精品解析：山东省滨州市北镇中学2024-2025学年高三下学期第六次能力训练生物试题

2022级竞赛部高三下学期能力测试六 生物试题 本题满分 100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考号等填写在答题卡和答题纸的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他标号。回答非选择题时，将答案写在答题纸上。写在本试卷上无效。 3．本场考试时间：90分钟，满分：100分，请注意掌握时间。 第I卷 选择题（45分） 一、选择题：本题共20小题，每题1.5分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 叶绿体外膜和内膜上分别存在转运因子TOC和TIC，它们联合形成一个超级复合体TOC-TIC。多达2000～3000种叶绿体蛋白由细胞核基因编码，翻译成为前体蛋白再通过该复合体运输到叶绿体中。相关叙述错误的是（　　） A. 叶绿体是半自主性细胞器，能发生DNA复制、转录 B. 能进行光合作用的细胞中都有TOC-TIC复合物的存在 C. 前体蛋白由细胞核基因编码，在细胞质的核糖体上翻译 D. 转运入叶绿体的前体蛋白含有被TOC-TIC复合体识别的信号序列 2. 低钾胁迫时，Ca2+进入拟南芥细胞与CBL蛋白结合形成复合物，再与CIPK（一种蛋白激酶）结合，激活HAK5和TPK两种转运蛋白，促进细胞吸收K+以及液泡中K+的释放，其机制如图。相关叙述错误的是（　　） A. Ca2+与CBL蛋白结合会引起CBL空间结构改变 B. 高钾环境中CIPK既能激活HAK5也能激活TPK C. 激活的HAK5以主动运输的方式从外界吸收K+ D. 激活的TPK以协助扩散的方式向细胞质基质释放K+ 3. 在内源代谢过程中或受到外界环境刺激时，DNA的结构极易发生损伤，DNA双链在相同或邻近位置发生磷酸二酯键断裂，或脱氧核糖被破坏发生DNA双链断裂（DSB）。未被修复的DSB会破坏基因组稳定性，进一步引起细胞死亡。下列叙述错误的是（　　） A. 端粒缩短时可能伴随DSB，修复该DSB延长端粒有助于延缓细胞衰老 B. 染色体片段互换时发生的DSB会引起基因信息改变和染色体变异 C. DSB修复时可能需要遵循碱基互补配对原则合成新的短链DNA D. 与正常细胞相比，结肠癌细胞中抑癌基因DSB可能较多，DNA修复率较低 4. Bax和Bcl-2是两种调控癌细胞凋亡的蛋白质，癌细胞的凋亡率与这两种蛋白质相对含量之间的关系如下图所示。辣椒中的主要生物活性成分是辣椒素，实验小组为了检测辣椒素对癌细胞凋亡的影响，进行了相关实验，实验操作和检测结果如下表所示，TRPV1是一种Ca2+通道。下列说法错误的是（　　） 组别 Bax相对含量 Bcl-2相对含量 空白对照组 0.8 0.62 辣椒素 1.36 0.35 阻断TRPV1+辣椒素 0.97 0.58 A. Ca2+可上调Bax蛋白的表达，进而促进细胞凋亡 B. 辣椒素可能通过激活TRPV1来起作用 C. 激活的TRPV1运输Ca2+不消耗ATP D. 敲除TRPVI基因会促进癌细胞凋亡 5. 某种鼠的毛色由常染色体上的两对等位基因（A、a和B、b）控制，其中A基因控制褐色素的合成，B基因控制黑色素的合成，两种色素均不合成时毛色呈白色。当A、B基因同时存在时，二者的转录产物会形成双链结构。用纯合的褐色和黑色亲本杂交，得到的F1雌雄个体随机交配得到F2，不考虑互换，下列说法错误的是（　　） A. F1全为白色，A、B两基因的转录产物不能翻译 B. F1雌雄个体相互交配得到F2中白色个体占5/8，基因型有5种 C. F1与双隐性个体测交后代中白色个体不一定为纯合体 D. F2褐色个体中稳定遗传的个体占1/3 6. 某显性遗传的鱼鳞病家系如图所示，其中Ⅲ-2个体是极为罕见的AB型血，称为顺式AB型血，其IA和IB分布在同一条染色体上，该条染色体的同源染色体上无血型基因。进一步调查发现家系的I、Ⅱ、III三代人中仅III-2个体为顺式AB型血。不考虑其余血型系统和其他变异，下列叙述正确的是（ ） A. 无论Ⅲ-3是何种血型，IV-1为AB型血的概率为1/2 B. 无论Ⅲ-3是何种血型，IV-2的血型绝不可能为O型 C. Ⅲ-2为顺式AB型血可能由于受精卵发生了基因突变 D. 该鱼鳞病为常染色体显性遗传，图中患者不都是杂合子 7. 减数分裂是一个复杂的过程，染色体端粒（富含碱基G的DNA-蛋白质复合体）在核膜上的准确锚定，并沿着内核膜进行移动是减数分裂能正确进行的前提。在此过程中，DNA会被多种酶剪切为局部单链，并完成同源染色体的配对联会和同源重组（过程如图所示，其中a、b各表示一个DNA分子）。下列叙述错误的是（ ） A. a、b两个DNA分子上的基因相同或互为等位基因 B. 端粒DNA序列富含碱基G的特点，有利于维持端粒结构的稳定 C. 减数分裂中同源染色体的片段互换需要DNA连接酶的参与 D. 端粒准确锚定在内核膜上发挥作用，发生于减数分裂Ⅱ的前期 8. λ噬菌体侵染细菌分为即早期、迟早期、晚期三个阶段。λ噬菌体的N基因和cro基因如图所示，两个基因的终止子下游存在多种基因区段，与迟早期、晚期复制和裂解细菌有关。已知pN蛋白能和RNA聚合酶结合。下列叙述正确的是（ ） A. pN是一种抗终止的调节蛋白，可使转录扩展至其他基因区段 B. N基因和cro基因都按照5′→3'的方向转录且模板链相同 C. 如果转录始终在t1、t2位点终止，则表明λ噬菌体侵染成功 D. 噬菌体在侵染细菌的不同阶段始终只表达出两种蛋白质 9. 乳糖操纵子是大肠杆菌中一个著名的基因表达调控模型，它控制着乳糖的代谢。乳糖操纵子主要由三个结构基因组成。该模型的基本机制为：在没有乳糖时，抑制物结合到操纵子，阻止β—半乳糖苷酶基因表达，表现出酶活性低或无（—）；有乳糖时，乳糖会与抑制物结合，使其脱离操纵子，β—半乳糖苷酶基因表达，酶活性高（+）。研究人员分离出大肠杆菌乳糖操纵子的突变株A和B，并在不同的培养基条件下测试了β—半乳糖苷酶的活性。实验结果如下表所示： 菌株类型 乳糖（+/—） β—半乳糖苷酶活性（+/—） 野生型大肠杆菌 — — 野生型大肠杆菌 + + 突变株A — + 突变株A + + 突变株B — — 突变株B + — 根据上述实验结果，下列叙述最合理的是（ ） A. 突变株A的β—半乳糖苷酶基因结构一定发生了突变，导致酶的活性不受乳糖调控 B. 突变株B的β—半乳糖苷酶基因结构一定发生了突变，导致酶的活性完全丧失 C. 突变株A的抑制物基因可能发生突变，抑制物不能结合乳糖，仅能结合操纵子 D. 突变株B的抑制物基因可能发生突变，抑制物不能结合乳糖，仅能结合操纵子 10. 玉米（2n=20）是雌雄同株异花植物，有栽培玉米（P）与野生玉米（Q）之分，栽培玉米大多产量高、品质好，但在耐盐碱方面不如野生玉米。科研人员为了改良栽培玉米的遗传特性，利用纯合的野生玉米（Q）与栽培玉米（P）进行杂交获得杂种玉米F1，F1与亲本栽培玉米（P）相比，耐盐碱能力大大提高，将F1作为母本与P杂交，得到子代并筛选耐盐碱个体作为母本再与P杂交，连续多次后获得耐盐碱个体，此类个体自交，后代耐盐碱的个体中性状不发生分离的记为D品系，其过程如图所示。已知耐盐碱性状是由单基因控制的，下列说法错误的是（　　） A. 需测定玉米体内10条染色体的DNA序列以确定其基因组序列 B. F1与亲本栽培玉米（P）相比，耐盐碱能力提高，说明耐盐碱基因很可能来自野生玉米（Q） C. 选择杂种玉米中耐盐碱个体与栽培玉米（P）反复进行杂交并筛选的目的是获得能够稳定遗传的纯合子 D. D品系玉米中有18条染色体来自栽培玉米（P），有2条染色体（携带耐盐碱基因）来自野生玉米（Q） 11. 科学家以蛙的坐骨神经为实验材料，对其进行冷却阻滞处理，随后检测坐骨神经上的膜内电位变化，结果如图所示。下列分析错误的是（　　） A. 图中冷却阻滞的位置最好位于坐骨神经的轴突上，且坐骨神经应置于生理盐水中 B. 该实验证明兴奋在神经纤维上双向传导，但不能证明兴奋在神经元间单向传递 C. 冷却阻滞处理后，距离电刺激位置右侧越远的位点的兴奋强度越弱 D. 推测冷却阻滞主要通过影响坐骨神经上Na⁺的内流来影响神经纤维的兴奋 12. 下图是食物促进胃上皮细胞分泌胃酸的过程。胃酸除了具有辅助消化功能之外，还能导致胃灼热。下列说法错误的是（　　） A. 食物和组织胺作为信号促进胃上皮细胞分泌胃酸 B. H⁺/K⁺-ATP 酶将 H⁺泵到胃腔中会增加胃液酸性 C. 胃酸分泌时上皮细胞朝向胃腔的膜面积有所增大 D. 组织胺抑制物和 H⁺/K⁺+ATP酶激活剂均会增强胃灼热 13. 活化的T细胞利用表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1识别，不触发免疫反应。肿瘤细胞可通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”。EB病毒是一种人类疱疹病毒，可诱发癌症，其编码的微小RNA（BART11）能解除FOXP1蛋白对PD-L1基因转录的抑制。下列说法正确的是（　　） A. 浆细胞能识别EB病毒并产生相应的抗体 B. BART11使PD-L1的表达量增加，导致EB病毒相关肿瘤不易被T细胞攻击 C. EB病毒入侵人体后，辅助性T细胞受到刺激分化为细胞毒性T细胞 D. 免疫系统对EB病毒诱发的癌细胞进行清除，体现了免疫系统的免疫防御功能 14. 光敏色素有两种形式：红光吸收型（Pr）和远红光吸收型（Pfr），当植物受到红光的照射时，Pr会转化为Pfr：而当植物接受远红光的照射时，Pfr则会还原为Pr。如图是阳生植物和阴生植物在不同遮阴程度下的茎伸长生长速率，相关叙述正确的是（ ） 注：Pfr/（Pfr+Pr）表示遮阴程度，比值越大，遮阴程度越小 A. 遮阴程度越高，远红光相对红光占比越少 B. 阳生植物随着遮阴程度的增加，光合作用减弱，Pr占比增加，茎伸长生长速率增加 C. 该过程中光只作为信号影响阴生与阳生植物的生长 D. 阴生植物茎的伸长生长与遮阴程度没有相关性，光敏色素不起作用 15. 为研究在中华绒螯蟹-日本沼虾养殖模式中增加罗氏沼虾的影响，研究者借助模型获得不同养殖模式下各功能组的生态营养效率(EE值)(如下表)。EE值可反映该功能组在系统中的能量传递效率或能量流向人类的情况。养殖生物除死亡外均收获，故其EE值较高。当某一功能组EE值=1时，达到该系统的环境承载力。下列分析错误的是（　　） 功能组 不同养殖模式的生态营养效率(EE) 中华绒螯蟹-罗氏沼虾-日本沼虾模式 中华绒螯蟹-日本沼虾模式 中华绒螯蟹 0.957 0.952 罗氏沼虾 0.929 - 日本沼虾 0.888 0.888 饲料 0.940 0.789 浮游植物 0.714 0.672 浮游动物 0.416 0.397 注：系统中的研究对象划为多个不同的功能组，其中-表示该系统未添加此功能组 A. 若不添加饲料，推测两种养殖模式中浮游植物的EE值均升高 B. 增加罗氏沼虾后，其与中华绒螯蟹和日本沼虾的种间竞争明显 C. 增加罗氏沼虾后提高了饲料的利用率和浮游动物的被捕食率 D. 进一步探究罗氏沼虾的最适养殖密度可通过测定EE值实现 16. 某农场中甲、乙、丙三种生物（不都是消费者）归属于三个相邻的营养级，三者的数量变化如图1所示；该农场中的能量流动简图如图2所示，字母表示能量，其中a2和b3分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量，d1和d2为从饲料中摄入的能量。下列相关叙述正确的是（　　） A. 第一营养级固定的总能量是该农场的总能量 B. 图1中丙、乙分别属于第二、第三营养级 C. 图2中第三营养级的粪便中的能量属于（b2+d2）的部分能量 D. 该农场中第一和第二营养级之间的能量传递效率为（a2+d1）/（a1+a2+a3）×100% 17. 谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0，发酵工程中通过以下代谢途径发酵生产L-谷氨酰胺。下列叙述错误的是（ ） A. 利用谷氨酸棒状杆菌进行发酵，其中心环节是发酵罐内发酵 B. 发酵初期控制pH为7.0，后调为5.6，有利于提高L-谷氨酰胺产量 C. 提高谷氨酸脱氢酶和谷氨酸合成酶的活性有利于提高L-谷氨酰胺产量 D. 发酵结束后，采用适当的提取、分离和纯化措施可获得L-谷氨酰胺 18. 关于"琼脂糖凝胶电泳"实验，下列叙述正确的是（ ） A. 根据待分离DNA片段的大小，需用无菌水配制0.8%～1.2%的琼脂糖溶液 B. 向琼脂糖溶液中加入适量的核酸染料后，需在沸水浴内加热至琼脂糖熔化 C. 将PCR产物和电泳缓冲液混合后，需用微量移液器将混合液缓慢注入加样孔 D. 待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时，需及时断电并取出凝胶置于紫外灯下观察 19. 以下关于生物学实验和技术的叙述，正确的是（　　） ①检测生物组织中的还原糖 ②用高倍显微镜观察叶绿体 ③肺炎链球菌的体外转化 ④果酒和果醋的制作 ⑤DNA的粗提取与鉴定 ⑥单克隆抗体的制备 A. ①⑤均需使用酒精溶液 B. ②⑥均可体现细胞膜流动性 C. ③④均制备固体培养基 D. ③⑥均需利用无菌操作技术 20. 科学家从糖尿病患者体内提取单核细胞，通过转入特定基因重编程为iPS细胞，并将其在体外诱导分化成胰岛组织，移植回患者体内，成功治愈该患者。TRPC/Ca2+通道开放可提高细胞内Ca2+水平，进而调节iPS细胞的分化。另有研究报道，细胞内的蛋白激酶C（PKC）可促进iPS细胞的分化。为进一步探究其作用机制，研究人员采用PKC激活剂（PMA）和PKC抑制剂（Bis-1）处理iPS细胞，检测细胞内的Ca2+水平，结果如下表所示。综上分析，下列相关叙述错误的是（　　） 组别 处理方式 实验结果 第一组 PMA处理iPS细胞 Ca2+水平未增加 第二组 Bis-1处理iPS细胞 Ca2+水平增加 A. 该项技术对1型糖尿病的治疗具有良好的应用前景 B. 利用单核细胞制备iPS细胞涉及动物细胞培养和基因工程技术 C. PKC可能是通过抑制TRPC/Ca2+通道的开放进而诱导iPS细胞分化 D. 糖尿病患者往往呈现多尿症状，血液中抗利尿激素水平较低 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 21. 真核生物的有氧呼吸依次经过糖酵解，TCA循环和氧化磷酸化三个阶段。IDH是TCA循环的关键酶，可催化生成α-KG及CO2。IDH基因突变可引起α-KG减少，进一步促进HIF-1α积聚并激活相关信号通路，引起下游VEGF基因等肿瘤相关基因高表达，共同促进肿瘤的发生与发展。正常细胞在细胞周期调控过程中可通过表达Skp2蛋白，降解IDH，使细胞的主要供能方式发生改变。下列说法正确的是（ ） A. 真核生物中糖酵解和TCA循环均发生在线粒体基质中 B. 若在细胞中添加Skp2蛋白抑制剂，则VEGF基因的表达量会减少 C. 肿瘤细胞可通过增加Skp2基因的表达，使细胞供能方式由TCA循环向糖酵解转变 D. 无氧条件下，肿瘤细胞通过糖酵解过程将葡萄糖中的能量都转移到乳酸和ATP中 22. 巨噬细胞释放的肿瘤坏死因子（TNF-α）除能杀死肿瘤细胞外，还能增强对食物抗原的免疫反应。食物中的脂肪能诱导小肠释放缩胆囊素（CCK），CCK通过肠-脑轴降低肠道对食物中抗原的反应，利于营养物质的吸收，机制如图。下列说法正确的是（ ） A. 脂肪诱导小肠释放CCK，CCK刺激传入神经使其膜外变为负电位 B. 迷走神经释放神经递质ACh增强巨噬细胞释放TNF-α的能力 C. CCK通过肠-脑轴对巨噬细胞释放TNF-α的调节属于神经-体液调节 D. 长期食用含高脂肪的食物可能会降低机体的免疫能力 23. 某昆虫的遗传会出现子代与亲代基因型相同的现象。现实验室中有甲、乙两品系该昆虫，均会出现上述现象。乙品系昆虫的展翅（D）与正常翅（d）是一对相对性状，星状眼（M）与正常眼（m）是一对相对性状，这两对基因位于Ⅱ号常染色体上。乙品系属于永久杂种（即永远以杂合状态保存下来）,也叫平衡致死品系。对甲、乙两品系昆虫进行的杂交实验如图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. 控制甲品系截毛、刚毛的基因位于X染色体上 B. 乙品系昆虫存在纯合致死现象 C. 乙品系昆虫Ⅱ号染色体的相关片段可能发生倒位抑制了互换 D. 在乙品系的代代相传中，M基因频率逐代降低 24. 草地贪夜蛾是一种夜行性害虫，在白天隐藏而在夜间活动，其幼虫阶段对作物破坏性强。研究小组分别比较了在散居和群居饲养条件下不同时期的幼虫体重和表皮黑化值，结果如下图所示。若释放天敌进行防控，则幼虫密度越大，对天敌的吸引越强。另有研究发现，两种饲养条件下的幼虫均存在同类相食行为，且群居幼虫同类相食率更高。下列说法正确的是（　　） A. 和群居饲养相比，散居饲养条件下的幼虫在食物匮乏时的群体生存能力更强 B. 可以通过使用昆虫信息素诱捕雄性成虫直接改变种群年龄结构来进行生物防治 C. 种群密度高时，幼虫可能会通过增加表皮黑化值和增加同类相食来降低夜间被捕食的风险 D. 同类相食有助于降低种群密度，减少种内竞争，增强对环境的适应并提高生存率 25. 为优化番茄汁乳酸发酵的条件，研究人员以番茄汁为原料，以发酵产品的色泽、气味、滋味和组织形态等为感官评分依据，确定发酵工艺中最优条件及各因素对发酵产品感官评分影响大小（用影响力值表示），其试验结果如下图表所示。下列有关说法正确的是（　　） 发酵主要影响因素水平表 水平 A：白砂糖添加量% B：发酵剂添加量/‰ C：发酵时间/h D：发酵温度/℃ 各因素代表图例 1 10 0.75 13 37 2 12 1.0 14 38 3 14 1.25 15 39 A. 试验使用的菌种为醋酸杆菌 B. 正式试验前需要进行预实验以确定各影响因素范围，避免出现实验误差 C. 试验条件下A1B2C2D1配方组合为发酵工艺的最佳优化条件 D. 对产品感官评价影响最大的因素是发酵时间 三、简答题 26. 光诱导的气孔开放促进了植物对CO2的吸收，在弱光条件下光谱中富含蓝光，为研究蓝光驱动气孔快速开放的机制，科学家做了系列研究。请回答下列问题： （1）蓝光可被叶绿体中的_____吸收，继而转化成______中的化学能，用于CO2固定产物的还原。 （2）为研究质子泵AHA对气孔开放的影响，科研人员利用某缺陷突变体X进行了相关实验，实验结果如图1所示。图2为蓝光驱动气孔快速开放的过程： ①保卫细胞通过调节H+和K+的跨膜运输，调节气孔开放。由图1可知其具体过程为：在PP1作用下，ATP水解，生成的Pi去向是______________；该过程中H+运输方向为_______，形成_______________，继而导致K+向细胞内运输。 ②据图2分析可知蓝光可引发______、______过程，产物进入呼吸链，为AHA运输H+提供能量。 ③综合以上分析，缺陷突变体X可能的缺陷是___________________。（至少答出两点） （3）综合上述分析，蓝光使得气孔开放的机理是蓝光作为信号分子触发蓝光受体蛋白______，进而激发下游系列反应，最终导致保卫细胞内的_______和液泡中的________增加，两者浓度增加，从而使得保卫细胞的_______增大，促进保卫细胞吸水，促进气孔张开。 27. 某个品种的牵牛花野生型植株花色为红色，在种植的过程中出现4个各不相同的白花隐性突变品系，分别用M1，M2，M3，M4表示，突变基因都位于Ⅱ号染色体上。为了研究这些突变基因的相对位置关系，对4个白花品系进行了两两杂交实验，结果如下： P M1×M2 M1×M3 M1×M4 M2×M3 M2×M4 M3×M4 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ F1 突变型 野生型 野生型 野生型 野生型 突变型 （1）根据杂交的结果推断，牵牛花的花色不是由同源染色体上一对等位基因所控制的，理由是______。 （2）若四个白花突变品系的形成都是Ⅱ号染色体上一对等位基因改变的结果，可推断花色性状至少由______对等位基因所控制。野生型基因用“＋”表示，M1、M2、M3、M4隐性突变基因分别用X1、X2、X3、X4表示，若已知M1突变品系的突变型基因和野生型基因之间的相对位置如左图所示，则X4的位置在______（选填下图中的数字）。 （3）科研人员进一步研究后发现M1和M3突变体是与花色决定有关的2个基因（JSC和JXY）中的一个发生单个碱基对替换的隐性突变，对M1和M3进行相关基因的测序后得到以下结果： 个体表现型 JSC基因测序结果 JXY基因测序结果 M1突变体 【123A/A 710G/G】 【302G/G 560A/A】 M3突变体 【123A/A 710C/C】 ？ 野生型 【123A/A 710G/G】 【302C/C 560A/A】 M5（野生型） 【123A/G 710G/G】 【302C/C 560A/A】 M6（野生型） 【123A/A 710G/G】 【302G/C 560A/A】 注：测序结果只给出基因一条链（转录模板链）的碱基序列，如【123A/A 710G/G】表示两条同源染色体上JSC基因转录模板链的第123位碱基分别为A和A，第710位碱基分别位G和G。 由图可知M1突变体发生突变的基因是______（填“JSC基因”或“JXY基因”），推测表格中“？”处测序结果为【______】。若野生型植株两条同源染色体（Ⅱ号）上各有一个基因发生突变后形成了M5和M6两个植株，相关基因测序结果如表中所示，两个植株杂交，后代的中双突变基因的个体的比例为______（不考虑其它变异）。 28. 研究发现，经长时间睡眠剥夺，4天内约80%的成年小鼠因多器官衰竭死亡。睡眠剥夺会增加大脑中的睡眠调节物质PGD2的水平，而循环系统中PGD2的增加，会诱发细胞因子风暴，导致炎症反应失控，其具体机制如图1所示。 （1）PGD2___________（填“是”或“不是”）信号分子，原因是_______________。细胞因子在特异性免疫中的作用有_______________________（答出两点即可） （2）选择正确的编号填入下表，形成实验方案并预期实验结果，验证：PGD2在睡眠剥夺导致的免疫反应中发挥的核心作用。（编号选填） ①野生型小鼠②正常睡眠③炎症反应强④存活时间长⑤脑内PGD2合成酶缺陷小鼠⑥睡眠剥夺⑦炎症反应弱⑧存活时间短 实验材料 实验处理 预期实验结果 实验组 （1）______ ⑥ （2）______ 对照组 ① （3）______ ③⑧ （3）熬夜后往往会出现面部浮肿，分析原因可能是：熬夜会增加大脑中PGD2的水平，使外排的PGD2增加，诱发了促炎细胞因子的释放，______，进而使面部浮肿（编号选填并排序） ①促炎细胞因子可以增加血管的通透性②血浆渗透压升高，组织液渗透压降低③血浆渗透压降低，组织液渗透压升高④导致血浆蛋白进入组织间隙⑤水向组织液渗透的量增加，导致组织水肿⑥水向血浆渗透的量增加，导致组织水肿 （4）谷氨酸是一种与记忆相关的兴奋性神经递质，图2为谷氨酸作用机制示意图。研究表明，熬夜导致记忆减退可能与PGD2抑制突触传递有关。以下推测正确的是______ A. PGD2不会存在于图2的Ⅱ中 B. 神经元上可能存在PGD2受体 C. PGD2可能抑制了通道的开放 D. PGD2可能抑制了③或④的活动过程 （5）熬夜的人更容易发胖和患上糖尿病。科学家欲通过构建肝脏节律紊乱的小鼠，让肝脏与大脑的生物钟“错位”，来找出昼夜节律紊乱对饮食行为的调控机制，图3为部分研究结果。肝迷走神经传出纤维属于副交感神经，能调节胆汁的分泌。胆汁与脂肪的消化有关。 ①肝迷走神经兴奋时，胆汁的分泌量______。 ②据图3及所学知识推测，下列说法正确的是______。 A．肝脏节律紊乱会导致小鼠总摄食量下降 B．切除肝迷走神经后，肝脏节律紊乱的小鼠总摄食量显著下降 C．肝脏节律紊乱可能是通过神经信号影响小鼠大脑的进食控制 D．肝迷走神经可能具有作为治疗肥胖症的靶点 29. 中华秋沙鸭属于国家一级保护濒危动物，越冬期常集小群栖息于山间河流、水库湖泊中，主要捕猎鱼类和石蛾科昆虫。近年来，随着保护力度的提升和生态环境的改善，中华秋沙鸭的数量在一定程度上有所恢复。回答下列问题： （1）调查中华秋沙鸭的生态位时，通常要研究它的____________________________________。常布设红外摄像机来调查中华秋沙鸭的种群数量，而不用直接观察法或标记重捕法，选用该方法的优点是__________________________________（答出1点）。 （2）在繁殖期，雄性中华秋沙鸭常通过鸣叫、在雌鸭面前来回游弋和煽动两翅等方式来吸引雌鸭的注意，该过程传递的信息种类有___________。中华秋沙鸭与其他鸟类之间存在种间竞争关系，种间竞争是指两种或多种生物___________的现象。 （3）科研人员研究了中华秋沙鸭栖息的某森林生态系统的能量流动情况，结果如表所示（单位：J·m-2·a-1）。分析表中数据可知，由植食性动物流向分解者的能量为___________。 项目 生产者 植食性动物 肉食性动物 分解者 流入能量 9.8×108 1.5×108 2.1×107 — 呼吸作用 6.1×108 8.1×107 1.6×107 1.7×108 30. 平滑肌细胞（SMC）是高等动物血管壁的重要组成，其功能障碍会导致主动脉瘤的发生。研究人员为开发特异性标记血管SMC的方法，开展了相关研究。 （1）与肌肉收缩相关的M蛋白在SMC中含量较高，而在其他细胞中几乎不存在，从物质的角度分析，根本原因是______的不同。 （2）为获得血管SMC被特异性标记的工具鼠用于研究，研究人员进行了下列实验，如图1所示，其中Cre重组酶可以敲除loxP序列之间的DNA序列。    ①利用PCR技术获得CE，为保证CE在SMC中特异性表达，需将CE插入_______之后，获得小鼠A． ②构建含Stop和tdT的表达载体，导入_________细胞，获得小鼠B．将A与B杂交，获得同时含有以上基因的CE杂合小鼠C（CE/+）。 ③在外源药物T的诱导下，定位于细胞质中的雌激素受体进入细胞核，Cre重组酶能导致loxP位点间的序列丢失。用药物T饲喂小鼠C后，可观察到__________。 （3）为利用工具鼠研究血管SMC中S基因表达在主动脉瘤形成中的作用，在S基因两侧分别引入一个loxP位点，这样的S基因称为flox基因，获得flox杂合小鼠（flox/+）后，将其与C鼠作为亲本进行系列杂交（不考虑tdT的遗传情况），流程如图2所示。 已知S基因和CE位于非同源染色体上，从F1中筛选出双杂合子（flox/+；CE/+）与flox杂合小鼠（flox/+）进行回交，F2中flox纯合且CE阳性的小鼠（flox/flox；CE/+）所占比例为______，经T诱导后，该小鼠_________。从中筛选出能发出红色荧光的个体，观察血管SMC是否有改变。 （4）为评估血管SMC标记是否具有组织特异性和药物T的外源诱导性，需要做的检测有_________；________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2022级竞赛部高三下学期能力测试六 生物试题 本题满分 100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考号等填写在答题卡和答题纸的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他标号。回答非选择题时，将答案写在答题纸上。写在本试卷上无效。 3．本场考试时间：90分钟，满分：100分，请注意掌握时间。 第I卷 选择题（45分） 一、选择题：本题共20小题，每题1.5分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 叶绿体外膜和内膜上分别存在转运因子TOC和TIC，它们联合形成一个超级复合体TOC-TIC。多达2000～3000种叶绿体蛋白由细胞核基因编码，翻译成为前体蛋白再通过该复合体运输到叶绿体中。相关叙述错误的是（　　） A. 叶绿体是半自主性细胞器，能发生DNA复制、转录 B. 能进行光合作用的细胞中都有TOC-TIC复合物的存在 C. 前体蛋白由细胞核基因编码，在细胞质的核糖体上翻译 D. 转运入叶绿体的前体蛋白含有被TOC-TIC复合体识别的信号序列 【答案】B 【解析】 【分析】线粒体和叶绿体中都含有少量DNA，故为半自主性细胞器，但其中的大多数蛋白质的合成依然受到细胞核中相关基因的控制。 【详解】A、叶绿体含有DNA，是半自主性细胞器，能发生DNA复制、转录，A正确； B、TOC-TIC复合物是叶绿体上的结构，并非所有进行光合作用的细胞都有TOC-TIC复合体，如蓝细菌可以进行光合作用，但不含叶绿体，无TOC-TIC复合物，B错误； C、由题意可知，多达2000～3000种叶绿体蛋白由细胞核基因编码，翻译成为前体蛋白再通过该复合体运输到叶绿体中，说明控制前体蛋白合成的基因在细胞核，翻译的场所在细胞质的核糖体上，C正确； D、叶绿体蛋白在细胞质中翻译成为前体蛋白，再通过TOC-TIC复合体运输到叶绿体中，由此推测转运入叶绿体的前体蛋白可能含有被TOC-TIC复合体识别的信号序列，D正确。 故选B。 2. 低钾胁迫时，Ca2+进入拟南芥细胞与CBL蛋白结合形成复合物，再与CIPK（一种蛋白激酶）结合，激活HAK5和TPK两种转运蛋白，促进细胞吸收K+以及液泡中K+的释放，其机制如图。相关叙述错误的是（　　） A. Ca2+与CBL蛋白结合会引起CBL空间结构改变 B. 高钾环境中CIPK既能激活HAK5也能激活TPK C. 激活的HAK5以主动运输的方式从外界吸收K+ D. 激活的TPK以协助扩散的方式向细胞质基质释放K+ 【答案】B 【解析】 【分析】图示分析，K+逆浓度通过HAK5进入细胞，运输方式为主动运输；K+顺浓度通过TPK从液泡中运到细胞质基质，运输方式为协助运输。 【详解】A、CIPK是一种蛋白激酶，Ca2+与CBL蛋白结合会引起CBL空间结构改变，这种改变是可逆的，A正确； B、题干明确说明是在低钾胁迫时，Ca2+进入拟南芥细胞与CBL蛋白结合形成复合物，再与CIPK结合，激活HAK5和TPK两种转运蛋白。并没有提及高钾环境中CIPK的作用情况，所以不能得出高钾环境中CIPK既能激活HAK5也能激活TPK的结论，B错误； C、结合图示分析，K+逆浓度通过HAK5进入细胞，运输方式为主动运输，C正确； D、结合图示分析，K+顺浓度通过TPK从液泡中运到细胞质基质，运输方式为协助运输，D正确。 故选B。 3. 在内源代谢过程中或受到外界环境刺激时，DNA的结构极易发生损伤，DNA双链在相同或邻近位置发生磷酸二酯键断裂，或脱氧核糖被破坏发生DNA双链断裂（DSB）。未被修复的DSB会破坏基因组稳定性，进一步引起细胞死亡。下列叙述错误的是（　　） A. 端粒缩短时可能伴随DSB，修复该DSB延长端粒有助于延缓细胞衰老 B. 染色体片段互换时发生的DSB会引起基因信息改变和染色体变异 C. DSB修复时可能需要遵循碱基互补配对原则合成新的短链DNA D. 与正常细胞相比，结肠癌细胞中抑癌基因DSB可能较多，DNA修复率较低 【答案】B 【解析】 【分析】端粒学说由美国科学家布莱克本等人提出，是用于解释细胞衰老的一种学说。 端粒是染色体两端由 DNA - 蛋白质复合体构成的特殊序列，它像 “帽子” 一样保护染色体末端，防止染色体片段粘连、丢失等。 在细胞分裂过程中，DNA 进行复制，由于 DNA 复制的机制等原因，端粒 DNA 序列会随着细胞分裂次数的增加而逐渐缩短。当端粒缩短到一定程度时，就会触发细胞内的相关信号通路，使细胞进入衰老状态，不再分裂或分裂能力显著下降。 一些研究还发现，在生殖细胞、干细胞等能够不断分裂的细胞中，存在端粒酶。端粒酶是一种由 RNA 和蛋白质组成的酶，它可以以自身 RNA 为模板，合成端粒 DNA 序列，从而维持端粒的长度，使这些细胞能够保持持续分裂的能力。但在大多数体细胞中，端粒酶的活性很低或没有活性，端粒就会随着细胞分裂而逐渐缩短。 【详解】A、端粒是染色体末端的DNA - 蛋白质复合体，端粒缩短是细胞衰老的特征之一。 当端粒缩短时可能伴随DNA双链断裂（DSB），如果修复该DSB并延长端粒，从理论上来说有助于延缓细胞衰老，A正确； B、染色体片段互换如果发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组，并不会引起染色体变异。 只有当染色体片段互换发生在非同源染色体之间时才会引起染色体结构变异，该项说染色体片段互换时发生的DSB会引起染色体变异，B错误； C、DNA双链断裂（DSB）修复时，对于断裂处的DNA序列重新连接等过程，可能需要遵循碱基互补配对原则合成新的短链DNA来填补缺口，C正确； D、在癌变过程中，细胞内原癌基因和抑癌基因等发生突变，且细胞内的DNA损伤修复机制、染色体稳定性维持机制等可能出现异常，导致癌细胞基因组不断发生变化，如染色体数目和结构异常、基因突变等，使得基因组不稳定。因此推测与正常细胞相比，结肠癌细胞中DSB较多、DNA修复率较低，D正确。 故选B。 4. Bax和Bcl-2是两种调控癌细胞凋亡的蛋白质，癌细胞的凋亡率与这两种蛋白质相对含量之间的关系如下图所示。辣椒中的主要生物活性成分是辣椒素，实验小组为了检测辣椒素对癌细胞凋亡的影响，进行了相关实验，实验操作和检测结果如下表所示，TRPV1是一种Ca2+通道。下列说法错误的是（　　） 组别 Bax相对含量 Bcl-2相对含量 空白对照组 0.8 0.62 辣椒素 1.36 0.35 阻断TRPV1+辣椒素 0.97 0.58 A. Ca2+可上调Bax蛋白的表达，进而促进细胞凋亡 B. 辣椒素可能通过激活TRPV1来起作用 C. 激活的TRPV1运输Ca2+不消耗ATP D. 敲除TRPVI基因会促进癌细胞凋亡 【答案】D 【解析】 【分析】细胞癌变的原因包括内因和外因，外因又包括物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子，内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变.癌细胞的特征为：无限增殖；形态结构发生显著变化；细胞表面发生改变，细胞膜上的糖蛋白减少，细胞膜之间的黏着性降低；失去接触抑制。细胞衰老和凋亡都是基因编程性表达的结果。癌细胞由于无限增殖，故代谢加快，产生蛋白质较多，耗能较多，故线粒体和核糖体数量增多，癌细胞由于表面糖蛋白减少，故容易扩散和转移。 【详解】A、TRPV1是一种Ca²⁺通道，阻断TRPV1，Bax相对含量降低，癌细胞凋亡率下降，由此可知Ca2+可上调Bax蛋白的表达，进而促进细胞凋亡，A正确； B、对比辣椒素组和阻断TRPV1 + 辣椒素组，辣椒素组Bax相对含量更高，Bcl - 2相对含量更低（更有利于癌细胞凋亡），而阻断TRPV1后这种效果减弱，说明辣椒素可能通过激活TRPV1来发挥促进癌细胞凋亡的作用，B正确； C、TRPV1是一种Ca²⁺通道，离子通过通道运输属于协助扩散，协助扩散不消耗ATP，所以激活的TRPV1运输Ca²⁺不消耗ATP，C正确； D、从阻断TRPV1 + 辣椒素组与辣椒素组对比可知，阻断TRPV1后，Bax相对含量降低，Bcl - 2相对含量升高，不利于癌细胞凋亡，所以敲除TRPV1基因会抑制癌细胞凋亡，而不是促进，D错误。 故选D。 5. 某种鼠的毛色由常染色体上的两对等位基因（A、a和B、b）控制，其中A基因控制褐色素的合成，B基因控制黑色素的合成，两种色素均不合成时毛色呈白色。当A、B基因同时存在时，二者的转录产物会形成双链结构。用纯合的褐色和黑色亲本杂交，得到的F1雌雄个体随机交配得到F2，不考虑互换，下列说法错误的是（　　） A. F1全为白色，A、B两基因的转录产物不能翻译 B. F1雌雄个体相互交配得到F2中白色个体占5/8，基因型有5种 C. F1与双隐性个体测交后代中白色个体不一定为纯合体 D. F2褐色个体中稳定遗传的个体占1/3 【答案】B 【解析】 【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】A、题意分析，A_bb表现为褐色，aaB_表现为黑色，A_B_、aabb表现为白色。亲本纯合的褐色和黑色，其基因型分别是AAbb、aaBB，杂交子一代基因型是AaBb。当A和B基因同时存在时，二者的转录产物会形成双链结构进而无法继续表达，因此含有A和B基因的个体为白色的原因是转录产物没有翻译的结果，A正确； B、若如果两对等位基因位于两对同源染色体上，则遵循自由组合定律，子一代白毛基因型是AaBb，产生的配子类型及比例是AB∶Ab∶ aB∶ab=1∶1∶1∶1，则F1雌雄个体相互交配得到F2中白色个体的基因型为9A_B_、1aabb，可见白色个体占5/8，基因型有5种，若相关基因位于一对同源染色体上，则F1自由交配产生的F2的基因型和表现型比例为1AAbb（褐色）∶1aaBB（黑色）∶2AaBb（白色），此时白色个体的基因型只有一种，B错误； C、F₁（AaBb）与隐性个体（aabb）测交，后代白色个体基因型为 AaBb、aabb，不一定是纯合体，C正确； D、褐色个体基因型为 A - bb，其中稳定遗传的是 AAbb，占 1/3，D正确。 故选B。 6. 某显性遗传的鱼鳞病家系如图所示，其中Ⅲ-2个体是极为罕见的AB型血，称为顺式AB型血，其IA和IB分布在同一条染色体上，该条染色体的同源染色体上无血型基因。进一步调查发现家系的I、Ⅱ、III三代人中仅III-2个体为顺式AB型血。不考虑其余血型系统和其他变异，下列叙述正确的是（ ） A. 无论Ⅲ-3是何种血型，IV-1为AB型血的概率为1/2 B. 无论Ⅲ-3是何种血型，IV-2的血型绝不可能为O型 C. Ⅲ-2为顺式AB型血可能由于受精卵发生了基因突变 D. 该鱼鳞病为常染色体显性遗传，图中患者不都是杂合子 【答案】A 【解析】 【分析】由图可知，Ⅲ-3为患者 ，其女儿正常，且该病为显性遗传病，说明该鱼鳞病为常染色体显性遗传，图中患者亲代或子代均有正常的，说明图中患者均是杂合子。 【详解】A、III-2将IA和IB分布在同一条染色体上的染色体传给IV-1的概率为1/2，无论Ⅲ-3是何种血型，IV-1为AB型血的概率为1/2，A正确； B、若III-2传无血型基因的染色体给IV-2，且Ⅲ-3为A、B、O血型的任意一种血型，IV-2的血型都可能为O型，B错误； C、顺式AB型血是由于染色体结构异常导致的，C错误； D、由图可知，Ⅲ-3为患者 ，其女儿正常，且该病为显性遗传病，说明该鱼鳞病为常染色体显性遗传，图中患者亲代或子代均有正常的，说明图中患者均是杂合子，D错误。 故选A。 7. 减数分裂是一个复杂的过程，染色体端粒（富含碱基G的DNA-蛋白质复合体）在核膜上的准确锚定，并沿着内核膜进行移动是减数分裂能正确进行的前提。在此过程中，DNA会被多种酶剪切为局部单链，并完成同源染色体的配对联会和同源重组（过程如图所示，其中a、b各表示一个DNA分子）。下列叙述错误的是（ ） A. a、b两个DNA分子上的基因相同或互为等位基因 B. 端粒DNA序列富含碱基G的特点，有利于维持端粒结构的稳定 C. 减数分裂中同源染色体的片段互换需要DNA连接酶的参与 D. 端粒准确锚定在内核膜上发挥作用，发生于减数分裂Ⅱ的前期 【答案】D 【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，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；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：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；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、等位基因是位于同源染色体相同位置控制相对性状的基因，相同基因是同源染色体相同位置控制相同性状的基因，位于a、b两个DNA分子上的基因相同或互为等位基因，A正确； B、DNA分子中G与C之间有3个氢键，A与T之间有2个氢键，端粒DNA序列富含碱基G的特点，稳定性高，有利于维持端粒结构的稳定，B正确； C、减数分裂中同源染色体的片段互换需要DNA连接酶的参与，该酶作用的位点是磷酸二酯键，C正确； D、染色体端粒（富含碱基G的DNA-蛋白质复合体）在核膜上的准确锚定，而减数分裂Ⅱ的前期核膜已经消失，D错误。 故选D。 8. λ噬菌体侵染细菌分为即早期、迟早期、晚期三个阶段。λ噬菌体的N基因和cro基因如图所示，两个基因的终止子下游存在多种基因区段，与迟早期、晚期复制和裂解细菌有关。已知pN蛋白能和RNA聚合酶结合。下列叙述正确的是（ ） A. pN是一种抗终止的调节蛋白，可使转录扩展至其他基因区段 B. N基因和cro基因都按照5′→3'的方向转录且模板链相同 C. 如果转录始终在t1、t2位点终止，则表明λ噬菌体侵染成功 D. 噬菌体在侵染细菌的不同阶段始终只表达出两种蛋白质 【答案】A 【解析】 【分析】λ噬菌体的N基因和cro基因如图所示，两个基因的终止子下游存在多种基因区段，结合图示可知，若转录跃迁过t2点，说明侵染成功。 【详解】A、由图可知，迟早期pN蛋白和RNA聚合酶结合，使转录扩展至其他基因区段，说明pN是一种抗终止的调节蛋白，A正确； B、由即早期转入过程可知，N基因和cro基因都按照3′→5'的方向转录，RNA的延伸方向是5′→3'，模板链不同，B错误； C、如果转录始终在t1、t2位点终止，说明转录没有扩展到终止子下游，表明λ噬菌体未侵染成功，C错误； D、λ噬菌体的N基因和cro基因如图所示，两个基因的终止子下游存在多种基因区段，多种基因区段不会只有两种蛋白质表达，D错误。 故选A。 9. 乳糖操纵子是大肠杆菌中一个著名的基因表达调控模型，它控制着乳糖的代谢。乳糖操纵子主要由三个结构基因组成。该模型的基本机制为：在没有乳糖时，抑制物结合到操纵子，阻止β—半乳糖苷酶基因表达，表现出酶活性低或无（—）；有乳糖时，乳糖会与抑制物结合，使其脱离操纵子，β—半乳糖苷酶基因表达，酶活性高（+）。研究人员分离出大肠杆菌乳糖操纵子的突变株A和B，并在不同的培养基条件下测试了β—半乳糖苷酶的活性。实验结果如下表所示： 菌株类型 乳糖（+/—） β—半乳糖苷酶活性（+/—） 野生型大肠杆菌 — — 野生型大肠杆菌 + + 突变株A — + 突变株A + + 突变株B — — 突变株B + — 根据上述实验结果，下列叙述最合理的是（ ） A. 突变株A的β—半乳糖苷酶基因结构一定发生了突变，导致酶的活性不受乳糖调控 B. 突变株B的β—半乳糖苷酶基因结构一定发生了突变，导致酶的活性完全丧失 C. 突变株A的抑制物基因可能发生突变，抑制物不能结合乳糖，仅能结合操纵子 D. 突变株B的抑制物基因可能发生突变，抑制物不能结合乳糖，仅能结合操纵子 【答案】D 【解析】 【分析】据题目和表格信息，可知：野生型大肠杆菌：在无乳糖条件下（−）：β−半乳糖苷酶活性（−），说明抑制物结合到操纵子，阻止基因表达；在有乳糖条件下（+）：β−半乳糖苷酶活性（+），说明乳糖与抑制物结合，导致其脱离操纵子，基因表达被激活 【详解】AC、根据题目和表格信息，可知：野生型大肠杆菌：在无乳糖条件下（−）：β−半乳糖苷酶活性（−），说明抑制物结合到操纵子，阻止基因表达；在有乳糖条件下（+）：β−半乳糖苷酶活性（+），说明乳糖与抑制物结合，导致其脱离操纵子，基因表达被激活。突变株A：无论是否有乳糖，β−半乳糖苷酶活性均为（+）。说明该菌株的基因持续表达，不受乳糖调控。可能的突变位点：抑制物基因发生突变，导致抑制物无法结合操纵子，使操纵子始终处于开启状态，AC错误。 BD、突变株B：无论是否有乳糖，β−半乳糖苷酶活性均为（−）。说明该菌株无法合成 β−半乳糖苷酶，可能是由于操纵子始终处于关闭状态。可能的突变位点：抑制物突变，使其无法与乳糖结合，因此始终结合在操纵子上，导致β−半乳糖苷酶基因无法表达，也可能操纵子基因本身异常，无法表达，B错误，D正确。 故选D。 10. 玉米（2n=20）是雌雄同株异花植物，有栽培玉米（P）与野生玉米（Q）之分，栽培玉米大多产量高、品质好，但在耐盐碱方面不如野生玉米。科研人员为了改良栽培玉米的遗传特性，利用纯合的野生玉米（Q）与栽培玉米（P）进行杂交获得杂种玉米F1，F1与亲本栽培玉米（P）相比，耐盐碱能力大大提高，将F1作为母本与P杂交，得到子代并筛选耐盐碱个体作为母本再与P杂交，连续多次后获得耐盐碱个体，此类个体自交，后代耐盐碱的个体中性状不发生分离的记为D品系，其过程如图所示。已知耐盐碱性状是由单基因控制的，下列说法错误的是（　　） A. 需测定玉米体内10条染色体的DNA序列以确定其基因组序列 B. F1与亲本栽培玉米（P）相比，耐盐碱能力提高，说明耐盐碱基因很可能来自野生玉米（Q） C. 选择杂种玉米中耐盐碱个体与栽培玉米（P）反复进行杂交并筛选的目的是获得能够稳定遗传的纯合子 D. D品系玉米中有18条染色体来自栽培玉米（P），有2条染色体（携带耐盐碱基因）来自野生玉米（Q） 【答案】C 【解析】 【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 【详解】A、玉米是雌雄同株异花植物，含有20条染色体，没有性染色体，因此需要测10条染色体上的DNA序列，A正确； B、野生玉米（Q）与栽培玉米（P）进行杂交获得杂种玉米F₁，F₁与亲本栽培玉米（P）相比，耐盐碱能力大大提高，说明亲本栽培玉米（P）耐盐碱能力弱，而野生玉米（Q）耐盐碱能力强，故耐盐碱的基因很可能来自野生玉米（Q），B正确； C、选择杂种玉米中的耐盐碱个体与栽培玉米（P）反复进行杂交并筛选的目的是淘汰杂种玉米中来自野生玉米的染色体，使杂交后代中除耐盐碱基因所在的染色体，其余染色体尽可能多地来自栽培玉米，C错误； D、D品系是通过多次与栽培玉米（P）杂交后再自交所得的纯合子，其细胞中，除耐盐基因所在的2条染色体来自野生玉米（Q）外，其余18条染色体全部来自栽培玉米（P），D正确。 故选C。 11. 科学家以蛙的坐骨神经为实验材料，对其进行冷却阻滞处理，随后检测坐骨神经上的膜内电位变化，结果如图所示。下列分析错误的是（　　） A. 图中冷却阻滞的位置最好位于坐骨神经的轴突上，且坐骨神经应置于生理盐水中 B. 该实验证明兴奋在神经纤维上双向传导，但不能证明兴奋在神经元间单向传递 C. 冷却阻滞处理后，距离电刺激位置右侧越远的位点的兴奋强度越弱 D. 推测冷却阻滞主要通过影响坐骨神经上Na⁺的内流来影响神经纤维的兴奋 【答案】B 【解析】 【分析】1、反射弧是反射的结构基础，反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五个部分，神经节所在的神经元是传入神经元，效应器是指传出神经末梢以及其所支配的肌肉或者腺体。 2、静息电位是外正内负，主要由钾离子外流产生和维持，动作电位是外负内正，主要由钠离子产生和维持。兴奋在突触处的传递过程：突触前膜内的突触小泡释放神经递质，作用于突触后膜上的受体，突触后膜电位发生变化，使突触后神经元兴奋或抑制，突触后神经元的兴奋或抑制取决于神经递质的种类。 【详解】A、图中冷却阻滞的位置最好位于坐骨神经的轴突上，因为神经纤维是由长的轴突以及套在外膜的髓鞘组成的，实验中坐骨神经应始终置于生理盐水中，而生理盐水是细胞外液的等渗溶液，能保证坐骨神经的活性，A正确； B、结合图示可知，本研究只研究了一个方向的兴奋的传导，不能证明神经纤维上兴奋传导是双向的，B错误； C、图中结果显示，冷却阻滞处理后，距离电刺激位置越远的位点膜内电位变化越小，因而兴奋强度越弱，C正确； D、图中结果显示，冷却阻滞处理后，距离电刺激位置越远的位点的兴奋强度越弱，所以冷却阻滞影响细胞膜上钠离子通道的开放，通过影响钠离子的内流来影响神经纤维的兴奋，D正确。 故选B。 12. 下图是食物促进胃上皮细胞分泌胃酸的过程。胃酸除了具有辅助消化功能之外，还能导致胃灼热。下列说法错误的是（　　） A. 食物和组织胺作为信号促进胃上皮细胞分泌胃酸 B. H⁺/K⁺-ATP 酶将 H⁺泵到胃腔中会增加胃液酸性 C. 胃酸分泌时上皮细胞朝向胃腔的膜面积有所增大 D. 组织胺抑制物和 H⁺/K⁺+ATP酶激活剂均会增强胃灼热 【答案】D 【解析】 【分析】如图：胃上皮细胞内的H+/K+-ATP酶无活性，受食物和组织胺刺激，变为有活性的并且使上皮细胞朝向胃腔的膜面积有所增大。 【详解】A、从题图可以看出，食物刺激或者组织胺与相应受体结合，都能够促使携带有活性的H+/K+-ATP酶的囊泡膜与朝向胃腔一侧的细胞膜融合，从而促进胃上皮细胞分泌胃酸，所以食物和组织胺作为信号促进胃上皮细胞分泌胃酸，A正确； B、分析示意图，受到食物刺激，无活性的H+/K+-ATP酶变成有活性的H+/K+-ATP酶，ATP分解提供能量，胃上皮细胞排出H+，吸收钾离子，使胃液酸性增加，B正确； C、从图中能够观察到，胃酸分泌时，上皮细胞朝向胃腔一侧的细胞膜出现折叠，这意味着上皮细胞朝向胃腔的膜面积有所增大，C正确； D、组织胺抑制物和H+/K+-ATP酶抑制物会导致胃酸分泌减少，减轻胃灼热，D错误。 故选D。 13. 活化的T细胞利用表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1识别，不触发免疫反应。肿瘤细胞可通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”。EB病毒是一种人类疱疹病毒，可诱发癌症，其编码的微小RNA（BART11）能解除FOXP1蛋白对PD-L1基因转录的抑制。下列说法正确的是（　　） A. 浆细胞能识别EB病毒并产生相应的抗体 B. BART11使PD-L1的表达量增加，导致EB病毒相关肿瘤不易被T细胞攻击 C. EB病毒入侵人体后，辅助性T细胞受到刺激分化为细胞毒性T细胞 D. 免疫系统对EB病毒诱发的癌细胞进行清除，体现了免疫系统的免疫防御功能 【答案】B 【解析】 【分析】免疫系统的功能：防御功能、监视和自稳功能。免疫系统的三道防线组成防御功能；监视和自稳功能是指监控并清除体内已经衰老或因其他因素被破坏的细胞，以及癌变的细胞。 【详解】A、浆细胞能产生抗体，不能识别EB病毒，A错误； B、BART11能解除FOXP1蛋白对PD-L1基因转录的抑制，使PD-L1的表达量增加，导致EB病毒相关肿瘤不易被T细胞识别，B正确； C、辅助性T细胞能接受抗原刺激发生增殖、分化，但不会分化为细胞毒性T细胞，C错误； D、免疫系统对EB病毒诱发的癌细胞进行清除，体现了免疫系统的免疫监视功能，D错误。 故选B。 14. 光敏色素有两种形式：红光吸收型（Pr）和远红光吸收型（Pfr），当植物受到红光的照射时，Pr会转化为Pfr：而当植物接受远红光的照射时，Pfr则会还原为Pr。如图是阳生植物和阴生植物在不同遮阴程度下的茎伸长生长速率，相关叙述正确的是（ ） 注：Pfr/（Pfr+Pr）表示遮阴程度，比值越大，遮阴程度越小 A. 遮阴程度越高，远红光相对红光占比越少 B. 阳生植物随着遮阴程度的增加，光合作用减弱，Pr占比增加，茎伸长生长速率增加 C. 该过程中光只作为信号影响阴生与阳生植物的生长 D. 阴生植物茎的伸长生长与遮阴程度没有相关性，光敏色素不起作用 【答案】B 【解析】 【分析】分析题图可知，随着Pfr/（Pfr+Pr）比例升高，即随着遮阴程度变小，阳生植物的茎伸长速率逐渐降低，而阴生植物的茎伸长速率没有明显变化。 【详解】A、 在红光照射时Pr转化为Pfr，Pfr占比增大，而Pfr占比越小遮阴程度越高，此时远红光越多，Pfr在远红光照射下，大量还原为Pr，Pfr占比减少，A错误； B、据图分析，Pfr/（Pfr+Pr）表示遮阴程度，该比值越大，表示遮阴程度越小，因此阳生植物随着遮阴程度的增加，光合作用减弱，茎的伸长生长速率增大，B正确； C、根据图示和题意可知，该过程中光既作为信号影响阴生与阳生植物的生长，也可以为植物提供光能影响光合作用，C错误； D、阴生植物茎的伸长生长与遮阴程度没有相关性，但不能判断光敏色素不起作用，D错误。 故选B。 15. 为研究在中华绒螯蟹-日本沼虾养殖模式中增加罗氏沼虾的影响，研究者借助模型获得不同养殖模式下各功能组的生态营养效率(EE值)(如下表)。EE值可反映该功能组在系统中的能量传递效率或能量流向人类的情况。养殖生物除死亡外均收获，故其EE值较高。当某一功能组EE值=1时，达到该系统的环境承载力。下列分析错误的是（　　） 功能组 不同养殖模式的生态营养效率(EE) 中华绒螯蟹-罗氏沼虾-日本沼虾模式 中华绒螯蟹-日本沼虾模式 中华绒螯蟹 0.957 0.952 罗氏沼虾 0.929 - 日本沼虾 0.888 0.888 饲料 0.940 0.789 浮游植物 0.714 0.672 浮游动物 0.416 0.397 注：系统中的研究对象划为多个不同的功能组，其中-表示该系统未添加此功能组 A. 若不添加饲料，推测两种养殖模式中浮游植物的EE值均升高 B. 增加罗氏沼虾后，其与中华绒螯蟹和日本沼虾的种间竞争明显 C. 增加罗氏沼虾后提高了饲料的利用率和浮游动物的被捕食率 D. 进一步探究罗氏沼虾的最适养殖密度可通过测定EE值实现 【答案】B 【解析】 【分析】生态系统的结构包括：生产者、消费者、分解者、非生物物质和能量和食物链（食物网）。生态系统能量流动的意义：能实现能量的多级利用，提高能量的利用率；能调整生态系统中能量流动的方向，是能量流向对人类最有益的部分。 【详解】A、若没有饲料，浮游植物做为生产者，更有可能被吃掉，其他生物对其设施压力增大，浮游植物中的能量由此更多地流向人类，EE值升高，A正确； B、从表格数据只能看出不同养殖模式下各功能组的生态营养效率，无法直接得出增加罗氏沼虾后，其与中华绒螯蟹和日本沼虾的种间竞争明显，B错误； C、增加罗氏沼虾后，饲料的EE值提高（从0.789变为0.940 ），说明饲料更多被利用；浮游动物的EE值提高（从0.397变为 0.416），说明浮游动物被捕食增多，也就是罗氏沼虾提高了饲料利用率和浮游动物的被捕食率，C正确； D、因为EE值可反映功能组在系统中的能量除死亡外均被收获的情况，且当某一功能组EE值=1时，达到该系统的环境承载力，所以通过测定EE值可以探究罗氏沼虾的最适养殖密度，D正确。 故选B。 16. 某农场中甲、乙、丙三种生物（不都是消费者）归属于三个相邻的营养级，三者的数量变化如图1所示；该农场中的能量流动简图如图2所示，字母表示能量，其中a2和b3分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量，d1和d2为从饲料中摄入的能量。下列相关叙述正确的是（　　） A. 第一营养级固定的总能量是该农场的总能量 B. 图1中丙、乙分别属于第二、第三营养级 C. 图2中第三营养级的粪便中的能量属于（b2+d2）的部分能量 D. 该农场中第一和第二营养级之间的能量传递效率为（a2+d1）/（a1+a2+a3）×100% 【答案】C 【解析】 【分析】生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递，三者缺一不可；物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态。粪便中能量不属于本营养级生物的同化量，它来自食物，属于饲料中被该营养级摄入但未被同化的部分。 【详解】A、该农场的总能量包括第一营养级固定的总能量和人工投入饲料中的总能量，A错误； B、据图1可知，甲为生产者，根据乙、丙之间先升先降的为被捕食者，所以食物链为甲→乙→丙，乙为第二营养级，丙为第三营养级，乙和丙的种间关系为捕食，B错误； C、某营养级粪便中的能量不属于同化的能量，属于上一营养级同化的能量中流向分解者的一部分，由于d1和d2为摄入的饲料量，因此图2中第二营养级粪便中的能量属于a3+d1，同理，第三营养级粪便中的能量属于b2+d2，C正确； D、第二营养级同化的能量为a2，第一营养级同化的能量为a1+a2+a3,第一和第二营养级之间的能量传递效率为a2/（a1+a2+a3）×100%，D错误。 故选C。 17. 谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0，发酵工程中通过以下代谢途径发酵生产L-谷氨酰胺。下列叙述错误的是（ ） A. 利用谷氨酸棒状杆菌进行发酵，其中心环节是发酵罐内发酵 B. 发酵初期控制pH为7.0，后调为5.6，有利于提高L-谷氨酰胺产量 C. 提高谷氨酸脱氢酶和谷氨酸合成酶的活性有利于提高L-谷氨酰胺产量 D. 发酵结束后，采用适当的提取、分离和纯化措施可获得L-谷氨酰胺 【答案】C 【解析】 【分析】1、发酵是利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。发酵过程：菌种选育→菌种的扩大培养→培养基的配制→灭菌和接种→发酵条件的控制→分离和提纯。 2、发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。 3、产品不同，分离提纯的方法一般不同。 （1）如果产品是菌体，可采用过滤，沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来。 （2）如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。 4、发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。 5、发酵过程般来说都是在常温常压下进行，条件温和、反应安全，原料简单、污染小，反应专一性强，因而可以得到较为专一的产物。 【详解】A、利用谷氨酸棒状杆菌进行发酵，其中心环节是发酵罐内发酵，A正确； B、谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0，谷氨酰胺合成酶最适pH为5.6，因此发酵初期控制pH为7.0，有利于增加谷氨酸棒状杆菌的数量，后调为5.6，有利于提高谷氨酰胺合成酶的活性，进而提高L-谷氨酰胺产量，B正确； C、由图可知，提高谷氨酸脱氢酶和谷氨酰胺合成酶的活性有利于提高L-谷氨酰胺产量，但谷氨酸合成酶会使L-谷氨酰胺再转化为L-谷氨酸，反而降低L-谷氨酰胺产量，C错误； D、L-谷氨酰胺是细胞代谢产物，对细胞代谢产物可通过提取、分离和纯化措施来获得产品，D正确。 故选C。 18. 关于"琼脂糖凝胶电泳"实验，下列叙述正确的是（ ） A. 根据待分离DNA片段的大小，需用无菌水配制0.8%～1.2%的琼脂糖溶液 B. 向琼脂糖溶液中加入适量的核酸染料后，需在沸水浴内加热至琼脂糖熔化 C. 将PCR产物和电泳缓冲液混合后，需用微量移液器将混合液缓慢注入加样孔 D. 待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时，需及时断电并取出凝胶置于紫外灯下观察 【答案】D 【解析】 【分析】PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。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，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来。 【详解】A、配制琼脂糖溶液时，应该用缓冲液而不是无菌水来配制，这样才能维持合适的离子强度和pH等条件，保证电泳效果，A错误； B、应该是先将琼脂糖加入缓冲液中，在沸水浴或微波炉中加热至琼脂糖熔化，冷却至50 - 60℃左右时再加入适量的核酸染料，而不是先加染料再加热熔化琼脂糖，B错误； C、PCR产物和上样缓冲液混合，而不是和电泳缓冲液混合，然后用微量移液器将混合液缓慢注入加样孔，C错误； D、待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时，及时断电并取出凝胶置于紫外灯下观察，这样可以清晰地观察到DNA条带的位置和情况，D正确。 故选D。 19. 以下关于生物学实验和技术的叙述，正确的是（　　） ①检测生物组织中的还原糖 ②用高倍显微镜观察叶绿体 ③肺炎链球菌的体外转化 ④果酒和果醋的制作 ⑤DNA的粗提取与鉴定 ⑥单克隆抗体的制备 A. ①⑤均需使用酒精溶液 B. ②⑥均可体现细胞膜流动性 C. ③④均制备固体培养基 D. ③⑥均需利用无菌操作技术 【答案】D 【解析】 【分析】1、斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。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、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。 3、DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色 【详解】A、①检测生物组织中的还原糖不需要使用酒精；⑤DNA的粗提取与鉴定需要使用冷却的酒精，因为DNA不溶于酒精，蛋白质则溶于酒精，加酒精可以使DNA析出,与蛋白质分离，A错误； B、②用高倍显微镜观察叶绿体，不能体现细胞膜的流动性；⑥单克隆抗体的制备需要骨髓瘤细胞与B淋巴细胞进行细胞融合，能体现细胞膜的流动性，B错误； C、③肺炎链球菌的体外转化用的是固体培养基，④果酒和果醋的制作用液体培养基，C错误； D、③肺炎链球菌体外转化涉及到微生物培养，需利用无菌操作技术，防止杂菌污染，⑥单克隆抗体的制备涉及到细胞培养，需要在无菌、无毒的条件下操作，也需利用无菌操作技术，D正确。 故选D。 20. 科学家从糖尿病患者体内提取单核细胞，通过转入特定基因重编程为iPS细胞，并将其在体外诱导分化成胰岛组织，移植回患者体内，成功治愈该患者。TRPC/Ca2+通道开放可提高细胞内Ca2+水平，进而调节iPS细胞的分化。另有研究报道，细胞内的蛋白激酶C（PKC）可促进iPS细胞的分化。为进一步探究其作用机制，研究人员采用PKC激活剂（PMA）和PKC抑制剂（Bis-1）处理iPS细胞，检测细胞内的Ca2+水平，结果如下表所示。综上分析，下列相关叙述错误的是（　　） 组别 处理方式 实验结果 第一组 PMA处理iPS细胞 Ca2+水平未增加 第二组 Bis-1处理iPS细胞 Ca2+水平增加 A. 该项技术对1型糖尿病的治疗具有良好的应用前景 B. 利用单核细胞制备iPS细胞涉及动物细胞培养和基因工程技术 C. PKC可能是通过抑制TRPC/Ca2+通道的开放进而诱导iPS细胞分化 D. 糖尿病患者往往呈现多尿症状，血液中抗利尿激素水平较低 【答案】D 【解析】 【分析】分析题意，本实验目的是探究细胞内的蛋白激酶C（PKC）促进IPS细胞分化的机制，结合图表可知，实验的自变量是处理方式，因变量是Ca2+水平，据此分析作答。 【详解】A、胰岛素是机体中唯一降低血糖的激素，1型糖尿病因胰岛B细胞受损导致胰岛素缺乏，利用患者自身细胞重编程为iPS细胞并分化为胰岛组织移植，可避免免疫排斥，具有应用前景，A正确； B、制备iPS细胞需将特定基因转入单核细胞（基因工程），并在体外培养（动物细胞培养），B正确； C、分析表格可知，激活PKC（PMA处理）时Ca²⁺未增加，而抑制PKC（Bis-1处理）时Ca²⁺增加，说明PKC可能通过抑制TRPC/Ca²⁺通道开放（减少Ca²⁺内流）来促进iPS细胞分化，C正确； D、糖尿病患者多尿是因高血糖导致尿液渗透压升高，肾小管重吸收水减少。此时血浆渗透压升高会促进抗利尿激素分泌以缓解脱水，故抗利尿激素水平应较高，而非较低，D错误。 故选D。 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 21. 真核生物的有氧呼吸依次经过糖酵解，TCA循环和氧化磷酸化三个阶段。IDH是TCA循环的关键酶，可催化生成α-KG及CO2。IDH基因突变可引起α-KG减少，进一步促进HIF-1α积聚并激活相关信号通路，引起下游VEGF基因等肿瘤相关基因高表达，共同促进肿瘤的发生与发展。正常细胞在细胞周期调控过程中可通过表达Skp2蛋白，降解IDH，使细胞的主要供能方式发生改变。下列说法正确的是（ ） A. 真核生物中糖酵解和TCA循环均发生在线粒体基质中 B. 若在细胞中添加Skp2蛋白抑制剂，则VEGF基因的表达量会减少 C. 肿瘤细胞可通过增加Skp2基因的表达，使细胞供能方式由TCA循环向糖酵解转变 D. 无氧条件下，肿瘤细胞通过糖酵解过程将葡萄糖中的能量都转移到乳酸和ATP中 【答案】BC 【解析】 【分析】有氧呼吸和无氧呼吸都属于细胞呼吸。细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。所有生物的生存，都离不开细胞呼吸释放的能量。 【详解】A、真核生物细胞中糖酵解发生在细胞质中，A错误； B、依题意，IDH基因突变会引起α-KG减少，进而促进HIF-1α积聚并激活相关信号通路，导致VEGF基因等肿瘤相关基因高表达。Skp2蛋白可以降解IDH，如果添加Skp2蛋白抑制剂，IDH的降解会减少，α-KG的生成可能会增加，从而减少HIF-1α的积聚，进而减少VEGF基因的表达，B正确； C、依题意，正常细胞通过表达Skp2蛋白降解IDH，如果肿瘤细胞增加Skp2基因的表达，IDH的降解会增加，α-KG的生成会减少，进而促进HIF-1α的积聚，可能导致细胞供能方式由TCA循环向糖酵解转变，C正确； D、糖酵解过程还产生热能，D错误。 故选BC。 22. 巨噬细胞释放的肿瘤坏死因子（TNF-α）除能杀死肿瘤细胞外，还能增强对食物抗原的免疫反应。食物中的脂肪能诱导小肠释放缩胆囊素（CCK），CCK通过肠-脑轴降低肠道对食物中抗原的反应，利于营养物质的吸收，机制如图。下列说法正确的是（ ） A. 脂肪诱导小肠释放CCK，CCK刺激传入神经使其膜外变为负电位 B. 迷走神经释放神经递质ACh增强巨噬细胞释放TNF-α的能力 C. CCK通过肠-脑轴对巨噬细胞释放TNF-α的调节属于神经-体液调节 D. 长期食用含高脂肪的食物可能会降低机体的免疫能力 【答案】AD 【解析】 【分析】神经调节与体液调节特点的比较：①神经调节作用途径是反射弧，反应速度迅速，作用范围准确、比较局限，作用时间短暂。②体液调节作用途径是体液运输，反应速度较缓慢，作用范围较广泛，作用时间比较长。 【详解】A、CCK是一种激素，由小肠释放，能够刺激传入神经，神经兴奋时，钠离子通道开放，钠离子内流，膜外电位会由正变负，A正确； B、分析题意可知，巨噬细胞释放的肿瘤坏死因子（TNF-α）除能杀死肿瘤细胞外，还能增强对食物抗原的免疫反应，故迷走神经释放神经递质ACh抑制巨噬细胞释放TNF-α的能力，降低肠道对饮食中抗原的反应，从而利于营养物质吸收，B错误； C、CCK是小肠释放的缩胆囊素，CCK通过肠-脑轴对巨噬细胞释放TNF-α的调节属于神经调节，C错误； D、结合图示可知，食物中的脂肪可能会通过CCK肠-脑轴抑制巨噬细胞释放TNF-α，降低机体的免疫能力，D正确。 故选AD。 23. 某昆虫的遗传会出现子代与亲代基因型相同的现象。现实验室中有甲、乙两品系该昆虫，均会出现上述现象。乙品系昆虫的展翅（D）与正常翅（d）是一对相对性状，星状眼（M）与正常眼（m）是一对相对性状，这两对基因位于Ⅱ号常染色体上。乙品系属于永久杂种（即永远以杂合状态保存下来）,也叫平衡致死品系。对甲、乙两品系昆虫进行的杂交实验如图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. 控制甲品系截毛、刚毛的基因位于X染色体上 B. 乙品系昆虫存在纯合致死现象 C. 乙品系昆虫Ⅱ号染色体的相关片段可能发生倒位抑制了互换 D. 在乙品系的代代相传中，M基因频率逐代降低 【答案】BC 【解析】 【分析】染色体结构变异主要包括4种：①缺失：染色体中某一片段的缺失。②重复：染色体增加了某一片段。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。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。 【详解】A、甲品系中，出现了子代与亲代基因型相同的真实遗传现象，并且子代与性别相关，说明这对性状的基因位于性染色体上，如果位于X染色体上，不可能出现真实遗传这样的现象，只能位于XY同源区段，即控制甲品系截毛、刚毛的基因位于XY同源区段，A错误； B、根据题干可知，乙品系属于永久杂种（即永远以杂合状态保存下来），说明乙品系昆虫存在纯合致死现象，B正确； C、乙品系昆虫要完成杂种传代，说明种群中不存在纯合子，推测亲本基因型为DdMm×DdMm，且D和m位于同一条染色体上，隐性基因纯合致死，后代均为DdMm个体，另外为了避免一对同源染色体的非等位基因因为染色体互换而发生重组，导致后代出现DDMM，不符合真实遗传，应该避免染色体互换，可以通过倒位实现，原因是倒位后的染色体区段在减数分裂时不能联会配对，故乙品系昆虫Ⅱ号染色体的相关片段可能发生倒位抑制了互换，C正确； D、根据C选项可知，在乙品系的代代相传中，M基因（显性基因）频率均为1/2，D错误。 故选BC。 24. 草地贪夜蛾是一种夜行性害虫，在白天隐藏而在夜间活动，其幼虫阶段对作物破坏性强。研究小组分别比较了在散居和群居饲养条件下不同时期的幼虫体重和表皮黑化值，结果如下图所示。若释放天敌进行防控，则幼虫密度越大，对天敌的吸引越强。另有研究发现，两种饲养条件下的幼虫均存在同类相食行为，且群居幼虫同类相食率更高。下列说法正确的是（　　） A. 和群居饲养相比，散居饲养条件下的幼虫在食物匮乏时的群体生存能力更强 B. 可以通过使用昆虫信息素诱捕雄性成虫直接改变种群年龄结构来进行生物防治 C. 种群密度高时，幼虫可能会通过增加表皮黑化值和增加同类相食来降低夜间被捕食的风险 D. 同类相食有助于降低种群密度，减少种内竞争，增强对环境的适应并提高生存率 【答案】C 【解析】 【分析】根据图示可知，不同月龄的草地贪夜蛾幼虫体重均为散居时大于群居时。而不同月龄的草地贪夜蛾幼虫平均表皮黑化比值均为群居时大于散居时。 【详解】A、根据题意可知，两种饲养条件下的幼虫均存在同类相食行为，且群居幼虫同类相食率更高，因此群居饲养条件下的幼虫在食物匮乏时的抵抗力更强，A错误； B、可以通过使用昆虫信息素诱捕雄性成虫直接改变种群性别比例来进行生物防治，B错误； C、幼虫密度越大，对天敌的吸引越强。根据图示可知，群居时不同月龄的草地贪夜蛾幼虫平均表皮黑化比值大于散居时，而群居时不同月龄的草地贪夜蛾幼虫体重均小于散居时，推测种群密度高时，幼虫可能会通过增加表皮黑化值和增加同类相食来降低夜间被捕食的风险，C正确； D、同类相食有助于降低种群密度，减少种内竞争，但并不能增强对环境的适应，D错误。 故选C。 25. 为优化番茄汁乳酸发酵的条件，研究人员以番茄汁为原料，以发酵产品的色泽、气味、滋味和组织形态等为感官评分依据，确定发酵工艺中最优条件及各因素对发酵产品感官评分影响大小（用影响力值表示），其试验结果如下图表所示。下列有关说法正确的是（　　） 发酵主要影响因素水平表 水平 A：白砂糖添加量% B：发酵剂添加量/‰ C：发酵时间/h D：发酵温度/℃ 各因素代表图例 1 10 0.75 13 37 2 12 1.0 14 38 3 14 1.25 15 39 A. 试验使用的菌种为醋酸杆菌 B. 正式试验前需要进行预实验以确定各影响因素范围，避免出现实验误差 C. 试验条件下A1B2C2D1配方组合为发酵工艺的最佳优化条件 D. 对产品感官评价影响最大的因素是发酵时间 【答案】CD 【解析】 【分析】由图可知，试验条件下A1B2C2D1为各组影响力最高条件，所以该条件组合为发酵工艺的最佳优化条件，改变温度，影响力最显著，说明对产品感官评价影响最大的因素是发酵时间。 【详解】A、乳酸发酵的菌种为乳酸杆菌，A错误； B、正式试验前需要进行预实验以确定各影响因素范围，以减少人力物力的消耗，通常通过重复实验减小实验误差，B错误； C、由图可知，试验条件下A1B2C2D1为各组影响力最高条件，所以该条件组合为发酵工艺的最佳优化条件，C正确； D、由图可知，发酵时间影响力最显著，说明对产品感官评价影响最大的因素是发酵时间，D正确。 故选CD。 三、简答题 26. 光诱导的气孔开放促进了植物对CO2的吸收，在弱光条件下光谱中富含蓝光，为研究蓝光驱动气孔快速开放的机制，科学家做了系列研究。请回答下列问题： （1）蓝光可被叶绿体中的_____吸收，继而转化成______中的化学能，用于CO2固定产物的还原。 （2）为研究质子泵AHA对气孔开放的影响，科研人员利用某缺陷突变体X进行了相关实验，实验结果如图1所示。图2为蓝光驱动气孔快速开放的过程： ①保卫细胞通过调节H+和K+的跨膜运输，调节气孔开放。由图1可知其具体过程为：在PP1作用下，ATP水解，生成的Pi去向是______________；该过程中H+运输方向为_______，形成_______________，继而导致K+向细胞内运输。 ②据图2分析可知蓝光可引发______、______过程，产物进入呼吸链，为AHA运输H+提供能量。 ③综合以上分析，缺陷突变体X可能的缺陷是___________________。（至少答出两点） （3）综合上述分析，蓝光使得气孔开放的机理是蓝光作为信号分子触发蓝光受体蛋白______，进而激发下游系列反应，最终导致保卫细胞内的_______和液泡中的________增加，两者浓度增加，从而使得保卫细胞的_______增大，促进保卫细胞吸水，促进气孔张开。 【答案】（1） ①. 叶绿素和类胡萝卜素/光合色素 ②. ATP和NADPH （2） ①. 与AHA结合（使其磷酸化） ②. 由胞内到胞外 ③. 跨膜的电化学势梯度（内负外正的膜电位） ④. 脂肪分解 ⑤. 淀粉分解 ⑥. AHA缺失突变体、磷酸激酶缺失突变体、phot1/phot2缺失突变体 （3） ①. 构象改变 ②. K+ ③. 葡萄糖 ④. 渗透压 【解析】 【分析】保卫细胞吸水时，细胞膨胀，气孔张开；保卫细胞失水时，细胞收缩，气孔闭合。所以植物在外界供水充足时，保卫细胞吸水膨胀，气孔开度较大；在干旱条件下，保卫细胞收缩，气孔开度较小。 【小问1详解】 蓝光属于可见光，在光合作用中，可被叶绿体中的光合色素吸收，光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素。 吸收的光能转化成ATP和NADPH中的化学能，用于CO₂固定产物的还原。 【小问2详解】 ①由图2可知，在PP1作用下，ATP水解，生成的Pi与AHA结合（使其磷酸化）；从图1中H⁺运输速率在光照下为正值，可知H⁺运输方向为由细胞内到细胞外，形成跨膜的电化学势梯度（内负外正的膜电位），进而导致K⁺向细胞内运输。 ②根据图2，蓝光可引发脂肪分解、淀粉分解过程，产物进入呼吸链，为AHA运输提供能量。 ③从图1看，突变体与野生型相比，H⁺和K⁺转运速率异常，结合图2过程，推测缺陷突变体X可能的缺陷是AHA缺失突变体、磷酸激酶缺失突变体、phot1 phot2缺失突变体（因为这些可能影响到相关蛋白功能、磷酸化过程以及蓝光受体功能，进而影响离子转运）。 【小问3详解】 蓝光作为信号分子触发蓝光受体蛋白构象改变。 最终导致保卫细胞内的K⁺和液泡中的葡萄糖增加，两者浓度增加，使得保卫细胞的渗透压增大，促进保卫细胞吸水，促进气孔张开。 27. 某个品种的牵牛花野生型植株花色为红色，在种植的过程中出现4个各不相同的白花隐性突变品系，分别用M1，M2，M3，M4表示，突变基因都位于Ⅱ号染色体上。为了研究这些突变基因的相对位置关系，对4个白花品系进行了两两杂交实验，结果如下： P M1×M2 M1×M3 M1×M4 M2×M3 M2×M4 M3×M4 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ F1 突变型 野生型 野生型 野生型 野生型 突变型 （1）根据杂交的结果推断，牵牛花的花色不是由同源染色体上一对等位基因所控制的，理由是______。 （2）若四个白花突变品系的形成都是Ⅱ号染色体上一对等位基因改变的结果，可推断花色性状至少由______对等位基因所控制。野生型基因用“＋”表示，M1、M2、M3、M4隐性突变基因分别用X1、X2、X3、X4表示，若已知M1突变品系的突变型基因和野生型基因之间的相对位置如左图所示，则X4的位置在______（选填下图中的数字）。 （3）科研人员进一步研究后发现M1和M3突变体是与花色决定有关的2个基因（JSC和JXY）中的一个发生单个碱基对替换的隐性突变，对M1和M3进行相关基因的测序后得到以下结果： 个体表现型 JSC基因测序结果 JXY基因测序结果 M1突变体 【123A/A 710G/G】 【302G/G 560A/A】 M3突变体 【123A/A 710C/C】 ？ 野生型 【123A/A 710G/G】 【302C/C 560A/A】 M5（野生型） 【123A/G 710G/G】 【302C/C 560A/A】 M6（野生型） 【123A/A 710G/G】 【302G/C 560A/A】 注：测序结果只给出基因一条链（转录模板链）的碱基序列，如【123A/A 710G/G】表示两条同源染色体上JSC基因转录模板链的第123位碱基分别为A和A，第710位碱基分别位G和G。 由图可知M1突变体发生突变的基因是______（填“JSC基因”或“JXY基因”），推测表格中“？”处测序结果为【______】。若野生型植株两条同源染色体（Ⅱ号）上各有一个基因发生突变后形成了M5和M6两个植株，相关基因测序结果如表中所示，两个植株杂交，后代的中双突变基因的个体的比例为______（不考虑其它变异）。 【答案】（1）若为一对等位基因控制则杂交后代全为突变型个体 （2） ①. 2 ②. 3和4 （3） ①. JXY基因 ②. 302C/C 560A/A ③. 1/4 【解析】 【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质:进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代;同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。 【小问1详解】 如果牵牛花的花色是由同源染色体上一对等位基因控制的，M1，M2，M3，M4是4个各不相同的白花隐性突变品系，那么，4个白花品系进行了两两杂交实验后代全为突变型个体，然而，不是所有杂交实验的子一代都是突变体，比如M1和M3杂交等，这说明牵牛花的花色不是由同源染色体上一对等位基因控制的。 【小问2详解】 由题干信息可知，若四个白花突变品系的形成都是Ⅱ号染色体上一对等位基因改变的结果，因此可推出红花和白花这对性状至少受两对等位基因所控制的；M1、M2、M3、M4为4种不同白色隐性突变体品系且突变基因均位于Ⅱ号染色体上，已知M1的基因型为X1X1，野生型的基因型为++，M1和M4杂交，后代都是野生型，说明X1和X4两个基因位于Ⅱ号染色体的不同位置，因此X4应位于3、4号位上； 【小问3详解】 由于M1、M3杂交子代是野生型，说明M1、M3位于Ⅱ号染色体上不同的位置，各有一个碱基对发生替换，而且M1突变体与野生型JSC基因测序结果相同，由此可判断出是M1突变体发生突变的基因是JXY基因，同理可得出M3突变体发生的是JSC基因，所以M3突变体JXY基因测序结果应与野生型相同，为302C/C   560A/A；根据以上信息可以得出，M5和M6可以看成是两个单杂合子，所以两个植物杂交，后代中双突变基因的个体比例为1/4。 28. 研究发现，经长时间睡眠剥夺，4天内约80%的成年小鼠因多器官衰竭死亡。睡眠剥夺会增加大脑中的睡眠调节物质PGD2的水平，而循环系统中PGD2的增加，会诱发细胞因子风暴，导致炎症反应失控，其具体机制如图1所示。 （1）PGD2___________（填“是”或“不是”）信号分子，原因是_______________。细胞因子在特异性免疫中的作用有_______________________（答出两点即可） （2）选择正确的编号填入下表，形成实验方案并预期实验结果，验证：PGD2在睡眠剥夺导致的免疫反应中发挥的核心作用。（编号选填） ①野生型小鼠②正常睡眠③炎症反应强④存活时间长⑤脑内PGD2合成酶缺陷小鼠⑥睡眠剥夺⑦炎症反应弱⑧存活时间短 实验材料 实验处理 预期实验结果 实验组 （1）______ ⑥ （2）______ 对照组 ① （3）______ ③⑧ （3）熬夜后往往会出现面部浮肿，分析原因可能是：熬夜会增加大脑中PGD2的水平，使外排的PGD2增加，诱发了促炎细胞因子的释放，______，进而使面部浮肿（编号选填并排序） ①促炎细胞因子可以增加血管的通透性②血浆渗透压升高，组织液渗透压降低③血浆渗透压降低，组织液渗透压升高④导致血浆蛋白进入组织间隙⑤水向组织液渗透的量增加，导致组织水肿⑥水向血浆渗透的量增加，导致组织水肿 （4）谷氨酸是一种与记忆相关的兴奋性神经递质，图2为谷氨酸作用机制示意图。研究表明，熬夜导致记忆减退可能与PGD2抑制突触传递有关。以下推测正确的是______ A. PGD2不会存在于图2的Ⅱ中 B. 神经元上可能存在PGD2受体 C. PGD2可能抑制了通道的开放 D. PGD2可能抑制了③或④的活动过程 （5）熬夜的人更容易发胖和患上糖尿病。科学家欲通过构建肝脏节律紊乱的小鼠，让肝脏与大脑的生物钟“错位”，来找出昼夜节律紊乱对饮食行为的调控机制，图3为部分研究结果。肝迷走神经传出纤维属于副交感神经，能调节胆汁的分泌。胆汁与脂肪的消化有关。 ①肝迷走神经兴奋时，胆汁的分泌量______。 ②据图3及所学知识推测，下列说法正确的是______。 A．肝脏节律紊乱会导致小鼠总摄食量下降 B．切除肝迷走神经后，肝脏节律紊乱的小鼠总摄食量显著下降 C．肝脏节律紊乱可能是通过神经信号影响小鼠大脑的进食控制 D．肝迷走神经可能具有作为治疗肥胖症的靶点 【答案】（1） ①. 是 ②. PGD2与PGD2受体结合，进而诱发细胞因子风暴 ③. 促进B淋巴细胞的增殖分化，促进B淋巴细胞的增殖分化，参与炎症反应 （2） ①. ⑤ ②. ④⑦ ③. ⑥ （3）①④③⑤ （4）BCD （5） ①. 增加 ②. BCD 【解析】 【分析】1、人体的细胞外液血浆、淋巴和组织液构成了人体的内环境，凡是血浆、淋巴、组织液的成分，都是内环境的成分。内环境的成分有：机体从消化道吸收的营养物质；细胞产生的代谢废物如尿素；机体细胞分泌的物质如激素、分泌蛋白等；氧气、二氧化碳。 2、过敏反应：指已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应。引起过敏反应的物质叫做过敏原。如花粉、油漆、鱼虾等海鲜、青霉素、磺胺类药物等（因人而异）。 【小问1详解】 信号分子的特征是通过传递信息调控细胞间反应。题干明确 PGD2 水平升高会诱发细胞因子风暴，导致炎症反应失控，符合信号分子的功能。 细胞因子在特异性免疫中主要作用包括：促进 B 细胞增殖分化为浆细胞和记忆细胞、激活细胞毒性 T 细胞使其杀伤靶细胞、增强巨噬细胞吞噬能力等。 【小问2详解】 为验证PGD2在睡眠剥夺导致的免疫反应中发挥的核心作用，实验材料为对照组（①野生型小鼠）和实验组（⑤脑内合成酶缺陷小鼠）；实验处理为实验组进行睡眠剥夺（⑥），对照组也进行同样的处理（⑥）；预期实验结果，实验组由于脑内合成酶缺陷，因此结果为④存活时间长、⑦炎症反应弱。 【小问3详解】 促炎细胞因子的释放会引起血管的通透性增强（①），导致血浆蛋白进入组织间隙（④），进而引起血浆渗透压降低，组织液渗透压升高（③），导致水向组织液渗透的量增加，导致组织水肿（⑤），进而使面部浮肿。 【小问4详解】 A、图2的Ⅱ中为组织间隙，PGD2会存在于图2的Ⅱ中，A错误； B、PGD2抑制突触传递，神经元上可能存在受体，B正确； C、PGD2可能抑制了Ca2+通道的开放，使得突触前膜无法兴奋，进而引起神经递质无法释放，C正确； D、PGD2可能抑制了③或④的活动过程，进而导致下一个神经元无法兴奋，D正确。 故选BCD。 【小问5详解】 肝迷走神经传出纤维属于副交感神经，切除肝迷走神经，摄食量减少，因此肝迷走神经兴奋时，胆汁的分泌量增加。 A、与对照组SC相比，肝脏节律紊乱（SD组）会导致小鼠总摄食量上升，A错误； B、与SD组相比，HD组切除肝迷走神经后，肝脏节律紊乱的小鼠总摄食量显著下降，B正确； C、结合图3可知，肝脏节律紊乱可能是通过神经信号影响小鼠大脑的进食控制，C正确； D、肝迷走神经可以调节饮食，可能具有作为治疗肥胖症的靶点，D正确。 故选BCD。 29. 中华秋沙鸭属于国家一级保护濒危动物，越冬期常集小群栖息于山间河流、水库湖泊中，主要捕猎鱼类和石蛾科昆虫。近年来，随着保护力度的提升和生态环境的改善，中华秋沙鸭的数量在一定程度上有所恢复。回答下列问题： （1）调查中华秋沙鸭的生态位时，通常要研究它的____________________________________。常布设红外摄像机来调查中华秋沙鸭的种群数量，而不用直接观察法或标记重捕法，选用该方法的优点是__________________________________（答出1点）。 （2）在繁殖期，雄性中华秋沙鸭常通过鸣叫、在雌鸭面前来回游弋和煽动两翅等方式来吸引雌鸭的注意，该过程传递的信息种类有___________。中华秋沙鸭与其他鸟类之间存在种间竞争关系，种间竞争是指两种或多种生物___________的现象。 （3）科研人员研究了中华秋沙鸭栖息的某森林生态系统的能量流动情况，结果如表所示（单位：J·m-2·a-1）。分析表中数据可知，由植食性动物流向分解者的能量为___________。 项目 生产者 植食性动物 肉食性动物 分解者 流入能量 9.8×108 1.5×108 2.1×107 — 呼吸作用 6.1×108 8.1×107 1.6×107 1.7×108 【答案】（1） ①. 食物、栖息地、天敌以及与其他的物种的关系 ②. 对调查动物没有伤害、调查过程对动物的干扰小、可较长时间调查种群数量的动态变化等 （2） ①. 物理信息和行为信息 ②. 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 （3）4.8×107 J·m-2·a-1 【解析】 【分析】生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括它所处的空间位置、占用资源的情况，以及与其他物种的关系等。简单来说，就是每个物种在群落中都有其独特的“位置”和“角色”。 【小问1详解】 在生态系统的组成成分中，中华秋沙鸭属于消费者，消费者的存在可以加快生态系统的物质循环。调查中华秋沙鸭的生态位时，通常要研究它的食物、栖息地、天敌以及与其他的物种的关系等。常布设红外摄像机来调查中华秋沙鸭的种群数量，而不用直接观察法或标记重捕法，该方法可以在不干扰其生活的状态下实现种群密度的调查，因此选用该方法的优点是对调查动物没有伤害、调查过程对动物的干扰小、可较长时间调查等。 【小问2详解】 在繁殖期，雄性中华秋沙鸭常通过鸣叫、在雌鸭面前来回游弋和煽动两翅等方式来吸引雌鸭的注意，该过程传递的信息种类有物理信息和行为信息，该事实说明种群的繁衍离不开信息传递。中华秋沙鸭与其他鸟类之间存在种间竞争关系，种间竞争是指两种或多种生物为争夺生活空间、资源、食物等而产生的一种直接或间接抑制对方的现象。 【小问3详解】 图中植食性动物的同化量去向包括呼吸消耗、流向下一营养级、流向分解者以及未利用的能量，不考虑未利用的能量，计算出植食性动物流向分解者的能量为1.5×108-2.1×107-8.1×107=4.8×107J·m-2·a-1。 30. 平滑肌细胞（SMC）是高等动物血管壁的重要组成，其功能障碍会导致主动脉瘤的发生。研究人员为开发特异性标记血管SMC的方法，开展了相关研究。 （1）与肌肉收缩相关的M蛋白在SMC中含量较高，而在其他细胞中几乎不存在，从物质的角度分析，根本原因是______的不同。 （2）为获得血管SMC被特异性标记的工具鼠用于研究，研究人员进行了下列实验，如图1所示，其中Cre重组酶可以敲除loxP序列之间的DNA序列。    ①利用PCR技术获得CE，为保证CE在SMC中特异性表达，需将CE插入_______之后，获得小鼠A． ②构建含Stop和tdT的表达载体，导入_________细胞，获得小鼠B．将A与B杂交，获得同时含有以上基因的CE杂合小鼠C（CE/+）。 ③在外源药物T的诱导下，定位于细胞质中的雌激素受体进入细胞核，Cre重组酶能导致loxP位点间的序列丢失。用药物T饲喂小鼠C后，可观察到__________。 （3）为利用工具鼠研究血管SMC中S基因表达在主动脉瘤形成中的作用，在S基因两侧分别引入一个loxP位点，这样的S基因称为flox基因，获得flox杂合小鼠（flox/+）后，将其与C鼠作为亲本进行系列杂交（不考虑tdT的遗传情况），流程如图2所示。 已知S基因和CE位于非同源染色体上，从F1中筛选出双杂合子（flox/+；CE/+）与flox杂合小鼠（flox/+）进行回交，F2中flox纯合且CE阳性的小鼠（flox/flox；CE/+）所占比例为______，经T诱导后，该小鼠_________。从中筛选出能发出红色荧光的个体，观察血管SMC是否有改变。 （4）为评估血管SMC标记是否具有组织特异性和药物T的外源诱导性，需要做的检测有_________；________。 【答案】（1）mRNA （2） ①. 小鼠M基因的启动子 ②. （小鼠的）受精卵 ③. SMC发出红色荧光 （3） ①. 1/8 ②. SMC中S基因被敲除 （4） ①. 检测C鼠多种组织中tdT的表达情况 ②. 检测C鼠饲喂与不饲喂T条件下tdT的表达情况 【解析】 【分析】基因工程的基本步骤：（1）获取目的基因（从基因组文库中获取或、利用PCR技术扩增目的基因）；（2）基因表达载体的构建（这也是基因工程的核心）；（3）将目的基因导入受体细胞（植物、动物、微生物）；（4）目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 M 蛋白在 SMC 中含量较高，在其他细胞中几乎不存在，从根本上来说，这是由于基因的选择性表达。在细胞分化过程中，不同细胞表达的基因不同，转录形成的 mRNA 种类和数量也不同，进而翻译出的蛋白质不同。所以 M 蛋白在不同细胞中含量差异的根本原因是 mRNA 的不同。 【小问2详解】 ①启动子是一段有特殊结构的 DNA 片段，它是 RNA 聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出 mRNA。为保证 CE 在 SMC 中特异性表达，需要将 CE 插入小鼠 M 基因的启动子之后，这样在 SMC 中，M 基因启动子可启动 CE 转录，从而使 CE 在 SMC 中特异性表达 。 ②将构建好的含 Stop 和 tdT 的表达载体导入小鼠的受精卵中。因为受精卵的全能性最高，能够发育成完整个体，使目的基因在小鼠的各个细胞中稳定遗传和表达，进而获得小鼠 B。 ③在外源药物 T 的诱导下，雌激素受体进入细胞核，Cre 重组酶导致 loxP 位点间的序列（Stop 序列）丢失，此时 tdT 基因不再受 Stop 序列的抑制，得以表达，从而使 SMC 发出红色荧光。 【小问3详解】 已知 S 基因（flox 基因）和 CE 位于非同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。F1 中双杂合子（flox/+；CE/+）与 flox 杂合小鼠（flox/+）回交，单独分析 flox 基因，flox/+ 与 flox/+ 杂交，后代中 flox/flox 的比例为 1/4；单独分析 CE 基因，CE/+ 与 +/+ 杂交（这里可将 flox 杂合小鼠看作 CE 基因的隐性纯合子），后代中 CE/+ 的比例为 1/2。根据自由组合定律，F2 中 flox 纯合且 CE 阳性的小鼠（flox/flox；CE/+）所占比例为 1/4×1/2 = 1/8。因为 flox 基因两侧有 loxP 位点，经 T 诱导后，Cre 重组酶会作用于 loxP 位点，使 S 基因被敲除。之后观察能发出红色荧光（即 SMC 被标记）的个体，研究血管 SMC 是否有改变，以此来探究血管 SMC 中 S 基因表达在主动脉瘤形成中的作用。 【小问4详解】 检测 C 鼠多种组织中 tdT 的表达情况，若只有血管 SMC 组织中 tdT 表达，其他组织不表达，可说明血管 SMC 标记具有组织特异性；检测 C 鼠饲喂与不饲喂 T 条件下 tdT 的表达情况，若饲喂 T 后 tdT 表达，不饲喂 T 时 tdT 不表达，可说明药物 T 具有外源诱导性。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $