期末压轴题提升练（期末复习专项训练）高二生物下学期浙科版

**基本信息** 高中生物学压轴题专项训练，聚焦8大核心模块，通过典型例题强化生命观念与科学思维，提升综合解题能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |光合作用与呼吸作用|4题|图表分析、实验设计|从过程机理到环境影响，构建物质能量观| |细胞分裂|3题|图像识别、异常分析|有丝分裂与减数分裂比较，建立结构功能观| |遗传规律|3题|系谱分析、基因定位|从分离自由组合到连锁互换，培养逻辑推理| |作物育种|3题|变异判断、育种方案|基于变异原理设计育种流程，强化应用能力| |动物调节|3题|调节机制、实验探究|神经-体液-免疫调节网络，构建稳态观念| |生态系统|2题|功能分析、能量计算|生态系统结构功能整体性，树立生态观| |细胞基因工程|3题|技术应用、综合设计|从基础操作到实际应用，培养工程思维| |实验探究|2题|实验设计、结果分析|遵循科学探究流程，提升实验设计能力|

压轴题提升练——答案 压轴一：光合作用与呼吸作用 ❶细胞呼吸作用过程及其调节 (1)＜ 8 (2)高温引起气孔关闭，胞间CO2浓度降低，光合速率下降；高温条件下RCA的活性下降 (3)证明高温对光合作用有胁迫效应；判断高CO2浓度对高温胁迫的补偿程度 高温 正常CO2浓度 ＞ ＜ ❷光系统与电子传递链 (1)H2O C3 提供能量 PSI PQH2转化成PQ（或PQH2分解） 上升 (2)G1蛋白 抑制 G3蛋白 抑制 ❸CO2同化的三种途径 (1)叶肉 PEP羧化酶和RuBP羧化酶 (2)实验思路：将PEP羧化酶基因敲除突变体玉米（P-株）和野生型玉米（W株）置于相同的高温强光环境中培养一段时间，其他环境条件相同且适宜，测定并比较二者的光合效率（或光合午休现象） 预期结果：突变体玉米（P-株）的光合效率低于野生型玉米（W株）（或突变体玉米的光合午休现象明显强于野生型玉米） (3)白天PEP羧化酶活性低，CO2与PEP结合少，使得CO2能更多地进入叶绿体，为卡尔文循环提供充足的原料 可吸收CO2并将其转化为苹果酸储存于液泡中，为白天光合作用储备原料 (4)B、C、A B曲线中午光合速率明显下降（中午出现光合午休现象），符合C3植物特点；C曲线中午光合速率下降不明显（中午几乎不出现光合午休现象），符合C4植物特点；A曲线白天几乎不吸收CO2，夜晚吸收CO2，符合CAM植物特点 ❹光呼吸与光抑制 (1)叶绿体基质 叶绿体 (2)停止光照，光反应停止，NADPH和ATP不再产生，C3还原受阻，而短时间内CO2固定仍在进行，导致C5含量减少，光呼吸增强，释放的CO2增加 (3)蓝紫光或红光 强光照射下，电子传递链传递速率下降，活性氧积累，叶绿素含量降低 褪黑素能提高SOD的活性，促进活性氧转化，同时提高电子传递链传递速率，增加叶绿素含量，从而缓解强光条件下的光抑制 压轴二：细胞的有丝分裂与减数分裂 ❶有丝分裂与减数分裂综合 (1)DNA 复制（或染色体复制） 着丝粒分裂 (2)有丝分裂后期或减数第二次分裂后期 乙、丙 (3)极体 (4)精原细胞或次级精母细胞 (5)心肌细胞凋亡率（或心肌细胞存活情况） 阿霉素 + 生物制剂 Q 甲组和丙组的心肌细胞凋亡率低于乙组 ❷减数分裂过程的分裂异常问题 (1)减数第一次 前期 B1C1 (2)DNA的复制 D2E2 (3)甲 ① (4)次级卵母细胞 Ab (5)减数第一次分裂后期，含有B、b基因的同源染色体没有分开，移向了细胞的同一极 ❸分裂过程中的染色体标记问题 (1)初级精母细胞 4 AB和ab (2)8 有 ③④ (3)F～G H～I 同源染色体分离，分别进入两个子细胞中 (4)0或2或4 3/4 压轴三：遗传规律与人类遗传病 ❶基因连锁与互换问题 (1)1∶2∶1 (2)自交 (3)品系A Ⅱ In4与In5 ❷遗传系谱图与电泳图谱的综合分析 (1)A/a bbXAXa (2)Ⅰ-1 1/10 100% (3)②④⑤⑥⑦ (4)同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换 如图： ❸基因定位问题 (1)1 (2) 位于同一个基因中 （♀）杏色眼∶（♀）浅杏色眼∶（♂）杏色眼∶（♂）白眼=1∶1∶1∶1（或杏色∶浅杏色=1∶1） (3)父本 d、Ri d+、Rs 减Ⅰ 压轴四：作物育种与生物变异 ❶基因突变类型的判断与探究 (1)隐性 5∶1 (2)不一定 也可能是S1基因片段发生碱基的替换或者增添，导致mRNA上的终止密码子提前出现，从而导致突变后基因表达的肽链更短 (3)基因发生碱基的替换后，出现了两个限制酶A的切割位点 (4)可育 21∶11 1/2 ❷常见的育种方式对比与分析 (1)染色体数目变异 基因突变具有不定向性和低频性，不易获得目的植株 (2)继续自交，淘汰不良性状，直至不再出现性状分离 (3)茎秆粗壮，果实中糖类和蛋白质含量高 不可育 减数分裂时联会紊乱，无法形成正常生殖细胞，不可育 ❸雄性不育与三系法、两系法杂交育种 (1)人工去雄 (2)X射线、γ射线、紫外线、激光等物理因素或亚硝酸、硫酸二乙酯、碱基类似物等化学因素 否 雄性不育个体只能作母本，不能正反交 (3)基因座位 替换、缺失 (4)B会抑制M的表达 mmBb、MMbb 雄性可育：雄性不育=45:7 MMBb 压轴五：动物生命活动的调节 ❶下丘脑参与生命活动的调节 (1)抗利尿激素 促进肾小管和集合管对水的重吸收 皮质 醛固酮 (2)肝糖原的分解和非糖物质的转化 神经调节 (3)毛细血管收缩 甲状腺激素 协同 (4)乙 > ❷特异性免疫综合 (1)免疫防御 免疫监视 (2)③ (3)抗肿瘤免疫可能源于DB1给药前已存在于肿瘤微环境（TME）中的CD8+T细胞的再激活 观点：支持；理由：FTY720处理可有效降低血液中T细胞的数量，但并不影响DB1的抗肿瘤疗效 (4)DB1主要聚集在肿瘤组织中促进IL-10分泌，在正常组织中IL-10含量很少，中性粒细胞可以正常进行免疫清除功能 ❸自身免疫病发病原理及治疗 (1)骨髓中的造血干细胞 浆细胞 病菌与B细胞接触 辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合 (2)自身免疫 输入的抗体可通过特异性结合致病分子(如细胞因子、免疫细胞表面受体)，阻断异常免疫反应、调节免疫细胞功能、抑制免疫复合物形成等，减轻自身免疫攻击引发的炎症和损伤，从而缓解症状 (3)免疫抑制剂 (4)血清中存在针对患者红细胞的抗体，这些抗体与红细胞表面的抗原结合，引发免疫反应，最终导致红细胞破裂 这些细胞释放组胺等物质，引起毛细血管扩张和血管壁通透性增强 压轴六：生物与群落 ❶生态系统三大功能 (1)群落 等距取样 直接 (2)信息传递 抑制 低浓度促进，高浓度抑制 (3)促进地下部分生长，扩大其吸收氮的面积 促进地上部分生长，促进其光合作用 (4)10.8 6.7% ❷生态工程综合 (1)分解者 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物 (2)（能量的）转化和传递 11% 蔬菜脱落的茎叶先被鱼取食，排泄的粪便再被分解者利用，实现了能量多级利用，提高了能量的利用率 (3)循环和整体 (4)CDE 压轴七：细胞工程与基因工程 ❶植物细胞工程技术的应用 (1)PEG融合法 高Ca2+-高pH融合法 (2)38 四 (3)愈伤组织 消毒 无菌水 (4)不需要 (5)低氧胁迫细胞诱导产生次生代谢物 ❷动物细胞工程技术的应用 (1)人的乳腺癌细胞 (2)灭活病毒诱导法 (3)抗体检测 无菌无毒 95%的空气 (4)能准确识别抗原的细微差异 a (5)药物引起相关基因的表达（转录和翻译），产生相关蛋白 ❸胚胎工程与基因工程技术的综合应用 (1)Sau3AⅠ 都不能 (2)牛乳腺蛋白（在乳腺细胞特异表达的） 显微注射 (3)能在含氨苄青霉素的培养基上存活，不能在含有四环素的培养基上存活 (4)桑葚胚或囊胚 (5)抗原—抗体杂交 (6)大肠杆菌为原核生物，无内质网和高尔基体，不具备加工人乳铁蛋白的能力 压轴八：实验探究 ❶对照实验的设计、分析与评价 (1)大脑皮层 Na 传入神经 (2)甲状腺激素、性激素 抑制 (3)将炎症模型小鼠随机均分成甲、乙、丙三组，并测量三组小鼠的血压值；然后给甲组小鼠饲喂普通食物，乙组小鼠饲喂添加适量糖皮质激素的相同食物，丙组小鼠饲喂添加等量药物A的相同食物，在相同且适宜的条件下培养一段时间；观察三组小鼠的炎症状况，测量并比较小鼠的血压变化 丙组小鼠炎症基本缓解，血压值和甲组小鼠基本相同，乙组小鼠比甲组小鼠炎症减轻，但症状比丙组明显，且血压明显升高 ❷遗传规律验证实验的设计 (1)遵循 两对等位基因分别位于常染色体和X染色体上（非同源染色体上） (2)BbXRXr、BbXRY 5/6 (3)易饲养、繁殖快、后代数量多、相对性状易于区分、染色体数目少 (4)正反交（纯合直毛雌×纯合截毛雄、纯合截毛雌×纯合直毛雄） 若正反交子代表现型一致，则基因位于常染色体上；若正反交子代表现型不一致，则基因位于X染色体上 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 压轴题提升练 目录 压轴一：光合作用与呼吸作用 ❶细胞呼吸作用过程及其调节 ❷光系统与电子传递链 ❸CO2同化的三种途径 ❹光呼吸与光抑制 压轴二：细胞的有丝分裂与减数分裂 ❶有丝分裂与减数分裂综合 ❷减数分裂过程的分裂异常问题 ❸分裂过程中的染色体标记问题 压轴三：遗传规律与人类遗传病 ❶基因连锁与互换问题 ❷遗传系谱图与电泳图谱的综合分析 ❸基因定位问题 压轴四：作物育种与生物变异 ❶基因突变类型的判断与探究 ❷常见的育种方式对比与分析 ❸雄性不育与三系法、两系法杂交育种 压轴五：动物生命活动的调节 ❶下丘脑参与生命活动的调节 ❷特异性免疫综合 ❸自身免疫病发病原理及治疗 压轴六：生物与群落 ❶生态系统三大功能 ❷生态工程综合 压轴七：细胞工程与基因工程 ❶植物细胞工程技术的应用 ❷动物细胞工程技术的应用 ❸胚胎工程与基因工程技术的综合应用 压轴八：实验探究 ❶对照实验的设计、分析与评价 ❷遗传规律验证实验的设计 压轴一：光合作用与呼吸作用 1．【细胞呼吸作用过程及其调节】研究者将长势相同的某植物幼苗均分成7组，分别置于不同温度下，先暗处理1h，再光照1h，其他条件相同且适宜，测其干重变化，结果如图所示。 (1)光照下该植物在26℃时的真光合速率_______（填“＞”“＝”或“＜”）32℃时的真光合速率，该植物在28℃的温度条件下，进行8h光照+16h黑暗后的干重变化为________mg。 (2)光合作用暗反应关键酶Rubisco活性受Rubisco活化酶（RCA）的严格调控，RCA对高温极其敏感，在盛夏晴朗的午后，上述植株出现了明显的光合午休现象，请分析该现象出现的原因：________（答出两点）。 (3)有研究表明在高温胁迫下，高浓度CO2对光合作用具有一定的补偿效应。为验证这一结论，利用长势相同的植株若干设计了如下实验： 组别 对照组 实验组1 实验组2 温度设置 常温 ① CO2浓度 ② 正常CO2浓度 高CO2浓度 净光合速率 a b c Ⅰ．此实验设置对照组的具体目的为_________（答出两点）。 Ⅱ．请补充表格中的内容：①_________，②_________，并预测实验结果：a_________b，b_________c（填“＞”“＝”或“＜”）。 2．【光系统与电子传递链】当光照过强，植物吸收的光能超过植物所需时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制现象。植物在长期进化过程中形成了多种方法来减轻光抑制现象。光合电子传递链主要由光系统Ⅱ（PSⅡ）、质体醌（PQ）、细胞色素b6f和光系统Ⅰ（PSI）等复合体组成。 (1)植物体内存在线性电子传递和环式电子传递，过程如图。环式电子传递是植物体的光保护机制之一。 ①在光照条件下，光系统Ⅱ吸收光能产生高能电子，光系统Ⅱ中部分叶绿素a失去电子转化为强氧化剂从________中夺取电子释放O2。光系统Ⅰ吸收光能产生强还原剂，使________还原，该还原剂在暗反应中的作用还有________。 ②过强的光照导致叶绿体中过剩的e-以O2作为最终受体，产生和H2O2损伤类囊体薄膜。强光会激活由________（填“PSⅠ”或“PSⅡ”）推动的环式电子传递途径，该途径一方面消耗过剩光能，减少和H2O2的产生；另一方面，因________（过程）产生H+，H+仍能形成跨膜质子梯度，从而使光反应产生的ATP/NADPH的比值________（填“上升”“下降”或“不变”），最终起到光保护作用。 (2)科研人员发现，过量红光照射会引起类囊体膜上质体醌大量损耗，进而导致PSⅡ因电子无法输出而受损降解。当类囊体中质体醌不足时，叶绿体中的质体小球会向其释放质体醌以保护PSⅡ。质体醌的释放受质体小球中的G1蛋白、G3蛋白调控。为研究具体调控机制，研究者构建了相应缺失突变植株进行了实验，结果如下图。请根据实验结果，将调控机制补充完整（□中填写“G1蛋白”或“G3蛋白”，括号中填写“促进”或“抑制”）。①________②________③________④________ 3．【CO2同化的三种途径】自然界的绿色植物根据CO2的固定途径不同可分为C3、C4和CAM三种类型。请据图回答下列问题： (1)图1表示C4植物CO2的固定途径，光反应发生在_____细胞；固定CO2的酶有_____。 (2)玉米是典型的C4植物，在高温强光条件下一般不会出现光合午休现象（即光合效率下降）。科学研究表明：C4植物体内的PEP羧化酶可以缓解光合午休现象。请以PEP羧化酶基因敲除突变体玉米（P-株）和野生型玉米（W株）作为材料设计实验验证上述结论，并写出实验思路及预期结果（检测方法不作要求）。 实验思路：_____。 预期结果：_____。 (3)景天酸代谢植物(CAM)生活在炎热、干旱、强光照的环境中，形成了一种特殊的CO2固定途径，如图2所示。该类植物白天PEP羧化酶活性降低有利于卡尔文循环，原因是_____；夜晚气孔开放的意义是_____。 (4)图3表示不同地区的三类植物在晴朗夏季的光合作用日变化曲线，则C3、C4和CAM植物分别对应图中的_____（用字母A、B、C表示），判断依据是_____。 4．【光呼吸与光抑制】当植物吸收的光能超过光合作用利用量时，过剩光能会破坏光反应的反应中心，导致光合速率下降，该现象称之为光抑制。植物体可通过叶绿体运动、光呼吸等方式降低光抑制。光照条件下，叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5，O2与C5结合后经一系列的反应释放CO2的过程称为光呼吸。 (1)光呼吸时，C5和O2结合的反应发生在______（具体场所）中。叶绿体可以直接借助______（细胞结构）进行运动，将椭球体的侧面朝向光源以快速响应强光下的自我保护，从而降低光抑制。 (2)正常进行光合作用的水稻，突然停止光照，叶片CO2释放量先增加后降低，CO2释放量增加的原因______。 (3)在强光照射下，过剩的光能导致植物产生活性氧，活性氧的过度积累是导致光抑制的重要原因。现探究一定浓度的褪黑素对强光照射下植物体内部分生理指标的影响，结果如下图： SOD的活性 电子传递链传递速率 叶绿素相对含量 a正常光照 40 3.4 61.3 b强光 62 1.1 39.4 c强光+褪黑素 74 2.7 50.3 （注：SOD可催化活性氧转化成氧气和过氧化氢） ①本项试验中科研人员测定叶绿素含量的方法是：测定色素提取液在______（“蓝紫光”、“红光”、“蓝紫光或红光”）下的吸光值（吸光值的大小与有色物质的含量成正比），进而计算出叶绿素的含量。 ②分析a、b两组，出现光抑制的原因是______。 ③根据上述的实验结果，分析褪黑素缓解强光条件下光抑制的机理是______。 压轴二：细胞的有丝分裂与减数分裂 1．【有丝分裂与减数分裂综合】下图1表示细胞分裂过程中核DNA和染色体数目的变化，图2表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系；图3表示某个生物处于细胞分裂不同时期的细胞图像，图4表示某雄性动物（2n=4）体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系。 (1)图1中“B→C”核DNA数量增倍是______所导致的，“G→H”染色体数量增倍是______所导致的。 (2)图2中CD段发生的时期是______，图3中______细胞处于图2中的BC段。 (3)若丙细胞是乙细胞的子细胞，则丙细胞的名称是______。 (4)图4中Ⅰ所示数量关系的细胞可能是______。 (5)为探究生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡是否具有一定程度的保护作用，研究者设计了如下三组实验：甲组加入培养液+心肌细胞+生理盐水；乙组加入培养液+心肌细胞+阿霉素；丙组加入培养液+心肌细胞+X。每组设置若干个重复样品，每组所加心肌细胞数量相同。各组样品在相同且适宜的条件下培养。回答下列问题： ①该实验的因变量是______，丙组中的X是______。 ②若实验结果是 ______，则说明生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡具有一定程度的保护作用。 2．【减数分裂过程的分裂异常问题】图1表示用不同颜色的荧光标记某雌性动物（2n=8）中两条染色体的着丝粒（分别用“●”和“○”表示），在荧光显微镜下观察到它们的移动路径如箭头所示；图2表示细胞分裂过程中每条染色体DNA含量变化图；图3表示减数分裂过程中细胞核内染色体数变化图；图4为减数分裂过程（甲~丁）中的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的数量关系图；图5表示某哺乳动物的基因型为AaBb，某个卵原细胞进行减数分裂的过程，不考虑染色体互换，①②③代表相关过程，I~Ⅳ表示细胞。回答下列问题： (1)图1中①→②过程发生在_________分裂_________时期；细胞中③→④过程每条染色体含DNA含量相当于图2中_________段的变化。 (2)图2中A1B1段上升的原因是细胞内发生_________，若图2和图3表示同一个细胞分裂过程，则图2中发生C1D1段变化的原因与图3中__________段的变化原因相同。 (3)非同源染色体的自由组合发生在图4的__________时期（填甲、乙、丙、丁）；等位基因的分离发生在图5中的_________（填序号）过程中。 (4)图5中细胞Ⅱ的名称为_________。细胞Ⅲ的基因型是aaBB，则细胞Ⅳ的基因型是________。 (5)若细胞Ⅳ的基因型为ABb，其原因可能是________。 3．【分裂过程中的染色体标记问题】下图1表示基因型为AaBb的某动物细胞分裂过程示意图（图中仅显示部分染色体），图2是细胞分裂过程中同源染色体对数的变化曲线。请分析回答： (1)图1中，细胞②的名称是___，其中有染色体___条，细胞②经减数分裂最终形成的子细胞基因型为____。 (2)图1中，细胞⑤中有_____个核DNA分子，细胞⑤_____（填“有”或“无”）同源染色体，①～⑥中，可能不含X染色体的细胞是_____（填序号）。 (3)图2中，可发生非同源染色体自由组合的是_____段，细胞④对应于图2中的_____段，图2中出现GH段的原因是_____。 (4)某卵原细胞（2N=4）中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记，该卵原细胞在含14N的环境中进行减数分裂，减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体有_____条。其产生含有15N标记的卵细胞的概率为_____。 压轴三：遗传规律与人类遗传病 1．【基因连锁与互换问题】研究者对雄性不育系（品系Z）的小粒性状开展了相关研究。 (1)将品系Z与正常粒水稻（品系A）杂交，F1籽粒为中间型（大小介于A与Z之间）。F1自交，F2中正常粒∶中间型∶小粒约为__________。由此可知，籽粒大小的遗传遵循基因的分离定律。 (2)大田中，利用品系Z与品系A生产杂交种子时，得到的杂交种子中易混入品系A__________所形成的种子，可根据籽粒大小机械化筛选，在保证种子纯度的同时大幅降低生产成本。 (3)研究者欲通过实验对控制小粒性状的基因进行定位。 ①将品系Z与品系A杂交，得到子代后自交，筛选出小粒植株，再与_______杂交，重复上述操作多次后，获得表型为小粒、其他性状与品系A一致的品系N。初步将控制小粒性状的基因定位于2或8号染色体上。 ②InDel指同一物种不同个体之间基因组相同位点发生的DNA片段插入或缺失，可作为分子标记。研究者选择2号染色体上InDel标记In1，对品系A、N以及A与N杂交后代F1、F2进行检测，部分电泳结果如图1所示。 通过实验发现，F2中小粒水稻电泳条带的类型主要为__________，从而判断出控制小粒性状的基因在2号染色体上；若选择8号染色体上的InDel标记In2检测上述F2中的小粒植株，请画出电泳条带的类型，并标注比例__________。 ③进一步利用2号染色体上不同InDel标记In3～In8检测F2中1000株小粒植株，统计结果见图2。同一条染色体上基因发生重组的概率与基因之间的距离一般呈正相关。据图2判断，控制小粒性状的基因位于标记__________之间。 后续研究确定了该区域的基因L是控制小粒性状的基因。 2．【遗传系谱图与电泳图谱的综合分析】已知某遗传病由两对独立遗传的基因（A/a和B/b）控制，其中一对基因位于性染色体上，a基因和b基因均可独立导致该遗传病的发生。不考虑X、Y染色体的同源区段及其他变异。某家系该遗传病的系谱图及相关成员基因电泳结果如下图所示。电泳图谱显示A、a、B、b基因片段经酶切后形成的条带位置不同。已知条带②对应A基因。回答下列问题： (1)根据电泳结果判断，______基因（填A/a或B/b）位于性染色体上。其中Ⅱ-1的基因型是______。 (2)Ⅱ-2的A基因一定来源于_____（填“Ⅰ-1”或“Ⅰ-2”）。若某地a基因的基因频率为25％，Ⅱ-2与该地一正常女性婚配，生出患病孩子的概率为_____，若该夫妻生下一患病孩子，再生一个正常的女孩的概率是____。 (3)据所掌握生物学知识判断，不发生变异的情况下，下列哪些细胞中可以含有两条X染色体______。 ①精细胞②卵原细胞③初级精母细胞④初级卵母细胞⑤次级精母细胞⑥次级卵母细胞⑦造血干细胞 (4)若如图细胞代表某健康男子的一个精细胞（只表示出部分染色体），可判断在形成该细胞过程中发生了______，请在下图中画出同一次级精母细胞产生的，除该细胞外的另一精细胞内最可能的染色体图_____。 3．【基因定位问题】黑腹果蝇的野生型为红眼。其X染色体上的①位点DNA发生突变（用b标记）控制白眼，②位点DNA发生突变（用e标记）控制杏色眼。其Ⅱ号染色体上的分离异常因子SD可影响减数分裂，SD杂合雄果蝇（SD/SD+）只产生携带SD的配子，而杂合雌果蝇则不表现分离异常。研究发现，SD是一个基因连锁复合体，其中d是导致分离异常的基因，由野生型d+突变而来，另有与细胞正常分裂有关的R基因，根据其对d表达产物的敏感程度分为Ri（不敏感）和Rs（敏感）。d表达产物作用于Rs，使携带Rs的次级精母细胞无法正常分裂，导致精子发育异常。 回答下列问题： (1)正常雄性黑腹果蝇的精原细胞处于有丝分裂中期时含有__________条X染色体。 (2)选择能正常减数分裂的果蝇研究X染色体相应位点的突变杂合子和突变纯合子的表型如下表所示。 突变位点 突变杂合子 突变纯合子 备注 ①位点 红眼 白眼 突变杂合子是指该位点同时存在正常和突变 突变纯合子是指该位点已经全部发生了突变 ②位点 红眼 杏色眼 在双突变杂合子中，两个突变位点发生突变的情况存在如图所示的四种可能类型，其中“+”表示野生型的相应基因，请将类型②③的图示补充完整：②______、③______。 科研人员选择杏色眼雌性和白眼雄性个体做亲本杂交，F1代果蝇雌性都是浅杏色眼、雄性都是杏色眼，可以判断两个突变位点__________（填“位于同一个基因中”或“位于不同的基因中”）。预期F2的表型及其比例为______________________________________。 (3)研究人员用SD杂合果蝇与野生型（SD+/SD+）果蝇进行正反交实验。若正交实验子代全部为SD杂合果蝇，则亲本中SD杂合果蝇为______（填“父本”或“母本”）。可以推断SD杂合雄果蝇中的d、d+、Ri、Rs四个基因在染色体上的分布为：_________________在SD所在的Ⅱ号染色体上、__________________在SD+的Ⅱ号染色体上，d基因发挥作用在_____（填“减Ⅰ”或“减Ⅱ”）时期。 压轴四：作物育种与生物变异 1．【基因突变类型的判断与探究】水稻(2n=24)是雌雄同株植物。现有两种雄性不育突变体L和M，均由单基因突变引起。将突变体L与纯合野生型杂交得到子代N，N自交得到的中可育∶雄性不育=3∶1。回答下列问题： (1)突变体L的雄性不育突变为___________(填“显性”或“隐性”)突变。N自交得到的F1随机授粉，后代中可育∶雄性不育=___________。 (2)突变体L的雄性不育由S2基因(由S1基因突变而来)控制。检测发现S2基因编码的多肽链比S1基因编码的短，该现象___________(“一定”或“不一定”)是由S1基因片段缺失导致的，原因是___________。 (3)科研人员用限制酶A处理突变体M和野生型的相关基因片段，PCR扩增后进行电泳，结果如图所示。从基因突变类型的角度分析，突变体M组出现三个条带的原因是___________。 (4)若突变体L、M的雄性不育基因不在同一对同源染色体上，将M与N杂交得F1。 ①若突变体M的雄性不育突变为隐性突变，则F1的表型为___________。F1自交所得的F2中可育∶雄性不育=___________。 ②若F1中可育∶雄性不育=1∶1，则突变体M与野生型杂交的子代中，雄性不育株的占比为___________。 2．【常见的育种方式对比与分析】香蕉（2N＝22）是一种营养含量极高的水果，其果实不丰满（A）对果实丰满（a）为显性，无病斑（B）对有病斑（b）为显性。两对基因分别位于两对同源染色体上，下图利用品种甲（AABB）和乙（aabb）通过三种育种方法（I—Ⅲ）培育纯合优良品种果实丰满无病斑（aaBB）的过程： (1)作物育种依据的是遗传学的相关原理，图示过程为可遗传变异在香蕉培育过程中的应用。育种工作者常通过花药离体培养获得aB的单倍体植株，再通过方法I获得具有优良性状的植株，方法I的原理为________；在农业生产上一般不采用方法Ⅲ的原因是_________。 (2)运用方法Ⅱ培育优良品种时，先将F1（AaBb）植株自交获得子代（F2），F2中出现优良性状果实丰满无病斑植株，为获得稳定遗传的性状，下一步应__________。 (3)方法Ⅳ是常见的无籽香蕉培育的过程，④过程中丙经过处理后获得多倍体香蕉丁，丁的特点为___________（答到2点即可）；植株戊________（填“可育”或“不可育”），请说明原因_________。 3．【雄性不育与三系法、两系法杂交育种】水稻是雌雄同株植物，袁隆平创造的三系杂交水稻法让世界亿万人民远离饥饿，水稻雄性不育系的发现为杂交水稻的研究成功奠定了基础。 (1)利用某些雄性不育品系进行人工杂交实验时，可以省去________步骤。 (2)常规育种培育雄性不育品系的第一步是获取变异个体。科研工作者可通过________（答两种常用的具体方法）处理水稻种子或幼苗，提高突变频率。科研人员发现水稻的雄性不育品系有细胞质雄性不育品系、细胞核雄性不育品系。现发现一株雄性不育水稻甲，欲设计正反交实验验证甲的雄性不育类型，你认为是否可行？________（填“是”或“否”），理由是：________。 (3)甲的雄性不育由M2基因（由M1基因突变而来）控制。将M1和M2的mRNA翻译区进行序列比对，发现在M2的mRNA序列第232位和233位核苷酸之间插入1386个核苷酸。由此可知，该基因突变改变了基因中碱基数目和排列顺序，但基因在染色体上的位置，即________没有改变。除此之外，M1基因还可因特定碱基进行________（答出2点）而变为其他等位基因。 (4)研究人员用雄性不育植株与雄性可育植株杂交（雄性不育和雄性可育分别由基因M、m控制，且基因M的表达还受另一对等位基因B、b影响），再让F1中雄性可育植株自交，结果如下表所示。 亲本 F1 F2 母本：雄性不育植株 父本：雄性可育植株 雄性不育植株：雄性可育植株=1:1 雄性不育植株：雄性可育植株=3:13 ①B/b基因对M/m基因表达的影响表现为________。 ②表中父本和母本的基因型分别为________。让F2随机交配，后代表型及比例为________。要确保雄性不育品系的留存，最佳方案是让F2雄性不育水稻与基因型为________的雄性可育水稻杂交。 压轴五：动物生命活动的调节 1．【下丘脑参与生命活动的调节】图1是马拉松运动员在比赛前后体内由下丘脑参与的生命活动调节的部分过程。图2表示运动员由T1环境进入T2环境的过程中产热量和散热量的变化曲线。回答下列问题： (1)比赛过程中大量出汗使运动员尿量减少，是下丘脑通过图1中激素b调节的结果，则激素b是______，其作用是______。另外，大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低，肾上腺______（填“皮质”或“髓质”）增加分泌______来维持血钠含量的平衡。 (2)运动员在比赛的中后期，体内的血糖来源于______。图1中下丘脑调节激素a分泌的方式为______（填“神经调节、体液调节或神经—体液调节”）。 (3)寒冷时，散热增强，人体通过调节使皮肤______，汗腺分泌减少等方式来减少散热，以维持体温的相对稳定。另外寒冷刺激使下丘脑兴奋，可引起骨骼肌战栗，产热增加。与此同时，相关神经兴奋后可以通过下丘脑和垂体促进图1中腺体A释放激素d______，促进细胞代谢，其与肾上腺素在生理作用上表现为______（填“协同”或“相抗衡”）作用。 (4)图2中表示散热量的是曲线______，图中的T1______T2（填“>”或“<”）。 2．【特异性免疫综合】癌症免疫疗法旨在利用自身免疫系统的力量对抗癌症，细菌免疫疗法已成为一种强效且动态的癌症治疗策略。我国科学家采用基因工程技术构建了一种能在肿瘤微环境（TME）中增殖的抗肿瘤菌株DB1，并对其免疫特性进行研究。 回答下列问题： (1)细菌免疫疗法应用于癌症治疗往往受到双重挑战，从免疫系统的功能分析，一方面细菌需要逃避免疫系统的________功能；另一方面需要激活免疫系统的________功能，从而识别和清除肿瘤细胞。 (2)研究发现DB1抗肿瘤机制与和两种T细胞有关，研究人员对黑色素瘤小鼠进行了下表所示4种处理，若观察到________组处理的小鼠肿瘤体积减小，其余组增长，则可以说明DB1介导的肿瘤治疗中的关键细胞是细胞。 组别 未采用DBl治疗组 DB1治疗组 编号 ① ② ③ ④ 注射抗体类型 抗细胞 抗细胞 抗细胞 抗细胞 抗体 抗体 抗体 抗体 (3)TME中浸润很多被抑制的免疫细胞。本研究发现，通过抗原呈递激活的免疫过程通常需要4-7天才能发挥效应，而DB1介导的肿瘤抑制作用在治疗的第1天即可观察到。由此研究人员提出的假说：________。为了验证该假说，研究人员用FTY720抑制T细胞从淋巴器官的迁移，并检测肿瘤生长（图a）和血液中CD8⁺T细胞含量（图b）。该结果能否验证上述假说，请阐述你的观点和理由________。 (4)DB1会促进肿瘤组织内巨噬细胞分泌白细胞介素IL-10，与中性粒细胞上的受体IL-10R结合，限制中性粒细胞（血液中广泛分布的具有吞噬功能的细胞）的活动，从而避免DB1被中性粒细胞吞噬。该信号转导机制并不会导致机体正常组织中DB1的感染，请阐述可能的原因是________。 3．【自身免疫病发病原理及治疗】血清疗法作为一种传统的医疗手段，经过多年的发展和改进，已经成为治疗各种疾病的重要方法之一。例如通过注射含有抗体的血清来增强人体免疫力，能有效治疗各种感染性和免疫性疾病。如图为针对某病菌产生血清抗体的部分过程示意图。回答下列问题： (1)图中细胞b来源于______，细胞d为______，激活细胞c需要两个信号：第一个为______；第二个为____________________。 (2)血清疗法在类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等疾病的治疗中有着广泛的应用。在免疫学中类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等病属于______病。通过特定抗体的注入可以缓解症状并减少病情发展，分析其原理是_____________________________________。 (3)血清疗法在器官移植术后的治疗中也发挥了重要作用。注射含有______的血清可以有效地抑制机体对移植器官的免疫排斥反应。 (4)进行血清治疗后可能会使患者发生溶血反应（红细胞膜被破坏，致使血红蛋白从红细胞流出的反应），分析其原因是________________________。血清中的某些成分可能作为过敏原，导致过敏者出现皮肤红肿等过敏反应。这是因为相同的过敏原再次进入机体时，与致敏的肥大细胞表面的抗体特异性结合，使___________________，进而导致皮肤红肿。 压轴六：生物与群落 1．【生态系统三大功能】加拿大一枝黄花（SC）作为观赏植物引入中国后，因其强大的繁殖与扩散能力，逐步发展成为入侵物种，威胁生物多样性与农业生产。为探究其快速入侵的原因，研究者进行了系列实验。 (1)入侵的加拿大一枝黄花与本土生物一起组成_____。利用样方法调查某人行道两旁狭长绿化带中SC种群密度时，可采用_____法取样。SC的观赏性强体现了生物多样性的_____价值。 (2)SC会释放化学物质，抑制其他植物的生长，其花粉能吸引昆虫前来觅食，说明生态系统具有_____的功能。研究者利用其鲜叶浸提液处理小麦和绿豆种子，测定其对种子幼根生长抑制率，结果如图。 实验结果表明，不同浓度的鲜叶浸提液_____小麦种子幼根生长，对绿豆种子幼根的生长表现出_____作用。 (3)科研人员探究了氮元素（用铵态氮处理，单位：mmol·L-1）对SC地下部分和地上部分生物量的影响，部分结果如下图（对照组用10mmol·L-1铵态氮处理）所示。 实验结果表明，SC能成功入侵的机制是：在低氮条件下，_____，在高氮条件下，_____，从而提高自身的环境适应能力。 (4)碳储量是指一个特定系统（如一片森林、一块土壤、植被）在某一时间点所储存的碳的总量，下图为加拿大一枝黄花入侵某生态系统后，单位时间内该生态系统植被的碳转移途径示意图[单位：吨/（公顷·年）]。 据图分析，该时段植被碳储量应为_____吨/（公顷·年），若以碳转移量代表能量，则第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为_____（保留小数点后一位）。 2．【生态工程综合】“鱼菜共生”是一种高效的生态农业模式，通过巧妙的设计实现了“养鱼不换水、种菜不施肥”。其核心原理是鱼以蔬菜的落叶、残枝为食，鱼类的排泄物和残余饵料能转化为植物可吸收的养分（如氮元素等）；富含养分的水被蔬菜吸收净化；净化后的水再次回流至鱼池，形成“鱼肥水一菜净水一水养鱼”的生态循环系统。下图是该系统的简化能量流动示意图[单位：kJ/（m²·a）]，回答下列问题： (1)图中的微生物在“鱼菜共生”生态系统中所属组分主要是______，其在物质循环中的主要作用是_____________________________________________。 (2)该生态系统的能量流动除包括能量的输入和散失，还包括________________；假设鱼类只有两个食物来源且对饵料的同化量为80%，则从蔬菜到鱼类的能量传递效率约为______；该生态系统能提高能量利用率的原因是_______________________________________（写出1点）。 (3)“鱼菜共生”与需要大量施用化肥的传统农业相比，减少了化肥的使用并实现了系统各组分的优化组合，主要遵循了生态工程的_________________原理。 (4)为进一步提高“鱼菜共生”生态系统的经济效益和生态效益，下列提出的建议合理的是______（可多选）。 A．增加蔬菜品种的多样性和大力提高种植密度 B．引进生态位相近的多种鱼类进行养殖 C．利用智能系统监控水质 D．水体中适量添加微生物菌剂 E．在水底增加田螺（以有机碎屑为食）的养殖 压轴七：细胞工程与基因工程 1．【植物细胞工程技术的应用】Ⅰ、下图表示科学家通过植物细胞工程，培育“矮牵牛-粉蓝烟草”杂种植株的过程。根据所学知识完成下列问题： Ⅱ、银杏的次生代谢产物，如银杏黄酮（具有抑制癌细胞增殖，扩张冠脉血管、增加冠脉血液流量和解除痉挛的作用）、银杏内酯（具有促进脑血微循环、抑菌抗炎的作用）等，一般从叶片中取得，但传统栽植方法周期长、成本高、受环境影响大，无法很好满足市场需求。因而利用组织培养技术，从获得的细胞中提取，具有一定的研究意义与应用前景。请回答下列相关问题： 外植体愈伤组织试管苗植株 (1)人工诱导原生质体融合的方法基本可分为两大类-物理法和化学法，其中化学法包括_____和_____。 (2)“矮牵牛-粉蓝烟草”杂种植株的体细胞内含_____条染色体，属于_____倍体植株。 (3)研究表明，选择银杏叶片比选择胚作为外植体材料成功率更低，原因可能是诱导叶片脱分化形成_____的难度较大。因此，往往选择细胞生长分裂旺盛的部位作为外植体，但外植体也不能太嫩，因为太嫩的组织细胞虽细胞分裂较旺盛，但在_____时次氯酸钠等药品渗透也较快，在后续用_____多次冲洗也不易清除，导致细胞易失活甚至破裂。 (4)为获得银杏的次生代谢产物，_____（“需要”或“不需要”）走完上述流程图的全过程。 (5)此外，研究表明，用通气较为不良的介质封口，如塑料膜或玻璃纸，可以提升黄酮和内酯的产量，可能原因是_____。 2．【动物细胞工程技术的应用】为降低乳腺癌治疗药物的副作用，科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上，构建抗体药物偶联物(ADC)，过程如下图1所示。回答下列有关问题： (1)本实验中，小鼠注射的特定抗原应取自___________。 (2)步骤①用到的不同于植物细胞而特有方法是___________。 (3)步骤②的细胞必须经过步骤③克隆化培养和___________才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞，杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行体外培养的方式进行扩大培养。体外培养时，首先应保证其处于___________的环境，除了适宜的营养物质、温度等条件外，还需要控制气体条件是___________与5%二氧化碳的混合气体。 (4)单克隆抗体的优点是___________、与特定抗原发生特异性结合、并且可大量制备。单克隆抗体是ADC中的___________(填“a”或“b”)部分。 (5)研究发现，ADC在患者体内的作用如下图2所示。 ①单克隆抗体除了运载药物外，还有作为诊断试剂、治疗疾病等作用。 ②ADC进入乳腺癌细胞后，细胞中的溶酶体可将其水解，释放出的药物最终作用于细胞核，导致细胞凋亡，推测其原理是___________。 3．【胚胎工程与基因工程技术的综合应用】人乳铁蛋白是一种重要的药用保健蛋白。下图表示利用乳腺生物反应器生产人乳铁蛋白的部分过程，图中Tetr表示四环素抗性基因，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，五种限制酶的识别序列及切割位点如表所示。回答下列问题： 限制酶 BamHⅠ HaeⅢ BclⅠ Sau3AⅠ NotⅠ 识别序列及切割位点 G↓GATCC CCTAG↑G GG↓CC CC↑GG T↓GATCA ACTAG↑T ↓GATC CTAG↑ GC↓GGCCGC CGCCGG↑CG (1)要将人乳铁蛋白基因插入质粒，若只允许使用一种限制酶，应选择的限制酶是__________。若BamHI酶切的DNA末端与BclI酶切的DNA末端连接成重组DNA，对于该重组DNA，这两种酶_______________（填“都不能”或“只有一种能”）切开。 (2)若选用牛作为转基因动物可将人乳铁蛋白基因与_____________基因的启动子等调控组件重组在一起，可通过_____________方法将基因表达载体导入受精卵中，然后使其发育成转基因动物。 (3)据图分析，初步筛选时，含有重组质粒的受体应表现为_____________。 (4)为检测目的基因是否在供体牛中翻译成乳铁蛋白，可用相应的抗体进行_____________。 (5)培养出早期胚胎后，科学家欲进行胚胎分割移植，则应该选择发育良好、形态正常的___________，将其移入盛有操作液的培养皿中，然后用分割针进行分割。 (6)若利用转基因大肠杆菌（工程菌）则不能生产有活性的人乳铁蛋白，这是因为_________。 压轴八：实验探究 1．【对照实验的设计、分析与评价】痛风是由尿酸盐结晶沉积引发的关节炎症性疼痛疾病，临床上常用“神经阻滞疗法”缓解急性痛风性关节炎的剧烈疼痛，即在病变关节周围的神经干周围注射局麻药物及少量糖皮质激素，以阻断痛觉信号的上传通路，同时发挥抗炎作用，快速减轻疼痛和炎症反应。回答下列问题： (1)痛觉是在_____中产生的。神经阻滞疗法中，局麻药物能阻断神经细胞膜上_____的跨膜运输，从而阻止兴奋在神经纤维上的传导，局麻药物主要作用于反射弧中的_____部位（环节）。 (2)糖皮质激素的分泌过程存在分级调节和反馈调节机制，具有该特点的激素还有_____（答出2种）。糖皮质激素是通过_____（填“增强”或“抑制”）免疫反应，从而起抗炎作用的。 (3)已知糖皮质激素是一类具有强大抗炎作用的药物，但容易出现高血压等副作用，科研人员开发出一种具有良好抗炎作用的药物A．药物A对炎症的疗效比糖皮质激素更好且副作用小，现提供若干炎症模型小鼠和必要的实验器材、药品，请设计实验验证该结论。 ①实验思路：_____。 ②预期实验结果_____。 2．【遗传规律验证实验的设计】已知果蝇的红眼（R）对白眼（r）为显性，位于X染色体上；灰身（B）对黑身（b）为显性，位于常染色体上。一只灰身红眼雌果蝇与一只灰身红眼雄果蝇交配，子代中灰身白眼雄果蝇占3/16. (1)基因R/r与基因B/b的遗传______（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，理由是______。 (2)题中亲本的基因型分别为______，子代的灰身红眼雌蝇中，杂合子占的比例______。 (3)果蝇作为研究遗传学实验材料，其优点有_____________________（至少答2点）。 (4)果蝇的直毛与截毛是另一对相对性状，由一对等位基因控制。若实验室有纯合的直毛和截毛雌、雄果蝇亲本，利用这些果蝇，只通过一代杂交实验便可确定这对等位基因是位于常染色体上还是位于X染色体上（不考虑XY同源区段），应采用的杂交方法是________________，请写出预期结果和结论：__________________________。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 压轴题提升练 目录 压轴一：光合作用与呼吸作用 ❶细胞呼吸作用过程及其调节 ❷光系统与电子传递链 ❸CO2同化的三种途径 ❹光呼吸与光抑制 压轴二：细胞的有丝分裂与减数分裂 ❶有丝分裂与减数分裂综合 ❷减数分裂过程的分裂异常问题 ❸分裂过程中的染色体标记问题 压轴三：遗传规律与人类遗传病 ❶基因连锁与互换问题 ❷遗传系谱图与电泳图谱的综合分析 ❸基因定位问题 压轴四：作物育种与生物变异 ❶基因突变类型的判断与探究 ❷常见的育种方式对比与分析 ❸雄性不育与三系法、两系法杂交育种 压轴五：动物生命活动的调节 ❶下丘脑参与生命活动的调节 ❷特异性免疫综合 ❸自身免疫病发病原理及治疗 压轴六：生物与群落 ❶生态系统三大功能 ❷生态工程综合 压轴七：细胞工程与基因工程 ❶植物细胞工程技术的应用 ❷动物细胞工程技术的应用 ❸胚胎工程与基因工程技术的综合应用 压轴八：实验探究 ❶对照实验的设计、分析与评价 ❷遗传规律验证实验的设计 压轴一：光合作用与呼吸作用 1．【细胞呼吸作用过程及其调节】研究者将长势相同的某植物幼苗均分成7组，分别置于不同温度下，先暗处理1h，再光照1h，其他条件相同且适宜，测其干重变化，结果如图所示。 (1)光照下该植物在26℃时的真光合速率_______（填“＞”“＝”或“＜”）32℃时的真光合速率，该植物在28℃的温度条件下，进行8h光照+16h黑暗后的干重变化为________mg。 (2)光合作用暗反应关键酶Rubisco活性受Rubisco活化酶（RCA）的严格调控，RCA对高温极其敏感，在盛夏晴朗的午后，上述植株出现了明显的光合午休现象，请分析该现象出现的原因：________（答出两点）。 (3)有研究表明在高温胁迫下，高浓度CO2对光合作用具有一定的补偿效应。为验证这一结论，利用长势相同的植株若干设计了如下实验： 组别 对照组 实验组1 实验组2 温度设置 常温 ① CO2浓度 ② 正常CO2浓度 高CO2浓度 净光合速率 a b c Ⅰ．此实验设置对照组的具体目的为_________（答出两点）。 Ⅱ．请补充表格中的内容：①_________，②_________，并预测实验结果：a_________b，b_________c（填“＞”“＝”或“＜”）。 【答案】(1)＜ 8 (2)高温引起气孔关闭，胞间CO2浓度降低，光合速率下降；高温条件下RCA的活性下降 (3)证明高温对光合作用有胁迫效应；判断高CO2浓度对高温胁迫的补偿程度 高温 正常CO2浓度 ＞ ＜ 【详解】（1）真光合（总光合）速率=净光合速率+呼吸速率。根据题干：暗处理1h的干重变化为呼吸速率（单位：mg/h，取绝对值）；光照1h后与暗处理前的干重变化=总光合产量-2h呼吸消耗量，因此真光合速率=光照后干重变化+2×呼吸速率。26℃：真光合速率=3+2×1=5mg/h；32℃：真光合速率=0+2×4=8mg/h，因此26℃真光合速率小于32℃。28℃：呼吸速率为2mg/h，光照净光合速率（每小时）=真光合−呼吸=（3+2×2）-2=7−2=5mg/h。8h光照16h黑暗的干重变化=5×8−2×16=8mg。 （2）盛夏午后温度过高，蒸腾作用过强，植物气孔关闭，CO2供应减少，暗反应速率下降，光合速率降低；高温使Rubisco活化酶（RCA）活性降低，导致暗反应关键酶Rubisco活性下降，暗反应速率降低，光合速率降低。 （3）Ⅰ、测定常温、正常CO2浓度下的净光合速率，作为实验的空白对照，验证高温胁迫会降低植物净光合速率，凸显高温的胁迫效应，为验证高浓度CO2的对高温胁迫的补偿效应提供参照。 Ⅱ、实验目的是验证“高温胁迫下，高浓度CO2对光合作用具有补偿效应”，自变量为温度（对照组常温，实验组均为高温胁迫）和CO2浓度（对照组、实验组1为正常浓度，实验组2为高浓度）。因此①为高温，②为正常CO2浓度。实验结论成立的话：高温胁迫会降低净光合速率，因此常温对照的净光合速率a>b；高浓度CO2有补偿效应，因此高温下高CO2组的净光合速率c>b，即b＜c。 2．【光系统与电子传递链】当光照过强，植物吸收的光能超过植物所需时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制现象。植物在长期进化过程中形成了多种方法来减轻光抑制现象。光合电子传递链主要由光系统Ⅱ（PSⅡ）、质体醌（PQ）、细胞色素b6f和光系统Ⅰ（PSI）等复合体组成。 (1)植物体内存在线性电子传递和环式电子传递，过程如图。环式电子传递是植物体的光保护机制之一。 ①在光照条件下，光系统Ⅱ吸收光能产生高能电子，光系统Ⅱ中部分叶绿素a失去电子转化为强氧化剂从________中夺取电子释放O2。光系统Ⅰ吸收光能产生强还原剂，使________还原，该还原剂在暗反应中的作用还有________。 ②过强的光照导致叶绿体中过剩的e-以O2作为最终受体，产生和H2O2损伤类囊体薄膜。强光会激活由________（填“PSⅠ”或“PSⅡ”）推动的环式电子传递途径，该途径一方面消耗过剩光能，减少和H2O2的产生；另一方面，因________（过程）产生H+，H+仍能形成跨膜质子梯度，从而使光反应产生的ATP/NADPH的比值________（填“上升”“下降”或“不变”），最终起到光保护作用。 (2)科研人员发现，过量红光照射会引起类囊体膜上质体醌大量损耗，进而导致PSⅡ因电子无法输出而受损降解。当类囊体中质体醌不足时，叶绿体中的质体小球会向其释放质体醌以保护PSⅡ。质体醌的释放受质体小球中的G1蛋白、G3蛋白调控。为研究具体调控机制，研究者构建了相应缺失突变植株进行了实验，结果如下图。请根据实验结果，将调控机制补充完整（□中填写“G1蛋白”或“G3蛋白”，括号中填写“促进”或“抑制”）。①________②________③________④________ 【答案】(1)H2O C3 提供能量 PSI PQH2转化成PQ（或PQH2分解） 上升 (2)G1蛋白 抑制 G3蛋白 抑制 【详解】（1）① 光系统Ⅱ（PSⅡ）失去电子后，会从水中夺取电子，水光解释放O₂；光系统Ⅰ（PSⅠ）产生的高能电子最终用于还原NADP+生成NADPH；NADPH在暗反应中，既作为还原剂还原C₃，还为暗反应提供能量，题干已经说明其作为还原剂的作用，因此补充答出提供能量即可。 ② 由图可知，环式电子传递的电子起始和终点都在PSⅠ，因此是PSⅠ推动的该途径；环式电子传递的电子传递过程中，PQH2转化成PQ（或PQH2分解），此过程可产生H⁺并形成跨类囊体膜的质子梯度，进而合成ATP，但该过程不生成NADPH，因此ATP/NADPH的比值上升，减少了过剩电子对叶绿体的损伤，起到光保护作用。 （2）对照（有G1、G3）PSⅡ含量正常；仅缺失G1时PSⅡ含量大幅下降；同时缺失G1和G3时PSⅡ含量恢复正常；仅缺失G3时PSⅡ含量接近正常，符合以下调控逻辑： G1蛋白 →(抑制)→ G3蛋白 →(抑制)→ 质体醌释放，该逻辑完全匹配所有实验结果：有G1时，G3被抑制，不能抑制质体醌释放，质体醌正常释放保护PSⅡ；缺失G1时，G3未被抑制，抑制质体醌释放，PSⅡ含量下降；缺失G3或同时缺失G1、G3时，没有G3抑制质体醌释放，PSⅡ含量恢复正常，与实验结果一致。 3．【CO2同化的三种途径】自然界的绿色植物根据CO2的固定途径不同可分为C3、C4和CAM三种类型。请据图回答下列问题： (1)图1表示C4植物CO2的固定途径，光反应发生在_____细胞；固定CO2的酶有_____。 (2)玉米是典型的C4植物，在高温强光条件下一般不会出现光合午休现象（即光合效率下降）。科学研究表明：C4植物体内的PEP羧化酶可以缓解光合午休现象。请以PEP羧化酶基因敲除突变体玉米（P-株）和野生型玉米（W株）作为材料设计实验验证上述结论，并写出实验思路及预期结果（检测方法不作要求）。 实验思路：_____。 预期结果：_____。 (3)景天酸代谢植物(CAM)生活在炎热、干旱、强光照的环境中，形成了一种特殊的CO2固定途径，如图2所示。该类植物白天PEP羧化酶活性降低有利于卡尔文循环，原因是_____；夜晚气孔开放的意义是_____。 (4)图3表示不同地区的三类植物在晴朗夏季的光合作用日变化曲线，则C3、C4和CAM植物分别对应图中的_____（用字母A、B、C表示），判断依据是_____。 【答案】(1)叶肉 PEP羧化酶和RuBP羧化酶 (2)实验思路：将PEP羧化酶基因敲除突变体玉米（P-株）和野生型玉米（W株）置于相同的高温强光环境中培养一段时间，其他环境条件相同且适宜，测定并比较二者的光合效率（或光合午休现象） 预期结果：突变体玉米（P-株）的光合效率低于野生型玉米（W株）（或突变体玉米的光合午休现象明显强于野生型玉米） (3)白天PEP羧化酶活性低，CO2与PEP结合少，使得CO2能更多地进入叶绿体，为卡尔文循环提供充足的原料 可吸收CO2并将其转化为苹果酸储存于液泡中，为白天光合作用储备原料 (4)B、C、A B曲线中午光合速率明显下降（中午出现光合午休现象），符合C3植物特点；C曲线中午光合速率下降不明显（中午几乎不出现光合午休现象），符合C4植物特点；A曲线白天几乎不吸收CO2，夜晚吸收CO2，符合CAM植物特点 【详解】（1）C4​植物（如玉米）的叶肉细胞含有完整的叶绿体，负责进行光反应产生 ATP 和 NADPH；维管束鞘细胞虽含叶绿体但缺乏类囊体结构，主要进行暗反应。C4​途径有两次CO2​固定。第一次是叶肉细胞中PEP 羧化酶将CO2​与 PEP 结合生成四碳化合物（如草酰乙酸）；第二次是维管束鞘细胞中RuBP 羧化酶将CO2​与 C₅结合生成 C₃（卡尔文循环）。 （2）实验思路： 分组处理：将PEP 羧化酶基因敲除突变体玉米（P 株）和野生型玉米（W 株）置于相同的高温强光环境中培养（其他环境条件适宜且一致）。 检测指标：培养一段时间后，测定并比较二者的光合效率（或检测光合午休现象的程度）。 预期结果： 突变体玉米（P 株）的光合效率低于野生型玉米（W 株）。 突变体玉米（P 株）的光合午休现象明显强于野生型玉米（W 株）。 （3）CAM 植物（如景天）白天气孔关闭以减少水分散失，此时叶肉细胞内储存的苹果酸分解释放CO2​进入叶绿体，供 RuBP 羧化酶催化卡尔文循环；PEP 羧化酶活性低可避免此时固定外界CO2​，确保叶绿体中CO2​供应稳定。夜晚气孔开放，CAM 植物通过 PEP 羧化酶固定CO2​生成苹果酸储存在液泡；白天气孔关闭，苹果酸分解释放CO2​，既保证碳反应原料供应，又降低蒸腾失水。 （4）C4​植物（B 曲线）：C4​植物的 PEP 羧化酶对CO2​亲和力高，能高效固定低浓度CO2​，中午光合速率下降不明显（无显著光合午休），故对应 B。 C3​植物（C 曲线）：C3​植物无 PEP 羧化酶优势，中午高温强光下气孔关闭，CO2​供应不足，出现明显的光合午休（光合速率显著下降），故对应 C。 CAM 植物（A 曲线）：CAM 植物白天气孔关闭几乎不吸收CO2​（光合速率极低），夜晚吸收CO2​，因此白天光合速率维持在低水平且波动小，故对应 A。 4．【光呼吸与光抑制】当植物吸收的光能超过光合作用利用量时，过剩光能会破坏光反应的反应中心，导致光合速率下降，该现象称之为光抑制。植物体可通过叶绿体运动、光呼吸等方式降低光抑制。光照条件下，叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5，O2与C5结合后经一系列的反应释放CO2的过程称为光呼吸。 (1)光呼吸时，C5和O2结合的反应发生在______（具体场所）中。叶绿体可以直接借助______（细胞结构）进行运动，将椭球体的侧面朝向光源以快速响应强光下的自我保护，从而降低光抑制。 (2)正常进行光合作用的水稻，突然停止光照，叶片CO2释放量先增加后降低，CO2释放量增加的原因______。 (3)在强光照射下，过剩的光能导致植物产生活性氧，活性氧的过度积累是导致光抑制的重要原因。现探究一定浓度的褪黑素对强光照射下植物体内部分生理指标的影响，结果如下图： SOD的活性 电子传递链传递速率 叶绿素相对含量 a正常光照 40 3.4 61.3 b强光 62 1.1 39.4 c强光+褪黑素 74 2.7 50.3 （注：SOD可催化活性氧转化成氧气和过氧化氢） ①本项试验中科研人员测定叶绿素含量的方法是：测定色素提取液在______（“蓝紫光”、“红光”、“蓝紫光或红光”）下的吸光值（吸光值的大小与有色物质的含量成正比），进而计算出叶绿素的含量。 ②分析a、b两组，出现光抑制的原因是______。 ③根据上述的实验结果，分析褪黑素缓解强光条件下光抑制的机理是______。 【答案】(1)叶绿体基质 叶绿体 (2)停止光照，光反应停止，NADPH和ATP不再产生，C3还原受阻，而短时间内CO2固定仍在进行，导致C5含量减少，光呼吸增强，释放的CO2增加 (3)蓝紫光或红光 强光照射下，电子传递链传递速率下降，活性氧积累，叶绿素含量降低 褪黑素能提高SOD的活性，促进活性氧转化，同时提高电子传递链传递速率，增加叶绿素含量，从而缓解强光条件下的光抑制 【详解】（1）光呼吸中C3和O2结合的反应类似于暗反应阶段，发生在叶绿体基质 中。 ② 叶绿体在细胞内可直接借助 细胞骨架 进行运动，以响应强光下的自我保护。 （2）正常进行光合作用的水稻突然停止光照，光反应停止，光反应产生的NADPH和ATP不再产生。 而C3的还原需要NADPH和ATP，所以C3还原受阻。 短时间内CO2固定仍在进行CO2 和C5结合生成C3，导致C5含量减少。 光呼吸增强，光呼吸过程中会释放CO2，所以CO2释放量增加。之后随着反应的进行，相关物质含量变化等因素影响，CO2释放量又降低。 （3）①叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，所以测定色素提取液在蓝紫光或红光下的吸光值，根据吸光值大小与有色物质的含量成正比，进而计算出叶绿素的含量。 ②对比a（正常光照）、b（强光）两组，强光照射下，电子传递链传递速率下降，导致活性氧积累，而活性氧的过度积累是导致光抑制的重要原因，同时强光下叶绿素含量降低，这些因素共同导致出现光抑制。 ③对比b（强光）、c（强光 + 褪黑素）两组，添加褪黑素后，SOD的活性提高，能促进活性氧转化成氧气和过氧化氢，减少活性氧积累；电子传递链传递速率提高，有利于光合作用进行；叶绿素含量增加，也有利于光合作用，从而缓解强光条件下的光抑制。 压轴二：细胞的有丝分裂与减数分裂 1．【有丝分裂与减数分裂综合】下图1表示细胞分裂过程中核DNA和染色体数目的变化，图2表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系；图3表示某个生物处于细胞分裂不同时期的细胞图像，图4表示某雄性动物（2n=4）体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系。 (1)图1中“B→C”核DNA数量增倍是______所导致的，“G→H”染色体数量增倍是______所导致的。 (2)图2中CD段发生的时期是______，图3中______细胞处于图2中的BC段。 (3)若丙细胞是乙细胞的子细胞，则丙细胞的名称是______。 (4)图4中Ⅰ所示数量关系的细胞可能是______。 (5)为探究生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡是否具有一定程度的保护作用，研究者设计了如下三组实验：甲组加入培养液+心肌细胞+生理盐水；乙组加入培养液+心肌细胞+阿霉素；丙组加入培养液+心肌细胞+X。每组设置若干个重复样品，每组所加心肌细胞数量相同。各组样品在相同且适宜的条件下培养。回答下列问题： ①该实验的因变量是______，丙组中的X是______。 ②若实验结果是 ______，则说明生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡具有一定程度的保护作用。 【答案】(1)DNA 复制（或染色体复制） 着丝粒分裂 (2)有丝分裂后期或减数第二次分裂后期 乙、丙 (3)极体 (4)精原细胞或次级精母细胞 (5)心肌细胞凋亡率（或心肌细胞存活情况） 阿霉素 + 生物制剂 Q 甲组和丙组的心肌细胞凋亡率低于乙组 【详解】（1）图1中 “ B→C ” 核 DNA 数量倍增是 DNA 复制（或染色体复制）导致的，发生在细胞分裂间期。 图1 中 “ G→H ” 染色体数量倍增是着丝粒分裂导致的，姐妹染色单体分开成为染色体，发生在减数第二次分裂后期。 （2）图2中CD段每条染色体的DNA含量从2变为1，说明着丝粒分裂，发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。 图2的BC段每条染色体含2个DNA（存在染色单体），对应图3中的乙（减数第一次分裂后期）、丙（有丝分裂中期）（二者均有染色单体）。 （3）乙细胞是初级卵母细胞（减数第一次分裂后期，不均等分裂），根据细胞中的染色体组成，其分裂产生的子细胞丙的名称是极体。 （4）图4中Ⅰ时期染色体数为4 、染色单体数为0 、核DNA数为 4 ，对应精原细胞（有丝分裂末期）或次级精母细胞（减数第二次分裂后期）（雄性动物， 2n=4 ）。 （5）①实验的目的是探究生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡是否具有一定程度的保护作用，因此实验的因变量是心肌细胞凋亡率（或心肌细胞存活情况）；丙组的X是阿霉素 + 生物制剂 Q（与乙组形成对照，探究 Q 的保护作用）。 ② 若实验结果是甲组和丙组的心肌细胞凋亡率低于乙组，则说明生物制剂 Q 对阿霉素导致的心肌细胞凋亡具有保护作用。 2．【减数分裂过程的分裂异常问题】图1表示用不同颜色的荧光标记某雌性动物（2n=8）中两条染色体的着丝粒（分别用“●”和“○”表示），在荧光显微镜下观察到它们的移动路径如箭头所示；图2表示细胞分裂过程中每条染色体DNA含量变化图；图3表示减数分裂过程中细胞核内染色体数变化图；图4为减数分裂过程（甲~丁）中的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的数量关系图；图5表示某哺乳动物的基因型为AaBb，某个卵原细胞进行减数分裂的过程，不考虑染色体互换，①②③代表相关过程，I~Ⅳ表示细胞。回答下列问题： (1)图1中①→②过程发生在_________分裂_________时期；细胞中③→④过程每条染色体含DNA含量相当于图2中_________段的变化。 (2)图2中A1B1段上升的原因是细胞内发生_________，若图2和图3表示同一个细胞分裂过程，则图2中发生C1D1段变化的原因与图3中__________段的变化原因相同。 (3)非同源染色体的自由组合发生在图4的__________时期（填甲、乙、丙、丁）；等位基因的分离发生在图5中的_________（填序号）过程中。 (4)图5中细胞Ⅱ的名称为_________。细胞Ⅲ的基因型是aaBB，则细胞Ⅳ的基因型是________。 (5)若细胞Ⅳ的基因型为ABb，其原因可能是________。 【答案】(1)减数第一次 前期 B1C1 (2)DNA的复制 D2E2 (3)甲 ① (4)次级卵母细胞 Ab (5)减数第一次分裂后期，含有B、b基因的同源染色体没有分开，移向了细胞的同一极 【详解】（1）图1中①→②过程表现为同源染色体两两配对，即出现同源染色体联会，发生在减数第一次分裂前期。细胞中③→④为同源染色体分离，发生在减数第一次分裂后期，此时每条染色体上含有2个DNA分子，对应图2中B1C1段的变化。 （2）图2中A1B1段发生DNA的复制，每条染色体上的DNA数目加倍。若图2和图3表示同一个细胞分裂过程，则图2减数分裂中C1D1表示减数第二次分裂后期着丝粒分裂，与图3中D2E2段变化相同，该过程发生在减数第二次分裂后期。 （3）非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期，对应图4中的甲时期，该时期的细胞中每条染色体含有两个染色单体。基因的分离定律发生在减数第一次分裂后期，对应图5中的①过程。 （4）图5表现为不均等分裂，因而表示的是卵细胞的产生过程，图中细胞Ⅱ的名称为次级卵母细胞。根据等位基因彼此分离，非等位基因自由组合的特征可推测，若细胞Ⅲ的基因型是aaBB，则细胞Ⅱ的基因型是AAbb，相应的细胞Ⅳ的基因型是Ab。 （5）若细胞Ⅳ的基因型为ABb，存在等位基因，则最可能的原因是减数第一次分裂后期，含有B、b这对等位基因的同源染色体没有分离进入到次级卵母细胞中。 3．【分裂过程中的染色体标记问题】下图1表示基因型为AaBb的某动物细胞分裂过程示意图（图中仅显示部分染色体），图2是细胞分裂过程中同源染色体对数的变化曲线。请分析回答： (1)图1中，细胞②的名称是___，其中有染色体___条，细胞②经减数分裂最终形成的子细胞基因型为____。 (2)图1中，细胞⑤中有_____个核DNA分子，细胞⑤_____（填“有”或“无”）同源染色体，①～⑥中，可能不含X染色体的细胞是_____（填序号）。 (3)图2中，可发生非同源染色体自由组合的是_____段，细胞④对应于图2中的_____段，图2中出现GH段的原因是_____。 (4)某卵原细胞（2N=4）中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记，该卵原细胞在含14N的环境中进行减数分裂，减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体有_____条。其产生含有15N标记的卵细胞的概率为_____。 【答案】(1)初级精母细胞 4 AB和ab (2)8 有 ③④ (3)F～G H～I 同源染色体分离，分别进入两个子细胞中 (4)0或2或4 3/4 【详解】（1）图1中，细胞②同源染色体分离、胞质均等分裂，②的名称是初级精母细胞；②中有染色体4条；结合图示中细胞的基因型可知，细胞②经减数分裂最终形成的子细胞基因型为AB、ab。 （2）图1中，细胞⑤中有4条染色体，8个核DNA分子，处于有丝分裂中期，细胞中有同源染色体；④是减数第二次分裂后期，可能不含X染色体，③是减数第二次分裂中期，可能不含X染色体，②是减数第一次分裂后期，一定含有X染色体，①是精原细胞，一定含有X染色体，⑤是有丝分裂中期，一定含有X染色体，⑥是有丝分裂末期，一定含有X染色体，因此①～⑥中，可能不含X染色体的细胞是③④。 （3）图2中，A～E为有丝分裂过程，F～I为减数分裂。可发生非同源染色体自由组合（减数第一次分裂后期，含有n对同源染色体）的是F～G段；细胞④为减数第二次分裂后期，细胞中无同源染色体，对应于图2中的H～I；图2中出现GH段的原因是同源染色体分离，分别进入两个子细胞中，导致细胞中的同源染色体对数变为0。 （4）某卵原细胞（2N=4）中每对同源染色体仅有一条染色体上的DNA分子两条链均被15N标记，分裂后期的初级卵母细胞中有2条染色体共4条染色单体被15N标记，减数第一次分裂的主要特点是同源染色体分离，非同源染色体自由组合，分别移向细胞两极，被标记的两条非同源染色体移向细胞两极的过程是随机的，所以减数第一次分裂结束时所形成的次级卵母细胞中所含有的被15N标记的染色体数可能是0或1或2，减数第二次分裂后期由于着丝粒分裂，1条染色体形成2条子染色体，故处于减数第二次分裂后期的次级卵母细胞中含有15N标记的染色体有0或2或4条；设第一对同源染色体标记的用A表示、未标记的用a表示，另一对同理用B(标记)b(未标记)表示，经减数分裂后，形成的卵细胞可能有AB、Ab、aB、ab四种，各占1/4，只有ab 不含15N标记，故其产生含有15N标记的卵细胞的概率为3/4。 压轴三：遗传规律与人类遗传病 1．【基因连锁与互换问题】研究者对雄性不育系（品系Z）的小粒性状开展了相关研究。 (1)将品系Z与正常粒水稻（品系A）杂交，F1籽粒为中间型（大小介于A与Z之间）。F1自交，F2中正常粒∶中间型∶小粒约为__________。由此可知，籽粒大小的遗传遵循基因的分离定律。 (2)大田中，利用品系Z与品系A生产杂交种子时，得到的杂交种子中易混入品系A__________所形成的种子，可根据籽粒大小机械化筛选，在保证种子纯度的同时大幅降低生产成本。 (3)研究者欲通过实验对控制小粒性状的基因进行定位。 ①将品系Z与品系A杂交，得到子代后自交，筛选出小粒植株，再与_______杂交，重复上述操作多次后，获得表型为小粒、其他性状与品系A一致的品系N。初步将控制小粒性状的基因定位于2或8号染色体上。 ②InDel指同一物种不同个体之间基因组相同位点发生的DNA片段插入或缺失，可作为分子标记。研究者选择2号染色体上InDel标记In1，对品系A、N以及A与N杂交后代F1、F2进行检测，部分电泳结果如图1所示。 通过实验发现，F2中小粒水稻电泳条带的类型主要为__________，从而判断出控制小粒性状的基因在2号染色体上；若选择8号染色体上的InDel标记In2检测上述F2中的小粒植株，请画出电泳条带的类型，并标注比例__________。 ③进一步利用2号染色体上不同InDel标记In3～In8检测F2中1000株小粒植株，统计结果见图2。同一条染色体上基因发生重组的概率与基因之间的距离一般呈正相关。据图2判断，控制小粒性状的基因位于标记__________之间。 后续研究确定了该区域的基因L是控制小粒性状的基因。 【答案】(1)1∶2∶1 (2)自交 (3)品系A Ⅱ In4与In5 【详解】（1）由题意可知，籽粒大小为不完全显性遗传，遵循基因分离定律：设品系Z（小粒）基因型为aa，品系A（正常粒）为AA，F1为杂合子Aa（中间型），F1自交后F2基因型及比例为AA：Aa：aa=1：2：1，对应性状为正常粒：中间型：小粒=1∶2∶1。 （2）品系Z是雄性不育系，无法自交产生种子；品系A作为父本提供花粉，大田种植时品系A会自花授粉，自交产生正常粒种子，混入杂交种子中，因此填自交。 （3）① 该过程为回交育种：多次筛选小粒植株后与轮回亲本品系A杂交，最终获得仅保留小粒性状、其他性状均与品系A一致的品系N。 ② 小粒为隐性纯合性状，若控制小粒的基因在2号染色体上，F₂小粒植株的2号染色体均来自品系N，因此电泳条带类型为Ⅱ。 若选择8号染色体上的InDel标记In2检测，小粒基因不在8号染色体，标记与小粒基因遵循自由组合定律：F₁同时含品系A、N的标记，自交后F₂标记基因型比例为A纯合∶A/N杂合∶N纯合 = 1∶2∶1，对应电泳条带类型Ⅰ∶Ⅱ∶Ⅲ=1∶1∶2，如图。 ③ 同一条染色体上，标记与目标基因距离越近，重组概率越低，电泳条带为杂合型（Ⅲ）的植株数量越少。结合图2数据：In3（2）→In4（1）→In5（1）→In6（3），In4与In5处Ⅲ型植株数最少，说明小粒基因位于In4与In5之间。 2．【遗传系谱图与电泳图谱的综合分析】已知某遗传病由两对独立遗传的基因（A/a和B/b）控制，其中一对基因位于性染色体上，a基因和b基因均可独立导致该遗传病的发生。不考虑X、Y染色体的同源区段及其他变异。某家系该遗传病的系谱图及相关成员基因电泳结果如下图所示。电泳图谱显示A、a、B、b基因片段经酶切后形成的条带位置不同。已知条带②对应A基因。回答下列问题： (1)根据电泳结果判断，______基因（填A/a或B/b）位于性染色体上。其中Ⅱ-1的基因型是______。 (2)Ⅱ-2的A基因一定来源于_____（填“Ⅰ-1”或“Ⅰ-2”）。若某地a基因的基因频率为25％，Ⅱ-2与该地一正常女性婚配，生出患病孩子的概率为_____，若该夫妻生下一患病孩子，再生一个正常的女孩的概率是____。 (3)据所掌握生物学知识判断，不发生变异的情况下，下列哪些细胞中可以含有两条X染色体______。 ①精细胞②卵原细胞③初级精母细胞④初级卵母细胞⑤次级精母细胞⑥次级卵母细胞⑦造血干细胞 (4)若如图细胞代表某健康男子的一个精细胞（只表示出部分染色体），可判断在形成该细胞过程中发生了______，请在下图中画出同一次级精母细胞产生的，除该细胞外的另一精细胞内最可能的染色体图_____。 【答案】(1)A/a bbXAXa (2)Ⅰ-1 1/10 100% (3)②④⑤⑥⑦ (4)同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换 如图： 【详解】（1）依据系谱图信息，Ⅰ-1和Ⅰ-2正常，而Ⅱ-1个体患病，可知该病为隐性遗传病。依据题干信息，该遗传病是由独立遗传的两对基因（A/a、B/b）控制，且一对基因位于性染色体上，且a基因和b基因均可独立导致该遗传病的发生，故可假设A/a基因位于X染色体上，B/b基因位于常染色体上，依据电泳图谱可知，Ⅰ-1的基因型为BbXAXa、Ⅰ-2的基因型为BbXAY，Ⅱ-1的基因型为bbXAXa，Ⅱ-2的基因型为BBXAY，已知条带②对应基因A，对比可推知，条带①对应B，条带③对应b，条带④对应a，与题干信息相符，假设B/b位于X染色体上，则Ⅰ-1的基因型为AaXBXb，Ⅰ-2的基因型为AaXBY，Ⅱ-1的基因型为aaXBXb，对比可推知，条带①对应A，与题干信息相矛盾，故可知，A/a位于X染色体上。 （2）结合小问1可知，Ⅱ-2的基因型为BBXAY，XA只能来自他的母亲（Ⅰ-1），Y只能来自他的父亲（Ⅰ-2）。a基因的基因频率=25％（1/4），A=3/4，AA=（3/4）2=9/16，Aa=2×3/4×1/4=6/16，aa=（1/4）2，则正常女性BBXAXa概率=Aa/（AA+Aa）=6/15=2/5。Ⅱ-2（BBXAY）与女性（2/5BBXAXa）婚配，生出患病孩子（BBXaY）的概率=2/5×1/4=1/10。若该夫妻生下一患病孩子，该孩子只能是男孩，说明女性一定是BBXAXa，该女性与Ⅱ-2（BBXAY）再生一个女孩，该女孩一定正常（BBXAXA、BBXAXa），概率是100%。 （3）①精细胞是减数分裂的产物，正常情况下男性的精细胞中只含 1 条性染色体（X 或 Y），①错误； ②女性的卵原细胞属于体细胞，性染色体组成为 XX，②正确； ③初级精母细胞的性染色体组成为 XY，只有 1 条 X 染色体，③错误； ④初级卵母细胞的性染色体组成为 XX，同源染色体尚未分离，④正确； ⑤减数第一次分裂后期，X 和 Y 染色体分离，次级精母细胞在前期和中期可能含 1 条 X（或 Y）染色体；在减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，可出现 2 条 X（或 2 条 Y）染色体，⑤正确； ⑥减数第一次分裂后期，同源染色体分离，次级卵母细胞在前期和中期含 1 条 X 染色体；减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，会出现 2 条 X 染色体。因此可能含有两条 X 染色体，⑥正确； ⑦造血干细胞属于体细胞，若为女性个体，其性染色体组成为 XX，在有丝分裂后期着丝粒分裂时，会出现 4 条 X 染色体；即使在分裂间期，也含有 2 条 X 染色体，⑦正确。 （4）该图为健康男子的一个精细胞（没有同源染色体），所以排除染色体结构变异中的易位（往往是有害变异）。该图2号染色体一端有白色片段，说明在减数第一次分裂前期发生同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换。与该细胞来自同一次级精母细胞产生的另一个精细胞，因为是着丝粒分裂姐妹染色单体彼此分离产生的，基本和该精细胞完全一样，区别在于2号是全黑（这条染色单体没有互换）。该细胞染色体如图所示： 3．【基因定位问题】黑腹果蝇的野生型为红眼。其X染色体上的①位点DNA发生突变（用b标记）控制白眼，②位点DNA发生突变（用e标记）控制杏色眼。其Ⅱ号染色体上的分离异常因子SD可影响减数分裂，SD杂合雄果蝇（SD/SD+）只产生携带SD的配子，而杂合雌果蝇则不表现分离异常。研究发现，SD是一个基因连锁复合体，其中d是导致分离异常的基因，由野生型d+突变而来，另有与细胞正常分裂有关的R基因，根据其对d表达产物的敏感程度分为Ri（不敏感）和Rs（敏感）。d表达产物作用于Rs，使携带Rs的次级精母细胞无法正常分裂，导致精子发育异常。 回答下列问题： (1)正常雄性黑腹果蝇的精原细胞处于有丝分裂中期时含有__________条X染色体。 (2)选择能正常减数分裂的果蝇研究X染色体相应位点的突变杂合子和突变纯合子的表型如下表所示。 突变位点 突变杂合子 突变纯合子 备注 ①位点 红眼 白眼 突变杂合子是指该位点同时存在正常和突变 突变纯合子是指该位点已经全部发生了突变 ②位点 红眼 杏色眼 在双突变杂合子中，两个突变位点发生突变的情况存在如图所示的四种可能类型，其中“+”表示野生型的相应基因，请将类型②③的图示补充完整：②______、③______。 科研人员选择杏色眼雌性和白眼雄性个体做亲本杂交，F1代果蝇雌性都是浅杏色眼、雄性都是杏色眼，可以判断两个突变位点__________（填“位于同一个基因中”或“位于不同的基因中”）。预期F2的表型及其比例为______________________________________。 (3)研究人员用SD杂合果蝇与野生型（SD+/SD+）果蝇进行正反交实验。若正交实验子代全部为SD杂合果蝇，则亲本中SD杂合果蝇为______（填“父本”或“母本”）。可以推断SD杂合雄果蝇中的d、d+、Ri、Rs四个基因在染色体上的分布为：_________________在SD所在的Ⅱ号染色体上、__________________在SD+的Ⅱ号染色体上，d基因发挥作用在_____（填“减Ⅰ”或“减Ⅱ”）时期。 【答案】(1)1 (2) 位于同一个基因中 （♀）杏色眼∶（♀）浅杏色眼∶（♂）杏色眼∶（♂）白眼=1∶1∶1∶1（或杏色∶浅杏色=1∶1） (3)父本 d、Ri d+、Rs 减Ⅰ 【详解】（1）正常雄性黑腹果蝇性染色体组成为XY，体细胞中原本含1条X染色体；有丝分裂中期着丝粒未分裂，染色体数目不发生改变，因此含1条X染色体。   （2）双突变杂合子中，①位点有1个突变b和1个野生+，②位点有1个突变e和1个野生+：若两个突变位于同一个基因，且突变分别在不同染色体，则两个突变分别位于两条X上，因此类型②为一条染色体带b，另一条带e。若两个突变位于不同基因，且突变都位于同一条染色体，则两个突变都在同一条X，另一条X全为野生，因此类型③为一条染色体带+、+，另一条带b、e。亲本杏色眼雌性（X+eX+e）×白眼雄性（Xb+Y），F1雌性基因型为X+eXb+：若两个突变位于不同基因，两个位点都各有一个野生型基因，应表现为红眼；但F1雌性为浅杏色眼（突变表型），说明无法互补，两个突变位于同一个基因中。F1基因型为雌性X+eXb+、雄性X+eY，F1雌性产生X+e：Xb+=1:1的配子，雄性产生X+e：Y=1:1的配子，因此F2表型比例为浅杏色眼雌性:杏色眼雌性:杏色眼雄性:白眼雄性=1:1:1:1。 （3）根据题意，SD杂合雄果蝇只产生携带SD的配子，SD杂合雌果蝇正常产生两种配子。若子代全为SD杂合，说明父本只提供SD配子，母本只提供SD+配子，因此SD杂合亲本为父本。d的表达产物会使携带Rs的次级精母细胞无法分裂，最终只有携带SD染色体的精子正常发育，因此SD所在染色体上连锁d和Ri（对d产物不敏感，不会被杀伤），SD+所在染色体上连锁d+和Rs（被d产物杀伤）。d的作用使携带Rs的次级精母细胞后续分裂异常，而次级精母细胞由减Ⅰ同源染色体分离形成，d在减Ⅰ时期表达并发挥作用，致使含SD+(Rs)的次级精母细胞后续发育受阻，雄果蝇仅能产生SD精子，故填减Ⅰ。 压轴四：作物育种与生物变异 1．【基因突变类型的判断与探究】水稻(2n=24)是雌雄同株植物。现有两种雄性不育突变体L和M，均由单基因突变引起。将突变体L与纯合野生型杂交得到子代N，N自交得到的中可育∶雄性不育=3∶1。回答下列问题： (1)突变体L的雄性不育突变为___________(填“显性”或“隐性”)突变。N自交得到的F1随机授粉，后代中可育∶雄性不育=___________。 (2)突变体L的雄性不育由S2基因(由S1基因突变而来)控制。检测发现S2基因编码的多肽链比S1基因编码的短，该现象___________(“一定”或“不一定”)是由S1基因片段缺失导致的，原因是___________。 (3)科研人员用限制酶A处理突变体M和野生型的相关基因片段，PCR扩增后进行电泳，结果如图所示。从基因突变类型的角度分析，突变体M组出现三个条带的原因是___________。 (4)若突变体L、M的雄性不育基因不在同一对同源染色体上，将M与N杂交得F1。 ①若突变体M的雄性不育突变为隐性突变，则F1的表型为___________。F1自交所得的F2中可育∶雄性不育=___________。 ②若F1中可育∶雄性不育=1∶1，则突变体M与野生型杂交的子代中，雄性不育株的占比为___________。 【答案】(1)隐性 5∶1 (2)不一定 也可能是S1基因片段发生碱基的替换或者增添，导致mRNA上的终止密码子提前出现，从而导致突变后基因表达的肽链更短 (3)基因发生碱基的替换后，出现了两个限制酶A的切割位点 (4)可育 21∶11 1/2 【详解】（1）突变体L与纯合野生型杂交得到子代N，N自交后代出现性状分离且可育∶雄性不育 = 3∶1，符合杂合子自交的性状分离比，说明突变体L为隐性纯合子，所以突变体L的雄性不育突变为隐性突变。 F1基因型为 1AA∶2Aa∶1aa（aa 雄性不育），雄配子仅 AA、Aa 提供。雄配子中 A 占 2/3，a 占 1/3；雌配子中 A、a 各占 1/2。后代 aa（雄性不育）概率为 1/3×1/2=1/6，可育概率为 1−1/6=5/6，故可育∶雄性不育= 5∶1。 （2）检测发现S2基因编码的多肽链比S1基因编码的短，该现象“不一定”是由S1基因片段缺失导致的，也可能是S1基因片段发生碱基的替换或者增添，导致mRNA上的终止密码子提前出现，从而导致突变后基因表达的肽链更短。 （3） 野生型只有一条带，突变体M出现三个条带，且110+420+700=1230，说明基因中发生碱基的替换后，出现了两个限制酶A的切割位点，从而产生三个不同长度的DNA片段。 （4）①因为突变体L、M的雄性不育基因不在同一对同源染色体上，已知突变体L相关基因为S1（可育）、S2（不育），设突变体M相关基因为A/a，N的基因型为AAS1S2，突变体L为AAS2S2，突变体M为aaS1S1，MN两者杂交F1基因型为1/2AaS1S1和1/2AaS1S2，表现为可育。F1自交所得的F2中雄性不育为aa__和__S2S2，比例为1/2×7/16+1/2×1/4=11/32，可育的比例为1-11/32=12/32，所以F2中可育∶雄性不育=21∶11。 ②若F1中可育∶雄性不育 = 1∶1：说明这两对基因的遗传遵循自由组合定律且存在显性纯合致死现象，假设突变体M与野生型杂交，野生型为AaS1S1，突变体M为aaS2S2，子代基因型为AaS1S2，aaS1S2，雄性不育的占比为1/2。 2．【常见的育种方式对比与分析】香蕉（2N＝22）是一种营养含量极高的水果，其果实不丰满（A）对果实丰满（a）为显性，无病斑（B）对有病斑（b）为显性。两对基因分别位于两对同源染色体上，下图利用品种甲（AABB）和乙（aabb）通过三种育种方法（I—Ⅲ）培育纯合优良品种果实丰满无病斑（aaBB）的过程： (1)作物育种依据的是遗传学的相关原理，图示过程为可遗传变异在香蕉培育过程中的应用。育种工作者常通过花药离体培养获得aB的单倍体植株，再通过方法I获得具有优良性状的植株，方法I的原理为________；在农业生产上一般不采用方法Ⅲ的原因是_________。 (2)运用方法Ⅱ培育优良品种时，先将F1（AaBb）植株自交获得子代（F2），F2中出现优良性状果实丰满无病斑植株，为获得稳定遗传的性状，下一步应__________。 (3)方法Ⅳ是常见的无籽香蕉培育的过程，④过程中丙经过处理后获得多倍体香蕉丁，丁的特点为___________（答到2点即可）；植株戊________（填“可育”或“不可育”），请说明原因_________。 【答案】(1)染色体数目变异 基因突变具有不定向性和低频性，不易获得目的植株 (2)继续自交，淘汰不良性状，直至不再出现性状分离 (3)茎秆粗壮，果实中糖类和蛋白质含量高 不可育 减数分裂时联会紊乱，无法形成正常生殖细胞，不可育 【详解】（1）育种工作者常通过花药离体培养获得aB的单倍体植株，再通过方法I获得具有优良性状的植株，方法I为单倍体育种，原理是染色体数目变异。方法Ⅲ为诱变育种，其原理是基因突变，基因突变具有不定向性和低频性，不易获得目的植株，因此在农业生产上一般不采用方法Ⅲ（诱变育种）。 （2）方法Ⅱ是杂交育种，在培育优良品种时，先将F1（基因型为AaBb）植株自交获得子代（F2），其中出现优良性状果实丰满无病斑植株aaB_，可以将果实丰满无病斑植株连续自交，直到不发生性状分离，即获得了稳定遗传的优良品种。 （3）方法IV为多倍体育种，④过程需用秋水仙素处理植株幼苗以获得多倍体香蕉丁，丁为多倍体植株，多倍体植株的优点是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。植株戊在减数分裂时联会紊乱，无法形成正常生殖细胞，因此植株戊不可育。 3．【雄性不育与三系法、两系法杂交育种】水稻是雌雄同株植物，袁隆平创造的三系杂交水稻法让世界亿万人民远离饥饿，水稻雄性不育系的发现为杂交水稻的研究成功奠定了基础。 (1)利用某些雄性不育品系进行人工杂交实验时，可以省去________步骤。 (2)常规育种培育雄性不育品系的第一步是获取变异个体。科研工作者可通过________（答两种常用的具体方法）处理水稻种子或幼苗，提高突变频率。科研人员发现水稻的雄性不育品系有细胞质雄性不育品系、细胞核雄性不育品系。现发现一株雄性不育水稻甲，欲设计正反交实验验证甲的雄性不育类型，你认为是否可行？________（填“是”或“否”），理由是：________。 (3)甲的雄性不育由M2基因（由M1基因突变而来）控制。将M1和M2的mRNA翻译区进行序列比对，发现在M2的mRNA序列第232位和233位核苷酸之间插入1386个核苷酸。由此可知，该基因突变改变了基因中碱基数目和排列顺序，但基因在染色体上的位置，即________没有改变。除此之外，M1基因还可因特定碱基进行________（答出2点）而变为其他等位基因。 (4)研究人员用雄性不育植株与雄性可育植株杂交（雄性不育和雄性可育分别由基因M、m控制，且基因M的表达还受另一对等位基因B、b影响），再让F1中雄性可育植株自交，结果如下表所示。 亲本 F1 F2 母本：雄性不育植株 父本：雄性可育植株 雄性不育植株：雄性可育植株=1:1 雄性不育植株：雄性可育植株=3:13 ①B/b基因对M/m基因表达的影响表现为________。 ②表中父本和母本的基因型分别为________。让F2随机交配，后代表型及比例为________。要确保雄性不育品系的留存，最佳方案是让F2雄性不育水稻与基因型为________的雄性可育水稻杂交。 【答案】(1)人工去雄 (2)X射线、γ射线、紫外线、激光等物理因素或亚硝酸、硫酸二乙酯、碱基类似物等化学因素 否 雄性不育个体只能作母本，不能正反交 (3)基因座位 替换、缺失 (4)B会抑制M的表达 mmBb、MMbb 雄性可育：雄性不育=45:7 MMBb 【详解】（1）水稻是雌雄同株植物，雄性不育品系无法产生可育花粉，人工杂交实验时可省去去雄步骤。 （2）提高突变频率的两种常用方法：X射线、γ射线、紫外线、激光等物理因素或亚硝酸、硫酸二乙酯、碱基类似物等化学因素。 该设计不可行（否）。 理由：水稻雄性不育品系只能作为母本，无法作为父本进行正交/反交实验（雄性不育个体不能产生可育花粉，无法完成自交或作父本的杂交），因此无法通过正反交验证雄性不育类型。 （3）基因突变改变基因中碱基对的数目和排列顺序，但基因在染色体上的位置，即基因的座位（基因在染色体上的位置）没有改变。 M1基因还可因特定碱基进行碱基对的替换、缺失而变为其他等位基因。 （4）①由F₂表型比（雄性不育:雄性可育=3:13，符合9:3:3:1的变式，说明两对等位基因独立遗传），可知：当b基因纯合时，M基因表达（表现雄性不育）；B基因存在时，抑制M基因的表达（表现雄性可育），即B/b基因对M/m基因表达的影响为：B基因抑制M基因的表达，b基因不抑制M基因的表达（或“当B存在时，M基因不表达；当b纯合时，M基因表达”）。 ②因为F2雄性不育植株：雄性可育植株=3:13，说明F1雄性可育基因型为MmBb，且同时存在雄性不育植株，结合双亲表型可知，父本和母本的基因型分别为mmBb、MMbb。因为MMbb、MMBb为雄性不育这样导致F2的雄配子的类型及比例为MB：Mb：mB：mb=4：2：4：3；雌配子的类型及比例为MB：Mb：mB：mb=1：1：1：1。F2随机交配后代雄性不育的个体及比例为:MMbb（2/13×1/4）、Mmbb（2/13×1/4＋3/13×1/4），即雄性不育为7/52。F2雄性要确保雄性不育品系的留存，最佳方案是让F2雄性不育水稻与基因型为MMBb的雄性可育水稻杂交。要确保雄性不育品系的留存，要尽量提高M基因和b基因的频率且要为雄性可育植株，故最佳方案是让F2雄性不育水稻与基因型为MMBb的雄性可育水稻杂交。 压轴五：动物生命活动的调节 1．【下丘脑参与生命活动的调节】图1是马拉松运动员在比赛前后体内由下丘脑参与的生命活动调节的部分过程。图2表示运动员由T1环境进入T2环境的过程中产热量和散热量的变化曲线。回答下列问题： (1)比赛过程中大量出汗使运动员尿量减少，是下丘脑通过图1中激素b调节的结果，则激素b是______，其作用是______。另外，大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低，肾上腺______（填“皮质”或“髓质”）增加分泌______来维持血钠含量的平衡。 (2)运动员在比赛的中后期，体内的血糖来源于______。图1中下丘脑调节激素a分泌的方式为______（填“神经调节、体液调节或神经—体液调节”）。 (3)寒冷时，散热增强，人体通过调节使皮肤______，汗腺分泌减少等方式来减少散热，以维持体温的相对稳定。另外寒冷刺激使下丘脑兴奋，可引起骨骼肌战栗，产热增加。与此同时，相关神经兴奋后可以通过下丘脑和垂体促进图1中腺体A释放激素d______，促进细胞代谢，其与肾上腺素在生理作用上表现为______（填“协同”或“相抗衡”）作用。 (4)图2中表示散热量的是曲线______，图中的T1______T2（填“>”或“<”）。 【答案】(1)抗利尿激素 促进肾小管和集合管对水的重吸收 皮质 醛固酮 (2)肝糖原的分解和非糖物质的转化 神经调节 (3)毛细血管收缩 甲状腺激素 协同 (4)乙 > 【详解】（1）比赛过程中大量出汗，导致细胞外液渗透压升高，下丘脑分泌的b抗利尿激素增加，促进肾小管和集合管对水的重吸收，从而使运动员尿量减少。另外，大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低，肾上腺皮质增加分泌醛固酮，促进肾小管和集合管对钠的重吸收，来维持血钠含量的平衡。 （2）在比赛过程中，血糖不断被消耗，此时体内胰岛A细胞分泌的胰高血糖素会增多，胰高血糖素的作用为促进肝糖原分解，脂肪等非糖物质转化成葡萄糖，由此可知运动员在比赛的中后期，体内的血糖来源于肝糖原分解，脂肪等非糖物质转化。图1中下丘脑调节激素a胰高血糖素分泌的方式是经过下丘脑等调节中枢实现的，为神经调节。 （3）寒冷时，散热增强，人体通过调节使皮肤毛细血管收缩，汗腺分泌减少等方式来减少散热，以维持体温的相对稳定。寒冷时，相关神经兴奋后可以通过下丘脑和垂体促进图1中腺体A甲状腺释放激素d甲状腺激素，促进细胞代谢来增加产热，肾上腺素也可以促进细胞代谢来增加产热，故甲状腺激素和肾上腺素在促进细胞代谢增加产热上表现为协同作用。 （4）运动员由T1环境进入T2环境的过程中，产热量和散热量都增加，说明是由高温环境进入低温环境，即T1环境温度高于T2环境温度，进入低温环境中，即进入温度为T2的环境，散热加快，产热量随之增加，以维持体温平衡，由于短时间内曲线乙上升比曲线甲迅速，因此曲线乙表示散热量，曲线甲表示产热量。 2．【特异性免疫综合】癌症免疫疗法旨在利用自身免疫系统的力量对抗癌症，细菌免疫疗法已成为一种强效且动态的癌症治疗策略。我国科学家采用基因工程技术构建了一种能在肿瘤微环境（TME）中增殖的抗肿瘤菌株DB1，并对其免疫特性进行研究。 回答下列问题： (1)细菌免疫疗法应用于癌症治疗往往受到双重挑战，从免疫系统的功能分析，一方面细菌需要逃避免疫系统的________功能；另一方面需要激活免疫系统的________功能，从而识别和清除肿瘤细胞。 (2)研究发现DB1抗肿瘤机制与和两种T细胞有关，研究人员对黑色素瘤小鼠进行了下表所示4种处理，若观察到________组处理的小鼠肿瘤体积减小，其余组增长，则可以说明DB1介导的肿瘤治疗中的关键细胞是细胞。 组别 未采用DBl治疗组 DB1治疗组 编号 ① ② ③ ④ 注射抗体类型 抗细胞 抗细胞 抗细胞 抗细胞 抗体 抗体 抗体 抗体 (3)TME中浸润很多被抑制的免疫细胞。本研究发现，通过抗原呈递激活的免疫过程通常需要4-7天才能发挥效应，而DB1介导的肿瘤抑制作用在治疗的第1天即可观察到。由此研究人员提出的假说：________。为了验证该假说，研究人员用FTY720抑制T细胞从淋巴器官的迁移，并检测肿瘤生长（图a）和血液中CD8⁺T细胞含量（图b）。该结果能否验证上述假说，请阐述你的观点和理由________。 (4)DB1会促进肿瘤组织内巨噬细胞分泌白细胞介素IL-10，与中性粒细胞上的受体IL-10R结合，限制中性粒细胞（血液中广泛分布的具有吞噬功能的细胞）的活动，从而避免DB1被中性粒细胞吞噬。该信号转导机制并不会导致机体正常组织中DB1的感染，请阐述可能的原因是________。 【答案】(1)免疫防御 免疫监视 (2)③ (3)抗肿瘤免疫可能源于DB1给药前已存在于肿瘤微环境（TME）中的CD8+T细胞的再激活 观点：支持；理由：FTY720处理可有效降低血液中T细胞的数量，但并不影响DB1的抗肿瘤疗效 (4)DB1主要聚集在肿瘤组织中促进IL-10分泌，在正常组织中IL-10含量很少，中性粒细胞可以正常进行免疫清除功能 【详解】（1）细菌作为外来病原体，需要逃避免疫系统的防御功能，避免被清除。激活免疫系统的监视功能，从而识别和清除肿瘤细胞。 （2）要证明DB1介导的肿瘤治疗中关键细胞是CD8⁺T细胞，需要：当CD8⁺T细胞被抗体清除（③组：DB1治疗+抗CD4⁺T细胞抗体）时，DB1的抗肿瘤效果消失，肿瘤体积不减反增。当CD4⁺T细胞被清除（④组：DB1治疗+抗CD8⁺T细胞抗体）时，DB1的抗肿瘤效果依然存在，肿瘤体积减小。因此，若观察到③组处理的小鼠肿瘤体积减小，其余组增长，则可说明关键细胞是CD8⁺T细胞。 （3）假说：DB1的抗肿瘤免疫可能源于给药前已存在于肿瘤微环境(TME)中的CD8⁺T细胞再激活，而非新迁移来的T细胞。观点与理由：观点：支持该假说。理由：图a显示，FTY720处理(抑制T细胞从淋巴器官迁移)后，DB1+FTY720组的肿瘤抑制效果与DB1组几乎一致，说明T细胞的迁移对DB1的抗肿瘤效果影响不大。图b显示，FTY720处理可有效降低血液中CD8⁺T细胞的数量，但DB1的抗肿瘤疗效并未受影响，进一步证明抗肿瘤作用依赖于TME中已存在的CD8⁺T细胞，而非新迁移的T细胞。 （4）DB1主要聚集在肿瘤组织中，促进巨噬细胞分泌IL-10，IL-10与中性粒细胞的IL-10R结合，限制其吞噬功能，从而避免被中性粒细胞吞噬。而在正常组织中，DB1含量极低，IL-10分泌很少，中性粒细胞可以正常进行免疫清除功能，因此不会导致机体正常组织中DB1的感染。 3．【自身免疫病发病原理及治疗】血清疗法作为一种传统的医疗手段，经过多年的发展和改进，已经成为治疗各种疾病的重要方法之一。例如通过注射含有抗体的血清来增强人体免疫力，能有效治疗各种感染性和免疫性疾病。如图为针对某病菌产生血清抗体的部分过程示意图。回答下列问题： (1)图中细胞b来源于______，细胞d为______，激活细胞c需要两个信号：第一个为______；第二个为____________________。 (2)血清疗法在类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等疾病的治疗中有着广泛的应用。在免疫学中类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮等病属于______病。通过特定抗体的注入可以缓解症状并减少病情发展，分析其原理是_____________________________________。 (3)血清疗法在器官移植术后的治疗中也发挥了重要作用。注射含有______的血清可以有效地抑制机体对移植器官的免疫排斥反应。 (4)进行血清治疗后可能会使患者发生溶血反应（红细胞膜被破坏，致使血红蛋白从红细胞流出的反应），分析其原因是________________________。血清中的某些成分可能作为过敏原，导致过敏者出现皮肤红肿等过敏反应。这是因为相同的过敏原再次进入机体时，与致敏的肥大细胞表面的抗体特异性结合，使___________________，进而导致皮肤红肿。 【答案】(1)骨髓中的造血干细胞 浆细胞 病菌与B细胞接触 辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合 (2)自身免疫 输入的抗体可通过特异性结合致病分子(如细胞因子、免疫细胞表面受体)，阻断异常免疫反应、调节免疫细胞功能、抑制免疫复合物形成等，减轻自身免疫攻击引发的炎症和损伤，从而缓解症状 (3)免疫抑制剂 (4)血清中存在针对患者红细胞的抗体，这些抗体与红细胞表面的抗原结合，引发免疫反应，最终导致红细胞破裂 这些细胞释放组胺等物质，引起毛细血管扩张和血管壁通透性增强 【详解】（1）根据体液免疫过程，图中a为抗原呈递细胞，b是辅助性T细胞，起源于骨髓造血干细胞；c是B细胞，d是可分泌抗体的浆细胞。B细胞活化需要两个信号，第一信号是病菌与B细胞接触，第二信号是辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合。 （2）类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮都属于免疫系统异常敏感，攻击自身正常组织引发的自身免疫病。根据自身免疫病产生的原理，关键是要避免细胞因子等对自身细胞的攻击和破坏，所以注入特定的抗体特异性结合致病分子（如细胞因子、免疫细胞表面受体），阻断异常免疫反应、调节免疫细胞功能、抑制免疫复合物形成等，减轻自身免疫攻击引发的炎症和损伤，从而缓解症状。 （3）器官移植的免疫排斥主要由T细胞介导，注射含抗T细胞抗体（免疫抑制剂）的血清可抑制T细胞的功能，降低机体免疫排斥反应。 （4）血清中存在针对患者红细胞的抗体，当输入患者体内后，抗体可与患者红细胞膜上的相应抗原结合，引发免疫反应，导致红细胞膜破裂，血红蛋白释放，引发溶血。过敏反应中，过敏原与致敏肥大细胞表面的抗体结合，肥大细胞释放组胺等物质，导致毛细血管扩张、通透性增强，血浆外渗至组织间隙，进而引发皮肤红肿、水肿等症状。 压轴六：生物与群落 1．【生态系统三大功能】加拿大一枝黄花（SC）作为观赏植物引入中国后，因其强大的繁殖与扩散能力，逐步发展成为入侵物种，威胁生物多样性与农业生产。为探究其快速入侵的原因，研究者进行了系列实验。 (1)入侵的加拿大一枝黄花与本土生物一起组成_____。利用样方法调查某人行道两旁狭长绿化带中SC种群密度时，可采用_____法取样。SC的观赏性强体现了生物多样性的_____价值。 (2)SC会释放化学物质，抑制其他植物的生长，其花粉能吸引昆虫前来觅食，说明生态系统具有_____的功能。研究者利用其鲜叶浸提液处理小麦和绿豆种子，测定其对种子幼根生长抑制率，结果如图。 实验结果表明，不同浓度的鲜叶浸提液_____小麦种子幼根生长，对绿豆种子幼根的生长表现出_____作用。 (3)科研人员探究了氮元素（用铵态氮处理，单位：mmol·L-1）对SC地下部分和地上部分生物量的影响，部分结果如下图（对照组用10mmol·L-1铵态氮处理）所示。 实验结果表明，SC能成功入侵的机制是：在低氮条件下，_____，在高氮条件下，_____，从而提高自身的环境适应能力。 (4)碳储量是指一个特定系统（如一片森林、一块土壤、植被）在某一时间点所储存的碳的总量，下图为加拿大一枝黄花入侵某生态系统后，单位时间内该生态系统植被的碳转移途径示意图[单位：吨/（公顷·年）]。 据图分析，该时段植被碳储量应为_____吨/（公顷·年），若以碳转移量代表能量，则第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为_____（保留小数点后一位）。 【答案】(1)群落 等距取样 直接 (2)信息传递 抑制 低浓度促进，高浓度抑制 (3)促进地下部分生长，扩大其吸收氮的面积 促进地上部分生长，促进其光合作用 (4)10.8 6.7% 【详解】（1）一定区域内所有生物的集合统称为生物群落；对于狭长形的调查区域，样方法取样适合采用等距取样法（五点取样法适用于方正的地块）；生物的观赏价值属于生物多样性的直接价值。 （2）加拿大一枝黄花释放化学物质调节种间关系、花粉吸引昆虫，体现了生态系统的信息传递功能；根据柱形图：所有浓度浸提液对小麦幼根生长抑制率均为正值，说明均抑制小麦幼根生长，且浓度越高抑制作用越强；对绿豆而言，低浓度浸提液下抑制率为负值（即促进生长），高浓度下抑制率为正值（即抑制生长），表现出低浓度促进、高浓度抑制的特点。 （3）根据实验结果：低氮条件下，加拿大一枝黄花地下生物量显著高于高氮条件，说明低氮环境下它会促进地下部分生长，增加地下生物量，更利于吸收土壤中的氮素；高氮条件下地上生物量显著升高，促进地上部分生长，可提升光合作用强度，积累更多有机物，以此提升环境适应能力，成功入侵。 （4）由图可知，植食性动物到肉食性动物的碳转移量为0.006+0.03+0.084=0.12吨/（公顷・年），植被流向植食性动物的为0.12+0.03+0.6+1.65=2.4吨/（公顷・年）。植被碳储量的输入有从大气中来的35.9吨/（公顷・年），输出有流向大气中的12.1吨/（公顷・年）、流向植食性动物2.4吨/（公顷・年）、流向凋落物的10.6吨/（公顷・年）。根据碳储量的变化，该时段植被碳储量应为输入量减去输出量，即35.9−12.1−2.4−10.6=10.8吨/（公顷・年）。若以碳转移量代表能量，则第一营养级到第二营养级的能量传递效率约2.4÷35.9×100%≈6.7%。 2．【生态工程综合】“鱼菜共生”是一种高效的生态农业模式，通过巧妙的设计实现了“养鱼不换水、种菜不施肥”。其核心原理是鱼以蔬菜的落叶、残枝为食，鱼类的排泄物和残余饵料能转化为植物可吸收的养分（如氮元素等）；富含养分的水被蔬菜吸收净化；净化后的水再次回流至鱼池，形成“鱼肥水一菜净水一水养鱼”的生态循环系统。下图是该系统的简化能量流动示意图[单位：kJ/（m²·a）]，回答下列问题： (1)图中的微生物在“鱼菜共生”生态系统中所属组分主要是______，其在物质循环中的主要作用是_____________________________________________。 (2)该生态系统的能量流动除包括能量的输入和散失，还包括________________；假设鱼类只有两个食物来源且对饵料的同化量为80%，则从蔬菜到鱼类的能量传递效率约为______；该生态系统能提高能量利用率的原因是_______________________________________（写出1点）。 (3)“鱼菜共生”与需要大量施用化肥的传统农业相比，减少了化肥的使用并实现了系统各组分的优化组合，主要遵循了生态工程的_________________原理。 (4)为进一步提高“鱼菜共生”生态系统的经济效益和生态效益，下列提出的建议合理的是______（可多选）。 A．增加蔬菜品种的多样性和大力提高种植密度 B．引进生态位相近的多种鱼类进行养殖 C．利用智能系统监控水质 D．水体中适量添加微生物菌剂 E．在水底增加田螺（以有机碎屑为食）的养殖 【答案】(1)分解者 将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物 (2)（能量的）转化和传递 11% 蔬菜脱落的茎叶先被鱼取食，排泄的粪便再被分解者利用，实现了能量多级利用，提高了能量的利用率 (3)循环和整体 (4)CDE 【详解】（1）据图可知，图中的微生物将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，因此属于生态系统中的分解者。 （2）生态系统的能量流动包括能量的输入、传递、转化和散失。蔬菜同化的能量=呼吸消耗1800+被鱼摄入2160+枯枝残叶流向分解者840+未利用7200=12000 kJ/（m2·a），鱼类同化能量的总量=呼吸消耗1440+尸体200+未利用2560=4200 kJ/（m2·a），其中来自饵料的同化量为3600×80%=2880 kJ/（m2·a），则鱼类来自蔬菜的同化量为4200-2880=1320 kJ/（m2·a），因此从蔬菜到鱼类的能量传递效率约为1320÷12000×100%=11%。“鱼菜共生”生态系统中蔬菜脱落的茎叶先被鱼取食，排泄的粪便再被分解者利用，实现了能量多级利用，因此提高了能量的利用率。 （3）“鱼菜共生”通过系统设计实现物质不断循环，使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用，因此减少化肥使用，利用了循环原理；实现系统各组分的优化组合进而达到改善系统功能的目的则是遵循了整体原理。 （4）A、增加蔬菜品种的多样性可以通过增加物种的组分而提高生态系统的稳定性，但大力提高种植密度会增加生产者之间的种间竞争或种内竞争，影响蔬菜的生长，不利于提高经济效益，A不符合题意； B、引进生态位相近的多种鱼类进行养殖，违背了生态系统的自生原理，应该考虑鱼类的生态位差异，使其形成互利共存的关系，B不符合题意； C、利用智能系统监控水质可以更好地控制饵料投入、了解鱼的养殖情况等，有利于提高经济效益和生态效益，C符合题意； D、水体中适量添加微生物菌剂可以加速有机物质的分解，为蔬菜提供更多营养物质，加速了生态系统的物质循环，D符合题意； E、在水底增加田螺（以有机碎屑为食）的养殖可以提高能量的利用率，E符合题意。 压轴七：细胞工程与基因工程 1．【植物细胞工程技术的应用】Ⅰ、下图表示科学家通过植物细胞工程，培育“矮牵牛-粉蓝烟草”杂种植株的过程。根据所学知识完成下列问题： Ⅱ、银杏的次生代谢产物，如银杏黄酮（具有抑制癌细胞增殖，扩张冠脉血管、增加冠脉血液流量和解除痉挛的作用）、银杏内酯（具有促进脑血微循环、抑菌抗炎的作用）等，一般从叶片中取得，但传统栽植方法周期长、成本高、受环境影响大，无法很好满足市场需求。因而利用组织培养技术，从获得的细胞中提取，具有一定的研究意义与应用前景。请回答下列相关问题： 外植体愈伤组织试管苗植株 (1)人工诱导原生质体融合的方法基本可分为两大类-物理法和化学法，其中化学法包括_____和_____。 (2)“矮牵牛-粉蓝烟草”杂种植株的体细胞内含_____条染色体，属于_____倍体植株。 (3)研究表明，选择银杏叶片比选择胚作为外植体材料成功率更低，原因可能是诱导叶片脱分化形成_____的难度较大。因此，往往选择细胞生长分裂旺盛的部位作为外植体，但外植体也不能太嫩，因为太嫩的组织细胞虽细胞分裂较旺盛，但在_____时次氯酸钠等药品渗透也较快，在后续用_____多次冲洗也不易清除，导致细胞易失活甚至破裂。 (4)为获得银杏的次生代谢产物，_____（“需要”或“不需要”）走完上述流程图的全过程。 (5)此外，研究表明，用通气较为不良的介质封口，如塑料膜或玻璃纸，可以提升黄酮和内酯的产量，可能原因是_____。 【答案】(1)PEG融合法 高Ca2+-高pH融合法 (2)38 四 (3)愈伤组织 消毒 无菌水 (4)不需要 (5)低氧胁迫细胞诱导产生次生代谢物 【详解】（1）人工诱导原生质体融合的方法很多，基本可分为两大类，物理法和化学法，其中化学法主要使用PEG（或聚乙二醇）融合法和高Ca2+-高pH融合法。 （2）“矮牵牛——粉蓝烟草”杂种植株的体细胞内含有的染色体数目是矮牵牛和粉蓝烟草的体细胞中染色体数目之和，为14+24=38，属于异源四倍体植株。 （3）选择银杏叶片比选择胚作为外植体材料成功率更低，因为叶片细胞分化程度高，脱分化形成愈伤组织的难度较大。选材用的外植体也不能太嫩，因为太嫩的组织细胞虽细胞分裂较旺盛，但在消毒时次氯酸钠等药品渗透也较快，在后续用无菌水多次冲洗也不易清除，导致细胞易失活甚至破裂。 （4）为获得银杏的次生代谢产物，只需要培养到愈伤组织阶段就可以，不需要走完如上述流程图的全过程。 （5）研究表明，用通气较为不良的介质封口，如塑料膜或玻璃纸，可以提升黄酮和内酯的产量，可能的原因是在低氧胁迫条件下，可诱导细胞产生次生代谢物，因而产量上升。 2．【动物细胞工程技术的应用】为降低乳腺癌治疗药物的副作用，科研人员尝试在单克隆抗体技术的基础上，构建抗体药物偶联物(ADC)，过程如下图1所示。回答下列有关问题： (1)本实验中，小鼠注射的特定抗原应取自___________。 (2)步骤①用到的不同于植物细胞而特有方法是___________。 (3)步骤②的细胞必须经过步骤③克隆化培养和___________才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞，杂交瘤细胞可采用注射到小鼠腹腔内培养或进行体外培养的方式进行扩大培养。体外培养时，首先应保证其处于___________的环境，除了适宜的营养物质、温度等条件外，还需要控制气体条件是___________与5%二氧化碳的混合气体。 (4)单克隆抗体的优点是___________、与特定抗原发生特异性结合、并且可大量制备。单克隆抗体是ADC中的___________(填“a”或“b”)部分。 (5)研究发现，ADC在患者体内的作用如下图2所示。 ①单克隆抗体除了运载药物外，还有作为诊断试剂、治疗疾病等作用。 ②ADC进入乳腺癌细胞后，细胞中的溶酶体可将其水解，释放出的药物最终作用于细胞核，导致细胞凋亡，推测其原理是___________。 【答案】(1)人的乳腺癌细胞 (2)灭活病毒诱导法 (3)抗体检测 无菌无毒 95%的空气 (4)能准确识别抗原的细微差异 a (5)药物引起相关基因的表达（转录和翻译），产生相关蛋白 【详解】（1）该技术操作的目的是为获得治疗乳腺癌的单克隆抗体，因此，给小鼠注射的特定抗原应取自人的乳腺癌细胞。 （2）步骤①为动物细胞融合，诱导动物细胞融合的方法主要有PEG融合法、高Ca2+-高pH、电融合法和灭活病毒诱导法，不同于植物细胞而特有方法是灭活病毒诱导法。 （3）获得的杂交瘤细胞必须进行③克隆化培养和抗体检测，才能筛选得到符合要求的杂交瘤细胞。动物细胞培养的关键是无菌操作，故体外培养时，首先应保证其处于无菌无毒的环境；动物细胞培养的气体条件是95%的空气和5％二氧化碳的混合气体，其中二氧化碳的主要作用是维持培养液的pH；在动物细胞体外培养过程中，由于血清等含有一些未知的成分，在使用合成培养基时通常需加入血清等天然成分，补充培养基中缺乏的物质，利于细胞生长。 （4）单克隆抗体的优点是特异性强（与特定抗原发生特异性结合）、灵敏度高（能准确识别抗原的细微差异）、可大量制备；ADC药物是利用单克隆抗体的导向作用选择性杀伤癌细胞，单克隆抗体对应图中的a部分。 （5）据图2可知，ADC进入乳腺癌细胞后，细胞中的溶酶体释放水解酶可将其水解，释放出的药物最终作用于细胞核。推测药物进入细胞核后会引起相关基因的表达（转录和翻译），产生相关蛋白，从而导致细胞凋亡。 3．【胚胎工程与基因工程技术的综合应用】人乳铁蛋白是一种重要的药用保健蛋白。下图表示利用乳腺生物反应器生产人乳铁蛋白的部分过程，图中Tetr表示四环素抗性基因，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，五种限制酶的识别序列及切割位点如表所示。回答下列问题： 限制酶 BamHⅠ HaeⅢ BclⅠ Sau3AⅠ NotⅠ 识别序列及切割位点 G↓GATCC CCTAG↑G GG↓CC CC↑GG T↓GATCA ACTAG↑T ↓GATC CTAG↑ GC↓GGCCGC CGCCGG↑CG (1)要将人乳铁蛋白基因插入质粒，若只允许使用一种限制酶，应选择的限制酶是__________。若BamHI酶切的DNA末端与BclI酶切的DNA末端连接成重组DNA，对于该重组DNA，这两种酶_______________（填“都不能”或“只有一种能”）切开。 (2)若选用牛作为转基因动物可将人乳铁蛋白基因与_____________基因的启动子等调控组件重组在一起，可通过_____________方法将基因表达载体导入受精卵中，然后使其发育成转基因动物。 (3)据图分析，初步筛选时，含有重组质粒的受体应表现为_____________。 (4)为检测目的基因是否在供体牛中翻译成乳铁蛋白，可用相应的抗体进行_____________。 (5)培养出早期胚胎后，科学家欲进行胚胎分割移植，则应该选择发育良好、形态正常的___________，将其移入盛有操作液的培养皿中，然后用分割针进行分割。 (6)若利用转基因大肠杆菌（工程菌）则不能生产有活性的人乳铁蛋白，这是因为_________。 【答案】(1)Sau3AⅠ 都不能 (2)牛乳腺蛋白（在乳腺细胞特异表达的） 显微注射 (3)能在含氨苄青霉素的培养基上存活，不能在含有四环素的培养基上存活 (4)桑葚胚或囊胚 (5)抗原—抗体杂交 (6)大肠杆菌为原核生物，无内质网和高尔基体，不具备加工人乳铁蛋白的能力 【详解】（1）根据表中五种酶的识别序列及切割位点可知，限制酶Sau3A I还可以切割限制酶Bcl Ⅰ和限制酶BamH Ⅰ的识别序列，因此要将人乳铁蛋白基因插入载体，在只允许用一种限制酶酶切载体和人乳铁蛋白基因的情况下，应选择限制酶Sau3A I。若BamH Ⅰ酶切的DNA末端与Bcl Ⅰ酶切的DNA末端连接起来，连接部位的6个碱基对序列都不是两种限制酶的识别序列，因此这两种酶都不能切开。 （2）若用牛作为转基因动物生产人乳铁蛋白，可以用人的乳铁蛋白基因替换牛的乳铁蛋白基因，所以可以将人乳铁蛋白基因与牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，可通过显微注射方法将基因表达载体导入受精卵中，然后使其发育成转基因动物。 （3）据图分析，构建重组质粒的过程中用限制酶切割后破坏了Tetr基因，但不会破坏Ampr基因， Ampr基因可以作为重组质粒的标记基因，所以含有重组质粒的受体细胞应表现为能在含氨苄青霉素的培养基上存活，不能在含有四环素的培养基上存活。 （4）为检测目的基因是否在供体牛中翻译成乳铁蛋白，乳铁蛋白作为抗原，可用相应的抗体进行抗原—抗体杂交，若出现阳性反应，则说明目的基因成功表达。 （5）胚胎分割应选择发育良好，形态正常的桑葚胚或囊胚的胚胎，可以得到多个优良性状的后代。 （6）人乳铁蛋白是真核细胞产生的蛋白质，由于大肠杆菌为原核生物，无内质网和高尔基体，不具备加工人乳铁蛋白的能力，所以利用转基因大肠杆菌（工程菌）不能生产有活性的人乳铁蛋白。 压轴八：实验探究 1．【对照实验的设计、分析与评价】痛风是由尿酸盐结晶沉积引发的关节炎症性疼痛疾病，临床上常用“神经阻滞疗法”缓解急性痛风性关节炎的剧烈疼痛，即在病变关节周围的神经干周围注射局麻药物及少量糖皮质激素，以阻断痛觉信号的上传通路，同时发挥抗炎作用，快速减轻疼痛和炎症反应。回答下列问题： (1)痛觉是在_____中产生的。神经阻滞疗法中，局麻药物能阻断神经细胞膜上_____的跨膜运输，从而阻止兴奋在神经纤维上的传导，局麻药物主要作用于反射弧中的_____部位（环节）。 (2)糖皮质激素的分泌过程存在分级调节和反馈调节机制，具有该特点的激素还有_____（答出2种）。糖皮质激素是通过_____（填“增强”或“抑制”）免疫反应，从而起抗炎作用的。 (3)已知糖皮质激素是一类具有强大抗炎作用的药物，但容易出现高血压等副作用，科研人员开发出一种具有良好抗炎作用的药物A．药物A对炎症的疗效比糖皮质激素更好且副作用小，现提供若干炎症模型小鼠和必要的实验器材、药品，请设计实验验证该结论。 ①实验思路：_____。 ②预期实验结果_____。 【答案】(1)大脑皮层 Na 传入神经 (2)甲状腺激素、性激素 抑制 (3)将炎症模型小鼠随机均分成甲、乙、丙三组，并测量三组小鼠的血压值；然后给甲组小鼠饲喂普通食物，乙组小鼠饲喂添加适量糖皮质激素的相同食物，丙组小鼠饲喂添加等量药物A的相同食物，在相同且适宜的条件下培养一段时间；观察三组小鼠的炎症状况，测量并比较小鼠的血压变化 丙组小鼠炎症基本缓解，血压值和甲组小鼠基本相同，乙组小鼠比甲组小鼠炎症减轻，但症状比丙组明显，且血压明显升高 【详解】（1）痛觉是在大脑皮层中形成的。神经阻滞疗法中，局麻药物能阻断神经细胞膜上Na+的跨膜运输，从而阻止兴奋在神经纤维上的传导，该疗法中，药物主要作用于反射弧中的传入神经。 （2）糖皮质激素的调节过程体现了下丘脑一垂体一靶腺轴的分级调节，甲状腺激素、性激素等激素都具有该特点，该过程也存在反馈调节。糖皮质激素的抗炎作用，本质是抑制过度的免疫反应，减轻炎症对组织的损伤。 （3）验证药物A的疗效好且副作用小，可设置空白对照组和与糖皮质激素相互对照组，因此自变量是药物的种类，因变量是炎症减轻程度和血压是否升高，无关变量应相同且适宜。所以实验思路为：将炎症模型小鼠随机均分成甲、乙、丙三组，并测量三组小鼠的血压值；然后给甲组小鼠饲喂普通食物，乙组小鼠饲喂添加适量糖皮质激素的相同食物，丙组小鼠饲喂添加等量药物A的相同食物，在相同且适宜的条件下培养一段时间；观察三组小鼠的炎症状况，测量并比较小鼠的血压变化。预期的实验结果为：丙组小鼠炎症基本缓解，血压值和甲组小鼠基本相同，乙组小鼠比甲组小鼠炎症减轻，但症状比丙组明显，且血压明显升高。 2．【遗传规律验证实验的设计】已知果蝇的红眼（R）对白眼（r）为显性，位于X染色体上；灰身（B）对黑身（b）为显性，位于常染色体上。一只灰身红眼雌果蝇与一只灰身红眼雄果蝇交配，子代中灰身白眼雄果蝇占3/16. (1)基因R/r与基因B/b的遗传______（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，理由是______。 (2)题中亲本的基因型分别为______，子代的灰身红眼雌蝇中，杂合子占的比例______。 (3)果蝇作为研究遗传学实验材料，其优点有_____________________（至少答2点）。 (4)果蝇的直毛与截毛是另一对相对性状，由一对等位基因控制。若实验室有纯合的直毛和截毛雌、雄果蝇亲本，利用这些果蝇，只通过一代杂交实验便可确定这对等位基因是位于常染色体上还是位于X染色体上（不考虑XY同源区段），应采用的杂交方法是________________，请写出预期结果和结论：__________________________。 【答案】(1)遵循 两对等位基因分别位于常染色体和X染色体上（非同源染色体上） (2)BbXRXr、BbXRY 5/6 (3)易饲养、繁殖快、后代数量多、相对性状易于区分、染色体数目少 (4)正反交（纯合直毛雌×纯合截毛雄、纯合截毛雌×纯合直毛雄） 若正反交子代表现型一致，则基因位于常染色体上；若正反交子代表现型不一致，则基因位于X染色体上 【详解】（1）由题意知，果蝇的灰身（B）对黑身（b）为显性，位于常染色体上，红眼（R）对白眼（r）为显性，位于X染色体上，因此两对等位基因分别位于两对同源染色体上（非同源染色体上），在遗传时遵循自由组合定律。 （2）根据小问1和题干信息可知，灰身红眼雌果蝇的基因型是B_XRX-，灰身红眼雄果蝇的基因型是B_XRY，二者杂交后代灰身白眼雄果蝇（B_XbY）约占3/16，可以写出3/4×1/4，因此灰身红眼雌果蝇的基因型是BbXRXr，灰身红眼雄果蝇的基因型是BbXRY；子代的灰身红眼雌蝇B_XR_，其中B_为1/3BB，2/3Bb，而XR_为1/2XRXR和1/2XRXr，纯合子为1/3×1/2=1/6，则杂合子占的比例为1-1/6=5/6。 （3）果蝇作为研究遗传学经典模式生物，其优点是有明显易于区分的相对性状；繁殖的子代数量多；繁殖周期短；易于培养。 （4）要通过一代杂交试验确定这对等位基因是位于常染色体上还是位于X染色体上，可让直毛雌、雄果蝇与截毛雌、雄果蝇进行正交和反交（即直毛雌果蝇×截毛雄果蝇、截毛雌果蝇×直毛雄果蝇）。若正交、反交后代性状一致，则该等位基因位于常染色体上；若正交、反交后代性状不一致，则该等位基因位于X染色体上。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $