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2026届四川省广安市高三第二次模拟考试生物学试题
1．科学家推测存在于真核生物布拉鲁德磷藻中的硝基质体起源于藻类内吞的固氮蓝细菌。下列叙述错误的是（　　）
A．布拉鲁德磷藻细胞核具有双层膜结构
B．该蓝细菌固氮基因位于环状DNA上
C．推测硝基质体可能是具有单层膜结构的细胞器
D．布拉鲁德磷藻具有固氮能力
2．端粒是染色体末端的DNA重复序列，端粒学说认为端粒长度与细胞衰老密切相关。下列叙述错误的是（　　）
A．体细胞随分裂次数增加，端粒逐渐缩短，最终导致细胞衰老
B．癌细胞中端粒酶基因表达活跃，使其能维持端粒长度而无限增殖
C．端粒酶由RNA和蛋白质组成，能以RNA为模板合成端粒DNA
D．端粒酶通过催化磷酸二酯键形成，将脱氧核苷酸连接到染色体末端
3．在高光强环境下，植物光合系统吸收过剩光能会对光合系统造成损伤，引起光合作用强度下降。某绿藻在高光强下正常生长，其部分光合过程如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．叶绿体中的类囊体堆叠成基粒，扩大了受光面积
B．将该绿藻放入含H218O的培养液中，适宜条件培养，产生带18O标记的气体只有O2
C．用含3H2O的溶液培养该绿藻，线粒体基质中会出现带标记的丙酮酸和[H]
D．途径①通过将O2还原为H2O2再分解为H2O来消耗过剩的电子，减轻光合系统损伤
4．下列关于生物学中模型构建的叙述，错误的是（　　）
A．制作细胞膜流动镶嵌模型属于物理模型
B．用图解表示甲状腺激素分级调节属于概念模型
C．建立种群“J”型增长数学公式属于数学模型
D．用显微镜观察叶绿体形态属于构建物理模型法
5．法布雷病是一种罕见的遗传病，因编码α-半乳糖苷酶的GLA基因突变，导致溶酶体中代谢底物堆积，引起四肢剧痛、肾功能损害等症状。图1为某法布雷病家族的遗传系谱图，图2表示该家族部分成员相关基因经限制酶切割后的电泳图谱（不同长度的DNA片段在凝胶上迁移速率不同，形成不同条带A、B）。下列相关分析错误的是（　　）
A．该病的遗传方式为伴X隐性遗传
B．由电泳结果可知，正常基因内部可能无该限制酶的酶切位点
C．Ⅰ-1与Ⅱ-1的电泳检测结果相同，说明二者的基因型相同
D．若Ⅱ-1与一个表现型正常的男性婚配，后代患病概率为1/4
6．为解决棉铃虫化学农药的抗药性问题，科研人员尝试将针对棉铃虫某必需基因的双链RNA（dsRNA）作为生物农药进行喷洒。该技术利用RNA干扰（RNAi）机制如下，下列推断错误的是（　　）
A．RNAi通过抑制靶基因表达环节中的转录过程，从而减少mRNA的合成
B．dsRNA在细胞内被切割为siRNA需要特定的RNA切割酶参与
C．若棉铃虫靶基因发生突变，可能导致siRNA不能有效结合靶mRNA，使防治失败
D．RNAi利用细胞自身降解机制干扰害虫生理功能，最终导致死亡
7．为研究香菇多糖对结肠癌的抑制作用，科研人员以免疫缺陷的裸鼠（无胸腺）为模型，构建了结肠癌移植瘤动物模型，并开展实验。结果如下表，下列叙述正确的是（　　）
组别 处理 瘤重（g） 抑瘤率（%） GeneA表达 GeneB表达 GeneC表达
甲 生理盐水 2.50 0 1.0 1.0 1.0
乙 低剂量香菇多糖 1.85 26.0 2.3 0.9 1.0
丙 高剂量香菇多糖 1.20 52.0 3.1 0.4 1.0
丁 化疗药物（对照） 0.90 64.0 1.2 0.8 0.9
注：GeneA、GeneB、GeneC为细胞凋亡相关基因。
A．丙组与丁组均为实验对照组，用于增强结果可信度
B．Gene B可能为原癌基因，香菇多糖通过显著下调其表达抑制肿瘤
C．选用裸鼠构建模型，主要是因为它对药物的代谢方式与人类相同
D．Gene A表达水平与香菇多糖剂量呈负相关，说明其抑制细胞凋亡
8．图1表示受刺激后，某时刻神经纤维上①～⑨连续9个位置的膜电位，已知静息电位为-70mV。图2是神经纤维在产生动作电位的过程中，钠、钾离子通过离子通道的流动造成的跨膜电流（内向电流是指阳离子由细胞膜外向膜内流动，外向电流则相反）。下列说法正确的是（　　）
A．测③处膜电位时，电表的电极在细胞膜内外两侧
B．图1中⑥处膜电位表现出来的是图2中ac段内向电流
C．神经冲动沿神经纤维由①向⑨传导
D．图1中④处对应图2的c点
9．为探究外源-氨基丁酸（GABA）对干旱下玉米幼苗的影响，进行如下实验：甲组（无干旱处理）、乙组（干旱+喷水）、丙组（干旱+喷缓冲液）、丁组（干旱+喷GABA缓冲液）。检测结果如下表，下列分析错误的是（　　）
组别 株高相对值（%） 净光合速率相对值（%） 丙二醛含量相对值（%）
甲 100 100 100
乙 65 60 185
丙 67 62 180
丁 90 94 125
注：丙二醛含量越高，膜受损越重。
A．乙、丙数据相似，说明缓冲液对结果无显著影响
B．丁组数据表明，GABA能缓解干旱引起的膜损伤和光合下降
C．实验表明，GABA主要通过促进株高来增强抗旱性
D．若要探究GABA最适缓解浓度，应在丁组基础上增设不同浓度实验组
10．如图为人体内某些信息传递机制的模式图，图中箭头表示信息的传递方向。下列叙述中，错误的是（　　）
A．若该图表示水盐平衡调节的部分途径，d、e可为同一种物质
B．若该图表示反射弧，则其中的信息全程以局部电流的形式传导
C．若该图表示甲状腺激素分泌的分级调节d为促甲状腺激素释放激素
D．若该图表示细胞内遗传信息的表达过程，d过程可发生在细胞质中
11．下图为某生态系统中捕食者（P）与猎物（N）种群数量的周期性波动关系图，箭头代表种群数量变化趋势。下列相关叙述正确的是（　　）
A．该模型体现了同步周期性波动，属于正反馈调节机制
B．该模型中最可能代表猎物和捕食者的种群K值分别是N3和P3
C．N1→N2捕食者是因猎物是果，N2→N3猎物是因捕食者是果
D．N3→N2捕食者是因猎物是果，N2→N1捕食者是因猎物是果
12．海岸带是海洋与陆地相互作用的过渡地带。研究人员对某砂质海岸不同断面的底栖动物进行调查，结果如下表所示。该区域从海洋向陆地依次为：潮下带（A，永久海水覆盖）、潮间带（B，周期性淹没）、高潮线附近（C，偶尔淹没）、海岸沙丘（D，陆地环境）。下列叙述错误的是（　　）
调查断面 环境特点 物种数 种群密度（Ind/m2） 优势种 特有种
A 盐度稳定，光照弱 28 850 多毛类，软体动物 0
B 盐度，温度波动大，干湿交替 52 620 甲壳类，软体动物，多毛类 8
C 盐度高，干旱胁迫 19 180 昆虫幼虫，甲壳类 2
D 淡水为主，温差大 22 120 昆虫，蜘蛛，多足类 0
A．不同断面群落中种群密度最大的物种就是该断面的优势种
B．B的环境胁迫因子多，通过自然选择形成了耐受性强的物种组合
C．相较于A，B的种群密度较低但营养结构更为复杂
D．过渡带可能有更多可抵抗不良环境波动的物种，影响群落结构的稳定性
13．嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）疗法是一种治疗癌症的新技术。传统方法需从患者体内分离T细胞，在体外进行基因改造和扩增后再输回体内。而新方法通过静脉注射靶向脂质纳米颗粒，将CAR基因的mRNA直接送入患者体内的T细胞，使其转化为CAR-T细胞。下列叙述正确的是（　　）
A．传统疗法中T细胞体外扩增的原理是细胞全能性
B．体内疗法的研发过程不需要动物细胞培养技术支持
C．体内疗法中mRNA需进入细胞核并整合到染色体DNA上
D．体内疗法可避免分离T细胞、体外基因修饰和扩增等流程
14．某研究团队为提升谷氨酸棒杆菌生产L-缬氨酸的效率，通过基因敲除技术去除了乳酸脱氢酶基因（ldh）和丙酮酸氧化酶基因（poxB）以减少副产物，优化菌株糖转运系统，最终在发酵罐中实现L-缬氨酸高效积累。下列叙述正确的是（　　）
A．基因敲除ldh和poxB时，必须使用的工具酶包括限制酶、DNA连接酶和Taq酶
B．将改造后的菌株接种到液体培养基中进行扩大培养，用血细胞计数板进行活菌计数
C．该发酵过程中，需维持罐内温度、pH和溶氧等条件稳定，不必对发酵罐进行灭菌
D．该研究成果表明，基因工程改造菌株并优化发酵工艺，可提高目标产物的产量
15．我国科学家利用基因工程技术，在烟草中构建“人工叶绿体工厂”，成功合成治疗糖尿病的多肽药物GLP-1。研究团队将GLP-1基因与叶绿体特异性启动子连接，构建表达载体，通过基因枪法导入烟草叶绿体基因组，获得转基因烟草植株。表达载体的结构如图。下列叙述正确的是（　　）
A．叶绿体特异性启动子应来源于烟草细胞核基因组，以保证在叶绿体中高效转录
B．将目的基因整合到叶绿体基因组中可以降低基因通过花粉向环境扩散
C．该转基因烟草自交后代的所有植株均含有目的基因
D．在含壮观霉素的培养基上筛选得到的植株，其叶片细胞中一定能检测到GLP-1蛋白
16．钼（Mo）是植物和微生物必需的微量元素，在自然界中常以钼酸盐（）的形式存在。过量的钼酸盐具有毒性，某些耐钼细菌能将其吸收并转化为低毒形式储存。为了探究进入耐钼细菌M的跨膜运输机制，研究人员进行了如下实验。
（1）将耐钼细菌M接种到基础培养基中培养至快速增长期，取等量菌液分别进行如下处理，并测定吸收速率，结果见下表。
组别 处理条件 吸收速率（μmol·g-1·h-1）
Ⅰ 基础培养基（对照） 12.6
Ⅱ 基础培养基+HgCl2（通道蛋白抑制剂） 3.4
Ⅲ 基础培养基+叠氮化钠（呼吸抑制剂） 11.8
Ⅳ 基础培养基+硫酸盐（） 2.1
①比较Ⅱ组与Ⅰ组，可推测的吸收与　 　有关。
②比较Ⅲ组与Ⅰ组，说明该吸收过程　 　（填“需要”或“不需要”）细胞代谢供能。
③研究发现与结构相似，推测Ⅳ组吸收速率显著低于Ⅰ组的最可能的原因是　 　。
（2）为进一步探究钼元素对细菌M光合作用、呼吸作用的影响，以及钼元素与MT1基因（编码钼转运蛋白）表达的相关性，科研人员进行如下实验，结果如下表。回答下列问题：
组别 处理条件 光合作用速率（μmolO2·g-1·h-1） 呼吸作用速率（μmolO2·g-1·h-1） MT1基因表达量 钼转运蛋白含量
甲 含钼培养基 18.5 12.6 正常 正常
乙 缺钼培养基 3.2 3.4 显著升高 显著增多
①与甲组相比较，缺钼条件下，细菌M通过上调MT1基因表达的生物学意义　 　。
②已知钼是多种氧化还原酶的辅因子，据此推断，钼缺乏导致光合速率和呼吸速率下降的原因　 　。
17．拟南芥是遗传学研究的模式植物，科研人员对其花瓣颜色性状及抗盐性状开展了遗传研究。回答下列问题：
（1）拟南芥野生型花瓣为白色，经诱变获得一淡紫色花瓣突变体甲。将甲与野生型杂交，F1全为白色，F1自交得F2，其中白色274株、淡紫色89株。据此判断，淡紫色性状受　 　性基因控制，判断理由是　 　。
（2）对突变体甲的基因测序，发现其编码区某位点发生突变。该位点所对应氨基酸的反密码子为5'-AUG-3'。突变位点氨基酸对应的密码子5'-　 　-3'。该突变导致一个氨基酸被替换，请从蛋白质结构与功能的角度，解释花瓣颜色变化的原因　 　。
（3）为获得抗盐植株，科研人员将一个抗盐基因S导入上述F1植株细胞中，获得转基因植株乙（白色抗盐）。乙自交得F2群体，表型统计如下：白色抗盐92株、白色不抗盐31株、淡紫色抗盐28株、淡紫色不抗盐9株。推断S基因与控制花瓣颜色的基因在染色体上的位置关系是　 　。
（4）若要快速获得白色抗盐纯合株系，可采用　 　方法育种，其思路是　 　。
18．CXCL9是人体免疫细胞分泌的细胞因子，在调控免疫应答中发挥重要作用。为探究CXCL9对肝癌细胞免疫应答的影响，科学家开展了系列研究，请分析回答：
（1）人体内肝癌细胞的发生是由于机体的免疫　 　功能低下或失调引起的，机体在抗肿瘤过程中主要发挥免疫效应的细胞是　 　。
（2）获取CXCL9基因，构建重组质粒并导入肝癌细胞，筛选成功表达CXCL9的细胞命名为CXCL9细胞。将CXCL9细胞、肝癌细胞和导入空质粒的肝癌细胞分别在体外培养，定期取样、计数并绘制生长曲线（图1）；再将三种细胞分别接种于健康小鼠肝脏部位，观察小鼠肿瘤生长状况（图2）。
①绘制图1细胞生长曲线需采用　 　方法测定细胞数目，此过程还需器材　 　。（填字母）
a．血细胞计数板 b．固体平板培养基 c．显微镜 d．涂布器
②测定导入空质粒的肝癌细胞的生长曲线的目的是：　 　。
③比较图1、图2推测CXCL9在不同条件下对肝癌细胞抑制作用的区别是　 　。
（3）为进一步探究CXCL9对肿瘤免疫的作用机理，从接种了三种不同细胞的小鼠体内分离得到脾脏淋巴细胞和肿瘤内淋巴细胞，分别放入含等量标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸和灭活的肝癌细胞（作为抗原）培养液中，适宜条件培养一段时间，对其细胞进行放射性检测，结果如下图。
①在细胞培养液中加入3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的目的是　 　。
②以上实验探究CXCL9抗肿瘤的可能机理：　 　。
19．某铜矿因长期开采导致植被破坏、土壤重金属污染严重。科研团队采用“植物-微生物-动物”联合修复技术进行生态重建：先种植耐受性先锋植物吸收重金属，再引入土壤动物和植食性动物促进物质循环，最终构建稳定的生态系统。修复过程中，研究团队监测了有四个营养级的五种生物（甲、乙、丙、丁、戊）的能量流动数据如下表（发现其中一个能量传递效率不符合理论值范围）。如图为种群乙能量流动模型，请正确回答下列问题：
种群 甲 乙 丙 丁 戊
同化能量（J/hm2·a） 1.1×108 2×107 2.4×109 9×107 3.4×106
（1）该人工生态系统生物群落的季节性变化主要体现在群落的　 　发生了规律性变化。
（2）根据表格数据写出该生态系统中的食物网　 　，从矿区环境特点分析，引起能量传递效率不符合理论值范围的主要原因是　 　。科研团队在修复生态系统中有效地选择各生物组分并合理布设，此过程体现了生态工程的　 　原理。
（3）如图中　 　（填数字）=2×107，⑦　 　（能/不能）代表种群乙排出尿液中的有机物能量。
（4）乙种群中雌雄个体通过气味相互识别，这属于　 　信息，说明　 　离不开信息传递。
20．放射性是核污水中的主要污染物，半衰期长，易富集于骨骼。研究人员发现，某蓝细菌通过细胞表面的锶结合蛋白（由基因srp编码）高效富集，但该菌生长缓慢，难以直接应用。为解决这一问题，研究者计划将srp基因转入另一种易培养的模式蓝细菌中，用于核污水生物修复。技术路线如下图所示。
注：Ampr：氨苄青霉素抗性基因；gfp：绿色荧光蛋白基因。
（1）为将Sr结合蛋白展示在细胞表面，需将srp基因与表面锚定蛋白基因（omp）拼接成omp-srp融合基因。采用重叠延伸PCR技术拼接时需设计关键引物碱基序列5'-　 　-3'（根据图中碱基序列书写8个碱基）。融合基因再进行PCR时，应在其上游和下游引物的5'端分别添加　 　和　 　限制酶的识别序列，以提高构建重组质粒的效率。
（2）为筛选成功导入重组质粒的工程菌，应将蓝细菌涂布在含　 　的培养基上，应选择呈　 　色的菌落。
（3）为防止工程菌过度繁殖造成生态风险，质粒中引入了“群体感应自毁”系统。该系统的工作机制为：菌群密度过大→分泌信号分子AHL→与LuxR蛋白结合形成复合物→激活启动子→致死基因表达→杀死菌体。据此推测LuxR蛋白在细胞中　 　（填“始终存在”或“密度高时才存在”），致死基因应插入图中质粒　 　位点。（填“A”或“B”）
（4）上述工程菌直接释放可能存在生态风险。研究人员希望获得目的基因已整合到基因组、但抗性基因已丢失的环保型菌株。（已知该质粒可通过同源重组将目的基因整合到基因组，质粒骨架在传代中可自发丢失。）请设计筛选环保菌株思路并加以验证　 　。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；内共生学说
【解析】【解答】A、布拉鲁德磷藻属于真核生物，真核细胞的细胞核具有双层核膜结构，A正确；
B、蓝细菌为原核生物，无成形细胞核，其拟核中存在环状DNA分子，固氮基因位于该环状DNA上，B正确；
C、硝基质体由藻类内吞固氮蓝细菌形成，内吞时宿主细胞膜包裹蓝细菌，叠加蓝细菌自身的细胞膜，因此硝基质体应具有双层膜结构，并非单层膜，C错误；
D、硝基质体起源于固氮蓝细菌，可保留固氮相关的基因与功能，因此布拉鲁德磷藻具备固氮能力，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）真核细胞的细胞核、线粒体、叶绿体均具有双层膜结构；原核细胞无核膜，拟核为环状DNA分子。
（2）内共生起源学说认为，真核细胞的部分细胞器由远古真核细胞内吞原核生物演化而来，细胞器的膜层数为原核生物自身细胞膜+宿主包裹的细胞膜。
（3）原核生物的基因主要位于拟核环状DNA上，部分可位于质粒DNA上，基因可随细胞器的内共生过程保留并表达。
2．【答案】C
【知识点】癌细胞的主要特征；细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、根据端粒学说，体细胞每分裂一次，染色体末端的端粒就会缩短，随着细胞分裂次数不断增加，端粒持续缩短，最终引发细胞衰老，A正确；
B、癌细胞可以无限增殖，原因是癌细胞内端粒酶基因表达活跃，端粒酶可修复、延长缩短的端粒，使端粒长度保持稳定，细胞不会因端粒缩短而衰老凋亡，B正确；
C、端粒酶由RNA和蛋白质组成，属于逆转录酶，只能以自身RNA为模板合成端粒DNA的单链，完整的双链端粒DNA还需要DNA聚合酶合成互补链，因此端粒酶不能独立合成完整的端粒DNA，C错误；
D、脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，端粒酶可催化磷酸二酯键形成，将脱氧核苷酸连接到染色体末端，从而延长端粒，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）端粒是染色体末端的DNA重复序列，体细胞分裂时端粒会不断缩短，是细胞衰老的原因之一。
（2）端粒酶具有逆转录功能，可利用自身的RNA合成端粒DNA单链，癌细胞中端粒酶活性高，可维持端粒长度，实现无限增殖。
（3）DNA链的延伸依靠磷酸二酯键的形成，脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接形成DNA长链。
3．【答案】B
【知识点】光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义；光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、叶绿体中的类囊体堆叠形成基粒，可显著增大膜面积，扩大光合色素的受光面积，同时为光反应相关酶提供附着位点，A正确；
B、含H218O的水参与光反应，光解产生18O2；同时H218O可参与有氧呼吸第二阶段，与丙酮酸反应生成C18O2，因此带18O标记的气体有18O2和CO2，B错误；
C、3H2O参与光合作用合成含3H的有机物，有机物经有氧呼吸第一阶段在细胞质基质生成含3H的丙酮酸，丙酮酸进入线粒体基质；同时3H2O参与有氧呼吸第二阶段，在线粒体基质产生含3H的[H]，因此线粒体基质中会出现带标记的丙酮酸和[H]，C正确；
D、途径①可将O2还原为H2O2，再分解为H2O，消耗高光强下过剩的电子，避免电子堆积损伤光合系统，属于绿藻的自我保护机制，D正确。
故答案为：B。
【分析】（1）叶绿体基粒由类囊体堆叠而成，增大膜面积，利于光反应进行。
（2）水既参与光合作用的光反应，也参与有氧呼吸第二阶段，氧元素可转移至氧气、二氧化碳中。
（3）光合作用产生的有机物可通过细胞呼吸，将氢元素转移至丙酮酸、[H]中。
（4）高光强下过剩电子会损伤光合系统，生物可通过特殊代谢途径消耗过剩电子，减轻损伤。
4．【答案】D
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型；真核细胞的三维结构模型；种群数量的变化曲线；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、物理模型是以实物或图画形式直观表达认识对象特征的模型，制作细胞膜流动镶嵌实物模型属于物理模型，A正确；
B、概念模型通过文字、图解等形式抽象概括事物间的内在联系，用图解表示甲状腺激素分级调节过程，属于概念模型，B正确；
C、数学模型利用数学公式、曲线图等数学形式描述生物学规律，建立种群“J”型增长数学公式属于数学模型，C正确；
D、用显微镜观察叶绿体形态是直接观察实验现象，未人为构建实物、图画等模拟结构，不属于构建物理模型，D错误。
故答案为：D。
【分析】（1）物理模型：以实物、图画等直观形式呈现对象特征，如细胞结构模型、DNA双螺旋结构模型。
（2）概念模型：用文字、图示概括事物本质与逻辑关系，如流程图、概念图。
（3）数学模型：通过数学公式、曲线等表达规律，如种群增长的公式、曲线。
（4）观察法是直接感知真实结构，模型构建是人为简化、模拟真实结构的过程，二者本质不同。
5．【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；伴性遗传；遗传系谱图
【解析】【解答】A、结合电泳结果与系谱图分析，若该病为常染色体隐性遗传，Ⅰ 1（患病纯合子）与Ⅰ 2（正常纯合子）的子女均应为杂合携带者，电泳均应出现A、B两条带，但Ⅱ 2仅出现B条带，与常染色体隐性遗传不符；Ⅱ 1携带致病基因但表现正常，说明该病为隐性遗传病，因此该病为伴X染色体隐性遗传，A正确；
B、Ⅰ 2、Ⅱ 2仅出现B条带，代表正常基因；Ⅰ 1、Ⅱ 1同时出现A、B两条带，代表致病基因。正常基因仅产生B片段，说明正常基因无法被该限制酶切割，内部无该限制酶的酶切位点，致病基因存在酶切位点，可被切割为A、B两个片段，B正确；
C、该病为伴X隐性遗传，Ⅰ 1为患病男性，基因型为XaY；Ⅱ 1为正常女性携带者，基因型为XAXa。二者电泳均显示A、B条带，电泳结果相同，但基因型不同，C错误；
D、Ⅱ 1基因型为XAXa，正常男性基因型为XAY，二者婚配，子代基因型及比例为XAXA：XAXa：XAY：XaY=1：1：1：1，仅XaY个体患病，后代患病概率为1/4，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）伴X隐性遗传病遗传特点：男性患者多于女性，女性携带者可将致病基因传递给子代男性；常染色体隐性遗传子女患病概率与性别无关。
（2）限制酶酶切位点：基因内部存在酶切位点时，可被切割为多个DNA片段，电泳显示多条带；无酶切位点时，仅显示一条带。
（3）电泳条带与基因型对应：正常基因、致病基因酶切后片段长度不同，可通过电泳条带直接判断个体基因型。
（4）伴X隐性遗传婚配概率计算：女性携带者与正常男性婚配，子代男性有1/2概率患病，整体子代患病概率为1/4。
6．【答案】A
【知识点】基因突变的特点及意义；基因表达的调控过程；基因的表达综合
【解析】【解答】A、由题图可知，RNAi机制中引导链与靶mRNA配对后，靶mRNA被降解，使翻译过程无法进行，该过程抑制的是翻译过程，并非转录过程，不会减少mRNA的合成，A错误；
B、dsRNA被Dicer酶切割为siRNA，Dicer酶属于特异性RNA切割酶，因此该过程需要特定RNA切割酶参与，B正确；
C、棉铃虫靶基因发生突变，转录形成的靶mRNA碱基序列改变，可能导致siRNA无法与靶mRNA有效配对，靶mRNA不能被降解，害虫正常存活，造成防治失败，C正确；
D、该过程借助棉铃虫细胞自身的mRNA降解机制，使害虫必需基因无法翻译出蛋白质，干扰害虫正常生理功能，最终导致其死亡，D正确。
故答案为：A。
【分析】（1）基因表达包括转录和翻译，转录产生mRNA，翻译以mRNA为模板合成蛋白质；RNA干扰通过降解mRNA阻断翻译过程，不影响转录。
（2）酶具有专一性，Dicer酶可特异性切割双链RNA（dsRNA），生成小分子干扰RNA（siRNA）。
（3）碱基互补配对依赖碱基序列的匹配，基因突变可改变mRNA碱基序列，破坏siRNA与靶mRNA的配对。
（4）RNA干扰技术利用害虫细胞自身的核酸降解系统，特异性抑制害虫关键基因表达，实现生物防治，可减少化学农药抗药性问题。
7．【答案】B
【知识点】细胞的凋亡；癌症的预防与治疗
【解析】【解答】A、甲组注射生理盐水，为空白对照组；丁组注射化疗药物，为阳性对照组；乙、丙组分别为低、高剂量香菇多糖处理的实验组，丙组不属于对照组，A错误；
B、原癌基因可调控细胞增殖，其过度表达会促进肿瘤细胞无限增殖。随香菇多糖剂量升高，GeneB表达水平逐渐降低，抑瘤率逐渐升高，由此推测GeneB可能为原癌基因，香菇多糖通过显著下调其表达，抑制肿瘤细胞增殖，B正确；
C、裸鼠无胸腺，T淋巴细胞无法成熟，细胞免疫存在缺陷，不会对移植的结肠癌细胞产生免疫排斥，因此适合构建结肠癌移植瘤模型，并非其药物代谢方式与人类相同，C错误；
D、由表格数据可知，香菇多糖剂量越高，GeneA表达水平越高，二者呈正相关；且GeneA表达水平越高，抑瘤率越高，说明GeneA可促进癌细胞凋亡，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）实验对照组分为空白对照和阳性对照，空白对照为不施加实验变量（生理盐水），阳性对照为施加已知有效处理（化疗药物），实验组为梯度剂量的实验试剂。
（2）原癌基因异常高表达会促进细胞癌变，抑癌基因异常低表达会促进细胞癌变；凋亡相关基因中，促进凋亡的基因表达越高，肿瘤抑制效果越好。
（3）裸鼠因缺乏成熟T细胞，细胞免疫缺陷，无法清除异体移植的肿瘤细胞，是构建肿瘤移植模型的常用实验动物。
8．【答案】A
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、膜电位是细胞膜内外两侧的电位差，因此测定膜电位时，电表的两个电极必须分别置于细胞膜的内侧和外侧，A正确；
B、图1中⑥处电位由动作电位向静息电位恢复，属于复极化过程，由K+外流引起，对应图2中外向电流（ce段）；ac段内向电流是Na+内流的去极化过程，B错误；
C、静息电位为-70mV，①②电位接近-70mV，属于未兴奋区域；⑧⑨电位低于-70mV，是兴奋过后的超极化区域，因此神经冲动由⑨向①传导，C错误；
D、图2中c点代表内向电流结束，Na+停止内流，对应动作电位峰值（图1⑤处）；图1④处仍处于Na+内流的去极化阶段，对应图2ac段，D错误。
故答案为：A。
【分析】（1）膜电位测量：必须采用胞内 胞外电极法，仅用胞外电极只能测电位变化，无法直接测膜电位。
（2）电流与离子流动：内向电流=Na+内流（去极化，ac段）；外向电流=K+外流（复极化，ce段）。
（3）兴奋传导方向：先兴奋的部位电位变化更早，超极化（电位比静息电位更低）为兴奋后区域。
9．【答案】C
【知识点】影响光合作用的环境因素；其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、乙组为干旱+喷水，丙组为干旱+喷缓冲液，两组各项检测数据相近，说明缓冲液对实验结果无显著影响，A正确；
B、丙二醛含量越高，细胞膜受损越严重，和乙、丙组相比，丁组净光合速率更高、丙二醛含量更低，说明外源GABA能缓解干旱引起的细胞膜损伤，同时缓解光合速率下降，B正确；
C、实验结果显示施加GABA后，玉米株高、净光合速率均上升，细胞膜损伤减轻，无法证明GABA主要通过促进株高来增强抗旱性，该结论缺乏实验依据，C错误；
D、该实验只使用了一种浓度的GABA，若要探究GABA缓解干旱胁迫的最适浓度，应设置一系列不同浓度的GABA梯度实验组，D正确。
故答案为：C。
【分析】实验中的乙、丙组可排除缓冲液本身对实验结果的干扰，起到相互对照的作用。丙二醛是细胞膜受损的指标，可通过其含量变化判断细胞膜受损程度；净光合速率可反映植物光合作用受胁迫的情况。单一实验组只能证明该浓度GABA可缓解干旱胁迫，无法确定作用的主要途径，也不能确定最适作用浓度。探究最适浓度时，需遵循梯度实验原则，设置多组不同浓度的实验组。
10．【答案】B
【知识点】神经冲动的产生和传导；遗传信息的转录；遗传信息的翻译；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、若该图表示水盐平衡调节，a为下丘脑，b为垂体，c为肾小管和集合管。下丘脑合成抗利尿激素，经垂体储存并释放，d、e均为抗利尿激素，因此d、e可为同一种物质，A正确；
B、若该图表示反射弧，兴奋在神经纤维上以局部电流形式传导，在神经元之间的突触部位，会发生电信号→化学信号→电信号的转换，并非全程以局部电流形式传导，B错误；
C、若该图表示甲状腺激素分泌的分级调节，a为下丘脑，b为垂体，c为甲状腺，下丘脑分泌的d促甲状腺激素释放激素作用于垂体，垂体分泌的e促甲状腺激素作用于甲状腺，C正确；
D、若该图表示细胞内遗传信息的表达过程，d为转录过程，e为翻译过程。人体细胞质中的线粒体含有DNA，可发生转录过程，因此d过程可发生在细胞质中，D正确。
故答案为：B。
【分析】（1）水盐平衡调节中，抗利尿激素由下丘脑合成、垂体释放，作用于肾小管和集合管。
（2）反射弧中，兴奋的传导包含神经纤维上的电信号传导和突触处的信号转换。
（3）下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体，垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺。
（4）人体线粒体中存在DNA，可独立进行转录和翻译，属于细胞质中的遗传信息表达。
11．【答案】C
【知识点】种群的数量变动及其原因
【解析】【解答】A、猎物种群数量先发生变化，捕食者种群数量随后变化，二者并非同步周期性波动；猎物数量增加使捕食者数量增加，捕食者数量增加反过来抑制猎物数量增长，属于负反馈调节，并非正反馈调节，A错误；
B、K值是种群数量长期围绕波动的稳定值，由图可知，猎物数量围绕N2波动，捕食者数量围绕P2波动，因此猎物的K值为N2，捕食者的K值为P2，B错误；
C、N1→N2阶段，捕食者种群数量减少，对猎物的捕食压力下降，猎物种群数量上升，捕食者减少是因，猎物增加是果；N2→N3阶段，猎物种群数量增多，为捕食者提供更多食物，捕食者种群数量上升，猎物增加是因，捕食者增加是果，C正确；
D、N3→N2阶段，捕食者数量增多，大量捕食猎物，导致猎物种群数量下降，捕食者增加是因，猎物减少是果；N2→N1阶段，猎物种群数量下降，捕食者食物不足，捕食者数量随之下降，猎物减少是因，捕食者减少是果，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）捕食关系的种群数量变化遵循猎物先变、捕食者后变的规律，通过负反馈调节维持二者数量的相对稳定。捕食者数量变化由猎物食物量决定，猎物数量变化由捕食者的捕食压力决定。
（2）种群的K值是种群数量波动的中心值，即种群长期围绕其上下波动的数值。
12．【答案】A
【知识点】种间关系；当地自然群落中若干种生物的生态位；群落的概念及组成；群落综合
【解析】【解答】A、优势种是指对群落结构和群落环境的形成起主要控制作用的物种，判断优势种不能只依据种群密度，还需结合物种的生物量、覆盖度、对其他物种的影响等，因此种群密度最大的物种不一定是优势种，A错误；
B、B为潮间带，盐度、温度波动大且干湿交替，环境胁迫因子多，经过长期自然选择，存活下来的物种耐受性较强，形成了对应的物种组合，B正确；
C、对比表格数据，A断面种群密度850 Ind/m2，B断面620 Ind/m2，B种群密度更低；B物种数52，A仅28，B物种丰富度更高，营养结构更复杂，C正确；
D、海岸过渡带环境波动大，生存的物种大多具备抵抗不良环境的能力，且物种丰富度较高，可提升群落结构的稳定性，D正确。
故答案为：A。
【分析】（1）优势种的判定标准是对群落的主导控制作用，种群密度仅为参考指标之一。
（2）环境胁迫作用会通过自然选择，筛选出耐受性更强的物种，适应多变的环境。
（3）营养结构的复杂程度与物种丰富度正相关，物种数越多，营养结构越复杂。
（4）过渡带环境条件多变，物种抗逆性更强，较高的物种丰富度利于维持群落结构稳定。
13．【答案】D
【知识点】基因诊断和基因治疗；动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、T细胞体外扩增依靠细胞有丝分裂实现细胞增殖，细胞全能性是指已分化细胞具有发育成完整个体的潜能，该过程仅产生更多同种T细胞，不能体现细胞全能性，A错误；
B、动物细胞培养是细胞工程基础技术，体内疗法研发过程中，需要利用动物细胞培养技术开展递送效果测试、安全性验证等实验，B错误；
C、mRNA作为翻译模板，在细胞质中与核糖体结合即可合成CAR蛋白，不需要进入细胞核，也不会整合到染色体DNA上，C错误；
D、传统CAR T疗法需要分离患者T细胞，体外完成基因改造与扩增后回输；体内疗法通过注射靶向脂质纳米颗粒，直接改造患者体内T细胞，可省去分离T细胞、体外基因修饰和扩增等流程，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）细胞增殖只实现细胞数量增加，细胞全能性需要发育为完整个体，二者概念不同。
（2）真核生物中，mRNA的翻译过程发生在细胞质，不进入细胞核，不会整合进基因组DNA。
14．【答案】D
【知识点】测定某种微生物的数量；基因工程的基本工具（详细）；发酵工程的基本环节；发酵工程的应用
【解析】【解答】A、基因敲除属于基因工程操作，需要限制酶切割DNA、DNA连接酶连接DNA片段；Taq酶用于PCR扩增DNA，不是基因敲除必需的工具酶，A错误；
B、血细胞计数板计数统计的是总菌体数量，包含死菌和活菌，无法进行活菌计数，活菌计数一般采用稀释涂布平板法，B错误；
C、发酵前必须对发酵罐进行灭菌处理，避免杂菌污染，杂菌会竞争营养物质、干扰发酵过程，C错误；
D、该实验通过基因敲除改造谷氨酸棒杆菌，同时优化菌株糖转运系统，实现了L 缬氨酸高效积累，说明基因工程改造菌株并优化发酵工艺，能够提高目标产物的产量，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）基因工程的核心工具酶为限制酶和DNA连接酶，Taq酶为热稳定DNA聚合酶，多用于PCR技术。
（2）微生物计数方法：血细胞计数板法统计总菌数，稀释涂布平板法统计活菌数。
（3）发酵工程中，发酵设备、培养基均需严格灭菌，防止杂菌污染。
15．【答案】B
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、叶绿体特异性启动子需要在叶绿体中发挥作用，应来源于叶绿体基因组（细胞质基因组），细胞核基因组的启动子无法在叶绿体中驱动基因转录，A错误；
B、叶绿体基因属于细胞质基因，精子（花粉）几乎不携带叶绿体，将目的基因整合到叶绿体基因组中，可避免目的基因随花粉扩散，降低基因污染风险，B正确；
C、叶绿体基因随细胞质随机分配，且转基因烟草的卵细胞中叶绿体不一定全部携带目的基因，因此自交后代植株不一定都含有目的基因，C错误；
D、若导入不含GLP 1基因的空质粒，植株也会含有壮观霉素抗性基因，能在含壮观霉素的培养基上存活，因此筛选得到的植株不一定能表达GLP 1蛋白，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）启动子具有物种/细胞器特异性，叶绿体特异性启动子仅能在叶绿体中驱动转录。
（2）细胞质遗传为母系遗传，花粉几乎不含叶绿体，叶绿体转化可避免核转化的花粉扩散问题。
（3）标记基因仅用于筛选转化细胞，含抗性基因不代表一定含有并表达目的基因。
16．【答案】（1）通道蛋白；不需要；SO42-与MoO42-竞争通道蛋白，且竞争力较强
（2）通过增加钼转运蛋白的含量，促进细菌对钼的吸收，减弱因为缺钼引起的伤害；钼能够激活光合作用和呼吸作用相关酶活性
【知识点】物质进出细胞的方式的综合；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)①Ⅰ组为空白对照，Ⅱ组加入通道蛋白抑制剂HgCl2后，钼酸盐的吸收速率大幅下降，通道蛋白抑制剂阻断了通道蛋白的作用，直接导致钼酸盐吸收减少，由此可推测钼酸盐的吸收过程与通道蛋白有关。
②Ⅲ组加入呼吸抑制剂叠氮化钠，该抑制剂可抑制细胞呼吸、减少细胞代谢产生的能量，但钼酸盐吸收速率与对照组Ⅰ几乎无差异，说明钼酸盐的跨膜运输过程不依赖细胞呼吸提供的能量，即不需要细胞代谢供能。
③SO42-与MoO42-空间结构相似，二者可竞争细胞膜上的同种通道蛋白；Ⅳ组加入硫酸盐后，大量通道蛋白被SO42-结合，且SO42-对通道蛋白的结合竞争力更强，使MoO42-可利用的通道蛋白数量减少，因此钼酸盐的吸收速率显著低于对照组。
(2)①MT1基因可编码钼转运蛋白，乙组处于缺钼环境，MT1基因表达量显著升高，使钼转运蛋白合成增多；钼转运蛋白负责介导钼元素的跨膜吸收，细菌通过上调该基因表达，提升对环境中微量钼元素的摄取效率，以此弥补钼元素的缺失，减弱缺钼对细菌代谢和生长的不利影响，是细菌对缺钼环境的适应性调节。
②酶的催化活性依赖特定空间结构，钼是光合作用、呼吸作用相关氧化还原酶的辅因子，可维持这类酶的正常空间结构与催化功能；钼缺乏时，氧化还原酶因缺少辅因子钼而活性降低，光合、呼吸相关的生化反应速率减慢，最终导致细菌的光合速率和呼吸速率下降。
【分析】（1）协助扩散顺浓度梯度运输，依赖通道蛋白或载体蛋白协助，不消耗细胞呼吸提供的能量；通道蛋白具有结合特异性，结构相似的离子会竞争同种通道蛋白，使目标离子运输速率降低；主动运输逆浓度梯度运输，需载体蛋白且消耗细胞代谢能量。
（2）细胞呼吸为细胞生命活动、主动运输等过程提供能量，呼吸抑制剂可通过抑制细胞呼吸降低能量供给，可用于判断物质跨膜运输是否消耗能量。
（3）环境中的营养物质含量可调控相关基因的表达，生物通过上调营养物质转运蛋白基因的表达，增强对稀缺营养的吸收，属于对不良环境的适应性调节。
（4）部分酶的活性需要金属离子等辅因子维持，辅因子缺失会破坏酶的空间结构、降低酶的催化活性，进而影响光合作用、呼吸作用等细胞代谢过程。
（1）①比较Ⅱ组与Ⅰ组，添加通道蛋白抑制剂后，MoO42-吸收速率下降，可推测MoO42-的吸收与通道蛋白有关。
②比较Ⅲ组与Ⅰ组，使用呼吸抑制剂后，MoO42-吸收速率基本不变，说明该吸收过程“不需要”细胞代谢供能。
③研究发现SO42-与MoO42-结构相似，推测Ⅳ组吸收速率显著低于Ⅰ组的最可能的原因是SO42-与MoO42-竞争通道蛋白，且竞争力较强，因而MoO42-的吸收速率下降。
（2）①与甲组相比较，缺钼条件下，细菌M通过上调MT1基因表达的生物学意义在于通过增加钼转运蛋白的含量，促进细菌对钼的吸收，减弱因为缺钼引起的伤害。
②已知钼是多种氧化还原酶的辅因子，据此推断，钼能够激活光合作用和呼吸作用相关酶活性，因此钼缺乏导致光合速率和呼吸速率下降。
17．【答案】（1）隐性；F2中白色植株与淡紫色植株的比例约为3∶1（或F1为白色）
（2）5'-CAU-3'；控制与色素产生相关酶的基因发生突变，进而引起相关代谢活动发生变化
（3）控制花瓣颜色的基因和S基因位于两对同源染色体上
（4）单倍体；取植株乙（白色抗盐）的花药离体培养获得单倍体→秋水仙素诱导染色体加倍→筛选目标纯合株系
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；基因突变的特点及意义；遗传信息的翻译；单倍体育种；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】(1) 野生型白色拟南芥与淡紫色突变体甲杂交，F1全表现为白色，说明白色为显性性状；F1自交后F2中白色与淡紫色植株数量比约为3∶1，符合一对等位基因的性状分离比，可说明淡紫色为隐性性状，由隐性基因控制。因此淡紫色性状受隐性基因控制，判断理由为F1全为白色，F2中白色与淡紫色植株比例约为3∶1。
(2) 密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上，二者碱基遵循互补配对原则。已知反密码子为5'-AUG-3'，根据A U、U A、G C的配对规则，可推出对应密码子为5'-CAU-3'。该突变导致单个氨基酸被替换，即发生了基因突变，会使基因编码的与花瓣色素合成相关的酶的氨基酸序列改变，进而改变酶的空间结构，使酶的活性发生变化，最终影响花瓣色素的合成代谢，造成花瓣颜色改变。
(3) 统计F2表型比例，白色抗盐∶白色不抗盐∶淡紫色抗盐∶淡紫色不抗盐≈92∶31∶28∶9≈9∶3∶3∶1，该比例是两对等位基因独立遗传、遵循基因自由组合定律的典型性状分离比，由此可推断控制花瓣颜色的基因与抗盐基因S位于两对同源染色体上。
(4) 单倍体育种可快速获得纯合植株，缩短育种年限。育种思路为取白色抗盐植株乙的花药进行离体培养，获得单倍体幼苗；再用秋水仙素处理单倍体幼苗，诱导其染色体数目加倍，获得纯合二倍体植株；最后筛选出白色抗盐的纯合株系。
【分析】（1）基因分离定律：一对等位基因控制的相对性状，显性纯合子与隐性纯合子杂交，子一代全为显性性状；子一代自交，子二代显性性状与隐性性状的分离比为3∶1。
（2）密码子与反密码子：mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子碱基互补配对；基因可通过控制酶的结构间接控制生物性状，氨基酸序列改变会导致蛋白质空间结构改变，进而影响酶的活性，调控代谢过程。
（3）基因自由组合定律：位于两对同源染色体上的非等位基因独立遗传，双杂合子自交后代性状分离比为9∶3∶3∶1。
（4）单倍体育种：原理为染色体数目变异，通过花药离体培养获得单倍体，经秋水仙素诱导染色体加倍得到纯合植株，可快速获得纯合品系，显著缩短育种年限。
（1）拟南芥野生型花瓣为白色，经诱变获得一淡紫色花瓣突变体甲。将甲与野生型杂交，F1全为白色，说明白色对淡紫色为显性，F1自交得F2，其中白色274株、淡紫色89株，即F2中白色植株与淡紫色植株的比例约为3∶1。据此判断，淡紫色性状受隐性基因控制，相关基因的遗传遵循基因分离定律；
（2）对突变体甲的基因测序，发现其编码区某位点发生突变。该位点所对应氨基酸的反密码子为5'-AUG-3'。突变位点氨基酸对应的密码子5'-CAU-3'。该突变导致一个氨基酸被替换，进而引起相关蛋白质功能的改变，据此推测，花瓣颜色变化的原因是控制与色素产生相关酶的基因发生突变，进而引起相关代谢活动发生变化，进而引起性状改变。
（3）科研人员将一个抗盐基因S导入上述F1植株细胞中，获得转基因植株乙（白色抗盐）。乙自交得F2群体，表型统计如下：白色抗盐92株、白色不抗盐31株、淡紫色抗盐28株、淡紫色不抗盐9株，该比例接近9∶3∶3∶1。说明相关基因遵循基因自由组合定律，据此推断控制花瓣颜色的基因和S基因位于两对同源染色体上，为非同源染色体上的非等位基因。
（4）单倍体育种可以明显缩短育种年限，快速获得纯合株系；因此要快速获得白色抗盐纯合株系，可采用单倍体育种方法进行，其思路为获得植株乙（白色抗盐）的花药离体培养获得单倍体→秋水仙素诱导染色体加倍→筛选目标纯合株系。
18．【答案】（1）监视；细胞毒性T细胞
（2）抽样检测法；ac；作为空白对照，目的是排除质粒本身、导入质粒的操作对实验结果的干扰；CXCL9体外对肝癌增殖无明显抑制，在体内能显著抑制肿瘤生长。
（3）通过放射性强度反映淋巴细胞的增殖程度；CXCL9促进淋巴细胞增殖，增强机体对肝癌细胞的细胞免疫杀伤能力，从而抑制肿瘤生长。
【知识点】癌症的预防与治疗；基因工程的应用；免疫系统的结构与功能；细胞免疫
【解析】【解答】(1) 免疫系统的监视功能可识别并清除体内癌变的细胞，该功能低下或失调时，癌变的细胞无法被及时清除，易产生肝癌细胞；机体抗肿瘤主要依靠细胞免疫，细胞毒性T细胞能够特异性识别并裂解癌变的靶细胞，是发挥主要免疫效应的细胞。
(2) ①体外培养的动物细胞计数采用抽样检测法，该方法需借助血细胞计数板对细胞进行计数，同时配合显微镜观察，对应器材为ac；固体平板培养基、涂布器主要用于微生物的分离与计数，不用于动物细胞计数。
②导入空质粒的肝癌细胞组为对照组，空质粒无法表达CXCL9，可排除质粒载体本身、将质粒导入细胞的操作等无关变量对实验结果的干扰，保证实验结果的差异由CXCL9引起。
③图1中三组细胞体外培养的生长曲线无明显差异，说明CXCL9在体外对肝癌细胞的增殖无明显抑制作用；图2中体内接种CXCL9细胞的小鼠肿瘤体积显著更小，说明CXCL9在体内能显著抑制肿瘤的生长。
(3) ①胸腺嘧啶脱氧核苷酸是DNA复制的原料，细胞增殖时会进行DNA复制，摄取被3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，因此可通过放射性强度反映淋巴细胞的增殖程度。
②由柱状图可知，接种CXCL9细胞的小鼠，脾脏和肿瘤内淋巴细胞的放射性相对值更高，说明CXCL9能促进淋巴细胞增殖；淋巴细胞增殖可增强机体的细胞免疫，提升细胞毒性T细胞对肝癌细胞的杀伤能力，进而抑制肿瘤生长。
【分析】（1）免疫系统的三大功能：免疫监视负责识别和清除体内癌变、衰老的细胞；细胞免疫的主要效应细胞为细胞毒性T细胞，可裂解靶细胞。
（2）细胞计数与实验设计：动物细胞体外计数常用抽样检测法，利用血细胞计数板和显微镜；对照实验可排除无关变量干扰，保证实验结果的可靠性。
（3）细胞增殖与DNA复制：胸腺嘧啶脱氧核苷酸是DNA复制的原料，放射性标记该物质可检测细胞增殖水平；细胞因子可调控免疫细胞的增殖，增强机体的特异性免疫应答。
（1）人体内肝癌细胞的发生是由于机体的免疫监视功能低下或失调引起的，机体在抗肿瘤过程中主要发挥免疫效应的细胞是细胞毒性T细胞，即抗肿瘤主要通过细胞免疫发挥作用。
（2）①绘制图1细胞生长曲线需采用抽样检测法来测定细胞数目，此过程还需器材血细胞计数板和显微镜，即ac，因为细胞用肉眼是看不到的。
②本实验的自变量是CXCL9，设置导入空质粒的肝癌组作为空白对照，目的是排除质粒本身、导入质粒的操作对实验结果的干扰，保证结果差异来自CXCL9的作用。
③对比图1和图2：图1中三组肝癌细胞体外生长曲线几乎无差异，说明CXCL9体外对肝癌增殖无明显抑制；图2中，小鼠体内CXCL9组肿瘤体积远小于对照组，说明CXCL9在体内能显著抑制肿瘤生长。
（3）①胸腺嘧啶脱氧核苷酸是DNA合成的原料，细胞增殖时DNA复制会摄入标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，因此加入标记物的目的是通过放射性强度反映淋巴细胞的增殖程度。
②实验结果显示，接种CXCL9细胞的小鼠，脾脏和肿瘤内淋巴细胞放射性远高于对照组，说明淋巴细胞增殖更旺盛，因此CXCL9抗肿瘤机理为：CXCL9促进淋巴细胞增殖，增强机体对肝癌细胞的细胞免疫杀伤能力，从而抑制肿瘤生长。
19．【答案】（1）外貌和结构
（2）；矿区土壤贫瘠、重金属毒害导致植食性动物种类和数量少，植物大量能量未被利用(或：初级消费者 摄食减少)；自生
（3）②；不能
（4）化学；种群繁衍
【知识点】生态系统的结构；生态系统中的信息传递；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) 阳光、温度、水分等环境因素随季节发生规律性变化，会引起群落的外貌和结构发生相应的规律性改变，因此人工生态系统生物群落的季节性变化主要体现在群落的外貌和结构上。
(2) 生态系统能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，同化能量数值越大营养级越低，因此丙为第一营养级，甲、丁为第二营养级，乙为第三营养级，戊为第四营养级，食物网为丙→甲→乙→戊、丙→丁→乙→戊；矿区土壤贫瘠且重金属会毒害生物，使植食性动物的种类和数量减少，生产者固定的大量能量无法被初级消费者摄取利用，进而导致能量传递效率不符合理论范围；合理选择适配矿区环境的生物组分并构建营养结构，提升生态系统自我调节能力，体现了生态工程的自生原理。
(3) 该能量流动模型中②代表乙的同化量，乙的同化能量为2×107 J/hm2·a，因此②=2×107；⑦代表乙的粪便量，属于上一营养级的同化能量，而乙尿液中的有机物是自身同化后代谢产生的能量，因此⑦不能代表种群乙排出尿液中的有机物能量。
(4) 生物个体释放的气味属于化学信息；雌雄个体通过气味相互识别完成交配繁殖，体现了种群的繁衍离不开信息传递。
【分析】（1）群落的外貌和结构会随季节更替发生规律性变化，该现象为群落的季节性，属于群落的时间结构范畴。
（2）生态系统的能量流动是单向流动、逐级递减，相邻营养级间能量传递效率通常为10% 20%；粪便中的能量属于上一营养级同化量。生态工程的自生原理：通过合理配置生物组分，构建互利共存的营养结构，增强生态系统自我调节能力。
（3）摄入量=同化量+粪便量，粪便中的能量未被本营养级同化，尿液中的有机物属于本营养级同化后代谢产生的能量。
（4）化学信息由生物产生的化学物质传递；信息传递能够保障生物种群的正常繁衍，调节种间关系以维持生态系统稳定。
（1）群落的季节性是指由于阳光、温度、水分等环境因素随季节变化，群落的外貌和结构会随之发生规律性的变化。
（2）能量流动的特点是单向流动、逐级递减，根据表格中同化能量的大小，丙的同化能量是最大的，甲和丁的同化能量数值接近，戊的同化能量值是最小的，据此可写出该生态系统的食物网：，能量传递效率异常的原因：矿区土壤贫瘠、重金属毒害导致植食性动物种类和数量少，植物大量能量未被利用(或初级消费者摄食减少)；初级消费者取食含重金属的植物后，存活率降低、种群数量减少，同化的总能量偏低，导致第一营养级到第二营养级的能量传递效率低于10%，不符合10%-20%的理论范围。选择适配矿区环境的生物组分并合理布设，构建互利共存的营养结构，让生态系统实现自组织、自我调节，符合生态工程的自生原理。
（3）该图为种群乙的能量流动模型，乙的同化量为2×107J/hm2·a。模型中A为乙的摄入量，②是乙的同化量（摄入量-粪便量），因此②的数值等于2×107； ⑦是乙的粪便量，属于未被乙同化的能量（归属于上一营养级）；而乙尿液中的有机物能量，是乙已经同化的能量经代谢产生的，不属于粪便量，因此⑦不能代表尿液中的有机物能量。
（4）气味是生物释放的化学物质，属于化学信息；雌雄个体通过气味识别、完成交配繁殖，说明生物种群的繁衍离不开信息传递。
20．【答案】（1）TTCGAGCC或GGCTCGAA；BamHI；EcoRI
（2）氨苄青霉素；无
（3）始终存在；B
（4）将工程菌接种到无抗生素培养基中传代培养，数代后接种在无抗生素的A培养基上培养， 再利用无菌绒布影印到含氨苄青霉素的B培养基上培养，选择在A中能生长，B中不能生长的菌株。验证方法：提取上述菌株DNA，用srp基因引物扩增→有条带，证明目的基因已整合；用Amp基因引物扩 增→无条带，证明抗生素抗性基因已丢失。
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的应用；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) 重叠延伸PCR拼接融合基因时，需要引物携带两段基因的互补重叠序列，根据图中碱基序列，omp基因末端编码链为GGCT，srp基因起始编码链为TTCG，拼接所需关键引物8个碱基可写为GGCTCGAA或其互补链TTCGAGCC；由质粒图谱可知，融合基因需定向插入持续表达启动子下游，上游引物5'端添加BamHⅠ识别序列，下游引物5'端添加EcoRⅠ识别序列，实现目的基因与载体的定向连接，提高构建重组质粒效率。
(2) 质粒上含有氨苄青霉素抗性基因Ampr，可作为标记基因，因此需将蓝细菌涂布在含氨苄青霉素的培养基上筛选导入重组质粒的工程菌；融合基因插入BamHⅠ和EcoRⅠ之间，破坏了绿色荧光蛋白基因gfp，gfp无法表达，因此应选择呈无色的菌落。
(3) 由自毁系统工作机制可知，LuxR蛋白需直接与分泌的信号分子AHL结合，无需诱导合成，因此在细胞中始终存在；致死基因需受诱导型启动子调控，仅在菌群密度过大时表达，A位点位于持续表达启动子下游，插入致死基因会使菌体持续死亡，B位点位于诱导型启动子下游，因此致死基因应插入B位点。
(4) 筛选思路：将工程菌在无抗生素的培养基中连续传代培养，使质粒骨架自发丢失；采用影印培养法，将单菌落分别接种至无抗生素和含氨苄青霉素的培养基上，筛选出可在无抗生素培养基上生长、无法在含氨苄青霉素培养基上生长的菌株。验证方法：提取候选菌株的基因组DNA，分别利用srp基因、Ampr基因的特异性引物进行PCR扩增，若srp基因扩增出条带、Ampr基因无扩增条带，证明目的基因整合至基因组、抗性基因丢失。
【分析】（1）重叠延伸PCR通过引物的互补重叠序列实现基因拼接；基因工程中可通过在引物5'端添加限制酶识别序列，实现目的基因定向插入载体。
（2）抗性基因可用于阳性菌株筛选；插入目的基因破坏报告基因，可通过报告基因表达与否辅助筛选。
（3）持续表达启动子可驱动基因全程表达，诱导型启动子仅在特定信号刺激下驱动基因表达；蛋白质可预先合成，通过信号分子结合激活下游通路。
（4）影印培养法可筛选无抗性菌株；同源重组可使目的基因整合至宿主基因组，PCR技术可用于检测目的基因与抗性基因的存在情况。
（1）重叠延伸PCR拼接融合基因时，需要引物携带重叠互补序列实现两个基因的连接， 根据图中序列，omp下游末端编码链序列为GGCT，srp上游起始编码链序列为TTCG，拼接后关键引物的8个碱基可以写为GGCTCGAA，其互补序列TTCGAGCC作为另一个关键引物；由质粒图谱可知，目的基因需要插入持续表达启动子下游、终止子上游的酶切位点，顺序为BamHⅠ（上游）→EcoRⅠ（下游），因此引物5'端分别添加两种限制酶的识别序列，保证定向克隆。
（2）据图可知，质粒上有氨苄青霉素抗性基因Ampr，只有成功导入重组质粒的工程菌才能在含氨苄青霉素的培养基上存活，所以涂布在含氨苄青霉素的培养基上筛选；由于融合基因插入位置在BamH Ⅰ和EcoR Ⅰ之间，破坏了gfp基因（绿色荧光蛋白基因），gfp无法表达，故阳性菌落（成功插入融合基因的）不会产生绿色荧光，菌落无色。
（3）根据“群体感应自毁”机制可知，其原理是：菌群密度大→分泌AHL→AHL和LuxR结合→激活启动子，说明LuxR蛋白不需要诱导合成，本来就一直存在细胞中，只有AHL积累到足够浓度的时候才结合它，激活后续致死基因表达，故LuxR蛋白始终存在；致死基因要在诱导型启动子控制下表达，图中B位点正好在诱导型启动子下游、终止子上游，插入后可以被诱导型启动子调控，A在持续表达启动子下游，如果插入A，致死基因会一直表达，工程菌无法存活，故插入位点是B。
（4）由题意可知，质粒可以通过同源重组把目的基因整合到宿主基因组，质粒骨架（带抗性基因）会自发丢失，故筛选思路： 将初始获得的工程菌（带质粒）先在无抗生素的培养基中连续传代培养，让质粒自发丢失；然后将传代后的菌涂布到无抗生素的固体培养基上培养，得到单菌落，再用影印接种法，把单菌落影印到含氨苄青霉素的固体培养基上培养；筛选出「在无抗生素培养基上能生长、在氨苄青霉素培养基上不能生长」的菌落，就是候选菌株（因为质粒丢了，所以抗性没了，不能抗氨苄，而目的基因已经整合到基因组，所以能存活）。
验证步骤： 提取候选菌株的基因组DNA，分两组PCR验证： ① 用srp基因（目的基因）的特异性引物进行PCR扩增，如果能扩增出目的条带，说明目的基因已经成功整合到基因组； ② 用Ampr（氨苄青霉素抗性基因）的特异性引物进行PCR扩增，如果不能扩增出条带，说明抗性基因已经随质粒骨架丢失，最终得到符合要求的环保型菌株。
1 / 12026届四川省广安市高三第二次模拟考试生物学试题
1．科学家推测存在于真核生物布拉鲁德磷藻中的硝基质体起源于藻类内吞的固氮蓝细菌。下列叙述错误的是（　　）
A．布拉鲁德磷藻细胞核具有双层膜结构
B．该蓝细菌固氮基因位于环状DNA上
C．推测硝基质体可能是具有单层膜结构的细胞器
D．布拉鲁德磷藻具有固氮能力
【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；内共生学说
【解析】【解答】A、布拉鲁德磷藻属于真核生物，真核细胞的细胞核具有双层核膜结构，A正确；
B、蓝细菌为原核生物，无成形细胞核，其拟核中存在环状DNA分子，固氮基因位于该环状DNA上，B正确；
C、硝基质体由藻类内吞固氮蓝细菌形成，内吞时宿主细胞膜包裹蓝细菌，叠加蓝细菌自身的细胞膜，因此硝基质体应具有双层膜结构，并非单层膜，C错误；
D、硝基质体起源于固氮蓝细菌，可保留固氮相关的基因与功能，因此布拉鲁德磷藻具备固氮能力，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）真核细胞的细胞核、线粒体、叶绿体均具有双层膜结构；原核细胞无核膜，拟核为环状DNA分子。
（2）内共生起源学说认为，真核细胞的部分细胞器由远古真核细胞内吞原核生物演化而来，细胞器的膜层数为原核生物自身细胞膜+宿主包裹的细胞膜。
（3）原核生物的基因主要位于拟核环状DNA上，部分可位于质粒DNA上，基因可随细胞器的内共生过程保留并表达。
2．端粒是染色体末端的DNA重复序列，端粒学说认为端粒长度与细胞衰老密切相关。下列叙述错误的是（　　）
A．体细胞随分裂次数增加，端粒逐渐缩短，最终导致细胞衰老
B．癌细胞中端粒酶基因表达活跃，使其能维持端粒长度而无限增殖
C．端粒酶由RNA和蛋白质组成，能以RNA为模板合成端粒DNA
D．端粒酶通过催化磷酸二酯键形成，将脱氧核苷酸连接到染色体末端
【答案】C
【知识点】癌细胞的主要特征；细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、根据端粒学说，体细胞每分裂一次，染色体末端的端粒就会缩短，随着细胞分裂次数不断增加，端粒持续缩短，最终引发细胞衰老，A正确；
B、癌细胞可以无限增殖，原因是癌细胞内端粒酶基因表达活跃，端粒酶可修复、延长缩短的端粒，使端粒长度保持稳定，细胞不会因端粒缩短而衰老凋亡，B正确；
C、端粒酶由RNA和蛋白质组成，属于逆转录酶，只能以自身RNA为模板合成端粒DNA的单链，完整的双链端粒DNA还需要DNA聚合酶合成互补链，因此端粒酶不能独立合成完整的端粒DNA，C错误；
D、脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键连接，端粒酶可催化磷酸二酯键形成，将脱氧核苷酸连接到染色体末端，从而延长端粒，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）端粒是染色体末端的DNA重复序列，体细胞分裂时端粒会不断缩短，是细胞衰老的原因之一。
（2）端粒酶具有逆转录功能，可利用自身的RNA合成端粒DNA单链，癌细胞中端粒酶活性高，可维持端粒长度，实现无限增殖。
（3）DNA链的延伸依靠磷酸二酯键的形成，脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接形成DNA长链。
3．在高光强环境下，植物光合系统吸收过剩光能会对光合系统造成损伤，引起光合作用强度下降。某绿藻在高光强下正常生长，其部分光合过程如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．叶绿体中的类囊体堆叠成基粒，扩大了受光面积
B．将该绿藻放入含H218O的培养液中，适宜条件培养，产生带18O标记的气体只有O2
C．用含3H2O的溶液培养该绿藻，线粒体基质中会出现带标记的丙酮酸和[H]
D．途径①通过将O2还原为H2O2再分解为H2O来消耗过剩的电子，减轻光合系统损伤
【答案】B
【知识点】光合作用的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义；光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、叶绿体中的类囊体堆叠形成基粒，可显著增大膜面积，扩大光合色素的受光面积，同时为光反应相关酶提供附着位点，A正确；
B、含H218O的水参与光反应，光解产生18O2；同时H218O可参与有氧呼吸第二阶段，与丙酮酸反应生成C18O2，因此带18O标记的气体有18O2和CO2，B错误；
C、3H2O参与光合作用合成含3H的有机物，有机物经有氧呼吸第一阶段在细胞质基质生成含3H的丙酮酸，丙酮酸进入线粒体基质；同时3H2O参与有氧呼吸第二阶段，在线粒体基质产生含3H的[H]，因此线粒体基质中会出现带标记的丙酮酸和[H]，C正确；
D、途径①可将O2还原为H2O2，再分解为H2O，消耗高光强下过剩的电子，避免电子堆积损伤光合系统，属于绿藻的自我保护机制，D正确。
故答案为：B。
【分析】（1）叶绿体基粒由类囊体堆叠而成，增大膜面积，利于光反应进行。
（2）水既参与光合作用的光反应，也参与有氧呼吸第二阶段，氧元素可转移至氧气、二氧化碳中。
（3）光合作用产生的有机物可通过细胞呼吸，将氢元素转移至丙酮酸、[H]中。
（4）高光强下过剩电子会损伤光合系统，生物可通过特殊代谢途径消耗过剩电子，减轻损伤。
4．下列关于生物学中模型构建的叙述，错误的是（　　）
A．制作细胞膜流动镶嵌模型属于物理模型
B．用图解表示甲状腺激素分级调节属于概念模型
C．建立种群“J”型增长数学公式属于数学模型
D．用显微镜观察叶绿体形态属于构建物理模型法
【答案】D
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型；真核细胞的三维结构模型；种群数量的变化曲线；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、物理模型是以实物或图画形式直观表达认识对象特征的模型，制作细胞膜流动镶嵌实物模型属于物理模型，A正确；
B、概念模型通过文字、图解等形式抽象概括事物间的内在联系，用图解表示甲状腺激素分级调节过程，属于概念模型，B正确；
C、数学模型利用数学公式、曲线图等数学形式描述生物学规律，建立种群“J”型增长数学公式属于数学模型，C正确；
D、用显微镜观察叶绿体形态是直接观察实验现象，未人为构建实物、图画等模拟结构，不属于构建物理模型，D错误。
故答案为：D。
【分析】（1）物理模型：以实物、图画等直观形式呈现对象特征，如细胞结构模型、DNA双螺旋结构模型。
（2）概念模型：用文字、图示概括事物本质与逻辑关系，如流程图、概念图。
（3）数学模型：通过数学公式、曲线等表达规律，如种群增长的公式、曲线。
（4）观察法是直接感知真实结构，模型构建是人为简化、模拟真实结构的过程，二者本质不同。
5．法布雷病是一种罕见的遗传病，因编码α-半乳糖苷酶的GLA基因突变，导致溶酶体中代谢底物堆积，引起四肢剧痛、肾功能损害等症状。图1为某法布雷病家族的遗传系谱图，图2表示该家族部分成员相关基因经限制酶切割后的电泳图谱（不同长度的DNA片段在凝胶上迁移速率不同，形成不同条带A、B）。下列相关分析错误的是（　　）
A．该病的遗传方式为伴X隐性遗传
B．由电泳结果可知，正常基因内部可能无该限制酶的酶切位点
C．Ⅰ-1与Ⅱ-1的电泳检测结果相同，说明二者的基因型相同
D．若Ⅱ-1与一个表现型正常的男性婚配，后代患病概率为1/4
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；伴性遗传；遗传系谱图
【解析】【解答】A、结合电泳结果与系谱图分析，若该病为常染色体隐性遗传，Ⅰ 1（患病纯合子）与Ⅰ 2（正常纯合子）的子女均应为杂合携带者，电泳均应出现A、B两条带，但Ⅱ 2仅出现B条带，与常染色体隐性遗传不符；Ⅱ 1携带致病基因但表现正常，说明该病为隐性遗传病，因此该病为伴X染色体隐性遗传，A正确；
B、Ⅰ 2、Ⅱ 2仅出现B条带，代表正常基因；Ⅰ 1、Ⅱ 1同时出现A、B两条带，代表致病基因。正常基因仅产生B片段，说明正常基因无法被该限制酶切割，内部无该限制酶的酶切位点，致病基因存在酶切位点，可被切割为A、B两个片段，B正确；
C、该病为伴X隐性遗传，Ⅰ 1为患病男性，基因型为XaY；Ⅱ 1为正常女性携带者，基因型为XAXa。二者电泳均显示A、B条带，电泳结果相同，但基因型不同，C错误；
D、Ⅱ 1基因型为XAXa，正常男性基因型为XAY，二者婚配，子代基因型及比例为XAXA：XAXa：XAY：XaY=1：1：1：1，仅XaY个体患病，后代患病概率为1/4，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）伴X隐性遗传病遗传特点：男性患者多于女性，女性携带者可将致病基因传递给子代男性；常染色体隐性遗传子女患病概率与性别无关。
（2）限制酶酶切位点：基因内部存在酶切位点时，可被切割为多个DNA片段，电泳显示多条带；无酶切位点时，仅显示一条带。
（3）电泳条带与基因型对应：正常基因、致病基因酶切后片段长度不同，可通过电泳条带直接判断个体基因型。
（4）伴X隐性遗传婚配概率计算：女性携带者与正常男性婚配，子代男性有1/2概率患病，整体子代患病概率为1/4。
6．为解决棉铃虫化学农药的抗药性问题，科研人员尝试将针对棉铃虫某必需基因的双链RNA（dsRNA）作为生物农药进行喷洒。该技术利用RNA干扰（RNAi）机制如下，下列推断错误的是（　　）
A．RNAi通过抑制靶基因表达环节中的转录过程，从而减少mRNA的合成
B．dsRNA在细胞内被切割为siRNA需要特定的RNA切割酶参与
C．若棉铃虫靶基因发生突变，可能导致siRNA不能有效结合靶mRNA，使防治失败
D．RNAi利用细胞自身降解机制干扰害虫生理功能，最终导致死亡
【答案】A
【知识点】基因突变的特点及意义；基因表达的调控过程；基因的表达综合
【解析】【解答】A、由题图可知，RNAi机制中引导链与靶mRNA配对后，靶mRNA被降解，使翻译过程无法进行，该过程抑制的是翻译过程，并非转录过程，不会减少mRNA的合成，A错误；
B、dsRNA被Dicer酶切割为siRNA，Dicer酶属于特异性RNA切割酶，因此该过程需要特定RNA切割酶参与，B正确；
C、棉铃虫靶基因发生突变，转录形成的靶mRNA碱基序列改变，可能导致siRNA无法与靶mRNA有效配对，靶mRNA不能被降解，害虫正常存活，造成防治失败，C正确；
D、该过程借助棉铃虫细胞自身的mRNA降解机制，使害虫必需基因无法翻译出蛋白质，干扰害虫正常生理功能，最终导致其死亡，D正确。
故答案为：A。
【分析】（1）基因表达包括转录和翻译，转录产生mRNA，翻译以mRNA为模板合成蛋白质；RNA干扰通过降解mRNA阻断翻译过程，不影响转录。
（2）酶具有专一性，Dicer酶可特异性切割双链RNA（dsRNA），生成小分子干扰RNA（siRNA）。
（3）碱基互补配对依赖碱基序列的匹配，基因突变可改变mRNA碱基序列，破坏siRNA与靶mRNA的配对。
（4）RNA干扰技术利用害虫细胞自身的核酸降解系统，特异性抑制害虫关键基因表达，实现生物防治，可减少化学农药抗药性问题。
7．为研究香菇多糖对结肠癌的抑制作用，科研人员以免疫缺陷的裸鼠（无胸腺）为模型，构建了结肠癌移植瘤动物模型，并开展实验。结果如下表，下列叙述正确的是（　　）
组别 处理 瘤重（g） 抑瘤率（%） GeneA表达 GeneB表达 GeneC表达
甲 生理盐水 2.50 0 1.0 1.0 1.0
乙 低剂量香菇多糖 1.85 26.0 2.3 0.9 1.0
丙 高剂量香菇多糖 1.20 52.0 3.1 0.4 1.0
丁 化疗药物（对照） 0.90 64.0 1.2 0.8 0.9
注：GeneA、GeneB、GeneC为细胞凋亡相关基因。
A．丙组与丁组均为实验对照组，用于增强结果可信度
B．Gene B可能为原癌基因，香菇多糖通过显著下调其表达抑制肿瘤
C．选用裸鼠构建模型，主要是因为它对药物的代谢方式与人类相同
D．Gene A表达水平与香菇多糖剂量呈负相关，说明其抑制细胞凋亡
【答案】B
【知识点】细胞的凋亡；癌症的预防与治疗
【解析】【解答】A、甲组注射生理盐水，为空白对照组；丁组注射化疗药物，为阳性对照组；乙、丙组分别为低、高剂量香菇多糖处理的实验组，丙组不属于对照组，A错误；
B、原癌基因可调控细胞增殖，其过度表达会促进肿瘤细胞无限增殖。随香菇多糖剂量升高，GeneB表达水平逐渐降低，抑瘤率逐渐升高，由此推测GeneB可能为原癌基因，香菇多糖通过显著下调其表达，抑制肿瘤细胞增殖，B正确；
C、裸鼠无胸腺，T淋巴细胞无法成熟，细胞免疫存在缺陷，不会对移植的结肠癌细胞产生免疫排斥，因此适合构建结肠癌移植瘤模型，并非其药物代谢方式与人类相同，C错误；
D、由表格数据可知，香菇多糖剂量越高，GeneA表达水平越高，二者呈正相关；且GeneA表达水平越高，抑瘤率越高，说明GeneA可促进癌细胞凋亡，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）实验对照组分为空白对照和阳性对照，空白对照为不施加实验变量（生理盐水），阳性对照为施加已知有效处理（化疗药物），实验组为梯度剂量的实验试剂。
（2）原癌基因异常高表达会促进细胞癌变，抑癌基因异常低表达会促进细胞癌变；凋亡相关基因中，促进凋亡的基因表达越高，肿瘤抑制效果越好。
（3）裸鼠因缺乏成熟T细胞，细胞免疫缺陷，无法清除异体移植的肿瘤细胞，是构建肿瘤移植模型的常用实验动物。
8．图1表示受刺激后，某时刻神经纤维上①～⑨连续9个位置的膜电位，已知静息电位为-70mV。图2是神经纤维在产生动作电位的过程中，钠、钾离子通过离子通道的流动造成的跨膜电流（内向电流是指阳离子由细胞膜外向膜内流动，外向电流则相反）。下列说法正确的是（　　）
A．测③处膜电位时，电表的电极在细胞膜内外两侧
B．图1中⑥处膜电位表现出来的是图2中ac段内向电流
C．神经冲动沿神经纤维由①向⑨传导
D．图1中④处对应图2的c点
【答案】A
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、膜电位是细胞膜内外两侧的电位差，因此测定膜电位时，电表的两个电极必须分别置于细胞膜的内侧和外侧，A正确；
B、图1中⑥处电位由动作电位向静息电位恢复，属于复极化过程，由K+外流引起，对应图2中外向电流（ce段）；ac段内向电流是Na+内流的去极化过程，B错误；
C、静息电位为-70mV，①②电位接近-70mV，属于未兴奋区域；⑧⑨电位低于-70mV，是兴奋过后的超极化区域，因此神经冲动由⑨向①传导，C错误；
D、图2中c点代表内向电流结束，Na+停止内流，对应动作电位峰值（图1⑤处）；图1④处仍处于Na+内流的去极化阶段，对应图2ac段，D错误。
故答案为：A。
【分析】（1）膜电位测量：必须采用胞内 胞外电极法，仅用胞外电极只能测电位变化，无法直接测膜电位。
（2）电流与离子流动：内向电流=Na+内流（去极化，ac段）；外向电流=K+外流（复极化，ce段）。
（3）兴奋传导方向：先兴奋的部位电位变化更早，超极化（电位比静息电位更低）为兴奋后区域。
9．为探究外源-氨基丁酸（GABA）对干旱下玉米幼苗的影响，进行如下实验：甲组（无干旱处理）、乙组（干旱+喷水）、丙组（干旱+喷缓冲液）、丁组（干旱+喷GABA缓冲液）。检测结果如下表，下列分析错误的是（　　）
组别 株高相对值（%） 净光合速率相对值（%） 丙二醛含量相对值（%）
甲 100 100 100
乙 65 60 185
丙 67 62 180
丁 90 94 125
注：丙二醛含量越高，膜受损越重。
A．乙、丙数据相似，说明缓冲液对结果无显著影响
B．丁组数据表明，GABA能缓解干旱引起的膜损伤和光合下降
C．实验表明，GABA主要通过促进株高来增强抗旱性
D．若要探究GABA最适缓解浓度，应在丁组基础上增设不同浓度实验组
【答案】C
【知识点】影响光合作用的环境因素；其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、乙组为干旱+喷水，丙组为干旱+喷缓冲液，两组各项检测数据相近，说明缓冲液对实验结果无显著影响，A正确；
B、丙二醛含量越高，细胞膜受损越严重，和乙、丙组相比，丁组净光合速率更高、丙二醛含量更低，说明外源GABA能缓解干旱引起的细胞膜损伤，同时缓解光合速率下降，B正确；
C、实验结果显示施加GABA后，玉米株高、净光合速率均上升，细胞膜损伤减轻，无法证明GABA主要通过促进株高来增强抗旱性，该结论缺乏实验依据，C错误；
D、该实验只使用了一种浓度的GABA，若要探究GABA缓解干旱胁迫的最适浓度，应设置一系列不同浓度的GABA梯度实验组，D正确。
故答案为：C。
【分析】实验中的乙、丙组可排除缓冲液本身对实验结果的干扰，起到相互对照的作用。丙二醛是细胞膜受损的指标，可通过其含量变化判断细胞膜受损程度；净光合速率可反映植物光合作用受胁迫的情况。单一实验组只能证明该浓度GABA可缓解干旱胁迫，无法确定作用的主要途径，也不能确定最适作用浓度。探究最适浓度时，需遵循梯度实验原则，设置多组不同浓度的实验组。
10．如图为人体内某些信息传递机制的模式图，图中箭头表示信息的传递方向。下列叙述中，错误的是（　　）
A．若该图表示水盐平衡调节的部分途径，d、e可为同一种物质
B．若该图表示反射弧，则其中的信息全程以局部电流的形式传导
C．若该图表示甲状腺激素分泌的分级调节d为促甲状腺激素释放激素
D．若该图表示细胞内遗传信息的表达过程，d过程可发生在细胞质中
【答案】B
【知识点】神经冲动的产生和传导；遗传信息的转录；遗传信息的翻译；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、若该图表示水盐平衡调节，a为下丘脑，b为垂体，c为肾小管和集合管。下丘脑合成抗利尿激素，经垂体储存并释放，d、e均为抗利尿激素，因此d、e可为同一种物质，A正确；
B、若该图表示反射弧，兴奋在神经纤维上以局部电流形式传导，在神经元之间的突触部位，会发生电信号→化学信号→电信号的转换，并非全程以局部电流形式传导，B错误；
C、若该图表示甲状腺激素分泌的分级调节，a为下丘脑，b为垂体，c为甲状腺，下丘脑分泌的d促甲状腺激素释放激素作用于垂体，垂体分泌的e促甲状腺激素作用于甲状腺，C正确；
D、若该图表示细胞内遗传信息的表达过程，d为转录过程，e为翻译过程。人体细胞质中的线粒体含有DNA，可发生转录过程，因此d过程可发生在细胞质中，D正确。
故答案为：B。
【分析】（1）水盐平衡调节中，抗利尿激素由下丘脑合成、垂体释放，作用于肾小管和集合管。
（2）反射弧中，兴奋的传导包含神经纤维上的电信号传导和突触处的信号转换。
（3）下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体，垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺。
（4）人体线粒体中存在DNA，可独立进行转录和翻译，属于细胞质中的遗传信息表达。
11．下图为某生态系统中捕食者（P）与猎物（N）种群数量的周期性波动关系图，箭头代表种群数量变化趋势。下列相关叙述正确的是（　　）
A．该模型体现了同步周期性波动，属于正反馈调节机制
B．该模型中最可能代表猎物和捕食者的种群K值分别是N3和P3
C．N1→N2捕食者是因猎物是果，N2→N3猎物是因捕食者是果
D．N3→N2捕食者是因猎物是果，N2→N1捕食者是因猎物是果
【答案】C
【知识点】种群的数量变动及其原因
【解析】【解答】A、猎物种群数量先发生变化，捕食者种群数量随后变化，二者并非同步周期性波动；猎物数量增加使捕食者数量增加，捕食者数量增加反过来抑制猎物数量增长，属于负反馈调节，并非正反馈调节，A错误；
B、K值是种群数量长期围绕波动的稳定值，由图可知，猎物数量围绕N2波动，捕食者数量围绕P2波动，因此猎物的K值为N2，捕食者的K值为P2，B错误；
C、N1→N2阶段，捕食者种群数量减少，对猎物的捕食压力下降，猎物种群数量上升，捕食者减少是因，猎物增加是果；N2→N3阶段，猎物种群数量增多，为捕食者提供更多食物，捕食者种群数量上升，猎物增加是因，捕食者增加是果，C正确；
D、N3→N2阶段，捕食者数量增多，大量捕食猎物，导致猎物种群数量下降，捕食者增加是因，猎物减少是果；N2→N1阶段，猎物种群数量下降，捕食者食物不足，捕食者数量随之下降，猎物减少是因，捕食者减少是果，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）捕食关系的种群数量变化遵循猎物先变、捕食者后变的规律，通过负反馈调节维持二者数量的相对稳定。捕食者数量变化由猎物食物量决定，猎物数量变化由捕食者的捕食压力决定。
（2）种群的K值是种群数量波动的中心值，即种群长期围绕其上下波动的数值。
12．海岸带是海洋与陆地相互作用的过渡地带。研究人员对某砂质海岸不同断面的底栖动物进行调查，结果如下表所示。该区域从海洋向陆地依次为：潮下带（A，永久海水覆盖）、潮间带（B，周期性淹没）、高潮线附近（C，偶尔淹没）、海岸沙丘（D，陆地环境）。下列叙述错误的是（　　）
调查断面 环境特点 物种数 种群密度（Ind/m2） 优势种 特有种
A 盐度稳定，光照弱 28 850 多毛类，软体动物 0
B 盐度，温度波动大，干湿交替 52 620 甲壳类，软体动物，多毛类 8
C 盐度高，干旱胁迫 19 180 昆虫幼虫，甲壳类 2
D 淡水为主，温差大 22 120 昆虫，蜘蛛，多足类 0
A．不同断面群落中种群密度最大的物种就是该断面的优势种
B．B的环境胁迫因子多，通过自然选择形成了耐受性强的物种组合
C．相较于A，B的种群密度较低但营养结构更为复杂
D．过渡带可能有更多可抵抗不良环境波动的物种，影响群落结构的稳定性
【答案】A
【知识点】种间关系；当地自然群落中若干种生物的生态位；群落的概念及组成；群落综合
【解析】【解答】A、优势种是指对群落结构和群落环境的形成起主要控制作用的物种，判断优势种不能只依据种群密度，还需结合物种的生物量、覆盖度、对其他物种的影响等，因此种群密度最大的物种不一定是优势种，A错误；
B、B为潮间带，盐度、温度波动大且干湿交替，环境胁迫因子多，经过长期自然选择，存活下来的物种耐受性较强，形成了对应的物种组合，B正确；
C、对比表格数据，A断面种群密度850 Ind/m2，B断面620 Ind/m2，B种群密度更低；B物种数52，A仅28，B物种丰富度更高，营养结构更复杂，C正确；
D、海岸过渡带环境波动大，生存的物种大多具备抵抗不良环境的能力，且物种丰富度较高，可提升群落结构的稳定性，D正确。
故答案为：A。
【分析】（1）优势种的判定标准是对群落的主导控制作用，种群密度仅为参考指标之一。
（2）环境胁迫作用会通过自然选择，筛选出耐受性更强的物种，适应多变的环境。
（3）营养结构的复杂程度与物种丰富度正相关，物种数越多，营养结构越复杂。
（4）过渡带环境条件多变，物种抗逆性更强，较高的物种丰富度利于维持群落结构稳定。
13．嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）疗法是一种治疗癌症的新技术。传统方法需从患者体内分离T细胞，在体外进行基因改造和扩增后再输回体内。而新方法通过静脉注射靶向脂质纳米颗粒，将CAR基因的mRNA直接送入患者体内的T细胞，使其转化为CAR-T细胞。下列叙述正确的是（　　）
A．传统疗法中T细胞体外扩增的原理是细胞全能性
B．体内疗法的研发过程不需要动物细胞培养技术支持
C．体内疗法中mRNA需进入细胞核并整合到染色体DNA上
D．体内疗法可避免分离T细胞、体外基因修饰和扩增等流程
【答案】D
【知识点】基因诊断和基因治疗；动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、T细胞体外扩增依靠细胞有丝分裂实现细胞增殖，细胞全能性是指已分化细胞具有发育成完整个体的潜能，该过程仅产生更多同种T细胞，不能体现细胞全能性，A错误；
B、动物细胞培养是细胞工程基础技术，体内疗法研发过程中，需要利用动物细胞培养技术开展递送效果测试、安全性验证等实验，B错误；
C、mRNA作为翻译模板，在细胞质中与核糖体结合即可合成CAR蛋白，不需要进入细胞核，也不会整合到染色体DNA上，C错误；
D、传统CAR T疗法需要分离患者T细胞，体外完成基因改造与扩增后回输；体内疗法通过注射靶向脂质纳米颗粒，直接改造患者体内T细胞，可省去分离T细胞、体外基因修饰和扩增等流程，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）细胞增殖只实现细胞数量增加，细胞全能性需要发育为完整个体，二者概念不同。
（2）真核生物中，mRNA的翻译过程发生在细胞质，不进入细胞核，不会整合进基因组DNA。
14．某研究团队为提升谷氨酸棒杆菌生产L-缬氨酸的效率，通过基因敲除技术去除了乳酸脱氢酶基因（ldh）和丙酮酸氧化酶基因（poxB）以减少副产物，优化菌株糖转运系统，最终在发酵罐中实现L-缬氨酸高效积累。下列叙述正确的是（　　）
A．基因敲除ldh和poxB时，必须使用的工具酶包括限制酶、DNA连接酶和Taq酶
B．将改造后的菌株接种到液体培养基中进行扩大培养，用血细胞计数板进行活菌计数
C．该发酵过程中，需维持罐内温度、pH和溶氧等条件稳定，不必对发酵罐进行灭菌
D．该研究成果表明，基因工程改造菌株并优化发酵工艺，可提高目标产物的产量
【答案】D
【知识点】测定某种微生物的数量；基因工程的基本工具（详细）；发酵工程的基本环节；发酵工程的应用
【解析】【解答】A、基因敲除属于基因工程操作，需要限制酶切割DNA、DNA连接酶连接DNA片段；Taq酶用于PCR扩增DNA，不是基因敲除必需的工具酶，A错误；
B、血细胞计数板计数统计的是总菌体数量，包含死菌和活菌，无法进行活菌计数，活菌计数一般采用稀释涂布平板法，B错误；
C、发酵前必须对发酵罐进行灭菌处理，避免杂菌污染，杂菌会竞争营养物质、干扰发酵过程，C错误；
D、该实验通过基因敲除改造谷氨酸棒杆菌，同时优化菌株糖转运系统，实现了L 缬氨酸高效积累，说明基因工程改造菌株并优化发酵工艺，能够提高目标产物的产量，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）基因工程的核心工具酶为限制酶和DNA连接酶，Taq酶为热稳定DNA聚合酶，多用于PCR技术。
（2）微生物计数方法：血细胞计数板法统计总菌数，稀释涂布平板法统计活菌数。
（3）发酵工程中，发酵设备、培养基均需严格灭菌，防止杂菌污染。
15．我国科学家利用基因工程技术，在烟草中构建“人工叶绿体工厂”，成功合成治疗糖尿病的多肽药物GLP-1。研究团队将GLP-1基因与叶绿体特异性启动子连接，构建表达载体，通过基因枪法导入烟草叶绿体基因组，获得转基因烟草植株。表达载体的结构如图。下列叙述正确的是（　　）
A．叶绿体特异性启动子应来源于烟草细胞核基因组，以保证在叶绿体中高效转录
B．将目的基因整合到叶绿体基因组中可以降低基因通过花粉向环境扩散
C．该转基因烟草自交后代的所有植株均含有目的基因
D．在含壮观霉素的培养基上筛选得到的植株，其叶片细胞中一定能检测到GLP-1蛋白
【答案】B
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、叶绿体特异性启动子需要在叶绿体中发挥作用，应来源于叶绿体基因组（细胞质基因组），细胞核基因组的启动子无法在叶绿体中驱动基因转录，A错误；
B、叶绿体基因属于细胞质基因，精子（花粉）几乎不携带叶绿体，将目的基因整合到叶绿体基因组中，可避免目的基因随花粉扩散，降低基因污染风险，B正确；
C、叶绿体基因随细胞质随机分配，且转基因烟草的卵细胞中叶绿体不一定全部携带目的基因，因此自交后代植株不一定都含有目的基因，C错误；
D、若导入不含GLP 1基因的空质粒，植株也会含有壮观霉素抗性基因，能在含壮观霉素的培养基上存活，因此筛选得到的植株不一定能表达GLP 1蛋白，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）启动子具有物种/细胞器特异性，叶绿体特异性启动子仅能在叶绿体中驱动转录。
（2）细胞质遗传为母系遗传，花粉几乎不含叶绿体，叶绿体转化可避免核转化的花粉扩散问题。
（3）标记基因仅用于筛选转化细胞，含抗性基因不代表一定含有并表达目的基因。
16．钼（Mo）是植物和微生物必需的微量元素，在自然界中常以钼酸盐（）的形式存在。过量的钼酸盐具有毒性，某些耐钼细菌能将其吸收并转化为低毒形式储存。为了探究进入耐钼细菌M的跨膜运输机制，研究人员进行了如下实验。
（1）将耐钼细菌M接种到基础培养基中培养至快速增长期，取等量菌液分别进行如下处理，并测定吸收速率，结果见下表。
组别 处理条件 吸收速率（μmol·g-1·h-1）
Ⅰ 基础培养基（对照） 12.6
Ⅱ 基础培养基+HgCl2（通道蛋白抑制剂） 3.4
Ⅲ 基础培养基+叠氮化钠（呼吸抑制剂） 11.8
Ⅳ 基础培养基+硫酸盐（） 2.1
①比较Ⅱ组与Ⅰ组，可推测的吸收与　 　有关。
②比较Ⅲ组与Ⅰ组，说明该吸收过程　 　（填“需要”或“不需要”）细胞代谢供能。
③研究发现与结构相似，推测Ⅳ组吸收速率显著低于Ⅰ组的最可能的原因是　 　。
（2）为进一步探究钼元素对细菌M光合作用、呼吸作用的影响，以及钼元素与MT1基因（编码钼转运蛋白）表达的相关性，科研人员进行如下实验，结果如下表。回答下列问题：
组别 处理条件 光合作用速率（μmolO2·g-1·h-1） 呼吸作用速率（μmolO2·g-1·h-1） MT1基因表达量 钼转运蛋白含量
甲 含钼培养基 18.5 12.6 正常 正常
乙 缺钼培养基 3.2 3.4 显著升高 显著增多
①与甲组相比较，缺钼条件下，细菌M通过上调MT1基因表达的生物学意义　 　。
②已知钼是多种氧化还原酶的辅因子，据此推断，钼缺乏导致光合速率和呼吸速率下降的原因　 　。
【答案】（1）通道蛋白；不需要；SO42-与MoO42-竞争通道蛋白，且竞争力较强
（2）通过增加钼转运蛋白的含量，促进细菌对钼的吸收，减弱因为缺钼引起的伤害；钼能够激活光合作用和呼吸作用相关酶活性
【知识点】物质进出细胞的方式的综合；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)①Ⅰ组为空白对照，Ⅱ组加入通道蛋白抑制剂HgCl2后，钼酸盐的吸收速率大幅下降，通道蛋白抑制剂阻断了通道蛋白的作用，直接导致钼酸盐吸收减少，由此可推测钼酸盐的吸收过程与通道蛋白有关。
②Ⅲ组加入呼吸抑制剂叠氮化钠，该抑制剂可抑制细胞呼吸、减少细胞代谢产生的能量，但钼酸盐吸收速率与对照组Ⅰ几乎无差异，说明钼酸盐的跨膜运输过程不依赖细胞呼吸提供的能量，即不需要细胞代谢供能。
③SO42-与MoO42-空间结构相似，二者可竞争细胞膜上的同种通道蛋白；Ⅳ组加入硫酸盐后，大量通道蛋白被SO42-结合，且SO42-对通道蛋白的结合竞争力更强，使MoO42-可利用的通道蛋白数量减少，因此钼酸盐的吸收速率显著低于对照组。
(2)①MT1基因可编码钼转运蛋白，乙组处于缺钼环境，MT1基因表达量显著升高，使钼转运蛋白合成增多；钼转运蛋白负责介导钼元素的跨膜吸收，细菌通过上调该基因表达，提升对环境中微量钼元素的摄取效率，以此弥补钼元素的缺失，减弱缺钼对细菌代谢和生长的不利影响，是细菌对缺钼环境的适应性调节。
②酶的催化活性依赖特定空间结构，钼是光合作用、呼吸作用相关氧化还原酶的辅因子，可维持这类酶的正常空间结构与催化功能；钼缺乏时，氧化还原酶因缺少辅因子钼而活性降低，光合、呼吸相关的生化反应速率减慢，最终导致细菌的光合速率和呼吸速率下降。
【分析】（1）协助扩散顺浓度梯度运输，依赖通道蛋白或载体蛋白协助，不消耗细胞呼吸提供的能量；通道蛋白具有结合特异性，结构相似的离子会竞争同种通道蛋白，使目标离子运输速率降低；主动运输逆浓度梯度运输，需载体蛋白且消耗细胞代谢能量。
（2）细胞呼吸为细胞生命活动、主动运输等过程提供能量，呼吸抑制剂可通过抑制细胞呼吸降低能量供给，可用于判断物质跨膜运输是否消耗能量。
（3）环境中的营养物质含量可调控相关基因的表达，生物通过上调营养物质转运蛋白基因的表达，增强对稀缺营养的吸收，属于对不良环境的适应性调节。
（4）部分酶的活性需要金属离子等辅因子维持，辅因子缺失会破坏酶的空间结构、降低酶的催化活性，进而影响光合作用、呼吸作用等细胞代谢过程。
（1）①比较Ⅱ组与Ⅰ组，添加通道蛋白抑制剂后，MoO42-吸收速率下降，可推测MoO42-的吸收与通道蛋白有关。
②比较Ⅲ组与Ⅰ组，使用呼吸抑制剂后，MoO42-吸收速率基本不变，说明该吸收过程“不需要”细胞代谢供能。
③研究发现SO42-与MoO42-结构相似，推测Ⅳ组吸收速率显著低于Ⅰ组的最可能的原因是SO42-与MoO42-竞争通道蛋白，且竞争力较强，因而MoO42-的吸收速率下降。
（2）①与甲组相比较，缺钼条件下，细菌M通过上调MT1基因表达的生物学意义在于通过增加钼转运蛋白的含量，促进细菌对钼的吸收，减弱因为缺钼引起的伤害。
②已知钼是多种氧化还原酶的辅因子，据此推断，钼能够激活光合作用和呼吸作用相关酶活性，因此钼缺乏导致光合速率和呼吸速率下降。
17．拟南芥是遗传学研究的模式植物，科研人员对其花瓣颜色性状及抗盐性状开展了遗传研究。回答下列问题：
（1）拟南芥野生型花瓣为白色，经诱变获得一淡紫色花瓣突变体甲。将甲与野生型杂交，F1全为白色，F1自交得F2，其中白色274株、淡紫色89株。据此判断，淡紫色性状受　 　性基因控制，判断理由是　 　。
（2）对突变体甲的基因测序，发现其编码区某位点发生突变。该位点所对应氨基酸的反密码子为5'-AUG-3'。突变位点氨基酸对应的密码子5'-　 　-3'。该突变导致一个氨基酸被替换，请从蛋白质结构与功能的角度，解释花瓣颜色变化的原因　 　。
（3）为获得抗盐植株，科研人员将一个抗盐基因S导入上述F1植株细胞中，获得转基因植株乙（白色抗盐）。乙自交得F2群体，表型统计如下：白色抗盐92株、白色不抗盐31株、淡紫色抗盐28株、淡紫色不抗盐9株。推断S基因与控制花瓣颜色的基因在染色体上的位置关系是　 　。
（4）若要快速获得白色抗盐纯合株系，可采用　 　方法育种，其思路是　 　。
【答案】（1）隐性；F2中白色植株与淡紫色植株的比例约为3∶1（或F1为白色）
（2）5'-CAU-3'；控制与色素产生相关酶的基因发生突变，进而引起相关代谢活动发生变化
（3）控制花瓣颜色的基因和S基因位于两对同源染色体上
（4）单倍体；取植株乙（白色抗盐）的花药离体培养获得单倍体→秋水仙素诱导染色体加倍→筛选目标纯合株系
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；基因突变的特点及意义；遗传信息的翻译；单倍体育种；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】(1) 野生型白色拟南芥与淡紫色突变体甲杂交，F1全表现为白色，说明白色为显性性状；F1自交后F2中白色与淡紫色植株数量比约为3∶1，符合一对等位基因的性状分离比，可说明淡紫色为隐性性状，由隐性基因控制。因此淡紫色性状受隐性基因控制，判断理由为F1全为白色，F2中白色与淡紫色植株比例约为3∶1。
(2) 密码子位于mRNA上，反密码子位于tRNA上，二者碱基遵循互补配对原则。已知反密码子为5'-AUG-3'，根据A U、U A、G C的配对规则，可推出对应密码子为5'-CAU-3'。该突变导致单个氨基酸被替换，即发生了基因突变，会使基因编码的与花瓣色素合成相关的酶的氨基酸序列改变，进而改变酶的空间结构，使酶的活性发生变化，最终影响花瓣色素的合成代谢，造成花瓣颜色改变。
(3) 统计F2表型比例，白色抗盐∶白色不抗盐∶淡紫色抗盐∶淡紫色不抗盐≈92∶31∶28∶9≈9∶3∶3∶1，该比例是两对等位基因独立遗传、遵循基因自由组合定律的典型性状分离比，由此可推断控制花瓣颜色的基因与抗盐基因S位于两对同源染色体上。
(4) 单倍体育种可快速获得纯合植株，缩短育种年限。育种思路为取白色抗盐植株乙的花药进行离体培养，获得单倍体幼苗；再用秋水仙素处理单倍体幼苗，诱导其染色体数目加倍，获得纯合二倍体植株；最后筛选出白色抗盐的纯合株系。
【分析】（1）基因分离定律：一对等位基因控制的相对性状，显性纯合子与隐性纯合子杂交，子一代全为显性性状；子一代自交，子二代显性性状与隐性性状的分离比为3∶1。
（2）密码子与反密码子：mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子碱基互补配对；基因可通过控制酶的结构间接控制生物性状，氨基酸序列改变会导致蛋白质空间结构改变，进而影响酶的活性，调控代谢过程。
（3）基因自由组合定律：位于两对同源染色体上的非等位基因独立遗传，双杂合子自交后代性状分离比为9∶3∶3∶1。
（4）单倍体育种：原理为染色体数目变异，通过花药离体培养获得单倍体，经秋水仙素诱导染色体加倍得到纯合植株，可快速获得纯合品系，显著缩短育种年限。
（1）拟南芥野生型花瓣为白色，经诱变获得一淡紫色花瓣突变体甲。将甲与野生型杂交，F1全为白色，说明白色对淡紫色为显性，F1自交得F2，其中白色274株、淡紫色89株，即F2中白色植株与淡紫色植株的比例约为3∶1。据此判断，淡紫色性状受隐性基因控制，相关基因的遗传遵循基因分离定律；
（2）对突变体甲的基因测序，发现其编码区某位点发生突变。该位点所对应氨基酸的反密码子为5'-AUG-3'。突变位点氨基酸对应的密码子5'-CAU-3'。该突变导致一个氨基酸被替换，进而引起相关蛋白质功能的改变，据此推测，花瓣颜色变化的原因是控制与色素产生相关酶的基因发生突变，进而引起相关代谢活动发生变化，进而引起性状改变。
（3）科研人员将一个抗盐基因S导入上述F1植株细胞中，获得转基因植株乙（白色抗盐）。乙自交得F2群体，表型统计如下：白色抗盐92株、白色不抗盐31株、淡紫色抗盐28株、淡紫色不抗盐9株，该比例接近9∶3∶3∶1。说明相关基因遵循基因自由组合定律，据此推断控制花瓣颜色的基因和S基因位于两对同源染色体上，为非同源染色体上的非等位基因。
（4）单倍体育种可以明显缩短育种年限，快速获得纯合株系；因此要快速获得白色抗盐纯合株系，可采用单倍体育种方法进行，其思路为获得植株乙（白色抗盐）的花药离体培养获得单倍体→秋水仙素诱导染色体加倍→筛选目标纯合株系。
18．CXCL9是人体免疫细胞分泌的细胞因子，在调控免疫应答中发挥重要作用。为探究CXCL9对肝癌细胞免疫应答的影响，科学家开展了系列研究，请分析回答：
（1）人体内肝癌细胞的发生是由于机体的免疫　 　功能低下或失调引起的，机体在抗肿瘤过程中主要发挥免疫效应的细胞是　 　。
（2）获取CXCL9基因，构建重组质粒并导入肝癌细胞，筛选成功表达CXCL9的细胞命名为CXCL9细胞。将CXCL9细胞、肝癌细胞和导入空质粒的肝癌细胞分别在体外培养，定期取样、计数并绘制生长曲线（图1）；再将三种细胞分别接种于健康小鼠肝脏部位，观察小鼠肿瘤生长状况（图2）。
①绘制图1细胞生长曲线需采用　 　方法测定细胞数目，此过程还需器材　 　。（填字母）
a．血细胞计数板 b．固体平板培养基 c．显微镜 d．涂布器
②测定导入空质粒的肝癌细胞的生长曲线的目的是：　 　。
③比较图1、图2推测CXCL9在不同条件下对肝癌细胞抑制作用的区别是　 　。
（3）为进一步探究CXCL9对肿瘤免疫的作用机理，从接种了三种不同细胞的小鼠体内分离得到脾脏淋巴细胞和肿瘤内淋巴细胞，分别放入含等量标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸和灭活的肝癌细胞（作为抗原）培养液中，适宜条件培养一段时间，对其细胞进行放射性检测，结果如下图。
①在细胞培养液中加入3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的目的是　 　。
②以上实验探究CXCL9抗肿瘤的可能机理：　 　。
【答案】（1）监视；细胞毒性T细胞
（2）抽样检测法；ac；作为空白对照，目的是排除质粒本身、导入质粒的操作对实验结果的干扰；CXCL9体外对肝癌增殖无明显抑制，在体内能显著抑制肿瘤生长。
（3）通过放射性强度反映淋巴细胞的增殖程度；CXCL9促进淋巴细胞增殖，增强机体对肝癌细胞的细胞免疫杀伤能力，从而抑制肿瘤生长。
【知识点】癌症的预防与治疗；基因工程的应用；免疫系统的结构与功能；细胞免疫
【解析】【解答】(1) 免疫系统的监视功能可识别并清除体内癌变的细胞，该功能低下或失调时，癌变的细胞无法被及时清除，易产生肝癌细胞；机体抗肿瘤主要依靠细胞免疫，细胞毒性T细胞能够特异性识别并裂解癌变的靶细胞，是发挥主要免疫效应的细胞。
(2) ①体外培养的动物细胞计数采用抽样检测法，该方法需借助血细胞计数板对细胞进行计数，同时配合显微镜观察，对应器材为ac；固体平板培养基、涂布器主要用于微生物的分离与计数，不用于动物细胞计数。
②导入空质粒的肝癌细胞组为对照组，空质粒无法表达CXCL9，可排除质粒载体本身、将质粒导入细胞的操作等无关变量对实验结果的干扰，保证实验结果的差异由CXCL9引起。
③图1中三组细胞体外培养的生长曲线无明显差异，说明CXCL9在体外对肝癌细胞的增殖无明显抑制作用；图2中体内接种CXCL9细胞的小鼠肿瘤体积显著更小，说明CXCL9在体内能显著抑制肿瘤的生长。
(3) ①胸腺嘧啶脱氧核苷酸是DNA复制的原料，细胞增殖时会进行DNA复制，摄取被3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，因此可通过放射性强度反映淋巴细胞的增殖程度。
②由柱状图可知，接种CXCL9细胞的小鼠，脾脏和肿瘤内淋巴细胞的放射性相对值更高，说明CXCL9能促进淋巴细胞增殖；淋巴细胞增殖可增强机体的细胞免疫，提升细胞毒性T细胞对肝癌细胞的杀伤能力，进而抑制肿瘤生长。
【分析】（1）免疫系统的三大功能：免疫监视负责识别和清除体内癌变、衰老的细胞；细胞免疫的主要效应细胞为细胞毒性T细胞，可裂解靶细胞。
（2）细胞计数与实验设计：动物细胞体外计数常用抽样检测法，利用血细胞计数板和显微镜；对照实验可排除无关变量干扰，保证实验结果的可靠性。
（3）细胞增殖与DNA复制：胸腺嘧啶脱氧核苷酸是DNA复制的原料，放射性标记该物质可检测细胞增殖水平；细胞因子可调控免疫细胞的增殖，增强机体的特异性免疫应答。
（1）人体内肝癌细胞的发生是由于机体的免疫监视功能低下或失调引起的，机体在抗肿瘤过程中主要发挥免疫效应的细胞是细胞毒性T细胞，即抗肿瘤主要通过细胞免疫发挥作用。
（2）①绘制图1细胞生长曲线需采用抽样检测法来测定细胞数目，此过程还需器材血细胞计数板和显微镜，即ac，因为细胞用肉眼是看不到的。
②本实验的自变量是CXCL9，设置导入空质粒的肝癌组作为空白对照，目的是排除质粒本身、导入质粒的操作对实验结果的干扰，保证结果差异来自CXCL9的作用。
③对比图1和图2：图1中三组肝癌细胞体外生长曲线几乎无差异，说明CXCL9体外对肝癌增殖无明显抑制；图2中，小鼠体内CXCL9组肿瘤体积远小于对照组，说明CXCL9在体内能显著抑制肿瘤生长。
（3）①胸腺嘧啶脱氧核苷酸是DNA合成的原料，细胞增殖时DNA复制会摄入标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，因此加入标记物的目的是通过放射性强度反映淋巴细胞的增殖程度。
②实验结果显示，接种CXCL9细胞的小鼠，脾脏和肿瘤内淋巴细胞放射性远高于对照组，说明淋巴细胞增殖更旺盛，因此CXCL9抗肿瘤机理为：CXCL9促进淋巴细胞增殖，增强机体对肝癌细胞的细胞免疫杀伤能力，从而抑制肿瘤生长。
19．某铜矿因长期开采导致植被破坏、土壤重金属污染严重。科研团队采用“植物-微生物-动物”联合修复技术进行生态重建：先种植耐受性先锋植物吸收重金属，再引入土壤动物和植食性动物促进物质循环，最终构建稳定的生态系统。修复过程中，研究团队监测了有四个营养级的五种生物（甲、乙、丙、丁、戊）的能量流动数据如下表（发现其中一个能量传递效率不符合理论值范围）。如图为种群乙能量流动模型，请正确回答下列问题：
种群 甲 乙 丙 丁 戊
同化能量（J/hm2·a） 1.1×108 2×107 2.4×109 9×107 3.4×106
（1）该人工生态系统生物群落的季节性变化主要体现在群落的　 　发生了规律性变化。
（2）根据表格数据写出该生态系统中的食物网　 　，从矿区环境特点分析，引起能量传递效率不符合理论值范围的主要原因是　 　。科研团队在修复生态系统中有效地选择各生物组分并合理布设，此过程体现了生态工程的　 　原理。
（3）如图中　 　（填数字）=2×107，⑦　 　（能/不能）代表种群乙排出尿液中的有机物能量。
（4）乙种群中雌雄个体通过气味相互识别，这属于　 　信息，说明　 　离不开信息传递。
【答案】（1）外貌和结构
（2）；矿区土壤贫瘠、重金属毒害导致植食性动物种类和数量少，植物大量能量未被利用(或：初级消费者 摄食减少)；自生
（3）②；不能
（4）化学；种群繁衍
【知识点】生态系统的结构；生态系统中的信息传递；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) 阳光、温度、水分等环境因素随季节发生规律性变化，会引起群落的外貌和结构发生相应的规律性改变，因此人工生态系统生物群落的季节性变化主要体现在群落的外貌和结构上。
(2) 生态系统能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，同化能量数值越大营养级越低，因此丙为第一营养级，甲、丁为第二营养级，乙为第三营养级，戊为第四营养级，食物网为丙→甲→乙→戊、丙→丁→乙→戊；矿区土壤贫瘠且重金属会毒害生物，使植食性动物的种类和数量减少，生产者固定的大量能量无法被初级消费者摄取利用，进而导致能量传递效率不符合理论范围；合理选择适配矿区环境的生物组分并构建营养结构，提升生态系统自我调节能力，体现了生态工程的自生原理。
(3) 该能量流动模型中②代表乙的同化量，乙的同化能量为2×107 J/hm2·a，因此②=2×107；⑦代表乙的粪便量，属于上一营养级的同化能量，而乙尿液中的有机物是自身同化后代谢产生的能量，因此⑦不能代表种群乙排出尿液中的有机物能量。
(4) 生物个体释放的气味属于化学信息；雌雄个体通过气味相互识别完成交配繁殖，体现了种群的繁衍离不开信息传递。
【分析】（1）群落的外貌和结构会随季节更替发生规律性变化，该现象为群落的季节性，属于群落的时间结构范畴。
（2）生态系统的能量流动是单向流动、逐级递减，相邻营养级间能量传递效率通常为10% 20%；粪便中的能量属于上一营养级同化量。生态工程的自生原理：通过合理配置生物组分，构建互利共存的营养结构，增强生态系统自我调节能力。
（3）摄入量=同化量+粪便量，粪便中的能量未被本营养级同化，尿液中的有机物属于本营养级同化后代谢产生的能量。
（4）化学信息由生物产生的化学物质传递；信息传递能够保障生物种群的正常繁衍，调节种间关系以维持生态系统稳定。
（1）群落的季节性是指由于阳光、温度、水分等环境因素随季节变化，群落的外貌和结构会随之发生规律性的变化。
（2）能量流动的特点是单向流动、逐级递减，根据表格中同化能量的大小，丙的同化能量是最大的，甲和丁的同化能量数值接近，戊的同化能量值是最小的，据此可写出该生态系统的食物网：，能量传递效率异常的原因：矿区土壤贫瘠、重金属毒害导致植食性动物种类和数量少，植物大量能量未被利用(或初级消费者摄食减少)；初级消费者取食含重金属的植物后，存活率降低、种群数量减少，同化的总能量偏低，导致第一营养级到第二营养级的能量传递效率低于10%，不符合10%-20%的理论范围。选择适配矿区环境的生物组分并合理布设，构建互利共存的营养结构，让生态系统实现自组织、自我调节，符合生态工程的自生原理。
（3）该图为种群乙的能量流动模型，乙的同化量为2×107J/hm2·a。模型中A为乙的摄入量，②是乙的同化量（摄入量-粪便量），因此②的数值等于2×107； ⑦是乙的粪便量，属于未被乙同化的能量（归属于上一营养级）；而乙尿液中的有机物能量，是乙已经同化的能量经代谢产生的，不属于粪便量，因此⑦不能代表尿液中的有机物能量。
（4）气味是生物释放的化学物质，属于化学信息；雌雄个体通过气味识别、完成交配繁殖，说明生物种群的繁衍离不开信息传递。
20．放射性是核污水中的主要污染物，半衰期长，易富集于骨骼。研究人员发现，某蓝细菌通过细胞表面的锶结合蛋白（由基因srp编码）高效富集，但该菌生长缓慢，难以直接应用。为解决这一问题，研究者计划将srp基因转入另一种易培养的模式蓝细菌中，用于核污水生物修复。技术路线如下图所示。
注：Ampr：氨苄青霉素抗性基因；gfp：绿色荧光蛋白基因。
（1）为将Sr结合蛋白展示在细胞表面，需将srp基因与表面锚定蛋白基因（omp）拼接成omp-srp融合基因。采用重叠延伸PCR技术拼接时需设计关键引物碱基序列5'-　 　-3'（根据图中碱基序列书写8个碱基）。融合基因再进行PCR时，应在其上游和下游引物的5'端分别添加　 　和　 　限制酶的识别序列，以提高构建重组质粒的效率。
（2）为筛选成功导入重组质粒的工程菌，应将蓝细菌涂布在含　 　的培养基上，应选择呈　 　色的菌落。
（3）为防止工程菌过度繁殖造成生态风险，质粒中引入了“群体感应自毁”系统。该系统的工作机制为：菌群密度过大→分泌信号分子AHL→与LuxR蛋白结合形成复合物→激活启动子→致死基因表达→杀死菌体。据此推测LuxR蛋白在细胞中　 　（填“始终存在”或“密度高时才存在”），致死基因应插入图中质粒　 　位点。（填“A”或“B”）
（4）上述工程菌直接释放可能存在生态风险。研究人员希望获得目的基因已整合到基因组、但抗性基因已丢失的环保型菌株。（已知该质粒可通过同源重组将目的基因整合到基因组，质粒骨架在传代中可自发丢失。）请设计筛选环保菌株思路并加以验证　 　。
【答案】（1）TTCGAGCC或GGCTCGAA；BamHI；EcoRI
（2）氨苄青霉素；无
（3）始终存在；B
（4）将工程菌接种到无抗生素培养基中传代培养，数代后接种在无抗生素的A培养基上培养， 再利用无菌绒布影印到含氨苄青霉素的B培养基上培养，选择在A中能生长，B中不能生长的菌株。验证方法：提取上述菌株DNA，用srp基因引物扩增→有条带，证明目的基因已整合；用Amp基因引物扩 增→无条带，证明抗生素抗性基因已丢失。
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的应用；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) 重叠延伸PCR拼接融合基因时，需要引物携带两段基因的互补重叠序列，根据图中碱基序列，omp基因末端编码链为GGCT，srp基因起始编码链为TTCG，拼接所需关键引物8个碱基可写为GGCTCGAA或其互补链TTCGAGCC；由质粒图谱可知，融合基因需定向插入持续表达启动子下游，上游引物5'端添加BamHⅠ识别序列，下游引物5'端添加EcoRⅠ识别序列，实现目的基因与载体的定向连接，提高构建重组质粒效率。
(2) 质粒上含有氨苄青霉素抗性基因Ampr，可作为标记基因，因此需将蓝细菌涂布在含氨苄青霉素的培养基上筛选导入重组质粒的工程菌；融合基因插入BamHⅠ和EcoRⅠ之间，破坏了绿色荧光蛋白基因gfp，gfp无法表达，因此应选择呈无色的菌落。
(3) 由自毁系统工作机制可知，LuxR蛋白需直接与分泌的信号分子AHL结合，无需诱导合成，因此在细胞中始终存在；致死基因需受诱导型启动子调控，仅在菌群密度过大时表达，A位点位于持续表达启动子下游，插入致死基因会使菌体持续死亡，B位点位于诱导型启动子下游，因此致死基因应插入B位点。
(4) 筛选思路：将工程菌在无抗生素的培养基中连续传代培养，使质粒骨架自发丢失；采用影印培养法，将单菌落分别接种至无抗生素和含氨苄青霉素的培养基上，筛选出可在无抗生素培养基上生长、无法在含氨苄青霉素培养基上生长的菌株。验证方法：提取候选菌株的基因组DNA，分别利用srp基因、Ampr基因的特异性引物进行PCR扩增，若srp基因扩增出条带、Ampr基因无扩增条带，证明目的基因整合至基因组、抗性基因丢失。
【分析】（1）重叠延伸PCR通过引物的互补重叠序列实现基因拼接；基因工程中可通过在引物5'端添加限制酶识别序列，实现目的基因定向插入载体。
（2）抗性基因可用于阳性菌株筛选；插入目的基因破坏报告基因，可通过报告基因表达与否辅助筛选。
（3）持续表达启动子可驱动基因全程表达，诱导型启动子仅在特定信号刺激下驱动基因表达；蛋白质可预先合成，通过信号分子结合激活下游通路。
（4）影印培养法可筛选无抗性菌株；同源重组可使目的基因整合至宿主基因组，PCR技术可用于检测目的基因与抗性基因的存在情况。
（1）重叠延伸PCR拼接融合基因时，需要引物携带重叠互补序列实现两个基因的连接， 根据图中序列，omp下游末端编码链序列为GGCT，srp上游起始编码链序列为TTCG，拼接后关键引物的8个碱基可以写为GGCTCGAA，其互补序列TTCGAGCC作为另一个关键引物；由质粒图谱可知，目的基因需要插入持续表达启动子下游、终止子上游的酶切位点，顺序为BamHⅠ（上游）→EcoRⅠ（下游），因此引物5'端分别添加两种限制酶的识别序列，保证定向克隆。
（2）据图可知，质粒上有氨苄青霉素抗性基因Ampr，只有成功导入重组质粒的工程菌才能在含氨苄青霉素的培养基上存活，所以涂布在含氨苄青霉素的培养基上筛选；由于融合基因插入位置在BamH Ⅰ和EcoR Ⅰ之间，破坏了gfp基因（绿色荧光蛋白基因），gfp无法表达，故阳性菌落（成功插入融合基因的）不会产生绿色荧光，菌落无色。
（3）根据“群体感应自毁”机制可知，其原理是：菌群密度大→分泌AHL→AHL和LuxR结合→激活启动子，说明LuxR蛋白不需要诱导合成，本来就一直存在细胞中，只有AHL积累到足够浓度的时候才结合它，激活后续致死基因表达，故LuxR蛋白始终存在；致死基因要在诱导型启动子控制下表达，图中B位点正好在诱导型启动子下游、终止子上游，插入后可以被诱导型启动子调控，A在持续表达启动子下游，如果插入A，致死基因会一直表达，工程菌无法存活，故插入位点是B。
（4）由题意可知，质粒可以通过同源重组把目的基因整合到宿主基因组，质粒骨架（带抗性基因）会自发丢失，故筛选思路： 将初始获得的工程菌（带质粒）先在无抗生素的培养基中连续传代培养，让质粒自发丢失；然后将传代后的菌涂布到无抗生素的固体培养基上培养，得到单菌落，再用影印接种法，把单菌落影印到含氨苄青霉素的固体培养基上培养；筛选出「在无抗生素培养基上能生长、在氨苄青霉素培养基上不能生长」的菌落，就是候选菌株（因为质粒丢了，所以抗性没了，不能抗氨苄，而目的基因已经整合到基因组，所以能存活）。
验证步骤： 提取候选菌株的基因组DNA，分两组PCR验证： ① 用srp基因（目的基因）的特异性引物进行PCR扩增，如果能扩增出目的条带，说明目的基因已经成功整合到基因组； ② 用Ampr（氨苄青霉素抗性基因）的特异性引物进行PCR扩增，如果不能扩增出条带，说明抗性基因已经随质粒骨架丢失，最终得到符合要求的环保型菌株。
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