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2025届江苏省盐城市建湖县第二中学高三三模热身生物试卷
一、单选题：共15小题，每题2分，共30分。每小题只有一个选项最符合题意。
1．下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是（　　）
A．胞吞胞吐过程运输的物质均为大分子有机物
B．同等条件下，水分子通过细胞膜的速率一般快于通过由磷脂构成的人工膜的速率
C．载体蛋白磷酸化后空间结构会发生不可逆的改变
D．通道蛋白只允许与自身通道的直径和形状相适配的分子通过
2．液泡和溶酶体均含有水解酶，二者的形成与内质网和高尔基体有关。下列相关叙述错误的是（　　）
A．水解酶的化学本质是蛋白质，催化效率会受到pH、温度等因素影响
B．核糖体合成的水解酶经内质网和高尔基体加工后进入液泡或溶酶体
C．液泡和溶酶体形成过程中，内质网膜以囊泡的形式转移到高尔基体
D．液泡、溶酶体、核糖体、内质网和高尔基体均是具有单层膜的细胞器
3．研究发现，雌激素能促进乳腺癌细胞由G1期转变为S期（DNA合成期），进而促进癌细胞增殖，从植物体内提取的紫杉醇（抑制纺锤体形成）能够抑制癌细胞增殖。下列叙述错误的是（　　）
A．雌激素能够缩短乳腺癌细胞周期
B．雌激素促进乳腺癌细胞DNA复制
C．紫杉醇在癌细胞分裂的前期起作用
D．乳腺癌细胞在体内也会发生细胞凋亡
4．某基因型为AaBb的雄性动物的一个精原细胞进行减数第一次分裂产生了如图所示的2个次级精母细胞。下列说法正确的是（　　）
A．该精原细胞在间期发生了基因突变
B．该精原细胞在四分体时期发生了互换
C．该精原细胞在减数第一次分裂后期发生了基因重组
D．该精原细胞产生4个精子均异常
5．组蛋白是一类重要的蛋白质，起着参与构成染色质和调控基因表达的关键作用。组蛋白甲基化的位置和程度可以决定染色质的紧密程度，从而影响基因的表达。下列有关叙述错误的是（　　）
A．组蛋白的合成场所是游离的核糖体，其进入细胞核需要穿过两层膜
B．基因表达是遗传信息从DNA流向RNA，进而流向蛋白质的过程
C．细胞在分裂期染色质缩短变粗为染色体，可能与组蛋白甲基化有关
D．DNA甲基化修饰和组蛋白乙酰化修饰都会影响基因的表达
6．某二倍体植物的某个细胞分裂时，细胞中的染色体出现了十字形图像，如图所示，其中的字母表示染色体片段，图中未画出染色单体。下列叙述错误的是（　　）
A．该细胞发生了染色体变异，使细胞中基因的数目发生改变
B．该细胞中含有2个染色体组，十字形图像中含有8个DNA分子
C．该细胞可能存在于花药中，但不可能存在于根尖分生区中
D．该细胞完成细胞分裂，可形成正常的子细胞
7．将靶向害虫特定基因的双链RNA（dsRNA）喷施到植物表面后，害虫取食植物时会摄入dsRNA，导致其体内相关基因沉默，过程如图所示。下列分析错误的是（　　）
A．dsRNA分子中的嘧啶数量等于嘌呤数量
B．siRNA可抑制害虫体内特定基因表达的翻译过程
C．siRNA识别并结合目标mRNA后，会激活RNA酶将其降解
D．长期使用dsRNA可能诱发害虫产生抗性突变
8．马拉松是一项长跑比赛项目，对于很多人来说，这是一个挑战自我和超越极限的绝佳机会。在比赛过程中，运动员们会出现一系列的生理变化。下列有关叙述正确的是（　　）
A．比赛过程中，运动员体内副交感神经活动占据优势，心跳加快且呼吸加深
B．比赛过程中，机体血糖消耗加快，胰高血糖素和甲状腺激素可协同升高血糖
C．运动过程中机体大量出汗，垂体合成并分泌抗利尿激素，促进水的重吸收
D．细胞外液量减少及血钠含量降低时，肾上腺髓质增加分泌醛固酮以维持血钠平衡
9．我国研究者揭示了摄入受毒素污染的食物后，机体恶心、胃肠收缩导致呕吐等防御反应的神经机制与小鼠肠道上皮中存在肠嗜铬细胞能分泌5-羟色胺（5-HT）有关，机制如图所示。研究发现，小鼠多次重复摄入含毒素分子的食物，会出现味觉回避反应（即摄入次数和摄入量减少，表现出“恶心”样行为）。下列叙述错误的是（　　）
A．小鼠多次重复摄入含毒素分子的食物出现味觉回避反应不属于反射
B．5-HT与迷走神经元上的5-HT受体结合，会使迷走神经元产生兴奋
C．rVRG区细胞的兴奋经副交感神经传导至消化道平滑肌，导致呕吐现象
D．若肠嗜铬细胞受损，可能会导致机体恶心、呕吐的防御反应能力减弱
10．生长素促进细胞伸长的机理过程如图所示，下列相关叙述正确的是（　　）
A．生长素促进生长主要表现为促进细胞伸长和促进细胞质的分裂
B．生长素可直接与基因结合激活相应基因的表达而发挥作用
C．细胞壁处H+浓度下降，细胞壁变疏松，有利于细胞伸长
D．生长素促进细胞伸长与原生质体生长及细胞壁合成速度加快有关
11．板栗树是一种深根性喜光树种，茶树是一种浅根性耐阴树种。某林场在板栗林里种植茶树，两种植物的根系深浅搭配，板、茶两旺，提高了经济效益。下列相关叙述错误的是（　　）
A．茶树的地上部分通过遮阴能有效降低地表水分蒸发，减少土壤水分散失
B．板栗树和茶树的根系深浅不同，提高了对土壤水分和无机盐的利用率
C．与常规的单一种植模式相比，板栗—茶树模式的群落空间结构更复杂
D．板栗树和茶树生长在同一林场，两者的生态位相同
12．OsCLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶，研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽(引导合成的蛋白质进入叶绿体)基因连接，构建多基因表达载体(载体中部分序列如下图所示)，利用农杆菌转化法转化水稻，在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列叙述正确的是（　　）
A．四个基因转录时都以DNA的同一条单链为模板
B．四个基因都在水稻叶绿体内进行转录翻译
C．可用抗原-抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量
D．应选用含卡那霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞
13．野天麻是一种名贵的药用植物，具有镇静、抗癫痫等作用，对神经系统疾病有很好的治疗效果，其主要活性成分是天麻素。利用植物细胞工程可以生产天麻素，相关过程如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．可以用野天麻幼嫩的茎段作为外植体，外植体插入培养基时方向可以颠倒
B．诱导愈伤组织的培养基中需要添加无机盐、维生素、蔗糖等物质，并置于黑暗中培养
C．诱导生根培养基与诱导生芽培养基相比较，需要提高培养基中细胞分裂素的占比
D．图中两种生产天麻素的途径均体现出植物细胞的全能性，其中途径②更加高效
14．科学的方法及正确的操作是生物学实验成功的关键，下列说法正确的是（　　）
A．在淀粉和淀粉酶反应体系中加入蛋白酶可加速淀粉水解
B．用模型建构的方法研究DNA的结构和种群数量变化规律
C．可采用五点取样法选取样方调查城市街道上树木的种群密度
D．鉴定DNA时，在溶有DNA的酒精溶液中加入二苯胺试剂后并沸水浴加热
二、多选题：本部分包括4题，每题3分，共12分。每题不止一个选项符合题意，全对得3分，漏选1分，选错或不答0分。
15．过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发，也会导致黑色素细胞减少 引起白发。利用黑色小鼠进行研究得出的相关机制如图所示。下列叙述错误的是（　　）
注：HFSC：毛囊细胞干细胞 G：糖皮质激素 → ：促进 ①-②：调节过程 MeSc：黑色素细胞干细胞 NE：去甲肾上腺素：抑制
A．机体糖皮质激素含量偏低时会解除对下丘脑和垂体的抑制作用
B．去甲肾上腺素既可作为激素也可作为神经递质参与图示调节过程
C．受到惊吓时，副交感神经支配肾上腺分泌的肾上腺素迅速增加
D．Gas6 蛋白的过表达以及黑色素细胞干细胞的异常增殖分化最终导致脱发和白发
16．在加拿大班夫国家公园，美洲狮、灰熊和狼是马鹿的主要捕食者，研究者仔细分析了最近20年内401只马鹿个体的监测记录，图柱顶端的整数为捕食致死的个体数，结合上述信息和图中数据推测（　　）
A．迁徙的一种可能原因是规避被捕食的风险
B．题中涉及的几种生物间存在的种间关系有捕食和种间竞争
C．该马鹿种群的能量在向东迁徙时只流向美洲狮
D．美洲狮的集中分布区域可能在马鹿分布区以东
17．动物肠道中的纤维素降解菌多样性高，但大多未被分离和培养。我国研究人员发明了一种全新的分离纤维素降解菌的方法，具体流程如下图。相关叙述正确的是（　　）
A．实验前肠道细菌扩大培养时，应摇床培养以增加溶解氧和增大菌体与培养液的接触
B．过程③中纤维素对细菌有高亲和力，有利于纤维素化磁性纳米颗粒粘附细菌
C．过程④中纤维素降解菌合成的纤维素酶经高尔基体加工后，分泌到细胞外才具有降解功能
D．该方法分离菌体的效率与细菌的浓度和纤维素化磁性纳米颗粒的粒径、浓度有关
18．科学家通过培育小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞，成功获得了“1母亲0父亲”的雌性小鼠，且该雌性小鼠能正常生殖产生后代，有关技术如图所示。下列相关叙述正确的是（　　）
A．用雌激素对母鼠进行超数排卵处理可以获得更多的卵母细胞
B．图中过程①②的分裂方式分别为减数分裂和有丝分裂
C．用于过程③的细胞取自孤雌单倍体囊胚中的内细胞团
D．第2阶段的卵子为次级卵母细胞，过程④为减数分裂II的部分过程
三、非选择题
19．马桑是具有极强药用价值的多年生乔木。选择适宜的环境条件以提高其光合速率具有重要的科学价值和实践意义。研究人员对马桑植株的光合作用进行研究，结果如图所示。回答下列问题：
（1）马桑捕获光能的色素分布在　 　上，提取后经层析分离，扩散最慢的色素为　 　。在实验过程中测定光合数据时，其他条件适宜，光照选用红蓝光源的理由是　 　。
（2）据图分析，a点时马桑叶肉细胞的光合速率　 　(填“等于”“大于”或“小于”)呼吸速率；当光照强度为400μmol·m-2·s-1时，马桑植株的真正光合速率为　 　μmol·m-2·s-1。光强大于1100μmol·m-2·s-1后，胞间CO2浓度增加的原因是　 　(至少答出2点)。
（3）研究人员测定马桑植株光合作用相关生理指标并进行相关性分析，结果如表所示。
光照强度 蒸腾速率 气孔导度 胞间CO2浓度 水分利用率
蒸腾速率 0.997**
气孔导度 0.999** 0.999**
胞间CO2浓度 -0.300 -0.355 -0.322
水分利用率 0.337 0.392 0.359 -0.999**
净光合速率 0.777** 0.817** 0.793** -0.819** 0.844**
据表分析，马桑的净光合速率与　 　呈显著负相关。气孔的开闭会影响马桑叶片的光合作用、　 　等生理过程，导致光合速率降低的因素分为气孔限制因素和非气孔限制因素，据图表的信息分析，此时气孔因素　 　(填“是”或“不是”)马桑光合速率降低的限制因素，理由是　 　(答出1点即可)。
20．雪地探险者长时间暴露于严寒环境时，皮肤组织易发生冻伤。冻伤初期皮肤表现为局部苍白，持续低温会导致细胞脱水，严重时组织坏死并伴随炎症反应。
回答下列问题：
（1）冻伤初期皮肤出现“局部苍白”，是由于寒冷刺激引起　 　的结果。严重冻伤时，低温使细胞外液结冰形成冰晶，导致细胞内液渗透压　 　（填“高于”或“低于”）细胞外液，导致细胞失水死亡。临床采用温水（38℃～42℃）缓慢复温而非热水（（60℃以上）浸泡，从细胞结构角度分析原因是　 　。
（2）冻伤后期皮肤出现的脓液，是一些　 　在对抗感染的过程中死亡，与坏死组织、死细菌等混合而形成的黄色粘稠液体。有些患者的T细胞增殖能力降低，淋巴细胞分泌的　 　等淋巴因子及浆细胞分泌的抗体减少，免疫受抑制，机体感染风险增加。
（3）正常人体感受寒冷刺激时，冷觉感受器兴奋，兴奋传到体温调节中枢，经综合、分析，通过　 　的分级调节，引起甲状腺激素水平升高，产热增加，可维持体温恒定。发现某冻伤人员的甲状腺激素水平异常升高，但体温仍低于正常值，可能的原因是　 　。
（4）为进一步探究寒冷刺激下甲状腺激素的分泌是否直接受自主神经调控，研究者以血液中甲状腺激素含量为指标，开展如下实验，并得到下图所示的实验结果。请完善实验思路，并进行分析与讨论。
（说明与要求：实验用大鼠适龄健康，对实验鼠的手术过程、甲状腺激素的检测方法不作具体要求，R神经可直接支配甲状腺）
①完善实验思路：
i健康的、生理状况相同的大鼠，随机均分为A、B、C、D四组，在低温下检测血液中甲状腺激素含量。
ii对四组大鼠按下表进行处理。
组别 处理
A组 假手术
B组 　 　
C组 　 　
D组 切除垂体，切断R神经
iii低温下检测血液中甲状腺激素含量。
iv对上述所得的实验数据进行统计与处理。
②实验结果：
③分析与讨论：
i实验结果说明R神经对大鼠的甲状腺激素合成与分泌起　 　作用，发挥了自主神经中的　 　神经的作用。
ii由实验可知，调节甲状腺分泌甲状腺激素的化学信号有　 　。
21．在自然界，有些捕食者种群和猎物种群的数量变化常呈现周期性的波动，如图1所示。而在人工生态系统中，这种周期性波动通常被弱化或消除，因为人们可通过调整能量流动关系获得更多好产品，如图2为某人工养殖蟹塘生态系统中能量流动过程的部分示意图。请回答下列与生态系统相关的问题。
（1）由图1可知，表示捕食者种群数量变化的曲线是　 　，捕食者与猎物之间相互制约，互为循环因果关系，这种关系的维持总是以　 　调节机制为基础。在自然界中，捕食者种群和猎物种群的数量变化并不都符合图1所示模型，其原因可能是　 　（答出1点即可）。
（2）捕食者根据食性情况可分为泛化种（食性广泛的物种）和特化种（只捕食特定猎物的物种）。泛化种的存在会增加物种的多样性，其意义是　 　。而对于特化种来说，如果猎物是该区域的优势种，则其对猎物的捕食往往会　 　（填“提高”或“降低”）物种多样性。
（3）图2初级消费者粪便中的能量包含在　 　（填“④”、“⑤”或“⑥”）中，③/②×100%所得的数据　 　（填“是”或“不是”）该生态系统第二和第三营养级间的能量传递效率，理由是　 　。
（4）饵料中富含N、P等元素，从物质循环的角度分析，在人工养殖的蟹塘中，需要不断投入饵料的原因是　 　。从对环境影响的角度分析，投入饵料又不宜过剩的原因是　 　。
（5）人们将蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕体内，使家蚕产生出一种特殊的复合纤维蛋白，体现了生物多样性的　 　价值。
（6）已知蜘蛛的食物1/2直接来源于斜纹夜蛾，1/2来源于瓢虫，若蜘蛛的食物2/3直接来源于斜纹夜蛾，1/3来源于瓢虫，若水稻固定的能量不变，理论上，蜘蛛获得的能量是原来的　 　倍（能量传递效率按10%计算，小数点后保留1位数字）。
22．燕麦的颖片颜色由两对等位基因（B/b和Y/y）控制。现有黑颖（BByy）与黄颖（bbYY）纯合体杂交，F1均为黑颖，F1自交产生的F2中黑颖、黄颖和白颖的比例为12：3：1。回答下列问题：
（1）F1的基因型是　 　，B/b和Y/y两对基因的遗传遵循　 　定律。
（2）某地区由于环境原因出现了燕麦配子致死现象，为判断致死配子的类型，某小组将与以上F1基因型相同的个体作父本，与白颖个体杂交，后代的表型及比例出现了黑颖：黄颖：白颖=1：1：1，则可判断致死配子是　 　（填“雌”或“雄”）配子，致死配子的基因型是　 　。该地区黑颖（Bbyy）个体自交后代中仍是黑颖的比例为　 　。
（3）研究发现，燕麦的野生型均为HSP90基因纯合，但少数个体体内的一个HSP90基因突变为HSP90+基因，得到了个体F，如图所示。该HSP90+基因编码的蛋白质H（该蛋白间期已存在，均匀分布于细胞质基质中）可以作用于G基因，使含有G基因的细胞在减数分裂某一时期发育异常而死亡，但蛋白质H对g基因不起作用。若使用紫外线照射个体F，可得到染色体片段移接到非同源染色体上的另一种变异个体M。已知个体F和个体M均能与野生型个体杂交产生子代。
①HSP90与HSP90+基因　 　（填“属于”或“不属于”）等位基因。经检测发现，HSP90与HSP90+基因碱基数量一致，说明该突变是由　 　引起的。
②个体M的产生是　 　（填“基因重组”或“染色体变异”）的结果，推测蛋白质H发挥作用使含G基因的细胞死亡发生在　 　（填减数分裂的时期）过程中。
23．持续和大量施用有机磷化合物会严重威胁人畜健康及生态环境，科研人员从邻单胞菌中发现甲基对硫磷水解酶基因mpd，其表达产物MPD能够高效水解无色的甲基对硫磷并且生成亮黄色的对硝基苯酚。将mpd导入枯草芽孢杆菌制备优质菌种，构建表达载体的主要过程如下图所示，请回答下列问题：
（1）过程①采用重叠延伸PCR的方法获得启动子PytkA与信号肽SPnprB的融合基因，除了图示的条件外，扩增PytkA时还需要的条件还有　 　，设计引物R2的依据有　 　。P2、R1对应于下面的4个引物中的　 　。最终要获得大量PytkA＋SPnprB融合片段，需要用图中引物　 　进行PCR。
a.5'GCGGGATCCTTTTTTGTGACG—3'
b.5'－GAAAGGTGATGGCATGCGCAACTTGACCAAG－3'
c.5'－CTTGGTCAAGTTGCGCATGCCATCACCCTTTC－3'
d.5'－GCGCTGCAGCTGAGGCCATG－3'
（2）过程③构建表达载体时，需要用　 　酶切PytkA＋SPnprB＋mpd融合片段与载体1，再用DNA连接酶连接，将重组表达载体导入处于感受态的大肠杆菌，接种于含有　 　的培养基中37℃培养。
（3）提取构建成功的表达载体，导入枯草芽孢杆菌，需要接种于含有　 　的培养基，出现　 　，说明得到能成功表达的细胞。
（4）研究人员进一步用A、B两种不同的启动子构建表达载体，探究它们对菌体增殖和mpd基因表达的影响，结果如图2，实际生产中应采用　 　，理由是　 　。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义；被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、胞吞胞吐运输的物质并非均为大分子有机物，小分子的神经递质也可通过胞吐方式释放，A错误；
B、细胞膜上存在水通道蛋白，水分子可通过自由扩散和协助扩散两种方式跨膜，而人工磷脂膜仅能通过自由扩散运输水分子，因此同等条件下水分子通过细胞膜的速率更快，B正确；
C、载体蛋白磷酸化后空间结构发生改变，完成物质运输后磷酸基团脱离，其空间结构可恢复原状，该结构改变是可逆的，C错误；
D、通道蛋白不仅要求分子与自身通道的直径和形状相适配，还需要分子的电荷相适宜，才能允许其通过，D错误。
故答案为：B。
【分析】胞吞胞吐可以运输大分子物质，也能运输部分小分子物质，水分子跨膜运输包括自由扩散和借助通道蛋白的协助扩散，载体蛋白的构象改变具有可逆性，通道蛋白对转运的分子在大小、形状和电荷方面均有筛选作用。
2．【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法；探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、水解酶的化学本质是蛋白质，酶的催化效率会受到pH、温度等因素的影响，过酸、过碱或温度过高都会改变酶的空间结构从而降低催化效率，A正确；
B、水解酶在核糖体上合成后，需要经过内质网的初步加工和高尔基体的进一步加工、分类，之后被运输进入液泡或溶酶体中，B正确；
C、内质网膜可以通过形成囊泡的方式，将加工后的蛋白质包裹并转移到高尔基体，实现膜结构的转化，C正确；
D、液泡、溶酶体、内质网和高尔基体均为单层膜细胞器，而核糖体不具有膜结构，D错误。
故答案为：D。
【分析】酶的本质多为蛋白质，其活性受温度和pH影响，胞内水解酶需经内质网和高尔基体加工，细胞器分为单层膜、双层膜和无膜结构，核糖体属于无膜细胞器。
3．【答案】B
【知识点】细胞周期；细胞的凋亡；癌症的预防与治疗
【解析】【解答】A、雌激素可促进乳腺癌细胞由G1期快速进入S期，加快细胞周期的进程，因此能够缩短乳腺癌细胞的细胞周期，A正确；
B、雌激素的作用是推动乳腺癌细胞从G1期转变为S期，S期才会进行DNA复制，雌激素并非直接促进DNA复制过程，B错误；
C、纺锤体在细胞分裂前期形成，紫杉醇通过抑制纺锤体形成发挥作用，因此其在癌细胞分裂的前期起作用，C正确；
D、机体的免疫监视等机制可诱导乳腺癌细胞发生程序性死亡，即细胞凋亡，从而清除部分癌细胞，D正确。
故答案为：B。
【分析】细胞周期包含间期与分裂期，S期完成DNA复制，纺锤体形成于分裂前期，细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡，癌细胞也可发生凋亡。
4．【答案】C
【知识点】精子的形成过程；基因重组及其意义；染色体结构的变异；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、该变异发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异中的易位，并非间期基因突变，A错误；
B、互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，图示为非同源染色体间的片段交换，B错误；
C、减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因发生重组，属于基因重组，C正确；
D、该精原细胞经减数分裂可产生4个精子，其中2个正常、2个异常，并非全部异常，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）同源染色体的非姐妹染色单体间片段交换为互换，属于基因重组；非同源染色体间片段交换为染色体易位，属于染色体结构变异。
（2）基因重组包含减数第一次分裂前期的互换、减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合两种类型。
（3）染色体易位会导致部分配子基因型异常，该精原细胞可产生基因型正常与异常的精子各2个。
5．【答案】A
【知识点】细胞核的结构；表观遗传
【解析】【解答】A、组蛋白是构成染色质的胞内蛋白质，合成场所为细胞质中的游离核糖体，细胞核的核膜上存在核孔，组蛋白作为大分子蛋白质通过核孔进入细胞核，该过程不穿过核膜的磷脂双分子层，因此不会穿过两层生物膜，A错误；
B、基因表达包含转录和翻译两个过程，转录实现遗传信息从DNA到RNA的传递，翻译实现遗传信息从RNA到蛋白质的传递，即遗传信息按照DNA→RNA→蛋白质的方向流动，B正确；
C、题干指出组蛋白甲基化可决定染色质的紧密程度，细胞分裂期染色质会高度螺旋化、缩短变粗形成染色体，染色质的紧密程度大幅改变，因此该形态转换可能与组蛋白甲基化有关，C正确；
D、DNA甲基化和组蛋白乙酰化均属于表观遗传修饰，这类修饰不会改变DNA的碱基序列，但会改变染色质的结构，进而影响RNA聚合酶与基因的结合，调控基因的转录与表达，D正确。
故答案为：A。
【分析】核孔是大分子进出细胞核的通道，该过程不穿过生物膜，基因表达包括转录和翻译，组蛋白修饰可影响染色质形态，表观遗传修饰能够调控基因表达。
6．【答案】A
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】A、图中显示非同源染色体之间发生了染色体片段的交换，该变异属于染色体结构变异中的易位。易位仅改变染色体上基因的排列顺序，一般不会改变细胞中基因的数目，因此A错误；
B、该植物为二倍体，正常体细胞含有2个染色体组，该细胞处于减数第一次分裂前期（同源染色体联会阶段），细胞中的染色体组数目与体细胞一致，为2个染色体组。十字形结构由4条染色体组成，减数分裂前期染色体已完成复制，每条染色体含有2条染色单体（图中未画出），每条染色单体含1个DNA分子，因此十字形图像中共含有8个DNA分子，B正确；
C、花药中的细胞可进行减数分裂，减数第一次分裂前期会发生同源染色体联会，染色体易位后联会会形成该十字形结构；而根尖分生区细胞仅进行有丝分裂，有丝分裂过程中不发生同源染色体联会，因此不会出现该十字形图像，故该细胞可能存在于花药中，不可能存在于根尖分生区中，C正确；
D、该细胞进行减数分裂时，同源染色体分离、非同源染色体自由组合，可形成染色体组成正常的子细胞，D正确。
故答案为：A。
【分析】染色体结构变异包括缺失、重复、倒位、易位，易位发生于非同源染色体之间，仅改变基因排列顺序，不改变基因数目。二倍体体细胞含2个染色体组，减数第一次分裂前期同源染色体联会，每条染色体含2条染色单体与2个DNA分子。花药细胞可进行减数分裂，根尖分生区细胞进行有丝分裂，有丝分裂无联会行为。减数分裂中同源染色体分离、非同源染色体自由组合，可产生正常子细胞。
7．【答案】D
【知识点】基因突变的特点及意义；遗传信息的翻译；基因表达的调控过程
【解析】【解答】A、dsRNA为双链RNA，遵循碱基互补配对原则，A与U配对、C与G配对，其中嘌呤碱基为A、G，嘧啶碱基为U、C，因此双链RNA中嘧啶数量等于嘌呤数量，A正确；
B、由图可知，siRNA与目标mRNA结合后，会导致目标mRNA被水解，使mRNA无法作为翻译的模板，从而抑制害虫体内特定基因表达的翻译过程，B正确；
C、siRNA识别并结合目标mRNA形成复合体后，会激活RNA酶，使目标mRNA被降解，从而阻断翻译过程，C正确；
D、害虫的抗性突变由基因突变产生，基因突变具有随机性、不定向性，长期使用dsRNA不会诱发害虫产生抗性突变，仅对害虫种群中已存在的抗性突变起到选择作用，使抗性个体的存活和繁殖概率提升，D错误。
故答案为：D。
【分析】双链核酸遵循碱基互补配对原则，双链中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数相等。基因表达包括转录和翻译两个过程，翻译以mRNA为模板合成蛋白质，mRNA被降解会阻断翻译过程，从而抑制基因表达。基因突变具有随机性、不定向性，环境因素不会诱导产生定向的基因突变，仅对种群中已存在的变异进行选择，使有利变异的个体比例上升。
8．【答案】B
【知识点】神经系统的基本结构；水盐平衡调节；血糖平衡调节
【解析】【解答】A、比赛过程中运动员处于剧烈运动状态，此时交感神经活动占据优势，进而引起心跳加快、呼吸加深，副交感神经在安静休息时才占据优势，A错误；
B、比赛过程中机体血糖消耗速率加快，胰高血糖素可通过促进肝糖原分解和非糖物质转化升高血糖，甲状腺激素也能促进血糖升高，二者在升高血糖的过程中表现为协同作用，B正确；
C、抗利尿激素由下丘脑的神经分泌细胞合成，随后运输至垂体后叶并由垂体释放，并非由垂体合成并分泌，C错误；
D、醛固酮由肾上腺皮质分泌，作用是保钠排钾以维持血钠平衡，肾上腺髓质分泌的是肾上腺素等激素，D错误。
故答案为：B。
【分析】交感神经兴奋时心跳加快、呼吸加深，副交感神经兴奋时心跳呼吸减慢；胰高血糖素和甲状腺激素可协同升高血糖；抗利尿激素由下丘脑合成、垂体释放；醛固酮由肾上腺皮质分泌，参与水盐平衡调节。
9．【答案】A
【知识点】反射弧各部分组成及功能；神经冲动的产生和传导；神经系统的基本结构
【解析】【解答】A、小鼠出现味觉回避反应的过程有感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器参与，具备完整反射弧，属于条件反射，A错误；
B、5 HT由肠嗜铬细胞分泌，与迷走神经元上的特异性受体结合后，可引起迷走神经元产生兴奋，进而将信号传至脑干，B正确；
C、rVRG区属于神经中枢区域，其兴奋经副交感神经传导至消化道平滑肌，引起胃肠收缩，最终产生呕吐现象，C正确；
D、肠嗜铬细胞可分泌5 HT启动恶心、呕吐的信号传导，若该细胞受损，5 HT分泌减少，会使机体恶心、呕吐的防御反应能力减弱，D正确。
故答案为：A。
【分析】（1）反射需要完整的反射弧参与，在中枢神经系统调控下完成规律性应答，味觉回避反应属于后天形成的条件反射。
（2）化学信号分子（如5 HT）与靶细胞膜上特异性受体结合，可调控靶细胞的兴奋或抑制状态。
（3）副交感神经属于内脏运动神经，可支配消化道平滑肌的收缩与舒张，参与呕吐等内脏反射活动。
（4）该防御反应依赖肠嗜铬细胞分泌的信号分子传递刺激，分泌细胞受损会直接削弱后续神经调节过程。
10．【答案】D
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性
【解析】【解答】A、生长素的主要作用是促进细胞伸长，促进细胞分裂是细胞分裂素的功能，且题图仅体现生长素促进细胞伸长的相关过程，未体现其促进细胞质分裂的作用，A错误；
B、生长素属于植物激素，是信号分子，由题图可知，生长素首先作用于细胞膜，通过信号转导间接调控细胞核内基因的表达，并非直接与基因结合来激活基因表达，B错误；
C、题图显示H+从细胞膜内转运至细胞膜外的细胞壁区域，会使细胞壁处H+浓度升高、pH降低，进而激活水解酶使细胞壁疏松，为细胞伸长创造条件，而非细胞壁处H+浓度下降，C错误；
D、由题图可知，生长素通过调控基因表达促进相关蛋白质合成，这些蛋白质一方面促进原生质体生长，另一方面促进水解酶（使细胞壁疏松）和合成酶（新细胞壁物质合成）的合成，最终在水分参与下实现细胞伸长，因此生长素促进细胞伸长与原生质体生长及细胞壁合成速度加快有关，D正确。
故答案为：D。
【分析】生长素主要促进细胞伸长，作为信号分子间接调控基因表达，H+转运可降低细胞壁pH使细胞壁疏松，细胞伸长依赖原生质体生长和细胞壁的合成与疏松。
11．【答案】D
【知识点】群落的结构；当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、茶树的地上部分可以对地表起到遮阴作用，降低地表温度，从而有效减少地表水分的蒸发，减少土壤水分的散失，利于板栗树和茶树的生长，A正确；
B、板栗树属于深根性树种，茶树属于浅根性树种，二者根系分布在不同土层，能够分别利用不同土层的水分与无机盐，显著提高了土壤水分和无机盐的利用率，B正确；
C、单一种植模式的群落结构较为单一，板栗—茶树模式在地上形成光照的垂直分层、地下形成根系的垂直分层，群落的空间结构更复杂，C正确；
D、生态位包含物种的生存空间、资源利用方式及种间关系等，板栗树喜光深根，茶树耐阴浅根，二者对光照、土壤资源的利用方式不同，生态位并不相同，D错误。
故答案为：D。
【分析】群落具有垂直结构与水平结构，间作模式可优化群落结构、提高资源利用率，生态位反映物种在群落中的地位，不同物种的生态位存在差异。
12．【答案】C
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，可驱动基因沿特定方向转录，箭头方向代表转录方向。由图可知，OsGLO1基因的启动子箭头方向向左，其余三个基因的启动子箭头方向向右，说明不同基因的转录方向不同，因此四个基因转录时并非都以DNA的同一条单链为模板，A错误；
B、农杆菌转化法会将Ti质粒的T-DNA区域整合到水稻细胞的核染色体DNA上，四个基因与叶绿体转运肽基因连接后位于T-DNA中，因此四个基因的转录发生在水稻细胞核内，翻译在细胞质的核糖体上完成，合成的蛋白质通过叶绿体转运肽引导进入叶绿体，并非在叶绿体内进行转录和翻译，B错误；
C、四种酶的化学本质为蛋白质，抗原-抗体杂交技术利用抗原与抗体的特异性结合，可检测目的基因是否翻译成蛋白质，通过杂交带的相对信号强度可判断四种酶在转基因水稻中的表达量，信号越强说明对应酶的表达量越高，C正确；
D、农杆菌转化过程中，只有T-DNA区域的序列会整合到水稻细胞的染色体DNA上，卡那霉素抗性基因位于T-DNA区域外，不会整合到水稻细胞中，而潮霉素抗性基因位于T-DNA内，可整合到水稻细胞中，因此应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞，D错误。
故答案为：C。
【分析】基因表达载体的核心组件包括启动子、目的基因、终止子、标记基因等，其中启动子是RNA聚合酶的识别结合位点，可驱动基因沿特定方向转录，不同基因的启动子方向可存在差异，转录模板链的选择由启动子方向决定。农杆菌转化法依赖Ti质粒的T-DNA，T-DNA可携带目的基因整合到植物细胞的核染色体DNA上，核基因的转录发生在细胞核内，翻译在细胞质核糖体完成，叶绿体转运肽可引导合成的蛋白质进入叶绿体。
13．【答案】B
【知识点】植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、用野天麻幼嫩茎段作外植体时，需保证形态学下端接触培养基，不能颠倒插入，否则会影响营养吸收与组织培养进程，A错误；
B、诱导愈伤组织的培养基需包含无机盐、维生素、蔗糖（碳源、渗透压）等营养物质，脱分化形成愈伤组织的过程要避光培养，B正确；
C、诱导生根需提高培养基中生长素的占比，诱导生芽需提高细胞分裂素占比，C错误；
D、途径②仅进行细胞悬浮培养，未发育为完整植株，不能体现植物细胞的全能性，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）植物组织培养时，外植体需遵循形态学方向接种，形态学下端插入培养基，利于吸收营养。
（2）脱分化形成愈伤组织需避光，再分化形成芽、根需要光照；培养基需提供无机盐、有机物、植物激素等。
（3）生长素与细胞分裂素的比例调控再分化方向，生长素比例高利于生根，细胞分裂素比例高利于生芽。
（4）植物细胞全能性是指细胞发育成完整植株的潜能，仅培养细胞、组织而未形成完整植株，不能体现全能性。
14．【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素；估算种群密度的方法；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、淀粉酶的化学本质为蛋白质，蛋白酶会水解淀粉酶，使淀粉水解速率降低，A错误；
B、研究DNA的双螺旋结构采用物理模型建构法，研究种群数量变化规律采用数学模型建构法，二者均运用了模型建构的方法，B正确；
C、城市街道上的树木呈线性分布，应采用等距取样法调查种群密度，五点取样法适用于近似正方形的调查区域，C错误；
D、DNA不溶于酒精，鉴定DNA时需将DNA溶解在氯化钠溶液中，加入二苯胺试剂后沸水浴加热，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应，蛋白酶可水解蛋白质类的淀粉酶，进而降低淀粉的水解速率。
（2）模型建构包含物理模型、数学模型和概念模型，物理模型以实物形式表达结构特征，数学模型用公式、曲线等表示数量变化规律。
（3）样方法调查植物种群密度时，狭长型区域采用等距取样法，正方形地块采用五点取样法。
（4）DNA的理化性质为不溶于酒精、可溶于高浓度氯化钠溶液，二苯胺试剂鉴定DNA需在氯化钠溶液环境中进行沸水浴加热。
15．【答案】C,D
【知识点】神经、体液调节在维持稳态中的作用；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、糖皮质激素分泌存在负反馈调节，含量偏低时，对下丘脑和垂体的抑制作用减弱，下丘脑和垂体分泌相关激素增多，A正确；
B、去甲肾上腺素（NE）可由肾上腺髓质分泌，作为激素；也可由传出神经末梢释放，作为神经递质，参与图示调节，B正确；
C、受到惊吓时，交感神经兴奋，支配肾上腺髓质分泌肾上腺素，副交感神经无此作用，C错误；
D、Gas6蛋白促进毛囊干细胞增殖分化为毛囊细胞，不会引起脱发；黑色素细胞干细胞异常增殖分化，导致黑色素细胞减少，仅引起白发，不会导致脱发，D错误。
故答案为：CD。
【分析】（1）肾上腺皮质分泌糖皮质激素存在下丘脑 垂体 肾上腺皮质轴的分级调节，同时存在负反馈调节，维持激素含量相对稳定。
（2）同一物质可同时作为激素和神经递质，由不同细胞分泌，参与体液调节和神经调节。
（3）交感神经在应激、惊吓状态下兴奋，使肾上腺素分泌增加，副交感神经主要维持安静状态的生理活动。
（4）结合图示，Gas6蛋白利于毛囊细胞生成，黑色素干细胞异常分化仅造成黑色素减少，二者作用效果不同。
16．【答案】A,B,D
【知识点】种间关系；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、由图中数据可知，迁徙季节（春、秋），不迁徙的马鹿捕食致死个体数为13，向东迁徙的为2，向西迁徙的为4，不迁徙的马鹿被捕食致死的数量远高于迁徙的马鹿，据此可推测迁徙的一种可能原因是规避被捕食的风险，A正确；
B、美洲狮、灰熊和狼均以马鹿为食，三者与马鹿之间存在捕食关系；同时美洲狮、灰熊和狼会共同竞争马鹿这一食物资源，三者之间存在种间竞争关系，因此题中涉及的生物间存在捕食和种间竞争两种种间关系，B正确；
C、马鹿种群的能量去向包括自身呼吸消耗、流入下一营养级（捕食者）、流向分解者、未利用，即使是向东迁徙的马鹿，其能量也并非只流向美洲狮，除了被美洲狮捕食的部分，还有自身呼吸消耗、流向分解者、未利用的部分，C错误；
D、由图可知，无论迁徙季节还是非迁徙季节，向东迁徙的马鹿被捕食致死的个体均由美洲狮导致，说明向东的区域美洲狮分布较多，可推测美洲狮的集中分布区域可能在马鹿分布区以东，D正确。
故答案为：ABD。
【分析】种间关系包括捕食、种间竞争、寄生、互利共生等类型，捕食指一种生物以另一种生物为食的种间关系，种间竞争指两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等的种间关系。生态系统的能量流动遵循单向流动、逐级递减的规律，处于某一营养级的生物，其能量的去向包括自身呼吸作用以热能形式散失、流入下一营养级、被分解者利用、未利用。动物的迁徙是生物适应环境的一种行为，可受到多种环境因素的影响，包括规避捕食风险、获取更适宜的生存资源等。
17．【答案】B,D
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、肠道细菌多为厌氧菌，其扩大培养时不需要增加培养液中的溶解氧，摇床培养会提高培养液的溶氧量，不利于厌氧菌的生长繁殖，因此A错误；
B、过程③为纤维素化磁性纳米颗粒与细菌混合并粘附的过程，只有纤维素对纤维素降解菌具有高亲和力，才能使目标细菌有效粘附在纳米颗粒上，从而实现后续的分离，因此B正确；
C、纤维素降解菌为细菌，属于原核生物，原核细胞不具有高尔基体等具膜细胞器，因此纤维素酶的合成与分泌过程不存在高尔基体的加工，因此C错误；
D、该方法分离菌体的效率取决于细菌与纤维素化磁性纳米颗粒的结合效率，细菌的浓度、纳米颗粒的粒径（影响结合的空间与效率）、浓度（影响结合的充分程度）均会对分离效率产生影响，因此D正确。
故答案为：BD。
【分析】原核生物细胞结构简单，不具有核膜包被的细胞核，也不含有高尔基体、线粒体、叶绿体等具膜细胞器，仅具有核糖体一种细胞器。肠道微生物多为厌氧型微生物，其生命活动不需要氧气，在有氧环境中生长会受到抑制。纤维素降解菌可产生纤维素酶，纤维素酶是复合酶，可将纤维素分解为葡萄糖，为微生物的生命活动提供能量和原料。微生物分离方法的效率受多种因素影响，包括目标微生物的浓度、分离介质的理化性质（如粒径、浓度、与目标微生物的亲和力等）。
18．【答案】B,C,D
【知识点】卵细胞的形成过程；胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】A、对母鼠进行超数排卵处理需使用促性腺激素，雌激素不能促进卵母细胞大量产生，A不符合题意；
B、过程①是卵母细胞通过减数分裂形成卵细胞，过程②是卵细胞经有丝分裂发育为孤雌单倍体囊胚，分裂方式分别为减数分裂和有丝分裂，B符合题意；
C、囊胚中的内细胞团细胞具有全能性，是胚胎干细胞的主要来源，因此过程③获取的细胞取自孤雌单倍体囊胚的内细胞团，C符合题意；
D、具备受精能力的卵子为次级卵母细胞，处于减数分裂II中期，过程④中孤雌单倍体胚胎干细胞注入后，卵子完成减数分裂II的剩余过程（如产生第二极体），D符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】动物细胞工程常用的技术有动物细胞培养、动物细胞融合和动物细胞核移植等。动物细胞培养是动物细胞工程的基础；动物细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术；利用动物细胞核移植技术可以培育克隆动物。在克隆动物的培育过程中，还需要用到胚胎移植技术，它属于胚胎工程的范畴。哺乳动物在自然条件下受精和早期胚胎发育的规律是胚胎工程重要的理论基础。胚胎工程技术还包括体外受精、胚胎分割等。
19．【答案】（1）类囊体薄膜；叶绿素b；光合色素主要吸收红光和蓝紫光
（2）大于；9.5；光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加
（3）胞间CO2浓度；蒸腾作用、呼吸作用；不是；当马桑植株光饱和后，气孔导度和CO2浓度上升，光合速率反而下降
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；影响光合作用的环境因素；光合作用和呼吸作用的区别与联系；光合作用综合
【解析】【解答】（1）进行光合作用的色素分布在类囊体的膜上。各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，可见扩散最慢的是叶绿素b。由于叶片中光合色素主要吸收红光和蓝紫光，故在实验过程中选用红蓝光源。
（2）据图分析，a点时马桑植株的净光合作用速率为0，即光合速率=呼吸速率。所以此刻马桑叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率；当光照强度为400μmol·m-2·s-1时，马桑植株的净光合速率为8μmol·m-2·s-1，而马桑植株的呼吸速率为1.5μmol·m-2·s-1，所以马桑植株的真正光合速率=净光合速率+呼吸速率=9.5μmol·m-2·s-1。光强大于1100μmol·m-2·s-1后，光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加，所以胞间CO2浓度会增加。
（3）据表分析，马桑的净光合速率与胞间CO2浓度呈显著负相关。二氧化碳等气体通过气孔进出植物细胞，故植物气孔的开闭会影响植物叶片的光合作用、蒸腾作用、呼吸作用等生理过程。导致光合速率降低的因素分为气孔限制因素和非气孔限制因素，据图表的信息分析，当马桑植株光饱和后，气孔导度和CO2浓度上升，光合速率反而下降，所以此时气孔因素不是马桑光合速率降低的限制因素。
【分析】1、色素提取与分离
①提取：叶绿体中的色素不溶于水，溶于有机溶剂，因此一般用无水乙醇进行提取，如果没有无水乙醇，也可以用95%的乙醇代替，但需要加入适量的无水碳酸钠排除水分；
②分离：一般采用纸层析法对色素进行分离，原理是叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同，扩散速度越快，说明其溶解度越大，就会出现在滤纸条的最上方。滤纸条从上到下的色素依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，其中胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光。
③在对新鲜绿叶研磨的过程中，通常需要加入二氧化硅，使其充分研磨；加入碳酸钙，防止色素被破坏。
2、环境因素会影响植物的光合作用，如光照会影响光反应，进而影响净光合速率；二氧化碳浓度会影响暗反应，进而影响净光合速率；温度会影响光合作用有关酶活性，进而影响净光合速率等。
3、二氧化碳浓度不变时，在一定的范围内，随着光照强度的增加，植物净光合速率也会随之提高，但达到一定的光照强度后，植物的净光合速率不会再提高，此时会达到相对稳定；光照强度不变时，随着环境CO2浓度的增加，植物净光合速率也会随之提高，但达到一定的CO2浓度后，植物的净光合速率不会再提高，此时会达到相对稳定。
（1）进行光合作用的色素分布在类囊体的膜上。各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，可见扩散最慢的是叶绿素b。由于叶片中光合色素主要吸收红光和蓝紫光，故在实验过程中选用红蓝光源。
（2）据图分析，a点时马桑植株的净光合作用速率为0，即光合速率=呼吸速率。所以此刻马桑叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率；当光照强度为400μmol·m-2·s-1时，马桑植株的净光合速率为8μmol·m-2·s-1，而马桑植株的呼吸速率为1.5μmol·m-2·s-1，所以马桑植株的真正光合速率=净光合速率+呼吸速率=9.5μmol·m-2·s-1。光强大于1100μmol·m-2·s-1后，光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加，所以胞间CO2浓度会增加。
（3）据表分析，马桑的净光合速率与胞间CO2浓度呈显著负相关。二氧化碳等气体通过气孔进出植物细胞，故植物气孔的开闭会影响植物叶片的光合作用、蒸腾作用、呼吸作用等生理过程。导致光合速率降低的因素分为气孔限制因素和非气孔限制因素，据图表的信息分析，当马桑植株光饱和后，气孔导度和CO2浓度上升，光合速率反而下降，所以此时气孔因素不是马桑光合速率降低的限制因素。
20．【答案】（1）皮肤毛细血管收缩，血流量减少；低于；避免温度骤变导致细胞膜破裂
（2）白细胞（巨噬细胞、吞噬细胞）；白细胞介素—2
（3）下丘脑—腺垂体—甲状腺调控轴；靶细胞受体受损（甲状腺激素无法正常发挥作用/甲状腺激素抵抗/细胞对甲状腺激素的敏感性下降）
（4）切断R神经；切除垂体；抑制；副交感；神经递质和促甲状腺激素
【知识点】激素调节的特点；体温平衡调节；体液免疫；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1) 寒冷刺激下，冷觉感受器产生兴奋并传至下丘脑体温调节中枢，通过神经调节使皮肤毛细血管收缩，皮肤血流量大幅减少，因此冻伤初期皮肤出现局部苍白。严重冻伤时，细胞外液中的水结冰形成冰晶，导致细胞外液溶质浓度升高、渗透压上升，此时细胞内液渗透压低于细胞外液，水分从细胞内流向细胞外，造成细胞失水死亡。从细胞结构角度，若用热水（60℃以上）浸泡，温度骤变会破坏细胞膜（生物膜）的结构与稳定性，导致细胞膜破裂、细胞受损；而温水（38℃～42℃）缓慢复温，温度变化平缓，可避免温度骤变导致细胞膜破裂，保护细胞结构，因此临床采用温水缓慢复温。
(2) 冻伤后期的脓液是白细胞（包括吞噬细胞、巨噬细胞等免疫细胞）在对抗病原体感染的过程中死亡，与坏死组织、死细菌等混合形成的黄色粘稠液体。T细胞可分泌白细胞介素-2等淋巴因子，促进B细胞增殖分化为浆细胞，同时增强免疫细胞的活性；若T细胞增殖能力降低，淋巴细胞分泌的白细胞介素-2等淋巴因子及浆细胞分泌的抗体减少，会导致机体免疫功能受抑制，感染风险增加。
(3) 正常人体感受寒冷刺激时，冷觉感受器兴奋，兴奋传至下丘脑体温调节中枢，通过下丘脑—腺垂体—甲状腺调控轴（下丘脑-垂体-甲状腺轴）的分级调节：下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于腺垂体，腺垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺，促进甲状腺激素分泌，甲状腺激素促进机体产热，维持体温恒定。若冻伤人员甲状腺激素水平异常升高，但体温仍低于正常值，说明甲状腺激素无法正常发挥促进产热的作用，可能的原因是靶细胞（如骨骼肌、肝脏等产热细胞）的甲状腺激素受体受损，或受体数量减少、甲状腺激素抵抗，导致细胞对甲状腺激素的敏感性下降，甲状腺激素无法结合受体发挥生理作用。
(4) ①完善实验思路：
本实验目的是探究寒冷刺激下甲状腺激素的分泌是否直接受自主神经（R神经）调控，自变量为是否切除垂体（排除下丘脑-垂体-甲状腺轴的分级调节影响）、是否切断R神经（排除自主神经的直接调控影响），A组为假手术对照组（排除手术本身对实验的影响）。因此B组处理为切断R神经（保留垂体，仅切断支配甲状腺的R神经）；C组处理为切除垂体（保留R神经，仅切除垂体，消除分级调节的影响）。
②实验结果：
A组（假手术）甲状腺激素相对值约为1.0；B组（切断R神经）甲状腺激素相对值最高，约为1.4；C组（切除垂体）甲状腺激素相对值最低，约为0.6；D组（切除垂体+切断R神经）甲状腺激素相对值约为0.85，四组甲状腺激素相对值大小为B组>A组>D组>C组。
③分析与讨论：
i B组切断R神经后，甲状腺激素分泌量显著高于A组（假手术组），说明R神经对大鼠甲状腺激素的合成与分泌起抑制作用；自主神经中，交感神经兴奋促进产热相关激素分泌，副交感神经抑制相关激素分泌，因此R神经发挥了副交感神经的作用。
ii 调节甲状腺分泌甲状腺激素的过程中，既存在神经调节（R神经释放神经递质作用于甲状腺，直接调控分泌），也存在体液调节（垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺，通过分级调节调控分泌），因此调节甲状腺分泌的化学信号有神经递质和促甲状腺激素。
【分析】寒冷刺激通过神经调节引起皮肤血管收缩，细胞渗透压失衡可导致细胞失水死亡；脓液由免疫细胞死亡后与坏死组织等形成，T细胞分泌的淋巴因子可调节免疫功能；甲状腺激素的分泌受下丘脑-垂体-甲状腺轴分级调节，激素需与受体结合发挥作用；实验通过设置不同处理组，探究自主神经对甲状腺激素分泌的调控作用，明确神经调节与体液调节共同参与甲状腺激素的分泌调控。
（1）人处在寒冷环境中时，冷觉感受器收到刺激并产生兴奋，兴奋传递到下丘脑的体温调节中枢，通过中枢的分析、综合，再使有关神经兴奋，进而引起皮肤血管收缩，皮肤的血流量减少，皮肤出现“局部苍白”。严重冻伤时，低温使细胞外液结冰形成冰晶，导致细胞内液渗透压低于细胞外液，导致细胞失水死亡。冻伤后直接热水（60℃以上）浸泡，温度变化幅度大，可能导致细胞膜破裂，临床上用温水而非热水。
（2）在对抗感染的过程中，一些白细胞死亡。这些白细胞及一些坏死组织、坏死细胞、死细菌和活的白细胞结合在一起形成一种黄色黏稠的液体，称为脓液。脓液出现，表示身体正在克服感染。有些患者的T细胞增殖能力降低，淋巴细胞分泌的白细胞介素-2等淋巴因子及浆细胞分泌的抗体减少，免疫受抑制，机体感染风险增加。
（3）甲状腺激素的分泌受到下丘脑—垂体—甲状腺调控轴的分级调节。激素通过与特异性受体结合发挥作用。发现某冻伤人员的甲状腺激素水平异常升高，但体温仍低于正常值，可能的原因是靶细胞受体受损（或甲状腺激素无法正常发挥作用/甲状腺激素抵抗/细胞对甲状腺激素的敏感性下降）等。
（4）本实验的实验目的是探究寒冷刺激下甲状腺激素的分泌是否直接受自主神经调控，自变量是调节甲状腺激素分泌的信号种类，A组对照组，排出手术因素，根据实验结果可知，C组甲状腺激素含量明显低于A组，可知C组为切除垂体，B组为切除R神经。B组切除R神经后，甲状腺激素含量明显高于A组，推知R神经对大鼠的甲状腺激素合成与分泌起抑制作用，发挥了自主神经中副交感神经的作用，故调节甲状腺分泌甲状腺激素的过程中既有神经调节又有体液调节，化学信号有神经递质和促甲状腺激素。
21．【答案】（1）A；负反馈；该捕食者种群有多种猎物；该猎物种群有多种捕食者；捕食者种群数量过小，不足以制约猎物种群增长
（2）避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间；提高
（3）④；不是；河蟹的同化量有部分来自饵料
（4）N、P等元素不断通过产品（蟹）输出到该生态系统外；避免引起富营养化
（5）直接
（6）1.4
【知识点】种群的数量变动及其原因；生态系统的稳定性；生态系统的能量流动；生物多样性的价值
【解析】【解答】(1) 图1中种群数量变化遵循“先增先减为猎物，后增后减为捕食者”的规律，B曲线先达到峰值、先下降，为猎物种群，A曲线后增后减，为捕食者种群。捕食者与猎物相互制约，猎物种群数量增加时，捕食者因食物充足数量上升；捕食者数量增加后，猎物被捕食压力增大，数量减少，进而捕食者因食物不足数量下降，这种制约关系以负反馈调节机制为基础，负反馈调节是生态系统自我调节的核心，可维持种群数量的相对稳定。自然界中并非所有捕食者和猎物种群都符合该模型，原因包括：捕食者种群有多种猎物，不会仅依赖单一猎物波动；猎物种群有多种捕食者，受多种捕食者制约；捕食者种群数量过小，不足以制约猎物种群增长；环境剧烈变化干扰了种群周期性波动等。
(2) 泛化种食性广泛，可捕食多种物种，其捕食作用能避免少数生物在生态系统中占据绝对优势，抑制优势种过度繁殖，为其他物种腾出资源和空间，从而增加物种多样性，维持生态系统稳定。特化种仅捕食特定猎物，若猎物为区域优势种，特化种对优势种的捕食会抑制其种群数量，使优势种不再独占资源，为弱势物种提供生存机会，因此会提高物种多样性。
(3) 初级消费者粪便中的能量是其未同化的能量，属于上一营养级生产者的同化量，最终流向分解者，因此包含在图2的④中。③/②×100%不是第二和第三营养级间的能量传递效率，能量传递效率是相邻营养级同化量的比值，河蟹的同化量③中有一部分来自人工投放的饵料，并非来自初级消费者②，因此不能用该比值计算营养级间的传递效率。
(4) 人工蟹塘属于人工生态系统，N、P等元素会随河蟹等养殖产品不断输出到生态系统外，自然物质循环无法快速补充输出的元素，因此需要不断投入饵料补充N、P等元素，维持系统物质平衡。若饵料过剩，未被利用的N、P会进入水体，导致水体富营养化，引发藻类大量繁殖、水体缺氧、水质恶化，破坏蟹塘生态系统，因此投入饵料不宜过剩。
(5) 将蜘蛛丝蛋白基因导入家蚕，使家蚕产生复合纤维蛋白，该过程利用了蜘蛛的科研价值，改造后的家蚕可用于生产纤维蛋白，具有经济价值，生物多样性的直接价值包括科研、工业原料、经济价值等，因此体现了生物多样性的直接价值。
(6) 梳理蜘蛛的能量来源路径：一是直接捕食斜纹夜蛾，食物链为水稻→斜纹夜蛾→蜘蛛，共2个营养级，总传递效率为10%×10%=1%；二是捕食瓢虫，食物链为水稻→（斜纹夜蛾/稻飞虱）→瓢虫→蜘蛛，共3个营养级，总传递效率为10%×10%×10%=0.1%。
设蜘蛛原获得总能量为X，按1/2来自斜纹夜蛾、1/2来自瓢虫的比例，所需水稻总能量为：(X/2)÷1% + (X/2)÷0.1% = 50X + 500X = 550X。
设食物比例改变后蜘蛛获得总能量为Y，水稻总能量不变，按2/3来自斜纹夜蛾、1/3来自瓢虫的比例，所需水稻总能量为：(2Y/3)÷1% + (Y/3)÷0.1% = 200Y/3 + 1000Y/3 = 400Y。
由550X=400Y，得Y/X=550/400=1.375≈1.4，即蜘蛛获得的能量是原来的1.4倍。
【分析】捕食者与猎物种群数量波动以负反馈调节为基础，泛化种和特化种通过捕食影响物种多样性；能量传递效率为相邻营养级同化量的比值，人工生态系统需补充物质输出，避免水体富营养化；生物多样性直接价值包含科研、经济价值，能量计算需结合食物链传递效率分析。
（1）据图1可知，B曲线表现为先增加、先减少的趋势，说明B曲线为被捕食者，而A曲线为捕食者，捕食者与猎物之间相互制约，互为循环因果关系，这种关系的维持总是以负反馈调节机制为基础的。但是若该猎物种群有多种捕食者；该捕食者种群有多种猎物；被捕食者种群数量非常大，而捕食者种群数量过小，捕食的猎物有限，不足以制约猎物种群增长，猎物数量还会出现升高，即不会出现图示中的曲线变化。
（2）泛化种的食性广泛，由于其捕食作用，避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，有利于其他物种的生存。特化种只捕食特定猎物的物种，如果猎物是该区域的优势种，则该区域的资源和空间能被更多物种占有，能提高物种多样性。
（3）初级消费者粪便中的能量属于上一营养级，即生产者同化量①的一部分，最终流向分解者，所以初级消费者粪便中的能量包含在④中，能量传递效率发生在营养级和营养级之间，而③所代表的河蟹同化量，只是第三营养级同化量的一部分，所以③/②×100%所得的数据不是该生态系统第二和第三营养级间的能量传递效率。
（4）物质循环角度来看，N、P等元素会不断地以农产品（如河蟹）输出的形式，输出到生态系统之外，所以在人工养殖的蟹塘中，需要不断投入饵料补充N和P等元素。但N和P的元素不宜过多，否则会引起富营养化，所以投入的饵料也不宜过剩。
（5）将蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕体内，使家蚕产生出一种特殊的复合纤维蛋白，这是利用了蜘蛛的科研价值，且后续这种转基因家蚕能够大量生产，也会产生较大的经济价值，科研价值和经济价值都属于生物多样性的直接价值。
（6）蜘蛛和瓢虫都以斜纹夜蛾为食，同时蜘蛛也捕食瓢虫，所以蜘蛛与瓢虫的种间关系为捕食和种间竞争。设蜘蛛食物变化前获得的能量为x，变化后获得的能量为y，则有（x/2÷10%÷10%）+（x /2÷10%÷10%÷10%）=（2y/3÷10%÷10%）+（y/3÷10%÷10%÷10%），得y/x≈1.4。
22．【答案】（1）BbYy；自由组合
（2）雄；BY或By；3/4或1/2
（3）属于；碱基对替换；染色体变异；减数分裂Ⅱ
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；基因突变的类型；染色体结构的变异；9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1) 亲本黑颖纯合子BByy仅能产生基因型为By的配子，黄颖纯合子bbYY仅能产生基因型为bY的配子，雌雄配子结合后，F1的基因型为BbYy。F1自交后F2的表型比例为12：3：1，该比例是9：3：3：1的特殊变式，说明控制燕麦颖片颜色的B/b和Y/y两对等位基因位于非同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。
(2) 根据F2的表型比例可确定各表型对应的基因型：黑颖为B_Y_或B_yy（只要含显性基因B即表现为黑颖），黄颖为bbY_（不含B、含显性基因Y），白颖为bbyy（不含B、不含Y）。基因型为BbYy的F1作父本，与白颖个体（bbyy，仅产生基因型为by的雌配子）进行测交，正常情况下父本可产生BY、By、bY、by四种雄配子，测交后代基因型及表型为BbYy（黑颖）、Bbyy（黑颖）、bbYy（黄颖）、bbyy（白颖），表型比例应为黑颖：黄颖：白颖=2：1：1。实际测交后代表型比例为黑颖：黄颖：白颖=1：1：1，说明父本产生的雄配子中有1种致死，导致对应表型的后代消失；黑颖对应两种雄配子BY、By，黄颖对应bY，白颖对应by，因此致死的是雄配子，基因型为BY或By。
对于黑颖Bbyy个体自交的情况，分两种：若致死雄配子为BY，Bbyy产生的雄配子为By、by，不受BY致死的影响，自交时雌雄配子均为By：by=1：1，后代基因型及比例为BByy：Bbyy：bbyy=1：2：1，黑颖（B_yy）占3/4；若致死雄配子为By，Bbyy作父本时，雄配子中By致死，仅能产生by雄配子，雌配子仍为By：by=1：1，自交后代基因型及比例为Bbyy：bbyy=1：1，黑颖占1/2。
(3) ① 等位基因是指位于同源染色体的相同位置上，控制相对性状的基因，HSP90+基因由HSP90基因突变产生，二者位于同源染色体的相同位置，控制相关性状，因此属于等位基因。基因突变包括碱基对的替换、增添和缺失三种类型，其中碱基对的替换不会改变基因的碱基数量，而增添、缺失会改变碱基数量，HSP90与HSP90+基因碱基数量一致，说明该突变是由碱基对替换引起的。
② 个体M的染色体片段移接到非同源染色体上，属于染色体结构变异中的易位，因此个体M的产生是染色体变异的结果。蛋白质H在细胞间期就已存在，若其在减数分裂Ⅰ发挥作用，此时所有初级性母细胞均含有G基因（同源染色体未分离，细胞同时含G和g），会导致所有含G的细胞死亡，个体F无法产生配子，不能与野生型杂交产生子代；而减数分裂Ⅱ时，同源染色体已经分离，次级性母细胞仅含G或仅含g，蛋白质H可使含G的细胞死亡，且个体M中G基因移接到非同源染色体上，不会导致所有配子死亡，因此推测蛋白质H发挥作用使含G基因的细胞死亡发生在减数分裂Ⅱ过程中。
【分析】两对基因的9：3：3：1变式遵循基因自由组合定律，测交可检测配子类型及致死情况；等位基因由基因突变产生，碱基对替换不改变基因碱基数量；染色体片段移接到非同源染色体属于染色体结构变异，减数分裂各时期染色体行为存在差异。
（1）黑颖（BByy）与黄颖（bbYY）纯合体杂交，F1均为黑颖，基因型为BbYy。F1自交产生的F2中黑颖、黄颖和白颖的比例为12：3：1，是9：3：3：1的变式，因此两对基因遵循自由组合定律。
（2）根据亲本、F1表型，以及F2的表型比例可知，黑颖基因型为B_Y_或B_yy，黄颖基因型为bbY_，白颖基因型为bbyy。F1基因型相同的个体（BbYy）产生的配子有BY、By、bY、by，与白颖个体杂交，后代的表型及比例出现了黑颖：黄颖：白颖=1：1：1，则其中产生黑颖配子之一致死，可能是BY或By，且因为BbYy是作为杂交的父本，可知致死配子为雄配子。若BY雄配子致死，则对Bbyy自交无影响，自交后代中黑颖B_yy占比为3/4；若By雄配子致死，则雄配子只有by，雌配子中By：by=1：1，自交后代中黑颖占比为1/2。
（3）①HSP90+基因是由HSP90基因突变产生，两者属于等位基因。根据突变前后基因中碱基数量不变，可知该突变是由碱基对的替换引起的。
②个体M的染色体相比于个体F，G片段转移到了非同源染色体上，属于染色体变异中的结构变异。已知HSP90+基因编码的蛋白质H间期已存在，均匀分布于细胞质基质中，而蛋白质H使含有G基因的细胞在减数分裂某一时期发育异常而死亡，但个体M仍能进行杂交并产生后代，即它的配子并未全部致死，可以推测蛋白质H在G基因不在所有细胞内时才发挥作用，因此推测为减数分裂Ⅱ。
23．【答案】（1）脱氧核苷酸（dNTP）、缓冲液、Taq酶；SPnprB一侧的核苷酸序列和Pst I酶识别序列；c、b；P1、R2
（2）BamHⅠ和 HindⅢ；卡那霉素
（3）甲基对硫磷；亮黄色降解圈
（4）启动子B；菌体增长数量较多，酶产量高，MPD 活性高，且后期较稳定
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1) PCR扩增的基本条件包含模板DNA、特异性引物，还需要脱氧核苷酸（dNTP）作为原料、PCR缓冲液维持反应环境、耐高温的TaqDNA聚合酶催化子链合成，因此扩增PytkA还需要脱氧核苷酸（dNTP）、缓冲液、Taq酶。引物R2用于扩增SPnprB片段，同时需要为后续酶切预留PstⅠ酶切位点，因此设计依据为SPnprB一侧的核苷酸序列和PstⅠ酶识别序列。重叠延伸PCR需要上下游引物的部分序列互补配对实现片段拼接，引物b和c的碱基序列可互补配对，因此P2、R1对应引物c、b。大量扩增融合片段需选用融合基因两端的外侧引物，即P1、R2。
(2) 由图可知，PstⅠ酶切位点位于融合基因内部，会破坏目的基因；EcoRⅠ酶切位点位于卡那霉素抗性基因内部，会破坏筛选标记基因；BamHⅠ和HindⅢ的酶切位点位于载体多克隆位点，且不会破坏目的基因与标记基因，可产生不同黏性末端避免载体与目的基因自连，因此选用BamHⅠ和HindⅢ。载体上的筛选标记为卡那霉素抗性基因，因此需将大肠杆菌接种于含卡那霉素的培养基中筛选转化子。
(3) mpd基因的表达产物MPD可水解无色甲基对硫磷生成亮黄色的对硝基苯酚，因此需将枯草芽孢杆菌接种于含甲基对硫磷的培养基，若菌落周围出现亮黄色降解圈，说明枯草芽孢杆菌可成功表达MPD。
(4) 图2中，B组菌液吸光度更高，代表菌体增殖数量更多；且B组MPD活性更高，后期活性更稳定，可高效持续降解有机磷化合物，因此实际生产应采用启动子B。
【分析】(1) PCR体外扩增DNA需要模板、引物、dNTP、缓冲液、耐高温DNA聚合酶；引物设计需与模板两端序列互补，重叠延伸PCR依靠引物互补序列实现不同DNA片段拼接；扩增完整融合基因需使用两端外侧引物。
(2) 避免限制酶破坏目的基因、标记基因；优先选择两种限制酶进行双酶切，防止载体与目的基因自连，保证目的基因定向插入。
(3) 抗性基因可用于初步筛选含重组载体的受体细胞；功能基因可通过代谢产物显色反应直接检测目的基因的表达情况。
(4) 启动子是RNA聚合酶识别结合位点，调控下游基因的转录效率；不同启动子对菌体生长、目的基因表达的调控效果存在差异，需结合实际生产需求筛选。
(5) 微生物菌体数量可通过菌液吸光度间接反映；酶活性可通过特异性底物的显色反应进行检测。
（1）重叠延伸PCR技术，是采用具有互补末端的引物，使 PCR 产物形成了重叠链，从而在随后的扩增反应中通过重叠链的延伸，将不同来源的扩增片段重叠拼接起来的技术，PCR是体外DNA复制，因此需要原料脱氧核苷酸（dNTP）、缓冲液、TaqDNA聚合酶；引物R2是为了扩增SPnprB，且需要在外侧加入Pst I酶识别序列，因此引物R2设计的依据为SPnprB一侧的核苷酸序列和Pst I酶识别序列；重叠延伸需要有一段能互补配对，P2、R1对应于下面的4个引物中的c、b能完全配对，故选b、c。最终要获得大量PytkA＋SPnprB融合片段，需要用图中引物P1、R2 进行PCR。
（2）结合图1可知，过程③构建表达载体时，需要用BamHⅠ和HindⅢ酶切PytkA＋SPnprB＋mpd融合片段与载体1，Pst Ⅰ位于融合基因内部，会破坏融合基因，而EcoR Ⅰ位于卡那霉素抗性基因内部，会破坏抗性基因，故选用BamHI和 HindⅢ来进行酶切，以形成不同的黏性末端，防止载体、目的基因的自连，保证目的基因正向接入载体；由于载体上有卡那霉素抗性基因，因此接入含卡那霉素的培养基中，进行筛选。
（3）提取构建成功的表达载体，导入枯草芽孢杆菌，由于含有mpd基因，其表达产物MPD能够高效水解无色的甲基对硫磷并且生成亮黄色的对硝基苯酚，因此接入含有甲基对硫磷的培养基，出现亮黄色降解圈，即表明含有能成功表达的细胞。
（4）含启动子B的重组细胞，菌体增长数量较多，酶产量高，MPD 活性高，且后期较稳定，构建表达载体应采用启动子B。
1 / 12025届江苏省盐城市建湖县第二中学高三三模热身生物试卷
一、单选题：共15小题，每题2分，共30分。每小题只有一个选项最符合题意。
1．下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是（　　）
A．胞吞胞吐过程运输的物质均为大分子有机物
B．同等条件下，水分子通过细胞膜的速率一般快于通过由磷脂构成的人工膜的速率
C．载体蛋白磷酸化后空间结构会发生不可逆的改变
D．通道蛋白只允许与自身通道的直径和形状相适配的分子通过
【答案】B
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义；被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、胞吞胞吐运输的物质并非均为大分子有机物，小分子的神经递质也可通过胞吐方式释放，A错误；
B、细胞膜上存在水通道蛋白，水分子可通过自由扩散和协助扩散两种方式跨膜，而人工磷脂膜仅能通过自由扩散运输水分子，因此同等条件下水分子通过细胞膜的速率更快，B正确；
C、载体蛋白磷酸化后空间结构发生改变，完成物质运输后磷酸基团脱离，其空间结构可恢复原状，该结构改变是可逆的，C错误；
D、通道蛋白不仅要求分子与自身通道的直径和形状相适配，还需要分子的电荷相适宜，才能允许其通过，D错误。
故答案为：B。
【分析】胞吞胞吐可以运输大分子物质，也能运输部分小分子物质，水分子跨膜运输包括自由扩散和借助通道蛋白的协助扩散，载体蛋白的构象改变具有可逆性，通道蛋白对转运的分子在大小、形状和电荷方面均有筛选作用。
2．液泡和溶酶体均含有水解酶，二者的形成与内质网和高尔基体有关。下列相关叙述错误的是（　　）
A．水解酶的化学本质是蛋白质，催化效率会受到pH、温度等因素影响
B．核糖体合成的水解酶经内质网和高尔基体加工后进入液泡或溶酶体
C．液泡和溶酶体形成过程中，内质网膜以囊泡的形式转移到高尔基体
D．液泡、溶酶体、核糖体、内质网和高尔基体均是具有单层膜的细胞器
【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法；探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、水解酶的化学本质是蛋白质，酶的催化效率会受到pH、温度等因素的影响，过酸、过碱或温度过高都会改变酶的空间结构从而降低催化效率，A正确；
B、水解酶在核糖体上合成后，需要经过内质网的初步加工和高尔基体的进一步加工、分类，之后被运输进入液泡或溶酶体中，B正确；
C、内质网膜可以通过形成囊泡的方式，将加工后的蛋白质包裹并转移到高尔基体，实现膜结构的转化，C正确；
D、液泡、溶酶体、内质网和高尔基体均为单层膜细胞器，而核糖体不具有膜结构，D错误。
故答案为：D。
【分析】酶的本质多为蛋白质，其活性受温度和pH影响，胞内水解酶需经内质网和高尔基体加工，细胞器分为单层膜、双层膜和无膜结构，核糖体属于无膜细胞器。
3．研究发现，雌激素能促进乳腺癌细胞由G1期转变为S期（DNA合成期），进而促进癌细胞增殖，从植物体内提取的紫杉醇（抑制纺锤体形成）能够抑制癌细胞增殖。下列叙述错误的是（　　）
A．雌激素能够缩短乳腺癌细胞周期
B．雌激素促进乳腺癌细胞DNA复制
C．紫杉醇在癌细胞分裂的前期起作用
D．乳腺癌细胞在体内也会发生细胞凋亡
【答案】B
【知识点】细胞周期；细胞的凋亡；癌症的预防与治疗
【解析】【解答】A、雌激素可促进乳腺癌细胞由G1期快速进入S期，加快细胞周期的进程，因此能够缩短乳腺癌细胞的细胞周期，A正确；
B、雌激素的作用是推动乳腺癌细胞从G1期转变为S期，S期才会进行DNA复制，雌激素并非直接促进DNA复制过程，B错误；
C、纺锤体在细胞分裂前期形成，紫杉醇通过抑制纺锤体形成发挥作用，因此其在癌细胞分裂的前期起作用，C正确；
D、机体的免疫监视等机制可诱导乳腺癌细胞发生程序性死亡，即细胞凋亡，从而清除部分癌细胞，D正确。
故答案为：B。
【分析】细胞周期包含间期与分裂期，S期完成DNA复制，纺锤体形成于分裂前期，细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡，癌细胞也可发生凋亡。
4．某基因型为AaBb的雄性动物的一个精原细胞进行减数第一次分裂产生了如图所示的2个次级精母细胞。下列说法正确的是（　　）
A．该精原细胞在间期发生了基因突变
B．该精原细胞在四分体时期发生了互换
C．该精原细胞在减数第一次分裂后期发生了基因重组
D．该精原细胞产生4个精子均异常
【答案】C
【知识点】精子的形成过程；基因重组及其意义；染色体结构的变异；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、该变异发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异中的易位，并非间期基因突变，A错误；
B、互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，图示为非同源染色体间的片段交换，B错误；
C、减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因发生重组，属于基因重组，C正确；
D、该精原细胞经减数分裂可产生4个精子，其中2个正常、2个异常，并非全部异常，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）同源染色体的非姐妹染色单体间片段交换为互换，属于基因重组；非同源染色体间片段交换为染色体易位，属于染色体结构变异。
（2）基因重组包含减数第一次分裂前期的互换、减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合两种类型。
（3）染色体易位会导致部分配子基因型异常，该精原细胞可产生基因型正常与异常的精子各2个。
5．组蛋白是一类重要的蛋白质，起着参与构成染色质和调控基因表达的关键作用。组蛋白甲基化的位置和程度可以决定染色质的紧密程度，从而影响基因的表达。下列有关叙述错误的是（　　）
A．组蛋白的合成场所是游离的核糖体，其进入细胞核需要穿过两层膜
B．基因表达是遗传信息从DNA流向RNA，进而流向蛋白质的过程
C．细胞在分裂期染色质缩短变粗为染色体，可能与组蛋白甲基化有关
D．DNA甲基化修饰和组蛋白乙酰化修饰都会影响基因的表达
【答案】A
【知识点】细胞核的结构；表观遗传
【解析】【解答】A、组蛋白是构成染色质的胞内蛋白质，合成场所为细胞质中的游离核糖体，细胞核的核膜上存在核孔，组蛋白作为大分子蛋白质通过核孔进入细胞核，该过程不穿过核膜的磷脂双分子层，因此不会穿过两层生物膜，A错误；
B、基因表达包含转录和翻译两个过程，转录实现遗传信息从DNA到RNA的传递，翻译实现遗传信息从RNA到蛋白质的传递，即遗传信息按照DNA→RNA→蛋白质的方向流动，B正确；
C、题干指出组蛋白甲基化可决定染色质的紧密程度，细胞分裂期染色质会高度螺旋化、缩短变粗形成染色体，染色质的紧密程度大幅改变，因此该形态转换可能与组蛋白甲基化有关，C正确；
D、DNA甲基化和组蛋白乙酰化均属于表观遗传修饰，这类修饰不会改变DNA的碱基序列，但会改变染色质的结构，进而影响RNA聚合酶与基因的结合，调控基因的转录与表达，D正确。
故答案为：A。
【分析】核孔是大分子进出细胞核的通道，该过程不穿过生物膜，基因表达包括转录和翻译，组蛋白修饰可影响染色质形态，表观遗传修饰能够调控基因表达。
6．某二倍体植物的某个细胞分裂时，细胞中的染色体出现了十字形图像，如图所示，其中的字母表示染色体片段，图中未画出染色单体。下列叙述错误的是（　　）
A．该细胞发生了染色体变异，使细胞中基因的数目发生改变
B．该细胞中含有2个染色体组，十字形图像中含有8个DNA分子
C．该细胞可能存在于花药中，但不可能存在于根尖分生区中
D．该细胞完成细胞分裂，可形成正常的子细胞
【答案】A
【知识点】染色体结构的变异
【解析】【解答】A、图中显示非同源染色体之间发生了染色体片段的交换，该变异属于染色体结构变异中的易位。易位仅改变染色体上基因的排列顺序，一般不会改变细胞中基因的数目，因此A错误；
B、该植物为二倍体，正常体细胞含有2个染色体组，该细胞处于减数第一次分裂前期（同源染色体联会阶段），细胞中的染色体组数目与体细胞一致，为2个染色体组。十字形结构由4条染色体组成，减数分裂前期染色体已完成复制，每条染色体含有2条染色单体（图中未画出），每条染色单体含1个DNA分子，因此十字形图像中共含有8个DNA分子，B正确；
C、花药中的细胞可进行减数分裂，减数第一次分裂前期会发生同源染色体联会，染色体易位后联会会形成该十字形结构；而根尖分生区细胞仅进行有丝分裂，有丝分裂过程中不发生同源染色体联会，因此不会出现该十字形图像，故该细胞可能存在于花药中，不可能存在于根尖分生区中，C正确；
D、该细胞进行减数分裂时，同源染色体分离、非同源染色体自由组合，可形成染色体组成正常的子细胞，D正确。
故答案为：A。
【分析】染色体结构变异包括缺失、重复、倒位、易位，易位发生于非同源染色体之间，仅改变基因排列顺序，不改变基因数目。二倍体体细胞含2个染色体组，减数第一次分裂前期同源染色体联会，每条染色体含2条染色单体与2个DNA分子。花药细胞可进行减数分裂，根尖分生区细胞进行有丝分裂，有丝分裂无联会行为。减数分裂中同源染色体分离、非同源染色体自由组合，可产生正常子细胞。
7．将靶向害虫特定基因的双链RNA（dsRNA）喷施到植物表面后，害虫取食植物时会摄入dsRNA，导致其体内相关基因沉默，过程如图所示。下列分析错误的是（　　）
A．dsRNA分子中的嘧啶数量等于嘌呤数量
B．siRNA可抑制害虫体内特定基因表达的翻译过程
C．siRNA识别并结合目标mRNA后，会激活RNA酶将其降解
D．长期使用dsRNA可能诱发害虫产生抗性突变
【答案】D
【知识点】基因突变的特点及意义；遗传信息的翻译；基因表达的调控过程
【解析】【解答】A、dsRNA为双链RNA，遵循碱基互补配对原则，A与U配对、C与G配对，其中嘌呤碱基为A、G，嘧啶碱基为U、C，因此双链RNA中嘧啶数量等于嘌呤数量，A正确；
B、由图可知，siRNA与目标mRNA结合后，会导致目标mRNA被水解，使mRNA无法作为翻译的模板，从而抑制害虫体内特定基因表达的翻译过程，B正确；
C、siRNA识别并结合目标mRNA形成复合体后，会激活RNA酶，使目标mRNA被降解，从而阻断翻译过程，C正确；
D、害虫的抗性突变由基因突变产生，基因突变具有随机性、不定向性，长期使用dsRNA不会诱发害虫产生抗性突变，仅对害虫种群中已存在的抗性突变起到选择作用，使抗性个体的存活和繁殖概率提升，D错误。
故答案为：D。
【分析】双链核酸遵循碱基互补配对原则，双链中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数相等。基因表达包括转录和翻译两个过程，翻译以mRNA为模板合成蛋白质，mRNA被降解会阻断翻译过程，从而抑制基因表达。基因突变具有随机性、不定向性，环境因素不会诱导产生定向的基因突变，仅对种群中已存在的变异进行选择，使有利变异的个体比例上升。
8．马拉松是一项长跑比赛项目，对于很多人来说，这是一个挑战自我和超越极限的绝佳机会。在比赛过程中，运动员们会出现一系列的生理变化。下列有关叙述正确的是（　　）
A．比赛过程中，运动员体内副交感神经活动占据优势，心跳加快且呼吸加深
B．比赛过程中，机体血糖消耗加快，胰高血糖素和甲状腺激素可协同升高血糖
C．运动过程中机体大量出汗，垂体合成并分泌抗利尿激素，促进水的重吸收
D．细胞外液量减少及血钠含量降低时，肾上腺髓质增加分泌醛固酮以维持血钠平衡
【答案】B
【知识点】神经系统的基本结构；水盐平衡调节；血糖平衡调节
【解析】【解答】A、比赛过程中运动员处于剧烈运动状态，此时交感神经活动占据优势，进而引起心跳加快、呼吸加深，副交感神经在安静休息时才占据优势，A错误；
B、比赛过程中机体血糖消耗速率加快，胰高血糖素可通过促进肝糖原分解和非糖物质转化升高血糖，甲状腺激素也能促进血糖升高，二者在升高血糖的过程中表现为协同作用，B正确；
C、抗利尿激素由下丘脑的神经分泌细胞合成，随后运输至垂体后叶并由垂体释放，并非由垂体合成并分泌，C错误；
D、醛固酮由肾上腺皮质分泌，作用是保钠排钾以维持血钠平衡，肾上腺髓质分泌的是肾上腺素等激素，D错误。
故答案为：B。
【分析】交感神经兴奋时心跳加快、呼吸加深，副交感神经兴奋时心跳呼吸减慢；胰高血糖素和甲状腺激素可协同升高血糖；抗利尿激素由下丘脑合成、垂体释放；醛固酮由肾上腺皮质分泌，参与水盐平衡调节。
9．我国研究者揭示了摄入受毒素污染的食物后，机体恶心、胃肠收缩导致呕吐等防御反应的神经机制与小鼠肠道上皮中存在肠嗜铬细胞能分泌5-羟色胺（5-HT）有关，机制如图所示。研究发现，小鼠多次重复摄入含毒素分子的食物，会出现味觉回避反应（即摄入次数和摄入量减少，表现出“恶心”样行为）。下列叙述错误的是（　　）
A．小鼠多次重复摄入含毒素分子的食物出现味觉回避反应不属于反射
B．5-HT与迷走神经元上的5-HT受体结合，会使迷走神经元产生兴奋
C．rVRG区细胞的兴奋经副交感神经传导至消化道平滑肌，导致呕吐现象
D．若肠嗜铬细胞受损，可能会导致机体恶心、呕吐的防御反应能力减弱
【答案】A
【知识点】反射弧各部分组成及功能；神经冲动的产生和传导；神经系统的基本结构
【解析】【解答】A、小鼠出现味觉回避反应的过程有感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器参与，具备完整反射弧，属于条件反射，A错误；
B、5 HT由肠嗜铬细胞分泌，与迷走神经元上的特异性受体结合后，可引起迷走神经元产生兴奋，进而将信号传至脑干，B正确；
C、rVRG区属于神经中枢区域，其兴奋经副交感神经传导至消化道平滑肌，引起胃肠收缩，最终产生呕吐现象，C正确；
D、肠嗜铬细胞可分泌5 HT启动恶心、呕吐的信号传导，若该细胞受损，5 HT分泌减少，会使机体恶心、呕吐的防御反应能力减弱，D正确。
故答案为：A。
【分析】（1）反射需要完整的反射弧参与，在中枢神经系统调控下完成规律性应答，味觉回避反应属于后天形成的条件反射。
（2）化学信号分子（如5 HT）与靶细胞膜上特异性受体结合，可调控靶细胞的兴奋或抑制状态。
（3）副交感神经属于内脏运动神经，可支配消化道平滑肌的收缩与舒张，参与呕吐等内脏反射活动。
（4）该防御反应依赖肠嗜铬细胞分泌的信号分子传递刺激，分泌细胞受损会直接削弱后续神经调节过程。
10．生长素促进细胞伸长的机理过程如图所示，下列相关叙述正确的是（　　）
A．生长素促进生长主要表现为促进细胞伸长和促进细胞质的分裂
B．生长素可直接与基因结合激活相应基因的表达而发挥作用
C．细胞壁处H+浓度下降，细胞壁变疏松，有利于细胞伸长
D．生长素促进细胞伸长与原生质体生长及细胞壁合成速度加快有关
【答案】D
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性
【解析】【解答】A、生长素的主要作用是促进细胞伸长，促进细胞分裂是细胞分裂素的功能，且题图仅体现生长素促进细胞伸长的相关过程，未体现其促进细胞质分裂的作用，A错误；
B、生长素属于植物激素，是信号分子，由题图可知，生长素首先作用于细胞膜，通过信号转导间接调控细胞核内基因的表达，并非直接与基因结合来激活基因表达，B错误；
C、题图显示H+从细胞膜内转运至细胞膜外的细胞壁区域，会使细胞壁处H+浓度升高、pH降低，进而激活水解酶使细胞壁疏松，为细胞伸长创造条件，而非细胞壁处H+浓度下降，C错误；
D、由题图可知，生长素通过调控基因表达促进相关蛋白质合成，这些蛋白质一方面促进原生质体生长，另一方面促进水解酶（使细胞壁疏松）和合成酶（新细胞壁物质合成）的合成，最终在水分参与下实现细胞伸长，因此生长素促进细胞伸长与原生质体生长及细胞壁合成速度加快有关，D正确。
故答案为：D。
【分析】生长素主要促进细胞伸长，作为信号分子间接调控基因表达，H+转运可降低细胞壁pH使细胞壁疏松，细胞伸长依赖原生质体生长和细胞壁的合成与疏松。
11．板栗树是一种深根性喜光树种，茶树是一种浅根性耐阴树种。某林场在板栗林里种植茶树，两种植物的根系深浅搭配，板、茶两旺，提高了经济效益。下列相关叙述错误的是（　　）
A．茶树的地上部分通过遮阴能有效降低地表水分蒸发，减少土壤水分散失
B．板栗树和茶树的根系深浅不同，提高了对土壤水分和无机盐的利用率
C．与常规的单一种植模式相比，板栗—茶树模式的群落空间结构更复杂
D．板栗树和茶树生长在同一林场，两者的生态位相同
【答案】D
【知识点】群落的结构；当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、茶树的地上部分可以对地表起到遮阴作用，降低地表温度，从而有效减少地表水分的蒸发，减少土壤水分的散失，利于板栗树和茶树的生长，A正确；
B、板栗树属于深根性树种，茶树属于浅根性树种，二者根系分布在不同土层，能够分别利用不同土层的水分与无机盐，显著提高了土壤水分和无机盐的利用率，B正确；
C、单一种植模式的群落结构较为单一，板栗—茶树模式在地上形成光照的垂直分层、地下形成根系的垂直分层，群落的空间结构更复杂，C正确；
D、生态位包含物种的生存空间、资源利用方式及种间关系等，板栗树喜光深根，茶树耐阴浅根，二者对光照、土壤资源的利用方式不同，生态位并不相同，D错误。
故答案为：D。
【分析】群落具有垂直结构与水平结构，间作模式可优化群落结构、提高资源利用率，生态位反映物种在群落中的地位，不同物种的生态位存在差异。
12．OsCLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶，研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽(引导合成的蛋白质进入叶绿体)基因连接，构建多基因表达载体(载体中部分序列如下图所示)，利用农杆菌转化法转化水稻，在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列叙述正确的是（　　）
A．四个基因转录时都以DNA的同一条单链为模板
B．四个基因都在水稻叶绿体内进行转录翻译
C．可用抗原-抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量
D．应选用含卡那霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，可驱动基因沿特定方向转录，箭头方向代表转录方向。由图可知，OsGLO1基因的启动子箭头方向向左，其余三个基因的启动子箭头方向向右，说明不同基因的转录方向不同，因此四个基因转录时并非都以DNA的同一条单链为模板，A错误；
B、农杆菌转化法会将Ti质粒的T-DNA区域整合到水稻细胞的核染色体DNA上，四个基因与叶绿体转运肽基因连接后位于T-DNA中，因此四个基因的转录发生在水稻细胞核内，翻译在细胞质的核糖体上完成，合成的蛋白质通过叶绿体转运肽引导进入叶绿体，并非在叶绿体内进行转录和翻译，B错误；
C、四种酶的化学本质为蛋白质，抗原-抗体杂交技术利用抗原与抗体的特异性结合，可检测目的基因是否翻译成蛋白质，通过杂交带的相对信号强度可判断四种酶在转基因水稻中的表达量，信号越强说明对应酶的表达量越高，C正确；
D、农杆菌转化过程中，只有T-DNA区域的序列会整合到水稻细胞的染色体DNA上，卡那霉素抗性基因位于T-DNA区域外，不会整合到水稻细胞中，而潮霉素抗性基因位于T-DNA内，可整合到水稻细胞中，因此应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞，D错误。
故答案为：C。
【分析】基因表达载体的核心组件包括启动子、目的基因、终止子、标记基因等，其中启动子是RNA聚合酶的识别结合位点，可驱动基因沿特定方向转录，不同基因的启动子方向可存在差异，转录模板链的选择由启动子方向决定。农杆菌转化法依赖Ti质粒的T-DNA，T-DNA可携带目的基因整合到植物细胞的核染色体DNA上，核基因的转录发生在细胞核内，翻译在细胞质核糖体完成，叶绿体转运肽可引导合成的蛋白质进入叶绿体。
13．野天麻是一种名贵的药用植物，具有镇静、抗癫痫等作用，对神经系统疾病有很好的治疗效果，其主要活性成分是天麻素。利用植物细胞工程可以生产天麻素，相关过程如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．可以用野天麻幼嫩的茎段作为外植体，外植体插入培养基时方向可以颠倒
B．诱导愈伤组织的培养基中需要添加无机盐、维生素、蔗糖等物质，并置于黑暗中培养
C．诱导生根培养基与诱导生芽培养基相比较，需要提高培养基中细胞分裂素的占比
D．图中两种生产天麻素的途径均体现出植物细胞的全能性，其中途径②更加高效
【答案】B
【知识点】植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、用野天麻幼嫩茎段作外植体时，需保证形态学下端接触培养基，不能颠倒插入，否则会影响营养吸收与组织培养进程，A错误；
B、诱导愈伤组织的培养基需包含无机盐、维生素、蔗糖（碳源、渗透压）等营养物质，脱分化形成愈伤组织的过程要避光培养，B正确；
C、诱导生根需提高培养基中生长素的占比，诱导生芽需提高细胞分裂素占比，C错误；
D、途径②仅进行细胞悬浮培养，未发育为完整植株，不能体现植物细胞的全能性，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）植物组织培养时，外植体需遵循形态学方向接种，形态学下端插入培养基，利于吸收营养。
（2）脱分化形成愈伤组织需避光，再分化形成芽、根需要光照；培养基需提供无机盐、有机物、植物激素等。
（3）生长素与细胞分裂素的比例调控再分化方向，生长素比例高利于生根，细胞分裂素比例高利于生芽。
（4）植物细胞全能性是指细胞发育成完整植株的潜能，仅培养细胞、组织而未形成完整植株，不能体现全能性。
14．科学的方法及正确的操作是生物学实验成功的关键，下列说法正确的是（　　）
A．在淀粉和淀粉酶反应体系中加入蛋白酶可加速淀粉水解
B．用模型建构的方法研究DNA的结构和种群数量变化规律
C．可采用五点取样法选取样方调查城市街道上树木的种群密度
D．鉴定DNA时，在溶有DNA的酒精溶液中加入二苯胺试剂后并沸水浴加热
【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素；估算种群密度的方法；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、淀粉酶的化学本质为蛋白质，蛋白酶会水解淀粉酶，使淀粉水解速率降低，A错误；
B、研究DNA的双螺旋结构采用物理模型建构法，研究种群数量变化规律采用数学模型建构法，二者均运用了模型建构的方法，B正确；
C、城市街道上的树木呈线性分布，应采用等距取样法调查种群密度，五点取样法适用于近似正方形的调查区域，C错误；
D、DNA不溶于酒精，鉴定DNA时需将DNA溶解在氯化钠溶液中，加入二苯胺试剂后沸水浴加热，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应，蛋白酶可水解蛋白质类的淀粉酶，进而降低淀粉的水解速率。
（2）模型建构包含物理模型、数学模型和概念模型，物理模型以实物形式表达结构特征，数学模型用公式、曲线等表示数量变化规律。
（3）样方法调查植物种群密度时，狭长型区域采用等距取样法，正方形地块采用五点取样法。
（4）DNA的理化性质为不溶于酒精、可溶于高浓度氯化钠溶液，二苯胺试剂鉴定DNA需在氯化钠溶液环境中进行沸水浴加热。
二、多选题：本部分包括4题，每题3分，共12分。每题不止一个选项符合题意，全对得3分，漏选1分，选错或不答0分。
15．过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发，也会导致黑色素细胞减少 引起白发。利用黑色小鼠进行研究得出的相关机制如图所示。下列叙述错误的是（　　）
注：HFSC：毛囊细胞干细胞 G：糖皮质激素 → ：促进 ①-②：调节过程 MeSc：黑色素细胞干细胞 NE：去甲肾上腺素：抑制
A．机体糖皮质激素含量偏低时会解除对下丘脑和垂体的抑制作用
B．去甲肾上腺素既可作为激素也可作为神经递质参与图示调节过程
C．受到惊吓时，副交感神经支配肾上腺分泌的肾上腺素迅速增加
D．Gas6 蛋白的过表达以及黑色素细胞干细胞的异常增殖分化最终导致脱发和白发
【答案】C,D
【知识点】神经、体液调节在维持稳态中的作用；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、糖皮质激素分泌存在负反馈调节，含量偏低时，对下丘脑和垂体的抑制作用减弱，下丘脑和垂体分泌相关激素增多，A正确；
B、去甲肾上腺素（NE）可由肾上腺髓质分泌，作为激素；也可由传出神经末梢释放，作为神经递质，参与图示调节，B正确；
C、受到惊吓时，交感神经兴奋，支配肾上腺髓质分泌肾上腺素，副交感神经无此作用，C错误；
D、Gas6蛋白促进毛囊干细胞增殖分化为毛囊细胞，不会引起脱发；黑色素细胞干细胞异常增殖分化，导致黑色素细胞减少，仅引起白发，不会导致脱发，D错误。
故答案为：CD。
【分析】（1）肾上腺皮质分泌糖皮质激素存在下丘脑 垂体 肾上腺皮质轴的分级调节，同时存在负反馈调节，维持激素含量相对稳定。
（2）同一物质可同时作为激素和神经递质，由不同细胞分泌，参与体液调节和神经调节。
（3）交感神经在应激、惊吓状态下兴奋，使肾上腺素分泌增加，副交感神经主要维持安静状态的生理活动。
（4）结合图示，Gas6蛋白利于毛囊细胞生成，黑色素干细胞异常分化仅造成黑色素减少，二者作用效果不同。
16．在加拿大班夫国家公园，美洲狮、灰熊和狼是马鹿的主要捕食者，研究者仔细分析了最近20年内401只马鹿个体的监测记录，图柱顶端的整数为捕食致死的个体数，结合上述信息和图中数据推测（　　）
A．迁徙的一种可能原因是规避被捕食的风险
B．题中涉及的几种生物间存在的种间关系有捕食和种间竞争
C．该马鹿种群的能量在向东迁徙时只流向美洲狮
D．美洲狮的集中分布区域可能在马鹿分布区以东
【答案】A,B,D
【知识点】种间关系；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、由图中数据可知，迁徙季节（春、秋），不迁徙的马鹿捕食致死个体数为13，向东迁徙的为2，向西迁徙的为4，不迁徙的马鹿被捕食致死的数量远高于迁徙的马鹿，据此可推测迁徙的一种可能原因是规避被捕食的风险，A正确；
B、美洲狮、灰熊和狼均以马鹿为食，三者与马鹿之间存在捕食关系；同时美洲狮、灰熊和狼会共同竞争马鹿这一食物资源，三者之间存在种间竞争关系，因此题中涉及的生物间存在捕食和种间竞争两种种间关系，B正确；
C、马鹿种群的能量去向包括自身呼吸消耗、流入下一营养级（捕食者）、流向分解者、未利用，即使是向东迁徙的马鹿，其能量也并非只流向美洲狮，除了被美洲狮捕食的部分，还有自身呼吸消耗、流向分解者、未利用的部分，C错误；
D、由图可知，无论迁徙季节还是非迁徙季节，向东迁徙的马鹿被捕食致死的个体均由美洲狮导致，说明向东的区域美洲狮分布较多，可推测美洲狮的集中分布区域可能在马鹿分布区以东，D正确。
故答案为：ABD。
【分析】种间关系包括捕食、种间竞争、寄生、互利共生等类型，捕食指一种生物以另一种生物为食的种间关系，种间竞争指两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等的种间关系。生态系统的能量流动遵循单向流动、逐级递减的规律，处于某一营养级的生物，其能量的去向包括自身呼吸作用以热能形式散失、流入下一营养级、被分解者利用、未利用。动物的迁徙是生物适应环境的一种行为，可受到多种环境因素的影响，包括规避捕食风险、获取更适宜的生存资源等。
17．动物肠道中的纤维素降解菌多样性高，但大多未被分离和培养。我国研究人员发明了一种全新的分离纤维素降解菌的方法，具体流程如下图。相关叙述正确的是（　　）
A．实验前肠道细菌扩大培养时，应摇床培养以增加溶解氧和增大菌体与培养液的接触
B．过程③中纤维素对细菌有高亲和力，有利于纤维素化磁性纳米颗粒粘附细菌
C．过程④中纤维素降解菌合成的纤维素酶经高尔基体加工后，分泌到细胞外才具有降解功能
D．该方法分离菌体的效率与细菌的浓度和纤维素化磁性纳米颗粒的粒径、浓度有关
【答案】B,D
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、肠道细菌多为厌氧菌，其扩大培养时不需要增加培养液中的溶解氧，摇床培养会提高培养液的溶氧量，不利于厌氧菌的生长繁殖，因此A错误；
B、过程③为纤维素化磁性纳米颗粒与细菌混合并粘附的过程，只有纤维素对纤维素降解菌具有高亲和力，才能使目标细菌有效粘附在纳米颗粒上，从而实现后续的分离，因此B正确；
C、纤维素降解菌为细菌，属于原核生物，原核细胞不具有高尔基体等具膜细胞器，因此纤维素酶的合成与分泌过程不存在高尔基体的加工，因此C错误；
D、该方法分离菌体的效率取决于细菌与纤维素化磁性纳米颗粒的结合效率，细菌的浓度、纳米颗粒的粒径（影响结合的空间与效率）、浓度（影响结合的充分程度）均会对分离效率产生影响，因此D正确。
故答案为：BD。
【分析】原核生物细胞结构简单，不具有核膜包被的细胞核，也不含有高尔基体、线粒体、叶绿体等具膜细胞器，仅具有核糖体一种细胞器。肠道微生物多为厌氧型微生物，其生命活动不需要氧气，在有氧环境中生长会受到抑制。纤维素降解菌可产生纤维素酶，纤维素酶是复合酶，可将纤维素分解为葡萄糖，为微生物的生命活动提供能量和原料。微生物分离方法的效率受多种因素影响，包括目标微生物的浓度、分离介质的理化性质（如粒径、浓度、与目标微生物的亲和力等）。
18．科学家通过培育小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞，成功获得了“1母亲0父亲”的雌性小鼠，且该雌性小鼠能正常生殖产生后代，有关技术如图所示。下列相关叙述正确的是（　　）
A．用雌激素对母鼠进行超数排卵处理可以获得更多的卵母细胞
B．图中过程①②的分裂方式分别为减数分裂和有丝分裂
C．用于过程③的细胞取自孤雌单倍体囊胚中的内细胞团
D．第2阶段的卵子为次级卵母细胞，过程④为减数分裂II的部分过程
【答案】B,C,D
【知识点】卵细胞的形成过程；胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】A、对母鼠进行超数排卵处理需使用促性腺激素，雌激素不能促进卵母细胞大量产生，A不符合题意；
B、过程①是卵母细胞通过减数分裂形成卵细胞，过程②是卵细胞经有丝分裂发育为孤雌单倍体囊胚，分裂方式分别为减数分裂和有丝分裂，B符合题意；
C、囊胚中的内细胞团细胞具有全能性，是胚胎干细胞的主要来源，因此过程③获取的细胞取自孤雌单倍体囊胚的内细胞团，C符合题意；
D、具备受精能力的卵子为次级卵母细胞，处于减数分裂II中期，过程④中孤雌单倍体胚胎干细胞注入后，卵子完成减数分裂II的剩余过程（如产生第二极体），D符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】动物细胞工程常用的技术有动物细胞培养、动物细胞融合和动物细胞核移植等。动物细胞培养是动物细胞工程的基础；动物细胞融合技术是单克隆抗体制备的重要技术；利用动物细胞核移植技术可以培育克隆动物。在克隆动物的培育过程中，还需要用到胚胎移植技术，它属于胚胎工程的范畴。哺乳动物在自然条件下受精和早期胚胎发育的规律是胚胎工程重要的理论基础。胚胎工程技术还包括体外受精、胚胎分割等。
三、非选择题
19．马桑是具有极强药用价值的多年生乔木。选择适宜的环境条件以提高其光合速率具有重要的科学价值和实践意义。研究人员对马桑植株的光合作用进行研究，结果如图所示。回答下列问题：
（1）马桑捕获光能的色素分布在　 　上，提取后经层析分离，扩散最慢的色素为　 　。在实验过程中测定光合数据时，其他条件适宜，光照选用红蓝光源的理由是　 　。
（2）据图分析，a点时马桑叶肉细胞的光合速率　 　(填“等于”“大于”或“小于”)呼吸速率；当光照强度为400μmol·m-2·s-1时，马桑植株的真正光合速率为　 　μmol·m-2·s-1。光强大于1100μmol·m-2·s-1后，胞间CO2浓度增加的原因是　 　(至少答出2点)。
（3）研究人员测定马桑植株光合作用相关生理指标并进行相关性分析，结果如表所示。
光照强度 蒸腾速率 气孔导度 胞间CO2浓度 水分利用率
蒸腾速率 0.997**
气孔导度 0.999** 0.999**
胞间CO2浓度 -0.300 -0.355 -0.322
水分利用率 0.337 0.392 0.359 -0.999**
净光合速率 0.777** 0.817** 0.793** -0.819** 0.844**
据表分析，马桑的净光合速率与　 　呈显著负相关。气孔的开闭会影响马桑叶片的光合作用、　 　等生理过程，导致光合速率降低的因素分为气孔限制因素和非气孔限制因素，据图表的信息分析，此时气孔因素　 　(填“是”或“不是”)马桑光合速率降低的限制因素，理由是　 　(答出1点即可)。
【答案】（1）类囊体薄膜；叶绿素b；光合色素主要吸收红光和蓝紫光
（2）大于；9.5；光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加
（3）胞间CO2浓度；蒸腾作用、呼吸作用；不是；当马桑植株光饱和后，气孔导度和CO2浓度上升，光合速率反而下降
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；影响光合作用的环境因素；光合作用和呼吸作用的区别与联系；光合作用综合
【解析】【解答】（1）进行光合作用的色素分布在类囊体的膜上。各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，可见扩散最慢的是叶绿素b。由于叶片中光合色素主要吸收红光和蓝紫光，故在实验过程中选用红蓝光源。
（2）据图分析，a点时马桑植株的净光合作用速率为0，即光合速率=呼吸速率。所以此刻马桑叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率；当光照强度为400μmol·m-2·s-1时，马桑植株的净光合速率为8μmol·m-2·s-1，而马桑植株的呼吸速率为1.5μmol·m-2·s-1，所以马桑植株的真正光合速率=净光合速率+呼吸速率=9.5μmol·m-2·s-1。光强大于1100μmol·m-2·s-1后，光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加，所以胞间CO2浓度会增加。
（3）据表分析，马桑的净光合速率与胞间CO2浓度呈显著负相关。二氧化碳等气体通过气孔进出植物细胞，故植物气孔的开闭会影响植物叶片的光合作用、蒸腾作用、呼吸作用等生理过程。导致光合速率降低的因素分为气孔限制因素和非气孔限制因素，据图表的信息分析，当马桑植株光饱和后，气孔导度和CO2浓度上升，光合速率反而下降，所以此时气孔因素不是马桑光合速率降低的限制因素。
【分析】1、色素提取与分离
①提取：叶绿体中的色素不溶于水，溶于有机溶剂，因此一般用无水乙醇进行提取，如果没有无水乙醇，也可以用95%的乙醇代替，但需要加入适量的无水碳酸钠排除水分；
②分离：一般采用纸层析法对色素进行分离，原理是叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同，扩散速度越快，说明其溶解度越大，就会出现在滤纸条的最上方。滤纸条从上到下的色素依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，其中胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光。
③在对新鲜绿叶研磨的过程中，通常需要加入二氧化硅，使其充分研磨；加入碳酸钙，防止色素被破坏。
2、环境因素会影响植物的光合作用，如光照会影响光反应，进而影响净光合速率；二氧化碳浓度会影响暗反应，进而影响净光合速率；温度会影响光合作用有关酶活性，进而影响净光合速率等。
3、二氧化碳浓度不变时，在一定的范围内，随着光照强度的增加，植物净光合速率也会随之提高，但达到一定的光照强度后，植物的净光合速率不会再提高，此时会达到相对稳定；光照强度不变时，随着环境CO2浓度的增加，植物净光合速率也会随之提高，但达到一定的CO2浓度后，植物的净光合速率不会再提高，此时会达到相对稳定。
（1）进行光合作用的色素分布在类囊体的膜上。各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，可见扩散最慢的是叶绿素b。由于叶片中光合色素主要吸收红光和蓝紫光，故在实验过程中选用红蓝光源。
（2）据图分析，a点时马桑植株的净光合作用速率为0，即光合速率=呼吸速率。所以此刻马桑叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率；当光照强度为400μmol·m-2·s-1时，马桑植株的净光合速率为8μmol·m-2·s-1，而马桑植株的呼吸速率为1.5μmol·m-2·s-1，所以马桑植株的真正光合速率=净光合速率+呼吸速率=9.5μmol·m-2·s-1。光强大于1100μmol·m-2·s-1后，光合作用受到抑制，消耗的二氧化碳减少，且气孔导度增加，所以胞间CO2浓度会增加。
（3）据表分析，马桑的净光合速率与胞间CO2浓度呈显著负相关。二氧化碳等气体通过气孔进出植物细胞，故植物气孔的开闭会影响植物叶片的光合作用、蒸腾作用、呼吸作用等生理过程。导致光合速率降低的因素分为气孔限制因素和非气孔限制因素，据图表的信息分析，当马桑植株光饱和后，气孔导度和CO2浓度上升，光合速率反而下降，所以此时气孔因素不是马桑光合速率降低的限制因素。
20．雪地探险者长时间暴露于严寒环境时，皮肤组织易发生冻伤。冻伤初期皮肤表现为局部苍白，持续低温会导致细胞脱水，严重时组织坏死并伴随炎症反应。
回答下列问题：
（1）冻伤初期皮肤出现“局部苍白”，是由于寒冷刺激引起　 　的结果。严重冻伤时，低温使细胞外液结冰形成冰晶，导致细胞内液渗透压　 　（填“高于”或“低于”）细胞外液，导致细胞失水死亡。临床采用温水（38℃～42℃）缓慢复温而非热水（（60℃以上）浸泡，从细胞结构角度分析原因是　 　。
（2）冻伤后期皮肤出现的脓液，是一些　 　在对抗感染的过程中死亡，与坏死组织、死细菌等混合而形成的黄色粘稠液体。有些患者的T细胞增殖能力降低，淋巴细胞分泌的　 　等淋巴因子及浆细胞分泌的抗体减少，免疫受抑制，机体感染风险增加。
（3）正常人体感受寒冷刺激时，冷觉感受器兴奋，兴奋传到体温调节中枢，经综合、分析，通过　 　的分级调节，引起甲状腺激素水平升高，产热增加，可维持体温恒定。发现某冻伤人员的甲状腺激素水平异常升高，但体温仍低于正常值，可能的原因是　 　。
（4）为进一步探究寒冷刺激下甲状腺激素的分泌是否直接受自主神经调控，研究者以血液中甲状腺激素含量为指标，开展如下实验，并得到下图所示的实验结果。请完善实验思路，并进行分析与讨论。
（说明与要求：实验用大鼠适龄健康，对实验鼠的手术过程、甲状腺激素的检测方法不作具体要求，R神经可直接支配甲状腺）
①完善实验思路：
i健康的、生理状况相同的大鼠，随机均分为A、B、C、D四组，在低温下检测血液中甲状腺激素含量。
ii对四组大鼠按下表进行处理。
组别 处理
A组 假手术
B组 　 　
C组 　 　
D组 切除垂体，切断R神经
iii低温下检测血液中甲状腺激素含量。
iv对上述所得的实验数据进行统计与处理。
②实验结果：
③分析与讨论：
i实验结果说明R神经对大鼠的甲状腺激素合成与分泌起　 　作用，发挥了自主神经中的　 　神经的作用。
ii由实验可知，调节甲状腺分泌甲状腺激素的化学信号有　 　。
【答案】（1）皮肤毛细血管收缩，血流量减少；低于；避免温度骤变导致细胞膜破裂
（2）白细胞（巨噬细胞、吞噬细胞）；白细胞介素—2
（3）下丘脑—腺垂体—甲状腺调控轴；靶细胞受体受损（甲状腺激素无法正常发挥作用/甲状腺激素抵抗/细胞对甲状腺激素的敏感性下降）
（4）切断R神经；切除垂体；抑制；副交感；神经递质和促甲状腺激素
【知识点】激素调节的特点；体温平衡调节；体液免疫；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1) 寒冷刺激下，冷觉感受器产生兴奋并传至下丘脑体温调节中枢，通过神经调节使皮肤毛细血管收缩，皮肤血流量大幅减少，因此冻伤初期皮肤出现局部苍白。严重冻伤时，细胞外液中的水结冰形成冰晶，导致细胞外液溶质浓度升高、渗透压上升，此时细胞内液渗透压低于细胞外液，水分从细胞内流向细胞外，造成细胞失水死亡。从细胞结构角度，若用热水（60℃以上）浸泡，温度骤变会破坏细胞膜（生物膜）的结构与稳定性，导致细胞膜破裂、细胞受损；而温水（38℃～42℃）缓慢复温，温度变化平缓，可避免温度骤变导致细胞膜破裂，保护细胞结构，因此临床采用温水缓慢复温。
(2) 冻伤后期的脓液是白细胞（包括吞噬细胞、巨噬细胞等免疫细胞）在对抗病原体感染的过程中死亡，与坏死组织、死细菌等混合形成的黄色粘稠液体。T细胞可分泌白细胞介素-2等淋巴因子，促进B细胞增殖分化为浆细胞，同时增强免疫细胞的活性；若T细胞增殖能力降低，淋巴细胞分泌的白细胞介素-2等淋巴因子及浆细胞分泌的抗体减少，会导致机体免疫功能受抑制，感染风险增加。
(3) 正常人体感受寒冷刺激时，冷觉感受器兴奋，兴奋传至下丘脑体温调节中枢，通过下丘脑—腺垂体—甲状腺调控轴（下丘脑-垂体-甲状腺轴）的分级调节：下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于腺垂体，腺垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺，促进甲状腺激素分泌，甲状腺激素促进机体产热，维持体温恒定。若冻伤人员甲状腺激素水平异常升高，但体温仍低于正常值，说明甲状腺激素无法正常发挥促进产热的作用，可能的原因是靶细胞（如骨骼肌、肝脏等产热细胞）的甲状腺激素受体受损，或受体数量减少、甲状腺激素抵抗，导致细胞对甲状腺激素的敏感性下降，甲状腺激素无法结合受体发挥生理作用。
(4) ①完善实验思路：
本实验目的是探究寒冷刺激下甲状腺激素的分泌是否直接受自主神经（R神经）调控，自变量为是否切除垂体（排除下丘脑-垂体-甲状腺轴的分级调节影响）、是否切断R神经（排除自主神经的直接调控影响），A组为假手术对照组（排除手术本身对实验的影响）。因此B组处理为切断R神经（保留垂体，仅切断支配甲状腺的R神经）；C组处理为切除垂体（保留R神经，仅切除垂体，消除分级调节的影响）。
②实验结果：
A组（假手术）甲状腺激素相对值约为1.0；B组（切断R神经）甲状腺激素相对值最高，约为1.4；C组（切除垂体）甲状腺激素相对值最低，约为0.6；D组（切除垂体+切断R神经）甲状腺激素相对值约为0.85，四组甲状腺激素相对值大小为B组>A组>D组>C组。
③分析与讨论：
i B组切断R神经后，甲状腺激素分泌量显著高于A组（假手术组），说明R神经对大鼠甲状腺激素的合成与分泌起抑制作用；自主神经中，交感神经兴奋促进产热相关激素分泌，副交感神经抑制相关激素分泌，因此R神经发挥了副交感神经的作用。
ii 调节甲状腺分泌甲状腺激素的过程中，既存在神经调节（R神经释放神经递质作用于甲状腺，直接调控分泌），也存在体液调节（垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺，通过分级调节调控分泌），因此调节甲状腺分泌的化学信号有神经递质和促甲状腺激素。
【分析】寒冷刺激通过神经调节引起皮肤血管收缩，细胞渗透压失衡可导致细胞失水死亡；脓液由免疫细胞死亡后与坏死组织等形成，T细胞分泌的淋巴因子可调节免疫功能；甲状腺激素的分泌受下丘脑-垂体-甲状腺轴分级调节，激素需与受体结合发挥作用；实验通过设置不同处理组，探究自主神经对甲状腺激素分泌的调控作用，明确神经调节与体液调节共同参与甲状腺激素的分泌调控。
（1）人处在寒冷环境中时，冷觉感受器收到刺激并产生兴奋，兴奋传递到下丘脑的体温调节中枢，通过中枢的分析、综合，再使有关神经兴奋，进而引起皮肤血管收缩，皮肤的血流量减少，皮肤出现“局部苍白”。严重冻伤时，低温使细胞外液结冰形成冰晶，导致细胞内液渗透压低于细胞外液，导致细胞失水死亡。冻伤后直接热水（60℃以上）浸泡，温度变化幅度大，可能导致细胞膜破裂，临床上用温水而非热水。
（2）在对抗感染的过程中，一些白细胞死亡。这些白细胞及一些坏死组织、坏死细胞、死细菌和活的白细胞结合在一起形成一种黄色黏稠的液体，称为脓液。脓液出现，表示身体正在克服感染。有些患者的T细胞增殖能力降低，淋巴细胞分泌的白细胞介素-2等淋巴因子及浆细胞分泌的抗体减少，免疫受抑制，机体感染风险增加。
（3）甲状腺激素的分泌受到下丘脑—垂体—甲状腺调控轴的分级调节。激素通过与特异性受体结合发挥作用。发现某冻伤人员的甲状腺激素水平异常升高，但体温仍低于正常值，可能的原因是靶细胞受体受损（或甲状腺激素无法正常发挥作用/甲状腺激素抵抗/细胞对甲状腺激素的敏感性下降）等。
（4）本实验的实验目的是探究寒冷刺激下甲状腺激素的分泌是否直接受自主神经调控，自变量是调节甲状腺激素分泌的信号种类，A组对照组，排出手术因素，根据实验结果可知，C组甲状腺激素含量明显低于A组，可知C组为切除垂体，B组为切除R神经。B组切除R神经后，甲状腺激素含量明显高于A组，推知R神经对大鼠的甲状腺激素合成与分泌起抑制作用，发挥了自主神经中副交感神经的作用，故调节甲状腺分泌甲状腺激素的过程中既有神经调节又有体液调节，化学信号有神经递质和促甲状腺激素。
21．在自然界，有些捕食者种群和猎物种群的数量变化常呈现周期性的波动，如图1所示。而在人工生态系统中，这种周期性波动通常被弱化或消除，因为人们可通过调整能量流动关系获得更多好产品，如图2为某人工养殖蟹塘生态系统中能量流动过程的部分示意图。请回答下列与生态系统相关的问题。
（1）由图1可知，表示捕食者种群数量变化的曲线是　 　，捕食者与猎物之间相互制约，互为循环因果关系，这种关系的维持总是以　 　调节机制为基础。在自然界中，捕食者种群和猎物种群的数量变化并不都符合图1所示模型，其原因可能是　 　（答出1点即可）。
（2）捕食者根据食性情况可分为泛化种（食性广泛的物种）和特化种（只捕食特定猎物的物种）。泛化种的存在会增加物种的多样性，其意义是　 　。而对于特化种来说，如果猎物是该区域的优势种，则其对猎物的捕食往往会　 　（填“提高”或“降低”）物种多样性。
（3）图2初级消费者粪便中的能量包含在　 　（填“④”、“⑤”或“⑥”）中，③/②×100%所得的数据　 　（填“是”或“不是”）该生态系统第二和第三营养级间的能量传递效率，理由是　 　。
（4）饵料中富含N、P等元素，从物质循环的角度分析，在人工养殖的蟹塘中，需要不断投入饵料的原因是　 　。从对环境影响的角度分析，投入饵料又不宜过剩的原因是　 　。
（5）人们将蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕体内，使家蚕产生出一种特殊的复合纤维蛋白，体现了生物多样性的　 　价值。
（6）已知蜘蛛的食物1/2直接来源于斜纹夜蛾，1/2来源于瓢虫，若蜘蛛的食物2/3直接来源于斜纹夜蛾，1/3来源于瓢虫，若水稻固定的能量不变，理论上，蜘蛛获得的能量是原来的　 　倍（能量传递效率按10%计算，小数点后保留1位数字）。
【答案】（1）A；负反馈；该捕食者种群有多种猎物；该猎物种群有多种捕食者；捕食者种群数量过小，不足以制约猎物种群增长
（2）避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，为其他物种的形成腾出空间；提高
（3）④；不是；河蟹的同化量有部分来自饵料
（4）N、P等元素不断通过产品（蟹）输出到该生态系统外；避免引起富营养化
（5）直接
（6）1.4
【知识点】种群的数量变动及其原因；生态系统的稳定性；生态系统的能量流动；生物多样性的价值
【解析】【解答】(1) 图1中种群数量变化遵循“先增先减为猎物，后增后减为捕食者”的规律，B曲线先达到峰值、先下降，为猎物种群，A曲线后增后减，为捕食者种群。捕食者与猎物相互制约，猎物种群数量增加时，捕食者因食物充足数量上升；捕食者数量增加后，猎物被捕食压力增大，数量减少，进而捕食者因食物不足数量下降，这种制约关系以负反馈调节机制为基础，负反馈调节是生态系统自我调节的核心，可维持种群数量的相对稳定。自然界中并非所有捕食者和猎物种群都符合该模型，原因包括：捕食者种群有多种猎物，不会仅依赖单一猎物波动；猎物种群有多种捕食者，受多种捕食者制约；捕食者种群数量过小，不足以制约猎物种群增长；环境剧烈变化干扰了种群周期性波动等。
(2) 泛化种食性广泛，可捕食多种物种，其捕食作用能避免少数生物在生态系统中占据绝对优势，抑制优势种过度繁殖，为其他物种腾出资源和空间，从而增加物种多样性，维持生态系统稳定。特化种仅捕食特定猎物，若猎物为区域优势种，特化种对优势种的捕食会抑制其种群数量，使优势种不再独占资源，为弱势物种提供生存机会，因此会提高物种多样性。
(3) 初级消费者粪便中的能量是其未同化的能量，属于上一营养级生产者的同化量，最终流向分解者，因此包含在图2的④中。③/②×100%不是第二和第三营养级间的能量传递效率，能量传递效率是相邻营养级同化量的比值，河蟹的同化量③中有一部分来自人工投放的饵料，并非来自初级消费者②，因此不能用该比值计算营养级间的传递效率。
(4) 人工蟹塘属于人工生态系统，N、P等元素会随河蟹等养殖产品不断输出到生态系统外，自然物质循环无法快速补充输出的元素，因此需要不断投入饵料补充N、P等元素，维持系统物质平衡。若饵料过剩，未被利用的N、P会进入水体，导致水体富营养化，引发藻类大量繁殖、水体缺氧、水质恶化，破坏蟹塘生态系统，因此投入饵料不宜过剩。
(5) 将蜘蛛丝蛋白基因导入家蚕，使家蚕产生复合纤维蛋白，该过程利用了蜘蛛的科研价值，改造后的家蚕可用于生产纤维蛋白，具有经济价值，生物多样性的直接价值包括科研、工业原料、经济价值等，因此体现了生物多样性的直接价值。
(6) 梳理蜘蛛的能量来源路径：一是直接捕食斜纹夜蛾，食物链为水稻→斜纹夜蛾→蜘蛛，共2个营养级，总传递效率为10%×10%=1%；二是捕食瓢虫，食物链为水稻→（斜纹夜蛾/稻飞虱）→瓢虫→蜘蛛，共3个营养级，总传递效率为10%×10%×10%=0.1%。
设蜘蛛原获得总能量为X，按1/2来自斜纹夜蛾、1/2来自瓢虫的比例，所需水稻总能量为：(X/2)÷1% + (X/2)÷0.1% = 50X + 500X = 550X。
设食物比例改变后蜘蛛获得总能量为Y，水稻总能量不变，按2/3来自斜纹夜蛾、1/3来自瓢虫的比例，所需水稻总能量为：(2Y/3)÷1% + (Y/3)÷0.1% = 200Y/3 + 1000Y/3 = 400Y。
由550X=400Y，得Y/X=550/400=1.375≈1.4，即蜘蛛获得的能量是原来的1.4倍。
【分析】捕食者与猎物种群数量波动以负反馈调节为基础，泛化种和特化种通过捕食影响物种多样性；能量传递效率为相邻营养级同化量的比值，人工生态系统需补充物质输出，避免水体富营养化；生物多样性直接价值包含科研、经济价值，能量计算需结合食物链传递效率分析。
（1）据图1可知，B曲线表现为先增加、先减少的趋势，说明B曲线为被捕食者，而A曲线为捕食者，捕食者与猎物之间相互制约，互为循环因果关系，这种关系的维持总是以负反馈调节机制为基础的。但是若该猎物种群有多种捕食者；该捕食者种群有多种猎物；被捕食者种群数量非常大，而捕食者种群数量过小，捕食的猎物有限，不足以制约猎物种群增长，猎物数量还会出现升高，即不会出现图示中的曲线变化。
（2）泛化种的食性广泛，由于其捕食作用，避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面，有利于其他物种的生存。特化种只捕食特定猎物的物种，如果猎物是该区域的优势种，则该区域的资源和空间能被更多物种占有，能提高物种多样性。
（3）初级消费者粪便中的能量属于上一营养级，即生产者同化量①的一部分，最终流向分解者，所以初级消费者粪便中的能量包含在④中，能量传递效率发生在营养级和营养级之间，而③所代表的河蟹同化量，只是第三营养级同化量的一部分，所以③/②×100%所得的数据不是该生态系统第二和第三营养级间的能量传递效率。
（4）物质循环角度来看，N、P等元素会不断地以农产品（如河蟹）输出的形式，输出到生态系统之外，所以在人工养殖的蟹塘中，需要不断投入饵料补充N和P等元素。但N和P的元素不宜过多，否则会引起富营养化，所以投入的饵料也不宜过剩。
（5）将蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕体内，使家蚕产生出一种特殊的复合纤维蛋白，这是利用了蜘蛛的科研价值，且后续这种转基因家蚕能够大量生产，也会产生较大的经济价值，科研价值和经济价值都属于生物多样性的直接价值。
（6）蜘蛛和瓢虫都以斜纹夜蛾为食，同时蜘蛛也捕食瓢虫，所以蜘蛛与瓢虫的种间关系为捕食和种间竞争。设蜘蛛食物变化前获得的能量为x，变化后获得的能量为y，则有（x/2÷10%÷10%）+（x /2÷10%÷10%÷10%）=（2y/3÷10%÷10%）+（y/3÷10%÷10%÷10%），得y/x≈1.4。
22．燕麦的颖片颜色由两对等位基因（B/b和Y/y）控制。现有黑颖（BByy）与黄颖（bbYY）纯合体杂交，F1均为黑颖，F1自交产生的F2中黑颖、黄颖和白颖的比例为12：3：1。回答下列问题：
（1）F1的基因型是　 　，B/b和Y/y两对基因的遗传遵循　 　定律。
（2）某地区由于环境原因出现了燕麦配子致死现象，为判断致死配子的类型，某小组将与以上F1基因型相同的个体作父本，与白颖个体杂交，后代的表型及比例出现了黑颖：黄颖：白颖=1：1：1，则可判断致死配子是　 　（填“雌”或“雄”）配子，致死配子的基因型是　 　。该地区黑颖（Bbyy）个体自交后代中仍是黑颖的比例为　 　。
（3）研究发现，燕麦的野生型均为HSP90基因纯合，但少数个体体内的一个HSP90基因突变为HSP90+基因，得到了个体F，如图所示。该HSP90+基因编码的蛋白质H（该蛋白间期已存在，均匀分布于细胞质基质中）可以作用于G基因，使含有G基因的细胞在减数分裂某一时期发育异常而死亡，但蛋白质H对g基因不起作用。若使用紫外线照射个体F，可得到染色体片段移接到非同源染色体上的另一种变异个体M。已知个体F和个体M均能与野生型个体杂交产生子代。
①HSP90与HSP90+基因　 　（填“属于”或“不属于”）等位基因。经检测发现，HSP90与HSP90+基因碱基数量一致，说明该突变是由　 　引起的。
②个体M的产生是　 　（填“基因重组”或“染色体变异”）的结果，推测蛋白质H发挥作用使含G基因的细胞死亡发生在　 　（填减数分裂的时期）过程中。
【答案】（1）BbYy；自由组合
（2）雄；BY或By；3/4或1/2
（3）属于；碱基对替换；染色体变异；减数分裂Ⅱ
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；基因突变的类型；染色体结构的变异；9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1) 亲本黑颖纯合子BByy仅能产生基因型为By的配子，黄颖纯合子bbYY仅能产生基因型为bY的配子，雌雄配子结合后，F1的基因型为BbYy。F1自交后F2的表型比例为12：3：1，该比例是9：3：3：1的特殊变式，说明控制燕麦颖片颜色的B/b和Y/y两对等位基因位于非同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。
(2) 根据F2的表型比例可确定各表型对应的基因型：黑颖为B_Y_或B_yy（只要含显性基因B即表现为黑颖），黄颖为bbY_（不含B、含显性基因Y），白颖为bbyy（不含B、不含Y）。基因型为BbYy的F1作父本，与白颖个体（bbyy，仅产生基因型为by的雌配子）进行测交，正常情况下父本可产生BY、By、bY、by四种雄配子，测交后代基因型及表型为BbYy（黑颖）、Bbyy（黑颖）、bbYy（黄颖）、bbyy（白颖），表型比例应为黑颖：黄颖：白颖=2：1：1。实际测交后代表型比例为黑颖：黄颖：白颖=1：1：1，说明父本产生的雄配子中有1种致死，导致对应表型的后代消失；黑颖对应两种雄配子BY、By，黄颖对应bY，白颖对应by，因此致死的是雄配子，基因型为BY或By。
对于黑颖Bbyy个体自交的情况，分两种：若致死雄配子为BY，Bbyy产生的雄配子为By、by，不受BY致死的影响，自交时雌雄配子均为By：by=1：1，后代基因型及比例为BByy：Bbyy：bbyy=1：2：1，黑颖（B_yy）占3/4；若致死雄配子为By，Bbyy作父本时，雄配子中By致死，仅能产生by雄配子，雌配子仍为By：by=1：1，自交后代基因型及比例为Bbyy：bbyy=1：1，黑颖占1/2。
(3) ① 等位基因是指位于同源染色体的相同位置上，控制相对性状的基因，HSP90+基因由HSP90基因突变产生，二者位于同源染色体的相同位置，控制相关性状，因此属于等位基因。基因突变包括碱基对的替换、增添和缺失三种类型，其中碱基对的替换不会改变基因的碱基数量，而增添、缺失会改变碱基数量，HSP90与HSP90+基因碱基数量一致，说明该突变是由碱基对替换引起的。
② 个体M的染色体片段移接到非同源染色体上，属于染色体结构变异中的易位，因此个体M的产生是染色体变异的结果。蛋白质H在细胞间期就已存在，若其在减数分裂Ⅰ发挥作用，此时所有初级性母细胞均含有G基因（同源染色体未分离，细胞同时含G和g），会导致所有含G的细胞死亡，个体F无法产生配子，不能与野生型杂交产生子代；而减数分裂Ⅱ时，同源染色体已经分离，次级性母细胞仅含G或仅含g，蛋白质H可使含G的细胞死亡，且个体M中G基因移接到非同源染色体上，不会导致所有配子死亡，因此推测蛋白质H发挥作用使含G基因的细胞死亡发生在减数分裂Ⅱ过程中。
【分析】两对基因的9：3：3：1变式遵循基因自由组合定律，测交可检测配子类型及致死情况；等位基因由基因突变产生，碱基对替换不改变基因碱基数量；染色体片段移接到非同源染色体属于染色体结构变异，减数分裂各时期染色体行为存在差异。
（1）黑颖（BByy）与黄颖（bbYY）纯合体杂交，F1均为黑颖，基因型为BbYy。F1自交产生的F2中黑颖、黄颖和白颖的比例为12：3：1，是9：3：3：1的变式，因此两对基因遵循自由组合定律。
（2）根据亲本、F1表型，以及F2的表型比例可知，黑颖基因型为B_Y_或B_yy，黄颖基因型为bbY_，白颖基因型为bbyy。F1基因型相同的个体（BbYy）产生的配子有BY、By、bY、by，与白颖个体杂交，后代的表型及比例出现了黑颖：黄颖：白颖=1：1：1，则其中产生黑颖配子之一致死，可能是BY或By，且因为BbYy是作为杂交的父本，可知致死配子为雄配子。若BY雄配子致死，则对Bbyy自交无影响，自交后代中黑颖B_yy占比为3/4；若By雄配子致死，则雄配子只有by，雌配子中By：by=1：1，自交后代中黑颖占比为1/2。
（3）①HSP90+基因是由HSP90基因突变产生，两者属于等位基因。根据突变前后基因中碱基数量不变，可知该突变是由碱基对的替换引起的。
②个体M的染色体相比于个体F，G片段转移到了非同源染色体上，属于染色体变异中的结构变异。已知HSP90+基因编码的蛋白质H间期已存在，均匀分布于细胞质基质中，而蛋白质H使含有G基因的细胞在减数分裂某一时期发育异常而死亡，但个体M仍能进行杂交并产生后代，即它的配子并未全部致死，可以推测蛋白质H在G基因不在所有细胞内时才发挥作用，因此推测为减数分裂Ⅱ。
23．持续和大量施用有机磷化合物会严重威胁人畜健康及生态环境，科研人员从邻单胞菌中发现甲基对硫磷水解酶基因mpd，其表达产物MPD能够高效水解无色的甲基对硫磷并且生成亮黄色的对硝基苯酚。将mpd导入枯草芽孢杆菌制备优质菌种，构建表达载体的主要过程如下图所示，请回答下列问题：
（1）过程①采用重叠延伸PCR的方法获得启动子PytkA与信号肽SPnprB的融合基因，除了图示的条件外，扩增PytkA时还需要的条件还有　 　，设计引物R2的依据有　 　。P2、R1对应于下面的4个引物中的　 　。最终要获得大量PytkA＋SPnprB融合片段，需要用图中引物　 　进行PCR。
a.5'GCGGGATCCTTTTTTGTGACG—3'
b.5'－GAAAGGTGATGGCATGCGCAACTTGACCAAG－3'
c.5'－CTTGGTCAAGTTGCGCATGCCATCACCCTTTC－3'
d.5'－GCGCTGCAGCTGAGGCCATG－3'
（2）过程③构建表达载体时，需要用　 　酶切PytkA＋SPnprB＋mpd融合片段与载体1，再用DNA连接酶连接，将重组表达载体导入处于感受态的大肠杆菌，接种于含有　 　的培养基中37℃培养。
（3）提取构建成功的表达载体，导入枯草芽孢杆菌，需要接种于含有　 　的培养基，出现　 　，说明得到能成功表达的细胞。
（4）研究人员进一步用A、B两种不同的启动子构建表达载体，探究它们对菌体增殖和mpd基因表达的影响，结果如图2，实际生产中应采用　 　，理由是　 　。
【答案】（1）脱氧核苷酸（dNTP）、缓冲液、Taq酶；SPnprB一侧的核苷酸序列和Pst I酶识别序列；c、b；P1、R2
（2）BamHⅠ和 HindⅢ；卡那霉素
（3）甲基对硫磷；亮黄色降解圈
（4）启动子B；菌体增长数量较多，酶产量高，MPD 活性高，且后期较稳定
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1) PCR扩增的基本条件包含模板DNA、特异性引物，还需要脱氧核苷酸（dNTP）作为原料、PCR缓冲液维持反应环境、耐高温的TaqDNA聚合酶催化子链合成，因此扩增PytkA还需要脱氧核苷酸（dNTP）、缓冲液、Taq酶。引物R2用于扩增SPnprB片段，同时需要为后续酶切预留PstⅠ酶切位点，因此设计依据为SPnprB一侧的核苷酸序列和PstⅠ酶识别序列。重叠延伸PCR需要上下游引物的部分序列互补配对实现片段拼接，引物b和c的碱基序列可互补配对，因此P2、R1对应引物c、b。大量扩增融合片段需选用融合基因两端的外侧引物，即P1、R2。
(2) 由图可知，PstⅠ酶切位点位于融合基因内部，会破坏目的基因；EcoRⅠ酶切位点位于卡那霉素抗性基因内部，会破坏筛选标记基因；BamHⅠ和HindⅢ的酶切位点位于载体多克隆位点，且不会破坏目的基因与标记基因，可产生不同黏性末端避免载体与目的基因自连，因此选用BamHⅠ和HindⅢ。载体上的筛选标记为卡那霉素抗性基因，因此需将大肠杆菌接种于含卡那霉素的培养基中筛选转化子。
(3) mpd基因的表达产物MPD可水解无色甲基对硫磷生成亮黄色的对硝基苯酚，因此需将枯草芽孢杆菌接种于含甲基对硫磷的培养基，若菌落周围出现亮黄色降解圈，说明枯草芽孢杆菌可成功表达MPD。
(4) 图2中，B组菌液吸光度更高，代表菌体增殖数量更多；且B组MPD活性更高，后期活性更稳定，可高效持续降解有机磷化合物，因此实际生产应采用启动子B。
【分析】(1) PCR体外扩增DNA需要模板、引物、dNTP、缓冲液、耐高温DNA聚合酶；引物设计需与模板两端序列互补，重叠延伸PCR依靠引物互补序列实现不同DNA片段拼接；扩增完整融合基因需使用两端外侧引物。
(2) 避免限制酶破坏目的基因、标记基因；优先选择两种限制酶进行双酶切，防止载体与目的基因自连，保证目的基因定向插入。
(3) 抗性基因可用于初步筛选含重组载体的受体细胞；功能基因可通过代谢产物显色反应直接检测目的基因的表达情况。
(4) 启动子是RNA聚合酶识别结合位点，调控下游基因的转录效率；不同启动子对菌体生长、目的基因表达的调控效果存在差异，需结合实际生产需求筛选。
(5) 微生物菌体数量可通过菌液吸光度间接反映；酶活性可通过特异性底物的显色反应进行检测。
（1）重叠延伸PCR技术，是采用具有互补末端的引物，使 PCR 产物形成了重叠链，从而在随后的扩增反应中通过重叠链的延伸，将不同来源的扩增片段重叠拼接起来的技术，PCR是体外DNA复制，因此需要原料脱氧核苷酸（dNTP）、缓冲液、TaqDNA聚合酶；引物R2是为了扩增SPnprB，且需要在外侧加入Pst I酶识别序列，因此引物R2设计的依据为SPnprB一侧的核苷酸序列和Pst I酶识别序列；重叠延伸需要有一段能互补配对，P2、R1对应于下面的4个引物中的c、b能完全配对，故选b、c。最终要获得大量PytkA＋SPnprB融合片段，需要用图中引物P1、R2 进行PCR。
（2）结合图1可知，过程③构建表达载体时，需要用BamHⅠ和HindⅢ酶切PytkA＋SPnprB＋mpd融合片段与载体1，Pst Ⅰ位于融合基因内部，会破坏融合基因，而EcoR Ⅰ位于卡那霉素抗性基因内部，会破坏抗性基因，故选用BamHI和 HindⅢ来进行酶切，以形成不同的黏性末端，防止载体、目的基因的自连，保证目的基因正向接入载体；由于载体上有卡那霉素抗性基因，因此接入含卡那霉素的培养基中，进行筛选。
（3）提取构建成功的表达载体，导入枯草芽孢杆菌，由于含有mpd基因，其表达产物MPD能够高效水解无色的甲基对硫磷并且生成亮黄色的对硝基苯酚，因此接入含有甲基对硫磷的培养基，出现亮黄色降解圈，即表明含有能成功表达的细胞。
（4）含启动子B的重组细胞，菌体增长数量较多，酶产量高，MPD 活性高，且后期较稳定，构建表达载体应采用启动子B。
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