甘肃省靖远县2023-2024学年高三上学期12月联考
生物试题
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4．本试卷主要考试内容：人教版必修1、2，选择性必修1、2、3。
一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48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. 人体肠道中的微生物可产生色氨酸，当色氨酸进入大脑时会转化为血清素（氨基酸的衍生物），使机体产生饱腹感，从而使人感到困倦。下列叙述错误的是（ ）
A. 组成色氨酸的元素有C、H、O、N等
B. 人体细胞可以利用其他氨基酸的转化来合成色氨酸
C. 色氨酸与其他氨基酸的区别在于R基的不同
D. 人在饭后易产生困倦可能与血清素含量上升有关
2. 人体癌细胞在氧气供应充足的条件下仍主要通过无氧呼吸产生ATP。下列叙述错误的是（）
A. 无氧呼吸时，葡萄糖中的能量大多数转移到ATP中
B. 癌细胞中葡萄糖氧化分解的场所为细胞质基质
C. 与正常细胞相比，癌细胞消耗的葡萄糖可能会更多
D. 癌细胞中消耗O 和产生CO 的场所均为线粒体
3. 反向协同转运是指两种离子或分子在膜蛋白的介导下进行相反方向的转运方式，其中一种物质顺浓度梯度运输，另一种物质逆浓度梯度运输。甲、乙、丙三种小分子物质进出细胞的方式如图所示。下列推测不合理的是（ ）
A. 乙和丙的跨膜运输方式属于反向协同转运
B. 转运蛋白L每次转运甲时都会发生空间结构的改变
C. 细胞吸收甲和乙时所消耗的ATP均主要来自线粒
D. 甲、乙、丙的运输速率均受到转运蛋白数量的限制
4. 镉（Cd）是一种对动物和人类健康危害严重的重金属。G1、S（DNA复制期）、G2是分裂间期的不同时期，有研究表明，Cd能抑制DNA的复制。下列推测最可能成立的是（）
A. S期细胞核中的DNA和染色体数量均会加倍
B. Cd处理能使S期细胞大量增加
C. Cd处理会使细胞周期的时间缩短
D. Cd处理会抑制DNA复制有关的酶的活性
5. 人们对遗传物质的认知水平随着时代的发展而进步。下列叙述错误的是（）
A. 孟德尔发现了分离定律和自由组合定律，并提出了遗传因子的概念
B. 萨顿以蝗虫细胞为实验材料证明了基因位于染色体上
C. 摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法
D. 摩尔根探究果蝇的红眼/白眼的遗传机制运用了假说—演绎法
6. 果蝇的第4号染色体少一条称为单体，该种果蝇可以存活且繁殖，其染色体组成如图所示。下列分析错误的是（）
A. 单体果蝇发生的变异类型为染色体数目变异
B. 单体果蝇染色体的异常情况可通过显微镜观察到
C. 单体果蝇产生的染色体正常的配子所占比例为1/2
D. 单体雌、雄果蝇交配，F1染色体异常的个体所占比例为1/2
7. 人类有一种隐性遗传病，其致病基因a是由基因A编码序列缺失部分碱基产生的。图1表示与该遗传病有关的某家系成员的关系，未标明患病个体。通过对该家系成员部分个体进行基因检测，得到的条带检测结果如图2所示。不考虑其他变异，下列分析错误的是（ ）
A. 基因A发生的变异属于基因突变
B. 控制该隐性遗传病致病基因a位于常染色体上
C. 若5号和6号再生了一个患病孩子，则该患病孩子一定为男孩
D. 若7号和一个正常男性结婚，则生下患病孩子的概率为1/8
8. 河鲀毒素是自然界毒性最大的神经毒素之一，通过阻碍Na+通道的开放而麻痹神经。下列说法错误的是（ ）
A. 河鲀毒素作为一种神经毒素，可开发作为麻醉剂、镇痛剂
B. 阻碍Na+通道开放，阻断了神经冲动的产生和传递，进而使神经麻痹
C. 阻碍Na+通道开放，Na+无法外流，将导致动作电位无法形成
D. 将神经组织浸润在高浓度Na+溶液中，刺激神经元引起动作电位峰值可能较高
9. 新研发的药物S能通过作用于下丘脑体温调节中枢而降低发烧患者的体温，为验证其退烧原理和效果，以小鼠为实验对象进行如下表所示的实验。下列分析正确的是（ ）
组别 处理方式 结果
第一组 发烧小鼠模型，①___________ 发烧
第二组 发烧小鼠模型，注射生理盐水配制的药物S
第三组 破坏下丘脑体温调节中枢的发烧小鼠模型，注射②___________ 发烧
A. 第一、二组为对照组，第三组为实验组
B. ①为注射等量清水，②为注射等量的生理盐水配制的药物S
C. 汗腺分泌减少、毛细血管收缩有利于发烧小鼠退烧
D. 此实验结果能验证药物S的退烧原理和效果
10. 当原尿流经肾小管时，健康人体内，原尿中的全部葡萄糖、大部分水和部分无机盐被肾小管重吸收，回到肾小管周围的毛细血管中。原尿经过肾小管的重吸收作用，剩下的水、无机盐、尿素、尿酸等物质就形成了尿液。与尿液形成和排出相关的部分调节过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 图中的刺激可能是饮水不足导致的细胞外液渗透压降低
B. 物质⑤可能是垂体合成的抗利尿激素
C. 若某患者没有产生尿意，但出现尿失禁，则该患者的①可能受损
D. 当交感神经兴奋，副交感神经受到抑制时，膀胱会缩小
11. 种群的数量特征是种群基本特征之一，图1表示某种群在不同时间的数量变化模型，图2表示该种群当年种群数量与上一年种群数量的比值（A）的变化曲线。下列有关说法错误的是（ ）
A. 图1中的K值最可能为K2
B. 图1说明种群的稳定是一种相对的稳定
C. 图2中，第4～6年内，种群数量在增大
D. 图2中，第10～14年内，种群密度在不断增大
12. 下列关于群落演替的叙述，错误的是（ ）
A. 火灾过后草原生长出其他植物属于初生演替
B. 在裸岩到森林的演替过程中，最早长出来的是地衣
C. 生物的迁入和迁出、人类活动等会影响群落的演替
D. 初生演替和次生演替可能都不能演替到森林阶段
13. 栖居在我国西双版纳的一群亚洲象有过一段北迁的历程，亚洲象沿途穿越了森林及农田等一系列生态系统。下列说法正确的是（ ）
A. 亚洲象踩踏农田、采食玉米，会破坏农田群落的水平结构
B. 与森林生态系统相比，农田生态系统的抵抗力稳定性较高
C. 亚洲象取食草本植物对其自身有利，对草本植物种群发展不利
D. 亚洲象从草本植物中同化的能量有一部分通过粪便流向分解者
14. 地膜的主要成分是聚乙烯，化学式是（C2H3）n。残留在土壤中的地膜难以被降解，为筛选出高效降解地膜的细菌，研究人员进行了如图所示操作。下列说法正确的是（ ）
A. 覆盖地膜的土壤在富集培养前需要进行湿热灭菌处理
B. X培养基以聚乙烯为唯一碳源，属于选择培养基
C. 降解地膜最高效的是细菌①，可挑选①中的菌种接种到Y培养基上
D. Y培养基属于固体培养基，其pH一般调至中性或弱酸性
15. 紫杉醇能抑制细胞的有丝分裂，具有良好抗癌作用。紫杉醇是红豆杉细胞的次级代谢产物，可以通过植物组织培养技术获取紫杉醇，相关生产过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 过程②中需要对红豆杉根组织块进行灭菌
B. 幼苗和红豆杉植株的基因组成不相同
C. 从X细胞中提取紫杉醇，不需要经过再分化过程
D. 过程②和过程③用的是同一种培养基
16. 为解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞的染色体丢失的问题，研究者用EBV（一种病毒颗粒）感染已免疫的B淋巴细胞，获得“染色体核型稳定”的EBV转化细胞。EBV转化细胞能在HAT培养基中存活，但对Oua敏感。骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活，但对Oua不敏感。实验流程如图所示。下列分析错误的是（）
A. 杂交瘤细胞的染色体丢失可能会导致合成的抗体减少
B. HAT培养基筛选能去除骨髓瘤细胞和自身融合的骨髓瘤细胞
C. Oua筛选能去除EBV转化细胞和自身融合的EBV转化细胞
D. 图示筛选获得杂交瘤细胞即可在小鼠腹腔内生产单克隆抗体
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 干旱是影响植物生长的重要因素。在干旱条件下，植物会出现相应的生理变化以适应干旱环境。某小组用拟南芥抗旱突变株（uxs）和野生型（WT）植株作为材料，研究了干旱处理时离体叶片的失水率以及卷曲度的变化情况，结果如图所示。回答下列问题：
（1）在拟南芥的叶绿体中，水分被光解的场所是_______。分析图1，随着干旱处理时间的增加，WT植株和uxs植株的失水率都增大，丧失的水主要是_____。
（2）干旱处理后，uxs植株的失水率小于WT植株的，结合图2分析，原因是_______。失水减少维持了叶片气孔的开放程度，有利于______，直接影响了暗反应中________过程。
（3）可通过实验研究在干旱环境中生长的WT植株和uxs植株的叶绿素含量的差异，简要写出实验思路：_____。
18. 天漠沙漠是位于北京周边的沙漠，治理前，该沙漠每年所占面积一直在扩大。经过人们多年的治理，这片沙漠的生态环境得到了显著的改善，曾经大面积的沙漠已经化为了200余万株树木组成的长8公里，面积达2万余亩的防风固沙林带。回答下列问题：
（1）上述实例说明人类活动对群落演替的影响是_________。与治理前相比，治理后的天漠沙漠的自我调节能力更强，这是因为_________。
（2）治理过程中，种植适应该地区生态环境的芦苇和其他植物，因地制宜的同时也要考虑生态产业问题，要用产业化带动防沙治沙，带动当地百姓发家致富。该治理过程中主要遵循的生态工程基本原理有_________。
（3）害虫A会造成防风固沙林带中的树木受损。林业人员引入了一种小蜂B，小蜂B能够将卵产入害虫A的体内，孵出的小蜂B幼虫吃空虫体后羽化飞出，再攻击害虫A的其他个体。
①林业人员控制害虫A的技术方法属于_________。
②体内有小蜂B幼虫的害虫A中，有些个体常疯狂地摇摆身体，因而容易被小鸟发现而被捕食，这主要体现了信息在生态系统中的作用是_________，进而维持生态系统的平衡与稳定。
（4）治理后的天漠沙漠拥有2万余亩的防风固沙林带，还留了200余亩作为景观，由于其自然风光的独特魅力，《三国演义》《西游记》等多部影视片先后在这里拍摄。这主要体现了生物多样性的_________价值。
19. 过敏性鼻炎是特定个体再次接触过敏原后，主要由抗体介导介质（主要是组胺）释放，多种免疫活性细胞和细胞因子等参与导致的鼻黏膜非感染性的炎性疾病。该病的发生机理的部分过程如图所示。回答下列问题：
（1）过敏反应出现的原因很可能是免疫系统的_________功能异常。
（2）B细胞活化需要细胞因子的作用和两个信号的刺激，除了图中的过敏原刺激，还有_________。
（3）小剂量的外源糖皮质激素类药物主要抑制细胞免疫，而大剂量的外源糖皮质激素类药物主要抑制体液免疫。
①根据上述信息分析，选用_________（填“小剂量”或“大剂量”）的外源糖皮质激素类药物治疗过敏性鼻炎比较适宜。
②糖皮质激素是肾上腺皮质激素的一种，其分泌受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴的调节。大剂量应用外源糖皮质激素类药物可能会_________（填“促进”或“抑制”）内源性糖皮质激素的分泌，原因是_________。
（4）根据所学知识，提出预防过敏反应的主要措施是_________。
20. 为获得Gata3-GFP融合基因纯合小鼠，某科研小组利用转基因技术，将绿色荧光蛋白（GFPP）基因整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合雌雄小鼠各1只，交配后获得了4只新生小鼠。为了鉴定4只新生小鼠的基因型，科研人员设计了引物1、引物2和引物3用于PCR扩增，PCR产物电泳结果如图乙所示。回答下列问题：
（1）GFP基因序列已知的情况下，可采用人工合成的方法获取GFP基因，所需要的原料是_________，将GFP基因整合到野生型小鼠Gata3基因一端时，需要的酶主要有_________。
（2）转录时，GFP基因______（填“能”或“不能”）被Gata3基因的启动子驱动，据图甲分析，原因是_________。
（3）根据图乙分析，扩增时选择的引物组合是_________。图乙4只新生小鼠中属于Gata3-GFP融合基因纯合小鼠的是_________号个体。
21. 某种植物种子颜色的黑色（A）对黄色（a）为显性，但种子颜色会受到基因R的影响。让纯合的黑色种子植株和黄色种子植株杂交，F1种子颜色全表现为黄色，F1自交得到的F2中种子颜色的表型及比例为黑色：黄色=3:13。回答下列问题:
（1）根据以上信息分析，该种植物群体中的黑色种子个体的基因型是_________．F1全表现为黄色种子的原因是_________。
（2）若让F1植株测交，则子代种子颜色的表型及比例是_________。
（3）研究发现，F2中的部分黄色种子植株自交，后代总是表现为黄色种子，是否能够说明该植株是纯合子，说明原因_________。
（4）研究人员对某株F1个体的基因R进行修饰，导致基因R的启动子部分序列甲基化，RNA聚合酶不能够与该基因的启动子结合。然后，让修饰后的该个体自交，推测其子代中黑色种子植株的比例为______。
1甘肃省靖远县2023-2024学年高三上学期12月联考
生物试题
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4．本试卷主要考试内容：人教版必修1、2，选择性必修1、2、3。
一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48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. 人体肠道中的微生物可产生色氨酸，当色氨酸进入大脑时会转化为血清素（氨基酸的衍生物），使机体产生饱腹感，从而使人感到困倦。下列叙述错误的是（ ）
A. 组成色氨酸的元素有C、H、O、N等
B. 人体细胞可以利用其他氨基酸的转化来合成色氨酸
C. 色氨酸与其他氨基酸的区别在于R基的不同
D. 人在饭后易产生困倦可能与血清素含量上升有关
【答案】B
【解析】
【分析】1、根据是否能在人体内合成分为必需氨基酸和非必需氨基酸，必需氨基酸，不能在人体内合成，必须从外界获取。
2、色氨酸是必需氨基酸，不能由其他物质转化而来。
【详解】A、根据氨基酸的结构通式可知，色氨酸中一定含有C、H、O、N四种元素，A正确；
B、色氨酸是必需氨基酸，不能由其他物质转化而来，B错误；
C、根据氨基酸的结构通式可知，不同的氨基酸的R基的不同，因此色氨酸与其他氨基酸的区别在于R基的不同，C正确；
D、由题干可知，当色氨酸进入大脑时会转化为血清素（氨基酸的衍生物），使机体产生饱腹感，从而使人感到困倦，D正确。
故选B。
2. 人体癌细胞在氧气供应充足条件下仍主要通过无氧呼吸产生ATP。下列叙述错误的是（）
A. 无氧呼吸时，葡萄糖中的能量大多数转移到ATP中
B. 癌细胞中葡萄糖氧化分解的场所为细胞质基质
C. 与正常细胞相比，癌细胞消耗的葡萄糖可能会更多
D. 癌细胞中消耗O 和产生CO 的场所均为线粒体
【答案】A
【解析】
【分析】无氧呼吸第一个阶段的反应场所是细胞质基质，发生的反应是1分子的葡萄糖分解成2分子丙酮酸，产生少量[H]，并且释放出少量的能量；第二阶段的反应场所是细胞质基质，发生的反应是丙酮酸和[H]在酶的催化作用下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。
【详解】A、无氧呼吸时，葡萄糖中的能量大多数仍储存在未完全分解的有机物中，A错误；
B、有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸的第一阶段相同，场所都是细胞质基质。所以不管是有氧还是无氧呼吸，癌细胞中葡萄糖氧化分解的场所为细胞质基质，B正确；
C、正常细胞主要通过有氧呼吸获得能量，而人体癌细胞主要通过无氧呼吸获得能量，所以相比之下，人体癌细胞消耗的葡萄糖可能会更多，C正确；
D、癌细胞中消耗O 的过程是有氧呼吸的第三阶段，场所是线粒体内膜；产生CO 的过程是有氧呼吸的第二阶段，场所是线粒体基质。所以癌细胞中消耗O 和产生CO 的场所均为线粒体，D正确。
故选A。
3. 反向协同转运是指两种离子或分子在膜蛋白的介导下进行相反方向的转运方式，其中一种物质顺浓度梯度运输，另一种物质逆浓度梯度运输。甲、乙、丙三种小分子物质进出细胞的方式如图所示。下列推测不合理的是（ ）
A. 乙和丙的跨膜运输方式属于反向协同转运
B. 转运蛋白L每次转运甲时都会发生空间结构的改变
C. 细胞吸收甲和乙时所消耗的ATP均主要来自线粒
D. 甲、乙、丙的运输速率均受到转运蛋白数量的限制
【答案】C
【解析】
【分析】分析图可知，物质甲逆浓度梯度跨膜运输，需要消耗能量，为主动运输；丙顺浓度梯度跨膜运输，需要载体蛋白的协助，为协助扩散，乙逆浓度梯度跨膜运输，需要载体蛋白的协助，为主动运输，需要的能量来自丙两侧离子的电化学梯度，据此答题即可。
【详解】A、转运蛋白M顺浓度梯度运输丙，逆浓度梯度运输乙，乙和丙的跨膜运输方式属于反向协同转运，A正确；
B、转运蛋白L逆浓度梯度转运甲，方式为主动运输，则转运蛋白L属于载体蛋白，转运会发生空间结构的改变，B正确；
C、细胞吸收甲时所消耗的ATP主要来自线粒体，吸收乙时所消耗的能量主要来自丙浓度差产生的势能，C错误；
D、甲、乙、丙的运输均需要转运蛋白，所以甲、乙、丙的运输速率均受到转运蛋白数量的限制，D正确。
故选C。
4. 镉（Cd）是一种对动物和人类健康危害严重的重金属。G1、S（DNA复制期）、G2是分裂间期的不同时期，有研究表明，Cd能抑制DNA的复制。下列推测最可能成立的是（）
A. S期细胞核中的DNA和染色体数量均会加倍
B. Cd处理能使S期细胞大量增加
C. Cd处理会使细胞周期的时间缩短
D. Cd处理会抑制DNA复制有关的酶的活性
【答案】D
【解析】
【分析】细胞周期：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止；包分裂间期和分裂期；分裂间期历时长，占细胞周期的90%﹣95%，则选观察细胞有丝分裂的材料，选分裂期长，占细胞周期比例大的。
【详解】A、S期细胞核中DNA加倍，但染色体数量不变，A错误；
B、根据题意“G1、S（DNA复制期）、G2是分裂间期的不同时期，有研究表明，Cd能抑制DNA的复制”，故Cd处理能使G1期细胞大量增加，B错误；
C、Cd能抑制DNA的复制，使细胞周期的时间延长，C错误；
D、Cd处理可能会抑制DNA复制有关的酶的活性，从而抑制DNA的复制，D正确。
故选D。
5. 人们对遗传物质的认知水平随着时代的发展而进步。下列叙述错误的是（）
A. 孟德尔发现了分离定律和自由组合定律，并提出了遗传因子的概念
B. 萨顿以蝗虫细胞为实验材料证明了基因位于染色体上
C. 摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法
D. 摩尔根探究果蝇的红眼/白眼的遗传机制运用了假说—演绎法
【答案】B
【解析】
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说-演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证（测交实验）→得出结论。
2、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说，摩尔根运用假说-演绎法证明基因在染色体上。
【详解】A、孟德尔提出了分离定律和自由组合定律，并提出了遗传因子的概念，A正确；
B、萨顿提出了基因在染色体上的推论，并没有证明，B错误；
C、摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法，提出了基因位于染色体上，C正确；
D、摩尔根运用假说—演绎法探究果蝇的红眼/白眼的遗传机制，D正确。
故选B。
6. 果蝇的第4号染色体少一条称为单体，该种果蝇可以存活且繁殖，其染色体组成如图所示。下列分析错误的是（）
A. 单体果蝇发生的变异类型为染色体数目变异
B. 单体果蝇染色体的异常情况可通过显微镜观察到
C. 单体果蝇产生的染色体正常的配子所占比例为1/2
D. 单体雌、雄果蝇交配，F1染色体异常的个体所占比例为1/2
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂过程：(1) 减数第一次分裂前的间期：染色体的复制。(2) 减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体两两配对的现象；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。(3)减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、果蝇的第4号染色体少一条称为单体，单体果蝇发生的变异类型为染色体数目变异，A正确；
B、单体果蝇染色体的异常情况属于染色体数目变异，可通过显微镜观察到，B正确；
C、单体果蝇产生的染色体正常的配子所占比例为1/2，一半正常有4号染色体，一半异常无四号染色体，C正确；
D、单体雌、雄果蝇交配，运用配子法计算可知，雌果蝇中正常配子概率1/2，异常也是1/2，所以F1染色体异常的个体所占比例为3/4，D错误。
故选D。
7. 人类有一种隐性遗传病，其致病基因a是由基因A编码序列缺失部分碱基产生的。图1表示与该遗传病有关的某家系成员的关系，未标明患病个体。通过对该家系成员部分个体进行基因检测，得到的条带检测结果如图2所示。不考虑其他变异，下列分析错误的是（ ）
A. 基因A发生的变异属于基因突变
B. 控制该隐性遗传病的致病基因a位于常染色体上
C. 若5号和6号再生了一个患病孩子，则该患病孩子一定为男孩
D. 若7号和一个正常男性结婚，则生下患病孩子的概率为1/8
【答案】B
【解析】
【分析】基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。
【详解】A、由题意可知，该病的致病原因是基因A编码序列部分缺失所致，属于基因突变，A正确；
B、由题意可知，该病是隐性遗传病，且由条带图可知，成员1只含基因A，成员2只含基因a，而成员4只含基因A，若为伴Y遗传，1号为女性不应携带相应等位基因；若为常染色体遗传，则AA×aa不可能出现子代基因型为AA的个体（4号个体）；故致病基因位于X染色体上，B错误；
C、依据B项判断，该病属于伴X隐性遗传病，可以推出5号个体的基因型为XAXa，6号个体的基因型为XAY，所生孩子中患病的基因型为XaY ，一定为男孩，C正确；
D、5号个体的基因型为XAXa，6号个体的基因型为XAY，可知7号个体的基因型为XAX-，与一个正常男性XAY结婚，只有基因型XaY为患者，则需要女方提供Xa的卵细胞，男方提供Y的精子，7号个体XAX-产生1/4Xa、3/4XA，正常男性XAY可以产生1/2XA、1/2Y，故生下患病孩子的概率为1/41/2=1/8，D正确。
故选B。
8. 河鲀毒素是自然界毒性最大的神经毒素之一，通过阻碍Na+通道的开放而麻痹神经。下列说法错误的是（ ）
A. 河鲀毒素作为一种神经毒素，可开发作为麻醉剂、镇痛剂
B. 阻碍Na+通道开放，阻断了神经冲动的产生和传递，进而使神经麻痹
C. 阻碍Na+通道开放，Na+无法外流，将导致动作电位无法形成
D. 将神经组织浸润在高浓度Na+溶液中，刺激神经元引起的动作电位峰值可能较高
【答案】C
【解析】
【分析】静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。
【详解】AB、由题意可知，河豚毒素阻碍Na+通道的开放，阻止动作电位的产生和传递，进而使神经麻痹，故可作为麻醉剂和镇痛剂，有一定的药用价值，AB正确，
C、河豚毒素阻碍Na+通道开放，Na+无法内流，将导致动作电位无法形成，C错误；
D、将神经组织浸润在高浓度Na+溶液中，使细胞内外Na+浓度差更大，刺激神经元引起的动作电位峰值可能较高，D正确。
故选C。
9. 新研发的药物S能通过作用于下丘脑体温调节中枢而降低发烧患者的体温，为验证其退烧原理和效果，以小鼠为实验对象进行如下表所示的实验。下列分析正确的是（ ）
组别 处理方式 结果
第一组 发烧小鼠模型，①___________ 发烧
第二组 发烧小鼠模型，注射生理盐水配制的药物S
第三组 破坏下丘脑体温调节中枢的发烧小鼠模型，注射②___________ 发烧
A. 第一、二组为对照组，第三组为实验组
B. ①为注射等量清水，②为注射等量的生理盐水配制的药物S
C. 汗腺分泌减少、毛细血管收缩有利于发烧小鼠退烧
D. 此实验结果能验证药物S的退烧原理和效果
【答案】D
【解析】
【分析】体温调节中枢位于下丘脑，体温维持恒定的实质是机体的产热量等于散热量。本实验的实验目的是探究药物S是否也具有解热作用并通过影响体温调节中枢调控体温，需要探究两个假设①药物S溶液具有解热作用；②药物S溶液的解热作用是通过影响体温调节中枢来实现的。
【详解】A、新研发的药物S能通过作用于下丘脑体温调节中枢而降低发烧患者的体温，为验证其退烧原理和效果，该实验的自变量为是否注射药物S和是否保留下丘脑，根据表格信息可知，第一组为对照组，第二、三组为实验组，A错误；
B、药物S使用生理盐水配置的，故①为注射等量的生理盐水，②为注射等量的生理盐水配制的药物S，B错误；
C、汗腺分泌增多、皮肤毛细血管舒张增加散热，有利于发烧小鼠退烧，而汗腺分泌减少、毛细血管收缩都不利于散热，不利于发烧小鼠退烧，C错误；
D、第一组、第二组形成对照，说明药物S具有退烧作用，第三组为破坏下丘脑体温调节中枢的发烧小鼠模型+注射药物S，与第二组形成对照，结果小鼠发烧，说明药物S通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温，故此实验结果能验证药物S的退烧原理和效果，D正确。
故选D。
10. 当原尿流经肾小管时，健康人体内，原尿中的全部葡萄糖、大部分水和部分无机盐被肾小管重吸收，回到肾小管周围的毛细血管中。原尿经过肾小管的重吸收作用，剩下的水、无机盐、尿素、尿酸等物质就形成了尿液。与尿液形成和排出相关的部分调节过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 图中的刺激可能是饮水不足导致的细胞外液渗透压降低
B. 物质⑤可能是垂体合成的抗利尿激素
C. 若某患者没有产生尿意，但出现尿失禁，则该患者的①可能受损
D. 当交感神经兴奋，副交感神经受到抑制时，膀胱会缩小
【答案】C
【解析】
【分析】（1）肾小球的滤过作用：当血液流经肾小球时，除血浆中的血细胞和大分子蛋白质以外，一部分水、无机盐、葡萄糖和尿素等物质经肾小球滤过到肾小囊中，在肾小囊腔内形成原尿。一个健康人每天大约形成150升原尿。
（2）肾小管的重吸收作用：原尿流经肾小管时，全部的葡萄糖、大部分的水和部分无机盐等被重吸收到肾小管周围的毛细血管中。剩下的水、无机盐和尿素形成尿液。每天排出的尿液大约1.5升。
（3）尿的排出：尿首先通过输尿管到达膀胱，膀胱具有暂时储存尿液的作用，当膀胱里的尿储存到一定量时，通过尿道排出尿液。
（4）排尿的意义：排出废物，调节体内水和无机盐的平衡，维持组织细胞的正常生理功能。
【详解】A、饮水不足导致的细胞外液渗透压升高，A错误；
B、物质⑤可能是下丘脑合成，垂体释放的抗利尿激素，B错误；
C、图中①表示信号传到大脑皮层，就会有尿意，大脑就会有意识的控制排尿，若患者的①受损，则患者没有产生尿意，出现尿失禁，C正确；
D、交感神经兴奋，不会导致膀胱缩小，副交感神经兴奋，会使膀胱缩小，D错误。
故选C。
11. 种群的数量特征是种群基本特征之一，图1表示某种群在不同时间的数量变化模型，图2表示该种群当年种群数量与上一年种群数量的比值（A）的变化曲线。下列有关说法错误的是（ ）
A. 图1中的K值最可能为K2
B. 图1说明种群的稳定是一种相对的稳定
C. 图2中，第4～6年内，种群数量在增大
D. 图2中，第10～14年内，种群密度在不断增大
【答案】D
【解析】
【分析】1、据图分析，a-b段种群数量持续上升，类似于J型曲线；b-c段种群数量下降；c-d段种群数量波动。
2、据图2分析，0～4年时λ=1，种群数量不变；4～8年时λ＞1，种群数量增加；在8～12年时λ＜1，种群数量减少，12年后种群数量持续增加。
【详解】A、种群数量稳定后在K值上下波动，故bc段该种群的环境容纳量是K2，A正确；
B、种群所维持的最大数量，即K值，是一种相对稳定，不是绝对的、恒定的，B正确；
C、图2中，第4～6年时λ＞1，种群数量增加，C正确；
D、图2中，第10年到14年，λ先小于1，后大于1，田鼠的种群密度先减小后增大，D错误。
故选D。
12. 下列关于群落演替的叙述，错误的是（ ）
A. 火灾过后的草原生长出其他植物属于初生演替
B. 在裸岩到森林的演替过程中，最早长出来的是地衣
C. 生物的迁入和迁出、人类活动等会影响群落的演替
D. 初生演替和次生演替可能都不能演替到森林阶段
【答案】A
【解析】
【分析】初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖地面，或者是在原来存在过植被但被彻底消灭了的地方发生的演替；次生演替是指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。
【详解】A 、火灾过后的草原生长出植物属于次生演替，A错误；
B、在裸岩到森林的演替过程中，最早长出来的是地衣，B正确；
C、生物的迁入和迁出、人类活动等会影响群落的演替，C正确；
D、不论是初生演替，还是次生演替，最终都会达到一个与群落所处环境相适应的相对稳定状态，若气候等条件不适宜，可能难以演替到森林阶段，D正确。
故选A。
13. 栖居在我国西双版纳的一群亚洲象有过一段北迁的历程，亚洲象沿途穿越了森林及农田等一系列生态系统。下列说法正确的是（ ）
A. 亚洲象踩踏农田、采食玉米，会破坏农田群落的水平结构
B. 与森林生态系统相比，农田生态系统的抵抗力稳定性较高
C. 亚洲象取食草本植物对其自身有利，对草本植物种群发展不利
D. 亚洲象从草本植物中同化的能量有一部分通过粪便流向分解者
【答案】A
【解析】
【分析】群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态，其最显著的特征是成层现象，即在垂直方向分成许多层次的现象。群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局，其主要表现特征是镶嵌性。
【详解】A、农田群落中植物的配置主要体现水平结构，亚洲象踩踏农田、采食玉米，使玉米优势种群受到破坏，会破坏农田群落的水平结构，A正确；
B、与森林生态系统相比，农田生态系统抵抗力稳定性要更低，因为农田生态系统生物种类少，营养结构简单，B错误；
C、捕食者客观上起到促进被捕食者种群发展的作用，亚洲象取食草本植物对其自身有利，对草本植物种群发展也是有利的，C错误；
D、亚洲象通过粪便流向分解者的能量是上一营养级（草本植物）同化量的一部分，而不是亚洲象从草本植物中同化的能量，D错误。
故选A。
14. 地膜的主要成分是聚乙烯，化学式是（C2H3）n。残留在土壤中的地膜难以被降解，为筛选出高效降解地膜的细菌，研究人员进行了如图所示操作。下列说法正确的是（ ）
A. 覆盖地膜的土壤在富集培养前需要进行湿热灭菌处理
B. X培养基以聚乙烯为唯一碳源，属于选择培养基
C. 降解地膜最高效的是细菌①，可挑选①中的菌种接种到Y培养基上
D. Y培养基属于固体培养基，其pH一般调至中性或弱酸性
【答案】B
【解析】
【分析】在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。
【详解】A、所需菌种来自土壤，不可对覆盖地膜的土壤进行湿热灭菌处理，否则无法获得菌种，A错误；
B、结合题意可知，目标菌种为能分解聚乙烯的菌种，故X培养基中以聚乙烯为唯一的碳源，属于选择培养基，B正确；
C、抑菌圈越大，说明降解地膜的效果越好，故可挑选⑤中的单菌落接种到Y培养基上，C错误；
D、在培养细菌时，一般需要将培养基调至中性或弱碱性，扩大培养一般用液体培养基，D错误。
故选B。
15. 紫杉醇能抑制细胞的有丝分裂，具有良好抗癌作用。紫杉醇是红豆杉细胞的次级代谢产物，可以通过植物组织培养技术获取紫杉醇，相关生产过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 过程②中需要对红豆杉根组织块进行灭菌
B. 幼苗和红豆杉植株的基因组成不相同
C. 从X细胞中提取紫杉醇，不需要经过再分化过程
D. 过程②和过程③用的是同一种培养基
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养的过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）脱分化形成愈伤组织，愈伤组织再分化形成胚状体，进一步发育植株（新植体）。
【详解】A、红豆杉根组织块为外植体，在植物组织培养中，需要对外植体进行消毒处理，不能灭菌，否则会杀死外植体，A错误；
B、植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，因此培育出的幼苗与红豆杉植株的基因组成相同，B错误；
C、紫杉醇为红豆杉细胞的次级代谢产物，因此从X细胞中提取紫杉醇，不需要经过再分化过程，C正确；
D、脱分化②和再分化③所用的激素种类相同，比例不同，因此培养基种类不同，D错误。
故选C。
16. 为解决杂交瘤细胞在传代培养中出现来自B淋巴细胞的染色体丢失的问题，研究者用EBV（一种病毒颗粒）感染已免疫的B淋巴细胞，获得“染色体核型稳定”的EBV转化细胞。EBV转化细胞能在HAT培养基中存活，但对Oua敏感。骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活，但对Oua不敏感。实验流程如图所示。下列分析错误的是（）
A. 杂交瘤细胞的染色体丢失可能会导致合成的抗体减少
B. HAT培养基筛选能去除骨髓瘤细胞和自身融合的骨髓瘤细胞
C. Oua筛选能去除EBV转化细胞和自身融合的EBV转化细胞
D. 图示筛选获得的杂交瘤细胞即可在小鼠腹腔内生产单克隆抗体
【答案】D
【解析】
【分析】1、单克隆抗体的制备过程是：对小动物注射抗原，从该动物的脾脏中获取效应B细胞，将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合，筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞，克隆化培养杂交瘤细胞（体内培养和体外培养），最后获取单克隆抗体。
2、两次筛选：筛选得到杂交瘤细胞（去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞）；筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。
【详解】A、抗体是由浆细胞分泌的，杂交瘤细胞若丢失来自B淋巴细胞的染色体，可能会导致抗体产生能力下降，A正确；
B、据题意“EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活，但对Oua敏感；骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活，但对Oua不敏感”可知，HAT培养基筛选去除的是未与EBV转化细胞融合的骨髓瘤细胞和自身融合的骨髓瘤细胞，B正确；
C、据题意“EBV转化细胞能够在HAT培养基中存活，但对Oua敏感；骨髓瘤细胞在HAT培养基中不能存活，但对Oua不敏感”可知，Oua筛选去除的是未与骨髓瘤细胞融合的EBV转化细胞和自身融合的EBV转化细胞，C正确；
D、图示获得的杂交瘤细胞还要进行克隆培养和抗体检测，检测呈现阳性的杂交瘤细胞才能用于生产单克隆抗体，D错误。
故选D。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 干旱是影响植物生长的重要因素。在干旱条件下，植物会出现相应的生理变化以适应干旱环境。某小组用拟南芥抗旱突变株（uxs）和野生型（WT）植株作为材料，研究了干旱处理时离体叶片的失水率以及卷曲度的变化情况，结果如图所示。回答下列问题：
（1）在拟南芥的叶绿体中，水分被光解的场所是_______。分析图1，随着干旱处理时间的增加，WT植株和uxs植株的失水率都增大，丧失的水主要是_____。
（2）干旱处理后，uxs植株的失水率小于WT植株的，结合图2分析，原因是_______。失水减少维持了叶片气孔的开放程度，有利于______，直接影响了暗反应中________过程。
（3）可通过实验研究在干旱环境中生长的WT植株和uxs植株的叶绿素含量的差异，简要写出实验思路：_____。
【答案】（1） ①. 类囊体薄膜 ②. 自由水
（2） ①. uxs植株的叶片卷曲度大，光照面积小，蒸腾作用弱 ②. 吸收CO2 ③. CO2的固定
（3）给予两种植株干旱处理，一段时间后提取并分离两种植株相同部位叶片的光合色素，比较两组滤纸上蓝绿色和黄绿色色素带的宽度
【解析】
【分析】生物体的一切生命活动离不开水，水是活细胞中含量最多的化合物；细胞内水的存在形式是自由水和结合水，结合水是细胞结构的主要组成成分，自由水是良好的溶剂、是许多化学反应的介质，参与许多化学反应。自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；自由水与结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛，反之亦然。
【小问1详解】
在拟南芥的叶绿体中，水分被光解的场所是类囊体薄膜。分析图1，随着干旱处理时间的增加， WT 植株和 uxs 植株的失水率都增大，丧失的水主要是自由水。
【小问2详解】
干旱处理后， uxs植株的失水率小于WT 植株的，结合图2分析，原因是uxs卷曲率更高。失水减少维持了叶片气孔的开放程度，有利于减少蒸腾作用，防止水分的散失，直接影响了暗反应中CO2固定过程。
【小问3详解】
欲通过实验验证 WT 和 uxs 的叶绿素含量存在差异，可取同等重量的两种植物叶片，通过分离色素实验，观察对比叶绿素色素带的宽度来验证。简要的实验设计思路为：分别对 WT 和 uxs 光合色素进行提取与分离，观察滤纸条上从上到下第3、4条色素带（叶绿素）的宽度。
【点睛】
18. 天漠沙漠是位于北京周边的沙漠，治理前，该沙漠每年所占面积一直在扩大。经过人们多年的治理，这片沙漠的生态环境得到了显著的改善，曾经大面积的沙漠已经化为了200余万株树木组成的长8公里，面积达2万余亩的防风固沙林带。回答下列问题：
（1）上述实例说明人类活动对群落演替的影响是_________。与治理前相比，治理后的天漠沙漠的自我调节能力更强，这是因为_________。
（2）治理过程中，种植适应该地区生态环境的芦苇和其他植物，因地制宜的同时也要考虑生态产业问题，要用产业化带动防沙治沙，带动当地百姓发家致富。该治理过程中主要遵循的生态工程基本原理有_________。
（3）害虫A会造成防风固沙林带中的树木受损。林业人员引入了一种小蜂B，小蜂B能够将卵产入害虫A的体内，孵出的小蜂B幼虫吃空虫体后羽化飞出，再攻击害虫A的其他个体。
①林业人员控制害虫A的技术方法属于_________。
②体内有小蜂B幼虫的害虫A中，有些个体常疯狂地摇摆身体，因而容易被小鸟发现而被捕食，这主要体现了信息在生态系统中的作用是_________，进而维持生态系统的平衡与稳定。
（4）治理后的天漠沙漠拥有2万余亩的防风固沙林带，还留了200余亩作为景观，由于其自然风光的独特魅力，《三国演义》《西游记》等多部影视片先后在这里拍摄。这主要体现了生物多样性的_________价值。
【答案】18. ①. 使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行 ②. 生态系统中的组分增多，营养结构更复杂
19. 协调、整体 20. ①. 生物防治 ②. 调节生物的种间关系
21. 间接价值和直接
【解析】
【分析】1、人类可以砍伐森林、填湖造地、捕杀动物，也可以封山育林、治理沙漠、管理草原，甚至可以建立人工群落。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。
2、一般来说，生态系统中生物的种类越多，营养结构越复杂，自我调节能力就越大，反之，生态系统中的生物种类越少，营养结构越简单，自我调节能力就越小。
3、信息传递在生态系统中的作用：
(1)生命活动的正常进行，离不开信息的作用；
(2)生物种群的繁衍，也离不开信息的传递；
(3)信息还能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
【小问1详解】
上述实例说明人类活动对群落演替的影响是人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。与治理前相比，治理后的天漠沙漠的自我调节能力更强，这是因为生态系统中的组分增多，营养结构更复杂。
【小问2详解】
生态工程遵循原理之一协调原理，在进行生态工程建设时，生物与环境、生物与生物的协调与适应也是需要考虑的问题。生态工程还遵循整体原理，即进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力。所以治理过程中，种植适应该地区生态环境的芦苇和其他植物，因地制宜的同时也要考虑生态产业问题，要用产业化带动防沙治沙，带动当地百姓发家致富。该治理过程中主要遵循的生态工程基本原理有协调和整体原理。
【小问3详解】
①林业人员控制害虫A的技术方法属于生物防治。
②体内有小蜂B幼虫的害虫A中，有些个体常疯狂地摇摆身体，因而容易被小鸟发现而被捕食，这主要体现了信息在生态系统中的作用是调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
【小问4详解】
生物多样性直接价值指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义；间接价值指是对生态系统起到重要调节功能，所以治理后的天漠沙漠拥有2万余亩的防风固沙林带，还留了200余亩作为景观，由于其自然风光的独特魅力，《三国演义》《西游记》等多部影视片先后在这里拍摄，这主要体现了生物多样性的间接价值和直接价值。
19. 过敏性鼻炎是特定个体再次接触过敏原后，主要由抗体介导的介质（主要是组胺）释放，多种免疫活性细胞和细胞因子等参与导致的鼻黏膜非感染性的炎性疾病。该病的发生机理的部分过程如图所示。回答下列问题：
（1）过敏反应出现的原因很可能是免疫系统的_________功能异常。
（2）B细胞活化需要细胞因子的作用和两个信号的刺激，除了图中的过敏原刺激，还有_________。
（3）小剂量的外源糖皮质激素类药物主要抑制细胞免疫，而大剂量的外源糖皮质激素类药物主要抑制体液免疫。
①根据上述信息分析，选用_________（填“小剂量”或“大剂量”）的外源糖皮质激素类药物治疗过敏性鼻炎比较适宜。
②糖皮质激素是肾上腺皮质激素的一种，其分泌受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴的调节。大剂量应用外源糖皮质激素类药物可能会_________（填“促进”或“抑制”）内源性糖皮质激素的分泌，原因是_________。
（4）根据所学知识，提出预防过敏反应的主要措施是_________。
【答案】（1）免疫防御
（2）辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合
（3） ①. 大剂量 ②. 抑制 ③. 大剂量应用外源糖皮质激素类药物会抑制下丘脑和垂体分泌相应激素，使肾上腺皮质分泌的糖皮质激素减少
（4）找出过敏原并且尽量避免再次接触该过敏原
【解析】
【分析】过敏反应：
（1）过敏反应是指已产生免疫的机体在再次接受相同抗原刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱的反应。
（2）过敏反应的原理：机体第一次接触过敏原时，机体会产生抗体，吸附在某些细胞的表面；当机体再次接触过敏原时，被抗体吸附的细胞会释放组织胺等物质，导致毛细血管扩张、血管通透增强、平滑肌收缩、腺体分泌增加等，进而引起过敏反应。
（3）过敏反应的特点是发作迅速、反应强烈、消退较快；一般不会破坏组织细胞，也不会引起组织损伤，有明显的遗传倾向和个体差异。
【小问1详解】
过敏反应是免疫系统的防御功能过强导致的。
【小问2详解】
当病原体侵入机体时，一些病原体可以和B细胞接触，这为激活B细胞提供了第一个信号。一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞。辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号。故B细胞活化需要细胞因子的作用和两个信号的刺激，除了图中的过敏原刺激，还有辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合。
【小问3详解】
①小剂量的外源糖皮质激素类药物主要抑制细胞免疫，而大剂量的外源糖皮质激素类药物主要抑制体液免疫。过敏反应属于体液免疫的一种，故选用大剂量的外源糖皮质激素类药物治疗过敏性鼻炎比较适宜。
②由于负反馈调节，大剂量应用外源糖皮质激素类药物会抑制下丘脑和垂体分泌相应激素，使肾上腺皮质分泌的糖皮质激素减少，故大剂量应用外源糖皮质激素类药物可能会抑制内源性糖皮质激素的分泌。
【小问4详解】
过敏反应是指已产生免疫的机体在再次接受相同抗原刺激时所发生的组织损伤或功能紊乱的反应，故预防过敏反应的主要措施是找出过敏原并且尽量避免再次接触该过敏原。
20. 为获得Gata3-GFP融合基因纯合小鼠，某科研小组利用转基因技术，将绿色荧光蛋白（GFPP）基因整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合雌雄小鼠各1只，交配后获得了4只新生小鼠。为了鉴定4只新生小鼠的基因型，科研人员设计了引物1、引物2和引物3用于PCR扩增，PCR产物电泳结果如图乙所示。回答下列问题：
（1）GFP基因序列已知的情况下，可采用人工合成的方法获取GFP基因，所需要的原料是_________，将GFP基因整合到野生型小鼠Gata3基因一端时，需要的酶主要有_________。
（2）转录时，GFP基因_________（填“能”或“不能”）被Gata3基因的启动子驱动，据图甲分析，原因是_________。
（3）根据图乙分析，扩增时选择的引物组合是_________。图乙4只新生小鼠中属于Gata3-GFP融合基因纯合小鼠的是_________号个体。
【答案】（1） ①. 4种脱氧核苷酸 ②. 限制性内切核酸酶、DNA连接酶
（2） ①. 能 ②. 据图甲可知，启动子在Gata3基因的上游，GFP基因整合在Gata3基因的下游（或启动子在Gata3编码区左侧，GFP基因整合到Gata3基因的右侧），Gata3基因的启动子启动转录后，可以使GFP基因转录
（3） ①. 引物1和引物2 ②. 2
【解析】
【分析】PCR技术是聚合酶链式反应的缩写，是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
【小问1详解】
绿色荧光蛋白(GFP)基因由脱氧核苷酸组成，故GFP基因序列已知的情况下，可采用人工合成的方法获取GFP基因，所需要的原料是4种脱氧核苷酸，构建目的基因的表达载体时，需要采用限制性内切核酸酶和DNA连接酶，故将GFP基因整合到野生型小鼠Gata3基因一端时，需要的酶主要有限制性内切核酸酶、DNA连接酶。
【小问2详解】
据图甲可知，启动子在Gata3基因的上游，GFP基因整合在Gata3基因的下游(或启动子在Gata3编码区左侧，GFP基因整合到Gata3基因的右侧)，Gata3基因的启动子启动转录后，可以使GFP基因转录。
【小问3详解】
Gata3-GFP融合基因电泳后的DNA片段较大，Gata3基因电泳后的DNA片段较小。引物2和引物3延伸方向相同，不能扩增。用引物1和引物3进行PCR扩增，若小鼠无GFP基因，则无PCR产物。选择引物1和引物2进行扩增，整合GFP基因后，核酸片段变长，2号个体只有大片段，所以2号个体是Gata3-GFP融合基因纯合子。
21. 某种植物种子颜色的黑色（A）对黄色（a）为显性，但种子颜色会受到基因R的影响。让纯合的黑色种子植株和黄色种子植株杂交，F1种子颜色全表现为黄色，F1自交得到的F2中种子颜色的表型及比例为黑色：黄色=3:13。回答下列问题:
（1）根据以上信息分析，该种植物群体中的黑色种子个体的基因型是_________．F1全表现为黄色种子的原因是_________。
（2）若让F1植株测交，则子代种子颜色的表型及比例是_________。
（3）研究发现，F2中的部分黄色种子植株自交，后代总是表现为黄色种子，是否能够说明该植株是纯合子，说明原因_________。
（4）研究人员对某株F1个体的基因R进行修饰，导致基因R的启动子部分序列甲基化，RNA聚合酶不能够与该基因的启动子结合。然后，让修饰后的该个体自交，推测其子代中黑色种子植株的比例为_________。
【答案】（1） ①. AArr、Aarr ②. 基因R会抑制基因A的表达，从而表现出基因a的性状
（2）黑色：黄色=l：3
（3）不能当F2中的黄色种子植株的基因型为AaRR或aaRr时，其自交后代中种子颜色也总表现为黄色
（4）3/4
【解析】
【分析】根据题干信息，F1自交所得F2中种子颜色的表型及比例为黑色：黄色=3：13，可判断F1黄色种子植株的基因型为AaRr．子代黑色种子植株基因型为A_rr，黄色种子植株基因型为A_R_、aaR_、aarr，可判断当R基因存在时，抑制A基因的表达。
【小问1详解】
F1自交所得F2中种子颜色的表型及比例为黑色：黄色=3：13，可判断F1黄色种子植株的基因型为AaRr．子代黑色种子植株基因型为A_rr，即AArr、Aarr，黄色种子植株基因型为A_R_、aaR_、aarr，可判断当R基因存在时，抑制A基因的表达，从而表现出a的性状。
【小问2详解】
当F1植株测交，即AaRraarr杂交，基因型分别为：AaRr（黄色）、Aarr（黑色）、aaRr（黄色）、aarr（黄色），表型即比例为黑色：黄色=l：3。
【小问3详解】
除了植株为纯合子，自交可以确保后代为黄色种子外，当F2基因型为AaRR或aaRr时，其自交后代中种子颜色也总表现为黄色，故根据后代总表现为黄色种子，不能说明该植株为纯合子。
小问4详解】
对某株F1个体的基因R进行修饰，导致基因R的启动子部分序列甲基化，RNA聚合酶不能够与该基因的启动子结合，导致R基因不能进行正常的表达，进而不能抑制A基因的表达。所以F1AaRr自交就相当于Rr自交，黑色个体（A）所占的比例为3/4。
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