精品解析：湖南省长沙市岳麓实验中学2024—2025学年高三下学期第一次模拟考试生物试题

2025届高三一模 生物 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题（共24分） 1. 人类ABO血型由位于9号染色体上的复等位基因 IA、IB、i和位于19号染色体上的 H基因决定。H基因合成H物质，IA或IB基因都必须以H物质为前体形成A抗原或B抗原，进而形成A型血或B型血，AB型血两种抗原都有，O型血则两种抗原都无。没有H物质的情况下，无论基因型如何，都表现O型血，称作孟买型。某家族系谱图如图所示，下列叙述错误的是（ ） A. 基因IA、IB、i和 H、h的遗传遵循分离和自由组合定律 B. 复等位基因的存在体现了基因突变的不定向性 C. 图中表现为O型血的个体可能的基因型有5种 D. Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个孩子，为B型血的概率为3/8 2. 某研究小组通过基因工程技术对传统酵母中与乙醇合成相关的基因进行了优化，从而了提高酵母菌的代谢效率和乙醇生产能力。并比较了传统酵母菌(野生型)和经过基因改造后的酵母菌(改造型)在不同的发酵条件下的表现，实验结果如下。 酵母菌类型 乙醇产量 (g/L) 乙醇产率 (g乙醇/g葡萄糖) 发酵时间(h) 初始葡萄糖浓度(g/L) 野生型 25 0.50 48 50 改造型 40 0.60 36 50 下列说法正确的是（ ） A. 实验室分离酵母菌常用牛肉膏蛋白胨培养基 B. 通过基因工程改造酵母菌核心步骤是将重组载体转入酵母菌中 C. 与野生型酵母菌相比，改造型酵母菌虽提高了乙醇的产量但没能提高乙醇的生成速率 D. 乙醇是酵母菌发酵的主要产物，然而在发酵过程中乙醇的积累会抑制酵母菌的生长和发酵效率 3. 桥本甲状腺炎(HT)是一种临床常见的自身免疫性甲状腺疾病，可理解为复杂的病因启动了HT患者体内的免疫反应，通过一系列免疫过程产生了针对甲状腺的抗体，造成甲状腺滤泡组织损坏，细胞损伤。HT目前仍是一种不可治愈的疾病，晚期或可导致甲状腺功能减退，缺乏有效的治疗方法且发病机理至今未完全明晰。下列说法正确的是（ ） A. HT是由于免疫系统的免疫监视功能异常导致的 B. HT 患者早期抽血检查发现甲状腺激素水平高于正常值，可能是由于部分甲状腺细胞损伤导致 C. HT 患者晚期可能出现怕冷，反应迟钝，嗜睡等症状，此时可口服促甲状腺激素进行治疗 D. 长期大量摄入碘可以避免 HT患者甲状腺功能减退 4. 系统性红斑狼疮多发于育龄女性，患者免疫细胞异常活化，产生大量抗体，与自身抗原结合，最终导致多种组织器官受损。临床上常用糖皮质激素（GC）抑制患者免疫应答进行治疗，其作用途径之一是GC进入细胞与糖皮质激素受体（GR）结合形成GC-GR复合物，后者活化后与DNA上的糖皮质激素反应元件（GRE）结合，启动IL-10基因的表达并抑制IL-2基因的表达，从而影响辅助性T细胞功能。下列分析错误的是（ ） A. 系统性红斑狼疮是一种自身免疫病 B. GC主要通过抑制细胞免疫来治疗系统性红斑狼疮 C. IL-2、IL-10对免疫应答分别具有促进和抑制作用 D. GC可能与细胞质内受体结合后进入细胞核调控相关基因的表达 5. 跳跃基因是基因组中可在同一染色体的不同位点或不同染色体之间转移的DNA片段。人类基因组中的跳跃基因的转移及相关表达产物可能引发神经退行性疾病和癌症等疾病。下列叙述错误的是（ ） A. 跳跃基因的基本组成单位是4种脱氧核糖核苷酸 B. 跳跃基因的转移过程引发的基因改变属于可遗传变异 C. 跳跃基因可能造成基因组不稳定，降低遗传多样性，不利于生物的进化 D. 通过DNA甲基化等方式抑制跳跃基因过度表达，可减少相关疾病的发生 6. 21三体综合征患者(基因型为Aaa)在减数分裂时，21号染色体任意两条移向细胞一极，剩下一条移向另一极。下列有关叙述正确的是（ ） A. 21三体的形成属于染色体结构变异 B. 夫妻基因型均为Aaa，产生AAa基因型子代的概率为1/36 C. 21三体综合征患者能产生四种类型的配子，其中a配子的比例为1/4 D. 基因型为Aaa的个体减数分裂中产生4个a基因的细胞可能是减数第二次分裂时期 7. 研究者在果蝇的肠吸收细胞中发现了一种新的细胞器——PXo小体。该细胞器具有多层膜，膜的结构与细胞膜相似。当饮食中磷酸盐不足时，PXo小体膜层数减少，最终被降解。下列相关叙述不合理的是（ ） A. PXo小体膜参与构成果蝇细胞的生物膜系统 B. PXo小体结构和功能与粗面内质网非常相似 C. PXo小体增加膜层数可能需要线粒体提供能量 D. PXo小体动态解体利于维持胞内磷酸盐稳态 8. 生态位可以定量测度一个物种在群落中的地位或作用。生态位重叠指的是两个或两个以上物种在同一空间分享或竞争资源的情况。某研究小组调查了某山区部分野生哺乳动物的种群特征，并计算出它们之间的时间生态位重叠指数，如下表。下列说法错误的是（ ） 物种 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 1 S2 0.36 1 S3 0.40 0.02 1 S4 0.37 0.00 0.93 1 S5 0.73 0.39 0.38 0.36 1 S6 0.70 0.47 0.48 0.46 0.71 1 A. 根据表格中的相关信息，物种S3和物种S4可能是同一属的动物 B. 具有捕食关系的两个物种之间的时间生态位重叠指数一般相对较小 C. 物种的生态位包括该物种所处的空间位置、占用资源的情况以及与其他物种的关系等 D. 已知物种 S2 是夜行性动物，那么最有可能属于昼行性动物的是物种S3和物种S4 9. 反渗透又称逆渗透，是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。反渗透技术在生活和工业水处理中已有广泛应用，如海水和苦咸水淡化、医用和工业用水的生产、纯水和超纯水的制备、工业废水处理、食品加工浓缩、气体分离等。下列关于反渗透技术的说法，错误的是（ ） A. 自然状态下的渗透装置，达到渗透平衡时，若半透膜两侧溶液存在高度差，则一定存在浓度差 B. 若用反渗透技术处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水 C. 反渗透技术可用于乳品、果汁的浓缩，高压泵应该安装在稀溶液侧 D. 海水淡化时，反渗透膜的成分与结构会影响反渗透膜的脱盐率和水通量 10. 研究发现，给患有社交障碍的实验小鼠饲喂某种益生菌（L）后，催产素合成增多，从而缓解其社交障碍相关症状。催产素能增强小鼠之间的信任感、亲密感等，作为神经递质能促进突触后神经元释放多巴胺。多巴胺有助于小鼠产生愉悦感和满足感，从而激励小鼠重复这些行为。若阻断小鼠肠道到脑干的传入神经，则饲喂L将不再促进催产素的合成。下列说法错误的是（ ） A. 催产素发挥作用后能促进Na⁺大量内流 B. 饲喂L有助于小鼠的社交行为形成正反馈 C. 肠道到脑干的传入神经属于外周神经 D. 抑制催产素受体能缓解小鼠的社交障碍相关症状 11. 某植物中，T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少，从而影响细胞的增殖。下列推测错误的是（ ） A. T基因突变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体 B. T基因突变导致染色体着丝粒无法在赤道板上排列 C. T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加倍 D. T基因突变影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动 12. 某南方养殖户为提高鱼类的产量面向鱼塘大量投放饲料后，鱼塘水质快速恶化，浮游藻类大量繁殖，养殖的鱼大量死亡。为防止此类事件的再次发生，当地农科所为其设计了下图所示的种养模式，箭头表示水的流动方向。下列叙述错误的是（ ） A. 该鱼塘生态系统的抵抗力稳定性低与食物网复杂程度无关联 B. B处浮游藻类数量明显少于A处可能与水稻竞争N、P有关 C. 给予相应物质和能量的输入利于提高稻田生态系统的稳定性 D. 该种养模式下仍需要控制流入其中的鱼塘水量及稻田养鸭数量 二、多选题（共16分） 13. 土壤铝污染影响粮食生产和食品安全，是人类面临的重要环境问题。为增强蓄茄耐铝能力及培育抗铝番茄品种提供理论依据，某实验室以栽培品种番茄为试验材料，探究了生长素对铝胁迫下番茄根生长的影响，试验处理如下：CK(不处理)、外源施加AlCl3（Al），外源施加 AlCl3和生长素类似物 （Al+NAA)、外源施加AlCl3和生长素合成抑制剂（Al+yucasin），外源施加 AlCl3和生长素运输抑制剂(Al+NPA)实验结果如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 由图可知，生长素类似物对铝胁迫诱导的番茄根生长起抑制作用 B. 为增强番茄耐铝能力可在栽培过程中施加生长素合成抑制剂yucasin，且浓度越高效果越好 C. 铝胁迫诱导的根生长抑制现象可通过阻断生长素运输使其缓解 D. 生长素合成抑制剂可能是通过减少铝离子在根尖的积累，从而缓解铝胁迫对根的毒害 14. 人工择猎导致黄石公园中马鹿的数量从15000头下降到4000头。1968年开始停猎，马鹿的数量呈现如图所示变化。依据统计结果分析，下列相关叙述错误的是（　　） A. 1980年马鹿的种群数量即为马鹿种群的K值 B. 马鹿种群数量增加主要是出生率大于死亡率的结果 C. 1968年~1975年左右马鹿种群数量的增长率持续加快 D. 温度等气候因素是影响马鹿种群数量的非密度制约因素 15. 马利筋（一种植物）的次生产物强心苷对多数动物有毒，但斑蝶却可以食用马利筋。有人做过一个实验，用白菜喂斑蝶，食虫鸟吃斑蝶后没有不适现象；若用马利筋喂斑蝶，食虫鸟吃斑蝶12分钟后出现呕吐，30分钟后又恢复正常，从此该食虫鸟不再吃斑蝶，甚至与斑蝶相似的其他蝶类也不吃。下列有关说法正确的是（ ） A. 该食虫鸟不再吃斑蝶属于非条件反射 B. 题干中的食物链至少涉及三个营养级 C. 强心苷从马利筋到斑蝶再到食虫鸟，发生了生物富集现象 D. 马利筋和斑蝶之间发生了协同进化 16. PDCD5是一种同肿瘤细胞生长及凋亡密切相关的蛋白质。研究者通过慢病毒载体构建了稳定过量表达PDCD5的人表皮癌细胞A431细胞株，并对该细胞株的细胞增殖、细胞周期、细胞凋亡情况进行了研究，结果分别如图1、图2和图3所示，同时验证了PDCD5在肿瘤生长过程中通过改变p53基因表达量（p53蛋白能够促进细胞凋亡的发生）发挥其作用。已知细胞分裂间期分为G1（DNA合成前期）、S（DNA合成期）、G2（DNA合成后期），M为分裂期。下列叙述错误的是（　　） A. 对照组为导入空载体的人表皮癌细胞A431细胞株 B. PDCD5是通过影响DNA复制来抑制细胞增殖 C. 实验组A431细胞中p53蛋白的量较对照组要高 D. PDCD5会使实验组的基因表达水平均明显提高 三、非选择题（共60分） 17. 基因检测是诊断和预防遗传病的有效手段。研究人员采集到一遗传病家系样本，测序后发现此家系甲和乙两个基因存在突变：甲突变可致先天性耳聋；乙基因位于常染色体上，编码产物可将叶酸转化为N5-甲基四氢叶酸，乙突变与胎儿神经管缺陷（NTDs）相关；甲和乙位于非同源染色体上。家系患病情况及基因检测结果如图所示。不考虑染色体互换，回答下列问题： （1）此家系先天性耳聋的遗传方式是_________。1-1和1-2生育育一个甲和乙突变基因双纯合体女儿的概率是________。 （2）此家系中甲基因突变如下图所示： 正常基因单链片段5'-ATTCCAGATC……（293个碱基）……CCATGCCCAG-3' 突变基因单链片段5'-ATTCCATATC……（293个碱基）……CCATGCCCAG-3' 研究人员拟用PCR扩增目的基因片段，再用某限制酶（识别序列及切割位点为 ）酶切检测甲基因突变情况，设计了一条引物为5′-GGCATG-3'，另一条引物为_________（写出6个碱基即可）。用上述引物扩增出家系成员Ⅱ-1的目的基因片段后，其酶切产物长度应为________bp（注：该酶切位点在目的基因片段中唯一）。 （3）女性的乙基因纯合突变会增加胎儿NTDs风险。叶酸在人体内不能合成，孕妇服用叶酸补充剂可降低NTDs的发生风险。建议从可能妊娠或孕前至少1个月开始补充叶酸，一般人群补充有效且安全剂量为0.4~1.0mg.d-1，NTDs生育史女性补充4mg.d-1。经基因检测胎儿（Ⅲ-2）的乙基因型为-/-，据此推荐该孕妇（Ⅱ-1）叶酸补充剂量为_____mg.d-1。 18. 某被子植物（2n=24）花的发育和双受精过程如图所示。精子起源于花药中的花粉母细胞，1个花粉母细胞经过减数分裂产生4个小孢子后，每个小孢子先后经历双核期、三核期（即成熟的花粉粒）。卵细胞的形成发生在子房内的胚珠中，图A表示胚珠中有1个大孢子母细胞（2n），图B出现了4个大孢子（n），一段时间后有3个会消失。①表示同一个细胞产生的2个子细胞，最终F内含有8个子细胞。双受精指的是1个花粉粒中的2个精细胞，其中一个与卵细胞结合生成受精卵，将来发育为胚，而另外1个精细胞则与2个极核结合，形成受精极核，将来发育为胚乳。请回答下列问题： （1）若有1对等位基因控制大孢子的形状，则在图A~F中，图_____能直接验证分离定律，理由是_____。 （2）有2对等位基因各自控制小孢子的大型和小型、红色和白色2对性状，用显微镜直接观察某一花药中形成的所有小孢子，若观察到_____则可验证自由组合定律。 （3）染色体失去端粒不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动形成染色体桥（如图所示）。染色体桥形成可能发生在细胞增殖的_____时期。若基因型为Hh的细胞有丝分裂过程中，H基因所在的染色体出现染色体桥并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到两极不考虑其他变异的情况下，该细胞产生子细胞的基因型可能是_____。 （4）受精极核发育胚乳后，胚乳细胞也会进行有丝分裂。该部分细胞处于有丝分裂后期时，细胞内染色体数目为_____条。 19. 科研人员将水稻A品系（矮秆纯合子）与B品系（高秆纯合子）进行杂交，得到F1，F1自交得到F2。分别统计亲本（A、B品系）、F1及F2中不同株高的植株数量，结果如下图所示。请回答问题： （1）F1的株高与____无显著差异，F2的株高呈现双峰分布，表明F2出现了____现象。 （2）水稻的株高大于120cm为高秆性状，则F2中高秆与矮秆的比例约为____。 （3）研究表明，A品系含有基因d，茎较短，表现为矮秆。B品系是A品系突变体，除了基因d外，还含有另一基因e，穗颈较长，表现为高秆，这两对基因独立遗传。由此分析，F2中高秆植株的基因型是____，F2中矮秆植株的基因型有____种。 （4）（教材原文）基因型是性状表现的____，表型是基因型的____。 20. 中国科学家通过人工合成的方式，将二氧化碳直接转化为淀粉，且合成速度超越了自然界中的植物。他们先用太阳能发电，再利用电能制氢，然后利用催化剂将高浓度的CO2在高密度氢能作用下还原成C1，然后通过C1聚合新酶，将C1聚合成C3，最后通过生物途径优化，将C3聚合成C6，再进一步合成支链和支链淀粉。简单描述为CO2+[H]→C1→C3→C6。 （1）科学家在构建C1时，首先获得了高密度氢能。高密度氢能相当于植物光合作用过程中的______（物质）。 （2）通过人工光合作用系统生产淀粉的速率不会无限增加，原因是______（写出两个）如果实验中所用CO2浓度未达到理论浓度，生产淀粉的最大速率会______。 （3）按目前的技术参数，在能量供给充足、植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，理论上1m3大小的生物反应器年产淀粉的量相当于种植5亩玉米产生淀粉的产量。请写出这种生物反应器比种植玉米淀粉产量高的原因是______。 （4）国际生物专家评价此项技术是中国科学家取得的重大颠覆性成果，请写出此项技术的意义是______。 21. I.复椰子树属棕榈复椰子属，树高15～30米，树干通直，直径约30厘米，叶呈大扇形，长7米，宽2米，雌雄异株。复椰子的雌花从授粉到果实成熟需要10～13年之久，种子发芽期也需3年，而且要求烈日照晒。由于复椰子树种子形状奇特，体积庞大（重达20千克，直径30厘米）有些人将它用作容器，如今复椰子树已濒临灭绝。复椰子果肉煮汤饮服，有治疗久咳和止血的功效。有人想到了一个好的方法，制造“人工种子”，解决复椰子树的种子形成时间漫长的问题。其操作流程如下： （1）图中的外植体是_____，先用_____冲洗，再消毒。常用的消毒剂是_____（写两种）。 （2）人工种皮除了有保护作用以外，还要有_____性，以满足胚状体代谢的需要。为了保证胚状体在适宜条件下成功发芽发育成幼苗，而不会腐败变质，人工胚乳除加入适量的养分（如水、无机盐、有机碳源）外，还可以适当添加农药、抗生素、有益菌等。为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入一些_____（植物激素/植物生长调节剂/生长素类似物）。 II.科研人员构建了可表达 WRK10-MYC融合蛋白的重组农杆菌 Ti质粒并成功转化植物细胞得到转基因植株，该质粒的部分结构如图2所示，其中 Kan 为卡那霉素抗性基因，Hyg 为潮霉素抗性基因，MYC标签序列编码标签短肽 MYC，WRK10 蛋白为转录因子。 （3）位于 Ti 质粒不同位置的卡那霉素抗性基因和潮霉素抗性基因的作用分别是_____。图中启动子的方向与对应基因转录的方向一致，从编码链的角度分析 P1 和 P2方向不同的原因是_____。 （4）已知利用LP 和 RP扩增结果为大带，BP 和 RP扩增结果为小带。可用图中三引物进行两次PCR 的方法鉴定转基因植物后代中的纯合转基因植株。T-DNA 插入植物染色体DNA分子后会抑制原插入位点两侧引物的扩增产物的出现，则纯合转基因植株 PCR 检测结果为_____（填“大带”或“大带和小带”或“小带”）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届高三一模 生物 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题（共24分） 1. 人类ABO血型由位于9号染色体上的复等位基因 IA、IB、i和位于19号染色体上的 H基因决定。H基因合成H物质，IA或IB基因都必须以H物质为前体形成A抗原或B抗原，进而形成A型血或B型血，AB型血两种抗原都有，O型血则两种抗原都无。没有H物质的情况下，无论基因型如何，都表现O型血，称作孟买型。某家族系谱图如图所示，下列叙述错误的是（ ） A. 基因IA、IB、i和 H、h的遗传遵循分离和自由组合定律 B. 复等位基因的存在体现了基因突变的不定向性 C. 图中表现为O型血的个体可能的基因型有5种 D. Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个孩子，为B型血的概率为3/8 【答案】D 【解析】 【分析】根据题意，人类ABO血型由位于9号染色体上的复等位基因 IA、IB、i和位于19号染色体上的 H基因决定。H基因合成H物质，IA或IB基因都必须以H物质为前体形成A抗原或B抗原，进而形成A型血或B型血，AB型血两种抗原都有，O型血则两种抗原都无。没有H物质的情况下，无论基因型如何，都表现O型血，称作孟买型。因此A型血的基因型为H_IA_、B型血的基因型为H_IB_、AB型血的基因型为H_IAIB、O型血基因型为H_ii或hh__。 【详解】A、根据题意，人类ABO血型由位于9号染色体上的复等位基因 IA、IB、i和位于19号染色体上的 H基因决定，因此基因IA、IB、i和 H、h属于非同源染色体上的基因，故遵循分离和自由组合定律，A正确； B、基因突变具有不定向性，因此导致产生了两个以上的等位基因，即复等位基因的形成，B正确； C、根据题意可知，由于父亲为AB型，O型孩子一定含有IA或IB，图中O型血基因型为 hh__（5种，分别为hhIAi、hhIAIA、hhIAIB、hhIBIB、hhIBi)，C正确； D、根据图示可知，Ⅱ-1属于AB型血型，则Ⅱ-1基因型为H_IAIB，Ⅱ-1和Ⅱ-2后代中出现O型，则其基因型应为hh__，那么Ⅱ-1基因型为应该为HhIAIB，又由于Ⅰ-1属于AB型血型，基因型为H_IAIB，则Ⅱ-2基因型为_hIA_或_hiB_，因此Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个孩子，为B型血的概率无法计算，D错误。 故选D。 2. 某研究小组通过基因工程技术对传统酵母中与乙醇合成相关的基因进行了优化，从而了提高酵母菌的代谢效率和乙醇生产能力。并比较了传统酵母菌(野生型)和经过基因改造后的酵母菌(改造型)在不同的发酵条件下的表现，实验结果如下。 酵母菌类型 乙醇产量 (g/L) 乙醇产率 (g乙醇/g葡萄糖) 发酵时间(h) 初始葡萄糖浓度(g/L) 野生型 25 0.50 48 50 改造型 40 0.60 36 50 下列说法正确的是（ ） A. 实验室分离酵母菌常用牛肉膏蛋白胨培养基 B. 通过基因工程改造酵母菌的核心步骤是将重组载体转入酵母菌中 C. 与野生型酵母菌相比，改造型酵母菌虽提高了乙醇的产量但没能提高乙醇的生成速率 D. 乙醇是酵母菌发酵主要产物，然而在发酵过程中乙醇的积累会抑制酵母菌的生长和发酵效率 【答案】D 【解析】 【分析】酵母菌的代谢类型为异养兼性厌氧型，有氧气存在时进行有氧呼吸，繁殖增加菌体数量，无氧气时，进行无氧呼吸，产生酒精和二氧化碳。 【详解】A、牛肉膏蛋白胨培养基是培养细菌常用的培养基，实验室分离酵母菌常用麦芽汁琼脂培养基等，而不是牛肉膏蛋白胨培养基，A错误； B、基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，而不是将重组载体转入酵母菌中，B错误； C、野生型酵母菌乙醇产量为25g/L，发酵时间为48h，则乙醇生成速率为25/48≈0.52g/（L·h），改造型酵母菌乙醇产量为40g/L，发酵时间为36h，则乙醇生成速率为40/36≈1.11g/（L·h），改造型酵母菌乙醇生成速率明显提高，C错误； D、乙醇是酵母菌发酵的主要产物，当乙醇积累到一定浓度时，会对酵母菌的生长和发酵效率产生抑制作用，这是发酵过程中的常见现象，D正确。 故选D。 3. 桥本甲状腺炎(HT)是一种临床常见的自身免疫性甲状腺疾病，可理解为复杂的病因启动了HT患者体内的免疫反应，通过一系列免疫过程产生了针对甲状腺的抗体，造成甲状腺滤泡组织损坏，细胞损伤。HT目前仍是一种不可治愈的疾病，晚期或可导致甲状腺功能减退，缺乏有效的治疗方法且发病机理至今未完全明晰。下列说法正确的是（ ） A. HT是由于免疫系统的免疫监视功能异常导致的 B. HT 患者早期抽血检查发现甲状腺激素水平高于正常值，可能是由于部分甲状腺细胞损伤导致 C. HT 患者晚期可能出现怕冷，反应迟钝，嗜睡等症状，此时可口服促甲状腺激素进行治疗 D. 长期大量摄入碘可以避免 HT患者甲状腺功能减退 【答案】B 【解析】 【分析】甲状腺激素的调节过程：下丘脑→促甲状腺激素释放激素→垂体→促甲状腺激素→甲状腺→甲状腺激素，同时甲状腺激素还能对下丘脑和垂体进行负反馈调节。 【详解】A、根据题意，桥本甲状腺炎（HT）患者血液中产生了针对甲状腺的特异性抗体，造成甲状腺滤泡组织破坏、细胞损伤，这属于免疫自稳功能异常引发的自身免疫病，A错误; B、HT患者早期出现甲亢症状，说明血液中甲状腺激素含量增加，这可能是由于部分甲状腺细胞损伤导致，B正确; C、甲状腺激素能够提高机体的代谢水平，提高神经系统的兴奋性，HT患者后期会因甲状腺萎缩而表现为甲状腺功能减退，患者甲出现怕冷、反应迟钝、嗜睡等症状，但促甲状腺激素的化学本质是蛋白质，口服会被蛋白酶消化分解，不能发挥作用，C错误; D、碘不能长期大量摄入，且长期大量摄入碘可能会加重甲状腺的负担，对甲状腺功能造成不良影响，不能避免HT患者甲状腺功能减退，D错误。 故选B。 4. 系统性红斑狼疮多发于育龄女性，患者免疫细胞异常活化，产生大量抗体，与自身抗原结合，最终导致多种组织器官受损。临床上常用糖皮质激素（GC）抑制患者免疫应答进行治疗，其作用途径之一是GC进入细胞与糖皮质激素受体（GR）结合形成GC-GR复合物，后者活化后与DNA上的糖皮质激素反应元件（GRE）结合，启动IL-10基因的表达并抑制IL-2基因的表达，从而影响辅助性T细胞功能。下列分析错误的是（ ） A. 系统性红斑狼疮是一种自身免疫病 B. GC主要通过抑制细胞免疫来治疗系统性红斑狼疮 C. IL-2、IL-10对免疫应答分别具有促进和抑制作用 D. GC可能与细胞质内受体结合后进入细胞核调控相关基因的表达 【答案】B 【解析】 【分析】系统性红斑狼疮是自身产生的抗体与抗原结合而引起的多种组织器官受损，属于自身免疫病，据题意可知，糖皮质激素（GC）抑制患者免疫应答进行治疗。 【详解】A、系统性红斑狼疮属于自身免疫病，A正确； B、糖皮质激素（GC）通过影响辅助性T细胞的功能，抑制患者免疫应答进行治疗，辅助性T细胞既参与细胞免疫，又参与体液免疫，但GC主要通过抑制体液免疫来治疗系统性红斑狼疮，B错误； C、据题意可知，糖皮质激素（GC）能抑制患者免疫应答，GC进入细胞与糖皮质激素受体（GR）结合后，能启动IL－10基因的表达并抑制IL－2基因的表达，因此IL－2、IL－10对免疫应答分别具有促进和抑制作用，C正确； D、据题意可知，GC进入细胞与糖皮质激素受体（GR）结合形成GC－GR复合物，后者活化后与DNA上的糖皮质激素反应元件（GRE）结合，启动IL－10基因的表达并抑制IL－2基因的表达，因此GC可能与细胞质内受体结合后进入细胞核调控相关基因的表达，D正确。 故选B。 5. 跳跃基因是基因组中可在同一染色体的不同位点或不同染色体之间转移的DNA片段。人类基因组中的跳跃基因的转移及相关表达产物可能引发神经退行性疾病和癌症等疾病。下列叙述错误的是（ ） A. 跳跃基因的基本组成单位是4种脱氧核糖核苷酸 B. 跳跃基因转移过程引发的基因改变属于可遗传变异 C. 跳跃基因可能造成基因组不稳定，降低遗传多样性，不利于生物的进化 D. 通过DNA甲基化等方式抑制跳跃基因过度表达，可减少相关疾病的发生 【答案】C 【解析】 【分析】可遗传变异包括基因重组、基因突变和染色体变异，可遗传变异可为生物进化提供原材料。 【详解】A、根据题意，跳跃基因是基因组中可在同一染色体的不同位点或不同染色体之间转移的DNA片段，DNA的基本组成单位是4种脱氧核糖核苷酸，因此跳跃基因的基本组成单位是4种脱氧核糖核苷酸，A正确； B、根据题意，跳跃基因是基因组中可在同一染色体的不同位点或不同染色体之间转移的DNA片段，跳跃基因的转移过程引发的基因改变属于可遗传的变异，B正确； C、跳跃基因的转移过程可引发基因改变（可能会增加遗传多样性），从而发生可遗传变异，可遗传变异可为生物进化提供原材料，有利于生物进化，C错误； D、根据题意，人类基因组中的跳跃基因的转移及相关表达产物可能引发神经退行性疾病和癌症等疾病，故通过DNA甲基化等方式抑制跳跃基因过度表达，可减少相关疾病的发生，D正确。 故选C。 6. 21三体综合征患者(基因型为Aaa)在减数分裂时，21号染色体任意两条移向细胞一极，剩下一条移向另一极。下列有关叙述正确的是（ ） A. 21三体的形成属于染色体结构变异 B. 夫妻基因型均为Aaa，产生AAa基因型子代的概率为1/36 C. 21三体综合征患者能产生四种类型的配子，其中a配子的比例为1/4 D. 基因型为Aaa的个体减数分裂中产生4个a基因的细胞可能是减数第二次分裂时期 【答案】D 【解析】 【分析】减数分裂过程中，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，由题意知减数分裂时2号染色体的任意两条移向细胞一极，剩下一条移向另一极，基因型为Aaa的植物体产生的配子的类型及比例是Aa：aa：A：a=2：1：1：2。 【详解】A、21三体是由于21号染色体多了一条，属于染色体数目变异，A错误； B、三体夫妻基因型都是Aaa，在减数分裂时，21号染色体任意两条移向细胞一极，剩下一条移向另一极，产生的配子的基因型及比例为Aa：aa：A：a=2：1：1：2，随机结合后，产生AAa的概率为2/6×1/6×2=1/9，B错误； C、根据B选项，21三体综合征患者能产生四种类型的配子，其中a配子的比例为1/3，C错误； D、Aaa的个体在减数分裂过程中，有4个a基因的细胞可能是减数第二次分裂时期（减数第一次分裂时，含a的两条染色体移向一极，A的染色体移向另一极），D正确。 故选D 7. 研究者在果蝇的肠吸收细胞中发现了一种新的细胞器——PXo小体。该细胞器具有多层膜，膜的结构与细胞膜相似。当饮食中磷酸盐不足时，PXo小体膜层数减少，最终被降解。下列相关叙述不合理的是（ ） A. PXo小体膜参与构成果蝇细胞的生物膜系统 B. PXo小体的结构和功能与粗面内质网非常相似 C. PXo小体增加膜层数可能需要线粒体提供能量 D. PXo小体动态解体利于维持胞内磷酸盐稳态 【答案】B 【解析】 【分析】据题意可知，当食物中磷酸盐过多时，PXo小体可能会将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存。当食物中的磷酸盐不足时，PXo 小体中的膜成分显著减少，最终PXo 小体被降解、释放出磷酸盐供细胞使用。 【详解】A、细胞器PXo小体具有多层膜，膜的结构与细胞膜相似，说明PXo小体膜参与构成果蝇细胞的生物膜系统，A正确； B、粗面内质网的功能为合成蛋白质大分子，并把它从细胞输送出去或在细胞内转运到其他部位，PXo小体的功能主要是维持胞内磷酸盐稳态，两者功能不相同，B错误； C、PXo小体增加膜层数可能需要能量，细胞内能量主要由线粒体提供，C正确； D、PXo小体动态解体可在磷酸盐充足时将其储存，磷酸盐不足时放出磷酸盐供细胞使用，利于维持胞内磷酸盐稳态，D正确。 故选B。 8. 生态位可以定量测度一个物种在群落中的地位或作用。生态位重叠指的是两个或两个以上物种在同一空间分享或竞争资源的情况。某研究小组调查了某山区部分野生哺乳动物的种群特征，并计算出它们之间的时间生态位重叠指数，如下表。下列说法错误的是（ ） 物种 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S1 1 S2 0.36 1 S3 0.40 0.02 1 S4 0.37 0.00 0.93 1 S5 0.73 0.39 0.38 0.36 1 S6 0.70 0.47 0.48 0.46 0.71 1 A. 根据表格中的相关信息，物种S3和物种S4可能是同一属的动物 B. 具有捕食关系的两个物种之间的时间生态位重叠指数一般相对较小 C. 物种的生态位包括该物种所处的空间位置、占用资源的情况以及与其他物种的关系等 D. 已知物种 S2 是夜行性动物，那么最有可能属于昼行性动物的是物种S3和物种S4 【答案】B 【解析】 【分析】一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况、以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位；生态位是生态学中的一个重要概念，指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色；对于某一生物种群来说，其只能生活在一定环境条件范围内，并利用特定的资源，甚至只能在特殊时间里在该环境出现。 【详解】A、由表格信息可知物种S3和物种S4重叠指数最大，说明这两种生物利用同一资源或共同占有某资源的可能性较大，因此二者可能属丁同属的动物，A正确； B、具有捕食关系的两个物种，需在同一时间出现，因此二者的时间生态位重叠指数一般相对较大，B错误； C、物种的生态位指的是一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况以及与其他物种的关系等，C正确； D、由表格信息可知，S2与S3、S4物种生态位重叠指数最小，因此最有可能属于昼行动物的是物种S3和S4，D正确。 故选B。 9. 反渗透又称逆渗透，是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。反渗透技术在生活和工业水处理中已有广泛应用，如海水和苦咸水淡化、医用和工业用水的生产、纯水和超纯水的制备、工业废水处理、食品加工浓缩、气体分离等。下列关于反渗透技术的说法，错误的是（ ） A. 自然状态下的渗透装置，达到渗透平衡时，若半透膜两侧溶液存在高度差，则一定存在浓度差 B. 若用反渗透技术处理海水，在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水 C. 反渗透技术可用于乳品、果汁的浓缩，高压泵应该安装在稀溶液侧 D. 海水淡化时，反渗透膜的成分与结构会影响反渗透膜的脱盐率和水通量 【答案】C 【解析】 【分析】渗透作用发生的条件是具有半透膜、膜两侧具有浓度差，在渗透装置中，水分子从低浓度溶液中通过半透膜进入高浓度溶液中的多，从而使装置内的液面发生变化。 【详解】A、渗透平衡时，若半透膜两侧溶液存在高度差，则一定存在浓度差，浓度差来维持高度差，A正确； B、海水淡化过程中采用反渗透技术，只允许水通过，半透膜阻止其他离子、无机盐等通过，故在膜的低压侧得到淡水，在高压侧得到卤水，B正确； C、乳品、果汁的浓缩过程中，高压泵应该安装在乳品或果汁侧，才能达到浓缩的目的，C错误； D、反渗透膜脱盐率与水通量之间存在相互制约关系，所以低压、低能耗、抗污染、抗氧化的反渗透膜正在积极的研发之中，以便从根本上解决现在存在的问题，D正确。 故选C。 10. 研究发现，给患有社交障碍实验小鼠饲喂某种益生菌（L）后，催产素合成增多，从而缓解其社交障碍相关症状。催产素能增强小鼠之间的信任感、亲密感等，作为神经递质能促进突触后神经元释放多巴胺。多巴胺有助于小鼠产生愉悦感和满足感，从而激励小鼠重复这些行为。若阻断小鼠肠道到脑干的传入神经，则饲喂L将不再促进催产素的合成。下列说法错误的是（ ） A. 催产素发挥作用后能促进Na⁺大量内流 B. 饲喂L有助于小鼠的社交行为形成正反馈 C. 肠道到脑干的传入神经属于外周神经 D. 抑制催产素受体能缓解小鼠的社交障碍相关症状 【答案】D 【解析】 【分析】分析题干信息：益生菌（L）的刺激促进下丘脑中催产素的合成，催产素增强突触后神经元的兴奋性并促进多巴胺释放，从而缓解社交障碍的症状。 【详解】A、催产素作为兴奋性神经递质能促进Na+大量内流，引起突触后神经元产生兴奋，A正确； B、饲喂L后催产素合成增多，催产素能促进小鼠社交，能促进多巴胺分泌，多巴胺有助于产生愉悦感和满足感，从而激励小鼠重复这些行为，因此饲喂L有助于小鼠的社交行为形成正反馈，B正确； C、外周神经系统包括传入神经和传出神经，小鼠肠道到脑干的传入神经属于外周神经的范畴，C正确； D、催产素能促进小鼠社交，抑制催产素受体导致催产素不能发挥作用，不能缓解小鼠的社交障碍相关症状，D错误。 故选D。 11. 某植物中，T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少，从而影响细胞的增殖。下列推测错误的是（ ） A. T基因突变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体 B. T基因突变导致染色体着丝粒无法在赤道板上排列 C. T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加倍 D. T基因突变影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动 【答案】B 【解析】 【分析】有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、纺锤体的形成是在前期，T基因的突变影响的是后期纺锤体伸长的时间和长度，因此T基因突变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体，A正确； B、染色体着丝粒排列在赤道板上是中期的特点，T基因的突变影响的是后期纺锤体伸长的时间和长度，因此T基因突变染色体着丝粒可以在赤道板上排列，B错误； C、着丝粒是自动分裂的，不需要依靠纺锤丝的牵拉，因此T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加倍，C正确； D、T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少，进而影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动，D正确。 故选B。 12. 某南方养殖户为提高鱼类的产量面向鱼塘大量投放饲料后，鱼塘水质快速恶化，浮游藻类大量繁殖，养殖的鱼大量死亡。为防止此类事件的再次发生，当地农科所为其设计了下图所示的种养模式，箭头表示水的流动方向。下列叙述错误的是（ ） A. 该鱼塘生态系统的抵抗力稳定性低与食物网复杂程度无关联 B. B处浮游藻类数量明显少于A处可能与水稻竞争N、P有关 C. 给予相应物质和能量的输入利于提高稻田生态系统的稳定性 D. 该种养模式下仍需要控制流入其中的鱼塘水量及稻田养鸭数量 【答案】A 【解析】 【分析】分析题图，箭头所指为水流方向，分析可知出现大量浮游藻类的水体流经稻田时，为水稻生长提供了一定的N、P等元素营养。稻田中的好氧、厌氧、兼性厌氧微生物分解了大量有机物。流出稻田的水体中的有机物大量减少，出现浮游藻类的鱼塘水流经稻田后，水稻与藻类竞争光照和营养、同时动物摄食、微生物等产生杀藻物质等因素导致藻类数量减少。 【详解】A、生物组分越多，食物网越复杂，生态系统的抵抗力稳定性越高，A错误； B、水稻竞争N、P等化学元素可导致B处浮游藻类数量明显少于A处，B正确； CD、为提高稻田的稳定性，一方面需要控制流入其中的鱼塘水量及养鸭数量，另一方面可给予相应的物质和能量的投入，保证其内部结构与功能的协调，CD正确。 故选A。 二、多选题（共16分） 13. 土壤铝污染影响粮食生产和食品安全，是人类面临的重要环境问题。为增强蓄茄耐铝能力及培育抗铝番茄品种提供理论依据，某实验室以栽培品种番茄为试验材料，探究了生长素对铝胁迫下番茄根生长的影响，试验处理如下：CK(不处理)、外源施加AlCl3（Al），外源施加 AlCl3和生长素类似物 （Al+NAA)、外源施加AlCl3和生长素合成抑制剂（Al+yucasin），外源施加 AlCl3和生长素运输抑制剂(Al+NPA)实验结果如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 由图可知，生长素类似物对铝胁迫诱导的番茄根生长起抑制作用 B. 为增强番茄耐铝能力可在栽培过程中施加生长素合成抑制剂yucasin，且浓度越高效果越好 C. 铝胁迫诱导的根生长抑制现象可通过阻断生长素运输使其缓解 D. 生长素合成抑制剂可能是通过减少铝离子在根尖的积累，从而缓解铝胁迫对根的毒害 【答案】AD 【解析】 【分析】生长素合成部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子。生长素的作用表现为低浓度促进生长，高浓度抑制生长。 【详解】A、据图1可知，在铝胁迫(Al)的条件下，低浓度生长素类似物（NAA）与Al处理差异不显著，而较高浓度时根长明显进一步降低，说明整体上外源生长素类似物对铝胁迫下的番茄根生长呈抑制作用，A正确； B、据图2可知，适宜浓度的生长素合成抑制剂（yucasin）可明显缓解铝胁迫对根生长的抑制，但高浓度时效果下降，故“浓度越高越好”不正确，B错误； C、据图3可知，与Al组相比，施加生长素运输抑制剂组根长更短，说明铝胁迫诱导的根生长抑制现象不能通过阻断生长素运输使其缓解，C错误； D、据图4可知，与Al组相比，施加生长素合成抑制剂可明显减弱根尖部位的铝离子积累，推测其通过降低Al在根尖的聚集来缓解毒害，D正确。 故选AD。 14. 人工择猎导致黄石公园中马鹿的数量从15000头下降到4000头。1968年开始停猎，马鹿的数量呈现如图所示变化。依据统计结果分析，下列相关叙述错误的是（　　） A. 1980年马鹿的种群数量即为马鹿种群的K值 B. 马鹿种群数量的增加主要是出生率大于死亡率的结果 C. 1968年~1975年左右马鹿种群数量的增长率持续加快 D. 温度等气候因素是影响马鹿种群数量的非密度制约因素 【答案】ABC 【解析】 【分析】1、种群的特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例。其中种群密度是种群最基本的数量特征；出生率和死亡率、迁入率和迁出率对种群数量起着决定性作用；年龄结构可以预测种群数量发展的变化趋势。 2、环境容纳量是指环境不被破坏的前提下所能容纳的最大值，即K值，但K值并不是种群数量的最大值，K值也不是一成不变的，在一个处于平衡状态的自然生态系统中，种群的数量围绕一个平均水平上下波动，这个平均水平就是合理的环境容纳量。 【详解】A、环境容纳量是指环境不被破坏的前提下所能容纳的最大值，即K值，由图无法判断1980年马鹿的种群数量达到K值，A错误； B、1968年以后影响马鹿种群数量变化的是非生物因素（如气候、季节、降水等）和生物因素（如食物），因此马鹿种群数量的增加可能是出生率大于死亡率的结果，也可能是迁入率大于迁出率的结果，B错误； C、由图可知，1968年以后马鹿种群数量曲线斜率先不变，后为0，说明马鹿种群数量的增长率先不变，后为0，C错误； D、温度、降水等气候因素对种群数量的影响与种群密度无关，属于非密度制约因素，D正确。 故选ABC。 15. 马利筋（一种植物）的次生产物强心苷对多数动物有毒，但斑蝶却可以食用马利筋。有人做过一个实验，用白菜喂斑蝶，食虫鸟吃斑蝶后没有不适现象；若用马利筋喂斑蝶，食虫鸟吃斑蝶12分钟后出现呕吐，30分钟后又恢复正常，从此该食虫鸟不再吃斑蝶，甚至与斑蝶相似的其他蝶类也不吃。下列有关说法正确的是（ ） A. 该食虫鸟不再吃斑蝶属于非条件反射 B. 题干中的食物链至少涉及三个营养级 C. 强心苷从马利筋到斑蝶再到食虫鸟，发生了生物富集现象 D. 马利筋和斑蝶之间发生了协同进化 【答案】BD 【解析】 【分析】马利筋含有强心苷是植物在进化过程中形成的一种适应性的防御性机制；由“斑蝶却可以食用并将强心苷贮存于身体组织中从而出现一种怪味，导致一般的食虫鸟不吃它”可知斑蝶可以免疫强心苷毒性从而增强自身种间竞争力。 【详解】A、该食虫鸟不再吃斑蝶是出生后在生活中通过学习而形成的反射，这属于条件反射，A错误； B、食物链白菜→斑蝶→食虫鸟涉及三个营养级，食物链马利筋→斑蝶→食虫鸟也涉及三个营养级，B正确； C、生物富集是生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象，食虫鸟吃斑蝶出现呕吐后又恢复正常，可能是食虫鸟将强心苷分解了，C错误； D、马利筋和斑蝶之间属于捕食关系，存在捕食关系的生物之间会发生协同进化，D正确。 故选BD。 16. PDCD5是一种同肿瘤细胞生长及凋亡密切相关的蛋白质。研究者通过慢病毒载体构建了稳定过量表达PDCD5的人表皮癌细胞A431细胞株，并对该细胞株的细胞增殖、细胞周期、细胞凋亡情况进行了研究，结果分别如图1、图2和图3所示，同时验证了PDCD5在肿瘤生长过程中通过改变p53基因表达量（p53蛋白能够促进细胞凋亡的发生）发挥其作用。已知细胞分裂间期分为G1（DNA合成前期）、S（DNA合成期）、G2（DNA合成后期），M为分裂期。下列叙述错误的是（　　） A. 对照组为导入空载体的人表皮癌细胞A431细胞株 B. PDCD5是通过影响DNA复制来抑制细胞增殖 C. 实验组A431细胞中p53蛋白的量较对照组要高 D. PDCD5会使实验组的基因表达水平均明显提高 【答案】BD 【解析】 【分析】根据现代细胞生物学的研究，细胞分裂的间期分为三个阶段：第一间隙期，称为G1期；合成期，称为S期；第二间隙期，称为G2期。其中G1和G2期主要是合成有关蛋白质和RNA，S期则完成DNA 的复制。 【详解】A、对照组为导入空载体的人表皮癌细胞A431细胞株，目的是排除导入A431细胞株的重组载体中载体本身对实验结果的影响，A正确； B、G2为DNA合成后期，由图2可知，PDCD5是通过阻断G2进入M而抑制细胞增殖，G2已经不再进行DNA复制，B错误； C、实验验证了PDCD5在肿瘤生长过程中是通过改变p53基因的表达量发挥其作用，由图3可知，PDCD5能促进细胞凋亡，而p53蛋白能够促进细胞凋亡的发生，故实验组A431细胞中p53蛋白的量比对照组要高，C正确； D、PDCD5会使某些蛋白质的基因表达水平明显提高，但由于PDCD5促进细胞凋亡的作用，多数基因的表达水平会由于细胞逐渐凋亡而降低，D错误。 故选BD。 三、非选择题（共60分） 17. 基因检测是诊断和预防遗传病的有效手段。研究人员采集到一遗传病家系样本，测序后发现此家系甲和乙两个基因存在突变：甲突变可致先天性耳聋；乙基因位于常染色体上，编码产物可将叶酸转化为N5-甲基四氢叶酸，乙突变与胎儿神经管缺陷（NTDs）相关；甲和乙位于非同源染色体上。家系患病情况及基因检测结果如图所示。不考虑染色体互换，回答下列问题： （1）此家系先天性耳聋的遗传方式是_________。1-1和1-2生育育一个甲和乙突变基因双纯合体女儿的概率是________。 （2）此家系中甲基因突变如下图所示： 正常基因单链片段5'-ATTCCAGATC……（293个碱基）……CCATGCCCAG-3' 突变基因单链片段5'-ATTCCATATC……（293个碱基）……CCATGCCCAG-3' 研究人员拟用PCR扩增目的基因片段，再用某限制酶（识别序列及切割位点为 ）酶切检测甲基因突变情况，设计了一条引物为5′-GGCATG-3'，另一条引物为_________（写出6个碱基即可）。用上述引物扩增出家系成员Ⅱ-1的目的基因片段后，其酶切产物长度应为________bp（注：该酶切位点在目的基因片段中唯一）。 （3）女性的乙基因纯合突变会增加胎儿NTDs风险。叶酸在人体内不能合成，孕妇服用叶酸补充剂可降低NTDs的发生风险。建议从可能妊娠或孕前至少1个月开始补充叶酸，一般人群补充有效且安全剂量为0.4~1.0mg.d-1，NTDs生育史女性补充4mg.d-1。经基因检测胎儿（Ⅲ-2）的乙基因型为-/-，据此推荐该孕妇（Ⅱ-1）叶酸补充剂量为_____mg.d-1。 【答案】（1） ①. 常染色体隐性遗传病 ②. 1/32 （2） ①. 5'-ATTCCA-3' ②. 8、302和310 （3）0.4~1.0 【解析】 【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中。随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合 【小问1详解】 由遗传系谱图可知，由于I-1与I-2均表现正常，他们关于甲病的基因型均为+/-，而他们的女儿Ⅱ-4患病，因此可判断甲基因突变导致的先天性耳聋是常染色体隐性遗传病，由I-1、I-2和Ⅱ-3关于乙病的基因可以推出乙基因突变导致的遗传病也是常染色体隐性遗传病，所以I-1和I-2生出一个甲和乙突变基因双纯合体女儿的概率为1/4×1/4×1/2=1/32 。 【小问2详解】 本题研究甲基因突变情况，二代1为杂合子，兼有正常甲基因和突变甲基因。目的基因为甲基因，扩增引物应与两基因共有的TAAGGT片段结合，应为ATTCCA。可扩增出大量正常甲基因和突变甲基因供后续鉴定。此时酶切，正常甲基因酶切后片段为8和2+293+7=302bp，突变甲基因无法被酶切，大小为310bp。后续可通过电泳等手段区分开，达到检测甲基因突变情况的目的。 【小问3详解】 由题干可知“女性乙基因纯合时会增加胎儿患病风险”，而Ⅱ-1为杂合子，且其无NTDs生育史，故其叶酸补充量为0.4-1.0。 18. 某被子植物（2n=24）花的发育和双受精过程如图所示。精子起源于花药中的花粉母细胞，1个花粉母细胞经过减数分裂产生4个小孢子后，每个小孢子先后经历双核期、三核期（即成熟的花粉粒）。卵细胞的形成发生在子房内的胚珠中，图A表示胚珠中有1个大孢子母细胞（2n），图B出现了4个大孢子（n），一段时间后有3个会消失。①表示同一个细胞产生的2个子细胞，最终F内含有8个子细胞。双受精指的是1个花粉粒中的2个精细胞，其中一个与卵细胞结合生成受精卵，将来发育为胚，而另外1个精细胞则与2个极核结合，形成受精极核，将来发育为胚乳。请回答下列问题： （1）若有1对等位基因控制大孢子的形状，则在图A~F中，图_____能直接验证分离定律，理由是_____。 （2）有2对等位基因各自控制小孢子的大型和小型、红色和白色2对性状，用显微镜直接观察某一花药中形成的所有小孢子，若观察到_____则可验证自由组合定律。 （3）染色体失去端粒不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动形成染色体桥（如图所示）。染色体桥形成可能发生在细胞增殖的_____时期。若基因型为Hh的细胞有丝分裂过程中，H基因所在的染色体出现染色体桥并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到两极不考虑其他变异的情况下，该细胞产生子细胞的基因型可能是_____。 （4）受精极核发育为胚乳后，胚乳细胞也会进行有丝分裂。该部分细胞处于有丝分裂后期时，细胞内染色体数目为_____条。 【答案】（1） ①. B ②. 大孢子母细胞经图B过程产生4个大孢子相当于产生配子的过程，可直接体现等位基因的分离 （2）4种不同类型的小孢子且比例接近1：1：1：1。 （3） ①. 有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期##着丝粒分裂 ②. HHh和h 、Hh （4）72 【解析】 【分析】基因自由组合定律的实质是进行有性生殖的生物在产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合，基因自由组合定律同时也遵循基因的分离定律。 【小问1详解】 基因分离定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，在图示中，图A表示胚珠中有1个大孢子母细胞（2n），图B出现了4个大孢子（n），若有1对等位基因控制大孢子的形状，图B表示减数分裂形成不同形状的大孢子，因此图B过程能直接验证分离定律。 【小问2详解】 单独分析每一对性状，花粉母细胞分裂后得到的小孢子为大型：小型=1：1，红色：白色=1：1，若两对基因控制的两对相对性状符合自由组合规律，则在形成配子的过程中基因控制的性状也可自由组合，即若出现大型红色：大型白色：小型红色：小型白色=（大型：小型=1：1）✖（红色：白色=1：1）=1：1：1：1，说明控制两对相对性状的基因位于两对同源染色体上。 【小问3详解】 染色体桥发生在着丝粒分裂后向两极移动的过程中，所以发生于有丝分裂后期和减数第二次分裂后期；根据题意，基因型为Hh的细胞在有丝分裂过程中，着丝粒分裂之前，H/h基因所在的同源染色体上，每条染色体上有两个H基因或h基因，含h基因的染色体着丝粒正常分裂，形成两条含一个h的子染色体正常移向细胞两极。若H基因所在染色体出现染色体桥并在两着丝粒间任意位置发生断裂，若断裂点位于两个H基因之间，则形成的两条子染色体上均含一个H基因，分别移向细胞两极后形成的子细胞基因型是Hh，若断裂点位于两个H基因的同一侧，则产生的两条子染色体分别含有两个H基因和0个H基因，分裂结束后形成的子细胞基因型为HHh和h。 【小问4详解】 受精极核是由一个精子和两个极核融合形成的，所以它的染色体数目是36条，受精极核发育为胚乳后，胚乳细胞中染色体也是36条，若处于有丝分裂后期，则细胞中染色体上的着丝粒分裂，细胞中染色体数目加倍，为72条。 19. 科研人员将水稻的A品系（矮秆纯合子）与B品系（高秆纯合子）进行杂交，得到F1，F1自交得到F2。分别统计亲本（A、B品系）、F1及F2中不同株高的植株数量，结果如下图所示。请回答问题： （1）F1的株高与____无显著差异，F2的株高呈现双峰分布，表明F2出现了____现象。 （2）水稻的株高大于120cm为高秆性状，则F2中高秆与矮秆的比例约为____。 （3）研究表明，A品系含有基因d，茎较短，表现为矮秆。B品系是A品系突变体，除了基因d外，还含有另一基因e，穗颈较长，表现为高秆，这两对基因独立遗传。由此分析，F2中高秆植株的基因型是____，F2中矮秆植株的基因型有____种。 （4）（教材原文）基因型是性状表现的____，表型是基因型的____。 【答案】（1） ①. A品系 ②. 性状分离 （2）1∶3 （3） ①. ddee ②. 2##二##两 （4） ①. 内在因素 ②. 表现形式 【解析】 【分析】分析题文描述与曲线图：将水稻的A品系（矮秆纯合子）与B品系（高秆纯合子）进行杂交，获得的F1的株高与亲本A品系差不多；根据题意分析，水稻的株高大于120cm为高秆性状，则曲线图中显示的F2中高秆与矮秆的比例接近于1∶3。 【小问1详解】 由图可知，F1的株高与A品系无显著差异，即都表现为矮秆；F2的株高呈现双峰分布，同时出现了高秆和矮秆性状，表明F2出现了性状分离现象。 【小问2详解】 水稻的株高大于120cm为高秆性状，根据曲线图的数据计算可知：F2中高秆∶矮秆＝（30＋33＋49＋37＋8＋1）∶（4＋25＋38＋71＋128＋136＋76）＝158∶478≈1∶3。 【小问3详解】 A品系含有基因d，茎较短，表现为矮秆。根据题意分析，B品系是A品系突变体，为高秆纯合子，除了基因d外，还含有另一基因e，穗颈较长，表现为高秆，这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律，因此其基因型为ddee，则A品系的基因型为ddEE，F1的基因型为ddEe，因此F2中高秆植株的基因型是ddee，F2中矮秆植株的基因型有ddEE、ddEe两种。 【小问4详解】 表型指生物个体表现出来的性状，基因型指与表型有关的基因组成。可见，基因型是性状表现的内在因素，表型是基因型的表现形式。 20. 中国科学家通过人工合成的方式，将二氧化碳直接转化为淀粉，且合成速度超越了自然界中的植物。他们先用太阳能发电，再利用电能制氢，然后利用催化剂将高浓度的CO2在高密度氢能作用下还原成C1，然后通过C1聚合新酶，将C1聚合成C3，最后通过生物途径优化，将C3聚合成C6，再进一步合成支链和支链淀粉。简单描述为CO2+[H]→C1→C3→C6。 （1）科学家在构建C1时，首先获得了高密度氢能。高密度氢能相当于植物光合作用过程中的______（物质）。 （2）通过人工光合作用系统生产淀粉的速率不会无限增加，原因是______（写出两个）如果实验中所用CO2浓度未达到理论浓度，生产淀粉的最大速率会______。 （3）按目前的技术参数，在能量供给充足、植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，理论上1m3大小的生物反应器年产淀粉的量相当于种植5亩玉米产生淀粉的产量。请写出这种生物反应器比种植玉米淀粉产量高的原因是______。 （4）国际生物专家评价此项技术是中国科学家取得的重大颠覆性成果，请写出此项技术的意义是______。 【答案】（1）NADPH （2） ①. 太阳能产生的电能不能无限增加、二氧化碳的浓度有限、C1聚合新酶等酶的活性和数量有限 ②. 变慢 （3）人工光合作用系统没有呼吸作用消耗有机物（人工反应器能够及时将淀粉运出） （4）为未来淀粉的工业化制造提供了可能，节约耕地和淡水，避免农药和化肥对环境的污染、解决粮食危机和提高食品安全问题、推进碳达峰和碳中和，为解决全球气候问题提供新思路 【解析】 【分析】光合作用： （1）光反应阶段：水光解产生NADPH和氧气，ADP和Pi 结合形成ATP。 （2）暗反应阶段：二氧化碳和五碳化合物结合形成三碳化合物，三碳化合物在ATP和NADPH的作用下，还原成五碳化合物，同时ATP水解成ADP和Pi。 【小问1详解】 分析题意，高浓度的CO2在高密度氢能作用下还原成C1，由此可知，高密度氢能相当于植物光合作用过程中的还原剂NADPH。 【小问2详解】 因为太阳能产生的电能不能无限增加、二氧化碳的浓度有限和C1聚合新酶等酶的活性和数量有限，故通过人工光合作用系统生产淀粉的速率不会无限增加。分析题意，高浓度的CO2在高密度氢能作用下还原成C1，然后通过C1聚合新酶，将C1聚合成C3，最后通过生物途径优化，将C3聚合成C6，再进一步合成支链和支链淀粉，由此可知，如果实验中所用CO2浓度未达到理论浓度，生产淀粉的最大速率会变慢。 【小问3详解】 人工光合作用系统没有呼吸作用消耗有机物，并且人工反应器能够及时将淀粉运出，故生物反应器比种植玉米淀粉产量高。 【小问4详解】 此项技术为未来淀粉的工业化制造提供了可能，节约耕地和淡水，避免农药和化肥对环境的污染；解决粮食危机和提高食品安全问题；推进碳达峰和碳中和，为解决全球气候问题提供新思路。 21. I.复椰子树属棕榈复椰子属，树高15～30米，树干通直，直径约30厘米，叶呈大扇形，长7米，宽2米，雌雄异株。复椰子的雌花从授粉到果实成熟需要10～13年之久，种子发芽期也需3年，而且要求烈日照晒。由于复椰子树种子形状奇特，体积庞大（重达20千克，直径30厘米）有些人将它用作容器，如今复椰子树已濒临灭绝。复椰子果肉煮汤饮服，有治疗久咳和止血的功效。有人想到了一个好的方法，制造“人工种子”，解决复椰子树的种子形成时间漫长的问题。其操作流程如下： （1）图中的外植体是_____，先用_____冲洗，再消毒。常用的消毒剂是_____（写两种）。 （2）人工种皮除了有保护作用以外，还要有_____性，以满足胚状体代谢的需要。为了保证胚状体在适宜条件下成功发芽发育成幼苗，而不会腐败变质，人工胚乳除加入适量的养分（如水、无机盐、有机碳源）外，还可以适当添加农药、抗生素、有益菌等。为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入一些_____（植物激素/植物生长调节剂/生长素类似物）。 II.科研人员构建了可表达 WRK10-MYC融合蛋白的重组农杆菌 Ti质粒并成功转化植物细胞得到转基因植株，该质粒的部分结构如图2所示，其中 Kan 为卡那霉素抗性基因，Hyg 为潮霉素抗性基因，MYC标签序列编码标签短肽 MYC，WRK10 蛋白为转录因子。 （3）位于 Ti 质粒不同位置的卡那霉素抗性基因和潮霉素抗性基因的作用分别是_____。图中启动子的方向与对应基因转录的方向一致，从编码链的角度分析 P1 和 P2方向不同的原因是_____。 （4）已知利用LP 和 RP扩增结果为大带，BP 和 RP扩增结果为小带。可用图中三引物进行两次PCR 的方法鉴定转基因植物后代中的纯合转基因植株。T-DNA 插入植物染色体DNA分子后会抑制原插入位点两侧引物的扩增产物的出现，则纯合转基因植株 PCR 检测结果为_____（填“大带”或“大带和小带”或“小带”）。 【答案】（1） ①. 离体的植物器官、组织或细胞 ②. 流水 ③. 酒精和次氯酸钠溶液 （2） ①. 透气性 ②. 植物生长调节剂 （3） ①. 卡那霉素抗性基因可用于筛选成功转化的农杆菌（答用于筛选重组农杆菌/成功导入了质粒的农杆菌） ②. 潮霉素抗性基因的编码链是 b 链（或 Hyg 基因所对应的编码链是b 链），WRK10 基因的编码链是 a 链 （4）小带 【解析】 【分析】基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。 【小问1详解】 植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配置的培养基上，给与适宜的条件，诱导其形成完整植株的技术。这里离体的植物器官、组织或细胞被称为外植体。外植体消毒过程中，先用酒精擦拭双手和超净台台面，然后将流水冲洗过的外植体用酒精消毒30s，然后立即用无菌水清洗2～3次，再用次氯酸钠溶液处理30min后，立即用无菌水清洗2～3次。 【小问2详解】 胚状体相当于种子中的胚，活细胞都有细胞呼吸，若氧气不足细胞无氧呼吸产生酒精，会导致人工种子坏死，故种皮除有保护作用外，还要有透气性。人工胚乳要为胚状体的发育提供营养物质，故要加入适量的养分（如水、无机盐、有机碳源）；外界环境中许多微生物与胚状体的细胞竞争营养物质，也可能寄生在胚状体细胞中，故可以适当添加农药、抗生素 、有益菌等；植物生长调节剂是人类合成的对植物生长、发育有重要调节作用的化学物质，具有原料广泛、容易合成、效果稳定等优点，为了促进胚状体的生长发育，还可以向人工种皮中加入一些植物生长调节剂。 【小问3详解】 构建了可表达WRK10- MYC 融合蛋白的重组农杆菌 Ti 质粒并成功转化植物细胞得到转基因植株，先构建含有重组 Ti 质粒的农杆菌，然后在让该农杆菌去侵染植物细胞，如图， Hyg为潮霉素抗性基因，位于T-DNA 片段上，故卡那霉素抗性基因可用于筛选成功转化的农杆菌（或用于筛选重组农杆菌，或成功导入了质粒的农杆菌）；潮霉素抗性基因可用于筛选成功转化的植物细胞（或筛选转基因植物细胞，或成功导入了目的基因的植物细胞）。 【小问4详解】 基因转录的方向是5'→3'，而启动子的方向与对应基因转录的方向一致，故P1和P2方向不同的原因是潮霉素抗性基因的编码链是 b 链（或 Hyg 基因所对应的编码链是 b 链得），WRK10基因的编码链 a 链。如图， BP 位点在 T - DNA 片段上，又 T - DNA 插入植物染色体 DNA 分子后会抑制原插入位点两侧引物的扩增产物的出现，故纯合转基因植株 PCR 检测结果为 BP 和 RP 扩增的小带。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $