精品解析：北京市东城区2024-2025学年高一下学期7月期末考试生物试题

东城区2024－2025学年度第二学期期末统一检测 高一生物 本试卷共10页，满分100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分 本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 支原体是一种单细胞生物（如图）。下列关于支原体的叙述错误的是（ ） A. 与动物细胞的主要区别是没有核膜 B. 与细菌的区别之一是没有细胞壁 C. 能完成蛋白质合成等生命活动 D. 遗传物质是DNA和RNA 【答案】D 【解析】 【分析】支原体属于原核细胞，无以核膜为界限的细胞核，遗传物质为裸露的环状DNA分子，无细胞壁。 【详解】A、支原体是原核生物，无核膜包被的细胞核；动物细胞是真核细胞，有核膜，这是二者的主要区别，A正确 ； B、细菌一般有细胞壁，而支原体无细胞壁，这是支原体与细菌的区别之一，B正确； C、支原体有核糖体，核糖体是蛋白质合成场所，能完成蛋白质合成等生命活动（原核生物可独立进行生命活动 ），C正确； D、支原体是细胞生物，细胞生物的遗传物质只能是 DNA ，不是 DNA 和 RNA，D错误。 故选D。 2. 多种纳米材料如金属纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒等已被证明能够像天然酶一样发挥作用，称为纳米酶。据此推断，纳米酶和天然酶（ ） A. 都属于生物大分子 B. 都能降低化学反应活化能 C. 基本组成单位都是氨基酸 D. 都只能在生物体内发挥作用 【答案】B 【解析】 【分析】酶是具有催化作用的有机物，大部分是蛋白质，少部分是RNA。 【详解】A、天然酶大多数是蛋白质（生物大分子），少数是RNA（生物大分子），而纳米酶是无机材料（如金属颗粒），不属于生物大分子，A错误； B、酶的作用是降低化学反应的活化能，题干明确纳米酶“能够像天然酶一样发挥作用”，说明两者均具有催化功能，都能降低化学反应活化能，B正确； C、天然酶的基本单位是氨基酸（如蛋白酶）或核糖核苷酸（如RNA酶），而纳米酶是金属或金属氧化物颗粒，无基本单位，C错误； D、天然酶在体外适宜条件（如适宜温度、pH）下也能发挥作用，纳米酶作为材料同样不依赖生物体，D错误； 故选B。 3. 我国科学家打破光合作用的壁垒，在无细胞系统中，利用二氧化碳和电解产生的氢气，直接人工合成淀粉，且合成速率远高于玉米淀粉合成速率，对实现碳中和意义重大。关于人工合成淀粉的过程，下列叙述错误的是（ ） A. 在叶绿体中进行 B. 需要二氧化碳作为原料 C. 需额外输入能量 D. 有助于缓解全球粮食危机 【答案】A 【解析】 【分析】1、生物体内的糖类绝大多数以多糖［（C6H10O5）n］的形式存在，淀粉是最常见的多糖。 2、人工合成淀粉用于人和动物的食物，可以降低大气中的二氧化碳浓度，有利于解决粮食危机和缓解全球变暖。 【详解】A、人工合成淀粉的过程在无细胞系统中进行，而叶绿体是植物细胞内的结构，题干明确指出该系统无细胞结构，因此该过程不可能在叶绿体中进行，A错误； B、由题意可知，是 “利用二氧化碳和电解产生的氢气，直接人工合成淀粉”，所以需要二氧化碳作原料，B正确； C．电解氢气需要外部能量输入（如电能），而自然光合作用通过光反应提供能量，人工系统需额外能量，C正确； D．人工合成淀粉的高效率可减少对农作物的依赖，对粮食危机有缓解作用，D正确。 故选A。 4. 端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到染色体两端的端粒上，以自身RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是（ ） A. 端粒和端粒酶普遍存在于所有生物细胞中 B. 端粒酶中的蛋白质发挥RNA聚合酶的作用 C. 正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长 D. 提高端粒酶的活性有助于延缓机体细胞的衰老 【答案】D 【解析】 【详解】1、端粒酶能结合到端粒子上，以自身的RNA为模板合成端粒子DNA的一条链，可见端粒酶是一种逆转录酶。 2、端粒是真核生物染色体末端的一种特殊结构，实质上是一重复序列，作用是保持染色体的完整性．细胞分裂一次，由于DNA复制时的方向必须从5'方向到3'方向，DNA每次复制端粒就缩短一点，所以端粒其长度反映细胞复制潜能，被称作细胞寿命的“有丝分裂钟” 【分析】A、端粒是真核生物染色体末端的结构，原核生物（如细菌）的DNA为环状，无端粒，端粒和端粒酶普遍存在于真核细胞（并非所有细胞）中，A错误； B、端粒酶以自身RNA为模板合成DNA链，此过程类似于逆转录酶的作用，而非RNA聚合酶（催化RNA合成），B错误； C、正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而缩短，C错误； D、端粒酶能结合到染色体两端的端粒上，以自身RNA为模板合成端粒DNA的一条链，端粒酶通过延长端粒延缓细胞衰老，因此提高端粒酶的活性有助于延缓机体细胞的衰老，D正确。 故选D。 5. 豌豆用作遗传学研究实验材料的优点不包括（ ） A. 生长快，在母本上即可观察子代所有性状 B. 自然状态下一般都是纯种，杂交结果可靠 C. 自花传粉、闭花受粉，可避免外来花粉干扰 D. 具有多对易于区分的性状，便于观察分析 【答案】A 【解析】 【分析】豌豆自花传粉，闭花受粉，自然状态下为纯合子，具有多对易于区分的性状。 【详解】A、豌豆的生长周期较长，且子代某些性状（如植株高度）需在种子萌发后才能观察，并非所有性状都能直接在母本上看到，A错误； B、豌豆自花传粉，自然状态下为纯合体，杂交实验结果可靠，B正确； C、豌豆自花传粉、闭花受粉，可避免外来花粉干扰，保证自交的纯度，C正确； D、豌豆具有多对明显相对性状（如圆粒/皱粒），便于观察统计，D正确。 故选A。 6. 下列杂交实验中，不能判断显隐性关系的是（ ） A. 紫花豌豆×白花豌豆→紫花豌豆∶白花豌豆＝1∶1 B. 非甜玉米×非甜玉米→非甜玉米∶甜玉米＝3∶1 C. 扁形果南瓜×扁形果南瓜→扁形果∶球形果∶长形果＝9∶6∶1 D. 白毛羊×黑毛羊→白毛羊 【答案】A 【解析】 【分析】无中生有为隐性，有中生无为显性。 【详解】A、紫花与白花杂交，子代比例为1:1，可能为测交实验（如Aa×aa），此时显隐性无法确定，因为无论紫花或白花为显性，测交结果均可出现该比例，A正确； B、非甜玉米自交出现性状分离（3:1），说明非甜为显性性状，亲本均为杂合体（如Aa×Aa），B错误； C、扁形果自交后代表现为9:6:1，符合两对等位基因显性互补的显性性状（如AaBb自交），扁形果为显性，C错误； D、白毛与黑毛杂交子代全为白毛，说明白毛为显性性状（如AA×aa），D错误。 故选A。 7. 赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料进行遗传物质的实验研究，相关叙述正确的是（ ） A. 