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江苏省泰州市2024届高三下学期一模调研考试生物试卷（Word版附解析）
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这是一份江苏省泰州市2024届高三下学期一模调研考试生物试卷（Word版附解析），共34页。试卷主要包含了 单项选择题， 多项选择题， 非选择题等内容，欢迎下载使用。
(满分：100分 考试时间：75分钟)
一、 单项选择题：本题包括14小题，每小题2分，共28分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 下列有关组成细胞的元素和化合物的叙述，正确的是（ ）
A. 蔗糖是植物光合产物运输的唯一形式
B. 人体中的氨基酸均可以作为神经递质
C. 磷脂分子和ATP组成元素可能相同
D. 辅酶Ⅰ可显著降低化学反应的活化能
2. 下列有关实验操作的叙述，正确的是（ ）
A. 换高倍镜前，必须先将观察目标移至视野中央，再转动转换器
B. 斐林试剂甲、乙液混合后必须放置数天才可用于还原糖的检测
C. 在进行叶绿体中色素提取实验的时候使用含水乙醇提取不到色素
D 用血细胞计数板对酵母菌进行计数前必须对酵母菌培养液进行稀释
3. 耐力性运动是指机体所进行的时长超过30 min的步行、游泳等运动。研究人员探究了在耐力性运动训练中肌纤维出现的变化，实验结果如图所示。
下列相关叙述错误的是（ ）
A. 有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式
B. 坚持训练使肌纤维中线粒体的数量持续不断增加
C. 耐力性运动训练影响某些基因的表达水平和方向
D. 耐力性运动对某些类型糖尿病有一定的预防作用
4. 下列有关细胞凋亡的叙述，正确的是（ ）
A. 引起细胞凋亡的信号均来自细胞内部
B. 细胞凋亡时细胞膜将失去选择透过性
C. 细胞凋亡通常引起生物体的炎症反应
D. 凋亡的细胞可被临近的某些细胞吞噬
5. 孟德尔说“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性”。下列有关实验材料应用的叙述中，正确的是（ ）
A. 黑藻叶直接替代紫色洋葱鳞片叶外表皮制片，可用于观察植物细胞质壁分离和复原
B. 用雌雄异花的玉米做杂交实验时，过程中可不去雄，但雌花成熟后必须套袋
C. 若用同位素标记的烟草花叶病毒做侵染细菌实验，也可证明DNA是遗传物质
D. 用大蒜根尖进行低温诱导染色体数目变化实验，可观察到染色体动态变化的过程
6. 二倍体栽培种芜菁、黑芥和花椰菜通过相互杂交和自然加倍可形成四倍体栽培种，关系如图(图中A、B、C分别代表不同的染色体组，数字代表体细胞中的染色体数)。相关叙述正确的是（ ）
A. 芥菜的形成过程说明染色体结构的变异属于可遗传的变异
B. 芜菁、黑芥和花椰菜之间不存在生殖隔离，属于同一个物种
C. 若用油菜与芜菁进行杂交，产生的子代(AAC)体细胞中有同源染色体
D. 若芥菜与埃塞俄比亚芥杂交，产生的子代(ABBC)体细胞中含8个染色体组
7. 抗原决定簇(抗原表位)是指抗原分子中能被抗体识别并结合的某些基团，有的位于抗原分子的表面，有的位于抗原分子的内部，暴露出来才能具有抗原作用。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 一种抗原的抗原决定簇往往不止一种
B. 各种抗原决定簇的化学本质均为蛋白质
C. 抗原呈递细胞能将内部的抗原决定簇暴露出来
D. 抗体与抗原特异性结合时可能会有氢键的形成
8. 下面为四种中枢神经元的连接方式示意图，有关连接方式的叙述，错误的是（ ）
A. 单线式保证了反射活动的高度精确性
B. 环路式实现了机体中兴奋的延长传递
C. 会聚式实现了神经系统内冲动的整合
D. 分散式利于扩大神经系统的活动范围
9. 当植物受到周围环境遮荫时，植株表现出茎秆细高、分枝减少、节间伸长、开花加快等现象，称为“避荫反应”。下列相关叙述错误的是（ ）
A. “避荫反应”的植物往往叶片的叶柄也变长
B. “避荫反应”由生长相对稠密的植物长期进化而来
C. “避荫反应”是一种植物对光资源竞争的策略
D. “避荫反应”与单侧光照射引起的向光性表现相同
10. 枝角类生物是一类淡水浮游动物，以藻类和有机碎屑等为生。通过开展湖底沉积物中枝角类微化石的研究可了解水体环境的演化过程。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 沉积物中的枝角类微化石是研究生物进化最直接的证据
B. 藻类等生物和非生物物质和能量组成生态系统的结构
C. 有机污染物的大量排放，直接导致蓝藻过度繁殖成为优势种
D. 枝角类生物在生态系统中属于消费者，促进生态系统的物质循环
11. 原产巴西的水花生能通过节部生根形成不定根迅速繁殖。引种入我国后逃逸野外对生态环境造成严重破坏。科研人员就干旱和涝渍胁迫对入侵物种水花生生长的影响进行了研究，其实验设计如下表，结果如下图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 引入到新环境的种群，在一定时间内都会呈“J”形增长
B. 宜选用样方法调查水花生的种群密度来判断其种群数量的变化趋势
C. 随干旱程度和涝渍程度的增大，对水花生生长抑制能力均在增强
D. 影响水花生种群数量变化的非密度制约因素除干旱外，还有气温等
12. 党的二十大提出，中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化，我们坚持可持续发展，坚定不移走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。下列有关践行可持续发展的叙述，正确的是（ ）
A. 在湿地生态恢复工程中建立缓冲带，可完全消除人类的干扰
B. 农作物秸秆“过腹还田”，可实现物质、能量的多级循环利用
C. 退耕还林，通过自然的次生演替可提高生物多样性的间接价值
D. 给稻—蟹共生农田投入的物质、能量越多，生态的稳定性就越强
13. 我国是世界上啤酒的生产和消费大国。啤酒是以大麦芽为主要原料制成的。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 破碎麦芽有利于释放其中的淀粉酶
B. 发酵过程中有机物分解会引起发酵罐温度升高
C. 要随时检测发酵液中的微生物数量等以了解发酵进程
D. 发酵结束后需要对啤酒进行高压蒸汽灭菌处理
14. 某些微生物能合成几丁质酶，使几丁质降解为N乙酰氨基葡萄糖后进一步转化利用。科研人员试图从土壤中筛选出能高效降解几丁质的菌株，通过微生物培养获得几丁质酶，用于生物防治。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 土壤样品应加到以几丁质为唯一碳源的选择培养基中培养
B. 目的菌的纯化和计数可以使用平板划线法或稀释涂布平板法
C. 可依据单菌落周围“水解圈直径/菌落直径”的值来筛选目的菌株
D. 获得的几丁质酶可用于防治某些有害的甲壳类动物、昆虫等生物
二、 多项选择题：本题包括4小题，每小题3分，共12分。每小题有不止一个选项符合题意，每小题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。
15. 下图为生物体内“泵”的3种类型，相关叙述错误的是（ ）
A. P型质子泵中的Ca2+泵磷酸化后运输Ca2+时构象不改变
B. 神经细胞内高Na+低K+的环境依靠P型泵来维持
C. 溶酶体膜上存在的V 型质子泵将H+运入溶酶体
D. F型质子泵广泛分布于线粒体内膜和类囊体薄膜上
16. 下图为血糖升高时人体胰岛素释放的调节过程示意图，相关叙述错误的是（ ）
A. 图示细胞为胰岛B细胞，是人体内唯一可以释放胰岛素的细胞
B. ATP含量升高，通过调节最终会导致细胞的膜电位变为内负外正
C. 胰岛素的释放过程需要细胞呼吸供能，但不需要相关膜蛋白参与
D. 胰岛素通过体液运输进入靶细胞，促进细胞摄取、利用和存储糖
17. 2023年成都大运会吉祥物“蓉宝”的原型是大熊猫“芝麻”。大熊猫分类上属哺乳纲食肉目，如今却喜好食“素”，主要以箭竹为食，也会取食竹鼠等。下列说法错误的是（ ）
A. 大熊猫由食“荤”到食“素”的变化是变异导致基因频率定向变化的结果
B. 竹鼠、大熊猫分别处于第二、第三营养级，它们与其他生物一起组成群落
C. 分析大熊猫粪便可初步确定其种群密度，但粪便中的能量不来自其同化量
D. 设立自然保护区是保护大熊猫的最有效措施，其可提高大熊猫的物种多样性
18. 下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述，正确的是（ ）
A. 细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需要添加血清等物质
B. 胚胎移植前细胞和囊胚的培养都要放在充满CO2的培养箱中进行
C. 移植后胚胎的发育受母体激素影响，也影响母体激素分泌
D. 胚胎干细胞和成纤维细胞功能不同，是因为表达的基因都不同
三、 非选择题：本题包括5小题，共60分。
19. 为探究植物抵御高温的生理生态机制和培育抗高温新品种，科学家进行了一系列相关研究，下图1为高温胁迫下植物光合电子传递链的示意图，图2为高温胁迫诱导植物PSⅡ发生光抑制的作用机理(ROS：活性氧，OEC：放氧复合体)。请回答下列问题：
（1）图1中双层磷脂分子层及其中蛋白质等组成结构为__________，是光合作用过程中________阶段发生的场所。水光解需要的能量由______________两类色素捕获而来。
（2）碳固定过程的反应物是________，还原碳固定产物需要图1结构上合成的________提供还原力。
（3）高温胁迫下，由于膜的流动性________，PSⅡ捕光复合体很容易从膜上脱落，影响光合电子传递，导致植物对光能的利用效率降低。据图1判断，高温胁迫时植物会通过增强图中依赖____________途径的环式电子传递方式来起到光保护作用。
（4）据图2可知，ROS过量合成除可直接导致PSⅡ失活外，还能通过_____________途径引起PSⅡ失活，发生光抑制现象。
（5）植物净光合速率在很大程度上取决于Rubisc (C5的羧化酶/加氧酶)的活性，该酶在叶绿体中的存在部位是____________。Rubisc活性受到Rubisc活化酶(RCA)的调节，RCA活性易受高温胁迫抑制。据此，结合生物技术与工程知识，提出一个缓解高温胁迫对光合能力和作物产量影响的方案：__________________________________。
20. 神经递质五羟色胺（5HT）是一种抑制性神经递质，广泛存在于哺乳动物组织中。为探究5HT在抗DNA病毒先天免疫中的作用机制，科学家进行了相关实验。
（1）储存在神经元____________中的5HT以________方式离开突触前膜，与突触后膜的受体结合，发挥调节作用。
（2）抗DNA病毒先天免疫是指细胞感染病毒后产生Ⅰ型干扰素（IFNⅠ），诱导相关基因表达进而促进病毒的清除进程。干扰素的化学本质为________，属于免疫活性物质中的________。
（3）Ⅰ型单纯疱疹病毒（HSVⅠ）是一种双链DNA病毒。病毒与细菌在结构上的最大区别是____________。下表为对小鼠进行5HT给药处理或HSVⅠ感染等相关处理后IFNⅠ含量变化的实验记录表，表中第三组的①②处理应分别为________（用“＋”或“－”表示）。实验结果表明5HT能够________机体内干扰素IFNⅠ的产生。
“＋”表示用HSVⅠ感染小鼠或给药5HT处理，“－”表示不用HSVⅠ感染小鼠或不给药5HT处理
（4）已知DNA病毒在入侵细胞后，病毒DNA主要被胞内的DNA感受器cGAS识别，产生第二信使cGAMP，进而介导IRF3（干扰素调节因子）磷酸化，磷酸化的IRF3（p-IRF3）通过________进入细胞核激活干扰素（IFNⅠ）基因的转录，进而实现抗病毒作用。对小鼠进行HSVⅠ感染和5HT注射相关实验，检测细胞内p-IRF3的含量，结果如下图所示（条带颜色深浅表示含量的多少），结果表明5HT抑制细胞抗病毒先天免疫过程可能的途径是________。
“＋”表示用HSVⅠ感染小鼠或给药5HT处理，“－”表示不用HSVⅠ感染小鼠或不给药5HT处理
（5）稳态的调节机制是________________，其调节过程都离不开信号分子，这些信号分子的作用方式都是________________。通过这些信号分子，复杂的机体能够实现统一协调，稳态得以保持。
21. 以果蝇为实验材料可进行一系列的遗传学实验。请回答下列问题：
（1）科研人员在研究果蝇眼色(红眼与白眼)的遗传现象时，从纯系果蝇中选择红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，结果其后代均为红眼。某同学据此推测控制果蝇红眼、白眼的基因在常染色体上。若要进一步验证这个推测，可在纯系中选用表型分别为____________________的果蝇个体进行杂交，如果不考虑性染色体的同源区段遗传，若其后代表型和比例为____________________________，则可判断该同学推测有误。
（2）科研人员用一对灰身圆眼雌、雄果蝇杂交，实验结果如下表所示。据表分析，亲本的基因型为________________[体色(A/a)、眼形(B/b)]。F1中雌、雄果蝇数量不等，原因可能是特定实验环境导致基因型为________的个体不能正常发育存活。
（3）现有三个纯种果蝇：品系1为野生型(长翅、正常身)；品系2(残翅v、正常身)、品系3(长翅、毛身h)都是由野生型品系发生隐性突变而来。已知v基因在Ⅱ号染色体，h基因在常染色体上。为判断h基因是否位于Ⅱ号染色体，可用品系3中雄果蝇和____________果蝇作亲本杂交，再让F1果蝇随机交配得F2，如果F2中果蝇表型和比例为____________________________(不考虑基因互换)，则h基因在Ⅱ号染色体。
（4）减数分裂过程中，一条染色体上的两个基因位点间的距离越小，发生互换的概率就越小，产生的重组类型的配子就会越少。科研人员将基因型为DdHhVv(三对基因位于一对同源染色体上)的雌果蝇与基因型为________的雄果蝇测交，所得后代基因型和比例如下表所示。据此可推测D、H、v在染色体的排列顺序为(在图上标出基因) ________。
22. 近期，人类第一款基于CRISPR技术的Casgevy疗法获准用于治疗镰状细胞贫血等疾病。相关信息如下图1和图2所示。请回答下列问题：
（1）镰状细胞贫血是一种________遗传病，患者β珠蛋白分子中缬氨酸代替了谷氨酸，致使去氧血红蛋白溶解度降低并聚集形成纤维结构，压迫细胞膜致红细胞弯曲成镰刀状。由此说明____________________________控制生物体的性状。
（2）γ基因启动子上游的调控序列中含有BCL11A蛋白结合位点，BCL11A蛋白是一种转录因子，可抑制胎儿血红蛋白的合成。出生后，随着个体的发育进行，BCL11A蛋白的________________，γ基因的表达逐渐被________。镰状细胞贫血患者一般在出生一年后出现症状，而婴儿通常无症状，请尝试解释原因：________。
（3）据图2判断，Cas9是一种________酶，能催化________键水解，但需要依赖________识别基因组DNA上的靶点序列，才能使DNA分子在特定序列附近被切断。
（4）Casgevy疗法大致过程：从患者体内提取合适的造血干细胞，通过电穿孔导入特异性靶向BCL11A增强子的CRISPRCas9基因编辑系统，获得____________________________细胞，恢复胎儿血红蛋白的合成。与骨髓移植相比，Casgevy疗法的突出优点是____________________________。
23. 胆固醇O酰基转移酶1(SOAT1)与肝癌的发生密切相关，可作为潜在的肝癌生物标志物。科研人员从肝癌细胞Huh7中获取SOAT1基因，经原核表达、蛋白质纯化后免疫小鼠制备单克隆抗体。请回答下列相关问题：
（1）从肝癌细胞Huh7中提取________，通过________获得SOAT1的cDNA。
（2）根据SOAT 1的编码序列设计的两个引物如下图1。引物F加入的EcR Ⅰ酶切位点位于________端，引物R上添加的XhⅠ酶识别的回文序列的6个碱基是________。
（3）利用上述引物对SOAT1基因进行PCR扩增，该实验设计扩增程序中热循环次数为30次，一般PCR反应中设计的热循环次数不超过40次，原因是_____________。PCR反应结束后，将产物经1%琼脂糖凝胶________后，对PCR产物进行胶回收。
（4）将胶回收后的PCR产物和载体pET32a分别用EcRⅠ和XhⅠ双酶切，加入DNA连接酶后在冰面上过夜。在冰面上操作的目的是______________。在将重组质粒转化至大肠杆菌前用CaCl2处理大肠杆菌，使其处于________的生理状态，以提高转化效率。
（5）将测序正确的重组载体诱导表达并进行电泳，实验部分结果见下图2，SOAT 1重组蛋白的相对分子质量为50 kD左右，下图中基本符合要求的条带包括________。
（6）用纯化的SOAT1重组蛋白免疫小鼠，利用________技术获得SOAT1单克隆抗体细胞株以制备单克隆抗体。实验组
每周浇水/mL
高度干旱HD
400
中度干旱MD
500
低度干旱LD
600
参照组CK
700
低度涝渍LW
800
中度涝渍MW
900
高度涝渍HW
1 000
组别
一
二
三
四
HSVⅠ
－
－
①
＋
5HT
－
＋
②
＋
IFNⅠ含量/(pg/mL)
1.05
1.03
260.05
140.21
F1
灰身圆眼
灰身棒眼
黑身圆眼
黑身棒眼
雄蝇/只
301
102
102
98
雌蝇/只
599
0
198
0
基因型
DdHhVv
DdHhvv
DdhhVv
Ddhhvv
ddHhVv
ddHhvv
ddhhVv
ddhhvv
比例
163
1 455
1
148
192
1
1 158
130
2023～2024学年高三第二学期学情调研考试
生 物
(满分：100分 考试时间：75分钟)
一、 单项选择题：本题包括14小题，每小题2分，共28分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 下列有关组成细胞的元素和化合物的叙述，正确的是（ ）
A. 蔗糖是植物光合产物运输的唯一形式
B. 人体中的氨基酸均可以作为神经递质
C. 磷脂分子和ATP的组成元素可能相同
D. 辅酶Ⅰ可显著降低化学反应的活化能
【答案】C
【解析】
【分析】1、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值。
2、ATP分子的结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，ATP分子不稳定，水解时远离A的特殊化学键容易断裂，并释放大量的能量，供给各项生命活动。
【详解】A、蔗糖是光合作用的主要产物，也是植物光合作用远距离运输的主要形式，A错误；
B、人体中氨基酸共有21种，可作为组成蛋白质的单体，但不是所有氨基酸都可作为神经递质，B错误；
C、有的磷脂的组成元素为C、H、O、N、P，ATP的组成元素为C、H、O、N、P，故磷脂分子和ATP的组成元素可能相同，C正确；
D、辅酶Ⅰ的作用是传递电子，参与氧化还原反应，D错误。
故选C。
2. 下列有关实验操作的叙述，正确的是（ ）
A. 换高倍镜前，必须先将观察目标移至视野中央，再转动转换器
B. 斐林试剂甲、乙液混合后必须放置数天才可用于还原糖的检测
C. 在进行叶绿体中色素提取实验的时候使用含水乙醇提取不到色素
D. 用血细胞计数板对酵母菌进行计数前必须对酵母菌培养液进行稀释
【答案】A
【解析】
【分析】用血细胞计数板对酵母菌计数时，一般的血细胞计数板双凹槽使用时先盖上盖玻片 后用滴管从边上轻加液体，这么做会减少气泡不用担心液体不进去表面张力会使液体进入 ，如果直接加液可能会产生气泡。
【详解】A、换高倍镜前，必须先将观察目标移至视野中央，再转动转换器，以防换到高倍镜后找不到想观察的对象，A正确；
B、斐林试剂甲、乙液需要现配现用，不能放置数天，B错误；
C、在进行叶绿体中色素提取实验的时候使用含水乙醇提取的色素较少，不是提取不到色素，C错误；
D、用血细胞计数板对酵母菌进行计数可能需要对酵母菌培养液进行稀释，不是必须稀释，需要根据培养过程中酵母菌的数量来确定，D错误。
故选A。
3. 耐力性运动是指机体所进行的时长超过30 min的步行、游泳等运动。研究人员探究了在耐力性运动训练中肌纤维出现的变化，实验结果如图所示。
下列相关叙述错误的是（ ）
A. 有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式
B. 坚持训练使肌纤维中线粒体的数量持续不断增加
C. 耐力性运动训练影响某些基因的表达水平和方向
D. 耐力性运动对某些类型糖尿病有一定的预防作用
【答案】B
【解析】
【分析】有氧呼吸分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖转变为丙酮酸，产生少量的能量，第二阶段是丙酮酸转变为二氧化碳，第三阶段是形成水，产生大量能量。
【详解】A、有氧呼吸能提供大量的能量，是耐力性运动中能量供应的主要方式，A正确；
B、据图分析可知，5周内耐力性运动训练的时间与肌纤维中线粒体的数量成正比例关系，超过5周继续耐力训练，线粒体的数量并不会增加，B错误；
C、耐力性运动训练影响某些基因的表达水平和方向，如线粒体的产生，C正确；
D、长期耐力性运动训练，可使肌纤维中线粒体数量增加，增加对糖类等能源物质的消耗，对某些类型糖尿病有一定的预防作用，D正确。
故选B。
4. 下列有关细胞凋亡的叙述，正确的是（ ）
A. 引起细胞凋亡的信号均来自细胞内部
B. 细胞凋亡时细胞膜将失去选择透过性
C. 细胞凋亡通常引起生物体的炎症反应
D. 凋亡的细胞可被临近的某些细胞吞噬
【答案】D
【解析】
【分析】细胞凋亡是指由基因控制的细胞自动结束生命的过程，又称为细胞编程性死亡，细胞凋亡有利于生物个体完成正常发育，维持内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰。细胞凋亡过程是首先凋亡诱导因子与细胞膜上的受体结合，发出凋亡信息，激活细胞中的凋亡基因，执行细胞凋亡，凋亡细胞最后变成凋亡小体被吞噬细胞吞噬，并在细胞内完成分解。
【详解】A、凋亡信号可以来自于细胞外部，A错误；
B、细胞凋亡时细胞膜不会失去选择透过性，但选择透过性功能可能会减弱，B错误；
C、细胞凋亡是指由基因控制的细胞自动结束生命的过程，细胞凋亡有利于生物个体完成正常发育，维持内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰，不会引起炎症，C错误；
D、凋亡的细胞可被临近的某些细胞吞噬为其提供物质和能量，D正确。
故选D。
5. 孟德尔说“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性”。下列有关实验材料应用的叙述中，正确的是（ ）
A. 黑藻叶直接替代紫色洋葱鳞片叶外表皮制片，可用于观察植物细胞质壁分离和复原
B. 用雌雄异花的玉米做杂交实验时，过程中可不去雄，但雌花成熟后必须套袋
C. 若用同位素标记的烟草花叶病毒做侵染细菌实验，也可证明DNA是遗传物质
D. 用大蒜根尖进行低温诱导染色体数目变化实验，可观察到染色体动态变化的过程
【答案】A
【解析】
【分析】洋葱是比较好的实验材料：①洋葱根尖分生区细胞观察植物细胞的有丝分裂；②紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，色素含量较多，用于观察质壁分离和复原；③洋葱的绿叶做叶绿体中色素的提取和分离实验，叶肉细胞做细胞质流动实验。
【详解】A、黑藻的叶片较薄，可直接制作装片，黑藻的叶肉细胞为成熟的植物细胞，细胞质内含有叶绿体，有利于观察细胞质壁分离及质壁分离复原实验，因此黑藻叶直接替代紫色洋葱鳞片叶外表皮制片，可用于观察植物细胞质壁分离和复原，A正确；
B、用雌雄异花的玉米做杂交实验时，过程中可不去雄，但需在雌花成熟前对其套袋处理，防止其它花粉为其授粉，B错误；
C、烟草花叶病毒的遗传物质为RNA，因此若用同位素标记的烟草花叶病毒做侵染细菌实验，可证明RNA是遗传物质，C错误；
D、用大蒜根尖进行低温诱导染色体数目变化实验时，用卡诺氏液固定细胞后以及在制作装片过程中解离后细胞已经死亡，故不可观察到染色体动态变化的过程，D错误。
故选A。
6. 二倍体栽培种芜菁、黑芥和花椰菜通过相互杂交和自然加倍可形成四倍体栽培种，关系如图(图中A、B、C分别代表不同的染色体组，数字代表体细胞中的染色体数)。相关叙述正确的是（ ）
A. 芥菜的形成过程说明染色体结构的变异属于可遗传的变异
B. 芜菁、黑芥和花椰菜之间不存在生殖隔离，属于同一个物种
C. 若用油菜与芜菁进行杂交，产生的子代(AAC)体细胞中有同源染色体
D. 若芥菜与埃塞俄比亚芥杂交，产生的子代(ABBC)体细胞中含8个染色体组
【答案】C
【解析】
【分析】1、染色体结构变异：染色体结构变异是染色体变异的其中一种，可以发生在任何一个时期，染色体发生的结构变异主要有以下四种类型：⑴缺失：染色体中某一片段的缺失;⑵重复：染色体增加了某一片段;⑶倒位：染色体某一片段的位置颠倒了180度，造成染色体内的重新排列;⑷易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域;
2、染色体数量变异：是染色体变异的其中一种类型。但是在某些特定的条件下，生物的染色体数量会发生变异，量染色体数量的变异往往引起相关性状的改变。染色体数目的变异可以分为两类：一类是细胞内的个别染色体增加或减少，另一类是细胞内的染色体数量以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】A、芥菜的形成过程是染色体数目变异，不是染色体结构的变异，A错误;
B、芜菁、黑芥和花椰菜之间存在生殖隔离，不属于同一个物种，B错误;
C、油菜的染色体组成为AACC，芜菁的染色体组成为AA，二者杂交后产生的子代染色体组成为AAC ，细胞中存在同源染色体，C正确;
D、若芥菜与埃塞俄比亚芥杂交，产生的子代(ABBC)体细胞中含4个染色体组，D错误。
故选C。
7. 抗原决定簇(抗原表位)是指抗原分子中能被抗体识别并结合的某些基团，有的位于抗原分子的表面，有的位于抗原分子的内部，暴露出来才能具有抗原作用。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 一种抗原的抗原决定簇往往不止一种
B. 各种抗原决定簇的化学本质均为蛋白质
C. 抗原呈递细胞能将内部的抗原决定簇暴露出来
D. 抗体与抗原特异性结合时可能会有氢键的形成
【答案】B
【解析】
【分析】抗原决定簇(抗原表位)是指抗原分子中能被抗体识别并结合的某些基团，一种抗原不只含有一种抗原决定簇，抗体可以和抗原决定簇特异性结合。
【详解】A、抗原决定簇(抗原表位)是指抗原分子中能被抗体识别并结合的某些基团，一种抗原的抗原决定簇往往不止一种，A正确；
B、抗原决定簇的化学本质大部分是蛋白质，也有多糖等物质，B错误；
C、抗原呈递细胞可处理、呈递抗原，能将内部的抗原决定簇暴露出来，C正确；
D、抗体与抗原特异性结合时有相互的作用力，可能会有氢键、疏水键的形成，D正确。
故选B。
8. 下面为四种中枢神经元的连接方式示意图，有关连接方式的叙述，错误的是（ ）
A. 单线式保证了反射活动的高度精确性
B. 环路式实现了机体中兴奋的延长传递
C. 会聚式实现了神经系统内冲动的整合
D. 分散式利于扩大神经系统的活动范围
【答案】B
【解析】
【分析】兴奋在离体的神经纤维上可以双向传导；在两个神经元之间，兴奋的传递是单向的；兴奋在神经元间的传递需要借助神经递质传递信号；兴奋传导时，兴奋部位膜电位变成了内正外负。
【详解】A、图中单线式连接方式中信号的传递方向是从左向右，单向的，保证了反射活动的高度精确性，A正确；
B、若环路式连接方式中的b神经元释放的是抑制性递质，则兴奋传递不会延长，B错误；
C、会聚式将多个神经元传来的信号整合到一个神经元，有利于实现信号的整合，C正确；
D、分散式将一个神经元传的信号分散到多个神经元，有利于扩大反射的控制范围，D正确。
故选B。
9. 当植物受到周围环境遮荫时，植株表现出茎秆细高、分枝减少、节间伸长、开花加快等现象，称为“避荫反应”。下列相关叙述错误的是（ ）
A. “避荫反应”的植物往往叶片的叶柄也变长
B. “避荫反应”由生长相对稠密的植物长期进化而来
C. “避荫反应”是一种植物对光资源竞争的策略
D. “避荫反应”与单侧光照射引起的向光性表现相同
【答案】D
【解析】
【分析】植物的顶端优势：指植物顶芽产生的生长素向下运输到侧芽的部位积累，使顶芽的生长素浓度相对较低，促进生长，侧芽生长素浓度相对较高，抑制生长，体现了既促进又抑制的特点。
【详解】A、“避荫反应”的植物往往茎伸长速度加快，使株高和节间距增加，叶柄伸长，A正确；
B、避荫反应是植物为适应不利环境出现可塑性反应，可能由生长相对稠密的植物长期进化而来，B正确；
C、当植物受到周围环境遮荫时，植株表现出茎秆细高、分枝减少、节间伸长、开花加快等现象，因此“避荫反应”是一种植物对光资源竞争的策略，C正确；
D、“避荫反应”与单侧光照射引起的向光性表现不同，由植物茎秆细高、分枝减少可知是顶端优势加强，侧芽生长发育受到抑制，而使侧枝减少，D错误。
故选D。
10. 枝角类生物是一类淡水浮游动物，以藻类和有机碎屑等为生。通过开展湖底沉积物中枝角类微化石的研究可了解水体环境的演化过程。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 沉积物中的枝角类微化石是研究生物进化最直接的证据
B. 藻类等生物和非生物的物质和能量组成生态系统的结构
C. 有机污染物的大量排放，直接导致蓝藻过度繁殖成为优势种
D. 枝角类生物在生态系统中属于消费者，促进生态系统的物质循环
【答案】A
【解析】
【分析】生态系统的组成成分有：生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。消费者的存在可促进物质循环，帮助植物传粉和种子传播。
【详解】A、化石是研究生物进化最直接、最重要的证据，A正确；
B、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，生态系统的组成成分有：生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，营养结构指食物链和食物网，因此藻类等生物和非生物的物质和能量不能组成生态系统的结构，B错误；
C、蓝藻不能直接吸收有机物，有机污染物的大量排放，会导致分解者的数量先增加，分解者将有机污染物分解为无机物才能被蓝藻吸收，使蓝藻大量增殖，C错误；
D、枝角类生物是一类淡水浮游动物，以藻类和有机碎屑等为生，因此其在生态系统中属于消费者和分解者，D错误。
故选A。
11. 原产巴西的水花生能通过节部生根形成不定根迅速繁殖。引种入我国后逃逸野外对生态环境造成严重破坏。科研人员就干旱和涝渍胁迫对入侵物种水花生生长的影响进行了研究，其实验设计如下表，结果如下图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 引入到新环境的种群，在一定时间内都会呈“J”形增长
B. 宜选用样方法调查水花生的种群密度来判断其种群数量的变化趋势
C. 随干旱程度和涝渍程度的增大，对水花生生长抑制能力均在增强
D. 影响水花生种群数量变化的非密度制约因素除干旱外，还有气温等
【答案】D
【解析】
【分析】非密度制约因素：有些因素虽对种群数量起限制作用，但作用强度和种群密度无关。这种因素的出现总是会杀死一定比例的个体。气候因素就是这样，刮风、下雨、降雪、气温都会对种群的数量产生影响，但这种因素起多大作用与种群密度也是无关的，这类因素称为非密度制约因素。
【详解】A、种群只有在完全理想条件才会呈“J”形增长，A错误；
B、种群年龄结构可以判断其种群数量的变化趋势，种群密度不能判断种群数量变化趋势，B错误；
C、由图2知，随着干旱程度的增大，对水花生生长抑制能力均在增强，随着涝渍程度的增大，对水花生生长抑制能力先增强后降低，C错误；
D、气候环境都属于非密度制约因素，影响水花生种群数量变化的非密度制约因素除干旱外，还有气温等，D正确。
故选D。
12. 党的二十大提出，中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化，我们坚持可持续发展，坚定不移走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。下列有关践行可持续发展的叙述，正确的是（ ）
A. 在湿地生态恢复工程中建立缓冲带，可完全消除人类的干扰
B. 农作物秸秆“过腹还田”，可实现物质、能量的多级循环利用
C. 退耕还林，通过自然的次生演替可提高生物多样性的间接价值
D. 给稻—蟹共生农田投入的物质、能量越多，生态的稳定性就越强
【答案】C
【解析】
【分析】1、初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替；次生演替：原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替；人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
2、生物多样性的价值：包括直接价值、间接价值、潜在价值。（1）直接价值：是指能为人类提供形式多样的食物、纤维、燃料和建材等；（2）间接价值：是指对生态平衡、生物圈稳态的调节功能；（3）潜在价值：指目前人类尚不清楚的价值。
【详解】A、在湿地生态恢复工程中建立缓冲带，不能把完全消除人类的干扰，只能在一定程度上防止对该生态系统的干扰，A错误；
B、能量只能单向流动，不能循环利用，B错误；
C、间接价值是指对生态平衡、生物圈稳态调节功能，退耕还林，通过自然的次生演替可提高生物多样性的间接价值，C正确；
D、生态的稳定性与组成成分和营养结构有关，而不是能量和物质越多稳定性就越强，D错误。
故选C。
13. 我国是世界上啤酒的生产和消费大国。啤酒是以大麦芽为主要原料制成的。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 破碎麦芽有利于释放其中的淀粉酶
B. 发酵过程中有机物分解会引起发酵罐温度升高
C. 要随时检测发酵液中的微生物数量等以了解发酵进程
D. 发酵结束后需要对啤酒进行高压蒸汽灭菌处理
【答案】D
【解析】
【分析】发酵罐内的发酵是发酵工程的中心环节，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢产物的形成。
【详解】A、麦芽中含有淀粉酶可以将淀粉水解，破碎麦芽有利于释放其中的淀粉酶 ，更充分的水解淀粉，A正确；
B、发酵过程中有机物分解会释放热量使发酵罐温度升高，B正确；
C、发酵过程中要随时检测发酵液中的微生物数量等以了解发酵进程，C正确；
D、啤酒不需要高压蒸汽灭菌，只需消毒，D错误。
故选D。
14. 某些微生物能合成几丁质酶，使几丁质降解为N乙酰氨基葡萄糖后进一步转化利用。科研人员试图从土壤中筛选出能高效降解几丁质的菌株，通过微生物培养获得几丁质酶，用于生物防治。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 土壤样品应加到以几丁质为唯一碳源的选择培养基中培养
B. 目的菌的纯化和计数可以使用平板划线法或稀释涂布平板法
C. 可依据单菌落周围“水解圈直径/菌落直径”的值来筛选目的菌株
D. 获得的几丁质酶可用于防治某些有害的甲壳类动物、昆虫等生物
【答案】B
【解析】
【分析】1、要从土壤中分离出能合成几丁质酶的微生物，应以几丁质为唯一碳源，以淘汰不能产生几丁质酶的真菌达到筛选效果.
2、水解圈是产生几丁质酶的微生物产生相关酶水解几丁质产生的，水解圈直径/菌落直径越大，说明该菌降解能力越强。
【详解】A、据题意可知，要从土壤中筛选出能高效降解几丁质的菌株，那么应该用以几丁质为唯一碳源的选择培养基培养，A正确；
B、目的菌的纯化和计数可以使用稀释涂布平板法，平板划线法只能用于目的菌的纯化，不能计数，B错误；
C、水解圈直径/菌落直径可以反应水解能力的大小，水解圈直径/菌落直径越大，说明该菌降解几丁质能力越强，反之越弱，因此可依据单菌落周围“水解圈直径/菌落直径”的值来筛选目的菌株，C正确；
D、几丁质为N-乙酰葡糖胺通过β连接聚合而成的结构同多糖，广泛存在于甲壳类动物的外壳、昆虫的甲壳和真菌的胞壁中，因此获得的几丁质酶可用于防治某些有害的甲壳类动物、昆虫等生物，D正确。
故选B。
二、 多项选择题：本题包括4小题，每小题3分，共12分。每小题有不止一个选项符合题意，每小题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。
15. 下图为生物体内“泵”的3种类型，相关叙述错误的是（ ）
A. P型质子泵中的Ca2+泵磷酸化后运输Ca2+时构象不改变
B. 神经细胞内高Na+低K+的环境依靠P型泵来维持
C. 溶酶体膜上存在的V 型质子泵将H+运入溶酶体
D. F型质子泵广泛分布于线粒体内膜和类囊体薄膜上
【答案】AB
【解析】
【分析】分析题图：P型质子泵和V 型质子泵运输物质需要消耗ATP且需要载体的协助，说明相应运输方式是主动运输；F型质子泵的作用是运输质子的同时利用动力势能合成ATP。
【详解】A、Ca2+泵是一种能催化ATP水解的载体蛋白；ATP末端的磷酸基团会脱离下来与载体蛋白结合，使载体蛋白发生磷酸化，导致其空间结构发生变化，使Ca2+的结合位点转向膜外，A错误；
B、维持神经细胞内高K+低Na+的环境可能与P型泵（Na+-K+泵）有关，即通过主动运输维持高K+低Na+，B错误；
C、 溶酶体膜上存在V 型质子泵将H+运入溶酶体维持溶酶体内的酸性环境，C正确；
D、F型质子泵的作用是运输质子的同时利用动力势能合成ATP，线粒体内膜和类囊体薄膜上均需要合成ATP，可见F型质子泵广泛分布于线粒体内膜和类囊体薄膜上，D正确。
故选AB。
16. 下图为血糖升高时人体胰岛素释放的调节过程示意图，相关叙述错误的是（ ）
A. 图示细胞为胰岛B细胞，是人体内唯一可以释放胰岛素的细胞
B. ATP含量升高，通过调节最终会导致细胞的膜电位变为内负外正
C. 胰岛素的释放过程需要细胞呼吸供能，但不需要相关膜蛋白参与
D. 胰岛素通过体液运输进入靶细胞，促进细胞摄取、利用和存储糖
【答案】BCD
【解析】
【分析】1、胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素，胰高血糖素和肾上腺素都可以促进肝糖原分解为葡萄糖进入血液，升高血糖浓度，二者具有协同作用。胰岛素和胰高血糖素在生理作用上具有拮抗作用。
2、题图分析：当血糖浓度增加时，葡萄糖进入胰岛B细胞，引起细胞内ATP含量升高，进而导致ATP/ADP比值升高，敏感的钾离子通道关闭，K+外流受阻，进而触发Ca2+大量内流，由此引起胰岛素分泌，胰岛素通过促进靶细胞摄取、利用和储存葡萄糖，使血糖降低。
【详解】A、胰岛素是胰岛B细胞分泌的，图示细胞为胰岛B细胞，是人体内唯一可以释放胰岛素的细胞，A正确；
B、题图可知，ATP含量升高，进而导致ATP/ADP比值升高，敏感的钾离子通道关闭，K+外流受阻，进而触发Ca2+大量内流，导致细胞的膜电位变为内正外负，B错误；
C、胰岛素的释放属于胞吐，该过程需要细胞呼吸功能，该过程不需要载体蛋白协助但需要受体蛋白参与，C错误；
D、胰岛素是蛋白质类激素通过体液运输，与靶细胞表面的特异性受体结合而发挥作用，促进细胞摄取、利用和存储糖，D错误。
故选BCD。
17. 2023年成都大运会吉祥物“蓉宝”的原型是大熊猫“芝麻”。大熊猫分类上属哺乳纲食肉目，如今却喜好食“素”，主要以箭竹为食，也会取食竹鼠等。下列说法错误的是（ ）
A. 大熊猫由食“荤”到食“素”的变化是变异导致基因频率定向变化的结果
B. 竹鼠、大熊猫分别处于第二、第三营养级，它们与其他生物一起组成群落
C. 分析大熊猫粪便可初步确定其种群密度，但粪便中的能量不来自其同化量
D. 设立自然保护区是保护大熊猫的最有效措施，其可提高大熊猫的物种多样性
【答案】ABD
【解析】
【分析】生物多样性的保护是保护基因多样性、物种多样性、生态系统多样性；建立自然保护区是对生物进行就地保护，其与迁地保护都是保护生物多样性的有效方法。
【详解】A、大熊猫由食“荤”到食“素”的变化的实质是种群基因频率的定向改变，但这是自然选择的结果，A错误；
B、竹鼠以竹子为食，处于第二营养级，大熊猫主要以箭竹为食，也会取食竹鼠等，处于第二、第三营养级，B错误；
C、大熊猫粪便中的脱落细胞可为PCR提供模板DNA，进而可通过PCR技术扩增DNA来区分不同大熊猫个体，据此统计大熊猫种群密度，粪便中的能量不来自其同化量，C正确；
D、设立自然保护区是保护大熊猫的最有效措施，其可提高大熊猫的基因多样性，D错误。
故选ABD。
18. 下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述，正确的是（ ）
A. 细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需要添加血清等物质
B. 胚胎移植前细胞和囊胚的培养都要放在充满CO2的培养箱中进行
C. 移植后胚胎的发育受母体激素影响，也影响母体激素分泌
D. 胚胎干细胞和成纤维细胞功能不同，是因为表达的基因都不同
【答案】AC
【解析】
【分析】1、动物细胞在体外培养时，培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质。将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成的培养基，称为合成培养基。由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，因此在使用合成培养基时，通常需要加入血清等一些天然成分。培养动物细胞一般使用液体培养基，也称为培养液。
2、动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2。O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。在进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，并将它们置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养。
【详解】A、由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，因此在细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常添加血清等物质，A正确；
B、动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2，其中CO2的主要作用是维持培养液的pH，所以细胞培养和早期胚胎培养都需在CO2培养箱中进行培养，但不是充满，B错误；
C、移植后胚胎的发育受母体激素影响，也影响母体激素分泌，即母体的生理状态影响着胚胎的发育，胚胎的发育也影响母体激素的合成，C正确；
D、胚胎干细胞和成纤维细胞功能不同，是因为表达的基因具有选择性，表达的基因不完全相同，D错误。
故选AC
三、 非选择题：本题包括5小题，共60分。
19. 为探究植物抵御高温生理生态机制和培育抗高温新品种，科学家进行了一系列相关研究，下图1为高温胁迫下植物光合电子传递链的示意图，图2为高温胁迫诱导植物PSⅡ发生光抑制的作用机理(ROS：活性氧，OEC：放氧复合体)。请回答下列问题：
（1）图1中双层磷脂分子层及其中蛋白质等组成的结构为__________，是光合作用过程中________阶段发生的场所。水光解需要的能量由______________两类色素捕获而来。
（2）碳固定过程的反应物是________，还原碳固定产物需要图1结构上合成的________提供还原力。
（3）高温胁迫下，由于膜的流动性________，PSⅡ捕光复合体很容易从膜上脱落，影响光合电子传递，导致植物对光能的利用效率降低。据图1判断，高温胁迫时植物会通过增强图中依赖____________途径的环式电子传递方式来起到光保护作用。
（4）据图2可知，ROS过量合成除可直接导致PSⅡ失活外，还能通过_____________途径引起PSⅡ失活，发生光抑制现象。
（5）植物净光合速率在很大程度上取决于Rubisc (C5的羧化酶/加氧酶)的活性，该酶在叶绿体中的存在部位是____________。Rubisc活性受到Rubisc活化酶(RCA)的调节，RCA活性易受高温胁迫抑制。据此，结合生物技术与工程知识，提出一个缓解高温胁迫对光合能力和作物产量影响的方案：__________________________________。
【答案】（1） ①. 类囊体薄膜 ②. 光反应 ③. 叶绿素和类胡萝卜素
（2） ①. C5和CO2 ②. NADPH
（3） ①. 增强 ②. NDH和PGR
（4）抑制D1蛋白的从头合成，导致PSⅡ中D1蛋白减少(缺失)
（5） ①. 基质 ②. 运用蛋白质工程技术提高RCA的热稳定性
【解析】
【分析】1、观察电子显微镜下的叶绿体结构，可以看到，叶绿体由双层膜包被，内部有许多基粒。每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成，这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的4种色素就分布在类囊体的薄膜上。
2、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
【小问1详解】
据图可知，双层磷脂分子层及其中蛋白质等组成的结构能吸收光能进行光合作用，因此该膜结构应是叶绿体的类囊体薄膜，因为为光合作用吸收光能的4种色素分布在类囊体的薄膜上，故光合作用的光反应阶段也发生在该膜上。叶绿体中的叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，光合色素（叶绿素和类胡萝卜素）吸收的一部分光能水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出 去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。
小问2详解】
绿叶通过气孔从外界吸收的CO2，在特定酶的作用下， 与C5（一种五碳化合物）结合，从而固定了CO2。因此，碳固定过程的反应物是C5和CO2。 NADPH作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用。因此，还原碳固定产物需要图1结构上合成的 NADPH提供还原力。
【小问3详解】
构成膜结构的磷脂分子是运动的，蛋白质分子大多数也是运动的，温度升高时，这些分子的流动性增强。因此，PSⅡ捕光复合体很容易从膜上脱落，影响光合电子传递，导致植物对光能的利用效率降低。据图可知，依赖NDH和PGR途径的环式电子传递方式也可以传递电子，因此，高温胁迫时植物会通过增强图中依赖NDH和PGR途径的环式电子传递方式来起到光保护作用。
【小问4详解】
据图可知，有活性的PSⅡ由D1、D2及OEC三部分组成，ROS过量合成除可直接导致PSⅡ失活外，还能通过抑制D1蛋白的从头合成，导致PSⅡ中D1蛋白减少(缺失)途径引起PSⅡ失活，发生光抑制现象。
【小问5详解】
依题意，Rubisc是一种C5的羧化酶/加氧酶，因此其作用于C5参与的化学反应，而C5在叶绿体基质中参与光合作用暗反应，因此该酶在叶绿体中的存在部位是叶绿体基质。依题意，Rubisc活性受到Rubisc活化酶(RCA)的调节，RCA活性易受高温胁迫抑制。根据结构和功能相适应的观点，可运用蛋白质工程技术改变RCA的结构，从而提高其热稳定性，使其结构在高温环境中更具稳定性，从而缓解高温胁迫对光合能力和作物产量影响。
20. 神经递质五羟色胺（5HT）是一种抑制性神经递质，广泛存在于哺乳动物组织中。为探究5HT在抗DNA病毒先天免疫中的作用机制，科学家进行了相关实验。
（1）储存在神经元____________中的5HT以________方式离开突触前膜，与突触后膜的受体结合，发挥调节作用。
（2）抗DNA病毒先天免疫是指细胞感染病毒后产生Ⅰ型干扰素（IFNⅠ），诱导相关基因表达进而促进病毒的清除进程。干扰素的化学本质为________，属于免疫活性物质中的________。
（3）Ⅰ型单纯疱疹病毒（HSVⅠ）是一种双链DNA病毒。病毒与细菌在结构上的最大区别是____________。下表为对小鼠进行5HT给药处理或HSVⅠ感染等相关处理后IFNⅠ含量变化的实验记录表，表中第三组的①②处理应分别为________（用“＋”或“－”表示）。实验结果表明5HT能够________机体内干扰素IFNⅠ的产生。
“＋”表示用HSVⅠ感染小鼠或给药5HT处理，“－”表示不用HSVⅠ感染小鼠或不给药5HT处理
（4）已知DNA病毒在入侵细胞后，病毒DNA主要被胞内的DNA感受器cGAS识别，产生第二信使cGAMP，进而介导IRF3（干扰素调节因子）磷酸化，磷酸化的IRF3（p-IRF3）通过________进入细胞核激活干扰素（IFNⅠ）基因的转录，进而实现抗病毒作用。对小鼠进行HSVⅠ感染和5HT注射相关实验，检测细胞内p-IRF3的含量，结果如下图所示（条带颜色深浅表示含量的多少），结果表明5HT抑制细胞抗病毒先天免疫过程可能的途径是________。
“＋”表示用HSVⅠ感染小鼠或给药5HT处理，“－”表示不用HSVⅠ感染小鼠或不给药5HT处理
（5）稳态的调节机制是________________，其调节过程都离不开信号分子，这些信号分子的作用方式都是________________。通过这些信号分子，复杂的机体能够实现统一协调，稳态得以保持。
【答案】20. ①. 突触小泡 ②. 胞吐
21. ①. 糖蛋白(蛋白质) ②. 细胞因子
22. ①. 没有细胞结构 ②. ＋、－ ③. 抑制
23. ①. 核孔 ②. 显著抑制IRF3磷酸化，进而抑制IFNⅠ产生
24. ①. 神经—体液—免疫调节 ②. 直接与受体接触
【解析】
【分析】本题考查神经递质在免疫调节中的作用机制，要求学生识记细胞生物与病毒的区别、细胞核的结构、稳态的调节机制、神经递质的储存场所和释放方式、免疫系统的组成以及基因工程的应用等内容，并能运用以上知识解决实验问题。
【小问1详解】
5HT属于神经递质，储存在神经元的突触小泡中，以胞吐的方式离开突触前膜，与突触后膜的受体结合，发挥调节作用。
【小问2详解】
干扰素的化学本质为糖蛋白（蛋白质），免疫活性物质有抗体、细胞因子、溶菌酶等，干扰素属于细胞因子。
【小问3详解】
病毒无细胞结构，而细菌属于原核生物，有细胞结构，这是二者在结构上的最大区别。由表格可知，第一组是对照组，第二组用5HT处理而不用HSVⅠ处理，第四组是用HSVⅠ和5HT处理，所以第三组应该是用HSVⅠ处理而不用5HT处理。第一组和第二组对照、第三组和第四组对照均能说明5HT能够抑制机体内干扰素IFNⅠ的产生。
【小问4详解】
磷酸化的干扰素调节因子通过核孔进入细胞核激活干扰素（IFNⅠ）基因的转录，进而实现抗病毒作用。由实验结果可以看出，与不用5HT处理相比，用5HT处理后，细胞内的p-IRF3含量减少，又因为磷酸化的IRF3（p-IRF3）激活干扰素（IFNⅠ）基因的转录，进而实现抗病毒作用，所以5HT抑制细胞抗病毒先天免疫过程可能的途径是：显著抑制IRF3磷酸化，进而抑制IFNⅠ产生。
【小问5详解】
目前普遍认为，神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制，其调节过程都离不开信号分子，这些信号分子都需要与特定受体直接接触从而实现信息的传递。
21. 以果蝇为实验材料可进行一系列的遗传学实验。请回答下列问题：
（1）科研人员在研究果蝇眼色(红眼与白眼)的遗传现象时，从纯系果蝇中选择红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，结果其后代均为红眼。某同学据此推测控制果蝇红眼、白眼的基因在常染色体上。若要进一步验证这个推测，可在纯系中选用表型分别为____________________的果蝇个体进行杂交，如果不考虑性染色体的同源区段遗传，若其后代表型和比例为____________________________，则可判断该同学推测有误。
（2）科研人员用一对灰身圆眼雌、雄果蝇杂交，实验结果如下表所示。据表分析，亲本的基因型为________________[体色(A/a)、眼形(B/b)]。F1中雌、雄果蝇数量不等，原因可能是特定实验环境导致基因型为________的个体不能正常发育存活。
（3）现有三个纯种果蝇：品系1为野生型(长翅、正常身)；品系2(残翅v、正常身)、品系3(长翅、毛身h)都是由野生型品系发生隐性突变而来。已知v基因在Ⅱ号染色体，h基因在常染色体上。为判断h基因是否位于Ⅱ号染色体，可用品系3中雄果蝇和____________果蝇作亲本杂交，再让F1果蝇随机交配得F2，如果F2中果蝇表型和比例为____________________________(不考虑基因互换)，则h基因在Ⅱ号染色体。
（4）减数分裂过程中，一条染色体上的两个基因位点间的距离越小，发生互换的概率就越小，产生的重组类型的配子就会越少。科研人员将基因型为DdHhVv(三对基因位于一对同源染色体上)的雌果蝇与基因型为________的雄果蝇测交，所得后代基因型和比例如下表所示。据此可推测D、H、v在染色体的排列顺序为(在图上标出基因) ________。
【答案】21. ①. 红眼雄果蝇与白眼雌果蝇 ②. 红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇＝1∶1或者雄果蝇均为白眼
22. ①. AaXBXb、AaXBY ②. AAXbY
23. ①. 品系2中雌(残翅正常身雌) ②. 残翅正常身∶长翅正常身∶长翅毛身＝1∶2∶1
24. ①. ddhhvv ②. (或)
【解析】
【分析】题表分析：F1中雄性灰身:黑身=2:1、圆眼:棒眼=2:1，F1中雌性灰身:黑身=3:1、只有圆眼，说明A/a位于常染色体上，B/b位于X染色体上，故亲本基因型为AaXBXb、AaXBY，子代雄果蝇中灰身、黑身理论上应为3：1,实际上只是2：1,故雄果蝇中AA纯合致死，同理圆眼、棒眼这对性状中XBY致死，故子代中致死基因型为AAXBY。
【小问1详解】
纯系红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，结果其后代均为红眼，说明红眼为显性性状，但不能确定基因位置。若要进一步验证“果蝇红眼、白眼的基因在常染色体上”这个推测的正确性，可以选择让红眼雄果蝇与白眼雌果蝇杂交，如果子代中雌果蝇全为红眼、雄果蝇全为白眼或子代雄性全为白眼，则说明“果蝇红眼、白眼的基因在常染色体上”的推测是错误的。
【小问2详解】
F1中雄性灰身:黑身=2:1、圆眼:棒眼=2:1，F1中雌性灰身:黑身=3:1、只有圆眼，说明A/a位于常染色体上，B/b位于X染色体上，故亲本基因型为AaXBXb、AaXBY，子代雄果蝇中灰身、黑身理论上应为3：1,实际上只是2：1,故雄果蝇中AA纯合致死，同理圆眼、棒眼这对性状中XbY致死，故子代中致死基因型为AAXbY。
【小问3详解】
由题意可知，品系1的基因型为VVHH，品系2的基因型为vvHH，品系3的基因型为VVhh。已知v基因在Ⅱ号染色体，为判断h基因是否位于Ⅱ号染色体上，可用品系3中雄果蝇（VVhh）与品系2的基因型为vvHH（残翅正常身）的雌果蝇杂交，F1为VvHh，再让F1（VvHh）果蝇随机交配得F2，如果h基因在Ⅱ号染色体上，则F2中残翅正常身∶长翅正常身∶长翅毛身＝1∶2∶1。
【小问4详解】
由题意可知，测交就是让DdHhVv的雌果蝇与基因型为ddhhvv的雄果蝇杂交，所得子代的基因型及比例为：DdHhVv：DdHhvv：DdhhVv：Ddhhvv：ddHhVv：ddHhvv：ddhhVv：ddhhvv=163：1 455：1：148：192：1：1158：130，运用减法（减去雄配子dhv）可得到雌配子种类和比例为：DHV：DHv:DhV:Dhv:dHV:dHv:dhV:dhv=163：1 455：1：148：192：1：1158：130，又由题意“减数分裂过程中，一条染色体上的两个基因位点间的距离越小，发生互换的概率就越小，产生的重组类型的配子就会越少”可知，DhV、dHv这两种配子最少，所以D、H、v在染色体上的排列顺序为：或。
22. 近期，人类第一款基于CRISPR技术的Casgevy疗法获准用于治疗镰状细胞贫血等疾病。相关信息如下图1和图2所示。请回答下列问题：
（1）镰状细胞贫血是一种________遗传病，患者β珠蛋白分子中缬氨酸代替了谷氨酸，致使去氧血红蛋白溶解度降低并聚集形成纤维结构，压迫细胞膜致红细胞弯曲成镰刀状。由此说明____________________________控制生物体的性状。
（2）γ基因启动子上游的调控序列中含有BCL11A蛋白结合位点，BCL11A蛋白是一种转录因子，可抑制胎儿血红蛋白的合成。出生后，随着个体的发育进行，BCL11A蛋白的________________，γ基因的表达逐渐被________。镰状细胞贫血患者一般在出生一年后出现症状，而婴儿通常无症状，请尝试解释原因：________。
（3）据图2判断，Cas9是一种________酶，能催化________键水解，但需要依赖________识别基因组DNA上的靶点序列，才能使DNA分子在特定序列附近被切断。
（4）Casgevy疗法大致过程：从患者体内提取合适的造血干细胞，通过电穿孔导入特异性靶向BCL11A增强子的CRISPRCas9基因编辑系统，获得____________________________细胞，恢复胎儿血红蛋白的合成。与骨髓移植相比，Casgevy疗法的突出优点是____________________________。
【答案】（1） ①. 单基因(或常染色体隐性) ②. 基因通过控制蛋白质的结构直接
（2） ①. 表达水平逐渐提高 ②. 沉默(或抑制、关闭) ③. 婴儿体内由γ珠蛋白参与的血红蛋白正常，一年后，由异常β珠蛋白参与的血红蛋白不正常
（3） ①. 限制 ②. 磷酸二酯键 ③. 向导RNA
（4） ①. BCL11A蛋白合成减少的造血干细胞(或BCL11A增强子被破坏的造血干细胞)(或BCL11A表达减弱的造血干细胞) ②. 不发生免疫排斥，同时恢复患者胎儿血红蛋白的合成
【解析】
【分析】（1）观察图1可得，婴儿γ珠蛋白含量在出生前3月开始逐渐下降，在出生后6月完全消失，β珠蛋白在出生前6月开始，含量逐渐升高，出生后3月左右基本完全代替γ珠蛋白；
（2）据图2判断，Cas9在向导RNA作用下，可识别对应的DNA片段并进行切割。
【小问1详解】
镰状细胞贫血是一种由位于常染色体一对等位基因控制的隐性病；根据题目信息“患者β珠蛋白分子中缬氨酸代替了谷氨酸，致使去氧血红蛋白溶解度降低并聚集形成纤维结构，压迫细胞膜致使红细胞弯曲成镰刀状”可得：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
【小问2详解】
结合图1信息及（2）信息“镰状细胞贫血患者一般在出生一年后出现症状”可得，胎儿刚出生时红细胞正常，随着个体发育的进行，逐渐产生镰刀状红细胞，说明个体内BCL11A蛋白对血红蛋白的合成抑制作用逐渐增强，由此可推测BCL11A蛋白含量上升，BCL11A蛋白的表达水平逐渐提高；分析图1可得，胎儿出生后约3个月的时间γ珠蛋白基本就消失了，说明γ基因的表达逐渐关闭；在γ珠蛋白存在期间，婴儿并未出现镰状细胞贫血的症状，在γ珠蛋白消失，替换成β珠蛋白后一段时间出现症状，说明婴儿体内γ珠蛋白参与的血红蛋白正常，一年后，由β珠蛋白参与的血红蛋白不正常。
【小问3详解】
据图2可判断，Cas9是一种需要依赖向导RNA才能识别DNA上碱基序列的限制性核酸内切酶，其作用是催化磷酸二酯键的水解，切割DNA。
【小问4详解】
结合（2）可知，BCL11A蛋白会导致镰状细胞产生，因此，需要通过基因改造，获得BCL11A基因不表达或表达减弱的细胞，从而恢复胎儿正常血红蛋白的合成；与骨髓移植相比，Casgevy疗法的优点是移植入胎儿体内的细胞来自患者本身，不会触发机体的免疫排斥反应，同时又能有效恢复患者胎儿合成血红蛋白。
23. 胆固醇O酰基转移酶1(SOAT1)与肝癌的发生密切相关，可作为潜在的肝癌生物标志物。科研人员从肝癌细胞Huh7中获取SOAT1基因，经原核表达、蛋白质纯化后免疫小鼠制备单克隆抗体。请回答下列相关问题：
（1）从肝癌细胞Huh7中提取________，通过________获得SOAT1的cDNA。
（2）根据SOAT 1的编码序列设计的两个引物如下图1。引物F加入的EcR Ⅰ酶切位点位于________端，引物R上添加的XhⅠ酶识别的回文序列的6个碱基是________。
（3）利用上述引物对SOAT1基因进行PCR扩增，该实验设计的扩增程序中热循环次数为30次，一般PCR反应中设计的热循环次数不超过40次，原因是_____________。PCR反应结束后，将产物经1%琼脂糖凝胶________后，对PCR产物进行胶回收。
（4）将胶回收后的PCR产物和载体pET32a分别用EcRⅠ和XhⅠ双酶切，加入DNA连接酶后在冰面上过夜。在冰面上操作的目的是______________。在将重组质粒转化至大肠杆菌前用CaCl2处理大肠杆菌，使其处于________的生理状态，以提高转化效率。
（5）将测序正确的重组载体诱导表达并进行电泳，实验部分结果见下图2，SOAT 1重组蛋白的相对分子质量为50 kD左右，下图中基本符合要求的条带包括________。
（6）用纯化的SOAT1重组蛋白免疫小鼠，利用________技术获得SOAT1单克隆抗体细胞株以制备单克隆抗体。
【答案】（1） ①. 总RNA ②. 逆转录
（2） ①. 5′ ②. CTCGAG(或5′—CTCGAG—3′)
（3） ①. 40次循环后可能出现大量非特异性产物(或40次循环是PCR反应的有效极限) ②. 电泳
（4） ①. 降低连接反应的速率，减少多联体(非目标重组DNA)的形成(或低温使氢键稳定，减少错配等) ②. 感受态(或易吸收外源DNA状态)
（5）2、3、5 （6）杂交瘤(动物细胞培养和动物细胞融合)
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原—抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
为获得SOAT1的cDNA，需要从肝癌细胞中获得总RNA，通过逆转录过程获得。
【小问2详解】
EcRⅠ酶特异性识别GAATTC序列，并在GC之间切割，从F引物看出，EcR Ⅰ酶切位点位于5′，引物R上添加的XhⅠ酶识别的回文序列的6个碱基是CTCGAG(或5′—CTCGAG—3′)。
【小问3详解】
由于40次循环后可能出现大量非特异性产物(或40次循环是PCR反应的有效极限)，所以一般PCR反应中设计的热循环次数不超过40次，产物1%琼脂糖凝胶电泳后，对PCR产物进行胶回收。。
【小问4详解】
双酶切，加入DNA连接酶后在冰面上过夜，冰面温度低，使酶的活性降低，所以操作的目的是降低连接反应的速率，减少多联体(非目标重组DNA)的形成。将重组质粒转化至大肠杆菌前用CaCl2处理大肠杆菌，使其处于感受态，以提高转化效率。
【小问5详解】
观察电泳图，在条带2、3、5中含有50KD的蛋白质分子，而SOAT 1重组蛋白的相对分子质量为50 kD左右，所以符合要求的条带包括2、3、5。
【小问6详解】
获得SOAT1单克隆抗体细胞株可以利用杂交瘤(动物细胞培养和动物细胞融合)技术，特点是可以无限增殖，并产生特异性抗体。
实验组
每周浇水/mL
高度干旱HD
400
中度干旱MD
500
低度干旱LD
600
参照组CK
700
低度涝渍LW
800
中度涝渍MW
900
高度涝渍HW
1 000
组别
一
二
三
四
HSVⅠ
－
－
①
＋
5HT
－
＋
②
＋
IFNⅠ含量/(pg/mL)
1.05
1.03
260.05
140.21
F1
灰身圆眼
灰身棒眼
黑身圆眼
黑身棒眼
雄蝇/只
301
102
102
98
雌蝇/只
599
0
198
0
基因型
DdHhVv
DdHhvv
DdhhVv
Ddhhvv
ddHhVv
ddHhvv
ddhhVv
ddhhvv
比例
163
1 455
1
148
192
1
1 158
130
(满分：100分 考试时间：75分钟)
一、 单项选择题：本题包括14小题，每小题2分，共28分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 下列有关组成细胞的元素和化合物的叙述，正确的是（ ）
A. 蔗糖是植物光合产物运输的唯一形式
B. 人体中的氨基酸均可以作为神经递质
C. 磷脂分子和ATP组成元素可能相同
D. 辅酶Ⅰ可显著降低化学反应的活化能
2. 下列有关实验操作的叙述，正确的是（ ）
A. 换高倍镜前，必须先将观察目标移至视野中央，再转动转换器
B. 斐林试剂甲、乙液混合后必须放置数天才可用于还原糖的检测
C. 在进行叶绿体中色素提取实验的时候使用含水乙醇提取不到色素
D 用血细胞计数板对酵母菌进行计数前必须对酵母菌培养液进行稀释
3. 耐力性运动是指机体所进行的时长超过30 min的步行、游泳等运动。研究人员探究了在耐力性运动训练中肌纤维出现的变化，实验结果如图所示。
下列相关叙述错误的是（ ）
A. 有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式
B. 坚持训练使肌纤维中线粒体的数量持续不断增加
C. 耐力性运动训练影响某些基因的表达水平和方向
D. 耐力性运动对某些类型糖尿病有一定的预防作用
4. 下列有关细胞凋亡的叙述，正确的是（ ）
A. 引起细胞凋亡的信号均来自细胞内部
B. 细胞凋亡时细胞膜将失去选择透过性
C. 细胞凋亡通常引起生物体的炎症反应
D. 凋亡的细胞可被临近的某些细胞吞噬
5. 孟德尔说“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性”。下列有关实验材料应用的叙述中，正确的是（ ）
A. 黑藻叶直接替代紫色洋葱鳞片叶外表皮制片，可用于观察植物细胞质壁分离和复原
B. 用雌雄异花的玉米做杂交实验时，过程中可不去雄，但雌花成熟后必须套袋
C. 若用同位素标记的烟草花叶病毒做侵染细菌实验，也可证明DNA是遗传物质
D. 用大蒜根尖进行低温诱导染色体数目变化实验，可观察到染色体动态变化的过程
6. 二倍体栽培种芜菁、黑芥和花椰菜通过相互杂交和自然加倍可形成四倍体栽培种，关系如图(图中A、B、C分别代表不同的染色体组，数字代表体细胞中的染色体数)。相关叙述正确的是（ ）
A. 芥菜的形成过程说明染色体结构的变异属于可遗传的变异
B. 芜菁、黑芥和花椰菜之间不存在生殖隔离，属于同一个物种
C. 若用油菜与芜菁进行杂交，产生的子代(AAC)体细胞中有同源染色体
D. 若芥菜与埃塞俄比亚芥杂交，产生的子代(ABBC)体细胞中含8个染色体组
7. 抗原决定簇(抗原表位)是指抗原分子中能被抗体识别并结合的某些基团，有的位于抗原分子的表面，有的位于抗原分子的内部，暴露出来才能具有抗原作用。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 一种抗原的抗原决定簇往往不止一种
B. 各种抗原决定簇的化学本质均为蛋白质
C. 抗原呈递细胞能将内部的抗原决定簇暴露出来
D. 抗体与抗原特异性结合时可能会有氢键的形成
8. 下面为四种中枢神经元的连接方式示意图，有关连接方式的叙述，错误的是（ ）
A. 单线式保证了反射活动的高度精确性
B. 环路式实现了机体中兴奋的延长传递
