精品解析：北京市第八十中学2024--2025学年高三上学期9月月考生物试题

北京市第八十中2024-2025学年第一学期9月月考 高三生物 一、单项选择题 （每题2分，共30分） 1. 如图是浆细胞的电镜图，下列描述错误的是（ ） A. 1具有单层膜包被，在浆细胞中大量存在 B. 2所示细胞器的内膜上可消耗氧气生成水 C. 3与细胞器膜、细胞膜在结构和功能上紧密联系 D. 抗体从合成到分泌，依次经过核糖体、1、2和细胞膜 2. 下列对醋酸杆菌和酵母菌的比较，正确的是（ ） A. 遗传物质都是DNA B. 都可进行有丝分裂 C. 都能在线粒体内将丙酮酸氧化分解生成CO2和H2O D. 基因的转录和翻译都一定发生在同一空间和时间 3. 下图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。下列相关叙述正确的是（　　） A. 蔗糖水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输 B. 单糖一定是逆浓度梯度转运至薄壁细胞 C. ATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输 D. 蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞 4. 研究者利用含过氧化氢酶的新鲜红薯片做了两组实验，结果如下。相关分析不正确的是（ ） 实验一 温度 0℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 氧气增加量cm· g-1 H2O2溶液 0.03 0.05 034 1.15 1.67 H2O2溶液+红薯片 1.61 1.69 3.15 4.92 287 A. 实验一中，H2O2溶液组的作用是消除H2O2自然分解引起的误差 B. 实验二中，pH偏高或偏低均会引起过氧化氢酶的活性下降 C. 温度为0℃和pH=3的条件下酶活性都很低但空间结构稳定 D. 由实验结果不能确定红薯过氧化氢酶的最适温度和最适pH 5. 研究者测定了野生型和气孔发育不良突变体拟南芥在不同光强下CO2，吸收速率，结果如图所示。下列叙述不正确的是（ ） A. 无光照时突变体呼吸速率与野生型基本相同 B. 野生型和突变体均在光强为Р时开始进行光合作用 C. 光强度大于250μmol·m-2·s-1时，单位时间内突变体有机物的积累量小于野生型 D. 光强为Q时，二者光合速率的差异可能主要是由于二氧化碳浓度引起的 6. 为探究SV4蛋白在细胞分裂中的作用，研究者抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程，发现细胞分裂的前期到后期的时间显著延长，显微镜下观察纺锤体及染色体如下图，相关推测不合理的是（ ） A. 照片中的细胞处于有丝分裂中期 B. 染色体的正确分配依赖星射线牵引 C. SV4蛋白在有丝分裂期间含量增多 D. SV4低表达通过影响染色体复制从而延长细胞周期 7. 下列关于细胞的癌变、衰老和凋亡过程的叙述，正确的是（ ） A. 都是由某些基因发生突变引起的 B. 都涉及到某些特定基因的表达 C. 都对个体的生长发育起有害作用 D. 都是细胞生命历程的必经过程 8. 某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如下，图中A/a、B/b表示染色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是（ ） A. 该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原因之一 B. 图中非姐妹染色单体发生交换，基因A和基因B发生了重组 C. 等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂 D. 该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞 9. 黑尿症是一种遗传病，患者体内缺乏尿黑酸氧化酶，使尿黑酸在人体内积累，尿液中含有尿黑酸。如图是黑尿症患者家族的家系图。以下叙述不正确的是（ ） A. 黑尿症由常染色体上的隐性基因控制 B. Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个正常女儿的概率为1/2 C. 这体现基因通过控制酶的合成进而控制性状 D. 可在人群中随机抽样调查黑尿症的发病率 10. 燕麦颖色受两对等位基因控制，用纯种黄颖与纯种黑颖杂交，F1全为黑颖，F1自交产生的F2中，黑颖∶黄颖∶白颖＝12∶3∶1。下列有关分析正确的是（ ） A. F2中的黑颖有4种基因型 B. 对F1中的黑颖测交，后代黄颖比例约占1/2 C. F2中的黄颖自交，后代不会发生性状分离 D. 控制燕麦颖色的基因位于非同源染色体上 11. DNA准确地自我复制是物种保持稳定性的需要。当一个错误配对的碱基掺入新合成的DNA链时，错配修复蛋白能对其进行识别和校正（如图）。新合成的DNA链较易产生切口，这些切口为错配修复蛋白提供了定位信号。下列叙述错误的是（ ） A. 错配后DNA结构发生扭曲利于错配修复蛋白识别 B. 若不校正，下次复制后会产生两个突变DNA分子 C. DNA聚合酶和DNA连接酶都催化磷酸二酯键的形成 D. 若错配修复蛋白空间结构异常，有可能引发细胞癌变 12. 科研人员利用农杆菌转化法将抗病毒蛋白基因C导入番木瓜，培育出转基因抗病番木瓜，Ti质粒如图所示。下列叙述，正确的是（ ） A. 农杆菌的拟核DNA与番木瓜基因发生重组 B. 构建重组质粒需要限制酶和DNA聚合酶 C. 含重组Ti质粒的农杆菌具有四环素抗性 D. 转基因抗病番木瓜不具有卡那霉素抗性 13. 辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。下列表述正确的是（ ） A. 实现①过程的条件是外植体细胞发生基因突变 B. ①过程受外源激素的调控，②过程受内源激素的调控 C. 获得脱毒苗常用的外植体是成熟的根和茎，脱毒苗具有更强的抗病毒能力 D. 通过细胞培养获得辣椒素过程可不需要实现细胞的全能性 14. 噬菌体展示技术（如图）可将某些蛋白质呈递至噬菌体表面，便于对目标蛋白进行筛选、鉴定。以下对该技术的分析错误的是（ ） A. 建立噬菌体展示库需限制性内切核酸酶和DNA连接酶 B. 可利用抗原—抗体杂交技术筛选目标蛋白 C. 可用动物细胞做宿主培养噬菌体 D. 该技术可用于获得与抗原亲和力更强的抗体及其基因 15. 下列高中生物学实验操作可以达成其目的的是（ ） A. 在含 DNA 的滤液中加入2mol/L 的NaCl 溶液, 去除杂质并析出DNA B. 用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离 C. 向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境 D. 对外植体进行消毒以杜绝接种过程中的微生物污染 二、非选择题 （共70分） 16. 氧化应激是中枢神经系统损伤后产生的继发性损伤之一，过多的活性氧使神经元中高尔基体结构不稳定，表现为长度增加，进而影响其功能。科研人员对相关机制进行了研究。 （1）神经元中的高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行_______。当神经元受损时，高尔基体还可以形成囊泡，修补神经元的断端细胞膜，这一功能与高尔基体膜具有_______的结构特点有关。 （2）Src蛋白分布于高尔基体等处，参与细胞内信号转导。科研人员使用H2O2构建氧化应激神经元模型进行相关实验，并在_______下观察、测定并统计各组高尔基体的平均长度，结果如下图。 结果表明_______。 （3）ANLN是分布于高尔基体膜上的蛋白质，其作用是保持高尔基体的结构稳定。科研人员设计了可以特异性干扰ANLN基因表达的RNA片段（ANIi）和无关RNA片段。 ①已知ANLN基因转录的mRNA的部分序列为：5’-GCU CAC ACU UCU CAC CAA U-3’，推测导入大鼠神经元的ANIi与无关RNA序列分别为_______（从下列选项中选择）。 A． 3’-AAG AGG CUU GCA CAG UGC A-5’ B． 3’-CGA GUG UGA AGA GUG GUU A-5’ C． 3’-UAU CGG AGU GUG UUA-5’ ②科研人员利用该干扰技术，探究在氧化应激状态下，Src与ANLN的上下游调控关系。请在（2）实验的基础上补充设计3组实验，并选择相应的材料及处理方式填入下表。 组号 ④ ⑤ ⑥ 材料及处理 _______ _______ _______ 检测指标 高尔基体的平均长度 a．正常神经元 b． H2O2氧化损伤神经元 c． SA d． ANIi e．无关RNA 实验结果说明Src通过调控ANLN稳定高尔基体结构。 （4）综合上述研究结果，请提出一种治疗中枢神经损伤后氧化应激的可行措施________。 17. 高温胁迫会导致水稻严重减产。已知D1是光反应过程中的重要蛋白，为增强水稻应对高温胁迫的能力，科研人员将其叶绿体中编码D1蛋白的基因psbA转入水稻染色体DNA上，人为建立D1蛋白的补充途径，获得了产量显著提高的纯合R品系水稻。 （1）光合色素通常与D1蛋白结合形成位于类囊体膜上的光合复合体PSⅡ，用于吸收、传递和转化________。 （2）科研人员检测了野生型和R品系水稻在不同温度条件下D1蛋白的含量，结果如下图所示。 ①据图可知，高温胁迫会导致水稻细胞中________，而转入psbA基因可以________。 ②为证明R品系水稻细胞中表达的D1蛋白能正确定位到类囊体膜上，从a～h中选择字母填入下表横线处，补充实验设计。 a．常温 b．高温 c．加入双缩脲试剂 d．加入与psbA mRNA互补的小RNA（用于干扰基因表达） e．加入胶体金标记的D1蛋白抗体 f．紫色的深浅 g．D1蛋白的含量 h．类囊体膜上胶体金的数量 组别 实验材料 温度条件 实验处理 检测指标 1 野生型水稻 _______ 加入胶体金标记的D1蛋白抗体 _______ 2 R品系水稻 高温 _______ 科研人员通过该实验证实了D1蛋白的定位正确，支持此结论的实验结果应为________。 （3）请结合光合作用的原理推测高温胁迫下R品系水稻产量提升的原因。________。 （4）从遗传育种角度分析，科研人员将psbA基因转入细胞核，而非叶绿体的优势是________。 18. 一种源自水稻的RDR蛋白具有抑制人类癌细胞的作用，我国科研人员对此展开研究。 （1）在多种癌细胞中，一种小RNA——miRNA的表达量明显下降，导致细胞周期失控，最终使癌细胞具有_________的特点。 （2）科研人员通过转基因技术将水稻的RDR基因分别转入人类癌细胞和正常细胞中表达，统计细胞周期不同时期的细胞比例，结果如图1． 2组转入空质粒的目的是_______。据图1可得出的结论是______。 （3）研究发现，正常细胞miRNA的3'末端有2个碱基（2-nt），而癌细胞中则大量积累3'末端短一个碱基（1-nt）的异常miRNA．miRNA必须与A蛋白结合才能发挥作用。科研人员利用癌细胞探究RDR蛋白的作用，得到图2、3和4所示结果。 ①图2结果显示，_______。 ②请结合图1~4，解释RDR蛋白抑制人类癌细胞增殖的作用机理：______。 19. 紫花苜蓿是畜牧业重要的饲料来源，但易受平头刺盘孢菌(一种真菌)等病原体侵害。拟筛选能抑制平头刺盘孢菌的微生物，并探究其机理，为进一步生产应用提供依据。 （1）从健康苜蓿根部采集10g土壤样品，加入90mL________制备土壤悬液，进行梯度稀释后取10-8浓度的样品悬液，采用________法接种至细菌LB培养基中培养。长出单菌落后，将形态不同的单菌落进行分离并纯培养，得到多种纯化的待测菌。 （2）筛选目标菌：拓取直径6mm的平头刺盘孢菌菌饼，置于实验平板中心，在菌饼周围四个十字位点接种纯化后的待测细菌（图1），于25℃培养箱中培养7天，通过测定菌饼直径并计算抑菌率，筛选得到目标菌X。 ① 该实验应以________的平板为对照。 ② 若对照菌饼直径为R（mm），实验菌饼直径为r（mm），则菌落生长抑制率为________×100%。 （3）初步鉴定表明菌株X为一种芽孢杆菌。研究者推测，X可能产生了某种抑菌活性物质来抑制病原菌的生长。芽孢杆菌产生的抑菌物种类繁多，可分为挥发性物质和非挥发性物质。为探究X产生的抑菌物的种类，进行实验，处理如下表，结果如图2。 培养皿 A1 B1 A2 B2 左侧 加入细菌LB培养基 ？ ？ 小孔中加入培养过X的无菌滤液 右侧 相同位置接种等量平头刺盘孢菌 A1、B1右侧和A2、B2均加入真菌马铃薯琼脂培养基 ① B1左侧处理应为________，A2左侧小孔中应加入________。 ② 分析图2结果，研究者得出结论：X产生的抑菌物为一种非挥发性物质。得出结论的依据是________。 20. 野生型果蝇眼色是暗红色，暗红色源自于棕色素与朱红色素的叠加。棕色素与朱红色素的合成分别受B/b、N/n基因的控制。 （1）品系甲为一种棕色素与朱红色素合成均受抑制的白眼纯合突变体。 ①研究人员用品系甲与野生型果蝇进行正反交实验，所得均为暗红眼。推测控制眼色色素合成的两对基因均位于__________（填“常”或“性”）染色体上，品系甲的基因型为___________。 ②进一步将个体与品系甲进行正反交实验，所得的表现型如下表所示。 杂交组合 父本 母本 表现型及比例 Ⅰ 品系甲 暗红眼∶白眼 Ⅱ 品系甲 暗红眼∶棕色眼∶朱红眼∶白眼 根据的表现型及比例，推测这两对基因的位置关系是____________。根据表中数据，推测组合Ⅰ与组合Ⅱ的表现型及比例不同的原因是____________。 （2）多次重复上述杂交组合Ⅰ时，发现极少数实验中所得全为暗红眼，而重复杂交组合Ⅱ，所得的表现型及比例不变。初步推测有个别雄蝇所产生的携带____________基因的精子不育，这种雄蝇被称为雄蝇T。 （3）野生型果蝇及品系甲均为基因纯合子，研究人员发现雄蝇T的一个基因突变为SD基因，SD基因编码G蛋白，G蛋白可与特定的DNA序列结合，导致精子不育。 ①据此判断SD基因相对于基因为____________（填“显性”或“隐性”）。 ②研究人员将雄蝇T与品系甲杂交，选取子代中的雄果蝇与品系甲雌果蝇杂交，所得后代全为暗红眼，由此推测SD基因与B/b、N/n基因在染色体上的位置关系为____________。 ③进一步用射线照射雄蝇T，得到一只变异的雄蝇X，两者体内部分染色体及等位基因（SD、）如下图所示。将X与品系甲的雌果蝇杂交，所得子代全为雌果蝇，且暗红眼与白眼比例约为1∶1．据此推测，精子不育现象与染色体上一段DNA序列r有关（其在同源染色上相同位置对应的序列记为R），请在雄蝇X的图中标注序列r和序列R可能的位置____________。 （4）在雄蝇T的次级精母细胞中均可检测到蛋白G，且次级精母细胞数目与普通雄蝇无显著差异。推测雄蝇T特定类型精子不育的机理是____________。 21. 学习以下材料，回答（1）~（4）题。 蛋白相互作用的研究 蛋白相互作用是指蛋白质之间相互结合并发挥特定的生物学功能的现象，是生物分子之间交互作用的重要形式。IKK 复合体由IKKα、IKKβ和 NEMO 三个亚基组成，细胞周期调控激酶 PLK1是一种催化蛋白质磷酸化的酶。PLK1 可通过磷酸化 IKKβ抑制IKK复合体的活化，为研究 PLK1 与 IKK 的互作，进而确定IKK 的作用机制，进行了如下实验。 研究人员通过免疫共沉淀技术进行研究。该技术的原理是，在细胞内如果 A蛋白能够与B蛋白结合，若用预先固定在琼脂糖珠子上的蛋白A 的抗体去沉淀 A蛋白，则B也会一起沉淀下来。通过检测沉淀中是否存在B蛋白，即可确定 A和B蛋白是否存在相互作用。研究人员向人胚肾 H细胞中转入分别含有Flag—PLK1融合基因和Myc-NEMO融合基因的表达载体，将细胞裂解后，用含有抗 Flag 抗体的琼脂糖珠子进行沉淀。检测细胞裂解液和沉淀中蛋白情况，结果如图 1。用同样方法研究了 PLK1 与 IKKα、IKKβ相互作用的情况，结果如图2。 Pull-down实验也是研究蛋白质相互作用的方法。将细胞裂解，获得含有待测蛋白的细胞裂解液。在体外，利用一种带有特定蛋白标签（如GST）的纯化融合蛋白作为钓饵，与细胞裂解液温育，然后用可结合蛋白标签的琼脂糖珠将融合蛋白沉淀回收，利用抗体检测并鉴定沉淀中的蛋白。研究人员利用该技术验证了PLK1与NEMO的相互作用情况，结果见图3。 利用上述两种技术，研究人员初步确定了PLK1发挥作用的分子机制。 （1）Flag-PLK1融合基因在转录时，Flag基因和PLK1基因共用同一个_____和终止子，翻译时所用起始密码子和终止密码子_____。 （2）分析免疫共沉淀结果可知，研究人员通过_____技术检测相关蛋白互作情况，对细胞裂解液进行检测的目的是_____。免疫共沉淀实验结果表明_____。 （3）根据 Pull--down 实验结果推测 PLK1 不能与 NEMO 直接结合。请补充Pull-down实验的操作步骤（从下列选项中选择）：纯化_____蛋白→将含有_____基因的表达载体导入大肠杆菌中→将纯化的蛋白与大肠杆菌裂解液混合温育→用相应的琼脂糖凝胶沉淀→对裂解液和沉淀进行抗体检测和鉴定。 A.GST-PLK1 B.His-PLK1 C.GST-NEMO D.His-NEMO E.GST （4）依据免疫共沉淀和Pull-down实验的结果，请尝试解释PLK1蛋白作用于IKK复合体的机制_____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市第八十中2024-2025学年第一学期9月月考 高三生物 一、单项选择题 （每题2分，共30分） 1. 如图是浆细胞的电镜图，下列描述错误的是（ ） A. 1具有单层膜包被，在浆细胞中大量存在 B. 2所示细胞器的内膜上可消耗氧气生成水 C. 3与细胞器膜、细胞膜在结构和功能上紧密联系 D. 抗体从合成到分泌，依次经过核糖体、1、2和细胞膜 【答案】D 【解析】 【分析】图示为浆细胞结构模型图，1为内质网，单层膜结构；2为线粒体，双层膜结构。细胞核由核膜、染色质、核仁等结构组成，是遗传信息库，也是细胞代谢和遗传的控制中心。 【详解】A、1为内质网，单层膜结构，在浆细胞中大量存在，A正确； B、2为线粒体，有氧呼吸第三阶段发生的场所为线粒体内膜，需要氧的参与，与[H]结合生成水，释放能量，B正确； C、细胞核由核膜、染色质、核仁等结构组成，是遗传信息库，也是细胞代谢和遗传的控制中心；细胞核与细胞质通过核孔可以相互沟通，核膜与内质网膜、细胞膜等相互连接构成细胞完整的“生物膜系统”，C正确； D、抗体是以突触小泡的形式分泌到细胞外的，依次经过核糖体，内质网，高尔基体，细胞膜，D错误。 故选D。 2. 下列对醋酸杆菌和酵母菌的比较，正确的是（ ） A. 遗传物质都是DNA B. 都可进行有丝分裂 C. 都能在线粒体内将丙酮酸氧化分解生成CO2和H2O D. 基因的转录和翻译都一定发生在同一空间和时间 【答案】A 【解析】 【分析】原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核；原核细胞的最常见的增殖方式是二分裂；原核细胞只有核糖体一种细胞器。但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构，也含有核酸和蛋白质等物质。 【详解】A、醋酸杆菌属于原核生物，酵母菌属于真核生物，二者的遗传物质都是DNA，A正确； B、醋酸杆菌属于原核生物，原核生物不能进行有丝分裂，B错误； C、醋酸杆菌属于原核生物，其细胞中不含线粒体，C错误； D、醋酸杆菌中没有细胞核，只有拟核，因此在原核细胞中可以边转录边翻译，转录和翻译发生在同一空间和时间，而酵母菌转录主要在细胞核中进行，翻译在细胞质中进行，转录和翻译发生的空间和时间不同，D错误。 故选A。 3. 下图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。下列相关叙述正确的是（　　） A. 蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输 B. 单糖一定是逆浓度梯度转运至薄壁细胞 C. ATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输 D. 蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞 【答案】A 【解析】 【分析】题图分析：图中伴胞细胞中蔗糖通过胞间连丝顺浓度梯度运进筛管细胞；而蔗糖要运进薄壁细胞需要将蔗糖水解成单糖并通过转运载体才能运输，并且也是顺浓度梯度进行运输。 【详解】A、蔗糖在筛管细胞中被蔗糖水解酶水解，从而使筛管细胞中的蔗糖浓度小于伴胞，伴胞中的蔗糖就可以从胞间连丝顺浓度梯度流入筛管中，A正确； B、蔗糖在筛管细胞中降解为单糖，所以筛管细胞中的单糖浓度大于薄壁细胞，所以单糖顺浓度梯度转运至薄壁细胞，B错误； C、蔗糖是顺浓度梯度通过胞间连丝进入筛管的，该过程不需要消耗能量，所以ATP生成抑制剂不会直接抑制题中蔗糖的运输，C错误； D、结合图示可知，蔗糖水解产生的单糖通过单糖转运载体转运至薄壁细胞，D错误。 故选A。 4. 研究者利用含过氧化氢酶的新鲜红薯片做了两组实验，结果如下。相关分析不正确的是（ ） 实验一 温度 0℃ 30℃ 40℃ 50℃ 60℃ 氧气增加量cm· g-1 H2O2溶液 0.03 0.05 0.34 1.15 1.67 H2O2溶液+红薯片 1.61 1.69 3.15 4.92 2.87 A. 实验一中，H2O2溶液组的作用是消除H2O2自然分解引起的误差 B. 实验二中，pH偏高或偏低均会引起过氧化氢酶的活性下降 C. 温度为0℃和pH=3的条件下酶活性都很低但空间结构稳定 D. 由实验结果不能确定红薯过氧化氢酶的最适温度和最适pH 【答案】C 【解析】 【分析】表一看出，随着温度的升高，红薯片中过氧化氢酶的活性先升高，后降低，实验二中随着pH升高，酶的活性先升高，后降低。 【详解】A、实验一没有加入红薯片，即没有过氧化氢酶，作为空白对照，消除H2O2自然分解引起的误差，A正确； B、从图中可以看出，pH偏高或偏低均会引起过氧化氢酶的活性下降，造成氧气生成总量降低，B正确； C、低温抑制酶的活动，而过酸或过碱的情况造成酶的空间结构改变，从而失活，因此pH=3的条件下酶空间结构改变，C错误； D、题中实验只能确定最适温度在40~60℃，最适pH在6~8，不能确定红薯过氧化氢酶的最适温度和最适pH，D正确。 故选C。 5. 研究者测定了野生型和气孔发育不良突变体拟南芥在不同光强下CO2，吸收速率，结果如图所示。下列叙述不正确的是（ ） A. 无光照时突变体呼吸速率与野生型基本相同 B. 野生型和突变体均在光强为Р时开始进行光合作用 C. 光强度大于250μmol·m-2·s-1时，单位时间内突变体有机物的积累量小于野生型 D. 光强为Q时，二者光合速率的差异可能主要是由于二氧化碳浓度引起的 【答案】B 【解析】 【分析】在没有光照时，植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，此时CO2的吸收量为负值，随着光照强度的增强，植物开始进行光合作用，但由于这时的光照强度弱，植物的光合作用强度小于呼吸作用，从外观来看，植物的CO2仍是负值，再随着光照强度的增强，植物的光合作用强度等于植物的呼吸作用，这时植物CO2的吸收值为零，然后再随着光照强度的增加，植物的光合作用强度大于呼吸作用，植物的CO2吸收值为正，最后当光照强度达到某一值时，随着光照强度的增加，植物的光合作用不再发生变化，这时植物的光合作用达到了最大值。 【详解】A、由曲线图可以看出无光照时，两曲线合成一条曲线，表明无光照时突变体呼吸速率与野生型基本相同，A正确； B、P点是野生型和突变体光合作用强度和呼吸作用强度相等的点，野生型和突变体在光照强度为P点前就已开始进行光合作用，B错误； C、从图中可以看出，光照强度大于250μmol•m-2•s-1时，突变型净光合作用小于野生型，所以单位时间内有机物的积累量突变体小于野生型，C正确； D、由于突变体的气孔发育不良，影响了植物对CO2的吸收。结合图像所给信息可知，光照强度为Q时，野生型的光合作用强度比突变型的大，可能是由于突变体的气孔小于野生型，造成突变型对外界CO2的吸收量不足引起的，D正确。 故选B。 6. 为探究SV4蛋白在细胞分裂中的作用，研究者抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程，发现细胞分裂的前期到后期的时间显著延长，显微镜下观察纺锤体及染色体如下图，相关推测不合理的是（ ） A. 照片中的细胞处于有丝分裂中期 B. 染色体的正确分配依赖星射线牵引 C. SV4蛋白在有丝分裂期间含量增多 D. SV4低表达通过影响染色体复制从而延长细胞周期 【答案】D 【解析】 【分析】连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次 分裂完成时为止，为一个细胞周期，包括分裂间期和分裂期。 【详解】A、据图可知，每条染色体的着丝粒两侧，都有星射线附着在上面，每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上。因此，照片中的细胞处于有丝分裂中期的推测合理，A不符合题意； B、有丝分裂后期，每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，由星射线丝牵引着分别向细胞的两极移动，结果是细胞的两极各有一套染色体。因此，染色体的正确分配依赖星射线牵引的推测合理，B不符合题意； C、依题意，抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程发现细胞分裂前期到后期的时间显著延长，说明SV4蛋白在细胞分裂过程中起了作用。在分裂间期，细胞中完成DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期作准备。因此，SV4蛋白在有丝分裂期间含量增多的推测合理，C不符合题意； D、依题意，抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程发现细胞分裂前期到后期的时间显著延长，说明SV4在细胞分裂期起作用，而染色体复制在分裂间期进行。因此，SV4低表达通过影响染色体复制从而延长细胞周期的说法不合理，D符合题意。 故选D。 7. 下列关于细胞的癌变、衰老和凋亡过程的叙述，正确的是（ ） A. 都是由某些基因发生突变引起的 B. 都涉及到某些特定基因的表达 C. 都对个体的生长发育起有害作用 D. 都是细胞生命历程的必经过程 【答案】B 【解析】 【分析】1、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。 2、衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。 3、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，其中原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。 【详解】A、细胞的癌变是由基因突变引起的，而衰老和凋亡不是，A错误； B、细胞的癌变、衰老和凋亡过程中都涉及到某些特定基因的表达，B正确； C、在个体发育中，细胞癌变对机体是有害的，而细胞的衰老和凋亡都是正常的生命现象，对机体是有利的，C错误； D、细胞癌变是细胞畸形分化的结果，不是细胞生命历程的必经过程，D错误。 故选B。 8. 某哺乳动物的一个初级精母细胞的染色体示意图如下，图中A/a、B/b表示染色体上的两对等位基因。下列叙述错误的是（ ） A. 该细胞发生的染色体行为是精子多样性形成的原因之一 B. 图中非姐妹染色单体发生交换，基因A和基因B发生了重组 C. 等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂 D. 该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞 【答案】B 【解析】 【分析】题图分析，细胞中的同源染色体上的非姐妹染色单体正在进行交换，发生于减数第一次分裂前期。 【详解】A、该细胞正在发生交叉互换，原来该细胞减数分裂只能产生AB和ab两种精细胞，经过交叉互换，可以产生AB、Ab、aB、ab四种精细胞，所以交叉互换是精子多样性形成的原因之一，A正确； B、图中非姐妹染色单体发生交换，基因A和基因b，基因a和B发生了重组，B错误； C、由于发生交叉互换，等位基因的分离可发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂，C正确； D、该细胞减数分裂完成后产生AB、aB、Ab、ab四种基因型的精细胞，且比例均等，D正确。 故选B。 9. 黑尿症是一种遗传病，患者体内缺乏尿黑酸氧化酶，使尿黑酸在人体内积累，尿液中含有尿黑酸。如图是黑尿症患者家族的家系图。以下叙述不正确的是（ ） A. 黑尿症由常染色体上的隐性基因控制 B. Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个正常女儿的概率为1/2 C. 这体现基因通过控制酶的合成进而控制性状 D. 可在人群中随机抽样调查黑尿症的发病率 【答案】B 【解析】 【分析】基因控制生物性状的途径有两条：一是通过控制酶的合成来控制代谢过程从而控制性状，二是通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状。 【详解】A、分析题图可知，Ⅰ-3和Ⅰ-4正常，但是其女儿Ⅱ-2和儿子Ⅱ-5患病，符合“无中生有为隐性，生女患病为常隐”，由此可知，黑尿症由常染色体上的隐性基因控制，A正确； B、设控制黑尿症的基因为a，Ⅱ-1正常，Ⅱ-2患病，且Ⅲ-3和Ⅲ-4患病，由此可知Ⅱ-1的基因型为Aa，Ⅱ-2的基因型为aa，则Ⅱ-1和Ⅱ-2再生一个正常女儿的概率为1/21/2=1/4，B错误； C、据题意可知，黑尿症患者是由缺乏尿黑酸氧化酶引起的，说明基因通过控制酶的合成控制代谢，进而间接控制性状，C正确； D、调查单基因遗传病的发病率一般在自然人群中随机抽样调查计算，D正确。 故选B 10. 燕麦颖色受两对等位基因控制，用纯种黄颖与纯种黑颖杂交，F1全为黑颖，F1自交产生的F2中，黑颖∶黄颖∶白颖＝12∶3∶1。下列有关分析正确的是（ ） A. F2中的黑颖有4种基因型 B. 对F1中的黑颖测交，后代黄颖比例约占1/2 C. F2中的黄颖自交，后代不会发生性状分离 D. 控制燕麦颖色的基因位于非同源染色体上 【答案】D 【解析】 【分析】分析题文：已知黑颖（B）和黄颖（A）为显性，只要B存在，植株就表现为黑颖，所以黑颖的基因组成为__B_，黄颖的基因组成为A_bb，白颖的基因组成为aabb，现用纯种黄颖与纯种黑颖杂交，F1全为黑颖，F1自交产生的F2中，黑颖：黄颖：白颖=12：3：1，这是“9：3：3：1”的变式，说明这两对基因的遗传遵循基因自由组合定律，F1的基因型为AaBb，亲代黑颖的基因型为aaBB，黄颖的基因型为AAbb。 【详解】A、亲代黑颖的基因型为aaBB，黄颖的基因型为AAbb，F1的基因型为AaBb，F2中的黑颖的基因型为AABB、AaBB、AaBb、AABb、aaBB、aaBb，有6种基因型，A错误； B、F1的基因型为AaBb，进行测交，后代的基因型及比例为AaBb：aaBb：Aabb：aabb=1：1：1：1，黄颖比例约占1/4，B错误； C、F2中的黄颖的基因型AAbb、Aabb，Aabb进行自交，会出现性状分离，C错误； D、F1自交产生的F2中，黑颖：黄颖：白颖=12：3：1，这是“9：3：3：1”的变式，说明这两对基因的遗传遵循基因自由组合定律，说明控制燕麦颖色的基因位于两对非同源染色体上，D正确。 故选D。 11. DNA准确地自我复制是物种保持稳定性的需要。当一个错误配对的碱基掺入新合成的DNA链时，错配修复蛋白能对其进行识别和校正（如图）。新合成的DNA链较易产生切口，这些切口为错配修复蛋白提供了定位信号。下列叙述错误的是（ ） A. 错配后DNA结构发生扭曲利于错配修复蛋白识别 B. 若不校正，下次复制后会产生两个突变DNA分子 C. DNA聚合酶和DNA连接酶都催化磷酸二酯键的形成 D. 若错配修复蛋白空间结构异常，有可能引发细胞癌变 【答案】B 【解析】 【分析】分析题图：图示为“DNA修复机制”中切除修复过程的示意图，首先切除其中的二聚体，其次填补缺口，该过程需要遵循碱基互补配对原则，最后封闭缺口，该过程需要DNA连接酶。 【详解】A、由图可知，错配后DNA结构发生扭曲，有利于错配修复蛋白识别，A正确； B、DNA链中有一条链错配的，DNA复制时半保留复制，因此下次复制后会产生一个突变DNA分子，B错误； C、DNA聚合酶和DNA连接酶都催化磷酸二酯键的形成，C正确； D、如果原癌基因和抑癌基因的错配修复蛋白空间结构异常，有可能引发细胞癌变，D正确。 故选B。 12. 科研人员利用农杆菌转化法将抗病毒蛋白基因C导入番木瓜，培育出转基因抗病番木瓜，Ti质粒如图所示。下列叙述，正确的是（ ） A. 农杆菌的拟核DNA与番木瓜基因发生重组 B. 构建重组质粒需要限制酶和DNA聚合酶 C. 含重组Ti质粒的农杆菌具有四环素抗性 D. 转基因抗病番木瓜不具有卡那霉素抗性 【答案】D 【解析】 【分析】农杆菌转化法：农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单子叶植物没有感染能力。当植物体受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的 Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这种特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞，并将其插入到植物细胞中染色体的DNA上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。 【详解】A、农杆菌的拟核DNA不会与番木瓜基因发生重组，和番木瓜基因发生重组的是其质粒上的基因，A错误； B、构建重组质粒需要限制酶和DNA连接酶，B错误； C、含重组Ti质粒的农杆菌具有卡那霉素抗性，而不具有四环素抗性，C错误； D、因为转入番木瓜的是重组Ti质粒的T-DNA，其中不含卡那霉素抗性基因，因此转基因抗病番木瓜不含有卡那霉素抗性基因，故不具有卡那霉素抗性，D正确。 故选D。 13. 辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域。辣椒素的获得途径如图。下列表述正确的是（ ） A. 实现①过程的条件是外植体细胞发生基因突变 B. ①过程受外源激素的调控，②过程受内源激素的调控 C. 获得脱毒苗常用的外植体是成熟的根和茎，脱毒苗具有更强的抗病毒能力 D. 通过细胞培养获得辣椒素的过程可不需要实现细胞的全能性 【答案】D 【解析】 【分析】1、题图①和②是植物组织培养过程，其中①是脱分化过程、②是再分化过程，上面一种途径是通过植物组织培养技术获得脱毒苗，再从果实中获得相应的产物；下面一种途径是采用植物细胞培养技术获得大量细胞产物。2、在进行植物组织培养时，需要在培养基中添加适当比例的生长素和细胞分裂素诱导细胞的脱分化和再分化。但两者的比例对诱导的结果是有影响的：当生长素含量高于细胞分裂素时，主要诱导植物组织脱分化和根原基的形成(即有利于根的发生) ；当细胞分裂素含量高于生长素时，则主要诱导植物组织再分化和芽原基的形成(即有利于芽的发生)。 【详解】A、由以上分析可知①和②分别表示脱分化(或去分化)和再分化，细胞核中的遗传物质不变，基因发生了选择性表达，但基因没发生突变，A错误； B、在进行植物组织培养时，需要在培养基中添加适当比例的生长素和细胞分裂素诱导细胞的脱分化和再分化，B错误； C、因为分生组织的病毒极少，甚至没有病毒，所以将分生组织(如根尖、茎尖)进行离体培养能获得脱毒植株而并非根和芽，脱毒苗不具有更强的抗病毒能力，C错误； D、由图可知辣椒素是细胞产物，通过细胞培养得到高产细胞系时就可产生，不需要发育成植株，所以未体现出植物细胞的全能性，D正确。 故选D。 14. 噬菌体展示技术（如图）可将某些蛋白质呈递至噬菌体表面，便于对目标蛋白进行筛选、鉴定。以下对该技术的分析错误的是（ ） A. 建立噬菌体展示库需限制性内切核酸酶和DNA连接酶 B. 可利用抗原—抗体杂交技术筛选目标蛋白 C. 可用动物细胞做宿主培养噬菌体 D. 该技术可用于获得与抗原亲和力更强的抗体及其基因 【答案】C 【解析】 【分析】分析题图可知噬菌体展示技术是将外源蛋白的DNA序列插入到噬菌体外壳蛋白结构基因的适当位置，使外源基因随外壳蛋白的表达而表达，同时，外源蛋白随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面。 限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开；DNA连接酶能恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 噬菌体是细菌病毒。 【详解】A、建立噬菌体展示库需将外源DNA片段插入到噬菌体DNA的合适位置，需要限制酶切割和DNA连接酶连接两个DNA片段，A正确； B、向构建的噬菌体展示库中加入与目标蛋白相应的抗体，进行抗原抗体杂交，若有杂交带出现，表明目标蛋白已经出现，B正确； C、噬菌体专门寄生在细菌细胞中，可用大肠杆菌细胞做宿主培养噬菌体，C错误； D、利用抗原抗体杂交，根据杂交信号强弱判断抗原抗体结合的亲和力，继而筛选获得与抗原亲和力更强的抗体及其基因，D正确。 故选C。 15. 下列高中生物学实验操作可以达成其目的的是（ ） A. 在含 DNA 的滤液中加入2mol/L 的NaCl 溶液, 去除杂质并析出DNA B. 用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离 C. 向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境 D. 对外植体进行消毒以杜绝接种过程中的微生物污染 【答案】B 【解析】 【分析】成熟的植物细胞有一大液泡。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中，液泡逐渐变大，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，即发生了质壁分离复原。 【详解】A、在含DNA的滤液中加入2mol/L的NaCl溶液，DNA会溶解，不会析出，A错误； B、成熟的植物细胞有中央大液泡，用高浓度蔗糖溶液处理，细胞会失水，成熟植物细胞能发生质壁分离，因此用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离，B正确； C、向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无氧环境，不能创造无菌环境，C错误； D、对外植体进行消毒可以减少外植体携带的微生物，但不能杜绝接种过程中的微生物污染，D错误。 故选B。 二、非选择题 （共70分） 16. 氧化应激是中枢神经系统损伤后产生的继发性损伤之一，过多的活性氧使神经元中高尔基体结构不稳定，表现为长度增加，进而影响其功能。科研人员对相关机制进行了研究。 （1）神经元中的高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行_______。当神经元受损时，高尔基体还可以形成囊泡，修补神经元的断端细胞膜，这一功能与高尔基体膜具有_______的结构特点有关。 （2）Src蛋白分布于高尔基体等处，参与细胞内信号转导。科研人员使用H2O2构建氧化应激神经元模型进行相关实验，并在_______下观察、测定并统计各组高尔基体的平均长度，结果如下图。 结果表明_______。 （3）ANLN是分布于高尔基体膜上的蛋白质，其作用是保持高尔基体的结构稳定。科研人员设计了可以特异性干扰ANLN基因表达的RNA片段（ANIi）和无关RNA片段。 ①已知ANLN基因转录的mRNA的部分序列为：5’-GCU CAC ACU UCU CAC CAA U-3’，推测导入大鼠神经元的ANIi与无关RNA序列分别为_______（从下列选项中选择）。 A． 3’-AAG AGG CUU GCA CAG UGC A-5’ B． 3’-CGA GUG UGA AGA GUG GUU A-5’ C． 3’-UAU CGG AGU GUG UUA-5’ ②科研人员利用该干扰技术，探究在氧化应激状态下，Src与ANLN的上下游调控关系。请在（2）实验的基础上补充设计3组实验，并选择相应的材料及处理方式填入下表。 组号 ④ ⑤ ⑥ 材料及处理 _______ _______ _______ 检测指标 高尔基体的平均长度 a．正常神经元 b． H2O2氧化损伤神经元 c． SA d． ANIi e．无关RNA 实验结果说明Src通过调控ANLN稳定高尔基体结构。 （4）综合上述研究结果，请提出一种治疗中枢神经损伤后氧化应激可行措施________。 【答案】 ①. 加工、分类和包装 ②. 流动性 ③. 显微镜 ④. 激活Src可以解除氧化应激造成的高尔基体结构不稳定 ⑤. B、A ⑥. b、d ⑦. b、e ⑧. b、c、d ⑨. 注射SA激活神经元中的Src；研制药物促进神经元中ANLN的表达 【解析】 【分析】高尔基体是动植物细胞均含有的单层膜构成的囊状结构，是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”（动物细胞高尔基体与分泌有关；植物则参与细胞壁形成）。 【详解】（1）神经元中的高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。当神经元受损时，高尔基体还可以形成囊泡，修补神经元的断端细胞膜，这一功能依赖高尔基体膜具有流动性的特点。 （2）Src蛋白分布于高尔基体等处，参与细胞内信号转导。科研人员使用H2O2构建氧化应激神经元模型进行相关实验，并借助显微镜观察、测定并统计各组高尔基体的平均长度。实验结果显示过多的活性氧（H2O2处理）使神经元中高尔基体结构不稳定，表现为长度增加，而通过激活Src可以解除氧化应激造成的高尔基体结构不稳定，图中显示第③组长度恢复。 （3）ANLN是分布于高尔基体膜上的蛋白质，其作用是保持高尔基体的结构稳定。科研人员设计了可以特异性干扰ANLN基因表达的RNA片段（ANIi）和无关RNA片段。 ①已知ANLN基因转录的mRNA的部分序列为：5’-GCU CAC ACU UCU CAC CAA U-3’，能特异性干扰ANLN基因表达的RNA片段应该能与该基因转录的RNA片段发生碱基互补配对，进而使无法正常翻译，而无关RNA序列没有与之配对的碱基序列，据此可推测。 A、根据碱基互补配对原则可推测序列为 3’-AAG AGG CUU GCA CAG UGC A-5’的片段不能与ANLN基因转录的mRNA的部分序列发生互补配对，显然可以作为无关的RNA片段； B、序列为3’-CGA GUG UGA AGA GUG GUU A-5’能与ANLN基因转录的mRNA的部分序列发生互补配对，显然能阻止此后的翻译过程，为能特异性干扰ANLN基因表达的RNA片段； C、序列 3’-UAU CGG AGU GUG UUA-5’的碱基数目与已知的序列中碱基数目不同，故不能作为实验中特异性干扰ANLN基因表达的RNA片段（ANIi）和无关RNA片段，即导入大鼠神经元的ANIi与无关RNA序列分别为B、A。 ②本实验的目的是探究在氧化应激状态下，Src与ANLN的上下游调控关系。因此需要在（2）实验的基础上补充设计3组实验，处理方式为：组号④的处理为 H2O2氧化损伤神经元接受 ANIi 的调控；组号⑤的处理为 H2O2氧化损伤神经元接受无关RNA 的调控；组号⑥的 材料及处理为 H2O2氧化损伤神经元接受 SA和 ANIi的调控，即 组号④⑤⑥的处理依次为bd、be、bcd。 （4）综合上述研究结果，治疗中枢神经损伤后氧化应激的可行措施可以是注射SA激活神经元中的Src或者是研制药物促进神经元中ANLN的表达。 【点睛】熟知高尔基体的功能是解答本题的前提，能根据实验设计的基本原则分析实验结果并得出正确的结论是解答本题的必备能力，基因的表达过程也是本题的考查点。本题注重了学生科学素养的考查。 17. 高温胁迫会导致水稻严重减产。已知D1是光反应过程中重要蛋白，为增强水稻应对高温胁迫的能力，科研人员将其叶绿体中编码D1蛋白的基因psbA转入水稻染色体DNA上，人为建立D1蛋白的补充途径，获得了产量显著提高的纯合R品系水稻。 （1）光合色素通常与D1蛋白结合形成位于类囊体膜上的光合复合体PSⅡ，用于吸收、传递和转化________。 （2）科研人员检测了野生型和R品系水稻在不同温度条件下D1蛋白的含量，结果如下图所示。 ①据图可知，高温胁迫会导致水稻细胞中________，而转入psbA基因可以________。 ②为证明R品系水稻细胞中表达D1蛋白能正确定位到类囊体膜上，从a～h中选择字母填入下表横线处，补充实验设计。 a．常温 b．高温 c．加入双缩脲试剂 d．加入与psbA mRNA互补的小RNA（用于干扰基因表达） e．加入胶体金标记的D1蛋白抗体 f．紫色的深浅 g．D1蛋白的含量 h．类囊体膜上胶体金的数量 组别 实验材料 温度条件 实验处理 检测指标 1 野生型水稻 _______ 加入胶体金标记的D1蛋白抗体 _______ 2 R品系水稻 高温 _______ 科研人员通过该实验证实了D1蛋白的定位正确，支持此结论的实验结果应为________。 （3）请结合光合作用的原理推测高温胁迫下R品系水稻产量提升的原因。________。 （4）从遗传育种角度分析，科研人员将psbA基因转入细胞核，而非叶绿体的优势是________。 【答案】（1）光能 （2） ①. D1蛋白减少 ②. 增加D1蛋白的含量 ③. b ④. h ⑤. e ⑥. R品系水稻中类囊体膜上胶体金的数量显著高于野生型水稻 （3）转入psbA基因后，D1蛋白合成量增加，保证了光反应的正常进行 （4）若将该基因转入叶绿体，则属于质基因，不能再亲子代间稳定遗传，转入细胞核则可以稳定遗传 【解析】 【分析】由图可知，高温胁迫导致水稻细胞中D1蛋白减少，对比野生型和R品系可知，转入psbA基因增加D1蛋白的含量。高温胁迫主要影响D1蛋白的合成，D1蛋白是光反应过程中的重要蛋白，从而影响光反应，所以R品系水稻产量提升是由于转入psbA基因后，D1蛋白合成量增加，保证了光反应的正常进行。 【小问1详解】 光合色素的功能是用于吸收、传递和转化光能。 【小问2详解】 ①由图可知，高温胁迫导致水稻细胞中D1蛋白减少，对比野生型和R品系可知，转入psbA基因增加D1蛋白的含量。 ②由表可知，该实验的自变量是是否转入psbA基因，因变量是类囊体上D1蛋白的含量，实验目的是证明R品系水稻细胞中表达的D1蛋白能正确定位到类囊体膜上，实验过程中应控制变量单一，故表中温度条件为b高温条件，实验处理为e加入胶体金标记的D1蛋白抗体，检测指标为h类囊体膜上胶体金的数量。若R品系水稻中类囊体膜上胶体金的数量显著高于野生型水稻，说明定位正确。 【小问3详解】 由题意可知，高温胁迫主要影响D1蛋白的合成，D1蛋白是光反应过程中的重要蛋白，从而影响光反应，所以R品系水稻产量提升是由于转入psbA基因后，D1蛋白合成量增加，保证了光反应的正常进行。 【小问4详解】 若将该基因转入叶绿体，则属于质基因，不能再亲子代间稳定遗传，转入细胞核则可以稳定遗传，所以科研人员将该基因转入细胞核。 18. 一种源自水稻的RDR蛋白具有抑制人类癌细胞的作用，我国科研人员对此展开研究。 （1）在多种癌细胞中，一种小RNA——miRNA的表达量明显下降，导致细胞周期失控，最终使癌细胞具有_________的特点。 （2）科研人员通过转基因技术将水稻的RDR基因分别转入人类癌细胞和正常细胞中表达，统计细胞周期不同时期的细胞比例，结果如图1． 2组转入空质粒的目的是_______。据图1可得出的结论是______。 （3）研究发现，正常细胞miRNA的3'末端有2个碱基（2-nt），而癌细胞中则大量积累3'末端短一个碱基（1-nt）的异常miRNA．miRNA必须与A蛋白结合才能发挥作用。科研人员利用癌细胞探究RDR蛋白的作用，得到图2、3和4所示结果。 ①图2结果显示，_______。 ②请结合图1~4，解释RDR蛋白抑制人类癌细胞增殖的作用机理：______。 【答案】（1）无限增殖 （2） ①. 排除转入操作及质粒本身对实验结果的影响 ②. RDR蛋白抑制癌细胞进入S期（使癌细胞的细胞周期阻断在G1期），对正常细胞的细胞周期无影响 （3） ①. 2-nt的miRNA与A蛋白的亲和力高于1-nt的miRNA ②. RDR蛋白结合1-nt的miRNA，增加易与A蛋白结合的2-nt的miRNA的相对含量，二者结合抑制癌细胞进入S期（阻断癌细胞在G1期），从而抑制癌细胞增殖 【解析】 【分析】1、癌细胞的主要特征：无限增殖；形态结构发生显著改变；细胞表面发生变化。 2、原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因的作用是阻止细胞不正常的增殖，细胞发生癌变后具有无限增殖的能力。 【小问1详解】 细胞周期失控，会导致癌细胞的产生，适宜条件下，癌细胞具有无限增殖的特点。 【小问2详解】 分析题意，本实验目的是研究RDR基因对于癌细胞的影响，则实验的自变量是RDR基因的有无，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故2组转入空质粒的目的是排除转入操作及质粒本身对实验结果的影响；据图1可知，癌细胞组别的3组中G1期细胞比例明显增多，而S期细胞减少，正常细胞组别三组的差异不大，故推测RDR蛋白抑制癌细胞进入S期（使癌细胞的细胞周期阻断在G1期），对正常细胞的细胞周期无影响。 【小问3详解】 ①分析图2可知，2-nt的miRNA与A蛋白的亲和力高于1-nt的miRNA。 ②图3显示，1-nt的miRNA与RDR蛋白结合力的相对值较高，图4显示，无RDR蛋白时，细胞中1-nt的miRNA较高，而有RDR蛋白时，1-nt的miRNA含量相对值较低，故据图1-4推测：RDR蛋白结合1-nt的miRNA，增加易与A蛋白结合的2-nt的miRNA的相对含量，二者结合抑制癌细胞进入S期（阻断癌细胞在G1期），从而抑制癌细胞增殖。 19. 紫花苜蓿是畜牧业重要的饲料来源，但易受平头刺盘孢菌(一种真菌)等病原体侵害。拟筛选能抑制平头刺盘孢菌的微生物，并探究其机理，为进一步生产应用提供依据。 （1）从健康苜蓿根部采集10g土壤样品，加入90mL的________制备土壤悬液，进行梯度稀释后取10-8浓度的样品悬液，采用________法接种至细菌LB培养基中培养。长出单菌落后，将形态不同的单菌落进行分离并纯培养，得到多种纯化的待测菌。 （2）筛选目标菌：拓取直径6mm的平头刺盘孢菌菌饼，置于实验平板中心，在菌饼周围四个十字位点接种纯化后的待测细菌（图1），于25℃培养箱中培养7天，通过测定菌饼直径并计算抑菌率，筛选得到目标菌X。 ① 该实验应以________的平板为对照。 ② 若对照菌饼直径为R（mm），实验菌饼直径为r（mm），则菌落生长抑制率为________×100%。 （3）初步鉴定表明菌株X为一种芽孢杆菌。研究者推测，X可能产生了某种抑菌活性物质来抑制病原菌的生长。芽孢杆菌产生的抑菌物种类繁多，可分为挥发性物质和非挥发性物质。为探究X产生的抑菌物的种类，进行实验，处理如下表，结果如图2。 培养皿 A1 B1 A2 B2 左侧 加入细菌LB培养基 ？ ？ 小孔中加入培养过X的无菌滤液 右侧 相同位置接种等量平头刺盘孢菌 A1、B1右侧和A2、B2均加入真菌马铃薯琼脂培养基 ① B1左侧处理应为________，A2左侧小孔中应加入________。 ② 分析图2结果，研究者得出结论：X产生的抑菌物为一种非挥发性物质。得出结论的依据是________。 【答案】（1） ①. 无菌水 ②. 涂布平板 （2） ①. 置入相同直径的平头刺盘孢菌菌饼但不接种细菌 ②. （R-r）/(R-6) （3） ①. 加入细菌LB培养基并接种X ②. LB（无菌）培养液 ③. A1与B1两组平头刺盘孢菌菌饼直径差异不显著，但A2与B2两组菌落直径差异显著 【解析】 【分析】微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【小问1详解】 微生物培养时应注意无菌操作，故需要加入无菌水进行稀释；据图可知，菌落生长较为均匀，故接种方法是涂布平板。 【小问2详解】 ①为确保培养基未被污染，该实验应以置入相同直径的平头刺盘孢菌菌饼但不接种细菌的平板为对照：若空白培养基没有菌落生成，证明培养基未被污染。 ② 分析题意，拓取直径6mm的平头刺盘孢菌菌饼，置于实验平板中心，则R-6即为菌落的正常生长范围，而实验菌饼直径为r，R-r表示抑制生长的范围，则菌落生长抑制率为（R-r）/(R-6)×100%。 【小问3详解】 ①分析题意，本实验目的是探究X产生的抑菌物的种类，实验设计应遵循对照与单一变量原则，A1左侧加入细菌LB培养基，结合图2实验结果可知，A1左侧无菌落，而B1左侧有菌落生长，则B1左侧加入细菌LB培养基并接种X；A2左侧小孔中应加入LB（无菌）培养液以形成对照。 ②据图可知，A1与B1两组平头刺盘孢菌菌饼直径差异不显著，但A2与B2两组菌落直径差异显著，故推测X产生的抑菌物为一种非挥发性物质。 20. 野生型果蝇眼色是暗红色，暗红色源自于棕色素与朱红色素的叠加。棕色素与朱红色素的合成分别受B/b、N/n基因的控制。 （1）品系甲为一种棕色素与朱红色素合成均受抑制的白眼纯合突变体。 ①研究人员用品系甲与野生型果蝇进行正反交实验，所得均为暗红眼。推测控制眼色色素合成的两对基因均位于__________（填“常”或“性”）染色体上，品系甲的基因型为___________。 ②进一步将个体与品系甲进行正反交实验，所得的表现型如下表所示。 杂交组合 父本 母本 表现型及比例 Ⅰ 品系甲 暗红眼∶白眼 Ⅱ 品系甲 暗红眼∶棕色眼∶朱红眼∶白眼 根据的表现型及比例，推测这两对基因的位置关系是____________。根据表中数据，推测组合Ⅰ与组合Ⅱ的表现型及比例不同的原因是____________。 （2）多次重复上述杂交组合Ⅰ时，发现极少数实验中所得全为暗红眼，而重复杂交组合Ⅱ，所得的表现型及比例不变。初步推测有个别雄蝇所产生的携带____________基因的精子不育，这种雄蝇被称为雄蝇T。 （3）野生型果蝇及品系甲均为基因纯合子，研究人员发现雄蝇T的一个基因突变为SD基因，SD基因编码G蛋白，G蛋白可与特定的DNA序列结合，导致精子不育。 ①据此判断SD基因相对于基因为____________（填“显性”或“隐性”）。 ②研究人员将雄蝇T与品系甲杂交，选取子代中的雄果蝇与品系甲雌果蝇杂交，所得后代全为暗红眼，由此推测SD基因与B/b、N/n基因在染色体上的位置关系为____________。 ③进一步用射线照射雄蝇T，得到一只变异的雄蝇X，两者体内部分染色体及等位基因（SD、）如下图所示。将X与品系甲的雌果蝇杂交，所得子代全为雌果蝇，且暗红眼与白眼比例约为1∶1．据此推测，精子不育现象与染色体上一段DNA序列r有关（其在同源染色上相同位置对应的序列记为R），请在雄蝇X的图中标注序列r和序列R可能的位置____________。 （4）在雄蝇T的次级精母细胞中均可检测到蛋白G，且次级精母细胞数目与普通雄蝇无显著差异。推测雄蝇T特定类型精子不育的机理是____________。 【答案】 ①. 常 ②. bbnn ③. 位于一对同源染色体上 ④. 雄果蝇减数第一次分裂过程中，眼色基因之间的染色体片段不发生交叉互换，而雌性可以发生交叉互换 ⑤. b、n ⑥. 显性 ⑦. SD基因与B、N基因位于同一条染色体上 ⑧. 如图所示（注：序列r位于Y染色体易位的片段上，序列R位于携带SD基因的染色体上的相同位点） ⑨. SD基因编码的蛋白G可与序列r相互作用，使含有序列r的精细胞发育异常并死亡 【解析】 【分析】1、品系甲与野生型果蝇进行正反交实验，所得 F1 均为暗红眼，说明控制眼色色素合成的两对基因均位于常染色体上。 2、组合Ⅰ与组合Ⅱ的 F2 表现型及比例不同的原因是组合一中的雄果蝇BbNn减数第一次分裂过程中，眼色基因之间的染色体片段不发生交叉互换，而组合一中的雌果蝇BbNn可以发生交叉互换。 【详解】（1）品系甲与野生型果蝇进行正反交实验，所得 F1 均为暗红眼，说明控制眼色色素合成两对基因均位于常染色体上。品系甲为一种棕色素与朱红色素合成均受抑制的白眼纯合突变体，由棕色素与朱红色素的合成分别受B/b、N/n基因的控制可知：其基因型应为bbnn。F1 个体基因型为BbNn，品系甲基因型为bbnn，由杂交组合一结果F2 表现型及比例暗红眼∶白眼 =1:1可知：这两对基因位于一对同源染色体上。组合Ⅰ与组合Ⅱ的 F2 表现型及比例不同的原因是组合一中的雄果蝇BbNn减数第一次分裂过程中，眼色基因之间的染色体片段不发生交叉互换，而组合一中的雌果蝇BbNn可以发生交叉互换。 （2）杂交组合Ⅰ中雄蝇F1基因型为BbNn，产生的精子有BN、Bn、bN、bn四种，极少数实验中所得 F2 全为暗红眼，则可推测这些极少数的 F1 雄蝇所产生的携带bn基因的精子不育，这种 F1 雄蝇被称为雄蝇T。 （3）①由SD基因编码G蛋白，G蛋白可与特定的DNA序列结合，导致精子不育，可判断SD基因相对于 SD+ 基因为显性。②将雄蝇TBbNn与品系甲bbnn杂交，子代中的雄果蝇与品系甲雌果蝇杂交，所得后代全为暗红眼，由此推测SD基因与B/b、N/n基因在染色体上的位置关系为SD基因与B、N基因位于同一条染色体上。③标注序列r和序列R可能的位置如图： （4）在雄蝇T的次级精母细胞中均可检测到蛋白G，且次级精母细胞数目与普通 F1 雄蝇无显著差异。推测雄蝇T特定类型精子不育的机理是SD基因编码的蛋白G可与序列r相互作用，使含有序列r的精细胞发育异常并死亡。 【点睛】本题考查自由组合定律的实质及应用的相关知识点，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养了学生分析题意、获取信息、解决问题的能力。 21. 学习以下材料，回答（1）~（4）题。 蛋白相互作用的研究 蛋白相互作用是指蛋白质之间相互结合并发挥特定的生物学功能的现象，是生物分子之间交互作用的重要形式。IKK 复合体由IKKα、IKKβ和 NEMO 三个亚基组成，细胞周期调控激酶 PLK1是一种催化蛋白质磷酸化的酶。PLK1 可通过磷酸化 IKKβ抑制IKK复合体的活化，为研究 PLK1 与 IKK 的互作，进而确定IKK 的作用机制，进行了如下实验。 研究人员通过免疫共沉淀技术进行研究。该技术的原理是，在细胞内如果 A蛋白能够与B蛋白结合，若用预先固定在琼脂糖珠子上的蛋白A 的抗体去沉淀 A蛋白，则B也会一起沉淀下来。通过检测沉淀中是否存在B蛋白，即可确定 A和B蛋白是否存在相互作用。研究人员向人胚肾 H细胞中转入分别含有Flag—PLK1融合基因和Myc-NEMO融合基因的表达载体，将细胞裂解后，用含有抗 Flag 抗体的琼脂糖珠子进行沉淀。检测细胞裂解液和沉淀中蛋白情况，结果如图 1。用同样方法研究了 PLK1 与 IKKα、IKKβ相互作用的情况，结果如图2。 Pull-down实验也是研究蛋白质相互作用的方法。将细胞裂解，获得含有待测蛋白的细胞裂解液。在体外，利用一种带有特定蛋白标签（如GST）的纯化融合蛋白作为钓饵，与细胞裂解液温育，然后用可结合蛋白标签的琼脂糖珠将融合蛋白沉淀回收，利用抗体检测并鉴定沉淀中的蛋白。研究人员利用该技术验证了PLK1与NEMO的相互作用情况，结果见图3。 利用上述两种技术，研究人员初步确定了PLK1发挥作用的分子机制。 （1）Flag-PLK1融合基因在转录时，Flag基因和PLK1基因共用同一个_____和终止子，翻译时所用起始密码子和终止密码子_____。 （2）分析免疫共沉淀结果可知，研究人员通过_____技术检测相关蛋白互作情况，对细胞裂解液进行检测的目的是_____。免疫共沉淀实验结果表明_____。 （3）根据 Pull--down 实验结果推测 PLK1 不能与 NEMO 直接结合。请补充Pull-down实验的操作步骤（从下列选项中选择）：纯化_____蛋白→将含有_____基因的表达载体导入大肠杆菌中→将纯化的蛋白与大肠杆菌裂解液混合温育→用相应的琼脂糖凝胶沉淀→对裂解液和沉淀进行抗体检测和鉴定。 A.GST-PLK1 B.His-PLK1 C.GST-NEMO D.His-NEMO E.GST （4）依据免疫共沉淀和Pull-down实验的结果，请尝试解释PLK1蛋白作用于IKK复合体的机制_____。 【答案】（1） ①. 启动子 ②. 相同 （2） ①. 抗原抗体杂交 ②. 检测并鉴定导入的Flag-PLK1和Myc-NEMO基因是否正常表达 ③.  PLK1 与 NEMO 存在相互作用， PLK1与IKKα、IKKβ不存在相互作用 （3） ①. EA ②. D （4）PLK1通过与IKK复合体之外的其他蛋白结合，间接与NEMO蛋白相互作用，从而催化IKKβ蛋白磷酸化，抑制IKK复合体活化 【解析】 【分析】1、基因工程的基本操作程序有四步：（1）目的基因的获取；（2）基因表达载体的构建；（3）将目的基因导入受体细胞，（4）目的基因的检测与鉴定。 2、标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。 【小问1详解】 Flag-PLK1融合基因在转录时，Flag基因和PLK1基因共用同一个启动子和终止子，进而保证融合基因在受体细胞中正常转录。基因的表达包括转录和翻译两个步骤，但由于两个基因融合成为一个基因，同时进行转录和翻译，因此在翻译时所用起始密码子和终止密码子相同。 【小问2详解】 分析免疫共沉淀结果可知，由于蛋白质和抗体的结合具有特异性，因而研究人员通过抗原-抗体杂交技术检测相关蛋白互作情况，对细胞裂解液进行检测的目的是保证细胞裂解液中存在待检测蛋白质。根据沉淀蛋白与抗体结合情况显示沉淀蛋白中能同时检测到PLK1 与 NEMO，但不能同时检测到PLK1和IKKα、IKKβ，据此可推测PLK1 与 NEMO 存在相互作用， PLK1与IKKα、IKKβ不存在相互作用。 【小问3详解】 根据 题意，His、GST是作为标签蛋白使用的，探究PLK1与NEMO的相互作用情况，His应与NEMO结合，用抗His抗体检测，细胞裂解液中可检测到His-NEMO融合蛋白，GST钓饵沉淀和GST-PLK1钓饵沉淀中未出现杂交带，说明 PLK1 不能与 NEMO 直接结合。据此推测其检测步骤为：纯化GST.、GST-PLK1钓饵蛋白→ →将含有His-NEMO基因的表达载体导入大肠杆菌中→将纯化的蛋白与大肠杆菌裂解液混合温育→用相应的琼脂糖凝胶沉淀→对裂解液和沉淀进行抗体检测和鉴定，支持上述结论的实验结果是GST-PLK1钓饵沉淀中检测不到His-NEMO融合蛋白。 【小问4详解】 题意显示，PLK1 可通过磷酸化 IKKβ抑制IKK复合体的活化，根据免疫共沉淀和Pull-down实验的结果可推测PLK1通过与IKK复合体之外的其他蛋白结合，间接与NEMO蛋白相互作用，从而催化IKKβ蛋白磷酸化，抑制IKK复合体活化。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $