精品解析：四川省自贡市蜀光中学2025-2026学年高三上学期期中考试生物试题

自贡市蜀光中学高2023级高三上期期中考试生物学试题 本试题卷共8页，满分100分。考试时间75分钟。 【注意事项】1、答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卷上。考试结束后，只将答题卷交回。 2、试卷中的选择题部分，请在选出答案后，用铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在试题卷上。 3、 试卷中的非选择题部分，请用0.5mm黑色签字笔在答题卷上各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效。不能答在试题卷上。 一、选择题（共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1. 蛋白质是一种生物大分子，可与糖类、脂质和核酸相互作用形成复合大分子，如糖蛋白、脂蛋白（脂质与蛋白质复合物）、核蛋白（核酸与蛋白质复合物）等，下列有关叙述错误是（　　） A. 不同复合大分子生理功能上的差异与其空间构象有关 B. 细胞膜上的糖蛋白和脂蛋白主要参与物质的跨膜运输 C. 构成复合大分子的单体有多种，且均以碳链为基本骨架 D. 细胞中，核蛋白的形成需要以核苷酸和氨基酸作为原料 2. 一些细菌利用细胞膜上的视紫质运输氯离子Cl-。当有光照时，视紫质吸收光能发生结构变化，暴露出细胞外与Cl-的结合位点。与Cl-结合后，视紫质的空间结构进一步变化，在推动Cl-向细胞内流动的同时，98位的氨基酸侧链占据空出的位点以防止Cl-倒流，最终将Cl-释放入细胞质。下列说法正确的是（　　） A. Cl-进细胞的速率与光合强度和视紫质的多少有关 B. Cl-的运输不需要直接能源物质的驱动，属于自由扩散 C. 若98位氨基酸种类发生改变，则视紫质的运输效率提高 D. 视紫质的合成需要核糖体、内质网、高尔基体和线粒体的相互配合 3. 通气良好的碱性土壤中，Fe3+常以难溶的Fe（OH）3形式存在，难以被植物吸收。在长期进化过程中，某些植物形成了能特异性地吸收铁的机制（如图所示）。下列说法正确的是（　　） A. 植物长期缺乏大量元素Fe，会导致叶片变黄 B. ATPase既有运输作用又有催化作用，因此不具有专一性 C. 随着根际土壤pH的升高，Fe2+的转运速率也会逐渐升高 D. 诱导Fe2+转运蛋白基因的高表达，有助于提高植物的适应性 4. 下图甲表示在酶量一定，温度和pH均最适的条件下，底物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。图乙表示在同一个反应体系中，初始条件是底物充足，酶量一定，温度、pH均最适，产物量随时间变化的曲线。下列分析错误的是（　 　） A. 酶的作用原理是降低化学反应的活化能 B. 酶的空间结构在酶促反应中可能发生可逆性改变 C. 甲乙曲线都是依据一组实验连续测定的结果来绘制的 D. 乙图曲线I段与甲图Ⅲ段都表示反应速率为最大 5. 研究温度对植株生长的影响，可帮助农民增产、增收。在自然条件下，科研人员测得某农业大棚中某植株叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。下列相关分析错误的是（　　） A. 温度为a和c时，叶片有机物积累速率不相等 B. 温度超过b时，可能部分气孔关闭使光合速率降低 C. 光合速率和呼吸速率的差值大有利于光合产物的积累 D. 温度为d时，该植株的干重保持不变 6. 研究发现，细胞分裂过程中，Mad2蛋白可以控制细胞周期的进程，其机制是： Mad2蛋白提供“等待”信号，延缓后期的起始，直到所有染色体着丝粒正确排列在赤道板上该蛋白才消失。下列有关叙述错误的是（　　） A. Mad2蛋白的存在会延缓姐妹染色单体的分离 B. Mad2蛋白结构异常可能导致细胞分裂停留在中期 C. 有丝分裂中期，正常排列的染色体上Mad2蛋白会消失 D. Mad2蛋白结构异常可能导致子代细胞发生整倍数染色体数目变异 7. 生物学实验需选择合适的实验材料才能达成相应的目的，用黑藻叶片作为实验材料不能完成的实验是（ ） A. 观察细胞质的流动 B. 观察质壁分离与复原 C. 光合色素的提取与分离 D. 观察有丝分裂过程 8. 研究发现，非编码 RNA （如 miRNA、lncRNA）在基因表达调控中发挥重要作用。为探究miRNA-21和lncRNA-H19对靶基因PTEN 的调控机制，科学家设计了以下实验并对相关指标进行了检测，结果如表所示。 组别 处理方式 miRNA-21相对表达量 lncRNA-H19相对表达量 PTEN mRNA相对表达量 PTEN 蛋白相对表达量 细胞增殖率 （%） 对照组 普通 培养的肝癌细胞 1 1 1 1 100 实验组1 加入miRNA-21 抑制剂 0.2 1.05 2.5 2.8 65 实验组2 转入lncRNA-H19过表达载体 0.95 3.2 0.4 0.3 135 实验组3 同时加入 miRNA-21抑制 剂和lncRNA-H19siRNA 0.18 0.25 3.8 4.2 50 注:siRNA（小干扰RNA）是一种短双链 RNA，通过 RNA干扰途径与目标mRNA互补结合并引起目标RNA 分子被降解。 根据实验结果，下列分析错误的是（　　） A. miRNA-21和 lncRNA-H19都可能通过抑制PTEN表达以促进肿瘤细胞增殖 B. lncRNA-H19抑制 PTEN表达的原因可能是其能与PTEN mRNA碱基互补配对而抑制翻译过程 C. 加入lncRNA-H19siRNA的作用是使细胞中lncRNA-H19的相对含量下降 D. 非编码 RNA调控基因表达而引起的表型变化属于表观遗传 9. 不同生物因生活在相似环境中，逐渐演化出相同或相似的性状称为趋同进化。同一植物也通过自身调节来适应变化的环境，下列实例符合进化与适应观的是（　　） A. 蝙蝠的翼与猫的前肢骨骼相似体现了趋同进化 B. 植物趋同进化过程中基因频率发生了定向改变 C. 生物体可在特殊环境条件的诱导下产生适应性变异 D. 目前来看，细胞和分子水平的证据是研究生物进化最直接、最重要的证据 10. 黄毛鼠在不同环境温度下独居或聚群时的耗氧量（代表产热量）测定值见下图。下列叙述正确的是（ ） A. 与20℃相比，10℃时，黄毛鼠产热量增加，散热量减少 B. 10℃时，聚群个体的产热量和散热量比独居的多 C. 10℃时，聚群个体下丘脑合成和分泌TRH比独居的少 D. 聚群是黄毛鼠在低温环境下减少能量消耗的生理性调节 11. 某些过敏性哮喘患者体内B细胞活化的部分机制如图所示，呼吸道上皮细胞接触过敏原后，分泌细胞因子IL－33，活化肺部的免疫细胞ILC2。活化的ILC2细胞分泌细胞因子IL－4，参与B细胞的激活。研究表明，肺神经元释放的多巴胺可作用于ILC2细胞，过敏性哮喘小鼠肺组织中多巴胺含量明显较低。下列叙述正确的是（ ） A. 图中B细胞的活化还需要过敏原和辅助性T细胞的参与 B. 促进IL－33和IL－4的分泌，可减缓过敏性哮喘的发生 C. 肺神经元释放的多巴胺能促进ILC2细胞分泌细胞因子IL－4 D. 给过敏性哮喘小鼠肺部注射适量多巴胺，IL－33和抗体分泌均会减少 12. 光照、植物激素EBR、脱落酸和赤霉素均参与调节拟南芥种子的萌发，部分作用关系如下图。下列叙述正确的是（　　） A. EBR和赤霉素是相抗衡的关系 B. 红光和EBR均能诱导拟南芥种子萌发 C. 光敏色素是一类含有色素的脂质化合物 D. 图中激素①是赤霉素，激素②是脱落酸 13. 西凤酒是中国四大名酒之一，其历史悠久，品质上乘。据了解，西凤酒是以土窖池为发酵容器，而多年反复利用的窖池内壁的窖泥中含有多种与酿酒有关的微生物。下列叙述错误的是（ ） A. 西凤酒的酿造是以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的 B. 窖池中的各种微生物会形成相对稳定的体系，从而不容易被杂菌污染 C. 酿酒原料多以高粱、大麦等为主，经发酵形成的酒糟中可分离出产淀粉酶的微生物 D. 若对分离出的酿酒酵母做扩大培养，则需在二氧化碳或氮气环境中进行 14. 采集果园土壤进行微生物分离或计数。下列叙述正确的是（　　） A. 完成平板划线后，培养时需增加一个未接种的平板作为对照 B. 土壤中分离得到的醋酸菌能在无氧条件下将葡萄糖分离成乙酸 C. 稀释涂布平板法和平板划线法都能用于尿素分解菌的分离和计数 D. 用于筛选尿素分解菌的培养基含有蛋白胨、尿素和无机盐等营养物质 15. 某同学将质粒DNA进行限制酶酶切时，发现DNA完全没有被酶切，分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误的是（　　） A. 限制酶失活，更换新的限制酶 B. 酶切条件不合适，调整反应条件如温度和酶的用量等 C. 质粒DNA突变导致酶识别位点缺失，更换正常质粒DNA D. 酶切位点被甲基化修饰，换用对DNA甲基化不敏感的限制酶 二、非选择题（共5小题，共55分） 16. 如图所示为保卫细胞中部分生理过程，线粒体中的G酶参与催化甘氨酸转化为丝氨酸并产生CO₂。为探究保卫细胞中G酶对植物光合作用的影响，研究者以野生型植株W为参照，构建了G酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株S并进行实验。 回答下列问题： （1）光合作用中R酶催化CO₂固定的场所是叶绿体的________，产物C₃在光反应生成的ATP和NADPH的作用下合成糖类等有机物，其中ATP可以提供能量，NADPH的作用是________。 （2）研究发现，植物保卫细胞吸水，气孔开度会增大，且在相同光照条件下植株S保卫细胞中G酶表达量明显高于植株W，结合上图分析，植株S叶片的净光合速率高于植株W的原因是________。 （3）由图可知，叶绿体中R酶既能催化CO₂固定，也能催化C5与O₂反应，CO₂和O₂两种底物竞争R酶同一活性位点。若保持环境中CO₂浓度不变，当O₂浓度从21%升高到40%时，植株W和S的净光合速率均________（填“增大”或“减小”），相较于植株W，植株S的净光合速率变化幅度________（填“大”“小”或“无法判断”）。 （4）若需确认保卫细胞中G酶对叶片净光合速率的影响，还需构建一种________的植株进行实验。 17. 下图表示兴奋通过神经-骨骼肌接头引起肌肉收缩的部分过程，当乙酰胆碱（ACh）作用于A（ACh受体兼Na+通道）时，产生动作电位，将兴奋传导至B结构，引起C（Ca2+通道）打开，肌质网中Ca2+释放，引起肌肉收缩。 （1）图中的神经-骨骼肌属于反射弧中的______结构，兴奋在其接头处的传递速度比在神经纤维上慢，原因是________________________。 （2）肌肉收缩的直接原因是大量Ca2+进入______与收缩蛋白结合；骨骼肌收缩结束后，Ca2+通过______方式回收到肌质网。 （3）胞外Ca2+会竞争性抑制Na+内流，从而影响骨骼肌细胞的兴奋性。据此分析，血钙过低会引发肌肉抽搐原因的可能是________________________。 （4）乙酰胆碱作用于骨骼肌细胞，可引起收缩；作用于心肌细胞，却降低收缩频率。为了探究乙酰胆碱作用于上述两种肌细胞产生不同反应的原因，研究人员进行相关实验。 ①利用上图中骨骼肌细胞膜上的______作抗原，制备相应的抗体。 ②将上述抗体分别作用于骨骼肌细胞和心肌细胞。 ③一段时间后，用______分别作用于这两种肌细胞，观察它们收缩反应变化的情况。预期实验结果及结论：若骨骼肌细胞不收缩，心肌细胞收缩频率降低，则表明乙酰胆碱作用于上述两种肌细胞产生不同反应的原因是________________________。 18. 治疗疟疾药物青蒿素主要从植物黄花蒿中提取，但含量低。为培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种，科研工作者开展了相关研究，发现青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，并受到如水杨酸（SA）和茉莉酸甲酯（MeJA）等植物激素的调节。研究表明，SA和MeJA通过调控miR160的表达量（miR160是一种微小RNA，能与靶mRNA结合，引起后者降解），影响黄花蒿腺毛密度和青蒿素含量。miR160的一种靶mRNA编码ARFI蛋白，该蛋白影响青蒿素合成关键酶基因DBR2的表达。研究结果如图所示。 回答下列问题： （1）青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，其根本原因是：__________。 （2）据图分析可知，miR160的表达量与青蒿素含量间呈现__________相关性，并且可以推测外源MeJA处理对青蒿素含量的影响是：___________。 （3）基于上述材料，miR160通过直接影响__________，调控青蒿素的合成。 （4）请写出SA、ARF1、miR160和DBR2调控青蒿素生物合成的通路（用“→”表示促进，用“—|”表示抑制，显示各成员间的调控关系）：__________。 （5）请根据上述材料，提出一种培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种的思路：__________。 19. 某二倍体昆虫（XY型性别决定，且1号染色体为性染色体）的正常眼和星眼、长翅和短翅分别由等位基因B/b、D/d控制，两对基因均不位于Y染色体上。现有一群星眼长翅雄虫和正常眼短翅雌虫杂交，F1的表型及比例为星眼长翅（♀）：正常眼长翅（♀） ：星眼短翅（♂）：正常眼短翅（♂）=3：1：3：1，不考虑致死和基因突变的发生。请回答下列问题： （1）基因B、b位于____染色体上，它们在结构上的本质区别是_______不同。 （2）亲代雄昆虫的基因型为________，其一个次级精母细胞中含有_______个染色体组。 （3）F1雄昆虫可产生_____种配子。取F1雌、雄昆虫随机交配，则F₂中星眼昆虫和正常眼昆虫的比例为_________。 （4）现F1种群中出现一只表型为星眼的三体雄昆虫（2号染色体有三条），减数分裂时2号染色体的任意两条移向细胞一极，剩下的一条移向细胞另一极。欲测定眼形基因是否在2号染色体上，将该昆虫与多只正常眼雌昆虫（未发生染色体变异）杂交，请回答： ①若后代星眼：正常眼=_________，则该眼形基因在2号染色体上； ②若后代星眼：正常眼=________，则该眼形基因不一定在2号染色体上。 20. 马铃薯作为重要农作物，提高其冷耐受性可拓展优质马铃薯种植区域。我国科研人员发现，野生马铃薯中S基因的表达与其冷耐受性调控有关，将该基因导入栽培马铃薯中可显著增强其抗寒能力。回答下列问题。 （1）PCR扩增目的基因时，需要模板DNA、引物、________、含Mg2+的缓冲液和耐高温的DNA聚合酶。DNA聚合酶在PCR的________步骤中起作用。 （2）图中标识了载体和S基因中限制酶的切割位点。为将S基因正确插入载体，PCR扩增S基因时需在引物的________（填“5'端”或“3'端”）添加限制酶识别序列，结合上表分析，上游引物应添加的碱基序列是5'-________-3'，切割载体时应选用的两种限制酶是________，PCR扩增产物和载体分别被限制酶切割后，经纯化和连接，获得含S基因的表达载体并导入农杆菌。 （3）用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯愈伤组织时，基因表达载体中T-DNA进入愈伤组织细胞，将S基因整合到________，抗性基因________可用于筛选成功转化的愈伤组织。该愈伤组织经________形成芽、根，继续培育可获得抗寒能力显著增强的马铃薯植株。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 自贡市蜀光中学高2023级高三上期期中考试生物学试题 本试题卷共8页，满分100分。考试时间75分钟。 【注意事项】1、答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卷上。考试结束后，只将答题卷交回。 2、试卷中的选择题部分，请在选出答案后，用铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在试题卷上。 3、 试卷中的非选择题部分，请用0.5mm黑色签字笔在答题卷上各题目的答题区域内作答，超出黑色矩形边框限定区域的答案无效。不能答在试题卷上。 一、选择题（共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1. 蛋白质是一种生物大分子，可与糖类、脂质和核酸相互作用形成复合大分子，如糖蛋白、脂蛋白（脂质与蛋白质复合物）、核蛋白（核酸与蛋白质复合物）等，下列有关叙述错误的是（　　） A. 不同复合大分子生理功能上的差异与其空间构象有关 B. 细胞膜上的糖蛋白和脂蛋白主要参与物质的跨膜运输 C. 构成复合大分子的单体有多种，且均以碳链为基本骨架 D. 细胞中，核蛋白的形成需要以核苷酸和氨基酸作为原料 【答案】B 【解析】 【详解】A、结构与功能相适应，不同复合大分子生理功能上的差异与其空间构象有关，A正确； B、细胞膜上糖蛋白和脂蛋白主要负责识别保护润滑功能，B错误； C、构成复合大分子的单体有多种（如蛋白质的单体有21种），且均以碳链为基本骨架，C正确； D、细胞中，核蛋白（核酸与蛋白质复合物）的形成需要以核苷酸和氨基酸作为原料，D正确。 故选B。 2. 一些细菌利用细胞膜上的视紫质运输氯离子Cl-。当有光照时，视紫质吸收光能发生结构变化，暴露出细胞外与Cl-的结合位点。与Cl-结合后，视紫质的空间结构进一步变化，在推动Cl-向细胞内流动的同时，98位的氨基酸侧链占据空出的位点以防止Cl-倒流，最终将Cl-释放入细胞质。下列说法正确的是（　　） A. Cl-进细胞速率与光合强度和视紫质的多少有关 B. Cl-的运输不需要直接能源物质的驱动，属于自由扩散 C. 若98位氨基酸种类发生改变，则视紫质的运输效率提高 D. 视紫质的合成需要核糖体、内质网、高尔基体和线粒体的相互配合 【答案】A 【解析】 【详解】A、分析题意，“当有光照时，视紫质吸收光能发生结构变化，暴露出细胞外与Cl-的结合位点。与Cl-结合后，视紫质的空间结构进一步变化，在推动Cl-向细胞内流动的同时，98位的氨基酸侧链占据空出的位点以防止Cl-倒流，最终将Cl-释放入细胞质”，由此可知Cl-进细胞的速率与光合强度和视紫质的多少有关，A正确； B、根据题意可知，Cl-的运输需要视紫质协助，因此不属于自由扩散，B错误； C、若98位氨基酸种类发生改变，则视紫质的结构异常，降低运输效率，C错误； D、视紫质位于细胞膜上，与Cl-合后，视紫质的空间结构进一步变化，在推动Cl-向细胞内流动的同时，98位的氨基酸侧链占据空出的位点以防止Cl-倒流，最终将Cl-释放入细胞质，因此视紫质为载体蛋白，合成在核糖体上进行，加工和运输需要内质网、高尔基体和线粒体的相互配合，D错误。 故选A。 3. 通气良好的碱性土壤中，Fe3+常以难溶的Fe（OH）3形式存在，难以被植物吸收。在长期进化过程中，某些植物形成了能特异性地吸收铁的机制（如图所示）。下列说法正确的是（　　） A. 植物长期缺乏大量元素Fe，会导致叶片变黄 B. ATPase既有运输作用又有催化作用，因此不具有专一性 C. 随着根际土壤pH的升高，Fe2+的转运速率也会逐渐升高 D. 诱导Fe2+转运蛋白基因的高表达，有助于提高植物的适应性 【答案】D 【解析】 【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体和能量，常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要转运蛋白，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体蛋白和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。 【详解】A、Fe属于微量元素，而不是大量元素。虽然Fe对植物的生命活动起着重要作用，植物长期缺乏Fe会导致叶片变黄，A错误。 B、酶具有专一性，ATPase作为一种酶，也具有专一性。从图中可以看出，ATPase能催化ATP水解，产生ADP和Pi，并同时将细胞质中的H⁺转运到根际土，虽然它既有运输作用又有催化作用，但这并不影响其专一性，它只对特定的底物（ATP）和运输对象（H⁺ ）起作用，B错误； C、在通气良好的碱性土壤中，Fe3+常以难溶的Fe(OH)₃形式存在，难以被植物吸收。根据图示信息可知，根际土中的Fe³⁺需要被还原成Fe²⁺才能被植物吸收利用，且Fe²⁺通过转运蛋白进入细胞。随着根际土pH的升高，土壤碱性增强，这样的环境不利于Fe(OH)₃转化为可吸收的Fe²⁺ ，Fe²⁺含量会减少，其转运速率也会降低，C错误； D、诱导Fe²⁺转运蛋白基因的高表达，会使植物细胞合成更多的Fe²⁺ 转运蛋白，这样可以增加植物对Fe²⁺的吸收，即使在Fe元素相对缺乏或难以吸收的条件下，植物也能获取足够的Fe元素，从而有助于提高植物的适应性，D正确。 故选D。 4. 下图甲表示在酶量一定，温度和pH均最适的条件下，底物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响。图乙表示在同一个反应体系中，初始条件是底物充足，酶量一定，温度、pH均最适，产物量随时间变化的曲线。下列分析错误的是（　 　） A. 酶的作用原理是降低化学反应的活化能 B. 酶的空间结构在酶促反应中可能发生可逆性改变 C. 甲乙曲线都是依据一组实验连续测定的结果来绘制的 D. 乙图曲线I段与甲图Ⅲ段都表示反应速率为最大 【答案】C 【解析】 【详解】A、酶的作用原理是降低化学反应的活化能，使反应更容易发生，A正确； B、酶与底物结合，空间结构发生改变，反应完成后恢复之前结构，因此酶的空间结构在酶促反应中会发生可逆性改变，B正确； C、甲曲线是依据不同初始底物浓度的多组实验测定的结果来绘制的，C错误； D、乙图曲线的斜率表示反应速率，曲线I段反应速率最大，甲图底物浓度越大，反应速率越大，Ⅲ段速率最大，因此乙图曲线I段与甲图Ⅲ段一样，都表示反应速率为最大，D正确。 故选C。 5. 研究温度对植株生长的影响，可帮助农民增产、增收。在自然条件下，科研人员测得某农业大棚中某植株叶片光合速率和呼吸速率随温度变化的趋势如图所示。下列相关分析错误的是（　　） A. 温度为a和c时，叶片有机物积累速率不相等 B. 温度超过b时，可能部分气孔关闭使光合速率降低 C. 光合速率和呼吸速率的差值大有利于光合产物的积累 D. 温度为d时，该植株的干重保持不变 【答案】D 【解析】 【分析】总光合速率是指植物光合作用制造有机物的速率，呼吸速率是指植物细胞呼吸消耗有机物的速率。当总光合速率大于呼吸速率时，植物有机物积累，积累速率为总光合速率减去呼吸速率。 【详解】A、据图可知，温度为a和c时，该植株叶片的光合速率相等，呼吸速率不相等，因此叶片有机物积累速率不相等，A正确； B、温度超过b时，该植株可能由于温度过高，部分气孔关闭，使光合速率降低，B正确； C、光合速率和呼吸速率的差值越大，说明有机物积累越多，越有利于光合产物的积累，C正确； D、温度为d时，该植株叶片的光合速率等于呼吸速率，但该植株的非绿色部分只进行呼吸作用，不进行光合作用，因此整个植株的干重会减少，D错误。 故选D。 6. 研究发现，细胞分裂过程中，Mad2蛋白可以控制细胞周期的进程，其机制是： Mad2蛋白提供“等待”信号，延缓后期的起始，直到所有染色体着丝粒正确排列在赤道板上该蛋白才消失。下列有关叙述错误的是（　　） A. Mad2蛋白的存在会延缓姐妹染色单体的分离 B. Mad2蛋白结构异常可能导致细胞分裂停留在中期 C. 有丝分裂中期，正常排列的染色体上Mad2蛋白会消失 D. Mad2蛋白结构异常可能导致子代细胞发生整倍数的染色体数目变异 【答案】B 【解析】 【详解】A、有丝分裂后期进行姐妹染色单体的分离，而Mad2蛋白提供一个“等待”信号延缓后期的起始，直到所有染色体着丝粒正确排列在赤道板上，才会进入后期，因此Mad2蛋白会延缓姐妹染色单体的分离，A正确； B、Mad2蛋白结构异常，缺乏“等待”信号延缓后期，细胞不会停止在分裂中期，能继续分裂，B错误； C、有丝分裂中期，染色体着丝粒整齐排列在赤道板上，由题干信息可知，Mad2蛋白会消失，C正确； D、由题意可知，Mad2蛋白提供的信号使所有染色体着丝粒都排列在赤道板上后，才能着丝粒分裂，染色单体分开，分别移向细胞两极，若Mad2蛋白异常，可能导致染色体不能正常分离，染色体数目发生整倍数变异，D正确。 故选B。 7. 生物学实验需选择合适的实验材料才能达成相应的目的，用黑藻叶片作为实验材料不能完成的实验是（ ） A. 观察细胞质的流动 B. 观察质壁分离与复原 C. 光合色素的提取与分离 D. 观察有丝分裂过程 【答案】D 【解析】 【分析】黑藻属于真核生物，含有叶绿体，可用作观察叶绿体的实验材料，叶绿体中含有光合色素，故黑藻也可用作“光合色素的提取和分离”实验的材料。成熟的植物细胞因含有大液泡，可用于质壁分离和复原实验的观察。 【详解】A、黑藻叶片细胞含有叶绿体，可在显微镜下清晰观察到叶绿体的运动（指示细胞质流动），是完成此实验的理想材料，A错误； B、黑藻叶片细胞为成熟植物细胞，具有中央大液泡和细胞壁，可通过蔗糖溶液等诱导质壁分离及清水复原，现象明显，B错误； C、黑藻叶片富含叶绿素和类胡萝卜素等光合色素，可用无水乙醇提取，并通过纸层析法分离色素条带，C错误； D、黑藻叶片中叶肉细胞是高度分化的细胞，不能进行细胞分裂，因此不能用于有丝分裂的观察，D正确。 故选D。 8. 研究发现，非编码 RNA （如 miRNA、lncRNA）在基因表达调控中发挥重要作用。为探究miRNA-21和lncRNA-H19对靶基因PTEN 的调控机制，科学家设计了以下实验并对相关指标进行了检测，结果如表所示。 组别 处理方式 miRNA-21相对表达量 lncRNA-H19相对表达量 PTEN mRNA相对表达量 PTEN 蛋白相对表达量 细胞增殖率 （%） 对照组 普通 培养的肝癌细胞 1 1 1 1 100 实验组1 加入miRNA-21 抑制剂 0.2 1.05 2.5 2.8 65 实验组2 转入lncRNA-H19过表达载体 0.95 3.2 0.4 0.3 135 实验组3 同时加入 miRNA-21抑制 剂和lncRNA-H19siRNA 0.18 0.25 3.8 4.2 50 注:siRNA（小干扰RNA）是一种短双链 RNA，通过 RNA干扰途径与目标mRNA互补结合并引起目标RNA 分子被降解。 根据实验结果，下列分析错误的是（　　） A. miRNA-21和 lncRNA-H19都可能通过抑制PTEN表达以促进肿瘤细胞增殖 B. lncRNA-H19抑制 PTEN表达的原因可能是其能与PTEN mRNA碱基互补配对而抑制翻译过程 C. 加入lncRNA-H19siRNA的作用是使细胞中lncRNA-H19的相对含量下降 D. 非编码 RNA调控基因表达而引起的表型变化属于表观遗传 【答案】B 【解析】 【详解】A、实验组1中抑制miRNA-21后，PTEN mRNA和蛋白表达量显著上升，细胞增殖率下降，说明miRNA-21通过抑制PTEN表达促进肿瘤细胞增殖；实验组2过表达lncRNA-H19时，PTENmRNA和蛋白表达量下降，细胞增殖率上升，说明lncRNA-H19也通过抑制PTEN表达促进增殖，A正确； B、若lncRNA-H19通过碱基互补配对抑制PTENmRNA的翻译，则PTENmRNA量应不变，但实验组2中PTENmRNA和蛋白均减少，表明lncRNA-H19可能通过促进mRNA降解（如类似siRNA作用）而非仅抑制翻译，B错误； C、实验组3使用lncRNA-H19siRNA后，其相对表达量降至0.25，说明siRNA有效降低了lncRNA-H19含量，C正确； D、表观遗传指基因表达变化不依赖DNA序列改变，非编码RNA通过调控基因表达影响表型，属于表观遗传机制，D正确。 故选B。 9. 不同生物因生活在相似环境中，逐渐演化出相同或相似的性状称为趋同进化。同一植物也通过自身调节来适应变化的环境，下列实例符合进化与适应观的是（　　） A. 蝙蝠的翼与猫的前肢骨骼相似体现了趋同进化 B. 植物趋同进化过程中基因频率发生了定向改变 C. 生物体可在特殊环境条件的诱导下产生适应性变异 D. 目前来看，细胞和分子水平的证据是研究生物进化最直接、最重要的证据 【答案】B 【解析】 【详解】A、蝙蝠与猫没有相似的环境压力，不能说明两种生物具有趋同进化，A错误； B、生物进化的实质是种群的基因频率发生了定向改变，因此在趋同进化过程中基因频率发生了定向改变，B正确； C、变异在前，环境条件选择在后，C错误； D、化石是研究生物进化最直接、最重要的证据，D错误。 故选B。 10. 黄毛鼠在不同环境温度下独居或聚群时的耗氧量（代表产热量）测定值见下图。下列叙述正确的是（ ） A. 与20℃相比，10℃时，黄毛鼠产热量增加，散热量减少 B. 10℃时，聚群个体的产热量和散热量比独居的多 C. 10℃时，聚群个体下丘脑合成和分泌TRH比独居的少 D. 聚群是黄毛鼠在低温环境下减少能量消耗的生理性调节 【答案】C 【解析】 【分析】体温调节是温度感受器接受体内、外环境温度的刺激，通过体温调节中枢的活动，相应地引起内分泌腺、骨骼肌、皮肤血管和汗腺等组织器官活动的改变，从而调整机体的产热和散热过程，使体温保持在相对恒定的水平。 【详解】A、依据题干信息，耗氧量代表产热量，依据图示信息可知，与20℃相比，10℃时，黄毛鼠的耗氧量较高，说明产热量增加，低温下，散热量也增加，产热和散热处于动态平衡，A错误； B、黄毛鼠属于恒温动物，其产热量等于散热量，10℃时，聚群动物的耗氧量低于独居动物，说明集群动物的产热量低于独居动物，散热量也低于独居动物，B错误； C、10℃时，聚群动物的耗氧量低于独居动物，说明集群动物的产热量低于独居动物，甲状腺激素可以促进产热，甲状腺激素的分泌是通过下丘脑垂体甲状腺甲状腺激素来实现的，所以可推知，10℃时，聚群个体下丘脑合成和分泌TRH比独居的少，C正确； D、聚群是黄毛鼠在低温环境下减少能量消耗的行为性调节，D错误。 故选C。 11. 某些过敏性哮喘患者体内B细胞活化的部分机制如图所示，呼吸道上皮细胞接触过敏原后，分泌细胞因子IL－33，活化肺部的免疫细胞ILC2。活化的ILC2细胞分泌细胞因子IL－4，参与B细胞的激活。研究表明，肺神经元释放的多巴胺可作用于ILC2细胞，过敏性哮喘小鼠肺组织中多巴胺含量明显较低。下列叙述正确的是（ ） A. 图中B细胞的活化还需要过敏原和辅助性T细胞的参与 B. 促进IL－33和IL－4的分泌，可减缓过敏性哮喘的发生 C. 肺神经元释放的多巴胺能促进ILC2细胞分泌细胞因子IL－4 D. 给过敏性哮喘小鼠肺部注射适量多巴胺，IL－33和抗体的分泌均会减少 【答案】A 【解析】 【分析】1、过敏反应是指已产生免疫的机体再次接受相同抗原的刺激时所发生的组织损伤或者功能紊乱的反应； 2、过敏反应的原理是：机体第一次接触过敏原时，机体会产生抗体，吸附在某些细胞表面（比如肥大细胞）；当机体再次接触到过敏原时，被抗体吸附的细胞与过敏原结合后会释放组胺等物质，进而引起过敏反应； 3、题图分析：由题意和图示可知，在某些过敏性哮喘患者体内B细胞活化的部分机制是呼吸道上皮细胞接触过敏原后，分泌细胞因子IL-33，活化肺部的免疫细胞ILC2，活化的ILC2细胞分泌细胞因子IL-4，参与B细胞的激活。 【详解】A、B细胞的激活需要两个信号，第一个信号是病原体和B细胞接触；第二个信号是辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，A正确； B、结合题意，促进IL-33和IL-4的分泌，可加重过敏性哮喘的发生，B错误； C、过敏性哮喘小鼠肺组织中多巴胺含量明显较低，说明肺神经元释放的多巴胺能抑制ILC2细胞分泌细胞因子IL-4，C错误； D、对哮喘小鼠静脉注射多巴胺，其进入肺部后会抑制ILC2细胞释放IL-4，因此与未注射多巴胺的小鼠相比IL-33的含量不变，过敏原特异性抗体含量减少，组织胺的含量会减少，D错误。 故选A。 12. 光照、植物激素EBR、脱落酸和赤霉素均参与调节拟南芥种子的萌发，部分作用关系如下图。下列叙述正确的是（　　） A. EBR和赤霉素是相抗衡的关系 B. 红光和EBR均能诱导拟南芥种子萌发 C. 光敏色素是一类含有色素的脂质化合物 D. 图中激素①是赤霉素，激素②是脱落酸 【答案】B 【解析】 【详解】A、赤霉素（GA）的主要作用是促进种子萌发，分析题图，EBR抑制蛋白2形成，减少激素①对种子萌发的抑制作用，因此EBR和赤霉素是协同的关系，A错误； B、红光使光敏色素从无活性到有活性，促进种子萌发，而EBR抑制蛋白2形成，减少激素①对种子萌发的抑制作用，因此红光和EBR均能诱导拟南芥种子萌发，B正确； C、光敏色素是一类含有色素的蛋白质（色素蛋白复合体），C错误； D、赤霉素（GA）的主要作用是促进种子萌发，脱落酸（ABA）的主要作用是抑制种子萌发，据图分析，图中激素①是脱落酸，激素②是赤霉素，D错误。 故选B。 13. 西凤酒是中国四大名酒之一，其历史悠久，品质上乘。据了解，西凤酒是以土窖池为发酵容器，而多年反复利用的窖池内壁的窖泥中含有多种与酿酒有关的微生物。下列叙述错误的是（ ） A. 西凤酒的酿造是以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的 B. 窖池中的各种微生物会形成相对稳定的体系，从而不容易被杂菌污染 C. 酿酒原料多以高粱、大麦等为主，经发酵形成的酒糟中可分离出产淀粉酶的微生物 D. 若对分离出的酿酒酵母做扩大培养，则需在二氧化碳或氮气环境中进行 【答案】D 【解析】 【分析】1、在发酵过程中分泌酶不同，它们所发挥的作用就不同，因此传统酿造不仅仅需要酵母菌，还要有其他菌种。 2、酒曲中微生物（如曲霉）分泌的淀粉酶可将谷物中的淀粉转变成单糖等，会使米酒具有甜味，进一步在酵母菌的作用下产生酒精。 3、酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。 【详解】A、西凤酒酿造主要依靠酿酒酵母，由于窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物，故传统白酒的酿造是在以酿酒酵母为主的多种微生物共同作用下完成的，A正确； B、窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系，且酿造过程产生的酒精也会抑制杂菌的生长与繁殖，使酿造过程不易污染杂菌，B正确； C、谷物原料如高粱、玉米、大米等富含淀粉，因此从谷物原料发酵形成的酒糟中可分离出产淀粉酶的微生物，C正确； D、酵母菌是兼性厌氧菌，与无氧呼吸相比，细胞有氧呼吸产生的能量更多，更能满足酵母菌大量繁殖时的需求，因此，对分离的酿酒酵母扩大培养时需要在有氧的条件下进行，D错误。 故选D。 14. 采集果园土壤进行微生物分离或计数。下列叙述正确的是（　　） A. 完成平板划线后，培养时需增加一个未接种的平板作为对照 B. 土壤中分离得到的醋酸菌能在无氧条件下将葡萄糖分离成乙酸 C. 稀释涂布平板法和平板划线法都能用于尿素分解菌的分离和计数 D. 用于筛选尿素分解菌的培养基含有蛋白胨、尿素和无机盐等营养物质 【答案】A 【解析】 【详解】A、平板划线法操作后需设置未接种的平板作为空白对照，以验证培养基灭菌是否彻底，A正确； B、醋酸菌为严格好氧菌，其代谢需氧气，无氧条件下无法将葡萄糖转化为乙酸，B错误； C、稀释涂布平板法可通过菌落数进行计数，而平板划线法仅用于分离纯化菌种，无法计数，C错误； D、筛选尿素分解菌的培养基应以尿素为唯一氮源，若含蛋白胨（含其他氮源），则无法筛选目标菌，D错误。 故选A。 15. 某同学将质粒DNA进行限制酶酶切时，发现DNA完全没有被酶切，分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误的是（　　） A. 限制酶失活，更换新的限制酶 B. 酶切条件不合适，调整反应条件如温度和酶的用量等 C. 质粒DNA突变导致酶识别位点缺失，更换正常质粒DNA D. 酶切位点被甲基化修饰，换用对DNA甲基化不敏感的限制酶 【答案】B 【解析】 【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数是蛋白质，少部分是RNA，酶具有特异性、高效性、易受环境因素影响等特点。限制酶特异性识别并切割DNA上的特定位点。 【详解】A、限制酶失活会使DNA完全不被酶切，此时应更换新的限制酶，A正确； B、酶切条件不合适通常会使切割效果下降，调整反应条件如温度和PH等，调整酶的用量没有作用，B错误； C、质粒DNA突变会导致限制酶识别位点缺失，进而造成限制酶无法进行切割，此时应更换为正常质粒，C正确； D、质粒DNA上酶切位点被甲基化修饰，会导致对DNA甲基化敏感的限制酶无法进行酶切，此时应换用对DNA甲基化不敏感的限制酶，D正确。 故选B。 二、非选择题（共5小题，共55分） 16. 如图所示为保卫细胞中部分生理过程，线粒体中的G酶参与催化甘氨酸转化为丝氨酸并产生CO₂。为探究保卫细胞中G酶对植物光合作用的影响，研究者以野生型植株W为参照，构建了G酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株S并进行实验。 回答下列问题： （1）光合作用中R酶催化CO₂固定的场所是叶绿体的________，产物C₃在光反应生成的ATP和NADPH的作用下合成糖类等有机物，其中ATP可以提供能量，NADPH的作用是________。 （2）研究发现，植物保卫细胞吸水，气孔开度会增大，且在相同光照条件下植株S保卫细胞中G酶表达量明显高于植株W，结合上图分析，植株S叶片的净光合速率高于植株W的原因是________。 （3）由图可知，叶绿体中R酶既能催化CO₂固定，也能催化C5与O₂反应，CO₂和O₂两种底物竞争R酶同一活性位点。若保持环境中CO₂浓度不变，当O₂浓度从21%升高到40%时，植株W和S的净光合速率均________（填“增大”或“减小”），相较于植株W，植株S的净光合速率变化幅度________（填“大”“小”或“无法判断”）。 （4）若需确认保卫细胞中G酶对叶片净光合速率的影响，还需构建一种________的植株进行实验。 【答案】（1） ①. 基质 ②. 作为还原剂并提供能量 （2）植株S保卫细胞中G酶表达量高于植株W，促进甘氨酸转化为丝氨酸产生较多二氧化碳，一方面用于光合作用，另一方面转化为可溶性糖，提高了保卫细胞的细胞液浓度，植物保卫细胞吸水，气孔开度增大，二氧化碳吸收加快，光合作用速率加快 （3） ①. 减小 ②. 小 （4）G酶表达量仅在保卫细胞中减少 【解析】 【分析】光合作用的过程光反应阶段：在类囊体的薄膜上进行。光合色素吸收光能的用途，一是将水分解为O2和H+，H+与氧化性辅酶NADP+结合，形成还原型辅酶NADPH。二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP和Pi反应形成ATP。暗反应阶段：在叶绿体基质中进行。绿叶吸收的CO2，在特定酶的作用下与C5结合生成C3。C3接受ATP和NADPH提供的能量，并且被NADPH还原，一部分C3转化为糖类，另一部分C3被还原为C5。 【小问1详解】 叶绿体中R酶催化CO2固定，二氧化碳固定属于暗反应过程，暗反应发生在叶绿体基质中。产物C3在光反应生成的ATP和NADPH的作用下合成糖类等有机物，其中ATP可以提供能量，NADPH作为还原剂并提供能量。 【小问2详解】 结合图示和题干信息分析，相同光照条件下植株S保卫细胞中G酶表达量高于植株W，促进甘氨酸转化为丝氨酸产生较多二氧化碳，一方面用于光合作用，另一方面转化为可溶性糖，提高了保卫细胞的细胞液浓度，植物保卫细胞吸水，气孔开度增大，二氧化碳吸收加快，光合作用速率加快。 【小问3详解】 叶绿体中R酶既能催化CO2固定，也能催化C5与O2反应，CO2和O2两种底物竞争R酶同一活性位点，保持环境中CO2浓度不变，当O2浓度从21%升高到40%时，二氧化碳竞争R酶的能力减弱，碳反应速率减小，因此植株W和S的净光合速率均减小。相较于植株W，植株S在相同条件下可以通过甘氨酸转化产生CO2，提高CO2分压，因此植株S的净光合速率变化幅度较小。 【小问4详解】 为探究保卫细胞中G酶对植物光合作用的影响，以野生型植株W为参照，构建了G酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株S，还需要补充的一个实验组是构建了G酶表达量仅在保卫细胞中减少的植株（假设为T），实验思路是以野生型植株W为参照，构建了G酶表达量仅在保卫细胞中增加的植株S和构建了G酶表达量仅在保卫细胞中减少的植株T为实验组，在相同且适宜条件下培养，测定三组植物在不同光照强度下的净光合速率。根据上述分析，G酶有利于光合作用的进行，因此预期结果是植株T净光合速率小于植株W，植株S净光合速率大于植株W。 17. 下图表示兴奋通过神经-骨骼肌接头引起肌肉收缩的部分过程，当乙酰胆碱（ACh）作用于A（ACh受体兼Na+通道）时，产生动作电位，将兴奋传导至B结构，引起C（Ca2+通道）打开，肌质网中Ca2+释放，引起肌肉收缩。 （1）图中的神经-骨骼肌属于反射弧中的______结构，兴奋在其接头处的传递速度比在神经纤维上慢，原因是________________________。 （2）肌肉收缩的直接原因是大量Ca2+进入______与收缩蛋白结合；骨骼肌收缩结束后，Ca2+通过______方式回收到肌质网。 （3）胞外Ca2+会竞争性抑制Na+内流，从而影响骨骼肌细胞的兴奋性。据此分析，血钙过低会引发肌肉抽搐原因的可能是________________________。 （4）乙酰胆碱作用于骨骼肌细胞，可引起收缩；作用于心肌细胞，却降低收缩频率。为了探究乙酰胆碱作用于上述两种肌细胞产生不同反应的原因，研究人员进行相关实验。 ①利用上图中骨骼肌细胞膜上的______作抗原，制备相应的抗体。 ②将上述抗体分别作用于骨骼肌细胞和心肌细胞。 ③一段时间后，用______分别作用于这两种肌细胞，观察它们收缩反应变化的情况。预期实验结果及结论：若骨骼肌细胞不收缩，心肌细胞收缩频率降低，则表明乙酰胆碱作用于上述两种肌细胞产生不同反应的原因是________________________。 【答案】（1） ①. 效应器 ②. 突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换 （2） ①. 细胞质基质##肌质 ②. 主动运输 （3）胞外Ca2+会竞争性抑制Na+内流，血钙过低时，对Na+内流抑制作用减弱，突触后膜动作电位增大，肌细胞兴奋性增加 （4） ①. A ②. 乙酰胆碱 ③. 乙酰胆碱的作用特点与两种肌细胞上的相应受体不同有关 【解析】 【分析】1、兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的，突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成；神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，进入突触间隙，作用于突触后膜上的特异性受体，引起下一个神经元兴奋或抑制，所以兴奋在神经元之间的传递是单向的。 2、反射弧包括：感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器，效应器是指传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体。 【小问1详解】 由题意知，图表示兴奋通过神经-骨骼肌接头引起骨骼肌收缩的部分过程，效应器是指由传出神经及其所支配的肌肉或腺体，所以神经-骨骼肌属于反射弧中效应器的组成部分，神经-骨骼肌接头处属于突触，在突触处兴奋传递需要通过化学信号（神经递质）的转换，而在神经纤维上兴奋以电信号的形式传导，因此兴奋在突触处的传递速度比在神经纤维上慢。 【小问2详解】 识图分析可知，肌质网内的大量Ca2+通过Ca2+通道释放，进入细胞质基质与收缩蛋白结合引起肌肉收缩；由于肌质网内的大量Ca2+通过Ca2+通道释放到细胞质基质的方式为协助扩散，那么Ca2+回收到肌质网需要逆浓度梯度进行，因此运输方式为主动运输。 【小问3详解】 根据题意，胞外Ca2+会竞争性抑制Na+内流，血钙过低时，对Na+内流抑制作用减弱，突触后膜动作电位增大，肌细胞兴奋性增加，从而引发肌肉抽搐。 【小问4详解】 根据题意，该实验的目的是探究乙酰胆碱作用于上述两种肌细胞产生不同反应的原因，因此乙酰胆碱受体可以作为抗原，故实验步骤如下： ①利用上图中骨骼肌细胞膜上的A（ACh受体兼Na+通道）作抗原，制备相应的抗体。 ②将上述抗体分别作用于骨骼肌细胞和心肌细胞。 ③一段时间后，用乙酰胆碱分别作用于这两种肌细胞，观察它们收缩反应变化的情况。 预期实验结果及结论：若骨骼肌细胞不收缩，心肌细胞收缩频率降低，则骨骼肌细胞膜上的乙酰胆碱受体与心肌细胞的不同，表明乙酰胆碱作用特点与两种肌细胞膜上的相应受体不同有关。 18. 治疗疟疾的药物青蒿素主要从植物黄花蒿中提取，但含量低。为培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种，科研工作者开展了相关研究，发现青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，并受到如水杨酸（SA）和茉莉酸甲酯（MeJA）等植物激素的调节。研究表明，SA和MeJA通过调控miR160的表达量（miR160是一种微小RNA，能与靶mRNA结合，引起后者降解），影响黄花蒿腺毛密度和青蒿素含量。miR160的一种靶mRNA编码ARFI蛋白，该蛋白影响青蒿素合成关键酶基因DBR2的表达。研究结果如图所示。 回答下列问题： （1）青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，其根本原因是：__________。 （2）据图分析可知，miR160的表达量与青蒿素含量间呈现__________相关性，并且可以推测外源MeJA处理对青蒿素含量的影响是：___________。 （3）基于上述材料，miR160通过直接影响__________，调控青蒿素的合成。 （4）请写出SA、ARF1、miR160和DBR2调控青蒿素生物合成的通路（用“→”表示促进，用“—|”表示抑制，显示各成员间的调控关系）：__________。 （5）请根据上述材料，提出一种培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种的思路：__________。 【答案】（1）基因的选择性表达（基因的组织特异性表达） （2） ①. 负 ②. MeJA提高青蒿素含量 （3）编码ARF1蛋白的mRNA的含量（影响编码ARF1蛋白的mRNA的稳定性） （4）SA—|miR160—|ARF1→DBR2→青蒿素 （5）敲除miR160基因（过表达DBR2基因） 【解析】 【分析】细胞中的基因是一样的，但在细胞分化过程中，不同细胞会有选择地表达某些基因，关闭另一些基因，这就是基因的选择性表达。就像在黄花蒿叶片腺毛细胞中，与青蒿素合成相关的基因表达，使得这些细胞能合成和积累青蒿素；而在其他细胞中，这些基因不表达，就不能合成青蒿素 。基因选择性表达受多种因素调控，它决定了细胞的功能和特性，是细胞分化、个体发育等生命过程的基础。 【小问1详解】 在细胞分化过程中，基因会进行选择性表达。青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，这是因为与青蒿素合成相关的基因在叶片腺毛细胞中进行了选择性表达。 小问2详解】 ①观察可知，miR160 基因过表达时，青蒿素含量降低；敲除 miR160 基因时，青蒿素含量升高，所以 miR160 的表达量与青蒿素含量间呈现负相关性。 ②从图中看到，MeJA 处理组与对照组相比，miR160 表达量降低，而 miR160 表达量与青蒿素含量负相关，所以可以推测外源 MeJA 处理会使青蒿素含量增加。 【小问3详解】 已知 miR160 是一种微小 RNA，能与靶 mRNA 结合，引起后者降解，且 miR160 的一种靶 mRNA 编码 ARF1 蛋白，所以 miR160 通过直接影响 ARF1 蛋白的合成（或 ARF1 基因的表达），调控青蒿素的合成。 【小问4详解】 根据题意，SA 和 MeJA 通过调控 miR160 的表达量，miR160 能影响 ARF1 蛋白（因为其靶 mRNA 编码 ARF1 蛋白），ARF1 蛋白影响青蒿素合成关键酶基因 DBR2 的表达，进而影响青蒿素合成。所以调控通路为：SA—|miR160—|ARF1→DBR2→青蒿素 （这里表示 SA 抑制 miR160 表达，miR160 抑制 ARF1 表达，ARF1 促进 DBR2 表达，DBR2 促进青蒿素合成 ） 【小问5详解】 由于 miR160 的表达量与青蒿素含量呈负相关，所以可以通过基因工程技术敲除黄花蒿中的 miR160 基因，或者抑制 miR160 基因的表达，从而培育出青蒿素含量高的黄花蒿新品种。 19. 某二倍体昆虫（XY型性别决定，且1号染色体为性染色体）的正常眼和星眼、长翅和短翅分别由等位基因B/b、D/d控制，两对基因均不位于Y染色体上。现有一群星眼长翅雄虫和正常眼短翅雌虫杂交，F1的表型及比例为星眼长翅（♀）：正常眼长翅（♀） ：星眼短翅（♂）：正常眼短翅（♂）=3：1：3：1，不考虑致死和基因突变的发生。请回答下列问题： （1）基因B、b位于____染色体上，它们在结构上的本质区别是_______不同。 （2）亲代雄昆虫的基因型为________，其一个次级精母细胞中含有_______个染色体组。 （3）F1雄昆虫可产生_____种配子。取F1雌、雄昆虫随机交配，则F₂中星眼昆虫和正常眼昆虫的比例为_________。 （4）现F1种群中出现一只表型为星眼的三体雄昆虫（2号染色体有三条），减数分裂时2号染色体的任意两条移向细胞一极，剩下的一条移向细胞另一极。欲测定眼形基因是否在2号染色体上，将该昆虫与多只正常眼雌昆虫（未发生染色体变异）杂交，请回答： ①若后代星眼：正常眼=_________，则该眼形基因在2号染色体上； ②若后代星眼：正常眼=________，则该眼形基因不一定在2号染色体上。 【答案】（1） ①. 常 ②. 脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序 （2） ①. BBXDY、BbXDY ②. 1或2 （3） ①. 4 ②. 39：25 （4） ①. 5：1 ②. 1：1 【解析】 【分析】长翅雄虫和短翅雌虫杂交，F1的长翅（♀）：短翅（♂）=1：1，子代性状和性别相关联，可知基因位于X染色体上，且长翅是显性，短翅是隐性，亲本的基因型为XdXd×XDY。星眼雄虫和正常眼雌虫杂交，F1的星眼：正常眼=3：1，子代性状和性别无关联，可知基因位于常染色体上，且星眼是显性，正常眼是隐性，则亲本是一群个体，亲代的基因型为BB×bb、Bb×bb，且BB：Bb比例为1：1，综上所述：星眼长翅雄虫的基因型为1/2BBXDY或1/2BbXDY。 【小问1详解】 星眼雄虫和正常眼雌虫杂交，F1是星眼∶正常眼=3∶1，且和性别无关，可知星眼对正常眼是显性，由常染色体基因控制。长翅雄虫和短翅雌虫杂交，F1是长翅（♀）∶短翅（♂）=1∶1，子代性状和性别相关联，可知基因D/d位于X染色体上，且短翅是隐性，长翅是显性，基因是有遗传效应的DNA片段，所以D/d和B/b本质区别是脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序不同。 【小问2详解】 由于F1中雌性全为长翅，雄性全为短翅，所以亲本基因型是XdXd和XDY，星眼雄虫和正常眼雌虫杂交，F1是星眼∶正常眼=3∶1，且和性别无关，由于亲本是一群个体，则亲代雄昆虫的基因型是BB和Bb，雌性的基因型是bb，因此亲代雄昆虫的基因型为BBXDY或BbXDY，其一个次级精母细胞中的染色体组数目和体细胞相同，有1或2个染色体组。 【小问3详解】 亲代雄昆虫基因型是BBXDY或BbXDY，亲代雌昆虫的基因型是bbXdXd，则F1雄昆虫的基因型是BbXdY和bbXdY，根据基因自由组合定律，共产生4种配子。假设雄性亲本中BB比例是x，则Bb比例是（1-x），和雌性亲本bb杂交，则其子代bb的比例是（1-x）×1/2=1/4，则x=1/2。可推知，F1中有3/4Bb，1/4bb，取F1雌、雄昆虫随机交配，其B配子比例是3/8，b配子比例是5/8，随机交配后，F2的基因型是9/64BB、30/64Bb、25/64bb，可知星眼∶正常眼=39∶25。 【小问4详解】 亲本雄虫是BB或Bb，亲本雌虫是bb，F1种群中出现一只表型为星眼的三体雄昆虫。若眼形基因在2号染色体上，则该三体雄昆虫是BBb或Bbb，若眼形基因不在2号染色体上，则该三体雄昆虫Bb。若是BBb，其配子是1/6BB、1/3Bb、1/3B、1/6b，与多只正常眼雌昆虫（未发生染色体变异）杂交，子代是星眼∶正常眼=5∶1；若是Bbb，其配子是1/3Bb、1/3b、1/6bb、1/6B，与多只正常眼雌昆虫（未发生染色体变异）杂交，子代是星眼∶正常眼=1∶1。若眼形基因不在2号染色体上，则该三体雄昆虫Bb，与多只正常眼雌昆虫（未发生染色体变异）杂交，子代是星眼∶正常眼=1∶1。 20. 马铃薯作为重要农作物，提高其冷耐受性可拓展优质马铃薯的种植区域。我国科研人员发现，野生马铃薯中S基因的表达与其冷耐受性调控有关，将该基因导入栽培马铃薯中可显著增强其抗寒能力。回答下列问题。 （1）PCR扩增目的基因时，需要模板DNA、引物、________、含Mg2+的缓冲液和耐高温的DNA聚合酶。DNA聚合酶在PCR的________步骤中起作用。 （2）图中标识了载体和S基因中限制酶的切割位点。为将S基因正确插入载体，PCR扩增S基因时需在引物的________（填“5'端”或“3'端”）添加限制酶识别序列，结合上表分析，上游引物应添加的碱基序列是5'-________-3'，切割载体时应选用的两种限制酶是________，PCR扩增产物和载体分别被限制酶切割后，经纯化和连接，获得含S基因的表达载体并导入农杆菌。 （3）用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯愈伤组织时，基因表达载体中T-DNA进入愈伤组织细胞，将S基因整合到________，抗性基因________可用于筛选成功转化的愈伤组织。该愈伤组织经________形成芽、根，继续培育可获得抗寒能力显著增强的马铃薯植株。 【答案】（1） ①. 4种脱氧核苷酸 ②. 延伸 （2） ①. 5'端 ②. AGATCT ③. BamHⅠ、EcoRⅠ （3） ①. 栽培马铃薯愈伤组织细胞的染色体上 ②. 2 ③. 再分化 【解析】 【分析】1、基因工程的步骤：目的基因的提取、目的基因与运载体结合、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。 2、对限制酶选择条件：不能破坏目的基因和启动子、终止子，以便于目的基因和载体正确连接。 【小问1详解】 PCR扩增目的基因时，需要模板DNA、引物、4种脱氧核苷酸、含Mg2+的缓冲液和耐高温的DNA聚合酶。PCR一般分为变性、复性和延伸三步，其中DNA聚合酶在PCR的延伸步骤中起作用。 【小问2详解】 为了使目的基因能够被限制酶切割，扩增目的基因时，需要在引物的5'端添加限制酶的识别序列。结合图表分析，在载体的启动子和终止子之间有BamH I、EcoR I和Xba I的识别序列，而S基因内部含有Xba I、Nde I和BamH I的识别序列，要用BamH I、EcoR I或Xba I切割载体，又不能用Xba I、Nde I或BamH I切割S基因，再根据各种限制酶的识别序列及切割位点，可知，需要用BamH I、EcoR I切割载体，用BamH I的同尾酶Bgl Ⅱ和EcoR I切割S基因，故PCR扩增S基因时需在上游引物添加的碱基序列是5'-AGATCT-3'。 【小问3详解】 T-DNA属于可转移DNA，用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯愈伤组织时，基因表达载体中T-DNA进入愈伤组织细胞，将S基因整合到栽培马铃薯愈伤组织细胞的染色体上，抗性基因1位于T-DNA外部，用于筛选含有重组载体的农杆菌，而抗性基因2位于T-DNA内部，可用于筛选成功转化的愈伤组织。该愈伤组织经再分化形成芽、根，继续培育可获得抗寒能力显著增强的马铃薯植株。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $