第六单元 遗传的分子学基础（综合训练）（北京专用）2026年高考生物一轮复习讲练测

第六单元 遗传的分子学基础 时间：90分钟 分值：100分 一、选择题，该部分总共15题，每题2分，共30分。 1．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．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA 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 2．以下关于T2噬菌体和大肠杆菌说法正确的是（　　） A．二者都含磷脂、蛋白质和DNA B．T2噬菌体在大肠杆菌内分裂增殖 C．子代噬菌体的成分全部来自大肠杆菌 D．T2噬菌体不是独立的生命系统 3．下图为核苷酸链结构图，下列表述不正确的是（　　） A．能构成一个完整核苷酸的是图中的a和b B．图中与每个五碳糖直接相连的碱基有1个 C．各核苷酸之间是通过化学键③连接起来的 D．若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看，缺少的是T，多出的是U 4．大肠杆菌拟核主要由环状双链DNA分子等组成，其DNA复制过程是单起点双向复制，如下图。下列有关大肠杆菌DNA复制的叙述正确的是（    ） A．单起点双向复制使其DNA复制不具有边解旋边复制的特点 B．复制起点处富含A—T碱基对，易于解旋酶识别并解开双链 C．碱基互补配对原则是保证DNA能准确复制的唯一条件 D．双向复制时子链的合成方向相反，一条为5'→3'，另一条为3'→5' 5．为探究DNA的复制方式，梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料进行实验，结果如下图。关于该实验的叙述，错误的是（　　） A．利用含有15NH4Cl的培养液获得第0代大肠杆菌 B．第1代离心结果不支持DNA的复制方式为全保留复制 C．第2代大肠杆菌的DNA中，15N/14N-DNA占1/2 D．本实验采用差速离心技术 6．放射自显影技术可用于区分DNA复制的方向。复制开始时，首先用低放射性的3H脱氧胸苷作原料进行培养，一定时间后转移到含有高放射性的原料中进行培养，在放射自显影图像上观察比较放射性标记的强度，结果如图甲和图乙。图丙和图丁分别表示不同DNA复制过程模式图。下列说法正确的是（　　） A．图甲、图乙分别对应图丁、图丙代表的DNA复制方式 B．若解旋酶移动速率恒定，图丁表示的复制方式比图丙的效率高 C．⑤⑥复制完成后，两条完整子链中（A+G）/（T+C）的值相等 D．②③⑤是不连续复制，其模板链的5'端都指向解旋方向 7．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% 8．关于DNA合成原料的来源，科学家曾提出三种假说：①细胞内自主合成②从培养基中摄取③二者都有。为验证三种假说，设计如下实验：将大肠杆菌在含15N标记的脱氧核苷酸培养基中培养一代，然后对提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。图甲、乙、丙表示DNA在离心管中的可能位置。下列叙述正确的是（    ） A．大肠杆菌的拟核DNA含有两个游离的磷酸基团 B．离心后离心管不同位置的DNA放射性强度不同 C．若支持观点①，则实验结果应为图丙所示结果 D．若支持观点②，则实验结果应为图乙所示结果 9．科研人员测定某噬菌体单链DNA的序列，得到其编码蛋白质的一些信息，如下图所示。据此作出的分析，不正确的是（    ） A．谷氨酸（Glu）至少有两种密码子 B．D基因、E基因的终止密码子分别为TAA和TGA C．一个碱基对替换可能引起两种蛋白发生改变 D．基因重叠能经济地利用DNA的遗传信息量 10．大肠杆菌的乳糖操纵子是由调节基因（Ⅰ）、启动子（P）、操纵基因（O，不编码蛋白质）、结构基因（lacZ、lacY、lacA）等部分组成，结构基因所表达的蛋白质是与乳糖代谢有关的酶。相关基因表达调节机制如图甲、图乙所示。下列叙述错误的是（　　） A．操纵基因（O）是一段具有调控作用的DNA序列，不编码蛋白质 B．环境中富含乳糖时，通过影响阻遏蛋白的结构调节乳糖代谢相关酶的合成 C．每个结构基因的首、尾端都存在起始密码子和终止密码子 D．上述调节机制可以在保证细胞能量供应的前提下避免物质和能量的浪费 11．2024年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现微小核糖核酸（microRNA）及其作用的两位科学家。图示真核生物秀丽隐杆线虫lin-4基因的microRNA抑制lin-14基因的表达。 据图判断，错误的是（    ） A．microRNA是由lin-4基因转录形成的 B．lin-4基因的microRNA编码特定的蛋白质 C．lin-4microRNA和lin-14mRNA通过氢键形成局部双链 D．lin-4基因突变可能导致lin-14基因表达出更多蛋白质 12．脱落酸有促进种子休眠的作用。研究发现 XM基因会影响种子对脱落酸的敏感性。XM基因上不同位置的突变及其影响如下图。下列分析错误的是（　　） A．位点1突变会使种子对脱落酸的敏感性降低 B．位点2 突变最可能是碱基对发生替换造成的 C．位点3 突变使 XM基因的转录过程提前终止 D．位点4突变的植株较少发生提前萌发的现象 13．两种柳穿鱼植株杂交，F1均开两侧对称花，F1自交产生的F2中开两侧对称花34株，开辐射对称花的5株。进一步研究发现，两种柳穿鱼植株的Lcyc基因碱基序列相同，只是在开两侧对称花植株中表达，在开辐射对称花植株中不表达，二者Lcyc基因的甲基化情况如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A．控制两侧对称和辐射对称花的基因所含遗传信息不同 B．控制辐射对称花的Lcyc基因的甲基化程度相对较高 C．F2表型比说明柳穿鱼花型的遗传遵循基因的分离定律 D．推测甲基化的程度与ceyc基因的表达程度成正相关 14．斑马鱼幼鱼正常发育温度为28℃，在幼鱼发育的第20~30天用23℃、28℃和33℃处理，测得雌雄比分别为7：3、1：1和3：7。S1和S2分别为雌、雄性分化指示基因，5-AZA为DNA甲基化抑制剂。不同条件处理幼鱼的实验结果见下图。下列叙述不正确的是（    ） A．斑马鱼雌雄表型受环境因素的影响和基因共同决定 B．33℃培育使雄性分化指示基因表达上调促使雄性数量偏多 C．高温提高甲基化水平进而使雌性分化指示基因的表达上调 D．全球气候变化会对斑马鱼群体的性别比例产生影响 15．细胞内不同基因的表达效率存在差异，如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．若基因A部分碱基发生甲基化导致①和②过程减弱，这种现象不可遗传 B．由图可知，RNA聚合酶与基因A起始密码子结合次数大于基因B C．①主要发生在细胞核，mRNA、rRNA和tRNA都是转录的产物 D．②过程中，rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子 二、非选择题题，共5小题，共70分 16．（12分）学习以下材料，回答（1）~（4）题。 基于启动子编辑的作物改良 关键基因的时空表达调控对生物体的生长发育以及对环境适应性至关重要。启动子作为重要的基因编码调控区域，控制着基因转录的时空特异性以及转录水平。 根据转录模式划分，高等植物启动子类型分为组成型启动子、组织特异性启动子、诱导型启动子。组成型启动子驱动下的基因表达无时空特异性，且表达量趋于稳定。组织特异性启动子调控基因阶段性地在某些特定的部位或器官中表达，发挥生长发育调节的功能。诱导型启动子仅在诱导因素（胁迫信号等）存在的情况下，才能迅速调控启动子的转录活性，实现快速调控目的基因表达。 在某些植物遭受环境胁迫（干旱、低温等）时，1，3-丙二醇可能通过与特定的转录因子结合或者激活某些信号转导途径，促使植物合成抗菌物质、增强细胞壁的木质化程度等启动防御机制。为精准调控植物体内1，3-丙二醇的合成，研究者构建了两种光控化质粒载体用于合成1，3-丙二醇，载体部分结构如图1。光控元件产生的蛋白质会在蓝光照射时改变其结构，并与操纵区结合，从而抑制下游基因表达，光控元件工作机制如图2。 综上所述，启动子编辑策略可以对重要农作物性状基因表达进行微调，不仅促进作物改良，还能帮助我们理解重要性状的调控机制。 (1)启动子的基本组成单位是 ，可被 识别并结合。根据转录模式划分，PT7启动子属于 。 (2)在光控化改造的植物体内诱导合成1，3-丙二醇时，需要进行的调控是用 （黑暗/蓝光）处理。 (3)为验证光控化改造的调控效果，研究者用光控化改造的大肠杆菌、未光控化改造的大肠杆菌（IPTG可诱导1，3-丙二醇基因表达）进行验证实验。结果表明，光控化改造的大肠杆菌在合成1，3-丙二醇上具有明显优势。请完成图3中实验处理，在（　　）内填“+”“－”分别表示处理和不处理 。 (4)综合上述信息，与IPTG诱导剂相比，光控元件调控基因表达的优点是 。（写出1点） 17．（12分）增加种植密度是提高玉米产量的关键策略。 (1)光是植物光合作用的 来源，密植导致植株的中下部冠层光合作用强度降低的原因 是 。 (2)品系甲的上中下部叶片角度较野生型有不同程度减小，根据图1实验结果，甲更适宜密植体现在 。经鉴定品系甲的Lac1基因发生突变，Lac1是激素BRs合成的关键酶。 (3)已知RAVL1是调控叶角度的关键因子，为检测其是否能结合Lac1基因的启动子序列，构建含有下列基因组件的重组质粒： 酵母菌E自身不能合成色氨酸和亮氨酸这两种必需氨基酸。将重组质粒c和d共同导入E作为实验组，以分别导入a和b，a和d、b和c的E作为对照组。在进行转化操作时，酵母菌应接种于 的培养基中进行筛选与鉴定。  培养后，实验组和对照组的菌落颜色分别为 。经过后续实验，最终证明RAVL1可结合Lac1启动子并激活基因转录。 (4)密植导致玉米植株叶片角度减小。当密植时红光和远红光比率（R/FR）降低，诱导R/FR感受器PhyA含量升高。实验发现PhyA可与RAVL1结合，为探究二者之间的调控关系，将等量标记的RAVL1蛋白与不同处理的植株叶片提取液混合，24分钟后检测标记的RAVL1蛋白含量，结果如图2。 请综合上述结果，完善玉米通过叶片角度动态响应植株密度变化的机制图 （任选一个过程，以未选择的条件为对照，在方框中以文字和箭头的形式作答）。 18．（14分）假结核耶尔森氏菌（细菌Y）在与其他细菌的竞争中常常占据优势，推测与其tce1基因和tci1基因的表达有关。 (1)细菌Y的核糖体可与尚未转录完成的 结合进行蛋白质的翻译。 (2)研究者用获取的基因分别构建重组质粒，将转化后的大肠杆菌进行培养和计数，绘制出大肠杆菌生长曲线，如图1。 转化前需先将大肠杆菌处理为 细胞，对照组大肠杆菌导入 。据图1结果推测，tce1蛋白对大肠杆菌具有毒性，tci1蛋白的作用是 tce1蛋白的毒性。 (3)研究者利用野生型细菌Y及其不同突变体进行了如下实验：在固体培养基表面放置一张能隔离并吸附细菌的滤膜，将一种菌（下层菌）滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜，滴加等量的另一种菌（上层菌），共同培养48h后，将两张滤膜上菌体刮下计数，计算上层菌与下层菌数量的比值，得到图2结果。 ①实验中的 等均需灭菌处理；对菌体进行计数的方法是：先将菌体进行 ，再涂布到固体培养基表面，待菌落数稳定时计数。 ②图2结果 （支持/不支持）（2）推测。请解释乙组结果出现的原因 。 (4)tce1蛋白能与细菌表面的B蛋白识别并结合。研究者设计基因表达载体转  化获得工程菌，生产出能发出绿色荧光的tce1蛋白（GFP基因控制合成的蛋白可发出绿色荧光），将该蛋白与野生型细菌Y及其B蛋白突变体菌接触后，结果证实tce1蛋白可通过B蛋白进入靶细胞内发挥作用。请填写基因表达载体的基本结构，并预期实验结果。 ①～④依次为 ，预期结果： 。 (5)进一步研究表明tce1蛋白具有DNA水解酶活性。综合上述研究，阐明细菌Y在与其他细菌的竞争中占据优势的原因 。 19．（11分）氧化应激是中枢神经系统损伤后产生的继发性损伤之一，过多的活性氧使神经元中高尔基体结构不稳定，表现为长度增加，进而影响其功能。科研人员对相关机制进行了研究。 (1)神经元中的高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行 。当神经元受损时，高尔基体还可以形成囊泡，修补神经元的断端细胞膜。 (2)Src蛋白分布于高尔基体等处，参与细胞内信号转导。科研人员使用H2O2构建氧化应激神经元模型进行相关实验，并在 下观察、测定并统计各组高尔基体的平均长度，结果如下图。 结果表明 。 (3)ANLN是分布于高尔基体膜上的蛋白质，其作用是保持高尔基体的结构稳定。科研人员设计了可以特异性干扰ANLN基因表达的RNA片段（ANIi）和无关RNA片段。①已知ANLN基因转录的mRNA的部分序列为：5'-GCUCACACUUCUCACCAAU-3’，推测导入大鼠神经元的ANIi与无关RNA序列分别为 （从下列选项中选择）。 A．3'-AAGAGGCUUGCACAGUGCA-5' B．3'-CGAGUGUGAAGAGUGGUUA-5' C．3'-UAUCGGAGUGUGUUA-5' ②科研人员利用该干扰技术，探究在氧化应激状态下，Src与ANLN的上下游调控关系。请在（2）实验的基础上补充设计3组实验，并选择相应的材料及处理方式填入下表。 组号 ④ ⑤ ⑥ 材料及处理 检测指标 高尔基体的平均长度 a．正常神经元  b．H2O2氧化损伤神经元  c．SA  d．ANIi  e．无关RNA 实验结果说明Src通过调控ANLN稳定高尔基体结构。 (4)综合上述研究结果，请提出一种治疗中枢神经损伤后氧化应激的可行措施 。 20．（10分）胰腺外分泌腺主要由腺泡细胞和导管细胞组成，负责合成和分泌消化液。研究者以斑马鱼为材料研究胰腺外分泌腺早期发育的机制。 (1)斑马鱼的早期胚胎细胞经 发育为胰腺。 (2)研究发现，受精后72h，tmed10基因在斑马鱼胚胎的胰腺腺泡细胞高表达。研究者利用基因编辑技术获得tmed10基因敲除的斑马鱼突变体，检测其发育情况，部分结果如图。 推测tmed10基因特异性影响斑马鱼胰腺外分泌腺的发育，依据是 ，要证实这一推测，还需检测 。 (3)研究者在野生型胚胎中注射与tmed10mRNA序列互补的短RNA，干扰tmed10基因表达中的 过程，注射后个体与突变体表型相同，证实突变体的表型是由tmed10基因突变造成的。 (4)胰腺外分泌腺发育受胞外信号调控，γ酶在该信号转导过程中发挥重要作用。已知tmed10表达产物可结合γ酶并抑制其活性。研究者设计实验证实了tmed10表达产物通过作用于γ酶来调节胰腺外分泌腺的发育。请选择字母完善实验组的方案并预期实验结果。 分组 实验材料 实验处理 实验结果 实验组一 ① 表达γ酶 ② 实验组二 突变体斑马鱼 ③ ④ A．野生型斑马鱼        B．突变体斑马鱼 C．γ酶抑制剂处理        D．表达γ酶 E.胰腺外分泌腺体积与突变体相似    F.胰腺外分泌腺体积与野生型相似 21．（11分）女性更年期雌激素水平下降，糖尿病发病率升高。为研究相关机制，研究者进行了系列实验。 (1)雌激素有助于胰岛素对血糖的调节，胰岛素可促进血糖进入肝、肌肉并合成 ，进而降低血糖。 (2)研究者利用转基因技术获得了雌激素受体（R）基因敲除小鼠。向野生型和R基因敲除小鼠注射葡萄糖，短时间内检测发现两者血液中胰岛素水平的增加量相似。而向两种小鼠注射等量胰岛素5分钟后，检测骨骼肌组织中胰岛素含量，结果如图1.结合以上信息，从胰岛素合成和运输的角度分析，说明雌激素 。 (3)研究发现，骨骼肌血管内表面的细胞（内皮细胞）表达R蛋白。研究者推测雌激素通过调节内皮细胞相关基因表达，影响胰岛素发挥作用，进行了下列实验。 ①为检测内皮细胞中受雌激素调节的基因，研究人员利用转GFP-核糖体蛋白融合基因的小鼠进行如下实验： 施加雌激素引起内皮细胞中 的种类及含量变化。通过分析比对，研究人员认为囊泡运输相关蛋白基因S为内皮细胞中受雌激素调节的重要靶基因。 ②为验证上述结果，研究人员以骨骼肌血管内皮细胞为材料，进行了下表所示实验，结果如图3. 组别 注射RNA 转入基因 处理及检测 1 a 无 施加生理盐水或雌激素，检测R蛋白的含量、S基因的转录量 2 与R-mRNA互补的RNA 无 3 b 4 缺失核定位信号序列的R蛋白基因 注：核定位信号序列可引导R蛋白进入细胞核。 a、b处应分别为 。2~4组注入与R-mRNA互补的RNA的目的是排除 。在上述细胞培养基中加入荧光标记的胰岛素，施加雌激素后，1、3组的内皮细胞中可观察到荧光，而2、4组几乎无荧光分布。 (4)综合上述信息，完善下列雌激素调控胰岛素发挥作用的机制：雌激素与R结合，使R →促进S基因的转录→促进胰岛素 →胰岛素作用于骨骼肌细胞。 (5)有人提出通过注射雌激素可以用于治疗糖尿病。综合上述研究，你是否同意这种想法并说明理由 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第六单元 遗传的分子学基础 时间：90分钟 分值：100分 一、选择题，该部分总共15题，每题2分，共30分。 1．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．该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA 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 【详解】A、该实验证明的是噬菌体的遗传物质是 DNA，不是大肠杆菌的，A错误； B、噬菌体在大肠杆菌细胞内增殖，增殖过程所需原料、酶和能量均由细菌提供，噬菌体提供模板，B错误； C、A组噬菌体DNA被32P标记，32P标记的DNA进入了未标记的宿主细胞内，经60/20=3次半保留复制产生的子代DNA中，含32P的子代噬菌体比例为2/23=1/4，故A组试管Ⅲ中含32P的子代噬菌体比例较低，C正确； D、B 组试管Ⅱ中35S标记噬菌体蛋白质外壳，侵染后外壳留在大肠杆菌外，搅拌离心后在上清液。随着培养时间延长，大肠杆菌内的子代噬菌体释放（培养时间过长，大肠杆菌裂解 ）进入上清液，但由于原料没有放射性，即子代噬菌体没有放射性，不会使上清液放射性增大，D错误。 故选C。 2．以下关于T2噬菌体和大肠杆菌说法正确的是（　　） A．二者都含磷脂、蛋白质和DNA B．T2噬菌体在大肠杆菌内分裂增殖 C．子代噬菌体的成分全部来自大肠杆菌 D．T2噬菌体不是独立的生命系统 【答案】D 【详解】A、T2噬菌体是病毒，没有细胞结构，因此不含有磷脂，大肠杆菌是原核生物，含有磷脂、蛋白质和DNA，A错误； B、T2噬菌体在大肠杆菌内利用宿主细胞的原料可以合成子代病毒，将宿主细胞裂解后释放出子代病毒，其不分裂，B错误； C、合成子代噬菌体的原料来自大肠杆菌，但是子代噬菌体的遗传物质来自于亲代噬菌体，C错误； D、T2噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞才能完成增殖，因此其不是独立的生命系统，D正确。 故选D。 3．下图为核苷酸链结构图，下列表述不正确的是（　　） A．能构成一个完整核苷酸的是图中的a和b B．图中与每个五碳糖直接相连的碱基有1个 C．各核苷酸之间是通过化学键③连接起来的 D．若该链为脱氧核苷酸链，从碱基组成上看，缺少的是T，多出的是U 【答案】A 【详解】A、构成完整核苷酸的是a不是b，A错误； B、五碳糖分别与磷酸和碱基连接形成核苷酸，与每个五碳糖直接相连的碱基有1个，B正确； C、相邻核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，即图中的③相连，C正确； D、图中含有碱基U，是RNA分子片段，DNA与之相比，特有的碱基是T，D正确。 故选A。 4．大肠杆菌拟核主要由环状双链DNA分子等组成，其DNA复制过程是单起点双向复制，如下图。下列有关大肠杆菌DNA复制的叙述正确的是（    ） A．单起点双向复制使其DNA复制不具有边解旋边复制的特点 B．复制起点处富含A—T碱基对，易于解旋酶识别并解开双链 C．碱基互补配对原则是保证DNA能准确复制的唯一条件 D．双向复制时子链的合成方向相反，一条为5'→3'，另一条为3'→5' 【答案】B 【详解】A、单起点双向复制过程中DNA复制也是边解旋边复制，A错误； B、AT碱基对具有2个氢键，CG 碱基对有3个氢键， “富含 AT”序列更易于DNA 双链的分离，B正确； C、虽然碱基互补配对原则在DNA复制中起着至关重要的作用，但它并不是唯一条件，还有影响DNA准确复制的其他重要因素，C错误； D、子链合成的方向都是5'→3'，D错误。 故选B。 5．为探究DNA的复制方式，梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料进行实验，结果如下图。关于该实验的叙述，错误的是（　　） A．利用含有15NH4Cl的培养液获得第0代大肠杆菌 B．第1代离心结果不支持DNA的复制方式为全保留复制 C．第2代大肠杆菌的DNA中，15N/14N-DNA占1/2 D．本实验采用差速离心技术 【答案】D 【详解】A、第0代需在15NH4Cl培养基中培养多代，使 DNA 双链均被15NH4Cl标记（重DNA），作为实验起始材料，A正确； B、实际实验中，第1代离心结果仅出现中带（DNA），支持半保留复制，排除全保留复制，B正确； C、第1代 DNA均为15N/14N（中带）。第2代复制后，每个15N/14N产生：1个15N/14N-DNA和1个14N/14N-DNA。因此，第2代DNA中15N/14N-DNA 占50%（中带），14N/14N-DNA占50%（轻带）。离心结果显示中带和轻带各占一半，C正确； D、梅塞尔森和斯塔尔实验通过密度梯度离心而非差速离心，证明DNA的半保留复制，D错误。 故选D。 6．放射自显影技术可用于区分DNA复制的方向。复制开始时，首先用低放射性的3H脱氧胸苷作原料进行培养，一定时间后转移到含有高放射性的原料中进行培养，在放射自显影图像上观察比较放射性标记的强度，结果如图甲和图乙。图丙和图丁分别表示不同DNA复制过程模式图。下列说法正确的是（　　） A．图甲、图乙分别对应图丁、图丙代表的DNA复制方式 B．若解旋酶移动速率恒定，图丁表示的复制方式比图丙的效率高 C．⑤⑥复制完成后，两条完整子链中（A+G）/（T+C）的值相等 D．②③⑤是不连续复制，其模板链的5'端都指向解旋方向 【答案】A 【详解】A、由图可知，图丙表示双向复制，复制起始点区域利用低放射性原料，其放射性低，两侧的新合成区域利用高放射性原料，其放射性高，图丁表示单向复制，复制起始点区域利用的是低放射性原料，因此放射性低，右侧的新合成区域利用的是高放射性原料，因此放射性高，故图甲、图乙分别对应图丁、图丙代表的DNA复制方式，A正确； B、由图可知，图丙表示双向复制，图丁表示单向复制，若解旋酶移动速率恒定，图丙表示的复制方式比图丁表示的复制方式效率高，B错误； C、⑤⑥复制完成后两条链互补，所以两条完整子链中（A+G）/（T+C）的值不一定相等，C错误； D、由图可知，②③⑤是不连续复制，由于DNA聚合酶只能从5'向3'方向延伸子链，因此每条子链延伸的方向都是从5'向3'，其模板链的3'端都指向解旋方向，D错误。 故选A。 7．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 【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。 8．关于DNA合成原料的来源，科学家曾提出三种假说：①细胞内自主合成②从培养基中摄取③二者都有。为验证三种假说，设计如下实验：将大肠杆菌在含15N标记的脱氧核苷酸培养基中培养一代，然后对提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。图甲、乙、丙表示DNA在离心管中的可能位置。下列叙述正确的是（    ） A．大肠杆菌的拟核DNA含有两个游离的磷酸基团 B．离心后离心管不同位置的DNA放射性强度不同 C．若支持观点①，则实验结果应为图丙所示结果 D．若支持观点②，则实验结果应为图乙所示结果 【答案】C 【详解】A、大肠杆菌的拟核DNA为环状DNA，不含游离的磷酸基团，A错误； B、15N没有放射性，B错误； CD、将大肠杆菌在15N标记的脱氧核苷酸培养基中培养一代的时间，然后利用密度梯度离心分离提取的DNA，若合成DNA的原料是细胞内自主合成，则合成的DNA没有15N标记，离心后DNA均为14N，位于顶部，对应图丙；若合成DNA的原料是从培养基中摄取，则得到的子代DNA分子一条链是15N，一条链是14N，离心后位于中部，对应图甲，C正确，D错误。 故选C。 9．科研人员测定某噬菌体单链DNA的序列，得到其编码蛋白质的一些信息，如下图所示。据此作出的分析，不正确的是（    ） A．谷氨酸（Glu）至少有两种密码子 B．D基因、E基因的终止密码子分别为TAA和TGA C．一个碱基对替换可能引起两种蛋白发生改变 D．基因重叠能经济地利用DNA的遗传信息量 【答案】B 【详解】A、据图信息“某噬菌体单链DNA序列中149位（-GAA-）和90位（-GAG-）都编码谷氨酸，可知谷氨酸至少有两种密码子。A正确； B、密码子是mRNA序列中编码一个氨基酸的三个相邻的碱基，D基因、E基因中都没有密码子，其对应的mRNA的终止密码子中也不可能出现T，B错误； C、据图知D和E两个基因共用一个DNA分子片段，则一个碱基对替换可能引起两种蛋白发生改变。C正确； D、图中D基因的碱基序列中包含了E基因的起始到终止，两基因序列发生了重叠，这样就增大了遗传信息储存的容量。D正确。 故选B。 10．大肠杆菌的乳糖操纵子是由调节基因（Ⅰ）、启动子（P）、操纵基因（O，不编码蛋白质）、结构基因（lacZ、lacY、lacA）等部分组成，结构基因所表达的蛋白质是与乳糖代谢有关的酶。相关基因表达调节机制如图甲、图乙所示。下列叙述错误的是（　　） A．操纵基因（O）是一段具有调控作用的DNA序列，不编码蛋白质 B．环境中富含乳糖时，通过影响阻遏蛋白的结构调节乳糖代谢相关酶的合成 C．每个结构基因的首、尾端都存在起始密码子和终止密码子 D．上述调节机制可以在保证细胞能量供应的前提下避免物质和能量的浪费 【答案】C 【详解】A、操纵基因（O）是 DNA 序列，不编码蛋白质，能结合阻遏蛋白等调控结构基因表达，A正确； B、环境富含乳糖时，乳糖与阻遏蛋白结合改变其结构，使其不能结合操纵基因，RNA 聚合酶可转录结构基因，合成乳糖代谢相关酶，B正确； C、起始密码子和终止密码子在 mRNA 上，结构基因是 DNA 序列，其首、尾端是启动子、终止子等调控序列，不是起始和终止密码子，C错误； D、无乳糖时，阻遏蛋白抑制结构基因表达，避免物质和能量浪费；有乳糖时，启动表达满足代谢需求，保证能量供应，D正确。 故选C。 11．2024年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现微小核糖核酸（microRNA）及其作用的两位科学家。图示真核生物秀丽隐杆线虫lin-4基因的microRNA抑制lin-14基因的表达。 据图判断，错误的是（    ） A．microRNA是由lin-4基因转录形成的 B．lin-4基因的microRNA编码特定的蛋白质 C．lin-4microRNA和lin-14mRNA通过氢键形成局部双链 D．lin-4基因突变可能导致lin-14基因表达出更多蛋白质 【答案】B 2、游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫作翻译。 【详解】A、分析图可知，microRNA是由lin-4基因转录形成的，A正确； B、分析图可知，lin-4基因的microRNA与lin-14mRNA形成局部双链，从而抑制lin-14基因的表达，microRNA并未编码特定的蛋白质，B错误； C、分析图可知，lin-4microRNA和lin-14mRNA通过氢键形成局部双链，C正确； D、lin-4基因突变可能导致lin-4microRNA不能形成，从而使lin-14基因表达出更多蛋白质，D正确。 故选B。 12．脱落酸有促进种子休眠的作用。研究发现 XM基因会影响种子对脱落酸的敏感性。XM基因上不同位置的突变及其影响如下图。下列分析错误的是（　　） A．位点1突变会使种子对脱落酸的敏感性降低 B．位点2 突变最可能是碱基对发生替换造成的 C．位点3 突变使 XM基因的转录过程提前终止 D．位点4突变的植株较少发生提前萌发的现象 【答案】C 【详解】A、依题意，脱落酸有促进种子休眠的作用。据图可知，当XM基因的位点1突变时，XM蛋白不表达，种子休眠减少，说明XM基因的位点1突变会使种子对脱落酸的敏感性降低，A正确； B、比较表中位点2突变和无突变表达的蛋白质图示，蛋白质长度相同，只是中间有一小段氨基酸序列不同，可推测该突变可能是碱基对发生替换造成的，B正确； C、比较表中位点3突变和无突变表达的蛋白质图示，蛋白质长度变短，可推测模板mRNA上的终止密码提前，翻译提前终止，C错误； D、据图可知，位点4突变是XM蛋白的表达倍增，使得种子对脱落酸的敏感性增强，较少发生提前萌发的现象，D正确。 故选C。 13．两种柳穿鱼植株杂交，F1均开两侧对称花，F1自交产生的F2中开两侧对称花34株，开辐射对称花的5株。进一步研究发现，两种柳穿鱼植株的Lcyc基因碱基序列相同，只是在开两侧对称花植株中表达，在开辐射对称花植株中不表达，二者Lcyc基因的甲基化情况如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A．控制两侧对称和辐射对称花的基因所含遗传信息不同 B．控制辐射对称花的Lcyc基因的甲基化程度相对较高 C．F2表型比说明柳穿鱼花型的遗传遵循基因的分离定律 D．推测甲基化的程度与ceyc基因的表达程度成正相关 【答案】B 【详解】A、根据题干信息：进一步研究发现，两种柳穿鱼的Leyc基因序列相同，但表达情况不同，控制两侧对称与辐射对称的基因所含遗传信息相同，A错误； B、根据图可知，控制辐射对称的Lcyc基因的甲基化程度相对较高，B正确； C、所得F2植株数较少，且性状比不是1：3，所以F2性状分离比不能说明花型遗传遵循基因的分离定律，C错误； D、控制辐射对称的Lcyc基因的甲基化程度相对较高，两侧对称花植株Leyc基因表达而辐射对称花植株不表达推测甲基化程度与Lcyc基因的表达程度成负相关，D错误。 故选B。 14．斑马鱼幼鱼正常发育温度为28℃，在幼鱼发育的第20~30天用23℃、28℃和33℃处理，测得雌雄比分别为7：3、1：1和3：7。S1和S2分别为雌、雄性分化指示基因，5-AZA为DNA甲基化抑制剂。不同条件处理幼鱼的实验结果见下图。下列叙述不正确的是（    ） A．斑马鱼雌雄表型受环境因素的影响和基因共同决定 B．33℃培育使雄性分化指示基因表达上调促使雄性数量偏多 C．高温提高甲基化水平进而使雌性分化指示基因的表达上调 D．全球气候变化会对斑马鱼群体的性别比例产生影响 【答案】C 【详解】A、根据题意以及题图结果可知，斑马鱼雌雄表型受基因S1、S2以及温度共同影响，A正确； B、由题左图可知，，相较于正常发育温度28℃，温度升高（33℃）会抑制S1基因表达，促进S2基因表达，促使雄性数量偏多，B正确； C、由左图可知，相较于正常发育温度28℃，温度升高（33℃）会抑制S1基因表达，由右图可知，33℃的条件下，DNA甲基化抑制剂降低DNA甲基化水平，提高了S1基因的表达量，C错误； D、斑马鱼雌雄表型受环境温度的影响，因此全球气候变化会对斑马鱼群体的性别比例产生影响，D正确。 故选C。 15．细胞内不同基因的表达效率存在差异，如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．若基因A部分碱基发生甲基化导致①和②过程减弱，这种现象不可遗传 B．由图可知，RNA聚合酶与基因A起始密码子结合次数大于基因B C．①主要发生在细胞核，mRNA、rRNA和tRNA都是转录的产物 D．②过程中，rRNA中含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子 【答案】C 【详解】A、基因A部分碱基发生甲基化导致①过程减弱，进而导致②过程减弱，这种现象是表观遗传，这种甲基化可遗传，A错误； B、由图可知，RNA聚合酶与基因A的启动子的结合次数大于基因B，B错误； C、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，题图①为转录过程，该过程主要发生在细胞核中，其次还可以发生在线粒体和叶绿体；mRNA、rRNA和tRNA都是转录的产物，C正确； D、翻译是指在核糖体上，以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程，②过程为翻译过程，该过程中tRNA上含有与mRNA上密码子互补配对的反密码子，D错误。 故选C。 二、非选择题题，共5小题，共70分 16（12分）．学习以下材料，回答（1）~（4）题。 基于启动子编辑的作物改良 关键基因的时空表达调控对生物体的生长发育以及对环境适应性至关重要。启动子作为重要的基因编码调控区域，控制着基因转录的时空特异性以及转录水平。 根据转录模式划分，高等植物启动子类型分为组成型启动子、组织特异性启动子、诱导型启动子。组成型启动子驱动下的基因表达无时空特异性，且表达量趋于稳定。组织特异性启动子调控基因阶段性地在某些特定的部位或器官中表达，发挥生长发育调节的功能。诱导型启动子仅在诱导因素（胁迫信号等）存在的情况下，才能迅速调控启动子的转录活性，实现快速调控目的基因表达。 在某些植物遭受环境胁迫（干旱、低温等）时，1，3-丙二醇可能通过与特定的转录因子结合或者激活某些信号转导途径，促使植物合成抗菌物质、增强细胞壁的木质化程度等启动防御机制。为精准调控植物体内1，3-丙二醇的合成，研究者构建了两种光控化质粒载体用于合成1，3-丙二醇，载体部分结构如图1。光控元件产生的蛋白质会在蓝光照射时改变其结构，并与操纵区结合，从而抑制下游基因表达，光控元件工作机制如图2。 综上所述，启动子编辑策略可以对重要农作物性状基因表达进行微调，不仅促进作物改良，还能帮助我们理解重要性状的调控机制。 (1)启动子的基本组成单位是 ，可被 识别并结合。根据转录模式划分，PT7启动子属于 。 (2)在光控化改造的植物体内诱导合成1，3-丙二醇时，需要进行的调控是用 （黑暗/蓝光）处理。 (3)为验证光控化改造的调控效果，研究者用光控化改造的大肠杆菌、未光控化改造的大肠杆菌（IPTG可诱导1，3-丙二醇基因表达）进行验证实验。结果表明，光控化改造的大肠杆菌在合成1，3-丙二醇上具有明显优势。请完成图3中实验处理，在（　　）内填“+”“－”分别表示处理和不处理 。 (4)综合上述信息，与IPTG诱导剂相比，光控元件调控基因表达的优点是 。（写出1点） 【答案】（每个空2分）(1) 脱氧核苷酸 RNA聚合酶 诱导型启动子 (2)黑暗 (3)+ (4)可以精准控制基因表达的时空特异性（或避免化学诱导剂可能带来的污染等，合理即可） 【详解】（1）启动子属于基因结构，其基本组成单位是脱氧核苷酸。启动子能调控基因的转录过程，可被RNA聚合酶识别并结合。本题情境是为了解决某些植物遭受环境胁迫（干旱、低温等）时，1，3-丙二醇可能通过与特定的转录因子结合或者激活某些信号转导途径，促使植物合成抗菌物质、增强细胞壁的木质化程度等启动防御机制，由此看来PT7启动子属于诱导型启动子。 （2）由于光控元件产生的蛋白质会在蓝光照射时改变其结构，并与操纵区结合，从而抑制下游基因表达，所以在光控化改造的植物体内诱导合成1，3-丙二醇时，需要进行的调控是用黑暗处理。 （3）为验证光控化改造的调控效果，可设置4组实验，对光控化改造的大肠杆菌进行蓝光照射和不处理，对未光控化改造的大肠杆菌分别用IPTG处理和不处理，然后检测1，3-丙二醇的合成量，结果应是蓝光照射组比对照组1，3-丙二醇含量更多，IPTG处理比对照组1，3-丙二醇含量更多。处理如下： （4）光控化元件可以通过光照强度和时间精确控制基因的表达水平；使用光控化元件调控基因表达不需要添加像IPTG这样的化学诱导剂，避免了化学物质在产物中的残留问题，提高了产物的安全性和纯度；而IPTG可能会残留在发酵液中，对后续产物分离和应用带来一定风险。 17．（12分）增加种植密度是提高玉米产量的关键策略。 (1)光是植物光合作用的 来源，密植导致植株的中下部冠层光合作用强度降低的原因 是 。 (2)品系甲的上中下部叶片角度较野生型有不同程度减小，根据图1实验结果，甲更适宜密植体现在 。经鉴定品系甲的Lac1基因发生突变，Lac1是激素BRs合成的关键酶。 (3)已知RAVL1是调控叶角度的关键因子，为检测其是否能结合Lac1基因的启动子序列，构建含有下列基因组件的重组质粒： 酵母菌E自身不能合成色氨酸和亮氨酸这两种必需氨基酸。将重组质粒c和d共同导入E作为实验组，以分别导入a和b，a和d、b和c的E作为对照组。在进行转化操作时，酵母菌应接种于 的培养基中进行筛选与鉴定。  培养后，实验组和对照组的菌落颜色分别为 。经过后续实验，最终证明RAVL1可结合Lac1启动子并激活基因转录。 (4)密植导致玉米植株叶片角度减小。当密植时红光和远红光比率（R/FR）降低，诱导R/FR感受器PhyA含量升高。实验发现PhyA可与RAVL1结合，为探究二者之间的调控关系，将等量标记的RAVL1蛋白与不同处理的植株叶片提取液混合，24分钟后检测标记的RAVL1蛋白含量，结果如图2。 请综合上述结果，完善玉米通过叶片角度动态响应植株密度变化的机制图 （任选一个过程，以未选择的条件为对照，在方框中以文字和箭头的形式作答）。 【答案】（每个空2分）(1) 能量 中下部冠层光照强度弱，光反应弱；中下部通风不畅，CO2浓度低，暗反应弱 (2)随种植密度增加，甲的光穿透率和净光合速率始终高于野生型，甲净光合速率未发生显著降低 (3) 缺乏亮氨酸和色氨酸、含X-gal 实验组为蓝色，对照组均为白色 (4) 【详解】（1）光合作用的本质是将光能转化为化学能，因此光是植物光合作用的能量来源。中下部冠层光照强度弱，光反应弱（光反应依赖光照，弱光导致ATP和NADPH生成不足）。中下部通风不畅，CO₂浓度低，暗反应弱（暗反应依赖CO₂固定，低CO₂抑制卡尔文循环）。 （2）根据图1实验结果分析，品系甲叶角度减小，相较于乙，中下部叶片能接收更多光照（光穿透率高），维持较高的光合速率。因此甲更适宜密植原因是随种植密度增加，甲的光穿透率和净光合速率始终高于野生型，甲净光合速率未发生显著降低。 （3）酵母菌E自身不能合成色氨酸和亮氨酸这两种必需氨基酸，重组质粒c和d分别携带亮氨酸（Leu）和色氨酸（Trp）合成基因及完整的lacZ基因，因此在进行转化操作时，酵母菌应接种于缺乏亮氨酸和色氨酸的培养基中进行筛选。根据题意，鉴定lacZ基因是否表达则需在培养基添加X-gal，观察菌落颜色。实验组（c+d）中RAVL1结合Lac1启动子激活lacZ表达，分解X-gal生成蓝色产物。对照组中无法激活lacZ，菌落为白色。因此培养后，实验组和对照组的菌落颜色分别为实验组为蓝色，对照组均为白色。 （4）密植时R/FR降低（红光减少，远红光增加），PhyA作为光受体被激活，含量升高。PhyA结合RAVL1蛋白（图2显示PhyA存在时RAVL1蛋白含量下降），RAVL1降解增加，减少其对Lac1基因的激活。Lac1表达下降导致BRs合成减少，叶角度减小，适应密植环境。因此总结答案为： 18．（14分）假结核耶尔森氏菌（细菌Y）在与其他细菌的竞争中常常占据优势，推测与其tce1基因和tci1基因的表达有关。 (1)细菌Y的核糖体可与尚未转录完成的 结合进行蛋白质的翻译。 (2)研究者用获取的基因分别构建重组质粒，将转化后的大肠杆菌进行培养和计数，绘制出大肠杆菌生长曲线，如图1。 转化前需先将大肠杆菌处理为 细胞，对照组大肠杆菌导入 。据图1结果推测，tce1蛋白对大肠杆菌具有毒性，tci1蛋白的作用是 tce1蛋白的毒性。 (3)研究者利用野生型细菌Y及其不同突变体进行了如下实验：在固体培养基表面放置一张能隔离并吸附细菌的滤膜，将一种菌（下层菌）滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜，滴加等量的另一种菌（上层菌），共同培养48h后，将两张滤膜上菌体刮下计数，计算上层菌与下层菌数量的比值，得到图2结果。 ①实验中的 等均需灭菌处理；对菌体进行计数的方法是：先将菌体进行 ，再涂布到固体培养基表面，待菌落数稳定时计数。 ②图2结果 （支持/不支持）（2）推测。请解释乙组结果出现的原因 。 (4)tce1蛋白能与细菌表面的B蛋白识别并结合。研究者设计基因表达载体转  化获得工程菌，生产出能发出绿色荧光的tce1蛋白（GFP基因控制合成的蛋白可发出绿色荧光），将该蛋白与野生型细菌Y及其B蛋白突变体菌接触后，结果证实tce1蛋白可通过B蛋白进入靶细胞内发挥作用。请填写基因表达载体的基本结构，并预期实验结果。 ①～④依次为 ，预期结果： 。 (5)进一步研究表明tce1蛋白具有DNA水解酶活性。综合上述研究，阐明细菌Y在与其他细菌的竞争中占据优势的原因 。 【答案】（未标记空1分）(1)mRNA (2) 感受态 空质粒 中和 (3) 滤膜、固体培养基 梯度稀释 支持 野生型可产生tce1蛋白作用于tce1-tci1双突变体，后者无法产生tci1蛋白中和tce1蛋白的毒性，生长受抑制，使野生菌在竞争中占据优势（2分） (4) 启动子、GFP-tce1融合基因、终止子、标记基因（2分） 细菌Y检测到绿色荧光，B蛋白突变体未检测到绿色荧光 (5)细菌Y可产生tce1蛋白，tce1蛋白通过B蛋白进入其他细菌的细胞内水解其DNA，导致其他细菌的死亡；同时细菌Y产生的tci1蛋白可中和tce1的毒性，从而使细菌Y自身得到保护（2分）。 【详解】（1） 翻译过程是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，故细菌Y的核糖体可与尚未转录完成的mRNA结合进行蛋白质的翻译。 （2）构建重组质粒时，将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法，即使用钙离子使大肠杆菌处于感受态；分析题图可知，本实验的自变量是导入的基因不同，则对照组的大肠杆菌应为导入空质粒。据图可知，与对照相比，转tcel基因的实验组大肠杆菌数量相对值减少，而转tcel-tcil基因的实验组该数量相对值与对照组差别不大，故推测tcel蛋白对大肠杆菌具有毒性，而tcil蛋白的作用是中和tcel蛋白的毒性。 （3） ①为避免杂菌污染，实验中的滤膜、固体培养基等均需灭菌处理；对活菌进行计数的方法是稀释涂布平板法，具体方法为：先将菌体进行梯度稀释，再涂布到固体培养基表面，待菌落数稳定时计数。 ②（2）的推测为tcel蛋白对大肠杆菌具有毒性，而tcil蛋白的作用是中和tcel蛋白的毒性，据图2结果可知，与甲组（野生型）相比，丙组的竞争指数降低，而乙组（tcel-tcil）竞争指数明显升高，故支持上述推测；乙组的上层菌是野生型，而下层菌是tce1-tci1双突变体，野生型可产生tce1蛋白作用于tce1-tci1双突变体，后者无法产生tci1蛋白中和tce1蛋白的毒性，生长受抑制，使野生菌在竞争中占据优势。 （4） 基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子、标记基因。其中目的基因应插入启动子和终止子之间，故据此推测，②为目的基因（GFP-tce1融合基因），其上下游①和③分别为启动子和终止子，则④是标记基因；由于“tcel蛋白能与细菌表面的B蛋白识别并结合”“实tcel蛋白可通过B蛋白进入靶细胞内发挥作用”，故预期实验结果为：细菌Y检测到绿色荧光，B蛋白突变体未检测到绿色荧光。 （5） 由于“tce1蛋白具有DNA水解酶活性”，而细菌Y可产生tce1蛋白，tce1蛋白通过B蛋白进入其他细菌的细胞内水解其DNA，导致其他细菌的死亡；同时细菌Y产生的tci1蛋白可中和tce1的毒性，从而使细菌Y自身得到保护，细菌Y在与其他细菌的竞争中占据优势。 19．（11分）氧化应激是中枢神经系统损伤后产生的继发性损伤之一，过多的活性氧使神经元中高尔基体结构不稳定，表现为长度增加，进而影响其功能。科研人员对相关机制进行了研究。 (1)神经元中的高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行 。当神经元受损时，高尔基体还可以形成囊泡，修补神经元的断端细胞膜。 (2)Src蛋白分布于高尔基体等处，参与细胞内信号转导。科研人员使用H2O2构建氧化应激神经元模型进行相关实验，并在 下观察、测定并统计各组高尔基体的平均长度，结果如下图。 结果表明 。 (3)ANLN是分布于高尔基体膜上的蛋白质，其作用是保持高尔基体的结构稳定。科研人员设计了可以特异性干扰ANLN基因表达的RNA片段（ANIi）和无关RNA片段。①已知ANLN基因转录的mRNA的部分序列为：5'-GCUCACACUUCUCACCAAU-3’，推测导入大鼠神经元的ANIi与无关RNA序列分别为 （从下列选项中选择）。 A．3'-AAGAGGCUUGCACAGUGCA-5' B．3'-CGAGUGUGAAGAGUGGUUA-5' C．3'-UAUCGGAGUGUGUUA-5' ②科研人员利用该干扰技术，探究在氧化应激状态下，Src与ANLN的上下游调控关系。请在（2）实验的基础上补充设计3组实验，并选择相应的材料及处理方式填入下表。 组号 ④ ⑤ ⑥ 材料及处理 检测指标 高尔基体的平均长度 a．正常神经元  b．H2O2氧化损伤神经元  c．SA  d．ANIi  e．无关RNA 实验结果说明Src通过调控ANLN稳定高尔基体结构。 (4)综合上述研究结果，请提出一种治疗中枢神经损伤后氧化应激的可行措施 。 【答案】(1)加工、分类和包装（2分，答全给分） (2) 显微镜 激活Src可以解除氧化应激造成的高尔基体结构不稳定（2分） (3) B、A b、d b、e b、c、d (4)注射SA激活神经元中的Src；研制药物促进神经元中ANLN的表达（合理即可） 【详解】（1）神经元中的高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。 （2）Src蛋白分布于高尔基体等处，参与细胞内信号转导。科研人员使用H2O2构建氧化应激神经元模型进行相关实验，并借助显微镜观察、测定并统计各组高尔基体的平均长度。实验结果显示过多的活性氧（H2O2处理）使神经元中高尔基体结构不稳定，表现为长度增加，而通过激活Src可以解除氧化应激造成的高尔基体结构不稳定。 （3）已知ANLN基因转录的mRNA的部分序列为：5’-GCU CAC ACU UCU CAC CAA U-3’，能特异性干扰ANLN基因表达的RNA片段应该能与该基因转录的RNA片段发生碱基互补配对，进而使无法正常翻译，而无关RNA序列没有与之配对的碱基序列。 A、根据碱基互补配对原则可推测该片段不能与ANLN基因转录的mRNA的部分序列发生互补配对，可以作为无关的RNA片段； B、序列为3’-CGA GUG UGA AGA GUG GUU A-5’能与ANLN基因转录的mRNA的部分序列发生互补配对，能阻止此后的翻译过程，为能特异性干扰ANLN基因表达的RNA片段； C、序列 3’-UAU CGG AGU GUG UUA-5’的碱基数目与已知的序列中碱基数目不同，故不能作为实验中特异性干扰ANLN基因表达的RNA片段（ANIi）和无关RNA片段。 所以导入大鼠神经元的ANIi与无关RNA序列分别为B、A。 本实验的目的是探究在氧化应激状态下，Src与ANLN的上下游调控关系。因此需要在（2）实验的基础上补充设计3组实验，处理方式为：组号④的处理为 H2O2氧化损伤神经元接受 ANIi 的调控；组号⑤的处理为H2O2氧化损伤神经元接受无关RNA 的调控；组号⑥的 材料及处理为 H2O2氧化损伤神经元接受 SA和 ANIi的调控，即 组号④⑤⑥的处理依次为bd、be、bcd。 （4）综合上述研究结果，治疗中枢神经损伤后氧化应激的可行措施可以是注射SA激活神经元中的Src或者是研制药物促进神经元中ANLN的表达。 20．（10分）胰腺外分泌腺主要由腺泡细胞和导管细胞组成，负责合成和分泌消化液。研究者以斑马鱼为材料研究胰腺外分泌腺早期发育的机制。 (1)斑马鱼的早期胚胎细胞经 发育为胰腺。 (2)研究发现，受精后72h，tmed10基因在斑马鱼胚胎的胰腺腺泡细胞高表达。研究者利用基因编辑技术获得tmed10基因敲除的斑马鱼突变体，检测其发育情况，部分结果如图。 推测tmed10基因特异性影响斑马鱼胰腺外分泌腺的发育，依据是 ，要证实这一推测，还需检测 。 (3)研究者在野生型胚胎中注射与tmed10mRNA序列互补的短RNA，干扰tmed10基因表达中的 过程，注射后个体与突变体表型相同，证实突变体的表型是由tmed10基因突变造成的。 (4)胰腺外分泌腺发育受胞外信号调控，γ酶在该信号转导过程中发挥重要作用。已知tmed10表达产物可结合γ酶并抑制其活性。研究者设计实验证实了tmed10表达产物通过作用于γ酶来调节胰腺外分泌腺的发育。请选择字母完善实验组的方案并预期实验结果。 分组 实验材料 实验处理 实验结果 实验组一 ① 表达γ酶 ② 实验组二 突变体斑马鱼 ③ ④ A．野生型斑马鱼        B．突变体斑马鱼 C．γ酶抑制剂处理        D．表达γ酶 E.胰腺外分泌腺体积与突变体相似    F.胰腺外分泌腺体积与野生型相似 【答案】(1)增殖、分化 (2) 受精后72h，突变体与野生型的体长差距不显著，但胰腺外分泌腺相对较小（2分） 其他器官的发育状况（2分） (3)翻译 (4) A E C F 【详解】（1）斑马鱼的早期胚胎细胞经增殖、分化发育为胰腺。 （2）据实验结果分析，受精后72h，突变体与野生型的体长差距不显著，但胰腺外分泌腺相对较小，可推测tmed10基因特异性影响斑马鱼胰腺外分泌腺的发育。要证实这一推测，还需检测其他器官的发育状况。 （3）研究者在野生型胚胎中注射与tmed10mRNA序列互补的短RNA，干扰tmed10基因表达中的翻译过程，注射后个体与突变体表型相同，证实突变体的表型是由tmed10基因突变造成的。 （4）本实验要验证tmed10表达产物通过作用于γ酶来调节胰腺外分泌腺的发育，实验组一选择野生型斑马鱼（A），表达γ酶，实验结果是胰腺外分泌腺体积与突变体相似 （E）。实验组二选择突变体斑马鱼，实验处理是γ酶抑制剂处理 （C），实验结果是胰腺外分泌腺体积与野生型相似（F）。 21．（11分）女性更年期雌激素水平下降，糖尿病发病率升高。为研究相关机制，研究者进行了系列实验。 (1)雌激素有助于胰岛素对血糖的调节，胰岛素可促进血糖进入肝、肌肉并合成 ，进而降低血糖。 (2)研究者利用转基因技术获得了雌激素受体（R）基因敲除小鼠。向野生型和R基因敲除小鼠注射葡萄糖，短时间内检测发现两者血液中胰岛素水平的增加量相似。而向两种小鼠注射等量胰岛素5分钟后，检测骨骼肌组织中胰岛素含量，结果如图1.结合以上信息，从胰岛素合成和运输的角度分析，说明雌激素 。 (3)研究发现，骨骼肌血管内表面的细胞（内皮细胞）表达R蛋白。研究者推测雌激素通过调节内皮细胞相关基因表达，影响胰岛素发挥作用，进行了下列实验。 ①为检测内皮细胞中受雌激素调节的基因，研究人员利用转GFP-核糖体蛋白融合基因的小鼠进行如下实验： 施加雌激素引起内皮细胞中 的种类及含量变化。通过分析比对，研究人员认为囊泡运输相关蛋白基因S为内皮细胞中受雌激素调节的重要靶基因。 ②为验证上述结果，研究人员以骨骼肌血管内皮细胞为材料，进行了下表所示实验，结果如图3. 组别 注射RNA 转入基因 处理及检测 1 a 无 施加生理盐水或雌激素，检测R蛋白的含量、S基因的转录量 2 与R-mRNA互补的RNA 无 3 b 4 缺失核定位信号序列的R蛋白基因 注：核定位信号序列可引导R蛋白进入细胞核。 a、b处应分别为 。2~4组注入与R-mRNA互补的RNA的目的是排除 。在上述细胞培养基中加入荧光标记的胰岛素，施加雌激素后，1、3组的内皮细胞中可观察到荧光，而2、4组几乎无荧光分布。 (4)综合上述信息，完善下列雌激素调控胰岛素发挥作用的机制：雌激素与R结合，使R →促进S基因的转录→促进胰岛素 →胰岛素作用于骨骼肌细胞。 (5)有人提出通过注射雌激素可以用于治疗糖尿病。综合上述研究，你是否同意这种想法并说明理由 。 【答案】(1)糖原（肝糖原和肌糖原） (2)不影响胰岛素的合成，促进胰岛素向骨骼肌组织运输（2分） (3) 正在翻译的mRNA 与 R-mRNA不能互补的RNA、完整的R蛋白基因（2分） 内源R蛋白对S基因表达的影响 (4) 进入细胞核 在骨骼肌内皮细胞的转运 (5)不同意，注射雌激素会影响患者体内性激素平衡，带来副作用；（2分） 同意，对于雌激素水平低的女性糖尿病患者，注射适量雌激素能够降低血糖； 不完全同意，需要检测糖尿病患者体内雌激素水平，评估注射雌激素对糖尿病患 者的影响 【详解】（1）胰岛素能够降低血糖的途径之一是促进血糖进入肝、肌肉并合成肝糖原和肌糖原。 （2）分析图1，因变量是骨骼肌组织中胰岛素含量，野生型小鼠和基因敲除小鼠的胰岛素含量差别不大，但野生型小鼠注射胰岛素后胰岛素含量明显升高，而R基因敲除小鼠注射胰岛素后胰岛素增加不明显，说明雌激素不影响胰岛素的合成，促进胰岛素向骨骼肌组织运输。 （3）①mRNA是翻译的模板，分析题意，骨骼肌血管内表面的细胞（内皮细胞）表达R蛋白，结合后续的实验可推测，施加雌激素引起内皮细胞中正在翻译的mRNA的种类及含量变化。 ②实验目的是验证囊泡运输相关蛋白基因S为内皮细胞中受雌激素调节的重要靶基因，实验的自变量是RNA能否正常发挥作用及转入基因的有无，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故据此推测，a、b处应分别为与 R-mRNA不能互补的RNA、完整的R蛋白基因；2~4组注入与R-mRNA互补的RNA的目的是排除 内源R蛋白对S基因表达的影响。 （4）综合上述信息，雌激素调控胰岛素发挥作用的机制是：雌激素与R结合，使R进入细胞核→促进S基因的转录→促进胰岛素在骨骼肌内皮细胞的转运→胰岛素作用于骨骼肌细胞。 （5）有人提出通过注射雌激素可以用于治疗糖尿病，对于该观点，言之成理即可，故可表述为： 不同意，注射雌激素会影响患者体内性激素平衡，带来副作用； 同意，对于雌激素水平低的女性糖尿病患者，注射适量雌激素能够降低血糖； 不完全同意，需要检测糖尿病患者体内雌激素水平，评估注射雌激素对糖尿病患 者的影响 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$