精品解析：重庆市重庆市沙坪坝区重庆市第一中学校2024-2025学年高三上学期9月月考生物试题

生物学试题卷 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。 2.作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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. ZnT1是一种锌离子转运蛋白，可将Zn2+从细胞内运输到细胞外。细胞内Cu2+含量过高会诱发细胞死亡，导致威尔逊氏疾病。为探究ZnT1与Cu2+转运的关系，研究者进行了以下3组实验，结果如图所示。下列说法错误的是（　　） A. 铜和锌都是细胞内重要的微量元素，常以离子的形式存在 B. 对照组的处理为“癌细胞+等量等渗不含Cu2+的培养液” C. ZnT1可转运Cu2+和Zn2+，证明该转运蛋白不具有专一性 D. 临床上可通过口服Zn2+溶液缓解威尔逊氏疾病的症状 2. 最新研究表明，谷氨酰胺合成酶（GS）和核孔复合物蛋白NUP88结合后，可加快细胞有丝分裂中期到后期的转化，促进细胞增殖，具体机理如图。下列说法错误的是（　　） 注：（+）代表促进，（-）代表抑制 A. 有丝分裂中期，GS通过核孔进入细胞核，体现了核膜的选择透过性 B. 当GS含量少时，NUP88和cdc20结合，抑制细胞增殖 C. 若正常细胞中GS基因过量表达，则细胞周期时长可能缩短 D. 推测APC/Ccdc20复合物活化后，细胞内会出现着丝粒的分裂 3. 叶绿体遗传转化体系是近年发展起来的一种新的植物生物反应器。研究人员以HIV病毒包膜蛋白上的V3环和C4结构域序列的基因作为目的基因，与叶绿体特异性启动子、终止子等序列整合后，构建成基因表达载体，转入叶绿体成功表达出C4V3抗原。下列说法不正确的是（　　） A. 植物生物反应器主要依赖基因工程和细胞工程等现代生物学技术 B. 构建叶绿体遗传转化体系需要的工具酶有限制酶、DNA聚合酶 C. 按上述方式构建的基因表达载体使得目的基因只能在叶绿体中表达 D. C4V3抗原表达成功与否，可以用凝胶电泳法进行分子水平的检测 4. 线粒体功能障碍是非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）的主要病因。白蛋白是一种血浆蛋白，可维持血浆渗透压，最新研究发现，未折叠的白蛋白还可参与维持线粒体稳态，进而抑制NAFLD的发生，具体过程如图。下列说法正确的是（　　） 注：（+）代表促进、（-）代表抑制 A. 白蛋白的合成需要内质网和离尔基体的参与 B. 白蛋白体可保护线粒体并影响细胞呼吸的耗氧量 C. CPT2蛋白含量增加，会促进细胞衰老、细胞核体积变小 D. 抑制HSP蛋白的合成可促进NAFLD的发生 5. 菠萝酿造果酒是菠萝深加工的重要方向，既延长了保存时间又保留其营养成分，能够大大提高菠萝的附加值。如图所示的菠萝果酒酿造工艺，相关说法不正确的是（　　） A. 图中所示的工艺流程，应用了传统发酵技术生产菠萝果酒 B. 适当添加白砂糖可避免因仅用鲜果发酵而导致的酒精含量较低 C. 主发酵初期应先进行有氧发酵，以增加菌种数量提高生产效益 D. 换桶时应减少发酵液与空气的接触在低温实闭的环境进行后发酵 6. DNA出现损伤时，P53蛋白会与DNA结合，阻止DNA复制，以提供时间修复损伤DNA，若修复失败，P53蛋白会引发细胞程序性死亡。研究发现，即使氧气充足，癌细胞也主要进行无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸分子可影响P53蛋白的活性，进而影响细胞增殖。P53蛋白乳酸化的过程如图，下列说法错误的是（　　） A. ATP水解所形成的AMP可作为合成RNA的原料 B. 据图推测AARS1蛋白可降低化学反应活化能 C. 癌细胞中大量P53蛋白乳酸化，会抑制细胞凋亡 D. P53基因是抑癌基因，表达产物只在细胞核中发挥作用 7. 牛津杯法可测定发酵液中抗生素的含量，具体做法是：在培养皿中倒入不含任何营养物质的琼脂凝固成底层平板，同时将牛津杯竖直立在将要凝固的底层平板上；再将含少量琼脂的培养基熔化并冷却后加入敏感指示菌，混匀后倒入底层平板上形成双层平板，后取出牛津杯，形成小孔。向A、B、C小孔中分别加入浓度不同且已知的抗生素，在小孔D、E、F中加入等量的发酵液，培养一段时间后，测量小孔周围抑菌圈的大小。下列说法错误的是（　　） A. 双层培养基灭菌均可以用湿热灭菌法，培养皿灭菌可以用干热灭菌法 B. 底层培养基可以弥补培养皿底部或超净工作台不平，利于后续实验观察 C. 倒入上层平板后，需使用灭菌后的涂布器将敏感指示菌均匀地涂布在培养基表面 D. 通过比较D、E、F和A、B、C周围抑菌圈的大小可以比较发酵液中抗生素的浓度 8. 线粒体功能同时受线粒体DNA（mtDNA）和核DNA（nDNA）的双重调控。线粒体遗传病是指由mtDNA或nDNA突变导致线粒体内的蛋白质异常，使细胞出现功能损伤。为治疗mtDNA突变导致的线粒体遗传病，科研团队于2020年通过第一极体移植得到了“三亲小猴”，过程如下图。下列有关说法正确的是（　　） A 父亲nDNA突变不会导致线粒体遗传病，母亲mtDNA突变容易导致线粒体遗传病 B. 减数分裂Ⅰ细胞质不均等分配使极体含较少细胞质，能降低子代猴携带异常染色体的风险 C. “三亲小猴”的获得需用到动物细胞融合、体外受精、胚胎移植、动物细胞培养等技术 D. “三亲小猴”能够正常发育的生理基础是受体猴对外来胚胎不发生免疫排斥反应 9. 某果蝇（2N=8）的基因型为AABb，其有性生殖器官中三个细胞的染色体组成和基因分布如图所示（仅标注部分染色体和基因），甲细胞分裂产生乙细胞。下列有关叙述正确的是（　　） A. 甲细胞处于有丝分裂前期，细胞两极发出的纺锤丝与着丝粒相连 B. 乙细胞形成丙细胞的过程中，发生了3种可遗传变异 C. 丙细胞分裂产生正常精细胞比例为1/2 D. 甲细胞和丙细胞的染色体数目相同，核DNA数不相同 10. 控制猫毛色的等位基因A、a仅位于X染色体上，A控制黑色，a控制灰色。受表观遗传的影响，A、a来自母本时才表达，来自父本时不表达。某雄猫与杂合子雌猫杂交，获得4只基因型各不相同的F1.则亲本与F1组成的群体中，灰色个体所占比例不可能是（　　） A. 2/3 B. 1/2 C. 1/3 D. 1/6 11. 小分子RNA是一类21~24个核苷酸长度的RNA分子，在植物中最常见的有miRNA和siRNA两类。研究发现，拟南芥受到疫霉菌侵染时，通过产生miR161（一种miRNA）和phasiRNAs（一种siRNA），以抵御疫霉菌的侵染，疫霉菌则通过合成分泌PSR1和PSR2两种蛋白质，阻碍这两种小分子RNA的合成，基本过程如图所示。下列有关叙述错误的是（　　） A. miR161参与剪切PPR基因转录出的RNA，有助于形成phasiRNAs B. 酶②催化磷酸二酯键的合成，酶①、酶③催化磷酸二酯键的断裂 C. phasiRNAs进入疫霉菌，在翻译水平上促进PSR1和PSR2蛋白的表达 D. miR161和phasiRNAs在发挥作用时，均需要与相应结合蛋白结合 12. 纳米酶试纸条层析技术是以纳米酶作为标记物检测特定抗原或抗体的固相免疫标记技术，可用于食品中病原体（如金黄色葡萄球菌的生物标志物蛋白A）的快速检出（如图）。待检样品加入样品垫后，随着层析液向前泳动，层析结束后，加入显色液，利用纳米酶的过氧化物酶活性进行信号放大，检测灵敏度高。下列说法错误的是（　　） 注：纳米酶垫：纳米酶标记的蛋白A的单克隆抗体；检测线（T线）：包被蛋白A；质控线（C线）：包被纳米酶上标记抗体的抗体 A. 制备蛋白A的单克隆抗体时，进行第一轮筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞 B. 样品中的抗原将与T线包被的相同抗原竞争性结合纳米酶标记的单克隆抗体 C. 若检测结果为T线不显色，C线显色，说明待检样品不含有蛋白A D. 题目所述的抗原检测的方法，与核酸检测相比，灵敏度相对较差 13. 家蚕的性别决定为ZW型，有实验显示，家蚕的蚕茧颜色由两对等位基因A/a（A控制蓝茧）、B/b控制。黄茧雄蚕与蓝茧雌蚕杂交，F1全结黄茧，F1雌雄蚕相互杂交，F2表型及比例如下表（不考虑突变和ZW同源区段），下列相关叙述错误的是（　　） 表型/性别 黄茧 蓝茧 白茧 雄蚕 798 0 0 雌蚕 405 296 99 A. A和B基因同时存在才表现黄茧 B. F1雄蚕基因型为AaZBZb C. F2雌蚕黄茧中纯合子占1/2 D. F2雄蚕个体的基因型有6种 14. 生长素、赤霉素和乙烯三种激素对细胞纵向伸长生长的影响关系如图甲。某研究小组为进一步研究生长素（IAA）和赤霉素（GA3）对茎切段伸长的影响及生长素（IAA）对茎切段中乙烯（ACC）产量的影响，以菟丝子茎切段为实验材料，无菌培养一周后进行相关实验，结果如图乙。下列结论不正确的是（　　） A. 生长素和赤霉素促进细胞纵向伸长生长，乙烯抑制细胞纵向伸长生长 B. 在一定浓度范围内，相同浓度的GA3促进效应比IAA的促进效应更强 C. 生长素的浓度增大到一定值后，才会促进菟丝子茎切段中乙烯的产生 D. 增加“IAA和GA3同时处理茎切段”作为实验组可以研究二者的相互作用 15. STR是一段由1-6个核苷酸构成的短串联重复DNA序列，不同染色体上STR的差异很大。可用21号染色体上的STR作为遗传标记，对21三体综合征进行基因诊断。已知图中Ⅲ-1为21三体综合征患儿，并患甲病，Ⅱ-1无甲病致病基因。图中已标注部分成员STR标记情况（注：+表示有特异STR标记，-表示无特异STR标记），在不考虑其他变异的情况下，下列叙述错误的是（　　） A. Ⅱ-1的减数分裂Ⅱ异常导致Ⅲ-1患21三体综合征 B. Ⅲ-2的STR标记情况为（（+-）的概率与患甲病的概率相等 C. 若Ⅱ-1和Ⅱ-2要生第三胎，可通过羊水检查判断胎儿是否患21三体综合征 D. 电泳实验检测Ⅱ-3的STR标记情况以及甲病基因的扩增产物，最多出现4种条带 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 肉食性鱼类在摄入大量可消化糖饲料后会表现持续的高血糖水平，即糖类不耐受。某研究小组以虎龙斑鱼（一种肉食性鱼类）为研究对象，进行胰岛素注射试验，探究虎龙斑鱼血糖水平与不同部位中葡萄糖转运蛋白Gluts的关系，进一步揭示肉食性鱼类对糖类不耐受的机理。 （注：GAPDH在所有细胞中都表达，可作为蛋白质表达量的对照，若蛋白质未表达则无条带显示，n。d：没有检测到） （1）选取生理状况相同的24条虎龙斑鱼，其中12条腹腔注射3.5IU/kg的牛胰岛素0.5mL作为实验组，另外12条腹腔注射______作为对照组。 （2）注射2h后，测得血糖水平如图甲，说明______。结合图乙，仅从转运蛋白的角度，推测胰岛素发挥作用的机制是______。 （3）本实验中，基因和蛋白质表达变化______（填“一致”或“不一致”），其主要原因包括（ ）（答案不止一项） A.mRNA是蛋白质合成的基础 B.蛋白质的翻译受多种因素影响 C.蛋白质可能是部分mRNA翻译的结果 D.mRNA的降解与蛋白质的降解不尽相同 （4）在小鼠的研究中，Glut4敲除会造成胰岛素抵抗现象和对糖类耐受不良的情况，结合本题实验结果，推测造成虎龙斑鱼葡萄糖不耐受的重要原因是______。 17. 白藜芦醇（Res）是植物产生的一种抗毒素，具有抗衰、抗炎、抗癌和美白等多种功效，广泛存在于葡萄、花生、虎杖、藜芦等植物中，其含量通常较低，一般低于0.5%，细胞产物工厂化生产白藜芦醇的产量是直接从植物中提取的近3倍。 （1）Res受到病原菌刺激后合成，是植物的______（填“初生”或“次生”）代谢产物。 （2）相比于直接从植物中提取Res，利用细胞产物工厂化生产的优势除产量更高外，还有______（答两点）。将外植体培养至愈伤组织阶段，用______酶处理获得单细胞，进一步用不同浓度的NAA溶液进行悬浮培养。悬浮培养时细胞的生长速率及单位重量细胞中的Res产量曲线如下图所示：为获得最大Res总产量，最适合的NAA浓度应为______mg/L。 （3）B16黑色素细胞中酪氨酸酶催化酪氨酸合成黑色素，已知白藜芦醇的分子结构与酪氨酸相似，据此推测白藜芦醇能美白的具体机制最可能是______。 （4）为探究白藜芦醇抗癌的机理，研究者通过甲状腺癌细胞体外培养得到如下结果，白藜芦醇的抗癌机理是______。 18. 外泌体是由细胞释放的囊泡结构，内含蛋白质、核酸等多种物质，多种细胞都可分泌外泌体。外泌体介导细胞间信息交流的三种途径如图所示，请回答下列问题： （1）可用______（填科学方法）追踪外泌体内蛋白质的合成和转移路径。外泌体通过方式①传递信息，体现了生物膜具有______的结构特点，方式③发生膜融合的物质基础是______。 （2）网织红细胞（一种未成熟的红细胞）释放的外泌体内含铁离子载体蛋白，可以被其他网织红细胞捕获，但不会被成熟红细胞捕获，推测网织红细胞捕获外泌体的生理意义是______。 （3）梅毒螺旋体（一种病原体）可诱导巨噬细胞释放更多的外泌体，为探究该外泌体对细胞增殖的影响，研究者进行了如下实验，请完善实验表格。 实验步骤 简要操作过程 制备实验材料 选取______，均分为实验组（用梅毒螺旋体刺激）、对照组（不用梅毒螺旋体刺激），培养48h，分别收集外泌体，用PBS缓冲液制成外泌体悬液 实验处理 甲组：用______培养胚胎干细胞 乙组：用实验组外泌体悬液培养胚胎干细胞 丙组：用对照组外泌体悬液培养胚胎干细胞 培养一段时间后，检测胚胎干细胞的增殖情况 实验结果 细胞数量：甲组<丙组<乙组 实验结论 ____________ 19. 鸡的体型正常和矮小受等位基因D/d控制，鸡的羽型卷羽、半卷羽和片羽，受另一对等位基因B/b控制。为确定两对相对性状的遗传方式，科研人员利用卷羽正常鸡和片羽矮小鸡进行杂交实验得到F1，F1自由交配得到F2，结果如下表。回答下列问题： 组别 亲本 F1表型及比例 F2表型及比例 甲 卷羽正常（♂）×片羽矮小（♀） ♀♂均为半卷羽正常 ♂：卷羽正常：半卷羽正常：片羽正常=1：2：1 ♀：卷羽正常：半卷羽正常：片羽正常：卷羽矮小：半卷羽矮小：片羽矮小=1：2：1：1：2：1 乙 卷羽正常（♀）×片羽矮小（♂） 半卷羽正常（♂）：半卷羽矮小（♀）=1：1 ♀♂：卷羽正常：半卷羽正常：片羽正常：卷羽矮小：半卷羽矮小：片羽矮小=1：2：1：1：2：1 （1）根据实验结果______（填“能”或“不能”）确定卷羽与片羽的显隐性关系，原因是______。 （2）甲组F2中半卷羽正常鸡自由交配，F3中片羽矮小雌鸡占比为______。 （3）生产上矮小型鸡能够节约粮食且繁殖性能较强，卷羽鸡适应高温环境，为获得耐热节粮型种鸡，缩短育种时间，以实现规模化生产，可选取F1中______（写基因型）杂交，使后代获得最大比例为______的卷羽矮小鹏。 （4）从乙组F2中随机选取3只矮小鸡进行矮小基因PCR扩增并检测，电泳结果如下图所示。已知控制鸡体型正常基因长度为1000bp，推测矮小基因形成的具体原因是_______。 20. 农杆菌中存在的天然Ti质粒分子量往往较大，在基因工程中，导入农杆菌的成功率较低。因此，需对天然Ti质粒进行测序并改造，以提高农杆菌转化法的成功率。请回答下列问题： （1）对DNA进行测序，需将限制酶的限制位点在DNA上定位，即进行限制酶图谱的构建。科研人员用不同限制酶单独或联合切割某天然Ti质粒，所用限制酶种类及切割后的DNA片段长度如下表所示。