专题07 生物的变异及进化（期末真题汇编，北京专用）高三生物上学期

专题07 生物的变异及进化 3大高频考点概览 考点01 基因突变及基因重组 考点02 染色体变异 考点03 生物的进化 地 城 考点01 基因突变及基因重组 一、选择题 1．（24-25高三上·北京西城·期末）研究人员靶向敲除二倍体西瓜中调控孢子母细胞（相当于精原或卵原细胞）发育的关键基因M，获得杂合植株Mm（T0）。从T0自交后代中筛选出mm植株，授以野生型西瓜花粉，可获得二倍体无子西瓜。下列叙述正确的是（    ） A．mm植株能产生正常有性生殖细胞 B．授以野生型花粉可促进果实发育 C．T0自交子代中的杂合植株无育种价值 D．该育种原理与三倍体无子西瓜相同 【答案】B 【分析】无子西瓜的获得是利用四倍体西瓜植株与二倍体西瓜植株杂交，其原理是染色体变异，所以可以遗传。 【详解】A、mm植株，授以野生型西瓜花粉，可获得二倍体无子西瓜，说明mm植株不能产生正常有性生殖细胞，A错误； B、mm植株，授以野生型西瓜花粉，可获得二倍体无子西瓜，说明授以野生型花粉可促进果实发育，B正确； C、T0自交子代中的杂合植株可进行自交获得mm植株，具有育种价值，C错误； D、靶向敲除二倍体西瓜中调控孢子母细胞（相当于精原或卵原细胞）发育的关键基因M，获得杂合植株Mm，属于基因突变，三倍体无子西瓜的育种原理是染色体变异，所以该育种原理与三倍体无子西瓜不相同，D错误。 故选B。 2．（24-25高三上·北京东城·期末）加拉帕戈斯群岛由13个主要岛屿组成，居住着13种地雀。达尔文发现，它们在体型、喙等形态上存在巨大差异，不同种之间存在生殖隔离。这13种地雀是在150万年间由同一个祖先演化而来的，被称为“达尔文雀”。以下说法不正确的是（　　） A．不同种地雀形态特征差异体现了对不同地理环境的适应 B．突变和基因重组使“达尔文雀”出现了丰富的表型 C．各岛屿上的地雀种群之间由于地理隔离逐渐形成生殖隔离 D．自然选择导致种群基因频率的改变，标志着新物种的形成 【答案】D 【分析】1、物种：分布在一定的自然区域内，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能够产生可育后代的一群生物个体。 2、隔离：不同种群间的个体，在自然条件下基因不能发生自由交流的现象，常见的有地理隔离和生殖隔离。 3、地理隔离在物种形成中起促进性状分离的作用，是生殖隔离必要的先决条件，一般形成亚种。 【详解】A、不同的地理环境会对生物进行选择，使得生物向着适应环境的方向进化，不同种地雀形态特征差异体现了对不同地理环境的适应，A正确； B、突变和基因重组为生物进化提供原材料，使“达尔文雀”出现了丰富的表型，B正确； C、各岛屿上的地雀种群之间由于地理隔离，不能进行基因交流，逐渐形成生殖隔离，C正确； D、自然选择导致种群基因频率的改变，标志着生物发生了进化，生殖隔离的形成标志着新物种的形成，D错误。 故选D。 3．（23-24高三上·北京石景山·期末）下列关于生物变异的叙述不正确的是（    ） A．生物的表型不改变，一定没有发生基因突变 B．基因重组不产生新的基因，但可产生新的表型 C．染色体结构变异不一定导致基因数量发生改变 D．利用秋水仙素处理单倍体幼苗，得到的可能为杂合子 【答案】A 【分析】基因重组发生在有性生殖过程中，其本质是：①在减数第一次分裂四分体时期，同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而交换，导致染色单体上的基因重组，②在减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而组合导致基因重组。 【详解】A、生物的表型不改变，可能发生基因突变，因为密码子的简并性，所以突变后的基因控制合成的氨基酸可能相同，A错误； B、基因重组发生在有性生殖过程中，其本质是：①在减数第一次分裂四分体时期，同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的交换而交换，导致染色单体上的基因重组，②在减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而组合导致基因重组，不产生新的基因，但可产生新的表型，B正确； C、染色体结构的变异中的易位或倒位，会使排列在染色体上的基因的排列顺序发生改变，不会改变基因的数量，C正确； D、若单倍体幼苗为杂合子（如Aa），经秋水仙素处理后没有基因突变仍为杂合子（如AAaa），D正确。 故选A。 4．（23-24高三上·北京西城·期末）热休克蛋白HSP90能帮助蛋白质折叠组装，并对错误折叠蛋白进行修复或降解。研究者选择一低表达HSP90果蝇品系培养多代，并统计眼睛表型的变异频率，结果如图。相关分析错误的是（　　） A．某些变异表型可被HSP90的功能隐藏 B．对照品系为HSP90表达水平正常果蝇 C．对照组突变基因类型可能多于该品系 D．HSP90的功能不利于保留基因多样性 【答案】D 【分析】转录：在RNA聚合酶的催化下，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：在细胞质中，以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 【详解】A、热休克蛋白HSP90能帮助蛋白质折叠组装，并对错误折叠蛋白进行修复或降解，某些变异表型可被HSP90的功能隐藏，A正确； B、实验组为低表达HSP90果蝇品系，则对照品系为HSP90表达水平正常果蝇，B正确； C、对照组可能由于HSP90能帮助蛋白质折叠组装，并对错误折叠蛋白进行修复或降解，某些变异表型可被HSP90的功能隐藏，突变基因类型可能多于低表达品系，C正确； D、HSP90的功能会使某些突变个体表型正常，有利于保留基因多样性，D错误。 故选D。 5．（23-24高三上·北京西城·期末）细胞会对损伤的DNA进行修复，如图为DNA的一种修复机制。相关叙述错误的是（　　） A．该机制使细胞不发生基因突变 B．酶A切割磷酸二酯键 C．合成新链的模板为保留的单链 D．该机制利于保持DNA分子的稳定 【答案】A 【分析】分析题图：图示为“DNA修复机制”中切除修复过程的示意图，首先切除其中的二聚体，其次填补缺口，该过程需要遵循碱基互补配对原则，最后封闭缺口，该过程需要DNA连接酶。 【详解】A、若损伤DNA没有被正常修复，也可能发生基因突变，A错误； B、酶A是把DNA单链中连接相邻核苷酸之间的磷酸二酯键切开，B正确； C、由图示可知，合成的新链是以保留的单链为模板，C正确； D、该机制是对损伤的DNA进行修复，利于保持DNA分子的稳定，D正确。 故选A。 6．（22-23高三上·北京昌平·期末）Ras蛋白结合GTP时为活化状态，结合GDP时为失活状态。突变型Ras蛋白GTP水解酶活性降低，使其以活化状态持续存在，进而导致细胞癌变。下列叙述错误的是（    ） A．Ras蛋白的两种状态与其空间结构有关 B．失活状态的Ras蛋白可促进细胞增殖 C．癌细胞的形态结构会发生显著变化 D．靶向突变型Ras蛋白的抗体可作为抗癌药物 【答案】B 【分析】蛋白质的功能由空间结构决定，结合GTP或结合GDP取决于不同的空间结构，活化状态可能使细胞异常增殖导致癌变。 【详解】A、蛋白质结合GTP或结合GDP取决于不同的空间结构，A正确； B、由题目分析活化状态可能使细胞异常增殖导致癌变，失活状态则抑制细胞增殖，B错误； C、细胞癌变后增殖速度加快，形态结构会发生显著变化，C正确； D、靶向突变型Ras蛋白的抗体可以特异性结合变型Ras蛋白，降低其含量，则抑制细胞癌变，可作为抗癌药物，D正确。 故选B。 二、非选择题 7．（24-25高三上·北京昌平·期末）稻瘟病菌分泌的非经典分泌蛋白M会导致水稻患稻瘟病，严重威胁粮食安全。 (1)M是在稻瘟病菌细胞内，以____为原料，通过____反应形成肽链，再盘曲、折叠形成的有特定功能的非经典分泌蛋白。 (2)为探究M对稻瘟病菌细胞壁完整性的影响，及其在稻瘟病菌氧化损伤中所起的作用，研究人员做了以下两组实验： ①选用野生型菌株和M基因缺失突变菌株(AM),检测几丁质（稻瘟病菌细胞壁的主要成分)合成相关酶和抗氧化相关酶的活性，图1结果显示，在M基因缺失突变菌株中，____。 ②选用野生型菌株和M基因缺失突变菌株(AM-2、△M-6)以及M基因恢复突变菌株(AM-c),置于不同浓度的H2O2环境中，图2结果表明____，且随着H2O2浓度的增加，菌株的抗氧化损伤能力下降。 (3)为研究M在水稻细胞中作用部位，用红色荧光染料将水稻的线粒体标记为红色，将构建的M基因与绿色荧光蛋白基因融合表达载体导入水稻细胞。结果显示绿色荧光与红色荧光重叠，形成黄色或橙色区域。由此推测，M的作用部位可能是水稻细胞的____。 (4)结合上述研究，提出一个能够增强水稻抗稻瘟病能力的设想____。 【答案】(1) 氨基酸 脱水缩合 (2) 几丁质合成相关酶和抗氧化相关酶的相对酶活性下降 M可降低H2O2对稻瘟病菌的氧化损伤 (3)线粒体 (4)将抑制M功能的基因导入水稻细胞，干扰M发挥作用 【分析】基因控制性状的途径：（1）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。如豌豆的圆粒和皱粒、人类白化病。（2）基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状。如人类囊性纤维病、镰状细胞贫血。 【详解】（1）蛋白质的基本组成单位是氨基酸，氨基酸通过脱水缩合反应形成肽链，所以 M 是以氨基酸为原料，通过脱水缩合反应形成肽链，再盘曲、折叠形成的有特定功能的非经典分泌蛋白。 （2）①分析图 1，与野生型相比，M 基因缺失突变菌株（△M）中几丁质合成相关酶和抗氧化相关酶的活性均明显降低，所以在 M 基因缺失突变菌株中，几丁质合成相关酶和抗氧化相关酶的活性均明显降低。 ②分析图 2，在相同浓度的H2O2环境中，野生型菌株的抑制率最小，M 基因缺失突变菌株（△M-2、△M-6）的抑制率较大，M 基因恢复突变菌株（△M-c）的抑制率介于野生型和 M 基因缺失突变菌株之间，由于抑制率大小反映菌株氧化损伤程度大小，所以图 2 结果表明野生型菌株的抗氧化损伤能力最强，M 基因缺失突变菌株的抗氧化损伤能力最弱，M 基因恢复突变菌株的抗氧化损伤能力介于野生型和 M 基因缺失突变菌株之间，且随着H2O2浓度的增加，菌株的抗氧化损伤能力下降。 （3）线粒体被标记为红色，M 基因与绿色荧光蛋白基因融合表达载体导入水稻细胞后，绿色荧光与红色荧光重叠形成黄色或橙色区域，这表明 M 基因表达产物的位置与线粒体的位置重合，所以可以推测 M 的作用部位可能是水稻细胞的线粒体。 （4）从研究角度来看，可从基因层面设想，比如利用转基因技术将抗稻瘟病的基因导入水稻细胞中，使水稻获得抗稻瘟病的能力；也可以从环境调控方面设想，例如研究出一种特殊的肥料或者生长调节剂，能增强水稻自身的免疫力，从而增强其抗稻瘟病能力；还可以从生物防治角度，引入一些与稻瘟病菌有拮抗作用的微生物，抑制稻瘟病菌的生长，以此增强水稻抗稻瘟病能力。 8．（23-24高三上·北京西城·期末）研究者通过辐射诱变获得一雄性不育水稻突变体S。与野生型相比，S营养生长正常，但无成熟的花粉粒。观察发现S减数分裂正常，但无法形成花粉外壁，花药的绒毡层降解延迟。 (1)水稻是自花传粉作物，而雄性不育水稻可省去______操作，利于杂交育种。 (2)扩增野生型水稻和S的TIP3基因并测序，发现S的该基因发生碱基对缺失，导致______，从而表达一个截短的无活性蛋白。由此推测该雄性不育性状是TIP3基因发生突变所致。以下证据支持该推测的包括___。 A．将正常TIP3基因导入S，获得雄性可育水稻 B．敲除TIP3基因的纯合体水稻表现为雄性不育 C．TIP3蛋白与某些植物中已知调控花药和花粉发育相关蛋白的结构高度相似 (3)TDR是花药绒毡层发育和花粉形成调控因子。图1所示原理可检测TIP3蛋白是否与TDR互作。构建重组质粒1和2，并按照下表所示组合导入不具有Leu（亮氨酸）、Trp（色氨酸）、His（组氨酸）和Ade（腺嘌呤）合成能力的酵母细胞。 组别 导入基因 重组质粒1 重组质粒2 1 BD AD 2 TIP3-BD AD 3 BD TDR-AD 4 TIP3-BD TDR-AD 将1~4组酵母菌接种于两种培养基，结果如图2．培养基I不含Leu和Trp，用来检测_____。培养基Ⅱ不含Leu、Trp、His和Ade，第1组在培养基Ⅱ上没有长出菌落可证明_______。实验结果表明TIP3与TDR存在互作。在图2中绘制出2、3、4组在培养基Ⅱ上的菌落生长情况。_______________________ (4)进一步分析发现，与野生型相比，S中TDR基因表达量下降，花粉壁形成相关的O基因表达量下降，花药绒毡层细胞凋亡相关的C基因表达量上升、A基因表达量下降，请提出一个进一步研究的问题____。 【答案】(1)人工去雄 (2) S的TIP3基因mRNA中终止密码子提前出现 ABC (3) 重组质粒1和2是否导入受体酵母菌 AD和BD不会互作，从而不启动下游基因转录 (4)TIP3与TDR互作是否影响绒毡层的降解和花粉壁的形成；TDR基因与O基因、C基因、A基因在控制花粉壁形成和绒毡层降解的通路中的关系；雄性不育株S的保持方法……。 【分析】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。（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）雄性不育水稻无成熟的花粉粒，可省去人工去雄操作，利于杂交育种。 （2）S的TIP3基因发生碱基对缺失导致表达一个截短的无活性蛋白，可能的原因S的TIP基因mRNA中终止密码子提前出现。 A、将正常TIP3基因导入雄性不育水稻突变体S可获得雄性可育水稻，说明该雄性不育性状是TIP3基因发生隐性突变所致，A正确； B、敲除TIP3基因的纯合体水稻表现为雄性不育，说明TIP3基因与雄性不育性状有关，B正确； C、TIP3蛋白与某些植物中已知调控花药和花粉发育相关蛋白的结构高度相似，说明无成熟的花粉粒的雄性不育水稻突变体S是TIP3基因发生突变所致，C正确。 故选ABC。 （3）受体细胞是不具有Leu（亮氨酸）、Trp（色氨酸）合成能力的酵母细胞，重组质粒1和2分别含有Leu合成基因、Trp合成基因，故培养基I不含Leu和Trp，用来检测重组质粒1和2是否导入受体酵母菌。第1组在培养基I中有菌落，说明受体酵母菌含有重组质粒1和2，即含BD和AD基因，培养基Ⅱ不含Leu、Trp、His和Ade，第1组在培养基Ⅱ上没有长出菌落可证明AD和BD不会互作，从而不启动下游基因转录。2、3、4组在培养基Ⅱ上的菌落生长情况为; （4）与野生型相比，S中TDR基因表达量下降，花粉壁形成相关的O基因表达量下降，花药绒毡层细胞凋亡相关的C基因表达量上升、A基因表达量下降，故可进一步研究的问题有TIP3与TDR互作是否影响绒毡层的降解和花粉壁的形成；TDR基因与O基因、C基因、A基因在控制花粉壁形成和绒毡层降解的通路中的关系；雄性不育株S的保持方法……。 9．（22-23高三上·北京通州·期末）CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术，在肿瘤治疗领域展现出极大的应用前景。 (1)该技术的原理是由向导RNA按照__________原则与目标DNA结合，引导核酸内切酶Cas9对目标DNA进行切制和定向改变（图1）。 (2)将Cas9和向导RNA基因导入人体细胞，对突变的__________基因进行修复是肿瘤治疗的思路。但Cas9基因太大，超过载体的装载能力，以及缺乏可控性是临床应用的难点。 (3)科研人员将Cas9拆成两个肽段：Cas9N和Cas9C，分开时缺乏核酸酶活性，利用两种能自发结合的蛋白Coh2和DocS，实现Cas9两个肽段的拼接，获得有活性的Cas9。基于以上原理构建转基因小鼠，图2所示表达载体①处可选择__________，②处可选择_____。（选填字母编号） A．Cas9N基因    B．Cas9C基因C．完整的Cas9基因D．Coh2和DocS融合基因E．DocS和Cas9C的融合基因F．Coh2和Cas9N的融合基因 (4)细菌中的S蛋白能被远红光激活，释放信号；放线菌中的D蛋白，接收到该信号后能结合DNA。科研人员将S蛋白基因、D蛋白和转录激活因子（能结合上述启动子1并激活转录）融合基因与基因编辑系统一同导入小鼠（启动子2不受诱导，持续转录）。结合（3）补充“光启”基因编辑工作系统（FAST）原理：_____ (5)科研人员将FAST转入肿瘤模型小鼠体内，实验分组如图3所示（远红光照射方法为连续7天每天对肿瘤部位进行4小时照射）。结合上述研究说明FAST比普通CRISPR/Cas9技术的优越之处。 【答案】(1)碱基互补配对 (2)原癌和抑癌 (3) E F (4)分别表达出Coh2-Cas9N和DocS-Cas9C，并拼接成为有活性(完整)的Cas9，或文字和箭头形式： (5)a、基因编辑的可控性好，只有远红光照射特定时间段内，才启动对肿瘤细胞的突变原癌或抑癌基因剪切与修复；b、安全性高，降低对正常细胞的相关基因的剪切，降低治疗的副作用 【分析】细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，其中原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。 【详解】（1）由题图可知，向导RNA中的识别序列可与目标DNA单链特定区域进行碱基互补配对，因此该技术的原理是由向导RNA按照碱基互补配对原则与目标DNA结合，引导核酸内切酶Cas9对目标DNA进行切制和定向改变。 （2）细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，因此将Cas9和向导RNA基因导入人体细胞，对突变的原癌基因和抑癌基因进行修复是肿瘤治疗的思路。 （3）据题意可知，科研人员将Cas9拆成两个肽段：Cas9N和Cas9C，分开时缺乏核酸酶活性，利用两种能自发结合的蛋白Coh2和DocS，实现Cas9两个肽段的拼接，获得有活性的Cas9，因此构建转基因小鼠时可将Coh2与Cas9N和Cas9C其中之一的基因连接，DocS与另外一个基因连接，这样就能实现Cas9两个肽段的拼接，获得有活性的Cas9，因此图2所示表达载体①处可选择DocS和Cas9C的融合基因，②处可选择Coh2和Cas9N的融合基因，也或者时表达载体①处可选择Coh2和Cas9N的融合基因，②处可选择DocS和Cas9C的融合基因，即图2所示表达载体①处可选择E，②处可选择F，或者表达载体①处可选择F，②处可选择E。 （4）据图和（3）问的原理可知，远红光照射小鼠后，启动1转录激活，表达出DocS和Cas9C，启动子2持续转录，一直都能表达出Coh2和Cas9N，当表达出DocS和Cas9C，两者就能并拼接成为有活性(完整)的Cas9，并拼接成为有活性(完整)的Cas9，或文字和箭头形式： ，Cas9对目标DNA进行切制和定向改变进而治疗肿瘤。 （5）据图3可知，导入FAST后，远红光照射（连续7天每天对肿瘤部位进行4小时照射）组肿瘤体积变小，因此与FAST处理相比，基因编辑的可控性好，只有远红光照射特定时间段内，才启动对肿瘤细胞的突变原癌或抑癌基因剪切与修复，但FAST处理连续7天每天对肿瘤部位进行4小时照射即可。FAST处理组，安全性高，降低对正常细胞的相关基因的剪切，降低治疗的副作用。 10．（22-23高三上·北京石景山·期末）白粉病是影响小麦产量的主要病害之一，会造成小麦减产。 (1)将一段DNA插入白粉病敏感植株，导致相关基因突变，自交后，子代有的对白粉病敏感，有的具有抗性（甲品系），且抗性植株约占1/4。抗性和敏感这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的___________定律。将子代中的敏感型植株自交，有些植株的后代中约1/4具有抗性，这些植株所占比例约为__________。 (2)甲品系表现出白粉病抗性的同时，也出现了产量下降等负面表型。在对甲品系群体深入研究时，发现了一个新型突变株乙，既具有白粉菌抗性，同时产量完全正常。将乙突变株中的B基因敲除，植株产量下降，而白粉病抗性没有受到影响，结果表明__________。 (3)甲品系与乙品系均存在B基因，但性状不同。研究者研究甲、乙品系的全基因序列，发现乙品系B基因下游存在一个304kb的缺失，导致甲、乙品系的染色体结构不同，如下图： 注：图中字母表示染色体上的不同片段，a为B基因的启动子。H3K27me3表示染色体上组蛋白发生的三甲基化修饰，会使RNA聚合酶Ⅱ失活。 由于染色体不同片段的DNA碱基序列__________，会在染色体上形成染色质环，进而影响相关基因的表达。综合上述研究，请推测乙品系高产的机制__________。 (4)为将乙品系的抗性和高产性状引入我国传统小麦品种“济麦22”，传统的育种过程是将乙品系与“济麦22”杂交，F1自交后筛选抗性高产植株，再与___________杂交。多次重复后才获得稳定遗传的新品种，这种方法费力、费时。随着基因编辑技术的问世，科研人员首先获得了具白粉病抗性的“济麦22”，再根据___________设计与目标序列互补的向导RNA，引导核酸内切酶结合到特定部位并进行切割，在B基因下游实现了与（3）中相同的缺失。仅几个月就成功获得了具有白粉病抗性且高产的小麦品种。 【答案】(1) 分离 2/3 (2)产量和抗性不是同一基因控制的 (3) 互补 乙品系4号染色体缺失了部分片段，改变了原有染色质环的状态，解除了对B基因的抑制；同时不发生三甲基化修饰，RNA聚合酶恢复活性，与B基因的启动子结合，启动B基因的表达，从而表现出高产性状。 (4) 济麦22 缺失序列两端的特异性序列（b、f中特异性序列） 【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。 【详解】（1）在真核生物中，基因突变会产生等位基因，故抗性和敏感这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的分离定律。设抗性和敏感相关基因由A、a表示，由题意可知，抗性应为隐性性状，将子代中的敏感型植株（AA、Aa）自交，有些植株的后代中约1/4具有抗性（aa），这些植株应为杂合子，即Aa，Aa在子代中的敏感型植株中所占比例约为2/3。 （2）突变株乙，既具有白粉菌抗性，同时产量完全正常，乙突变株中的B基因敲除，植株产量下降，而白粉病抗性没有受到影响，表明敲除B基因不会影响白粉抗性，即产量和抗性不是同一基因控制的。 （3）在染色体上形成染色质环的原因是染色体不同片段的DNA碱基序列是互补的，甲品系与乙品系均存在B基因，但乙品系B基因下游存在一个304kb的缺失，导致甲、乙品系的染色体结构不同，因而乙品系的产量更高，推测原因为：乙品系4号染色体缺失了部分片段，改变了原有染色质环的状态，解除了对B基因的抑制；同时不发生三甲基化修饰，RNA聚合酶恢复活性，与B基因的启动子结合，启动B基因的表达，从而表现出高产性状。 （4）传统的育种方法是将乙品系与“济麦22”杂交，F1自交后筛选抗性高产植株，再与“济麦22”杂交，经多次重复后获得稳定遗传的新品种。随着基因编辑技术的问世，科研人员根据缺失序列两端的特异性序列，即图中b、f中特异性序列，可以设计与目标序列互补的向导RNA，引导核酸内切酶结合到特定部位并进行切割，从而得到与乙品系（具有白粉病抗性且高产）相同的基因序列，且省力、省时。 11．（24-25高三上·北京石景山·期末）具核梭杆菌（F菌）是一种常见的口腔微生物，极少出现在健康人肠道中。研究者发现F菌在肿瘤组织中富集，与结肠癌密切相关。 (1)将已有的F菌接种于用______法灭菌的培养基中进行扩大培养，用于后续的研究。培养基中的蛋白胨为F菌提供______。 (2)已知蛋白R能调节病原性细菌致病能力。研究者敲除了野生型F菌的R基因，获得突变体，再将携带R基因的质粒导入突变体获得互补菌。分别培养三种菌株，结果如图1。然后将其分别与肿瘤细胞共培养3小时，显微镜下观察，菌株在肿瘤细胞表面的黏附情况如图2。图1和图2结果表明______。 (3)进一步研究发现，结肠癌细胞存在一种可以与蛋白R结合的膜蛋白CD147。 ①实验证明蛋白R与CD147的结合是促进肿瘤细胞增殖的途径之一。请在下表中完善实验（填序号），并写出相应的结果。 a. PBS缓冲液   b.野生型F菌培养液   c.突变型F菌培养液   d.添加CD147抗体   e.添加无关抗体 组别 菌株/处理 肿瘤细胞数量 1 PBS缓冲液，添加无关抗体 与肿瘤细胞共培养一段时间 ++ 2 野生型F菌培养液，添加CD147抗体 +++ 3 突变型F菌培养液，添加CD147抗体 ______ 4 ______ ++++++ 5 ______ ______ 注：“+”越多代表细胞数量越多 ②研究者还发现，与第2组相比，第4组中肿瘤细胞蛋白P（DNA聚合酶的一种调控蛋白）的表达量升高。请综合以上信息，阐明F菌促进结肠癌发展的机制______。 【答案】(1) 湿热（高压蒸汽） 碳源和氮源等 (2)蛋白R与F菌的增殖无关，能促进F菌对肿瘤细胞的黏附 (3) +++ be ce +++ F菌主要通过蛋白R与CD147结合，激活P基因表达，合成的蛋白P促进DNA聚合酶功能的发挥，促进DNA的复制，结肠癌细胞增殖增强 【分析】①常用的灭菌方法：湿热灭菌（其中高压蒸汽灭菌的效果最好）、灼烧灭菌、干热灭菌。②各种微生物培养基的配方一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。 【详解】（1）对培养基进行灭菌，常采用湿热（高压蒸汽）灭菌法。培养基中的蛋白胨含有碳元素和氮元素，可为F菌提供碳源和氮源。 （2）图1显示：随着培养时间的递增，野生型（含R基因）、突变型（不含R基因）和互补菌（含R基因）的数量相对值无差异，说明蛋白R与F菌的增殖无关。图2显示：野生型（含R基因）和互补菌（含R基因）的菌株在肿瘤细胞表面的黏附数量明显多于突变型（不含R基因）菌株在肿瘤细胞表面的黏附数量，说明蛋白能促进F菌对肿瘤细胞的黏附。 （3）①欲通过实验证明蛋白R与CD147的结合是促进肿瘤细胞增殖的途径之一，自变量是蛋白R与CD147的有无，因变量是肿瘤细胞数量。第3组的突变型F菌不含R基因，无法合成蛋白R；第2组的野生型F菌能表达出蛋白R，但培养液中添加的CD147抗体会破坏肿瘤细胞的CD147。可见，第3组的肿瘤细胞数量应该与第2组的相同，即为+++。第4组的肿瘤细胞数量最多，应与第2组形成对照，自变量是添加抗体的种类，因此第4组的菌株/处理是b（野生型F菌培养液）/e（添加无关抗体）。综上分析可推知：第5应与第3组形成对照，自变量也是添加抗体的种类，所以第5组的菌株/处理是c（突变型F菌培养液）/e（添加无关抗体），肿瘤细胞数量应为+++。 ②蛋白R与CD147的结合是促进肿瘤细胞增殖的途径之一，DNA聚合酶参与DNA的复制，而肿瘤细胞蛋白P是DNA聚合酶的一种调控蛋白。与第2组相比，第4组中肿瘤细胞蛋白P的表达量升高，说明F菌促进结肠癌发展的机制是：F菌主要通过蛋白R与CD147结合，激活P基因表达，合成的蛋白P促进DNA聚合酶功能的发挥，促进DNA的复制，结肠癌细胞增殖增强。 12．（24-25高三上·北京东城·期末）结肠癌是发病率高的癌症之一，血管生成与肿瘤的发生发展密切相关，研究人员针对结肠癌的血管生成机制做了如下研究。 (1)研究表明，M蛋白可以诱导细胞凋亡，通过抑制异常的血管平滑肌细胞增殖和迁移影响血管生成。M蛋白在核糖体合成，经______加工后分泌至细胞外。研究人员发现结肠癌患者血清中的M蛋白含量显著降低。据此推测，M基因可能是一种_______基因。 (2)研究人员利用数据库筛选到一种可促进M基因转录的E蛋白。推测E蛋白通过与M基因启动子区域结合，促进M基因的表达。将相应质粒分别转入两组相同的细胞中，一段时间后收集细胞裂解液，检测荧光强度。结果显示甲组荧光强度明显高于乙组，从而证实推测。请从下列选项中选择转入甲组细胞的表达载体有_______，转入乙组细胞的表达载体有_______。 (3)EMSA实验可在体外验证DNA和蛋白质的相互作用，其原理是将蛋白质和用放射性同位素标记的DNA探针一同保温，电泳时探针和蛋白质相互作用形成的复合物比游离的探针移动的慢，处理后标记可显色。为了证实（2）中的结论，按下图所示的加样顺序进行实验，则探针P的碱基序列应与_________相同。实验中设置组3和组4的作用是为了说明_________的结合具有特异性，而组5的作用则是为了说明______。 (4)将血管内皮细胞接种于某基底上，一段时间后在显微镜下观察小管的形成数量即可判断血管形成能力。接种数量相同的血管内皮细胞后，经E蛋白处理的细胞形成小管的数量低于未经E蛋白处理的。此实验结果能否证实“E蛋白通过M蛋白抑制血管生成”？理由是_______。 【答案】(1) 内质网、高尔基体 抑癌 (2) AC AF (3) M基因的启动子序列 E蛋白与探针P 与探针P结合的确实是E蛋白 (4)不能，此实验只能证明E蛋白抑制血管的生成，而不能证明是通过蛋白M抑制血管生成 【分析】胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。当胰岛素和其受体结合后，一方面促进葡萄糖的氧化分解、合成糖原和转化形成非糖类物质，另一方面使细胞膜上的葡萄糖转运蛋白增加，促进葡萄糖进入细胞，从而使血糖浓度降低。 【详解】（1）M蛋白属于分泌蛋白，因此M蛋白在核糖体合成，经内质网和高尔基体加工后分泌至细胞外；根据题意，研究人员发现结肠癌患者血清中的M蛋白含量显著降低，说明癌细胞增殖与M蛋白含量降低有关，因此，M蛋白的作用可能是抑制细胞分裂，因此M基因可能是一种抑癌基因。 （2）验证E蛋白通过与M基因启动子区域结合，促进M基因的表达，是通过荧光强度体现的，所以实验中组成型启动子与E基因结合，M基因启动子和突变的M基因启动子是与荧光素酶基因结合，因此转入甲组细胞的表达载体有AC，而转入乙组细胞的表达载体有AF。 （3）根据题意，EMSA实验可在体外验证DNA和蛋白质的相互作用，其原理是将蛋白质和用放射性同位素标记的DNA探针一同保温，电泳时探针和蛋白质相互作用形成的复合物比游离的探针移动的慢，处理后标记可显色，（2）中的结论，是E蛋白通过与M基因启动子区域结合，促进M基因的表达，因此探针P的碱基序列应与M基因的启动子序列相同，实验3与2组相比加了无标记的探针P，实验4组中加入了无标记的突变探针P，无标记的突变探针P不会与E蛋白结合，因此实验3、4组无标记的探针不会出现显色条带，组4分子量较大的条带是E蛋白与有标记的探针P特异性结合出现的，而5组加入了E蛋白的抗体，E蛋白、E蛋白抗体与探针结合物分子量最大，因此5组的作用在于说明与探针P结合的确实是E蛋白。 （4）根据题意，接种数量相同的血管内皮细胞于某基底上后，一段时间后在显微镜下观察，经E蛋白处理的细胞形成小管的数量低于未经E蛋白处理的，该实验不能证实“E蛋白通过M蛋白抑制血管生成”，因为E蛋白的抑制作用是否通过蛋白M无法证明。 13．（24-25高三上·北京东城·期末）在单克隆抗体（简称单抗）治疗过程中，癌细胞会发生免疫逃逸，出现耐药性。研究癌细胞的免疫逃逸机制有重要意义。 (1)机体识别并清除癌细胞，属于免疫系统的______功能。免疫功能的发挥依赖于各种免疫细胞，如_______细胞（一种即可）、NK细胞等。乳腺癌细胞膜蛋白E含量显著升高，成为常用的单抗治疗靶点。如图1，当抗E单抗结合E蛋白，NK细胞能够通过结合抗体的另一区域，接近并杀伤癌细胞。 (2)NAT8L是中枢神经系统神经元的重要表达产物，长期使用单抗治疗可能出现耐药性，这些患者的乳腺癌细胞中NAT8L基因表达明显上调，推测NAT8L减弱了NK细胞对肿瘤生长的抑制作用。如图2进行实验，结果证实推测成立。选择实验材料填入表中完善实验方案并填写实验结果。 实验材料：a、小鼠乳腺癌细胞系；b、转入E基因的小鼠乳腺癌细胞系（E+）；c、敲除NAT8L基因的E+；d、对人E蛋白无排异反应的小鼠；e、不产生免疫细胞的免疫缺陷小鼠 组别 供体鼠 获取NK细胞 受体鼠 肿瘤体积 1 植入细胞b的小鼠d 由供体鼠肿瘤区域分离NK细胞并注入受体鼠 已植入细胞c的小鼠_____ +++ 2 植入细胞____的小鼠_____ ______ 3 / / ______ 注：“十”越多表示肿瘤体积越大 (3)NK细胞接近癌细胞后，与癌细胞之间形成特定连接结构，穿孔素在连接处聚集后释放，诱导癌细胞凋亡。研究证实NAT8L催化生成的NAA是对NK细胞产生影响的物质，用不同预处理的NK细胞与乳腺癌细胞共培养，实验结果如图3所示。综合上述信息，推测在单抗治疗过程中，乳腺癌细胞形成免疫逃逸的机制。 (4)研究发现，中枢神经系统神经元高表达NAT8L可能是机体的一种自我保护机制。若以NAT8L作为肿瘤治疗的靶点，请从降低副作用的角度，提出一个进一步研究的具体问题________。 【答案】(1) 免疫监视 巨噬（B淋巴/T淋巴) (2) c d e + ++++ (3)使用单抗治疗乳腺癌的过程中，癌细胞高表达NAT8L.产生大量NAA，NAA抑制穿 孔素在NK细胞与癌细胞连接处聚集，减少穿孔素释放，降低NK细胞对癌细胞的杀 伤作用，形成免疫逃逸 (4)从使用剂量、使用时间、药物靶向性等 【分析】人体免疫系统的三大防线： （1）第一道：皮肤、粘膜的屏障作用及皮肤、黏膜的分泌物（泪液、唾液）的杀灭作用。 （2）第二道：吞噬细胞的吞噬作用及体液中杀菌物质的杀灭作用。 （3）第三道：免疫器官、免疫细胞、免疫物质共同组成的免疫系统。 【详解】（1）免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤的发生。机体识别并清除癌细胞，属于免疫系统的免疫监视功能。免疫细胞有树突状细胞，巨噬细胞，B淋巴细胞和T淋巴细胞等。 （2）实验目的：NAT8L减弱了NK细胞对肿瘤生长的抑制作用。自变量是NAT8L基因的有无，因此实验组1为植入b（转入E基因的小鼠乳腺癌细胞系）的d（对人E蛋白无排异反应的小鼠），实验组2，供体鼠应为植入细胞c（敲除NAT8L基因的E+）的小鼠d（对人E蛋白无排异反应）。受体鼠为已植入细胞c的小鼠e（e不产生免疫细胞的免疫缺陷小鼠）。第三组作为对照，肿瘤体积最大，第二组没有NAT8L基因的作用，NK细胞未被抑制，肿瘤体积最小。 （3）根据题意和实验结果可知，NAA处理组的NK细胞其穿孔素并未在癌细胞与NK细胞的连接处，而无处理组的NK细胞其穿孔素主要在癌细胞与NK细胞的连接处，因此使用单抗治疗乳腺癌的过程中，癌细胞高表达NAT8L产生大量NAA，NAA抑制穿孔素在NK细胞与癌细胞连接处聚集，减少穿孔素释放，降低NK细胞对癌细胞的杀 伤作用，形成免疫逃逸。 （4）若以NAT8L作为肿瘤治疗的靶点，可以进一步从使用剂量、使用时间、药物靶向性等方面进行探究。 14．（23-24高三上·北京东城·期末）高级别浆液性卵巢癌（HGSOC）是一类死亡率较高的卵巢癌。现有治疗手段仅对部分HGSOC患者有效，且易产生耐药。为开发新的治疗方法，科学家们进行了相关研究。 (1)由于HGSOC患者体内的癌细胞表面_______减少，导致其极易在体内扩散，晚期常伴有腹膜转移。抑制晚期转移进展是HGSOC患者预后的主要决定因素。 (2)IFNe是一种干扰素，具有抗微生物感染作用，在免疫系统组成中属于_______。研究人员推测IFNe可能存在抗肿瘤活性，作出此推测可基于下列哪些事实____？ a、IFNe仅在女性输卵管上皮细胞（HGSOC的起源细胞）中表达 b、HGSOC患者的输卵管上皮细胞中IFNe的转录水平显著降低 c、在HGSOC患者的输卵管上皮细胞中未检测到其他类型的干扰素 d、绝经后的妇女是卵巢癌的高风险人群，IFNe表达水平很低 e、敲除IFNe基因的小鼠肿瘤数量和转移发生率较高 (3)为验证上述推测，研究人员利用ID8肿瘤细胞（卵巢癌细胞系），采用图1方式建立三种不同阶段的小鼠卵巢癌模型并进行实验，结果如图2所示。 据图1分析，研究人员建立的“发展中（未形成）”“已形成”和“晚期具有腹膜转移”的小鼠卵巢癌模型分别为________（填字母）模型。图2结果显示_________。研究结果表明IFNe具有治疗HGSOC的潜力。 (4)研究人员制备敲除IFNe受体基因的小鼠X，对X和野生型均注射未敲除IFNe受体基因的ID8肿瘤细胞建立模型，对部分小鼠注射IFNe进行治疗。治疗组的小鼠X肿瘤数量、肿瘤转移率均低于不治疗组的小鼠X，但显著高于治疗组的野生型小鼠。检测发现野生型小鼠接受IFNe治疗后，活化的免疫细胞增加，将其与ID8肿瘤细胞在体外培养，会导致ID8肿瘤细胞裂解。据此推测IFNe抗HGSOC的机制_____。 【答案】(1)糖蛋白 (2) 免疫活性物质 bde (3) B、A、C 三种不同阶段的模型小鼠注射IFNe的治疗组肿瘤数量均低于对照组 (4)IFNe对肿瘤细胞有直接的抑制作用，同时还激活免疫细胞，激活的免疫细胞裂解肿瘤细胞 【分析】1、癌细胞与正常细胞相比，具有以下特征：能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。 2、免疫活性物质是指由免疫细胞或其他细胞产生的、并发挥免疫作用的物质。包括抗体、溶菌酶和细胞因子(白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子)等。 【详解】（1）癌细胞的细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。 （2）干扰素是主要的细胞因子之一，细胞因子属于免疫活性物质。 研究人员推测IFNe可能存在抗肿瘤活性，作出此推测可基于下列哪些事实： a、由IFNe仅在女性输卵管上皮细胞（HGSOC的起源细胞）中表达，但不能确定IFNe对HGSOC的产生是否有影响，a不符合题意； b、由HGSOC患者的输卵管上皮细胞中IFNe的转录水平显著降低，说明IFNe减少可能是HGSOC患者患病的原因，b符合题意； c、由在HGSOC患者的输卵管上皮细胞中未检测到其他类型的干扰素，无法确定IFNe与HGSOC是否有关，c不符合题意； d、由绝经后的妇女是卵巢癌的高风险人群，IFNe表达水平很低，可推测IFNe表达水平很低容易患卵巢癌，的符合题意； e、由敲除IFNe基因的小鼠肿瘤数量和转移发生率较高，可推测缺少IFNe基因小鼠肿瘤细胞增多，e符合题意。 故选bde。 （3）根据图1，A模型ID8肿瘤细胞注射在卵巢，代表没有转移，第28天注射IFNe间隔时间较长，代表已形成的小鼠卵巢癌模型；B模型ID8肿瘤细胞注射在卵巢，代表没有转移，第7天注射IFNe间隔时间较短，代表未形成的小鼠卵巢癌模型；C模型ID8肿瘤细胞注射在腹腔，代表晚期具有腹膜转移。故研究人员建立的“发展中（未形成）”“已形成”和“晚期具有腹膜转移”的小鼠卵巢癌模型分别为B、A、C。图2中对照组肿瘤细胞数都高于注射IFNe组，显示三种不同阶段的模型小鼠注射IFNe的治疗组肿瘤数量均低于对照组。 （4）治疗组的小鼠X肿瘤数量、肿瘤转移率均低于不治疗组的小鼠X，说明IFNe对肿瘤细胞有直接的抑制作用。检测发现野生型小鼠接受IFNe治疗后，活化的免疫细胞增加，说明IFNe可以激活免疫细胞。将其（激活的免疫细胞）与ID8肿瘤细胞在体外培养，会导致ID8肿瘤细胞裂解，说明激活的免疫细胞裂解肿瘤细胞。故推测IFNe抗HGSOC的机制为IFNe对肿瘤细胞有直接的抑制作用，同时还激活免疫细胞，激活的免疫细胞裂解肿瘤细胞。 地 城 考点02 染色体变异 一、选择题 1．（24-25高三上·北京昌平·期末）下列关于培育无子果实的叙述错误的是（   ） A．利用多倍体育种方法获得的三倍体植株可培育无子果实 B．用适宜浓度的生长素处理未受粉的番茄雌蕊柱头可培育无子果实 C．通过诱变育种得到雄性不育株，其与特定品种杂交可培育无子果实 D．通过基因工程使植物种子发育关键基因沉默，能获得无子果实 【答案】C 【分析】无子番茄是利用生长素促进子房发育成果实的原理培育出来的，这种变异是不可以遗传的。 无子西瓜是多倍体育种的结果，它是利用三倍体减数分裂时联会紊乱产生不了正常的生殖细胞，从而不能形成正常种子的原理制成的。三倍体无子西瓜属于染色体变异，理论上是可以遗传的变异，而三倍体无法进行有性生殖，但是可以通过无性生殖遗传给后代，例如组织培养、扦插等。 【详解】A、利用多倍体育种方法获得的三倍体植株，是利用染色体变异的原理，三倍体植株由于联会紊乱，产生无子果实，A正确； B、用适宜浓度的生长素处理未受粉的番茄雌蕊柱头，可促进子房发育成果实，由于没有经过受精作用，所以产生的果实是无子的，B正确； C、诱变育种得到的雄性不育株，作母本，与特定品种（作父本）杂交，经过受精作用，所以产生的果实是有子的，C错误； D、若通过基因工程使植物种子发育关键基因沉默，则能获得无子果实，D正确。 故选C。 2．（24-25高三上·北京昌平·期末）下图所示的变异导致A病的发生，下列叙述错误的是（   ） A．该变异属于可遗传变异 B．该病属于多基因遗传病 C．该变异导致基因的数目和排列顺序改变 D．患者的染色体片段发生缺失和易位 【答案】B 【分析】据图可知，该病的发生是由于B片段缺失和D片段与F片段交换引起的。 【详解】AD、据图可知，该病是由B片段缺失以及D片段与F片段交换引起的，发生染色体片段缺失和易位，都属于染色体变异，属于可遗传变异，AD正确； B、多基因遗传病是指由两对或两对以上的等位基因异常引起的疾病，而该病是由染色体变异引起的，属于染色体遗传病，B错误； C、该变异属于可遗传变异，会导致基因的数目和排列顺序改变，C正确。 故选B。 3．（24-25高三上·北京朝阳·期末）牡丹(2n=10)与芍药(4n=20)杂交，子代植株高度不育。子代植株减数分裂部分阶段的染色体行为如图。据图分析，导致子代植株高度不育的原因不包括（    ） A．减数分裂过程中联会紊乱 B．染色体桥随机断裂造成染色体结构变异 C．配子中没有同源染色体 D．配子中缺少某些与生长发育有关的基因 【答案】C 【分析】染色体桥是两条染色体分别发生断裂后具有着丝点的残臂相互连接而形成的双着丝点染色体结构。生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。染色体数目的变异染色体数目的变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。染色体结构的变异主要有缺失、增加、倒为和易位4种类型。 【详解】A、牡丹(2n=10)与芍药(4n=20)杂交产生的子代中部分染色体无法配对，因而在减数分裂过程中会发生联会紊乱，进而无法产生可育的配子，不符合题意，A错误； B、减数分裂过程中形成的染色体桥随机断裂造成染色体结构变异，也会导致高度不育，不符合题意，B错误； C、通过减数分裂产生的配子中不含同源染色体，这不是导致牡丹(2n=10)与芍药(4n=20)杂交产生的子代不育的原因，符合题意，C正确； D、牡丹(2n=10)与芍药(4n=20)杂交产生的子代高度不育的原因中包括其减数分裂产生的配子中缺少某些与生长发育有关的基因，不符合题意，D错误。 故选C。 4．（23-24高三上·北京房山·期末）赤霉菌侵染小麦之后会产生DON毒素。利用如下流程进行小麦抗赤霉病育种的研究，相关说法不正确的是（    ） A．小麦与玉米自然条件下存在生殖隔离 B．小麦单倍体胚中有三个染色体组 C．过程①需使用胰蛋白酶处理 D．过程②可通过添加DON毒素筛选 【答案】C 【分析】细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。 【详解】A、玉米和小麦杂交后代不可育，两者之间存在生殖隔离，A正确； B、小麦是六倍体，其体细胞中含有六个染色体组，所以小麦单倍体胚中有三个染色体组，B正确； C、过程①需使用秋水仙素或低温处理使其染色体数目加倍，C错误； D、过程②的目的是筛选抗赤霉素小麦品种，依据题干信息，赤霉菌侵染小麦之后会产生DON毒素，所以可以通过添加DON毒素进行筛选，D正确。 故选C。 5．（23-24高三上·北京朝阳·期末）人与黑猩猩由共同祖先进化而来。黑猩猩有48条染色体，人却只有46条染色体。研究表明，人丢失的那对染色体与另一对染色体融合在一起形成了人的一对2号染色体，这种现象叫做染色体融合。以下关于染色体融合的说法错误的是（    ） A．不属于染色体结构变异 B．属于可遗传变异 C．可能导致基因表达改变 D．可为进化提供原材料 【答案】A 【分析】现代生物进化理论认为，突变和基因重组或可遗传变异提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率发生定向改变，通过隔离形成新物种。黑猩猩的2号和12号染色体的融合属于染色体结构变异中的易位。 【详解】A、人丢失的那对染色体与另一对染色体融合在一起形成了人的一对2号染色体，这种现象叫做染色体融合，染色体融合属于染色体结构的变异，A错误； B、可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，故染色体融合属于可遗传的变异，B正确； C、染色体融合可能导致基因表达改变，C正确； D、突变和基因重组为生物进化提供了原材料，染色体融合属于染色体结构变异，可为生物进化提供原材料，D正确； 故选A。 6．（23-24高三上·北京海淀·期末）用拟南芥C株系与野生型杂交，可使受精卵发育过程中一方亲本染色体消失，子代可获得单倍体。受精后不同温度下进行实验，统计杂交子代染色体组成，结果如图。下列叙述不正确的是（    ） A．该方法与获得单倍体的传统途径原理不同 B．此方法获得的子代绝大部分为单倍体 C．单倍体细胞内的染色体为非同源染色体 D．25℃比22℃更利于获得单倍体 【答案】B 【分析】由图可知，温度会影响单倍体形成的比例，25℃比22℃获得的单倍体的比例更高，故25℃比22℃更利于获得单倍体。 【详解】A、传统获得单倍体是由配子直接发育而来的个体，该方法用拟南芥C株系与野生型杂交，可使受精卵发育过程中一方亲本染色体消失，子代可获得单倍体，A正确； B、由图可知，此方法获得的子代少部分为单倍体，B错误； C、单倍体细胞内的染色体是一组非同源染色体，C正确； D、由图可知，25℃比22℃获得的单倍体的比例更高，故25℃比22℃更利于获得单倍体，D正确。 故选B。 7．（22-23高三上·北京东城·期末）二倍体栽培种芜菁、黑芥和花椰菜通过相互杂交和自然加倍可形成四倍体栽培种，关系如下图（图中A、B、C分别代表不同的染色体组，数字代表体细胞中的染色体数）。相关叙述错误的是（    ） A．骤然低温能够通过抑制纺锤体的形成引起染色体数自然加倍 B．芜菁和黑芥形成芥菜的过程中发生了基因重组和染色体变异 C．若油菜与黑芥进行杂交，产生的子代体细胞中含同源染色体 D．若芥菜与花椰菜杂交，产生的子代体细胞中含3个染色体组，减数分裂中联会紊乱 【答案】C 【分析】人工诱导多倍体的方法很多，如低温处理、用秋水仙素诱发等。其中，用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗，是目前最常用且最有效的方法。当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，就可能发育成多倍体植株。 【详解】A、低温可以抑制纺锤体的形成，导致细胞不能分裂，而使染色体数目加倍，故骤然低温能够通过抑制纺锤体的形成引起染色体自然加倍，A正确； B、芜菁和黑芥形成芥菜的过程中发生了减数分裂、受精作用、低温诱导，减数分裂过程发生基因重组，低温诱导过程发生了染色体数目变异，B正确； C、油菜染色体组为AACC，黑芥染色体组为BB，若油菜与黑芥杂交，产生的子代体细胞为ABC，不含同源染色体，C错误； D、芥菜AABB与花椰菜CC杂交，后代体细胞含3个染色体组ABC，减数分裂中无法正常联会，D正确。 故选C。 8．（22-23高三上·北京昌平·期末）粉蕉（ABB）果肉紧实，偶尔会产生可育种子。研究者利用粉蕉与野生蕉（BB）杂交得到粉杂1号（ABBB），其中A、B表示不同的染色体组。下列叙述错误的是（    ） A．粉蕉品种A染色体组中具有同源染色体 B．低温处理可诱导粉蕉植株产生可育种子 C．粉杂1号培育的原理是染色体数目变异 D．粉杂1号糖类和蛋白质等物质含量可能增多 【答案】A 【分析】同源染色体是指配对的两条染色体，形态和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。同源染色体两两配对的现象叫做联会，所以联会的两条染色体一定是同源染色体。 【详解】A、同源染色体是指配对的两条染色体，形态和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方粉蕉品种A染色体组中没有同源染色体，A错误； B、低温处理可诱导粉蕉植株发生染色体数目加倍，形成基因型为AABBBB的植株，可产生可育种子ABB，B正确； CD、利用粉蕉（ABB）与野生蕉（BB）杂交得到粉杂1号（ABBB），染色体数目发生了改变，故粉杂1号培育的原理是染色体数目变异，粉杂1号为多倍体，其茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加，CD正确。 故选A。 9．（22-23高三上·北京石景山·期末）为拓宽蔬菜育种资源，科学家用大白菜（2n＝20）、青花菜（2n＝18）和叶用芥菜（2n＝36）为材料，进行体细胞融合获得大量再生植株。染色体计数显示，再生植株染色体数为38~64，未发现与3个亲本染色体总数一致的个体。下列说法不正确的是（    ） A．杂种细胞培育成再生植株需用植物组织培养技术 B．染色体数为38的再生植株，最可能是大白菜和青花菜细胞的融合 C．再生植株的染色体数目说明，三个细胞融合时发生了染色体的丢失 D．再生植株的获得实现了远缘杂交育种，且获得的再生植株均可育 【答案】D 【分析】植物细胞具有细胞壁，在进行体细胞融合之前需先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体，诱导原生质体融合的物理法包括振荡、离心、电激等，化学法一般是用聚乙二醇作为诱导剂来诱导细胞融合。 【详解】A、植物组织培养是指植物的离体器官、组织或细胞在人工制备的培养基上进行无菌培养，并在人工控制的环境条件下使其发育成完整植株的技术，杂种细胞培育成再生植株需用植物组织培养技术，A 正确； B、大白菜的染色体数为20，青花菜的染色体数为18，二者的细胞融合后染色体数为38，B 正确； C、三个细胞融合，染色体总数理论上是20+18+36=74，而事实上再生植株的染色体数为38~64，因此三个细胞融合时发生了染色体的丢失，C 正确； D、再生植株的获得实现了不同物种间的远缘杂交育种，但获得的再生植株的染色体不完全同源，减数分裂时可能会出现联会乱，因此再生植株不一定可育，D错误。 故选D。 二、非选择题 10．（22-23高三上·北京丰台·期末）“中国小麦远缘杂交之父”李振声院士及其团队首创全新育种方法，为小麦染色体工程育种开辟了新途径。 (1)单体小麦和缺体小麦是小麦育种和遗传分析的基础材料。单体比正常个体少一条染色体，缺体比正常个体少一对同源染色体。普通小麦含有42条染色体，也可被视为二倍体（用2N=42W表示），在培育过程中可发生______________，从而出现单体和缺体。若不考虑同源染色体之间的差异，普通小麦共有____________种缺体。 (2)研究团队利用带有蓝粒性状标记的单体小麦（图1），选育出能稳定遗传的可育缺体小麦。 蓝粒单体小麦（E代表携带蓝粒基因的染色体）自交以后，产生三种染色体组成的后代，即：40W+E、_________。由于蓝粒性状具剂量效应，会出现三种表现型，即白粒、蓝粒和深蓝粒，其中________粒小麦为缺体小麦。自交后，筛选得到了育性高的株系4D缺体（缺少4号染色体）。 (3)二倍体黑麦（2N=14R）是小麦的近缘物种，耐旱耐寒和抗病能力都很强。为引入黑麦优良性状培育异种染色体代换的小麦新品种，研究人员进行了杂交实验，如图2。 以4D缺体小麦为母本，经过人工__________后授以黑麦花粉，所得F1代体细胞含有_______条染色体。由于F1雌雄都不育，用图中①__________处理F1幼苗使其染色体加倍。经过细胞学观察，选择_______条染色体的F1植株进行回交。在F2代中选择小于47条染色体的植株继续回交，所得F3植株染色体数以40条、41条、42条居多。其中可选择_______条染色体的个体进行自交，即可得到染色体数恢复的小黑麦异种染色体代换系小麦，经筛选鉴定后可用于生产。该方法可大大缩短育种年限，有计划地引入异源染色体。 (4)育种专家在小麦培育过程中偶然发现一株隐性纯合突变体，为判断此隐性突变基因的位置（在几号染色体上），利用正常小麦植株和各种单体小麦植株，结合上述方法，提出你的实验思路___________。 【答案】(1) 染色体变异 21 (2) 40W、40W+2E 白 (3) 去雄 27 秋水仙素 54 41 (4)利用各种单体小麦作为母本分别与该隐性突变个体杂交，若某种单体的子代中出现隐性突变类型，则此基因在相应的染色体上 【分析】染色体数目的变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。单体是比正常个体少一条染色体，缺体比正常个体少一对同源染色体，单倍体是体细胞和本物种配子中染色体组一样多，三体是多一条染色体，三倍体是多一个染色体组。 【详解】（1）单体比正常个体少一条染色体，缺体比正常个体少一对同源染色体，都属于染色体数目变异，故在培育过程中可发生染色体变异导致单体和缺体的出现。缺体比正常个体少一对同源染色体，普通小麦含有42条染色体，即有21对同源染色体，共有21种缺体。 （2）蓝粒单体小麦缺少一条染色体，染色体组成可表示为40W+E，由于E染色体不能配对，只考虑该染色体，可产生E和0型（不含E）两种配子，故后代包括40W+E、40W+EE，40W三种后代。缺体小麦缺少一对染色体，40W的小麦为缺体，表现为白色。 （3）杂交实验中应对母本进行人工去雄后授以父本花粉；4D缺体小麦含有40条染色体，黑麦含有14条染色体，F1含有27条染色体。秋水仙素可以抑制纺锤体的形成，达到染色体加倍的目的。用秋水仙素加倍处理后，原来27条染色体的F1正常应加倍成含54条染色体的植株，选择含54条染色体的植株与4D缺体进行回交。加倍后含有54条染色体的植株减数分裂形成的配子有27条染色体，其中20条来自普通小麦，7条来自黑麦，4D缺体配子有20条染色体，在F2代中选择小于47条染色体的植株继续回交，所得F3植株染色体数以40条、41条、42条居多，40和42的染色体成对存在，41条染色体的个体中不成对的染色体来自黑麦，自交后可得到染色体数恢复的小黑麦异种染色体代换系小麦，经筛选鉴定后可用于生产。该方法可大大缩短育种年限，有计划地引入异源染色体。 （4）小麦培育过程中偶然发现一株隐性纯合突变体，为判断此隐性突变基因的位置可利用各种单体小麦作为母本分别与该隐性突变个体杂交，若某种单体的子代中出现隐性突变类型，则此基因在相应的染色体上。 地 城 考点03 生物的进化 一、选择题 1．（24-25高三上·北京海淀·期末）近年，我国科学家在重庆地区发现了志留纪早期的双叉苗家鱼化石上保存着成对腹鳍痕迹，与陆生脊椎动物的四肢结构起源相同。下列叙述错误的是（　　） A．该成果支持鱼类与人类有共同祖先 B．化石为研究动物起源提供直接证据 C．胚胎学、细胞和分子水平的证据也可以为动物的起源提供佐证 D．利用分子生物学技术从该化石中提取DNA，能复活古生物 【答案】D 【分析】生物有共同祖先的证据： （1）化石证据：在研究生物进化的过程中，化石是最重要的、比较全面的证据，化石在地层中出现的先后顺序，说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的。 （2）比较解剖学证据：具有同源器官的生物是由共同祖先演化而来。这些具有共同祖先的生物生活在不同环境中，向着不同的方向进化发展，其结构适应于不同的生活环境，因而产生形态上的差异。 （3）胚胎学证据：①人和鱼的胚胎在发育早期都出现鳃裂和尾；②人和其它脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。 （4）细胞水平的证据：①细胞有许多共同特征，如有能进行代谢、生长和增殖的细胞；②细胞有共同的物质基础和结构基础。 （5）分子水平的证据：不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子，既有共同点，又存在差异性。 【详解】A、利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征，科学家在重庆地区发现了志留纪早期的双叉苗家鱼化石上保存着成对腹鳍痕迹，与陆生脊椎动物的四肢结构起源相同，该事实可作为支持鱼类与人类有共同祖先的证据，A正确； B、在研究生物进化的过程中，化石是最重要的、比较全面的证据，也是研究动物起源的直接证据，B正确； C、胚胎学、比较解剖学、分子生物学等证据表明生物是不断进化的，为动物的起源提供佐证，C正确； D、利用分子生物学技术从该化石中提取DNA，理论上能复活古生物，因为DNA是遗传物质，但实际操作中存在这样或那样的问题，即就目前的技术水平尚不能复活古生物，D错误。 故选D。 2．（24-25高三上·北京朝阳·期末）研究者将核酸酶固定在壳聚糖微球上，置于废水处理池中，用于去除废水中的抗生素抗性基因。废水排出时，微球被过滤留在池中。实验检测该固定化核酸酶的可重复使用性，结果如图。相关推测错误的是（    ） A．废水水温越高，核酸酶催化核酸水解的速率越快 B．酶活性下降和从微球上丢失会导致重复使用效果变差 C．5组实验使用同一批固定化核酸酶，且实验条件相同 D．去除废水中抗生素抗性基因有利于降低环境中耐药菌产生率 【答案】A 【分析】本实验的目的是检测该固定化核酸酶的可重复使用性，根据实验结果可推测，随着使用次数的增加固定化核酸酶对抗生素抗性基因的去除率有所下降。 【详解】A、酶催化作用的发挥需要适宜的温度，因此，废水水温越高，核酸酶催化核酸水解的速率未必越快，A错误； B、实验结果显示，随着使用次数增加，抗生素抗性基因的去除率有所下降，其原因可能是酶活性下降和核酸酶从微球上丢失导致，B正确； C、实验过程中无关变量的处理应该是相同且适宜，因此，5组实验使用同一批固定化核酸酶，且实验条件相同，C正确； D、去除废水中抗生素抗性基因可减少抗生素抗性基因在环境中的传播，因而有利于降低环境中耐药菌产生率，D正确。 故选A。 3．（23-24高三上·北京房山·期末）传粉昆虫访问一朵花后，飞向另一朵花，当其接近花冠口后随即飞离，被视为访花偏好。研究者对毛地黄鼠尾草传粉者访花偏好进行了观测，结果如下图。下列说法错误的是（    ） A．传粉者对冠口宽的偏好差异株内大于株间 B．不同类型的花需产生定向突变以适应传粉者 C．传粉者访花偏好可能与传粉者记忆能力有关 D．花结构的多样性是自然选择后不断积累的结果 【答案】B 【分析】同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。通过漫长的协同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，丰富多彩的基因库，而且形成了多种多样的生态系统。 【详解】A、据图分析，株内访问花和未访花相差0.3mm，株间访问花和未访花相差0.1mm，可见传粉者对冠口宽的偏好差异株内大于株间，A正确； B、突变是不定向的，所以花不能定向突变，B错误； C、传粉昆虫访问一朵花后，飞向另一朵花，当其接近花冠口后随即飞离，可能与传粉者记忆能力有关，C正确； D、花结构的多样性是自然选择后不断积累的结果，是花与传粉昆虫协同进化的结果，D正确。 故选B。 4．（23-24高三上·北京丰台·期末）一种超级细菌带有NDM-1基因，该基因所编码的酶能水解多种抗生素，该基因还可在不同种细菌中转移，加剧多重耐药菌的产生。下列叙述正确的是（　　） A．超级细菌的NDM-1基因可以转移至其他细菌，使其他细菌获得抗药性 B．超级细菌分泌抗药性强的抗生素，是造成多重耐药菌产生的主要原因 C．被超级细菌感染的早期患者无法通过核酸或抗原检测出超级细菌 D．病人感染超级细菌后，NDM-1基因会转移至体内，使病人具有耐药性 【答案】A 【分析】1、超级病菌是对所有抗生素具有抗药性的细菌的统称； 2、达尔文把在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。遗传变异是生物进化的基础，首先细菌的抗药性存在着变异。有的抗药性强，有的抗药性弱。使用抗生素时，把抗药性弱的细菌杀死，这叫不适者被淘汰；抗药性强的细菌活下来，这叫适者生存。活下来的抗药性强的细菌，繁殖的后代有的抗药性强，有的抗药性弱，在使用抗生素时，又把抗药性弱的细菌杀死，抗药性强的细菌活下来。这样经过抗生素的长期选择，使得有的细菌已不再受抗生素的影响了，就出现了现在所谓 的“超级细菌”。因此，“超级细菌”耐药性产生的根本原因是遗传变异。 【详解】A、超级细菌的NDM-1基因可以转移至其他细菌，从而使具有多重耐药性的细菌能够存活下来，抗药性弱的个体被淘汰，A正确； B、造成多重耐药菌产生的主要原因是NDM-1基因所编码的酶能水解多种抗生素这一条件对细菌的多重抗药性变异进行了定向选择，B错误； C、被超级细菌感染的早期患者可以通过核酸或抗原检测超级细菌，C错误； D、NDM-1基因在不同种细菌中进行转移，病人感染超级细菌后，由于药物的治疗，使细菌具有可耐药性，而不是人具有耐药性，D错误。 故选A。 5．（23-24高三上·北京石景山·期末）藿香蓟是外来入侵种，其在入侵地自然生长繁殖若干年以后，与原产地的藿香蓟相比（    ） A．表型始终保持一致 B．基因库无差异 C．进化方向会发生变化 D．很快产生生殖隔离 【答案】C 【分析】生物进化：①种群是生物进化的基本单位。②突变和重组是生物进化的原材料，其中基因突变是新基因的产生途径，是生物变异的根本来源，为生物进化提供原始材料。③自然选择决定生物进化方向，生物进化实质上是基因频率的定向改变。④只有当不同种群基因频率的改变突破物种的界限形成生殖隔离时，才能形成新的物种。⑤生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境共同进化的过程，进化导致生物的多样性。⑥大多数物种的形成是渐变式的，隔离是新物种形成的必要条件。 【详解】A、藿香蓟是外来入侵种，其自然生长繁殖若干年后，与原产地的藿香蓟相比，入侵的藿香蓟由于适应了新的环境，其表型与原产地的藿香蓟有差异，A错误； B、由于存在地理隔离，所以与原产地的藿香蓟相比，入侵的藿香蓟的基因库会发生变化，B错误； C、与原产地的藿香蓟相比，入侵的藿香蓟的进化方向发生变化，即自然选择决定生物进化的方向，C正确； D、因为地理隔离会导致基因频率发生改变，因而会朝着不同的方向进化，但在短期内不会产生生殖隔离，因为由地理隔离导致生殖隔离是一个漫长的演化过程，D错误。 故选C。 6．（23-24高三上·北京昌平·期末）为探究kdr基因突变对杀虫剂抗性的影响，使用溴氰菊酯和氯菊酯两种杀虫剂处理白纹伊蚊，结果如下图。相关叙述正确的是（    ） A．杀虫剂的使用使kdr基因发生突变 B．kdr基因突变型个体对氯菊酯更敏感 C．实验结果说明突变型对杀虫剂的抵抗效果更好 D．轮换使用两种杀虫剂可延缓白纹伊蚊产生抗性 【答案】D 【分析】由图可知，使用溴氰菊酯杀虫剂处理白纹伊蚊，野生型的基因型频率高于kdr基因突变型；使用氯菊酯杀虫剂处理白纹伊蚊，野生型的基因型频率低于kdr基因突变型。 【详解】A、kdr基因发生突变不是杀虫剂的使用导致的，而是自然条件下就可能出现的，只不过杀虫剂的使用将具有抗药性状的个体选择了出来，A错误； B、对比图中使用溴氰菊酯和氯菊酯两种杀虫剂处理白纹伊蚊的结果，使用溴氰菊酯后kdr基因突变型基因型频率更低，说明kdr基因突变型个体对溴氰菊酯更敏感，B错误； C、由图可知，kdr基因突变型对溴氰菊酯的抵抗性没有野生型的好，C错误； D、使用溴氰菊酯杀虫剂处理白纹伊蚊，kdr基因突变型的基因型频率低，使用氯菊酯杀虫剂处理白纹伊蚊，野生型的基因型频率高，因此轮换使用两种杀虫剂可延缓白纹伊蚊产生抗性，D正确。 故选D。 7．（23-24高三上·北京东城·期末）为探究昆虫抗药性产生的原因，将一雌一雄两只果蝇放在同一培养瓶内繁育获得同父同母的果蝇家系，由此获得若干家系。将每一家系的果蝇均分至两个培养瓶，甲瓶中放有涂抹DDT的玻璃片，乙瓶放有空白玻璃片。检测各家系甲瓶果蝇死亡率，若死亡率高，则淘汰该家系；若死亡率低，则按如图流程继续操作。重复十代后，获得了抗DDT能力高于原家系几百倍的果蝇。以下关于此实验叙述错误的是（　　） A．同一家系分至甲、乙瓶的果蝇具有相同的遗传背景 B．实验排除了DDT诱导果蝇产生抗药性变异的可能 C．乙瓶未放置DDT，无法实现DDT对果蝇家系的选择作用 D．本实验可以证明果蝇抗药性增强是选择的结果 【答案】C 【分析】在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。 【详解】A、依题意，将一雌一雄两只果蝇放在同一培养瓶内繁育获得同父同母的果蝇家系，由此可知，同一家系分至甲、乙瓶的果蝇具有相同的遗传背景，A正确； BD、据图可知，乙瓶未放置DDT，用于保留一雌一雄个体，该瓶中个体与甲瓶中果蝇具有相同的遗传背景，用此对照来排除DDT诱导果蝇产生抗药性变异的可能，因此本实验可以证明果蝇抗药性增强是选择的结果，BD正确； C、乙瓶虽未放置DDT，但在重复实验时，乙瓶中的果蝇是来源于经DDT选择后的子代，因此，乙瓶虽未放置DDT，也通过甲瓶实现DDT对果蝇家系的选择作用，C错误。 故选C。 8．（23-24高三上·北京大兴·期末）流感嗜血杆菌可导致多种病症，阿奇霉素可抑制其繁殖，但长期使用容易产生耐药性。下列相关叙述正确的是（　　） A．阿奇霉素与流感嗜血杆菌之间协同进化 B．阿奇霉素直接对细菌的耐药基因进行选择 C．种群基因频率改变是细菌耐药性增加的实质 D．细菌耐药性产生的根本原因是发生了基因重组 【答案】C 【分析】生物进化的实质是在自然选择下，种群基因频率定向改变。 细菌耐药性的出现是突变和自然选择的结果，突变是不定向的，自然选择是定向的。 【详解】A、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的过程，阿奇霉素属于抗生素，与流感嗜血杆菌不会有协同进化，A错误； B、自然选择的直接对象是性状，不是基因，B错误； C、细菌耐药性增加是因为抗生素选择的结果，导致耐药性基因频率增加，C正确； D、细菌耐药性产生的根本原因是发生了基因突变，D错误。 故选C。 9．（22-23高三上·北京丰台·期末）用杀虫剂防治害虫时，敏感个体容易被杀死，而有抗药性变异的非敏感个体容易存活；但敏感个体更容易度过越冬期。下列叙述错误的是（    ） A．该实例说明生物变异的有利与有害是相对的，取决于环境的变化 B．使用杀虫剂后有计划地停用，有利于降低种群中抗药基因的基因频率 C．杀虫剂诱导害虫发生基因突变产生抗药性变异，为进化提供原材料 D．杀虫剂的使用对该种群性状进行了筛选，决定了种群进化的方向 【答案】C 【分析】种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是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，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成。在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，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。 【详解】A、用杀虫剂防治害虫时，敏感个体容易被杀死，而有抗药性变异的非敏感个体容易存活；但敏感个体更容易度过越冬期，说明生物变异的有利与有害是相对的，取决于环境的变化，A正确； B、使用杀虫剂后有计划地停用，种群中敏感型个体比例会增大，有利于降低种群中抗药基因的基因频率，B正确； C、杀虫剂使用之前，害虫中已经存在基因突变，产生抗药性变异，C错误； D、杀虫剂起选择作用，决定了种群进化的方向，D正确。 故选C。 10．（22-23高三上·北京海淀·期末）一般认为，寄生动物需要招募共生微生物来降解植物细胞壁，从而侵袭植物。但研究发现，在植物上寄生的两种不同线虫中都有同种编码细胞壁降解酶的基因，这种基因与细菌的基因非常相似，且不存在于其他线虫类群中。下列相关叙述，正确的是（    ） A．线虫、植物及微生物之间通过自然选择协同进化 B．两种不同线虫的细胞壁降解酶基因频率一定相同 C．基因突变是这两种线虫获得该基因的根本原因 D．具有降解酶基因的线虫可以适应各种生活环境 【答案】A 【分析】同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。通过漫长的协同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，丰富多彩的基因库，而且形成了多种多样的生态系统。 【详解】A、线虫、植物及微生物之间通过自然选择协同进化，形成生物的多样性和适应性，A正确； B、两种不同线虫是进化而来的，两种不同线虫的细胞壁降解酶基因频率不一定相同，B错误； C、这种基因与细菌的基因非常相似，说明可能来自于基因重组，C错误； D、具有降解酶基因的线虫可以更好的分解植物的细胞壁，但酶发挥作用需要一定的条件，故不能适应各种生活环境，D错误。 故选A。 11．（22-23高三上·北京大兴·期末）某种兰花的“地生”或“附生”能使其在不同的生活环境生存。兰花地生受AGL12基因控制，使它的根能在地下生长和吸收养分；当缺乏AGLI2基因时，兰花则长出气生根，使兰花能在树上或石上附着生长。下列相关叙述错误的是（ ） A．兰花的不同类型为兰花种群的进化提供了原材料 B．是否具有AGL12基因决定了兰花种群的进化方向 C．若兰花的生活环境差异较大，有利于新物种的形成 D．兰花“附生”是可遗传变异与环境定向选择的结果 【答案】B 【分析】突变和基因重组为生物进化提供原材料，自然选择决定生物进化的方向。 【详解】A、当缺乏AGL12基因时，兰花则长出气生根，可以在树上或石上附着生长，为兰花种群的进化提供了原材料，A正确； B、自然选择决定生物进化的方向，是否具有AGL12基因不能决定兰花种群的进化方向，B错误； C、兰花的生活环境差异较大，自然选择的结果有利于生物的进化，有利于新物种的形成，C正确； D、兰花“附生”是可遗传变异（缺少AGL12基因为生物进化提供原材料）与环境定向选择的结果，D正确。 故选B。 二、非选择题 12．（24-25高三上·北京顺义·期末）PAA含被子植物独特的花香成分，为探究嗅觉受体OR42在昆虫感知PAA寻找蜜源过程中的关键作用，科研人员利用野生型棉铃夜蛾和OR42缺失突变体在图1装置中开展行为实验。每次实验将30只同性别的棉铃夜蛾引入主室，用圆形金属网分别盖住两个子室（每个子室中有一个金属漏斗，漏斗下方有棉签）的入口，10分钟后移除金属网。10小时后，记录每个子室中棉铃夜蛾的数量，统计结果如图2。 (1)被子植物释放的PAA含量与花蜜含量往往成正比，可做为化学信息影响昆虫取食和传粉行为，说明信息传递可调节群落内部的_______关系。棉铃夜蛾祖先的OR42受体与取食花蜜的管状喙同时期出现，且与被子植物（蜜腺位于花蕊底部）大爆发时期重叠，这表明昆虫和植物之间存在_______进化。 (2)为达成实验目的，图2各组均有一只棉签蘸取溶剂M，则“对照组”另一只棉签需蘸取________。 (3)实验结果表明棉铃夜蛾需借助OR42受体感知PAA，得出此结论的依据是，无论雌雄________。 (4)若对野生型补充LAC-PAA组（去除IAC中的PAA），则可拓展的实验目的是探究_________。 (5)棉铃夜蛾嗅觉感受器中约有50种OR受体，能分辨成千上万种气味分子。类比“生物体内4种碱基编码21种氨基酸”，推测感知不同气味分子的______可能不同。 【答案】(1) 种间 协同 (2)溶剂M (3)突变体对PAA的选择比例低于溶剂M，野生型对PAA的选择比例高于溶剂M (4)棉铃夜蛾能否感知IAC 中其他气味成分 (5)受体组合 【分析】1、生态系统中信息的种类：（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。（2）化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸，动物的性外激素等。（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。 2、生态系统中信息的应用：（1）提高农产品和畜产品产量。（2）对有害动物进行控制。 【详解】（1）PAA可做为化学信息影响昆虫取食和传粉行为，说明信息传递可调节群落内部的种间关系，调节生态系统平衡。 棉铃夜蛾祖先的OR42受体与取食花蜜的管状喙同时期出现，且与被子植物（蜜腺位于花蕊底部）大爆发时期重叠，这表明昆虫和植物之间存在协同进化。 （2）实验目的是探究嗅觉受体OR42在昆虫感知PAA寻找蜜源过程中的关键作用，实验实验自变量是昆虫的种类，所以对照组和实验组需要保持单一变量，都用棉签蘸取溶剂M。 （3）从图2可以看出，突变体对PAA的选择比例低于溶剂M，野生型对PAA的选择比例高于溶剂M，所以可以得出结论：铃夜蛾需借助OR42受体感知PAA。 （4）如果去除IAC中的PAA，由于IAC组含有被子植物其他气味成分，所以实验自变量是有无IAC 中其他气味成分，所以可探究棉铃夜蛾能否感知IAC 中其他气味成分。 （5）棉铃夜蛾嗅觉感受器中约有50种OR受体，能分辨成千上万种气味分子，可以推测不同气味分子的受体组合不同，因此棉铃夜蛾感知气体不同。 13．（22-23高三上·北京海淀·期末）褐飞虱在水稻上产卵导致水稻减产。野生型水稻不具有褐飞虱抗性，P品系为褐飞虱抗性品系。科研人员对抗性基因进行研究。 (1)P品系与野生型水稻杂交，F1全部为抗性，F1个体间相互交配，F2表型及比例为_____，说明褐飞虱抗性为一对等位基因中的显性基因控制。 (2)为进行基因定位，科研人员按照如图1流程进行杂交。 过程Ⅰ中“▲”所进行的操作是_____。过程Ⅱ可使BC4F4中_____，以进行基因定位分析。 (3)科研人员通过一定的方法初步确定抗性基因位于6号染色体上。为精确定位抗性基因位置，科研人员对图2所示个体一对6号染色体的DNA片段进行分析，得到图2所示结果。 ①图中BC4F4的多个个体中出现灰色片段，其原因是减数分裂形成配子过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间_____。 ②请据图判断褐飞虱抗性基因最可能位于a~h的哪两个位点间，并阐述判断依据_____。 (4)育种工作者发现，种植具有某一抗性基因的水稻往往3~5年后就会失效，从进化的角度分析，抗性丧失的原因是_____。 【答案】(1)抗性 : 非抗性 = 3 : 1 (2) 筛选表型为抗性的个体 纯合比例提高 (3)①发生交叉互换 ②c~g间，BC4F4所有抗性个体都具有来源于P品系的cg区段，而非抗性个体都不具有来源于P品系的cg区段 (4)褐飞虱中少数发生基因突变的个体能在抗性水稻上产卵繁殖（获得针对抗性水稻的抗性），经过抗性水稻筛选后，褐飞虱中突变基因频率上升，导致具有抗性基因的水稻抗褐飞虱能力减弱或丧失 【分析】自由组合定律的实质：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。 适用范围: ①适用两对或两对以上相对性状的遗传，并且非等位基因均位于不同对的同源染色体上。 ②非同源染色体上的非等位基因自由组合,发生在减数第一次分裂过程中， 因此只有进行有性生殖的生物，才能出现基因的自由组合。 ③按遗传基本定律遗传的基因，均位于细胞核中的染色体上。 【详解】（1）野生型水稻不具有褐飞虱抗性，P品系为褐飞虱抗性品系。若褐飞虱抗性为一对等位基因中的显性基因控制，假设基因为A，P品系与野生型水稻杂交，F1全部为抗性，说明F1基因型为Aa，P品系基因型为AA，野生型基因型为aa。F1个体间相互交配，F2表型及比例为抗性 : 非抗性 = 3 : 1，性状分离比是3：1。 （2）P品系与野生型水稻杂交，F1全部为抗性，再与野生型杂交，其中既有抗性也有不抗，因为目的是定位基因，所以保留的是抗性个体，所以此时的过程Ⅰ中“▲”所进行的操作是筛选表型为抗性的个体。过程Ⅱ通过多次自交，可使BC4F4中纯合比例提高，以进行基因定位分析。 （3）减数分裂形成配子过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换使得片段的交换，从而导致了BC4F4的多个个体中出现灰色片段。由图中的位点可以看出具有抗性和不具有抗性的区别，具有抗性的都有P品系的cg段，所以褐飞虱抗性基因最可能位于c~g间，因为BC4F4所有抗性个体都具有来源于P品系的cg区段，而非抗性个体都不具有来源于P品系的cg区段， （4）褐飞虱中少数发生基因突变的个体能在抗性水稻上产卵繁殖（获得针对抗性水稻的抗性），经过抗性水稻筛选后，褐飞虱中突变基因频率上升，导致具有抗性基因的水稻抗褐飞虱能力减弱或丧失，进而到导致其的抗性失效。 14．（22-23高三上·北京房山·期末）学习以下材料，回答（1）~（5）小题 真菌与卷叶象甲的适应 虎杖植株叶片中富含酪氨酸、甘氨酸、亮氨酸等多种氨基酸，是卷叶象甲的专一性植株，雌性卷叶象甲用其带有锯齿的前足在植株叶片上切出新月形叶片，并用其头部特化的结构在叶片上打洞，随后将贮菌器内的共生真菌的孢子挤出，并通过腹部的刚毛将孢子刷入洞内，再用四肢将叶片自下而上卷成紧密的苞囊状，期间产卵于其中。卵开始发育并取食真菌与叶片的复合物，真菌可分泌抗生素来保护幼虫免受杂菌的侵害。新生卷叶象甲幼虫在叶苞内发育成熟后，在未离开叶苞前，收集叶苞上的真菌孢子，并将这些孢子转移到其储菌器中存储， 到第二年卷叶象甲繁殖期间，再将储菌器内的真菌孢子接种到虎杖叶片。 幼虫在发育期间取食真菌和叶片复合物，将真菌移除后幼虫的存活率明显降低，真菌能够为卷叶象甲提供何种营养呢？为明确培植型真菌对于卷叶象甲的确切营养作用，科研人员利用不同的氮源培养野生型菌株和卷叶象甲培植的培植型菌株，结果发现培植型菌株的Ｎ元素含量较野生型菌高出 25.8％、氨基酸增幅达 57.1％，部分氨基酸增幅如表所示： 氨基酸种类 半胱氨酸 甲硫氨酸 酪氨酸 精氨酸 甘氨酸 亮氨酸 氨基酸增幅比 8.7% -26.9% 30% 95.5% 65% 55% 精氨酸对昆虫的作用至关重要，不仅是蛋白质的重要来源，更关乎幼虫的生长发育及繁殖能力。昆虫往往缺乏 N 元素，因此蛋白质的优良程度取决于它所含氨基酸的种类和含量。培植型菌株中含有 17 种氨基酸，氨基酸种类齐全、含量丰富，为卷叶象甲幼虫提供了优质的蛋白质资源。 (1)卷叶象甲及其生活环境中的所有生物共同构成了_________，图中“？”处两种生物间的关系是_____。 (2)培植型真菌与卷叶象甲幼虫的关系，以下说法正确的有（    ） A．培植型真菌为卷叶象甲幼虫提供食物 B．培植型真菌为卷叶象甲幼虫提供栖息地 C．培植型真菌为卷叶象甲幼虫提供保护 D．培植型真菌为卷叶象甲幼虫提供孢子 (3)结合文中资料分析，卷叶象甲幼虫食物中酪氨酸、甘氨酸和谷氨酸等氨基酸的来源有_________。 (4)昆虫往往缺乏 N 元素，相较于昆虫直接取食营养贫乏的植物组织，从物质与能量以及适应的角度，分析卷叶象甲这类昆虫驯化真菌对于种群延续的意义_________。 【答案】(1) 群落 捕食 (2)ACD (3)真菌和叶片 (4)驯化真菌可为卷叶象甲获得更加优质的蛋白质资源，真菌还可分泌抗生素来保护幼虫免受杂菌的侵害，提高了卷叶象甲的存活率，体现了对环境的适应能力，有利于种群延续。 【分析】在一定生活环境中的所有生物种群的集合叫做群落。 【详解】（1）卷叶象甲及其生活环境中的所有生物共同构成了群落，幼虫在发育期间取食真菌和叶片复合物，所以两者的关系是捕食。 （2）A、幼虫在发育期间取食真菌和叶片复合物，A正确； B、新生卷叶象甲幼虫在叶苞内发育，所以是叶片为其提供栖息地，B错误； C、真菌可分泌抗生素来保护幼虫免受杂菌的侵害，C正确； D、新生卷叶象甲幼虫在未离开叶苞前，收集叶苞上的真菌孢子，并将这些孢子转移到其储菌器中存储，D正确。 故选ACD。 （3）幼虫在发育期间取食真菌和叶片复合物，卷叶象甲幼虫食物中酪氨酸、甘氨酸和谷氨酸等氨基酸的来源有真菌和叶片。 （4）驯化真菌可为卷叶象甲获得更加优质的蛋白质资源，真菌还可分泌抗生素来保护幼虫免受杂菌的侵害，提高了卷叶象甲的存活率，有利于种群延续。 15．（22-23高三上·北京西城·期末）学习以下材料，回答（1）~（5）题。 古老型人类与早期现代人的基因交流 关于人类的起源与进化问题，早期研究普遍认为已灭绝的古老型人类与早期现代人自分离后独立发展，后期没有基因交流，这一假说被称为“替代说”。但后续的很多证据都对此学说提出了质疑和挑战。 出土于罗马尼亚的距今3.4~3.6万年的古人类化石，属于尼安德特人和早期现代人形态特征的镶嵌体；一具出土于葡萄牙的距今约2.45万年的儿童骨骼化石，同时具有许多早期现代人和尼安德特人的形态特征。这些化石的发现给支持古老型人类与早期现代人有过基因交流这一观点的研究者极大的信心。 获取古人类化石中的遗传物质进行检测和分析，成为探究古人类之间联系的关键。对一具木乃伊的DNA分子进行克隆是获取古代DNA序列的第一次成功。随着PCR技术的出现，低成本、大规模获取古人类化石中的遗传物质成为可能。由于古代线粒体DNA序列比其他序列更容易获得，所以最早的研究集中于线粒体基因。随着技术的发展，科学家后续展开了全方位的核基因检测。研究显示，当今现代人基因组中的尼安德特人基因比例为1.8%~2.6%，另一种古老型人类丹尼索瓦人也为现代人贡献了基因。 已灭绝的古老型人类的基因流入与现代人的环境适应能力密切相关。藏族人身体中普遍携带的EPAS1突变基因很有可能来源于丹尼索瓦人。在高海拔地区，低氧激活野生型EPAS1基因表达，易导致红细胞过度增多，诱发高原红细胞增多症，存在于藏族人中的EPAS1突变基因只会轻微提高红细胞水平，降低了高原性疾病的发生。 古老型人类的基因流入对现代人的健康也造成了一定程度的影响。在尼安德特人基因组中发现了丰富的基因变异类型，其中一些基因可能使现代人对糖尿病、肝硬化、红斑狼疮、局限性肠炎等疾病更加敏感。 (1)研究生物进化最直接、最重要的证据是________。上述材料中，科学家对古人类和当今现代人在________方面的研究结果，为“古老型人类与早期现代人有过基因交流”这一观点提供了证据。 (2)由于化石中残留的DNA非常少，且容易受到外界污染（如微生物DNA、操作人员的DNA），而PCR技术可以________，因此可以通过此项技术获取古DNA。 (3)来源于丹尼索瓦人的EPAS1突变基因在青藏高原世居藏族人群中的基因频率远高于低海拔地区人群，请分析原因_______。 (4)来源于尼安德特人的一种突变基因（SLC16A11）存在于约20%的东亚人中。该基因会影响脂质代谢，使细胞内脂肪含量升高。携带这一基因的人患II型糖尿病（肥胖是导致II型糖尿病的重要因素）的风险平均要比其他人高25％。有人认为这是进化过程中的一个失误，请评价这个观点_______。 【答案】(1) 化石 形态、遗传物质 (2)特异性大量扩增目的基因 (3)在高原缺氧环境下，藏族人携带的EPAS1突变基因使其更具生存优势，长期的自然 选择使这种突变基因的频率逐渐升高。在低海拔地区，EP4S1突变基因不会使人具有 生存优势，其基因频率不会由于自然选择而提高 (4)这个评价是片面的。拥有这个突变基因的个体能更多的储存脂肪，从而度过饥荒，这 个基因有利于个体在食物匮乏时存活。在食物丰富时，携带这个突变基因的人可能因 为脂肪堆积过多引发糖尿病，此时这个基因不利于个体存活 【分析】1、许多证据都可证明生物有共同祖先，化石证据是研究进化最直接、最重要的据证。 2、现代生物进化理论认为：生物进化的单位是种群，生物进化的实质是种群基因频率的改变，引起生物进化的因素包括突变、自然选择、迁入和迁出、非随机交配、遗传漂变等；可遗传变异为生物进化提供原材料，可遗传变异包括基因突变、染色体变异、基因重组，基因突变和染色体变异统称为突变；自然选择决定生物进化的方向；隔离导致新物种的形成。 【详解】（1）化石为研究生物进化提供了最直接、最重要的证据。上述材料中，从形态、遗传物质等方面为“古老型人类与早期现代人有过基因交流”这一观点提供了证据。 （2）PCR技术有特定的引物，能特异性且大量扩增目的基因，解决了化石中残留的DNA非常少，且容易受到外界污染的问题。 （3）青藏高原海拔高，空气稀薄，缺氧，在高原缺氧环境下，藏族人携带的EPASI突变基因使其更具生存优势，长期的自然 选择使这种突变基因的频率逐渐升高。在低海拔地区，EP4SI突变基因不会使人具有 生存优势，其基因频率不会由于自然选择而提高。 （4）这个评价是片面的。拥有这个突变基因的个体能更多的储存脂肪，从而度过饥荒，这 个基因有利于个体在食物匮乏时存活。在食物丰富时，携带这个突变基因的人可能因 为脂肪堆积过多引发糖尿病，此时这个基因不利于个体存活。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题07 生物的变异及进化 3大高频考点概览 考点01 基因突变及基因重组 考点02 染色体变异 考点03 生物的进化 地 城 考点01 基因突变及基因重组 一、选择题 1．（24-25高三上·北京西城·期末）研究人员靶向敲除二倍体西瓜中调控孢子母细胞（相当于精原或卵原细胞）发育的关键基因M，获得杂合植株Mm（T0）。从T0自交后代中筛选出mm植株，授以野生型西瓜花粉，可获得二倍体无子西瓜。下列叙述正确的是（    ） A．mm植株能产生正常有性生殖细胞 B．授以野生型花粉可促进果实发育 C．T0自交子代中的杂合植株无育种价值 D．该育种原理与三倍体无子西瓜相同 2．（24-25高三上·北京东城·期末）加拉帕戈斯群岛由13个主要岛屿组成，居住着13种地雀。达尔文发现，它们在体型、喙等形态上存在巨大差异，不同种之间存在生殖隔离。这13种地雀是在150万年间由同一个祖先演化而来的，被称为“达尔文雀”。以下说法不正确的是（　　） A．不同种地雀形态特征差异体现了对不同地理环境的适应 B．突变和基因重组使“达尔文雀”出现了丰富的表型 C．各岛屿上的地雀种群之间由于地理隔离逐渐形成生殖隔离 D．自然选择导致种群基因频率的改变，标志着新物种的形成 3．（23-24高三上·北京石景山·期末）下列关于生物变异的叙述不正确的是（    ） A．生物的表型不改变，一定没有发生基因突变 B．基因重组不产生新的基因，但可产生新的表型 C．染色体结构变异不一定导致基因数量发生改变 D．利用秋水仙素处理单倍体幼苗，得到的可能为杂合子 4．（23-24高三上·北京西城·期末）热休克蛋白HSP90能帮助蛋白质折叠组装，并对错误折叠蛋白进行修复或降解。研究者选择一低表达HSP90果蝇品系培养多代，并统计眼睛表型的变异频率，结果如图。相关分析错误的是（　　） A．某些变异表型可被HSP90的功能隐藏 B．对照品系为HSP90表达水平正常果蝇 C．对照组突变基因类型可能多于该品系 D．HSP90的功能不利于保留基因多样性 5．（23-24高三上·北京西城·期末）细胞会对损伤的DNA进行修复，如图为DNA的一种修复机制。相关叙述错误的是（　　） A．该机制使细胞不发生基因突变 B．酶A切割磷酸二酯键 C．合成新链的模板为保留的单链 D．该机制利于保持DNA分子的稳定 6．（22-23高三上·北京昌平·期末）Ras蛋白结合GTP时为活化状态，结合GDP时为失活状态。突变型Ras蛋白GTP水解酶活性降低，使其以活化状态持续存在，进而导致细胞癌变。下列叙述错误的是（    ） A．Ras蛋白的两种状态与其空间结构有关 B．失活状态的Ras蛋白可促进细胞增殖 C．癌细胞的形态结构会发生显著变化 D．靶向突变型Ras蛋白的抗体可作为抗癌药物 二、非选择题 7．（24-25高三上·北京昌平·期末）稻瘟病菌分泌的非经典分泌蛋白M会导致水稻患稻瘟病，严重威胁粮食安全。 (1)M是在稻瘟病菌细胞内，以____为原料，通过____反应形成肽链，再盘曲、折叠形成的有特定功能的非经典分泌蛋白。 (2)为探究M对稻瘟病菌细胞壁完整性的影响，及其在稻瘟病菌氧化损伤中所起的作用，研究人员做了以下两组实验： ①选用野生型菌株和M基因缺失突变菌株(AM),检测几丁质（稻瘟病菌细胞壁的主要成分)合成相关酶和抗氧化相关酶的活性，图1结果显示，在M基因缺失突变菌株中，____。 ②选用野生型菌株和M基因缺失突变菌株(AM-2、△M-6)以及M基因恢复突变菌株(AM-c),置于不同浓度的H2O2环境中，图2结果表明____，且随着H2O2浓度的增加，菌株的抗氧化损伤能力下降。 (3)为研究M在水稻细胞中作用部位，用红色荧光染料将水稻的线粒体标记为红色，将构建的M基因与绿色荧光蛋白基因融合表达载体导入水稻细胞。结果显示绿色荧光与红色荧光重叠，形成黄色或橙色区域。由此推测，M的作用部位可能是水稻细胞的____。 (4)结合上述研究，提出一个能够增强水稻抗稻瘟病能力的设想____。 8．（23-24高三上·北京西城·期末）研究者通过辐射诱变获得一雄性不育水稻突变体S。与野生型相比，S营养生长正常，但无成熟的花粉粒。观察发现S减数分裂正常，但无法形成花粉外壁，花药的绒毡层降解延迟。 (1)水稻是自花传粉作物，而雄性不育水稻可省去______操作，利于杂交育种。 (2)扩增野生型水稻和S的TIP3基因并测序，发现S的该基因发生碱基对缺失，导致______，从而表达一个截短的无活性蛋白。由此推测该雄性不育性状是TIP3基因发生突变所致。以下证据支持该推测的包括___。 A．将正常TIP3基因导入S，获得雄性可育水稻 B．敲除TIP3基因的纯合体水稻表现为雄性不育 C．TIP3蛋白与某些植物中已知调控花药和花粉发育相关蛋白的结构高度相似 (3)TDR是花药绒毡层发育和花粉形成调控因子。图1所示原理可检测TIP3蛋白是否与TDR互作。构建重组质粒1和2，并按照下表所示组合导入不具有Leu（亮氨酸）、Trp（色氨酸）、His（组氨酸）和Ade（腺嘌呤）合成能力的酵母细胞。 组别 导入基因 重组质粒1 重组质粒2 1 BD AD 2 TIP3-BD AD 3 BD TDR-AD 4 TIP3-BD TDR-AD 将1~4组酵母菌接种于两种培养基，结果如图2．培养基I不含Leu和Trp，用来检测_____。培养基Ⅱ不含Leu、Trp、His和Ade，第1组在培养基Ⅱ上没有长出菌落可证明_______。实验结果表明TIP3与TDR存在互作。在图2中绘制出2、3、4组在培养基Ⅱ上的菌落生长情况。_______________________ (4)进一步分析发现，与野生型相比，S中TDR基因表达量下降，花粉壁形成相关的O基因表达量下降，花药绒毡层细胞凋亡相关的C基因表达量上升、A基因表达量下降，请提出一个进一步研究的问题____。 9．（22-23高三上·北京通州·期末）CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术，在肿瘤治疗领域展现出极大的应用前景。 (1)该技术的原理是由向导RNA按照__________原则与目标DNA结合，引导核酸内切酶Cas9对目标DNA进行切制和定向改变（图1）。 (2)将Cas9和向导RNA基因导入人体细胞，对突变的__________基因进行修复是肿瘤治疗的思路。但Cas9基因太大，超过载体的装载能力，以及缺乏可控性是临床应用的难点。 (3)科研人员将Cas9拆成两个肽段：Cas9N和Cas9C，分开时缺乏核酸酶活性，利用两种能自发结合的蛋白Coh2和DocS，实现Cas9两个肽段的拼接，获得有活性的Cas9。基于以上原理构建转基因小鼠，图2所示表达载体①处可选择__________，②处可选择_____。（选填字母编号） A．Cas9N基因    B．Cas9C基因C．完整的Cas9基因D．Coh2和DocS融合基因E．DocS和Cas9C的融合基因F．Coh2和Cas9N的融合基因 (4)细菌中的S蛋白能被远红光激活，释放信号；放线菌中的D蛋白，接收到该信号后能结合DNA。科研人员将S蛋白基因、D蛋白和转录激活因子（能结合上述启动子1并激活转录）融合基因与基因编辑系统一同导入小鼠（启动子2不受诱导，持续转录）。结合（3）补充“光启”基因编辑工作系统（FAST）原理：_____ (5)科研人员将FAST转入肿瘤模型小鼠体内，实验分组如图3所示（远红光照射方法为连续7天每天对肿瘤部位进行4小时照射）。结合上述研究说明FAST比普通CRISPR/Cas9技术的优越之处。 10．（22-23高三上·北京石景山·期末）白粉病是影响小麦产量的主要病害之一，会造成小麦减产。 (1)将一段DNA插入白粉病敏感植株，导致相关基因突变，自交后，子代有的对白粉病敏感，有的具有抗性（甲品系），且抗性植株约占1/4。抗性和敏感这一对相对性状的遗传遵循孟德尔的___________定律。将子代中的敏感型植株自交，有些植株的后代中约1/4具有抗性，这些植株所占比例约为__________。 (2)甲品系表现出白粉病抗性的同时，也出现了产量下降等负面表型。在对甲品系群体深入研究时，发现了一个新型突变株乙，既具有白粉菌抗性，同时产量完全正常。将乙突变株中的B基因敲除，植株产量下降，而白粉病抗性没有受到影响，结果表明__________。 (3)甲品系与乙品系均存在B基因，但性状不同。研究者研究甲、乙品系的全基因序列，发现乙品系B基因下游存在一个304kb的缺失，导致甲、乙品系的染色体结构不同，如下图： 注：图中字母表示染色体上的不同片段，a为B基因的启动子。H3K27me3表示染色体上组蛋白发生的三甲基化修饰，会使RNA聚合酶Ⅱ失活。 由于染色体不同片段的DNA碱基序列__________，会在染色体上形成染色质环，进而影响相关基因的表达。综合上述研究，请推测乙品系高产的机制__________。 (4)为将乙品系的抗性和高产性状引入我国传统小麦品种“济麦22”，传统的育种过程是将乙品系与“济麦22”杂交，F1自交后筛选抗性高产植株，再与___________杂交。多次重复后才获得稳定遗传的新品种，这种方法费力、费时。随着基因编辑技术的问世，科研人员首先获得了具白粉病抗性的“济麦22”，再根据___________设计与目标序列互补的向导RNA，引导核酸内切酶结合到特定部位并进行切割，在B基因下游实现了与（3）中相同的缺失。仅几个月就成功获得了具有白粉病抗性且高产的小麦品种。 11．（24-25高三上·北京石景山·期末）具核梭杆菌（F菌）是一种常见的口腔微生物，极少出现在健康人肠道中。研究者发现F菌在肿瘤组织中富集，与结肠癌密切相关。 (1)将已有的F菌接种于用______法灭菌的培养基中进行扩大培养，用于后续的研究。培养基中的蛋白胨为F菌提供______。 (2)已知蛋白R能调节病原性细菌致病能力。研究者敲除了野生型F菌的R基因，获得突变体，再将携带R基因的质粒导入突变体获得互补菌。分别培养三种菌株，结果如图1。然后将其分别与肿瘤细胞共培养3小时，显微镜下观察，菌株在肿瘤细胞表面的黏附情况如图2。图1和图2结果表明______。 (3)进一步研究发现，结肠癌细胞存在一种可以与蛋白R结合的膜蛋白CD147。 ①实验证明蛋白R与CD147的结合是促进肿瘤细胞增殖的途径之一。请在下表中完善实验（填序号），并写出相应的结果。 a. PBS缓冲液   b.野生型F菌培养液   c.突变型F菌培养液   d.添加CD147抗体   e.添加无关抗体 组别 菌株/处理 肿瘤细胞数量 1 PBS缓冲液，添加无关抗体 与肿瘤细胞共培养一段时间 ++ 2 野生型F菌培养液，添加CD147抗体 +++ 3 突变型F菌培养液，添加CD147抗体 ______ 4 ______ ++++++ 5 ______ ______ 注：“+”越多代表细胞数量越多 ②研究者还发现，与第2组相比，第4组中肿瘤细胞蛋白P（DNA聚合酶的一种调控蛋白）的表达量升高。请综合以上信息，阐明F菌促进结肠癌发展的机制______。 12．（24-25高三上·北京东城·期末）结肠癌是发病率高的癌症之一，血管生成与肿瘤的发生发展密切相关，研究人员针对结肠癌的血管生成机制做了如下研究。 (1)研究表明，M蛋白可以诱导细胞凋亡，通过抑制异常的血管平滑肌细胞增殖和迁移影响血管生成。M蛋白在核糖体合成，经______加工后分泌至细胞外。研究人员发现结肠癌患者血清中的M蛋白含量显著降低。据此推测，M基因可能是一种_______基因。 (2)研究人员利用数据库筛选到一种可促进M基因转录的E蛋白。推测E蛋白通过与M基因启动子区域结合，促进M基因的表达。将相应质粒分别转入两组相同的细胞中，一段时间后收集细胞裂解液，检测荧光强度。结果显示甲组荧光强度明显高于乙组，从而证实推测。请从下列选项中选择转入甲组细胞的表达载体有_______，转入乙组细胞的表达载体有_______。 (3)EMSA实验可在体外验证DNA和蛋白质的相互作用，其原理是将蛋白质和用放射性同位素标记的DNA探针一同保温，电泳时探针和蛋白质相互作用形成的复合物比游离的探针移动的慢，处理后标记可显色。为了证实（2）中的结论，按下图所示的加样顺序进行实验，则探针P的碱基序列应与_________相同。实验中设置组3和组4的作用是为了说明_________的结合具有特异性，而组5的作用则是为了说明______。 (4)将血管内皮细胞接种于某基底上，一段时间后在显微镜下观察小管的形成数量即可判断血管形成能力。接种数量相同的血管内皮细胞后，经E蛋白处理的细胞形成小管的数量低于未经E蛋白处理的。此实验结果能否证实“E蛋白通过M蛋白抑制血管生成”？理由是_______。 13．（24-25高三上·北京东城·期末）在单克隆抗体（简称单抗）治疗过程中，癌细胞会发生免疫逃逸，出现耐药性。研究癌细胞的免疫逃逸机制有重要意义。 (1)机体识别并清除癌细胞，属于免疫系统的______功能。免疫功能的发挥依赖于各种免疫细胞，如_______细胞（一种即可）、NK细胞等。乳腺癌细胞膜蛋白E含量显著升高，成为常用的单抗治疗靶点。如图1，当抗E单抗结合E蛋白，NK细胞能够通过结合抗体的另一区域，接近并杀伤癌细胞。 (2)NAT8L是中枢神经系统神经元的重要表达产物，长期使用单抗治疗可能出现耐药性，这些患者的乳腺癌细胞中NAT8L基因表达明显上调，推测NAT8L减弱了NK细胞对肿瘤生长的抑制作用。如图2进行实验，结果证实推测成立。选择实验材料填入表中完善实验方案并填写实验结果。 实验材料：a、小鼠乳腺癌细胞系；b、转入E基因的小鼠乳腺癌细胞系（E+）；c、敲除NAT8L基因的E+；d、对人E蛋白无排异反应的小鼠；e、不产生免疫细胞的免疫缺陷小鼠 组别 供体鼠 获取NK细胞 受体鼠 肿瘤体积 1 植入细胞b的小鼠d 由供体鼠肿瘤区域分离NK细胞并注入受体鼠 已植入细胞c的小鼠_____ +++ 2 植入细胞____的小鼠_____ ______ 3 / / ______ 注：“十”越多表示肿瘤体积越大 (3)NK细胞接近癌细胞后，与癌细胞之间形成特定连接结构，穿孔素在连接处聚集后释放，诱导癌细胞凋亡。研究证实NAT8L催化生成的NAA是对NK细胞产生影响的物质，用不同预处理的NK细胞与乳腺癌细胞共培养，实验结果如图3所示。综合上述信息，推测在单抗治疗过程中，乳腺癌细胞形成免疫逃逸的机制。 (4)研究发现，中枢神经系统神经元高表达NAT8L可能是机体的一种自我保护机制。若以NAT8L作为肿瘤治疗的靶点，请从降低副作用的角度，提出一个进一步研究的具体问题________。 14．（23-24高三上·北京东城·期末）高级别浆液性卵巢癌（HGSOC）是一类死亡率较高的卵巢癌。现有治疗手段仅对部分HGSOC患者有效，且易产生耐药。为开发新的治疗方法，科学家们进行了相关研究。 (1)由于HGSOC患者体内的癌细胞表面_______减少，导致其极易在体内扩散，晚期常伴有腹膜转移。抑制晚期转移进展是HGSOC患者预后的主要决定因素。 (2)IFNe是一种干扰素，具有抗微生物感染作用，在免疫系统组成中属于_______。研究人员推测IFNe可能存在抗肿瘤活性，作出此推测可基于下列哪些事实____？ a、IFNe仅在女性输卵管上皮细胞（HGSOC的起源细胞）中表达 b、HGSOC患者的输卵管上皮细胞中IFNe的转录水平显著降低 c、在HGSOC患者的输卵管上皮细胞中未检测到其他类型的干扰素 d、绝经后的妇女是卵巢癌的高风险人群，IFNe表达水平很低 e、敲除IFNe基因的小鼠肿瘤数量和转移发生率较高 (3)为验证上述推测，研究人员利用ID8肿瘤细胞（卵巢癌细胞系），采用图1方式建立三种不同阶段的小鼠卵巢癌模型并进行实验，结果如图2所示。 据图1分析，研究人员建立的“发展中（未形成）”“已形成”和“晚期具有腹膜转移”的小鼠卵巢癌模型分别为________（填字母）模型。图2结果显示_________。研究结果表明IFNe具有治疗HGSOC的潜力。 (4)研究人员制备敲除IFNe受体基因的小鼠X，对X和野生型均注射未敲除IFNe受体基因的ID8肿瘤细胞建立模型，对部分小鼠注射IFNe进行治疗。治疗组的小鼠X肿瘤数量、肿瘤转移率均低于不治疗组的小鼠X，但显著高于治疗组的野生型小鼠。检测发现野生型小鼠接受IFNe治疗后，活化的免疫细胞增加，将其与ID8肿瘤细胞在体外培养，会导致ID8肿瘤细胞裂解。据此推测IFNe抗HGSOC的机制_____。 地 城 考点02 染色体变异 一、选择题 1．（24-25高三上·北京昌平·期末）下列关于培育无子果实的叙述错误的是（   ） A．利用多倍体育种方法获得的三倍体植株可培育无子果实 B．用适宜浓度的生长素处理未受粉的番茄雌蕊柱头可培育无子果实 C．通过诱变育种得到雄性不育株，其与特定品种杂交可培育无子果实 D．通过基因工程使植物种子发育关键基因沉默，能获得无子果实 2．（24-25高三上·北京昌平·期末）下图所示的变异导致A病的发生，下列叙述错误的是（   ） A．该变异属于可遗传变异 B．该病属于多基因遗传病 C．该变异导致基因的数目和排列顺序改变 D．患者的染色体片段发生缺失和易位 3．（24-25高三上·北京朝阳·期末）牡丹(2n=10)与芍药(4n=20)杂交，子代植株高度不育。子代植株减数分裂部分阶段的染色体行为如图。据图分析，导致子代植株高度不育的原因不包括（    ） A．减数分裂过程中联会紊乱 B．染色体桥随机断裂造成染色体结构变异 C．配子中没有同源染色体 D．配子中缺少某些与生长发育有关的基因 4．（23-24高三上·北京房山·期末）赤霉菌侵染小麦之后会产生DON毒素。利用如下流程进行小麦抗赤霉病育种的研究，相关说法不正确的是（    ） A．小麦与玉米自然条件下存在生殖隔离 B．小麦单倍体胚中有三个染色体组 C．过程①需使用胰蛋白酶处理 D．过程②可通过添加DON毒素筛选 5．（23-24高三上·北京朝阳·期末）人与黑猩猩由共同祖先进化而来。黑猩猩有48条染色体，人却只有46条染色体。研究表明，人丢失的那对染色体与另一对染色体融合在一起形成了人的一对2号染色体，这种现象叫做染色体融合。以下关于染色体融合的说法错误的是（    ） A．不属于染色体结构变异 B．属于可遗传变异 C．可能导致基因表达改变 D．可为进化提供原材料 6．（23-24高三上·北京海淀·期末）用拟南芥C株系与野生型杂交，可使受精卵发育过程中一方亲本染色体消失，子代可获得单倍体。受精后不同温度下进行实验，统计杂交子代染色体组成，结果如图。下列叙述不正确的是（    ） A．该方法与获得单倍体的传统途径原理不同 B．此方法获得的子代绝大部分为单倍体 C．单倍体细胞内的染色体为非同源染色体 D．25℃比22℃更利于获得单倍体 7．（22-23高三上·北京东城·期末）二倍体栽培种芜菁、黑芥和花椰菜通过相互杂交和自然加倍可形成四倍体栽培种，关系如下图（图中A、B、C分别代表不同的染色体组，数字代表体细胞中的染色体数）。相关叙述错误的是（    ） A．骤然低温能够通过抑制纺锤体的形成引起染色体数自然加倍 B．芜菁和黑芥形成芥菜的过程中发生了基因重组和染色体变异 C．若油菜与黑芥进行杂交，产生的子代体细胞中含同源染色体 D．若芥菜与花椰菜杂交，产生的子代体细胞中含3个染色体组，减数分裂中联会紊乱 8．（22-23高三上·北京昌平·期末）粉蕉（ABB）果肉紧实，偶尔会产生可育种子。研究者利用粉蕉与野生蕉（BB）杂交得到粉杂1号（ABBB），其中A、B表示不同的染色体组。下列叙述错误的是（    ） A．粉蕉品种A染色体组中具有同源染色体 B．低温处理可诱导粉蕉植株产生可育种子 C．粉杂1号培育的原理是染色体数目变异 D．粉杂1号糖类和蛋白质等物质含量可能增多 9．（22-23高三上·北京石景山·期末）为拓宽蔬菜育种资源，科学家用大白菜（2n＝20）、青花菜（2n＝18）和叶用芥菜（2n＝36）为材料，进行体细胞融合获得大量再生植株。染色体计数显示，再生植株染色体数为38~64，未发现与3个亲本染色体总数一致的个体。下列说法不正确的是（    ） A．杂种细胞培育成再生植株需用植物组织培养技术 B．染色体数为38的再生植株，最可能是大白菜和青花菜细胞的融合 C．再生植株的染色体数目说明，三个细胞融合时发生了染色体的丢失 D．再生植株的获得实现了远缘杂交育种，且获得的再生植株均可育 二、非选择题 10．（22-23高三上·北京丰台·期末）“中国小麦远缘杂交之父”李振声院士及其团队首创全新育种方法，为小麦染色体工程育种开辟了新途径。 (1)单体小麦和缺体小麦是小麦育种和遗传分析的基础材料。单体比正常个体少一条染色体，缺体比正常个体少一对同源染色体。普通小麦含有42条染色体，也可被视为二倍体（用2N=42W表示），在培育过程中可发生______________，从而出现单体和缺体。若不考虑同源染色体之间的差异，普通小麦共有____________种缺体。 (2)研究团队利用带有蓝粒性状标记的单体小麦（图1），选育出能稳定遗传的可育缺体小麦。 蓝粒单体小麦（E代表携带蓝粒基因的染色体）自交以后，产生三种染色体组成的后代，即：40W+E、_________。由于蓝粒性状具剂量效应，会出现三种表现型，即白粒、蓝粒和深蓝粒，其中________粒小麦为缺体小麦。自交后，筛选得到了育性高的株系4D缺体（缺少4号染色体）。 (3)二倍体黑麦（2N=14R）是小麦的近缘物种，耐旱耐寒和抗病能力都很强。为引入黑麦优良性状培育异种染色体代换的小麦新品种，研究人员进行了杂交实验，如图2。 以4D缺体小麦为母本，经过人工__________后授以黑麦花粉，所得F1代体细胞含有_______条染色体。由于F1雌雄都不育，用图中①__________处理F1幼苗使其染色体加倍。经过细胞学观察，选择_______条染色体的F1植株进行回交。在F2代中选择小于47条染色体的植株继续回交，所得F3植株染色体数以40条、41条、42条居多。其中可选择_______条染色体的个体进行自交，即可得到染色体数恢复的小黑麦异种染色体代换系小麦，经筛选鉴定后可用于生产。该方法可大大缩短育种年限，有计划地引入异源染色体。 (4)育种专家在小麦培育过程中偶然发现一株隐性纯合突变体，为判断此隐性突变基因的位置（在几号染色体上），利用正常小麦植株和各种单体小麦植株，结合上述方法，提出你的实验思路___________。 地 城 考点03 生物的进化 一、选择题 1．（24-25高三上·北京海淀·期末）近年，我国科学家在重庆地区发现了志留纪早期的双叉苗家鱼化石上保存着成对腹鳍痕迹，与陆生脊椎动物的四肢结构起源相同。下列叙述错误的是（　　） A．该成果支持鱼类与人类有共同祖先 B．化石为研究动物起源提供直接证据 C．胚胎学、细胞和分子水平的证据也可以为动物的起源提供佐证 D．利用分子生物学技术从该化石中提取DNA，能复活古生物 2．（24-25高三上·北京朝阳·期末）研究者将核酸酶固定在壳聚糖微球上，置于废水处理池中，用于去除废水中的抗生素抗性基因。废水排出时，微球被过滤留在池中。实验检测该固定化核酸酶的可重复使用性，结果如图。相关推测错误的是（    ） A．废水水温越高，核酸酶催化核酸水解的速率越快 B．酶活性下降和从微球上丢失会导致重复使用效果变差 C．5组实验使用同一批固定化核酸酶，且实验条件相同 D．去除废水中抗生素抗性基因有利于降低环境中耐药菌产生率 3．（23-24高三上·北京房山·期末）传粉昆虫访问一朵花后，飞向另一朵花，当其接近花冠口后随即飞离，被视为访花偏好。研究者对毛地黄鼠尾草传粉者访花偏好进行了观测，结果如下图。下列说法错误的是（    ） A．传粉者对冠口宽的偏好差异株内大于株间 B．不同类型的花需产生定向突变以适应传粉者 C．传粉者访花偏好可能与传粉者记忆能力有关 D．花结构的多样性是自然选择后不断积累的结果 4．（23-24高三上·北京丰台·期末）一种超级细菌带有NDM-1基因，该基因所编码的酶能水解多种抗生素，该基因还可在不同种细菌中转移，加剧多重耐药菌的产生。下列叙述正确的是（　　） A．超级细菌的NDM-1基因可以转移至其他细菌，使其他细菌获得抗药性 B．超级细菌分泌抗药性强的抗生素，是造成多重耐药菌产生的主要原因 C．被超级细菌感染的早期患者无法通过核酸或抗原检测出超级细菌 D．病人感染超级细菌后，NDM-1基因会转移至体内，使病人具有耐药性 5．（23-24高三上·北京石景山·期末）藿香蓟是外来入侵种，其在入侵地自然生长繁殖若干年以后，与原产地的藿香蓟相比（    ） A．表型始终保持一致 B．基因库无差异 C．进化方向会发生变化 D．很快产生生殖隔离 6．（23-24高三上·北京昌平·期末）为探究kdr基因突变对杀虫剂抗性的影响，使用溴氰菊酯和氯菊酯两种杀虫剂处理白纹伊蚊，结果如下图。相关叙述正确的是（    ） A．杀虫剂的使用使kdr基因发生突变 B．kdr基因突变型个体对氯菊酯更敏感 C．实验结果说明突变型对杀虫剂的抵抗效果更好 D．轮换使用两种杀虫剂可延缓白纹伊蚊产生抗性 7．（23-24高三上·北京东城·期末）为探究昆虫抗药性产生的原因，将一雌一雄两只果蝇放在同一培养瓶内繁育获得同父同母的果蝇家系，由此获得若干家系。将每一家系的果蝇均分至两个培养瓶，甲瓶中放有涂抹DDT的玻璃片，乙瓶放有空白玻璃片。检测各家系甲瓶果蝇死亡率，若死亡率高，则淘汰该家系；若死亡率低，则按如图流程继续操作。重复十代后，获得了抗DDT能力高于原家系几百倍的果蝇。以下关于此实验叙述错误的是（　　） A．同一家系分至甲、乙瓶的果蝇具有相同的遗传背景 B．实验排除了DDT诱导果蝇产生抗药性变异的可能 C．乙瓶未放置DDT，无法实现DDT对果蝇家系的选择作用 D．本实验可以证明果蝇抗药性增强是选择的结果 8．（23-24高三上·北京大兴·期末）流感嗜血杆菌可导致多种病症，阿奇霉素可抑制其繁殖，但长期使用容易产生耐药性。下列相关叙述正确的是（　　） A．阿奇霉素与流感嗜血杆菌之间协同进化 B．阿奇霉素直接对细菌的耐药基因进行选择 C．种群基因频率改变是细菌耐药性增加的实质 D．细菌耐药性产生的根本原因是发生了基因重组 9．（22-23高三上·北京丰台·期末）用杀虫剂防治害虫时，敏感个体容易被杀死，而有抗药性变异的非敏感个体容易存活；但敏感个体更容易度过越冬期。下列叙述错误的是（    ） A．该实例说明生物变异的有利与有害是相对的，取决于环境的变化 B．使用杀虫剂后有计划地停用，有利于降低种群中抗药基因的基因频率 C．杀虫剂诱导害虫发生基因突变产生抗药性变异，为进化提供原材料 D．杀虫剂的使用对该种群性状进行了筛选，决定了种群进化的方向 10．（22-23高三上·北京海淀·期末）一般认为，寄生动物需要招募共生微生物来降解植物细胞壁，从而侵袭植物。但研究发现，在植物上寄生的两种不同线虫中都有同种编码细胞壁降解酶的基因，这种基因与细菌的基因非常相似，且不存在于其他线虫类群中。下列相关叙述，正确的是（    ） A．线虫、植物及微生物之间通过自然选择协同进化 B．两种不同线虫的细胞壁降解酶基因频率一定相同 C．基因突变是这两种线虫获得该基因的根本原因 D．具有降解酶基因的线虫可以适应各种生活环境 11．（22-23高三上·北京大兴·期末）某种兰花的“地生”或“附生”能使其在不同的生活环境生存。兰花地生受AGL12基因控制，使它的根能在地下生长和吸收养分；当缺乏AGLI2基因时，兰花则长出气生根，使兰花能在树上或石上附着生长。下列相关叙述错误的是（ ） A．兰花的不同类型为兰花种群的进化提供了原材料 B．是否具有AGL12基因决定了兰花种群的进化方向 C．若兰花的生活环境差异较大，有利于新物种的形成 D．兰花“附生”是可遗传变异与环境定向选择的结果 二、非选择题 12．（24-25高三上·北京顺义·期末）PAA含被子植物独特的花香成分，为探究嗅觉受体OR42在昆虫感知PAA寻找蜜源过程中的关键作用，科研人员利用野生型棉铃夜蛾和OR42缺失突变体在图1装置中开展行为实验。每次实验将30只同性别的棉铃夜蛾引入主室，用圆形金属网分别盖住两个子室（每个子室中有一个金属漏斗，漏斗下方有棉签）的入口，10分钟后移除金属网。10小时后，记录每个子室中棉铃夜蛾的数量，统计结果如图2。 (1)被子植物释放的PAA含量与花蜜含量往往成正比，可做为化学信息影响昆虫取食和传粉行为，说明信息传递可调节群落内部的_______关系。棉铃夜蛾祖先的OR42受体与取食花蜜的管状喙同时期出现，且与被子植物（蜜腺位于花蕊底部）大爆发时期重叠，这表明昆虫和植物之间存在_______进化。 (2)为达成实验目的，图2各组均有一只棉签蘸取溶剂M，则“对照组”另一只棉签需蘸取________。 (3)实验结果表明棉铃夜蛾需借助OR42受体感知PAA，得出此结论的依据是，无论雌雄________。 (4)若对野生型补充LAC-PAA组（去除IAC中的PAA），则可拓展的实验目的是探究_________。 (5)棉铃夜蛾嗅觉感受器中约有50种OR受体，能分辨成千上万种气味分子。类比“生物体内4种碱基编码21种氨基酸”，推测感知不同气味分子的______可能不同。 13．（22-23高三上·北京海淀·期末）褐飞虱在水稻上产卵导致水稻减产。野生型水稻不具有褐飞虱抗性，P品系为褐飞虱抗性品系。科研人员对抗性基因进行研究。 (1)P品系与野生型水稻杂交，F1全部为抗性，F1个体间相互交配，F2表型及比例为_____，说明褐飞虱抗性为一对等位基因中的显性基因控制。 (2)为进行基因定位，科研人员按照如图1流程进行杂交。 过程Ⅰ中“▲”所进行的操作是_____。过程Ⅱ可使BC4F4中_____，以进行基因定位分析。 (3)科研人员通过一定的方法初步确定抗性基因位于6号染色体上。为精确定位抗性基因位置，科研人员对图2所示个体一对6号染色体的DNA片段进行分析，得到图2所示结果。 ①图中BC4F4的多个个体中出现灰色片段，其原因是减数分裂形成配子过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间_____。 ②请据图判断褐飞虱抗性基因最可能位于a~h的哪两个位点间，并阐述判断依据_____。 (4)育种工作者发现，种植具有某一抗性基因的水稻往往3~5年后就会失效，从进化的角度分析，抗性丧失的原因是_____。 14．（22-23高三上·北京房山·期末）学习以下材料，回答（1）~（5）小题 真菌与卷叶象甲的适应 虎杖植株叶片中富含酪氨酸、甘氨酸、亮氨酸等多种氨基酸，是卷叶象甲的专一性植株，雌性卷叶象甲用其带有锯齿的前足在植株叶片上切出新月形叶片，并用其头部特化的结构在叶片上打洞，随后将贮菌器内的共生真菌的孢子挤出，并通过腹部的刚毛将孢子刷入洞内，再用四肢将叶片自下而上卷成紧密的苞囊状，期间产卵于其中。卵开始发育并取食真菌与叶片的复合物，真菌可分泌抗生素来保护幼虫免受杂菌的侵害。新生卷叶象甲幼虫在叶苞内发育成熟后，在未离开叶苞前，收集叶苞上的真菌孢子，并将这些孢子转移到其储菌器中存储， 到第二年卷叶象甲繁殖期间，再将储菌器内的真菌孢子接种到虎杖叶片。 幼虫在发育期间取食真菌和叶片复合物，将真菌移除后幼虫的存活率明显降低，真菌能够为卷叶象甲提供何种营养呢？为明确培植型真菌对于卷叶象甲的确切营养作用，科研人员利用不同的氮源培养野生型菌株和卷叶象甲培植的培植型菌株，结果发现培植型菌株的Ｎ元素含量较野生型菌高出 25.8％、氨基酸增幅达 57.1％，部分氨基酸增幅如表所示： 氨基酸种类 半胱氨酸 甲硫氨酸 酪氨酸 精氨酸 甘氨酸 亮氨酸 氨基酸增幅比 8.7% -26.9% 30% 95.5% 65% 55% 精氨酸对昆虫的作用至关重要，不仅是蛋白质的重要来源，更关乎幼虫的生长发育及繁殖能力。昆虫往往缺乏 N 元素，因此蛋白质的优良程度取决于它所含氨基酸的种类和含量。培植型菌株中含有 17 种氨基酸，氨基酸种类齐全、含量丰富，为卷叶象甲幼虫提供了优质的蛋白质资源。 (1)卷叶象甲及其生活环境中的所有生物共同构成了_________，图中“？”处两种生物间的关系是_____。 (2)培植型真菌与卷叶象甲幼虫的关系，以下说法正确的有（    ） A．培植型真菌为卷叶象甲幼虫提供食物 B．培植型真菌为卷叶象甲幼虫提供栖息地 C．培植型真菌为卷叶象甲幼虫提供保护 D．培植型真菌为卷叶象甲幼虫提供孢子 (3)结合文中资料分析，卷叶象甲幼虫食物中酪氨酸、甘氨酸和谷氨酸等氨基酸的来源有_________。 (4)昆虫往往缺乏 N 元素，相较于昆虫直接取食营养贫乏的植物组织，从物质与能量以及适应的角度，分析卷叶象甲这类昆虫驯化真菌对于种群延续的意义_________。 15．（22-23高三上·北京西城·期末）学习以下材料，回答（1）~（5）题。 古老型人类与早期现代人的基因交流 关于人类的起源与进化问题，早期研究普遍认为已灭绝的古老型人类与早期现代人自分离后独立发展，后期没有基因交流，这一假说被称为“替代说”。但后续的很多证据都对此学说提出了质疑和挑战。 出土于罗马尼亚的距今3.4~3.6万年的古人类化石，属于尼安德特人和早期现代人形态特征的镶嵌体；一具出土于葡萄牙的距今约2.45万年的儿童骨骼化石，同时具有许多早期现代人和尼安德特人的形态特征。这些化石的发现给支持古老型人类与早期现代人有过基因交流这一观点的研究者极大的信心。 获取古人类化石中的遗传物质进行检测和分析，成为探究古人类之间联系的关键。对一具木乃伊的DNA分子进行克隆是获取古代DNA序列的第一次成功。随着PCR技术的出现，低成本、大规模获取古人类化石中的遗传物质成为可能。由于古代线粒体DNA序列比其他序列更容易获得，所以最早的研究集中于线粒体基因。随着技术的发展，科学家后续展开了全方位的核基因检测。研究显示，当今现代人基因组中的尼安德特人基因比例为1.8%~2.6%，另一种古老型人类丹尼索瓦人也为现代人贡献了基因。 已灭绝的古老型人类的基因流入与现代人的环境适应能力密切相关。藏族人身体中普遍携带的EPAS1突变基因很有可能来源于丹尼索瓦人。在高海拔地区，低氧激活野生型EPAS1基因表达，易导致红细胞过度增多，诱发高原红细胞增多症，存在于藏族人中的EPAS1突变基因只会轻微提高红细胞水平，降低了高原性疾病的发生。 古老型人类的基因流入对现代人的健康也造成了一定程度的影响。在尼安德特人基因组中发现了丰富的基因变异类型，其中一些基因可能使现代人对糖尿病、肝硬化、红斑狼疮、局限性肠炎等疾病更加敏感。 (1)研究生物进化最直接、最重要的证据是________。上述材料中，科学家对古人类和当今现代人在________方面的研究结果，为“古老型人类与早期现代人有过基因交流”这一观点提供了证据。 (2)由于化石中残留的DNA非常少，且容易受到外界污染（如微生物DNA、操作人员的DNA），而PCR技术可以________，因此可以通过此项技术获取古DNA。 (3)来源于丹尼索瓦人的EPAS1突变基因在青藏高原世居藏族人群中的基因频率远高于低海拔地区人群，请分析原因_______。 (4)来源于尼安德特人的一种突变基因（SLC16A11）存在于约20%的东亚人中。该基因会影响脂质代谢，使细胞内脂肪含量升高。携带这一基因的人患II型糖尿病（肥胖是导致II型糖尿病的重要因素）的风险平均要比其他人高25％。有人认为这是进化过程中的一个失误，请评价这个观点_______。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $