精品解析：北京市丰台区2024-2025学年高三上学期1月期末生物试题

丰台区2024～2025学年度第一学期期末练习 高三生物学 本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分 本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 关于酵母菌和蓝细菌的共同点，下列叙述正确的是（ ） A. 都以ATP为直接能源物质 B. 都以DNA为主要遗传物质 C. 都有以核膜为界限的细胞核 D. 都能在线粒体中进行能量代谢 2. 嫩肉粉中的主要成分是木瓜蛋白酶。为探究不同pH对该酶活性的影响，研究人员以酪蛋白为底物进行实验，结果如图。下列叙述正确的是（ ） A. 木瓜蛋白酶为酪蛋白的分解提供了活化能 B. 随着温度改变，最适pH会左移或者右移 C. 酪蛋白的分解速率可表示木瓜蛋白酶活性 D. pH由4调至7，木瓜蛋白酶完全恢复活性 3. 为探究施氮量对羊草光合特性的影响，科研人员检测不同施氮量下羊草的相关指标，数据如下表。下列叙述正确的是（ ） 处理 净光合速率μmol（m2·s） 气孔导度mmol（m2·s） 蒸腾速率mmol（m2·s） 胞间CO2浓度μmol/mol 不施氮 11.15 71.38 2.03 288.28 施氮（kg/hm2） 75 15.40 82.73 2.65 361.08 150 19.67 87.45 3.17 388.85 225 14.63 77.93 2.55 341.02 300 8.33 61.82 1.83 248.15 A. 羊草吸收的氮元素可用于合成叶绿素等有机物 B. 净光合速率的变化与施加氮元素的量成正相关 C. 施氮量增加导致气孔导度随蒸腾速率升高而升高 D. 高氮环境下呼吸速率升高从而降低胞间CO2浓度 4. 衣藻是单细胞真核生物，其细胞质基质Ca2+浓度远低于周围水环境。当光源在衣藻眼点一侧时，眼点感光产生电信号，细胞内Ca2+的浓度迅速升高，此时眼点一侧鞭毛失活，对侧鞭毛摆动，使衣藻转向光源方向。下列叙述不正确的是（ ） A. 衣藻细胞内Ca2+浓度较低与Ca2+载体和能量有关 B. 眼点感光后产生的电信号通过突触结构进行传递 C. 衣藻的趋光性与绿色植物的向光性都能增加光的捕获 D. 衣藻有眼点和叶绿体可支持动植物有共同祖先的观点 5. 在一个果蝇种群中，科学家发现某个控制翅膀大小的基因位点存在多个等位基因。当环境温度逐渐升高时，其中一个决定较小翅膀的等位基因频率迅速增加。下列叙述正确的是（ ） A. 控制翅膀大小的多个等位基因的遗传遵循自由组合定律 B. 该果蝇种群中控制翅膀大小的全部等位基因称为基因库 C. 已经存在的等位基因会由于环境变化而变得有利或有害 D. 该种群较小翅膀的基因频率迅速增加是基因突变的结果 6. 为改良甘蓝型油菜的遗传特性，获取新的种质资源，研究人员按照右图育种方式获得了雌性不育株H。下列分析不正确的是（ ） A. 雌性不育株中M指的是来自D的1条染色体 B. 雌性不育是次级卵母细胞中染色体联会异常所致 C. 雌性不育株的M染色体上可能存在雌蕊败育基因 D. 可利用植物组织培养技术快速获取大量的H植株 7. 肺囊性纤维化是一种遗传性疾病。以下是某患者的家族系谱图，其中Ⅱ-6为携带者。下列分析不正确的是（ ） A. 该病为常染色体隐性遗传病 B. Ⅱ-3与II-5是杂合子的概率相同 C. Ⅱ-5与Ⅱ-6的子女患病概率为1/6 D. 基因检测可确定Ⅲ-2是否为携带者 8. 腹泻时，人体内水分和无机盐（主要是钠盐）大量丢失。下列叙述不正确的是（ ） A. 腹泻时肾上腺皮质分泌的醛固酮增加 B. 严重腹泻会导致机体内环境稳态失衡 C. 水和钠离子吸收进入细胞的方式相同 D. 腹泻后补充含盐饮料可维持水盐平衡 9. 极寒情况下机体可能出现失温现象，产热低于散热，导致人体热量逐渐流失，无法维持正常体温。下列叙述不正确的是（ ） A. 寒冷条件下既有神经调节又有体液调节 B. 寒冷条件下皮肤血管收缩，血流量减少 C. 失温时TRH分泌增加，TSH分泌减少 D. 失温初期加穿保暖衣物可减少身体散热 10. 多巴胺是一种兴奋性神经递质。下图为多巴胺的分泌和作用示意图。下列叙述不正确的是（ ） A. 轴突末端释放多巴胺依赖于细胞膜的流动性 B. 多巴胺与受体结合使突触后膜的电位变为外负内正 C. 多巴胺转运蛋白和多巴胺受体都能与多巴胺特异性结合 D. 多巴胺通过多巴胺转运蛋白回收进突触前神经元后引起其兴奋 11. 桥本氏甲状腺炎是一种自身免疫性甲状腺疾病，致病机理如图。下列叙述不正确的是（ ） A. 桥本氏甲状腺炎与体液免疫和细胞免疫都有关 B. 该病患者血浆中的促甲状腺激素含量比正常值低 C. 激活B细胞的双信号是抗原和辅助性T细胞表面的特定分子 D. 通过药物抑制相应辅助性T细胞的增殖有助于减轻病情 12. 番茄幼苗喜温且对温度敏感。研究人员对比了不同浓度的外源脱落酸诱导提高番茄幼苗抗冷性的效果，结果如图。下列叙述不正确的是（ ） A. 脱落酸能够促进叶和果实的衰老和脱落 B. 外源脱落酸处理的适宜浓度是200mmol/L C. 低温胁迫时间越长，番茄幼苗的冷害程度越大 D. 外源脱落酸可以直接参与细胞内的代谢活动 13. 多度用于统计一个群落中各个物种个体的相对数量。研究人员对某生态系统经受干扰时、干扰后的变化情况进行调查，结果如图。下列叙述不正确的是（ ） A. 生态系统受干扰时物种A的多度明显下降 B. 物种B与物种A存在着种间竞争的关系 C. B的竞争力因生态系统受到干扰而高于A D. 无B存在时物种A恢复力稳定性更强 14. 分生孢子是真菌产生的一种无性繁殖体。科研人员对麦根腐平脐蠕孢中与分生孢子形成相关的Bsb基因进行研究，构建了Bsb基因缺失突变体Bsb-n和在此基础上重新导入Bsb基因的回补实验株Bsb-c，检测相关指标，结果如图。下列叙述不正确的是（ ） A. 麦根腐平脐蠕孢通过减数分裂产生分生孢子 B. Bsb基因可调控分生孢子的产生量使其降低 C. 获得Bsb-n和Bsb-c都需构建基因表达载体 D. Bsb-c组是为了进一步验证Bsb基因的功能 15. 在生产实践中，不需要运用多项生物工程技术的是（ ） A. 单克隆抗体的制备 B. 人胰岛素工业化生产 C. 转基因抗虫棉的培育 D. 用酚酞鉴别尿素分解菌 第二部分 本部分共6小题，共70分。 16. 科研人员用人工种植的本土植被海三棱藨草，治理外来植物互花米草入侵的滨海滩涂，但海三棱藨草种群数量未达预期。为探究该滩涂植被恢复的策略，进行如下实验。 （1）海三棱藨草和互花米草在滩涂生态系统的营养结构中属于______。研究人员利用两种植物之间的_______关系，进行生态系统的恢复治理。 （2）科研人员利用红外相机观察发现，滩涂中有大量螃蟹在夜间觅食，啃食海三棱藨草幼苗。为明确植被恢复的有利条件，科研人员在滨海滩涂_______选取若干样方，利用海三棱藨草、螃蟹、螃蟹的天敌水鸟，设计了4组实验。结果如下图，请在表格中完善实验方案。 分组 处理 定期调查 第1组 不进行任何处理 ③_______的种群密度 第2组 种植海三棱藨草 第3组 种植海三棱藨草，①___ 第4组 种植海三棱藨草，②____ 实验结果说明________。 （3）生态系统修复的主要方式通常是修复植被，结合上述研究，为高效推进植被修复提出合理建议_______。 17. LPP是一种定向递送系统．利用该系统开发的LPP-mRNA个性化肿瘤疫苗可将定制的mRNA定向递送到机体淋巴结中，从而激活肿瘤特异性免疫应答，以提高抗肿瘤治疗效果。 （1）LPP-mRNA个性化疫苗可激活树突状细胞的_______功能，最终促使肿瘤细胞在_______细胞的作用下裂解凋亡。 （2）为研究LPP-mRNA个性化疫苗治疗效果，研究人员构建小鼠结肠癌肺转移肿瘤模型。实验组按照图1流程进行实验，请将具体操作填写在图中①______；②______。 结果显示，与对照组相比，治疗组小鼠肺部肿瘤结节体积减小、数量减少，表明_______。 （3）LPP-mRNA个性化疫苗在小鼠体内器官驻留情况如图2，请解释模型鼠接种LPP-mRNA个性化疫苗后，肺部肿瘤结节数量显著减少的原因______。 （4）若将LPP-mRNA个性化疫苗用于临床治疗，还需进行哪些方面的研究______? 18. CDB1蛋白是一种由核基因编码的叶绿体蛋白，科研人员对拟南芥CDB1蛋白参与叶绿体发育的分子机制进行了研究。 （1）叶绿体由两层膜包被，内部的基粒由________垛叠而成，是光合作用________阶段发生的场所；叶绿体基质中含有核糖体和少量DNA，能参与遗传信息的_________过程。 （2）拟南芥CDB1蛋白缺失突变体（cdb1）幼叶白化，无法光合自养。观察野生型（WT）和突变体（cdb1）的叶绿体结构，结果如图1。发现cdb1中叶绿体发育异常，依据是_______。 （3）不同类型叶绿体基因表达所需要的RNA聚合酶种类如下表（+表示需要，-表示不需要）。可见，叶绿体的发育由_______共同调控。 RNA聚合酶种类 叶绿体基因类型 叶绿体基因编码的RNA聚合酶（PEP） 核基因编码的RNA聚合酶（NEP） I类基因 + - Ⅱ类基因 + + Ⅲ类基因 - + ①在叶绿体基因表达过程中，RNA聚合酶识别并结合基因的_____序列后开始转录。提取WT和cdbl中的RNA，_____为cDNA后进行PCR扩增，发现cdbl中I类基因的转录量均显著低于WT，推测可能是cdb1中PEP功能异常所致。 ②对PEP的组成成分RpoB和RpoC2蛋白的含量进行检测。据图2结果分析，上述推测是否合理并说明理由______。 ③进一步检测cdb1中RpoB和RpoC2基因的转录水平，发现远高于WT。由此推测，cdb1叶绿体中RpoB和RpoC2蛋白的________过程受阻。 （4）后续研究发现，CDB1蛋白通过与叶绿体核糖体蛋白PL27互作来调控叶绿体核糖体的正常组装及其稳定性。综合上述研究，请在答题卡上完善CDB1蛋白维持叶绿体正常发育的机制______。 19. 学习以下材料，回答（1）～（5）题。 LBR蛋白在有丝分裂中的作用 在有丝分裂过程中，内质网与线粒体之间的接触位点（ERM）数量显著增加。研究发现，跨膜蛋白LBR可与特定蛋白质互作，形成特异性的ERM。它的缺失会导致细胞分裂的延迟甚至失败。 为探究LBR在有丝分裂过程中的作用，研究人员制备了敲除LBR基因的肿瘤细胞（KO），与正常肿瘤细胞（WT）进行对比实验，统计分裂间期和分裂期的细胞占比，结果 如图1。进一步观察线粒体和内质网的亚显微结构，发现KO组细胞中ERM减少，如图2。此外，在细胞分裂的不同阶段，ATP的产生量存在显著差异。 内质网是真核生物中的钙库之一，在Ca2+的储存和释放中起重要作用。有丝分裂过程中，中期细胞的线粒体Ca2+内流激增，促进了ATP的产生。充足的能量供应对于中期向后期的过渡和细胞分裂的完成至关重要。这项研究为细胞周期相关疾病的治疗提供了新的视角。 （1）细胞有丝分裂中期染色体排列在细胞中央________位置，后期细胞中的染色体在_________的牵引下向两极移动。 （2）图1结果说明______。为进一步确定LBR作用的具体时期，用药物对细胞进行同步化处理。若______，则说明LBR作用于中期向后期的过渡时期。 （3）根据文章内容，完善LBR的作用机制：LBR与特定分子结合→_______→Ca2+由_______进入到______→ATP合成，细胞分裂进入后期。 （4）请解释足量ATP对于中期向后期过渡至关重要原因______。 （5）本研究肿瘤治疗提供了哪些思路______? 20. 果皮颜色是甜瓜重要的性状。为探究决定果皮颜色的基因，科研人员进行如下研究。 （1）选取绿皮品种甲和黄皮品种乙进行杂交实验，F1自交得F2，数据统计如下表。结果说明果皮颜色由________对等位基因控制；F1与乙杂交，后代性状及分离比为________。 子代 绿皮株数 白皮株数 黄皮株数 F1 30 0 0 F2 242 59 20 （2）果皮颜色与4号染色体存在相关性。进一步研究结果如图1，该染色体上A基因的______区域发生_______，导致了基因突变，使得氨基酸_______发生变化，相应蛋白质的空间结构改变。由此推测A基因可能为控制甜瓜果皮颜色的候选基因。 （3）在授粉后不同天数，测定不同品种A基因的表达情况，结果如图2。推测该基因的功能为_____。 （4）为验证A基因的功能，研究人员开发了特异性序列MR作为标记，与A基因紧密连锁，在F2群体中进行扩增，结果如图3。该结果_______（支持/不支持）上述推测，理由是_______。 （5）果皮颜色的形成与多种色素积累有关，且易受光照、温度等环境因素影响，果皮颜色也会影响消费者的选择。请基于以上信息提出你的观点，是否支持开发与果皮颜色基因连锁的特异性序列标记，并说明理由_____________。 21. 芳樟醇是一种特殊香味的单萜，被广泛应用于食品调料、化妆品以及药物。在酿酒酵母中，通过引入外源芳樟醇合成酶催化前体牛儿基焦磷酸（GPP）合成芳樟醇。 （1）芳樟醇合成酶化学本质是蛋白质，其单体的结构通式为_________。 （2）为提高芳樟醇合成酶催化GPP的效率，科研人员对该酶的关键氨基酸残基（即多肽中的氨基酸单位）进行分析，结果如图1。推测芳樟醇合成酶F447残基具有疏水性及较大的空间位阻，可能阻碍GPP与芳樟醇合成酶活性位点的结合。支持以上推测的证据有_______。 A. 芳樟醇合成酶在高温下空间结构容易改变 B. F447具有较大的空间结构 C. F447位于酶和底物结合处 D. GPP具有较好的亲水性 （3）为证实上述推测，科研人员设计实验，相应技术流程如下： ①设计需要更替的氨基酸：选择________（填“含有小的侧链或亲水性的残基”或“具有更大侧链的残基”）取代F447以提高该反应速率，用另一类残基取代F447以进一步评估合理性；②依据上述设计，定点突变从而获得_______；③构建芳樟醇合成酶突变基因表达载体；④基因表达载体的筛选与扩增；⑤______；⑥提取培养液，检测芳樟醇的产量。 （4）依据上述程序进行实验，部分结果如图2。科研人员选择F447A和F447E取代F447进行下一步研究，依据是__________。对相应酶与底物结合情况进行分析，结果如图3。请结合（2）分别推测F447A和F447E能够提高芳樟醇产量的原因_____。 （5）芳樟醇的积累对酿酒酵母具有一定的毒性，请据此为高产芳樟醇酿酒酵母突变体应用于工业化生产提出进一步研究方向_________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 丰台区2024～2025学年度第一学期期末练习 高三生物学 本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分 本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 关于酵母菌和蓝细菌的共同点，下列叙述正确的是（ ） A. 都以ATP为直接能源物质 B. 都以DNA为主要遗传物质 C. 都有以核膜为界限的细胞核 D. 都能在线粒体中进行能量代谢 【答案】A 【解析】 【分析】蓝细菌是原核生物，酵母菌是真核生物，二者的根本区别在于有无以核膜为界限的细胞核。 【详解】A、酵母菌和蓝细菌均具有细胞结构，具有细胞结构的生物都以ATP为直接能源物质，A正确； B、酵母菌和蓝细菌均具有细胞结构，具有细胞结构的生物都以DNA为遗传物质，B错误； C、蓝细菌是原核生物，没有以核膜为界限的细胞核，C错误； D、蓝细菌是原核生物，没有线粒体，D错误。 故选A。 2. 嫩肉粉中的主要成分是木瓜蛋白酶。为探究不同pH对该酶活性的影响，研究人员以酪蛋白为底物进行实验，结果如图。下列叙述正确的是（ ） A. 木瓜蛋白酶为酪蛋白的分解提供了活化能 B. 随着温度改变，最适pH会左移或者右移 C. 酪蛋白的分解速率可表示木瓜蛋白酶活性 D. pH由4调至7，木瓜蛋白酶完全恢复活性 【答案】C 【解析】 【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。 【详解】A、木瓜蛋白酶可以降低化学反应的活化能，但不能提供活化能，A错误； B、温度变化，不会改变酶的pH，B错误； C、酪蛋白是底物，底物的分解速率可以表示木瓜蛋白酶活性，C正确； D、过酸或过碱会导致酶的活性降低甚至失活，pH为4时，酶可能已经失活，所以pH由4调至7，木瓜蛋白酶可能不会恢复活性，D错误。 故选C。 3. 为探究施氮量对羊草光合特性的影响，科研人员检测不同施氮量下羊草的相关指标，数据如下表。下列叙述正确的是（ ） 处理 净光合速率μmol（m2·s） 气孔导度mmol（m2·s） 蒸腾速率mmol（m2·s） 胞间CO2浓度μmol/mol 不施氮 11.15 71.38 2.03 288.28 施氮（kg/hm2） 75 15.40 82.73 2.65 361.08 150 19.67 87.45 3.17 388.85 225 14.63 77.93 2.55 341.02 300 8.33 61.82 1.83 248.15 A. 羊草吸收的氮元素可用于合成叶绿素等有机物 B. 净光合速率的变化与施加氮元素的量成正相关 C. 施氮量增加导致气孔导度随蒸腾速率升高而升高 D. 高氮环境下呼吸速率升高从而降低胞间CO2浓度 【答案】A 【解析】 【分析】依题意，实验的目的是探究施氮量对羊草光合特性的影响。据题中表格数据可知：本实验的自变量是不同施氮量，其中不额外施加氮肥为对照组。因变量有净光合速率、气孔导度、蒸腾速率及胞间二氧化碳浓度。分析表格数据可知，施氮量为75kg/hm2、150kg/hm2及225kg/hm2时，净光合速率、气孔导度、蒸腾速率及胞间二氧化碳浓度都比不施氮组高，且随着氮的浓度增大而先增大后减小；施氮量为300kg/hm2时，净光合速率、气孔导度、蒸腾速率及胞间二氧化碳浓度都比对照组小。 【详解】A、羊草吸收的氮元素用于细胞中含有N元素的化合物的合成，叶绿素含有N元素，因此，羊草吸收的氮元素可用于合成叶绿素等有机物，A正确； B、据表格数据可知，施氮量在0~150kg/hm2时，施氮量增加，净光合速率增大；施氮量在150~300kg/hm2时，施氮量增加，净光合速率减小，B错误； C、据表中数据可知，当施氮量为300kg/hm2时，气孔导度及蒸腾速率都比施氮量为225kg/hm2时低，因此，施氮量增加导致气孔导度随蒸腾速率升高而升高的说法不对，C错误； D、呼吸速率升高，向细胞外释放二氧化碳，会使胞间二氧化碳浓度升高，D错误。 故选A。 4. 衣藻是单细胞真核生物，其细胞质基质Ca2+浓度远低于周围水环境。当光源在衣藻眼点一侧时，眼点感光产生电信号，细胞内Ca2+的浓度迅速升高，此时眼点一侧鞭毛失活，对侧鞭毛摆动，使衣藻转向光源方向。下列叙述不正确的是（ ） A. 衣藻细胞内Ca2+浓度较低与Ca2+载体和能量有关 B. 眼点感光后产生的电信号通过突触结构进行传递 C. 衣藻的趋光性与绿色植物的向光性都能增加光的捕获 D. 衣藻有眼点和叶绿体可支持动植物有共同祖先的观点 【答案】B 【解析】 【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从低浓度到高浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。 【详解】A、衣藻细胞质基质Ca2+浓度远低于周围水环境，当光源在衣藻眼点一侧时，眼点感光产生电信号，细胞内Ca2+的浓度迅速升高，钙离子的运输需要载体，故衣藻细胞内Ca2+浓度较低与Ca2+载体和能量有关，A正确； B、突触是神经元之间传递信息的结构，衣藻是单细胞真核生物，不存在突触，B错误； C、衣藻含有叶绿体，其趋光性与绿色植物的向光性都能增加光的捕获，利于其进行光合作用，C正确； D、衣藻有眼点（动物细胞含有的）和叶绿体（植物细胞含有的），可支持动植物有共同祖先的观点，D正确。 故选B。 5. 在一个果蝇种群中，科学家发现某个控制翅膀大小的基因位点存在多个等位基因。当环境温度逐渐升高时，其中一个决定较小翅膀的等位基因频率迅速增加。下列叙述正确的是（ ） A. 控制翅膀大小的多个等位基因的遗传遵循自由组合定律 B. 该果蝇种群中控制翅膀大小的全部等位基因称为基因库 C. 已经存在的等位基因会由于环境变化而变得有利或有害 D. 该种群较小翅膀的基因频率迅速增加是基因突变的结果 【答案】C 【解析】 【分析】现代生物进化理论的主要内容：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变；突变和基因重组产生生物进化的原材料；自然选择决定生物进化的方向；隔离是新物种形成的必要条件。 【详解】A、如果多个等位基因位于一对同源染色体上，则不遵循基因自由组合定律，A错误； B、果蝇种群中全部等位基因称为基因库，B错误； C、变异是有害的还是有利的是由环境决定的，所以已经存在的等位基因会由于环境变化而变得有利或有害 ，C正确； D、该种群较小翅膀的基因频率迅速增加是温度升高选择的结果，D错误。 故选C。 6. 为改良甘蓝型油菜的遗传特性，获取新的种质资源，研究人员按照右图育种方式获得了雌性不育株H。下列分析不正确的是（ ） A. 雌性不育株中M指的是来自D的1条染色体 B. 雌性不育是次级卵母细胞中染色体联会异常所致 C. 雌性不育株的M染色体上可能存在雌蕊败育基因 D. 可利用植物组织培养技术快速获取大量的H植株 【答案】B 【解析】 【分析】多倍体育种：①方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，②原理：染色体变异（染色体组成倍增加）。 【详解】A、据图可知，甘蓝型油菜（AACC）与诸葛菜（DD）体细胞杂交，则杂种K的基因型是AACCDD，再与甘蓝型油菜（AACC）杂交，雄性不育株H（AACC＋M）的组成是AACCD，据此推测雌性不育株中M指的是来自D的1条染色体，A正确； B、染色体联会发生在减数第一次分裂前期，而次级卵母细胞是减数第二次分裂时的细胞名称，B错误； C、雌性不育株的M染色体上可能存在雌蕊败育基因，从而导致H成为雄性不育株，C正确； D、植物组织培养技术是一项无性生殖技术，可利用植物组织培养技术快速获取大量的H植株，D正确。 故选B。 7. 肺囊性纤维化是一种遗传性疾病。以下是某患者的家族系谱图，其中Ⅱ-6为携带者。下列分析不正确的是（ ） A. 该病为常染色体隐性遗传病 B. Ⅱ-3与II-5是杂合子的概率相同 C. Ⅱ-5与Ⅱ-6的子女患病概率为1/6 D. 基因检测可确定Ⅲ-2是否为携带者 【答案】B 【解析】 【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病： （1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）。 （2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病。 （3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21三体综合征）。 【详解】A、据图分析，I-1和I-2正常，生有患病的女儿II-2，说明该病是隐性遗传病，又因为患者的父亲正常，说明该病致病基因位于常染色体，即该病为常染色体隐性遗传病，A正确； B、该病为常染色体隐性遗传病，设相关基因是A/a，II-2基因型是aa，则I-1和I-2都是Aa，Ⅱ-5基因型是1/3AA、2/3Aa，而III-1患病，基因型是aa，II-3基因型是Aa，Ⅱ-3与II-5是杂合子的概率不同，B错误； C、Ⅱ-5（1/3AA、2/3Aa）与Ⅱ-6（携带者，基因型是Aa）婚配，II-5产生的配子及比例是2/3A、1/3a，Ⅱ-6配子及比例是1/2A、1/2a，子女患病概率=1/3a×1/2a=1/6aa，C正确； D、III-2是正常个体，基因型可能是AA或Aa，基因检测可确定Ⅲ-2是否为携带者，D正确。 故选B。 8. 腹泻时，人体内水分和无机盐（主要是钠盐）大量丢失。下列叙述不正确的是（ ） A. 腹泻时肾上腺皮质分泌的醛固酮增加 B. 严重腹泻会导致机体内环境稳态失衡 C. 水和钠离子吸收进入细胞的方式相同 D. 腹泻后补充含盐饮料可维持水盐平衡 【答案】C 【解析】 【分析】水盐平衡的调节中枢在下丘脑，但产生渴觉的部位在大脑皮层，水盐平衡调节的重要激素是抗利尿激素。当机体缺水或摄食食物过咸时，细胞外液渗透压升高，会刺激下丘脑渗透压感受器，一方面引起下丘脑分泌抗利尿激素并运输至垂体后叶储存，需要时由垂体释放，另一方面将兴奋传至大脑皮层产生渴觉，引起主动饮水。 【详解】A、腹泻时，水分和钠盐含量降低，肾上腺皮质分泌的醛固酮增加，促进肾小管和集合管对Na+的重吸收，以维持血钠含量的平衡，A正确； B、严重腹泻时，会超出人体自身的调节能力，进而导致机体内环境稳态失衡，B正确； C、水进入细胞的方式主要是通过水通道蛋白的协助扩散，钠离子进入细胞的方式是协助扩散，C错误； D、腹泻会导致钠盐的丢失，所以腹泻后补充含盐饮料可维持水盐平衡，D正确。 故选C。 9. 极寒情况下机体可能出现失温现象，产热低于散热，导致人体热量逐渐流失，无法维持正常体温。下列叙述不正确的是（ ） A. 寒冷条件下既有神经调节又有体液调节 B. 寒冷条件下皮肤血管收缩，血流量减少 C. 失温时的TRH分泌增加，TSH分泌减少 D. 失温初期加穿保暖衣物可减少身体散热 【答案】C 【解析】 【分析】寒冷等条件下，下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素，促进甲状腺分泌甲状腺激素，促进代谢增加产热。当甲状腺激素含量过多时，会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动，这叫做负反馈调节。 【详解】A、寒冷条件下，寒冷刺激，冷觉感受器感受到寒冷刺激，通过传入神经传到下丘脑体温调节中枢，立毛肌收缩、皮肤血管收缩等属于神经调节，下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素，促进甲状腺分泌甲状腺激素，促进代谢增加产热。属于体液调节，A正确； B、寒冷条件下皮肤血管收缩，血流量减少，减少散热，B正确； C、失温时，下丘脑分泌TRH分泌增加，TRH促进垂体分泌TSH，TSH分泌增多，TSH促进甲状腺分泌甲状腺激素，从而使细胞代谢增强，增加产热，C错误； D、失温初期通过适当增添衣物防止热量散失，以维持体温相对稳定，D正确。 故选C。 10. 多巴胺是一种兴奋性神经递质。下图为多巴胺的分泌和作用示意图。下列叙述不正确的是（ ） A. 轴突末端释放多巴胺依赖于细胞膜的流动性 B. 多巴胺与受体结合使突触后膜的电位变为外负内正 C. 多巴胺转运蛋白和多巴胺受体都能与多巴胺特异性结合 D. 多巴胺通过多巴胺转运蛋白回收进突触前神经元后引起其兴奋 【答案】D 【解析】 【分析】兴奋在神经元之间的传递：（1）神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的。突触：包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。（2）兴奋的传递方向：由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡内，所以兴奋在神经元之间（即在突触处）的传递是单向的，只能是：突触前膜→突触间隙→突触后膜（上个神经元的轴突→下个神经元的细胞体或树突）。（3）传递形式：电信号→化学信号→电信号。 【详解】A、轴突末端释放多巴胺方式是胞吐，胞吐依赖于细胞膜的流动性，A正确； B、多巴胺属于兴奋性神经递质，与受体结合钠离子内流，使突触后膜的电位变为外负内正，B正确； CD、多巴胺转运蛋白和多巴胺受体都能与多巴胺特异性结合：多巴胺与受体蛋白结合后，引起突触后膜阳离子通道打开，多巴胺转运蛋白可将多巴胺运输回突触前膜，避免其持续起作用，C正确，D错误。 故选D。 11. 桥本氏甲状腺炎是一种自身免疫性甲状腺疾病，致病机理如图。下列叙述不正确的是（ ） A. 桥本氏甲状腺炎与体液免疫和细胞免疫都有关 B. 该病患者血浆中的促甲状腺激素含量比正常值低 C. 激活B细胞的双信号是抗原和辅助性T细胞表面的特定分子 D. 通过药物抑制相应辅助性T细胞的增殖有助于减轻病情 【答案】B 【解析】 【分析】体液免疫：病原体侵入机体后，一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取，这为激活B细胞提供了第一个信号，抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞，辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这为激活B细胞提供了第二个信号，辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子，B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞，细胞因子促进B细胞的分裂、分化过程，浆细胞产生和分泌大量抗体，抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合，抗体与病原体结合可以抑制病原体增殖或对人体细胞的黏附。 【详解】A、据图可知，桥本氏甲状腺炎的发生既有抗体的参与，也有细胞毒性T细胞参与，桥本氏甲状腺炎与体液免疫和细胞免疫都有关，A正确； B、该患者甲状腺功能减退，故甲状腺水平低于正常值，对垂体的抑制减弱，促甲状腺激素含量比正常值高，B错误； C、激活B细胞的双信号是抗原（第一个信号）和辅助性T细胞表面的特定分子发生改变（第二信号），C正确； D、结合图示推测，如果通过一定的药物抑制辅助性T细胞的增殖则可以影响细胞毒性T细胞的活化，可改善、延缓和阻止病情进展作用，D正确。 故选B。 12. 番茄幼苗喜温且对温度敏感。研究人员对比了不同浓度的外源脱落酸诱导提高番茄幼苗抗冷性的效果，结果如图。下列叙述不正确的是（ ） A. 脱落酸能够促进叶和果实的衰老和脱落 B. 外源脱落酸处理的适宜浓度是200mmol/L C. 低温胁迫时间越长，番茄幼苗的冷害程度越大 D. 外源脱落酸可以直接参与细胞内的代谢活动 【答案】D 【解析】 【分析】脱落酸： 主要合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。 主要作用：抑制细胞分裂；促进气孔关闭；促进叶和果实的衰老和脱落；维持种子休眠。 【详解】A、脱落酸能够促进叶和果实的衰老和脱落，A正确； B、依题意，冷害指数（%）=受冷害植株数/总植株数100%，可知，冷害指数越小，抗冷性越强；据图可知，在图示的三个实验处理浓度中，在不同的处理时间中，都是200mmol/L的冷害指数最小，且小于对照组。在因此，在实验的三个浓度中，外源脱落酸处理的适宜浓度是200mmol/L，B正确； C、据图可知，在图示的低温胁迫时间中，低温胁迫时间越长，番茄幼苗的冷害指数越大，番茄幼苗的冷害程度越大，C正确； D、外源脱落酸作为信号分子，调节细胞的代谢活动，不直接参与细胞内的代谢活动，D错误。 故选D。 13. 多度用于统计一个群落中各个物种个体的相对数量。研究人员对某生态系统经受干扰时、干扰后的变化情况进行调查，结果如图。下列叙述不正确的是（ ） A. 生态系统受干扰时物种A的多度明显下降 B. 物种B与物种A存在着种间竞争的关系 C. B的竞争力因生态系统受到干扰而高于A D. 无B存在时物种A的恢复力稳定性更强 【答案】D 【解析】 【分析】生态系统的稳定性：生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力。 【详解】A、据图可知，受到干扰时，无论是只有物种A存在，还是物种A和物种B同时存在，物种A的多度都明显下降，A正确； B、据图，受到干扰时，物种A的多度和物种B的多度呈此消彼长的关系，二者的种间关系是种间竞争，B正确； C、受到干扰时，物种A的多度明显下降，物种B的多度明显上升，说明B的竞争力高于A，C正确； D、无B存在时，营养关系会变得简单，物种A所在的生态系统的抵抗力稳定性减弱，恢复力稳定性增强，而不是物种A的恢复力稳定性更强，D错误。 故选D。 14. 分生孢子是真菌产生的一种无性繁殖体。科研人员对麦根腐平脐蠕孢中与分生孢子形成相关的Bsb基因进行研究，构建了Bsb基因缺失突变体Bsb-n和在此基础上重新导入Bsb基因的回补实验株Bsb-c，检测相关指标，结果如图。下列叙述不正确的是（ ） A. 麦根腐平脐蠕孢通过减数分裂产生分生孢子 B. Bsb基因可调控分生孢子的产生量使其降低 C. 获得Bsb-n和Bsb-c都需构建基因表达载体 D. Bsb-c组是为了进一步验证Bsb基因功能 【答案】A 【解析】 【分析】分析题意及题图可知，实验的自变量是真菌类型，因变量是分生孢子产生量，据此分析作答。 【详解】A、分生孢子是真菌产生的一种无性繁殖体，而减数分裂产生的是生殖细胞，不属于无性生殖，A错误； B、与野生型相比，Bsb-n组（Bsb基因缺失突变体）的分生孢子产生量升高，说明Bsb基因可调控分生孢子的产生量使其降低，B正确； C、基因表达载体可使目的基因在受体细胞中稳定存在和表达，获得Bsb-n和Bsb-c都需构建基因表达载体，C正确； D、Bsb-c组是重新导入Bsb基因的回补实验株Bsb-c，是为了进一步验证Bsb基因的功能，D正确。 故选A。 15. 在生产实践中，不需要运用多项生物工程技术的是（ ） A. 单克隆抗体的制备 B. 人胰岛素工业化生产 C. 转基因抗虫棉的培育 D. 用酚酞鉴别尿素分解菌 【答案】D 【解析】 【分析】生物工程包括发酵工程、细胞工程、基因工程等。 【详解】A、单克隆抗体的制备需要使用动物细胞工程，包括动物细胞培养技术和动物细胞融合技术，A错误； B、人胰岛素的工厂化生产需要使用基因工程技术，B错误； C、转基因抗虫棉的培育需要使用基因工程技术，C错误； D、用酚酞鉴别尿素分解菌的过程，用到了酚酞遇碱变红的原理，不需要使用生物工程技术，D正确。 故选D。 第二部分 本部分共6小题，共70分。 16. 科研人员用人工种植的本土植被海三棱藨草，治理外来植物互花米草入侵的滨海滩涂，但海三棱藨草种群数量未达预期。为探究该滩涂植被恢复的策略，进行如下实验。 （1）海三棱藨草和互花米草在滩涂生态系统的营养结构中属于______。研究人员利用两种植物之间的_______关系，进行生态系统的恢复治理。 （2）科研人员利用红外相机观察发现，滩涂中有大量螃蟹在夜间觅食，啃食海三棱藨草幼苗。为明确植被恢复的有利条件，科研人员在滨海滩涂_______选取若干样方，利用海三棱藨草、螃蟹、螃蟹的天敌水鸟，设计了4组实验。结果如下图，请在表格中完善实验方案。 分组 处理 定期调查 第1组 不进行任何处理 ③_______的种群密度 第2组 种植海三棱藨草 第3组 种植海三棱藨草，①___ 第4组 种植海三棱藨草，②____ 实验结果说明________。 （3）生态系统修复的主要方式通常是修复植被，结合上述研究，为高效推进植被修复提出合理建议_______。 【答案】（1） ①. 第一营养级 ②. 种间竞争 （2） ①. 随机 ②. 去除样方内的螃蟹 ③. 用隔离网排除水鸟干扰 ④. 海三棱藨草 ⑤. 螃蟹抑制海三棱藨草的生长，螃蟹的天敌水鸟能够缓解螃蟹的抑制作用 （3）暂时去除植食性动物和吸引更多肉食动物 【解析】 【分析】生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺过程生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。 【小问1详解】 海三棱藨草和互花米草在滩涂生态系统的营养结构中属于生产者，在营养结构中属于第一营养级，因为它们均能进行光合作用，把无机物变成有机物。研究人员利用两种植物之间的种间竞争关系实现相互制约，进行生态系统的恢复治理。 【小问2详解】 科研人员利用红外相机观察发现，滩涂中有大量螃蟹在夜间觅食，啃食海三棱藨草幼苗。为明确植被恢复的有利条件，科研人员在滨海滩涂随机选取若干样方，利用海三棱藨草、螃蟹、螃蟹的天敌设计了如下实验：第一组的处理是不进行任何处理，即对照组，此时海三棱藨草的种群密度处于较低状态，第2组，种植海三棱藨草，不改善环境条件，最终海三棱藨草的种群密度下降，而后表现为正常状态；第3组种植海三棱藨草，用隔离网排除水鸟干扰，水鸟作为螃蟹的天敌，水鸟被隔离导致螃蟹增多，因而时海三棱藨草的种群密度较快降低到其最初的最大容纳量；第4组的处理是，种植海三棱藨草，而后去除蟹类，此时由于去除了海三棱藨草的捕食者，因而其种群密度逐渐上升。该实验结果说明螃蟹抑制海三棱藨草的生长，螃蟹的天敌水鸟能够缓解螃蟹的抑制作用。 【小问3详解】 高效推进植被修复需要借鉴自然生态系统的演替规律，通过植被恢复、土壤改良、引种适应、防治生物入侵等措施，重建、重构受损生态系统的结构和功能，尽可能使其回到原始状态，结合上述研究，需要在种植海三棱藨草的同时，注意减少螃蟹的数量（增加水鸟的数量）做好植被保护，快速成为优势种，达到治理入侵植物互花米草的目的，具体的操作措施为暂时去除植食性动物（螃蟹）和吸引更多的肉食动物（水鸟）来达到生态修复的目的。 17. LPP是一种定向递送系统．利用该系统开发的LPP-mRNA个性化肿瘤疫苗可将定制的mRNA定向递送到机体淋巴结中，从而激活肿瘤特异性免疫应答，以提高抗肿瘤治疗效果。 （1）LPP-mRNA个性化疫苗可激活树突状细胞_______功能，最终促使肿瘤细胞在_______细胞的作用下裂解凋亡。 （2）为研究LPP-mRNA个性化疫苗治疗效果，研究人员构建小鼠结肠癌肺转移肿瘤模型。实验组按照图1流程进行实验，请将具体操作填写在图中①______；②______。 结果显示，与对照组相比，治疗组小鼠肺部肿瘤结节体积减小、数量减少，表明_______。 （3）LPP-mRNA个性化疫苗在小鼠体内器官驻留情况如图2，请解释模型鼠接种LPP-mRNA个性化疫苗后，肺部肿瘤结节数量显著减少的原因______。 （4）若将LPP-mRNA个性化疫苗用于临床治疗，还需进行哪些方面的研究______? 【答案】（1） ①. 抗原摄取、处理和呈递 ②. 细胞毒性T （2） ①. 接种结肠癌肿瘤细胞 ②. 定期接种LPP-mRNA个性化疫苗 ③. 此疫苗抑制了肿瘤向肺部的转移 （3）LPP-mRNA个性化疫苗能定向递送到淋巴结中，激活机体的特异性免疫。进而通过细胞免疫裂解肿瘤细胞，阻断其转移，所以在肺部检测到的肿瘤结节小且少 （4）给药途径、给药剂量、副作用、安全性等 【解析】 【分析】免疫系统的功能 1、免疫防御：排除外来抗原性异物，防止疾病的发生。 2、免疫自稳：清除衰老或损伤的细胞，维持内环境稳态。 3、免疫监视：识别和清除突变的细胞，防止肿瘤的发生。 【小问1详解】 树突状细胞属于抗原呈递细胞，具有摄取、处理和呈递抗原的作用，注射LPP-mRNA个性化疫苗后，可激活树突状细胞的摄取、处理和呈递抗原的作用，最终促使肿瘤细胞在细胞毒性T的作用下裂解凋亡。 【小问2详解】 实验目的是构建小鼠结肠癌肺转移肿瘤模型，并研究研究LPP-mRNA个性化疫苗治疗效果，在此过程中，需要首先接种结肠癌肿瘤细胞，所以按照图1的流程，在第0天，需要①接种结肠癌肿瘤细胞，让其发生增殖和转移，在第3天-第27天，给予②定期接种LPP-mRNA个性化疫苗，然后③检测肿瘤结节的体积和数量。结果显示，与对照组相比，治疗组小鼠肺部肿瘤结节体积减小、数量减少，说明LPP-mRNA个性化疫苗具有抑制肿瘤向肺部扩散的作用。 【小问3详解】 脾脏中分布有大量的淋巴细胞，据图，注射LPP-mRNA个性化疫苗后，主要分布在脾脏处，可推知，模型鼠接种LPP-mRNA个性化疫苗后，肺部肿瘤结节数量之所以显著减少，是由于LPP-mRNA个性化疫苗能定向递送到淋巴结中，激活机体的特异性免疫（主要指细胞免疫）。进而通过细胞免疫裂解肿瘤细胞，阻断其转移，所以在肺部检测到的肿瘤结节小且少。 【小问4详解】 将LPP-mRNA个性化疫苗用于临床治疗之前，我们还需要对疫苗的给药途径、给药剂量、毒副作用及安全性等方面进行研究。 18. CDB1蛋白是一种由核基因编码的叶绿体蛋白，科研人员对拟南芥CDB1蛋白参与叶绿体发育的分子机制进行了研究。 （1）叶绿体由两层膜包被，内部的基粒由________垛叠而成，是光合作用________阶段发生的场所；叶绿体基质中含有核糖体和少量DNA，能参与遗传信息的_________过程。 （2）拟南芥CDB1蛋白缺失突变体（cdb1）幼叶白化，无法光合自养。观察野生型（WT）和突变体（cdb1）的叶绿体结构，结果如图1。发现cdb1中叶绿体发育异常，依据是_______。 （3）不同类型的叶绿体基因表达所需要的RNA聚合酶种类如下表（+表示需要，-表示不需要）。可见，叶绿体的发育由_______共同调控。 RNA聚合酶种类 叶绿体基因类型 叶绿体基因编码的RNA聚合酶（PEP） 核基因编码的RNA聚合酶（NEP） I类基因 + - Ⅱ类基因 + + Ⅲ类基因 - + ①在叶绿体基因表达过程中，RNA聚合酶识别并结合基因的_____序列后开始转录。提取WT和cdbl中的RNA，_____为cDNA后进行PCR扩增，发现cdbl中I类基因的转录量均显著低于WT，推测可能是cdb1中PEP功能异常所致。 ②对PEP的组成成分RpoB和RpoC2蛋白的含量进行检测。据图2结果分析，上述推测是否合理并说明理由______。 ③进一步检测cdb1中RpoB和RpoC2基因的转录水平，发现远高于WT。由此推测，cdb1叶绿体中RpoB和RpoC2蛋白的________过程受阻。 （4）后续研究发现，CDB1蛋白通过与叶绿体核糖体蛋白PL27互作来调控叶绿体核糖体的正常组装及其稳定性。综合上述研究，请在答题卡上完善CDB1蛋白维持叶绿体正常发育的机制______。 【答案】（1） ①. 类囊体 ②. 光反应 ③. 表达 （2）与野生型相比，cdb1 中叶绿体较小，结构异常，没有规则完整的类囊体 （3） ①. 细胞核基因和叶绿体基因 ②. 启动子 ③. 逆转录 ④. 合理。cdb1中PEP的组成成分RpoB和RpoC2几乎完全缺失，回补组二者部分恢复 ⑤. 翻译 （4） 【解析】 【分析】1、转录：是遗传信息从DNA流向RNA的过程。即以双链DNA中的确定的一条链为模板，以ATP、UTP、GTP和CTP为原料，按照碱基互补原则，在RNA聚合酶催化下合成RNA的过程。在转录过程中，DNA模板被转录方向是从3′端向5′端；RNA链的合成方向是从5′端向3′端； 2、翻译：在细胞质（核糖体）中，以mRNA为模板，以tRNA为运载工具，使氨基酸按照一定的顺序排 列起来，合成蛋白质的过程。 【小问1详解】 叶绿体具有双层膜，内部的基粒由类囊体薄膜堆叠而成，是光合作用光反应阶段发生的场所；叶绿体基质中含有核糖体和少量DNA，能参与遗传信息的表达（转录和翻译）过程，所以叶绿体是一种半自主的细胞器。 【小问2详解】 据图可知，与野生型叶绿体相比较，突变体的cdb1中叶绿体的发育是异常的，主要表现在：cdb1 中叶绿体较小，结构异常，没有规则完整的类囊体结构。 【小问3详解】 据图可知，叶绿体基因的表达，不仅需要叶绿体基因编码的RNA聚合酶的参与，还需要核基因编码的RNA聚合酶的参与，因此可见，叶绿体的发育是由细胞核基因和叶绿体基因共同调控的结果。 ①在叶绿体基因表达过程中，RNA聚合酶识别并结合基因的启动子序列后，开始转录。提取WT和cdbl中的RNA，逆转录为cDNA后进行PCR扩增，发现cdbl中I类基因的转录量均显著低于WT，推测可能是cdb1中PEP功能异常所致。 ②据图，与参照和WT组相比，cdb1组PEP的组成成分RpoB和RpoC2几乎完全缺失，回补组二者部分恢复，所以上述推测是合理的。 ③蛋白质的合成需要经过转录和翻译两个连续的过程，而cdb1中RpoB和RpoC2基因的转录水平，发现远高于WT，说明cdb1叶绿体中RpoB和RpoC2蛋白的转录过程正常，翻译过程受阻。 【小问4详解】 CDB1蛋白是一种由核基因编码的叶绿体蛋白，其通过与叶绿体核糖体蛋白PL27互作来调控叶绿体核糖体的正常组装及其稳定性，结合第三小问，我们可以概括归纳得出，CDB1蛋白维持叶绿体正常发育的机制是： 19. 学习以下材料，回答（1）～（5）题。 LBR蛋白在有丝分裂中的作用 在有丝分裂过程中，内质网与线粒体之间的接触位点（ERM）数量显著增加。研究发现，跨膜蛋白LBR可与特定蛋白质互作，形成特异性的ERM。它的缺失会导致细胞分裂的延迟甚至失败。 为探究LBR在有丝分裂过程中的作用，研究人员制备了敲除LBR基因的肿瘤细胞（KO），与正常肿瘤细胞（WT）进行对比实验，统计分裂间期和分裂期的细胞占比，结果 如图1。进一步观察线粒体和内质网亚显微结构，发现KO组细胞中ERM减少，如图2。此外，在细胞分裂的不同阶段，ATP的产生量存在显著差异。 内质网是真核生物中的钙库之一，在Ca2+的储存和释放中起重要作用。有丝分裂过程中，中期细胞的线粒体Ca2+内流激增，促进了ATP的产生。充足的能量供应对于中期向后期的过渡和细胞分裂的完成至关重要。这项研究为细胞周期相关疾病的治疗提供了新的视角。 （1）细胞有丝分裂中期染色体排列在细胞中央________位置，后期细胞中的染色体在_________的牵引下向两极移动。 （2）图1结果说明______。为进一步确定LBR作用的具体时期，用药物对细胞进行同步化处理。若______，则说明LBR作用于中期向后期的过渡时期。 （3）根据文章内容，完善LBR的作用机制：LBR与特定分子结合→_______→Ca2+由_______进入到______→ATP合成，细胞分裂进入后期。 （4）请解释足量ATP对于中期向后期过渡至关重要的原因______。 （5）本研究为肿瘤治疗提供了哪些思路______? 【答案】（1） ①. 赤道板 ②. 纺锤丝 （2） ①. 缺失LBR 蛋白，细胞周期被阻断在分裂期 ②. 与 WT组相比，KO组中期细胞占比高，后期细胞占比低 （3） ①. 形成特异性 ERM ②. 内质网 ③. 线粒体 （4）着丝粒的分裂、纺锤丝牵引染色体向两极移动需要消耗 ATP （5）研制阻断LBR 作用的药物 【解析】 【分析】有丝分裂是一个连续 的过程，人们根据染色体的行为，把它分为四个时期：前期、中期、后期、末期。前期：染色质丝螺旋缠绕，缩短变 粗，成为染色体。每条染色 体包括两条并列的姐妹染色 单体，这两条染色单体由一 个共同的着丝粒连接着。核 仁逐渐解体，核膜逐渐消失。 从细胞的两极发出纺锤丝， 形成一个梭形的纺锤体。中期：每条染色体的着丝粒两侧， 都有纺锤丝附着在上面，纺 锤丝牵引着染色体运动，使 每条染色体的着丝粒排列在 细胞中央的一个平面上。这 个平面与纺锤体的中轴相垂 直，类似于地球上赤道的位 置，称为赤道板。后期：每个着丝粒分裂成两个，姐 妹染色单体分开，成为两条 染色体，由纺锤丝牵引着分 别向细胞的两极移动，结果 是细胞的两极各有一套染色 体。这两套染色体的形态和 数目完全相同，每一套染色体与分裂前亲代细胞中的染 色体的形态和数目也相同。 【小问1详解】 有丝分裂中期和后期的特点主要是：有丝分裂中期每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上，这 个平面与纺锤体的中轴相垂 直，类似于地球上赤道的位 置，称为赤道板；有丝分裂后期每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动；可见细胞有丝分裂中期染色体排列在细胞中央赤道板位置，后期细胞中的染色体在纺锤丝的牵引下向两极移动。 【小问2详解】 图中可知KO组间期细胞百分比降低而分裂期细胞百分比升高，说明了缺失LBR 蛋白，细胞周期被阻断在分裂期；根据有丝分裂中期和后期的特点可知，为进一步确定LBR作用的具体时期，用药物对细胞进行同步化处理。若与 WT组相比，KO组中期细胞占比高，后期细胞占比低，则说明LBR作用于中期向后期的过渡时期。 【小问3详解】 题干信息：在有丝分裂过程中，内质网与线粒体之间的接触位点（ERM）数量显著增加；跨膜蛋白LBR可与特定蛋白质互作，形成特异性的ERM；内质网是真核生物中的钙库之一；有丝分裂过程中，中期细胞的线粒体Ca2+内流激增，促进了ATP的产生；充足的能量供应对于中期向后期的过渡和细胞分裂的完成至关重要；通过分析可知，LBR的作用机制：LBR与特定分子结合➡形成特异性 ERM➡Ca2+由内质网进入到线粒体➡ATP合成，细胞分裂进入后期。 【小问4详解】 ATP是细胞生命活动的直接能源物质，足量ATP对于中期向后期过渡至关重要的原因是着丝粒的分裂、纺锤丝牵引染色体向两极移动需要消耗 ATP。 【小问5详解】 k题干信息可知，敲除LBR基因的肿瘤细胞（KO），与正常肿瘤细胞（WT）进行对比实验，统计分裂间期和分裂期的细胞占比，结果说明了缺失LBR 蛋白，细胞周期被阻断在分裂期；由此可知，可以通过研制阻断LBR 作用的药物为肿瘤治疗提供新思路。 20. 果皮颜色是甜瓜重要的性状。为探究决定果皮颜色的基因，科研人员进行如下研究。 （1）选取绿皮品种甲和黄皮品种乙进行杂交实验，F1自交得F2，数据统计如下表。结果说明果皮颜色由________对等位基因控制；F1与乙杂交，后代性状及分离比为________。 子代 绿皮株数 白皮株数 黄皮株数 F1 30 0 0 F2 242 59 20 （2）果皮颜色与4号染色体存在相关性。进一步研究结果如图1，该染色体上A基因的______区域发生_______，导致了基因突变，使得氨基酸_______发生变化，相应蛋白质的空间结构改变。由此推测A基因可能为控制甜瓜果皮颜色的候选基因。 （3）在授粉后不同天数，测定不同品种A基因的表达情况，结果如图2。推测该基因的功能为_____。 （4）为验证A基因的功能，研究人员开发了特异性序列MR作为标记，与A基因紧密连锁，在F2群体中进行扩增，结果如图3。该结果_______（支持/不支持）上述推测，理由是_______。 （5）果皮颜色的形成与多种色素积累有关，且易受光照、温度等环境因素影响，果皮颜色也会影响消费者的选择。请基于以上信息提出你的观点，是否支持开发与果皮颜色基因连锁的特异性序列标记，并说明理由_____________。 【答案】（1） ①. 两##二##2 ②. 果皮绿色：果皮白色：果皮黄色=2：1：1 （2） ①. 外显子 ②. 碱基对的缺失或插入 ③. 种类、数目、排列顺序 （3）控制果皮的绿色性状 （4） ①. 支持 ②. F2中所有的绿皮单株均含有P1的条带，所有的黄皮或白皮单株均不含P1条带 （5）支持。可用于苗期筛选特定果皮颜色的植株 【解析】 【分析】由表可知，品种甲和黄皮品种乙进行杂交实验，F1自交得F2，F2中绿皮：白皮：黄皮≈12:3:1，是9：3：3：1的变式，说明果皮颜色受两对等位基因控制。 【小问1详解】 由表可知，品种甲和黄皮品种乙进行杂交实验，F1自交得F2，F2中绿皮：白皮：黄皮≈12:3:1，是9：3：3：1的变式，说明果皮颜色受两对等位基因控制，设这两对等位基因为A/a、B/b，则亲本分别为AABB、aabb，F1为AaBb，F2绿皮为A_B_+A_bb，白皮为aaB_，黄皮为aabb，F1AaBb与乙aabb杂交，后代性状及比例为果皮绿色AaBb+Aabb：果皮白色aaBb：果皮黄色aabb=2：1：1。 【小问2详解】 由图可知，A基因的外显子区域发生了碱基对的缺失（绿皮）或插入（黄皮和白皮），导致基因突变，使其转录的mRNA发生改变，进而影响合成的蛋白质中氨基酸种类、数目、排列顺序，使得相应蛋白质的空间结构改变。 【小问3详解】 由图可知，授粉25天后，果皮绿色的A基因表达量显著大于其余两种，可推测A基因的功能是控制果皮的绿色性状。 【小问4详解】 由图可知，F2中所有的绿皮单株均含有P1的条带，所有的黄皮或白皮单株均不含P1条带，说明A基因的功能是控制果皮的绿色性状，支持上述推测。 【小问5详解】 由题意可知，果皮颜色是甜瓜重要的性状，开发与果皮颜色基因连锁的特异性序列标记，可用于苗期筛选特定果皮颜色的植株，进一步筛选甜瓜的品质，所以支持开发相关基因的特异性序列标记。 21. 芳樟醇是一种特殊香味的单萜，被广泛应用于食品调料、化妆品以及药物。在酿酒酵母中，通过引入外源芳樟醇合成酶催化前体牛儿基焦磷酸（GPP）合成芳樟醇。 （1）芳樟醇合成酶化学本质是蛋白质，其单体的结构通式为_________。 （2）为提高芳樟醇合成酶催化GPP的效率，科研人员对该酶的关键氨基酸残基（即多肽中的氨基酸单位）进行分析，结果如图1。推测芳樟醇合成酶F447残基具有疏水性及较大的空间位阻，可能阻碍GPP与芳樟醇合成酶活性位点的结合。支持以上推测的证据有_______。 A. 芳樟醇合成酶在高温下空间结构容易改变 B. F447具有较大的空间结构 C. F447位于酶和底物结合处 D. GPP具有较好的亲水性 （3）为证实上述推测，科研人员设计实验，相应技术流程如下： ①设计需要更替的氨基酸：选择________（填“含有小的侧链或亲水性的残基”或“具有更大侧链的残基”）取代F447以提高该反应速率，用另一类残基取代F447以进一步评估合理性；②依据上述设计，定点突变从而获得_______；③构建芳樟醇合成酶突变基因表达载体；④基因表达载体的筛选与扩增；⑤______；⑥提取培养液，检测芳樟醇的产量。 （4）依据上述程序进行实验，部分结果如图2。科研人员选择F447A和F447E取代F447进行下一步研究，依据是__________。对相应酶与底物结合情况进行分析，结果如图3。请结合（2）分别推测F447A和F447E能够提高芳樟醇产量的原因_____。 （5）芳樟醇的积累对酿酒酵母具有一定的毒性，请据此为高产芳樟醇酿酒酵母突变体应用于工业化生产提出进一步研究方向_________。 【答案】（1） （2）BCD （3） ①. 含有小的侧链或亲水性的残基 ②. 目的基因 ③. 将基因表达载体导入酿酒酵母 （4） ①. F447A和F447E取代F447后芳樟醇产量明显提高 ②. F447A的替换使得空间位阻减小；F447E疏水性降低 （5）研究突变体对芳樟醇的耐受性 【解析】 【分析】1.酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA； 2.酶的特性： ①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍； ②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应； ③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。 【小问1详解】 芳樟醇合成酶的化学本质是蛋白质，蛋白质的基本单位是氨基酸，其结构通式为： 【小问2详解】 A、芳樟醇合成酶在高温下空间结构容易改变，这句话自身正确，但不能支持上述推测，A错误； B、F447具有较大的空间结构，就会具有较大的空间阻力，支持上述推测，B正确； C、由于F447位于酶和底物结合处，所以可能会阻碍GPP与芳樟醇合成酶活性位点的结合，支持上述推测，C正确； D、GPP具有较好的亲水性，而芳樟醇合成酶F447残基具有疏水性，所以可能就会阻碍GPP与芳樟醇合成酶活性位点的结合，支持上述推测，D正确。 故选BCD。 【小问3详解】 结合第二小问，可知，具有更大侧链残基的氨基酸，可能阻碍GPP与芳樟醇合成酶活性位点的结合，所以：①设计需要更替的氨基酸：应选择含有小的侧链或亲水性的残基取代F447以提高该反应速率，用另一类残基取代F447以进一步评估合理性；②通过定点诱变，以获得目的基因；③构建芳樟醇合成酶突变基因表达载体；④基因表达载体的筛选与扩增；⑤将基因表达载体导入酿酒酵母（受体细胞）；⑥提取培养液，检测芳樟醇的产量。 【小问4详解】 依据图2可知，F447A和F447E取代F447后芳香醇产量明显提高，所以应选择F447A和F447E取代F447进行下一步研究。结合（2）和图3可知，F447A和F447E之所以能够提高芳樟醇产量，是由于：①F447A的替换使得空间位阻减小；F447A的替换使得空间位阻减小；②F447E疏水性降低。 【小问5详解】 由于芳樟醇的积累对酿酒酵母具有一定的毒性，所以在高产芳樟醇酿酒酵母突变体应用于工业化生产前，还应对突变体对芳香醇的耐受性进行研究。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $