精品解析：北京师范大学附属实验中学2024—2025学年高三上学期期末考试生物试题

2024-2025学年度第一学期高三年级生物期末摸底 20241230 一、选择题（共15小题） 1. 大量纳米材料如金属纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒等已被证明能够像天然酶一样发挥作用，称为纳米酶。下列关于纳米酶和天然酶的说法正确的是（ ） A. 均为生物大分子 B. 都能降低化学反应活化能 C. 均由核糖体合成 D. 都只能在生物体内发挥作用 2. 图a为三角叶滨藜和野姜的光合作用光响应曲线，图b为长期在一定光强下生长的两株三角叶滨藜的光合作用光响应曲线，相关说法错误的是（ ） A. 相同光强三角叶滨藜净光合速率大于野姜 B. 野姜能够在较低光强达到其最大光合速率 C. PAR>800时增加CO2可能会提高野姜光合速率 D. 图b表明叶片的光合作用特性与其生长条件有关 3. 斑马鱼（2n=50）幼鱼皮肤中的一类浅表上皮细胞（SEC）会在发育过程中出现一种无DNA复制的分裂方式，单个SEC最多形成4个子代细胞。下列分析错误的是（ ） A. 正常有丝分裂后期斑马鱼细胞含100条染色体 B. SEC经此分裂方式产生的子细胞遗传物质相同 C. 利用DNA复制抑制剂处理后的SEC仍能分裂 D. 该机制利于上皮细胞覆盖快速生长的幼鱼体表 4. 杜氏肌营养不良为单基因遗传病，由编码肌细胞膜上抗肌萎缩蛋白的D基因发生突变导致，最终造成肌肉进行性坏死。图为某患该病家系的系谱图，相关分析错误的是（ ） A. D基因不在Y染色体上 B. I-2和II-4必为致病基因携带者 C. Ⅲ-3产生正常配子的概率为50% D. 建议IV-2在产前进行基因筛查 5. FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而降解，从而提高了鱼类的抗病能力。相关分析正确的是（ ） A Y蛋白能识别mRNA甲基化修饰 B. mRNA甲基化会影响其转录 C. mRNA甲基化会提高其稳定性 D. N基因表达会降低鱼类抗病能力 6. 果蝇3号染色体可发生不同位置的片段颠倒（倒位）。调查某山脉不同海拔地区野生果蝇种群中三种不同倒位变异（ST、AR、CH）个体所占的比例，结果如下表。研究者推测温度是导致该结果的重要因素。相关分析错误的是（ ） ST AR CH 低海拔 53% 32% 15% 中海拔 30% 48% 22% 高海拔 5% 71% 24% A. 倒位不改变基因数量，对果蝇无影响 B. 据表可知AR变异更适应高海拔环境 C. 不同温度饲养该地果蝇可检验此推测 D. 变异类型分布情况是自然选择的结果 7. 研究不同激素对猕猴桃组织培养过程的影响，实验结果如下，相关说法错误的是（ ） 组别 处理（浓度/ppm） 愈伤组织诱导率（%） 愈伤组织生长状况 1 — 29.6 ++ 2 细胞分裂素0.5 26.7 ++ 3 玉米素1 87.5 ++ 4 2，4-D0.5 85.2 +++ 5 2，4D0.5，细胞分裂素0.5 95.0 +++ 注：“+”越多，生长状况越好 A. 愈伤组织是已分化植物细胞发生脱分化的结果 B. 第1组能诱导愈伤组织形成是内源激素作用 C. 诱导猕猴桃组织脱分化应选择第5组处理方案 D. 玉米素浓度超过1ppm会抑制愈伤组织再分化 8. 谷氨酸是维持正常脑功能所必需的兴奋性神经递质，而癫痫病患者脑组织液中谷氨酸浓度显著升高。图为谷氨酸在神经组织细胞间的部分代谢过程，下列叙述不正确的是（ ） A. 突触前神经元以胞吐的方式释放谷氨酸 B. 突触后神经元的细胞膜上有谷氨酸受体 C. 健康人过量摄入谷氨酸会导致癫痫病 D. 谷氨酸转运蛋白不足可能导致癫痫病 9. 图为抗原呈递细胞（APC）呈递抗原过程的示意图，下列说法不正确的是（ ） A. APC可来自造血干细胞 B. B细胞属于一种APC C. 特异性免疫存在该过程 D. 图中Th为细胞毒性T细胞 10. 在玉米中，等位基因b使籽粒胚乳颜色为白色，B为野生型紫色；另外一个基因w使籽粒胚乳为蜡质，W为野生型淀粉质；第三个基因c使子叶为粉红，C为野生型黄色子叶。将纯合的紫色、淀粉质、子叶粉红色的玉米与纯合白色、蜡质、子叶黄色玉米杂交，得到的F1再进行测交，得到的1000个籽粒表型及其数量如下，下列说法正确的是（ ） 紫色、淀粉质、子叶粉红色 382 白色、蜡质、子叶黄色 379 紫色、蜡质、子叶粉红色 69 白色、淀粉质、子叶黄色 67 紫色、蜡质、子叶黄色 48 白色、淀粉质、子叶粉红色 44 紫色、淀粉质、子叶黄色 5 白色、蜡质、子叶粉红色 6 A. B和W位于同一条染色体上，与c不在同一条染色体上 B. b和C位于同一条染色体上，与w不在同一条染色体上 C. B、W、c位于同一条染色体上，c在B和W之间 D. b、w、C位于同一条染色体上，b在w和C之间 11. 图示某海边潮间带分布着藤壶、贻贝、帽贝和石鳖，海星以这四种动物为食。在一个16m2的实验样地中人为去除海星，几个月后藤壶在该样地占据优势，再过一段时间，贻贝成为最终占据优势的物种。下列说法正确的是（ ） A 藤壶等全部潮间带动物构成群落 B. 潮间带生物群落仅具有垂直结构 C. 去除海星后该群落优势种发生了变化 D. 去除海星其他四种生物种群数量均上升 12. 相对野生型红眼果蝇而言，白眼、朱红眼、樱桃色眼均为隐性突变性状，基因均位于X染色体上。为判断三种影响眼色的突变是否为染色体同一位点的基因突变，实验过程和结果如下。下列叙述正确的是 实验一：白眼♀蝇×樱桃色眼♂蝇→樱桃色眼♀蝇:白眼♂蝇=1:1 实验二：白眼♀蝇×朱红眼♂蝇→红眼♀蝇:白眼♂蝇=1:1 A. 白眼与樱桃色眼是同一基因的不同突变 B. 由实验一可知樱桃色眼对白眼为隐性 C. 控制四种眼色的基因互为等位基因 D. 眼色基因遗传遵循基因自由组合定律 13. 下列技术能够体现细胞全能性的是（ ） A. 植物组织培养 B. 动物细胞培养 C. 动物细胞融合 D. 胚胎移植 14. 科研人员分离并筛选发酵能力强的酿酒酵母，以提高葡萄酒产量及品质。以下说法错误的是（ ） A. 可从新鲜葡萄表面获得天然酵母 B. 可通过稀释涂布平板法纯化菌株 C. 根据菌落的形态等特征初步筛选酵母 D. 有氧条件下检测菌株产气速率鉴定其发酵能力 15. 下列实验材料不能达到实验目的的是（ ） A. 伞藻嫁接和核移植实验探究细胞核功能 B. 通过豌豆杂交实验研究伴性遗传规律 C. 利用鸡血进行DNA的粗提取和鉴定 D. 对杂交瘤细胞筛选培养获得单克隆抗体 二、非选择题（共5小题） 16. 为防止食草动物啃食，非洲稀树草原上生活的哨刺金合欢树除了长满锐利的长刺外，还长着一种特殊的刺（图1），刺的下面膨大中空，能给蚂蚁提供巢穴。同时树叶基部有蜜腺，当受到食草动物攻击时会分泌蜜汁吸引蚂蚁巡逻，蚂蚁的叮咬可以逼退食草动物。 （1）哨刺金合欢树是生态系统组成成分中的______，当其树叶受到食草动物攻击时会分泌蜜汁吸引蚂蚁巡逻，这一现象体现了生态系统具有______的功能。该生态系统长期维持相对稳定状态，是因其具有一定的______能力。 （2）稀树草原上常见的三种蚂蚁Cm、Cn和Tp争相占领哨刺金合欢树，通常一棵树上只存在一种蚂蚁。研究人员调查了不同高度的金合欢树被三种蚂蚁占领的比例（图2），据图可知三种蚂蚁中______的竞争能力最强，约占据了一半的哨刺金合欢树。 （3）进一步的研究发现Cn和Tp具有不同的生存策略。下表统计了被三种不同蚂蚁占据的哨刺金合欢树的相关特征。 蚂蚁种类 Cm Cn Tp 蜜腺啃食率 33% 48% 90% 芽啃食率 0 97% 0 顶端优势指数 40% 30% 43% ①据表推测，Tp通过______，使这棵合欢树失去对其它蚂蚁的吸引力；而Cn则通过啃食芽对哨刺金合欢树进行“剪枝”，去除金合欢树的______，减少与其他树的联系，避免邻近树上蚂蚁的“入侵”。 ②基于此研究得出“侵占蚂蚁的种类”与“哨刺金合欢树高度”的因果关系是______。 （4）有研究表明，当蜜汁减少时，Cm会饲养一种能分泌蜜汁的蚧壳虫“解馋”，这种蚧壳虫不仅对植物生长不利同时还传播疾病。生物学家曾用栅栏围起哨刺金合欢树以避免食草动物的采食，十年后发现这些受保护的哨刺金合欢树日渐枯萎、死亡。推测围栏造成哨刺金合欢树死亡的原因，并阐述该结果对你的启示：______。 17. 干旱可诱导植物体内脱落酸（ABA）增加，以减少失水，但干旱促进ABA合成的机制尚不明确。研究者发现一种分泌型短肽（C）在此过程中起重要作用。 （1）C由其前体肽加工而成，该前体肽在内质网上的______________合成。 （2）分别用微量（0.1μmol·L-1）的C或ABA处理拟南芥根部后，检测叶片气孔开度，结果如下图1。据图1可知，C和ABA均能够_______，从而减少失水。 （3）已知N是催化ABA生物合成的关键酶。研究表明C可能通过促进N基因表达，进而促进ABA合成。图2中支持这一结论的证据是，经干旱处理后_______。 （4）实验表明，野生型植物经干旱处理后，C在根中的表达远高于叶片；在根部外施的C可运输到叶片中。因此设想，干旱下根合成C运输到叶片促进N基因的表达。为验证此设想，进行了如下表所示的嫁接实验，干旱处理后，检测接穗叶片中C含量，又检测了其中N基因的表达水平。以接穗与砧木均为野生型的植株经干旱处理后的N基因表达量为参照值，在表中填写假设成立时，与参照值相比N基因表达量的预期结果（用“远低于”、“远高于”、“相近”表示）。①____；②____。 接穗 野生型 突变体 突变体 砧木 野生型 突变体 野生型 接穗叶片中N基因的表达量 参照值 ① ② 注:突变体为C基因缺失突变体 （5）研究者认为C也属于植物激素，作出此判断的依据是____。这一新发现扩展了人们对植物激素化学本质的认识。 18. 学习以下材料，回答（1）~（4）题。 提高光合作用速率的新构想 光合作用是地球上唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。提高光合作用速率对促进农业增产增收、实现碳中和等具有重要意义。 光合作用分为光反应和暗反应两个密切相关的阶段。人们一直致力于通过优化光能捕获系统，或增加碳固定效率等途径来提高光合速率。研究发现，光反应产生ATP与NADPH比例相对固定，但理论上要保证暗反应的充分进行，需要的ATP与NADPH比例要比实际中光反应产生的高，这可能是限制光合作用速率的因素之一。也有研究发现，通过增加光能吸收促进ATP合成，实际对提高光合速率的影响有限。因此，有研究人员提出新的构想——从细胞代谢全局出发，将光反应和暗反应视为有机整体，在细胞中导入NADPH消耗模块，以提高细胞原有的ATP与NADPH比例。 人们发现，在一些异养型微生物中存在着生成异丙醇的代谢途径。研究人员以蓝细菌为研究模型，通过导入三种外源酶（A、B、C酶）基因，在细胞原有的光合作用途径中创建了消耗NADPH的异丙醇合成途径，如图1所示，在C酶的催化反应中会消耗NADPH，相关指标的检测结果见表和图2，证明增加NADPH消耗途径可以有效提高蓝细菌的光合速率。 组别 导入基因 NADPH含量（pmol） ATP含量（μmol） CO2固定速率（mg·g-1细胞干重·h-1） 一 无 193.5 39.28 86 二 A、B 190.83 3523 85 三 A、B、C 112.83 62.53 119 注：NADPH与ATP含量在最适光照下测定。 光合微生物通常利用低于的中、低强度光，然而自然界的光照强度往往是波动的，白天最大光强度通常可达到以上，本研究表明将额外的NADPH消耗能力引入光合生物可能是利用波动和高强度光的有用策略。 人们对光合作用等细胞代谢活动认识在不断发展，正吸引着科学家们进一步研究。 （1）类囊体膜上的______捕获光能可将______分解为O2和H+。图1中①②表示的物质分别是______；NADPH在③的进一步反应中的作用是______。 （2）表中组别二的结果说明______。为验证蓝细菌有效提高光合速率是由于额外的NADPH消耗直接导致的，研究人员在组别一的蓝细菌中只导入C基因，在培养基中添加______进行培养，实验结果应与组别______结果相同。 （3）综合文中信息，阐述在蓝细菌中创建异丙醇合成途径能够提高光合速率的原因。 （4）基于本文的研究结果，写出一个可进一步研究的问题______。 19. 接种疫苗是控制新冠病毒（SARS-CoV-2）引起的疫情的有效手段。我国科学家展开大量的相关研究。 （1）SARS-CoV-2主要侵染呼吸道上皮细胞，SARS-CoV-2刺突蛋白（S蛋白）能够刺激机体通过______免疫过程产生抗体。此过程依赖于B细胞的活化，B细胞的激活需要两个信号刺激，一个是来自______，另一个则是来自______表面特定分子与B细胞结合并分泌细胞因子激活B细胞。 （2）随着SARS-CoV-2原型株在人群中的传播，变异毒株如Beta株（B株）、Delta株（D株）和Omicron株（O株）陆续出现。研究人员对以灭活原型株为主要成分的疫苗能否预防变异毒株进行研究，结果如图1。 可知接种此种疫苗对变异毒株的免疫预防效果均减弱，推测其原因是______。 （3）RBD是S蛋白与受体结合的区域，目前进入临床实验的SARS-CoV-2有效抗体都能够识别和结合RBD，从而阻断病毒侵染。为获得可同时预防不同毒株的疫苗，研究人员从不同毒株中获得RBD基因，通过基因工程经体外培养获得3种“嵌合”RBD二聚体蛋白，制成甲（原型株RBD-原型株RBD二聚体）、乙（原型株RBD-B株RBD二聚体）、丙（D株RBD-O株RBD二聚体）3种“嵌合”RBD二聚体疫苗。 ①3种二聚体蛋白的结构与SARS-CoV-2天然RBD蛋白越接近，作为疫苗的免疫效果就越好。下列可以实现对3种二聚体蛋白结构与功能进行比较的指标有______。 A.检测“嵌合”RBD二聚体蛋白与呼吸道上皮细胞表面的受体结合的能力 B.检测“嵌合”RBD二聚体蛋白与SARS-CoV-2原型株和多种变异株的结合能力 C.检测“嵌合”RBD二聚体蛋白与多种SARS-CoV-2有效抗体的结合能力 D.通过电子显微镜解析“嵌合”RBD二聚体蛋白的结构并与天然RBD蛋白结构做比较 ②利用上述甲、乙、丙疫苗进行小鼠免疫，取小鼠接种疫苗2次后第35天的血清，通过病毒中和实验来评估3种疫苗的免疫效果。 图2所示为进行病毒中和实验使用的96孔板，其中所有的VC孔中均加入150ul细胞培养液、50ul宿主细胞悬液、50ul病毒液。所有的CC孔中均加入200ul细胞培养液和50ul宿主细胞悬液。中间48个实验孔中均先加入100ul细胞培养液、50ul______和50ul病毒液，混匀培养1小时后，再加入50ul______，一段时间后检测每孔细胞中的病毒相对值。其中VC孔和CC孔的作用分别是______。经数据分析，得出每种免疫血清的ID50。③不同小鼠免疫血清对不同毒株的SARS-CoV-2的病毒中和实验结果如图3所示。 为获得可同时预防不同毒株的疫苗，根据实验结果，在后续的临床实验中研究人员选用乙和丙疫苗联合免疫，理由是___________。 20. 炎症性肠病（IBD）是一种易导致结肠癌的慢性疾病，患者肠道内会产生硫代硫酸盐，且生成量与疾病严重程度正相关。为简化疾病诊断和精确用药，科研人员开发了智能工程菌。 （1）科研人员将抗炎蛋白基因与硫代硫酸盐特异性诱导激活的启动子P连接，构建出图1所示表达载体。先用______处理大肠杆菌细胞，使细胞处于感受态，再将表达载体导入其中，筛选得到菌株E。最常用的表达载体是______。饲喂菌株E的IBD小鼠症状明显缓解。选用启动子P的优点是仅在IBD发生时才表达抗炎蛋白且______，能精准治疗IBD。 （2）科研人员拟向菌株E中导入新元件，得到菌株Ec，以通过观察饲喂菌株Ec的小鼠粪便中的荧光情况来诊断IBD严重程度。制备新元件有图2所示两种方案。 ①与方案1相比，方案2的主要优势是排除不同的小鼠粪便样品中______对诊断结果的影响。 ②利用方案2所获得的Ec菌饲喂IBD小鼠后，若粪便样品中仅发红色荧光的菌为x个，同时发红色和绿色荧光的菌为y个，则反映IBD发病程度的数学表达式为______。 （3）硫代硫酸盐易被分解，因此Ec菌荧光情况的观察只能反映观察时刻的情况。为了让曾经患过IBD的情况被记录下来，科研人员继续向菌株Ec中导入含图3所示元件的表达载体，得到智能工程菌R。正常的LacZ基因编码的蛋白可使大肠杆菌菌落在含X-gal（无色）的培养基上呈现蓝色。突变基因A-LacZ无法表达LacZ酶，B-sgRNA能使突变基因A-LacZ恢复正常序列。 给小鼠饲喂智能工程菌R后，收集小鼠粪便中的工程菌R，将工程菌R涂布在含______的平板上，若______，则说明小鼠曾患IBD。 （4）为将工程菌R用于临床诊断和治疗，请提出下一步应该研究的问题：______。 21. 油菜是我国重要的油料作物，培育高产优质新品种意义重大。油菜的杂种一代会出现杂种优势（产量等性状优于双亲），但这种优势无法在自交后代中保持，杂种优势的利用可显著提高油菜籽的产量。 （1）油菜具有两性花，去雄是杂交的关键步骤，但人工去雄耗时费力，在生产上不具备可操作性。我国学者发现了油菜雄性不育突变株（雄蕊异常，肉眼可辨），利用该突变株进行的杂交实验如下： ①由杂交一结果推测，育性正常与雄性不育性状受_________对等位基因控制。在杂交二中，雄性不育为_________性性状。 ②杂交一与杂交二的F1表现型不同的原因是育性性状由位于同源染色体相同位置上的3个基因（A1、A2、A3）决定。品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为A1A1、A2A2、A3A3。根据杂交一、二的结果，判断A1、A2、A3之间的显隐性关系是_________。 （2）利用上述基因间的关系，可大量制备兼具品系1、3优良性状的油菜杂交种子（YF1），供农业生产使用，主要过程如下： ①经过图中虚线框内的杂交后，可将品系3的优良性状与_________性状整合在同一植株上，该植株所结种子的基因型及比例为_________。 ②将上述种子种成母本行，将基因型为_________的品系种成父本行，用于制备YF1。 ③为制备YF1，油菜刚开花时应拔除母本行中具有某一育性性状的植株。否则，得到的种子给农户种植后，会导致油菜籽减产，其原因是_________。 （3）上述辨别并拔除特定植株的操作只能在油菜刚开花时（散粉前）完成，供操作的时间短，还有因辨别失误而漏拔的可能。有人设想：“利用某一直观的相对性状在油菜开花前推断植株的育性”，请用控制该性状的等位基因（E、e）及其与A基因在染色体上的位置关系展示这一设想 ____________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度第一学期高三年级生物期末摸底 20241230 一、选择题（共15小题） 1. 大量纳米材料如金属纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒等已被证明能够像天然酶一样发挥作用，称为纳米酶。下列关于纳米酶和天然酶的说法正确的是（ ） A. 均生物大分子 B. 都能降低化学反应活化能 C. 均由核糖体合成 D. 都只能在生物体内发挥作用 【答案】B 【解析】 【分析】酶： 概念：是由活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物； 化学本质：大多数是蛋白质，少数是RNA； 作用机理：能够降低化学反应的活化能； 特性：高效性、专一性、需要温和的条件。 【详解】A、由题意可知，纳米酶包括大量纳米材料如金属纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒等，不都是生物大分子，A错误； B、纳米酶像天然酶一样发挥作用，都能降低化学反应的活化能，B正确； C、绝大部分天然酶是蛋白质，少数是RNA，不都是在核糖体中合成的，C错误； D、酶可以在体内发挥作用，也可以在体外发挥作用，D错误。 故选B。 2. 图a为三角叶滨藜和野姜的光合作用光响应曲线，图b为长期在一定光强下生长的两株三角叶滨藜的光合作用光响应曲线，相关说法错误的是（ ） A. 相同光强三角叶滨藜净光合速率大于野姜 B. 野姜能够在较低光强达到其最大光合速率 C. PAR>800时增加CO2可能会提高野姜光合速率 D. 图b表明叶片的光合作用特性与其生长条件有关 【答案】A 【解析】 【分析】分析图a可知自变量为光合有效辐射和植物种类，因变量净光合速率；分析图b可知自变量为光合有效辐射和对三角叶滨藜的处理方式，因变量净光合速率。 【详解】A、分析图a可知，当光照强度较弱时，相同光强三角叶滨藜净光合速率小于野姜，A错误； B、分析图a可知，当PAR>800时野姜净光合速率不再变化，而三角叶滨藜依然在上升，因此野姜能够在较低光强达到其最大光合速率，B正确； C、当PAR>800时野姜净光合速率不再变化，此时光照强度不再是限定因素，增加CO2可能会提高野姜光合速率，C正确； D、分析图a可知光下生长的三角叶滨藜光饱和点更大，因此表明叶片的光合作用特性与其生长条件有关，D正确。 故选A。 3. 斑马鱼（2n=50）幼鱼皮肤中的一类浅表上皮细胞（SEC）会在发育过程中出现一种无DNA复制的分裂方式，单个SEC最多形成4个子代细胞。下列分析错误的是（ ） A. 正常有丝分裂后期斑马鱼细胞含100条染色体 B. SEC经此分裂方式产生的子细胞遗传物质相同 C. 利用DNA复制抑制剂处理后的SEC仍能分裂 D. 该机制利于上皮细胞覆盖快速生长的幼鱼体表 【答案】B 【解析】 【分析】减数分裂过程：（1）减数分裂前间期：染色体的复制；（2）减数第一次分裂：①前期：联会；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂：①前期：染色体散乱分布；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点（着丝粒）分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体加倍，所以此时期的斑马鱼细胞含100条染色体，A正确； B、无DNA复制的分裂方式导致遗传物质没有发生复制，但是发生了细胞的分裂，则SEC经此分裂方式产生的子细胞遗传物质可能不相同，B错误； C、SEC会在发育过程中出现一种无DNA复制的分裂方式，所以利用DNA复制抑制剂处理后的SEC仍能分裂，C正确； D、能迅速增加皮肤表面细胞数目，有利于上皮细胞覆盖快速生长的幼鱼体表，是幼鱼对快速生长的适应，D正确。 故选B。 4. 杜氏肌营养不良为单基因遗传病，由编码肌细胞膜上抗肌萎缩蛋白的D基因发生突变导致，最终造成肌肉进行性坏死。图为某患该病家系的系谱图，相关分析错误的是（ ） A. D基因不在Y染色体上 B. I-2和II-4必为致病基因携带者 C. Ⅲ-3产生正常配子的概率为50% D. 建议IV-2在产前进行基因筛查 【答案】B 【解析】 【分析】题图分析：杜氏肌营养不良是一种表现为进行性肌无力，亲代双亲均未患病，其子代儿子出现患病，该病为隐性遗传病。 【详解】A、由Ⅳ-4、Ⅳ-5患病，其父亲正常可知，该病基因D不在Y染色体上，A正确； B、亲代双亲均未患病，其子代儿子出现患病，该遗传病可能为伴X染色体隐性遗传病或常染色体隐性遗传病，若该遗传病为伴X染色体隐性遗传病，则I-2和Ⅲ-4（都正常）不含致病基因，B错误； C、若该病为伴X染色体隐性遗传病，则Ⅲ-3的基因型为XDXd，其产生的配子XD：Xd=1：1，故正常配子占50%；若该遗传病为伴X染色体隐性遗传病，则Ⅲ-3的基因型为Dd，其产生的配子D：d=1：1，故正常配子占50%，C正确； D、若该病为伴X染色体隐性遗传病，Ⅲ-3的基因型为XDXd，Ⅲ-4的基因型为XDY，因此Ⅳ-2的基因型为XDXD或XDXd，所生儿子可能是患者，因此产前要进行基因筛查，D正确。 故选B。 5. FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而降解，从而提高了鱼类的抗病能力。相关分析正确的是（ ） A. Y蛋白能识别mRNA甲基化修饰 B. mRNA甲基化会影响其转录 C. mRNA甲基化会提高其稳定性 D. N基因表达会降低鱼类抗病能力 【答案】A 【解析】 【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变，而基因表达与表型发生可遗传变化的现象，即不依赖于DNA序列的基因表达状态与表型的改变。 【详解】A、题意显示，FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而降解，说明Y蛋白能识别mRNA甲基化修饰，A正确； B、mRNA甲基化会影响其翻译过程，B错误； C、FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而降解，说明mRNA甲基化会被Y蛋白识别而降解，其稳定性降低，C错误； D、FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而降解，此时mRNA翻译的N蛋白质会提高鱼类的抗病能力，D错误。 故选A。 6. 果蝇3号染色体可发生不同位置的片段颠倒（倒位）。调查某山脉不同海拔地区野生果蝇种群中三种不同倒位变异（ST、AR、CH）个体所占的比例，结果如下表。研究者推测温度是导致该结果的重要因素。相关分析错误的是（ ） ST AR CH 低海拔 53% 32% 15% 中海拔 30% 48% 22% 高海拔 5% 71% 24% A. 倒位不改变基因数量，对果蝇无影响 B. 据表可知AR变异更适应高海拔环境 C. 不同温度饲养该地果蝇可检验此推测 D. 变异类型分布情况是自然选择的结果 【答案】A 【解析】 【分析】染色体结构变异： 1、缺失：染色体中某一片段的缺失，例如，猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病，因为患病儿童哭声轻，音调高，很像猫叫而得名。猫叫综合征患者的两眼距离较远，耳位低下，生长发育迟缓，而且存在严重的智力障碍;果蝇的缺刻翅的形成也是由于一段染色体缺失造成的； 2、重复：染色体增加了某一片段 ，果蝇的棒眼现象就是X染色体上的部分重复引起的； 3、倒位：染色体某一片段的位置颠倒了180度，造成染色体内的重新排列 ，如女性习惯性流产(第9号染色体长臂倒置)； 4、易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域 如惯性粒白血病(第14号与第22号染色体部分易位，夜来香也经常发生这样的变异。 【详解】A、倒位不改变基因数量，但染色体的结构发生了改变，对果蝇有较大的影响，A错误； B、由表信息可知，随着海拔的升高，AR变异的个体所占的比例增加，说明AR变异更适应高海拔环境，B正确； C、海拔高度的变化会引起温度的改变，因此可以在不同温度下饲养该地果蝇可检验此推测，C正确； D、永安街不定向的，自然选择是定向的，因此变异类型分布情况是自然选择的结果，D正确。 故选A。 7. 研究不同激素对猕猴桃组织培养过程的影响，实验结果如下，相关说法错误的是（ ） 组别 处理（浓度/ppm） 愈伤组织诱导率（%） 愈伤组织生长状况 1 — 29.6 ++ 2 细胞分裂素0.5 26.7 ++ 3 玉米素1 87.5 ++ 4 2，4-D0.5 85.2 +++ 5 2，4D0.5，细胞分裂素0.5 95.0 +++ 注：“+”越多，生长状况越好 A. 愈伤组织是已分化植物细胞发生脱分化的结果 B. 第1组能诱导愈伤组织形成是内源激素的作用 C. 诱导猕猴桃组织脱分化应选择第5组处理方案 D. 玉米素浓度超过1ppm会抑制愈伤组织再分化 【答案】D 【解析】 【分析】1、在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，需要的条件： ①消毒灭菌；②一定浓度的植物激素；③适宜的温度；④充足的养料。 2、影响植物组织培养的因素：①培养基配制；②外植体选取；③激素的运用；④消毒；⑤温度、pH、光照。 【详解】A、愈伤组织是已分化植物细胞发生脱分化的结果，脱分化指的是已经分化的细胞失去原有结构和功能的状态，愈伤组织的全能性高，A正确； B、第1组中没有添加外源激素，说明此时愈伤组织的形成是在内源激素的作用下产生的，B正确； C、根据表中结果可知，第5组诱导猕猴桃组织脱分化形成的愈伤组织的成功率最高，且愈伤组织生长状况好，因此，应选择第5组处理方案用于诱导愈伤组织，C正确； D、结合实验结果可知，玉米素浓度超过8ppm左右会抑制愈伤组织再分化，D错误。 故选D。 8. 谷氨酸是维持正常脑功能所必需的兴奋性神经递质，而癫痫病患者脑组织液中谷氨酸浓度显著升高。图为谷氨酸在神经组织细胞间的部分代谢过程，下列叙述不正确的是（ ） A. 突触前神经元以胞吐的方式释放谷氨酸 B. 突触后神经元的细胞膜上有谷氨酸受体 C. 健康人过量摄入谷氨酸会导致癫痫病 D. 谷氨酸转运蛋白不足可能导致癫痫病 【答案】C 【解析】 【分析】神经递质释放的方式是胞吐，神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放作用于突触后膜，神经递质发挥完作用后去向：迅速被降解或被重新回收到突触小体。 【详解】A、谷氨酸是维持正常脑功能所必需的兴奋性神经递质，神经递质释放的方式是胞吐，A正确； B、神经递质存在于突触小泡中，由突触前膜释放作用于突触后膜的特异性受体上，因此突触后神经元的细胞膜上有谷氨酸受体，B正确； C、健康人过量摄入谷氨酸可以正常代谢，不会导致癫痫病，C错误； D、由图可知，谷氨酸发挥作用后会通过谷氨酸转运蛋白进入星形胶质细胞，因此谷氨酸转运蛋白不足可能导致组织液中谷氨酸浓度显著升高，导致癫痫病，D正确。 故选C。 9. 图为抗原呈递细胞（APC）呈递抗原过程的示意图，下列说法不正确的是（ ） A. APC可来自造血干细胞 B. B细胞属于一种APC C. 特异性免疫存在该过程 D. 图中Th为细胞毒性T细胞 【答案】D 【解析】 【分析】细胞免疫过程为：抗原呈递细胞摄取和处理抗原，然后将抗原呈递给辅助性T细胞，辅助性T细胞分泌细胞因子；细胞毒性T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和细胞毒性T细胞。新形成的细胞毒性T细胞发挥效应--裂解靶细胞。 【详解】A、抗原呈递细胞(APC)可来自造血干细胞， A正确; B、B细胞可以呈递抗原，属于一种APC，B正确; C、特异性免疫存在抗原呈递过程，C正确; D、图中Th为辅助性T细胞，不是细胞毒性T细胞，D错误。 故选D。 10. 在玉米中，等位基因b使籽粒胚乳颜色为白色，B为野生型紫色；另外一个基因w使籽粒胚乳为蜡质，W为野生型淀粉质；第三个基因c使子叶为粉红，C为野生型黄色子叶。将纯合的紫色、淀粉质、子叶粉红色的玉米与纯合白色、蜡质、子叶黄色玉米杂交，得到的F1再进行测交，得到的1000个籽粒表型及其数量如下，下列说法正确的是（ ） 紫色、淀粉质、子叶粉红色 382 白色、蜡质、子叶黄色 379 紫色、蜡质、子叶粉红色 69 白色、淀粉质、子叶黄色 67 紫色、蜡质、子叶黄色 48 白色、淀粉质、子叶粉红色 44 紫色、淀粉质、子叶黄色 5 白色、蜡质、子叶粉红色 6 A. B和W位于同一条染色体上，与c不在同一条染色体上 B. b和C位于同一条染色体上，与w不在同一条染色体上 C. B、W、c位于同一条染色体上，c在B和W之间 D. b、w、C位于同一条染色体上，b在w和C之间 【答案】C 【解析】 【分析】1、自由组合定律的实质：具有两对(或更多对)相对性状的亲本进行杂交，在F1(杂合体)形成配子时，同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因表现为自由组合； 2、基因的连锁和交换定律是指在进行减数分裂形成配子时，位于同一条染色体上的不同基因，常常连在一起进入配子；在减数分裂形成四分体时，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体的交换而发生交换，因而产生了基因的重组。应当说明的是，基因的连锁和交换定律与基因的自由组合定律并不矛盾，它们是在不同情况下发生的遗传规律：位于非同源染色体上的两对（或多对）基因，是按照自由组合定律向后代传递的，而位于同源染色体上的两对（或多对）基因，则是按照连锁和交换定律向后代传递的。 【详解】由题意可知，纯合的紫色（BB）、淀粉质（WW）、子叶粉红色（cc）玉米与纯合白色（bb）、蜡质（ww）、子叶黄色（CC）玉米杂交，得到的F1基因型为BbWwCc。 F1进行测交，即BbWwCc×bbwwcc。观察测交后代的表型及数量，紫色、淀粉质、子叶粉红色（B_W_cc）有382个，白色、蜡质、子叶黄色（bbwwcc）有379个，这两种表型数量最多，说明F1产生的配子中BWc和bwc这两种配子所占比例较大，由此可推测B、W、c位于同一条染色体上。紫色、蜡质、子叶粉红色（B_wwcc）有69个，白色、淀粉质、子叶黄色（bbW_C_）有67个，这两种表型数量相近。 紫色、蜡质、子叶黄色（B_wwC_）有48个，白色、淀粉质、子叶粉红色（bbW_cc）有44个，这两种表型数量也相近，是由于单交换所致。紫色、淀粉质、子叶黄色（B_W_C_）有5个，白色、蜡质、子叶粉红色（bbwwcc）有6个，这两种表型数量较少，是由于双交换产生的重组型配子。推测c位于B、W之间，C正确，ABD错误。 故选C。 11. 图示某海边潮间带分布着藤壶、贻贝、帽贝和石鳖，海星以这四种动物为食。在一个16m2的实验样地中人为去除海星，几个月后藤壶在该样地占据优势，再过一段时间，贻贝成为最终占据优势的物种。下列说法正确的是（ ） A. 藤壶等全部潮间带动物构成群落 B. 潮间带生物群落仅具有垂直结构 C. 去除海星后该群落优势种发生了变化 D. 去除海星其他四种生物种群数量均上升 【答案】C 【解析】 【分析】1、根据题干信息，“某地海边潮间带分布着着藤壶、贻贝、帽贝和石鳖等几种动物，这些动物被海星所捕食”，说明海星与藤壶、贻贝、帽贝和石鳖等几种动物属于捕食关系；“将海星从实验小区中移除一段时间后，发现藤壶和贻贝种群数量先后增加”，说明捕食者的存在有利于维持生态系统物种多样性； 2、群落： ⑴概念：是指在一个群落生境内相互之间具有直接或间接关系的所有生物的总和。 ⑵优势种：是指群落中占优势的种类，它包括群落每层中在数量上最多、体积上最大、对生境影响最大的种类。 ⑶群落群落的结构：垂直结构指群落在垂直方面的配置状态，其最显著的特征是成层现象，即在垂直方向分成许多层次的现象；群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局，其主要表现特征是镶嵌性。 【详解】A、群落是一定区域内所有生物的总和，包括动物、植物和微生物，藤壶等全部潮间带动物不能构成群落，A错误； B、潮间带生物群落不仅具有垂直结构，还具有水平结构，B错误； C、由题意可知，海星和该群落中的其他四种生物的种间关系为捕食，其他生物之间的种间关系关系为竞争，人为去除所有的海星，几个月后，藤壶在该样地中占有优势，数量最多，再过一段时间，贻贝成为最终的优势物种，即去除海星后该群落优势种发生了变化，C正确； D、由题意可知，其他四种生物之间的种间关系为种间竞争，去除海星其他四种生物种群数量不一定都上升，D错误。 故选C。 12. 相对野生型红眼果蝇而言，白眼、朱红眼、樱桃色眼均为隐性突变性状，基因均位于X染色体上。为判断三种影响眼色的突变是否为染色体同一位点的基因突变，实验过程和结果如下。下列叙述正确的是 实验一：白眼♀蝇×樱桃色眼♂蝇→樱桃色眼♀蝇:白眼♂蝇=1:1 实验二：白眼♀蝇×朱红眼♂蝇→红眼♀蝇:白眼♂蝇=1:1 A. 白眼与樱桃色眼是同一基因的不同突变 B. 由实验一可知樱桃色眼对白眼为隐性 C. 控制四种眼色的基因互为等位基因 D. 眼色基因遗传遵循基因自由组合定律 【答案】A 【解析】 【详解】A、B．分析实验一，白眼♀蝇×樱桃色眼♂蝇，后代雌性与父本相同，雄性与母本相同，说明白眼和樱桃色眼受X染色体上的一对等位基因控制，且樱桃色眼对白眼为显性性状，A正确、B错误； C.分析实验二，白眼♀蝇×朱红眼♂蝇，后代雌性都表现为红眼，雄性与母本相同，说明白眼和朱红眼受X染色体上的另一对等位基因控制，朱红眼对白眼是显性性状，且携带者表现为红眼，因此控制四种眼色的基因不可能互为等位基因，C错误； D.根据以上分析已知，两对等位基因位于一对同源染色体上，不遵循基因的自由组合定律，D错误。 故选A。 13. 下列技术能够体现细胞全能性的是（ ） A. 植物组织培养 B. 动物细胞培养 C. 动物细胞融合 D. 胚胎移植 【答案】A 【解析】 【分析】1、植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，其过程为：离体的植物组织，器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织（高度液泡化，无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织），愈伤组织经过再分化过程形成胚状体，进一步发育成为植株。 2、动物细胞培养：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。 【详解】A、植物组织培养体现了植物细胞的全能性，A符合题意； BC、动物细胞培养和动物细胞融合都没有体现细胞的全能性，BC不符合题意； D、胚胎移植没有体现细胞的全能性，D不符合题意。 故选A。 14. 科研人员分离并筛选发酵能力强的酿酒酵母，以提高葡萄酒产量及品质。以下说法错误的是（ ） A. 可从新鲜葡萄表面获得天然酵母 B. 可通过稀释涂布平板法纯化菌株 C. 根据菌落的形态等特征初步筛选酵母 D. 有氧条件下检测菌株产气速率鉴定其发酵能力 【答案】D 【解析】 【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理：（1）在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖； （2）在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳； 2、稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基表面，进行培养；在稀释度足够高的菌液里，聚集在一起的微生物将被分散成单个细胞，从而能在培养基表面形成单个菌落。 【详解】A、新鲜葡萄表面会有酵母菌附着，因此可从新鲜葡萄表面获得天然酵母，A正确； B、稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基表面，进行培养，可以得到纯化菌株，B正确； C、观察并记录菌落颜色与形态，然后在显微观察记录细胞大小、形态，根据菌落的形态等特征初步筛选酵母，C正确。 D、酵母菌在有氧和无氧条件都能产生CO2，因此不能根据菌株产气速率鉴定其发酵能力，D错误。 故选D。 15. 下列实验材料不能达到实验目的的是（ ） A. 伞藻嫁接和核移植实验探究细胞核功能 B. 通过豌豆杂交实验研究伴性遗传规律 C. 利用鸡血进行DNA的粗提取和鉴定 D. 对杂交瘤细胞筛选培养获得单克隆抗体 【答案】B 【解析】 【分析】1、细胞核的功能：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。2、豌豆是严格的自花传粉且闭花授粉的植物，具多个可区分的性状但是没有性别之分。3、单克隆抗体制备经过两次筛选：①筛选得到杂交瘤细胞（去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞）；②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群． 【详解】A、伞藻的嫁接实验采取两个实验组相互对照的方式，证明了细胞核与伞藻伞帽的形状有关，A错误； B、豌豆没有性染色体，不能通过豌豆杂交实验研究伴性遗传规律，B正确； C、鸡血细胞DNA含量高，易提取可以利用鸡血进行DNA的粗提取和鉴定，C错误； D、单克隆抗体制备经过两次筛选：①筛选得到杂交瘤细胞（去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞）；②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群，D错误。 故选B。 二、非选择题（共5小题） 16. 为防止食草动物啃食，非洲稀树草原上生活哨刺金合欢树除了长满锐利的长刺外，还长着一种特殊的刺（图1），刺的下面膨大中空，能给蚂蚁提供巢穴。同时树叶基部有蜜腺，当受到食草动物攻击时会分泌蜜汁吸引蚂蚁巡逻，蚂蚁的叮咬可以逼退食草动物。 （1）哨刺金合欢树是生态系统组成成分中的______，当其树叶受到食草动物攻击时会分泌蜜汁吸引蚂蚁巡逻，这一现象体现了生态系统具有______的功能。该生态系统长期维持相对稳定状态，是因其具有一定的______能力。 （2）稀树草原上常见的三种蚂蚁Cm、Cn和Tp争相占领哨刺金合欢树，通常一棵树上只存在一种蚂蚁。研究人员调查了不同高度的金合欢树被三种蚂蚁占领的比例（图2），据图可知三种蚂蚁中______的竞争能力最强，约占据了一半的哨刺金合欢树。 （3）进一步的研究发现Cn和Tp具有不同的生存策略。下表统计了被三种不同蚂蚁占据的哨刺金合欢树的相关特征。 蚂蚁种类 Cm Cn Tp 蜜腺啃食率 33% 48% 90% 芽啃食率 0 97% 0 顶端优势指数 40% 30% 43% ①据表推测，Tp通过______，使这棵合欢树失去对其它蚂蚁的吸引力；而Cn则通过啃食芽对哨刺金合欢树进行“剪枝”，去除金合欢树的______，减少与其他树的联系，避免邻近树上蚂蚁的“入侵”。 ②基于此研究得出“侵占蚂蚁的种类”与“哨刺金合欢树高度”的因果关系是______。 （4）有研究表明，当蜜汁减少时，Cm会饲养一种能分泌蜜汁的蚧壳虫“解馋”，这种蚧壳虫不仅对植物生长不利同时还传播疾病。生物学家曾用栅栏围起哨刺金合欢树以避免食草动物的采食，十年后发现这些受保护的哨刺金合欢树日渐枯萎、死亡。推测围栏造成哨刺金合欢树死亡的原因，并阐述该结果对你的启示：______。 【答案】（1） ①. 生产者 ②. 信息传递 ③. 自我调节 （2）Cm （3） ①. 大量啃食蜜腺 ②. 顶端优势 ③. 侵占蚂蚁种类不同导致哨刺金合欢树生长高度差异 （4）原因：栅栏围起导致食草动物刺激减少，哨刺金合欢树减少蜜汁分泌，Cm缺少食物，而扩大饲养蚧壳虫，影响植物生长，传播病害，导致金合欢树死亡 启示：生物多样性对生态系统的稳定性具有重要的意义；自然生态系统存在一定的自我调节能力（稳定性），尽量减少人类活动对生态系统稳定性的干扰 【解析】 【分析】生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。生态系统具有稳定性的原因是具有一定的自我调节能力。 【小问1详解】 哨刺金合欢树是生态系统组成成分中的生产者，当其树叶受到食草动物攻击时会分泌蜜汁吸引蚂蚁巡逻，树叶通过分泌蜜汁来传递信息，这一现象体现了生态系统具有信息传递的功能。生态系统具有稳定性的原因是具有一定的自我调节能力。 【小问2详解】 据图可知三种蚂蚁中Cm占领比例最高，所以Cm的竞争能力最强，约占据了一半的哨刺金合欢树。 【小问3详解】 ①据表推测，Tp蜜腺啃食率最大，Tp通过大量啃食蜜腺，使这棵哨刺金合欢树失去对其它蚂蚁的吸引力：而Cn芽啃食率最大，则Cn通过啃食芽对哨刺金合欢树进行“剪枝”，去除金合欢树的顶端优势（顶端优势指数较低），减少与其他树的联系，避免邻近树上蚂蚁的“入侵”。 ②基于此研究可得出侵占蚂蚁种类不同导致哨刺金合欢树生长高度差异。 【小问4详解】 围栏造成哨刺金合欢树死亡的原因可能是：栅栏围起导致食草动物刺激减少，哨刺金合欢树减少蜜汁分泌，Cm缺少食物，而扩大饲养蚧壳虫，影响植物生长，传播病害，导致金合欢树死亡。该结果也让我们知道：生物多样性对生态系统的稳定性具有重要的意义；自然生态系统存在一定的自我调节能力（稳定性），应当尽量减少人类活动对生态系统稳定性的干扰。 17. 干旱可诱导植物体内脱落酸（ABA）增加，以减少失水，但干旱促进ABA合成的机制尚不明确。研究者发现一种分泌型短肽（C）在此过程中起重要作用。 （1）C由其前体肽加工而成，该前体肽在内质网上的______________合成。 （2）分别用微量（0.1μmol·L-1）的C或ABA处理拟南芥根部后，检测叶片气孔开度，结果如下图1。据图1可知，C和ABA均能够_______，从而减少失水。 （3）已知N是催化ABA生物合成的关键酶。研究表明C可能通过促进N基因表达，进而促进ABA合成。图2中支持这一结论的证据是，经干旱处理后_______。 （4）实验表明，野生型植物经干旱处理后，C在根中的表达远高于叶片；在根部外施的C可运输到叶片中。因此设想，干旱下根合成C运输到叶片促进N基因的表达。为验证此设想，进行了如下表所示的嫁接实验，干旱处理后，检测接穗叶片中C含量，又检测了其中N基因的表达水平。以接穗与砧木均为野生型的植株经干旱处理后的N基因表达量为参照值，在表中填写假设成立时，与参照值相比N基因表达量的预期结果（用“远低于”、“远高于”、“相近”表示）。①____；②____。 接穗 野生型 突变体 突变体 砧木 野生型 突变体 野生型 接穗叶片中N基因的表达量 参照值 ① ② 注:突变体为C基因缺失突变体 （5）研究者认为C也属于植物激素，作出此判断的依据是____。这一新发现扩展了人们对植物激素化学本质的认识。 【答案】（1）核糖体 （2）降低气孔开度 （3）C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型 （4） ①. 远低于 ②. 相近 （5）植物根产生的C能够运输到叶片，微量即可调节气孔开度的变化 【解析】 【分析】前体肽是由氨基酸通过脱水缩合形成的。分析图1，使用C或ABA处理拟南芥根部后，叶片气孔开度均下降。分析图2，干旱条件下，C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型。 【小问1详解】 核糖体是合成蛋白质的城所，因此该前体肽在内质网上的核糖体上合成。 【小问2详解】 分析图1可知，与不使用C或ABA处理的拟南芥相比，使用微量（0.1μmol·L-1）的C或ABA处理拟南芥根部后，叶片气孔开度均降低，而且随着处理时间的延长，气孔开度降低的更显著。 【小问3详解】 根据图2可知，干旱处理条件下，C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型，可推测C可能通过促进N基因表达，进而促进ABA合成。 【小问4详解】 根据题意可知，野生型植物经干旱处理后，C在根中的表达远高于叶片；在根部外施的C可运输到叶片中。假设干旱下根合成C运输到叶片促进N基因的表达，则野生型因含有C基因，能合成物质C，可促进叶片N基因的表达，而砧木为突变体，因不含C基因，不能产生C，因此①处叶片N基因的表达量远低于野生型的参照值。若砧木为野生型，则根部细胞含有C基因，能表达形成C物质，可运输到叶片促进N基因的表达，因此②处的N基因表达量与野生型的参照值相近。 【小问5详解】 植物激素是植物自身产生的，并对植物起调节作用的微量有机物，根据题意可知，植物根产生的C能够运输到叶片，微量即可调节气孔开度的变化，因此C也属于植物激素。 18. 学习以下材料，回答（1）~（4）题。 提高光合作用速率的新构想 光合作用是地球上唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。提高光合作用速率对促进农业增产增收、实现碳中和等具有重要意义。 光合作用分为光反应和暗反应两个密切相关的阶段。人们一直致力于通过优化光能捕获系统，或增加碳固定效率等途径来提高光合速率。研究发现，光反应产生ATP与NADPH比例相对固定，但理论上要保证暗反应的充分进行，需要的ATP与NADPH比例要比实际中光反应产生的高，这可能是限制光合作用速率的因素之一。也有研究发现，通过增加光能吸收促进ATP合成，实际对提高光合速率的影响有限。因此，有研究人员提出新的构想——从细胞代谢全局出发，将光反应和暗反应视为有机整体，在细胞中导入NADPH消耗模块，以提高细胞原有的ATP与NADPH比例。 人们发现，在一些异养型微生物中存在着生成异丙醇的代谢途径。研究人员以蓝细菌为研究模型，通过导入三种外源酶（A、B、C酶）基因，在细胞原有的光合作用途径中创建了消耗NADPH的异丙醇合成途径，如图1所示，在C酶的催化反应中会消耗NADPH，相关指标的检测结果见表和图2，证明增加NADPH消耗途径可以有效提高蓝细菌的光合速率。 组别 导入基因 NADPH含量（pmol） ATP含量（μmol） CO2固定速率（mg·g-1细胞干重·h-1） 一 无 193.5 39.28 86 二 A、B 190.83 35.23 85 三 A、B、C 112.83 62.53 119 注：NADPH与ATP含量在最适光照下测定。 光合微生物通常利用低于的中、低强度光，然而自然界的光照强度往往是波动的，白天最大光强度通常可达到以上，本研究表明将额外的NADPH消耗能力引入光合生物可能是利用波动和高强度光的有用策略。 人们对光合作用等细胞代谢活动认识在不断发展，正吸引着科学家们进一步研究。 （1）类囊体膜上的______捕获光能可将______分解为O2和H+。图1中①②表示的物质分别是______；NADPH在③的进一步反应中的作用是______。 （2）表中组别二的结果说明______。为验证蓝细菌有效提高光合速率是由于额外的NADPH消耗直接导致的，研究人员在组别一的蓝细菌中只导入C基因，在培养基中添加______进行培养，实验结果应与组别______结果相同。 （3）综合文中信息，阐述在蓝细菌中创建异丙醇合成途径能够提高光合速率的原因。 （4）基于本文的研究结果，写出一个可进一步研究的问题______。 【答案】（1） ①. 光合色素 ②. 水 ③. O2、C5 ④. 作为还原剂并供能 （2） ①. 导入A、B基因对蓝细菌光合作用效率没有显著影响 ②. 丙酮 ③. 三 （3）创建异丙醇合成途径减少了细胞内NADPH含量，使细胞中ATP与NADPH的比例显著增加；能够有效地利用高强度光，促进光反应进行；提高蓝细菌对CO2的利用效率，促进暗反应进行，提高光合速率 （4）此研究能否应用于高等植物；对蓝细菌自身其他代谢途径是否产生影响 【解析】 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。 【小问1详解】 类囊体膜上的光合色素捕获光能可将水光解的产物是H＋、e－和O2，据图可知，图中①是O2；②在暗反应过程中与二氧化碳结合，表示C5；③是C3的还原过程，NADPH在该过程的进一步反应中的作用是作为还原剂并供能。 【小问2详解】 分析表格可知，组别一没有导入基因，而组别二导入A、B基因，比较两组的结果可知，两组的NADPH、ATP和CO2固定速率均差别不大，说明导入A、B基因对蓝细菌光合作用效率没有显著影响；分析题意，本实验目的是验证蓝细菌有效提高光合速率是由于额外的NADPH消耗直接导致的，则实验的自变量是额外的NADPH的有无，结合题意可知，在C酶的催化反应中会消耗NADPH，故研究人员在组别一的蓝细菌中只导入C基因，在培养基中添加丙酮（图示过程中C酶是催化丙酮生成异丙醇的酶）进行培养；由于添加了C酶，故预期其实验结果与组别三结果相同。 【小问3详解】 综合文中信息可知，在蓝细菌中创建异丙醇合成途径能够提高光合速率的原因是：创建异丙醇合成途径减少了细胞内NADPH含量，使细胞中ATP与NADPH的比例显著增加；能够有效地利用高强度光,促进光反应进行；提高蓝细菌对CO2的利用效率，促进暗反应进行，提高光合速率。 【小问4详解】 由于本实验是以蓝细菌为材料进行的，故为提高光合作用速率对促进农业增产增收、实现碳中和等的应用，可进一步研究的问题是：此研究能否应用于高等植物；对蓝细菌自身其他代谢途径是否产生影响。 19. 接种疫苗是控制新冠病毒（SARS-CoV-2）引起疫情的有效手段。我国科学家展开大量的相关研究。 （1）SARS-CoV-2主要侵染呼吸道上皮细胞，SARS-CoV-2刺突蛋白（S蛋白）能够刺激机体通过______免疫过程产生抗体。此过程依赖于B细胞的活化，B细胞的激活需要两个信号刺激，一个是来自______，另一个则是来自______表面特定分子与B细胞结合并分泌细胞因子激活B细胞。 （2）随着SARS-CoV-2原型株在人群中的传播，变异毒株如Beta株（B株）、Delta株（D株）和Omicron株（O株）陆续出现。研究人员对以灭活原型株为主要成分的疫苗能否预防变异毒株进行研究，结果如图1。 可知接种此种疫苗对变异毒株的免疫预防效果均减弱，推测其原因是______。 （3）RBD是S蛋白与受体结合的区域，目前进入临床实验的SARS-CoV-2有效抗体都能够识别和结合RBD，从而阻断病毒侵染。为获得可同时预防不同毒株的疫苗，研究人员从不同毒株中获得RBD基因，通过基因工程经体外培养获得3种“嵌合”RBD二聚体蛋白，制成甲（原型株RBD-原型株RBD二聚体）、乙（原型株RBD-B株RBD二聚体）、丙（D株RBD-O株RBD二聚体）3种“嵌合”RBD二聚体疫苗。 ①3种二聚体蛋白的结构与SARS-CoV-2天然RBD蛋白越接近，作为疫苗的免疫效果就越好。下列可以实现对3种二聚体蛋白结构与功能进行比较的指标有______。 A.检测“嵌合”RBD二聚体蛋白与呼吸道上皮细胞表面的受体结合的能力 B.检测“嵌合”RBD二聚体蛋白与SARS-CoV-2原型株和多种变异株的结合能力 C.检测“嵌合”RBD二聚体蛋白与多种SARS-CoV-2有效抗体的结合能力 D.通过电子显微镜解析“嵌合”RBD二聚体蛋白的结构并与天然RBD蛋白结构做比较 ②利用上述甲、乙、丙疫苗进行小鼠免疫，取小鼠接种疫苗2次后第35天的血清，通过病毒中和实验来评估3种疫苗的免疫效果。 图2所示为进行病毒中和实验使用的96孔板，其中所有的VC孔中均加入150ul细胞培养液、50ul宿主细胞悬液、50ul病毒液。所有的CC孔中均加入200ul细胞培养液和50ul宿主细胞悬液。中间48个实验孔中均先加入100ul细胞培养液、50ul______和50ul病毒液，混匀培养1小时后，再加入50ul______，一段时间后检测每孔细胞中的病毒相对值。其中VC孔和CC孔的作用分别是______。经数据分析，得出每种免疫血清的ID50。③不同小鼠免疫血清对不同毒株的SARS-CoV-2的病毒中和实验结果如图3所示。 为获得可同时预防不同毒株的疫苗，根据实验结果，在后续的临床实验中研究人员选用乙和丙疫苗联合免疫，理由是___________。 【答案】（1） ①. 体液 ②. 抗原 ③. 辅助性T细胞 （2）突变毒株的相关抗原发生改变，导致接种以原型株为主要成分的疫苗产生的抗体与之识别和结合的能力下降 （3） ①. ACD ②. （一定稀释倍数）待测血清 ③. 宿主细胞悬液 ④. 阳性对照、阴性对照（“感染率最强与最弱的对照”、“抑制率最弱与最强的对照”） ⑤. 乙疫苗对B株的免疫预防效果强于甲和丙，丙疫苗对原型株、D株、0株的免疫预防效果强于甲和乙，丙和乙疫苗联合免疫可实现对原型株和3种变异株的预防作用 【解析】 【分析】新冠病毒是一种 RNA 病毒，遗传物质为RNA，主要包括四种结构蛋白:表面的刺突蛋白、膜蛋白、包膜蛋白和里面的核衣壳蛋白。在这些结构蛋白中，N蛋白在不同病毒株系中高度保守，且具有良好的免疫原性，为病毒侵染细胞后表达量最高的结构蛋白，是良好的检测生物标志物。 【小问1详解】 SARS-CoV-2主要侵染呼吸道上皮细胞，SARS-CoV-2刺突蛋白（S蛋白）作为抗原，能够刺激机体通过体液免疫过程产生抗体。B细胞的激活需要两个信号刺激，一个是来自抗原，另一个则是来自辅助性T细胞表面特定分子与B细胞结合并分泌细胞因子激活B细胞。 【小问2详解】 随着SARS-CoV-2原型株在人群中的传播，变异毒株如Beta株（B株）、Delta株（D株）和Omicron株（O株）陆续出现。由于接种的疫苗为针对SARS-CoV-2原型株的疫苗，刺激机体产生针对SARS-CoV-2原型株的记忆细胞，变异毒株表面抗原部分发生变化，抗原抗体结合具有专一性，导致接种以原型株为主要成分的疫苗产生的抗体与之识别和结合的能力下降，因此接种原有疫苗对变异毒株的免疫预防效果均减弱。 【小问3详解】 ①A、题干要求找出可以实现对3种二聚体蛋白结构与功能进行比较的指标，由信息可知，RBD是S蛋白与受体结合的区域，受体具有专一性，因此A选项检测“嵌合”RBD二聚体蛋白与呼吸道上皮细胞表面的受体结合的能力可行，A正确；B、检测“嵌合”RBD二聚体蛋白与SARS-CoV-2原型株和多种变异株并不识别结合，B错误；C、抗原抗体结合具有专一性，因此检测“嵌合”RBD二聚体蛋白与多种SARS-CoV-2有效抗体的结合能力可行，C正确；D、直接通过观察比较，通过电子显微镜解析“嵌合”RBD二聚体蛋白的结构并与天然RBD蛋白结构做比较可行，D正确；故选ACD。②为保证无关变量一致，中间48个实验孔中均先加入100μL细胞培养液、50μL(一定稀释倍数)待测血清和50μL病毒液，混匀培养l小时后，再加入50μL宿主细胞悬液；其中VC孔和CC孔的作用分别是作为阳性对照、阴性对照（“感染率最强与最弱的对照”、“抑制率最弱与最强的对照”），排除无关变量对实验结果的影响。根据题图，可以看出乙疫苗对B株的免疫预防效果强于甲和丙，丙疫苗对原型株、D株、O株的免疫预防 效果强于甲和乙，丙和乙疫苗联合免疫可实现对原型株和3种变异株的预防作用。 20. 炎症性肠病（IBD）是一种易导致结肠癌的慢性疾病，患者肠道内会产生硫代硫酸盐，且生成量与疾病严重程度正相关。为简化疾病诊断和精确用药，科研人员开发了智能工程菌。 （1）科研人员将抗炎蛋白基因与硫代硫酸盐特异性诱导激活的启动子P连接，构建出图1所示表达载体。先用______处理大肠杆菌细胞，使细胞处于感受态，再将表达载体导入其中，筛选得到菌株E。最常用的表达载体是______。饲喂菌株E的IBD小鼠症状明显缓解。选用启动子P的优点是仅在IBD发生时才表达抗炎蛋白且______，能精准治疗IBD。 （2）科研人员拟向菌株E中导入新元件，得到菌株Ec，以通过观察饲喂菌株Ec的小鼠粪便中的荧光情况来诊断IBD严重程度。制备新元件有图2所示两种方案。 ①与方案1相比，方案2的主要优势是排除不同的小鼠粪便样品中______对诊断结果的影响。 ②利用方案2所获得的Ec菌饲喂IBD小鼠后，若粪便样品中仅发红色荧光的菌为x个，同时发红色和绿色荧光的菌为y个，则反映IBD发病程度的数学表达式为______。 （3）硫代硫酸盐易被分解，因此Ec菌荧光情况的观察只能反映观察时刻的情况。为了让曾经患过IBD的情况被记录下来，科研人员继续向菌株Ec中导入含图3所示元件的表达载体，得到智能工程菌R。正常的LacZ基因编码的蛋白可使大肠杆菌菌落在含X-gal（无色）的培养基上呈现蓝色。突变基因A-LacZ无法表达LacZ酶，B-sgRNA能使突变基因A-LacZ恢复正常序列。 给小鼠饲喂智能工程菌R后，收集小鼠粪便中的工程菌R，将工程菌R涂布在含______的平板上，若______，则说明小鼠曾患IBD。 （4）为将工程菌R用于临床诊断和治疗，请提出下一步应该研究的问题：______。 【答案】（1） ①. Ca2+/CaCl2 ②. 质粒 ③. 表达量与IBD程度正相关 （2） ①. Ec菌数量差异 ②. y/（x+y） （3） ①. X-gal ②. 出现蓝色菌落 （4）研究R菌对人类肠道稳态是否有负面影响（或研究R菌对治疗人类IBD是否有效） 【解析】 【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。（4）目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 利用Ca2+处理大肠杆菌细胞，可以使细胞处于一种能够吸收周围环境DNA分子的生理状态，从而将重组的基因表达载体导入其中；最常用的表达载体是质粒。 由图1可知，启动子P是硫代硫酸盐特异性诱导激活的启动子，因此，只有小鼠患IBD，菌株E中的抗炎蛋白基因才会表达且精准治疗IBD，所以其表达量与IBD程度呈正相关， 【小问2详解】 ①由图2可知，方案1中的诱导型启动子只有在IBD发生时才会表达绿色荧光蛋白基因，绿色荧光蛋白的数量受Ec菌株数量和IBD发病程度的影响； ②方案2中，因为有持续表达启动子Pc，在未受到IBD诱导的时候，菌株Ec表达红色荧光蛋白基因，当受到IBD诱导时，Ec既表达红色荧光蛋白基因，也表达绿色荧光蛋白基因，如此，IBD的患病程度就可以利用同时发红色和绿色荧光的工程菌的数量与所有发荧光的工程菌的数量之比表示，即y/(x+y)。 【小问3详解】 由图3可知，当小鼠患IBD时，启动子P会让B-sgRNA基因表达，从而使突变基因A-LacZ恢复正常序列，即LacZ基因会编码蛋白质使大肠杆菌菌落在含X-gal（无色）的培养基上呈现蓝色，从而记录下曾经患过IBD的情况。 【小问4详解】 工程菌的结构、功能研究清楚后，下一步就是用于人类的疾病治疗，所以需要研究R菌对人类肠道稳态是否有负面影响（或研究R菌对治疗人类IBD是否有效），从而进行进一步的研发。 21. 油菜是我国重要的油料作物，培育高产优质新品种意义重大。油菜的杂种一代会出现杂种优势（产量等性状优于双亲），但这种优势无法在自交后代中保持，杂种优势的利用可显著提高油菜籽的产量。 （1）油菜具有两性花，去雄是杂交的关键步骤，但人工去雄耗时费力，在生产上不具备可操作性。我国学者发现了油菜雄性不育突变株（雄蕊异常，肉眼可辨），利用该突变株进行的杂交实验如下： ①由杂交一结果推测，育性正常与雄性不育性状受_________对等位基因控制。在杂交二中，雄性不育为_________性性状。 ②杂交一与杂交二的F1表现型不同的原因是育性性状由位于同源染色体相同位置上的3个基因（A1、A2、A3）决定。品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为A1A1、A2A2、A3A3。根据杂交一、二的结果，判断A1、A2、A3之间的显隐性关系是_________。 （2）利用上述基因间的关系，可大量制备兼具品系1、3优良性状的油菜杂交种子（YF1），供农业生产使用，主要过程如下： ①经过图中虚线框内的杂交后，可将品系3的优良性状与_________性状整合在同一植株上，该植株所结种子的基因型及比例为_________。 ②将上述种子种成母本行，将基因型为_________的品系种成父本行，用于制备YF1。 ③为制备YF1，油菜刚开花时应拔除母本行中具有某一育性性状的植株。否则，得到的种子给农户种植后，会导致油菜籽减产，其原因是_________。 （3）上述辨别并拔除特定植株的操作只能在油菜刚开花时（散粉前）完成，供操作的时间短，还有因辨别失误而漏拔的可能。有人设想：“利用某一直观的相对性状在油菜开花前推断植株的育性”，请用控制该性状的等位基因（E、e）及其与A基因在染色体上的位置关系展示这一设想 ____________________。 【答案】 ①. 一 ②. 显 ③. A1对A2为显性；A2对A3为显性 ④. 雄性不育 ⑤. A2A3：A3A3=1:1 ⑥. A1A1 ⑦. 所得种子中混有A3A3自交产生的种子、A2A3 与A3A3杂交所产生的种子，这些种子在生产上无杂种优势且部分雄性不育 ⑧. 【解析】 【分析】分析遗传图解，杂交一中，雄性不育植株与品系1杂交，F1全部育性正常，F1自交获得的F2中育性正常和雄性不育出现性状分离比为3:1，由此推测控制雄性不育和育性正常是一对相对性状，由一对等位基因控制。 杂交二中，亲本雄性不育与品系3杂交，后代全为雄性不育，说明雄性不育为显性，品系3 的性状为隐性。F1雄性不育与品系3杂交，后代育性正常：雄性不育比例为1:1，属于测交实验。 【详解】（1）①通过分析可知，育性正常与雄性不育性状受一对等位基因控制；杂交二中，雄性不育显性性状。 ②品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为A1A1、A2A2、A3A3，通过分析可知，杂交一A1为显性基因，A2为隐性，杂交二A2为显性，A3为隐性，由此推断A1、A2、A3之间的显隐性关系是：A1＞A2＞A3。 （2）①通过杂交二，可将品系3 （A3A3）的优良性状与雄性不育株（A2 A2）杂交，得到A2A3，再与A3A3杂交，得到A2A3：A3A3=1:1。 ②将A2A3和A3A3种植成母本行，将基因型为A1A1的品系1种成父本行，制备YF1即A1A3。 ③由于母本行是A2A3（雄性不育）和A3A3（雄性可育），父本行是A1A1（雄性可育），要得到YF1（A1A3），需要在油菜刚开花时应拔除母本行中A3A3植株，否则，所得种子中混有A3A3自交产生的种子、A2A3 与A3A3杂交所产生的种子，这些种子在生产上无杂种优势且部分雄性不育，种植后会导致减产。 （3）将E基因移入A2基因所在的染色体，将e基因移入A3基因所在的染色体，则表现E基因性状个体为不育，未表现E基因性状个体为可育，这样可以通过判断是否表现E基因性状而对A2A3和A3A3进行判断。 【点睛】本题考查基因分离定律的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$