需用含35S或32P的培养基培养噬菌体以进行标记 B. 搅拌的目的是促进噬菌体将遗传物质注入细菌 C. 离心后32P标记组沉淀物放射性强度显著高于上清液 D. 35S标记组细菌裂解后释放的部分噬菌体中可检测到35S 【答案】C 【解析】 【详解】噬菌体侵染细菌实验：1、噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。2、噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。 【分析】A、噬菌体是病毒，不能直接在培养基中增殖，需先用含³⁵S或³²P的培养基培养大肠杆菌，再用标记的细菌培养噬菌体，A错误； B、搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离，而非促进遗传物质注入，B错误； C、³²P标记噬菌体DNA，离心后DNA随细菌进入沉淀物，上清液中主要为蛋白质外壳，因此沉淀物放射性显著高于上清液，C正确； D、³⁵S标记的是噬菌体蛋白质外壳，侵染时外壳留在细菌外，子代噬菌体的蛋白质由细菌内未标记的原料合成，故释放的噬菌体中无法检测到³⁵S，D错误。 故选C。 8. 果蝇的红眼为伴X显性遗传，其隐性性状为白眼。在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是（　　） A. 杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇 B. 白眼雌果蝇×红眼雄果蝇 C. 杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇 D. 白眼雌果蝇×白眼雄果蝇 【答案】B 【解析】 【分析】想要通过眼色即可直接判断子代果蝇性别，杂交获得雌、雄果蝇的表型需要完全不相同。 【详解】A、已知红眼为显性性状，杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇，子代雄果蝇有红眼和白眼，雌性均为红眼，无法通过颜色直接判断子代果蝇性别，A错误； B、白眼雌果蝇×红眼雄果蝇，子代雄性均为白眼，雌性均为红眼，雌雄果蝇表型完全不同，可以通过眼色即可直接判断子代果蝇性别，B正确； C、杂合红眼雄果蝇×白眼雄果蝇，子代雌雄果蝇均有红眼和白眼，不能通过眼色即可直接判断子代果蝇性别，C错误； D、白眼雌果蝇×白眼雄果蝇，子代雌雄果蝇均为白眼，不能通过眼色即可直接判断子代果蝇性别，D错误。 故选B。 9. 苯丙酮尿症是一种单基因遗传病，如图为该病患者的家系图。下列叙述正确的是（ ） A. 该病的致病基因位于常染色体上 B. 图中Ⅱ－1和Ⅰ－2的基因型相同 C. 图中Ⅲ－3为杂合子的概率是1/2 D. 可通过在人群中随机调查判断遗传方式 【答案】A 【解析】 【分析】分析家系图：Ⅱ－1和Ⅱ－2均正常，他们的女儿Ⅲ－2患苯丙酮尿症，表明苯丙酮尿症为常染色体隐性遗传病。 【详解】A、家系图显示：Ⅱ－1和Ⅱ－2均正常，他们的女儿Ⅲ－2患苯丙酮尿症，说明苯丙酮尿症为常染色体隐性遗传病，该病的致病基因位于常染色体上，A正确； B、假设致病基因为a，则Ⅱ－1的基因型为Aa，进而推知Ⅰ－2的基因型为AA或Aa。可见，图中Ⅱ－1和Ⅰ－2的基因型不一定相同，B错误； C、假设致病基因为a，则Ⅱ－1和Ⅱ－2的基因型均为Aa，进而推知Ⅲ－3可能的基因型及比例为AA∶Aa＝1∶2，Ⅲ－3为杂合子的概率是2/3，C错误； D、通过对患者家系进行调查可判断该病的遗传方式，调查该病的发病率需要在人群中随机抽查，D错误。 故选A。 10. 下列关于DNA双螺旋结构的叙述错误的是（ ） A. 组成DNA两条单链的碱基数相等，两条链反向平行 B. 脱氧核糖、磷酸、碱基交替连接，构成DNA基本骨架 C. 每条单链一端有一个游离磷酸基团，这一端称作5'端 D. 链间碱基以氢键连接，复制时氢键断裂需能量和酶驱动 【答案】B 【解析】 【分析】DNA由两条反向平行的多核苷酸链组成，每条链由脱氧核糖、磷酸和含氮碱基构成。碱基配对：两条链上的碱基通过氢键互补配对，腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）配对，鸟嘌呤（G）与胞嘧啶（C）配对。 【详解】A、DNA两条单链通过碱基互补配对形成双螺旋结构，两条链的碱基数相等且反向平行，A正确； B、DNA的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成，而碱基通过氢键连接形成碱基对，不参与骨架构成，B错误； C、DNA单链的5'端为游离磷酸基团，3'端为羟基，每条链仅一端有游离磷酸基团，C正确； D、DNA复制时，氢键断裂需解旋酶（或DNA聚合酶）催化，并消耗能量（如ATP），D正确； 故选B。 11. 某种XY型性别决定的昆虫有白色、黄色、绿色三种体色，相关色素的合成过程如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. B基因通过控制蛋白质的结构直接控制该昆虫体色 B. A/a基因的传递遵循基因分离定律，B/b基因则不遵循 C. 控制该昆虫体色的两对基因相互影响，不遵循自由组合定律 D. 两只绿色昆虫杂交，子代可能出现雌雄均为绿色∶黄色＝3∶1 【答案】D 【解析】 【分析】据题意可知：某昆虫有白色、黄色、绿色三种体色，由两对等位基因A/a、B/b控制，黄色的基因型为aaXBX-、aaXBY，绿色的基因型为A_XBX-、A_XBY，其余都是白色。 【详解】A、由图可知，A、B基因通过控制酶的合成来控制代谢过程从而控制该昆虫的体色，A错误； B、该昆虫的体色由两对等位基因控制，每一对基因均遵循基因分离定律，B错误； C、控制该昆虫体色的基因一对位于X染色体，一对位于常染色体，遵循基因自由组合定律，C错误； D、结合题图可知，黄色的基因型为aaXBX-、aaXBY，绿色的基因型为A_XBX-、A_XBY，其余都是白色，两只绿色亲本为AaXBXB和AaXBY时，子代会出现雌雄均为绿色∶黄色=3∶1的结果，D正确。 故选D。 12. 下列各项中会导致基因重组现象发生的是（ ） A. 等位基因彼此分离 B. 姐妹染色单体的片段交换 C. 非同源染色体的自由组合 D. 非同源染色体的片段交换 【答案】C 【解析】 【分析】基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，主要发生在减数分裂形成配子时。 【详解】A、等位基因彼此分离发生在减数第一次分裂的后期（同源染色体分离）或减数第二次分裂的后期（姐妹染色体分离），属于基因分离定律的范畴，与基因重组无关，A错误； B、姐妹染色单体上的基因通常是相同的（不考虑突变），不会产生新的等位基因组合，因此不属于基因重组，B错误； C、非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂的后期，此时同源染色体分离，非同源染色体随机组合到不同的子细胞中，导致不同染色体上的等位基因自由组合，属于基因重组的一种类型，C正确； D、非同源染色体的片段交换属于染色体结构变异中的易位，与基因重组无关，D错误。 故选C。 13. 炭疽杆菌生命力顽强，在不利环境下可形成芽孢，被称为“不死的细菌”。根据达尔文生物进化理论，炭疽杆菌顽强生命力的形成是由于进化过程中（ ） A. 菌为适应环境产生变异 B. 环境对菌的定向选择 C. 环境引起菌发生定向变异 D. 过度繁殖使菌的数量积累 【答案】B 【解析】 【分析】根据达尔文自然选择学说，生物的进化是环境对有利变异的个体进行定向选择的结果。炭疽杆菌形成芽孢的能力是长期自然选择作用下适应性特征积累的体现。 【详解】A、菌为适应环境产生变异——变异是随机发生的，并非生物主动适应环境而产生，A错误； B、环境对菌的定向选择——环境通过自然选择保留有利变异的个体，使种群中适应环境的特征积累，B正确； C、环境引起菌发生定向变异——变异是不定向的，环境只能选择已有变异，不能直接引起定向变异，C错误； D、过度繁殖使菌的数量积累——过度繁殖是自然选择的前提，但题干问的是顽强生命力的形成原因，与自然选择直接相关，D错误； 故选B。 14. 雄鹿巨大而华丽的鹿角在一定程度上会影响其在树林等环境的行动速度，不利于逃避天敌，但这一特性对雌鹿具有吸引力。下列叙述正确的是（ ） A. 鹿群和雄鹿个体都是生物进化的单位 B. 基因突变导致鹿角在进化过程中逐渐增大 C. 巨大鹿角对雄鹿的有利和有害不是绝对的 D. 鹿群的基因频率在进化过程中保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】1、现代生物进化理论的基本观点包括：种群是生物进化的基本单位；生物进化的实质在于种群基因频率的改变；突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节；自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向；隔离是新物种形成的必要条件。 2、现代生物进化理论是在达尔文自然选择学说的基础上，结合遗传学、生态学、分子生物学等多个学科的研究成果而形成的。它克服了达尔文时代由于科学发展水平限制而无法解释的遗传和变异的本质问题，以及自然选择作用机理的不足。 【分析】A、现代生物进化理论认为，种群是生物进化的基本单位，鹿群可看作种群，而雄鹿个体不是生物进化的单位，A错误； B、雄鹿鹿角在进化过程中逐渐增大，是自然选择（雌鹿选择 ）的结果，不是基因突变直接导致，基因突变是不定向的，B错误； C、由题意可知，巨大鹿角对雄鹿来说，一方面 “在一定程度上会影响其在树林等环境的行动速度，不利于逃避天敌”（有害 ），另一方面 “对雌鹿具有吸引力”（有利 ），说明巨大鹿角对雄鹿的有利和有害不是绝对的，C正确； D、因为存在雌鹿的选择作用，鹿群的基因频率会发生定向改变，生物进化的实质就是种群基因频率的定向改变，所以鹿群基因频率在进化过程中会改变，D错误。 故选C。 15. 以洋葱（2n＝16）为实验材料，进行“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”和“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”两个实验。下列叙述不正确的是（ ） A. 都需要用低倍镜找到分裂细胞再更换高倍镜观察 B. 制作装片的步骤均为解离、漂洗、染色、制片 C. 两个实验均无法观察到同一个细胞连续分裂的过程 D. 后一个实验能找到染色体数为32条的细胞，前一个实验不能 【答案】D 【解析】 【分析】本题对比观察有丝分裂和低温诱导染色体数目变化的实验步骤及现象，需结合两个实验的具体操作和细胞分裂特点进行分析。 【详解】A、两个实验均需在低倍镜下找到分生区细胞，再换高倍镜观察特定分裂阶段的细胞，A正确； B、两个实验的装片制作步骤均为解离→漂洗→染色→制片，步骤顺序一致，B正确； C、解离步骤会杀死细胞，细胞分裂过程被固定，无法观察同一细胞连续分裂的动态变化，C正确； D、观察有丝分裂的实验中，处于后期的细胞染色体数目为32条（2n=16，后期加倍为32）；而低温诱导的实验中，四倍体细胞（4n=32）在中期时染色体数为32条，后期则为64条。因此，两个实验均可能观察到染色体数为32条的细胞，D错误； 故选D。 第二部分 本部分共6题，共70分。 16. 塑料制品在使用过程中会释放大量微塑料颗粒。微塑料易被人体摄入，进而威胁健康。为探究老化的聚丙烯微塑料（aPP）对肝脏细胞的影响，研究人员开展了相关实验。 （1）向含有肝脏细胞的培养液中加入aPP悬液，对照组的处理为________。培养一段时间后，发现实验组细胞中出现aPP，且这些细胞中参与囊泡形成的蛋白质含量升高，推测aPP可通过________方式进入细胞。继续观察发现（图1），与正常线粒体相比，实验组细胞中的线粒体发生________的变化，说明aPP损伤了线粒体结构。 （2）NADH是有氧呼吸第________阶段的产物，其分解产生的电子可通过图2中位于________上的电子传递链最终传递给氧气，该过程释放的能量用于形成膜两侧H+浓度差，驱动ATP合成。检测各组细胞的NADH/NAD+值（图3），根据结果推测aPP造成NADH转化为NAD+和H+的过程受阻，判断依据是________。 （3）进一步检测发现，实验组细胞中蛋白复合体Ⅰ、Ⅳ的活性均显著低于对照组。综合以上信息，阐明aPP对线粒体结构与功能的影响________。 【答案】（1） ①. 加入等量不含aPP的溶液 ②. 胞吞 ③. 嵴的数量减少（嵴消失） （2） ①. 一、二 ②. 线粒体内膜 ③. 实验组NADH/NAD+值均高于对照组，且CI值越大（aPP老化程度越高），NADH/NAD+值越高 （3）aPP造成线粒体的嵴数量减少，内膜上蛋白复合体数量减少；同时，aPP使蛋白复合体活性降低，NADH转化为NAD+和H+受阻，膜两侧H+浓度差减小，ATP生成量降低，细胞呼吸强度减弱。 【解析】 【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。 【小问1详解】 实验组加入aPP，则对照组不加aPP。囊泡参与胞吞胞吐，推测aPP进入细胞的方式是胞吞。据图判断，实验组的线粒体的嵴减少了，说明aPP损伤了线粒体结构。 【小问2详解】 NADH是有氧呼吸第一二阶段的产物，其分解产生的电子可通过图2中位于线粒体内膜上的电子传递链最终传递给氧气，该过程释放的能量用于形成膜两侧H+浓度差，驱动ATP合成。检测各组细胞的NADH/NAD+值（图3），根据结果推测aPP造成NADH转化为NAD+和H+的过程受阻，判断依据是实验组NADH/NAD+值均高于对照组，且CI值越大（aPP老化程度越高）NADH/NAD+值越高。 【小问3详解】 aPP造成线粒体的嵴数量减少，内膜上蛋白复合体数量减少；同时，aPP使蛋白复合体活性降低，NADH转化为NAD+和H+受阻，膜两侧H+浓度差减小，ATP生成量降低，细胞呼吸强度减弱。 17. 5-氟尿嘧啶（5-FU）是一种常用的抗癌药物，广泛用于结直肠癌和乳腺癌治疗。研究人员对其作用机制和适用的癌细胞类型进行研究。 （1）正常细胞中，P53基因编码的蛋白质可引起细胞周期停滞，促进细胞凋亡等，判断P53基因属于______，该基因突变可能引起细胞癌变。 （2）P53基因有多种突变类型，其中R213X类型由于DNA分子中发生了碱基的______，导致mRNA长度正常但第213位密码子变为终止密码子，合成的截短P53蛋白因______改变而失去活性。 （3）将5-FU加入R213X类型癌细胞培养系，一段时间后检测细胞中相关物质含量，结果如图1、图2。 图1结果说明，5-FU可以______。根据图2结果推测，5-FU可能使某些携带氨基酸______识别终止密码子，从而使突变基因表达出了全长P53蛋白。 （4）进一步检测细胞中凋亡相关蛋白的含量，结果如图3。 ①综合上述信息，5-FU通过______，发挥治疗癌症的效果。 ②基于图3，利用5-FU进行癌症治疗前，需对患者进行的必要检查及目的是______。 【答案】（1）抑癌基因 （2） ①. 替换 ②. 空间结构 （3） ①. 促进P53基因的转录，且随浓度升高效果增强 ②. tRNA （4） ①. 促进全长P53蛋白合成，进而促进癌细胞凋亡 ②. 基因检测（测序），判断患者是否属于P53基因R213X突变类型 【解析】 【分析】细胞一般要经过生长、增殖、衰老、凋亡的生命历程。细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。细胞凋亡有利于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰。细胞癌变的原因是在致癌因子的作用下，细胞中原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控。癌症的发生不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生5~6个基因突变，才出现癌细胞的所有特点。 【小问1详解】 正常细胞中，P53基因编码的蛋白质可引起细胞周期停滞、促进细胞凋亡，符合抑癌基因的功能（抑癌基因阻止细胞不正常增殖），故P53基因属于抑癌基因。 【小问2详解】 R213X类型因DNA分子中碱基替换（使编码氨基酸的密码子变为终止密码子，属于碱基替换导致的基因突变），导致mRNA长度正常但第213位密码子变为终止密码子。合成的截短P53蛋白因 空间结构改变而失去活性（氨基酸序列缩短，空间结构改变，功能受影响）。 【小问3详解】 由图1可知，随5-FU浓度升高，P53mRNA相对含量增加，说明5-FU可以促进P53基因的转录，且随浓度升高效果增强。图2中，5-FU处理后出现全长P53蛋白，推测5-FU可能使某些携带氨基酸的tRNA识别终止密码子，从而使突变基因表达出全长P53蛋白。 【小问4详解】 ①结合题干信息，5-FU促进P53基因转录、促进全长P53蛋白合成，进而促进癌细胞凋亡，发挥治疗癌症效果。 ②图3显示 5-FU对R213X突变类型癌细胞促进凋亡效果更显著，所以需进行基因检测（测序），判断患者是否属于P53基因R213X突变类型，由此判断5-FU治疗是否有效 。 18. 随着全球气候变化，热敏作物品种因能感知环境温度变化而在育种中表现出较大潜力。 （1）水稻（2）花粉母细胞经减数分裂产生的雄配子（花粉）中染色体数目为______条。 （2）对野生型（WT）与一种温度敏感型水稻突变株（ers）进行不同温度处理后，将花粉粒染色。有活性的花粉粒会被染为深色，失去活性的花粉粒会被染为浅色，染色结果如图1。由此可知ers的特点是______，低温下花粉活性正常。 （3）为研究ers的花粉出现上述特点的原因，观察减数分裂不同阶段细胞。花粉发育的不同时期用小穗长度标识，结果如图2。 ①WT-HT组中，姐妹染色单体分离发生在图示______两个阶段之间（填字母）。 ②持续观察发现，ers-HT在小穗长度8mm时才开始出现处于减数分裂Ⅱ的细胞，说明ers的减数分裂过程在高温下______。 （4）近年来，许多证据表明活性氧（ROS）会导致减数分裂停滞。植物中存在ROS清除系统，研究人员推测该系统的核心组分抗坏血酸（AsA）可将H2O2等ROS类物质还原，从而避免了ROS积累。检测不同植株的AsA与H2O2含量，结果如图3。 ①实验结果证实了推测，请补充图3中H2O2含量的结果________。 ②综合上述结果，阐述ers雄性育性响应温度变化调节机制________。 【答案】（1）12 （2）高温下花粉活性低（有活性的花粉数量减少） （3） ①. de ②. 显著延迟 （4） ①. ②. 高温下，ers的AsA水平低，ROS积累，导致减数分裂延迟，花粉活性下降，雄性不育；低温下则相反，故雄性育性正常。 【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】 水稻体细胞染色体数2n=24，花粉母细胞经减数分裂产生雄配子（花粉），染色体数目减半，为12条 。 【小问2详解】 对比野生型（WT）和突变体（ers）不同温度处理的染色结果：WT 在高温（HT）、低温（LT）下花粉染色深（有活性 ）；ers 在低温（LT）下染色深（有活性 ），高温（HT）下染色浅（活性低 ）。可知 ers 特点是高温下花粉活性低（或对高温敏感，高温处理后花粉活性下降 ） 。 【小问3详解】 ①减数分裂中姐妹染色单体分离发生在减数分裂 Ⅱ 后期。WT - HT 组小穗长度变化反映花粉发育进程，姐妹染色单体分离发生在图示6mm - 7mm 两个阶段之间（小穗生长到一定阶段进入减数分裂 Ⅱ 后期 ），即WT-HT组中，姐妹染色单体分离发生在图示de两个阶段之间。 ②ers - HT 在小穗长度 8mm 时才出现减数分裂 Ⅱ 的细胞，而正常情况应更早，说明 ers 的减数分裂过程在高温下显著延迟、进展缓慢。 【小问4详解】 ①已知活性氧（ROS）会导致减数分裂停滞，抗坏血酸（AsA）可还原H2O2等 ROS。由图3左图AsA 含量：ers-HT组AsA含量低，则其H2O2含量应高；WT-HT、WT - LT、ers - LT 组 AsA 含量相对高，H2O2含量应低。所以H2O2含量结果为：ers-HT 组H2O2含量显著高于其他组，WT-HT、WT-LT、ers-LT 组H2O2含量低且差异不大，图示为： 。 ②综合来看，高温下ers花粉活性低，是因为减数分裂进程受阻，同时AsA含量低，H2O2积累（ROS 积累 ）。调节机制为：高温下，ersAsA水平低，ROS积累，导致减数分裂延迟，花粉活性下降，雄性不育；低温下则相反，故雄性育性正常。 19. 学习以下材料，回答（1）～（4）题。 利用“着丝粒介导的基因组消除”培育单倍体 传统育种需7～9代自交才能达到所需纯合度，单倍体培育技术在植物育种中意义重大，与全基因组加倍技术结合，可加速纯合品系的培育进程。目前常用的几种单倍体培育方法受物种组织培养或杂交能力限制，适用范围有限。利用着丝粒介导的基因组消除是有潜力的单倍体培育方法。 着丝粒是染色体的特殊区域，在细胞分裂时，足量的着丝粒特异性组蛋白H3装配在着丝粒区域，启动动粒蛋白复合体形成。细胞骨架与动粒蛋白复合体相互作用，牵引染色体准确分离并分配到子代细胞。H3对着丝粒功能和细胞正常分裂意义重大。 K2作为H3装配因子，对H3在着丝粒的定位和功能的发挥有关键作用。研究人员构建了拟南芥K2基因突变体，检测发现细胞内H3含量显著减少。为利用"着丝粒介导的基因组消除"获得单倍体，将K2突变体与野生型拟南芥（2n＝10）进行杂交，并使用流式细胞仪检测子代细胞中DNA含量，结果如图。研究人员挑选子代中的单倍体进行检测，确定单倍体的染色体组均来自亲代中的野生型。 研究人员对单倍体的培育条件进行探究。在标准条件下，以K2突变体为母本时，单倍体子代的比例为1％。对K2突变体进行不同条件的处理，结果表明，长期高温（25℃/21℃昼夜）或高光处理均不能提高单倍体的诱导效率；而短期高温（30℃）处理，即在杂交前处理2～3天、杂交后处理1～2天，可使单倍体诱导效率提高到7.4％～10％。 目前，K2基因成为培育单倍体诱导系的新靶标基因。利用化学诱变或基因编辑技术获得的K2和H3突变体，在植物育种中具有潜在的应用价值。 （1）单倍体是指体细胞中的染色体数目与______染色体数目相同的个体。除了文中提到的技术，还可采用______的方法获得单倍体植株。 （2）根据图中流式细胞仪检测结果推测，单倍体子代对应的峰是______。根据文中信息推测，K2突变体与野生型拟南芥杂交，由于______，进而引发染色体滞后、断裂等错误，出现染色体的部分或完全消除，最终可能形成单倍体子代。 （3）以下结果支持“子代中单倍体的染色体组仅来自亲代中的野生型”的有______（填字母）。 A. 子代中单倍体的表型均与野生型一致，与突变体不同 B. 子代中单倍体的细胞中染色体数目为5条 C. 子代中单倍体的细胞每个着丝粒上H3蛋白含量与野生型一致 D. 基因检测显示子代单倍体中仅存在野生型的DNA片段 （4）现有高产抗病玉米纯合子（甲）、抗旱抗倒伏玉米纯合子（乙），欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的纯合品种，请基于文中的方法补充育种方案________。 【答案】（1） ①. 本物种配子 ②. 花药（花粉）离体培养 （2） ①. a ②. 突变体细胞内H3显著减少，无法启动动粒蛋白复合体的形成 （3）ACD （4）F1与K2突变体杂交；进行短期高温处理；从子代中筛选出单倍体，进行染色体加倍 【解析】 【分析】单倍体是指体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体。可采用花药离体培养的方法获得单倍体植株。 【小问1详解】 单倍体是指体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体。除了文中提到的化学诱变或基因编辑技术，还可采用花药离体培养的方法获得单倍体植株。花药离体培养是利用植物组织培养技术，将花药中的花粉粒培养成单倍体植株。 【小问2详解】 观察图中流式细胞仪检测结果，单倍体的 DNA 相对含量应为正常体细胞的一半，所以单倍体子代对应的峰是 a。因为正常体细胞 DNA 相对含量较高，而单倍体 DNA 相对含量低，对应图中较低的峰 a。根据文中信息推测，K2突变体与野生型拟南芥杂交，由于突变体细胞内H3显著减少，无法启动动粒蛋白复合体的形成，进而引发染色体滞后、断裂等错误，出现染色体的部分或完全消除，最终可能形成单倍体子代。 【小问3详解】 A 、子代中单倍体的表型均与野生型一致，与突变体不同，子代中单倍体的染色体组仅来自亲代中的野生型，A 正确； B、子代中单倍体的细胞中染色体数目为 5 条，仅知道染色体数目，无法确定这些染色体就只来自野生型，B 错误； C、子代中单倍体的细胞每个着丝粒上 H3 蛋白含量与野生型一致，H3 蛋白与染色体相关，这可以从一定程度上说明染色体的某些特征与野生型一致，支持染色体组来自野生型，C 正确； D、基因检测显示子代单倍体中仅存在野生型的 DNA 片段，这直接表明子代单倍体的 DNA 来自野生型，也就支持染色体组仅来自亲代中的野生型，D 正确。 故选ACD。 【小问4详解】 K2基因成为培育单倍体诱导系的新靶标基因，故可将甲和乙杂交的子一代（含有甲和乙植株的优良性状的基因）与K2突变体杂交，以获得高产抗病抗旱抗倒伏的纯合品种；根据题意“短期高温（30℃）处理，即在杂交前处理2～3天、杂交后处理1～2天，可使单倍体诱导效率提高到7.4％～10％。”可知，进行短期高温处理也可获得所需纯合子；从甲乙杂交的子代中筛选出单倍体，然后对其进行染色体加倍处理，筛选出的所需性状的植株即为纯合子。 20. 玉米籽粒大小是决定产量的重要因素之一，研究籽粒发育机制对提高产量有重要意义。 （1）研究人员获得两株同品系的单基因隐性突变株甲和乙（相应突变基因分别记为a和b），籽粒大小均与野生型无显著差异。甲乙杂交获得F1，F1自交后代中有1/16的植株所结籽粒重量降低，推测基因A/a和B/b的位置关系是________。 将这些籽粒变小的植株记为丙，展开进一步研究。 （2）玉米籽粒大小主要取决于胚乳体积。研究发现，基因A、B分别编码DNA去甲基化酶A、B。检测野生型、甲、乙、丙授粉后14天胚乳中DNA甲基化情况，结果如下表。请解释丙籽粒比甲、乙籽粒小的原因________。 植株 野生型 甲 乙 丙 胚乳DNA甲基化水平 + ++ ++ ++++ 注：“+”越多表示甲基化水平越高 （3）已知D基因在玉米胚乳中特异表达，调控胚乳的发育。研究人员用野生型、乙和另一品系植株丁（基因型表示为BBdd）为材料进行杂交实验，检测授粉后14天胚乳中D基因的表达情况，部分杂交组合和结果如下表。 组别 杂交组合 D基因表达情况 1 野生型（♀）×丁（♂） 表达 2 丁（♀）×野生型（♂） 不表达 3 ________ ________ 4 ________ ________ ①1、2组的结果表明，只有来自________的D基因才能发挥作用。 ②进一步研究证明，母本B基因编码的DNA去甲基化酶B只能降低母本D基因的甲基化水平，激活D基因表达，但对父本的D基因不起作用；父本B基因对父本和母本的D基因均不起作用。为验证这一结论，请利用提供的材料，在表中补充3、4组杂交组合的基因型，并预期D基因表达情况________。 （4）根据以上研究提出一种提高玉米产量的思路________。 【答案】（1）位于两对同源染色体上 （2）甲存在B基因（基因型aaBB），能合成酶B，乙存在A基因（基因型AAbb），能合成酶A，酶A和酶B均能使胚乳发育相关基因去甲基化；丙中缺乏A、B基因，酶A、酶B均无法合成，相关基因的甲基化水平高，抑制基因表达，影响胚乳发育，籽粒变小。 （3） ①. 母本 ②. 组别 杂交组合 D基因表达情况 3 bbDD（♀）×BBdd（♂） 不表达 4 BBdd（♀）×bbDD（♂） 不表达 （4）提高A、B基因的表达水平/降低胚乳发育相关基因（如D基因）的甲基化水平 【解析】 【分析】1、判断显隐性的方式有：①表型相同的个体杂交，后代新出现的表型为隐性；②表型不同的纯合个体杂交，后代出现的表型为显性。 2、基因的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。 【小问1详解】 甲乙杂交获得F1，F1自交后代中有1/16的植株所结籽粒重量降低，即正常籽粒：小籽粒=15:1，为9：3：3：1的变式，符合自由组合定律，故基因A/a和B/b位于两对同源染色体上。 【小问2详解】 分析表可知，丙籽粒比甲、乙籽粒小的原因甲存在B基因（基因型aaBB），能合成酶B，乙存在A基因（基因型AAbb），能合成酶A，酶A和酶B均能使胚乳发育相关基因去甲基化；丙中缺乏A、B基因，酶A、酶B均无法合成，相关基因的甲基化水平高，抑制基因表达，影响胚乳发育，籽粒变小。 【小问3详解】 ①丁不含D基因，野生型含有D基因（其基因型为BBDD），正交与反交后代基因型相同，都是BBDd，只有正交后代中的D基因才能表达，此时野生型作为母本，故只有来自母本的D基因才能发挥作用。 ②由题意可知，野生型的基因型为BBDD，乙的基因型为bbDD，丁的基因型为BBdd，为验证这一结论，可选用乙和丁进行正反交。该结论是正确的，故正反交后代中的D基因都应该不能表达，故3、4组杂交组合的基因型与预期D基因表达情况见下表： 组别 杂交组合 D基因表达情况 3 bbDD（♀）×BBdd（♂） 不表达 4 BBdd（♀）×bbDD（♂） 不表达 【小问4详解】 根据以上研究，可通过提高A、B基因的表达水平或降低胚乳发育相关基因（如D基因）的甲基化水平来提高玉米产量。 21. 为治疗镰状细胞贫血症，研究人员尝试将特定的mRNA递送至患者造血干细胞，通过基因编辑实现对该病的治疗。 （1）体外获得的mRNA递送到人体细胞后，经______过程合成蛋白质。 （2）利用纳米脂质体（LNP）作为基础材料，将特定蛋白与LNP偶联，构建可靶向造血干细胞递送mRNA的系统。 ①已知Cre酶可识别DNA分子中特定的loxP序列，当DNA分子上存在两个同向loxP序列时，Cre酶可将两个loxP序列之间的DNA序列切除（图1）。将Cre酶的mRNA包裹进该递送系统后送入小鼠细胞。若______，说明递送系统有效。 ②选择不同的蛋白质与LNP偶联后进行递送，根据图2判断，递送至造血干细胞效果最佳的蛋白质为______。 （3）利用上述mRNA递送系统可将腺嘌呤碱基编辑器（ABE）递送至患者造血干细胞进行基因编辑。ABE是一类新兴基因编辑技术，由融合蛋白与sgRNA构成，可实现对A/T碱基对的精准转换，修复致病血红蛋白，原理如图3。请完善修复过程________。 （4）修复后的干细胞回输之前需要清除患者原造血干细胞，为骨髓微环境腾出空间，传统放化疗处理存在不孕不育风险和损伤正常细胞等缺陷。已知PUMA蛋白是一种促凋亡因子，请利用上述mRNA递送系统提出研究思路________。 【答案】（1）翻译 （2） ①. 细胞出现荧光 ②. CD117蛋白 （3）融合蛋白将A转化次黄嘌呤（I），DNA复制时I与C配对，经复制后A/T碱基对变为G/C碱基对，实现基因修复 （4）利用递送系统（CD117-LNP）包裹PUMA的mRNA，进入造血干细胞后翻译出PUMA，促进细胞凋亡。 【解析】 【分析】1、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 （DNA分子杂交技术,分子杂交技术、抗原抗体杂交）。 2、细胞凋亡是指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同，细胞凋亡不是一件被动的过程，而是主动过程，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用；它并不是病理条件下，自体损伤的一种现象，而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。 【小问1详解】 mRNA 是翻译的模板，体外获得的 mRNA 递送到人体细胞后，经翻译过程合成蛋白质。 【小问2详解】 ①递送系统包裹Cre酶的mRNA进入小鼠细胞，若Cre酶发挥作用，会识别DNA中loxP序列，切除两个同向loxP间含stop的序列，使荧光蛋白基因正常转录，小鼠细胞表达荧光蛋白（或检测到荧光蛋白 ），即细胞出现荧光 ，说明递送系统有效（能让mRNA进入细胞并翻译出有功能的Cre酶 ）。 ②图 2 中，对比不同蛋白质 - LNP 偶联物递送后，表达荧光蛋白的细胞占比，CD117蛋白-LNP 组在各mRNA剂量下，表达荧光蛋白的细胞占比均最高，说明递送效果最佳，故递送效果最佳的蛋白质为CD117蛋白。 【小问3详解】 已知ABE可实现A/T碱基对精准转换，修复致病血红蛋白。结合图3及过程：融合蛋白将A转变为次黄嘌呤（被识别为 G ），DNA 复制时，依据碱基互补配对，与G配对的是C，后续再经DNA复制等，最终实现A-T碱基对向G-C碱基对的转换，修复致病基因。所以修复过程为：融合蛋白催化A脱氨生成次黄嘌呤（I），DNA 复制时I与C配对，经DNA复制后，原来的A/T碱基对转换为G/C碱基对，完成基因修复（或A在融合蛋白的作用下变为次黄嘌呤（被识别为G），然后DNA复制，以含G的链为模板合成子链时，对应位置引入C，从而将A-T对精准转换为G-C对）。 【小问4详解】 要利用mRNA递送系统清除患者原造血干细胞，已知PUMA蛋白是促凋亡因子。思路是借助该系统将编码PUMA蛋白的mRNA递送至患者原造血干细胞，使细胞表达 PUMA 蛋白，诱导其凋亡，为修复后的干细胞回输腾出骨髓空间，同时避免传统放化疗弊端。即：利用上述mRNA递送系统（CD117-LNP），将编码PUMA蛋白的mRNA递送至患者原造血干细胞，使原造血干细胞表达PUMA蛋白，诱导其凋亡，为修复后的干细胞回输创造条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 东城区2024－2025学年度第二学期期末统一检测 高一生物 本试卷共10页，满分100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分 本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 支原体是一种单细胞生物（如图）。下列关于支原体的叙述错误的是（ ） A. 与动物细胞的主要区别是没有核膜 B. 与细菌的区别之一是没有细胞壁 C. 能完成蛋白质合成等生命活动 D. 遗传物质是DNA和RNA 2. 多种纳米材料如金属纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒等已被证明能够像天然酶一样发挥作用，称为纳米酶。据此推断，纳米酶和天然酶（ ） A. 都属于生物大分子 B. 都能降低化学反应活化能 C. 基本组成单位都是氨基酸 D. 都只能在生物体内发挥作用 3. 我国科学家打破光合作用的壁垒，在无细胞系统中，利用二氧化碳和电解产生的氢气，直接人工合成淀粉，且合成速率远高于玉米淀粉合成速率，对实现碳中和意义重大。关于人工合成淀粉的过程，下列叙述错误的是（ ） A. 在叶绿体中进行 B. 需要二氧化碳作为原料 C. 需额外输入能量 D. 有助于缓解全球粮食危机 4. 端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到染色体两端的端粒上，以自身RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是（ ） A. 端粒和端粒酶普遍存于所有生物细胞中 B. 端粒酶中的蛋白质发挥RNA聚合酶的作用 C. 正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长 D. 提高端粒酶的活性有助于延缓机体细胞的衰老 5. 豌豆用作遗传学研究实验材料的优点不包括（ ） A. 生长快，在母本上即可观察子代所有性状 B. 自然状态下一般都是纯种，杂交结果可靠 C. 自花传粉、闭花受粉，可避免外来花粉干扰 D. 具有多对易于区分的性状，便于观察分析 6. 下列杂交实验中，不能判断显隐性关系的是（ ） A. 紫花豌豆×白花豌豆→紫花豌豆∶白花豌豆＝1∶1 B 非甜玉米×非甜玉米→非甜玉米∶甜玉米＝3∶1 C. 扁形果南瓜×扁形果南瓜→扁形果∶球形果∶长形果＝9∶6∶1 D. 白毛羊×黑毛羊→白毛羊 7. 赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料进行遗传物质的实验研究，相关叙述正确的是（ ） A. 需用含35S或32P的培养基培养噬菌体以进行标记 B. 搅拌的目的是促进噬菌体将遗传物质注入细菌 C. 离心后32P标记组沉淀物放射性强度显著高于上清液 D. 35S标记组细菌裂解后释放的部分噬菌体中可检测到35S 8. 果蝇的红眼为伴X显性遗传，其隐性性状为白眼。在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是（　　） A. 杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇 B. 白眼雌果蝇×红眼雄果蝇 C. 杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇 D. 白眼雌果蝇×白眼雄果蝇 9. 苯丙酮尿症是一种单基因遗传病，如图为该病患者的家系图。下列叙述正确的是（ ） A. 该病的致病基因位于常染色体上 B. 图中Ⅱ－1和Ⅰ－2的基因型相同 C. 图中Ⅲ－3为杂合子的概率是1/2 D. 可通过在人群中随机调查判断遗传方式 10. 下列关于DNA双螺旋结构的叙述错误的是（ ） A. 组成DNA两条单链的碱基数相等，两条链反向平行 B. 脱氧核糖、磷酸、碱基交替连接，构成DNA基本骨架 C. 每条单链一端有一个游离磷酸基团，这一端称作5'端 D. 链间碱基以氢键连接，复制时氢键断裂需能量和酶驱动 11. 某种XY型性别决定的昆虫有白色、黄色、绿色三种体色，相关色素的合成过程如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. B基因通过控制蛋白质的结构直接控制该昆虫体色 B. A/a基因的传递遵循基因分离定律，B/b基因则不遵循 C. 控制该昆虫体色的两对基因相互影响，不遵循自由组合定律 D. 两只绿色昆虫杂交，子代可能出现雌雄均为绿色∶黄色＝3∶1 12. 下列各项中会导致基因重组现象发生是（ ） A. 等位基因彼此分离 B. 姐妹染色单体的片段交换 C. 非同源染色体的自由组合 D. 非同源染色体的片段交换 13. 炭疽杆菌生命力顽强，在不利环境下可形成芽孢，被称为“不死的细菌”。根据达尔文生物进化理论，炭疽杆菌顽强生命力的形成是由于进化过程中（ ） A. 菌为适应环境产生变异 B. 环境对菌的定向选择 C. 环境引起菌发生定向变异 D. 过度繁殖使菌数量积累 14. 雄鹿巨大而华丽的鹿角在一定程度上会影响其在树林等环境的行动速度，不利于逃避天敌，但这一特性对雌鹿具有吸引力。下列叙述正确的是（ ） A. 鹿群和雄鹿个体都是生物进化的单位 B. 基因突变导致鹿角在进化过程中逐渐增大 C. 巨大鹿角对雄鹿的有利和有害不是绝对的 D. 鹿群的基因频率在进化过程中保持不变 15. 以洋葱（2n＝16）为实验材料，进行“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”和“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”两个实验。下列叙述不正确的是（ ） A. 都需要用低倍镜找到分裂细胞再更换高倍镜观察 B. 制作装片的步骤均为解离、漂洗、染色、制片 C. 两个实验均无法观察到同一个细胞连续分裂的过程 D. 后一个实验能找到染色体数为32条的细胞，前一个实验不能 第二部分 本部分共6题，共70分。 16. 塑料制品在使用过程中会释放大量微塑料颗粒。微塑料易被人体摄入，进而威胁健康。为探究老化的聚丙烯微塑料（aPP）对肝脏细胞的影响，研究人员开展了相关实验。 （1）向含有肝脏细胞的培养液中加入aPP悬液，对照组的处理为________。培养一段时间后，发现实验组细胞中出现aPP，且这些细胞中参与囊泡形成的蛋白质含量升高，推测aPP可通过________方式进入细胞。继续观察发现（图1），与正常线粒体相比，实验组细胞中的线粒体发生________的变化，说明aPP损伤了线粒体结构。 （2）NADH是有氧呼吸第________阶段的产物，其分解产生的电子可通过图2中位于________上的电子传递链最终传递给氧气，该过程释放的能量用于形成膜两侧H+浓度差，驱动ATP合成。检测各组细胞的NADH/NAD+值（图3），根据结果推测aPP造成NADH转化为NAD+和H+的过程受阻，判断依据是________。 （3）进一步检测发现，实验组细胞中蛋白复合体Ⅰ、Ⅳ的活性均显著低于对照组。综合以上信息，阐明aPP对线粒体结构与功能的影响________。 17. 5-氟尿嘧啶（5-FU）是一种常用的抗癌药物，广泛用于结直肠癌和乳腺癌治疗。研究人员对其作用机制和适用的癌细胞类型进行研究。 （1）正常细胞中，P53基因编码的蛋白质可引起细胞周期停滞，促进细胞凋亡等，判断P53基因属于______，该基因突变可能引起细胞癌变。 （2）P53基因有多种突变类型，其中R213X类型由于DNA分子中发生了碱基的______，导致mRNA长度正常但第213位密码子变为终止密码子，合成的截短P53蛋白因______改变而失去活性。 （3）将5-FU加入R213X类型癌细胞培养系，一段时间后检测细胞中相关物质含量，结果如图1、图2。 图1结果说明，5-FU可以______。根据图2结果推测，5-FU可能使某些携带氨基酸的______识别终止密码子，从而使突变基因表达出了全长P53蛋白。 （4）进一步检测细胞中凋亡相关蛋白的含量，结果如图3。 ①综合上述信息，5-FU通过______，发挥治疗癌症的效果。 ②基于图3，利用5-FU进行癌症治疗前，需对患者进行的必要检查及目的是______。 18. 随着全球气候变化，热敏作物品种因能感知环境温度变化而在育种中表现出较大潜力。 （1）水稻（2）花粉母细胞经减数分裂产生的雄配子（花粉）中染色体数目为______条。 （2）对野生型（WT）与一种温度敏感型水稻突变株（ers）进行不同温度处理后，将花粉粒染色。有活性的花粉粒会被染为深色，失去活性的花粉粒会被染为浅色，染色结果如图1。由此可知ers的特点是______，低温下花粉活性正常。 （3）为研究ers的花粉出现上述特点的原因，观察减数分裂不同阶段细胞。花粉发育的不同时期用小穗长度标识，结果如图2。 ①WT-HT组中，姐妹染色单体分离发生在图示______两个阶段之间（填字母）。 ②持续观察发现，ers-HT在小穗长度8mm时才开始出现处于减数分裂Ⅱ的细胞，说明ers的减数分裂过程在高温下______。 （4）近年来，许多证据表明活性氧（ROS）会导致减数分裂停滞。植物中存在ROS清除系统，研究人员推测该系统的核心组分抗坏血酸（AsA）可将H2O2等ROS类物质还原，从而避免了ROS积累。检测不同植株的AsA与H2O2含量，结果如图3。 ①实验结果证实了推测，请补充图3中H2O2含量的结果________。 ②综合上述结果，阐述ers雄性育性响应温度变化的调节机制________。 19. 学习以下材料，回答（1）～（4）题。 利用“着丝粒介导的基因组消除”培育单倍体 传统育种需7～9代自交才能达到所需纯合度，单倍体培育技术在植物育种中意义重大，与全基因组加倍技术结合，可加速纯合品系的培育进程。目前常用的几种单倍体培育方法受物种组织培养或杂交能力限制，适用范围有限。利用着丝粒介导的基因组消除是有潜力的单倍体培育方法。 着丝粒是染色体的特殊区域，在细胞分裂时，足量的着丝粒特异性组蛋白H3装配在着丝粒区域，启动动粒蛋白复合体形成。细胞骨架与动粒蛋白复合体相互作用，牵引染色体准确分离并分配到子代细胞。H3对着丝粒功能和细胞正常分裂意义重大。 K2作为H3的装配因子，对H3在着丝粒的定位和功能的发挥有关键作用。研究人员构建了拟南芥K2基因突变体，检测发现细胞内H3含量显著减少。为利用"着丝粒介导的基因组消除"获得单倍体，将K2突变体与野生型拟南芥（2n＝10）进行杂交，并使用流式细胞仪检测子代细胞中DNA含量，结果如图。研究人员挑选子代中的单倍体进行检测，确定单倍体的染色体组均来自亲代中的野生型。 研究人员对单倍体的培育条件进行探究。在标准条件下，以K2突变体为母本时，单倍体子代的比例为1％。对K2突变体进行不同条件的处理，结果表明，长期高温（25℃/21℃昼夜）或高光处理均不能提高单倍体的诱导效率；而短期高温（30℃）处理，即在杂交前处理2～3天、杂交后处理1～2天，可使单倍体诱导效率提高到7.4％～10％。 目前，K2基因成为培育单倍体诱导系的新靶标基因。利用化学诱变或基因编辑技术获得的K2和H3突变体，在植物育种中具有潜在的应用价值。 （1）单倍体是指体细胞中的染色体数目与______染色体数目相同的个体。除了文中提到的技术，还可采用______的方法获得单倍体植株。 （2）根据图中流式细胞仪检测结果推测，单倍体子代对应的峰是______。根据文中信息推测，K2突变体与野生型拟南芥杂交，由于______，进而引发染色体滞后、断裂等错误，出现染色体的部分或完全消除，最终可能形成单倍体子代。 （3）以下结果支持“子代中单倍体的染色体组仅来自亲代中的野生型”的有______（填字母）。 A. 子代中单倍体的表型均与野生型一致，与突变体不同 B. 子代中单倍体的细胞中染色体数目为5条 C. 子代中单倍体的细胞每个着丝粒上H3蛋白含量与野生型一致 D. 基因检测显示子代单倍体中仅存在野生型的DNA片段 （4）现有高产抗病玉米纯合子（甲）、抗旱抗倒伏玉米纯合子（乙），欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的纯合品种，请基于文中的方法补充育种方案________。 20. 玉米籽粒大小是决定产量的重要因素之一，研究籽粒发育机制对提高产量有重要意义。 （1）研究人员获得两株同品系的单基因隐性突变株甲和乙（相应突变基因分别记为a和b），籽粒大小均与野生型无显著差异。甲乙杂交获得F1，F1自交后代中有1/16的植株所结籽粒重量降低，推测基因A/a和B/b的位置关系是________。 将这些籽粒变小的植株记为丙，展开进一步研究。 （2）玉米籽粒大小主要取决于胚乳体积。研究发现，基因A、B分别编码DNA去甲基化酶A、B。检测野生型、甲、乙、丙授粉后14天胚乳中DNA甲基化情况，结果如下表。请解释丙籽粒比甲、乙籽粒小的原因________。 植株 野生型 甲 乙 丙 胚乳DNA甲基化水平 + ++ ++ ++++ 注：“+”越多表示甲基化水平越高 （3）已知D基因在玉米胚乳中特异表达，调控胚乳的发育。研究人员用野生型、乙和另一品系植株丁（基因型表示为BBdd）为材料进行杂交实验，检测授粉后14天胚乳中D基因的表达情况，部分杂交组合和结果如下表。 组别 杂交组合 D基因表达情况 1 野生型（♀）×丁（♂） 表达 2 丁（♀）×野生型（♂） 不表达 3 ________ ________ 4 ________ ________ ①1、2组的结果表明，只有来自________的D基因才能发挥作用。 ②进一步研究证明，母本B基因编码的DNA去甲基化酶B只能降低母本D基因的甲基化水平，激活D基因表达，但对父本的D基因不起作用；父本B基因对父本和母本的D基因均不起作用。为验证这一结论，请利用提供的材料，在表中补充3、4组杂交组合的基因型，并预期D基因表达情况________。 （4）根据以上研究提出一种提高玉米产量思路________。 21. 为治疗镰状细胞贫血症，研究人员尝试将特定的mRNA递送至患者造血干细胞，通过基因编辑实现对该病的治疗。 （1）体外获得的mRNA递送到人体细胞后，经______过程合成蛋白质。 （2）利用纳米脂质体（LNP）作为基础材料，将特定蛋白与LNP偶联，构建可靶向造血干细胞递送mRNA的系统。 ①已知Cre酶可识别DNA分子中特定的loxP序列，当DNA分子上存在两个同向loxP序列时，Cre酶可将两个loxP序列之间的DNA序列切除（图1）。将Cre酶的mRNA包裹进该递送系统后送入小鼠细胞。若______，说明递送系统有效。 ②选择不同的蛋白质与LNP偶联后进行递送，根据图2判断，递送至造血干细胞效果最佳的蛋白质为______。 （3）利用上述mRNA递送系统可将腺嘌呤碱基编辑器（ABE）递送至患者造血干细胞进行基因编辑。ABE是一类新兴基因编辑技术，由融合蛋白与sgRNA构成，可实现对A/T碱基对的精准转换，修复致病血红蛋白，原理如图3。请完善修复过程________。 （4）修复后的干细胞回输之前需要清除患者原造血干细胞，为骨髓微环境腾出空间，传统放化疗处理存在不孕不育风险和损伤正常细胞等缺陷。已知PUMA蛋白是一种促凋亡因子，请利用上述mRNA递送系统提出研究思路________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $