精品解析：2025届山东省潍坊实验中学高三三模生物试题

2025年全省普通高中学业水平等级考试生物模拟（三） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑如需改动、用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 尼氏体和神经原纤维是神经元特征性结构，尼氏体由粗面内质网和游离核糖体构成，神经原纤维由微管蛋白、神经丝蛋白等蛋白质纤维构成。当神经元损伤时能引起尼氏体减少乃至消失，在损伤得到恢复后，尼氏体的数量可以恢复。下列说法错误的是（ ） A. 尼氏体的主要功能是合成蛋白质，神经递质均在尼氏体合成后储存在突触小泡中 B. 尼氏体数量与神经元的功能有关，可通过尼氏体数量来判断神经元的功能状态 C. 推测神经原纤维能构成神经元的细胞骨架，具有参与细胞内物质运输的功能 D. 经高温处理的神经丝蛋白空间结构发生改变后，仍能与双缩脲试剂产生紫色反应 2. 我国科研团队将磁性颗粒均匀涂至螺旋藻（颤蓝细菌）表面，使磁性螺旋藻（MSP）能在外部磁场控制下，靶向运动至癌变部位，促进癌细胞的放疗，治疗机制如图所示。已知肿瘤组织内部的缺氧环境可以减少含氧自由基的生成。下列说法正确的是（ ） A. 螺旋藻细胞内存在RNA-蛋白质复合物，但不存在DNA-蛋白质复合物 B. 外界提供磁场、放射线、激光的条件后，MSP就能充分发挥作用 C. 过程①利用MSP叶绿体释放的O2改善肿瘤组织内部的缺氧环境 D. 过程②叶绿素产生的自由基可破坏磷脂分子引发雪崩式反应损伤癌细胞膜 3. 我国科学家敲除猪的糖抗原合成基因（β4GalNT2），转入相应的调节基因后，将基因编辑猪的单个肾移植给猕猴，同时切除猕猴的自体双肾，最终移植肾存活184天。在移植成功5个月内，猕猴的移植肾功能完全正常，之后出现逐渐加重的蛋白尿。下列说法正确的是（ ） A. 基因编辑猪的成功体现了动物细胞的全能性 B. 出现蛋白尿的原因主要是肾小管细胞凋亡导致 C. 猪和猕猴肾脏的差异体现了基因的选择性表达 D. 敲除β4GalNT2能改变膜蛋白种类，降低免疫排斥反应 4. 研究发现低氮高盐可促进碱蓬根系对的吸收，跨质膜向胞质运输主要依靠质膜上的硝酸盐转运蛋白（NRT）介导，NRT是H+/ 同向转运体，运输机制如图所示。液泡膜上的H+/ 反向转运体在H+浓度梯度驱动下，将运入液泡。下列说法错误的是（ ） A. 碱蓬根细胞通过NRT吸收的过程需要间接消耗细胞中的ATP B. 碱蓬根细胞吸收的可用于合成蛋白质、核酸、磷脂等生物大分子 C. 利用ATPase抑制剂处理碱蓬根部，根细胞吸收的速率会降低 D. 液泡的pH值低于细胞质基质，液泡吸收无机盐离子有利于细胞保持坚挺 5. 真核生物线粒体基质内的DNA是双链闭合环状分子，外环为H链，内环为L链。大体过程为：先以L链为模板，合成一段RNA引物，然后在DNA聚合酶的作用下合成新的H链片段，当H链合成2/3时，新的L链开始合成，如图所示。下列关于线粒体DNA的说法错误的是（　　） A. DNA内外环的复制是不同步的，但子链都是从5′端向3′端延伸 B. DNA分子中的磷酸二酯键数目与脱氧核苷酸数目相等 C. DNA复制时可能还需要RNA聚合酶和DNA连接酶 D. 用15N只标记亲代DNA，复制n次后含14N/15N的DNA占总数的1/2n 6. 下图为某家系甲、乙两种单基因遗传病的系谱图，已知两病独立遗传，基因均不位于 Y染色体上，甲病在人群中的发病率为 1/2500。下列叙述正确的是（ ） A. 甲、乙两种遗传病的遗传方式分别为常染色体隐性遗传和伴 X 染色体显性遗传 B. Ⅱ₄个体所含的致病基因来自Ⅰ₂ C. 若Ⅱ₄和Ⅱ5的基因型相同，则Ⅲ₃与一个表型正常的男子结婚，子女患两种病的概率为1/459 D. 若只考虑甲病，Ⅲ₂为甲病基因的携带者，则婚后子女与其基因型相同的概率为1/2 7. REC8基因编码的黏连蛋白是细胞分裂过程中控制着丝粒分裂的关键蛋白，研究发现，REC8 基因缺失突变体雌性小鼠(2n=40)在减数第一次分裂后期，联会后的同源染色体可以发生交换但不分离，姐妹染色单体提前分离分别移向两极；减数第二次分裂时染色体随机移向两极。若该雌性小鼠的基因型为 Aa，所产生的卵细胞均有受精能力，不考虑基因突变和染色体结构变异。下列说法错误的是 A. 该小鼠产生的卵细胞基因组成最多有 6种可能 B. 若产生的卵细胞基因型为aa，则同时产生的第二极体的基因组成有 4 种可能 C. 该小鼠产生基因型为 aa的卵细胞含有21条染色体 D. 若与基因型为 Aa 的正常雄性小鼠杂交，后代基因型有 9 种可能 8. 人安静时，神经肌肉接头处的突触前膜自发地进行量子释放，引起的微小电位变化称为mEPP。运动时，当兴奋传至轴突末梢时，Ca2+内流引发突触小泡释放大量神经递质。图中横轴代表释放的量子数，纵轴是电镜下观察到的与突触前膜融合的囊泡数。下列说法错误的是（ ） A. 量子释放可能不引发肌肉细胞产生兴奋并收缩 B. 若抑制突触前膜的Ca2+内流，不改变mEPP的电位幅度和频率 C. 钾离子通道阻断剂能够促进动作电位产生，从而导致动作电位延长 D 据图分析，1个量子就代表1个囊泡中所有神经递质 9. 某科研小组为了研究赤霉素(GA₃)和生长素(IAA)对菟丝子茎芽生长的影响，切取相同长度的菟丝子茎芽分为 A、B两组，置于培养液中无菌培养，分别培养至第 1 天和第10 天，再用适宜浓度的激素处理20天，测量茎芽长度，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 本实验中的自变量是使用激素的种类和初始培养时间 B. 用IAA 处理茎芽尖端比将IAA加在培养液中效果好 C. 两组实验数据出现差异的原因可能是内源激素的含量不同 D. B组中两种激素联合处理对茎芽生长的促进作用效果是 GA₃单独处理的 2 倍 10. 根据产生抗体时是否需要T细胞辅助可将抗原分为胸腺依赖性抗原（TD-Ag）和胸腺非依赖性抗原（TI-Ag）。TI-Ag主要是非蛋白类抗原，能激活成熟的B细胞，成熟B细胞的数量与年龄呈负相关，下图为体液免疫初次应答和再次应答过程。下列说法正确的是（ ） A. TD-Ag和TI-Ag均能激活机体的体液免疫和细胞免疫 B. 相比于TI-Ag，再次感染同种TD-Ag时，机体能迅速产生大量抗体 C. 新生儿能有效地产生针对TI-Ag的抗体，且随着年龄增长其数量逐渐增多 D. 在胸腺依赖型体液免疫中，辅助性T细胞提供B细胞活化的第一信号并释放细胞因子 11. 某地规划了现代农业生态工程，种植业收获的农作物可以经加工供应给畜牧业和人，加工过程产生的废弃物和作物秸秆可以通过废弃物产业链生产加工为饲料、肥料及其他再生产品。畜牧业产生的粪便经沼气池发酵既可以产生能源，沼渣又可以肥田。下列叙述正确的是（ ） A. 该生态系统的结构由生产者、消费者、分解者以及非生物物质和能量组成 B. 该生态系统必须不断得到系统外的物质和能量补充，以便维持生态系统的正常功能 C. 由于畜牧业产生的粪便中含有的能量多于沼渣，所以粪便肥田的效果更好 D. 废弃物产业链的设计主要是利用了生态工程的自生原理，提高了该生态系统的生产力 12. 动物种群对空间资源的利用方式可分为分散利用领域和集群共同利用领域两大类。如图为两种动物存活率和种群密度的关系。下列说法正确的是（ ） A. a、b两种动物分别属于分散利用领域和集群共同利用领域 B. 同一种动物种群对空间资源的利用方式是固定不变的 C. 集群分布更易招引天敌，加剧资源竞争，导致种群存活率下降 D. 若自然状态下b种群雌雄数量相等，人为提高雄性比例使峰值右移 13. 研究表明，髓系细胞触发受体2（TREM2）是一种免疫抑制受体，在肿瘤免疫逃逸中发挥重要作用。因此，TREM2抗体药物有望提高肿瘤免疫疗法的疗效。下图为TREM2单克隆抗体的制备流程图，下列说法正确的是（ ） A. 步骤①和步骤⑤分别向小鼠注射TREM2蛋白和分泌TREM2抗体的杂交瘤细胞 B. 经步骤②诱导后融合的细胞既能分泌TREM2抗体又可无限增殖 C. 步骤③和④的培养孔中均含有TREM2蛋白，依据的原理都是抗原一抗体杂交 D. 步骤⑥和植物组织培养均需使用二氧化碳培养箱进行大规模培养 14. 黄桃精酿啤酒的制作工艺与普通啤酒有所不同，生产工艺流程为：麦芽→粉碎→糖化→过滤→煮沸→主发酵→后发酵（添加黄桃汁）→低温冷藏→成品→罐装。下列说法正确的是（ ） A. 利用大麦作原料时，淀粉是酵母菌的直接碳源 B. 啤酒发酵过程中大部分糖的分解和代谢物的生成都在后发酵阶段完成 C. 糖化是让麦芽糖分解形成糖浆，煮沸能够使酶失活及对糖浆灭菌 D. “精酿”啤酒发酵完成后，通常不需要进行过滤和消毒处理 15. 采用PCR技术可获取并扩增目的基因。下列说法正确的是（ ） A. 若PCR的模板是mRNA，完成扩增只需要逆转录酶 B. 预变性有利于模板DNA充分解聚为单链 C. 复性温度太高会导致引物和模板的非特异性结合增加 D. 一个DNA模板完成第20轮循环需要（220-2）个引物 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 动物体内棕色脂肪细胞含有大量线粒体。研究发现细胞内脂肪的合成与有氧呼吸过程有关，Ca2+参与调控线粒体基质内的代谢过程，H+可以通过F0-F1和UCP2蛋白进行跨膜运输，相关机理如图所示。下列说法正确的是（ ） A. Ca2+进入内质网消耗的ATP来自于细胞呼吸 B. Ca2+在线粒体中参与调控有氧呼吸第二阶段的反应 C. H+顺浓度梯度通过F0-F1和UCP2蛋白进行跨膜运输 D. 线粒体双层膜结构上均存在F0-F1和UCP2蛋白 17. 果蝇的性别是由早期胚胎的性指数所决定的，即X染色体的数目与常染色体组数的比例（X：A）。X：A=1时，会激活性别相关基因M进而发育成为雌性，若M基因发生突变，则发育为雄性；X：A=0．5 时，即使存在M基因也会发育为雄性。已知Y染色体只决定雄蝇的可育性，M基因仅位于X染色体上，XXX和YY的个体致死。下列说法错误的是（　　） A. XMXMAA和XMOAA的果蝇杂交子代雌雄之比为1：1 B. XMXmAA和XmYAA的果蝇杂交子代雌雄之比为1：3 C. XMXmYAA 和XmYAA的果蝇杂交子代雌雄之比为2：7 D. XMXMAAA 的果蝇可能与母本减数分裂I异常有关 18. 下图为持续寒冷刺激下，刺猬体内调节褐色脂肪组织细胞(BAT 细胞)产热过程示意图，其中 UCP-1 蛋白能增大线粒体对 H⁺|的通透性，消除线粒体内膜两侧 H⁺浓度梯度。下列叙述错误的是（ ） A. 寒冷环境下，刺猬体内产热量大于散热量 B. 图中下丘脑释放两种激素促进体内甲状腺激素的量增加 C. 据图可知,BAT 细胞内激素促进 UCP-1 基因的表达有利于刺猬适应寒冷的环境 D. 在持续寒冷的环境中，刺猬通过神经调节和体液调节使BAT 细胞中增加脂肪分解和减少 ATP合成以维持体温稳定 19. 科学家在研究“S”形种群增长模型过程中不断改进，引入种群增长所必需的起始数量M这一系数。下图为改进前后种群大小与种群增长率的关系，下列说法正确的是（ ） A. 模型改进前，种群增长率种群数量较低时较大，且随种群数量增大而减小 B. 模型改进后，种群保持在N所对应的数量时，有利于持续获得最大的捕获量 C. M点时，种群增长率为0，当种群大于或小于M时，种群数量都会远离M D. 种群增长需要一定的起始密度，可能与有效地寻找配偶和逃避敌害有关 20. 发酵工程能生产各种酶制剂，如通过黑曲霉发酵能生产淀粉酶。下列说法正确的是（ ） A. 深层通气液体发酵可提高淀粉酶的产量 B. 利用黑曲霉的发酵过程也能生产酱油和柠檬酸 C. 平板划线法分离到的单菌落可直接接种到发酵罐发酵 D. 用过滤、沉淀等方法获得产品是发酵工程的中心环节 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21. 银杏叶中的黄酮醇具有重要的药用价值。为探究红蓝光质比例对银杏幼苗光合特性及黄酮醇含量的影响，科研人员以银杏幼苗为实验材料，在适宜的光照强度下，设置红蓝光组合比例分别为1∶1（1R1B）、1∶3（1R3B）、1∶5（1R5B）和白光（W，对照）4种光质处理，处理20d后检测银杏净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度及总黄酮醇含量，结果如图所示。 （1）由图可知，实验组的净光合速率都比对照组高，原因是_________。实验组净光合速率的变化主要由非气孔因素导致，原因是_________。 （2）不同比例红蓝光对银杏叶总黄酮醇含量的影响为_________。黄酮醇是银杏叶细胞的次生代谢物，与传统的从银杏叶中提取黄酮醇相比，_________技术可实现黄酮醇的工厂化生产，培养过程中需要定期更换培养液的目的_________。（答出两点） （3）除光质外，光照和黑暗交替频率也可以影响银杏的光合产物积累量。研究人员采用光照、黑暗交替进行的方式处理生理状态相同的银杏幼苗，其中光照和黑暗的总时长相同。结果发现随着光暗交替次数的增加和交换频率的加快，银杏幼苗有机物的积累量逐渐增加，请从光合作用的过程角度分析，出现上述现象的原因_________。 22. 某昆虫的触角长度由常染色体上A/a和B/b控制，已知四种纯合子AABB，AAbb，aaBB，aabb的触角长度分别为2cm，4cm，0cm，0cm。为研究两对基因的作用和位置关系，研究人员选择触角长度为4cm和0cm的两个纯合亲本进行杂交得F1，触角长度均为1cm，F1自交得F2，统计F2中触角长度及对应个体数量，结果如下表。 触角长度（cm） 0 1 2 3 4 个体数量（个） 60 40 30 20 10 （1）基因A和B对昆虫触角的发育分别有什么作用_________。 （2）亲本中触角长度为0cm的个体基因型为_______，F2中触角长度为1cm的杂合子基因型为_______。 （3）将AAbb和aabb杂交产生的幼虫群体（甲）进行诱变处理，得到一个触角有分叉的雌性个体乙。通过PCR扩增控制分叉性状相关基因（D/d）并用同种限制酶完全切割后进行电泳，结果如图，分叉性状是由_________（填“D”或“d”）控制。请利用甲、乙为材料设计实验并判断D/d和A/a的位置关系，实验思路：_________，预期结果和结论：_________。 （4）已知D/d和A/a、B/b均位于非同源染色体上，且A/a不位于3号和4号染色体上。为判断分叉基因位于3号还是4号染色体上（非性染色体），研究人员进行了如下杂交实验： 组别 亲本P（触角长度均为4cm的纯合子） 子一代F1 实验一 无分叉二倍体雄×有分叉的3号染色体三体雌 二倍体和3号三体 实验二 无分叉二倍体雄×有分叉的4号染色体三体雌 二倍体和4号三体 在产生配子时，3条同源染色体中的任意两条移向同一极，另一条移向另一极，染色体异常的精子致死。分别让两组F1中的三体雌雄个体自由交配得F2，若实验一和实验二中F2的表型比分别为_________，则该基因位于4号染色体上。 23. 绿花百合生长在海拔1400米至2250米的山坡林下，花呈绿白色，气味芳香，观赏性强，具有较高的研究和开发利用价值，是国家二级重点保护野生植物。 （1）绿花百合所在生物群落中决定地上植物分层的环境因素主要是________；决定植物地下分层的环境因素则是____________等。绿花百合除观赏外，它的鳞茎也可供药用，这体现了生物多样性的_________价值。 （2）百合叶螟会在百合叶子背面产卵，导致叶子出现褐色的斑点，影响其生长和美观。调查虫卵密度的常用方法是________。百合叶螟大量繁殖会导致百合大量死亡，从生态平衡的角度分析，生态系统的_________平衡受到破坏。 （3）研究小组研究了百合叶螟种群数量与被捕食率、补充率的关系，模型如图所示。被捕食率是指百合叶螟被其天敌捕食的比率；补充率是指在没有被捕食的情况下，百合叶螟增长的比率。当其种群数量介于m与n之间时，种群数量会逐渐稳定在_________（填“m”或“n”），判断依据是___________。 24. 禁食或高强度运动会导致血糖浓度降低，神经和免疫细胞“跨界合作”共同调节血糖以维持稳态的平衡。研究发现，当高强度运动导致血糖浓度降低时，神经系统调节先天样淋巴细胞（ILC2）发挥作用，通过增加ILC2的数量和改变ILC2的位置，进而影响胰腺中相应内分泌细胞的分泌作用，从而升高血糖。具体如下图所示。 （1）高强度运动时，血糖浓度降低，此时位于______的血糖调节中枢兴奋，通过_______（填“交感”或“副交感”）神经支配，最终使胰腺中的胰岛A细胞分泌胰高血糖素，从而升高血糖。 （2）结合图中信息分析，参与血糖调节的信息分子有_________，图中ILC2能够升高血糖的作用机理是_________。 （3）研究人员通过体外细胞培养技术来验证胰高血糖素的分泌是ILC2分泌的细胞因子起作用，而不是ILC2的直接作用。请利用以下实验材料设计实验思路并预期实验结果。 实验材料：胰岛A细胞、活化的ILC2、IL-13和IL-5、细胞因子阻断剂等 实验设计思路：____________。预期实验结果：____________。 25. CRISPR-Cas12a系统是第二类用于编辑哺乳动物基因组的CRISPR-Cas系统，该系统主要包含crRNA和Cas12a蛋白两部分，crRNA能特异性识别并结合特定的DNA序列，从而引导Cas12a蛋白到相应位置剪切DNA。某科研团队基于CRISPR-Cas12a系统对宫颈癌细胞中的KIFC1基因进行敲除，来探讨KIFCI基因在宫颈癌细胞中的功能及对宫颈癌HeLa细胞增殖的影响。 （1）在CRISPR-Cas12a系统中，crRNA的序列与目的基因特定碱基序列部分结合，结合区域最多含__________种核苷酸；细菌细胞中的__________也能起到类似Cas12a蛋白的作用。若要将KIFCI基因从目标DNA上剪切下来，需要设计__________种crRNA。 （2）为保证目的基因与PX458质粒正确连接，在扩增目的基因时，应在引物端加入相应的限制酶序列，其中P1的碱基序列为5′__________3′（写出前9个碱基）。采用PCR技术对一个DNA进行扩增时，第n次循环共需要引物__________个。 （3）在目的基因与PX458质粒连接时，可用__________（填“E.coliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”）进行连接。 （4）将crRNA-Cas12a重组载体成功转染至HeLa细胞，与对照组相比，实验组中KIFCl蛋白表达量如图2所示，细胞数目的变化如图3所示，由此可得出的结论是__________，判断依据是__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年全省普通高中学业水平等级考试生物模拟（三） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑如需改动、用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 尼氏体和神经原纤维是神经元的特征性结构，尼氏体由粗面内质网和游离核糖体构成，神经原纤维由微管蛋白、神经丝蛋白等蛋白质纤维构成。当神经元损伤时能引起尼氏体减少乃至消失，在损伤得到恢复后，尼氏体的数量可以恢复。下列说法错误的是（ ） A. 尼氏体的主要功能是合成蛋白质，神经递质均在尼氏体合成后储存在突触小泡中 B. 尼氏体数量与神经元的功能有关，可通过尼氏体数量来判断神经元的功能状态 C. 推测神经原纤维能构成神经元的细胞骨架，具有参与细胞内物质运输的功能 D. 经高温处理的神经丝蛋白空间结构发生改变后，仍能与双缩脲试剂产生紫色反应 【答案】A 【解析】 【分析】细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架具有锚定支撑细胞器及维持细胞形态的功能，细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都具有非常重要的作用。 【详解】A、神经递质化学本质不是蛋白质，不在尼氏体合成，A错误； B、神经元损伤时能引起尼氏体减少乃至消失，在损伤得到恢复后，尼氏体的数量可以恢复，因此可判断尼氏体数量与神经元的功能有关，可通过尼氏体数量来判断神经元的功能状态，B正确； C、细胞骨架的化学本质是蛋白质纤维，神经原纤维由微管蛋白、神经丝蛋白等蛋白质纤维构成，因此推测神经原纤维能构成神经元的细胞骨架，具有参与细胞内物质运输的功能，C正确； D、高温处理使神经丝蛋白空间结构被破坏变性失活，但不破坏肽键，因此变性后得蛋白质仍能与双缩脲试剂产生紫色反应，D正确。 故选A。 2. 我国科研团队将磁性颗粒均匀涂至螺旋藻（颤蓝细菌）表面，使磁性螺旋藻（MSP）能在外部磁场控制下，靶向运动至癌变部位，促进癌细胞的放疗，治疗机制如图所示。已知肿瘤组织内部的缺氧环境可以减少含氧自由基的生成。下列说法正确的是（ ） A. 螺旋藻细胞内存在RNA-蛋白质复合物，但不存在DNA-蛋白质复合物 B. 外界提供磁场、放射线、激光的条件后，MSP就能充分发挥作用 C. 过程①利用MSP叶绿体释放的O2改善肿瘤组织内部的缺氧环境 D. 过程②叶绿素产生的自由基可破坏磷脂分子引发雪崩式反应损伤癌细胞膜 【答案】D 【解析】 【分析】癌细胞是正常细胞在致癌因子的作用下，遗传物质发生改变，成为不受机体控制、连续进行分裂的恶性增殖细胞。 【详解】A、螺旋藻细胞内存在RNA-蛋白质复合物（如核糖体），也存在DNA-蛋白质复合物，如转录时RNA聚合酶与DNA结合，A错误； B、放射线、激光等条件会导致磁性螺旋藻解体，B错误； C、螺旋藻是颤蓝细菌，为原核生物，没有叶绿体，C错误； D、过程②叶绿素产生的自由基可破坏磷脂分子引发雪崩式反应损伤癌细胞膜，D正确。 故选D。 3. 我国科学家敲除猪的糖抗原合成基因（β4GalNT2），转入相应的调节基因后，将基因编辑猪的单个肾移植给猕猴，同时切除猕猴的自体双肾，最终移植肾存活184天。在移植成功5个月内，猕猴的移植肾功能完全正常，之后出现逐渐加重的蛋白尿。下列说法正确的是（ ） A. 基因编辑猪的成功体现了动物细胞的全能性 B. 出现蛋白尿的原因主要是肾小管细胞凋亡导致 C. 猪和猕猴肾脏的差异体现了基因的选择性表达 D. 敲除β4GalNT2能改变膜蛋白种类，降低免疫排斥反应 【答案】D 【解析】 【分析】器官移植是将一个个体的某一器官整体或部分地转移到另一个体（或本体的另一位置，如自体皮肤移植）的过程。器官移植存在的主要问题：免疫排斥反应和供体器官不足。针对免疫排斥反应，可采用免疫抑制剂来提高移植器官的成活率。 【详解】A、基因编辑猪的成功属于基因工程的应用范畴，其原理不是细胞的全能性，A错误； B、出现蛋白尿的原因主要是肾小球通透性增强导致的，不是肾小管细胞凋亡导致，B错误； C、猪和猕猴肾脏的差异体现了不同遗传物质对性状的决定，不是基因选择性表达的体现，因为猪和猕猴肾脏不是来源于同一物种，更不是同一细胞的后代，C错误； D、β4GalNT2是糖抗原合成基因，因而敲除β4GalNT2能改变膜蛋白种类，进而降低免疫排斥反应，D正确。 故选D。 4. 研究发现低氮高盐可促进碱蓬根系对的吸收，跨质膜向胞质运输主要依靠质膜上的硝酸盐转运蛋白（NRT）介导，NRT是H+/ 同向转运体，运输机制如图所示。液泡膜上的H+/ 反向转运体在H+浓度梯度驱动下，将运入液泡。下列说法错误的是（ ） A. 碱蓬根细胞通过NRT吸收的过程需要间接消耗细胞中的ATP B. 碱蓬根细胞吸收的可用于合成蛋白质、核酸、磷脂等生物大分子 C. 利用ATPase抑制剂处理碱蓬根部，根细胞吸收的速率会降低 D. 液泡的pH值低于细胞质基质，液泡吸收无机盐离子有利于细胞保持坚挺 【答案】B 【解析】 【分析】根细胞从土壤吸收无机盐离子的方式主要是主动运输，该运输方式的特点是：从低浓度一侧运输到高浓度一 侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。 【详解】A、从图中可知，质膜上的ATPase将细胞内的H+逆浓度梯度转运到细胞外，消耗ATP，形成H+的浓度梯度。NRT是H+/NO3− 同向转运体，NO3−和H+一起进入细胞，H+顺浓度梯度进入细胞，NO3−的吸收利用了H+浓度梯度的势能，所以碱蓬根细胞通过NRT吸收NO3−的过程间接消耗了细胞中的ATP，A正确； B、蛋白质的基本组成元素有C、H、O、N等，核酸的组成元素是C、H、O、N、P，磷脂的组成元素是C、H、O、N、P，碱蓬根细胞吸收的NO3−可用于合成蛋白质、核酸等生物大分子，但磷脂不属于生物大分子，B错误； C、ATPase抑制剂处理碱蓬根部，会抑制ATPase的活性，使得H+ 不能逆浓度梯度运出细胞，无法形成H+浓度梯度，NRT介导的NO3−吸收过程依赖H+浓度梯度，所以根细胞吸收NO3−的速率会降低，C正确； D、液泡膜上的H+/NO3−反向转运体在H+ 浓度梯度驱动下将NO3−运入液泡，说明液泡中H+浓度高，即液泡的pH值低于细胞质基质。液泡吸收无机盐离子，使细胞液浓度升高，细胞吸水能力增强，有利于细胞保持坚挺，D正确。 故选B。 5. 真核生物线粒体基质内的DNA是双链闭合环状分子，外环为H链，内环为L链。大体过程为：先以L链为模板，合成一段RNA引物，然后在DNA聚合酶的作用下合成新的H链片段，当H链合成2/3时，新的L链开始合成，如图所示。下列关于线粒体DNA的说法错误的是（　　） A. DNA内外环的复制是不同步的，但子链都是从5′端向3′端延伸 B. DNA分子中的磷酸二酯键数目与脱氧核苷酸数目相等 C. DNA复制时可能还需要RNA聚合酶和DNA连接酶 D. 用15N只标记亲代DNA，复制n次后含14N/15N的DNA占总数的1/2n 【答案】D 【解析】 【分析】1、环状DNA分子没有游离的磷酸基团，环状DNA分子中磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同； 2、DNA复制的条件：（1）、DNA复制需要模板、原料、能量、酶等条件；（2）、DNA复制是边解旋边复制、半保留复制；（3）、DNA复制时，子链只能从5＇端向3＇端延伸，两条子链的延伸方向相反。 【详解】A、DNA聚合酶从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸，故子链的延伸方向都是5’端→3’端，A正确； B、由于形成的DNA分子是环状的，因此子链中新形成的磷酸二酯键数目和脱氧核苷酸数目相同，B正确； C、由题意可知，DNA内外环的复制需要先以L链为模板，合成一段RNA引物，RNA的合成需要RNA聚合酶催化，图中多起点复制，复制好的链需要DNA连接酶连接，所以DNA复制可能需要RNA聚合酶和DNA连接酶，C正确； D、若15N标记的DNA放在14N的培养液中复制n 次得到2n个DNA分子，由于DNA是半保留复制，新合成的子代DNA中含15N的有2个，故14N/15N的DNA占2/2n=1/2n-1，D错误。 故选D。 6. 下图为某家系甲、乙两种单基因遗传病的系谱图，已知两病独立遗传，基因均不位于 Y染色体上，甲病在人群中的发病率为 1/2500。下列叙述正确的是（ ） A. 甲、乙两种遗传病的遗传方式分别为常染色体隐性遗传和伴 X 染色体显性遗传 B. Ⅱ₄个体所含的致病基因来自Ⅰ₂ C. 若Ⅱ₄和Ⅱ5的基因型相同，则Ⅲ₃与一个表型正常的男子结婚，子女患两种病的概率为1/459 D. 若只考虑甲病，Ⅲ₂为甲病基因的携带者，则婚后子女与其基因型相同的概率为1/2 【答案】D 【解析】 【分析】遗传系谱图分析：对于甲病来说，Ⅱ1和Ⅱ2表现正常，却生出了患甲病的女儿，因此甲病为常染色体隐性遗传病；对于乙病而言，Ⅱ4和Ⅱ5患乙病，而Ⅲ4正常，可知，乙病为显性遗传病，根据系谱图中男患者的母女均为患者可判断乙病最有可能是伴X显性遗传病。 【详解】A、对于甲病来说，Ⅱ1和Ⅱ2表现正常，却生出了患甲病的女儿，因此甲病为常染色体隐性遗传病；对于乙病而言，Ⅱ4和Ⅱ5患乙病，而Ⅲ4正常，可知，乙病为显性遗传病，根据系谱图中男患者的母女均为患者可判断乙病有可能是伴X显性遗传病，也可能是常染色体显性遗传，A错误； B、Ⅱ4患乙病，也可能携带甲病致病基因但不患病，所以Ⅱ4个体所含的乙病致病基因来自Ⅰ2，如果携带甲病致病基因也可能来自Ⅰ1，B错误； C、C、假设甲病致病基因为A/a，乙病致病基因为B/b，若Ⅱ₄和Ⅱ5的基因型相同，则Ⅱ4为AaBb，Ⅱ5为AaBb，所以Ⅲ3与甲病有关的基因型为1/3AA、2/3Aa；与乙病有关的基因型为1/3BB、2/3Bb，对于甲病来说，人群中的发病率为 1/2500，即aa为 1/2500，a为 1/50、A为 49/50，则人群中AA为49/50×49/50，Aa为2×1/50×49/50，aa为1/2500，所以甲病人群中表现正常人的基因型为AA49/51、Aa为2/51；对于乙病来说，表现正常人的基因型为bb，因此Ⅲ₃与一个表型正常的男子结婚，子女中患甲病为2/3Aa×2/51Aa，患甲病概率为（aa）2/3×2/51×1/4=1/153，患乙病为（1/3BB、2/3Bb）×bb，患乙病概率为（B_）1/3+2/3×1/2=2/3，故子女患两种病的概率为1/153×2/3=2/459，C错误； D、若只考虑甲病，Ⅲ₂为甲病基因的携带者（Aa)，人群中a为 1/50、A为 49/50，婚后子女基因型为Aa概率为1/2×1/50+1/2×49/49=1/2，D正确。 故答案为：D。 7. REC8基因编码的黏连蛋白是细胞分裂过程中控制着丝粒分裂的关键蛋白，研究发现，REC8 基因缺失突变体雌性小鼠(2n=40)在减数第一次分裂后期，联会后的同源染色体可以发生交换但不分离，姐妹染色单体提前分离分别移向两极；减数第二次分裂时染色体随机移向两极。若该雌性小鼠的基因型为 Aa，所产生的卵细胞均有受精能力，不考虑基因突变和染色体结构变异。下列说法错误的是 A. 该小鼠产生的卵细胞基因组成最多有 6种可能 B. 若产生的卵细胞基因型为aa，则同时产生的第二极体的基因组成有 4 种可能 C. 该小鼠产生基因型为 aa的卵细胞含有21条染色体 D. 若与基因型为 Aa 的正常雄性小鼠杂交，后代基因型有 9 种可能 【答案】BC 【解析】 【分析】减数分裂过程： （1）减数第一次分裂间期：染色体的复制。 （2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；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）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；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。 【详解】 A 、根据题意可知，REC8基因缺失突变体雌性小鼠在减数第一次分裂后期，联会后的同源染色体可以发生交换但不分离，姐妹染色单体提前分离分别移向两极；减数第二次分裂时染色体随机移向两极，则产生的卵细胞基因组成最多有6种可能，即AA、aa、Aa、O（减II时A、a所在的染色体移到细胞的同一极）、A、a（减II时A、a所在的染色体分别移到细胞的两极），A 正确；  B 、若产生的卵细胞基因型为 aa ，则同时产生的第二极体的基因组成有3种可能，即 A 、 A 、〇 或A A、〇 、〇，B 错误；  C 、由题干信息可知“研究发现，REC8 基因缺失突变体雌性小鼠(2n=40)在减数第一次分裂后期，联会后的同源染色体可以发生交换但不分离，姐妹染色单体提前分离分别移向两极；减数第二次分裂时染色体随机移向两极”，由于异常分离的染色体未知，基因型为 aa的卵细胞中染色体数未知，C错误；  D 、若与基因型为 Aa 的正常雄性小鼠杂交，后代基因型有AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、 Aa 、aa、〇A、〇a共 9种可能， D 正确。 故选BC。 8. 人安静时，神经肌肉接头处的突触前膜自发地进行量子释放，引起的微小电位变化称为mEPP。运动时，当兴奋传至轴突末梢时，Ca2+内流引发突触小泡释放大量神经递质。图中横轴代表释放的量子数，纵轴是电镜下观察到的与突触前膜融合的囊泡数。下列说法错误的是（ ） A. 量子释放可能不引发肌肉细胞产生兴奋并收缩 B. 若抑制突触前膜的Ca2+内流，不改变mEPP的电位幅度和频率 C. 钾离子通道阻断剂能够促进动作电位产生，从而导致动作电位延长 D. 据图分析，1个量子就代表1个囊泡中所有神经递质 【答案】C 【解析】 【分析】当神经某处受到刺激时会使神经纤维膜上的钠通道开放，于是膜外钠离子在短期内大量涌入膜内，造成了内负外正的反极化现象，但在很短的时期内钠通道又重新关闭，钾通道开放，钾离子又很快涌出膜外，使得膜电位又恢复到原来外正内负的状态。 【详解】A、安静时，神经肌肉接头处的突触前膜自发地进行量子释放，引起微小电位变化，因此量子释放可能不引发肌肉细胞产生兴奋并收缩，A正确； B、题干信息：人安静时，神经肌肉接头处的突触前膜自发地进行量子释放，引起的微小电位变化称为mEPP，可见若抑制突触前膜的Ca2+内流，不改变mEPP的电位幅度和频率，B正确； C、钾离子通道阻断剂，该阻断剂会阻碍钾离子运输，进而阻碍动作电位的复极化过程，致使动作电位延长，但不会促进动作电位产生，C错误； D、结合题意“横轴代表释放的量子数，纵轴是电镜下观察到的与突触前膜融合的囊泡数”，提图显示图中释放的量子数与融合的囊泡数为1：1的关系，证明1个量子就是1个囊泡的所有递质分子，D正确。 故选C。 9. 某科研小组为了研究赤霉素(GA₃)和生长素(IAA)对菟丝子茎芽生长的影响，切取相同长度的菟丝子茎芽分为 A、B两组，置于培养液中无菌培养，分别培养至第 1 天和第10 天，再用适宜浓度的激素处理20天，测量茎芽长度，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 本实验中的自变量是使用激素的种类和初始培养时间 B. 用IAA 处理茎芽尖端比将IAA加在培养液中效果好 C. 两组实验数据出现差异的原因可能是内源激素的含量不同 D. B组中两种激素联合处理对茎芽生长的促进作用效果是 GA₃单独处理的 2 倍 【答案】D 【解析】 【分析】1、赤霉素：促进茎的伸长、引起植株快速生长、解除休眠和促进花粉萌发等生理作用。 2、生长素：能促进果实发育，促进细胞的纵向伸长。 3、据图分析：图示为探究赤霉素（GA3）和生长素（IAA）对植物生长的影响的实验设计；与空白对照相比，GA3和IAA均能促进离体茎芽的生长较快，且两种激素联合处理对茎芽伸长促进作用更强，由此可以推测GA3和IAA在对茎芽伸长生长的作用上存在协同关系。 【详解】A．本实验中切取相同长度的菟丝子茎芽分为 A、B两组，置于培养液中无菌培养，分别培养至第1天和10天，再用适宜浓度的激素处理20天，所以自变量是使用激素的种类和初始培养时间，A正确； B．由于IAA进行极性运输，所以用IAA 处理茎芽尖端比将IAA加在培养液中效果好，B正确； C．A组和B组比较，A组中赤霉素的作用更显著，可能是因为离体时间短的茎芽中的内源GA含量较高，C正确； D．分析B组可知，与空白对照组相比，两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用是13-4=9，GA3单独处理对茎芽伸长生长的促进作用是6.5-4=2.5，IAA单独处理对茎芽伸长生长的促进作用是4.5-4=0.5，因此两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用是GA3单独处理的9÷2.5=3.6倍、是IAA单独处理的9÷0.5=18倍，D错误。 故答案为：D。 10. 根据产生抗体时是否需要T细胞的辅助可将抗原分为胸腺依赖性抗原（TD-Ag）和胸腺非依赖性抗原（TI-Ag）。TI-Ag主要是非蛋白类抗原，能激活成熟的B细胞，成熟B细胞的数量与年龄呈负相关，下图为体液免疫初次应答和再次应答过程。下列说法正确的是（ ） A. TD-Ag和TI-Ag均能激活机体的体液免疫和细胞免疫 B. 相比于TI-Ag，再次感染同种TD-Ag时，机体能迅速产生大量抗体 C. 新生儿能有效地产生针对TI-Ag的抗体，且随着年龄增长其数量逐渐增多 D. 在胸腺依赖型体液免疫中，辅助性T细胞提供B细胞活化的第一信号并释放细胞因子 【答案】B 【解析】 【分析】1、体液免疫的过程为，当病原体侵入机体时，一些病原体可以和B细胞接触，这为激活B细胞提供了第一个信号。一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞。辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号；B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆细胞，细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程；浆细胞产生和分泌大量抗体，抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。在多数情况下，抗体与病原体结合后会发生进一步的变化，如形成沉淀等，进而被其他免疫细胞吞噬消化。记忆细胞可以在抗原消失后存活，当再接触这种抗原时，能迅速增殖分化，分化后快速产生大量抗体。 2、细胞免疫的过程：被病毒感染的靶细胞膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞识别变化的信号，开始分裂并分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。同时辅助性T细胞分泌细胞因子加速细胞毒性T细胞的分裂、分化。新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环，识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞，靶细胞裂解、死亡后，病原体暴露出来，抗体可以与之结合，或被其他细胞吞噬掉。 【详解】A、TI‐Ag由于不依赖T细胞，不会有效地激发细胞免疫，A错误； B、TI-Ag诱导免疫反应时无须T细胞的辅助，被激活的B细胞增殖分化只形成浆细胞，不形成记忆细胞。TD-Ag初次进入人体，需要T细胞辅助，且B细胞增殖分化为浆细胞和记忆细胞，因此TD-Ag再次刺激时，记忆B细胞迅速增殖分化为浆细胞，浆细胞产生抗体，即机体能迅速产生大量抗体，B正确； C、成熟B细胞的数量与年龄呈负相关，因此随着年龄增长，针对TI-Ag的成熟B细胞数量减少，C错误； D、TD-Ag与B细胞接触为激活B细胞提供了第一个信号，辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，是激活B细胞的第二个信号，D错误。 故选B。 11. 某地规划了现代农业生态工程，种植业收获的农作物可以经加工供应给畜牧业和人，加工过程产生的废弃物和作物秸秆可以通过废弃物产业链生产加工为饲料、肥料及其他再生产品。畜牧业产生的粪便经沼气池发酵既可以产生能源，沼渣又可以肥田。下列叙述正确的是（ ） A. 该生态系统的结构由生产者、消费者、分解者以及非生物物质和能量组成 B. 该生态系统必须不断得到系统外的物质和能量补充，以便维持生态系统的正常功能 C. 由于畜牧业产生的粪便中含有的能量多于沼渣，所以粪便肥田的效果更好 D. 废弃物产业链的设计主要是利用了生态工程的自生原理，提高了该生态系统的生产力 【答案】B 【解析】 【分析】现代农业生态工程可以实现对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率。研究生态系统的能量流动，还可以帮助人们合理地调整生态系统中能量流动的关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。 【详解】A．该生态系统的结构由生产者、消费者、分解者以及非生物物质和能量组成以及食物链、食物网等构成，A错误； B．由于农田生态系统一直在产出农产品，源源不断消耗农田土壤中的元素等营养物质，因此该生态系统必须不断得到系统外的物质和能量补充，以便维持生态系统的正常功能，B正确； C．虽然畜牧业产生的粪便中含有的能量多于沼渣，但用于肥田时，这部分能量会被分解者以呼吸作用扩散到周围环境中，而肥田起作用的是其中的营养物质，例如所含的氮磷钾等元素，因此粪便肥田的效果并不一定好，C错误； D．废弃物产业链的设计主要是利用了生态工程的循环原理，提高了该生态系统的生产力和能量利用率，D错误。 故答案为：B。 12. 动物种群对空间资源的利用方式可分为分散利用领域和集群共同利用领域两大类。如图为两种动物存活率和种群密度的关系。下列说法正确的是（ ） A. a、b两种动物分别属于分散利用领域和集群共同利用领域 B. 同一种动物种群对空间资源的利用方式是固定不变的 C. 集群分布更易招引天敌，加剧资源竞争，导致种群存活率下降 D. 若自然状态下b种群雌雄数量相等，人为提高雄性比例使峰值右移 【答案】A 【解析】 【分析】动物种群自然状态下对空间资源的利用方式可分为随机分散利用领域和集群共同利用领域两大类，对空间资源的利用方式不同均是为了更好的适应相应的环境。 【详解】A、由图可见，曲线a在较低种群密度时存活率就较高，随密度上升存活率明显下降，说明这类动物更适于分散利用领域；而曲线 b 在种群密度较低时存活率不高，反而是在一定的中等密度范围里存活率最高，说明这类动物更适于集群共同利用领域，A正确； B、同一种动物种群对空间资源的利用方式不是固定不变的，B错误； C、集群分布的群体防御、协作觅食等方式可提高存活率，C错误； D、由图可知b为集群共同利用领域，性别比例的改变会降低存活率的峰值，D错误。 故选A。 13. 研究表明，髓系细胞触发受体2（TREM2）是一种免疫抑制受体，在肿瘤免疫逃逸中发挥重要作用。因此，TREM2抗体药物有望提高肿瘤免疫疗法疗效。下图为TREM2单克隆抗体的制备流程图，下列说法正确的是（ ） A. 步骤①和步骤⑤分别向小鼠注射TREM2蛋白和分泌TREM2抗体的杂交瘤细胞 B. 经步骤②诱导后融合的细胞既能分泌TREM2抗体又可无限增殖 C. 步骤③和④的培养孔中均含有TREM2蛋白，依据的原理都是抗原一抗体杂交 D. 步骤⑥和植物组织培养均需使用二氧化碳培养箱进行大规模培养 【答案】A 【解析】 【分析】单克隆抗体的制备过程： （1）制备产生抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞； （2）获得杂交瘤细胞：①将鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体； （3）克隆化培养和抗体检测； （4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖； （5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。 【详解】A、步骤①向小鼠注射TREM2蛋白，让小鼠发生免疫反应，获得能产生抗体的B淋巴细胞；步骤⑤向小 鼠腹腔注射杂交瘤细胞，目的是获得单克隆抗体，A正确； B、经步骤②诱导后融合的细胞只有杂交瘤细胞才能既能分泌TREM2抗体又可无限增殖，B错误； C、步骤三是特定培养基筛选杂交瘤细胞，步骤4是抗原抗体杂交，C错误； D、动物细胞培养过程中二氧化碳用于调节培养液的pH值，而植物组织培养的过程中不需要二氧化碳培养箱，D错误。 故选A。 14. 黄桃精酿啤酒的制作工艺与普通啤酒有所不同，生产工艺流程为：麦芽→粉碎→糖化→过滤→煮沸→主发酵→后发酵（添加黄桃汁）→低温冷藏→成品→罐装。下列说法正确的是（ ） A. 利用大麦作原料时，淀粉是酵母菌的直接碳源 B. 啤酒发酵过程中大部分糖的分解和代谢物的生成都在后发酵阶段完成 C. 糖化是让麦芽糖分解形成糖浆，煮沸能够使酶失活及对糖浆灭菌 D. “精酿”啤酒发酵完成后，通常不需要进行过滤和消毒处理 【答案】D 【解析】 【分析】我国是世界上啤酒的生产和消费大国。 啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成 的，其中发 酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵 液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下 储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄 清、成熟的啤酒。发酵的温度和发酵的时间 随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。 【详解】A、利用大麦作原料时，葡萄糖是酵母菌的直接碳源，A错误； B、啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵；大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成，B错误； C、糖化是让淀粉分解形成糖浆，C错误； D、题干信息可知，精酿啤酒发酵完成后，不会过滤和消毒处理；“精酿”啤酒发酵时间长、产量低、价格高，保质期更短，D正确。 故选D。 15. 采用PCR技术可获取并扩增目的基因。下列说法正确的是（ ） A. 若PCR的模板是mRNA，完成扩增只需要逆转录酶 B. 预变性有利于模板DNA充分解聚为单链 C. 复性温度太高会导致引物和模板的非特异性结合增加 D. 一个DNA模板完成第20轮循环需要（220-2）个引物 【答案】B 【解析】 【分析】PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可分为变性、复性、延伸三步。在循环之前，常需要进行一次预变性，以便增加大分子模板DNA彻底变性的概率。PCR过程为：变性，当温度上升到90 ℃以上时，氢键断裂，双链DNA解旋为单链。复性，当温度降低到50℃左右是，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。延伸，温度上升到72 ℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸，在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。 【详解】A、若PCR的模板是mRNA，完成扩增需要逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶，A错误； B、预变性温度较高，双链DNA在热作用下，氢键断裂，形成单链DNA，B正确； C、复性温度太低会导致引物和模板的非特异性结合增加，温度太高会使引物与模板结合减少，C错误； D、合成1个DNA分子需要2个引物，一个模板完成第20轮循环会合成220-219个DNA，因此需要的引物为（220-219）×2=220个，D错误。 故选B。 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 动物体内棕色脂肪细胞含有大量线粒体。研究发现细胞内脂肪的合成与有氧呼吸过程有关，Ca2+参与调控线粒体基质内的代谢过程，H+可以通过F0-F1和UCP2蛋白进行跨膜运输，相关机理如图所示。下列说法正确的是（ ） A. Ca2+进入内质网消耗的ATP来自于细胞呼吸 B. Ca2+在线粒体中参与调控有氧呼吸第二阶段的反应 C. H+顺浓度梯度通过F0-F1和UCP2蛋白进行跨膜运输 D. 线粒体双层膜结构上均存在F0-F1和UCP2蛋白 【答案】ABC 【解析】 【分析】由题图可知，脂肪的合成过程：钙离子进入内质网，由内质网进入线粒体，在线粒体内，丙酮酸形成柠檬酸，柠檬酸从线粒体进入细胞质基质，在细胞中基质中形成脂肪。 【详解】A、由图可知，Ca2＋进入内质网腔的方式需要转运蛋白的协助，还需要ATP提供能量，是主动运输方式，该过程所需的ATP来自细胞呼吸，A正确； B、由于有氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质中，因此Ca2＋在线粒体基质发挥作用，B正确； C、据图可知，H+通过F0-F1和UCP2蛋白进行跨膜运输，且该过程伴随ATP的生成，说明是顺浓度梯度进行的，C正确； D、据图可知，H+可以通过F0-F1和UCP2蛋白进行跨膜运输并生成ATP，线粒体内膜能够进行有氧呼吸第三阶段生成ATP，故F0-F1和UCP2蛋白存在于线粒体内膜上，D错误。 故选ABC。 17. 果蝇的性别是由早期胚胎的性指数所决定的，即X染色体的数目与常染色体组数的比例（X：A）。X：A=1时，会激活性别相关基因M进而发育成为雌性，若M基因发生突变，则发育为雄性；X：A=0．5 时，即使存在M基因也会发育为雄性。已知Y染色体只决定雄蝇的可育性，M基因仅位于X染色体上，XXX和YY的个体致死。下列说法错误的是（　　） A. XMXMAA和XMOAA的果蝇杂交子代雌雄之比为1：1 B. XMXmAA和XmYAA的果蝇杂交子代雌雄之比为1：3 C. XMXmYAA 和XmYAA的果蝇杂交子代雌雄之比为2：7 D. XMXMAAA 的果蝇可能与母本减数分裂I异常有关 【答案】AC 【解析】 【分析】AAA基因型个体产生的原因：减数分裂Ⅰ时，含有A基因的同源染色体没有分离；减数分裂Ⅱ后期，含有A基因的其中一条染色体着丝粒分裂后产生的两条染色体移向细胞同一极。 【详解】A、基因型为XMXMAA即X：A=1，会激活性别相关基因M进而发育成为雌性，能产生雌配子XMA；基因型为XMOAA即X：A=0．5发育为雄性，但Y染色体决定雄蝇的可育性，因此，XMOAA为不可育雄蝇，无法通过杂交获得后代，A错误； B、基因型为XMXmAA产生雌配子XMA、XmA，基因型为XmYAA产生雄配子XmA、YA，后代基因型为（雌性）XMXmAA、（雄性）XMYAA、（雄性）XmXmAA、（雄性）XmYAA，雌雄比例为1：3，B正确； C、基因型为XMXmYAA产生雌配子XMXmA：YA：XMYA：XmA：XmYA：XMA=1：1：1：1：1：1，基因型为XmYAA产生雄配子XmA、YA，后代基因型为XMXmXmAA（致死）、（雌性）XMXmYAA、（雄性）XmYAA、YYAA（致死）、（雌性）XMXmYAA、（雄性）XMYYAA、（雄性）XmXmAA、（雄性）XmYAA、（雄性）XmXmYAA、（雄性）XmYYAA、（雌性）XMXmAA、（雄性）XMYAA，雌雄比例为3：7，C错误； D、已知子代基因型为XMXMAAA 的果蝇，形成该果蝇的生殖细胞基因型为XMA和XMAA，分析原因可能是亲本在减数分裂I后期同源染色体未分离，而减数分裂Ⅱ正常分裂导致的，也可能是减数分裂Ⅰ正常，而减数分裂Ⅱ后期，含有A基因的染色体着丝粒分裂后产生的两条染色体移向细胞同一极导致的，D正确。 故选AC。 18. 下图为持续寒冷刺激下，刺猬体内调节褐色脂肪组织细胞(BAT 细胞)产热过程示意图，其中 UCP-1 蛋白能增大线粒体对 H⁺|的通透性，消除线粒体内膜两侧 H⁺浓度梯度。下列叙述错误的是（ ） A. 寒冷环境下，刺猬体内产热量大于散热量 B. 图中下丘脑释放两种激素促进体内甲状腺激素的量增加 C. 据图可知,BAT 细胞内激素促进 UCP-1 基因的表达有利于刺猬适应寒冷的环境 D. 在持续寒冷的环境中，刺猬通过神经调节和体液调节使BAT 细胞中增加脂肪分解和减少 ATP合成以维持体温稳定 【答案】AB 【解析】 【分析】题图分析：在寒冷刺激下，一方面寒冷使下丘脑部分传出神经末梢释放神经递质（或去甲肾上腺素），该生理活动的结构基础是反射弧。此过程还会使BAT细胞中cAMP增加，在其作用下，部分脂肪分解，其产物进入线粒体参与细胞呼吸。另一方面寒冷刺激还能使下丘脑合成并分泌促甲状腺激素释放激素的量增加，最终导致体内甲状腺激素的量增加。 【详解】A、刺猬是恒温动物，在寒冷的环境中，刺猬通过调节，使产热量和散热量相等，维持体温的稳定，A错误； B、由题图可知，下丘脑部分传出神经末梢释放去甲肾上腺素是神经递质，不是激素，B错误； C、由图可知，BAT 细胞内激素促进 UCP-1 基因的表达，其表达产物进入线粒体参与细胞呼吸，促进甘油、脂肪酸的氧化分解，释放更多的热量来抵御寒冷，利于刺猬适应寒冷的环境，C正确； D、在持续寒冷的环境中，刺猬通过神经调节和体液调节，最终引起BAT细胞中脂肪分解增加和ATP合成减少，实现产热增加，进而是产热和散热表现为相等，进而维持体温的稳定，D正确。 故选：AB。 19. 科学家在研究“S”形种群增长模型的过程中不断改进，引入种群增长所必需的起始数量M这一系数。下图为改进前后种群大小与种群增长率的关系，下列说法正确的是（ ） A. 模型改进前，种群增长率种群数量较低时较大，且随种群数量增大而减小 B. 模型改进后，种群保持在N所对应的数量时，有利于持续获得最大的捕获量 C. M点时，种群增长率为0，当种群大于或小于M时，种群数量都会远离M D. 种群增长需要一定的起始密度，可能与有效地寻找配偶和逃避敌害有关 【答案】ACD 【解析】 【分析】“J”形曲线：指数增长函数，描述在食物充足，无限空间，无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。“S”形曲线：是受限制的指数增长函数，描述食物、空间都有限，有天敌捕食的真实生物数量增长情况，存在环境容纳的最大值K。 【详解】A、从改进前的曲线可以看出，种群增长率在种群数量较低时较大，且随种群数量增大而减小，A 正确； B、模型改进后，K点时增长率为零，对应的种群 数量为环境容纳量，据图可知，N点对应的种群数量小 于K/2，所以不能持续获得最大的捕获量，B错误； C、 M点时，种群增长率为0，当种群数量小于M时，种群 数量低，增长率为负值，趋于灭亡，远离M;当种群数量 大于M时，增长率大于0，种群数量增加，远离M，C正确； D、适宜的种群密度对于种群中的个体寻找配偶和 逃避敌害是必不可少的，故种群增长需要一定的起始密度，D正确。 故选ACD。 20. 发酵工程能生产各种酶制剂，如通过黑曲霉发酵能生产淀粉酶。下列说法正确的是（ ） A. 深层通气液体发酵可提高淀粉酶的产量 B. 利用黑曲霉的发酵过程也能生产酱油和柠檬酸 C. 平板划线法分离到的单菌落可直接接种到发酵罐发酵 D. 用过滤、沉淀等方法获得产品是发酵工程的中心环节 【答案】AB 【解析】 【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品。它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。具体包括：菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等环节。 【详解】A、黑曲霉属于好氧菌，深层通气液体发酵通过提供充足的氧气和无菌环境，能够促进其代谢活动，从而显著提高淀粉酶的产量，A正确； B、黑曲霉在发酵过程中可以生产柠檬酸（其代谢产物），而酱油的生产虽以米曲霉为主，但黑曲霉也可能参与部分酱油发酵（如辅助分解原料），B正确； C、平板划线法分离到的单菌落需进行扩大培养，再接种到发酵罐中进行发酵生产，C错误； D、发酵过程是发酵工程的中心环节，发酵过程中需要随时取样检测培养液中的细菌数目、产物浓度等，还要及时添加必需的培养基组分，以满足菌种的营养需要。同时还要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件，D错误。 故选AB。 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 21. 银杏叶中的黄酮醇具有重要的药用价值。为探究红蓝光质比例对银杏幼苗光合特性及黄酮醇含量的影响，科研人员以银杏幼苗为实验材料，在适宜的光照强度下，设置红蓝光组合比例分别为1∶1（1R1B）、1∶3（1R3B）、1∶5（1R5B）和白光（W，对照）4种光质处理，处理20d后检测银杏净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度及总黄酮醇含量，结果如图所示。 （1）由图可知，实验组的净光合速率都比对照组高，原因是_________。实验组净光合速率的变化主要由非气孔因素导致，原因是_________。 （2）不同比例红蓝光对银杏叶总黄酮醇含量的影响为_________。黄酮醇是银杏叶细胞的次生代谢物，与传统的从银杏叶中提取黄酮醇相比，_________技术可实现黄酮醇的工厂化生产，培养过程中需要定期更换培养液的目的_________。（答出两点） （3）除光质外，光照和黑暗交替频率也可以影响银杏的光合产物积累量。研究人员采用光照、黑暗交替进行的方式处理生理状态相同的银杏幼苗，其中光照和黑暗的总时长相同。结果发现随着光暗交替次数的增加和交换频率的加快，银杏幼苗有机物的积累量逐渐增加，请从光合作用的过程角度分析，出现上述现象的原因_________。 【答案】（1） ①. 光合色素主要吸收红光和蓝紫光，实验组气孔导度和胞间CO2浓度高 ②. 净光合速率与气孔导度、胞间CO2浓度的变化趋势不完全相同 （2） ①. 随蓝光比例的增加，总黄酮醇含量先增加后减少，并在1R3B 处理时最高 ②. 植物细胞培养 ③. 提供营养；排除代谢废物 （3）随着光暗交替频率的加快，光反应产生的NADPH和ATP能够被暗反应充分利用 【解析】 【分析】1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。 2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强．当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强．当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 【小问1详解】 光合色素主要吸收红光和蓝紫光，由图可知，对照组为白光处理，实验组为不同比例组合的红光蓝光处理，因此实验组有利于提高光反应速率，且实验组气孔导度和胞间CO2浓度高，促进暗反应的进行，因此实验组的净光合速率都比对照组高。由图可知，与对照组 相比，实验组净光合速率与气孔导度、胞间CO2浓度的变化趋势不完全相同，实验组净光合速率的变化主要由非气孔因素导致。 【小问2详解】 由图可知，随蓝光比例的增加，总黄酮醇含量先增加后减少，并在1R3B 处理时最高。与传统的从银杏叶中提取黄酮醇相比，植物组织培养技术可实现黄酮醇的工厂化生产，培养过程中需要定期更换培养液可以提供营养物质，并防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。 【小问3详解】 随着光暗交替频率的加快，光反应产生的NADPH和ATP能够被暗反应充分利用，从而促进光合作用的进行。 22. 某昆虫的触角长度由常染色体上A/a和B/b控制，已知四种纯合子AABB，AAbb，aaBB，aabb的触角长度分别为2cm，4cm，0cm，0cm。为研究两对基因的作用和位置关系，研究人员选择触角长度为4cm和0cm的两个纯合亲本进行杂交得F1，触角长度均为1cm，F1自交得F2，统计F2中触角长度及对应个体数量，结果如下表。 触角长度（cm） 0 1 2 3 4 个体数量（个） 60 40 30 20 10 （1）基因A和B对昆虫触角的发育分别有什么作用_________。 （2）亲本中触角长度为0cm的个体基因型为_______，F2中触角长度为1cm的杂合子基因型为_______。 （3）将AAbb和aabb杂交产生的幼虫群体（甲）进行诱变处理，得到一个触角有分叉的雌性个体乙。通过PCR扩增控制分叉性状相关基因（D/d）并用同种限制酶完全切割后进行电泳，结果如图，分叉性状是由_________（填“D”或“d”）控制。请利用甲、乙为材料设计实验并判断D/d和A/a的位置关系，实验思路：_________，预期结果和结论：_________。 （4）已知D/d和A/a、B/b均位于非同源染色体上，且A/a不位于3号和4号染色体上。为判断分叉基因位于3号还是4号染色体上（非性染色体），研究人员进行了如下杂交实验： 组别 亲本P（触角长度均为4cm的纯合子） 子一代F1 实验一 无分叉二倍体雄×有分叉的3号染色体三体雌 二倍体和3号三体 实验二 无分叉二倍体雄×有分叉4号染色体三体雌 二倍体和4号三体 在产生配子时，3条同源染色体中的任意两条移向同一极，另一条移向另一极，染色体异常的精子致死。分别让两组F1中的三体雌雄个体自由交配得F2，若实验一和实验二中F2的表型比分别为_________，则该基因位于4号染色体上。 【答案】（1）A是触角发育的必要基因，且长度与A数量有关；B对触角的发育有抑制作用 （2） ①. aaBB ②. AaBb （3） ①. D ②. 让乙与甲中雄性个体杂交并统计子代表型和比例。 ③. 若触角有分叉：触角无分叉：无触角=3：3：2，则两对基因位于非同源染色体上； 若该比值为2：1：1，则D和A位于一条染色体上； 若该比值为1：2：1，则D和a位于一条染色体上 （4）分叉:无分叉=3：1，分叉：无分叉=17：1 【解析】 【分析】1、基因的分离定律的实质：在杂合体的细胞中，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。 2、基因的自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【小问1详解】 AAbb触角长度为4cm，AABB触角长度为2cm，可知B对触角的发育有抑制作用；AAbb触角长度为4cm，aabb的触角长度为0cm，可知A是触角发育的必要基因，且长度与A数量有关。 【小问2详解】 AAbb触角长4cm，aabb的触角长度为0cm，说明一个A控制2cm长的触角，AABB触角长度为2cm，说明一个B抑制触角长度为1cm。触角长度为4cm和0cm的两个纯合亲本进行杂交得F1，触角长度均为1cm，亲本4cm长度触角的亲本为AAbb，F1触角长度均为1cm，则F1的基因型为AaBb，可知亲本中触角长度为0cm的个体基因型为aaBB，F1自交得F2，F2中触角长度为1cm的杂合子基因型为AaBb。 【小问3详解】 AAbb和aabb杂交产生的幼虫群体基因型为Aabb，由图可知，甲只有两种条带，是纯合子无分叉，乙有三种条带，杂合子有分叉，故分叉性状是显性性状，由D控制； 为判断D/d和A/a的位置关系，可利用乙（基因型为AaDd）与甲中雄性个体（基因型为Aadd）杂交并统计子代表型和比例。若两对基因位于非同源染色体上，则遵循自由组合定律，自带基因型为（A_：aa）（Dd：dd）=（3：1）×（1：1：），即子代表型为触角有分叉：触角无分叉：无触角=3：3：2；若两对基因位于一对同源染色体上，若A、D位于一条染色体上，则乙产生的配子及比例为AD：ad=1:1，甲产生的配子及比例为Ad：ad=1:1，两者杂交，子代基因及比例为A_D_：Aadd：aadd=2：1：1，即子代表型为触角有分叉：触角无分叉：无触角=2：1：1；若a、D位于一条染色体上，则乙产生的配子及比例为aD：Ad=1:1，甲产生的配子及比例为Ad：ad=1:1，两者杂交，子代基因及比例为AaDd：A_dd：aadd=1：2：1，即子代表型为触角有分叉：触角无分叉：无触角=1：2：1。 【小问4详解】 已知D/d与A/a、B/b在不同染色体上，为判断分叉基因位于3号还是4号染色体上,利用3号或4号染色体三体（N+1）亲本杂交并让F1三体个体自由交配，亲本P（触角长度均为4cm的纯合子）基因型为AAbb，若该基因位于4号染色体上，实验一亲本基因型为AAbbdd×AAbbDD，F1三体基因型为AAbbDd，F1中的三体雌雄个体自由交配得F2，F2中分叉:无分叉=3：1；实验二亲本基因型为AAbbdd×AAbbDDD，F1三体基因型为AAbbDDd，DDd产生的雌配子及比例为DD：Dd：D：d=1：2：2：1，染色体异常的精子致死，雄配子种类及比例为D：d=2：1，因此F1中的三体雌雄个体自由交配得F2，F2中无分叉个体概率为1/6×1/3=1/18，即F2中分叉：无分叉=17：1。 23. 绿花百合生长在海拔1400米至2250米山坡林下，花呈绿白色，气味芳香，观赏性强，具有较高的研究和开发利用价值，是国家二级重点保护野生植物。 （1）绿花百合所在生物群落中决定地上植物分层的环境因素主要是________；决定植物地下分层的环境因素则是____________等。绿花百合除观赏外，它的鳞茎也可供药用，这体现了生物多样性的_________价值。 （2）百合叶螟会在百合叶子背面产卵，导致叶子出现褐色的斑点，影响其生长和美观。调查虫卵密度的常用方法是________。百合叶螟大量繁殖会导致百合大量死亡，从生态平衡的角度分析，生态系统的_________平衡受到破坏。 （3）研究小组研究了百合叶螟种群数量与被捕食率、补充率的关系，模型如图所示。被捕食率是指百合叶螟被其天敌捕食的比率；补充率是指在没有被捕食的情况下，百合叶螟增长的比率。当其种群数量介于m与n之间时，种群数量会逐渐稳定在_________（填“m”或“n”），判断依据是___________。 【答案】（1） ①. 光照、温度 ②. 水分、无机盐 ③. 直接 （2） ①. 样方法 ②. 结构 （3） ①. m ②. 被捕食率大于补充率，种群数量会逐渐下降而后稳定在m 【解析】 【分析】题图分析：图中显示的种群数量变化情况为，m点之前种群数量增加，m点之后种群数量下降，逐渐在m点稳定下来，n点时种群数量达到平衡，高于n点之后种群数量增大，p点达到新的平衡点，高于p点之后，种群数量下降，然后在p点稳定。 【小问1详解】 绿花百合所在生物群落中决定地上植物分层的环境因素主要是光照、温度；决定植物地下分层的环境因素则是水、无机盐等。绿花百合除观赏外，它的鳞茎也可供药用，这体现了生物多样性的直接价值。 【小问2详解】 虫卵几乎无活动能力，所以调查虫卵密度的常用方法是样方法。百合叶螟大量繁殖会导致百合大量死亡，会打破生态系统的各组分的平衡，进而使生态系统的结构平衡遭到破坏。 小问3详解】 当百合叶螟种群数量介于m与n之间时，补充率小于被捕食率，种群数量减少，最后维持在m点。 24. 禁食或高强度运动会导致血糖浓度降低，神经和免疫细胞“跨界合作”共同调节血糖以维持稳态的平衡。研究发现，当高强度运动导致血糖浓度降低时，神经系统调节先天样淋巴细胞（ILC2）发挥作用，通过增加ILC2的数量和改变ILC2的位置，进而影响胰腺中相应内分泌细胞的分泌作用，从而升高血糖。具体如下图所示。 （1）高强度运动时，血糖浓度降低，此时位于______的血糖调节中枢兴奋，通过_______（填“交感”或“副交感”）神经支配，最终使胰腺中的胰岛A细胞分泌胰高血糖素，从而升高血糖。 （2）结合图中信息分析，参与血糖调节的信息分子有_________，图中ILC2能够升高血糖的作用机理是_________。 （3）研究人员通过体外细胞培养技术来验证胰高血糖素的分泌是ILC2分泌的细胞因子起作用，而不是ILC2的直接作用。请利用以下实验材料设计实验思路并预期实验结果。 实验材料：胰岛A细胞、活化的ILC2、IL-13和IL-5、细胞因子阻断剂等 实验设计思路：____________。预期实验结果：____________。 【答案】（1） ①. 下丘脑 ②. 交感 （2） ①. NE、IL-13、IL-5、胰高血糖素 ②. ILC2受到NE的作用后会增殖并迁移至胰腺，分泌-13、IL-5，促进胰高血糖素的分泌，从而升高血糖 （3） ①. 取生理状态相同的胰岛A细胞随机分成四组并编号甲、乙、丙、丁；甲组不做处理、乙组加适量活化的ILC2、丙组加等量活化的ILC2和适量细胞因子阻断剂，丁组加适量的IL-13和IL-5；在相同且适宜的条件下培养，检测培养液中胰高血糖素的含量 ②. 胰高血糖素含量乙≈丁>甲≈丙 【解析】 【分析】与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素，其中胰岛素的作用是机体内唯一降低血糖的激素，胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而降低血糖浓度；胰高血糖素能促进糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。 【小问1详解】 血糖调节中枢位于下丘脑，高强度运动时，血糖浓度降低，此时位于下丘脑的血糖调节中枢兴奋，通过交感神经经支配，最终使胰腺中的胰岛A细胞分泌胰高血糖素，从而升高血糖。 【小问2详解】 由图可知，NE作用于ILC2后，ILC2会增殖并迁移至胰腺，分泌IL-13、IL-5，促进胰高血糖素的分泌，从而升高血糖，因此可知参与血糖调节的信息分子有NE、IL-13、IL-5、胰高血糖素。 【小问3详解】 本实验目的是验证胰高血糖素的分泌是ILC2分泌的细胞因子起作用，而不是ILC2的直接作用，因此自变量是ILC2分泌细胞因子的有无，因变量为胰高血糖素的分泌量。根据实验对照原则和单一变量的原则，因此实验思路为取生理状态相同的胰岛A细胞随机分成四组并编号甲、乙、丙、丁；甲组不做处理、乙组加适量活化的ILC2、丙组加等量活化的ILC2和适量细胞因子阻断剂，丁组加适量的IL-13和IL-5；在相同且适宜的条件下培养，检测培养液中胰高血糖素的含量。乙组和丁组都有细胞因子，因此胰岛A细胞都可分泌胰高血糖素，甲组不做处理，胰岛A细胞不分泌，丙组虽有活化的ILC2，但存在细胞因子阻断剂，因此胰岛A细胞不分泌，故实验结果为胰高血糖素含量乙≈丁>甲≈丙。 25. CRISPR-Cas12a系统是第二类用于编辑哺乳动物基因组的CRISPR-Cas系统，该系统主要包含crRNA和Cas12a蛋白两部分，crRNA能特异性识别并结合特定的DNA序列，从而引导Cas12a蛋白到相应位置剪切DNA。某科研团队基于CRISPR-Cas12a系统对宫颈癌细胞中的KIFC1基因进行敲除，来探讨KIFCI基因在宫颈癌细胞中的功能及对宫颈癌HeLa细胞增殖的影响。 （1）在CRISPR-Cas12a系统中，crRNA的序列与目的基因特定碱基序列部分结合，结合区域最多含__________种核苷酸；细菌细胞中的__________也能起到类似Cas12a蛋白的作用。若要将KIFCI基因从目标DNA上剪切下来，需要设计__________种crRNA。 （2）为保证目的基因与PX458质粒正确连接，在扩增目的基因时，应在引物端加入相应的限制酶序列，其中P1的碱基序列为5′__________3′（写出前9个碱基）。采用PCR技术对一个DNA进行扩增时，第n次循环共需要引物__________个。 （3）在目的基因与PX458质粒连接时，可用__________（填“E.coliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”）进行连接。 （4）将crRNA-Cas12a重组载体成功转染至HeLa细胞，与对照组相比，实验组中KIFCl蛋白表达量如图2所示，细胞数目的变化如图3所示，由此可得出的结论是__________，判断依据是__________。 【答案】（1） ①. 8##八 ②. 限制酶（限制性内切核酸酶） ③. 2##二##两 （2） ①. CAGCTGCTC ②. 2n （3）T4DNA连接酶 （4） ①. KIFC1基因可以促进HeLa细胞的增殖 ②. 敲除细胞株中KIFC1蛋白表达量明显下降，证明HeLa细胞KIFC1基因敲除成功：KIFCl敲除组细胞数目显著低于对照组，表明KIFC1敲除可使HeLa细胞增殖能力下降 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的筛选和获取：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：个体水平上的鉴定。 【小问1详解】 在CRISPR-Cas12a系统中，crRNA的序列与目的基因特定碱基序列部分结合，结合区域既有DNA也有RNA，故最多有种核苷酸（4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸）；Cas12a蛋白可以到相应位置剪切DNA，其作用相当于限制酶；若要将KIFCI基因从目标DNA上剪切下来，需要有两个切口，而crRNA的识别具有特异性，故需要2种crRNA。 【小问2详解】 扩增目的基因时，应在引物端加入相应的限制酶序列，引物需要与模板链的3'端结合，按照碱基互补配对原则保证子链从5'向3'延伸，结合图示可知，P1的碱基序列为5′CAGCTGCTC3′；一个DNA分子有两条链，第n次复制形成2n个DNA，相当于新合成2n-1个DNA分子，合成一个DNA分子需要两个引物，因此需要的引物数目为2n-1×2=2n个。 【小问3详解】 T4DNA连接酶可连接黏性末端和平末端，故在目的基因与PX458质粒连接时，可用T4DNA连接酶连接。 【小问4详解】 结合图示可知，敲除细胞株中KIFC1蛋白表达量明显下降，证明HeLa细胞KIFC1基因敲除成功：KIFCl敲除组细胞数目显著低于对照组，表明KIFC1敲除可使HeLa细胞增殖能力下降，据此可知，KIFC1基因可以促进HeLa细胞的增殖。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$