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广东省深圳市龙华区2024-2025学年高二下学期期末调研测试生物试题
一、选择题：本题共16小题，共40分。第1～12小题，每小题2分；第17～20小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．研究发现，胆管上皮细胞（BECs）在肝脏损伤时可转分化为过渡性肝脏祖细胞（TLPC），进一步分化形成新的肝脏细胞。下列叙述正确的是（　　）
A．BECs转分化为TLPC的过程体现了细胞的全能性
B．TLPC分化为新的肝脏细胞时遗传物质发生改变
C．TLPC的分化程度高于BECs，分裂能力更弱
D．BECs仍具有发育成其他类型细胞的潜能
【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、细胞全能性是指已经分化的细胞，仍具有发育成完整个体或分化为多种不同细胞的潜能。BECs仅转分化为过渡性肝脏祖细胞，没有发育为完整有机体，也未分化形成多种细胞，因此不能体现细胞全能性，A错误；
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达，整个过程中细胞的遗传物质不会发生改变，TLPC分化为新的肝脏细胞时遗传物质保持不变，B错误；
C、过渡性肝脏祖细胞（TLPC）分化程度低于胆管上皮细胞（BECs），通常细胞分化程度越低，分裂能力越强，因此TLPC的分裂能力更强，C错误；
D、BECs可以转分化为过渡性肝脏祖细胞，并进一步分化形成肝脏细胞，说明该细胞仍具有发育成其他类型细胞的潜能，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）只有当已分化的细胞发育为完整的有机体，才能体现细胞的全能性，仅分化为某一类或几类细胞不能判定为体现全能性。
（2）细胞分化是基因选择性表达的结果，细胞内的DNA、染色体等遗传物质不会发生改变。
2．科研人员从高产纤维素酶菌株获得三种降解纤维素的酶，为研究三种酶的协同降解作用，分别用三种酶及三种酶不同比例的混合物对不同生物质原料进行降解处理，结果如下表。下列叙述错误的是（　　）
生物质原料 降解率（%）
酶A 酶B 酶C 混1 混2
小麦秸秆 7.08 6.03 8.19 8.61 26.98
玉米秸秆 2.62 1.48 3.76 3.92 9.88
玉米芯 0.62 0.48 0.86 0.98 6.79
A．酶A、酶B、酶C、混1和混2体积应该相同
B．混1和混2降解率不同与酶的比例不同有关
C．三种酶在降解纤维素时具有协同作用
D．混2比单一酶降解率高说明酶具有高效性
【答案】D
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】A、本实验的自变量为酶的种类、酶的混合比例和生物质原料类型，酶液体积属于无关变量。依据实验单一变量原则，酶A、酶B、酶C、混1和混2的体积需要保持相同，排除体积差异对实验结果的干扰，A正确；
B、题干说明混1与混2是三种酶按不同比例配制的混合物，二者对同种原料的降解率差异明显，说明酶的配比不同会影响纤维素降解效果，B正确；
C、由表格数据可知，混合酶组的降解率不仅高于任意一种单一酶，也高于三种单一酶降解率的总和，说明三种酶在降解纤维素时存在协同作用，C正确；
D、酶的高效性是指与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。混2降解率高于单一酶，体现的是多种酶的协同作用，并非酶的高效性，D错误。
故答案为：D。
【分析】多种酶共同催化生化反应时，整体催化效果优于各酶单独作用的效果，即为酶的协同作用。酶具有高效性、专一性、作用条件温和三大特性，高效性的比较对象是无机催化剂，而非不同种类的酶。
3．下图为一只正常雄果蝇体细胞中两对同源染色体上部分基因的分布示意图。不考虑基因突变，下列叙述正确的是（　　）
A．E与d、E与w互为非等位基因，遵循基因的自由组合定律
B．染色体3和4形态不同，在减数第一次分裂时不能正常联会
C．A与a基因位于X、Y染色体的同源区段，其后代性状与性别无关
D．减数分裂时若基因d、e出现在细胞同一极，说明发生了染色体互换
【答案】D
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传
【解析】【解答】A、E与d位于同一条染色体1上，属于同一条染色体上的非等位基因，不遵循基因的自由组合定律；E与w位于非同源染色体上，才遵循自由组合定律，因此“E与d、E与w都遵循自由组合定律”的说法错误，A错误；
B、染色体3和4为X、Y性染色体，属于同源染色体，虽形态不同，但减数第一次分裂时可通过同源区段正常联会，B错误；
C、A与a基因位于X、Y染色体的同源区段，性染色体上的基因遗传仍与性别相关联（如亲本为XaXa和XaYA时，后代雄性全为刚毛，雌性全为截毛），因此“后代性状与性别无关”的说法错误，C错误；
D、正常情况下，减数第一次分裂后期同源染色体（染色体1和2）分离，d（位于染色体1）和e（位于染色体2）会随同源染色体分离进入细胞两极，不会出现在同一极；若二者出现在同一极，说明减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换，使d和e出现在同一条染色体上，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）基因的自由组合定律：位于非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律，位于同一条染色体上的非等位基因不遵循该定律。
（2）伴性遗传：位于X、Y染色体同源区段的基因，其遗传仍与性别相关联，后代性状表现会因亲本性别组合不同而出现性别差异。
4．研究人员用噬菌体侵染细菌，在培养基中添加含14C标记的尿嘧啶。培养一段时间后，裂解细菌分离出含有14C-U标记的RNA，发现其能被细菌的核糖体结合，且可与噬菌体DNA形成杂交分子，但不能与细菌的DNA结合。下列叙述错误的是（　　）
A．新合成的含有14C-U标记的RNA的模板是噬菌体的DNA
B．含14C标记的胸腺嘧啶进行实验也能获得14C标记的RNA
C．含有14C-U标记的RNA能作为合成噬菌体蛋白的模板
D．被噬菌体侵染的细菌自身的转录过程可能受到了破坏
【答案】B
【知识点】DNA与RNA的异同；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、该放射性标记的RNA可以与噬菌体DNA形成杂交分子，根据碱基互补配对原则，说明合成该RNA的模板为噬菌体的DNA，A正确；
B、胸腺嘧啶是DNA特有的碱基，RNA中不含有胸腺嘧啶，因此用14C标记的胸腺嘧啶无法对RNA进行标记，B错误；
C、核糖体是翻译的场所，该RNA能被细菌的核糖体结合，说明其属于mRNA，可作为模板指导噬菌体蛋白质的合成，C正确；
D、实验中分离得到的标记RNA仅能与噬菌体DNA杂交，无法与细菌DNA杂交，说明细菌自身几乎没有新转录的RNA，由此推测细菌自身的转录过程可能受到破坏，D正确。
故答案为：B。
【分析】DNA和RNA的碱基组成存在差异，DNA含有胸腺嘧啶，而RNA不含胸腺嘧啶、特含有尿嘧啶，因此利用胸腺嘧啶无法标记RNA。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，转录产物RNA能够依据碱基互补配对原则，与对应的模板DNA链形成杂交分子。翻译过程在核糖体上进行，信使RNA可以与核糖体结合，作为蛋白质合成的直接模板。噬菌体属于病毒，自身没有细胞结构，侵染细菌后会利用细菌的原料、细胞器完成自身基因的表达，同时还可能抑制宿主细菌自身的转录等生命活动。
5．2022年诺贝尔生理学或医学奖获得者斯万特·帕博对一块四万年前的尼安德特人遗骸的线粒体DNA和丹尼索瓦人手指骨进行基因测序，发现尼安德特人和丹尼索瓦人是遗传上与众不同的物种。下列说法错误的是（　　）
A．化石是保存在地层中的古代生物的遗体等，是研究进化的直接证据
B．生物的DNA和蛋白质等生物大分子的差异与物种亲缘关系的有关
C．尼安德特人的DNA序列与现代人不同，说明现代人的进化速度较快
D．DNA分子的稳定性为获取已灭绝的人类的遗传基因提供了可能
【答案】C
【知识点】生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹，它是研究生物进化最直接的证据，A正确；
B、DNA和蛋白质等生物大分子存在物种特异性，不同物种之间这类物质的差异大小，与物种亲缘关系远近相关，差异越小则亲缘关系越近，B正确；
C、尼安德特人与现代人的DNA序列存在差异，是两个类群在长期演化过程中基因突变不断积累、自然选择持续作用造成的，不能以此判定现代人的进化速度更快，生物进化速度受突变率、自然选择、生存环境等多种因素影响，C错误；
D、DNA分子的空间结构和化学性质相对稳定，能够在古生物遗骸中长时间保存，这为提取和研究已灭绝人类的遗传基因提供了可能，D正确。
故答案为：C。
【分析】化石是研究生物进化最直接的证据，而DNA、蛋白质等生物大分子可以从分子生物学角度为生物进化提供佐证，不同物种间生物大分子的差异程度能够反映彼此亲缘关系的远近。不同类群生物的基因序列出现区别，是基因突变和自然选择长期作用、变异不断积累的结果，基因序列的差异大小不能直接用来判断生物进化的快慢。DNA分子具备较高的结构稳定性，可在古生物遗骸中长期保留，因此科研人员能够对已灭绝古人类的遗传物质进行提取、测序与研究。
6．番茄成熟过程中，NOR、CNR和RIN等转录因子组成了信号传递链，促进果实成熟相关基因的表达，其调控机制如下图。下列叙述错误的是（　　）
A．RIN的基因表达受到抑制后番茄可能无法成熟
B．乙烯的产生和分布受ACS基因表达的调控
C．CNR基因的启动子发生甲基化会促进果实成熟
D．乙烯利是一种可以对果实催熟的植物生长调节剂
【答案】C
【知识点】其他植物激素的种类和作用；植物激素及其植物生长调节剂的应用价值
【解析】【解答】A、RIN是促进果实成熟相关基因表达的核心转录因子，RIN基因表达受抑制时，ACS、PSY1等成熟相关基因无法正常表达，番茄成熟过程受阻，可能无法成熟，A正确；
B、ACS基因编码乙烯合成的关键酶，其表达水平直接影响乙烯的合成，因此乙烯的产生和分布受ACS基因表达的调控，B正确；
C、CNR基因可激活RIN基因表达，进而促进果实成熟相关基因表达；若CNR基因的启动子发生甲基化，会抑制CNR基因的转录与表达，减弱对RIN的激活作用，抑制果实成熟，而非促进，C错误；
D、乙烯利是人工合成的植物生长调节剂，可分解释放乙烯，对果实起到催熟作用，D正确。
故答案为：C。
【分析】转录因子在基因表达调控中发挥关键作用，RIN作为核心转录因子，能激活ACS、PSY1等多个番茄果实成熟相关基因的表达，因此其表达被抑制会直接阻断果实成熟过程。ACS基因编码乙烯合成的关键酶，其表达水平决定了乙烯的合成量，从而调控乙烯的产生与分布，影响果实成熟。基因启动子发生甲基化通常会抑制基因的转录过程，CNR基因的启动子甲基化会导致CNR表达受阻，进而减弱对下游RIN基因的激活作用，抑制果实成熟相关基因的表达，不利于果实成熟。乙烯利是人工合成的植物生长调节剂，可在植物体内分解释放出乙烯，模拟乙烯的生理作用，从而对果实起到催熟效果。
7．多巴胺（DA）是中枢神经系统的关键神经递质，其合成、释放与降解及重摄取过程如图所示。最新研究表明，长期太空飞行（微重力环境）后，航天员的TH活性下降，DAT表达量降低，导致运动协调障碍。下列说法错误的（　　）
A．微重力抑制TH活性，会减少DA的合成
B．DAT表达量降低会加重飞行员的抑郁情绪
C．DA发挥作用后会降解或被DAT重摄取
D．DA与DAR结合后会引起突触后膜电位改变
【答案】B
【知识点】突触的结构；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、由图可知，TH是多巴胺（DA）合成过程中的关键酶，可催化酪氨酸生成L-DOPA，进而合成DA；微重力抑制TH活性，会导致DA合成减少，A正确；
B、DAT（多巴胺转运体）的作用是将突触间隙中的DA重摄取回突触前神经元。DAT表达量降低时，DA的重摄取减少，突触间隙中DA的浓度升高，通常可缓解抑郁情绪，而非加重，B错误；
C、神经递质（如DA）发挥作用后，会被降解或被转运体（DAT）重摄取回突触前神经元，避免持续作用于突触后膜，C正确；
D、DA作为神经递质，与突触后膜上的DAR（多巴胺受体）结合后，会改变突触后膜的离子通透性，进而引起突触后膜电位改变，D正确。
故答案为：B。
【分析】神经递质与突触后膜上的特异性受体结合后，会改变突触后膜的离子通透性，从而引发突触后膜电位变化，完成神经信号的传递。
8．肿瘤坏死因子（TNF）在杀伤肿瘤细胞的同时也参与对关节的攻击，引起类风湿关节炎。肿瘤坏死因子抑制剂（TNFi）竞争性地抑制TNF与其受体结合。研究机构将编码TNFi的基因导入某病毒中，该病毒能有效治疗类风湿关节炎。下列叙述错误的是（　　）
A．TNF杀伤肿瘤细胞体现了免疫系统的免疫自稳功能
B．类风湿关节炎是免疫系统对自身关节进行攻击引起的
C．TNFi与TNF结合的亲和力可能高于受体与TNF结合的亲和力
D．这种基因治疗相当于给病人持续不断地提供TNFi
【答案】A
【知识点】免疫功能异常；免疫系统的结构与功能
【解析】【解答】A、免疫系统的免疫自稳功能主要负责清除体内衰老、损伤的细胞，免疫监视功能负责识别并清除体内癌变的肿瘤细胞，因此TNF杀伤肿瘤细胞体现的是免疫监视功能，并非免疫自稳功能，A错误；
B、类风湿关节炎属于自身免疫病，发病原因是免疫系统出现异常，错误攻击自身的关节组织，B正确；
C、TNFi属于竞争性抑制剂，会和细胞膜上的受体竞争结合TNF，只有TNFi与TNF的结合亲和力高于受体，才能有效抢占结合位点，阻断TNF与受体结合，C正确；
D、借助病毒将编码TNFi的基因导入机体后，宿主细胞可不断转录、翻译合成TNFi，相当于持续为患者提供该抑制物质，D正确。
故答案为：A。
【分析】免疫系统包含免疫防御、免疫自稳和免疫监视三大功能，免疫防御主要抵御外来病原体的入侵，免疫自稳负责清除体内衰老、受损的细胞，免疫监视则可以识别并清除体内癌变的异常细胞，自身免疫病是免疫系统功能紊乱，对自身正常组织细胞发起攻击而引发的疾病。基因治疗是将具有治疗作用的目的基因导入患者体内，目的基因可在宿主细胞内持续表达，合成对应的蛋白质，从而实现长期治疗的效果。
9．梧桐山的毛棉杜鹃是世界上分布纬度最南、海拔最低的原生乔木型高山杜鹃，繁殖较慢。科技人员通过“杜鹃景观抚育技术”，营造了毛棉杜鹃生态景观林。下列叙述正确的是（　　）
A．选取分布密集的区域用样方法来调查其种群密度
B．纬度和海拔等因素影响种群密度属于非密度制约因素
C．游人观赏生态景观林主要体现了生物多样性的间接价值
D．毛棉杜鹃高低错落属于群落的垂直结构
【答案】B
【知识点】种群的数量变动及其原因；估算种群密度的方法；群落的结构；生物多样性的价值
【解析】【解答】A、调查植物种群密度常采用样方法，该方法的核心要求是随机取样，若刻意选取分布密集的区域开展调查，会导致统计结果偏高，无法真实反映种群密度，A错误；
B、非密度制约因素指作用强度与种群自身密度没有关联的环境因素，纬度、海拔属于外界非生物环境条件，这类因素对种群密度造成的影响属于非密度制约因素，B正确；
C、游人观赏生态景观林体现的是生物多样性的旅游观赏价值，属于直接价值，生物多样性的间接价值主要体现在生态调节功能上，C错误；
D、群落的垂直结构是不同物种在垂直方向上形成的分层现象，毛棉杜鹃属于同一物种，植株高低错落的现象不能体现群落的垂直结构，D错误。
故答案为：B。
【分析】调查植物种群密度常选用样方法，随机取样是保证调查结果准确的前提，人为选择特定区域会产生实验误差。影响种群数量变化的环境因素分为密度制约因素和非密度制约因素，纬度、海拔、气候等非生物条件属于非密度制约因素，其对种群的影响程度不会随种群密度发生改变。生物多样性包含直接价值、间接价值和潜在价值，旅游观赏、科研、食用、药用等都属于直接价值，涵养水源、调节气候等生态功能属于间接价值。群落的垂直结构建立在不同物种的分布差异之上，同一物种内部植株的高度差异，不属于群落的结构范畴。
10．下图模型可以表示许多生态现象，下列叙述错误的是（　　）
A．若为种群衰退型年龄结构，则I为老年个体数，III为幼年个体数
B．若为某高山不同海拔的群落，III为阔叶林，则II可为针叶林
C．若为能量金字塔，则III流向II的能量大于II流向I的能量
D．若为有机氯农药在生物体内的富集程度，则III为最高营养级
【答案】A
【知识点】种群的特征；生态系统的能量流动；生态系统的物质循环；群落的主要类型
【解析】【解答】A、种群衰退型年龄结构的特点是幼年个体数少、老年个体数多，而该模型为正金字塔（下大上小），若I为老年个体数、III为幼年个体数，则幼年个体数（III）多于老年个体数（I），不符合衰退型年龄结构的特征，A错误；
B、高山不同海拔的群落随海拔升高，植被类型依次变化，低海拔（III）可分布阔叶林，中海拔（II）可分布针叶林，高海拔（I）分布其他植被类型，该模型可表示此分布，B正确；
C、能量金字塔中，III为第一营养级（能量最多），II为第二营养级，I为第三营养级，能量沿食物链传递时逐级递减，传递效率为10%~20%，因此III流向II的能量（III的10%~20%）大于II流向I的能量（II的10%~20%），C正确；
D、有机氯农药在生物体内存在富集现象，营养级越高，生物体内农药浓度越高；若该模型表示富集程度，底部（III）数值最大，对应最高营养级，D正确。
故答案为：A。
【分析】种群年龄结构的衰退型中，幼年个体数量少、老年个体数量多，其年龄金字塔呈现底部窄、顶部宽的形态，而本题模型为正金字塔（下大上小），与衰退型的形态特征不符。高山不同海拔的群落分布受温度等环境因素影响，海拔越低越适宜阔叶林生长，随着海拔升高，温度降低，植被类型依次过渡为针叶林等，该模型可体现不同海拔群落的分布层级。能量金字塔遵循能量流动逐级递减的规律，相邻营养级间能量传递效率约为10%~20%，因此低营养级流向高营养级的能量随营养级升高而减少。生物富集现象中，难以降解的有机氯农药会随食物链在生物体内不断积累，营养级越高，体内农药浓度越高，因此富集程度的高低与营养级高低呈正相关，该模型的层级大小可对应不同营养级的富集程度差异。
11．中国科学家成功培育出世界首例高嵌合率灵长类嵌合猴，试验操作步骤如图。检测发现该猴全身多组织嵌合率达67%，表现出荧光色的手指，墨绿色的眼睛，颜色不均的毛发。嵌合猴的培育为研究器官发育和疾病治疗提供了重要模型。下列叙述错误的是（　　）
A．胚胎干细胞和重构胚的培养液中通常加入血清
B．重构胚需培养到原肠胚时期才能进行胚胎移植
C．嵌合体猴d的遗传性状由a和b的遗传物质决定
D．重构胚在移植前需要用电刺激、Ca2+载体等激活
【答案】B
【知识点】动物细胞培养技术；动物体细胞克隆；胚胎移植
【解析】【解答】A、胚胎干细胞和重构胚的培养液中通常会加入血清，血清能提供天然的营养物质和生长因子，支持细胞生长发育，A正确；
B、胚胎移植通常选择桑椹胚或囊胚时期的胚胎，而非原肠胚时期，原肠胚阶段细胞分化程度较高，不适合移植，B错误；
C、嵌合体猴d由供体猴a的胚胎干细胞和受体猴b的胚胎细胞共同发育形成，其遗传物质来自a和b，因此遗传性状由a和b的遗传物质共同决定，C正确；
D、重构胚在移植前需通过电刺激、Ca2+载体、乙醇等物理或化学方法激活，使其完成细胞分裂和发育进程，D正确。
故答案为：B。
【分析】胚胎培养的培养液通常会添加血清、血浆等天然成分，为细胞提供生长所需的营养物质和未知生长因子。胚胎移植的适宜时期为桑椹胚或囊胚阶段，此时胚胎尚未与母体建立组织联系，移植成功率高，且细胞全能性仍较高。嵌合体动物的遗传物质来自参与嵌合的不同个体，因此其性状由多个供体的遗传物质共同决定。重构胚需要通过电刺激、化学物质（如Ca2+载体）等方式激活，才能启动细胞分裂和后续发育过程。
12．聚羟基丁酸酯（PHB）是一种可降解塑料，可由木质素转化合成。某研究团队将关键代谢基因整合到微生物基因组中，并对工程菌进行驯化和筛选，实现了木质素向PHB的高效转化。下列叙述正确的是（　　）
A．木质素为工程菌提供碳源，无需添加其他营养物质
B．对工程菌进行的驯化和筛选是通过选择培养基实现的
C．关键代谢基因整合到微生物基因组实现了诱变育种
D．获得PHB的工程菌需要利用提取、分离和纯化等技术
【答案】B
【知识点】基因工程的应用；培养基概述及其分类；发酵工程的应用
【解析】【解答】A、微生物生长所需的基本营养包括碳源、氮源、水和无机盐，木质素仅可作为碳源，还需要搭配其他营养物质才能维持工程菌正常生长，A错误；
B、选择培养基可以设置特定条件，抑制杂菌生长、保留目标菌株，因此可利用选择培养基完成工程菌的驯化和筛选，B正确；
C、将关键代谢基因整合到微生物基因组中，运用的是基因工程技术，诱变育种依靠物理、化学等因素诱导基因突变，二者技术类型不同，C错误；
D、提取、分离和纯化技术主要用于从发酵体系中获取产物PHB，并非用来获得工程菌，工程菌依靠基因工程构建与筛选得到，D错误。
故答案为：B。
【分析】微生物培养过程中，碳源、氮源、水、无机盐是微生物生长必不可少的四类基本营养物质，仅提供碳源无法满足微生物的生长需求。选择培养基会通过特定的营养或环境条件，选择性地让目标微生物存活，是菌种驯化和筛选的常用工具。基因工程是将外源目的基因导入受体细胞并实现表达的技术，诱变育种的原理是基因突变，依靠外界诱变因子诱发基因变异，二者原理和操作方式完全不同。在发酵工程里，提取、分离和纯化是针对微生物代谢产物的操作步骤，和工程菌的培育、筛选工作无关。
13．研究发现，某些天南星科植物在早春低温开花时，花序中的氰化物和交替氧化酶（AOX）含量均增加。当氰化物与细胞色素氧化酶COX（复合体IV）结合，抑制了COX的活性，花序可通过AOX进行呼吸作用，产生较少的ATP，称为抗氰呼吸，该过程的电子传递途径如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．氰化物与复合体IV结合的场所在线粒体
B．细胞色素氧化酶能催化氧气与NADH反应生成水
C．抗氰呼吸中生成的ATP较少是因为葡萄糖氧化分解不彻底
D．花序中氰化物含量明显增加有利于其度过低温环境
【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、复合体IV是有氧呼吸第三阶段的关键酶，位于线粒体内膜，因此氰化物与复合体IV结合的场所位于线粒体，A正确；
B、细胞色素氧化酶（复合体IV）是有氧呼吸第三阶段的关键酶，能催化氧气与NADH携带的电子和H+反应生成水，B正确；
C、抗氰呼吸中葡萄糖仍被彻底氧化分解为CO2和H2O，生成ATP较少的原因是电子传递链缩短，仅复合体I能参与质子跨膜运输，泵出的H+较少，ATP合成量降低，并非葡萄糖氧化分解不彻底，C错误；
D、抗氰呼吸过程中大部分能量以热能形式释放，花序中氰化物含量增加可抑制普通呼吸途径，通过抗氰呼吸产生更多热量，帮助花序度过低温环境，D正确。
故答案为：C。
【分析】有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜，电子传递链中的复合体I、III、IV依次传递电子，最终由复合体IV催化O2与NADH反应生成水，同时建立质子梯度驱动ATP合成。抗氰呼吸中，氰化物抑制复合体IV的活性，电子可通过交替氧化酶（AOX）途径直接传递给O2生成水，此过程中电子传递链缩短，仅复合体I能参与质子跨膜运输，泵出的H+数量减少，ATP合成量降低，但葡萄糖仍被彻底氧化分解为CO2和H2O，大部分能量以热能形式释放。这种呼吸方式能在低温环境中为花序提供额外热量，帮助植物度过不良环境。
14．甲、乙、丙为食性相同的三种不同的蝌蚪，某研究小组在四个条件相同的人工池塘中各放入了1200只蝌蚪（甲乙丙各400只）和不同数量的同种捕食者，一段时间后，统计存活率，结果如图所示，推测不合理的是（　　）
A．甲、乙、丙三种蝌蚪中，甲的竞争力最强
B．在甲和乙两种蝌蚪中，捕食者更偏好捕食乙
C．捕食者的增加影响了甲、乙、丙的竞争结果
D．当捕食者的数量为10时，乙的数量可能增加
【答案】B
【知识点】种群的数量变动及其原因；种间关系
【解析】【解答】A、当捕食者数量为0时，甲的存活率远高于乙和丙，说明在无捕食者的环境中，甲的竞争力最强，A正确；
B、随着捕食者数量增加，甲的存活率持续下降，而乙的存活率逐渐上升，说明捕食者更偏好捕食甲，而非乙，B错误；
C、无捕食者时甲处于竞争优势，随着捕食者数量增加，甲、丙存活率下降，乙存活率上升，说明捕食者的存在改变了甲、乙、丙之间的竞争结果，C正确；
D、从实验数据趋势看，捕食者数量从0到8的范围内，乙的存活率随捕食者数量增加而上升，因此推测当捕食者数量为10时，乙的数量可能继续增加，D正确。
故答案为：B。
【分析】种间竞争中，食性相同的生物会竞争资源，无捕食者时存活率高的物种竞争力更强。捕食者的存在会通过捕食不同物种，改变各物种的存活率，进而影响原有的竞争优势关系。判断捕食者的偏好时，可观察随捕食者数量增加，哪种物种的存活率下降更明显，这类物种通常是捕食者更偏好的捕食对象。同时，可根据实验数据的变化趋势，推测后续条件下种群数量的可能变化。
15．研究发现，与正常菌群（SPF）孕鼠血清相比，抗生素处理（ABX）的孕鼠血清缺少5种肠道菌群代谢产物。为了进一步研究孕鼠5种肠道菌群代谢产物对胎儿神经发育的影响，设计相关实验，结果如下图所示。下列分析错误的是（　　）
A．该实验的自变量是母体肠道菌群的种类
B．补充这些代谢物有利于恢复胚胎丘脑皮质轴突发育
C．分离关键肠道微生物时可采用平板划线法
D．抗生素处理对孕鼠的胎儿的神经系统发育是有影响的
【答案】A
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、该实验的自变量为是否进行抗生素处理（ABX）以及补充的肠道菌群代谢产物的种类，而非母体肠道菌群的种类，A错误；
B、与ABX组相比，补充TMAO、5-AV、IP、3-IS、HIP等代谢产物后，胚胎丘脑皮质轴突发生值显著升高，说明补充这些代谢物有利于恢复胚胎丘脑皮质轴突发育，B正确；
C、平板划线法是微生物分离的常用方法之一，可用于分离关键肠道微生物，C正确；
D、与正常菌群的SPF组相比，抗生素处理的ABX组胚胎丘脑皮质轴突发生值显著降低，说明抗生素处理对孕鼠的胎儿的神经系统发育有影响，D正确。
故答案为：A。
【分析】该实验通过对比正常菌群孕鼠（SPF）、抗生素处理孕鼠（ABX）及补充不同肠道菌群代谢产物的ABX孕鼠的胚胎丘脑皮质轴突发生值，探究肠道菌群代谢产物对胎儿神经发育的影响，自变量为是否抗生素处理及补充的代谢产物种类，因变量为胚胎丘脑皮质轴突发生值。抗生素处理会破坏母体肠道菌群，减少其代谢产物，进而影响胎儿神经发育；补充相应代谢产物可改善这一影响，促进轴突发育。平板划线法是微生物分离纯化的常用方法，可用于分离关键肠道微生物。
16．某种单基因遗传病为基因突变所致，其家庭成员系谱图和基因检测的结果如图。检测过程中用限制酶MstII处理相关基因，将得到的大小不同的片段进行电泳，电泳结果中的数字表示碱基对的个数。据此分析，下列说法错误的是（　　）
A．电泳结果中1350的片段代表的是显性基因
B．致病基因是由正常基因发生碱基对的替换导致
C．II4个体为表现型正常的杂合子的概率为0
D．利用基因测序进行产前诊断来确定胎儿是否患病
【答案】A
【知识点】基因突变的类型；人类遗传病的类型及危害；人类遗传病的监测和预防
【解析】【解答】A、由系谱图可知，Ⅰ1和Ⅰ2表现正常，却生育了患病的Ⅱ3，说明该病为隐性遗传病；电泳结果中，患病的Ⅱ3仅含1350的片段，说明1350片段代表隐性致病基因，而非显性基因，A错误；
B、正常基因经限制酶MstII处理后产生1150和200两个片段（总长度为1350），而致病基因仅产生1350的片段，说明突变导致原有的MstII酶切位点消失，推测致病基因由正常基因发生碱基对替换导致，B正确；
C、Ⅱ4的电泳结果仅含1150和200的片段，说明其不含隐性致病基因，为显性纯合子，因此表现型正常的杂合子概率为0，C正确；
D、通过基因测序可直接检测胎儿是否携带致病基因，可用于产前诊断，D正确。
故答案为：A。
【分析】该遗传病为隐性遗传病，正常基因含有限制酶MstII的识别位点，酶切后产生1150和200两个片段；致病基因因碱基对替换导致酶切位点消失，酶切后仅产生1350的片段。电泳结果中，隐性纯合患者仅含1350片段，杂合携带者同时含1350、1150和200片段，显性纯合正常个体仅含1150和200片段。因此可通过电泳条带判断个体基因型，也可通过基因测序直接检测致病基因，用于产前诊断。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
17．玉米是我国重要的经济作物，干旱胁迫易造成减产。研究人员以玉米品种“稷秾107号”的幼苗为材料，探究绿色木霉对干旱胁迫下玉米光合作用的影响，实验材料处理及结果如下表，请回答下列问题：
组别 材料处理 叶绿素a含量（mg/g） 叶绿素b含量 （mg/g） 净光合速率 （μmol/m2.s）
绿色木霉 干旱胁迫
甲 - - 16.99 3.18 12.23
乙 - + 10.05 1.39 6.21
丙 + - 20.63 6.21 22.32
丁 + + 20.63 3.96 17.13
注：+表示采用相关条件处理，-表示没有采用相关条件处理
（1）玉米绿叶中叶绿素a、叶绿素b等色素提取的原理是　 　，这些色素在光合作用中能起到　 　的作用。据表推知：在没有绿色木霉的情况下，玉米干旱胁迫处理　 　（填“升高”或“降低”）叶绿素的含量。
（2）从表中的数据分析可知：绿色木霉　 　（填“减轻”或“增强”）了对于干旱胁迫下玉米光合作用的抑制，该结论的依据是　 　。
（3）有同学提出假说：绿色木霉能分泌某种物质，对干旱胁迫环境条件下的玉米的光合作用产生影响。试写出简要的实验思路验证该假说：　 　。
【答案】（1）色素溶于无水乙醇（或有机溶剂）；吸收、传递和转化光能；降低
（2）减轻；与乙组（干旱、无绿色木霉）相比，丁组（干旱、有绿色木霉）的叶绿素含量和净光合速率均更高
（3）取绿色木霉培养液，过滤获得滤液，将其施加到干旱胁迫的玉米幼苗上，测定光合作用相关指标，并与未施加滤液的干旱胁迫组对比
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1) 叶绿体中的光合色素属于有机物，不溶于水，能够溶解在无水乙醇等有机溶剂中，这是实验室提取绿叶光合色素的基本原理。分布在叶绿体类囊体薄膜上的叶绿素a、叶绿素b等光合色素，在光合作用的光反应阶段可以吸收、传递光能，其中少数特殊状态的叶绿素a还能将光能转化为活跃的化学能。甲组和乙组均未施加绿色木霉，甲组无干旱胁迫，乙组进行干旱胁迫处理，对比两组叶绿素a、叶绿素b的检测数据，乙组色素含量明显低于甲组，由此说明在没有绿色木霉的情况下，干旱胁迫会降低玉米叶绿素的含量。
(2) 干旱胁迫会对玉米的光合作用产生抑制作用。乙组为干旱胁迫且不添加绿色木霉，丁组为干旱胁迫且添加绿色木霉，两组唯一的变量是是否使用绿色木霉。对比两组数据可以发现，丁组的叶绿素a含量、叶绿素b含量以及净光合速率均显著高于乙组，说明添加绿色木霉后，干旱对玉米光合作用的抑制效果有所减弱，因此绿色木霉减轻了干旱胁迫对玉米光合作用的抑制。判断该结论的依据为，同等干旱条件下，添加绿色木霉的实验组叶绿素含量与净光合速率均高于未添加绿色木霉的实验组。
(3) 该假说认为起作用的是绿色木霉分泌的物质，而非绿色木霉菌体本身，因此实验需要分离出绿色木霉的分泌物。首先在适宜条件下培养绿色木霉，培养完成后对培养液进行过滤，除去绿色木霉菌体，得到含有其分泌物的滤液。选取生长状况一致的玉米幼苗，均分为两组，全部置于干旱胁迫的环境中培养；一组幼苗定期喷施制备好的滤液，另一组喷施等量清水作为对照，其余环境条件保持相同且适宜。培养一段时间后，分别测定两组玉米幼苗的叶绿素含量、净光合速率等光合作用相关指标，对比两组实验结果，即可验证假说是否成立。
【分析】（1）光合色素易溶于无水乙醇等有机溶剂，因此常用无水乙醇提取绿叶中的光合色素；光合色素可吸收、传递和转化光能，为光合作用光反应阶段提供能量。
（2）干旱等不良环境会损伤植物光合色素，造成叶绿素含量下降，进而降低植物的光合作用强度。
（3）生物学探究实验需遵循对照原则和单一变量原则，通过设置不同实验组对照，分析自变量对实验结果的影响。
（4）探究微生物分泌物的功能时，可通过过滤去除微生物菌体，利用培养液滤液开展实验，以此排除菌体自身对实验的干扰。
（1）叶绿素a、叶绿素b等光合色素提取的原理是光合色素可以溶解在有机溶剂中；光合色素在光合作用中能起到吸收、传递和转化光能的作用；据表推知，甲组没有绿色木霉，也没有干旱胁迫，为对照组，而没有绿色木霉，玉米干旱胁迫处理为乙组，对比甲乙两组数据可知，在没有绿色木霉的情况下，玉米干旱胁迫处理降低叶绿素的含量。
（2）由甲乙组数据可知，干旱胁迫抑制光合作用，而由乙丁组数据可知，绿色木霉可使干旱胁迫下玉米的光合速率恢复且大于对照组，说明绿色木霉减轻了对干旱胁迫下玉米光合作用的抑制；依据是丁组净光合速率大于乙组。
（3）要验证绿色木霉能分泌某种物质，对干旱胁迫环境条件下的玉米的光合作用产生影响，可对绿色木霉的培养一段时间，收集细胞培养液(含其分泌物)，定期均匀喷施于干旱胁迫下的玉米，一段时间后检测玉米净光合速率是否与丁组相近即可。
18．水稻籽粒的垩白度（白色不透明区域比例）是重要品质性状，淀粉颗粒松散和蛋白质折叠异常积累均会增加垩白。水稻基因编码直链淀粉合成酶，可降低淀粉颗粒松散。直链淀粉花粉遇碘变蓝黑色，否则遇碘变橙红色。研究发现，正向调控水稻籽粒外观质量，其与、形成异源三聚体后增强与基因的启动子结合能力。其调控机制如下图所示，回答下列问题：
（1）Wx基因存在多种等位基因变异，说明基因突变具有　 　特点。该基因对稻米品质的影响体现的基因控制性状的方式：通过控制　 　，进而控制该性状。
（2）将野生型植株WxWx和突变型wxwx杂交得到的F1种子播种下去，获取F1植株上的花粉，用碘液处理，结果为蓝黑色花粉：橙红色花粉=　 　，该结果验证了基因的　 　定律。
（3）OsSPL14与Wx基因的启动子相关序列结合激活其转录，该过程需　 　酶参与。研究人员发现OsSPL14过表达植株的垩白度降低，可能原因是　 　。
（4）已知OsNF-YB9基因与OsNF-YCs基因位于非同源染色体上，利用基因敲除技术获得两种高垩白株系：OsNF-YB9基因缺失株M1和OsNF-YCs基因缺失株M2，为了验证“OsNF-YB9基因与OsNF-YCs基因协同调节籽粒垩白性状”，请简要写出实验思路和预期结果　 　。
【答案】（1）不定向性；酶的合成来控制代谢过程
（2）1：1；分离
（3）RNA聚合；OsSPL14过表达促进Wx基因转录，增加直链淀粉合成，减少淀粉颗粒松散，降低垩白度
（4）实验思路：将M1和M2杂交得F1，观察F1籽粒垩白度 预期结果：F1籽粒垩白度高于M1和M2，说明两基因协同调节
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因、蛋白质、环境与性状的关系；基因突变的特点及意义；遗传信息的转录
【解析】【解答】(1) Wx基因可突变形成多种不同的等位基因，说明基因突变具有不定向性的特点，即一个基因可以向不同方向发生突变，产生多个等位基因。Wx基因编码直链淀粉合成酶，该酶参与直链淀粉的合成代谢过程，减少淀粉颗粒松散，进而影响稻米品质。因此，Wx基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，间接控制生物性状。
(2) 野生型WxWx和突变型wxwx杂交，F1基因型为Wxwx。F1为杂合子，减数分裂时等位基因Wx和wx彼此分离，产生含Wx和含wx的两种花粉，比例为1：1。直链淀粉由Wx基因控制合成，含Wx的花粉遇碘变蓝黑色，含wx的花粉遇碘变橙红色，因此碘液处理后蓝黑色花粉：橙红色花粉=1：1。该结果验证了基因的分离定律，即等位基因在减数分裂过程中彼此分离，分别进入不同配子中，杂合子产生两种比例相等的配子。
(3) 基因的转录过程需要RNA聚合酶参与，RNA聚合酶能识别并结合基因的启动子区域，催化RNA的合成。OsSPL14过表达时，更多的OsSPL14与Wx基因的启动子结合，增强Wx基因的转录，直链淀粉合成酶的合成量增加，促进直链淀粉合成，减少淀粉颗粒松散，而淀粉颗粒松散会增加垩白度，因此OsSPL14过表达植株的垩白度降低。
(4) 实验思路：将OsNF-YB9基因缺失株M1和OsNF-YCs基因缺失株M2杂交，获得F1，观察并比较F1与亲本M1、M2的籽粒垩白度。预期结果：F1籽粒的垩白度高于M1和M2，说明OsNF-YB9基因与OsNF-YCs基因协同调节籽粒垩白性状。
【分析】（1）基因突变具有不定向性，一个基因可向不同方向突变，产生多个等位基因，增加了基因的多样性。
（2）基因控制性状的方式包括两种，一是通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状，二是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物性状。
（3）基因的分离定律指出，在减数分裂形成配子时，等位基因会随同源染色体的分离而彼此分离，分别进入不同配子中，杂合子会产生两种比例相等的配子。
（4）转录是基因表达的第一步，需要RNA聚合酶催化，RNA聚合酶结合基因的启动子区域，启动转录过程，合成mRNA。
（5）验证基因协同作用的实验可通过不同突变体杂交，恢复相关基因的表达，观察性状变化，结合对照原则分析基因间的相互作用。
（1）Wx基因可以突变出不同的等位基因，说明基因突变具有不定向性。Wx编码直链淀粉合成酶，可降低淀粉颗粒松散，说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
（2）F1的基因型为Wxwx，产生的花粉及比例为：Wx：wx=1：1，由于直链淀粉花粉遇碘变蓝黑色，否则遇碘变橙红色，故用碘液处理，结果为蓝黑色花粉：橙红色花粉=1：1，可以证明控制该性状的基因符合基因的分离定律。
（3）转录过程需要RNA聚合酶的参与。根据题意可知，OsSPL14过表达促进Wx基因转录，增加直链淀粉合成，减少淀粉颗粒松散，降低垩白度，所以OsSPL14过表达植株的垩白度降低。
（4）要验证“OsNF-YB9基因与OsNF-YCs基因协同调节籽粒垩白性状”可以观察仅其中一种基因作用下籽粒垩白度与两种基因供体作用下籽粒垩白度，若两种基因共同作用下籽粒垩白度大于二者单独作用，则可以证明OsNF-YB9基因与OsNF-YCs基因协同调节籽粒垩白性状。实验思路：将M1和M2杂交得F1，观察F1籽粒垩白度；若F1籽粒垩白度高于M1和M2，则说明两基因协同调节。
19．胰高血糖素样肽-1（GLP-1）是胃肠L细胞释放的一种小肽激素，与其受体结合，能促进胰岛素分泌，降低血糖，作用机制如图。但由于GLP-1容易被二肽基肽酶-4（DPP4）降解，不易激活GLP-1受体，因此它在体内留存、发挥作用的时间很短。回答下列问题：
（1）据图可知，GLP-1这种激素作用的靶细胞是　 　，其他可以调节胰岛素分泌的物质有　 　（答出一条即可）。
（2）GLP-1的作用机制是因为进食后血糖浓度较高，引起Ca2+内流，胰岛素以　 　方式输送到胰岛B细胞膜外，因此GLP-1是一种葡萄糖浓度依赖性的激素，效应强度与血糖水平关联，不易诱发　 　。
（3）XW003注射液是GLP-1的类似物，临床试验表明，该药物治疗2型糖尿病非常有效，不能口服是因为　 　，据图分析其作用长效的原因是　 　。
【答案】（1）胰岛B细胞；葡萄糖（或神经递质）
（2）胞吐；低血糖
（3）XW003是多肽类药物，口服会被消化酶降解；不易被DPP4降解，能持续激活GLP-1受体
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义；血糖平衡调节
【解析】【解答】(1) 由图可知，GLP-1需要与靶细胞膜上的GLP-1受体结合才能发挥作用，而胰岛素是由胰岛B细胞分泌的，因此GLP-1作用的靶细胞是胰岛B细胞。除GLP-1外，葡萄糖（血糖浓度）可以直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，下丘脑通过传出神经释放的神经递质也能调节胰岛素的分泌，胰高血糖素同样可以促进胰岛素的分泌，因此可答葡萄糖（或神经递质、胰高血糖素）。
(2) 胰岛素是蛋白质类激素，在细胞内被囊泡包裹，通过胞吐的方式释放到胰岛B细胞膜外，该过程依赖细胞膜的流动性，且需要消耗能量。GLP-1的效应强度与血糖水平关联，只有血糖浓度较高时才会促进胰岛素分泌，当血糖浓度降低时，其促进胰岛素分泌的作用减弱，因此不易诱发低血糖。
(3) XW003是GLP-1的类似物，属于多肽类药物，口服后会被消化道中的蛋白酶、肽酶等消化酶降解，失去生物活性，因此不能口服。天然GLP-1容易被DPP4降解，作用时间短，而XW003作用长效，推测其不易被DPP4降解，能够持续与GLP-1受体结合，促进胰岛素分泌，因此作用时间更长。
【分析】（1）激素调节的特点是作用于靶器官、靶细胞，只有靶细胞上存在相应受体时，激素才能发挥作用；胰岛素的分泌受多种因素调节，包括血糖浓度的直接调节、神经系统的间接调节以及其他激素的调节。
（2）大分子物质出细胞的方式为胞吐，该过程需要消耗能量，依赖细胞膜的流动性；血糖调节存在负反馈机制，胰岛素的分泌受血糖浓度影响，可避免血糖浓度过低。
（3）多肽或蛋白质类药物口服易被消化道中的蛋白酶降解，因此通常采用注射给药的方式；酶具有专一性，只能识别并降解特定结构的底物，结构类似的物质若改变了酶的识别位点，则不易被降解，从而延长作用时间。
（1）GLP-1作用于靶细胞，促进胰岛素的释放，只有胰岛B细胞分泌胰岛素，故其作用的靶细胞是胰岛B细胞。葡萄糖也可以调节胰岛素的分泌，如当血糖浓度过高时，会促进胰岛素的分泌。
（2）进食后血糖浓度较高，引起Ca2+内流，促进胰岛素通过胞吐释放，GLP-1的作用依赖于血糖水平，不易引起低血糖。
（3）XW003是多肽类药物，口服会被消化酶降解，故不能口服。XW003不易被DPP4降解，能持续激活GLP-1受体，故其作用长效。
20．Ecopath模型定义的生态系统是由多个相互关联的功能组（指在生态学或分类地位上相似的物种集合）组成，包括碎屑、浮游生物、底栖动物及一组具有相似生态特征的鱼类等。研究者将长江石首段生态系统划分为13个功能组，根据各功能组的有效营养级及与食物营养联系，构建了如下的长江石首段生态系统食物网结构图。请回答下列问题：
（1）浮游食性小鱼和底栖食性小鱼属于不同的功能组，它们的生态位不同，主要是因为他们在长江生活所处的空间位置不同，还有　 　不同（答出一条即可）。长江江豚是该生态系统的最高营养级，请写出一条包含长江江豚共3个营养级的“牧食食物链”：　 　。
（2）下表是该生态系统的能量流的分布，据表分析第I营养级的总流量是指浮游植物、水生植物等生产者的　 　（填“总光合作用量”或“净光合作用量”），II与III营养级之间的能量传递效率是　 　。从各营养级的总流量来分析，说明长江石首段各营养级能量流动特点是　 　。
营养级 被摄食量 流向碎屑量 呼吸量 总流量
III 0.449 16.970 27.820 45.240
II 45.240 118.000 342.4 505.700
I 505.700 4188.000 0.000 4694.000
（3）长江石首段长江江豚最适发展种群数量为75-86头，目前，长江石首段长江江豚种群数量仅为20—30头。请从环境容纳量的角度，提出1条增加长江江豚种群数量的建议：　 　。
【答案】（1）食物（或食性）；水生植物→草食性鱼类→长江江豚（合理即可）
（2）总光合作用量；8.9%；单向流动、逐级递减
（3）改善长江石首段的水质，增加水生植物和鱼类等食物资源，为长江江豚提供更适宜的栖息环境（合理即可）
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位；生态系统的结构；生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1) 生态位是物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况、与其他物种的关系等。浮游食性小鱼和底栖食性小鱼所处的空间位置不同，此外它们的食物来源（食性）不同，或与其他物种的种间关系不同，因此生态位不同。牧食食物链以活的生产者为起点，长江江豚为最高营养级，构建包含三个营养级的食物链，例如水生植物（第一营养级）→草食性鱼类（第二营养级）→长江江豚（第三营养级），该食物链中长江江豚处于第三营养级，共三个营养级。
(2) 第I营养级为生产者，其总流量代表生产者固定的总能量，即总光合作用量，因为生产者通过光合作用固定的能量（总初级生产量）包括呼吸消耗的能量和用于生长、发育、繁殖的能量，表格中第I营养级的总流量符合生产者同化量的含义。能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值，II营养级的总流量为505.700，III营养级的总流量为45.240，因此传递效率为45.240÷505.700×100%≈8.9%。从各营养级的总流量来看，第I营养级总流量最大，第II营养级次之，第III营养级最小，说明能量在流动过程中逐级递减，且能量只能从低营养级流向高营养级，体现了能量流动单向流动、逐级递减的特点。
(3) 环境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，其大小受食物、空间、栖息环境、天敌等环境因素影响。目前长江石首段长江江豚种群数量远低于最适发展数量，说明环境容纳量较低。可以通过改善长江石首段的水质，减少水体污染，保护水生植物和鱼类资源，为长江江豚提供充足的食物和适宜的栖息环境，从而提高环境容纳量，增加长江江豚的种群数量。
【分析】（1）物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况、与其他物种的关系等，不同物种生态位不同，可减少种间竞争，提高群落利用资源的能力。
（2）生态系统的能量流动，生产者的同化量是其通过光合作用固定的太阳能总量，即总初级生产量，包括呼吸消耗的能量和流向分解者、下一营养级的能量；能量传递效率为相邻两个营养级同化量的比值，能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。
（3）环境容纳量（K值）是指环境条件不受破坏时，一定空间中所能维持的种群最大数量，其大小受食物、栖息环境、气候、天敌等多种因素影响，改善环境条件可提高环境容纳量，进而增加种群数量。
（1）浮游食性小鱼和底栖食性小鱼的在长江生活所处的空间位置不同、食物不同、与其他物种的关系等不同，故处于不同的生态位。由图可知，长江江豚处于多条食物链中，如水生植物或浮游植物→草食性鱼类→长江江豚包含三个营养级。
（2）随着营养级的升高，同化量逐级递减，第I营养级为生产者，总流量是指浮游植物、水生植物等生产者的的总光合量。第II与III营养级之间的能量传递效率是45.240÷505.700×100%=8.9%。生态系统中能量单向流动、逐级递减。
（3）可以改善长江石首段的水质，增加水生植物和鱼类等食物资源，为长江江豚提供更适宜的栖息环境，增加长江江豚的数目。
21．腺病毒载体广泛用于基因治疗和疫苗研究，其实质是将目的基因整合至腺病毒基因组，进而表达蛋白抗原，诱导较强的免疫反应。现为了探索猴1型腺病毒（SAdV-1）作为疫苗载体的可能性，科研人员利用基因工程的方法将绿色荧光蛋白（GFP）基因和萤火虫荧光素酶（Fluc）基因导入腺病毒质粒pKSAV1中，成功构建了携带双报告基因的新型SAdV-1载体，部分流程如图所示。回答下列问题：
（1）利用PCR扩增GFP和Fluc基因时，需要设计引物，引物的作用是　 　。同时依赖引物的重叠序列将两者串联，形成融合基因GFluc。为了保证GFluc和PKSAV1质粒相连，可在设计引物的　 　端加上限制酶的识别序列。
（2）步骤③使用Ca2+处理大肠杆菌的目的是　 　，使重组质粒进入大肠杆菌，完成转化实验。检测转化是否成功的技术是　 　。
（3）为了提高转基因效率，同时避免标记基因进入受体细胞，据图应选用　 　限制酶将重组质粒线性化。若要检测受体细胞系是否产生了目的蛋白，可以采用　 　技术。
【答案】（1）使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸；5'
（2）使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态；荧光显微镜观察绿色荧光（或检测荧光素酶活性）
（3）SwaI；抗原-抗体杂交
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1) PCR扩增时，DNA聚合酶无法直接从头合成DNA链，只能以一段已有的核酸序列为起点，从其3'端开始催化脱氧核苷酸的连接，因此引物的作用是与模板DNA的特定序列互补结合，为DNA聚合酶提供延伸的起点，使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。由于DNA新链的延伸方向是5'→3'，引物的3'端必须与模板链互补配对，因此限制酶的识别序列需要加在引物的5'端，这样既不会影响DNA链的延伸，又能保证扩增出的GFluc两端带有酶切位点，便于后续与PKSAV1质粒连接。
(2) 将重组质粒导入大肠杆菌时，需先用Ca2+溶液处理大肠杆菌，目的是改变细胞膜的通透性，使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态（感受态），从而提高重组质粒进入细胞的效率，完成转化实验。重组质粒中含有GFP（绿色荧光蛋白）基因，成功转化的大肠杆菌能够表达GFP，因此可通过荧光显微镜观察大肠杆菌是否发出绿色荧光来检测转化是否成功；也可通过检测萤火虫荧光素酶（Fluc）的活性来判断转化是否成功。
(3) 由图可知，限制酶SwaI的识别位点位于重组质粒的目的基因（GFluc）区域与标记基因（Kan）、复制原点（Ori）区域之间，使用SwaI将重组质粒线性化后，可将目的基因片段与含标记基因的片段分开，导入受体细胞时只有目的基因片段能进入，既提高了转基因效率，又避免了标记基因进入受体细胞。若要检测受体细胞系是否产生了目的蛋白，可利用抗原-抗体杂交技术：制备目的蛋白对应的特异性抗体，与受体细胞的蛋白质提取物杂交，若出现杂交带，说明受体细胞成功表达了目的蛋白。
【分析】（1）PCR是体外DNA扩增技术，依赖DNA聚合酶从引物3'端延伸合成DNA链；DNA新链的延伸方向为5'→3'，因此引物的5'端可添加额外序列（如限制酶识别位点），不影响延伸过程。
（2）将目的基因导入原核生物时，常用Ca2+处理大肠杆菌，使其处于能吸收周围环境中DNA分子的感受态，便于重组质粒进入细胞。
（3）构建重组质粒时，需选择合适的限制酶切割目的基因和载体；为避免标记基因等无关序列进入受体细胞，可选择位于目的基因与标记基因之间的限制酶将质粒线性化，仅使目的基因片段导入细胞。
（4）检测目的基因是否成功导入受体细胞，可利用载体上的报告基因（如GFP），通过观察荧光等表型初步筛选；检测目的基因是否表达出蛋白质，常用抗原-抗体杂交技术，利用抗体与抗原的特异性结合判断蛋白质的存在。
（1）由于DNA聚合酶无法将单个脱氧核苷酸直接聚合成链，因此在PCR扩增过程中，需要加入一小段DNA片段，即引物，故引物的作用是与模板链在特定位置发生碱基互补配对，而后使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸；由于 DNA子链是从引物的3'端延伸，而且引物的3'端序列必须与模板链配对，因此在设计引物时，只能在两条引物的5'端加上限制性酶切位点，从而确保GFluc和PKSAV1质粒后续能够相连形成重组质粒。
（2）步骤③将目的基因导入大肠杆菌时，一般先用Ca2+溶液处理大肠杆菌，其目的是使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围DNA分子的生理状态，即感受态，进而使重组质粒进入大肠杆菌，完成转化实验；质粒上带有卡那霉素抗性基因，因此可以在培养基中加入卡那霉素对成功转化的大肠杆菌进行初步筛选。
（3）据图可知，限制酶Swal可以将重组质粒分为含目的基因的片段和含有标记基因及启动子的片段，因此为了提高转基因效率，同时避免标记基因进入受体细胞，据图应选用限制酶Swal将重组质粒线性化，若要检测受体细胞系是否产生了目的蛋白，可用相应蛋白质的单克隆抗体，采用抗原-抗体杂交技术来鉴定。
1 / 1广东省深圳市龙华区2024-2025学年高二下学期期末调研测试生物试题
一、选择题：本题共16小题，共40分。第1～12小题，每小题2分；第17～20小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．研究发现，胆管上皮细胞（BECs）在肝脏损伤时可转分化为过渡性肝脏祖细胞（TLPC），进一步分化形成新的肝脏细胞。下列叙述正确的是（　　）
A．BECs转分化为TLPC的过程体现了细胞的全能性
B．TLPC分化为新的肝脏细胞时遗传物质发生改变
C．TLPC的分化程度高于BECs，分裂能力更弱
D．BECs仍具有发育成其他类型细胞的潜能
2．科研人员从高产纤维素酶菌株获得三种降解纤维素的酶，为研究三种酶的协同降解作用，分别用三种酶及三种酶不同比例的混合物对不同生物质原料进行降解处理，结果如下表。下列叙述错误的是（　　）
生物质原料 降解率（%）
酶A 酶B 酶C 混1 混2
小麦秸秆 7.08 6.03 8.19 8.61 26.98
玉米秸秆 2.62 1.48 3.76 3.92 9.88
玉米芯 0.62 0.48 0.86 0.98 6.79
A．酶A、酶B、酶C、混1和混2体积应该相同
B．混1和混2降解率不同与酶的比例不同有关
C．三种酶在降解纤维素时具有协同作用
D．混2比单一酶降解率高说明酶具有高效性
3．下图为一只正常雄果蝇体细胞中两对同源染色体上部分基因的分布示意图。不考虑基因突变，下列叙述正确的是（　　）
A．E与d、E与w互为非等位基因，遵循基因的自由组合定律
B．染色体3和4形态不同，在减数第一次分裂时不能正常联会
C．A与a基因位于X、Y染色体的同源区段，其后代性状与性别无关
D．减数分裂时若基因d、e出现在细胞同一极，说明发生了染色体互换
4．研究人员用噬菌体侵染细菌，在培养基中添加含14C标记的尿嘧啶。培养一段时间后，裂解细菌分离出含有14C-U标记的RNA，发现其能被细菌的核糖体结合，且可与噬菌体DNA形成杂交分子，但不能与细菌的DNA结合。下列叙述错误的是（　　）
A．新合成的含有14C-U标记的RNA的模板是噬菌体的DNA
B．含14C标记的胸腺嘧啶进行实验也能获得14C标记的RNA
C．含有14C-U标记的RNA能作为合成噬菌体蛋白的模板
D．被噬菌体侵染的细菌自身的转录过程可能受到了破坏
5．2022年诺贝尔生理学或医学奖获得者斯万特·帕博对一块四万年前的尼安德特人遗骸的线粒体DNA和丹尼索瓦人手指骨进行基因测序，发现尼安德特人和丹尼索瓦人是遗传上与众不同的物种。下列说法错误的是（　　）
A．化石是保存在地层中的古代生物的遗体等，是研究进化的直接证据
B．生物的DNA和蛋白质等生物大分子的差异与物种亲缘关系的有关
C．尼安德特人的DNA序列与现代人不同，说明现代人的进化速度较快
D．DNA分子的稳定性为获取已灭绝的人类的遗传基因提供了可能
6．番茄成熟过程中，NOR、CNR和RIN等转录因子组成了信号传递链，促进果实成熟相关基因的表达，其调控机制如下图。下列叙述错误的是（　　）
A．RIN的基因表达受到抑制后番茄可能无法成熟
B．乙烯的产生和分布受ACS基因表达的调控
C．CNR基因的启动子发生甲基化会促进果实成熟
D．乙烯利是一种可以对果实催熟的植物生长调节剂
7．多巴胺（DA）是中枢神经系统的关键神经递质，其合成、释放与降解及重摄取过程如图所示。最新研究表明，长期太空飞行（微重力环境）后，航天员的TH活性下降，DAT表达量降低，导致运动协调障碍。下列说法错误的（　　）
A．微重力抑制TH活性，会减少DA的合成
B．DAT表达量降低会加重飞行员的抑郁情绪
C．DA发挥作用后会降解或被DAT重摄取
D．DA与DAR结合后会引起突触后膜电位改变
8．肿瘤坏死因子（TNF）在杀伤肿瘤细胞的同时也参与对关节的攻击，引起类风湿关节炎。肿瘤坏死因子抑制剂（TNFi）竞争性地抑制TNF与其受体结合。研究机构将编码TNFi的基因导入某病毒中，该病毒能有效治疗类风湿关节炎。下列叙述错误的是（　　）
A．TNF杀伤肿瘤细胞体现了免疫系统的免疫自稳功能
B．类风湿关节炎是免疫系统对自身关节进行攻击引起的
C．TNFi与TNF结合的亲和力可能高于受体与TNF结合的亲和力
D．这种基因治疗相当于给病人持续不断地提供TNFi
9．梧桐山的毛棉杜鹃是世界上分布纬度最南、海拔最低的原生乔木型高山杜鹃，繁殖较慢。科技人员通过“杜鹃景观抚育技术”，营造了毛棉杜鹃生态景观林。下列叙述正确的是（　　）
A．选取分布密集的区域用样方法来调查其种群密度
B．纬度和海拔等因素影响种群密度属于非密度制约因素
C．游人观赏生态景观林主要体现了生物多样性的间接价值
D．毛棉杜鹃高低错落属于群落的垂直结构
10．下图模型可以表示许多生态现象，下列叙述错误的是（　　）
A．若为种群衰退型年龄结构，则I为老年个体数，III为幼年个体数
B．若为某高山不同海拔的群落，III为阔叶林，则II可为针叶林
C．若为能量金字塔，则III流向II的能量大于II流向I的能量
D．若为有机氯农药在生物体内的富集程度，则III为最高营养级
11．中国科学家成功培育出世界首例高嵌合率灵长类嵌合猴，试验操作步骤如图。检测发现该猴全身多组织嵌合率达67%，表现出荧光色的手指，墨绿色的眼睛，颜色不均的毛发。嵌合猴的培育为研究器官发育和疾病治疗提供了重要模型。下列叙述错误的是（　　）
A．胚胎干细胞和重构胚的培养液中通常加入血清
B．重构胚需培养到原肠胚时期才能进行胚胎移植
C．嵌合体猴d的遗传性状由a和b的遗传物质决定
D．重构胚在移植前需要用电刺激、Ca2+载体等激活
12．聚羟基丁酸酯（PHB）是一种可降解塑料，可由木质素转化合成。某研究团队将关键代谢基因整合到微生物基因组中，并对工程菌进行驯化和筛选，实现了木质素向PHB的高效转化。下列叙述正确的是（　　）
A．木质素为工程菌提供碳源，无需添加其他营养物质
B．对工程菌进行的驯化和筛选是通过选择培养基实现的
C．关键代谢基因整合到微生物基因组实现了诱变育种
D．获得PHB的工程菌需要利用提取、分离和纯化等技术
13．研究发现，某些天南星科植物在早春低温开花时，花序中的氰化物和交替氧化酶（AOX）含量均增加。当氰化物与细胞色素氧化酶COX（复合体IV）结合，抑制了COX的活性，花序可通过AOX进行呼吸作用，产生较少的ATP，称为抗氰呼吸，该过程的电子传递途径如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．氰化物与复合体IV结合的场所在线粒体
B．细胞色素氧化酶能催化氧气与NADH反应生成水
C．抗氰呼吸中生成的ATP较少是因为葡萄糖氧化分解不彻底
D．花序中氰化物含量明显增加有利于其度过低温环境
14．甲、乙、丙为食性相同的三种不同的蝌蚪，某研究小组在四个条件相同的人工池塘中各放入了1200只蝌蚪（甲乙丙各400只）和不同数量的同种捕食者，一段时间后，统计存活率，结果如图所示，推测不合理的是（　　）
A．甲、乙、丙三种蝌蚪中，甲的竞争力最强
B．在甲和乙两种蝌蚪中，捕食者更偏好捕食乙
C．捕食者的增加影响了甲、乙、丙的竞争结果
D．当捕食者的数量为10时，乙的数量可能增加
15．研究发现，与正常菌群（SPF）孕鼠血清相比，抗生素处理（ABX）的孕鼠血清缺少5种肠道菌群代谢产物。为了进一步研究孕鼠5种肠道菌群代谢产物对胎儿神经发育的影响，设计相关实验，结果如下图所示。下列分析错误的是（　　）
A．该实验的自变量是母体肠道菌群的种类
B．补充这些代谢物有利于恢复胚胎丘脑皮质轴突发育
C．分离关键肠道微生物时可采用平板划线法
D．抗生素处理对孕鼠的胎儿的神经系统发育是有影响的
16．某种单基因遗传病为基因突变所致，其家庭成员系谱图和基因检测的结果如图。检测过程中用限制酶MstII处理相关基因，将得到的大小不同的片段进行电泳，电泳结果中的数字表示碱基对的个数。据此分析，下列说法错误的是（　　）
A．电泳结果中1350的片段代表的是显性基因
B．致病基因是由正常基因发生碱基对的替换导致
C．II4个体为表现型正常的杂合子的概率为0
D．利用基因测序进行产前诊断来确定胎儿是否患病
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
17．玉米是我国重要的经济作物，干旱胁迫易造成减产。研究人员以玉米品种“稷秾107号”的幼苗为材料，探究绿色木霉对干旱胁迫下玉米光合作用的影响，实验材料处理及结果如下表，请回答下列问题：
组别 材料处理 叶绿素a含量（mg/g） 叶绿素b含量 （mg/g） 净光合速率 （μmol/m2.s）
绿色木霉 干旱胁迫
甲 - - 16.99 3.18 12.23
乙 - + 10.05 1.39 6.21
丙 + - 20.63 6.21 22.32
丁 + + 20.63 3.96 17.13
注：+表示采用相关条件处理，-表示没有采用相关条件处理
（1）玉米绿叶中叶绿素a、叶绿素b等色素提取的原理是　 　，这些色素在光合作用中能起到　 　的作用。据表推知：在没有绿色木霉的情况下，玉米干旱胁迫处理　 　（填“升高”或“降低”）叶绿素的含量。
（2）从表中的数据分析可知：绿色木霉　 　（填“减轻”或“增强”）了对于干旱胁迫下玉米光合作用的抑制，该结论的依据是　 　。
（3）有同学提出假说：绿色木霉能分泌某种物质，对干旱胁迫环境条件下的玉米的光合作用产生影响。试写出简要的实验思路验证该假说：　 　。
18．水稻籽粒的垩白度（白色不透明区域比例）是重要品质性状，淀粉颗粒松散和蛋白质折叠异常积累均会增加垩白。水稻基因编码直链淀粉合成酶，可降低淀粉颗粒松散。直链淀粉花粉遇碘变蓝黑色，否则遇碘变橙红色。研究发现，正向调控水稻籽粒外观质量，其与、形成异源三聚体后增强与基因的启动子结合能力。其调控机制如下图所示，回答下列问题：
（1）Wx基因存在多种等位基因变异，说明基因突变具有　 　特点。该基因对稻米品质的影响体现的基因控制性状的方式：通过控制　 　，进而控制该性状。
（2）将野生型植株WxWx和突变型wxwx杂交得到的F1种子播种下去，获取F1植株上的花粉，用碘液处理，结果为蓝黑色花粉：橙红色花粉=　 　，该结果验证了基因的　 　定律。
（3）OsSPL14与Wx基因的启动子相关序列结合激活其转录，该过程需　 　酶参与。研究人员发现OsSPL14过表达植株的垩白度降低，可能原因是　 　。
（4）已知OsNF-YB9基因与OsNF-YCs基因位于非同源染色体上，利用基因敲除技术获得两种高垩白株系：OsNF-YB9基因缺失株M1和OsNF-YCs基因缺失株M2，为了验证“OsNF-YB9基因与OsNF-YCs基因协同调节籽粒垩白性状”，请简要写出实验思路和预期结果　 　。
19．胰高血糖素样肽-1（GLP-1）是胃肠L细胞释放的一种小肽激素，与其受体结合，能促进胰岛素分泌，降低血糖，作用机制如图。但由于GLP-1容易被二肽基肽酶-4（DPP4）降解，不易激活GLP-1受体，因此它在体内留存、发挥作用的时间很短。回答下列问题：
（1）据图可知，GLP-1这种激素作用的靶细胞是　 　，其他可以调节胰岛素分泌的物质有　 　（答出一条即可）。
（2）GLP-1的作用机制是因为进食后血糖浓度较高，引起Ca2+内流，胰岛素以　 　方式输送到胰岛B细胞膜外，因此GLP-1是一种葡萄糖浓度依赖性的激素，效应强度与血糖水平关联，不易诱发　 　。
（3）XW003注射液是GLP-1的类似物，临床试验表明，该药物治疗2型糖尿病非常有效，不能口服是因为　 　，据图分析其作用长效的原因是　 　。
20．Ecopath模型定义的生态系统是由多个相互关联的功能组（指在生态学或分类地位上相似的物种集合）组成，包括碎屑、浮游生物、底栖动物及一组具有相似生态特征的鱼类等。研究者将长江石首段生态系统划分为13个功能组，根据各功能组的有效营养级及与食物营养联系，构建了如下的长江石首段生态系统食物网结构图。请回答下列问题：
（1）浮游食性小鱼和底栖食性小鱼属于不同的功能组，它们的生态位不同，主要是因为他们在长江生活所处的空间位置不同，还有　 　不同（答出一条即可）。长江江豚是该生态系统的最高营养级，请写出一条包含长江江豚共3个营养级的“牧食食物链”：　 　。
（2）下表是该生态系统的能量流的分布，据表分析第I营养级的总流量是指浮游植物、水生植物等生产者的　 　（填“总光合作用量”或“净光合作用量”），II与III营养级之间的能量传递效率是　 　。从各营养级的总流量来分析，说明长江石首段各营养级能量流动特点是　 　。
营养级 被摄食量 流向碎屑量 呼吸量 总流量
III 0.449 16.970 27.820 45.240
II 45.240 118.000 342.4 505.700
I 505.700 4188.000 0.000 4694.000
（3）长江石首段长江江豚最适发展种群数量为75-86头，目前，长江石首段长江江豚种群数量仅为20—30头。请从环境容纳量的角度，提出1条增加长江江豚种群数量的建议：　 　。
21．腺病毒载体广泛用于基因治疗和疫苗研究，其实质是将目的基因整合至腺病毒基因组，进而表达蛋白抗原，诱导较强的免疫反应。现为了探索猴1型腺病毒（SAdV-1）作为疫苗载体的可能性，科研人员利用基因工程的方法将绿色荧光蛋白（GFP）基因和萤火虫荧光素酶（Fluc）基因导入腺病毒质粒pKSAV1中，成功构建了携带双报告基因的新型SAdV-1载体，部分流程如图所示。回答下列问题：
（1）利用PCR扩增GFP和Fluc基因时，需要设计引物，引物的作用是　 　。同时依赖引物的重叠序列将两者串联，形成融合基因GFluc。为了保证GFluc和PKSAV1质粒相连，可在设计引物的　 　端加上限制酶的识别序列。
（2）步骤③使用Ca2+处理大肠杆菌的目的是　 　，使重组质粒进入大肠杆菌，完成转化实验。检测转化是否成功的技术是　 　。
（3）为了提高转基因效率，同时避免标记基因进入受体细胞，据图应选用　 　限制酶将重组质粒线性化。若要检测受体细胞系是否产生了目的蛋白，可以采用　 　技术。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、细胞全能性是指已经分化的细胞，仍具有发育成完整个体或分化为多种不同细胞的潜能。BECs仅转分化为过渡性肝脏祖细胞，没有发育为完整有机体，也未分化形成多种细胞，因此不能体现细胞全能性，A错误；
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达，整个过程中细胞的遗传物质不会发生改变，TLPC分化为新的肝脏细胞时遗传物质保持不变，B错误；
C、过渡性肝脏祖细胞（TLPC）分化程度低于胆管上皮细胞（BECs），通常细胞分化程度越低，分裂能力越强，因此TLPC的分裂能力更强，C错误；
D、BECs可以转分化为过渡性肝脏祖细胞，并进一步分化形成肝脏细胞，说明该细胞仍具有发育成其他类型细胞的潜能，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）只有当已分化的细胞发育为完整的有机体，才能体现细胞的全能性，仅分化为某一类或几类细胞不能判定为体现全能性。
（2）细胞分化是基因选择性表达的结果，细胞内的DNA、染色体等遗传物质不会发生改变。
2．【答案】D
【知识点】酶的特性
【解析】【解答】A、本实验的自变量为酶的种类、酶的混合比例和生物质原料类型，酶液体积属于无关变量。依据实验单一变量原则，酶A、酶B、酶C、混1和混2的体积需要保持相同，排除体积差异对实验结果的干扰，A正确；
B、题干说明混1与混2是三种酶按不同比例配制的混合物，二者对同种原料的降解率差异明显，说明酶的配比不同会影响纤维素降解效果，B正确；
C、由表格数据可知，混合酶组的降解率不仅高于任意一种单一酶，也高于三种单一酶降解率的总和，说明三种酶在降解纤维素时存在协同作用，C正确；
D、酶的高效性是指与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。混2降解率高于单一酶，体现的是多种酶的协同作用，并非酶的高效性，D错误。
故答案为：D。
【分析】多种酶共同催化生化反应时，整体催化效果优于各酶单独作用的效果，即为酶的协同作用。酶具有高效性、专一性、作用条件温和三大特性，高效性的比较对象是无机催化剂，而非不同种类的酶。
3．【答案】D
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传
【解析】【解答】A、E与d位于同一条染色体1上，属于同一条染色体上的非等位基因，不遵循基因的自由组合定律；E与w位于非同源染色体上，才遵循自由组合定律，因此“E与d、E与w都遵循自由组合定律”的说法错误，A错误；
B、染色体3和4为X、Y性染色体，属于同源染色体，虽形态不同，但减数第一次分裂时可通过同源区段正常联会，B错误；
C、A与a基因位于X、Y染色体的同源区段，性染色体上的基因遗传仍与性别相关联（如亲本为XaXa和XaYA时，后代雄性全为刚毛，雌性全为截毛），因此“后代性状与性别无关”的说法错误，C错误；
D、正常情况下，减数第一次分裂后期同源染色体（染色体1和2）分离，d（位于染色体1）和e（位于染色体2）会随同源染色体分离进入细胞两极，不会出现在同一极；若二者出现在同一极，说明减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换，使d和e出现在同一条染色体上，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）基因的自由组合定律：位于非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律，位于同一条染色体上的非等位基因不遵循该定律。
（2）伴性遗传：位于X、Y染色体同源区段的基因，其遗传仍与性别相关联，后代性状表现会因亲本性别组合不同而出现性别差异。
4．【答案】B
【知识点】DNA与RNA的异同；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、该放射性标记的RNA可以与噬菌体DNA形成杂交分子，根据碱基互补配对原则，说明合成该RNA的模板为噬菌体的DNA，A正确；
B、胸腺嘧啶是DNA特有的碱基，RNA中不含有胸腺嘧啶，因此用14C标记的胸腺嘧啶无法对RNA进行标记，B错误；
C、核糖体是翻译的场所，该RNA能被细菌的核糖体结合，说明其属于mRNA，可作为模板指导噬菌体蛋白质的合成，C正确；
D、实验中分离得到的标记RNA仅能与噬菌体DNA杂交，无法与细菌DNA杂交，说明细菌自身几乎没有新转录的RNA，由此推测细菌自身的转录过程可能受到破坏，D正确。
故答案为：B。
【分析】DNA和RNA的碱基组成存在差异，DNA含有胸腺嘧啶，而RNA不含胸腺嘧啶、特含有尿嘧啶，因此利用胸腺嘧啶无法标记RNA。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，转录产物RNA能够依据碱基互补配对原则，与对应的模板DNA链形成杂交分子。翻译过程在核糖体上进行，信使RNA可以与核糖体结合，作为蛋白质合成的直接模板。噬菌体属于病毒，自身没有细胞结构，侵染细菌后会利用细菌的原料、细胞器完成自身基因的表达，同时还可能抑制宿主细菌自身的转录等生命活动。
5．【答案】C
【知识点】生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹，它是研究生物进化最直接的证据，A正确；
B、DNA和蛋白质等生物大分子存在物种特异性，不同物种之间这类物质的差异大小，与物种亲缘关系远近相关，差异越小则亲缘关系越近，B正确；
C、尼安德特人与现代人的DNA序列存在差异，是两个类群在长期演化过程中基因突变不断积累、自然选择持续作用造成的，不能以此判定现代人的进化速度更快，生物进化速度受突变率、自然选择、生存环境等多种因素影响，C错误；
D、DNA分子的空间结构和化学性质相对稳定，能够在古生物遗骸中长时间保存，这为提取和研究已灭绝人类的遗传基因提供了可能，D正确。
故答案为：C。
【分析】化石是研究生物进化最直接的证据，而DNA、蛋白质等生物大分子可以从分子生物学角度为生物进化提供佐证，不同物种间生物大分子的差异程度能够反映彼此亲缘关系的远近。不同类群生物的基因序列出现区别，是基因突变和自然选择长期作用、变异不断积累的结果，基因序列的差异大小不能直接用来判断生物进化的快慢。DNA分子具备较高的结构稳定性，可在古生物遗骸中长期保留，因此科研人员能够对已灭绝古人类的遗传物质进行提取、测序与研究。
6．【答案】C
【知识点】其他植物激素的种类和作用；植物激素及其植物生长调节剂的应用价值
【解析】【解答】A、RIN是促进果实成熟相关基因表达的核心转录因子，RIN基因表达受抑制时，ACS、PSY1等成熟相关基因无法正常表达，番茄成熟过程受阻，可能无法成熟，A正确；
B、ACS基因编码乙烯合成的关键酶，其表达水平直接影响乙烯的合成，因此乙烯的产生和分布受ACS基因表达的调控，B正确；
C、CNR基因可激活RIN基因表达，进而促进果实成熟相关基因表达；若CNR基因的启动子发生甲基化，会抑制CNR基因的转录与表达，减弱对RIN的激活作用，抑制果实成熟，而非促进，C错误；
D、乙烯利是人工合成的植物生长调节剂，可分解释放乙烯，对果实起到催熟作用，D正确。
故答案为：C。
【分析】转录因子在基因表达调控中发挥关键作用，RIN作为核心转录因子，能激活ACS、PSY1等多个番茄果实成熟相关基因的表达，因此其表达被抑制会直接阻断果实成熟过程。ACS基因编码乙烯合成的关键酶，其表达水平决定了乙烯的合成量，从而调控乙烯的产生与分布，影响果实成熟。基因启动子发生甲基化通常会抑制基因的转录过程，CNR基因的启动子甲基化会导致CNR表达受阻，进而减弱对下游RIN基因的激活作用，抑制果实成熟相关基因的表达，不利于果实成熟。乙烯利是人工合成的植物生长调节剂，可在植物体内分解释放出乙烯，模拟乙烯的生理作用，从而对果实起到催熟效果。
7．【答案】B
【知识点】突触的结构；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、由图可知，TH是多巴胺（DA）合成过程中的关键酶，可催化酪氨酸生成L-DOPA，进而合成DA；微重力抑制TH活性，会导致DA合成减少，A正确；
B、DAT（多巴胺转运体）的作用是将突触间隙中的DA重摄取回突触前神经元。DAT表达量降低时，DA的重摄取减少，突触间隙中DA的浓度升高，通常可缓解抑郁情绪，而非加重，B错误；
C、神经递质（如DA）发挥作用后，会被降解或被转运体（DAT）重摄取回突触前神经元，避免持续作用于突触后膜，C正确；
D、DA作为神经递质，与突触后膜上的DAR（多巴胺受体）结合后，会改变突触后膜的离子通透性，进而引起突触后膜电位改变，D正确。
故答案为：B。
【分析】神经递质与突触后膜上的特异性受体结合后，会改变突触后膜的离子通透性，从而引发突触后膜电位变化，完成神经信号的传递。
8．【答案】A
【知识点】免疫功能异常；免疫系统的结构与功能
【解析】【解答】A、免疫系统的免疫自稳功能主要负责清除体内衰老、损伤的细胞，免疫监视功能负责识别并清除体内癌变的肿瘤细胞，因此TNF杀伤肿瘤细胞体现的是免疫监视功能，并非免疫自稳功能，A错误；
B、类风湿关节炎属于自身免疫病，发病原因是免疫系统出现异常，错误攻击自身的关节组织，B正确；
C、TNFi属于竞争性抑制剂，会和细胞膜上的受体竞争结合TNF，只有TNFi与TNF的结合亲和力高于受体，才能有效抢占结合位点，阻断TNF与受体结合，C正确；
D、借助病毒将编码TNFi的基因导入机体后，宿主细胞可不断转录、翻译合成TNFi，相当于持续为患者提供该抑制物质，D正确。
故答案为：A。
【分析】免疫系统包含免疫防御、免疫自稳和免疫监视三大功能，免疫防御主要抵御外来病原体的入侵，免疫自稳负责清除体内衰老、受损的细胞，免疫监视则可以识别并清除体内癌变的异常细胞，自身免疫病是免疫系统功能紊乱，对自身正常组织细胞发起攻击而引发的疾病。基因治疗是将具有治疗作用的目的基因导入患者体内，目的基因可在宿主细胞内持续表达，合成对应的蛋白质，从而实现长期治疗的效果。
9．【答案】B
【知识点】种群的数量变动及其原因；估算种群密度的方法；群落的结构；生物多样性的价值
【解析】【解答】A、调查植物种群密度常采用样方法，该方法的核心要求是随机取样，若刻意选取分布密集的区域开展调查，会导致统计结果偏高，无法真实反映种群密度，A错误；
B、非密度制约因素指作用强度与种群自身密度没有关联的环境因素，纬度、海拔属于外界非生物环境条件，这类因素对种群密度造成的影响属于非密度制约因素，B正确；
C、游人观赏生态景观林体现的是生物多样性的旅游观赏价值，属于直接价值，生物多样性的间接价值主要体现在生态调节功能上，C错误；
D、群落的垂直结构是不同物种在垂直方向上形成的分层现象，毛棉杜鹃属于同一物种，植株高低错落的现象不能体现群落的垂直结构，D错误。
故答案为：B。
【分析】调查植物种群密度常选用样方法，随机取样是保证调查结果准确的前提，人为选择特定区域会产生实验误差。影响种群数量变化的环境因素分为密度制约因素和非密度制约因素，纬度、海拔、气候等非生物条件属于非密度制约因素，其对种群的影响程度不会随种群密度发生改变。生物多样性包含直接价值、间接价值和潜在价值，旅游观赏、科研、食用、药用等都属于直接价值，涵养水源、调节气候等生态功能属于间接价值。群落的垂直结构建立在不同物种的分布差异之上，同一物种内部植株的高度差异，不属于群落的结构范畴。
10．【答案】A
【知识点】种群的特征；生态系统的能量流动；生态系统的物质循环；群落的主要类型
【解析】【解答】A、种群衰退型年龄结构的特点是幼年个体数少、老年个体数多，而该模型为正金字塔（下大上小），若I为老年个体数、III为幼年个体数，则幼年个体数（III）多于老年个体数（I），不符合衰退型年龄结构的特征，A错误；
B、高山不同海拔的群落随海拔升高，植被类型依次变化，低海拔（III）可分布阔叶林，中海拔（II）可分布针叶林，高海拔（I）分布其他植被类型，该模型可表示此分布，B正确；
C、能量金字塔中，III为第一营养级（能量最多），II为第二营养级，I为第三营养级，能量沿食物链传递时逐级递减，传递效率为10%~20%，因此III流向II的能量（III的10%~20%）大于II流向I的能量（II的10%~20%），C正确；
D、有机氯农药在生物体内存在富集现象，营养级越高，生物体内农药浓度越高；若该模型表示富集程度，底部（III）数值最大，对应最高营养级，D正确。
故答案为：A。
【分析】种群年龄结构的衰退型中，幼年个体数量少、老年个体数量多，其年龄金字塔呈现底部窄、顶部宽的形态，而本题模型为正金字塔（下大上小），与衰退型的形态特征不符。高山不同海拔的群落分布受温度等环境因素影响，海拔越低越适宜阔叶林生长，随着海拔升高，温度降低，植被类型依次过渡为针叶林等，该模型可体现不同海拔群落的分布层级。能量金字塔遵循能量流动逐级递减的规律，相邻营养级间能量传递效率约为10%~20%，因此低营养级流向高营养级的能量随营养级升高而减少。生物富集现象中，难以降解的有机氯农药会随食物链在生物体内不断积累，营养级越高，体内农药浓度越高，因此富集程度的高低与营养级高低呈正相关，该模型的层级大小可对应不同营养级的富集程度差异。
11．【答案】B
【知识点】动物细胞培养技术；动物体细胞克隆；胚胎移植
【解析】【解答】A、胚胎干细胞和重构胚的培养液中通常会加入血清，血清能提供天然的营养物质和生长因子，支持细胞生长发育，A正确；
B、胚胎移植通常选择桑椹胚或囊胚时期的胚胎，而非原肠胚时期，原肠胚阶段细胞分化程度较高，不适合移植，B错误；
C、嵌合体猴d由供体猴a的胚胎干细胞和受体猴b的胚胎细胞共同发育形成，其遗传物质来自a和b，因此遗传性状由a和b的遗传物质共同决定，C正确；
D、重构胚在移植前需通过电刺激、Ca2+载体、乙醇等物理或化学方法激活，使其完成细胞分裂和发育进程，D正确。
故答案为：B。
【分析】胚胎培养的培养液通常会添加血清、血浆等天然成分，为细胞提供生长所需的营养物质和未知生长因子。胚胎移植的适宜时期为桑椹胚或囊胚阶段，此时胚胎尚未与母体建立组织联系，移植成功率高，且细胞全能性仍较高。嵌合体动物的遗传物质来自参与嵌合的不同个体，因此其性状由多个供体的遗传物质共同决定。重构胚需要通过电刺激、化学物质（如Ca2+载体）等方式激活，才能启动细胞分裂和后续发育过程。
12．【答案】B
【知识点】基因工程的应用；培养基概述及其分类；发酵工程的应用
【解析】【解答】A、微生物生长所需的基本营养包括碳源、氮源、水和无机盐，木质素仅可作为碳源，还需要搭配其他营养物质才能维持工程菌正常生长，A错误；
B、选择培养基可以设置特定条件，抑制杂菌生长、保留目标菌株，因此可利用选择培养基完成工程菌的驯化和筛选，B正确；
C、将关键代谢基因整合到微生物基因组中，运用的是基因工程技术，诱变育种依靠物理、化学等因素诱导基因突变，二者技术类型不同，C错误；
D、提取、分离和纯化技术主要用于从发酵体系中获取产物PHB，并非用来获得工程菌，工程菌依靠基因工程构建与筛选得到，D错误。
故答案为：B。
【分析】微生物培养过程中，碳源、氮源、水、无机盐是微生物生长必不可少的四类基本营养物质，仅提供碳源无法满足微生物的生长需求。选择培养基会通过特定的营养或环境条件，选择性地让目标微生物存活，是菌种驯化和筛选的常用工具。基因工程是将外源目的基因导入受体细胞并实现表达的技术，诱变育种的原理是基因突变，依靠外界诱变因子诱发基因变异，二者原理和操作方式完全不同。在发酵工程里，提取、分离和纯化是针对微生物代谢产物的操作步骤，和工程菌的培育、筛选工作无关。
13．【答案】C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、复合体IV是有氧呼吸第三阶段的关键酶，位于线粒体内膜，因此氰化物与复合体IV结合的场所位于线粒体，A正确；
B、细胞色素氧化酶（复合体IV）是有氧呼吸第三阶段的关键酶，能催化氧气与NADH携带的电子和H+反应生成水，B正确；
C、抗氰呼吸中葡萄糖仍被彻底氧化分解为CO2和H2O，生成ATP较少的原因是电子传递链缩短，仅复合体I能参与质子跨膜运输，泵出的H+较少，ATP合成量降低，并非葡萄糖氧化分解不彻底，C错误；
D、抗氰呼吸过程中大部分能量以热能形式释放，花序中氰化物含量增加可抑制普通呼吸途径，通过抗氰呼吸产生更多热量，帮助花序度过低温环境，D正确。
故答案为：C。
【分析】有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜，电子传递链中的复合体I、III、IV依次传递电子，最终由复合体IV催化O2与NADH反应生成水，同时建立质子梯度驱动ATP合成。抗氰呼吸中，氰化物抑制复合体IV的活性，电子可通过交替氧化酶（AOX）途径直接传递给O2生成水，此过程中电子传递链缩短，仅复合体I能参与质子跨膜运输，泵出的H+数量减少，ATP合成量降低，但葡萄糖仍被彻底氧化分解为CO2和H2O，大部分能量以热能形式释放。这种呼吸方式能在低温环境中为花序提供额外热量，帮助植物度过不良环境。
14．【答案】B
【知识点】种群的数量变动及其原因；种间关系
【解析】【解答】A、当捕食者数量为0时，甲的存活率远高于乙和丙，说明在无捕食者的环境中，甲的竞争力最强，A正确；
B、随着捕食者数量增加，甲的存活率持续下降，而乙的存活率逐渐上升，说明捕食者更偏好捕食甲，而非乙，B错误；
C、无捕食者时甲处于竞争优势，随着捕食者数量增加，甲、丙存活率下降，乙存活率上升，说明捕食者的存在改变了甲、乙、丙之间的竞争结果，C正确；
D、从实验数据趋势看，捕食者数量从0到8的范围内，乙的存活率随捕食者数量增加而上升，因此推测当捕食者数量为10时，乙的数量可能继续增加，D正确。
故答案为：B。
【分析】种间竞争中，食性相同的生物会竞争资源，无捕食者时存活率高的物种竞争力更强。捕食者的存在会通过捕食不同物种，改变各物种的存活率，进而影响原有的竞争优势关系。判断捕食者的偏好时，可观察随捕食者数量增加，哪种物种的存活率下降更明显，这类物种通常是捕食者更偏好的捕食对象。同时，可根据实验数据的变化趋势，推测后续条件下种群数量的可能变化。
15．【答案】A
【知识点】微生物的分离和培养
【解析】【解答】A、该实验的自变量为是否进行抗生素处理（ABX）以及补充的肠道菌群代谢产物的种类，而非母体肠道菌群的种类，A错误；
B、与ABX组相比，补充TMAO、5-AV、IP、3-IS、HIP等代谢产物后，胚胎丘脑皮质轴突发生值显著升高，说明补充这些代谢物有利于恢复胚胎丘脑皮质轴突发育，B正确；
C、平板划线法是微生物分离的常用方法之一，可用于分离关键肠道微生物，C正确；
D、与正常菌群的SPF组相比，抗生素处理的ABX组胚胎丘脑皮质轴突发生值显著降低，说明抗生素处理对孕鼠的胎儿的神经系统发育有影响，D正确。
故答案为：A。
【分析】该实验通过对比正常菌群孕鼠（SPF）、抗生素处理孕鼠（ABX）及补充不同肠道菌群代谢产物的ABX孕鼠的胚胎丘脑皮质轴突发生值，探究肠道菌群代谢产物对胎儿神经发育的影响，自变量为是否抗生素处理及补充的代谢产物种类，因变量为胚胎丘脑皮质轴突发生值。抗生素处理会破坏母体肠道菌群，减少其代谢产物，进而影响胎儿神经发育；补充相应代谢产物可改善这一影响，促进轴突发育。平板划线法是微生物分离纯化的常用方法，可用于分离关键肠道微生物。
16．【答案】A
【知识点】基因突变的类型；人类遗传病的类型及危害；人类遗传病的监测和预防
【解析】【解答】A、由系谱图可知，Ⅰ1和Ⅰ2表现正常，却生育了患病的Ⅱ3，说明该病为隐性遗传病；电泳结果中，患病的Ⅱ3仅含1350的片段，说明1350片段代表隐性致病基因，而非显性基因，A错误；
B、正常基因经限制酶MstII处理后产生1150和200两个片段（总长度为1350），而致病基因仅产生1350的片段，说明突变导致原有的MstII酶切位点消失，推测致病基因由正常基因发生碱基对替换导致，B正确；
C、Ⅱ4的电泳结果仅含1150和200的片段，说明其不含隐性致病基因，为显性纯合子，因此表现型正常的杂合子概率为0，C正确；
D、通过基因测序可直接检测胎儿是否携带致病基因，可用于产前诊断，D正确。
故答案为：A。
【分析】该遗传病为隐性遗传病，正常基因含有限制酶MstII的识别位点，酶切后产生1150和200两个片段；致病基因因碱基对替换导致酶切位点消失，酶切后仅产生1350的片段。电泳结果中，隐性纯合患者仅含1350片段，杂合携带者同时含1350、1150和200片段，显性纯合正常个体仅含1150和200片段。因此可通过电泳条带判断个体基因型，也可通过基因测序直接检测致病基因，用于产前诊断。
17．【答案】（1）色素溶于无水乙醇（或有机溶剂）；吸收、传递和转化光能；降低
（2）减轻；与乙组（干旱、无绿色木霉）相比，丁组（干旱、有绿色木霉）的叶绿素含量和净光合速率均更高
（3）取绿色木霉培养液，过滤获得滤液，将其施加到干旱胁迫的玉米幼苗上，测定光合作用相关指标，并与未施加滤液的干旱胁迫组对比
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1) 叶绿体中的光合色素属于有机物，不溶于水，能够溶解在无水乙醇等有机溶剂中，这是实验室提取绿叶光合色素的基本原理。分布在叶绿体类囊体薄膜上的叶绿素a、叶绿素b等光合色素，在光合作用的光反应阶段可以吸收、传递光能，其中少数特殊状态的叶绿素a还能将光能转化为活跃的化学能。甲组和乙组均未施加绿色木霉，甲组无干旱胁迫，乙组进行干旱胁迫处理，对比两组叶绿素a、叶绿素b的检测数据，乙组色素含量明显低于甲组，由此说明在没有绿色木霉的情况下，干旱胁迫会降低玉米叶绿素的含量。
(2) 干旱胁迫会对玉米的光合作用产生抑制作用。乙组为干旱胁迫且不添加绿色木霉，丁组为干旱胁迫且添加绿色木霉，两组唯一的变量是是否使用绿色木霉。对比两组数据可以发现，丁组的叶绿素a含量、叶绿素b含量以及净光合速率均显著高于乙组，说明添加绿色木霉后，干旱对玉米光合作用的抑制效果有所减弱，因此绿色木霉减轻了干旱胁迫对玉米光合作用的抑制。判断该结论的依据为，同等干旱条件下，添加绿色木霉的实验组叶绿素含量与净光合速率均高于未添加绿色木霉的实验组。
(3) 该假说认为起作用的是绿色木霉分泌的物质，而非绿色木霉菌体本身，因此实验需要分离出绿色木霉的分泌物。首先在适宜条件下培养绿色木霉，培养完成后对培养液进行过滤，除去绿色木霉菌体，得到含有其分泌物的滤液。选取生长状况一致的玉米幼苗，均分为两组，全部置于干旱胁迫的环境中培养；一组幼苗定期喷施制备好的滤液，另一组喷施等量清水作为对照，其余环境条件保持相同且适宜。培养一段时间后，分别测定两组玉米幼苗的叶绿素含量、净光合速率等光合作用相关指标，对比两组实验结果，即可验证假说是否成立。
【分析】（1）光合色素易溶于无水乙醇等有机溶剂，因此常用无水乙醇提取绿叶中的光合色素；光合色素可吸收、传递和转化光能，为光合作用光反应阶段提供能量。
（2）干旱等不良环境会损伤植物光合色素，造成叶绿素含量下降，进而降低植物的光合作用强度。
（3）生物学探究实验需遵循对照原则和单一变量原则，通过设置不同实验组对照，分析自变量对实验结果的影响。
（4）探究微生物分泌物的功能时，可通过过滤去除微生物菌体，利用培养液滤液开展实验，以此排除菌体自身对实验的干扰。
（1）叶绿素a、叶绿素b等光合色素提取的原理是光合色素可以溶解在有机溶剂中；光合色素在光合作用中能起到吸收、传递和转化光能的作用；据表推知，甲组没有绿色木霉，也没有干旱胁迫，为对照组，而没有绿色木霉，玉米干旱胁迫处理为乙组，对比甲乙两组数据可知，在没有绿色木霉的情况下，玉米干旱胁迫处理降低叶绿素的含量。
（2）由甲乙组数据可知，干旱胁迫抑制光合作用，而由乙丁组数据可知，绿色木霉可使干旱胁迫下玉米的光合速率恢复且大于对照组，说明绿色木霉减轻了对干旱胁迫下玉米光合作用的抑制；依据是丁组净光合速率大于乙组。
（3）要验证绿色木霉能分泌某种物质，对干旱胁迫环境条件下的玉米的光合作用产生影响，可对绿色木霉的培养一段时间，收集细胞培养液(含其分泌物)，定期均匀喷施于干旱胁迫下的玉米，一段时间后检测玉米净光合速率是否与丁组相近即可。
18．【答案】（1）不定向性；酶的合成来控制代谢过程
（2）1：1；分离
（3）RNA聚合；OsSPL14过表达促进Wx基因转录，增加直链淀粉合成，减少淀粉颗粒松散，降低垩白度
（4）实验思路：将M1和M2杂交得F1，观察F1籽粒垩白度 预期结果：F1籽粒垩白度高于M1和M2，说明两基因协同调节
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因、蛋白质、环境与性状的关系；基因突变的特点及意义；遗传信息的转录
【解析】【解答】(1) Wx基因可突变形成多种不同的等位基因，说明基因突变具有不定向性的特点，即一个基因可以向不同方向发生突变，产生多个等位基因。Wx基因编码直链淀粉合成酶，该酶参与直链淀粉的合成代谢过程，减少淀粉颗粒松散，进而影响稻米品质。因此，Wx基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，间接控制生物性状。
(2) 野生型WxWx和突变型wxwx杂交，F1基因型为Wxwx。F1为杂合子，减数分裂时等位基因Wx和wx彼此分离，产生含Wx和含wx的两种花粉，比例为1：1。直链淀粉由Wx基因控制合成，含Wx的花粉遇碘变蓝黑色，含wx的花粉遇碘变橙红色，因此碘液处理后蓝黑色花粉：橙红色花粉=1：1。该结果验证了基因的分离定律，即等位基因在减数分裂过程中彼此分离，分别进入不同配子中，杂合子产生两种比例相等的配子。
(3) 基因的转录过程需要RNA聚合酶参与，RNA聚合酶能识别并结合基因的启动子区域，催化RNA的合成。OsSPL14过表达时，更多的OsSPL14与Wx基因的启动子结合，增强Wx基因的转录，直链淀粉合成酶的合成量增加，促进直链淀粉合成，减少淀粉颗粒松散，而淀粉颗粒松散会增加垩白度，因此OsSPL14过表达植株的垩白度降低。
(4) 实验思路：将OsNF-YB9基因缺失株M1和OsNF-YCs基因缺失株M2杂交，获得F1，观察并比较F1与亲本M1、M2的籽粒垩白度。预期结果：F1籽粒的垩白度高于M1和M2，说明OsNF-YB9基因与OsNF-YCs基因协同调节籽粒垩白性状。
【分析】（1）基因突变具有不定向性，一个基因可向不同方向突变，产生多个等位基因，增加了基因的多样性。
（2）基因控制性状的方式包括两种，一是通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状，二是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物性状。
（3）基因的分离定律指出，在减数分裂形成配子时，等位基因会随同源染色体的分离而彼此分离，分别进入不同配子中，杂合子会产生两种比例相等的配子。
（4）转录是基因表达的第一步，需要RNA聚合酶催化，RNA聚合酶结合基因的启动子区域，启动转录过程，合成mRNA。
（5）验证基因协同作用的实验可通过不同突变体杂交，恢复相关基因的表达，观察性状变化，结合对照原则分析基因间的相互作用。
（1）Wx基因可以突变出不同的等位基因，说明基因突变具有不定向性。Wx编码直链淀粉合成酶，可降低淀粉颗粒松散，说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
（2）F1的基因型为Wxwx，产生的花粉及比例为：Wx：wx=1：1，由于直链淀粉花粉遇碘变蓝黑色，否则遇碘变橙红色，故用碘液处理，结果为蓝黑色花粉：橙红色花粉=1：1，可以证明控制该性状的基因符合基因的分离定律。
（3）转录过程需要RNA聚合酶的参与。根据题意可知，OsSPL14过表达促进Wx基因转录，增加直链淀粉合成，减少淀粉颗粒松散，降低垩白度，所以OsSPL14过表达植株的垩白度降低。
（4）要验证“OsNF-YB9基因与OsNF-YCs基因协同调节籽粒垩白性状”可以观察仅其中一种基因作用下籽粒垩白度与两种基因供体作用下籽粒垩白度，若两种基因共同作用下籽粒垩白度大于二者单独作用，则可以证明OsNF-YB9基因与OsNF-YCs基因协同调节籽粒垩白性状。实验思路：将M1和M2杂交得F1，观察F1籽粒垩白度；若F1籽粒垩白度高于M1和M2，则说明两基因协同调节。
19．【答案】（1）胰岛B细胞；葡萄糖（或神经递质）
（2）胞吐；低血糖
（3）XW003是多肽类药物，口服会被消化酶降解；不易被DPP4降解，能持续激活GLP-1受体
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义；血糖平衡调节
【解析】【解答】(1) 由图可知，GLP-1需要与靶细胞膜上的GLP-1受体结合才能发挥作用，而胰岛素是由胰岛B细胞分泌的，因此GLP-1作用的靶细胞是胰岛B细胞。除GLP-1外，葡萄糖（血糖浓度）可以直接刺激胰岛B细胞分泌胰岛素，下丘脑通过传出神经释放的神经递质也能调节胰岛素的分泌，胰高血糖素同样可以促进胰岛素的分泌，因此可答葡萄糖（或神经递质、胰高血糖素）。
(2) 胰岛素是蛋白质类激素，在细胞内被囊泡包裹，通过胞吐的方式释放到胰岛B细胞膜外，该过程依赖细胞膜的流动性，且需要消耗能量。GLP-1的效应强度与血糖水平关联，只有血糖浓度较高时才会促进胰岛素分泌，当血糖浓度降低时，其促进胰岛素分泌的作用减弱，因此不易诱发低血糖。
(3) XW003是GLP-1的类似物，属于多肽类药物，口服后会被消化道中的蛋白酶、肽酶等消化酶降解，失去生物活性，因此不能口服。天然GLP-1容易被DPP4降解，作用时间短，而XW003作用长效，推测其不易被DPP4降解，能够持续与GLP-1受体结合，促进胰岛素分泌，因此作用时间更长。
【分析】（1）激素调节的特点是作用于靶器官、靶细胞，只有靶细胞上存在相应受体时，激素才能发挥作用；胰岛素的分泌受多种因素调节，包括血糖浓度的直接调节、神经系统的间接调节以及其他激素的调节。
（2）大分子物质出细胞的方式为胞吐，该过程需要消耗能量，依赖细胞膜的流动性；血糖调节存在负反馈机制，胰岛素的分泌受血糖浓度影响，可避免血糖浓度过低。
（3）多肽或蛋白质类药物口服易被消化道中的蛋白酶降解，因此通常采用注射给药的方式；酶具有专一性，只能识别并降解特定结构的底物，结构类似的物质若改变了酶的识别位点，则不易被降解，从而延长作用时间。
（1）GLP-1作用于靶细胞，促进胰岛素的释放，只有胰岛B细胞分泌胰岛素，故其作用的靶细胞是胰岛B细胞。葡萄糖也可以调节胰岛素的分泌，如当血糖浓度过高时，会促进胰岛素的分泌。
（2）进食后血糖浓度较高，引起Ca2+内流，促进胰岛素通过胞吐释放，GLP-1的作用依赖于血糖水平，不易引起低血糖。
（3）XW003是多肽类药物，口服会被消化酶降解，故不能口服。XW003不易被DPP4降解，能持续激活GLP-1受体，故其作用长效。
20．【答案】（1）食物（或食性）；水生植物→草食性鱼类→长江江豚（合理即可）
（2）总光合作用量；8.9%；单向流动、逐级递减
（3）改善长江石首段的水质，增加水生植物和鱼类等食物资源，为长江江豚提供更适宜的栖息环境（合理即可）
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位；生态系统的结构；生态系统的能量流动
【解析】【解答】(1) 生态位是物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况、与其他物种的关系等。浮游食性小鱼和底栖食性小鱼所处的空间位置不同，此外它们的食物来源（食性）不同，或与其他物种的种间关系不同，因此生态位不同。牧食食物链以活的生产者为起点，长江江豚为最高营养级，构建包含三个营养级的食物链，例如水生植物（第一营养级）→草食性鱼类（第二营养级）→长江江豚（第三营养级），该食物链中长江江豚处于第三营养级，共三个营养级。
(2) 第I营养级为生产者，其总流量代表生产者固定的总能量，即总光合作用量，因为生产者通过光合作用固定的能量（总初级生产量）包括呼吸消耗的能量和用于生长、发育、繁殖的能量，表格中第I营养级的总流量符合生产者同化量的含义。能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值，II营养级的总流量为505.700，III营养级的总流量为45.240，因此传递效率为45.240÷505.700×100%≈8.9%。从各营养级的总流量来看，第I营养级总流量最大，第II营养级次之，第III营养级最小，说明能量在流动过程中逐级递减，且能量只能从低营养级流向高营养级，体现了能量流动单向流动、逐级递减的特点。
(3) 环境容纳量是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，其大小受食物、空间、栖息环境、天敌等环境因素影响。目前长江石首段长江江豚种群数量远低于最适发展数量，说明环境容纳量较低。可以通过改善长江石首段的水质，减少水体污染，保护水生植物和鱼类资源，为长江江豚提供充足的食物和适宜的栖息环境，从而提高环境容纳量，增加长江江豚的种群数量。
【分析】（1）物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况、与其他物种的关系等，不同物种生态位不同，可减少种间竞争，提高群落利用资源的能力。
（2）生态系统的能量流动，生产者的同化量是其通过光合作用固定的太阳能总量，即总初级生产量，包括呼吸消耗的能量和流向分解者、下一营养级的能量；能量传递效率为相邻两个营养级同化量的比值，能量流动具有单向流动、逐级递减的特点。
（3）环境容纳量（K值）是指环境条件不受破坏时，一定空间中所能维持的种群最大数量，其大小受食物、栖息环境、气候、天敌等多种因素影响，改善环境条件可提高环境容纳量，进而增加种群数量。
（1）浮游食性小鱼和底栖食性小鱼的在长江生活所处的空间位置不同、食物不同、与其他物种的关系等不同，故处于不同的生态位。由图可知，长江江豚处于多条食物链中，如水生植物或浮游植物→草食性鱼类→长江江豚包含三个营养级。
（2）随着营养级的升高，同化量逐级递减，第I营养级为生产者，总流量是指浮游植物、水生植物等生产者的的总光合量。第II与III营养级之间的能量传递效率是45.240÷505.700×100%=8.9%。生态系统中能量单向流动、逐级递减。
（3）可以改善长江石首段的水质，增加水生植物和鱼类等食物资源，为长江江豚提供更适宜的栖息环境，增加长江江豚的数目。
21．【答案】（1）使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸；5'
（2）使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态；荧光显微镜观察绿色荧光（或检测荧光素酶活性）
（3）SwaI；抗原-抗体杂交
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1) PCR扩增时，DNA聚合酶无法直接从头合成DNA链，只能以一段已有的核酸序列为起点，从其3'端开始催化脱氧核苷酸的连接，因此引物的作用是与模板DNA的特定序列互补结合，为DNA聚合酶提供延伸的起点，使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。由于DNA新链的延伸方向是5'→3'，引物的3'端必须与模板链互补配对，因此限制酶的识别序列需要加在引物的5'端，这样既不会影响DNA链的延伸，又能保证扩增出的GFluc两端带有酶切位点，便于后续与PKSAV1质粒连接。
(2) 将重组质粒导入大肠杆菌时，需先用Ca2+溶液处理大肠杆菌，目的是改变细胞膜的通透性，使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态（感受态），从而提高重组质粒进入细胞的效率，完成转化实验。重组质粒中含有GFP（绿色荧光蛋白）基因，成功转化的大肠杆菌能够表达GFP，因此可通过荧光显微镜观察大肠杆菌是否发出绿色荧光来检测转化是否成功；也可通过检测萤火虫荧光素酶（Fluc）的活性来判断转化是否成功。
(3) 由图可知，限制酶SwaI的识别位点位于重组质粒的目的基因（GFluc）区域与标记基因（Kan）、复制原点（Ori）区域之间，使用SwaI将重组质粒线性化后，可将目的基因片段与含标记基因的片段分开，导入受体细胞时只有目的基因片段能进入，既提高了转基因效率，又避免了标记基因进入受体细胞。若要检测受体细胞系是否产生了目的蛋白，可利用抗原-抗体杂交技术：制备目的蛋白对应的特异性抗体，与受体细胞的蛋白质提取物杂交，若出现杂交带，说明受体细胞成功表达了目的蛋白。
【分析】（1）PCR是体外DNA扩增技术，依赖DNA聚合酶从引物3'端延伸合成DNA链；DNA新链的延伸方向为5'→3'，因此引物的5'端可添加额外序列（如限制酶识别位点），不影响延伸过程。
（2）将目的基因导入原核生物时，常用Ca2+处理大肠杆菌，使其处于能吸收周围环境中DNA分子的感受态，便于重组质粒进入细胞。
（3）构建重组质粒时，需选择合适的限制酶切割目的基因和载体；为避免标记基因等无关序列进入受体细胞，可选择位于目的基因与标记基因之间的限制酶将质粒线性化，仅使目的基因片段导入细胞。
（4）检测目的基因是否成功导入受体细胞，可利用载体上的报告基因（如GFP），通过观察荧光等表型初步筛选；检测目的基因是否表达出蛋白质，常用抗原-抗体杂交技术，利用抗体与抗原的特异性结合判断蛋白质的存在。
（1）由于DNA聚合酶无法将单个脱氧核苷酸直接聚合成链，因此在PCR扩增过程中，需要加入一小段DNA片段，即引物，故引物的作用是与模板链在特定位置发生碱基互补配对，而后使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸；由于 DNA子链是从引物的3'端延伸，而且引物的3'端序列必须与模板链配对，因此在设计引物时，只能在两条引物的5'端加上限制性酶切位点，从而确保GFluc和PKSAV1质粒后续能够相连形成重组质粒。
（2）步骤③将目的基因导入大肠杆菌时，一般先用Ca2+溶液处理大肠杆菌，其目的是使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围DNA分子的生理状态，即感受态，进而使重组质粒进入大肠杆菌，完成转化实验；质粒上带有卡那霉素抗性基因，因此可以在培养基中加入卡那霉素对成功转化的大肠杆菌进行初步筛选。
（3）据图可知，限制酶Swal可以将重组质粒分为含目的基因的片段和含有标记基因及启动子的片段，因此为了提高转基因效率，同时避免标记基因进入受体细胞，据图应选用限制酶Swal将重组质粒线性化，若要检测受体细胞系是否产生了目的蛋白，可用相应蛋白质的单克隆抗体，采用抗原-抗体杂交技术来鉴定。
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