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2026届湖南省永州市高三二模生物试题
1．下列关于分子与细胞的叙述，错误的是（　　）
A．分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲和减压的作用
B．胰高血糖素能促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖
C．细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网状结构，可维持细胞形态
D．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的中心
2．细胞的生命历程大都短暂，却对个体的生命有一份贡献。下列叙述正确的是（　　）
A．清除被病原体感染的细胞是通过细胞坏死完成的
B．细胞分化有利于提高多细胞生物各种生理功能的效率
C．植物根尖成熟区细胞丧失了细胞的全能性
D．当自由基攻击生物膜上的蛋白质时，会引发雪崩式反应
3．中心法则是现代生物学中描述遗传信息传递方向的核心规律，信息传递过程需要多种酶的参与。下列叙述错误的是（　　）
A．线粒体和叶绿体中的基因转录时使用两者各自的RNA聚合酶
B．DNA聚合酶和逆转录酶均由核酸编码并在核糖体上合成
C．核糖体与mRNA的结合部位会形成1个tRNA结合位点
D．基因发生甲基化修饰会抑制RNA聚合酶的作用，影响基因表达
4．细胞工程在社会生产中的应用日益广泛。下列叙述正确的是（　　）
A．原生质体需在低渗溶液中长期保存，以防止过度失水而死亡
B．胚状体是愈伤组织再分化的结果，受基因选择性表达的调控
C．动物细胞通常置于含有95%O2和5%CO2的培养箱中培养
D．动物克隆过程中，核移植的受体细胞通常是去核的卵原细胞
5．外泌体是一种由细胞释放的囊泡，可携带蛋白质、RNA等信息分子，在细胞间信息传递中发挥重要作用。下列叙述错误的是（　　）
A．外泌体膜属于生物膜系统，其主要成分是磷脂和蛋白质
B．细胞释放外泌体的过程体现了细胞膜的结构特点
C．外泌体可被其他细胞识别和摄取，实现细胞间的信息交流
D．外泌体通过主动运输进入受体细胞的过程需要消耗能量
6．在果蝇眼色遗传实验中，科研人员将纯合白眼雌果蝇与纯合红眼雄果蝇杂交，子代中发现一只白眼雌果蝇。已知性染色体组成为XX、XXY的个体均表现为雌性可育。若只考虑一次突变，则出现该异常性状的原因不可能是（　　）
A．母本减数分裂过程发生了基因突变
B．母本减数分裂过程发生了染色体变异
C．父本减数分裂过程发生了基因突变
D．父本减数分裂过程发生了染色体变异
7．某生物学学习小组分别对大肠杆菌、烟草、T2噬菌体、烟草花叶病毒四种生物的遗传物质进行了分析。下列叙述正确的是（　　）
A．大肠杆菌的遗传物质主要位于拟核，其基因的传递不遵循孟德尔遗传定律
B．烟草细胞的遗传物质在复制时有多个起点同时进行，可以加快其复制速率
C．T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质
D．烟草花叶病毒的遗传物质初步水解可得到4种脱氧核苷酸
8．横纹肌溶解症多由剧烈超负荷运动、肌肉创伤、药物刺激等因素引发，其核心病理变化为横纹肌细胞完整性破坏，细胞内大量肌红蛋白等物质释放至细胞外液。若肌红蛋白大量沉积肾小管，还会进一步引发肾功能损伤。下列叙述正确的是（　　）
A．肌红蛋白属于内环境的组成成分，正常情况下可稳定存在于血浆中
B．横纹肌细胞受损后，细胞外液渗透压会升高，机体抗利尿激素分泌减少
C．该病症引发肾功能损伤后，内环境中代谢废物积累，会影响细胞正常生命活动
D．机体通过神经—体液调节就可以维持内环境中肌红蛋白含量的相对稳定
9．某科研小组从土壤中分离出一种解脂菌，它能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色，而脂肪不能。下列叙述正确的是（　　）
A．配制好固体培养基后依次进行灭菌、调节pH和倒平板等操作
B．可采用平板划线法对土壤中的解脂菌进行分离与计数
C．微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物
D．醇溶青琼脂平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力
10．体温调定点是指机体产热和散热达到平衡时的温度基准值。当病原体入侵人体后，机体会产生致热性细胞因子，引起体温调节中枢的调定点改变，进而出现发热症状。下图表示该过程机体产热量与散热量的变化。下列叙述错误的是（　　）
A．致热性细胞因子作用于下丘脑神经细胞，引起体温调定点上升
B．曲线甲表示产热量，阶段①和④的产热量与散热量基本相等
C．阶段②会出现畏寒、打寒战症状，这与此时体温低于调定点温度有关
D．在体温上升期，躯体运动神经和内脏运动神经均参与了体温调节
11．道州是“中国脐橙之乡”，当地某果农在脐橙开花季发现部分植株出现落花落果现象。为减少损失，他尝试使用植物生长调节剂进行处理。下列措施及其原理正确的是（　　）
A．喷洒适宜浓度生长素类调节剂——促进子房发育成果实
B．喷洒适宜浓度赤霉素溶液——抑制花柄和果柄的脱落
C．喷洒适宜浓度脱落酸溶液——促进果实成熟和脱落
D．喷洒适宜浓度乙烯利溶液——防止花朵过早凋谢
12．热带珊瑚岛通常因贫瘠、持水能力差而阻碍了土壤微生物的生长。为探究珊瑚岛经不同恢复模式的改造效果（其中GL和RT样地实施了灌溉、施肥等精细化管理），科研人员追踪了恢复早期土壤微生物群落与土壤理化性质的动态变化，部分结果如下图。下列叙述正确的是（　　）
NF：原始林样地
GL：草坪
WBSF：防风固沙林
SB：防风林
PGS：公共绿地
RT：行道树
A．贫瘠、持水能力差的环境属于阻碍土壤微生物生长的密度制约因素
B．生态恢复的关键是促进生态系统中氮、磷、钾等元素以及能量的循环
C．合理的人为干预可能改善土壤微生物生物量和含氮量，恢复效果更好
D．有效选择植物种类并合理布设，促进生态恢复，体现了生态工程的整体原理
13．下列关于生物学研究的叙述，正确的是（　　）
A．利用豆浆、淀粉溶液、蛋白酶和双缩脲试剂可验证酶具有专一性
B．利用泡沫塑料、细铁丝、大头针等材料制作细胞核模型属于构建物理模型
C．DNA粗提取实验中加入预冷的酒精溶液可初步分离DNA与蛋白质
D．分离绿叶中色素的原理是不同色素在层析液中溶解度不同
14．鹿角湿地是加州最大的盐沼保护区之一。长期监测表明，海獭的重新定居对鹿角湿地的生态平衡产生了积极影响，强调了恢复顶级捕食者对保护沿海湿地的重要性。海獭种群扩张后，部分监测数据的变化如下表。下列叙述错误的是（　　）
海胆数量 海藻冠层覆盖面积 海獭消耗的螃蟹数量 河岸和沼泽边缘的侵蚀速度
减少60% 增加56% 增加1000% 减少80%~90%
A．据表推测，海獭重新定居后可能存在的一条食物链为：海藻→海胆→海獭
B．海獭大量捕食螃蟹，可减弱螃蟹的挖掘和啃食对植被根系的破坏，减缓侵蚀速度
C．海獭重新定居后可吸引更多鱼类、鸟类栖息，体现了生物多样性的直接价值
D．海獭利用声音、猎物的气味等物理信息捕食，体现了信息能调节生物的种间关系
15．针灸是我国传统医学瑰宝。为探究针灸对疼痛的调节机制，科研人员将大鼠随机分为三组：甲组（正常大鼠）、乙组（慢性疼痛模型鼠）、丙组（慢性疼痛模型鼠＋针灸干预），连续干预一段时间后检测关键指标，结果如下表。下列叙述错误的是（　　）
组别 疼痛阈值（g，数值越高疼痛敏感性越低） P2X3相对表达量 （以甲组为1作参照） P物质含量 （pg/mg） 5-HT含量 （ng/mg）
甲组 19.6±1.8 1.0±0.1 32.5±3.1 91.2±5.6
乙组 7.8±1.1 3.8±0.4 90.7±4.5 38.9±4.2
丙组 16.3±1.5 1.5±0.2 38.1±3.7 82.8±5.1
注：P2X3是感觉神经末梢上介导疼痛信号转换的ATP受体蛋白；P物质、5-HT分别是传递疼痛信号和抑制疼痛的神经递质。
A．外周组织损伤信号作用于P2X3蛋白时，会发生“电信号→化学信号”的信号转换
B．电针可能通过降低P2X3蛋白表达、减少P物质释放及恢复5-HT水平来缓解疼痛
C．P物质、5-HT作用于突触后膜，可分别调控疼痛信号的传递与抑制
D．痛觉的产生离不开完整的反射弧，电针提升疼痛阈值说明反射弧的完整性得到恢复
16．近亲婚配的夫妇可能同时遗传了祖辈的同一条染色体，从而增加子代患隐性遗传病的风险。下图为某家系遗传系谱图，若Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅱ-4均无亲缘关系，则Ⅳ-1的其中一对同源染色体来源于Ⅰ代个体中同一条染色体的概率可能是（不考虑染色体变异）（　　）
A．0 B．1/8 C．1/16 D．1/32
17．光呼吸是绿色植物在光照条件下吸收O2并释放CO2的过程，会消耗30%~50%光合作用固定的碳，影响某些农作物的产量。中国农科院在水稻叶绿体中成功引入来自细菌的3种酶：GCS、GCCM5和TCR，创建了一条新的光呼吸代谢旁路——TaCo通路，该通路能将光呼吸的中间产物乙醇酸在叶绿体中转化为甘油酸回收，提高了光合效率，相关代谢过程如图所示。回答下列问题：
（1）图中卡尔文循环发生的具体场所是　 　，该过程所需CO2除了来自外界环境，还可能来自　 　（填生理过程）。
（2）R酶是一种既能固定CO2又能与O2发生反应的双功能酶，CO2和O2竞争性结合R酶的活性位点。据此推测，在干旱、高温、强光条件下，水稻的光呼吸速率会　 　（填“增大”或“减小”）。
（3）TaCo通路既能减少光呼吸过程碳的损耗，还能　 　，从而提高产量。
（4）科研人员测定了转基因水稻（导入了上述3种酶的基因）与普通水稻的CO2补偿点（光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度）。预测结果：　 　水稻的CO2补偿点更低，原因是　 　。
18．研究人员在人类遗传病调查中发现一患者同时患甲遗传病（基因为H、h）和乙遗传病（基因为T、t），为了解这两种遗传病的遗传特点，他们对该患者及其父母、姐姐、弟弟进行了基因检测，并采用电泳技术分离不同的基因片段（显、隐性基因的片段长度差异可通过电泳区分），检测结果如表所示：
编号 性别 表型 甲遗传病 乙遗传病
长片段 短片段 长片段 短片段
I-1 男 正常 + － + +
I-2 女 正常 + + + +
II-1 女 正常 + － + +
II-2 男 两病皆患 － + + －
II-3 男 正常 结果无效 － +
注：“＋”表示有，“－”表示无。
回答下列问题：
（1）根据基因检测结果分析，甲病的遗传方式是　 　。
（2）在该检测中，基因T的片段长度是　 　。若对II-3的甲病相关基因重新检测，其长片段与短片段的检测结果分别是　 　（填“+/+”、“+/－”或“－/+”）。
（3）已知乙病在人群中的发病率为1/10000，若II-1与一个正常男性婚配，则他们生育子女患乙病的概率为　 　；为确保孕育出健康孩子，可在孕期获取II-1的　 　为样本来检测胎儿的相关基因，当检测结果为　 　时（从下列选项中选择，两对等位基因的检测顺序与上表中一致），则可生育表型正常的小孩。
A.+/+，+/+ B.+/－，+/+ C.+/－，－/+ D.+/+，－/+
19．T细胞是机体免疫系统中对抗肿瘤的核心力量，它与肿瘤细胞相互作用的强度（亲和力）在肿瘤免疫控制中至关重要。为探究T细胞与肿瘤细胞的亲和力对肿瘤生长的影响，科研人员将高、低两种亲和力的特异性T细胞输入至肿瘤模型小鼠，检测肿瘤的生长情况，并评估T细胞的功能和增殖能力（与表达耗竭标志物的T细胞比例呈负相关），结果如图a、b。回答下列问题：
（1）T细胞通过其表面的　 　来识别肿瘤抗原，并与肿瘤细胞结合后将其裂解，从而达到抗肿瘤的作用。这一过程体现了免疫系统的　 　功能。
（2）根据研究结果分析，　 　（填“低亲和力”或“高亲和力”）T细胞能提高小鼠的免疫力，抑制肿瘤生长，判断依据是　 　（答出两点即可）。
（3）研究发现，活化的T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1一旦结合，T细胞即可“认清”对方，不触发免疫反应。肿瘤细胞可通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”，如图c。若以健康小鼠为实验动物，通过肿瘤细胞移植技术，设计实验验证肿瘤细胞的免疫逃逸机制，请写出实验思路：　 　。
20．长江密集的水电开发和“竭泽而渔”式的捕捞曾使其生态系统严重退化。赤水河是长江上游唯一一条未进行水电开发的大型河流，从2017年开始率先实施了全面禁渔，成为长江十年禁渔政策的先行示范区。回答下列问题：
（1）长江十年禁渔属于保护生物多样性措施中的　 　。禁渔政策实施以来，该水域生态系统逐渐达到生态平衡，表现的特征有结构平衡、功能平衡、　 　。
（2）科研人员检测了3种鱼类样本的值（与生物体内15N的相对含量呈正相关），结果如下图。根据检测结果可推测鱼类①、②、③在食物链中所处的营养级从低到高依次是　 　，依据的生态学原理是　 　。
（3）长江江豚仅分布于我国长江中下游地区，是极危物种。要研究长江江豚的生态位，需要研究的方面有　 　（答出两点即可）。
（4）保护水域生态系统并不是在所有流域完全禁渔，而是适时地、有计划地捕捞成鱼。合理确定捕鱼量体现的研究生态系统能量流动的实践意义是　 　。
21．缺氧是神经细胞PC12凋亡的有效诱导因素，且能够引起5-HTT蛋白表达的异常升高。5-HTT蛋白由基因指导合成，为探究基因表达的变化对缺氧PC12细胞的影响，科研人员利用RNA干扰技术，设计和合成了具有特定序列的shRNA，诱导基因沉默。shRNA是一种具有环状结构的分子，部分表达载体的构建如图a。回答下列问题：
（1）在PCR扩增目的基因时，需要在反应体系中加入多种成分，其中随扩增次数增加而显著减少的成分有　 　（答出两点即可）。
（2）在设计序列时，要在其两侧添加不同的限制酶识别序列，目的是　 　（答出两点即可）。若a链为转录时的模板链，则应该在a链的5'端添加的碱基序列是5'—　 　—3'。
（3）表达载体转染PC12细胞后，可通过检测转染细胞中是否出现　 　进行鉴定。转染成功的PC12细胞通过转录产生shRNA，经过一系列转变后干扰基因表达的　 　过程，从而使其沉默。
（4）科研人员比较了不同条件下对照组与转染组PC12细胞的凋亡率，结果如图b。据此结果可得出的结论是　 　。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】细胞核的功能；脂质的种类及其功能；细胞骨架；血糖平衡调节
【解析】【解答】A、分布在内脏器官周围的脂肪，能够缓冲外界机械冲击、减压并保护内脏器官，A正确；
B、胰高血糖素可促进肝糖原分解，也能促进脂肪等非糖物质转化为葡萄糖，进而升高血糖，B正确；
C、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网状结构，具有维持细胞形态、锚定并支撑细胞器等作用，C正确；
D、细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，细胞代谢的主要场所是细胞质基质，并非细胞核，D错误。
故答案为：D。
【分析】脂肪除作为良好储能物质外，还具备保温、缓冲减压、保护内脏的生理作用。胰高血糖素由胰岛A细胞分泌，通过促进肝糖原分解和非糖物质转化升高血糖，无法分解肌糖原。真核细胞的细胞骨架由蛋白质纤维构成，可维持细胞形态、参与细胞运动与物质运输。细胞核储存着细胞的遗传物质，是遗传信息库，调控细胞的代谢和遗传，属于细胞代谢和遗传的控制中心，细胞质基质才是细胞新陈代谢的主要场所。
2．【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义；植物细胞的全能性及应用；细胞的凋亡；细胞凋亡与细胞坏死的区别；细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、清除被病原体感染的细胞属于基因调控的细胞凋亡，细胞坏死是外界不利因素引起的细胞被动死亡，A错误；
B、细胞分化使细胞的形态、结构和生理功能趋向专门化，细胞分工协作，有利于提高多细胞生物各种生理功能的效率，B正确；
C、植物根尖成熟区细胞虽高度分化，但细胞中含有本物种全套遗传信息，仍然具有细胞全能性，C错误；
D、自由基攻击生物膜上的磷脂分子时会引发雪崩式链式反应，攻击蛋白质只会造成蛋白质结构和功能破坏，不会引发雪崩式反应，D错误。
故答案为：B。
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，属于正常生命历程，可清除被病原体感染的细胞、衰老损伤细胞等，细胞坏死是在种种不利因素影响下细胞被动死亡，属于病理性死亡。细胞分化形成形态功能不同的细胞，使细胞功能专门化，利于提高生理功能执行效率。只要细胞含有本物种全套遗传物质，就具备发育成完整个体的潜能，高度分化的植物体细胞仍保留全能性。自由基衰老学说中，自由基攻击生物膜磷脂分子会诱发脂质过氧化的连锁反应，攻击蛋白质仅导致蛋白质变性、功能丧失。
3．【答案】C
【知识点】中心法则及其发展；表观遗传；基因的表达综合
【解析】【解答】A、线粒体和叶绿体属于半自主性细胞器，含有自身遗传物质，进行基因转录时使用各自特有的RNA聚合酶，A正确；
B、DNA聚合酶和逆转录酶本质都是蛋白质，由核酸中的遗传信息编码，且都在核糖体上合成，B正确；
C、核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA结合位点，不是1个，C错误；
D、基因发生甲基化修饰，会阻碍RNA聚合酶与基因启动子结合，抑制转录过程，进而影响基因表达，D正确。
故答案为：C。
【分析】线粒体和叶绿体为半自主性细胞器，拥有独立的DNA和转录翻译体系，转录过程依靠自身的RNA聚合酶催化。绝大多数酶属于蛋白质，由基因编码，在核糖体上合成。翻译时核糖体与mRNA结合区域存在两个tRNA结合位点，参与肽链的合成与延伸。DNA甲基化属于表观遗传，不改变基因碱基序列，可通过抑制RNA聚合酶与启动子的结合，抑制转录，调控基因表达。
4．【答案】B
【知识点】植物组织培养的过程；动物细胞工程的常用技术与应用；动物细胞培养技术；动物细胞核移植技术
【解析】【解答】A、原生质体无细胞壁保护，置于低渗溶液会吸水涨破，应在等渗溶液中保存，A错误；
B、胚状体由愈伤组织经再分化形成，细胞分化过程受基因选择性表达调控，B正确；
C、动物细胞培养的气体环境为95%空气加5%CO2，并非95%O2，空气为细胞呼吸提供氧气，CO2维持培养液pH，C错误；
D、动物克隆核移植的受体细胞通常是去核的MⅡ期卵母细胞，不是卵原细胞，D错误。
故答案为：B。
【分析】植物原生质体失去细胞壁后无法抵御渗透作用变化，低渗环境易吸水破裂，必须在等渗溶液中维持正常形态。植物组织培养中愈伤组织再分化可形成胚状体，细胞形态结构和功能改变的根本原因是基因的选择性表达。动物细胞培养需要特定气体环境，空气中的氧气满足有氧呼吸需求，二氧化碳起到缓冲维持培养液酸碱度的作用。动物体细胞核移植选择去核次级卵母细胞作为受体，其细胞质含有能激发体细胞核全能性表达的物质，卵原细胞发育不成熟，不适合作为核移植受体。
5．【答案】D
【知识点】细胞膜的功能；细胞的生物膜系统；胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】A、外泌体膜来源于细胞的膜结构，属于生物膜系统，生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质，A正确；
B、细胞释放外泌体通过囊泡与细胞膜融合释放到细胞外，体现了细胞膜具有一定流动性的结构特点，B正确；
C、外泌体携带蛋白质、RNA等信息分子，可被其他细胞特异性识别并摄取，能够完成细胞间的信息交流，C正确；
D、外泌体属于囊泡结构，体积较大，是以胞吞方式进入受体细胞，并非主动运输，D错误。
故答案为：D。
【分析】生物膜系统由细胞膜、核膜和细胞器膜等结构共同组成，各类生物膜的主要组成成分均为磷脂和蛋白质。细胞膜具有一定的流动性是其结构特点，胞吞和胞吐过程都依赖这一特性。细胞间信息交流有多种方式，借助外泌体携带信号分子传递信息也是重要形式。主动运输适用于小分子或离子跨膜运输，大分子、颗粒性物质以及囊泡结构进出细胞的方式为胞吞和胞吐，该过程需要消耗能量。
6．【答案】A
【知识点】伴性遗传；基因突变的特点及意义；染色体结构的变异；染色体数目的变异；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、母本为纯合白眼雌果蝇，基因型为XaXa，若减数分裂发生基因突变，只能形成携带显性红眼基因的配子，与父本配子结合后子代雌果蝇基因型为XAXa，表现为红眼，无法产生白眼雌果蝇，A错误；
B、母本减数分裂过程中X染色体未正常分离，产生XaXa的卵细胞，与父本含Y的精子结合，形成XaXaY的个体，该个体为雌性可育且表现为白眼，属于染色体数目变异，B正确；
C、父本为纯合红眼雄果蝇，基因型为XAY，减数分裂发生基因突变可产生含Xa的精子，与母本Xa卵细胞结合，形成XaXa的白眼雌果蝇，C正确；
D、父本减数分裂发生染色体结构变异，X染色体上红眼基因片段缺失，产生不含显性红眼基因的X染色体精子，与母本Xa卵细胞结合，可发育为白眼雌果蝇，D正确。
故答案为：A。
【分析】果蝇眼色遗传属于伴X染色体隐性遗传，白眼为隐性性状，红眼为显性性状。性染色体组成XX、XXY的果蝇均表现为雌性且可育。基因突变可改变基因的显隐性，减数分裂过程中亲本基因发生突变会改变配子的基因组成。染色体变异包含数目变异和结构变异，减数分裂时染色体不分离会引发数目变异，染色体片段缺失会引发结构变异，两种变异都可能改变子代的基因型与表现型。子代性状由雌雄配子随机结合后的基因型决定，结合伴性遗传规律可辨析不同变异类型能否产生异常性状个体。
7．【答案】A,B
【知识点】人类对遗传物质的探究历程；噬菌体侵染细菌实验；证明RNA是遗传物质的实验；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、大肠杆菌属于原核生物，遗传物质主要位于拟核中，原核生物不进行减数分裂，基因的传递不遵循孟德尔遗传定律，A正确；
B、烟草为真核生物，其细胞内DNA复制可从多个起点同时双向进行，能有效加快复制速率，B正确；
C、T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验只能证明DNA是T2噬菌体的遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，C错误；
D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，RNA初步水解可得到4种核糖核苷酸，不是脱氧核苷酸，D错误。
故答案为：AB。
【分析】原核生物没有染色体，不进行有性生殖和减数分裂，因此基因遗传不遵循孟德尔遗传定律，遗传物质主要集中分布在拟核区域。真核生物的DNA分子链较长，通过多起点复制的方式，可以缩短复制时间，提高复制效率。噬菌体侵染大肠杆菌实验的直接结论为DNA是遗传物质，DNA是主要遗传物质是结合众多生物的遗传物质类型归纳得出的结论。核酸初步水解的产物为其基本组成单位，DNA对应脱氧核苷酸，RNA对应核糖核苷酸，RNA病毒的遗传物质为RNA，水解只能产生核糖核苷酸。
8．【答案】C
【知识点】稳态的生理意义；内环境的组成；内环境的理化特性；水盐平衡调节
【解析】【解答】A、肌红蛋白位于横纹肌细胞内部，正常情况下不会出现在血浆等内环境中，不属于内环境组成成分，A错误；
B、横纹肌细胞受损后，细胞内大量离子和蛋白质释放到细胞外液，使细胞外液渗透压升高，机体会增加抗利尿激素的分泌，促进肾小管和集合管重吸收水分，B错误；
C、肾脏具有排泄代谢废物的功能，肾功能发生损伤后，代谢废物不能及时排出而在内环境中积累，会扰乱内环境稳态，进而影响细胞正常生命活动，C正确；
D、内环境稳态的调节依靠神经—体液—免疫调节网络，且肌红蛋白的清除还依赖肾脏的过滤与排泄，仅通过神经—体液调节无法维持其含量相对稳定，D错误。
故答案为：C。
【分析】细胞内的特有蛋白质不属于内环境成分，只有存在于血浆、组织液、淋巴中的物质才属于内环境组成。细胞外液渗透压升高会刺激机体分泌更多抗利尿激素，减少尿量以调节渗透压平衡。肾脏是排出体内代谢废物的主要器官，肾功能受损会导致代谢废物滞留，破坏内环境稳态，进而影响细胞代谢。机体维持内环境稳态的完整调节机制是神经—体液—免疫调节网络，不能仅依靠其中两种调节方式完成。
9．【答案】D
【知识点】微生物的分离和培养；灭菌技术；培养基的制备
【解析】【解答】A、配制培养基的正确流程为先调节pH，再灭菌，最后倒平板，若灭菌后再调pH易引入杂菌，A错误；
B、平板划线法只能用于分离纯化解脂菌，不能用于微生物计数，微生物计数常用稀释涂布平板法，B错误；
C、微生物纯培养物是指只含有一种微生物的培养物，并不是不含有代谢废物，培养过程中微生物一定会产生代谢废物，C错误；
D、解脂菌分泌的脂肪酶可分解脂肪产生脂肪酸，脂肪酸能使醇溶青琼脂平板变为深蓝色，根据菌落周围蓝色区域的大小和深浅，可比较解脂菌分泌脂肪酶的能力，D正确。
故答案为：D。
【分析】固体培养基制备要遵循先调pH、后灭菌、再倒平板的顺序，防止操作过程造成杂菌污染。平板划线法的作用是分离纯化菌种，不具备计数功能，稀释涂布平板法可同时完成分离与活菌计数。纯培养物的核心是菌群单一，与是否存在代谢废物没有关系。利用选择鉴别培养基的显色特性，可依据显色范围大小，判断微生物分泌相关酶的强弱，达到筛选和比较菌株功能的目的。
10．【答案】B
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】A、下丘脑是体温调节中枢，病原体入侵后机体产生的致热性细胞因子可作用于下丘脑神经细胞，引起体温调定点上升，A不符合题意；
B、病原体入侵后体温上升期产热量大于散热量，结合曲线变化可知曲线乙代表产热量，曲线甲代表散热量，阶段①和④的产热量与散热量基本相等，但曲线甲并非产热量，B符合题意；
C、阶段②时体温低于升高后的调定点温度，冷觉感受器兴奋，机体通过骨骼肌战栗增加产热，同时产生畏寒的感觉，会出现畏寒、打寒战症状，C不符合题意；
D、在体温上升期，躯体运动神经支配骨骼肌战栗以增加产热，内脏运动神经支配皮肤血管收缩以减少散热，二者均参与了体温调节，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】体温调节的中枢位于下丘脑，体温的相对稳定是机体产热量和散热量保持动态平衡的结果。当外界环境温度变化或机体代谢产热变化时，机体可通过神经调节和体液调节共同维持体温稳定。当病原体入侵时，机体产生的致热性细胞因子可作用于下丘脑体温调节中枢，使体温调定点上移，此时机体认为当前体温低于正常调定点，会启动增加产热、减少散热的调节过程，使体温升高至新的调定点，出现发热症状。
11．【答案】A
【知识点】植物激素及其植物生长调节剂的应用价值
【解析】【解答】A、生长素类调节剂的生理作用具有两重性，低浓度的生长素类调节剂可促进子房壁细胞分裂与伸长，为子房发育成果实提供必要的信号，能减少因授粉不良、内源生长素不足导致的落花落果现象，该措施及其原理正确，A符合题意；
B、赤霉素的主要生理作用为促进细胞伸长、打破种子休眠、促进果实发育，其不具备抑制花柄和果柄离层形成的作用，无法减少器官脱落，该措施及其原理错误，B不符合题意；
C、脱落酸可促进离层细胞的分裂与分化，加速花和果实的脱落，喷洒脱落酸会加剧落花落果，同时脱落酸不直接参与果实成熟过程，该措施及其原理错误，C不符合题意；
D、乙烯利可在植物体内分解释放乙烯，乙烯主要促进果实成熟，同时会促进器官衰老与脱落，喷洒乙烯利会加速花朵凋谢，无法防止花朵过早凋谢，该措施及其原理错误，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，常见的植物激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
12．【答案】C
【知识点】种群的数量变动及其原因；生态工程依据的生态学原理；生态恢复工程
【解析】【解答】A、密度制约因素是指作用强度随种群密度变化而改变的因素，如种内竞争、天敌捕食、传染病等；非密度制约因素是指作用强度与种群密度无关的因素，如气候条件、土壤理化性质等。贫瘠、持水能力差的环境属于土壤理化性质，其对土壤微生物生长的阻碍作用与种群密度无关，属于非密度制约因素，A不符合题意；
B、生态系统中，氮、磷、钾等元素作为物质可以在生物群落与无机环境之间循环利用，但能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，无法循环，B不符合题意；
C、题干中GL和RT样地实施了灌溉、施肥等精细化管理，属于合理的人为干预措施，结合图表数据可知，实施精细化管理的GL和RT样地，土壤微生物生物量和土壤总氮含量均优于部分未实施精细化管理的样地，说明合理的人为干预可能改善土壤微生物生物量和含氮量，使生态恢复效果更好，C符合题意；
D、生态工程的自生原理强调利用生物组分的自组织、自我调节能力，有效选择植物种类并合理布设，促进生态系统的自我维持与恢复，体现的是自生原理；整体原理强调社会-经济-自然复合系统的整体性，兼顾生态、经济和社会效益，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】种群数量变化受多种因素影响，根据影响因素的作用特点，可分为密度制约因素和非密度制约因素，密度制约因素的影响强度随种群密度增大而增强，非密度制约因素的影响强度与种群密度无关，多为环境条件因素。生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递，物质循环具有全球性和循环性，能量流动则是单向流动、逐级递减的，二者相互依存，不可分割。生态工程遵循自生、循环、协调、整体等基本原理。
13．【答案】B,C,D
【知识点】真核细胞的三维结构模型；酶的特性；叶绿体色素的提取和分离实验；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、豆浆中含有蛋白质，蛋白酶可以水解豆浆中的蛋白质，但蛋白酶本身也是蛋白质，实验组和对照组加入双缩脲试剂都会呈现紫色，无法判断酶是否对淀粉起作用，不能验证酶的专一性，A不符合题意；
B、物理模型是以实物或图画形式直观表达生物对象的结构特征，利用泡沫塑料、细铁丝、大头针等实物材料制作细胞核结构模型，属于构建物理模型，B符合题意；
C、DNA难溶于冷酒精溶液，而细胞中的多数蛋白质可以溶解在酒精中，DNA粗提取实验加入预冷酒精，能使DNA析出，初步实现DNA与蛋白质的分离，C符合题意；
D、纸层析法分离绿叶中色素的原理是不同光合色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的色素随层析液在滤纸条上扩散更快，溶解度低的扩散更慢，从而实现色素分离，D符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】验证酶专一性实验设计时，要规避检测试剂带来的实验干扰，若选用蛋白质和淀粉作为底物，不能用双缩脲试剂进行检测，应选用斐林试剂检测还原糖生成情况。生物学模型分为物理模型、概念模型和数学模型，物理模型依靠实物、模拟材料或绘制结构图等方式直观反映生物体的形态与结构特点。DNA具有特殊的理化性质，不溶于冷的高浓度酒精，蛋白质等有机物易溶于酒精，这一特性常用于DNA粗提取实验中提纯DNA。绿叶中色素的提取依赖色素易溶于有机溶剂的特点，色素的分离依靠不同色素在层析液中溶解度不同、扩散速率不同的原理，可在滤纸条上分离出四条色素带。
14．【答案】C,D
【知识点】种间关系；生态系统的结构；生态系统中的信息传递；生物多样性的价值
【解析】【解答】A、海獭重新定居后海胆数量减少，海藻冠层覆盖面积增加，说明海胆取食海藻，海獭捕食海胆，可构成食物链海藻→海胆→海獭，A不符合题意；
B、海獭大量捕食螃蟹，螃蟹数量受到抑制，减弱了螃蟹挖掘、啃食植被根系带来的破坏，植被固土作用增强，进而减缓河岸和沼泽边缘的侵蚀速度，B不符合题意；
C、海獭定居吸引更多鱼类、鸟类栖息，起到维系生态系统结构和稳定生态环境的作用，属于生物多样性的间接价值，并非直接价值，C符合题意；
D、声音属于物理信息，而猎物的气味属于化学信息，并非物理信息，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】生物多样性具有直接价值、间接价值和潜在价值。生态系统中的信息可分为物理信息、化学信息和行为信息。生态系统的信息传递能够保障生物种群的正常繁衍，也可以调节生物之间的种间关系，进而维持生态系统的结构与稳定性。
15．【答案】A,D
【知识点】反射弧各部分组成及功能；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、外周组织损伤信号属于化学信号，该信号作用于感觉神经末梢上的P2X3受体蛋白时，会在神经元细胞膜上将化学信号转换为电信号，并非电信号转化为化学信号，A符合题意；
B、与乙组慢性疼痛模型鼠相比，丙组经过针灸干预后，P2X3相对表达量降低，传递疼痛信号的P物质含量减少，抑制疼痛的5-HT含量回升，同时疼痛阈值明显升高，说明电针可通过降低P2X3蛋白表达、减少P物质释放以及恢复5-HT含量水平来缓解疼痛，B不符合题意；
C、P物质和5-HT均为神经递质，神经递质需要释放到突触间隙并作用于突触后膜上的特异性受体，题干表明P物质传递疼痛信号，5-HT抑制疼痛信号，二者可分别调控疼痛信号的传递与抑制，C不符合题意；
D、痛觉产生的中枢在大脑皮层，只需感受器、传入神经和神经中枢参与即可，不需要完整的反射弧，完整反射弧是完成反射活动的结构基础，电针提升疼痛阈值是通过调节相关受体蛋白表达和神经递质含量实现，与反射弧完整性恢复无关，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】兴奋在神经元之间通过突触结构传递，突触处会发生电信号到化学信号再到电信号的信号转换，神经末梢细胞膜上的受体可识别结合相应化学信号，引发膜电位变化完成信号转换。神经递质由突触前膜释放，经突触间隙扩散后作用于突触后膜受体，从而引起突触后神经元兴奋或抑制。反射的完成必须依赖结构完整的反射弧，而感觉的产生只需要感受器、传入神经和大脑皮层参与，不需要传出神经和效应器。
16．【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；遗传系谱图
【解析】【解答】Ⅳ-1 的一对同源染色体分别来自 Ⅲ-1 和 Ⅲ-2，Ⅲ-1 的染色体可追溯到 Ⅱ-2，Ⅱ-2 的染色体来自 Ⅰ-1 和 Ⅰ-2；Ⅲ-2 的染色体可追溯到 Ⅱ-3，Ⅱ-3 的染色体也来自 Ⅰ-1 和 Ⅰ-2。计算 Ⅰ-1 某条特定染色体经 Ⅱ-2、Ⅲ-1 传给 Ⅳ-1 的概率为 1/2×1/2×1/2=1/8，经 Ⅱ-3、Ⅲ-2 传给 Ⅳ-1 的概率也为 1/8，两者同时发生的概率为 1/8×1/8=1/64；Ⅰ-1 有两条同源染色体，同理 Ⅰ-2 也有两条同源染色体，四种情况相加总概率为 1/64×4=1/16，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】减数分裂过程中，同源染色体分离，配子获得每一条染色体的概率为1/2，因此每一代染色体传递给子代的概率均为1/2。计算某条染色体从亲代传递到子代的概率，需根据传递路径的代数计算，传递代数为n时，概率为(1/2)n。
17．【答案】（1）叶绿体基质；光呼吸和细胞呼吸（呼吸作用）
（2）增大
（3）额外增加碳的固定
（4）转基因；转基因与普通水稻相比，转基因水稻对CO2的利用率更高，因此达到光合速率与呼吸速率相等时的CO2浓度更低
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素；光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1) 卡尔文循环是光合作用暗反应阶段的核心过程，其发生的具体场所是叶绿体基质。该过程所需的CO2，除了来自外界环境，还可来自光呼吸和细胞呼吸，这些过程产生的CO2都能被R酶固定，参与卡尔文循环。
(2) R酶的活性位点可被CO2和O2竞争性结合。在干旱、高温、强光条件下，水稻为减少水分散失会关闭气孔，导致外界CO2吸收减少，细胞内O2浓度相对升高，O2与R酶结合的概率增大，光呼吸速率会增大。
(3) 普通水稻的光呼吸会将乙醇酸最终以CO2形式释放，造成碳的损耗；而TaCo通路能将乙醇酸在叶绿体中转化为甘油酸，甘油酸可转化为C3重新进入卡尔文循环，减少了碳的损耗。同时，通路中的GCCM5酶能催化中间产物1与CO2结合生成中间产物2，额外增加了碳的固定，进一步提高了光合效率，从而提高产量。
(4) CO2补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度。与普通水稻相比，转基因水稻导入了构建TaCo通路的三种酶，对CO2的利用率更高，因此在较低的环境CO2浓度下，光合速率就能与呼吸速率相等，CO2补偿点更低。
【分析】1. 卡尔文循环是光合作用暗反应的核心，发生在叶绿体基质中，需要CO2、ATP和NADPH参与，将CO2固定为有机物。
2. 光呼吸是R酶在O2浓度较高时催化的反应，会消耗有机物并释放CO2，降低光合效率；干旱、高温、强光条件下气孔关闭，CO2供应不足，O2与R酶结合增多，光呼吸增强。
3. CO2补偿点越低，说明植物对低浓度CO2的利用能力越强，光合效率越高，更能适应低CO2环境。
（1）卡尔文循环是光合作用暗反应的一部分，发生的具体场所是叶绿体基质。 植物细胞中产生CO2的生理过程有光呼吸和细胞呼吸（呼吸作用），所以卡尔文循环所需CO2除了来自外界环境，还可能来自光呼吸和细胞呼吸（呼吸作用）。
（2）在干旱、高温、强光条件下，植物为减少水分散失，气孔关闭，CO2吸收减少，O2与CO2竞争性结合R酶的活性位点，O2与R酶结合增多，从而使光呼吸速率增大。
（3）从图中可以看出，TaCo通路将光呼吸的中间产物乙醇酸在叶绿体中转化为甘油酸回收，减少了光呼吸过程碳的损耗，同时甘油酸能转化生成C3，额外增加碳的固定，从而提高产量。
（4）由图可知，转基因水稻导入了上述3种酶的基因，引入了TaCo通路，中间产物1与CO2结合生成中间产物2，能充分利用CO2，在较低二氧化碳浓度下就能使光合速率与呼吸速率相等，因此，与普通水稻相比，转基因水稻的CO2补偿点更低。
18．【答案】（1）伴X染色体隐性遗传
（2）短片段；+/－
（3）1/202；羊水（或绒毛组织）；BC
【知识点】伴性遗传；人类遗传病的监测和预防；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】(1) 分析甲病的基因检测结果：I-1（男性，正常）甲病检测结果为长片段+、短片段-，说明其仅含甲病的长片段基因；I-2（女性，正常）甲病检测结果为长片段+、短片段+，说明其同时含长、短片段基因；II-2（男性，患甲病）甲病检测结果为长片段-、短片段+，说明其仅含短片段基因。结合伴性遗传的特点，男性的X染色体来自母亲、Y染色体来自父亲，II-2的短片段基因来自母亲I-2，且仅含该片段即患病，说明短片段为甲病的隐性致病基因，长片段为正常显性基因，因此甲病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。
(2) 分析乙病的基因检测结果：II-2（患乙病）乙病检测结果为长片段+、短片段-，说明其仅含长片段基因；I-1和I-2（均正常）乙病检测结果均为长片段+、短片段+，说明二者均同时含长、短片段基因，为携带者，由此可知乙病为常染色体隐性遗传，长片段为隐性致病基因，短片段为正常显性基因，因此基因T（正常显性基因）的片段长度是短片段。
再分析II-3的甲病相关基因：I-1的甲病基因型为XHY（仅含长片段），I-2的甲病基因型为XHXh（含长、短片段），二者生育的男性子代，若表型正常，基因型为XHY，仅含长片段基因，因此甲病的长片段检测结果为+，短片段检测结果为-，即长片段与短片段的检测结果为+/－。
(3) 首先计算乙病的相关概率：乙病为常染色体隐性遗传，发病率（tt的基因型频率）为1/10000，根据哈迪-温伯格定律，隐性致病基因t的频率为1/100，显性正常基因T的频率为99/100。正常男性中，携带者（Tt）的概率为2pq/(p2+2pq)=2×(99/100)×(1/100)÷[(99/100)2+2×(99/100)×(1/100)]=2/101。II-1的乙病基因型为Tt（检测结果为长片段+、短片段+），其与正常男性婚配，生育子女患乙病（tt）的概率为2/101×1/4=1/202。
产前诊断中，可通过羊水穿刺获取羊水或绒毛组织作为样本，检测胎儿的相关基因。要生育表型正常的小孩，胎儿需同时不患甲病和乙病：甲病为X染色体隐性遗传，II-1的甲病基因型为XHXH，与正常男性（XHY）婚配，子代甲病均为正常，检测结果仅含长片段，即+/－；乙病为常染色体隐性遗传，正常胎儿的基因型为TT或Tt，对应的检测结果为长片段-短片段+（TT）或长片段+短片段+（Tt），即－/+或+/+。因此符合条件的检测结果为选项B（+/－，+/+）和C（+/－，－/+），选BC。
【分析】1. 伴X染色体隐性遗传中，男性患者的致病基因来自母亲，表现为交叉遗传；男性个体仅含一条X染色体，基因型与表型直接对应；女性个体有两条X染色体，可表现为携带者。
2. 常染色体隐性遗传的特点：致病基因为隐性，纯合子患病，杂合子为携带者，无性别差异，父母均为携带者时，子代有1/4的概率患病。
3. 哈迪-温伯格定律：在理想种群中，等位基因的频率和基因型频率保持稳定，若隐性致病基因的频率为q，则隐性纯合子的频率为q2，显性纯合子的频率为(1-q)2，杂合子的频率为2q(1-q)。
4. 不同长度的DNA片段在电场中迁移速率不同，可通过电泳区分显性和隐性基因的片段，结合片段的有无判断个体的基因型。
5. 通过羊水穿刺或绒毛膜穿刺获取胎儿细胞，进行基因检测，可判断胎儿是否患有单基因遗传病，是预防遗传病患儿出生的重要手段。
（1）已知II-2关于甲病的染色体情况为含有短片段，不含长片段，且II-2患甲病，而I-1表现正常，仅含长片段，I-2表现正常，同时含有长片段和短片段，说明致病基因位于短片段且为隐性，而II-2的短片段来自于其母亲I-2，因此，甲病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传。
（2）已知II-2关于乙病的染色体情况为含有长片段，不含短片段，且II-2患乙病，而I-1和I-2表现正常，同时含有长片段和短片段，说明长片段纯合时表现为患病，且长片段为隐性，II-2的长片段一条来自于母亲，一条来自于父亲，基因T的片段长度是短片段。I-1和I-2的关于甲病的基因型为XHY、XHXh，II-3为男性，且表现正常，其基因型为XHY，故对II-3的甲病相关基因重新检测，其长片段与短片段的检测结果分别是+/－。
（3）II-1关于乙病的基因型为Tt，若乙病在人群中的发病率为1/10000，即tt的基因型频率为1/10000，t的基因频率为1/100，T的基因频率为99/100，正常男性中携带者（Tt）的概率为2×99/100×1/100/（99/100）2+2×99/100×1/100)=2/101，所以II-1与正常男性婚配，生育子女患乙病（tt）的概率为2/101×1/4=1/202；产前诊断常用羊水 或绒毛膜细胞，因此，为确保孕育出健康孩子，可在孕期获取II-1的羊水（或绒毛组织）为样本来检测胎儿的相关基因，甲病的致病基因位于短片段且为隐性，乙病的致病基因位于长片段且为隐性，II-1关于甲病的基因型为XHXH，正常男性关于甲病的基因型为XHY，故若检测结果为甲病均为长片段，乙病均为短片段或同时包含长片段和短片段时，可生育表型正常的小孩，故选BC。
19．【答案】（1）T细胞受体（TCR）；免疫监视
（2）低亲和力；图a显示低亲和力组肿瘤体积比高亲和力组和对照组小；图b显示低亲和力组表达耗竭标志物的T细胞比例显著低于高亲和力组，T细胞功能和增殖能力更强
（3）将敲除PD-L1基因和未敲除PD-L1基因的肿瘤细胞，通过肿瘤移植技术分别移植到两组健康小鼠体内，相同条件下培养一段时间，比较两组小鼠体内肿瘤的生长状况
【知识点】免疫系统的结构与功能；细胞免疫
【解析】【解答】(1) T细胞识别肿瘤抗原依赖其表面的特异性受体，即T细胞受体（TCR），TCR可特异性识别抗原呈递细胞呈递的肿瘤抗原-MHC复合物，进而激活T细胞启动免疫应答。T细胞识别并裂解体内突变的肿瘤细胞，清除异常细胞以防止肿瘤发生，这一过程体现了免疫系统的免疫监视功能。
(2) 低亲和力T细胞能提高小鼠的免疫力，抑制肿瘤生长。判断依据为：①从图a的肿瘤生长曲线可知，输入低亲和力T细胞的小鼠，肿瘤体积显著小于对照组和高亲和力T细胞组，说明低亲和力T细胞可有效抑制肿瘤的生长；②题干指出T细胞的功能和增殖能力与表达耗竭标志物的比例呈负相关，低亲和力组表达耗竭标志物的T细胞比例显著低于高亲和力组，说明低亲和力T细胞的功能和增殖能力更强，能更持久地发挥抗肿瘤作用。
(3) 实验思路：设置两组生理状态相同的健康小鼠，一组移植敲除PD-L1基因的肿瘤细胞，另一组移植未敲除PD-L1基因的正常肿瘤细胞；将两组小鼠置于相同且适宜的环境中饲养一段时间，观察并记录两组小鼠体内肿瘤的生长状况，比较肿瘤的体积、大小等指标。
【分析】1. 免疫系统的三大功能：免疫防御是机体抵抗外来病原体入侵的功能；免疫自稳是机体清除衰老、损伤细胞，维持内环境稳态的功能；免疫监视是机体识别并清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能。
2. T细胞的活化与作用机制：T细胞通过表面的T细胞受体（TCR）识别抗原呈递细胞呈递的抗原-MHC复合物，活化后增殖分化为效应T细胞和记忆T细胞。效应T细胞可特异性结合并裂解靶细胞，在细胞免疫中发挥关键作用。
3. 生物实验设计的基本原则：实验设计需遵循单一变量原则，控制无关变量保持一致；同时需设置对照组，通过对比实验组与对照组的结果，验证自变量对因变量的影响，确保实验结果的科学性和可靠性。
（1）T细胞通过其表面的T细胞受体（TCR）来识别肿瘤抗原（肿瘤抗原需经抗原呈递细胞处理后与MHC分子结合形成复合物，再由TCR识别）；这一过程体现了免疫系统的免疫监视功能（免疫系统及时识别并清除突变的肿瘤细胞）。
（2）从图a看，低亲和力组肿瘤体积比高亲和力组和对照组小，说明低亲和力T细胞抑制肿瘤生长；从图b看，低亲和力组表达耗竭标志物的T细胞比例比高亲和力组低，而T细胞功能和增殖能力与表达耗竭标志物的T细胞比例呈负相关，即低亲和力T细胞功能更强；且通常增殖能力也更强（因耗竭比例低往往伴随较好增殖能力），这些都能表明低亲和力T细胞能提升免疫力、抑制肿瘤生长。
（3）根据题干信息可知，活化的T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1结合不触发免疫反应，肿瘤细胞可通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”。若要验证肿瘤细胞的免疫逃逸机制，该实验的实验对象应为肿瘤细胞，自变量应为PD-L1的有无，因变量为肿瘤的生长情况。因此该实验的设计思路为：将敲除PD-L1基因和未敲除PD-L1基因的肿瘤细胞，通过肿瘤移植技术分别移植到两组健康小鼠体内，相同条件下培养一段时间，比较两组小鼠体内肿瘤的生长状况。
20．【答案】（1）就地保护；收支平衡
（2）③ < ① < ②；15N含量随营养级升高而增加（生物富集)
（3）长江江豚的栖息地、食物来源、天敌以及与其他物种的种间关系等
（4）合理调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位；研究能量流动的实践意义；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1) 长江十年禁渔是在长江流域原生环境中对生物及其栖息地进行保护，属于就地保护，这是保护生物多样性最有效的措施。生态平衡的特征包括结构平衡、功能平衡和收支平衡，其中收支平衡指生态系统中物质和能量的输入与输出大致相等，能长期维持生态系统的稳定状态。
(2) 稳定同位素15N难以被生物排出体外，会随着食物链的传递发生生物富集效应，即营养级越高的生物，体内15N的相对含量越高，对应的δ 5N值也越大。根据柱状图结果，鱼类③的δ15N值最低，鱼类①次之，鱼类②最高，因此三种鱼类在食物链中所处的营养级从低到高依次是③ < ① < ②，依据的生态学原理是15N含量随营养级升高而增加（生物富集效应）。
(3) 生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用的资源情况，以及与其他物种的种间关系等。研究长江江豚的生态位，需要研究的方面包括长江江豚的栖息地、食物来源、天敌以及与其他物种的种间关系等。
(4) 合理确定捕鱼量，适时捕捞成鱼，既可以避免过度捕捞破坏鱼类种群的再生能力，又能调整生态系统的能量流动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，同时维持水域生态系统的稳定，实现渔业资源的可持续利用。因此该实践体现的研究生态系统能量流动的意义是合理调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
【分析】1. 就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区等，是保护生物多样性最有效的措施；易地保护是将保护对象从原地迁出，在异地进行专门保护。
2. 生态平衡的特征包括结构平衡，即生态系统的各组分数量和比例相对稳定；功能平衡，即物质循环、能量流动、信息传递等生态过程正常进行；收支平衡，即物质和能量的输入与输出大致相等。
3. 生物富集：环境中一些难以降解的物质或稳定同位素，会通过食物链在生物体内不断积累，使其浓度随着消费者级别的升高而逐步增加，营养级越高的生物，体内富集的物质含量越高。
（1）长江十年禁渔是在原生环境中对生物及其栖息地进行保护，属于就地保护，这是保护生物多样性最有效的措施。生态平衡的特征包括结构平衡、功能平衡和收支平衡。
（2）从图中可以看出鱼类②的 δ 5N 值最高，鱼类③最低，因此营养级从低到高依次为鱼类③ < 鱼类① < 鱼类②。生态系统的食物链中，氮同位素（ 5N）是稳定元素，具有生物富集效应，即15N含量随营养级升高而增加（生物富集）。
（3）生态位是指物种在群落中的地位和作用，包括它所处的空间位置、利用的资源以及与其他物种的相互关系。研究长江江豚的生态位，需要了解它的栖息地、食物、天敌以及与其他生物的种间关系（如竞争、捕食）等。
（4）研究生态系统的能量流动，可以帮助人类合理规划捕捞量，既保护鱼类资源的可持续再生，又能让生态系统中的能量持续高效地流向对人类最有益的部分，避免过度捕捞导致生态系统崩溃。
21．【答案】（1）引物、脱氧核苷酸
（2）使目的基因能定向插入表达载体，防止目的基因自身环化和反向连接；GAATTC
（3）绿色荧光；翻译
（4）SLC 基因沉默能抑制缺氧诱导的 PC12 细胞凋亡（或敲低SLC基因可缓解缺氧导致的细胞凋亡，合理即可）
【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扩增过程中，引物是DNA聚合酶合成新链的起点，会与模板链结合并在每次循环中被消耗；脱氧核苷酸是合成新DNA链的原料，每次循环都会被用于合成新链，因此随着扩增次数增加，引物和脱氧核苷酸的浓度会显著减少。
(2) 在目的基因两侧添加不同的限制酶识别序列，用对应的两种限制酶切割目的基因和载体后，目的基因两端和载体两端会产生不同的黏性末端，这样可以避免目的基因自身环化，也能防止目的基因反向连接，保证目的基因定向插入表达载体。转录时，RNA聚合酶沿模板链的3'→5'方向移动，合成的mRNA方向为5'→3'，表达载体中shSLC的转录方向是从Age I到EcoR I，因此作为模板链的a链，其5'端对应载体的EcoR I端，需要添加EcoR I的识别序列，即5'—GAATTC—3'。
(3) 表达载体中含有绿色荧光蛋白基因GFP，该基因表达后会产生绿色荧光，因此可通过检测转染细胞中是否出现绿色荧光来鉴定转染是否成功。shRNA干扰基因表达的机制是，其转录加工形成的siRNA可与靶基因的mRNA互补配对，阻止核糖体与mRNA结合或促进mRNA降解，从而干扰基因表达的翻译过程，使基因沉默。
(4) 对比图b的结果，正常条件下对照组和转染组PC12细胞的凋亡率差异不大，缺氧条件下对照组细胞凋亡率显著高于转染组，说明SLC基因沉默能抑制缺氧诱导的PC12细胞凋亡，缓解缺氧导致的细胞凋亡。
【分析】PCR扩增的反应体系包含模板DNA、引物、脱氧核苷酸、DNA聚合酶、缓冲液等，其中引物和脱氧核苷酸是反应原料，会随扩增循环的进行逐渐消耗，浓度降低。基因表达载体构建时，为实现目的基因的定向插入，常在目的基因两侧添加不同的限制酶识别序列，切割后产生不同的黏性末端，可避免目的基因自身环化和反向连接，保证插入方向正确。转录过程中，RNA聚合酶以DNA模板链为模板，沿模板链的3'端向5'端移动，合成的mRNA链方向为5'到3'。基因工程中常用报告基因如绿色荧光蛋白基因来检测转染是否成功，报告基因表达后可通过荧光信号直观观察。
（1）在 PCR 扩增过程中，引物与模板链结合，随着扩增次数增加，引物会不断被消耗；脱氧核苷酸（dNTP）作为合成新 DNA 链的原料，也会随着 DNA 链的不断合成而显著减少。
（2）在构建基因表达载体时，给目的基因两侧添加不同的限制酶识别序列，这样用这两种限制酶切割目的基因和载体后，目的基因两端和载体两端会产生不同的黏性末端，能保证目的基因定向插入表达载体，避免目的基因自身环化以及与载体反向连接。转录是从DNA模板链的3'→5'方向读取，合成mRNA为5'→3'，若a链为转录时的模板链，因此在a链的5'端添加的序列，对应基因下游酶切位点，即要添加EcoRI的识别序列，因此，应在a链5'端应添加EcoRI的识别序列：5'—GAATTC—3'。
（3）表达载体中含有绿色荧光蛋白基因（GFP），所以可通过检测转染细胞中是否出现绿色荧光来鉴定转染是否成功。shRNA 干扰 SLC 基因表达，SLC 基因指导合成 5 - HTT 蛋白，基因表达包括转录和翻译，shRNA 主要干扰的是翻译过程，从而使 SLC 基因沉默。
（4）从图 b 可以看出，在缺氧 24h 条件下，对照组的细胞凋亡率明显高于转染 shSLC 组的细胞凋亡率，而正常条件下两组凋亡率差异不大，由此可得出 SLC 基因沉默（转染 shSLC）能抑制缺氧诱导的 PC12 细胞凋亡的结论。
1 / 12026届湖南省永州市高三二模生物试题
1．下列关于分子与细胞的叙述，错误的是（　　）
A．分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲和减压的作用
B．胰高血糖素能促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖
C．细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网状结构，可维持细胞形态
D．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的中心
【答案】D
【知识点】细胞核的功能；脂质的种类及其功能；细胞骨架；血糖平衡调节
【解析】【解答】A、分布在内脏器官周围的脂肪，能够缓冲外界机械冲击、减压并保护内脏器官，A正确；
B、胰高血糖素可促进肝糖原分解，也能促进脂肪等非糖物质转化为葡萄糖，进而升高血糖，B正确；
C、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网状结构，具有维持细胞形态、锚定并支撑细胞器等作用，C正确；
D、细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，细胞代谢的主要场所是细胞质基质，并非细胞核，D错误。
故答案为：D。
【分析】脂肪除作为良好储能物质外，还具备保温、缓冲减压、保护内脏的生理作用。胰高血糖素由胰岛A细胞分泌，通过促进肝糖原分解和非糖物质转化升高血糖，无法分解肌糖原。真核细胞的细胞骨架由蛋白质纤维构成，可维持细胞形态、参与细胞运动与物质运输。细胞核储存着细胞的遗传物质，是遗传信息库，调控细胞的代谢和遗传，属于细胞代谢和遗传的控制中心，细胞质基质才是细胞新陈代谢的主要场所。
2．细胞的生命历程大都短暂，却对个体的生命有一份贡献。下列叙述正确的是（　　）
A．清除被病原体感染的细胞是通过细胞坏死完成的
B．细胞分化有利于提高多细胞生物各种生理功能的效率
C．植物根尖成熟区细胞丧失了细胞的全能性
D．当自由基攻击生物膜上的蛋白质时，会引发雪崩式反应
【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义；植物细胞的全能性及应用；细胞的凋亡；细胞凋亡与细胞坏死的区别；细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、清除被病原体感染的细胞属于基因调控的细胞凋亡，细胞坏死是外界不利因素引起的细胞被动死亡，A错误；
B、细胞分化使细胞的形态、结构和生理功能趋向专门化，细胞分工协作，有利于提高多细胞生物各种生理功能的效率，B正确；
C、植物根尖成熟区细胞虽高度分化，但细胞中含有本物种全套遗传信息，仍然具有细胞全能性，C错误；
D、自由基攻击生物膜上的磷脂分子时会引发雪崩式链式反应，攻击蛋白质只会造成蛋白质结构和功能破坏，不会引发雪崩式反应，D错误。
故答案为：B。
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，属于正常生命历程，可清除被病原体感染的细胞、衰老损伤细胞等，细胞坏死是在种种不利因素影响下细胞被动死亡，属于病理性死亡。细胞分化形成形态功能不同的细胞，使细胞功能专门化，利于提高生理功能执行效率。只要细胞含有本物种全套遗传物质，就具备发育成完整个体的潜能，高度分化的植物体细胞仍保留全能性。自由基衰老学说中，自由基攻击生物膜磷脂分子会诱发脂质过氧化的连锁反应，攻击蛋白质仅导致蛋白质变性、功能丧失。
3．中心法则是现代生物学中描述遗传信息传递方向的核心规律，信息传递过程需要多种酶的参与。下列叙述错误的是（　　）
A．线粒体和叶绿体中的基因转录时使用两者各自的RNA聚合酶
B．DNA聚合酶和逆转录酶均由核酸编码并在核糖体上合成
C．核糖体与mRNA的结合部位会形成1个tRNA结合位点
D．基因发生甲基化修饰会抑制RNA聚合酶的作用，影响基因表达
【答案】C
【知识点】中心法则及其发展；表观遗传；基因的表达综合
【解析】【解答】A、线粒体和叶绿体属于半自主性细胞器，含有自身遗传物质，进行基因转录时使用各自特有的RNA聚合酶，A正确；
B、DNA聚合酶和逆转录酶本质都是蛋白质，由核酸中的遗传信息编码，且都在核糖体上合成，B正确；
C、核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA结合位点，不是1个，C错误；
D、基因发生甲基化修饰，会阻碍RNA聚合酶与基因启动子结合，抑制转录过程，进而影响基因表达，D正确。
故答案为：C。
【分析】线粒体和叶绿体为半自主性细胞器，拥有独立的DNA和转录翻译体系，转录过程依靠自身的RNA聚合酶催化。绝大多数酶属于蛋白质，由基因编码，在核糖体上合成。翻译时核糖体与mRNA结合区域存在两个tRNA结合位点，参与肽链的合成与延伸。DNA甲基化属于表观遗传，不改变基因碱基序列，可通过抑制RNA聚合酶与启动子的结合，抑制转录，调控基因表达。
4．细胞工程在社会生产中的应用日益广泛。下列叙述正确的是（　　）
A．原生质体需在低渗溶液中长期保存，以防止过度失水而死亡
B．胚状体是愈伤组织再分化的结果，受基因选择性表达的调控
C．动物细胞通常置于含有95%O2和5%CO2的培养箱中培养
D．动物克隆过程中，核移植的受体细胞通常是去核的卵原细胞
【答案】B
【知识点】植物组织培养的过程；动物细胞工程的常用技术与应用；动物细胞培养技术；动物细胞核移植技术
【解析】【解答】A、原生质体无细胞壁保护，置于低渗溶液会吸水涨破，应在等渗溶液中保存，A错误；
B、胚状体由愈伤组织经再分化形成，细胞分化过程受基因选择性表达调控，B正确；
C、动物细胞培养的气体环境为95%空气加5%CO2，并非95%O2，空气为细胞呼吸提供氧气，CO2维持培养液pH，C错误；
D、动物克隆核移植的受体细胞通常是去核的MⅡ期卵母细胞，不是卵原细胞，D错误。
故答案为：B。
【分析】植物原生质体失去细胞壁后无法抵御渗透作用变化，低渗环境易吸水破裂，必须在等渗溶液中维持正常形态。植物组织培养中愈伤组织再分化可形成胚状体，细胞形态结构和功能改变的根本原因是基因的选择性表达。动物细胞培养需要特定气体环境，空气中的氧气满足有氧呼吸需求，二氧化碳起到缓冲维持培养液酸碱度的作用。动物体细胞核移植选择去核次级卵母细胞作为受体，其细胞质含有能激发体细胞核全能性表达的物质，卵原细胞发育不成熟，不适合作为核移植受体。
5．外泌体是一种由细胞释放的囊泡，可携带蛋白质、RNA等信息分子，在细胞间信息传递中发挥重要作用。下列叙述错误的是（　　）
A．外泌体膜属于生物膜系统，其主要成分是磷脂和蛋白质
B．细胞释放外泌体的过程体现了细胞膜的结构特点
C．外泌体可被其他细胞识别和摄取，实现细胞间的信息交流
D．外泌体通过主动运输进入受体细胞的过程需要消耗能量
【答案】D
【知识点】细胞膜的功能；细胞的生物膜系统；胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】A、外泌体膜来源于细胞的膜结构，属于生物膜系统，生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质，A正确；
B、细胞释放外泌体通过囊泡与细胞膜融合释放到细胞外，体现了细胞膜具有一定流动性的结构特点，B正确；
C、外泌体携带蛋白质、RNA等信息分子，可被其他细胞特异性识别并摄取，能够完成细胞间的信息交流，C正确；
D、外泌体属于囊泡结构，体积较大，是以胞吞方式进入受体细胞，并非主动运输，D错误。
故答案为：D。
【分析】生物膜系统由细胞膜、核膜和细胞器膜等结构共同组成，各类生物膜的主要组成成分均为磷脂和蛋白质。细胞膜具有一定的流动性是其结构特点，胞吞和胞吐过程都依赖这一特性。细胞间信息交流有多种方式，借助外泌体携带信号分子传递信息也是重要形式。主动运输适用于小分子或离子跨膜运输，大分子、颗粒性物质以及囊泡结构进出细胞的方式为胞吞和胞吐，该过程需要消耗能量。
6．在果蝇眼色遗传实验中，科研人员将纯合白眼雌果蝇与纯合红眼雄果蝇杂交，子代中发现一只白眼雌果蝇。已知性染色体组成为XX、XXY的个体均表现为雌性可育。若只考虑一次突变，则出现该异常性状的原因不可能是（　　）
A．母本减数分裂过程发生了基因突变
B．母本减数分裂过程发生了染色体变异
C．父本减数分裂过程发生了基因突变
D．父本减数分裂过程发生了染色体变异
【答案】A
【知识点】伴性遗传；基因突变的特点及意义；染色体结构的变异；染色体数目的变异；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、母本为纯合白眼雌果蝇，基因型为XaXa，若减数分裂发生基因突变，只能形成携带显性红眼基因的配子，与父本配子结合后子代雌果蝇基因型为XAXa，表现为红眼，无法产生白眼雌果蝇，A错误；
B、母本减数分裂过程中X染色体未正常分离，产生XaXa的卵细胞，与父本含Y的精子结合，形成XaXaY的个体，该个体为雌性可育且表现为白眼，属于染色体数目变异，B正确；
C、父本为纯合红眼雄果蝇，基因型为XAY，减数分裂发生基因突变可产生含Xa的精子，与母本Xa卵细胞结合，形成XaXa的白眼雌果蝇，C正确；
D、父本减数分裂发生染色体结构变异，X染色体上红眼基因片段缺失，产生不含显性红眼基因的X染色体精子，与母本Xa卵细胞结合，可发育为白眼雌果蝇，D正确。
故答案为：A。
【分析】果蝇眼色遗传属于伴X染色体隐性遗传，白眼为隐性性状，红眼为显性性状。性染色体组成XX、XXY的果蝇均表现为雌性且可育。基因突变可改变基因的显隐性，减数分裂过程中亲本基因发生突变会改变配子的基因组成。染色体变异包含数目变异和结构变异，减数分裂时染色体不分离会引发数目变异，染色体片段缺失会引发结构变异，两种变异都可能改变子代的基因型与表现型。子代性状由雌雄配子随机结合后的基因型决定，结合伴性遗传规律可辨析不同变异类型能否产生异常性状个体。
7．某生物学学习小组分别对大肠杆菌、烟草、T2噬菌体、烟草花叶病毒四种生物的遗传物质进行了分析。下列叙述正确的是（　　）
A．大肠杆菌的遗传物质主要位于拟核，其基因的传递不遵循孟德尔遗传定律
B．烟草细胞的遗传物质在复制时有多个起点同时进行，可以加快其复制速率
C．T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质
D．烟草花叶病毒的遗传物质初步水解可得到4种脱氧核苷酸
【答案】A,B
【知识点】人类对遗传物质的探究历程；噬菌体侵染细菌实验；证明RNA是遗传物质的实验；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、大肠杆菌属于原核生物，遗传物质主要位于拟核中，原核生物不进行减数分裂，基因的传递不遵循孟德尔遗传定律，A正确；
B、烟草为真核生物，其细胞内DNA复制可从多个起点同时双向进行，能有效加快复制速率，B正确；
C、T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验只能证明DNA是T2噬菌体的遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，C错误；
D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，RNA初步水解可得到4种核糖核苷酸，不是脱氧核苷酸，D错误。
故答案为：AB。
【分析】原核生物没有染色体，不进行有性生殖和减数分裂，因此基因遗传不遵循孟德尔遗传定律，遗传物质主要集中分布在拟核区域。真核生物的DNA分子链较长，通过多起点复制的方式，可以缩短复制时间，提高复制效率。噬菌体侵染大肠杆菌实验的直接结论为DNA是遗传物质，DNA是主要遗传物质是结合众多生物的遗传物质类型归纳得出的结论。核酸初步水解的产物为其基本组成单位，DNA对应脱氧核苷酸，RNA对应核糖核苷酸，RNA病毒的遗传物质为RNA，水解只能产生核糖核苷酸。
8．横纹肌溶解症多由剧烈超负荷运动、肌肉创伤、药物刺激等因素引发，其核心病理变化为横纹肌细胞完整性破坏，细胞内大量肌红蛋白等物质释放至细胞外液。若肌红蛋白大量沉积肾小管，还会进一步引发肾功能损伤。下列叙述正确的是（　　）
A．肌红蛋白属于内环境的组成成分，正常情况下可稳定存在于血浆中
B．横纹肌细胞受损后，细胞外液渗透压会升高，机体抗利尿激素分泌减少
C．该病症引发肾功能损伤后，内环境中代谢废物积累，会影响细胞正常生命活动
D．机体通过神经—体液调节就可以维持内环境中肌红蛋白含量的相对稳定
【答案】C
【知识点】稳态的生理意义；内环境的组成；内环境的理化特性；水盐平衡调节
【解析】【解答】A、肌红蛋白位于横纹肌细胞内部，正常情况下不会出现在血浆等内环境中，不属于内环境组成成分，A错误；
B、横纹肌细胞受损后，细胞内大量离子和蛋白质释放到细胞外液，使细胞外液渗透压升高，机体会增加抗利尿激素的分泌，促进肾小管和集合管重吸收水分，B错误；
C、肾脏具有排泄代谢废物的功能，肾功能发生损伤后，代谢废物不能及时排出而在内环境中积累，会扰乱内环境稳态，进而影响细胞正常生命活动，C正确；
D、内环境稳态的调节依靠神经—体液—免疫调节网络，且肌红蛋白的清除还依赖肾脏的过滤与排泄，仅通过神经—体液调节无法维持其含量相对稳定，D错误。
故答案为：C。
【分析】细胞内的特有蛋白质不属于内环境成分，只有存在于血浆、组织液、淋巴中的物质才属于内环境组成。细胞外液渗透压升高会刺激机体分泌更多抗利尿激素，减少尿量以调节渗透压平衡。肾脏是排出体内代谢废物的主要器官，肾功能受损会导致代谢废物滞留，破坏内环境稳态，进而影响细胞代谢。机体维持内环境稳态的完整调节机制是神经—体液—免疫调节网络，不能仅依靠其中两种调节方式完成。
9．某科研小组从土壤中分离出一种解脂菌，它能利用分泌的脂肪酶将脂肪分解成甘油和脂肪酸。脂肪酸会使醇溶青琼脂平板变为深蓝色，而脂肪不能。下列叙述正确的是（　　）
A．配制好固体培养基后依次进行灭菌、调节pH和倒平板等操作
B．可采用平板划线法对土壤中的解脂菌进行分离与计数
C．微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物
D．醇溶青琼脂平板可用来比较解脂菌分泌脂肪酶的能力
【答案】D
【知识点】微生物的分离和培养；灭菌技术；培养基的制备
【解析】【解答】A、配制培养基的正确流程为先调节pH，再灭菌，最后倒平板，若灭菌后再调pH易引入杂菌，A错误；
B、平板划线法只能用于分离纯化解脂菌，不能用于微生物计数，微生物计数常用稀释涂布平板法，B错误；
C、微生物纯培养物是指只含有一种微生物的培养物，并不是不含有代谢废物，培养过程中微生物一定会产生代谢废物，C错误；
D、解脂菌分泌的脂肪酶可分解脂肪产生脂肪酸，脂肪酸能使醇溶青琼脂平板变为深蓝色，根据菌落周围蓝色区域的大小和深浅，可比较解脂菌分泌脂肪酶的能力，D正确。
故答案为：D。
【分析】固体培养基制备要遵循先调pH、后灭菌、再倒平板的顺序，防止操作过程造成杂菌污染。平板划线法的作用是分离纯化菌种，不具备计数功能，稀释涂布平板法可同时完成分离与活菌计数。纯培养物的核心是菌群单一，与是否存在代谢废物没有关系。利用选择鉴别培养基的显色特性，可依据显色范围大小，判断微生物分泌相关酶的强弱，达到筛选和比较菌株功能的目的。
10．体温调定点是指机体产热和散热达到平衡时的温度基准值。当病原体入侵人体后，机体会产生致热性细胞因子，引起体温调节中枢的调定点改变，进而出现发热症状。下图表示该过程机体产热量与散热量的变化。下列叙述错误的是（　　）
A．致热性细胞因子作用于下丘脑神经细胞，引起体温调定点上升
B．曲线甲表示产热量，阶段①和④的产热量与散热量基本相等
C．阶段②会出现畏寒、打寒战症状，这与此时体温低于调定点温度有关
D．在体温上升期，躯体运动神经和内脏运动神经均参与了体温调节
【答案】B
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】A、下丘脑是体温调节中枢，病原体入侵后机体产生的致热性细胞因子可作用于下丘脑神经细胞，引起体温调定点上升，A不符合题意；
B、病原体入侵后体温上升期产热量大于散热量，结合曲线变化可知曲线乙代表产热量，曲线甲代表散热量，阶段①和④的产热量与散热量基本相等，但曲线甲并非产热量，B符合题意；
C、阶段②时体温低于升高后的调定点温度，冷觉感受器兴奋，机体通过骨骼肌战栗增加产热，同时产生畏寒的感觉，会出现畏寒、打寒战症状，C不符合题意；
D、在体温上升期，躯体运动神经支配骨骼肌战栗以增加产热，内脏运动神经支配皮肤血管收缩以减少散热，二者均参与了体温调节，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】体温调节的中枢位于下丘脑，体温的相对稳定是机体产热量和散热量保持动态平衡的结果。当外界环境温度变化或机体代谢产热变化时，机体可通过神经调节和体液调节共同维持体温稳定。当病原体入侵时，机体产生的致热性细胞因子可作用于下丘脑体温调节中枢，使体温调定点上移，此时机体认为当前体温低于正常调定点，会启动增加产热、减少散热的调节过程，使体温升高至新的调定点，出现发热症状。
11．道州是“中国脐橙之乡”，当地某果农在脐橙开花季发现部分植株出现落花落果现象。为减少损失，他尝试使用植物生长调节剂进行处理。下列措施及其原理正确的是（　　）
A．喷洒适宜浓度生长素类调节剂——促进子房发育成果实
B．喷洒适宜浓度赤霉素溶液——抑制花柄和果柄的脱落
C．喷洒适宜浓度脱落酸溶液——促进果实成熟和脱落
D．喷洒适宜浓度乙烯利溶液——防止花朵过早凋谢
【答案】A
【知识点】植物激素及其植物生长调节剂的应用价值
【解析】【解答】A、生长素类调节剂的生理作用具有两重性，低浓度的生长素类调节剂可促进子房壁细胞分裂与伸长，为子房发育成果实提供必要的信号，能减少因授粉不良、内源生长素不足导致的落花落果现象，该措施及其原理正确，A符合题意；
B、赤霉素的主要生理作用为促进细胞伸长、打破种子休眠、促进果实发育，其不具备抑制花柄和果柄离层形成的作用，无法减少器官脱落，该措施及其原理错误，B不符合题意；
C、脱落酸可促进离层细胞的分裂与分化，加速花和果实的脱落，喷洒脱落酸会加剧落花落果，同时脱落酸不直接参与果实成熟过程，该措施及其原理错误，C不符合题意；
D、乙烯利可在植物体内分解释放乙烯，乙烯主要促进果实成熟，同时会促进器官衰老与脱落，喷洒乙烯利会加速花朵凋谢，无法防止花朵过早凋谢，该措施及其原理错误，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，常见的植物激素包括生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
12．热带珊瑚岛通常因贫瘠、持水能力差而阻碍了土壤微生物的生长。为探究珊瑚岛经不同恢复模式的改造效果（其中GL和RT样地实施了灌溉、施肥等精细化管理），科研人员追踪了恢复早期土壤微生物群落与土壤理化性质的动态变化，部分结果如下图。下列叙述正确的是（　　）
NF：原始林样地
GL：草坪
WBSF：防风固沙林
SB：防风林
PGS：公共绿地
RT：行道树
A．贫瘠、持水能力差的环境属于阻碍土壤微生物生长的密度制约因素
B．生态恢复的关键是促进生态系统中氮、磷、钾等元素以及能量的循环
C．合理的人为干预可能改善土壤微生物生物量和含氮量，恢复效果更好
D．有效选择植物种类并合理布设，促进生态恢复，体现了生态工程的整体原理
【答案】C
【知识点】种群的数量变动及其原因；生态工程依据的生态学原理；生态恢复工程
【解析】【解答】A、密度制约因素是指作用强度随种群密度变化而改变的因素，如种内竞争、天敌捕食、传染病等；非密度制约因素是指作用强度与种群密度无关的因素，如气候条件、土壤理化性质等。贫瘠、持水能力差的环境属于土壤理化性质，其对土壤微生物生长的阻碍作用与种群密度无关，属于非密度制约因素，A不符合题意；
B、生态系统中，氮、磷、钾等元素作为物质可以在生物群落与无机环境之间循环利用，但能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，无法循环，B不符合题意；
C、题干中GL和RT样地实施了灌溉、施肥等精细化管理，属于合理的人为干预措施，结合图表数据可知，实施精细化管理的GL和RT样地，土壤微生物生物量和土壤总氮含量均优于部分未实施精细化管理的样地，说明合理的人为干预可能改善土壤微生物生物量和含氮量，使生态恢复效果更好，C符合题意；
D、生态工程的自生原理强调利用生物组分的自组织、自我调节能力，有效选择植物种类并合理布设，促进生态系统的自我维持与恢复，体现的是自生原理；整体原理强调社会-经济-自然复合系统的整体性，兼顾生态、经济和社会效益，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】种群数量变化受多种因素影响，根据影响因素的作用特点，可分为密度制约因素和非密度制约因素，密度制约因素的影响强度随种群密度增大而增强，非密度制约因素的影响强度与种群密度无关，多为环境条件因素。生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递，物质循环具有全球性和循环性，能量流动则是单向流动、逐级递减的，二者相互依存，不可分割。生态工程遵循自生、循环、协调、整体等基本原理。
13．下列关于生物学研究的叙述，正确的是（　　）
A．利用豆浆、淀粉溶液、蛋白酶和双缩脲试剂可验证酶具有专一性
B．利用泡沫塑料、细铁丝、大头针等材料制作细胞核模型属于构建物理模型
C．DNA粗提取实验中加入预冷的酒精溶液可初步分离DNA与蛋白质
D．分离绿叶中色素的原理是不同色素在层析液中溶解度不同
【答案】B,C,D
【知识点】真核细胞的三维结构模型；酶的特性；叶绿体色素的提取和分离实验；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、豆浆中含有蛋白质，蛋白酶可以水解豆浆中的蛋白质，但蛋白酶本身也是蛋白质，实验组和对照组加入双缩脲试剂都会呈现紫色，无法判断酶是否对淀粉起作用，不能验证酶的专一性，A不符合题意；
B、物理模型是以实物或图画形式直观表达生物对象的结构特征，利用泡沫塑料、细铁丝、大头针等实物材料制作细胞核结构模型，属于构建物理模型，B符合题意；
C、DNA难溶于冷酒精溶液，而细胞中的多数蛋白质可以溶解在酒精中，DNA粗提取实验加入预冷酒精，能使DNA析出，初步实现DNA与蛋白质的分离，C符合题意；
D、纸层析法分离绿叶中色素的原理是不同光合色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的色素随层析液在滤纸条上扩散更快，溶解度低的扩散更慢，从而实现色素分离，D符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】验证酶专一性实验设计时，要规避检测试剂带来的实验干扰，若选用蛋白质和淀粉作为底物，不能用双缩脲试剂进行检测，应选用斐林试剂检测还原糖生成情况。生物学模型分为物理模型、概念模型和数学模型，物理模型依靠实物、模拟材料或绘制结构图等方式直观反映生物体的形态与结构特点。DNA具有特殊的理化性质，不溶于冷的高浓度酒精，蛋白质等有机物易溶于酒精，这一特性常用于DNA粗提取实验中提纯DNA。绿叶中色素的提取依赖色素易溶于有机溶剂的特点，色素的分离依靠不同色素在层析液中溶解度不同、扩散速率不同的原理，可在滤纸条上分离出四条色素带。
14．鹿角湿地是加州最大的盐沼保护区之一。长期监测表明，海獭的重新定居对鹿角湿地的生态平衡产生了积极影响，强调了恢复顶级捕食者对保护沿海湿地的重要性。海獭种群扩张后，部分监测数据的变化如下表。下列叙述错误的是（　　）
海胆数量 海藻冠层覆盖面积 海獭消耗的螃蟹数量 河岸和沼泽边缘的侵蚀速度
减少60% 增加56% 增加1000% 减少80%~90%
A．据表推测，海獭重新定居后可能存在的一条食物链为：海藻→海胆→海獭
B．海獭大量捕食螃蟹，可减弱螃蟹的挖掘和啃食对植被根系的破坏，减缓侵蚀速度
C．海獭重新定居后可吸引更多鱼类、鸟类栖息，体现了生物多样性的直接价值
D．海獭利用声音、猎物的气味等物理信息捕食，体现了信息能调节生物的种间关系
【答案】C,D
【知识点】种间关系；生态系统的结构；生态系统中的信息传递；生物多样性的价值
【解析】【解答】A、海獭重新定居后海胆数量减少，海藻冠层覆盖面积增加，说明海胆取食海藻，海獭捕食海胆，可构成食物链海藻→海胆→海獭，A不符合题意；
B、海獭大量捕食螃蟹，螃蟹数量受到抑制，减弱了螃蟹挖掘、啃食植被根系带来的破坏，植被固土作用增强，进而减缓河岸和沼泽边缘的侵蚀速度，B不符合题意；
C、海獭定居吸引更多鱼类、鸟类栖息，起到维系生态系统结构和稳定生态环境的作用，属于生物多样性的间接价值，并非直接价值，C符合题意；
D、声音属于物理信息，而猎物的气味属于化学信息，并非物理信息，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】生物多样性具有直接价值、间接价值和潜在价值。生态系统中的信息可分为物理信息、化学信息和行为信息。生态系统的信息传递能够保障生物种群的正常繁衍，也可以调节生物之间的种间关系，进而维持生态系统的结构与稳定性。
15．针灸是我国传统医学瑰宝。为探究针灸对疼痛的调节机制，科研人员将大鼠随机分为三组：甲组（正常大鼠）、乙组（慢性疼痛模型鼠）、丙组（慢性疼痛模型鼠＋针灸干预），连续干预一段时间后检测关键指标，结果如下表。下列叙述错误的是（　　）
组别 疼痛阈值（g，数值越高疼痛敏感性越低） P2X3相对表达量 （以甲组为1作参照） P物质含量 （pg/mg） 5-HT含量 （ng/mg）
甲组 19.6±1.8 1.0±0.1 32.5±3.1 91.2±5.6
乙组 7.8±1.1 3.8±0.4 90.7±4.5 38.9±4.2
丙组 16.3±1.5 1.5±0.2 38.1±3.7 82.8±5.1
注：P2X3是感觉神经末梢上介导疼痛信号转换的ATP受体蛋白；P物质、5-HT分别是传递疼痛信号和抑制疼痛的神经递质。
A．外周组织损伤信号作用于P2X3蛋白时，会发生“电信号→化学信号”的信号转换
B．电针可能通过降低P2X3蛋白表达、减少P物质释放及恢复5-HT水平来缓解疼痛
C．P物质、5-HT作用于突触后膜，可分别调控疼痛信号的传递与抑制
D．痛觉的产生离不开完整的反射弧，电针提升疼痛阈值说明反射弧的完整性得到恢复
【答案】A,D
【知识点】反射弧各部分组成及功能；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、外周组织损伤信号属于化学信号，该信号作用于感觉神经末梢上的P2X3受体蛋白时，会在神经元细胞膜上将化学信号转换为电信号，并非电信号转化为化学信号，A符合题意；
B、与乙组慢性疼痛模型鼠相比，丙组经过针灸干预后，P2X3相对表达量降低，传递疼痛信号的P物质含量减少，抑制疼痛的5-HT含量回升，同时疼痛阈值明显升高，说明电针可通过降低P2X3蛋白表达、减少P物质释放以及恢复5-HT含量水平来缓解疼痛，B不符合题意；
C、P物质和5-HT均为神经递质，神经递质需要释放到突触间隙并作用于突触后膜上的特异性受体，题干表明P物质传递疼痛信号，5-HT抑制疼痛信号，二者可分别调控疼痛信号的传递与抑制，C不符合题意；
D、痛觉产生的中枢在大脑皮层，只需感受器、传入神经和神经中枢参与即可，不需要完整的反射弧，完整反射弧是完成反射活动的结构基础，电针提升疼痛阈值是通过调节相关受体蛋白表达和神经递质含量实现，与反射弧完整性恢复无关，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】兴奋在神经元之间通过突触结构传递，突触处会发生电信号到化学信号再到电信号的信号转换，神经末梢细胞膜上的受体可识别结合相应化学信号，引发膜电位变化完成信号转换。神经递质由突触前膜释放，经突触间隙扩散后作用于突触后膜受体，从而引起突触后神经元兴奋或抑制。反射的完成必须依赖结构完整的反射弧，而感觉的产生只需要感受器、传入神经和大脑皮层参与，不需要传出神经和效应器。
16．近亲婚配的夫妇可能同时遗传了祖辈的同一条染色体，从而增加子代患隐性遗传病的风险。下图为某家系遗传系谱图，若Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅱ-4均无亲缘关系，则Ⅳ-1的其中一对同源染色体来源于Ⅰ代个体中同一条染色体的概率可能是（不考虑染色体变异）（　　）
A．0 B．1/8 C．1/16 D．1/32
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；遗传系谱图
【解析】【解答】Ⅳ-1 的一对同源染色体分别来自 Ⅲ-1 和 Ⅲ-2，Ⅲ-1 的染色体可追溯到 Ⅱ-2，Ⅱ-2 的染色体来自 Ⅰ-1 和 Ⅰ-2；Ⅲ-2 的染色体可追溯到 Ⅱ-3，Ⅱ-3 的染色体也来自 Ⅰ-1 和 Ⅰ-2。计算 Ⅰ-1 某条特定染色体经 Ⅱ-2、Ⅲ-1 传给 Ⅳ-1 的概率为 1/2×1/2×1/2=1/8，经 Ⅱ-3、Ⅲ-2 传给 Ⅳ-1 的概率也为 1/8，两者同时发生的概率为 1/8×1/8=1/64；Ⅰ-1 有两条同源染色体，同理 Ⅰ-2 也有两条同源染色体，四种情况相加总概率为 1/64×4=1/16，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】减数分裂过程中，同源染色体分离，配子获得每一条染色体的概率为1/2，因此每一代染色体传递给子代的概率均为1/2。计算某条染色体从亲代传递到子代的概率，需根据传递路径的代数计算，传递代数为n时，概率为(1/2)n。
17．光呼吸是绿色植物在光照条件下吸收O2并释放CO2的过程，会消耗30%~50%光合作用固定的碳，影响某些农作物的产量。中国农科院在水稻叶绿体中成功引入来自细菌的3种酶：GCS、GCCM5和TCR，创建了一条新的光呼吸代谢旁路——TaCo通路，该通路能将光呼吸的中间产物乙醇酸在叶绿体中转化为甘油酸回收，提高了光合效率，相关代谢过程如图所示。回答下列问题：
（1）图中卡尔文循环发生的具体场所是　 　，该过程所需CO2除了来自外界环境，还可能来自　 　（填生理过程）。
（2）R酶是一种既能固定CO2又能与O2发生反应的双功能酶，CO2和O2竞争性结合R酶的活性位点。据此推测，在干旱、高温、强光条件下，水稻的光呼吸速率会　 　（填“增大”或“减小”）。
（3）TaCo通路既能减少光呼吸过程碳的损耗，还能　 　，从而提高产量。
（4）科研人员测定了转基因水稻（导入了上述3种酶的基因）与普通水稻的CO2补偿点（光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度）。预测结果：　 　水稻的CO2补偿点更低，原因是　 　。
【答案】（1）叶绿体基质；光呼吸和细胞呼吸（呼吸作用）
（2）增大
（3）额外增加碳的固定
（4）转基因；转基因与普通水稻相比，转基因水稻对CO2的利用率更高，因此达到光合速率与呼吸速率相等时的CO2浓度更低
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素；光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1) 卡尔文循环是光合作用暗反应阶段的核心过程，其发生的具体场所是叶绿体基质。该过程所需的CO2，除了来自外界环境，还可来自光呼吸和细胞呼吸，这些过程产生的CO2都能被R酶固定，参与卡尔文循环。
(2) R酶的活性位点可被CO2和O2竞争性结合。在干旱、高温、强光条件下，水稻为减少水分散失会关闭气孔，导致外界CO2吸收减少，细胞内O2浓度相对升高，O2与R酶结合的概率增大，光呼吸速率会增大。
(3) 普通水稻的光呼吸会将乙醇酸最终以CO2形式释放，造成碳的损耗；而TaCo通路能将乙醇酸在叶绿体中转化为甘油酸，甘油酸可转化为C3重新进入卡尔文循环，减少了碳的损耗。同时，通路中的GCCM5酶能催化中间产物1与CO2结合生成中间产物2，额外增加了碳的固定，进一步提高了光合效率，从而提高产量。
(4) CO2补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度。与普通水稻相比，转基因水稻导入了构建TaCo通路的三种酶，对CO2的利用率更高，因此在较低的环境CO2浓度下，光合速率就能与呼吸速率相等，CO2补偿点更低。
【分析】1. 卡尔文循环是光合作用暗反应的核心，发生在叶绿体基质中，需要CO2、ATP和NADPH参与，将CO2固定为有机物。
2. 光呼吸是R酶在O2浓度较高时催化的反应，会消耗有机物并释放CO2，降低光合效率；干旱、高温、强光条件下气孔关闭，CO2供应不足，O2与R酶结合增多，光呼吸增强。
3. CO2补偿点越低，说明植物对低浓度CO2的利用能力越强，光合效率越高，更能适应低CO2环境。
（1）卡尔文循环是光合作用暗反应的一部分，发生的具体场所是叶绿体基质。 植物细胞中产生CO2的生理过程有光呼吸和细胞呼吸（呼吸作用），所以卡尔文循环所需CO2除了来自外界环境，还可能来自光呼吸和细胞呼吸（呼吸作用）。
（2）在干旱、高温、强光条件下，植物为减少水分散失，气孔关闭，CO2吸收减少，O2与CO2竞争性结合R酶的活性位点，O2与R酶结合增多，从而使光呼吸速率增大。
（3）从图中可以看出，TaCo通路将光呼吸的中间产物乙醇酸在叶绿体中转化为甘油酸回收，减少了光呼吸过程碳的损耗，同时甘油酸能转化生成C3，额外增加碳的固定，从而提高产量。
（4）由图可知，转基因水稻导入了上述3种酶的基因，引入了TaCo通路，中间产物1与CO2结合生成中间产物2，能充分利用CO2，在较低二氧化碳浓度下就能使光合速率与呼吸速率相等，因此，与普通水稻相比，转基因水稻的CO2补偿点更低。
18．研究人员在人类遗传病调查中发现一患者同时患甲遗传病（基因为H、h）和乙遗传病（基因为T、t），为了解这两种遗传病的遗传特点，他们对该患者及其父母、姐姐、弟弟进行了基因检测，并采用电泳技术分离不同的基因片段（显、隐性基因的片段长度差异可通过电泳区分），检测结果如表所示：
编号 性别 表型 甲遗传病 乙遗传病
长片段 短片段 长片段 短片段
I-1 男 正常 + － + +
I-2 女 正常 + + + +
II-1 女 正常 + － + +
II-2 男 两病皆患 － + + －
II-3 男 正常 结果无效 － +
注：“＋”表示有，“－”表示无。
回答下列问题：
（1）根据基因检测结果分析，甲病的遗传方式是　 　。
（2）在该检测中，基因T的片段长度是　 　。若对II-3的甲病相关基因重新检测，其长片段与短片段的检测结果分别是　 　（填“+/+”、“+/－”或“－/+”）。
（3）已知乙病在人群中的发病率为1/10000，若II-1与一个正常男性婚配，则他们生育子女患乙病的概率为　 　；为确保孕育出健康孩子，可在孕期获取II-1的　 　为样本来检测胎儿的相关基因，当检测结果为　 　时（从下列选项中选择，两对等位基因的检测顺序与上表中一致），则可生育表型正常的小孩。
A.+/+，+/+ B.+/－，+/+ C.+/－，－/+ D.+/+，－/+
【答案】（1）伴X染色体隐性遗传
（2）短片段；+/－
（3）1/202；羊水（或绒毛组织）；BC
【知识点】伴性遗传；人类遗传病的监测和预防；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】(1) 分析甲病的基因检测结果：I-1（男性，正常）甲病检测结果为长片段+、短片段-，说明其仅含甲病的长片段基因；I-2（女性，正常）甲病检测结果为长片段+、短片段+，说明其同时含长、短片段基因；II-2（男性，患甲病）甲病检测结果为长片段-、短片段+，说明其仅含短片段基因。结合伴性遗传的特点，男性的X染色体来自母亲、Y染色体来自父亲，II-2的短片段基因来自母亲I-2，且仅含该片段即患病，说明短片段为甲病的隐性致病基因，长片段为正常显性基因，因此甲病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。
(2) 分析乙病的基因检测结果：II-2（患乙病）乙病检测结果为长片段+、短片段-，说明其仅含长片段基因；I-1和I-2（均正常）乙病检测结果均为长片段+、短片段+，说明二者均同时含长、短片段基因，为携带者，由此可知乙病为常染色体隐性遗传，长片段为隐性致病基因，短片段为正常显性基因，因此基因T（正常显性基因）的片段长度是短片段。
再分析II-3的甲病相关基因：I-1的甲病基因型为XHY（仅含长片段），I-2的甲病基因型为XHXh（含长、短片段），二者生育的男性子代，若表型正常，基因型为XHY，仅含长片段基因，因此甲病的长片段检测结果为+，短片段检测结果为-，即长片段与短片段的检测结果为+/－。
(3) 首先计算乙病的相关概率：乙病为常染色体隐性遗传，发病率（tt的基因型频率）为1/10000，根据哈迪-温伯格定律，隐性致病基因t的频率为1/100，显性正常基因T的频率为99/100。正常男性中，携带者（Tt）的概率为2pq/(p2+2pq)=2×(99/100)×(1/100)÷[(99/100)2+2×(99/100)×(1/100)]=2/101。II-1的乙病基因型为Tt（检测结果为长片段+、短片段+），其与正常男性婚配，生育子女患乙病（tt）的概率为2/101×1/4=1/202。
产前诊断中，可通过羊水穿刺获取羊水或绒毛组织作为样本，检测胎儿的相关基因。要生育表型正常的小孩，胎儿需同时不患甲病和乙病：甲病为X染色体隐性遗传，II-1的甲病基因型为XHXH，与正常男性（XHY）婚配，子代甲病均为正常，检测结果仅含长片段，即+/－；乙病为常染色体隐性遗传，正常胎儿的基因型为TT或Tt，对应的检测结果为长片段-短片段+（TT）或长片段+短片段+（Tt），即－/+或+/+。因此符合条件的检测结果为选项B（+/－，+/+）和C（+/－，－/+），选BC。
【分析】1. 伴X染色体隐性遗传中，男性患者的致病基因来自母亲，表现为交叉遗传；男性个体仅含一条X染色体，基因型与表型直接对应；女性个体有两条X染色体，可表现为携带者。
2. 常染色体隐性遗传的特点：致病基因为隐性，纯合子患病，杂合子为携带者，无性别差异，父母均为携带者时，子代有1/4的概率患病。
3. 哈迪-温伯格定律：在理想种群中，等位基因的频率和基因型频率保持稳定，若隐性致病基因的频率为q，则隐性纯合子的频率为q2，显性纯合子的频率为(1-q)2，杂合子的频率为2q(1-q)。
4. 不同长度的DNA片段在电场中迁移速率不同，可通过电泳区分显性和隐性基因的片段，结合片段的有无判断个体的基因型。
5. 通过羊水穿刺或绒毛膜穿刺获取胎儿细胞，进行基因检测，可判断胎儿是否患有单基因遗传病，是预防遗传病患儿出生的重要手段。
（1）已知II-2关于甲病的染色体情况为含有短片段，不含长片段，且II-2患甲病，而I-1表现正常，仅含长片段，I-2表现正常，同时含有长片段和短片段，说明致病基因位于短片段且为隐性，而II-2的短片段来自于其母亲I-2，因此，甲病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传。
（2）已知II-2关于乙病的染色体情况为含有长片段，不含短片段，且II-2患乙病，而I-1和I-2表现正常，同时含有长片段和短片段，说明长片段纯合时表现为患病，且长片段为隐性，II-2的长片段一条来自于母亲，一条来自于父亲，基因T的片段长度是短片段。I-1和I-2的关于甲病的基因型为XHY、XHXh，II-3为男性，且表现正常，其基因型为XHY，故对II-3的甲病相关基因重新检测，其长片段与短片段的检测结果分别是+/－。
（3）II-1关于乙病的基因型为Tt，若乙病在人群中的发病率为1/10000，即tt的基因型频率为1/10000，t的基因频率为1/100，T的基因频率为99/100，正常男性中携带者（Tt）的概率为2×99/100×1/100/（99/100）2+2×99/100×1/100)=2/101，所以II-1与正常男性婚配，生育子女患乙病（tt）的概率为2/101×1/4=1/202；产前诊断常用羊水 或绒毛膜细胞，因此，为确保孕育出健康孩子，可在孕期获取II-1的羊水（或绒毛组织）为样本来检测胎儿的相关基因，甲病的致病基因位于短片段且为隐性，乙病的致病基因位于长片段且为隐性，II-1关于甲病的基因型为XHXH，正常男性关于甲病的基因型为XHY，故若检测结果为甲病均为长片段，乙病均为短片段或同时包含长片段和短片段时，可生育表型正常的小孩，故选BC。
19．T细胞是机体免疫系统中对抗肿瘤的核心力量，它与肿瘤细胞相互作用的强度（亲和力）在肿瘤免疫控制中至关重要。为探究T细胞与肿瘤细胞的亲和力对肿瘤生长的影响，科研人员将高、低两种亲和力的特异性T细胞输入至肿瘤模型小鼠，检测肿瘤的生长情况，并评估T细胞的功能和增殖能力（与表达耗竭标志物的T细胞比例呈负相关），结果如图a、b。回答下列问题：
（1）T细胞通过其表面的　 　来识别肿瘤抗原，并与肿瘤细胞结合后将其裂解，从而达到抗肿瘤的作用。这一过程体现了免疫系统的　 　功能。
（2）根据研究结果分析，　 　（填“低亲和力”或“高亲和力”）T细胞能提高小鼠的免疫力，抑制肿瘤生长，判断依据是　 　（答出两点即可）。
（3）研究发现，活化的T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1一旦结合，T细胞即可“认清”对方，不触发免疫反应。肿瘤细胞可通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”，如图c。若以健康小鼠为实验动物，通过肿瘤细胞移植技术，设计实验验证肿瘤细胞的免疫逃逸机制，请写出实验思路：　 　。
【答案】（1）T细胞受体（TCR）；免疫监视
（2）低亲和力；图a显示低亲和力组肿瘤体积比高亲和力组和对照组小；图b显示低亲和力组表达耗竭标志物的T细胞比例显著低于高亲和力组，T细胞功能和增殖能力更强
（3）将敲除PD-L1基因和未敲除PD-L1基因的肿瘤细胞，通过肿瘤移植技术分别移植到两组健康小鼠体内，相同条件下培养一段时间，比较两组小鼠体内肿瘤的生长状况
【知识点】免疫系统的结构与功能；细胞免疫
【解析】【解答】(1) T细胞识别肿瘤抗原依赖其表面的特异性受体，即T细胞受体（TCR），TCR可特异性识别抗原呈递细胞呈递的肿瘤抗原-MHC复合物，进而激活T细胞启动免疫应答。T细胞识别并裂解体内突变的肿瘤细胞，清除异常细胞以防止肿瘤发生，这一过程体现了免疫系统的免疫监视功能。
(2) 低亲和力T细胞能提高小鼠的免疫力，抑制肿瘤生长。判断依据为：①从图a的肿瘤生长曲线可知，输入低亲和力T细胞的小鼠，肿瘤体积显著小于对照组和高亲和力T细胞组，说明低亲和力T细胞可有效抑制肿瘤的生长；②题干指出T细胞的功能和增殖能力与表达耗竭标志物的比例呈负相关，低亲和力组表达耗竭标志物的T细胞比例显著低于高亲和力组，说明低亲和力T细胞的功能和增殖能力更强，能更持久地发挥抗肿瘤作用。
(3) 实验思路：设置两组生理状态相同的健康小鼠，一组移植敲除PD-L1基因的肿瘤细胞，另一组移植未敲除PD-L1基因的正常肿瘤细胞；将两组小鼠置于相同且适宜的环境中饲养一段时间，观察并记录两组小鼠体内肿瘤的生长状况，比较肿瘤的体积、大小等指标。
【分析】1. 免疫系统的三大功能：免疫防御是机体抵抗外来病原体入侵的功能；免疫自稳是机体清除衰老、损伤细胞，维持内环境稳态的功能；免疫监视是机体识别并清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能。
2. T细胞的活化与作用机制：T细胞通过表面的T细胞受体（TCR）识别抗原呈递细胞呈递的抗原-MHC复合物，活化后增殖分化为效应T细胞和记忆T细胞。效应T细胞可特异性结合并裂解靶细胞，在细胞免疫中发挥关键作用。
3. 生物实验设计的基本原则：实验设计需遵循单一变量原则，控制无关变量保持一致；同时需设置对照组，通过对比实验组与对照组的结果，验证自变量对因变量的影响，确保实验结果的科学性和可靠性。
（1）T细胞通过其表面的T细胞受体（TCR）来识别肿瘤抗原（肿瘤抗原需经抗原呈递细胞处理后与MHC分子结合形成复合物，再由TCR识别）；这一过程体现了免疫系统的免疫监视功能（免疫系统及时识别并清除突变的肿瘤细胞）。
（2）从图a看，低亲和力组肿瘤体积比高亲和力组和对照组小，说明低亲和力T细胞抑制肿瘤生长；从图b看，低亲和力组表达耗竭标志物的T细胞比例比高亲和力组低，而T细胞功能和增殖能力与表达耗竭标志物的T细胞比例呈负相关，即低亲和力T细胞功能更强；且通常增殖能力也更强（因耗竭比例低往往伴随较好增殖能力），这些都能表明低亲和力T细胞能提升免疫力、抑制肿瘤生长。
（3）根据题干信息可知，活化的T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1结合不触发免疫反应，肿瘤细胞可通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”。若要验证肿瘤细胞的免疫逃逸机制，该实验的实验对象应为肿瘤细胞，自变量应为PD-L1的有无，因变量为肿瘤的生长情况。因此该实验的设计思路为：将敲除PD-L1基因和未敲除PD-L1基因的肿瘤细胞，通过肿瘤移植技术分别移植到两组健康小鼠体内，相同条件下培养一段时间，比较两组小鼠体内肿瘤的生长状况。
20．长江密集的水电开发和“竭泽而渔”式的捕捞曾使其生态系统严重退化。赤水河是长江上游唯一一条未进行水电开发的大型河流，从2017年开始率先实施了全面禁渔，成为长江十年禁渔政策的先行示范区。回答下列问题：
（1）长江十年禁渔属于保护生物多样性措施中的　 　。禁渔政策实施以来，该水域生态系统逐渐达到生态平衡，表现的特征有结构平衡、功能平衡、　 　。
（2）科研人员检测了3种鱼类样本的值（与生物体内15N的相对含量呈正相关），结果如下图。根据检测结果可推测鱼类①、②、③在食物链中所处的营养级从低到高依次是　 　，依据的生态学原理是　 　。
（3）长江江豚仅分布于我国长江中下游地区，是极危物种。要研究长江江豚的生态位，需要研究的方面有　 　（答出两点即可）。
（4）保护水域生态系统并不是在所有流域完全禁渔，而是适时地、有计划地捕捞成鱼。合理确定捕鱼量体现的研究生态系统能量流动的实践意义是　 　。
【答案】（1）就地保护；收支平衡
（2）③ < ① < ②；15N含量随营养级升高而增加（生物富集)
（3）长江江豚的栖息地、食物来源、天敌以及与其他物种的种间关系等
（4）合理调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位；研究能量流动的实践意义；生物多样性的保护措施
【解析】【解答】(1) 长江十年禁渔是在长江流域原生环境中对生物及其栖息地进行保护，属于就地保护，这是保护生物多样性最有效的措施。生态平衡的特征包括结构平衡、功能平衡和收支平衡，其中收支平衡指生态系统中物质和能量的输入与输出大致相等，能长期维持生态系统的稳定状态。
(2) 稳定同位素15N难以被生物排出体外，会随着食物链的传递发生生物富集效应，即营养级越高的生物，体内15N的相对含量越高，对应的δ 5N值也越大。根据柱状图结果，鱼类③的δ15N值最低，鱼类①次之，鱼类②最高，因此三种鱼类在食物链中所处的营养级从低到高依次是③ < ① < ②，依据的生态学原理是15N含量随营养级升高而增加（生物富集效应）。
(3) 生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用的资源情况，以及与其他物种的种间关系等。研究长江江豚的生态位，需要研究的方面包括长江江豚的栖息地、食物来源、天敌以及与其他物种的种间关系等。
(4) 合理确定捕鱼量，适时捕捞成鱼，既可以避免过度捕捞破坏鱼类种群的再生能力，又能调整生态系统的能量流动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分，同时维持水域生态系统的稳定，实现渔业资源的可持续利用。因此该实践体现的研究生态系统能量流动的意义是合理调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
【分析】1. 就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区等，是保护生物多样性最有效的措施；易地保护是将保护对象从原地迁出，在异地进行专门保护。
2. 生态平衡的特征包括结构平衡，即生态系统的各组分数量和比例相对稳定；功能平衡，即物质循环、能量流动、信息传递等生态过程正常进行；收支平衡，即物质和能量的输入与输出大致相等。
3. 生物富集：环境中一些难以降解的物质或稳定同位素，会通过食物链在生物体内不断积累，使其浓度随着消费者级别的升高而逐步增加，营养级越高的生物，体内富集的物质含量越高。
（1）长江十年禁渔是在原生环境中对生物及其栖息地进行保护，属于就地保护，这是保护生物多样性最有效的措施。生态平衡的特征包括结构平衡、功能平衡和收支平衡。
（2）从图中可以看出鱼类②的 δ 5N 值最高，鱼类③最低，因此营养级从低到高依次为鱼类③ < 鱼类① < 鱼类②。生态系统的食物链中，氮同位素（ 5N）是稳定元素，具有生物富集效应，即15N含量随营养级升高而增加（生物富集）。
（3）生态位是指物种在群落中的地位和作用，包括它所处的空间位置、利用的资源以及与其他物种的相互关系。研究长江江豚的生态位，需要了解它的栖息地、食物、天敌以及与其他生物的种间关系（如竞争、捕食）等。
（4）研究生态系统的能量流动，可以帮助人类合理规划捕捞量，既保护鱼类资源的可持续再生，又能让生态系统中的能量持续高效地流向对人类最有益的部分，避免过度捕捞导致生态系统崩溃。
21．缺氧是神经细胞PC12凋亡的有效诱导因素，且能够引起5-HTT蛋白表达的异常升高。5-HTT蛋白由基因指导合成，为探究基因表达的变化对缺氧PC12细胞的影响，科研人员利用RNA干扰技术，设计和合成了具有特定序列的shRNA，诱导基因沉默。shRNA是一种具有环状结构的分子，部分表达载体的构建如图a。回答下列问题：
（1）在PCR扩增目的基因时，需要在反应体系中加入多种成分，其中随扩增次数增加而显著减少的成分有　 　（答出两点即可）。
（2）在设计序列时，要在其两侧添加不同的限制酶识别序列，目的是　 　（答出两点即可）。若a链为转录时的模板链，则应该在a链的5'端添加的碱基序列是5'—　 　—3'。
（3）表达载体转染PC12细胞后，可通过检测转染细胞中是否出现　 　进行鉴定。转染成功的PC12细胞通过转录产生shRNA，经过一系列转变后干扰基因表达的　 　过程，从而使其沉默。
（4）科研人员比较了不同条件下对照组与转染组PC12细胞的凋亡率，结果如图b。据此结果可得出的结论是　 　。
【答案】（1）引物、脱氧核苷酸
（2）使目的基因能定向插入表达载体，防止目的基因自身环化和反向连接；GAATTC
（3）绿色荧光；翻译
（4）SLC 基因沉默能抑制缺氧诱导的 PC12 细胞凋亡（或敲低SLC基因可缓解缺氧导致的细胞凋亡，合理即可）
【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扩增过程中，引物是DNA聚合酶合成新链的起点，会与模板链结合并在每次循环中被消耗；脱氧核苷酸是合成新DNA链的原料，每次循环都会被用于合成新链，因此随着扩增次数增加，引物和脱氧核苷酸的浓度会显著减少。
(2) 在目的基因两侧添加不同的限制酶识别序列，用对应的两种限制酶切割目的基因和载体后，目的基因两端和载体两端会产生不同的黏性末端，这样可以避免目的基因自身环化，也能防止目的基因反向连接，保证目的基因定向插入表达载体。转录时，RNA聚合酶沿模板链的3'→5'方向移动，合成的mRNA方向为5'→3'，表达载体中shSLC的转录方向是从Age I到EcoR I，因此作为模板链的a链，其5'端对应载体的EcoR I端，需要添加EcoR I的识别序列，即5'—GAATTC—3'。
(3) 表达载体中含有绿色荧光蛋白基因GFP，该基因表达后会产生绿色荧光，因此可通过检测转染细胞中是否出现绿色荧光来鉴定转染是否成功。shRNA干扰基因表达的机制是，其转录加工形成的siRNA可与靶基因的mRNA互补配对，阻止核糖体与mRNA结合或促进mRNA降解，从而干扰基因表达的翻译过程，使基因沉默。
(4) 对比图b的结果，正常条件下对照组和转染组PC12细胞的凋亡率差异不大，缺氧条件下对照组细胞凋亡率显著高于转染组，说明SLC基因沉默能抑制缺氧诱导的PC12细胞凋亡，缓解缺氧导致的细胞凋亡。
【分析】PCR扩增的反应体系包含模板DNA、引物、脱氧核苷酸、DNA聚合酶、缓冲液等，其中引物和脱氧核苷酸是反应原料，会随扩增循环的进行逐渐消耗，浓度降低。基因表达载体构建时，为实现目的基因的定向插入，常在目的基因两侧添加不同的限制酶识别序列，切割后产生不同的黏性末端，可避免目的基因自身环化和反向连接，保证插入方向正确。转录过程中，RNA聚合酶以DNA模板链为模板，沿模板链的3'端向5'端移动，合成的mRNA链方向为5'到3'。基因工程中常用报告基因如绿色荧光蛋白基因来检测转染是否成功，报告基因表达后可通过荧光信号直观观察。
（1）在 PCR 扩增过程中，引物与模板链结合，随着扩增次数增加，引物会不断被消耗；脱氧核苷酸（dNTP）作为合成新 DNA 链的原料，也会随着 DNA 链的不断合成而显著减少。
（2）在构建基因表达载体时，给目的基因两侧添加不同的限制酶识别序列，这样用这两种限制酶切割目的基因和载体后，目的基因两端和载体两端会产生不同的黏性末端，能保证目的基因定向插入表达载体，避免目的基因自身环化以及与载体反向连接。转录是从DNA模板链的3'→5'方向读取，合成mRNA为5'→3'，若a链为转录时的模板链，因此在a链的5'端添加的序列，对应基因下游酶切位点，即要添加EcoRI的识别序列，因此，应在a链5'端应添加EcoRI的识别序列：5'—GAATTC—3'。
（3）表达载体中含有绿色荧光蛋白基因（GFP），所以可通过检测转染细胞中是否出现绿色荧光来鉴定转染是否成功。shRNA 干扰 SLC 基因表达，SLC 基因指导合成 5 - HTT 蛋白，基因表达包括转录和翻译，shRNA 主要干扰的是翻译过程，从而使 SLC 基因沉默。
（4）从图 b 可以看出，在缺氧 24h 条件下，对照组的细胞凋亡率明显高于转染 shSLC 组的细胞凋亡率，而正常条件下两组凋亡率差异不大，由此可得出 SLC 基因沉默（转染 shSLC）能抑制缺氧诱导的 PC12 细胞凋亡的结论。
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