请在图Ⅰ的质粒上画出EcoRⅠ、MboⅠ、HindⅢ的切割位点并标出酶切位点间的长度：______。 组别 添加限制酶 DNA片段长度（1kb=1000个碱基对） ① EcoRⅠ 160kb ② MboⅠ 35kb、125kb ③ EcoRⅠ+MboⅠ 35kb、55kb、70kb ④ EcoRⅠ+MboⅠ+HindⅢ 35kb、55kb、35kb、35kb （2）对Ti质粒进行测序可使用不对称PCR技术，“不对称”体现在一对引物的含量上。含量较少的引物称作限制性引物，较多的称作非限制性引物。假设在PCR的最初10个循环中，扩增产物是双链DNA，当限制性引物消耗完后，在非限制性引物作用下会产生大量的单链DNA（ssDNA）。若图Ⅱ中甲链的部分碱基序列为5ˊ-……TAGAATTCAG……-3ˊ，则获得的ssDNA对应的部分碱基序列为5ˊ-……______……-3ˊ。若PCR反应体系中原来有m个模板DNA，经10个循环消耗完限制性引物后继续扩增10个循环，后10个循环中需要非限制性引物______个。 （3）Ti质粒上有vir区和T-DNA区，vir区决定T-DNA转移。受伤植物伤口分泌的酚类物质可诱导Vir基因的表达，进而诱导Ti质粒产生一条新的T-DNA单链分子，T-DNA单链分子从Ti质粒上脱离后，在Vir蛋白的引导下穿过植物细胞并随机整合到其染色体DNA上。从农杆菌转化植物细胞的机制分析，Vir基因是否与T-DNA在同一质粒上______（填“是”或“不是”）成功转化的必备条件，基于以上分析，提出一个提高农杆菌转化成功率的思路：______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 生物学试题卷 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。 2.作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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. ZnT1是一种锌离子转运蛋白，可将Zn2+从细胞内运输到细胞外。细胞内Cu2+含量过高会诱发细胞死亡，导致威尔逊氏疾病。为探究ZnT1与Cu2+转运的关系，研究者进行了以下3组实验，结果如图所示。下列说法错误的是（　　） A. 铜和锌都是细胞内重要的微量元素，常以离子的形式存在 B. 对照组的处理为“癌细胞+等量等渗不含Cu2+的培养液” C. ZnT1可转运Cu2+和Zn2+，证明该转运蛋白不具有专一性 D. 临床上可通过口服Zn2+溶液缓解威尔逊氏疾病的症状 【答案】C 【解析】 【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：(1)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。(2)维持细胞的生命活动，如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。(3)维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。 【详解】A、铜和锌都是构成细胞的微量元素，且是构成细胞的无机盐，常以离子的形式存在，A正确； B、根据实验遵循单一变量原则，实验的自变量是有无Cu2+，则对照组的处理为“癌细胞+等量等渗不含Cu2+的培养液”，B正确； C、ZnT1可转运Cu2+和Zn2+，不能转运其他离子，依然能说明该转运蛋白具有专一性，C错误； D、由三组实验对比可知，敲除了ZnT1，癌细胞在高浓度的Cu2+溶液中死亡率降低，说明ZnT1有助于Cu2+运进细胞，进而诱导细胞死亡，因此临床上可通过口服Zn2+溶液缓解威尔逊氏疾病的症状，D正确。 故选C。 2. 最新研究表明，谷氨酰胺合成酶（GS）和核孔复合物蛋白NUP88结合后，可加快细胞有丝分裂中期到后期的转化，促进细胞增殖，具体机理如图。下列说法错误的是（　　） 注：（+）代表促进，（-）代表抑制 A. 有丝分裂中期，GS通过核孔进入细胞核，体现了核膜的选择透过性 B. 当GS含量少时，NUP88和cdc20结合，抑制细胞增殖 C. 若正常细胞中GS基因过量表达，则细胞周期时长可能缩短 D. 推测APC/Ccdc20复合物活化后，细胞内会出现着丝粒的分裂 【答案】A 【解析】 【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的移向两级；⑤末期，核膜核仁重建，纺锤体和染色体消失。 【详解】A、在有丝分裂前期核膜、核仁消失，染色体和纺锤体出现，可见有丝分裂中期，GS不会通过核孔进入细胞核，A错误； B、结合图示可以看出，当GS含量少时，NUP88和cdc20结合，抑制细胞增殖，B正确； C、若正常细胞中GS基因过量表达，则会加快细胞分裂过程，因而表现为细胞周期时长可能缩短，C正确； D、图中显示APC/Ccdc20复合物活化后，会促进细胞分裂过程，而（GS）和核孔复合物蛋白NUP88结合会促进APC/Ccdc20复合物活化，又知谷氨酰胺合成酶（GS）和核孔复合物蛋白NUP88结合后，可通过加快细胞有丝分裂中期到后期的转化实现对细胞增殖的促进，因而可推测，APC/Ccdc20复合物活化后，细胞内会出现着丝粒的分裂，D正确。 故选A。 3. 叶绿体遗传转化体系是近年发展起来的一种新的植物生物反应器。研究人员以HIV病毒包膜蛋白上的V3环和C4结构域序列的基因作为目的基因，与叶绿体特异性启动子、终止子等序列整合后，构建成基因表达载体，转入叶绿体成功表达出C4V3抗原。下列说法不正确的是（　　） A. 植物生物反应器主要依赖基因工程和细胞工程等现代生物学技术 B. 构建叶绿体遗传转化体系需要的工具酶有限制酶、DNA聚合酶 C. 按上述方式构建的基因表达载体使得目的基因只能在叶绿体中表达 D. C4V3抗原表达成功与否，可以用凝胶电泳法进行分子水平的检测 【答案】B 【解析】 【分析】基因工程包括四个基本程序：目基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细 胞、目的基因的检测与鉴定。 【详解】A、植物生物反应器首先需要用基因工程技术将目的基因导入植物细胞，其次需要采用植物细胞工程技术将转基因植物细胞培育成转基因植株或转基因植物组织或转基因植物悬浮细胞，因此涉及基因工程和细胞工程技术，A正确； B、构建叶绿体遗传转化体系需要的工具酶有限制酶、DNA连接酶，不需要DNA聚合酶，B错误； C、据题意可知，该过程构建的基因表达载体中含有叶绿体特异性启动子，使得目的基因只能在叶绿体中表达，C正确； D、凝胶电泳法是一种分离和分析生物分子的技术，主要用于检测DNA、RNA或蛋白质分子的大小和纯度，C4V3抗原表达成功与否，可以用凝胶电泳法进行分子水平的检测，D正确。 故选B。 4. 线粒体功能障碍是非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）的主要病因。白蛋白是一种血浆蛋白，可维持血浆渗透压，最新研究发现，未折叠的白蛋白还可参与维持线粒体稳态，进而抑制NAFLD的发生，具体过程如图。下列说法正确的是（　　） 注：（+）代表促进、（-）代表抑制 A. 白蛋白的合成需要内质网和离尔基体的参与 B. 白蛋白体可保护线粒体并影响细胞呼吸的耗氧量 C. CPT2蛋白含量增加，会促进细胞衰老、细胞核体积变小 D. 抑制HSP蛋白的合成可促进NAFLD的发生 【答案】B 【解析】 【分析】蛋白质的合成场所为核糖体。线粒体是有氧呼吸的主要场所。 【详解】A、白蛋白的合成需要核糖体和内质网的参与，与高尔基体无关，A错误； B、分析题图可知，白蛋白体可以抑制CPT2蛋白进入线粒体，则线粒体不会过度激活产生自由基，不会导致线粒体损伤，嵴的数量减少和面积收缩，由此可知，白蛋白体可保护线粒体并影响细胞呼吸的耗氧量，B正确； C、衰老细胞的细胞核体积变大，C错误； D、分析题图可知，HSP蛋白会抑制白蛋白体的形成，从而促进NAFLD的发生，故抑制HSP蛋白的合成可抑制NAFLD的发生，D错误。 故选B。 5. 菠萝酿造果酒是菠萝深加工的重要方向，既延长了保存时间又保留其营养成分，能够大大提高菠萝的附加值。如图所示的菠萝果酒酿造工艺，相关说法不正确的是（　　） A. 图中所示的工艺流程，应用了传统发酵技术生产菠萝果酒 B. 适当添加白砂糖可避免因仅用鲜果发酵而导致的酒精含量较低 C. 主发酵初期应先进行有氧发酵，以增加菌种数量提高生产效益 D. 换桶时应减少发酵液与空气的接触在低温实闭的环境进行后发酵 【答案】A 【解析】 【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。在有氧的情况下酵母菌生长繁殖速度快，把糖分解成二氧化碳和水，在无氧的环境中酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。 【详解】A、图中所示的工艺流程，应用了现代生物技术生产菠萝果酒，A错误； B、适当添加白砂糖一方面可以为酵母菌提供碳源，促进接种后酵母菌繁殖，加快发酵进程；另一方面可以提高果酒的酒精含量，B正确； C、主发酵初期应先进行有氧发酵，使酵母菌大量繁殖，以增加菌种数量提高生产效益，C正确； D、酵母菌无氧呼吸产生酒精，换桶时应减少发酵液与空气的接触在低温实闭的环境进行后发酵，D正确。 故选A。 6. DNA出现损伤时，P53蛋白会与DNA结合，阻止DNA复制，以提供时间修复损伤DNA，若修复失败，P53蛋白会引发细胞程序性死亡。研究发现，即使氧气充足，癌细胞也主要进行无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸分子可影响P53蛋白的活性，进而影响细胞增殖。P53蛋白乳酸化的过程如图，下列说法错误的是（　　） A. ATP水解所形成的AMP可作为合成RNA的原料 B. 据图推测AARS1蛋白可降低化学反应活化能 C. 癌细胞中大量P53蛋白乳酸化，会抑制细胞凋亡 D. P53基因是抑癌基因，表达产物只在细胞核中发挥作用 【答案】D 【解析】 【分析】由题意可知，DNA出现损伤时，P53蛋白会与DNA结合，阻止DNA复制，以提供时间修复损伤DNA，若修复失败，P53蛋白会引发细胞程序性死亡，说明P53基因是抑癌基因，癌细胞中大量P53蛋白乳酸化，从而影响P53的功能，会抑制细胞凋亡。 【详解】A、ATP水解所形成的AMP，即腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA的单体之一，可作为合成RNA的原料，A正确； B、据图推测AARS1蛋白在反应前后不变，应该属于酶，可降低化学反应活化能，B正确； C、DNA出现损伤时，P53蛋白会与DNA结合，阻止DNA复制，以提供时间修复损伤DNA，若修复失败，P53蛋白会引发细胞程序性死亡，癌细胞中大量P53蛋白乳酸化，从而影响P53的功能，会抑制细胞凋亡，C正确； D、由题意可知，P53蛋白会引发细胞程序性死亡，说明P53基因是抑癌基因，由图可知，P53蛋白会影响ATPD的水解，说明其表达产物可在需要ATP提供能量的地方发挥作用，D错误。 故选D。 7. 牛津杯法可测定发酵液中抗生素的含量，具体做法是：在培养皿中倒入不含任何营养物质的琼脂凝固成底层平板，同时将牛津杯竖直立在将要凝固的底层平板上；再将含少量琼脂的培养基熔化并冷却后加入敏感指示菌，混匀后倒入底层平板上形成双层平板，后取出牛津杯，形成小孔。向A、B、C小孔中分别加入浓度不同且已知的抗生素，在小孔D、E、F中加入等量的发酵液，培养一段时间后，测量小孔周围抑菌圈的大小。下列说法错误的是（　　） A. 双层培养基灭菌均可以用湿热灭菌法，培养皿灭菌可以用干热灭菌法 B. 底层培养基可以弥补培养皿底部或超净工作台不平，利于后续实验观察 C. 倒入上层平板后，需使用灭菌后的涂布器将敏感指示菌均匀地涂布在培养基表面 D. 通过比较D、E、F和A、B、C周围抑菌圈的大小可以比较发酵液中抗生素的浓度 【答案】C 【解析】 【分析】常见物品的消毒或灭菌方法 （1）消毒方法及适用对象： ①化学药剂消毒法：操作者双手、动植物表面等。 ②煮沸消毒法：日常食品、罐装食品等。 ③巴氏消毒法：牛奶等不耐高温的液体等。 ④紫外线消毒法：接种室、接种箱或超净工作台等。 （2）灭菌方法及适用对象： ①灼烧灭菌：接种工具、其他金属用具等。 ②干热灭菌：玻璃器皿、金属用具等 ③湿热灭菌：培养基等。 【详解】A、湿热灭菌法是一种利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌的方法，培养基的灭菌通常选择用湿热灭菌法。耐高温的和需要保持干燥的物品，如培养皿通常用干热灭菌法灭菌，A正确； B、加了底层培养基后，可使原来底面不平的玻璃皿的缺陷得到了弥补，使所形成的抑菌圈都接近处于同一平面上，利于后续实验观察，B正确; C、依题意，将含少量琼脂的培养基熔化并冷却后加入敏感指示菌，混匀后倒入底层平板上形成双层平板，敏感指示菌就已经接种至上层培养基中了，不用涂布器再进行涂布，C错误； D、依题意，A、B、C小孔中分别加入浓度不同且已知的抗生素，作为对照组；在小孔D、E、F中加入等量的发酵液，产生的抑菌圈与A、B、C周围对应的抑菌圈比较，就可以推断发酵液中抗生素的浓度，D正确。 故选C。 8. 线粒体功能同时受线粒体DNA（mtDNA）和核DNA（nDNA）的双重调控。线粒体遗传病是指由mtDNA或nDNA突变导致线粒体内的蛋白质异常，使细胞出现功能损伤。为治疗mtDNA突变导致的线粒体遗传病，科研团队于2020年通过第一极体移植得到了“三亲小猴”，过程如下图。下列有关说法正确的是（　　） A. 父亲nDNA突变不会导致线粒体遗传病，母亲mtDNA突变容易导致线粒体遗传病 B. 减数分裂Ⅰ细胞质不均等分配使极体含较少细胞质，能降低子代猴携带异常染色体的风险 C. “三亲小猴”的获得需用到动物细胞融合、体外受精、胚胎移植、动物细胞培养等技术 D. “三亲小猴”能够正常发育的生理基础是受体猴对外来胚胎不发生免疫排斥反应 【答案】D 【解析】 【分析】借助核移植技术，使患者的第一极体与移除原核的供体次级卵母细胞结合得到重组次级卵母细胞；通过体外受精技术使重组次级卵母细胞受精后，再借助早期胚胎培养、胚胎移植技术得到“三亲小猴”。动物细胞培养技术是核移植等技术的基础。可见，“三亲小猴”的核DNA来自患者与父亲（精子），细胞质DNA即线粒体DNA来自供体。 【详解】A、受精卵中的线粒体来自母亲（卵细胞），父亲的核DNA（nDNA）突变可以通过精子传给子代。线粒体遗传病是指由线粒体DNA（mtDNA）或核DNA（nDNA）突变导致线粒体内的蛋白质异常，使细胞出现功能损伤。可见，父亲nDNA突变和母亲mtDNA突变都容易导致线粒体遗传病，A错误； B、“三亲小猴”通过第一极体移植得到的，染色体存在于细胞核中，减数分裂Ⅰ细胞质不均等分配使极体含较少细胞质，这不能降低子代猴携带异常染色体的风险，B错误； C、患者的第一极体与移除原核的供体次级卵母细胞借助核移植技术得到的重组次级卵母细胞受精后，再经过早期胚胎培养、胚胎移植得到“三亲小猴”，因此“三亲小猴”的获得需用到核移植、体外受精、胚胎移植、动物细胞培养等技术，但没有用到动物细胞融合技术，C错误； D、“三亲小猴”能够正常发育，其生理基础是受体猴对外来胚胎不发生免疫排斥反应，D正确。 故选D。 9. 某果蝇（2N=8）的基因型为AABb，其有性生殖器官中三个细胞的染色体组成和基因分布如图所示（仅标注部分染色体和基因），甲细胞分裂产生乙细胞。下列有关叙述正确的是（　　） A. 甲细胞处于有丝分裂前期，细胞两极发出的纺锤丝与着丝粒相连 B. 乙细胞形成丙细胞的过程中，发生了3种可遗传变异 C. 丙细胞分裂产生正常精细胞的比例为1/2 D. 甲细胞和丙细胞的染色体数目相同，核DNA数不相同 【答案】D 【解析】 【分析】据图可知，甲细胞处于有丝分裂的前期，甲细胞分裂产生乙细胞，丙细胞没有同源染色体，着丝粒分裂，处于减数第二次分裂的后期。 【详解】A、甲细胞中染色体散乱排列，处于有丝分裂的前期，动物纺锤体是由中心体发出的星射线形成的，A错误； B、甲细胞经有丝分裂形成乙细胞，因此乙细胞基因型为AABb或者AaBb，若乙细胞基因型为AaBb，乙细胞形成丙细胞的过程中，可能发生了基因重组和染色体结构变异（A基因所在染色体移接到B/b基因所在染色体上），没有发生基因突变，B错误； C、该果蝇基因型为AABb，产生正常的精细胞基因型为AB、Ab，丙细胞基因型可能为AAabb或者AAaBB，细胞质均等分裂，则丙细胞可能是次级精母细胞或第一极体，若是次级精母细胞，产生的精细胞基因型为AAb、ab或者AAB、aB，产生正常精细胞的比例为1/2，C错误； D、据图可知，甲细胞和丙细胞的染色体数目相同，都是4条，甲细胞中核DNA数目为8，丙细胞中核DNA数目为4，因此核DNA数不相同，D正确。 故选D。 10. 控制猫毛色的等位基因A、a仅位于X染色体上，A控制黑色，a控制灰色。受表观遗传的影响，A、a来自母本时才表达，来自父本时不表达。某雄猫与杂合子雌猫杂交，获得4只基因型各不相同的F1.则亲本与F1组成的群体中，灰色个体所占比例不可能是（　　） A. 2/3 B. 1/2 C. 1/3 D. 1/6 【答案】D 【解析】 【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 【详解】控制猫毛色的等位基因A、a仅位于X染色体上，A控制黑色，a控制灰色。受表观遗传的影响，A、a来自母本时才表达，来自父本时不表达。某雄猫与杂合子雌猫（XAXa）杂交，获得4只基因型各不相同的F1，则亲本雄猫的基因型为（XAY或XaY），若为前者，则F1的基因型和表现型为XAXA（黑色）、XAXa（灰色）、XAY（黑色）、XaY（灰色），若亲本个体均表现为父本黑色和母本灰色，则子代中灰色个体所占的比例为1/2，若亲本均表现为黑色，则子代中灰色个体所占比例为1/3，BC均表现为可能；若亲本中雄性个体的基因型为后者，即为XaY（灰色），则F1的基因型和表现型为XAXa（黑色）、XaXa（灰色）、XAY（黑色）、XaY（灰色），若亲本个体均表现为灰色，则子代中灰色个体所占的比例为2/3，若亲本表现为父本灰色、母本黑色，则子代中灰色个体所占比例为1/2，AB均表现为可能，可见D项比例不可能出现，即D项符合题意。 故选D。 11. 小分子RNA是一类21~24个核苷酸长度的RNA分子，在植物中最常见的有miRNA和siRNA两类。研究发现，拟南芥受到疫霉菌侵染时，通过产生miR161（一种miRNA）和phasiRNAs（一种siRNA），以抵御疫霉菌的侵染，疫霉菌则通过合成分泌PSR1和PSR2两种蛋白质，阻碍这两种小分子RNA的合成，基本过程如图所示。下列有关叙述错误的是（　　） A. miR161参与剪切PPR基因转录出的RNA，有助于形成phasiRNAs B. 酶②催化磷酸二酯键的合成，酶①、酶③催化磷酸二酯键的断裂 C. phasiRNAs进入疫霉菌，在翻译水平上促进PSR1和PSR2蛋白的表达 D. miR161和phasiRNAs在发挥作用时，均需要与相应结合蛋白结合 【答案】C 【解析】 【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质，所有已知的生命，都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶（RNAP）进行，以DNA为模板，产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动，留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，场所在核糖体。 【详解】A、结合图示可知，miR161可参与PPR转录来的RNA的剪切，有助于PPR基因表达形成phasiRNAs（一种siRNA），A正确； B、结合图示可知，酶①、酶③催化时均导致磷酸二酯键断裂，酶②催化磷酸二酯键的形成，合成RNA子链，B正确； C、结合题图信息可知，phasiRNAs进入疫霉菌会抑制mRNA翻译产生PSR1和PSR2蛋白，C错误； D、分析题图可知，miR161在发挥作用时，需要与蛋白1结合，phasiRNAs在发挥作用时，需要与蛋白2结合，D正确。 故选C。 12. 纳米酶试纸条层析技术是以纳米酶作为标记物检测特定抗原或抗体的固相免疫标记技术，可用于食品中病原体（如金黄色葡萄球菌的生物标志物蛋白A）的快速检出（如图）。待检样品加入样品垫后，随着层析液向前泳动，层析结束后，加入显色液，利用纳米酶的过氧化物酶活性进行信号放大，检测灵敏度高。下列说法错误的是（　　） 注：纳米酶垫：纳米酶标记的蛋白A的单克隆抗体；检测线（T线）：包被蛋白A；质控线（C线）：包被纳米酶上标记抗体的抗体 A. 制备蛋白A的单克隆抗体时，进行第一轮筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞 B. 样品中的抗原将与T线包被的相同抗原竞争性结合纳米酶标记的单克隆抗体 C. 若检测结果为T线不显色，C线显色，说明待检样品不含有蛋白A D. 题目所述的抗原检测的方法，与核酸检测相比，灵敏度相对较差 【答案】C 【解析】 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】A、制备蛋白A的单克隆抗体时，第一轮筛选是在选择培养基上进行的，在该培养基上，未融合的细胞和同种融合的细胞都死亡，只有杂交瘤细胞能存活，从而筛选出杂交瘤细胞，A正确； B、该技术是利用抗原与抗体特异性结合的原理进行检测：样品中的抗原将与T线包被的相同抗原竞争性结合纳米酶标记的单克隆抗体，B正确； C、若检测结果为T线不显色，C线显色，可能是待检样品中可能含有较高浓度蛋白A，与纳米酶标记的单克隆抗体竞争性结合，从而导致T线的蛋白A不能与抗体结合，T线不显色，C错误； D、与核酸检测相比，抗原检测的灵敏度较差，原因是抗原的检测量是固定的，没有对病原体进行扩增产生信号放大的过程，若待测样品的病原体较少，则很可能检测不到抗原，D正确。 故选C。 13. 家蚕的性别决定为ZW型，有实验显示，家蚕的蚕茧颜色由两对等位基因A/a（A控制蓝茧）、B/b控制。黄茧雄蚕与蓝茧雌蚕杂交，F1全结黄茧，F1雌雄蚕相互杂交，F2表型及比例如下表（不考虑突变和ZW同源区段），下列相关叙述错误的是（　　） 表型/性别 黄茧 蓝茧 白茧 雄蚕 798 0 0 雌蚕 405 296 99 A. A和B基因同时存在才表现为黄茧 B. F1雄蚕基因型为AaZBZb C. F2雌蚕黄茧中纯合子占1/2 D. F2雄蚕个体的基因型有6种 【答案】A 【解析】 【分析】自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 【详解】A、根据黄茧雄蚕与蓝茧雌蚕杂交，F1全结黄茧，可判断黄茧为显性，F2表现为黄茧雄蚕：黄茧雌蚕：蓝茧雌蚕：白茧雌蚕=8：4：3：1，可知雄蚕均为黄茧，雌蚕有1/2黄茧，可以推测基因B/b位于Z染色体上，F1基因型分别为ZBW、ZBZb，F2非黄茧雌蚕中蓝茧：白茧=3：1，推测基因A/a位于常染色体上，则F1均为Aa，因此蚕茧颜色与显性基因A、B的关系是：有B时表现为黄茧，无B有A时表现为蓝茧，A、B均无时表现为白茧，A错误； B、综上所述，F1中雌蚕的基因型为AaZBW，雄蚕基因型为AaZBZB，B正确； CD、F1中雌蚕的基因型为AaZBW，其产生的配子基因型及比例为AZB： AW：aZB：aW=1：1：1：1，雄蚕基因型为AaZBZb，其产生的配子基因型及比例为AZB：AZb： aZB： aZb=1： 1：1：1，二者自由交配产生的 F2表型及比例如下表： 雄配子 雌配子 1/4AZB 1/4AW 1/4aZB 1/4aW 1/4AZB 1/16AAZBZB （黄茧雄性） 1/16AAZBW （黄茧雌性） 1/16AaZBZB （黄茧雄性） 1/16AaZBW （黄茧雌性） 1/4AZb 1/16AAZBZb （黄茧雄性） 1/16AAZbW （蓝茧雌性） 1/16AaZBZb （黄茧雄性） 1/16AaZbW （蓝茧雌性） 1/4aZB 1/16AaZBZB （黄茧雄性） 1/16AaZBW （黄茧雌性） 1/16aaZBZB （黄茧雄性） 1/16aaZBW （黄茧雌性） 1/4 aZb 1/16AaZBZb （黄茧雄性） 1/16AaZbW （蓝茧雌性） 1/16aaZBZb （黄茧雄性） 1/16aaZbW （白茧雌性） 因此F2雌蚕黄茧（1/16AAZBW、1/16AaZBW、1/16AaZBW、1/16aaZBW）中纯合子占1/2，F2雄蚕个体的基因型有AAZBZB、AaZBZB、AAZBZb、AaZBZb、aaZBZb、aaZBZB，共6种，CD正确。 故选A。 14. 生长素、赤霉素和乙烯三种激素对细胞纵向伸长生长的影响关系如图甲。某研究小组为进一步研究生长素（IAA）和赤霉素（GA3）对茎切段伸长的影响及生长素（IAA）对茎切段中乙烯（ACC）产量的影响，以菟丝子茎切段为实验材料，无菌培养一周后进行相关实验，结果如图乙。下列结论不正确的是（　　） A. 生长素和赤霉素促进细胞纵向伸长生长，乙烯抑制细胞纵向伸长生长 B. 在一定浓度范围内，相同浓度的GA3促进效应比IAA的促进效应更强 C. 生长素的浓度增大到一定值后，才会促进菟丝子茎切段中乙烯的产生 D. 增加“IAA和GA3同时处理茎切段”作为实验组可以研究二者的相互作用 【答案】A 【解析】 【分析】①分析图甲：赤霉素通过促进生长素的合成、抑制生长素的分解来提高生长素含量，进而促进细胞纵向伸长。低浓度的生长素促进细胞纵向伸长，生长素浓度增高到一定值时促进乙烯的合成，乙烯含量的增高会反过来抑制生长素的作用。②分析图乙可知：IAA和GA3都能促进茎切段伸长，而且在一定浓度范围内，相同浓度的GA3促进效应比IAA的促进效应更强；生长素的浓度增大到一定值后，才会促进菟丝子茎切段中乙烯的产生。 【详解】A、图甲表示生长素、赤霉素和乙烯三种激素对细胞纵向伸长生长的影响关系。图乙没有用乙烯（ACC）处理茎切段的实验组，而用浓度大于零的IAA或GA3处理的实验组的茎切段伸长量都大于IAA或GA3浓度为零的对照组。可见，由图示信息能得出“生长素和赤霉素促进茎切段伸长生长”的结论，不能得出“乙烯抑制茎切段纵向伸长生长”的结论，更不能说明“茎切段伸长生长”是由“细胞纵向伸长生长”导致的，A错误； B、图乙显示：IAA或GA3浓度大于零的各实验组的茎切段伸长量都大于IAA或GA3浓度为零的对照组，且在相同浓度下，GA3处理组的茎切段伸长量大于IAA处理组，说明IAA和GA3都能促进茎切段伸长，而且在一定浓度范围内，相同浓度的GA3促进效应比IAA的促进效应更强，B正确； C、由图乙可知：IAA浓度小于10 μmol/L时没有乙烯产生，说明生长素的浓度增大到一定值后，才会促进菟丝子茎切段中乙烯的产生，C正确； D、结合对B选项的分析可推知：若要研究IAA和GA3的相互作用，需要增加“IAA和GA3同时处理茎切段”作为实验组，D正确。 故选A。 15. STR是一段由1-6个核苷酸构成的短串联重复DNA序列，不同染色体上STR的差异很大。可用21号染色体上的STR作为遗传标记，对21三体综合征进行基因诊断。已知图中Ⅲ-1为21三体综合征患儿，并患甲病，Ⅱ-1无甲病致病基因。图中已标注部分成员STR标记情况（注：+表示有特异STR标记，-表示无特异STR标记），在不考虑其他变异的情况下，下列叙述错误的是（　　） A. Ⅱ-1的减数分裂Ⅱ异常导致Ⅲ-1患21三体综合征 B. Ⅲ-2的STR标记情况为（（+-）的概率与患甲病的概率相等 C. 若Ⅱ-1和Ⅱ-2要生第三胎，可通过羊水检查判断胎儿是否患21三体综合征 D. 电泳实验检测Ⅱ-3的STR标记情况以及甲病基因的扩增产物，最多出现4种条带 【答案】B 【解析】 【分析】据图Ⅱ-1，Ⅱ-2正常，且Ⅱ-1不含甲病致病基因，说明甲病为伴X染色体隐性遗传病，则Ⅱ-1、Ⅱ-2分别为XAY、XAXa。 【详解】A、由图可知，Ⅱ-1的21号染色体上有一段STR，Ⅱ-2不含STR，Ⅲ-1含有两段STR，说明是Ⅱ-1的减数分裂Ⅱ异常导致Ⅲ-1患21三体综合征，A正确； B、Ⅲ-2的STR标记情况为（+-）的概率为1/2，据图Ⅱ-1，Ⅱ-2正常，且Ⅱ-1不含甲病致病基因，说明甲病为伴X染色体隐性遗传病，则Ⅱ-1、Ⅱ-2分别为XAY、XAXa，Ⅲ-2患甲病XaY的概率1/2×1/2=1/4，B错误； C、21三体综合征是染色体数目异常遗传病，可通过羊水检查判断胎儿是否患病，C正确； D、由图可知，Ⅱ-3正常，说明STR标记为（+-或- -），由于其父亲患甲病，则其甲病基因情况为XAXa，则STR标记情况以及甲病基因的扩增产物，最多出现4种条带，即+、-、XA、Xa，D正确。 故选B。 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 肉食性鱼类在摄入大量可消化糖饲料后会表现持续的高血糖水平，即糖类不耐受。某研究小组以虎龙斑鱼（一种肉食性鱼类）为研究对象，进行胰岛素注射试验，探究虎龙斑鱼血糖水平与不同部位中葡萄糖转运蛋白Gluts的关系，进一步揭示肉食性鱼类对糖类不耐受的机理。 （注：GAPDH在所有细胞中都表达，可作为蛋白质表达量的对照，若蛋白质未表达则无条带显示，n。d：没有检测到） （1）选取生理状况相同的24条虎龙斑鱼，其中12条腹腔注射3.5IU/kg的牛胰岛素0.5mL作为实验组，另外12条腹腔注射______作为对照组。 （2）注射2h后，测得血糖水平如图甲，说明______。结合图乙，仅从转运蛋白的角度，推测胰岛素发挥作用的机制是______。 （3）本实验中，基因和蛋白质表达变化______（填“一致”或“不一致”），其主要原因包括（ ）（答案不止一项） A.mRNA是蛋白质合成的基础 B.蛋白质的翻译受多种因素影响 C.蛋白质可能是部分mRNA翻译的结果 D.mRNA的降解与蛋白质的降解不尽相同 （4）在小鼠的研究中，Glut4敲除会造成胰岛素抵抗现象和对糖类耐受不良的情况，结合本题实验结果，推测造成虎龙斑鱼葡萄糖不耐受的重要原因是______。 【答案】（1）0.5mL生理盐水 （2） ①. 胰岛素能降低虎龙斑鱼血糖 ②. 胰岛素诱导肝脏Glut1蛋白、Glut2蛋白和肌肉Glut4蛋白表达量升高，抑制脂肪中Glut1和Glut2蛋白的表达 （3） ①. 不一致 ②. BCD （4）在虎龙斑鱼体内，Glut4在肝脏和脂肪中都没有表达 【解析】 【分析】胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。 小问1详解】 实验遵循单一变量原则，实验组注射3.5IU/kg的牛胰岛素0.5mL，则对照组注射0.5mL生理盐水作为空白对照。 【小问2详解】 图甲中，注射胰岛素后，血糖水平显著降低，说明胰岛素能降低虎龙斑鱼血糖。结合图乙各种Gluts蛋白的表达量可知，胰岛素诱导肝脏Glut1蛋白、Glut2蛋白和肌肉Glut4蛋白表达量升高，抑制脂肪中Glut1和Glut2蛋白的表达。 【小问3详解】 基因的表达包括转录和翻译过程，蛋白质的合成是在翻译过程，一般情况下，基因的表达与蛋白质的表达不一致，一方面是由于蛋白质的翻译受多种因素影响，还有蛋白质可能是部分mRNA翻译的结果，也有可能是mRNA的降解与蛋白质的降解不尽相同，BCD正确；mRNA是蛋白质合成的基础不是基因和蛋白质表达变化不一致的原因，A错误，故选BCD。 【小问4详解】 由图可知，在虎龙斑鱼体内，Glut4在肝脏和脂肪中都没有表达，因此胰岛素注射不能有效降低血糖，会出现胰岛素抵抗和糖类耐受不良的情况。 17. 白藜芦醇（Res）是植物产生的一种抗毒素，具有抗衰、抗炎、抗癌和美白等多种功效，广泛存在于葡萄、花生、虎杖、藜芦等植物中，其含量通常较低，一般低于0.5%，细胞产物工厂化生产白藜芦醇的产量是直接从植物中提取的近3倍。 （1）Res受到病原菌刺激后合成，是植物的______（填“初生”或“次生”）代谢产物。 （2）相比于直接从植物中提取Res，利用细胞产物工厂化生产的优势除产量更高外，还有______（答两点）。将外植体培养至愈伤组织阶段，用______酶处理获得单细胞，进一步用不同浓度的NAA溶液进行悬浮培养。悬浮培养时细胞的生长速率及单位重量细胞中的Res产量曲线如下图所示：为获得最大Res总产量，最适合的NAA浓度应为______mg/L。 （3）B16黑色素细胞中酪氨酸酶催化酪氨酸合成黑色素，已知白藜芦醇的分子结构与酪氨酸相似，据此推测白藜芦醇能美白的具体机制最可能是______。 （4）为探究白藜芦醇抗癌的机理，研究者通过甲状腺癌细胞体外培养得到如下结果，白藜芦醇的抗癌机理是______。 【答案】（1）次生 （2） ①. 不破坏自然资源、不受季节的限制、植物组织的生长周期可人为控制 ②. 果胶酶、纤维素 ③. 1.0 （3）白藜芦醇的分子结构与酪氨酸相似，会与酪氨酸竞争性结合酪氨酸酶，酪氨酸酶活性受到抑制，黑色素合成减少，从而美白 （4）抑制癌细胞增殖，使癌细胞分裂停留在间期 【解析】 【分析】植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（包括微型繁殖，作物脱毒、人工种子等）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。 【小问1详解】 Res受到病原菌刺激后合成，不是植物生长发育所必需的，属于次生代谢物。 【小问2详解】 相比于直接从植物中提取Res，利用细胞产物工厂化生产的优势除产量更高外，还有不破坏自然资源、不受季节的限制、植物组织的生长周期可人为控制；植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，根据酶的专一性可知，需要用纤维素酶和果胶酶处理获得单细胞；据图可知，在1.0mg/L时，单位质量细胞中的Res最高，故为获得最大Res总产量，最适合的NAA浓度应为1.0mg/L。 【小问3详解】 B16黑色素细胞中酪氨酸酶催化酪氨酸合成黑色素，已知白藜芦醇的分子结构与酪氨酸相似，据此推测白藜芦醇能美白的具体机制最可能是：白藜芦醇的分子结构与酪氨酸相似，会与酪氨酸竞争性结合酪氨酸酶，酪氨酸酶活性受到抑制，黑色素合成减少，从而美白。 【小问4详解】 据图可知，有Res时，间期的细胞数目增多，而分裂期数目变少，据此推测白藜芦醇的抗癌机理是抑制癌细胞增殖，使癌细胞分裂停留在间期。 18. 外泌体是由细胞释放的囊泡结构，内含蛋白质、核酸等多种物质，多种细胞都可分泌外泌体。外泌体介导细胞间信息交流的三种途径如图所示，请回答下列问题： （1）可用______（填科学方法）追踪外泌体内蛋白质的合成和转移路径。外泌体通过方式①传递信息，体现了生物膜具有______的结构特点，方式③发生膜融合的物质基础是______。 （2）网织红细胞（一种未成熟的红细胞）释放的外泌体内含铁离子载体蛋白，可以被其他网织红细胞捕获，但不会被成熟红细胞捕获，推测网织红细胞捕获外泌体的生理意义是______。 （3）梅毒螺旋体（一种病原体）可诱导巨噬细胞释放更多的外泌体，为探究该外泌体对细胞增殖的影响，研究者进行了如下实验，请完善实验表格。 实验步骤 简要操作过程 制备实验材料 选取______，均分为实验组（用梅毒螺旋体刺激）、对照组（不用梅毒螺旋体刺激），培养48h，分别收集外泌体，用PBS缓冲液制成外泌体悬液 实验处理 甲组：用______培养胚胎干细胞 乙组：用实验组外泌体悬液培养胚胎干细胞 丙组：用对照组外泌体悬液培养胚胎干细胞 培养一段时间后，检测胚胎干细胞的增殖情况 实验结果 细胞数量：甲组<丙组<乙组 实验结论 ____________ 【答案】（1） ①. 同位素标记法/同位素示踪法 ②. （一定的）流动性 ③. 生物膜的基本组成成分和结构相似 （2）可增加细胞膜上铁离子载体蛋白的数量，促进细胞对铁离子的吸收，进而促进细胞合成更多的血红蛋白 （3） ①. 若干生理状态相似的巨噬细胞 ②. 等量不含外泌体的PBS缓冲液 ③. 巨噬细胞分泌产生的外泌体能促进胚胎干细胞增殖，且外泌体数量越多，促进效果越好 【解析】 【分析】细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，还有少量的糖类。 细胞膜的功能：细胞膜作为细胞边界，将细胞外与细胞内环境分开；细胞膜具有控制物质进出功能；细胞膜具有进行细胞间信息交流功能。 【小问1详解】 可采用同位素标记法探明外泌体内蛋白质的合成和转移路径。外泌体通过胞吞传递信息，体现了生物膜具有流动性的结构特点，外泌体直接与靶细胞接触释放内容物质的过程中，发生膜融合的物质基础是生物膜的基本组成成分和结构相似。 【小问2详解】 网织红细胞产生的外泌体（内含转铁载体蛋白）分泌后可以被其他网织红细胞捕获，但不能被成熟的红细胞捕获，其意义是可增加细胞膜上铁离子载体蛋白的数量，促进细胞对铁离子的吸收，进而促进细胞合成更多的血红蛋白。 【小问3详解】 实验目的是探究梅毒螺旋体诱导巨噬细胞释放的外泌体是否会对细胞的增殖产生影响，该实验的自变量为是否用梅毒螺旋体刺激，因变量为胚胎干细胞的增殖情况，其他为无关变量，故实验步骤为：选取若干生理状态相似的巨噬细胞（无关变量应保持相同且适宜）均分为实验组（用梅毒螺旋体刺激）、对照组（不用梅毒螺旋体刺激），培养48h，分别收集外泌体，用PBS缓冲液制成外泌体悬液。甲组用等量不含外泌体的PBS缓冲液培养胚胎干细胞（排出PBS缓冲液对实验的干扰）、乙组用实验组外泌体悬液培养胚胎干细胞、丙组用对照组外泌体悬液培养胚胎干细胞；如果巨噬细胞分泌产生的外泌体能促进胚胎干细胞增殖，且外泌体数量越多，促进效果越好，则细胞数量为：甲组<丙组<乙组。 19. 鸡的体型正常和矮小受等位基因D/d控制，鸡的羽型卷羽、半卷羽和片羽，受另一对等位基因B/b控制。为确定两对相对性状的遗传方式，科研人员利用卷羽正常鸡和片羽矮小鸡进行杂交实验得到F1，F1自由交配得到F2，结果如下表。回答下列问题： 组别 亲本 F1表型及比例 F2表型及比例 甲 卷羽正常（♂）×片羽矮小（♀） ♀♂均半卷羽正常 ♂：卷羽正常：半卷羽正常：片羽正常=1：2：1 ♀：卷羽正常：半卷羽正常：片羽正常：卷羽矮小：半卷羽矮小：片羽矮小=1：2：1：1：2：1 乙 卷羽正常（♀）×片羽矮小（♂） 半卷羽正常（♂）：半卷羽矮小（♀）=1：1 ♀♂：卷羽正常：半卷羽正常：片羽正常：卷羽矮小：半卷羽矮小：片羽矮小=1：2：1：1：2：1 （1）根据实验结果______（填“能”或“不能”）确定卷羽与片羽的显隐性关系，原因是______。 （2）甲组F2中半卷羽正常鸡自由交配，F3中片羽矮小雌鸡占比为______。 （3）生产上矮小型鸡能够节约粮食且繁殖性能较强，卷羽鸡适应高温环境，为获得耐热节粮型种鸡，缩短育种时间，以实现规模化生产，可选取F1中______（写基因型）杂交，使后代获得最大比例为______的卷羽矮小鹏。 （4）从乙组F2中随机选取3只矮小鸡进行矮小基因的PCR扩增并检测，电泳结果如下图所示。已知控制鸡体型正常基因长度为1000bp，推测矮小基因形成的具体原因是_______。 【答案】（1） ①. 不能 ②. 亲代卷羽鸡与片羽鸡杂交，F1全为半羽鸡，F2中卷羽鸡与片羽鸡比例相同 （2）1/32 （3） ①. BbZdW×BbZDZd ②. 1/8 （4）矮小突变品系存在两种d基因，假设分别为d1和d2，d1基因由D基因某位点的碱基替换形成，d1基因由D基因缺失142bp形成 【解析】 【分析】自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 【小问1详解】 实验甲和乙亲代卷羽鸡与片羽鸡杂交，F1全为半羽鸡，F2中卷羽鸡与片羽鸡比例相同，这是不完全显性，故卷羽和片羽无法判断它们的显隐关系。 【小问2详解】 实验甲和乙的两亲本进行杂交，F1和F2卷羽性状的表型与性别不相关联，说明该基因位于常染色体上，且F2雌雄中卷羽：半卷羽：片羽=1：2：1，说明F1的基因型为Bb。甲组中，只考虑鸡的体型，亲代是正常（♂）×矮小（♀），F1雌雄都是正常，说明正常对矮小为显性，F2中雄性都是正常，雌性正常：矮小=1：1，说明控制鸡体型的基因位于Z染色体上，F1的基因型为BbZDZd、BbZDW，F2中半卷羽正常鸡基因型为♂1/2BbZDZD、1/2BbZDZd，♀BbZDW，F2中半卷羽正常鸡自由交配，F3中片羽矮小雌鸡（BBZdW或者bbZdW）占比为1/4×1/4×1/2=1/32。 【小问3详解】 乙组中，F1基因型为BbZDZd、BbZdW，甲组中，F1的基因型为BbZDZd、BbZDW，耐热节粮型种鸡的基因型为BBZdZd、BBZdW（或者bbZdZd、bbZdW），要获得耐热节粮型种鸡，缩短育种时间，以实现规模化生产，可选取F1中BbZdW×BbZDZd 杂交，使后代获得最大比例为1/4×1/2=1/8的卷羽矮小鹏。 【小问4详解】 据题意可知，矮小是由隐性基因控制的，电泳图谱中矮小基因由两种片段，1000b和858bp，说明矮小突变品系存在两种d基因，已知控制鸡体型正常基因长度为1000bp，假设两种d基因分别为d1和d2，d1基因（1000bp）由D基因某位点的碱基替换形成，d2基因（858bp）由D基因缺失1000-858=142bp形成。 20. 农杆菌中存在的天然Ti质粒分子量往往较大，在基因工程中，导入农杆菌的成功率较低。因此，需对天然Ti质粒进行测序并改造，以提高农杆菌转化法的成功率。请回答下列问题： （1）对DNA进行测序，需将限制酶的限制位点在DNA上定位，即进行限制酶图谱的构建。科研人员用不同限制酶单独或联合切割某天然Ti质粒，所用限制酶种类及切割后的DNA片段长度如下表所示。请在图Ⅰ的质粒上画出EcoRⅠ、MboⅠ、HindⅢ的切割位点并标出酶切位点间的长度：______。 组别 添加限制酶 DNA片段长度（1kb=1000个碱基对） ① EcoRⅠ 160kb ② MboⅠ 35kb、125kb ③ EcoRⅠ+MboⅠ 35kb、55kb、70kb ④ EcoRⅠ+MboⅠ+HindⅢ 35kb、55kb、35kb、35kb （2）对Ti质粒进行测序可使用不对称PCR技术，“不对称”体现在一对引物的含量上。含量较少的引物称作限制性引物，较多的称作非限制性引物。假设在PCR的最初10个循环中，扩增产物是双链DNA，当限制性引物消耗完后，在非限制性引物作用下会产生大量的单链DNA（ssDNA）。若图Ⅱ中甲链的部分碱基序列为5ˊ-……TAGAATTCAG……-3ˊ，则获得的ssDNA对应的部分碱基序列为5ˊ-……______……-3ˊ。若PCR反应体系中原来有m个模板DNA，经10个循环消耗完限制性引物后继续扩增10个循环，后10个循环中需要非限制性引物______个。 （3）Ti质粒上有vir区和T-DNA区，vir区决定T-DNA的转移。受伤植物伤口分泌的酚类物质可诱导Vir基因的表达，进而诱导Ti质粒产生一条新的T-DNA单链分子，T-DNA单链分子从Ti质粒上脱离后，在Vir蛋白的引导下穿过植物细胞并随机整合到其染色体DNA上。从农杆菌转化植物细胞的机制分析，Vir基因是否与T-DNA在同一质粒上______（填“是”或“不是”）成功转化的必备条件，基于以上分析，提出一个提高农杆菌转化成功率的思路：______。 【答案】（1） （2） ①. 5ˊ-……TAGAATTCAG……-3ˊ ②. 10×m×210 （3） ①. 不是 ②. 在农杆菌中导入两个改造后的Ti质粒，一个质粒上含T-DNA（结合有目的基因）却不含Vir基因，另一个质粒上仅含Vir基因却不含T-DNA，即：利用一个质粒（Ti协助质粒）上的Vir基因诱导另一个质粒（微型Ti质粒）上的T-DNA转移 【解析】 【分析】1、基因表达载体包括目的基因、标记基因、启动子和终止子。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。 2、土壤农杆菌是一种革兰氏阴性土壤杆菌，感染双子叶植物会产生根瘤，其致瘤特性是由Ti质粒介导的。质粒是根癌农杆菌诱发冠瘿瘤的决定因素。 3、天然的质粒不能直接作为表达载体，必须加以改造才能作为载体利用。 【小问1详解】 据表格数据可知，EcoRⅠ酶切割质粒后的片段长度为160kb，说明该酶在质粒上只有一个酶切位点且质粒长度为160kb。MboⅠ酶切割质粒后的片段长度为35kb、125kb，说明该酶在质粒上有两个酶切位点。同时用EcoRⅠ酶和MboⅠ酶切割质粒后获得的片段长度为35kb、55kb、70kb，说明EcoRⅠ酶的切割位点位于MboⅠ酶切割位点的长片段上。EcoRⅠ酶、MboⅠ酶和HindⅢ酶同时切割质粒后获得的片段长度为35kb、55kb、35kb、35kb，说明HindⅢ酶有一个切割位点，且该位点刚好在EcoRⅠ酶和MboⅠ酶同时切割时得到的70kb的片段中点。综合以上分析，三种酶在质粒上的定位如图所示： 【小问2详解】 据图Ⅱ可知，甲链和乙链是互补链，非限制性引物与乙链互补，故甲链与非限制性引物碱基序列相同。ssDNA是指以非限制性引物引导合成的单链DNA，且非限制性引物与对应的甲链碱基序列相同，故获得的ssDNA对应的部分碱基序列也为5ˊ-……TAGAATTCAG……-3ˊ。PCR反应体系中原来有m个模板DNA，故循环10次后，产物为m×210个DNA。后10个循环是以前10次循环的产物为模板，以合成的是单链DNA，每个产物消耗一个非限制性引物，故后10个循环中需要非限制性引物为10×m×210个。 【小问3详解】 依题意，vir区的Vir基因表达出Vir蛋白，在Vir蛋白引导下，新合成的T-DNA单链转移到植物细胞的染色体上。因此，Vir基因不一定要与T-DNA在同一质粒上，只要Vir基因表达的蛋白质能对新合成的T-DNA单链起作用就行。依题意，农杆菌中存在的天然Ti质粒分子量往往较大，在基因工程中，导入农杆菌的成功率较低。基于以上的分析，可以在农杆菌中导入两个改造后的分子量的Ti质粒，一个质粒上含T-DNA（结合有目的基因）却不含Vir基因，另一个质粒上仅含Vir基因却不含T-DNA，即：利用一个质粒（Ti协助质粒）上的Vir基因诱导另一个质粒（微型Ti质粒）上的T-DNA转移，通过这种办法，降低改造后的质粒的分子量，提高农杆菌转化的成功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$