精品解析：陕西省西安市雁塔区西安市第八十五中学2025-2026学年高三上学期1月期末生物试题

西安市第八十五中学 2025-2026学年度第一学期高三年级生物试题 本试卷共100分，考试用时75分钟。 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 葡萄糖传感器是患者在糖尿病管理中用于实时监测血糖水平的核心设备，其核心原理依赖于葡萄糖氧化酶（GOD）的生物催化作用，反应式如图所示。下列叙述错误的是（ ） 葡萄糖+O2葡萄糖酸+H2O2 A. 该传感器中GOD能够降低葡萄糖氧化反应的活化能 B. 该传感器须在适宜的温度条件下使用，高温会破坏酶的空间结构 C. 利用葡萄糖传感器监测血糖时，GOD在传感器中能反复利用 D. 该传感器的反应速率仅与葡萄糖浓度有关，与酶的含量无关 2. 2025年，国家持续推进“体重管理年”行动，而科学的减肥方式至关重要。研究发现“8+16”限时进食（每天只允许在8小时内进食，剩下16小时禁食）减肥方式会诱导已被激活的毛囊干细胞（HFSCs）发生凋亡，从而抑制毛囊细胞的再生。下列叙述错误的是（　　） A. 毛囊细胞的再生过程中会发生基因选择性表达 B. HFSCs形成毛囊细胞的过程体现了细胞全能性 C. “8+16”限时进食方式引起HFSCs凋亡由遗传机制决定 D. “8+16”限时进食方式可能导致体重变轻的同时发量减少 3. 为从甲、乙两个黄瓜品种中选出一种能在高海拔较好生长品种，科研人员开展了低氧胁迫对细胞呼吸的影响实验，结果如图。下列叙述正确的是（　　） A. 该实验的自变量是通气情况 B. 对照组黄瓜细胞内消耗NADH的场所只有线粒体内膜 C. 实验结果表明，品种乙黄瓜更适合在高海拔地区种植 D. 低氧下，品种甲对应组为实验组，品种乙对应组为对照组 4. 动植物细胞存在线粒体的融合和分裂现象。其融合和分裂方式包括颗粒状线粒体融合形成线条状线粒体，线条状线粒体分裂为颗粒状线粒体等，但分裂异常会导致线粒体破碎，融合异常则会导致线粒体形态延长。若线粒体基因FZ0发生突变，则突变细胞内观察不到线条状线粒体。下列叙述正确的是（　　） A. 线粒体融合及分裂可实现线粒体内部分物质的共享和重新分配 B. 分裂异常会影响线粒体的结构和功能，但融合异常则不会影响 C. 线粒体分裂后可随着细胞质的分裂平均分配到子细胞中 D. 基因FZ0可能起到促进线条状线粒体分裂，抑制颗粒状线粒体融合的作用 5. 光能利用率是指植物光合作用所累积有机物所含的能量，占照射在单位地面上的日光能量的比率。要提高光能利用率，下列做法不合理的是（　　） A. 不断增大植物叶面积 B. 增施一定量的有机肥 C. 提高Rubisco酶活性 D. 促进光合产物的运输 6. 有性杂交可培育出综合性状优于双亲后代，是植物育种的重要手段。六倍体小麦和四倍体小麦有性杂交获得F1。F1花粉母细胞减数分裂时染色体的显微照片如下图。据图判断，下列叙述错误的是（ ） A. F1体细胞中有35条染色体 B. F1含有不成对的染色体 C. F1植株的育性高于亲本 D. 两个亲本有亲缘关系 7. 已知控制玉米某两对相对性状的基因在同一染色体上。但偶然发现这两对基因均杂合的某玉米植株，自交后代的性状分离比为 9:3:3:1。出现此现象的原因可能是，该染色体上其中一对基因所在的染色体片段（ ） A. 发生 180°颠倒 B. 重复出现 C. 移至非同源染色体上 D. 发生丢失 8. DNA甲基化和染色体的组蛋白乙酰化都能够影响基因的表达，组蛋白乙酰化后能吸引转录相关因子。下列叙述正确的是（　　） A. DNA甲基化不会对生物遗传信息和表型产生影响 B. 基因转录水平与DNA甲基化水平呈正相关性 C. 组蛋白乙酰化通过抑制基因转录来影响基因表达 D. 组蛋白去乙酰化酶抑制剂可促进相关基因表达 9. 生物学实验中涉及糖类的实验较为常见，下列相关叙述错误的是（　　） A. 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖催化的专一性时，不可用碘液进行鉴定 B. 制备纯净细胞膜时可用纤维素酶水解后的植物细胞作实验材料 C. 探究光合产物蔗糖的产生与运输时可用放射性同位素14C标记 D. 在酸性条件下用重铬酸钾检测酵母菌产生酒精时需将葡萄糖耗尽 10. 实行“两操一课（眼保健操、课间操、体育课）”能提高中小学生的身体素质，疏缓压力。在进行体育锻炼时，机体会发生一系列生理变化。下列叙述错误的是（ ） A. 骨骼肌的活动受大脑的控制，内脏的活动不完全受大脑的控制 B. 运动神经末梢释放较多的神经递质进入骨骼肌，使肌肉持续兴奋 C. 踢足球时，交感神经兴奋，心跳和呼吸加快，消化腺的分泌活动减弱 D. 进行体育活动时，控制下肢运动的高级中枢位于大脑皮层第一运动区的顶部 11. 某实验检测不同温度下水稻胚芽鞘尖端生长素相关基因的表达量（单位：相对值），结果如图所示。若基因A控制生长素合成酶的合成，基因B控制生长素运输的转运蛋白的合成。在相同单侧光刺激下，35℃时胚芽鞘弯曲角度最小，则其原因最可能是（　　） A. 基因A表达量降低导致生长素合成减少 B. 基因B表达量升高促进生长素极性运输 C. 高温破坏细胞膜结构，影响生长素分布 D. 基因A与B的表达产物共同抑制弯曲生长 12. 胚胎移植是医学和农业生产上应用较多的胚胎工程技术。下列生物技术需用到胚胎移植的是（ ） ①体细胞核移植 ②胚胎分割 ③培育转基因动物 ④动物细胞培养 ⑤动物细胞融合 A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ②③⑤ 13. 厦门市开展了数十年筼筜湖综合治理工作，通过制定法规和城市发展规划、截流污水、底泥清淤、引潮活水、种植红树林、建造生态岛等措施，显著改善了围填海区域的生态环境，如表所示。相关叙述正确的是（ ） 年份 溶解氧 COD 无机氮 活性磷酸盐 治理阶段 1987 0.10 86.10 -- -- 一期治理期间 1998 4.64 2.09 -- -- 二期治理期间 2006 6.54 1.85 2.02 0.11 三期治理期间 2013 6.51 1.88 1.05 0.054 四期治理期间 2022 7.92 1.66 0.482 0.031 五期治理期间 注:COD（化学需氧量）指用化学反应衡量水样中需要被氧化的还原性无机物和有机物（一般为有机物）所消耗的氧气量，是判断水环境是否受到污染的一个非常重要指标。 A. 筼筜湖的治理过程历时多年，体现了生态工程消耗高但可持续的特点 B. 筼筜湖治理时底泥清淤、引潮活水的措施利用了生态工程的协调和循环原理 C. 种植红树林恢复湿地可以蓄洪防旱、净化水质，体现了生物多样性的间接价值 D. 水体中的N和P可被水生植物吸收后用于合成蛋白质、ATP、核酸等生物大分子 14. 科学家发现了一对“半同卵双胞胎”，他们来自母亲的基因完全一样，来自父亲的基因却只重合一部分。半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如下图所示，图2细胞中包含3个原核，为1个雌原核和2个雄原核，一般情况下这种受精卵无法正常发育。但是，该受精卵在母体内恢复了分裂，形成了三极纺锤体（图3），并最终分裂成3个二倍体细胞（图4）。细胞A、B继续发育形成两个胚胎，而细胞C发育失败。最终该母亲成功诞下两名婴儿。下列相关叙述正确的是（ ） A. 图1表示该异常胚胎的受精过程，此时卵子发育到减数第一次分裂后期 B. 图3细胞显示该细胞在该异常情况下，可以从三极发出纺锤丝形成三极纺锤体 C. 最终该母亲成功诞下的两名婴儿的性别不一定相同 D. 图4细胞中细胞A、B、C染色体组都是由1个父系染色体组和1个母系染色体组组成 15. 临床研究发现，系统性红斑狼疮(SLE)患者体内的中性粒细胞具有更强的胞外诱捕网(NETs)形成能力，NETs 常处于较高水平，可被B细胞内化，上调转录因子T-bet的表达，促进SLE患者大量形成自身抗体IgG2。IgG2及TNF-α等多种促炎细胞因子可形成炎症复合体，进一步刺激 NETs 形成。下列叙述错误的是（ ） A. SLE患者体内的IgG2、T-bet、TNF-α均为免疫活性物质 B. SLE 患者体内的 NETs作为抗原直接刺激浆细胞，合成并分泌IgG2 C. SLE患者体内的NETs参与形成的炎症复合体负反馈调节促进NETs形成 D. 通过药物抑制NETs的形成或加速其降解，有助于缓解SLE患者的症状 16. 玉米赤霉烯酮（ZEN）是一种由镰刀菌属真菌产生的真菌毒素，研究人员从连作玉米田的土壤样品中分离出了可高效降解ZEN的细菌菌株，实验流程如图。下列叙述错误的是（　　） A. 步骤②③④中所用的培养基均为以ZEN为唯一碳源的选择培养基 B 实验过程中，需要将培养皿、培养瓶、涂布器和培养基进行干热灭菌 C. 步骤③中培养基上长出的菌落数量可能约等于涂布到平板上的活菌数量 D. 可衡量b瓶中菌株的ZEN降解能力 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 驱蚊草喜冷凉气候，适宜的生长温度为15~25℃。为了研究不同透光度对驱蚊草光合作用强度的影响，科研人员设置了A、B、C三个组别的实验，每个组别的无关变量保持相同且适宜。实验期间，通过与密闭装置连接的CO2感受器，定时测定装置内CO2的浓度，结果如图。回答下列问题。 （1）环境温度过低，驱蚊草的生长速度较慢甚至不能生长，主要原因是______。 （2）驱蚊草的根尖细胞从土壤中主动吸收氮素时，细胞膜上的对应转运蛋白的空间构象会改变，理由是转运蛋白参与主动运输时需要______供能，蛋白质发生______导致结构改变。 （3）科研人员进行该实验时，若将A、B、C三组装置内的温度均调整为30℃，则该处理_____（填“合适”或“不合适”），理由是______。 （4）据图分析，B组装置中CO2浓度保持不变，说明驱蚊草体内能进行光合作用的细胞固定CO2的速率______（填“大于”、“等于”或“小于”）其呼吸作用产生CO2的速率。 （5）为了探索最适合驱蚊草生长的透光度，在该实验的基础上可进行的处理是______。 18. 20世纪50年代以来，捕鱼及水利工程等人类活动对长江生态系统产生了显著影响。长江流域的江豚种群数量与鱼类资源变化密切相关，下图为长江鱼类数据和江豚数量的历史变化及预期变化： （1）对活动能力强的动物种群密度调查的常用方法是_____________，而科研人员通过监测长江江豚独特的声呐信号调查其种群数量，这种方法的优点是__________________。研究长江江豚的生态位，通常要研究它们的栖息地和________等（答出两点）。 （2）在1960年至1980年的“江湖阻隔”时期，调查发现，江豚种群数量显著下降。请结合生态学知识分析可能的原因是_________________（答一点即可）。 （3）为保护鱼类资源，国家规定渔民捕鱼时，渔网网目不能过小，否则会影响来年鱼的产量，请从种群数量特征的角度分析原因：____________________。 19. 液泡中花青苷是柑橘果实呈色的关键色素，由A/a、B/b两对等位基因控制。A基因编码MYB转录因子，从而激活花青苷合成酶基因；B基因编码液泡H+-ATPase，维持低pH环境以稳定花青苷。血橙和紫皮柚同属柑橘属，果实中的花青苷均受A、B两种基因控制。血橙果肉显红色，紫皮柚果肉显白色。将血橙（AAbb）与紫皮柚（aaBB）杂交，F1果实全为紫色，F2果实表型比为紫色：红色：白色≈9：3：4.回答下列问题： （1）H+通过______的方式由细胞质基质转运至液泡内，防止花青苷降解。 （2）F2出现9：3：4的性状分离比，说明两对基因的遗传遵循_______定律。 （3）柑橘属个体中，果肉为白色的基因型是______。据题干分析，该基因型个体果肉呈白色的原因是______。 （4）研究发现，H基因控制花青苷合成途径中一种关键酶的合成，也能影响果肉颜色。分别提取红色果肉和白色果肉部位细胞的DNA，经McrBC（McrBC只能切割DNA的甲基化区域对未甲基化区域不起作用）不同处理后再对H基因进行PCR扩增，电泳检测扩增产物，结果如下图所示。据此推测，H基因影响果肉颜色的机理是_______。 注：其中“+”表示用McrBC处理，“-”表示不用McrBC处理。 （5）进一步研究发现，低温条件下，柑橘中的CBF蛋白能结合MYB基因的启动子以增加MYB基因表达。为验证该调控机制，研究者设计了甲、乙两组实验，甲组用低温处理野生型柑橘细胞，乙组用低温处理CBF基因沉默的柑橘细胞，检测两组MYB表达量的变化。预期实验结果为_______。 20. 肥胖相关的代谢性疾病严重危害人类健康。研究发现棕色脂肪组织（BAT）可增加耗能产热，而BAT功能障碍则减少耗能导致肥胖。解偶联蛋白1（UCP1）在BAT中特异性表达，能引起线粒体释放的能量和ATP的生成解偶联，更多的能量以热能形式散失。UCP1的表达受到多种因素调节，如，盐皮质激素受体（MR）激活可引起UCP1表达上调，BAT功能增强。寒冷刺激和高脂饮食也会影响BAT的功能，如图甲所示。 回答下列问题： （1）寒冷刺激引起去甲肾上腺素（NE）释放，激活BAT的细胞膜上的受体，信号传递后引起UCP1基因表达量______（填“上调”或“下调”），增加细胞产热。该调节过程属于______（填“神经调节”或“体液调节”或“神经—体液调节”）。 （2）高脂饮食引发肥胖的原因之一是：长期高脂饮食引起下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴功能紊乱，下丘脑产生的______激素减少，肾上腺皮质分泌的醛固酮减少，MR的激活减少，BAT功能下调，热量消耗减少，引发肥胖。 （3）禁食会引发行为、生理和代谢反应，激活下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴，增加了血液中糖皮质激素的水平，据图分析禁食对BAT细胞产热的影响是______。 （4）许多物质可通过作用于MR调节脂肪细胞的代谢。科研人员探究MR对小鼠原代棕色脂肪细胞功能的影响，进行了相关实验，分别给予螺内酯（MR拮抗剂）、可的松（糖皮质激素类药物）或联合处理，测定UCP1基因表达的变化。图乙示螺内酯、可的松及其联合处理时棕色脂肪组织UCP1 mRNA的相对表达水平。 据图乙分析，螺内酯、可的松可能引起BAT功能减弱引发肥胖，临床使用应避免长时间联合用药，原因是______。 21. β—防御素是由S基因编码的一种免疫蛋白，在人体的免疫反应中发挥着重要作用。但是重组酵母中S基因的表达水平低，因此科研人员构建了S基因多拷贝的表达载体，将其转入酵母菌中获得重组菌株，实现了S基因的高表达，载体构建流程如图所示。KEX2蛋白酶能够专一性地识别并切割赖氨酸—精氨酸（对应的密码子分别是AAA、AGA）双碱性氨基酸的羧基端肽键，确保目标蛋白的正确加工和释放。 注：5，AOX1：甲醇诱导型启动子；3，AOX1：终止子；zeocin：博来霉素抗性基因 α-factor：α-信号肽序列，表达的信号肽能引导与其融合的蛋白移动到内质网，信号肽被切除后蛋白才能分泌到细胞外；限制酶及其识别序列： sacⅡ5′—GAGCT↓C—3′ BglⅡ5′—A↓GATCT—3′ XhoⅠ5′—C↓TCGAG—3′ XbaⅠ5′—T↓CTAGA—3′ BamHⅠ5′—G↓GATCC—3′ S基因编码序列：5′ATGCAGTAC……CGGTCTTAG3′ （1）为保证S基因和载体正向连接，并使酵母细胞分泌出β—防御素，利用PCR技术对S基因进行扩增时，使用的S基因的上游引物序列应为5′_______（写出15个碱基）3′，该引物的作用有_______。 （2）S基因表达盒能与只用BamHⅠ酶切后的P—S1质粒连接获得P—S2质粒（含2个拷贝S基因表达盒的P质粒），从限制酶的角度分析，两者能够连接的原因是_______。再利用P—S2质粒重复以上操作获得P—S4质粒（含4个S基因表达盒的P质粒）。用BamHⅠ和BglⅡ双酶切P—S4质粒，可获得长度为_______的DNA片段。 （3）在荧光定量PCR实验中，随着PCR反应的进行，产物不断累积，荧光信号也逐渐增强。当荧光信号达到预设的阈值时，此时所对应的循环数即为CT值。提取分别导入P—S1、P—S、P—S4质粒的酵母细胞的DNA进行荧光定量PCR扩增S基因，则CT值最小的是导入_______的酵母细胞。 （4）为筛选出转化成功的酵母细胞并获取β—防御素，应该在含有_______的培养基中进行培养。 （5）与大肠杆菌相比，酵母作为S基因的受体细胞的优势是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 西安市第八十五中学 2025-2026学年度第一学期高三年级生物试题 本试卷共100分，考试用时75分钟。 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 葡萄糖传感器是患者在糖尿病管理中用于实时监测血糖水平的核心设备，其核心原理依赖于葡萄糖氧化酶（GOD）的生物催化作用，反应式如图所示。下列叙述错误的是（ ） 葡萄糖+O2葡萄糖酸+H2O2 A. 该传感器中GOD能够降低葡萄糖氧化反应的活化能 B. 该传感器须在适宜的温度条件下使用，高温会破坏酶的空间结构 C. 利用葡萄糖传感器监测血糖时，GOD在传感器中能反复利用 D. 该传感器的反应速率仅与葡萄糖浓度有关，与酶的含量无关 【答案】D 【解析】 【分析】酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，酶的催化具有高效性、专一性、需要适宜的温度和pH值。 【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，因此葡萄糖氧化酶（GOD）能够降低葡萄糖氧化反应的活化能，A正确； B、温度会影响酶的活性，因此该传感器须在适宜的温度条件下使用，高温会破坏酶的空间结构使酶的活性降低甚至丧失活性，B正确； C、酶在催化化学反应前后结构不变，因此可以反复利用，即利用葡萄糖传感器监测血糖时，GOD在传感器中能反复利用，C正确； D、底物浓度、酶的数量、酶的活性等均会影响反应速率，因此该传感器的反应速率不仅与葡萄糖浓度有关，也与酶的含量有关，D错误。 故选D。 2. 2025年，国家持续推进“体重管理年”行动，而科学的减肥方式至关重要。研究发现“8+16”限时进食（每天只允许在8小时内进食，剩下16小时禁食）减肥方式会诱导已被激活的毛囊干细胞（HFSCs）发生凋亡，从而抑制毛囊细胞的再生。下列叙述错误的是（　　） A. 毛囊细胞的再生过程中会发生基因选择性表达 B. HFSCs形成毛囊细胞的过程体现了细胞全能性 C. “8+16”限时进食方式引起HFSCs凋亡由遗传机制决定 D. “8+16”限时进食方式可能导致体重变轻的同时发量减少 【答案】B 【解析】 【详解】A、毛囊细胞的再生涉及细胞分裂和分化，分化过程中基因选择性表达，A正确； B、细胞全能性指细胞具有发育为完整个体的能力或可以分化形成其他各种细胞，而HFSCs形成毛囊细胞仅体现细胞分化，未达到全能性，B错误； C、细胞凋亡由基因调控，属于遗传机制决定的程序性死亡，C正确； D、HFSCs凋亡抑制毛囊再生（发量减少），限时进食减少热量摄入（体重变轻），D正确。 故选B。 3. 为从甲、乙两个黄瓜品种中选出一种能在高海拔较好生长的品种，科研人员开展了低氧胁迫对细胞呼吸的影响实验，结果如图。下列叙述正确的是（　　） A. 该实验的自变量是通气情况 B. 对照组黄瓜细胞内消耗NADH的场所只有线粒体内膜 C. 实验结果表明，品种乙黄瓜更适合在高海拔地区种植 D. 低氧下，品种甲对应组为实验组，品种乙对应组为对照组 【答案】C 【解析】 【详解】A、由于实验的目的是模拟低氧胁迫对两个黄瓜品种的细胞呼吸影响，并从甲、乙两个品种的黄瓜中选出一种能在高海拔较好生长的品种，所以自变量是黄瓜品种、通气情况，A错误； B、正常通气组属于对照组，该对照组的黄瓜植株体内有酒精产生，说明部分细胞也能进行无氧呼吸，而无氧呼吸消耗NADH的场所是细胞质基质，B错误； C、该实验的结果是低氧均会导致黄瓜体内酒精含量升高，其中品种甲升高更快，品种乙升高相对较慢，酒精不利于黄瓜的生长，即实验结果表明，品种乙黄瓜更适合在高海拔地区种植，C正确； D、低氧下为相互对照，品种甲和品种乙都是实验组，D错误。 故选C。 4. 动植物细胞存在线粒体的融合和分裂现象。其融合和分裂方式包括颗粒状线粒体融合形成线条状线粒体，线条状线粒体分裂为颗粒状线粒体等，但分裂异常会导致线粒体破碎，融合异常则会导致线粒体形态延长。若线粒体基因FZ0发生突变，则突变细胞内观察不到线条状线粒体。下列叙述正确的是（　　） A. 线粒体融合及分裂可实现线粒体内部分物质的共享和重新分配 B. 分裂异常会影响线粒体的结构和功能，但融合异常则不会影响 C. 线粒体分裂后可随着细胞质的分裂平均分配到子细胞中 D. 基因FZ0可能起到促进线条状线粒体分裂，抑制颗粒状线粒体融合的作用 【答案】A 【解析】 【详解】A、线粒体融合可实现线粒体间物质（如线粒体DNA、蛋白质等）的共享，分裂则有助于线粒体的增殖和重新分布，从而实现内部物质的重新分配，A正确； B、分裂异常会导致线粒体破碎，影响其结构和功能；融合异常会导致线粒体形态延长，同样会影响结构和功能。因此，融合异常也会影响线粒体，B错误； C、线粒体分裂后，在细胞分裂（如有丝分裂）过程中，会随细胞质的流动随机分配到子细胞中，并非平均分配，C错误； D、FZ0基因突变导致线条状线粒体缺失，表明该基因可能促进线粒体融合（形成线条状）或抑制分裂，D错误。 故选A。 5. 光能利用率是指植物光合作用所累积的有机物所含的能量，占照射在单位地面上的日光能量的比率。要提高光能利用率，下列做法不合理的是（　　） A. 不断增大植物叶面积 B. 增施一定量的有机肥 C. 提高Rubisco酶活性 D. 促进光合产物的运输 【答案】A 【解析】 【详解】A、过度增大叶面积会导致植株下层叶片被遮挡，光照不足，呼吸消耗增加，净光合速率下降，反而降低光能利用率，A符合题意； B、增施有机肥可分解产生无机盐和CO₂，为光合作用提供原料，提高光合效率，B不符合题意； C、Rubisco酶是暗反应中固定CO₂的关键酶，提高其活性可增强碳同化速率，提升光能利用率，C不符合题意； D、促进光合产物向籽粒、块茎等器官运输，能减少叶片有机物积累导致的反馈抑制，维持较高光合速率，D不符合题意。 故选A。 6. 有性杂交可培育出综合性状优于双亲的后代，是植物育种的重要手段。六倍体小麦和四倍体小麦有性杂交获得F1。F1花粉母细胞减数分裂时染色体的显微照片如下图。据图判断，下列叙述错误的是（ ） A. F1体细胞中有35条染色体 B. F1含有不成对的染色体 C. F1植株的育性高于亲本 D. 两个亲本有亲缘关系 【答案】C 【解析】 【分析】由题干可知，六倍体小麦和四倍体小麦有性杂交获得F1的方法是杂交育种，原理是基因重组，且F1为异源五倍体，高度不育。 【详解】A、通过显微照片可知，该细胞包括14 个四分体，7条单个染色体，由于每个四分体是1对同源染色体，所以14个四分体是 28条染色体，再加上7条单个染色体，该细胞共有35条染色体。图为F1花粉母细胞减数分裂时染色体显微照片，由图中含有四分体可知，该细胞正处于减数第一次分裂前期，此时染色体 数目应与F1体细胞中染色体数目相同，故F1体细胞中染色体数目是35条，A正确； B、由图中含有四分体可知，该细胞正处于减数第一次分裂前期，该细胞有7条单个染色体（没有联会），因此F1含有不成对的染色体，B正确； C、该细胞有7条单个染色体（没有联会），F1体细胞中存在异源染色体，在减数分裂过程中，可能会出现联会紊乱无法形成正常配子，故F1育性低于亲本，C错误； D、由题干信息可知，六倍体小麦和四倍体小麦能够进行有性杂交获得F1，说 明二者有亲缘关系，D正确。 故选C。 7. 已知控制玉米某两对相对性状的基因在同一染色体上。但偶然发现这两对基因均杂合的某玉米植株，自交后代的性状分离比为 9:3:3:1。出现此现象的原因可能是，该染色体上其中一对基因所在的染色体片段（ ） A. 发生 180°颠倒 B. 重复出现 C. 移至非同源染色体上 D. 发生丢失 【答案】C 【解析】 【分析】1.基因分离定律和基因自由组合定律的实质：在减数第一次分裂的后期，由于同源染色体的分离，其上的等位基因分离；同时非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上的非等位基因自由组合。 2.染色体结构的变异的类型：（1）缺失是指染色体中某一片段的缺失；（2）重复是指染色体中增加了某一片段；（3）倒位是指染色体中某一片段的位置颠倒了180°；（4）易位是指染色体中某一片段移接到另一条非同源染色体上。 3.根据题意分析可知，控制玉米某两对相对性状的基因在同一染色体上，正常情况下符合基因的连锁互换定律，假设这两对基因用A、a和B、b表示，而偶然发现这两对基因均杂合的某玉米植株（AaBb），自交后代的性状分离比为 9:3:3:1，说明符合自由组合定律F1自交的结果。 【详解】根据以上分析可知，两对基因均杂合的某玉米植株，自交后代的性状分离比为 9:3:3:1，符合自由组合定律F1自交的结果，说明控制这两对性状的基因分布在了两对同源染色体上，而根据题意可知，控制玉米某两对相对性状的基因在同一染色体上，那么说明在上述过程中发生了染色体易位的现象，且原来染色体上其中一对基因所在的染色体片段易位到了非同源染色体上，因此符合自由组合定律的结果。综上所述，C正确，A、B、D错误。 故选C。 8. DNA甲基化和染色体的组蛋白乙酰化都能够影响基因的表达，组蛋白乙酰化后能吸引转录相关因子。下列叙述正确的是（　　） A. DNA甲基化不会对生物的遗传信息和表型产生影响 B. 基因转录水平与DNA甲基化水平呈正相关性 C. 组蛋白乙酰化通过抑制基因转录来影响基因表达 D. 组蛋白去乙酰化酶抑制剂可促进相关基因表达 【答案】D 【解析】 【详解】A、DNA甲基化不改变DNA序列（遗传信息），但可通过抑制基因表达影响表型，A错误； B、DNA甲基化会抑制基因转录，故基因转录水平与DNA甲基化水平呈负相关，B错误； C、组蛋白乙酰化可吸引转录因子，从而促进基因转录，C错误； D、组蛋白去乙酰化酶抑制剂能阻断组蛋白去乙酰化，维持乙酰化状态，进而促进相关基因表达，D正确。 故选D。 9. 生物学实验中涉及糖类的实验较为常见，下列相关叙述错误的是（　　） A. 探究淀粉酶对淀粉和蔗糖催化的专一性时，不可用碘液进行鉴定 B. 制备纯净细胞膜时可用纤维素酶水解后的植物细胞作实验材料 C. 探究光合产物蔗糖的产生与运输时可用放射性同位素14C标记 D. 在酸性条件下用重铬酸钾检测酵母菌产生酒精时需将葡萄糖耗尽 【答案】B 【解析】 【详解】A、淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解。碘液仅能与淀粉反应显蓝色，无法检测蔗糖是否被分解，故该实验不可用碘液进行鉴定，A正确； B、纤维素酶水解后的植物细胞，虽然细胞壁被破坏，但细胞内仍有细胞核、细胞器等多种具膜结构，会对制备纯净细胞膜造成干扰，不能作为制备纯净细胞膜的实验材料，B错误； C、14C标记的CO2可通过光合作用进入有机物，蔗糖是常见的光合产物及运输形式，利用放射性追踪技术可研究其合成与运输途径，C正确； D、重铬酸钾在酸性条件下与酒精或葡萄糖反应显色，故检测酵母菌产生酒精时需待葡萄糖耗尽，D正确。 故选B。 10. 实行“两操一课（眼保健操、课间操、体育课）”能提高中小学生的身体素质，疏缓压力。在进行体育锻炼时，机体会发生一系列生理变化。下列叙述错误的是（ ） A. 骨骼肌的活动受大脑的控制，内脏的活动不完全受大脑的控制 B. 运动神经末梢释放较多的神经递质进入骨骼肌，使肌肉持续兴奋 C. 踢足球时，交感神经兴奋，心跳和呼吸加快，消化腺的分泌活动减弱 D. 进行体育活动时，控制下肢运动的高级中枢位于大脑皮层第一运动区的顶部 【答案】B 【解析】 【分析】神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统，中枢神经系统由脑和脊髓组成，脑分为大脑、小脑和脑干；外周神经系统包括脊神经、脑神经、自主神经，自主神经系统包括交感神经和副交感神经。交感神经和副交感神经是调节人体内脏功能的神经装置，所以也叫内脏神经系统，因为其功能不完全受人类的意识支配，所以又叫自主神经系统。 【详解】A、大脑皮层对各级中枢的活动起调整作用，自主神经系统并不完全自主，故内脏的活动不完全受大脑的控制，A正确； B、神经递质与肌肉表面递质受体结合，引起钠离子内流，而神经递质不会进入肌肉细胞，B错误； C、交感神经兴奋可导致血管收缩，还可出现心率增快、血压升高，以及消化腺的分泌活动减弱的现象，C正确； D、神经支配具有对侧支配、倒置支配的特点，进行体育活动时，控制下肢运动的高级中枢位于大脑皮层第一运动区的顶部，D正确。 故选B。 11. 某实验检测不同温度下水稻胚芽鞘尖端生长素相关基因的表达量（单位：相对值），结果如图所示。若基因A控制生长素合成酶的合成，基因B控制生长素运输的转运蛋白的合成。在相同单侧光刺激下，35℃时胚芽鞘弯曲角度最小，则其原因最可能是（　　） A. 基因A表达量降低导致生长素合成减少 B. 基因B表达量升高促进生长素极性运输 C. 高温破坏细胞膜结构，影响生长素分布 D. 基因A与B的表达产物共同抑制弯曲生长 【答案】A 【解析】 【详解】A、结合图示可知，35℃时基因A的表达量下降，因而其控制的生长素合成酶合成减少，导致生长素合成减少，进而导致弯曲角度最小，A正确； B、基因B控制生长素运输的转运蛋白的合成，基因B表达量升高会促进生长素极性运输，但不是35℃时胚芽鞘弯曲角度最小的原因，B错误； C、高温会导致蛋白质变性，因而可能破坏细胞膜结构，但不足以解释35℃时胚芽鞘弯曲角度最小，C错误； D、基因A与B的表达产物分别促进生长素合成和运输，通常协同作用以支持生长和弯曲，而非共同抑制弯曲，D错误。 故选A。 12. 胚胎移植是医学和农业生产上应用较多的胚胎工程技术。下列生物技术需用到胚胎移植的是（ ） ①体细胞核移植 ②胚胎分割 ③培育转基因动物 ④动物细胞培养 ⑤动物细胞融合 A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ②③⑤ 【答案】A 【解析】 【分析】胚胎工程中要用到技术：体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术；转基因动物培育用到的技术：基因工程、动物细胞培养、早期胚胎培养、胚胎移植；核移植用到的技术：动物细胞培养、早期胚胎培养、胚胎移植等 【详解】①体细胞核移植是将体细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中，构建重组细胞，重组细胞经培养发育成早期胚胎后，需要通过胚胎移植技术将早期胚胎移植到代孕母体子宫内，使其继续发育直至分娩，从而获得克隆动物。所以体细胞核移植需用到胚胎移植技术，①正确； ②胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经胚胎分割得到的胚胎，需要借助胚胎移植技术，将其移植到代孕母体的子宫内，使其发育为新个体，以提高优良胚胎的利用率，获得更多遗传性状相同的后代，因此胚胎分割需用到胚胎移植技术，②正确； ③培育转基因动物时，通常是将外源基因导入受精卵或早期胚胎细胞，然后培养发育成早期胚胎，为了使胚胎继续发育成完整的个体，需要将早期胚胎移植到代孕母体的子宫内，让其在子宫内着床、发育直至分娩，所以培育转基因动物需用到胚胎移植技术，③正确； ④动物细胞培养是指从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的过程,其目的是获得大量细胞或细胞产物,并不涉及将胚胎移植到母体子宫内发育成个体的过程,不需要用到胚胎移植技术，④错误； ⑤动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程,常用的诱导因素有聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等。动物细胞融合技术主要用于制备单克隆抗体等，不涉及胚胎的发育和移植，所以不需要用到胚胎移植技术，⑤错误； 故选A。 13. 厦门市开展了数十年筼筜湖综合治理工作，通过制定法规和城市发展规划、截流污水、底泥清淤、引潮活水、种植红树林、建造生态岛等措施，显著改善了围填海区域的生态环境，如表所示。相关叙述正确的是（ ） 年份 溶解氧 COD 无机氮 活性磷酸盐 治理阶段 1987 0.10 86.10 -- -- 一期治理期间 1998 4.64 209 -- -- 二期治理期间 2006 6.54 1.85 2.02 0.11 三期治理期间 2013 6.51 1.88 1.05 0.054 四期治理期间 2022 7.92 1.66 0.482 0.031 五期治理期间 注:COD（化学需氧量）指用化学反应衡量水样中需要被氧化的还原性无机物和有机物（一般为有机物）所消耗的氧气量，是判断水环境是否受到污染的一个非常重要指标。 A. 筼筜湖的治理过程历时多年，体现了生态工程消耗高但可持续的特点 B. 筼筜湖治理时底泥清淤、引潮活水的措施利用了生态工程的协调和循环原理 C. 种植红树林恢复湿地可以蓄洪防旱、净化水质，体现了生物多样性的间接价值 D. 水体中的N和P可被水生植物吸收后用于合成蛋白质、ATP、核酸等生物大分子 【答案】C 【解析】 【分析】生态工程原理包括：自生原理、协调原理、整体原理、循环原理。 【详解】A、生态工程强调低消耗、高效和可持续性，A错误； B、筼筜湖治理时底泥清淤、引潮活水的措施利用了生态工程的循环原理，B错误； C、红树林作为湿地生态系统的一部分，提供蓄洪防旱、净化水质等功能，属于生态系统的间接价值，C正确； D、ATP不属于生物大分子，D错误。 故选C。 14. 科学家发现了一对“半同卵双胞胎”，他们来自母亲的基因完全一样，来自父亲的基因却只重合一部分。半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如下图所示，图2细胞中包含3个原核，为1个雌原核和2个雄原核，一般情况下这种受精卵无法正常发育。但是，该受精卵在母体内恢复了分裂，形成了三极纺锤体（图3），并最终分裂成3个二倍体细胞（图4）。细胞A、B继续发育形成两个胚胎，而细胞C发育失败。最终该母亲成功诞下两名婴儿。下列相关叙述正确的是（ ） A. 图1表示该异常胚胎的受精过程，此时卵子发育到减数第一次分裂后期 B. 图3细胞显示该细胞在该异常情况下，可以从三极发出纺锤丝形成三极纺锤体 C. 最终该母亲成功诞下的两名婴儿的性别不一定相同 D. 图4细胞中细胞A、B、C染色体组都是由1个父系染色体组和1个母系染色体组组成 【答案】C 【解析】 【分析】受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合，使受精卵中染色体的数目又恢复到提细胞的数目，其中有一半来自精子有一半来自卵细胞。 【详解】A、图1中表示精子入卵，表示受精过程，卵细胞发育至减数分裂Ⅱ中期才具备受精能力，A错误； B、图示为动物细胞的分裂过程，动物细胞分裂不形成纺锤丝而是通过星射线形成纺锤体，B错误； CD、这个异常受精卵是由卵母细胞与2个精子受精，故图2细胞中的3个原核包括1个雌原核和2个雄原核，由图3分析可知，此时受精卵形成了3极纺锤体，并最终分裂成3个合子（图4），三个合子的组成可能是：1个合子由1个父系染色体组和1个母系染色体组组成，则另外2个合子的染色体组为1个父系染色体组和1个母系染色体组、2个父系染色体组，设母亲的染色体组成是XX，父亲的是XY，则最终该母亲成功诞下的两名婴儿可能都是XX，也可能是XX和XY，故最终该母亲成功诞下的两名婴儿的性别不一定相同，C正确，D错误； 故选C。 15. 临床研究发现，系统性红斑狼疮(SLE)患者体内的中性粒细胞具有更强的胞外诱捕网(NETs)形成能力，NETs 常处于较高水平，可被B细胞内化，上调转录因子T-bet的表达，促进SLE患者大量形成自身抗体IgG2。IgG2及TNF-α等多种促炎细胞因子可形成炎症复合体，进一步刺激 NETs 形成。下列叙述错误的是（ ） A. SLE患者体内的IgG2、T-bet、TNF-α均为免疫活性物质 B. SLE 患者体内的 NETs作为抗原直接刺激浆细胞，合成并分泌IgG2 C. SLE患者体内的NETs参与形成的炎症复合体负反馈调节促进NETs形成 D. 通过药物抑制NETs的形成或加速其降解，有助于缓解SLE患者的症状 【答案】ABC 【解析】 【分析】体液免疫过程为：大多数病原体经过吞噬细胞的摄取和处理，暴露出这种病原体所特有的抗原，将抗原传递给T细胞，剌激T细胞产生淋巴因子，少数抗原直接刺激B细胞，B细胞受到刺激后，在淋巴因子的作用下，开始一系列的增殖分化，大部分分化为浆细胞产生抗体，小部分形成记忆细胞，抗体可以与病原体结合，从而抑制病原体的繁殖和对人体细胞的黏附。 【详解】A、由题干信息推测，SLE是由人体免疫功能过强引起的，T-bet为转录因子，不是免疫活性物质，A错误； B、浆细胞不能识别抗原，SLE患者体内的NETs无法直接刺激浆细胞，而是被B细胞内化，上调转录因子T-bet的表达，促进SLE患者大量形成自身抗体IgG2，B错误； C、NETs可引发自身抗体IgG2大量形成，自身抗体及TNF-α等多种促炎细胞因子可形成炎症复合体，进一步刺激NETs形成，该调节过程为正反馈调节，C错误； D、SLE患者体内NETs的形成增加与降解受阻是导致NETs处于较高水平的重要原因，故通过药物抑制NETs的形成或加速其降解，有助于缓解SLE患者的症状，D正确。 故选ABC。 16. 玉米赤霉烯酮（ZEN）是一种由镰刀菌属真菌产生的真菌毒素，研究人员从连作玉米田的土壤样品中分离出了可高效降解ZEN的细菌菌株，实验流程如图。下列叙述错误的是（　　） A. 步骤②③④中所用的培养基均为以ZEN为唯一碳源的选择培养基 B. 实验过程中，需要将培养皿、培养瓶、涂布器和培养基进行干热灭菌 C. 步骤③中培养基上长出的菌落数量可能约等于涂布到平板上的活菌数量 D. 可衡量b瓶中菌株的ZEN降解能力 【答案】B 【解析】 【详解】A、要分离出可高效降解ZEN的细菌菌株，需以ZEN为唯一碳源，只有能利用ZEN的细菌才能生长。步骤②扩大培养、③涂布培养、④震荡培养，都是为筛选和培养能降解ZEN的细菌，所以所用培养基均应以ZEN为唯一碳源，A正确； B‌、实验过程中，培养基通常采用高压蒸汽灭菌法灭菌，涂布器一般使用灼烧灭菌，B错误； C、理论上，当接种的菌液稀释度足够高时，一个活菌会形成一个菌落，所以步骤③中培养基上长出的菌落数量理论上可能等于涂布到平板上的活菌数量，C正确； D、a瓶ZEN浓度代表初始ZEN浓度，“a瓶ZEN浓度 - b瓶ZEN浓度”代表菌株降解的ZEN浓度，因此“（a瓶ZEN浓度 - b瓶ZEN浓度）/a瓶ZEN浓度”代表菌株的ZEN降解率，可衡量b瓶中菌株的ZEN降解能力，D正确。 故选B。 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 驱蚊草喜冷凉气候，适宜的生长温度为15~25℃。为了研究不同透光度对驱蚊草光合作用强度的影响，科研人员设置了A、B、C三个组别的实验，每个组别的无关变量保持相同且适宜。实验期间，通过与密闭装置连接的CO2感受器，定时测定装置内CO2的浓度，结果如图。回答下列问题。 （1）环境温度过低，驱蚊草的生长速度较慢甚至不能生长，主要原因是______。 （2）驱蚊草的根尖细胞从土壤中主动吸收氮素时，细胞膜上的对应转运蛋白的空间构象会改变，理由是转运蛋白参与主动运输时需要______供能，蛋白质发生______导致结构改变。 （3）科研人员进行该实验时，若将A、B、C三组装置内的温度均调整为30℃，则该处理_____（填“合适”或“不合适”），理由是______。 （4）据图分析，B组装置中CO2浓度保持不变，说明驱蚊草体内能进行光合作用的细胞固定CO2的速率______（填“大于”、“等于”或“小于”）其呼吸作用产生CO2的速率。 （5）为了探索最适合驱蚊草生长的透光度，在该实验的基础上可进行的处理是______。 【答案】（1）低温抑制酶的活性 （2） ①. ATP水解 ②. 磷酸化 （3） ①. 不合适 ②. 温度属于该实验的无关变量，控制无关变量时要适宜，而驱蚊草生长适宜的温度为15~25℃    （4）大于 （5）在其他条件相同的情况下，在30%透光度和100%透光度之间，设置多个梯度的透光度进行实验，一段时间后测定各个容器中的CO2浓度 【解析】 【分析】1、影响酶活性的因素：（1）温度：温度过低会抑制酶的活性，但不会破坏酶的结构，可通过升高温度恢复其活性；温度过高会使破坏酶的结构，使酶变性失活而不能恢复；（2）pH值：溶液的pH水平也会影响酶活性。pH过高或过低都会破坏酶的空间结构，使酶变性失活。 2、影响光合作用的主要因素：光照（包括光照的强度、光照的时间长短）、二氧化碳浓度、温度（主要影响酶的作用）和水等。 【小问1详解】 低温抑制酶的活性，致使细胞代谢速率变慢，进而导致驱蚊草的生长速度较慢甚至不能生长。 【小问2详解】 参与主动运输的转运蛋白是载体蛋白，需ATP水解供能，载体蛋白由于磷酸化，结构发生改变，从而与相应运输物质结合。 【小问3详解】 温度属于该实验的无关变量，控制无关变量时要适宜，而驱蚊草生长适宜的温度为15~25℃，所以将A、B、C三组装置内的温度均调整为30℃，这样处理不合适。 【小问4详解】 驱蚊草在光照条件下，光合作用消耗CO2，呼吸作用生成CO2，在测定的时间范围内，B组装置中的CO2浓度保持不变，原因是光合作用固定CO2的速率与呼吸作用产生CO2的速率相等，即驱蚊草体内能进行光合作用的细胞固定CO2的速率大于细胞呼吸产生CO2的速率，与所有细胞呼吸产生CO2的速率相等。 【小问5详解】 在透光度为30%时，驱蚊草不能正常生长，为了探索最适合驱蚊草生长的透光度，应在其他条件相同的情况下，在透光度为30%和100%之间，设置多个梯度的透光度进行实验，一段时间后测定各个容器中的CO2浓度。 18. 20世纪50年代以来，捕鱼及水利工程等人类活动对长江生态系统产生了显著影响。长江流域的江豚种群数量与鱼类资源变化密切相关，下图为长江鱼类数据和江豚数量的历史变化及预期变化： （1）对活动能力强的动物种群密度调查的常用方法是_____________，而科研人员通过监测长江江豚独特的声呐信号调查其种群数量，这种方法的优点是__________________。研究长江江豚的生态位，通常要研究它们的栖息地和________等（答出两点）。 （2）在1960年至1980年的“江湖阻隔”时期，调查发现，江豚种群数量显著下降。请结合生态学知识分析可能的原因是_________________（答一点即可）。 （3）为保护鱼类资源，国家规定渔民捕鱼时，渔网网目不能过小，否则会影响来年鱼的产量，请从种群数量特征的角度分析原因：____________________。 【答案】（1） ①. 标记重捕法 ②. 避免对长江江豚造成伤害 ③. 食物、天敌以及与其他物种的关系 （2）①江湖阻隔导致江豚栖息地碎片化，活动范围和繁殖场所减少；②阻隔阻碍鱼类洄游，鱼类资源减少，江豚食物来源不足；③水体连通性下降，水质可能恶化，影响江豚生存环境 （3）渔网网目过小，许多幼鱼被捕捞上来，影响鱼种群的年龄结构，进而影响鱼种群的出生率，造成来年鱼产量降低 【解析】 【分析】种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构（年龄组成）和性别比例，其中种群密度是最基本的数量特征，出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度的大小，性别比例直接影响种群的出生率，年龄结构预测种群密度变化。 【小问1详解】 对活动能力强的动物种群密度调查的常用方法是标记重捕法（通过捕获一部分个体标记后释放，经过一段时间后重新捕获，根据重捕中标记个体的比例来估算种群总数）。 通过监测长江江豚独特的声呐信号调查其种群数量，这种方法的优点是对江豚的干扰小（不会对江豚的正常生活造成过多影响），能够在不捕捉江豚的情况下进行调查。研究长江江豚的生态位，通常要研究它们的栖息地和食物、天敌等（生态位包括物种的栖息地、食物来源、与其他物种的关系等方面，食物和天敌是其中重要的内容）。 【小问2详解】 在1960年至 1980年的“江湖阻隔”时期，调查发现，江豚种群数量显著下降。引起种群数量下降的决定因素是出生率下降、死亡率上升，凡是直接或间接影响出生率和死亡率的因素均会影响种群数量变化，结合图示信息推测，导致江豚种群数量下降的因素有①江湖阻隔导致江豚栖息地碎片化 （出生率下降），活动范围和繁殖场所减少；②阻隔阻碍鱼类洄游，鱼类资源减少，江豚食物来源不足（食物供应不足，影响出生率和死亡率）；③水体连通性下降，水质可能恶化，影响江豚生存环境等。 【小问3详解】 捕鱼时渔网网目过小，许多幼鱼被捕捞上来，影响鱼种群的年龄结构，进而影响鱼种群的出生率，鱼种群数量会减少，故造成来年鱼产量降低。 19. 液泡中花青苷是柑橘果实呈色的关键色素，由A/a、B/b两对等位基因控制。A基因编码MYB转录因子，从而激活花青苷合成酶基因；B基因编码液泡H+-ATPase，维持低pH环境以稳定花青苷。血橙和紫皮柚同属柑橘属，果实中的花青苷均受A、B两种基因控制。血橙果肉显红色，紫皮柚果肉显白色。将血橙（AAbb）与紫皮柚（aaBB）杂交，F1果实全为紫色，F2果实表型比为紫色：红色：白色≈9：3：4.回答下列问题： （1）H+通过______的方式由细胞质基质转运至液泡内，防止花青苷降解。 （2）F2出现9：3：4的性状分离比，说明两对基因的遗传遵循_______定律。 （3）柑橘属个体中，果肉为白色基因型是______。据题干分析，该基因型个体果肉呈白色的原因是______。 （4）研究发现，H基因控制花青苷合成途径中一种关键酶的合成，也能影响果肉颜色。分别提取红色果肉和白色果肉部位细胞的DNA，经McrBC（McrBC只能切割DNA的甲基化区域对未甲基化区域不起作用）不同处理后再对H基因进行PCR扩增，电泳检测扩增产物，结果如下图所示。据此推测，H基因影响果肉颜色的机理是_______。 注：其中“+”表示用McrBC处理，“-”表示不用McrBC处理。 （5）进一步研究发现，低温条件下，柑橘中的CBF蛋白能结合MYB基因的启动子以增加MYB基因表达。为验证该调控机制，研究者设计了甲、乙两组实验，甲组用低温处理野生型柑橘细胞，乙组用低温处理CBF基因沉默的柑橘细胞，检测两组MYB表达量的变化。预期实验结果为_______。 【答案】（1）主动运输 （2）自由组合 （3） ①. aaBB、aaBb、aabb ②. A基因缺失导致MYB转录因子无法表达，花青苷合成途径被阻断，无法合成花青苷，果肉呈白色。 （4）在红色果肉中，H基因未甲基化，能正常表达，促进花青苷合成；在白色果肉中，H基因高度甲基化，其表达被抑制，导致花青苷合成受阻。 （5）甲组MYB基因表达量显著上升；乙组MYB基因表达量无明显变化 【解析】 【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的，在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【小问1详解】 H+通过液泡膜上的H+-ATPase逆浓度梯度转运至液泡内，该过程消耗ATP，属于主动运输。进而维持低pH环境稳定花青苷，避免其被降解，维持果实颜色。 【小问2详解】 F2代性状分离比为紫色∶红色∶白色≈9∶3∶4，该比例是9∶3∶3∶1的变型，表明A/a和B/b两对等位基因的遗传遵循自由组合定律。 【小问3详解】 题意显示，血橙（AAbb）果肉显红色，紫皮柚（aaBB）果肉显白色，因而白色果肉基因型包括aaBB、aaBb、aabb。结合题意可知，A基因编码MYB转录因子，是激活花青苷合成的关键。当A基因缺失时，MYB转录因子无法表达，花青苷合成酶基因不被激活，即使B基因正常（编码H+-ATPase），也无法合成花青苷，故果肉呈白色。 【小问4详解】 实验结果显示，红色果肉DNA经McrBC处理后，H基因PCR扩增产物仍存在（表明未甲基化），H基因正常表达；白色果肉DNA经McrBC处理后，扩增产物消失或减弱（表明高度甲基化），H基因表达被抑制。据此推测，H基因影响果肉颜色的机理是在红色果肉中，H基因未甲基化，能正常表达，促进花青苷合成；在白色果肉中，H基因高度甲基化，其表达被抑制，导致花青苷合成受阻。 【小问5详解】 本实验的目的是验证低温条件下，柑橘中的CBF蛋白能结合MYB基因的启动子以增加MYB基因表达。据此可知，本实验的自变量为是否有CBF蛋白，因变量为MYB基因表达量；实验中甲组野生型细胞有CBF蛋白，低温诱导MYB表达上升；乙组CBF基因沉默，CBF蛋白缺失，低温无法激活MYB表达。结果差异可验证CBF对MYB的调控作用，支持该实验的结果为甲组MYB基因表达量显著上升；乙组MYB基因表达量无明显变化。 20. 肥胖相关的代谢性疾病严重危害人类健康。研究发现棕色脂肪组织（BAT）可增加耗能产热，而BAT功能障碍则减少耗能导致肥胖。解偶联蛋白1（UCP1）在BAT中特异性表达，能引起线粒体释放的能量和ATP的生成解偶联，更多的能量以热能形式散失。UCP1的表达受到多种因素调节，如，盐皮质激素受体（MR）激活可引起UCP1表达上调，BAT功能增强。寒冷刺激和高脂饮食也会影响BAT的功能，如图甲所示。 回答下列问题： （1）寒冷刺激引起去甲肾上腺素（NE）释放，激活BAT的细胞膜上的受体，信号传递后引起UCP1基因表达量______（填“上调”或“下调”），增加细胞产热。该调节过程属于______（填“神经调节”或“体液调节”或“神经—体液调节”）。 （2）高脂饮食引发肥胖的原因之一是：长期高脂饮食引起下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴功能紊乱，下丘脑产生的______激素减少，肾上腺皮质分泌的醛固酮减少，MR的激活减少，BAT功能下调，热量消耗减少，引发肥胖。 （3）禁食会引发行为、生理和代谢反应，激活下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴，增加了血液中糖皮质激素的水平，据图分析禁食对BAT细胞产热的影响是______。 （4）许多物质可通过作用于MR调节脂肪细胞的代谢。科研人员探究MR对小鼠原代棕色脂肪细胞功能的影响，进行了相关实验，分别给予螺内酯（MR拮抗剂）、可的松（糖皮质激素类药物）或联合处理，测定UCP1基因表达的变化。图乙示螺内酯、可的松及其联合处理时棕色脂肪组织UCP1 mRNA的相对表达水平。 据图乙分析，螺内酯、可的松可能引起BAT功能减弱引发肥胖，临床使用应避免长时间联合用药，原因是______。 【答案】（1） ①. 上调 ②. 神经调节 （2）促肾上腺皮质激素释放 （3）血液中糖皮质激素水平升高，抑制MR的激活，使UCP1表达下调，减少BAT细胞产热 （4）长时间联合用药引起UCP1 mRNA的相对表达水平显著降低，BAT功能减弱引发肥胖 【解析】 【分析】人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控，称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调控，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。 【小问1详解】 据图，寒冷刺激引起去甲肾上腺素（NE）释放，激活BAT的细胞膜上的受体，信号传递后引起UCP1基因表达量上调，促进线粒体的活动，增加产热。该调节过程的作用途径是反射弧，所以属于神经调节。 【小问2详解】 高脂饮食引发肥胖的原因之一是：长期高脂饮食引起下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴功能紊乱，下丘脑产生的促肾上腺皮质激素释放激素减少，垂体产生的促肾上腺皮质激素减少，肾上腺皮质分泌的醛固酮减少，MR的激活减少，BAT功能下调，热量消耗减少，引发肥胖。 【小问3详解】 依据图甲可知，当血浆中糖皮质激素含量升高时，会抑制MR激活，使UCP1表达水平下调，进而减少BAT细胞产热。 【小问4详解】 依据图乙所示，螺内酯、可的松联合处理组与对照组、螺内酯组、可的松组相比较，UCP1 mRNA的相对表达水平显著降低，BAT的功能下调，热量消耗减少，引发肥胖。 21. β—防御素是由S基因编码的一种免疫蛋白，在人体的免疫反应中发挥着重要作用。但是重组酵母中S基因的表达水平低，因此科研人员构建了S基因多拷贝的表达载体，将其转入酵母菌中获得重组菌株，实现了S基因的高表达，载体构建流程如图所示。KEX2蛋白酶能够专一性地识别并切割赖氨酸—精氨酸（对应的密码子分别是AAA、AGA）双碱性氨基酸的羧基端肽键，确保目标蛋白的正确加工和释放。 注：5，AOX1：甲醇诱导型启动子；3，AOX1：终止子；zeocin：博来霉素抗性基因 α-factor：α-信号肽序列，表达的信号肽能引导与其融合的蛋白移动到内质网，信号肽被切除后蛋白才能分泌到细胞外；限制酶及其识别序列： sacⅡ5′—GAGCT↓C—3′ BglⅡ5′—A↓GATCT—3′ XhoⅠ5′—C↓TCGAG—3′ XbaⅠ5′—T↓CTAGA—3′ BamHⅠ5′—G↓GATCC—3′ S基因编码序列：5′ATGCAGTAC……CGGTCTTAG3′ （1）为保证S基因和载体正向连接，并使酵母细胞分泌出β—防御素，利用PCR技术对S基因进行扩增时，使用的S基因的上游引物序列应为5′_______（写出15个碱基）3′，该引物的作用有_______。 （2）S基因表达盒能与只用BamHⅠ酶切后的P—S1质粒连接获得P—S2质粒（含2个拷贝S基因表达盒的P质粒），从限制酶的角度分析，两者能够连接的原因是_______。再利用P—S2质粒重复以上操作获得P—S4质粒（含4个S基因表达盒的P质粒）。用BamHⅠ和BglⅡ双酶切P—S4质粒，可获得长度为_______的DNA片段。 （3）在荧光定量PCR实验中，随着PCR反应的进行，产物不断累积，荧光信号也逐渐增强。当荧光信号达到预设的阈值时，此时所对应的循环数即为CT值。提取分别导入P—S1、P—S、P—S4质粒的酵母细胞的DNA进行荧光定量PCR扩增S基因，则CT值最小的是导入_______的酵母细胞。 （4）为筛选出转化成功的酵母细胞并获取β—防御素，应该在含有_______的培养基中进行培养。 （5）与大肠杆菌相比，酵母作为S基因的受体细胞的优势是_______。 【答案】（1） ①. CTCGAGAAAAGAATG ②. 引入酶切位点；引入KEX2蛋白酶的切割位点；使DNA聚合酶能够在引物的3’端连接脱氧核苷酸 （2） ①. BamHⅠ 和 BglⅡ 切割后产生相同的黏性末端（-GATC-） ②. 6684bp和2000bp （3）P—S4 质粒 （4）博来霉素和甲醇 （5）酵母菌含有内质网和高尔基体，能够对多肽链进行正确的加工并分泌到细胞外 【解析】 【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--PCR技术;2检测目的基因是否转录出了mRNA--PCR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。 【小问1详解】 引物设计要考虑与目的基因上游序列互补配对，且要保证正确连接和分泌。根据图示位置，sacⅡ在质粒上存在两个酶切位点，不能选用；S基因要导入P-S1质粒，需要用限制酶XhoI和XbaI切割，PCR扩增S基因时，上游引物应添加限制酶XhoI的识别序列，同时a-factor 能引导蛋白分泌，这过程需要KEX2蛋白酶能够专一性地识别并切割赖氨酸-精氨酸（对应的密码子分别是AAA、AGA）双碱性氨基酸的羧基端肽键，确保目标蛋白的正确加工和释放，因 此PCR扩增目的基因时还需要再引物上添加AAAAGA的碱基序列，剩余引物的碱基序列需要与S基因已知序列碱基互补配对，则使用的S基因的上游引物序列应为5'-CTCGAGAAAAGAATG-3'（写出15个碱基）。引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸，从而引导子链的合成，同时引入酶切位点;引入KEX2蛋白酶的切割位点 。 【小问2详解】 BamHI和BglⅡ切割DNA后产生的黏性末端相同（BamHI切割产生的黏性末端是-GATC，BglI切割产生的黏性末端也是-GATC），所以S基因表达盒能与只用BamHI酶切后的P-S1质粒连接。P-S4质粒含4个S基因表达盒，S基因表达盒长度为1671bp。用BamHI和BglⅡ双酶切，会切下4个S基因表达盒的片段，长度为 1671×4=6684bp。同时还有BamHI和BglⅡ之间的另一个片段，这片段的长度是5342-1671×2=2000bp。 【小问3详解】 P-S4质粒含S基因的拷贝数最多，进行荧光定量PCR扩增S基因时，达到预设阈值所需的循环数（CT值）最小。所以CT值最小的是导入P-S4质粒的酵母细胞。 【小问4详解】 P质粒中含有Zeocin（博来霉素抗性基因），为筛选出转化成功的酵母细胞，应该在含有博来霉素的培养基中进行培养，同时为了获得β-防御素，还需要在培养基中添加甲醇以诱导S基因的表达。 【小问5详解】 与大肠杆菌相比，酵母作为真核生物，有内质网和高尔基体等细胞器，能对蛋白质进行加工和修饰，更有利于β-防御素这种分泌蛋白的正确加工和分泌。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $