精品解析：2025届广东省深圳市深圳外国语学校高中部高三上学期生物学第一次月考试题

2025届深圳外国语学校高三生物学第一次月考 一、选择题（共40分，1-12题每题2分，13-16题每题4分） 1. 千岛湖分布着众多岛屿，商陆是岛屿上的入侵植物，食果鸟取食商陆果肉有助于其种子繁殖和传播，研究发现周围空旷的岛屿被商陆入侵程度比周围密布小岛的岛屿更严重。下列叙述不正确的是（　　） A. 商陆、食果鸟等岛上的所有生物共同构成了生物群落 B. 食果鸟对商陆的取食减缓了商陆入侵 C. 若岛屿物种丰富度较高，商陆入侵程度较轻 D. 食果鸟的活动范围可影响商陆在不同岛屿的入侵程度 2. 溶酶体膜稳定性下降，可导致溶酶体中酶类物质外溢，引起机体异常，如类风湿性关节炎等。下列有关溶酶体的说法，错误的是（ ） A. 溶酶体的稳定性依赖其膜结构 B. 溶酶体膜蛋白的含量、种类与高尔基体相同 C. 从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶 D. 从溶酶体外溢后，大多数酶的活性会降低 3. 以黑藻为材料探究影响细胞质流动速率的因素，实验结果表明新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率不同，且新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高。下列叙述错误的是（　　） A. 该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域 B. 细胞内结合水与自由水的比值越高，细胞质流动速率越快 C. 材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键 D. 细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标 4. 下列关于生物学实验中科学方法和技术的应用，叙述错误的是（ ） A. 孟德尔在研究遗传规律时运用了假说-演绎法 B. “细胞学说”的建立基于科学观察和归纳概括的方法 C. 探索光合作用的原理时科学家运用了同位素示踪的方法 D. 格里菲思的肺炎链球菌体外转化实验使用了物质分离鉴定技术 5. 肺炎克雷伯菌（Kpn）存在于某些人群的肠道中，可通过细胞呼吸不断产生大量乙醇，引起内源性酒精性肝病。下列叙述正确的是（ ） A. Kpn在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇并产生大量ATP B. Kpn无氧呼吸使有机物中稳定的化学能大部分转化为热能 C. 乳酸菌、酵母菌、Kpn都可以引起内源性酒精性肝病 D. 高糖饮食可能会加重内源性酒精性肝病患者的病情 6. 由细胞分泌作用于相邻细胞的信息分子叫旁分泌调节物，如胃黏膜细胞分泌的组胺可通过扩散的方式调节胃壁细胞分泌胃酸。下列错误的是（ ） A. 饥饿时，肾上腺通过分泌肾上腺素和糖皮质激素来提高血糖浓度 B. 旁分泌调节物作为信使传递信息，需通过血液循环作用于靶细胞 C. 神经细胞分泌的生长因子能影响神经发生，生长因子属于旁分泌调节物 D. 紧张时，交感神经释放去甲肾上腺素通过组织液运输使胃肠蠕动减弱 7. 梅尼埃病表现为反复发作的眩晕、听力下降，并伴有内耳淋巴水肿。检测正常人及该病患者急性发作期血清中相关激素水平的结果如下表，临床上常用利尿剂（促进尿液产生）进行治疗。下列关于该病患者的叙述错误的是（ ） 组别 抗利尿激素浓度/（ng-L-1） 醛固酮浓度/（ng-L-1） 正常对照组 19.83 98.40 急性发病组 24.93 122.82 A. 内耳的听觉感受细胞生存的内环境稳态失衡会影响听力 B. 发作期抗利尿激素水平的升高使细胞外液渗透压升高 C. 醛固酮的分泌可受下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴调控 D. 急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食 8. 挪威为了保护雷鸟，曾大力捕杀雷鸟的天敌鹰、狐，结果引起了球虫病和其他疾病的蔓延致使雷鸟大量死去，雷鸟数量减少。相关叙述正确的是（　　） A. 球虫和雷鸟之间是寄生关系，两者之间不能体现协同进化 B. 鹰、狐捕食的大多是老弱病残雷鸟，从而增强了雷鸟的种内竞争 C. 雷鸟和鹰、狐之间存在循环因果关系，可维持数量上的动态平衡 D. 雷鸟数量的减少是球虫、鹰、狐等对雷鸟定向选择的结果 9. 下图表示某二倍体生物的部分染色体及其上基因，下列相关叙述正确的是（ ） A. 未标出的基因为A和a B. 此细胞所处时期为有丝分裂前期 C. 此细胞不具有细胞周期 D. B与b为控制两种性状的基因 10. 有的植物具有“越冬记忆”，表现为春化作用，这是经典的染色质修饰介导环境信号响应的表观遗传调控范例。如在拟南芥中，长期的低温会诱发染色质修饰因子多梳家族蛋白（P蛋白）介导开花抑制基因F沉默。经进一步研究发现，子代的“越冬记忆”来自母本，而非父本。下列说法正确的是（ ） A. 表观遗传使基因的碱基序列发生改变，可传递给子代 B. P通过修饰染色质，可能使RNA聚合酶无法识别并结合F基因 C. 未经低温处理的拟南芥体内，F基因正常表达，促进植物开花 D. F基因“沉默”在卵细胞中得以维持并传给子代，精细胞中缺失F基因 11. 我国科学家从低氧、寒冷的青藏高原不同区域30个遗址中，获得97例青藏高原古代人类个体的基因组，追溯了青藏高原人群的演化历史。研究显示在过去的3000年中，EPAS1基因在青藏高原人群中的基因频率迅速升高。下列说法正确的是（ ） A. 青藏高原人群与平原人群之间存在生殖隔离 B. EPAS1基因可能是适应平原环境的关键基因 C. 高原环境使得EPAS1基因频率发生定向改变 D. 该研究为人群演化提供了细胞水平的证据 12. 相关调查表明，水生植物腐败和生活污水排放是导致河流富营养化的主要原因。为了改善生态，水务部门在河流建设太阳能水生态修复系统。该系统利用太阳能电机和泵产生的高速流来搅动水体，将底层的水提升到表层。下列叙述错误的是（ ） A. 该系统可增加水体溶氧量，促进好氧微生物繁殖，抑制厌氧微生物繁殖 B. 该系统能破坏蓝细菌的浮游习性，有利于有益藻对蓝细菌产生竞争优势 C. 该系统改善了大部分水生生物生存环境，体现了生态学的协调原理 D. 该系统有利于浮游动物的生长繁殖，其捕食作用可抑制蓝细菌大量生长 13. 生态位是一个物种在群落中的地位和作用，可分为基础生态位和实际生态位。前者是指物种所能栖息的理论上的最大空间，即在没有竞争和捕食的胁迫下，能够在更广的条件和资源范围内得到生长繁殖；后者是物种实际占有的空间。下图是某地区三种动物觅食活动的时间分布图。下列相关叙述错误的是（　　） A. 在气候适宜、空间充足的条件下，三种生物占据的生态位为基础生态位 B. 三种动物活动时间不同，减少生态位重叠，是长期自然选择的结果 C. 研究某动物的生态位，不止研究其活动规律，还需要研究它的食物、天敌等因素 D. 三种动物只在特定时间段活动有利于对当地环境资源的充分利用 14. 斑点牛分为褐色和红色，相关基因位于常染色体上。育种人员将纯种红色斑点母牛与纯种褐色斑点公牛杂交，实验结果如下表。相关叙述错误的是（ ） 子代 表现型 比例 F1 褐色公牛：红色母牛 1：1 F2 褐色公牛：红色公牛：褐色母牛：红色母牛 3：1：1：3 A. 斑点牛体色的表现型与性别有关 B. 该性状受2对独立遗传基因控制 C. F1公牛、母牛的相关基因型相同 D. 反交实验结果应与上述结果相同 15. 雌性小鼠在精子入卵后，被激活的卵子会完成MII排出第二极体（如图），第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小，不能正常存活，这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞提取液加以改善。在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响。下列叙述错误的是（　　） A. 极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关 B. MII的过程中不会发生染色体DNA的复制 C. 胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流 D. 第二极体会被保留成为胚胎的组成部分以发挥重要作用 16. 学习、记忆是动物脑的高级功能。通过电刺激实验，发现学习、记忆功能与高等动物的海马脑区（H区）密切相关。如果在H区的传入纤维上施加100次/秒、持续1秒的强刺激（HFS），在刺激后几小时之内，只要再施加单次强刺激，突触后膜的电位变化都会比未受过HFS处理时高2～3倍，研究者认为是HFS使H区神经细胞产生了“记忆”。下图为这一现象的机制。 A受体胞内肽段（T）被C酶磷酸化后，A受体活性增强。为验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设，下列步骤中对达成实验目的非必要的是（ ） A. 用T的磷酸化位点发生突变的小鼠和未突变小鼠作实验材料 B. HFS处理两组实验小鼠的H区传入纤维 C. 检测H区神经细胞突触后膜A受体能否磷酸化 D. 检测和比较两组小鼠突触后膜电位变化 二、非选择题（共60分） 17. mRNA疫苗在癌症等疾病的治疗中发挥了不错的效果，下图为mRNA疫苗引发免疫应答的过程。 注：LNP是主要由磷脂分子组成的脂质纳米颗粒，可用于包裹mRNA。 回答下列问题： （1）由于免疫系统的___功能，mRNA通过直接注射难以抵达抗原呈递细胞，因此常用LNP包裹mRNA，避免其在内环境中因接触___而被水解。 （2）mRNA-LNP与抗原呈递细胞膜上的___结合进入细胞，经表达加工后产生目的蛋白。癌症治疗中，目的蛋白的结构应与癌细胞中某种___（填“分泌蛋白”或“膜蛋白”或“胞内蛋白”）最接近。 （3）对肿瘤小鼠注射mRNA-LNP后发现，肿瘤体积相比对照组明显减小，这很可能与图中___细胞特异性清除癌细胞有关。请以本题中小鼠为实验材料，验证注射mRNA-LNP使肿瘤体积减小是通过该细胞发挥作用的，请补充完整下列实验思路。 将（对照组）肿瘤小鼠分为A、B两组，___，一段时间后检测两组小鼠的肿瘤体积。 （4）mRNA疫苗常因无法准确递送到抗原呈递细胞而使效果大打折扣，为了解决该问题，请结合图中信息和已学知识提出1个解决方案___。 18. H基因外显子中CAG序列会发生多次重复，重复次数过多则引起H蛋白在神经细胞中异常积累，阻碍兴奋的传递，从而导致亨廷顿症（HD）。图a是某HD患者家系的遗传系谱图，图b是图a中个体对H基因的CAG重复序列扩增后的电泳结果。 请回答下列问题： （1）据图分析，该家系中HD最可能的遗传方式是___，假设致病基因在人群中的基因频率是p，根据最可能的遗传方式分析，Ⅲ-3成年后生育一个无致病基因子代的概率是___。 （2）结合电泳结果、发病年龄和它们的关系，试推测Ⅲ-3暂未发病的可能原因___。 （3）研究发现，向小鼠导入CAG重复次数过多的H基因获得HD小鼠，相比野生型小鼠，HD小鼠神经细胞内的H蛋白过量积累的同时，C蛋白含量明显下降。为初步探究C蛋白的功能，研究人员以“减法原理”将___导入HD小鼠的神经细胞作为实验组，导入空载体的HD小鼠神经细胞作为对照组。用荧光蛋白标记两组细胞内的突触小泡，激光照射细胞的某一区域（图c中方框所示），该区域内荧光淬灭（不影响细胞生理活动）。激光照射后一段时间后观察并检测该区域的荧光恢复程度，实验结果如图c所示。 图c 实验结果表明，C蛋白___。 （4）根据上述实验结果，甲同学认为可以向患者的生殖细胞导入载体，调控H基因、C基因的表达从而防治HD。请评价甲同学的观点并说明理由___。 19. 高羊茅作为温带优质牧草被从欧洲引种到世界各地，在某些地区造成生物入侵。为探究其入侵的原因，研究者在已被高羊茅成功入侵的草原进行系列实验。 （1）引种的高羊茅扩散到自然区域，造成当地生态系统多样性、物种多样性与___多样性丧失，天然草原群落因此发生改变的过程称为___。 （2）研究者在被入侵草原样地取三个封闭区，每区均分成4个地块（C：对照；N+：施氮肥：NP+：同时施氮肥和磷肥；P+：施磷肥），进行连续四年实验后随机选取每个地块1m2样方，进行相关分析。 ①测定高羊茅健康成熟叶片的N、P含量及比值（N/P），结果如图1。 据此推测，被入侵草原土壤中缺磷而不缺氮，依据是___。 ②测定高羊茅叶片上当地食草昆虫——虎蛾幼虫的密度和叶片损伤程度。 图2结果显示：施磷肥地块___，对叶片的啃食程度大。 （3）研究发现，高羊茅体内均含内共生真菌——麦角菌，麦角菌能产生有毒物质麦角碱。检测不同地块高羊茅中的麦角碱含量与虎蛾幼虫的相关数据，结果如图3。 进一步观察发现，含麦角碱浓度高的叶片上，虎蛾幼虫羽化为蛾（成虫）的时间显著延长。 请综合上述所有信息，对高氮低磷环境中高羊茅成功入侵的原因作出合理推测，高氮低磷环境下，___，虎蛾幼虫对高羊茅的取食减少。若要证实此推测，还需要提供的实验数据是___之间的相关性。 20. 光合产物在源（叶片）和库（花、果实和种子）器官之间的分配与运输将直接影响农作物的产量。回答下列问题： （1）水稻的卡尔文循环中第一个光合还原产物是___，该产物在叶肉细胞的___中被转化为蔗糖。蔗糖从叶片运输到库器官的过程如图甲所示，研究发现筛管细胞内的H+浓度梯度不足会影响农作物的产量，结合图甲分析，原因是H+浓度梯度不足时，筛管细胞的SUT1载体借助H+电化学势能___，影响农作物产量。 （2）研究者筛选到一花器官发育异常的突变体dao，该突变体中DAO酶（催化生长素的氧化分解）失活，引起光合产物分配异常，导致花器官发育异常。 进一步研究发现，生长素可促进转录因子OsARF18的表达，而OsARF18抑制SUT1的表达。为验证上述发现，研究者设计如下实验： ①将野生型水稻随机分两组，编号甲、乙，甲组喷施___，乙组喷施等量清水，另取dao水稻为丙组，不作处理。 ②相同条件下培养，检测这3组水稻中___。 （3）用14CO2饲喂野生型、dao的叶片24小时，测定两组植株各部位放射性强度，结果如图乙。结合上述内容分析，造成dao与野生型放射性分布不同的原因是___。 21. 水杨酸广泛存在于植物中，是一种常见的药用成分，具有消炎、抗菌、镇痛等作用。由于从植物中提取水杨酸的成本过高，科学家利用基因工程在大肠杆菌基因组中导入关键基因将原有的代谢途径改造成如图1所示，获得工程菌SA01，但其发酵产量一直受限。 注：L-Tyr为L-酪氨酸。 对基因组进行敲除、替换等改造常用同源重组，Red同源重组的原理和过程如图2。 注：pKD46质粒在30℃时正常复制，37℃时丢失；Red基因在阿拉伯糖的诱导下表达Red蛋白，通过同源重组改造靶基因。 结合材料和已学知识，回答下列问题： （1）在构建SA01过程中，导入带有同源片段的新基因和pKD46，在30℃用阿拉伯糖诱导后，在___℃下获得单菌落。 （2）据图2分析，相比同源重组，传统的转基因技术在改造基因组中的不足之处___。 （3）在SA01的基础上敲除基因组中的TyrA后获得SA02，发酵结果如图3。结合图1分析，相比SA01，SA02在水杨酸产量和细胞生长变化的可能机制___。 （4）在___（选SA01、SA02）的基础上，将TryA对应的起始密码子由AUG改为大肠杆菌不常用的GUG后，弱化了TryA表达中的___过程，获得图3中的SA03。 （5）在SA03的后续发酵过程中发现，随着发酵的时间推移，水杨酸的产量增长逐渐停滞，但葡萄糖仍然有较高浓度，pH、溶解氧等发酵条件仍适宜。结合题干信息，推测出现该现象的原因可能是___。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届深圳外国语学校高三生物学第一次月考 一、选择题（共40分，1-12题每题2分，13-16题每题4分） 1. 千岛湖分布着众多岛屿，商陆是岛屿上的入侵植物，食果鸟取食商陆果肉有助于其种子繁殖和传播，研究发现周围空旷的岛屿被商陆入侵程度比周围密布小岛的岛屿更严重。下列叙述不正确的是（　　） A. 商陆、食果鸟等岛上的所有生物共同构成了生物群落 B. 食果鸟对商陆的取食减缓了商陆入侵 C. 若岛屿物种丰富度较高，商陆入侵程度较轻 D. 食果鸟的活动范围可影响商陆在不同岛屿的入侵程度 【答案】B 【解析】 【分析】1、一定自然区域，所有的生物和无机 环境构成生态系统；种群是指同一种生物的总和，群落是一定区域中的所有生物的总和； 2、外来生物入侵带来的危害：⑴破坏生物多样性，并加速物种灭绝 外来物种入侵是生物多样性的头号敌人；⑵破坏生态平衡 外来物种入侵，会对植物土壤的水分及其他营养成份，以及生物群落的结构稳定性及遗传多样性等方面造成影响，从而破坏当地的生态平衡；⑶可能携带病原微生物对其他生物生存甚至对人类健康构成直接威胁；⑷造成巨大的经济损失。 【详解】A、生物群落是一定区域中的所有生物的总和，因此商陆、食果鸟等岛上的所有生物共同构成了生物群落，A正确； B、由题意可知，食果鸟取食商陆果肉有助于其种子繁殖和传播，食果鸟对商陆的取食加速了商陆入侵，B错误； C、岛屿物种丰富度较高，营养结构复杂，自我调节能力较强，抵抗力稳定性高，商陆入侵程度较轻，C正确； D、由题意可知，食果鸟取食商陆果肉有助于其种子繁殖和传播，因此食果鸟的活动范围可影响商陆在不同岛屿的入侵程度，D正确。 故选B。 2. 溶酶体膜稳定性下降，可导致溶酶体中酶类物质外溢，引起机体异常，如类风湿性关节炎等。下列有关溶酶体的说法，错误的是（ ） A. 溶酶体的稳定性依赖其膜结构 B. 溶酶体膜蛋白的含量、种类与高尔基体相同 C. 从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶 D. 从溶酶体外溢后，大多数酶的活性会降低 【答案】B 【解析】 【分析】溶酶体主要分布在动物细胞中，是单层膜形成的泡状结构，是细胞内的“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌。 【详解】A、根据题干信息“溶酶体膜稳定性下降，可导致溶酶体中酶类物质外溢”可知， 溶酶体的稳定性依赖其膜结构，A正确； B、溶酶体可能是由高尔基体加工过的水解酶被小泡包裹后在细胞内聚集形成，因此两者在膜成分上可能存在一定的相似性，但不意味着溶酶体膜蛋白的含量、种类与高尔基体均相同，B错误； C、溶酶体中含有多种水解酶，因此，从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶，C正确； D、溶酶体内的pH比细胞质基质低，从溶酶体外溢后，由于pH升高，大多数酶的活性会降低，D正确。 故选B。 3. 以黑藻为材料探究影响细胞质流动速率的因素，实验结果表明新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率不同，且新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高。下列叙述错误的是（　　） A. 该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域 B. 细胞内结合水与自由水的比值越高，细胞质流动速率越快 C. 材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键 D. 细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标 【答案】B 【解析】 【分析】观察细胞质流动选择的材料是黑藻幼嫩的小叶，原因是叶子薄而小，叶绿体较大、数量较少。在适宜的温度和光照强度下，黑藻细胞质的流动速率较快。 【详解】A、该实验的实验目的是探究新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率，因此该实验的自变量有黑藻叶龄、同一叶片的不同区域，A正确； B、新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高，原因新叶比老叶细胞代谢旺盛，而细胞代谢越旺盛，细胞内结合水与自由水的比值越低，B错误； C、选择新鲜的叶片，在适宜的温度和光照强度下，黑藻细胞质的流动速率较快，实验容易取得成功，C正确； D、观察细胞质的流动时，常以细胞质基质中叶绿体的运动作为标志，D正确。 故选B。 4. 下列关于生物学实验中科学方法和技术的应用，叙述错误的是（ ） A. 孟德尔在研究遗传规律时运用了假说-演绎法 B. “细胞学说”的建立基于科学观察和归纳概括的方法 C. 探索光合作用的原理时科学家运用了同位素示踪的方法 D. 格里菲思的肺炎链球菌体外转化实验使用了物质分离鉴定技术 【答案】D 【解析】 【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。 【详解】A、孟德尔在研究遗传规律时运用了假说-演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证（测交实验）→得出结论，A正确； B、“细胞学说”的建立基于科学观察和归纳概括的方法，主要用到了不完全归纳法，B正确； C、探索光合作用的原理时科学家运用了同位素示踪的方法，主要用了18O等标记，C正确； D、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明S型细菌中存在转化因子，但并未用到物质分离鉴定技术，D错误。 故选D。 5. 肺炎克雷伯菌（Kpn）存在于某些人群的肠道中，可通过细胞呼吸不断产生大量乙醇，引起内源性酒精性肝病。下列叙述正确的是（ ） A. Kpn在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇并产生大量ATP B. Kpn无氧呼吸使有机物中稳定的化学能大部分转化为热能 C. 乳酸菌、酵母菌、Kpn都可以引起内源性酒精性肝病 D. 高糖饮食可能会加重内源性酒精性肝病患者的病情 【答案】D 【解析】 【分析】在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸。 【详解】A、Kpn在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇，该阶段无能量释放，A错误； B、Kpn无氧呼吸使有机物中稳定的化学能大部分储存在有机物中，少部分转化为热能，B错误； C、乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，不产生酒精，不能引起内源性酒精性肝病，C错误； D、高糖环境提供了丰富的碳源，促进了无氧呼吸产生乙醇的过程，故高糖饮食可能会加重内源性酒精性肝病患者的病情，D正确。 故选D。 6. 由细胞分泌作用于相邻细胞的信息分子叫旁分泌调节物，如胃黏膜细胞分泌的组胺可通过扩散的方式调节胃壁细胞分泌胃酸。下列错误的是（ ） A. 饥饿时，肾上腺通过分泌肾上腺素和糖皮质激素来提高血糖浓度 B. 旁分泌调节物作为信使传递信息，需通过血液循环作用于靶细胞 C. 神经细胞分泌的生长因子能影响神经发生，生长因子属于旁分泌调节物 D. 紧张时，交感神经释放去甲肾上腺素通过组织液运输使胃肠蠕动减弱 【答案】B 【解析】 【分析】体液调节的特点主要是激素随着血液循环送到全身各处而发挥调节作用。神经调节与体液调节之间的关系：一方面大多数内分泌腺都受中枢神经系统的控制；另一方面内分泌腺分泌的激素也可以影响神经系统的功能。 【详解】A、饥饿时，肾上腺髓质分泌的肾上腺素和皮质分泌的糖皮质激素均可以通过调节有机物的代谢或影响胰岛素的分泌和作用来使血糖浓度升高，A正确； B、旁分泌调节物作为信使传递信息，需通过组织液扩散于靶细胞，B错误； C、神经发生包括细胞增殖、分化、迁移和存活等，它们受多种激素和生长因子的影响，生长因子属于旁分泌调节，C正确； D、紧张时，交感神经兴奋，释放神经递质（去甲肾上腺素）通过突触间隙（组织液）运输，使胃肠蠕动减弱，D正确。 故选B。 7. 梅尼埃病表现为反复发作的眩晕、听力下降，并伴有内耳淋巴水肿。检测正常人及该病患者急性发作期血清中相关激素水平的结果如下表，临床上常用利尿剂（促进尿液产生）进行治疗。下列关于该病患者的叙述错误的是（ ） 组别 抗利尿激素浓度/（ng-L-1） 醛固酮浓度/（ng-L-1） 正常对照组 19.83 98.40 急性发病组 24.93 122.82 A. 内耳的听觉感受细胞生存的内环境稳态失衡会影响听力 B. 发作期抗利尿激素水平的升高使细胞外液渗透压升高 C. 醛固酮的分泌可受下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴调控 D. 急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食 【答案】B 【解析】 【分析】抗利尿激素：下丘脑合成，垂体释放，作用于肾小管和集合管，促进肾小管和集合管对水的吸收，减少尿量。 醛固酮：促进肾小管和集合管对Na＋的重吸收，维持血钠的平衡。 【详解】A、内环境稳态是细胞进行正常生命活动的必要条件，内耳的听觉感受细胞生存的内环境稳态失衡会影响听力，A正确； B、发作期抗利尿激素水平升高，促进肾小管和集合管对水的吸收，使细胞外液渗透压降低，B错误； C、在发生应激反应时，促肾上腺皮质激素可促进醛固酮的分泌，C正确； D、利尿剂能促进尿液产生，急性发作期使用利尿剂治疗的同时应该保持低盐饮食，避免细胞外液渗透压升高不利于尿液的排出，D正确。 故选B。 8. 挪威为了保护雷鸟，曾大力捕杀雷鸟的天敌鹰、狐，结果引起了球虫病和其他疾病的蔓延致使雷鸟大量死去，雷鸟数量减少。相关叙述正确的是（　　） A. 球虫和雷鸟之间是寄生关系，两者之间不能体现协同进化 B. 鹰、狐捕食的大多是老弱病残雷鸟，从而增强了雷鸟的种内竞争 C. 雷鸟和鹰、狐之间存在循环因果关系，可维持数量上的动态平衡 D. 雷鸟数量的减少是球虫、鹰、狐等对雷鸟定向选择的结果 【答案】C 【解析】 【分析】现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变；突变和基因重组产生生物进化的原材料；自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向；隔离是新物种形成的必要条件。 【详解】A、不同生物之间的协同进化是通过两者之间的生存斗争以及种间互助实现的，球虫和雷鸟之间是寄生关系，两者之间能体现协同进化，A错误； B、鹰、狐捕食的大多是老弱病残雷鸟，从而减弱了雷鸟的种内竞争，B错误； C、雷鸟和天敌鹰、狐之间存在双向选择的依赖关系，存在循环因果关系，可维持数量上的动态平衡，C正确； D、雷鸟数量的减少是鹰、狐等捕食雷鸟，以及球虫寄生的结果，D错误。 故选C。 9. 下图表示某二倍体生物的部分染色体及其上基因，下列相关叙述正确的是（ ） A. 未标出的基因为A和a B. 此细胞所处时期为有丝分裂前期 C. 此细胞不具有细胞周期 D. B与b为控制两种性状的基因 【答案】C 【解析】 【分析】细胞周期：能够连续分裂的细胞，从一次分裂结束时开始到下一次分裂结束时为止，称为一个细胞周期。 【详解】A、由于无法确定A/a基因所在同源染色体上发生了互换还是基因突变，故无法确定未标出的基因的情况，A错误； B、该细胞的同源染色体联会，故此细胞所处时期为减数第一次分裂前期，B错误； C、此细胞为减数分裂时期的细胞，不能连续分裂，不具有细胞周期，C正确； D、B与b为控制同一性状的两种不同基因，D错误。 故选C。 10. 有的植物具有“越冬记忆”，表现为春化作用，这是经典的染色质修饰介导环境信号响应的表观遗传调控范例。如在拟南芥中，长期的低温会诱发染色质修饰因子多梳家族蛋白（P蛋白）介导开花抑制基因F沉默。经进一步研究发现，子代的“越冬记忆”来自母本，而非父本。下列说法正确的是（ ） A. 表观遗传使基因的碱基序列发生改变，可传递给子代 B. P通过修饰染色质，可能使RNA聚合酶无法识别并结合F基因 C. 未经低温处理的拟南芥体内，F基因正常表达，促进植物开花 D. F基因“沉默”在卵细胞中得以维持并传给子代，精细胞中缺失F基因 【答案】B 【解析】 【分析】生物体内基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫做表观遗传。 【详解】A、表观遗传不改变基因的碱基序列，可传递给子代，A错误； B、题干信息“长期的低温会诱发染色质修饰因子多梳家族蛋白（P蛋白）介导开花抑制基因F沉默”，说明P通过修饰染色质，可能使RNA聚合酶无法识别并结合F基因，导致基因F沉默不表达，B正确； C、低温处理的拟南芥，会导致开花抑制基因F沉默不表达，促进开花，而未经低温处理的拟南芥体内，F基因正常表达，抑制植物开花，C错误； D、题干中“子代的‘越冬记忆’来自母本，而非父本”,说明F基因通过卵细胞传递给子代，子代中F基因“沉默”的关闭状态会被重新激活，导致下一代种子产生的幼苗不能开花，下代又要经历一个冬天，再在春季开花，故F基因“沉默”状态在子代不能维持，D错误。 故选B。 11. 我国科学家从低氧、寒冷的青藏高原不同区域30个遗址中，获得97例青藏高原古代人类个体的基因组，追溯了青藏高原人群的演化历史。研究显示在过去的3000年中，EPAS1基因在青藏高原人群中的基因频率迅速升高。下列说法正确的是（ ） A. 青藏高原人群与平原人群之间存在生殖隔离 B. EPAS1基因可能是适应平原环境的关键基因 C. 高原环境使得EPAS1基因频率发生定向改变 D. 该研究为人群演化提供了细胞水平的证据 【答案】C 【解析】 【分析】现代生物进化理论的基本观点：①种群是生物进化的基本单位，②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。③其中突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。 【详解】A、青藏高原人群与平原人群为同一物种，不存在生殖隔离，A错误； B、在过去的3000年中，EPAS1基因在青藏高原人群中的基因频率迅速升高，由此说明EPAS1基因可能是适应高原环境的关键基因，B错误； C、自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，高原环境使得EPAS1基因频率发生定向改变，C正确； D、该研究为人群演化提供了分子水平的证据，D错误。 故选C。 12. 相关调查表明，水生植物腐败和生活污水排放是导致河流富营养化的主要原因。为了改善生态，水务部门在河流建设太阳能水生态修复系统。该系统利用太阳能电机和泵产生的高速流来搅动水体，将底层的水提升到表层。下列叙述错误的是（ ） A. 该系统可增加水体溶氧量，促进好氧微生物繁殖，抑制厌氧微生物繁殖 B. 该系统能破坏蓝细菌的浮游习性，有利于有益藻对蓝细菌产生竞争优势 C. 该系统改善了大部分水生生物生存环境，体现了生态学的协调原理 D. 该系统有利于浮游动物的生长繁殖，其捕食作用可抑制蓝细菌大量生长 【答案】C 【解析】 【分析】生态工程所遵循的基本原理 原理 理论基础 意义 自生 生态系统具有独特的结构与功能 提高生态系统抵抗力稳定性，提高生态系统的生产力 循环 生态系统的物质循环 可避免环境污染及提高能量利用率 协调 生物与环境、生物与生物的协调与适应 生物适应当地环境，且不超过环境容纳量 整体 社会、经济、自然构成一个复合系统 统一协调各种关系，保障生态系统的平衡与稳定 【详解】A、底层的水中溶氧量低，表层的水中溶氧量高。该系统利用太阳能电机和泵产生的高速流来搅拌水体，将底层的水提升到表层，可以增加水体溶氧量，促进好氧微生物繁殖，抑制厌氧微生物繁殖，A正确；B、蓝细菌通常在水中漂浮，该系统利用太阳能电机和泵产生的高速流来搅拌水体，破坏了蓝细菌的浮游习性，而蓝细菌的减少能为有益藻类提供更多的生存空间和资源，促进了有益藻类对蓝细菌的竞争优势，B正确； C、应用太阳能水生态修复系统改善了水质，改善了大部分水生生物的生存环境，有利于生态系统的自生，因此主要体现了生态学的自生原理，C错误； D、由A项可知，该系统能增加水体溶氧量，有利于浮游生物的生长繁殖，浮游生物捕食蓝细菌能抑制其大量生长，D正确。 故选C。 13. 生态位是一个物种在群落中的地位和作用，可分为基础生态位和实际生态位。前者是指物种所能栖息的理论上的最大空间，即在没有竞争和捕食的胁迫下，能够在更广的条件和资源范围内得到生长繁殖；后者是物种实际占有的空间。下图是某地区三种动物觅食活动的时间分布图。下列相关叙述错误的是（　　） A. 在气候适宜、空间充足的条件下，三种生物占据的生态位为基础生态位 B. 三种动物活动时间不同，减少生态位重叠，是长期自然选择的结果 C. 研究某动物的生态位，不止研究其活动规律，还需要研究它的食物、天敌等因素 D. 三种动物只在特定的时间段活动有利于对当地环境资源的充分利用 【答案】A 【解析】 【分析】1、分析题曲线可知，甲乙丙三种动物觅食活动的时间相互重叠，说明三种动物之间属于竞争关系，但三者的活动高峰时间相互错开，有利于降低它们之间的竞争压力，这种相互错开觅食，也是长期自然选择的结果。 2、竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等；捕食：一种生物以另一种生物为食；互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依赖，彼此有利。 【详解】A、由题意可知，生物的所有环境条件都是最适宜的，而且没有竞争者和捕食者，这样的生态位叫基础生态位，但甲乙丙之间属于竞争关系，因此三种生物占据的生态位不是基础生态位，A错误； B、由图可知，乙和丙的活动时间比甲更晚，说明乙、丙比甲更适于夜间捕食，这是长期自然选择的结果，B正确； C、由生态位的概念可知，研究某动物的生态位，不止研究其活动规律，还需要研究它的食物、天敌等因素，C正确； D、甲乙丙三种动物之间属于竞争关系，三种动物只在特定的时间段活动，有利于降低它们之间的竞争压力，有利于对当地资源环境的充分利用，D正确； 故选A。 14. 斑点牛分为褐色和红色，相关基因位于常染色体上。育种人员将纯种红色斑点母牛与纯种褐色斑点公牛杂交，实验结果如下表。相关叙述错误的是（ ） 子代 表现型 比例 F1 褐色公牛：红色母牛 1：1 F2 褐色公牛：红色公牛：褐色母牛：红色母牛 3：1：1：3 A. 斑点牛体色的表现型与性别有关 B. 该性状受2对独立遗传基因控制 C. F1公牛、母牛的相关基因型相同 D. 反交实验结果应与上述结果相同 【答案】B 【解析】 【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 【详解】A、分析题意，将纯种红色斑点母牛与纯种褐色斑点公牛杂交，子代中性状与性别有关联，说明斑点牛体色的表现型与性别有关，A正确； B、斑点牛相关基因位于常染色体上，且据F2可知，同一性别内均出现3∶1的分离比，说明该性状受1对基因控制，B错误； C、将纯种红色斑点母牛与纯种褐色斑点公牛杂交，F1是褐色公牛：红色母牛=1∶1，且F2中公牛与母牛均有3：1的分离比，说明F1公牛、母牛的相关基因型相同，均为杂合子，C正确； D、该基因位于常染色体上，反交实验结果应与上述结果相同，D正确。 故选B。 15. 雌性小鼠在精子入卵后，被激活的卵子会完成MII排出第二极体（如图），第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小，不能正常存活，这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞提取液加以改善。在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响。下列叙述错误的是（　　） A. 极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关 B. MII的过程中不会发生染色体DNA的复制 C. 胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流 D. 第二极体会被保留成为胚胎的组成部分以发挥重要作用 【答案】D 【解析】 【分析】1、减数分裂的过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制和相关蛋白质的合成；（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④ 末期：细胞质分裂；（3）减数分裂Ⅱ：①前期：染色体散乱的 排布与细胞内；②中期：染色体形态固定、数 目清晰；③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体 分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 2、受精过程为：顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带（透明带反应）→卵细胞膜反应（卵黄膜封闭作用）→卵子完成减数分裂Ⅱ并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失，雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。 【详解】A、减数分裂Ⅰ的后期由于细胞质不均等分裂导致形成大小不同的两个细胞，大的细胞被称为次级卵母细胞，小的细胞叫极体，可见极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关，A正确； B、减数分裂的特点是DNA只复制一次，而细胞分裂两次，所以在减数分裂Ⅱ的过程中不会发生染色体DNA的复制，B正确； C、由题干信息可知，第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触，所以胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流，C正确； D、由题干信息可知，雌性小鼠在精子入卵后，被激活的卵子会完成减数分裂Ⅱ排出第二极体，D错误。 故选D。 16. 学习、记忆是动物脑的高级功能。通过电刺激实验，发现学习、记忆功能与高等动物的海马脑区（H区）密切相关。如果在H区的传入纤维上施加100次/秒、持续1秒的强刺激（HFS），在刺激后几小时之内，只要再施加单次强刺激，突触后膜的电位变化都会比未受过HFS处理时高2～3倍，研究者认为是HFS使H区神经细胞产生了“记忆”。下图为这一现象的机制。 A受体胞内肽段（T）被C酶磷酸化后，A受体活性增强。为验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设，下列步骤中对达成实验目的非必要的是（ ） A. 用T的磷酸化位点发生突变的小鼠和未突变小鼠作实验材料 B. HFS处理两组实验小鼠的H区传入纤维 C. 检测H区神经细胞突触后膜A受体能否磷酸化 D. 检测和比较两组小鼠突触后膜电位变化 【答案】C 【解析】 【分析】1、突触由突触前膜，突触间隙和突触后膜组成。 2、分析图解可知看出，突触后膜外的Ca2+浓度高，膜内Ca2+的浓度低，并且其运输需要借助于细胞膜上的N受体，因此运输方式属于易化扩散或协助扩散，Ca2+进入细胞后与钙调蛋白共同作用，使C酶的空间结构发生改变（球形变成多边形），C酶被激活。A受体胞内肽段（T）被C酶磷酸化后，A受体活性增强。 【详解】A、用T的磷酸化位点发生突变的小鼠和未突变小鼠作实验材料可作为对照，用于研究A受体胞内肽段T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设，A不符合题意； B、题干信息可知，如果在H区的传入纤维上施加100次/秒、持续1秒的强刺激（HFS），在刺激后几小时之内，只要再施加单次强刺激，突触后膜的电位变化都会比未受过HFS处理时高2～3倍，HFS使H区神经细胞产生了“记忆”。所以要验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设，我们需要用HFS处理两组实验小鼠的H区传入纤维，观察突触后膜的电位变化，B不符合题意； C、膜A受体能否磷酸化不易检测，并且检测结果不能说明是否是内肽段（T）被磷酸化，C符合题意； D、步骤中要检测和比较两组小鼠突触后膜电位变化，通过比较两组小鼠突触后膜电位变化情况来判断是否T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”，D不符合题意。 故选C。 二、非选择题（共60分） 17. mRNA疫苗在癌症等疾病的治疗中发挥了不错的效果，下图为mRNA疫苗引发免疫应答的过程。 注：LNP是主要由磷脂分子组成的脂质纳米颗粒，可用于包裹mRNA。 回答下列问题： （1）由于免疫系统的___功能，mRNA通过直接注射难以抵达抗原呈递细胞，因此常用LNP包裹mRNA，避免其在内环境中因接触___而被水解。 （2）mRNA-LNP与抗原呈递细胞膜上的___结合进入细胞，经表达加工后产生目的蛋白。癌症治疗中，目的蛋白的结构应与癌细胞中某种___（填“分泌蛋白”或“膜蛋白”或“胞内蛋白”）最接近。 （3）对肿瘤小鼠注射mRNA-LNP后发现，肿瘤体积相比对照组明显减小，这很可能与图中___细胞特异性清除癌细胞有关。请以本题中的小鼠为实验材料，验证注射mRNA-LNP使肿瘤体积减小是通过该细胞发挥作用的，请补充完整下列实验思路。 将（对照组）肿瘤小鼠分为A、B两组，___，一段时间后检测两组小鼠的肿瘤体积。 （4）mRNA疫苗常因无法准确递送到抗原呈递细胞而使效果大打折扣，为了解决该问题，请结合图中信息和已学知识提出1个解决方案___。 【答案】（1） ①. 防御 ②. RNA酶 （2） ①. 蛋白质 ②. 膜蛋白 （3） ①. CD8+T ②. A组注射CD8+T抗体溶液，B组不做处理 （4）设计递送系统时在LPN表面偶联单克隆抗体 【解析】 【分析】免疫系统的功能 （1）免疫防御：排除外来抗原性异物，防止疾病的发生。 （2）免疫自稳：清除衰老或损伤的细胞，维持内环境稳态。 （3）免疫监视：识别和清除突变的细胞，防止肿瘤的发生。 【小问1详解】 免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。由于免疫系统的防御功能，mRNA通过直接注射难以抵达抗原呈递细胞。疫苗mRNA用LNP包裹的目的是避免其在内环境中因接触RNA酶而被水解。 【小问2详解】 分析题图可知，mRNA在纳米脂质颗粒LNP的作用下，以胞吞的方式进入细胞形成内体小泡，因此mRNA-LNP需要与抗原呈递细胞膜上的蛋白质结合。mRNA从内体小泡中逃逸出来，利用宿主细胞的核糖体翻译出目的蛋白，而后在蛋白酶体的作用下水解生成多肽，多肽可能与内质网膜上的MHC Ⅰ类蛋白结合，形成复合物并呈递到细胞表面，诱导发生细胞免疫。此外多肽还可以被细胞吸收，在溶酶体内降解，并通过MHC Ⅱ类蛋白呈递给细胞表面的CD4+T细胞，诱导发生体液免疫。据此可推测目的蛋白的结构应与癌细胞中某种膜蛋白最接近。 【小问3详解】 由图可知，多肽可能与内质网膜上的MHC Ⅰ类蛋白结合，形成复合物并呈递到细胞表面，CD8+T细胞与其结合，诱导发生细胞免疫。对肿瘤小鼠注射mRNA-LNP后发现，肿瘤体积相比对照组明显减小，这很可能与图中CD8+T细胞特异性清除癌细胞有关。为验证注射mRNA-LNP使肿瘤细体积减小是通过该细胞发挥作用的，可将对照组肿瘤小鼠分为A、B组，A组注射CD8+T细胞抗体溶液，B组不做处理，一段时间后检测两组小鼠的肿瘤体积。因为CD8+T细胞抗体能抑制CD8+T细胞的功能，因此A组小鼠的肿瘤体积比B组的大。 【小问4详解】 mRNA疫苗常因无法准确递送到抗原呈递细胞而使效果大打折扣，为了使mRNA递送系统能更准确地识别并作用于抗原呈递细胞，设计递送系统时以抗原呈递细胞为靶点，翻译mRNA，可以通过单克隆抗体与LPN结合或者用树突状细胞特异性配体修饰LNP表面完成。 18. H基因外显子中CAG序列会发生多次重复，重复次数过多则引起H蛋白在神经细胞中异常积累，阻碍兴奋的传递，从而导致亨廷顿症（HD）。图a是某HD患者家系的遗传系谱图，图b是图a中个体对H基因的CAG重复序列扩增后的电泳结果。 请回答下列问题： （1）据图分析，该家系中HD最可能遗传方式是___，假设致病基因在人群中的基因频率是p，根据最可能的遗传方式分析，Ⅲ-3成年后生育一个无致病基因子代的概率是___。 （2）结合电泳结果、发病年龄和它们的关系，试推测Ⅲ-3暂未发病的可能原因___。 （3）研究发现，向小鼠导入CAG重复次数过多的H基因获得HD小鼠，相比野生型小鼠，HD小鼠神经细胞内的H蛋白过量积累的同时，C蛋白含量明显下降。为初步探究C蛋白的功能，研究人员以“减法原理”将___导入HD小鼠的神经细胞作为实验组，导入空载体的HD小鼠神经细胞作为对照组。用荧光蛋白标记两组细胞内的突触小泡，激光照射细胞的某一区域（图c中方框所示），该区域内荧光淬灭（不影响细胞生理活动）。激光照射后一段时间后观察并检测该区域的荧光恢复程度，实验结果如图c所示。 图c 实验结果表明，C蛋白___。 （4）根据上述实验结果，甲同学认为可以向患者的生殖细胞导入载体，调控H基因、C基因的表达从而防治HD。请评价甲同学的观点并说明理由___。 【答案】（1） ①. 常染色体显性遗传 ②. （1-p）/2 （2）CAG重复次数较少，未到发病年龄 （3） ①. 抑制C蛋白表达的载体 ②. 对荧光恢复有促进作用 （4）甲同学的观点具有前瞻性和创新性，但实际应用时需要谨慎对待；从理论层面来看，基因治疗作为一种新型的医疗手段，确实有通过修改或替换致病基因来预防或治疗遗传性疾病的能力，但在解决技术难题、伦理问题、安全性和长期效果以及法律和监管等方面的挑战之前，我们不能盲目的将目的基因编辑技术用于人类疾病的治疗与预防。 【解析】 【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点：(1)伴X染色体隐性遗传病：人群中发病特点为男患者多于女患者；家族中发病特点为女性患者的父亲和儿子必患病；(2)伴X染色体显性遗传病：人群中发病特点为女患者多于男患者；家族中发病特点为男性患者的母亲和女儿必患病；(3)常染色体显性遗传病的发病特点为患者多，多代连续得病；(4)常染色体隐性遗传病的发病特点为患者少，个别代有患者，一般不连续；(5)伴Y染色体遗传的特点是传男不传女。 【小问1详解】 ①据图a分析，患病的Ⅰ-1有一个不患病的女儿，排除伴X显性遗传，患病的Ⅲ-1其父亲不患病，排除伴X隐性遗传，结合图b分析，若该病为常染色体隐性遗传，Ⅰ-1、Ⅱ-2、Ⅲ-1、Ⅲ-2患者为隐性纯合子，他们的电泳结果应只有一种条带，与题图信息不符，因此该家系中HD的遗传方式为常染色体显性遗传； ②设该病基因为A/a，根据①信息可推，Ⅲ-3的基因型为Aa，根据题目信息可知A在人群中的基因频率为p，则a在人群中的基因频率为（1-p），人群中AA的基因型频率为p2，Aa的基因型频率为2p（1-p），aa的基因型频率为（1-p）2，则Ⅲ-3成年后生育一个无致病基因子代（aa）的概率为Aa×（1-p）2aa×1/2+Aa×2p（1-p）Aa×1/4=（1-p）/2。 【小问2详解】 观察图b发现，CAG重复次数由高到低依次为Ⅲ-2、Ⅲ-1、Ⅱ-2、Ⅰ-1，与图a中发病年龄由低到高顺序一致，由此推测CAG重复次数越多，发病年龄越低，而Ⅲ-3的重复次数低于Ⅲ-1和Ⅲ-2，因此可推测Ⅲ-3暂未发病的原因可能是CAG重复次数少，还未到发病年龄。 【小问3详解】 ①本实验目的为探究C蛋白的功能，根据题目信息中的“减法原理”可推测实验组为无C蛋白，因此实验组处理为将抑制C蛋白表达的载体导入HD小鼠的神经细胞，构建无C蛋白的小鼠； ②观察图c发现，激光照射使方框区域内荧光淬灭，激光照射400s后，对照组方框区域内淬灭的荧光恢复，实验组未恢复，由此推测C蛋白对荧光恢复有促进作用。 【小问4详解】 甲同学的观点具有前瞻性和创新性，但实际应用时需要谨慎对待；从理论层面来看，基因治疗作为一种新型的医疗手段，确实有通过修改或替换致病基因来预防或治疗遗传性疾病的能力，但在解决技术难题、伦理问题、安全性和长期效果以及法律和监管等方面的挑战之前，我们不能盲目的将目的基因编辑技术用于人类疾病的治疗与预防。 19. 高羊茅作为温带优质牧草被从欧洲引种到世界各地，在某些地区造成生物入侵。为探究其入侵的原因，研究者在已被高羊茅成功入侵的草原进行系列实验。 （1）引种的高羊茅扩散到自然区域，造成当地生态系统多样性、物种多样性与___多样性丧失，天然草原群落因此发生改变的过程称为___。 （2）研究者在被入侵草原样地取三个封闭区，每区均分成4个地块（C：对照；N+：施氮肥：NP+：同时施氮肥和磷肥；P+：施磷肥），进行连续四年实验后随机选取每个地块1m2样方，进行相关分析。 ①测定高羊茅健康成熟叶片的N、P含量及比值（N/P），结果如图1。 据此推测，被入侵草原土壤中缺磷而不缺氮，依据是___。 ②测定高羊茅叶片上当地食草昆虫——虎蛾幼虫的密度和叶片损伤程度。 图2结果显示：施磷肥地块___，对叶片的啃食程度大。 （3）研究发现，高羊茅体内均含内共生真菌——麦角菌，麦角菌能产生有毒物质麦角碱。检测不同地块高羊茅中的麦角碱含量与虎蛾幼虫的相关数据，结果如图3。 进一步观察发现，含麦角碱浓度高的叶片上，虎蛾幼虫羽化为蛾（成虫）的时间显著延长。 请综合上述所有信息，对高氮低磷环境中高羊茅成功入侵的原因作出合理推测，高氮低磷环境下，___，虎蛾幼虫对高羊茅的取食减少。若要证实此推测，还需要提供的实验数据是___之间的相关性。 【答案】（1） ①. 基因（遗传） ②. 群落演替（次生演替） （2） ①. 与对照组相比，只要施加磷肥，叶片含磷量显著提高，N/P明显下降，而施加氮肥对叶片含氮量及N/P基本无影响，说明土壤中缺磷而不缺氮 ②. 高羊茅叶片上虎蛾幼虫密度大 （3） ①. 高羊茅叶片上的共生真菌麦角菌产生的麦角碱多，麦角碱对虎蛾幼虫具有毒害作用导致其生长缓慢，种群密度下降，同时，含麦角碱浓度高的叶片上，虎蛾幼虫羽化为蛾（成虫）的时间显著延长，产生的子代少，种群密度进一步降低 ②. 土壤中的N、P含量（叶片中的N/P）和高羊茅中麦角碱含量  【解析】 【分析】根据图1分析可知：自变量为施肥的种类，因变量为叶片的N、P含量及比值（N/P）；根据图2分析可知：自变量为施肥的种类，因变量为虎蛾幼虫的密度和叶片损伤程度；根据图2分析可知：自变量为麦角碱含量，因变量为虎蛾幼虫的密度和体重。 【小问1详解】 根据题意，引种的高羊茅在某些地区造成生物入侵，使这些地区生物多样性锐减甚至丧失，生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性；高羊茅入侵扩散到自然区域，导致天然草原群落发生改变属于群落的演替，演替之初有原始的土壤条件，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体，属于次生演替。 【小问2详解】 分析图1可知：与对照组相比，施加氮肥（N+组）时，叶片中含氮量、N/P值无明显变化；只要施加有磷肥时（NP+组和P+组），叶片中磷含量明显增加，且N/P明显下降，因此推测土壤中缺磷；分析图2可知：与对照组相比，只施加氮肥（N+组）时，高羊茅叶片上虎蛾幼虫的密度和叶片损伤程度无明显变化，只要施加磷肥时（NP+组和P+组），高羊茅叶片上虎蛾幼虫的密度增大，对叶片的啃食程度大，叶片损伤程度增加。 【小问3详解】 分析图3可知：随着麦角碱含量增多，高羊茅叶片上虎蛾幼虫的密度减少且体重下降，可推出在高氮低磷环境中，高羊茅叶片上的共生真菌麦角菌产生的麦角碱多，麦角碱对虎蛾幼虫具有毒害作用导致其生长缓慢，种群密度下降，同时，含麦角碱浓度高的叶片上，虎蛾幼虫羽化为蛾（成虫）的时间显著延长，产生的子代少，种群密度进一步降低。上述两种原因均会导致对叶片的啃食减少，因此，高羊茅种群数量增加，成功入侵当地生态系统；上述推理中，高氮低磷环境中，高羊茅叶片上的共生真菌麦角菌产生的麦角碱是否增多还没有实验证据，因此，若要验证次推测的正确性，还需要测量土壤中的N、P含量（叶片中的N/P）和高羊茅中麦角碱含量的关系。 20. 光合产物在源（叶片）和库（花、果实和种子）器官之间的分配与运输将直接影响农作物的产量。回答下列问题： （1）水稻的卡尔文循环中第一个光合还原产物是___，该产物在叶肉细胞的___中被转化为蔗糖。蔗糖从叶片运输到库器官的过程如图甲所示，研究发现筛管细胞内的H+浓度梯度不足会影响农作物的产量，结合图甲分析，原因是H+浓度梯度不足时，筛管细胞的SUT1载体借助H+电化学势能___，影响农作物产量。 （2）研究者筛选到一花器官发育异常的突变体dao，该突变体中DAO酶（催化生长素的氧化分解）失活，引起光合产物分配异常，导致花器官发育异常。 进一步研究发现，生长素可促进转录因子OsARF18的表达，而OsARF18抑制SUT1的表达。为验证上述发现，研究者设计如下实验： ①将野生型水稻随机分为两组，编号甲、乙，甲组喷施___，乙组喷施等量清水，另取dao水稻为丙组，不作处理。 ②相同条件下培养，检测这3组水稻中___。 （3）用14CO2饲喂野生型、dao的叶片24小时，测定两组植株各部位放射性强度，结果如图乙。结合上述内容分析，造成dao与野生型放射性分布不同的原因是___。 【答案】（1） ①. C3（3-磷酸甘油酸） ②. 细胞质基质 ③. 主动运输蔗糖的程度降低 （2） ①. 适量生长素 ②. OsARF18、SUTl的表达量 （3）dao突变体中生长素水平升高，抑制SUT1表达，从而引起叶片中的蔗糖向花等库器官中输出减少 【解析】 【分析】1、光反应阶段在叶绿体囊状结构薄膜上进行，色素吸收光能，一部分光能用于水的光解生成氧气和NADPH，另一部分能量用于ATP的合成，此过程需要光、色素、酶的协助。 2、暗反应阶段在叶绿体基质中进行，有光或无光均可进行。在酶的催化下，一分子的二氧化碳与一分子的五碳化合物结合生成两个三碳化合物， 三碳化合物在NADPH供还原剂和ATP供能还原成有机物，并将ATP活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能。光反应为暗反应提供ATP和NADPH。 【小问1详解】 光合作用卡尔文循环包括两大物质变化，首先是二氧化碳的固定，即二氧化碳与C5结合生成C3，因此卡尔文中第一个光和还原产物是C3；C3一部分转化为淀粉储备，一部分运出叶绿体在细胞质基质中转化为蔗糖；由图甲可知，叶肉细胞中产生的蔗糖通过筛管细胞细胞膜上的SUT1载体蛋白，利用H+顺浓度梯度运输产生的势能进行主动运输，若筛管细胞内的H+浓度梯度不足，会导致经过SUT1载体蛋白的H+的顺浓度梯度运输程度减弱，产生的势能不足，进而降低蔗糖通过SUT1载体的主动运输，光合产物运输至水稻种子的量减少，且光合产物蔗糖在叶肉细胞中积累影响光合作用程度，影响农作物产量。 【小问2详解】 该实验的自变量是是否喷施生长素和水稻种类，因变量是OsARF18、SUTl的表达量。所以可将野生型水稻随机分为两组，编号甲、乙，甲组(实验组)喷施生长素，乙组(对照组)等量清水，另取dao水稻为丙组，不作处理，以观察突变体dao体内的OsARF18、SUTl表达量，三组水稻在相同条件下培养， 检测OsARF18、SUTl的表达量。 【小问3详解】 由题意可知，dao突变体中DAO酶失活，生长素的氧化分解程度降低，导致生长素水平升高，生长素可促进转录因子OsARF18的表达，而OsARF18抑制SUT1的表达，从而引起叶片中的蔗糖向花等库器官中输出减少，所以用 14CO₂饲喂野生型、dao的叶片24小时，测定两组植株各部位放射性强度，会导致dao与野生型放射性分布不同。 21. 水杨酸广泛存在于植物中，是一种常见的药用成分，具有消炎、抗菌、镇痛等作用。由于从植物中提取水杨酸的成本过高，科学家利用基因工程在大肠杆菌基因组中导入关键基因将原有的代谢途径改造成如图1所示，获得工程菌SA01，但其发酵产量一直受限。 注：L-Tyr为L-酪氨酸。 对基因组进行敲除、替换等改造常用同源重组，Red同源重组的原理和过程如图2。 注：pKD46质粒在30℃时正常复制，37℃时丢失；Red基因在阿拉伯糖的诱导下表达Red蛋白，通过同源重组改造靶基因。 结合材料和已学知识，回答下列问题： （1）在构建SA01的过程中，导入带有同源片段的新基因和pKD46，在30℃用阿拉伯糖诱导后，在___℃下获得单菌落。 （2）据图2分析，相比同源重组，传统的转基因技术在改造基因组中的不足之处___。 （3）在SA01的基础上敲除基因组中的TyrA后获得SA02，发酵结果如图3。结合图1分析，相比SA01，SA02在水杨酸产量和细胞生长变化的可能机制___。 （4）在___（选SA01、SA02）的基础上，将TryA对应的起始密码子由AUG改为大肠杆菌不常用的GUG后，弱化了TryA表达中的___过程，获得图3中的SA03。 （5）在SA03的后续发酵过程中发现，随着发酵的时间推移，水杨酸的产量增长逐渐停滞，但葡萄糖仍然有较高浓度，pH、溶解氧等发酵条件仍适宜。结合题干信息，推测出现该现象的原因可能是___。 【答案】（1）37 （2）需使用限制酶和DNA连接酶，不能摆脱限制酶的酶切位点限制 （3）敲除基因组中的TyrA后，分支酸无法合成L-Tyr（L-酪氨酸），分支酸合成的水杨酸更多，L-酪氨酸是细胞生长所必需的氨基酸 （4） ①. SA01 ②. 翻译 （5）葡萄糖合成分支酸的环节受阻 【解析】 【分析】密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基，从起始密码开始阅读，不同的基因对应的密码子阅读顺序并不相同。 小问1详解】 根据题干信息可知，pKD46质粒在30℃时正常复制，37℃时丢失，37℃既是大肠杆菌繁殖的适宜温度，也可以清除pKD46质粒，故在构建SA01的过程中，导入带有同源片段的新基因和pKD46，在30℃用阿拉伯糖诱导后，在37℃下获得单菌落。 【小问2详解】 据图2分析，与传统转基因技术相比，Red体内同源重组具无需使用限制酶和DNA连接酶，即可实现靶基因的敲除或替换，即相比同源重组，传统的转基因技术在改造基因组中的不足之处是需使用限制酶和DNA连接酶，不能摆脱限制酶的酶切位点限制。 【小问3详解】 据图1分析，在SA01的基础上敲除基因组中的TyrA后，则分支酸无法合成L-Tyr（L-酪氨酸），分支酸合成的水杨酸更多，L-酪氨酸是细胞生长所必需的氨基酸，因此SA02在水杨酸产量上增加且细胞生长变慢。 【小问4详解】 据图可知，SA03的水杨酸产量介于SA01和SA02之间，且细胞生长情况也介于SA01和SA02之间，且SA02中的TyrA对应的基因敲除了，故在SA01的基础上，将TryA对应的起始密码子由AUG改为大肠杆菌不常用的GUG后，获得图3中的SA03。基因表达包括转录和翻译两个过程，翻译是指在核糖体上以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程，故将TryA对应的起始密码子由AUG改为大肠杆菌不常用的GUG后，弱化了TryA表达中的翻译过程。 【小问5详解】 据图1分析，在葡萄糖仍然有较高浓度，pH、溶解氧等发酵条件仍适宜的情况下，在SA03的后续发酵过程中发现，随着发酵的时间推移，水杨酸的产量增长逐渐停滞，推测可能的原因是葡萄糖合成分支酸的环节受阻，导致分支酸无法进一步合成水杨酸。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $