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中山市第一中学 2023～2024 学年第一学期高三年级第五次统测
生 物
本试卷共8页，共100分，考试时长75分钟。
一、选择题（本题共16小题，共40分。第1～12小题，每小题2分；第13～16小题，每小
题4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. 科学技术和科学方法推动生物学的研究和发展。下列关于科学史及科学研究方法的叙述，错误的是（
）
A. 施莱登和施旺运用不完全归纳法建立了细胞学说
B. 细胞膜结构模型的探索过程，运用了提出假说这一科学方法
C. 人鼠细胞融合实验用同位素标记法证明了细胞膜具有流动性
D. 在探究DNA分子结构的过程中，运用了建构模型的方法
2. 以下关于生物学实验的叙述，正确的是（ ）
A. 在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，需加入碳酸钙使研磨更充分
B. 在“探究pH对麦芽糖酶活性的影响”实验中，可用斐林试剂进行检测
C. 在“噬菌体侵染大肠杆菌”实验中，可用含32P或35S的培养基直接培养噬菌体
D. 在“探究光合作用中氧气的来源”的两组实验中，用18O分别标记HO和CO
2 2
3. 姜汁中的生姜蛋白酶可以促进牛奶中的酪蛋白水解，使牛奶凝固。传统美食姜撞奶的制作过程：将牛奶
煮沸后冷却至一定的温度，快速冲入盛有现榨姜汁的容器中凝乳而成。下列有关叙述，错误的是（ ）
A. 将牛奶煮沸后冷却至一定的温度再冲入姜汁，可防止生姜蛋白酶失活
B. “快速冲入”会使酪蛋白与生姜蛋白酶更好接触，提高反应速率
C. 适量增加生姜汁添加量会提高生姜蛋白酶的活性，延长凝乳时间
D. 将生姜磨成姜汁有利于释放生姜细胞中的生姜蛋白酶
4. 甲状腺滤泡细胞内的 浓度是血浆中 的30倍。血浆中 进入滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体
（NIS）介导的（如图所示）。已知哇巴因是钠钾泵抑制剂，硝酸根离子（ ）可以与 竞争NIS。下
列叙述正确的是（ ）A. 寒冷信号能直接刺激甲状腺滤泡细胞合成并分泌更多甲状腺激素
.
B 能够同时影响 和 进入甲状腺滤泡上皮细胞
C. NIS运输 不消耗ATP，属于协助扩散
D. 哇巴因可抑制甲状腺滤泡细胞吸收碘，从而影响甲状腺激素的合成
5. mRNA疫苗的研发和应用存在两大问题，一是 mRNA分子带负电荷，很难直接进入细胞：二是 mRNA
不稳定，注入人体后会被RNA酶快速水解，从而无法翻译出相应蛋白质，不能引发相应的免疫反应。科
学家分别借助脂质纳米粒包裹技术和核苷碱基修饰技术解决了上述两个问题。下列有关叙述，错误的是（
）
A. 脂质纳米粒协助mRNA疫苗进入人体细胞体现了细胞膜的流动性
B. mRNA疫苗能整合到人体基因组中并持续作用
C. mRNA疫苗翻译的蛋白质，其合成场所是细胞的核糖体
D. mRNA疫苗翻译的蛋白质，能诱发机体产生特异性免疫反应
6. 下列是基因型为AABb的某二倍体哺乳动物的4个细胞分裂模式图。据图分析下列有关叙述，正确的是
（ ）
A. 图②细胞的名称是初级精母细胞
B. 图①细胞进行有丝分裂，图②③④细胞进行减数分裂
C. 图④细胞中出现B、b基因的原因是发生了基因突变
D. 图①②细胞的核DNA数相同，图③④细胞的核DNA数不同7. 分布在我国西南地区的褐花杓兰和西藏杓兰是一级濒危生物。典型的褐花杓兰花呈深紫色，典型的西藏
杓兰花呈紫红色，两种兰花的分布有一定的交叉，在交叉分布区内，存在花色从浅红到深紫等一系列过渡
类型。据此推测合理的是（ ）
A. 两种杓兰存在生殖隔离
B. 交叉分布区的杓兰存在协同进化
C. 保护好褐花杓兰和西藏杓兰就是保护了该地区的生物多样性
D. 过渡类型的出现可能是基因重组的结果
8. 正常情况下，人体内环境的成分和理化性质处于相对稳定状态。由于焦虑或极度悲伤等原因引发的肺过
度换气，排出过多CO ，导致血浆中HCO 浓度下降，使血浆pH值升高，从而引发机体碱中毒，严重时
2 2 3
会导致患者昏迷。下列有关叙述，错误的是（ ）
A. 血浆pH大于7就会引起机体碱中毒
B. 人体参与血浆pH调节的系统有呼吸系统和泌尿系统等
C. 肺过度换气可致碱中毒说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
D. 肺过度换气出现呼吸困难时，吸入一定量的CO 有助于缓解症状
2
9. 激素是一类化学信使，能在细胞间传递信息。如图表示某激素的分泌及其发挥作用的过程。下列有关叙
述，正确的是（ ）
A. 若乙细胞上具有促甲状腺激素的受体，则该类细胞广泛分布在全身
B. 乙细胞引起的生理反应影响甲细胞的分泌属于分级调节
C. 甲细胞是具有内分泌功能的细胞，产生的激素会随血液运输到全身
D. 一个激素分子可先后与多个受体结合体现其高效的特点
10. 植物褪黑素于1993年在日本牵牛花中首次被发现，植物褪黑素具有参与植物的生长发育和逆境胁迫的
应答作用。为了解植物褪黑素（MT）对Cd2+（镉离子）胁迫下水稻幼根生长发育的影响，某研究小组测
定不同浓度的Cd*胁迫和褪黑素处理下水稻幼根的总长度（如图所示）。以下说法正确的是（ ）A. 植物褪黑素是人工合成的具有微量高效的植物生长调节剂
B. 从图中可以看出，MT能缓解Cd2+对水稻幼根生长的危害，提高其对Cd2+的耐受程度
C. MT缓解Cd2+对水稻幼根生长的危害的最适浓度是10μmol·L-1
D. 不同浓度的MT处理对植物幼根的生长表现出了低浓度促进高浓度抑制效应
11. 我国地域宽广，物种繁多，形成多种多样 群的落类型。下列有关群落的叙述，错误的是（ ）
A. 决定群落性质最重要的因素是群落的空间结构
B. 群落演替是群落组成随时间向一定方向变化的有序过程
C. 群落中不同种群之间通过复杂的种间关系形成有机整体
D. 群落中的物种基本能适应所处的非生物环境
12. 在培育克隆猴“中中”和“华华”的过程中，研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入到重
构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理重构胚，重新激活被抑制的基因（M），大大提高了重构胚
的发育率和妊娠率。下列叙述正确的是（ ）
A. 组蛋白的甲基化可提高重构胚的发育率
B. 去甲基化酶Kdm4d可切除甲基化修饰的脱氧核苷酸序列
C. 降低组蛋白的乙酰化可激活被抑制基因的表达
的
D. 组蛋白去甲基化酶和组蛋白脱乙酰酶可改变组蛋白 表观遗传修饰
13. 人体被蚊虫叮咬会出现局部皮肤红肿现象，痒觉信号通过中间神经元a和b传递到大脑皮层的神经中枢
产生痒觉，并引起抓挠行为。抓挠使痛觉感受器兴奋，经一系列传导可缓解痒觉。“抓挠止痒”的部分神经
机制如下图所示。下列有关叙述，错误的是（ ）A. 蚊虫叮咬人体后引发机体皮肤毛细血管壁通透性增强，最终导致红肿
B. 痒觉感受器受刺激后产生的兴奋在中间神经元a中的传导是单向的
C. 据图分析，痛觉神经元释放的Glu不能使突触后神经元兴奋
D. 当中间神经元c兴奋时，抑制痒觉信号传递
14. 金鱼草是一种二倍体植物，其花色由一对等位基因R、r控制，基因型为RR、Rr和rr植株分别开红花、
粉红花和白花；叶形（阔叶、狭叶）则由另一对基因D、d控制，D对d是完全显性。一株粉红花狭叶金
鱼草（亲本）自交产生的800株后代（F ）中粉红花阔叶个体约100株。不考虑产生配子时发生染色体互
1
换及其他变异，下列分析，合理的是（ ）
A. 亲本的基因型是Rrdd B. F 共有4种表型和9种基因型
1
C. F 中开红花且狭叶的个体占3/8 D. F 红花狭叶自交产生的F 中，D的基因频率为2/3
1 1 2
15. 亨廷顿舞蹈症（HD）是由于编码亨廷顿蛋白的基因(IT15基因)序列中的三个核苷酸（CAG）发生多次
重复所致。某HD家系所有成员目前的表型如系谱图所示，各成员相关基因CAC重复序列经扩增后的电泳
结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 根据图分析可知亨廷顿舞蹈症为常染色体显性遗传病
B. IT15基因中CAG重复次数越多，染色体重复片段就越多，个体也越容易发病
C. 与正常基因相比，患者体内编码亨廷顿蛋白的基因中嘌呤的比例不变
D. 与Ⅰ 相比，II 暂未患病，表明是否发病可能与年龄有关
1 1
16. 某河流生态系统中能量情况如下表所示，下列有关叙述，正确的是（ ）第一营养级 第一营养级呼吸 第二营养级 第二营养级 第二营养级呼吸
项目
固定 消耗 摄入 同化 消耗
能量
900 580 200 72 38
值/（J·cm-2·a-1）
A. 第二营养级摄入的能量来自第一营养级用于生长、发育和繁殖的能量
B. 第一营养级和第二营养级的传递效率为22.22%
C. 第二营养级用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量为72J·cm-2·a-1
D. 第二营养级排出的粪便中的能量为128 J·cm-2·a-1，由第二营养级流向分解者
二、非选择题（本题共16小题，共40分）
17. 浓度增加会对植物光合作用速率产生影响。研究人员以大豆甘薯、花生、水稻、棉花作为实验材
料，分别进行三种不同实验处理，甲组提供大气 浓度 ，乙组提供 浓度倍增环
境 ，丙先在 浓度倍增的环境中培养60d，测定前一周恢复为大气 浓度。整个
生长过程保证充足的水分供应，选择晴天上午测定各组的光合作用速率。结果如图所示。
回答下列问题。
（1） 浓度增加，作物光合作用速率会________；出现这种变化的原因是________。
（2）在 浓度倍增时，光合作用速率并未倍增，此时限制光合作用速率增加的因素可能有________。
（答出2点即可）
（3）丙组的光合作用速率比甲组低，推测可能是因为作物长期处于________环境降低了固定 的酶的活性或含量，且当恢复到大气 浓度后，_____________。
（4）有人认为：化石燃料开采和使用能升高大气 浓度，这有利于提高作物光合作用速率，对农业生
产是有好处的。因此，没有必要限制化石燃料使用，世界主要国家之间也没有必要签署碳减排协议。结合
本题，请对此观点作简要评述。________________。
的
18. 胰岛素是维持血糖平衡 重要激素，2023年是班廷等科学家因提取胰岛素而荣获诺贝尔生理学或医学
奖100周年。回答下列问题。
（1）1889年，科学家发现狗的胰腺被切除后将患糖尿病，据此可提出假说： ____________。1920年，班
廷获知：狗的胰管结扎后，其胰腺萎缩，胰岛却保持完好且狗没患糖尿病。班廷综合以上信息，以甲、乙
两组健康狗为材料，设计实验获取胰岛分泌物并验证其有降血糖功能，请写出他的实验思路：
__________。在本对照实验中，摘除狗的胰腺使其患糖尿病，这种自变量控制方法称为________。
（2）下图表示人体内胰岛素的作用机理：
①胰岛素与组织细胞膜上的胰岛素受体结合后，能促进组织细胞加速摄取葡萄糖，其原因是________。胰
岛素通过与细胞膜上的受体结合后调节组织细胞的代谢活动，这体现了细胞膜具有________________的功
能。
②某糖尿病人检查发现：胰岛素含量正常，但血液中存在异常抗体与胰岛素受体竞争性结合。这种异常抗
体引起的糖尿病在免疫学上称为________病。
19. 肿瘤的发生、转移和复发通常与肿瘤干细胞密切相关。人源诱导多能干细胞（iPSC）与肿瘤干细胞具
有相似的特异性抗原和增殖特性，科学家利用iPSC联合佐剂来制备抗肿瘤干细胞的疫苗。科学家向实验
小鼠体内注射等量相应物质预处理2周后，再注射等量的肿瘤干细胞，一段时间后检测小鼠体内免疫细胞
比例和肿瘤体积，实验结果如下表所示：细胞类型
抗原呈递细胞/% 调节性T细胞/% 细胞毒性T细胞/% 肿瘤体积/mm3
处理
缓冲液 0.81 3.04 0.74 约600
iPSC 0.31 1.16 2.42 约560
iPSC+佐剂 1.55 1.86 3.79 69.57
注：调节性T细胞具有抑制自身T细胞活化与增殖的能力；佐剂作为一种辅助物质，同抗原一起注入体内
能增强机体对抗原的免疫应答能力。
回答下列问题。
（1）抗原呈递细胞包括__________（填2种），这些细胞都能摄取和处理抗原，并且可以将抗原信息
________，以便传递给辅助性T细胞等其他免疫细胞。
（2）利用iPSC制备抗肿瘤干细胞的疫苗前，需要用一定强度的射线处理iPSC，该操作类似于用病毒做疫
苗时的灭活，该操作的目的是______________。
（3）实验结果表明，iPSC和佐剂共同注射后可引起__________，从而抑制肿瘤的发生。
（4）为提高实验结果的可靠性，研究人员在上述实验基础上，还增设了一组实验，其具体处理为
___________
（5）若想将该疫苗应用于人类癌症的预防和治疗，还需进一步研究的问题有__________（写出1个）。
20. 玉米是我国实施的“七大农作物育种”研发对象之一。已知玉米棒上的每个籽粒为独立种子，籽粒中
的果糖和葡萄糖含量越高则越甜，支链淀粉含量越高则越具糯性。下图表示玉米籽粒中淀粉的合成途径，
等位基因Sh2/sh2位于3号染色体，等位基因Wx1/wx1位于9号染色体，Sh2酶和Wx1酶均由显性基因控
制。某农科所用纯种的非甜糯性玉米和超甜非糯玉米杂交培育超甜糯性玉米。
回答下列问题（不考虑染色体变异、基因突变和染色体互换） 。
（1） 的基因型是_________。 自交，得到的玉米棒籽粒（即 ）的甜度糯性一般，原因是玉米棒中非甜非糯籽粒的比例约占________。以 玉米棒的籽粒为种子，通过多年的连续种植、自交、选育，可得
到________种基因型的种子。
（2）品尝发现超甜糯性玉米的糯性比预期低，据图分析其原因：__________。如要得到籽粒甜糯比例约
为1∶1的玉米棒，则用于杂交的亲本组合的基因型是________________。
（3）当Sh2基因缺失时，玉米籽粒淀粉含量大量减少未能有效保留水分，导致籽粒成熟后凹陷干瘪，这
表明基因表达产物与性状的关系是_____________。
21. 阅读资料，回答相关问题。
Ⅰ．几丁质广泛存在于甲壳类动物的外壳、昆虫的外骨骼和真菌的细胞壁中。某些微生物能合成几丁质酶
（胞外酶），使几丁质降解为N-乙酰氨基葡萄糖，然后进一步转化利用。科研人员试图从土壤中筛选出能
高效降解几丁质的菌株，通过微生物培养获得几丁质酶，用于生物防治。
回答下列问题。
（1）在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以________为唯一碳源的固体选择性培养基上筛选目标
菌株。
（2）科研人员筛选出了产几丁质酶的菌株A。将菌株A发酵产生的几丁质酶粗提液加入到盛有马铃薯培
养基的培养皿中，用________________________法分别接种4种病原真菌，以________________代替几丁
质酶粗提液作为对照。结果见下图，几丁质酶粗提液对________的抑菌效果最强（填入病原菌编号）。
Ⅱ．CRISPR/Cas9基因编辑技术可以按照人们的意愿精准剪切、改变任意靶基因的遗传信息，对该研究有
突出贡献的科学家被授予2020年诺贝尔化学奖。我国科学家领衔的团队利用CRISPR/Cas9等技术，将人
的亨廷顿舞蹈病致病基因（HTT基因）第1外显子（其中含150个CAG三核苷酸重复序列）“敲入”猪
基因组内，获得了人-猪“镶嵌”HTT基因，利用胚胎工程技术成功地构建了亨廷顿舞蹈病的动物模型。
（3）PCR技术是获得人HTT基因常用的方法，制备PCR反应体系时，向缓冲溶液中分别加入人HTT基
因模板、4种脱氧核糖核苷酸及________________等，最后补足 。（4）CRISPR/Cas9基因编辑技术中，SgRNA是根据靶基因设计的引导RNA，准确引导Cas9切割与
SgRNA配对的靶基因DNA序列，由此可见，Cas9在功能上属于________酶。与CRISPR/Cas9相比，限制
酶不宜用于基因编辑的原因是_____________。中山市第一中学 2023～2024 学年第一学期高三年级第五次统测
生物
本试卷共8页，共100分，考试时长75分钟。
一、选择题（本题共16小题，共40分。第1～12小题，每小题2分；第13～16小题，每小
题4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. 科学技术和科学方法推动生物学的研究和发展。下列关于科学史及科学研究方法的叙述，错误的是（
）
A. 施莱登和施旺运用不完全归纳法建立了细胞学说
B. 细胞膜结构模型的探索过程，运用了提出假说这一科学方法
C. 人鼠细胞融合实验用同位素标记法证明了细胞膜具有流动性
D. 在探究DNA分子结构的过程中，运用了建构模型的方法
【答案】C
【解析】
【分析】1、归纳法是由一系列具体事实推出一般结论的思维方法，包括完全归纳法和不完全归纳法。
2、模型构建法：模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述，这种描
述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助具体的实物或其它形象化的手段，有的则抽象的形式来表达。
模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征，
这种模型就是物理模型。
【详解】A、植物学家施莱登和动物学家施旺运用不完全归纳法，提出了细胞学说，从而揭示了生物界的
统一性和细胞结构的统一性，A正确；
B、细胞膜结构模型的探索过程中，都是前辈科学家根据现象提出推测，后辈科学家利用实验验证推测，
然后得到结论，这一探索过程运用了提出假说这一科学方法，B正确；
C、人鼠细胞融合实验用荧光标记法证明了细胞膜具有流动性，C错误；
D、在探究DNA分子结构的过程中，最后是通过建构物理模型的方法把探究的规律表达出来，D正确。
故选C。
2. 以下关于生物学实验的叙述，正确的是（ ）
A. 在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，需加入碳酸钙使研磨更充分
B. 在“探究pH对麦芽糖酶活性的影响”实验中，可用斐林试剂进行检测
C. 在“噬菌体侵染大肠杆菌”实验中，可用含32P或35S的培养基直接培养噬菌体
D. 在“探究光合作用中氧气的来源”的两组实验中，用18O分别标记HO和CO
2 2
【答案】D
【解析】【分析】1、叶绿体中色素的提取色素原理是色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇
等提取色素，提取过程中需加入二氧化硅，目的是使研磨得充分，而加入碳酸钙可以防止研磨中色素被破
坏。
2、噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记大肠杆菌→噬菌体与被标记的大肠杆菌混合培养→
获得被标记的噬菌体→噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌→在搅拌器中搅拌、离心，检测上清液和沉淀物中
的放射性。
【详解】A、在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，需加入二氧化硅使研磨更充分，碳酸钙可保护叶绿
素不被破坏，A错误；
B、由于麦芽糖及其水解产物均是还原糖，均能与斐林试剂反应，故不可用斐林试剂进行检测，B错误；
C、噬菌体是病毒，营寄生生活，不能用含32P或35S的培养基直接培养噬菌体，C错误；
D、在“探究光合作用中氧气的来源”的两组实验中，用18O分别标记HO和CO，检验氧气中的氧是否为
2 2
18O，D正确。
故选D。
3. 姜汁中的生姜蛋白酶可以促进牛奶中的酪蛋白水解，使牛奶凝固。传统美食姜撞奶的制作过程：将牛奶
煮沸后冷却至一定的温度，快速冲入盛有现榨姜汁的容器中凝乳而成。下列有关叙述，错误的是（ ）
A. 将牛奶煮沸后冷却至一定的温度再冲入姜汁，可防止生姜蛋白酶失活
B. “快速冲入”会使酪蛋白与生姜蛋白酶更好接触，提高反应速率
C. 适量增加生姜汁添加量会提高生姜蛋白酶的活性，延长凝乳时间
D. 将生姜磨成姜汁有利于释放生姜细胞中的生姜蛋白酶
【答案】C
【解析】
【分析】1、酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA。
2、酶需要适宜的温度和pH值，在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温
度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活。
【详解】A、高温会使酶的空间结构发生改变，从而导致酶失活，因此需将牛奶煮沸后冷却至一定的温度
再冲入姜汁，可防止生姜蛋白酶失活，A正确；
B、“快速冲入”通过液体的流动可以使生姜蛋白酶和酪蛋白充分快速的接触，从而提高反应速率，B正确；
C、酶活性一般指的是单位质量的酶在单位时间内底物的消耗量或产物的生成量，因此增加生姜汁添加量
即增加酶的用量不改变酶活性，但会加快酶促反应速率，C错误；
D、生姜蛋白酶在细胞内合成，因此将生姜磨成姜汁有利于生姜蛋白酶的释放，D正确。
故选C。4. 甲状腺滤泡细胞内的 浓度是血浆中 的30倍。血浆中 进入滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体
（NIS）介导的（如图所示）。已知哇巴因是钠钾泵抑制剂，硝酸根离子（ ）可以与 竞争NIS。下
列叙述正确的是（ ）
A. 寒冷信号能直接刺激甲状腺滤泡细胞合成并分泌更多甲状腺激素
B. 能够同时影响 和 进入甲状腺滤泡上皮细胞
C. NIS运输 不消耗ATP，属于协助扩散
D. 哇巴因可抑制甲状腺滤泡细胞吸收碘，从而影响甲状腺激素的合成
【答案】D
【解析】
【分析】根据题图分析：甲状腺滤泡细胞内的I-浓度是血浆中I-浓度的 30倍，钠碘同向转运体运输I-的方
式为主动运输。钠离子通过钠钾泵运出细胞时需要ATP提供能量，故运输方式为主动运输。
【详解】A、寒冷信号能直接刺激皮肤冷觉感受器，经下丘脑体温调节中枢，然后由下丘脑、垂体分泌相
应的激素，促进甲状腺分泌更多的甲状腺激素，A错误；
B、硝酸根离子（NO -）可以与I-竞争NIS，因此NO -能够影响I-进入甲状腺滤泡上皮细胞，但不影响
3 3
Na+运输，B错误；
C、NIS运输 I− 所消耗的能量直接由Na+浓度差提供，需要载体，属于主动运输，C错误；
D、哇巴因是钠钾泵抑制剂，会抑制Na+运出甲状腺滤泡细胞，导致细胞内外Na+浓度差变小，钠碘同向转
运体运输I-时需要借助Na+的浓度梯度产生的电化学势能，因此哇巴因可抑制甲状腺滤泡细胞吸收碘，从而
影响甲状腺激素的合成，D正确。
故选D。
5. mRNA疫苗的研发和应用存在两大问题，一是 mRNA分子带负电荷，很难直接进入细胞：二是 mRNA不稳定，注入人体后会被RNA酶快速水解，从而无法翻译出相应蛋白质，不能引发相应的免疫反应。科
学家分别借助脂质纳米粒包裹技术和核苷碱基修饰技术解决了上述两个问题。下列有关叙述，错误的是（
）
A. 脂质纳米粒协助mRNA疫苗进入人体细胞体现了细胞膜的流动性
B. mRNA疫苗能整合到人体基因组中并持续作用
C. mRNA疫苗翻译的蛋白质，其合成场所是细胞的核糖体
D. mRNA疫苗翻译的蛋白质，能诱发机体产生特异性免疫反应
【答案】B
【解析】
【分析】脂质纳米粒协助mRNA疫苗进入人体细胞是通过与细胞膜融合进入细胞的，体现了细胞膜的流动
性，mRNA疫苗翻译的蛋白质是抗原，能诱发机体产生特异性免疫反应。
【详解】A、脂质纳米粒协助mRNA疫苗进入人体细胞是通过与细胞膜融合进入细胞的，体现了细胞膜的
流动性，A正确；
B、mRNA疫苗不能整合到人体基因组中并持续作用，因为人体的基因是双链的，mRNA是单链的，无法
整合，B错误；
C、mRNA疫苗翻译的蛋白质，其合成场所是细胞的核糖体，C正确；
D、mRNA疫苗翻译的蛋白质是抗原，能诱发机体产生特异性免疫反应，D正确。
故选B
6. 下列是基因型为AABb的某二倍体哺乳动物的4个细胞分裂模式图。据图分析下列有关叙述，正确的是
（ ）
A. 图②细胞的名称是初级精母细胞
B. 图①细胞进行有丝分裂，图②③④细胞进行减数分裂
C. 图④细胞中出现B、b基因的原因是发生了基因突变
D. 图①②细胞的核DNA数相同，图③④细胞的核DNA数不同
【答案】B
【解析】
【分析】减数分裂过程：（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制。（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同
源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂过程：①前期：核
膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒分
裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、据图分析，图②细胞不均等分裂，推测该个体为雌性，图②细胞的名称是初级卵母细胞，A
错误；
B、图①细胞处于有丝分裂中期，图②③④细胞分别处于减数第一次分裂后期，减数第二次分裂中期和减
数第二次分裂后期，B正确；
C、图④细胞中出现B、b基因的原因也可能是发生了同源染色体非姐妹染色单体之间的互换，即基因重组，
C错误；
D、图③处于减数第二次分裂中期，④细胞处于减数第二次分裂后期，两者核DNA数相同，D错误。
故选B 。
7. 分布在我国西南地区的褐花杓兰和西藏杓兰是一级濒危生物。典型的褐花杓兰花呈深紫色，典型的西藏
杓兰花呈紫红色，两种兰花的分布有一定的交叉，在交叉分布区内，存在花色从浅红到深紫等一系列过渡
类型。据此推测合理的是（ ）
A. 两种杓兰存在生殖隔离
B. 交叉分布区的杓兰存在协同进化
C. 保护好褐花杓兰和西藏杓兰就是保护了该地区的生物多样性
D. 过渡类型的出现可能是基因重组的结果
【答案】D
【解析】
【分析】协同进化是指不同物种之间或生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
【详解】AB、由题意可知，在交叉分布区内，存在花色从浅红到深紫等一系列过渡类型，说明褐花杓兰和
西藏杓兰在自然状态下仍可相互交配产生可育后代，两者不存在生殖隔离，仍属于同一物种，而协同进化
发生在不同物种之间或生物与无机环境之间，AB错误；
C、生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，保护好褐花杓兰和西藏杓兰并不代表保
护了该地区的生物多样性，C错误；
D、过渡类型的出现可能是等位基因分离、非等位基因自由组合的结果，是基因重组的结果，D正确。
故选D。
8. 正常情况下，人体内环境的成分和理化性质处于相对稳定状态。由于焦虑或极度悲伤等原因引发的肺过
度换气，排出过多CO ，导致血浆中HCO 浓度下降，使血浆pH值升高，从而引发机体碱中毒，严重时
2 2 3
会导致患者昏迷。下列有关叙述，错误的是（ ）A. 血浆pH大于7就会引起机体碱中毒
B. 人体参与血浆pH调节的系统有呼吸系统和泌尿系统等
C. 肺过度换气可致碱中毒说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
D. 肺过度换气出现呼吸困难时，吸入一定量的CO 有助于缓解症状
2
【答案】A
【解析】
【分析】在神经系统和体液的调节下，通过各个器官、系统的协调活动，共同维持内环境相对稳定的状态。
内环境稳态的实质是体内渗透压、温度、pH等理化特性呈现动态平衡的过程。
【详解】A、由于机体血浆中含有缓冲物质，血浆pH大于7不一定会引起机体碱中毒，A错误；
B、在神经系统和体液的调节下，通过各个器官、系统的协调活动，共同维持内环境相对稳定的状态。维
持内环境pH稳态需要依靠呼吸系统、泌尿系统等，B正确；
C、肺过度换气使血浆pH值升高，从而引发机体碱中毒，说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的，
C正确；
D、由于焦虑或极度悲伤等原因引发的肺过度换气，排出过多CO，导致血浆中HCO 浓度下降，使血浆
2 2 3
pH值升高，从而引发机体碱中毒，故吸入一定量的CO 有助于缓解症状，D正确。
2
故选A。
9. 激素是一类化学信使，能在细胞间传递信息。如图表示某激素的分泌及其发挥作用的过程。下列有关叙
述，正确的是（ ）
A. 若乙细胞上具有促甲状腺激素的受体，则该类细胞广泛分布在全身
B. 乙细胞引起的生理反应影响甲细胞的分泌属于分级调节
C. 甲细胞是具有内分泌功能的细胞，产生的激素会随血液运输到全身
D. 一个激素分子可先后与多个受体结合体现其高效的特点
【答案】C
【解析】
【分析】激素调节具有三个特点：微量高效、通过体液运输和作用于靶器官靶细胞。
【详解】A、若乙细胞上具有促甲状腺激素的受体，则乙细胞是甲状腺细胞，该类细胞并不广泛分布在全
身，A错误；
B、乙细胞引起的生理反应是在甲细胞分泌的激素调节下产生的，因此影响甲细胞的分泌属于反馈调节，B
错误；C、甲细胞是构成内分泌腺的细胞，没有导管，分泌的激素弥散到体液中，随血液流到全身，传递着各种
信息，C正确；
D、一个激素分子与受体结合发挥作用以后，就会被灭活或水解，并不会先后与多个受体结合，D错误。
故选C。
10. 植物褪黑素于1993年在日本牵牛花中首次被发现，植物褪黑素具有参与植物的生长发育和逆境胁迫的
应答作用。为了解植物褪黑素（MT）对Cd2+（镉离子）胁迫下水稻幼根生长发育的影响，某研究小组测
定不同浓度的Cd*胁迫和褪黑素处理下水稻幼根的总长度（如图所示）。以下说法正确的是（ ）
A. 植物褪黑素是人工合成的具有微量高效的植物生长调节剂
B. 从图中可以看出，MT能缓解Cd2+对水稻幼根生长的危害，提高其对Cd2+的耐受程度
C. MT缓解Cd2+对水稻幼根生长的危害的最适浓度是10μmol·L-1
D. 不同浓度的MT处理对植物幼根的生长表现出了低浓度促进高浓度抑制效应
【答案】D
【解析】
【分析】植物激素的概念：由植物体内产生，能从产生部位运输到作用部位，对植物的生长发育有显著影
响的微量有机物。
【详解】A、根据题干“植物褪黑素于1993年在日本牵牛花中首次被发现，植物褪黑素具有参与植物的生
长发育和逆境胁迫的应答作用”可知，植物褪黑素是一种植物激素，而不是人工合成的具有微量高效的植
物生长调节剂，A错误；
B、从图中可以看出，适宜浓度MT能缓解Cd2+对水稻幼根生长的危害，提高其对Cd2+的耐受程度，而高
浓度的MT会加深Cd2+对水稻幼根生长的危害，B错误；
C、MT缓解Cd2+对水稻幼根生长的危害的最适浓度无法确定，C错误；
D、据图可知，在0μmol·L-1的Cd2+的条件下，与0μmol·L-1MT处理相比，10μmol·L-1MT和100μmol·L-1MT
对幼根的总长度有促进作用，而1000μmol·L-1MT对幼根的总长度有抑制作用，因此不同浓度的MT处理对
植物幼根的生长表现出了低浓度促进高浓度抑制效应，D正确。
故选D。
11. 我国地域宽广，物种繁多，形成多种多样的群落类型。下列有关群落的叙述，错误的是（ ）A. 决定群落性质最重要的因素是群落的空间结构
B. 群落演替是群落组成随时间向一定方向变化的有序过程
C. 群落中不同种群之间通过复杂的种间关系形成有机整体
D. 群落中的物种基本能适应所处的非生物环境
【答案】A
【解析】
【分析】群落是一定时空条件下不同物种的天然群聚。根据群落的外貌和物种组成等方面的差异，可以将
陆地的群落分为不同类型。在不同的群落中，生物适应环境的方式不尽相同。
【详解】A、物种组成是区别不同群落的重要特征，也是决定群落性质的重要因素，A错误；
B、群落演替是群落组成向着一定方向，具有一定规律，随时间变化的有序过程，B正确；
C、一个群落中的物种不论多少，都不是随机的简单集合，而是通过复杂的种间关系，形成一个有机的整
体，C正确；
D、生活在某一地区的物种能够形成群落，是因为它们都能适应所处的非生物环境，D正确。
故选A。
12. 在培育克隆猴“中中”和“华华”的过程中，研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入到重
构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理重构胚，重新激活被抑制的基因（M），大大提高了重构胚
的发育率和妊娠率。下列叙述正确的是（ ）
A. 组蛋白的甲基化可提高重构胚的发育率
B. 去甲基化酶Kdm4d可切除甲基化修饰的脱氧核苷酸序列
C. 降低组蛋白的乙酰化可激活被抑制基因的表达
D. 组蛋白去甲基化酶和组蛋白脱乙酰酶可改变组蛋白的表观遗传修饰
【答案】D
【解析】
【分析】分析题意：组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA可以表达组蛋白去甲基化酶，该酶能降低组蛋白
的甲基化水平；组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA可以抑制组蛋白脱乙酰酶的作用，提高组蛋白的乙酰化水平。
【详解】AC、由题意可知，将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入到重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶
抑制剂TSA处理重构胚，使组蛋白去甲基化，同时维持较高的乙酰化水平，能重新激活被抑制的基因
（M），大大提高了重构胚的发育率，AC错误；
B、去甲基化酶Kdm4d可降低组蛋白的甲基化水平，但不能切除甲基化修饰的脱氧核苷酸序列，B错误；
D、组蛋白去甲基化酶可降低组蛋白的甲基化水平，组蛋白脱乙酰酶可降低组蛋白乙酰化水平，从而改变
组蛋白的表观遗传修饰，D正确。
故选D。13. 人体被蚊虫叮咬会出现局部皮肤红肿现象，痒觉信号通过中间神经元a和b传递到大脑皮层的神经中枢
产生痒觉，并引起抓挠行为。抓挠使痛觉感受器兴奋，经一系列传导可缓解痒觉。“抓挠止痒”的部分神经
机制如下图所示。下列有关叙述，错误的是（ ）
A. 蚊虫叮咬人体后引发机体皮肤毛细血管壁通透性增强，最终导致红肿
B. 痒觉感受器受刺激后产生的兴奋在中间神经元a中的传导是单向的
C. 据图分析，痛觉神经元释放的Glu不能使突触后神经元兴奋
D. 当中间神经元c兴奋时，抑制痒觉信号传递
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析：据图分析，痛觉神经元释放的Glu使中间神经元c兴奋并释放递质，Glu是一种兴奋
性神经递质，“抓挠止痒”的原理是：当抓挠皮肤时，痛觉感受器产生的神经冲动传递到中间神经元c时，
会抑制痒觉中间神经元b兴奋导致大脑不能产生痒觉。
【详解】A、蚊子叮咬后，有关细胞释放的组胺作用于毛细血管，会引起皮肤毛细血管舒张和血管壁通透
性增加，血浆中的蛋白质和液体渗出使得组织液渗透压升高，导致水分较多地从血浆进入组织液，使组织
液增多，从而引起皮肤出现红肿现象，A正确；
B、感受器受到刺激，产生的兴奋在反射弧上只能由感受器向效应器传递，所以痒觉感受器受刺激后产生
的兴奋在中间神经元a中的传导是单向的，B正确；
CD、据图分析可知，抓挠之后，痛觉感受器接受痛觉信号并产生神经冲动，神经冲动传递到神经末梢促使
Glu释放，Glu刺激中间神经元c之后，c兴奋并释放抑制性神经递质抑制痒觉相关的中间神经元b兴奋，
进而抑制痒觉信号的传递，导致大脑不能产生痒觉，C错误，D正确。
故选C。
14. 金鱼草是一种二倍体植物，其花色由一对等位基因R、r控制，基因型为RR、Rr和rr植株分别开红花、
粉红花和白花；叶形（阔叶、狭叶）则由另一对基因D、d控制，D对d是完全显性。一株粉红花狭叶金
鱼草（亲本）自交产生的800株后代（F ）中粉红花阔叶个体约100株。不考虑产生配子时发生染色体互
1
换及其他变异，下列分析，合理的是（ ）
A. 亲本的基因型是Rrdd B. F 共有4种表型和9种基因型
1C. F 中开红花且狭叶的个体占3/8 D. F 红花狭叶自交产生的F 中，D的基因频率为2/3
1 1 2
【答案】D
【解析】
【分析】亲本狭叶自交子代出现了阔叶，说明阔叶是隐性性状。基因型为RR、Rr和rr植株分别开红花、
粉红花和白花，表现为不完全显性。由此可以得出亲本粉红花狭叶金鱼草的基因型为RrDd。
【详解】A、亲本狭叶自交子代出现了阔叶，说明阔叶是隐性性状，且基因型Rr表现为粉红花，因此亲本
的基因型是RrDd，A错误；
B、亲本RrDd自交，子代有RRDD、RrDD、rrDD、RRDd、RrDd、rrDd、RRdd、Rrdd、rrdd9种基因型，
但DD、Dd表现型一样，RR、Rr、rr表现型不一样，因此有6种表现型，B错误；
C、亲本RrDd自交，用分离定律的方法求解自由组合定律，Rr自交子代RR：Rr：rr=1:2:1，Dd自交子代
DD：Dd：dd=1:2:1，红花基因型为RR，狭叶为DD和Dd，所以F 中开红花且狭叶的个体为
1
1/4×3/4=3/16，C错误；
D、由于只需计算D的基因频率，因此只需考虑F 狭叶自交即可，F 狭叶基因型为1/3DD、2/3Dd，1/3DD
1 1
自交得到1/3DD，2/3Dd自交计算方法是2/3×（1/4DD、2/4Dd、1/4dd）=1/6DD、2/6Dd、1/6dd，因此F 狭
1
叶自交FDD=（1/3+1/6）=3/6，Dd=2/6、dd=1/6。D的基因频率=3/6×1+2/6×1/2=2/3，D正确。
2
故选D。
15. 亨廷顿舞蹈症（HD）是由于编码亨廷顿蛋白的基因(IT15基因)序列中的三个核苷酸（CAG）发生多次
重复所致。某HD家系所有成员目前的表型如系谱图所示，各成员相关基因CAC重复序列经扩增后的电泳
结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）A. 根据图分析可知亨廷顿舞蹈症为常染色体显性遗传病
B. IT15基因中CAG重复次数越多，染色体重复片段就越多，个体也越容易发病
C. 与正常基因相比，患者体内编码亨廷顿蛋白的基因中嘌呤的比例不变
D. 与Ⅰ 相比，II 暂未患病，表明是否发病可能与年龄有关
1 1
【答案】B
【解析】
【分析】基因突变
1、概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构改变。基因突变若发生在配子
中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中则不能遗传；
2、 诱发因素可分为①物理因素（紫外线、X射线及其他辐射能损伤细胞内的DNA）；②化学因素（亚硝
酸、碱基类似物等能改变核酸的碱）；③生物因素（某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA）；
3、发生时期：有丝分裂间期或减数第一次分裂期基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机
性、不定向性。
【详解】A、从系谱图中看出父亲Ⅰ 得病，但有女儿Ⅱ 未得病，所以该病一定不是伴X染色体显性遗传
1 2
病，也不是伴Y染色体遗传病，且由电泳条带可知，Ⅰ 含有两种条带，Ⅱ 只含有一种，因此两者相同的
1 2
条带是正常的，据此可判断该病是显性遗传病且位于常染色体上，A正确；
B、基因中碱基对的增添、缺失和替换为基因突变，因此T15基因中CAG重复次数增加为基因突变，不属
于染色体片段重复，B错误；
C、DNA分子是两条链组成，且遵循碱基互补配对原则，故DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数，都为DNA中
的1/2，故与正常基因相比，患者体内编码亨廷顿蛋白的基因中嘌呤的比例不变，C正确；
D、与Ⅰ 比较，Ⅱ 是暂未患病，所以推测该病会伴随年龄的增长呈渐进性发病，故是否发病可能与年龄
1 1
有关，D正确。
故选B。
16. 某河流生态系统中能量情况如下表所示，下列有关叙述，正确的是（ ）
第一营养级 第一营养级呼吸 第二营养级 第二营养级 第二营养级呼吸
项目
固定 消耗 摄入 同化 消耗能量
900 580 200 72 38
值/（J·cm-2·a-1）
A. 第二营养级摄入的能量来自第一营养级用于生长、发育和繁殖的能量
B. 第一营养级和第二营养级的传递效率为22.22%
C. 第二营养级用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量为72J·cm-2·a-1
D. 第二营养级排出的粪便中的能量为128 J·cm-2·a-1，由第二营养级流向分解者
【答案】A
【解析】
【分析】生态系统能量的最终来源为太阳光能，流经生态系统的总能量为生产者固定的太阳能总量。每一
营养级中能量的去向为:呼吸作用散失，被下一营养级同化，被分解者分解。能量单向流动且逐级递减。
【详解】A、第二营养级摄入的能量来自第一营养级用于生长、发育和繁殖的能量，A正确；
B、能量传递效率=（下一营养级的同化量/上一营养级的同化量） 100%=(72/900) =8% ,B错误；
C、第二营养级用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量=第二营养级同化量-第二营养级呼吸消耗=72-
38=34J·cm-2·a-1，C错误；
D、第二营养级排出的粪便中的能量=第二营养级摄入-第二营养级同化=200-72=128,属于第一营养级的同
化量，由第一营养级流向分解者，D错误。
故选A。
二、非选择题（本题共16小题，共40分）
17. 浓度增加会对植物光合作用速率产生影响。研究人员以大豆甘薯、花生、水稻、棉花作为实验材
料，分别进行三种不同实验处理，甲组提供大气 浓度 ，乙组提供 浓度倍增环
境 ，丙先在 浓度倍增的环境中培养60d，测定前一周恢复为大气 浓度。整个
生长过程保证充足的水分供应，选择晴天上午测定各组的光合作用速率。结果如图所示。回答下列问题。
（1） 浓度增加，作物光合作用速率会________；出现这种变化的原因是________。
（2）在 浓度倍增时，光合作用速率并未倍增，此时限制光合作用速率增加的因素可能有________。
（答出2点即可）
（3）丙组的光合作用速率比甲组低，推测可能是因为作物长期处于________环境降低了固定 的酶的
活性或含量，且当恢复到大气 浓度后，_____________。
（4）有人认为：化石燃料开采和使用能升高大气 浓度，这有利于提高作物光合作用速率，对农业生
产是有好处的。因此，没有必要限制化石燃料使用，世界主要国家之间也没有必要签署碳减排协议。结合
本题，请对此观点作简要评述。________________。
【答案】（1） ①. 加快 ②. CO 浓度增加，暗反应加快，光合速率加快
2
（2）NADPH和ATP的供应限制、固定CO 的酶活性、C 的还原酶活性、有机物在叶绿体中积累等
2 3
（3） ①. CO 浓度倍增 ②. 已降低的酶活性未能恢复又失去了高浓度CO 的优势
2 2
（4）不合理。首先，大气CO 浓度升高后造成温室效应会导致大气温度升高、冰川融化、海平面上升等
2
环境问题。其次，影响光合作用的因素不只是CO 浓度，还有光照强度、温度、水分和酶活性等其他因素
2
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
光合作用过程中CO 是光合作用（暗反应阶段）的原料。在光照充足的情况下，在一定范围内CO 浓度越
2 2
高，促进了二氧化碳的固定，暗反应速度加快，光合作用速率也增大。因此，CO 浓度增加，在一定范围
2
内能促进作物光合作用速率加快。
【小问2详解】
光合作用光反应为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应为光反应提供ADP和Pi。当CO 浓度倍增时，光合
2
作用的限制因素可能是光反应为暗反应提供的ATP和NADPH不足，或者暗反应中固定CO 的酶活性低
2
（或数量不足），从而影响CO 的固定；或者C 的还原酶活性低，导致C 还原速率慢，生成C 数量少，
2 3 3 5
影响二氧化碳的固定，进而影响光合作用速率，也可能是有机物积累导致了光合速率不能倍增。
【小问3详解】
丙组在CO 浓度倍增环境中培养了60d，测定前一周恢复为大气CO 浓度，但是其光合速率低于甲组（提
2 2
供的是大气CO 浓度），可能的原因是长期处于CO 浓度倍增环境使得作物固定CO 的酶活性下降或酶的
2 2 2
含量降低，当恢复大气CO 浓度后，已降低的酶活性未能恢复，又失去了高浓度CO 的优势，因此会表现
2 2
出比大气CO 浓度下更低的光合速率。
2
【小问4详解】
此观点不合理。首先，不能只从光合作用效率可能提高的角度来看待温室效应，大气CO 浓度升高后造成
2
温室效应，会导致大气温度升高、冰川融化、海平面上升等环境问题。其次，影响光合作用的因素不只是
CO 浓度，还有光照强度、温度、水分和酶活性等其他因素。大气CO 浓度升高及温度升高，可能使某些
2 2
酶的含量和活性降低；高温会引起蒸腾作用增强从而影响水分供应，还会引起细胞呼吸增强而消耗更多的
有机物。因此温室效应不一定提高作物的产量。
的
18. 胰岛素是维持血糖平衡 重要激素，2023年是班廷等科学家因提取胰岛素而荣获诺贝尔生理学或医学
奖100周年。回答下列问题。
（1）1889年，科学家发现狗的胰腺被切除后将患糖尿病，据此可提出假说： ____________。1920年，班
廷获知：狗的胰管结扎后，其胰腺萎缩，胰岛却保持完好且狗没患糖尿病。班廷综合以上信息，以甲、乙
两组健康狗为材料，设计实验获取胰岛分泌物并验证其有降血糖功能，请写出他的实验思路：
__________。在本对照实验中，摘除狗的胰腺使其患糖尿病，这种自变量控制方法称为________。
（2）下图表示人体内胰岛素的作用机理：①胰岛素与组织细胞膜上的胰岛素受体结合后，能促进组织细胞加速摄取葡萄糖，其原因是________。胰
岛素通过与细胞膜上的受体结合后调节组织细胞的代谢活动，这体现了细胞膜具有________________的功
能。
②某糖尿病人检查发现：胰岛素含量正常，但血液中存在异常抗体与胰岛素受体竞争性结合。这种异常抗
体引起的糖尿病在免疫学上称为________病。
【答案】（1） ①. 胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质 ②. 摘除甲狗的胰腺，使其患糖尿病；将乙狗
的胰管结扎，使胰腺萎缩，提取其胰岛分泌物，注入甲狗身上，甲狗的血糖恢复正常 ③. 减法原理
（2） ①. 储存有葡萄糖转运蛋白的囊泡与细胞膜整合，使细胞膜上的葡萄糖转运蛋白增多，加速葡萄
糖的摄取；进入细胞内的葡萄糖合成糖原等物质，降低细胞内葡萄糖浓度 ②. 进行细胞间的信息交
流 ③. 自身免疫
【解析】
【分析】胰岛素是由胰岛B细胞分泌的，胰岛素能够促进细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而降低血
糖。胰岛素是机体中唯一一种降血糖的激素。
【小问1详解】
实验操作为切除狗的胰腺，实验现象为狗患糖尿病，说明胰腺与糖尿病的发生与否有关，据此可以提出假
说：胰腺能分泌某种抗糖尿病的物质；分析材料“狗的胰管结扎后，其胰腺萎缩，胰岛却保持完好且狗没
患糖尿病”意味着实验的处理可以为将小狗的胰管结扎，排除胰腺的外分泌腺的消化液的干扰，同时保留
了胰腺维持血糖正常的部分，故他的实验思路为：摘除甲狗的胰腺，使其患糖尿病；将乙狗的胰管结扎，
使胰腺萎缩，提取其胰岛分泌物，注入甲狗身上，甲狗的血糖恢复正常；在本对照实验中，摘除狗的胰腺
使其患糖尿病，这种自变量控制方法称为减法原理（依据减法原理，对实验过程的控制可以消除某种条件
的影响，在此实验中摘除狗的胰腺）。
【小问2详解】①分析题图可知：当胰岛素与组织细胞膜上的胰岛素受体结合后，能促进组织细胞加速摄取葡萄糖，其原
因是储存有葡萄糖转运蛋白的囊泡与细胞膜整合，使细胞膜上的葡萄糖转运蛋白增多，加速葡萄糖的摄取；
进入细胞内的葡萄糖合成糖原等物质，降低细胞内葡萄糖浓度；题干中涉及到胰岛素通过“与细胞膜上的
受体结合”从而调节组织细胞的代谢活动，体现了细胞膜具有进行细胞间的信息交流的功能。
②自身免疫病是指机体对自身抗原发生免疫排斥反应而导致自身组织损害所引起的疾病，结合题干“但血
液中存在异常抗体与胰岛素受体竞争性结合”意味着这种异常抗体引起的糖尿病在免疫学上称为自身免疫
病。
19. 肿瘤的发生、转移和复发通常与肿瘤干细胞密切相关。人源诱导多能干细胞（iPSC）与肿瘤干细胞具
有相似的特异性抗原和增殖特性，科学家利用iPSC联合佐剂来制备抗肿瘤干细胞的疫苗。科学家向实验
小鼠体内注射等量相应物质预处理2周后，再注射等量的肿瘤干细胞，一段时间后检测小鼠体内免疫细胞
比例和肿瘤体积，实验结果如下表所示：
细胞类型
抗原呈递细胞/% 调节性T细胞/% 细胞毒性T细胞/% 肿瘤体积/mm3
处理
.
缓冲液 081 3.04 0.74 约600
iPSC 0.31 1.16 2.42 约560
iPSC+佐剂 1.55 1.86 3.79 69.57
注：调节性T细胞具有抑制自身T细胞活化与增殖的能力；佐剂作为一种辅助物质，同抗原一起注入体内
能增强机体对抗原的免疫应答能力。
回答下列问题。
（1）抗原呈递细胞包括__________（填2种），这些细胞都能摄取和处理抗原，并且可以将抗原信息
________，以便传递给辅助性T细胞等其他免疫细胞。
（2）利用iPSC制备抗肿瘤干细胞的疫苗前，需要用一定强度的射线处理iPSC，该操作类似于用病毒做疫
苗时的灭活，该操作的目的是______________。
（3）实验结果表明，iPSC和佐剂共同注射后可引起__________，从而抑制肿瘤的发生。
（4）为提高实验结果的可靠性，研究人员在上述实验基础上，还增设了一组实验，其具体处理为
___________
（5）若想将该疫苗应用于人类癌症的预防和治疗，还需进一步研究的问题有__________（写出1个）。
【答案】19. ①. 树突状细胞、巨噬细胞、B细胞 ②. 呈递在细胞表面
20. 消除iPSC增殖能力 同的时保留其抗原特性
21. 降低调节性T细胞比例，提高抗原呈递细胞和细胞毒性T细胞比例
22. 注射等量佐剂进行预处理两周后，再注射等量的肿瘤干细胞，一段时间后检测小鼠体内免疫细胞比例和肿瘤体积
23. 在人体免疫中效果是否与动物实验相同/疫苗注射的安全性如何，是否存在不良反应
【解析】
【分析】根据题干分析，诱导多能干细胞（iPSC）与癌细胞在某些方面具有相似性，说明iPSC与癌细胞
表面具有类似的抗原，而正常细胞表面没。
抗原呈递细胞具有摄取、处理呈递抗原的作用，包括树突状细胞、巨噬细胞、B细胞
【小问1详解】
抗原呈递细胞具有摄取和处理抗原的作用，包括树突状细胞、巨噬细胞、B细胞，并且可以将抗原信息呈
递在细胞表面，以便传递给辅助性T细胞等其他免疫细胞。
【小问2详解】
iPSC具有分裂能力，有与肿瘤干细胞具有相似的特异性抗原，利用iPSC制备抗肿瘤干细胞的疫苗前，需
要用一定强度的射线处理iPSC，该操作类似于用病毒做疫苗时的灭活，目的是消除iPSC增殖能力的同时
保留其抗原特性
【小问3详解】
与iPSC组对比可知，iPSC和佐剂共同注射组的调节性T细胞比例低于iPSC组，但抗原呈递细胞和细胞毒
性T细胞比例高于iPSC组，由此推测，iPSC和佐剂共同注射后可降低调节性T细胞比例，提高抗原呈递
细胞和细胞毒性T细胞比例，从而抑制肿瘤的发生。
【小问4详解】
为提高实验结果的可靠性，还需单独研究佐剂对实验的影响，故还需增设了一组实验，实验步骤为：注射
等量佐剂进行预处理两周后，再注射等量的肿瘤干细胞，一段时间后检测小鼠体内免疫细胞比例和肿瘤体
积。
【小问5详解】
若想将该疫苗应用于人类癌症的预防和治疗，还需考虑效果和安全性，还需进一步研究的有在人体免疫中
效果是否与动物实验相同或疫苗注射的安全性如何。
20. 玉米是我国实施的“七大农作物育种”研发对象之一。已知玉米棒上的每个籽粒为独立种子，籽粒中
的果糖和葡萄糖含量越高则越甜，支链淀粉含量越高则越具糯性。下图表示玉米籽粒中淀粉的合成途径，
等位基因Sh2/sh2位于3号染色体，等位基因Wx1/wx1位于9号染色体，Sh2酶和Wx1酶均由显性基因控
制。某农科所用纯种的非甜糯性玉米和超甜非糯玉米杂交培育超甜糯性玉米。回答下列问题（不考虑染色体变异、基因突变和染色体互换）。
（1） 的基因型是_________。 自交，得到的玉米棒籽粒（即 ）的甜度糯性一般，原因是玉米棒中
非甜非糯籽粒的比例约占________。以 玉米棒的籽粒为种子，通过多年的连续种植、自交、选育，可得
到________种基因型的种子。
（2）品尝发现超甜糯性玉米的糯性比预期低，据图分析其原因：__________。如要得到籽粒甜糯比例约
为1∶1的玉米棒，则用于杂交的亲本组合的基因型是________________。
（3）当Sh2基因缺失时，玉米籽粒淀粉含量大量减少未能有效保留水分，导致籽粒成熟后凹陷干瘪，这
表明基因表达产物与性状的关系是_____________。
【答案】20. ①. Sh2sh2Wx1wux1 ②. 9/16 ③. 9
21. ①. 缺失Sh2基因不能合成Sh2酶，无法合成ADP-Glc，支链淀粉合成缺少底物，支链淀粉含量低
②. Sh2sh2wx1wx1×sh2sh2wx1wx1
22. 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状
【解析】
【分析】糯性玉米是支链淀粉高，非糯性是直链淀粉高，据图可知，Sh2酶能够将葡萄糖和果糖转化成
ADP-Glc，从而是果糖和葡萄糖的含量降低，而Wx1酶又能将ADP-Glc转变成直链淀粉，所以纯种非甜糯
性玉米的基因型为Sh2Sh2wx1wx1，纯种超甜非糯玉米的基因型为sh2sh2Wx1Wx1，则F 的基因型为
1
Sh2sh2Wx1wx1。
【小问1详解】
据图可知，Sh2酶能够将葡萄糖和果糖转化成ADP-Glc，从而是果糖和葡萄糖的含量降低，而Wx1酶又能
将ADP-Glc转变成直链淀粉，所以纯种非甜糯性玉米的基因型为Sh2Sh2wx1wx1，纯种超甜非糯玉米的基
因型为sh2sh2Wx1Wx1，则F1的基因型为Sh2sh2Wx1wx1；F 自交，得到的玉米棒籽粒（即F）的甜度糯
1 2
性一般，原因是玉米棒中非甜非糯籽粒的比例约占9/16，根据孟德尔两对相对性状的实验结果可知，F 自
1
交时，F 中Sh2-Wx1-占的比例是9/16，Sh2Sh2Wx1-占的比例是3/16、Sh2-wx1wx1占的比例是3/16、
2sh2sh2wx1wx1占的比例是1/16。F 时可得到9种基因型，我们直接用首字母代替基因，即 Sh2-S，Wx1-
1
W，9种基因型分别是SSWW、SsWW、SSWw、SsWw、SSww、Swww、ssWW、ssWw、ssww。因此以
F1玉米棒的籽粒为种子，通过多年的连续种植、自交、选育，可得到9种基因型的种子。
【小问2详解】
据图可知，糯性玉米的支链淀粉含量高，支链淀粉的合成需要ADP-Glc，而超甜玉米缺失Sh2基因不能合
成Sh2酶，无法合成ADP-Glc，支链淀粉合成缺少底物，支链淀粉含量低，最终导致糯性比较低。如要得
到籽粒甜糯所占比例约为1∶1的玉米棒，亲本需是测交类型的，由此可知亲本的基因型为：
Sh2sh2wx1wx1×sh2sh2wx1wx1。
【小问3详解】
基因控制生物性状的途径有两条，一是基因通过控制酶合成控制代谢过程，进而控制生物的性状，二是基
因通过控制蛋白的结构直接控制生物的性状，据图可知，当Sh2基因缺失时，玉米籽粒淀粉含量大量减少
未能有效保留水分，导致籽粒成熟后凹陷干瘪，这表明基因表达产物与性状的关系是基因通过控制酶的合
成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
21. 阅读资料，回答相关问题。
Ⅰ．几丁质广泛存在于甲壳类动物的外壳、昆虫的外骨骼和真菌的细胞壁中。某些微生物能合成几丁质酶
（胞外酶），使几丁质降解为N-乙酰氨基葡萄糖，然后进一步转化利用。科研人员试图从土壤中筛选出能
高效降解几丁质的菌株，通过微生物培养获得几丁质酶，用于生物防治。
回答下列问题。
（1）在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以________为唯一碳源的固体选择性培养基上筛选目标
菌株。
（2）科研人员筛选出了产几丁质酶的菌株A。将菌株A发酵产生的几丁质酶粗提液加入到盛有马铃薯培
养基的培养皿中，用________________________法分别接种4种病原真菌，以________________代替几丁
质酶粗提液作为对照。结果见下图，几丁质酶粗提液对________的抑菌效果最强（填入病原菌编号）。
Ⅱ．CRISPR/Cas9基因编辑技术可以按照人们的意愿精准剪切、改变任意靶基因的遗传信息，对该研究有突出贡献的科学家被授予2020年诺贝尔化学奖。我国科学家领衔的团队利用CRISPR/Cas9等技术，将人
的亨廷顿舞蹈病致病基因（HTT基因）第1外显子（其中含150个CAG三核苷酸重复序列）“敲入”猪
基因组内，获得了人-猪“镶嵌”HTT基因，利用胚胎工程技术成功地构建了亨廷顿舞蹈病的动物模型。
（3）PCR技术是获得人HTT基因常用的方法，制备PCR反应体系时，向缓冲溶液中分别加入人HTT基
因模板、4种脱氧核糖核苷酸及________________等，最后补足 。
（4）CRISPR/Cas9基因编辑技术中，SgRNA是根据靶基因设计的引导RNA，准确引导Cas9切割与
SgRNA配对的靶基因DNA序列，由此可见，Cas9在功能上属于________酶。与CRISPR/Cas9相比，限制
酶不宜用于基因编辑的原因是_____________。
【答案】21. 几丁质
22. ①. 稀释涂布平板 ②. 等量无菌水 ③. d 23. Taq酶、引物
24. ①. 限制 ②. 限制酶只能识别一种特定的碱基序列，作用对象专一
【解析】
【分析】CRISPR/Cas9基因编辑技术可以按照人们的意愿精准剪切、改变任意靶基因的遗传信息，
CRISPR/Cas9基因编辑技术中，SgRNA是根据靶基因设计的引导RNA，准确引导Cas9切割与SgRNA配
对的靶基因DNA序列，因此比传统的限制酶具有了更大的灵活性，只要能合成出特定的引导RNA就可以
切割任何一种DNA序列。
【小问1详解】
要筛选能高效降解几丁质的菌株，培养基要以几丁质为唯一碳源，使得只有能产生几丁质酶的菌株能够生
存。
【小问2详解】
要观察水解圈来确定抑菌效果，因此要用稀释涂布平板法接种病原真菌。几丁质是真细胞壁的组成成分，
几丁质酶水解了几丁质导致真菌细胞壁不能合成，抑制了真菌的繁殖，对照组实验应满足单一变量原则，
实验组添加几丁质酶，对照组应加入不含几丁质酶粗提液的等量无菌水，对4组实验进行观察比较，d组
水解圈直径/菌落直径最大，即抑制效果最强。
【小问3详解】
进行PCR技术需要满足的条件有：基因模板、4种脱氧核糖核苷酸、引物和Taq酶等。
【
小问4详解】
Cas9可以切割与SgRNA配对的靶基因DNA序列，说明Cas9是一种限制酶。与CRISPR/Cas9相比，限制
酶只能识别和切割特定序列，这一特性决定了其具有作用对象专一的局限性，即只能识别一种特定的碱基
序列。
