2024年天津市高考生物试卷

一、选择题。

1．植物液泡含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，维持细胞内稳态。动物细胞内功能类似的细胞器是（　　）

A．核糖体

B．溶酶体

C．中心体

D．高尔基体

【答案】B

【考点】各类细胞器的结构和功能

【分析】溶酶体中含有多种水解酶（水解酶的本质是蛋白质），能够分解很多物质以及衰老、损伤的细胞器，清除侵入细胞的病毒或病菌，被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化车间”。

【解答】解：溶酶体中含有多种水解酶（水解酶的本质是蛋白质），能够分解很多物质以及衰老、损伤的细胞器，清除侵入细胞的病毒或病菌，植物液泡含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，维持细胞内稳态。动物细胞内功能类似的细胞器是溶酶体，B正确。故选：B。

【难度】3

2．白细胞介素﹣14是一种由T细胞分泌的细胞因子、通过刺激B细胞增殖分化而促进（　　）

A．浆细胞形成

B．树突状细胞呈递抗原

C．细胞毒性T细胞分化

D．巨噬细胞吞噬抗原

【答案】A

【考点】体液免疫

【分析】体液免疫的过程：

注：a.B细胞活化条件：两个信号刺激、细胞因子作用。

【解答】解：细胞因子能刺激B细胞增殖分化形成浆细胞和记忆细胞。故选：A。

【难度】1

3．突变体是研究植物激素功能的常用材料，以下研究材料选择不当的是（　　）

A．生长素促进植物生根——无侧根突变体

B．乙烯促进果实的成熟——无果实突变体

C．赤霉素促进植株增高——麦苗疯长突变体

D．脱落酸维持种子休眠——种子成熟后随即萌发突变体

【答案】B

【考点】其他植物激素的种类和作用

【分析】1．生长素类似物具有促进植物生长的作用，在生产上的应用主要有：（1）促进扦插的枝条生根；（2）促进果实发育；（3）防止落花落果。

2．赤霉素的生理作用是促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植物增高．此外，它还有防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用。

3．细胞分裂素在根尖合成，在进行细胞分裂的器官中含量较高，细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂，此外还有诱导芽的分化，延缓叶片衰老的作用。

4．脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多，在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多．脱落酸是植物生长抑制剂，它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发，还有促进叶和果实的衰老和脱落，促进休眠和提高抗逆能力等作用。

5．乙烯主要作用是促进果实成熟，此外，还有促进老叶等器官脱落的作用．植物体各部位都能合成乙烯。

【解答】解：A、无侧根突变体可以用来研究生长素促进植物生根的功能，因为正常植物有侧根，通过对比无侧根突变体在生长素作用下的生根情况，能很好地探究生长素对生根的促进作用，A正确；B、无果实突变体无法用于研究乙烯促进果实成熟的功能，因为没有果实就无法观察乙烯对果实成熟的影响，B错误；C、麦苗疯长突变体可以用于研究赤霉素促进植株增高的功能，通过对比正常麦苗与麦苗疯长突变体在赤霉素作用下的生长情况等，能够探究赤霉素对植株增高的促进作用，C正确；D、种子成熟后随即萌发突变体可以用来研究脱落酸维持种子休眠的功能，通过对比正常种子与该突变体在脱落酸作用下的情况，能探究脱落酸维持种子休眠的作用，D正确。故选：B。

【难度】5

4．为研究生物多样性对盐沼生态系统的影响，将优势种去除后，调查滨海盐沼湿地植物的物种组成，结果如图。有关优势种去除后的变化，下列说法正确的是（　　）

A．丙的生态位持续收缩

B．三种盐沼植物的K值一直上升

C．优势种去除是甲消失的主要原因

D．盐沼植物群落的空间结构发生改变

【答案】D

【考点】群落的季节性和生态位；群落的空间结构

【分析】生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况，以及与其他物种的关系等。

【解答】解：A、根据生态位的概念，群落的物种组成是反映群落的生态位的一个方面，分析柱形图可知，未去除组丙5个月时的物种组成（%）高于初始时，10个月的则与5个月的一致；去除组丙5个月时的物种组成（%）与初始时相比略低一些，10个月的则高于5个月的，因此丙的生态位未发生持续收缩，A错误；B、种群所处环境没有发生变化，则种群的K值保持不变，即能够容纳的种群数量和物种数目是有限的，不会一直上升，B错误；C、据图可知，未去除组和去除组中的甲最终都消失了，说明优势种去除不是甲消失的主要原因，C错误；D、在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构，据图可知，随着时间的推移，群落的物种组成在不断地发生变化，盐沼植物群落的空间结构也会发生改变，D正确。故选：D。

【难度】5

5．胰岛素的研发走过了：动物提取—化学合成—重组胰岛素生产—胰岛素类似物生产等历程。有关叙述错误的是（　　）

A．动物体内胰岛素由胰岛B细胞合成并胞吐出细胞

B．氨基酸是化学合成胰岛素的原料

C．用大肠杆菌和乳腺生物反应器生产胰岛素需相同的启动子

D．利用蛋白质工程可生产速效胰岛素等胰岛素类似物

【答案】C

【考点】基因工程在农牧、医疗、食品等方面的应用

【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。

【解答】解：A、动物体内的胰岛素是由胰岛B细胞通过胞吐方式分泌的蛋白质类激素，A正确；B、胰岛素属于分泌蛋白，其合成的原料是氨基酸，B正确；C、用大肠杆菌生产胰岛素，用自身相应蛋白基因的启动子，而利用乳腺生物反应器生产胰岛素，则需要用奶牛的乳腺蛋白基因的启动子，C错误；D、利用蛋白质工程通过改造胰岛素合成基因，来生产速效胰岛素等胰岛素类似物，以提高疗效，D正确。故选：C。

【难度】3

6．环境因素可通过如图所示途径影响生物性状。有关叙述错误的是（　　）

A．①可引起DNA的碱基序列改变

B．②可调节③水平的高低

C．②引起的变异不能为生物进化提供原材料

D．④可引起蛋白质结构或功能的改变

【答案】C

【考点】基因突变的概念、原因、特点及意义；现代生物进化理论及其发展；表观遗传

【分析】1、表观遗传：生物体基因的碱基序列不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。

2、变异包括可遗传的变异和不可遗传的变异，其中可遗传的变异能为生物进化提供原材料。

【解答】解：A、①诱变可导致基因突变，基因突变可引起DNA的碱基序列改变，A正确；B、②甲基化修饰可调节③水平的高低，B正确；C、②引起的变异可以遗传给后代，能为生物进化提供原材料，C错误；D、基因通过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状，④环境因素可引起蛋白质结构或功能的改变，进而导致性状改变，D正确。故选：C。

【难度】3

7．某抗体类药物能结合肺癌细胞表面HER2受体，阻断受体功能，引起癌细胞发生一系列变化而凋亡。下列对癌细胞变化的分析不合理的是（　　）

A．凋亡基因表达上调，提示HER2受体被激活

B．细胞由扁平形变为球形，提示细胞骨架受到影响

C．细胞膜的磷脂酰丝氨酸由内侧翻转到外侧，提示细胞膜流动性改变

D．基因组DNA被降解成约200碱基对的小片段，提示DNA酶被激活

【答案】A

【考点】细胞死亡

【分析】细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架包括微丝、微管和中间纤维。细胞骨架具有锚定支撑细胞器及维持细胞形态的功能，细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等许多生命活动中都具有非常重要的作用。

【解答】解：A、某抗体类药物是阻断HER2受体功能的，若凋亡基因表达上调，应该是HER2受体功能被抑制而不是被激活，A错误；B、细胞骨架与细胞形态有关，细胞由扁平形变为球形，很可能是细胞骨架受到影响，B正确；C、细胞膜的磷脂酰丝氨酸位置发生翻转，这体现了细胞膜具有流动性，C正确；D、基因组DNA被降解成约200碱基对的小片段，有可能是DNA酶被激活，D正确。故选：A。

【难度】3

8．实验中常根据菌落外表特征鉴别微生物，进而对实验结果做出判断，下列实验不是根据菌落外表特征做出判断的是（　　）

A．艾弗里证明肺炎链球菌的转化因子是DNA

B．判断分离酵母菌的固体培养基是否被毛霉污染

C．利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株

D．判断在尿素为唯一氮源的培养基上生长的尿素降解菌是否有不同种类

【答案】C

【考点】微生物的选择培养（稀释涂布平板法）

【分析】1、艾弗里肺炎链球菌转化实验关键思路：单独研究S型菌各种成分的作用，例如在培养基中添加加热杀死的S型菌和DNA酶，与R型菌混合培养。

2、微生物培养中空白平板的作用：将未接种的培养基在适宜的温度下放置适宜的时间，观察培养基上是否有菌落产生。

3、利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株可从抑菌圈边缘菌落挑取大肠杆菌，可能获得目的菌株。

4、分离分解尿素的微生物：将一定稀释度的样品接种在以尿素为唯一氮源的培养基上，并在适宜的条件下培养。分解尿素的微生物能在该培养基上生长繁殖，而不能利用尿素的微生物不能生长繁殖，这是因为只有能够分解尿素的微生物能够产生脲酶，从中获取氮源。

【解答】解：A、艾弗里在培养基中添加加热杀死的S型菌以及DNA酶、RNA酶、蛋白酶等，并培养R型菌，通过观察培养基上菌落特征来判断是否产生了S型菌，进而判断转化是否成功的，A正确；B、毛霉属于多细胞的真菌，可以产生细长的菌丝，例如制作腐乳时产生的“白毛”，而酵母菌的菌落与之有明显区别，因此可以根据毛霉菌落的形态特征判定固体培养基是否是被毛霉污染了，B正确；C、抗生素可抑制细菌的生长繁殖，利用浸有抗生素的滤纸片筛选大肠杆菌中耐药性强的菌株是从抑菌圈边缘菌落挑取大肠杆菌来获得目的菌株，并没有依靠菌落外表形态特征做出判断，C错误；D、利用以尿素为唯一氮源的培养基筛选获得的尿素降解菌可能有多种，不同种类的尿素降解菌降解尿素的能力不同，其菌落特征也不相同，因此可以根据菌落特征判断尿素降解菌是否有不同种类，D正确。故选：C。

【难度】3

9．某豌豆基因型为YyRr，Y/y和R/r位于非同源染色体上，在不考虑突变和染色体互换的前提下，其细胞分裂时期、基因组成、染色体组数对应关系正确的是（　　）

这项	分裂时期	基因组成	染色体组数
A	减数分裂Ⅰ后期	YyRr	2
B	减数分裂Ⅱ中期	YR或yr或Yr或yR	1
C	减数分裂Ⅱ后期	YYRR或yyrr或YYrr或yyRR	2
D	有丝分裂后期	YYyyRRrr	2

A．A

B．B

C．C

D．D

【答案】C

【考点】细胞的减数分裂；细胞的有丝分裂过程、特征及意义

【分析】在减数分裂前的间期，一部分精原细胞的体积增大，染色体复制，成为初级精母细胞。复制后的每条染色体都由两条完全相同的姐妹染色单体构成，这两条姐妹染色单体由同一个着丝粒连接。此时的染色体呈染色质丝的状态。

减数分裂Ⅰ开始不久，初级精母细胞中原来分散的染色体缩短变粗并两两配对。配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方、一条来自母方，叫作同源染色体，在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象叫作联会。由于每条染色体都含有两条姐妹染色单体，因此，联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。随后，各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧，每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上。不久，在纺锤丝的牵引下，配对的两条同源染色体彼此分离，分别向细胞的两极移动。这样，细胞的每极只得到各对同源染色体中的一条。在两组染色体到达细胞的两极后，一个初级精母细胞就分裂成了两个次级精母细胞。在这次分裂过程中，由于同源染色体分离，并分别进入两个子细胞，使得每个次级精母细胞只得到初级精母细胞中染色体总数的一半。因此，减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ。

【解答】解：A、减数分裂Ⅰ后期，同源染色体彼此分离，细胞中不会出现等位基因，A错误；B、减数分裂Ⅱ中期，没有同源染色体和等位基因，非同源染色体两两组合，但是存在姐妹染色单体，因此基因组成为YYRR或yyrr或YYrr或yyRR，只有一个染色体组，B错误；C、减数分裂Ⅱ后期，姐妹染色单体分离，含有两个染色体组，因此基因组成为YYRR或yyrr或YYrr或yyRR，C正确；D、有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色体数目加倍，因此有4个组，基因组成为YYyyRRrr，D错误。故选：C。

【难度】3

10．蛋白质的2﹣羟基异丁酰化（Khib）修饰与去修饰对植物抗病性具有重要调节作用。棉花M蛋白是去除Khib修饰的酶，大丽轮枝菌感染可以诱导易感棉M基因表达上调，而抗病棉无论感染与否，M基因一直低表达。

H4是结合并稳定染色质DNA的组蛋白之一。M蛋白可降低H4的Khib修饰，导致DNA螺旋化程度提高，使转录相关酶更难与DNA结合、降低抗病相关基因（如水杨酸受体基因）的表达。

P蛋白由核内P基因编码，经翻译后转移并定位于叶绿体中，参与捕光复合体Ⅱ的损伤修复。M蛋白可降低P蛋白的Khib修饰，从而削弱P蛋白对捕光复合体Ⅱ的修复功能，进而降低叶绿体产生活性氧的能力，导致易感棉抗病性下降。

H4的Khib修饰改变了（　　）

A．染色质的DNA序列

B．水杨酸受体基因的转录水平

C．转录相关酶的活性

D．M蛋白的活性

【答案】B

【考点】表观遗传

【分析】表观遗传：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。

DNA的甲基化：生物基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。

【解答】解：由题意“M蛋白可降低H4的Khib修饰，导致DNA螺旋化程度提高，使转录相关酶更难与DNA结合”可知，H4的Khib修饰改变了水杨酸受体基因的转录水平，B正确。故选：B。

【难度】1

11．蛋白质的2﹣羟基异丁酰化（Khib）修饰与去修饰对植物抗病性具有重要调节作用。棉花M蛋白是去除Khib修饰的酶，大丽轮枝菌感染可以诱导易感棉M基因表达上调，而抗病棉无论感染与否，M基因一直低表达。

H4是结合并稳定染色质DNA的组蛋白之一。M蛋白可降低H4的Khib修饰，导致DNA螺旋化程度提高，使转录相关酶更难与DNA结合、降低抗病相关基因（如水杨酸受体基因）的表达。

P蛋白由核内P基因编码，经翻译后转移并定位于叶绿体中，参与捕光复合体Ⅱ的损伤修复。M蛋白可降低P蛋白的Khib修饰，从而削弱P蛋白对捕光复合体Ⅱ的修复功能，进而降低叶绿体产生活性氧的能力，导致易感棉抗病性下降。

为提高易感棉的抗病性，采取的措施正确的是（　　）

A．将抗病棉的M基因转入易感棉

B．上调M基因表达

C．降低H4的Khib修饰

D．增加P蛋白的Khib修饰

【答案】D

【考点】遗传信息的转录和翻译

【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段：基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。

（1）转录：转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。

（2）翻译：翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。

【解答】解：ABC、据题干信息“M蛋白可降低H4的Khib修饰，导致DNA螺旋化程度提高，使转录相关酶更难与DNA结合、降低抗病相关基因（如水杨酸受体基因）的表达”可知，将抗病棉的M基因转入易感棉后，M蛋白的表达量提高，则会降低H4的Khib修饰，将会降低抗病相关基因的表达，ABC错误；D、据题干信息“M蛋白可降低P蛋白的Khib修饰，从而削弱P蛋白对捕光复合体Ⅱ的修复功能，进而降低叶绿体产生活性氧的能力，导致易感棉抗病性下降”可知，P蛋白的Khib修饰可促进P蛋白对捕光复合体Ⅱ的修复，提高叶绿体产生活性氧的能力，使感棉抗病性上升，故增加P蛋白的Khib修饰可提高易感棉的抗病性，D正确。故选：D。

【难度】3

12．蛋白质的2﹣羟基异丁酰化（Khib）修饰与去修饰对植物抗病性具有重要调节作用。棉花M蛋白是去除Khib修饰的酶，大丽轮枝菌感染可以诱导易感棉M基因表达上调，而抗病棉无论感染与否，M基因一直低表达。

H4是结合并稳定染色质DNA的组蛋白之一。M蛋白可降低H4的Khib修饰，导致DNA螺旋化程度提高，使转录相关酶更难与DNA结合、降低抗病相关基因（如水杨酸受体基因）的表达。

P蛋白由核内P基因编码，经翻译后转移并定位于叶绿体中，参与捕光复合体Ⅱ的损伤修复。M蛋白可降低P蛋白的Khib修饰，从而削弱P蛋白对捕光复合体Ⅱ的修复功能，进而降低叶绿体产生活性氧的能力，导致易感棉抗病性下降。

棉花通过复杂的机制调节其抗病能力，下列说法错误的是（　　）

A．P基因表达及其产物行使功能涉及细胞核、核糖体和叶绿体等

B．棉花的抗病能力既受核蛋白也受叶绿体蛋白的调控

C．Khib修饰从基因表达和蛋白质功能两个层面影响棉花抗病性

D．水杨酸受体和捕光复合体Ⅱ的Khib修饰可提高棉花抗病性

【答案】D

【考点】遗传信息的转录和翻译

【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要解旋酶和RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA等。

【解答】解：A、P蛋白由核内P基因编码，经翻译（在核糖体上进行）后转移并定位于叶绿体中，所以P基因表达及其产物行使功能涉及细胞核、核糖体和叶绿体等，A正确；B、M蛋白是核蛋白，P蛋白是叶绿体蛋白，它们都对棉花的抗病能力有调控作用，所以棉花的抗病能力既受核蛋白也受叶绿体蛋白的调控，B正确；C、由题意可知，Khib修饰影响基因表达（如M蛋白可降低H4的Khib修饰，影响转录相关酶与DNA结合从而影响基因表达），也影响蛋白质功能（如M蛋白可降低P蛋白的Khib修饰影响P蛋白功能），从基因表达和蛋白质功能两个层面影响棉花抗病性，C正确；D、M蛋白降低水杨酸受体基因的表达、降低P蛋白对捕光复合体Ⅱ的修复功能会使棉花抗病性下降，说明水杨酸受体和捕光复合体Ⅱ的Khib修饰被降低时棉花抗病性下降，D错误。故选：D。

【难度】5

二、非选择题。

13．海洋生态系统的结构与功能研究对渔业资源管理具有指导意义。渤海十年间相关调查数据统计如下。

表1 渤海生态系统各营养级间的转换效率*（%）

营养级 来源	十年前				当前
	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	Ⅴ	Ⅱ	Ⅲ	Ⅳ	Ⅴ
浮游植物	6.7	14.7	18.6	19.6	8.9	19.9	25.0	23.5
碎屑	7.2	15.4	18.8	19.7	6.8	21.3	24.5	23.9

*转换效率为相邻两个营养级间生产量（用于生长、发育和繁殖的能量）的比值

（1）捕食食物链以浮游植物为起点，碎屑食物链以生物残体或碎屑为起点，两类食物链第Ⅱ营养级的生物分别属于生态系统的 　 　和 　 　。

（2）由表1可知，当前捕食食物链各营养级间的转换效率比十年前 　 　，表明渤海各营养级生物未被利用的和流向碎屑的能量 　 　。

（3）“总初级生产量/总呼吸量”是表征生态系统成熟度的重要指标，数值越小，成熟度越高，数值趋向于1时，生态系统中没有多余的生产量可利用。据此，分析表2可知，　 　时期渤海生态系统成熟度较高，表示 　 　减少，需采取相应管理措施恢复渔业资源。

表2 渤海生态系统特征[t/（km²•a）]

系统特征	十年前	当前
总初级生产量*	2636	1624
总呼吸量	260	186

*总初级生产量表征生产者通过光合作用固定的总能量

【答案】（1）消费者 分解者（2）高 减少（3）当前 剩余生产量（或多余的生产量，或可利用生产量）

【考点】食物链与食物网；能量流动的概念和过程

【分析】生态系统的结构包括组成成分（非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者）和营养结构（食物链和食物网），其中食物链和食物网是生态系统能量流动和物质循环的渠道。流入生态系统的总能量指生态系统里所有的生产者固定的能量，能量在沿食物链传递的效率一般为10%～20%，即一个营养级中的能量只有10%～20%的能量被下一个营养级所利用。

【解答】解：（1）捕食食物链以浮游植物为起点，浮游植物属于生产者，因此这类食物链的第Ⅱ营养级的生物属于消费者；碎屑食物链以生物残体或碎屑为起点，这类食物链的第Ⅱ营养级的生物分解其中的有机物以获取生命活动所需，因此属于分解者。（2）表1为渤海生态系统各营养级间的转换效率，而转换效率为相邻两个营养级间生产量（用于生长、发育和繁殖的能量）的比值，由表中数据可以推知，当前时期捕食食物链各营养级间的转换效率比十年前高，也就是相邻两个营养级间用于生长、发育和繁殖的能量的比值更高，那么同属于能量“支出”的渤海各营养级生物未被利用的和流向碎屑的能量的比值会减少。（3）分析由表2数据可知，十年前总初级生产量/总呼吸量＝2636÷260＝10.14，当前时期该比值为1624÷186＝8.73，当前时期数值更小，根据题干对“总初级生产量/总呼吸量”与生态系统成熟度的关系的描述，可知当前时期渤海生态系统成熟度较高，这说明生态系统中多余的生产量减少，需要采取相应管理措施恢复渔业资源。故答案为：（1）消费者 分解者（2）高 减少（3）当前 剩余生产量（或多余的生产量，或可利用生产量）

【难度】5

14．磁场刺激是一种调节神经系统生理状态的有效方法，为研究其对神经系统钝化的改善和电生理机制，以小鼠为动物模型进行如下实验。

（1）将小鼠随机分为3组：对照组、神经系统钝化模型（HU）组和磁场刺激（CFS）组，每组8只。其中CFS组应在 　 　组处理的基础上，对小鼠进行适当的磁场刺激。

（2）检测上述3组小鼠的认知功能水平，结果如图1。理论上推测，　 　组可能为对照组。

（3）检测上述3组小鼠海马区神经元的兴奋性。

①检测静息电位，结果如图2。纵坐标数值为0的点应为 　A　（从A﹣D中选择）。

②检测动作电位峰值，组间无差异。说明 　 　组的 　 　离子内流入神经元的数量最多。

以上实验说明，在细胞水平，CFS可改善神经系统钝化时出现的神经元 　 　；在个体水平，CFS可改善神经系统钝化引起的认知功能下降。

【答案】（1）HU（或神经系统钝化模型）（2）甲（或丙） 丙（或甲）（3）A HU（或神经系统钝化模型） 钠 兴奋性下降（或静息电位绝对值增大）

【考点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况；兴奋在神经纤维上的传导；兴奋在神经元之间的传递

【分析】题图分析：实验的目的是研究磁场刺激对神经系统钝化的改善和电生理机制，自变量为是否给予磁场刺激，因变量为认知功能分值和静息电位。

【解答】解：（1）依据实验目的和题干信息可知，CFS组应在HU（即神经系统钝化模型）的基础上进行，对小鼠进行适当的磁场刺激。（2）依据图1和实验目的（研究磁场刺激对神经系统钝化的改善和电生理机制），可知，甲组和乙组为对照组，丙组为实验组。（3）①检测静息电位，一般规定膜外为生理0点位，所以纵坐标数值为O的点应为A。②依据信息：检测动作电位峰值，组间无差异，动作电位与Na⁺内流有关，依据图2可知，HU组的静息电位最大，而各组的动作电位峰值不变，所以在受到刺激时，要想产生相同的动作电位峰值，HU组的钠离子内流入神经元的数量最多。依据图1可知，乙组（HU组）的认知功能最低，CFS组（丙组）的认知功能高于乙组，说明在个体水平，CFS可改善神经系统钝化引起的认知功能下降；依据图2可知，HU组的静息电位最大，CFS组的静息电位低于HU组，说明在细胞水平，CFS可改善神经系统钝化时出现的神经元静息电位绝对值最大（兴奋性下降）。故答案为：（1）HU（或神经系统钝化模型）（2）甲（或丙） 丙（或甲）（3）A HU（或神经系统钝化模型） 钠 兴奋性下降（或静息电位绝对值增大）

【难度】5

15．蓝细菌所处水生环境随时会发生光线强弱变化。蓝细菌通过调控图1中关键酶XPK的活性以适应这种变化。

（1）图1所示循环过程为蓝细菌光合作用的暗反应，反应场所为 　 　。

（2）光暗循环条件下，将蓝细菌的野生型和xpk基因敲除株（Δxpk）分别用含NaH¹⁴CO₃的培养基培养，测定其碳固定率和胞内ATP浓度，结果如图2。

在第10﹣11分钟，野生型菌XPK被激活，将暗反应的中间产物6﹣磷酸果糖等转化为其它物质，导致暗反应快速终止。推测ATP是XPK的 　 　（激活剂/抑制剂）。在同一时期，Δxpk会继续进行暗反应，此时消耗的ATP和NADPH来源于 　 　。

在第11﹣13分钟，Δxpk碳固定率继续升高，胞内 　 　过程来源的ATP被用于 　 　而消耗，导致Δxpk的生长速率比野生型更慢。

（3）蓝细菌在高密度培养时，由于互相遮挡，菌体环境也会出现光线强弱变化。为验证该条件下，蓝细菌是否采用上述机制进行调节，可分别使用野生型和Δxpk、选用如下 　 　条件组合进行实验，定时测定¹⁴C固定率和胞内ATP浓度。

①高浓度蓝细菌

②低浓度蓝细菌

③持续光照

④光暗循环

⑤培养基中加入NaH¹⁴CO₃

⑥培养基中加入¹⁴C₆H₁₂O₆

【答案】（1）细胞质基质（2）抑制剂 第10分钟之前的光反应 细胞呼吸 暗反应（3）①③⑤

【考点】光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系；光合作用的影响因素及应用

【分析】1、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH与氧气，以及ATP的形成。

2、光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：二氧化碳被五碳化合物固定形成三碳化合物，三碳化合物在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。

【解答】解：（1）蓝细菌属于原核生物，没有叶绿体，故其暗反应的场所在细胞质基质。（2）据图可知，在前10分钟光照条件下，光反应产生大量ATP，碳固定率较高，在第10﹣11分钟，野生型菌XPK被激活，将暗反应的中间产物6﹣磷酸果糖等转化为其它物质，导致暗反应快速终止，推测ATP可以抑制XPK的活性，在同一时期，Δxpk（xpk基因敲除株）会继续进行暗反应，此时消耗的ATP和NADPH来源于之前10分钟光反应产生的。据图可知，在第11﹣13分钟，Δxpk碳固定率继续升高，细胞内通过细胞呼吸产生的ATP被用于暗反应消耗，用于生长活动的ATP减少，导致Δxpk的生长速率比野生型更慢。（3）蓝细菌在高密度培养时，由于互相遮挡，菌体环境也会出现光线强弱变化。为验证该条件下，蓝细菌是否采用上述机制进行调节，可分别使用野生型和Δxpk进行实验探究，在选材料时应该选择高浓度蓝细菌，才能达到实验环境的要求，由于蓝细菌会通过光反应产生ATP来抑制XPK的活性，进而保证暗反应的正常进行，故实验条件应该是持续光照，由于蓝细菌是自养生物，不需要外界碳源的加入，故需要给培养基中加入NaH¹⁴CO₃，实时测量¹⁴C固定率和胞内ATP浓度。故答案为：（1）细胞质基质（2）抑制剂 第10分钟之前的光反应 细胞呼吸 暗反应（3）①③⑤

【难度】5

16．金黄色葡萄球菌（简称Sa）是人体重要致病细菌、不规范使用抗生素易出现多重抗药性Sa。

（1）S_a产生抗药性可遗传变异的来源有 　 　（至少答出2点）。

（2）推测Sa产生头孢霉素抗性与其R基因有关。为验证该推测，以图1中R基因的上、下游片段和质粒1构建质粒2，然后通过同源重组（质粒2中的上、下游片段分别与Sa基因组中R基因上、下游片段配对，并发生交换）敲除Sa的R基因。

①根据图1信息，简述质粒2的构建过程（需包含所选引物和限制酶）：　 　，然后回收上、下游片段，再与SacⅡ酶切质粒1所得大片段连接，获得质粒2。

②用质粒2转化临床分离的具有头孢霉素抗性、对氯霉素敏感的Sa，然后涂布在含 　 　的平板上，经培养获得含质粒2的Sa单菌落。

③将②获得的单菌落多次传代以增加同源重组敲除R基因的几率，随后稀释涂布在含 　 　的平板上，筛选并获得不再含有质粒2的菌落。从这些菌落分别挑取少许菌体，依次接种到含 　 　的平板上，若无法增殖，则对应菌落中细菌的R基因疑似被敲除。

④以③获得的菌株基因组为模板，采用不同引物组合进行PCR扩增、电泳检测结果如图2，表明R基因已被敲除的是 　 　（单选）。

【答案】（1）基因突变、基因重组、表观遗传等（2）采用引物1和4进行PCR扩增（或采用引物1和3以及引物2和4分别进行PCR扩增），用SacⅡ和EcoRⅠ对PCR产物进行酶切 氯霉素（或氯霉素+头孢霉素） 脱水四环素 头孢霉素 D

【考点】基因工程的操作过程综合；微生物的选择培养（稀释涂布平板法）

【分析】基因工程技术的基本步骤：

1、目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。

2、基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。

3、将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是钙离子处理法。

4、目的基因的检测与鉴定：（1）分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——PCR检测等技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR检测等技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原—抗体杂交技术。（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

【解答】解：（1）金黄色葡萄球菌（Sa）为原核生物，不具有成形的细胞核与染色体，其产生抗药性可遗传变异的来源有基因突变、基因重组和表观遗传等。（2）①观察图1可知，R基因的上游片段和下游片段依次含有SacⅡ和EcoRⅠ、EcoRⅠ和SacⅡ共4个酶切位点，质粒1上的两个酶切位点均为限制酶SacⅡ的酶切位点，结合质粒2上三个酶切位点SacⅡ、EcoRⅠ、SacⅡ的分布情况分析，若要构建质粒2，一方面，应使用引物1和引物4进行PCR以扩增得到R基因以及上下游片段，也可以采用引物1和3（或引物2和4）进行PCR扩增，获取含有上游片段和R基因（或含有R基因和下游片段）；再利用限制酶SacⅡ和EcoRⅠ对PCR产物进行酶切，然后回收上、下游片段，再与SacⅡ切割后的质粒1所得片段连接，从而获得质粒2。②据图可知，质粒2上含有氯霉素抗性基因，用质粒2转化具有头孢霉素抗性、对氯霉素敏感的Sa，可以菌株涂布在含氯霉素（或氯霉素+头孢霉素）的平板上，能够生长繁殖的菌株就是含质粒2的Sa。③据图中信息，Y是可被脱水四环素诱导表达的Sa致死基因，质粒2上含有R基因和Y，将②中获得的单菌落多次传代以增加同源重组敲除R基因的几率，随后稀释涂布在含脱水四环素的平板上，可诱导含有R基因和Y的菌株死亡，若无法增殖，则对应菌落中细菌的R基因疑似被敲除。④以③获得的菌株基因组为模板，采用不同引物组合进行PCR扩增，由图1可知，R基因两侧分别为引物2和3，所以扩增后含有引物2，或者引物3，或者2和3这三种情况的可能含有R基因，电泳结果表明R基因已被敲除的是D组。故答案为：（1）基因突变、基因重组、表观遗传等（2）采用引物1和4进行PCR扩增（或采用引物1和3以及引物2和4分别进行PCR扩增），用SacⅡ和EcoRⅠ对PCR产物进行酶切 氯霉素（或氯霉素+头孢霉素） 脱水四环素 头孢霉素 D

【难度】5

17．LHON是线粒体基因A突变成a所引起的视神经疾病。我国援非医疗队调查非洲某地LHON发病情况，发现如下谱系。

（1）依据LHON遗传特点，Ⅲ﹣7与正常女性婚配所生子女患该病的概率为 　 　。

（2）调查发现，LHON患者病变程度差异大（轻度、重度），且男性重症高发。研究发现，该特征与X染色体上的基因B突变成b有关。某轻度病变的女性与正常男性结婚，所生男孩有轻度患者，也有重度患者，其中重度患者核基因型为 　 　。

（3）5′﹣CCCG GGGA﹣3′为B基因的部分编码序列（非模板链）， 为编码序列的第157位，突变成T后，蛋白序列的第 　 　位氨基酸将变成 　 　。

部分氨基酸密码子：丙氨酸（GCG）、缬氨酸（GUG）、色氨酸（UGG）、精氨酸（CGC或CGG或CGU）

（4）人群筛查发现，X^bX^b基因型在女性中的占比为0.01%，那么X^bY基因型在男性中的占比为 　 　。

（5）镰状细胞贫血是非洲常见的常染色体隐性遗传病，每8个无贫血症状的人中有1个携带者。无贫血症状的Ⅲ﹣9（已知Ⅱ﹣5基因型为X^BY，Ⅱ﹣6基因型为X^BX^b）与基因型为X^BY的无贫血症状男性结婚，其子代为有镰状细胞贫血症状的LHON重度患者的概率为 　 　。

【答案】（1）0（2）X^bY（3）53 色氨酸（4）1%（5）

【考点】人类遗传病的类型及危害；基因频率和基因型频率的计算

【分析】细胞质遗传的主要特点是母系遗传，即母亲患病，则子女都会获得母亲细胞质基因，表现为患病。根据题干信息“LHON是线粒体基因A突变成a所引起的视神经疾病”，该病的遗传特点符合母系遗传特点。

【解答】解：（1）“LHON是线粒体基因A突变成a所引起的视神经疾病”，该病的遗传特点符合母系遗传特点，如果母亲正常，则子女应该表现正常，因此Ⅲ﹣7与正常女性婚配所生子女患该病的概率为0。（2）LHON患者病变程度差异大（轻度、重度），且男性重症高发，该特征与X染色体上的基因B突变成b有关。某轻度病变的女性与正常男性结婚，所生男孩有轻度患者，也有重度患者，由此可推知该正常男性的基因型是（A）X^BY，轻度病变女性基因型是（a）X^BX^b，他们所生的男孩中有（a）X^BY（轻度患者）和（a）X^bY（重度患者）。（3）mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，编码序列的第157位碱基属于相应的这个氨基酸编码序列（CGG）中的第一个碱基，该碱基突变为T，则密码子由CGG变为UGG，157～159位碱基编码的是第53个氨基酸，即53位氨基酸变为色氨酸。（4）X^bX^b基因型在女性中的占比为0.01%，可知X^b的基因频率为 1%，基因位于X染色体上时在男性中该基因型的比例等于相关的基因频率，因此X^bY基因型在男性中的占比为1%。（5）用D/d表示控制镰状细胞贫血的基因，则镰状细胞贫血症状的LHON重度患者的基因型是（a）ddX^bY或（a）ddX^bX^b，Ⅲ﹣9的细胞质基因为a，其子女都含有a基因；镰状细胞贫血症状中每8个无贫血症状的人中有1个携带者，所以Ⅲ﹣9关于镰状细胞贫血基因型及比例是 Dd、 DD；Ⅱ﹣5基因型为X^BY，Ⅱ﹣6基因型为X^BX^b，则Ⅲ﹣9关于LHON贫血的核基因型及概率为 X^BX^B、 X^BX^b，基因型为X^BY的无贫血症状男性的基因型可能是 DDX^BY或 DdX^BY，二者结婚，子代患镰状细胞贫血概率为 ，患LHON贫血概率为 ，所以子代为有镰状细胞贫血症状的LHON重度患者的概率为 。故答案为：（1）0（2）X^bY（3）53 色氨酸（4）1%（5）

【难度】5