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湖南省岳阳县2023-2024学年高三上学期开学考试生物学试题
一、单选题：（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1．（2023高三上·岳阳开学考）拟南芥的植株小、结实多、生命周期短、基因组简单、遗传操作简便，是遗传学研究常用的一种模式植物。该植物的根中有一种共生细菌S，该细菌能提高拟南芥的耐盐能力。下列叙述错误的是（ ）
A．拟南芥与共生细菌S的遗传物质中都不含核糖和尿嘧啶
B．核糖体是拟南芥与共生细菌S共有的一种含核糖核酸的细胞器
C．利用拟南芥进行遗传学实验，统计结果相对比较可靠
D．共生细菌S是一种多细胞生物，其细胞内的染色体分布在特定区域
【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、拟南芥是真核生物，共生细菌S是原核生物，两者的遗传物质都是DNA，而DNA中不含核糖和尿嘧啶，A正确；
B、核糖体是真核生物和原核生物共有的细胞器，该细胞器含有rRNA，B正确；
C、拟南芥结实多，即子代数目多，利用该植物进行遗传学实验，统计结果相对比较可靠，C正确；
D、原核生物都是单细胞生物，没有染色体，D错误。
故答案为：D。
【分析】原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁，遗传物质DNA分布的区域称拟核；无染色体 有核膜和核仁；核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体，无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素，主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
2．（2023高三上·岳阳开学考）如图所示为某植物表层细胞在不同溶液中，一定时间后细胞吸水力与原生质体（细胞壁以内各种结构的总称）相对体积之间的关系（正常状态下原生质体相对体积为1.0）。下列相关叙述正确的是（ ）
A．若该植物为洋葱，则该细胞一定为洋葱外表皮细胞
B．A点时的细胞体积显著小于B点时的细胞体积
C．B点之后，随着细胞吸水力的下降，细胞液的渗透压逐渐增大
D．在一定浓度的KNO3溶液中，原生质体相对体积可能会由0.5自动恢复到1.0
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、洋葱内表皮也存在中央大液泡，也会发生渗透吸水或失水，故该细胞可能是洋葱外表皮细胞或内表皮细胞，A错误；
B、由图可知，B点前细胞发生质壁分离，B点后细胞在正常的基础上继续吸水，原生质体体积增大，但A、B点时期植物细胞体积
大小基本相同，因为细胞壁的伸缩性很小，B错误；
C、B点之后，细胞吸水力下降，细胞液的渗透压逐渐减小，C错误；
D、在一定浓度的KNO3溶液中，由于K+和NO3-可以主动运输到细胞中，使细胞液的渗透压逐渐增大，故植物细胞会发生质壁分
离后的自动复原现象，即原生质体相对体积可能会由0.5自动恢复到1.0，D正确。
故答案为：D。
【分析】植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。
3．（2022·山东）减数分裂Ⅰ时，若同源染色体异常联会，则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞；减数分裂Ⅱ时，若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a位于常染色体上，不考虑其他突变，上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为（）
A．6；9 B．6；12 C．4；7 D．5；9
【答案】A
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】由题意可知，异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。A、a位于常染色体上，基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。（1）若A、a所在的染色体片段发生交换，则A、a位于姐妹染色单体上，①异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数第二次分裂，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因型为Aa和不含A、a的精子；②异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为Aa，经减数第二次分裂，可形成基因型为A或a的精子；（2）若A、a所在的染色体片段未发生交换，①异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数第二次分裂，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因型为AA、aa和不含A、a的精子；②异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为AA或aa，经减数第二次分裂，可形成基因型为A或a的精子；综上所述，精子的基因组成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A或a，共6种，与基因组成为A或a的卵细胞结合，受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a，共9种，A正确，B、C、D错误。
故答案为：A。
【分析】1、减数分裂过程：
（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。
（2）减数分裂Ⅰ：
①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；
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）减数分裂Ⅱ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。
2、减数分裂异常：
（1）减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离发生异常，同源染色体未正常分离移向两极而是移向同一极，这样形成的子细胞中仍然存在同源染色体，最终形成的生殖细胞中也存在同源染色体。
（2）减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂姐妹染色单体分离，姐妹染色单体分离形成的两条染色体没有移向两极，而是移向同一级，这样形成的子细胞中常常会有相同的基因（不考虑交叉互换和基因突变的情况）。
4．（2023高三上·岳阳开学考）棉铃虫是严重危害棉花的一种害虫。科研工作者发现毒蛋白基因B和胰蛋白酶抑制剂基因D，两种基因均可导致棉铃虫死亡。现将B和D基因同时导入棉花的一条染色体上获得抗虫棉。棉花的短果枝由基因A控制，研究者获得了多个基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株，AaBD植株与纯合的aa长果枝不抗虫植株杂交得到F1（不考虑减数分裂时的互换）。下列说法不正确的是（ ）
A．若F1中短果枝抗虫：长果枝不抗虫＝1：1，则B、D基因与A基因位于同一条染色体上
B．若F1的表现型比例为1：1：1：1，则F1产生的配子的基因型为AB、AD、aB、aD
C．若F1的表现型比例为1：1：1：1，则果枝基因和抗虫基因分别位于两对同源染色体上
D．若F1中短果枝不抗虫：长果枝抗虫＝1：1，则F1产生的配子的基因型为A和aBD
【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、如果B、D基因与A基因位于同一条染色体上，则AaBD产生的配子的类型是ABD：a=1：1，与纯合的aa长果枝不抗虫植株杂交，后代的基因型是AaBD：aa=1：1，表现型是短果枝抗虫：长果枝不抗虫=1：1，A正确；
B、由于BD位于一条同源染色体上，如果不考虑交叉互换，则不会产生基因型为AB、AD、 aB、aD的四种类型的配子，B错误；
C、果枝基因和抗虫基因分别位于两对同源染色体上，则AaBD产生配子的类型是ABD：a：aBD：A=1：1：1：1，与纯合的aa长果枝不抗虫植株杂交，后代的表现型及比例是短果枝抗虫：长果枝抗虫：短果枝不抗虫：长果枝不抗虫=1：1：1：1，C正确；
D、如果a与BD连锁，AaBD产生的配子的类型是A：aBD=1：1，与纯合的aa长果枝不抗虫植株杂交，后代的基因型及比例是Aa：
aaBBDD=1：1，短果枝不抗虫：长果枝抗虫=1：1，D正确。
故答案为：B。
【分析】基因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，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
5．（2023高三上·岳阳开学考）遗传病监测和预防对提高我国人口素质有重要意义。一对表型正常的夫妇，生育了一个表现型正常的女儿和一个患镰状细胞贫血症的儿子（致病基因位于11号染色体上，由单对碱基突变引起）。为了解后代的发病风险，该家庭成员自愿进行了相应的基因检测（如图）。下列叙述错误的是（ ）
A．女儿和父母基因检测结果相同的概率是2/3
B．若父母生育第三胎，此孩携带该致病基因的概率是3/4
C．女儿将该致病基因传递给下一代的概率是1/2
D．该家庭的基因检测信息应受到保护，避免基因歧视
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、由题可得，父母正常，生下患病儿子。故父母基因型均为Aa，而女儿的基因型可能是 AA、Aa、Aa三种可能，所以女儿和父母基因检测结果相同的概率是2/3，A正确；
B、由题可得，第三胎的基因型为AA、Aa、 Aa aa，其中此孩携带该致病基因的概率是3/4，B正确；
C、由题意可知，女孩基因型为1/3AA、2/3Aa，所以女儿将该致病基因传给下一代的概率为1/3，C错误；
D、该家庭的基因检测信息应受到保护，避免基因歧视，D正确。
故答案为：C。
【分析】基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
6．（2023高三上·岳阳开学考）若细胞质中tRNA1（反密码子为3 AUG5 ）可转运氨基酸a，tRNA2（反密码子为3 ACG5 ）可转运氨基酸b，tRNA3（反密码子为3 CAU5 ）可转运氨基酸c，tRNA4（反密码子为3 GCA5 ）可转运氨基酸d，tRNA5（反密码子为3 GUA5 ）可转运氨基酸e，tRNA6（反密码子为3 UAC5 ）可转运氨基酸f。今以DNA中一条链5 -ACGTACATG-3 为模板，指导合成蛋白质。该蛋白质中氨基酸的排列（从左往右为肽链延伸的方向）可能是（ ）
A．a—b—c B．f—b—a C．b—f—a D．e—c—d
【答案】D
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】以DNA中一条链5’-ACGTACATG-3’为模板转录出的mRNA的碱基序列是3'-UGCAUGUAC-5’，翻译时核糖体从mRNA的5’端向3’端移动，依次读取的密码子是5’CAU3’，5’GUA3’、5’CGU3’，tRNA上的反密码于依次为3' GUA5、3’CAU5’、3’GCA5’基酸的排列顺序为e-c-d，D 正确，ABC错误。
故答案为：D。
【分析】mRNA上每三个相邻的碱基决定1个氨基酸，每三个这样的碱基称为一个密码子，因此密码子位于mRNA上；反密码子与密码子互补配对，位于tRNA上。
7．（2023高三上·岳阳开学考）脊髓位于椎管内，根据脊椎节段由上至下可分为颈段、胸段、腰段、骶段和尾段。下图是脊髓结构模式图，高位截瘫是指第二胸椎以上的脊髓损伤所引起的截瘫，此时四肢丧失运动功能；下半身截瘫是指第三胸椎以下的脊髓损伤所引起的截瘫，此时下半身运动功能丧失。下列叙述错误的是（ ）
A．大脑皮层可以控制脊髓的低级中枢，脊髓管理的只是低级反射活动
B．刺激高位截瘫患者的四肢，患者仍能正常形成感觉
C．截瘫患者的大脑皮层对脊髓的调控功能受到损伤，导致患者大小便失禁
D．直接刺激离体的脊髓腹根引起神经元3兴奋后，不能在脊髓背根检测到电信号
【答案】B
【知识点】反射的过程
【解析】【解答】A、大脑皮层是最高级的神经中枢，可以控制脊髓的低级中枢，例如控制四肢运动，脊髓管理的只是低级反射活动，A正确；
B、高位截瘫患者的脊髓与大脑之间的通路失去联系，兴奋无法从脊髓传导至大脑皮层形成感觉，在其损伤平面以下的肢体运动和感觉功能完全丧失，无法感觉到损伤平面以下出现的疼痛，B错误；
C、排尿中枢在脊髓，可以被大脑皮层控制，截瘫患者的信息无法通过上行神经束传到大脑皮层，故大脑皮层不能控制大小便，就会出现大小便失禁，C正确；
D、兴奋在神经元之间只能单向传递，在图中兴奋的传递方向应当是从1到2再到3，D正确。
故答案为：B。
【分析】神经调节的基本方式是反射，它是指在中枢神经系统参与下，动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答；完成反射的结构基础是反射弧。反射弧包括五个部位︰感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器（传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体）。反射弧的结构必须保持完整，任何一个环节出现问题，反射活动就无法进行。但是反射弧是完整的，如果没有外界刺激也不会出现反射活动。
8．（2023高三上·岳阳开学考）为探究不同因素对小鼠尿量的影响，研究人员对多只生理状况相近的小鼠麻醉后平均分为五组，分别进行如下处理：①甲组不做处理；②乙组静脉注射0.1mL垂体提取液；③丙组静脉注射20%葡萄糖溶液2mL；④丁组用低频率低强度电刺激小鼠支配肾小管细胞的交感神经；⑤戊组先静脉注射去甲肾上腺素受体拮抗剂，再用低频率低强度电刺激小鼠支配肾小管细胞的交感神经。各组在处理后的相同一段时间内记录本组小鼠的总尿量，结果依次为a、b、c、d、e（单位：滴/分钟），下列说法不正确的是（ ）
A．若a>b，则是因为乙组小鼠的垂体提取液中含抗利尿激素
B．若a>c，则是由于丙组小鼠的细胞外液渗透压升高引起的
C．若c>a，则能证明葡萄糖分子具有利尿作用
D．若e>d，则说明去甲肾上腺素可作用于肾小管细胞，促进肾小管重吸收水
【答案】C
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】A、甲组不做处理尿量为a，乙组静脉注射01mL垂体提取液，尿量为b若a>b，则是因为乙组小鼠的垂体提取液中含抗利尿激素，促进了肾小管和集合管对水的重吸收，A正确；
B、若a>c，则是由于丙组小鼠的细胞外液渗透压升高，引起垂体释放抗利尿激素，促进了肾小管和集合管对水的重吸收，B正确；
C、若c>a，可能是由于丙组小鼠注射的葡萄糖溶液中含有水分，使尿量增加，所以不能完全证明葡萄糖分子具有利尿作用，C错误；
D、④⑤的区别为是否注射去甲肾上腺素受体拮抗剂，若 e>d，则说明去甲肾上腺素可作用于肾小管细胞，促进肾小管重吸收水，导致尿量减少，D正确。
故答案为：C。
【分析】当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少，同时大脑皮层产生渴觉（主动饮水）。
9．（2023高三上·岳阳开学考）有的激素受体存在于胞浆和细胞核内，这类激素的作用机制如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．激素与受体结合后，诱发受体构象改变，使之具有与染色质DNA结合的能力
B．细胞内受体数量减少，可能会导致该细胞对激素的敏感度下降
C．此类激素的调节作用原理是激素-受体复合物与基因上游序列结合催化转录过程
D．此类激素到达细胞核内可能穿过2层或6层磷脂分子
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录
【解析】【解答】A、激素与受体结合后，诱发受体构象改变，使之具有与染色质DNA结合的能力，进而对基因的表达做出调节， A正确；
B、激素起作用的过程需要与相应的受体发生结合，据此可推测，若细胞内受体数量减少，可能会导致该细胞对激素的敏感度下降，B正确；
C、此类激素的调节作用原理是激素-受体复合物与基因上游序列结合调节转录过程，激素不起催化作用，C错误；
D、结合图示可知，此类激素的受体位于细胞核内，该激素可通过自由扩散方式进入细胞，然后再进入细胞核，该激素进入细胞核的方式有两种，一种是通过自由扩散进入细胞核，穿过核膜的2层膜，另一种是与热激蛋白结合后形成大分子复合物，通过核孔进入细胞核，不穿过核膜，因此该激素到达细胞核内可能穿过2层或6层磷脂分子，D正确。
故答案为：C。
【分析】激素调节的特点：（1）内分泌细胞产生的激素弥散到体液中，随血液流到全身，传递着各种信息。（2）作用于靶器官、靶细胞，激素通过与靶细胞上的特异性受体相互识别，并发生特异性结合。（3）作为信使传递信息，激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了。（4）微量和高效，虽然激素含量甚微，但其作用效果极其显著。
10．（2023高三上·岳阳开学考）生态学家高斯（G·F·Gause）曾经做过一个实验，在0.5mL培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量，经过反复实验，得出了如图所示的结果。从图中可以看出，大草履虫的数量在第二天和第三天增长较快，第五天以后基本维持在375个左右。下列叙述正确的是（ ）
A．培养初期（第一天），大草履虫因种内竞争强而增长缓慢
B．该实验初期大草履虫种群的增长曲线属于“S”形曲线
C．若种群起始数量改为20，则K值会变大
D．改变培养温度会影响大草履虫的数量，这属于非密度制约因素
【答案】D
【知识点】种群的数量变动及其原因；种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、 第一天大草履虫增长缓慢是由于需要适应新的环境，这时大草履虫数量少，种内竞争弱，A错误；
B、该实验初期大草履虫种群增长较快，此时增长曲线近似于“J”形曲线，B错误；
C、改变起始种群数量，其他条件不变，只会改变达到K值的时间，不会影响K值大小，C错误；
D、气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，称为非密度制约因素，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、种群数量增长的两种曲线：“J”型曲线：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”型曲线：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。
2、环境容纳量=K值。在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称为K值。同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。环境遭受破坏，K值会下降；当生物生存的环境改善，K值会上升。
3、影响种群数量变化的因素包括生物因素和非生物因素，动物种群数量受生物因素影响的同时，也受气温、日照和降水等非生物因素的影响，气候、季节、降水等的变化，影响程度与种群密度没有关系，属于非密度制约因素，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。
11．（2023高三上·岳阳开学考）“多营养层次”是一种海水生态养殖新模式，即在上层挂绳养殖海带等藻类：在中层挂笼养殖牡蛎等滤食性贝类；在底层设置人工鱼礁，为鱼虾等提供生长、产卵和栖息的场所，养殖海参等底栖杂食动物。下图表示某渔民设置的“多营养层次”海水生态养殖模式内部部分构造和物质循环关系。下列相关叙述错误的是（ ）
A．牡蛎属于该生态系统中的消费者和分解者
B．若养殖海带数量过多，则会导致牡蛎的食物来源增多，产量上升
C．“多营养层次”不能提高能量的传递效率，实现了物质循环
D．“多营养层次”提高了对生态系统中阳光食物等资源的利用率，又有利于缓解种间竞争
【答案】B
【知识点】群落的结构；生态系统的结构
【解析】【解答】A、根据图中信息，牡蛎既能捕食浮游植物和浮游动物，又能分解有机碎屑，属于生态系统中的消费者和分解者，A 正确；
B、若海带数量过多会影响小型浮游植物的数量，这些小的浮游植物是牡蛎的食物，导致牡蛎食物来源减少，所以牡蛎数量会下降，B 错误；
C、“多营养”实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率，不能提高能量的传递效率，C 正确；
D、上述海水养殖模式在上层、中层和底层的设置提升了群落垂直方向上结构的复杂程度，充分利用了生态系统中的空间、阳光、食物等资源，也有利于缓解种间竞争，D 正确。
故答案为：B。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食物网）。
（1）组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物，是其他生物物质、能量的来源，主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者加快生态系统的物质循环，有利于生产者的传粉或种子的传播，主要指动物，分解者将有机物分解为无机物，归还无机环境，指营腐生生活的微生物和动物。
（2）营养结构是指食物链和食物网。
2、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。（1）垂直结构：指群落在垂直方向上的分层现象。原因：①植物的分层与对光的利用有关，群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱，不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为：乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为：猫头鹰（森林上层），大山雀（灌木层），鹿、野猪（地面活动），蚯及部分微生物（落叶层和土壤）。（2）水平结构：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因：由于在水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异，它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果，既有利于充分利用资源，又有利于缓解种间竞争，导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
12．（2023·朝阳模拟）为解决中药藿香种质退化、易感染病虫害等问题，研究者对组织培养不同阶段的藿香进行辐射处理，以期获得性状优良的突变株。
据图分析，相关叙述正确的是（ ）
A．①②应持续照光以诱导外植体的再分化
B．③④过程细胞表达基因种类和水平相同
C．培养材料在射线的作用下发生定向突变
D．筛选出的优良突变株可再进行快速繁殖
【答案】D
【知识点】植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、①和②脱分化，不需要持续光照，A错误；
B、③诱导生芽，④过程诱导生根，二者基因表达种类不同，水平不同，B错误；
C、射线为物理诱变因素，导致基因不定向突变，C错误；
D、筛选出的优良突变株可以再进行快速繁殖，进而能保持亲本的优良遗传特性、繁殖种苗的速度快，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、脱分化：在遮光条件下，已分化的细胞失去特有的结构和功能，转变成愈伤组织。
2、再分化：给予一定的光照，愈伤组织重新分化成芽、根等器官。
3、植物激素在植物组织培养中的作用：植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素，它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。
4、基因突变： （1）概念：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，从而引起基因碱基序列（基因结构）改变。 （2）特点：普遍性、随机性、低频性、不定向性、利害相对性。 （3）意义：新基因的产生途径、生物变异的根本来源、生物进化的原材料。
二、不定项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
13．在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的的量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使AIP合成，然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法不正确的是（ ）
A．4℃条件下线粒体内膜上的电子传递受阻
B．与25℃条件相比，4℃时有氧呼吸产热多
C．与25℃时相比，4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量少
D．DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，生成的ATP减少
【答案】A,C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、与25℃相比，4℃耗氧量增加，根据题意，电子经线粒体内膜最终传递给氧气，说明电子传递未受阻，A错误；
BC、与25℃相比，短时间低温4℃处理，ATP合成量较少，耗氧量较多，说明4℃时有氧呼吸释放的能量较多的用于产热，消耗的葡萄糖量多， B正确；C错误；
D、DNP使H+不经ATP合酶返回基质中，会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，导致ATP合成减少， D正确。
故答案为：AC。
【分析】细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。
（1）有氧呼吸： 第一阶段：在细胞质基质中进行，葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。 第二阶段：在线粒体基质中进行，丙酮酸+H2OCO2+[H]+少量ATP。 第三阶段：在线粒体内膜上进行，[H]+O2H2O+大量ATP。
（2）无氧呼吸：在细胞质基质中进行。 第一阶段：葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。 第二阶段：丙酮酸+[H]酒精+CO2。
14．（2023高三上·岳阳开学考）染色质组蛋白的乙酰化修饰就是由组蛋白乙酰化酶催化，用乙酰基将氨基上的正电荷屏蔽掉，其与带负电的DNA分子缠绕成紧密结构的力量就会相应减弱，这部分小DNA就会“松开”；细胞内还存在组蛋白去乙酰化酶，使组蛋白去乙酰化。核小体是染色质组装的基本结构单位，电镜下观察，经盐溶液解聚的染色质呈现一系列核小体彼此连接的串珠状结构。如图是核小体的结构示意图。下列有关说法，正确的是（ ）
A．组蛋白乙酰化能激活相关基因转录，但不改变基因的碱基序列
B．组蛋白去乙酰化能抑制相关基因表达，这是一种可遗传的变化
C．大肠杆菌的核小体中组蛋白与DNA之间的相互作用主要依赖于核苷酸的特异性序列
D．富含CG的DNA片段更难压缩弯曲，组蛋白核心颗粒优先与富含AT的DNA片段结合
【答案】A,B
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、组蛋白的乙酰化修饰使得DNA分子片段缠绕力量减弱，从而促进转录，没有改变基因的碱基序列，属于表观遗传，A正确；
B、组蛋白去乙酰化能抑制相关基因的转录，进而影响性状，因此这是一种可遗传的变化， B正确；
C、核小体是染色质组装的基本结构单位，大肠杆菌是原核生物，无染色质，C错误；
D、根据题干信息无法得出组蛋白优先结合的碱基对，D错误。
故答案为：AB。
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译最终合成蛋白质，从而抑制了基因的表达，导致了性状的改变。表观遗传影响的是基因的转录。
15．（2023高三上·岳阳开学考）光作为一种信号，能影响、调控植物生长、发育的全过程。例如，很多植物的开花与昼夜长短有关。依据图示光间断实验的结果判断，下列叙述不正确的是（ ）
A．植物能够对光产生反应，可能与光敏色素这类蛋白质有关
B．短日照组的实验结果表明控制短日照植物开花的可能并不是日照的长度，而是夜间的长度
C．③组短日照植物在夜间有一个短时间的闪光，推测③不开花的原因可能是连续夜长达不到开花条件
D．根据实验已有的事实可推测，⑥条件下的长日照植物一定不会开花
【答案】D
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、植物能够对光产生反应，表明植物可以感知光信号，具有能接受光信号的分子，故植物能够对光产生反应，可能与光敏色素这类蛋白质有关，A正确；
BC、比较短日照植物②与③组可以看出，相同光照时长②组开花，③组不开花，表明控制短日照植物开花的不是日照长度，因为③组黑暗处理中有一段闪光处理，使长时间的黑暗变为两段短时间的黑暗，再与①②组的结果比较，说明连续处于黑暗的时长可能才是控制短日照植物开花的原因，BC正确；
D、短日照植物的开花与连续夜长长于临界暗期有关，则长日照植物的开花可能与连续夜长短于临界暗期有关，⑥组的长夜长被闪光中断成为不连续短夜长，可推测长日照植物可能开花，D错误。
故答案为：D。
【分析】光照通过激活光敏色素，使其结构发生变化，从而产生特异信号，使细胞核基因的转录发生特定变化，从而引起生物学效应。
16．（2023·烟台模拟）细菌X合成的tcel蛋白和tcil蛋白使其在与其他细菌的竞争中占优势，其中tcel蛋白是一种有毒性的分泌蛋白。研究人员利用野生型细菌X及其不同突变体进行了实验：在固体培养基表面放置一张能隔离细菌的滤膜，将一种菌（下层菌）滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜，滴加等量的另一种菌（上层菌），共同培养后，对上、下层菌计数得到如图结果。下列分析正确的是（ ）
A．实验中的培养皿、固体培养基和滤膜均需要进行灭菌处理
B．对上、下层菌计数时应采用稀释涂布平板法而不能用显微镜直接计数
C．由甲、乙、丙三组结果可推测 tcil蛋白能够中和tcel蛋白的毒性
D．野生型细菌X在与tcel-tcil双突变体和tcel突变体的竞争中均占优势
【答案】A,B,C
【知识点】微生物的分离和培养；培养基对微生物的选择作用
【解析】【解答】A、为避免杂菌的污染，实验中的滤膜、培养皿、固体培养基等均需灭菌处理，A正确；
B、对活菌进行计数的方法是稀释涂布平板法，具体方法是：先将菌体进行梯度稀释，再涂布到滤膜的表面，待菌落数稳定时进行计数，不能用显微镜直接计数的原因是显微镜直接计数不能区分死菌和活菌，B正确；
C、tcel蛋白是一种有毒性的分泌蛋白，乙组中野生型可产生tce1蛋白作用于tcel-tcil双突变体，后者无法产生tci1蛋白中和tcel蛋白的毒性，使野生菌在竞争中占据优势；而在丙组中，野生型可产生tce1蛋白作用于tcel突变体，后者可以产生tci1蛋白中和tcel蛋白的毒性，使野生型的生长受到抑制，由此推测， tcil蛋白能够中和tcel蛋白的毒性，C正确；
D、由甲组、乙组可知，野生型细菌X在与tcel-tcil双突变体的竞争中均占优势，由甲组、丙组可知，野生型细菌X在与tcel突变体的竞争中不占优势，D错误。
故答案为：ABC。
【分析】稀释涂布平板法常用来统计样品中活菌的数目，当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数为30～300的平板进行计数。
三、非选择题：（共5道题，总分60分。）
17．（2023高三上·岳阳开学考）水稻是中国的主要粮食作物，科研人员为提高水稻的产量将玉米的PEP酶基因与PPDK酶基因导入水稻获得转双基因水稻。下图是玉米的叶片结构及其二氧化碳的固定、还原过程，其中叶肉细胞叶绿体中的PEP酶对CO2的亲和力较Rubisco酶的强。原种水稻光合作用的全过程只在叶肉细胞的叶绿体中完成，叶绿体中只含有Rubisco酶而无PEP酶。下表是在最适温度下测得光照强度对转双基因水稻和原种水稻光合速率的数据。请据图回答下列问题：
光照强度（×102·Lux） 0 2 4 6 8 10 12 14
净光合速率（CO2μmoL·m-2·s-1） 原种水稻 -3 3 10 12 16 20 20 20
转双基因水稻 -3 3 10 15 20 25 30 30
（1）由图可知，玉米光合作用过程中与CO2结合的物质有 ，维管束鞘细胞的叶绿体中发生的暗反应所需的NADPH来自 （填“叶肉细胞”“维管束鞘细胞”或“叶肉细胞和维管束鞘细胞”）的叶绿体中的光反应。
（2）表中原种水稻在光照强度为10×102Lux以后限制光合作用的环境因素为 。若适当升高温度，三碳酸的合成速率将 。
（3）据图、表分析，转双基因水稻更适宜栽种在强光照环境中，因为转双基因水稻能合成 酶，在气孔关闭时能高效利用低浓度的CO2进行光合作用。
（4）将玉米置于适宜光照下一段时间后，取一片正常叶片，脱色处理后滴加碘液，做叶片的横切面装片，放在显微镜下观察，发现叶肉细胞不变蓝而维管束鞘细胞变蓝，原因是玉米的叶肉细胞 。
【答案】（1）PEP和C5（五碳酸）；叶肉细胞
（2）CO2浓度；下降
（3）PEP酶与PPDK酶
（4）不能进行暗反应产生淀粉
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)由图可知，玉米光合作用过程中，在叶肉细胞的叶绿体中PEP与CO2结合生成C4，在维管束鞘细胞的叶绿体中C5与CO2结合生成C3，维管束鞘细胞的叶绿体中无类囊体，发生暗反应所需的NADPH来自叶肉细胞的叶绿体中的光反应。
(2)表中在最适温度下，原种水稻在光照强度为10x10 Lux以后净光合速率不再增加，限制光合作用的环境因素为CO2浓度。若适当升高温度，三碳酸的合成速率将下降。
(3)据图、表分析，转双基因水稻更适宜栽种在强光照环境中，因为转双基因水稻能合成PEP酶与PPDK酶，PEP酶对CO2的亲和力较Rubisco酶的强，在气孔关闭时能高效利用低浓度的CO2进行光合作用。
(4)将玉米置于适宜光照下一段时间后，取一片正常叶片，脱色处理后滴加碘液，做叶片的横切面装片，放在显微镜下观察，发现叶肉细胞不变蓝而维管束鞘细胞变蓝，原因是玉米的叶肉细胞不能进行暗反应产生淀粉，维管束鞘细胞的叶绿体中含有Rubisco酶，可以发生暗反应合成淀粉。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADpH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADpH中，暗反应又叫碳反应，发生在叶绿体基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADpH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADpH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、影响光合作用的环境因素。（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。（4）光质：绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。
18．（2023高三上·岳阳开学考）．果蝇的正常眼与无眼是1对相对性状，受1对等位基因控制，要确定该性状的遗传方式，需从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交，根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图，如图所示。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况。
（1）据图分析，关于果蝇无眼性状的遗传方式，可以排除的是 。若控制该性状的基因位于X染色体上，Ⅲ-1与Ⅲ-2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是 。
（2）用Ⅱ-1与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代，根据杂交结果 （填“能”或“不能”）确定果蝇正常眼性状的显隐性，理由是 。
（3）若果蝇无眼性状产生的分子机制是由于控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段所致，且该对等位基因的长度已知。利用PCR及电泳技术确定无眼性状的遗传方式时，只以Ⅱ-3为材料，用1对合适的引物仅扩增控制该对性状的完整基因序列，电泳检测PCR产物，通过电泳结果 （填“能”或“不能”）确定无眼性状的遗传方式，理由是 。
【答案】（1）伴X染色体显性遗传、伴Y染色体遗传；3/8
（2）不能；无论正常眼是显性还是隐性，子代雌雄果蝇中正常眼与无眼的比例均为1：1
（3）不能；无论是常染色体显性遗传还是伴X染色体隐性遗传，其PCR产物电泳后都仅出现一个条带，且对应的均为正常眼基因的长度
【知识点】伴性遗传；人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】（1）在不考虑致死、突变和X、Y同源区段的情况下。I-1 正常眼雌果蝇与I-2 无眼雄果蝇杂交，子二代中雌果蝇为正常眼，说明该性状的遗传不可能为伴X显性遗传，若为伴X显性遗传，则其雌性子代均为无眼；I-4正常眼雌果蝇与I-3无眼雄果蝇杂交，II-3雄果蝇为正常眼，说明该性状的遗传不可能为伴Y遗传，若为伴Y遗传，II-3 应为无眼性状，则该性状的遗传不可能为伴Y遗传；假设控制该性状的基因为A/a，若控制该性状的基因位于X染色体上，则为伴X隐性遗传，即II-1的基因型为XAY，II-2的基因型为XAXa，III-2的基因型为1/2XAXa、1/2XAXA，其产生的雌配子及比例为3/4XA、1/4Xa，III-1产生的雄配子及比例为1/2XA、1/2Y，因此产生子代正常眼雄果蝇XAY概率是3/4x1/2=3/8。
（2）如果正常眼为常染色体隐性，则I-2为Aa，II-1为aa；如果正常眼为常染色体显性，则I-2为aa，II-1为Aa；两者杂交子代性状分离比均为1：1，故不能判定其显隐性。
（3） 若果蝇无眼性状产生的分子机制是由于控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段所致，且该对等位基因的长度已知。利用PCR及电泳技术确定无眼性状的遗传方式时，只以Ⅱ-3为材料，用1对合适的引物仅扩增控制该对性状的完整基因序列，电泳检测PCR产物，通过电泳结果不能确定无眼性状的遗传方式，理由是无论是常染色体显性遗传还是伴X染色体隐性遗传，其PCR产物电泳后都仅出现一个条带，且对应的均为正常眼基因的长度 。
【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点：
（1）伴X染色体隐性遗传病：如红绿色盲、血友病等，其发病特点：男患者多于女患者；隔代交叉遗传，即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
（2）伴X染色体显性遗传病：如抗维生素D性佝偻病，其发病特点：女患者多于男患者；世代相传。
（3）常染色体显性遗传病：如多指、并指、软骨发育不全等，其发病特点：患者多，多代连续得病。
（4）常染色体隐性遗传病：如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等，其发病特点：患者少，个别代有患者，一般不连续。
（5）伴Y染色体遗传：如人类外耳道多毛症，其特点是：传男不传女。
19．（2023高三上·岳阳开学考）生态学家研究发现，某地曾经是一个大型湖泊，一千年前气候变化导致湖水逐渐退去，暴露出湖底沙丘，沙丘上逐渐出现沙柳等先锋植物和一些无脊椎动物如虎甲、穴蛛和蝗虫等，从而形成先锋群落。随着沙丘暴露时间的加长，先锋群落逐渐被桧柏松林、黑栎林、黑栎—山核桃林所取代，最后发展为稳定的山毛榉—槭树林群落。回答下列问题：
（1）上述沙丘暴露后所进行的属于 演替。
（2）该地发展为稳定的山毛榉—槭树林群落后，群落中不仅有高大的乔木，还存在沙柳等低矮的草本和灌木植物，这种分层现象与植物 有关。
（3）研究发现，该地山毛榉—槭树林群落中曾生活着A、B、C三种动物，A以B和C为食，三种动物的数量在很长时间内能够维持稳定。某个时期盗猎人员大肆猎杀导致A在此地灭绝后，C的数量急剧增加，而B却很快在此地灭绝，据此判断B和C之间存在 关系。试用“收割理论”解释出现这一现象的原因： 。
（4）生态学家认为，在气候变化相同的条件下，若人为地向该地沙丘引入一些先锋植物，则该地发展为山毛榉—槭树林群落可能不需一千年时间，这说明 。
（5）生态学家提出用“社会经济——自然复合生态系统”的方法来治理该湖底沙丘，这利用了生态工程的 原理。
【答案】（1）初生
（2）对光的利用
（3）种间竞争；A往往捕食个体数量较多的物种，从面避免B或C占绝对优势的局面，A灭绝后，C在和B的竞争中处于绝对优势地位，数量急剧增多，占据了大量的空间和资源，从而导致B灭绝
（4）人类活动可改变群落演替的速度
（5）整体
【知识点】群落的结构；群落的演替；种间关系；生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】（1）上述沙丘暴露后所进行的属于初生演替。
（2）该地发展为稳定的山毛榉—槭树林群落后，群落中不仅有高大的乔木，还存在沙柳等低矮的草本和灌木植物，这种分层现象与植物对光的利用有关。
（3）研究发现，该地山毛榉—槭树林群落中曾生活着A、B、C三种动物，A以B和C为食，三种动物的数量在很长时间内能够维持稳定。某个时期盗猎人员大肆猎杀导致A在此地灭绝后，C的数量急剧增加，而B却很快在此地灭绝，据此判断B和C之间存在 种间竞争关系。试用“收割理论”解释出现这一现象的原因：A往往捕食个体数量较多的物种，从面避免B或C占绝对优势的局面，A灭绝后，C在和B的竞争中处于绝对优势地位，数量急剧增多，占据了大量的空间和资源，从而导致B灭绝 。
（4）生态学家认为，在气候变化相同的条件下，若人为地向该地沙丘引入一些先锋植物，则该地发展为山毛榉—槭树林群落可能不需一千年时间，这说明人类活动可改变群落演替的速度。
（5）生态学家提出用“社会经济——自然复合生态系统”的方法来治理该湖底沙丘，这利用了生态工程的整体原理。
【分析】1、群落演替的类型：（1）初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替，初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。（2）次生演替：原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替，次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
2、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。（1）垂直结构：指群落在垂直方向上的分层现象。原因：①植物的分层与对光的利用有关，群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱，不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为：乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为：猫头鹰（森林上层），大山雀（灌木层），鹿、野猪（地面活动），蚯及部分微生物（落叶层和土壤）。（2）水平结构：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因：由于在水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异，它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果，既有利于充分利用资源，又有利于缓解种间竞争，导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
3、种间关系包括：①互利共生：两种生物生活在一起，彼此有利，相互依存，如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等；②捕食：一种生物以另一种生物为食的现象，比如兔和草，狼和羊；③竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等；④寄生：一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活；⑤原始合作：两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活。
4、生态工程原理：自生原理、循环原理、协调原理和整体原理。
20．（2023高三上·岳阳开学考）随着大规模核酸检测的取消，新冠病毒抗原检测试剂盒成为家用型的检测手段。抗原检测试剂盒操作简单，可快速检测出人体是否感染新冠病毒，其原理是将待测样品滴加在样品垫上，病毒抗原与胶体金—病毒抗体复合物结合，扩散到检测线（T）处与抗体1结合形成沉淀，出现红色检测线。同时，胶体金—抗体2作为参照，扩散到质控线（C）处与抗体3形成沉淀，出现红色线，如图所示。回答下列问题：
（1）新冠病毒抗原检测所依据的原理是 。若检测结果只有质控线出现红色，说明 。
（2）检测试纸上的病毒抗体是利用新冠病毒的S蛋白所制备的单克隆抗体。制备该抗体的过程中，需将 注入小鼠体内进行免疫并分离出B细胞，将B细胞与 进行诱导融合，获得的细胞至少需经过两轮筛选，两轮筛选的目的分别是 。
（3）核酸检测是将病毒核酸进行扩增的检测方法，仍然是筛查新冠病毒较可靠的方法。与核酸检测相比，病毒抗原检测的灵敏度较差，原因是 。
【答案】（1）抗原与抗体的特异性结合；待测样品中不含新冠病毒
（2）新冠病毒的S蛋白；小鼠骨髓瘤细胞；第一轮是为筛选出杂交瘤细胞，第二轮是为筛选出能够分泌抗新冠病毒S蛋白抗体的杂交瘤细胞
（3）抗原的检测量是固定的，没有对病毒进行扩增产生信号放大的过程，若待测样品的病毒量较少，则很可能检测不到病毒抗原
【知识点】单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】(1)新冠病毒抗原检测所依据的原理是抗原与抗体的特异性结合；据题意：抗原检测试剂盒操作简单，可快速检测出人体是否感
染新冠病毒，其原理是将待测样品滴加在样品垫上，病毒抗原与胶体金-病毒抗体复合物结合，扩散到检测线(T)处与抗体结合形成沉淀，出现红色检测线。同时，胶体金-抗体2作为参照，扩散到质控线(C)处与抗体3形成沉淀，出现红色线可知，质控线抗体识别金标抗体的能力非常强，只要试剂合格，质控线一定会出现红色，检测线可以判断是否含有新冠病毒，质控线可以判断试剂盒是否合格，因此若检测结果只有质控线出现红色，说明待测样品中不含新冠病毒。
(2)检测试纸上的病毒抗体是利用新冠病毒的S蛋白所制备的单克隆抗体。制备该抗体的过程中，需将抗原注入小鼠体内进行免疫并分离出B细胞，此时的抗原为新冠病毒的S蛋白；将B细胞与小鼠骨髓瘤细胞进行诱导融合，获得的细胞至少需经过两轮筛选，第一轮是利用选择性培养基筛选出杂交瘤细胞，第二轮是为筛选出能够分泌抗新冠病毒S蛋白抗体的杂交瘤细胞。
(3)与核酸检测相比，病毒抗原检测的灵敏度较差，原因是抗原的检测量是固定的，没有对病毒进行扩增产生信号放大的过程，若待测样品的病毒量较少，则很可能检测不到病毒抗原。
【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
21．（2023高三上·岳阳开学考）近年来，我国在创新药和高端医疗器械等方面取得长足发展，但仍落后于欧美等发达国家10～20年。重组人干扰素α-1b是我国批准生产的第一个基因工程药物。下图为其生产原理示意图。
回答下列问题：
（1）淋巴细胞能提取到干扰素mRNA，而肝脏细胞或肌肉细胞不能，造成这些细胞在形态、结构和功能上存在差异的根本原因是 。
（2）PCR过程每次循环分为3步，其中发生引物与单链DNA结合的步骤称为 得到的产物一般通过 的方法来鉴定。
（3）在构建重组质粒过程中，需用到的工具酶有 。要将成功转入干扰素基因的工程菌筛选出来，所用的方法是 。
（4）干扰素在体外保存相当困难。但如果将干扰素分子的一个半胱氨酸替换为丝氨酸，则这种改造的干扰素可在-70℃条件下保存半年，这属于 工程应用的领域。
【答案】（1）基因的选择性表达
（2）复性琼脂糖凝胶；电泳
（3）限制酶和DNA连接酶；在培养基中添加四环素
（4）蛋白质
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；蛋白质工程；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1)淋巴细胞能提取到干扰素mRNA，而肝脏细胞或肌肉细胞不能，这些细胞在形态、结构和功能上存在差异的过程叫作细胞
分化，细胞分化的实质是基因选择性表达。
(2)PCR过程每次循环分为3步，变性、复性、延伸，其中发生引物与单链DNA结合的步骤称为复性，得到的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳的方法来鉴定。
(3)在构建重组质粒过程中，首先要用一定的限制酶切割载体，使它出现一个切口；然后用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段；再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处，这样就形成了一个重组DNA分子，故需用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶。标记基因的作用是便于重组DNA分子的筛选，因此要将成功转入干扰素基因的工程菌筛选出来，所用的方法是在培养基中添加四环素，含有干扰素基因的工程菌能够在含四环素的培养基上生长繁殖。
(4)蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。由此可知，将干扰素分子的一个半胱氨酸替换为丝氨酸，则这种改造的干扰素可在-70℃条件下保存半年，这属于蛋白质工程应用的领域。
【分析】1、PCR技术
（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
（2）原理：DNA复制。
（3）前提：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。
2、基因表达载体的构建：（1）过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。（2）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。（3）基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。①启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；②终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；③标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
3、 蛋白质工程的实质是：改造基因。蛋白质工程的过程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列；进行基因修饰或基因合成；最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成问题。因此，蛋白质工程生产合成的蛋白质是自然界中不存在的新型蛋白质分子。
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湖南省岳阳县2023-2024学年高三上学期开学考试生物学试题
一、单选题：（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1．（2023高三上·岳阳开学考）拟南芥的植株小、结实多、生命周期短、基因组简单、遗传操作简便，是遗传学研究常用的一种模式植物。该植物的根中有一种共生细菌S，该细菌能提高拟南芥的耐盐能力。下列叙述错误的是（ ）
A．拟南芥与共生细菌S的遗传物质中都不含核糖和尿嘧啶
B．核糖体是拟南芥与共生细菌S共有的一种含核糖核酸的细胞器
C．利用拟南芥进行遗传学实验，统计结果相对比较可靠
D．共生细菌S是一种多细胞生物，其细胞内的染色体分布在特定区域
2．（2023高三上·岳阳开学考）如图所示为某植物表层细胞在不同溶液中，一定时间后细胞吸水力与原生质体（细胞壁以内各种结构的总称）相对体积之间的关系（正常状态下原生质体相对体积为1.0）。下列相关叙述正确的是（ ）
A．若该植物为洋葱，则该细胞一定为洋葱外表皮细胞
B．A点时的细胞体积显著小于B点时的细胞体积
C．B点之后，随着细胞吸水力的下降，细胞液的渗透压逐渐增大
D．在一定浓度的KNO3溶液中，原生质体相对体积可能会由0.5自动恢复到1.0
3．（2022·山东）减数分裂Ⅰ时，若同源染色体异常联会，则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞；减数分裂Ⅱ时，若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a位于常染色体上，不考虑其他突变，上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为（）
A．6；9 B．6；12 C．4；7 D．5；9
4．（2023高三上·岳阳开学考）棉铃虫是严重危害棉花的一种害虫。科研工作者发现毒蛋白基因B和胰蛋白酶抑制剂基因D，两种基因均可导致棉铃虫死亡。现将B和D基因同时导入棉花的一条染色体上获得抗虫棉。棉花的短果枝由基因A控制，研究者获得了多个基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株，AaBD植株与纯合的aa长果枝不抗虫植株杂交得到F1（不考虑减数分裂时的互换）。下列说法不正确的是（ ）
A．若F1中短果枝抗虫：长果枝不抗虫＝1：1，则B、D基因与A基因位于同一条染色体上
B．若F1的表现型比例为1：1：1：1，则F1产生的配子的基因型为AB、AD、aB、aD
C．若F1的表现型比例为1：1：1：1，则果枝基因和抗虫基因分别位于两对同源染色体上
D．若F1中短果枝不抗虫：长果枝抗虫＝1：1，则F1产生的配子的基因型为A和aBD
5．（2023高三上·岳阳开学考）遗传病监测和预防对提高我国人口素质有重要意义。一对表型正常的夫妇，生育了一个表现型正常的女儿和一个患镰状细胞贫血症的儿子（致病基因位于11号染色体上，由单对碱基突变引起）。为了解后代的发病风险，该家庭成员自愿进行了相应的基因检测（如图）。下列叙述错误的是（ ）
A．女儿和父母基因检测结果相同的概率是2/3
B．若父母生育第三胎，此孩携带该致病基因的概率是3/4
C．女儿将该致病基因传递给下一代的概率是1/2
D．该家庭的基因检测信息应受到保护，避免基因歧视
6．（2023高三上·岳阳开学考）若细胞质中tRNA1（反密码子为3 AUG5 ）可转运氨基酸a，tRNA2（反密码子为3 ACG5 ）可转运氨基酸b，tRNA3（反密码子为3 CAU5 ）可转运氨基酸c，tRNA4（反密码子为3 GCA5 ）可转运氨基酸d，tRNA5（反密码子为3 GUA5 ）可转运氨基酸e，tRNA6（反密码子为3 UAC5 ）可转运氨基酸f。今以DNA中一条链5 -ACGTACATG-3 为模板，指导合成蛋白质。该蛋白质中氨基酸的排列（从左往右为肽链延伸的方向）可能是（ ）
A．a—b—c B．f—b—a C．b—f—a D．e—c—d
7．（2023高三上·岳阳开学考）脊髓位于椎管内，根据脊椎节段由上至下可分为颈段、胸段、腰段、骶段和尾段。下图是脊髓结构模式图，高位截瘫是指第二胸椎以上的脊髓损伤所引起的截瘫，此时四肢丧失运动功能；下半身截瘫是指第三胸椎以下的脊髓损伤所引起的截瘫，此时下半身运动功能丧失。下列叙述错误的是（ ）
A．大脑皮层可以控制脊髓的低级中枢，脊髓管理的只是低级反射活动
B．刺激高位截瘫患者的四肢，患者仍能正常形成感觉
C．截瘫患者的大脑皮层对脊髓的调控功能受到损伤，导致患者大小便失禁
D．直接刺激离体的脊髓腹根引起神经元3兴奋后，不能在脊髓背根检测到电信号
8．（2023高三上·岳阳开学考）为探究不同因素对小鼠尿量的影响，研究人员对多只生理状况相近的小鼠麻醉后平均分为五组，分别进行如下处理：①甲组不做处理；②乙组静脉注射0.1mL垂体提取液；③丙组静脉注射20%葡萄糖溶液2mL；④丁组用低频率低强度电刺激小鼠支配肾小管细胞的交感神经；⑤戊组先静脉注射去甲肾上腺素受体拮抗剂，再用低频率低强度电刺激小鼠支配肾小管细胞的交感神经。各组在处理后的相同一段时间内记录本组小鼠的总尿量，结果依次为a、b、c、d、e（单位：滴/分钟），下列说法不正确的是（ ）
A．若a>b，则是因为乙组小鼠的垂体提取液中含抗利尿激素
B．若a>c，则是由于丙组小鼠的细胞外液渗透压升高引起的
C．若c>a，则能证明葡萄糖分子具有利尿作用
D．若e>d，则说明去甲肾上腺素可作用于肾小管细胞，促进肾小管重吸收水
9．（2023高三上·岳阳开学考）有的激素受体存在于胞浆和细胞核内，这类激素的作用机制如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．激素与受体结合后，诱发受体构象改变，使之具有与染色质DNA结合的能力
B．细胞内受体数量减少，可能会导致该细胞对激素的敏感度下降
C．此类激素的调节作用原理是激素-受体复合物与基因上游序列结合催化转录过程
D．此类激素到达细胞核内可能穿过2层或6层磷脂分子
10．（2023高三上·岳阳开学考）生态学家高斯（G·F·Gause）曾经做过一个实验，在0.5mL培养液中放入5个大草履虫，然后每隔24h统计一次大草履虫的数量，经过反复实验，得出了如图所示的结果。从图中可以看出，大草履虫的数量在第二天和第三天增长较快，第五天以后基本维持在375个左右。下列叙述正确的是（ ）
A．培养初期（第一天），大草履虫因种内竞争强而增长缓慢
B．该实验初期大草履虫种群的增长曲线属于“S”形曲线
C．若种群起始数量改为20，则K值会变大
D．改变培养温度会影响大草履虫的数量，这属于非密度制约因素
11．（2023高三上·岳阳开学考）“多营养层次”是一种海水生态养殖新模式，即在上层挂绳养殖海带等藻类：在中层挂笼养殖牡蛎等滤食性贝类；在底层设置人工鱼礁，为鱼虾等提供生长、产卵和栖息的场所，养殖海参等底栖杂食动物。下图表示某渔民设置的“多营养层次”海水生态养殖模式内部部分构造和物质循环关系。下列相关叙述错误的是（ ）
A．牡蛎属于该生态系统中的消费者和分解者
B．若养殖海带数量过多，则会导致牡蛎的食物来源增多，产量上升
C．“多营养层次”不能提高能量的传递效率，实现了物质循环
D．“多营养层次”提高了对生态系统中阳光食物等资源的利用率，又有利于缓解种间竞争
12．（2023·朝阳模拟）为解决中药藿香种质退化、易感染病虫害等问题，研究者对组织培养不同阶段的藿香进行辐射处理，以期获得性状优良的突变株。
据图分析，相关叙述正确的是（ ）
A．①②应持续照光以诱导外植体的再分化
B．③④过程细胞表达基因种类和水平相同
C．培养材料在射线的作用下发生定向突变
D．筛选出的优良突变株可再进行快速繁殖
二、不定项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
13．在有氧呼吸第三阶段，线粒体基质中的还原型辅酶脱去氢并释放电子，电子经线粒体内膜最终传递给O2，电子传递过程中释放的的量驱动H+从线粒体基质移至内外膜间隙中，随后H+经ATP合酶返回线粒体基质并促使AIP合成，然后与接受了电子的O2结合生成水。为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图所示。已知DNP可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关说法不正确的是（ ）
A．4℃条件下线粒体内膜上的电子传递受阻
B．与25℃条件相比，4℃时有氧呼吸产热多
C．与25℃时相比，4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量少
D．DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，生成的ATP减少
14．（2023高三上·岳阳开学考）染色质组蛋白的乙酰化修饰就是由组蛋白乙酰化酶催化，用乙酰基将氨基上的正电荷屏蔽掉，其与带负电的DNA分子缠绕成紧密结构的力量就会相应减弱，这部分小DNA就会“松开”；细胞内还存在组蛋白去乙酰化酶，使组蛋白去乙酰化。核小体是染色质组装的基本结构单位，电镜下观察，经盐溶液解聚的染色质呈现一系列核小体彼此连接的串珠状结构。如图是核小体的结构示意图。下列有关说法，正确的是（ ）
A．组蛋白乙酰化能激活相关基因转录，但不改变基因的碱基序列
B．组蛋白去乙酰化能抑制相关基因表达，这是一种可遗传的变化
C．大肠杆菌的核小体中组蛋白与DNA之间的相互作用主要依赖于核苷酸的特异性序列
D．富含CG的DNA片段更难压缩弯曲，组蛋白核心颗粒优先与富含AT的DNA片段结合
15．（2023高三上·岳阳开学考）光作为一种信号，能影响、调控植物生长、发育的全过程。例如，很多植物的开花与昼夜长短有关。依据图示光间断实验的结果判断，下列叙述不正确的是（ ）
A．植物能够对光产生反应，可能与光敏色素这类蛋白质有关
B．短日照组的实验结果表明控制短日照植物开花的可能并不是日照的长度，而是夜间的长度
C．③组短日照植物在夜间有一个短时间的闪光，推测③不开花的原因可能是连续夜长达不到开花条件
D．根据实验已有的事实可推测，⑥条件下的长日照植物一定不会开花
16．（2023·烟台模拟）细菌X合成的tcel蛋白和tcil蛋白使其在与其他细菌的竞争中占优势，其中tcel蛋白是一种有毒性的分泌蛋白。研究人员利用野生型细菌X及其不同突变体进行了实验：在固体培养基表面放置一张能隔离细菌的滤膜，将一种菌（下层菌）滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜，滴加等量的另一种菌（上层菌），共同培养后，对上、下层菌计数得到如图结果。下列分析正确的是（ ）
A．实验中的培养皿、固体培养基和滤膜均需要进行灭菌处理
B．对上、下层菌计数时应采用稀释涂布平板法而不能用显微镜直接计数
C．由甲、乙、丙三组结果可推测 tcil蛋白能够中和tcel蛋白的毒性
D．野生型细菌X在与tcel-tcil双突变体和tcel突变体的竞争中均占优势
三、非选择题：（共5道题，总分60分。）
17．（2023高三上·岳阳开学考）水稻是中国的主要粮食作物，科研人员为提高水稻的产量将玉米的PEP酶基因与PPDK酶基因导入水稻获得转双基因水稻。下图是玉米的叶片结构及其二氧化碳的固定、还原过程，其中叶肉细胞叶绿体中的PEP酶对CO2的亲和力较Rubisco酶的强。原种水稻光合作用的全过程只在叶肉细胞的叶绿体中完成，叶绿体中只含有Rubisco酶而无PEP酶。下表是在最适温度下测得光照强度对转双基因水稻和原种水稻光合速率的数据。请据图回答下列问题：
光照强度（×102·Lux） 0 2 4 6 8 10 12 14
净光合速率（CO2μmoL·m-2·s-1） 原种水稻 -3 3 10 12 16 20 20 20
转双基因水稻 -3 3 10 15 20 25 30 30
（1）由图可知，玉米光合作用过程中与CO2结合的物质有 ，维管束鞘细胞的叶绿体中发生的暗反应所需的NADPH来自 （填“叶肉细胞”“维管束鞘细胞”或“叶肉细胞和维管束鞘细胞”）的叶绿体中的光反应。
（2）表中原种水稻在光照强度为10×102Lux以后限制光合作用的环境因素为 。若适当升高温度，三碳酸的合成速率将 。
（3）据图、表分析，转双基因水稻更适宜栽种在强光照环境中，因为转双基因水稻能合成 酶，在气孔关闭时能高效利用低浓度的CO2进行光合作用。
（4）将玉米置于适宜光照下一段时间后，取一片正常叶片，脱色处理后滴加碘液，做叶片的横切面装片，放在显微镜下观察，发现叶肉细胞不变蓝而维管束鞘细胞变蓝，原因是玉米的叶肉细胞 。
18．（2023高三上·岳阳开学考）．果蝇的正常眼与无眼是1对相对性状，受1对等位基因控制，要确定该性状的遗传方式，需从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交，根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图，如图所示。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况。
（1）据图分析，关于果蝇无眼性状的遗传方式，可以排除的是 。若控制该性状的基因位于X染色体上，Ⅲ-1与Ⅲ-2杂交的子代中正常眼雄果蝇的概率是 。
（2）用Ⅱ-1与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代，根据杂交结果 （填“能”或“不能”）确定果蝇正常眼性状的显隐性，理由是 。
（3）若果蝇无眼性状产生的分子机制是由于控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段所致，且该对等位基因的长度已知。利用PCR及电泳技术确定无眼性状的遗传方式时，只以Ⅱ-3为材料，用1对合适的引物仅扩增控制该对性状的完整基因序列，电泳检测PCR产物，通过电泳结果 （填“能”或“不能”）确定无眼性状的遗传方式，理由是 。
19．（2023高三上·岳阳开学考）生态学家研究发现，某地曾经是一个大型湖泊，一千年前气候变化导致湖水逐渐退去，暴露出湖底沙丘，沙丘上逐渐出现沙柳等先锋植物和一些无脊椎动物如虎甲、穴蛛和蝗虫等，从而形成先锋群落。随着沙丘暴露时间的加长，先锋群落逐渐被桧柏松林、黑栎林、黑栎—山核桃林所取代，最后发展为稳定的山毛榉—槭树林群落。回答下列问题：
（1）上述沙丘暴露后所进行的属于 演替。
（2）该地发展为稳定的山毛榉—槭树林群落后，群落中不仅有高大的乔木，还存在沙柳等低矮的草本和灌木植物，这种分层现象与植物 有关。
（3）研究发现，该地山毛榉—槭树林群落中曾生活着A、B、C三种动物，A以B和C为食，三种动物的数量在很长时间内能够维持稳定。某个时期盗猎人员大肆猎杀导致A在此地灭绝后，C的数量急剧增加，而B却很快在此地灭绝，据此判断B和C之间存在 关系。试用“收割理论”解释出现这一现象的原因： 。
（4）生态学家认为，在气候变化相同的条件下，若人为地向该地沙丘引入一些先锋植物，则该地发展为山毛榉—槭树林群落可能不需一千年时间，这说明 。
（5）生态学家提出用“社会经济——自然复合生态系统”的方法来治理该湖底沙丘，这利用了生态工程的 原理。
20．（2023高三上·岳阳开学考）随着大规模核酸检测的取消，新冠病毒抗原检测试剂盒成为家用型的检测手段。抗原检测试剂盒操作简单，可快速检测出人体是否感染新冠病毒，其原理是将待测样品滴加在样品垫上，病毒抗原与胶体金—病毒抗体复合物结合，扩散到检测线（T）处与抗体1结合形成沉淀，出现红色检测线。同时，胶体金—抗体2作为参照，扩散到质控线（C）处与抗体3形成沉淀，出现红色线，如图所示。回答下列问题：
（1）新冠病毒抗原检测所依据的原理是 。若检测结果只有质控线出现红色，说明 。
（2）检测试纸上的病毒抗体是利用新冠病毒的S蛋白所制备的单克隆抗体。制备该抗体的过程中，需将 注入小鼠体内进行免疫并分离出B细胞，将B细胞与 进行诱导融合，获得的细胞至少需经过两轮筛选，两轮筛选的目的分别是 。
（3）核酸检测是将病毒核酸进行扩增的检测方法，仍然是筛查新冠病毒较可靠的方法。与核酸检测相比，病毒抗原检测的灵敏度较差，原因是 。
21．（2023高三上·岳阳开学考）近年来，我国在创新药和高端医疗器械等方面取得长足发展，但仍落后于欧美等发达国家10～20年。重组人干扰素α-1b是我国批准生产的第一个基因工程药物。下图为其生产原理示意图。
回答下列问题：
（1）淋巴细胞能提取到干扰素mRNA，而肝脏细胞或肌肉细胞不能，造成这些细胞在形态、结构和功能上存在差异的根本原因是 。
（2）PCR过程每次循环分为3步，其中发生引物与单链DNA结合的步骤称为 得到的产物一般通过 的方法来鉴定。
（3）在构建重组质粒过程中，需用到的工具酶有 。要将成功转入干扰素基因的工程菌筛选出来，所用的方法是 。
（4）干扰素在体外保存相当困难。但如果将干扰素分子的一个半胱氨酸替换为丝氨酸，则这种改造的干扰素可在-70℃条件下保存半年，这属于 工程应用的领域。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、拟南芥是真核生物，共生细菌S是原核生物，两者的遗传物质都是DNA，而DNA中不含核糖和尿嘧啶，A正确；
B、核糖体是真核生物和原核生物共有的细胞器，该细胞器含有rRNA，B正确；
C、拟南芥结实多，即子代数目多，利用该植物进行遗传学实验，统计结果相对比较可靠，C正确；
D、原核生物都是单细胞生物，没有染色体，D错误。
故答案为：D。
【分析】原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁，遗传物质DNA分布的区域称拟核；无染色体 有核膜和核仁；核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体，无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素，主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
2．【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、洋葱内表皮也存在中央大液泡，也会发生渗透吸水或失水，故该细胞可能是洋葱外表皮细胞或内表皮细胞，A错误；
B、由图可知，B点前细胞发生质壁分离，B点后细胞在正常的基础上继续吸水，原生质体体积增大，但A、B点时期植物细胞体积
大小基本相同，因为细胞壁的伸缩性很小，B错误；
C、B点之后，细胞吸水力下降，细胞液的渗透压逐渐减小，C错误；
D、在一定浓度的KNO3溶液中，由于K+和NO3-可以主动运输到细胞中，使细胞液的渗透压逐渐增大，故植物细胞会发生质壁分
离后的自动复原现象，即原生质体相对体积可能会由0.5自动恢复到1.0，D正确。
故答案为：D。
【分析】植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。
3．【答案】A
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】由题意可知，异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。A、a位于常染色体上，基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。（1）若A、a所在的染色体片段发生交换，则A、a位于姐妹染色单体上，①异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数第二次分裂，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因型为Aa和不含A、a的精子；②异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为Aa，经减数第二次分裂，可形成基因型为A或a的精子；（2）若A、a所在的染色体片段未发生交换，①异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数第二次分裂，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因型为AA、aa和不含A、a的精子；②异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为AA或aa，经减数第二次分裂，可形成基因型为A或a的精子；综上所述，精子的基因组成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A或a，共6种，与基因组成为A或a的卵细胞结合，受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a，共9种，A正确，B、C、D错误。
故答案为：A。
【分析】1、减数分裂过程：
（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制。
（2）减数分裂Ⅰ：
①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；
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）减数分裂Ⅱ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。
2、减数分裂异常：
（1）减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离发生异常，同源染色体未正常分离移向两极而是移向同一极，这样形成的子细胞中仍然存在同源染色体，最终形成的生殖细胞中也存在同源染色体。
（2）减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂姐妹染色单体分离，姐妹染色单体分离形成的两条染色体没有移向两极，而是移向同一级，这样形成的子细胞中常常会有相同的基因（不考虑交叉互换和基因突变的情况）。
4．【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、如果B、D基因与A基因位于同一条染色体上，则AaBD产生的配子的类型是ABD：a=1：1，与纯合的aa长果枝不抗虫植株杂交，后代的基因型是AaBD：aa=1：1，表现型是短果枝抗虫：长果枝不抗虫=1：1，A正确；
B、由于BD位于一条同源染色体上，如果不考虑交叉互换，则不会产生基因型为AB、AD、 aB、aD的四种类型的配子，B错误；
C、果枝基因和抗虫基因分别位于两对同源染色体上，则AaBD产生配子的类型是ABD：a：aBD：A=1：1：1：1，与纯合的aa长果枝不抗虫植株杂交，后代的表现型及比例是短果枝抗虫：长果枝抗虫：短果枝不抗虫：长果枝不抗虫=1：1：1：1，C正确；
D、如果a与BD连锁，AaBD产生的配子的类型是A：aBD=1：1，与纯合的aa长果枝不抗虫植株杂交，后代的基因型及比例是Aa：
aaBBDD=1：1，短果枝不抗虫：长果枝抗虫=1：1，D正确。
故答案为：B。
【分析】基因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，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
5．【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、由题可得，父母正常，生下患病儿子。故父母基因型均为Aa，而女儿的基因型可能是 AA、Aa、Aa三种可能，所以女儿和父母基因检测结果相同的概率是2/3，A正确；
B、由题可得，第三胎的基因型为AA、Aa、 Aa aa，其中此孩携带该致病基因的概率是3/4，B正确；
C、由题意可知，女孩基因型为1/3AA、2/3Aa，所以女儿将该致病基因传给下一代的概率为1/3，C错误；
D、该家庭的基因检测信息应受到保护，避免基因歧视，D正确。
故答案为：C。
【分析】基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
6．【答案】D
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】以DNA中一条链5’-ACGTACATG-3’为模板转录出的mRNA的碱基序列是3'-UGCAUGUAC-5’，翻译时核糖体从mRNA的5’端向3’端移动，依次读取的密码子是5’CAU3’，5’GUA3’、5’CGU3’，tRNA上的反密码于依次为3' GUA5、3’CAU5’、3’GCA5’基酸的排列顺序为e-c-d，D 正确，ABC错误。
故答案为：D。
【分析】mRNA上每三个相邻的碱基决定1个氨基酸，每三个这样的碱基称为一个密码子，因此密码子位于mRNA上；反密码子与密码子互补配对，位于tRNA上。
7．【答案】B
【知识点】反射的过程
【解析】【解答】A、大脑皮层是最高级的神经中枢，可以控制脊髓的低级中枢，例如控制四肢运动，脊髓管理的只是低级反射活动，A正确；
B、高位截瘫患者的脊髓与大脑之间的通路失去联系，兴奋无法从脊髓传导至大脑皮层形成感觉，在其损伤平面以下的肢体运动和感觉功能完全丧失，无法感觉到损伤平面以下出现的疼痛，B错误；
C、排尿中枢在脊髓，可以被大脑皮层控制，截瘫患者的信息无法通过上行神经束传到大脑皮层，故大脑皮层不能控制大小便，就会出现大小便失禁，C正确；
D、兴奋在神经元之间只能单向传递，在图中兴奋的传递方向应当是从1到2再到3，D正确。
故答案为：B。
【分析】神经调节的基本方式是反射，它是指在中枢神经系统参与下，动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答；完成反射的结构基础是反射弧。反射弧包括五个部位︰感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器（传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体）。反射弧的结构必须保持完整，任何一个环节出现问题，反射活动就无法进行。但是反射弧是完整的，如果没有外界刺激也不会出现反射活动。
8．【答案】C
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】A、甲组不做处理尿量为a，乙组静脉注射01mL垂体提取液，尿量为b若a>b，则是因为乙组小鼠的垂体提取液中含抗利尿激素，促进了肾小管和集合管对水的重吸收，A正确；
B、若a>c，则是由于丙组小鼠的细胞外液渗透压升高，引起垂体释放抗利尿激素，促进了肾小管和集合管对水的重吸收，B正确；
C、若c>a，可能是由于丙组小鼠注射的葡萄糖溶液中含有水分，使尿量增加，所以不能完全证明葡萄糖分子具有利尿作用，C错误；
D、④⑤的区别为是否注射去甲肾上腺素受体拮抗剂，若 e>d，则说明去甲肾上腺素可作用于肾小管细胞，促进肾小管重吸收水，导致尿量减少，D正确。
故答案为：C。
【分析】当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少，同时大脑皮层产生渴觉（主动饮水）。
9．【答案】C
【知识点】遗传信息的转录
【解析】【解答】A、激素与受体结合后，诱发受体构象改变，使之具有与染色质DNA结合的能力，进而对基因的表达做出调节， A正确；
B、激素起作用的过程需要与相应的受体发生结合，据此可推测，若细胞内受体数量减少，可能会导致该细胞对激素的敏感度下降，B正确；
C、此类激素的调节作用原理是激素-受体复合物与基因上游序列结合调节转录过程，激素不起催化作用，C错误；
D、结合图示可知，此类激素的受体位于细胞核内，该激素可通过自由扩散方式进入细胞，然后再进入细胞核，该激素进入细胞核的方式有两种，一种是通过自由扩散进入细胞核，穿过核膜的2层膜，另一种是与热激蛋白结合后形成大分子复合物，通过核孔进入细胞核，不穿过核膜，因此该激素到达细胞核内可能穿过2层或6层磷脂分子，D正确。
故答案为：C。
【分析】激素调节的特点：（1）内分泌细胞产生的激素弥散到体液中，随血液流到全身，传递着各种信息。（2）作用于靶器官、靶细胞，激素通过与靶细胞上的特异性受体相互识别，并发生特异性结合。（3）作为信使传递信息，激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了。（4）微量和高效，虽然激素含量甚微，但其作用效果极其显著。
10．【答案】D
【知识点】种群的数量变动及其原因；种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、 第一天大草履虫增长缓慢是由于需要适应新的环境，这时大草履虫数量少，种内竞争弱，A错误；
B、该实验初期大草履虫种群增长较快，此时增长曲线近似于“J”形曲线，B错误；
C、改变起始种群数量，其他条件不变，只会改变达到K值的时间，不会影响K值大小，C错误；
D、气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，称为非密度制约因素，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、种群数量增长的两种曲线：“J”型曲线：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”型曲线：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。
2、环境容纳量=K值。在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称为K值。同一种生物的K值不是固定不变的，会受到环境的影响。环境遭受破坏，K值会下降；当生物生存的环境改善，K值会上升。
3、影响种群数量变化的因素包括生物因素和非生物因素，动物种群数量受生物因素影响的同时，也受气温、日照和降水等非生物因素的影响，气候、季节、降水等的变化，影响程度与种群密度没有关系，属于非密度制约因素，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。
11．【答案】B
【知识点】群落的结构；生态系统的结构
【解析】【解答】A、根据图中信息，牡蛎既能捕食浮游植物和浮游动物，又能分解有机碎屑，属于生态系统中的消费者和分解者，A 正确；
B、若海带数量过多会影响小型浮游植物的数量，这些小的浮游植物是牡蛎的食物，导致牡蛎食物来源减少，所以牡蛎数量会下降，B 错误；
C、“多营养”实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率，不能提高能量的传递效率，C 正确；
D、上述海水养殖模式在上层、中层和底层的设置提升了群落垂直方向上结构的复杂程度，充分利用了生态系统中的空间、阳光、食物等资源，也有利于缓解种间竞争，D 正确。
故答案为：B。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构（食物链和食物网）。
（1）组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物，是其他生物物质、能量的来源，主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者加快生态系统的物质循环，有利于生产者的传粉或种子的传播，主要指动物，分解者将有机物分解为无机物，归还无机环境，指营腐生生活的微生物和动物。
（2）营养结构是指食物链和食物网。
2、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。（1）垂直结构：指群落在垂直方向上的分层现象。原因：①植物的分层与对光的利用有关，群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱，不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为：乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为：猫头鹰（森林上层），大山雀（灌木层），鹿、野猪（地面活动），蚯及部分微生物（落叶层和土壤）。（2）水平结构：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因：由于在水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异，它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果，既有利于充分利用资源，又有利于缓解种间竞争，导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
12．【答案】D
【知识点】植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、①和②脱分化，不需要持续光照，A错误；
B、③诱导生芽，④过程诱导生根，二者基因表达种类不同，水平不同，B错误；
C、射线为物理诱变因素，导致基因不定向突变，C错误；
D、筛选出的优良突变株可以再进行快速繁殖，进而能保持亲本的优良遗传特性、繁殖种苗的速度快，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、脱分化：在遮光条件下，已分化的细胞失去特有的结构和功能，转变成愈伤组织。
2、再分化：给予一定的光照，愈伤组织重新分化成芽、根等器官。
3、植物激素在植物组织培养中的作用：植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素，它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。
4、基因突变： （1）概念：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，从而引起基因碱基序列（基因结构）改变。 （2）特点：普遍性、随机性、低频性、不定向性、利害相对性。 （3）意义：新基因的产生途径、生物变异的根本来源、生物进化的原材料。
13．【答案】A,C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、与25℃相比，4℃耗氧量增加，根据题意，电子经线粒体内膜最终传递给氧气，说明电子传递未受阻，A错误；
BC、与25℃相比，短时间低温4℃处理，ATP合成量较少，耗氧量较多，说明4℃时有氧呼吸释放的能量较多的用于产热，消耗的葡萄糖量多， B正确；C错误；
D、DNP使H+不经ATP合酶返回基质中，会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，导致ATP合成减少， D正确。
故答案为：AC。
【分析】细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。
（1）有氧呼吸： 第一阶段：在细胞质基质中进行，葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。 第二阶段：在线粒体基质中进行，丙酮酸+H2OCO2+[H]+少量ATP。 第三阶段：在线粒体内膜上进行，[H]+O2H2O+大量ATP。
（2）无氧呼吸：在细胞质基质中进行。 第一阶段：葡萄糖丙酮酸+[H]+少量ATP。 第二阶段：丙酮酸+[H]酒精+CO2。
14．【答案】A,B
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、组蛋白的乙酰化修饰使得DNA分子片段缠绕力量减弱，从而促进转录，没有改变基因的碱基序列，属于表观遗传，A正确；
B、组蛋白去乙酰化能抑制相关基因的转录，进而影响性状，因此这是一种可遗传的变化， B正确；
C、核小体是染色质组装的基本结构单位，大肠杆菌是原核生物，无染色质，C错误；
D、根据题干信息无法得出组蛋白优先结合的碱基对，D错误。
故答案为：AB。
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译最终合成蛋白质，从而抑制了基因的表达，导致了性状的改变。表观遗传影响的是基因的转录。
15．【答案】D
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、植物能够对光产生反应，表明植物可以感知光信号，具有能接受光信号的分子，故植物能够对光产生反应，可能与光敏色素这类蛋白质有关，A正确；
BC、比较短日照植物②与③组可以看出，相同光照时长②组开花，③组不开花，表明控制短日照植物开花的不是日照长度，因为③组黑暗处理中有一段闪光处理，使长时间的黑暗变为两段短时间的黑暗，再与①②组的结果比较，说明连续处于黑暗的时长可能才是控制短日照植物开花的原因，BC正确；
D、短日照植物的开花与连续夜长长于临界暗期有关，则长日照植物的开花可能与连续夜长短于临界暗期有关，⑥组的长夜长被闪光中断成为不连续短夜长，可推测长日照植物可能开花，D错误。
故答案为：D。
【分析】光照通过激活光敏色素，使其结构发生变化，从而产生特异信号，使细胞核基因的转录发生特定变化，从而引起生物学效应。
16．【答案】A,B,C
【知识点】微生物的分离和培养；培养基对微生物的选择作用
【解析】【解答】A、为避免杂菌的污染，实验中的滤膜、培养皿、固体培养基等均需灭菌处理，A正确；
B、对活菌进行计数的方法是稀释涂布平板法，具体方法是：先将菌体进行梯度稀释，再涂布到滤膜的表面，待菌落数稳定时进行计数，不能用显微镜直接计数的原因是显微镜直接计数不能区分死菌和活菌，B正确；
C、tcel蛋白是一种有毒性的分泌蛋白，乙组中野生型可产生tce1蛋白作用于tcel-tcil双突变体，后者无法产生tci1蛋白中和tcel蛋白的毒性，使野生菌在竞争中占据优势；而在丙组中，野生型可产生tce1蛋白作用于tcel突变体，后者可以产生tci1蛋白中和tcel蛋白的毒性，使野生型的生长受到抑制，由此推测， tcil蛋白能够中和tcel蛋白的毒性，C正确；
D、由甲组、乙组可知，野生型细菌X在与tcel-tcil双突变体的竞争中均占优势，由甲组、丙组可知，野生型细菌X在与tcel突变体的竞争中不占优势，D错误。
故答案为：ABC。
【分析】稀释涂布平板法常用来统计样品中活菌的数目，当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数为30～300的平板进行计数。
17．【答案】（1）PEP和C5（五碳酸）；叶肉细胞
（2）CO2浓度；下降
（3）PEP酶与PPDK酶
（4）不能进行暗反应产生淀粉
【知识点】光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)由图可知，玉米光合作用过程中，在叶肉细胞的叶绿体中PEP与CO2结合生成C4，在维管束鞘细胞的叶绿体中C5与CO2结合生成C3，维管束鞘细胞的叶绿体中无类囊体，发生暗反应所需的NADPH来自叶肉细胞的叶绿体中的光反应。
(2)表中在最适温度下，原种水稻在光照强度为10x10 Lux以后净光合速率不再增加，限制光合作用的环境因素为CO2浓度。若适当升高温度，三碳酸的合成速率将下降。
(3)据图、表分析，转双基因水稻更适宜栽种在强光照环境中，因为转双基因水稻能合成PEP酶与PPDK酶，PEP酶对CO2的亲和力较Rubisco酶的强，在气孔关闭时能高效利用低浓度的CO2进行光合作用。
(4)将玉米置于适宜光照下一段时间后，取一片正常叶片，脱色处理后滴加碘液，做叶片的横切面装片，放在显微镜下观察，发现叶肉细胞不变蓝而维管束鞘细胞变蓝，原因是玉米的叶肉细胞不能进行暗反应产生淀粉，维管束鞘细胞的叶绿体中含有Rubisco酶，可以发生暗反应合成淀粉。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，是水光解产生氧气和NADpH，同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADpH中，暗反应又叫碳反应，发生在叶绿体基质中，分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程；二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定；三碳化合物还原是三碳化合物被NADpH还原形成糖类等有机物，同时将储存在ATP、NADpH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、影响光合作用的环境因素。（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。（4）光质：绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。
18．【答案】（1）伴X染色体显性遗传、伴Y染色体遗传；3/8
（2）不能；无论正常眼是显性还是隐性，子代雌雄果蝇中正常眼与无眼的比例均为1：1
（3）不能；无论是常染色体显性遗传还是伴X染色体隐性遗传，其PCR产物电泳后都仅出现一个条带，且对应的均为正常眼基因的长度
【知识点】伴性遗传；人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】（1）在不考虑致死、突变和X、Y同源区段的情况下。I-1 正常眼雌果蝇与I-2 无眼雄果蝇杂交，子二代中雌果蝇为正常眼，说明该性状的遗传不可能为伴X显性遗传，若为伴X显性遗传，则其雌性子代均为无眼；I-4正常眼雌果蝇与I-3无眼雄果蝇杂交，II-3雄果蝇为正常眼，说明该性状的遗传不可能为伴Y遗传，若为伴Y遗传，II-3 应为无眼性状，则该性状的遗传不可能为伴Y遗传；假设控制该性状的基因为A/a，若控制该性状的基因位于X染色体上，则为伴X隐性遗传，即II-1的基因型为XAY，II-2的基因型为XAXa，III-2的基因型为1/2XAXa、1/2XAXA，其产生的雌配子及比例为3/4XA、1/4Xa，III-1产生的雄配子及比例为1/2XA、1/2Y，因此产生子代正常眼雄果蝇XAY概率是3/4x1/2=3/8。
（2）如果正常眼为常染色体隐性，则I-2为Aa，II-1为aa；如果正常眼为常染色体显性，则I-2为aa，II-1为Aa；两者杂交子代性状分离比均为1：1，故不能判定其显隐性。
（3） 若果蝇无眼性状产生的分子机制是由于控制正常眼的基因中间缺失一段较大的DNA片段所致，且该对等位基因的长度已知。利用PCR及电泳技术确定无眼性状的遗传方式时，只以Ⅱ-3为材料，用1对合适的引物仅扩增控制该对性状的完整基因序列，电泳检测PCR产物，通过电泳结果不能确定无眼性状的遗传方式，理由是无论是常染色体显性遗传还是伴X染色体隐性遗传，其PCR产物电泳后都仅出现一个条带，且对应的均为正常眼基因的长度 。
【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点：
（1）伴X染色体隐性遗传病：如红绿色盲、血友病等，其发病特点：男患者多于女患者；隔代交叉遗传，即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
（2）伴X染色体显性遗传病：如抗维生素D性佝偻病，其发病特点：女患者多于男患者；世代相传。
（3）常染色体显性遗传病：如多指、并指、软骨发育不全等，其发病特点：患者多，多代连续得病。
（4）常染色体隐性遗传病：如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等，其发病特点：患者少，个别代有患者，一般不连续。
（5）伴Y染色体遗传：如人类外耳道多毛症，其特点是：传男不传女。
19．【答案】（1）初生
（2）对光的利用
（3）种间竞争；A往往捕食个体数量较多的物种，从面避免B或C占绝对优势的局面，A灭绝后，C在和B的竞争中处于绝对优势地位，数量急剧增多，占据了大量的空间和资源，从而导致B灭绝
（4）人类活动可改变群落演替的速度
（5）整体
【知识点】群落的结构；群落的演替；种间关系；生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】（1）上述沙丘暴露后所进行的属于初生演替。
（2）该地发展为稳定的山毛榉—槭树林群落后，群落中不仅有高大的乔木，还存在沙柳等低矮的草本和灌木植物，这种分层现象与植物对光的利用有关。
（3）研究发现，该地山毛榉—槭树林群落中曾生活着A、B、C三种动物，A以B和C为食，三种动物的数量在很长时间内能够维持稳定。某个时期盗猎人员大肆猎杀导致A在此地灭绝后，C的数量急剧增加，而B却很快在此地灭绝，据此判断B和C之间存在 种间竞争关系。试用“收割理论”解释出现这一现象的原因：A往往捕食个体数量较多的物种，从面避免B或C占绝对优势的局面，A灭绝后，C在和B的竞争中处于绝对优势地位，数量急剧增多，占据了大量的空间和资源，从而导致B灭绝 。
（4）生态学家认为，在气候变化相同的条件下，若人为地向该地沙丘引入一些先锋植物，则该地发展为山毛榉—槭树林群落可能不需一千年时间，这说明人类活动可改变群落演替的速度。
（5）生态学家提出用“社会经济——自然复合生态系统”的方法来治理该湖底沙丘，这利用了生态工程的整体原理。
【分析】1、群落演替的类型：（1）初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替，初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。（2）次生演替：原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替，次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
2、群落的结构主要包括垂直结构和水平结构。（1）垂直结构：指群落在垂直方向上的分层现象。原因：①植物的分层与对光的利用有关，群落中的光照强度总是随着高度的下降而逐渐减弱，不同植物适于在不同光照强度下生长。如森林中植物由高到低的分布为：乔木层、灌木层、草本层、地被层。②动物分层主要是因群落的不同层次提供不同的食物，其次也与不同层次的微环境有关。如森林中动物的分布由高到低为：猫头鹰（森林上层），大山雀（灌木层），鹿、野猪（地面活动），蚯及部分微生物（落叶层和土壤）。（2）水平结构：指群落中的各个种群在水平状态下的格局或片状分布。原因：由于在水平方向上地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异，它们常呈镶嵌分布。群落的空间结构特征是长期自然选择的结果，既有利于充分利用资源，又有利于缓解种间竞争，导致这种结构特征的主要非生物因素是光照。
3、种间关系包括：①互利共生：两种生物生活在一起，彼此有利，相互依存，如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等；②捕食：一种生物以另一种生物为食的现象，比如兔和草，狼和羊；③竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等；④寄生：一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活；⑤原始合作：两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活。
4、生态工程原理：自生原理、循环原理、协调原理和整体原理。
20．【答案】（1）抗原与抗体的特异性结合；待测样品中不含新冠病毒
（2）新冠病毒的S蛋白；小鼠骨髓瘤细胞；第一轮是为筛选出杂交瘤细胞，第二轮是为筛选出能够分泌抗新冠病毒S蛋白抗体的杂交瘤细胞
（3）抗原的检测量是固定的，没有对病毒进行扩增产生信号放大的过程，若待测样品的病毒量较少，则很可能检测不到病毒抗原
【知识点】单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】(1)新冠病毒抗原检测所依据的原理是抗原与抗体的特异性结合；据题意：抗原检测试剂盒操作简单，可快速检测出人体是否感
染新冠病毒，其原理是将待测样品滴加在样品垫上，病毒抗原与胶体金-病毒抗体复合物结合，扩散到检测线(T)处与抗体结合形成沉淀，出现红色检测线。同时，胶体金-抗体2作为参照，扩散到质控线(C)处与抗体3形成沉淀，出现红色线可知，质控线抗体识别金标抗体的能力非常强，只要试剂合格，质控线一定会出现红色，检测线可以判断是否含有新冠病毒，质控线可以判断试剂盒是否合格，因此若检测结果只有质控线出现红色，说明待测样品中不含新冠病毒。
(2)检测试纸上的病毒抗体是利用新冠病毒的S蛋白所制备的单克隆抗体。制备该抗体的过程中，需将抗原注入小鼠体内进行免疫并分离出B细胞，此时的抗原为新冠病毒的S蛋白；将B细胞与小鼠骨髓瘤细胞进行诱导融合，获得的细胞至少需经过两轮筛选，第一轮是利用选择性培养基筛选出杂交瘤细胞，第二轮是为筛选出能够分泌抗新冠病毒S蛋白抗体的杂交瘤细胞。
(3)与核酸检测相比，病毒抗原检测的灵敏度较差，原因是抗原的检测量是固定的，没有对病毒进行扩增产生信号放大的过程，若待测样品的病毒量较少，则很可能检测不到病毒抗原。
【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
21．【答案】（1）基因的选择性表达
（2）复性琼脂糖凝胶；电泳
（3）限制酶和DNA连接酶；在培养基中添加四环素
（4）蛋白质
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；蛋白质工程；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1)淋巴细胞能提取到干扰素mRNA，而肝脏细胞或肌肉细胞不能，这些细胞在形态、结构和功能上存在差异的过程叫作细胞
分化，细胞分化的实质是基因选择性表达。
(2)PCR过程每次循环分为3步，变性、复性、延伸，其中发生引物与单链DNA结合的步骤称为复性，得到的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳的方法来鉴定。
(3)在构建重组质粒过程中，首先要用一定的限制酶切割载体，使它出现一个切口；然后用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段；再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处，这样就形成了一个重组DNA分子，故需用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶。标记基因的作用是便于重组DNA分子的筛选，因此要将成功转入干扰素基因的工程菌筛选出来，所用的方法是在培养基中添加四环素，含有干扰素基因的工程菌能够在含四环素的培养基上生长繁殖。
(4)蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。由此可知，将干扰素分子的一个半胱氨酸替换为丝氨酸，则这种改造的干扰素可在-70℃条件下保存半年，这属于蛋白质工程应用的领域。
【分析】1、PCR技术
（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
（2）原理：DNA复制。
（3）前提：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。
2、基因表达载体的构建：（1）过程：用同一种限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。（2）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。（3）基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。①启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；②终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；③标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
3、 蛋白质工程的实质是：改造基因。蛋白质工程的过程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列；进行基因修饰或基因合成；最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成问题。因此，蛋白质工程生产合成的蛋白质是自然界中不存在的新型蛋白质分子。
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