精品解析：2026届四川省资阳市高三上学期第一次诊断性考试（一模）生物试题

资阳市高中2023级第一次诊断性考试 生物学 一、单项选择题：共45分，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 研究组成细胞的分子，实际上就是在探寻生命的物质基础，帮助我们建立科学的生命观。下列说法正确的是（ ） A. 蓝细菌细胞内含有能吸收光能的胡萝卜素，能进行光合作用 B. 神经元细胞膜上存在与K+、Na+主动运输有关的通道蛋白 C. RNA具有信息传递、物质转运、基因载体等功能 D. 活细胞中自由水相对含量高于结合水，有利于增强细胞抗逆性 2. 伤寒是由伤寒杆菌引起的急性传染病，症状包括高烧、腹痛、严重腹泻、头痛、身体出现玫瑰色斑等；A16型肠道病毒是一种RNA病毒，多发生于婴幼儿，可引起手、足、口腔等部位的疱疹，个别患者可引起心肌炎等并发症。下列关于相关病原体的叙述，正确的是（ ） A. A16型肠道病毒属于生命系统层次中的最小层次 B. 伤寒杆菌的核酸彻底水解后的产物有8种 C. 伤寒杆菌的蛋白质合成所需的核糖体、氨基酸等都由宿主细胞提供 D. A16型肠道病毒可以在灭菌后的培养基中独立生存和繁殖 3. 我国科学家完成人类历史上第一次人工合成胰岛素的创举用了6年的时间，对于胰岛B细胞来说，这却是一件平常的事。下列关于胰岛B细胞说法错误的是（ ） A. 胰岛B细胞合成胰岛素过程所需能量仅由线粒体提供 B. 细胞核控制胰岛素合成、加工和运输的过程 C. 胰岛素的合成最先是在游离的核糖体上进行 D. 胰岛B细胞高尔基体膜成分的更新速度比心肌细胞更快 4. 已知细胞外Ca2+浓度高于细胞内，细胞膜上存在多种与Ca2+有关的转运蛋白，下列关于Ca2+跨膜运输的说法，正确的是（ ） A. 磷脂分子能侧向自由移动，使少量Ca2+通过磷脂进入细胞 B. 将Ca2+运进细胞的转运蛋白需要与Ca2+进行特异性的结合 C. 若运输Ca2+的载体蛋白磷酸化，则其空间结构会发生变化 D. 当血钙浓度过低时，细胞内外的Ca2+浓度差会迅速变为零 5. 在植物细胞中参与淀粉水解的酶主要有α-淀粉酶和β-淀粉酶。β-淀粉酶不耐高温，但在pH=3.3时仍有部分活性，它能使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解。在淀粉、Ca2+等处理方式的影响下，β-淀粉酶在50℃条件下，经不同时间保存后的活性测定结果如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 若用淀粉和β-淀粉酶来探究酶的最适温度，可用斐林试剂来检测淀粉是否被分解 B. pH=3.3的条件下向淀粉溶液加入β-淀粉酶后，淀粉分子的能量会增多 C. β-淀粉酶水解淀粉的产物是葡萄糖，在一定范围内β-淀粉酶的活性随pH升高而增强 D. 比较可知，30mmol·L-1Ca2++2%淀粉处理方式最有利于较长时间维持β-淀粉酶的活性 6. 梅兰竹菊为花中四君子，很多人喜欢在室内或庭院种植。花卉需要科学养护，养护不当会影响花卉的生长，如兰花会因浇水过多而死亡，关于此现象，下列叙述错误的是（ ） A. 根系呼吸产生的能量减少使离子吸收所需的能量不足 B. 根系呼吸产生的能量减少使水分吸收所需的能量不足 C. 浇水过多抑制了根系细胞有氧呼吸但促进了无氧呼吸 D. 根系细胞质基质中无氧呼吸产生的有害物质含量增加 7. 某动物（2n=4）的基因型为BbXDY，其体内有4个处于不同分裂时期的细胞，如图所示，下列有关分析正确的是（ ） A. 若细胞甲有染色单体未分离，可能会导致部分细胞性染色体组成为XO B. 若细胞乙是由细胞丙产生的，则细胞乙可能是极体、次级精母细胞或次级卵母细胞 C. 细胞丙发生了同源染色体分离和非同源染色体自由组合，细胞甲无同源染色体 D. 细胞甲和细胞丙都含有2个基因D，细胞乙和细胞丁都不含基因D 8. “辟谷”是道家学者崇尚的一种养生方式，它是指一段时间内不摄取谷类食物，仅以水、果汁等为食，以增强身体健康或减脂为目的。现代医学认为，“辟谷”期间，细胞自噬活动会加强，其原理如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 溶酶体作为“消化车间”可为细胞自噬过程提供水解酶 B. 细胞自噬“吃掉”细胞器不利于维持细胞内部环境的稳定 C. 在营养缺乏条件下，细胞自噬可作为机体获得物质和能量的一种途径 D. 泛素与自噬受体的结合具有特异性，泛素缺乏可能会使细胞凋亡减弱 9. 假说—演绎法是科学研究中常用的方法，包括“观察实验现象、提出问题、作出假设、演绎推理、实验验证、得出结论”等环节。孟德尔利用该方法发现了两个遗传规律。下列关于孟德尔豌豆杂交实验和假说演绎法的叙述，正确的是（ ） A. 豌豆为自花传粉、闭花授粉植物，杂交时应在父本花粉未成熟时进行人工去雄 B. 孟德尔所作假设的内容之一是亲本产生了数量相等的雌雄两种配子 C. 孟德尔作出的“演绎推理”是设计F1与隐性纯合子杂交，预测出后代的表型及比例 D. 孟德尔先研究遗传因子的行为变化，再提出了遗传因子的分离和自由组合规律 10. 已知家兔的毛色受常染色体上的多对基因控制，复等位基因A1、A2、A3分别控制野鼠色、棕黄色和黑色，显隐性关系为A1>A2>A3．C基因控制毛色的出现，c为白化基因，c纯合时能抑制所有其他色素基因的表达。选择不同颜色的家兔杂交，子代以及比例如下表，下列叙述错误的是（ ） P F1 杂交组合一 野鼠色×黑色 野鼠色：棕黄色：白色=3：3：2 杂交组合二 野鼠色×野鼠色 野鼠色：棕黄色：白色=9：3：4 A. 控制家兔毛色基因A1、A2、A3在遗传上遵循基因的分离定律 B. 两个杂交组合实验结果均能说明控制毛色的两对基因位于非同源染色体上 C. 杂交组合一中，子代白色家兔有2种基因型，白色家兔随机交配后代仍为白兔 D. 杂交组合一中，亲代野鼠色个体与子代野鼠色个体的基因型相同 11. 某农业害虫的抗药性（基因A控制）对不抗药性（基因a控制）为显性。现对一块农田进行调查发现，该害虫种群中基因型为Aa的个体占40%，基因型为aa的个体占40%，之后用药物处理使该害虫种群中无抗药性的个体不能存活。下列叙述正确的是（ ） A. 用药物处理，该种群自由交配一代产生的存活个体中AA占1/2 B. 该害虫抗药性个体的出现是该害虫主动产生适应性变异的结果 C. 用药物处理前，该害虫种群中基因a频率是基因A频率的两倍 D. 药物处理后没有新物种产生，因此药物处理没有使种群产生进化 12. 下图是甲、乙两种独立遗传的单基因遗传病的家系图。其中Ⅱ-1不携带致病基因，且不考虑基因突变。下列说法错误的是（ ） A. 甲病的遗传方式是常染色体显性遗传 B. 在人群中调查乙病的发病率，会发现男性患者多于女性患者 C. 若Ⅲ-2的性染色体组成为XXY，则其父亲减数分裂过程中同源染色体未分离 D. 若Ⅲ-1与一个只患甲病的男子婚配，则生出同时患两种病的女孩的概率是0 13. 烟草花叶病毒和车前草病毒均由一条RNA链和蛋白质外壳组成，下图是两种病毒的重建实验。下列叙述正确的是（ ） A. 该实验证明了RNA是某些病毒的主要遗传物质 B. 两种病毒的遗传物质中嘌呤数量等于嘧啶数量 C. 可用细菌培养基培养两种病毒用于科学研究 D. 重建形成的病毒，其蛋白质外壳无法遗传 14. 生物的性别决定与多种因素有关。海龟的性别由性别决定基因决定，且这些基因受去甲基化酶基因Kdm6b表达产物的调控。去甲基化酶基因Kdm6b表达过程在性腺分化前受温度影响，低温时该基因活跃，导致胚胎发育成雄性；而高温条件下Kdm6b基因几乎不表达，使得胚胎发育成雌性。下列叙述错误的是（ ） A. Kdm6b调控海龟性别体现了基因通过控制蛋白质结构直接控制生物体性状 B. 海龟可通过DNA序列以外的方式影响性别 C. 甲基化可能会关闭某些基因的活性，进行去甲基化处理利于某些基因表达 D. 温度的高低影响海龟性别属于表观遗传调控 15. 大部分囊性纤维化患者编码CFTR蛋白（一种转运蛋白）的基因缺失了3个碱基对，导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，其空间结构发生变化，使CFTR转运氯离子的功能异常，导致细菌在肺部大量生长繁殖，最终使肺功能严重受损。下列叙述错误的是（ ） A. 编码CFTR蛋白的正常基因中至少含有1524个碱基对 B. CFTR蛋白基因缺失3个碱基对的过程最可能发生在细胞分裂间期 C. 大部分囊性纤维化患者的根本病因是CFTR蛋白中的氨基酸数量减少 D. 若3个碱基对的缺失发生在体细胞，则不能遗传给后代，属于可遗传变异 二、非选择题（共55分） 16. I．间种是农业生产中经常使用的方法。间种是指在同一季节，在同一土地上相间种植两种或两种以上作物。间种通常选用长得高的喜阳植物与长得矮的喜阴植物，玉米—大豆间种是比较常见的种植模式，能实现大豆和玉米的双丰收。 （1）玉米、大豆植株的高度差异明显，______的光饱和点更高。单独种植玉米和大豆，当种植密度过大时，净光合速率下降幅度较大的品种最可能是______。推测玉米和大豆叶片中色素含量不同，现提取并分离玉米和大豆叶片中色素进行比较，在提取时，为了使研磨更充分，应加入______。 （2）与单独种植玉米和大豆相比，间种能实现玉米和大豆双丰收的原因是______（答出一点即可）；第二年，互换种植玉米和大豆的位置进行轮作（轮作是指在同一土地上种植的作物种类会因年份的改变而有所不同，也就是有计划地更换作物种类来种植），可以均衡利用土壤中的______。 Ⅱ．大豆富含蛋白质，营养价值高，其产量受温度的影响。为了研究提高大豆产量的方法，研究者在光照强度等条件适宜的情况下，测定了大豆幼苗在不同温度下的CO2吸收速率，在黑暗条件下，测定了该幼苗在不同温度下的CO2释放速率。实验结果如表所示。 温度/℃ 15 20 25 30 35 40 45 50 55 CO2吸收速率（μmolCO2dm-2·h-1） 1.0 2.0 5.0 4.0 4.0 0.0 -4.0 -3.0 -2.0 CO2释放速率（μmolCO2dm-2·h-1） 1.0 1.5 2.0 3.5 4.0 5.0 4.5 3.0 2.0 （3）除光照和温度外，CO2浓度也会影响光合速率，CO2浓度影响光合速率的原理是______。若需进一步确定大豆总光合作用的最适温度，应在______℃之间设置更小的温度梯度继续进行试验。40℃时，大豆幼苗叶肉细胞的光合速率______呼吸速率（填“大于”、“小于”或“等于”）。 17. 某种植物的性别决定方式为XY型，已知控制叶形的基因B/b不位于Y染色体上，研究人员将窄叶植株与宽叶植株进行正反交实验，F1均为宽叶。研究人员在F1中发现一株“奇特”的雌株（甲株），让甲株与F1正常雄株杂交，F2雌雄均为宽叶：窄叶=11：1，对此研究人员提出了两种假说：①出现上述比例是因为甲株是三体植株，甲株的基因型为BBb（三体植株是指某同源染色体多一条的植株。减数分裂时，三体染色体任意2条正常配对并分离，另1条随机移向一极）；②甲株的“奇特”是环境引起的，出现上述比例是因为含b的雄配子只有20%有活性。回答下列问题： （1）由杂交实验结果可知，窄叶对宽叶为_____性，控制叶形的基因B/b位于_____染色体上，判断依据是_____。 （2）若假说①成立，请设计一个最简便的实验加以验证（写出简要的实验思路）_____。若假说①成立，则F2宽叶植株中三体植株所占的比例是_____。 （3）若假说②成立，则用F1宽叶雄株与窄叶雌株杂交，观察子代的表型及比例，子代中宽叶：窄叶的比例为：_____。 18. 习近平总书记在黄河三角洲农业高新技术产业示范区考察时指出：“我们要在盐碱地上搞种业创新，培育耐盐碱的品种来适应盐碱地”。海水稻能够在盐胁迫逆境中正常生长，是耐盐植物，如图是海水稻根尖成熟区细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图，请回答下列问题： （1）水主要通过_____方式进入根细胞，Na+进入液泡所需的能量是由_____提供的。图示细胞与人体肌肉细胞在结构上的差异是_____。 （2）SOS1和NHX为膜上两种蛋白质，SOS1和NHX的结构具有差异，产生这种差异的根本原因是_____。图中所示膜蛋白的功能是_____ （3）科学家通过研究表明：在盐胁迫下大量的Na+进入植物根部细胞的细胞基质，会抑制K+进入细胞，导致细胞基质中Na+/K+的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。据图分析，耐盐植物根细胞解决上述问题的机制是_____。 （4）据图分析，除耐盐外，海水稻还具有_____的特点，因此与普通水稻相比产量更高。 19. 脑源性神经营养因子（BDNF）能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻，则会导致精神分裂症的发生。如图为BDNF基因的表达及调控过程： （1）图中发生碱基互补配对的过程有_____（填序号），与过程④相比，过程①中特有的碱基对是_____。过程②一个mRNA与多个核糖体结合的意义是_____。 （2）若BDNF基因共有1000个碱基对，则BDNF基因共有_____个游离的磷酸基团；现让一个BDNF基因进行复制，则第4次复制时需要消耗_____个游离的脱氧核苷酸。 （3）由图可知，另一基因调控BDNF基因表达的机理是_____，基于该机理请设计一种治疗精神分裂症的药物_____。 （4）BDNF基因发生突变也可能会导致精神分裂症，若因基因突变导致BDNF中组氨酸被天冬氨酸替换，则BDNF基因转录过程的模板链对应部位碱基最可能的变化为_____。（组氨酸密码子：CAU、CAC；天冬氨酸密码子：GAU、GAC） 20. 研究人员将海岛棉中抗草铵膦除草剂基因Bar导入陆地棉中，经培养筛选获得抗草铵膦除草剂的棉花。据图回答下列问题： （1）为了便于质粒和Bar基因连接构建基因表达载体，在利用PCR技术扩增Bar基因时需要设计特定的引物，结合图1分析，左边引物要包括哪些碱基序列_____（注明引物的方向）。耐高温的DNA聚合酶从引物的_____端开始连接脱氧核苷酸。与单酶切相比，双酶切构建基因表达载体的优点是_____（答出1点）。 （2）图1质粒中TetR基因的作用是_____；利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，一般选择陆地棉的_____细胞作为受体细胞，最终得到的转基因棉花不具有抗四环素的特性，原因是_____。 （3）为了鉴定转基因棉培育是否成功，可提取转基因棉花的基因组DNA，利用琼脂糖凝胶电泳对提取到的DNA样品进行检测，在凝胶中DNA分子的迁移速率除与DNA分子的大小有关外，还与_____有关（答出2点）；还可以从个体水平进行鉴定，方法是_____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 资阳市高中2023级第一次诊断性考试 生物学 一、单项选择题：共45分，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 研究组成细胞的分子，实际上就是在探寻生命的物质基础，帮助我们建立科学的生命观。下列说法正确的是（ ） A. 蓝细菌细胞内含有能吸收光能的胡萝卜素，能进行光合作用 B. 神经元细胞膜上存在与K+、Na+主动运输有关的通道蛋白 C. RNA具有信息传递、物质转运、基因载体等功能 D. 活细胞中自由水相对含量高于结合水，有利于增强细胞抗逆性 【答案】C 【解析】 【详解】A、蓝细菌进行光合作用依赖细胞膜上的叶绿素和藻蓝素，而非胡萝卜素，胡萝卜素存在于高等植物的叶绿体中，A错误； B、K⁺、Na⁺的主动运输需要载体蛋白（如钠钾泵）并消耗ATP，通道蛋白介导的是协助扩散（如静息电位恢复时的K⁺外流），B错误； C、RNA中，mRNA传递遗传信息（信息传递），tRNA转运氨基酸（物质转运），某些RNA病毒以RNA为遗传物质（基因载体），C正确； D、自由水含量高时细胞代谢活跃，但抗逆性弱；结合水比例升高（如休眠细胞）时抗逆性增强，D错误。 故选C。 2. 伤寒是由伤寒杆菌引起的急性传染病，症状包括高烧、腹痛、严重腹泻、头痛、身体出现玫瑰色斑等；A16型肠道病毒是一种RNA病毒，多发生于婴幼儿，可引起手、足、口腔等部位的疱疹，个别患者可引起心肌炎等并发症。下列关于相关病原体的叙述，正确的是（ ） A. A16型肠道病毒属于生命系统层次中的最小层次 B. 伤寒杆菌的核酸彻底水解后的产物有8种 C. 伤寒杆菌的蛋白质合成所需的核糖体、氨基酸等都由宿主细胞提供 D. A16型肠道病毒可以在灭菌后的培养基中独立生存和繁殖 【答案】B 【解析】 【详解】A、生命系统的最小层次是细胞，病毒无细胞结构，不属于生命系统的任何层次，A错误； B、伤寒杆菌的核酸包括DNA和RNA。DNA彻底水解产物为脱氧核糖、磷酸、A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）、C（胞嘧啶）、G（鸟嘌呤）；RNA彻底水解产物为核糖、磷酸、A、U（尿嘧啶）、C、G。两者共有脱氧核糖、核糖、磷酸、A、T、C、G、U，共8种产物，B正确； C、伤寒杆菌是原核生物，自身含有核糖体，蛋白质合成所需的核糖体由其自身提供，C错误； D、病毒必须依赖宿主细胞才能增殖，灭菌后的培养基中无活细胞，病毒无法繁殖，D错误。 故选B。 3. 我国科学家完成人类历史上第一次人工合成胰岛素的创举用了6年的时间，对于胰岛B细胞来说，这却是一件平常的事。下列关于胰岛B细胞说法错误的是（ ） A. 胰岛B细胞合成胰岛素过程所需能量仅由线粒体提供 B. 细胞核控制胰岛素合成、加工和运输的过程 C. 胰岛素的合成最先是在游离的核糖体上进行 D. 胰岛B细胞高尔基体膜成分的更新速度比心肌细胞更快 【答案】A 【解析】 【详解】A、胰岛B细胞合成胰岛素需要ATP，而ATP的来源包括细胞质基质（有氧呼吸第一阶段）和线粒体（有氧呼吸第二、三阶段），A错误； B、细胞核通过DNA控制胰岛素（本质为蛋白质）的合成，而加工和运输由内质网、高尔基体完成，但整个过程受细胞核的遗传信息调控，B正确； C、胰岛素为分泌蛋白，其合成起始于游离核糖体，随后核糖体转移到内质网继续合成，C正确； D、胰岛B细胞分泌胰岛素需高尔基体参与囊泡运输，膜成分更新快；心肌细胞分泌活动少，高尔基体更新慢，D正确。 故选A。 4. 已知细胞外Ca2+浓度高于细胞内，细胞膜上存在多种与Ca2+有关的转运蛋白，下列关于Ca2+跨膜运输的说法，正确的是（ ） A. 磷脂分子能侧向自由移动，使少量Ca2+通过磷脂进入细胞 B. 将Ca2+运进细胞的转运蛋白需要与Ca2+进行特异性的结合 C. 若运输Ca2+的载体蛋白磷酸化，则其空间结构会发生变化 D. 当血钙浓度过低时，细胞内外的Ca2+浓度差会迅速变为零 【答案】C 【解析】 【分析】主动运输是一种需要消耗能量的物质进出细胞的方式，该方式在载体蛋白的协助之下，把物质从低浓度一侧运到高浓度一侧。 【详解】A、离子不能直接通过磷脂分子，A错误； B、细胞外Ca2+浓度高于细胞内，将Ca2+ 运进细胞为协助扩散，转运蛋白不一定需要与Ca2+进行特异性的结合，B错误； C、运输Ca2+的载体蛋白磷酸化是ATP功能的表现，运输Ca2+的载体蛋白磷酸化会导致其空间结构发生变化，C正确； D、血钙浓度过低会导致Ca2+内流减少，但由于细胞膜上有将Ca2+逆浓度梯度运出细胞的转运蛋白，因此细胞外Ca2+ 浓度还是高于细胞内，D错误。 故选C。 5. 在植物细胞中参与淀粉水解的酶主要有α-淀粉酶和β-淀粉酶。β-淀粉酶不耐高温，但在pH=3.3时仍有部分活性，它能使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解。在淀粉、Ca2+等处理方式的影响下，β-淀粉酶在50℃条件下，经不同时间保存后的活性测定结果如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 若用淀粉和β-淀粉酶来探究酶的最适温度，可用斐林试剂来检测淀粉是否被分解 B. pH=3.3的条件下向淀粉溶液加入β-淀粉酶后，淀粉分子的能量会增多 C. β-淀粉酶水解淀粉的产物是葡萄糖，在一定范围内β-淀粉酶的活性随pH升高而增强 D. 比较可知，30mmol·L-1Ca2++2%淀粉处理方式最有利于较长时间维持β-淀粉酶的活性 【答案】D 【解析】 【详解】A、若用淀粉和β-淀粉酶来探究酶的最适温度，自变量是温度，斐林试剂的使用需要水浴加热，会改变实验的温度，对实验有影响，A错误； B、酶的作用机理是降低反应的活化能，并不能直接为底物分子提供能量，B错误； C、β-淀粉酶能使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解，水解淀粉的产物是麦芽糖，C错误； D、由图可知，30mmol·L-1Ca2++2%淀粉处理方式最有利于较长时间维持β-淀粉酶的活性，D正确。 故选D。 6. 梅兰竹菊为花中四君子，很多人喜欢在室内或庭院种植。花卉需要科学养护，养护不当会影响花卉的生长，如兰花会因浇水过多而死亡，关于此现象，下列叙述错误的是（ ） A. 根系呼吸产生的能量减少使离子吸收所需的能量不足 B. 根系呼吸产生的能量减少使水分吸收所需的能量不足 C. 浇水过多抑制了根系细胞有氧呼吸但促进了无氧呼吸 D. 根系细胞质基质中无氧呼吸产生的有害物质含量增加 【答案】B 【解析】 【分析】1、有氧呼吸是指细胞在氧气的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程； 2、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NADP，释放少量能量；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADP，释放少量能量；第三阶段是氧气和NADP反应生成水，释放大量能量； 3、无氧呼吸是指在无氧条件下通过酶的催化作用，细胞把糖类等有机物不彻底氧化分解，同时释放少量能量的过程； 4、无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同，无氧呼吸的第二阶段丙酮酸和NADP反应生成酒精和CO2或乳酸，第二阶段不合成ATP。 【详解】A、大多数营养元素的吸收是与植物根系代谢活动密切相关的过程，这些过程需要根系细胞呼吸产生的能量，浇水过多会使根系呼吸产生的能量减少，使养分吸收所需的能量不足，A正确； B、根系吸收水分是被动运输，不消耗能量，B错误； C、浇水过多使土壤含氧量减少，抑制了根细胞的有氧呼吸，但促进了无氧呼吸的进行，C正确； D、根细胞无氧呼吸整个过程都发生在细胞质基质中，会产生酒精或乳酸等有害物质，D正确。 故选B。 7. 某动物（2n=4）的基因型为BbXDY，其体内有4个处于不同分裂时期的细胞，如图所示，下列有关分析正确的是（ ） A. 若细胞甲有染色单体未分离，可能会导致部分细胞性染色体组成为XO B. 若细胞乙是由细胞丙产生的，则细胞乙可能是极体、次级精母细胞或次级卵母细胞 C. 细胞丙发生了同源染色体分离和非同源染色体自由组合，细胞甲无同源染色体 D. 细胞甲和细胞丙都含有2个基因D，细胞乙和细胞丁都不含基因D 【答案】A 【解析】 【详解】A、细胞甲处于有丝分裂后期，若细胞甲有染色单体未分离，如Y染色体的染色单体未分离，可能会导致部分细胞性染色体组成为XO，A正确； B、该动物的基因型为BbXDY，为雄性，细胞丙处于减数分裂Ⅰ后期，为初级精母细胞，若细胞乙是由细胞丙产生的，故细胞乙为次级精母细胞，B错误； C、细胞丙处于减数分裂Ⅰ后期，发生了同源染色体分离和非同源染色体自由组合。细胞甲处于有丝分裂后期，含有同源染色体，C错误； D、细胞乙处于减数分裂Ⅱ中期，细胞丁是减数分裂Ⅱ结束产生的细胞。核DNA复制后，细胞甲、丙中都含有2个基因D，但随着减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，细胞乙、丁中可能都不含X染色体，即不含基因D，也有可能二者都含有X染色体，即含基因D，D错误。 故选A。 8. “辟谷”是道家学者崇尚的一种养生方式，它是指一段时间内不摄取谷类食物，仅以水、果汁等为食，以增强身体健康或减脂为目的。现代医学认为，“辟谷”期间，细胞自噬活动会加强，其原理如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 溶酶体作为“消化车间”可为细胞自噬过程提供水解酶 B. 细胞自噬“吃掉”细胞器不利于维持细胞内部环境的稳定 C. 在营养缺乏条件下，细胞自噬可作为机体获得物质和能量的一种途径 D. 泛素与自噬受体的结合具有特异性，泛素缺乏可能会使细胞凋亡减弱 【答案】B 【解析】 【详解】A、细胞自噬过程中依赖于溶酶体中的水解酶，A正确； B、细胞自噬可以分解衰老，损伤的细胞器，有利于维持细胞内部环境的稳定，B错误； C、在营养缺乏条件下，细胞自噬可作为机体获得物质和能量的一种途径，满足细胞对物质和能量的需求，C正确； D、据图可知，泛素与自噬体受体结合后引起细胞自噬，剧烈的自噬会引起细胞的凋亡，所以泛素缺乏可能会使细胞凋亡减弱，D正确。 故选B。 9. 假说—演绎法是科学研究中常用的方法，包括“观察实验现象、提出问题、作出假设、演绎推理、实验验证、得出结论”等环节。孟德尔利用该方法发现了两个遗传规律。下列关于孟德尔豌豆杂交实验和假说演绎法的叙述，正确的是（ ） A. 豌豆为自花传粉、闭花授粉植物，杂交时应在父本花粉未成熟时进行人工去雄 B. 孟德尔所作假设的内容之一是亲本产生了数量相等的雌雄两种配子 C. 孟德尔作出的“演绎推理”是设计F1与隐性纯合子杂交，预测出后代的表型及比例 D. 孟德尔先研究遗传因子的行为变化，再提出了遗传因子的分离和自由组合规律 【答案】C 【解析】 【详解】A、豌豆为自花传粉植物，杂交实验中需对母本在花蕾期人工去雄，而非父本，A错误； B、孟德尔假设的核心是遗传因子在形成配子时彼此分离，而非雌雄配子数量相等（实际雄配子数量远多于雌配子），B错误； C、孟德尔作出的“演绎推理”是设计F1与隐性纯合子杂交，预测出后代的表型及比例，预测后代性状分离比为1：1，C正确； D、孟德尔通过实验数据提出遗传因子假说，再验证并总结规律，而非先研究遗传因子行为再提出规律，D错误。 故选C。 10. 已知家兔的毛色受常染色体上的多对基因控制，复等位基因A1、A2、A3分别控制野鼠色、棕黄色和黑色，显隐性关系为A1>A2>A3．C基因控制毛色的出现，c为白化基因，c纯合时能抑制所有其他色素基因的表达。选择不同颜色的家兔杂交，子代以及比例如下表，下列叙述错误的是（ ） P F1 杂交组合一 野鼠色×黑色 野鼠色：棕黄色：白色=3：3：2 杂交组合二 野鼠色×野鼠色 野鼠色：棕黄色：白色=9：3：4 A. 控制家兔毛色基因A1、A2、A3在遗传上遵循基因的分离定律 B. 两个杂交组合实验结果均能说明控制毛色的两对基因位于非同源染色体上 C. 杂交组合一中，子代白色家兔有2种基因型，白色家兔随机交配后代仍为白兔 D. 杂交组合一中，亲代野鼠色个体与子代野鼠色个体的基因型相同 【答案】D 【解析】 【详解】A、复等位基因A1、A2、A3位于同一对同源染色体上，遵循基因的分离定律。在形成配子时，等位基因彼此分离，如A1A2个体会产生含A1或A2的配子，A正确； B、根据杂交组合二中F1比值是9：3：4可知，两对等位基因位于两对同源染色体上且和性别无关，杂交组合一中F1比值野鼠色：棕黄色：白色=3：3：2，且A1>A2>A3，可知亲本的基因型为A1A2Cc、A3A3Cc，亲本A1A2Cc有两对等位基因，这两对等位基因位于两对同源染色体上时，才会有子代野鼠色：棕黄色：白色=3：3：2，所以两个杂交组合实验结果均能说明控制毛色的两对基因位于非同源染色体上，B正确； C、杂交组合一亲本的基因型为A1A2Cc、A3A3Cc，白色家兔的基因型可能有2种（A1A3cc、A2A3cc），只要cc出现，即为白色，所有个体均可稳定遗传，白兔随机交配其子代全为白兔，C正确； D、野鼠色和黑色杂交的后代中野鼠色：棕黄色：白色=3：3：2，则杂交组合一的亲本组合为A1A2Cc、A3A3Cc，子代野鼠色个体的基因型为A1A3C-，所以亲代野鼠色个体与子代野鼠色个体的基因型不相同，D错误。 故选D。 11. 某农业害虫的抗药性（基因A控制）对不抗药性（基因a控制）为显性。现对一块农田进行调查发现，该害虫种群中基因型为Aa的个体占40%，基因型为aa的个体占40%，之后用药物处理使该害虫种群中无抗药性的个体不能存活。下列叙述正确的是（ ） A. 用药物处理，该种群自由交配一代产生的存活个体中AA占1/2 B. 该害虫抗药性个体的出现是该害虫主动产生适应性变异的结果 C. 用药物处理前，该害虫种群中基因a频率是基因A频率的两倍 D. 药物处理后没有新物种产生，因此药物处理没有使种群产生进化 【答案】A 【解析】 【详解】A、药物处理后，无抗药性个体（aa）死亡，存活个体中AA占20%、Aa占40%，即存活种群中AA: Aa = 1:2（AA占比1/3，Aa占比2/3）。自由交配时，亲本A基因频率=1/3 + (2/3)×(1/2)=2/3，a基因频率=1/3。子代基因型频率：AA=(2/3)2=4/9，Aa=2×(2/3)×(1/3)=4/9，aa=(1/3)2=1/9。因aa死亡，存活个体中AA占比=4/9 ÷ (4/9+4/9)=1/2，A正确。 B、抗药性变异是基因突变随机产生的，自然选择筛选出适应环境的变异，而非害虫主动产生，B错误。 C、处理前：AA占20%、Aa占40%、aa占40%。基因A频率=20% + (40%×1/2)=40%，基因a频率=40% + (40%×1/2)=60%，a频率是A的1.5倍（60%/40%），C错误。 D、进化指种群基因频率改变。药物处理后a频率从60%降至1/3（≈33.3%），基因频率已变，种群发生进化，与是否形成新物种无关，D错误。 故选A。 12. 下图是甲、乙两种独立遗传的单基因遗传病的家系图。其中Ⅱ-1不携带致病基因，且不考虑基因突变。下列说法错误的是（ ） A. 甲病的遗传方式是常染色体显性遗传 B. 在人群中调查乙病的发病率，会发现男性患者多于女性患者 C. 若Ⅲ-2的性染色体组成为XXY，则其父亲减数分裂过程中同源染色体未分离 D. 若Ⅲ-1与一个只患甲病的男子婚配，则生出同时患两种病的女孩的概率是0 【答案】C 【解析】 【详解】A、Ⅱ-5和Ⅱ-6均患甲病，生出了不患甲病的Ⅲ-3女儿，说明甲病为常染色体显性遗传病，A正确； B、Ⅱ-1和Ⅱ-2均不患乙病，生出患乙病的儿子Ⅲ-2，且Ⅱ-1不携带致病基因，说明乙病为伴X染色体隐性遗传病，该病男性患者多于女性患者，B正确； C、甲病用A/a表示，乙病用B/b表示，根据题干信息判断，Ⅱ-1的基因型是aaXBY和Ⅱ-2的基因型是AaXBXb，Ⅲ-2两病兼患，基因型是AaXbXbY，所以是母亲在减数第二次分裂过程中Xb这条染色体的着丝粒分裂后形成的两条子染色体未移向细胞两极引起的，C错误； D、Ⅲ-1的基因型是aaXBXB或aaXBXb，只患甲病的男子的基因型是A XBY，女儿不会患乙病，所以两病兼患的女孩概率为0，D正确。 故选C。 13. 烟草花叶病毒和车前草病毒均由一条RNA链和蛋白质外壳组成，下图是两种病毒的重建实验。下列叙述正确的是（ ） A. 该实验证明了RNA是某些病毒的主要遗传物质 B. 两种病毒的遗传物质中嘌呤数量等于嘧啶数量 C. 可用细菌培养基培养两种病毒用于科学研究 D. 重建形成的病毒，其蛋白质外壳无法遗传 【答案】D 【解析】 【详解】A、该实验证明了烟草花叶病毒和车前草病毒的遗传物质是RNA，A错误； B、两种病毒的遗传物质是单链RNA，嘌呤数量不一定等于嘧啶数量，B错误； C、病毒营完全活细胞寄生生活，培养病毒需要用活细胞，不能用培养基进行培养，C错误； D、重建形成的病毒，蛋白质外壳无法遗传，可以遗传的是RNA，D正确。 故选D。 14. 生物的性别决定与多种因素有关。海龟的性别由性别决定基因决定，且这些基因受去甲基化酶基因Kdm6b表达产物的调控。去甲基化酶基因Kdm6b表达过程在性腺分化前受温度影响，低温时该基因活跃，导致胚胎发育成雄性；而高温条件下Kdm6b基因几乎不表达，使得胚胎发育成雌性。下列叙述错误的是（ ） A. Kdm6b调控海龟性别体现了基因通过控制蛋白质结构直接控制生物体性状 B. 海龟可通过DNA序列以外的方式影响性别 C. 甲基化可能会关闭某些基因的活性，进行去甲基化处理利于某些基因表达 D. 温度的高低影响海龟性别属于表观遗传调控 【答案】A 【解析】 【详解】A、Kdm6b基因表达产物是去甲基化酶，属于酶类蛋白质，通过调控基因的表达间接影响性状，体现的是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状，而非直接控制蛋白质的结构，A错误； B、题干指出Kdm6b基因的表达受温度影响，导致性别差异，这属于表观遗传调控（如DNA甲基化修饰），并未改变DNA序列，B正确； C、DNA甲基化会抑制基因的表达，而去甲基化可解除抑制，使相关基因恢复活性，C正确； D、温度通过影响Kdm6b基因的表达水平改变甲基化状态，属于环境因素引起的表观遗传调控，D正确。 故选A。 15. 大部分囊性纤维化患者编码CFTR蛋白（一种转运蛋白）的基因缺失了3个碱基对，导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，其空间结构发生变化，使CFTR转运氯离子的功能异常，导致细菌在肺部大量生长繁殖，最终使肺功能严重受损。下列叙述错误的是（ ） A. 编码CFTR蛋白的正常基因中至少含有1524个碱基对 B. CFTR蛋白基因缺失3个碱基对的过程最可能发生在细胞分裂间期 C. 大部分囊性纤维化患者的根本病因是CFTR蛋白中的氨基酸数量减少 D. 若3个碱基对的缺失发生在体细胞，则不能遗传给后代，属于可遗传变异 【答案】C 【解析】 【详解】A、依据题意可知，正常CFTR蛋白基因编码的氨基酸至少为508个，每个氨基酸由3个碱基对编码，因此编码区至少需508×3=1524个碱基对（不考虑内含子），A正确； B、基因突变主要发生在DNA复制的间期（如有丝分裂间期或减数分裂间期），因此缺失3个碱基对的突变最可能发生在间期，B正确； C、患者的根本病因是基因中3个碱基对的缺失（基因突变），而非氨基酸数目减少，C错误； D、可遗传变异指的是由遗传物质改变引起的变异，体细胞突变属于可遗传变异（遗传物质改变），但不能通过生殖细胞遗传给后代，D正确。 故选C。 二、非选择题（共55分） 16. I．间种是农业生产中经常使用的方法。间种是指在同一季节，在同一土地上相间种植两种或两种以上作物。间种通常选用长得高的喜阳植物与长得矮的喜阴植物，玉米—大豆间种是比较常见的种植模式，能实现大豆和玉米的双丰收。 （1）玉米、大豆植株的高度差异明显，______的光饱和点更高。单独种植玉米和大豆，当种植密度过大时，净光合速率下降幅度较大的品种最可能是______。推测玉米和大豆叶片中色素含量不同，现提取并分离玉米和大豆叶片中色素进行比较，在提取时，为了使研磨更充分，应加入______。 （2）与单独种植玉米和大豆相比，间种能实现玉米和大豆双丰收的原因是______（答出一点即可）；第二年，互换种植玉米和大豆的位置进行轮作（轮作是指在同一土地上种植的作物种类会因年份的改变而有所不同，也就是有计划地更换作物种类来种植），可以均衡利用土壤中的______。 Ⅱ．大豆富含蛋白质，营养价值高，其产量受温度的影响。为了研究提高大豆产量的方法，研究者在光照强度等条件适宜的情况下，测定了大豆幼苗在不同温度下的CO2吸收速率，在黑暗条件下，测定了该幼苗在不同温度下的CO2释放速率。实验结果如表所示。 温度/℃ 15 20 25 30 35 40 45 50 55 CO2吸收速率（μmolCO2dm-2·h-1） 1.0 2.0 5.0 4.0 4.0 0.0 -4.0 -3.0 -2.0 CO2释放速率（μmolCO2dm-2·h-1） 1.0 1.5 2.0 3.5 4.0 5.0 4.5 3.0 2.0 （3）除光照和温度外，CO2浓度也会影响光合速率，CO2浓度影响光合速率的原理是______。若需进一步确定大豆总光合作用的最适温度，应在______℃之间设置更小的温度梯度继续进行试验。40℃时，大豆幼苗叶肉细胞的光合速率______呼吸速率（填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】（1） ①. 玉米 ②. 玉米 ③. SiO2 （2） ①. 能充分利用不同层次的光能##能充分利用土壤中的水和无机盐 ②. 无机盐 （3） ①. CO2作为光合作用的原料，通过影响暗反应（C3的形成）来影响光合速率 ②. 30~40 ③. 大于 【解析】 【分析】影响光合作用的环境因素。 1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。 2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 【小问1详解】 玉米喜阳，大豆喜阴，玉米的光饱和点比大豆高。单独种植玉米和大豆，当种植密度过大时，植株间相互遮挡阳光，与大豆相比，玉米的净光合速率下降幅度较大。推测玉米和大豆叶片中色素含量不同，现提取并分离玉米和大豆叶片中色素进行比较，在提取时，为了使研磨更充分，应加入SiO2。 【小问2详解】 玉米植株长得高、喜阳，大豆长得矮、喜阴，与单独种植玉米和大豆相比，间种能充分利用不同层次的光能，也能充分利用土壤中的水和无机盐，能实现玉米和大豆双丰收。轮作是指在同一土地上种植的作物种类会因年份的改变而有所不同，也就是有计划地更换作物种类来种植，第二年，互换种植玉米和大豆的位置进行轮作，由于不同植物对土壤中无机盐的需求不同，轮作可以均衡利用土壤中的无机盐。 【小问3详解】 除光照和温度外，CO2浓度也会影响光合速率，CO2作为光合作用的原料，通过影响暗反应（C3的形成）来影响光合速率。由表格可知，CO2吸收速率表示净光合速率，CO2释放速率表示呼吸速率，总光合作用=净光合作用+呼吸作用，根据表格数据，在30℃时，总光合作用速率为7.5（μmolCO2dm-2·h-1），在35℃时，总光合作用为8（μmolCO2dm-2·h-1），在40℃时，总光合作用为5（μmolCO2dm-2·h-1），要进一步确定大豆总光合作用的最适温度，应在30~40℃之间设置更小的温度梯度继续进行试验。40℃时，CO2吸收速率为0.0 μmolCO2dm-2·h-1，净光合速率为0，即该幼苗的光合速率等于呼吸速率，由于大豆幼苗还有很多细胞不进行光合作用，只进行呼吸作用，故大豆幼苗叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率。 17. 某种植物的性别决定方式为XY型，已知控制叶形的基因B/b不位于Y染色体上，研究人员将窄叶植株与宽叶植株进行正反交实验，F1均为宽叶。研究人员在F1中发现一株“奇特”的雌株（甲株），让甲株与F1正常雄株杂交，F2雌雄均为宽叶：窄叶=11：1，对此研究人员提出了两种假说：①出现上述比例是因为甲株是三体植株，甲株的基因型为BBb（三体植株是指某同源染色体多一条的植株。减数分裂时，三体染色体任意2条正常配对并分离，另1条随机移向一极）；②甲株的“奇特”是环境引起的，出现上述比例是因为含b的雄配子只有20%有活性。回答下列问题： （1）由杂交实验结果可知，窄叶对宽叶为_____性，控制叶形的基因B/b位于_____染色体上，判断依据是_____。 （2）若假说①成立，请设计一个最简便的实验加以验证（写出简要的实验思路）_____。若假说①成立，则F2宽叶植株中三体植株所占的比例是_____。 （3）若假说②成立，则用F1宽叶雄株与窄叶雌株杂交，观察子代的表型及比例，子代中宽叶：窄叶的比例为：_____。 【答案】（1） ①. 隐性 ②. 常 ③. 亲本窄叶和宽叶植株正反交结果相同，F1均为宽叶 （2） ①. 取甲植株分裂旺盛部位的细胞制片，在显微镜下观察细胞中染色体的形态和数目 ②. 6/11 （3）5：1 【解析】 【分析】基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 【小问1详解】 由题意可知，控制叶形的基因B/b不位于Y染色体上，且窄叶植株与宽叶植株进行正反交实验，F1均为宽叶，说明B/b位于常染色体上，且宽叶为显性。 【小问2详解】 可通取甲植株分裂旺盛部位的细胞制片，在显微镜下观察细胞中染色体的形态和数目来判断假说①是否正确。若假说①成立，则甲株（可产生配子B：BB：Bb：b=2：1：2：1）与F1正常雄株（可产生配子B：b=1：1）杂交，F2宽叶植株（1-bb）中三体植株（BBB、BBb、Bbb）所占的比例是（1/6×1/2+1/6×1/2+2/6×1/2+2/6×1/2）/（1-1/6×1/2）=6/11。 【小问3详解】 若假说②成立，含b的雄配子只有20%有活性，则用F1宽叶雄株（可产生配子B：b=5：1）与窄叶雌株（可产生配子b）杂交，子代中宽叶（Bb）：窄叶（bb）的比例为5：1。 18. 习近平总书记在黄河三角洲农业高新技术产业示范区考察时指出：“我们要在盐碱地上搞种业创新，培育耐盐碱的品种来适应盐碱地”。海水稻能够在盐胁迫逆境中正常生长，是耐盐植物，如图是海水稻根尖成熟区细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图，请回答下列问题： （1）水主要通过_____方式进入根细胞，Na+进入液泡所需的能量是由_____提供的。图示细胞与人体肌肉细胞在结构上的差异是_____。 （2）SOS1和NHX为膜上两种蛋白质，SOS1和NHX的结构具有差异，产生这种差异的根本原因是_____。图中所示膜蛋白的功能是_____ （3）科学家通过研究表明：在盐胁迫下大量的Na+进入植物根部细胞的细胞基质，会抑制K+进入细胞，导致细胞基质中Na+/K+的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。据图分析，耐盐植物根细胞解决上述问题的机制是_____。 （4）据图分析，除耐盐外，海水稻还具有_____的特点，因此与普通水稻相比产量更高。 【答案】（1） ①. 协助扩散（被动运输） ②. H+电化学梯度势能 ③. 图示细胞有大液泡，无中心体；人体肌肉细胞无大液泡，有中心体 （2） ①. 控制它们合成的基因不同 ②. 运输和催化 （3）通过SOS1将细胞质基质中的Na+排出细胞，通过NHX将细胞质基质中的Na+转运到液泡中，从而降低细胞质基质中Na+的浓度 （4）抗菌 【解析】 【分析】小分子物质和离子跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从低浓度到高浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。 【小问1详解】 水主要通过协助扩散方式进入根细胞，因为水进入细胞通常是借助水通道蛋白进行的协助扩散。Na+进入液泡所需的能量是由液泡膜上的H+浓度差（或H+电化学梯度势能）提供的。从图中可以看到，液泡膜上有相关的转运蛋白，利用H+的浓度差产生的势能（或H+电化学梯度势能）来驱动Na+进入液泡。图示细胞（海水稻根尖成熟区细胞）与人体肌肉细胞在结构上的差异是：图示细胞有大液泡，无中心体；人体肌肉细胞无大液泡，有中心体。 【小问2详解】 SOS1和NHX结构具有差异的根本原因是控制它们合成的基因不同。基因的不同决定了转录出的mRNA不同，进而翻译出的蛋白质结构不同。图中所示膜蛋白的功能是运输物质（如运输H+、Na+等），另外，将H+运出细胞的膜蛋白，运进液泡的膜蛋白除了有运输功能，还有催化功能。 【小问3详解】 通过SOS1将细胞质基质中的Na+排出细胞，通过NHX将细胞质基质中的Na+转运到液泡中，从而降低细胞质基质中Na+的浓度，减少Na+对K+进入细胞的抑制，维持细胞内Na+/K+的比例正常。 【小问4详解】 据图分析，除耐盐外，海水稻还具有抗菌的特点（图中有抗菌蛋白相关的示意），因此与普通水稻相比产量更高，因为能抵御病菌侵害，减少病害对产量的影响。 19. 脑源性神经营养因子（BDNF）能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻，则会导致精神分裂症的发生。如图为BDNF基因的表达及调控过程： （1）图中发生碱基互补配对的过程有_____（填序号），与过程④相比，过程①中特有的碱基对是_____。过程②一个mRNA与多个核糖体结合的意义是_____。 （2）若BDNF基因共有1000个碱基对，则BDNF基因共有_____个游离的磷酸基团；现让一个BDNF基因进行复制，则第4次复制时需要消耗_____个游离的脱氧核苷酸。 （3）由图可知，另一基因调控BDNF基因表达的机理是_____，基于该机理请设计一种治疗精神分裂症的药物_____。 （4）BDNF基因发生突变也可能会导致精神分裂症，若因基因突变导致BDNF中组氨酸被天冬氨酸替换，则BDNF基因转录过程的模板链对应部位碱基最可能的变化为_____。（组氨酸密码子：CAU、CAC；天冬氨酸密码子：GAU、GAC） 【答案】（1） ①. ①②③④ ②. T-A ③. 以少量的mRNA为模板迅速合成大量蛋白质，提高翻译的效率 （2） ①. 2##二##两 ②. 16000 （3） ①. 另一基因转录出miRNA，miRNA与BDNF基因转录出的mRNA结合，导致mRNA无法与核糖体结合，从而抑制BDNF基因表达过程中的翻译过程 ②. 抑制另一基因转录的药物（或与miRNA结合的药物）（任答一点或其他合理答案） （4）G变为C（或答成由GTA→CTA或由GTG→CTG） 【解析】 【分析】基因的表达包括转录和翻译两个过程。转录是在细胞核内，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。 翻译是在核糖体中以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。 【小问1详解】 遗传信息的整个传递过程均遵循碱基互补配对原则，图甲中的①③转录、②翻译、④miRNA与mRNA配对过程均有碱基互补配对发生；④中的配对关系是A-U、U-A、G-C、C-G，①中的配对关系是A-U、T-A、G-C、C-G，与过程④相比，过程①中特有的碱基对是T-A；mRNA是翻译的模板，过程②一个mRNA与多个核糖体结合的意义是以少量的mRNA为模板迅速合成大量蛋白质，提高翻译的效率。 【小问2详解】 BDNF基因是反向平行的双链结构，共有2个游离的磷酸基团；若BDNF基因共有1000个碱基对，即有2000个碱基，对应的脱氧核苷酸数目是2000个，现让一个BDNF基因进行复制，则第4次复制时需要消耗24－1×2000=16000个。 【小问3详解】 mRNA是翻译的模板，能够指导合成蛋白质，由图可知，另一基因调控BDNF基因表达的机理是：另一基因转录出miRNA，miRNA与BDNF基因转录出的mRNA结合，导致mRNA无法与核糖体结合，从而抑制BDNF基因表达过程中的翻译过程；基因的表达包括转录和翻译过程，基于上述过程，可开发抑制另一基因转录的药物（或与miRNA结合的药物）治疗精神分裂症。 【小问4详解】 密码子是mRNA上可编码氨基酸的三个相邻碱基，由题可知组氨酸密码子是CAU、CAC，天冬氨酸密码子是GAU、GAC，若因基因突变导致BDNF中组氨酸被天冬氨酸替换，相应的密码子最可能是发生了C→G的替换，由于转录过程中mRNA与模板链碱基互补配对，则可推知BDNF基因转录过程的模板链对应部位碱基最可能的变化为G变为C（或答成由GTA→CTA或由GTG→CTG）。 20. 研究人员将海岛棉中抗草铵膦除草剂基因Bar导入陆地棉中，经培养筛选获得抗草铵膦除草剂的棉花。据图回答下列问题： （1）为了便于质粒和Bar基因连接构建基因表达载体，在利用PCR技术扩增Bar基因时需要设计特定的引物，结合图1分析，左边引物要包括哪些碱基序列_____（注明引物的方向）。耐高温的DNA聚合酶从引物的_____端开始连接脱氧核苷酸。与单酶切相比，双酶切构建基因表达载体的优点是_____（答出1点）。 （2）图1质粒中TetR基因的作用是_____；利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，一般选择陆地棉的_____细胞作为受体细胞，最终得到的转基因棉花不具有抗四环素的特性，原因是_____。 （3）为了鉴定转基因棉培育是否成功，可提取转基因棉花的基因组DNA，利用琼脂糖凝胶电泳对提取到的DNA样品进行检测，在凝胶中DNA分子的迁移速率除与DNA分子的大小有关外，还与_____有关（答出2点）；还可以从个体水平进行鉴定，方法是_____。 【答案】（1） ①. 5’-GAATTCATGGGC-3’ ②. 3’ ③. 能避免目的基因和载体自身环化（能避免目的基因与载体反向连接） （2） ①. 作为标记基因，便于重组DNA分子的筛选（答到标记基因即可） ②. 受精卵或体细胞 ③. 只有T-DNA片段能转移并整合到受体细胞的染色体DNA上，而TetR基因不在T-DNA片段上 （3） ①. 凝胶浓度、分子构象（电场强度） ②. 用草铵膦处理陆地棉，观察其是否能正常生长 【解析】 【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。 【小问1详解】 扩增Bar基因，需要设计2种引物，分别与模板DNA的两条链的3’端进行配对，根据限制酶位点、转录方向和碱基互补配对原则，左边引物应该与EcoR Ⅰ和Bar基因的下面一条链配对，即左边引物为5’-GAATTCATGGGC-3’。耐高温的DNA聚合酶从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸。与单酶切相比，双酶切构建基因表达载体的优点是防止目的基因和质粒自身环化，防止目的基因反向接入质粒。 【小问2详解】 图1质粒中TetR基因的作用是作为标记基因，便于重组DNA分子的筛选。一般利用农杆菌转化法将目的基因导入植物的受精卵或体细胞，随后采用植物组织培养技术将转基因植物细胞培育成转基因植株，由于只有T-DNA片段能转移并整合到受体细胞的染色体DNA上，而TetR基因不在T-DNA片段上，所以最终获得的转基因棉花不含抗四环素基因，不具有抗四环素的特有。 【点睛】在凝胶中DNA分子的迁移速率除与DNA分子的大小有关外，还与凝胶浓度、分子构象、电场强度等有关。由于Bar基因控制性状具有抗草铵膦除草剂的作用，所以可以用抗草铵膦处理陆地棉，观察其是否能正常生长，若能正常生长，则表明转基因棉培育成功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $