专题08 遗传的分子学基础-【好题汇编】备战2024-2025学年高三生物上学期期末真题分类汇编（北京专用）

专题08 遗传的分子学基础 考点01 DNA是主要的遗传物质 1．（23-24高三上·北京石景山·期末）在以下涉及“分离”的实验中，相关叙述不正确的是（    ） A．观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中，解离的目的是使细胞相互分离 B．噬菌体侵染细菌实验中，搅拌、离心的目的是使噬菌体的DNA与蛋白质分离 C．绿叶中色素的提取与分离实验中，不同色素因在层析液中溶解度不同而分离 D．植物细胞质壁分离实验中，滴加蔗糖溶液的目的是使原生质层与细胞壁分离 【答案】B 【分析】1、叶绿体色素的提取和分离实验：①提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。②分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素。溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢。 2、把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中，使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中，发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。 【详解】A、在观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中，解离的目的是使组织中的细胞彼此分离，便于制片，A正确； B、在噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分离，离心的目的是把噬菌体的蛋白质外壳和被侵染的细菌分离开来，B错误； C、绿叶中色素的提取和分离实验中，因四种色素在层析液中溶解度不同，可以用纸层析法分离色素，C正确； D、在植物细胞质壁分离的实验中，滴加蔗糖溶液的目的是使细胞失水，进而使得原生质层与细胞壁分离，呈现质壁分离现象，便于观察，D正确。 故选B。 2．（23-24高三上·北京西城·期末）以下关于T2噬菌体和大肠杆菌说法正确的是（　　） A．二者都含磷脂、蛋白质和DNA B．T2噬菌体在大肠杆菌内分裂增殖 C．子代噬菌体的成分全部来自大肠杆菌 D．T2噬菌体不是独立的生命系统 【答案】D 【分析】T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，它的头部和尾部的外壳都是由蛋白质构成的，头部含有DNA。T2噬菌体侵染大肠杆菌后，就会在自身遗传物质的作用下，利用大肠杆菌体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增殖。当噬菌体增殖到一定数量后，大肠杆菌裂解，释放出大量的噬菌体。 【详解】A、T2噬菌体是病毒，没有细胞结构，因此不含有磷脂，大肠杆菌是原核生物，含有磷脂、蛋白质和DNA，A错误； B、T2噬菌体在大肠杆菌内利用宿主细胞的原料可以合成子代病毒，将宿主细胞裂解后释放出子代病毒，其不分裂，B错误； C、合成子代噬菌体的原料来自大肠杆菌，但是子代噬菌体的遗传物质来自于亲代噬菌体，C错误； D、T2噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞才能完成增殖，因此其不是独立的生命系统，D正确。 故选D。 3．（23-24高三上·北京大兴·期末）下列实验中对于结果的观察，描述正确的是（　　） A．提取和分离绿叶中色素，观察提取液中色素的颜色 B．噬菌体侵染大肠杆菌实验，观察上清液和沉淀中的放射性 C．探究酵母菌细胞呼吸的方式，观察酵母菌培养液的浑浊程度 D．低温诱导植物细胞染色体数目变化，观察纺锤丝牵引染色体的运动 【答案】B 【分析】1、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。 2、观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗（洗去解离液，便于染色）、染色、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。 【详解】A 、提取和分离绿叶中色素，观察的是滤纸条上色素带的颜色，A错误； B、噬菌体侵染大肠杆菌实验，观察的是上清液和沉淀中的放射性，B正确； C、探究酵母菌细胞呼吸的方式，观察的是澄清石灰水的浑浊程度，C错误； D、该实验中细胞已经死亡，观察低温诱导植物染色体数目变化的观察指标是染色体的数目，D错误。 故选B。 4．（22-23高三上·北京昌平·期末）在对照实验中，实验组中的自变量通常可以用“加法原理”或“减法原理”进行控制。下列实验中，采用“减法原理”的是（    ） A．模拟生物体维持pH的稳定 B．尝试利用乙烯利催熟水果 C．比较过氧化氢在不同条件下的分解 D．艾弗里肺炎链球菌的体外转化实验 【答案】D 【分析】1、加法原理是绐研究对象施加自变量进行干预。也就是说，实验的目的是为了探求某一变量会产生什么结果，即知道自变量，不知道因变量。 2、减法原理是排除自变量对研究对象的干扰，同时尽量保持被研究对象的稳定。具体而言，结果已知，但不知道此结果是由什么原因导致的，实验的目的是为了探求确切的原因变量。 【详解】A、模拟生物体维持pH的稳定的实验用盐酸、氢氧化钠溶液处理缓冲溶液、生物材料和蒸馏水，体现了加法原则，A错误； B、尝试利用乙烯利催熟水果需要用蒸馏水和乙烯利处理未成熟的水果，体现了加法原则，B错误； C、“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，人为增加了滴加肝脏研磨液，故实验组滴加肝脏研磨液体现了“加法原理”，C错误； D、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，用蛋白酶、RNA酶、DNA酶等处理细胞提取物，是人为的去除某种因素的影响，体现了“减法原理”，D正确。 故选D。 5．（2019·北京朝阳·一模）以下关于生物学实验和技术的叙述，正确的是（） ①检测生物组织中的还原糖    ②用高倍显微镜观察叶绿体    ③肺炎双球菌的体外转化④果酒和果醋的制作          ⑤DNA的粗提取与鉴定        ⑥单克隆抗体的制备 A．①⑤均需使用酒精溶液 B．②⑥均可体现细胞膜流动性 C．③④均制备固体培养基 D．③⑥均需利用无菌操作技术 【答案】D 【分析】本题考查生物组织中化合物的鉴定、用高倍显微镜观察叶绿体、果酒和果醋的制作、DNA的粗提取与鉴定等，此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验选材、实验采用的试剂及试剂的作用等，需要考生在平时的学习生活中注意积累。 【详解】检测生物组织中的还原糖不需要酒精，DNA的粗提取与鉴定需要用冷却的酒精，因为DNA不溶于酒精,蛋白质则溶于酒精，加酒精可以使DNA析出,与蛋白质分离，A错误；高倍显微镜观察叶绿体的运动，不能体现膜的流动性，单克隆抗体的制备需要骨髓瘤细胞与B淋巴细胞进行细胞融合，能体现膜的流动性，B错误；肺炎双球菌的体外转化用的是固体培养基，而果酒和果醋的制作不需要制备固体培养基，C错误；③⑥均需利用无菌操作技术，防止杂菌污染，D正确。 【点睛】酒精是生物实验中常用的试剂之一，它在生物实验中有多种作用，而不同浓度的酒精其作用也有所不同。现列举不同浓度的酒精在高中生物实验中的应用如下。 1 体积分数为50%的酒精 1.1 作用：洗去浮色。 1.2 原理：苏丹Ⅲ是弱酸性染料，易溶于体积分数为50%酒精。 1.3 应用 ：脂肪的鉴定实验。在该实验中，用苏丹Ⅲ对花生子叶薄片染色后，在薄片上滴1～2滴体积分数为50%的酒精溶液，可以洗去被染玻片标本上的苏丹Ⅲ染液浮色。 2 体积分数为95%的酒精 2.1 作用：① 解离； ② 析出提取含杂质较少的DNA。 2.2 原理：① 解离原理：用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精1∶1混合，能使组织中的细胞相互分离开来； ② 析出提取含杂质较少的DNA的原理：DNA不溶于酒精，尤其是体积分数为95%的冷冻酒精，而细胞中的某些物质可以溶解于酒精。 2.3 应用：① 观察植物细胞的有丝分裂； ② DNA的粗提取与鉴定。 3 体积分数为75%的酒精 3.1 作用：消毒杀菌。 3.2 原理：体积分数为75%的酒精，能够顺利地渗入到细菌体内，吸收细菌蛋白的水分,使其脱水变性凝固而失去功能，以达到消毒杀菌的目的。高于体积分数为75%浓度的酒精与细菌接触时，就可能使得菌体表面迅速凝固，形成一层薄膜，阻止了酒精继续向菌体内部渗透，待到适当时机，薄膜内的细胞可能将薄膜冲破而重新复活。在此高浓度下，酒精迅速凝固蛋白质的作用往往随着其浓度升高而增强，因此，其消毒杀菌的效果也就越差。若酒精的浓度低于75％，也因不能顺利地渗入到细菌体内而彻底杀死细菌。如果使用体积分数为75％的酒精，既能使组成细菌的蛋白质凝固，又不能形成薄膜，这样，酒精可继续向内部渗透，从而达到较好的消毒效果。值得注意的是，体积分数为75%的酒精溶液的杀菌能力不是绝对很强，它对芽孢就不起作用。 3.3 应用：学习微生物的培养技术。在接种开始时，待用肥皂将双手洗干净后，再用体积分数为75%的酒精棉球擦拭双手，然后在进行接种操作。 4 无水乙醇 4.1 作用：提取色素。 4.2 原理：叶绿体中的各种色素均是有机物，能溶解在有机溶剂中，各色素在无水乙醇中的溶解度较大，且酒精无毒，方便操作。 4.3 应用：叶绿体中色素的提取与分离。 6．（2017·北京朝阳·二模）下列相关实验中涉及“分离”的叙述正确的是 A．光合色素的提取与分离实验中，色素分离是因其在层析液中溶解度不同 B．植物细胞质壁分离实验中,滴加蔗糖溶液的目的是使细胞质与细胞壁分离 C．植物根尖细胞有丝分裂实验中,可以观察到姐妹染色单体彼此分离的过程 D．T2噬菌体侵染细菌实验中,离心的目的是使噬菌体的DNA与蛋白质分离 【答案】A 【分析】光合色素的提取原理是光合色素能够溶解在有机溶剂中，分离原理是光合色素随层析液在滤纸上的扩散速度不同从而分离色素；植物细胞质壁分离实验的原理：当外界溶液浓度大于细胞液浓度，原生质层与细胞壁会发生分离（质壁分离），当外界溶液浓度小于细胞液浓度，发生质壁分离的细胞会逐步恢复原来的状态；T2噬菌体侵染细菌的步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→带有标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌→搅拌、离心→检测上清液和沉淀物中的放射性。 【详解】A、光合色素的提取与分离实验中，不同色素在层析液中溶解度不同，溶解度大的扩散速度快，溶解度小的扩散的慢，根据这个原理能够分离光合色素，A正确； B、植物细胞质壁分离实验中，滴加蔗糖溶液的目的是使原生质层与细胞壁分离，B错误； C、植物根尖细胞有丝分裂实验中，解离时细胞已经死亡，不能观察到姐妹染色单体彼此分离的过程，C错误； D、T2噬菌体侵染细菌实验中，离心的目的是使吸附到细菌的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离，D错误。 故选A。 考点02 DNA的结构与复制 7．（22-23高三上·北京石景山·期末）下列生物工程中所用物质与其发挥的作用，不能正确对应的是（    ） A．灭活病毒——诱导动物细胞融合 B．重组质粒——携带外源基因进入受体细胞 C．琼脂——为微生物生长提供碳源 D．DNA聚合酶——催化合成新的子链 【答案】C 【分析】灭活的病毒诱导细胞融合的方式属于生物方法，其原理是：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞相互凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，使细胞发生融合。 【详解】A、诱导动物细胞融合时，常用的诱导因素有聚乙二醇、电激和灭活的病毒等，A正确； B、重组质粒携带目的基因导入受体细胞中，使之稳定存在并表达，B正确； C、琼脂为凝固剂，不能为微生物生长提供碳源，C错误； D、DNA聚合酶催化脱氧核苷酸间的磷酸二酯键的形成，从而形成新的子链，D正确。 故选C。 8．（22-23高三上·北京房山·期末）酵母菌的 DNA 中 C 约占 18%，关于酵母菌核酸的叙述不正确的是（    ） A．DNA 复制后 C 约占 18% B．DNA 中（A+T）/（C+G）=1 C．DNA 的基本组成单位是脱氧核苷酸 D．酵母菌的核酸含有五种碱基 【答案】B 【分析】1、DNA基本组成单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖，一分子含氮碱基组成，四种碱基分别是A、T、C、G。 2、DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。这一过程是在细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。 【详解】A、由于DNA是半保留复制，遵循碱基互补配对原则，所以DNA 复制后 C 约占 18%，A正确； B、根据碱基互补配对原则可知，（A+C）/（T+G）=1，但（A+T）/（C+G）不一定等于1，B错误； C、DNA基本组成单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖，一分子含氮碱基组成，C正确； D、酵母菌是真核生物，含有DNA和RNA两种核酸，所以核酸含有五种碱基（A、T、C、G、U），D正确。 故选B。 9．（21-22高三上·北京海淀·期末）图为DNA分子部分片段的示意图，下列有关叙述正确的是（　　） A．①为3’端，⑥为5’端 B．解旋酶作用于④，DNA聚合酶作用于⑤ C．该分子复制时，⑩与尿嘧啶配对 D．若该分子中G-C碱基对比例高，则热稳定性较高 【答案】D 【分析】据图分析，其中①是磷酸，②是脱氧核糖，③是腺嘌呤，④是磷酸二酯键，⑤表示氢键，⑥表示磷酸，⑦是腺嘌呤，⑧是胞嘧啶，⑨是鸟嘌呤，⑩是胸腺嘧啶。 【详解】A、DNA的每条链都具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5’端，另一端有一个羟基(-OH)，称作3’端，故①、⑥均为5’端，A错误； B、解旋酶作用于⑤氢键，DNA聚合酶作用于④磷酸二酯键， B错误； C、DNA分子复制时，⑩胸腺嘧啶与腺嘌呤配对，C错误； D、C和G之间有3个氢键，A与T之间有2个氢键，因此G-C碱基对比例高的DNA分子结构更稳定，D正确。 故选D。 10．（2022·北京海淀·二模）将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在以14NH14C1为唯一氮源的培养基中培养，连续分裂3次。下列相关叙述，不合理的是（　　） A．本实验利用14N和15N区分不同密度的DNA B．DNA的复制方式为半保留复制 C．大肠杆菌的DNA复制遵循碱基互补配对原则 D．分裂3次形成的子代DNA中有1/8不含14N 【答案】D 【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。 DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制。 【详解】A、由于15N与14N的原子量不同，形成的DNA的相对质量不同，故本实验利用14N和15N区分不同密度的DNA，A正确； B、DNA分子的复制方式是半保留复制，即新合成的子代DNA中都有一条链来自亲代DNA，B正确； C、大肠杆菌的DNA复制遵循碱基互补配对原则，即A与T配对，G与C配对，C正确； D、由于复制的原料中含有14N，故分裂3次形成的子代DNA中都含14N，D错误。 故选D。 11．（21-22高三上·北京房山·期末）下列关于结构与功能相适应的叙述，错误的是（    ） A．DNA具有双螺旋结构，有利于遗传信息保持稳定 B．神经元结构上具有多个突起，有利于兴奋的传导 C．北极熊毛厚而密，皮下脂肪层厚，有利于抵御寒冷环境 D．森林群落具有分层现象，有利于能量的循环利用 【答案】D 【分析】1、DNA分子是一个独特的双螺旋结构，是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成，外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是碱基对（A-T；C-G）通过氢键连接。 2、神经元也叫神经细胞，是神经系统结构和功能的基本单位．神经元由胞体和突起构成，突起包括轴突和树突。 3、脂肪是最常见的脂质，是细胞内良好的储能物质，还是一种良好的绝热体，起保温作用，分布在内脏周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官。 4、在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象，意义：植物的垂直结构提高了群落利用阳光等环境资源能力；植物的垂直结构又为动物创造了多种多样的栖息空间和食物条件，所以动物也有分层现象（垂直结构）。 【详解】A、DNA具有稳定的双螺旋结构，减少了变异的发生，有利于保持遗传信息的稳定，A正确； B、神经元的功能是能够接受刺激产生兴奋，并把兴奋传导给其他的神经元，神经元结构上具有多个突起，有利于兴奋的传导，B正确； C、脂肪是一种良好的绝热体，起保温作用，北极熊毛厚而密，皮下脂肪层厚，有利于抵御寒冷环境，C正确； D、物质可以循环利用，能量单向流动，不能循环利用，D错误。 故选D。 12．（22-23高三上·北京丰台·期末）核酸是遗传信息的携带者。下列关于核酸的叙述错误的是（    ） A．是含C、H、O、N、P元素的生物大分子 B．是由脱氧核糖核苷酸连接而成的长链 C．在细胞内合成时需要模板、能量和酶 D．在细胞的蛋白质合成中具有重要作用 【答案】B 【分析】核酸的基本单位是核苷酸。核酸包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。 【详解】A、核酸是以核苷酸为基本单位的生物大分子，组成元素为C、H、O、N、P，A正确； B、核酸包括DNA和RNA，DNA是由脱氧核糖核苷酸连接而成的长链，RNA是有核糖核苷酸连接而成的长链，B错误； C、在细胞内不管是DNA复制还是转录过程，都需要模板、能量和酶，C正确； D、在基因控制蛋白质的合成中，DNA作为转录的模板，mRNA作为翻译的模板，D错误。 故选B。 13．（23-24高三上·北京石景山·期末）科研人员发现了一种长链非编码RNA（lncRNA）。在真核细胞中，lncRNA能与DNA通过碱基互补形成稳定的三螺旋复合物，调控靶基因的表达。下列叙述不正确的是（    ） A．lncRNA的合成需要RNA聚合酶的催化 B．三螺旋复合物中最多含5种碱基，8种核苷酸 C．三螺旋复合物中嘌呤和嘧啶的数量一定相等 D．lncRNA可通过影响转录过程调控基因表达 【答案】C 【分析】在双链结构中，由于碱基遵循互补配对原则，双链中的嘌呤和嘧啶的数量相等。 【详解】A、lncRNA的化学本质是RNA，是由DNA转录而来的，其合成需要RNA聚合酶的催化，A正确； B、三螺旋复合物中既有DNA又有RNA，DNA有4种核苷酸，RNA也有4种核苷酸，DNA和RNA碱基共5种（A、U、G、C、T），B正确； C、由于稳定的三螺旋复合物存在三条链，因此该复合物中嘌呤和嘧啶的数量不一定相等，C错误； D、结合题干“lncRNA能和DNA通过碱基互补形成稳定的三螺旋复合物”，可推测该结构较为稳定，难以解旋暴露模板链从而影响基因的转录过程调控基因的表达，D正确。 故选C。 14．（23-24高三上·北京东城·期末）酵母菌DNA分子中碱基A约占32%，以下关于酵母菌DNA复制的说法正确的是（　　） A．DNA复制过程需消耗能量 B．DNA解旋将断开磷酸二酯键 C．核糖核苷酸作为复制的原料 D．子代DNA分子中G约占32% 【答案】A 【分析】酵母菌为真核生物，细胞中含有DNA和RNA两种核酸；其中DNA分子为双链结构，A=T，G=C。 【详解】A、DNA复制的方式为半保留复制，需要模板、原料、能量和酶，A正确； B、DNA解旋将断开氢键，B错误； C、脱氧核苷酸作为DNA复制的原料，C错误； D、酵母菌的DNA中碱基A约占32%，则A=T=32%，G=C=（1-2×32%）÷2=18%，则子代的DNA分子中G约占18%，D错误。 故选A。 15．（23-24高三上·北京大兴·期末）某药物是一种鸟嘌呤类似物，可抑制DNA聚合酶的活性。关于该药物的说法错误的是（　　） A．可在细胞核中发挥作用 B．不宜与嘧啶类药物合用 C．可抑制DNA病毒的繁殖 D．可作为翻译过程的原料 【答案】D 【分析】1、DNA复制是一个边解旋边复制的过程，需要模板、原料、能量和DNA聚合酶，解旋酶等基本条件。 2、游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。 【详解】A、DNA聚合酶催化DNA复制过程，细胞核中发生DNA复制过程。依题意，该药物可抑制DNA聚合酶的活性，则推测该药物可在细胞核中发挥作用，A正确； B、该药物是一种鸟嘌呤类似物，若与嘧啶类药物合用，则可能会因为两种药物碱基互补配对而失效，B正确； C、该药物可抑制DNA聚合酶的活性，可抑制DNA病毒的繁殖，C正确； D、翻译的原料是氨基酸，该药物是一种鸟嘌呤类似物，不可作为翻译过程的原料，D错误。 故选D。 考点03 基因指导蛋白质的合成 16．（23-24高三上·北京昌平·期末）同义密码子指共同编码一种氨基酸的密码子，基因对同义密码子的使用存在偏好性，即优先使用其中一些密码子。京海黄鸡G基因转录形成的mRNA上决定丙氨酸的密码子偏好性结果如下表。亲缘关系近的物种倾向于拥有相同的密码子偏好性。相关叙述错误的是（    ） 密码子 GCA GCC GCG GCU 个数 5 26 6 7 A．G基因形成的mRNA决定丙氨酸的密码子偏好为GCC B．密码子中碱基改变不一定会导致氨基酸改变 C．该研究为生物进化提供了分子水平证据 D．共用一套密码子的物种亲缘关系近 【答案】D 【分析】1、转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。 2、翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。 【详解】A、根据表格数据，基因G转录形成的mRNA上决定丙氨酸的密码子中，GCC个数最多，说明偏好GCC，A正确； B、由于同义密码子的存在，密码子碱基改变后，但改变前后的密码子互为同义密码子，那么编码的氨基酸是一样的，B正确； C、根据题意，亲缘关系近的物种倾向于拥有相同的密码子偏好性，所以可以从密码子偏好性这一分子层面研究生物进化，C正确； D、生物界所有生物共用一套密码子，这是密码子的普遍性，D错误。 故选D。 17．（23-24高三上·北京朝阳·期末）真核生物转录形成前体RNA，再通过剪接成为成熟的mRNA。下图表示拟南芥F基因的转录及加工过程。当Fβ过多时，拟南芥响应高温开花的时间延后。有关分析正确的是（    ） A．F基因和前体RNA的基本组成单位相同 B．F基因结构改变导致转录出不同的mRNA C．促进F基因表达Fγ拟南芥将提前开花 D．开花时间受环境及RNA剪接形式的影响 【答案】D 【分析】分析题图可知，F基因通过转录过程可形成前体RNA，前体RNA的剪接方式有两种，通过剪接可形成两种mRNA，Fβ mRNA和Fγ mRNA。 【详解】A、F基因为具有遗传效应的DNA片段，基本组成单位为脱氧核糖核苷酸，前体RNA的基本组成单位为核糖核苷酸，A错误； B、导致转录出不同的mRNA的原因为前体RNA的剪接方式不同，F基因结构未改变，B错误； C、影响拟南芥开花的因素还有温度，因此促进F基因表达Fγ拟南芥不一定会提前开花，C错误； D、由题可知，前体RNA的剪接方式有两种，通过剪接可形成两种mRNA，Fβ mRNA和Fγ mRNA，当Fβ过多时，拟南芥响应高温开花的时间延后，说明开花时间受环境及RNA剪接形式的影响，D正确。 故选D。 18．（22-23高三上·北京通州·期末）D基因是红耳滑龟雄性性别决定基因，但是其性别往往与孵化期间的温度高度相关，高于31℃时更易发育成雌性，低于26℃时更易发育成雄性。我国科学家发现了其性别决定机制如下图所示。相关说法错误的是（    ） A．高温提高了性腺细胞内Ca2+的浓度 B．p-STAT3可以通过核孔进入细胞核 C．高温条件提高了D基因的转录效率 D．雌、雄红耳滑龟STAT3和p-STAT3总含量无差异 【答案】C 【分析】转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以 DNA 分子的一条链为模板，在 RNA 聚合酶的作用下消耗能量，合成 RNA 。 翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的 mRNA 为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。 【详解】A、由图可知，高温促进Ca2+进入性腺细胞，提高了性腺细胞内Ca2+的浓度，A正确； B、由图可知，p-STAT3可以通过核孔进入细胞核，B正确； C、高温条件下，含有D基因的红耳滑龟会发育成雌性，而D基因是红耳滑龟雄性性别决定基因，可推测高温条件抑制了D基因的转录，使D基因的转录效率下降，C错误； D、STAT3和p-STAT3是红耳滑龟性腺细胞中正常的表达产物，雌、雄红耳滑龟STAT3和p-STAT3总含量无差异，D正确。 故选C。 19．（22-23高三上·北京石景山·期末）科学家建立了蛋白质体外合成体系，由细胞提取液及人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸构成。在四支试管中加入上述合成体系，再分别加入苯丙氨酸、丝氨酸、酪氨酸和半胱氨酸，结果只有加入苯丙氨酸的试管中出现了多肽链。下列叙述不正确的是（    ） A．加入的细胞提取液应除去细胞原有的DNA和mRNA B．加入的细胞提取液含有核糖体、tRNA和相关的酶 C．合成体系中多聚尿嘧啶核苷酸为翻译的模板 D．反密码子为UUU的tRNA可携带苯丙氨酸 【答案】D 【分析】1．转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以 DNA 分子的一条链为模板，在 RNA 聚合醇的作用下消耗能量，合成 RNA 。 2．翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的 mRNA 为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肤链。多肤链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。 【详解】A、加入的细胞提取液应除去细胞原有的DNA和mRNA，防止对实验结果的影响，A正确； B、翻译需要核糖体的参与，加入的细胞提取液应含有核糖体、tRNA和相关的酶，才可以合成多肽，B正确； C、翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的 mRNA 为模板，所以在人工合成体系中多聚尿嘧啶核苷酸为翻译的模板，C正确； D、 该实验不能证明苯丙氨酸的反密码子是 UUU ，题目中并未描述关于密码子与反密码子的信息，且由于投入的模板链为多聚尿嘧啶核苷酸，因此可推测反密码子为AAA的tRNA可携带苯丙氨酸，D错误。 故选D。 20．（22-23高三上·北京丰台·期末）埃博拉病毒能引起人类急性出血性传染病，死亡率高达90%。它是一种包膜病毒，核酸为单链负链RNA（其上信息与mRNA互补）。该病毒还可指导合成与其包膜上GP蛋白类似的sGP蛋白，过程如右图。下列叙述错误的是（    ） A．在①～④中有2个过程存在碱基互补配对 B．该病毒结构中含有以RNA为模板合成RNA的酶 C．sGP可作为诱饵抗原，与埃博拉病毒的抗体结合 D．GP合成过程中所需要的tRNA均来自于宿主细胞 【答案】A 【分析】病毒没有细胞结构，不能独立进行生命活动，必须借助于活细胞才能代谢和繁殖。病毒进入细胞后，利用自己的核酸作为模板，利用宿主细胞的原料、酶、场所、能量合成自己所需的核酸和蛋白质。埃博拉病毒是一种十分罕见的病毒，是RNA病毒遗传物质是RNA，由RNA和蛋白质组成。图示为RNA自我复制过程及蛋白质合成过程。 【详解】A、在①～④中，①为病毒进入细胞过程，不存在碱基互补配对；②为(-)RNA合成(+)RNA的过程，存在碱基互补配对；③为类似翻译过程，也存在碱基互补配对；④为(+)RNA合成(-)RNA的过程，存在(-)RNA合成(+)RNA的过程，所以，共有3个过程存在碱基互补配对，A错误； B、②为(-)RNA合成(+)RNA的过程，④为(+)RNA合成(-)RNA的过程，都需要酶，即都存在以RNA为模板合成RNA的酶，B正确； C、sGP蛋白是该病毒包膜上GP蛋白类似的蛋白，可以被埃博拉病毒的抗体结合，进而帮助该病毒逃逸免疫系统，C正确； D、病毒没有细胞结构，利用宿主细胞的原料、酶、场所、能量合成自己所需的核酸和蛋白质，包括tRNA，D正确。 故选A。 21．（22-23高三上·北京丰台·期末）外泌体是细胞分泌的一种囊泡，大小一般为30～100nm，其结构如下图，它可在细胞间往来穿梭进行信息传递。下列关于外泌体的描述正确的是（    ） A．细胞内的囊泡以胞吞方式分泌到细胞外成为外泌体 B．外泌体功能的实现离不开其膜上各种不同的蛋白质 C．外泌体利用膜的选择透过性与靶细胞融合，释放其内容物 D．microRNA可能与靶细胞内相应的mRNA结合，并影响其转录 【答案】B 【分析】外泌体是指包含了复杂 RNA 和蛋白质的小膜泡 ，现今，其特指直径在40-100nm的盘状囊泡。1983年，外泌体首次于绵羊网织红细胞中被发现，多种细胞在正常及病理状态下均可分泌外泌体。其主要来源于细胞内溶酶体微粒内陷形成的多囊泡体，经多囊泡体外膜与细胞膜融合后释放到胞外基质中 。 【详解】A、细胞内的囊泡以胞吐方式分泌到细胞外成为外泌体，A错误； B、外泌体功能的实现离不开其膜上各种不同的蛋白质，这些蛋白质具有一定的识别功能，才能实现信息传递的功能，B正确； C、外泌体利用膜的流动性与靶细胞融合，释放其内容物，C错误； D、microRNA是单链的小型RNA，可能与靶细胞内相应的mRNA结合，并影响其翻译，D错误。 故选B。 22．（22-23高三上·北京东城·期末）生物体中编码tRNA的DNA上某些碱基改变后，可以产生“校正tRNA”，在合成多肽链的过程中发挥作用。某种突变产生了一种携带甘氨酸但是能识别精氨酸密码子的“校正tRNA”。下列叙述错误的是（    ） A．此种突变改变了编码多肽链的基因的碱基序列 B．新合成的多肽链中，原来精氨酸的位置可被替换为甘氨酸 C．组成多肽链的氨基酸序列由mRNA上的密码子直接决定 D．“校正tRNA”的存在可以弥补某些突变引发的遗传缺陷 【答案】A 【分析】翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。翻译的场所：细胞质的核糖体上。翻译的本质：把DNA上的遗传信息通过mRNA转化成为蛋白质分子上氨基酸的特定排列顺序。 【详解】A、根据题目信息可知，此种突变发生在编码tRNA的DNA序列上，且产生了校正tRNA分子，并没有改变编码蛋白质氨基酸序列中的遗传密码序列，A错误； B、某种突变产生了一种携带甘氨酸但是识别精氨酸遗传密码的tRNA（突变前的该tRNA携带精氨酸），说明tRNA分子上的反密码子并不决定其携带的氨基酸种类，该tRNA的存在可能使新合成的多肽链中，原来精氨酸的位置被替换为甘氨酸，B正确； C、翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。故组成多肽链的氨基酸序列由mRNA上的密码子直接决定，C正确； D、校正tRNA分子的作用是校正发生错误的翻译的过程，故某些突变引发密码子改变，但由于校正tRNA分子的存在使得该位置的氨基酸未发生改变，可以弥补某些突变引发的遗传缺陷，D正确。 故选A。 1．（23-24高三上·北京朝阳·期末）KLA是一类在细胞内诱导细胞凋亡的小分子抗癌肽，但其进入细胞的能力很弱。研究者利用噬菌体展示技术筛选靶向胰腺癌细胞的多肽，并利用该多肽对KLA进行改造，以提高其进入细胞的能力，进而增强其抗癌效果。 (1)M13噬菌体是一种 在大肠杆菌体内的DNA病毒。以胰腺癌细胞特异性表达的B蛋白为靶点，设计不同DNA片段，插入M13噬菌体外壳蛋白基因中，并以融合蛋白的形式表达到噬菌体表面，从而获得展示不同多肽的M13噬菌体库。 (2)将M13噬菌体库与胰腺癌细胞共孵育，筛选靶向B蛋白的多肽，过程如图。    第一次洗脱的目的是洗去 的噬菌体，对第二次洗脱获得的噬菌体进行扩增，重复如图过程。多轮淘选后，对筛选出的噬菌体进行DNA测序，并与 比对，获得靶向胰腺癌细胞的HMN多肽及TAP多肽的编码序列。 用荧光素标记HMN及TAP多肽，分别与胰腺癌细胞混合，保温后漂洗，检测荧光强度，发现 ，因此选取HMN多肽进行后续实验。利用基因工程技术获得HMN-KLA融合多肽，发现胰腺癌细胞对融合多肽的摄取率显著提高。 (3)评估HMN-KLA融合多肽对胰腺癌细胞的影响，结果如图。    如图结果表明， 。 (4)线粒体损伤可导致膜电位下降，释放细胞色素C蛋白至细胞质基质，进而诱导细胞凋亡的发生。线粒体膜电位正常时，荧光染料M以红色荧光聚集体的形式存在于线粒体中；膜电位下降时，染料M不能在线粒体中聚集，而以绿色荧光单体的形式存在于细胞质基质中。 为验证“融合多肽通过破坏线粒体诱导胰腺癌细胞凋亡”，利用题目给定的材料和设备提出实验思路 。 主要材料和设备：胰腺癌细胞、培养基、HMN-KLA融合多肽、染料M、显微镜 【答案】(1)寄生 (2) 不能特异性结合 设计的DNA片段 用荧光素标记HMN多肽的一组中荧光强度更强 (3)HMN-KLA融合多肽对胰腺癌细胞活性的抑制作用较强，且随着HMN-KLA融合多肽的浓度升高，对胰腺癌细胞的抑制作用增强 (4)将胰腺癌细胞分成A、B两组，A组细胞置于含HMN-KLA融合多肽的培养基中培养，B组置于不含HMN-KLA融合多肽的培养基中培养，其他培养条件相同，并用染料M对两组细胞进行染色，一段时间后用显微镜观察两组细胞中荧光染料M存在的部位。 【分析】噬菌体是一类病毒的统称，它们主要的寄生目标是特定的某些细菌，噬菌体的寄生可以导致细菌的破裂，因此被称为噬菌体。 【详解】（1）噬菌体是一类病毒的统称，它们主要的寄生目标是特定的某些细菌，因此M13噬菌体是一种寄生在大肠杆菌体内的DNA病毒。 （2）多种基因分别转入不同噬菌体DNA上，表达出多种不同的多肽，要检测哪个噬菌体能表达出与B蛋白特异性结合的多肽，需要将胰腺癌细胞与噬菌体混合，第一次洗脱掉的是不能特异性结合的，第二次是将与胰腺癌细胞B蛋白结合的洗脱下来，因此收集第二次洗脱液，提取筛选出的噬菌体DNA进行测序，并与所设计的DNA片段进行对比，获得靶向胰腺癌细胞的HMN多肽及TAP多肽的编码序列；用荧光素标记HMN及TAP多肽，分别与胰腺癌细胞混合，保温后漂洗，检测荧光强度，若发现用荧光素标记HMN多肽的一组中荧光强度更强，说明HMN多肽与乳腺癌细胞的相对结合力更强，因此选取HMN多肽进行后续实验。 （3）如图分析可知，与其他三组相比，不同浓度下的HMN-KLA融合多肽处理下胰腺癌细胞活性均是最低的，且浓度越高，胰腺癌细胞活性越低，表明HMN-KLA融合多肽对胰腺癌细胞活性的抑制作用较强，且随着HMN-KLA融合多肽的浓度升高，对胰腺癌细胞的抑制作用增强。 （4）由题意可知，线粒体膜电位正常时，荧光染料M以红色荧光聚集体的形式存在于线粒体中；膜电位下降时，染料M不能在线粒体中聚集，而以绿色荧光单体的形式存在于细胞质基质中，若要验证“融合多肽通过破坏线粒体诱导胰腺癌细胞凋亡”，可以将胰腺癌细胞分成A、B两组，A组细胞置于含HMN-KLA融合多肽的培养基中培养，B组置于不含HMN-KLA融合多肽的培养基中培养，其他培养条件相同，并用染料M对两组细胞进行染色，一段时间后用显微镜观察两组细胞中荧光染料M存在的部位。 2．（23-24高三上·北京丰台·期末）无核葡萄品质优良，但抗寒性差。我国科学家以中国野生葡萄资源中抗寒性最强的山葡萄为材料，对抗寒相关Va基因的功能展开相关研究。 (1)通过前期研究结果，科研人员推测Va基因可能为转录因子。转录因子是一类特定的蛋白，可以调控 与启动子的结合。 (2)为进一步验证Va基因的转录激活功能，科研人员利用pG载体首先构建了重组质粒，导入到敲除GAL4基因的酵母AH109菌株中，如下图所示。GAL4基因可编码酵母中具有转录激活功能的蛋白，AH109菌株为色氨酸、组氨酸缺陷型菌株，只有在添加相应氨基酸的培养基中才能生长。 ①为了能够筛选得到重组酵母，培养基的配方为下列选项中的 组，此外还需额外添加 ，通过显色反应做进一步验证。 A组：加色氨酸和组氨酸         B组：不加色氨酸和组氨酸 C组：加组氨酸，不加色氨酸     D组：加色氨酸，不加组氨酸 ②完善实验过程及对应结果 (3)利用本地不抗寒葡萄品种“红地球”进一步探究Va基因的功能，科研人员构建了含Va基因和抗除草剂基因的稳定表达载体，用 法进行转染。请选择正确的后续实验操作并进行排序 。 A．72小时室温培养 B．72小时低温诱导培养 C．用PCR方法筛选出Va基因阳性植株 D．检测植株中Va蛋白的含量 E．用不含组氨酸的培养基筛选愈伤组织 F．用含除草剂的培养基筛选愈伤组织 【答案】(1)RNA聚合酶 (2) B X-a-gal (3) 农杆菌转化 FCBD 【分析】基因工程技术的基本步骤∶ （1）目的基因的获取∶方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 （2）基因表达载体的构建∶ 是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 （3）将目的基因导入受体细胞∶ 根据受体细胞不同，导入的方法也不—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∶ 分子水平上的检测∶ ①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术； ②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术； ③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术，个体水平上的鉴定，抗虫鉴定，抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】（1）依据题干信息和转录需要发生的条件，Va基因可能为转录因子，则转录因子调控RNA聚合酶与启动子的结合。 （2）①依据题干信息，AH109菌株为色氨酸、组氨酸缺陷型菌株，为了能够筛选得到重组酵母，重组的载体中含有编码色氨酸合成酶的基因和具有转录激活功能的Va基因，AH109菌株的基因中含有HIS3基因可以编码组氨酸合成酶，所以若重组成功，就可以合成色氨酸和组氨酸，所以培养基配方中无需添加色氨酸和组氨酸；若用显色反应进行验证，依据题干信息，MEL1基因可以编码α-半乳糖苷酶，可分解X-α-gal产生蓝色物质，所以培养基中需额外添加X-α-gal。 ②依据图示信息，实验分为三组：一是只导入载体，二是导入pG-GAL4重组载体，三是导入pG-Va重组载体，其中第一组充当对照，无菌落接种，且不含有MEL1基因，所以不会出现蓝色物质，也无菌落生长；第二组导入pG-GAL4重组载体，含有MEL1基因、HIS3基因及编码色氨酸的基因，所以实验结果出现蓝色，有菌落；第三组pG-Va重组载体，也含有MEL1基因、HIS3基因及编码色氨酸的基因，所以实验结果出现蓝色，有菌落。具体结果如图： （3）构建了含Va基因和抗除草剂基因的稳定表达载体，用农杆菌转化法进行转染。后续的实验操作（即目的基因的检测与鉴定）为：①、F 用含除草剂的培养基筛选愈伤组织；②、C 用PCR方法筛选出Va基因阳性植株；③、B 72小时低温诱导培养；④、D 检测植株中Va蛋白的含量。即FCBD。 3．（23-24高三上·北京朝阳·期末）水稻条纹病毒（RSV）感染引起的病害严重威胁水稻产量。研究者通过实验探究水稻抗RSV的调控机制。 (1)茉莉酸（JA）参与调节水稻抗RSV，JA作为植物激素的特点包括 等（写出两点）。 (2)转录因子Y的表达水平在水稻感染RSV后显著上调。用外源JA处理接种RSV的水稻幼苗，一段时间后检测植株中的病毒蛋白积累量，结果如图。    结果表明JA 水稻对RSV的抗性，转录因子Y 水稻对RSV的抗性。 (3)S是JA信号通路中的关键转录因子。荧光素酶（LUC）可分为无活性的N端和C端两段蛋白，两者在空间上靠近时可恢复酶活性。研究者将表达N端的基因（nLUC）与S基因融合，将表达C端的基因（cLUC）与Y基因融合，构建表达载体导入烟草叶片，48小时后加入底物检测荧光信号，结果如图。 可利用 法将各组表达载体导入烟草叶片的四个区域；图中的①②③依次为 。结果说明Y可与S结合，理由是 。 (4)JA信号通路中，S通过与M蛋白结合形成复合物，激活病毒抗性基因的表达。研究者推测Y干拢了S与M蛋白的结合。为验证推测，实验方案如下：构建nLUC-S融合基因、cLUC-Y融合基因的表达载体，与M基因表达载体一起导入烟草叶片，48小时后加入底物检测荧光信号。 请对实验方案进行修正： 。 研究者通过实验证实了推测，支持推测的结果是 。 (5)关于RSV、Y和JA途径之间的关系，请提出一条可进一步探究的问题。 。 【答案】(1)植物体内产生、从产生部位运输到作用部位、微量高效、与受体结合起调节作用（答出两点即可） (2) 提高 降低 (3) 农杆菌转化 nLUC、cLUC、nLUC-S（后两者可调换） 与其他区域相比，仅乙区域检测到荧光，说明LUC的N端和C端在空间上靠近，恢复了酶活性，两者靠近是由Y与S结合导致的。 (4) 实验组应构建nLUC-S融合基因、cLUC-M融合基因的表达载体，与Y基因表达载体一起导入烟草叶片；应设置对照组，将nLUC-S融合基因、cLUC-M融合基因的表达载体，与空载体一起导入烟草叶片 实验组的荧光强度显著低于对照组 (5)探究RSV引起水稻Y表达上调的机制（Y 与S的结合位点或JA途径抗RSV的机制） 【分析】植物激素是一类由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。植物激素主要有生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸等五类。激素作为信息分子，通过与受体结合起作用。 【详解】（1）JA作为植物激素的特点包括植物体内产生、从产生部位运输到作用部位、微量高效、与受体结合起调节作用。 （2）转录因子Y的表达水平在水稻感染RSV后显著上调，由图中可以看出，Y过表达植株用外源JA处理后积累更多，表明转录因子Y降低水稻对RSV的抗性，JA提高水稻对RSV的抗性。 （3）将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法。从图中可以看出只有乙区域出现荧光信号，且结果说明Y可与S结合，说明只有乙区域导入的是nLUC-S融合基因和cLUC-Y融合基因，才能使无活性的N端和C端两段蛋白在空间上靠近从而恢复酶活性，故甲区域导入的是cLUC-Y融合基因和nLUC，丁区域导入的是nLUC-S融合基因和cLUC基因。结果说明Y可与S结合，理由是与其他区域相比，仅乙区域检测到荧光，说明LUC的N端和C端在空间上靠近，恢复了酶活性，两者靠近是由Y与S结合导致的。 （4）该实验的自变量是有无Y，故实验组应构建nLUC-S融合基因、cLUC-M融合基因的表达载体，与Y基因表达载体一起导入烟草叶片；应设置对照组，将nLUC-S融合基因、cLUC-M融合基因的表达载体，与空载体一起导入烟草叶片；若实验组的荧光强度显著低于对照组，说明Y干扰了S与M蛋白的结合，JA信号中断，荧光素素酶不能恢复活性，所以实验组组的荧光强度显著低于对照组。 （5）分析上面的内容发现RSV促进转录因子Y的表达水平，Y与S可结合，故可以探究RSV引起水稻Y表达上调的机制或Y 与S的结合位点或JA途径抗RSV的机制。 4．（23-24高三上·北京朝阳·期末）蔬菜生产中，农药、化肥、土壤微生物的活动等均可产生NO。为研究NO对植物光合作用的影响，研究者以番茄为材料进行了系列实验。 (1)NO以S-亚硝基谷胱甘肽（GSNO）的形式在植物体内储存和运输。用GSNO处理番茄后，检测叶片光合色素含量与净光合速率，结果如图。 ①光合作用中，位于叶绿体 上的光合色素吸收的光能转化成 中的化学能，进而通过暗反应储存在糖类等有机物中。 ②据图可知NO ，进而减弱番茄光合能力。 (2)检测发现，转录因子HY5基因敲除的番茄光合色素含量下降。NO处理后，番茄叶片中HY5mRNA和蛋白质含量均小于对照组，说明NO 。 (3)PORC基因和PSY2基因分别是叶绿素与类胡萝卜素合成的关键基因。研究者利用尿嘧啶和亮氨酸合成缺陷型酵母菌进行转基因实验，证实HY5可直接结合两基因的启动子调控其转录。请以PORC基因为例，补充完善实验方案（注：AD蛋白与启动子足够靠近时激活转录；金担子抗性基因表达可解除金担子素对酵母菌生存的抑制作用）。 组别 实验组 对照组 先导入的表达载体 ① 筛选成功转化的酵母菌 缺乏尿嘧啶的培养基 再导入的表达载体 ② 筛选成功转化的酵母菌 缺乏尿嘧啶和亮氨酸的培养基 培养上述酵母菌 ③ 的培养基 ④ 的培养基 ⑤ 的培养基 缺乏亮氨酸且加入金担子素的培养基 实验结果 生长 生长 生长 不生长 (4)综合上述研究和光合作用过程，阐明NO减弱番茄光合能力的机制。 。 【答案】(1) 类囊体薄膜 ATP、NADPH 降低光合色素含量 (2)抑制HY5基因表达 (3) PORC启动子    金担子素抗性 亮氨酸合成    AD 缺乏亮氨酸 缺乏亮氨酸且加入金担子素 缺乏亮氨酸 (4)NO通过抑制HY5基因的表达，抑制其对PORC基因和PSY2基因的转录促进作用，从而降低番茄光合色素含量，降低光反应速率，进而降低暗反应速率，导致光合能力下降 【分析】光合作用的过程包括 光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段（场所：类囊体薄膜）物质变化：①水的光解，生成氧气和NADPH② 利用光能将ADP和Pi结合形成ATP；能量变化：将光能转化为ATP和NADPH中的化学能。暗反应阶段（场所：叶绿体基质）物质变化：①二氧化碳的固定：二氧化碳与五碳化合物结合形成三碳化合物②C3的还原： 利用光反应所提供的ATP和NADPH，将三碳化合物还原成糖类有机物和五碳化合物；能量变化：将ATP和NADPH中的化学能转化为有机物中稳定的化学能。 【详解】（1）①光合色素位于类囊体薄膜上，能将吸收的光能转化为ATP和NADPH中的化学能，进而通过暗反应储存在糖类等有机物中。 ②从题中的图可以看出用GSNO处理番茄后，跟对照组相比，叶绿素的含量、类胡萝卜素的含量和净光合速率都降低，由此可知NO降低光合色素的含量，进而减弱番茄光合能力。 （2）检测发现，转录因子HY5基因敲除的番茄光合色素含量下降，说明HY5基因的表达影响光合色素的合成；NO处理后，番茄叶片中HY5mRNA和蛋白质含量均小于对照组，说明NO处理后HY5基因的转录和翻译都都受到影响，故说明NO抑制HY5基因表达。 （3）①以PORC基因为例，研究者利用尿嘧啶和亮氨酸合成缺陷型酵母菌进行转基因实验，证实HY5可直接结合两基因的启动子调控其转录，先导入的表达载体含尿嘧啶合成基因和PORC基因启动子，金担子抗性基因，因无金担子抗性基因的启动子，故在缺乏尿嘧啶的培养基上进行培养。根据实验结果可知，对照组有一组不能再加入金担子素的培养基，说明金担子抗性基因也是一种标记基因，故要导入金担子抗性基因。 ②实验组表达载体包括启动子+尿嘧啶合成基因+启动子+AD-HY5融合基因，自变量是有无HY5基因，AD蛋白与启动子足够靠近时激活转录，对照都的表达载体包括启动子+尿嘧啶合成基因+启动子+AD基因。在缺乏尿嘧啶和亮氨酸的培养基上筛选成功转化的酵母菌。 ③HY5可直接结合两基因的启动子调控其转录，实验组导入了AD-HY5融合基因和亮氨酸合成基因，故在缺乏亮氨酸的培养基上可以生长。 ④HY5可直接结合两基因的启动子调控其转录，实验组导入了AD-HY5融合基因和亮氨酸合成基因，AD蛋白与启动子足够靠近时激活转录，激活了金担子抗性基因的表达，故在缺乏亮氨酸且加入金担子素的培养基上可以生长。 ⑤对照组导入了亮氨酸基因且经过筛选故可在缺乏亮氨酸的培养基上生长。 ⑥对照组未加入HY5基因，不能结合两基因的启动子，调控金担子抗性基因的表达，故不能在缺乏亮氨酸且加入金担子素的培养基生长。 （4）综合上述研究光合作用过程，NO减弱番茄光合能力的机制为，NO通过抑制HY5基因的表达，抑制其对PORC基因和PSY2基因的转录促进作用，从而降低番茄光合色素含量，降低光反应速率，进而降低暗反应速率，导致光合能力下降 5．（23-24高三上·北京海淀·期末）学习以下材料，回答（1）~（5）题。 水稻抗褐飞虱研究——虫高一尺稻高一丈 水稻是我国重要的粮食作物。褐飞虱是专食水稻的害虫，它将针管状的口器刺入水稻，可直达韧皮部的筛管吸食汁液（图1）。取食过程中褐飞虱分泌唾液，唾液中降解细胞壁的酶类使得口针更容易穿刺，此外，唾液中的α-淀粉酶和麦芽糖酶可以促进淀粉水解。 B蛋白是褐飞虱唾液中的一种蛋白质，随褐飞虱取食进入水稻体内，可抑制易感水稻的基础防御反应。水稻也有相应机制来抵抗褐飞虱。抗虫水稻中存在N基因，其编码免疫应答受体N蛋白。N蛋白可识别并能与B蛋白结合形成复合体进入细胞核，从而调控下游基因的表达，引发防御反应。例如，通过调节胼胝质合成酶基因与筛管中胼胝质水解酶基因的表达，控制筛板上筛孔（图2）边缘胼胝质的合成，从而抵御褐飞虱吸食筛管中的汁液。 研究发现利用转基因技术在抗虫水稻中持续高表达B蛋白可提高转基因水稻的抗虫性，但植株矮小，产量低。自然界中，抗虫水稻可及时清除B蛋白以避免过度的抗虫反应。B蛋白进入水稻细胞被N蛋白识别后，除激活抗虫信号通路之外，也激活了细胞自噬。细胞自噬是一种依赖溶酶体和液泡的蛋白质降解途径。B蛋白可与细胞自噬受体结合，且N蛋白促进二者的结合，自噬受体可与自噬体结合，最终将B蛋白拖入液泡并将其降解。由于B蛋白-N蛋白-自噬受体三者互作激活细胞自噬，降解B蛋白，水稻细胞内B蛋白的量被严格控制在适当的水平。当褐飞虱取食终止时，水稻细胞中已无残留的B蛋白，故可快速恢复正常生长发育。 目前水稻育种中已获得应用的抗褐飞虱基因非常少，因此发掘和利用水稻中多种不同抗性机制的基因，将它们聚合利用，是形成抗褐飞虱的长效机制。 (1)褐飞虱唾液中的 酶可以水解植物细胞壁，便于口针穿刺植物组织，同时分泌的α-淀粉酶和麦芽糖酶将淀粉分解为 进而吸收。 (2)水稻N蛋白调节胼胝质合成酶与胼胝质水解酶的表达（如下图），是对抗褐飞虱的有效策略。 褐飞虱取食水稻汁液时I~IV应分别为 （选填选项前字母）。 a．促进      b．抑制  c．上升   d．下降      e．阻塞  f．畅通 (3)根据文中信息，下列关于B蛋白在植物体内作用的叙述，正确的是 。 a．将B基因转入抗虫水稻并持续表达，可提高转基因水稻抗虫性 b．水稻细胞中长期存在B蛋白可激发防御反应，利于植株生长 c．B蛋白在易感与抗虫水稻中引发的效应相同 d．抗褐飞虱水稻通过细胞自噬途径来清除B蛋白 (4)从稳态与平衡的角度，分析抗虫水稻精细调控进入体内的B蛋白以实现抗虫反应与生长发育之间平衡的机制 。 (5)虽然水稻通过N蛋白可以对抗褐飞虱的侵害，但在水稻育种中单一应用此机制可能有失效的风险。请结合文中信息，推测存在这种风险的原因 。 【答案】(1) 纤维素酶和果胶 葡萄糖 (2)abce (3)ad (4)褐飞虱取食水稻时，B蛋白与N蛋白结合，调控胼胝质合成酶与水解酶等下游基因表达，引发防御反应；过量B蛋白引发细胞自噬，及时清除B蛋白，水稻恢复正常生长发育 (5)褐飞虱群体中部分个体B基因突变，产生对水稻防御机制的抗性，经抗虫水稻的选择后，突变B基因频率上升，使水稻对褐飞虱的防御失效 【分析】植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，需用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁。 淀粉彻底水解的产物为葡萄糖，葡萄糖为单糖，可被细胞直接吸收利用。 【详解】（1）植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，褐飞虱唾液中的纤维素酶和果胶酶可以水解植物细胞壁，便于口针穿刺植物组织，同时分泌的α-淀粉酶和麦芽糖酶将淀粉分解为葡萄糖这一单糖进而吸收。 （2）筛板上筛孔（图2）边缘胼胝质的合成有利于抵御褐飞虱吸食筛管中的汁液，而水稻N蛋白调节胼胝质合成酶与胼胝质水解酶的表达，是对抗褐飞虱的有效策略，分析题图可知，褐飞虱取食水稻汁液时I~IV应分别为促进（胼胝质合成酶合成增多）、抑制（胼胝质水解酶合成减少）均有利于胼胝质含量上升，筛管运输受阻，从而达到对抗褐飞虱，减少其对筛管中汁液的吸食，故褐飞虱取食水稻汁液时I~IV应分别为abce。 （3）a、根据题文信息可知：将B基因转入抗虫水稻并持续表达，可提高转基因水稻抗虫性，a正确； b、水稻细胞中长期存在B蛋白可激发防御反应，但是B蛋白持续存在会导致植株矮小，产量低，不利于植株生长，b错误； c、B蛋白在易感与抗虫水稻中引发的效应不相同，前者可抑制易感水稻的基础防御反应，后者引发防御反应，c错误； d、抗褐飞虱水稻通过细胞自噬途径来清除B蛋白，水稻细胞内B蛋白的量被严格控制在适当的水平，d正确。 故选ad。 （4）综合题文信息可知，褐飞虱取食水稻时，B蛋白与N蛋白结合，调控胼胝质合成酶与水解酶等下游基因表达，引发防御反应；过量B蛋白引发细胞自噬，及时清除B蛋白，水稻恢复正常生长发育，从而使得抗虫水稻精细调控进入体内的B蛋白以实现抗虫反应与生长发育之间的平衡。 （5）虽然水稻通过N蛋白可以对抗褐飞虱的侵害，但是褐飞虱群体中部分个体B基因突变，产生对水稻防御机制的抗性，经抗虫水稻的选择后，突变B基因频率上升，使水稻对褐飞虱的防御失效 。 6．（23-24高三上·北京大兴·期末）花色素苷使植物呈现不同颜色。研究人员发现，光可以调控拟南芥中花色素苷的合成。 (1)光是植物进行光合作用的 来源。除此之外，光也可以作为一种 激活光受体，调控植物的生长发育。 (2)拟南芥细胞内的转录过程需转录因子协助。研究人员构建了转录因子M和光受体C的突变体，在光作用下检测花色素苷含量。图1实验结果表明 。 (3)COP1是参与光调控的关键蛋白。为探究COP1和转录因子M是否相互作用，研究人员利用缺陷型酵母菌（不能合成色氨酸、亮氨酸和组氨酸）进行实验。 ①酵母细胞内BD和AD蛋白分开时不能激活相关基因转录。如图2所示，BD和AD充分接近时， 才能识别并结合启动子，启动报告基因转录。 ②质粒T具有亮氨酸合成基因，质粒K具有色氨酸合成基因。研究人员将转录因子M基因和AD基因融合后连接到质粒T上，将COP1基因和BD基因融合后连接到质粒K上，再将不同质粒转入缺陷型酵母菌进行培养，结果见图3。不同转化处理后，缺陷型酵母菌在TL培养基上均能生长，原因是 。能够证明COP1和转录因子M有相互作用的实验结果是 （填平板序号）。 (4)上述研究说明，植物生命活动受 和 影响。除此之外，植物生命活动还受激素调节，它们是相互作用、协调配合的。 【答案】(1) 能量 信号 (2)光受体C的激活和转录因子M均能促进花色素苷的合成 (3) RNA聚合酶 不同转化处理均能使缺陷型酵母菌自身合成色氨酸和亮氨酸 ⑥ (4) 基因调控 环境因素 【分析】1、在自然界中，种子萌发，植株生长、开花、衰老，等等，都会受到光的调控。植物的向光性生长，实际上也是植物对光刺激的反应。光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。 光敏色素是一类蛋白质（色素—蛋白复合体），分布在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。 在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应。 2、对于多细胞植物体来说，细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调，需要通过激素传递信息。激素作为信息分子，会影响细胞的基因表达，从而起到调节作用。同时，激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受到环境因素的影响。 【详解】（1）光是植物进行光合作用的能量来源，光也可作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。 （2）据图1可知，与野生型拟南芥相比，构建的转录因子M过表达突变体花色素苷含量更高，光受体C的突变体花色素苷含量更低，说明光受体C的激活和转录因子M均能促进花色素苷的合成。 （3）①报告基因转录要发生，需要RNA聚合酶起催化作用。 ②由题意可知，缺陷型酵母菌不能合成色氨酸、亮氨酸和组氨酸。由图3可知，TL培养基缺少色氨酸和亮氨酸。而不同转化处理后，缺陷型酵母菌在TL培养基上均能生长，说明不同转化处理后的缺陷型酵母菌能自身合成色氨酸、亮氨酸。由图3可知，TLH培养基缺少色氨酸、亮氨酸和组氨酸，缺陷型酵母菌不能合成色氨酸、亮氨酸和组氨酸，但在⑥号平板中经质粒-M-AD、质粒-COP1-BD转化的缺陷型酵母菌培养结果呈现阳性，经质粒T、质粒K转化的缺陷型酵母菌培养呈现阴性结果，说明COP1和转录因子M有相互作用，才能最终使缺陷型酵母菌合成出组氨酸。 （4）上述研究说明，植物的生命活动受基因调控和环境因素影响。 7．（22-23高三上·北京石景山·期末）大白菜是我国重要的蔬菜作物，其结球叶片作为主要营养储存器官，直接关系到大白菜的产量和品质。已知油菜素内酯（BR）可与细胞膜上的BR受体结合，通过信号传导，调节大白菜叶片的弯曲角度，从而影响结球的方式。 (1)BR被认定为一种新型植物激素，是因为其具有 等特点。（至少答2点） (2)野生型大白菜的叶片自然舒展，表现为舒心结球。科研人员发现一株叶片向内卷曲、表现为合抱结球的突变体ic1，如图1所示。检测两种大白菜的叶片背腹极性基因A的相对表达量，结果如图2。据图判断，野生型大白菜的叶片自然舒展是由于A基因表达被 。 (3)进一步研究发现，突变体ic1的BR受体基因的一个碱基对发生了替换，导致终止密码子 ，合成了长度明显缩短的受体蛋白，这种受体蛋白不能接受BR的信号。对突变体icl的X蛋白（一种与BR受体有高亲和力的信号蛋白）进行检测，结果如图3： ①内参蛋白在不同细胞中表达量 ，可作为对照观察其他蛋白的表达情况，并排除取样量、检测方法等对结果的干扰。据图可知，本实验所用的内参蛋白定位于 。 ②根据实验结果可以推出： 。 (4)进一步研究发现，细胞核中的D蛋白能直接调节A基因的表达。X蛋白可使D蛋白发生磷酸化。请综合上述信息，完成BR信号通路调控叶片结球形式的机制图 。（任选一种表型，在图中以文字和箭头形式作答） 【答案】(1)植物体内产生；微量；能从产生部位运输到其它部位起调节作用 (2)抑制 (3) 提前出现 高且相对稳定 细胞质中 BR受体基因突变并未影响X蛋白的合成，但降低了X蛋白与BR受体亲和力，X蛋白转移到细胞核中。 (4) 【分析】植物激素是指在植物体内一定部位产生，并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。植物激素在植物体内有信息传递的作用。 【详解】（1）由题意可知，油菜素内酯（BR）可与细胞膜上的BR受体结合，通过信号传导，调节大白菜叶片的弯曲角度。由于BR由植物体产生，并且具有微量；能从产生部位运输到其它部位起调节作用的特点，因此被认定为一种新型植物激素。 （2）由题图可知，合抱结球的突变体ic1的A基因相对表达量要远高于野生型大白菜，故推断野生型大白菜的叶片自然舒展是由于A基因表达被抑制。 （3）突变体ic1的BR受体基因的一个碱基对发生了替换，合成了长度明显缩短的受体蛋白，可知该碱基对的替换，导致终止密码子提前出现。 ①由图可知，不同细胞中，内参蛋白的表达量相同，且都比较高，本实验所用的内参蛋白均位于细胞质中。 ②由图可知，突变体icl的X蛋白的总量相同，可推断BR受体基因突变并未影响X蛋白的合成，但降低了X蛋白与BR受体亲和力，X蛋白转移到细胞核中。 （4）由题意知，野生型大白菜的叶片自然舒展是由于A基因表达被抑制，突变体ic1中X蛋白可使D蛋白发生磷酸化，从而解除D蛋白对A基因表达的抑制作用，机制图如图所示： 8．（22-23高三上·北京朝阳·期末）学习以下材料，回答（1）—（5）题。 植物花青素合成的调控机制 花青素是高等植物体内的一种天然色素，能够决定花、果实和块茎等的颜色，其作为重要的抗氧化分子，对植物的生长发育及抵御逆境也有着重要作用。 花青素合成相关基因的表达受MBW转录因子复合体的调控。低温、盐胁迫会诱导植物激素茉莉酸（JA）的产生，进而激活JA信号通路。JAZ蛋白是JA信号途径中的关键调控蛋白，其通过与MBW复合体中一些转录因子的相互作用影响花青素合成。当植物体内的JA含量增加，JA受体coIl可以招募JAZ到SCFCOH复合物上使其泛素化并被蛋白酶体降解，从而解除JAZ对MBW复合体的抑制作用，进而促进花青素的合成。JAZ还介导赤霉素对花青素合成的调控，赤霉素与其受体结合后引起D蛋白降解，而D蛋白可以抑制JAZ的活性。 光可以利用信号转导因子调控基因启动子与MBW复合体结合的强弱，调节花青素合成途径中相关基因的表达，进而影响花青素的合成。强光照能够促进花青素的积累、弱光照或黑暗条件下能够抑制花青素的积累；不同的光质也可以影响花青素的合成，其中紫外光和蓝紫光对花青素合成的促进效果最佳。糖类物质对花青素的合成也至关重要，花青素是在细胞的内质网上以糖为底物在多种酶的催化下合成的。研究表明，多种基因的调控依赖于植物体内可溶性糖的含量，蔗糖可以增强MBW复合体中一些转录因子的表达，从而触发花青素合成相关基因的表达。 花青素的生物合成受到多种因素的影响，不同信号可通过调控JAZ蛋白、MBW复合体 的表达量或活性来实现信号间的交叉互作，进而共同实现对花青素合成的精密调控。 (1)JA和赤霉素均是对植物生长发育起调节作用的 有机物，二者在花青素合成过 程中的作用 。 (2)糖在花青素合成过程中的功能是多方面的：糖既是合成花青素的 又可以为花青素的合成过程提供 ，同时糖还作为 分子调节花青素合成过程而影响植 物着色。 (3)花青素的生物合成受到多种因素的影响。综合文中信息，完善花青素合成的调控模型 。 (4)色泽是果实品质的主要指标之一。在生产实践中，果农会采取给果实套不同颜色滤光 袋、在地面铺设反光膜（可提高树冠中下部的光照强度）等做法，请任选一种做法解释其原理 。 (5)植物与动物都能感受多种信号以调节白身生长发育过程，请写出二者细胞在信号的接收和响应方面的共性 。 【答案】(1) 小分子 拮抗 (2) 原料 能量 信息 (3) (4)光可以利用信号转导因子调控基因启动子与MBW复合体结合的强弱，调节花青素合成途径中相关基因的表达，强光照能够促进花青素的积累、弱光照或黑暗条件下能够抑制花青素的积累，因此在地面铺设反光膜（可提高树冠中下部的光照强度），可改变花青素的含量，改变色泽；不同的光质也可以影响花青素的合成，套不同颜色滤光袋影响光的波长，改变花青素的含量，影响色泽。 (5)植物和动物都能接收外界信号，影响体内激素的合成与分泌，调节自身生长发育。 【分析】赤霉素：①合成部位：主要是未成熟的种子、幼根和幼芽；②作用：促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进种子萌发和果实发育；③应用：促进矮生性植株茎秆伸长；接触种子休眠，提高用来播种。 【详解】（1）JA和赤霉素均是小分子有机物，对植物生长发育起调节作用；当植物体内的JA含量增加，解除JAZ对MBW复合体的抑制作用，进而促进花青素的合成，赤霉素与其受体结合后引起D蛋白降解，而D蛋白可以抑制JAZ的活性，说明赤霉素会激活JAZ的活性，抑制花青素的合成，说明JA和赤霉素在花青素合成过 程中的作用是拮抗。 （2）花青素是在细胞的内质网上以糖为底物在多种酶的催化下合成的，糖既是合成花青素的原料，也可以为花青素的合成提供能量；多种基因的调控依赖于植物体内可溶性糖的含量，故糖还可以作为信息分子触发花青素合成相关基因的表达。 （3）花青素合成相关基因的表达受MBW转录因子复合体的调控。JA解除JAZ对MBW复合体的抑制作用，进而促进花青素的合成，赤霉素降解D蛋白，激活JAZ，抑制花青素的合成。图示如下。 （4）光可以利用信号转导因子调控基因启动子与MBW复合体结合的强弱，调节花青素合成途径中相关基因的表达，强光照能够促进花青素的积累、弱光照或黑暗条件下能够抑制花青素的积累，因此在地面铺设反光膜（可提高树冠中下部的光照强度），可改变花青素的含量，改变色泽；不同的光质也可以影响花青素的合成，套不同颜色滤光袋影响光的波长，改变花青素的含量，影响色泽。 （5）植物和动物都能接收外界信号，影响体内激素的合成与分泌，调节自身生长发育。 9．（22-23高三上·北京朝阳·期末） 研究发现，精神分裂症患者前额叶皮层GABA能中间神经元中N基因表达水平显著升高。为研究N基因对精神分裂症的作用，研究者进行系列实验。 (1)GABA能中间神经元释放的GABA(γ—氨基丁酸，一种神经递质）可与突触后膜上的 结合，激活氯离子通道导致氯离子内流，从而向突触后神经元传递 信号。 (2)研究者利用基因工程构建了GABA能中间神经元中N基因过表达的模型鼠，且外源导 人的N基因的表达可被四环素调控（如图1），检测模型鼠行为，结果如图2。 据图1可知，四环素调控N基因过表达的机理是 。 图2结果表明，过表达N基因的小鼠出现精神分裂行为，体现在 。 (3)为验证N基因的作用，进行如下实验：实验组给模型鼠连续两周饲喂含有四环素的蔗糖水，对照组给正常鼠饲喂等量蔗糖水，检测两组小鼠N基因表达情况。 请修正实验方案并预期实验结果 。 (4)研究发现，模型鼠GABA能中间神经元动作电位产生的频率降低。为探究其原因，研究者检测模型鼠GABA能中间神经元中钠离子通道的mRNA量、钠离子通道蛋白总量以 及细胞膜上的钠离子通道蛋白量，发现与对照组无差异，说明过表达N基因 。 N基因表达产物是膜定位蛋白，其胞内肽段I可与钠离子通道结合，将肽段I加入到离体 培养的GABA能中间神经元中，检测钠离子通过量发现 ，说明过表达N基因抑 制钠离子通道活性。 (5)综合上述研究，阐明精神分裂症患者的发病机制：前额叶皮层GABA能中间神经元中N 基因高表达， ，使其下游神经元的动作电位产生频率 ，最终导致行为 改变。 【答案】(1) （特异性）受体 抑制 (2) 四环素与转录激活因子结合，抑制N基因的转录 基础活动量减弱，对声音的惊吓反射程度降低 (3)实验方案修正：对照组给模型鼠饲喂等量蔗糖水，检测两组小鼠精神分裂情况。 实验结果：对照组精神分裂，实验组精神正常。 (4) 不影响钠离子通道蛋白的量 减少 (5) 使钠离子通道活性下降，钠离子内流减少 降低 【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】（1）神经递质能与突触后膜上的受体结合，使下一个神经元兴奋或抑制；GABA是抑制性神经递质，会使氯离子内流，使下一个神经元膜电位仍为外正内负，且电位差增大。 （2）转录是转录激活因子与启动子结合，形成RNA的过程，四环素与转录激活因子结合，抑制转录的进行，调控N基因过表达；结合图2可知，模型鼠的基础活动量和对声音的惊吓反射程度都减弱，出现精神分裂行为。 （3）实验组给模型鼠连续两周饲喂含有四环素的蔗糖水，对照组给模型鼠饲喂等量蔗糖水，检测两组小鼠精神行为。 实验结果：四环素影响N基因的表达，N基因过表达会使小鼠出现精神分裂，因此，对照组出现精神分裂，而实验组未出现精神分裂。 （4）钠离子内流引起动作电位产生，模型鼠GABA能中间神经元动作电位产生的频率降低，而钠离子通道的mRNA量、钠离子通道蛋白总量以 及细胞膜上的钠离子通道蛋白量，与对照组无差异，说明N基因过表达不影响钠离子通道的形成；N基因表达产物可与钠离子通道结合，抑制钠离子通道活性，使钠离子通过量降低，动作电位产生的频率降低。 （5）N 基因高表达，会抑制钠离子通道活性，钠离子内流减少，使下一神经元的动作电位降低，最终导致行为改变。 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 $$ 专题08 遗传的分子学基础 考点01 DNA是主要的遗传物质 1．（23-24高三上·北京石景山·期末）在以下涉及“分离”的实验中，相关叙述不正确的是（    ） A．观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中，解离的目的是使细胞相互分离 B．噬菌体侵染细菌实验中，搅拌、离心的目的是使噬菌体的DNA与蛋白质分离 C．绿叶中色素的提取与分离实验中，不同色素因在层析液中溶解度不同而分离 D．植物细胞质壁分离实验中，滴加蔗糖溶液的目的是使原生质层与细胞壁分离 2．（23-24高三上·北京西城·期末）以下关于T2噬菌体和大肠杆菌说法正确的是（　　） A．二者都含磷脂、蛋白质和DNA B．T2噬菌体在大肠杆菌内分裂增殖 C．子代噬菌体的成分全部来自大肠杆菌 D．T2噬菌体不是独立的生命系统 3．（23-24高三上·北京大兴·期末）下列实验中对于结果的观察，描述正确的是（　　） A．提取和分离绿叶中色素，观察提取液中色素的颜色 B．噬菌体侵染大肠杆菌实验，观察上清液和沉淀中的放射性 C．探究酵母菌细胞呼吸的方式，观察酵母菌培养液的浑浊程度 D．低温诱导植物细胞染色体数目变化，观察纺锤丝牵引染色体的运动 4．（22-23高三上·北京昌平·期末）在对照实验中，实验组中的自变量通常可以用“加法原理”或“减法原理”进行控制。下列实验中，采用“减法原理”的是（    ） A．模拟生物体维持pH的稳定 B．尝试利用乙烯利催熟水果 C．比较过氧化氢在不同条件下的分解 D．艾弗里肺炎链球菌的体外转化实验 5．（2019·北京朝阳·一模）以下关于生物学实验和技术的叙述，正确的是（） ①检测生物组织中的还原糖    ②用高倍显微镜观察叶绿体    ③肺炎双球菌的体外转化④果酒和果醋的制作          ⑤DNA的粗提取与鉴定        ⑥单克隆抗体的制备 A．①⑤均需使用酒精溶液 B．②⑥均可体现细胞膜流动性 C．③④均制备固体培养基 D．③⑥均需利用无菌操作技术 6．（2017·北京朝阳·二模）下列相关实验中涉及“分离”的叙述正确的是 A．光合色素的提取与分离实验中，色素分离是因其在层析液中溶解度不同 B．植物细胞质壁分离实验中,滴加蔗糖溶液的目的是使细胞质与细胞壁分离 C．植物根尖细胞有丝分裂实验中,可以观察到姐妹染色单体彼此分离的过程 D．T2噬菌体侵染细菌实验中,离心的目的是使噬菌体的DNA与蛋白质分离 考点02 DNA的结构与复制 7．（22-23高三上·北京石景山·期末）下列生物工程中所用物质与其发挥的作用，不能正确对应的是（    ） A．灭活病毒——诱导动物细胞融合 B．重组质粒——携带外源基因进入受体细胞 C．琼脂——为微生物生长提供碳源 D．DNA聚合酶——催化合成新的子链 8．（22-23高三上·北京房山·期末）酵母菌的 DNA 中 C 约占 18%，关于酵母菌核酸的叙述不正确的是（    ） A．DNA 复制后 C 约占 18% B．DNA 中（A+T）/（C+G）=1 C．DNA 的基本组成单位是脱氧核苷酸 D．酵母菌的核酸含有五种碱基 9．（21-22高三上·北京海淀·期末）图为DNA分子部分片段的示意图，下列有关叙述正确的是（　　） A．①为3’端，⑥为5’端 B．解旋酶作用于④，DNA聚合酶作用于⑤ C．该分子复制时，⑩与尿嘧啶配对 D．若该分子中G-C碱基对比例高，则热稳定性较高 10．（2022·北京海淀·二模）将DNA双链都被15N标记的大肠杆菌放在以14NH14C1为唯一氮源的培养基中培养，连续分裂3次。下列相关叙述，不合理的是（　　） A．本实验利用14N和15N区分不同密度的DNA B．DNA的复制方式为半保留复制 C．大肠杆菌的DNA复制遵循碱基互补配对原则 D．分裂3次形成的子代DNA中有1/8不含14N 11．（21-22高三上·北京房山·期末）下列关于结构与功能相适应的叙述，错误的是（    ） A．DNA具有双螺旋结构，有利于遗传信息保持稳定 B．神经元结构上具有多个突起，有利于兴奋的传导 C．北极熊毛厚而密，皮下脂肪层厚，有利于抵御寒冷环境 D．森林群落具有分层现象，有利于能量的循环利用 12．（22-23高三上·北京丰台·期末）核酸是遗传信息的携带者。下列关于核酸的叙述错误的是（    ） A．是含C、H、O、N、P元素的生物大分子 B．是由脱氧核糖核苷酸连接而成的长链 C．在细胞内合成时需要模板、能量和酶 D．在细胞的蛋白质合成中具有重要作用 13．（23-24高三上·北京石景山·期末）科研人员发现了一种长链非编码RNA（lncRNA）。在真核细胞中，lncRNA能与DNA通过碱基互补形成稳定的三螺旋复合物，调控靶基因的表达。下列叙述不正确的是（    ） A．lncRNA的合成需要RNA聚合酶的催化 B．三螺旋复合物中最多含5种碱基，8种核苷酸 C．三螺旋复合物中嘌呤和嘧啶的数量一定相等 D．lncRNA可通过影响转录过程调控基因表达 14．（23-24高三上·北京东城·期末）酵母菌DNA分子中碱基A约占32%，以下关于酵母菌DNA复制的说法正确的是（　　） A．DNA复制过程需消耗能量 B．DNA解旋将断开磷酸二酯键 C．核糖核苷酸作为复制的原料 D．子代DNA分子中G约占32% 15．（23-24高三上·北京大兴·期末）某药物是一种鸟嘌呤类似物，可抑制DNA聚合酶的活性。关于该药物的说法错误的是（　　） A．可在细胞核中发挥作用 B．不宜与嘧啶类药物合用 C．可抑制DNA病毒的繁殖 D．可作为翻译过程的原料 考点03 基因指导蛋白质的合成 16．（23-24高三上·北京昌平·期末）同义密码子指共同编码一种氨基酸的密码子，基因对同义密码子的使用存在偏好性，即优先使用其中一些密码子。京海黄鸡G基因转录形成的mRNA上决定丙氨酸的密码子偏好性结果如下表。亲缘关系近的物种倾向于拥有相同的密码子偏好性。相关叙述错误的是（    ） 密码子 GCA GCC GCG GCU 个数 5 26 6 7 A．G基因形成的mRNA决定丙氨酸的密码子偏好为GCC B．密码子中碱基改变不一定会导致氨基酸改变 C．该研究为生物进化提供了分子水平证据 D．共用一套密码子的物种亲缘关系近 17．（23-24高三上·北京朝阳·期末）真核生物转录形成前体RNA，再通过剪接成为成熟的mRNA。下图表示拟南芥F基因的转录及加工过程。当Fβ过多时，拟南芥响应高温开花的时间延后。有关分析正确的是（    ） A．F基因和前体RNA的基本组成单位相同 B．F基因结构改变导致转录出不同的mRNA C．促进F基因表达Fγ拟南芥将提前开花 D．开花时间受环境及RNA剪接形式的影响 18．（22-23高三上·北京通州·期末）D基因是红耳滑龟雄性性别决定基因，但是其性别往往与孵化期间的温度高度相关，高于31℃时更易发育成雌性，低于26℃时更易发育成雄性。我国科学家发现了其性别决定机制如下图所示。相关说法错误的是（    ） A．高温提高了性腺细胞内Ca2+的浓度 B．p-STAT3可以通过核孔进入细胞核 C．高温条件提高了D基因的转录效率 D．雌、雄红耳滑龟STAT3和p-STAT3总含量无差异 19．（22-23高三上·北京石景山·期末）科学家建立了蛋白质体外合成体系，由细胞提取液及人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸构成。在四支试管中加入上述合成体系，再分别加入苯丙氨酸、丝氨酸、酪氨酸和半胱氨酸，结果只有加入苯丙氨酸的试管中出现了多肽链。下列叙述不正确的是（    ） A．加入的细胞提取液应除去细胞原有的DNA和mRNA B．加入的细胞提取液含有核糖体、tRNA和相关的酶 C．合成体系中多聚尿嘧啶核苷酸为翻译的模板 D．反密码子为UUU的tRNA可携带苯丙氨酸 20．（22-23高三上·北京丰台·期末）埃博拉病毒能引起人类急性出血性传染病，死亡率高达90%。它是一种包膜病毒，核酸为单链负链RNA（其上信息与mRNA互补）。该病毒还可指导合成与其包膜上GP蛋白类似的sGP蛋白，过程如右图。下列叙述错误的是（    ） A．在①～④中有2个过程存在碱基互补配对 B．该病毒结构中含有以RNA为模板合成RNA的酶 C．sGP可作为诱饵抗原，与埃博拉病毒的抗体结合 D．GP合成过程中所需要的tRNA均来自于宿主细胞 21．（22-23高三上·北京丰台·期末）外泌体是细胞分泌的一种囊泡，大小一般为30～100nm，其结构如下图，它可在细胞间往来穿梭进行信息传递。下列关于外泌体的描述正确的是（    ） A．细胞内的囊泡以胞吞方式分泌到细胞外成为外泌体 B．外泌体功能的实现离不开其膜上各种不同的蛋白质 C．外泌体利用膜的选择透过性与靶细胞融合，释放其内容物 D．microRNA可能与靶细胞内相应的mRNA结合，并影响其转录 22．（22-23高三上·北京东城·期末）生物体中编码tRNA的DNA上某些碱基改变后，可以产生“校正tRNA”，在合成多肽链的过程中发挥作用。某种突变产生了一种携带甘氨酸但是能识别精氨酸密码子的“校正tRNA”。下列叙述错误的是（    ） A．此种突变改变了编码多肽链的基因的碱基序列 B．新合成的多肽链中，原来精氨酸的位置可被替换为甘氨酸 C．组成多肽链的氨基酸序列由mRNA上的密码子直接决定 D．“校正tRNA”的存在可以弥补某些突变引发的遗传缺陷 1．（23-24高三上·北京朝阳·期末）KLA是一类在细胞内诱导细胞凋亡的小分子抗癌肽，但其进入细胞的能力很弱。研究者利用噬菌体展示技术筛选靶向胰腺癌细胞的多肽，并利用该多肽对KLA进行改造，以提高其进入细胞的能力，进而增强其抗癌效果。 (1)M13噬菌体是一种 在大肠杆菌体内的DNA病毒。以胰腺癌细胞特异性表达的B蛋白为靶点，设计不同DNA片段，插入M13噬菌体外壳蛋白基因中，并以融合蛋白的形式表达到噬菌体表面，从而获得展示不同多肽的M13噬菌体库。 (2)将M13噬菌体库与胰腺癌细胞共孵育，筛选靶向B蛋白的多肽，过程如图。    第一次洗脱的目的是洗去 的噬菌体，对第二次洗脱获得的噬菌体进行扩增，重复如图过程。多轮淘选后，对筛选出的噬菌体进行DNA测序，并与 比对，获得靶向胰腺癌细胞的HMN多肽及TAP多肽的编码序列。 用荧光素标记HMN及TAP多肽，分别与胰腺癌细胞混合，保温后漂洗，检测荧光强度，发现 ，因此选取HMN多肽进行后续实验。利用基因工程技术获得HMN-KLA融合多肽，发现胰腺癌细胞对融合多肽的摄取率显著提高。 (3)评估HMN-KLA融合多肽对胰腺癌细胞的影响，结果如图。    如图结果表明， 。 (4)线粒体损伤可导致膜电位下降，释放细胞色素C蛋白至细胞质基质，进而诱导细胞凋亡的发生。线粒体膜电位正常时，荧光染料M以红色荧光聚集体的形式存在于线粒体中；膜电位下降时，染料M不能在线粒体中聚集，而以绿色荧光单体的形式存在于细胞质基质中。 为验证“融合多肽通过破坏线粒体诱导胰腺癌细胞凋亡”，利用题目给定的材料和设备提出实验思路 。 主要材料和设备：胰腺癌细胞、培养基、HMN-KLA融合多肽、染料M、显微镜 2．（23-24高三上·北京丰台·期末）无核葡萄品质优良，但抗寒性差。我国科学家以中国野生葡萄资源中抗寒性最强的山葡萄为材料，对抗寒相关Va基因的功能展开相关研究。 (1)通过前期研究结果，科研人员推测Va基因可能为转录因子。转录因子是一类特定的蛋白，可以调控 与启动子的结合。 (2)为进一步验证Va基因的转录激活功能，科研人员利用pG载体首先构建了重组质粒，导入到敲除GAL4基因的酵母AH109菌株中，如下图所示。GAL4基因可编码酵母中具有转录激活功能的蛋白，AH109菌株为色氨酸、组氨酸缺陷型菌株，只有在添加相应氨基酸的培养基中才能生长。 ①为了能够筛选得到重组酵母，培养基的配方为下列选项中的 组，此外还需额外添加 ，通过显色反应做进一步验证。 A组：加色氨酸和组氨酸         B组：不加色氨酸和组氨酸 C组：加组氨酸，不加色氨酸     D组：加色氨酸，不加组氨酸 ②完善实验过程及对应结果 (3)利用本地不抗寒葡萄品种“红地球”进一步探究Va基因的功能，科研人员构建了含Va基因和抗除草剂基因的稳定表达载体，用 法进行转染。请选择正确的后续实验操作并进行排序 。 A．72小时室温培养 B．72小时低温诱导培养 C．用PCR方法筛选出Va基因阳性植株 D．检测植株中Va蛋白的含量 E．用不含组氨酸的培养基筛选愈伤组织 F．用含除草剂的培养基筛选愈伤组织 3．（23-24高三上·北京朝阳·期末）水稻条纹病毒（RSV）感染引起的病害严重威胁水稻产量。研究者通过实验探究水稻抗RSV的调控机制。 (1)茉莉酸（JA）参与调节水稻抗RSV，JA作为植物激素的特点包括 等（写出两点）。 (2)转录因子Y的表达水平在水稻感染RSV后显著上调。用外源JA处理接种RSV的水稻幼苗，一段时间后检测植株中的病毒蛋白积累量，结果如图。    结果表明JA 水稻对RSV的抗性，转录因子Y 水稻对RSV的抗性。 (3)S是JA信号通路中的关键转录因子。荧光素酶（LUC）可分为无活性的N端和C端两段蛋白，两者在空间上靠近时可恢复酶活性。研究者将表达N端的基因（nLUC）与S基因融合，将表达C端的基因（cLUC）与Y基因融合，构建表达载体导入烟草叶片，48小时后加入底物检测荧光信号，结果如图。 可利用 法将各组表达载体导入烟草叶片的四个区域；图中的①②③依次为 。结果说明Y可与S结合，理由是 。 (4)JA信号通路中，S通过与M蛋白结合形成复合物，激活病毒抗性基因的表达。研究者推测Y干拢了S与M蛋白的结合。为验证推测，实验方案如下：构建nLUC-S融合基因、cLUC-Y融合基因的表达载体，与M基因表达载体一起导入烟草叶片，48小时后加入底物检测荧光信号。 请对实验方案进行修正： 。 研究者通过实验证实了推测，支持推测的结果是 。 (5)关于RSV、Y和JA途径之间的关系，请提出一条可进一步探究的问题。 。 4．（23-24高三上·北京朝阳·期末）蔬菜生产中，农药、化肥、土壤微生物的活动等均可产生NO。为研究NO对植物光合作用的影响，研究者以番茄为材料进行了系列实验。 (1)NO以S-亚硝基谷胱甘肽（GSNO）的形式在植物体内储存和运输。用GSNO处理番茄后，检测叶片光合色素含量与净光合速率，结果如图。 ①光合作用中，位于叶绿体 上的光合色素吸收的光能转化成 中的化学能，进而通过暗反应储存在糖类等有机物中。 ②据图可知NO ，进而减弱番茄光合能力。 (2)检测发现，转录因子HY5基因敲除的番茄光合色素含量下降。NO处理后，番茄叶片中HY5mRNA和蛋白质含量均小于对照组，说明NO 。 (3)PORC基因和PSY2基因分别是叶绿素与类胡萝卜素合成的关键基因。研究者利用尿嘧啶和亮氨酸合成缺陷型酵母菌进行转基因实验，证实HY5可直接结合两基因的启动子调控其转录。请以PORC基因为例，补充完善实验方案（注：AD蛋白与启动子足够靠近时激活转录；金担子抗性基因表达可解除金担子素对酵母菌生存的抑制作用）。 组别 实验组 对照组 先导入的表达载体 ① 筛选成功转化的酵母菌 缺乏尿嘧啶的培养基 再导入的表达载体 ② 筛选成功转化的酵母菌 缺乏尿嘧啶和亮氨酸的培养基 培养上述酵母菌 ③ 的培养基 ④ 的培养基 ⑤ 的培养基 缺乏亮氨酸且加入金担子素的培养基 实验结果 生长 生长 生长 不生长 (4)综合上述研究和光合作用过程，阐明NO减弱番茄光合能力的机制。 。 5．（23-24高三上·北京海淀·期末）学习以下材料，回答（1）~（5）题。 水稻抗褐飞虱研究——虫高一尺稻高一丈 水稻是我国重要的粮食作物。褐飞虱是专食水稻的害虫，它将针管状的口器刺入水稻，可直达韧皮部的筛管吸食汁液（图1）。取食过程中褐飞虱分泌唾液，唾液中降解细胞壁的酶类使得口针更容易穿刺，此外，唾液中的α-淀粉酶和麦芽糖酶可以促进淀粉水解。 B蛋白是褐飞虱唾液中的一种蛋白质，随褐飞虱取食进入水稻体内，可抑制易感水稻的基础防御反应。水稻也有相应机制来抵抗褐飞虱。抗虫水稻中存在N基因，其编码免疫应答受体N蛋白。N蛋白可识别并能与B蛋白结合形成复合体进入细胞核，从而调控下游基因的表达，引发防御反应。例如，通过调节胼胝质合成酶基因与筛管中胼胝质水解酶基因的表达，控制筛板上筛孔（图2）边缘胼胝质的合成，从而抵御褐飞虱吸食筛管中的汁液。 研究发现利用转基因技术在抗虫水稻中持续高表达B蛋白可提高转基因水稻的抗虫性，但植株矮小，产量低。自然界中，抗虫水稻可及时清除B蛋白以避免过度的抗虫反应。B蛋白进入水稻细胞被N蛋白识别后，除激活抗虫信号通路之外，也激活了细胞自噬。细胞自噬是一种依赖溶酶体和液泡的蛋白质降解途径。B蛋白可与细胞自噬受体结合，且N蛋白促进二者的结合，自噬受体可与自噬体结合，最终将B蛋白拖入液泡并将其降解。由于B蛋白-N蛋白-自噬受体三者互作激活细胞自噬，降解B蛋白，水稻细胞内B蛋白的量被严格控制在适当的水平。当褐飞虱取食终止时，水稻细胞中已无残留的B蛋白，故可快速恢复正常生长发育。 目前水稻育种中已获得应用的抗褐飞虱基因非常少，因此发掘和利用水稻中多种不同抗性机制的基因，将它们聚合利用，是形成抗褐飞虱的长效机制。 (1)褐飞虱唾液中的 酶可以水解植物细胞壁，便于口针穿刺植物组织，同时分泌的α-淀粉酶和麦芽糖酶将淀粉分解为 进而吸收。 (2)水稻N蛋白调节胼胝质合成酶与胼胝质水解酶的表达（如下图），是对抗褐飞虱的有效策略。 褐飞虱取食水稻汁液时I~IV应分别为 （选填选项前字母）。 a．促进      b．抑制  c．上升   d．下降      e．阻塞  f．畅通 (3)根据文中信息，下列关于B蛋白在植物体内作用的叙述，正确的是 。 a．将B基因转入抗虫水稻并持续表达，可提高转基因水稻抗虫性 b．水稻细胞中长期存在B蛋白可激发防御反应，利于植株生长 c．B蛋白在易感与抗虫水稻中引发的效应相同 d．抗褐飞虱水稻通过细胞自噬途径来清除B蛋白 (4)从稳态与平衡的角度，分析抗虫水稻精细调控进入体内的B蛋白以实现抗虫反应与生长发育之间平衡的机制 。 (5)虽然水稻通过N蛋白可以对抗褐飞虱的侵害，但在水稻育种中单一应用此机制可能有失效的风险。请结合文中信息，推测存在这种风险的原因 。 6．（23-24高三上·北京大兴·期末）花色素苷使植物呈现不同颜色。研究人员发现，光可以调控拟南芥中花色素苷的合成。 (1)光是植物进行光合作用的 来源。除此之外，光也可以作为一种 激活光受体，调控植物的生长发育。 (2)拟南芥细胞内的转录过程需转录因子协助。研究人员构建了转录因子M和光受体C的突变体，在光作用下检测花色素苷含量。图1实验结果表明 。 (3)COP1是参与光调控的关键蛋白。为探究COP1和转录因子M是否相互作用，研究人员利用缺陷型酵母菌（不能合成色氨酸、亮氨酸和组氨酸）进行实验。 ①酵母细胞内BD和AD蛋白分开时不能激活相关基因转录。如图2所示，BD和AD充分接近时， 才能识别并结合启动子，启动报告基因转录。 ②质粒T具有亮氨酸合成基因，质粒K具有色氨酸合成基因。研究人员将转录因子M基因和AD基因融合后连接到质粒T上，将COP1基因和BD基因融合后连接到质粒K上，再将不同质粒转入缺陷型酵母菌进行培养，结果见图3。不同转化处理后，缺陷型酵母菌在TL培养基上均能生长，原因是 。能够证明COP1和转录因子M有相互作用的实验结果是 （填平板序号）。 (4)上述研究说明，植物生命活动受 和 影响。除此之外，植物生命活动还受激素调节，它们是相互作用、协调配合的。 7．（22-23高三上·北京石景山·期末）大白菜是我国重要的蔬菜作物，其结球叶片作为主要营养储存器官，直接关系到大白菜的产量和品质。已知油菜素内酯（BR）可与细胞膜上的BR受体结合，通过信号传导，调节大白菜叶片的弯曲角度，从而影响结球的方式。 (1)BR被认定为一种新型植物激素，是因为其具有 等特点。（至少答2点） (2)野生型大白菜的叶片自然舒展，表现为舒心结球。科研人员发现一株叶片向内卷曲、表现为合抱结球的突变体ic1，如图1所示。检测两种大白菜的叶片背腹极性基因A的相对表达量，结果如图2。据图判断，野生型大白菜的叶片自然舒展是由于A基因表达被 。 (3)进一步研究发现，突变体ic1的BR受体基因的一个碱基对发生了替换，导致终止密码子 ，合成了长度明显缩短的受体蛋白，这种受体蛋白不能接受BR的信号。对突变体icl的X蛋白（一种与BR受体有高亲和力的信号蛋白）进行检测，结果如图3： ①内参蛋白在不同细胞中表达量 ，可作为对照观察其他蛋白的表达情况，并排除取样量、检测方法等对结果的干扰。据图可知，本实验所用的内参蛋白定位于 。 ②根据实验结果可以推出： 。 (4)进一步研究发现，细胞核中的D蛋白能直接调节A基因的表达。X蛋白可使D蛋白发生磷酸化。请综合上述信息，完成BR信号通路调控叶片结球形式的机制图 。（任选一种表型，在图中以文字和箭头形式作答） 8．（22-23高三上·北京朝阳·期末）学习以下材料，回答（1）—（5）题。 植物花青素合成的调控机制 花青素是高等植物体内的一种天然色素，能够决定花、果实和块茎等的颜色，其作为重要的抗氧化分子，对植物的生长发育及抵御逆境也有着重要作用。 花青素合成相关基因的表达受MBW转录因子复合体的调控。低温、盐胁迫会诱导植物激素茉莉酸（JA）的产生，进而激活JA信号通路。JAZ蛋白是JA信号途径中的关键调控蛋白，其通过与MBW复合体中一些转录因子的相互作用影响花青素合成。当植物体内的JA含量增加，JA受体coIl可以招募JAZ到SCFCOH复合物上使其泛素化并被蛋白酶体降解，从而解除JAZ对MBW复合体的抑制作用，进而促进花青素的合成。JAZ还介导赤霉素对花青素合成的调控，赤霉素与其受体结合后引起D蛋白降解，而D蛋白可以抑制JAZ的活性。 光可以利用信号转导因子调控基因启动子与MBW复合体结合的强弱，调节花青素合成途径中相关基因的表达，进而影响花青素的合成。强光照能够促进花青素的积累、弱光照或黑暗条件下能够抑制花青素的积累；不同的光质也可以影响花青素的合成，其中紫外光和蓝紫光对花青素合成的促进效果最佳。糖类物质对花青素的合成也至关重要，花青素是在细胞的内质网上以糖为底物在多种酶的催化下合成的。研究表明，多种基因的调控依赖于植物体内可溶性糖的含量，蔗糖可以增强MBW复合体中一些转录因子的表达，从而触发花青素合成相关基因的表达。 花青素的生物合成受到多种因素的影响，不同信号可通过调控JAZ蛋白、MBW复合体 的表达量或活性来实现信号间的交叉互作，进而共同实现对花青素合成的精密调控。 (1)JA和赤霉素均是对植物生长发育起调节作用的 有机物，二者在花青素合成过 程中的作用 。 (2)糖在花青素合成过程中的功能是多方面的：糖既是合成花青素的 又可以为花青素的合成过程提供 ，同时糖还作为 分子调节花青素合成过程而影响植 物着色。 (3)花青素的生物合成受到多种因素的影响。综合文中信息，完善花青素合成的调控模型 。 (4)色泽是果实品质的主要指标之一。在生产实践中，果农会采取给果实套不同颜色滤光 袋、在地面铺设反光膜（可提高树冠中下部的光照强度）等做法，请任选一种做法解释其原理 。 (5)植物与动物都能感受多种信号以调节白身生长发育过程，请写出二者细胞在信号的接收和响应方面的共性 。 9．（22-23高三上·北京朝阳·期末） 研究发现，精神分裂症患者前额叶皮层GABA能中间神经元中N基因表达水平显著升高。为研究N基因对精神分裂症的作用，研究者进行系列实验。 (1)GABA能中间神经元释放的GABA(γ—氨基丁酸，一种神经递质）可与突触后膜上的 结合，激活氯离子通道导致氯离子内流，从而向突触后神经元传递 信号。 (2)研究者利用基因工程构建了GABA能中间神经元中N基因过表达的模型鼠，且外源导 人的N基因的表达可被四环素调控（如图1），检测模型鼠行为，结果如图2。 据图1可知，四环素调控N基因过表达的机理是 。 图2结果表明，过表达N基因的小鼠出现精神分裂行为，体现在 。 (3)为验证N基因的作用，进行如下实验：实验组给模型鼠连续两周饲喂含有四环素的蔗糖水，对照组给正常鼠饲喂等量蔗糖水，检测两组小鼠N基因表达情况。 请修正实验方案并预期实验结果 。 (4)研究发现，模型鼠GABA能中间神经元动作电位产生的频率降低。为探究其原因，研究者检测模型鼠GABA能中间神经元中钠离子通道的mRNA量、钠离子通道蛋白总量以 及细胞膜上的钠离子通道蛋白量，发现与对照组无差异，说明过表达N基因 。 N基因表达产物是膜定位蛋白，其胞内肽段I可与钠离子通道结合，将肽段I加入到离体 培养的GABA能中间神经元中，检测钠离子通过量发现 ，说明过表达N基因抑 制钠离子通道活性。 (5)综合上述研究，阐明精神分裂症患者的发病机制：前额叶皮层GABA能中间神经元中N 基因高表达， ，使其下游神经元的动作电位产生频率 ，最终导致行为 改变。 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 $$