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甘肃西北师范大学附属中学2025——2026学年第二学期高三一模考试试题生物学
1．翟中和院士曾说，“我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧”，下列关于细胞的基本结构及其功能的说法正确的是（　　）
A．细胞内的细胞器随机漂浮在细胞质中，即可完成特定的生理功能
B．高等植物细胞之间可以通过胞间连丝进行物质运输、信息交流
C．细胞膜外表面的糖类与蛋白质分子结合形成糖被参与细胞间信息传递
D．伞藻的嫁接实验可证明“生物体形态结构的建成由细胞核决定”
2．胡杨耐盐碱能力强，能适应沙漠环境。当体内盐分超过一定限度时，胡杨能通过树干的节疤和裂口主动排出多余盐分，形成的白色或淡黄色块状结晶，称作“胡杨碱”。“胡杨碱”的主要成分是碳酸氢钠，可用来发面蒸馒头、制肥皂等。下列相关叙述正确的是（　　）
A．生活在沙漠中的胡杨，细胞中结合水的含量明显高于自由水
B．胡杨通过根细胞吸收的微量元素磷可参与组成细胞膜
C．若沙漠土壤缺少大量元素镁，胡杨的光合作用强度会上升
D．胡杨能将多余的盐分排出体外是其耐盐碱、抗旱的原因之一
3．GTP（鸟苷三磷酸） 的作用与ATP类似，线粒体分裂依赖于细胞质基质中具有 GTP酶活性的发动蛋白。线粒体分裂时，在其他蛋白的介导下，发动蛋白有序的排布到线粒体分裂面的外膜上，组装成环线粒体的纤维状结构。该结构缢缩，使线粒体一分为二。下列说法正确的是（　　）
A．GTP 因含有三个特殊化学键而具有较高能量
B．线粒体分裂体现了发动蛋白具有催化、运动等功能
C．一般情况下，发动蛋白结合到线粒体外膜上等待激活
D．环线粒体的纤维状结构由单糖脱水缩合而成
4．在科学史上，许多科学家利用严谨的实验设计、科学的思维方法在生物学领域取得了重大成就。下列叙述正确的是（　　）
A．班廷和贝斯特用结扎了胰管的狗进行实验证明胰岛素由胰岛分泌
B．探究蝾螈与变形虫细胞核的功能中，运用了嫁接法和核移植法
C．艾弗里在研究肺炎链球菌转化实验时，对自变量的控制符合对照实验的“加法原理”
D．施旺、施莱登运用不完全归纳法得出一切生物都由细胞发育而来
5．兰科植物约有800属近3万种，对不同环境有极强的适应能力，且不同地域的同种兰花在形态结构上也存在明显差异。我国科学家以深圳拟兰为研究对象，通过基因组测序和功能分析发现兰花有474个特有基因，从分子水平上解开了兰花进化之谜。下列相关叙述正确的是（　　）
A．基因组等分子水平上的证据是生物进化最直接最重要的证据
B．拟兰的基因库由474个基因构成
C．不同地域的同种兰花形态结构存在差异的根本原因是种群基因频率的差异
D．兰花对不同环境适应的形成是突变和基因重组的结果
6．如图是某男性在胚胎发育初期部分染色体发生的变异。进行减数分裂时，异常的染色体可与其他两条正常染色体配对，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞的任一极。不考虑其他变异，下列相关叙述错误的是（　　）
A．图示变异发生在该男性细胞的有丝分裂过程中
B．该男性的精原细胞中含有45条或90条染色体
C．成年后，该男性产生正常精子的概率为1/6
D．该男性与正常女性婚配，子代异常个体都为三体
7．肺炎链球菌有R型和S型，其中S型菌分为SⅠ、SⅡ、SⅢ，R型菌分为RI、 RⅡ、RⅢ。R型菌可接受不同S型菌的S基因并转化成相应的S型菌；R型菌只可回复突变为相应类型的S型菌。为探究R型菌是发生转化还是回复突变，科学家将加热杀死的SⅠ和活的RⅡ混合培养一段时间后观察细菌类型，下列相关分析错误的是（　　）
A．若培养基中同时出现SⅠ、RⅡ，说明发生转化
B．若培养基中同时出现SⅡ、RⅡ，说明发生回复突变
C．若培养基中同时出现SⅠ、SⅡ，则SⅠ菌落数少于SⅡ
D．本实验也可选用加热杀死的SⅡ和活的RⅢ完成探究
8．非编码RNA包括微小RNA与长链RNA，其中的微小RNA（miRNA）可以影响基因表达。miRNA与mRNA的3'端非翻译区的互补序列结合并切割mRNA，进而影响蛋白质的合成。下列相关叙述正确的是（　　）
A．非编码RNA是以DNA的一条链为模板在RNA酶的催化下合成
B．miRNA通过影响基因的转录抑制蛋白质的合成
C．正常情况下，一个核糖体可以相继结合多个mRNA，同时进行多条肽链的合成
D．利用miRNA的功能研发新的体内递送方法，可寻求对肿瘤进行干预治疗的方法
9．花椒中含羟基甲位山椒醇，人们食用花椒后，该物质可激活皮下三叉神经纤维RA1，进而产生“麻”的感觉。图是三叉神经局部示意图，下列叙述正确的是（　　）
A．“麻”感觉的产生依赖于机体内完整的反射弧
B．三叉神经膜外Na+借助Na+通道蛋白内流产生神经冲动
C．若在M点施加一定强度的刺激，电流表指针会发生一次偏转
D．若将a点接至膜内，M点接受一定强度刺激后电流表指针不偏转
10．目前发现有三套反馈机制维持着促垂体激素分泌的相对稳定。其一是靶腺体激素作用于下丘脑及垂体的长反馈；另有TSH通过血液作用于下丘脑的短反馈；以及血液中TRH在下丘脑的浓度，或血液中TSH在垂体的浓度，反过来分别作用于下丘脑或垂体的超短反馈。其调节机理如图所示，可以为甲状腺激素分泌功能障碍提供诊断依据。下列有关叙述错误的是（　　）
A．图中反馈1属于长反馈，反馈5属于短反馈
B．图中反馈3和反馈4均可导致游离的T3、T4分泌量降低
C．TSH通过定向运输至甲状腺发挥作用引起T3、T4分泌量增加
D．给患病动物注射适量的TRH后，检测到TSH、T3、T4含量均增多，则病变部位极可能是下丘脑
11．科研人员在研究光诱导的高粱离体节间花青素的合成时发现，外源添加浓度为3×10-6～3×10-4moL·L-1的生长素和2，4-D均能够抑制花青素的合成，并呈现出随生长素浓度升高其对花青素合成的抑制作用增强的趋势。下列相关分析正确的是（　　）
A．生长素和2，4-D在细胞内合成后，通过主动运输的方式运送到作用部位
B．生长素对花青素合成的作用与生长素在茎的背地生长中的作用不同
C．抑制花青素合成的生长素最适浓度在3×10-6～3×10-4moL·L-1之间
D．若将生长素与蛋白酶混合使用，生长素由于被分解而不能发挥抑制作用
12．海洋是生物圈的重要组成部分，与人类的生存和发展息息相关。图甲是某海域中大黄鱼种群增长速率随种群数量的变化情况；图乙表示某海域能量流动简图，A、B、C、D表示生态系统的组成成分。下列相关叙述正确的是（　　）
A．要获得该海域中大黄鱼的最大持续捕捞量，捕捞后大黄鱼种群数量应为a
B．图甲中大黄鱼数量为c时，该种群的年龄结构应为衰退型
C．图乙中能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为20%
D．图乙中一定存在食物链A→D→B
13．生活在同一区域的不同种群直接或间接地联系着，共同构成了有序的整体，即群落。下列关于生物群落的特征及其演替的叙述，错误的是（　　）
A．草原等生物群落的外貌会随着季节的改变发生有规律的变化
B．群落组成随着时间向一定方向有序变化的过程属于群落演替
C．森林群落中阴生植物的叶绿体体积小且数量少，利于其适应弱光条件
D．群落内两个生态位相似的物种间的竞争可能使其生态位的重叠程度降低
14．洪泛区是指江河两岸、湖周海滨等易受洪水淹没的区域，这些地区土地肥沃，生物种类丰富，综合利用工程力学、土壤学、生态学和植物学等学科知识构建生态护坡，可有效减轻洪灾对生产的影响。下图为某河流生态护坡的模式图，有关说法错误的是（　　）
A．季节性洪泛区能明显体现出群落的季节性变化
B．日照增长后鲤鱼纷纷产卵体现了生态系统的信息传递功能
C．区别淹没区与季节性洪水区两个区域的重要特征是物种组成
D．该河受到轻微污染依然清澈，体现生态系统的恢复力稳定性
15．下列关于“DNA 粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（　　）
A．实验中如果将研磨液更换为蒸馏水，DNA提取的效率会降低
B．利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异，可初步分离DNA
C．DNA在不同浓度NaC1溶液中溶解度不同，该原理可用于纯化DNA粗提物
D．将溶解的DNA粗提物与二苯胺试剂反应，可检测溶液中是否含有蛋白质杂质
16．细胞融合技术在生物育种和免疫学中有着广泛应用，下图为细胞融合的简略过程，据下图分析，下列说法错误的是（　　）
A．甲中a和b在体外受精前，需在体外进行卵子的成熟培养和精子获能处理
B．形成乙所依赖的生物学原理为细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
C．对于已融合形成的细胞d，还需利用选择培养基筛选出产生特定抗体的杂交瘤细胞才可大规模生产单克隆抗体丙
D．若a和b分别为基因型AaBB、aaBb个体所产生的花粉细胞，则c（只考虑两两融合）有6种基因型
17．春季时节的倒春寒、秋季霜冻都会对作物苗期生长及秋季收获期的产量产生巨大影响，低温胁迫影响玉米幼苗的生长。研究人员选用敏感型和耐冷型两个玉米品种，进行不同温度与不同时间胁迫处理，开展相关研究。回答下列问题：
（1）在饱和光照强度和适宜CO2浓度下，温度降低时玉米幼苗净光合速率下降主要是由于细胞中大多数酶活性降低，导致　 　；除此之外，还与叶绿体缺乏无机磷有关，缺乏无机磷会降低基粒上　 　的产生速率，导致暗反应　 　的速率降低。
（2）倒春寒时气温急剧下降，植物可能出现冷害或冻害。细胞膜的脂质过氧化损伤是低温伤害植物的另一途径，损伤程度可通过检测叶片的电导率进行分析。相关研究结果如下图所示：
据图可知：细胞膜损伤程度增大，叶片的相对电导率　 　。两个玉米品种中，耐冷型玉米品种是　 　，判断的依据是　 　。随着时间的延长，玉米幼苗受低温胁迫的影响程度　 　。
（3）过氧化物酶（POD）能清除膜脂过氧化产生的过氧化氢，抑制氧自由基的产生，从而减轻膜脂过氧化。该酶有利于玉米幼苗抵御8~0℃低温胁迫，使玉米幼苗保持相对稳定的净光合速率。与对照组相比，请预测POD在低温条件下的活性变化可能是　 　。
18．某昆虫的体色受等位基因A、a控制，翅形受等位基因B、b控制，其中1对基因位于X染色体上。为进一步了解其遗传机制，研究者用灰身长翅雌虫与灰身卷翅雄虫杂交得F1，实验结果如表：
亲本（P） 子一代（F1）
♀ ♂ ♀ ♂
灰身长翅 灰身卷翅 灰身长翅：灰身卷翅：黑身长翅：黑身卷翅=2：2：1：1 灰身卷翅：黑身卷翅=2：1
（1）就翅形来看，显性性状是　 　翅，子一代昆虫中卷翅基因的基因频率为　 　。
（2）就体色来看，子一代昆虫的灰身：黑身=2：1，同学们提出了两种观点解释这一现象：
观点一：“含显性基因的雄配子有50%的死亡率”。如果该观点是正确的，则子一代昆虫体色的基因型有　 　种，其中纯合子占的比例为　 　。
观点二：“体色的显性基因纯合致死”。
经查阅资料发现，观点二的说法更为科学。请你重新设计一个实验加以验证，要求一次实验即可，则选择的杂交亲本是　 　，请写出该杂交实验的遗传图解（要求：①只书写体色性状相关的遗传、于写出配子）：　 　。
19．禁食或高强度运动会导致血糖浓度降低，神经和免疫细胞“跨界合作”共同调节血糖以维持稳态的平衡。研究发现，当高强度运动导致血糖浓度降低时，神经系统调节先天样淋巴细胞（ILC2）发挥作用，通过增加ILC2的数量和改变ILC2的位置，进而影响胰腺中相应内分泌细胞的分泌作用，从而升高血糖。具体如下图所示。
（1）高强度运动时，血糖浓度降低，此时位于　 　的血糖调节中枢兴奋，通过　 　（填“交感”或“副交感”）神经支配，最终使胰腺中的胰岛A细胞分泌胰高血糖素，从而升高血糖。
（2）结合图中信息分析，参与血糖调节的信息分子有　 　，图中ILC2能够升高血糖的作用机理是　 　。
（3）研究人员通过体外细胞培养技术来验证胰高血糖素的分泌是ILC2分泌的细胞因子起作用，而不是ILC2的直接作用。请利用以下实验材料设计实验思路并预期实验结果。
实验材料：胰岛A细胞、活化的ILC2、IL-13和IL-5、细胞因子阻断剂等
实验设计思路：　 　。预期实验结果：　 　。
20．河西绿洲是我国重要的生态屏障，是西部大开发和“一带一路”建设的重要区域。受地形和气候的影响，河西绿洲生态系统高度依赖其南部冰雪融水及其山地森林所提供的水资源。几千年以来，天然绿洲格局逐渐发展为以传统农牧业为主的人工绿洲，以至现代工农业发展的城镇化的新型绿洲，同时人类活动也带来了绿洲荒漠化、土壤盐淡化、工业污染等一系列环境问题。
I．研究人员对河西绿洲生态系统内不同草原分别进行了不同放牧压力下的群落调查，结果如下表所示。
群落类型 植物类群数（单位：类）
轻牧 中牧 重牧 过牧
山地草原 18 25 17 10
山地荒漠草原 14 16 12 9
盐渍化草甸 11 12 7 6
（1）草原群落中，常常因地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同等等，不同地段分布着不同的种群，这体现了群落的　 　结构。对不同草原的植物类群数进行调查，常采用的方法是　 　。
（2）有报道显示，适度放牧可以降低群落优势种排斥其他物种的能力，从而提高群落水平上的多样性。表中数据　 　（填“支持”或“不支持”）上述报道，依据是　 　。
Ⅱ．近年来，在传统的游牧和农业种植模式的基础上，河西绿洲发展了“草—牧—沼—肥—农产品”循环农业生产模式（如图所示），图中a表示生产者固定的太阳能，b、c分别表示奶牛和鸡摄入的能量。
（3）在该农业生态系统中，蝇蛆属于　 　（填组成成分），图中所示奶牛的同化量为　 　。
（4）该农业种植模式下，水果、花卉的种植采用了间作套种的方式，将生物在时间、空间上进行合理配置，以获得更大的收益，从能量流动的角度分析，意义在于　 　。
（5）该农业种植模式中，可以将农作物剩余物作为饲料饲养牲畜，牲畜粪便经发酵产生沼肥回填农田，相比传统焚烧秸秆后进行草木灰回填的方式，这种方式的优越性在于　 　。（答2点即可）。
21．传统的乙醇发酵利用高粱、甘蔗等粮食进行生产，对粮食消耗巨大。高粱等植物的秸秆中含有丰富的半纤维素(主要水解产物是木糖)。木糖在XYR酶、XDH酶的催化下转化成为木酮糖，木酮糖在XK酶作用下进一步代谢成为乙醇。酿酒酵母是乙醇发酵的重要菌种，但因其缺乏XYR基因和XDH基因而无法直接利用木糖。研究人员通过基因工程将XYR基因和XDH基因导入野生型的酿酒酵母中，在酵母细胞内建立了完整的木糖代谢的通路。
注：增强子是一种可促进基因转录的一小段特殊DNA序列；LEU2基因是亮氨酸合成基因，URA3基因是尿嘧啶合成基因。
（1）酿酒酵母菌种的性能是决定产品质量的重要因素，性状优良的酵母菌菌种可以从自然界中筛选，也可以通过　 　或　 　获得；经主发酵阶段产生的啤酒要在低温、密闭的环境下储存一段时间经过　 　阶段才适合饮用，在实验室培养酿酒酵母时，培养皿等玻璃器皿用　 　灭菌。
（2）为提高乙醇的产量，研究人员采用PCR融合技术，将增强子序列拼接到XK基因上游，需要在引物2、3的　 　(填“3'”或“5'”)端引入与另一个基因相应末端互补的序列，形成重叠区域。虚线框中的过程不需要加入引物，原因是　 　。
（3）载体质粒中LEU2基因和URA3基因可作为　 　筛选目的菌。由此研究人员将重组质粒a和b导入到　 　酿酒酵母中，并在　 　培养基上进行培养，以获得工程菌a．
（4）在同等适宜条件下分别将工程菌a和工程菌b进行发酵实验，发现工程菌a的乙醇产量是工程菌b的1.5倍，试分析工程菌a提高了乙醇产量的原因　 　。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】细胞膜的功能；细胞核的功能
【解析】【解答】A、细胞器在细胞质中并非随机漂浮，细胞骨架可锚定、支撑细胞器，使其有序排布以完成特定生理功能，A错误；
B、高等植物细胞之间可通过胞间连丝形成通道，实现细胞间的物质运输与信息交流，B正确；
C、细胞膜外表面的糖类可与蛋白质结合形成糖蛋白，也可与脂质结合形成糖脂，二者统称糖被，该选项表述片面，C错误；
D、伞藻嫁接实验中假根同时含有细胞核和细胞质，无法单独证明细胞核决定生物体形态结构的建成，需结合核移植实验才能验证，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）细胞骨架是真核细胞内的纤维网架结构，能够维持细胞形态，锚定并有序排布细胞器，保障细胞各项生理活动有序进行。
（2）细胞间信息交流主要有三种方式：细胞间直接接触、高等植物细胞通过胞间连丝交流、通过体液间接传递信息。
（3）糖被位于细胞膜外侧，由糖蛋白和糖脂共同组成，可参与细胞识别、细胞间信息传递、保护细胞等功能。
（4）伞藻嫁接实验的自变量包含细胞核和细胞质，不能单独确定细胞核的作用，伞藻核移植实验可直接证明细胞核控制生物体形态结构的建成。
2．【答案】D
【知识点】细胞中的元素和化合物综合；水在细胞中的存在形式和作用；影响光合作用的环境因素；组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、只要细胞保持活性，新陈代谢就能持续进行，自由水是细胞内良好溶剂、参与多种生化反应，活细胞中自由水含量必然高于结合水。沙漠中的胡杨只是为了抵御干旱胁迫，适当提升结合水的相对比例，提高自身抗逆能力，但结合水的实际含量依旧低于自由水，A错误；
B、磷在细胞中属于大量元素，并非微量元素；细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，磷脂分子含有磷元素，根系吸收的磷能够参与细胞膜的构建，该选项对元素分类判断错误，B错误；
C、镁是叶绿素分子不可缺少的组成元素，土壤缺镁会直接导致胡杨叶绿素合成不足，叶片捕获、传递、转化光能的效率下降，光反应受限，整体光合作用强度降低，不会出现光合强度上升的情况，C错误；
D、沙漠盐碱土壤渗透压高，胡杨根系容易过量吸收盐分，盐分在细胞内堆积会破坏细胞渗透压、干扰正常代谢。胡杨能够通过树干节疤和裂口主动排出多余盐分，避免胞内盐浓度过高造成细胞损伤，这一生理特点是它耐盐碱、适应干旱沙漠环境的重要原因，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）活细胞内自由水含量始终高于结合水，自由水和结合水的比值越低，植物抗旱、抗盐碱等抗逆性越强，逆境植物仅改变二者比例，不会逆转含量高低关系。
（2）P属于大量元素，磷脂包含磷元素，磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，大量元素可参与生物膜等重要细胞结构的组成。
（3）Mg是叶绿素的组成成分，叶绿素承担光合作用中光能吸收、传递和转化的功能，缺Mg会造成叶绿素合成受阻，光合作用速率下降。
（4）长期生长在高盐土壤中的植物会演化出排盐、拒盐等适应性生理机制，以此解除高盐离子对细胞的毒害，适配盐碱干旱的特殊生存环境。
3．【答案】B
【知识点】氨基酸的种类；酶的特性；ATP的相关综合
【解析】【解答】A、GTP作用与ATP类似，ATP含有2个高能磷酸键（特殊化学键），因此GTP也含有2个特殊化学键，A错误；
B、发动蛋白具有GTP酶活性，可催化GTP水解，体现催化功能；能有序排布于线粒体外膜、参与线粒体缢缩分裂，体现运动功能，B正确；
C、正常情况下发动蛋白存在于细胞质基质中，受调控后才结合到线粒体外膜，并非预先结合，C错误；
D、环线粒体的纤维状结构由发动蛋白（蛋白质）构成，蛋白质由氨基酸脱水缩合形成，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）ATP、GTP等三磷酸核苷均含有2个高能磷酸键，远离核苷的磷酸键水解可释放大量能量，为生命活动供能。
（2）蛋白质可承担催化、运动、结构支撑、识别等功能，具有酶活性的蛋白具备催化功能，参与细胞器形态调控的蛋白可体现运动功能。
（3）蛋白质的单体为氨基酸，多糖的单体为单糖，核酸的单体为核苷酸。
4．【答案】A
【知识点】细胞核的功能；肺炎链球菌转化实验；激素与内分泌系统；细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、班廷和贝斯特先将狗的胰管结扎，造成胰腺萎缩，再摘除另一只狗的胰腺，造成糖尿病，应用了减法原则，再从结扎的狗身上取出姜缩得只剩下胰岛的胰腺做成提取液，注入患糖尿病的狗身上，患糖尿病的狗的血糖迅速下降，证实胰岛分泌胰岛素，A正确；
B、探究蝾螈与变形虫细胞核的功能中，没有运用嫁接法和核移植法，B错误；
C、艾弗里在研究肺炎链球菌转化实验时，对自变量的控制符合对照实验的“减法原理”，如他在培养R型肺炎链球菌的培养基中除了加入分离提纯的S型肺炎链球菌的DNA之外，还同时加入了DNA水解酶，结果培养基上没有出现S型肺炎链球菌，C错误；
D、施旺、施莱登运用不完全归纳法提出细胞学说，但细胞学说并未提出一切生物都由细胞发育而来(病毒无细胞结构，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、“不完全归纳法”是以某类中的部分对象具有或不具有某一属性为前提，得出以该类对象全部具有或不具有该属性为结论的归纳方法。
2、加法原理是绐研究对象施加自变量进行干预。也就是说，实验的目的是探求某一变量会产生什么结果，即知道为自变量，不知道为因变量。
3、减法原理是排除自变量对研究对象的干扰，同时尽量保持被研究对象的稳定。具体而言，结果已知，但不知道此结果是由什么原因导致的，实验的目的是探求确切的原因变量。
5．【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容；生物具有共同的祖先；自然选择与适应
【解析】【解答】A、化石是生物进化最直接、最重要的证据，基因组等分子水平证据属于生物进化的间接证据，A错误；
B、基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因，拟兰的基因库包含其全部基因，并非仅由474个特有基因构成，B错误；
C、生物进化的实质是种群基因频率的改变，不同地域的同种兰花形态结构存在差异，其根本原因是种群基因频率存在差异，C正确；
D、突变和基因重组为生物进化提供原材料，自然选择决定生物进化的方向，兰花对不同环境适应的形成是自然选择的结果，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）生物进化的证据包括化石证据、比较解剖学证据、胚胎学证据、细胞和分子水平证据，其中化石证据是最直接、最重要的证据。
（2）基因库的定义为一个种群中全部个体所含有的全部基因，特有基因只是种群基因库的一部分。
（3）现代生物进化理论指出，生物进化的实质是种群基因频率的定向改变。
（4）突变（基因突变和染色体变异）和基因重组可产生可遗传变异，为生物进化提供原材料；自然选择定向筛选有利变异，决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
6．【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；染色体数目的变异；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、该变异发生在胚胎发育初期，胚胎体细胞的增殖方式为有丝分裂，因此该染色体变异发生在有丝分裂过程中，A正确；
B、正常人体体细胞含46条染色体，该个体发生染色体易位且丢失一条染色体，精原细胞（体细胞）染色体数为45条；精原细胞可进行有丝分裂，有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体数目加倍，此时细胞内染色体数为90条，B正确；
C、配对的三条染色体减数分裂时，任意两条染色体移向细胞一极，剩余一条随机移向另一极，一共能产生6种比例均等的精子，其中只有1种精子染色体组成正常，因此产生正常精子的概率为1/6，C正确；
D、该男性可产生染色体数目正常、多一条染色体、少一条染色体三种精子，正常女性的卵细胞染色体数目正常。精子与卵细胞结合后，异常子代既可以是多一条染色体的三体，也可以是少一条染色体的单体，并非全部都是三体，D错误。
故答案为：D。
【分析】（1）胚胎发育过程中体细胞依靠有丝分裂增殖，体细胞内的染色体结构、数目变异发生于有丝分裂阶段；精原细胞兼具有丝分裂和减数分裂能力，有丝分裂后期染色体数目会暂时加倍。
（2）三条同源染色体联会配对时，减数第一次分裂后期同源染色体分离存在多种分配方式，最终形成6种等比例配子，正常配子占比为1/6。
（3）染色体数目异常的精子和正常卵细胞受精后，会形成两种染色体数目异常的受精卵，分别发育为三体个体和单体个体。
（4）题图同时发生了染色体结构变异中的易位，以及染色体数目减少一条的数目变异，整体属于染色体畸变。
7．【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验；基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、RⅡ型菌只能回复突变为SⅡ型菌，若培养基出现SⅠ型菌，说明RⅡ型菌接收加热杀死的SⅠ型菌的S基因发生了转化，A正确；
B、RⅡ型菌仅能回复突变为SⅡ型菌，培养基出现SⅡ型菌，说明RⅡ型菌发生了回复突变，B正确；
C、基因突变具有低频性，回复突变（产生SⅡ）概率低，转化（产生SⅠ）概率更高，因此SⅠ菌落数多于SⅡ，C错误；
D、加热杀死的SⅡ型菌和活的RⅢ型菌混合，RⅢ型菌只能回复突变为SⅢ型菌，若出现SⅡ型菌则为转化，可完成探究，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）肺炎链球菌转化的原理为基因重组，R型菌摄取S型菌的S基因后可定向转化为对应类型的S型菌。
（2）基因突变具有低频性、不定向性，自然条件下突变发生概率远低于外源基因导入引发的转化。
8．【答案】D
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译；基因表达的调控过程
【解析】【解答】A、非编码RNA的合成属于转录，以DNA的一条链为模板，在RNA聚合酶催化下进行，RNA酶可水解RNA，不能催化转录过程，A错误；
B、miRNA切割mRNA，mRNA是翻译的直接模板，因此miRNA通过抑制翻译过程阻碍蛋白质合成，并非抑制转录过程，B错误；
C、正常情况下，一条mRNA可相继结合多个核糖体，同时合成多条相同肽链，以此提高翻译效率，C错误；
D、肿瘤细胞的异常增殖依赖相关蛋白质的合成，miRNA可抑制蛋白质合成，因此可利用其功能研发递送方法，实现对肿瘤的干预治疗，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）转录是以DNA的一条链为模板，在RNA聚合酶催化下合成RNA的过程，RNA酶的功能为水解RNA。
（2）基因表达包含转录和翻译两个过程，转录合成mRNA，翻译以mRNA为模板合成蛋白质；miRNA切割mRNA，作用于翻译阶段调控基因表达。
9．【答案】B
【知识点】反射弧各部分组成及功能；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、“麻”的感觉在大脑皮层产生，该过程仅有感受器、传入神经和神经中枢参与，没有传出神经与效应器，反射弧不完整，不能完成反射，A错误；
B、神经纤维受刺激后，钠离子通道开放，膜外高浓度的Na+借助通道蛋白顺浓度梯度内流，形成动作电位，进而产生神经冲动，B正确；
C、在M点施加适宜刺激，兴奋会先后到达a、b两个电极，电流表两极先后形成电位差，指针发生两次方向相反的偏转，C错误；
D、把a点接线改接到膜内，静息时a、b间就存在电位差；M点受刺激后，兴奋传导至a处会改变a点电位，两极电位差发生变化，电流表指针会偏转，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）完成反射的结构基础是完整反射弧，反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成；大脑皮层形成感觉的过程不需要传出神经和效应器参与，不属于反射活动。
（2）神经纤维静息电位依靠K+外流维持，电位表现为外正内负；受到有效刺激后，Na+通道打开，膜外Na+顺浓度梯度经通道蛋白协助扩散进入细胞内，产生外负内正的动作电位，也就是神经冲动。
（3）兴奋在离体神经纤维上可以双向传导，电流计两个电极不同时刻接收到兴奋信号时，会先后出现电位差，指针发生两次偏转。
（4）电流计两个电极一个接膜内、一个接膜外时，静息状态下两电极间天然存在电位差；兴奋传到近刺激端电极时，该电极电位反转，两极电位差改变，电流表指针发生偏转。
10．【答案】C
【知识点】激素调节的特点；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、反馈1为甲状腺激素作用于下丘脑，属于靶腺体激素的长反馈；反馈5为TSH作用于下丘脑，属于短反馈，A正确；
B、反馈3抑制下丘脑分泌TRH，反馈4抑制垂体分泌TSH，TRH和TSH分泌减少会使甲状腺分泌的T3、T4减少，二者均为负反馈调节，B正确；
C、激素通过体液全身运输，并非定向运输，仅靶细胞因存在特异性受体，可识别并结合激素，C错误；
D、注射TRH后，TSH、T3、T4含量均增多，说明垂体、甲状腺功能正常，病变部位极可能为下丘脑，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）下丘脑分泌TRH作用于垂体，促使垂体分泌TSH，TSH作用于甲状腺，促进甲状腺分泌T3、T4。
（2）长反馈为靶腺体分泌的激素反向调节下丘脑、垂体；短反馈为TSH反向调节下丘脑；超短反馈为TRH、TSH分别反向调节下丘脑、垂体。
（3）激素经体液弥散运输至全身，不具备定向运输特性；仅靶器官、靶细胞上存在特异性受体，可特异性识别激素。
11．【答案】B
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性；生长素类似物在农业生产中的应用
【解析】【解答】A、2，4-D是人工合成的生长素类似物，并非植物细胞内合成的物质，A错误；
B、实验中生长素对花青素的合成起到抑制作用，而在茎的背地生长过程中，生长素对茎的生长表现为促进作用，二者作用效果不同，B正确；
C、在3×10-6～3×10-4moL·L-1浓度范围内，生长素对花青素合成的抑制效果随浓度升高不断增强，没有出现抑制效果最强的峰值，因此无法确定该区间内存在抑制花青素合成的最适浓度，C错误；
D、生长素的化学本质是吲哚乙酸，不属于蛋白质，蛋白酶只能水解蛋白质，不能分解生长素，生长素依然可以发挥抑制作用，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）生长素是植物体内自然合成的植物激素，2，4-D、萘乙酸等属于人工合成的生长素类似物，植物细胞不能合成这类物质。
（2）酶的催化作用具有专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应，蛋白酶仅能催化蛋白质水解，无法分解其他化学本质的物质。
（3）生长素的作用效果会因作用对象、生理过程不同而存在差异，同一浓度的生长素对不同生命活动可分别表现出促进或抑制作用。
（4）判断激素作用的最适浓度，需要在浓度梯度中观察到作用效果先增强后减弱的变化趋势，若在某一浓度范围内作用效果持续单向变化，则该范围内不存在对应作用的最适浓度。
（5）植物茎的背地生长由重力引起生长素分布不均造成，茎对生长素敏感度较低，两侧的生长素均对茎的生长起促进作用，近地侧生长素浓度更高，促进生长效果更明显。
12．【答案】C
【知识点】种群的特征；种群数量的变化曲线；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、b点对应种群数量为K/2，此时种群增长速率最大，要获得最大持续捕捞量，捕捞后大黄鱼种群数量应维持在b点，A错误；
B、c点时种群增长速率大于0，种群数量仍在上升，种群年龄结构为增长型，B错误；
C、第一营养级A的同化量为7.5×106 J/(m2·a)，第二营养级D的同化量为1.5×106 J/(m2·a)，二者间能量传递效率=1.5×106/7.5×106×100%=20%，C正确；
D、图乙中B为分解者，食物链由生产者和消费者构成，不包含分解者，因此该生态系统食物链为A→D→C，D错误。
故答案为：C。
【分析】S型增长的种群增长速率曲线中，增长速率最大值对应种群数量K/2，渔业捕捞后需将种群数量维持在该值，实现可持续高产，增长速率大于0时种群数量增加，年龄结构为增长型。生态系统组成成分可依据同化能量多少判断，生产者固定的太阳能总量最多，D、C依次为初级、次级消费者，接收各营养级能量的B属于分解者。能量传递效率为相邻两个营养级之间同化量的比值，食物链仅包含生产者和消费者，分解者、非生物的物质和能量不参与食物链组成。
13．【答案】C
【知识点】群落的演替；当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、群落的外貌会随季节更替发生周期性变化，该现象也称为群落的季相。草原群落受温度、降水等季节性气候因素影响，外貌会出现有规律的改变，A正确；
B、群落演替的本质就是随着时间推移，群落的物种组成、空间结构等朝着一定方向发生有序更替，最终由一个群落逐步替代另一个群落，B正确；
C、森林下层光照较弱，阴生植物为充分捕获和利用有限光照，细胞内的叶绿体体积更大、数量更多，以此适应弱光环境，并非叶绿体体积小且数量少，C错误；
D、若两个物种生态位相似度高，会争夺相同的食物、空间等资源，种间竞争较为激烈。长期的竞争作用会促使二者发生生态位分化，进而降低生态位的重叠程度，减少竞争冲突，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）群落具有季相变化的特征，光照、温度、水分等环境条件随季节发生改变，会使草原、森林等各类群落的外貌呈现出规律性的周期性变化。
（2）群落演替是群落随时间进行定向、有序更替的过程，主要分为初生演替和次生演替两类，演替过程中群落的物种构成、优势种群以及内部结构都会不断发生改变。
（3）生态位相近的物种会因资源争夺产生种间竞争，自然选择会推动物种发生生态位分化，减小生态位重叠范围，从而降低竞争强度，利于不同物种在同一群落内共存。
14．【答案】D
【知识点】生态系统中的信息传递；生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、季节性洪泛区水位随季节发生规律性变化，群落的外貌与结构也会随之改变，能体现群落的季节性，A正确；
B、日照属于物理信息，日照增长诱导鲤鱼产卵，利于种群繁衍，体现了生态系统的信息传递功能，B正确；
C、群落的物种组成是区别不同群落的重要特征，因此淹没区与季节性洪水区两个群落的主要区别是物种组成，C正确；
D、河流受到轻微污染仍保持清澈，是生态系统抵抗外界干扰、维持自身结构和功能稳定，体现的是抵抗力稳定性，D错误。
故答案为：D。
【分析】群落的季节性表现为群落外貌、结构随季节发生规律性变化，物理信息可调控生物的繁殖行为，物种组成是区分不同群落的首要依据，抵抗力稳定性指生态系统抵抗外界干扰维持自身稳态的能力，恢复力稳定性指生态系统遭到破坏后恢复原状的能力。
15．【答案】D
【知识点】DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、研磨液的作用是破碎细胞，释放DNA等物质，一般含有洗涤剂（瓦解细胞膜）和食盐（溶解DNA）。如果将研磨液更换为蒸馏水，细胞难以破碎，DNA释放量少，且蒸馏水不能有效溶解DNA，会导致DNA提取效率降低，A不符合题意；
B、DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精，利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异，可初步分离DNA（将DNA析出），B不符合题意；
C、DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同，在0.14mol/LNaCl溶液中溶解度最低，利用该原理可通过控制NaCl溶液浓度去除杂质，纯化DNA粗提物，C不符合题意；
D、二苯胺试剂是用于鉴定DNA的，在沸水浴条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色。检测蛋白质杂质应使用双缩脲试剂，而不是二苯胺试剂，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异，选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。例如，DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2 mol/L的NaCl溶液。在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。
16．【答案】C
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用；单克隆抗体的制备过程；体外受精
【解析】【解答】A、体外受精时，采集的卵母细胞需进行成熟培养，精子需进行获能处理，才能完成受精作用，A正确；
B、植物体细胞杂交中，原生质体融合依赖细胞膜的流动性，杂交细胞经植物组织培养发育为完整植株，依赖植物细胞的全能性，B正确；
C、选择培养基只能筛选出杂交瘤细胞，还需进行克隆化培养和专一性抗体检测，才能筛选出产生特定抗体的杂交瘤细胞，才可大规模生产单克隆抗体，C错误；
D、基因型AaBB产生花粉为AB、aB，aaBb产生花粉为aB、ab，花粉两两融合（同种、异种）可得到AABB、aaBB、AaBB、AaBb、aaBb、aabb共6种基因型，D正确。
故答案为：C。
【分析】体外受精前需对卵母细胞进行成熟培养、精子进行获能处理；植物体细胞杂交包含原生质体融合和植物组织培养，分别依据细胞膜的流动性和植物细胞的全能性；单克隆抗体制备时，需经选择培养基筛选杂交瘤细胞，再通过抗体检测获得能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞；花粉细胞两两融合包含同种花粉融合和异种花粉融合，据此可判断融合细胞的基因型种类。
17．【答案】（1）光合作用各个过程速率均下降；NADPH和ATP；C3的还原
（2）增大；先玉335；相同低温条件处理，先玉335的电导率增大较少，细胞损伤程度较低；增大
（3）低温条件下的活性增强
【知识点】影响光合作用的环境因素；光合作用综合
【解析】【解答】(1) 光合作用的光反应和暗反应均需要酶的催化，温度降低使酶活性下降，光合作用各个过程速率均下降，因此净光合速率降低。无机磷是合成NADPH、ATP的重要元素，叶绿体基粒（类囊体薄膜）上发生光反应，缺乏无机磷会降低NADPH和ATP的生成速率；NADPH和ATP为暗反应中C3的还原过程提供还原剂和能量，因此暗反应C3的还原速率降低。
(2) 细胞膜损伤越大，细胞内电解质外流越多，叶片的相对电导率增大。对比两个品种，先玉335为耐冷型；判断依据是：相同低温、相同处理时间下，先玉335的相对电导率更低，细胞膜损伤程度更小。由图可见，低温处理2d的相对电导率高于1d，说明随着胁迫时间延长，玉米幼苗受低温胁迫的影响程度增大。
(3) 过氧化物酶（POD）可清除有害物质、减轻低温造成的膜损伤，帮助幼苗抵御低温胁迫，因此推测：低温条件下POD的活性增强，以此提升幼苗抗冷能力。
【分析】(1) 温度通过影响酶活性调控光合速率；磷是ATP、NADPH的组成元素，光反应产生的ATP、NADPH直接驱动暗反应C3的还原。
(2) 相对电导率可反映细胞膜受损程度，电导率越高，细胞膜通透性越大、损伤越严重；耐冷品种在低温下细胞膜损伤更轻，相对电导率更低；低温胁迫时间越长，对植物的伤害越大。
(3) 逆境胁迫下，植物可通过提高保护酶的活性，清除有害物质，减轻细胞损伤，提升抗逆能力。
（1）温度对光合作用速率的影响主要通过影响相关酶的活性，低温时大多数酶活性降低，光合作用各个过程速率均下降；光合作用中含P的物质主要有ATP和NADPH，在叶绿体类囊体上进行光反应合成ATP和NADPH，为暗反应的C3的还原提供能量和还原剂；
（2）分析柱状图可知，温度低，时间延长会导致植物细胞膜损伤程度增大；植物细胞膜损伤程度增大，相对电导率增大；相较而言，先玉335受低温胁迫的影响较小；
（3）POD用于低温时减轻膜脂过氧化，有利于玉米幼苗抵御8~0℃低温胁迫，使玉米幼苗保持相对稳定的净光合速率，推测在低温条件下POD活性将会增强，有利于玉米幼苗抵御低温胁迫。
18．【答案】（1）长翅；4/5
（2）3；1/2；多对灰身与黑身杂交；
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】(1) 亲代长翅雌虫与卷翅雄虫杂交，子代雌性出现长翅、卷翅，雄性全为卷翅，控制翅形的基因位于X染色体上，可判断长翅为显性性状。亲本翅形基因型为XBXb、XbY，杂交后子一代基因型及比例为XBXb：XbXb：XbY=1：1：1。翅形基因总数量：雌性个体含2条X染色体，雄性含1条X染色体，总基因数=2+2+1=5；卷翅基因（Xb）数量：XBXb含1个、XbXb含2个、XbY含1个，共4个；因此卷翅基因的基因频率为4/5。
(2) 亲本体色基因型均为Aa。
观点一：含显性基因A的雄配子有50%死亡率。雌配子类型及比例：A：a=1：1；雄配子原本A：a=1：1，A雄配子50%死亡，存活雄配子比例A：a=1：2；雌雄配子随机结合，子代基因型为AA、Aa、aa，共3种；纯合子（AA+aa）比例=1/2×1/3+1/2×2/3=1/2。
验证观点二（显性基因纯合AA致死）：选择多对灰身（Aa）个体与黑身（aa）个体杂交，若后代灰身：黑身=1：1，可证明观点二成立。
遗传图解：
【分析】(1) 伴X遗传中，可通过正反交、子代雌雄性状差异判断显隐性；基因频率=某基因总数/全部等位基因总数。
(2) 配子致死、合子致死均会改变子代性状分离比；区分两种致死类型，最简便的方法为测交实验；纯合致死时，显性个体均为杂合子，测交后代性状分离比为1：1。
（1）亲代长翅雌性与卷翅雄性个体杂交，后代雌性个体中长翅和卷翅的比例为1∶1，说明长翅对卷翅为显性，且子代雄性个体中均表现为卷翅，说明长翅雄性表现为致死；根据子代的表现型可知，亲本的基因型可表示为XBXb和XbY，杂交产生的子代的基因型和比例为XBXb、XbXb和XbY，且比例均等，可见子一代昆虫中卷翅基因的基因频率为4/5。
（2）就体色来看，子一代昆虫的灰身∶黑身=2∶1，对于该现象出现的原因解释有：“含显性基因的雄配子有50%的死亡率”或“体色的显性基因纯合致死”。基于上述解释做出分析，根据子代的表现型比例可推知亲本的基因型为Aa和Aa，若第一种假设合理，则雌性个体产生的配子类型和比例为1/2A、1/2a，雄性个体的比例为1/3A、2/3a，子代中黑身个体的比例为1/2×2/3=1/3，符合题意，子一代昆虫体色的基因型有3种分别是AA、Aa和aa，其中纯合子占的比例为1/2×1/3+1/2×2/3=1/2。
经查阅资料发现，观点二的说法更为科学。若该观点正确，则群体中灰身个体均为杂合子，为了证明该观点，可设计测交实验进行验证，即选择多对灰身个体与异性的黑身个体进行杂交，观察后代的性状表现，进而得出相应的结论，若后代中灰身和黑身的比例为1∶1，且与性别无关。可证明上述观点，相关遗传图解如下：
19．【答案】（1）下丘脑；交感
（2）NE、IL-13、IL-5、胰高血糖素；ILC2受到NE的作用后会增殖并迁移至胰腺，分泌-13、IL-5，促进胰高血糖素的分泌，从而升高血糖
（3）取生理状态相同的胰岛A细胞随机分成四组并编号甲、乙、丙、丁；甲组不做处理、乙组加适量活化的ILC2、丙组加等量活化的ILC2和适量细胞因子阻断剂，丁组加适量的IL-13和IL-5；在相同且适宜的条件下培养，检测培养液中胰高血糖素的含量；胰高血糖素含量乙≈丁>甲≈丙
【知识点】神经系统的基本结构；血糖平衡调节
【解析】【解答】 (1)血糖平衡调节的神经中枢位于下丘脑，血糖浓度降低时，机体需要启动升高血糖的调节流程，下丘脑的血糖调节中枢产生兴奋后，会通过交感神经将兴奋传导至胰腺。交感神经可以调控胰岛A细胞合成并分泌胰高血糖素，胰高血糖素能够促进肝糖原分解，还能促进脂肪、氨基酸等非糖物质转化为葡萄糖，最终实现血糖浓度回升。副交感神经的作用是促进胰岛B细胞分泌胰岛素，胰岛素具备降低血糖的作用，和本次升高血糖的调节过程不符，因此该调节过程中发挥作用的传出神经是交感神经。
(2)梳理参与血糖调节的各类信息分子，神经末梢释放的NE是神经递质，属于神经调节的信号分子；ILC2分泌的IL-13、IL-5属于细胞因子，是免疫细胞释放的信号分子；胰岛A细胞分泌的胰高血糖素是激素，属于体液调节的信号分子，因此参与本次血糖调节的信息分子为NE、IL-13、IL-5、胰高血糖素。ILC2升高血糖的完整作用机理：小肠处神经末梢释放出去甲肾上腺素NE，NE结合ILC2细胞膜上的特异性受体后，一方面促进ILC2增殖，提升该细胞的数量，另一方面诱导ILC2迁移到胰腺组织附近；迁移至胰腺的ILC2能够分泌IL-13、IL-5两种细胞因子，细胞因子作用于胰腺内的胰岛A细胞，刺激胰岛A细胞合成并分泌胰高血糖素；胰高血糖素随体液运输作用于肝脏靶细胞，加速肝糖原分解，同时推动非糖物质转化生成葡萄糖，最终升高血糖浓度。
(3)该实验的实验目的是验证胰岛A细胞分泌胰高血糖素，依靠的是ILC2分泌的细胞因子发挥作用，而不是ILC2细胞和胰岛A细胞直接接触产生效应。实验设计严格遵循对照原则、单一变量原则和等量原则，各组胰岛A细胞生理状况、培养温度、培养液条件、培养时长等无关变量全部保持一致。甲组设置为空白对照组，不施加任何外源处理，用来测定胰岛A细胞胰高血糖素的基础分泌量；乙组加入活化的ILC2，该组同时存在细胞直接接触、细胞因子释放两种潜在作用途径；丙组加入等量活化ILC2和细胞因子阻断剂，ILC2分泌的细胞因子会被阻断剂灭活，仅保留细胞直接接触这一条作用途径；丁组不添加ILC2细胞，直接外源添加IL-13和IL-5两种细胞因子，单独验证细胞因子能否独立刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素。
实验思路：取生理状态相同的胰岛A细胞随机分成四组并编号甲、乙、丙、丁；甲组不做处理、乙组加适量活化的ILC2、丙组加等量活化的ILC2和适量细胞因子阻断剂，丁组加适量的IL-13和IL-5；在相同且适宜的条件下培养，检测培养液中胰高血糖素的含量。
预期实验结果：甲组没有外源刺激信号，胰岛A细胞几乎不会分泌胰高血糖素；丙组内ILC2分泌的细胞因子被阻断剂灭活，即便ILC2细胞和胰岛A细胞直接接触，也无法诱导胰高血糖素大量分泌，胰高血糖素含量和甲组数值接近；乙组中的ILC2可以正常分泌细胞因子，丁组直接补充了外源细胞因子，两组都能有效刺激胰岛A细胞大量分泌胰高血糖素，两组胰高血糖素含量数值相近。最终检测结果表现为胰高血糖素含量乙≈丁>甲≈丙，该结果可以验证实验假设成立。
【分析】（1）下丘脑是血糖平衡调节的神经中枢，血糖调节存在完整的神经调节路径，交感神经兴奋可促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素，副交感神经兴奋可促进胰岛B细胞分泌胰岛素。
（2）胰高血糖素的生理作用是促进肝糖原分解，同时促进脂肪、氨基酸等非糖物质转化为葡萄糖，以此升高血糖浓度；胰岛素可以促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，起到降低血糖的作用，胰岛素是人体内唯一能够降低血糖的激素。
（3）神经调节的信号分子为神经递质，由突触前神经元的神经末梢释放，只能与靶细胞膜上的特异性受体结合发挥作用；体液调节的信号分子包含各类激素，激素经体液运输后作用于对应的靶细胞、靶器官；免疫细胞可以合成并分泌细胞因子，细胞因子能够作为信号分子介导细胞间的信息交流。
（4）神经调节、体液调节、免疫调节三大调节系统之间存在紧密联系，可以相互配合、共同调控机体内环境稳态。
（5）生物学验证类实验设计必须遵循对照原则、单一变量原则、等量原则，空白对照、阻断对照、外源添加物质对照、相互对照都是实验中常用的对照类型。
（6）细胞间进行信息交流有两种主要方式，第一种是依靠各类信号分子传递信息，第二种是细胞之间直接接触完成信息传递，可通过人为阻断其中一种途径，单独验证每一种方式的生理效应。
（7）开展体外动物细胞培养实验时，需要保证各组实验细胞生理状态完全一致，培养体系的温度、pH、培养液组分、培养时长等无关变量保持相同且适宜，避免无关变量干扰最终实验结果。
（1）血糖调节中枢位于下丘脑，高强度运动时，血糖浓度降低，此时位于下丘脑的血糖调节中枢兴奋，通过交感神经经支配，最终使胰腺中的胰岛A细胞分泌胰高血糖素，从而升高血糖。
（2）由图可知，NE作用于ILC2后，ILC2会增殖并迁移至胰腺，分泌-13、IL-5，促进胰高血糖素的分泌，从而升高血糖，因此可知参与血糖调节的信息分子有NE、IL-13、IL-5、胰高血糖素。
（3）本实验目的是验证胰高血糖素的分泌是ILC2分泌的细胞因子起作用，而不是ILC2的直接作用，因此自变量是ILC2分泌细胞因子的有无，因变量为胰高血糖素的分泌量。根据实验对照原则和单一变量的原则，因此实验思路为取生理状态相同的胰岛A细胞随机分成四组并编号甲、乙、丙、丁；甲组不做处理、乙组加适量活化的ILC2、丙组加等量活化的ILC2和适量细胞因子阻断剂，丁组加适量的IL-13和IL-5；在相同且适宜的条件下培养，检测培养液中胰高血糖素的含量。乙组和丁组都有细胞因子，因此一道A细胞都可分泌胰高血糖素，甲组不做处理，胰岛A细胞不分泌，丙组虽有活化的ILC2，但存在细胞因子阻断剂，因此胰岛A细胞不分泌，故实验结果为胰高血糖素含量乙≈丁>甲≈丙。
20．【答案】水平；样方法；支持；同一草原的植物类群数与放牧压力有关，不同放牧压力下，植物类群数有明显差别，且三种类型的草原群落中都是中牧时植物类群数最大；分解者；b—e—g；增加生态系统中流入生产者的总能量；能实现物质的循环利用；能实现能量的多级利用；能减少空气污染和CO2的排放
【知识点】估算种群密度的方法；群落的结构；生态系统的结构；研究能量流动的实践意义
【解析】【解答】(1) 群落的水平结构是指由于地形起伏、土壤湿度与盐碱度差异、光照不同等，不同地段分布不同种群，因此该现象体现群落的水平结构。调查植物类群数常用样方法，取样时需遵循随机取样原则。
(2) 表中数据支持该报道；依据是三种草原群落均在中度放牧时植物类群数最多，说明适度放牧可提升群落物种多样性。
(3) 蝇蛆利用奶牛粪便（动物排遗物）中的有机物生存，属于分解者。奶牛同化量=摄入量 粪便量，奶牛摄入能量为b，粪便能量为e+g，因此同化量为b e g。
(4) 间作套种可充分利用空间与光照，提高光能利用率，增加生态系统中流入生产者的总能量，从而提高经济效益。
(5) 该模式的优越性：实现物质循环利用；实现能量多级利用，提高能量利用率；减少秸秆焚烧带来的空气污染，降低碳排放；同时获得清洁能源，提升综合效益（答出两点即可）。
【分析】(1) 群落垂直结构侧重分层现象，水平结构侧重水平方向上的镶嵌分布；样方法适用于调查植物或活动能力弱、活动范围小的动物的种群数量、类群数。
(2) 适度放牧可避免优势种过度挤占其他物种资源，减轻种间竞争，从而提高物种丰富度；过度放牧会破坏植被，降低物种数。
(3) 生态系统分解者可分解动植物遗体、排遗物；消费者同化量=摄入量 粪便量，粪便能量属于上一营养级流向分解者的能量。
(4) 能量流动的实践应用包括合理密植、间作套种，核心是提高光能利用率，增加生产者固定的总能量。
(5) 循环农业模式兼顾生态效益与经济效益，相比传统焚烧方式，减少环境污染，同时提升物质、能量的利用效率。
21．【答案】（1）诱变育种；基因工程育种；后发酵；干热
（2）5'；在TaqDNA聚合酶催化下可分别以这两条链为引物进行延伸
（3）标记基因；亮氨酸和尿嘧啶缺陷型；以木糖为唯一碳源、缺少亮氨酸和尿嘧啶
（4）工程菌a与工程菌b相比，导入了增强子与XK重组基因，使细胞超表达XK酶，提高了木酮糖转变为乙醇的效率
【知识点】果酒果醋的制作；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）对于获得优良性状的酵母菌菌种，诱变育种可以通过物理、化学等因素诱导酵母菌发生基因突变，从而产生新的性状，有可能获得优良菌种；基因工程育种则可以按照人们的意愿，将特定的基因导入酵母菌中，定向改造酵母菌的性状。啤酒发酵过程包括主发酵和后发酵阶段，经主发酵阶段产生的啤酒要在低温、密闭的环境下储存一段时间经过后发酵阶段才适合饮用。在实验室中，培养皿等玻璃器皿常用干热灭菌法进行灭菌，这种方法能够有效杀灭微生物，保证实验的无菌环境。
（2）在PCR融合技术中，要将增强子序列拼接到XK基因上游，需要在引物2、3的5'端引入与另一个基因相应末端互补的序列，形成重叠区域。因为在PCR扩增时，DNA聚合酶只能从引物的3'端开始延伸DNA链，所以要在5'端引入互补序列。虚线框中的过程不需要加入引物，是因为在TaqDNA聚合酶催化下可分别以这两条链为引物进行延伸。两条链在TaqDNA聚合酶作用下可以自身作为模板进行延伸反应，从而完成DNA的合成。
（3）载体质粒中的LEU2基因和URA3基因可作为标记基因，标记基因的作用是便于筛选含有重组质粒的目的菌。由于LEU2基因是亮氨酸合成基因，URA3基因是尿嘧啶合成基因，所以将重组质粒a和b导入到亮氨酸和尿嘧啶缺陷型酿酒酵母中，这样不含重组质粒的酵母在缺少亮氨酸和尿嘧啶的培养基上无法生长，而导入重组质粒的酵母可以利用重组质粒中的标记基因合成亮氨酸和尿嘧啶从而生长。为了筛选出能够利用木糖的工程菌a，需要在以木糖为唯一碳源、缺少亮氨酸和尿嘧啶的培养基上进行培养。只有导入了重组质粒且能正常表达相关基因的工程菌a才能利用木糖作为碳源，同时利用标记基因合成亮氨酸和尿嘧啶进行生长繁殖。
（4）工程菌a与工程菌b相比，导入了增强子与XK重组基因，增强子是一种可促进基因转录的一小段特殊DNA序列，它与XK基因重组后，使XK基因的转录增强，从而在细胞中超表达XK酶。XK酶可以催化木酮糖进一步代谢成为乙醇，XK酶量的增加提高了木酮糖转变为乙醇的效率，所以工程菌a的乙醇产量是工程菌b的1.5倍。
【分析】（1）发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产物的分离、提纯等方面。
（2）PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
（3）基因工程是一种DNA操作技术，需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
（1）性状优良的酵母菌菌种可以通过诱变育种（人工诱变使酵母菌发生基因突变，从而筛选出优良性状的菌种）或基因工程育种（按照人们的意愿，将特定基因导入酵母菌中，获得具有优良性状的菌种）获得。经主发酵阶段产生的啤酒要在低温、密闭的环境下储存一段时间经过后发酵阶段才适合饮用。后发酵阶段可以使啤酒的风味更加成熟，品质更加稳定；在实验室培养酿酒酵母时，培养皿等玻璃器皿用干热灭菌法灭菌。干热灭菌法适用于耐高温且需要保持干燥的物品，如玻璃器皿、金属用具等；
（2）在PCR技术中，DNA聚合酶只能从引物的3'端开始延伸DNA链，所以要将增强子序列拼接到XK基因上游，需要在引物2、3的5'端引入与另一个基因相应末端互补的序列，形成重叠区域；虚线框中的过程是以PCR产物为模板进行的DNA合成，因为在TaqDNA聚合酶催化下可分别以这两条链为引物进行延伸，所以不需要加入引物；
（3）载体质粒中LEU2基因和URA3基因可作为标记基因筛选目的菌。标记基因的作用是便于将含有目的基因的受体细胞筛选出来；研究人员将重组质粒a和b导入到亮氨酸和尿嘧啶缺陷型酿酒酵母中。因为重组质粒a和b中分别含有LEU2基因和URA3基因，导入后可以使缺陷型酵母能够合成亮氨酸和尿嘧啶，从而在特定培养基上生长；在以木糖为唯一碳源、缺少亮氨酸和尿嘧啶的培养基上进行培养，只有导入了重组质粒的酵母细胞（工程菌a）才能生长，从而获得工程菌a；
（4）工程菌a同时导入了增强子与XK重组基因，增强子可促进XK基因的转录，使XK酶的合成量增加，提高了木酮糖转变为乙醇的效率，从而提高了乙醇产量；而工程菌b没有增强子序列，XK基因转录水平相对较低，XK酶量少，乙醇产量相对较低。
1 / 1甘肃西北师范大学附属中学2025——2026学年第二学期高三一模考试试题生物学
1．翟中和院士曾说，“我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧”，下列关于细胞的基本结构及其功能的说法正确的是（　　）
A．细胞内的细胞器随机漂浮在细胞质中，即可完成特定的生理功能
B．高等植物细胞之间可以通过胞间连丝进行物质运输、信息交流
C．细胞膜外表面的糖类与蛋白质分子结合形成糖被参与细胞间信息传递
D．伞藻的嫁接实验可证明“生物体形态结构的建成由细胞核决定”
【答案】B
【知识点】细胞膜的功能；细胞核的功能
【解析】【解答】A、细胞器在细胞质中并非随机漂浮，细胞骨架可锚定、支撑细胞器，使其有序排布以完成特定生理功能，A错误；
B、高等植物细胞之间可通过胞间连丝形成通道，实现细胞间的物质运输与信息交流，B正确；
C、细胞膜外表面的糖类可与蛋白质结合形成糖蛋白，也可与脂质结合形成糖脂，二者统称糖被，该选项表述片面，C错误；
D、伞藻嫁接实验中假根同时含有细胞核和细胞质，无法单独证明细胞核决定生物体形态结构的建成，需结合核移植实验才能验证，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）细胞骨架是真核细胞内的纤维网架结构，能够维持细胞形态，锚定并有序排布细胞器，保障细胞各项生理活动有序进行。
（2）细胞间信息交流主要有三种方式：细胞间直接接触、高等植物细胞通过胞间连丝交流、通过体液间接传递信息。
（3）糖被位于细胞膜外侧，由糖蛋白和糖脂共同组成，可参与细胞识别、细胞间信息传递、保护细胞等功能。
（4）伞藻嫁接实验的自变量包含细胞核和细胞质，不能单独确定细胞核的作用，伞藻核移植实验可直接证明细胞核控制生物体形态结构的建成。
2．胡杨耐盐碱能力强，能适应沙漠环境。当体内盐分超过一定限度时，胡杨能通过树干的节疤和裂口主动排出多余盐分，形成的白色或淡黄色块状结晶，称作“胡杨碱”。“胡杨碱”的主要成分是碳酸氢钠，可用来发面蒸馒头、制肥皂等。下列相关叙述正确的是（　　）
A．生活在沙漠中的胡杨，细胞中结合水的含量明显高于自由水
B．胡杨通过根细胞吸收的微量元素磷可参与组成细胞膜
C．若沙漠土壤缺少大量元素镁，胡杨的光合作用强度会上升
D．胡杨能将多余的盐分排出体外是其耐盐碱、抗旱的原因之一
【答案】D
【知识点】细胞中的元素和化合物综合；水在细胞中的存在形式和作用；影响光合作用的环境因素；组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、只要细胞保持活性，新陈代谢就能持续进行，自由水是细胞内良好溶剂、参与多种生化反应，活细胞中自由水含量必然高于结合水。沙漠中的胡杨只是为了抵御干旱胁迫，适当提升结合水的相对比例，提高自身抗逆能力，但结合水的实际含量依旧低于自由水，A错误；
B、磷在细胞中属于大量元素，并非微量元素；细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，磷脂分子含有磷元素，根系吸收的磷能够参与细胞膜的构建，该选项对元素分类判断错误，B错误；
C、镁是叶绿素分子不可缺少的组成元素，土壤缺镁会直接导致胡杨叶绿素合成不足，叶片捕获、传递、转化光能的效率下降，光反应受限，整体光合作用强度降低，不会出现光合强度上升的情况，C错误；
D、沙漠盐碱土壤渗透压高，胡杨根系容易过量吸收盐分，盐分在细胞内堆积会破坏细胞渗透压、干扰正常代谢。胡杨能够通过树干节疤和裂口主动排出多余盐分，避免胞内盐浓度过高造成细胞损伤，这一生理特点是它耐盐碱、适应干旱沙漠环境的重要原因，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）活细胞内自由水含量始终高于结合水，自由水和结合水的比值越低，植物抗旱、抗盐碱等抗逆性越强，逆境植物仅改变二者比例，不会逆转含量高低关系。
（2）P属于大量元素，磷脂包含磷元素，磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，大量元素可参与生物膜等重要细胞结构的组成。
（3）Mg是叶绿素的组成成分，叶绿素承担光合作用中光能吸收、传递和转化的功能，缺Mg会造成叶绿素合成受阻，光合作用速率下降。
（4）长期生长在高盐土壤中的植物会演化出排盐、拒盐等适应性生理机制，以此解除高盐离子对细胞的毒害，适配盐碱干旱的特殊生存环境。
3．GTP（鸟苷三磷酸） 的作用与ATP类似，线粒体分裂依赖于细胞质基质中具有 GTP酶活性的发动蛋白。线粒体分裂时，在其他蛋白的介导下，发动蛋白有序的排布到线粒体分裂面的外膜上，组装成环线粒体的纤维状结构。该结构缢缩，使线粒体一分为二。下列说法正确的是（　　）
A．GTP 因含有三个特殊化学键而具有较高能量
B．线粒体分裂体现了发动蛋白具有催化、运动等功能
C．一般情况下，发动蛋白结合到线粒体外膜上等待激活
D．环线粒体的纤维状结构由单糖脱水缩合而成
【答案】B
【知识点】氨基酸的种类；酶的特性；ATP的相关综合
【解析】【解答】A、GTP作用与ATP类似，ATP含有2个高能磷酸键（特殊化学键），因此GTP也含有2个特殊化学键，A错误；
B、发动蛋白具有GTP酶活性，可催化GTP水解，体现催化功能；能有序排布于线粒体外膜、参与线粒体缢缩分裂，体现运动功能，B正确；
C、正常情况下发动蛋白存在于细胞质基质中，受调控后才结合到线粒体外膜，并非预先结合，C错误；
D、环线粒体的纤维状结构由发动蛋白（蛋白质）构成，蛋白质由氨基酸脱水缩合形成，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）ATP、GTP等三磷酸核苷均含有2个高能磷酸键，远离核苷的磷酸键水解可释放大量能量，为生命活动供能。
（2）蛋白质可承担催化、运动、结构支撑、识别等功能，具有酶活性的蛋白具备催化功能，参与细胞器形态调控的蛋白可体现运动功能。
（3）蛋白质的单体为氨基酸，多糖的单体为单糖，核酸的单体为核苷酸。
4．在科学史上，许多科学家利用严谨的实验设计、科学的思维方法在生物学领域取得了重大成就。下列叙述正确的是（　　）
A．班廷和贝斯特用结扎了胰管的狗进行实验证明胰岛素由胰岛分泌
B．探究蝾螈与变形虫细胞核的功能中，运用了嫁接法和核移植法
C．艾弗里在研究肺炎链球菌转化实验时，对自变量的控制符合对照实验的“加法原理”
D．施旺、施莱登运用不完全归纳法得出一切生物都由细胞发育而来
【答案】A
【知识点】细胞核的功能；肺炎链球菌转化实验；激素与内分泌系统；细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、班廷和贝斯特先将狗的胰管结扎，造成胰腺萎缩，再摘除另一只狗的胰腺，造成糖尿病，应用了减法原则，再从结扎的狗身上取出姜缩得只剩下胰岛的胰腺做成提取液，注入患糖尿病的狗身上，患糖尿病的狗的血糖迅速下降，证实胰岛分泌胰岛素，A正确；
B、探究蝾螈与变形虫细胞核的功能中，没有运用嫁接法和核移植法，B错误；
C、艾弗里在研究肺炎链球菌转化实验时，对自变量的控制符合对照实验的“减法原理”，如他在培养R型肺炎链球菌的培养基中除了加入分离提纯的S型肺炎链球菌的DNA之外，还同时加入了DNA水解酶，结果培养基上没有出现S型肺炎链球菌，C错误；
D、施旺、施莱登运用不完全归纳法提出细胞学说，但细胞学说并未提出一切生物都由细胞发育而来(病毒无细胞结构，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、“不完全归纳法”是以某类中的部分对象具有或不具有某一属性为前提，得出以该类对象全部具有或不具有该属性为结论的归纳方法。
2、加法原理是绐研究对象施加自变量进行干预。也就是说，实验的目的是探求某一变量会产生什么结果，即知道为自变量，不知道为因变量。
3、减法原理是排除自变量对研究对象的干扰，同时尽量保持被研究对象的稳定。具体而言，结果已知，但不知道此结果是由什么原因导致的，实验的目的是探求确切的原因变量。
5．兰科植物约有800属近3万种，对不同环境有极强的适应能力，且不同地域的同种兰花在形态结构上也存在明显差异。我国科学家以深圳拟兰为研究对象，通过基因组测序和功能分析发现兰花有474个特有基因，从分子水平上解开了兰花进化之谜。下列相关叙述正确的是（　　）
A．基因组等分子水平上的证据是生物进化最直接最重要的证据
B．拟兰的基因库由474个基因构成
C．不同地域的同种兰花形态结构存在差异的根本原因是种群基因频率的差异
D．兰花对不同环境适应的形成是突变和基因重组的结果
【答案】C
【知识点】现代生物进化理论的主要内容；生物具有共同的祖先；自然选择与适应
【解析】【解答】A、化石是生物进化最直接、最重要的证据，基因组等分子水平证据属于生物进化的间接证据，A错误；
B、基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因，拟兰的基因库包含其全部基因，并非仅由474个特有基因构成，B错误；
C、生物进化的实质是种群基因频率的改变，不同地域的同种兰花形态结构存在差异，其根本原因是种群基因频率存在差异，C正确；
D、突变和基因重组为生物进化提供原材料，自然选择决定生物进化的方向，兰花对不同环境适应的形成是自然选择的结果，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）生物进化的证据包括化石证据、比较解剖学证据、胚胎学证据、细胞和分子水平证据，其中化石证据是最直接、最重要的证据。
（2）基因库的定义为一个种群中全部个体所含有的全部基因，特有基因只是种群基因库的一部分。
（3）现代生物进化理论指出，生物进化的实质是种群基因频率的定向改变。
（4）突变（基因突变和染色体变异）和基因重组可产生可遗传变异，为生物进化提供原材料；自然选择定向筛选有利变异，决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
6．如图是某男性在胚胎发育初期部分染色体发生的变异。进行减数分裂时，异常的染色体可与其他两条正常染色体配对，配对的三条染色体中，任意配对的两条染色体分离时，另一条染色体随机移向细胞的任一极。不考虑其他变异，下列相关叙述错误的是（　　）
A．图示变异发生在该男性细胞的有丝分裂过程中
B．该男性的精原细胞中含有45条或90条染色体
C．成年后，该男性产生正常精子的概率为1/6
D．该男性与正常女性婚配，子代异常个体都为三体
【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；染色体数目的变异；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、该变异发生在胚胎发育初期，胚胎体细胞的增殖方式为有丝分裂，因此该染色体变异发生在有丝分裂过程中，A正确；
B、正常人体体细胞含46条染色体，该个体发生染色体易位且丢失一条染色体，精原细胞（体细胞）染色体数为45条；精原细胞可进行有丝分裂，有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体数目加倍，此时细胞内染色体数为90条，B正确；
C、配对的三条染色体减数分裂时，任意两条染色体移向细胞一极，剩余一条随机移向另一极，一共能产生6种比例均等的精子，其中只有1种精子染色体组成正常，因此产生正常精子的概率为1/6，C正确；
D、该男性可产生染色体数目正常、多一条染色体、少一条染色体三种精子，正常女性的卵细胞染色体数目正常。精子与卵细胞结合后，异常子代既可以是多一条染色体的三体，也可以是少一条染色体的单体，并非全部都是三体，D错误。
故答案为：D。
【分析】（1）胚胎发育过程中体细胞依靠有丝分裂增殖，体细胞内的染色体结构、数目变异发生于有丝分裂阶段；精原细胞兼具有丝分裂和减数分裂能力，有丝分裂后期染色体数目会暂时加倍。
（2）三条同源染色体联会配对时，减数第一次分裂后期同源染色体分离存在多种分配方式，最终形成6种等比例配子，正常配子占比为1/6。
（3）染色体数目异常的精子和正常卵细胞受精后，会形成两种染色体数目异常的受精卵，分别发育为三体个体和单体个体。
（4）题图同时发生了染色体结构变异中的易位，以及染色体数目减少一条的数目变异，整体属于染色体畸变。
7．肺炎链球菌有R型和S型，其中S型菌分为SⅠ、SⅡ、SⅢ，R型菌分为RI、 RⅡ、RⅢ。R型菌可接受不同S型菌的S基因并转化成相应的S型菌；R型菌只可回复突变为相应类型的S型菌。为探究R型菌是发生转化还是回复突变，科学家将加热杀死的SⅠ和活的RⅡ混合培养一段时间后观察细菌类型，下列相关分析错误的是（　　）
A．若培养基中同时出现SⅠ、RⅡ，说明发生转化
B．若培养基中同时出现SⅡ、RⅡ，说明发生回复突变
C．若培养基中同时出现SⅠ、SⅡ，则SⅠ菌落数少于SⅡ
D．本实验也可选用加热杀死的SⅡ和活的RⅢ完成探究
【答案】C
【知识点】肺炎链球菌转化实验；基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、RⅡ型菌只能回复突变为SⅡ型菌，若培养基出现SⅠ型菌，说明RⅡ型菌接收加热杀死的SⅠ型菌的S基因发生了转化，A正确；
B、RⅡ型菌仅能回复突变为SⅡ型菌，培养基出现SⅡ型菌，说明RⅡ型菌发生了回复突变，B正确；
C、基因突变具有低频性，回复突变（产生SⅡ）概率低，转化（产生SⅠ）概率更高，因此SⅠ菌落数多于SⅡ，C错误；
D、加热杀死的SⅡ型菌和活的RⅢ型菌混合，RⅢ型菌只能回复突变为SⅢ型菌，若出现SⅡ型菌则为转化，可完成探究，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）肺炎链球菌转化的原理为基因重组，R型菌摄取S型菌的S基因后可定向转化为对应类型的S型菌。
（2）基因突变具有低频性、不定向性，自然条件下突变发生概率远低于外源基因导入引发的转化。
8．非编码RNA包括微小RNA与长链RNA，其中的微小RNA（miRNA）可以影响基因表达。miRNA与mRNA的3'端非翻译区的互补序列结合并切割mRNA，进而影响蛋白质的合成。下列相关叙述正确的是（　　）
A．非编码RNA是以DNA的一条链为模板在RNA酶的催化下合成
B．miRNA通过影响基因的转录抑制蛋白质的合成
C．正常情况下，一个核糖体可以相继结合多个mRNA，同时进行多条肽链的合成
D．利用miRNA的功能研发新的体内递送方法，可寻求对肿瘤进行干预治疗的方法
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译；基因表达的调控过程
【解析】【解答】A、非编码RNA的合成属于转录，以DNA的一条链为模板，在RNA聚合酶催化下进行，RNA酶可水解RNA，不能催化转录过程，A错误；
B、miRNA切割mRNA，mRNA是翻译的直接模板，因此miRNA通过抑制翻译过程阻碍蛋白质合成，并非抑制转录过程，B错误；
C、正常情况下，一条mRNA可相继结合多个核糖体，同时合成多条相同肽链，以此提高翻译效率，C错误；
D、肿瘤细胞的异常增殖依赖相关蛋白质的合成，miRNA可抑制蛋白质合成，因此可利用其功能研发递送方法，实现对肿瘤的干预治疗，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）转录是以DNA的一条链为模板，在RNA聚合酶催化下合成RNA的过程，RNA酶的功能为水解RNA。
（2）基因表达包含转录和翻译两个过程，转录合成mRNA，翻译以mRNA为模板合成蛋白质；miRNA切割mRNA，作用于翻译阶段调控基因表达。
9．花椒中含羟基甲位山椒醇，人们食用花椒后，该物质可激活皮下三叉神经纤维RA1，进而产生“麻”的感觉。图是三叉神经局部示意图，下列叙述正确的是（　　）
A．“麻”感觉的产生依赖于机体内完整的反射弧
B．三叉神经膜外Na+借助Na+通道蛋白内流产生神经冲动
C．若在M点施加一定强度的刺激，电流表指针会发生一次偏转
D．若将a点接至膜内，M点接受一定强度刺激后电流表指针不偏转
【答案】B
【知识点】反射弧各部分组成及功能；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、“麻”的感觉在大脑皮层产生，该过程仅有感受器、传入神经和神经中枢参与，没有传出神经与效应器，反射弧不完整，不能完成反射，A错误；
B、神经纤维受刺激后，钠离子通道开放，膜外高浓度的Na+借助通道蛋白顺浓度梯度内流，形成动作电位，进而产生神经冲动，B正确；
C、在M点施加适宜刺激，兴奋会先后到达a、b两个电极，电流表两极先后形成电位差，指针发生两次方向相反的偏转，C错误；
D、把a点接线改接到膜内，静息时a、b间就存在电位差；M点受刺激后，兴奋传导至a处会改变a点电位，两极电位差发生变化，电流表指针会偏转，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）完成反射的结构基础是完整反射弧，反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成；大脑皮层形成感觉的过程不需要传出神经和效应器参与，不属于反射活动。
（2）神经纤维静息电位依靠K+外流维持，电位表现为外正内负；受到有效刺激后，Na+通道打开，膜外Na+顺浓度梯度经通道蛋白协助扩散进入细胞内，产生外负内正的动作电位，也就是神经冲动。
（3）兴奋在离体神经纤维上可以双向传导，电流计两个电极不同时刻接收到兴奋信号时，会先后出现电位差，指针发生两次偏转。
（4）电流计两个电极一个接膜内、一个接膜外时，静息状态下两电极间天然存在电位差；兴奋传到近刺激端电极时，该电极电位反转，两极电位差改变，电流表指针发生偏转。
10．目前发现有三套反馈机制维持着促垂体激素分泌的相对稳定。其一是靶腺体激素作用于下丘脑及垂体的长反馈；另有TSH通过血液作用于下丘脑的短反馈；以及血液中TRH在下丘脑的浓度，或血液中TSH在垂体的浓度，反过来分别作用于下丘脑或垂体的超短反馈。其调节机理如图所示，可以为甲状腺激素分泌功能障碍提供诊断依据。下列有关叙述错误的是（　　）
A．图中反馈1属于长反馈，反馈5属于短反馈
B．图中反馈3和反馈4均可导致游离的T3、T4分泌量降低
C．TSH通过定向运输至甲状腺发挥作用引起T3、T4分泌量增加
D．给患病动物注射适量的TRH后，检测到TSH、T3、T4含量均增多，则病变部位极可能是下丘脑
【答案】C
【知识点】激素调节的特点；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、反馈1为甲状腺激素作用于下丘脑，属于靶腺体激素的长反馈；反馈5为TSH作用于下丘脑，属于短反馈，A正确；
B、反馈3抑制下丘脑分泌TRH，反馈4抑制垂体分泌TSH，TRH和TSH分泌减少会使甲状腺分泌的T3、T4减少，二者均为负反馈调节，B正确；
C、激素通过体液全身运输，并非定向运输，仅靶细胞因存在特异性受体，可识别并结合激素，C错误；
D、注射TRH后，TSH、T3、T4含量均增多，说明垂体、甲状腺功能正常，病变部位极可能为下丘脑，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）下丘脑分泌TRH作用于垂体，促使垂体分泌TSH，TSH作用于甲状腺，促进甲状腺分泌T3、T4。
（2）长反馈为靶腺体分泌的激素反向调节下丘脑、垂体；短反馈为TSH反向调节下丘脑；超短反馈为TRH、TSH分别反向调节下丘脑、垂体。
（3）激素经体液弥散运输至全身，不具备定向运输特性；仅靶器官、靶细胞上存在特异性受体，可特异性识别激素。
11．科研人员在研究光诱导的高粱离体节间花青素的合成时发现，外源添加浓度为3×10-6～3×10-4moL·L-1的生长素和2，4-D均能够抑制花青素的合成，并呈现出随生长素浓度升高其对花青素合成的抑制作用增强的趋势。下列相关分析正确的是（　　）
A．生长素和2，4-D在细胞内合成后，通过主动运输的方式运送到作用部位
B．生长素对花青素合成的作用与生长素在茎的背地生长中的作用不同
C．抑制花青素合成的生长素最适浓度在3×10-6～3×10-4moL·L-1之间
D．若将生长素与蛋白酶混合使用，生长素由于被分解而不能发挥抑制作用
【答案】B
【知识点】生长素的作用及其作用的两重性；生长素类似物在农业生产中的应用
【解析】【解答】A、2，4-D是人工合成的生长素类似物，并非植物细胞内合成的物质，A错误；
B、实验中生长素对花青素的合成起到抑制作用，而在茎的背地生长过程中，生长素对茎的生长表现为促进作用，二者作用效果不同，B正确；
C、在3×10-6～3×10-4moL·L-1浓度范围内，生长素对花青素合成的抑制效果随浓度升高不断增强，没有出现抑制效果最强的峰值，因此无法确定该区间内存在抑制花青素合成的最适浓度，C错误；
D、生长素的化学本质是吲哚乙酸，不属于蛋白质，蛋白酶只能水解蛋白质，不能分解生长素，生长素依然可以发挥抑制作用，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）生长素是植物体内自然合成的植物激素，2，4-D、萘乙酸等属于人工合成的生长素类似物，植物细胞不能合成这类物质。
（2）酶的催化作用具有专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应，蛋白酶仅能催化蛋白质水解，无法分解其他化学本质的物质。
（3）生长素的作用效果会因作用对象、生理过程不同而存在差异，同一浓度的生长素对不同生命活动可分别表现出促进或抑制作用。
（4）判断激素作用的最适浓度，需要在浓度梯度中观察到作用效果先增强后减弱的变化趋势，若在某一浓度范围内作用效果持续单向变化，则该范围内不存在对应作用的最适浓度。
（5）植物茎的背地生长由重力引起生长素分布不均造成，茎对生长素敏感度较低，两侧的生长素均对茎的生长起促进作用，近地侧生长素浓度更高，促进生长效果更明显。
12．海洋是生物圈的重要组成部分，与人类的生存和发展息息相关。图甲是某海域中大黄鱼种群增长速率随种群数量的变化情况；图乙表示某海域能量流动简图，A、B、C、D表示生态系统的组成成分。下列相关叙述正确的是（　　）
A．要获得该海域中大黄鱼的最大持续捕捞量，捕捞后大黄鱼种群数量应为a
B．图甲中大黄鱼数量为c时，该种群的年龄结构应为衰退型
C．图乙中能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为20%
D．图乙中一定存在食物链A→D→B
【答案】C
【知识点】种群的特征；种群数量的变化曲线；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、b点对应种群数量为K/2，此时种群增长速率最大，要获得最大持续捕捞量，捕捞后大黄鱼种群数量应维持在b点，A错误；
B、c点时种群增长速率大于0，种群数量仍在上升，种群年龄结构为增长型，B错误；
C、第一营养级A的同化量为7.5×106 J/(m2·a)，第二营养级D的同化量为1.5×106 J/(m2·a)，二者间能量传递效率=1.5×106/7.5×106×100%=20%，C正确；
D、图乙中B为分解者，食物链由生产者和消费者构成，不包含分解者，因此该生态系统食物链为A→D→C，D错误。
故答案为：C。
【分析】S型增长的种群增长速率曲线中，增长速率最大值对应种群数量K/2，渔业捕捞后需将种群数量维持在该值，实现可持续高产，增长速率大于0时种群数量增加，年龄结构为增长型。生态系统组成成分可依据同化能量多少判断，生产者固定的太阳能总量最多，D、C依次为初级、次级消费者，接收各营养级能量的B属于分解者。能量传递效率为相邻两个营养级之间同化量的比值，食物链仅包含生产者和消费者，分解者、非生物的物质和能量不参与食物链组成。
13．生活在同一区域的不同种群直接或间接地联系着，共同构成了有序的整体，即群落。下列关于生物群落的特征及其演替的叙述，错误的是（　　）
A．草原等生物群落的外貌会随着季节的改变发生有规律的变化
B．群落组成随着时间向一定方向有序变化的过程属于群落演替
C．森林群落中阴生植物的叶绿体体积小且数量少，利于其适应弱光条件
D．群落内两个生态位相似的物种间的竞争可能使其生态位的重叠程度降低
【答案】C
【知识点】群落的演替；当地自然群落中若干种生物的生态位
【解析】【解答】A、群落的外貌会随季节更替发生周期性变化，该现象也称为群落的季相。草原群落受温度、降水等季节性气候因素影响，外貌会出现有规律的改变，A正确；
B、群落演替的本质就是随着时间推移，群落的物种组成、空间结构等朝着一定方向发生有序更替，最终由一个群落逐步替代另一个群落，B正确；
C、森林下层光照较弱，阴生植物为充分捕获和利用有限光照，细胞内的叶绿体体积更大、数量更多，以此适应弱光环境，并非叶绿体体积小且数量少，C错误；
D、若两个物种生态位相似度高，会争夺相同的食物、空间等资源，种间竞争较为激烈。长期的竞争作用会促使二者发生生态位分化，进而降低生态位的重叠程度，减少竞争冲突，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）群落具有季相变化的特征，光照、温度、水分等环境条件随季节发生改变，会使草原、森林等各类群落的外貌呈现出规律性的周期性变化。
（2）群落演替是群落随时间进行定向、有序更替的过程，主要分为初生演替和次生演替两类，演替过程中群落的物种构成、优势种群以及内部结构都会不断发生改变。
（3）生态位相近的物种会因资源争夺产生种间竞争，自然选择会推动物种发生生态位分化，减小生态位重叠范围，从而降低竞争强度，利于不同物种在同一群落内共存。
14．洪泛区是指江河两岸、湖周海滨等易受洪水淹没的区域，这些地区土地肥沃，生物种类丰富，综合利用工程力学、土壤学、生态学和植物学等学科知识构建生态护坡，可有效减轻洪灾对生产的影响。下图为某河流生态护坡的模式图，有关说法错误的是（　　）
A．季节性洪泛区能明显体现出群落的季节性变化
B．日照增长后鲤鱼纷纷产卵体现了生态系统的信息传递功能
C．区别淹没区与季节性洪水区两个区域的重要特征是物种组成
D．该河受到轻微污染依然清澈，体现生态系统的恢复力稳定性
【答案】D
【知识点】生态系统中的信息传递；生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、季节性洪泛区水位随季节发生规律性变化，群落的外貌与结构也会随之改变，能体现群落的季节性，A正确；
B、日照属于物理信息，日照增长诱导鲤鱼产卵，利于种群繁衍，体现了生态系统的信息传递功能，B正确；
C、群落的物种组成是区别不同群落的重要特征，因此淹没区与季节性洪水区两个群落的主要区别是物种组成，C正确；
D、河流受到轻微污染仍保持清澈，是生态系统抵抗外界干扰、维持自身结构和功能稳定，体现的是抵抗力稳定性，D错误。
故答案为：D。
【分析】群落的季节性表现为群落外貌、结构随季节发生规律性变化，物理信息可调控生物的繁殖行为，物种组成是区分不同群落的首要依据，抵抗力稳定性指生态系统抵抗外界干扰维持自身稳态的能力，恢复力稳定性指生态系统遭到破坏后恢复原状的能力。
15．下列关于“DNA 粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（　　）
A．实验中如果将研磨液更换为蒸馏水，DNA提取的效率会降低
B．利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异，可初步分离DNA
C．DNA在不同浓度NaC1溶液中溶解度不同，该原理可用于纯化DNA粗提物
D．将溶解的DNA粗提物与二苯胺试剂反应，可检测溶液中是否含有蛋白质杂质
【答案】D
【知识点】DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、研磨液的作用是破碎细胞，释放DNA等物质，一般含有洗涤剂（瓦解细胞膜）和食盐（溶解DNA）。如果将研磨液更换为蒸馏水，细胞难以破碎，DNA释放量少，且蒸馏水不能有效溶解DNA，会导致DNA提取效率降低，A不符合题意；
B、DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精，利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异，可初步分离DNA（将DNA析出），B不符合题意；
C、DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同，在0.14mol/LNaCl溶液中溶解度最低，利用该原理可通过控制NaCl溶液浓度去除杂质，纯化DNA粗提物，C不符合题意；
D、二苯胺试剂是用于鉴定DNA的，在沸水浴条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色。检测蛋白质杂质应使用双缩脲试剂，而不是二苯胺试剂，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异，选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。例如，DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2 mol/L的NaCl溶液。在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。
16．细胞融合技术在生物育种和免疫学中有着广泛应用，下图为细胞融合的简略过程，据下图分析，下列说法错误的是（　　）
A．甲中a和b在体外受精前，需在体外进行卵子的成熟培养和精子获能处理
B．形成乙所依赖的生物学原理为细胞膜的流动性和植物细胞的全能性
C．对于已融合形成的细胞d，还需利用选择培养基筛选出产生特定抗体的杂交瘤细胞才可大规模生产单克隆抗体丙
D．若a和b分别为基因型AaBB、aaBb个体所产生的花粉细胞，则c（只考虑两两融合）有6种基因型
【答案】C
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用；单克隆抗体的制备过程；体外受精
【解析】【解答】A、体外受精时，采集的卵母细胞需进行成熟培养，精子需进行获能处理，才能完成受精作用，A正确；
B、植物体细胞杂交中，原生质体融合依赖细胞膜的流动性，杂交细胞经植物组织培养发育为完整植株，依赖植物细胞的全能性，B正确；
C、选择培养基只能筛选出杂交瘤细胞，还需进行克隆化培养和专一性抗体检测，才能筛选出产生特定抗体的杂交瘤细胞，才可大规模生产单克隆抗体，C错误；
D、基因型AaBB产生花粉为AB、aB，aaBb产生花粉为aB、ab，花粉两两融合（同种、异种）可得到AABB、aaBB、AaBB、AaBb、aaBb、aabb共6种基因型，D正确。
故答案为：C。
【分析】体外受精前需对卵母细胞进行成熟培养、精子进行获能处理；植物体细胞杂交包含原生质体融合和植物组织培养，分别依据细胞膜的流动性和植物细胞的全能性；单克隆抗体制备时，需经选择培养基筛选杂交瘤细胞，再通过抗体检测获得能分泌特异性抗体的杂交瘤细胞；花粉细胞两两融合包含同种花粉融合和异种花粉融合，据此可判断融合细胞的基因型种类。
17．春季时节的倒春寒、秋季霜冻都会对作物苗期生长及秋季收获期的产量产生巨大影响，低温胁迫影响玉米幼苗的生长。研究人员选用敏感型和耐冷型两个玉米品种，进行不同温度与不同时间胁迫处理，开展相关研究。回答下列问题：
（1）在饱和光照强度和适宜CO2浓度下，温度降低时玉米幼苗净光合速率下降主要是由于细胞中大多数酶活性降低，导致　 　；除此之外，还与叶绿体缺乏无机磷有关，缺乏无机磷会降低基粒上　 　的产生速率，导致暗反应　 　的速率降低。
（2）倒春寒时气温急剧下降，植物可能出现冷害或冻害。细胞膜的脂质过氧化损伤是低温伤害植物的另一途径，损伤程度可通过检测叶片的电导率进行分析。相关研究结果如下图所示：
据图可知：细胞膜损伤程度增大，叶片的相对电导率　 　。两个玉米品种中，耐冷型玉米品种是　 　，判断的依据是　 　。随着时间的延长，玉米幼苗受低温胁迫的影响程度　 　。
（3）过氧化物酶（POD）能清除膜脂过氧化产生的过氧化氢，抑制氧自由基的产生，从而减轻膜脂过氧化。该酶有利于玉米幼苗抵御8~0℃低温胁迫，使玉米幼苗保持相对稳定的净光合速率。与对照组相比，请预测POD在低温条件下的活性变化可能是　 　。
【答案】（1）光合作用各个过程速率均下降；NADPH和ATP；C3的还原
（2）增大；先玉335；相同低温条件处理，先玉335的电导率增大较少，细胞损伤程度较低；增大
（3）低温条件下的活性增强
【知识点】影响光合作用的环境因素；光合作用综合
【解析】【解答】(1) 光合作用的光反应和暗反应均需要酶的催化，温度降低使酶活性下降，光合作用各个过程速率均下降，因此净光合速率降低。无机磷是合成NADPH、ATP的重要元素，叶绿体基粒（类囊体薄膜）上发生光反应，缺乏无机磷会降低NADPH和ATP的生成速率；NADPH和ATP为暗反应中C3的还原过程提供还原剂和能量，因此暗反应C3的还原速率降低。
(2) 细胞膜损伤越大，细胞内电解质外流越多，叶片的相对电导率增大。对比两个品种，先玉335为耐冷型；判断依据是：相同低温、相同处理时间下，先玉335的相对电导率更低，细胞膜损伤程度更小。由图可见，低温处理2d的相对电导率高于1d，说明随着胁迫时间延长，玉米幼苗受低温胁迫的影响程度增大。
(3) 过氧化物酶（POD）可清除有害物质、减轻低温造成的膜损伤，帮助幼苗抵御低温胁迫，因此推测：低温条件下POD的活性增强，以此提升幼苗抗冷能力。
【分析】(1) 温度通过影响酶活性调控光合速率；磷是ATP、NADPH的组成元素，光反应产生的ATP、NADPH直接驱动暗反应C3的还原。
(2) 相对电导率可反映细胞膜受损程度，电导率越高，细胞膜通透性越大、损伤越严重；耐冷品种在低温下细胞膜损伤更轻，相对电导率更低；低温胁迫时间越长，对植物的伤害越大。
(3) 逆境胁迫下，植物可通过提高保护酶的活性，清除有害物质，减轻细胞损伤，提升抗逆能力。
（1）温度对光合作用速率的影响主要通过影响相关酶的活性，低温时大多数酶活性降低，光合作用各个过程速率均下降；光合作用中含P的物质主要有ATP和NADPH，在叶绿体类囊体上进行光反应合成ATP和NADPH，为暗反应的C3的还原提供能量和还原剂；
（2）分析柱状图可知，温度低，时间延长会导致植物细胞膜损伤程度增大；植物细胞膜损伤程度增大，相对电导率增大；相较而言，先玉335受低温胁迫的影响较小；
（3）POD用于低温时减轻膜脂过氧化，有利于玉米幼苗抵御8~0℃低温胁迫，使玉米幼苗保持相对稳定的净光合速率，推测在低温条件下POD活性将会增强，有利于玉米幼苗抵御低温胁迫。
18．某昆虫的体色受等位基因A、a控制，翅形受等位基因B、b控制，其中1对基因位于X染色体上。为进一步了解其遗传机制，研究者用灰身长翅雌虫与灰身卷翅雄虫杂交得F1，实验结果如表：
亲本（P） 子一代（F1）
♀ ♂ ♀ ♂
灰身长翅 灰身卷翅 灰身长翅：灰身卷翅：黑身长翅：黑身卷翅=2：2：1：1 灰身卷翅：黑身卷翅=2：1
（1）就翅形来看，显性性状是　 　翅，子一代昆虫中卷翅基因的基因频率为　 　。
（2）就体色来看，子一代昆虫的灰身：黑身=2：1，同学们提出了两种观点解释这一现象：
观点一：“含显性基因的雄配子有50%的死亡率”。如果该观点是正确的，则子一代昆虫体色的基因型有　 　种，其中纯合子占的比例为　 　。
观点二：“体色的显性基因纯合致死”。
经查阅资料发现，观点二的说法更为科学。请你重新设计一个实验加以验证，要求一次实验即可，则选择的杂交亲本是　 　，请写出该杂交实验的遗传图解（要求：①只书写体色性状相关的遗传、于写出配子）：　 　。
【答案】（1）长翅；4/5
（2）3；1/2；多对灰身与黑身杂交；
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】(1) 亲代长翅雌虫与卷翅雄虫杂交，子代雌性出现长翅、卷翅，雄性全为卷翅，控制翅形的基因位于X染色体上，可判断长翅为显性性状。亲本翅形基因型为XBXb、XbY，杂交后子一代基因型及比例为XBXb：XbXb：XbY=1：1：1。翅形基因总数量：雌性个体含2条X染色体，雄性含1条X染色体，总基因数=2+2+1=5；卷翅基因（Xb）数量：XBXb含1个、XbXb含2个、XbY含1个，共4个；因此卷翅基因的基因频率为4/5。
(2) 亲本体色基因型均为Aa。
观点一：含显性基因A的雄配子有50%死亡率。雌配子类型及比例：A：a=1：1；雄配子原本A：a=1：1，A雄配子50%死亡，存活雄配子比例A：a=1：2；雌雄配子随机结合，子代基因型为AA、Aa、aa，共3种；纯合子（AA+aa）比例=1/2×1/3+1/2×2/3=1/2。
验证观点二（显性基因纯合AA致死）：选择多对灰身（Aa）个体与黑身（aa）个体杂交，若后代灰身：黑身=1：1，可证明观点二成立。
遗传图解：
【分析】(1) 伴X遗传中，可通过正反交、子代雌雄性状差异判断显隐性；基因频率=某基因总数/全部等位基因总数。
(2) 配子致死、合子致死均会改变子代性状分离比；区分两种致死类型，最简便的方法为测交实验；纯合致死时，显性个体均为杂合子，测交后代性状分离比为1：1。
（1）亲代长翅雌性与卷翅雄性个体杂交，后代雌性个体中长翅和卷翅的比例为1∶1，说明长翅对卷翅为显性，且子代雄性个体中均表现为卷翅，说明长翅雄性表现为致死；根据子代的表现型可知，亲本的基因型可表示为XBXb和XbY，杂交产生的子代的基因型和比例为XBXb、XbXb和XbY，且比例均等，可见子一代昆虫中卷翅基因的基因频率为4/5。
（2）就体色来看，子一代昆虫的灰身∶黑身=2∶1，对于该现象出现的原因解释有：“含显性基因的雄配子有50%的死亡率”或“体色的显性基因纯合致死”。基于上述解释做出分析，根据子代的表现型比例可推知亲本的基因型为Aa和Aa，若第一种假设合理，则雌性个体产生的配子类型和比例为1/2A、1/2a，雄性个体的比例为1/3A、2/3a，子代中黑身个体的比例为1/2×2/3=1/3，符合题意，子一代昆虫体色的基因型有3种分别是AA、Aa和aa，其中纯合子占的比例为1/2×1/3+1/2×2/3=1/2。
经查阅资料发现，观点二的说法更为科学。若该观点正确，则群体中灰身个体均为杂合子，为了证明该观点，可设计测交实验进行验证，即选择多对灰身个体与异性的黑身个体进行杂交，观察后代的性状表现，进而得出相应的结论，若后代中灰身和黑身的比例为1∶1，且与性别无关。可证明上述观点，相关遗传图解如下：
19．禁食或高强度运动会导致血糖浓度降低，神经和免疫细胞“跨界合作”共同调节血糖以维持稳态的平衡。研究发现，当高强度运动导致血糖浓度降低时，神经系统调节先天样淋巴细胞（ILC2）发挥作用，通过增加ILC2的数量和改变ILC2的位置，进而影响胰腺中相应内分泌细胞的分泌作用，从而升高血糖。具体如下图所示。
（1）高强度运动时，血糖浓度降低，此时位于　 　的血糖调节中枢兴奋，通过　 　（填“交感”或“副交感”）神经支配，最终使胰腺中的胰岛A细胞分泌胰高血糖素，从而升高血糖。
（2）结合图中信息分析，参与血糖调节的信息分子有　 　，图中ILC2能够升高血糖的作用机理是　 　。
（3）研究人员通过体外细胞培养技术来验证胰高血糖素的分泌是ILC2分泌的细胞因子起作用，而不是ILC2的直接作用。请利用以下实验材料设计实验思路并预期实验结果。
实验材料：胰岛A细胞、活化的ILC2、IL-13和IL-5、细胞因子阻断剂等
实验设计思路：　 　。预期实验结果：　 　。
【答案】（1）下丘脑；交感
（2）NE、IL-13、IL-5、胰高血糖素；ILC2受到NE的作用后会增殖并迁移至胰腺，分泌-13、IL-5，促进胰高血糖素的分泌，从而升高血糖
（3）取生理状态相同的胰岛A细胞随机分成四组并编号甲、乙、丙、丁；甲组不做处理、乙组加适量活化的ILC2、丙组加等量活化的ILC2和适量细胞因子阻断剂，丁组加适量的IL-13和IL-5；在相同且适宜的条件下培养，检测培养液中胰高血糖素的含量；胰高血糖素含量乙≈丁>甲≈丙
【知识点】神经系统的基本结构；血糖平衡调节
【解析】【解答】 (1)血糖平衡调节的神经中枢位于下丘脑，血糖浓度降低时，机体需要启动升高血糖的调节流程，下丘脑的血糖调节中枢产生兴奋后，会通过交感神经将兴奋传导至胰腺。交感神经可以调控胰岛A细胞合成并分泌胰高血糖素，胰高血糖素能够促进肝糖原分解，还能促进脂肪、氨基酸等非糖物质转化为葡萄糖，最终实现血糖浓度回升。副交感神经的作用是促进胰岛B细胞分泌胰岛素，胰岛素具备降低血糖的作用，和本次升高血糖的调节过程不符，因此该调节过程中发挥作用的传出神经是交感神经。
(2)梳理参与血糖调节的各类信息分子，神经末梢释放的NE是神经递质，属于神经调节的信号分子；ILC2分泌的IL-13、IL-5属于细胞因子，是免疫细胞释放的信号分子；胰岛A细胞分泌的胰高血糖素是激素，属于体液调节的信号分子，因此参与本次血糖调节的信息分子为NE、IL-13、IL-5、胰高血糖素。ILC2升高血糖的完整作用机理：小肠处神经末梢释放出去甲肾上腺素NE，NE结合ILC2细胞膜上的特异性受体后，一方面促进ILC2增殖，提升该细胞的数量，另一方面诱导ILC2迁移到胰腺组织附近；迁移至胰腺的ILC2能够分泌IL-13、IL-5两种细胞因子，细胞因子作用于胰腺内的胰岛A细胞，刺激胰岛A细胞合成并分泌胰高血糖素；胰高血糖素随体液运输作用于肝脏靶细胞，加速肝糖原分解，同时推动非糖物质转化生成葡萄糖，最终升高血糖浓度。
(3)该实验的实验目的是验证胰岛A细胞分泌胰高血糖素，依靠的是ILC2分泌的细胞因子发挥作用，而不是ILC2细胞和胰岛A细胞直接接触产生效应。实验设计严格遵循对照原则、单一变量原则和等量原则，各组胰岛A细胞生理状况、培养温度、培养液条件、培养时长等无关变量全部保持一致。甲组设置为空白对照组，不施加任何外源处理，用来测定胰岛A细胞胰高血糖素的基础分泌量；乙组加入活化的ILC2，该组同时存在细胞直接接触、细胞因子释放两种潜在作用途径；丙组加入等量活化ILC2和细胞因子阻断剂，ILC2分泌的细胞因子会被阻断剂灭活，仅保留细胞直接接触这一条作用途径；丁组不添加ILC2细胞，直接外源添加IL-13和IL-5两种细胞因子，单独验证细胞因子能否独立刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素。
实验思路：取生理状态相同的胰岛A细胞随机分成四组并编号甲、乙、丙、丁；甲组不做处理、乙组加适量活化的ILC2、丙组加等量活化的ILC2和适量细胞因子阻断剂，丁组加适量的IL-13和IL-5；在相同且适宜的条件下培养，检测培养液中胰高血糖素的含量。
预期实验结果：甲组没有外源刺激信号，胰岛A细胞几乎不会分泌胰高血糖素；丙组内ILC2分泌的细胞因子被阻断剂灭活，即便ILC2细胞和胰岛A细胞直接接触，也无法诱导胰高血糖素大量分泌，胰高血糖素含量和甲组数值接近；乙组中的ILC2可以正常分泌细胞因子，丁组直接补充了外源细胞因子，两组都能有效刺激胰岛A细胞大量分泌胰高血糖素，两组胰高血糖素含量数值相近。最终检测结果表现为胰高血糖素含量乙≈丁>甲≈丙，该结果可以验证实验假设成立。
【分析】（1）下丘脑是血糖平衡调节的神经中枢，血糖调节存在完整的神经调节路径，交感神经兴奋可促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素，副交感神经兴奋可促进胰岛B细胞分泌胰岛素。
（2）胰高血糖素的生理作用是促进肝糖原分解，同时促进脂肪、氨基酸等非糖物质转化为葡萄糖，以此升高血糖浓度；胰岛素可以促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，起到降低血糖的作用，胰岛素是人体内唯一能够降低血糖的激素。
（3）神经调节的信号分子为神经递质，由突触前神经元的神经末梢释放，只能与靶细胞膜上的特异性受体结合发挥作用；体液调节的信号分子包含各类激素，激素经体液运输后作用于对应的靶细胞、靶器官；免疫细胞可以合成并分泌细胞因子，细胞因子能够作为信号分子介导细胞间的信息交流。
（4）神经调节、体液调节、免疫调节三大调节系统之间存在紧密联系，可以相互配合、共同调控机体内环境稳态。
（5）生物学验证类实验设计必须遵循对照原则、单一变量原则、等量原则，空白对照、阻断对照、外源添加物质对照、相互对照都是实验中常用的对照类型。
（6）细胞间进行信息交流有两种主要方式，第一种是依靠各类信号分子传递信息，第二种是细胞之间直接接触完成信息传递，可通过人为阻断其中一种途径，单独验证每一种方式的生理效应。
（7）开展体外动物细胞培养实验时，需要保证各组实验细胞生理状态完全一致，培养体系的温度、pH、培养液组分、培养时长等无关变量保持相同且适宜，避免无关变量干扰最终实验结果。
（1）血糖调节中枢位于下丘脑，高强度运动时，血糖浓度降低，此时位于下丘脑的血糖调节中枢兴奋，通过交感神经经支配，最终使胰腺中的胰岛A细胞分泌胰高血糖素，从而升高血糖。
（2）由图可知，NE作用于ILC2后，ILC2会增殖并迁移至胰腺，分泌-13、IL-5，促进胰高血糖素的分泌，从而升高血糖，因此可知参与血糖调节的信息分子有NE、IL-13、IL-5、胰高血糖素。
（3）本实验目的是验证胰高血糖素的分泌是ILC2分泌的细胞因子起作用，而不是ILC2的直接作用，因此自变量是ILC2分泌细胞因子的有无，因变量为胰高血糖素的分泌量。根据实验对照原则和单一变量的原则，因此实验思路为取生理状态相同的胰岛A细胞随机分成四组并编号甲、乙、丙、丁；甲组不做处理、乙组加适量活化的ILC2、丙组加等量活化的ILC2和适量细胞因子阻断剂，丁组加适量的IL-13和IL-5；在相同且适宜的条件下培养，检测培养液中胰高血糖素的含量。乙组和丁组都有细胞因子，因此一道A细胞都可分泌胰高血糖素，甲组不做处理，胰岛A细胞不分泌，丙组虽有活化的ILC2，但存在细胞因子阻断剂，因此胰岛A细胞不分泌，故实验结果为胰高血糖素含量乙≈丁>甲≈丙。
20．河西绿洲是我国重要的生态屏障，是西部大开发和“一带一路”建设的重要区域。受地形和气候的影响，河西绿洲生态系统高度依赖其南部冰雪融水及其山地森林所提供的水资源。几千年以来，天然绿洲格局逐渐发展为以传统农牧业为主的人工绿洲，以至现代工农业发展的城镇化的新型绿洲，同时人类活动也带来了绿洲荒漠化、土壤盐淡化、工业污染等一系列环境问题。
I．研究人员对河西绿洲生态系统内不同草原分别进行了不同放牧压力下的群落调查，结果如下表所示。
群落类型 植物类群数（单位：类）
轻牧 中牧 重牧 过牧
山地草原 18 25 17 10
山地荒漠草原 14 16 12 9
盐渍化草甸 11 12 7 6
（1）草原群落中，常常因地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同等等，不同地段分布着不同的种群，这体现了群落的　 　结构。对不同草原的植物类群数进行调查，常采用的方法是　 　。
（2）有报道显示，适度放牧可以降低群落优势种排斥其他物种的能力，从而提高群落水平上的多样性。表中数据　 　（填“支持”或“不支持”）上述报道，依据是　 　。
Ⅱ．近年来，在传统的游牧和农业种植模式的基础上，河西绿洲发展了“草—牧—沼—肥—农产品”循环农业生产模式（如图所示），图中a表示生产者固定的太阳能，b、c分别表示奶牛和鸡摄入的能量。
（3）在该农业生态系统中，蝇蛆属于　 　（填组成成分），图中所示奶牛的同化量为　 　。
（4）该农业种植模式下，水果、花卉的种植采用了间作套种的方式，将生物在时间、空间上进行合理配置，以获得更大的收益，从能量流动的角度分析，意义在于　 　。
（5）该农业种植模式中，可以将农作物剩余物作为饲料饲养牲畜，牲畜粪便经发酵产生沼肥回填农田，相比传统焚烧秸秆后进行草木灰回填的方式，这种方式的优越性在于　 　。（答2点即可）。
【答案】水平；样方法；支持；同一草原的植物类群数与放牧压力有关，不同放牧压力下，植物类群数有明显差别，且三种类型的草原群落中都是中牧时植物类群数最大；分解者；b—e—g；增加生态系统中流入生产者的总能量；能实现物质的循环利用；能实现能量的多级利用；能减少空气污染和CO2的排放
【知识点】估算种群密度的方法；群落的结构；生态系统的结构；研究能量流动的实践意义
【解析】【解答】(1) 群落的水平结构是指由于地形起伏、土壤湿度与盐碱度差异、光照不同等，不同地段分布不同种群，因此该现象体现群落的水平结构。调查植物类群数常用样方法，取样时需遵循随机取样原则。
(2) 表中数据支持该报道；依据是三种草原群落均在中度放牧时植物类群数最多，说明适度放牧可提升群落物种多样性。
(3) 蝇蛆利用奶牛粪便（动物排遗物）中的有机物生存，属于分解者。奶牛同化量=摄入量 粪便量，奶牛摄入能量为b，粪便能量为e+g，因此同化量为b e g。
(4) 间作套种可充分利用空间与光照，提高光能利用率，增加生态系统中流入生产者的总能量，从而提高经济效益。
(5) 该模式的优越性：实现物质循环利用；实现能量多级利用，提高能量利用率；减少秸秆焚烧带来的空气污染，降低碳排放；同时获得清洁能源，提升综合效益（答出两点即可）。
【分析】(1) 群落垂直结构侧重分层现象，水平结构侧重水平方向上的镶嵌分布；样方法适用于调查植物或活动能力弱、活动范围小的动物的种群数量、类群数。
(2) 适度放牧可避免优势种过度挤占其他物种资源，减轻种间竞争，从而提高物种丰富度；过度放牧会破坏植被，降低物种数。
(3) 生态系统分解者可分解动植物遗体、排遗物；消费者同化量=摄入量 粪便量，粪便能量属于上一营养级流向分解者的能量。
(4) 能量流动的实践应用包括合理密植、间作套种，核心是提高光能利用率，增加生产者固定的总能量。
(5) 循环农业模式兼顾生态效益与经济效益，相比传统焚烧方式，减少环境污染，同时提升物质、能量的利用效率。
21．传统的乙醇发酵利用高粱、甘蔗等粮食进行生产，对粮食消耗巨大。高粱等植物的秸秆中含有丰富的半纤维素(主要水解产物是木糖)。木糖在XYR酶、XDH酶的催化下转化成为木酮糖，木酮糖在XK酶作用下进一步代谢成为乙醇。酿酒酵母是乙醇发酵的重要菌种，但因其缺乏XYR基因和XDH基因而无法直接利用木糖。研究人员通过基因工程将XYR基因和XDH基因导入野生型的酿酒酵母中，在酵母细胞内建立了完整的木糖代谢的通路。
注：增强子是一种可促进基因转录的一小段特殊DNA序列；LEU2基因是亮氨酸合成基因，URA3基因是尿嘧啶合成基因。
（1）酿酒酵母菌种的性能是决定产品质量的重要因素，性状优良的酵母菌菌种可以从自然界中筛选，也可以通过　 　或　 　获得；经主发酵阶段产生的啤酒要在低温、密闭的环境下储存一段时间经过　 　阶段才适合饮用，在实验室培养酿酒酵母时，培养皿等玻璃器皿用　 　灭菌。
（2）为提高乙醇的产量，研究人员采用PCR融合技术，将增强子序列拼接到XK基因上游，需要在引物2、3的　 　(填“3'”或“5'”)端引入与另一个基因相应末端互补的序列，形成重叠区域。虚线框中的过程不需要加入引物，原因是　 　。
（3）载体质粒中LEU2基因和URA3基因可作为　 　筛选目的菌。由此研究人员将重组质粒a和b导入到　 　酿酒酵母中，并在　 　培养基上进行培养，以获得工程菌a．
（4）在同等适宜条件下分别将工程菌a和工程菌b进行发酵实验，发现工程菌a的乙醇产量是工程菌b的1.5倍，试分析工程菌a提高了乙醇产量的原因　 　。
【答案】（1）诱变育种；基因工程育种；后发酵；干热
（2）5'；在TaqDNA聚合酶催化下可分别以这两条链为引物进行延伸
（3）标记基因；亮氨酸和尿嘧啶缺陷型；以木糖为唯一碳源、缺少亮氨酸和尿嘧啶
（4）工程菌a与工程菌b相比，导入了增强子与XK重组基因，使细胞超表达XK酶，提高了木酮糖转变为乙醇的效率
【知识点】果酒果醋的制作；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）对于获得优良性状的酵母菌菌种，诱变育种可以通过物理、化学等因素诱导酵母菌发生基因突变，从而产生新的性状，有可能获得优良菌种；基因工程育种则可以按照人们的意愿，将特定的基因导入酵母菌中，定向改造酵母菌的性状。啤酒发酵过程包括主发酵和后发酵阶段，经主发酵阶段产生的啤酒要在低温、密闭的环境下储存一段时间经过后发酵阶段才适合饮用。在实验室中，培养皿等玻璃器皿常用干热灭菌法进行灭菌，这种方法能够有效杀灭微生物，保证实验的无菌环境。
（2）在PCR融合技术中，要将增强子序列拼接到XK基因上游，需要在引物2、3的5'端引入与另一个基因相应末端互补的序列，形成重叠区域。因为在PCR扩增时，DNA聚合酶只能从引物的3'端开始延伸DNA链，所以要在5'端引入互补序列。虚线框中的过程不需要加入引物，是因为在TaqDNA聚合酶催化下可分别以这两条链为引物进行延伸。两条链在TaqDNA聚合酶作用下可以自身作为模板进行延伸反应，从而完成DNA的合成。
（3）载体质粒中的LEU2基因和URA3基因可作为标记基因，标记基因的作用是便于筛选含有重组质粒的目的菌。由于LEU2基因是亮氨酸合成基因，URA3基因是尿嘧啶合成基因，所以将重组质粒a和b导入到亮氨酸和尿嘧啶缺陷型酿酒酵母中，这样不含重组质粒的酵母在缺少亮氨酸和尿嘧啶的培养基上无法生长，而导入重组质粒的酵母可以利用重组质粒中的标记基因合成亮氨酸和尿嘧啶从而生长。为了筛选出能够利用木糖的工程菌a，需要在以木糖为唯一碳源、缺少亮氨酸和尿嘧啶的培养基上进行培养。只有导入了重组质粒且能正常表达相关基因的工程菌a才能利用木糖作为碳源，同时利用标记基因合成亮氨酸和尿嘧啶进行生长繁殖。
（4）工程菌a与工程菌b相比，导入了增强子与XK重组基因，增强子是一种可促进基因转录的一小段特殊DNA序列，它与XK基因重组后，使XK基因的转录增强，从而在细胞中超表达XK酶。XK酶可以催化木酮糖进一步代谢成为乙醇，XK酶量的增加提高了木酮糖转变为乙醇的效率，所以工程菌a的乙醇产量是工程菌b的1.5倍。
【分析】（1）发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产物的分离、提纯等方面。
（2）PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
（3）基因工程是一种DNA操作技术，需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
（1）性状优良的酵母菌菌种可以通过诱变育种（人工诱变使酵母菌发生基因突变，从而筛选出优良性状的菌种）或基因工程育种（按照人们的意愿，将特定基因导入酵母菌中，获得具有优良性状的菌种）获得。经主发酵阶段产生的啤酒要在低温、密闭的环境下储存一段时间经过后发酵阶段才适合饮用。后发酵阶段可以使啤酒的风味更加成熟，品质更加稳定；在实验室培养酿酒酵母时，培养皿等玻璃器皿用干热灭菌法灭菌。干热灭菌法适用于耐高温且需要保持干燥的物品，如玻璃器皿、金属用具等；
（2）在PCR技术中，DNA聚合酶只能从引物的3'端开始延伸DNA链，所以要将增强子序列拼接到XK基因上游，需要在引物2、3的5'端引入与另一个基因相应末端互补的序列，形成重叠区域；虚线框中的过程是以PCR产物为模板进行的DNA合成，因为在TaqDNA聚合酶催化下可分别以这两条链为引物进行延伸，所以不需要加入引物；
（3）载体质粒中LEU2基因和URA3基因可作为标记基因筛选目的菌。标记基因的作用是便于将含有目的基因的受体细胞筛选出来；研究人员将重组质粒a和b导入到亮氨酸和尿嘧啶缺陷型酿酒酵母中。因为重组质粒a和b中分别含有LEU2基因和URA3基因，导入后可以使缺陷型酵母能够合成亮氨酸和尿嘧啶，从而在特定培养基上生长；在以木糖为唯一碳源、缺少亮氨酸和尿嘧啶的培养基上进行培养，只有导入了重组质粒的酵母细胞（工程菌a）才能生长，从而获得工程菌a；
（4）工程菌a同时导入了增强子与XK重组基因，增强子可促进XK基因的转录，使XK酶的合成量增加，提高了木酮糖转变为乙醇的效率，从而提高了乙醇产量；而工程菌b没有增强子序列，XK基因转录水平相对较低，XK酶量少，乙醇产量相对较低。
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