现象的人参细胞提取物是Rb1和Rh1；Rg1处理组的GRmRNA的含量等于GC处理组，但GR含量低于GC处理组，故Rg1可能是通过抑制GR基因表达的翻译过程，使GC抵抗现象加重。
22．六朝古都南京，山水城林资源丰富“清水绿岸、鱼翔浅底”已成为秦淮区大小河湖的现实写照。部分河域曾经受到污染，后经过治理，得以控制，物种多样性有了明显的增加，水质明显提升。
（1）科研人员在寻找理想的污染治理措施过程中，通过采集水样，分别放入不同生物，检测水体中的多项指标如下表。请回答下列问题：
生物 毒素含量ug/L 铵盐吸收率 有机物去除率
硅藻 0.11 51% 0
蓝细菌 0.56 79% 0
红假单胞光合菌 0 85% 93%
（注：红假单胞光合菌体内含多种光合色素，在无光条件下可分解水体中的有机物。）
①红假单胞光合菌在生态系统的组成成分中属于　 　。治理该水体污染效果最好的生物是　 　，理由是　 　。
②秦淮河流域水利治理过程中，挖掘涵养和蓄滞水源潜力，提高流域雨洪资源调蓄能力，通过提供美学享受和健身空间来缓解人类压力，提高人类身心健康水平，体现了生物多样性的　 　价值。
（2）近年来，通过构建如图所示的“沉水生态系统”，湖的生态系统逐渐恢复。
据图及相关信息推测，中心湖生态系统稳态被破坏的进程依次是　 　。（编号排序）
①中心湖的生态系统中食物网被严重破坏
②水体富营养化导致蓝藻爆发，消耗水体溶解氧
③残饵、垃圾、落叶等沉积水底，释放氮、磷营养物质
（3）以前中心湖水污染严重，生态系统随之发生了很大变化，但还能维持一定的功能，这反映了该生态系统具有　 　能力。
（4）据图及已学知识推测，建构“沉水生态系统”能有效改善中心湖水体富营养化现象的原因包括 。
A．拦污帘拦截水生动物的尸体避免污染物排放
B．水生植物吸收水体中的N、P等营养物质用于生长
C．吸附在生物栅栏上的固氮菌吸收并固定水体中的N
D．水生动物通过食物网降低水体中的N、P等营养物质
（5）图中的挺水植物凤眼莲能开鲜艳的花，吸引昆虫，根部的分泌物能抑制藻类的生长，这体现了生态系统信息传递能　 　。
（6）若利用机械除藻、太阳能补充溶解氧，是利用生态工程　 　原理治理水污染。
【答案】（1）生产者和分解者；红假单胞光合菌；不产生毒素且对铵盐和有机物的去除率高；间接、直接
（2）③②①
（3）自我调节
（4）A；B；D
（5）有利于种群繁衍，调节生物种间关系，维持生态系统的相对稳定
（6）自生
【知识点】生态系统的结构；生态系统中的信息传递；生态系统的稳定性；生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】(1) ① 红假单胞光合菌体内含多种光合色素，可进行光合作用制造有机物，属于生产者；同时在无光条件下可分解水体中的有机物，属于分解者，因此其在生态系统的组成成分中属于生产者和分解者。对比表格中三种生物的指标，红假单胞光合菌不产生毒素，且对铵盐的吸收率（85%）和有机物的去除率（93%）均高于硅藻和蓝细菌，治理水体污染的效果最好，因此治理该水体污染效果最好的生物是红假单胞光合菌，理由是不产生毒素且对铵盐和有机物的去除率高。
② 秦淮河流域水利治理中，挖掘涵养和蓄滞水源潜力、提高雨洪资源调蓄能力，体现了生物多样性维持生态系统稳定的间接价值；提供美学享受和健身空间，缓解人类压力、提高人类身心健康水平，体现了生物多样性对人类直接利用的直接价值，因此体现了生物多样性的间接、直接价值。
(2) 中心湖生态系统稳态被破坏的过程是循序渐进的，首先是残饵、垃圾、落叶等沉积水底，释放氮、磷等营养物质，导致水体富营养化；水体富营养化会引发蓝藻爆发，蓝藻大量繁殖消耗水体中的溶解氧；溶解氧减少会导致水生生物大量死亡，进而使生态系统中的食物网被严重破坏，因此破坏进程依次是③②①。
(3) 生态系统具有一定的自我调节能力，能够在受到外界干扰时，通过自身的调节作用维持一定的功能，因此以前中心湖水污染严重但仍能维持一定功能，反映了该生态系统具有自我调节能力。
(4)A、拦污帘拦截水生动物的尸体，可避免尸体腐烂释放污染物，减少水体污染，A正确；
B、水生植物生长过程中会吸收水体中的N、P等营养物质，降低水体中营养物质含量，缓解富营养化，B正确；
C、固氮菌能固定空气中的氮气，会增加水体中的N含量，加重水体富营养化，C错误；
D、水生动物通过食物网摄取含N、P的有机物，降低水体中N、P等营养物质的浓度，D正确。
故答案为：ABD。
(5) 凤眼莲开鲜艳的花吸引昆虫，有利于其传粉，帮助种群繁衍；根部分泌物抑制藻类生长，调节了凤眼莲与藻类之间的种间关系，进而维持生态系统的相对稳定，因此这体现了生态系统信息传递能有利于种群繁衍，调节生物种间关系，维持生态系统的相对稳定。
(6) 生态工程的自生原理是指由生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持，利用机械除藻减少藻类数量、太阳能补充溶解氧，助力生态系统自身的调节和恢复，符合自生原理，因此是利用生态工程自生原理治理水污染。
【分析】生态系统的组成成分及各成分的功能，生物多样性的直接价值和间接价值的区分，生态系统稳态被破坏的过程分析，生态系统自我调节能力的含义，沉水生态系统改善水体富营养化的机制，生态系统信息传递的功能，以及生态工程自生原理的应用。
（1）①红假单胞光合菌是一种光合细菌，但在无光条件下可分解有机物化能异养生长，因此其在生态系统中既属于生产者又属于分解者；红假单胞光合菌不产生毒素且对铵盐和有机物的去除率最高，因此治理该湖泊污染效果最好的生物是红假单胞光合菌。
②秦淮河流域可以涵养和蓄滞水源潜力，这是间接价值的体现，而提供美学享受和健身空间来缓解人类压力提高人类身心健康水平，体现了生态系统的直接价值。
（2）结合图可知，残饵、垃圾、落叶等沉积水底，释放氮、磷营养物质，水体富营养化导致蓝藻爆发，消耗水体溶解氧，最后中心湖的生态系统中食物网被严重破坏，故中心湖生态系统稳态被破坏的进程依次是③②①。
（3）生态系统具有一定的自我调节能力，具有稳定性，因此中心湖水污染严重，生态系统随之发生了很大变化，但还能维持一定的功能。
（4）A、拦污帘拦截水生动物的尸体避免污染物排放，可使水体中分解者的活动减弱，消耗氧气较少，A正确；
B、水生植物吸收水体中的N、P等营养物质用于生长，可有效较少水体中的氮磷等物质，B正确；
C、吸附在生物栅栏上的固氮菌能够利用氮气固定氮元素，导致水中的N增加，所以增强了水体富营养化现象，C错误；
D、水生动物通过食物网获取能量和物质，在这个过程中会吸收水体中的N、P等营养物质。 从而降低水体中这些营养物质的浓度，有助于改善水体富营养化状况，D正确。
故选ABD。
（5）挺水植物凤眼莲能开鲜艳的花，吸引昆虫传粉，说明生态系统信息传递有利于种群繁衍；根部的分泌物能抑制藻类的生长，说明生态系统信息传递能调节种间关系，持生态系统的相对稳定。
（6）若利用机械除藻、太阳能补充溶解氧，是利用生态工程的自生原理，由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。
23．基因SLC能控制合成5-羟色胺转运体（5-HTT蛋白）。机体缺氧可以诱导神经细胞PC12凋亡和5-HTT蛋白表达量升高。为探究5-HTT蛋白表达的变化对缺氧神经细胞的影响，科研人员构建了带有基因shSLC（其结构如图1 所示）和绿色荧光蛋白基因GFP的重组质粒（如图2所示）并进行了相关检测。shSLC通过转录得到的shRNA（如图3所示）可用于干扰基因 SLC翻译过程，而使其沉默。
（1）将图1中人工合成的大量A链和B链与缓冲液共同放入PCR仪中，经　 　和　 　过程可得到shSLC。
（2）shSLC可以和经 AgeⅠ和EcoRⅠ双酶切的载体相连的原因是　 　。对构建成功的载体鉴定时，最好使用　 　（填“AgeⅠ”或“EcoRⅠ”或“KpnⅠ”）完成酶切，然后通过凝胶电泳将酶切后产生的不同长度DNA片段分离出来，从而完成鉴定过程。若用A链做引物F1，B链做引物R1，其位置如图所示。另有引物F2和引物R2，鉴定构建成功的载体，一般利用　 　（填“F1和R2”或“F2和R2”）进行PCR 并对扩增目的产物进行测序验证，使用所选引物的原因是　 　。
（3）表达载体转染PC12细胞后，可通过荧光显微镜下观察细胞　 　的表达进行鉴定；据图4分析转染shSLC组中5-HTT蛋白表达量　 　。
（4）检测发现对照组正常情况下细胞凋亡率6.30%，缺氧24h后细胞凋亡率14.24%；转染shSLC 组正常情况下细胞凋亡率6.38%，缺氧24h细胞凋亡率9.10%。据此可得出的结论是　 　。
【答案】（1）复性；延伸
（2）shSLC含有AgeⅠ和EcoRⅠ识别位点的黏性末端；AgeⅠ；F2和R2；因为使用F1进行PCR 易形成发卡结构，可能导致不会出现目标产物
（3）绿色荧光蛋白；降低
（4）正常条件下沉默SLC基因对细胞凋亡无影响，缺氧后沉默SLC基因的PC12细胞凋亡比例明显下降
【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) PCR技术的完整过程包括变性、复性和延伸，人工合成的A链和B链可互为模板和引物，无需进行变性过程，经过复性和延伸两个过程就可以得到shSLC，因此该空依次填写复性、延伸。
(2) shSLC具有AgeⅠ和EcoRⅠ识别切割后产生的黏性末端，载体经AgeⅠ和EcoRⅠ双酶切后会形成与之相同的黏性末端，二者黏性末端互补配对，因此shSLC可以和双酶切后的载体相连。对构建成功的载体进行鉴定时，最好使用AgeⅠ完成酶切，酶切后可产生不同长度的DNA片段，通过凝胶电泳分离片段即可完成鉴定。鉴定重组载体一般利用F2和R2进行PCR并测序验证，因为F1的序列内部存在互补区域，进行PCR时容易形成发卡结构，无法扩增出目标产物。
(3) 重组质粒中含有绿色荧光蛋白基因GFP作为标记基因，表达载体转染PC12细胞后，可通过荧光显微镜观察细胞中绿色荧光蛋白的表达情况进行鉴定。shSLC转录出的shRNA会干扰SLC基因的翻译过程，使基因沉默，因此转染shSLC组中5-HTT蛋白表达量降低。
(4) 正常条件下，对照组和转染shSLC组的细胞凋亡率几乎相同，说明沉默SLC基因对细胞凋亡无影响；缺氧24h后，转染shSLC组细胞凋亡率远低于对照组，说明缺氧后沉默SLC基因的PC12细胞凋亡比例明显下降。
【分析】PCR技术的反应过程和原理，基因工程中限制酶的选择及黏性末端连接的原理，重组表达载体的酶切鉴定与PCR鉴定方法，RNA干扰导致基因沉默的机制，标记基因在基因工程中的鉴定作用，以及不同处理条件对神经细胞凋亡率的影响分析。
（1）PCR的过程包括变性、复性和延伸，因此将图1中人工合成的大量A链和B链与缓冲液共同放入PCR仪中，A链和B链可互为引物链进行PCR，经复性和延伸过程可得到shSLC。
（2）识图分析可知，shSLC含有AgeⅠ和EcoRⅠ识别、切割后的黏性末端，载体经 AgeⅠ和EcoRⅠ双酶切后产生了与shSLC相同的黏性末端，因此shSLC可以和经 AgeⅠ和EcoRⅠ双酶切的载体相连。对构建成功的载体鉴定时，最好使用AgeⅠ完成酶切，酶切后可以产生带有基因shSLC和绿色荧光蛋白基因的片段，然后通过凝胶电泳将酶切后产生的不同长度DNA片段分离出来，分离得到带有基因shSLC和绿色荧光蛋白基因的片段从而完成鉴定过程。根据图示和题意可知，一般利用F2和R2进行PCR 并对扩增目的产物进行测序验证，如果使用用A链做引物F1，A链中含有发卡结构区，因此F1进行PCR 易形成发卡结构，可能导致不会出现目标产物。
（3）根据图示和题意可知，表达载体中含有绿色荧光蛋白基因GFP作为标记基因，因此表达载体转染PC12细胞后，可通过荧光显微镜下观察细胞绿色荧光蛋白的表达进行鉴定；据图4分析可知，与对照组相比，转染shSLC组中5-HTT蛋白表达量降低。
（4）根据题意，对照组正常情况下细胞凋亡率6.30%，缺氧24h后细胞凋亡率14.24%；转染shSLC 组正常情况下细胞凋亡率6.38%，缺氧24h细胞凋亡率9.10%。据此可知，与对照在相比，正常条件下沉默SLC基因对细胞凋亡无影响，缺氧后沉默SLC基因的 PC12细胞凋亡比例明显下降。
24．海南优越的自然环境适宜开展作物育种。为研究抗稻瘟病水稻的遗传规律，某团队用纯合抗稻瘟病水稻品种甲、乙、丙分别与易感稻癌病品种丁杂交得到F1，F1自交得到F2，结果见表。不考虑染色体互换、染色体变异和基因突变等情况，回答下列问题：
实验 杂交组合 F1表型及比例 F2表型及比例
① 甲×丁 全部抗稻瘟病 抗稻瘟病：易感稻瘟病=3：1
② 乙×丁 全部抗稻瘟病 抗稻瘟病：易感稻瘟病=15：1
③ 丙×丁 全部抗稻瘟病 抗稻瘟病：易感稻瘟病=63：1
（1）水稻是两性花植物，人工授粉时需对亲本中的　 　进行去雄处理。
（2）水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验①中，抗稻瘟病对易感稻瘟病为　 　性。实验②中，这一对相对性状至少受　 　对等位基因控制。
（3）实验③中，F2抗稻瘟病植株的基因型有　 　种，F2抗稻瘟病植株中的杂合子所占比例为　 　。
（4）培育耐盐碱的抗稻瘟病水稻对于沿海滩涂及内陆盐碱地的利用具有重要价值。该团队将耐盐碱基因随机插入品种甲基因组中，筛选获得1号、2号、3号植株，耐盐碱基因插入位点如图（注：植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状，不含则表现出盐碱敏感性状）。
①据图分析，2号植株产生的雄配子类型有　 　种，1个雄配子携带的耐盐碱基因最多有　 　个。
②该团队将1号、2号、3号植株分别自交，理论上所得子一代的表型及比例分别是　 　。
【答案】（1）母本
（2）显；2
（3）26；8/9
（4）4；3；耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=1：0、耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=15：1、耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=3：1。
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性；基因的自由组合规律的实质及应用；遗传的基本规律综合；9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】（1）水稻作为两性花植物，其一朵花内有雌蕊和雄蕊。在人工授粉时，为防止母本自花授粉，需对母本进行去雄处理，这样才能保证接受的花粉来自父本，实现杂交目的。
（2）在实验①里，纯合抗稻瘟病品种甲与易感稻瘟病品种丁杂交得到F1，F1自交产生F2，F2出现性状分离，有抗稻瘟病和易感稻瘟病植株。依据遗传学性状分离规律，F1表现的抗稻瘟病性状为显性性状。实验②中F2的性状分离比是15：1，这是基因自由组合定律中两对等位基因控制一对相对性状时9：3：3：1的变式，所以这一对相对性状至少受两对等位基因控制。
（3）实验③中F2抗稻瘟病与易感稻瘟病的比例是63：1，此为三对等位基因控制一对相对性状的情况（3×3×31=63，3×3×3是三对等位基因自交产生的基因型总数，减去易感稻瘟病的1种基因型）。假设三对等位基因用A/a、B/b、C/c表示，F1基因型是AaBbCc，F2基因型总数为3×3×3=27种，其中易感稻瘟病基因型为aabbcc，那么抗稻瘟病植株基因型有27-1=26种。F2中纯合子总数为2×2×2=8种（每对等位基因纯合有2种情况，共三对等位基因），aabbcc是易感稻瘟病纯合子，抗稻瘟病纯合子有81=7种。F2抗稻瘟病植株占63份，所以抗稻瘟病植株中的纯合子比例为7÷63=1/9，杂合子比例则为11/9=8/9。
（4）①2号植株耐盐基因插入两对染色体上，遵循基因自由组合定律。这两对染色体形成配子时，每对有2种分离方式，所以产生的雄配子类型有2×2=4种。观察可知，一条染色体有2个耐盐基因，另一条有1个耐盐基因，当含耐盐基因的染色体都组合到一个配子中时，1个雄配子携带的耐盐碱基因最多，为2+1=3。
②1号植株中两个耐盐基因在一对同源染色体上，减数分裂产生的配子都含耐盐基因，且其同源染色体两条都有抗稻瘟病基因，自交后代都耐盐且抗稻瘟病，即耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=1：0。
2号植株耐盐基因在两对染色体上，遵循自由组合定律，植株含1个耐盐碱基因就耐盐，不含则盐碱敏感。自交后代耐盐（含至少一个耐盐基因）：盐碱敏感（不含耐盐基因）=15：1，且自交后代都抗稻瘟病，所以是耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=15：1。
3号植株耐盐基因都在一条染色体上，自交产生含耐盐基因和不含耐盐基因配子比例为1：1，自交后代耐盐：盐碱敏感=3：1，自交后代都抗稻瘟病，即耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=3：1。
【分析】基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
（1）水稻是两性花植物，一朵花中既有雌蕊又有雄蕊，因此人工授粉时需对亲本中的母本进行去雄处理。
（2）水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验①中，F1自交得到F2，F2中发生性状分离，可知抗稻瘟病对易感稻瘟病为显性。实验②中，F2中性状分离比为15：1，是9：3：3：1的变式，即这一对相对性状至少受两对等位基因控制，且遵循基因的自由组合定律。
（3）实验③中，F2表型及比例为抗稻瘟病：易感稻瘟病=63：1，说明受三对等位基因的控制，若用A/a、B/b、C/c分别表示三对等位基因，F1的基因型为AaBbCc，F1自交得到F2，F2种基因型为3×3×3=27种，其中易感稻瘟病基因型为aabbcc，则F2抗稻瘟病植株的基因型有27-1=26种，F2中的纯合子共2×2×2=8种，其中1种是易感稻瘟病，剩余7种为抗稻瘟病，即F2抗稻瘟病植株中的纯合子比例为7/63=1/9，杂合子所占比例为1-1/9=8/9。
（4）①据图分析，2号植株个体中，耐盐基因插入两对染色体上，遵循基因的自由组合定律，因此2号植株产生的雄配子类型有2×2=4种，当含有耐盐基因的染色体都在一个配子中时，所含的耐盐基因最多，一条染色体上有2个耐盐基因，一条染色体上有1个耐盐基因，因此1个雄配子携带的耐盐碱基因最多有3个。
②1号植株中，有两个耐盐基因插到一对同源染色体中，因此所含的配子中都含耐盐基因，自交后代后具有耐盐性状；2号植株个体中，耐盐基因插到两对染色体上，遵循基因的自由组合定律，植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状，不含则表现出盐碱敏感性状，因此自交后代耐盐：盐碱敏感=15：1；3号植株中耐盐基因全部在一条染色体上，因此自交后代耐盐：盐碱敏感=3：1。1号、2号、3号植株上一对同源染色体的两条染色体上都存在抗稻瘟病基因，因此自交后代都是抗稻瘟病。综上所述，该团队将1号、2号、3号植株分别自交，理论上所得子一代的表型及比例分别是耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=1：0、耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=15：1、耐盐抗稻瘟病：盐碱敏感抗稻瘟病=3：1。　　　　　。
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