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2026年四川省泸州市高三二模生物学试题
一、单项选择题：本大题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题列出的备选项中，只有一项是最符合题目要求的。
1．细胞内的糖类、蛋白质和核酸存在紧密的联系，下列叙述正确的是（　　）
A．糖类可以参与构成核酸，核酸不能参与构成糖类
B．蛋白质能与核酸结合，但蛋白质不能与糖类结合
C．糖类能为核酸的合成直接提供能量，但蛋白质不能
D．核酸可以指导蛋白质合成，蛋白质不参与核酸合成
2．线粒体中存在如图所示的ATP合成机制，图中a为磷脂双分子层，A侧为线粒体基质，①、②为相关过程。下列分析正确的是（　　）
A．图中B侧为细胞质基质，b为载体蛋白
B．过程①为主动运输，过程②为协助扩散
C．图中c有两种功能，因此不具有专一性
D．图中能量直接来自葡萄糖的氧化分解
3．如图是甲、乙、丙、丁四种周期蛋白在一个细胞周期中的含量变化，其中周期蛋白丁能与Cdk结合形成具有生物活性的M-Cdk，驱动细胞进入分裂期，并在分裂期保持较高含量。下列推测不合理的是（　　）
A．图中a、b、c共同构成细胞周期中的分裂间期
B．甲、乙、丙中有调控DNA复制和蛋白质合成的周期蛋白
C．周期蛋白丁的合成减少会影响染色体的复制和平均分配
D．癌细胞中，M-Cdk的生物活性可能会高于正常细胞
4．同位素标记法是生物学研究中的一种重要方法。下列分析错误的是（　　）
A．用3H标记亮氨酸的羧基，可追踪分泌蛋白的合成与运输过程
B．用15N的培养基培养大肠杆菌，可检测到双链均含15N的DNA
C．用14C标记的供给植物，光照后能在丙酮酸中检测到放射性
D．用32P标记噬菌体侵染未标记细菌，可在沉淀物中检测到放射性
5．下图是DNA损伤后的一种修复机制，相关推理正确的是（　　）
A．图中核酸酶与DNA修复聚合酶的作用位点完全不相同
B．DNA修复聚合酶与DNA聚合酶均沿DNA的方向移动
C．DNA在修复过程中，4种脱氧核苷酸都能填充任意缺失位点
D．若损伤DNA未经修复，连续复制n次后将产生个异常DNA
6．研究人员调查发现，在不同地区使用同种杀虫剂后，多地的柑橘木虱种群均出现了相似的抗药性，但发生突变的基因不完全相同。下列分析不合理的是（　　）
A．使用杀虫剂对木虱种群的变异起到了定向选择的作用
B．不同种群在相似的选择压力下，可能进化出相似性状
C．发生突变的基因不完全相同体现了基因突变的随机性
D．该现象表明了生物总是朝着适应能力更强的方向变异
7．如图是某细胞内一对同源染色体在分裂过程中的变化情况，不考虑其它变异。下列叙述错误的是（　　）
A．等臂染色体的形成是染色体结构变异的结果
B．等臂染色体形成后将改变该细胞内的基因数
C．观察等臂染色体的最佳时期是有丝分裂的后期
D．若该细胞基因型为AAaa，子细胞基因型可能为Aaa
8．因高温引起的热射病，会导致患者体内热量过度积蓄，多器官受损。下列有关叙述错误的是（　　）
A．热射病患者机体产热大于散热，体温会升高
B．热射病患者体内酶活性降低，细胞代谢减弱
C．患者的甲状腺激素分泌过多导致体内热量过度积蓄
D．高温环境下训练，应及时补水、盐以防热射病的发生
9．静息状态下，神经肌肉接头处的突触前膜会自发释放少量神经递质（释放形式为量子释放），引起肌细胞膜发生微小的电位变化；运动状态下，兴奋传至轴突末梢时Ca2+通道开放，Ca2+内流触发大量突触小泡与突触前膜融合而释放大量神经递质。如图为突触前膜融合的囊泡数与释放的量子数的关系图，下列叙述错误的是（　　）
A．静息状态下神经递质的量子释放，不会引发肌细胞产生兴奋
B．运动状态下，一个囊泡内释放的神经递质数远高于静息状态
C．若突触前膜Ca2+内流受抑制，突触后膜电位变化幅度将会变小
D．Na+通道阻断剂抑制神经纤维产生动作电位，可使量子释放量减少
10．经γ射线诱变的某植物突变体幼苗，表现出无向光性的现象。研究者提出了3种假设：①生长素合成酶基因a突变，生长素合成受阻；②生长素运输的相关蛋白失活，生长素无法向背光侧运输；③背光侧细胞的生长素受体突变，丧失了生长素敏感性。以下实验方案中最能直接支持假设②的是（　　）
A．检测野生型与突变体茎尖中基因a转录后的mRNA含量
B．检测野生型与突变体幼苗茎尖中生长素的极性运输速率
C．向突变体尖端施加生长素，观察幼苗背光侧的生长情况
D．用3H标记的生长素处理野生型和突变体顶芽，检测其背光侧的放射性强度
11．某地退耕还草后，研究者设等面积不同放牧强度处理区，一年后调查放牧强度对群落恢复的影响，结果如表。相关分析正确的是（　　）
处理区 牧草丰富度/种 牧草高度/cm 牧草密度/（株/m2）
不放牧区 22 14.1 305.4
轻度放牧区 23 9.6 324.8
中度放牧区 25 9.3 329.1
重度放牧区 18 7.2 254.5
A．轻度放牧最有利于提高该草原生态系统的物种丰富度
B．随着放牧强度的增加，牧草丰富度和密度均持续下降
C．该统计数据能说明人为因素会影响群落的演替速度和方向
D．随着放牧强度的增大，草原生态系统的承载力会逐渐提高
12．“距离咬节法”调查野生大熊猫种群数量的方法如下：①采集并测量大熊猫的粪团直径和粪团中竹子咬节长度，确定其年龄组；②在同一年龄组内，若粪团中的咬节差（即“竹子咬节长度差值”）较大，或咬节差较小但粪团距离大于500m（即一只大熊猫每天的活动范围），均认定粪团来自不同个体，否则认定为同一个体。下表是某次调查获得的数据。下列叙述错误的是（　　）
年龄组 粪便编号 咬节差和取样距离
幼年 A1~A3 任意两者间咬节差均较大
亚成年 B1~B4 任意两者间距离均>500m
成年 C1~C15 C1~C12、C13~C14间咬节差较小且距离≤500m；C12、C13、C15三者间咬节差均较大
老年 D1~D9 D1~D5间咬节差均较小，D5~D9间咬节差均较大
A．“距离咬节法”依据的原理是大熊猫的活动范围和个体间咬节差异
B．该地大熊猫的幼年、亚成年、成年和老年个体数分别为3、4、3、6只
C．对粪便中的DNA进行检测能更准确估算大熊猫数量并鉴定其性别
D．繁殖季节因活动范围增大，同一只野生大熊猫可能被多次重复计数
13．灰色链霉菌发酵生产的阿维菌素是一种高效生物农药。灰色链霉菌分离过程如图1，图2为灰色链霉菌在固定容积的发酵罐中生产的相关曲线。下列叙述正确的是（　　）
A．5g土样中所含的活菌总数约为5.5×107个
B．图1平板含牛肉膏蛋白胨，可鉴别灰色链霉菌
C．阿维菌素是灰色链霉菌的次级代谢产物
D．加大灰色链霉菌的接种量能增大产物产量
14．研究发现，过敏性哮喘患者体内IgE浓度显著高于正常范围，下图是生产一种用于治疗该病的单克隆抗体的流程图。下列叙述错误的是（　　）
A．构建的表达载体含有抗IgE抗体的基因
B．转化并培养大肠杆菌可获得大量的表达载体
C．该生产流程运用了动物细胞融合技术
D．该单克隆抗体进入患者体内后不会作为抗原被清除
15．温州蜜柑是典型的细胞质基因控制的雄性不育类型，表现为花粉败育，但雌蕊正常；“HB柚”有优良食用品质。下图是用温州蜜柑和“HB柚”培育“华柚2号”的流程图。下列叙述正确的是（　　）
A．可用胰蛋白酶和果胶酶处理获得原生质体
B．在特定培养基中存活的细胞能再生出细胞壁
C．“华柚2号”的自交后代仍表现为雄性不育
D．“华柚2号”是四倍体且具有两种亲本的优良特性
二、非选择题：本大题共5小题，共55分。
16．蓝细菌是地球上最早以水和二氧化碳为原料进行光合作用的生物，被认为是生物进化史上的巨大飞跃。请分析回答：
（1）蓝细菌是原核生物，细胞内没有叶绿体，但仍然能进行光合作用的原因是蓝细菌内含有与光合作用有关的色素和　 　。
（2）蓝细菌中参与进行光合作用的色素有藻胆素、叶绿素a和类胡萝卜素，这些光合色素可用甲醇进行提取，依据的原理是　 　。三种色素的吸收光谱如图所示，其中藻胆素的吸收光谱是曲线　 　，它主要吸收　 　色光。
（3）发状念珠蓝细菌因能“清肝肾之热”受到消费者喜爱，但生长缓慢。研究人员为缩短发状念珠蓝细菌的生长周期，设计了相关实验研究不同浓度NaHCO3对发状念珠蓝细菌光合作用的影响，得到下图实验结果。
请分析回答：
①若实验过程中采用光照12小时，黑暗12小时交替进行一段时间，发状念珠蓝细菌生物量增加最大的NaHCO3浓度是　 　mmol·L-1.
②当NaHCO3浓度过高时，发状念珠蓝细菌总光合速率会大幅下降，原因最可能是　 　。
17．动物体内的细胞因子CSF1（集落刺激因子1）和IL-34（白细胞介素-34）均可与垂体中某种免疫细胞的受体R结合发挥作用，该免疫细胞参与了激素分泌的调控。为研究其调控机制，研究人员用正常小鼠（A小鼠）和无法合成IL-34的小鼠（B小鼠）开展实验，48小时后测定垂体中相关细胞数量，结果如图。
请分析回答：
（1）上述结果表明，维持垂体巨噬细胞正常数量所必需的细胞因子是　 　（填“IL-34”或“CSF1”）；注射受体R抗体一段时间后可专一性地减少垂体中的　 　细胞，该细胞在特异性免疫中的功能是　 　。
（2）研究者对正常小鼠注射受体R抗体后，测定相关指标并与对照组进行比较，结果如下。
指标 激素水平（×105pg/mL） GnRH受体基因相对表达量
LH FSH
对照组 2.85 3.83 1.00
受体R抗体处理组 1.37 3.79 0.98
（注：LH、FSH均为促性腺激素，GnRH为促性腺激素释放激素）
①由表可知，垂体巨噬细胞主要影响　 　激素的水平。注射受体R抗体后，该激素分泌减少并非由GnRH介导的信号通路受阻导致，依据是　 　。
②为进一步探究垂体巨噬细胞调控该激素分泌的机制，进行了相关细胞的体外培养实验，测定结果如下：
组别 垂体中分泌促性腺激素的细胞 垂体巨噬细胞 ATP受体抑制剂 胞外ATP水平（相对值） 该激素的浓度（pg·mL-1）
1 + — — 1 1.9
2 ？ ？ — 0.9 0
3 + + — 1.7 3.1
4 + + + 1.7 2
（注：“-”未添加；“+”添加）
表中第2组培养的细胞为　 　。综上可知：垂体巨噬细胞调控该激素分泌的机制是　 　。
18．为研究“稻—蛙—鱼”生态农业模式，某团队通过为期1年的定量观测，获得该生态农业模式的能量流动数据如下（单位：kJ·m-2·a-1）。
生物成分 流向捕食者 流向分解者 未利用 呼吸消耗
A 1800（→B1） 2200 3000 ①
B1 300（→B2）、360（→B3） 400 200 540
B2 — 90 80 450
B3 72（→B2） 90 60 138
C — — — 1840
请分析回答：
（1）在“稻—蛙—鱼”生态农业模式中，碳元素在生物群落内以　 　形式流动。
（2）按生态系统的组成成分划分，A为　 　；该生态系统中，B2所处的营养级是第　 　营养级。
（3）若A的同化为12000kJ·m-2·a-1，则表中①的数值为　 　kJ·m-2·a-1；据表分析，B2除了从B1和B3获得能量外，还从其它途径获得了　 　kJ·m-2·a-1的能量。
（4）该生态农业模式中，利用稻田水域空间发展养殖，提高了经济效益；同时减少化肥农药投入降低环境污染，提高了生态效益，这体现了生态工程的　 　原理。
19．下图1为某种沉默子调控目的基因表达的示意图。为确定图2中S序列是否具有该种沉默子活性，科学家进行了相关研究。实验所用质粒和可能用到的限制酶如图3所示。
请分析回答：
（1）在构建重组质粒时，需使用限制酶和　 　酶对图3中质粒进行处理。为保证S序列能准确插入质粒，切割质粒时应选择图3表中的　 　限制酶。
（2）为获得大量的S序列，需使用　 　酶对其进行PCR扩增。为实现S序列的精准插入，需要在下游引物的　 　（填“5'端”或“3'端”）添加限制酶识别序列，该序列是5'-　 　-3'。
（3）为检验重组质粒是否构建成功，研究人员选取合适的限制酶对重组质粒进行酶切，其产物电泳结果如图。该结果显示重组质粒的构建　 　（填“成功”或“不成功”），依据是　 　。
（4）将重组质粒和图3质粒分别导入小鼠细胞后，在荧光显微镜下进行观察，若　 　，则表明S序列具有图1沉默子活性。
20．果蝇的长翅和短翅由等位基因A/a控制；直刚毛和焦刚毛由等位基因B/b控制，其中一对基因存在致死情况。现有一组杂交实验，结果如下。
请分析回答：
（1）根据杂交结果，翅型的显性性状是　 　，判断依据是　 　。
（2）根据杂交结果，属于伴性遗传的性状是　 　。
（3）杂交实验中，亲本的基因型为　 　，F1中短翅直刚毛纯合子比例为　 　。
（4）研究发现，翅型会影响果蝇的交配。有人提出假设：果蝇种群中存在对翅型的选择，长翅果蝇有更多的交配机会。这一假设可通过让F1果蝇自由交配并观察F2翅型来验证，但不能通过观察F2的刚毛性状来对该假说进行验证，原因是　 　；当F2翅型结果为　 　时，则假设成立。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能；核酸在生命活动中的作用；糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】A、核酸中的DNA含有脱氧核糖，RNA含有核糖，因此糖类可以参与构成核酸；核酸由核苷酸聚合形成，无法参与糖类的构成，A正确；
B、蛋白质能与核酸结合，例如染色体由DNA和组蛋白结合形成，核糖体由rRNA和蛋白质结合形成；蛋白质也能与糖类结合形成糖蛋白，B错误；
C、细胞生命活动的直接能源物质是ATP，糖类不能直接为核酸合成提供能量，需通过细胞呼吸生成ATP供能；蛋白质分解也可释放能量，C错误；
D、核酸可通过转录、翻译过程指导蛋白质合成；DNA聚合酶、RNA聚合酶等本质为蛋白质，可参与核酸的合成，D错误。
故答案为：A。
【分析】（1）细胞内存在多种生物大分子复合物，蛋白质可与核酸结合，也可与糖类结合形成糖蛋白，糖蛋白可参与细胞识别等生命活动。
（2）细胞内直接为生命活动供能的物质为ATP，糖类、蛋白质等有机物中的能量需转化为ATP中活跃的化学能才能利用。
（3）核酸可通过基因表达指导蛋白质的合成；核酸的复制、转录过程需要相应的酶催化，绝大多数酶的本质是蛋白质。
2．【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、a为线粒体内膜，A侧为线粒体基质，线粒体内膜外侧（B侧）是线粒体内膜与外膜之间的膜间隙，并非细胞质基质；b是转运H+的载体蛋白，A错误；
B、过程①转运H+消耗能量、逆浓度梯度进行，运输方式为主动运输；过程②H+顺浓度梯度运输，借助载体蛋白c且不消耗能量，运输方式为协助扩散，B正确；
C、c既能转运H+，又能催化ATP合成，载体蛋白只能转运特定物质、酶只能催化特定化学反应，因此c仍具有专一性，C错误；
D、葡萄糖无法进入线粒体，需先在细胞质基质分解为丙酮酸后才能进入线粒体氧化分解；图中驱动H+跨膜的能量来自有氧呼吸释放的化学能，并非直接来自葡萄糖的氧化分解，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）线粒体为双层膜细胞器，外膜与内膜之间为膜间隙，内膜内侧为线粒体基质，线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的发生场所。
（2）主动运输的特点是逆浓度梯度运输，需要载体蛋白协助且消耗能量；协助扩散的特点是顺浓度梯度运输，需要载体蛋白协助，不消耗能量。
（3）蛋白质具有专一性，兼具载体和酶功能的蛋白质，其转运、催化过程均针对特定物质或反应，仍具备专一性。
（4）葡萄糖不能进入线粒体参与有氧呼吸，需在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体完成后续氧化分解；有氧呼吸释放的化学能可驱动离子跨膜，形成离子浓度梯度，进而推动ATP合成。
3．【答案】C
【知识点】细胞周期；细胞有丝分裂不同时期的特点；有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、细胞周期包含分裂间期和分裂期，d段代表分裂期，a、b、c段代表分裂间期，因此a、b、c共同构成细胞周期中的分裂间期，A正确；
B、分裂间期主要进行DNA复制和有关蛋白质的合成，甲、乙、丙在分裂间期含量较高，推测其可调控DNA复制和蛋白质的合成过程，B正确；
C、周期蛋白丁形成的M Cdk可驱动细胞进入分裂期，主要调控分裂期染色体的平均分配；染色体的复制发生在分裂间期，与周期蛋白丁无关，因此周期蛋白丁的合成减少不会影响染色体复制，C错误；
D、癌细胞具有无限增殖的特点，细胞分裂过程旺盛，驱动细胞进入分裂期的M Cdk的生物活性可能高于正常细胞，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）细胞周期由分裂间期和分裂期组成，分裂间期包括G1期、S期、G2期，该时期主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期进行物质准备；分裂期即M期，主要完成染色体的平均分配。
（2）周期蛋白可调控细胞周期的进程，不同周期蛋白在细胞周期不同阶段含量发生规律性变化，调控对应时期的生命活动。
（3）癌细胞的主要特征之一是能够无限增殖，细胞分裂频率高、分裂旺盛，因此促进细胞进入分裂期的相关物质活性会升高。
4．【答案】A
【知识点】细胞器之间的协调配合；光合作用的发现史；噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、分泌蛋白合成过程中，氨基酸的羧基参与脱水缩合，羧基上的氢会脱离形成水，若用3H标记亮氨酸的羧基，放射性会进入水中，无法追踪分泌蛋白的合成与运输过程，A错误；
B、用15N的培养基培养大肠杆菌，DNA复制以含15N的脱氧核苷酸为原料，大肠杆菌连续繁殖多代后，可检测到双链均含15N的DNA，B正确；
C、用14C标记的CO2供给植物，经光合作用合成有机物，有机物经细胞呼吸第一阶段分解为丙酮酸，因此光照后能在丙酮酸中检测到放射性，C正确；
D、32P标记噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时DNA进入细菌细胞内，离心后细菌位于沉淀物中，因此可在沉淀物中检测到放射性，D正确。
故答案为：A。
【分析】（1）同位素标记法是利用放射性同位素追踪物质的运行和变化规律，标记的部位需稳定保留在被追踪物质中，氨基酸脱水缩合时羧基上的氢会脱离，不能用于追踪蛋白质合成。
（2）DNA的复制方式为半保留复制，在含重同位素的培养基中连续培养微生物，可获得双链均被标记的DNA分子。
（3）光合作用固定的碳元素可通过细胞呼吸途径，转移到丙酮酸等细胞呼吸中间产物中。
（4）噬菌体侵染细菌实验中，DNA会进入宿主细胞，离心后随细菌沉淀；蛋白质外壳留在细胞外，离心后主要分布在上清液。
5．【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、核酸酶的作用是切除DNA损伤的核苷酸片段，DNA修复聚合酶的作用是合成对应互补的脱氧核苷酸链，二者均作用于DNA的磷酸二酯键，作用位点存在相同之处，A错误；
B、DNA聚合酶只能沿DNA的5'→3'方向催化子链延伸，由图可判断DNA修复聚合酶同样沿5'→3'方向移动，B正确；
C、DNA修复过程严格遵循碱基互补配对原则，脱氧核苷酸需依据模板链的碱基特异性填充缺失位点，不能任意填充，C错误；
D、若损伤DNA未经修复，该DNA的损伤链复制后子代DNA均异常，正常链复制后子代DNA正常，连续复制n次后会产生2n-1个异常DNA分子，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）DNA的基本骨架由磷酸二酯键连接脱氧核苷酸形成，核酸酶可水解磷酸二酯键，DNA聚合酶、DNA修复聚合酶可催化磷酸二酯键的合成。
（2）DNA聚合酶的催化特性为只能从子链的5'端向3'端延伸，该特性适用于DNA复制与DNA修复过程。
（3）DNA复制、修复均遵循碱基互补配对原则，即腺嘌呤与胸腺嘧啶配对、鸟嘌呤与胞嘧啶配对。
（4）DNA的复制方式为半保留复制，一条链损伤时，以损伤链为模板合成的子代DNA均异常，以正常链为模板合成的子代DNA均正常。
6．【答案】D
【知识点】基因突变的特点及意义；现代生物进化理论的主要内容；自然选择与适应
【解析】【解答】A、杀虫剂作为环境选择压力，对柑橘木虱种群的不定向变异起到定向选择作用，使种群抗药性基因频率上升，A正确；
B、不同地区的柑橘木虱种群在同种杀虫剂带来的相似选择压力下，可独立进化出抗药性这一相似性状，B正确；
C、基因突变具有随机性，突变可发生在不同的基因上，因此不同种群发生突变的基因不完全相同，C正确；
D、基因突变具有不定向性，变异是随机发生的，自然选择定向筛选有利变异使生物适应环境，并非生物主动朝着适应能力更强的方向变异，D错误。
故答案为：D。
【分析】（1）基因突变具有不定向性、随机性、低频性等特点，变异的产生不受环境引导，环境不能决定变异方向。
（2）自然选择是定向的，能够定向改变种群的基因频率，推动生物朝着适应环境的方向进化。
（3）趋同进化是指不同种群在相似的环境选择压力下，独立进化出相似性状的现象。
（4）变异与自然选择的先后关系：变异先随机产生，自然选择对已存在的变异进行筛选，保留有利变异、淘汰不利变异。
7．【答案】B
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；染色体结构的变异
【解析】【解答】A、等臂染色体是染色体发生异常断裂后重新连接形成的，属于染色体结构变异，A正确；
B、等臂染色体的形成仅改变染色体结构，该过程没有发生基因的丢失或增添，细胞内的基因数不变，B错误；
C、等臂染色体由有丝分裂后期着丝粒异常断裂形成，有丝分裂后期染色体形态清晰，是观察该染色体的最佳时期，C正确；
D、该细胞基因型为AAaa，若携带两个a的姐妹染色单体异常移向同一极，分裂后产生的子细胞基因型可能为Aaa，D正确。
故答案为：B。
【分析】（1）染色体结构变异包括缺失、重复、倒位、易位，等臂染色体的形成源于染色体断裂后的异常重接，属于染色体结构变异。
（2）染色体结构变异不一定改变细胞内基因的数量，只有发生片段缺失或重复时，基因数目才会改变。
（3）有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体形态稳定、数目清晰，适合观察染色体形态与结构变异。
（4）细胞分裂过程中，姐妹染色单体的异常分离会造成子细胞内基因分配不均，进而出现基因型异常的子细胞。
8．【答案】C
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】A、热射病患者体内热量过度积蓄，机体产热大于散热，进而导致体温升高，A正确；
B、高温会破坏酶的空间结构，使酶活性降低，细胞代谢减弱，B正确；
C、热射病是外界高温、机体散热受阻引起的热量积蓄，并非甲状腺激素分泌过多导致，甲状腺激素主要调节基础代谢产热，与热射病无直接关联，C错误；
D、高温环境下人体大量出汗，水分和无机盐流失，及时补充水、盐可维持内环境稳态，预防热射病，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）体温调节的实质是机体产热与散热的动态平衡，产热大于散热会导致体温升高。
（2）酶的活性受温度影响，高温会破坏酶的空间结构，使酶永久失活，进而降低细胞代谢速率。
（3）甲状腺激素能提高细胞代谢速率、增加产热，主要参与寒冷条件下的体温调节，热射病由环境高温、散热障碍引发。
（4）高温环境下机体大量排汗会流失水和无机盐，及时补充可维持水盐平衡，保证体温调节正常进行。
9．【答案】B
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、静息状态下释放少量神经递质，仅引起肌细胞膜微小的电位变化，未达到肌细胞兴奋的阈值，因此不会引发肌细胞产生兴奋，A正确；
B、由图可知，释放的量子数与和突触前膜融合的囊泡数呈正比例关系，说明单个囊泡释放的神经递质量子数恒定；运动状态下释放大量神经递质，是因为融合的囊泡数量增多，并非单个囊泡内释放的神经递质数增多，B错误；
C、Ca2+内流可触发突触小泡与突触前膜融合，若Ca2+内流受抑制，融合的囊泡数减少，释放的量子数减少，突触后膜电位变化幅度将会变小，C正确；
D、动作电位的产生依赖Na+内流，Na+通道阻断剂抑制神经纤维产生动作电位，兴奋无法传至轴突末梢，Ca2+内流减少，囊泡融合数量减少，可使量子释放量减少，D正确。
故答案为：B。
【分析】（1）突触后神经元（肌细胞）产生兴奋需要膜电位变化达到阈电位，少量神经递质引起的微小电位变化无法达到该阈值，不能触发兴奋。
（2）量子释放的特点为单个突触小泡释放的神经递质量子数固定，神经递质释放总量由融合的突触小泡数量决定。
（3）Ca2+是突触前膜释放神经递质的关键信号，Ca2+内流促进突触小泡与突触前膜融合，抑制Ca2+内流会降低神经递质释放量。
（4）动作电位沿神经纤维传导至轴突末梢，才能触发后续Ca2+内流和递质释放；抑制动作电位产生，会阻断突触前膜的大量递质释放。
10．【答案】D
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况
【解析】【解答】A、检测野生型与突变体茎尖中基因a转录后的mRNA含量，可判断生长素合成酶基因是否正常表达，用于验证假设①，无法验证生长素运输是否异常，A错误；
B、生长素极性运输指从形态学上端向形态学下端的纵向运输，而植物向光性依赖生长素从向光侧向背光侧的横向运输，检测极性运输速率无法反映横向运输情况，B错误；
C、向突变体尖端施加生长素，观察幼苗背光侧的生长情况，可验证背光侧细胞的生长素受体是否正常（假设③），无法判断生长素横向运输是否受阻，C错误；
D、用3H标记的生长素处理野生型和突变体顶芽，检测背光侧放射性强度，若突变体背光侧放射性显著低于野生型，可直接证明生长素无法正常由向光侧向背光侧运输，能直接支持假设②，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）植物向光性的产生机制：单侧光照射下，生长素在胚芽鞘尖端发生横向运输，由向光侧运输至背光侧，使背光侧生长素浓度更高，细胞伸长生长更快，进而表现出向光弯曲生长。
（2）生长素的运输包括极性运输、横向运输，极性运输是形态学上端到形态学下端的纵向运输，与向光性无关；横向运输发生在尖端，是向光性形成的关键。
（3）验证不同假设的实验思路：验证生长素合成异常可检测生长素含量或合成相关基因表达；验证运输异常可追踪生长素的横向运输分布；验证受体异常可外源施加生长素观察生长效应。
（4）同位素标记法可追踪物质的运输路径、分布情况，是研究物质运输的常用方法。
11．【答案】C
【知识点】群落的演替；群落的概念及组成
【解析】【解答】A、轻度放牧区牧草丰富度为23种，中度放牧区为25种，中度放牧更有利于提高该草原生态系统的物种丰富度，A错误；
B、随着放牧强度增加，牧草丰富度和密度均呈现先升高后降低的趋势，并非持续下降，B错误；
C、放牧属于人为干扰因素，不同放牧强度改变了牧草的丰富度、高度和密度，说明人为因素会影响群落演替的速度和方向，C正确；
D、重度放牧区牧草丰富度和密度显著降低，表明过度放牧会使草原生态系统的承载力下降，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）物种丰富度是指群落中物种数目的多少，可反映群落物种多样性水平。
（2）人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
（3）生态系统的承载力受环境条件、人类干扰等因素影响，过度放牧会破坏植被，降低生态系统的承载力。适度的外界干扰可提高群落的物种丰富度，过度干扰会降低物种丰富度。
12．【答案】B
【知识点】种群的特征；估算种群密度的方法
【解析】【解答】A、“距离咬节法”通过粪团咬节差异、粪团间距（大熊猫活动范围）区分不同个体，依据的原理是大熊猫的活动范围和个体间咬节差异，A正确；
B、幼年个体：A1~A3咬节差均较大，为3只；亚成年个体：B1~B4间距均大于500m，为4只；成年个体：C1~C12为1只、C13~C14为1只，C12、C13、C15咬节差较大，为3只，成年共2+3=5只；老年个体：D1~D5为1只，D6~D9为4只，老年共1+4=5只，B错误；
C、大熊猫粪便中的DNA具有特异性，可精准区分不同个体，还能鉴定性别，因此能更准确估算大熊猫数量，C正确；
D、繁殖季节大熊猫活动范围增大，同一只大熊猫的粪便可能在多处被采集，易被多次重复计数，D正确。
故答案为：B。
【分析】（1）距离咬节法的计数判定标准：同一年龄组内，咬节差较大，或咬节差较小但粪团距离大于500m，判定为不同个体；咬节差较小且粪团距离≤500m，判定为同一个体。
（2）DNA分子具有特异性，可作为个体识别的分子标记，用于精准计数和性别鉴定。
（3）动物的活动范围会受繁殖、季节等因素影响，活动范围扩大易造成种群调查时的重复计数。
（4）种群数量调查方法需结合调查对象的行为、生理特点，减少计数误差。
13．【答案】C
【知识点】测定某种微生物的数量；微生物发酵及其应用；培养基概述及其分类；其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、5g土壤加入45mL无菌水，稀释10倍，后续梯度稀释4次，每次稀释10倍，总稀释倍数为105；平均菌落数为(113+106+111)÷3=110个，每克土样活菌数=110÷0.1×105=1.1×108个，5g土样活菌总数约为5.5×108个，A错误；
B、牛肉膏蛋白胨培养基为通用全营养培养基，可培养多种微生物，不具备鉴别灰色链霉菌的功能，鉴别微生物需使用添加特定指示剂或底物的鉴别培养基，B错误；
C、次级代谢产物一般在微生物生长的稳定期大量合成，由图2可知，灰色链霉菌细胞数达到稳定期后，阿维菌素产量显著上升，因此阿维菌素是次级代谢产物，C正确；
D、固定容积的发酵罐中营养物质、空间有限，加大接种量会使菌体快速达到环境容纳量，易因营养耗尽、有害代谢产物积累等导致发酵提前结束，不一定能增大产物产量，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）稀释涂布平板法计数时，活菌数计算公式：每克样品中的菌株数=(平均菌落数÷涂布体积)×稀释倍数；梯度稀释中，1mL菌液加入9mL无菌水，稀释倍数为10倍。
（2）培养基按功能可分为选择培养基、鉴别培养基和通用培养基；牛肉膏蛋白胨培养基属于通用培养基，无选择、鉴别作用。
（3）微生物的初级代谢产物在生长全过程产生，与菌体生长同步；次级代谢产物主要在稳定期产生，与菌体生长不同步。
（4）发酵工程中，接种量需适宜，接种量过大易导致菌体生长过快，营养物质快速消耗，代谢废物大量积累，不利于产物积累。
14．【答案】C
【知识点】单克隆抗体的制备过程；单克隆抗体的优点及应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、该流程目的是生产抗IgE单克隆抗体，因此构建的表达载体需插入抗IgE抗体的目的基因，A正确；
B、大肠杆菌繁殖速度快，将表达载体导入大肠杆菌，可通过大肠杆菌快速增殖实现表达载体的大量扩增，B正确；
C、该生产流程运用了基因工程、动物细胞培养技术，未利用动物细胞融合技术，C错误；
D、该单克隆抗体由人源化抗IgE抗体的cDNA表达而来，与人体自身抗体相似度高，进入患者体内不会被当作抗原清除，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）基因工程的核心步骤为构建基因表达载体，表达载体需包含目的基因、启动子、终止子、标记基因等必需元件。
（2）大肠杆菌繁殖速率快、培养条件简单，常作为扩增质粒（表达载体）的宿主细胞。
（3）传统单克隆抗体制备依赖动物细胞融合技术制备杂交瘤细胞，本流程直接将目的基因导入CHO工程细胞株，无细胞融合过程。
（4）人源化抗体可降低免疫原性，避免被人体免疫系统识别为外来抗原，减少被清除的概率。
15．【答案】B
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁制备原生质体；胰蛋白酶用于分散动物细胞，不能用于处理植物细胞，A错误；
B、原生质体无细胞壁，融合后的原生质体在特定培养基中培养，存活的细胞可再生出细胞壁，细胞壁再生是植物细胞分裂、分化的前提，B正确；
C、温州蜜柑的雄性不育由细胞质基因控制，本实验中“华柚2号”细胞质来自温州蜜柑，花粉败育，无法完成自交，C错误；
D、温州蜜柑原生质体的细胞核被紫外线破坏，融合细胞仅保留“HB柚”的细胞核，染色体组数仍为二倍体，并非四倍体，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）植物原生质体制备需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，动物细胞培养中常用胰蛋白酶、胶原蛋白酶分散细胞。原生质体再生出细胞壁是植物细胞全能性表达的前提，只有再生细胞壁后，细胞才能正常进行分裂和分化。
（2）细胞质基因控制的性状表现为母系遗传，雄性不育个体花粉败育，无法产生可育花粉，不能进行自交。
16．【答案】（1）酶
（2）光合色素能溶解在有机溶剂甲醇中；c；红
（3）15和20；碳酸氢钠溶液浓度过高，导致发状念珠蓝细菌因渗透失水，光合作用受到抑制
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1) 蓝细菌属于原核生物，细胞内不含有叶绿体，但细胞质的光合片层上分布有与光合作用有关的色素，同时细胞内含有催化光反应、暗反应的酶，因此可以独立完成光合作用。故该空填酶。
(2) 光合色素的化学本质为有机物，根据相似相溶原理，有机物可溶解在有机溶剂甲醇中，因此可用甲醇提取蓝细菌的光合色素。
结合吸收光谱：类胡萝卜素只吸收蓝紫光，对应曲线 b；叶绿素 a 主要吸收红光和蓝紫光，对应曲线 a；藻胆素主要吸收红光，在 600~700 nm 红光波段出现显著吸收峰，对应曲线 c。因此依次填：光合色素能溶解在有机溶剂甲醇中、c、红。
(3) ①光照 黑暗交替条件下，生物量增加量 = 光照 12h 积累的有机物 黑暗 12h 消耗的有机物 = 12× 净光合速率 12× 呼吸速率 = 12×(净光合速率 呼吸速率)。因此生物量增加量由 “净光合速率与呼吸速率的差值” 决定。结合柱状图，15 mmol L- 和 20 mmol L- 时，净光合速率与呼吸速率的差值最大，生物量增加最多。
②NaHCO3浓度过高时，外界溶液渗透压远大于蓝细菌细胞内渗透压，蓝细菌发生渗透失水，导致细胞结构受损、与光合作用有关的酶活性降低，细胞代谢紊乱，最终总光合速率大幅下降。
【分析】（1）原核生物的光合作用：蓝细菌无叶绿体，依靠细胞质中的光合片层、光合色素及相关酶完成光合作用。
（2）光合色素的提取与吸收光谱：光合色素可溶解于有机溶剂；叶绿素主要吸收红光、蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，藻胆素主要吸收红光。
（3）光合速率相关计算：交替光照下有机物积累量=光照时长×净光合速率 黑暗时长×呼吸速率；渗透作用：外界溶液浓度过高会导致细胞渗透失水，影响细胞代谢，进而抑制光合作用。
（1）蓝细菌是原核生物，没有叶绿体，但能进行光合作用，原因是其细胞内含有与光合作用有关的色素和酶。
（2）光合色素（藻胆素、叶绿素a、类胡萝卜素）能溶解在有机溶剂甲醇中，因此可用甲醇进行提取。叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对应曲线a； 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，对应曲线b；藻胆素主要吸收红光，在红光区有明显吸收峰，对应曲线c。
（3）①如图，NaHCO3浓度是15和20mmol·L-1时，净光合速率与呼吸速率的差值最大，所以NaHCO3浓度是15和20mmol·L-1时，光照12小时，黑暗12小时交替进行一段时间，发状念珠蓝细菌生物量增加最大。
②碳酸氢钠溶液浓度过高，导致发状念珠蓝细菌因渗透失水，细胞代谢紊乱，光合作用受到抑制（如酶活性降低、结构受损等），从而导致总光合速率下降。
17．【答案】（1）CSF1；巨噬细胞；吞噬消化、抗原处理和呈递
（2）LH；两组小鼠的GnRH受体基因的相对表达量无明显差异；垂体巨噬细胞；垂体巨噬细胞通过分泌ATP与垂体分泌促性腺激素的细胞表面的ATP受体结合，促进该激素的分泌
【知识点】免疫系统的结构与功能；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1) 正常小鼠 A 与无法合成 IL 34 的小鼠 B 相比，垂体中巨噬细胞数量基本一致，说明 IL 34 不参与维持巨噬细胞数量；B 小鼠注射 CSF1 抗体后，巨噬细胞数量显著下降，因此维持垂体巨噬细胞正常数量必需的细胞因子为 CSF1。注射受体 R 抗体后，垂体中巨噬细胞数量明显减少，单核细胞数量无明显变化，说明该处理可专一性减少垂体中的巨噬细胞。巨噬细胞属于抗原呈递细胞，在特异性免疫中能够吞噬消化病原体，同时对抗原进行处理和呈递，激活特异性免疫。
(2) ①对比表格数据，受体 R 抗体处理后，LH 激素水平显著降低，FSH 激素水平无明显变化，说明垂体巨噬细胞主要调控 LH 的分泌；对照组与受体 R 抗体处理组的 GnRH 受体基因相对表达量几乎没有差异，因此 LH 分泌减少不是 GnRH 介导的信号通路受阻引起的。
②体外实验中，只有垂体分泌促性腺激素的细胞时可分泌少量 LH（第 1 组），第 2 组激素浓度为 0，说明该组不含分泌促性腺激素的细胞，仅培养垂体巨噬细胞。第 3 组同时加入两种细胞后，胞外 ATP 含量升高，LH 分泌增多；第 4 组加入 ATP 受体抑制剂后，LH 分泌量下降，由此可知垂体巨噬细胞可分泌 ATP，ATP 与垂体分泌促性腺激素的细胞表面的 ATP 受体结合，进而促进 LH 的分泌。
【分析】（1）细胞因子可调控免疫细胞的存活与数量；巨噬细胞作为抗原呈递细胞，具备吞噬、处理、呈递抗原的功能，参与特异性免疫。
（2）ATP可作为细胞间的信号分子，与靶细胞膜上的特异性受体结合，调控靶细胞的激素分泌功能。
（1）对比 A 小鼠（正常）和 B 小鼠（无法合成 IL-34）的柱状图： A 小鼠与 B 小鼠的巨噬细胞数量无明显差异，但单核细胞数量均显著降低；而注射 CSF1 抗体后，B 小鼠的巨噬细胞数量大幅下降。这说明维持垂体巨噬细胞正常数量所必需的细胞因子是 CSF1。注射受体 R 抗体后，B 小鼠的巨噬细胞数量显著减少，而单核细胞数量变化不大，因此可专一性减少垂体中的巨噬细胞。巨噬细胞在特异性免疫中的功能是：吞噬消化病原体、对抗原进行处理并呈递给 T 细胞，启动特异性免疫反应。
（2）① 对比对照组与受体 R 抗体处理组： LH 水平从 2.85 降至 1.37，显著下降；FSH 水平从 3.83 升至 3.79，变化不明显。因此垂体巨噬细胞主要影响LH激素的水平。两组小鼠的 GnRH 受体基因相对表达量几乎无差异（对照组 1.00，处理组 0.98），说明 LH 分泌减少并非由 GnRH 介导的信号通路受阻导致。
② 第 2 组的 “该激素浓度” 为 0，说明该组只培养了垂体中分泌促性腺激素的细胞，没有垂体巨噬细胞，因此无法分泌该激素。 综合体外实验结果： 组 1：只有分泌促性腺激素的细胞，激素浓度为 1.9。 组 3：同时加入垂体巨噬细胞，胞外 ATP 水平升高，激素浓度升至 3.1。 组 4：加入 ATP 受体抑制剂后，激素浓度回落至 2。 由此可知，调控机制为：垂体巨噬细胞通过分泌 ATP，与垂体中分泌促性腺激素的细胞表面的 ATP 受体结合，进而促进 LH 的分泌。
18．【答案】（1）含碳有机物
（2）生产者；三、四
（3）5000；248
（4）整体
【知识点】生态系统的结构；生态工程依据的生态学原理；生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1) 碳元素在无机环境与生物群落之间主要以二氧化碳的形式循环，在生物群落内部，通过食物链和食物网进行传递，以含碳有机物的形式流动。
(2) A是生态系统能量的起始来源，可被B1捕食，能量去向包含流向捕食者、分解者、未利用和呼吸消耗，符合生产者的能量流动特征，因此A为生产者；B1以生产者A为食，属于第二营养级，B2捕食B1时为第三营养级，B3捕食B1、B2捕食B3，此时B2为第四营养级，因此B2所处的营养级为第三、第四营养级。
(3) 生态系统中，某营养级生物的同化量=流向捕食者的能量+流向分解者的能量+未利用的能量+呼吸消耗的能量，因此①=12000 1800 2200 3000=5000 kJ·m-2·a- ；B2的总同化量=流向分解者能量+未利用能量+呼吸消耗能量=90+80+450=620 kJ·m-2·a- ，B2从B1、B3获得的能量分别为300、72 kJ·m-2·a- ，因此从其他途径获得的能量=620 300 72=248 kJ·m-2·a- 。
(4) 生态工程的整体原理强调兼顾自然、经济、社会三大效益，该模式既提高了经济效益，又降低污染、提升生态效益，符合整体原理。
【分析】（1）碳循环的形式：碳在生物群落与无机环境之间以二氧化碳形式循环，在生物群落内部以含碳有机物形式沿食物链、食物网传递。
（2）生态系统的营养结构：生产者为第一营养级，初级消费者属于第二营养级，次级消费者属于第三营养级；生物可因捕食多种生物，处于多个营养级。
（3）能量流动的计算：生物同化量的去向包括呼吸消耗、流向下一营养级、流向分解者、未利用；消费者的同化量为各捕食来源及其他食物来源的能量总和。
（4）生态工程基本原理：整体原理需要综合考虑生态、经济、社会效益，实现系统整体功能最优；协调原理侧重环境承载力，自生原理侧重生物组分互利共存，循环原理侧重物质循环利用。
（1）在生物群落内部，碳元素以含碳有机物（如糖类、蛋白质等）的形式通过食物链、食物网进行流动。
（2）A 是能量的主要来源，且有大量能量流向分解者、未利用及呼吸消耗，符合生产者的特征，因此 A 为生产者。B1捕食 A（生产者），故 B1为第二营养级（初级消费者）； B2捕食 B1，故 B2为第三营养级（次级消费者）； B3捕食 B1，B2又捕食 B3，故 B2也可作为第四营养级（三级消费者）。 因此 B2所处的营养级是第三、第四营养级。
（3）生产者A的同化量为12000kJ·m-2·a-1，同化量=流向捕食者+流向分解者+未利用+呼吸消耗，即12000=1800+2200+3000+①，①=5000 kJ·m-2.a-1。B2的总同化量=流向分解者+未利用+呼吸消耗=90＋80＋450=620kJ·m-2.a-1。B2从B1获得的能量为300kJ·m-2·a-1，从B3获得的能量为72kJ·m-2·a-1。从其他途径获得的能量=620-300-72=248kJ·m-2.a-1。
（4）利用稻田水域空间发展养殖，提高经济效益；减少化肥农药投入，降低环境污染，提高生态效益，体现了生态工程的整体原理（兼顾经济、社会和生态效益，实现系统整体功能最优）。
19．【答案】（1）DNA连接；EcoRⅠ和BamHⅠ
（2）耐高温的DNA聚合酶；5'端；AGATCT
（3）成功；样品出现长度为5000和680的两条条带，与质粒和S序列的长度相似
（4）导入重组质粒的细胞的荧光强度低于导入质粒的细胞的荧光强度
【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) 构建重组质粒时，需要限制酶切割质粒和目的基因，再用 DNA 连接酶将切割后的 DNA 片段连接起来。结合图示信息，S 序列转录方向为从左向右，需要插入质粒中绿色荧光蛋白基因与终止子之间；质粒该区域存在 EcoRⅠ 和 BamHⅠ 两个酶切位点，选择这两种限制酶进行双酶切，能够避免质粒自身环化、目的基因反向连接，保证 S 序列准确定向插入。
(2) PCR 扩增 S 序列时，需要使用耐高温的 DNA 聚合酶，该酶可耐受 PCR 反应中高温变性的条件。DNA 子链从引物的 3' 端开始延伸，因此限制酶识别序列需添加在下游引物的 5' 端，不会干扰子链的合成。S 序列内部含有 BamHⅠ 的酶切位点，直接使用 BamHⅠ 会破坏 S 序列；BglⅡ 与 BamHⅠ 切割后产生的黏性末端相同，可实现片段连接，BglⅡ 的识别序列为 5'-AGATCT-3'。
(3) 质粒长度约为 5000bp，S 序列长度约为 680bp；重组质粒酶切后的电泳样品出现 5000bp 和 680bp 两条条带，与质粒载体、S 序列的理论长度相匹配，说明 S 序列成功插入质粒，重组质粒构建成功。
(4) 沉默子可抑制下游基因的转录表达，质粒中的绿色荧光蛋白基因可作为报告基因，其表达水平可通过细胞荧光强度体现。若 S 序列具有沉默子活性，会抑制绿色荧光蛋白基因的表达，因此导入重组质粒的小鼠细胞荧光强度低于导入空质粒的小鼠细胞。
【分析】（1）限制酶用于切割DNA，DNA连接酶用于连接黏性末端或平末端；定向克隆需选择两种不同限制酶，避免载体与目的基因自身环化、反向连接。
（2）PCR技术：扩增依赖耐高温的DNA聚合酶；引物5'端可添加酶切位点，不影响子链延伸；可选用产生相同黏性末端的不同限制酶，避免破坏目的基因。
（3）通过酶切后片段长度，与载体、目的基因理论长度比对，验证重组质粒是否构建成功。
（4）沉默子可抑制启动子功能，下调下游基因转录，可通过报告基因（绿色荧光蛋白基因）的表达强度验证沉默子功能。
（1）在构建重组质粒时，需使用限制酶和DNA连接酶对图3中质粒进行处理。结合图1、图2和图3呈现的信息可知：构建重组质粒时，需要将S序列插入到质粒上的GFP（绿色荧光蛋白基因）和终止子之间，再结合图2所示的S序列的转录方向是从左向右可推知：构建重组质粒时，应选择图3表中的EcoRⅠ和BamHⅠ限制酶对质粒进行切割，以保证S序列的正确插入。
（2）欲利用PCR技术对S序列进行扩增，需使用耐高温的DNA聚合酶。转录的方向是从mRNA的5'端到3'端，PCR扩增时引物是从子链的5'端往3'方向延伸。由图3可知：用BamHⅠ限制酶和BglⅡ限制酶切割产生的黏性末端相同；由图2可知：转录是从S序列的左侧向右侧进行，且S序列中存在BamHⅠ限制酶的识别序列。为实现扩增出的S序列的精准插入质粒中且S序列不被BamHⅠ限制酶破坏，需要在下游引物的5'端添加BglⅡ限制酶的识别序列，该序列是5'- AGATCT -3'。
（3）由图2和图3可知：S序列的长度约为680bp，质粒的长度约为5000bp。选取合适的限制酶对重组质粒进行酶切并对酶切产物进行电泳，其结果显示：样品出现长度为5000和680的两条条带，与质粒和S序列的长度相似，说明成功构建了重组质粒。
（4）沉默子是通过抑制启动子的功能来抑制目的基因的表达。若S序列具有图1沉默子活性，则将重组质粒（含S序列）和图3质粒（不含S序列）分别导入小鼠细胞后，导入重组质粒的细胞的荧光强度应低于导入质粒的细胞的荧光强度。
20．【答案】（1）短翅；亲本为短翅，F1中出现长翅
（2）刚毛（直刚毛和焦刚毛）
（3）AaXBXb×AaXBY；0
（4）控制翅型与刚毛的基因位于两对同源染色体上；长翅果蝇的数量多于短翅（长翅：短翅>1：1）
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传
【解析】【解答】(1) 显性性状为短翅；判断依据为亲本雌雄果蝇均为短翅，杂交后子代出现了长翅性状，发生了性状分离，根据性状分离的遗传规律，亲本表现的性状为显性性状。
(2) 伴性遗传的性状是刚毛（直刚毛和焦刚毛）；分析子代性状，雌果蝇全部表现为直刚毛，雄果蝇中直刚毛∶焦刚毛=1∶1，刚毛性状的表现与性别紧密关联；而翅型在雌雄果蝇中短翅、长翅的性状分离比无性别差异，因此控制刚毛的基因位于X染色体上，属于伴性遗传。
(3) 先推导翅型相关基因型：亲本均为短翅，子代短翅∶长翅=(4+2+2)：(2+1+1)=2∶1，正常杂合子自交后代性状分离比应为3∶1，该比例异常说明显性纯合基因型AA致死，因此亲本翅型基因型均为Aa。
再推导刚毛相关基因型：子代雌蝇全为直刚毛，雄蝇直刚毛∶焦刚毛=1∶1，直刚毛为显性性状；雄性子代的X染色体来自母本，因此母本需同时携带直刚毛、焦刚毛基因，基因型为XBXb；父本为雄性直刚毛果蝇，基因型为XBY。综上亲本基因型为AaXBXb×AaXBY。
F1中短翅的基因型只能为Aa（AA基因型致死，不存在短翅纯合子），因此短翅直刚毛的纯合子（AAXBXB、AAXBY）全部致死，纯合子比例为0。
(4) 控制翅型的A/a基因位于常染色体，控制刚毛的B/b基因位于X染色体，两对基因属于非同源染色体上的非等位基因，遵循基因的自由组合定律，刚毛性状的遗传不受翅型交配机会差异的影响，因此无法验证假说。
若无交配选择，F1中短翅(Aa)∶长翅(aa)=2∶1，配子中A占1/3、a占2/3，自由交配后子代基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶4∶4，AA致死，存活个体中Aa(短翅)∶aa(长翅)=1∶1；若长翅果蝇交配机会更多，会使a基因的传递概率提升，因此F2中长翅果蝇数量多于短翅果蝇（长翅∶短翅＞1∶1）时，假设成立。
【分析】（1）具有一对相对性状的纯合亲本杂交，子一代显现的性状为显性性状；杂合亲本自交，子代出现性状分离，亲本表现型为显性性状。
（2）性状表现与性别相关联，雌雄个体的性状分离比存在明显差异，可判断控制该性状的基因位于性染色体上。
（3）常染色体显性纯合致死会使杂合子自交后代显、隐性状分离比变为2∶1；伴X遗传中，雄性子代的X染色体来自母本，可通过子代雄性性状推导母本基因型。
（4）基因的自由组合定律：常染色体基因与X染色体上的基因独立遗传，性状互不干扰；自然选择可通过影响生物的交配机会，改变种群的基因频率，进而改变子代的性状分离比。
（1）短翅是显性性状。判断依据：亲本均为短翅，F1中出现了长翅，说明短翅为显性，长翅为隐性。
（2）F1中雌蝇全为直刚毛，雄蝇中直刚毛：焦刚毛 = 1：1，说明控制刚毛的基因（B/b）位于 X 染色体上，为伴 X 遗传。
（3）翅型：F1短翅：长翅 = 2：1，说明 AA 致死，亲本均为 Aa。 刚毛：F1雌蝇全为直刚毛（X X-），雄蝇直刚毛（X Y）： 焦刚毛（X Y）=1：1，说明母本为 X X ，父本为 X Y。所以亲本基因型为AaXBXb×AaXBY，短翅基因型只能是 Aa（AA 致死），不存在纯合子，因此短翅直刚毛纯合子（AAX X 、AAX Y）比例为 0。
（4）控制翅型（A/a）与刚毛（B/b）的基因位于两对同源染色体上（常染色体与 X 染色体），遵循自由组合定律，刚毛性状的遗传与翅型的交配选择无关。若假说成立（长翅雄蝇交配机会更多），则长翅基因（a）的传递频率更高，F2中长翅个体比例会高于理论值（理论上 F1自由交配，a 配子频率为 2/3，A 配子频率为 1/3，AA 致死，故 aa：Aa = 4/9： 4/9 = 1：1）。
1 / 12026年四川省泸州市高三二模生物学试题
一、单项选择题：本大题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题列出的备选项中，只有一项是最符合题目要求的。
1．细胞内的糖类、蛋白质和核酸存在紧密的联系，下列叙述正确的是（　　）
A．糖类可以参与构成核酸，核酸不能参与构成糖类
B．蛋白质能与核酸结合，但蛋白质不能与糖类结合
C．糖类能为核酸的合成直接提供能量，但蛋白质不能
D．核酸可以指导蛋白质合成，蛋白质不参与核酸合成
【答案】A
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能；核酸在生命活动中的作用；糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】A、核酸中的DNA含有脱氧核糖，RNA含有核糖，因此糖类可以参与构成核酸；核酸由核苷酸聚合形成，无法参与糖类的构成，A正确；
B、蛋白质能与核酸结合，例如染色体由DNA和组蛋白结合形成，核糖体由rRNA和蛋白质结合形成；蛋白质也能与糖类结合形成糖蛋白，B错误；
C、细胞生命活动的直接能源物质是ATP，糖类不能直接为核酸合成提供能量，需通过细胞呼吸生成ATP供能；蛋白质分解也可释放能量，C错误；
D、核酸可通过转录、翻译过程指导蛋白质合成；DNA聚合酶、RNA聚合酶等本质为蛋白质，可参与核酸的合成，D错误。
故答案为：A。
【分析】（1）细胞内存在多种生物大分子复合物，蛋白质可与核酸结合，也可与糖类结合形成糖蛋白，糖蛋白可参与细胞识别等生命活动。
（2）细胞内直接为生命活动供能的物质为ATP，糖类、蛋白质等有机物中的能量需转化为ATP中活跃的化学能才能利用。
（3）核酸可通过基因表达指导蛋白质的合成；核酸的复制、转录过程需要相应的酶催化，绝大多数酶的本质是蛋白质。
2．线粒体中存在如图所示的ATP合成机制，图中a为磷脂双分子层，A侧为线粒体基质，①、②为相关过程。下列分析正确的是（　　）
A．图中B侧为细胞质基质，b为载体蛋白
B．过程①为主动运输，过程②为协助扩散
C．图中c有两种功能，因此不具有专一性
D．图中能量直接来自葡萄糖的氧化分解
【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、a为线粒体内膜，A侧为线粒体基质，线粒体内膜外侧（B侧）是线粒体内膜与外膜之间的膜间隙，并非细胞质基质；b是转运H+的载体蛋白，A错误；
B、过程①转运H+消耗能量、逆浓度梯度进行，运输方式为主动运输；过程②H+顺浓度梯度运输，借助载体蛋白c且不消耗能量，运输方式为协助扩散，B正确；
C、c既能转运H+，又能催化ATP合成，载体蛋白只能转运特定物质、酶只能催化特定化学反应，因此c仍具有专一性，C错误；
D、葡萄糖无法进入线粒体，需先在细胞质基质分解为丙酮酸后才能进入线粒体氧化分解；图中驱动H+跨膜的能量来自有氧呼吸释放的化学能，并非直接来自葡萄糖的氧化分解，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）线粒体为双层膜细胞器，外膜与内膜之间为膜间隙，内膜内侧为线粒体基质，线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的发生场所。
（2）主动运输的特点是逆浓度梯度运输，需要载体蛋白协助且消耗能量；协助扩散的特点是顺浓度梯度运输，需要载体蛋白协助，不消耗能量。
（3）蛋白质具有专一性，兼具载体和酶功能的蛋白质，其转运、催化过程均针对特定物质或反应，仍具备专一性。
（4）葡萄糖不能进入线粒体参与有氧呼吸，需在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体完成后续氧化分解；有氧呼吸释放的化学能可驱动离子跨膜，形成离子浓度梯度，进而推动ATP合成。
3．如图是甲、乙、丙、丁四种周期蛋白在一个细胞周期中的含量变化，其中周期蛋白丁能与Cdk结合形成具有生物活性的M-Cdk，驱动细胞进入分裂期，并在分裂期保持较高含量。下列推测不合理的是（　　）
A．图中a、b、c共同构成细胞周期中的分裂间期
B．甲、乙、丙中有调控DNA复制和蛋白质合成的周期蛋白
C．周期蛋白丁的合成减少会影响染色体的复制和平均分配
D．癌细胞中，M-Cdk的生物活性可能会高于正常细胞
【答案】C
【知识点】细胞周期；细胞有丝分裂不同时期的特点；有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、细胞周期包含分裂间期和分裂期，d段代表分裂期，a、b、c段代表分裂间期，因此a、b、c共同构成细胞周期中的分裂间期，A正确；
B、分裂间期主要进行DNA复制和有关蛋白质的合成，甲、乙、丙在分裂间期含量较高，推测其可调控DNA复制和蛋白质的合成过程，B正确；
C、周期蛋白丁形成的M Cdk可驱动细胞进入分裂期，主要调控分裂期染色体的平均分配；染色体的复制发生在分裂间期，与周期蛋白丁无关，因此周期蛋白丁的合成减少不会影响染色体复制，C错误；
D、癌细胞具有无限增殖的特点，细胞分裂过程旺盛，驱动细胞进入分裂期的M Cdk的生物活性可能高于正常细胞，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）细胞周期由分裂间期和分裂期组成，分裂间期包括G1期、S期、G2期，该时期主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期进行物质准备；分裂期即M期，主要完成染色体的平均分配。
（2）周期蛋白可调控细胞周期的进程，不同周期蛋白在细胞周期不同阶段含量发生规律性变化，调控对应时期的生命活动。
（3）癌细胞的主要特征之一是能够无限增殖，细胞分裂频率高、分裂旺盛，因此促进细胞进入分裂期的相关物质活性会升高。
4．同位素标记法是生物学研究中的一种重要方法。下列分析错误的是（　　）
A．用3H标记亮氨酸的羧基，可追踪分泌蛋白的合成与运输过程
B．用15N的培养基培养大肠杆菌，可检测到双链均含15N的DNA
C．用14C标记的供给植物，光照后能在丙酮酸中检测到放射性
D．用32P标记噬菌体侵染未标记细菌，可在沉淀物中检测到放射性
【答案】A
【知识点】细胞器之间的协调配合；光合作用的发现史；噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、分泌蛋白合成过程中，氨基酸的羧基参与脱水缩合，羧基上的氢会脱离形成水，若用3H标记亮氨酸的羧基，放射性会进入水中，无法追踪分泌蛋白的合成与运输过程，A错误；
B、用15N的培养基培养大肠杆菌，DNA复制以含15N的脱氧核苷酸为原料，大肠杆菌连续繁殖多代后，可检测到双链均含15N的DNA，B正确；
C、用14C标记的CO2供给植物，经光合作用合成有机物，有机物经细胞呼吸第一阶段分解为丙酮酸，因此光照后能在丙酮酸中检测到放射性，C正确；
D、32P标记噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时DNA进入细菌细胞内，离心后细菌位于沉淀物中，因此可在沉淀物中检测到放射性，D正确。
故答案为：A。
【分析】（1）同位素标记法是利用放射性同位素追踪物质的运行和变化规律，标记的部位需稳定保留在被追踪物质中，氨基酸脱水缩合时羧基上的氢会脱离，不能用于追踪蛋白质合成。
（2）DNA的复制方式为半保留复制，在含重同位素的培养基中连续培养微生物，可获得双链均被标记的DNA分子。
（3）光合作用固定的碳元素可通过细胞呼吸途径，转移到丙酮酸等细胞呼吸中间产物中。
（4）噬菌体侵染细菌实验中，DNA会进入宿主细胞，离心后随细菌沉淀；蛋白质外壳留在细胞外，离心后主要分布在上清液。
5．下图是DNA损伤后的一种修复机制，相关推理正确的是（　　）
A．图中核酸酶与DNA修复聚合酶的作用位点完全不相同
B．DNA修复聚合酶与DNA聚合酶均沿DNA的方向移动
C．DNA在修复过程中，4种脱氧核苷酸都能填充任意缺失位点
D．若损伤DNA未经修复，连续复制n次后将产生个异常DNA
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、核酸酶的作用是切除DNA损伤的核苷酸片段，DNA修复聚合酶的作用是合成对应互补的脱氧核苷酸链，二者均作用于DNA的磷酸二酯键，作用位点存在相同之处，A错误；
B、DNA聚合酶只能沿DNA的5'→3'方向催化子链延伸，由图可判断DNA修复聚合酶同样沿5'→3'方向移动，B正确；
C、DNA修复过程严格遵循碱基互补配对原则，脱氧核苷酸需依据模板链的碱基特异性填充缺失位点，不能任意填充，C错误；
D、若损伤DNA未经修复，该DNA的损伤链复制后子代DNA均异常，正常链复制后子代DNA正常，连续复制n次后会产生2n-1个异常DNA分子，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）DNA的基本骨架由磷酸二酯键连接脱氧核苷酸形成，核酸酶可水解磷酸二酯键，DNA聚合酶、DNA修复聚合酶可催化磷酸二酯键的合成。
（2）DNA聚合酶的催化特性为只能从子链的5'端向3'端延伸，该特性适用于DNA复制与DNA修复过程。
（3）DNA复制、修复均遵循碱基互补配对原则，即腺嘌呤与胸腺嘧啶配对、鸟嘌呤与胞嘧啶配对。
（4）DNA的复制方式为半保留复制，一条链损伤时，以损伤链为模板合成的子代DNA均异常，以正常链为模板合成的子代DNA均正常。
6．研究人员调查发现，在不同地区使用同种杀虫剂后，多地的柑橘木虱种群均出现了相似的抗药性，但发生突变的基因不完全相同。下列分析不合理的是（　　）
A．使用杀虫剂对木虱种群的变异起到了定向选择的作用
B．不同种群在相似的选择压力下，可能进化出相似性状
C．发生突变的基因不完全相同体现了基因突变的随机性
D．该现象表明了生物总是朝着适应能力更强的方向变异
【答案】D
【知识点】基因突变的特点及意义；现代生物进化理论的主要内容；自然选择与适应
【解析】【解答】A、杀虫剂作为环境选择压力，对柑橘木虱种群的不定向变异起到定向选择作用，使种群抗药性基因频率上升，A正确；
B、不同地区的柑橘木虱种群在同种杀虫剂带来的相似选择压力下，可独立进化出抗药性这一相似性状，B正确；
C、基因突变具有随机性，突变可发生在不同的基因上，因此不同种群发生突变的基因不完全相同，C正确；
D、基因突变具有不定向性，变异是随机发生的，自然选择定向筛选有利变异使生物适应环境，并非生物主动朝着适应能力更强的方向变异，D错误。
故答案为：D。
【分析】（1）基因突变具有不定向性、随机性、低频性等特点，变异的产生不受环境引导，环境不能决定变异方向。
（2）自然选择是定向的，能够定向改变种群的基因频率，推动生物朝着适应环境的方向进化。
（3）趋同进化是指不同种群在相似的环境选择压力下，独立进化出相似性状的现象。
（4）变异与自然选择的先后关系：变异先随机产生，自然选择对已存在的变异进行筛选，保留有利变异、淘汰不利变异。
7．如图是某细胞内一对同源染色体在分裂过程中的变化情况，不考虑其它变异。下列叙述错误的是（　　）
A．等臂染色体的形成是染色体结构变异的结果
B．等臂染色体形成后将改变该细胞内的基因数
C．观察等臂染色体的最佳时期是有丝分裂的后期
D．若该细胞基因型为AAaa，子细胞基因型可能为Aaa
【答案】B
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；染色体结构的变异
【解析】【解答】A、等臂染色体是染色体发生异常断裂后重新连接形成的，属于染色体结构变异，A正确；
B、等臂染色体的形成仅改变染色体结构，该过程没有发生基因的丢失或增添，细胞内的基因数不变，B错误；
C、等臂染色体由有丝分裂后期着丝粒异常断裂形成，有丝分裂后期染色体形态清晰，是观察该染色体的最佳时期，C正确；
D、该细胞基因型为AAaa，若携带两个a的姐妹染色单体异常移向同一极，分裂后产生的子细胞基因型可能为Aaa，D正确。
故答案为：B。
【分析】（1）染色体结构变异包括缺失、重复、倒位、易位，等臂染色体的形成源于染色体断裂后的异常重接，属于染色体结构变异。
（2）染色体结构变异不一定改变细胞内基因的数量，只有发生片段缺失或重复时，基因数目才会改变。
（3）有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体形态稳定、数目清晰，适合观察染色体形态与结构变异。
（4）细胞分裂过程中，姐妹染色单体的异常分离会造成子细胞内基因分配不均，进而出现基因型异常的子细胞。
8．因高温引起的热射病，会导致患者体内热量过度积蓄，多器官受损。下列有关叙述错误的是（　　）
A．热射病患者机体产热大于散热，体温会升高
B．热射病患者体内酶活性降低，细胞代谢减弱
C．患者的甲状腺激素分泌过多导致体内热量过度积蓄
D．高温环境下训练，应及时补水、盐以防热射病的发生
【答案】C
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】A、热射病患者体内热量过度积蓄，机体产热大于散热，进而导致体温升高，A正确；
B、高温会破坏酶的空间结构，使酶活性降低，细胞代谢减弱，B正确；
C、热射病是外界高温、机体散热受阻引起的热量积蓄，并非甲状腺激素分泌过多导致，甲状腺激素主要调节基础代谢产热，与热射病无直接关联，C错误；
D、高温环境下人体大量出汗，水分和无机盐流失，及时补充水、盐可维持内环境稳态，预防热射病，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）体温调节的实质是机体产热与散热的动态平衡，产热大于散热会导致体温升高。
（2）酶的活性受温度影响，高温会破坏酶的空间结构，使酶永久失活，进而降低细胞代谢速率。
（3）甲状腺激素能提高细胞代谢速率、增加产热，主要参与寒冷条件下的体温调节，热射病由环境高温、散热障碍引发。
（4）高温环境下机体大量排汗会流失水和无机盐，及时补充可维持水盐平衡，保证体温调节正常进行。
9．静息状态下，神经肌肉接头处的突触前膜会自发释放少量神经递质（释放形式为量子释放），引起肌细胞膜发生微小的电位变化；运动状态下，兴奋传至轴突末梢时Ca2+通道开放，Ca2+内流触发大量突触小泡与突触前膜融合而释放大量神经递质。如图为突触前膜融合的囊泡数与释放的量子数的关系图，下列叙述错误的是（　　）
