资源简介

2026年四川省德阳市高三年级下学期3月联考生物试卷
1．细胞内许多物质需要通过运输参与生命活动，下列物质或结构可直接参与支原体细胞内物质运输的是（　　）
A．DNA B．RNA C．囊泡 D．核孔
2．下列有关生物进化的叙述，正确的是（　　）
A．四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交可产生三倍体后代，说明新物种的产生没有形成生殖隔离
B．“收割理论”认为生态系统中捕食者的捕食行为不利于物种多样性的提升
C．随着工业污染加剧，桦尺蛾种群中控制深色性状的基因频率上升是自然选择的结果
D．进化地位越高等的生物，其形态结构越复杂，因此其适应各种环境的能力就越强
3．天然虾青素由于具有清除自由基、延缓衰老和增强免疫等功能，被广泛应用于食品、化妆品和保健品等领域。下列叙述错误的是（　　）
A．在生命活动中，正常个体的细胞在进行各种氧化反应时很容易产生自由基
B．天然虾青素可以减少自由基对某些蛋白质的攻击，从而延缓衰老
C．天然虾青素可降低自由基对DNA的攻击，从而减少基因突变的发生
D．天然虾青素减少自由基对磷脂分子的攻击，从而保护核糖体合成免疫蛋白
4．离子通道的活性由通道开或关两种构象所调控，即是门控的。科研人员利用光遗传学技术，将一种来源于绿藻的“光控阳离子通道”（Channelrhodopsin-2）精确导入特定神经元的细胞膜中。该通道蛋白在蓝光照射下会瞬间开放，允许阳离子（如）顺浓度梯度内流，从而激活神经元。下列相关叙述错误的是（　　）
A．蓝光作为信号，引起了通道蛋白空间构象的改变以实现开放
B．在蓝光照射下，Na+通过该通道的运输方式属于协助扩散
C．若提高细胞外Na+浓度，则蓝光照射后Na+的内流速率会加快
D．神经元被激活及恢复的过程中，Na+跨膜运输均不需要消耗能量
5．下列以洋葱为材料的实验描述，正确的是（　　）
A．用洋葱鳞片叶内表皮细胞作为实验材料，也可观察到质壁分离现象
B．洋葱鳞片叶外表皮细胞比叶肉细胞更适合用于观察细胞质流动
C．用预冷的95%的酒精溶液可溶解洋葱根尖细胞提取液中的DNA
D．低温诱导洋葱染色体加倍实验中，用改良的卡诺氏液可以更好地染色观察
6．某二倍体哺乳动物的基因型为HhXBY，如图是该动物体内某细胞正常分裂模式图，①~④表示对应的染色体。下列叙述正确的是（　　）
A．图示细胞为次级精母细胞，含7条染色单体
B．图示细胞的④号染色体是Y染色体
C．产生图示细胞的分裂过程中一定发生了基因突变
D．产生图示细胞的分裂过程中一定发生了基因重组
7．科研人员将一对等位基因R、r进行扩增、测序，证实r是突变基因，如图为两种基因非模板链的部分测序结果（终止密码子：UAA、UAG、UGA，起始密码子：AUG）。已知转运谷氨酸的tRNA上的反密码子为5'-UUC-3'。下列相关分析正确的是（　　）
A．R基因突变成r基因是因为发生了碱基对的缺失
B．突变后蛋白质翻译在第441位氨基酸后提前终止
C．被tRNA转运的氨基酸连接在tRNA的5'端
D．谷氨酸对应的基因模板链中的碱基序列为5'-CTT-3'
8．在微生物学中，将允许特定种类微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。下列描述不属于选择培养基应用的是（　　）
A．以无氮源的培养基筛选出固氮微生物
B．以添加青霉素的培养基筛选出真菌
C．以无有机碳源的培养基筛选出自养微生物
D．以伊红—亚甲蓝琼脂培养基筛选出大肠杆菌
9．研究人员选取黄土高原某刺槐林动态样地研究灌草优势种生态位及优势种空间分布的种间联结性。种间联结包括正联结（物种间相互吸引）和负联结（物种间相互排斥）。研究发现种间正联结度越强，生态位重叠度越大；种间负联结度越强，生态位重叠度越小。下表示意部分研究结果，下列有关叙述正确的是（　　）
群落中垂直分层优势物种的种间联结性
　 正联结比例 负联结比例
灌木层 36.11% 63.89%
草本层 38.18% 61.82%
A．生态位是指一个物种在生态系统中所处的空间位置
B．草本层优势种的种间竞争程度可能比灌木层的更激烈
C．当可用资源减少时，可能导致种间负联结度增强
D．种间负联结度变小，生物种群数量将呈现“J”形增长
10．研究人员通过肺上皮干细胞诱导形成可模拟肺部局部组织结构与功能的肺类器官，然后通过共培养整合多种肺类器官，构建结构与功能更接近完整肺的肺类装配体，过程如图所示。下列相关叙述正确的是（　　）
A．肺上皮干细胞分化生成肺类器官后，遗传物质发生了变化
B．肺类装配体的培育过程运用了动物细胞融合技术
C．肺类器官的形成依赖于肺上皮干细胞的增殖与分化
D．肺类装配体的培养无需控制气体环境中的CO2浓度
11．类风湿性关节炎（RA）是体内异常活化的B细胞产生致病性抗体所引起的一类疾病。最新疗法利用基因工程技术改造患者T细胞，使其表达靶向B细胞表面CD20抗原的嵌合抗原受体（CD20-CAR-T），成为CAR-T细胞。同时引入可被小分子药物激活的“安全开关”（iCasp9）。iCasp9的作用是通过药物可控地激活细胞凋亡。下列叙述正确的是（　　）
A．RA的发病与B细胞错误识别自身抗原有关，属于获得性免疫缺陷病
B．改造前的T细胞需从患者骨髓中提取，经激活后输回体内发挥作用
C．引入iCasp9可避免CAR-T细胞过度活化导致免疫系统失控
D．CD20-CAR-T疗法通过增强辅助性T细胞功能抑制自身免疫反应
12．非洲慈鲷科鱼M.mbenji同时拥有XY和ZW两套性染色体。若无W染色体，就由XY染色体来决定子代性别；若子代继承了W染色体，无论是否存在Y染色体都将发育为雌性，染色体组成为YY的个体致死。任取两只M.mbenji的雌雄个体交配产生足够多子代，子代中雄性个体所占比例不可能是（　　）
A．1/2 B．1/3 C．1/4 D．1/6
13．研究发现长期熬夜引起的压力会使机体释放过多NE（去甲肾上腺素），引起一系列的代谢变化，从而引起黑素细胞干细胞过度激活，导致头发变白（如图）。为探究NE主要是作为激素还是神经递质发挥作用，研究人员用模型小鼠、药物X（抑制突触前膜神经递质的释放）和兴奋性神经递质ACh进行相关实验。实验过程及结果如表。下列推断错误的是（　　）
组别 处理 结果（白毛率）
①给小鼠注射一定量的生理盐水 进行熬夜 压力刺激 60%
②给小鼠注射一定量的药物X 7%
③？ ？
表
A．熬夜引起黑素细胞干细胞过度激活是神经—体液调节的结果
B．③组先注射等量的药物X，然后再注射适量的ACh
C．若②组白毛率略小于③组，则支持NE主要作为激素发挥作用
D．若②组白毛率明显小于③组，则支持NE主要作为激素发挥作用
14．油菜素内酯（BR）通过促进细胞伸长调控植物生长。科学家将BR合成酶（DWF4）基因与光敏蛋白基因融合，构建转基因拟南芥（L型），其DWF4的表达受红光激活、远红光抑制。用纳米载体包裹BR合成抑制剂（BRZ），该载体可靶向作用于分生组织。实验处理及结果如下表所示，下列叙述错误的是（　　）
组别 拟南芥类型 光照条件 处理方式 下胚轴长度（mm）
① 野生型 白光 无处理 3.1
② 野生型 白光 BRZ纳米载体 2.9
③ L型 红光 无处理 8.5
④ L型 远红光 无处理 3.0
⑤ L型 红光 BRZ纳米载体 2.8
A．光敏色素可将光信号传导到细胞核，影响基因表达，但是自身结构不会发生改变
B．对比①②组可知，BRZ纳米载体未显著抑制野生型生长，可能因其靶向性降低
C．对比③④组可知，L型植株在红光下通过光敏蛋白调控内源BR的合成，显著增强下胚轴生长
D．若对L型植株进行“远红光+BRZ纳米载体”处理，下胚轴长度应小于④组
15．如图是入侵植物影响食物网的2种途径：途径Ⅰ是入侵植物能够直接被土著草食者取食，按照原有的路径进入土著食物网；途径Ⅱ是入侵植物所固定的能量通过引入新的消费者或者转变流通路径形成新的食物网结构。下列推断正确的是（　　）
注：灰色实心圆表示入侵前土著食物网的生物组成，空心圆表示植物入侵后食物网的生物组成
A．常用抽样检测法随机选取样方调查入侵植物的种群密度
B．若食物网中广食性消费者较多，则入侵植物主要以途径Ⅱ影响食物网
C．入侵植物增加了食物网的复杂程度，最终必然提高了当地生态系统的稳定性
D．若入侵植物更适应环境而大量繁殖，可能改变当地群落演替的方向和速度
16．施肥技术是植物增产的重要举措。研究发现施肥有利于光合色素的增加。研究者选择长势一致某品种葡萄随机分组，进行如下3个实验处理：TW处理（传统施肥方式）、IW处理（加气灌溉施肥方式）和CK对照（不进行施肥），结果如表所示。回答下列问题。
组别 光饱和点 光补偿点 叶绿素含量 Rubisco酶活性
CK 1513.76 43.35 2.08 6.8
TW 1693.12 44.31 2.31 8.2
IW 1792.31 45.32 2.41 12.5
注：Rubisco酶可催化和结合
（1）测定叶绿素相对含量时，应首先用　 　（填试剂）提取光合色素，并将提取液置于　 　光下测定吸光值来推算其相对含量，原因是　 　。
（2）Rubisco酶存在于叶肉细胞的　 　。由上表结果可知，　 　（填“CK”“IW”或“TW”）处理组葡萄生长效果最好，原因是　 　。
（3）根据以上信息分析，适当增加CO2浓度有利于叶绿素增加的原因可能是　 　。
17．青海湖是我国最大的内陆咸水湿地，鱼类资源丰富，也是重要的鸟类栖息地。回答下列问题。
（1）某研究小组在青海湖及附近区域进行了一系列调查。采用标记重捕法调查裸鲤种群密度：首次捕获并标记158尾鱼，两周后重捕120尾，其中标记个体30尾。该区域裸鲤成鱼种群的估算数量为　 　尾。若裸鲤种群数量达到环境容纳量（K值）后，仍有裸鲤迁入，此时裸鲤种群的K值　 　（填“增加”“减少”或“不变”）。调查中发现青海湖水位波动导致部分幼鱼滞留浅滩，该现象直接改变了深水区裸鲤种群的　 　（填种群数量特征）。保护裸鲤属于保护生物多样性中的　 　多样性。
（2）研究表明，盐碱水养殖鱼类为适应环境，会将体内更多营养用于渗透压调节与酸碱调节。青海湖中裸鲤在食物充足情况下，裸鲤的体长增长率与体重增长率均显著低于淡水养殖裸鲤，从能量角度分析，其原因可能是　 　。
（3）环青海湖植被缓冲带的建成，营造了浅滩—深水区—湖心岛复合型生境。在较短的时间内小灯芯草等植物和水生生物逐渐增多，吸引了多种鸟类前来栖息，群落的　 　发生了较大的变化，这是区别不同群落的重要特征。浅滩—深水区—湖心岛复合型生境优化了群落的　 　结构，为不同生物提供与其生活习性匹配的生存空间。青海湖保护优先引入裸鲤、高原鳅等本地物种，而非外来物种，从生态系统稳定性角度分析，主要原因是　 　。保护青海湖所引起群落的变化属于群落演替中的　 　。
18．光感知调控血糖代谢的神经机制是近年来代谢神经科学的重要发现。研究人员发现光通过“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控糖代谢的机制。视网膜上的感光细胞（ipRGC）在蓝光刺激下可作用于小鼠脑中的相关神经通路，使得空腹小鼠在食用葡萄糖后的血糖浓度上升幅度高于红光刺激的小鼠。如图示意光暴露对代谢影响的可能机制（“+”表示促进）。回答下列问题。
（1）光通过“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控糖代谢的结构基础是　 　，体内血糖含量升高时，胰岛素分泌增加，该调节作用的结果反过来又影响胰岛素的分泌，这种调节方式叫作　 　。
（2）光感知引发血糖浓度升高的原因可能是支配棕色脂肪组织的交感神经受到　 　（填“促进”或“抑制”），棕色脂肪细胞对葡萄糖的摄取量　 　（填“升高”或“降低”）。交感神经与副交感神经对同一器官的作用通常是相反的，其意义是　 　。
（3）为验证“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控血糖的机制，可设计如下实验：
①实验组：对实验小鼠进行　 　（填操作）；
②对照组：进行假手术处理；
③两组均在相同光照周期下饲养，检测空腹食用葡萄糖后血糖浓度上升幅度。
若实验组小鼠　 　（填现象），则支持该血糖调节机制。
（4）结合以上研究对备孕或孕期女性提出合理建议：　 　，以避免妊娠期高血糖症状发生。
19．某科研团队针对双酚A污染水体构建分泌型工程蓝细菌，开展生物修复研究。科研人员将引导蛋白质分泌的信号肽基因（PilA1基因）与高效降解双酚A的漆酶基因（Lac基因）拼接为融合基因，借助质粒构建重组载体并导入蓝细菌，实现胞外高效降解双酚A（如图1所示）。请回答下列问题。
（1）对PilA1基因和Lac基因进行PCR扩增时需经历多次重复循环，每次循环的一般步骤为　 　。在PCR反应体系中加入的缓冲液中含有Mg2+，Mg2+的作用是　 　。
（2）若利用PCR技术扩增1个融合基因，共消耗了254个引物分子，则该过程DNA扩增了　 　次。如果需要将按图1所示要求拼接好的融合基因链接到质粒的两个图示酶切位点之间，则需在引物　 　（填图1中数字）的　 　（填“3’端”或“5’端”）添加限制酶HindⅢ的识别序列。
（3）筛选工程蓝细菌时，研究人员将转化后的蓝细菌先接种在含卡那霉素的培养基上培养，再利用无菌绒布影印到含氨苄青霉素的培养基上，菌落生长情况如图2所示，则菌落　 　（填图中数字）是成功导入重组质粒的工程菌。
（4）工程菌治理环境污染具有成本低、动态治理等优点，但蓝细菌在淡水水域大量繁殖会形成水华，影响水质和水生动物的生活。科学家将ctxA、ctxB两个基因插入质粒中，使双酚A被耗尽时菌株即启动“自毁”。已知ctxA基因表达毒蛋白可使工程菌致死，ctxB基因表达抗毒素蛋白导致毒蛋白失效，则ctxA、ctxB应分别插入图1中质粒的　 　、　 　（均填字母）位点。
20．某自花传粉植物的花色有白色、粉色、红色和紫色4种表型，由三对位于常染色体上的基因（A/a、B/b、D/d）控制，其代谢过程如图所示。前体物质为白色，甲物质为粉色，乙物质为红色，丙物质为紫色，当A、B、D基因都存在时，花色为紫色。为培育出优良品种，研究人员利用三种紫花植株T1、T2、T3进行自交，结果如表所示（不考虑致死和其他变异）：
亲本（表型） 自交F1代株数（表型）
T1植株（紫花） 180（紫花）
T2植株（紫花） 90（红花）、271（紫花）、120（白花）
T3植株（紫花） 91（红花）、270（紫花）、122（粉花）
请回答下列问题。
（1）该自花传粉植物花色的遗传表明基因与性状的数量关系是　 　。与异花传粉植物相比较，自花传粉植物进行自交实验的优点是　 　。
（2）现有T2植株自交F1中的一株白花植株，其基因型未知，取该植株的花瓣与T3植株自交F1中的红花植株的花瓣在低温下分别制成提取液，将两者的提取液在常温下混合（酶能正常发挥作用）。如果混合液的颜色为紫色，则该白花植株的基因型为　 　；如果混合液的颜色为红色，则该白花植株的基因型为　 　。
（3）研究者发现，上述表格中的三种紫色植株自交实验不能确定这三对等位基因分别位于三对同源染色体上。请以T2、T3及白花植株（aabbdd）为实验材料，设计杂交实验来验证这三对等位基因是否位于三对同源染色体上，请写出简要实验思路：　 　、预期结果及结论：　 　。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】核酸在生命活动中的作用；原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、DNA的主要作用是储存和传递遗传信息，控制蛋白质的合成，不具备参与细胞内物质运输的功能，A不符合题意；
B、支原体属于原核生物，细胞内含有多种RNA，其中tRNA能够转运氨基酸参与翻译过程，可直接参与细胞内物质运输，B符合题意；
C、囊泡由内质网、高尔基体等具膜细胞器产生，是真核细胞特有的物质运输结构，支原体作为原核生物，无这类细胞器，不能形成囊泡，C不符合题意；
D、核孔位于真核细胞的核膜上，负责核质间物质交换与信息交流，支原体没有成形的细胞核，不存在核孔结构，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】原核生物细胞没有以核膜为界限的细胞核，也不存在内质网、高尔基体等复杂具膜细胞器，仅有核糖体一种细胞器，因此真核细胞特有的核孔、囊泡等结构在原核细胞中都不具备。核酸分为DNA和RNA，DNA主要承担遗传信息储存的功能，不参与物质运输，RNA包含多种类型，转运RNA可以运输氨基酸，参与细胞内的物质转运过程。原核细胞与真核细胞最根本的区别是有无成形细胞核，二者在细胞器种类、细胞结构组成上存在诸多差异。
2．【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容；协同进化与生物多样性的形成；基因频率的概念与变化；物种的概念与形成；自然选择与适应
【解析】【解答】A、四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交产生的三倍体西瓜不可育，表明二者存在生殖隔离，四倍体西瓜已属于新物种，新物种形成必须以生殖隔离为标志，A不符合题意；
B、收割理论认为捕食者通常捕食种群数量占优势的物种，抑制优势物种过度繁殖，为其他弱势物种留存生存资源和空间，有利于提高物种多样性，B不符合题意；
C、工业污染造成树干黑化，深色桦尺蛾隐蔽性更强，存活和繁殖后代的概率更高，浅色个体易被天敌捕食淘汰，在自然选择的定向作用下，种群内控制深色性状的基因频率不断上升，这是自然选择驱动种群进化的典型实例，C符合题意；
D、生物对环境的适应具有相对性，进化地位高、形态结构复杂的生物只适应特定的生存环境，并不具备适应各类环境的能力，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】生殖隔离是区分不同物种的根本标准，也是新物种形成的唯一标志，存在生殖隔离即代表形成新物种。收割理论阐释了捕食者在生态系统中的作用，捕食者的捕食行为能够维持物种多样性，维持生态系统结构的稳定。自然选择能够定向改变种群的基因频率，生物进化的实质就是种群基因频率发生定向改变。生物的适应是相对适应，任何生物都只能适应一定的环境条件，进化层次和结构复杂程度与适应所有环境的能力没有必然联系。
3．【答案】D
【知识点】细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、正常细胞在进行各类氧化代谢反应的过程中，会持续产生活泼的自由基，自由基是细胞生命活动中常见的代谢产物，A不符合题意；
B、自由基会攻击细胞内的蛋白质，破坏蛋白质结构、降低其生理功能，进而推动细胞衰老进程，天然虾青素可清除自由基，减弱自由基对蛋白质的破坏作用，达到延缓衰老的效果，B不符合题意；
C、自由基能够损伤细胞内的DNA分子，易引发碱基序列改变造成基因突变，天然虾青素通过清除自由基，可减少自由基对DNA的攻击，降低基因突变发生的概率，C不符合题意；
D、磷脂是生物膜的重要组成成分，核糖体属于无膜细胞器，不含磷脂分子，自由基对磷脂分子的攻击不会影响核糖体的结构和功能，无法保护核糖体合成免疫蛋白，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】细胞衰老的自由基学说指出，细胞进行氧化反应时会不断产生自由基，自由基具有强氧化活性，可攻击细胞内多种生物分子。自由基攻击蛋白质会使其变性失活，加速细胞衰老；攻击DNA易造成基因结构改变，诱发基因突变；攻击磷脂会破坏生物膜结构的完整性。核糖体仅由蛋白质和rRNA组成，不具备生物膜结构，不含磷脂，因此磷脂的损伤不会干扰核糖体合成蛋白质的功能。具有抗氧化作用的物质可清除多余自由基，减轻自由基对细胞结构和物质的损伤，发挥延缓衰老、保护细胞的作用。
4．【答案】D
【知识点】神经冲动的产生和传导；被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、离子通道的活性由自身空间构象的开关状态调控，蓝光作为外界信号，能够诱导光控阳离子通道蛋白的空间构象发生改变，使通道开放，A不符合题意；
B、蓝光照射下钠离子顺浓度梯度进行跨膜内流，运输过程借助通道蛋白协助且不消耗能量，符合协助扩散的特征，B不符合题意；
C、协助扩散的运输速率受膜两侧浓度差和转运蛋白数量影响，提高细胞外钠离子浓度会增大膜内外钠离子的浓度梯度，进而使蓝光照射后钠离子内流速率加快，C不符合题意；
D、神经元被激活时钠离子内流属于协助扩散，不消耗能量，神经元恢复静息电位的过程中，依靠钠钾泵将钠离子逆浓度梯度运出细胞，该过程属于主动运输，需要消耗能量，并非全程都不需要消耗能量，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】物质跨膜运输分为自由扩散、协助扩散和主动运输，协助扩散顺浓度梯度进行，需要转运蛋白协助，不消耗能量，运输速率受浓度差和转运蛋白数量制约。主动运输逆浓度梯度进行，需要载体蛋白协助，同时消耗细胞代谢提供的能量。离子通道是转运蛋白的一类，可受物理或化学信号调控，通过改变自身空间构象实现通道开启或关闭。神经元产生动作电位时，钠离子经离子通道顺浓度梯度内流，运输方式为协助扩散，静息电位的维持与恢复依赖钠钾泵的主动运输，逆浓度梯度转运离子且消耗ATP。
5．【答案】A
【知识点】质壁分离和复原；低温诱导染色体加倍实验；观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、洋葱鳞片叶内表皮细胞是成熟植物细胞，具有中央大液泡和原生质层，满足质壁分离的结构条件，虽自身无色素，可借助带色素的外界溶液辅助观察到质壁分离现象，A不符合题意；
B、观察细胞质流动一般以叶绿体作为观察参照，洋葱叶肉细胞含有叶绿体便于观测，鳞片叶外表皮细胞不含叶绿体，缺少可视标志物，不适合观察细胞质流动，B不符合题意；
C、DNA不溶于预冷的95%酒精，该试剂作用是析出DNA、溶解细胞中的部分杂质，不能溶解DNA，C不符合题意；
D、低温诱导染色体加倍实验中，卡诺氏液的功能是固定细胞形态，没有染色作用，染色体需要用碱性染料进行染色观察，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】成熟植物细胞具备原生质层和中央大液泡，就能发生质壁分离与复原，细胞自身有无色素只影响直观观察，可通过外界溶液添加色素改善观察效果。观察细胞质流动常以叶绿体的运动作为参照依据，优先选用含有叶绿体的植物叶肉细胞。DNA具有不溶于冷酒精的理化特性，预冷95%酒精常用于析出DNA并除去溶于酒精的杂质。卡诺氏液属于细胞固定液，作用是维持细胞形态，染色体染色需使用龙胆紫、醋酸洋红、改良苯酚品红染液等碱性染料。洋葱不同组织细胞结构特点不同，分别适用于质壁分离观察、有丝分裂观察、细胞质流动观察等不同高中生物实验。
6．【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；基因重组及其意义；基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、图示细胞中每条染色体均含有2条染色单体，共4条染色体，染色单体总数为8条，并非7条，A不符合题意；
B、该动物基因型为HhXBY，B基因位于X染色体上，因此携带B基因的③号染色体为X染色体，该细胞处于减数第二次分裂前期，同源染色体已分离，次级精母细胞中只含X或Y染色体，该细胞含X染色体，因此④号染色体不可能是Y染色体，B不符合题意；
C、①号染色体同时携带H和h基因，该差异可能来自基因突变，也可能来自减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体互换（基因重组），因此不能确定一定发生了基因突变，C不符合题意；
D、图示细胞为次级精母细胞，是减数第一次分裂结束后形成的，减数第一次分裂后期会发生非同源染色体上非等位基因的自由组合，该过程属于基因重组，因此产生图示细胞的分裂过程中一定发生了基因重组，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】减数分裂过程中，初级精母细胞会进行减数第一次分裂，同源染色体分离、非同源染色体自由组合，形成次级精母细胞。次级精母细胞处于减数第二次分裂前期时，染色体数为体细胞的一半，每条染色体含两条姐妹染色单体。减数分裂过程中的基因重组包括两种类型，一是减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换，二是减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合。
7．【答案】B
【知识点】基因突变的特点及意义；基因突变的类型；遗传信息的翻译；DNA分子上碱基对的改变对后代性状的影响
【解析】【解答】A、对比R基因和r基因的非模板链序列，R基因第1320位附近的序列为“AAACAAATAG”，r基因的对应序列为“AAAC--TATAG”，说明突变不仅发生了碱基对的缺失，还伴随后续碱基的序列变化，并非单纯的碱基对缺失，A不符合题意；
B、起始密码子AUG对应非模板链的ATG，从序列第7位碱基开始翻译（第7-9位为ATG）。计算碱基位置，第1320位碱基对应第(1320-6)÷3=438位氨基酸的最后一个碱基；r基因中碱基缺失导致阅读框移位，后续序列中提前出现了终止密码子（对应非模板链的TAG，mRNA的UAG），使蛋白质翻译在第441位氨基酸后提前终止，B符合题意；
C、tRNA的氨基酸连接位点位于3'端的CCA序列，而非5'端，C不符合题意；
D、已知谷氨酸的tRNA反密码子为5'-UUC-3'，根据碱基互补配对原则，mRNA上对应的密码子为5'-GAA-3'；基因模板链与mRNA反向互补，因此模板链的碱基序列为3'-CTT-5'（即5'-TTC-3'），而非5'-CTT-3'，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】基因突变包括碱基对的替换、增添和缺失，其中碱基对的缺失或增添可能导致阅读框移位，引发移码突变，使后续密码子序列改变，甚至提前出现终止密码子，导致翻译提前终止。tRNA的结构特点为氨基酸连接在3'端的CCA末端，反密码子与mRNA上的密码子反向互补配对。基因的非模板链（编码链）与mRNA序列基本一致（T替换为U），模板链与mRNA反向互补，密码子、反密码子与基因模板链之间的碱基配对需遵循反向互补原则。起始密码子AUG编码甲硫氨酸，是翻译的起点，终止密码子UAA、UAG、UGA不编码氨基酸，会终止翻译过程。
8．【答案】D
【知识点】培养基对微生物的选择作用；培养基概述及其分类
【解析】【解答】A、无氮源培养基中只有固氮微生物可以利用空气中的氮气作为氮源正常生长，其他不能固氮的微生物因缺乏氮源无法繁殖，起到定向筛选微生物的作用，A不符合题意；
B、青霉素可抑制细菌细胞壁的合成，能阻止细菌生长，对真菌生长无抑制作用，可从混杂微生物中筛选出真菌，属于选择培养基的应用，B不符合题意；
C、无有机碳源的培养基仅能供自养微生物利用无机碳源合成有机物维持生命活动，异养微生物无法获取碳源不能生长，具备选择筛选功能，C不符合题意；
D、伊红—亚甲蓝琼脂培养基可以使大肠杆菌长出具有特征性的菌落，主要用于鉴别大肠杆菌，不会抑制其他微生物的生长繁殖，属于鉴别培养基而非选择培养基，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】选择培养基是人为调整培养基营养配比或加入特定抑菌、杀菌物质，允许特定微生物生长同时抑制其他微生物生长，实现微生物的分离与筛选。鉴别培养基是在培养基中加入特定化学试剂或指示剂，不同微生物在其上生长会呈现不同菌落特征或颜色反应，可区分鉴别不同微生物类型，不具备抑制其他微生物生长的作用。常见选择培养基可通过缺乏特定营养物质筛选特殊代谢类型微生物，也可添加抗生素筛选耐药微生物，而伊红亚甲蓝培养基、刚果红染色培养基等都属于典型的鉴别培养基。
9．【答案】B
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、生态位不仅包含物种在生态系统中所处的空间位置，还包括占用资源的情况、营养地位以及与其他物种的相互关系等，A不符合题意；
B、题干说明种间正联结度越强，生态位重叠度越大，种间竞争越激烈，草本层正联结比例高于灌木层，生态位重叠更高，因此草本层优势种种间竞争程度可能更激烈，B符合题意；
C、可用资源减少时，物种间资源争夺加剧，生态位重叠度增大，种间正联结度增强，负联结度会减弱，C不符合题意；
D、种群呈J形增长需要食物空间充足、无天敌、无环境阻力等理想条件，种间负联结度变小仅表示物种间排斥减弱，依然存在资源限制和种间竞争等环境阻力，无法实现J形增长，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】生态位是物种在群落中的地位与作用，涵盖空间位置、资源利用范围、种间相互关系等多方面内容。生态位重叠程度越高，不同物种对相同资源的争夺越明显，种间竞争就越剧烈。种间正联结体现物种间相互吸引共存，负联结体现物种间相互排斥分离，资源供给水平会影响种间联结的强弱，资源不足会加剧种间竞争，提升正联结比例、降低负联结比例。种群J形增长仅出现在理想条件下，自然群落普遍存在资源有限、种间竞争、天敌捕食等环境阻力，自然状态下种群多为S形增长，仅改变种间联结关系无法满足J形增长的条件。
10．【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义；动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞的遗传物质不会发生改变，肺上皮干细胞分化生成肺类器官的过程中，遗传物质未发生变化，A不符合题意；
B、动物细胞融合技术是指将两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，图示中肺类装配体的培育是将两种肺类器官共培养整合，没有细胞融合的操作，未运用动物细胞融合技术，B不符合题意；
C、根据图示，肺类器官A和B均由肺上皮干细胞经过增殖和分化过程形成，细胞增殖使细胞数量增加，细胞分化使细胞形成特定的形态、结构和功能，进而形成类器官，C符合题意；
D、动物细胞培养时，气体环境中需要维持一定浓度的CO2（通常为5%），其作用是维持培养液的pH，因此肺类装配体的培养过程中需要控制气体环境中的CO2浓度，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，其实质是基因的选择性表达，细胞中的遗传物质不会发生改变。动物细胞培养需要适宜的气体环境，通常为95%的空气和5%的二氧化碳，二氧化碳的作用是维持培养液的pH稳定。动物细胞融合技术是将两个或多个动物细胞结合形成一个单核细胞的技术，主要用于制备单克隆抗体等领域。
11．【答案】C
【知识点】免疫功能异常；细胞免疫
【解析】【解答】A、类风湿性关节炎是免疫系统异常攻击自身正常组织细胞引发的自身免疫病，并非获得性免疫缺陷病，A不符合题意；
B、T细胞起源于骨髓造血干细胞但在胸腺中发育成熟，改造前的T细胞一般从患者外周血中提取，不需要从骨髓提取，B不符合题意；
C、引入的iCasp9可被小分子药物激活并诱导CAR-T细胞发生凋亡，当CAR-T细胞过度活化时，可通过药物启动安全开关使其凋亡，避免免疫系统过度反应而失控，C符合题意；
D、该疗法是改造后的CAR-T细胞特异性识别并清除异常活化的B细胞，减少致病性抗体产生，并非通过增强辅助性T细胞功能来抑制自身免疫反应，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】自身免疫病是免疫系统过于敏感、反应过强，把自身正常组织器官当作外来抗原发起攻击引发的疾病，而免疫缺陷病是机体免疫功能低下或缺失造成的，二者发病机理完全不同。T细胞由骨髓造血干细胞分化而来，迁移至胸腺完成成熟过程，医疗科研中多从外周血分离获取成熟T细胞。细胞凋亡是基因调控的程序性细胞死亡，人为导入可药物调控的凋亡调控基因，能人为控制特定细胞的凋亡进程，用来规避细胞过度活化带来的免疫副作用。
12．【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；伴性遗传
【解析】【解答】A、雌性个体无W染色体基因型为ZZXX，与雄性ZZXY交配，子代均无W染色体，遵循XY型性别决定，子代XX雌性与XY雄性比例为1：1，雄性个体占比为1/2，A不符合题意；
B、雌性ZWXY与雄性ZZXY交配，子代ZW型全部为雌性，ZZ型子代基因型及比例为XX：XY：YY=1：2：1，YY个体致死，存活ZZ个体中雄性XY占2/3，综合全部存活子代计算，雄性占比为1/3，B不符合题意；
C、雌性ZWXX与雄性ZZXY交配，子代ZW型全部为雌性，ZZ型子代XX与XY比例为1：1，综合全部存活子代计算，雄性占比为1/4，C不符合题意；
D、结合该鱼类性别决定规则与YY致死条件，列举所有可交配的雌雄基因型组合并计算子代雄性比例，均无法得到雄性占比1/6的结果，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】生物性别决定方式除经典XY型、ZW型外，还存在多套性染色体共同调控的特殊类型。本题中W染色体具有显性决定雌性的作用，只要含W即为雌性，无W染色体时由XY型决定性别，XY为雄性、XX为雌性，同时YY基因型个体存在致死现象。遗传计算时需将ZW、XY两套染色体的遗传分开分析，先统计子代所有基因型，剔除致死个体后再重新核定雌雄个体数量及比例，不同基因型亲本杂交可产生多种雄性占比结果，受遗传规律和致死效应限制，部分比例无法出现。
13．【答案】C
【知识点】神经冲动的产生和传导；动物激素的调节；神经、体液调节在维持稳态中的作用
【解析】【解答】A、长期熬夜引起的压力通过神经系统释放NE，同时NE也可通过血液循环作用于靶细胞，因此黑素细胞干细胞的过度激活是神经调节与体液调节共同作用的结果，A正确；
B、为探究NE主要作为神经递质还是激素发挥作用，实验需要设置③组先注射药物X（抑制突触前膜释放神经递质），再注射适量的兴奋性神经递质ACh，以观察在神经递质释放被阻断的情况下，ACh能否恢复NE的释放或作用，从而判断NE的来源与作用方式，B正确；
C、若②组（单用药物X）白毛率略小于③组（药物X+ACh），说明在阻断神经递质释放后，补充ACh能部分恢复NE的作用，提示NE主要依赖神经递质途径发挥作用，而非激素途径，因此该结果支持NE主要作为神经递质，C错误；
D、若②组白毛率明显小于③组，说明在药物X阻断神经递质释放后，即使补充ACh也无法显著恢复NE的作用，而NE仍可通过激素形式发挥作用，因此该结果支持NE主要作为激素，D正确。
故答案为：C
【分析】通过神经影响激素的分泌，再由激素对机体功能实施调节的方式，称为神经-激素调节。一方面，不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节，在这种情况下，体液调节可以看作是神经调节的一个环节。另一方面，内分泌腺分泌的激素叶可以影响神经系统的发育和功能。总之，人和高等动物体的各项生命活动常常同时受神经和体液的调节。
14．【答案】A
【知识点】其他植物激素的种类和作用；环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、光敏色素是感受光信号的蛋白质，受到光刺激后自身空间结构会发生改变，进而将光信号传导到细胞核中调控基因表达，并非自身结构不发生改变，A不符合题意；
B、①②组均为野生型且光照条件相同，②组施加BRZ纳米载体后下胚轴长度与①组相差很小，说明未显著抑制野生型生长，原因可能是纳米载体对野生型分生组织靶向性不足，药剂难以发挥作用，B不符合题意；
C、③④组只有光照条件不同，L型植株DWF4的表达受红光激活、远红光抑制，红光下光敏蛋白促进BR合成酶基因表达，内源BR合成增加，通过促进细胞伸长使下胚轴显著生长，C不符合题意；
D、④组远红光下L型植株内源BR合成已被抑制，若再施加BRZ纳米载体进一步抑制BR合成，细胞伸长会受到更强抑制，下胚轴长度会小于④组，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】光敏色素是植物感受光信号的受体蛋白，广泛分布于植物细胞中，接受特定波长光照后其空间结构会发生改变，进而完成光信号的转导，进入细胞核调控相关基因的表达，以此调节植物生长发育进程。油菜素内酯是植物内源激素，具有促进细胞伸长、调控营养生长的生理功能，其合成量直接影响植物下胚轴等器官的生长长度。转基因植株可通过基因融合实现目的基因受特定光信号调控，红光可激活、远红光可抑制相关合成酶基因表达，从而控制内源激素合成水平。
15．【答案】D
【知识点】估算种群密度的方法；群落的演替；生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、调查植物种群密度的常用方法是样方法，抽样检测法一般用于微生物的计数，A不符合题意；
B、若食物网中广食性消费者较多，这类消费者可直接取食入侵植物，使入侵植物通过途径Ⅰ（直接被土著草食者取食，进入原有食物网）影响食物网，而非途径Ⅱ，B不符合题意；
C、入侵植物可能会与土著植物竞争资源，导致土著物种减少，甚至破坏原有的食物网结构，降低当地生态系统的稳定性，并非必然提高生态系统稳定性，C不符合题意；
D、若入侵植物更适应环境而大量繁殖，会通过竞争阳光、水分、土壤养分等资源，抑制本地物种的生长，从而可能改变当地群落演替的方向和速度，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】调查植物种群密度通常采用样方法，随机选取样方并统计个体数量，抽样检测法多用于液体培养基中微生物的计数。外来物种入侵对食物网的影响途径分为直接进入原有食物网和形成新的食物网结构两种，广食性消费者较多时，入侵植物更容易被土著草食者取食，以直接进入原有食物网的途径为主。生态系统的稳定性取决于食物网的复杂程度和物种多样性，入侵植物可能会排挤土著物种，导致生物多样性下降，破坏原有的生态平衡，从而降低生态系统的稳定性。群落演替的方向和速度会受到环境变化和生物因素的影响，入侵植物大量繁殖会通过竞争、化感作用等方式影响本地物种的生存，进而改变群落演替的方向和速度。
16．【答案】（1）无水乙醇（无水酒精、丙酮、均可）；红；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，不吸收红光，在红光下测定可排除类胡萝卜素的干扰
（2）叶绿体基质；IW；IW处理组的光饱和点、光补偿点和叶绿素含量最高，Rubisco酶活性最高，光合作用效果最好
（3）浓度升高，加快暗反应中固定速率，ATP和NADPH消耗增加，光反应速率提升，促进叶绿素的合成，使叶绿素含量增加
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；叶绿体色素的提取和分离实验；影响光合作用的环境因素；光合作用综合
【解析】【解答】(1)光合色素是脂溶性有机物，不溶于水，易溶于无水乙醇等有机溶剂，因此常用无水乙醇提取植物叶片中的光合色素。不同光合色素的光吸收特性不同，叶绿素可以吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素只吸收蓝紫光，几乎不吸收红光。在红光条件下测定提取液吸光值，类胡萝卜素不会对吸光值产生影响，能够排除其干扰，依据吸光值大小准确推算叶绿素的相对含量。
(2)Rubisco酶催化二氧化碳与五碳化合物结合的二氧化碳固定过程，该过程属于光合作用暗反应阶段，暗反应进行的场所是叶肉细胞的叶绿体基质，因此该酶分布在叶绿体基质中。对比三组实验数据，IW处理组叶绿素含量最高，捕获光能的能力更强；Rubisco酶活性最高，暗反应效率更高；光饱和点数值最大，利用强光进行光合作用的能力更强，整体光合作用强度最大，积累有机物更多，因此葡萄生长效果最好。
(3)环境中二氧化碳浓度适当升高，会加快暗反应里二氧化碳的固定速率，使暗反应快速消耗光反应产生的ATP和NADPH。光反应产物消耗量增大，会反向促进光反应速率提升，植物为了适配增强的光反应，会促进叶绿素合成，最终使叶片中叶绿素含量增加。
【分析】1. 光合色素的提取原理为色素易溶于无水乙醇等有机溶剂，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，可利用光谱吸收差异单独定量测定叶绿素含量。
2. 光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜，暗反应发生在叶绿体基质，催化二氧化碳固定的酶分布于叶绿体基质中。
3. 光饱和点代表植物能利用的最大光照强度，光饱和点越高，植物适应强光环境的能力越强；叶绿素含量直接决定光能捕获效率，暗反应关键酶活性决定暗反应速率，三者共同影响植物整体光合速率和生长状况。
（1）光合色素可溶解在有机溶剂无水乙醇中，故可用无水乙醇提取光合色素。因为叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以在红光下测定吸光值，可以排除类胡萝卜素的干扰。
（2）光合作用暗反应发生在叶绿体基质中，故的固定发生的场所是叶绿体基质。由表中数据可知，IW处理组的光饱和点、光补偿点和叶绿素含量最高，Rubisco酶活性最高，光合作用效果最好，所以IW处理组葡萄生长效果最好。
（3）浓度升高，加快暗反应中固定速率，ATP和NADPH消耗增加，光反应速率提升，促进叶绿素的合成，使叶绿素含量增加。
17．【答案】（1）632；不变；年龄结构或种群密度；物种或遗传、基因
（2）（盐碱水养殖条件下，青海湖裸鲤的蛋白质、糖、脂质等物质分解所获）能量更多用于渗透压调节与酸碱调节，而非生长
（3）物种组成；水平；避免外来物种入侵破坏本地生态平衡（乡土物种更适配本地环境，能快速融入现有群落，提升生态系统稳定性）；次生演替
【知识点】生物的多样性；估算种群密度的方法；群落的结构；群落的演替；生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)标记重捕法估算种群数量遵循计算公式，种群个体总数等于第一次捕获标记个体数乘以第二次捕获总数，再除以第二次捕获中带标记的个体数，代入数据 158×120÷30=632，因此估算数量为632尾。环境容纳量K值由环境中的资源、空间、气候等外界环境条件决定，与种群个体迁入迁出无关，即使有个体迁入，环境条件未发生改变，K值保持不变。青海湖水位波动使部分幼鱼滞留在浅滩，深水区幼年个体数量减少，直接改变了种群的年龄结构，同时也改变了深水区裸鲤的种群密度。保护裸鲤这一生物种类，属于保护生物多样性中的物种多样性，保护裸鲤种群内部的遗传变异类型，属于基因多样性也叫遗传多样性。
(2)生物同化的能量主要有两个去向，一部分用于细胞呼吸以维持各项生命活动，另一部分用于自身生长、发育和繁殖。青海湖裸鲤生活在盐碱水环境中，需要消耗更多能量进行渗透压调节和酸碱调节等生命活动，在食物充足、同化总能量相近的情况下，分配到体长增长和体重增长等生长发育过程的能量减少，因此体长增长率与体重增长率更低。
(3)物种组成是区别不同群落的重要特征，植被和水生生物种类增多、鸟类迁入，直接使群落的物种组成发生改变。浅滩、深水区、湖心岛因地形地势、湿度、食物分布不同，呈现镶嵌分布的特点，属于群落的水平结构。引入本地物种可以避免外来物种入侵，外来物种往往缺乏天敌，易与本地物种竞争资源，破坏食物链和食物网，降低生态系统抵抗力稳定性，而本地物种适应原有环境，更容易融入群落，有利于维持生态系统稳定。青海湖原有土壤条件基本保留，还保留有植物的繁殖体和原有生物类群，在此基础上进行的群落变化，属于次生演替。
【分析】1. 标记重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物种群密度调查，有固定估算公式。环境容纳量K值只由环境资源、空间、气候等环境因素决定，不受种群个体数量迁入迁出影响。种群数量特征包括种群密度、年龄结构、性别比例、出生率死亡率、迁入率迁出率等。
2. 生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
3. 物种组成是区分不同群落的首要特征。群落结构包括垂直结构和水平结构，水平结构因地形起伏、土壤湿度、光照差异、生物自身生长特点等呈现镶嵌分布。
4.外来物种入侵会破坏本地生物多样性和生态平衡，降低生态系统稳定性，本地乡土物种更适配原生环境，利于维持生态系统稳态。
5.群落演替分为初生演替和次生演替，初生演替发生在无土壤、无植被繁殖体的裸岩、冰川泥等环境，次生演替发生在保留土壤条件和植物繁殖体的原有生态环境基础上，演替速度更快。
（1）由标记重捕法的计算公式：第一次捕获数/种群中个体数=第二次重捕中被标记的个体数/第二次捕获总数，可得种群数量=第一次捕获的个体数×第二次捕获总数÷第二次重捕中被标记的个体数，代入公式可以得出该种群估算数量为632尾。由于环境容纳量（K值）大小与生存环境因素有关，故种群数量达到K值后，数量继续增加不会改变K值大小。由于青海湖水位波动导致幼鱼滞留，会直接破坏该种群的年龄结构。保护裸鲤属于保护物种和基因多样性。
（2）盐碱水养殖条件下，青海湖裸鲤的蛋白质、糖、脂质等物质分解所获能量更多用于渗透压调节与酸碱调节，而非生长，因此青海湖裸鲤的体长增长率、体重增长率均显著低于淡水养殖裸鲤。
（3）物种组成是区别不同群落的重要特征。浅滩—深水区—湖心岛复合型生境属于群落的水平结构。生态引入要避免外来物种入侵破坏本地生态平衡（乡土物种更适配本地环境，能快速融入现有群落，提升生态系统稳定性）。青海湖发生的这种演替属于次生演替。
18．【答案】（1）反射弧；（负）反馈调节
（2）抑制；降低；使机体对外界刺激作出更精确的反应，更好地适应环境的变化
（3）手术破坏视网膜感光功能（合理操作均可）；血糖浓度上升幅度显著低于对照组
（4）夜间少玩手机等电子产品（合理均可）
【知识点】反射弧各部分组成及功能；神经系统的基本结构；血糖平衡调节；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控糖代谢的过程属于神经调节，神经调节的结构基础是反射弧，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，该调控过程的结构基础符合反射弧的组成，因此为反射弧。体内血糖含量升高时，胰岛素分泌增加，胰岛素可降低血糖浓度，血糖浓度降低后又会反过来影响胰岛素的分泌，使胰岛素分泌减少，维持血糖浓度的相对稳定，这种调节方式属于负反馈调节，是反馈调节的一种，因此该调节方式叫作（负）反馈调节。
(2)根据题意，蓝光刺激下小鼠食用葡萄糖后血糖浓度上升幅度更高，说明此时棕色脂肪细胞对葡萄糖的摄取量减少，血糖下降幅度小，上升幅度高。结合图示，交感神经兴奋时可促进棕色脂肪细胞的产热及相关活动，促进葡萄糖摄取，因此血糖浓度升高的原因是支配棕色脂肪组织的交感神经受到抑制，对棕色脂肪细胞的促进作用减弱，导致棕色脂肪细胞对葡萄糖的摄取量降低。交感神经与副交感神经对同一器官的作用通常相反，这种拮抗作用可以使机体对外界刺激作出更精确的反应，更好地适应不同的环境变化，维持内环境稳态。
(3)实验目的是验证“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控血糖的机制，自变量是视网膜感光细胞的功能是否正常，因此实验组需要破坏小鼠的视网膜感光功能，对照组进行假手术处理，排除手术操作本身的影响。若该调节机制成立，实验组小鼠无法感知光线刺激，光信号无法通过该神经通路升高血糖，因此实验组小鼠空腹食用葡萄糖后血糖浓度上升幅度会显著低于对照组，该结果可支持该血糖调节机制。
(4)根据研究结果，光线尤其是蓝光刺激可通过该神经通路升高血糖浓度，备孕或孕期女性若长期暴露于蓝光下，可能增加妊娠期高血糖的风险，因此合理建议为夜间减少使用手机、电脑等电子产品，避免蓝光暴露，减少光感知对血糖代谢的影响，降低妊娠期高血糖症状发生的概率。
【分析】神经调节的结构基础是反射弧，反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分。反馈调节是指系统的输出反过来影响系统的输入，负反馈调节的作用是维持系统的稳态，是内环境稳态调节的重要方式。自主神经系统包括交感神经和副交感神经，二者对同一器官的作用通常相反，这种拮抗作用能使机体对外界刺激作出更精确的反应，更好地适应环境变化。血糖调节中，胰岛素是唯一降低血糖的激素，血糖调节存在负反馈调节机制。对照实验设计需遵循单一变量原则，设置实验组和对照组，通过处理自变量观察因变量变化，验证实验假设。蓝光等光线刺激可通过视网膜感光细胞启动神经调节通路，影响血糖代谢，长期蓝光暴露可能增加高血糖风险。
（1）“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控属于神经调节，神经调节的结构基础是反射弧。血糖调节过程，胰岛素与胰高血糖素的分泌调节属于（负）反馈调节。
（2）光感知引发血糖浓度升高的原因可能是支配棕色脂肪组织的交感神经受到抑制，其对棕色脂肪细胞的促进作用减弱，使棕色脂肪细胞对葡萄糖的摄取量降低，进而引发血糖浓度升高。交感神经与副交感神经对同一器官的作用通常是相反的，这样可以使机体对外界刺激作出更精确的反应，更好地适应环境的变化。
（3）根据对照实验单一变量原则，对实验鼠进行手术，破坏视网膜感光功能。若实验鼠空腹食用葡萄糖后血糖浓度升高幅度显著低于对照组，则支持该血糖调节机制。
（4）结合实验内容可知，光感知会升高血糖浓度，因此，为避免妊娠期高血糖发生，建议孕期妇女夜晚少玩手机等电子产品，减少视网膜细胞的光感知。
19．【答案】（1）变性、复性和延伸；激活DNA聚合酶（激活耐高温的DNA聚合酶、激活TaqDNA酶）
（2）7；3；5'端
（3）1、5
（4）C；B
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1) PCR每次循环的过程分为三步，变性是在高温下使双链DNA解旋为单链，复性是降温使引物与模板链的互补序列结合，延伸是在TaqDNA聚合酶的作用下，以四种脱氧核苷酸为原料合成新的DNA链，因此每次循环的一般步骤为变性、复性和延伸。PCR反应体系中的缓冲液含有Mg2+，Mg2+可激活耐高温的DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶），维持酶的活性，保证PCR反应的正常进行。
(2) PCR扩增过程中，每扩增一次，DNA分子数翻倍，扩增n次后得到2n个DNA分子，新合成的DNA链数为2n+1-2，每条新链需要一个引物，因此消耗的引物分子数为2n+1-2。题目中消耗了254个引物分子，代入公式得2n+1-2=254，解得n=7，即DNA扩增了7次。DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸子链，因此限制酶识别序列需添加在引物的5'端，避免影响引物与模板链的结合及DNA的延伸。融合基因的转录方向需与质粒上启动子的方向一致，结合PCR融合扩增的引物设计，需在引物3的5'端添加限制酶HindⅢ的识别序列，使融合基因能定向插入质粒的酶切位点之间，且转录方向与启动子匹配。
(3) 构建重组质粒时，融合基因插入质粒的两个酶切位点之间，会破坏氨苄青霉素抗性基因（Ampr），使其失去抗性，而卡那霉素抗性基因（Kanr）未被破坏，仍具有抗性。因此成功导入重组质粒的工程菌，能在含卡那霉素的培养基上生长，不能在含氨苄青霉素的培养基上生长。图2中，菌落1和5在含卡那霉素的培养基上生长，在含氨苄青霉素的培养基上未生长，符合重组工程菌的特征，因此菌落1、5是成功导入重组质粒的工程菌。
(4) ctxB基因表达的抗毒素蛋白可中和ctxA表达的毒蛋白，使工程菌在双酚A存在时正常存活，因此ctxB需由双酚A诱导启动子调控，插入质粒的B位点，当双酚A存在时，双酚A诱导启动子启动，ctxB基因表达抗毒素蛋白，中和毒蛋白，工程菌正常存活。ctxA基因表达的毒蛋白可使工程菌致死，需由持续表达启动子调控，插入质粒的C位点，持续表达毒蛋白，当双酚A被耗尽时，双酚A诱导启动子关闭，ctxB基因停止表达，抗毒素蛋白消失，ctxA表达的毒蛋白发挥作用，工程菌启动自毁，因此ctxA插入C位点，ctxB插入B位点。
【分析】PCR技术的基本原理是DNA的半保留复制，每次循环包括变性、复性和延伸三个步骤，变性通过高温使双链DNA解旋，复性使引物与模板链互补结合，延伸由DNA聚合酶催化脱氧核苷酸连接形成新链。PCR反应体系中需要模板DNA、引物、四种脱氧核苷酸、TaqDNA聚合酶、缓冲液等，Mg2+可激活TaqDNA聚合酶，维持酶的活性。DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸子链，因此引物设计时，限制酶识别序列需添加在引物的5'端，避免影响引物与模板的结合及DNA延伸。基因工程中，重组质粒的筛选可利用标记基因的抗性差异，当目的基因插入标记基因内部时，标记基因会被破坏，失去相应抗性，可通过两种抗生素的抗性筛选导入重组质粒的受体细胞。基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、标记基因和复制原点等，启动子分为诱导型启动子和组成型启动子，诱导型启动子需特定诱导物存在时才启动转录，组成型启动子可持续启动转录，目的基因的转录方向需与启动子的方向一致，以保证目的基因的正常表达。
（1）PCR每次循环包含变性、复性、延伸三个核心步骤。PCR反应体系中的作用是激活DNA聚合酶。
（2）若扩增过程中消耗引物分子254个，假设扩增了n次，则消耗的引物分子数254=（2n-1）×2，因此DNA扩增了7次。PCR技术要求引物与模板链的3'端互补配对，且DNA聚合酶从引物的3'端开始延伸子链，要使PilA1基因与Lac基因拼接成的融合基因准确连接，需要选择能扩增出融合基因的引物组合。引物1与融合基因中PilA1基因模板链的3'端互补配对，引物3与融合基因中Lac基因非模板链的3'端互补配对，从而扩增出融合基因，所以应选择的引物组合是引物1和引物3，如果需要按图1所示要求将拼接好的融合基因链接到质粒的两个图示酶切位点之间，则需在引物3的5'端添加限制酶HindⅢ的识别序列。
（3）重组质粒中，卡那霉素抗性基因作为标记基因未被破坏，而氨苄青霉素抗性基因因插入融合基因而失活。因此，成功导入重组质粒的工程蓝细菌在含卡那霉素的培养基上能够生长，在含氨苄青霉素的培养基上不能生长，符合条件的是菌落1和5。
（4）ctxB基因表达抗毒素蛋白导致毒蛋白失效，为了保证在双酚A存在时工程菌正常生存，ctxB应插入在双酚A诱导型启动子之后，即图1中的B位点，这样在双酚A存在时，双酚A诱导型启动子启动，ctxB基因表达抗毒素蛋白；ctxA基因表达毒蛋白可使工程菌致死，当双酚A被耗尽时，双酚A诱导型启动子不再启动，此时要让工程菌启动“自毁”，ctxA应插入在持续表达启动子控制的区域，即图1中的C位点。
20．【答案】（1）多对等位基因控制同一对相对性状；不需要人工授粉（和人工去雄）等操作
（2）aaBBDD或aaBBDd；aaBBdd
（3）让（或）与白花植株（aabbdd）杂交，选取子一代的红花个体（AaBbdd）进行自交，观察并统计子二代的表型及比例；若子二代红花：粉花：白花，则这三对等位基因位于三对同源染色体上；若子二代红花：粉花：白花不等于，或者红花：白花，则三对等位基因不是位于三对同源染色体上
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系；遗传的基本规律综合；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】(1) 该自花传粉植物花色由A/a、B/b、D/d三对等位基因控制，存在白色、粉色、红色和紫色4种表型，说明多对等位基因可以共同控制同一对相对性状，因此基因与性状的数量关系是多对等位基因控制同一对相对性状。自花传粉植物的雄蕊和雌蕊位于同一朵花内，自然状态下即可完成授粉，因此进行自交实验时，不需要人工去雄和人工授粉等操作，简化了实验步骤。
(2) T2植株（紫花A_B_D_）自交后代红花：紫花：白花=3：9：4，是9：3：3：1的变式，说明T2的基因型为AaBBDd，其自交F1中的白花植株基因型为aaBBDD、aaBBDd、aaBBdd；T3植株（紫花A_B_D_）自交后代红花：紫花：粉花=3：9：4，说明T3的基因型为AABbDd，其自交F1中的红花植株基因型为AAB_dd，花瓣提取液中含有酶A和酶B，能将前体物质转化为乙（红色），但缺乏酶D，无法合成丙（紫色）。若白花植株的提取液中含有酶D（基因型为aaBBDD或aaBBDd），则混合后酶D可催化乙转化为丙，混合液呈现紫色；若白花植株的提取液中不含酶D（基因型为aaBBdd），则混合后无法合成丙，混合液呈现红色。
(3) T2自交结果说明A/a、D/d位于两对同源染色体上，T3自交结果说明B/b、D/d位于两对同源染色体上，但无法确定A/a和B/b的位置关系。要验证三对等位基因是否位于三对同源染色体上，可通过杂交实验观察性状分离比是否符合自由组合定律。实验思路1中，让T2（AaBBDd）或T3（AABbDd）与白花植株（aabbdd）杂交，子一代的红花个体基因型为AaBbdd，若A/a和B/b位于两对同源染色体上，其自交后代的表型及比例应为红花（A_B_dd）：粉花（A_bbdd）：白花（aaB_dd、aabbdd）=9：3：4，符合自由组合定律的变式；若A/a和B/b位于一对同源染色体上，则后代性状分离比不符合该比例，或出现红花：白花=3：1的情况。实验思路2中，子一代紫花个体基因型为AaBbDd，若三对基因位于三对同源染色体上，其自交后代的表型及比例应为紫花（A_B_D_）：红花（A_B_dd）：粉花（A_bb__）：白花（aa____）=27：9：12：16，是三对基因自由组合的性状分离比；若不符合该比例，则说明三对基因不都位于三对同源染色体上。
【分析】基因与性状的关系并不都是简单的一一对应关系，多对等位基因可以共同控制同一对相对性状。自花传粉植物自然状态下可完成自花授粉，进行自交实验时无需人工去雄和人工授粉操作。基因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，不同基因控制的酶可参与同一代谢途径的不同步骤，共同决定性状表现。基因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自由组合是互不干扰的，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，可通过杂交实验观察后代的性状分离比来验证基因的位置关系，若后代性状分离比符合自由组合定律的变式，则说明相关基因位于非同源染色体上。
（1）基因和性状不一定是一一对应的关系，根据题干描述，三对等位基因控制一对相对性状，说明多对基因可以控制同一对相对性状。自花传粉植物自交实验时，每朵花的雄蕊给雌蕊授粉，不需要去雄、人工授粉等操作。
（2）T1植株（紫花）自交后代全为紫色（A_B_D_），说明亲本自交不能出现aa、bb或dd，T1植株基因型为AABBDD；T2植株（紫花）自交后代红花：紫花：白花=3：9：4，没有粉花（A_bb__）出现，T2植株基因型为AaBBDd；T3植株（紫花）自交后代红花：紫花：粉花=3：9：4，没有白花（aa____）出现，T3植株基因型为AABbDd；现有T2植株自交F1中一白花植株，其基因型可能为aaBBD_或aaBBdd；T3植株自交F1中红花植株基因型为AAB_dd，若白花植株中含有D基因，则其花瓣提取液中将含有由D基因控制的酶D，能催化T3植株自交F1红花植株的花瓣提取液中已含有的红色色素合成紫色色素，从而使得混合液呈现出紫色，因此，如果混合液的颜色为紫色，可以推断出该白花植株的基因型为aaBBDD或aaBBDd；如果白花植株中不含有D基因，则其花瓣提取液中不含有酶D，混合液也就不会呈现出紫色，此时混合液的颜色为红色，则可以推断出该白花植株的基因型为aaBBdd。
（3）T2植株自交后代红花：紫花：白花=3：9：4是9：3：3：1的变式说明两对等位基因A/a、D/d位于两对同源染色体上；同理T3植株自交后代红花：紫花：粉花=3：9：4是9：3：3：1的变式说明两对等位基因B/b、D/d位于两对同源染色体上，但无法判定A/a、B/b这两对等位基因的位置关系。
实验思路1：以T2、T3及白花植株（aabbdd）为实验材料，判定A/a、B/b两对等位基因的位置关系，则需要获得AaBb的个体，可以让T2（或T3）与白花植株（aabbdd）杂交，选取子一代的红花（AaBbdd）个体进行自交。
预期结果及结论1：若子二代红花（A_B_dd）：粉花（A_bbdd）：白花（aaB_dd、aabbdd）=9：3：4，则这三对等位基因分别位于三对同源染色体上；若子二代红花（A_B_dd）：粉花（A_bbdd）：白花（aaB_dd、aabbdd）不等于9：3：4，或者红花（A_B_dd）：白花（aabbdd）=3：1，则A/a、B/b位于一对同源染色体上，三对等位基因没有位于三对同源染色体上。
实验思路2：让T2（或T3）与白花植株（aabbdd）杂交，选取子一代的紫花（AaBbDd）个体进行自交。
预期结果及结论2：若子二代紫花（A_B_D_）：红花（A_B_dd）：粉花（A_bb__）：白花（aa____）=27：9：12：16，则这三对等位基因分别位于三对同源染色体上；若子二代紫花（A_B_D_）：红花（A_B_dd）：粉花（A_bb__）：白花（aa____）不等于27：9：12：16，或者紫花（A_B_D_）：红花（A_B_dd）：白花（aabb__）=3：3：2，则A/a、B/b位于一对同源染色体上，三对等位基因没有位于三对同源染色体上。
1 / 12026年四川省德阳市高三年级下学期3月联考生物试卷
1．细胞内许多物质需要通过运输参与生命活动，下列物质或结构可直接参与支原体细胞内物质运输的是（　　）
A．DNA B．RNA C．囊泡 D．核孔
【答案】B
【知识点】核酸在生命活动中的作用；原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、DNA的主要作用是储存和传递遗传信息，控制蛋白质的合成，不具备参与细胞内物质运输的功能，A不符合题意；
B、支原体属于原核生物，细胞内含有多种RNA，其中tRNA能够转运氨基酸参与翻译过程，可直接参与细胞内物质运输，B符合题意；
C、囊泡由内质网、高尔基体等具膜细胞器产生，是真核细胞特有的物质运输结构，支原体作为原核生物，无这类细胞器，不能形成囊泡，C不符合题意；
D、核孔位于真核细胞的核膜上，负责核质间物质交换与信息交流，支原体没有成形的细胞核，不存在核孔结构，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】原核生物细胞没有以核膜为界限的细胞核，也不存在内质网、高尔基体等复杂具膜细胞器，仅有核糖体一种细胞器，因此真核细胞特有的核孔、囊泡等结构在原核细胞中都不具备。核酸分为DNA和RNA，DNA主要承担遗传信息储存的功能，不参与物质运输，RNA包含多种类型，转运RNA可以运输氨基酸，参与细胞内的物质转运过程。原核细胞与真核细胞最根本的区别是有无成形细胞核，二者在细胞器种类、细胞结构组成上存在诸多差异。
2．下列有关生物进化的叙述，正确的是（　　）
A．四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交可产生三倍体后代，说明新物种的产生没有形成生殖隔离
B．“收割理论”认为生态系统中捕食者的捕食行为不利于物种多样性的提升
C．随着工业污染加剧，桦尺蛾种群中控制深色性状的基因频率上升是自然选择的结果
D．进化地位越高等的生物，其形态结构越复杂，因此其适应各种环境的能力就越强
【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容；协同进化与生物多样性的形成；基因频率的概念与变化；物种的概念与形成；自然选择与适应
【解析】【解答】A、四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交产生的三倍体西瓜不可育，表明二者存在生殖隔离，四倍体西瓜已属于新物种，新物种形成必须以生殖隔离为标志，A不符合题意；
B、收割理论认为捕食者通常捕食种群数量占优势的物种，抑制优势物种过度繁殖，为其他弱势物种留存生存资源和空间，有利于提高物种多样性，B不符合题意；
C、工业污染造成树干黑化，深色桦尺蛾隐蔽性更强，存活和繁殖后代的概率更高，浅色个体易被天敌捕食淘汰，在自然选择的定向作用下，种群内控制深色性状的基因频率不断上升，这是自然选择驱动种群进化的典型实例，C符合题意；
D、生物对环境的适应具有相对性，进化地位高、形态结构复杂的生物只适应特定的生存环境，并不具备适应各类环境的能力，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】生殖隔离是区分不同物种的根本标准，也是新物种形成的唯一标志，存在生殖隔离即代表形成新物种。收割理论阐释了捕食者在生态系统中的作用，捕食者的捕食行为能够维持物种多样性，维持生态系统结构的稳定。自然选择能够定向改变种群的基因频率，生物进化的实质就是种群基因频率发生定向改变。生物的适应是相对适应，任何生物都只能适应一定的环境条件，进化层次和结构复杂程度与适应所有环境的能力没有必然联系。
3．天然虾青素由于具有清除自由基、延缓衰老和增强免疫等功能，被广泛应用于食品、化妆品和保健品等领域。下列叙述错误的是（　　）
A．在生命活动中，正常个体的细胞在进行各种氧化反应时很容易产生自由基
B．天然虾青素可以减少自由基对某些蛋白质的攻击，从而延缓衰老
C．天然虾青素可降低自由基对DNA的攻击，从而减少基因突变的发生
D．天然虾青素减少自由基对磷脂分子的攻击，从而保护核糖体合成免疫蛋白
【答案】D
【知识点】细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、正常细胞在进行各类氧化代谢反应的过程中，会持续产生活泼的自由基，自由基是细胞生命活动中常见的代谢产物，A不符合题意；
B、自由基会攻击细胞内的蛋白质，破坏蛋白质结构、降低其生理功能，进而推动细胞衰老进程，天然虾青素可清除自由基，减弱自由基对蛋白质的破坏作用，达到延缓衰老的效果，B不符合题意；
C、自由基能够损伤细胞内的DNA分子，易引发碱基序列改变造成基因突变，天然虾青素通过清除自由基，可减少自由基对DNA的攻击，降低基因突变发生的概率，C不符合题意；
D、磷脂是生物膜的重要组成成分，核糖体属于无膜细胞器，不含磷脂分子，自由基对磷脂分子的攻击不会影响核糖体的结构和功能，无法保护核糖体合成免疫蛋白，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】细胞衰老的自由基学说指出，细胞进行氧化反应时会不断产生自由基，自由基具有强氧化活性，可攻击细胞内多种生物分子。自由基攻击蛋白质会使其变性失活，加速细胞衰老；攻击DNA易造成基因结构改变，诱发基因突变；攻击磷脂会破坏生物膜结构的完整性。核糖体仅由蛋白质和rRNA组成，不具备生物膜结构，不含磷脂，因此磷脂的损伤不会干扰核糖体合成蛋白质的功能。具有抗氧化作用的物质可清除多余自由基，减轻自由基对细胞结构和物质的损伤，发挥延缓衰老、保护细胞的作用。
4．离子通道的活性由通道开或关两种构象所调控，即是门控的。科研人员利用光遗传学技术，将一种来源于绿藻的“光控阳离子通道”（Channelrhodopsin-2）精确导入特定神经元的细胞膜中。该通道蛋白在蓝光照射下会瞬间开放，允许阳离子（如）顺浓度梯度内流，从而激活神经元。下列相关叙述错误的是（　　）
A．蓝光作为信号，引起了通道蛋白空间构象的改变以实现开放
B．在蓝光照射下，Na+通过该通道的运输方式属于协助扩散
C．若提高细胞外Na+浓度，则蓝光照射后Na+的内流速率会加快
D．神经元被激活及恢复的过程中，Na+跨膜运输均不需要消耗能量
【答案】D
【知识点】神经冲动的产生和传导；被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、离子通道的活性由自身空间构象的开关状态调控，蓝光作为外界信号，能够诱导光控阳离子通道蛋白的空间构象发生改变，使通道开放，A不符合题意；
B、蓝光照射下钠离子顺浓度梯度进行跨膜内流，运输过程借助通道蛋白协助且不消耗能量，符合协助扩散的特征，B不符合题意；
C、协助扩散的运输速率受膜两侧浓度差和转运蛋白数量影响，提高细胞外钠离子浓度会增大膜内外钠离子的浓度梯度，进而使蓝光照射后钠离子内流速率加快，C不符合题意；
D、神经元被激活时钠离子内流属于协助扩散，不消耗能量，神经元恢复静息电位的过程中，依靠钠钾泵将钠离子逆浓度梯度运出细胞，该过程属于主动运输，需要消耗能量，并非全程都不需要消耗能量，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】物质跨膜运输分为自由扩散、协助扩散和主动运输，协助扩散顺浓度梯度进行，需要转运蛋白协助，不消耗能量，运输速率受浓度差和转运蛋白数量制约。主动运输逆浓度梯度进行，需要载体蛋白协助，同时消耗细胞代谢提供的能量。离子通道是转运蛋白的一类，可受物理或化学信号调控，通过改变自身空间构象实现通道开启或关闭。神经元产生动作电位时，钠离子经离子通道顺浓度梯度内流，运输方式为协助扩散，静息电位的维持与恢复依赖钠钾泵的主动运输，逆浓度梯度转运离子且消耗ATP。
5．下列以洋葱为材料的实验描述，正确的是（　　）
A．用洋葱鳞片叶内表皮细胞作为实验材料，也可观察到质壁分离现象
B．洋葱鳞片叶外表皮细胞比叶肉细胞更适合用于观察细胞质流动
C．用预冷的95%的酒精溶液可溶解洋葱根尖细胞提取液中的DNA
D．低温诱导洋葱染色体加倍实验中，用改良的卡诺氏液可以更好地染色观察
【答案】A
【知识点】质壁分离和复原；低温诱导染色体加倍实验；观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、洋葱鳞片叶内表皮细胞是成熟植物细胞，具有中央大液泡和原生质层，满足质壁分离的结构条件，虽自身无色素，可借助带色素的外界溶液辅助观察到质壁分离现象，A不符合题意；
B、观察细胞质流动一般以叶绿体作为观察参照，洋葱叶肉细胞含有叶绿体便于观测，鳞片叶外表皮细胞不含叶绿体，缺少可视标志物，不适合观察细胞质流动，B不符合题意；
C、DNA不溶于预冷的95%酒精，该试剂作用是析出DNA、溶解细胞中的部分杂质，不能溶解DNA，C不符合题意；
D、低温诱导染色体加倍实验中，卡诺氏液的功能是固定细胞形态，没有染色作用，染色体需要用碱性染料进行染色观察，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】成熟植物细胞具备原生质层和中央大液泡，就能发生质壁分离与复原，细胞自身有无色素只影响直观观察，可通过外界溶液添加色素改善观察效果。观察细胞质流动常以叶绿体的运动作为参照依据，优先选用含有叶绿体的植物叶肉细胞。DNA具有不溶于冷酒精的理化特性，预冷95%酒精常用于析出DNA并除去溶于酒精的杂质。卡诺氏液属于细胞固定液，作用是维持细胞形态，染色体染色需使用龙胆紫、醋酸洋红、改良苯酚品红染液等碱性染料。洋葱不同组织细胞结构特点不同，分别适用于质壁分离观察、有丝分裂观察、细胞质流动观察等不同高中生物实验。
6．某二倍体哺乳动物的基因型为HhXBY，如图是该动物体内某细胞正常分裂模式图，①~④表示对应的染色体。下列叙述正确的是（　　）
A．图示细胞为次级精母细胞，含7条染色单体
B．图示细胞的④号染色体是Y染色体
C．产生图示细胞的分裂过程中一定发生了基因突变
D．产生图示细胞的分裂过程中一定发生了基因重组
【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；基因重组及其意义；基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、图示细胞中每条染色体均含有2条染色单体，共4条染色体，染色单体总数为8条，并非7条，A不符合题意；
B、该动物基因型为HhXBY，B基因位于X染色体上，因此携带B基因的③号染色体为X染色体，该细胞处于减数第二次分裂前期，同源染色体已分离，次级精母细胞中只含X或Y染色体，该细胞含X染色体，因此④号染色体不可能是Y染色体，B不符合题意；
C、①号染色体同时携带H和h基因，该差异可能来自基因突变，也可能来自减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体互换（基因重组），因此不能确定一定发生了基因突变，C不符合题意；
D、图示细胞为次级精母细胞，是减数第一次分裂结束后形成的，减数第一次分裂后期会发生非同源染色体上非等位基因的自由组合，该过程属于基因重组，因此产生图示细胞的分裂过程中一定发生了基因重组，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】减数分裂过程中，初级精母细胞会进行减数第一次分裂，同源染色体分离、非同源染色体自由组合，形成次级精母细胞。次级精母细胞处于减数第二次分裂前期时，染色体数为体细胞的一半，每条染色体含两条姐妹染色单体。减数分裂过程中的基因重组包括两种类型，一是减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换，二是减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合。
7．科研人员将一对等位基因R、r进行扩增、测序，证实r是突变基因，如图为两种基因非模板链的部分测序结果（终止密码子：UAA、UAG、UGA，起始密码子：AUG）。已知转运谷氨酸的tRNA上的反密码子为5'-UUC-3'。下列相关分析正确的是（　　）
A．R基因突变成r基因是因为发生了碱基对的缺失
B．突变后蛋白质翻译在第441位氨基酸后提前终止
C．被tRNA转运的氨基酸连接在tRNA的5'端
D．谷氨酸对应的基因模板链中的碱基序列为5'-CTT-3'
【答案】B
【知识点】基因突变的特点及意义；基因突变的类型；遗传信息的翻译；DNA分子上碱基对的改变对后代性状的影响
【解析】【解答】A、对比R基因和r基因的非模板链序列，R基因第1320位附近的序列为“AAACAAATAG”，r基因的对应序列为“AAAC--TATAG”，说明突变不仅发生了碱基对的缺失，还伴随后续碱基的序列变化，并非单纯的碱基对缺失，A不符合题意；
B、起始密码子AUG对应非模板链的ATG，从序列第7位碱基开始翻译（第7-9位为ATG）。计算碱基位置，第1320位碱基对应第(1320-6)÷3=438位氨基酸的最后一个碱基；r基因中碱基缺失导致阅读框移位，后续序列中提前出现了终止密码子（对应非模板链的TAG，mRNA的UAG），使蛋白质翻译在第441位氨基酸后提前终止，B符合题意；
C、tRNA的氨基酸连接位点位于3'端的CCA序列，而非5'端，C不符合题意；
D、已知谷氨酸的tRNA反密码子为5'-UUC-3'，根据碱基互补配对原则，mRNA上对应的密码子为5'-GAA-3'；基因模板链与mRNA反向互补，因此模板链的碱基序列为3'-CTT-5'（即5'-TTC-3'），而非5'-CTT-3'，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】基因突变包括碱基对的替换、增添和缺失，其中碱基对的缺失或增添可能导致阅读框移位，引发移码突变，使后续密码子序列改变，甚至提前出现终止密码子，导致翻译提前终止。tRNA的结构特点为氨基酸连接在3'端的CCA末端，反密码子与mRNA上的密码子反向互补配对。基因的非模板链（编码链）与mRNA序列基本一致（T替换为U），模板链与mRNA反向互补，密码子、反密码子与基因模板链之间的碱基配对需遵循反向互补原则。起始密码子AUG编码甲硫氨酸，是翻译的起点，终止密码子UAA、UAG、UGA不编码氨基酸，会终止翻译过程。
8．在微生物学中，将允许特定种类微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。下列描述不属于选择培养基应用的是（　　）
A．以无氮源的培养基筛选出固氮微生物
B．以添加青霉素的培养基筛选出真菌
C．以无有机碳源的培养基筛选出自养微生物
D．以伊红—亚甲蓝琼脂培养基筛选出大肠杆菌
【答案】D
【知识点】培养基对微生物的选择作用；培养基概述及其分类
【解析】【解答】A、无氮源培养基中只有固氮微生物可以利用空气中的氮气作为氮源正常生长，其他不能固氮的微生物因缺乏氮源无法繁殖，起到定向筛选微生物的作用，A不符合题意；
B、青霉素可抑制细菌细胞壁的合成，能阻止细菌生长，对真菌生长无抑制作用，可从混杂微生物中筛选出真菌，属于选择培养基的应用，B不符合题意；
C、无有机碳源的培养基仅能供自养微生物利用无机碳源合成有机物维持生命活动，异养微生物无法获取碳源不能生长，具备选择筛选功能，C不符合题意；
D、伊红—亚甲蓝琼脂培养基可以使大肠杆菌长出具有特征性的菌落，主要用于鉴别大肠杆菌，不会抑制其他微生物的生长繁殖，属于鉴别培养基而非选择培养基，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】选择培养基是人为调整培养基营养配比或加入特定抑菌、杀菌物质，允许特定微生物生长同时抑制其他微生物生长，实现微生物的分离与筛选。鉴别培养基是在培养基中加入特定化学试剂或指示剂，不同微生物在其上生长会呈现不同菌落特征或颜色反应，可区分鉴别不同微生物类型，不具备抑制其他微生物生长的作用。常见选择培养基可通过缺乏特定营养物质筛选特殊代谢类型微生物，也可添加抗生素筛选耐药微生物，而伊红亚甲蓝培养基、刚果红染色培养基等都属于典型的鉴别培养基。
9．研究人员选取黄土高原某刺槐林动态样地研究灌草优势种生态位及优势种空间分布的种间联结性。种间联结包括正联结（物种间相互吸引）和负联结（物种间相互排斥）。研究发现种间正联结度越强，生态位重叠度越大；种间负联结度越强，生态位重叠度越小。下表示意部分研究结果，下列有关叙述正确的是（　　）
群落中垂直分层优势物种的种间联结性
　 正联结比例 负联结比例
灌木层 36.11% 63.89%
草本层 38.18% 61.82%
A．生态位是指一个物种在生态系统中所处的空间位置
B．草本层优势种的种间竞争程度可能比灌木层的更激烈
C．当可用资源减少时，可能导致种间负联结度增强
D．种间负联结度变小，生物种群数量将呈现“J”形增长
【答案】B
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、生态位不仅包含物种在生态系统中所处的空间位置，还包括占用资源的情况、营养地位以及与其他物种的相互关系等，A不符合题意；
B、题干说明种间正联结度越强，生态位重叠度越大，种间竞争越激烈，草本层正联结比例高于灌木层，生态位重叠更高，因此草本层优势种种间竞争程度可能更激烈，B符合题意；
C、可用资源减少时，物种间资源争夺加剧，生态位重叠度增大，种间正联结度增强，负联结度会减弱，C不符合题意；
D、种群呈J形增长需要食物空间充足、无天敌、无环境阻力等理想条件，种间负联结度变小仅表示物种间排斥减弱，依然存在资源限制和种间竞争等环境阻力，无法实现J形增长，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】生态位是物种在群落中的地位与作用，涵盖空间位置、资源利用范围、种间相互关系等多方面内容。生态位重叠程度越高，不同物种对相同资源的争夺越明显，种间竞争就越剧烈。种间正联结体现物种间相互吸引共存，负联结体现物种间相互排斥分离，资源供给水平会影响种间联结的强弱，资源不足会加剧种间竞争，提升正联结比例、降低负联结比例。种群J形增长仅出现在理想条件下，自然群落普遍存在资源有限、种间竞争、天敌捕食等环境阻力，自然状态下种群多为S形增长，仅改变种间联结关系无法满足J形增长的条件。
10．研究人员通过肺上皮干细胞诱导形成可模拟肺部局部组织结构与功能的肺类器官，然后通过共培养整合多种肺类器官，构建结构与功能更接近完整肺的肺类装配体，过程如图所示。下列相关叙述正确的是（　　）
A．肺上皮干细胞分化生成肺类器官后，遗传物质发生了变化
B．肺类装配体的培育过程运用了动物细胞融合技术
C．肺类器官的形成依赖于肺上皮干细胞的增殖与分化
D．肺类装配体的培养无需控制气体环境中的CO2浓度
【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义；动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞的遗传物质不会发生改变，肺上皮干细胞分化生成肺类器官的过程中，遗传物质未发生变化，A不符合题意；
B、动物细胞融合技术是指将两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，图示中肺类装配体的培育是将两种肺类器官共培养整合，没有细胞融合的操作，未运用动物细胞融合技术，B不符合题意；
C、根据图示，肺类器官A和B均由肺上皮干细胞经过增殖和分化过程形成，细胞增殖使细胞数量增加，细胞分化使细胞形成特定的形态、结构和功能，进而形成类器官，C符合题意；
D、动物细胞培养时，气体环境中需要维持一定浓度的CO2（通常为5%），其作用是维持培养液的pH，因此肺类装配体的培养过程中需要控制气体环境中的CO2浓度，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，其实质是基因的选择性表达，细胞中的遗传物质不会发生改变。动物细胞培养需要适宜的气体环境，通常为95%的空气和5%的二氧化碳，二氧化碳的作用是维持培养液的pH稳定。动物细胞融合技术是将两个或多个动物细胞结合形成一个单核细胞的技术，主要用于制备单克隆抗体等领域。
11．类风湿性关节炎（RA）是体内异常活化的B细胞产生致病性抗体所引起的一类疾病。最新疗法利用基因工程技术改造患者T细胞，使其表达靶向B细胞表面CD20抗原的嵌合抗原受体（CD20-CAR-T），成为CAR-T细胞。同时引入可被小分子药物激活的“安全开关”（iCasp9）。iCasp9的作用是通过药物可控地激活细胞凋亡。下列叙述正确的是（　　）
A．RA的发病与B细胞错误识别自身抗原有关，属于获得性免疫缺陷病
B．改造前的T细胞需从患者骨髓中提取，经激活后输回体内发挥作用
C．引入iCasp9可避免CAR-T细胞过度活化导致免疫系统失控
D．CD20-CAR-T疗法通过增强辅助性T细胞功能抑制自身免疫反应
【答案】C
【知识点】免疫功能异常；细胞免疫
【解析】【解答】A、类风湿性关节炎是免疫系统异常攻击自身正常组织细胞引发的自身免疫病，并非获得性免疫缺陷病，A不符合题意；
B、T细胞起源于骨髓造血干细胞但在胸腺中发育成熟，改造前的T细胞一般从患者外周血中提取，不需要从骨髓提取，B不符合题意；
C、引入的iCasp9可被小分子药物激活并诱导CAR-T细胞发生凋亡，当CAR-T细胞过度活化时，可通过药物启动安全开关使其凋亡，避免免疫系统过度反应而失控，C符合题意；
D、该疗法是改造后的CAR-T细胞特异性识别并清除异常活化的B细胞，减少致病性抗体产生，并非通过增强辅助性T细胞功能来抑制自身免疫反应，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】自身免疫病是免疫系统过于敏感、反应过强，把自身正常组织器官当作外来抗原发起攻击引发的疾病，而免疫缺陷病是机体免疫功能低下或缺失造成的，二者发病机理完全不同。T细胞由骨髓造血干细胞分化而来，迁移至胸腺完成成熟过程，医疗科研中多从外周血分离获取成熟T细胞。细胞凋亡是基因调控的程序性细胞死亡，人为导入可药物调控的凋亡调控基因，能人为控制特定细胞的凋亡进程，用来规避细胞过度活化带来的免疫副作用。
12．非洲慈鲷科鱼M.mbenji同时拥有XY和ZW两套性染色体。若无W染色体，就由XY染色体来决定子代性别；若子代继承了W染色体，无论是否存在Y染色体都将发育为雌性，染色体组成为YY的个体致死。任取两只M.mbenji的雌雄个体交配产生足够多子代，子代中雄性个体所占比例不可能是（　　）
A．1/2 B．1/3 C．1/4 D．1/6
【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；伴性遗传
【解析】【解答】A、雌性个体无W染色体基因型为ZZXX，与雄性ZZXY交配，子代均无W染色体，遵循XY型性别决定，子代XX雌性与XY雄性比例为1：1，雄性个体占比为1/2，A不符合题意；
B、雌性ZWXY与雄性ZZXY交配，子代ZW型全部为雌性，ZZ型子代基因型及比例为XX：XY：YY=1：2：1，YY个体致死，存活ZZ个体中雄性XY占2/3，综合全部存活子代计算，雄性占比为1/3，B不符合题意；
C、雌性ZWXX与雄性ZZXY交配，子代ZW型全部为雌性，ZZ型子代XX与XY比例为1：1，综合全部存活子代计算，雄性占比为1/4，C不符合题意；
D、结合该鱼类性别决定规则与YY致死条件，列举所有可交配的雌雄基因型组合并计算子代雄性比例，均无法得到雄性占比1/6的结果，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】生物性别决定方式除经典XY型、ZW型外，还存在多套性染色体共同调控的特殊类型。本题中W染色体具有显性决定雌性的作用，只要含W即为雌性，无W染色体时由XY型决定性别，XY为雄性、XX为雌性，同时YY基因型个体存在致死现象。遗传计算时需将ZW、XY两套染色体的遗传分开分析，先统计子代所有基因型，剔除致死个体后再重新核定雌雄个体数量及比例，不同基因型亲本杂交可产生多种雄性占比结果，受遗传规律和致死效应限制，部分比例无法出现。
13．研究发现长期熬夜引起的压力会使机体释放过多NE（去甲肾上腺素），引起一系列的代谢变化，从而引起黑素细胞干细胞过度激活，导致头发变白（如图）。为探究NE主要是作为激素还是神经递质发挥作用，研究人员用模型小鼠、药物X（抑制突触前膜神经递质的释放）和兴奋性神经递质ACh进行相关实验。实验过程及结果如表。下列推断错误的是（　　）
组别 处理 结果（白毛率）
①给小鼠注射一定量的生理盐水 进行熬夜 压力刺激 60%
②给小鼠注射一定量的药物X 7%
③？ ？
表
A．熬夜引起黑素细胞干细胞过度激活是神经—体液调节的结果
B．③组先注射等量的药物X，然后再注射适量的ACh
C．若②组白毛率略小于③组，则支持NE主要作为激素发挥作用
D．若②组白毛率明显小于③组，则支持NE主要作为激素发挥作用
【答案】C
【知识点】神经冲动的产生和传导；动物激素的调节；神经、体液调节在维持稳态中的作用
【解析】【解答】A、长期熬夜引起的压力通过神经系统释放NE，同时NE也可通过血液循环作用于靶细胞，因此黑素细胞干细胞的过度激活是神经调节与体液调节共同作用的结果，A正确；
B、为探究NE主要作为神经递质还是激素发挥作用，实验需要设置③组先注射药物X（抑制突触前膜释放神经递质），再注射适量的兴奋性神经递质ACh，以观察在神经递质释放被阻断的情况下，ACh能否恢复NE的释放或作用，从而判断NE的来源与作用方式，B正确；
C、若②组（单用药物X）白毛率略小于③组（药物X+ACh），说明在阻断神经递质释放后，补充ACh能部分恢复NE的作用，提示NE主要依赖神经递质途径发挥作用，而非激素途径，因此该结果支持NE主要作为神经递质，C错误；
D、若②组白毛率明显小于③组，说明在药物X阻断神经递质释放后，即使补充ACh也无法显著恢复NE的作用，而NE仍可通过激素形式发挥作用，因此该结果支持NE主要作为激素，D正确。
故答案为：C
【分析】通过神经影响激素的分泌，再由激素对机体功能实施调节的方式，称为神经-激素调节。一方面，不少内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节，在这种情况下，体液调节可以看作是神经调节的一个环节。另一方面，内分泌腺分泌的激素叶可以影响神经系统的发育和功能。总之，人和高等动物体的各项生命活动常常同时受神经和体液的调节。
14．油菜素内酯（BR）通过促进细胞伸长调控植物生长。科学家将BR合成酶（DWF4）基因与光敏蛋白基因融合，构建转基因拟南芥（L型），其DWF4的表达受红光激活、远红光抑制。用纳米载体包裹BR合成抑制剂（BRZ），该载体可靶向作用于分生组织。实验处理及结果如下表所示，下列叙述错误的是（　　）
组别 拟南芥类型 光照条件 处理方式 下胚轴长度（mm）
① 野生型 白光 无处理 3.1
② 野生型 白光 BRZ纳米载体 2.9
③ L型 红光 无处理 8.5
④ L型 远红光 无处理 3.0
⑤ L型 红光 BRZ纳米载体 2.8
A．光敏色素可将光信号传导到细胞核，影响基因表达，但是自身结构不会发生改变
B．对比①②组可知，BRZ纳米载体未显著抑制野生型生长，可能因其靶向性降低
C．对比③④组可知，L型植株在红光下通过光敏蛋白调控内源BR的合成，显著增强下胚轴生长
D．若对L型植株进行“远红光+BRZ纳米载体”处理，下胚轴长度应小于④组
【答案】A
【知识点】其他植物激素的种类和作用；环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、光敏色素是感受光信号的蛋白质，受到光刺激后自身空间结构会发生改变，进而将光信号传导到细胞核中调控基因表达，并非自身结构不发生改变，A不符合题意；
B、①②组均为野生型且光照条件相同，②组施加BRZ纳米载体后下胚轴长度与①组相差很小，说明未显著抑制野生型生长，原因可能是纳米载体对野生型分生组织靶向性不足，药剂难以发挥作用，B不符合题意；
C、③④组只有光照条件不同，L型植株DWF4的表达受红光激活、远红光抑制，红光下光敏蛋白促进BR合成酶基因表达，内源BR合成增加，通过促进细胞伸长使下胚轴显著生长，C不符合题意；
D、④组远红光下L型植株内源BR合成已被抑制，若再施加BRZ纳米载体进一步抑制BR合成，细胞伸长会受到更强抑制，下胚轴长度会小于④组，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】光敏色素是植物感受光信号的受体蛋白，广泛分布于植物细胞中，接受特定波长光照后其空间结构会发生改变，进而完成光信号的转导，进入细胞核调控相关基因的表达，以此调节植物生长发育进程。油菜素内酯是植物内源激素，具有促进细胞伸长、调控营养生长的生理功能，其合成量直接影响植物下胚轴等器官的生长长度。转基因植株可通过基因融合实现目的基因受特定光信号调控，红光可激活、远红光可抑制相关合成酶基因表达，从而控制内源激素合成水平。
15．如图是入侵植物影响食物网的2种途径：途径Ⅰ是入侵植物能够直接被土著草食者取食，按照原有的路径进入土著食物网；途径Ⅱ是入侵植物所固定的能量通过引入新的消费者或者转变流通路径形成新的食物网结构。下列推断正确的是（　　）
注：灰色实心圆表示入侵前土著食物网的生物组成，空心圆表示植物入侵后食物网的生物组成
A．常用抽样检测法随机选取样方调查入侵植物的种群密度
B．若食物网中广食性消费者较多，则入侵植物主要以途径Ⅱ影响食物网
C．入侵植物增加了食物网的复杂程度，最终必然提高了当地生态系统的稳定性
D．若入侵植物更适应环境而大量繁殖，可能改变当地群落演替的方向和速度
【答案】D
【知识点】估算种群密度的方法；群落的演替；生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、调查植物种群密度的常用方法是样方法，抽样检测法一般用于微生物的计数，A不符合题意；
B、若食物网中广食性消费者较多，这类消费者可直接取食入侵植物，使入侵植物通过途径Ⅰ（直接被土著草食者取食，进入原有食物网）影响食物网，而非途径Ⅱ，B不符合题意；
C、入侵植物可能会与土著植物竞争资源，导致土著物种减少，甚至破坏原有的食物网结构，降低当地生态系统的稳定性，并非必然提高生态系统稳定性，C不符合题意；
D、若入侵植物更适应环境而大量繁殖，会通过竞争阳光、水分、土壤养分等资源，抑制本地物种的生长，从而可能改变当地群落演替的方向和速度，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】调查植物种群密度通常采用样方法，随机选取样方并统计个体数量，抽样检测法多用于液体培养基中微生物的计数。外来物种入侵对食物网的影响途径分为直接进入原有食物网和形成新的食物网结构两种，广食性消费者较多时，入侵植物更容易被土著草食者取食，以直接进入原有食物网的途径为主。生态系统的稳定性取决于食物网的复杂程度和物种多样性，入侵植物可能会排挤土著物种，导致生物多样性下降，破坏原有的生态平衡，从而降低生态系统的稳定性。群落演替的方向和速度会受到环境变化和生物因素的影响，入侵植物大量繁殖会通过竞争、化感作用等方式影响本地物种的生存，进而改变群落演替的方向和速度。
16．施肥技术是植物增产的重要举措。研究发现施肥有利于光合色素的增加。研究者选择长势一致某品种葡萄随机分组，进行如下3个实验处理：TW处理（传统施肥方式）、IW处理（加气灌溉施肥方式）和CK对照（不进行施肥），结果如表所示。回答下列问题。
组别 光饱和点 光补偿点 叶绿素含量 Rubisco酶活性
CK 1513.76 43.35 2.08 6.8
TW 1693.12 44.31 2.31 8.2
IW 1792.31 45.32 2.41 12.5
注：Rubisco酶可催化和结合
（1）测定叶绿素相对含量时，应首先用　 　（填试剂）提取光合色素，并将提取液置于　 　光下测定吸光值来推算其相对含量，原因是　 　。
（2）Rubisco酶存在于叶肉细胞的　 　。由上表结果可知，　 　（填“CK”“IW”或“TW”）处理组葡萄生长效果最好，原因是　 　。
（3）根据以上信息分析，适当增加CO2浓度有利于叶绿素增加的原因可能是　 　。
【答案】（1）无水乙醇（无水酒精、丙酮、均可）；红；叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，不吸收红光，在红光下测定可排除类胡萝卜素的干扰
（2）叶绿体基质；IW；IW处理组的光饱和点、光补偿点和叶绿素含量最高，Rubisco酶活性最高，光合作用效果最好
（3）浓度升高，加快暗反应中固定速率，ATP和NADPH消耗增加，光反应速率提升，促进叶绿素的合成，使叶绿素含量增加
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；叶绿体色素的提取和分离实验；影响光合作用的环境因素；光合作用综合
【解析】【解答】(1)光合色素是脂溶性有机物，不溶于水，易溶于无水乙醇等有机溶剂，因此常用无水乙醇提取植物叶片中的光合色素。不同光合色素的光吸收特性不同，叶绿素可以吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素只吸收蓝紫光，几乎不吸收红光。在红光条件下测定提取液吸光值，类胡萝卜素不会对吸光值产生影响，能够排除其干扰，依据吸光值大小准确推算叶绿素的相对含量。
(2)Rubisco酶催化二氧化碳与五碳化合物结合的二氧化碳固定过程，该过程属于光合作用暗反应阶段，暗反应进行的场所是叶肉细胞的叶绿体基质，因此该酶分布在叶绿体基质中。对比三组实验数据，IW处理组叶绿素含量最高，捕获光能的能力更强；Rubisco酶活性最高，暗反应效率更高；光饱和点数值最大，利用强光进行光合作用的能力更强，整体光合作用强度最大，积累有机物更多，因此葡萄生长效果最好。
(3)环境中二氧化碳浓度适当升高，会加快暗反应里二氧化碳的固定速率，使暗反应快速消耗光反应产生的ATP和NADPH。光反应产物消耗量增大，会反向促进光反应速率提升，植物为了适配增强的光反应，会促进叶绿素合成，最终使叶片中叶绿素含量增加。
【分析】1. 光合色素的提取原理为色素易溶于无水乙醇等有机溶剂，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，可利用光谱吸收差异单独定量测定叶绿素含量。
2. 光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜，暗反应发生在叶绿体基质，催化二氧化碳固定的酶分布于叶绿体基质中。
3. 光饱和点代表植物能利用的最大光照强度，光饱和点越高，植物适应强光环境的能力越强；叶绿素含量直接决定光能捕获效率，暗反应关键酶活性决定暗反应速率，三者共同影响植物整体光合速率和生长状况。
（1）光合色素可溶解在有机溶剂无水乙醇中，故可用无水乙醇提取光合色素。因为叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，所以在红光下测定吸光值，可以排除类胡萝卜素的干扰。
（2）光合作用暗反应发生在叶绿体基质中，故的固定发生的场所是叶绿体基质。由表中数据可知，IW处理组的光饱和点、光补偿点和叶绿素含量最高，Rubisco酶活性最高，光合作用效果最好，所以IW处理组葡萄生长效果最好。
（3）浓度升高，加快暗反应中固定速率，ATP和NADPH消耗增加，光反应速率提升，促进叶绿素的合成，使叶绿素含量增加。
17．青海湖是我国最大的内陆咸水湿地，鱼类资源丰富，也是重要的鸟类栖息地。回答下列问题。
（1）某研究小组在青海湖及附近区域进行了一系列调查。采用标记重捕法调查裸鲤种群密度：首次捕获并标记158尾鱼，两周后重捕120尾，其中标记个体30尾。该区域裸鲤成鱼种群的估算数量为　 　尾。若裸鲤种群数量达到环境容纳量（K值）后，仍有裸鲤迁入，此时裸鲤种群的K值　 　（填“增加”“减少”或“不变”）。调查中发现青海湖水位波动导致部分幼鱼滞留浅滩，该现象直接改变了深水区裸鲤种群的　 　（填种群数量特征）。保护裸鲤属于保护生物多样性中的　 　多样性。
（2）研究表明，盐碱水养殖鱼类为适应环境，会将体内更多营养用于渗透压调节与酸碱调节。青海湖中裸鲤在食物充足情况下，裸鲤的体长增长率与体重增长率均显著低于淡水养殖裸鲤，从能量角度分析，其原因可能是　 　。
（3）环青海湖植被缓冲带的建成，营造了浅滩—深水区—湖心岛复合型生境。在较短的时间内小灯芯草等植物和水生生物逐渐增多，吸引了多种鸟类前来栖息，群落的　 　发生了较大的变化，这是区别不同群落的重要特征。浅滩—深水区—湖心岛复合型生境优化了群落的　 　结构，为不同生物提供与其生活习性匹配的生存空间。青海湖保护优先引入裸鲤、高原鳅等本地物种，而非外来物种，从生态系统稳定性角度分析，主要原因是　 　。保护青海湖所引起群落的变化属于群落演替中的　 　。
【答案】（1）632；不变；年龄结构或种群密度；物种或遗传、基因
（2）（盐碱水养殖条件下，青海湖裸鲤的蛋白质、糖、脂质等物质分解所获）能量更多用于渗透压调节与酸碱调节，而非生长
（3）物种组成；水平；避免外来物种入侵破坏本地生态平衡（乡土物种更适配本地环境，能快速融入现有群落，提升生态系统稳定性）；次生演替
【知识点】生物的多样性；估算种群密度的方法；群落的结构；群落的演替；生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1)标记重捕法估算种群数量遵循计算公式，种群个体总数等于第一次捕获标记个体数乘以第二次捕获总数，再除以第二次捕获中带标记的个体数，代入数据 158×120÷30=632，因此估算数量为632尾。环境容纳量K值由环境中的资源、空间、气候等外界环境条件决定，与种群个体迁入迁出无关，即使有个体迁入，环境条件未发生改变，K值保持不变。青海湖水位波动使部分幼鱼滞留在浅滩，深水区幼年个体数量减少，直接改变了种群的年龄结构，同时也改变了深水区裸鲤的种群密度。保护裸鲤这一生物种类，属于保护生物多样性中的物种多样性，保护裸鲤种群内部的遗传变异类型，属于基因多样性也叫遗传多样性。
(2)生物同化的能量主要有两个去向，一部分用于细胞呼吸以维持各项生命活动，另一部分用于自身生长、发育和繁殖。青海湖裸鲤生活在盐碱水环境中，需要消耗更多能量进行渗透压调节和酸碱调节等生命活动，在食物充足、同化总能量相近的情况下，分配到体长增长和体重增长等生长发育过程的能量减少，因此体长增长率与体重增长率更低。
(3)物种组成是区别不同群落的重要特征，植被和水生生物种类增多、鸟类迁入，直接使群落的物种组成发生改变。浅滩、深水区、湖心岛因地形地势、湿度、食物分布不同，呈现镶嵌分布的特点，属于群落的水平结构。引入本地物种可以避免外来物种入侵，外来物种往往缺乏天敌，易与本地物种竞争资源，破坏食物链和食物网，降低生态系统抵抗力稳定性，而本地物种适应原有环境，更容易融入群落，有利于维持生态系统稳定。青海湖原有土壤条件基本保留，还保留有植物的繁殖体和原有生物类群，在此基础上进行的群落变化，属于次生演替。
【分析】1. 标记重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物种群密度调查，有固定估算公式。环境容纳量K值只由环境资源、空间、气候等环境因素决定，不受种群个体数量迁入迁出影响。种群数量特征包括种群密度、年龄结构、性别比例、出生率死亡率、迁入率迁出率等。
2. 生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
3. 物种组成是区分不同群落的首要特征。群落结构包括垂直结构和水平结构，水平结构因地形起伏、土壤湿度、光照差异、生物自身生长特点等呈现镶嵌分布。
4.外来物种入侵会破坏本地生物多样性和生态平衡，降低生态系统稳定性，本地乡土物种更适配原生环境，利于维持生态系统稳态。
5.群落演替分为初生演替和次生演替，初生演替发生在无土壤、无植被繁殖体的裸岩、冰川泥等环境，次生演替发生在保留土壤条件和植物繁殖体的原有生态环境基础上，演替速度更快。
（1）由标记重捕法的计算公式：第一次捕获数/种群中个体数=第二次重捕中被标记的个体数/第二次捕获总数，可得种群数量=第一次捕获的个体数×第二次捕获总数÷第二次重捕中被标记的个体数，代入公式可以得出该种群估算数量为632尾。由于环境容纳量（K值）大小与生存环境因素有关，故种群数量达到K值后，数量继续增加不会改变K值大小。由于青海湖水位波动导致幼鱼滞留，会直接破坏该种群的年龄结构。保护裸鲤属于保护物种和基因多样性。
（2）盐碱水养殖条件下，青海湖裸鲤的蛋白质、糖、脂质等物质分解所获能量更多用于渗透压调节与酸碱调节，而非生长，因此青海湖裸鲤的体长增长率、体重增长率均显著低于淡水养殖裸鲤。
（3）物种组成是区别不同群落的重要特征。浅滩—深水区—湖心岛复合型生境属于群落的水平结构。生态引入要避免外来物种入侵破坏本地生态平衡（乡土物种更适配本地环境，能快速融入现有群落，提升生态系统稳定性）。青海湖发生的这种演替属于次生演替。
18．光感知调控血糖代谢的神经机制是近年来代谢神经科学的重要发现。研究人员发现光通过“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控糖代谢的机制。视网膜上的感光细胞（ipRGC）在蓝光刺激下可作用于小鼠脑中的相关神经通路，使得空腹小鼠在食用葡萄糖后的血糖浓度上升幅度高于红光刺激的小鼠。如图示意光暴露对代谢影响的可能机制（“+”表示促进）。回答下列问题。
（1）光通过“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控糖代谢的结构基础是　 　，体内血糖含量升高时，胰岛素分泌增加，该调节作用的结果反过来又影响胰岛素的分泌，这种调节方式叫作　 　。
（2）光感知引发血糖浓度升高的原因可能是支配棕色脂肪组织的交感神经受到　 　（填“促进”或“抑制”），棕色脂肪细胞对葡萄糖的摄取量　 　（填“升高”或“降低”）。交感神经与副交感神经对同一器官的作用通常是相反的，其意义是　 　。
（3）为验证“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控血糖的机制，可设计如下实验：
①实验组：对实验小鼠进行　 　（填操作）；
②对照组：进行假手术处理；
③两组均在相同光照周期下饲养，检测空腹食用葡萄糖后血糖浓度上升幅度。
若实验组小鼠　 　（填现象），则支持该血糖调节机制。
（4）结合以上研究对备孕或孕期女性提出合理建议：　 　，以避免妊娠期高血糖症状发生。
【答案】（1）反射弧；（负）反馈调节
（2）抑制；降低；使机体对外界刺激作出更精确的反应，更好地适应环境的变化
（3）手术破坏视网膜感光功能（合理操作均可）；血糖浓度上升幅度显著低于对照组
（4）夜间少玩手机等电子产品（合理均可）
【知识点】反射弧各部分组成及功能；神经系统的基本结构；血糖平衡调节；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1)“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控糖代谢的过程属于神经调节，神经调节的结构基础是反射弧，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，该调控过程的结构基础符合反射弧的组成，因此为反射弧。体内血糖含量升高时，胰岛素分泌增加，胰岛素可降低血糖浓度，血糖浓度降低后又会反过来影响胰岛素的分泌，使胰岛素分泌减少，维持血糖浓度的相对稳定，这种调节方式属于负反馈调节，是反馈调节的一种，因此该调节方式叫作（负）反馈调节。
(2)根据题意，蓝光刺激下小鼠食用葡萄糖后血糖浓度上升幅度更高，说明此时棕色脂肪细胞对葡萄糖的摄取量减少，血糖下降幅度小，上升幅度高。结合图示，交感神经兴奋时可促进棕色脂肪细胞的产热及相关活动，促进葡萄糖摄取，因此血糖浓度升高的原因是支配棕色脂肪组织的交感神经受到抑制，对棕色脂肪细胞的促进作用减弱，导致棕色脂肪细胞对葡萄糖的摄取量降低。交感神经与副交感神经对同一器官的作用通常相反，这种拮抗作用可以使机体对外界刺激作出更精确的反应，更好地适应不同的环境变化，维持内环境稳态。
(3)实验目的是验证“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控血糖的机制，自变量是视网膜感光细胞的功能是否正常，因此实验组需要破坏小鼠的视网膜感光功能，对照组进行假手术处理，排除手术操作本身的影响。若该调节机制成立，实验组小鼠无法感知光线刺激，光信号无法通过该神经通路升高血糖，因此实验组小鼠空腹食用葡萄糖后血糖浓度上升幅度会显著低于对照组，该结果可支持该血糖调节机制。
(4)根据研究结果，光线尤其是蓝光刺激可通过该神经通路升高血糖浓度，备孕或孕期女性若长期暴露于蓝光下，可能增加妊娠期高血糖的风险，因此合理建议为夜间减少使用手机、电脑等电子产品，避免蓝光暴露，减少光感知对血糖代谢的影响，降低妊娠期高血糖症状发生的概率。
【分析】神经调节的结构基础是反射弧，反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分。反馈调节是指系统的输出反过来影响系统的输入，负反馈调节的作用是维持系统的稳态，是内环境稳态调节的重要方式。自主神经系统包括交感神经和副交感神经，二者对同一器官的作用通常相反，这种拮抗作用能使机体对外界刺激作出更精确的反应，更好地适应环境变化。血糖调节中，胰岛素是唯一降低血糖的激素，血糖调节存在负反馈调节机制。对照实验设计需遵循单一变量原则，设置实验组和对照组，通过处理自变量观察因变量变化，验证实验假设。蓝光等光线刺激可通过视网膜感光细胞启动神经调节通路，影响血糖代谢，长期蓝光暴露可能增加高血糖风险。
（1）“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控属于神经调节，神经调节的结构基础是反射弧。血糖调节过程，胰岛素与胰高血糖素的分泌调节属于（负）反馈调节。
（2）光感知引发血糖浓度升高的原因可能是支配棕色脂肪组织的交感神经受到抑制，其对棕色脂肪细胞的促进作用减弱，使棕色脂肪细胞对葡萄糖的摄取量降低，进而引发血糖浓度升高。交感神经与副交感神经对同一器官的作用通常是相反的，这样可以使机体对外界刺激作出更精确的反应，更好地适应环境的变化。
（3）根据对照实验单一变量原则，对实验鼠进行手术，破坏视网膜感光功能。若实验鼠空腹食用葡萄糖后血糖浓度升高幅度显著低于对照组，则支持该血糖调节机制。
（4）结合实验内容可知，光感知会升高血糖浓度，因此，为避免妊娠期高血糖发生，建议孕期妇女夜晚少玩手机等电子产品，减少视网膜细胞的光感知。
19．某科研团队针对双酚A污染水体构建分泌型工程蓝细菌，开展生物修复研究。科研人员将引导蛋白质分泌的信号肽基因（PilA1基因）与高效降解双酚A的漆酶基因（Lac基因）拼接为融合基因，借助质粒构建重组载体并导入蓝细菌，实现胞外高效降解双酚A（如图1所示）。请回答下列问题。
（1）对PilA1基因和Lac基因进行PCR扩增时需经历多次重复循环，每次循环的一般步骤为　 　。在PCR反应体系中加入的缓冲液中含有Mg2+，Mg2+的作用是　 　。
（2）若利用PCR技术扩增1个融合基因，共消耗了254个引物分子，则该过程DNA扩增了　 　次。如果需要将按图1所示要求拼接好的融合基因链接到质粒的两个图示酶切位点之间，则需在引物　 　（填图1中数字）的　 　（填“3’端”或“5’端”）添加限制酶HindⅢ的识别序列。
（3）筛选工程蓝细菌时，研究人员将转化后的蓝细菌先接种在含卡那霉素的培养基上培养，再利用无菌绒布影印到含氨苄青霉素的培养基上，菌落生长情况如图2所示，则菌落　 　（填图中数字）是成功导入重组质粒的工程菌。
（4）工程菌治理环境污染具有成本低、动态治理等优点，但蓝细菌在淡水水域大量繁殖会形成水华，影响水质和水生动物的生活。科学家将ctxA、ctxB两个基因插入质粒中，使双酚A被耗尽时菌株即启动“自毁”。已知ctxA基因表达毒蛋白可使工程菌致死，ctxB基因表达抗毒素蛋白导致毒蛋白失效，则ctxA、ctxB应分别插入图1中质粒的　 　、　 　（均填字母）位点。
【答案】（1）变性、复性和延伸；激活DNA聚合酶（激活耐高温的DNA聚合酶、激活TaqDNA酶）
（2）7；3；5'端
（3）1、5
（4）C；B
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1) PCR每次循环的过程分为三步，变性是在高温下使双链DNA解旋为单链，复性是降温使引物与模板链的互补序列结合，延伸是在TaqDNA聚合酶的作用下，以四种脱氧核苷酸为原料合成新的DNA链，因此每次循环的一般步骤为变性、复性和延伸。PCR反应体系中的缓冲液含有Mg2+，Mg2+可激活耐高温的DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶），维持酶的活性，保证PCR反应的正常进行。
(2) PCR扩增过程中，每扩增一次，DNA分子数翻倍，扩增n次后得到2n个DNA分子，新合成的DNA链数为2n+1-2，每条新链需要一个引物，因此消耗的引物分子数为2n+1-2。题目中消耗了254个引物分子，代入公式得2n+1-2=254，解得n=7，即DNA扩增了7次。DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸子链，因此限制酶识别序列需添加在引物的5'端，避免影响引物与模板链的结合及DNA的延伸。融合基因的转录方向需与质粒上启动子的方向一致，结合PCR融合扩增的引物设计，需在引物3的5'端添加限制酶HindⅢ的识别序列，使融合基因能定向插入质粒的酶切位点之间，且转录方向与启动子匹配。
(3) 构建重组质粒时，融合基因插入质粒的两个酶切位点之间，会破坏氨苄青霉素抗性基因（Ampr），使其失去抗性，而卡那霉素抗性基因（Kanr）未被破坏，仍具有抗性。因此成功导入重组质粒的工程菌，能在含卡那霉素的培养基上生长，不能在含氨苄青霉素的培养基上生长。图2中，菌落1和5在含卡那霉素的培养基上生长，在含氨苄青霉素的培养基上未生长，符合重组工程菌的特征，因此菌落1、5是成功导入重组质粒的工程菌。
(4) ctxB基因表达的抗毒素蛋白可中和ctxA表达的毒蛋白，使工程菌在双酚A存在时正常存活，因此ctxB需由双酚A诱导启动子调控，插入质粒的B位点，当双酚A存在时，双酚A诱导启动子启动，ctxB基因表达抗毒素蛋白，中和毒蛋白，工程菌正常存活。ctxA基因表达的毒蛋白可使工程菌致死，需由持续表达启动子调控，插入质粒的C位点，持续表达毒蛋白，当双酚A被耗尽时，双酚A诱导启动子关闭，ctxB基因停止表达，抗毒素蛋白消失，ctxA表达的毒蛋白发挥作用，工程菌启动自毁，因此ctxA插入C位点，ctxB插入B位点。
【分析】PCR技术的基本原理是DNA的半保留复制，每次循环包括变性、复性和延伸三个步骤，变性通过高温使双链DNA解旋，复性使引物与模板链互补结合，延伸由DNA聚合酶催化脱氧核苷酸连接形成新链。PCR反应体系中需要模板DNA、引物、四种脱氧核苷酸、TaqDNA聚合酶、缓冲液等，Mg2+可激活TaqDNA聚合酶，维持酶的活性。DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸子链，因此引物设计时，限制酶识别序列需添加在引物的5'端，避免影响引物与模板的结合及DNA延伸。基因工程中，重组质粒的筛选可利用标记基因的抗性差异，当目的基因插入标记基因内部时，标记基因会被破坏，失去相应抗性，可通过两种抗生素的抗性筛选导入重组质粒的受体细胞。基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、标记基因和复制原点等，启动子分为诱导型启动子和组成型启动子，诱导型启动子需特定诱导物存在时才启动转录，组成型启动子可持续启动转录，目的基因的转录方向需与启动子的方向一致，以保证目的基因的正常表达。
（1）PCR每次循环包含变性、复性、延伸三个核心步骤。PCR反应体系中的作用是激活DNA聚合酶。
（2）若扩增过程中消耗引物分子254个，假设扩增了n次，则消耗的引物分子数254=（2n-1）×2，因此DNA扩增了7次。PCR技术要求引物与模板链的3'端互补配对，且DNA聚合酶从引物的3'端开始延伸子链，要使PilA1基因与Lac基因拼接成的融合基因准确连接，需要选择能扩增出融合基因的引物组合。引物1与融合基因中PilA1基因模板链的3'端互补配对，引物3与融合基因中Lac基因非模板链的3'端互补配对，从而扩增出融合基因，所以应选择的引物组合是引物1和引物3，如果需要按图1所示要求将拼接好的融合基因链接到质粒的两个图示酶切位点之间，则需在引物3的5'端添加限制酶HindⅢ的识别序列。
（3）重组质粒中，卡那霉素抗性基因作为标记基因未被破坏，而氨苄青霉素抗性基因因插入融合基因而失活。因此，成功导入重组质粒的工程蓝细菌在含卡那霉素的培养基上能够生长，在含氨苄青霉素的培养基上不能生长，符合条件的是菌落1和5。
（4）ctxB基因表达抗毒素蛋白导致毒蛋白失效，为了保证在双酚A存在时工程菌正常生存，ctxB应插入在双酚A诱导型启动子之后，即图1中的B位点，这样在双酚A存在时，双酚A诱导型启动子启动，ctxB基因表达抗毒素蛋白；ctxA基因表达毒蛋白可使工程菌致死，当双酚A被耗尽时，双酚A诱导型启动子不再启动，此时要让工程菌启动“自毁”，ctxA应插入在持续表达启动子控制的区域，即图1中的C位点。
20．某自花传粉植物的花色有白色、粉色、红色和紫色4种表型，由三对位于常染色体上的基因（A/a、B/b、D/d）控制，其代谢过程如图所示。前体物质为白色，甲物质为粉色，乙物质为红色，丙物质为紫色，当A、B、D基因都存在时，花色为紫色。为培育出优良品种，研究人员利用三种紫花植株T1、T2、T3进行自交，结果如表所示（不考虑致死和其他变异）：
亲本（表型） 自交F1代株数（表型）
T1植株（紫花） 180（紫花）
T2植株（紫花） 90（红花）、271（紫花）、120（白花）
T3植株（紫花） 91（红花）、270（紫花）、122（粉花）
请回答下列问题。
（1）该自花传粉植物花色的遗传表明基因与性状的数量关系是　 　。与异花传粉植物相比较，自花传粉植物进行自交实验的优点是　 　。
（2）现有T2植株自交F1中的一株白花植株，其基因型未知，取该植株的花瓣与T3植株自交F1中的红花植株的花瓣在低温下分别制成提取液，将两者的提取液在常温下混合（酶能正常发挥作用）。如果混合液的颜色为紫色，则该白花植株的基因型为　 　；如果混合液的颜色为红色，则该白花植株的基因型为　 　。
（3）研究者发现，上述表格中的三种紫色植株自交实验不能确定这三对等位基因分别位于三对同源染色体上。请以T2、T3及白花植株（aabbdd）为实验材料，设计杂交实验来验证这三对等位基因是否位于三对同源染色体上，请写出简要实验思路：　 　、预期结果及结论：　 　。
【答案】（1）多对等位基因控制同一对相对性状；不需要人工授粉（和人工去雄）等操作
（2）aaBBDD或aaBBDd；aaBBdd
（3）让（或）与白花植株（aabbdd）杂交，选取子一代的红花个体（AaBbdd）进行自交，观察并统计子二代的表型及比例；若子二代红花：粉花：白花，则这三对等位基因位于三对同源染色体上；若子二代红花：粉花：白花不等于，或者红花：白花，则三对等位基因不是位于三对同源染色体上
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系；遗传的基本规律综合；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】(1) 该自花传粉植物花色由A/a、B/b、D/d三对等位基因控制，存在白色、粉色、红色和紫色4种表型，说明多对等位基因可以共同控制同一对相对性状，因此基因与性状的数量关系是多对等位基因控制同一对相对性状。自花传粉植物的雄蕊和雌蕊位于同一朵花内，自然状态下即可完成授粉，因此进行自交实验时，不需要人工去雄和人工授粉等操作，简化了实验步骤。
(2) T2植株（紫花A_B_D_）自交后代红花：紫花：白花=3：9：4，是9：3：3：1的变式，说明T2的基因型为AaBBDd，其自交F1中的白花植株基因型为aaBBDD、aaBBDd、aaBBdd；T3植株（紫花A_B_D_）自交后代红花：紫花：粉花=3：9：4，说明T3的基因型为AABbDd，其自交F1中的红花植株基因型为AAB_dd，花瓣提取液中含有酶A和酶B，能将前体物质转化为乙（红色），但缺乏酶D，无法合成丙（紫色）。若白花植株的提取液中含有酶D（基因型为aaBBDD或aaBBDd），则混合后酶D可催化乙转化为丙，混合液呈现紫色；若白花植株的提取液中不含酶D（基因型为aaBBdd），则混合后无法合成丙，混合液呈现红色。
(3) T2自交结果说明A/a、D/d位于两对同源染色体上，T3自交结果说明B/b、D/d位于两对同源染色体上，但无法确定A/a和B/b的位置关系。要验证三对等位基因是否位于三对同源染色体上，可通过杂交实验观察性状分离比是否符合自由组合定律。实验思路1中，让T2（AaBBDd）或T3（AABbDd）与白花植株（aabbdd）杂交，子一代的红花个体基因型为AaBbdd，若A/a和B/b位于两对同源染色体上，其自交后代的表型及比例应为红花（A_B_dd）：粉花（A_bbdd）：白花（aaB_dd、aabbdd）=9：3：4，符合自由组合定律的变式；若A/a和B/b位于一对同源染色体上，则后代性状分离比不符合该比例，或出现红花：白花=3：1的情况。实验思路2中，子一代紫花个体基因型为AaBbDd，若三对基因位于三对同源染色体上，其自交后代的表型及比例应为紫花（A_B_D_）：红花（A_B_dd）：粉花（A_bb__）：白花（aa____）=27：9：12：16，是三对基因自由组合的性状分离比；若不符合该比例，则说明三对基因不都位于三对同源染色体上。
【分析】基因与性状的关系并不都是简单的一一对应关系，多对等位基因可以共同控制同一对相对性状。自花传粉植物自然状态下可完成自花授粉，进行自交实验时无需人工去雄和人工授粉操作。基因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，不同基因控制的酶可参与同一代谢途径的不同步骤，共同决定性状表现。基因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自由组合是互不干扰的，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，可通过杂交实验观察后代的性状分离比来验证基因的位置关系，若后代性状分离比符合自由组合定律的变式，则说明相关基因位于非同源染色体上。
（1）基因和性状不一定是一一对应的关系，根据题干描述，三对等位基因控制一对相对性状，说明多对基因可以控制同一对相对性状。自花传粉植物自交实验时，每朵花的雄蕊给雌蕊授粉，不需要去雄、人工授粉等操作。
（2）T1植株（紫花）自交后代全为紫色（A_B_D_），说明亲本自交不能出现aa、bb或dd，T1植株基因型为AABBDD；T2植株（紫花）自交后代红花：紫花：白花=3：9：4，没有粉花（A_bb__）出现，T2植株基因型为AaBBDd；T3植株（紫花）自交后代红花：紫花：粉花=3：9：4，没有白花（aa____）出现，T3植株基因型为AABbDd；现有T2植株自交F1中一白花植株，其基因型可能为aaBBD_或aaBBdd；T3植株自交F1中红花植株基因型为AAB_dd，若白花植株中含有D基因，则其花瓣提取液中将含有由D基因控制的酶D，能催化T3植株自交F1红花植株的花瓣提取液中已含有的红色色素合成紫色色素，从而使得混合液呈现出紫色，因此，如果混合液的颜色为紫色，可以推断出该白花植株的基因型为aaBBDD或aaBBDd；如果白花植株中不含有D基因，则其花瓣提取液中不含有酶D，混合液也就不会呈现出紫色，此时混合液的颜色为红色，则可以推断出该白花植株的基因型为aaBBdd。
（3）T2植株自交后代红花：紫花：白花=3：9：4是9：3：3：1的变式说明两对等位基因A/a、D/d位于两对同源染色体上；同理T3植株自交后代红花：紫花：粉花=3：9：4是9：3：3：1的变式说明两对等位基因B/b、D/d位于两对同源染色体上，但无法判定A/a、B/b这两对等位基因的位置关系。
实验思路1：以T2、T3及白花植株（aabbdd）为实验材料，判定A/a、B/b两对等位基因的位置关系，则需要获得AaBb的个体，可以让T2（或T3）与白花植株（aabbdd）杂交，选取子一代的红花（AaBbdd）个体进行自交。
预期结果及结论1：若子二代红花（A_B_dd）：粉花（A_bbdd）：白花（aaB_dd、aabbdd）=9：3：4，则这三对等位基因分别位于三对同源染色体上；若子二代红花（A_B_dd）：粉花（A_bbdd）：白花（aaB_dd、aabbdd）不等于9：3：4，或者红花（A_B_dd）：白花（aabbdd）=3：1，则A/a、B/b位于一对同源染色体上，三对等位基因没有位于三对同源染色体上。
实验思路2：让T2（或T3）与白花植株（aabbdd）杂交，选取子一代的紫花（AaBbDd）个体进行自交。
预期结果及结论2：若子二代紫花（A_B_D_）：红花（A_B_dd）：粉花（A_bb__）：白花（aa____）=27：9：12：16，则这三对等位基因分别位于三对同源染色体上；若子二代紫花（A_B_D_）：红花（A_B_dd）：粉花（A_bb__）：白花（aa____）不等于27：9：12：16，或者紫花（A_B_D_）：红花（A_B_dd）：白花（aabb__）=3：3：2，则A/a、B/b位于一对同源染色体上，三对等位基因没有位于三对同源染色体上。
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