精品解析：湖南省岳阳县第一中学2024-2025学年高三下学期入学考试生物试题

岳阳县一中2022级高三年级第二学期入学考试 生物 时量：75分钟 一、单项选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 2023年下半年多地发生支原体肺炎流行，支原体肺炎是由一种称为肺炎支原体的单细胞生物引起的呼吸道传染病，每3～7年会出现地区周期性流行，是我国5岁及以上儿童最主要的获得性肺炎。下列有关说法正确的是（　　） A. 肺炎支原体没有线粒体，但可以完成呼吸作用 B. 溶菌酶可以通过水解肺炎支原体的细胞壁来抑制其增殖 C. 肺炎支原体细胞中合成的蛋白质需要内质网和高尔基体的加工 D. 肺炎支原体的生物膜系统为其提供广阔的酶附着位点 【答案】A 【解析】 【分析】原核生物不具有染色体，不具有众多细胞器，只具有核糖体这一种细胞器，支原体作为原核生物不具有细胞壁。 【详解】A、肺炎支原体属于原核生物，没有线粒体，但是细胞内存在与呼吸相关的酶，可以完成呼吸作用，A正确； B、肺炎支原体没有细胞壁，不能通过水解细胞壁的抑制其增殖，B错误； C、肺炎支原体内没有内质网和高尔基体，C错误； D、肺炎支原体含有细胞膜这一种生物膜，没有生物膜系统，D错误。 故选A。 2. 下列高中生物学实验中，能以新鲜成熟菠菜叶为材料，且检测指标正确的是（ ） 选项 实验 检测指标 A 观察细胞质流动 液泡中细胞液流动的情况 B 观察有丝分裂 染色体的位置及存在状态 C 绿叶中光合色素的分离 色素随无水乙醇在滤纸条上扩散的快慢 D 探究光照强度对光合作用强度的影响 同一时间段内圆形小叶片浮起的数量 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【分析】色素的提取和分离实验原理：(1)叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇（或丙酮）中，所以用无水乙醇可提取叶绿体中的色素。纸层析法：色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢，因而可用层析液将不同色素进行分离。 【详解】A、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。观察细胞质流动时，需要以叶绿体为标志，A错误； B、新鲜成熟菠菜叶属于高度分化的细胞，不能进行有丝分裂，B错误； C、分离绿叶中的色素时，不同色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸条上扩散速度不同，C错误； D、探究光照强度对光合作用强度的影响，光合作用产生的氧气越多，叶片浮起数量越多，D正确。 故选D。 3. 在光合作用的光反应阶段中，光合色素会将吸收的光能转化成电子的形式进行传递。电子从光系统Ⅱ通过质体醌、色素复合物和质体蓝素转移到光系统Ⅰ，最终形成NADPH，同时还利用H＋势能合成ATP，其过程如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A. 光能转化成电子形式进行传递的过程发生在类囊体膜上 B. 若温度发生改变，只会影响暗反应，不会影响光反应 C. 光反应中电子传递最终的受体是NADPH，最初的供体是水 D. 破坏光系统Ⅱ会影响光反应中O2和ATP的合成 【答案】B 【解析】 【分析】光系统涉及两个反应中心：光系统Ⅱ (PSⅡ) 和光系统I (PSI) ，其中PSⅡ光解水，PSI还原NADP+。光系统Ⅱ色素吸收光能以后，能产生高能电子，并将高能电子传送到初级电子受体。光系统I吸收光能后，通过PC传递的电子与H+、NADP+在类囊体薄膜上结合形成NADPH。 【详解】A、在光合作用的光反应阶段中，光合色素会将吸收的光能转化成电子的形式进行传递，故光能转化成电子形式进行传递的过程发生在类囊体膜上，A正确； B、若温度发生改变，会影响暗反应，也会影响光反应，B错误； C、水的光解产生氧气和H+、e-，在光系统Ⅰ中，H+、e-与NADP+反应生成NADPH。故光反应中电子传递最终的受体是NADPH，最初的供体是水，C正确； D、电子从光系统Ⅱ通过质体醌、色素复合物和质体蓝素转移到光系统Ⅰ，最终形成NADPH，同时还利用H＋势能合成ATP，破坏光系统Ⅱ会影响光反应中O2和ATP的合成，D正确。 故选B。 4. 杂交作物的优势性状无法很好地传递到下一代。研究团队以拟南芥为材料，敲除AtOSD1等3个与减数分裂有关的基因和AtDMP8等2个与受精过程有关的基因得到突变体1。突变体1以类似有丝分裂的方式产生克隆卵细胞，克隆卵细胞无法正常受精，最终形成克隆种子和后代。下列说法错误的是（ ） A. 杂种优势不能保存的原因是子代发生性状分离 B. AtOSD1基因可能与着丝粒的分裂有关 C. AtDMP8可能与卵细胞识别精子有关 D. 可用PCR技术检验基因敲除是否成功 【答案】B 【解析】 【分析】PCR技术是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。 【详解】A、杂种自交，后代会发生性状分离，所以杂种优势不能保存，A正确； B、AtOSD1基因与减数分裂分裂有关，突变体1仍可以进行有丝分裂，故AtOSD1基因可能减数分裂过程中的同源染色体的分离有关，而与着丝点的分裂无关，B错误； C、AtDMP8基因与受精作用有关，受精作用的过程涉及精子和卵细胞间的识别，C正确； D、通过设计特异性引物，PCR可以检测目标基因是否成功被敲除。正常情况下，目标基因的PCR产物会消失或出现明显的变化，这通常意味着敲除是成功的‌，D正确。 故选B。 5. 科学家通过病毒介导把转录因子基因导入小鼠成纤维细胞，然后将细胞在专用培养体系中培养，成功诱导产生了iPS细胞（诱导多能干细胞），其在形态、基因表达、分裂和分化能力等方面都与胚胎干细胞相似。目前科学家已利用iPS细胞克隆出活体实验鼠。下列相关分析错误的是（　　） A. 小鼠成纤维细胞诱导形成iPS细胞的过程发生了基因突变 B. iPS细胞内的核基因数量与胚胎干细胞内的核基因数量不同 C. 实验表明，高度分化的动物细胞在特定条件下可以表达全能性 D. 转录因子基因的导入改变了小鼠成纤维细胞基因的程序性表达 【答案】A 【解析】 【分析】细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。 【详解】A、根据题干信息，“通过病毒介导把转录因子基因导入小鼠成纤维细胞，然后将细胞在专用培养体系中培养，成功诱导产生了iPS细胞”，可知该过程运用了基因工程，原理是基因重组，A错误； B、胚胎干细胞增殖分化形成小鼠成纤维细胞，分化的实质是基因的选择性表达，说明小鼠成纤维细胞内的基因数量和胚胎干细胞内的基因数量相同，再导入转录因子基因后，核基因数量不同，B正确； C、胚胎干细胞具有全能性，而根据题干信息，“通过病毒介导把转录因子基因导入小鼠成纤维细胞，然后将细胞在专用培养体系中培养，成功诱导产生了iPS细胞（诱导多功能干细胞），目前科学家已利用iPS细胞克隆出活体实验鼠。”，说明高度分化的动物细胞在特定条件下可以表达全能性，C正确； D、转录因子基因的导入改变了小鼠成纤维细胞基因的程序性表达，诱导产生了iPS细胞（诱导多功能干细胞），D正确。 故选A。 6. 听毛细胞是内耳中的一种顶端具有纤毛的感觉神经细胞，不同位置的听毛细胞对不同频率的声音敏感。声音传递到内耳中引起听毛细胞的纤毛发生偏转，使位于纤毛膜上K+通道打开，K+内流而产生兴奋。兴奋通过听毛细胞底部传递到听觉神经细胞，最终到达大脑皮层产生听觉。下列说法正确的是（ ） A. 听毛细胞产生兴奋传至大脑皮层产生听觉的过程属于非条件反射 B. 当K+内流停止时，膜内外的K+浓度相等 C. 听毛细胞与听觉神经细胞之间通过电信号传递信息 D. 不同生物以及同种生物的不同个体听毛细胞的分布存在差异 【答案】D 【解析】 【分析】1、神经调节的基本方式是反射。完成反射的结构基础是反射弧，通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成，反射活动需要经过完整的反射弧来实现，如果反射弧中任何环节在结构或功能上受损，反射就不能完成。 2、分析题干信息可知，当声音传到听毛细胞时，纤毛膜上的K+通道开放，K+内流而产生兴奋，该过程为借助通道蛋白的顺浓度梯度的运输，属于协助扩散。 【详解】A、反射的发生需要完整的反射弧，由题干信息可知，兴奋最终到达大脑皮层产生听觉，没有相应的效应器，因此听毛细胞产生兴奋传至大脑皮层不属于反射，A错误； B、由分析可知，受一定刺激时K+可通过协助扩散的方式顺浓度梯度进入细胞，当K+内流停止时，纤毛膜外的K+浓度高于膜内，B错误； C、听毛细胞与听觉神经细胞之间通过化学信号传递信息，C错误； D、由于不同生物能听到的声音频率不同，同种生物的不同个体对声音的敏感程度不同，因此不同生物以及同种生物的不同个体听毛细胞的分布存在差异，D正确。 故选D。 7. CTLA­4是人体T细胞上的一种跨膜受体，可与分子配体B7结合，产生抑制性信号，从而抑制T细胞活化。经研究发现，抗癌药物伊匹单抗是一种抗CTLA­4抗体，可与CTLA­4结合，进而阻碍上述抑制作用。下列相关叙述错误的是（　　） A. CTLA­4是T细胞活化的负性调节蛋白，与免疫系统功能相关 B. 伊匹单抗的抗癌机理是促进CTLA­4与B7分子配体的特异性结合 C. 抗CTLA­4抗体能阻碍抑制性信号通路，保持T细胞对癌细胞的杀伤力 D. CTLA­4在维持免疫系统的稳态中起重要的作用 【答案】B 【解析】 【分析】免疫系统的功能包括免疫防御、免疫自稳和免疫监视。免疫监视功能可清除体内的癌变细胞。免疫过强，可能会导致自身免疫病或过敏反应。 【详解】A、CTLA-4可与分子配体B7结合，产生抑制性信号，从而抑制T细胞活化，因而是T细胞活化的负性调节蛋白，T细胞活化与免疫系统功能相关，A正确； B、伊匹单抗是一种抗CTLA-4抗体，可与CTLA-4结合，进而阻碍CTLA-4与B7分子配体结合，使其不能产生抑制性信号，B错误； C、CTLA­4是人体T细胞上的一种跨膜受体，可与分子配体B7结合，产生抑制性信号，从而抑制T细胞活化。抗CTLA­4抗体是阻断抑制性信号通路，保持T细胞对肿瘤细胞的杀伤力，C正确； D、CTLA-4发挥作用，对于防止T细胞过度活化有一定作用，因此在维持免疫系统的稳态中起重要的作用，D正确。 故选B。 8. 研究发现肿瘤细胞会释放更多的脂肪酸，被巨噬细胞吸收后会促进FABP5蛋白的表达，而后通过与PPARY蛋白结合，增强PPARγ基因在巨噬细胞中的转录活性，进而抑制T细胞的活化，影响肿瘤的发生和发展。下列相关叙述正确的是（ ） A. 巨噬细胞和T细胞都能摄取和加工处理抗原，属于抗原呈递细胞 B. 脂肪酸既可为细胞膜的生物合成提供原料、也可作为信号分子调节生命活动 C. 增强巨噬细胞中FABP5基因、PPARγ基因的表达，可以增强机体的免疫效应 D. 通过促进肿瘤代谢产生脂肪酸，有利于肿瘤的治疗 【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、巨噬细胞、树突状细胞和B细胞属于抗原呈递细胞，T细胞不属于抗原呈递细胞，A错误； B、细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质，磷脂由脂肪酸、甘油、磷酸等物质组成，因此脂肪酸可为细胞膜的生物合成提供原料，由题干信息可知，脂肪酸也可作为信号分子调节生命活动，B正确； C、由题干信息可知，FABP5蛋白通过与PPARY蛋白结合，增强PPARγ基因在巨噬细胞中的转录活性，抑制T细胞的活化，从而减弱免疫效应，因此若增强巨噬细胞中FABP5基因、PPARγ基因的表达，可以降低机体的免疫效应，C错误； D、肿瘤细胞会释放更多的脂肪酸，作用于机体从而抑制T细胞的活化，因此若促进肿瘤代谢产生脂肪酸，则不利于肿瘤的治疗，D错误。 故选B。 9. 植物的根系由于土壤淹水或灌溉不当会处于低氧胁迫的状态。低氧胁迫下，植物叶片和根组织中脱落酸（ABA）含量显著提高。研究发现，玉米根部用ABA预处理后，再进行低氧胁迫处理，叶片不发生萎蔫。长期低氧条件下，植物体内大量积累IAA会导致植物生长缓慢下列相关叙述错误的是（ ） A. 低氧胁迫下，ABA会使气孔打开来增加氧气含量 B. 根据信息可知，低氧等环境因素参与调节植物的生命活动 C. 植物在低氧胁迫下生长状态改变可能是基因选择性表达的结果 D. IAA浓度过高会抑制植物的生长，植物的生长效应取决于不同激素的相对含量 【答案】A 【解析】 【分析】在植物各器官中同时存在着多种植物激素，决定器官生长、发育的往往不是某种激素的绝对含量，而是不同激素的相对含量。例如，黄瓜茎端的脱落酸与赤霉素的比值较高，有利于分化形成雌花，比值较低则有利于分化形成雄花。 【详解】A、低氧胁迫下，植物叶片和根组织中脱落酸（ABA）含量显著提高，推测低氧胁迫下，ABA可能会使气孔关闭来降低蒸腾作用，A错误； B、根据信息可知，低氧等环境因素通过对体内激素含量的影响进而来调节植物的生命活动，B正确； C、植物在低氧胁迫下生长状态改变可能是由于激素的调节，而激素调节的根本是在一定的时间空间下，基因选择性表达的结果，C正确； D、IAA浓度过高会抑制植物的生长，植物的生长效应取决于不同激素的相对含量，D正确。 故选A。 10. 为检测某化学物质对人体的致癌能力，研究人员将鼠伤寒沙门氏杆菌的营养缺陷型菌株（其组氨酸生物合成途径中，一个酶的基因发生突变而使合成的酶无活性）进行培养，所用的培养基含有一定浓度的待测物质且不含有组氨酸，根据培养基上菌落的多少判断该物质的致癌能力。这种检测方法成立所依赖的条件包括（ ） ①鼠伤寒沙门氏杆菌的DNA与人的DNA结构类似 ②人的细胞发生基因突变的频率提高，则更可能癌变 ③鼠伤寒沙门氏杆菌与人的细胞都以ATP为直接能源物质 ④营养突变型菌株是由于碱基对的缺失导致的 A. ①② B. ③④ C. ①②③ D. ①②③④ 【答案】A 【解析】 【分析】由题意可知，沙门氏杆菌突变体不能合成组氨酸，而野生型能正常合成组氨酸。 【详解】A、B、C、D、实验目的是检测化学物质的致癌能力，而实验对象是不能合成组氨酸的沙门氏突变体，在缺乏组氨酸但加了特定物质的培养基上进行实验，如果该特定物质使菌体DNA受到损伤例如发生基因突变，由缺陷型回复到野生型，在不含组氨酸的培养基上也能生长，因此可以通过该培养基上菌落的多少来判断该物质的致癌能力，而这种检测方法依赖于 ①鼠伤寒沙门氏杆菌的DNA与人的DNA结构类似，都是双螺旋结构，只有这样，能使鼠伤寒沙门氏杆菌发生基因突变的物质也会使人的基因发生突变，①正确； ②由于癌变是原癌基因和抑癌基因突变引起的，因此人的细胞发生基因突变的频率提高，则更可能癌变，因此物质使基因突变的频率提高，进而使得癌变率也提高，②正确； ③鼠伤寒沙门氏杆菌与人的细胞都以ATP为直接生命能源物质，该条件与基因突变以及细胞的癌变无关，该实验不需要依赖这个条件，③错误； ④不论营养突变型菌株是不是由于碱基对的缺失导致的，都可能在该物质的作用下发生基因突变，从而能够合成组氨酸，能在该培养基上生长，④错误。 因此①②正确，③④错误。A正确，BCD错误。 故选A。 11. 小鼠控制毛色的等位基因E、e只位于X染色体上，仅E表达时为黑色，仅e表达时为灰色，二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响，E、e来自父本时才表达，来自母本时不表达。某雄性个体与杂合子雌性个体杂交，获得4只基因型互不相同的F1个体。下列叙述错误的是（　　） A. 若F1群体中有黑色个体，则其所占比例为1/2 B. 若F1全部个体自由交配，则F2中雌性有1种或2种表型 C. 若F1中出现灰色个体，则F1中基因E的频率为1/3 D. 所得F1群体中白色个体所占比例为1/2 【答案】B 【解析】 【分析】某雄性个体与杂合子雌性个体杂交，获得4只基因型互不相同的F1个体，雌性个体基因型为XEXe，雄性个体基因型为XEY或XeY。 【详解】A、若亲本雄性基因型为XEY，雌性个体基因型为XEXe，子代为XEXE（黑色）、XEXe（黑色）、XEY（白色）、XeY（白色），黑色比例为1/2；若亲本雄性基因型为XeY，子代为XEXe（灰色）、XeXe（灰色）、XEY（白色）、XeY（白色），子代没有黑色，A正确； B、若亲本雄性基因型为XEY，雌性个体基因型为XEXe，子一代为XEXE（黑色）、XEXe（黑色）、XEY（白色）、XeY（白色），雄配子有XE、Xe和Y三种，子二代雌性的表型取决于雄配子的基因型，子二代雌性的表型有两种，黑色和灰色；若亲本雄性基因型为XeY，子代为XEXe（灰色）、XeXe（灰色）、XEY（白色）、XeY（白色），子二代雌性的表型有两种，黑色和灰色，B错误； C、若亲本雄性基因型为XEY，子代没有灰色个体，若亲本雄性基因型为XeY，子代为XEXe（灰色）、XeXe（灰色）、XEY（白色）、XeY（白色），F1中基因E的频率为2/6=1/3，C正确； D、若亲本雄性基因型为XEY，雌性个体基因型为XEXe，子代为XEXE（黑色）、XEXe（黑色）、XEY（白色）、XeY（白色），白色比例为1/2；若亲本雄性基因型为XeY，子代为XEXe（灰色）、XeXe（灰色）、XEY（白色）、XeY（白色），子代白色比例为1/2，D正确。 故选B。 12. CO是响应日照长度的重要基因；AP2是种子发育的调控基因。为探究CO和AP2在光周期调控种子大小中的作用，研究人员以野生型拟南芥、CO缺失突变型拟南芥、AP2缺失突变型拟南芥开展相关实验，实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. CO能响应长日照，并抑制种子的发育 B. 短日照能够抑制拟南芥体内AP2的表达 C. AP2的表达产物可能会抑制拟南芥种子的生长 D. 长日照下，CO表达增强，其表达产物能促进AP2的表达 【答案】C 【解析】 【分析】光是一种信号，光照通过激活光敏色素，使其结构发生变化，从而产生特异信号，使细胞核基因的转录发生特定变化，从而引起生物学效应。由左图可知，CO缺失突变型拟南芥、AP2缺失突变型拟南芥在长日照、短日照时，种子大小没有变化，故研究结果表明，光周期调控种子大小与CO、AP2均有关。根据左右图结果可知，光周期调控种子大小与CO、AP2均有关，短日照会抑制CO表达，从而AP2表达不受影响，AP2表达产物会抑制种子发育，短日照时，种子变小。长日照会促进CO表达，CO表达产物会抑制AP2表达，从而解除AP2表达产物对种子发育的抑制，长日照时，种子变大。 【详解】A、由图可知，长日照会促进CO表达，CO表达产物会抑制AP2表达，从而解除AP2表达产物对种子发育的抑制，长日照时，种子变大，A错误； B、由图可知，短日照后野生型AP2相对表达量增加，所以短日照能够促进拟南芥体内 AP2的表达，B错误； C、短日照会抑制CO表达，而AP2表达不受影响，AP2表达产物会抑制种子发育，短日照时，种子变小，C正确； D、长日照会促进CO表达，CO表达产物会抑制AP2表达，D错误。 故选C。 二、不定项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 13. 麦胚富含营养，但由于含有高活性脂肪酶与不饱和脂肪酸，极易酸败变质。为了延长麦胚贮藏期，科研人员研究了不同无机盐对脂肪酶活性的影响。下列分析错误的是（ ） A. 实验的自变量是无机盐的浓度和种类，温度和pH属于无关变量 B. 将实验温度保持在0℃对实验曲线没有影响 C. 图中不同浓度的CaCl2均可以提高脂肪酶的活性 D. KCl对脂肪酶活性的影响最小，可用于延长麦胚储藏期 【答案】BD 【解析】 【分析】题意分析，本实验的自变量有无机盐的浓度和无机盐的种类，其他无关变量如温度、pH等均需要保持一致。 【详解】A、由图可知，横坐标为无机盐浓度，即无机盐浓度为自变量，图中共有三条曲线，故无机盐的种类也为本实验的自变量，温度和pH属于无关变量，A正确； B、实验过程中，需要保持各组温度和pH相同且适宜，将温度保持在（0°C对实验曲线有影响，B错误； C、由图中曲线可知，随CaCl2浓度增大，酶活性一直在增强，且其活性均高于对照组，C正确； D、KCl对脂肪酶活性的影响曲线趋势较为平稳，基本与对照组酶活性水平持平，对脂肪酶活性影响较小，结合题干“但由于含有高活性脂肪酶与不饱和脂肪酸，极易酸败变质”，可知KCl并不能延长麦胚储藏期，D错误。 故选BD。 14. ads基因突变可引发人类某种单基因遗传病，人群中存在ads基因的三个等位基因。图1为该遗传病的家系图谱，图2为用限制酶F处理部分家系成员的ads基因后，进行电泳的部分结果。下列叙述错误的是（　　） 注：Ⅲ1对应的受精卵的一个ads基因发生了一次基因突变 A. 此遗传病是常染色体隐性遗传病 B. ads正常基因上存在限制酶F的两个酶切位点 C. 电泳槽中DNA泳动的方向是乙到甲 D. Ⅲ1对应的受精卵的一个ads基因可能有多个碱基对发生了替换 【答案】ABC 【解析】 【分析】分析题图可知：图1中，Ⅰ1与Ⅰ2正常，Ⅱ1患病，说明该病为隐性遗传病，图2为用限制酶F处理部分家系成员的ads基因后，Ⅱ1有10kb片段，说明ads致病基因片段为10kb，Ⅰ1表型正常，说明其对应条带为正常基因，且只有一种条带该基因中含有限制酶F的一个酶切位点（5kb+5kb）；Ⅰ2携带致病基因，但表型正常，可知其对应的6kb和4kb条带为正常基因条带，则该基因中含有限制酶F的一个酶切位点（6kb+4kb），因此可推测致病基因的产生可能是基因中碱基对发生了替换，导致替换后的致病基因不能被酶F识别。 【详解】A、根据“无中生有为隐性”可判断该病为隐性遗传病，由图1和图2可知，Ⅰ1表型正常，且只有一种条带，说明其对应条带为正常基因，则Ⅱ2的致病基因只来自Ⅰ2，可判断该病为伴X染色体隐性遗传病，A错误； B、人群中存在ads基因的三个等位基因，Ⅱ1患病携带致病基因，切致病基因的条带为10kb，可知ads基因总长为10kb；Ⅰ2携带致病基因，但表型正常，可知其对应的6kb和4kb条带为正常基因条带，则该基因中含有限制酶F的一个酶切位点（6kb+4kb）；Ⅰ1表型正常，说明其对应条带为正常基因，且只有一种条带该基因中含有限制酶F的一个酶切位点（5kb+5kb），综上可知ads正常基因上存在限制酶F的一个酶切位点，B错误； C、在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，DNA分子越大，移动越慢，因此可知泳槽中DNA泳动的方向是甲到乙，C错误； D、若用B、B1、B2表示ads基因，其中B（5kb+5kb）、B1（6kb+4kb）表示正常基因，B2表示致病基因（10kb），Ⅲ1患病基因型为XB2XB2，根据图2可知，Ⅱ2基因型为XBXB1，Ⅱ3基因型为XB2Y，因此可推测Ⅲ1对应的受精卵的一个ads基因可能有多个碱基对发生了替换，导致正常基因突变为致病基因，D正确。 故选ABC 。 15. 下图表示三种调控基因表达的途径，下列叙述正确的是（　　） A. 图中属于表观遗传机制的途径是1、2、3 B. DNA甲基化后导致基因不表达的原因主要是DNA聚合酶失去了破坏氢键的作用 C. 图中途径2通过影响酶的合成来间接影响生物性状 D. 在神经细胞中，控制呼吸酶合成的基因与组蛋白的紧密程度低于肌蛋白基因 【答案】AD 【解析】 【分析】分析图形：途径1是转录启动区域DNA甲基化，干扰转录，导致基因无法转录，途径2是利用RNA干扰，使mRNA被切割成片段，干扰翻译，导致mRNA无法翻译；途径3是由于组蛋白的修饰，从而导致相关基因无法表达或表达被促进。 【详解】A、表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，1、2、3都在没有改变DNA序列的情况下改变了生物性状，属于表观遗传机制，A正确； B、DNA甲基化后导致基因不表达的原因是RNA聚合酶无法与转录启动区域结合，导致无法转录，进而影响了基因的表达，B错误； C、途径2是利用RNA干扰，使mRNA被切割成片段，干扰翻译，导致mRNA无法翻译，途径2也可能是通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状，C错误； D、依据途径3推测，在神经细胞中，控制呼吸酶合成的基因与组蛋白的紧密程度低于肌蛋白基因，其主要原因是：在神经细胞中，呼吸酶合成基因表达而肌蛋白基因不表达，从而推出控制呼吸酶合成的基因与组蛋白的紧密程度低于肌蛋白基因，D正确。 故选AD。 16. 秋眠植物在秋季光照减少和气温下降时表现出的休眠现象，有利于提高植物的抗寒能力。下图为红光条件下苜蓿植株秋眠的信号转导途径，PIF1是转录因子，其他英文表示的都是基因。下列叙述正确的是（ ） A. 缺氮影响光敏色素的合成，进而导致GA3oX1基因的表达产物减少 B. 红光刺激光敏色素后可引起赤霉素与脱落酸的比值下降 C. 由夏季进入秋季，光照中红光的比例可能逐渐增加 D. 苜蓿秋眠是外界环境因素、基因表达、激素共同调控的结果 【答案】AD 【解析】 【分析】由图可知，红光作用于光敏素色，光敏色素可抑制PIFI的形成进而调控植物秋眠：PIFI可促进DAG基因的表达，DAG抑制GA3oX1的表达，GA3oX1的表达可促进赤霉素的合成，赤霉素对秋眠具有抑制作用；同时PIFI可促进SOM基因的表达，SOM基因可抑制GA3oX1基因的表达，进而抑制赤霉素的产生；SOM可促进GA2ox2基因和ABA1基因的表达，GA2ox2基因可抑制赤霉素的产生，进而促进秋眠，ABA1基因的表达可促进脱落酸的合成，进而促进秋眠。综上所述可知，红光比例升高时促进赤霉素的合成，抑制脱落酸的合成，进而抑制秋眠；红光比例下降时，可抑制赤霉素的合成，促进脱落酸的合成，进而促进秋眠。 【详解】A、光敏色素的化学本质是色素-蛋白质复合物，因此含有氮元素，缺氮影响光敏色素的合成，对PIFI的抑制作用减弱，PIFI可促进DAG的产生，DAG抑制GA3oX1的产生，因此缺氮影响光敏色素的合成，进而导致GA3oX1基因的表达产物减少，A正确； B、红光作用于光敏素色，光敏色素可抑制PIFI的形成进而调控植物秋眠：PIFI可促进DAG基因的表达，DAG抑制GA3oX1的表达，GA3oX1的表达可促进赤霉素的合成；同时PIFI可促进SOM基因的表达，SOM基因可抑制GA3oX1基因的表达，进而抑制赤霉素的产生；SOM可促进GA2ox2基因和ABA1基因的表达，GA2ox2基因可抑制赤霉素的产生，进而促进秋眠，ABA1基因的表达可促进脱落酸的合成，即红光比例升高时促进赤霉素的合成，抑制脱落酸的合成，进而抑制秋眠，赤霉素与脱落酸的比值上升，B错误； C、红光比例升高时促进赤霉素的合成，抑制脱落酸的合成，进而抑制秋眠；红光比例下降时，可抑制赤霉素的合成，促进脱落酸的合成，进而促进秋眠，由夏季进入秋季，植物进行秋眠，光照中红光比例可能逐渐下降，C错误； D、植物生长发育的调控，是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同构成的网络。由图可知，苜蓿秋眠是外界环境因素、基因表达、激素共同调控的结果，D正确。 故选AD。 三、非选择题：共60分。 17. 枫杨是成都园林绿化的重要树种之一。为研究遮荫对枫杨幼苗光合作用的影响，设置自然光对照（CK）、遮荫12%（S1）、遮荫24%（S2）、遮荫36%（S3）、遮荫48%（S4）共5组进行相关实验，培养一段时间后测定结果如下表所示。回答下列问题： 组别 叶绿素含量/相对值 气孔导度/相对值 净光合速率/相对值 CK 0.513 0.13 9.32 S1 0.612 0.16 9.41 S2 0.715 0.18 11.64 S3 0.627 0.16 10.28 S4 0.487 0.14 8.37 （1）在一定范围内，随着叶绿素含量的升高，枫杨叶片的光反应能产生更多的______，以储存能量供暗反应阶段利用。对正常光照下的枫杨幼苗进行遮荫处理，在极短时间内，叶绿体基质中的______（填“C3”或“C5”）含量降低。 （2）据表分析，与CK组相比，S1和S2组枫杨幼苗CO2固定量______（填“更高”或“更低”），从光合作用的两个阶段考虑，其原因是______。 （3）实验表明，遮荫程度与枫杨幼苗光合作用的关系是______。若想确定最合适的遮荫程度，应在该实验的基础上，在遮荫程度为______的范围内进一步进行实验。 【答案】（1） ①. NADPH、ATP ②. C5 （2） ①. 更高 ②. S1和S2组叶绿素含量增加，促进光反应阶段的进行；气孔导度增大，给叶肉细胞提供的CO2增多，促进暗反应阶段的进行 （3） ①. 在一定范围内，随着遮荫程度增大净光合速率先上升后下降 ②. 12%～36% 【解析】 【分析】光合作用： （1）光反应阶段：水光解产生NADPH和氧气，ADP和Pi 结合形成ATP。 （2）暗反应阶段：二氧化碳和五碳化合物结合形成三碳化合物，三碳化合物在ATP和NADPH的作用下，还原成五碳化合物，同时ATP水解成ADP和Pi。 【小问1详解】 光反应的产物NADPH和ATP储存有能量可供暗反应利用用于C3的还原。对正常光照下的枫杨幼苗进行遮荫处理，光照强度减弱，导致光合速率下降，ATP含量下降，C3还原为C5被抑制，而二氧化碳的固定不受影响，故叶绿体基质中的C5含量在极短时间内降低。 【小问2详解】 与CK相比，在S1和S2的遮光条件下，枫杨幼苗的气孔导度增大，给叶肉细胞提供的CO2增多，促进光合作用暗反应阶段的进行；叶绿素含量增加，促进光合作用光反应阶段的进行，故与CK组相比，S1和S2组枫杨幼苗CO2固定量更高。 【小问3详解】 分析表格可知遮荫12%（S1）、遮荫24%（S2）和遮荫36%（S3）三组的净光合速率均高于自然光对照（CK）组，而遮荫48%（S4）的净光合速率低于自然光对照（CK）组，由此可知适当遮荫有利于枫杨幼苗光合作用的进行。遮荫24%（S2）组的净光合速率最大，故若想确定最合适的遮荫程度，应在该实验的基础上，在遮荫程度为12%～36%的范围内进一步进行实验。 18. 细胞中一个基因标记其亲本来源的过程称为遗传印记，带有标记的基因称作印记基因。DNA甲基化是遗传印记的一种常见类型。印记基因表达与否取决于它们所在染色体的来源（父系或母系），有些印记基因只从母源染色体上表达，父源染色体上等位基因不表达，称为父系印记：反之称为母系印记。回答以下问题： （1）小鼠体内母源染色体上的Igf2基因终身不表达，下图是小鼠Igf2基因的印记擦除、建立与维持过程示意图。Igf2基因是______（填“父系印记”或“母系印记”）基因。母源染色体上的Igf2基因终身不表达与图示过程有关，推测体细胞中相关DNA新发生甲基化的链是______条（填“1”或“2”） （2）小鼠具有71个印记基因，有一些是父系印记，有一些是母系印记。从受精卵中移去雄原核（精细胞细胞核）而代之以雌原核的孤雌生殖，或移去雌原核代之以雄原核的孤雄生殖的小鼠胚胎都不能正常发育，对其中一种现象做出合理解释：_______。 （3）若A、a是小鼠体内的印记基因，则Aa×Aa，子代显性：隐性=______；为探究A、a的印记是父系印记还是母系印记，可选用以下杂交组合进行正反交实验，再统计子代性状及比例。杂交组合：______，_______，_______，（只要写出基因组合，不要求标注父本和母本）。 （4）人类的PWS综合征和AS综合征是与印记基因有关的遗传病，都与15号染色体有关。前者症状包括肥胖、四肢短小等；后者症状包括运动失调、面容特殊、常呆笑等，因此也称快乐木偶症。部分患者是由于染色体q11-q13区域片段缺失造成的（图甲），也有患者是由于该区域的单亲二倍体（UPD）（同源染色体的部分片段均来源于双亲中的一方）现象造成的（图乙）。 注：图中不同颜色的染色体表示来自不同亲本的染色体 ①父本缺失与母本缺失的症状不一样，原因是________。 ②父本UPD表现出的是_______综合征。 ③为确定某患者快乐木偶症是哪一种情况导致的，检测的方法可以是_______。（答出一点即可） 【答案】（1） ①. 母系印记 ②. 1 （2）孤雌生殖时母系印记基因都不能表达，孤雄生殖时父系印记基因都不能表达，母系印记基因和父系基因中都存在调控胚胎发育的关键基因。 （3） ①. 1:1 ②. AA aa ③. Aa aa ④. AA Aa （4） ①. 染色体q11-q13 区域涉及了两对印记基因，其中一对是父系印记基因，父系印记基因功能缺失导致AS综合征，另一对是母系印记基因，母系印记基因功能缺失导致PWS综合征 ②. AS ③. 基因测序 【解析】 【分析】遗传印记是指同一个基因由于来源于父本与母本的不同而产生表达差异的现象。DNA甲基化是指不改变DNA序列，通过碱基连接甲基基团来抑制基因表达，是遗传印记的重要原因之一。 【小问1详解】 印记基因表达与否取决于它们所在染色体的来源（父系或母系），有些印记基因只从母源染色体上表达，父源染色体上等位基因不表达，称为父系印记：反之称为母系印记。而卵子中Igf2基因已甲基化，精子是未甲基化的，甲基化会使基因无法表达，所以Igf2基因是母系印记基因。受精卵发育成体细胞的过程发生了DNA复制，而DNA是通过半保留的发生进行复制，原来已有一条链发生甲基化，作为复制过程中的母链，如果体细胞中相关DNA新发生甲基化的链有1条，那么体细胞中会出现甲基化的染色体，与图示过程一致，所以推测体细胞中相关DNA新发生甲基化的链是1条。 【小问2详解】 因为从受精卵中移去雄原核（精细胞细胞核）而代之以雌原核的孤雌生殖，或移去雌原核代之以雄原核的孤雄生殖的小鼠胚胎都不能正常发育，都只有父方或母方的印记基因，所以推测只有一方印记基因不能使胚胎发育；孤雌生殖时母系印记基因都不能表达，孤雄生殖时父系印记基因都不能表达，母系印记基因和父系基因中都存在调控胚胎发育的关键基因。 【小问3详解】 若A、a是小鼠体内的母系印记基因，则Aa×Aa中来自母本的A或a基因不表达，子代显性：隐性=1:1，若A、a是小鼠体内的父系印记基因，则结果相同。可选用AA aa，进行正反交实验，若是父系印记或母系印记，则子代表现型全为显性或隐性。Aa × aa进行正反交实验，若是父系印记或母系印记，则子代表现型全为隐性或显性：隐性=1:1。AA Aa进行正反交实验，若是父系印记或母系印记，则子代表现型全为显性或显性：隐性=1:1。 【小问4详解】 ①对于AS综合征而言，若缺失的印记基因为母系印记，则不论母本上的该基因是否缺失，都只有父本基因表达，最终都表现为父本基因控制的性状，表型不会出现差异；若缺失的印记基因为父系印记，当母本该基因不缺失时可正常表达，表现为正常性状，当母本该基因缺失时，该基因不能正常表达，表现为AS综合征。同理，对于PWS综合征而言，若缺失的印记基因为母系印记，当父本该基因不缺失时可正常表达，表现为正常性状，当父本该基因缺失时，该基因不能正常表达，表现为PWS综合征。 ②父本UPD表现出的是AS综合征。因为在父本UPD中，患者获得的15号染色体q11-q13 区域相关基因都来自父亲，而染色体q11-q13 区域相关基因遵循母系印记，只从父源染色体上表达，母源染色体上等位基因不表达。 ③为确定某患者快乐木偶症是哪一种情况导致的，可以通过基因测序来分析该患者的15号染色体q11-q13区域是否存在缺失或是否存在单亲二倍体现象。 19. 糖皮质激素（GC）具有调节糖、脂代谢等作用。F 因子是一种主要由肝细胞分泌的蛋白质，在脂肪等多种组织中表达，也对调节血糖有重要作用，科研人员对相关机制进行了研究。 （1）GC的分泌受_____轴的分级调节，GC可通过促进非糖物质转化为葡萄糖来升高血糖。 （2）科研人员以野生型小鼠（WT）和F因子合成基因敲除小鼠（KO）为材料，给予不同饮食，一段时间内检测F因子及皮下脂肪含量，结果如图1和图2。 ①图1结果显示，高脂饮食可_____。 ②结合图1和图2结果推测F因子的作用是_____。 （3）为研究高脂饮食条件下F因子通过皮下脂肪影响胰岛素敏感性从而调节血糖的机制，科研人员对给予高脂饮食饲喂一段时间后的不同小鼠进行了皮下脂肪移植手术，一段时间后检测相关指标，实验设计及检测结果如下表所示。 供体小鼠 受体小鼠 葡萄糖输注速率（mg· kg-1·min-1） 皮下脂肪 AKT蛋白含量 注射胰岛素后皮下脂肪 pAKT含量 组1 WT KO I +++ + 组 2 KO KO Ⅱ +++ 无 组3 WT 假手术 Ⅲ +++ ++ 组4 KO假手术 Ⅳ +++ 无 ①将上述受体及假手术小鼠禁食6 h后，输注等量葡萄糖，之后同时输注等量胰岛素和不等量的葡萄糖，以维持正常血糖水平。计算一段时间内葡萄糖输注速率，以反映细胞对胰岛素的敏感性。据表中结果可知F因子增加了胰岛素敏感性，则表中Ⅰ~Ⅳ处的数据依次是_____（选填“4”“4”“8”“9.5”）。 ②AKT蛋白在胰岛素信号转导过程中的作用如图3所示，据表中结果结合图3推测 F 因子在高脂饮食下，对血糖调节的机制：_____。 （4）脂联素是一种主要由脂肪细胞分泌的蛋白质，可增加胰岛素敏感性。为证明F因子通过调控脂肪细胞分泌脂联素增加胰岛素敏感性，还需进一步检测并比较WT和KO小鼠的_____。 【答案】（1）下丘脑一垂体一肾上腺皮质 （2） ①. 提高血浆中F因子含量 ②. 促进高脂饮食诱发的皮下脂肪积累 （3） ①. 8、4、9．5、4 ②. F因子促进皮下脂肪组织中AKT磷酸化，进而促进囊泡中葡萄糖载体转运至细胞膜上，增加细胞对葡萄糖的摄取，维持血糖稳态 （4）皮下脂肪组织中脂联素的含量 【解析】 【分析】血糖平衡的调节存在神经调节和体液调节。血糖偏高时，能直接刺激胰岛B细胞分泌更多胰岛素，胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖，使血糖降低；同时，高血糖也能刺激下丘脑的某区域，通过神经控制促进胰岛B细胞的分泌。血糖偏低时，能直接刺激胰岛A细胞分泌更多胰高血糖素，胰高血糖素能促进肝糖原分解，促进一些非糖物质转化为葡萄糖，使血糖水平升高；同时，低血糖也能刺激下丘脑的另外的区域，通过神经控制促进胰岛A细胞的分泌。糖尿病存在Ⅰ型糖尿病，病因是胰岛素分泌不足；也存在Ⅱ型糖尿病，病因是胰岛素靶细胞上的受体不足。 【小问1详解】 GC代表糖皮质激素，其分泌受下丘脑-垂体-肾上腺轴的分级调节。这个调节轴中，下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素（CRH），促进垂体分泌促肾上腺皮质激素（ACTH），ACTH再促进肾上腺皮质分泌GC。 【小问2详解】 ①分析图1，高脂饮食相较于标准饮食血浆中的F因子的含量明显升高，因此推测高脂饮食可提高血浆中F因子含量。 ②分析图2可知高脂饮食下皮下脂肪含量升高，结合图1和图2推测F因子在高脂饮食条件下促进高脂饮食诱发的皮下脂肪积累。 【小问3详解】 ①据表中结果可知F因子增加了胰岛素敏感性，AKT蛋白是胰岛素信号通路关键蛋白；pAKT是磷酸化的AKT蛋白，皮下脂肪中pAKT含量越多，说明对胰岛素越敏感，组2与组4的比较，组4进行了假手术，且两者都是F因子合成基因敲除小鼠（KO），不能合成F因子，注射胰岛素后皮下脂肪pAKT含量都为0，两者注射葡萄糖的速率应该一致的，故Ⅱ和Ⅳ的数据为4；而组1和组3相比，组3进行了假手术，且小鼠为野生型，注射胰岛素后皮下脂肪pAKT含量比组1高，对胰岛素敏感程度高，故Ⅲ的数据为9.5，组1的数据为8。 ②分析图3可知，高脂饮食下，F因子通过促进皮下脂肪组织中AKT磷酸化，进而促进囊泡中葡萄糖载体转运至细胞膜上，增加细胞对葡萄糖的摄取，维持血糖稳态。 【小问4详解】 F因子可增加胰岛素的敏感性，为证明F因子通过调控脂肪细胞分泌脂联素增加胰岛素敏感性，还需进一步检测并比较WT和KO小鼠的皮下脂肪组织中脂联素的含量，若WT小鼠皮下脂肪组织中脂联素的含量对于KO小鼠，则可初步证明F因子通过调控脂肪细胞分泌脂联素增加胰岛素敏感性。 20. 土壤中存在细菌、真菌和线虫等生物，它们的关系十分复杂。线虫可以细菌为食，真菌可产生菌丝陷阱包裹并杀死线虫。 （1）细菌、真菌和线虫等生活环境中的全部生物共同构成了_____。 （2）富含尿素的土壤中能检测出较多的菌丝陷阱。为研究尿素诱导菌丝陷阱形成的机制，研究者利用尿素及其分解产物氨分别处理野生型真菌和A 酶基因（催化尿素分解的酶）功能丧失的真菌突变体，检测菌丝陷阱的数量，结果如下图所示。 结合上述信息，推测_____，从而诱导菌丝陷阱的产生。 （3）真菌可感应线虫产生的蛔甙信息素，从而形成菌丝陷阱，由此可见，蛔甙可以作为_____信息，能体现生态系统信息传递的作用是_____。 （4）土壤中细菌的 B 酶（催化产生尿素的酶）表达量与线虫取食频率成正比。综合上述信息，通过分析细菌、真菌和线虫之间的关系，解释线虫数量相对稳定的机制：_____。 （5）自然界中不乏类似于上述土壤微生物与线虫间的关系。下列事例与上述机制最相似的是_____。 A. 食草昆虫啃食植物叶片后，植物产生挥发性物质吸引肉食性昆虫 B. 白蚁在巢穴中通过排出粪便供养细菌，从而抑制寄生真菌的生存和传播 C. 虫媒传粉的植物，花朵中蜜腺分泌含糖量较高的蜜露吸引昆虫来进行传粉 【答案】（1）生物群落 （2）真菌利用尿素分解酶将尿素分解为氨 （3） ①. 化学 ②. 调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定 （4）当线虫数量增加时，线虫对细菌的捕食增加，细菌合成更多尿素，被真菌分解为氨，另线虫分泌蛔甙增加，氨和蛔甙诱导真菌形成更多菌丝陷阱，反馈调节线虫数量 （5）A 【解析】 【分析】1、生态系统的信息传递：（1）生态系统中信息的种类：物理信息、行为信息、化学信息；（2）信息传递在生态系统中的作用：①个体方面：生命活动的正常进行离不开信息的作用。②种群方面：生物种群的繁衍离不开信息的传递。③群落与生态系统方面：信息传递能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。 2、群落是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，其研究内容包括群落的边界和范围、群落的物种组成、种间关系、群落演替、生态位、空间结构、群落演替等。 【小问1详解】 细菌、真菌和线虫等生活环境中的全部生物共同构成了生物群落。 【小问2详解】 分析题图可知，利用尿素处理尿素分解酶基因功能丧失的真菌突变体，无菌丝陷阱的产生，用氨处理尿素分解酶基因功能丧失的真菌突变体，有菌丝陷阱产生，说明真菌利用尿素分解酶将尿素分解为氨，从而诱导菌丝陷阱的产生。 【小问3详解】 线虫产生蛔甙是化学信号，真菌可感应该信号，从而形成菌丝陷阱，由此可见，信息可以调节种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。 【小问4详解】 土壤中细菌精氨酸酶（可催化尿素产生的酶）表达量与线虫取食频率成正比，线虫对细菌的捕食增加时，细菌合成更多的尿素，被真菌分解为氨，线虫分泌蛔甙增加，诱导真菌形成更多菌丝陷阱，反馈调节线虫数量，故线虫数量能维持相对稳定。 【小问5详解】 线虫对土壤中细菌的捕食增加时，细菌合成更多的尿素，被真菌分解为氨，线虫分泌蛔甙增加，诱导真菌形成更多菌丝陷阱，反馈调节线虫数量。而自然界中食草昆虫啃食植物叶片后，植物产生挥发性物质吸引肉食性昆虫，从而调节食草昆虫的数量，二者机制最为相似，A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 21. In-Fusion技术被称为无缝克隆技术。其操作流程通常是通过对质粒PCR获得线性化载体；通过PCR，在目的基因片段的两端插入与线性化载体两端相同的碱基序列。然后将两者PCR产物相混合，在In-Fusion酶的作用下，凭借其3'→5’外切核酸酶活性，从线性化DNA的3'端起始切除15个核苷酸，进而暴露出互补的单链区域，最终促使插入片段与载体能够借助这些互补区域实现连接。以下为无缝克隆技术示意图，请据此回答下列问题。 （1）In-Fusion酶与限制酶都能水解磷酸二酯键，形成黏性末端，In-Fusion酶作用的不同点是________。 （2）对质粒进行PCR扩增时，引物应选________。 A. 5'CTAGCTGACTCTAGAT3' B. 5'ATCGCCTGACTAGGGA3' C. 3'GATCGACTGAGATCTA5' D. 3'TAGCGGACTGATCCCT5' （3）目的基因同样进行PCR扩增，通过引物引入AB区段，AB区段的碱基序列分别与质粒上C、D的碱基序列相同，这样做的目的是_____，第二轮扩增结束时，PCR反应体系中存在_____种双链DNA。 （4）由图可知，目的基因的_____（填“①”或“②”）链是转录模板链。③过程需要使用______酶，构建稳定的重组质粒。 【答案】（1）In-Fusion酶属于外切酶，能从多核苷酸链一端按一定顺序催化水解磷酸二酯键 （2）BC （3） ①. 为了让目的基因片段与载体序列连接在一起，形成重组质粒 ②. 4 （4） ①. ② ②. DNA连接酶，In-Fusion酶 【解析】 【分析】PCR技术：(1) 概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。(2) 原理：DNA双链复制。(3) 前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一-对引物。(4) 条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。(5) 过程：高温变性：DNA解旋过程(PCR扩 增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件。 【小问1详解】 根据题意信息可知，In-Fusion酶属于外切酶，能从多核苷酸链的一端按一定顺序催化水解磷酸二酯键，而限制酶属于内切酶，从核苷酸链的中间特定部位催化水解磷酸二酯键。 【小问2详解】 由于DNA延伸的方向为5'→3’，因此PCR扩展的引物应为线性化载体两条链的5'端，由图可知质粒转化为线性化载体后，C片段的5'端序列为3'GATCGACTGAGATCTA5'，D片段的5'端序列为5'ATCGCCTGACTAGGGA3' ，BC正确。 故选BC。 【小问3详解】 AB区段的碱基序列分别与质粒上C、D的碱基序列相同，则在In-Fusion酶的作用下，两者暴露出互补的单链区域可以相互结合，使目的基因片段与载体序列连接在一起，形成重组质粒。PCR扩增利用的DNA半保留复制的特点，因此在进行第二轮扩增结束时，PCR反应体系中存在4种双链DNA。 【小问4详解】 转录时从模板链的3'端开始，根据图中启动子和目的基因的结合位置，判断目的基因的②链是转录模板链。③过程需要In-Fusion酶作用后使线性DNA形成互补的黏性末端，使用DNA连接酶，构建稳定的重组质粒。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 岳阳县一中2022级高三年级第二学期入学考试 生物 时量：75分钟 一、单项选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 2023年下半年多地发生支原体肺炎流行，支原体肺炎是由一种称为肺炎支原体的单细胞生物引起的呼吸道传染病，每3～7年会出现地区周期性流行，是我国5岁及以上儿童最主要的获得性肺炎。下列有关说法正确的是（　　） A. 肺炎支原体没有线粒体，但可以完成呼吸作用 B. 溶菌酶可以通过水解肺炎支原体的细胞壁来抑制其增殖 C. 肺炎支原体细胞中合成的蛋白质需要内质网和高尔基体的加工 D. 肺炎支原体的生物膜系统为其提供广阔的酶附着位点 2. 下列高中生物学实验中，能以新鲜成熟菠菜叶为材料，且检测指标正确的是（ ） 选项 实验 检测指标 A 观察细胞质流动 液泡中细胞液流动的情况 B 观察有丝分裂 染色体的位置及存在状态 C 绿叶中光合色素的分离 色素随无水乙醇在滤纸条上扩散的快慢 D 探究光照强度对光合作用强度的影响 同一时间段内圆形小叶片浮起的数量 A. A B. B C. C D. D 3. 在光合作用的光反应阶段中，光合色素会将吸收的光能转化成电子的形式进行传递。电子从光系统Ⅱ通过质体醌、色素复合物和质体蓝素转移到光系统Ⅰ，最终形成NADPH，同时还利用H＋势能合成ATP，其过程如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A. 光能转化成电子形式进行传递的过程发生在类囊体膜上 B. 若温度发生改变，只会影响暗反应，不会影响光反应 C. 光反应中电子传递最终的受体是NADPH，最初的供体是水 D. 破坏光系统Ⅱ会影响光反应中O2和ATP的合成 4. 杂交作物的优势性状无法很好地传递到下一代。研究团队以拟南芥为材料，敲除AtOSD1等3个与减数分裂有关的基因和AtDMP8等2个与受精过程有关的基因得到突变体1。突变体1以类似有丝分裂的方式产生克隆卵细胞，克隆卵细胞无法正常受精，最终形成克隆种子和后代。下列说法错误的是（ ） A. 杂种优势不能保存的原因是子代发生性状分离 B. AtOSD1基因可能与着丝粒的分裂有关 C. AtDMP8可能与卵细胞识别精子有关 D. 可用PCR技术检验基因敲除是否成功 5. 科学家通过病毒介导把转录因子基因导入小鼠成纤维细胞，然后将细胞在专用培养体系中培养，成功诱导产生了iPS细胞（诱导多能干细胞），其在形态、基因表达、分裂和分化能力等方面都与胚胎干细胞相似。目前科学家已利用iPS细胞克隆出活体实验鼠。下列相关分析错误的是（　　） A. 小鼠成纤维细胞诱导形成iPS细胞的过程发生了基因突变 B. iPS细胞内的核基因数量与胚胎干细胞内的核基因数量不同 C. 实验表明，高度分化的动物细胞在特定条件下可以表达全能性 D. 转录因子基因的导入改变了小鼠成纤维细胞基因的程序性表达 6. 听毛细胞是内耳中的一种顶端具有纤毛的感觉神经细胞，不同位置的听毛细胞对不同频率的声音敏感。声音传递到内耳中引起听毛细胞的纤毛发生偏转，使位于纤毛膜上K+通道打开，K+内流而产生兴奋。兴奋通过听毛细胞底部传递到听觉神经细胞，最终到达大脑皮层产生听觉。下列说法正确的是（ ） A. 听毛细胞产生兴奋传至大脑皮层产生听觉的过程属于非条件反射 B. 当K+内流停止时，膜内外的K+浓度相等 C. 听毛细胞与听觉神经细胞之间通过电信号传递信息 D. 不同生物以及同种生物的不同个体听毛细胞的分布存在差异 7. CTLA­4是人体T细胞上的一种跨膜受体，可与分子配体B7结合，产生抑制性信号，从而抑制T细胞活化。经研究发现，抗癌药物伊匹单抗是一种抗CTLA­4抗体，可与CTLA­4结合，进而阻碍上述抑制作用。下列相关叙述错误的是（　　） A. CTLA­4是T细胞活化的负性调节蛋白，与免疫系统功能相关 B. 伊匹单抗的抗癌机理是促进CTLA­4与B7分子配体的特异性结合 C. 抗CTLA­4抗体能阻碍抑制性信号通路，保持T细胞对癌细胞的杀伤力 D. CTLA­4在维持免疫系统的稳态中起重要的作用 8. 研究发现肿瘤细胞会释放更多的脂肪酸，被巨噬细胞吸收后会促进FABP5蛋白的表达，而后通过与PPARY蛋白结合，增强PPARγ基因在巨噬细胞中的转录活性，进而抑制T细胞的活化，影响肿瘤的发生和发展。下列相关叙述正确的是（ ） A. 巨噬细胞和T细胞都能摄取和加工处理抗原，属于抗原呈递细胞 B. 脂肪酸既可为细胞膜的生物合成提供原料、也可作为信号分子调节生命活动 C. 增强巨噬细胞中FABP5基因、PPARγ基因的表达，可以增强机体的免疫效应 D. 通过促进肿瘤代谢产生脂肪酸，有利于肿瘤的治疗 9. 植物的根系由于土壤淹水或灌溉不当会处于低氧胁迫的状态。低氧胁迫下，植物叶片和根组织中脱落酸（ABA）含量显著提高。研究发现，玉米根部用ABA预处理后，再进行低氧胁迫处理，叶片不发生萎蔫。长期低氧条件下，植物体内大量积累IAA会导致植物生长缓慢下列相关叙述错误的是（ ） A 低氧胁迫下，ABA会使气孔打开来增加氧气含量 B. 根据信息可知，低氧等环境因素参与调节植物的生命活动 C. 植物在低氧胁迫下生长状态改变可能是基因选择性表达的结果 D. IAA浓度过高会抑制植物的生长，植物的生长效应取决于不同激素的相对含量 10. 为检测某化学物质对人体的致癌能力，研究人员将鼠伤寒沙门氏杆菌的营养缺陷型菌株（其组氨酸生物合成途径中，一个酶的基因发生突变而使合成的酶无活性）进行培养，所用的培养基含有一定浓度的待测物质且不含有组氨酸，根据培养基上菌落的多少判断该物质的致癌能力。这种检测方法成立所依赖的条件包括（ ） ①鼠伤寒沙门氏杆菌的DNA与人的DNA结构类似 ②人的细胞发生基因突变的频率提高，则更可能癌变 ③鼠伤寒沙门氏杆菌与人的细胞都以ATP为直接能源物质 ④营养突变型菌株是由于碱基对的缺失导致的 A. ①② B. ③④ C. ①②③ D. ①②③④ 11. 小鼠控制毛色的等位基因E、e只位于X染色体上，仅E表达时为黑色，仅e表达时为灰色，二者均不表达时为白色。受表观遗传的影响，E、e来自父本时才表达，来自母本时不表达。某雄性个体与杂合子雌性个体杂交，获得4只基因型互不相同的F1个体。下列叙述错误的是（　　） A. 若F1群体中有黑色个体，则其所占比例为1/2 B. 若F1全部个体自由交配，则F2中雌性有1种或2种表型 C. 若F1中出现灰色个体，则F1中基因E的频率为1/3 D. 所得F1群体中白色个体所占比例为1/2 12. CO是响应日照长度的重要基因；AP2是种子发育的调控基因。为探究CO和AP2在光周期调控种子大小中的作用，研究人员以野生型拟南芥、CO缺失突变型拟南芥、AP2缺失突变型拟南芥开展相关实验，实验结果如图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. CO能响应长日照，并抑制种子的发育 B. 短日照能够抑制拟南芥体内AP2的表达 C. AP2的表达产物可能会抑制拟南芥种子的生长 D. 长日照下，CO表达增强，其表达产物能促进AP2的表达 二、不定项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 13. 麦胚富含营养，但由于含有高活性脂肪酶与不饱和脂肪酸，极易酸败变质。为了延长麦胚贮藏期，科研人员研究了不同无机盐对脂肪酶活性的影响。下列分析错误的是（ ） A. 实验的自变量是无机盐的浓度和种类，温度和pH属于无关变量 B. 将实验温度保持在0℃对实验曲线没有影响 C. 图中不同浓度的CaCl2均可以提高脂肪酶的活性 D. KCl对脂肪酶活性的影响最小，可用于延长麦胚储藏期 14. ads基因突变可引发人类某种单基因遗传病，人群中存在ads基因的三个等位基因。图1为该遗传病的家系图谱，图2为用限制酶F处理部分家系成员的ads基因后，进行电泳的部分结果。下列叙述错误的是（　　） 注：Ⅲ1对应的受精卵的一个ads基因发生了一次基因突变 A. 此遗传病是常染色体隐性遗传病 B. ads正常基因上存在限制酶F的两个酶切位点 C. 电泳槽中DNA泳动的方向是乙到甲 D. Ⅲ1对应的受精卵的一个ads基因可能有多个碱基对发生了替换 15. 下图表示三种调控基因表达的途径，下列叙述正确的是（　　） A. 图中属于表观遗传机制的途径是1、2、3 B. DNA甲基化后导致基因不表达的原因主要是DNA聚合酶失去了破坏氢键的作用 C. 图中途径2通过影响酶的合成来间接影响生物性状 D. 在神经细胞中，控制呼吸酶合成的基因与组蛋白的紧密程度低于肌蛋白基因 16. 秋眠植物在秋季光照减少和气温下降时表现出的休眠现象，有利于提高植物的抗寒能力。下图为红光条件下苜蓿植株秋眠的信号转导途径，PIF1是转录因子，其他英文表示的都是基因。下列叙述正确的是（ ） A. 缺氮影响光敏色素的合成，进而导致GA3oX1基因的表达产物减少 B. 红光刺激光敏色素后可引起赤霉素与脱落酸的比值下降 C. 由夏季进入秋季，光照中红光的比例可能逐渐增加 D. 苜蓿秋眠是外界环境因素、基因表达、激素共同调控的结果 三、非选择题：共60分。 17. 枫杨是成都园林绿化的重要树种之一。为研究遮荫对枫杨幼苗光合作用的影响，设置自然光对照（CK）、遮荫12%（S1）、遮荫24%（S2）、遮荫36%（S3）、遮荫48%（S4）共5组进行相关实验，培养一段时间后测定结果如下表所示。回答下列问题： 组别 叶绿素含量/相对值 气孔导度/相对值 净光合速率/相对值 CK 0.513 0.13 9.32 S1 0612 0.16 9.41 S2 0.715 0.18 11.64 S3 0.627 0.16 1028 S4 0.487 0.14 8.37 （1）在一定范围内，随着叶绿素含量的升高，枫杨叶片的光反应能产生更多的______，以储存能量供暗反应阶段利用。对正常光照下的枫杨幼苗进行遮荫处理，在极短时间内，叶绿体基质中的______（填“C3”或“C5”）含量降低。 （2）据表分析，与CK组相比，S1和S2组枫杨幼苗CO2固定量______（填“更高”或“更低”），从光合作用的两个阶段考虑，其原因是______。 （3）实验表明，遮荫程度与枫杨幼苗光合作用的关系是______。若想确定最合适的遮荫程度，应在该实验的基础上，在遮荫程度为______的范围内进一步进行实验。 18. 细胞中一个基因标记其亲本来源的过程称为遗传印记，带有标记的基因称作印记基因。DNA甲基化是遗传印记的一种常见类型。印记基因表达与否取决于它们所在染色体的来源（父系或母系），有些印记基因只从母源染色体上表达，父源染色体上等位基因不表达，称为父系印记：反之称为母系印记。回答以下问题： （1）小鼠体内母源染色体上的Igf2基因终身不表达，下图是小鼠Igf2基因的印记擦除、建立与维持过程示意图。Igf2基因是______（填“父系印记”或“母系印记”）基因。母源染色体上的Igf2基因终身不表达与图示过程有关，推测体细胞中相关DNA新发生甲基化的链是______条（填“1”或“2”） （2）小鼠具有71个印记基因，有一些是父系印记，有一些是母系印记。从受精卵中移去雄原核（精细胞细胞核）而代之以雌原核的孤雌生殖，或移去雌原核代之以雄原核的孤雄生殖的小鼠胚胎都不能正常发育，对其中一种现象做出合理解释：_______。 （3）若A、a是小鼠体内的印记基因，则Aa×Aa，子代显性：隐性=______；为探究A、a的印记是父系印记还是母系印记，可选用以下杂交组合进行正反交实验，再统计子代性状及比例。杂交组合：______，_______，_______，（只要写出基因组合，不要求标注父本和母本）。 （4）人类的PWS综合征和AS综合征是与印记基因有关的遗传病，都与15号染色体有关。前者症状包括肥胖、四肢短小等；后者症状包括运动失调、面容特殊、常呆笑等，因此也称快乐木偶症。部分患者是由于染色体q11-q13区域片段缺失造成的（图甲），也有患者是由于该区域的单亲二倍体（UPD）（同源染色体的部分片段均来源于双亲中的一方）现象造成的（图乙）。 注：图中不同颜色的染色体表示来自不同亲本的染色体 ①父本缺失与母本缺失的症状不一样，原因是________。 ②父本UPD表现出的是_______综合征。 ③为确定某患者快乐木偶症是哪一种情况导致的，检测的方法可以是_______。（答出一点即可） 19. 糖皮质激素（GC）具有调节糖、脂代谢等作用。F 因子是一种主要由肝细胞分泌的蛋白质，在脂肪等多种组织中表达，也对调节血糖有重要作用，科研人员对相关机制进行了研究。 （1）GC的分泌受_____轴的分级调节，GC可通过促进非糖物质转化为葡萄糖来升高血糖。 （2）科研人员以野生型小鼠（WT）和F因子合成基因敲除小鼠（KO）为材料，给予不同饮食，一段时间内检测F因子及皮下脂肪含量，结果如图1和图2。 ①图1结果显示，高脂饮食可_____。 ②结合图1和图2结果推测F因子的作用是_____。 （3）为研究高脂饮食条件下F因子通过皮下脂肪影响胰岛素敏感性从而调节血糖的机制，科研人员对给予高脂饮食饲喂一段时间后的不同小鼠进行了皮下脂肪移植手术，一段时间后检测相关指标，实验设计及检测结果如下表所示。 供体小鼠 受体小鼠 葡萄糖输注速率（mg· kg-1·min-1） 皮下脂肪 AKT蛋白含量 注射胰岛素后皮下脂肪 pAKT含量 组1 WT KO I +++ + 组 2 KO KO Ⅱ +++ 无 组3 WT 假手术 Ⅲ +++ ++ 组4 KO假手术 Ⅳ +++ 无 ①将上述受体及假手术小鼠禁食6 h后，输注等量葡萄糖，之后同时输注等量胰岛素和不等量的葡萄糖，以维持正常血糖水平。计算一段时间内葡萄糖输注速率，以反映细胞对胰岛素的敏感性。据表中结果可知F因子增加了胰岛素敏感性，则表中Ⅰ~Ⅳ处的数据依次是_____（选填“4”“4”“8”“9.5”）。 ②AKT蛋白在胰岛素信号转导过程中的作用如图3所示，据表中结果结合图3推测 F 因子在高脂饮食下，对血糖调节的机制：_____。 （4）脂联素是一种主要由脂肪细胞分泌的蛋白质，可增加胰岛素敏感性。为证明F因子通过调控脂肪细胞分泌脂联素增加胰岛素敏感性，还需进一步检测并比较WT和KO小鼠的_____。 20. 土壤中存在细菌、真菌和线虫等生物，它们的关系十分复杂。线虫可以细菌为食，真菌可产生菌丝陷阱包裹并杀死线虫。 （1）细菌、真菌和线虫等生活环境中的全部生物共同构成了_____。 （2）富含尿素的土壤中能检测出较多的菌丝陷阱。为研究尿素诱导菌丝陷阱形成的机制，研究者利用尿素及其分解产物氨分别处理野生型真菌和A 酶基因（催化尿素分解的酶）功能丧失的真菌突变体，检测菌丝陷阱的数量，结果如下图所示。 结合上述信息，推测_____，从而诱导菌丝陷阱的产生。 （3）真菌可感应线虫产生的蛔甙信息素，从而形成菌丝陷阱，由此可见，蛔甙可以作为_____信息，能体现生态系统信息传递的作用是_____。 （4）土壤中细菌的 B 酶（催化产生尿素的酶）表达量与线虫取食频率成正比。综合上述信息，通过分析细菌、真菌和线虫之间的关系，解释线虫数量相对稳定的机制：_____。 （5）自然界中不乏类似于上述土壤微生物与线虫间的关系。下列事例与上述机制最相似的是_____。 A. 食草昆虫啃食植物叶片后，植物产生挥发性物质吸引肉食性昆虫 B. 白蚁在巢穴中通过排出粪便供养细菌，从而抑制寄生真菌的生存和传播 C. 虫媒传粉的植物，花朵中蜜腺分泌含糖量较高的蜜露吸引昆虫来进行传粉 21. In-Fusion技术被称为无缝克隆技术。其操作流程通常是通过对质粒PCR获得线性化载体；通过PCR，在目的基因片段的两端插入与线性化载体两端相同的碱基序列。然后将两者PCR产物相混合，在In-Fusion酶的作用下，凭借其3'→5’外切核酸酶活性，从线性化DNA的3'端起始切除15个核苷酸，进而暴露出互补的单链区域，最终促使插入片段与载体能够借助这些互补区域实现连接。以下为无缝克隆技术示意图，请据此回答下列问题。 （1）In-Fusion酶与限制酶都能水解磷酸二酯键，形成黏性末端，In-Fusion酶作用的不同点是________。 （2）对质粒进行PCR扩增时，引物应选________。 A. 5'CTAGCTGACTCTAGAT3' B. 5'ATCGCCTGACTAGGGA3' C 3'GATCGACTGAGATCTA5' D. 3'TAGCGGACTGATCCCT5' （3）目基因同样进行PCR扩增，通过引物引入AB区段，AB区段的碱基序列分别与质粒上C、D的碱基序列相同，这样做的目的是_____，第二轮扩增结束时，PCR反应体系中存在_____种双链DNA。 （4）由图可知，目的基因的_____（填“①”或“②”）链是转录模板链。③过程需要使用______酶，构建稳定的重组质粒。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $