猜押03 遗传的细胞学、分子学相关问题（北京专用）-2025年高考生物冲刺抢押秘籍

猜押03 遗传的细胞学、分子学相关问题 猜押考点 3年真题 考情分析 押题依据 细胞的结构及功能 2024年北京卷第21题 2023年北京卷第19题 2025年新高考生物新结构体系下，遗传的细胞学、分子学类题目以综合性的考查学生的思维能力和推理能力为主；以问题为抓手，创新设问方式，搭建思维平台，引导考生思考。 题目更加注重综合性、应用性、创新性，且是综合性比较强，本题分值正常，试题容量一般，对学科核心素养的考查比较深入。 遗传的细胞学、分子学类的题型要求考生在阅读理解的基础上，依据题目提供的信息，联系所学的知识和方法，实现信息的迁移，达到灵活解题的目的；对这部分内容的考查，多与生物变异、基因的本质及表达等内容综合考查，考查学生对DDNA扩增后的条带的识别和判断，同时甲基化和表观遗传学的内容，这两年也考查的比较多。 难度适中，可以预测2025年新高考大题命题方向将会以基因的复制、表达及应用等进行综合考查。 题型1 减数分裂 1．（2025·北京顺义·一模）单条染色体的长臂和短臂末端断裂，两断端会相互连接形成环状染色体。图甲、乙分别为厚轴茶（2n=30）花粉母细胞减数分裂同一时期正常和异常分裂的显微照片。据图推断，错误的是（    ）    A．两细胞均处于减数第一次分裂 B．甲图细胞中含有15条染色体 C．乙图细胞中含不配对的染色体 D．乙图细胞形成正常配子概率低 2．（2025·北京·一模）研究人员观察芦笋根尖细胞的有丝分裂并对染色体进行分析，结果如图。下列叙述正确的是（    ）    A．制作临时装片的流程为解离→染色→漂洗→制片 B．观察到有丝分裂前期细胞染色体形态结构最清晰 C．芦笋的一个染色体组含有10条非同源染色体 D．芦笋花粉母细胞减数分裂可形成20个四分体 3．（2025·北京朝阳·一模）育种工作者利用染色体变异原理培育无子或少子西瓜。西瓜M是6号染色体和10号染色体间片段移接（易位）而获得的品系，其与野生型的染色体差异如图所示。相关叙述错误的是（    ） A．易位形成过程涉及DNA的断裂和重接 B．M减数分裂时6号与10号染色体间发生联会 C．野生型与M杂交所得F1育性可能低于亲本 D．不同易位品系杂交可获得育性极低的后代 4．下图为猪精子和卵子正在受精的过程。下列相关叙述不正确的是（    ） A．图中B细胞中正在进行同源染色体的交叉互换 B．图中A和B细胞需要相互识别才能完成受精作用 C．图中A细胞需要到减数第二次分裂期具备受精能力 D．精子与卵细胞膜结合后阻止后来精子再进入透明带 5．雌性小鼠在精子入卵后，被激活的卵子会完成MII排出第二极体（如图），第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小，不能正常存活，这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞提取液加以改善。在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响。下列叙述错误的是（　　）    A．极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关 B．MII的过程中不会发生染色体DNA的复制 C．胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流 D．第二极体会被保留成为胚胎的组成部分以发挥重要作用 6．减数分裂时姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起，着丝粒分裂后，2个环状染色体互锁在一起，如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入2个子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机。下列相关叙述错误的是（    ） A．具有图示结构的细胞正在进行减数第二次分裂 B．两个环状染色体片段的交换将会导致基因重组 C．上述染色体发生互换造成后代的变异属于可遗传变异 D．若某动物基因型为Ee，其可能产生基因型为EE的配子 7．下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图。下列叙述不正确的是（　　）    A．朱红眼基因cn、暗栗色眼基因c1、白眼基因w均不属于等位基因 B．在有丝分裂中期，X染色体和常染色体的着丝粒都排列在赤道板上 C．在有丝分裂后期，基因cn、cl、v、w不会出现在细胞同一极 D．在减数分裂Ⅱ后期，基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极 8．下图是显微镜下观察到的洋葱（2n=16）根尖细胞分裂的部分图像，相关叙述正确的是（　　） A．实验中制片的流程为：解离→染色→漂洗→制片 B．a时期细胞中发生同源染色体两两配对的现象 C．b时期细胞中的染色体数目与c时期相同 D．d时期细胞中央出现细胞板逐渐扩展形成细胞壁 9．白菜（AA，20）和甘蓝（CC，18）的基因组结构高度相似。白菜与甘蓝人工授粉后得到幼苗，经秋水仙素处理，得到甘蓝型油菜（AACC，38）。观察甘蓝型油菜减数分裂过程不同时期的染色体变化，甲、乙图中箭头所指为落后染色体和染色体片段。下列有关推测正确的是（    ） A．甲、乙分别为减数分裂Ⅰ中期、Ⅱ前期 B．甲图中AA、CC的染色体没有完全联会 C．甘蓝型油菜的自交后代染色体数目稳定 D．丙中四个细胞所含染色体数一定两两相同 10．下图是厚轴茶花粉母细胞减数分裂显微照片，其中①-④为正常分裂图像，⑤中姐妹染色单体连接在一起形成了“染色体桥”结构。下列叙述错误的是（　　） A．细胞减数分裂的排序是③→④→①→② B．图①、③和④的细胞中均含姐妹染色单体 C．图④细胞通过非姐妹染色单体交换发生基因重组 D．图⑤中“染色体桥”随机断裂将导致染色体结构变异 11．育种工作者用某二倍体植物（2n=14）培育出一个如图所示的三体品种（带有易位片段的染色体不能参与联会），下列说法错误的是（    ）    A．如果只考虑图示基因，此三体能产生2种雌配子 B．减数分裂时可形成7个四分体 C．可用光学显微镜区分三体与正常植株 D．此三体品种培育的原理与杂交育种相同 12． “分离”是细胞中普遍发生的一种现象。下列有关细胞中分离现象的叙述，正确的是（    ） A．将处于质壁分离的细胞放入清水中，原生质层都能恢复原状 B．雄性兔的胚胎干细胞在分裂时，X染色体和Y染色体会分离 C．姐妹染色单体分开时，细胞中染色体的数目是本物种的2倍 D．动物细胞有丝分裂时，经复制形成的两组中心粒在前期分离 13．吸烟的危害已被公认。探究香烟烟雾水溶物对小鼠卵母细胞体外减数分裂的影响，结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A．第一极体中染色体数目与卵原细胞相同 B．第一极体由初级卵母细胞不均等分裂产生 C．带过滤嘴香烟烟雾水溶物抑制作用强于无过滤嘴 D．吸烟可能导致育龄妇女可育性降低 题型2 基因的本质及表达 1．（2025·北京石景山·一模）蓝细菌中不会发生的生命活动是（　　） A．核膜的消失与重建 B．肽键的形成与断裂 C．ATP的合成与水解 D．基因的转录与翻译 2．（2025·北京丰台·一模）三磷酸胞苷（CTP）参与磷脂和核酸的合成，CTPS是合成CTP的关键酶。CTPS基因启动子上具有原癌基因Myc表达产物的结合位点，CTPS含量升高时会聚合成一种丝状结构——“细胞蛇”。相关叙述正确的是（    ） A．CTP中的C代表胞嘧啶 B．细胞蛇属于生物膜系统 C．细胞蛇的形成与核苷酸代谢无关 D．Myc通过调控CTPS基因的表达促进细胞增殖 3．（2025·北京丰台·一模）玉米籽粒大小主要取决于胚乳体积。研究者发现一矮杆玉米突变株（rr）所结籽粒变小。R基因编码的DNA去甲基化酶在本株玉米所结籽粒发育中起关键作用。据此推测合理的是（    ） A．DNA甲基化修饰会使基因碱基序列发生可遗传变化 B．突变株所结籽粒胚乳中DNA甲基化水平低于野生型 C．突变株R基因失活使胚乳中相关基因表达异常，籽粒变小 D．基因通过控制酶的合成直接控制生物体的性状 4．（2025·北京通州·模拟预测）高血糖环境中，在DNA甲基转移酶催化下使视网膜细胞线粒体DNA碱基甲基化水平升高，引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常。下列叙述错误的是（　　） A．线粒体DNA甲基化水平升高，可以影响相关基因的表达 B．高血糖环境中线粒体DNA复制时遵循碱基互补配对原则 C．高血糖环境引起的甲基化改变患者线粒体DNA碱基序列 D．糖尿病患者容易发生视网膜细胞线粒体DNA基甲基化水平升高 5． apoB 基因在肠上皮细胞中表达时，由于 mRNA 中某个位点的碱基C 通过脱氨基作用转化为碱基U、使密码子CAA 变成了终止密码子UAA，导致最终合成的蛋白质缺少了羧基端的部分氨基酸序列。下列相关叙述正确的是（    ） A．脱氨基作用未改变该mRNA 中嘧啶碱基比例 B．该 mRNA 可与RNA 聚合酶结合完成翻译过程 C．该mRNA 翻译时先合成羧基端的氨基酸序列 D．该蛋白质结构异常的根木原因是基因突变 6．图示果蝇细胞中基因沉默蛋白（PcG）的缺失，引起染色质结构变化，导致细胞增殖失控形成肿瘤。下列相关叙述错误的是（    ） A．PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集，抑制了基因表达 B．细胞增殖失控可由基因突变引起，也可由染色质结构变化引起 C．DNA和组蛋白的甲基化修饰都能影响细胞中基因的转录 D．图示染色质结构变化也是原核细胞表观遗传调控的一种机制 7． OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶，研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽（引导合成的蛋白质进入叶绿体）基因连接，构建多基因表达载体（载体中部分序列如图所示），利用农杆菌转化法转化水稻，在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列叙述正确的是（　　） A．可用抗原﹣抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量 B．四个基因转录时都以DNA的同一条单链为模板 C．应选用含卡那霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞 D．四个基因都在水稻叶绿体内进行转录翻译 8．大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由核心酶和σ因子组成，能转录某类T4噬菌体的基因。分别将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶和核心酶与3H标记的噬菌体DNA结合，然后加入未标记的噬菌体DNA。定期将混合物转移至硝化纤维素滤膜上，只有仍与酶结合的带标记DNA方可结合在滤膜上，实验结果如图。相关分析错误的是（    ） A．大肠杆菌RNA聚合酶能将噬菌体DNA解旋 B．RNA聚合酶结合起始密码子启动基因转录 C．σ因子使RNA聚合酶与启动子紧密结合 D．实验加入未标记的噬菌体DNA应过量 9．大肠杆菌是现代生物学研究中的模式生物．环境适宜时约20min繁殖一代。研究人员将15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养基中，40min后收集大肠杆菌，提取其DNA。下列有关叙述正确的是（　　） A．所有DNA都含有14N B．所有DNA都含有15N C．含14N的DNA占50% D．含15N的DNA占25% 10．研究发现，在野生型果蝇幼虫中降低lint基因表达，能影响另一基因inr的表达（如下图），导致果蝇体型变小等异常情况。下列叙述正确的是（    ） A．lint基因表达对inr基因表达有促进作用 B．提高幼虫lint基因表达可能使其体型变小 C．降低幼虫inr基因表达可能使其体型变小 D．果蝇的体型大小是多个基因共同作用的结果 11．大肠杆菌是现代生物学研究中的模式生物.环境适宜时约20min繁殖一代。研究人员将15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养基中，40min后收集大肠杆菌，提取其DNA。下列有关叙述正确的是（　　） A．所有DNA都含有15N B．所有DNA单链都含有14N C．含15N的DNA占50% D．含15N的DNA占25% 12．西北牡丹在白色花瓣基部呈现色斑，极具观赏价值。研究发现，紫色色斑内会积累花色素苷。PrF3H基因控制花色素苷合成途径中关键酶的合成。如图，分别提取花瓣紫色和白色部位的DNA，经不同处理后PCR扩增PrF3H基因的启动子区域，电泳检测扩增产物。分析实验结果可以得出的结论是（　　） A．花瓣紫色与白色部位PrF3H基因的碱基序列存在差异 B．白色部位PrF3H基因启动子甲基化程度高于紫色部位 C．PrF3H基因启动子甲基化程度高有利于花色素苷合成 D．启动子甲基化可调控基因表达说明性状并非由基因控制 13． 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 14．噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程如下图所示。该实验条件下，噬菌体每20分钟复制一代。下列叙述正确的是（　　）    A．该实验证明了DNA的复制方式为半保留复制 B．大肠杆菌为噬菌体增殖提供了模板、原料、酶和能量 C．A组试管III中含32P的子代噬菌体比例较低 D．B组试管III上清液中的放射性强度与接种后的培养时间成正比 15．人白细胞介素-2（IL-2）是一种细胞因子，含有3个半胱氨酸，分别位于第58、105、125位，其中58位与105位半胱氨酸之间形成的二硫键对保持IL-2活性起重要作用。用大肠杆菌生产IL-2，为保证产物活性，将IL-2基因中编码125位半胱氨酸的序列突变为丝氨酸序列。下列叙述错误的是（    ） A．突变的IL-2基因的序列发生了碱基对的增添 B．天然的和基因工程生产的IL-2均在核糖体上合成 C．突变的IL-2基因的表达降低了二硫键错配的可能 D．大肠杆菌中IL-2基因的复制和表达遵循中心法则 16．（2025·北京顺义·一模）生长因子可结合并激活癌细胞表面的EGFR受体，通过一系列信号传导最终促进ERK磷酸化，p-ERK进入细胞核调控促增殖基因的转录。用于结肠癌治疗的单抗X能与生长因子竞争受体，从上阻断胞内信号通路，但长期使用会产生耐药。 (1)获得单抗X需先通过注射特定抗原对小鼠进行 ，再从脾中获取B细胞，与骨髓瘤细胞融合，并用特定培养基筛选得到 细胞。 (2)M基因编码甲基转移酶M，酶M可使靶基因的mRNA发生甲基化，影响靶基因表达。研究表明耐药结肠癌细胞中M基因表达下调。科研人员给小鼠接种对单抗X敏感的两种结肠癌细胞，并进行单抗X治疗，实验处理及结果如下图。 ①上图结果显示 ，验证M基因表达下调导致结肠癌对单抗X产生耐药性。 ②科研人员用单抗X处理敏感癌细胞获得耐药癌细胞，从耐药组中挑选靶基因的候选基因，相比对照组，这些基因表达的程度、其对应mRNA的甲基化程度分别表现为 。 (3)进一步研究将靶基因锁定为F基因。科研人员完成以下实验，证明酶M通过甲基化修饰降低FmRNA的稳定性，请补充表中实验结果。 组别 实验处理 检测指标及数据处理 实验结果 1组:对照癌细胞 在培养基中加入转录抑制剂 处理0h、2h、4h、6h、8h后检测FmRNA剩余量，推算FmRNA半衰期。 三组细胞FmRNA的半衰期由大到小的顺序为 。 2组:M基因敲低癌细胞 3组:M基因过表达癌细胞 注:半衰期指某物质含量降低到初始浓度一半时所需的时间 (4)研究表明F蛋白含量与ERK磷酸化水平呈正相关。基于单抗X的作用机理，综合上述研究成果，概括结肠癌细胞对单抗X产生耐药性的本质 。 17．（2025·北京石景山·一模）铜绿假单胞菌（P菌）易对抗生素产生耐药性，导致现有治疗P菌感染的效果不佳。P菌有两类，其中Pa菌能产生脓毒素S蛋白，杀死不能产生S蛋白的Pb菌。研究者尝试改造S蛋白用于靶向治疗P菌感染，并利用近红外光控制工程菌精准放药。 (1)将Pa菌接种于固体培养基中获得 ，再利用液体培养基进行 ，收集发酵液分离得到S蛋白并分析其结构与功能。 (2)如图1所示，S蛋白的R、U、T功能区可协同将S蛋白特异性转入Pb菌，N能降解Pb菌中DNA。Pa菌能表达Is蛋白与S蛋白形成复合物，保护自身免受S蛋白的毒害。大肠杆菌分泌的抗生素E的功能区C会使核糖体失活，IE可与E形成保护自身的复合物。用 （填酶的名称）构建重组质粒，导入Pa菌中获得工程菌，生产嵌合脓毒素S′蛋白。    用S和S′蛋白分别对Pa菌、Pb菌和大肠杆菌进行抑菌试验，观察抑菌圈出现情况，证实S′蛋白可作为靶向治疗P菌感染的药物。请写出抑菌试验的结果 。 (3)为使工程菌在特定的部位释放S′蛋白，研究者构建图2所示的表达载体。其工作原理为：黑暗条件下，菌体中c-di-GMP浓度低，不能产生裂解蛋白L。近红外光照射激活启动子R， ，进而激活启动子P，合成的Q蛋白 。裂解蛋白L积累到一定量时，工程菌裂解，从而释放S′蛋白。    (4)若要将构建的工程菌用于治疗伤口的P菌感染，在临床应用前，还需要 。 18．（2025·北京朝阳·一模）苏氨酸是常用工业原料，目前主要通过大肠杆菌发酵生产。我国研究者尝试利用基因工程技术提高菌株生产能力。 (1)大肠杆菌苏氨酸合成酶基因的启动子是RNA聚合酶 的部位，驱动基因转录出mRNA。细胞中氨基酸以该mRNA为 合成苏氨酸合成酶。 (2)当细胞中苏氨酸含量较高时，会抑制苏氨酸合成酶基因的转录。A基因编码的A蛋白位于大肠杆菌细胞膜上，可将苏氨酸运出细胞。分别利用三种具有持续表达活性的启动子和A基因、红色荧光蛋白（RFP）基因构建表达载体并导入大肠杆菌菌株W中，获得三种工程菌，相关处理及结果如图。    ①该实验的目的是 。 ②工程菌W-01苏氨酸产量显著高于W的原因是 。 (3)W-01菌株具有更高的苏氨酸产量，但其生长明显弱于菌株W和其他工程菌，从物质与能量的角度，推测原因是 。 (4)大肠杆菌拟核中有一个环状DNA分子，其上的F基因是调控细胞分裂的主要基因，当其表达水平较低时.可产生含有多个拟核DNA的多倍体菌株，这种菌株细胞体积和细胞内基因表达产物增加。综合利用上述信息，设计一个插入W-01菌株F基因启动子与编码区之间的表达元件（如图），制备高产苏氨酸的多倍体工程菌，且该工程菌能够在含氯霉素的培养基中生长 。    19．（2025·北京通州·模拟预测）西瓜叶色发生突变影响果实品质和产量，现发现一株黄绿叶突变体西瓜苗，科研人员尝试对黄化基因进行定位并对其遗传机制进行研究。 (1)用突变体植株连续自交，黄绿叶植株的后代均表现为绿：黄绿：黄化=1：2：1，绿叶植株自交后代均为绿叶，黄化植株幼苗期死亡。突变基因的遗传 （填“符合”或“不符合”）分离定律，野生型与黄绿叶植株杂交子代的表型及比例为 。 (2)尝试对突变基因进行定位，经初步筛选得到多个候选基因。 ①为了缩小目标范围，筛选符合如下标准的基因：在野生型中为纯合，在黄绿苗和黄化苗中分别为 、 。 ②对筛选出的其中一个替换突变基因，根据野生型基因序列重新构建酶切位点。在黄绿植株连续自交的F2群体中进行酶切检测，电泳结果如图1所示，突变基因 （填“能”或“不能”）在对应的序列处被切割。    请判断该基因是否为突变基因并说明依据 。 (3)对该突变基因进行研究，发现其为镁螯合酶I亚基的编码基因，已知镁螯合酶I（由两个亚基组装而成）可将叶绿素前体物质由原卟啉X进一步转化为镁原卟啉IX。 ①导致叶片黄化的可能原因有 。 A．镁螯合酶I亚基编码基因发生突变 B．抑制镁螯合酶Ⅰ两个亚基组装的基因发生突变 C．镁螯合酶I亚基启动子的甲基化程度增加 D．叶绿素前体物质原卟啉Ⅸ含量减少 ②分析西瓜苗中相应物质的含量，结果如图2、3，尝试将图3虚线框中内容补充完整 。    20．（2025·北京通州·模拟预测）学习下面材料，回答以下问题。 丙酮酸激酶调控拟南芥开花 开花是植物繁殖的重要过程，植物必须准确地将内部信号和环境信号相结合，以启动开它过程。环境因素如光照、温度等可通过影响表观遗传来调控植物开花的时间。尽管已知细胞的代谢状态可以影响染色质中组蛋白的修饰，但代谢酶是否直接参与该过程仍不太清楚。 研究人员近来发现丙酮酸激酶（PK酶）在调节拟南芥开花中具有重要作用。葡萄糖是生物体重要的能量来源和信号分子。植物通过光合作用合成郁机糖，通过细胞呼吸分解葡萄糖，PK酶是催化葡萄糖代谢的关键酶，也能够催化组蛋白磷酸化。抗原抗体杂交结果表明；PK酶在细胞中的定位依赖于葡萄糖，且受光诱导，如下图所示。    注：Tubulin为微管蛋白，在各细胞中表达量高且稳定 进一步发现，PK酶靶向FLC等基因部位的组蛋白磷酸化，提高转录水平。FLC是开花抑制因子，在PK基因缺失突变体中检测到FLC基因转录水平降低，且出现早花现象。SWC4蛋白是PK酶靶向作用的关键，二者在细胞核中相互作用，且SWC4蛋白直接结合到靶基因上，这对PK酶在靶基因上的占位是必需的。这一发现揭示代谢酶直接参与组蛋白修饰和植物发育的过程，丰富了表观遗传调控植物生命活动的内容。 (1)拟南芥开花的调控，是由基因表达调控、激素调节和 调节共同完成的。其中，基因表达调控包括碱基序列不改变，但基因表达和表型发生可遗传变化的 调控。 (2)研究人员利用转基因技术构建了含PK基因启动子驱动的GUS基因的拟南芥。GUS基因的表达产物可催化特定底物水解生成蓝色产物，便于检测。结果显示，在葡萄糖缺乏和补充的情况下，蓝色产物量没有显著差异，表明葡萄糖 PK基因转录。 (3)由上文图可知，在葡萄糖充足或正常光照下，PK酶主要位于 ；在葡萄糖缺乏或避光时，PK酶主要位于 ，且在重新光照后恢复，表明葡萄糖影响了PK酶的定位。请就葡萄糖充足和正常光照、葡萄糖缺乏和避光两种情况下PK酶定位表现出的高度一致性提出合理的推测 。 (4)科研人员获得拟南芥PK基因缺失突变体（pk）、SWC4基因敲除株（swc4）、及上述双处理植株（pkswc4），测定FLC基因的转录水平，结果如下表，请根据原文将swc4结果补充完善（+数量越多，转录水平越高）。 　 野生型 pk pkswc4 swc4 FLCmRNA相对水平 +++ + + (5)“万树江边杏，新开一夜风”描述了在栽有万棵杏树的江边园林，一夜春风催花开的景象。请从进化与适应角度阐述种群精准调控开花时间的意义 。 21．动物的摄食、饮水等基本生理需求的量会被维持在相应的“设定点”附近，但随着生理状态的变化，这些设定点也可能随之调整。 (1)正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的 状态叫作稳态。稳态维持过程中，系统调节的效果反过来作为信息调节系统工作，这种调节方式称为 调节。 (2)研究者分别将雄性、未交配雌性和已交配雌性三种果蝇放置在不同小室中，提供等量含有被染料标记蛋白质（染料不被消化吸收）的食物，通过测定 可计算果蝇每日的蛋白质摄入量，结果如图1。依据实验结果可判断这三种果蝇的蛋白质摄入设定点不同，理由是 。 (3)已知D 神经元对果蝇蛋白质摄入量的调节至关重要，研究者测定了三种果蝇D 神经元的电位变化，如图2。 ① D 神经元的 和静息电位在三种果蝇中存在稳定性差异。 ②研究者推测，D 神经元静息电位降低（膜内外的电位差降低）导致果蝇蛋白质摄入设定点提高。为验证该推测，研究者大幅降低D 神经元细胞膜上的钾离子通道蛋白基因（K 基因）的表达量，发现在雄蝇和未交配雌蝇中，每日蛋白质的摄入量明显增加，而已交配雌蝇无显著变化，分析可能的原因是 。 (4)已知F 神经元和M 神经元分别释放F 因子和M 因子，作用于D 神经元，改变K 基因的表达量。研究发现，雄蝇F 神经元的兴奋性最高，未交配雌蝇和已交配雌蝇中F 神经元的兴奋性较低，已交配雌蝇的M 神经元兴奋性提高，激活F 神经元会导致已交配雌蝇蛋白质摄入量降低。综合上述信息，请将恰当的内容填入下图，完善已交配雌蝇蛋白质摄入设定点高的机理 。 22．近年来我国对甜玉米的需求量不断增多，科研人员对其育种过程进行了系列研究。 (1)科研人员发现一株甜玉米突变体甲，用该株玉米与野生型非甜玉米杂交，若F1表型为 ，则说明甜玉米性状由隐性基因控制。 (2)为确定甲植株的产生原因进行了进一步研究。 ①基因检测发现，甲植株位于4号染色体上的Bi2基因的模板链发生了如下图所示变化，导致该基因表达的多肽链第22位氨基酸由 转变为 ，进而影响了性状。 ②Bt2基因是编码ADP-葡萄糖焦磷酸化酶的基因之一，ADP-葡萄糖焦磷酸化酶在玉米可溶性糖转化为淀粉的过程中发挥重要催化作用。综合上述结果完善甜玉米形成过程 。 (3)研究者后续又发现乙、丙两个品系的甜玉米突变体，甲、乙、丙杂交及F1自交结果如下表所示： 组别 杂交组合 F1表型及比例 F2表型及比例 1 甲×乙 均为野生型 野生型：甜玉米≈9：7 2 甲×丙 均为甜玉米 均为甜玉米 3 乙×丙 均为野生型 野生型：甜玉米≈9：7 推测乙、丙的突变基因可能分别为： 、 a、位于4号染色体上的ADP-葡萄糖焦磷酸化酶另一编码基因 b、位于9号染色体上的ADP-葡萄糖焦磷酸化酶另一编码基因 c、位于4号染色体上的Bt2的等位基因 (4)研究人员利用甲品系甜玉米与优质非甜玉米“良玉99”培育优质甜玉米用于推广种植，请将如下育种过程补充完整 。 23．东方果蝇会对水果造成严重影响，田间雌蝇数量与经济损失直接相关。 (1)研究发现，东方果蝇中dsx基因 出的前体RNA在加工过程中具有独特的性别选择性剪接机制。利用这一特性研发雌性特异性致死基因系统。 (2)蓖麻毒素A（RTA）可通过破坏核糖体导致细胞死亡。研究者获得如图1所示的融合基因1，进而得到转基因果蝇。 ①根据图1，扩增dsx内含子应选择的引物是 （选填字母）。 ②由于存在性别选择性剪接机制，雌雄转基因果蝇dsx基因前体RNA保留或剪切内含子和剪切识别序列情况不同，产生了不同版本的成熟mRNA，导致雌蝇特异性致死。判断转基因雌蝇中的成熟mRNA为 （填字母序号）。转基因的雄性个体不会致死的原因是 。 (3)研究发现，RTA蛋白第212位甘氨酸替换为精氨酸会出现冷敏感效应（cs），即当温度由29℃变为18℃时，可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用。利用此特性培育纯合转基因果蝇。 ①欲得到具有cs效应的RTAcs蛋白，推测对应的基因碱基序列，经定点突变获得融合基因2（如图2所示）。请在方框中画出可继续延伸的复性结果，要求标明每条链的端和端 ②对转入融合基因2的果蝇进行以下操作： ⅰ：在29℃收集雄性果蝇（G0）， ⅱ：G0与野生型果蝇杂交，筛选出转基因受精卵（G1）。 ⅲ：将每对亲本的受精卵（G1）均分为两组，分别在18℃和29℃孵化培养，统计两组中雄性个体所占比例，若 ，则说明G1具有cs效应。 ⅳ：在 ℃继续培养具有cs效应的G1果蝇，使之连续多代自交，得到转基因纯合子。 24．中性粒细胞是白细胞的一种，具有吞噬病原体的能力。分化过程中涉及到多种转录因子的调控，如P蛋白和M蛋白。研究者以斑马鱼（幼体透明）为材料研究二者的关系。 (1)中性粒细胞既参与免疫的第二道防线，也可作为 发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能，参与第三道防线。 (2)为了探究P蛋白对M基因的调控作用，研究者用P基因低表达斑马鱼突变体作为实验材料，利用带有标记的核酸分子探针，通过 技术，在发育3天的胚胎中检测M基因的转录情况，结果如图1所示。实验结果表明P蛋白 M基因的表达。 产生以上结果的原因可能有二： ①P基因减少， ； ②已知M基因是原癌基因，其产生的蛋白质是 所必需的，过表达导致细胞过度增殖，引起阳性细胞数量增加。 请从下列选项中选出实验组材料及结果，为上述结论提供新证据 。 A．野生型 B．P基因低表达突变体 C．导入P基因     D．导入M基因 E.敲低M基因                             F.M基因阳性信号及阳性细胞数量增加 G.M基因阳性信号及阳性细胞数量减少 H.M基因阳性信号及阳性细胞数量不变 (3)为进一步探究P基因调控M基因表达的具体方式，研究者对P蛋白与M基因结合位点进行预测，找出10个可能的位点如图2. 研究者将M基因启动子10个位点分成3个部分，构建3种启动子突变质粒，分别与GFP（绿色荧光蛋白）基因相连接：含有①~⑤多位点突变的A、⑥~⑨多位点突变的B以及⑩号位点突变的C．将三种质粒和无突变的质粒D分别注射到野生型和P基因低表达突变体中，结果发现 ，说明P蛋白通过结合⑩位点，调控M基因的表达，而与其他位点无关。 25．学习以下材料，回答下面题。病毒的“逃逸”，植物病毒主要侵染植物细胞，它们的生物学特性和分子机制通常是为了适应植物细胞内的生活环境而特化的。然而，这并不意味着植物病毒完全不能侵染动物细胞。在某些特定情况下，植物病毒或其组分可在动物细胞中表达或进行某些功能。 自然界中近70%的植物病毒需要依靠介体昆虫传播，这些介体昆虫对植物病毒的持久性传播是导致植物病害的关键。介体昆虫可以通过自噬途径降解病毒颗粒起到一定的防御作用，过程如图1。病毒也可以劫持或破坏自噬途径，在介体昆虫体内持续增殖。南方水稻黑条矮缩病毒（SDV）进入白背飞虱（介体昆虫）的肠道上皮细胞，通过血液循环到达其唾液腺，白背飞虱进食植物时将病毒传播。中国农业科学院某研究团队发现SDV侵染介体昆虫后“逃逸”的新机制，如图2。 SDV侵染白背飞虱后，促进Atgs基因的表达激活了自噬，其中Atg8Ⅱ蛋白与早期自噬体膜结合，参与早期自噬体的延伸和闭合。进一步研究发现在自噬体膜上有很多正在组装和成熟的病毒颗粒，且病毒外壳蛋白P10可以与溶酶体膜上的LAMP1互作，操纵白背飞虱自噬，使SDV逃过防御，促进其持久传播。 这解释了为什么病毒可以在特定的介体昆虫中存活并高效持久传播，同时为阻断病毒的持久传播提供了新策略。 (1)自噬体具有双层膜结构，白背飞虱中具有双层膜的结构还有 。自噬体与溶酶体融合的过程体现了细胞膜具有 的结构特点。 (2)写出SDV在白背飞虱细胞内遗传信息的传递过程 （用文字和箭头表示）。 (3)依据文中信息，下列叙述正确的是（  ）（多选） A．SDV与ITGB3结合后以胞吐的方式进入细胞 B．自噬体膜为病毒蛋白P10的大量聚集提供了场所 C．Atg8Ⅱ基因表达有助于SDV病毒量的下降 D．介体昆虫细胞自噬有利于SDV的增殖和传播 (4)综合文中信息，概括病毒在特定的介体昆虫中存活并高效持久传播的适应性对策 。 26．人在衰老过程中某些性状会发生改变，为寻找衰老的原因，科研人员对染色质开展了相关研究。 (1)由图1可知，导致个体衰老的原因包括某些染色质区域 ，某些DNA 。 (2)DNA甲基化会抑制转录并引发更紧密的染色质结构的形成，推测衰老染色质结构松散会 （促进/抑制）基因表达。 (3)科研人员推测：核内DNA断裂后的修复会导致表观遗传信息紊乱或丢失，加速细胞衰老。为验证该推测，科研人员基于图2原理，利用以下实验材料构建ICE模型鼠。 ①Cre酶基因：源自噬菌体，其编码的酶进入细胞核后作用于DNA上的Lx序列，导致两个Lx间的DNA片段丢失； ②I-E核酸酶基因：编码的I-E核酸酶位于细胞核，与诱导剂T、Cre酶形成复合物，切割DNA； ③口服诱导剂T：小分子化合物，可诱导Cre酶进细胞核。 请完善技术路线 ： (4)染色质上的修复蛋白因子可修复受损DNA，通过对ICE小鼠的检测，发现已修复的DNA未发生碱基序列的改变。通过检测 ，可知获得的ICE鼠表观遗传信息紊乱；检测细胞的形态结构，可知细胞衰老。 27．茄子花色、果皮色等性状是育种选种的重要依据，研究人员对以上两对相对性状的遗传规律展开研究。 (1)纯种紫花和白花茄子正反交，F1均为紫花，据此可以做出的判断是 ，F1自交后，F2的紫花∶白花=3∶1，可推断茄子花色的遗传遵循 定律。 (2)茄子的果皮色由两对独立遗传的等位基因（相关基因用A/a、B/b表示）控制。研究人员用纯种紫皮茄子与白皮茄子杂交得到F1，F1均为紫皮，F1自交，F2的紫皮∶绿皮∶白皮=12∶3∶1。基于此结果，同学们提出果皮色形成的两种模式，如图1所示。 能合理解释F2结果的是 （填“模式一”或“模式二”），从子二代性状分离比角度阐明理由 。 (3)研究人员发现光诱导植物花青素形成的部分信号通路，光激活受体CRY，引起下游转录因子H蛋白和M蛋白积累，进而促进花青素合成关键基因CHS和DFR的表达合成花青素。 ①将H蛋白与用CHS基因的启动子部分片段制作的探针混合并电泳，结果如图2所示。该实验表明H蛋白可与CHS基因的启动子区域特异性结合，请说明理由 。 注：5×10×15×表示未标记探针的倍数 ②花青素在植物细胞内具有抗氧化活性、抗癌和延缓衰老等功效，强光促进花青素合成，含量过高时会通过相关转录因子抑制花青素基因表达，通过 机制维持花青素相对稳定。 28．学习以下材料，回答下列小题。 人类基因组古病毒“复活”驱动衰老 细胞衰老是机体衰老及各种衰老相关疾病发生发展的重要诱因。人类基因组潜藏着诸多“老化”信号，这些“老化”信号常受到表观遗传的严密监控而处于沉默状态，但在年龄增加的过程中，这些“老化”信号逐渐逃离监控，进而激活细胞内的一系列衰老程序。 数百万年前，远古逆转录病毒入侵整合到人类的基因组并潜伏下来，这些病毒被称为“内源性逆转录病毒（ERV）”。我国科学家首次发现了ERV在细胞衰老过程中能被再度唤醒，其机制如下图所示。衰老细胞中表观修饰改变后导致基因组中ERV DNA被激活，通过一系列过程产生新的病毒颗粒。在衰老细胞的细胞质基质中，ERV RNA还能形成ERV DNA，使细胞误以为有外界病毒入侵，从而激活cGAS-STING天然免疫通路，使细胞产生并分泌SASP，SASP则会进一步加速细胞衰老。另一方面，衰老细胞释放的ERV病毒颗粒可通过旁分泌或体液运输的方式在器官、组织、细胞间传递，最终使得年轻细胞因受“感染”而老化。 该研究为衰老及老年疾病的评估和预警提供了科学依据，在此基础上，可开发有效延缓组织乃至系统衰老的干预技术，为衰老相关疾病的防治提供新的策略。 (1)细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，请从细胞形态结构和功能两个角度，各写出一点衰老细胞的主要特征： 。 (2)请依据中心法则用文字和箭头画出衰老细胞基因组中ERV DNA被激活后遗传信息的流动过程图 。 (3)在观察到衰老细胞中存在病毒颗粒后，研究者通过PCR技术和 技术检测了衰老细胞培养液和年轻细胞培养液中ERV RNA及ERV表面特异性蛋白的含量，并通过电子显微镜观察细胞膜和周围环境中是否存在ERV病毒颗粒。研究者进行以上三个实验的目的是 。 (4)请选择相应处理和实验结果完善以下实验，为验证“衰老细胞释放的ERV病毒颗粒能够使年轻细胞老化”这一观点提供支持证据。 实验组 对照组 实验结果 ① + ② 共同孵育一段时间后，加入培养年轻细胞的培养液中 ③ + ④ 共同孵育一段时间后，加入培养年轻细胞的培养液中 ⑤ a．年轻细胞的细胞匀浆                        b．衰老细胞的细胞匀浆 c．培养了年轻细胞一段时间的培养液            d．培养了衰老细胞一段时间的培养液 e．抗ERV抗体                            f．无关抗体 g．吸附在实验组细胞上的ERV比对照组多    h．吸附在实验组细胞上的ERV比对照组少 i．实验组细胞的衰老相关指标高于对照组      j．实验组细胞的衰老相关指标低于对照组 (5)请根据图示信息提出一种干预策略用于抑制ERV“复活”引起的衰老 。 29．学习以下材料，回答（1）~（4）题。 构建“动态调控”的工程酵母菌 酿酒酵母作为极具潜力的细胞工厂，经遗传改造后被广泛的应用于生物燃料、化工产品、医药保健品等的合成，但代谢途径改变常造成细胞生长受损即存在“生长”与“生产”之间的矛盾。为解决这一矛盾，我国研究者在酿酒酵母中构建了群体密度调控的蛋白降解系统。 在酿酒酵母中表达拟南芥的细胞分裂素合成酶和细胞分裂素受体．并使细胞分裂素响应途径与酵母菌内源的Ypd1-Skn7信号转导途径结合，构建出群体密度感应系统，如图。当菌体密度增至足够高时，扩散到胞外的细胞分裂素浓度达到一定阈值，会进入细胞与受体结合，引起Skn7与特定启动子中一段重复序列（SD）结合，导致下游基因从低表达状态显著上调表达水平，通过选择适当的下游基因，实现了细胞分裂素信号的正反馈激活。研究者利用绿色荧光蛋白基因（GFP）作为报告基因进行检测，发现当酵母菌菌体数量达到一定值时，荧光强度开始随菌体数量增加而显著增强。 生长素受体与生长素（IAA）结合后，可进一步结合特定蛋白并导致特定蛋白的降解。这些特定蛋白中共同的氨基酸序列称为IAA蛋白降解决定子。研究者在酵母菌中表达生长素受体，并将IAA蛋白降解决定子与目标蛋白融合表达，构建了IAA诱导的蛋白降解系统。 法尼烯是喷气燃料的替代品。酿酒酵母可利用F酶将法尼基焦磷酸（FPP）合成为法尼烯，E酶会与F酶竞争FPP催化合成麦角固醇，麦角固醇过少时严重影响菌体数量增加。研究者将群体密度感应系统和IAA诱导的蛋白降解系统整合，使工程酵母菌生长到一定密度后，才启动E酶的降解，实现对其代谢的动态调控，提高了生产效率。 (1)研究者从拟南芥中 目的基因，构建 后再导入酿酒酵母，经检测鉴定后获得工程菌。 (2)如何通过提高细胞分裂素浓度实现其信号的正反馈激活，请选择适宜的基因和启动子填在图中。① ② ③ 基因A： 基因B： a．持续表达下游基因的启动子 b．能结合细胞分裂素的启动子 c．含有SD的启动子 d．细胞分裂素合成酶基因 e．细胞分裂素受体基因 (3)为将群体密度感应系统和IAA诱导的蛋白降解系统整合入酿酒酵母，从而解决法尼烯生产中的问题，一方面需要将群体密度感应系统中的 基因替换为IAA合成酶基因，一方面还需导入 基因替换酵母菌内源的E酶基因。 (4)综合所学知识和文中信息，以下说法正确的是____。 A．利用酿酒酵母工业生产法尼烯涉及发酵工程和基因工程技术 B．文中的两个系统均属于转录水平的代谢调控手段 C．工程菌大量增殖后，细胞分裂素合成多，IAA合成少，利于F酶催化FPP合成法尼烯 D．通过引入两个系统，实现了工程菌生长和生产的平衡，有利于提高法尼烯生产效率 E．该策略也可推广至酿酒酵母多种代谢途径的调控，应用前景广阔 30．糖皮质激素（GC）具有调节糖脂代谢、抑制免疫等作用，临床可用于缓解化疗的副作用等。为评估GC对肾癌发展的作用，科研人员进行了相关实验。      (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（糖异生途径）来升高血糖。 (2)PGC-1为糖异生途径的关键因子，K9是一种转录激活因子。推测GC通过K9激活肝脏的糖异生途径。研究者用GC处理野生鼠和K9基因敲除的模型鼠，测定肝脏细胞相关蛋白水平（图1）。结果 （填“支持”或“不支持”）该推测。 (3)研究表明，癌症的发生常与miRNA有关，其中miR-140在肾癌细胞中的表达显著上调。研究者收集了临床上74例肾癌患者相关数据（图2），结果显示 ；此外，肾癌细胞体外培养实验表明，miR-140能够促进其增殖，据此说明miR-140是肾癌的一种促癌因子。miR-140可与K9mRNA结合而抑制其发挥作用，在上述肾癌组织样本中miR-140与K9的含量呈负相关，且肾癌组织中K9含量明显低于正常组织。据此 （填“能”或“不能”）确定K9为肾癌的抑癌因子。 (4)体外培养肾癌细胞进行实验，进一步确定了miR-140通过抑制K9而促进肾癌发展，部分结果如下表。组3的处理为 。 组号 处理 细胞数量 迁移程度 侵袭情况 1 生理盐水 +++++ +++++ +++++ 2 miR-140抑制剂 ++ ++ ++ 3 ？ ++++ ++++ ++++ (5)结合本研究分析，将GC用于肾癌治疗的合理性以及可能存在的风险。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 猜押03遗传的细胞学、分子学相关问题 猜押考点 3年真题 考情分析 押题依据 细胞的结构及功能 2024年北京卷第21题 2023年北京卷第19题 2025年新高考生物新结构体系下，遗传的细胞学、分子学类题目以综合性的考查学生的思维能力和推理能力为主；以问题为抓手，创新设问方式，搭建思维平台，引导考生思考。 题目更加注重综合性、应用性、创新性，且是综合性比较强，本题分值正常，试题容量一般，对学科核心素养的考查比较深入。 遗传的细胞学、分子学类的题型要求考生在阅读理解的基础上，依据题目提供的信息，联系所学的知识和方法，实现信息的迁移，达到灵活解题的目的；对这部分内容的考查，多与生物变异、基因的本质及表达等内容综合考查，考查学生对DDNA扩增后的条带的识别和判断，同时甲基化和表观遗传学的内容，这两年也考查的比较多。 难度适中，可以预测2025年新高考大题命题方向将会以基因的复制、表达及应用等进行综合考查。 题型1 减数分裂 1．（2025·北京顺义·一模）单条染色体的长臂和短臂末端断裂，两断端会相互连接形成环状染色体。图甲、乙分别为厚轴茶（2n=30）花粉母细胞减数分裂同一时期正常和异常分裂的显微照片。据图推断，错误的是（    ）    A．两细胞均处于减数第一次分裂 B．甲图细胞中含有15条染色体 C．乙图细胞中含不配对的染色体 D．乙图细胞形成正常配子概率低 【答案】B 【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、甲图显示四分体（同源染色体联会），说明处于减数第一次分裂。乙图虽出现环状染色体，但题目明确甲、乙为同一时期的显微照片，因此乙也处于减数第一次分裂，A正确； B、厚轴茶体细胞染色体数为2n=30，减数第一次分裂时染色体数目仍为30条（未减半）。甲图中每个四分体由一对同源染色体组成（2条染色体），因此甲图中染色体总数为30条，而非15条，B错误； C、乙图的环状染色体因断裂异常可能导致同源染色体无法正常配对，因此存在不配对的染色体，C正确； D、乙图的环状染色体在分裂时易导致染色体分配不均，形成染色体缺失或重复的配子，因此正常配子概率低，D正确。 故选B。 2．（2025·北京·一模）研究人员观察芦笋根尖细胞的有丝分裂并对染色体进行分析，结果如图。下列叙述正确的是（    ）    A．制作临时装片的流程为解离→染色→漂洗→制片 B．观察到有丝分裂前期细胞染色体形态结构最清晰 C．芦笋的一个染色体组含有10条非同源染色体 D．芦笋花粉母细胞减数分裂可形成20个四分体 【答案】C 【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。 【详解】A、制作观察植物细胞有丝分裂临时装片的流程为解离→漂洗→染色→制片，A错误； B、有丝分裂中期，染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板上，染色体形态比较稳定，数目比较清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期，而不是前期，B错误； C、从图中可以看出，芦笋体细胞中含有20条染色体，其为二倍体生物，含有2个染色体组，所以一个染色体组含有10条非同源染色体，C正确； D、四分体是减数分裂过程中同源染色体两两配对形成的结构。已知芦笋体细胞中含有20条染色体，即10对同源染色体，所以芦笋花粉母细胞减数分裂时可形成10个四分体，D错误。 故选C。 3．（2025·北京朝阳·一模）育种工作者利用染色体变异原理培育无子或少子西瓜。西瓜M是6号染色体和10号染色体间片段移接（易位）而获得的品系，其与野生型的染色体差异如图所示。相关叙述错误的是（    ） A．易位形成过程涉及DNA的断裂和重接 B．M减数分裂时6号与10号染色体间发生联会 C．野生型与M杂交所得F1育性可能低于亲本 D．不同易位品系杂交可获得育性极低的后代 【答案】B 【分析】染色体变异分为染色体数目变异和染色体结构变异，易位属于染色体结构变异中的一种。 【详解】A、染色体易位属于结构变异，其形成必然涉及DNA的断裂和重新连接，A正确； B、减数分裂中联会仅发生在同源染色体之间。西瓜M的6号和10号染色体因易位形成了结构变异，但二者本质仍为非同源染色体，无法联会，B错误； C、野生型与M杂交的F1为杂合易位个体，其减数分裂时易位染色体与正常染色体配对困难，导致染色体分离异常，产生大量不育配子，育性低于亲本，C正确； D、不同易位品系（如涉及不同染色体的易位）杂交后，后代可能携带多种染色体结构变异，减数分裂时染色体配对更加紊乱，导致育性极低，D正确。 故选B。 4．下图为猪精子和卵子正在受精的过程。下列相关叙述不正确的是（    ） A．图中B细胞中正在进行同源染色体的交叉互换 B．图中A和B细胞需要相互识别才能完成受精作用 C．图中A细胞需要到减数第二次分裂期具备受精能力 D．精子与卵细胞膜结合后阻止后来精子再进入透明带 【答案】A 【分析】受精是精子与卵子结合形成合子（即受精卵）的过程，包括受精前的准备阶段和受精阶段。在自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管内完成。 【详解】A、图中B细胞为精子细胞，已经完成的减数分裂，同源染色体的交叉互换发生在减数第一次分裂的前期，图中B细胞不会发生同源染色体的交叉互换，A错误； B、图中B细胞为精子细胞，A细胞为卵子，精子与卵子需要相互识别才能完成受精作用，B正确； C、A细胞为卵子，处于减数第二次分裂中期的卵子才具备受精能力，C正确； D、精子与卵细胞膜结合过程中会发生复杂的生理反应阻止后来精子再进入透明带，D正确。 故选A。 5．雌性小鼠在精子入卵后，被激活的卵子会完成MII排出第二极体（如图），第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小，不能正常存活，这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞提取液加以改善。在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响。下列叙述错误的是（　　）    A．极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关 B．MII的过程中不会发生染色体DNA的复制 C．胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流 D．第二极体会被保留成为胚胎的组成部分以发挥重要作用 【答案】D 【分析】1、减数分裂的过程：（1）减数分裂Ⅰ前的间期：染色体的复制和相关蛋白质的合成；（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体互换；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）减数分裂Ⅱ：①前期：染色体散乱的 排布与细胞内；②中期：染色体形态固定、数 目清晰；③后期：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。 2、受精过程为：顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带（透明带反应）→卵细胞膜反应（卵黄膜封闭作用）→卵子完成减数分裂Ⅱ并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失，雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。 【详解】A、减数分裂Ⅰ的后期由于细胞质不均等分裂导致形成大小不同的两个细胞，大的细胞被称为次级卵母细胞，小的细胞叫极体，可见极体的形成与减数分裂时细胞质不均等分裂有关，A正确； B、减数分裂的特点是DNA只复制一次，而细胞分裂两次，所以在减数分裂Ⅱ的过程中不会发生染色体DNA的复制，B正确； C、由题干信息可知，第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触，所以胚胎细胞与第二极体间可能进行物质交换与信息交流，C正确； D、由题干信息可知，雌性小鼠在精子入卵后，被激活的卵子会完成减数分裂Ⅱ排出第二极体，D错误。 故选D。 6．减数分裂时姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起，着丝粒分裂后，2个环状染色体互锁在一起，如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入2个子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机。下列相关叙述错误的是（    ） A．具有图示结构的细胞正在进行减数第二次分裂 B．两个环状染色体片段的交换将会导致基因重组 C．上述染色体发生互换造成后代的变异属于可遗传变异 D．若某动物基因型为Ee，其可能产生基因型为EE的配子 【答案】B 【分析】减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时，从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程，这个过程中DNA复制一次，细胞分裂两次，产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一半。 【详解】A、由题意可知，环状染色体形成是减数分裂时姐妹染色单体因着丝粒分裂后形成的，因此具有图示结构的细胞正在进行减数第二次分裂，A正确； B、两个环状染色体片段的交换属于易位，即染色体变异，不会导致基因重组，B错误； C、染色体互换会造成配子中染色体发生改变，遗传物质发生了改变，产生的这种变异属于可遗传变异，C正确； D、若某动物基因型为Ee，复制后基因型为EEee，如果在减数第二次分裂后期姐妹染色单分开而未分离就可能会产生EE的配子，D正确。 故选B。 7．下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图。下列叙述不正确的是（　　）    A．朱红眼基因cn、暗栗色眼基因c1、白眼基因w均不属于等位基因 B．在有丝分裂中期，X染色体和常染色体的着丝粒都排列在赤道板上 C．在有丝分裂后期，基因cn、cl、v、w不会出现在细胞同一极 D．在减数分裂Ⅱ后期，基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极 【答案】C 【分析】由图可知，朱红眼基因与暗栗色眼基因连锁于常染色体上，二者关系为非等位基因，辰砂眼基因与白眼基因连锁于X染色体上，二者关系也为非等位基因，在减数分裂和有丝分裂过程中，上述四种基因均可能被拉向细胞同一极。 【详解】A、等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置上、控制相对性状的基因，朱红眼基因cn、暗栗色眼基因c1均位于常染色体上，白眼基因w位于X染色体上，它们均不属于等位基因，A正确； B、在有丝分裂中期，包括题图所示的X染色体和常染色体在内的每条染色体的着丝粒都排列在赤道板上，B正确； C、在有丝分裂后期，常染色体和X染色体的着丝粒均会一分为二，每条染色体变成两条相同的染色体并分别移向细胞的两极，因此基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极，C错误； D、X染色体和常染色体属于非同源染色体，在减数第一次分裂结束后，二者可能会进入同一个子细胞中，因此在减数分裂Ⅱ后期，基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极，D正确。 故选C。 8．下图是显微镜下观察到的洋葱（2n=16）根尖细胞分裂的部分图像，相关叙述正确的是（　　） A．实验中制片的流程为：解离→染色→漂洗→制片 B．a时期细胞中发生同源染色体两两配对的现象 C．b时期细胞中的染色体数目与c时期相同 D．d时期细胞中央出现细胞板逐渐扩展形成细胞壁 【答案】D 【分析】有丝分裂特点： ①间期：G1期进行有关RNA和蛋白质的合成；S期进行DNA的复制；G2期进行有关RNA和蛋白质的合成。 ②前期：核膜、核仁消失，染色体、纺锤体出现，染色体散乱分布。 ③中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上。 ④后期：着丝粒（点）分裂，姐妹染色单体分离，分别移向细胞两极。 ⑤末期：核膜、核仁重现，染色体、纺锤体消失，细胞一分为二。 【详解】A、实验中制片的流程为：解离→漂洗→染色→制片，A错误； B、a时期细胞中含有同源染色体，但是没有同源染色体两两配对的现象，B错误； C、c时期为有丝分裂后期，染色体数目加倍，b时期为中期，染色体上数目与体细胞相同，所以b时期细胞中的染色体数目与c时期不相同，C错误； D、d时期为末期，细胞中央出现细胞板逐渐扩展形成细胞壁，D正确。 故选D。 9．白菜（AA，20）和甘蓝（CC，18）的基因组结构高度相似。白菜与甘蓝人工授粉后得到幼苗，经秋水仙素处理，得到甘蓝型油菜（AACC，38）。观察甘蓝型油菜减数分裂过程不同时期的染色体变化，甲、乙图中箭头所指为落后染色体和染色体片段。下列有关推测正确的是（    ） A．甲、乙分别为减数分裂Ⅰ中期、Ⅱ前期 B．甲图中AA、CC的染色体没有完全联会 C．甘蓝型油菜的自交后代染色体数目稳定 D．丙中四个细胞所含染色体数一定两两相同 【答案】B 【分析】白菜和甘蓝是两个不同的物种，在自然条件下不能杂交，存在生殖隔离，人工使其杂交后，经染色体数目加倍形成了甘蓝型油菜这个新物种。 【详解】A、由图甲可知，染色体排列在赤道板两侧，故细胞处于减数分裂Ⅰ中期，乙中染色体分别位于细胞的中央，处于减数分裂Ⅱ中期，A错误； B、甲图中存在落后的染色体，AA、CC的染色体没有完全联会，B正确； C、减数分裂过程中存在落后染色体和染色体片段，说明甘蓝型油菜的自交后代染色体数目不稳定，C错误； D、由于存在落后的染色体，则丙中四个细胞所含染色体数目不一定两两相同，D错误。 故选B。 10．下图是厚轴茶花粉母细胞减数分裂显微照片，其中①-④为正常分裂图像，⑤中姐妹染色单体连接在一起形成了“染色体桥”结构。下列叙述错误的是（　　） A．细胞减数分裂的排序是③→④→①→② B．图①、③和④的细胞中均含姐妹染色单体 C．图④细胞通过非姐妹染色单体交换发生基因重组 D．图⑤中“染色体桥”随机断裂将导致染色体结构变异 【答案】C 【分析】1、根据减数分裂过程中染色体的形态特征可以判断出①为减Ⅰ后期，②为减Ⅱ末期，③减Ⅰ前期，④为减Ⅰ中期。2、染色体结构变异包括：重复、缺失、倒位和易位。 【详解】A、由细胞分裂图像分析可知，①为减Ⅰ后期，②为减Ⅱ末期，③减Ⅰ前期，④为减Ⅰ中期，所以减数分裂的排序依次是③→④→①→②，A正确； B、①为减Ⅰ后期，③减Ⅰ前期，④为减Ⅰ中期，故图①、③和④的细胞中均含姐妹染色单体，B正确； C、非姐妹染色单体交换导致的基因重组发生在减Ⅰ前期，C错误； D、⑤中“染色体桥”随机断裂会导致姐妹染色单体缺失部分片段，分离不均等出现染色体结构变异，D正确。 故选C。 11．育种工作者用某二倍体植物（2n=14）培育出一个如图所示的三体品种（带有易位片段的染色体不能参与联会），下列说法错误的是（    ）    A．如果只考虑图示基因，此三体能产生2种雌配子 B．减数分裂时可形成7个四分体 C．可用光学显微镜区分三体与正常植株 D．此三体品种培育的原理与杂交育种相同 【答案】D 【分析】根据题意和图示分析可知：植物在减数分裂过程中，同源染色体联会并分离，形成染色体数目减半的配子。图中三体新品种，多了一条易位片段的染色体。 【详解】A、由于带有易位片段的染色体不能参与联会，因此图示的三体品种经减数分裂只能产生基因型为mr和 MmRr的2种雌配子，A正确； B、由于正常体细胞中含有14条染色体，该三体新品种的体细胞中多了一条带有易位片段的染色体，因为含易位片段的染色体不能联会，所以在减数分裂联会时能形成7个正常的四分体，B正确； C、染色体可用光学显微镜观察到，所以能区分三体与正常植株，C正确； D、此三体品种培育的原理与杂交育种不同，前者是染色体变异，后者是基因重组，D错误。 故选D。 12． “分离”是细胞中普遍发生的一种现象。下列有关细胞中分离现象的叙述，正确的是（    ） A．将处于质壁分离的细胞放入清水中，原生质层都能恢复原状 B．雄性兔的胚胎干细胞在分裂时，X染色体和Y染色体会分离 C．姐妹染色单体分开时，细胞中染色体的数目是本物种的2倍 D．动物细胞有丝分裂时，经复制形成的两组中心粒在前期分离 【答案】D 【分析】有丝分裂过程的特点： 分裂间期：可见核膜核仁，染色体的复制（DNA复制、蛋白质合成），中心体复制。 前期：染色体出现，散乱排布，纺锤体出现，核膜、核仁消失（两失两现）。 中期：染色体整齐的排在赤道板平面上（形数清晰赤道齐）。 后期：着丝点分裂，染色体数目暂时加倍（点裂数增向两级）。 末期：染色体、纺锤体消失，核膜、核仁出现（两现两失）。 【详解】A、处于质壁分离状态的细胞，若失水过多（细胞已经死亡），将不能复原，A错误； B、X染色体和Y染色体为同源染色体，胚胎干细胞进行有丝分裂，有丝分裂过程中不会发生同源染色体的分离，B错误； C、姐妹染色单体分开时，细胞可能处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。若处于有丝分裂后期，则细胞中的染色体数目是本物种的2倍；若处于减数第二次分裂后期，则细胞中的染色体数目和本物种的相等，C错误； D、动物细胞的中心粒在间期复制，在前期，中心粒会分离并移动到细胞两极，D正确。 故选D。 13．吸烟的危害已被公认。探究香烟烟雾水溶物对小鼠卵母细胞体外减数分裂的影响，结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A．第一极体中染色体数目与卵原细胞相同 B．第一极体由初级卵母细胞不均等分裂产生 C．带过滤嘴香烟烟雾水溶物抑制作用强于无过滤嘴 D．吸烟可能导致育龄妇女可育性降低 【答案】A 【分析】自变量为是否带过滤嘴的香烟烟雾及不同稀释度，因变量为第一极体形成率，以此反映香烟烟雾水溶物对小鼠卵母细胞体外减数分裂的影响。 【详解】A、第一极体中染色体数目是卵原细胞染色体数目的一半，A错误； B、初级卵母细胞不均等分裂产生次级卵母细胞和第一极体，B正确； C、由甲、丙结果对照，带过滤嘴香烟烟雾水溶物比无过滤嘴香烟烟雾水溶物的第一极体成活率低很多，因此带过滤嘴香烟烟雾水溶物抑制作用强于无过滤嘴，C正确； D、由甲、乙、丙和对照组结果比较，香烟烟雾水溶物会降低第一极体成活率，因此吸烟可能导致育龄妇女可育性降低，D正确。 故选A。 题型2 基因的本质及表达 1．（2025·北京石景山·一模）蓝细菌中不会发生的生命活动是（　　） A．核膜的消失与重建 B．肽键的形成与断裂 C．ATP的合成与水解 D．基因的转录与翻译 【答案】A 【分析】蓝细菌是原核细胞，以DNA为遗传物质，无细胞核，其以ATP为直接能源物质。 【详解】A、蓝细菌是原核生物，无细胞核，不会发生核膜的消失与重建，A正确； BD、蓝细菌以DNA为遗传物质，能合成和加工蛋白质，在此过程中会发生转录和翻译，有肽键的形成与断裂，BD错误； C、ATP是生物的直接能源物质，蓝细菌内会发生ATP的合成和水解，C错误。 故选A。 2．（2025·北京丰台·一模）三磷酸胞苷（CTP）参与磷脂和核酸的合成，CTPS是合成CTP的关键酶。CTPS基因启动子上具有原癌基因Myc表达产物的结合位点，CTPS含量升高时会聚合成一种丝状结构——“细胞蛇”。相关叙述正确的是（    ） A．CTP中的C代表胞嘧啶 B．细胞蛇属于生物膜系统 C．细胞蛇的形成与核苷酸代谢无关 D．Myc通过调控CTPS基因的表达促进细胞增殖 【答案】D 【分析】生物膜系统指的是细胞膜、细胞器膜和细胞核膜等。 【详解】A、CTP中的C代表胞胞苷（胞嘧啶+五碳糖），A错误； B、CTPS是一种酶，“细胞蛇”是由CTPS聚合形成的，说明细胞蛇的成分是蛋白质，而生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和细胞核膜，生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质，因此细胞蛇不属于生物膜系统，B错误； C、CTP是由核苷酸和磷酸基团组成的，而CTPS是合成CTP的关键酶，CTPS含量升高时会聚合成一种丝状结构——“细胞蛇”，说明细胞蛇的形成与核苷酸代谢有关，C错误； D、已知CTPS基因启动子上具有原癌基因Myc表达产物的结合位点，cys通过促进CTPS的表达进而控制形成更多的CTP，CTP参与磷脂和核酸的合成，从而促进细胞增殖，D正确。 故选D。 3．（2025·北京丰台·一模）玉米籽粒大小主要取决于胚乳体积。研究者发现一矮杆玉米突变株（rr）所结籽粒变小。R基因编码的DNA去甲基化酶在本株玉米所结籽粒发育中起关键作用。据此推测合理的是（    ） A．DNA甲基化修饰会使基因碱基序列发生可遗传变化 B．突变株所结籽粒胚乳中DNA甲基化水平低于野生型 C．突变株R基因失活使胚乳中相关基因表达异常，籽粒变小 D．基因通过控制酶的合成直接控制生物体的性状 【答案】C 【分析】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，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。 【详解】A、DNA甲基化属于表观遗传修饰，不会改变基因的碱基序列，仅影响基因表达，A错误； B、分析题意可知，R基因编码的DNA去甲基化酶在矮杆玉米突变株中起关键作用，R基因编码DNA去甲基化酶，突变株（rr）中R基因失活，去甲基化酶无法正常发挥作用，胚乳中DNA甲基化水平应高于野生型，而非更低，B错误； C、突变株（基因型是rr）的R基因失活导致DNA去甲基化酶缺失，胚乳中相关基因因甲基化水平升高而表达异常，最终导致胚乳发育受阻、籽粒变小，C正确； D、R基因通过编码酶（间接控制代谢过程）影响性状，而非直接控制（如结构蛋白），因此属于基因间接控制性状的实例，D错误。 故选C。 4．（2025·北京通州·模拟预测）高血糖环境中，在DNA甲基转移酶催化下使视网膜细胞线粒体DNA碱基甲基化水平升高，引起视网膜细胞线粒体损伤和功能异常。下列叙述错误的是（　　） A．线粒体DNA甲基化水平升高，可以影响相关基因的表达 B．高血糖环境中线粒体DNA复制时遵循碱基互补配对原则 C．高血糖环境引起的甲基化改变患者线粒体DNA碱基序列 D．糖尿病患者容易发生视网膜细胞线粒体DNA基甲基化水平升高 【答案】C 【分析】生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。 【详解】A、线粒体DNA甲基化水平升高，可抑制相关基因的转录，从而影响基因的表达，A正确； B、高血糖环境中，线粒体DNA在复制时也遵循碱基互补配对原则，B正确； C、高血糖环境，部分胞嘧啶加上活化的甲基被修饰为5'-甲基胞嘧啶，没有改变患者线粒体DNA碱基序列，C错误； D、高血糖环境中，在DNA甲基转移酶催化下使视网膜细胞线粒体DNA碱基甲基化水平升高，则糖尿病患者容易发生视网膜细胞线粒体DNA基甲基化水平升高，D正确。 故选C。 5． apoB 基因在肠上皮细胞中表达时，由于 mRNA 中某个位点的碱基C 通过脱氨基作用转化为碱基U、使密码子CAA 变成了终止密码子UAA，导致最终合成的蛋白质缺少了羧基端的部分氨基酸序列。下列相关叙述正确的是（    ） A．脱氨基作用未改变该mRNA 中嘧啶碱基比例 B．该 mRNA 可与RNA 聚合酶结合完成翻译过程 C．该mRNA 翻译时先合成羧基端的氨基酸序列 D．该蛋白质结构异常的根木原因是基因突变 【答案】A 【分析】1、转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在DNA解旋酶、RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。 2、翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。 【详解】A、据题意可知，mRNA中某碱基C通过脱氨基作用发生了替换，使密码子CAA变成了终止密码子UAA，故脱氨基作用未改变该mRNA中嘧啶碱基比例，A正确； B、mRNA与核糖体结合后完成翻译过程，RNA聚合酶可催化转录过程，B错误； C、该mRNA翻译时先合成氨基端的氨基酸序列，C错误； D、据题意可知，apoB基因在肠上皮细胞中表达时，由于mRNA中某碱基C通过脱氨基作用发生了替换，使密码子CAA变成了终止密码子UAA，最终合成蛋白质缺少了羧基端的部分氨基酸序列，故该蛋白质结构异常的根本原因不是基因突变，而是mRNA中某碱基C通过脱氨基作用发生了替换，D错误。 故选A。 6．图示果蝇细胞中基因沉默蛋白（PcG）的缺失，引起染色质结构变化，导致细胞增殖失控形成肿瘤。下列相关叙述错误的是（    ） A．PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集，抑制了基因表达 B．细胞增殖失控可由基因突变引起，也可由染色质结构变化引起 C．DNA和组蛋白的甲基化修饰都能影响细胞中基因的转录 D．图示染色质结构变化也是原核细胞表观遗传调控的一种机制 【答案】D 【分析】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,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。 【详解】A、PcG使组蛋白甲基化和染色质凝集，影响RNA聚合酶与DNA分子的结合，抑制了基因表达，A正确； B、细胞增殖失控可由基因突变（如原癌基因和抑癌基因发生突变）引起；根据题意“基因沉默蛋白（PcG）的缺失，引起染色质结构变化，导致细胞增殖失控形成肿瘤”可知，也可由染色质结构变化引起，B正确； C、DNA和组蛋白的甲基化修饰属于表观遗传，都能影响细胞中基因的转录，C正确； D、原核细胞没有染色质，D错误。 故选D。 7． OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四个基因分别编码四种不同的酶，研究人员将这些基因分别与叶绿体转运肽（引导合成的蛋白质进入叶绿体）基因连接，构建多基因表达载体（载体中部分序列如图所示），利用农杆菌转化法转化水稻，在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列叙述正确的是（　　） A．可用抗原﹣抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量 B．四个基因转录时都以DNA的同一条单链为模板 C．应选用含卡那霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞 D．四个基因都在水稻叶绿体内进行转录翻译 【答案】A 【分析】1、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。 2、目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。 3、将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞，并将其插入到植物细胞中染色体的DNA上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。 【详解】A、可用抗原-抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量，杂交带相对量越多，表明目的基因翻译成的蛋白质含量越高，A正确； B、由题图可知，在同一个T-DNA中OsGLO1启动子启动转录的方向与其他三个基因的不同，四个基因转录时不都以DNA的同一条单链为模板，B错误； C、卡那霉素抗性基因不在T-DNA中，而潮霉素抗性基因在T-DNA中，应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞，C错误； D、由题意知，利用农杆菌转化法转化水稻，可使目的基因插入到水稻细胞中染色体的DNA上，所以与叶绿体转运肽基因连接的四个基因，在水稻细胞核内进行转录，在核糖体中进行翻译，D错误。 故选A。 8．大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由核心酶和σ因子组成，能转录某类T4噬菌体的基因。分别将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶和核心酶与3H标记的噬菌体DNA结合，然后加入未标记的噬菌体DNA。定期将混合物转移至硝化纤维素滤膜上，只有仍与酶结合的带标记DNA方可结合在滤膜上，实验结果如图。相关分析错误的是（    ） A．大肠杆菌RNA聚合酶能将噬菌体DNA解旋 B．RNA聚合酶结合起始密码子启动基因转录 C．σ因子使RNA聚合酶与启动子紧密结合 D．实验加入未标记的噬菌体DNA应过量 【答案】B 【分析】转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与。 【详解】A、RNA聚合酶是细胞中的基因进行转录时用的，它具有解旋功能，因此大肠杆菌的RNA聚合酶能将噬菌体DNA解旋，A正确； B、RNA聚合酶结合基因中的启动子启动基因转录，起始密码子是翻译时用到的，B错误； C、根据题意可知，大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由核心酶和σ因子组成，将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶和核心酶分别与3H标记的噬菌体DNA结合，根据图中数据可知，σ因子存在时，噬菌体DNA结合的百分比更多，故可推知σ因子使RNA聚合酶与启动子紧密结合，C正确； D、本实验中用未标记的噬菌体DNA将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶或核心酶从已结合的噬菌体DNA上替换下来，则加入的未标记的噬菌体DNA应过量，D正确。 故选B。 9．大肠杆菌是现代生物学研究中的模式生物．环境适宜时约20min繁殖一代。研究人员将15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养基中，40min后收集大肠杆菌，提取其DNA。下列有关叙述正确的是（　　） A．所有DNA都含有14N B．所有DNA都含有15N C．含14N的DNA占50% D．含15N的DNA占25% 【答案】A 【分析】DNA的复制方式为半保留复制：以亲代DNA的两条链为模板，合成子代DNA的过程，每个子代DNA分子含有一条母链和一条新合成的子链。 【详解】大肠杆菌在环境适宜时约20min繁殖一代，40min后收集大肠杆菌，提取其DNA，意味着大肠杆菌繁殖两代，DNA的复制方式为半保留复制，研究人员将15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养基中，繁殖一代得到的每个DNA分子中1条链为15N，1条链为14N，再繁殖1代，一共得到4个DNA分子，只有2个DNA分子1条链为15N，1条链为14N，另外2个DNA分子两条链均为14N，即所有的子代DNA中均含有14N，而只有2个DNA分子含有15N，含量为50%，A正确。 故选A。 10．研究发现，在野生型果蝇幼虫中降低lint基因表达，能影响另一基因inr的表达（如下图），导致果蝇体型变小等异常情况。下列叙述正确的是（    ） A．lint基因表达对inr基因表达有促进作用 B．提高幼虫lint基因表达可能使其体型变小 C．降低幼虫inr基因表达可能使其体型变小 D．果蝇的体型大小是多个基因共同作用的结果 【答案】D 【分析】野生型果蝇幼虫inr的相对表达量较低，降低了lint基因表达后的果蝇幼虫，inr基因的相对表达量提高，说明lint基因能抑制int基因的表达；又当int表达量增加时，果蝇体型变小，可知lint基因表达量增加果蝇体型较大。 【详解】A、对比野生型果蝇幼虫的inr的表达量可知，降低lint基因表达后，幼虫体内的inr基因的表达量显著上升，说明lint基因的表达对inr基因的表达有抑制作用，A错误； B、结合题干可知，降低lint基囚表达，导致果蝇体型变小，因此提高幼虫lint基因表达可能使其体型变大，B错误； C、根据题干信息可知，inr的表达量增加后“导致果蝇体型变小”，可推测提高幼虫lint基因表达，inr的表达量下降，进而可能使果蝇体型变大，C错误； D、由以上分析可知，果蝇体型大小与lint基因和inr基因都有关，说明果蝇体型大小是多个基因共同作用的结果，D正确。 故选D。 11．大肠杆菌是现代生物学研究中的模式生物.环境适宜时约20min繁殖一代。研究人员将15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养基中，40min后收集大肠杆菌，提取其DNA。下列有关叙述正确的是（　　） A．所有DNA都含有15N B．所有DNA单链都含有14N C．含15N的DNA占50% D．含15N的DNA占25% 【答案】C 【分析】DNA的复制方式为半保留复制：以亲代DNA的两条链为模板，合成子代DNA的过程，每个子代DNA分子含有一条母链和一条新合成的子链。 【详解】大肠杆菌是现代生物学研究中的模式生物，环境适宜时约20min繁殖一代，40min后收集大肠杆菌，提取其DNA，意味着大肠杆菌繁殖两代，DNA的复制方式为半保留复制，研究人员将15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养基中，繁殖一代得到的每个DNA分子中1条链为15N，1条链为14N，再繁殖1代，一共得到4个DNA分子，只有2个DNA分子1条链为15N，1条链为14N，另外2个DNA分子两条链均为14N，C正确，ABD错误。 故选C。 12．西北牡丹在白色花瓣基部呈现色斑，极具观赏价值。研究发现，紫色色斑内会积累花色素苷。PrF3H基因控制花色素苷合成途径中关键酶的合成。如图，分别提取花瓣紫色和白色部位的DNA，经不同处理后PCR扩增PrF3H基因的启动子区域，电泳检测扩增产物。分析实验结果可以得出的结论是（　　） A．花瓣紫色与白色部位PrF3H基因的碱基序列存在差异 B．白色部位PrF3H基因启动子甲基化程度高于紫色部位 C．PrF3H基因启动子甲基化程度高有利于花色素苷合成 D．启动子甲基化可调控基因表达说明性状并非由基因控制 【答案】B 【分析】生物的性状由基因决定，还受环境条件的影响，是生物的基因和环境共同作用的结果，即表现型=基因型+环境条件。 【详解】A、紫色部位和白色部位PrF3H的碱基序列相同，只是甲基化程度不同，A错误； B、根据电泳结构白色部位加入McrBC后没有出现电泳条带，而McrBC只能切割DNA的甲基化区域，说明白色区域的启动子甲基化程度高，B正确； C、白色部位PrF3H基因启动子甲基化程度高，而色色素表达少，因此可以推测PrF3H基因启动子甲基化程度高不利于花色素苷合成，C错误； D、启动子甲基化属于表观遗传，说明生物性状是由基因决定的，D错误。 故选B。 13． 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 【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。 14．）噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程如下图所示。该实验条件下，噬菌体每20分钟复制一代。下列叙述正确的是（　　）    A．该实验证明了DNA的复制方式为半保留复制 B．大肠杆菌为噬菌体增殖提供了模板、原料、酶和能量 C．A组试管III中含32P的子代噬菌体比例较低 D．B组试管III上清液中的放射性强度与接种后的培养时间成正比 【答案】C 【分析】噬菌体侵染细菌的实验：（1）实验原理：设法把DNA和蛋白质分开，直接地、单独地去观察它们地作用。实验原因：艾弗里实验中提取的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质。（2）实验过程：①标记噬菌体：在分别含有放射性同位素35S或放射性同位素32P培养基中培养大肠杆菌；再用上述大肠杆菌培养噬菌体，得到DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体。②噬菌体侵染细菌：用DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌。③短时间培养后，搅拌、离心。搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。离心的目的：让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。 【详解】A、噬菌体侵染大肠杆菌实验，主要是证明DNA是遗传物质，同时也证明了DNA能自我复制，能控制蛋白质的合成，但不能证明DNA是以半保留方式复制的，A错误； B、噬菌体增殖过程中的原料、酶和能量均由细菌提供，噬菌体提供模板，B错误； C、35S标记的蛋白质外壳并未进入宿主细胞内，32P标记的DNA进入了宿主细胞内。经多次半保留复制，A组试管中沉淀中少量DNA含有32P，C正确； D、用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌，35S标记蛋白质，蛋白质不进入细菌菌体，保温时间长短不影响上清液中的放射性强度，D错误。 故选C。 15．人白细胞介素-2（IL-2）是一种细胞因子，含有3个半胱氨酸，分别位于第58、105、125位，其中58位与105位半胱氨酸之间形成的二硫键对保持IL-2活性起重要作用。用大肠杆菌生产IL-2，为保证产物活性，将IL-2基因中编码125位半胱氨酸的序列突变为丝氨酸序列。下列叙述错误的是（    ） A．突变的IL-2基因的序列发生了碱基对的增添 B．天然的和基因工程生产的IL-2均在核糖体上合成 C．突变的IL-2基因的表达降低了二硫键错配的可能 D．大肠杆菌中IL-2基因的复制和表达遵循中心法则 【答案】A 【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。 【详解】A、由题意可知，为保证产物活性，将IL-2基因中编码125位半胱氨酸的序列突变为丝氨酸序列，只是一个氨基酸发生了改变，应该是发生了碱基替换，而不是碱基对的增添，A错误； B、天然的和基因工程生产的IL-2的本质都是蛋白质，都是在核糖体上合成的，B正确； C、58位与105位半胱氨酸之间形成的二硫键对保持IL-2活性起重要作用，突变的IL-2基因的表达降低了二硫键错配的可能，C正确； D、大肠杆菌是原核生物（细胞生物），其遗传物质是DNA，基因的复制和表达都遵循中心法则，D正确。 故答案为：A。 16．（2025·北京顺义·一模）生长因子可结合并激活癌细胞表面的EGFR受体，通过一系列信号传导最终促进ERK磷酸化，p-ERK进入细胞核调控促增殖基因的转录。用于结肠癌治疗的单抗X能与生长因子竞争受体，从上阻断胞内信号通路，但长期使用会产生耐药。 (1)获得单抗X需先通过注射特定抗原对小鼠进行 ，再从脾中获取B细胞，与骨髓瘤细胞融合，并用特定培养基筛选得到 细胞。 (2)M基因编码甲基转移酶M，酶M可使靶基因的mRNA发生甲基化，影响靶基因表达。研究表明耐药结肠癌细胞中M基因表达下调。科研人员给小鼠接种对单抗X敏感的两种结肠癌细胞，并进行单抗X治疗，实验处理及结果如下图。 ①上图结果显示 ，验证M基因表达下调导致结肠癌对单抗X产生耐药性。 ②科研人员用单抗X处理敏感癌细胞获得耐药癌细胞，从耐药组中挑选靶基因的候选基因，相比对照组，这些基因表达的程度、其对应mRNA的甲基化程度分别表现为 。 (3)进一步研究将靶基因锁定为F基因。科研人员完成以下实验，证明酶M通过甲基化修饰降低FmRNA的稳定性，请补充表中实验结果。 组别 实验处理 检测指标及数据处理 实验结果 1组:对照癌细胞 在培养基中加入转录抑制剂 处理0h、2h、4h、6h、8h后检测FmRNA剩余量，推算FmRNA半衰期。 三组细胞FmRNA的半衰期由大到小的顺序为 。 2组:M基因敲低癌细胞 3组:M基因过表达癌细胞 注:半衰期指某物质含量降低到初始浓度一半时所需的时间 (4)研究表明F蛋白含量与ERK磷酸化水平呈正相关。基于单抗X的作用机理，综合上述研究成果，概括结肠癌细胞对单抗X产生耐药性的本质 。 【答案】(1) 免疫 杂交瘤 (2) A组肿瘤体积的增长量大于B组 明显不同、低 (3)2组＞1组＞3组 (4)癌细胞激活EGFR通路下游信号ERK，绕过单抗X对上游靶点的抑制 【分析】单克隆抗体是指由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。 【详解】（1）抗原能引起机体产生特异性免疫，因此获得单抗X需先通过注射特定抗原对小鼠进行免疫，再从脾中获取B细胞，与骨髓瘤细胞融合，并用特定培养基筛选得到能大量增殖并产生抗体的杂交瘤细胞。 （2）①据图可知，A组M基因敲低，B组M基因不敲低，单抗治疗后A组肿瘤的体积大于B组，因此可验证M基因表达下调导致结肠癌对单抗X产生耐药性。 ②由于M基因表达下调导致结肠癌对单抗X产生耐药性，而M基因编码甲基转移酶M，酶M可使靶基因的mRNA发生甲基化，影响靶基因表达，因此M基因表达下调会导致耐药组与对照组中的靶基因的甲基化程度不同，表达水平明显有差异，耐药组中M基因表达下调会使靶基因的甲基化水平降低。 （3）2组为M基因敲低癌细胞，M酶催化能力低于1组，3组为M基因过表达癌细胞，M酶催化能力大于1组，若酶M通过甲基化修饰降低FmRNA的稳定性，则FmRNA的稳定性2组＞1组＞3组，半衰期指某物质含量降低到初始浓度一半时所需的时间，稳定性越强，半衰期越长，因此实验结果为2组＞1组＞3组。 （4）上述研究结果可知，M基因敲低会使F基因表达增加，进而会导致癌细胞对单抗产生抗药性，研究表明F蛋白含量与ERK磷酸化水平呈正相关，且磷酸化的p-ERK进入细胞核调控促增殖基因的转录。因此可推测结肠癌细胞对单抗X产生耐药性的本质是癌细胞激活EGFR通路下游信号ERK，绕过单抗X对上游靶点的抑制。 17．（2025·北京石景山·一模）铜绿假单胞菌（P菌）易对抗生素产生耐药性，导致现有治疗P菌感染的效果不佳。P菌有两类，其中Pa菌能产生脓毒素S蛋白，杀死不能产生S蛋白的Pb菌。研究者尝试改造S蛋白用于靶向治疗P菌感染，并利用近红外光控制工程菌精准放药。 (1)将Pa菌接种于固体培养基中获得 ，再利用液体培养基进行 ，收集发酵液分离得到S蛋白并分析其结构与功能。 (2)如图1所示，S蛋白的R、U、T功能区可协同将S蛋白特异性转入Pb菌，N能降解Pb菌中DNA。Pa菌能表达Is蛋白与S蛋白形成复合物，保护自身免受S蛋白的毒害。大肠杆菌分泌的抗生素E的功能区C会使核糖体失活，IE可与E形成保护自身的复合物。用 （填酶的名称）构建重组质粒，导入Pa菌中获得工程菌，生产嵌合脓毒素S′蛋白。    用S和S′蛋白分别对Pa菌、Pb菌和大肠杆菌进行抑菌试验，观察抑菌圈出现情况，证实S′蛋白可作为靶向治疗P菌感染的药物。请写出抑菌试验的结果 。 (3)为使工程菌在特定的部位释放S′蛋白，研究者构建图2所示的表达载体。其工作原理为：黑暗条件下，菌体中c-di-GMP浓度低，不能产生裂解蛋白L。近红外光照射激活启动子R， ，进而激活启动子P，合成的Q蛋白 。裂解蛋白L积累到一定量时，工程菌裂解，从而释放S′蛋白。    (4)若要将构建的工程菌用于治疗伤口的P菌感染，在临床应用前，还需要 。 【答案】(1) 单菌落 扩大培养 (2) 限制性内切核酸酶和DNA连接酶 脓毒素类型 培养基接种的菌类型 Pa Pb 大肠杆菌 S – + – S′ + + – (3) 合成的B酶催化c-di-GMP合成，使其浓度升高 解除裂解基因L前的终止子对转录的抑制作用，进而启动裂解基因L表达 (4)确定工程菌的使用剂量、评估疗效等 【分析】基因工程的基本工具：（1）限制酶；（2）DNA连接酶；（3）载体。 基因工程的基本操作程序：（1）目的基因的筛选与获取；（2）基因表达载体的构建；（3）将目的基因导入受体细胞；（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）将Pa菌接种于固体培养基中获得单菌落，再利用液体培养基进行扩大培养，收集发酵液分离得到S蛋白并分析其结构与功能。 （2）重组DNA技术用到的工具有限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体，在构建基因表达载体时，需要用到限制性核酸内切酶、DNA连接酶。结合题干信息合可知，Pa菌能产生脓毒素S蛋白，杀死不能产生S蛋白的Pb菌。S蛋白的R、U、T功能区可协同将S蛋白特异性转入Pb菌，N能降解Pb菌中DNA。Pa菌能表达Is蛋白与S蛋白形成复合物，保护自身免受S蛋白的毒害。所以S蛋白处理Pb菌落时会出现抑菌圈，为+，但处理Pa菌落时不会出现抑菌圈，为-。 S′蛋白中含有S蛋白的R、U、T功能区，所以S′蛋白可以特异性转入Pb菌落，S′蛋白的功能区C可以使核糖体失活从而引起细胞死亡，因此Pa和Pb都会被抑制生长出现抑菌圈，这两者均为+。大肠杆菌分泌的抗生素E的功能区C会使核糖体失活，但IE可与E形成保护自身的复合物，所以大肠杆菌由于含有E蛋白可以保护自己，所以不会产生抑菌圈，两种蛋白处理结果均为-。实验结果如图所示：  。 （3）分析题图可知，黑暗条件下，菌体中c-di-GMP浓度低，不能产生裂解蛋白L。近红外光照射激活启动子R，启动子R能驱动基因B表达成B酶，合成的B酶催化GTP合成c-di-GMP，使其浓度升高，进而激活启动子P，合成的Q蛋白解除裂解基因L前的终止子对转录的抑制作用，进而启动裂解基因L表达。裂解蛋白L积累到一定量时，工程菌裂解，从而释放S′蛋白。 （4）若要将构建的工程菌用于治疗伤口的P菌感染，在临床应用前，还需要确定工程菌的使用剂量、评估疗效等。 18．（2025·北京朝阳·一模）苏氨酸是常用工业原料，目前主要通过大肠杆菌发酵生产。我国研究者尝试利用基因工程技术提高菌株生产能，我这一个力。 (1)大肠杆菌苏氨酸合成酶基因的启动子是RNA聚合酶 的部位，驱动基因转录出mRNA。细胞中氨基酸以该mRNA为 合成苏氨酸合成酶。 (2)当细胞中苏氨酸含量较高时，会抑制苏氨酸合成酶基因的转录。A基因编码的A蛋白位于大肠杆菌细胞膜上，可将苏氨酸运出细胞。分别利用三种具有持续表达活性的启动子和A基因、红色荧光蛋白（RFP）基因构建表达载体并导入大肠杆菌菌株W中，获得三种工程菌，相关处理及结果如图。    ①该实验的目的是 。 ②工程菌W-01苏氨酸产量显著高于W的原因是 。 (3)W-01菌株具有更高的苏氨酸产量，但其生长明显弱于菌株W和其他工程菌，从物质与能量的角度，推测原因是 。 (4)大肠杆菌拟核中有一个环状DNA分子，其上的F基因是调控细胞分裂的主要基因，当其表达水平较低时.可产生含有多个拟核DNA的多倍体菌株，这种菌株细胞体积和细胞内基因表达产物增加。综合利用上述信息，设计一个插入W-01菌株F基因启动子与编码区之间的表达元件（如图），制备高产苏氨酸的多倍体工程菌，且该工程菌能够在含氯霉素的培养基中生长 。    【答案】(1) 识别和结合 模板 (2) 探究外源A基因表达水平对工程菌苏氨酸产量的影响 A蛋白表达量高，苏氨酸运出速率高，菌体中苏氨酸浓度低，对苏氨酸合成酶基因转录的抑制弱 (3)外源基因表达及苏氨酸大量合成消耗菌体中的物质和能量 (4)①氯霉素抗性基因     ②终止子     ③活性低的启动子 【分析】基因工程的基本步骤包括筛选目的基因、基因表达载体构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。其中目的基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。 【详解】（1）RNA聚合酶可以识别并结合大肠杆菌苏氨酸合成酶基因的启动子，驱动基因转录出mRNA。翻译的模板是mRNA，原料是氨基酸，因此细胞中氨基酸以该mRNA为模板合成苏氨酸合成酶。 （2）①图示的处理是构建了三种不同的A基因表达载体，实验结果显示不同的A基因表达载体会影响大肠杆菌菌株苏氨酸的产量，因此分析可知，该实验的目的是探究外源A基因表达水平对工程菌苏氨酸产量的影响。 ②与菌株W相比，工程菌W-01的不同点是导入了A基因，且已知A基因编码的A蛋白位于大肠杆菌细胞膜上，可将苏氨酸运出细胞，因此推测工程菌W-01苏氨酸产量显著高于W的原因是A蛋白表达量高，苏氨酸运出速率高，菌体中苏氨酸浓度低，对苏氨酸合成酶基因转录的抑制弱。 （3）各种菌株细胞代谢产生的总能量基本相同，但W-01菌株中更多的能量用于外源基因表达及苏氨酸大量合成，而用于生长的能量较少，因此W-01菌株生长明显弱于菌株W和其他工程菌。 （4）实验目的是通过基因工程的手段制备高产苏氨酸的多倍体工程菌，只有当F基因表达水平较低时.可产生含有多个拟核DNA的多倍体菌株，因此在F基因编码区前面插入活性低的启动子，减少F基因的表达。本实验要求工程菌能够在含氯霉素的培养基中生长，因此表达元件中需要插入氯霉素抗性基因，此外基因的转录需要启动子和终止子，综合分析，①②③分别是氯霉素抗性基因、终止子、活性低的启动子。 19．（2025·北京通州·模拟预测）西瓜叶色发生突变影响果实品质和产量，现发现一株黄绿叶突变体西瓜苗，科研人员尝试对黄化基因进行定位并对其遗传机制进行研究。 (1)用突变体植株连续自交，黄绿叶植株的后代均表现为绿：黄绿：黄化=1：2：1，绿叶植株自交后代均为绿叶，黄化植株幼苗期死亡。突变基因的遗传 （填“符合”或“不符合”）分离定律，野生型与黄绿叶植株杂交子代的表型及比例为 。 (2)尝试对突变基因进行定位，经初步筛选得到多个候选基因。 ①为了缩小目标范围，筛选符合如下标准的基因：在野生型中为纯合，在黄绿苗和黄化苗中分别为 、 。 ②对筛选出的其中一个替换突变基因，根据野生型基因序列重新构建酶切位点。在黄绿植株连续自交的F2群体中进行酶切检测，电泳结果如图1所示，突变基因 （填“能”或“不能”）在对应的序列处被切割。    请判断该基因是否为突变基因并说明依据 。 (3)对该突变基因进行研究，发现其为镁螯合酶I亚基的编码基因，已知镁螯合酶I（由两个亚基组装而成）可将叶绿素前体物质由原卟啉X进一步转化为镁原卟啉IX。 ①导致叶片黄化的可能原因有 。 A．镁螯合酶I亚基编码基因发生突变 B．抑制镁螯合酶Ⅰ两个亚基组装的基因发生突变 C．镁螯合酶I亚基启动子的甲基化程度增加 D．叶绿素前体物质原卟啉Ⅸ含量减少 ②分析西瓜苗中相应物质的含量，结果如图2、3，尝试将图3虚线框中内容补充完整 。    【答案】(1) 符合 绿：黄绿=1：1 (2) 杂合 纯合 不能 是，F2的所有植株均符合绿叶植株条带与2条带位置一致，黄绿植株条带与3条带位置一致，黄化植株条带与1条带位置一致 (3) ACD 【分析】基因分离定律的实质：等位基因随着同源染色体的分开而分离。 【详解】（1）突变体植株连续自交，黄绿叶植株的后代均表现为绿：黄绿：黄化=1：2：1，为3:1的变式，说明突变基因的遗传遵循基因分离定律，且黄花苗基因为隐性性状，用Aa表示控制相对性状的基因，绿叶植株自交后代均为绿叶，基因型为AA，黄绿色基因型为Aa，二者杂交，子代AA：Aa=1:1，表型及比例为绿：黄绿=1：1。 （2）①黄绿叶植株自交后代出现性状分离，为杂合，黄化苗是隐性性状，为纯合子。 ②从图中看出，F2黄绿色用酶切后，出现的条带只有两条，一条与黄色对应，一条与绿色对应，说明突变基因不能在对应的序列处被切割。F2的所有植株均符合绿叶植株条带与2条带位置一致，黄绿植株条带与3条带位置一致，黄化植株条带与1条带位置一致，可以判断该基因为突变基因。 （3）A、如果镁螯合酶I亚基编码基因发生突变，则不能将叶绿素前体物质由原卟啉X进一步转化为镁原卟啉IX，导致叶绿素减少，出现黄化，A正确； B、如果抑制镁螯合酶Ⅰ两个亚基组装的基因发生突变，则镁螯合酶Ⅰ两个亚基组装可以顺利进行，将叶绿素前体物质由原卟啉X进一步转化为镁原卟啉IX，可以合成叶绿素，不会出现黄化，B错误； C、镁螯合酶I亚基启动子的甲基化程度增加，影响镁螯合酶I亚基基因的表达，导致叶绿素不能合成，出现黄化，C正确； D、叶绿素前体物质原卟啉Ⅸ含量减少，导致镁原卟啉IX减少，出现黄化，D正确。 故选ACD。 黄化苗中叶绿素a和叶绿素b的含量最低，其次是黄绿苗，因此可以推测其前体物质没有转变为叶绿素，前体物质黄花苗最多，黄绿苗其次，野生型最少，所以如图：     。 20．（2025·北京通州·模拟预测）学习下面材料，回答以下问题。 丙酮酸激酶调控拟南芥开花 开花是植物繁殖的重要过程，植物必须准确地将内部信号和环境信号相结合，以启动开它过程。环境因素如光照、温度等可通过影响表观遗传来调控植物开花的时间。尽管已知细胞的代谢状态可以影响染色质中组蛋白的修饰，但代谢酶是否直接参与该过程仍不太清楚。 研究人员近来发现丙酮酸激酶（PK酶）在调节拟南芥开花中具有重要作用。葡萄糖是生物体重要的能量来源和信号分子。植物通过光合作用合成郁机糖，通过细胞呼吸分解葡萄糖，PK酶是催化葡萄糖代谢的关键酶，也能够催化组蛋白磷酸化。抗原抗体杂交结果表明；PK酶在细胞中的定位依赖于葡萄糖，且受光诱导，如下图所示。    注：Tubulin为微管蛋白，在各细胞中表达量高且稳定 进一步发现，PK酶靶向FLC等基因部位的组蛋白磷酸化，提高转录水平。FLC是开花抑制因子，在PK基因缺失突变体中检测到FLC基因转录水平降低，且出现早花现象。SWC4蛋白是PK酶靶向作用的关键，二者在细胞核中相互作用，且SWC4蛋白直接结合到靶基因上，这对PK酶在靶基因上的占位是必需的。这一发现揭示代谢酶直接参与组蛋白修饰和植物发育的过程，丰富了表观遗传调控植物生命活动的内容。 (1)拟南芥开花的调控，是由基因表达调控、激素调节和 调节共同完成的。其中，基因表达调控包括碱基序列不改变，但基因表达和表型发生可遗传变化的 调控。 (2)研究人员利用转基因技术构建了含PK基因启动子驱动的GUS基因的拟南芥。GUS基因的表达产物可催化特定底物水解生成蓝色产物，便于检测。结果显示，在葡萄糖缺乏和补充的情况下，蓝色产物量没有显著差异，表明葡萄糖 PK基因转录。 (3)由上文图可知，在葡萄糖充足或正常光照下，PK酶主要位于 ；在葡萄糖缺乏或避光时，PK酶主要位于 ，且在重新光照后恢复，表明葡萄糖影响了PK酶的定位。请就葡萄糖充足和正常光照、葡萄糖缺乏和避光两种情况下PK酶定位表现出的高度一致性提出合理的推测 。 (4)科研人员获得拟南芥PK基因缺失突变体（pk）、SWC4基因敲除株（swc4）、及上述双处理植株（pkswc4），测定FLC基因的转录水平，结果如下表，请根据原文将swc4结果补充完善（+数量越多，转录水平越高）。 　 野生型 pk pkswc4 swc4 FLCmRNA相对水平 +++ + + (5)“万树江边杏，新开一夜风”描述了在栽有万棵杏树的江边园林，一夜春风催花开的景象。请从进化与适应角度阐述种群精准调控开花时间的意义 。 【答案】(1) 环境因素 表观遗传 (2)不影响 (3) 细胞核 细胞质 光照下拟南芥通过光合作用积累葡萄糖；黑暗中葡萄糖的积累减少 (4)+ + (5)保证在合适的时间种群内同步开花，提高授粉率，增加后代数量，这是长期自然选择的结果 【分析】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，植物春化作用的调控未改变基因的碱基序列，而是通过调整组蛋白的修饰等，使基因的表达发生了变化，属于表观遗传。植物春化作用的整体调控既受到植物激素的作用，也受到光照等环境的影响，此外基因决定性状。 【详解】（1）环境因素如光照、温度等可通过影响表观遗传来调控植物开花的时间。拟南芥开花的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。其中，基因表达调控包括碱基序列不改变，但基因表达和表型发生可遗传变化的表观遗传调控。 （2）研究人员利用转基因技术构建了含PK基因启动子驱动的GUS基因的拟南芥。GUS基因的表达产物可催化特定底物水解生成蓝色产物，便于检测。结果显示，在葡萄糖缺乏和补充的情况下，蓝色产物量没有显著差异，说明葡萄糖不影响PK基因转录。 （3）分析图可知，PK酶在细胞中的定位依赖于葡萄糖，且受光诱导，在添加葡萄糖或正常光照下，丙酮酸激酶（PK酶）在细胞核中出现杂交带，在没有添加葡萄糖或黑暗下，丙酮酸激酶（PK酶）在细胞质中出现杂交带，在葡萄糖充足或正常光照下，PK酶主要位于细胞核，在葡萄糖缺乏或避光时，PK酶主要位于细胞质，且在重新光照后恢复，表明葡萄糖影响了PK酶的定位。光照下拟南芥通过光合作用积累葡萄糖；黑暗中葡萄糖的积累减少导致葡萄糖充足和正常光照、葡萄糖缺乏和避光两种情况下PK酶定位表现出的高度一致性。 （4）根据题意可知，PK酶靶向FLC等基因部位的组蛋白磷酸化，提高转录水平。FLC是开花抑制因子，在PK基因缺失突变体中检测到FLC基因转录水平降低，且出现早花现象。SWC4蛋白是PK酶靶向作用的关键，二者在细胞核中相互作用，且SWC4蛋白直接结合到靶基因上，因此SWC4基因敲低株中FLCmRNA相对水平较野生型降低，但高于PK基因缺失突变体，FLCmRNA相对水平++。 （5）“万树江边杏，新开一夜风”描述了在栽有万棵杏树的江边园林，一夜春风催花开的景象。种群精准调控开花时间保证在合适的时间种群内同步开花，提高授粉率，增加后代数量，这是长期自然选择的结果。 21．动物的摄食、饮水等基本生理需求的量会被维持在相应的“设定点”附近，但随着生理状态的变化，这些设定点也可能随之调整。 (1)正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的 状态叫作稳态。稳态维持过程中，系统调节的效果反过来作为信息调节系统工作，这种调节方式称为 调节。 (2)研究者分别将雄性、未交配雌性和已交配雌性三种果蝇放置在不同小室中，提供等量含有被染料标记蛋白质（染料不被消化吸收）的食物，通过测定 可计算果蝇每日的蛋白质摄入量，结果如图1。依据实验结果可判断这三种果蝇的蛋白质摄入设定点不同，理由是 。 (3)已知D 神经元对果蝇蛋白质摄入量的调节至关重要，研究者测定了三种果蝇D 神经元的电位变化，如图2。 ① D 神经元的 和静息电位在三种果蝇中存在稳定性差异。 ②研究者推测，D 神经元静息电位降低（膜内外的电位差降低）导致果蝇蛋白质摄入设定点提高。为验证该推测，研究者大幅降低D 神经元细胞膜上的钾离子通道蛋白基因（K 基因）的表达量，发现在雄蝇和未交配雌蝇中，每日蛋白质的摄入量明显增加，而已交配雌蝇无显著变化，分析可能的原因是 。 (4)已知F 神经元和M 神经元分别释放F 因子和M 因子，作用于D 神经元，改变K 基因的表达量。研究发现，雄蝇F 神经元的兴奋性最高，未交配雌蝇和已交配雌蝇中F 神经元的兴奋性较低，已交配雌蝇的M 神经元兴奋性提高，激活F 神经元会导致已交配雌蝇蛋白质摄入量降低。综合上述信息，请将恰当的内容填入下图，完善已交配雌蝇蛋白质摄入设定点高的机理 。 【答案】(1) 相对稳定 反馈 (2) 果蝇粪便中未被消化吸收的染料的量 三种果蝇在相同天数内蛋白质摄入量不同 (3) 动作电位 交配（或孕育后代）行为的发生导致D神经元中K基因的表达量没有下降 (4) 【分析】内环境稳态是指正常机体通过调节作用，使各个器官，系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态。内环境稳态是机体进行生命活动的必要条件，其稳态的调节机制是靠神经—体液—免疫调节网络。 【详解】（1）正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态叫作稳态。稳态维持过程中，系统调节的效果反过来作为信息调节系统工作，这种调节方式称为反馈调节，通过反馈调节实现内环境稳态，目前认为，机体调节内环境稳态的机制是神经-体液-免疫调节网络。 （2）研究者分别将雄性、未交配雌性和已交配雌性三种果蝇放置在不同小室中，提供等量含有被染料标记蛋白质的食物，由于染料不被消化吸收，因而通过测定果蝇粪便中未被消化吸收的染料的量来计算果蝇每日的蛋白质摄入量，结果如图1。实验结果显示，三种果蝇在相同天数内蛋白质摄入量不同，因而可判断这三种果蝇的蛋白质摄入设定点不同。 （3）① 根据图示可以做出判断，D 神经元的动作电位和静息电位在三种果蝇中存在稳定性差异。 ②研究者推测，D 神经元静息电位降低（膜内外的电位差降低）导致果蝇蛋白质摄入设定点提高。为验证该推测，研究者大幅降低D 神经元细胞膜上的钾离子通道蛋白基因（K 基因）的表达量，发现在雄蝇和未交配雌蝇中，每日蛋白质的摄入量明显增加，而已交配雌蝇无显著变化，则可能的原因是交配（或孕育后代）行为的发生导致D神经元中K基因的表达量没有下降。 （4）已知F 神经元和M 神经元分别释放F 因子和M 因子，作用于D 神经元，改变K 基因的表达量。研究发现，雄蝇F 神经元的兴奋性最高，未交配雌蝇和已交配雌蝇中F 神经元的兴奋性较低，已交配雌蝇的M 神经元兴奋性提高，激活F 神经元会导致已交配雌蝇蛋白质摄入量降低。综合上述信息，相应的调节机理如下： 。 22．近年来我国对甜玉米的需求量不断增多，科研人员对其育种过程进行了系列研究。 (1)科研人员发现一株甜玉米突变体甲，用该株玉米与野生型非甜玉米杂交，若F1表型为 ，则说明甜玉米性状由隐性基因控制。 (2)为确定甲植株的产生原因进行了进一步研究。 ①基因检测发现，甲植株位于4号染色体上的Bi2基因的模板链发生了如下图所示变化，导致该基因表达的多肽链第22位氨基酸由 转变为 ，进而影响了性状。 ②Bt2基因是编码ADP-葡萄糖焦磷酸化酶的基因之一，ADP-葡萄糖焦磷酸化酶在玉米可溶性糖转化为淀粉的过程中发挥重要催化作用。综合上述结果完善甜玉米形成过程 。 (3)研究者后续又发现乙、丙两个品系的甜玉米突变体，甲、乙、丙杂交及F1自交结果如下表所示： 组别 杂交组合 F1表型及比例 F2表型及比例 1 甲×乙 均为野生型 野生型：甜玉米≈9：7 2 甲×丙 均为甜玉米 均为甜玉米 3 乙×丙 均为野生型 野生型：甜玉米≈9：7 推测乙、丙的突变基因可能分别为： 、 a、位于4号染色体上的ADP-葡萄糖焦磷酸化酶另一编码基因 b、位于9号染色体上的ADP-葡萄糖焦磷酸化酶另一编码基因 c、位于4号染色体上的Bt2的等位基因 (4)研究人员利用甲品系甜玉米与优质非甜玉米“良玉99”培育优质甜玉米用于推广种植，请将如下育种过程补充完整 。 【答案】(1)非甜玉米 (2) 脯氨酸 亮氨酸 Bt2基因突变→ADP-葡萄糖焦磷酸化酶（正常/失活）→ →积累→甜玉米 (3) b c (4)甜玉米 良玉99 【分析】杂交育种：杂交育种是指利用具有不同基因组成的同种生物个体进行杂交，获得所需要的表现型类型的育种方法。其原理是基因重组。方法：杂交→自交→选优。优点：能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身。缺点：时间长，需及时发现优良性状。 【详解】（1）具有一对相对性状的纯合子杂交，F1表现的表型为显性性状，未表现的表型为隐性性状。甜玉米突变体甲与野生型非甜玉米杂交，若F1表型为非甜玉米，说明非甜玉米为显性，由显性基因控制；甜玉米为隐性，由隐性基因控制。 （2）①据图可知，与野生型非甜玉米模板链比较，甜玉米模板链上第65位的碱基由G变成了A，导致编码第22位氨基酸的模板链碱基序列由GGG变成了GAG，对应使得mRNA上的密码子由CCC变成了CUC。由密码子表可知，CCC编码脯氨酸，CUC编码亮氨酸，故甲植株位于4号染色体上的Bi2基因的模板链发生了如下图所示变化，导致该基因表达的多肽链第22位氨基酸由脯氨酸转变为亮氨酸，进而影响了性状。 ②基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。依题意，Bt2基因是编码ADP-葡萄糖焦磷酸化酶的基因之一，ADP-葡萄糖焦磷酸化酶在玉米可溶性糖转化为淀粉的过程中发挥重要催化作用。若Bt2基因发生突变，则ADP-葡萄糖焦磷酸化酶失活，可溶性糖无法转化为淀粉，导致可溶性糖在细胞内积累，玉米表现为甜玉米。其形成过程为：Bt2基因突变→ADP-葡萄糖焦磷酸化酶 （正常/失活）→ → 可溶性糖→甜玉米。 （3）依题意，甲中控制该性状的基因在4号染色体上。据表格数据分析可知，甲与乙杂交，F1均为野生型，F1自交得F2为野生型：甜玉米≈9：7，说明控制甲和乙该性状的基因有两对，且两对基因独立遗传。故推测乙的突变基因不大4号染色体上，可能是位于9号染色体上的ADP-葡萄糖焦磷酸化酶另一编码基因；乙和丙杂交，F1均为野生型，F1自交得F2为野生型：甜玉米≈9：7，说明控制乙和丙该性状的基因有两对，且两对基因独立遗传。故推测丙的突变基因不在9号染色体上。又知，甲（甜玉米）与丙（甜玉米）杂交，F1均为甜玉米，F1自交得F2均为甜玉米，推测丙的基因是位于4号染色体上的Bt2的等位基因。综合以上分析，推测乙、丙的突变基因可能分别为：b（位于9号染色体上的ADP-葡萄糖焦磷酸化酶另一编码基因）、c（位于4号染色体上的Bt2的等位基因）。 （4）杂交育种的育种方法，可把不同个体的优良基因集中到同一个体。依题意，利用甲品系甜玉米与优质非甜玉米“良玉99”培育优质甜玉米，说明优质非甜玉米“良玉99”中有许多优质基因。利用品系甲与良玉“99”杂交得到F1，再F1自交，可以筛选出甜玉米，筛选出的甜玉米中也含有部分优质基因。再用筛选出的甜玉米与良玉“99”重复以上过程，则可筛选出集中有多种优质基因的优良甜玉米。 23．东方果蝇会对水果造成严重影响，田间雌蝇数量与经济损失直接相关。 (1)研究发现，东方果蝇中dsx基因 出的前体RNA在加工过程中具有独特的性别选择性剪接机制。利用这一特性研发雌性特异性致死基因系统。 (2)蓖麻毒素A（RTA）可通过破坏核糖体导致细胞死亡。研究者获得如图1所示的融合基因1，进而得到转基因果蝇。 ①根据图1，扩增dsx内含子应选择的引物是 （选填字母）。 ②由于存在性别选择性剪接机制，雌雄转基因果蝇dsx基因前体RNA保留或剪切内含子和剪切识别序列情况不同，产生了不同版本的成熟mRNA，导致雌蝇特异性致死。判断转基因雌蝇中的成熟mRNA为 （填字母序号）。转基因的雄性个体不会致死的原因是 。 (3)研究发现，RTA蛋白第212位甘氨酸替换为精氨酸会出现冷敏感效应（cs），即当温度由29℃变为18℃时，可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用。利用此特性培育纯合转基因果蝇。 ①欲得到具有cs效应的RTAcs蛋白，推测对应的基因碱基序列，经定点突变获得融合基因2（如图2所示）。请在方框中画出可继续延伸的复性结果，要求标明每条链的端和端 ②对转入融合基因2的果蝇进行以下操作： ⅰ：在29℃收集雄性果蝇（G0）， ⅱ：G0与野生型果蝇杂交，筛选出转基因受精卵（G1）。 ⅲ：将每对亲本的受精卵（G1）均分为两组，分别在18℃和29℃孵化培养，统计两组中雄性个体所占比例，若 ，则说明G1具有cs效应。 ⅳ：在 ℃继续培养具有cs效应的G1果蝇，使之连续多代自交，得到转基因纯合子。 【答案】(1)转录 (2) ad C 在雄性个体中，融合基因1的成熟mRNA含有dsx内含子的对应序列，无法表达完整的RTA蛋白，不会导致细胞死亡 (3) 18℃组雄性个体所占比例小于29℃组 18 【分析】1、基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品；基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 2、基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成； （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。启动子是驱动基因转录的元件，而终止子是指示转录终止的位置； （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法； （4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】（1）转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，东方果蝇中dsx基因（DNA）通过转录形成前体RNA。 （2） ①用于PCR扩增的引物是根据一段已知目的基因的核苷酸序列来设计的，这一对引物位于基因上游和下游，根据图1，扩增dsx内含子应选择的引物是ad。 ②RTA基因表达出的蓖麻毒素A（RTA）可通过破坏核糖体导致细胞死亡，由此可知，雌蝇特异性致死的原因是转基因雌蝇个体中含有完整的RTA基因，能成功表达出蓖麻毒素A（RTA），由此判断转基因雌蝇中的成熟mRNA为C。而在雄性个体中，融合基因1的成熟mRNA含有dsx内含子的对应序列，无法表达完整的RTA蛋白，不会导致细胞死亡，因此雄性个体不会致死。 （3） ①图2虚线方框中的两条链在延伸过程中，既可作为模板又可以起到相当于引物的作用，使耐高温的DNA聚合酶能够从两条链的3’端开始连接脱氧核苷酸，继续延伸的复性结果如下： 。 ②由题意可知：RTA蛋白第212位甘氨酸替换为精氨酸会出现冷敏感效应（cs），即当温度由29℃变为18℃时，可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用。对转入融合基因2的果蝇进行以下操作： ⅰ：在29℃收集雄性果蝇（G0）（全为转基因雄性果蝇）。 ⅱ：G0与野生型果蝇杂交，筛选出转基因受精卵（G1）。 ⅲ：将每对亲本的受精卵（G1）均分为两组，分别在18℃和29℃孵化培养，统计两组中雄性个体所占比例，若G1具有cs效应，则18℃组雄性个体所占比例小于29℃组。 ⅳ：在18℃时可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用，为通过多代自交得到转基因纯合子，应在18℃继续培养具有cs效应的G1果蝇。 24．中性粒细胞是白细胞的一种，具有吞噬病原体的能力。分化过程中涉及到多种转录因子的调控，如P蛋白和M蛋白。研究者以斑马鱼（幼体透明）为材料研究二者的关系。 (1)中性粒细胞既参与免疫的第二道防线，也可作为 发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能，参与第三道防线。 (2)为了探究P蛋白对M基因的调控作用，研究者用P基因低表达斑马鱼突变体作为实验材料，利用带有标记的核酸分子探针，通过 技术，在发育3天的胚胎中检测M基因的转录情况，结果如图1所示。实验结果表明P蛋白 M基因的表达。 产生以上结果的原因可能有二： ①P基因减少， ； ②已知M基因是原癌基因，其产生的蛋白质是 所必需的，过表达导致细胞过度增殖，引起阳性细胞数量增加。 请从下列选项中选出实验组材料及结果，为上述结论提供新证据 。 A．野生型 B．P基因低表达突变体 C．导入P基因     D．导入M基因 E.敲低M基因                             F.M基因阳性信号及阳性细胞数量增加 G.M基因阳性信号及阳性细胞数量减少 H.M基因阳性信号及阳性细胞数量不变 (3)为进一步探究P基因调控M基因表达的具体方式，研究者对P蛋白与M基因结合位点进行预测，找出10个可能的位点如图2. 研究者将M基因启动子10个位点分成3个部分，构建3种启动子突变质粒，分别与GFP（绿色荧光蛋白）基因相连接：含有①~⑤多位点突变的A、⑥~⑨多位点突变的B以及⑩号位点突变的C．将三种质粒和无突变的质粒D分别注射到野生型和P基因低表达突变体中，结果发现 ，说明P蛋白通过结合⑩位点，调控M基因的表达，而与其他位点无关。 【答案】(1)抗原呈递细胞 (2) 核酸分子杂交 抑制 P蛋白减少，对M基因的抑制作用下降，从而导致M基因过表达 细胞正常生长和增殖 BCG (3)注射A、B、D质粒的野生型细胞中荧光强度小于突变体，注射C质粒的野生型与突变体荧光强度相差不大，且亮度较高。 【分析】据题意可知，中性粒细胞是白细胞的一种，具有吞噬病原体的能力，说明其既参与免疫的第二道防线，也可作为抗原呈递细胞发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能。据图1可知，突变体（P基因低表达）M基因阳性较强，说明P蛋白抑制M基因的表达。 【详解】（1）据题意可知，中性粒细胞是白细胞的一种，具有吞噬病原体的能力，说明其既参与免疫的第二道防线，也可作为抗原呈递细胞发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能，参与第三道防线。 （2）利用带有标记的核酸分子探针，检测特定基因的转录情况，该技术为核酸分子杂交，其原理是碱基互补配对原则。据图1可知，突变体（P基因低表达）M基因阳性较强，说明P蛋白抑制M基因的表达。 ①P基因低表达，可能导致P蛋白减少，对M基因的抑制作用下降，从而导致M基因过表达。 ②原癌基因是调控细胞正常生长和增殖的必要基因，说明其产生的蛋白质是调控细胞正常生长和增殖必需蛋白。 为了验证上述结论，可将P基因导入P基因低表达突变体，导入P基因前后进行对比，若较导入P基因前，M基因阳性信号及阳性细胞数量减少，即可得到验证，BCG正确。 故选BCG。 （3）由（2）可知，P蛋白抑制M基因的表达，若注射A、B、D质粒（⑩号位点正常）的野生型细胞中荧光强度小于突变体，注射C质粒（⑩号位点突变）的野生型与突变体荧光强度相差不大，且亮度较高，则可说明P蛋白通过结合⑩位点，调控M基因的表达，而与其他位点无关。 25．学习以下材料，回答下面题。病毒的“逃逸”，植物病毒主要侵染植物细胞，它们的生物学特性和分子机制通常是为了适应植物细胞内的生活环境而特化的。然而，这并不意味着植物病毒完全不能侵染动物细胞。在某些特定情况下，植物病毒或其组分可在动物细胞中表达或进行某些功能。 自然界中近70%的植物病毒需要依靠介体昆虫传播，这些介体昆虫对植物病毒的持久性传播是导致植物病害的关键。介体昆虫可以通过自噬途径降解病毒颗粒起到一定的防御作用，过程如图1。病毒也可以劫持或破坏自噬途径，在介体昆虫体内持续增殖。南方水稻黑条矮缩病毒（SDV）进入白背飞虱（介体昆虫）的肠道上皮细胞，通过血液循环到达其唾液腺，白背飞虱进食植物时将病毒传播。中国农业科学院某研究团队发现SDV侵染介体昆虫后“逃逸”的新机制，如图2。 SDV侵染白背飞虱后，促进Atgs基因的表达激活了自噬，其中Atg8Ⅱ蛋白与早期自噬体膜结合，参与早期自噬体的延伸和闭合。进一步研究发现在自噬体膜上有很多正在组装和成熟的病毒颗粒，且病毒外壳蛋白P10可以与溶酶体膜上的LAMP1互作，操纵白背飞虱自噬，使SDV逃过防御，促进其持久传播。 这解释了为什么病毒可以在特定的介体昆虫中存活并高效持久传播，同时为阻断病毒的持久传播提供了新策略。 (1)自噬体具有双层膜结构，白背飞虱中具有双层膜的结构还有 。自噬体与溶酶体融合的过程体现了细胞膜具有 的结构特点。 (2)写出SDV在白背飞虱细胞内遗传信息的传递过程 （用文字和箭头表示）。 (3)依据文中信息，下列叙述正确的是（  ）（多选） A．SDV与ITGB3结合后以胞吐的方式进入细胞 B．自噬体膜为病毒蛋白P10的大量聚集提供了场所 C．Atg8Ⅱ基因表达有助于SDV病毒量的下降 D．介体昆虫细胞自噬有利于SDV的增殖和传播 (4)综合文中信息，概括病毒在特定的介体昆虫中存活并高效持久传播的适应性对策 。 【答案】(1) 线粒体、细胞核 流动性 (2) (3)BD (4)病毒利用未与溶酶体融合的自噬体进行组装和大量积累；病毒通过阻断自噬体与溶酶体融合，使病毒避免被介体昆虫自噬降解 【分析】1、真核细胞最典型的特征是具有双层生物膜构成的核膜为界限的细胞核。真核细胞细胞质中有众多复杂的细胞器，其中叶绿体和线粒体是双层膜的细胞器，内质网、高尔基体、溶酶体以及液泡是单层膜的细胞器，中心体和核糖体为无膜的细胞器。 2、病毒无细胞结构，只能在宿主细胞中完成病毒的增殖，病毒的生活史：吸附、注入、合成、组装、释放。 【详解】（1）白背飞虱属于真核生物，真核动物细胞中具有双层膜的结构有线粒体和细胞核；自噬体与溶酶体融合的过程依赖于生物膜的结构特点，具有一定的流动性。 （2）由图2可知，SDV属于RNA病毒，侵入白背飞虱的肠道上皮细胞后，在细胞中进行RNA复制合成子代RNA，并且以病毒的RNA为翻译模板合成蛋白质，即SDV在白背飞虱细胞内遗传信息的传递过程为。 （3）A、由图2可知，SDV与ITGB3结合后以胞吞的方式进入细胞，A错误； B、由图2可知，病毒的P10蛋白合成中主要集中与自噬体膜上，即自噬体膜为P10蛋白提供了聚集场所，B正确； C、自噬体膜上有很多正在组装和成熟的病毒颗粒，Atg8Ⅱ蛋白参与早期自噬体的延伸，即Atg8Ⅱ蛋白能增大自噬体的膜面积，病毒颗粒提供更多的附着位点，有助于SDV病毒量的上升，C错误； D、根据题意，介体昆虫细胞自噬，使SDV逃过防御，有利于SDV的增殖和传播，D正确。 故选BD。 （4）由图2可知，SDV在介质细胞中进行RNA复制和相关蛋白质合成后，附着于介体细胞中未成形的自噬体上，进行组装和病毒的大量积累，同时阻断自噬体与溶酶体的融合，避免病毒被介体昆虫自噬降解，细胞同时通过指导合成的病毒外壳蛋白P10与溶酶体膜上的LAMP1互作，操纵白背飞虱自噬，使SDV逃过防御，促进其持久传播。 26．人在衰老过程中某些性状会发生改变，为寻找衰老的原因，科研人员对染色质开展了相关研究。 (1)由图1可知，导致个体衰老的原因包括某些染色质区域 ，某些DNA 。 (2)DNA甲基化会抑制转录并引发更紧密的染色质结构的形成，推测衰老染色质结构松散会 （促进/抑制）基因表达。 (3)科研人员推测：核内DNA断裂后的修复会导致表观遗传信息紊乱或丢失，加速细胞衰老。为验证该推测，科研人员基于图2原理，利用以下实验材料构建ICE模型鼠。 ①Cre酶基因：源自噬菌体，其编码的酶进入细胞核后作用于DNA上的Lx序列，导致两个Lx间的DNA片段丢失； ②I-E核酸酶基因：编码的I-E核酸酶位于细胞核，与诱导剂T、Cre酶形成复合物，切割DNA； ③口服诱导剂T：小分子化合物，可诱导Cre酶进细胞核。 请完善技术路线 ： (4)染色质上的修复蛋白因子可修复受损DNA，通过对ICE小鼠的检测，发现已修复的DNA未发生碱基序列的改变。通过检测 ，可知获得的ICE鼠表观遗传信息紊乱；检测细胞的形态结构，可知细胞衰老。 【答案】(1) 松散、紧密连接蛋白减少 DNA低甲基化 (2)促进 (3) Cre酶 I-E核酸酶和绿色荧光蛋白基因 Lx 饲喂诱导剂T (4)DNA甲基化水平（DNA低甲基化） 【分析】分析图1，年轻状态时，DNA甲基化，染色质紧密，衰老状态时，DNA低甲基化，染色质松散，有利于基因表达。 【详解】（1）由图1可知，导致个体衰老的原因包括某些染色质区域松散、紧密连接蛋白减少，某些DNA低甲基化。 （2）DNA甲基化会抑制转录并引发更紧密的染色质结构的形成，推测衰老染色质结构松散，有利于DNA解旋并进行转录，会促进基因表达。 （3）根据题图可知，无诱导剂T时，Cre酶会被降解，有诱导剂T时，Cre酶进入细胞核后作用于DNA上的Lx序列，导致两个Lx间的DNA片段丢失，I-E核酸酶基因会成功表达，并与ICE识别序列结合导致DNA双链断裂。技术路线如下：构建含有基因①Cre酶基因的基因表达载体，同时构建含基因②I-E核酸酶和绿色荧光蛋白基因的基因表达载体且载体中的终止子两侧插入Lx序列，分别将两种基因表达载体导入小鼠受精卵，并使之发育为小鼠1和小鼠2，利用两鼠杂交，筛选目标鼠后，饲喂诱导剂T，诱导Cre酶进细胞核，I-E核酸酶位于细胞核，与诱导剂T、Cre酶形成复合物，切割DNA在显微镜下观察细胞核是否出现绿色荧光，有绿色荧光说明融合基因已表达且位于细胞核，即为ICE鼠。 （4）染色质上的修复蛋白因子可修复受损DNA，通过对ICE小鼠的检测，发现已修复的DNA未发生碱基序列的改变。通过检测DNA甲基化水平（DNA低甲基化），可知获得的ICE鼠表观遗传信息紊乱；检测细胞的形态结构，可知细胞衰老。 27．茄子花色、果皮色等性状是育种选种的重要依据，研究人员对以上两对相对性状的遗传规律展开研究。 (1)纯种紫花和白花茄子正反交，F1均为紫花，据此可以做出的判断是 ，F1自交后，F2的紫花∶白花=3∶1，可推断茄子花色的遗传遵循 定律。 (2)茄子的果皮色由两对独立遗传的等位基因（相关基因用A/a、B/b表示）控制。研究人员用纯种紫皮茄子与白皮茄子杂交得到F1，F1均为紫皮，F1自交，F2的紫皮∶绿皮∶白皮=12∶3∶1。基于此结果，同学们提出果皮色形成的两种模式，如图1所示。 能合理解释F2结果的是 （填“模式一”或“模式二”），从子二代性状分离比角度阐明理由 。 (3)研究人员发现光诱导植物花青素形成的部分信号通路，光激活受体CRY，引起下游转录因子H蛋白和M蛋白积累，进而促进花青素合成关键基因CHS和DFR的表达合成花青素。 ①将H蛋白与用CHS基因的启动子部分片段制作的探针混合并电泳，结果如图2所示。该实验表明H蛋白可与CHS基因的启动子区域特异性结合，请说明理由 。 注：5×10×15×表示未标记探针的倍数 ②花青素在植物细胞内具有抗氧化活性、抗癌和延缓衰老等功效，强光促进花青素合成，含量过高时会通过相关转录因子抑制花青素基因表达，通过 机制维持花青素相对稳定。 【答案】(1) 紫花是显性性状，且控制花色的基因位于细胞核中（的染色体上） 基因分离定律 (2) 模式二 (3) 组2有条带，组1无条带，说明H蛋白与CHS基因的启动子区域结合（随着未标记的探针倍数增加，组2、3、4、5条带变浅，由于标记探针与非标记探针竞争结合H蛋白，说明H蛋白与CHS基因的启动子区域特异性结合） 负反馈调节 【分析】1、纯种紫花和白花茄子正反交，F1均为紫花，F1自交后，紫花：白花=3：1，说明紫花为显性性状，该性状由一对等位基因控制。 2、用纯种紫皮茄子与白皮茄子杂交得到F1，F1均为紫皮，F1自交，F2的紫皮∶绿皮∶白皮=12∶3∶1，是9∶3∶3∶1的变式，说明F1是双杂合子，双显性个体和仅某一对基因为显性的个体为紫果皮，仅另一对基因为显性的个体为绿皮，白果皮为双隐性个体。 【详解】（1）纯种紫花和白花茄子正反交，F1均为紫花，据此可以做出的判断是紫花是显性性状，且控制花色的基因位于细胞核中（的染色体上），F1自交后，F2的紫花∶白花=3∶1，可推断茄子花色的遗传遵循基因分离定律。 （2）能合理解释F2结果的是模式二，根据图中的基因对性状的控制关系，两种不同模式对应的子二代性状分离比如下图： ，显然能合理解释F2结果的是模式二。 （3）①根据图2分析可知，组2有条带，组1无条带，说明H蛋白与CHS基因的启动子区域结合（随着未标记的探针倍数增加，组2、3、4、5条带变浅，由于标记探针与非标记探针竞争结合H蛋白，说明H蛋白与CHS基因的启动子区域特异性结合），说明H蛋白可与CHS基因的启动子区域特异性结合。 ②根据题干“强光促进花青素合成，含量过高时会通过相关转录因子抑制花青素基因表达”可知，花青素含量不会无限制增加，说明会通过负反馈调节机制维持花青素相对稳定。 28．学习以下材料，回答下列小题。 人类基因组古病毒“复活”驱动衰老 细胞衰老是机体衰老及各种衰老相关疾病发生发展的重要诱因。人类基因组潜藏着诸多“老化”信号，这些“老化”信号常受到表观遗传的严密监控而处于沉默状态，但在年龄增加的过程中，这些“老化”信号逐渐逃离监控，进而激活细胞内的一系列衰老程序。 数百万年前，远古逆转录病毒入侵整合到人类的基因组并潜伏下来，这些病毒被称为“内源性逆转录病毒（ERV）”。我国科学家首次发现了ERV在细胞衰老过程中能被再度唤醒，其机制如下图所示。衰老细胞中表观修饰改变后导致基因组中ERV DNA被激活，通过一系列过程产生新的病毒颗粒。在衰老细胞的细胞质基质中，ERV RNA还能形成ERV DNA，使细胞误以为有外界病毒入侵，从而激活cGAS-STING天然免疫通路，使细胞产生并分泌SASP，SASP则会进一步加速细胞衰老。另一方面，衰老细胞释放的ERV病毒颗粒可通过旁分泌或体液运输的方式在器官、组织、细胞间传递，最终使得年轻细胞因受“感染”而老化。 该研究为衰老及老年疾病的评估和预警提供了科学依据，在此基础上，可开发有效延缓组织乃至系统衰老的干预技术，为衰老相关疾病的防治提供新的策略。 (1)细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，请从细胞形态结构和功能两个角度，各写出一点衰老细胞的主要特征： 。 (2)请依据中心法则用文字和箭头画出衰老细胞基因组中ERV DNA被激活后遗传信息的流动过程图 。 (3)在观察到衰老细胞中存在病毒颗粒后，研究者通过PCR技术和 技术检测了衰老细胞培养液和年轻细胞培养液中ERV RNA及ERV表面特异性蛋白的含量，并通过电子显微镜观察细胞膜和周围环境中是否存在ERV病毒颗粒。研究者进行以上三个实验的目的是 。 (4)请选择相应处理和实验结果完善以下实验，为验证“衰老细胞释放的ERV病毒颗粒能够使年轻细胞老化”这一观点提供支持证据。 实验组 对照组 实验结果 ① + ② 共同孵育一段时间后，加入培养年轻细胞的培养液中 ③ + ④ 共同孵育一段时间后，加入培养年轻细胞的培养液中 ⑤ a．年轻细胞的细胞匀浆                        b．衰老细胞的细胞匀浆 c．培养了年轻细胞一段时间的培养液            d．培养了衰老细胞一段时间的培养液 e．抗ERV抗体                            f．无关抗体 g．吸附在实验组细胞上的ERV比对照组多    h．吸附在实验组细胞上的ERV比对照组少 i．实验组细胞的衰老相关指标高于对照组      j．实验组细胞的衰老相关指标低于对照组 (5)请根据图示信息提出一种干预策略用于抑制ERV“复活”引起的衰老 。 【答案】(1)形态结构：细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小；细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深 功能：细胞膜的通透性改变，细胞膜物质运输功能降低；细胞内多种酶的活性降低导致细胞代谢速率减慢；细胞内色素积累妨碍细胞内物质的交流和传递 (2) (3) 抗原-抗体杂交 探究衰老细胞中的病毒颗粒能否被释放到衰老细胞外 (4) e d f d hj (5)阻断ERV的转录、翻译、逆转录，通过抗体药阻断病毒对其它细胞的侵染等任一环节均可 【分析】衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。 【详解】（1）细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，衰老细胞形态上表现为细胞内的水分减少，细胞萎缩，体积变小；细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深，由于形态结构的改变，其功能也随之改变，具体表现为细胞膜的通透性改变，细胞膜物质运输功能降低；细胞内多种酶的活性降低导致细胞代谢速率减慢；细胞内色素积累妨碍细胞内物质的交流和传递。 （2）衰老细胞中发生的遗传信息的流动过程包括转录和翻译，而ERV病毒为逆转录病毒，其在衰老细胞中寄生后，细胞中发生的遗传信息的传递可用下图表示：    （3）在观察到衰老细胞中存在病毒颗粒后，研究者通过PCR技术和抗原-抗体杂交技术检测了衰老细胞培养液和年轻细胞培养液中ERV RNA及ERV表面特异性蛋白的含量，可用于检测病毒的RNA，其原理是碱基互补配对原则，后者可根据抗原和抗体特异性结合设计的，并通过电子显微镜观察细胞膜和周围环境中是否存在ERV病毒颗粒。研究者进行以上三个实验的目的是探究衰老细胞中的病毒颗粒能否被释放到衰老细胞外。　 （4）本实验的目的是验证“衰老细胞释放的ERV病毒颗粒能够使年轻细胞老化”则实验的自变量为是否加入病毒蛋白抗体，因变量是细胞生长状态，据此表格中的实验组中添加的物质包括e．抗ERV抗体和  d．培养了衰老细胞一段时间的培养液共同孵育一段时间后，加入培养年轻细胞的培养液中，实验组中的抗体能与病毒颗粒特异性结合，进而减少了病毒颗粒对细胞的吸附，而对照组中的物质应该有f．无关抗体和d．培养了衰老细胞一段时间的培养液，对照组中添加的是无关抗体，不能阻止病毒颗粒对细胞的吸附，因此实验结果表现为： h．吸附在实验组细胞上的ERV比对照组少和j．实验组细胞的衰老相关指标低于对照组，该结果能验证相关结论。 （5）若要抑制ERV“复活”引起的衰老，则需要减少病毒的增殖，因而可采取的措施为阻断ERV的转录、翻译、逆转录，通过抗体药阻断病毒对其它细胞的侵染等任一环节，这样可以达到相应目的。 29．学习以下材料，回答（1）~（4）题。 构建“动态调控”的工程酵母菌 酿酒酵母作为极具潜力的细胞工厂，经遗传改造后被广泛的应用于生物燃料、化工产品、医药保健品等的合成，但代谢途径改变常造成细胞生长受损即存在“生长”与“生产”之间的矛盾。为解决这一矛盾，我国研究者在酿酒酵母中构建了群体密度调控的蛋白降解系统。 在酿酒酵母中表达拟南芥的细胞分裂素合成酶和细胞分裂素受体．并使细胞分裂素响应途径与酵母菌内源的Ypd1-Skn7信号转导途径结合，构建出群体密度感应系统，如图。当菌体密度增至足够高时，扩散到胞外的细胞分裂素浓度达到一定阈值，会进入细胞与受体结合，引起Skn7与特定启动子中一段重复序列（SD）结合，导致下游基因从低表达状态显著上调表达水平，通过选择适当的下游基因，实现了细胞分裂素信号的正反馈激活。研究者利用绿色荧光蛋白基因（GFP）作为报告基因进行检测，发现当酵母菌菌体数量达到一定值时，荧光强度开始随菌体数量增加而显著增强。 生长素受体与生长素（IAA）结合后，可进一步结合特定蛋白并导致特定蛋白的降解。这些特定蛋白中共同的氨基酸序列称为IAA蛋白降解决定子。研究者在酵母菌中表达生长素受体，并将IAA蛋白降解决定子与目标蛋白融合表达，构建了IAA诱导的蛋白降解系统。 法尼烯是喷气燃料的替代品。酿酒酵母可利用F酶将法尼基焦磷酸（FPP）合成为法尼烯，E酶会与F酶竞争FPP催化合成麦角固醇，麦角固醇过少时严重影响菌体数量增加。研究者将群体密度感应系统和IAA诱导的蛋白降解系统整合，使工程酵母菌生长到一定密度后，才启动E酶的降解，实现对其代谢的动态调控，提高了生产效率。 (1)研究者从拟南芥中 目的基因，构建 后再导入酿酒酵母，经检测鉴定后获得工程菌。 (2)如何通过提高细胞分裂素浓度实现其信号的正反馈激活，请选择适宜的基因和启动子填在图中。① ② ③ 基因A： 基因B： a．持续表达下游基因的启动子 b．能结合细胞分裂素的启动子 c．含有SD的启动子 d．细胞分裂素合成酶基因 e．细胞分裂素受体基因 (3)为将群体密度感应系统和IAA诱导的蛋白降解系统整合入酿酒酵母，从而解决法尼烯生产中的问题，一方面需要将群体密度感应系统中的 基因替换为IAA合成酶基因，一方面还需导入 基因替换酵母菌内源的E酶基因。 (4)综合所学知识和文中信息，以下说法正确的是____。 A．利用酿酒酵母工业生产法尼烯涉及发酵工程和基因工程技术 B．文中的两个系统均属于转录水平的代谢调控手段 C．工程菌大量增殖后，细胞分裂素合成多，IAA合成少，利于F酶催化FPP合成法尼烯 D．通过引入两个系统，实现了工程菌生长和生产的平衡，有利于提高法尼烯生产效率 E．该策略也可推广至酿酒酵母多种代谢途径的调控，应用前景广阔 【答案】(1) 筛选和获取 基因表达载体 (2) a c c e d (3) 荧光蛋白 IAA蛋白降解决定子对应的DNA序列与E酶基因的融合 (4)ADE 【分析】基因工程的基本操作程序四个步骤：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细 胞、目的基因的检测与鉴定。在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞性状或 获得预期表达产物等的基因就是目的基因。获取目的基因的方法有多种。在我国首批具有较高抗 虫活性的转基因抗虫棉的培育过程中，科学家人工合成了 目的基因。现在，常用PCR特异性地快速扩增目的基因。构建基因表达载体，是基因工程的核心工作。构建好的基因表达载体需要通过一定的方式才能进入受体细胞。目的基因进入受体细胞后，是否稳定维持和表达其遗 传特性，只有通过检测与鉴定才能知道，包括分子水平检测和个体水平检测。 【详解】（1）题干信息：在酿酒酵母中表达拟南芥的细胞分裂素合成酶和细胞分裂素受体．并使细胞分裂素响应途径与酵母菌内源的Ypd1-Skn7信号转导途径结合，构建出群体密度感应系统；可见目的基因从拟南芥中筛选与获取，然后构建基因表达载体，接着导入酿酒酵母，经检测鉴定后获得工程菌。 （2）题干信息：当菌体密度增至足够高时，扩散到胞外的细胞分裂素浓度达到一定阈值，会进入细胞与受体结合，可知基因A应该为细胞分裂素受体基因，①应该为持续表达下游基因的启动子，启动细胞分裂素受体基因转录；Skn7与特定启动子中一段重复序列（SD）结合，导致下游基因从低表达状态显著上调表达水平，通过选择适当的下游基因，实现了细胞分裂素信号的正反馈激活，可知基因B为细胞分裂素合成酶基因，②和③是含有SD的启动子。 （3）分析题图酵母菌群体密度感应系统可知，只有荧光蛋白基因可以被替换，故为将群体密度感应系统和IAA诱导的蛋白降解系统整合入酿酒酵母，需要将群体密度感应系统中的荧光蛋白基因替换为IAA合成酶基因；题干信息IAA诱导的蛋白降解系统，需要IAA蛋白降解决定子与目标蛋白融合基因，故还需导入IAA蛋白降解决定子对应的DNA序列与E酶基因的融合基因替换酵母菌内源的E酶基因。 （4）A、利用酿酒酵母工业生产法尼烯涉及酵母菌培养和群体密度感应系统和IAA诱导的蛋白降解系统，而前者属于发酵工程，后者属于基因工程技术，A正确； B、转录是由DNA到RNA的过程，由mRNA到蛋白质的过程是翻译；文中的两个系统均属于翻译水平的代谢调控手段，B错误； C、依据题意可知，工程菌大量增殖后，细胞分裂素合成多，IAA合成多，利于F酶催化FPP合成法尼烯，C错误； D、题干信息可知，酿酒酵母可利用F酶将法尼基焦磷酸（FPP）合成为法尼烯，E酶会与F酶竞争FPP催化合成麦角固醇，麦角固醇过少时严重影响菌体数量增加；通过引入两个系统促进E酶降解有利于法尼烯的合成，由此可知，通过引入两个系统，实现了工程菌生长和生产的平衡，有利于提高法尼烯生产效率，D正确； E、题干信息：酿酒酵母作为极具潜力的细胞工厂，经遗传改造后被广泛的应用于生物燃料、化工产品、医药保健品等的合成；综合上述研究者的工作，可推测该策略也可推广至酿酒酵母多种代谢途径的调控，应用前景广阔，E正确。 故选ADE。 30．糖皮质激素（GC）具有调节糖脂代谢、抑制免疫等作用，临床可用于缓解化疗的副作用等。为评估GC对肾癌发展的作用，科研人员进行了相关实验。      (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（糖异生途径）来升高血糖。 (2)PGC-1为糖异生途径的关键因子，K9是一种转录激活因子。推测GC通过K9激活肝脏的糖异生途径。研究者用GC处理野生鼠和K9基因敲除的模型鼠，测定肝脏细胞相关蛋白水平（图1）。结果 （填“支持”或“不支持”）该推测。 (3)研究表明，癌症的发生常与miRNA有关，其中miR-140在肾癌细胞中的表达显著上调。研究者收集了临床上74例肾癌患者相关数据（图2），结果显示 ；此外，肾癌细胞体外培养实验表明，miR-140能够促进其增殖，据此说明miR-140是肾癌的一种促癌因子。miR-140可与K9mRNA结合而抑制其发挥作用，在上述肾癌组织样本中miR-140与K9的含量呈负相关，且肾癌组织中K9含量明显低于正常组织。据此 （填“能”或“不能”）确定K9为肾癌的抑癌因子。 (4)体外培养肾癌细胞进行实验，进一步确定了miR-140通过抑制K9而促进肾癌发展，部分结果如下表。组3的处理为 。 组号 处理 细胞数量 迁移程度 侵袭情况 1 生理盐水 +++++ +++++ +++++ 2 miR-140抑制剂 ++ ++ ++ 3 ？ ++++ ++++ ++++ (5)结合本研究分析，将GC用于肾癌治疗的合理性以及可能存在的风险。 【答案】(1)下丘脑-垂体-肾上腺皮质 (2)支持 (3) 肿瘤直径≥5cm组的miR-140的表达水平显著高于直径<5cm组；miR-140高表达组患者相同时间的存活率显著低于miR-140低表达组 不能 (4)敲低/敲除K9，并加入miR-140抑制剂 (5)合理性：miR-140通过抑制K9促进肾癌发展，GC促进K9的合成，因此GC对肾癌理论上有抑制作用，风险：GC具有免疫抑制作用，使癌症发展具有不确定性：GC可能导致高血糖，对糖尿病患者不利；外源GC可能造成内分泌紊乱 【分析】1、下丘脑分泌促肾上腺糖皮质激素释放激素作用于垂体，垂体分泌释放促肾上腺皮质激素作用于肾上腺，肾上腺分泌糖皮质激素（GC），该过程体现了激素分泌的分级调节。 2、癌细胞的特征：（1）具有无限增殖的能力；（2）细胞形态结构发生显著变化；（3）细胞表面发生改变，细胞膜上的糖蛋白减少，细胞间的黏着性降低，容易扩散转移；（4）失去接触抑制。 【详解】（1）下丘脑分泌促肾上腺糖皮质激素释放激素作用于垂体，垂体分泌释放促肾上腺皮质激素作用于肾上腺，肾上腺分泌糖皮质激素（GC），因此GC的分泌受下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴的分级调节。 （2）用GC处理野生鼠和K9基因敲除的模型鼠，测定肝脏细胞相关蛋白水平，由图可知，模型鼠体内几乎无PGC-1，说明模型鼠由于缺乏K9基因而不能合成PGC-1，则说明GC通过K9激活肝脏的糖异生途径，因此支持该推测。 （3）图2分析，肿瘤直径小于5cm，miR-140的相对含量较低，而肿瘤直径大于等于5cm，miR-140相对含量较高；图3分析，随着存活时间的延长，miR-140含量较低组存活率始终大于miR-140含量较高组。综合分析，得出的结果是肿瘤直径≥5cm组的miR-140的表达水平显著高于直径<5cm组；miR-140高表达组患者相同时间的存活率显著低于miR-140低表达组。miR-140可与K9mRNA结合而抑制其发挥作用，在上述肾癌组织样本中miR-140与K9的含量呈负相关，且肾癌组织中K9含量明显低于正常组织，这些信息只能说明肾癌组织K9基因表达较少，且会抑制miR-140发挥作用，但并不能说明K9是肾癌的抑癌基因。 （4）本实验的实验目的是确定miR-140是通过抑制K9基因而促进肾癌的发展的，所以1组生理盐水作为空白对照，1、2组对照说明miR-140可以抑制肾癌发展，3组敲低/敲除K9，并加入miR-140抑制剂，2、3组对照说明miR-140通过抑制K9而促进肾癌发展。 （5）结合图1分析，GC促进K9的合成，而miR-140通过抑制K9促进肾癌发展，说明在理论上GC对肾癌理论上有抑制作用，这是GC用于肾癌治疗的合理性。但GC具有免疫抑制作用，使癌症发展具有不确定性：GC可能导致高血糖，对糖尿病患者不利；外源GC可能造成内分泌紊乱，这也是GC用于肾癌治疗的合理性以及可能存在的风险。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$