精品解析：北京市房山区2026年高三年级下学期第一次综合练习生物学

房山区2026年高三年级第一次综合练习 生物学 本试卷共10页，满分100分，考试时长90分钟。考生务必将答案填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 第一部分 本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 房山湿地调查发现一种单细胞生物Y，具有细胞壁、核糖体和叶绿素；无线粒体和以核膜为界限的细胞核。将Y与蓝细菌、黑藻进行比较，下列说法错误的是（ ） A. 都能进行光合作用 B. 都具有核糖体 C. 都以DNA作为遗传物质 D. 都不能进行有氧呼吸 2. 研究人员对健康成年人实施8周有氧运动训练，并检测骨骼肌线粒体的相关指标（如图）。据图分析合理的是（ ） A. 训练后耗氧速率提升，说明细胞无氧呼吸占比增强 B. 线粒体数量增加，直接导致肌细胞CO2释放量减少 C. 训练可增强骨骼肌细胞的有氧呼吸，提高代谢能力 D. 训练可导致每克葡萄糖代谢产生的ATP减少 3. 钙可增强细胞壁韧性、提高细胞膜稳定性。拟南芥ICA蛋白主要位于根细胞膜上，影响外源Ca2+的吸收。研究温度对野生型与ICA基因缺失突变体的影响，结果如图。下列推论合理的是（ ） A. ICA蛋白可抑制细胞从外界吸收Ca2+ B. Ca2+主要影响拟南芥根的生长 C. 突变体不同条件下均出现明显生长障碍 D. 缺失ICA蛋白可降低拟南芥的抗高温胁迫能力 4. 化合物X能显著抑制恶性黑色素瘤细胞增殖，并能诱导其高表达黑色素合成相关基因，使细胞形态趋于正常。下列说法正确的是（ ） A. 肿瘤细胞被X诱导分化后不再含有原癌基因 B. 处理后基因表达改变，细胞全能性丧失 C. 该分化过程中细胞的遗传信息发生了改变 D. 诱导后细胞形态趋于正常，体现了基因的选择性表达 5. 下图为选育“南珠18号”两色观赏南瓜（上橙黄下深绿）的主要步骤。下列分析合理的是（ ） A. 果皮颜色与颈部形态由一对等位基因控制 B. “南珠18号”为纯合子 C. F2性状分离比符合9:3:3:1 D. 绿色对黄色为显性，无曲颈对曲颈为显性 6. 暹罗猫毛色的季节变化（冬深夏浅），主要由TYR基因突变，温度敏感型酪氨酸酶构象变化影响黑色素合成导致。下列分析错误的是（ ） A. 暹罗猫毛色随温度变化属于表观遗传 B. 温度可引起酪氨酸酶活性改变 C. 环境可通过改变蛋白质的结构来影响性状 D. 基因型与环境都会影响暹罗猫的毛色 7. 考古发现，“北京人”能使用和制造石器，并有用火遗迹。据文献与头骨化石分析得出下表，最能从形态特征上支持“北京人处于从古猿向现代人中间进化过程中”的证据是（ ） 项目 古猿 北京人 现代人 五趾型四肢 + + + 脑容量/mL 380-540 915-1225 1300-1400 下颌与牙齿 粗壮 特化粗壮 纤细轻巧 A. 三者均有五趾型四肢 B. 能使用和制造石器，掌握用火技术 C. 脑容量介于古猿与现代人类之间 D. 下颌骨呈现异常粗壮，具有特化特征 8. 果蝇（2n=8）精巢中既能发生有丝分裂又能发生减数分裂。下列叙述错误的是（ ） A. 果蝇一个染色体组含4条染色体 B. 同源染色体的联会和分离发生在减数分裂Ⅰ C. 等位基因的分离可发生在减数分裂Ⅱ D. 有丝分裂后期染色体和染色单体数目相同 9. DNA双螺旋结构的发现运用了多种科学方法。下列方法中，在DNA结构模型建立与验证中未直接使用的是（ ） A. 同位素标记法——追踪DNA分子的复制方式 B. 归纳法——从X射线衍射图谱总结DNA的结构 C. 假说-演绎法——提出碱基互补配对假说并以实验数据验证 D. 模型建构法——通过物理模型验证碱基的空间排列 10. 长期记忆的形成与突触后膜上AMPA受体数量增加有关。下列叙述正确的是（ ） A. 神经递质释放的方式体现了细胞膜的选择透过性 B. AMPA受体增多能增强突触的传递效率 C. AMPA受体增多并未改变突触的结构与功能 D. 兴奋传递时，突触后膜发生电信号→化学信号的转变 11. 生长激素（GH）的释放受下丘脑分泌的生长激素释放激素（GHRH）调节。用不同频率的光刺激小鼠下丘脑GHRH神经元，检测血液中GH水平，结果如图。下列叙述错误的是（ ） A. GH和GHRH作为信使传递信息 B. 刺激频率与GH分泌呈负相关 C. 刺激停止后GH水平下降的原因是GH被降解 D. 下丘脑神经元的活动可调控垂体的内分泌功能 12. 北京近年将零散空地改造为“口袋公园”等小型绿地。下列关于此类绿地生态功能的叙述，正确的是（ ） A. 增加植被种类和数量，可为城市动物提供栖息场所 B. 可作为独立生态系统，实现物质和能量的自给自足 C. 其物种丰富度可与大型自然保护区相当 D. 其环境容纳量固定不变，取决于绿地初始面积 13. 研究人员采用两种方法调查青藏高原某区域藏狐种群数量，结果如下表。下列分析正确的是（ ） 调查方法 核心操作 结果 粪便DNA技术 收集该区域内粪便，利用8对微卫星DNA引物进行个体识别 密度1.08只/km2，共46只 样线法 以贯穿该区域的主要道路为样线，每日17:00-21:00沿样线骑行，记录个体数量及垂直距离 密度0.607只/km2，共27只 A. 粪便DNA技术为非损伤性取样，估算结果无误差 B. 样线法选择藏狐活动高峰时段，可降低抽样误差 C. 两种方法结果显著差异的原因是调查面积不同 D. 粪便DNA技术只可统计区域内常住个体数量 14. 医院常用核酸检测和血清抗体检测来诊断是否感染支原体。下列叙述正确的是（ ） A. 该核酸检测中使用的分子探针可用于其他病原体检测 B. PCR体系中需加入耐高温的DNA连接酶 C. 抗体检测阳性而核酸检测阴性，提示可能为既往感染 D. 利用单克隆抗体药物靶向治疗支原体感染，属于细胞免疫 15. 关于“观察叶绿体和细胞质流动”、“探究植物细胞的吸水和失水”、“观察根尖分生区有丝分裂”三个实验共性的叙述，正确的是（ ） A. 均可用洋葱鳞片叶表皮细胞作为材料 B. 观察前均需对材料进行染色处理 C. 均需先在低倍镜下找到目标区域 D. 观察过程中均需保持细胞的活性 第二部分 本部分共6题，共70分。 16. 夏威夷管舌雀是夏威夷群岛特有的生物，目前仅存17种，多数濒临灭绝。研究人员对其中一种极度濒危的管舌雀开展了种群基因组学及生态学研究。 （1）夏威夷群岛由多个相对孤立的岛屿组成。管舌雀祖先抵达不同岛屿后，不同种群间无法进行基因交流。经过长期的自然选择，最终产生___________，演化出60多个物种。 （2）研究人员检测了多种鸟类基因组的杂合度（如图1），其可反映生物多样性中的__________多样性。发现考艾岛管舌雀的杂合度与其他多种鸟类相比____________，其濒危现状主要与19世纪人类无意引入的致倦库蚊传播的禽疟疾和禽痘病毒密切相关；同时人类为种植经济作物，砍伐原生森林，进一步导致鸟类失去家园。 （3）如图2所示，“野外采集卵”组FROH值高，意味着这些受精卵的基因组中来自共同祖先的纯合片段比例高，即近交程度严重。请从进化与适应角度分析野外成体组FROH值降低的原因______。 （4）基于上述研究，请从生态和遗传两个角度提出减缓濒危野生动物灭绝的措施_______。 17. 学习以下材料，回答下列小题。 痛觉神经如何“遥控”脾脏免疫 周围感觉神经广泛支配各类组织，以监测并响应环境刺激。科学家近期发现，来源于左侧胸段T8-T13背根神经节（DRG）的痛觉感受神经纤维广泛沿着血管支配脾脏，并延伸至B细胞区。这些神经的活动能够显著促进脾脏生发中心（GC）的反应和体液免疫。生发中心是脾脏内B细胞接受抗原刺激后，发生细胞增殖、抗体类别转换的关键微结构。 当机体受到抗原刺激时，脾脏内会积累前列腺素E2（PGE2），PGE2能够激活支配脾脏的痛觉神经，被激活的痛觉神经末梢会释放神经递质CGRP。CGRP可与B细胞表面高表达的二聚体CA-RA特异性结合，通过激活腺苷酸环化酶，促使细胞内产生第二信使环磷酸腺苷（cAMP），激活cAMP信号通路，促进B细胞参与GC的反应（如图）。 研究发现，通过摄入含有辣椒素的食物，也能激活这一神经通路。实验证明，喂食辣椒素的小鼠在接种流感疫苗后，其脾脏CGRP水平显著上升，体内产生了更高浓度的特异性抗体，且在感染真实病毒后，体重下降更少、存活率更高。 这一研究不仅揭示了“DRG-脾脏”神经免疫调节轴的关键作用，也为通过调节神经活动来增强抗病毒能力提供了新的干预思路。 （1）中枢神经系统包括___________，其发出的神经为周围神经系统，在痛觉感受神经参与下，B细胞在GC处受到抗原刺激后，增殖分化为___________细胞，前者能分泌特异性抗体发挥免疫保护作用。 （2）根据文中揭示的神经-免疫调控机制，下列推断合理的是________（多选）。 A. PGE2是机体受抗原刺激后激活痛觉神经的信号分子 B. 敲除B细胞的CA-RA基因会导致痛觉神经无法释放CGRP C. 腺苷酸环化酶激活剂可以部分恢复CA-RA缺失小鼠GC的反应 D. 辣椒素能直接作用于B细胞促进体液免疫 （3）据图分析CGRP与B细胞CA-RA特异性结合，使细胞内产生第二信使cAMP的生物学意义___________。 （4）为验证“CGRP是否以CA-RA为受体激活cAMP信号通路”，实验组所用材料、处理及检测指标应为____________。 A. 野生型小鼠 B. 敲除CA-RA基因的突变小鼠 C. 喂食辣椒素 D. 喂食乙酰胆碱 E. 检测PGE2的含量 F. 检测cAMP的含量 18. 光呼吸是植物在光照下消耗O2并释放CO2的代谢过程（图1），其代谢产物2-磷酸乙醇酸（2-PG）对光合作用相关酶有毒害作用且易造成碳丢失。 （1）R酶是一种双功能酶，据图1分析R酶的功能是________，其作用场所是__________。 （2）PGLP是催化2-PG降解的光呼吸关键酶。 ①PGLP突变体在正常浓度CO2中发黄死亡（图2）。研究发现，叶绿体内的无机磷酸库是有限的，磷酸被2-PG大量“占用”，会导致光反应产物______________合成受阻，同时2-PG抑制C5再生，2-PG积累对光合作用代谢产生毒害作用。 ②依据R酶的特性，推测高浓度CO2环境中PGLP突变体的CO2吸收速率，在答题卡中画出______。 （3）RNA剪接是将前体RNA中的内含子转录序列剪切，将外显子转录序列连接形成成熟mRNA的过程（图3）。为探究突变体前体RNA剪接情况，科研人员进行如下操作：提取____________的RNA→___________→DNA→___________→电泳，依据图4结果做出判断并说明理由____________。 （4）为降低光呼吸造成的能量与物质损耗，研究者通过转基因技术在植物叶绿体中引入代谢旁路，使2-PG在叶绿体内直接被降解并释放CO2。与原光呼吸途径相比，该策略能提高光合产量的机制是________。 19. 视网膜色素变性是由于视网膜光感受器细胞异常和视网膜色素上皮功能受损引起的遗传性夜盲症。为探究其发病机制展开研究。 （1）图1为该病家系图，Ⅰ-1不携带此病致病基因，据图1判断，该病的遗传方式是___________（填“常染色体显性遗传”或“伴X显性遗传”），Ⅲ-1患病的概率为__________。 （2）该病由N23基因突变导致（图2），患者N23基因的突变是由于____________，导致翻译出的氨基酸种类发生__________的改变。 （3）为研究N23基因突变对视杆细胞功能的影响，利用基因工程技术，将健康志愿者和患者的N23基因分别导入视网膜母细胞瘤（Y79）细胞中，构建模型细胞。视网膜母细胞瘤与视杆细胞有共同的发育起源，能够模拟视杆细胞内的重要信号通路。 ①已知N23基因、突变基因均无EcoR Ⅴ和Hind Ⅲ酶切位点，研究者采用特异性引物P1和P2对基因N23和突变基因进行扩增，构建表达载体（图3）依据转录方向请在质粒处标出引物EcoR Ⅴ和Hind Ⅲ酶切位点的位置___________。 ②利用脂质体转染或____________法将重组质粒导入Y79细胞，检测相关物质表达水平（图4、图5）。 （4）RHO为视杆细胞特异性表达的感受弱光的光敏色素蛋白，是产生夜视力的分子基础。正常N23蛋白为二聚体结构，可与RHO启动子结合。结合图2、4、5阐明遗传性夜盲症发病机制（在方框中以文字和箭头的形式作答）_______。 20. 紫花苜蓿是广泛栽培的多年生豆科牧草。在寒冷与盐碱双重胁迫（冷盐胁迫）下，苜蓿体内活性氧大量积累，导致细胞损伤、生长受阻。科研人员对冷盐胁迫下关键转录因子MB1的调控作用展开研究。 （1）温度、光照、重力等___________因素可参与调节植物的生长发育。冷盐胁迫可诱导苜蓿大量合成脱落酸（ABA），ABA与___________结合后启动胞内信号转导，调控MB1和MX2相关基因表达应对冷盐胁迫。 （2）抗坏血酸（AsA）是植物重要的抗氧化物质，可清除活性氧以减轻氧化损伤。 ①图1结果显示：冷盐胁迫下，与野生型相比，MB1过表达株___________，减少蒸腾作用和防止冻害，增强苜蓿对冷盐胁迫的耐受性。 ②研究表明苜蓿对冷盐胁迫的耐受性依赖转录因子MX2的量，请完善图2___________。 （3）研究发现，冷盐胁迫下苜蓿体内MR3蛋白的表达量显著降低，研究人员进行了凝胶阻滞实验（EMSA），结果如图3。 EMSA：将标记的DNA探针与待测蛋白共孵育后进行电泳。若蛋白与探针结合，形成蛋白-探针复合物，迁移减慢，出现阻滞带；未结合时探针快速迁移，出现游离带。 据图3阐述MB1蛋白、MX2基因、MR3蛋白的关系，___________。 （4）综合上述研究，阐述冷盐胁迫下苜蓿的应对策略______。 21. 野生大豆具有高蛋白、低油脂等性状，但产量低，为获得综合性状优良的大豆品种，研究人员开展系列研究。 （1）以栽培大豆D（2n=40）与野生大豆G（2n=78）杂交，培育高蛋白、低油脂大豆品系甲（图1），秋水仙素处理主要引起的可遗传变异类型为_______。异源多倍体植株的染色体组可表示为_______（用M表示栽培大豆染色体组，N表示野生大豆染色体组）。BC1/2/3…继续作为亲本的筛选依据是________，研究者采用与D连续多代杂交的目的是_________。 （2）影响种子重量的主要基因是GS6，为探究其作用机制，构建图2的突变品系。 ①据图2分析GS6基因的作用是_______。 ②进一步研究发现，GS6蛋白通过与GZ1蛋白互作，影响种子重量。研究者对GS6和GZ1基因测序发现，GS6基因共有28种单倍型（用1、2、3……表示，其中1和2为主要类型），GZ1共有3种单倍型（用A、B和C表示），据图3分析可知GS61/GZ1C组合种子重量最重，依据是_________。 单倍型是指一条染色体上紧密连锁的遗传标记（如SNP），在减数分裂时几乎不发生交换重组，以一个整体在亲代和子代间稳定遗传； 单核苷酸多态性（SNP）是基因组中特定位置上的稳定差异，可作为遗传标记辅助基因定位。 ③已知GS6和GZ1基因位于不同染色体上，为了获得上述组合的目标品系，选育新的纯合植株，育种步骤如下。 a．亲本1：利用与GS6基因紧密连锁的_________筛选纯合携带GS6目标单倍型的大豆植株。 b．亲本2：利用与GZ1基因紧密连锁的SNP（遗传标记）筛选纯合携带GZ1目标单倍型的大豆植株。 c．亲本1、2杂交得F1，F1的基因型为____________。 d．F1自交获得F2代。 e．用遗传标记和PCR技术筛选符合育种要求的纯合单株（品系乙），以用于后续大规模种植。 （3）相比于品系甲，获取品系乙的方式的优势为__________（多选）。 A. 可在幼苗期鉴定，无需等到种子成熟 B. 直接针对基因型，结果准确且不受环境影响 C. 快速筛选纯合子，提高选择效率 D. 获取目标基因型个体的比例更高，所需种植规模更小 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 房山区2026年高三年级第一次综合练习 生物学 本试卷共10页，满分100分，考试时长90分钟。考生务必将答案填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 第一部分 本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 房山湿地调查发现一种单细胞生物Y，具有细胞壁、核糖体和叶绿素；无线粒体和以核膜为界限的细胞核。将Y与蓝细菌、黑藻进行比较，下列说法错误的是（ ） A. 都能进行光合作用 B. 都具有核糖体 C. 都以DNA作为遗传物质 D. 都不能进行有氧呼吸 【答案】D 【解析】 【详解】A、Y含有叶绿素，蓝细菌含有叶绿素和藻蓝素，黑藻的叶绿体中含有光合色素，三者都能进行光合作用，A正确； B、核糖体是原核细胞和真核细胞共有的细胞器，三类生物都具有核糖体，B正确； C、三类生物都具有细胞结构，所有细胞结构生物的遗传物质都是DNA，C正确； D、Y和蓝细菌虽无线粒体，但含有与有氧呼吸相关的酶，可以进行有氧呼吸，黑藻含有线粒体，也可进行有氧呼吸，并非都不能进行有氧呼吸，D错误。 故选D。 2. 研究人员对健康成年人实施8周有氧运动训练，并检测骨骼肌线粒体的相关指标（如图）。据图分析合理的是（ ） A. 训练后耗氧速率提升，说明细胞无氧呼吸占比增强 B. 线粒体数量增加，直接导致肌细胞CO2释放量减少 C. 训练可增强骨骼肌细胞的有氧呼吸，提高代谢能力 D. 训练可导致每克葡萄糖代谢产生的ATP减少 【答案】C 【解析】 【详解】A、训练后耗氧速率提升，说明细胞有氧呼吸占比增强，而非无氧呼吸占比增强，A错误； B、线粒体是有氧呼吸第二、三阶段的场所，其中第三阶段有O2参与反应并产生H2O，线粒体数量增加，会使有氧呼吸增强，肌细胞CO2释放量增加，B错误； C、由图可知，训练后线粒体数量和耗氧速率均增加，这表明训练可增强骨骼肌细胞的有氧呼吸，从而提高代谢能力，C正确； D、因为训练增强了有氧呼吸，而有氧呼吸产生的ATP更多，所以训练可导致每克葡萄糖代谢产生的ATP增加，D错误。 3. 钙可增强细胞壁韧性、提高细胞膜稳定性。拟南芥ICA蛋白主要位于根细胞膜上，影响外源Ca2+的吸收。研究温度对野生型与ICA基因缺失突变体的影响，结果如图。下列推论合理的是（ ） A. ICA蛋白可抑制细胞从外界吸收Ca2+ B. Ca2+主要影响拟南芥根的生长 C. 突变体不同条件下均出现明显生长障碍 D. 缺失ICA蛋白可降低拟南芥的抗高温胁迫能力 【答案】D 【解析】 【详解】A、由图可知，常温下野生型（有ICA蛋白）和突变体（无ICA蛋白）根的生长情况不同，野生型根生长更好，说明ICA蛋白可促进细胞从外界吸收Ca2+，A错误； B、题干中并没有信息表明Ca2+主要影响拟南芥根的生长，B错误； C、常温下突变体与野生型根生长情况有差异，但不能得出突变体在不同条件下均出现明显生长障碍的结论，C错误； D、高温胁迫下，突变体（无ICA蛋白）根的生长情况比野生型差，说明缺失ICA蛋白可降低拟南芥的抗高温胁迫能力，D正确。 4. 化合物X能显著抑制恶性黑色素瘤细胞增殖，并能诱导其高表达黑色素合成相关基因，使细胞形态趋于正常。下列说法正确的是（ ） A. 肿瘤细胞被X诱导分化后不再含有原癌基因 B. 处理后基因表达改变，细胞全能性丧失 C. 该分化过程中细胞的遗传信息发生了改变 D. 诱导后细胞形态趋于正常，体现了基因的选择性表达 【答案】D 【解析】 【详解】A、原癌基因是正常人体细胞都具有的、调控细胞周期的基因，肿瘤细胞诱导分化后仍然保留原癌基因，不会消失，A错误； B、细胞全能性是已分化细胞发育成完整个体的潜能，肿瘤细胞诱导分化后遗传物质未发生改变，不会丧失全能性，B错误； C、细胞分化的实质是基因的选择性表达，分化过程中细胞的遗传信息（DNA序列）不会发生改变，C错误； D、诱导后细胞高表达黑色素合成相关基因、形态趋于正常，是特定基因选择性表达的结果，体现了基因的选择性表达，D正确。 5. 下图为选育“南珠18号”两色观赏南瓜（上橙黄下深绿）的主要步骤。下列分析合理的是（ ） A. 果皮颜色与颈部形态由一对等位基因控制 B. “南珠18号”为纯合子 C. F2性状分离比符合9:3:3:1 D. 绿色对黄色为显性，无曲颈对曲颈为显性 【答案】B 【解析】 【详解】A、题图中F₂出现了果皮颜色、颈部形态共4种不同的性状组合，说明这两对性状由两对等位基因控制，不是一对等位基因，A错误； B、杂合子自交后代会发生性状分离，只有纯合子自交性状稳定不分离，最终“南珠18号”性状稳定不再分离，说明其为纯合子，B正确； C、F₂中果皮颜色出现黄色、黄绿色、绿色三种表现型，说明果皮颜色这对性状为不完全显性，因此F₂性状分离比不符合完全显性条件下的9：3：3：1，C错误； D、亲本都为黄色曲颈，F₁自交后代F₂才出现无曲颈，说明无曲颈是隐性性状，曲颈对无曲颈为显性；F₂出现黄绿色、绿色、黄色，说明黄色为不完全显性，D错误。 6. 暹罗猫毛色的季节变化（冬深夏浅），主要由TYR基因突变，温度敏感型酪氨酸酶构象变化影响黑色素合成导致。下列分析错误的是（ ） A. 暹罗猫毛色随温度变化属于表观遗传 B. 温度可引起酪氨酸酶活性改变 C. 环境可通过改变蛋白质的结构来影响性状 D. 基因型与环境都会影响暹罗猫的毛色 【答案】A 【解析】 【详解】A、表观遗传的核心是生物体基因的碱基序列保持不变，仅基因表达和表型发生可遗传的变化。本题中该性状的根本原因是TYR基因发生了突变，且温度导致的毛色变化不可遗传，不符合表观遗传的定义，A错误； B、题干明确说明温度会使温度敏感型酪氨酸酶的构象发生变化，而酶的空间结构直接决定酶活性，因此温度可引起酪氨酸酶活性改变，B正确； C、温度属于环境因素，它通过改变酪氨酸酶（蛋白质）的空间结构影响黑色素的合成，最终改变毛色性状，说明环境可通过改变蛋白质的结构来影响性状，C正确； D、TYR基因突变的基因型是该性状出现的基础，季节温度（环境）会通过影响酶活性改变毛色深浅，说明基因型与环境都会影响暹罗猫的毛色，D正确。 故选A。 7. 考古发现，“北京人”能使用和制造石器，并有用火遗迹。据文献与头骨化石分析得出下表，最能从形态特征上支持“北京人处于从古猿向现代人中间进化过程中”的证据是（ ） 项目 古猿 北京人 现代人 五趾型四肢 + + + 脑容量/mL 380-540 915-1225 1300-1400 下颌与牙齿 粗壮 特化粗壮 纤细轻巧 A. 三者均有五趾型四肢 B. 能使用和制造石器，掌握用火技术 C. 脑容量介于古猿与现代人类之间 D. 下颌骨呈现异常粗壮，具有特化特征 【答案】C 【解析】 【详解】A、三者均有五趾型四肢只能说明三者具有较近的亲缘关系，有共同祖先，无法体现北京人处于古猿到现代人的中间进化阶段，A错误； B、使用和制造石器、掌握用火技术属于行为和技能特征，不属于题干要求的形态特征，不符合题意，B错误； C、脑容量属于形态特征，北京人的脑容量数值介于古猿和现代人之间，可直接证明其处于两者的中间进化阶段，C正确； D、北京人下颌特化粗壮，更接近古猿的粗壮特征，未体现介于古猿和现代人之间的过渡性，无法证明其为中间进化阶段的物种，D错误。 8. 果蝇（2n=8）精巢中既能发生有丝分裂又能发生减数分裂。下列叙述错误的是（ ） A. 果蝇一个染色体组含4条染色体 B. 同源染色体的联会和分离发生在减数分裂Ⅰ C. 等位基因的分离可发生在减数分裂Ⅱ D. 有丝分裂后期染色体和染色单体数目相同 【答案】D 【解析】 【详解】A、果蝇为二倍体生物，体细胞染色体数为8条，因此一个染色体组含8÷2=4条染色体，A正确； B、同源染色体的联会发生在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，二者均发生在减数分裂Ⅰ，B正确； C、若减数分裂Ⅰ前期发生同源染色体的互换，或DNA复制时发生基因突变，会导致姐妹染色单体上出现等位基因，此时等位基因的分离可发生在减数分裂Ⅱ后期，C正确； D、有丝分裂后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为子染色体，此时染色单体数目为0，染色体数目为16条，二者数目不相同，D错误。 故选D。 9. DNA双螺旋结构的发现运用了多种科学方法。下列方法中，在DNA结构模型建立与验证中未直接使用的是（ ） A. 同位素标记法——追踪DNA分子的复制方式 B. 归纳法——从X射线衍射图谱总结DNA的结构 C. 假说-演绎法——提出碱基互补配对假说并以实验数据验证 D. 模型建构法——通过物理模型验证碱基的空间排列 【答案】A 【解析】 【详解】A、同位素标记法追踪DNA分子的复制方式，是后续科学家验证DNA半保留复制特点时使用的方法，并未直接参与DNA双螺旋结构模型的建立与验证过程，A符合题意； B、科学家对DNA的X射线衍射图谱结果进行归纳分析，总结得出DNA为螺旋结构，该过程使用了归纳法，B不符合题意； C、沃森和克里克先提出碱基互补配对的假说，再结合查哥夫发现的“DNA中A含量等于T、G含量等于C”的实验数据验证假说，用到了假说-演绎法，C不符合题意； D、沃森和克里克通过搭建DNA物理模型，不断调整碱基、磷酸等组分的空间排列，最终得到合理的双螺旋结构，用到了模型建构法，D不符合题意。 10. 长期记忆的形成与突触后膜上AMPA受体数量增加有关。下列叙述正确的是（ ） A. 神经递质释放的方式体现了细胞膜的选择透过性 B. AMPA受体增多能增强突触的传递效率 C. AMPA受体增多并未改变突触的结构与功能 D. 兴奋传递时，突触后膜发生电信号→化学信号的转变 【答案】B 【解析】 【详解】A、神经递质通过胞吐方式释放，胞吐过程依赖细胞膜的流动性，并未体现细胞膜的选择透过性，A错误； B、AMPA受体位于突触后膜上，受体数量增多可结合更多相应的神经递质，能增强突触的兴奋传递效率，和题干中“长期记忆形成与其数量增加”的特点对应，B正确； C、AMPA受体是突触后膜的组成结构，其数量增多会改变突触的结构，同时突触传递效率提升也改变了突触的功能，C错误； D、兴奋传递时，突触前膜发生电信号→化学信号的转变，突触后膜发生的是化学信号→电信号的转变，D错误。 故选B。 11. 生长激素（GH）的释放受下丘脑分泌的生长激素释放激素（GHRH）调节。用不同频率的光刺激小鼠下丘脑GHRH神经元，检测血液中GH水平，结果如图。下列叙述错误的是（ ） A. GH和GHRH作为信使传递信息 B. 刺激频率与GH分泌呈负相关 C. 刺激停止后GH水平下降的原因是GH被降解 D. 下丘脑神经元的活动可调控垂体的内分泌功能 【答案】B 【解析】 【详解】A、GH（生长激素）和GHRH（生长激素释放激素）作为激素，在体内起到信使传递信息的作用，A正确； B、由图可知，随着刺激频率的增加，血液中GH水平先升高，并非呈负相关，B错误； C、激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活，刺激停止后GH水平下降的原因是GH被降解，C正确； D、下丘脑分泌的GHRH能调节垂体分泌GH，这表明下丘脑神经元的活动可调控垂体的内分泌功能，D正确。 12. 北京近年将零散空地改造为“口袋公园”等小型绿地。下列关于此类绿地生态功能的叙述，正确的是（ ） A. 增加植被种类和数量，可为城市动物提供栖息场所 B. 可作为独立生态系统，实现物质和能量的自给自足 C. 其物种丰富度可与大型自然保护区相当 D. 其环境容纳量固定不变，取决于绿地初始面积 【答案】A 【解析】 【详解】A、绿地改造增加了植被的种类和数量，能够为城市动物提供食物与栖息场所，A正确； B、该小型绿地属于人工生态系统，营养结构简单，且生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，需要人为输入物质和能量，无法实现物质和能量的自给自足，B错误； C、物种丰富度是指群落中物种数目的多少，口袋公园是小型人工绿地，物种数量远少于大型自然保护区，物种丰富度更低，C错误； D、环境容纳量（K值）会随环境条件的变化而改变，并非固定不变，除绿地面积外，食物、天敌、气候等因素也会影响环境容纳量，D错误。 故选A。 13. 研究人员采用两种方法调查青藏高原某区域藏狐种群数量，结果如下表。下列分析正确的是（ ） 调查方法 核心操作 结果 粪便DNA技术 收集该区域内粪便，利用8对微卫星DNA引物进行个体识别 密度1.08只/km2，共46只 样线法 以贯穿该区域的主要道路为样线，每日17:00-21:00沿样线骑行，记录个体数量及垂直距离 密度0.607只/km2，共27只 A. 粪便DNA技术为非损伤性取样，估算结果无误差 B. 样线法选择藏狐活动高峰时段，可降低抽样误差 C. 两种方法结果显著差异的原因是调查面积不同 D. 粪便DNA技术只可统计区域内常住个体数量 【答案】B 【解析】 【详解】A、粪便DNA技术无需捕捉、伤害藏狐，属于非损伤性取样，但种群数量估算方法均存在一定误差，不可能无误差，A错误； B、样线法选择藏狐活动高峰时段调查，可提高观测到藏狐的概率，减少个体遗漏的情况，降低抽样误差，B正确； C、两种方法调查的是同一区域，调查面积相同，结果差异来源于调查方法的不同，如样线法仅沿道路调查，可能遗漏远离道路的藏狐个体，C错误； D、粪便DNA技术通过个体识别统计数量，只要是在调查区域内留下粪便的个体（包括临时活动的个体）都可被统计，并非只能统计常住个体，D错误。 14. 医院常用核酸检测和血清抗体检测来诊断是否感染支原体。下列叙述正确的是（ ） A. 该核酸检测中使用的分子探针可用于其他病原体检测 B. PCR体系中需加入耐高温的DNA连接酶 C. 抗体检测阳性而核酸检测阴性，提示可能为既往感染 D. 利用单克隆抗体药物靶向治疗支原体感染，属于细胞免疫 【答案】C 【解析】 【详解】A、核酸检测的分子探针是与支原体特定核酸序列互补的单链核酸片段，具有物种特异性，仅能识别支原体的核酸，无法用于其他病原体检测，A错误； B、PCR体系中需要耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）催化子链合成，DNA连接酶的作用是连接两个DNA片段，不是PCR的必需原料，B错误； C、抗体检测阳性说明机体曾感染支原体并产生了特异性抗体，核酸检测阴性说明当前体内无支原体存在，因此提示为既往感染，C正确； D、细胞免疫依靠效应T细胞裂解靶细胞发挥作用，单克隆抗体属于体液免疫的免疫活性物质，利用抗体治疗不属于细胞免疫，D错误。 15. 关于“观察叶绿体和细胞质流动”、“探究植物细胞的吸水和失水”、“观察根尖分生区有丝分裂”三个实验共性的叙述，正确的是（ ） A. 均可用洋葱鳞片叶表皮细胞作为材料 B. 观察前均需对材料进行染色处理 C. 均需先在低倍镜下找到目标区域 D. 观察过程中均需保持细胞的活性 【答案】C 【解析】 【详解】A、洋葱鳞片叶表皮细胞无叶绿体，无法用于观察叶绿体实验，且该细胞是高度分化的成熟细胞，不进行有丝分裂，不能作为观察根尖分生区有丝分裂的实验材料，A错误； B、观察叶绿体实验中叶绿体本身含色素呈绿色，探究植物细胞吸水和失水实验可选用紫色洋葱鳞片叶外表皮，其紫色大液泡可直接观察，二者均无需染色，只有观察有丝分裂实验需要对染色体进行染色，B错误； C、三个实验均使用光学显微镜观察，显微镜操作的通用规范是先在低倍镜下找到目标区域，将目标移至视野中央后再换高倍镜观察，C正确； D、观察根尖分生区有丝分裂实验中，解离步骤会杀死细胞，无需保持细胞活性；另外两个实验均需要保持细胞活性才能观察到对应现象，D错误。 第二部分 本部分共6题，共70分。 16. 夏威夷管舌雀是夏威夷群岛特有的生物，目前仅存17种，多数濒临灭绝。研究人员对其中一种极度濒危的管舌雀开展了种群基因组学及生态学研究。 （1）夏威夷群岛由多个相对孤立的岛屿组成。管舌雀祖先抵达不同岛屿后，不同种群间无法进行基因交流。经过长期的自然选择，最终产生___________，演化出60多个物种。 （2）研究人员检测了多种鸟类基因组的杂合度（如图1），其可反映生物多样性中的__________多样性。发现考艾岛管舌雀的杂合度与其他多种鸟类相比____________，其濒危现状主要与19世纪人类无意引入的致倦库蚊传播的禽疟疾和禽痘病毒密切相关；同时人类为种植经济作物，砍伐原生森林，进一步导致鸟类失去家园。 （3）如图2所示，“野外采集卵”组FROH值高，意味着这些受精卵的基因组中来自共同祖先的纯合片段比例高，即近交程度严重。请从进化与适应角度分析野外成体组FROH值降低的原因______。 （4）基于上述研究，请从生态和遗传两个角度提出减缓濒危野生动物灭绝的措施_______。 【答案】（1）生殖隔离 （2） ①. 遗传（或基因） ②. 较高 （3）带有较高FROH的卵基因组中积累了较多的纯合隐性有害突变，在发育为成体的过程中被环境淘汰；只有近交程度低（较低FROH）的卵能够发育至成年，因此野外成体的FROH普遍偏低，上述现象是自然选择的结果 （4）生态维度：保护和恢复栖息地，防止外来物种入侵。遗传维度：避免近亲繁殖（或减少FROH），增加种群的遗传多样性等 【解析】 【小问1详解】 新物种形成的标志是产生生殖隔离，不同岛屿的管舌雀种群长期存在地理隔离、无法基因交流，经自然选择最终产生生殖隔离，演化出多个新物种。 【小问2详解】 基因组杂合度反映种群内基因的差异，属于生物多样性中的遗传（基因）多样性。从图1可直观看出，考艾岛管舌雀的基因组杂合度高于多数其他鸟类。 【小问3详解】 FROH值越高，意味着基因组中来自共同祖先的纯合片段比例越高，隐性有害基因纯合表达的概率越大，即近交程度越严重，这类个体适应环境能力差，会在发育为成体的过程中被环境淘汰；只有近交程度低（较低FROH）的卵能够发育至成年，因此野外成体的FROH普遍偏低，上述现象是自然选择的结果。 【小问4详解】 减缓濒危野生动物灭绝，从生态角度分析，关键要保护和恢复栖息地，防止外来物种入侵；从遗传角度分析，要防止近亲繁殖（或减少FROH），增加种群的遗传多样性等。 17. 学习以下材料，回答下列小题。 痛觉神经如何“遥控”脾脏免疫 周围感觉神经广泛支配各类组织，以监测并响应环境刺激。科学家近期发现，来源于左侧胸段T8-T13背根神经节（DRG）的痛觉感受神经纤维广泛沿着血管支配脾脏，并延伸至B细胞区。这些神经的活动能够显著促进脾脏生发中心（GC）的反应和体液免疫。生发中心是脾脏内B细胞接受抗原刺激后，发生细胞增殖、抗体类别转换的关键微结构。 当机体受到抗原刺激时，脾脏内会积累前列腺素E2（PGE2），PGE2能够激活支配脾脏的痛觉神经，被激活的痛觉神经末梢会释放神经递质CGRP。CGRP可与B细胞表面高表达的二聚体CA-RA特异性结合，通过激活腺苷酸环化酶，促使细胞内产生第二信使环磷酸腺苷（cAMP），激活cAMP信号通路，促进B细胞参与GC的反应（如图）。 研究发现，通过摄入含有辣椒素的食物，也能激活这一神经通路。实验证明，喂食辣椒素的小鼠在接种流感疫苗后，其脾脏CGRP水平显著上升，体内产生了更高浓度的特异性抗体，且在感染真实病毒后，体重下降更少、存活率更高。 这一研究不仅揭示了“DRG-脾脏”神经免疫调节轴的关键作用，也为通过调节神经活动来增强抗病毒能力提供了新的干预思路。 （1）中枢神经系统包括___________，其发出的神经为周围神经系统，在痛觉感受神经参与下，B细胞在GC处受到抗原刺激后，增殖分化为___________细胞，前者能分泌特异性抗体发挥免疫保护作用。 （2）根据文中揭示的神经-免疫调控机制，下列推断合理的是________（多选）。 A. PGE2是机体受抗原刺激后激活痛觉神经的信号分子 B. 敲除B细胞的CA-RA基因会导致痛觉神经无法释放CGRP C. 腺苷酸环化酶激活剂可以部分恢复CA-RA缺失小鼠GC的反应 D. 辣椒素能直接作用于B细胞促进体液免疫 （3）据图分析CGRP与B细胞CA-RA特异性结合，使细胞内产生第二信使cAMP的生物学意义___________。 （4）为验证“CGRP是否以CA-RA为受体激活cAMP信号通路”，实验组所用材料、处理及检测指标应为____________。 A. 野生型小鼠 B. 敲除CA-RA基因的突变小鼠 C. 喂食辣椒素 D. 喂食乙酰胆碱 E. 检测PGE2的含量 F. 检测cAMP的含量 【答案】（1） ①. 脑和脊髓 ②. 浆细胞和记忆B细胞 （2）AC （3）CGRP与B细胞CA-RA特异性结合，激活腺苷酸环化酶，酶具有高效性，产生大量cAMP，实现信号放大，促进B细胞参与GC的反应 （4）BCF 【解析】 【小问1详解】 中枢神经系统由脑和脊髓组成，这是中枢神经系统的基本构成。B细胞在生发中心（GC）受抗原刺激后，会增殖分化为浆细胞和记忆B细胞，其中浆细胞能够分泌特异性抗体，从而发挥免疫保护作用。 【小问2详解】 A、由题意可知，“当机体受到抗原刺激时，脾脏内会积累前列腺素E₂（PGE₂），PGE₂能够激活支配脾脏的痛觉神经”，所以PGE₂是机体受抗原刺激后激活痛觉神经的信号分子，A正确； B、CGRP是痛觉神经释放的神经递质，B细胞的CA - RA基因缺失只会影响B细胞，不会使痛觉神经无法释放CGRP，B错误； C、因为CGRP通过激活腺苷酸环化酶促使细胞内产生cAMP来促进B细胞参与GC反应，所以腺苷酸环化酶激活剂可以部分恢复CA-RA缺失小鼠GC的反应，C正确； D、文中表明是通过摄入含有辣椒素的食物激活痛觉神经通路，进而影响B细胞，并非辣椒素直接作用于B细胞，D错误。 【小问3详解】 CGRP与B细胞CA-RA特异性结合，使细胞内产生第二信使cAMP的生物学意义是CGRP与B细胞CA-RA特异性结合，激活腺苷酸环化酶，酶具有高效性，产生大量cAMP，实现信号放大，促进B细胞参与GC的反应。 【小问4详解】 要验证“CGRP是否以CA - RA为受体激活cAMP信号通路”，实验的自变量是CA-RA基因的有无，因变量是cAMP的含量，所以实验组所用材料、处理及检测指标应为：敲除CA - RA基因的突变小鼠（作为实验组材料，缺失CA - RA基因）、喂食辣椒素（激活神经通路，模拟自然情况）、检测cAMP的含量（观察信号通路是否激活），即B、C、F。 18. 光呼吸是植物在光照下消耗O2并释放CO2的代谢过程（图1），其代谢产物2-磷酸乙醇酸（2-PG）对光合作用相关酶有毒害作用且易造成碳丢失。 （1）R酶是一种双功能酶，据图1分析R酶的功能是________，其作用场所是__________。 （2）PGLP是催化2-PG降解的光呼吸关键酶。 ①PGLP突变体在正常浓度CO2中发黄死亡（图2）。研究发现，叶绿体内的无机磷酸库是有限的，磷酸被2-PG大量“占用”，会导致光反应产物______________合成受阻，同时2-PG抑制C5再生，2-PG积累对光合作用代谢产生毒害作用。 ②依据R酶的特性，推测高浓度CO2环境中PGLP突变体的CO2吸收速率，在答题卡中画出______。 （3）RNA剪接是将前体RNA中的内含子转录序列剪切，将外显子转录序列连接形成成熟mRNA的过程（图3）。为探究突变体前体RNA剪接情况，科研人员进行如下操作：提取____________的RNA→___________→DNA→___________→电泳，依据图4结果做出判断并说明理由____________。 （4）为降低光呼吸造成的能量与物质损耗，研究者通过转基因技术在植物叶绿体中引入代谢旁路，使2-PG在叶绿体内直接被降解并释放CO2。与原光呼吸途径相比，该策略能提高光合产量的机制是________。 【答案】（1） ①. 催化C5与CO2或与O2的结合 ②. 叶绿体基质 （2） ①. ATP、NADPH ②. （3） ①. 野生型和不同突变体 ②. 逆转录 ③. PCR ④. 判断：突变导致前体mRNA剪接异常，理由：野生型电泳结果只有一条带，而突变体有多条带，说明突变体产生多种长度异常的mRNA （4）在叶绿体基质中直接释放CO2，提高了R酶周围的CO2浓度，减少2-PG积累，减轻对植物的毒害，促进了光合作用 【解析】 【分析】1、转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。2、翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。 【小问1详解】 R 酶全称核酮糖二磷酸羧化酶 / 加氧酶（Rubisco），是光合作用暗反应的核心酶，也是光呼吸的关键酶，具有双重催化活性： 当 CO₂浓度高时，催化C₅（RuBP）与 CO₂结合，启动卡尔文循环（暗反应），固定 CO₂合成有机物； 当 O₂浓度高、CO₂浓度低时，催化C₅与 O₂结合，启动光呼吸，最终生成 2 - 磷酸乙醇酸（2-PG）。 从图 1 可以直接看出：R 酶一侧连接暗反应（CO₂参与），一侧连接光呼吸（O₂参与），因此功能是催化 C₅与 CO₂/O₂的结合。 作用场所：暗反应和光呼吸的第一步都发生在叶绿体基质中，因此 R 酶的作用场所是叶绿体基质。 【小问2详解】 ①PGLP 是催化 2-PG 降解的关键酶，突变体无法降解 2-PG，导致 2-PG 大量积累，占用了叶绿体中有限的无机磷酸（Pi），使 ADP 无法获得 Pi 合成 ATP、NADP⁺无法顺利再生 NADPH，因此光反应产物 ATP、NADPH 的合成受阻。 ②野生型：CO₂吸收速率高，曲线平缓（黑色实心点，与原图一致）； 突变体：高 CO₂浓度下，R 酶优先结合 CO₂，光呼吸被抑制，2-PG 生成减少，因此 CO₂吸收速率高于正常 CO₂下的突变体，低于野生型，曲线呈缓慢下降趋势（空心点，斜率远小于正常 CO₂下的突变体），最终稳定在较高水平。如图： 【小问3详解】 实验流程：提取RNA：要对比野生型和突变体的 RNA 剪接情况，必须同时提取野生型和不同 PGLP 突变体（t1-t4）的总 RNA，作为实验材料。 RNA→DNA：RNA 无法直接扩增，需要通过逆转录（反转录），以 RNA 为模板合成 cDNA（互补 DNA）。 DNA→电泳：对 cDNA 进行PCR（聚合酶链式反应）扩增，获得足够量的 DNA 片段，再通过琼脂糖凝胶电泳分离不同长度的 DNA 片段，通过条带位置判断 mRNA 长度。 