C. 会聚式实现了神经系统内冲动的整合
D. 分散式利于扩大神经系统的活动范围
9. 当植物受到周围环境遮荫时，植株表现出茎秆细高、分枝减少、节间伸长、开花加快等现象，称为“避荫反应”。下列相关叙述错误的是（ ）
A. “避荫反应”的植物往往叶片的叶柄也变长
B. “避荫反应”由生长相对稠密的植物长期进化而来
C. “避荫反应”是一种植物对光资源竞争的策略
D. “避荫反应”与单侧光照射引起的向光性表现相同
10. 枝角类生物是一类淡水浮游动物，以藻类和有机碎屑等为生。通过开展湖底沉积物中枝角类微化石的研究可了解水体环境的演化过程。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 沉积物中的枝角类微化石是研究生物进化最直接的证据
B. 藻类等生物和非生物物质和能量组成生态系统的结构
C. 有机污染物的大量排放，直接导致蓝藻过度繁殖成为优势种
D. 枝角类生物在生态系统中属于消费者，促进生态系统的物质循环
11. 原产巴西的水花生能通过节部生根形成不定根迅速繁殖。引种入我国后逃逸野外对生态环境造成严重破坏。科研人员就干旱和涝渍胁迫对入侵物种水花生生长的影响进行了研究，其实验设计如下表，结果如下图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 引入到新环境的种群，在一定时间内都会呈“J”形增长
B. 宜选用样方法调查水花生的种群密度来判断其种群数量的变化趋势
C. 随干旱程度和涝渍程度的增大，对水花生生长抑制能力均在增强
D. 影响水花生种群数量变化的非密度制约因素除干旱外，还有气温等
12. 党的二十大提出，中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化，我们坚持可持续发展，坚定不移走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。下列有关践行可持续发展的叙述，正确的是（ ）
A. 在湿地生态恢复工程中建立缓冲带，可完全消除人类的干扰
B. 农作物秸秆“过腹还田”，可实现物质、能量的多级循环利用
C. 退耕还林，通过自然的次生演替可提高生物多样性的间接价值
D. 给稻—蟹共生农田投入的物质、能量越多，生态的稳定性就越强
13. 我国是世界上啤酒的生产和消费大国。啤酒是以大麦芽为主要原料制成的。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 破碎麦芽有利于释放其中的淀粉酶
B. 发酵过程中有机物分解会引起发酵罐温度升高
C. 要随时检测发酵液中的微生物数量等以了解发酵进程
D. 发酵结束后需要对啤酒进行高压蒸汽灭菌处理
14. 某些微生物能合成几丁质酶，使几丁质降解为N乙酰氨基葡萄糖后进一步转化利用。科研人员试图从土壤中筛选出能高效降解几丁质的菌株，通过微生物培养获得几丁质酶，用于生物防治。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 土壤样品应加到以几丁质为唯一碳源的选择培养基中培养
B. 目的菌的纯化和计数可以使用平板划线法或稀释涂布平板法
C. 可依据单菌落周围“水解圈直径/菌落直径”的值来筛选目的菌株
D. 获得的几丁质酶可用于防治某些有害的甲壳类动物、昆虫等生物
二、 多项选择题：本题包括4小题，每小题3分，共12分。每小题有不止一个选项符合题意，每小题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。
15. 下图为生物体内“泵”的3种类型，相关叙述错误的是（ ）
A. P型质子泵中的Ca2+泵磷酸化后运输Ca2+时构象不改变
B. 神经细胞内高Na+低K+的环境依靠P型泵来维持
C. 溶酶体膜上存在的V 型质子泵将H+运入溶酶体
D. F型质子泵广泛分布于线粒体内膜和类囊体薄膜上
16. 下图为血糖升高时人体胰岛素释放的调节过程示意图，相关叙述错误的是（ ）
A. 图示细胞为胰岛B细胞，是人体内唯一可以释放胰岛素的细胞
B. ATP含量升高，通过调节最终会导致细胞的膜电位变为内负外正
C. 胰岛素的释放过程需要细胞呼吸供能，但不需要相关膜蛋白参与
D. 胰岛素通过体液运输进入靶细胞，促进细胞摄取、利用和存储糖
17. 2023年成都大运会吉祥物“蓉宝”的原型是大熊猫“芝麻”。大熊猫分类上属哺乳纲食肉目，如今却喜好食“素”，主要以箭竹为食，也会取食竹鼠等。下列说法错误的是（ ）
A. 大熊猫由食“荤”到食“素”的变化是变异导致基因频率定向变化的结果
B. 竹鼠、大熊猫分别处于第二、第三营养级，它们与其他生物一起组成群落
C. 分析大熊猫粪便可初步确定其种群密度，但粪便中的能量不来自其同化量
D. 设立自然保护区是保护大熊猫的最有效措施，其可提高大熊猫的物种多样性
18. 下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述，正确的是（ ）
A. 细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需要添加血清等物质
B. 胚胎移植前细胞和囊胚的培养都要放在充满CO2的培养箱中进行
C. 移植后胚胎的发育受母体激素影响，也影响母体激素分泌
D. 胚胎干细胞和成纤维细胞功能不同，是因为表达的基因都不同
三、 非选择题：本题包括5小题，共60分。
19. 为探究植物抵御高温的生理生态机制和培育抗高温新品种，科学家进行了一系列相关研究，下图1为高温胁迫下植物光合电子传递链的示意图，图2为高温胁迫诱导植物PSⅡ发生光抑制的作用机理(ROS：活性氧，OEC：放氧复合体)。请回答下列问题：
（1）图1中双层磷脂分子层及其中蛋白质等组成结构为__________，是光合作用过程中________阶段发生的场所。水光解需要的能量由______________两类色素捕获而来。
（2）碳固定过程的反应物是________，还原碳固定产物需要图1结构上合成的________提供还原力。
（3）高温胁迫下，由于膜的流动性________，PSⅡ捕光复合体很容易从膜上脱落，影响光合电子传递，导致植物对光能的利用效率降低。据图1判断，高温胁迫时植物会通过增强图中依赖____________途径的环式电子传递方式来起到光保护作用。
（4）据图2可知，ROS过量合成除可直接导致PSⅡ失活外，还能通过_____________途径引起PSⅡ失活，发生光抑制现象。
（5）植物净光合速率在很大程度上取决于Rubisc (C5的羧化酶/加氧酶)的活性，该酶在叶绿体中的存在部位是____________。Rubisc活性受到Rubisc活化酶(RCA)的调节，RCA活性易受高温胁迫抑制。据此，结合生物技术与工程知识，提出一个缓解高温胁迫对光合能力和作物产量影响的方案：__________________________________。
20. 神经递质五羟色胺（5HT）是一种抑制性神经递质，广泛存在于哺乳动物组织中。为探究5HT在抗DNA病毒先天免疫中的作用机制，科学家进行了相关实验。
（1）储存在神经元____________中的5HT以________方式离开突触前膜，与突触后膜的受体结合，发挥调节作用。
（2）抗DNA病毒先天免疫是指细胞感染病毒后产生Ⅰ型干扰素（IFNⅠ），诱导相关基因表达进而促进病毒的清除进程。干扰素的化学本质为________，属于免疫活性物质中的________。
（3）Ⅰ型单纯疱疹病毒（HSVⅠ）是一种双链DNA病毒。病毒与细菌在结构上的最大区别是____________。下表为对小鼠进行5HT给药处理或HSVⅠ感染等相关处理后IFNⅠ含量变化的实验记录表，表中第三组的①②处理应分别为________（用“＋”或“－”表示）。实验结果表明5HT能够________机体内干扰素IFNⅠ的产生。
“＋”表示用HSVⅠ感染小鼠或给药5HT处理，“－”表示不用HSVⅠ感染小鼠或不给药5HT处理
（4）已知DNA病毒在入侵细胞后，病毒DNA主要被胞内的DNA感受器cGAS识别，产生第二信使cGAMP，进而介导IRF3（干扰素调节因子）磷酸化，磷酸化的IRF3（p-IRF3）通过________进入细胞核激活干扰素（IFNⅠ）基因的转录，进而实现抗病毒作用。对小鼠进行HSVⅠ感染和5HT注射相关实验，检测细胞内p-IRF3的含量，结果如下图所示（条带颜色深浅表示含量的多少），结果表明5HT抑制细胞抗病毒先天免疫过程可能的途径是________。
“＋”表示用HSVⅠ感染小鼠或给药5HT处理，“－”表示不用HSVⅠ感染小鼠或不给药5HT处理
（5）稳态的调节机制是________________，其调节过程都离不开信号分子，这些信号分子的作用方式都是________________。通过这些信号分子，复杂的机体能够实现统一协调，稳态得以保持。
21. 以果蝇为实验材料可进行一系列的遗传学实验。请回答下列问题：
（1）科研人员在研究果蝇眼色(红眼与白眼)的遗传现象时，从纯系果蝇中选择红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，结果其后代均为红眼。某同学据此推测控制果蝇红眼、白眼的基因在常染色体上。若要进一步验证这个推测，可在纯系中选用表型分别为____________________的果蝇个体进行杂交，如果不考虑性染色体的同源区段遗传，若其后代表型和比例为____________________________，则可判断该同学推测有误。
（2）科研人员用一对灰身圆眼雌、雄果蝇杂交，实验结果如下表所示。据表分析，亲本的基因型为________________[体色(A/a)、眼形(B/b)]。F1中雌、雄果蝇数量不等，原因可能是特定实验环境导致基因型为________的个体不能正常发育存活。
（3）现有三个纯种果蝇：品系1为野生型(长翅、正常身)；品系2(残翅v、正常身)、品系3(长翅、毛身h)都是由野生型品系发生隐性突变而来。已知v基因在Ⅱ号染色体，h基因在常染色体上。为判断h基因是否位于Ⅱ号染色体，可用品系3中雄果蝇和____________果蝇作亲本杂交，再让F1果蝇随机交配得F2，如果F2中果蝇表型和比例为____________________________(不考虑基因互换)，则h基因在Ⅱ号染色体。
（4）减数分裂过程中，一条染色体上的两个基因位点间的距离越小，发生互换的概率就越小，产生的重组类型的配子就会越少。科研人员将基因型为DdHhVv(三对基因位于一对同源染色体上)的雌果蝇与基因型为________的雄果蝇测交，所得后代基因型和比例如下表所示。据此可推测D、H、v在染色体的排列顺序为(在图上标出基因) ________。
22. 近期，人类第一款基于CRISPR技术的Casgevy疗法获准用于治疗镰状细胞贫血等疾病。相关信息如下图1和图2所示。请回答下列问题：
（1）镰状细胞贫血是一种________遗传病，患者β珠蛋白分子中缬氨酸代替了谷氨酸，致使去氧血红蛋白溶解度降低并聚集形成纤维结构，压迫细胞膜致红细胞弯曲成镰刀状。由此说明____________________________控制生物体的性状。
（2）γ基因启动子上游的调控序列中含有BCL11A蛋白结合位点，BCL11A蛋白是一种转录因子，可抑制胎儿血红蛋白的合成。出生后，随着个体的发育进行，BCL11A蛋白的________________，γ基因的表达逐渐被________。镰状细胞贫血患者一般在出生一年后出现症状，而婴儿通常无症状，请尝试解释原因：________。
（3）据图2判断，Cas9是一种________酶，能催化________键水解，但需要依赖________识别基因组DNA上的靶点序列，才能使DNA分子在特定序列附近被切断。
（4）Casgevy疗法大致过程：从患者体内提取合适的造血干细胞，通过电穿孔导入特异性靶向BCL11A增强子的CRISPRCas9基因编辑系统，获得____________________________细胞，恢复胎儿血红蛋白的合成。与骨髓移植相比，Casgevy疗法的突出优点是____________________________。
23. 胆固醇O酰基转移酶1(SOAT1)与肝癌的发生密切相关，可作为潜在的肝癌生物标志物。科研人员从肝癌细胞Huh7中获取SOAT1基因，经原核表达、蛋白质纯化后免疫小鼠制备单克隆抗体。请回答下列相关问题：
（1）从肝癌细胞Huh7中提取________，通过________获得SOAT1的cDNA。
（2）根据SOAT 1的编码序列设计的两个引物如下图1。引物F加入的EcR Ⅰ酶切位点位于________端，引物R上添加的XhⅠ酶识别的回文序列的6个碱基是________。
（3）利用上述引物对SOAT1基因进行PCR扩增，该实验设计扩增程序中热循环次数为30次，一般PCR反应中设计的热循环次数不超过40次，原因是_____________。PCR反应结束后，将产物经1%琼脂糖凝胶________后，对PCR产物进行胶回收。
（4）将胶回收后的PCR产物和载体pET32a分别用EcRⅠ和XhⅠ双酶切，加入DNA连接酶后在冰面上过夜。在冰面上操作的目的是______________。在将重组质粒转化至大肠杆菌前用CaCl2处理大肠杆菌，使其处于________的生理状态，以提高转化效率。
（5）将测序正确的重组载体诱导表达并进行电泳，实验部分结果见下图2，SOAT 1重组蛋白的相对分子质量为50 kD左右，下图中基本符合要求的条带包括________。
（6）用纯化的SOAT1重组蛋白免疫小鼠，利用________技术获得SOAT1单克隆抗体细胞株以制备单克隆抗体。实验组
每周浇水/mL
高度干旱HD
400
中度干旱MD
500
低度干旱LD
600
参照组CK
700
低度涝渍LW
800
中度涝渍MW
900
高度涝渍HW
1 000
组别
一
二
三
四
HSVⅠ
－
－
①
＋
5HT
－
＋
②
＋
IFNⅠ含量/(pg/mL)
1.05
1.03
260.05
140.21
F1
灰身圆眼
灰身棒眼
黑身圆眼
黑身棒眼
雄蝇/只
301
102
102
98
雌蝇/只
599
0
198
0
基因型
DdHhVv
DdHhvv
DdhhVv
Ddhhvv
ddHhVv
ddHhvv
ddhhVv
ddhhvv
比例
163
1 455
1
148
192
1
1 158
130
2023～2024学年高三第二学期学情调研考试
生 物
(满分：100分 考试时间：75分钟)
一、 单项选择题：本题包括14小题，每小题2分，共28分。每小题只有一个选项最符合题意。
1. 下列有关组成细胞的元素和化合物的叙述，正确的是（ ）
A. 蔗糖是植物光合产物运输的唯一形式
B. 人体中的氨基酸均可以作为神经递质
C. 磷脂分子和ATP的组成元素可能相同
D. 辅酶Ⅰ可显著降低化学反应的活化能
【答案】C
【解析】
【分析】1、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值。
2、ATP分子的结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，ATP分子不稳定，水解时远离A的特殊化学键容易断裂，并释放大量的能量，供给各项生命活动。
【详解】A、蔗糖是光合作用的主要产物，也是植物光合作用远距离运输的主要形式，A错误；
B、人体中氨基酸共有21种，可作为组成蛋白质的单体，但不是所有氨基酸都可作为神经递质，B错误；
C、有的磷脂的组成元素为C、H、O、N、P，ATP的组成元素为C、H、O、N、P，故磷脂分子和ATP的组成元素可能相同，C正确；
D、辅酶Ⅰ的作用是传递电子，参与氧化还原反应，D错误。
故选C。
2. 下列有关实验操作的叙述，正确的是（ ）
A. 换高倍镜前，必须先将观察目标移至视野中央，再转动转换器
B. 斐林试剂甲、乙液混合后必须放置数天才可用于还原糖的检测
C. 在进行叶绿体中色素提取实验的时候使用含水乙醇提取不到色素
D. 用血细胞计数板对酵母菌进行计数前必须对酵母菌培养液进行稀释
【答案】A
【解析】
【分析】用血细胞计数板对酵母菌计数时，一般的血细胞计数板双凹槽使用时先盖上盖玻片 后用滴管从边上轻加液体，这么做会减少气泡不用担心液体不进去表面张力会使液体进入 ，如果直接加液可能会产生气泡。
【详解】A、换高倍镜前，必须先将观察目标移至视野中央，再转动转换器，以防换到高倍镜后找不到想观察的对象，A正确；
B、斐林试剂甲、乙液需要现配现用，不能放置数天，B错误；
C、在进行叶绿体中色素提取实验的时候使用含水乙醇提取的色素较少，不是提取不到色素，C错误；
D、用血细胞计数板对酵母菌进行计数可能需要对酵母菌培养液进行稀释，不是必须稀释，需要根据培养过程中酵母菌的数量来确定，D错误。
故选A。
3. 耐力性运动是指机体所进行的时长超过30 min的步行、游泳等运动。研究人员探究了在耐力性运动训练中肌纤维出现的变化，实验结果如图所示。
下列相关叙述错误的是（ ）
A. 有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式
B. 坚持训练使肌纤维中线粒体的数量持续不断增加
C. 耐力性运动训练影响某些基因的表达水平和方向
D. 耐力性运动对某些类型糖尿病有一定的预防作用
【答案】B
【解析】
【分析】有氧呼吸分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖转变为丙酮酸，产生少量的能量，第二阶段是丙酮酸转变为二氧化碳，第三阶段是形成水，产生大量能量。
【详解】A、有氧呼吸能提供大量的能量，是耐力性运动中能量供应的主要方式，A正确；
B、据图分析可知，5周内耐力性运动训练的时间与肌纤维中线粒体的数量成正比例关系，超过5周继续耐力训练，线粒体的数量并不会增加，B错误；
C、耐力性运动训练影响某些基因的表达水平和方向，如线粒体的产生，C正确；
D、长期耐力性运动训练，可使肌纤维中线粒体数量增加，增加对糖类等能源物质的消耗，对某些类型糖尿病有一定的预防作用，D正确。
故选B。
4. 下列有关细胞凋亡的叙述，正确的是（ ）
A. 引起细胞凋亡的信号均来自细胞内部
B. 细胞凋亡时细胞膜将失去选择透过性
C. 细胞凋亡通常引起生物体的炎症反应
D. 凋亡的细胞可被临近的某些细胞吞噬
【答案】D
【解析】
【分析】细胞凋亡是指由基因控制的细胞自动结束生命的过程，又称为细胞编程性死亡，细胞凋亡有利于生物个体完成正常发育，维持内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰。细胞凋亡过程是首先凋亡诱导因子与细胞膜上的受体结合，发出凋亡信息，激活细胞中的凋亡基因，执行细胞凋亡，凋亡细胞最后变成凋亡小体被吞噬细胞吞噬，并在细胞内完成分解。
【详解】A、凋亡信号可以来自于细胞外部，A错误；
B、细胞凋亡时细胞膜不会失去选择透过性，但选择透过性功能可能会减弱，B错误；
C、细胞凋亡是指由基因控制的细胞自动结束生命的过程，细胞凋亡有利于生物个体完成正常发育，维持内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰，不会引起炎症，C错误；
D、凋亡的细胞可被临近的某些细胞吞噬为其提供物质和能量，D正确。
故选D。
5. 孟德尔说“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性”。下列有关实验材料应用的叙述中，正确的是（ ）
A. 黑藻叶直接替代紫色洋葱鳞片叶外表皮制片，可用于观察植物细胞质壁分离和复原
B. 用雌雄异花的玉米做杂交实验时，过程中可不去雄，但雌花成熟后必须套袋
C. 若用同位素标记的烟草花叶病毒做侵染细菌实验，也可证明DNA是遗传物质
D. 用大蒜根尖进行低温诱导染色体数目变化实验，可观察到染色体动态变化的过程
【答案】A
【解析】
【分析】洋葱是比较好的实验材料：①洋葱根尖分生区细胞观察植物细胞的有丝分裂；②紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，色素含量较多，用于观察质壁分离和复原；③洋葱的绿叶做叶绿体中色素的提取和分离实验，叶肉细胞做细胞质流动实验。
【详解】A、黑藻的叶片较薄，可直接制作装片，黑藻的叶肉细胞为成熟的植物细胞，细胞质内含有叶绿体，有利于观察细胞质壁分离及质壁分离复原实验，因此黑藻叶直接替代紫色洋葱鳞片叶外表皮制片，可用于观察植物细胞质壁分离和复原，A正确；
B、用雌雄异花的玉米做杂交实验时，过程中可不去雄，但需在雌花成熟前对其套袋处理，防止其它花粉为其授粉，B错误；
C、烟草花叶病毒的遗传物质为RNA，因此若用同位素标记的烟草花叶病毒做侵染细菌实验，可证明RNA是遗传物质，C错误；
D、用大蒜根尖进行低温诱导染色体数目变化实验时，用卡诺氏液固定细胞后以及在制作装片过程中解离后细胞已经死亡，故不可观察到染色体动态变化的过程，D错误。
故选A。
6. 二倍体栽培种芜菁、黑芥和花椰菜通过相互杂交和自然加倍可形成四倍体栽培种，关系如图(图中A、B、C分别代表不同的染色体组，数字代表体细胞中的染色体数)。相关叙述正确的是（ ）
A. 芥菜的形成过程说明染色体结构的变异属于可遗传的变异
B. 芜菁、黑芥和花椰菜之间不存在生殖隔离，属于同一个物种
C. 若用油菜与芜菁进行杂交，产生的子代(AAC)体细胞中有同源染色体
D. 若芥菜与埃塞俄比亚芥杂交，产生的子代(ABBC)体细胞中含8个染色体组
【答案】C
【解析】
【分析】1、染色体结构变异：染色体结构变异是染色体变异的其中一种，可以发生在任何一个时期，染色体发生的结构变异主要有以下四种类型：⑴缺失：染色体中某一片段的缺失;⑵重复：染色体增加了某一片段;⑶倒位：染色体某一片段的位置颠倒了180度，造成染色体内的重新排列;⑷易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域;
2、染色体数量变异：是染色体变异的其中一种类型。但是在某些特定的条件下，生物的染色体数量会发生变异，量染色体数量的变异往往引起相关性状的改变。染色体数目的变异可以分为两类：一类是细胞内的个别染色体增加或减少，另一类是细胞内的染色体数量以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】A、芥菜的形成过程是染色体数目变异，不是染色体结构的变异，A错误;
B、芜菁、黑芥和花椰菜之间存在生殖隔离，不属于同一个物种，B错误;
C、油菜的染色体组成为AACC，芜菁的染色体组成为AA，二者杂交后产生的子代染色体组成为AAC ，细胞中存在同源染色体，C正确;
D、若芥菜与埃塞俄比亚芥杂交，产生的子代(ABBC)体细胞中含4个染色体组，D错误。
故选C。
7. 抗原决定簇(抗原表位)是指抗原分子中能被抗体识别并结合的某些基团，有的位于抗原分子的表面，有的位于抗原分子的内部，暴露出来才能具有抗原作用。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 一种抗原的抗原决定簇往往不止一种
B. 各种抗原决定簇的化学本质均为蛋白质
C. 抗原呈递细胞能将内部的抗原决定簇暴露出来
D. 抗体与抗原特异性结合时可能会有氢键的形成
【答案】B
【解析】
【分析】抗原决定簇(抗原表位)是指抗原分子中能被抗体识别并结合的某些基团，一种抗原不只含有一种抗原决定簇，抗体可以和抗原决定簇特异性结合。
【详解】A、抗原决定簇(抗原表位)是指抗原分子中能被抗体识别并结合的某些基团，一种抗原的抗原决定簇往往不止一种，A正确；
B、抗原决定簇的化学本质大部分是蛋白质，也有多糖等物质，B错误；
C、抗原呈递细胞可处理、呈递抗原，能将内部的抗原决定簇暴露出来，C正确；
D、抗体与抗原特异性结合时有相互的作用力，可能会有氢键、疏水键的形成，D正确。
故选B。
8. 下面为四种中枢神经元的连接方式示意图，有关连接方式的叙述，错误的是（ ）
A. 单线式保证了反射活动的高度精确性
B. 环路式实现了机体中兴奋的延长传递
C. 会聚式实现了神经系统内冲动的整合
D. 分散式利于扩大神经系统的活动范围
【答案】B
【解析】
【分析】兴奋在离体的神经纤维上可以双向传导；在两个神经元之间，兴奋的传递是单向的；兴奋在神经元间的传递需要借助神经递质传递信号；兴奋传导时，兴奋部位膜电位变成了内正外负。
【详解】A、图中单线式连接方式中信号的传递方向是从左向右，单向的，保证了反射活动的高度精确性，A正确；
B、若环路式连接方式中的b神经元释放的是抑制性递质，则兴奋传递不会延长，B错误；
C、会聚式将多个神经元传来的信号整合到一个神经元，有利于实现信号的整合，C正确；
D、分散式将一个神经元传的信号分散到多个神经元，有利于扩大反射的控制范围，D正确。
故选B。
9. 当植物受到周围环境遮荫时，植株表现出茎秆细高、分枝减少、节间伸长、开花加快等现象，称为“避荫反应”。下列相关叙述错误的是（ ）
A. “避荫反应”的植物往往叶片的叶柄也变长
B. “避荫反应”由生长相对稠密的植物长期进化而来
C. “避荫反应”是一种植物对光资源竞争的策略
D. “避荫反应”与单侧光照射引起的向光性表现相同
【答案】D
【解析】
【分析】植物的顶端优势：指植物顶芽产生的生长素向下运输到侧芽的部位积累，使顶芽的生长素浓度相对较低，促进生长，侧芽生长素浓度相对较高，抑制生长，体现了既促进又抑制的特点。
【详解】A、“避荫反应”的植物往往茎伸长速度加快，使株高和节间距增加，叶柄伸长，A正确；
B、避荫反应是植物为适应不利环境出现可塑性反应，可能由生长相对稠密的植物长期进化而来，B正确；
C、当植物受到周围环境遮荫时，植株表现出茎秆细高、分枝减少、节间伸长、开花加快等现象，因此“避荫反应”是一种植物对光资源竞争的策略，C正确；
D、“避荫反应”与单侧光照射引起的向光性表现不同，由植物茎秆细高、分枝减少可知是顶端优势加强，侧芽生长发育受到抑制，而使侧枝减少，D错误。
故选D。
10. 枝角类生物是一类淡水浮游动物，以藻类和有机碎屑等为生。通过开展湖底沉积物中枝角类微化石的研究可了解水体环境的演化过程。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 沉积物中的枝角类微化石是研究生物进化最直接的证据
B. 藻类等生物和非生物的物质和能量组成生态系统的结构
C. 有机污染物的大量排放，直接导致蓝藻过度繁殖成为优势种
D. 枝角类生物在生态系统中属于消费者，促进生态系统的物质循环
【答案】A
【解析】
【分析】生态系统的组成成分有：生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。消费者的存在可促进物质循环，帮助植物传粉和种子传播。
【详解】A、化石是研究生物进化最直接、最重要的证据，A正确；
B、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，生态系统的组成成分有：生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量，营养结构指食物链和食物网，因此藻类等生物和非生物的物质和能量不能组成生态系统的结构，B错误；
C、蓝藻不能直接吸收有机物，有机污染物的大量排放，会导致分解者的数量先增加，分解者将有机污染物分解为无机物才能被蓝藻吸收，使蓝藻大量增殖，C错误；
D、枝角类生物是一类淡水浮游动物，以藻类和有机碎屑等为生，因此其在生态系统中属于消费者和分解者，D错误。
故选A。
11. 原产巴西的水花生能通过节部生根形成不定根迅速繁殖。引种入我国后逃逸野外对生态环境造成严重破坏。科研人员就干旱和涝渍胁迫对入侵物种水花生生长的影响进行了研究，其实验设计如下表，结果如下图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 引入到新环境的种群，在一定时间内都会呈“J”形增长
B. 宜选用样方法调查水花生的种群密度来判断其种群数量的变化趋势
C. 随干旱程度和涝渍程度的增大，对水花生生长抑制能力均在增强
D. 影响水花生种群数量变化的非密度制约因素除干旱外，还有气温等
【答案】D
【解析】
【分析】非密度制约因素：有些因素虽对种群数量起限制作用，但作用强度和种群密度无关。这种因素的出现总是会杀死一定比例的个体。气候因素就是这样，刮风、下雨、降雪、气温都会对种群的数量产生影响，但这种因素起多大作用与种群密度也是无关的，这类因素称为非密度制约因素。
【详解】A、种群只有在完全理想条件才会呈“J”形增长，A错误；
B、种群年龄结构可以判断其种群数量的变化趋势，种群密度不能判断种群数量变化趋势，B错误；
C、由图2知，随着干旱程度的增大，对水花生生长抑制能力均在增强，随着涝渍程度的增大，对水花生生长抑制能力先增强后降低，C错误；
D、气候环境都属于非密度制约因素，影响水花生种群数量变化的非密度制约因素除干旱外，还有气温等，D正确。
故选D。
12. 党的二十大提出，中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化，我们坚持可持续发展，坚定不移走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。下列有关践行可持续发展的叙述，正确的是（ ）
A. 在湿地生态恢复工程中建立缓冲带，可完全消除人类的干扰
B. 农作物秸秆“过腹还田”，可实现物质、能量的多级循环利用
C. 退耕还林，通过自然的次生演替可提高生物多样性的间接价值
D. 给稻—蟹共生农田投入的物质、能量越多，生态的稳定性就越强
【答案】C
【解析】
【分析】1、初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替；次生演替：原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替；人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
2、生物多样性的价值：包括直接价值、间接价值、潜在价值。（1）直接价值：是指能为人类提供形式多样的食物、纤维、燃料和建材等；（2）间接价值：是指对生态平衡、生物圈稳态的调节功能；（3）潜在价值：指目前人类尚不清楚的价值。
【详解】A、在湿地生态恢复工程中建立缓冲带，不能把完全消除人类的干扰，只能在一定程度上防止对该生态系统的干扰，A错误；
B、能量只能单向流动，不能循环利用，B错误；
C、间接价值是指对生态平衡、生物圈稳态调节功能，退耕还林，通过自然的次生演替可提高生物多样性的间接价值，C正确；
D、生态的稳定性与组成成分和营养结构有关，而不是能量和物质越多稳定性就越强，D错误。
故选C。
13. 我国是世界上啤酒的生产和消费大国。啤酒是以大麦芽为主要原料制成的。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 破碎麦芽有利于释放其中的淀粉酶
B. 发酵过程中有机物分解会引起发酵罐温度升高
C. 要随时检测发酵液中的微生物数量等以了解发酵进程
D. 发酵结束后需要对啤酒进行高压蒸汽灭菌处理
【答案】D
【解析】
【分析】发酵罐内的发酵是发酵工程的中心环节，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢产物的形成。
【详解】A、麦芽中含有淀粉酶可以将淀粉水解，破碎麦芽有利于释放其中的淀粉酶 ，更充分的水解淀粉，A正确；
B、发酵过程中有机物分解会释放热量使发酵罐温度升高，B正确；
C、发酵过程中要随时检测发酵液中的微生物数量等以了解发酵进程，C正确；
D、啤酒不需要高压蒸汽灭菌，只需消毒，D错误。
故选D。
14. 某些微生物能合成几丁质酶，使几丁质降解为N乙酰氨基葡萄糖后进一步转化利用。科研人员试图从土壤中筛选出能高效降解几丁质的菌株，通过微生物培养获得几丁质酶，用于生物防治。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 土壤样品应加到以几丁质为唯一碳源的选择培养基中培养
B. 目的菌的纯化和计数可以使用平板划线法或稀释涂布平板法
C. 可依据单菌落周围“水解圈直径/菌落直径”的值来筛选目的菌株
D. 获得的几丁质酶可用于防治某些有害的甲壳类动物、昆虫等生物
【答案】B
【解析】
【分析】1、要从土壤中分离出能合成几丁质酶的微生物，应以几丁质为唯一碳源，以淘汰不能产生几丁质酶的真菌达到筛选效果.
2、水解圈是产生几丁质酶的微生物产生相关酶水解几丁质产生的，水解圈直径/菌落直径越大，说明该菌降解能力越强。
【详解】A、据题意可知，要从土壤中筛选出能高效降解几丁质的菌株，那么应该用以几丁质为唯一碳源的选择培养基培养，A正确；
B、目的菌的纯化和计数可以使用稀释涂布平板法，平板划线法只能用于目的菌的纯化，不能计数，B错误；
C、水解圈直径/菌落直径可以反应水解能力的大小，水解圈直径/菌落直径越大，说明该菌降解几丁质能力越强，反之越弱，因此可依据单菌落周围“水解圈直径/菌落直径”的值来筛选目的菌株，C正确；
D、几丁质为N-乙酰葡糖胺通过β连接聚合而成的结构同多糖，广泛存在于甲壳类动物的外壳、昆虫的甲壳和真菌的胞壁中，因此获得的几丁质酶可用于防治某些有害的甲壳类动物、昆虫等生物，D正确。
故选B。
二、 多项选择题：本题包括4小题，每小题3分，共12分。每小题有不止一个选项符合题意，每小题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。
15. 下图为生物体内“泵”的3种类型，相关叙述错误的是（ ）
A. P型质子泵中的Ca2+泵磷酸化后运输Ca2+时构象不改变
B. 神经细胞内高Na+低K+的环境依靠P型泵来维持
C. 溶酶体膜上存在的V 型质子泵将H+运入溶酶体
D. F型质子泵广泛分布于线粒体内膜和类囊体薄膜上
【答案】AB
【解析】
【分析】分析题图：P型质子泵和V 型质子泵运输物质需要消耗ATP且需要载体的协助，说明相应运输方式是主动运输；F型质子泵的作用是运输质子的同时利用动力势能合成ATP。
【详解】A、Ca2+泵是一种能催化ATP水解的载体蛋白；ATP末端的磷酸基团会脱离下来与载体蛋白结合，使载体蛋白发生磷酸化，导致其空间结构发生变化，使Ca2+的结合位点转向膜外，A错误；
B、维持神经细胞内高K+低Na+的环境可能与P型泵（Na+-K+泵）有关，即通过主动运输维持高K+低Na+，B错误；
C、 溶酶体膜上存在V 型质子泵将H+运入溶酶体维持溶酶体内的酸性环境，C正确；
D、F型质子泵的作用是运输质子的同时利用动力势能合成ATP，线粒体内膜和类囊体薄膜上均需要合成ATP，可见F型质子泵广泛分布于线粒体内膜和类囊体薄膜上，D正确。
故选AB。
16. 下图为血糖升高时人体胰岛素释放的调节过程示意图，相关叙述错误的是（ ）
A. 图示细胞为胰岛B细胞，是人体内唯一可以释放胰岛素的细胞
B. ATP含量升高，通过调节最终会导致细胞的膜电位变为内负外正
C. 胰岛素的释放过程需要细胞呼吸供能，但不需要相关膜蛋白参与
D. 胰岛素通过体液运输进入靶细胞，促进细胞摄取、利用和存储糖
【答案】BCD
【解析】
【分析】1、胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素，胰高血糖素和肾上腺素都可以促进肝糖原分解为葡萄糖进入血液，升高血糖浓度，二者具有协同作用。胰岛素和胰高血糖素在生理作用上具有拮抗作用。
2、题图分析：当血糖浓度增加时，葡萄糖进入胰岛B细胞，引起细胞内ATP含量升高，进而导致ATP/ADP比值升高，敏感的钾离子通道关闭，K+外流受阻，进而触发Ca2+大量内流，由此引起胰岛素分泌，胰岛素通过促进靶细胞摄取、利用和储存葡萄糖，使血糖降低。
【详解】A、胰岛素是胰岛B细胞分泌的，图示细胞为胰岛B细胞，是人体内唯一可以释放胰岛素的细胞，A正确；
B、题图可知，ATP含量升高，进而导致ATP/ADP比值升高，敏感的钾离子通道关闭，K+外流受阻，进而触发Ca2+大量内流，导致细胞的膜电位变为内正外负，B错误；
C、胰岛素的释放属于胞吐，该过程需要细胞呼吸功能，该过程不需要载体蛋白协助但需要受体蛋白参与，C错误；
D、胰岛素是蛋白质类激素通过体液运输，与靶细胞表面的特异性受体结合而发挥作用，促进细胞摄取、利用和存储糖，D错误。
故选BCD。
17. 2023年成都大运会吉祥物“蓉宝”的原型是大熊猫“芝麻”。大熊猫分类上属哺乳纲食肉目，如今却喜好食“素”，主要以箭竹为食，也会取食竹鼠等。下列说法错误的是（ ）
A. 大熊猫由食“荤”到食“素”的变化是变异导致基因频率定向变化的结果
B. 竹鼠、大熊猫分别处于第二、第三营养级，它们与其他生物一起组成群落
C. 分析大熊猫粪便可初步确定其种群密度，但粪便中的能量不来自其同化量
D. 设立自然保护区是保护大熊猫的最有效措施，其可提高大熊猫的物种多样性
【答案】ABD
【解析】
【分析】生物多样性的保护是保护基因多样性、物种多样性、生态系统多样性；建立自然保护区是对生物进行就地保护，其与迁地保护都是保护生物多样性的有效方法。
【详解】A、大熊猫由食“荤”到食“素”的变化的实质是种群基因频率的定向改变，但这是自然选择的结果，A错误；
B、竹鼠以竹子为食，处于第二营养级，大熊猫主要以箭竹为食，也会取食竹鼠等，处于第二、第三营养级，B错误；
C、大熊猫粪便中的脱落细胞可为PCR提供模板DNA，进而可通过PCR技术扩增DNA来区分不同大熊猫个体，据此统计大熊猫种群密度，粪便中的能量不来自其同化量，C正确；
D、设立自然保护区是保护大熊猫的最有效措施，其可提高大熊猫的基因多样性，D错误。
故选ABD。
18. 下列关于哺乳动物胚胎工程和细胞工程的叙述，正确的是（ ）
A. 细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常需要添加血清等物质
B. 胚胎移植前细胞和囊胚的培养都要放在充满CO2的培养箱中进行
C. 移植后胚胎的发育受母体激素影响，也影响母体激素分泌
D. 胚胎干细胞和成纤维细胞功能不同，是因为表达的基因都不同
【答案】AC
【解析】
【分析】1、动物细胞在体外培养时，培养基中应含有细胞所需要的各种营养物质。将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成的培养基，称为合成培养基。由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，因此在使用合成培养基时，通常需要加入血清等一些天然成分。培养动物细胞一般使用液体培养基，也称为培养液。
2、动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2。O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。在进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，并将它们置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养。
【详解】A、由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，因此在细胞培养和早期胚胎培养的培养液中通常添加血清等物质，A正确；
B、动物细胞培养所需气体主要有O2和CO2，其中CO2的主要作用是维持培养液的pH，所以细胞培养和早期胚胎培养都需在CO2培养箱中进行培养，但不是充满，B错误；
C、移植后胚胎的发育受母体激素影响，也影响母体激素分泌，即母体的生理状态影响着胚胎的发育，胚胎的发育也影响母体激素的合成，C正确；
D、胚胎干细胞和成纤维细胞功能不同，是因为表达的基因具有选择性，表达的基因不完全相同，D错误。
故选AC
三、 非选择题：本题包括5小题，共60分。
19. 为探究植物抵御高温生理生态机制和培育抗高温新品种，科学家进行了一系列相关研究，下图1为高温胁迫下植物光合电子传递链的示意图，图2为高温胁迫诱导植物PSⅡ发生光抑制的作用机理(ROS：活性氧，OEC：放氧复合体)。请回答下列问题：
（1）图1中双层磷脂分子层及其中蛋白质等组成的结构为__________，是光合作用过程中________阶段发生的场所。水光解需要的能量由______________两类色素捕获而来。
（2）碳固定过程的反应物是________，还原碳固定产物需要图1结构上合成的________提供还原力。
（3）高温胁迫下，由于膜的流动性________，PSⅡ捕光复合体很容易从膜上脱落，影响光合电子传递，导致植物对光能的利用效率降低。据图1判断，高温胁迫时植物会通过增强图中依赖____________途径的环式电子传递方式来起到光保护作用。
（4）据图2可知，ROS过量合成除可直接导致PSⅡ失活外，还能通过_____________途径引起PSⅡ失活，发生光抑制现象。
（5）植物净光合速率在很大程度上取决于Rubisc (C5的羧化酶/加氧酶)的活性，该酶在叶绿体中的存在部位是____________。Rubisc活性受到Rubisc活化酶(RCA)的调节，RCA活性易受高温胁迫抑制。据此，结合生物技术与工程知识，提出一个缓解高温胁迫对光合能力和作物产量影响的方案：__________________________________。
【答案】（1） ①. 类囊体薄膜 ②. 光反应 ③. 叶绿素和类胡萝卜素
（2） ①. C5和CO2 ②. NADPH
（3） ①. 增强 ②. NDH和PGR
（4）抑制D1蛋白的从头合成，导致PSⅡ中D1蛋白减少(缺失)
（5） ①. 基质 ②. 运用蛋白质工程技术提高RCA的热稳定性
【解析】
【分析】1、观察电子显微镜下的叶绿体结构，可以看到，叶绿体由双层膜包被，内部有许多基粒。每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成，这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的4种色素就分布在类囊体的薄膜上。
2、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
【小问1详解】
据图可知，双层磷脂分子层及其中蛋白质等组成的结构能吸收光能进行光合作用，因此该膜结构应是叶绿体的类囊体薄膜，因为为光合作用吸收光能的4种色素分布在类囊体的薄膜上，故光合作用的光反应阶段也发生在该膜上。叶绿体中的叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，光合色素（叶绿素和类胡萝卜素）吸收的一部分光能水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出 去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。
小问2详解】
绿叶通过气孔从外界吸收的CO2，在特定酶的作用下， 与C5（一种五碳化合物）结合，从而固定了CO2。因此，碳固定过程的反应物是C5和CO2。 NADPH作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用。因此，还原碳固定产物需要图1结构上合成的 NADPH提供还原力。
【小问3详解】
构成膜结构的磷脂分子是运动的，蛋白质分子大多数也是运动的，温度升高时，这些分子的流动性增强。因此，PSⅡ捕光复合体很容易从膜上脱落，影响光合电子传递，导致植物对光能的利用效率降低。据图可知，依赖NDH和PGR途径的环式电子传递方式也可以传递电子，因此，高温胁迫时植物会通过增强图中依赖NDH和PGR途径的环式电子传递方式来起到光保护作用。
【小问4详解】
据图可知，有活性的PSⅡ由D1、D2及OEC三部分组成，ROS过量合成除可直接导致PSⅡ失活外，还能通过抑制D1蛋白的从头合成，导致PSⅡ中D1蛋白减少(缺失)途径引起PSⅡ失活，发生光抑制现象。
【小问5详解】
依题意，Rubisc是一种C5的羧化酶/加氧酶，因此其作用于C5参与的化学反应，而C5在叶绿体基质中参与光合作用暗反应，因此该酶在叶绿体中的存在部位是叶绿体基质。依题意，Rubisc活性受到Rubisc活化酶(RCA)的调节，RCA活性易受高温胁迫抑制。根据结构和功能相适应的观点，可运用蛋白质工程技术改变RCA的结构，从而提高其热稳定性，使其结构在高温环境中更具稳定性，从而缓解高温胁迫对光合能力和作物产量影响。
20. 神经递质五羟色胺（5HT）是一种抑制性神经递质，广泛存在于哺乳动物组织中。为探究5HT在抗DNA病毒先天免疫中的作用机制，科学家进行了相关实验。
（1）储存在神经元____________中的5HT以________方式离开突触前膜，与突触后膜的受体结合，发挥调节作用。
（2）抗DNA病毒先天免疫是指细胞感染病毒后产生Ⅰ型干扰素（IFNⅠ），诱导相关基因表达进而促进病毒的清除进程。干扰素的化学本质为________，属于免疫活性物质中的________。
（3）Ⅰ型单纯疱疹病毒（HSVⅠ）是一种双链DNA病毒。病毒与细菌在结构上的最大区别是____________。下表为对小鼠进行5HT给药处理或HSVⅠ感染等相关处理后IFNⅠ含量变化的实验记录表，表中第三组的①②处理应分别为________（用“＋”或“－”表示）。实验结果表明5HT能够________机体内干扰素IFNⅠ的产生。
“＋”表示用HSVⅠ感染小鼠或给药5HT处理，“－”表示不用HSVⅠ感染小鼠或不给药5HT处理
（4）已知DNA病毒在入侵细胞后，病毒DNA主要被胞内的DNA感受器cGAS识别，产生第二信使cGAMP，进而介导IRF3（干扰素调节因子）磷酸化，磷酸化的IRF3（p-IRF3）通过________进入细胞核激活干扰素（IFNⅠ）基因的转录，进而实现抗病毒作用。对小鼠进行HSVⅠ感染和5HT注射相关实验，检测细胞内p-IRF3的含量，结果如下图所示（条带颜色深浅表示含量的多少），结果表明5HT抑制细胞抗病毒先天免疫过程可能的途径是________。
“＋”表示用HSVⅠ感染小鼠或给药5HT处理，“－”表示不用HSVⅠ感染小鼠或不给药5HT处理
（5）稳态的调节机制是________________，其调节过程都离不开信号分子，这些信号分子的作用方式都是________________。通过这些信号分子，复杂的机体能够实现统一协调，稳态得以保持。
【答案】20. ①. 突触小泡 ②. 胞吐
21. ①. 糖蛋白(蛋白质) ②. 细胞因子
22. ①. 没有细胞结构 ②. ＋、－ ③. 抑制
23. ①. 核孔 ②. 显著抑制IRF3磷酸化，进而抑制IFNⅠ产生
24. ①. 神经—体液—免疫调节 ②. 直接与受体接触
【解析】
【分析】本题考查神经递质在免疫调节中的作用机制，要求学生识记细胞生物与病毒的区别、细胞核的结构、稳态的调节机制、神经递质的储存场所和释放方式、免疫系统的组成以及基因工程的应用等内容，并能运用以上知识解决实验问题。
【小问1详解】
5HT属于神经递质，储存在神经元的突触小泡中，以胞吐的方式离开突触前膜，与突触后膜的受体结合，发挥调节作用。
【小问2详解】
干扰素的化学本质为糖蛋白（蛋白质），免疫活性物质有抗体、细胞因子、溶菌酶等，干扰素属于细胞因子。
【小问3详解】
病毒无细胞结构，而细菌属于原核生物，有细胞结构，这是二者在结构上的最大区别。由表格可知，第一组是对照组，第二组用5HT处理而不用HSVⅠ处理，第四组是用HSVⅠ和5HT处理，所以第三组应该是用HSVⅠ处理而不用5HT处理。第一组和第二组对照、第三组和第四组对照均能说明5HT能够抑制机体内干扰素IFNⅠ的产生。
【小问4详解】
磷酸化的干扰素调节因子通过核孔进入细胞核激活干扰素（IFNⅠ）基因的转录，进而实现抗病毒作用。由实验结果可以看出，与不用5HT处理相比，用5HT处理后，细胞内的p-IRF3含量减少，又因为磷酸化的IRF3（p-IRF3）激活干扰素（IFNⅠ）基因的转录，进而实现抗病毒作用，所以5HT抑制细胞抗病毒先天免疫过程可能的途径是：显著抑制IRF3磷酸化，进而抑制IFNⅠ产生。
【小问5详解】
目前普遍认为，神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制，其调节过程都离不开信号分子，这些信号分子都需要与特定受体直接接触从而实现信息的传递。
21. 以果蝇为实验材料可进行一系列的遗传学实验。请回答下列问题：
（1）科研人员在研究果蝇眼色(红眼与白眼)的遗传现象时，从纯系果蝇中选择红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，结果其后代均为红眼。某同学据此推测控制果蝇红眼、白眼的基因在常染色体上。若要进一步验证这个推测，可在纯系中选用表型分别为____________________的果蝇个体进行杂交，如果不考虑性染色体的同源区段遗传，若其后代表型和比例为____________________________，则可判断该同学推测有误。
（2）科研人员用一对灰身圆眼雌、雄果蝇杂交，实验结果如下表所示。据表分析，亲本的基因型为________________[体色(A/a)、眼形(B/b)]。F1中雌、雄果蝇数量不等，原因可能是特定实验环境导致基因型为________的个体不能正常发育存活。
（3）现有三个纯种果蝇：品系1为野生型(长翅、正常身)；品系2(残翅v、正常身)、品系3(长翅、毛身h)都是由野生型品系发生隐性突变而来。已知v基因在Ⅱ号染色体，h基因在常染色体上。为判断h基因是否位于Ⅱ号染色体，可用品系3中雄果蝇和____________果蝇作亲本杂交，再让F1果蝇随机交配得F2，如果F2中果蝇表型和比例为____________________________(不考虑基因互换)，则h基因在Ⅱ号染色体。
（4）减数分裂过程中，一条染色体上的两个基因位点间的距离越小，发生互换的概率就越小，产生的重组类型的配子就会越少。科研人员将基因型为DdHhVv(三对基因位于一对同源染色体上)的雌果蝇与基因型为________的雄果蝇测交，所得后代基因型和比例如下表所示。据此可推测D、H、v在染色体的排列顺序为(在图上标出基因) ________。
【答案】21. ①. 红眼雄果蝇与白眼雌果蝇 ②. 红眼雌果蝇∶白眼雄果蝇＝1∶1或者雄果蝇均为白眼
22. ①. AaXBXb、AaXBY ②. AAXbY
23. ①. 品系2中雌(残翅正常身雌) ②. 残翅正常身∶长翅正常身∶长翅毛身＝1∶2∶1
24. ①. ddhhvv ②. (或)
【解析】
【分析】题表分析：F1中雄性灰身:黑身=2:1、圆眼:棒眼=2:1，F1中雌性灰身:黑身=3:1、只有圆眼，说明A/a位于常染色体上，B/b位于X染色体上，故亲本基因型为AaXBXb、AaXBY，子代雄果蝇中灰身、黑身理论上应为3：1,实际上只是2：1,故雄果蝇中AA纯合致死，同理圆眼、棒眼这对性状中XBY致死，故子代中致死基因型为AAXBY。
【小问1详解】
纯系红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，结果其后代均为红眼，说明红眼为显性性状，但不能确定基因位置。若要进一步验证“果蝇红眼、白眼的基因在常染色体上”这个推测的正确性，可以选择让红眼雄果蝇与白眼雌果蝇杂交，如果子代中雌果蝇全为红眼、雄果蝇全为白眼或子代雄性全为白眼，则说明“果蝇红眼、白眼的基因在常染色体上”的推测是错误的。
【小问2详解】
F1中雄性灰身:黑身=2:1、圆眼:棒眼=2:1，F1中雌性灰身:黑身=3:1、只有圆眼，说明A/a位于常染色体上，B/b位于X染色体上，故亲本基因型为AaXBXb、AaXBY，子代雄果蝇中灰身、黑身理论上应为3：1,实际上只是2：1,故雄果蝇中AA纯合致死，同理圆眼、棒眼这对性状中XbY致死，故子代中致死基因型为AAXbY。
【小问3详解】
由题意可知，品系1的基因型为VVHH，品系2的基因型为vvHH，品系3的基因型为VVhh。已知v基因在Ⅱ号染色体，为判断h基因是否位于Ⅱ号染色体上，可用品系3中雄果蝇（VVhh）与品系2的基因型为vvHH（残翅正常身）的雌果蝇杂交，F1为VvHh，再让F1（VvHh）果蝇随机交配得F2，如果h基因在Ⅱ号染色体上，则F2中残翅正常身∶长翅正常身∶长翅毛身＝1∶2∶1。
【小问4详解】
由题意可知，测交就是让DdHhVv的雌果蝇与基因型为ddhhvv的雄果蝇杂交，所得子代的基因型及比例为：DdHhVv：DdHhvv：DdhhVv：Ddhhvv：ddHhVv：ddHhvv：ddhhVv：ddhhvv=163：1 455：1：148：192：1：1158：130，运用减法（减去雄配子dhv）可得到雌配子种类和比例为：DHV：DHv:DhV:Dhv:dHV:dHv:dhV:dhv=163：1 455：1：148：192：1：1158：130，又由题意“减数分裂过程中，一条染色体上的两个基因位点间的距离越小，发生互换的概率就越小，产生的重组类型的配子就会越少”可知，DhV、dHv这两种配子最少，所以D、H、v在染色体上的排列顺序为：或。
22. 近期，人类第一款基于CRISPR技术的Casgevy疗法获准用于治疗镰状细胞贫血等疾病。相关信息如下图1和图2所示。请回答下列问题：
（1）镰状细胞贫血是一种________遗传病，患者β珠蛋白分子中缬氨酸代替了谷氨酸，致使去氧血红蛋白溶解度降低并聚集形成纤维结构，压迫细胞膜致红细胞弯曲成镰刀状。由此说明____________________________控制生物体的性状。
（2）γ基因启动子上游的调控序列中含有BCL11A蛋白结合位点，BCL11A蛋白是一种转录因子，可抑制胎儿血红蛋白的合成。出生后，随着个体的发育进行，BCL11A蛋白的________________，γ基因的表达逐渐被________。镰状细胞贫血患者一般在出生一年后出现症状，而婴儿通常无症状，请尝试解释原因：________。
（3）据图2判断，Cas9是一种________酶，能催化________键水解，但需要依赖________识别基因组DNA上的靶点序列，才能使DNA分子在特定序列附近被切断。
（4）Casgevy疗法大致过程：从患者体内提取合适的造血干细胞，通过电穿孔导入特异性靶向BCL11A增强子的CRISPRCas9基因编辑系统，获得____________________________细胞，恢复胎儿血红蛋白的合成。与骨髓移植相比，Casgevy疗法的突出优点是____________________________。
【答案】（1） ①. 单基因(或常染色体隐性) ②. 基因通过控制蛋白质的结构直接
（2） ①. 表达水平逐渐提高 ②. 沉默(或抑制、关闭) ③. 婴儿体内由γ珠蛋白参与的血红蛋白正常，一年后，由异常β珠蛋白参与的血红蛋白不正常
（3） ①. 限制 ②. 磷酸二酯键 ③. 向导RNA
（4） ①. BCL11A蛋白合成减少的造血干细胞(或BCL11A增强子被破坏的造血干细胞)(或BCL11A表达减弱的造血干细胞) ②. 不发生免疫排斥，同时恢复患者胎儿血红蛋白的合成
【解析】
【分析】（1）观察图1可得，婴儿γ珠蛋白含量在出生前3月开始逐渐下降，在出生后6月完全消失，β珠蛋白在出生前6月开始，含量逐渐升高，出生后3月左右基本完全代替γ珠蛋白；
（2）据图2判断，Cas9在向导RNA作用下，可识别对应的DNA片段并进行切割。
【小问1详解】
镰状细胞贫血是一种由位于常染色体一对等位基因控制的隐性病；根据题目信息“患者β珠蛋白分子中缬氨酸代替了谷氨酸，致使去氧血红蛋白溶解度降低并聚集形成纤维结构，压迫细胞膜致使红细胞弯曲成镰刀状”可得：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
【小问2详解】
结合图1信息及（2）信息“镰状细胞贫血患者一般在出生一年后出现症状”可得，胎儿刚出生时红细胞正常，随着个体发育的进行，逐渐产生镰刀状红细胞，说明个体内BCL11A蛋白对血红蛋白的合成抑制作用逐渐增强，由此可推测BCL11A蛋白含量上升，BCL11A蛋白的表达水平逐渐提高；分析图1可得，胎儿出生后约3个月的时间γ珠蛋白基本就消失了，说明γ基因的表达逐渐关闭；在γ珠蛋白存在期间，婴儿并未出现镰状细胞贫血的症状，在γ珠蛋白消失，替换成β珠蛋白后一段时间出现症状，说明婴儿体内γ珠蛋白参与的血红蛋白正常，一年后，由β珠蛋白参与的血红蛋白不正常。
【小问3详解】
据图2可判断，Cas9是一种需要依赖向导RNA才能识别DNA上碱基序列的限制性核酸内切酶，其作用是催化磷酸二酯键的水解，切割DNA。
【小问4详解】
结合（2）可知，BCL11A蛋白会导致镰状细胞产生，因此，需要通过基因改造，获得BCL11A基因不表达或表达减弱的细胞，从而恢复胎儿正常血红蛋白的合成；与骨髓移植相比，Casgevy疗法的优点是移植入胎儿体内的细胞来自患者本身，不会触发机体的免疫排斥反应，同时又能有效恢复患者胎儿合成血红蛋白。
23. 胆固醇O酰基转移酶1(SOAT1)与肝癌的发生密切相关，可作为潜在的肝癌生物标志物。科研人员从肝癌细胞Huh7中获取SOAT1基因，经原核表达、蛋白质纯化后免疫小鼠制备单克隆抗体。请回答下列相关问题：
（1）从肝癌细胞Huh7中提取________，通过________获得SOAT1的cDNA。
（2）根据SOAT 1的编码序列设计的两个引物如下图1。引物F加入的EcR Ⅰ酶切位点位于________端，引物R上添加的XhⅠ酶识别的回文序列的6个碱基是________。
（3）利用上述引物对SOAT1基因进行PCR扩增，该实验设计的扩增程序中热循环次数为30次，一般PCR反应中设计的热循环次数不超过40次，原因是_____________。PCR反应结束后，将产物经1%琼脂糖凝胶________后，对PCR产物进行胶回收。
（4）将胶回收后的PCR产物和载体pET32a分别用EcRⅠ和XhⅠ双酶切，加入DNA连接酶后在冰面上过夜。在冰面上操作的目的是______________。在将重组质粒转化至大肠杆菌前用CaCl2处理大肠杆菌，使其处于________的生理状态，以提高转化效率。
（5）将测序正确的重组载体诱导表达并进行电泳，实验部分结果见下图2，SOAT 1重组蛋白的相对分子质量为50 kD左右，下图中基本符合要求的条带包括________。
（6）用纯化的SOAT1重组蛋白免疫小鼠，利用________技术获得SOAT1单克隆抗体细胞株以制备单克隆抗体。
【答案】（1） ①. 总RNA ②. 逆转录
（2） ①. 5′ ②. CTCGAG(或5′—CTCGAG—3′)
（3） ①. 40次循环后可能出现大量非特异性产物(或40次循环是PCR反应的有效极限) ②. 电泳
（4） ①. 降低连接反应的速率，减少多联体(非目标重组DNA)的形成(或低温使氢键稳定，减少错配等) ②. 感受态(或易吸收外源DNA状态)
（5）2、3、5 （6）杂交瘤(动物细胞培养和动物细胞融合)
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原—抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
为获得SOAT1的cDNA，需要从肝癌细胞中获得总RNA，通过逆转录过程获得。
【小问2详解】
EcRⅠ酶特异性识别GAATTC序列，并在GC之间切割，从F引物看出，EcR Ⅰ酶切位点位于5′，引物R上添加的XhⅠ酶识别的回文序列的6个碱基是CTCGAG(或5′—CTCGAG—3′)。
【小问3详解】
由于40次循环后可能出现大量非特异性产物(或40次循环是PCR反应的有效极限)，所以一般PCR反应中设计的热循环次数不超过40次，产物1%琼脂糖凝胶电泳后，对PCR产物进行胶回收。。
【小问4详解】
双酶切，加入DNA连接酶后在冰面上过夜，冰面温度低，使酶的活性降低，所以操作的目的是降低连接反应的速率，减少多联体(非目标重组DNA)的形成。将重组质粒转化至大肠杆菌前用CaCl2处理大肠杆菌，使其处于感受态，以提高转化效率。
【小问5详解】
观察电泳图，在条带2、3、5中含有50KD的蛋白质分子，而SOAT 1重组蛋白的相对分子质量为50 kD左右，所以符合要求的条带包括2、3、5。
【小问6详解】
获得SOAT1单克隆抗体细胞株可以利用杂交瘤(动物细胞培养和动物细胞融合)技术，特点是可以无限增殖，并产生特异性抗体。
实验组
每周浇水/mL
高度干旱HD
400
中度干旱MD
500
低度干旱LD
600
参照组CK
700
低度涝渍LW
800
中度涝渍MW
900
高度涝渍HW
1 000
组别
一
二
三
四
HSVⅠ
－
－
①
＋
5HT
－
＋
②
＋
IFNⅠ含量/(pg/mL)
1.05
1.03
260.05
140.21
F1
灰身圆眼
灰身棒眼
黑身圆眼
黑身棒眼
雄蝇/只
301
102
102
98
雌蝇/只
599
0
198
0
基因型
DdHhVv
DdHhvv
DdhhVv
Ddhhvv
ddHhVv
ddHhvv
ddhhVv
ddhhvv
比例
163
1 455
1
148
192
1
1 158
130
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