北京卷01-2024-2025学年高三生物上学期期末通关卷

2024-2025学年高三生物上学期期末通关卷（北京卷） 生物 1、 选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．蛋白质是生命活动的主要承担者，其功能具有多样性。下列不属于膜蛋白功能的是（    ） A．催化化学反应 B．协助物质运输 C．储存遗传信息 D．参与信息传递 2．如图展示了胰岛素分泌调节的部分机制，相关叙述不正确的是（　　）    A．胞内较多的葡萄糖分解会引起 ATP/ADP 升高 B．离子通道的开闭涉及蛋白质空间结构的改变 C．该机制实现了血糖浓度较高时引起胰岛素的分泌 D．该图所示机制中涉及的物质出入细胞的方式有三种 3．人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①~⑤表示相关过程。下列叙述错误的是（    ）    A．①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散 B．血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2 C．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中 D．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量 4．下图为淋巴细胞诱导癌细胞凋亡的过程，下列说法错误的是（    ） A．细胞凋亡不利于生物体的生存 B．细胞凋亡是特定基因表达的结果 C．该过程体现了细胞膜的信息交流功能 D．C蛋白被激活后其空间结构发生改变 5．apoB 基因在肠上皮细胞中表达时，由于 mRNA 中某个位点的碱基C 通过脱氨基作用转化为碱基U、使密码子CAA 变成了终止密码子UAA，导致最终合成的蛋白质缺少了羧基端的部分氨基酸序列。下列相关叙述正确的是（    ） A．脱氨基作用未改变该mRNA 中嘧啶碱基比例 B．该 mRNA 可与RNA 聚合酶结合完成翻译过程 C．该mRNA 翻译时先合成羧基端的氨基酸序列 D．该蛋白质结构异常的根木原因是基因突变 6．粳稻和籼稻是水稻的两个品种，二者杂交所产生的子代会出现部分花粉不育现象。研究显示，该现象与来自籼稻的12号染色体上的一段DNA有关。该段DNA含有2个紧密相邻的基因—基因D和基因J，基因D编码的毒蛋白D可以杀死花粉，基因J编码的蛋白质J能解除D蛋白的毒性。研究发现，粳-籼杂交稻产生的花粉中，12号染色体来源于粳稻的不育，来源于籼稻的则可育（如图所示）。据图分析，下列说法正确的是（    ）    A．粳-籼杂交稻的部分花粉不育现象表明两种水稻之间产生了生殖隔离 B．粳-籼杂交稻自交产生的子代中，基因型为DDJJ的个体占1/4 C．该现象可能是由于基因D和基因J的表达时期不同，但均在花粉时期发挥作用导致的 D．粳-籼杂交稻中若来自籼稻的12号染色体丢失，则其产生的花粉一定可育 7．青藏高原的拟南芥有较多的变异类型。F基因使其开花早，夏秋之交即产生种子，可适应青藏高原冬季长、气候恶劣的环境。下列相关叙述正确的是（    ） A．青藏高原的拟南芥之间存在生殖隔离 B．青藏高原拟南芥种群F基因频率明显低于平原 C．青藏高原冬季的恶劣气候导致F基因定向变异 D．拟南芥可适应不同生存环境是自然选择的结果 8．如图表示人动脉血压维持相对稳定的一种反射过程。动脉血压正常时，过高过紧的衣领会直接刺激颈动脉窦压力感受器，引起后续的反射过程，使人头晕甚至晕厥，即“衣领综合征”。下列叙述错误的是（    ） A．窦神经受损时，颈动脉窦压力感受器仍可产生兴奋 B．该反射弧的效应器是运动神经末梢及其支配的心脏和血管 C．“衣领综合征”是反射启动后引起血压升高所致 D．动脉血压维持相对稳定的过程体现了负反馈调节作用 9．CAR-T细胞免疫疗法是将从患者体内提取的T细胞通过基因工程改造，使其表达肿瘤嵌合抗原受体（CAR），大量扩增后输回患者体内以清除癌细胞。下列有关说法错误的是（　　） A．CAR-T疗法的T细胞来源于细胞毒性T细胞 B．该疗法利用了细胞免疫和基因重组的基本原理 C．CAR-T细胞清除癌细胞的过程属于细胞坏死 D．CAR-T细胞上的CAR能够精准识别癌细胞 10．光周期广泛调控植物生长发育的多个方面，光周期响应因子（CO）在此过程中发挥重要作用。研究者测量了不同光照条件下拟南芥种子的大小，结果如图。 下列说法正确的是（    ） A．光周期可作为信号分子调节拟南芥种子大小 B．长日照条件通过促进CO基因的表达进而使种子增大 C．长日照、CO蛋白与乙烯对种子大小有相同的调节作用 D．图示结果说明环境、基因和激素三者共同影响种子大小 11．在加拿大班夫国家公园，美洲狮、灰熊和狼是马鹿的主要捕食者，研究者仔细分析了最近20年内401只马鹿个体的监测记录，图柱顶端的整数为捕食致死的个体数，下列说法不正确的是（　　） A．从图中数据推测，迁徙的一种可能原因是规避被捕食的风险 B．图示这几种生物间存在的种间关系有捕食和竞争 C．由图中数据可知，该马鹿种群的能量在向东迁徙时只流向美洲狮 D．美洲狮的集中分布区域可能在马鹿分布区以东 12．我国长江口水域生态系统能量流动简图如下，图中数字为能量数值，单位据图判断以下分析正确的是（    ） A．此生态系统中生产者固定的总能量为911.6t/（km2·a） B．第三营养级输出的60.77t/（km2·a）能量中包含有第三营养级生物粪便中的能量 C．第三营养级到第四营养级的能量传递效率约为9.62% D．长江口水域生态系统已达到相对稳定状态 13．细菌素是某些细菌产生的具有抑菌活性的多肽类物质，可代替食品防腐剂使用。研究人员将乳酸菌在液体培养基中发酵，取发酵液上清滴加到长有金黄色葡萄球菌的固体培养基的孔洞中，测定所形成的抑菌圈直径，结果如下图。下列叙述不正确的是（　　）    A．固体培养基孔洞中滴加的上清液体积需保持一致 B．培养约8h收获细菌素相对节约成本 C．整个培养过程中上清液的抑菌活性与乳酸菌密度呈正相关 D．细菌素进入人体肠道可以被消化酶分解，安全性较高 14．芦笋是雌雄异株植物，雄株性染色体为XY，雌株为XX；其幼茎可食用，雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述不正确的是（    ） A．提高生长素与细胞分裂素的比例促进根的分化 B．幼苗甲、乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程 C．雄株丁亲本的性染色体组成分别为XY、XX D．植株乙、丙和丁的培育过程中均发生了基因重组 15．下列关于高中生物学实验的叙述，错误的是（　　） A．“用高倍显微镜观察叶绿体”实验中，利用藓类叶片为材料对于制作临时装片十分有利 B．“探究温度对酶活性的影响”实验中，将淀粉和淀粉酶先置于不同温度处理后再混合 C．“探究植物细胞的失水和吸水”实验，细胞随着质壁分离程度的加深，吸水能力增强 D．“用伞形帽和菊花形帽伞藻进行嫁接实验”得出结论：伞藻帽形的建成主要与细胞核有关 二、非选择题（共6题，共70分）。 16．碳汇是指吸收大气中CO2的过程或活动。研究者以嫩江流域流动沙丘上的樟子松（针叶）和杨树（阔叶）人工林为研究对象，测定其生态系统碳储量。 (1)碳元素在 之间不断循环，使大气CO2含量相对稳定。在流动沙丘上营造人工林不仅能防风固沙，还可增加碳汇，这体现了生物多样性的 价值。 (2)不同人工林的碳储量如图所示。研究结果说明，林型和林龄对嫩江沙地人工林生态系统碳储量均有显著影响。依据是： 。 (3)生态系统碳储量主要包括植被碳储量和土壤碳储量。植被碳储量包括群落 结构上乔木层、灌木层、草本层植物体中的碳，及凋落物层的碳。土壤碳储量包括土壤中的有机碳及根系中的碳。不同成熟林的碳储量分配情况（见表）说明， （选填“阔叶”“针叶”）凋落物更易被分解为可溶性有机碳和微小植物残片，进而传输到土壤中并稳定储存。 表 不同成熟林的碳储量分配表 碳储量林型 植被碳储量（t·hm-2） 土壤碳储量（t·hm-2） 樟子松成熟林 148.53 49.65 杨树成熟林 66.03 48.30 天然榆树林 25.86 38.36 (4)嫩江沙地成熟人工林的生态系统碳储量约为我国森林生态系统碳储量均值的50%，还存在一定增汇潜力。下列措施中，有利于该区域人工林碳汇增加，且与生态工程原理对应正确的是____。 A．单一种植碳储量更高的樟子松人工林，遵循协调原理 B．继续关注林龄变化对碳储量的影响，遵循循环原理 C．适当补充种植与优势树种生态位不同的其他树种，遵循自生原理 D．兼顾经济和社会效益，研究与碳储量相关的非生物因素，遵循整体原理 17．为探究水稻分蘖（分枝）的分子机制，科研人员开展了一系列研究。 (1)水稻细胞产生的细胞分裂素与受体结合， 植株的分蘖等生命活动。 (2)水稻细胞中的单糖转运蛋白0sSTP15影响着光合产物的运输和分配，进而影响水稻产量。现获得0sSTP15功能缺失突变体水稻，统计生长及产量，结果如图1。推测0sSTP15蛋白的功能是 。 (3)为研究0sSTP15蛋白转运光合产物的种类及转运方向，实验过程如下： ①把相同浓度的无标记葡萄糖、果糖和甘露糖分别与13C-葡萄糖混合、进行竞争性转运检测、0sSTP15蛋白的转运结果如图2、由此推测0sSTP15蛋白转运六碳糖亲和力由大到小为 。 ②为验证0sSTP15为外排葡萄糖的转运蛋白，请从下列选项中选取所需材料与试剂、实验组方案为 。 a.野生水稻原生质体 b.非洲爪蟾卵母细胞（无其他膜蛋白） c.转0sSTP15基因水稻原生质体 d.转0sSTP15因非洲爪蟾卵母细胞 e.细胞内外添加等量无标记葡萄糖 f.细胞内外添加等量13C-葡萄糖 与结论相应的检测结果应是 。 (4)与野生型相比，0sSTP15突变体中细胞分裂素含量显著升高，请推测0sSTP15蛋白对水稻产量影响的分子通路 。 18．科研人员探究了细胞中N基因对动物细胞利用能源物质途径的影响。 (1)动物细胞可通过 过程将有机物氧化分解并获得能量。 (2)科研人员进行实验，操作和结果如图1。分析图1数据：三组培养基中，转N基因组细胞的相对数量均 对照组，推测N基因促进细胞增殖。依据 ，可以看出相比于谷氨酰胺，葡萄糖对细胞增殖更重要。 (3)研究人员对比转N基因小鼠与正常小鼠培养相同时间后培养液中的葡萄糖与乳酸水平，结果如图2，推测N蛋白 。随后，研究者证实了该推测。 (4)已知GLUT4是依赖胰岛素的葡萄糖转运蛋白，分布于肌肉和脂肪组织等。研究者设计了如下实验处理方案并预期了实验结果，表格中①应为 。请写出该研究者的假设 。 组别 实验材料 实验处理 检测指标和预期结果 细胞相对数量 检测液中葡萄糖余量 实验组 转N基因小鼠的脂肪细胞 GLUT4阻断剂 加入适量① 实验组少于对照组 实验组多于对照组 对照组 无 19．学习以下材料，回答（1）～（4）题。 神经干细胞的“内卷”之战 “本是同根生，相煎何太急”——小小细胞也会“内卷”，这是真的吗？人体在胚胎发育期，为了争夺有限的空间、能量以及营养因子，高速分裂的细胞很可能会发生激烈的“内卷之战”。高等级细胞会剥夺大量的资源，甚至剥夺底层细胞的生存权利。对于生命体来说，大脑是最复杂、最重要的器官，而且在大脑发有期间，往往会产生过量的细胞。因此研究人员推测大脑的神经干细胞之间也存在激烈的竞争。 研究人员在小鼠中利用不同荧光嵌合标记的原理，开发了新的标记和追踪系统，这样就可以在这种基因嵌合体胚胎小鼠的大脑中，使不同基因型的神经干细胞分别表达不同的荧光蛋白。特别是在同一母细胞分裂形成的相邻“姐妹干细胞”中实现了不同基因嵌合诱导表达并评价其生理效应。 经过短期和长期的追踪，研究人员发现那些携带不同基因型、散发不同荧光色的神经干细胞，展示出不同的命运。有的干细胞发生明显的克隆性扩增，有的干细胞则走向凋亡甚至被临近的细胞吞噬。研究人员进一步鉴定出两个驱动神经干细胞竞争的因子——Axin2和p53（如图），并证明二者之间至少存在上下游因果调控关系。 进一步研究发现Axin2和p53的同时缺失在削弱神经干细胞之间的竞争之后，小鼠大脑皮层的面积和厚度均显著增加，且神经元数目也明显增多。这表明Axin2和p53可能在神经发育过程中协调测量细胞适应性，调节自然细胞竞争，优化大脑大小。这也是首次在哺乳动物中证明细胞竞争对于组织器官大小存在着调控作用。有趣的是，研究人员并未在p53缺失的小鼠中观察到大脑的明显变化，说明削弱干细胞竞争所导致脑器官变大还需进一步深入探究。 (1)在胚胎发育早期，动物和人的神经干细胞经过增殖分化发育形成 细胞，组成了神经系统。 (2)研究人员首次揭示干细胞竞争在大脑发育中发挥的潜在作用，为脑发育尤其是大脑皮层发育带来了全新概念，在此过程中失败者干细胞会被清除掉，而优胜者干细胞则会发生显著的扩增，决定神经干细胞生存的正负调控因子分别是 。 (3)关于调控因子的表达对干细胞竞争以及大脑发有的调控机制，研究人员提出了以下4种模型： 注：→表示促进，表示抑制。 请根据上述研究判断哪个模型是最合理的，并阐述理由： 。 (4)一些科学家认为：干细胞竞争仅是在基因嵌合体小鼠相邻神经干细胞中由人工诱导出的基因型差异所导致的。请提出在自然发育的胚胎小鼠中也存在通过上述机制调控干细胞竞争的简要实验思路 。 20．大肠杆菌能进入实体瘤核心并保持较强活性，科研人员期望利用大肠杆菌构建一种基因表达可控的工程菌，期望用于人体特定部位实体瘤的免疫治疗。 (1)科研人员利用温度敏感型转录调控蛋白构建温控表达的质粒系统，如下图。    ①利用来自λ噬菌体的温度敏感型转录抑制因子Tcl42作为“开关”构建温控抑制元件，在 （选填“λ噬菌体”、“大肠杆菌”或“人”）中具强活性的启动子pLac可以使Tcl42持续性表达，抑制启动子pRL；当控温至42℃时才开启特定基因的表达。 ②Tcl42开关仅在加热时瞬时激活特定基因，而免疫疗法需要数周才能见效，所以设计了“基因电路”——一次短暂的温度激活后可维持长期的基因表达。其核心基因包括重组酶Bxb1基因、分泌型αPD-L1蛋白基因（该蛋白可用免疫治疗）等。 请选择相关选项完善该“基因电路”的技术路线： 及质粒，获基因电路 → 受体菌37℃时，蛋白Tcl42抑制启动子pRL → → 免疫元件无功能（不表达αPD-L1） → → 解除蛋白Tcl42对启动子pRL的抑制→ → →细菌合成GFP，并分泌大量αPD-L1。 A、重组酶Bxb1基因不表达      B、菌体升温至42℃时 C、用不同的限制酶、DNA连接酶分别处理温控抑制元件、重组元件、免疫元件 D、启动子p7启动荧光蛋白GFP基因、αPD-L1基因的转录 E、重组酶Bxb1基因表达，进而引起启动子p7两侧发生重组 (2)科研人员用 处理大肠杆菌，使其处于感受态，从而将“基因电路”质粒导入菌体内，经过培养、涂布后，筛选 （选项），由此成功构建用于免疫治疗的温控工程菌（EcT）。 A、含有四环素的培养基上形成的菌落        B、具有绿色荧光的菌落 C、同时具有A和B特征的菌落             D、具有A或B特征的菌落均可 (3)使用聚焦超声（FUS）装置，可以使动物特定范围的组织快速升温至42℃，从而实现体内微生物治疗的温度控制。为验证上述温控工程菌的治疗肿瘤效果，选取若干组生理状态相近的小鼠，经过7天的成瘤建模后，分别进行如下处理，并检测记录小鼠体内肿瘤体积。 第1组：注射生理盐水，2天后FUS处理； 第2组：注射温控工程菌，2天后FUS处理。请评价并完善实验方案 。 最终证明温控工程菌可被FUS处理局部激活，并具有持续性肿瘤免疫治疗效果。 (4)若期望将上述温控工程菌用于临床实验，还需利用小鼠开展 方面的研究。 21．在转B基因（B基因控制合成毒素蛋白B）抗虫棉商品化的同时，棉虫对毒素蛋白B产生抗性的研究也正成为热点。请分析回答： (1)棉虫对毒素蛋白B的抗性增强，是在转B基因抗虫棉的 作用下，棉虫种群中抗B基因的 的结果。为减缓棉虫种群对毒素蛋白B抗性增强的速度，可以在抗虫棉田区间隔种植 。 (2)豇豆胰蛋白酶抑制剂（由D基因控制合成）可抑制昆虫肠道内蛋白酶活性，使害虫减少进食而死亡。研究者将同时含B基因和D基因的 导入棉花细胞中，获得转基因棉。与只转入B基因的转基因棉相比，棉虫种群对此转基因棉抗性增强的速度减缓，其原因是 。 (3)棉花短纤维由基因A控制，研究者获得了多个基因型为AaBD的短纤维抗虫棉植株。其中B基因和D基因位于同一条染色体上，减数分裂时不发生交叉互换。 ①植株I相关基因位置如图1，该植株自交，F1中长纤维不抗虫植株的基因型为 ，能够稳定遗传的长纤维抗虫植株的比例是 。 ②植株II自交，F1性状分离比是短纤维抗虫∶长纤维不抗虫=3∶1，则植株II中B基因和D基因位于 染色体上（填图2中编号）。 ③植株III自交，F1性状分离比是短纤维抗虫∶短纤维不抗虫∶长纤维抗虫=2∶1∶1，则植株III产生的配子的基因型为 。 (4)从防止抗虫基因污染，提高转基因植物安全性的角度分析，理论上可将抗虫基因转入棉花细胞的 （选填选项前的符号）。 a.细胞核    b.叶绿体    c.线粒体    d.核糖体 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年高三生物上学期期末通关卷（北京卷） 生物 1、 选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．蛋白质是生命活动的主要承担者，其功能具有多样性。下列不属于膜蛋白功能的是（    ） A．催化化学反应 B．协助物质运输 C．储存遗传信息 D．参与信息传递 【答案】C 【分析】蛋白质是生命活动的主要承担者，有的蛋白质是细胞和生物体的重要组成成分，有的蛋白质具有催化功能，有的蛋白质具有运输功能，有的蛋白质具有调节机体生命活动的功能，有的蛋白质具有免疫功能等。 【详解】A、催化功能是蛋白质的功能之一，例如主动运输中的蛋白质是ATP酶，可以催化ATP的水解，A正确； B、运输功能是蛋白质的功能之一，例如主动运输和协助扩散中起作用的蛋白质，B正确； C、具有储存遗传信息功能的物质是核酸，不是蛋白质，C错误； D、传递某种信息，调节机体的新陈代谢，是蛋白质的功能之一，D正确。 故选C。 2．如图展示了胰岛素分泌调节的部分机制，相关叙述不正确的是（　　）    A．胞内较多的葡萄糖分解会引起 ATP/ADP 升高 B．离子通道的开闭涉及蛋白质空间结构的改变 C．该机制实现了血糖浓度较高时引起胰岛素的分泌 D．该图所示机制中涉及的物质出入细胞的方式有三种 【答案】D 【分析】胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低。 当血糖浓度升高时，会刺激胰岛 B 细胞分泌胰岛素。 【详解】A、细胞内较多的葡萄糖分解会产生更多的ATP，导致ATP/ADP升高，A正确； B、离子通道的开闭通常会涉及蛋白质空间结构的改变，从而控制离子的进出，B正确； C、从图中可以看出，当血糖浓度较高时，一系列的变化最终导致胰岛素的分泌，C正确； D、该图所示机制中涉及的物质出入细胞的方式主要有主动运输（如葡萄糖进入细胞）、协助扩散（如离子通过离子通道进出细胞），只有两种方式，D错误。 故选D。 3．人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，其部分结构和功能如图，①~⑤表示相关过程。下列叙述错误的是（    ）    A．①和②是自由扩散，④和⑤是协助扩散 B．血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2 C．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中 D．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③提供能量 【答案】C 【分析】题图分析：图示为人体成熟红细胞部分结构和功能如图，其中①表示气体A通过自由扩散进入红细胞，②表示气体B通过自由扩散运出红细胞，③表示钠离子和钾离子通过钠钾泵进出红细胞，④表示葡萄糖通过协助扩散进入红细胞，⑤表示水通过通道协助扩散进入红细胞。 【详解】A、气体进出细胞的方式为自由扩散，①和②是自由扩散，④和⑤过程需要转运蛋白的协助，为协助扩散，A正确； B、人体成熟红细胞能够运输O2和CO2，因此血液流经肌肉组织时，气体A和B分别是CO2和O2，B正确； C、成熟红细胞没有核糖体，细胞膜表面的糖蛋白无法更新，细胞膜具有流动性，成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动中，C错误； D、人体成熟的红细胞无线粒体，只能进行无氧呼吸，通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP，为③钠钾泵提供能量，D正确。 故选C。 4．下图为淋巴细胞诱导癌细胞凋亡的过程，下列说法错误的是（    ） A．细胞凋亡不利于生物体的生存 B．细胞凋亡是特定基因表达的结果 C．该过程体现了细胞膜的信息交流功能 D．C蛋白被激活后其空间结构发生改变 【答案】A 【分析】细胞凋亡过程受基因控制，通过凋亡基因的表达，使细胞发生程序性死亡，它是一种主动的细胞死亡过程，对生物的生长发育起重要作用。 【详解】A、细胞凋亡是由基因决定的，属于正常的生命现象，对生物体有利，A错误； B、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，是特定基因表达的结果，B正确； C、细胞膜受体（F蛋白受体）识别淋巴细胞，与淋巴细胞的结合，体现了细胞膜的信息交流功能，C正确； D、由图可知，未激活的C蛋白和激活的C蛋白空间结构不同，说明C蛋白被激活后其空间结构发生改变，D正确。 故选A。 5．apoB 基因在肠上皮细胞中表达时，由于 mRNA 中某个位点的碱基C 通过脱氨基作用转化为碱基U、使密码子CAA 变成了终止密码子UAA，导致最终合成的蛋白质缺少了羧基端的部分氨基酸序列。下列相关叙述正确的是（    ） A．脱氨基作用未改变该mRNA 中嘧啶碱基比例 B．该 mRNA 可与RNA 聚合酶结合完成翻译过程 C．该mRNA 翻译时先合成羧基端的氨基酸序列 D．该蛋白质结构异常的根木原因是基因突变 【答案】A 【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DNA解旋酶、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、据题意可知，mRNA中某碱基C通过脱氨基作用发生了替换，使密码子CAA变成了终止密码子UAA，故脱氨基作用未改变该mRNA中嘧啶碱基比例，A正确； B、mRNA与核糖体结合后完成翻译过程，RNA聚合酶可催化转录过程，B错误； C、该mRNA翻译时先合成氨基端的氨基酸序列，C错误； D、据题意可知，apoB基因在肠上皮细胞中表达时，由于mRNA中某碱基C通过脱氨基作用发生了替换，使密码子CAA变成了终止密码子UAA，最终合成蛋白质缺少了羧基端的部分氨基酸序列，故该蛋白质结构异常的根本原因不是基因突变，而是mRNA中某碱基C通过脱氨基作用发生了替换，D错误。 故选A。 6．粳稻和籼稻是水稻的两个品种，二者杂交所产生的子代会出现部分花粉不育现象。研究显示，该现象与来自籼稻的12号染色体上的一段DNA有关。该段DNA含有2个紧密相邻的基因—基因D和基因J，基因D编码的毒蛋白D可以杀死花粉，基因J编码的蛋白质J能解除D蛋白的毒性。研究发现，粳-籼杂交稻产生的花粉中，12号染色体来源于粳稻的不育，来源于籼稻的则可育（如图所示）。据图分析，下列说法正确的是（    ）    A．粳-籼杂交稻的部分花粉不育现象表明两种水稻之间产生了生殖隔离 B．粳-籼杂交稻自交产生的子代中，基因型为DDJJ的个体占1/4 C．该现象可能是由于基因D和基因J的表达时期不同，但均在花粉时期发挥作用导致的 D．粳-籼杂交稻中若来自籼稻的12号染色体丢失，则其产生的花粉一定可育 【答案】C 【分析】不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫做生殖隔离。隔离是物种形成的必要条件，长期的地理隔离可能会导致生殖隔离进而 产生新物种。 【详解】A、该杂交稻仍有部分花粉可育，表明二者之间没有生殖隔离，A错误； B、粳-籼杂交稻自交，12号染色体来源于粳稻的不育，来源于籼稻的则可育，即粳-籼杂交稻只能产生DJ的花粉，但雌配子可以有两种，比例为1：1，因此基因型为DDJJ的个体为1/2，B错误； C、由题图可知粳-籼杂交稻花粉母细胞中含有源自籼稻的12号染色体（含DJ）和源自粳稻的12号染色体（不含DJ），杂交稻产生的花粉中，12号染色体源于粳稻（不含DJ）的不育（说明已经含有了毒蛋白D，但没有蛋白质J），源于籼稻（含DJ）的则可育（蛋白质J能解除D蛋白的毒性），由此推测D蛋白的表达发生在J蛋白之前，即基因D在花粉母细胞时期表达，基因J在花粉时期表达。随着同源染色体的分离，不含基因J的花粉无法表达J蛋白，此时在花粉母细胞时期表达的D蛋白发挥作用，使花粉不育；而含有基因J的花粉此时表达出J蛋白，解除D蛋白的毒性，使花粉可育，因此基因D和基因J的作用时期均为花粉时期，C正确； D、若来自籼稻的12号染色体丢失前基因D已经编码了毒蛋白D，仍会导致花粉出现不育，D错误。 故选C。 7．青藏高原的拟南芥有较多的变异类型。F基因使其开花早，夏秋之交即产生种子，可适应青藏高原冬季长、气候恶劣的环境。下列相关叙述正确的是（    ） A．青藏高原的拟南芥之间存在生殖隔离 B．青藏高原拟南芥种群F基因频率明显低于平原 C．青藏高原冬季的恶劣气候导致F基因定向变异 D．拟南芥可适应不同生存环境是自然选择的结果 【答案】D 【分析】隔离分为地理隔离和生殖隔离。变异是不定向的。 【详解】A、 青藏高原的拟南芥仍然属于拟南芥这个物种，它们之间不存在生殖隔离，A错误； B、因为F基因能使拟南芥开花早，适应青藏高原环境，在青藏高原这种环境下，F基因是有利基因，会被保留下来，所以F基因频率应该是明显高于平原地区，B错误； C、 变异是不定向的，自然选择是定向的，恶劣气候只是对变异进行选择，而不是导致基因定向变异，C错误； D、 拟南芥可适应不同生存环境，是自然选择的结果，在不同的环境下，自然选择保留了适应环境的性状，D正确。 故选D。 8．如图表示人动脉血压维持相对稳定的一种反射过程。动脉血压正常时，过高过紧的衣领会直接刺激颈动脉窦压力感受器，引起后续的反射过程，使人头晕甚至晕厥，即“衣领综合征”。下列叙述错误的是（    ） A．窦神经受损时，颈动脉窦压力感受器仍可产生兴奋 B．该反射弧的效应器是运动神经末梢及其支配的心脏和血管 C．“衣领综合征”是反射启动后引起血压升高所致 D．动脉血压维持相对稳定的过程体现了负反馈调节作用 【答案】C 【分析】1、反射：在中枢神经系统的参与下，动物体或人体对外界环境变化作出的规律性应答。 2、反射弧是反射活动的结构基础，包括5部分：①感受器：感受刺激，将外界刺激的信息转变为神经的兴奋；②传入神经：将兴奋传入神经中枢；③神经中枢：对兴奋进行分析综合；④传出神经：将兴奋由神经中枢传至效应器；⑤效应器：对外界刺激作出反应。 【详解】A、感受器的功能是感受刺激，将外界刺激的信息转变为神经的兴奋，窦神经是传入神经，连接在感受器之后，故窦神经受损时，颈动脉窦压力感受器仍可产生兴奋，A正确； B、效应器由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体构成，由图可知，该反射弧的效应器是运动神经末梢及其支配的心脏和血管，B正确； C、“衣领综合征”是血压升高启动反射，使动脉血压下降所致，C错误； D、在一个系统中，系统本身工作的效果可以反过来作为信息调节该系统的工作，这种方式叫反馈调节，由图可知，动脉血压维持相对稳定的过程体现了负反馈调节作用，D正确。 故选C。 9．CAR-T细胞免疫疗法是将从患者体内提取的T细胞通过基因工程改造，使其表达肿瘤嵌合抗原受体（CAR），大量扩增后输回患者体内以清除癌细胞。下列有关说法错误的是（　　） A．CAR-T疗法的T细胞来源于细胞毒性T细胞 B．该疗法利用了细胞免疫和基因重组的基本原理 C．CAR-T细胞清除癌细胞的过程属于细胞坏死 D．CAR-T细胞上的CAR能够精准识别癌细胞 【答案】C 【分析】细胞免疫的过程：被病毒感染的靶细胞膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞识别变化的信号，开始分裂并分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。同时辅助性T细胞分泌细胞因子加速细胞毒性T细胞的分裂、分化。新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环，识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞，靶细胞裂解、死亡后，病原体暴露出来，抗体可以与之结合，或被其他细胞吞噬掉。 【详解】A、细胞毒性T细胞能够识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞，CAR-T疗法的T细胞来源于细胞毒性T细胞，A正确； B、CAR-T细胞免疫疗法是将从患者体内提取的T细胞（细胞毒性T细胞）通过基因工程改造，利用了细胞免疫和基因重组的基本原理，B正确； C、CAR-T细胞清除癌细胞的过程属于细胞凋亡，C错误； D、CAR-T细胞表面有肿瘤嵌合抗原受体（CAR），故可以通过CAR能够精准识别癌细胞，D正确。 故选C。 10．光周期广泛调控植物生长发育的多个方面，光周期响应因子（CO）在此过程中发挥重要作用。研究者测量了不同光照条件下拟南芥种子的大小，结果如图。 下列说法正确的是（    ） A．光周期可作为信号分子调节拟南芥种子大小 B．长日照条件通过促进CO基因的表达进而使种子增大 C．长日照、CO蛋白与乙烯对种子大小有相同的调节作用 D．图示结果说明环境、基因和激素三者共同影响种子大小 【答案】B 【分析】题图分析：由图可知，光周期响应因子（CO）敲除后长日照与短日照种子面积相同，说明长日照通过CO起作用；而光周期响应因子（CO）过表达种子在长日照时种子面积更大，说明长日照通过促进CO表达而发挥作用。 【详解】A、光是信号，不是分子，A错误； B、由图可知，CO敲除后长日照与短日照种子面积相同，说明长日照通过CO起作用，而CO过表达之后长日照种子面积更大，说明长日照通过促进CO表达而发挥作用，B正确； C、没有做乙烯对种子大小的影响实验，作用未知，C错误； D、该实验未说明激素的作用，D错误。 故选B。 11．在加拿大班夫国家公园，美洲狮、灰熊和狼是马鹿的主要捕食者，研究者仔细分析了最近20年内401只马鹿个体的监测记录，图柱顶端的整数为捕食致死的个体数，下列说法不正确的是（　　） A．从图中数据推测，迁徙的一种可能原因是规避被捕食的风险 B．图示这几种生物间存在的种间关系有捕食和竞争 C．由图中数据可知，该马鹿种群的能量在向东迁徙时只流向美洲狮 D．美洲狮的集中分布区域可能在马鹿分布区以东 【答案】C 【分析】1、捕食是指一种生物以另一种生物为食的现象。 2、种间竞争是指两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。 【详解】A、依题意，图柱顶端的整数为捕食致死的个体数。据图可知，在迁徙季节，不迁徙时死亡的比例比迁徙时死亡的比例大，据此推测迁徙的一种可能原因是规避被捕食的风险，A正确； B、依题意，美洲狮、灰熊和狼是马鹿的主要捕食者，则可推断：美洲狮、灰熊和狼竞争马鹿，为种间竞争关系；美洲狮、灰熊和狼都会捕食马鹿，它们与马鹿是捕食关系，B正确； C、据图可知，该马鹿种群在向东迁徙时，被美洲狮捕食导致死亡的比例为1，但该马鹿种群的能量不只存在于被捕食的马鹿中，被捕食的马鹿的能量也不会全部注入美洲狮。因此，该马鹿种群的能量在向东迁徙时不只流向美洲狮，C错误； D、据图可知，在迁徙季节和非迁徙季节，马鹿向东迁徙时被美洲狮捕食的比例大，可推测美洲狮的集中分布区域可能在马鹿分布区以东，D正确。 故选C。 12．我国长江口水域生态系统能量流动简图如下，图中数字为能量数值，单位据图判断以下分析正确的是（    ） A．此生态系统中生产者固定的总能量为911.6t/（km2·a） B．第三营养级输出的60.77t/（km2·a）能量中包含有第三营养级生物粪便中的能量 C．第三营养级到第四营养级的能量传递效率约为9.62% D．长江口水域生态系统已达到相对稳定状态 【答案】C 【分析】生态系统中的能量流动：（1）概念：生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程。（2）过程：某一营养级的同化量=呼吸作用中以热能形式散失的能量+用于自身生长、发育、繁殖的能量=摄入量-粪便量。（3）特点：单向流动、逐级递减。 【详解】A、生产者固定的总能量包括呼吸作用中以热能形式散失的能量、流向分解者的能量和流向下一营养级的能量，911.6t/（km2·a）指生产者流向下一营养级的能量，而非生产者固定的总能量，A错误； B、第三营养级生物粪便中的能量属于第二营养级生物的同化量，而不属于第三营养级输出的60.77t/（km2·a）能量，B错误； C、第三营养级到第四营养级的能量传递效率=18.76/195.07×100%≈9.62%，C正确； D、据图可知，该生态系统除生产者(浮游植物)固定的能量外，没有其他能量输入，但从第二营养级开始都有能量输出（捕获量），说明该生态系统能量的输入大于散失且有余，长江口水域生态系统向资源积累的方向发展，未达到相对稳定状态，D错误。 故选C。 13．细菌素是某些细菌产生的具有抑菌活性的多肽类物质，可代替食品防腐剂使用。研究人员将乳酸菌在液体培养基中发酵，取发酵液上清滴加到长有金黄色葡萄球菌的固体培养基的孔洞中，测定所形成的抑菌圈直径，结果如下图。下列叙述不正确的是（　　）    A．固体培养基孔洞中滴加的上清液体积需保持一致 B．培养约8h收获细菌素相对节约成本 C．整个培养过程中上清液的抑菌活性与乳酸菌密度呈正相关 D．细菌素进入人体肠道可以被消化酶分解，安全性较高 【答案】C 【分析】本实验的自变量为液体培养基培养时间，因变量为乳酸菌密度和抑菌圈直径。 【详解】A、为了遵循单一变量原则，固体培养基孔洞中滴加的上清液体积需保持一致，A正确； B、培养约8h抑菌圈直径相对较大并且对应的乳酸菌密度也较大，此时收获细菌素相对节约成本，B正确； C、当液体培养基培养时间大于24h时，乳酸菌密度基本不变而抑菌活性会减少，C错误； D、细菌素是某些细菌产生的具有抑菌活性的多肽类物质，进入人体肠道可以被消化酶分解，安全性较高，D正确。 故选C。 14．芦笋是雌雄异株植物，雄株性染色体为XY，雌株为XX；其幼茎可食用，雄株产量高。以下为两种培育雄株的技术路线。有关叙述不正确的是（    ） A．提高生长素与细胞分裂素的比例促进根的分化 B．幼苗甲、乙和丙的形成均经过脱分化和再分化过程 C．雄株丁亲本的性染色体组成分别为XY、XX D．植株乙、丙和丁的培育过程中均发生了基因重组 【答案】C 【分析】植物组织培养所遵循的原理是植物细胞的全能性，其流程是：离体的植物组织、器官或细胞（也叫外植体）经过脱分化形成愈伤组织、愈伤组织经过再分化长出丛芽，最终形成植物体。 【详解】A、生长素与细胞分裂素的使用比例影响植物细胞的发育方向，当二者比值高时，有利于根的分化，抑制芽的形成，比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成，比例适中时，促进愈伤组织的形成，A正确； B、幼苗甲是通过植物组织培养得到的，幼苗乙与幼苗丙的形成是花药离体培养形成单倍体植株的过程，这些过程所用的原理是植物细胞的全能性，技术手段是植物组织培养技术，因此需要经过脱分化与再分化的过程，B正确； C、花粉是经过减数分裂产生的，其配子含有X染色体或Y染色体，经过花药离体培养，得到单倍体，再经过染色体加倍处理后得到的植株乙与丙的性染色体组成为XX或YY，因此雄株丁的亲本的性染色体组成分别为XX、YY，C错误； D、植株乙和丙通过花药离体培养获得，产生花药要发生基因重组，雄株丁是通过植株乙和丙杂交而来，所以培育过程发生了基因重组，D正确。 故选C。 15．下列关于高中生物学实验的叙述，错误的是（　　） A．“用高倍显微镜观察叶绿体”实验中，利用藓类叶片为材料对于制作临时装片十分有利 B．“探究温度对酶活性的影响”实验中，将淀粉和淀粉酶先置于不同温度处理后再混合 C．“探究植物细胞的失水和吸水”实验，细胞随着质壁分离程度的加深，吸水能力增强 D．“用伞形帽和菊花形帽伞藻进行嫁接实验”得出结论：伞藻帽形的建成主要与细胞核有关 【答案】D 【分析】1、用高倍显微镜观察叶绿体的实验原 理：叶绿体主要分布于绿色植物的叶肉细胞呈绿色，扁平的椭球形或球形，散布于细胞质中，可用高倍显微镜观察其形态和分布； 2、酶具有高效性，在探究温度对酶活性影响实验中，将淀粉酶和淀粉溶液混合前，需先分别将它们放在等温的水浴锅中保温，这样做的目的是：避免由于两种溶液的温度不同而使混合后的酶促反应温度不再预设的值上； 3、成熟的植物细胞构成渗透系统，可发生渗透作用。质壁分离的原因：外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层。做植物细胞质壁分离实验要选择有颜色的材料，有利于实验现象的观察。 【详解】A、在“用高倍显微镜观察叶绿体”实验中，因为藓类叶片通常是单层细胞，可以直接制作临时装片，A正确； B、在“探究温度对酶活性的影响”实验中，应该将淀粉和淀粉酶分别用不同温度处理后，再将相同温度处理的淀粉和淀粉酶相混合，置于相应的温度下反应，这样可以避免因为酶和底物混合过程中造成的温度变化， B正确； C、在“探究植物细胞的失水和吸水”实验中，随着质壁分离程度的加深，细胞失水增多，紫色洋葱外表皮细胞中液泡的浓度增大，吸水能力增强，C正确； D、分析“用伞形帽和菊花形帽伞藻进行嫁接实验”的实验结果可知，菊花形的伞柄嫁接到帽型的假根上，长出帽型的伞帽，帽形的伞柄嫁接到菊花型的假根上，长出菊花形型的伞帽，得出伞藻的帽形建成主要与假根有关，不能得出与细胞核有关，D错误。 故选D。 二、非选择题（共6题，共70分）。 16．碳汇是指吸收大气中CO2的过程或活动。研究者以嫩江流域流动沙丘上的樟子松（针叶）和杨树（阔叶）人工林为研究对象，测定其生态系统碳储量。 (1)碳元素在 之间不断循环，使大气CO2含量相对稳定。在流动沙丘上营造人工林不仅能防风固沙，还可增加碳汇，这体现了生物多样性的 价值。 (2)不同人工林的碳储量如图所示。研究结果说明，林型和林龄对嫩江沙地人工林生态系统碳储量均有显著影响。依据是： 。 (3)生态系统碳储量主要包括植被碳储量和土壤碳储量。植被碳储量包括群落 结构上乔木层、灌木层、草本层植物体中的碳，及凋落物层的碳。土壤碳储量包括土壤中的有机碳及根系中的碳。不同成熟林的碳储量分配情况（见表）说明， （选填“阔叶”“针叶”）凋落物更易被分解为可溶性有机碳和微小植物残片，进而传输到土壤中并稳定储存。 表 不同成熟林的碳储量分配表 碳储量林型 植被碳储量（t·hm-2） 土壤碳储量（t·hm-2） 樟子松成熟林 148.53 49.65 杨树成熟林 66.03 48.30 天然榆树林 25.86 38.36 (4)嫩江沙地成熟人工林的生态系统碳储量约为我国森林生态系统碳储量均值的50%，还存在一定增汇潜力。下列措施中，有利于该区域人工林碳汇增加，且与生态工程原理对应正确的是____。 A．单一种植碳储量更高的樟子松人工林，遵循协调原理 B．继续关注林龄变化对碳储量的影响，遵循循环原理 C．适当补充种植与优势树种生态位不同的其他树种，遵循自生原理 D．兼顾经济和社会效益，研究与碳储量相关的非生物因素，遵循整体原理 【答案】(1) 生物群落和非生物环境 间接 (2)相同林龄的樟子松林与杨树林相比，二者的生态系统碳储量存在显著差异；同种林型不同林龄之间的生态系统碳储量存在显著差异 (3) 垂直 阔叶 (4)CD 【分析】生态工程以生态系系统的自我组织、自我调节为基础，遵循着自生、循环、协调、整体等生态学基本原理。 【详解】（1）物质循环是碳元素等元素在生物群落和非生物环境之间不断循环，而人工林能防风固沙，还可增加碳汇，使得生态系统的稳定性更高，这体现了生物多样性的间接价值。 （2）根据数据可知，相同林龄的樟子松林与杨树林相比，二者的生态系统碳储量存在显著差异；同种林型不同林龄之间的生态系统碳储量存在显著差异，因此林型和林龄对嫩江沙地人工林生态系统碳储量均有显著影响。 （3）植物分为乔木层、灌木层、草本层，是群落的垂直结构，根据表格数据，阔叶林天然榆树林的植被碳储量和土壤碳储量相比于窄叶林樟子松成熟林的植被碳储量和土壤碳储量，其有更多的植被碳储量被转化为土壤碳储量，因此阔叶凋落物更易被分解为可溶性有机碳和微小植物残片，进而传输到土壤中并稳定储存。 （4）A、协调原理是指生物与环境以及生物与生物之间的协调，因此，单一种植碳储量更高的樟子松人工林并未遵循协调原理，此外单一树种的人工林容易爆发病虫害，因此不应单一种植獐子松的人工林，A错误； B、继续关注林龄变化对碳储量的影响，注重生物与环境的适应，遵循的是协调原理，B错误； C、适当补充种植与优势树种生态位不同的其他树种，使得人工林更加稳定，能够自我更新、遵循了自生原理，C正确； D、兼顾经济和社会效益，研究与碳储量相关的非生物因素，使得经济社会生态共同发展，遵循整体原理，D正确。 故选CD。 17．为探究水稻分蘖（分枝）的分子机制，科研人员开展了一系列研究。 (1)水稻细胞产生的细胞分裂素与受体结合， 植株的分蘖等生命活动。 (2)水稻细胞中的单糖转运蛋白0sSTP15影响着光合产物的运输和分配，进而影响水稻产量。现获得0sSTP15功能缺失突变体水稻，统计生长及产量，结果如图1。推测0sSTP15蛋白的功能是 。 (3)为研究0sSTP15蛋白转运光合产物的种类及转运方向，实验过程如下： ①把相同浓度的无标记葡萄糖、果糖和甘露糖分别与13C-葡萄糖混合、进行竞争性转运检测、0sSTP15蛋白的转运结果如图2、由此推测0sSTP15蛋白转运六碳糖亲和力由大到小为 。 ②为验证0sSTP15为外排葡萄糖的转运蛋白，请从下列选项中选取所需材料与试剂、实验组方案为 。 a.野生水稻原生质体 b.非洲爪蟾卵母细胞（无其他膜蛋白） c.转0sSTP15基因水稻原生质体 d.转0sSTP15因非洲爪蟾卵母细胞 e.细胞内外添加等量无标记葡萄糖 f.细胞内外添加等量13C-葡萄糖 与结论相应的检测结果应是 。 (4)与野生型相比，0sSTP15突变体中细胞分裂素含量显著升高，请推测0sSTP15蛋白对水稻产量影响的分子通路 。 【答案】(1)调控（或促进） (2)抑制水稻分蘖，导致水稻减产 (3) 葡萄糖>甘露糖>果糖 df（或cf） 细胞内的13C-葡萄糖含量实验组低于对照组，细胞外的实验组高于对照组 (4)0sSTP15蛋白促进葡萄糖外排，胞内葡萄糖含量降低，抑制细胞分裂素合成，水稻分蘖减少，产量降低 【分析】分析图1可知，0sSTP15功能缺失突变体水稻的分蘖数更多，籽粒产量更高；分析图2可知0sSTP15蛋白转运光合产物的种类及转运方向与对照组相比葡萄糖组减少最多，甘露糖组次之，果糖组变化量最少。 【详解】（1）植物激素是信息分子，水稻细胞产生的细胞分裂素与受体结合，调控植株的分蘖等生命活动。 （2）由题意可知，水稻细胞中的单糖转运蛋白0sSTP15影响着光合产物的运输和分配，进而影响水稻产量，分析图1可知，0sSTP15功能缺失突变体水稻的分蘖数更多，籽粒产量更高，因此单糖转运蛋白0sSTP15的功能是抑制水稻分蘖，导致水稻减产。 （3）分析图2可知0sSTP15蛋白转运光合产物的种类及转运方向与对照组相比葡萄糖组减少最多，甘露糖组次之，果糖组变化量最少。因此由此推测0sSTP15蛋白转运六碳糖亲和力由大到小为葡萄糖>甘露糖>果糖；为验证0sSTP15为外排葡萄糖的转运蛋白，应选择转0sSTP15基因水稻原生质体或转0sSTP15因非洲爪蟾卵母细胞作为实验组，并且细胞内外添加等量13C-葡萄糖。 （4）结合上述题意可知，与野生型相比，0sSTP15突变体中细胞分裂素含量显著升高，水稻细胞产生的细胞分裂素与受体结合，又可以调控植株的分蘖等生命活动。推测0sSTP15蛋白促进葡萄糖外排，胞内葡萄糖含量降低，抑制细胞分裂素合成，水稻分蘖减少，产量降低。 18．科研人员探究了细胞中N基因对动物细胞利用能源物质途径的影响。 (1)动物细胞可通过 过程将有机物氧化分解并获得能量。 (2)科研人员进行实验，操作和结果如图1。分析图1数据：三组培养基中，转N基因组细胞的相对数量均 对照组，推测N基因促进细胞增殖。依据 ，可以看出相比于谷氨酰胺，葡萄糖对细胞增殖更重要。 (3)研究人员对比转N基因小鼠与正常小鼠培养相同时间后培养液中的葡萄糖与乳酸水平，结果如图2，推测N蛋白 。随后，研究者证实了该推测。 (4)已知GLUT4是依赖胰岛素的葡萄糖转运蛋白，分布于肌肉和脂肪组织等。研究者设计了如下实验处理方案并预期了实验结果，表格中①应为 。请写出该研究者的假设 。 组别 实验材料 实验处理 检测指标和预期结果 细胞相对数量 检测液中葡萄糖余量 实验组 转N基因小鼠的脂肪细胞 GLUT4阻断剂 加入适量① 实验组少于对照组 实验组多于对照组 对照组 无 【答案】(1)细胞呼吸 (2) 高于 与1组和2组相比，5组和6组细胞的相对数量显著降低，3组和4组下降不明显（或与全营养相比，在缺少葡萄糖的培养基中细胞相对数量显著下降，而在缺少谷氨酰胺的培养条件下只有轻微的减弱） (3)促进细胞摄取葡萄糖进而增强无氧呼吸 (4) 胰岛素 N基因通过促进（胰岛素依赖的）GLUT4转运葡萄糖而促进细胞增殖 【分析】胰岛素是机体唯一降血糖的激素，其作用为加速组织细胞对葡萄糖的摄取、利用、储存和转化，从而使血糖降低。 【详解】（1）动物细胞可通过细胞呼吸过程将有机物氧化分解并获得能量。 （2）分析图1数据：三组培养基中，转N基因组细胞的相对数量均高于对照组，推测N基因促进细胞增殖。依据与1组和2组相比，5组和6组细胞的相对数量显著降低，3组和4组下降不明显（或与全营养相比，在缺少葡萄糖的培养基中细胞相对数量显著下降，而在缺少谷氨酰胺的培养条件下只有轻微的减弱）。 （3）研究人员对比转N基因小鼠与正常小鼠培养相同时间后培养液中的葡萄糖与乳酸水平，转N基因小鼠的葡萄糖浓度低于正常小鼠，而乳酸浓度高于正常小鼠，推测N蛋白促进细胞摄取葡萄糖进而增强无氧呼吸。 （4）本实验目的是研究N基因通过能否促进（胰岛素依赖的）GLUT4转运葡萄糖而促进细胞增殖，对照组为转N基因小鼠的脂肪细胞+适量胰岛素，实验组为转N基因小鼠的脂肪细胞+GLUT4阻断剂+适量胰岛素，检测指标和预期结果为实验组葡萄糖余量多于对照组，细胞相对数量少于对照组，实验结论为N基因通过促进（胰岛素依赖的）GLUT4转运葡萄糖而促进细胞增殖，所以表格中①应为胰岛素，研究者的假设为N基因通过促进（胰岛素依赖的）GLUT4转运葡萄糖而促进细胞增殖。 19．学习以下材料，回答（1）～（4）题。 神经干细胞的“内卷”之战 “本是同根生，相煎何太急”——小小细胞也会“内卷”，这是真的吗？人体在胚胎发育期，为了争夺有限的空间、能量以及营养因子，高速分裂的细胞很可能会发生激烈的“内卷之战”。高等级细胞会剥夺大量的资源，甚至剥夺底层细胞的生存权利。对于生命体来说，大脑是最复杂、最重要的器官，而且在大脑发有期间，往往会产生过量的细胞。因此研究人员推测大脑的神经干细胞之间也存在激烈的竞争。 研究人员在小鼠中利用不同荧光嵌合标记的原理，开发了新的标记和追踪系统，这样就可以在这种基因嵌合体胚胎小鼠的大脑中，使不同基因型的神经干细胞分别表达不同的荧光蛋白。特别是在同一母细胞分裂形成的相邻“姐妹干细胞”中实现了不同基因嵌合诱导表达并评价其生理效应。 经过短期和长期的追踪，研究人员发现那些携带不同基因型、散发不同荧光色的神经干细胞，展示出不同的命运。有的干细胞发生明显的克隆性扩增，有的干细胞则走向凋亡甚至被临近的细胞吞噬。研究人员进一步鉴定出两个驱动神经干细胞竞争的因子——Axin2和p53（如图），并证明二者之间至少存在上下游因果调控关系。 进一步研究发现Axin2和p53的同时缺失在削弱神经干细胞之间的竞争之后，小鼠大脑皮层的面积和厚度均显著增加，且神经元数目也明显增多。这表明Axin2和p53可能在神经发育过程中协调测量细胞适应性，调节自然细胞竞争，优化大脑大小。这也是首次在哺乳动物中证明细胞竞争对于组织器官大小存在着调控作用。有趣的是，研究人员并未在p53缺失的小鼠中观察到大脑的明显变化，说明削弱干细胞竞争所导致脑器官变大还需进一步深入探究。 (1)在胚胎发育早期，动物和人的神经干细胞经过增殖分化发育形成 细胞，组成了神经系统。 (2)研究人员首次揭示干细胞竞争在大脑发育中发挥的潜在作用，为脑发育尤其是大脑皮层发育带来了全新概念，在此过程中失败者干细胞会被清除掉，而优胜者干细胞则会发生显著的扩增，决定神经干细胞生存的正负调控因子分别是 。 (3)关于调控因子的表达对干细胞竞争以及大脑发有的调控机制，研究人员提出了以下4种模型： 注：→表示促进，表示抑制。 请根据上述研究判断哪个模型是最合理的，并阐述理由： 。 (4)一些科学家认为：干细胞竞争仅是在基因嵌合体小鼠相邻神经干细胞中由人工诱导出的基因型差异所导致的。请提出在自然发育的胚胎小鼠中也存在通过上述机制调控干细胞竞争的简要实验思路 。 【答案】(1)神经元、神经胶质/神经胶质细胞、神经元 (2)Axin2，p53 (3)模型4。理由：双缺失神经干细胞能够存活并增殖，与p53缺失细胞相似，说明p53位于Axin2下游；Axin2和Trp53同时缺失的小鼠大脑皮层的面积和厚度显著增加，但p53缺失小鼠中没有观察到大脑的明显变化，说明Axin2存在对大脑发育的单独调控机制 (4)分析野生型小鼠神经干细胞的细胞竞争情况与Axin2、p53基因的表达情况 【分析】1、组成神经系统的细胞主要包括神经元和神经胶质细胞两大类。 2、分析图可知，Axin2缺失会导致神经干细胞凋亡，p53缺失会导致神经干细胞发生明显的克隆性扩增，说明在神经干细胞的生存中，Axin2是作为正调控因子起作用的，p53是作为负调控因子起作用。 【详解】（1）神经干细胞经过增殖分化发育形成神经元和神经胶质细胞，组成了神经系统。 （2）Axin2缺失会导致神经干细胞凋亡，成为失败者干细胞；p53缺失会导致神经干细胞发生成为优胜者干细胞，说明决定神经干细胞生存的正负调控因子分别是Axin2、p53。 （3）根据题干和图分析可知，双缺失神经干细胞能够存活并增殖，且与p53缺失细胞相似，说明p53位于Axin2下游；Axin2和p53同时缺失的小鼠大脑皮层的面积和厚度显著增加，但p53缺失小鼠中没有观察到大脑的明显变化，说明Axin2存在对大脑发育的单独调控机制。因此最合理的模型为模型4。 （4）若要验证自然发育的胚胎小鼠中也存在通过上述机制调控干细胞竞争，可分析野生型小鼠神经干细胞的细胞竞争情况与Axin2、p53基因的表达情况 20．大肠杆菌能进入实体瘤核心并保持较强活性，科研人员期望利用大肠杆菌构建一种基因表达可控的工程菌，期望用于人体特定部位实体瘤的免疫治疗。 (1)科研人员利用温度敏感型转录调控蛋白构建温控表达的质粒系统，如下图。    ①利用来自λ噬菌体的温度敏感型转录抑制因子Tcl42作为“开关”构建温控抑制元件，在 （选填“λ噬菌体”、“大肠杆菌”或“人”）中具强活性的启动子pLac可以使Tcl42持续性表达，抑制启动子pRL；当控温至42℃时才开启特定基因的表达。 ②Tcl42开关仅在加热时瞬时激活特定基因，而免疫疗法需要数周才能见效，所以设计了“基因电路”——一次短暂的温度激活后可维持长期的基因表达。其核心基因包括重组酶Bxb1基因、分泌型αPD-L1蛋白基因（该蛋白可用免疫治疗）等。 请选择相关选项完善该“基因电路”的技术路线： 及质粒，获基因电路 → 受体菌37℃时，蛋白Tcl42抑制启动子pRL → → 免疫元件无功能（不表达αPD-L1） → → 解除蛋白Tcl42对启动子pRL的抑制→ → →细菌合成GFP，并分泌大量αPD-L1。 A、重组酶Bxb1基因不表达      B、菌体升温至42℃时 C、用不同的限制酶、DNA连接酶分别处理温控抑制元件、重组元件、免疫元件 D、启动子p7启动荧光蛋白GFP基因、αPD-L1基因的转录 E、重组酶Bxb1基因表达，进而引起启动子p7两侧发生重组 (2)科研人员用 处理大肠杆菌，使其处于感受态，从而将“基因电路”质粒导入菌体内，经过培养、涂布后，筛选 （选项），由此成功构建用于免疫治疗的温控工程菌（EcT）。 A、含有四环素的培养基上形成的菌落        B、具有绿色荧光的菌落 C、同时具有A和B特征的菌落             D、具有A或B特征的菌落均可 (3)使用聚焦超声（FUS）装置，可以使动物特定范围的组织快速升温至42℃，从而实现体内微生物治疗的温度控制。为验证上述温控工程菌的治疗肿瘤效果，选取若干组生理状态相近的小鼠，经过7天的成瘤建模后，分别进行如下处理，并检测记录小鼠体内肿瘤体积。 第1组：注射生理盐水，2天后FUS处理； 第2组：注射温控工程菌，2天后FUS处理。请评价并完善实验方案 。 最终证明温控工程菌可被FUS处理局部激活，并具有持续性肿瘤免疫治疗效果。 (4)若期望将上述温控工程菌用于临床实验，还需利用小鼠开展 方面的研究。 【答案】(1) 大肠杆菌 C A B E D (2) Ca2+ A (3)该实验方案无法排除改造后的温控工程菌在未热激活状态对肿瘤生长的影响，应增设温控工程菌在未热激活状态的对照组 (4)温控工程菌或温控工程菌 +FUS对哺乳动物重要脏器（肝、肾、神经系统等）的影响；与现行临床药物相比，效果是否具有优势；温控工程菌在非FUS处理部位是否有非特异性激活 【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，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。 （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）①“基因电路”的技术路线实验的目的是利用温度敏感型转录调控蛋白构建温控表达的大肠杆菌质粒系统，因此，使Tcl42持续性表达的具强活性的启动子pLac应该来自大肠杆菌。 ②“基因电路”的技术路线要起作用，第一步要构建“基因电路”，因此要先用不同的限制酶、DNA连接酶分别处理温控抑制元件、重组元件、免疫元件及质粒，使这些元件能够连接成“基因电路”；依题意，当温度不到42℃时具强活性的启动子pLac可以使Tcl42持续性表达，抑制启动子pRL，则与其构成一个表达单位的重组酶Bxb1基因不表达 。重组酶的作用位点在免疫元件中，重组酶Bxb1基因不表达，则αPD-L1不表达，免疫元件无功能；当控温至42℃时解除蛋白Tcl42对启动子pRL的抑制，重组酶Bxb1基因表达，进而引起启动子p7两侧发生重组，启动子p7启动荧光蛋白GFP基因、αPD-L1基因的转录。从而使细菌合成GFP，并分泌大量αPD-L1。综合以上分析，“基因电路”的技术路线是：C、用不同的限制酶、DNA连接酶分别处理温控抑制元件、重组元件、免疫元件及质粒，获基因电路 → 受体菌37℃时，蛋白Tcl42抑制启动子pRL →A、重组酶Bxb1基因不表达→ 免疫元件无功能（不表达αPD-L1） →B、菌体升温至42℃时→ 解除蛋白Tcl42对启动子pRL的抑制→E、重组酶Bxb1基因表达，进而引起启动子p7两侧发生重组→D、启动子p7启动荧光蛋白GFP基因、αPD-L1基因的转录→细菌合成GFP，并分泌大量αPD-L1。 （2）在基因工程操作中，常用原核生物作为受体细胞，其中以大肠杆菌应用最为广泛。研究人员一般先用Ca2+ 处理大肠杆菌细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然后将“基因电路”质粒导入菌体内。依题意，重组的质粒中带有抗四环素的抗性基因，因此，可含有四环素的培养基来筛选含重组质粒的受体细胞，能在该培养基上形成的菌落就是成功构建用于免疫治疗的温控工程菌菌落，A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （3）依题意，该实验的目的是验证上述温控工程菌的治疗肿瘤效果，但若按照题意实验，则无法排除改造后的温控工程菌在未热激活状态对肿瘤生长的影响，因此，应增设一组温控工程菌在未热激活状态的对照组。 （4）若期望将上述温控工程菌用于临床实验，则还要检验工程菌的优势、作用效果、安全性等方面的影响实验。因此，还需利用小鼠开展温控工程菌或温控工程菌 +FUS对哺乳动物重要脏器（肝、肾、神经系统等）的影响；与现行临床药物相比，效果是否具有优势；温控工程菌在非FUS处理部位是否有非特异性激活方面的研究。 21．在转B基因（B基因控制合成毒素蛋白B）抗虫棉商品化的同时，棉虫对毒素蛋白B产生抗性的研究也正成为热点。请分析回答： (1)棉虫对毒素蛋白B的抗性增强，是在转B基因抗虫棉的 作用下，棉虫种群中抗B基因的 的结果。为减缓棉虫种群对毒素蛋白B抗性增强的速度，可以在抗虫棉田区间隔种植 。 (2)豇豆胰蛋白酶抑制剂（由D基因控制合成）可抑制昆虫肠道内蛋白酶活性，使害虫减少进食而死亡。研究者将同时含B基因和D基因的 导入棉花细胞中，获得转基因棉。与只转入B基因的转基因棉相比，棉虫种群对此转基因棉抗性增强的速度减缓，其原因是 。 (3)棉花短纤维由基因A控制，研究者获得了多个基因型为AaBD的短纤维抗虫棉植株。其中B基因和D基因位于同一条染色体上，减数分裂时不发生交叉互换。 ①植株I相关基因位置如图1，该植株自交，F1中长纤维不抗虫植株的基因型为 ，能够稳定遗传的长纤维抗虫植株的比例是 。 ②植株II自交，F1性状分离比是短纤维抗虫∶长纤维不抗虫=3∶1，则植株II中B基因和D基因位于 染色体上（填图2中编号）。 ③植株III自交，F1性状分离比是短纤维抗虫∶短纤维不抗虫∶长纤维抗虫=2∶1∶1，则植株III产生的配子的基因型为 。 (4)从防止抗虫基因污染，提高转基因植物安全性的角度分析，理论上可将抗虫基因转入棉花细胞的 （选填选项前的符号）。 a.细胞核    b.叶绿体    c.线粒体    d.核糖体 【答案】(1) 选择 基因频率升高 非转基因棉（普通棉花） (2) 重组DNA分子 棉虫对两种抗虫基因同时产生抗性的概率更低 (3) aa 1/16 1号 A和aBD (4)bc 【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因。表现为如下特点：普遍性：基因突变是普遍存在的；随机性：基因突变是随机发生的；不定向性：基因突变是不定向的；低频性：对于一个基因来说，在自然状态下，基因突变的频率是很低的；多害少益性：大多数突变是有害的；可逆性：基因突变可以自我回复(频率低)。 【详解】（1）棉虫对毒素蛋白B的抗性增强，是在转B基因抗虫棉的选择作用下，棉虫种群中抗B基因的基因频率升高的结果。为减缓棉虫种群对毒素蛋白B抗性增强的速度，可以在抗虫棉田区间隔种植非转基因棉，这样可以延缓抗B基因的增长速率，此时可以增加非抗B基因的频率。 （2）豇豆胰蛋白酶抑制剂（由D基因控制合成）可抑制昆虫肠道内蛋白酶活性，使害虫减少进食而死亡。研究者将同时含B基因和D基因的重组DNA分子导入棉花细胞中，获得转基因棉。与只转入B基因的转基因棉相比，棉虫种群对此转基因棉抗性增强的速度减缓。因为基因突变是不定向的，此时导入两种基因棉虫对两种抗虫基因同时产生的频率更低。 （3）①长纤维基因是隐性，不抗虫植株应没有BD，所以长纤维不抗虫植株的基因型为aa；能够稳定遗传的长纤维抗虫植株的基因型及比例是1/4aa×1/4BBDD=1/16。 ②植株II自交，F1性状分离比是短纤维抗虫∶长纤维不抗虫3∶l，因为短纤维∶长纤维为3∶1，而后代中短纤维抗虫∶长纤维不抗虫3∶l，说明抗虫性状和短纤维连锁在一起，不抗虫与长纤维连锁在一起，说明植株H中B基因和D基因位于A所在的染色体上1号上。 ③如果植株III自交，F1性状分离比是短纤维抗虫∶短纤维不抗虫∶长纤维抗虫=2∶1∶1，说明短纤维抗虫的A_BD占2份，A_的占1份，而aaBD占1份，则植株III产生的配子的基因型为A和aBD。 （4）从防止抗虫基因污染，提高转基因植物安全性的角度分析，当基因位于细胞质中时，就可以防止基因通过花粉传播，因为精子中几乎只有细胞核，不含细胞质，而核糖体中没有DNA，所以为bc。 故选bc。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$