A．静息状态下神经递质的量子释放，不会引发肌细胞产生兴奋
B．运动状态下，一个囊泡内释放的神经递质数远高于静息状态
C．若突触前膜Ca2+内流受抑制，突触后膜电位变化幅度将会变小
D．Na+通道阻断剂抑制神经纤维产生动作电位，可使量子释放量减少
【答案】B
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、静息状态下释放少量神经递质，仅引起肌细胞膜微小的电位变化，未达到肌细胞兴奋的阈值，因此不会引发肌细胞产生兴奋，A正确；
B、由图可知，释放的量子数与和突触前膜融合的囊泡数呈正比例关系，说明单个囊泡释放的神经递质量子数恒定；运动状态下释放大量神经递质，是因为融合的囊泡数量增多，并非单个囊泡内释放的神经递质数增多，B错误；
C、Ca2+内流可触发突触小泡与突触前膜融合，若Ca2+内流受抑制，融合的囊泡数减少，释放的量子数减少，突触后膜电位变化幅度将会变小，C正确；
D、动作电位的产生依赖Na+内流，Na+通道阻断剂抑制神经纤维产生动作电位，兴奋无法传至轴突末梢，Ca2+内流减少，囊泡融合数量减少，可使量子释放量减少，D正确。
故答案为：B。
【分析】（1）突触后神经元（肌细胞）产生兴奋需要膜电位变化达到阈电位，少量神经递质引起的微小电位变化无法达到该阈值，不能触发兴奋。
（2）量子释放的特点为单个突触小泡释放的神经递质量子数固定，神经递质释放总量由融合的突触小泡数量决定。
（3）Ca2+是突触前膜释放神经递质的关键信号，Ca2+内流促进突触小泡与突触前膜融合，抑制Ca2+内流会降低神经递质释放量。
（4）动作电位沿神经纤维传导至轴突末梢，才能触发后续Ca2+内流和递质释放；抑制动作电位产生，会阻断突触前膜的大量递质释放。
10．经γ射线诱变的某植物突变体幼苗，表现出无向光性的现象。研究者提出了3种假设：①生长素合成酶基因a突变，生长素合成受阻；②生长素运输的相关蛋白失活，生长素无法向背光侧运输；③背光侧细胞的生长素受体突变，丧失了生长素敏感性。以下实验方案中最能直接支持假设②的是（　　）
A．检测野生型与突变体茎尖中基因a转录后的mRNA含量
B．检测野生型与突变体幼苗茎尖中生长素的极性运输速率
C．向突变体尖端施加生长素，观察幼苗背光侧的生长情况
D．用3H标记的生长素处理野生型和突变体顶芽，检测其背光侧的放射性强度
【答案】D
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况
【解析】【解答】A、检测野生型与突变体茎尖中基因a转录后的mRNA含量，可判断生长素合成酶基因是否正常表达，用于验证假设①，无法验证生长素运输是否异常，A错误；
B、生长素极性运输指从形态学上端向形态学下端的纵向运输，而植物向光性依赖生长素从向光侧向背光侧的横向运输，检测极性运输速率无法反映横向运输情况，B错误；
C、向突变体尖端施加生长素，观察幼苗背光侧的生长情况，可验证背光侧细胞的生长素受体是否正常（假设③），无法判断生长素横向运输是否受阻，C错误；
D、用3H标记的生长素处理野生型和突变体顶芽，检测背光侧放射性强度，若突变体背光侧放射性显著低于野生型，可直接证明生长素无法正常由向光侧向背光侧运输，能直接支持假设②，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）植物向光性的产生机制：单侧光照射下，生长素在胚芽鞘尖端发生横向运输，由向光侧运输至背光侧，使背光侧生长素浓度更高，细胞伸长生长更快，进而表现出向光弯曲生长。
（2）生长素的运输包括极性运输、横向运输，极性运输是形态学上端到形态学下端的纵向运输，与向光性无关；横向运输发生在尖端，是向光性形成的关键。
（3）验证不同假设的实验思路：验证生长素合成异常可检测生长素含量或合成相关基因表达；验证运输异常可追踪生长素的横向运输分布；验证受体异常可外源施加生长素观察生长效应。
（4）同位素标记法可追踪物质的运输路径、分布情况，是研究物质运输的常用方法。
11．某地退耕还草后，研究者设等面积不同放牧强度处理区，一年后调查放牧强度对群落恢复的影响，结果如表。相关分析正确的是（　　）
处理区 牧草丰富度/种 牧草高度/cm 牧草密度/（株/m2）
不放牧区 22 14.1 305.4
轻度放牧区 23 9.6 324.8
中度放牧区 25 9.3 329.1
重度放牧区 18 7.2 254.5
A．轻度放牧最有利于提高该草原生态系统的物种丰富度
B．随着放牧强度的增加，牧草丰富度和密度均持续下降
C．该统计数据能说明人为因素会影响群落的演替速度和方向
D．随着放牧强度的增大，草原生态系统的承载力会逐渐提高
【答案】C
【知识点】群落的演替；群落的概念及组成
【解析】【解答】A、轻度放牧区牧草丰富度为23种，中度放牧区为25种，中度放牧更有利于提高该草原生态系统的物种丰富度，A错误；
B、随着放牧强度增加，牧草丰富度和密度均呈现先升高后降低的趋势，并非持续下降，B错误；
C、放牧属于人为干扰因素，不同放牧强度改变了牧草的丰富度、高度和密度，说明人为因素会影响群落演替的速度和方向，C正确；
D、重度放牧区牧草丰富度和密度显著降低，表明过度放牧会使草原生态系统的承载力下降，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）物种丰富度是指群落中物种数目的多少，可反映群落物种多样性水平。
（2）人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
（3）生态系统的承载力受环境条件、人类干扰等因素影响，过度放牧会破坏植被，降低生态系统的承载力。适度的外界干扰可提高群落的物种丰富度，过度干扰会降低物种丰富度。
12．“距离咬节法”调查野生大熊猫种群数量的方法如下：①采集并测量大熊猫的粪团直径和粪团中竹子咬节长度，确定其年龄组；②在同一年龄组内，若粪团中的咬节差（即“竹子咬节长度差值”）较大，或咬节差较小但粪团距离大于500m（即一只大熊猫每天的活动范围），均认定粪团来自不同个体，否则认定为同一个体。下表是某次调查获得的数据。下列叙述错误的是（　　）
年龄组 粪便编号 咬节差和取样距离
幼年 A1~A3 任意两者间咬节差均较大
亚成年 B1~B4 任意两者间距离均>500m
成年 C1~C15 C1~C12、C13~C14间咬节差较小且距离≤500m；C12、C13、C15三者间咬节差均较大
老年 D1~D9 D1~D5间咬节差均较小，D5~D9间咬节差均较大
A．“距离咬节法”依据的原理是大熊猫的活动范围和个体间咬节差异
B．该地大熊猫的幼年、亚成年、成年和老年个体数分别为3、4、3、6只
C．对粪便中的DNA进行检测能更准确估算大熊猫数量并鉴定其性别
D．繁殖季节因活动范围增大，同一只野生大熊猫可能被多次重复计数
【答案】B
【知识点】种群的特征；估算种群密度的方法
【解析】【解答】A、“距离咬节法”通过粪团咬节差异、粪团间距（大熊猫活动范围）区分不同个体，依据的原理是大熊猫的活动范围和个体间咬节差异，A正确；
B、幼年个体：A1~A3咬节差均较大，为3只；亚成年个体：B1~B4间距均大于500m，为4只；成年个体：C1~C12为1只、C13~C14为1只，C12、C13、C15咬节差较大，为3只，成年共2+3=5只；老年个体：D1~D5为1只，D6~D9为4只，老年共1+4=5只，B错误；
C、大熊猫粪便中的DNA具有特异性，可精准区分不同个体，还能鉴定性别，因此能更准确估算大熊猫数量，C正确；
D、繁殖季节大熊猫活动范围增大，同一只大熊猫的粪便可能在多处被采集，易被多次重复计数，D正确。
故答案为：B。
【分析】（1）距离咬节法的计数判定标准：同一年龄组内，咬节差较大，或咬节差较小但粪团距离大于500m，判定为不同个体；咬节差较小且粪团距离≤500m，判定为同一个体。
（2）DNA分子具有特异性，可作为个体识别的分子标记，用于精准计数和性别鉴定。
（3）动物的活动范围会受繁殖、季节等因素影响，活动范围扩大易造成种群调查时的重复计数。
（4）种群数量调查方法需结合调查对象的行为、生理特点，减少计数误差。
13．灰色链霉菌发酵生产的阿维菌素是一种高效生物农药。灰色链霉菌分离过程如图1，图2为灰色链霉菌在固定容积的发酵罐中生产的相关曲线。下列叙述正确的是（　　）
A．5g土样中所含的活菌总数约为5.5×107个
B．图1平板含牛肉膏蛋白胨，可鉴别灰色链霉菌
C．阿维菌素是灰色链霉菌的次级代谢产物
D．加大灰色链霉菌的接种量能增大产物产量
【答案】C
【知识点】测定某种微生物的数量；微生物发酵及其应用；培养基概述及其分类；其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、5g土壤加入45mL无菌水，稀释10倍，后续梯度稀释4次，每次稀释10倍，总稀释倍数为105；平均菌落数为(113+106+111)÷3=110个，每克土样活菌数=110÷0.1×105=1.1×108个，5g土样活菌总数约为5.5×108个，A错误；
B、牛肉膏蛋白胨培养基为通用全营养培养基，可培养多种微生物，不具备鉴别灰色链霉菌的功能，鉴别微生物需使用添加特定指示剂或底物的鉴别培养基，B错误；
C、次级代谢产物一般在微生物生长的稳定期大量合成，由图2可知，灰色链霉菌细胞数达到稳定期后，阿维菌素产量显著上升，因此阿维菌素是次级代谢产物，C正确；
D、固定容积的发酵罐中营养物质、空间有限，加大接种量会使菌体快速达到环境容纳量，易因营养耗尽、有害代谢产物积累等导致发酵提前结束，不一定能增大产物产量，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）稀释涂布平板法计数时，活菌数计算公式：每克样品中的菌株数=(平均菌落数÷涂布体积)×稀释倍数；梯度稀释中，1mL菌液加入9mL无菌水，稀释倍数为10倍。
（2）培养基按功能可分为选择培养基、鉴别培养基和通用培养基；牛肉膏蛋白胨培养基属于通用培养基，无选择、鉴别作用。
（3）微生物的初级代谢产物在生长全过程产生，与菌体生长同步；次级代谢产物主要在稳定期产生，与菌体生长不同步。
（4）发酵工程中，接种量需适宜，接种量过大易导致菌体生长过快，营养物质快速消耗，代谢废物大量积累，不利于产物积累。
14．研究发现，过敏性哮喘患者体内IgE浓度显著高于正常范围，下图是生产一种用于治疗该病的单克隆抗体的流程图。下列叙述错误的是（　　）
A．构建的表达载体含有抗IgE抗体的基因
B．转化并培养大肠杆菌可获得大量的表达载体
C．该生产流程运用了动物细胞融合技术
D．该单克隆抗体进入患者体内后不会作为抗原被清除
【答案】C
【知识点】单克隆抗体的制备过程；单克隆抗体的优点及应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、该流程目的是生产抗IgE单克隆抗体，因此构建的表达载体需插入抗IgE抗体的目的基因，A正确；
B、大肠杆菌繁殖速度快，将表达载体导入大肠杆菌，可通过大肠杆菌快速增殖实现表达载体的大量扩增，B正确；
C、该生产流程运用了基因工程、动物细胞培养技术，未利用动物细胞融合技术，C错误；
D、该单克隆抗体由人源化抗IgE抗体的cDNA表达而来，与人体自身抗体相似度高，进入患者体内不会被当作抗原清除，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）基因工程的核心步骤为构建基因表达载体，表达载体需包含目的基因、启动子、终止子、标记基因等必需元件。
（2）大肠杆菌繁殖速率快、培养条件简单，常作为扩增质粒（表达载体）的宿主细胞。
（3）传统单克隆抗体制备依赖动物细胞融合技术制备杂交瘤细胞，本流程直接将目的基因导入CHO工程细胞株，无细胞融合过程。
（4）人源化抗体可降低免疫原性，避免被人体免疫系统识别为外来抗原，减少被清除的概率。
15．温州蜜柑是典型的细胞质基因控制的雄性不育类型，表现为花粉败育，但雌蕊正常；“HB柚”有优良食用品质。下图是用温州蜜柑和“HB柚”培育“华柚2号”的流程图。下列叙述正确的是（　　）
A．可用胰蛋白酶和果胶酶处理获得原生质体
B．在特定培养基中存活的细胞能再生出细胞壁
C．“华柚2号”的自交后代仍表现为雄性不育
D．“华柚2号”是四倍体且具有两种亲本的优良特性
【答案】B
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁制备原生质体；胰蛋白酶用于分散动物细胞，不能用于处理植物细胞，A错误；
B、原生质体无细胞壁，融合后的原生质体在特定培养基中培养，存活的细胞可再生出细胞壁，细胞壁再生是植物细胞分裂、分化的前提，B正确；
C、温州蜜柑的雄性不育由细胞质基因控制，本实验中“华柚2号”细胞质来自温州蜜柑，花粉败育，无法完成自交，C错误；
D、温州蜜柑原生质体的细胞核被紫外线破坏，融合细胞仅保留“HB柚”的细胞核，染色体组数仍为二倍体，并非四倍体，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）植物原生质体制备需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，动物细胞培养中常用胰蛋白酶、胶原蛋白酶分散细胞。原生质体再生出细胞壁是植物细胞全能性表达的前提，只有再生细胞壁后，细胞才能正常进行分裂和分化。
（2）细胞质基因控制的性状表现为母系遗传，雄性不育个体花粉败育，无法产生可育花粉，不能进行自交。
二、非选择题：本大题共5小题，共55分。
16．蓝细菌是地球上最早以水和二氧化碳为原料进行光合作用的生物，被认为是生物进化史上的巨大飞跃。请分析回答：
（1）蓝细菌是原核生物，细胞内没有叶绿体，但仍然能进行光合作用的原因是蓝细菌内含有与光合作用有关的色素和　 　。
（2）蓝细菌中参与进行光合作用的色素有藻胆素、叶绿素a和类胡萝卜素，这些光合色素可用甲醇进行提取，依据的原理是　 　。三种色素的吸收光谱如图所示，其中藻胆素的吸收光谱是曲线　 　，它主要吸收　 　色光。
（3）发状念珠蓝细菌因能“清肝肾之热”受到消费者喜爱，但生长缓慢。研究人员为缩短发状念珠蓝细菌的生长周期，设计了相关实验研究不同浓度NaHCO3对发状念珠蓝细菌光合作用的影响，得到下图实验结果。
请分析回答：
①若实验过程中采用光照12小时，黑暗12小时交替进行一段时间，发状念珠蓝细菌生物量增加最大的NaHCO3浓度是　 　mmol·L-1.
②当NaHCO3浓度过高时，发状念珠蓝细菌总光合速率会大幅下降，原因最可能是　 　。
【答案】（1）酶
（2）光合色素能溶解在有机溶剂甲醇中；c；红
（3）15和20；碳酸氢钠溶液浓度过高，导致发状念珠蓝细菌因渗透失水，光合作用受到抑制
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1) 蓝细菌属于原核生物，细胞内不含有叶绿体，但细胞质的光合片层上分布有与光合作用有关的色素，同时细胞内含有催化光反应、暗反应的酶，因此可以独立完成光合作用。故该空填酶。
(2) 光合色素的化学本质为有机物，根据相似相溶原理，有机物可溶解在有机溶剂甲醇中，因此可用甲醇提取蓝细菌的光合色素。
结合吸收光谱：类胡萝卜素只吸收蓝紫光，对应曲线 b；叶绿素 a 主要吸收红光和蓝紫光，对应曲线 a；藻胆素主要吸收红光，在 600~700 nm 红光波段出现显著吸收峰，对应曲线 c。因此依次填：光合色素能溶解在有机溶剂甲醇中、c、红。
(3) ①光照 黑暗交替条件下，生物量增加量 = 光照 12h 积累的有机物 黑暗 12h 消耗的有机物 = 12× 净光合速率 12× 呼吸速率 = 12×(净光合速率 呼吸速率)。因此生物量增加量由 “净光合速率与呼吸速率的差值” 决定。结合柱状图，15 mmol L- 和 20 mmol L- 时，净光合速率与呼吸速率的差值最大，生物量增加最多。
②NaHCO3浓度过高时，外界溶液渗透压远大于蓝细菌细胞内渗透压，蓝细菌发生渗透失水，导致细胞结构受损、与光合作用有关的酶活性降低，细胞代谢紊乱，最终总光合速率大幅下降。
【分析】（1）原核生物的光合作用：蓝细菌无叶绿体，依靠细胞质中的光合片层、光合色素及相关酶完成光合作用。
（2）光合色素的提取与吸收光谱：光合色素可溶解于有机溶剂；叶绿素主要吸收红光、蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，藻胆素主要吸收红光。
（3）光合速率相关计算：交替光照下有机物积累量=光照时长×净光合速率 黑暗时长×呼吸速率；渗透作用：外界溶液浓度过高会导致细胞渗透失水，影响细胞代谢，进而抑制光合作用。
（1）蓝细菌是原核生物，没有叶绿体，但能进行光合作用，原因是其细胞内含有与光合作用有关的色素和酶。
（2）光合色素（藻胆素、叶绿素a、类胡萝卜素）能溶解在有机溶剂甲醇中，因此可用甲醇进行提取。叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对应曲线a； 类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，对应曲线b；藻胆素主要吸收红光，在红光区有明显吸收峰，对应曲线c。
（3）①如图，NaHCO3浓度是15和20mmol·L-1时，净光合速率与呼吸速率的差值最大，所以NaHCO3浓度是15和20mmol·L-1时，光照12小时，黑暗12小时交替进行一段时间，发状念珠蓝细菌生物量增加最大。
②碳酸氢钠溶液浓度过高，导致发状念珠蓝细菌因渗透失水，细胞代谢紊乱，光合作用受到抑制（如酶活性降低、结构受损等），从而导致总光合速率下降。
17．动物体内的细胞因子CSF1（集落刺激因子1）和IL-34（白细胞介素-34）均可与垂体中某种免疫细胞的受体R结合发挥作用，该免疫细胞参与了激素分泌的调控。为研究其调控机制，研究人员用正常小鼠（A小鼠）和无法合成IL-34的小鼠（B小鼠）开展实验，48小时后测定垂体中相关细胞数量，结果如图。
请分析回答：
（1）上述结果表明，维持垂体巨噬细胞正常数量所必需的细胞因子是　 　（填“IL-34”或“CSF1”）；注射受体R抗体一段时间后可专一性地减少垂体中的　 　细胞，该细胞在特异性免疫中的功能是　 　。
（2）研究者对正常小鼠注射受体R抗体后，测定相关指标并与对照组进行比较，结果如下。
指标 激素水平（×105pg/mL） GnRH受体基因相对表达量
LH FSH
对照组 2.85 3.83 1.00
受体R抗体处理组 1.37 3.79 0.98
（注：LH、FSH均为促性腺激素，GnRH为促性腺激素释放激素）
①由表可知，垂体巨噬细胞主要影响　 　激素的水平。注射受体R抗体后，该激素分泌减少并非由GnRH介导的信号通路受阻导致，依据是　 　。
②为进一步探究垂体巨噬细胞调控该激素分泌的机制，进行了相关细胞的体外培养实验，测定结果如下：
组别 垂体中分泌促性腺激素的细胞 垂体巨噬细胞 ATP受体抑制剂 胞外ATP水平（相对值） 该激素的浓度（pg·mL-1）
1 + — — 1 1.9
2 ？ ？ — 0.9 0
3 + + — 1.7 3.1
4 + + + 1.7 2
（注：“-”未添加；“+”添加）
表中第2组培养的细胞为　 　。综上可知：垂体巨噬细胞调控该激素分泌的机制是　 　。
【答案】（1）CSF1；巨噬细胞；吞噬消化、抗原处理和呈递
（2）LH；两组小鼠的GnRH受体基因的相对表达量无明显差异；垂体巨噬细胞；垂体巨噬细胞通过分泌ATP与垂体分泌促性腺激素的细胞表面的ATP受体结合，促进该激素的分泌
【知识点】免疫系统的结构与功能；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1) 正常小鼠 A 与无法合成 IL 34 的小鼠 B 相比，垂体中巨噬细胞数量基本一致，说明 IL 34 不参与维持巨噬细胞数量；B 小鼠注射 CSF1 抗体后，巨噬细胞数量显著下降，因此维持垂体巨噬细胞正常数量必需的细胞因子为 CSF1。注射受体 R 抗体后，垂体中巨噬细胞数量明显减少，单核细胞数量无明显变化，说明该处理可专一性减少垂体中的巨噬细胞。巨噬细胞属于抗原呈递细胞，在特异性免疫中能够吞噬消化病原体，同时对抗原进行处理和呈递，激活特异性免疫。
(2) ①对比表格数据，受体 R 抗体处理后，LH 激素水平显著降低，FSH 激素水平无明显变化，说明垂体巨噬细胞主要调控 LH 的分泌；对照组与受体 R 抗体处理组的 GnRH 受体基因相对表达量几乎没有差异，因此 LH 分泌减少不是 GnRH 介导的信号通路受阻引起的。
②体外实验中，只有垂体分泌促性腺激素的细胞时可分泌少量 LH（第 1 组），第 2 组激素浓度为 0，说明该组不含分泌促性腺激素的细胞，仅培养垂体巨噬细胞。第 3 组同时加入两种细胞后，胞外 ATP 含量升高，LH 分泌增多；第 4 组加入 ATP 受体抑制剂后，LH 分泌量下降，由此可知垂体巨噬细胞可分泌 ATP，ATP 与垂体分泌促性腺激素的细胞表面的 ATP 受体结合，进而促进 LH 的分泌。
【分析】（1）细胞因子可调控免疫细胞的存活与数量；巨噬细胞作为抗原呈递细胞，具备吞噬、处理、呈递抗原的功能，参与特异性免疫。
（2）ATP可作为细胞间的信号分子，与靶细胞膜上的特异性受体结合，调控靶细胞的激素分泌功能。
（1）对比 A 小鼠（正常）和 B 小鼠（无法合成 IL-34）的柱状图： A 小鼠与 B 小鼠的巨噬细胞数量无明显差异，但单核细胞数量均显著降低；而注射 CSF1 抗体后，B 小鼠的巨噬细胞数量大幅下降。这说明维持垂体巨噬细胞正常数量所必需的细胞因子是 CSF1。注射受体 R 抗体后，B 小鼠的巨噬细胞数量显著减少，而单核细胞数量变化不大，因此可专一性减少垂体中的巨噬细胞。巨噬细胞在特异性免疫中的功能是：吞噬消化病原体、对抗原进行处理并呈递给 T 细胞，启动特异性免疫反应。
（2）① 对比对照组与受体 R 抗体处理组： LH 水平从 2.85 降至 1.37，显著下降；FSH 水平从 3.83 升至 3.79，变化不明显。因此垂体巨噬细胞主要影响LH激素的水平。两组小鼠的 GnRH 受体基因相对表达量几乎无差异（对照组 1.00，处理组 0.98），说明 LH 分泌减少并非由 GnRH 介导的信号通路受阻导致。
② 第 2 组的 “该激素浓度” 为 0，说明该组只培养了垂体中分泌促性腺激素的细胞，没有垂体巨噬细胞，因此无法分泌该激素。 综合体外实验结果： 组 1：只有分泌促性腺激素的细胞，激素浓度为 1.9。 组 3：同时加入垂体巨噬细胞，胞外 ATP 水平升高，激素浓度升至 3.1。 组 4：加入 ATP 受体抑制剂后，激素浓度回落至 2。 由此可知，调控机制为：垂体巨噬细胞通过分泌 ATP，与垂体中分泌促性腺激素的细胞表面的 ATP 受体结合，进而促进 LH 的分泌。
18．为研究“稻—蛙—鱼”生态农业模式，某团队通过为期1年的定量观测，获得该生态农业模式的能量流动数据如下（单位：kJ·m-2·a-1）。
生物成分 流向捕食者 流向分解者 未利用 呼吸消耗
A 1800（→B1） 2200 3000 ①
B1 300（→B2）、360（→B3） 400 200 540
B2 — 90 80 450
B3 72（→B2） 90 60 138
C — — — 1840
请分析回答：
（1）在“稻—蛙—鱼”生态农业模式中，碳元素在生物群落内以　 　形式流动。
（2）按生态系统的组成成分划分，A为　 　；该生态系统中，B2所处的营养级是第　 　营养级。
（3）若A的同化为12000kJ·m-2·a-1，则表中①的数值为　 　kJ·m-2·a-1；据表分析，B2除了从B1和B3获得能量外，还从其它途径获得了　 　kJ·m-2·a-1的能量。
（4）该生态农业模式中，利用稻田水域空间发展养殖，提高了经济效益；同时减少化肥农药投入降低环境污染，提高了生态效益，这体现了生态工程的　 　原理。
【答案】（1）含碳有机物
（2）生产者；三、四
（3）5000；248
（4）整体
【知识点】生态系统的结构；生态工程依据的生态学原理；生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1) 碳元素在无机环境与生物群落之间主要以二氧化碳的形式循环，在生物群落内部，通过食物链和食物网进行传递，以含碳有机物的形式流动。
(2) A是生态系统能量的起始来源，可被B1捕食，能量去向包含流向捕食者、分解者、未利用和呼吸消耗，符合生产者的能量流动特征，因此A为生产者；B1以生产者A为食，属于第二营养级，B2捕食B1时为第三营养级，B3捕食B1、B2捕食B3，此时B2为第四营养级，因此B2所处的营养级为第三、第四营养级。
(3) 生态系统中，某营养级生物的同化量=流向捕食者的能量+流向分解者的能量+未利用的能量+呼吸消耗的能量，因此①=12000 1800 2200 3000=5000 kJ·m-2·a- ；B2的总同化量=流向分解者能量+未利用能量+呼吸消耗能量=90+80+450=620 kJ·m-2·a- ，B2从B1、B3获得的能量分别为300、72 kJ·m-2·a- ，因此从其他途径获得的能量=620 300 72=248 kJ·m-2·a- 。
(4) 生态工程的整体原理强调兼顾自然、经济、社会三大效益，该模式既提高了经济效益，又降低污染、提升生态效益，符合整体原理。
【分析】（1）碳循环的形式：碳在生物群落与无机环境之间以二氧化碳形式循环，在生物群落内部以含碳有机物形式沿食物链、食物网传递。
（2）生态系统的营养结构：生产者为第一营养级，初级消费者属于第二营养级，次级消费者属于第三营养级；生物可因捕食多种生物，处于多个营养级。
（3）能量流动的计算：生物同化量的去向包括呼吸消耗、流向下一营养级、流向分解者、未利用；消费者的同化量为各捕食来源及其他食物来源的能量总和。
（4）生态工程基本原理：整体原理需要综合考虑生态、经济、社会效益，实现系统整体功能最优；协调原理侧重环境承载力，自生原理侧重生物组分互利共存，循环原理侧重物质循环利用。
（1）在生物群落内部，碳元素以含碳有机物（如糖类、蛋白质等）的形式通过食物链、食物网进行流动。
（2）A 是能量的主要来源，且有大量能量流向分解者、未利用及呼吸消耗，符合生产者的特征，因此 A 为生产者。B1捕食 A（生产者），故 B1为第二营养级（初级消费者）； B2捕食 B1，故 B2为第三营养级（次级消费者）； B3捕食 B1，B2又捕食 B3，故 B2也可作为第四营养级（三级消费者）。 因此 B2所处的营养级是第三、第四营养级。
（3）生产者A的同化量为12000kJ·m-2·a-1，同化量=流向捕食者+流向分解者+未利用+呼吸消耗，即12000=1800+2200+3000+①，①=5000 kJ·m-2.a-1。B2的总同化量=流向分解者+未利用+呼吸消耗=90＋80＋450=620kJ·m-2.a-1。B2从B1获得的能量为300kJ·m-2·a-1，从B3获得的能量为72kJ·m-2·a-1。从其他途径获得的能量=620-300-72=248kJ·m-2.a-1。
（4）利用稻田水域空间发展养殖，提高经济效益；减少化肥农药投入，降低环境污染，提高生态效益，体现了生态工程的整体原理（兼顾经济、社会和生态效益，实现系统整体功能最优）。
19．下图1为某种沉默子调控目的基因表达的示意图。为确定图2中S序列是否具有该种沉默子活性，科学家进行了相关研究。实验所用质粒和可能用到的限制酶如图3所示。
请分析回答：
（1）在构建重组质粒时，需使用限制酶和　 　酶对图3中质粒进行处理。为保证S序列能准确插入质粒，切割质粒时应选择图3表中的　 　限制酶。
（2）为获得大量的S序列，需使用　 　酶对其进行PCR扩增。为实现S序列的精准插入，需要在下游引物的　 　（填“5'端”或“3'端”）添加限制酶识别序列，该序列是5'-　 　-3'。
（3）为检验重组质粒是否构建成功，研究人员选取合适的限制酶对重组质粒进行酶切，其产物电泳结果如图。该结果显示重组质粒的构建　 　（填“成功”或“不成功”），依据是　 　。
（4）将重组质粒和图3质粒分别导入小鼠细胞后，在荧光显微镜下进行观察，若　 　，则表明S序列具有图1沉默子活性。
【答案】（1）DNA连接；EcoRⅠ和BamHⅠ
（2）耐高温的DNA聚合酶；5'端；AGATCT
（3）成功；样品出现长度为5000和680的两条条带，与质粒和S序列的长度相似
（4）导入重组质粒的细胞的荧光强度低于导入质粒的细胞的荧光强度
【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) 构建重组质粒时，需要限制酶切割质粒和目的基因，再用 DNA 连接酶将切割后的 DNA 片段连接起来。结合图示信息，S 序列转录方向为从左向右，需要插入质粒中绿色荧光蛋白基因与终止子之间；质粒该区域存在 EcoRⅠ 和 BamHⅠ 两个酶切位点，选择这两种限制酶进行双酶切，能够避免质粒自身环化、目的基因反向连接，保证 S 序列准确定向插入。
(2) PCR 扩增 S 序列时，需要使用耐高温的 DNA 聚合酶，该酶可耐受 PCR 反应中高温变性的条件。DNA 子链从引物的 3' 端开始延伸，因此限制酶识别序列需添加在下游引物的 5' 端，不会干扰子链的合成。S 序列内部含有 BamHⅠ 的酶切位点，直接使用 BamHⅠ 会破坏 S 序列；BglⅡ 与 BamHⅠ 切割后产生的黏性末端相同，可实现片段连接，BglⅡ 的识别序列为 5'-AGATCT-3'。
(3) 质粒长度约为 5000bp，S 序列长度约为 680bp；重组质粒酶切后的电泳样品出现 5000bp 和 680bp 两条条带，与质粒载体、S 序列的理论长度相匹配，说明 S 序列成功插入质粒，重组质粒构建成功。
(4) 沉默子可抑制下游基因的转录表达，质粒中的绿色荧光蛋白基因可作为报告基因，其表达水平可通过细胞荧光强度体现。若 S 序列具有沉默子活性，会抑制绿色荧光蛋白基因的表达，因此导入重组质粒的小鼠细胞荧光强度低于导入空质粒的小鼠细胞。
【分析】（1）限制酶用于切割DNA，DNA连接酶用于连接黏性末端或平末端；定向克隆需选择两种不同限制酶，避免载体与目的基因自身环化、反向连接。
（2）PCR技术：扩增依赖耐高温的DNA聚合酶；引物5'端可添加酶切位点，不影响子链延伸；可选用产生相同黏性末端的不同限制酶，避免破坏目的基因。
（3）通过酶切后片段长度，与载体、目的基因理论长度比对，验证重组质粒是否构建成功。
（4）沉默子可抑制启动子功能，下调下游基因转录，可通过报告基因（绿色荧光蛋白基因）的表达强度验证沉默子功能。
（1）在构建重组质粒时，需使用限制酶和DNA连接酶对图3中质粒进行处理。结合图1、图2和图3呈现的信息可知：构建重组质粒时，需要将S序列插入到质粒上的GFP（绿色荧光蛋白基因）和终止子之间，再结合图2所示的S序列的转录方向是从左向右可推知：构建重组质粒时，应选择图3表中的EcoRⅠ和BamHⅠ限制酶对质粒进行切割，以保证S序列的正确插入。
（2）欲利用PCR技术对S序列进行扩增，需使用耐高温的DNA聚合酶。转录的方向是从mRNA的5'端到3'端，PCR扩增时引物是从子链的5'端往3'方向延伸。由图3可知：用BamHⅠ限制酶和BglⅡ限制酶切割产生的黏性末端相同；由图2可知：转录是从S序列的左侧向右侧进行，且S序列中存在BamHⅠ限制酶的识别序列。为实现扩增出的S序列的精准插入质粒中且S序列不被BamHⅠ限制酶破坏，需要在下游引物的5'端添加BglⅡ限制酶的识别序列，该序列是5'- AGATCT -3'。
（3）由图2和图3可知：S序列的长度约为680bp，质粒的长度约为5000bp。选取合适的限制酶对重组质粒进行酶切并对酶切产物进行电泳，其结果显示：样品出现长度为5000和680的两条条带，与质粒和S序列的长度相似，说明成功构建了重组质粒。
（4）沉默子是通过抑制启动子的功能来抑制目的基因的表达。若S序列具有图1沉默子活性，则将重组质粒（含S序列）和图3质粒（不含S序列）分别导入小鼠细胞后，导入重组质粒的细胞的荧光强度应低于导入质粒的细胞的荧光强度。
20．果蝇的长翅和短翅由等位基因A/a控制；直刚毛和焦刚毛由等位基因B/b控制，其中一对基因存在致死情况。现有一组杂交实验，结果如下。
请分析回答：
（1）根据杂交结果，翅型的显性性状是　 　，判断依据是　 　。
（2）根据杂交结果，属于伴性遗传的性状是　 　。
（3）杂交实验中，亲本的基因型为　 　，F1中短翅直刚毛纯合子比例为　 　。
（4）研究发现，翅型会影响果蝇的交配。有人提出假设：果蝇种群中存在对翅型的选择，长翅果蝇有更多的交配机会。这一假设可通过让F1果蝇自由交配并观察F2翅型来验证，但不能通过观察F2的刚毛性状来对该假说进行验证，原因是　 　；当F2翅型结果为　 　时，则假设成立。
【答案】（1）短翅；亲本为短翅，F1中出现长翅
（2）刚毛（直刚毛和焦刚毛）
（3）AaXBXb×AaXBY；0
（4）控制翅型与刚毛的基因位于两对同源染色体上；长翅果蝇的数量多于短翅（长翅：短翅>1：1）
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传
【解析】【解答】(1) 显性性状为短翅；判断依据为亲本雌雄果蝇均为短翅，杂交后子代出现了长翅性状，发生了性状分离，根据性状分离的遗传规律，亲本表现的性状为显性性状。
(2) 伴性遗传的性状是刚毛（直刚毛和焦刚毛）；分析子代性状，雌果蝇全部表现为直刚毛，雄果蝇中直刚毛∶焦刚毛=1∶1，刚毛性状的表现与性别紧密关联；而翅型在雌雄果蝇中短翅、长翅的性状分离比无性别差异，因此控制刚毛的基因位于X染色体上，属于伴性遗传。
(3) 先推导翅型相关基因型：亲本均为短翅，子代短翅∶长翅=(4+2+2)：(2+1+1)=2∶1，正常杂合子自交后代性状分离比应为3∶1，该比例异常说明显性纯合基因型AA致死，因此亲本翅型基因型均为Aa。
再推导刚毛相关基因型：子代雌蝇全为直刚毛，雄蝇直刚毛∶焦刚毛=1∶1，直刚毛为显性性状；雄性子代的X染色体来自母本，因此母本需同时携带直刚毛、焦刚毛基因，基因型为XBXb；父本为雄性直刚毛果蝇，基因型为XBY。综上亲本基因型为AaXBXb×AaXBY。
F1中短翅的基因型只能为Aa（AA基因型致死，不存在短翅纯合子），因此短翅直刚毛的纯合子（AAXBXB、AAXBY）全部致死，纯合子比例为0。
(4) 控制翅型的A/a基因位于常染色体，控制刚毛的B/b基因位于X染色体，两对基因属于非同源染色体上的非等位基因，遵循基因的自由组合定律，刚毛性状的遗传不受翅型交配机会差异的影响，因此无法验证假说。
若无交配选择，F1中短翅(Aa)∶长翅(aa)=2∶1，配子中A占1/3、a占2/3，自由交配后子代基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶4∶4，AA致死，存活个体中Aa(短翅)∶aa(长翅)=1∶1；若长翅果蝇交配机会更多，会使a基因的传递概率提升，因此F2中长翅果蝇数量多于短翅果蝇（长翅∶短翅＞1∶1）时，假设成立。
【分析】（1）具有一对相对性状的纯合亲本杂交，子一代显现的性状为显性性状；杂合亲本自交，子代出现性状分离，亲本表现型为显性性状。
（2）性状表现与性别相关联，雌雄个体的性状分离比存在明显差异，可判断控制该性状的基因位于性染色体上。
（3）常染色体显性纯合致死会使杂合子自交后代显、隐性状分离比变为2∶1；伴X遗传中，雄性子代的X染色体来自母本，可通过子代雄性性状推导母本基因型。
（4）基因的自由组合定律：常染色体基因与X染色体上的基因独立遗传，性状互不干扰；自然选择可通过影响生物的交配机会，改变种群的基因频率，进而改变子代的性状分离比。
（1）短翅是显性性状。判断依据：亲本均为短翅，F1中出现了长翅，说明短翅为显性，长翅为隐性。
（2）F1中雌蝇全为直刚毛，雄蝇中直刚毛：焦刚毛 = 1：1，说明控制刚毛的基因（B/b）位于 X 染色体上，为伴 X 遗传。
（3）翅型：F1短翅：长翅 = 2：1，说明 AA 致死，亲本均为 Aa。 刚毛：F1雌蝇全为直刚毛（X X-），雄蝇直刚毛（X Y）： 焦刚毛（X Y）=1：1，说明母本为 X X ，父本为 X Y。所以亲本基因型为AaXBXb×AaXBY，短翅基因型只能是 Aa（AA 致死），不存在纯合子，因此短翅直刚毛纯合子（AAX X 、AAX Y）比例为 0。
（4）控制翅型（A/a）与刚毛（B/b）的基因位于两对同源染色体上（常染色体与 X 染色体），遵循自由组合定律，刚毛性状的遗传与翅型的交配选择无关。若假说成立（长翅雄蝇交配机会更多），则长翅基因（a）的传递频率更高，F2中长翅个体比例会高于理论值（理论上 F1自由交配，a 配子频率为 2/3，A 配子频率为 1/3，AA 致死，故 aa：Aa = 4/9： 4/9 = 1：1）。
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