精品解析：重庆市2026届高三4月高考模拟调研（六）卷生物试卷

重庆市2026届高考模拟调研卷（六） 生物试题 一、选择题：本大题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 蓝细菌与黑藻均能进行光合作用。下列相关叙述错误的是（　　） A. 均以DNA作为遗传物质 B. 均含有与光合作用有关的色素 C. 均在核糖体上合成蛋白质 D. 均依赖生物膜系统完成物质运输与加工 2. 研究发现，某些抗肿瘤药物可以通过激活线粒体凋亡信号通路诱导癌细胞凋亡。其作用机制为：当促凋亡B3蛋白被激活后，会与线粒体外膜上的B2蛋白（抗凋亡蛋白）相互作用，使线粒体膜通透性增加，释放细胞色素c（有氧呼吸第三阶段的重要物质），最终引发细胞凋亡。下列相关分析合理的是（　　） A. 该类药物会使癌细胞内的B2蛋白表达量大幅上升 B. 线粒体凋亡信号通路活化时，线粒体的膜电位会发生明显变化 C. 若敲除癌细胞的B3蛋白基因，会增强该类药物的抗肿瘤效果 D. 细胞色素c释放后，癌细胞的有氧呼吸速率会显著加快 3. 某传统腐乳制作需经过毛霉发酵、加盐腌制、密封腌制等步骤，科研人员欲从自然发酵的腐乳坯中分离纯化高产蛋白酶的毛霉菌株，流程为：取样（腐乳坯）→加入无菌生理盐水→梯度稀释→接种→培养①→挑取单菌落→培养②→酶活测定→菌种保藏。下列相关叙述错误的是（　　） A. 毛霉产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸，脂肪酶可将脂肪分解为甘油和脂肪酸 B. 若用平板划线法纯化菌种，接种环的灼烧次数总比划线次数多一次，且整个操作需在酒精灯火焰旁进行 C. 若培养①阶段使用以酪蛋白为唯一氮源的培养基并通入充足N2，可高效筛选出高产蛋白酶的厌氧型毛霉菌株 D. 用稀释涂布平板法对分离的毛霉菌株计数时，若培养基表面残留水分会导致计数结果偏小 4. 科学方法有助于培养学生用科学眼光看待生命、用科学逻辑去解决问题的思维方式，实现从知识接受者到科学探究者的转变。关于教材中科学方法的使用，错误的是（　　） 选项 实验名称 科学方法 A 比较过氧化氢在不同条件下的分解 对照实验 B 肺炎链球菌体外转化实验 加法原理 C 种群数量变化 构建数学模型 D 探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 预实验和对照实验 A. A B. B C. C D. D 5. 研究表明，肾小管上皮细胞的细胞膜上广泛存在AQP水通道蛋白和NCC钠离子转运体。AQP水通道蛋白顺H2O浓度梯度转运H2O进入细胞；而NCC钠离子转运体借助细胞外Na+浓度梯度提供的能量，同向转运Na+和Cl-进入细胞。下列分析错误的是（　　） A. 肾小管上皮细胞通过AQP水通道蛋白转运水的方式属于协助扩散 B. NCC钠离子转运体转运Na+和Cl-都需要消耗能量 C. 降低温度会减小NCC钠离子转运体的转运速率 D. AQP水通道蛋白只能转运水，体现了载体的特异性 6. 某种昆虫的体色由等位基因a1、a2和a3控制，体色不同，被天敌捕食的概率也不同。研究人员调查了该昆虫两个种群的不同基因型个体数量（单位：只），结果如表。下列叙述正确的是（　　） 种群 a1a1 a2a2 a3a3 a1a2 a1a3 a2a3 甲 100 0 300 400 200 200 乙 215 0 100 0 165 400 A. 种群乙的a3基因频率高于种群甲，说明a3基因控制的体色可能更适应乙种群的环境 B. 种群甲中a1a2基因型个体数量最多，表明该基因型在甲种群中一定具有生存优势 C. 若两种群均无迁入、迁出且突变率极低，种群甲的基因频率变化比种群乙更易受随机因素影响 D. 等位基因a1、a2和a3的出现是基因重组导致的 7. 传统观点认为，体温调节主要依赖于下丘脑对温度信号的即时响应。近期研究发现大脑的记忆功能也参与其中。为探究小鼠能否形成寒冷记忆，研究者设计了“热调节巴甫洛夫条件反射”实验（图1），并检测了小鼠的代谢率（以耗氧速率表示），结果如图2所示。下列分析最合理的是（　　） A. 环境A作为非条件刺激，直接激活下丘脑体温调节中枢引发产热 B. 记忆测试期升高说明小鼠产生了焦虑情绪，导致代谢率上升 C. 该条件反射的建立依赖于大脑皮层对环境B的记忆，但产热效应仍由下丘脑调控 D. 若切除小鼠海马体后再进行相同训练，则记忆测试期仍会显著升高 8. 卡尔文及其同事用饲养单细胞小球藻，观察光合作用过程中碳的转化和去向，从而揭示了光合作用暗反应的过程。图为小球藻同化不同时间的放射自显影图，下列相关叙述错误的是（　　） A. 和的物理性质不同，但是和化学性质相同 B. 实验结果表明小球藻首先将转化为PGA C. 实验结果表明光合作用的产物除了糖类外还有氨基酸 D. 减少的量，短时间内细胞中的ATP和NADPH会减少 9. 研究人员在桤木林中选择部分桤木进行人工落叶处理，调查该处理对落叶桤木及周围未落叶桤木被甲虫取食的情况，结果如下图所示，下列相关推测错误的是（　　） A. 甲虫对未落叶桤木的取食量随与落叶桤木距离的增加而增加 B. 落叶桤木可能释放了某种驱赶甲虫的化学物质 C. 落叶处理会影响甲虫在桤木林中的分布 D. 落叶处理不能诱导周围未落叶桤木对甲虫的抗性 10. 肥胖小鼠肝细胞中脂肪过度积累，会导致胰岛素敏感性降低，细胞自噬可降解脂肪。细胞中P62蛋白的积累量与细胞自噬强度呈负相关。研究人员探究了电针刺激“天枢”穴位对小鼠细胞自噬和糖代谢的影响，相关分组和结果如图。下列说法错误的是（　　） A. 细胞自噬分解脂肪的酶来自溶酶体，产物可为细胞提供营养 B. 电针刺激可能增强了细胞自噬，减少小鼠细胞中积累的脂肪 C. 电针刺激使血糖浓度下降，推测电针组胰岛素浓度较肥胖组高 D. 电针刺激后肥胖小鼠组织细胞摄取葡萄糖会增加 11. 糖原磷酸化酶（GP）是促进肝糖原分解的关键酶，存在磷酸化（有活性）和去磷酸化（无活性）两种形式，其磷酸化过程由活化的蛋白激酶A（PKA）催化、消耗ATP，多种激素通过调控GP的活性转换维持血糖平衡。下列相关叙述正确的是（　　） A. GP的去磷酸化过程伴随ATP的水解，能量主要以热能形式散失 B. 磷酸化仅改变GP的空间结构，不会影响其与底物的结合能力 C. 肾上腺素可通过信号转导产生胞内信号激活PKA，促进肝糖原分解 D. 促进GP的磷酸化会抑制肝脏释放葡萄糖，导致血糖浓度下降 12. 小胶质细胞是中枢神经系统中的巨噬细胞，可动态监测大脑中的微环境，若被过度激活则可能导致慢性神经炎症。研究发现，不活跃的突触会被小胶质细胞选择性地清除；活跃的突触则高效表达CD47等分子，通过CD47与受体SIRPα结合等途径得以保存，部分机理如图所示。下列说法错误的是（　　） A. 神经递质与CD47发挥作用时，都需要与相应的受体特异性结合 B. PMT功能异常导致神经递质在突触间隙积累，可能会引发突触后神经元功能紊乱 C. 小胶质细胞通过调控突触的数量，参与中枢神经系统稳态的维持与记忆的形成 D. 促进SIRPα与CD47结合，会加速小胶质细胞对活跃突触的清除，加重慢性神经炎症 13. 核酸疫苗分为DNA疫苗和mRNA疫苗，具有免疫性好、安全性高的特点。mRNA疫苗是由脂质材料包裹特定序列的mRNA所构成，图为接种某抗肿瘤mRNA疫苗后，机体内发生的部分免疫过程。相关说法错误的是（　　） A. 分析肿瘤抗原的氨基酸序列可为人工合成mRNA疫苗提供依据 B. 细胞毒性T细胞清除肿瘤细胞体现了免疫系统的免疫监视功能 C. 树突状细胞合成的抗原需要胞吐到内环境中才能引发免疫反应 D. 与化疗相比，利用疫苗治疗肿瘤的优势是可避免损伤正常细胞 14. 某突变基因相关编码链序列（与转录模板链互补）如图所示，其第21位碱基缺失，从而使转录出的mRNA上终止密码子提前，翻译提前终止。据此信息，下列选项错误的是（　　） 注：AUG甲硫氨酸（起始密码子）；GUA缬氨酸；CGU精氨酸；CAC组氨酸；ACG苏氨酸；UAA、UAG、UGA终止密码子。 A. 据图可知突变基因转录出的mRNA上第75个密码子为终止密码子 B. 突变基因所编码的多肽链中，最后一个氨基酸为苏氨酸 C. 正常基因决定的第8位氨基酸对应的反密码子为5'-UAC-3' D. 据图可知，正常基因表达时核糖体沿着正常序列由5'向3'移动 15. 马德隆畸形与性染色体同源区段PAR1（如图1）上的SHOX基因突变有关。图2为某家系患马德隆畸形的遗传系谱图（不考虑染色体数目变异），马德隆畸形相关基因用B、b表示。经基因检测发现图2中5号的致病基因源头是2号的Y染色体的SHOX基因突变，4号不携带致病基因。推测图3中不可能是3号个体内存在的细胞为（　　） A. ① B. ② C. ③ D. ④ 二、非选择题：共55分。 16. 不同光质会影响植物的生理过程和植株形态。科研人员研究不同颜色棚膜覆盖温室大棚后对温室内月季光合作用以及植株生长的影响。相关实验过程及结果如下。 试验过程：用透明的红色、蓝色、绿色和无色塑料棚膜覆盖4个温室大棚（棚膜特点见表1）。选用生长状况相似的月季苗若干株，均分为4组于不同温室大棚内栽种。分别在第20天、40天、60天、80天选择晴朗无云天气，于上午9:00-11:00每个棚内随机选取3株月季顶部的健康叶片进行光合参数测定，重复测定3次，取平均值。测定结果如表2。 表1 不同颜色棚膜的透光率及光谱特性 棚膜颜色 透光率/% 主透光谱/nm 红色 70 620~760（红光） 蓝色 65 450~495（蓝光） 绿色 50 500~560（绿光） 无色 90 400~700（可见光） 表2 不同时期不同颜色棚膜处理时月季的光合参数 棚膜颜色 净光合速率/μmol·m-2·s-1 气孔导度/mmol·m-2·s-1 胞间CO2浓度/μmol·mol-1 20d 40d 60d 80d 20d 40d 60d 80d 20d 40d 60d 80d 红色 16.8 19.5 20.8 21.4 0.25 0.29 0.31 0.32 225 232 237 240 蓝色 18.5 22.3 24.7 25.6 0.29 0.34 0.36 0.38 210 220 225 228 绿色 12.5 14.1 14.7 14.9 0.18 0.20 0.21 0.22 265 268 270 272 无色 15.2 17.6 18.3 18.7 0.22 0.25 0.27 0.28 235 240 243 245 （1）光反应中光能转化为化学能暂时储存在_____（填物质）中。 （2）蓝色棚膜组净光合速率最高，结合表2另外两个光合参数分析，原因是_____；综合分析可知光照强度与光合速率不是简单的正相关，判断依据为_____。 （3）进一步测定发现蓝色棚膜组月季的营养生长指标（植株高度、叶片数量，叶面积）和生殖生长指标（花柄长度、花朵直径、花的数目）均显著高于其他组，推测植物营养生长与生殖生长关系为_____。 （4）向月季喷施，结果发现一段时间后，光合作用产生的中也出现标记，原因是_____（用箭头和文字说明）。 17. 长江消落带是水库水位周期性涨落形成的特殊生态交错带，某区域三峡水库消落带不同淹水生境（季节性淹水、季节性水涝、间歇性淹水、永久性淹水）中植物物种的调查结果如图所示。 （1）永久性淹水退去后的消落带植物群落演替属于_____演替，判断依据是_____。 （2）不同淹水生境中的消落带植物形成了适应所处非生物环境的共同特征，从进化角度分析，这是_____的结果。 （3）据图分析，淹水频次和淹水量会影响消落带生态系统的_____，进而影响其抵抗力稳定性，理由是_____。 （4）有同学认为“季节性水涝生境中的淹水是影响该生境植物种群数量的密度制约因素”，请判断该观点是否正确并说明理由：_____。 18. 非酒精性脂肪肝（NAFLD）是我国高发的慢性肝脏病变，研究发现人胎盘间充质干细胞分泌的“外泌体”（hPCMSC-exo）能调控肝脏脂质代谢，对NAFLD小鼠肝脏具有显著保护作用。 （1）研究人员将健康小鼠（对照组）和NAFLD模型小鼠（NAFLD组）进行10周培养，测得生理指标如表所示： 组别 空腹血脂（mmol/L） 肝酶ALT（U/L） 肝脏甘油三酯含量（mmol/g） 对照组 1.21 32.5 0.42 NAFLD组 2.87 98.3 1.56 NAFLD组血脂明显_____（填“高于”或“低于”）对照组，血脂中的胆固醇是构成_____（填细胞结构）的重要成分。NAFLD组小鼠出现肝脏肿大，分析原因是_____。 （2）hPCMSC-exo内含多种非编码RNA，可通过调控靶基因的转录后表达影响肝细胞代谢。给NAFLD小鼠注射hPCMSC-exo，12周后测定小鼠肝脏组织的脂合成基因（SREBP-1c）和脂分解基因（PPARα）的相对表达量，结果表明，hPCMSC-exo能显著调控肝脏脂质代谢平衡。据此判断，hPCMSC-exo会_____（填“上调”或“下调”）脂合成基因表达，同时_____（填“上调”或“下调”）脂分解基因表达。你的判断依据是_____。 （3）为进一步验证hPCMSC-exo对NAFLD小鼠肝脏的保护作用，研究人员设计3组实验。甲组：正常小鼠+生理盐水处理；乙组：NAFLD小鼠+生理盐水处理；丙组：NAFLD小鼠+hPCMSC-exo处理。连续处理16周后，检测三组小鼠的肝脏病理损伤评分（评分越高损伤越重）和血清炎症因子（TNF-α）含量。请写出预期实验结果：_____。该实验的对照类型有_____。 19. 成人的血红蛋白A（HbA）由两条α链（α珠蛋白）和两条β链（β珠蛋白）及血红素基团组成。β-地贫是一种常见的单基因遗传病，其原因为β珠蛋白基因发生突变，使β珠蛋白合成障碍。分析某β-地贫家庭的遗传系谱图。 （1）该遗传病的遗传方式为_____。 （2）为了解患病原因，对该家庭成员的11号同源染色体的β珠蛋白基因的编码链分别进行测序，相关位点的碱基测序结果见下表（未显示序列均正常）。 个体 1号 2号 3号 4号 表型 正常 正常 患者 正常 测序结果 ？ ※位点①、②分别为81号碱基，153-157号碱基，均位于β珠蛋白基因的第二个内含子内。 由表可知，1号个体β珠蛋白基因突变碱基对具体变化为_____；表中“？”处测序结果应为_____（请参照4号个体的表示方式作答），该患者_____（填“能”或“不能”）通过基因重组产生具有正常β珠蛋白基因的配子。 （3）严重的β-地贫突变纯合子若不进行干预治疗，一般在幼年期就会死亡。该家系中3号个体无正常β珠蛋白基因，但仅表现有贫血症状而无生命危险，结合所学的知识与突变位点，推测其临床症状较轻的原因可能是_____。 20. 脂肪氧化酶（LOX）广泛存在于生物体内，在工业、农业、医药等领域具有重要应用。科研人员利用基因工程和发酵工程，建立LOX基因原核表达体系。实验中构建了含LOX基因的重组T质粒。其中Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，LacZ基因编码产生的β-半乳糖苷酶可以分解X-gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则为白色。T7启动子可被IPTG（异丙基-β-D-硫代半乳糖苷）激活。 （1）RT-PCR扩增LOX基因时，若引物F1与非目标DNA序列发生互补配对，会导致扩增产物出现杂带。从引物设计角度分析，可通过_____和_____避免该问题，这体现了PCR引物的_____性。 （2）构建重组质粒时应在引物F1的_____端（选填“5’”或“3’”）添加_____限制酶识别序列。 （3）蓝白斑筛选中，目标菌落为白色而非蓝色，从基因结构角度分析其原因是_____；若某白色菌落无法在含氨苄青霉素的培养基上生长，最可能的原因是_____。 （4）诱导LOX基因表达时，需向培养基加入IPTG激活T7启动子，分析T7启动子的优势是_____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 重庆市2026届高考模拟调研卷（六） 生物试题 一、选择题：本大题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 蓝细菌与黑藻均能进行光合作用。下列相关叙述错误的是（　　） A. 均以DNA作为遗传物质 B. 均含有与光合作用有关的色素 C. 均在核糖体上合成蛋白质 D. 均依赖生物膜系统完成物质运输与加工 【答案】D 【解析】 【详解】A、所有细胞生物的遗传物质均为DNA，蓝细菌和黑藻都属于细胞生物，均以DNA作为遗传物质，A正确； B、蓝细菌含有叶绿素和藻蓝素，黑藻含有叶绿素、类胡萝卜素等光合色素，二者均含有与光合作用有关的色素，都可进行光合作用，B正确； C、核糖体是蛋白质的合成场所，原核细胞和真核细胞都含有核糖体，二者的蛋白质均在核糖体上合成，C正确； D、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜共同构成，仅存在于真核细胞中，蓝细菌为原核生物，无核膜和具膜细胞器，不具有生物膜系统，不能依赖生物膜系统完成物质运输与加工，D错误。 2. 研究发现，某些抗肿瘤药物可以通过激活线粒体凋亡信号通路诱导癌细胞凋亡。其作用机制为：当促凋亡B3蛋白被激活后，会与线粒体外膜上的B2蛋白（抗凋亡蛋白）相互作用，使线粒体膜通透性增加，释放细胞色素c（有氧呼吸第三阶段的重要物质），最终引发细胞凋亡。下列相关分析合理的是（　　） A. 该类药物会使癌细胞内的B2蛋白表达量大幅上升 B. 线粒体凋亡信号通路活化时，线粒体的膜电位会发生明显变化 C. 若敲除癌细胞的B3蛋白基因，会增强该类药物的抗肿瘤效果 D. 细胞色素c释放后，癌细胞的有氧呼吸速率会显著加快 【答案】B 【解析】 【详解】A、B2蛋白是抗凋亡蛋白，该类药物的作用是诱导癌细胞凋亡，因此不会使癌细胞内B2蛋白表达量大幅上升，A错误； B、线粒体膜电位的维持依赖于膜两侧的离子浓度差，线粒体凋亡信号通路活化时线粒体膜通透性增加，离子跨膜运输改变，膜电位会发生明显变化，B正确； C、B3蛋白是促凋亡蛋白，是该类药物作用通路的关键蛋白，若敲除癌细胞的B3蛋白基因，该通路无法正常激活，会降低该类药物的抗肿瘤效果，C错误； D、细胞色素c是有氧呼吸第三阶段的重要物质，其从线粒体释放后，有氧呼吸第三阶段无法正常进行，癌细胞的有氧呼吸速率会显著下降，D错误。 3. 某传统腐乳制作需经过毛霉发酵、加盐腌制、密封腌制等步骤，科研人员欲从自然发酵的腐乳坯中分离纯化高产蛋白酶的毛霉菌株，流程为：取样（腐乳坯）→加入无菌生理盐水→梯度稀释→接种→培养①→挑取单菌落→培养②→酶活测定→菌种保藏。下列相关叙述错误的是（　　） A. 毛霉产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸，脂肪酶可将脂肪分解为甘油和脂肪酸 B. 若用平板划线法纯化菌种，接种环的灼烧次数总比划线次数多一次，且整个操作需在酒精灯火焰旁进行 C. 若培养①阶段使用以酪蛋白为唯一氮源的培养基并通入充足N2，可高效筛选出高产蛋白酶的厌氧型毛霉菌株 D. 用稀释涂布平板法对分离的毛霉菌株计数时，若培养基表面残留水分会导致计数结果偏小 【答案】C 【解析】 【详解】A、腐乳制作的原理是毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸，脂肪酶可将脂肪分解为甘油和脂肪酸，A正确； B、平板划线法操作时，每次划线前需灼烧接种环杀死上次划线残留的菌种，划线结束后还需灼烧接种环避免菌种污染环境和感染操作者，因此接种环灼烧次数总比划线次数多1次，为防止杂菌污染，整个操作需在酒精灯火焰旁进行，B正确； C、毛霉属于需氧型微生物，通入充足N2的无氧环境会抑制毛霉的生长繁殖，且毛霉不是厌氧型微生物，该操作无法筛选得到目标菌株，C错误； D、用稀释涂布平板法计数时，若培养基表面残留水分，会导致菌液流动、多个菌落重叠粘连，统计时会被判定为单个菌落，最终使计数结果偏小，D正确。 4. 科学方法有助于培养学生用科学眼光看待生命、用科学逻辑去解决问题的思维方式，实现从知识接受者到科学探究者的转变。关于教材中科学方法的使用，错误的是（　　） 选项 实验名称 科学方法 A 比较过氧化氢在不同条件下的分解 对照实验 B 肺炎链球菌体外转化实验 加法原理 C 种群数量变化 构建数学模型 D 探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 预实验和对照实验 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A、比较过氧化氢在不同条件下的分解实验设置了常温空白对照组、加热组、无机催化剂组、过氧化氢酶组，控制自变量、观察因变量，使用了对照实验方法，A正确； B、肺炎链球菌体外转化实验中，艾弗里团队通过特异性去除S型细菌的某类成分（蛋白质、脂质、DNA等）探究转化因子本质，利用的是自变量控制的减法原理，而非加法原理，B错误； C、研究种群数量变化时，通过建立种群增长的公式、增长曲线等形式的数学模型，总结种群数量变化规律，使用了构建数学模型的方法，C正确； D、探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验中，先通过预实验摸索浓度范围以避免实验浪费，正式实验中不同浓度组形成相互对照，也可设置空白对照组，用到了预实验和对照实验方法，D正确。 5. 研究表明，肾小管上皮细胞的细胞膜上广泛存在AQP水通道蛋白和NCC钠离子转运体。AQP水通道蛋白顺H2O浓度梯度转运H2O进入细胞；而NCC钠离子转运体借助细胞外Na+浓度梯度提供的能量，同向转运Na+和Cl-进入细胞。下列分析错误的是（　　） A. 肾小管上皮细胞通过AQP水通道蛋白转运水的方式属于协助扩散 B. NCC钠离子转运体转运Na+和Cl-都需要消耗能量 C. 降低温度会减小NCC钠离子转运体的转运速率 D. AQP水通道蛋白只能转运水，体现了载体的特异性 【答案】B 【解析】 【详解】A、肾小管上皮细胞通过AQP水通道蛋白转运水时顺浓度梯度进行、需要通道蛋白协助、不消耗能量，属于协助扩散，A正确； B、NCC钠离子转运体转运Na+是顺细胞外Na+浓度梯度进行，该过程不需要消耗能量，Na+浓度梯度的势能仅用于驱动Cl-的逆浓度梯度转运，并非二者转运都消耗能量，B错误； C、降低温度会降低转运蛋白的活性、减慢分子运动速率，因此会减小NCC钠离子转运体的转运速率，C正确； D、转运蛋白（包含通道蛋白）只能转运与其结构匹配的特定物质，AQP水通道蛋白只能转运水，体现了转运蛋白的特异性，D正确。 6. 某种昆虫的体色由等位基因a1、a2和a3控制，体色不同，被天敌捕食的概率也不同。研究人员调查了该昆虫两个种群的不同基因型个体数量（单位：只），结果如表。下列叙述正确的是（　　） 种群 a1a1 a2a2 a3a3 a1a2 a1a3 a2a3 甲 100 0 300 400 200 200 乙 215 0 100 0 165 400 A. 种群乙的a3基因频率高于种群甲，说明a3基因控制的体色可能更适应乙种群的环境 B. 种群甲中a1a2基因型个体数量最多，表明该基因型在甲种群中一定具有生存优势 C. 若两种群均无迁入、迁出且突变率极低，种群甲的基因频率变化比种群乙更易受随机因素影响 D. 等位基因a1、a2和a3的出现是基因重组导致的 【答案】A 【解析】 【详解】A、自然选择会使种群基因频率发生定向改变，适应环境的基因频率会上升。经计算，种群乙中a3基 因频率高于种群甲，说明a3控制的体色可能更适应乙种群的环境，A正确； B、种群甲中a1a2个体数量多可能是亲本交配组合、偶然因素等导致，“一定具有生存优势”表述绝对，无法仅由数量判断生存优势，B错误； C、遗传漂变对小种群基因频率影响更大，种群甲总个体数（1200只）多于种群乙（880只），因此乙种群基因频率更易受随机因素影响，C错误； D、等位基因a1、a2和a3的出现是基因突变导致的，D错误。 7. 传统观点认为，体温调节主要依赖于下丘脑对温度信号的即时响应。近期研究发现大脑的记忆功能也参与其中。为探究小鼠能否形成寒冷记忆，研究者设计了“热调节巴甫洛夫条件反射”实验（图1），并检测了小鼠的代谢率（以耗氧速率表示），结果如图2所示。下列分析最合理的是（　　） A. 环境A作为非条件刺激，直接激活下丘脑体温调节中枢引发产热 B. 记忆测试期升高说明小鼠产生了焦虑情绪，导致代谢率上升 C. 该条件反射的建立依赖于大脑皮层对环境B的记忆，但产热效应仍由下丘脑调控 D. 若切除小鼠海马体后再进行相同训练，则记忆测试期仍会显著升高 【答案】C 【解析】 【详解】A、本实验中，环境B是寒冷刺激（4℃环境），故环境B的特殊处理即成为条件刺激，非条件刺激是能直接引发产热的低温（寒冷），不是环境A（一直为21℃，是适应背景），A错误； B、记忆测试期（耗氧速率）升高是小鼠唤起寒冷记忆、提前启动产热调节的结果，不是焦虑导致，B错误； C、大脑皮层是条件反射的中枢，同时也是记忆等形成的场所，即条件反射的建立、记忆的形成依赖大脑皮层的功能，而体温调节的产热效应的调节中枢仍为下丘脑，C正确； D、海马体与记忆形成密切相关，切除海马体后无法形成寒冷记忆，记忆测试期耗氧不会显著升高，D错误。 8. 卡尔文及其同事用饲养单细胞小球藻，观察光合作用过程中碳的转化和去向，从而揭示了光合作用暗反应的过程。图为小球藻同化不同时间的放射自显影图，下列相关叙述错误的是（　　） A. 和的物理性质不同，但是和化学性质相同 B. 实验结果表明小球藻首先将转化为PGA C. 实验结果表明光合作用的产物除了糖类外还有氨基酸 D. 减少的量，短时间内细胞中的ATP和NADPH会减少 【答案】D 【解析】 【详解】A、14 C和12C互为同位素，二者物理性质（质量、放射性）不同，但化学性质相同，因此 14 C和12C的化学性质相同，A正确； B、从图中可知，小球藻同化14CO2仅0.5s时，只有PGA出现放射性，说明小球藻首先将14CO2转化为PGA，B正确； C、同化14CO230s后，多种氨基酸都检测到放射性，说明光合作用的产物除糖类外还有氨基酸，C正确； D、若减少14CO2的量，短时间内14CO2固定生成的三碳酸（PGA）减少，三碳酸还原消耗的ATP和NADPH减少；而光反应仍正常合成ATP和NADPH，因此细胞中ATP和NADPH的含量会增加，不是减少，D错误。 9. 研究人员在桤木林中选择部分桤木进行人工落叶处理，调查该处理对落叶桤木及周围未落叶桤木被甲虫取食的情况，结果如下图所示，下列相关推测错误的是（　　） A. 甲虫对未落叶桤木的取食量随与落叶桤木距离的增加而增加 B. 落叶桤木可能释放了某种驱赶甲虫的化学物质 C. 落叶处理会影响甲虫在桤木林中的分布 D. 落叶处理不能诱导周围未落叶桤木对甲虫的抗性 【答案】D 【解析】 【详解】A、由图表信息可知：落叶处理前，树叶被啃食程度与距离无明显正相关；落叶处理7天后，距离落叶桤木越远，树叶被啃食程度越高，呈正相关，A正确； B、离落叶桤木越近，啃食程度越低，说明落叶桤木可能释放了某种驱赶甲虫的化学物质，B正确； C、处理前后甲虫取食分布明显改变，说明落叶处理影响了甲虫分布，C正确； D、仅根据所给的图，无法得出落叶处理不能诱导周围未落叶桤木对甲虫的抗性这一结论，D错误。 10. 肥胖小鼠肝细胞中脂肪过度积累，会导致胰岛素敏感性降低，细胞自噬可降解脂肪。细胞中P62蛋白的积累量与细胞自噬强度呈负相关。研究人员探究了电针刺激“天枢”穴位对小鼠细胞自噬和糖代谢的影响，相关分组和结果如图。下列说法错误的是（　　） A. 细胞自噬分解脂肪的酶来自溶酶体，产物可为细胞提供营养 B. 电针刺激可能增强了细胞自噬，减少小鼠细胞中积累的脂肪 C. 电针刺激使血糖浓度下降，推测电针组胰岛素浓度较肥胖组高 D. 电针刺激后肥胖小鼠组织细胞摄取葡萄糖会增加 【答案】C 【解析】 【详解】A、细胞自噬依赖溶酶体，溶酶体含多种水解酶，自噬分解脂肪等物质后，有用的产物可以被细胞重新利用，为细胞提供营养，A正确； B、肥胖+电针组P62含量低于肥胖组，结合P62与自噬的负相关关系，说明电针刺激增强了细胞自噬，而细胞自噬可降解脂肪，因此能减少小鼠细胞的脂肪积累，B正确； C、肥胖小鼠胰岛素敏感性降低，胰岛素无法有效发挥降血糖作用，机体会代偿性分泌更多胰岛素，因此肥胖组胰岛素含量较高；电针刺激后小鼠胰岛素敏感性提高，血糖降低，胰岛素含量会低于肥胖组，C错误； D、电针刺激后肥胖小鼠胰岛素敏感性提高，胰岛素可以正常发挥作用，促进组织细胞摄取、利用葡萄糖，因此电针刺激后肥胖小鼠组织细胞摄取葡萄糖增加，使血糖下降，D正确。 11. 糖原磷酸化酶（GP）是促进肝糖原分解的关键酶，存在磷酸化（有活性）和去磷酸化（无活性）两种形式，其磷酸化过程由活化的蛋白激酶A（PKA）催化、消耗ATP，多种激素通过调控GP的活性转换维持血糖平衡。下列相关叙述正确的是（　　） A. GP的去磷酸化过程伴随ATP的水解，能量主要以热能形式散失 B. 磷酸化仅改变GP的空间结构，不会影响其与底物的结合能力 C. 肾上腺素可通过信号转导产生胞内信号激活PKA，促进肝糖原分解 D. 促进GP的磷酸化会抑制肝脏释放葡萄糖，导致血糖浓度下降 【答案】C 【解析】 【详解】A、由题干可知，GP的磷酸化过程需要消耗ATP，去磷酸化是水解GP上连接的磷酸基团的过程，不需要ATP水解，A错误； B、GP磷酸化后有活性、去磷酸化后无活性，说明磷酸化会改变GP的空间结构，进而改变其与底物的结合能力，B错误； C、肾上腺素是升高血糖的激素，可通过与靶细胞膜上受体结合启动胞内信号转导激活PKA，活化的PKA催化GP磷酸化成为有活性的形式，促进肝糖原分解，C正确； D、GP磷酸化后具有活性，可促进肝糖原分解为葡萄糖并释放到血液中，会使血糖浓度升高，D错误。 12. 小胶质细胞是中枢神经系统中的巨噬细胞，可动态监测大脑中的微环境，若被过度激活则可能导致慢性神经炎症。研究发现，不活跃的突触会被小胶质细胞选择性地清除；活跃的突触则高效表达CD47等分子，通过CD47与受体SIRPα结合等途径得以保存，部分机理如图所示。下列说法错误的是（　　） A. 神经递质与CD47发挥作用时，都需要与相应的受体特异性结合 B. PMT功能异常导致神经递质在突触间隙积累，可能会引发突触后神经元功能紊乱 C. 小胶质细胞通过调控突触的数量，参与中枢神经系统稳态的维持与记忆的形成 D. 促进SIRPα与CD47结合，会加速小胶质细胞对活跃突触的清除，加重慢性神经炎症 【答案】D 【解析】 【详解】A、分析题意可知CD47与受体SIRPα结合才能启动信号保护，神经递质是在突触处传递信息的信息分子，它通过突触后膜上特异性受体结合发挥作用，A正确； B、PMT 是负责回收神经递质的。 抑制 PMT 功能，会使神经递质在突触间隙中持续存在，导致突触后神经元持续兴奋，可能会引发突触后神经元功能紊乱，B正确； C、小胶质细胞能动态监测大脑中的微环境，对不活跃的突触进行选择性地清除，对活跃的突触通过 CD47 等途径得以保存。 突触的变化与中枢稳态的维持、记忆维持等密切相关，所以小胶质细胞通过调控突触的数量在中枢稳态的维持、记忆维持等过程中发挥作用，C正确； D、由题意可知，过度激活小胶质细胞可能导致慢性神经炎症，而活跃的突触是通过 CD47 与受体 SIRPα的结合等途径得以保存。 促进 SIRPα与 CD47 的结合，会减少小胶质细胞对活跃突触的清除，可缓解慢性神经炎症，D错误。 13. 核酸疫苗分为DNA疫苗和mRNA疫苗，具有免疫性好、安全性高的特点。mRNA疫苗是由脂质材料包裹特定序列的mRNA所构成，图为接种某抗肿瘤mRNA疫苗后，机体内发生的部分免疫过程。相关说法错误的是（　　） A. 分析肿瘤抗原的氨基酸序列可为人工合成mRNA疫苗提供依据 B. 细胞毒性T细胞清除肿瘤细胞体现了免疫系统的免疫监视功能 C. 树突状细胞合成的抗原需要胞吐到内环境中才能引发免疫反应 D. 与化疗相比，利用疫苗治疗肿瘤的优势是可避免损伤正常细胞 【答案】C 【解析】 【详解】A、若已知肿瘤抗原的氨基酸序列，可以推导出编码该抗原的mRNA的核苷酸序列，从而为人工合成mRNA疫苗提供依据，A正确； B、免疫系统的免疫监视功能指识别、清除机体突变的异常细胞，防止肿瘤发生，细胞毒性T细胞清除肿瘤细胞体现了该功能，B正确； C、树突状细胞是抗原呈递细胞，其合成抗原后，会将抗原处理后呈递在自身细胞膜表面，通过直接接触将抗原呈递给T细胞，不需要胞吐到内环境即可引发免疫反应，C错误； D、化疗是非特异性杀伤增殖活跃的细胞，会同时损伤正常分裂的细胞；而mRNA疫苗诱导产生针对肿瘤的特异性免疫，对正常细胞损伤小，可避免损伤正常细胞，D正确。 14. 某突变基因相关编码链序列（与转录模板链互补）如图所示，其第21位碱基缺失，从而使转录出的mRNA上终止密码子提前，翻译提前终止。据此信息，下列选项错误的是（　　） 注：AUG甲硫氨酸（起始密码子）；GUA缬氨酸；CGU精氨酸；CAC组氨酸；ACG苏氨酸；UAA、UAG、UGA终止密码子。 A. 据图可知突变基因转录出的mRNA上第75个密码子为终止密码子 B. 突变基因所编码的多肽链中，最后一个氨基酸为苏氨酸 C. 正常基因决定的第8位氨基酸对应的反密码子为5'-UAC-3' D. 据图可知，正常基因表达时核糖体沿着正常序列由5'向3'移动 【答案】D 【解析】 【详解】A、分析可知，某突变基因相关编码链序列（与转录模板链互补）其第21位碱基缺失，导致第21位后的序列移码，在第223位、第224位、第225位出现了TAG序列，转录出UAG终止密码子，即mRNA上为终止密码子，A正确； B、根据题意分析可知，突变序列的编码链序列（与转录模板链互补）在TAG（转录成终止密码子）之前的序列是ACG，转录出来的氨基酸是苏氨酸，B正确； C、分析可知，正常基因决定的第8位氨基酸对应的编码链序列（与转录模板链互补）为第22位、第23位、第24位序列（GTA），即转录出来的密码子为5'GUA3'，对应的反密码子为3'CAU5'，C正确； D、核糖体在翻译时，是沿着mRNA的5'→3'方向移动的，D错误。 15. 马德隆畸形与性染色体同源区段PAR1（如图1）上的SHOX基因突变有关。图2为某家系患马德隆畸形的遗传系谱图（不考虑染色体数目变异），马德隆畸形相关基因用B、b表示。经基因检测发现图2中5号的致病基因源头是2号的Y染色体的SHOX基因突变，4号不携带致病基因。推测图3中不可能是3号个体内存在的细胞为（　　） A. ① B. ② C. ③ D. ④ 【答案】B 【解析】 【详解】马德隆畸形与性染色体同源区段PAR1（如图1）上的SHOX基因突变有关。相关基因用B、b表示。根据图2系谱图可知，每代均存在患者，为显性遗传病，B为致病基因；经基因检测发现图2中5号的致病基因源头是2号的Y染色体的SHOX基因突变所致，且表现为患病，因此2号个体的基因型可表示为XbYB,3号个体的基因型为XbYB,由于4号不携带致病基因，即其基因型为XbXb，而5号个体患病，则其患病的原因可能是由于3号个体产生精子的过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交换导致产生XB类型的精子并参与受精形成的，结合3号个体的基因型推测，①细胞为正常的减数第一次分裂后期，③细胞为有丝分裂后期，④细胞为减数第二次分裂后期，该细胞形成过程中可能发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的交换，②细胞中B基因应该位于Y染色体上，且Y染色体比X染色体小，因而不可能在3号个体中存在的细胞是②，B正确。 二、非选择题：共55分。 16. 不同光质会影响植物的生理过程和植株形态。科研人员研究不同颜色棚膜覆盖温室大棚后对温室内月季光合作用以及植株生长的影响。相关实验过程及结果如下。 试验过程：用透明的红色、蓝色、绿色和无色塑料棚膜覆盖4个温室大棚（棚膜特点见表1）。选用生长状况相似的月季苗若干株，均分为4组于不同温室大棚内栽种。分别在第20天、40天、60天、80天选择晴朗无云天气，于上午9:00-11:00每个棚内随机选取3株月季顶部的健康叶片进行光合参数测定，重复测定3次，取平均值。测定结果如表2。 表1 不同颜色棚膜的透光率及光谱特性 棚膜颜色 透光率/% 主透光谱/nm 红色 70 620~760（红光） 蓝色 65 450~495（蓝光） 绿色 50 500~560（绿光） 无色 90 400~700（可见光） 表2 不同时期不同颜色棚膜处理时月季的光合参数 棚膜颜色 净光合速率/μmol·m-2·s-1 气孔导度/mmol·m-2·s-1 胞间CO2浓度/μmol·mol-1 20d 40d 60d 80d 20d 40d 60d 80d 20d 40d 60d 80d 红色 16.8 19.5 20.8 21.4 0.25 0.29 0.31 0.32 225 232 237 240 蓝色 18.5 22.3 24.7 25.6 0.29 0.34 0.36 0.38 210 220 225 228 绿色 12.5 14.1 14.7 14.9 0.18 0.20 0.21 0.22 265 268 270 272 无色 15.2 17.6 18.3 18.7 0.22 0.25 0.27 0.28 235 240 243 245 （1）光反应中光能转化为化学能暂时储存在_____（填物质）中。 （2）蓝色棚膜组净光合速率最高，结合表2另外两个光合参数分析，原因是_____；综合分析可知光照强度与光合速率不是简单的正相关，判断依据为_____。 （3）进一步测定发现蓝色棚膜组月季的营养生长指标（植株高度、叶片数量，叶面积）和生殖生长指标（花柄长度、花朵直径、花的数目）均显著高于其他组，推测植物营养生长与生殖生长关系为_____。 （4）向月季喷施，结果发现一段时间后，光合作用产生的中也出现标记，原因是_____（用箭头和文字说明）。 【答案】（1）ATP、NADPH （2） ①. 蓝色棚膜处理组气孔导度大，外界CO2能较快进入叶肉细胞，且暗反应消耗CO2速率快，胞间CO2浓度低，光合速率高 ②. 红色、蓝色棚膜组与无色棚膜组相比，透光率低，但光合速率高 （3）营养生长旺盛可促进生殖生长 （4） 【解析】 【小问1详解】 光反应阶段，叶绿体光合色素吸收的光能，一方面将水分解为O2和NADPH，另一方面驱动ADP和Pi合成ATP，光能转化为活跃的化学能，暂时储存在ATP和NADPH中，为暗反应供能。 【小问2详解】 蓝色棚膜处理组气孔导度大，外界CO2能较快进入叶肉细胞，且暗反应消耗CO2速率快，胞间CO2浓度低，光合速率高。 红色、蓝色棚膜组与无色棚膜组相比，透光率低，但光合速率高，说明光照强度与光合速率不是简单的正相关。 【小问3详解】 营养生长过程中，植物通过光合作用积累有机物，为花、果实等生殖器官的发育提供物质和能量，因此营养生长旺盛可促进生殖生长。 【小问4详解】 喷施的H218O被月季吸收后，参与有氧呼吸第二阶段，与丙酮酸反应生成含18O的C18O2；C18O2扩散进入叶绿体，参与光合作用的暗反应（CO2的固定和C3的还原），最终18O出现在光合作用产生的葡萄糖中，即H218O→C18O2→C6H1218O6。 17. 长江消落带是水库水位周期性涨落形成的特殊生态交错带，某区域三峡水库消落带不同淹水生境（季节性淹水、季节性水涝、间歇性淹水、永久性淹水）中植物物种的调查结果如图所示。 （1）永久性淹水退去后的消落带植物群落演替属于_____演替，判断依据是_____。 （2）不同淹水生境中的消落带植物形成了适应所处非生物环境的共同特征，从进化角度分析，这是_____的结果。 （3）据图分析，淹水频次和淹水量会影响消落带生态系统的_____，进而影响其抵抗力稳定性，理由是_____。 （4）有同学认为“季节性水涝生境中的淹水是影响该生境植物种群数量的密度制约因素”，请判断该观点是否正确并说明理由：_____。 【答案】（1） ①. 次生 ②. 原有土壤条件基本保留，还可能保留植物的种子或其他繁殖体 （2）自然选择（或协同进化） （3） ①. 物种丰富度（或物种数量/营养结构复杂程度） ②. 淹水频次和淹水量会改变植物物种的数量与分布，使生态系统的营养结构复杂程度发生变化，而抵抗力稳定性与营养结构复杂程度正相关 （4）不正确，淹水是环境因素，其对种群数量的影响程度与种群密度无关，属于非密度制约因素 【解析】 【小问1详解】 永久性淹水退去后的消落带，原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体，根据次生演替的定义（原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替），所以属于次生演替。 【小问2详解】 不同淹水生境中的消落带植物形成适应所处非生物环境的共同特征，从进化角度来看，这是自然选择（或协同进化）的结果，因为自然选择会使种群的基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。 【小问3详解】 据图分析，淹水频次和淹水量会影响消落带生态系统的物种丰富度（物种数目），进而影响其抵抗力稳定性。因为物种丰富度越高，生态系统的营养结构越复杂，自我调节能力越强，抵抗力稳定性越高，而淹水频次和淹水量会改变植物物种的数量与分布，使生态系统的营养结构复杂程度发生变化，且抵抗力稳定性与营养结构复杂程度正相关。 【小问4详解】 该观点不正确。因为密度制约因素是指其影响程度与种群密度有密切关系的因素，而淹水是环境因素，其对种群数量的影响程度与种群密度无关，属于非密度制约因素。 18. 非酒精性脂肪肝（NAFLD）是我国高发的慢性肝脏病变，研究发现人胎盘间充质干细胞分泌的“外泌体”（hPCMSC-exo）能调控肝脏脂质代谢，对NAFLD小鼠肝脏具有显著保护作用。 （1）研究人员将健康小鼠（对照组）和NAFLD模型小鼠（NAFLD组）进行10周培养，测得生理指标如表所示： 组别 空腹血脂（mmol/L） 肝酶ALT（U/L） 肝脏甘油三酯含量（mmol/g） 对照组 1.21 32.5 0.42 NAFLD组 2.87 98.3 1.56 NAFLD组血脂明显_____（填“高于”或“低于”）对照组，血脂中的胆固醇是构成_____（填细胞结构）的重要成分。NAFLD组小鼠出现肝脏肿大，分析原因是_____。 （2）hPCMSC-exo内含多种非编码RNA，可通过调控靶基因的转录后表达影响肝细胞代谢。给NAFLD小鼠注射hPCMSC-exo，12周后测定小鼠肝脏组织的脂合成基因（SREBP-1c）和脂分解基因（PPARα）的相对表达量，结果表明，hPCMSC-exo能显著调控肝脏脂质代谢平衡。据此判断，hPCMSC-exo会_____（填“上调”或“下调”）脂合成基因表达，同时_____（填“上调”或“下调”）脂分解基因表达。你的判断依据是_____。 （3）为进一步验证hPCMSC-exo对NAFLD小鼠肝脏的保护作用，研究人员设计3组实验。甲组：正常小鼠+生理盐水处理；乙组：NAFLD小鼠+生理盐水处理；丙组：NAFLD小鼠+hPCMSC-exo处理。连续处理16周后，检测三组小鼠的肝脏病理损伤评分（评分越高损伤越重）和血清炎症因子（TNF-α）含量。请写出预期实验结果：_____。该实验的对照类型有_____。 【答案】（1） ①. 高于 ②. 动物细胞膜 ③. NAFLD小鼠肝脏脂质代谢异常，大量甘油三酯等脂质在肝细胞内堆积，导致肝细胞体积增大，进而引发肝脏肿大 （2） ①. 下调 ②. 上调 ③. hPCMSC-exo可减少肝脏脂质堆积，需通过降低脂合成、促进脂分解实现，因此会下调脂合成基因（SREBP-1c）、上调脂分解基因（PPARα） （3） ①. 预期结果：甲组肝脏病理损伤评分和TNF-α含量最低，乙组最高，丙组介于甲乙两组之间 ②. 对照类型：空白对照（甲组）、模型对照（乙组） 【解析】 【小问1详解】 分析表格数据可知，NAFLD组空腹血脂含量是2.87mmol/L，明显高于对照组（1.21mmol/L）；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，此外也可参与血液中脂质的运输；分析题意可知，NAFLD小鼠肝脏脂质代谢异常，大量甘油三酯等脂质在肝细胞内堆积，导致肝细胞体积增大，进而引发肝脏肿大。 【小问2详解】 NAFLD小鼠的特点是肝脏脂质过量积累，而hPCMSC-exo对肝脏起保护作用，可减少肝脏脂质堆积，需通过降低脂合成、促进脂分解实现，因此会下调脂合成基因（SREBP-1c）、上调脂分解基因（PPARα）。 【小问3详解】 分析题意，本实验目的是验证hPCMSC-exo对NAFLD小鼠肝脏的保护作用，据实验分组可知，甲组是对照组，而丙组加入了hPCMSC-exo，实验的因变量可通过肝脏病理损伤评分（评分越高损伤越重）和血清炎症因子（TNF-α）含量测定，由于本实验是验证实验，实验结果应与验证的内容一致，故为：正常组（甲）损伤评分、炎症因子含量最低，未处理的NAFLD模型组（乙）最高，NAFLD给药组（丙）介于二者之间；该实验中，正常小鼠生理盐水处理属于空白对照，而乙组NAFLD小鼠+生理盐水处理属于模型对照。 19. 成人的血红蛋白A（HbA）由两条α链（α珠蛋白）和两条β链（β珠蛋白）及血红素基团组成。β-地贫是一种常见的单基因遗传病，其原因为β珠蛋白基因发生突变，使β珠蛋白合成障碍。分析某β-地贫家庭的遗传系谱图。 （1）该遗传病的遗传方式为_____。 （2）为了解患病原因，对该家庭成员的11号同源染色体的β珠蛋白基因的编码链分别进行测序，相关位点的碱基测序结果见下表（未显示序列均正常）。 个体 1号 2号 3号 4号 表型 正常 正常 患者 正常 测序结果 ？ ※位点①、②分别为81号碱基，153-157号碱基，均位于β珠蛋白基因的第二个内含子内。 由表可知，1号个体β珠蛋白基因突变碱基对具体变化为_____；表中“？”处测序结果应为_____（请参照4号个体的表示方式作答），该患者_____（填“能”或“不能”）通过基因重组产生具有正常β珠蛋白基因的配子。 （3）严重的β-地贫突变纯合子若不进行干预治疗，一般在幼年期就会死亡。该家系中3号个体无正常β珠蛋白基因，但仅表现有贫血症状而无生命危险，结合所学的知识与突变位点，推测其临床症状较轻的原因可能是_____。 【答案】（1）常染色体隐性 （2） ①. C/G→A/T ②. ③. 不能 （3）该患者的两个突变基因的突变位点均发生在内含子，与发生在编码序列的突变相比，对β珠蛋白肽链的结构与功能影响较小 【解析】 【小问1详解】 根据系谱图：双亲（1号、2号）表现正常，生育了患病的女儿（3号），符合“无中生有为隐性，隐性女病父正非伴性”的特点，因此判断为常染色体隐性遗传。 【小问2详解】 对比正常个体4号的测序结果，说明1号个体β珠蛋白基因发生了碱基对替换，即C/G→A/T。 3号是患者，分别继承了1号的突变（位点①突变T、位点②正常CTTTT）和2号的突变（位点①正常C、位点②缺失），因此测序结果为位点①同时有C和T，位点②一条是CTTTT、一条缺失，即。 由于两个突变分别位于一对同源染色体的不同染色体上（一条染色体携带位点①突变，另一条同源染色体携带位点②突变），减数分裂时同源染色体分离，配子只能获得其中一条染色体，因此所有配子都会携带至少一个突变，无法通过基因重组产生同时不携带两个突变、具有正常β珠蛋白基因的配子。 【小问3详解】 根据题干可知两个突变位点都位于β珠蛋白基因的内含子中，真核基因的内含子不编码蛋白质，转录后会被剪切，该突变没有改变β珠蛋白的氨基酸序列，与发生在编码序列的突变相比，对β珠蛋白肽链的结构与功能影响较小，因此患者临床症状较轻。 20. 脂肪氧化酶（LOX）广泛存在于生物体内，在工业、农业、医药等领域具有重要应用。科研人员利用基因工程和发酵工程，建立LOX基因原核表达体系。实验中构建了含LOX基因的重组T质粒。其中Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，LacZ基因编码产生的β-半乳糖苷酶可以分解X-gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则为白色。T7启动子可被IPTG（异丙基-β-D-硫代半乳糖苷）激活。 （1）RT-PCR扩增LOX基因时，若引物F1与非目标DNA序列发生互补配对，会导致扩增产物出现杂带。从引物设计角度分析，可通过_____和_____避免该问题，这体现了PCR引物的_____性。 （2）构建重组质粒时应在引物F1的_____端（选填“5’”或“3’”）添加_____限制酶识别序列。 （3）蓝白斑筛选中，目标菌落为白色而非蓝色，从基因结构角度分析其原因是_____；若某白色菌落无法在含氨苄青霉素的培养基上生长，最可能的原因是_____。 （4）诱导LOX基因表达时，需向培养基加入IPTG激活T7启动子，分析T7启动子的优势是_____。 【答案】（1） ①. 提高引物特异性 ②. 避免非目标同源序列 ③. 特异（专一） （2） ①. 5’ ②. KpnⅠ （3） ①. 构建表达载体时LacZ基因被切除，使其不能表达功能性酶 ②. 未成功转化质粒，无氨苄青霉素抗性 （4）T7启动子仅在IPTG诱导下启动转录，可实现目的基因的可控诱导表达，避免目的基因持续表达的产物在细胞内过度积累 【解析】 【小问1详解】 从引物设计角度，为避免引物与非目标DNA序列互补导致的杂带，可通过： ①提高引物特异性，提高引物与目标序列的互补匹配度；②避免非目标同源序列，保证引物3'端与目标序列严格互补。 这体现了PCR引物的特异（专一）性。 【小问2详解】 构建重组质粒时，限制酶识别序列需添加在引物的5'端（因为引物3'端是DNA延伸的起点，不能随意修饰），且需添加与载体匹配的限制酶识别序列，结合图示，LOX基因的上游对应质粒的KpnⅠ酶切位点，因此需要在引物F1的5′端添加KpnⅠ识别序列。 【小问3详解】 目标菌落为白色的原因：LOX基因插入LacZ基因内部，构建表达载体时LacZ基因被切除，使其不能表达功能性酶，因此不能分解X-gal产生蓝色物质。白色菌落无法在含氨苄青霉素培养基生长的原因：未成功转化质粒，无氨苄青霉素抗性，无法在含氨苄青霉素的培养基中存活。 【小问4详解】 T7启动子的优势：T7启动子仅在IPTG诱导下启动转录，可实现目的基因的可控诱导表达，避免目的基因持续表达的产物在细胞内过度积累。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $