专题05 生物变异及进化-【好题汇编】2024年高考生物二模试题分类汇编（北京专用）

专题05 生物的变异及进化 （基础题+验证题+提升题 三位一体） 第一部分 夯实基础 一、单选题 1．（2024·北京海淀·二模）研究者发现一种玉米突变体（S），用S的花粉给野生型二倍体玉米授粉，可结出一定比例的单倍体籽粒。检测所结甲、乙两个籽粒的幼胚中具有相应DNA含量的细胞数目，结果如下图。下列分析不正确的是（　　） A．甲是二倍体幼胚，乙是单倍体幼胚 B．甲、乙两籽粒中都有部分细胞正在进行DNA复制 C．乙中DNA相对含量为200的细胞可能处于有丝分裂前期 D．比较两图可确定单倍体幼胚的染色体来源于S 2．（2024·北京海淀·二模）控制番茄叶型的基因位于6号染色体上。野外发现一株“三体”番茄含有三条6号染色体，其叶型正常。利用该“三体”正常叶番茄与马铃薯叶型的二倍体番茄杂交，F1均为正常叶型。选择F1中的“三体”番茄与二倍体马铃薯叶番茄杂交，后代马铃薯叶植株占1/6.下列相关分析，不正确的是（　　） A．“三体”番茄存在染色体数目变异 B．马铃薯叶型对正常叶型是隐性性状 C．马铃薯叶型番茄的配子含一个染色体组 D．F1中“三体”番茄的配子含三条6号染色体 3．（2024·北京朝阳·二模）育种工作者将异源多倍体小麦的抗叶锈病基因转移到普通小麦，流程如图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。 下列分析不正确的是（    ） A．异源多倍体AABBCC的培育一定要用秋水仙素加倍处理 B．杂交后代①的染色体组成为AABBCD，含有42条染色体 C．通过病菌接种实验处理杂交后代②可以筛选出杂交后代③ D．射线照射利于含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上 4．（2024·北京昌平·二模）大白菜体细胞中有20条染色体，染色体组为AA；芥菜型油菜体细胞中有36条染色体，染色体组为AABB，其中A来源于大白菜，B来源于黑芥。科研人员将大白菜和芥菜型油菜杂交，发现大部分F1的精原细胞减数第一次分裂后期染色体数目大于28条。下列相关推测合理的是（    ） A．F1体细胞中无同源染色体 B．F1体细胞中含有四个染色体组 C．大部分F1减数分裂Ⅰ后期部分姐妹染色单体提前分离 D．大白菜和黑芥可培育出芥菜型油菜，不存在生殖隔离 5．（2024·北京东城·二模）雌性家蚕的性染色体组成为ZW，研究人员使用X射线获得了甲、乙两只雌性突变体，均发生了Z染色体的片段缺失。利用Z染色体上不同区域对应引物进行PCR，部分结果如下图。下列说法错误的是（    ） A．在该实验中X射线用于提高突变率 B．甲与野生型杂交后代中雌性均为野生型 C．乙比甲缺失了更多的Z染色体片段 D．可利用该方法对相关基因进行定位 6．（2024·北京西城·二模）如图为二倍体生物蝗虫精巢中某细胞分裂时的局部显微照片，相关叙述正确的是（    ） A．此刻细胞正处在有丝分裂中期 B．图示两条染色体正在彼此分离 C．姐妹染色单体间发生片段交换 D．图示过程可以增加遗传多样性 7．（2024·北京丰台·二模）鱼类的肌间刺多影响食用体验。r基因是肌间刺形成的关键基因。研究者利用基因组编辑技术对r基因进行编辑，构建了武昌鱼突变体F0代。检测其中54尾发现有6尾出现肌间刺缺失，缺失根数在7~43之间。将这6尾鱼互交得F1代，从5000尾F1中分离得到完全无肌间刺的鱼316尾继续互交。下列说法不正确的是（　　） A．进行基因组编辑的受体细胞是受精卵 B．相对F1代，F2代肌间刺缺失的个体比例上升 C．人工选择使突变的r基因频率不断升高 D．基因组编辑使武昌鱼发生了基因重组 第二部分 效果验证 8．（2024·北京西城·二模）为加速绿色荧光蛋白基因（GFP）进化，快速获得荧光强度更高的GFP蛋白，科研人员将DNA1（编码易错DNA聚合酶）和DNA2共同导入大肠杆菌（如图）。下列说法错误的是（    ）    A．用卡那霉素筛选含DNA1的大肠杆菌 B．易错DNA聚合酶催化GFP基因复制 C．GFP基因在此复制过程中突变率升高 D．连续传代并筛选强荧光菌落加速GFP进化 9．（2024·北京昌平·二模）科研人员发现4-乙烯基苯甲醚（4VA）对不同发育阶段和性别的蝗虫都有很强的吸引力，而且不受自然环境中蝗虫密度的影响。科研人员还在蝗虫触角上找到4VA的特异性嗅觉受体OR35。相关叙述不正确的是（    ） A．根据4VA的结构设计多种类似物，阻止蝗虫的聚集 B．利用4VA诱杀蝗虫，不会改变蝗虫种群的性别比例 C．建立OR35基因缺失的种群，放归环境影响基因频率 D．采用生物防治措施，人工增加环境中蝗虫的天敌数量 10．（2024·北京昌平·二模）南美洲的毒箭蛙和非洲马达加斯加岛的毒箭蛙都以富含有毒生物碱的毒蚁为食物，并且都将有毒生物碱储存在体表的皮囊中，以抵抗天敌。这两种毒箭蛙外表均有鲜明的体色（警戒色）。相关推测不合理的是（    ） A．两种毒箭蛙存在地理隔离 B．毒箭蛙体色形成受环境影响 C．能量由毒蚁流向毒箭蛙 D．警戒色不利于毒箭蛙生存 11．（2024·北京朝阳·二模）我国科学家从低氧、寒冷的青藏高原不同区域30个遗址中，获得97例青藏高原古代人类个体的基因组，追溯了青藏高原人群的演化历史。研究显示在过去的3000年中，EPAS1基因在青藏高原人群中的基因频率迅速升高。下列说法正确的是（    ） A．青藏高原人群与平原人群之间存在生殖隔离 B．EPAS1基因可能是适应平原环境的关键基因 C．高原环境使得EPAS1基因频率发生定向改变 D．该研究为人群演化提供了细胞水平的证据 12．（2024·北京西城·二模）黔金丝猴和藏酋猴为梵净山同域分布的两个物种。为了研究二者的生态位分化关系，在梵净山保护区进行野外监测，调查结果如图。下列相关描述错误的是（    ）    A．梵净山的黔金丝猴和藏酋猴存在生殖隔离 B．结果显示黔金丝猴活动高峰早于藏酋猴约2小时 C．结果表明两种猴在觅食策略上未实现生态位分化 D．每种生物占据相对稳定的生态位是协同进化的结果 二、非选择题 第三部分 强化提升 13．（2024·北京东城·二模）水稻是人类重要的粮食作物之一，种子的胚乳由外向内分别为糊粉层和淀粉胚乳，通常糊粉层为单层活细胞，主要累积蛋白质、维生素等营养物质；淀粉胚乳为死细胞，主要储存淀粉。选育糊粉层加厚的品种可显著提高水稻的营养。 (1)用诱变剂处理水稻幼苗，结穗后按图1处理种子。埃文斯蓝染色剂无法使活细胞着色。用显微镜观察到胚乳中未染色细胞层数 的即为糊粉层加厚的种子，将其对应的含胚部分用培养基培养，筛选获得不同程度的糊粉层加厚突变体tal、ta2等，这说明基因突变具有 的特点。 (2)突变体tal与野生型杂交，继续自交得到F2种子，观察到野生型：突变型=3∶1，说明该性状的遗传遵循基因 定律。利用DNA的高度保守序列作为分子标记对F2植株进行分析后，将突变基因定位于5号染色体上。根据图2推测突变基因最可能位于 附近，对目标区域进行测序比对，发现了突变基因。 (3)由tal建立稳定品系t，检测发现籽粒中总蛋白、维生素等含量均高于野生型，但结实率较低。紫米品系N具有高产等优良性状。通过图3育种方案将糊粉层加厚性状引入品系N中，培育稳定遗传的高营养新品种。 ①补充完成图3育种方案 。 ②运用KASP技术对植物进行检测，在幼苗期提取每株植物的DNA分子进行PCR，加入野生型序列和突变型序列的相应引物，两种引物分别携带红色、蓝色荧光信号特异性识别位点，完成扩增后检测产物的荧光信号（红色、蓝色同时存在时表现为绿色荧光）。图3育种方案中阶段1和阶段2均进行KASP检测，请选择其中一个阶段，预期检测结果并从中选出应保留的植株。 ③将KASP技术应用于图3育种过程，优点是 。 14．（2024·北京丰台·二模）中性粒细胞是白细胞的一种，具有吞噬病原体的能力。分化过程中涉及到多种转录因子的调控，如P蛋白和M蛋白。研究者以斑马鱼（幼体透明）为材料研究二者的关系。 (1)中性粒细胞既参与免疫的第二道防线，也可作为 发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能，参与第三道防线。 (2)为了探究P蛋白对M基因的调控作用，研究者用P基因低表达斑马鱼突变体作为实验材料，利用带有标记的核酸分子探针，通过 技术，在发育3天的胚胎中检测M基因的转录情况，结果如图1所示。实验结果表明P蛋白 M基因的表达。 产生以上结果的原因可能有二： ①P基因减少， ； ②已知M基因是原癌基因，其产生的蛋白质是 所必需的，过表达导致细胞过度增殖，引起阳性细胞数量增加。 请从下列选项中选出实验组材料及结果，为上述结论提供新证据 。 A．野生型 B．P基因低表达突变体 C．导入P基因     D．导入M基因 E.敲低M基因                             F.M基因阳性信号及阳性细胞数量增加 G.M基因阳性信号及阳性细胞数量减少 H.M基因阳性信号及阳性细胞数量不变 (3)为进一步探究P基因调控M基因表达的具体方式，研究者对P蛋白与M基因结合位点进行预测，找出10个可能的位点如图2. 研究者将M基因启动子10个位点分成3个部分，构建3种启动子突变质粒，分别与GFP（绿色荧光蛋白）基因相连接：含有①~⑤多位点突变的A、⑥~⑨多位点突变的B以及⑩号位点突变的C．将三种质粒和无突变的质粒D分别注射到野生型和P基因低表达突变体中，结果发现 ，说明P蛋白通过结合⑩位点，调控M基因的表达，而与其他位点无关。 15．（2024·北京海淀·二模）种子成熟过程受脱落酸（ABA）等植物激素调控。为研究种子成熟的调控机制，研究者以拟南芥为材料进行了实验。 (1)ABA是对植物生长发育起 作用的微量有机物，在种子成熟过程中起重要作用。 (2)研究发现，种子成熟阶段S蛋白和J蛋白均有表达。研究者检测了不同拟南芥种子的成熟程度，结果如图1.根据图分析，S蛋白和J蛋白对种子成熟的调控作用分别是 。 (3)S蛋白可与J蛋白结合。为探究两蛋白在植物体中的作用关系，研究者在纯化的J蛋白溶液中分别加入野生型及S蛋白缺失突变体的种子细胞裂解液，使用药剂M进行相关处理，检测结果如图2.结果说明：S蛋白可使J蛋白 。 (4)检测发现，S蛋白缺失突变体比野生型体内的ABA含量低。编码S蛋白基因的启动子区有转录调控因子T的结合序列，T可被ABA激活。J蛋白也为一种转录调控因子。为研究T、J蛋白对S蛋白基因表达的调控，研究者构建了图3所示质粒并转化烟草叶肉原生质体，实验结果如图4. 图4结果说明： 。 (5)种子成熟对于种子提高萌发活力等具有重要作用。综合上述研究，分析ABA对种子成熟的调控机制 。 16．（2024·北京西城·二模）免疫细胞能识别肿瘤，并浸润其中发挥重要作用。科学家利用免疫细胞这种“归巢性”，实现巨噬细胞“搭便车”的设计，将药物输入到肿瘤内部。 (1)机体识别并清除肿瘤细胞，体现了免疫系统 的功能。TAM是存在于肿瘤中的巨噬细胞，具有极强的“归巢”肿瘤的能力。 (2)金纳米棒（AuNR）是一种光热材料，常用于局部肿瘤治疗，在808nm的激光照射下，产生光热效应，使肿瘤细胞快速死亡。科研人员将AuNR与肿瘤细胞进行孵育，再用紫外光照射，获得了装载AuNR的肿瘤细胞凋亡小体（AuNR/ABs）。 ①研究者对AuNR/ABs的光热性能进行考察，结果如图1。该实验的对照组为 。 ②荧光标记AuNR和AuNR/ABs，分别与TAM进行孵育，检测TAM细胞内的荧光强度，结果如图2。结合图1和图2实验结果，分析凋亡小体作为AuNR载体的优点是 。    (3)为研究利用AuNR/ABs搭乘TAM靶向到肿瘤部位进行治疗的效果。科研人员在小鼠的右下肢皮下接种第一个肿瘤（R），一段时间后在左下肢皮下接种第二个肿瘤（L）模拟肿瘤转移。尾静脉注射相应药物。对右侧肿瘤R进行三次光疗，最后记录两个肿瘤的重量（图3）。结合免疫学原理阐释左侧肿瘤L第4组重量显著减小的主要原因 。    注：CpG 是可激活特异性免疫的佐剂 1组：缓冲液+照光 2组：AuNR-CpG+照光 3组：AuNR/ABs+照光 4组：AuNR-CpG/ABs+照光 5 组：AuNR-CpG/ABs (4)利用上述实验材料研究本免疫疗法对肿瘤复发的抑制效果，请完善实验组设计思路 。 17．（2024·北京西城·二模）科研人员获得了携带两种抗稻瘟病的抗性基因Pib和Pikm的水稻品系——川抗30，以及携带螟虫抗性基因CrylC的水稻品系——昌恢。为获得同时携带抗螟虫基因和两种抗稻瘟病基因的改良株系，开展了相关研究。 (1)水稻的稻瘟病抗性与敏感为一对 。利用川抗30品系与野生型稻瘟病敏感水稻杂交，F1表现为稻瘟病抗性，F1与野生型杂交，子代性状及分离比为 ，证明Pib和Pikm位于非同源染色体上。 (2)吕恢品系水稻在品质和产量上明显优于川抗30，科研人员结合分子标记技术筛选目标基因进行杂交育种，以获得改良优质水稻。请写出制备优质、高产的纯合双抗（抗螟虫和抗稻瘟病）水稻的杂交育种技术路线（总体思路） 。 (3)研究者利用PCR技术检测改良优质水稻中是否含有Pib基因。 ①下表为利用PCR进行检测的反应体系的配方，请将表格补充完整。 PCR反应体系 组分 总体积/10μL 10倍浓缩的扩增缓冲液 1μL i 1.5μL 4种脱氧核苷酸等量混合液（2.5mmol·L-1） 0.5μL 引物I/II（5.0μmol·L-1） 1/1μL Taq DNA聚合酶 0．20μL H2O ii ②图为Pib基因的部分序列。 5'—…AATGCCC…ATGTGGA…—3' 3'—…TTACGGG…TACACCT…—5' 根据图，选择 作为引物对Pib基因进行扩增。 A．5'—…AATGCCC…—3'    B．5'—…TCCACAT…—3' C．5'—…TTACGGG…—3'    D．5'—…ATGTGGA…—3' 研究者最终确定改良优质水稻具备了相关抗性基因，成功培育出优质、高产的双抗水稻。 (4)检测发现本研究获得的优质双抗水稻的部分性状与昌恢品系相比出现株高上升、千粒重下降的现象，但是利用基因定点编辑技术获得的纯合抗性突变株系，其他性状未发生改变，原因可能是 。请从育种的角度对这两种技术进行评价。 18．（2024·北京昌平·二模）褐飞虱和白背飞虱是两种为害水稻的稻飞虱，研究者对二者的种间关系进行了一系列的研究。 (1)褐飞虱和白背飞虱都是通过吸食水稻汁液和在稻株上产卵等方式为害水稻，二者之间存在 关系。 (2)水稻自身可释放挥发物，会影响褐飞虱和白背飞虱的行为。研究者使用下图所示的“H”型嗅觉仪进行实验。 注：“H”型透明封闭装置中，A区放置稻飞虱，B和C区放置不同的水稻苗或土壤 ①实验中水稻挥发物作为 物质发挥作用。 ②在“H”型装置的B和C区放置不同的水稻苗或土壤，A区放置稻飞虱，一段时间后统计两侧的稻飞虱数量，为避免稻飞虱迁飞的影响，可通过 法进行计数。 (3)实验方案及结果如下表。 组别 第一组 第二组 第三组 第四组 A区稻飞虱种类 褐飞虱 白背飞虱 褐飞虱 白背飞虱 B、C区材料 土壤 健康苗 土壤 健康苗 白背飞虱 为害苗 健康苗 褐飞虱 为害苗 健康苗 B、C侧稻飞 虱数量 少 多 少 多 多 少 多 少 注：为害苗是被褐飞虱或白背飞虱吸食过汁液的水稻 ①应增设实验组，其设计方案为 （可用文字或表格表示），结果为B、C两侧稻飞虱数量无显著差异，排除“为害苗对两种稻飞虱的影响无物种差异”的推测。 ②实验结果说明，褐飞虱和白背飞虱的种间关系为 。 (4)进一步研究发现，随着水稻为害程度的增加，稻飞虱会因水稻产生的挥发物改变而避开为害较重的水稻苗，这是稻飞虱与水稻长期 的结果。 19．（2024·北京东城·二模）铝毒害会限制植物生长，对农业和生态安全造成威胁。对植物如何感知铝进而启动抗铝响应开展研究。 (1)无机盐在细胞中大多数以 形式存在，对细胞和生物体的生命活动有重要作用。有些无机盐对细胞有毒害，具有抗性的植物有更多的机会产生后代，经过长期的 ，后代抗性不断增强。 (2)为研究ALR1与植物抗铝性的关系，研究者利用拟南芥进行实验，测量根长并计算相对值，根长相对值=有金属离子处理的根长/无金属离子处理的根长×100%，结果如图1、图2。 综合图1、图2结果，推测 。 (3)植物根分泌的有机酸阴离子能结合并限制铝离子进入根，这是植物抗铝性的核心作用。ALMT1和MATE为有机酸盐外排转运蛋白，在 条件下分别检测野生型、ALR1缺失突变体和ALR1过表达突变体植株根部细胞中相应基因的表达情况，结果表明这两种蛋白参与ALR1介导的抗铝性。 (4)ALMT1和MATE的表达由转录调控因子STOP1控制。检测各组植株中STOP1的mRNA和蛋白含量，由此推测ALR1仅通过抑制STOP1蛋白水解调控植物的抗铝性。请在图3中画出有铝条件下各组的实验结果 。 (5)最终确定ALR1是铝离子受体。除本题中提到的ALR1调控植物抗铝性的信号通路外，还需证明ALR1能 ，才能得出此结论。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 生物的变异及进化 （基础题+验证题+提升题 三位一体） 第一部分 夯实基础 一、单选题 1．（2024·北京海淀·二模）研究者发现一种玉米突变体（S），用S的花粉给野生型二倍体玉米授粉，可结出一定比例的单倍体籽粒。检测所结甲、乙两个籽粒的幼胚中具有相应DNA含量的细胞数目，结果如下图。下列分析不正确的是（　　） A．甲是二倍体幼胚，乙是单倍体幼胚 B．甲、乙两籽粒中都有部分细胞正在进行DNA复制 C．乙中DNA相对含量为200的细胞可能处于有丝分裂前期 D．比较两图可确定单倍体幼胚的染色体来源于S 【答案】D 【分析】有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）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；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、甲中的DNA主要为200和400，为二倍体幼胚，乙中的DNA含量主要为100和200，是单倍体幼胚，A正确； B、甲、乙两籽粒中都有部分细胞处于加倍的过程中，因此都有部分细胞正在进行DNA复制，B正确； C、有丝分裂前期DNA含量加倍，乙为单倍体幼胚，乙中DNA相对含量为200的细胞可能处于有丝分裂前期，C正确； D、比较两图无法确定单倍体幼胚的染色体来源于S还是野生型二倍体，D错误。 故选D。 2．（2024·北京海淀·二模）控制番茄叶型的基因位于6号染色体上。野外发现一株“三体”番茄含有三条6号染色体，其叶型正常。利用该“三体”正常叶番茄与马铃薯叶型的二倍体番茄杂交，F1均为正常叶型。选择F1中的“三体”番茄与二倍体马铃薯叶番茄杂交，后代马铃薯叶植株占1/6.下列相关分析，不正确的是（　　） A．“三体”番茄存在染色体数目变异 B．马铃薯叶型对正常叶型是隐性性状 C．马铃薯叶型番茄的配子含一个染色体组 D．F1中“三体”番茄的配子含三条6号染色体 【答案】D 【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。 【详解】A、“三体”番茄含有三条6号染色体，即6号染色体多了一条，属于染色体数目变异，A正确； B、分析题意，用该“三体”正常叶番茄与马铃薯叶型的二倍体番茄杂交，F1均为正常叶型，说明马铃薯叶型对正常叶型是隐性性状，B正确； C、马铃薯叶型是二倍体生物，体细胞中含有2个染色体组，形成配子时染色体组减半，配子含一个染色体组，C正确； D、F1中“三体”蕃茄与二倍体马铃薯叶番茄杂交，后代马铃薯叶植株占1/6，且正常叶番茄是显性性状，设相关基因是D/d，则三体的基因型是DDd，马铃薯叶型基因型是dd，三体番茄（DDd）产生的配子为D：DD：Dd：d=2：1：2：1，故与马铃薯叶的d组合，产生dd的马铃薯叶占1/6，“三体”蕃茄的配子1条或2条6号染色体，D错误。 故选D。 3．（2024·北京朝阳·二模）育种工作者将异源多倍体小麦的抗叶锈病基因转移到普通小麦，流程如图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组，每组有7条染色体，C染色体组中含携带抗病基因的染色体。 下列分析不正确的是（    ） A．异源多倍体AABBCC的培育一定要用秋水仙素加倍处理 B．杂交后代①的染色体组成为AABBCD，含有42条染色体 C．通过病菌接种实验处理杂交后代②可以筛选出杂交后代③ D．射线照射利于含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上 【答案】A 【分析】杂交后代①由异源多倍体AABBCC与普通小麦AABBDD杂交获得，染色体组为AABBCD，杂交后代①AABBCD与普通小麦AABBDD杂交得到杂交后代②，杂交后代②通过筛选获得杂交后代③。 【详解】A、异源多倍体AABBCC的培育也可以采用两种植物AABB与CC通过植物体细胞杂交的方法获得，A错误； B、杂交后代①由异源多倍体AABBCC与普通小麦AABBDD杂交获得，染色体组为AABBCD，含有6个染色体组，每组有7条染色体，含有42条染色体，B正确； C、杂交后代②通过筛选获得杂交后代③，杂交后代③含有抗病基因的染色体，有抗病性状，因此通过病菌接种实验处理杂交后代②可以筛选出杂交后代③，C正确； D、射线照射可以提高突变率，有利于染色体发生结构变异，含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上，D正确； 故选A。 4．（2024·北京昌平·二模）大白菜体细胞中有20条染色体，染色体组为AA；芥菜型油菜体细胞中有36条染色体，染色体组为AABB，其中A来源于大白菜，B来源于黑芥。科研人员将大白菜和芥菜型油菜杂交，发现大部分F1的精原细胞减数第一次分裂后期染色体数目大于28条。下列相关推测合理的是（    ） A．F1体细胞中无同源染色体 B．F1体细胞中含有四个染色体组 C．大部分F1减数分裂Ⅰ后期部分姐妹染色单体提前分离 D．大白菜和黑芥可培育出芥菜型油菜，不存在生殖隔离 【答案】C 【分析】染色体组：细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组；每个染色体组含有控制该生物性状的全套基因。 【详解】AB、大白菜的染色体组为AA，芥菜型油菜体细胞的染色体组为AABB，二者杂交所产生的F1染色体组为AAB，体细胞中含有同源染色体，含有三个染色体组，AB错误； C、大白菜体细胞中有20条染色体；芥菜型油菜体细胞中有36条染色体，大白菜和芥菜型油菜杂交，F1中含有的染色体数为28，而依据题干信息，发现大部分F1的精原细胞减数第一次分裂后期染色体数目大于28条，说明大部分F1减数分裂Ⅰ后期部分姐妹染色单体提前分离，C正确； D、大白菜和黑芥可培育出芥菜型油菜，利用的是植物体细胞杂交技术，大白菜和黑芥存在生殖隔离，D错误。 故选C。 5．（2024·北京东城·二模）雌性家蚕的性染色体组成为ZW，研究人员使用X射线获得了甲、乙两只雌性突变体，均发生了Z染色体的片段缺失。利用Z染色体上不同区域对应引物进行PCR，部分结果如下图。下列说法错误的是（    ） A．在该实验中X射线用于提高突变率 B．甲与野生型杂交后代中雌性均为野生型 C．乙比甲缺失了更多的Z染色体片段 D．可利用该方法对相关基因进行定位 【答案】C 【分析】1、基因位于性染色体上，所以遗传上总是和性别相关联，这种现象叫做伴性遗传。 2、染色体变异包括染色体结构变异(重复、 缺失、易位、倒位)和染色体数目变异。 【详解】A、X射线属于物理因素，可诱发变异，在该实验中X射线用于提高突变率，A正确； B、甲是Z染色体上发生了片段缺失，野生型家蚕的两条Z染色体都是正常的，因此甲与野生型杂交后代中雌性含有一条正常的Z染色体和一条缺失片段的Z染色体，表现为野生型，B正确； C、根据图示，区域Ⅰ和Ⅲ中突变乙含有和野生型相同的片段，而突变甲不含相应的片段，区域Ⅱ中突变甲和乙都不含相应片段，因此甲比乙缺失了更多的Z染色体片段，C错误； D、缺失的Z染色体片段会导致相应基因缺失，从而使雌蚕发生表型上相应变化，因此可利用该方法对相关基因进行定位，D正确。 故选C。 6．（2024·北京西城·二模）如图为二倍体生物蝗虫精巢中某细胞分裂时的局部显微照片，相关叙述正确的是（    ） A．此刻细胞正处在有丝分裂中期 B．图示两条染色体正在彼此分离 C．姐妹染色单体间发生片段交换 D．图示过程可以增加遗传多样性 【答案】D 【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。 【详解】AC、据图可知，该细胞正在发生同源染色体的非姐妹染色体单体间的交叉互换，属于减数第一次分裂前期，AC错误； B、图示中的两条染色体属于同源染色体，同源染色体的分离发生于减数第一次分裂的后期，图示为前期，B错误； D、可遗传的变异可以增加遗传的多样性，可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，图示表示的是同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，本质为基因重组，所以可以增加遗传的多样性，D正确。 故选D。 7．（2024·北京丰台·二模）鱼类的肌间刺多影响食用体验。r基因是肌间刺形成的关键基因。研究者利用基因组编辑技术对r基因进行编辑，构建了武昌鱼突变体F0代。检测其中54尾发现有6尾出现肌间刺缺失，缺失根数在7~43之间。将这6尾鱼互交得F1代，从5000尾F1中分离得到完全无肌间刺的鱼316尾继续互交。下列说法不正确的是（　　） A．进行基因组编辑的受体细胞是受精卵 B．相对F1代，F2代肌间刺缺失的个体比例上升 C．人工选择使突变的r基因频率不断升高 D．基因组编辑使武昌鱼发生了基因重组 【答案】D 【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因。基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合，包括两种类型： ①自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合。 ②交叉互换型：减数第一次分裂前期（四分体），基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。 【详解】A、根据题意，利用基因组编辑技术对r基因进行编辑，构建了武昌鱼突变体F0代，因此基因组编辑的受体细胞应该是受精卵， A 正确； B、54尾鱼中6尾鱼中出现肌间刺缺失，缺失根数在7~43之间，相互交配产生的F1中5000尾鱼出现了316尾完全无肌间刺，说明相对F0代，F1代肌间刺缺失的个体比例上升，如果继续将这316尾完全无肌间刺的鱼进行交配，可以推测F2中肌间刺缺失个体的比例上升，B 正确； C、根据选项B，在互交以后，人工选择使突变的 r 基因频率不断升高， C正确； D、基因组编辑使武昌鱼发生了基因突变， D错误。 故选D。 第二部分 效果验证 8．（2024·北京西城·二模）为加速绿色荧光蛋白基因（GFP）进化，快速获得荧光强度更高的GFP蛋白，科研人员将DNA1（编码易错DNA聚合酶）和DNA2共同导入大肠杆菌（如图）。下列说法错误的是（    ）    A．用卡那霉素筛选含DNA1的大肠杆菌 B．易错DNA聚合酶催化GFP基因复制 C．GFP基因在此复制过程中突变率升高 D．连续传代并筛选强荧光菌落加速GFP进化 【答案】A 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取；（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感受态细胞法；（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】A、由图可知，卡那霉素抗性基因与GFP基因融合到DNA2上后导入大肠杆菌，因此用用卡那霉素筛选含DNA2的大肠杆菌，A错误； B、易错DNA聚合酶能催化DNA的复制，即能催化GFP基因复制，B正确； C、GFP基因在此复制时双螺旋被破坏，容易受内外因素的影响而发生突变，使其突变的频率升高，C正确； D、连续传代并筛选，逐代淘汰，就会筛选出荧光菌落，从而加速GFP进化，D正确。 故选A。 9．（2024·北京昌平·二模）科研人员发现4-乙烯基苯甲醚（4VA）对不同发育阶段和性别的蝗虫都有很强的吸引力，而且不受自然环境中蝗虫密度的影响。科研人员还在蝗虫触角上找到4VA的特异性嗅觉受体OR35。相关叙述不正确的是（    ） A．根据4VA的结构设计多种类似物，阻止蝗虫的聚集 B．利用4VA诱杀蝗虫，不会改变蝗虫种群的性别比例 C．建立OR35基因缺失的种群，放归环境影响基因频率 D．采用生物防治措施，人工增加环境中蝗虫的天敌数量 【答案】A 【分析】种群的数量特征有种群密度，出生率和死亡率，迁入率和迁出率，年龄组成（年龄结构），性别比例。迁入率和迁出率，出生率和死亡率决定种群数量的变化，但年龄组成（年龄结构）是通过影响出生率和死亡率影响数量变化的，性别比例通过影响出生率影响数量变化的。 【详解】A、分析题意，应根据4VA的结构设计拮抗剂，减少4VA与嗅觉受体结合，阻止飞蝗的聚集，A错误； B、4VA对不同发育阶段和性别的蝗虫都有很强的吸引力，故利用4VA诱杀蝗虫，不会改变蝗虫种群的性别比例，B正确； C、OR35基因会使无法合成嗅觉受体OR35，所以无法对4VA反应，不能聚集，建立OR35基因缺失的种群，放归环境影响基因频率，C正确； D、采用生物防治措施，人工增加环境中蝗虫的天敌数量可以减少蝗虫数量，且不污染环境，D正确。 故选A。 10．（2024·北京昌平·二模）南美洲的毒箭蛙和非洲马达加斯加岛的毒箭蛙都以富含有毒生物碱的毒蚁为食物，并且都将有毒生物碱储存在体表的皮囊中，以抵抗天敌。这两种毒箭蛙外表均有鲜明的体色（警戒色）。相关推测不合理的是（    ） A．两种毒箭蛙存在地理隔离 B．毒箭蛙体色形成受环境影响 C．能量由毒蚁流向毒箭蛙 D．警戒色不利于毒箭蛙生存 【答案】D 【分析】具有警戒色的生物会向其他的生物发出不能捕食的信息，警戒色属于物理信息。 【详解】A、根据题意可知，两种毒箭蛙生活的地域不同，一种生活在南美洲，一种生活在非洲马达加斯加岛，因此两种毒箭蛙存在地理隔离，A不符合题意； B、毒箭蛙体色形成是环境选择的结果，因此毒箭蛙体色形成受环境影响，B不符合题意； C、两种毒箭蛙都以富含有毒生物碱的毒蚁为食物，因此能量由毒蚁流向毒箭蛙，C不符合题意； D、两种毒箭蛙外表均有鲜明的体色（警戒色），可以警示天敌自己不能被捕食，因此警戒色有利于毒箭蛙生存，D符合题意。 故选D。 11．（2024·北京朝阳·二模）我国科学家从低氧、寒冷的青藏高原不同区域30个遗址中，获得97例青藏高原古代人类个体的基因组，追溯了青藏高原人群的演化历史。研究显示在过去的3000年中，EPAS1基因在青藏高原人群中的基因频率迅速升高。下列说法正确的是（    ） A．青藏高原人群与平原人群之间存在生殖隔离 B．EPAS1基因可能是适应平原环境的关键基因 C．高原环境使得EPAS1基因频率发生定向改变 D．该研究为人群演化提供了细胞水平的证据 【答案】C 【分析】现代生物进化理论的基本观点：①种群是生物进化的基本单位，②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。③其中突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。 【详解】A、青藏高原人群与平原人群为同一物种，不存在生殖隔离，A错误； B、在过去的3000年中，EPAS1基因在青藏高原人群中的基因频率迅速升高，由此说明EPAS1基因可能是适应高原环境的关键基因，B错误； C、自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，高原环境使得EPAS1基因频率发生定向改变，C正确； D、该研究为人群演化提供了分子水平的证据，D错误。 故选C。 12．（2024·北京西城·二模）黔金丝猴和藏酋猴为梵净山同域分布的两个物种。为了研究二者的生态位分化关系，在梵净山保护区进行野外监测，调查结果如图。下列相关描述错误的是（    ）    A．梵净山的黔金丝猴和藏酋猴存在生殖隔离 B．结果显示黔金丝猴活动高峰早于藏酋猴约2小时 C．结果表明两种猴在觅食策略上未实现生态位分化 D．每种生物占据相对稳定的生态位是协同进化的结果 【答案】C 【分析】生态位：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，称为这个物种的生态位。 【详解】A、黔金丝猴和藏酋猴为梵净山同域分布的两个物种，不同物种之间存在生殖隔离，因此梵净山的黔金丝猴和藏酋猴存在生殖隔离，A正确； B、根据左图可知，黔金丝猴在上午10点相对活动强度最大，藏酋猴在上午12点相对活动强度最大，因此黔金丝猴活动高峰早于藏酋猴约2小时，B正确； C、根据左图可知，黔金丝猴和藏酋猴活动时间不完全相同，根据右图可知，黔金丝猴在树上采食行为占比大于藏酋猴，而地上采食则相反，因此两种猴在觅食策略上实现了生态位分化，C错误； D、不同物种间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化，群落中每种生物占据相对稳定的生态位是协同进化的结果，D正确。 故选C。 二、非选择题 第三部分 强化提升 13．（2024·北京东城·二模）水稻是人类重要的粮食作物之一，种子的胚乳由外向内分别为糊粉层和淀粉胚乳，通常糊粉层为单层活细胞，主要累积蛋白质、维生素等营养物质；淀粉胚乳为死细胞，主要储存淀粉。选育糊粉层加厚的品种可显著提高水稻的营养。 (1)用诱变剂处理水稻幼苗，结穗后按图1处理种子。埃文斯蓝染色剂无法使活细胞着色。用显微镜观察到胚乳中未染色细胞层数 的即为糊粉层加厚的种子，将其对应的含胚部分用培养基培养，筛选获得不同程度的糊粉层加厚突变体tal、ta2等，这说明基因突变具有 的特点。 (2)突变体tal与野生型杂交，继续自交得到F2种子，观察到野生型：突变型=3∶1，说明该性状的遗传遵循基因 定律。利用DNA的高度保守序列作为分子标记对F2植株进行分析后，将突变基因定位于5号染色体上。根据图2推测突变基因最可能位于 附近，对目标区域进行测序比对，发现了突变基因。 (3)由tal建立稳定品系t，检测发现籽粒中总蛋白、维生素等含量均高于野生型，但结实率较低。紫米品系N具有高产等优良性状。通过图3育种方案将糊粉层加厚性状引入品系N中，培育稳定遗传的高营养新品种。 ①补充完成图3育种方案 。 ②运用KASP技术对植物进行检测，在幼苗期提取每株植物的DNA分子进行PCR，加入野生型序列和突变型序列的相应引物，两种引物分别携带红色、蓝色荧光信号特异性识别位点，完成扩增后检测产物的荧光信号（红色、蓝色同时存在时表现为绿色荧光）。图3育种方案中阶段1和阶段2均进行KASP检测，请选择其中一个阶段，预期检测结果并从中选出应保留的植株。 ③将KASP技术应用于图3育种过程，优点是 。 【答案】(1) 增多 不定向性 (2) 分离 M83 (3) 阶段1：检测结果出现红色和绿色荧光，保留出现绿色荧光信号的植株。阶段2：检测结果出现红色、绿色和蓝色荧光，保留出现蓝色荧光信号的植株 在幼苗期即可测定基因型，准确保留目标植株，加快育种进程 【分析】基因突变： ⑴概念：是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变叫基因突变； ⑵特点： ①普遍性：生物界中普遍存在； ②随机性：生物个体发育的任何时期和任何部位都有可能发生； ③低频性：突变频率很低； ④有害性：一般是有害的，少数是有利的； ⑤不定向性：可以产生一个以上的等位基因。 【详解】（1）由题意可知，通常糊粉层为单层活细胞，选育糊粉层加厚的品种是活细胞且细胞层数增多了，因此要选择的糊粉层加厚的种子应为显微镜观察到胚乳中未染色细胞层数增多的种子；将其对应的含胚部分用培养基培养，筛选获得不同程度的糊粉层加厚突变体tal、ta2等，这说明基因突变具有不定向性的特点； （2）突变体tal与野生型杂交，继续自交得到F2种子，观察到野生型：突变型=3：1，说明该性状的遗传遵循基因分离定律；根据图2推测突变基因最可能位于发生重组个体数较少的区域附近，即M83附近，对目标区域进行测序比对，发现了突变基因； （3）①要通过图3的育种方案（杂交育种），首先是选择亲本杂交获得F1，让F1代与品系N回交获得F2，让F2代自交得到植株2，对植株2进行品质检测，最终挑选出稳定遗传的高营养新品种，育种方案如图所示： ； ②图3育种方案中阶段1和阶段2均进行KASP检测，阶段1：检测结果出现红色和绿色荧光，保留出现绿色荧光信号的植株；阶段2：检测结果出现红色、绿色和蓝色荧光，保留出现蓝色荧光信号的植株； ③将KASP技术应用于图3育种过程，优点是在幼苗期即可测定基因型，准确保留目标植株，加快育种进程。 14．（2024·北京丰台·二模）中性粒细胞是白细胞的一种，具有吞噬病原体的能力。分化过程中涉及到多种转录因子的调控，如P蛋白和M蛋白。研究者以斑马鱼（幼体透明）为材料研究二者的关系。 (1)中性粒细胞既参与免疫的第二道防线，也可作为 发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能，参与第三道防线。 (2)为了探究P蛋白对M基因的调控作用，研究者用P基因低表达斑马鱼突变体作为实验材料，利用带有标记的核酸分子探针，通过 技术，在发育3天的胚胎中检测M基因的转录情况，结果如图1所示。实验结果表明P蛋白 M基因的表达。 产生以上结果的原因可能有二： ①P基因减少， ； ②已知M基因是原癌基因，其产生的蛋白质是 所必需的，过表达导致细胞过度增殖，引起阳性细胞数量增加。 请从下列选项中选出实验组材料及结果，为上述结论提供新证据 。 A．野生型 B．P基因低表达突变体 C．导入P基因     D．导入M基因 E.敲低M基因                             F.M基因阳性信号及阳性细胞数量增加 G.M基因阳性信号及阳性细胞数量减少 H.M基因阳性信号及阳性细胞数量不变 (3)为进一步探究P基因调控M基因表达的具体方式，研究者对P蛋白与M基因结合位点进行预测，找出10个可能的位点如图2. 研究者将M基因启动子10个位点分成3个部分，构建3种启动子突变质粒，分别与GFP（绿色荧光蛋白）基因相连接：含有①~⑤多位点突变的A、⑥~⑨多位点突变的B以及⑩号位点突变的C．将三种质粒和无突变的质粒D分别注射到野生型和P基因低表达突变体中，结果发现 ，说明P蛋白通过结合⑩位点，调控M基因的表达，而与其他位点无关。 【答案】(1)抗原呈递细胞 (2) 核酸分子杂交 抑制 P蛋白减少，对M基因的抑制作用下降，从而导致M基因过表达 细胞正常生长和增殖 BCG (3)注射A、B、D质粒的野生型细胞中荧光强度小于突变体，注射C质粒的野生型与突变体荧光强度相差不大，且亮度较高。 【分析】据题意可知，中性粒细胞是白细胞的一种，具有吞噬病原体的能力，说明其既参与免疫的第二道防线，也可作为抗原呈递细胞发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能。据图1可知，突变体（P基因低表达）M基因阳性较强，说明P蛋白抑制M基因的表达。 【详解】（1）据题意可知，中性粒细胞是白细胞的一种，具有吞噬病原体的能力，说明其既参与免疫的第二道防线，也可作为抗原呈递细胞发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能，参与第三道防线。 （2）利用带有标记的核酸分子探针，检测特定基因的转录情况，该技术为核酸分子杂交，其原理是碱基互补配对原则。据图1可知，突变体（P基因低表达）M基因阳性较强，说明P蛋白抑制M基因的表达。 ①P基因低表达，可能导致P蛋白减少，对M基因的抑制作用下降，从而导致M基因过表达。 ②原癌基因是调控细胞正常生长和增殖的必要基因，说明其产生的蛋白质是调控细胞正常生长和增殖必需蛋白。 为了验证上述结论，可将P基因导入P基因低表达突变体，导入P基因前后进行对比，若较导入P基因前，M基因阳性信号及阳性细胞数量减少，即可得到验证，BCG正确。 故选BCG。 （3）由（2）可知，P蛋白抑制M基因的表达，若注射A、B、D质粒（⑩号位点正常）的野生型细胞中荧光强度小于突变体，注射C质粒（⑩号位点突变）的野生型与突变体荧光强度相差不大，且亮度较高，则可说明P蛋白通过结合⑩位点，调控M基因的表达，而与其他位点无关。 15．（2024·北京海淀·二模）种子成熟过程受脱落酸（ABA）等植物激素调控。为研究种子成熟的调控机制，研究者以拟南芥为材料进行了实验。 (1)ABA是对植物生长发育起 作用的微量有机物，在种子成熟过程中起重要作用。 (2)研究发现，种子成熟阶段S蛋白和J蛋白均有表达。研究者检测了不同拟南芥种子的成熟程度，结果如图1.根据图分析，S蛋白和J蛋白对种子成熟的调控作用分别是 。 (3)S蛋白可与J蛋白结合。为探究两蛋白在植物体中的作用关系，研究者在纯化的J蛋白溶液中分别加入野生型及S蛋白缺失突变体的种子细胞裂解液，使用药剂M进行相关处理，检测结果如图2.结果说明：S蛋白可使J蛋白 。 (4)检测发现，S蛋白缺失突变体比野生型体内的ABA含量低。编码S蛋白基因的启动子区有转录调控因子T的结合序列，T可被ABA激活。J蛋白也为一种转录调控因子。为研究T、J蛋白对S蛋白基因表达的调控，研究者构建了图3所示质粒并转化烟草叶肉原生质体，实验结果如图4. 图4结果说明： 。 (5)种子成熟对于种子提高萌发活力等具有重要作用。综合上述研究，分析ABA对种子成熟的调控机制 。 【答案】(1)调节 (2)促进、抑制 (3)降解 (4)T蛋白与S蛋白基因的启动子结合，促进S基因的表达，而J基因抑制T蛋白与S蛋白基因启动子的结合 (5)ABA激活T蛋白，T蛋白促进S蛋白合成，S蛋白可使抑制种子成熟的J蛋白降解，从而促进种子成熟 【分析】1、植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。2、脱落酸的作用：抑制细胞分裂，抑制植物的生长，也能抑制种子的萌发；促进叶和果实的衰老和脱落。 【详解】（1）ABA是植物激素，在植物生长发育过程中起调节作用。 （2）S蛋白缺失，种子成熟程度低，因此S蛋白促进种子成熟，而J蛋白过表达植株种子成熟度低，因此J蛋白抑制种子成熟。 （3）药剂M抑制蛋白质的降解，结合图示可知，S蛋白缺失的裂解液与J蛋白融合，J蛋白的含量多于与野生型的融合，说明J蛋白会被S蛋白降解。 （4）质粒1+2组作为对照，与1+2组相比，1+3组中T基因表达T蛋白，使得LUC/REN荧光强度比值明显增大，且REN、LUC不受T蛋白的影响，说明T蛋白能与S蛋白基因启动子结合，从而使得LUC增多，而1+4组与1+3+4组均与1+2组相同，说明第四组表达的J蛋白会抑制T蛋白与S蛋白基因启动子的结合，抑制LUC的合成。 （5）ABA激活T蛋白，T蛋白可与S蛋白的启动部位结合，启动S基因的表达，S蛋白增多，S蛋白可使J蛋白降解，而J蛋白抑制种子成熟，因此S蛋白可促进种子成熟，即ABA促进种子成熟。 16．（2024·北京西城·二模）免疫细胞能识别肿瘤，并浸润其中发挥重要作用。科学家利用免疫细胞这种“归巢性”，实现巨噬细胞“搭便车”的设计，将药物输入到肿瘤内部。 (1)机体识别并清除肿瘤细胞，体现了免疫系统 的功能。TAM是存在于肿瘤中的巨噬细胞，具有极强的“归巢”肿瘤的能力。 (2)金纳米棒（AuNR）是一种光热材料，常用于局部肿瘤治疗，在808nm的激光照射下，产生光热效应，使肿瘤细胞快速死亡。科研人员将AuNR与肿瘤细胞进行孵育，再用紫外光照射，获得了装载AuNR的肿瘤细胞凋亡小体（AuNR/ABs）。 ①研究者对AuNR/ABs的光热性能进行考察，结果如图1。该实验的对照组为 。 ②荧光标记AuNR和AuNR/ABs，分别与TAM进行孵育，检测TAM细胞内的荧光强度，结果如图2。结合图1和图2实验结果，分析凋亡小体作为AuNR载体的优点是 。    (3)为研究利用AuNR/ABs搭乘TAM靶向到肿瘤部位进行治疗的效果。科研人员在小鼠的右下肢皮下接种第一个肿瘤（R），一段时间后在左下肢皮下接种第二个肿瘤（L）模拟肿瘤转移。尾静脉注射相应药物。对右侧肿瘤R进行三次光疗，最后记录两个肿瘤的重量（图3）。结合免疫学原理阐释左侧肿瘤L第4组重量显著减小的主要原因 。    注：CpG 是可激活特异性免疫的佐剂 1组：缓冲液+照光 2组：AuNR-CpG+照光 3组：AuNR/ABs+照光 4组：AuNR-CpG/ABs+照光 5 组：AuNR-CpG/ABs (4)利用上述实验材料研究本免疫疗法对肿瘤复发的抑制效果，请完善实验组设计思路 。 【答案】(1)免疫监视 (2) 缓冲液和AuNR 与AuNR相比，ABs包裹的AuNR光热性能未发生改变，但增强了吞噬细胞对其的吞噬作用 (3)TAM能将AuNR/ABs靶向带到R瘤中，光疗导致R瘤温度上升使肿瘤细胞裂解；在CpG的参与下，肿瘤细胞裂解释放的抗原有效激活机体细胞免疫，产生的活化细胞毒性T细胞经循环系统到达L瘤，对其杀伤。 (4)进行三次光疗→相同部位接种第二个肿瘤→记录第二个肿瘤的体积/重量 【分析】1、机体排除外来抗原性异物属于免疫防御功能；机体清除衰老或损伤的细胞，进行自身调节，维持内环境稳态属于免疫自稳功能；机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生属于免疫监视功能。 2、机体特异性免疫分为体液免疫和细胞免疫。B细胞激活后可以产生抗体，由于抗体存在于体液中，所以这种主要靠抗体“作战”的方式称为体液免疫；当病原体进入细胞内部，就要靠T细胞直接接触靶细胞来“作战”，这种方式称为细胞免疫。 【详解】（1）机体识别和清除突变细胞，防止肿瘤发生属于免疫系统的免疫监视功能。 （2）①本实验目的为研究AuNR/ABs的光热性能，因此需要缓冲液组做空白对照，用已知的光热材料AuNR做条件对照。 ②由图1可知，AuNR/ABs组的溶液温度与AuNR组相同，说明凋亡小体作为AuNR的载体并不会影响其光热性能；由图2可知，AuNR/ABs组细胞内荧光强度明显高于AuNR组，说明凋亡小体能促进吞噬细胞对AuNR/ABs的吞噬作用。 （3）结合小问（2），ABs能促进吞噬细胞对AuNR/ABs的吞噬作用，使吞噬细胞能利用其极强的“归巢”能力携带更多的AuNR/ABs靶向运输至R瘤，利用光热效应使肿瘤细胞裂解，同时该组添加了CPG，在CPG的参与下，肿瘤细胞裂解释放的抗原能有效激活机体细胞免疫，使机体产生更多活化的细胞毒性T细胞，活化的细胞毒性T细胞经循环系统运输至全身，在L瘤处因为肿瘤细胞携带相同抗原而被细胞毒性T细胞杀伤裂解。 （4）欲研究三次光疗对肿瘤复发的抑制效果，即研究通过三次光疗使肿瘤重量明显减小的前提下，当肿瘤组织再次生长后的重量变化，即思路为：进行三次光疗→相同部位接种第二个肿瘤→记录第二个肿瘤的体积/重量。 17．（2024·北京西城·二模）科研人员获得了携带两种抗稻瘟病的抗性基因Pib和Pikm的水稻品系——川抗30，以及携带螟虫抗性基因CrylC的水稻品系——昌恢。为获得同时携带抗螟虫基因和两种抗稻瘟病基因的改良株系，开展了相关研究。 (1)水稻的稻瘟病抗性与敏感为一对 。利用川抗30品系与野生型稻瘟病敏感水稻杂交，F1表现为稻瘟病抗性，F1与野生型杂交，子代性状及分离比为 ，证明Pib和Pikm位于非同源染色体上。 (2)吕恢品系水稻在品质和产量上明显优于川抗30，科研人员结合分子标记技术筛选目标基因进行杂交育种，以获得改良优质水稻。请写出制备优质、高产的纯合双抗（抗螟虫和抗稻瘟病）水稻的杂交育种技术路线（总体思路） 。 (3)研究者利用PCR技术检测改良优质水稻中是否含有Pib基因。 ①下表为利用PCR进行检测的反应体系的配方，请将表格补充完整。 PCR反应体系 组分 总体积/10μL 10倍浓缩的扩增缓冲液 1μL i 1.5μL 4种脱氧核苷酸等量混合液（2.5mmol·L-1） 0.5μL 引物I/II（5.0μmol·L-1） 1/1μL Taq DNA聚合酶 0．20μL H2O ii ②图为Pib基因的部分序列。 5'—…AATGCCC…ATGTGGA…—3' 3'—…TTACGGG…TACACCT…—5' 根据图，选择 作为引物对Pib基因进行扩增。 A．5'—…AATGCCC…—3'    B．5'—…TCCACAT…—3' C．5'—…TTACGGG…—3'    D．5'—…ATGTGGA…—3' 研究者最终确定改良优质水稻具备了相关抗性基因，成功培育出优质、高产的双抗水稻。 (4)检测发现本研究获得的优质双抗水稻的部分性状与昌恢品系相比出现株高上升、千粒重下降的现象，但是利用基因定点编辑技术获得的纯合抗性突变株系，其他性状未发生改变，原因可能是 。请从育种的角度对这两种技术进行评价。 【答案】(1) 相对性状 稻瘟病抗性：敏感=3：1 (2)川抗30与昌恢杂交获得F1，F1与昌恢回交获得F2，利用分子标记技术筛选含有Pib和Pikm2基因的植株继续回交昌恢，重复筛选和回交步骤，将Fn所得植株自交，筛选Pib和Pikm2纯合的植株。 (3) 改良优质水稻的DNA 4.8μL A和B (4)与稻瘟病抗性基因在同一条染色体上的基因也被保留下来 杂交育种技术简单，但育种周期长；基因编辑技术育种周期短，可定向改变生物的性状，但是技术难度高，存在“脱靶”等潜在风险 【分析】基因工程的基本操作程序： 第一步：目的基因的获取； 第二步：基因表达载体的构建（核心） 1、目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。2、组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。 第三步：将目的基因导入受体细胞 1、转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。2、常用的转化方法：将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术，方法的受体细胞多是受精卵。 第四步：目的基因的检测和表达将目的基因导入细菌：感受态细胞法：用Ca2+处理细胞使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。1、首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因。2、其次还要检测目的基因是否转录出mRNA。3、最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是采用抗原—抗体杂交技术。 【详解】（1）水稻的稻瘟病抗性与敏感为一对相对性状，同一性状的不同表现形式。假设两种抗性基因Pib和Pikm，分别用A，a和B、b表示，位于非同源染色体上，符合自由组合定律。利用川抗30品系与野生型稻瘟病敏感水稻杂交，F1表现为稻瘟病抗性，说明抗性基因是由显性基因控制A、B控制的，F1的基因型为AaBb，与野生型的基因型为aabb杂交，后代的基因型为AaBb，aaBb，Aabb，aabb，性状及分离比为稻瘟病抗性：敏感=3：1。 （2）制备优质、高产的纯合双抗（抗螟虫和抗稻瘟病），杂交育种的总体思路为：川抗30与昌恢杂交获得F1，F1与昌恢回交获得F2，利用分子标记技术筛选含有Pib和Pikm2基因的植株继续回交昌恢，重复筛选和回交步骤，将Fn所得植株自交，筛选Pib和Pikm2纯合的植株。 （3）①PCR进行检测的反应体系的配方缺少目的基因，因此i改良优质水稻的DNA，反应体系总体积10μL-1-1.5-0.5-1-1-0.2=4.8μL，因此水ii为4.84.8μL。 ②根据已知Pib基因的部分序列以及双链DNA分子的结构特点（反向平行），再结合DNA复制（PCR中）的特点，即子链合成的方向是从5′到3′，应选择引A和B物进行PCR扩增，故选A和B。 （4）基因定点编辑技术获得的纯合抗性突变株系与稻瘟病抗性基因在同一条染色体上的基因也被保留下来,因此其他性状未发生改变。杂交育种和基因编辑技术育种都有优缺点，杂交育种技术简单，但育种周期长；基因编辑技术育种周期短，可定向改变生物的性状，但是技术难度高，存在“脱靶”等潜在风险。 18．（2024·北京昌平·二模）褐飞虱和白背飞虱是两种为害水稻的稻飞虱，研究者对二者的种间关系进行了一系列的研究。 (1)褐飞虱和白背飞虱都是通过吸食水稻汁液和在稻株上产卵等方式为害水稻，二者之间存在 关系。 (2)水稻自身可释放挥发物，会影响褐飞虱和白背飞虱的行为。研究者使用下图所示的“H”型嗅觉仪进行实验。 注：“H”型透明封闭装置中，A区放置稻飞虱，B和C区放置不同的水稻苗或土壤 ①实验中水稻挥发物作为 物质发挥作用。 ②在“H”型装置的B和C区放置不同的水稻苗或土壤，A区放置稻飞虱，一段时间后统计两侧的稻飞虱数量，为避免稻飞虱迁飞的影响，可通过 法进行计数。 (3)实验方案及结果如下表。 组别 第一组 第二组 第三组 第四组 A区稻飞虱种类 褐飞虱 白背飞虱 褐飞虱 白背飞虱 B、C区材料 土壤 健康苗 土壤 健康苗 白背飞虱 为害苗 健康苗 褐飞虱 为害苗 健康苗 B、C侧稻飞 虱数量 少 多 少 多 多 少 多 少 注：为害苗是被褐飞虱或白背飞虱吸食过汁液的水稻 ①应增设实验组，其设计方案为 （可用文字或表格表示），结果为B、C两侧稻飞虱数量无显著差异，排除“为害苗对两种稻飞虱的影响无物种差异”的推测。 ②实验结果说明，褐飞虱和白背飞虱的种间关系为 。 (4)进一步研究发现，随着水稻为害程度的增加，稻飞虱会因水稻产生的挥发物改变而避开为害较重的水稻苗，这是稻飞虱与水稻长期 的结果。 【答案】(1)（种间）竞争 (2) （化学）信息 拍照计数（或减少样本量，肉眼观察计数，多次重复） (3) 第五组A区放褐飞虱，B、C区分别放置褐飞虱为害苗和健康苗，第六组A区放白背飞虱，B、C区分别放置白背飞虱为害苗和健康苗 原始合作 (4)协同进化 【分析】种间关系： ①捕食：一种生物以另外一种为食的现象； ②寄生：一种生物从另一种生物的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象； ③竞争：两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象； ④原始合作：两种生物共同生活在一起时，双方都彼此受益，但分开后，各自也能独立生活； ⑤互利共生：两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利。 【详解】（1）依题意，“褐飞虱和白背飞虱都是通过吸食水稻汁液和在稻株上产卵等方式为害水稻”，可知二者争夺食物和空间，因此，二者之间存在竞争关系。 （2）①依题意，水稻自身释放挥发物，影响褐飞虱和白背飞虱的行为，由此可知，该物质是信息分子，通过传递信息发挥作用。 ②依题意，“H”型装置为透明装置，可透过装置观察或计数内部稻飞虱。为避免稻飞虱迁飞的影响，可通过拍照方法计数（或减少样本量，肉眼观察计数，多次重复）。 （3）①实验的目的是探究水稻自身释放的挥发物，影响褐飞虱和白背飞虱的行为，故实验自变量为稻飞虱种类及B、C两侧所加水稻苗或土壤。根据实验的自变量，还应增设两个实验组：第五组A区放褐飞虱，B、C区分别放置褐飞虱为害苗和健康苗，第六组A区放白背飞虱，B、C区分别放置白背飞虱为害苗和健康苗。 ②据表分析，第一、二组实验中稻飞虱都可依赖健康水稻生活；第三组实验中白背飞虱为害苗会吸引褐飞虱，第四组实验中褐飞虱为害苗人去吸引白背飞虱。由此可知，褐飞虱和白背飞虱的种间关系为原始合作。 （4）依题意，随着水稻为害程度的增加，稻飞虱会因水稻产生的挥发物改变而避开为害较重的水稻苗，可知这是稻飞虱与水稻长期协同进化的结果。 19．（2024·北京东城·二模）铝毒害会限制植物生长，对农业和生态安全造成威胁。对植物如何感知铝进而启动抗铝响应开展研究。 (1)无机盐在细胞中大多数以 形式存在，对细胞和生物体的生命活动有重要作用。有些无机盐对细胞有毒害，具有抗性的植物有更多的机会产生后代，经过长期的 ，后代抗性不断增强。 (2)为研究ALR1与植物抗铝性的关系，研究者利用拟南芥进行实验，测量根长并计算相对值，根长相对值=有金属离子处理的根长/无金属离子处理的根长×100%，结果如图1、图2。 综合图1、图2结果，推测 。 (3)植物根分泌的有机酸阴离子能结合并限制铝离子进入根，这是植物抗铝性的核心作用。ALMT1和MATE为有机酸盐外排转运蛋白，在 条件下分别检测野生型、ALR1缺失突变体和ALR1过表达突变体植株根部细胞中相应基因的表达情况，结果表明这两种蛋白参与ALR1介导的抗铝性。 (4)ALMT1和MATE的表达由转录调控因子STOP1控制。检测各组植株中STOP1的mRNA和蛋白含量，由此推测ALR1仅通过抑制STOP1蛋白水解调控植物的抗铝性。请在图3中画出有铝条件下各组的实验结果 。 (5)最终确定ALR1是铝离子受体。除本题中提到的ALR1调控植物抗铝性的信号通路外，还需证明ALR1能 ，才能得出此结论。 【答案】(1) 离子 自然选择 (2)ALR1可特异性提高植物的抗铝性 (3)有铝、无铝 (4) (5)与铝离子特异性结合 【分析】由图1可知，较无铝处理而言，在有铝处理情况下，ALR1过表达突变体的根长相对值降低最小，其次是野生型，最次是ALR1缺失突变体，由图2可知，较无金属离子处理而言，铜等金属离子处理导致野生型和ALR1缺失突变体根长相对值减小相差不大。 【详解】（1）无机盐在细胞中大多数以离子形式存在。在长期的自然选择过程中，生物与环境协同进化，不断发展，所以植物对无机盐的毒害作用抗性会不断增强。 （2）由图1可知，较无铝处理而言，在有铝处理情况下，ALR1过表达突变体的根长相对值降低最小，其次是野生型，最次是ALR1缺失突变体，由图2可知，较无金属离子处理而言，铜等金属离子处理导致野生型和ALR1缺失突变体根长相对值减小相差不大，结合上述结果可得，ALR1可特异性提高植物的抗铝性，对其他金属离子的抗性不强。 （3）据题意可知，可在无铝和有铝条件下分别检测野生型、ALR1缺失突变体和ALR1过表达突变体植株根部细胞中ALMT1和MATE对应基因的表达情况，可推知这两种蛋白参与ALR1介导的抗铝性。 （4）ALR1仅通过抑制STOP1蛋白水解调控植物的抗铝性，说明STOP1基因可以正常表达，三者STOP1mRNA相对含量几乎不变，ALR1缺失突变体因ALR1的抑制作用减弱，STOP1蛋白水解较多，其相对含量较低，ALR1过表达突变体的STOP1蛋白水解明显受到抑制，其相对含量较高。其结果如下图所示：    （5）若ALR1是铝离子受体，则其发挥作用的前提是二者特异性结合。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$