专题09 生物的变异与进化-【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09 生物的变异与进化 考点01 基因突变 1．（23-24高三上·北京石景山·期末）下列关于生物变异的叙述不正确的是（    ） A．生物的表型不改变，一定没有发生基因突变 B．基因重组不产生新的基因，但可产生新的表型 C．染色体结构变异不一定导致基因数量发生改变 D．利用秋水仙素处理单倍体幼苗，得到的可能为杂合子 【答案】A 【分析】基因重组发生在有性生殖过程中，其本质是：①在减数第一次分裂四分体时期，同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而交换，导致染色单体上的基因重组，②在减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而组合导致基因重组。 【详解】A、生物的表型不改变，可能发生基因突变，因为密码子的简并性，所以突变后的基因控制合成的氨基酸可能相同，A错误； B、基因重组发生在有性生殖过程中，其本质是：①在减数第一次分裂四分体时期，同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而交换，导致染色单体上的基因重组，②在减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而组合导致基因重组，不产生新的基因，但可产生新的表型，B正确； C、染色体结构的变异中的易位或倒位，会使排列在染色体上的基因的排列顺序发生改变，不会改变基因的数量，C正确； D、若单倍体幼苗为杂合子（如Aa），经秋水仙素处理后没有基因突变仍为杂合子（如AAaa），D正确。 故选A。 2．（23-24高三上·北京石景山·期末）下图为某二倍体动物细胞减数分裂过程中两个时期的图像。下列叙述不正确的是（    ）    A．图甲细胞染色体数为核DNA数的一半 B．图甲细胞含有2个染色体组 C．图乙细胞正在发生基因重组 D．图乙细胞为次级精母细胞 【答案】C 【分析】分析图可知：图甲表示减数第一次分裂后期，图乙表示减数第二次分裂后期。 【详解】AB、图甲表示某二倍体动物细胞减数分裂过程中减数第一次分裂后期，染色体：核DNA=1:2，所以细胞染色体数为核DNA数的一半，含有两个染色体组，AB正确； C、图乙表示减数第二次分裂后期，基因重组发生在减数第一次分裂四分体时期或减数第一次分裂后期，C错误； D、图乙表示减数第二次分裂后期，由图甲细胞质进行均分可知该细胞为某动物细胞的睾丸中精细胞形成过程，所以乙细胞为次级精母细胞，D正确。 故选C。 3．（23-24高三上·北京西城·期末）热休克蛋白HSP90能帮助蛋白质折叠组装，并对错误折叠蛋白进行修复或降解。研究者选择一低表达HSP90果蝇品系培养多代，并统计眼睛表型的变异频率，结果如图。相关分析错误的是（　　） A．某些变异表型可被HSP90的功能隐藏 B．对照品系为HSP90表达水平正常果蝇 C．对照组突变基因类型可能多于该品系 D．HSP90的功能不利于保留基因多样性 【答案】D 【分析】转录：在RNA聚合酶的催化下，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。 翻译：在细胞质中，以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 【详解】A、热休克蛋白HSP90能帮助蛋白质折叠组装，并对错误折叠蛋白进行修复或降解，某些变异表型可被HSP90的功能隐藏，A正确； B、实验组为低表达HSP90果蝇品系，则对照品系为HSP90表达水平正常果蝇，B正确； C、对照组可能由于HSP90能帮助蛋白质折叠组装，并对错误折叠蛋白进行修复或降解，某些变异表型可被HSP90的功能隐藏，突变基因类型可能多于低表达品系，C正确； D、HSP90的功能会使某些突变个体表型正常，有利于保留基因多样性，D错误。 故选D。 4．（23-24高三上·北京西城·期末）细胞会对损伤的DNA进行修复，如图为DNA的一种修复机制。相关叙述错误的是（　　）    A．该机制使细胞不发生基因突变 B．酶A切割磷酸二酯键 C．合成新链的模板为保留的单链 D．该机制利于保持DNA分子的稳定 【答案】A 【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、若损伤DNA没有被正常修复，也可能发生基因突变，A错误； B、酶A是把DNA单链中连接相邻核苷酸之间的磷酸二酯键切开，B正确； C、由图示可知，合成的新链是以保留的单链为模板，C正确； D、该机制是对损伤的DNA进行修复，利于保持DNA分子的稳定，D正确。 故选A。 5．（22-23高三上·北京昌平·期末）Ras蛋白结合GTP时为活化状态，结合GDP时为失活状态。突变型Ras蛋白GTP水解酶活性降低，使其以活化状态持续存在，进而导致细胞癌变。下列叙述错误的是（    ） A．Ras蛋白的两种状态与其空间结构有关 B．失活状态的Ras蛋白可促进细胞增殖 C．癌细胞的形态结构会发生显著变化 D．靶向突变型Ras蛋白的抗体可作为抗癌药物 【答案】B 【分析】蛋白质的功能由空间结构决定，结合GTP或结合GDP取决于不同的空间结构，活化状态可能使细胞异常增殖导致癌变。 【详解】A、蛋白质结合GTP或结合GDP取决于不同的空间结构，A正确； B、由题目分析活化状态可能使细胞异常增殖导致癌变，失活状态则抑制细胞增殖，B错误； C、细胞癌变后增殖速度加快，形态结构会发生显著变化，C正确； D、靶向突变型Ras蛋白的抗体可以特异性结合变型Ras蛋白，降低其含量，则抑制细胞癌变，可作为抗癌药物，D正确。 故选B。 6．（2021·上海崇明·二模）很多人认为“番茄没有小时候的味道了”，这是由于人们在选育番茄时更注重品相而忽略了风味所致。与番茄风味相关的基因t可在90%以上的野生番茄中检测到，但仅有不到7%的栽培番茄含有此基因。从进化的角度来看，人工选育番茄（    ） A．加快了新物种的形成 B．扩大了番茄的基因库 C．定向改变了番茄的进化方向 D．为番茄进化提供了原材料 【答案】C 【分析】人们在选育番茄时更注重品相而忽略了风味，导致“番茄没有小时候的味道了”，与番茄风味相关的基因 t 可在90％以上的野生番茄中检测到，但栽培番茄中仅有不到7%，生物进化的标志是种群基因频率的改变，故从进化角度来看，人工选育番茄改变了番茄种群的基因频率，改变了番茄的进化方向。 【详解】人类活动能够改变一些生物的进化方向和途径，物种不再完全是自然选择的产物，从进化角度来看，人工选育番茄改变了番茄的进化方向，C符合题意。 故选C。 7．（22-23高三上·江苏南京·阶段练习）蛋白D是某种小鼠正常发育所必需，缺乏时表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因能控制该蛋白的合成，a基因则不能。A基因的表达受P序列（一段DNA序列）的调控，如图所示。P序列在精子中是非甲基化状态，传给子代则A正常表达；在卵细胞中是甲基化状态，传给子代则A不能正常表达。有关叙述错误的是（    ） A．如果将侏儒雌鼠与侏儒雄鼠交配，则子代小鼠不一定是侏儒鼠 B．基因型是Aa的个体不一定是正常鼠，若是AA则一般是正常鼠 C．降低甲基化酶活性，发育中的小鼠侏儒症状都能在一定程度上得到缓解 D．若P序列中碱基发生替换，此变化不能称为A基因发生基因突变 【答案】C 【分析】表观遗传是指基因序列不发生改变，而基因的表达和表型发生可遗传变化的现象，其中DNA的甲基化是常见的表观遗传。由图可知基因A上游的P序列没有甲基化，则其可正常表达，一般P序列被甲基化则其无法表达。 【详解】A、侏儒鼠细胞中可能含有来自母本卵细胞的基因，因此，侏儒雌鼠与侏儒雄鼠交配，子代不一定是侏儒鼠，即侏儒鼠可能产生含有A的精子，而该精子参与受精作用的后代不表现为侏儒，A正确； B、P序列在精子中是非甲基化，传给子代能正常表达；在卵细胞中是甲基化，传给子代不能正常表达，故基因型为Aa 的侏儒鼠，A基因一定来自于母本，若是AA，则必有一个A来自于雄鼠，则表现为正常鼠，B正确； C、降低甲基化酶的活性，导致P序列甲基化程度降低，对A基因表达的抑制作用降低，从而使得发育中的小鼠侏儒症状（基因型为Aa）能一定程度上缓解，但基因型为aa的症状无法缓解，C错误； D、P序列不在A基因中，所以P序列中碱基发生替换，不能称为A基因发生基因突变，D正确。 故选C。 8．（22-23高三上·北京西城·期末）异色瓢虫种群的性别比例有一定的可塑性，能够反映环境胁迫的强度。用一定浓度的杀虫剂处理异色瓢虫，结果如图。下列分析错误的是（    ） A．可通过样方法调查异色瓢虫种群的性别比例 B．杀虫剂引发的基因突变使性别比例定向改变 C．雌性占比高可能有利于提高种群的出生率 D．杀虫剂可通过食物链影响其他生物种群数量 【答案】B 【分析】种群的数量特征包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率、种群密度、年龄组成、性别比例，其中出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度的大小，性别比例直接影响种群的出生率，年龄组成预测种群密度变化。 【详解】A、异色瓢虫活动范围小，可用样方法调查其种群的性别比例，A正确； B、基因突变具有不定向性，B错误； C、雌性占比高，繁育后代的概率高，即有可能提高种群的出生率，C正确； D、食物链中各种生物相互联系，相互依赖，杀虫剂可通过食物链影响其他生物种群数量，D正确。 故选B。 9．（22-23高三上·北京西城·期末）RAD51基因在肝癌组织中高表达。将重组载体导入肝癌细胞（以抑制RAD51基因的表达），然后将一部分肝癌细胞接种于小鼠皮下，另一部分培养72h后检测有丝分裂相关基因表达情况，结果如图。下列推测不合理的是（    ） A．RAD51促进NEK7基因的表达 B．TACC1和NEK7基因是抑癌基因 C．RAD51可能通过TACC1和NEK7调控细胞的增殖 D．RAD51有望成为肝癌预防或治疗的靶点 【答案】B 【分析】1、据图分析，与对照组相比，抑制RAD51基因的表达后，TACC1和NEK7基因的表达也减弱了，接种于小鼠皮下后肿瘤出现的更晚，且体积更小。 2、原癌基因负责调节细胞周期、控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因负责抑制细胞不正常增殖。 【详解】A、抑制RAD51基因的表达后，NEK7基因的表达也减弱了，可推测RAD51促进NEK7基因的表达，A正确； B、抑制RAD51基因的表达后，TACC1和NEK7基因的表达减弱，接种于小鼠皮下后肿瘤出现的更晚，且体积更小，如果TACC1和NEK7基因是抑癌基因，其表达应该增强，与题意不符，B错误； C、抑制RAD51基因的表达后，TACC1和NEK7基因的表达减弱，说明RAD51可能通过TACC1和NEK7调控细胞的增殖，C正确； D、抑制RAD51基因的表达后，接种于小鼠皮下后肿瘤出现的更晚，且体积更小，肝癌预防或治疗可以RAD51作为靶点，D正确。 故选B。 考点02 染色体变异 10．（22-23高三上·北京东城·期末）二倍体栽培种芜菁、黑芥和花椰菜通过相互杂交和自然加倍可形成四倍体栽培种，关系如下图（图中A、B、C分别代表不同的染色体组，数字代表体细胞中的染色体数）。相关叙述错误的是（    ） A．骤然低温能够通过抑制纺锤体的形成引起染色体数自然加倍 B．芜菁和黑芥形成芥菜的过程中发生了基因重组和染色体变异 C．若油菜与黑芥进行杂交，产生的子代体细胞中含同源染色体 D．若芥菜与花椰菜杂交，产生的子代体细胞中含3个染色体组，减数分裂中联会紊乱 【答案】C 【分析】人工诱导多倍体的方法很多，如低温处理、用秋水仙素诱发等。其中，用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗，是目前最常用且最有效的方法。当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，就可能发育成多倍体植株。 【详解】A、低温可以抑制纺锤体的形成，导致细胞不能分裂，而使染色体数目加倍，故骤然低温能够通过抑制纺锤体的形成引起染色体自然加倍，A正确； B、芜菁和黑芥形成芥菜的过程中发生了减数分裂、受精作用、低温诱导，减数分裂过程发生基因重组，低温诱导过程发生了染色体数目变异，B正确； C、油菜染色体组为AACC，黑芥染色体组为BB，若油菜与黑芥杂交，产生的子代体细胞为ABC，不含同源染色体，C错误； D、芥菜AABB与花椰菜CC杂交，后代体细胞含3个染色体组ABC，减数分裂中无法正常联会，D正确。 故选C。 11．（22-23高三上·北京昌平·期末）粉蕉（ABB）果肉紧实，偶尔会产生可育种子。研究者利用粉蕉与野生蕉（BB）杂交得到粉杂1号（ABBB），其中A、B表示不同的染色体组。下列叙述错误的是（    ） A．粉蕉品种A染色体组中具有同源染色体 B．低温处理可诱导粉蕉植株产生可育种子 C．粉杂1号培育的原理是染色体数目变异 D．粉杂1号糖类和蛋白质等物质含量可能增多 【答案】A 【分析】同源染色体是指配对的两条染色体，形态和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。同源染色体两两配对的现象叫做联会，所以联会的两条染色体一定是同源染色体。 【详解】A、同源染色体是指配对的两条染色体，形态和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方粉蕉品种A染色体组中没有同源染色体，A错误； B、低温处理可诱导粉蕉植株发生染色体数目加倍，形成基因型为AABBBB的植株，可产生可育种子ABB，B正确； CD、利用粉蕉（ABB）与野生蕉（BB）杂交得到粉杂1号（ABBB），染色体数目发生了改变，故粉杂1号培育的原理是染色体数目变异，粉杂1号为多倍体，其茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加，CD正确。 故选A。 12．（22-23高三上·北京石景山·期末）为拓宽蔬菜育种资源，科学家用大白菜（2n＝20）、青花菜（2n＝18）和叶用芥菜（2n＝36）为材料，进行体细胞融合获得大量再生植株。染色体计数显示，再生植株染色体数为38~64，未发现与3个亲本染色体总数一致的个体。下列说法不正确的是（    ） A．杂种细胞培育成再生植株需用植物组织培养技术 B．染色体数为38的再生植株，最可能是大白菜和青花菜细胞的融合 C．再生植株的染色体数目说明，三个细胞融合时发生了染色体的丢失 D．再生植株的获得实现了远缘杂交育种，且获得的再生植株均可育 【答案】D 【分析】植物细胞具有细胞壁，在进行体细胞融合之前需先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体，诱导原生质体融合的物理法包括振荡、离心、电激等，化学法一般是用聚乙二醇作为诱导剂来诱导细胞融合。 【详解】A、植物组织培养是指植物的离体器官、组织或细胞在人工制备的培养基上进行无菌培养，并在人工控制的环境条件下使其发育成完整植株的技术，杂种细胞培育成再生植株需用植物组织培养技术，A 正确； B、大白菜的染色体数为20，青花菜的染色体数为18，二者的细胞融合后染色体数为38，B 正确； C、三个细胞融合，染色体总数理论上是20+18+36=74，而事实上再生植株的染色体数为38~64，因此三个细胞融合时发生了染色体的丢失，C 正确； D、再生植株的获得实现了不同物种间的远缘杂交育种，但获得的再生植株的染色体不完全同源，减数分裂时可能会出现联会乱，因此再生植株不一定可育，D错误。 故选D。 13．（22-23高三上·北京西城·期末）某三倍体百合的体细胞中有36条染色体。在其花粉形成过程中，不会出现（    ） A．前期Ⅰ形成18个四分体 B．染色单体上的基因重组 C．一部分配子育性正常 D．染色体在减数分裂前的间期进行复制 【答案】A 【分析】三倍体生物联会紊乱，一般不产生配子，但偶尔可能出现形成正常配子的情况。 【详解】A、三倍体植物联会紊乱，不形成四分体，A错误； B、染色体复制后，若发生交叉互换，可能引起染色单体上的基因重组，B正确； C、三倍体也可能形成一部分正常的配子，C正确； D、减数分裂前的间期，染色体正常复制，D正确。 故选A。 14．（23-24高三上·北京朝阳·期末）人与黑猩猩由共同祖先进化而来。黑猩猩有48条染色体，人却只有46条染色体。研究表明，人丢失的那对染色体与另一对染色体融合在一起形成了人的一对2号染色体，这种现象叫做染色体融合。以下关于染色体融合的说法错误的是（    ） A．不属于染色体结构变异 B．属于可遗传变异 C．可能导致基因表达改变 D．可为进化提供原材料 【答案】A 【分析】现代生物进化理论认为，突变和基因重组或可遗传变异提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率发生定向改变，通过隔离形成新物种。黑猩猩的2号和12号染色体的融合属于染色体结构变异中的易位。 【详解】A、人丢失的那对染色体与另一对染色体融合在一起形成了人的一对2号染色体，这种现象叫做染色体融合，染色体融合属于染色体结构的变异，A错误； B、可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，故染色体融合属于可遗传的变异，B正确； C、染色体融合可能导致基因表达改变，C正确； D、突变和基因重组为生物进化提供了原材料，染色体融合属于染色体结构变异，可为生物进化提供原材料，D正确； 故选A。 15．（23-24高三上·北京海淀·期末）用拟南芥C株系与野生型杂交，可使受精卵发育过程中一方亲本染色体消失，子代可获得单倍体。受精后不同温度下进行实验，统计杂交子代染色体组成，结果如图。下列叙述不正确的是（    ） A．该方法与获得单倍体的传统途径原理不同 B．此方法获得的子代绝大部分为单倍体 C．单倍体细胞内的染色体为非同源染色体 D．25℃比22℃更利于获得单倍体 【答案】B 【分析】由图可知，温度会影响单倍体形成的比例，25℃比22℃获得的单倍体的比例更高，故25℃比22℃更利于获得单倍体。 【详解】A、传统获得单倍体是由配子直接发育而来的个体，该方法用拟南芥C株系与野生型杂交，可使受精卵发育过程中一方亲本染色体消失，子代可获得单倍体，A正确； B、由图可知，此方法获得的子代少部分为单倍体，B错误； C、单倍体细胞内的染色体是一组非同源染色体，C正确； D、由图可知，25℃比22℃获得的单倍体的比例更高，故25℃比22℃更利于获得单倍体，D正确。 故选B。 16．（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。 17．（23-24高三上·北京大兴·期末）芥菜和埃塞俄比亚芥杂交，再经多代自花传粉进行选育。图中L、M、N表示3个不同的染色体组。相关叙述正确的是（　　） A．选育后代性状的改变属于可遗传变异 B．选育后代均发生了染色体的数目变异 C．F1的减数分裂Ⅰ中期细胞内含有70条染色体 D．F1的初级精母细胞中含2个染色体组 【答案】A 【分析】染色体变异是指体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，包括染色体结构变异和染色体数目变异。 染色体组是指细胞中每套非同源染色体。体细胞中含有两个染色体组的个体叫作二倍体。 【详解】A、选育后代性状的改变发生了染色体数目变异，遗传物质发生了改变，属于可遗传变异，A正确； B、选育后代中有跟亲本芥菜和埃塞俄比亚芥一样的染色体组成，并没有发生染色体变异，B错误； C、减数分裂Ⅰ中期细胞与体细胞染色体数目相同，为L+2M+N=10+16+9=35条染色体的数量，C错误； D、F1的初级精母细胞中的染色体组数与体细胞相同，据图可知，含有四个染色体组，D错误。 故选A。 考点03 生物进化 18．（23-24高三上·北京房山·期末）赤霉菌侵染小麦之后会产生DON毒素。利用如下流程进行小麦抗赤霉病育种的研究，相关说法不正确的是（    ）    A．小麦与玉米自然条件下存在生殖隔离 B．小麦单倍体胚中有三个染色体组 C．过程①需使用胰蛋白酶处理 D．过程②可通过添加DON毒素筛选 【答案】C 【分析】细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。 【详解】A、玉米和小麦杂交后代不可育，两者之间存在生殖隔离，A正确； B、小麦是六倍体，其体细胞中含有六个染色体组，所以小麦单倍体胚中有三个染色体组，B正确； C、过程①需使用秋水仙素或低温处理使其染色体数目加倍，C错误； D、过程②的目的是筛选抗赤霉素小麦品种，依据题干信息，赤霉菌侵染小麦之后会产生DON毒素，所以可以通过添加DON毒素进行筛选，D正确。 故选C。 19．（23-24高三上·北京房山·期末）传粉昆虫访问一朵花后，飞向另一朵花，当其接近花冠口后随即飞离，被视为访花偏好。研究者对毛地黄鼠尾草传粉者访花偏好进行了观测，结果如下图。下列说法错误的是（    ）    A．传粉者对冠口宽的偏好差异株内大于株间 B．不同类型的花需产生定向突变以适应传粉者 C．传粉者访花偏好可能与传粉者记忆能力有关 D．花结构的多样性是自然选择后不断积累的结果 【答案】B 【分析】同物种之间、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。通过漫长的协同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，丰富多彩的基因库，而且形成了多种多样的生态系统。 【详解】A、据图分析，株内访问花和未访花相差0.3mm，株间访问花和未访花相差0.1mm，可见传粉者对冠口宽的偏好差异株内大于株间，A正确； B、突变是不定向的，所以花不能定向突变，B错误； C、传粉昆虫访问一朵花后，飞向另一朵花，当其接近花冠口后随即飞离，可能与传粉者记忆能力有关，C正确； D、花结构的多样性是自然选择后不断积累的结果，是花与传粉昆虫协同进化的结果，D正确。 故选B。 20．（23-24高三上·北京丰台·期末）一种超级细菌带有NDM-1基因，该基因所编码的酶能水解多种抗生素，该基因还可在不同种细菌中转移，加剧多重耐药菌的产生。下列叙述正确的是（　　） A．超级细菌的NDM-1基因可以转移至其他细菌，使其他细菌获得抗药性 B．超级细菌分泌抗药性强的抗生素，是造成多重耐药菌产生的主要原因 C．被超级细菌感染的早期患者无法通过核酸或抗原检测出超级细菌 D．病人感染超级细菌后，NDM-1基因会转移至体内，使病人具有耐药性 【答案】A 【分析】1、超级病菌是对所有抗生素具有抗药性的细菌的统称； 2、达尔文把在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。遗传变异是生物进化的基础，首先细菌的抗药性存在着变异。有的抗药性强，有的抗药性弱。使用抗生素时，把抗药性弱的细菌杀死，这叫不适者被淘汰；抗药性强的细菌活下来，这叫适者生存。活下来的抗药性强的细菌，繁殖的后代有的抗药性强，有的抗药性弱，在使用抗生素时，又把抗药性弱的细菌杀死，抗药性强的细菌活下来。这样经过抗生素的长期选择，使得有的细菌已不再受抗生素的影响了，就出现了现在所谓 的“超级细菌”。因此，“超级细菌”耐药性产生的根本原因是遗传变异。 【详解】A、超级细菌的NDM-1基因可以转移至其他细菌，从而使具有多重耐药性的细菌能够存活下来，抗药性弱的个体被淘汰，A正确； B、造成多重耐药菌产生的主要原因是NDM-1基因所编码的酶能水解多种抗生素这一条件对细菌的多重抗药性变异进行了定向选择，B错误； C、被超级细菌感染的早期患者可以通过核酸或抗原检测超级细菌，C错误； D、NDM-1基因在不同种细菌中进行转移，病人感染超级细菌后，由于药物的治疗，使细菌具有可耐药性，而不是人具有耐药性，D错误。 故选A。 21．（23-24高三上·北京大兴·期末）流感嗜血杆菌可导致多种病症，阿奇霉素可抑制其繁殖，但长期使用容易产生耐药性。下列相关叙述正确的是（　　） A．阿奇霉素与流感嗜血杆菌之间协同进化 B．阿奇霉素直接对细菌的耐药基因进行选择 C．种群基因频率改变是细菌耐药性增加的实质 D．细菌耐药性产生的根本原因是发生了基因重组 【答案】C 【分析】生物进化的实质是在自然选择下，种群基因频率定向改变。 细菌耐药性的出现是突变和自然选择的结果，突变是不定向的，自然选择是定向的。 【详解】A、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的过程，阿奇霉素属于抗生素，与流感嗜血杆菌不会有协同进化，A错误； B、自然选择的直接对象是性状，不是基因，B错误； C、细菌耐药性增加是因为抗生素选择的结果，导致耐药性基因频率增加，C正确； D、细菌耐药性产生的根本原因是发生了基因突变，D错误。 故选C。 22．（23-24高三上·北京昌平·期末）为探究kdr基因突变对杀虫剂抗性的影响，使用溴氰菊酯和氯菊酯两种杀虫剂处理白纹伊蚊，结果如下图。相关叙述正确的是（    ） A．杀虫剂的使用使kdr基因发生突变 B．kdr基因突变型个体对氯菊酯更敏感 C．实验结果说明突变型对杀虫剂的抵抗效果更好 D．轮换使用两种杀虫剂可延缓白纹伊蚊产生抗性 【答案】D 【分析】由图可知，使用溴氰菊酯杀虫剂处理白纹伊蚊，野生型的基因型频率高于kdr基因突变型；使用氯菊酯杀虫剂处理白纹伊蚊，野生型的基因型频率低于kdr基因突变型。 【详解】A、kdr基因发生突变不是杀虫剂的使用导致的，而是自然条件下就可能出现的，只不过杀虫剂的使用将具有抗药性状的个体选择了出来，A错误； B、对比图中使用溴氰菊酯和氯菊酯两种杀虫剂处理白纹伊蚊的结果，使用溴氰菊酯后kdr基因突变型基因型频率更低，说明kdr基因突变型个体对溴氰菊酯更敏感，B错误； C、由图可知，kdr基因突变型对溴氰菊酯的抵抗性没有野生型的好，C错误； D、使用溴氰菊酯杀虫剂处理白纹伊蚊，kdr基因突变型的基因型频率低，使用氯菊酯杀虫剂处理白纹伊蚊，野生型的基因型频率高，因此轮换使用两种杀虫剂可延缓白纹伊蚊产生抗性，D正确。 故选D。 23．（23-24高三上·北京东城·期末）为探究昆虫抗药性产生的原因，将一雌一雄两只果蝇放在同一培养瓶内繁育获得同父同母的果蝇家系，由此获得若干家系。将每一家系的果蝇均分至两个培养瓶，甲瓶中放有涂抹DDT的玻璃片，乙瓶放有空白玻璃片。检测各家系甲瓶果蝇死亡率，若死亡率高，则淘汰该家系；若死亡率低，则按如图流程继续操作。重复十代后，获得了抗DDT能力高于原家系几百倍的果蝇。以下关于此实验叙述错误的是（　　） A．同一家系分至甲、乙瓶的果蝇具有相同的遗传背景 B．实验排除了DDT诱导果蝇产生抗药性变异的可能 C．乙瓶未放置DDT，无法实现DDT对果蝇家系的选择作用 D．本实验可以证明果蝇抗药性增强是选择的结果 【答案】C 【分析】在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。 【详解】A、依题意，将一雌一雄两只果蝇放在同一培养瓶内繁育获得同父同母的果蝇家系，由此可知，同一家系分至甲、乙瓶的果蝇具有相同的遗传背景，A正确； BD、据图可知，乙瓶未放置DDT，用于保留一雌一雄个体，该瓶中个体与甲瓶中果蝇具有相同的遗传背景，用此对照来排除DDT诱导果蝇产生抗药性变异的可能，因此本实验可以证明果蝇抗药性增强是选择的结果，BD正确； C、乙瓶虽未放置DDT，但在重复实验时，乙瓶中的果蝇是来源于经DDT选择后的子代，因此，乙瓶虽未放置DDT，也通过甲瓶实现DDT对果蝇家系的选择作用，C错误。 故选C。 1．（23-24高三上·北京房山·期末）为探究茄子果皮与果肉颜色形成机制，科研人员进行了相关研究。 (1)茄子果肉颜色由一对等位基因控制。果肉浅绿色与果肉白色茄子杂交，F₁果肉均为浅绿色、F₁自交所得F₂果肉颜色及比例为 。 (2)现有品系甲、乙两种通过传统育种方法选育的单基因隐性突变体（相关基因用D/d和E/e表示），果皮均为白色。用甲、乙进行杂交实验，结果如图。 据此，写出F₂中纯合白色个体的基因型： 。 (3)科学家分别检测品系甲、乙中的D、E基因并对比，发现甲品系中某基因（如图所示）碱基对 ，导致其控制合成的蛋白质氨基酸数量减少， 改变而失活。用相同研究方法发现，乙中另外一个基因控制合成的蛋白失活。 (4)进一步研究发现，细胞合成花青素并转运至液泡储存使茄子果皮呈紫色，花青素合成过程如图。 根据上述代谢途径，解释亲本果皮呈白色而F₁果皮呈紫色的原因 (5)有一果皮紫色变浅的突变株丙，其中E基因并未突变，而M基因转录水平显著提高，推测M基因通过抑制E基因的表达而使花青素合成减少。欲为此推测提供证据，实验组的材料选择及检测指标应选择 （填写选项前的字母）。 a．M基因沉默突变体 b．E基因沉默突变体 c．野生型植株d．检测M基因表达量 e．检测E基因表达量f．检测果皮花青素含量 【答案】(1)浅绿色：白色=3:1 (2)ddEE、DDee、ddee (3) 缺失 空间结构 (4)植株呈现紫色需同时具备D基因和E基因，即同时具备D蛋白和E酶，亲代植株的基因型分别为DDee（含有D蛋白，缺E酶）、ddEE（缺D蛋白，含E酶），导致不具备由无色矢车菊素形成花青素的条件，而呈现白色；这两株植株杂交，F1基因型为DdEe，就能同时含有E酶、D蛋白，能够使无色矢车菊素最终形成花青素，进而使F1果皮呈现紫色 (5)a、d、f 【分析】1、基因分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。 2、基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】（1）依据题干信息，果肉浅绿色与果肉白色茄子杂交，F₁果肉均为浅绿色，说明浅绿色对白色为显性。据此判断，F1为杂合子，则F1自交所得F2中果肉颜色及比例为浅绿色：白色=3:1。 （2）依据F2中出现的表型及比例紫色：白色=9:7（是9:3:3:1的变式），可判断出，紫色和白色这一相对性状由两对等位基因控制，且符合基因的自由组合定律，进而可知，F2中白色个体的基因型包括D-ee、ddE-、ddee，其中纯合个体的基因型为ddEE、DDee、ddee。 （3）根据图示，甲品系的基因与正常基因相比较，发生了碱基对的缺失，导致其控制合成的蛋白质氨基酸数量减少，进而引起蛋白质的空间结构发生改变而失活。 （4）根据图示信息反映的代谢过程可知，亲本果皮呈白色是由于缺少基因D或基因E，进而使细胞缺少D蛋白或E酶，缺少E酶，含有D蛋白，无色（即基因型为D-ee）由无色矢车菊素无法形成矢车菊素，尽管含有D蛋白，但由于缺乏作用的底物，细胞呈现白色；或含有E酶，缺少D蛋白（即基因型为ddE-），矢车菊素能合成，由于缺少花青素转运酶，矢车菊素不能合成花青素，细胞依然呈现白色，但两种不同类型的白色植株DDee、ddEE杂交，F1基因型为DdEe，就能同时含有E酶、D蛋白，能够使无色矢车菊素最终形成花青素，进而使F1果皮呈现紫色。 （5）依据图示信息，突变株丙，E基因并未突变，而M基因转录水平显著提高，M基因可能是通过抑制E基因的表达而使花青素合成减少，所以对照组应选择野生型植株，实验组应选则M基因突变体植株，其他无关变量保持相同且适宜，因变量是检测M基因的表达量和花青素的含量，即实验组材料的选择和检测指标为a、d、f。 2．（23-24高三上·北京西城·期末）研究者通过辐射诱变获得一雄性不育水稻突变体S。与野生型相比，S营养生长正常，但无成熟的花粉粒。观察发现S减数分裂正常，但无法形成花粉外壁，花药的绒毡层降解延迟。 (1)水稻是自花传粉作物，而雄性不育水稻可省去 操作，利于杂交育种。 (2)扩增野生型水稻和S的TIP3基因并测序，发现S的该基因发生碱基对缺失，导致______，从而表达一个截短的无活性蛋白。由此推测该雄性不育性状是TIP3基因发生突变所致。以下证据支持该推测的包括___。 A．将正常TIP3基因导入S，获得雄性可育水稻 B．敲除TIP3基因的纯合体水稻表现为雄性不育 C．TIP3蛋白与某些植物中已知调控花药和花粉发育相关蛋白的结构高度相似 (3)TDR是花药绒毡层发育和花粉形成调控因子。图1所示原理可检测TIP3蛋白是否与TDR互作。构建重组质粒1和2，并按照下表所示组合导入不具有Leu（亮氨酸）、Trp（色氨酸）、His（组氨酸）和Ade（腺嘌呤）合成能力的酵母细胞。 组别 导入基因 重组质粒1 重组质粒2 1 BD AD 2 TIP3-BD AD 3 BD TDR-AD 4 TIP3-BD TDR-AD 将1~4组酵母菌接种于两种培养基，结果如图2．培养基I不含Leu和Trp，用来检测 。培养基Ⅱ不含Leu、Trp、His和Ade，第1组在培养基Ⅱ上没有长出菌落可证明 。实验结果表明TIP3与TDR存在互作。在图2中绘制出2、3、4组在培养基Ⅱ上的菌落生长情况。 (4)进一步分析发现，与野生型相比，S中TDR基因表达量下降，花粉壁形成相关的O基因表达量下降，花药绒毡层细胞凋亡相关的C基因表达量上升、A基因表达量下降，请提出一个进一步研究的问题 。 【答案】(1)人工去雄 (2) S的TIP3基因mRNA中终止密码子提前出现 ABC (3) 重组质粒1和2是否导入受体酵母菌 AD和BD不会互作，从而不启动下游基因转录新增答案空 (4)TIP3与TDR互作是否影响绒毡层的降解和花粉壁的形成；TDR基因与O基因、C基因、A基因在控制花粉壁形成和绒毡层降解的通路中的关系；雄性不育株S的保持方法……。 【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：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）雄性不育水稻无成熟的花粉粒，可省去人工去雄操作，利于杂交育种。 （2）S的TIP3基因发生碱基对缺失导致表达一个截短的无活性蛋白，可能的原因S的TIP基因mRNA中终止密码子提前出现。 A、将正常TIP3基因导入雄性不育水稻突变体S可获得雄性可育水稻，说明该雄性不育性状是TIP3基因发生隐性突变所致，A正确； B、敲除TIP3基因的纯合体水稻表现为雄性不育，说明TIP3基因与雄性不育性状有关，B正确； C、TIP3蛋白与某些植物中已知调控花药和花粉发育相关蛋白的结构高度相似，说明无成熟的花粉粒的雄性不育水稻突变体S是TIP3基因发生突变所致，C正确。 故选ABC。 （3）受体细胞是不具有Leu（亮氨酸）、Trp（色氨酸）合成能力的酵母细胞，重组质粒1和2分别含有Leu合成基因、Trp合成基因，故培养基I不含Leu和Trp，用来检测重组质粒1和2是否导入受体酵母菌。第1组在培养基I中有菌落，说明受体酵母菌含有重组质粒1和2，即含BD和AD基因，培养基Ⅱ不含Leu、Trp、His和Ade，第1组在培养基Ⅱ上没有长出菌落可证明AD和BD不会互作，从而不启动下游基因转录。2、3、4组在培养基Ⅱ上的菌落生长情况为; （4）与野生型相比，S中TDR基因表达量下降，花粉壁形成相关的O基因表达量下降，花药绒毡层细胞凋亡相关的C基因表达量上升、A基因表达量下降，故可进一步研究的问题有TIP3与TDR互作是否影响绒毡层的降解和花粉壁的形成；TDR基因与O基因、C基因、A基因在控制花粉壁形成和绒毡层降解的通路中的关系；雄性不育株S的保持方法……。 3．（23-24高三上·北京东城·期末）玉米是我国重要的粮食作物，研究其雄性不育性状对玉米育种有重要意义。 (1)已知玉米籽粒颜色由一对等位基因控制。紫色籽粒与黄色籽粒的玉米杂交，子代籽粒均为紫色，籽粒颜色中显性性状为 。在子代中获得一株表现为雄性不育的突变株。利用该突变株进行如图1所示杂交实验，结果说明控制花粉育性和籽粒颜色这两对基因的位置关系是 。用杂交得到的雄性不育株建立品系甲。 (2)绒毡层是雄蕊花粉囊最内侧的细胞层。与花粉发育密切相关。已知M基因在绒毡层特异性表达，M蛋白依赖前端的信号序列S引导进入内质网中完成合成和加工。S序列被切除后M蛋白才能分泌到细胞外发挥作用。研究发现，品系甲的M基因发生突变。导致所表达蛋白的S序列最后一位氨基酸发生改变。对两种M蛋白进行研究，结果分别如图2、图3所示。 根据上述研究结果推测，导致品系甲雄性不育的原因是M基因突变 。 (3)研究发现，雄性不育玉米的花粉败育使更多物质被用于果穗生长，有利于提高产量。研究人员对品系甲（突变基因记为M+）进行改造，获得具有一对M+基因，且在M+基因所在染色体的非同源染色体上插入单个N片段的品系乙。N片段含3个紧密连锁不发生重组的序列：能持续抑制M+基因表达的序列、花粉特异表达的花粉败育基因和籽粒特异表达的红色荧光蛋白基因。根据图4流程继续进行育种。 种子A用于继续繁殖品系乙，种子B用于培育不含转基因成分的子代，这两种籽粒在果穗上的比例约为 ，筛选出种子B的方法是 。在生产种植上，与种子C相比，种植种子D不需要分别种植母本植株和父本植株，既操作方便，又可保证传粉效率，原因是 。 【答案】(1) 紫色 位于一对同源染色体上 (2)引起M蛋白氨基酸序列改变，在加工过程中信号序列S无法被正常切除，M蛋白不能从绒毡层细胞分泌到细胞外，影响花粉的正常发育 (3) 1：1 选择无荧光的种子 种植种子D得到的植株中有50%基因型为M+M的雄性不育株作为母本，也有50%基因型为MM的可育株作为父本 【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体的等位基因随同源染色体分离而分离，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。 【详解】（1）依题意，紫色籽粒与黄色籽粒的玉米杂交，子代籽粒均为紫色，因此，籽粒颜色中紫色相对黄色为显性，且亲本紫色籽粒也为纯合子。据图1可知，突变体与纯合黄色可育株进行杂交，子代紫色不育：黄色可育为1：1，则亲本突变体表型为紫色不育，据此可知，突变体与纯合黄色可育株进行的杂交属于测交，测交结果紫色不育：黄色可育为1：1，符合一对染色体上基因分离的规律，因此可推测控制花粉育性和籽粒颜色这两对基因位于一对染色体上。 （2）据图2可知，突变蛋白比正常蛋白分子量大，依题意S序列被切除后M蛋白才能分泌到细胞外发挥作用，由此可推测，基因突变导致M蛋白氨基酸序列改变，在M蛋白加工过程中信号序列S无法被正常切除，M蛋白不能从绒毡层细胞分泌到细胞外，影响花粉的正常发育。 （3）依题意，品系乙由品系甲改造而来，则品系乙的基因型可以表示为M+M+NO（用N表示N片段的所有基因，不含N片段的同源染色体用O表示）。N片段含能持续抑制M+基因表达的序列、花粉特异表达的花粉败育基因，因此，当品系乙自交时，花粉中含N片段时，花粉不育。品系乙自交时产生的雌配子基因型及比例是1M+N：1M+O；产生的雄配子基因型是1M+O；则子代基因型及比例是：1M+M+NO：1M+M+OO。依题意，种子A用于继续繁殖品系乙，种子B用于培育不含转基因成分的子代，则种子A是：M+M+NO，种子B是M+M+OO。因此，这两种籽粒在果穗上的比例约为1：1。种子B中无N片段，N片段中含红色荧光蛋白基因，所以子代中无荧光的种子就是种子B。分析图4，可育品系为MM，种子B为M+M+(M的非同源染色体上都不含相关基因，不再用O表示），则种子C为M+M，种子D为1M+M：1MM。由以上分析可知，种植种子D得到的植株中有50%基因型为M+M的雄性不育株作为母本，也有50%基因型为MM的可育株作为父本，因此，在生产种植上，与种子C相比，种植种子D不需要分别种植母本植株和父本植株，既操作方便，又可保证传粉效率。 4．（23-24高三上·北京东城·期末）高级别浆液性卵巢癌（HGSOC）是一类死亡率较高的卵巢癌。现有治疗手段仅对部分HGSOC患者有效，且易产生耐药。为开发新的治疗方法，科学家们进行了相关研究。 (1)由于HGSOC患者体内的癌细胞表面 减少，导致其极易在体内扩散，晚期常伴有腹膜转移。抑制晚期转移进展是HGSOC患者预后的主要决定因素。 (2)IFNe是一种干扰素，具有抗微生物感染作用，在免疫系统组成中属于 。研究人员推测IFNe可能存在抗肿瘤活性，作出此推测可基于下列哪些事实 ？ a、IFNe仅在女性输卵管上皮细胞（HGSOC的起源细胞）中表达 b、HGSOC患者的输卵管上皮细胞中IFNe的转录水平显著降低 c、在HGSOC患者的输卵管上皮细胞中未检测到其他类型的干扰素 d、绝经后的妇女是卵巢癌的高风险人群，IFNe表达水平很低 e、敲除IFNe基因的小鼠肿瘤数量和转移发生率较高 (3)为验证上述推测，研究人员利用ID8肿瘤细胞（卵巢癌细胞系），采用图1方式建立三种不同阶段的小鼠卵巢癌模型并进行实验，结果如图2所示。 据图1分析，研究人员建立的“发展中（未形成）”“已形成”和“晚期具有腹膜转移”的小鼠卵巢癌模型分别为 （填字母）模型。图2结果显示 。研究结果表明IFNe具有治疗HGSOC的潜力。 (4)研究人员制备敲除IFNe受体基因的小鼠X，对X和野生型均注射未敲除IFNe受体基因的ID8肿瘤细胞建立模型，对部分小鼠注射IFNe进行治疗。治疗组的小鼠X肿瘤数量、肿瘤转移率均低于不治疗组的小鼠X，但显著高于治疗组的野生型小鼠。检测发现野生型小鼠接受IFNe治疗后，活化的免疫细胞增加，将其与ID8肿瘤细胞在体外培养，会导致ID8肿瘤细胞裂解。据此推测IFNe抗HGSOC的机制 。 【答案】(1)糖蛋白 (2) 免疫活性物质 bde (3) B、A、C 三种不同阶段的模型小鼠注射IFNe的治疗组肿瘤数量均低于对照组 (4)IFNe对肿瘤细胞有直接的抑制作用，同时还激活免疫细胞，激活的免疫细胞裂解肿瘤细胞 【分析】1、癌细胞与正常细胞相比，具有以下特征：能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。 2、免疫活性物质是指由免疫细胞或其他细胞产生的、并发挥免疫作用的物质。包括抗体、溶菌酶和细胞因子(白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子)等。 【详解】（1）癌细胞的细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。 （2）干扰素是主要的细胞因子之一，细胞因子属于免疫活性物质。 研究人员推测IFNe可能存在抗肿瘤活性，作出此推测可基于下列哪些事实： a、由IFNe仅在女性输卵管上皮细胞（HGSOC的起源细胞）中表达，但不能确定IFNe对HGSOC的产生是否有影响，a不符合题意； b、由HGSOC患者的输卵管上皮细胞中IFNe的转录水平显著降低，说明IFNe减少可能是HGSOC患者患病的原因，b符合题意； c、由在HGSOC患者的输卵管上皮细胞中未检测到其他类型的干扰素，无法确定IFNe与HGSOC是否有关，c不符合题意； d、由绝经后的妇女是卵巢癌的高风险人群，IFNe表达水平很低，可推测IFNe表达水平很低容易患卵巢癌，的符合题意； e、由敲除IFNe基因的小鼠肿瘤数量和转移发生率较高，可推测缺少IFNe基因小鼠肿瘤细胞增多，e符合题意。 故选bde。 （3）根据图1，A模型ID8肿瘤细胞注射在卵巢，代表没有转移，第28天注射IFNe间隔时间较长，代表已形成的小鼠卵巢癌模型；B模型ID8肿瘤细胞注射在卵巢，代表没有转移，第7天注射IFNe间隔时间较短，代表未形成的小鼠卵巢癌模型；C模型ID8肿瘤细胞注射在腹腔，代表晚期具有腹膜转移。故研究人员建立的“发展中（未形成）”“已形成”和“晚期具有腹膜转移”的小鼠卵巢癌模型分别为B、A、C。图2中对照组肿瘤细胞数都高于注射IFNe组，显示三种不同阶段的模型小鼠注射IFNe的治疗组肿瘤数量均低于对照组。 （4）治疗组的小鼠X肿瘤数量、肿瘤转移率均低于不治疗组的小鼠X，说明IFNe对肿瘤细胞有直接的抑制作用。检测发现野生型小鼠接受IFNe治疗后，活化的免疫细胞增加，说明IFNe可以激活免疫细胞。将其（激活的免疫细胞）与ID8肿瘤细胞在体外培养，会导致ID8肿瘤细胞裂解，说明激活的免疫细胞裂解肿瘤细胞。故推测IFNe抗HGSOC的机制为IFNe对肿瘤细胞有直接的抑制作用，同时还激活免疫细胞，激活的免疫细胞裂解肿瘤细胞。 5．（23-24高三上·北京海淀·期末）粳稻和籼稻的杂交种具有产量高的优势，但杂交种的部分花粉不育。科研人员对花粉不育的遗传机理展开研究。 (1)将纯合粳稻和纯合籼稻杂交，获得F1，F1自交获得F2。统计发现，F2仅有粳-籼杂交种和籼稻，且二者比例接近1：1。显微镜下观察发现两个亲本花粉均正常，但F1产生的花粉中近一半的花粉粒形态异常（败育），可判断含有 （选填“粳稻”或“籼稻”）染色体的花粉粒败育，使其基因无法传递给后代。 (2)经过精细定位，科研人员将导致花粉败育的基因定位于12号染色体上的R区（区域内的基因不发生交换）。粳稻和籼稻R区DNA片段上的基因如下图。    ①科研人员将F1杂种植株中A~E基因分别单独敲除，得到A、B、C、E的单基因敲除植株，在显微镜下观察这些敲除植株的花粉粒形态。科研人员推测其中的C基因导致一半花粉败育，其他基因不影响花粉育性，支持这一推测的显微镜观察证据是 。 ②F1杂种植株单独敲除D基因，其花粉均不育，C、D基因双敲除植株花粉均可育。推测C基因编码的蛋白具有毒害作用，D基因编码的蛋白可 。 ③为验证以上推测，科研人员将D基因转入F1，获得转入了单拷贝D基因的转基因植株（T0）。检测发现T0中转入的D基因并未在12号染色体上。若T0自交，仅检测12号染色体的R区，统计子代中分别与粳稻、粳-籼杂交种和籼稻R区相同的个体比例为 ，则支持上述推测。 (3)研究发现，C基因编码的毒素靶向线粒体中的一种细胞色素氧化酶，导致毒害作用，这导致C、D基因的基因频率易于升高，形成基因驱动效应。请结合上述机制，解释基因驱动效应的形成原因 。 【答案】(1)粳稻 (2) A、B、E单基因敲除植株的花粉粒近一半形态异常，C基因敲除植株的花粉板全部正常 在花粉中解除C基因编码蛋白的毒害作用 1∶3∶2 (3)R区的基因不发生交换，杂合子产生的花粉均含有C蛋白，其中不含D基因 的花粉因能量供应异常（或“毒害作用)败育，导致仅含C、D基因的R区内基因 才能随雄配子传递给子代，使其基因频率均升高 【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；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 【详解】（1）据题意推断，设纯合粳稻基因型为 AA，纯合籼稻基因型为aa，则F1为Aa，正常情况下 ，F1自交子代AA:Aa:aa=1:2:1，而F2中粳-籼杂交种:籼稻=1:1，推测杂合子花粉不育，即含粳稻 A染色体的花粉败育。 （2） ①将F1杂种植株中A~E基因分别单独敲除，得到A、B、C、E的单基因敲除植株，在显微镜下观察这些敲除植株的花粉粒形态，若敲除 C 基因时花粉形态正常，敲除其他基因时花粉粒形态异常，则A、B、E单基因敲除植株的花粉粒近一半形态异常，C基因敲除植株的花粉板全部正常。 ②敲除D基因，保留C基因时，花粉不育，而C也敲除花粉就可育，故真正令花粉不育的 是C基因，而D基因可在花粉中解除C基因编码蛋白的毒害作用。 ③F1植株的基因型为Aa，导入D基因后进行自交，即使D未在12号染色体上，仍可发挥作用。不含D的A配子败育，则花粉中A∶a=1∶2，与粳稻R区相同的个体AA比例为1/6, 与籼稻R区相同的个体aa比例为1/6，与粳籼杂交种R区相同的个体比例为3/6。故子代中分别与粳稻、粳-籼杂交种和籼稻R区相同的个体比例为为1:3:2。 （3）花粉粒中线粒体中的细胞色素氧化酶被破坏，导致花粉不育。C基因编码的毒素靶向线粒体中的一种细胞色素氧化酶，导致毒害作用，使花粉不育；D基因编码的蛋白在花粉中解除C基因编码蛋白的毒害作用。R区的基因不发生交换，杂合子产生的花粉均含有C蛋白，其中不含D基因 的花粉因能量供应异常（或“毒害作用)败育，导致仅含C、D基因的R区内基因 才能随雄配子传递给子代，使其基因频率均升高。 6．（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 。 7．（22-23高二上·北京房山·期末）学习以下材料，回答（1）~（4）题。 恶性肿瘤是复杂的多细胞集合。肿瘤细胞被其他类型的正常细胞包围，共同形成了肿瘤微环境。肿瘤细胞增殖和存活需去极化（降低膜内外电位差）和钙离子流入，肿瘤微环境中的神经元密度往往很高，研究表明很多肿瘤细胞可以将自己“伪装”成神经细胞，与真正的神经细胞形成一种特殊的突触结构，通过偷取神经细胞的信号分子，滋养自己生长。在大脑中神经元和肿瘤细胞之间形成一种称为兴奋性突触的连接，促进肿瘤生长。在谷氨酸能的神经突触中，突触前神经元释放的谷氨酸（一种兴奋性递质），作用于AMPA/NMDA受体、激活突触后神经元后，会迅速被突触后神经元和突触周围的星形胶质细胞摄取而被清除。这一方面保证了信号的时效性，另一方面也避免了组织液中高浓度谷氨酸对神经细胞的毒害作用。研究人员发现，肿瘤细胞并没有破坏突触前后神经元的连接，而是占据了谷氨酸能突触中星形胶质细胞的位置，与两个神经元形成了类似三边突触的结构。同时也替代了星形胶质细胞的功能帮助神经元摄取突触中多余的谷氨酸，只不过，这些谷氨酸被肿瘤细胞用来促进自身生长。 某些肿瘤细胞还能通过肿瘤微管与神经元细胞形成间隙连接（电突触）并形成互连的细胞网络，利用神经元正常生理活动中所产生的钾、钙等电流。癌细胞获得阳离子去极化后引起细胞质基质内钙离子短暂上升，然后通过间隙连接在肿瘤细胞所形成的网络中扩散。钙离子信号的高频出现往往增强肿瘤细胞的迁移，增加它们的侵染性。 (1)肿瘤细胞（癌细胞）具有 能力，在机体中可通过特异性免疫中的 免疫清除。 (2)结合文中信息，补全下面过程： ① 、② (3)以下能作为肿瘤细胞与神经元之间形成突触证据的是______ A．肿瘤细胞中AMPA/NMDA受体表达量增加 B．肿瘤细胞周边观察到装有神经递质的小囊泡 C．肿瘤细胞敲除NMDA基因后增殖无显著变化 D．肿瘤组织中检测到两种通过肿瘤传输的电信号 (4)结合以上信息，提出肿瘤治疗的新思路 。 【答案】(1) 无限增殖 细胞免疫 (2) 电 谷氨酸（神经递质） (3)ABD (4)抑制肿瘤细胞钙离子内流 【分析】1、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。癌细胞的主要特征：（1）无限增殖；（2）形态结构发生显著改变；（3）细胞表面发生变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，易转移。 2、免疫系统三大功能是免疫防御（针对外来抗原性异物，如各种病原体）、免疫自稳（清除衰老或损伤的细胞）和免疫监视（识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生）。 【详解】（1）适宜条件下，癌细胞具有无限增殖的能力；免疫系统具有免疫防御免疫自稳和免疫监视的功能，其中癌细胞的清除可通过细胞免疫功能被清除。 （2）分析题意，肿瘤细胞可以将自己“伪装”成神经细胞，与真正的神经细胞形成一种特殊的突触结构，该过程中，通过①电突触直接获得钾离子和钙离子，也可通过化学突触，经②谷氨酸这种兴奋性神经递质与受体结合，引发肿瘤细胞去极化，钙离子内流，进而促进肿瘤细胞生长、增殖和迁移。 （3）A、分析题意可知，突触前神经元释放的谷氨酸（一种兴奋性递质），作用于AMPA/NMDA受体、激活突触后神经元后，会迅速被突触后神经元和突触周围的星形胶质细胞摄取而被清除，故肿瘤细胞中AMPA/NMDA受体表达量增加，可作为证据，A正确； B、突触之间经神经递质传递信息，故肿瘤细胞周边观察到装有神经递质的小囊泡可作为证据，B正确； C、若肿瘤细胞敲除NMDA基因后增殖无显著变化，说明NMDA途径不起作用，不能作为肿瘤细胞与神经元之间形成突触证据，C错误； D、分析题意，某些肿瘤细胞还能通过肿瘤微管与神经元细胞形成间隙连接（电突触）并形成互连的细胞网络，故肿瘤组织中检测到两种通过肿瘤传输的电信号可作为肿瘤细胞与神经元之间形成突触证据，D正确。 故选ABD。 （4）分析题意可知，钙离子信号的高频出现往往增强肿瘤细胞的迁移，增加它们的侵染性，故治疗癌症的途径之一可以是抑制肿瘤细胞内钙离子的内流。 8．（22-23高三上·北京西城·期末）CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术，科研人员对其进行了一系列改造。 (1)Cas9蛋白能与人工设计的sgRNA形成复合体（如图1）。复合体中的sgRNA与目的基因按照 原则特异性结合。复合体在sgRNA引导下结合目的基因，Cas9蛋白切割目的基因造成双链断裂，细胞在修复断裂的DNA时会随机插入、删除或替换部分碱基对，从而引发 。 (2)将编码Cas9蛋白的基因改造后形成新基因dCas9，与Cas9蛋白相比，dCas9蛋白失去剪切活性，但与sgRNA结合等功能不变。构建能够表达dCas9的质粒A，设计一系列与红色荧光蛋白基因（RFP基因）上游不同部位结合的sgRNA序列（如图2），并以此为依据构建能表达sgRNA的质粒B，将质粒A、B共同导入含有RFP基因的大肠杆菌，测定大肠杆菌红色荧光强度，实验结果如图3所示。 实验结果显示，对照组的红色荧光强度约为sgRNA3组的 倍。由实验结果可以得出： 。 (3)VP64蛋白可结合RNA聚合酶，激活基因的转录，但VP64蛋白无法识别或结合特定的DNA片段。科研人员欲利用上述系统和VP64蛋白促进特定基因表达，请设计促进细胞中已存在的基因X表达的方案 。 (4)请写出CRISPR/Cas9及其改造产品的在科学研究中的应用 。 【答案】(1) 碱基互补配对 基因突变 (2) 100 dCas9能抑制基因表达，sgRNA结合部位距离转录起始点越近，抑制目的基因表达作用越强 (3)根据X基因的RNA聚合酶结合位点上游序列设计sgRNA,合成相应基因并构建基因 表达载体；构建dCas9-VP64的融合蛋白表达载体；将上述表达载体导入受体细胞 (4)定点诱变某基因或促进、抑制某基因表达，通过性状改变研究该基因的功能 【分析】CRISPR/Cas9是应用最广泛的基因组编辑技术，使用该技术，需要向要进行编辑的细胞中加入以下组分：人工合成的短链RNA和一种来自细菌的核酸酶Cas9。短链RNA作为“向导”，它的部分序列通过碱基互补配对原则，与目的基因中希望被编辑的DNA序列相结合；核酸酶Cas9也与短链RNA结合，然后切割与“向导”RNA结合的DNA，使DNA双链断裂；这种情况下，细胞内原有的负责修复DNA切口的酶将“行动”起来，修复断裂的DNA。 【详解】（1）sgRNA可通过碱基互补配对原则与目的基因特异性结合，进而特异性的识别目的基因；随机插入、删除或替换部分碱基将导致基因结构的改变，属于基因突变。 （2）对照组的红色荧光强度相对值为1000，sgRNA3组的荧光强度相对值约为10，故对照组的红色荧光强度约为sgRNA3组的100倍。dCas9蛋白失去剪切活性，但与sgRNA结合等功能不变，由实验结果可知，sgRNA1组和对照组的荧光强度相对值相同，sgRNA2组和sgRNA3组的荧光强度降低，说明dCas9能抑制基因表达，sgRNA结合部位距离转录起始点越近，抑制目的基因表达作用越强。 （3）VP64蛋白可结合RNA聚合酶，激活基因的转录，但VP64蛋白无法识别或结合特定的DNA片段，而sgRNA具有识别作用，可根据X基因的RNA聚合酶结合位点上游序列设计sgRNA，合成相应基因并构建基因表达载体；dCas9蛋白失去剪切活性，但与sgRNA结合等功能不变，可构建dCas9-VP64的融合蛋白表达载体，使之与sgRNA结合，然后将上述表达载体导入受体细胞。 （4）利用CRISPR/Case是一种基因编辑技术，利用该技术及其改造产品可定点诱变某基因或促进、抑制某基因表达，通过性状改变研究该基因的功能。 9．（22-23高三上·北京丰台·期末）“中国小麦远缘杂交之父”李振声院士及其团队首创全新育种方法，为小麦染色体工程育种开辟了新途径。 (1)单体小麦和缺体小麦是小麦育种和遗传分析的基础材料。单体比正常个体少一条染色体，缺体比正常个体少一对同源染色体。普通小麦含有42条染色体，也可被视为二倍体（用2N=42W表示），在培育过程中可发生 ，从而出现单体和缺体。若不考虑同源染色体之间的差异，普通小麦共有 种缺体。 (2)研究团队利用带有蓝粒性状标记的单体小麦（图1），选育出能稳定遗传的可育缺体小麦。 蓝粒单体小麦（E代表携带蓝粒基因的染色体）自交以后，产生三种染色体组成的后代，即：40W+E、 。由于蓝粒性状具剂量效应，会出现三种表现型，即白粒、蓝粒和深蓝粒，其中 粒小麦为缺体小麦。自交后，筛选得到了育性高的株系4D缺体（缺少4号染色体）。 (3)二倍体黑麦（2N=14R）是小麦的近缘物种，耐旱耐寒和抗病能力都很强。为引入黑麦优良性状培育异种染色体代换的小麦新品种，研究人员进行了杂交实验，如图2。 以4D缺体小麦为母本，经过人工 后授以黑麦花粉，所得F1代体细胞含有 条染色体。由于F1雌雄都不育，用图中① 处理F1幼苗使其染色体加倍。经过细胞学观察，选择 条染色体的F1植株进行回交。在F2代中选择小于47条染色体的植株继续回交，所得F3植株染色体数以40条、41条、42条居多。其中可选择 条染色体的个体进行自交，即可得到染色体数恢复的小黑麦异种染色体代换系小麦，经筛选鉴定后可用于生产。该方法可大大缩短育种年限，有计划地引入异源染色体。 (4)育种专家在小麦培育过程中偶然发现一株隐性纯合突变体，为判断此隐性突变基因的位置（在几号染色体上），利用正常小麦植株和各种单体小麦植株，结合上述方法，提出你的实验思路 。 【答案】(1) 染色体变异 21 (2) 40W、40W+2E 白 (3) 去雄 27 秋水仙素 54 41 (4)利用各种单体小麦作为母本分别与该隐性突变个体杂交，若某种单体的子代中出现隐性突变类型，则此基因在相应的染色体上 【分析】染色体数目的变异可以分为两类：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一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。单体是比正常个体少一条染色体，缺体比正常个体少一对同源染色体，单倍体是体细胞和本物种配子中染色体组一样多，三体是多一条染色体，三倍体是多一个染色体组。 【详解】（1）单体比正常个体少一条染色体，缺体比正常个体少一对同源染色体，都属于染色体数目变异，故在培育过程中可发生染色体变异导致单体和缺体的出现。缺体比正常个体少一对同源染色体，普通小麦含有42条染色体，即有21对同源染色体，共有21种缺体。 （2）蓝粒单体小麦缺少一条染色体，染色体组成可表示为40W+E，由于E染色体不能配对，只考虑该染色体，可产生E和0型（不含E）两种配子，故后代包括40W+E、40W+EE，40W三种后代。缺体小麦缺少一对染色体，40W的小麦为缺体，表现为白色。 （3）杂交实验中应对母本进行人工去雄后授以父本花粉；4D缺体小麦含有40条染色体，黑麦含有14条染色体，F1含有27条染色体。秋水仙素可以抑制纺锤体的形成，达到染色体加倍的目的。用秋水仙素加倍处理后，原来27条染色体的F1正常应加倍成含54条染色体的植株，选择含54条染色体的植株与4D缺体进行回交。加倍后含有54条染色体的植株减数分裂形成的配子有27条染色体，其中20条来自普通小麦，7条来自黑麦，4D缺体配子有20条染色体，在F2代中选择小于47条染色体的植株继续回交，所得F3植株染色体数以40条、41条、42条居多，40和42的染色体成对存在，41条染色体的个体中不成对的染色体来自黑麦，自交后可得到染色体数恢复的小黑麦异种染色体代换系小麦，经筛选鉴定后可用于生产。该方法可大大缩短育种年限，有计划地引入异源染色体。 （4）小麦培育过程中偶然发现一株隐性纯合突变体，为判断此隐性突变基因的位置可利用各种单体小麦作为母本分别与该隐性突变个体杂交，若某种单体的子代中出现隐性突变类型，则此基因在相应的染色体上。 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09 生物的变异与进化 考点01 基因突变 1．（23-24高三上·北京石景山·期末）下列关于生物变异的叙述不正确的是（    ） A．生物的表型不改变，一定没有发生基因突变 B．基因重组不产生新的基因，但可产生新的表型 C．染色体结构变异不一定导致基因数量发生改变 D．利用秋水仙素处理单倍体幼苗，得到的可能为杂合子 2．（23-24高三上·北京石景山·期末）下图为某二倍体动物细胞减数分裂过程中两个时期的图像。下列叙述不正确的是（    ）    A．图甲细胞染色体数为核DNA数的一半 B．图甲细胞含有2个染色体组 C．图乙细胞正在发生基因重组 D．图乙细胞为次级精母细胞 3．（23-24高三上·北京西城·期末）热休克蛋白HSP90能帮助蛋白质折叠组装，并对错误折叠蛋白进行修复或降解。研究者选择一低表达HSP90果蝇品系培养多代，并统计眼睛表型的变异频率，结果如图。相关分析错误的是（　　） A．某些变异表型可被HSP90的功能隐藏 B．对照品系为HSP90表达水平正常果蝇 C．对照组突变基因类型可能多于该品系 D．HSP90的功能不利于保留基因多样性 4．（23-24高三上·北京西城·期末）细胞会对损伤的DNA进行修复，如图为DNA的一种修复机制。相关叙述错误的是（　　）    A．该机制使细胞不发生基因突变 B．酶A切割磷酸二酯键 C．合成新链的模板为保留的单链 D．该机制利于保持DNA分子的稳定 5．（22-23高三上·北京昌平·期末）Ras蛋白结合GTP时为活化状态，结合GDP时为失活状态。突变型Ras蛋白GTP水解酶活性降低，使其以活化状态持续存在，进而导致细胞癌变。下列叙述错误的是（    ） A．Ras蛋白的两种状态与其空间结构有关 B．失活状态的Ras蛋白可促进细胞增殖 C．癌细胞的形态结构会发生显著变化 D．靶向突变型Ras蛋白的抗体可作为抗癌药物 6．（2021·上海崇明·二模）很多人认为“番茄没有小时候的味道了”，这是由于人们在选育番茄时更注重品相而忽略了风味所致。与番茄风味相关的基因t可在90%以上的野生番茄中检测到，但仅有不到7%的栽培番茄含有此基因。从进化的角度来看，人工选育番茄（    ） A．加快了新物种的形成 B．扩大了番茄的基因库 C．定向改变了番茄的进化方向 D．为番茄进化提供了原材料 7．（22-23高三上·江苏南京·阶段练习）蛋白D是某种小鼠正常发育所必需，缺乏时表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因能控制该蛋白的合成，a基因则不能。A基因的表达受P序列（一段DNA序列）的调控，如图所示。P序列在精子中是非甲基化状态，传给子代则A正常表达；在卵细胞中是甲基化状态，传给子代则A不能正常表达。有关叙述错误的是（    ） A．如果将侏儒雌鼠与侏儒雄鼠交配，则子代小鼠不一定是侏儒鼠 B．基因型是Aa的个体不一定是正常鼠，若是AA则一般是正常鼠 C．降低甲基化酶活性，发育中的小鼠侏儒症状都能在一定程度上得到缓解 D．若P序列中碱基发生替换，此变化不能称为A基因发生基因突变 8．（22-23高三上·北京西城·期末）异色瓢虫种群的性别比例有一定的可塑性，能够反映环境胁迫的强度。用一定浓度的杀虫剂处理异色瓢虫，结果如图。下列分析错误的是（    ） A．可通过样方法调查异色瓢虫种群的性别比例 B．杀虫剂引发的基因突变使性别比例定向改变 C．雌性占比高可能有利于提高种群的出生率 D．杀虫剂可通过食物链影响其他生物种群数量 9．（22-23高三上·北京西城·期末）RAD51基因在肝癌组织中高表达。将重组载体导入肝癌细胞（以抑制RAD51基因的表达），然后将一部分肝癌细胞接种于小鼠皮下，另一部分培养72h后检测有丝分裂相关基因表达情况，结果如图。下列推测不合理的是（    ） A．RAD51促进NEK7基因的表达 B．TACC1和NEK7基因是抑癌基因 C．RAD51可能通过TACC1和NEK7调控细胞的增殖 D．RAD51有望成为肝癌预防或治疗的靶点 考点02染色体变异 10．（22-23高三上·北京东城·期末）二倍体栽培种芜菁、黑芥和花椰菜通过相互杂交和自然加倍可形成四倍体栽培种，关系如下图（图中A、B、C分别代表不同的染色体组，数字代表体细胞中的染色体数）。相关叙述错误的是（    ） A．骤然低温能够通过抑制纺锤体的形成引起染色体数自然加倍 B．芜菁和黑芥形成芥菜的过程中发生了基因重组和染色体变异 C．若油菜与黑芥进行杂交，产生的子代体细胞中含同源染色体 D．若芥菜与花椰菜杂交，产生的子代体细胞中含3个染色体组，减数分裂中联会紊乱 11．（22-23高三上·北京昌平·期末）粉蕉（ABB）果肉紧实，偶尔会产生可育种子。研究者利用粉蕉与野生蕉（BB）杂交得到粉杂1号（ABBB），其中A、B表示不同的染色体组。下列叙述错误的是（    ） A．粉蕉品种A染色体组中具有同源染色体 B．低温处理可诱导粉蕉植株产生可育种子 C．粉杂1号培育的原理是染色体数目变异 D．粉杂1号糖类和蛋白质等物质含量可能增多 12．（22-23高三上·北京石景山·期末）为拓宽蔬菜育种资源，科学家用大白菜（2n＝20）、青花菜（2n＝18）和叶用芥菜（2n＝36）为材料，进行体细胞融合获得大量再生植株。染色体计数显示，再生植株染色体数为38~64，未发现与3个亲本染色体总数一致的个体。下列说法不正确的是（    ） A．杂种细胞培育成再生植株需用植物组织培养技术 B．染色体数为38的再生植株，最可能是大白菜和青花菜细胞的融合 C．再生植株的染色体数目说明，三个细胞融合时发生了染色体的丢失 D．再生植株的获得实现了远缘杂交育种，且获得的再生植株均可育 13．（22-23高三上·北京西城·期末）某三倍体百合的体细胞中有36条染色体。在其花粉形成过程中，不会出现（    ） A．前期Ⅰ形成18个四分体 B．染色单体上的基因重组 C．一部分配子育性正常 D．染色体在减数分裂前的间期进行复制 14．（23-24高三上·北京朝阳·期末）人与黑猩猩由共同祖先进化而来。黑猩猩有48条染色体，人却只有46条染色体。研究表明，人丢失的那对染色体与另一对染色体融合在一起形成了人的一对2号染色体，这种现象叫做染色体融合。以下关于染色体融合的说法错误的是（    ） A．不属于染色体结构变异 B．属于可遗传变异 C．可能导致基因表达改变 D．可为进化提供原材料 15．（23-24高三上·北京海淀·期末）用拟南芥C株系与野生型杂交，可使受精卵发育过程中一方亲本染色体消失，子代可获得单倍体。受精后不同温度下进行实验，统计杂交子代染色体组成，结果如图。下列叙述不正确的是（    ） A．该方法与获得单倍体的传统途径原理不同 B．此方法获得的子代绝大部分为单倍体 C．单倍体细胞内的染色体为非同源染色体 D．25℃比22℃更利于获得单倍体 16．（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 17．（23-24高三上·北京大兴·期末）芥菜和埃塞俄比亚芥杂交，再经多代自花传粉进行选育。图中L、M、N表示3个不同的染色体组。相关叙述正确的是（　　） A．选育后代性状的改变属于可遗传变异 B．选育后代均发生了染色体的数目变异 C．F1的减数分裂Ⅰ中期细胞内含有70条染色体 D．F1的初级精母细胞中含2个染色体组 考点03 生物进化 18．（23-24高三上·北京房山·期末）赤霉菌侵染小麦之后会产生DON毒素。利用如下流程进行小麦抗赤霉病育种的研究，相关说法不正确的是（    ）    A．小麦与玉米自然条件下存在生殖隔离 B．小麦单倍体胚中有三个染色体组 C．过程①需使用胰蛋白酶处理 D．过程②可通过添加DON毒素筛选 19．（23-24高三上·北京房山·期末）传粉昆虫访问一朵花后，飞向另一朵花，当其接近花冠口后随即飞离，被视为访花偏好。研究者对毛地黄鼠尾草传粉者访花偏好进行了观测，结果如下图。下列说法错误的是（    ）    A．传粉者对冠口宽的偏好差异株内大于株间 B．不同类型的花需产生定向突变以适应传粉者 C．传粉者访花偏好可能与传粉者记忆能力有关 D．花结构的多样性是自然选择后不断积累的结果 20．（23-24高三上·北京丰台·期末）一种超级细菌带有NDM-1基因，该基因所编码的酶能水解多种抗生素，该基因还可在不同种细菌中转移，加剧多重耐药菌的产生。下列叙述正确的是（　　） A．超级细菌的NDM-1基因可以转移至其他细菌，使其他细菌获得抗药性 B．超级细菌分泌抗药性强的抗生素，是造成多重耐药菌产生的主要原因 C．被超级细菌感染的早期患者无法通过核酸或抗原检测出超级细菌 D．病人感染超级细菌后，NDM-1基因会转移至体内，使病人具有耐药性 21．（23-24高三上·北京大兴·期末）流感嗜血杆菌可导致多种病症，阿奇霉素可抑制其繁殖，但长期使用容易产生耐药性。下列相关叙述正确的是（　　） A．阿奇霉素与流感嗜血杆菌之间协同进化 B．阿奇霉素直接对细菌的耐药基因进行选择 C．种群基因频率改变是细菌耐药性增加的实质 D．细菌耐药性产生的根本原因是发生了基因重组 22．（23-24高三上·北京昌平·期末）为探究kdr基因突变对杀虫剂抗性的影响，使用溴氰菊酯和氯菊酯两种杀虫剂处理白纹伊蚊，结果如下图。相关叙述正确的是（    ） A．杀虫剂的使用使kdr基因发生突变 B．kdr基因突变型个体对氯菊酯更敏感 C．实验结果说明突变型对杀虫剂的抵抗效果更好 D．轮换使用两种杀虫剂可延缓白纹伊蚊产生抗性 23．（23-24高三上·北京东城·期末）为探究昆虫抗药性产生的原因，将一雌一雄两只果蝇放在同一培养瓶内繁育获得同父同母的果蝇家系，由此获得若干家系。将每一家系的果蝇均分至两个培养瓶，甲瓶中放有涂抹DDT的玻璃片，乙瓶放有空白玻璃片。检测各家系甲瓶果蝇死亡率，若死亡率高，则淘汰该家系；若死亡率低，则按如图流程继续操作。重复十代后，获得了抗DDT能力高于原家系几百倍的果蝇。以下关于此实验叙述错误的是（　　） A．同一家系分至甲、乙瓶的果蝇具有相同的遗传背景 B．实验排除了DDT诱导果蝇产生抗药性变异的可能 C．乙瓶未放置DDT，无法实现DDT对果蝇家系的选择作用 D．本实验可以证明果蝇抗药性增强是选择的结果 1．（23-24高三上·北京房山·期末）为探究茄子果皮与果肉颜色形成机制，科研人员进行了相关研究。 (1)茄子果肉颜色由一对等位基因控制。果肉浅绿色与果肉白色茄子杂交，F₁果肉均为浅绿色、F₁自交所得F₂果肉颜色及比例为 。 (2)现有品系甲、乙两种通过传统育种方法选育的单基因隐性突变体（相关基因用D/d和E/e表示），果皮均为白色。用甲、乙进行杂交实验，结果如图。 据此，写出F₂中纯合白色个体的基因型： 。 (3)科学家分别检测品系甲、乙中的D、E基因并对比，发现甲品系中某基因（如图所示）碱基对 ，导致其控制合成的蛋白质氨基酸数量减少， 改变而失活。用相同研究方法发现，乙中另外一个基因控制合成的蛋白失活。 (4)进一步研究发现，细胞合成花青素并转运至液泡储存使茄子果皮呈紫色，花青素合成过程如图。 根据上述代谢途径，解释亲本果皮呈白色而F₁果皮呈紫色的原因 (5)有一果皮紫色变浅的突变株丙，其中E基因并未突变，而M基因转录水平显著提高，推测M基因通过抑制E基因的表达而使花青素合成减少。欲为此推测提供证据，实验组的材料选择及检测指标应选择 （填写选项前的字母）。 a．M基因沉默突变体 b．E基因沉默突变体 c．野生型植株d．检测M基因表达量 e．检测E基因表达量f．检测果皮花青素含量 2．（23-24高三上·北京西城·期末）研究者通过辐射诱变获得一雄性不育水稻突变体S。与野生型相比，S营养生长正常，但无成熟的花粉粒。观察发现S减数分裂正常，但无法形成花粉外壁，花药的绒毡层降解延迟。 (1)水稻是自花传粉作物，而雄性不育水稻可省去 操作，利于杂交育种。 (2)扩增野生型水稻和S的TIP3基因并测序，发现S的该基因发生碱基对缺失，导致______，从而表达一个截短的无活性蛋白。由此推测该雄性不育性状是TIP3基因发生突变所致。以下证据支持该推测的包括___。 A．将正常TIP3基因导入S，获得雄性可育水稻 B．敲除TIP3基因的纯合体水稻表现为雄性不育 C．TIP3蛋白与某些植物中已知调控花药和花粉发育相关蛋白的结构高度相似 (3)TDR是花药绒毡层发育和花粉形成调控因子。图1所示原理可检测TIP3蛋白是否与TDR互作。构建重组质粒1和2，并按照下表所示组合导入不具有Leu（亮氨酸）、Trp（色氨酸）、His（组氨酸）和Ade（腺嘌呤）合成能力的酵母细胞。 组别 导入基因 重组质粒1 重组质粒2 1 BD AD 2 TIP3-BD AD 3 BD TDR-AD 4 TIP3-BD TDR-AD 将1~4组酵母菌接种于两种培养基，结果如图2．培养基I不含Leu和Trp，用来检测 。培养基Ⅱ不含Leu、Trp、His和Ade，第1组在培养基Ⅱ上没有长出菌落可证明 。实验结果表明TIP3与TDR存在互作。在图2中绘制出2、3、4组在培养基Ⅱ上的菌落生长情况。 (4)进一步分析发现，与野生型相比，S中TDR基因表达量下降，花粉壁形成相关的O基因表达量下降，花药绒毡层细胞凋亡相关的C基因表达量上升、A基因表达量下降，请提出一个进一步研究的问题 。 3．（23-24高三上·北京东城·期末）玉米是我国重要的粮食作物，研究其雄性不育性状对玉米育种有重要意义。 (1)已知玉米籽粒颜色由一对等位基因控制。紫色籽粒与黄色籽粒的玉米杂交，子代籽粒均为紫色，籽粒颜色中显性性状为 。在子代中获得一株表现为雄性不育的突变株。利用该突变株进行如图1所示杂交实验，结果说明控制花粉育性和籽粒颜色这两对基因的位置关系是 。用杂交得到的雄性不育株建立品系甲。 (2)绒毡层是雄蕊花粉囊最内侧的细胞层。与花粉发育密切相关。已知M基因在绒毡层特异性表达，M蛋白依赖前端的信号序列S引导进入内质网中完成合成和加工。S序列被切除后M蛋白才能分泌到细胞外发挥作用。研究发现，品系甲的M基因发生突变。导致所表达蛋白的S序列最后一位氨基酸发生改变。对两种M蛋白进行研究，结果分别如图2、图3所示。 根据上述研究结果推测，导致品系甲雄性不育的原因是M基因突变 。 (3)研究发现，雄性不育玉米的花粉败育使更多物质被用于果穗生长，有利于提高产量。研究人员对品系甲（突变基因记为M+）进行改造，获得具有一对M+基因，且在M+基因所在染色体的非同源染色体上插入单个N片段的品系乙。N片段含3个紧密连锁不发生重组的序列：能持续抑制M+基因表达的序列、花粉特异表达的花粉败育基因和籽粒特异表达的红色荧光蛋白基因。根据图4流程继续进行育种。 种子A用于继续繁殖品系乙，种子B用于培育不含转基因成分的子代，这两种籽粒在果穗上的比例约为 ，筛选出种子B的方法是 。在生产种植上，与种子C相比，种植种子D不需要分别种植母本植株和父本植株，既操作方便，又可保证传粉效率，原因是 。 4．（23-24高三上·北京东城·期末）高级别浆液性卵巢癌（HGSOC）是一类死亡率较高的卵巢癌。现有治疗手段仅对部分HGSOC患者有效，且易产生耐药。为开发新的治疗方法，科学家们进行了相关研究。 (1)由于HGSOC患者体内的癌细胞表面 减少，导致其极易在体内扩散，晚期常伴有腹膜转移。抑制晚期转移进展是HGSOC患者预后的主要决定因素。 (2)IFNe是一种干扰素，具有抗微生物感染作用，在免疫系统组成中属于 。研究人员推测IFNe可能存在抗肿瘤活性，作出此推测可基于下列哪些事实 ？ a、IFNe仅在女性输卵管上皮细胞（HGSOC的起源细胞）中表达 b、HGSOC患者的输卵管上皮细胞中IFNe的转录水平显著降低 c、在HGSOC患者的输卵管上皮细胞中未检测到其他类型的干扰素 d、绝经后的妇女是卵巢癌的高风险人群，IFNe表达水平很低 e、敲除IFNe基因的小鼠肿瘤数量和转移发生率较高 (3)为验证上述推测，研究人员利用ID8肿瘤细胞（卵巢癌细胞系），采用图1方式建立三种不同阶段的小鼠卵巢癌模型并进行实验，结果如图2所示。 据图1分析，研究人员建立的“发展中（未形成）”“已形成”和“晚期具有腹膜转移”的小鼠卵巢癌模型分别为 （填字母）模型。图2结果显示 。研究结果表明IFNe具有治疗HGSOC的潜力。 (4)研究人员制备敲除IFNe受体基因的小鼠X，对X和野生型均注射未敲除IFNe受体基因的ID8肿瘤细胞建立模型，对部分小鼠注射IFNe进行治疗。治疗组的小鼠X肿瘤数量、肿瘤转移率均低于不治疗组的小鼠X，但显著高于治疗组的野生型小鼠。检测发现野生型小鼠接受IFNe治疗后，活化的免疫细胞增加，将其与ID8肿瘤细胞在体外培养，会导致ID8肿瘤细胞裂解。据此推测IFNe抗HGSOC的机制 。 5．（23-24高三上·北京海淀·期末）粳稻和籼稻的杂交种具有产量高的优势，但杂交种的部分花粉不育。科研人员对花粉不育的遗传机理展开研究。 (1)将纯合粳稻和纯合籼稻杂交，获得F1，F1自交获得F2。统计发现，F2仅有粳-籼杂交种和籼稻，且二者比例接近1：1。显微镜下观察发现两个亲本花粉均正常，但F1产生的花粉中近一半的花粉粒形态异常（败育），可判断含有 （选填“粳稻”或“籼稻”）染色体的花粉粒败育，使其基因无法传递给后代。 (2)经过精细定位，科研人员将导致花粉败育的基因定位于12号染色体上的R区（区域内的基因不发生交换）。粳稻和籼稻R区DNA片段上的基因如下图。    ①科研人员将F1杂种植株中A~E基因分别单独敲除，得到A、B、C、E的单基因敲除植株，在显微镜下观察这些敲除植株的花粉粒形态。科研人员推测其中的C基因导致一半花粉败育，其他基因不影响花粉育性，支持这一推测的显微镜观察证据是 。 ②F1杂种植株单独敲除D基因，其花粉均不育，C、D基因双敲除植株花粉均可育。推测C基因编码的蛋白具有毒害作用，D基因编码的蛋白可 。 ③为验证以上推测，科研人员将D基因转入F1，获得转入了单拷贝D基因的转基因植株（T0）。检测发现T0中转入的D基因并未在12号染色体上。若T0自交，仅检测12号染色体的R区，统计子代中分别与粳稻、粳-籼杂交种和籼稻R区相同的个体比例为 ，则支持上述推测。 (3)研究发现，C基因编码的毒素靶向线粒体中的一种细胞色素氧化酶，导致毒害作用，这导致C、D基因的基因频率易于升高，形成基因驱动效应。请结合上述机制，解释基因驱动效应的形成原因 。 6．（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 。 7．（22-23高二上·北京房山·期末）学习以下材料，回答（1）~（4）题。 恶性肿瘤是复杂的多细胞集合。肿瘤细胞被其他类型的正常细胞包围，共同形成了肿瘤微环境。肿瘤细胞增殖和存活需去极化（降低膜内外电位差）和钙离子流入，肿瘤微环境中的神经元密度往往很高，研究表明很多肿瘤细胞可以将自己“伪装”成神经细胞，与真正的神经细胞形成一种特殊的突触结构，通过偷取神经细胞的信号分子，滋养自己生长。在大脑中神经元和肿瘤细胞之间形成一种称为兴奋性突触的连接，促进肿瘤生长。在谷氨酸能的神经突触中，突触前神经元释放的谷氨酸（一种兴奋性递质），作用于AMPA/NMDA受体、激活突触后神经元后，会迅速被突触后神经元和突触周围的星形胶质细胞摄取而被清除。这一方面保证了信号的时效性，另一方面也避免了组织液中高浓度谷氨酸对神经细胞的毒害作用。研究人员发现，肿瘤细胞并没有破坏突触前后神经元的连接，而是占据了谷氨酸能突触中星形胶质细胞的位置，与两个神经元形成了类似三边突触的结构。同时也替代了星形胶质细胞的功能帮助神经元摄取突触中多余的谷氨酸，只不过，这些谷氨酸被肿瘤细胞用来促进自身生长。 某些肿瘤细胞还能通过肿瘤微管与神经元细胞形成间隙连接（电突触）并形成互连的细胞网络，利用神经元正常生理活动中所产生的钾、钙等电流。癌细胞获得阳离子去极化后引起细胞质基质内钙离子短暂上升，然后通过间隙连接在肿瘤细胞所形成的网络中扩散。钙离子信号的高频出现往往增强肿瘤细胞的迁移，增加它们的侵染性。 (1)肿瘤细胞（癌细胞）具有 能力，在机体中可通过特异性免疫中的 免疫清除。 (2)结合文中信息，补全下面过程： ① 、② (3)以下能作为肿瘤细胞与神经元之间形成突触证据的是______ A．肿瘤细胞中AMPA/NMDA受体表达量增加 B．肿瘤细胞周边观察到装有神经递质的小囊泡 C．肿瘤细胞敲除NMDA基因后增殖无显著变化 D．肿瘤组织中检测到两种通过肿瘤传输的电信号 (4)结合以上信息，提出肿瘤治疗的新思路 。 8．（22-23高三上·北京西城·期末）CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术，科研人员对其进行了一系列改造。 (1)Cas9蛋白能与人工设计的sgRNA形成复合体（如图1）。复合体中的sgRNA与目的基因按照 原则特异性结合。复合体在sgRNA引导下结合目的基因，Cas9蛋白切割目的基因造成双链断裂，细胞在修复断裂的DNA时会随机插入、删除或替换部分碱基对，从而引发 。 (2)将编码Cas9蛋白的基因改造后形成新基因dCas9，与Cas9蛋白相比，dCas9蛋白失去剪切活性，但与sgRNA结合等功能不变。构建能够表达dCas9的质粒A，设计一系列与红色荧光蛋白基因（RFP基因）上游不同部位结合的sgRNA序列（如图2），并以此为依据构建能表达sgRNA的质粒B，将质粒A、B共同导入含有RFP基因的大肠杆菌，测定大肠杆菌红色荧光强度，实验结果如图3所示。 实验结果显示，对照组的红色荧光强度约为sgRNA3组的 倍。由实验结果可以得出： 。 (3)VP64蛋白可结合RNA聚合酶，激活基因的转录，但VP64蛋白无法识别或结合特定的DNA片段。科研人员欲利用上述系统和VP64蛋白促进特定基因表达，请设计促进细胞中已存在的基因X表达的方案 。 (4)请写出CRISPR/Cas9及其改造产品的在科学研究中的应用 。 9．（22-23高三上·北京丰台·期末）“中国小麦远缘杂交之父”李振声院士及其团队首创全新育种方法，为小麦染色体工程育种开辟了新途径。 (1)单体小麦和缺体小麦是小麦育种和遗传分析的基础材料。单体比正常个体少一条染色体，缺体比正常个体少一对同源染色体。普通小麦含有42条染色体，也可被视为二倍体（用2N=42W表示），在培育过程中可发生 ，从而出现单体和缺体。若不考虑同源染色体之间的差异，普通小麦共有 种缺体。 (2)研究团队利用带有蓝粒性状标记的单体小麦（图1），选育出能稳定遗传的可育缺体小麦。 蓝粒单体小麦（E代表携带蓝粒基因的染色体）自交以后，产生三种染色体组成的后代，即：40W+E、 。由于蓝粒性状具剂量效应，会出现三种表现型，即白粒、蓝粒和深蓝粒，其中 粒小麦为缺体小麦。自交后，筛选得到了育性高的株系4D缺体（缺少4号染色体）。 (3)二倍体黑麦（2N=14R）是小麦的近缘物种，耐旱耐寒和抗病能力都很强。为引入黑麦优良性状培育异种染色体代换的小麦新品种，研究人员进行了杂交实验，如图2。 以4D缺体小麦为母本，经过人工 后授以黑麦花粉，所得F1代体细胞含有 条染色体。由于F1雌雄都不育，用图中① 处理F1幼苗使其染色体加倍。经过细胞学观察，选择 条染色体的F1植株进行回交。在F2代中选择小于47条染色体的植株继续回交，所得F3植株染色体数以40条、41条、42条居多。其中可选择 条染色体的个体进行自交，即可得到染色体数恢复的小黑麦异种染色体代换系小麦，经筛选鉴定后可用于生产。该方法可大大缩短育种年限，有计划地引入异源染色体。 (4)育种专家在小麦培育过程中偶然发现一株隐性纯合突变体，为判断此隐性突变基因的位置（在几号染色体上），利用正常小麦植株和各种单体小麦植株，结合上述方法，提出你的实验思路 。 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 $$