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生物
分值：100分时间：75分钟
一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 下列关于细胞内糖类、蛋白质和核酸的叙述中，正确的是（　　）
A. 糖类为生物大分子，以碳链为基本骨架
B. 蛋白质的合成需要核酸参与，核酸的合成不需蛋白质催化
C. 高温不会破坏蛋白质中的肽键，但会破坏DNA中的氢键
D. DNA经限制酶切割后产生含A、T、G、C的四种脱氧核苷酸
2. TRPs通道是一种离子通道，主要位于神经细胞膜上。细胞内的脂质PIP2可以活化感觉神经元上的TRPs通道，使其开放后引起Ca2+内流（如下图），参与疼痛的信号传递，最终使神经中枢产生痛觉。下列相关叙述错误的是（　　）
A. TRPs通道的合成需要核糖体和线粒体的参与
B. 不同神经细胞膜上的TRPs通道数量和活性相同
C. 可通过调节PIP2降低TRPs通道的活性缓解疼痛感受
D. 推测Ca2+通过TRPs通道跨膜运输的方式属于易化扩散
3. 手术切除大鼠部分肝脏后，残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖；肝脏中的卵圆细胞（一类是多能干细胞）发生分化也可形成新的肝细胞，使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是（　　）
A. 卵圆细胞分化形成肝细胞的过程中会发生基因的选择性表达
B. 肝细胞会发生坏死，该研究为肝脏损伤修复提供了理论依据
C. 随肝细胞分裂次数增多，其细胞核体积变大，染色体长度缩短
D. 重新进入细胞周期的肝细胞可发生着丝粒分裂和同源染色体分离
4. 甲基化读取蛋白Y识别甲基化修饰的mRNA，引起基因表达效应改变，如图所示。下列相关叙述不正确的是（　　）
A. 该甲基化通过抑制翻译过程调控基因表达
B. 图中甲基化的碱基位于脱氧核糖核苷酸链上
C. 蛋白Y可结合甲基化的mRNA并促进表达
D. 若图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应
5. 在脑机接口研究中，植入皮层的微电极需接触神经细胞周围的液体环境。该液体中Na+浓度约为神经细胞内的12倍，K+浓度较低，且含有微量蛋白质。下列叙述正确的是（　　）
A. 该液体为组织液，与血浆共同构成人体的内环境
B. 神经细胞通过主动运输排出K+以维持膜内外浓度差
C. 微电极所处液体的渗透压主要由蛋白质浓度决定
D. 该液体中的O2进入神经细胞利用至少需穿过6层磷脂分子
6. 人在睡梦中偶尔会出现心跳明显加快、呼吸急促，甚至惊叫。如果此时检测这些人的血液，会发现肾上腺素含量明显升高。下列叙述错误的是（　　）
A. 睡梦中出现呼吸急促和惊叫等生理活动不受意识控制
B. 睡梦中惊叫等应激行为与肾上腺皮质分泌的肾上腺素有关
C. 睡梦中心跳加快与交感神经活动增强、副交感神经活动减弱有关
D. 交感神经兴奋促进肾上腺素释放进而引起心跳加快，属于神经—体液调节
7. 类风湿关节炎致病的直接机理是机体蛋白发生瓜氨酸化后，部分B细胞将其识别为抗原并产生特异性抗体，进而攻击自身细胞。为治疗该病，科研人员通过基因工程给患者的部分T细胞装上具有特异性识别功能的CAR结构，制备出CAR-T细胞；同时合成含异硫氰酸荧光素（FITC）和瓜氨酸化蛋白的连接臂分子，其作用如图所示。下列说法错误的是（　　）
A. 类风湿关节炎属于自身免疫病，是免疫系统将自身物质当作外来异物攻击导致的
B. B细胞增殖分化产生特异性抗体的过程需要抗原呈递细胞、细胞毒性T细胞参与
C. 该疗法可在精准治疗类风湿关节炎的同时，避免损伤机体正常的特异性免疫功能
D. 将连接臂分子的FITC替换成肿瘤特异抗原，则该CAR-T细胞可用于治疗癌症
8. 某研究团队对加拉帕戈斯群岛的两种地雀研究发现：火山地雀生活在干旱岛屿，喙短而坚硬，利于破开坚果；雨林地雀栖息于湿润岛屿，喙细长弯曲，擅长捕食昆虫。基因组分析显示二者存在三处与喙形态相关的基因差异。下列叙述正确的是（　　）
A. 干旱环境直接诱发火山地雀发生适应性变异
B. 若两岛发生陆桥连接，两种地雀的杂交后代不育会加剧种内竞争
C. 基因差异表明二者已形成生殖隔离，喙型差异是地理隔离导致的必然结果
D. 雨林地雀细长喙的形成加速了昆虫种群中飞行能力的进化，属于协同进化
9. 研究发现，赤霞珠葡萄的果实在发育过程中，赤霉素（GA3）含量在花后40天（快速生长期）和80天（转色期）出现两个峰值。如图所示为赤霞珠葡萄开花后，GA3和IAA含量随时间的变化曲线图。下列相关分析不正确的是（　　）
A. GA3作为信息分子，可促进果实快速生长和转色
B. IAA主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子中合成
C. 若喷施GA3合成抑制剂，葡萄果实的转色期会提前且成熟度更高
D. 花后80天以后，GA3含量下降，脱落酸的相对含量增加
10. 牡蛎礁生态系统具有重要的生态、经济和文化价值。其中的核心生物牡蛎具有强大的净水与碳沉积能力，可大量滤食水体中的浮游植物及有机颗粒物碎屑等。下列有关叙述正确的是（　　）
A. 牡蛎在该生态系统中既是消费者，又是分解者
B. 牡蛎滤食浮游植物获得的能量大部分流向次级消费者
C. 沉积物中的有机碳可直接通过呼吸作用回归大气CO2库
D. 为更好发挥牡蛎礁生态系统的生态效益，应严禁人类捕捞
11. 我国在沙漠的光伏治沙项目中，为防止沙丘移动，在光伏板下种植了沙打旺、羊柴等固沙植物。但随着植被生长，过高的草本植物会遮挡光伏板，且易引发火灾。后来项目组引入了滩羊进行放牧，同时利用光伏板供电抽取地下水灌溉植被，最终形成了“光伏+畜牧+生态”的良性循环，如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A. 该“光伏+畜牧+生态”项目主要体现了生态工程的协调、整体原理
B. 该“光伏+畜牧+生态”项目有利于实现“碳中和”
C. 火灾是影响草本植物数量变化的密度制约因素
D. 以上的治理项目中，从沙漠群落到草本植物群落的演替属于次生演替
12. RNA杀虫剂利用RNA干扰原理，抑制害虫特定基因的表达。当害虫取食喷洒了RNA杀虫剂的植物后，杀虫剂中的RNA进入害虫细胞后被切割成小片段，这些小片段会结合害虫体内特定的mRNA，使害虫因无法合成关键蛋白而死亡。下列说法错误的是（　　）
A. 与化学杀虫剂不同，RNA杀虫剂不会改变害虫的基因频率
B. RNA杀虫剂发挥作用依赖于碱基互补配对原则
C. 害虫肠道核酸酶易破坏RNA，可通过脂质体包裹提高RNA杀虫剂的有效性
D. RNA杀虫剂杀虫的原理是抑制了害虫关键蛋白的翻译过程
13. 世界地球日是一个专为世界环境保护而设立的节日，旨在提高民众对于现有环境问题的认识，并动员民众参与到环保运动中。下列叙述正确的是（　　）
A. 雾霾天气和温室效应的出现说明生态系统的自我调节能力丧失
B. 生态足迹又称碳足迹，降低肉类食物的比例可减小人类的生态足迹
C. 垃圾分类可提高垃圾利用率，利于加快物质和能量的循环利用
D. 降低土壤污染物、改善生物生存环境，有利于生态系统的自生
14. 柠檬酸广泛应用于食品、医疗和化工领域，具有重要的商业价值。以玉米粉为原料，利用黑曲霉有氧发酵生产柠檬酸的基本流程如图所示。下列分析正确的是（　　）
A. 分离提纯获得产物是发酵工程的中心环节
B. 种子培养基加入发酵罐内时需经过严格灭菌
C. 发酵前将黑曲霉孢子接种到种子培养基进行扩大培养
D. 黑曲霉与生产果醋和泡菜所用主要微生物的代谢类型相同
15. 如图为小麦抗赤霉病育种简化示意图。下列叙述正确的是（　　）
普通小麦细胞转基因细胞愈伤组织胚状体新品种
A. ①过程利用的原理是染色体变异，与单倍体育种原理相同
B. ②过程需在培养基中添加有机碳源和激素，③过程仅依赖细胞分裂素调控
C. 利用植物细胞培养生产抗赤霉病蛋白时，需要将转基因细胞培养到胚状体
D. 在移栽新品种幼苗前，需先移植到经过消毒的蛭石或珍珠岩等环境中进行炼苗
16. 某种位于X染色体上的单基因控制的遗传病，其正常基因含一个限制酶酶切位点，突变基因增加了一个酶切位点，该病在男性中的发病率为1/100。图1是某家系相关成员的遗传系谱图，图2表示相关基因酶切后的电泳结果。下列有关说法正确的是（　　）
A. 正常基因经酶切后产生的DNA片段为310bp和217bp
B. Ⅲ1将该病的致病基因传递给下一代的概率是1/4
C. Ⅱ1与正常的某女性婚配，后代为患该病女性的概率为1/101
D. Ⅱ4与患该病的某男性结婚，后代为患该病男性的概率为1/8
二、非选择题：本题5小题，共52分。
17. 叶片是给植物其他器官提供有机物的“源器官”，果实是储存有机物的“库器官”。为研究两类器官之间的关系，现将若干生长状态相同的某植物均分为库源比（果实数量与叶片数量的比值）不同的甲、乙、丙三组进行实验，用13CO2供应给各组保留的叶片进行光合作用，实验处理及结果见下表。
项目 甲组（保留枝条顶部1个果实、2片成熟叶） 乙组（保留枝条顶部1个果实、4片成熟叶） 丙组（保留枝条顶部1个果实、6片成熟叶）
库源比 1/2 1/4 1/6
净光合速率/（μmol·m-2·s-1） 9.31 8.99 8.75
果实中含13C光合产物/mg 21.96 37.38 66.06
单果重/g 11.81 12.21 19.59
注：净光合速率是指植物在单位时间单位叶面积从外界环境吸收的13CO2的量
回答下列问题：
（1）该实验的目的是探究__________对某植物叶片光合作用和光合产物分配的影响。该实验用13CO2供应给各组保留的叶片进行光合作用的原因是__________________________（答出2点）。
（2）根据三组实验结果可知，随着库源比的升高，该植物净光合速率__________（填“升高”或“降低”或“不变”），单果重__________（填“增加”或“减少”或“不变”）。库源比升高导致单果重变化的原因是__________________________。
（3）蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是__________________________________。
18. 近年来，青少年抑郁症的患病率逐年增高，患者常常出现心境低落、兴趣减退等身体变化特征。研究发现，抑郁症患者脑的突触间隙中神经递质5-羟色胺（5-HT）水平偏低，如图为5-HT参与神经元作用的局部示意图。回答下列问题：
（1）兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢，引起__________向突触前膜移动，释放出的5-HT在突触间隙以__________的方式与突触后膜上的受体结合，突触后膜上的__________通道蛋白开启，进而引起突触后膜兴奋。
（2）临床上常用一些抗抑郁药物调节5-HT水平来改善抑郁症状，据图1分析，这类药物的可能作用机理是__________________________。（写出2点）
（3）研究证实，5-HT的受体功能改变也与抑郁症治疗相关。为深入探究抗抑郁药物甲的药学机制，研究者进行了以下实验：
①将生长状况相似的抑郁模型大鼠随机均分为对照组、低剂量治疗组、高剂量治疗组。
②低剂量组和高剂量组大鼠分别灌胃给予10mg/kg与40mg/kg的药物甲，对照组灌胃给予等量的蒸馏水，持续7d后取出大鼠大脑，冷冻直至使用。
③采用放射性标记的配体与大鼠海马区5-HT受体结合，测定结合量（结合量越大，受体数量越多），用分子探针测定海马区5-HT受体的mRNA表达量，得到如图2所示的结果。
分析实验结果，灌胃给予药物甲后，5-HT受体的数量减少可能与__________（填“合成减少”或“降解”）有关。推测药物甲抗抑郁的药学机制为__________________________。
（4）抑郁症的病因有多方面因素，从后天环境因素的角度预防抑郁症，你的建议是__________________________________________________。
19. 某小鼠的毛色受3对位于常染色体上独立遗传的等位基因A/a、B/b、C/c控制，其中基因B控制黑色素合成，基因b无色素合成功能，基因C可将黑色素转变为花斑色素。基因A/a不直接控制色素合成，但基因A会完全抑制基因B的表达。现利用3个纯合品系：花斑色个体甲、白色个体乙、白色个体丙进行繁殖实验，结果如表所示（注：该动物子代数量足够多）。回答下列问题：
杂交组合 F1表型 F2表型及比例
实验一：甲×乙 白色 白色:花斑色=13:3
实验二：甲×丙 白色 白色:花斑色:黑色=12:3:1
（1）据题干信息推测，个体丙基因型为__________。
（2）实验二F2中白色个体中能够稳定遗传的占__________。让实验二F2中所有花斑色个体随机交配，其后代中表型及比例是__________。
（3）已知等位基因M、m控制小鼠的尾型，等位基因N、n控制耳型（大耳为显性性状，N/n位于常染色体）。研究者选择卷尾大耳雌小鼠与正常尾小耳雄小鼠杂交，F1雌鼠全为正常尾大耳:正常尾小耳=1:1，雄鼠全为卷尾大耳:卷尾小耳=1:1。则卷尾和正常尾中，显性性状为__________。让F1雌雄小鼠相互交配后，F2表型及比例为正常尾大耳:正常尾小耳:卷尾大耳:卷尾小耳=2:3:2:3，可能原因是__________（仅考虑某种基因型受精卵致死情况）。请以F2小鼠为材料，设计实验验证上述原因，简要写出方案及预期结果__________________________________。
20. 在现代生态农业的发展进程中，果园—家禽共作模式逐渐受到关注。该模式将果树种植与家禽养殖有机结合，不仅提高了土地利用率，还对生态系统的稳定性与经济效益产生了积极影响。下表为一年内某果园—家禽共作系统中家禽的能量分配情况，回答下列问题：
项目 摄入的能量（×105kJ） 呼吸作用消耗的能量（×105kJ） 用于生长、发育和繁殖的能量（×105kJ）
能量值 5.7 1.8 1.2
（1）家禽在果园中取食杂草、害虫等，有效减少了病虫害的发生，其粪便还能作为优质有机肥，提升土壤肥力。家禽在果园生态系统中至少处于__________个营养级。据表中数据分析，这一年中，该家禽群体的同化量为__________kJ。据统计，采用果园—家禽共作模式的果园，果树年产量平均提高15%～20%，从能量流动的角度分析，原因在于__________________________________。
（2）在果园—家禽共作系统中，家禽通过声音、气味等__________信息进行交流。从生态平衡角度分析，在果园中适宜的家禽放养量应考虑__________，以确保果园生态系统的稳定性和可持续性。
（3）土壤中氮、磷、钾等养分的含量可代表土壤肥力。现有两个相邻且条件相似的果园地块，若要判断在果园中引入家禽是否能显著提升土壤肥力，请简要写出实验设计方案：__________________________________________。
21. 同源重组技术结合tet-sacB双重选择系统可对基因进行敲除与回补研究基因的功能。如图是科研人员利用该方法对大肠杆菌LacZ基因进行敲除与回补的相关过程，其中tetr是四环素抗性基因，sacB基因（2071bp）是蔗糖致死基因，LacZ基因表达产物能将无色化合物X-gal水解成蓝色化合物。回答下列问题。
（1）过程①PCR除需要加入模板DNA、dNTP、缓冲液、Mg2+、引物外，还需加入_________，其中引物的作用是_________。
（2）为保证sacB基因和质粒2定向连接，设计引物P1、P2时，需分别在引物_________端添加限制酶_________的识别序列。
（3）过程③中，需先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使其处于一种_________的生理状态。筛选导入质粒3的大肠杆菌时需在培养基中添加_________。
（4）如图是对质粒3转化菌落进行PCR验证时的产物电泳结果，根据已知Marker每个条带的位置和相应DNA片段长度可推测PCR产物的长度，因此可判断泳道_________对应的菌株可能转化成功。过程⑤PCR中设计引物P3、P4时，需在引物5'端分别添加_________基因两端的同源序列。
（5）过程⑦中，在含有四环素和X-gal的培养基中出现了_________色菌落，即为筛选出的敲除LacZ基因菌株。过程⑧通过同源重组技术结合tetr-sacB双重选择系统可对LacZ基因进行回补，筛选LacZ基因回补菌株时应在培养基中添加_________
生物
分值：100分时间：75分钟
一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1. 下列关于细胞内糖类、蛋白质和核酸的叙述中，正确的是（　　）
A. 糖类为生物大分子，以碳链为基本骨架
B. 蛋白质的合成需要核酸参与，核酸的合成不需蛋白质催化
C. 高温不会破坏蛋白质中的肽键，但会破坏DNA中的氢键
D. DNA经限制酶切割后产生含A、T、G、C的四种脱氧核苷酸
答案：C
解析：
解答过程：A、糖类分为单糖、二糖和多糖，仅多糖属于生物大分子，生物大分子以碳链为基本骨架，A错误；
B、蛋白质的合成需要mRNA、tRNA、rRNA等核酸参与；核酸的合成（如DNA复制、转录）需要DNA聚合酶、RNA聚合酶等蛋白质类酶催化，B错误；
C、高温会破坏蛋白质的空间结构使其变性，但不会断裂肽键；高温可破坏DNA双链之间的氢键，使DNA解旋变性，C正确；
D、限制酶切割DNA时断裂的是磷酸二酯键，形成DNA片段，而DNA经彻底水解才能得到含A、T、G、C的四种脱氧核苷酸，D错误。
2. TRPs通道是一种离子通道，主要位于神经细胞膜上。细胞内的脂质PIP2可以活化感觉神经元上的TRPs通道，使其开放后引起Ca2+内流（如下图），参与疼痛的信号传递，最终使神经中枢产生痛觉。下列相关叙述错误的是（　　）
A. TRPs通道的合成需要核糖体和线粒体的参与
B. 不同神经细胞膜上的TRPs通道数量和活性相同
C. 可通过调节PIP2降低TRPs通道的活性缓解疼痛感受
D. 推测Ca2+通过TRPs通道跨膜运输的方式属于易化扩散
答案：B
解析：
解答过程：A、TRPs通道属于蛋白质，因此其合成的场所是核糖体，合成过程中需要线粒体提供能量，A正确；
B、细胞膜的功能主要由蛋白质承担，不同神经细胞的TRPs通道数量和活性不同，B错误；
C、细胞内的脂质PIP2可以活化感觉神经元上的TRPs通道，使其开放后引起Ca2+内流参与疼痛的信号传递，因此可通过调节PIP2降低TRPs通道的活性缓解疼痛感受，C正确；
D、分析题图可知，Ca2+通过TRPs通道跨膜运输时从高浓度到低浓度，其跨膜运输的方式属于易化扩散，D正确。
3. 手术切除大鼠部分肝脏后，残留肝细胞可重新进入细胞周期进行增殖；肝脏中的卵圆细胞（一类是多能干细胞）发生分化也可形成新的肝细胞，使肝脏恢复到原来体积。下列叙述错误的是（　　）
A. 卵圆细胞分化形成肝细胞的过程中会发生基因的选择性表达
B. 肝细胞会发生坏死，该研究为肝脏损伤修复提供了理论依据
C. 随肝细胞分裂次数增多，其细胞核体积变大，染色体长度缩短
D. 重新进入细胞周期的肝细胞可发生着丝粒分裂和同源染色体分离
答案：D
解析：
解答过程：A、卵圆细胞分化形成肝细胞的过程属于细胞分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，A正确；
B、肝细胞在不利因素影响下会发生坏死，题干中残留肝细胞增殖、卵圆细胞分化形成新肝细胞实现肝脏修复的机制，可为肝脏损伤修复研究提供理论依据，B正确；
C、随肝细胞分裂次数增多，肝细胞会发生细胞的衰老，表现在细胞核体积会变大，染色质收缩，染色体长度缩短，C正确；
D、同源染色体分离只发生于减数分裂过程中，而肝细胞进行的是有丝分裂，D错误。
4. 甲基化读取蛋白Y识别甲基化修饰的mRNA，引起基因表达效应改变，如图所示。下列相关叙述不正确的是（　　）
A. 该甲基化通过抑制翻译过程调控基因表达
B. 图中甲基化的碱基位于脱氧核糖核苷酸链上
C. 蛋白Y可结合甲基化的mRNA并促进表达
D. 若图中DNA的碱基甲基化也可引起表观遗传效应
答案：B
解析：
解答过程：A、从图中可见，甲基化的 mRNA 被蛋白 Y 结合后，翻译过程被阻断，无法合成肽链；同时部分甲基化 mRNA 直接降解，也会减少翻译的模板，A正确；
B、题干明确说明 “甲基化读取蛋白 Y 识别甲基化修饰的 mRNA”，且图中甲基化标记（黑色小三角）标注在 mRNA 链上。mRNA 的基本单位是核糖核苷酸，B错误；
C、图中蛋白 Y 结合甲基化 mRNA 后，表达的肽链增加，所以蛋白Y可结合甲基化的mRNA并促进表达，C正确；
D、表观遗传的核心定义是DNA 序列不发生改变，但基因表达发生可遗传的变化，DNA 的碱基甲基化（如启动子区域甲基化）是典型的表观遗传修饰，会抑制基因转录，调控基因表达，D正确。
5. 在脑机接口研究中，植入皮层的微电极需接触神经细胞周围的液体环境。该液体中Na+浓度约为神经细胞内的12倍，K+浓度较低，且含有微量蛋白质。下列叙述正确的是（　　）
A. 该液体为组织液，与血浆共同构成人体的内环境
B. 神经细胞通过主动运输排出K+以维持膜内外浓度差
C. 微电极所处液体的渗透压主要由蛋白质浓度决定
D. 该液体中的O2进入神经细胞利用至少需穿过6层磷脂分子
答案：D
解析：
解答过程：A、人体的内环境由血浆、组织液、淋巴液共同组成，该液体为神经细胞周围的组织液，仅与血浆无法构成完整的内环境，A错误；
B、神经细胞内K 浓度远高于细胞外，细胞通过主动运输（钠钾泵）将K 运入细胞来维持膜内外K 的浓度差，神经细胞排出K 的方式为协助扩散，B错误；
C、细胞外液的渗透压90%以上来自Na 和Cl ，该组织液中蛋白质含量仅为微量，因此渗透压主要由无机盐离子决定，C错误；
D、O 参与有氧呼吸第三阶段，反应场所是线粒体内膜，O 从组织液进入神经细胞被利用，依次穿过1层细胞膜、2层线粒体膜（外膜和内膜），共3层生物膜，每层生物膜由2层磷脂分子构成，总计穿过6层磷脂分子，D正确。
6. 人在睡梦中偶尔会出现心跳明显加快、呼吸急促，甚至惊叫。如果此时检测这些人的血液，会发现肾上腺素含量明显升高。下列叙述错误的是（　　）
A. 睡梦中出现呼吸急促和惊叫等生理活动不受意识控制
B. 睡梦中惊叫等应激行为与肾上腺皮质分泌的肾上腺素有关
C. 睡梦中心跳加快与交感神经活动增强、副交感神经活动减弱有关
D. 交感神经兴奋促进肾上腺素释放进而引起心跳加快，属于神经—体液调节
答案：B
解析：
解答过程：A、睡梦中的呼吸急促、惊叫等生理活动由自主神经调控，不受大脑皮层的意识控制，A正确；
B、肾上腺素是由肾上腺髓质分泌的，肾上腺皮质分泌的是醛固酮、糖皮质激素等皮质类激素，B错误；
C、交感神经活动增强会使心跳加快，副交感神经活动增强会使心跳减慢，因此睡梦中心跳加快与交感神经活动增强、副交感神经活动减弱有关，C正确；
D、交感神经兴奋支配肾上腺髓质释放肾上腺素属于神经调节环节，肾上腺素经体液运输作用于心脏使心跳加快属于体液调节环节，该过程属于神经—体液调节，D正确。
7. 类风湿关节炎致病的直接机理是机体蛋白发生瓜氨酸化后，部分B细胞将其识别为抗原并产生特异性抗体，进而攻击自身细胞。为治疗该病，科研人员通过基因工程给患者的部分T细胞装上具有特异性识别功能的CAR结构，制备出CAR-T细胞；同时合成含异硫氰酸荧光素（FITC）和瓜氨酸化蛋白的连接臂分子，其作用如图所示。下列说法错误的是（　　）
A. 类风湿关节炎属于自身免疫病，是免疫系统将自身物质当作外来异物攻击导致的
B. B细胞增殖分化产生特异性抗体的过程需要抗原呈递细胞、细胞毒性T细胞参与
C. 该疗法可在精准治疗类风湿关节炎的同时，避免损伤机体正常的特异性免疫功能
D. 将连接臂分子的FITC替换成肿瘤特异抗原，则该CAR-T细胞可用于治疗癌症
答案：BD
解析：
解答过程：A、类风湿关节炎是机体免疫系统攻击自身蛋白瓜氨酸化的细胞，属于自身免疫病，A正确；
B、B细胞增殖分化为浆细胞，浆细胞才能产生抗体，这个过程属于体液免疫，主要依赖辅助性T细胞产生的细胞因子促进B细胞的增殖、分化，B错误；
C、该疗法中CAR-T细胞通过连接臂分子特异性识别瓜氨酸化蛋白，仅针对病变细胞发挥作用，不会破坏正常细胞，C正确；
D、CAR-T细胞的CAR结构具有特异性识别功能，含异硫氰酸荧光素（FITC）和瓜氨酸化蛋白的连接臂分子仅起到连接作用，若将FITC替换成能够特异性结合肿瘤细胞表面的特定抗原的结构，不可用于治疗癌症，D错误。
故选BD。
8. 某研究团队对加拉帕戈斯群岛的两种地雀研究发现：火山地雀生活在干旱岛屿，喙短而坚硬，利于破开坚果；雨林地雀栖息于湿润岛屿，喙细长弯曲，擅长捕食昆虫。基因组分析显示二者存在三处与喙形态相关的基因差异。下列叙述正确的是（　　）
A. 干旱环境直接诱发火山地雀发生适应性变异
B. 若两岛发生陆桥连接，两种地雀的杂交后代不育会加剧种内竞争
C. 基因差异表明二者已形成生殖隔离，喙型差异是地理隔离导致的必然结果
D. 雨林地雀细长喙的形成加速了昆虫种群中飞行能力的进化，属于协同进化
答案：D
解析：
思路：适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。
解答过程：A、变异是随机发生的，环境（干旱）仅起选择作用，而非直接诱导特定突变，A错误；
B、杂交后代不育属于生殖隔离，会减少基因交流而非加剧种内竞争，B错误；
C、基因差异不等同于生殖隔离（需杂交实验验证），喙型差异的根本原因是基因突变，C错误；
D、雨林地雀捕食昆虫施加选择压力，昆虫飞行能力的进化反作用于雨林地雀喙型，体现不同物种间的协同进化，D正确。
故选D。
9. 研究发现，赤霞珠葡萄的果实在发育过程中，赤霉素（GA3）含量在花后40天（快速生长期）和80天（转色期）出现两个峰值。如图所示为赤霞珠葡萄开花后，GA3和IAA含量随时间的变化曲线图。下列相关分析不正确的是（　　）
A. GA3作为信息分子，可促进果实快速生长和转色
B. IAA主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子中合成
C. 若喷施GA3合成抑制剂，葡萄果实的转色期会提前且成熟度更高
D. 花后80天以后，GA3含量下降，脱落酸的相对含量增加
答案：C
解析：
解答过程：A、分析题图可知，GA3在花后40天（快速生长期）和80天（转色期）出现两个峰值，说明GA3作为信息分子，可促进果实快速生长和转色，A正确；
B、IAA（生长素）主要在幼嫩的芽、叶和发育中的种子中合成，B正确；
C、GA3可促进果实发育，抑制GA3合成会导致转色期延迟，C错误；
D、GA3和脱落酸在果实发育过程中相互抗衡，花后80天以后，GA3含量下降，脱落酸含量应增加，以促进果实的衰老、脱落，D正确。
10. 牡蛎礁生态系统具有重要的生态、经济和文化价值。其中的核心生物牡蛎具有强大的净水与碳沉积能力，可大量滤食水体中的浮游植物及有机颗粒物碎屑等。下列有关叙述正确的是（　　）
A. 牡蛎在该生态系统中既是消费者，又是分解者
B. 牡蛎滤食浮游植物获得的能量大部分流向次级消费者
C. 沉积物中的有机碳可直接通过呼吸作用回归大气CO2库
D. 为更好发挥牡蛎礁生态系统的生态效益，应严禁人类捕捞
答案：A
解析：
解答过程：A、牡蛎滤食浮游植物（生产者）时，属于捕食食物链中的消费者；同时可滤食有机颗粒物碎屑，分解利用有机残体，此时属于分解者，A正确；
B、某一营养级同化的能量中，大部分会通过呼吸作用以热能形式散失，仅有10%~20%的能量能够流向下一营养级，B错误；
C、沉积物中的有机碳为有机物，无法直接通过呼吸作用分解，需要先经分解者的分解作用转化为无机物，再通过生物的呼吸作用回归大气CO 库，C错误；
D、生态系统的生态效益发挥需要遵循可持续发展原则，做到合理开发利用而非完全禁止人类利用，合理的人类捕捞反而有利于维持生态系统的稳定，D错误。
11. 我国在沙漠的光伏治沙项目中，为防止沙丘移动，在光伏板下种植了沙打旺、羊柴等固沙植物。但随着植被生长，过高的草本植物会遮挡光伏板，且易引发火灾。后来项目组引入了滩羊进行放牧，同时利用光伏板供电抽取地下水灌溉植被，最终形成了“光伏+畜牧+生态”的良性循环，如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A. 该“光伏+畜牧+生态”项目主要体现了生态工程的协调、整体原理
B. 该“光伏+畜牧+生态”项目有利于实现“碳中和”
C. 火灾是影响草本植物数量变化的密度制约因素
D. 以上的治理项目中，从沙漠群落到草本植物群落的演替属于次生演替
答案：C
解析：
解答过程：A、该模式考虑了生物与环境、生物与生物的协调与适应，兼顾生态(固沙)、经济(光伏发电、畜牧)和社会效益，体现了生态工程的协调、整体原理，A正确；
B、该“光伏+畜牧+生态”项目利用光能抽水灌溉有利于实现“碳中和”，B正确；
C、非密度制约因素是指影响种群数量的、与种群密度大小无关的因素，火灾是影响草本植物数量变化的非密度制约因素，C错误；
D、沙漠地保留土壤条件和植物种子、繁殖体，从沙漠群落到草本植物群落的演替属于次生演替，D正确。
12. RNA杀虫剂利用RNA干扰原理，抑制害虫特定基因的表达。当害虫取食喷洒了RNA杀虫剂的植物后，杀虫剂中的RNA进入害虫细胞后被切割成小片段，这些小片段会结合害虫体内特定的mRNA，使害虫因无法合成关键蛋白而死亡。下列说法错误的是（　　）
A. 与化学杀虫剂不同，RNA杀虫剂不会改变害虫的基因频率
B. RNA杀虫剂发挥作用依赖于碱基互补配对原则
C. 害虫肠道核酸酶易破坏RNA，可通过脂质体包裹提高RNA杀虫剂的有效性
D. RNA杀虫剂杀虫的原理是抑制了害虫关键蛋白的翻译过程
答案：A
解析：
解答过程：A、RNA杀虫剂对害虫有选择作用，不抗该杀虫剂的害虫会被杀死，有抗性的害虫存活繁殖，会定向提高害虫种群中抗该杀虫剂的基因频率，A错误；
B、杀虫剂的RNA小片段能够和害虫特定mRNA结合，该过程依赖碱基互补配对原则，B正确；
C、核酸酶可以水解RNA导致杀虫剂失效，脂质体的主要成分是磷脂，和细胞膜成分相似，包裹RNA既可以避免RNA被核酸酶破坏，还能促进RNA进入害虫细胞，提高杀虫剂有效性，C正确；
D、翻译过程是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，RNA小片段结合特定mRNA后，mRNA无法作为翻译的模板，因此抑制了害虫关键蛋白的翻译过程，D正确。
13. 世界地球日是一个专为世界环境保护而设立的节日，旨在提高民众对于现有环境问题的认识，并动员民众参与到环保运动中。下列叙述正确的是（　　）
A. 雾霾天气和温室效应的出现说明生态系统的自我调节能力丧失
B. 生态足迹又称碳足迹，降低肉类食物的比例可减小人类的生态足迹
C. 垃圾分类可提高垃圾利用率，利于加快物质和能量的循环利用
D. 降低土壤污染物、改善生物生存环境，有利于生态系统的自生
答案：D
解析：
解答过程：A、雾霾和温室效应是生态系统受到干扰后出现的环境问题，说明生态系统的自我调节能力有一定限度，但并未完全丧失，A错误；
B、生态足迹包括碳足迹、耕地足迹、林地足迹、渔业足迹等多种类型，生产肉类食物通常需要消耗更多的资源和能源，降低肉类食物的比例可减小人类的生态足迹，B错误；
C、垃圾分类可促进资源再利用，加速物质循环，但能量在生态系统中单向流动、逐级递减，无法循环利用，C错误；
D、降低土壤污染物、改善生物生存环境，可提升生物多样性，增强生态系统的自我调节能力，有利于生态系统维持稳定，D正确。
14. 柠檬酸广泛应用于食品、医疗和化工领域，具有重要的商业价值。以玉米粉为原料，利用黑曲霉有氧发酵生产柠檬酸的基本流程如图所示。下列分析正确的是（　　）
A. 分离提纯获得产物是发酵工程的中心环节
B. 种子培养基加入发酵罐内时需经过严格灭菌
C. 发酵前将黑曲霉孢子接种到种子培养基进行扩大培养
D. 黑曲霉与生产果醋和泡菜所用主要微生物的代谢类型相同
答案：C
解析：
解答过程：A、发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵，A错误；
B、种子培养基中有发酵所需的菌种，若进行灭菌处理会杀灭菌种而导致发酵失败，B错误；
C、据图可知，发酵前将黑曲霉孢子接种到种子培养基，该措施的目的是进行扩大培养，增加黑曲霉孢子的数量，C正确；
D、生产果醋所用主要微生物是醋酸菌，其代谢类型是异养需氧型；生产泡菜所用主要微生物是乳酸菌，其代谢类型是异养厌氧型；而黑曲霉是进行有氧发酵生产柠檬酸，代谢类型是异养需氧型，D错误。
15. 如图为小麦抗赤霉病育种简化示意图。下列叙述正确的是（　　）
普通小麦细胞转基因细胞愈伤组织胚状体新品种
A. ①过程利用的原理是染色体变异，与单倍体育种原理相同
B. ②过程需在培养基中添加有机碳源和激素，③过程仅依赖细胞分裂素调控
C. 利用植物细胞培养生产抗赤霉病蛋白时，需要将转基因细胞培养到胚状体
D. 在移栽新品种幼苗前，需先移植到经过消毒的蛭石或珍珠岩等环境中进行炼苗
答案：D
解析：
解答过程：A、①过程为转基因技术，利用的原理是基因重组，单倍体育种的原理是染色体数目变异，二者原理不同，A错误；
B、②为脱分化过程，培养基需添加有机碳源（脱分化阶段细胞无法进行光合作用）和生长素、细胞分裂素等植物激素，③为再分化过程，也依赖生长素和细胞分裂素的比例调控，并非仅由细胞分裂素调控，B错误；
C、利用植物细胞培养生产抗赤霉病蛋白时，只需将转基因细胞培养到愈伤组织阶段即可，无需培养到胚状体，C错误；
D、植物组织培养得到的幼苗适应外界环境的能力较弱，移栽前需先移植到消毒的蛭石或珍珠岩等环境中进行炼苗，提升幼苗对环境的适应能力后再移栽到土壤中，D正确。
故选D。
16. 某种位于X染色体上的单基因控制的遗传病，其正常基因含一个限制酶酶切位点，突变基因增加了一个酶切位点，该病在男性中的发病率为1/100。图1是某家系相关成员的遗传系谱图，图2表示相关基因酶切后的电泳结果。下列有关说法正确的是（　　）
A. 正常基因经酶切后产生的DNA片段为310bp和217bp
B. Ⅲ1将该病的致病基因传递给下一代的概率是1/4
C. Ⅱ1与正常的某女性婚配，后代为患该病女性的概率为1/101
D. Ⅱ4与患该病的某男性结婚，后代为患该病男性的概率为1/8
答案：B
解析：
解答过程：A、据图1Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常，但生下了Ⅱ-1的患病男性，说明该病为隐性病，所以该病是X染色体隐性病，据图2中由于310=217+93，而突变基因增加了一个酶切位点，可判断出正常基因含有一个酶切位点，产生的DNA片段应该为310bp和118bp，突变基因经酶切后可形成长度为217bp、118bp和93bp的三种DNA片段，故突变基因新增加的一个酶切位点位于长度为310bp的DNA片段上，经酶切后产生的DNA片段为217bp和93bp，A错误；
B、若用A、a表示相关基因，Ⅱ2的基因型为XAXa，Ⅲ1的基因型及所占的比例为1/2XAXA、1/2XAXa，Ⅲ1将该病的致病基因传递给下一代的概率是1/4，B正确；
C、该病在男性中的发病率为1/100，那么在人群中该病的致病基因频率（Xa）为1/100，XA的基因频率为99/100，XAXa=2×1/100×99/100，所以正常女性中携带者所占的比例为（2×1/100×99/100）÷（1-1/100×1/100）=2/101，Ⅱ1（XaY）与正常的某女性婚配，后代为患该病女性的概率为2/101×1/2×1/2=1/202，C错误；
D、图1、图2可知，Ⅱ4只含有310bp和118bp的片段，说明不含致病基因，基因型是XAXA，和患病男性XaY结婚，后代男孩、女孩都不会患病，D错误。
二、非选择题：本题5小题，共52分。
17. 叶片是给植物其他器官提供有机物的“源器官”，果实是储存有机物的“库器官”。为研究两类器官之间的关系，现将若干生长状态相同的某植物均分为库源比（果实数量与叶片数量的比值）不同的甲、乙、丙三组进行实验，用13CO2供应给各组保留的叶片进行光合作用，实验处理及结果见下表。
项目 甲组（保留枝条顶部1个果实、2片成熟叶） 乙组（保留枝条顶部1个果实、4片成熟叶） 丙组（保留枝条顶部1个果实、6片成熟叶）
库源比 1/2 1/4 1/6
净光合速率/（μmol·m-2·s-1） 9.31 8.99 8.75
果实中含13C光合产物/mg 21.96 37.38 66.06
单果重/g 11.81 12.21 19.59
注：净光合速率是指植物在单位时间单位叶面积从外界环境吸收的13CO2的量
回答下列问题：
（1）该实验的目的是探究__________对某植物叶片光合作用和光合产物分配的影响。该实验用13CO2供应给各组保留的叶片进行光合作用的原因是__________________________（答出2点）。
（2）根据三组实验结果可知，随着库源比的升高，该植物净光合速率__________（填“升高”或“降低”或“不变”），单果重__________（填“增加”或“减少”或“不变”）。库源比升高导致单果重变化的原因是__________________________。
（3）蔗糖是大多数植物长距离运输的主要有机物，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是__________________________________。
答案：（1） ①. 不同库源比 ②. CO2是光合作用的原料，用于合成含碳有机物；同位素标记后易于检测光合产物
（2） ①. 升高 ②. 减少 ③. 库源比升高，植株的叶片相对减少，光合作用合成的有机物总量减少，可提供给果实的有机物也相应减少
（3）蔗糖不具有还原性，稳定性较高
解析：
（1）由题可知，本实验是研究不同库源比（以果实数量与叶片数量比值表示）对某植物叶片光合作用和光合产物分配的影响，该实验用13CO2供应给各组保留的叶片进行光合作用的原因是：CO2是光合作用的原料，用于合成含碳有机物，而13C是放射性同位素，易于检测。
（2）根据三组实验结果可知，随着库源比的升高，该植物净光合速率升高，果实中含13C光合产物的量减少，单果重减少。库源比升高导致单果重变化的原因是：库源比升高，植株的叶片相对减少，光合作用合成的有机物总量减少，可提供给果实的有机物也相应减少。
（3）主要以蔗糖形式进行运输的原因是：蔗糖可以进入筛管，再通过韧皮部运输到植株各处；蔗糖具有较强的水溶性，且蔗糖的稳定性比葡萄糖高，相对分子质量比淀粉小，蔗糖不具有还原性，稳定性较高。
18. 近年来，青少年抑郁症的患病率逐年增高，患者常常出现心境低落、兴趣减退等身体变化特征。研究发现，抑郁症患者脑的突触间隙中神经递质5-羟色胺（5-HT）水平偏低，如图为5-HT参与神经元作用的局部示意图。回答下列问题：
（1）兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢，引起__________向突触前膜移动，释放出的5-HT在突触间隙以__________的方式与突触后膜上的受体结合，突触后膜上的__________通道蛋白开启，进而引起突触后膜兴奋。
（2）临床上常用一些抗抑郁药物调节5-HT水平来改善抑郁症状，据图1分析，这类药物的可能作用机理是__________________________。（写出2点）
（3）研究证实，5-HT的受体功能改变也与抑郁症治疗相关。为深入探究抗抑郁药物甲的药学机制，研究者进行了以下实验：
①将生长状况相似的抑郁模型大鼠随机均分为对照组、低剂量治疗组、高剂量治疗组。
②低剂量组和高剂量组大鼠分别灌胃给予10mg/kg与40mg/kg的药物甲，对照组灌胃给予等量的蒸馏水，持续7d后取出大鼠大脑，冷冻直至使用。
③采用放射性标记的配体与大鼠海马区5-HT受体结合，测定结合量（结合量越大，受体数量越多），用分子探针测定海马区5-HT受体的mRNA表达量，得到如图2所示的结果。
分析实验结果，灌胃给予药物甲后，5-HT受体的数量减少可能与__________（填“合成减少”或“降解”）有关。推测药物甲抗抑郁的药学机制为__________________________。
（4）抑郁症的病因有多方面因素，从后天环境因素的角度预防抑郁症，你的建议是__________________________________________________。
答案：（1） ①. 突触小泡 ②. 扩散 ③. Na+
（2）通过抑制单胺氧化酶活性，阻止5-HT被降解；抑制突触前膜上的SERT转运5-HT，增加突触间隙中5-HT的含量（合理即可）
（3） ①. 降解 ②. 增加5-HT受体的敏感度
（4）积极建立和维系良好的人际关系、适量运动和调节压力、保持积极健康的生活方式、寻求他人或者专业人士咨询等（任写一点）
解析：
（1）当兴奋到达突触前膜所在神经元的轴突末梢时，会引起突触小泡向突触前膜移动。突触间隙中含有组织液，5-HT在组织液中以扩散的方式移动到突触后膜，并与突触后膜上的特异性受体结合。突触后膜兴奋是由Na+内流引起的，故5-HT与受体结合后，突触后膜上的Na通道开放，Na内流，进而引起突触后膜兴奋。
（2）从图1可知，5-HT发挥作用后可被单胺氧化酶（MAO）降解，也可被5-HT转运载体（SERT）回收到突触前膜内。依题意，抑郁症患者脑的突触间隙中神经递质5-HT水平偏低，临床上用抗抑郁药物调节5-HT水平可改善抑郁症状，则其可能的作用机理是抑制单胺氧化酶活性，减缓5-HT被降解的速率，或者抑制突触前膜上的SERT转运5-HT，减少5-HT被回收，从而增加突触间隙中5-HT的含量，提高突触后膜所在神经元的兴奋性。
（3）从图2看，高剂量治疗组海马区5-HT受体结合量降低，而5-HT受体的mRNA表达量与对照组相近，这意味着受体合成并未减少，那么药物甲减少5-HT受体的数量，可能与受体的降解有关。结合抑郁症患者脑的突触间隙中5-HT水平偏低，推测药物甲抗抑郁的药学机制为增加5-HT受体的敏感度，即使受体数量减少，但提高其敏感度，仍能使突触后膜对5-HT的响应增强，从而达到抗抑郁效果。
（4）从后天环境因素角度预防抑郁症，应积极建立和维系良好的人际关系，能在遇到心理问题时有交流倾诉对象;适量运动可促进身体分泌内啡肽等物质改善情绪；调节压力能避免长期处于高压下产生心理问题；保持积极健康的生活方式，如规律作息等，有助于维持身心良好状态；寻求他人或者专业人士咨询，在感觉心理不适时能及时得到帮助和引导等。
19. 某小鼠的毛色受3对位于常染色体上独立遗传的等位基因A/a、B/b、C/c控制，其中基因B控制黑色素合成，基因b无色素合成功能，基因C可将黑色素转变为花斑色素。基因A/a不直接控制色素合成，但基因A会完全抑制基因B的表达。现利用3个纯合品系：花斑色个体甲、白色个体乙、白色个体丙进行繁殖实验，结果如表所示（注：该动物子代数量足够多）。回答下列问题：
杂交组合 F1表型 F2表型及比例
实验一：甲×乙 白色 白色:花斑色=13:3
实验二：甲×丙 白色 白色:花斑色:黑色=12:3:1
（1）据题干信息推测，个体丙基因型为__________。
（2）实验二F2中白色个体中能够稳定遗传的占__________。让实验二F2中所有花斑色个体随机交配，其后代中表型及比例是__________。
（3）已知等位基因M、m控制小鼠的尾型，等位基因N、n控制耳型（大耳为显性性状，N/n位于常染色体）。研究者选择卷尾大耳雌小鼠与正常尾小耳雄小鼠杂交，F1雌鼠全为正常尾大耳:正常尾小耳=1:1，雄鼠全为卷尾大耳:卷尾小耳=1:1。则卷尾和正常尾中，显性性状为__________。让F1雌雄小鼠相互交配后，F2表型及比例为正常尾大耳:正常尾小耳:卷尾大耳:卷尾小耳=2:3:2:3，可能原因是__________（仅考虑某种基因型受精卵致死情况）。请以F2小鼠为材料，设计实验验证上述原因，简要写出方案及预期结果__________________________________。
答案：（1）AABBcc
（2） ①. 1/3 ②. 花斑色:黑色=8:1
（3） ①. 正常尾 ②. 基因型为NN的小鼠致死 ③. 方案：从F2小鼠中选择表型为大耳的雌雄个体相互交配，观察后代的表型及比例；预期结果：子代的表型及比例为大耳:小耳=2:1
解析：
（1）已知基因B控制黑色素合成，基因b无色素合成功能，基因C可将黑色素转变为花斑色素。基因A/a不直接控制色素合成，但基因A会完全抑制基因B的表达。亲本白色纯合子的基因型有aabbCC、aabbcc、AABBCC、AABBcc、AAbbcc、AAbbCC，花斑色纯合子基因型为aaBBCC，现利用3个纯合品系，实验二F1中全为白色，F2中白色：花斑色：黑色=12：3：1，为9:3:3:1的变式，F1为两对杂合基因杂交的结果，F2白色：非白色=3:1，说明F1对应的基因型为Aa，子代同时有花斑色和黑色，说明F1对应的基因型是Cc，因此可推断甲基因型为aaBBCC，丙基因型为AABBcc。
（2）实验二F1中白色个体基因型为AaBBCc，F2白色个体中，白色个体A-的概率为3/4，能稳定遗传的有AABBCC、AABBCc、AABBcc，能稳定遗传的为AA为1/4，因此实验二F2中白色个体中能够稳定遗传的占1/3；实验二F2中花斑色个体基因型种类及比例为aaBBCC：aaBBCc=1:2，让F2中花斑色个体随机交配，由于aa、BB均纯合，因此计算时只需要考虑C、c基因即可，C=2/3，c=1/3，cc=1/9，C-=8/9，即后代中表型及比例是花斑色：黑色=8：1。
（3）若只考虑尾型，亲本卷尾雌鼠与正常尾雄鼠杂交，F1雌鼠全为正常尾，雄鼠全为卷尾，则正常尾为显性性状，位于X染色体上；若只考虑耳型，亲本大耳雌鼠与小耳雄鼠杂交，F1雌鼠大耳：小耳=1：1，雄鼠大耳：小耳=1：1，F1雌、雄小鼠基因型都为1/2Nn、1/2nn，都能产生1/4N和3/4n的配子，F1雌、雄小鼠相互交配，F2小鼠理论上NN：Nn：nn=1：6：9，实际上F2小鼠的表型及比例为大耳：小耳=2：3=6：9，说明基因型为NN的小鼠致死，设计杂交实验证明基因型为NN的小鼠致死，可以从F2个体中选择表型为大耳的雌、雄个体相互交配，观察后代的表型及比例，因为NN致死，子代的表型及比例为大耳：小耳=2：1。
20. 在现代生态农业的发展进程中，果园—家禽共作模式逐渐受到关注。该模式将果树种植与家禽养殖有机结合，不仅提高了土地利用率，还对生态系统的稳定性与经济效益产生了积极影响。下表为一年内某果园—家禽共作系统中家禽的能量分配情况，回答下列问题：
项目 摄入的能量（×105kJ） 呼吸作用消耗的能量（×105kJ） 用于生长、发育和繁殖的能量（×105kJ）
能量值 5.7 1.8 1.2
（1）家禽在果园中取食杂草、害虫等，有效减少了病虫害的发生，其粪便还能作为优质有机肥，提升土壤肥力。家禽在果园生态系统中至少处于__________个营养级。据表中数据分析，这一年中，该家禽群体的同化量为__________kJ。据统计，采用果园—家禽共作模式的果园，果树年产量平均提高15%～20%，从能量流动的角度分析，原因在于__________________________________。
（2）在果园—家禽共作系统中，家禽通过声音、气味等__________信息进行交流。从生态平衡角度分析，在果园中适宜的家禽放养量应考虑__________，以确保果园生态系统的稳定性和可持续性。
（3）土壤中氮、磷、钾等养分的含量可代表土壤肥力。现有两个相邻且条件相似的果园地块，若要判断在果园中引入家禽是否能显著提升土壤肥力，请简要写出实验设计方案：__________________________________________。
答案：（1） ①. 2##二 ②. 3×105 ③. 家禽的活动调整了生态系统中的能量流动关系，使能量更多地流向果树（或家禽的粪便提高了土壤的肥力，提高了果树的光合速率）（合理即可）
（2） ①. 物理信息和化学 ②. 果园的承载力（或环境容纳量）
（3）在一个果园中引入适量家禽，另一个保持原状，一段时间后，分别采集两地块的土壤样本，测定其中氮、磷、钾等养分的含量（或测土壤肥力），并比较两者的差异（合理即可）
解析：
（1）家禽在果园中取食杂草、害虫等，家禽取食杂草，此时家禽占据两个营养级（第二和第三营养级）。家禽的同化量=呼吸作用消耗的能量+用于生长、发育和繁殖的能量=（1.8+1.2）×105=3.0×105kJ，果园—家禽共作模式中，家禽的活动调整了生态系统中的能量流动关系，使能量更多地流向果树（或家禽的粪便提高了土壤的肥力，提高了果树的光合速率），所以果树年产量平均提高15%～20%
（2）在果园—家禽共作系统中，声音属于物理信息，气味属于化学信息。从生态平衡角度分析，在果园中适宜的家禽放养量应基于果园的生态承载力（或环境容纳量）和生态平衡需求，以确保果园生态系统的稳定性和可持续性。
（3）实验目的是判断在果园中引入家禽是否能显著提升土壤肥力，因此自变量为是否引入家禽，土壤中氮、磷、钾等养分的含量可代表土壤肥力，所以检测指标是氮、磷、钾等养分的含量，实验思路为在一个果园中引入适量家禽，另一个保持原状（不引入），一段时间后，分别采集两地块的土壤样本，测定其中氮、磷、钾等养分的含量，并比较两者的差异。
21. 同源重组技术结合tet-sacB双重选择系统可对基因进行敲除与回补研究基因的功能。如图是科研人员利用该方法对大肠杆菌LacZ基因进行敲除与回补的相关过程，其中tetr是四环素抗性基因，sacB基因（2071bp）是蔗糖致死基因，LacZ基因表达产物能将无色化合物X-gal水解成蓝色化合物。回答下列问题。
（1）过程①PCR除需要加入模板DNA、dNTP、缓冲液、Mg2+、引物外，还需加入_________，其中引物的作用是_________。
（2）为保证sacB基因和质粒2定向连接，设计引物P1、P2时，需分别在引物_________端添加限制酶_________的识别序列。
（3）过程③中，需先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使其处于一种_________的生理状态。筛选导入质粒3的大肠杆菌时需在培养基中添加_________。
（4）如图是对质粒3转化菌落进行PCR验证时的产物电泳结果，根据已知Marker每个条带的位置和相应DNA片段长度可推测PCR产物的长度，因此可判断泳道_________对应的菌株可能转化成功。过程⑤PCR中设计引物P3、P4时，需在引物5'端分别添加_________基因两端的同源序列。
（5）过程⑦中，在含有四环素和X-gal的培养基中出现了_________色菌落，即为筛选出的敲除LacZ基因菌株。过程⑧通过同源重组技术结合tetr-sacB双重选择系统可对LacZ基因进行回补，筛选LacZ基因回补菌株时应在培养基中添加_________
答案：（1） ①. 耐高温的DNA聚合酶 ②. 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸
（2） ①. 5' ②. BamHI、EcoRI
（3） ①. 能吸收周围环境中DNA分子 ②. 四环素
（4） ①. 4、5、7 ②. LacZ
（5） ①. 白 ②. 蔗糖和X-gal
解析：
（1）过程①PCR除需要加入模板DNA、dNTP、缓冲液、Mg2+、引物外，还需加入耐高温的DNA聚合酶，在PCR反应中，引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，从而引导DNA子链的合成。
（2）HindⅢ会破坏tetr基因，Xma Ⅰ会破坏复制原点，为保证sacB基因和质粒2定向连接，应用限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ切割目的基因和质粒，引物是根据目的基因两端的DNA序列设计的，因此设计引物P1、P2时，需在引物5'端添加限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ的识别序列。
（3）过程③为将目的基因导入受体细胞，导入目的基因时，首先用Ca2+处理大肠杆菌使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。重组质粒的标记基因为tetr（四环素抗性基因），筛选导入质粒3的大肠杆菌时需在培养基中添加四环素。
（4）sacB基因是目的基因，sacB基因中含有2071bp，4、5、7的电泳结果接近2071bp，说明4、5、7对应的菌株中含有目的基因，说明泳道4、5、7对应的菌株可能转化成功。引物是根据目的基因两端的DNA序列设计的，目的基因（tetr-sacB）两端为LacZ基因两端的同源序列，才能实现同源重组，因此需在引物5′端分别添加LacZ基因两端的同源序列。
（5）LacZ基因表达产物能将无色化合物X-gal水解成蓝色化合物，过程⑦为筛选LacZ基因敲除菌株，因此，若LacZ基因被敲除，则在含有四环素和X-gal培养基中出现白色菌落。sacB基因是蔗糖致死基因，则添加蔗糖起到选择作用，LacZ基因表达产物能将X-gal水解成蓝色化合物，则添加X-gal起到筛选作用，所以在培养基中添加蔗糖和X-gal可筛选LacZ基因回补菌株。

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