野生型：只有 1 条清晰的条带，说明野生型的前体 mRNA 能正常剪接，只产生 1 种长度正常的成熟 mRNA； 突变体（t1-t4）：出现多条不同位置的条带，说明突变体的前体 mRNA 剪接异常，产生了多种长度不同的异常 mRNA，最终会翻译出异常蛋白，导致 PGLP 功能丧失。 【小问4详解】 原光呼吸的弊端：光呼吸会消耗 O₂、释放 CO₂，同时产生有毒的 2-PG，造成能量和物质的浪费，还会抑制光合作用； 转基因策略的优势：在叶绿体中引入代谢旁路，让 2-PG直接在叶绿体基质中被降解并释放 CO₂，带来两个核心好处： 提高局部 CO₂浓度：R 酶周围 CO₂浓度升高，竞争性抑制 R 酶与 O₂的结合，减少光呼吸的启动，降低能量损耗； 消除 2-PG 的毒害：2-PG 被直接降解，避免其积累占用无机磷酸、抑制 C5再生，解除对光合作用的抑制； 回收 CO₂：释放的 CO₂可直接被 R 酶固定，重新进入卡尔文循环，提高碳利用率，最终提升光合产量。 19. 视网膜色素变性是由于视网膜光感受器细胞异常和视网膜色素上皮功能受损引起的遗传性夜盲症。为探究其发病机制展开研究。 （1）图1为该病家系图，Ⅰ-1不携带此病致病基因，据图1判断，该病的遗传方式是___________（填“常染色体显性遗传”或“伴X显性遗传”），Ⅲ-1患病的概率为__________。 （2）该病由N23基因突变导致（图2），患者N23基因的突变是由于____________，导致翻译出的氨基酸种类发生__________的改变。 （3）为研究N23基因突变对视杆细胞功能的影响，利用基因工程技术，将健康志愿者和患者的N23基因分别导入视网膜母细胞瘤（Y79）细胞中，构建模型细胞。视网膜母细胞瘤与视杆细胞有共同的发育起源，能够模拟视杆细胞内的重要信号通路。 ①已知N23基因、突变基因均无EcoR Ⅴ和Hind Ⅲ酶切位点，研究者采用特异性引物P1和P2对基因N23和突变基因进行扩增，构建表达载体（图3）依据转录方向请在质粒处标出引物EcoR Ⅴ和Hind Ⅲ酶切位点的位置___________。 ②利用脂质体转染或____________法将重组质粒导入Y79细胞，检测相关物质表达水平（图4、图5）。 （4）RHO为视杆细胞特异性表达的感受弱光的光敏色素蛋白，是产生夜视力的分子基础。正常N23蛋白为二聚体结构，可与RHO启动子结合。结合图2、4、5阐明遗传性夜盲症发病机制（在方框中以文字和箭头的形式作答）_______。 【答案】（1） ①. 常染色体显性遗传 ②. 1/2 （2） ①. 碱基对发生替换 ②. 由甘氨酸变为精氨酸 （3） ①. ②. 显微注射 （4）N23基因突变→导致翻译出的氨基酸由甘氨酸变为了精氨酸→突变型N23蛋白结构异常无法形成正常二聚体→无法有效激活RHO的转录，RHO的表达量减少→视杆细胞感光功能障碍→夜盲症状 【解析】 【小问1详解】 Ⅰ-1不携带致病基因，Ⅰ-2患病，他们的女儿Ⅱ-2患病；同时Ⅰ-3患病、Ⅰ-4正常，他们的后代无患病个体。若为伴X显性遗传，Ⅰ-3（患病男性）的女儿应全部患病，但家系中Ⅰ-3的女儿Ⅱ-5正常，因此排除伴X显性遗传。结合“有中生无”（Ⅰ-1正常、Ⅰ-2患病，后代有正常个体）的特点，判断该病为常染色体显性遗传。控制该病基因设为A、a，Ⅱ-1正常（基因型为aa），Ⅱ-2患病（基因型为Aa，因为Ⅰ-1为aa、Ⅰ-2为Aa）。二者后代Ⅲ-1的患病概率为1/2。 【小问2详解】 由图2可知，患者N23基因的突变是由于一个碱基对（C-G）被替换成另一个碱基对（T-A），即患者N23基因的突变是由于碱基对发生替换。健康志愿者相应位置模板链碱基为CCC，转录出的密码子为GGG，对应的氨基酸为甘氨酸；患者相应位置模板链的碱基为TCC，转录出的密码子为AGG，对应的氨基酸为精氨酸，故患者N23基因突变后导致翻译出的氨基酸种类发生的改变是由甘氨酸变为精氨酸。 【小问3详解】 ①已知N23基因、突变基因均无EcoRⅤ和HindⅢ酶切位点，研究者用特异性引物P1和P2对基因N23和突变基因扩增构建表达载体。因为转录方向是从启动子到终止子，所以在质粒上，EcoRⅤ酶切位点应在P1引物一侧，HindⅢ酶切位点应在P2引物一侧，标注如下：。 ②将重组质粒导入动物细胞（Y79细胞），常用的方法有脂质体转染法和显微注射法。 【小问4详解】 由题意可知，正常N23蛋白为二聚体结构，可与RHO启动子结合。结合图2、4、5，遗传性夜盲症发病机制为：N23基因突变→导致翻译出的氨基酸由甘氨酸变为了精氨酸→突变型N23蛋白结构异常无法形成正常二聚体→无法有效激活RHO的转录，RHO的表达量减少→视杆细胞感光功能障碍→遗传性夜盲症。 20. 紫花苜蓿是广泛栽培的多年生豆科牧草。在寒冷与盐碱双重胁迫（冷盐胁迫）下，苜蓿体内活性氧大量积累，导致细胞损伤、生长受阻。科研人员对冷盐胁迫下关键转录因子MB1的调控作用展开研究。 （1）温度、光照、重力等___________因素可参与调节植物的生长发育。冷盐胁迫可诱导苜蓿大量合成脱落酸（ABA），ABA与___________结合后启动胞内信号转导，调控MB1和MX2相关基因表达应对冷盐胁迫。 （2）抗坏血酸（AsA）是植物重要的抗氧化物质，可清除活性氧以减轻氧化损伤。 ①图1结果显示：冷盐胁迫下，与野生型相比，MB1过表达株___________，减少蒸腾作用和防止冻害，增强苜蓿对冷盐胁迫的耐受性。 ②研究表明苜蓿对冷盐胁迫的耐受性依赖转录因子MX2的量，请完善图2___________。 （3）研究发现，冷盐胁迫下苜蓿体内MR3蛋白的表达量显著降低，研究人员进行了凝胶阻滞实验（EMSA），结果如图3。 EMSA：将标记的DNA探针与待测蛋白共孵育后进行电泳。若蛋白与探针结合，形成蛋白-探针复合物，迁移减慢，出现阻滞带；未结合时探针快速迁移，出现游离带。 据图3阐述MB1蛋白、MX2基因、MR3蛋白的关系，___________。 （4）综合上述研究，阐述冷盐胁迫下苜蓿的应对策略______。 【答案】（1） ①. 环境 ②. 受体 （2） ①. 叶片变窄 ②. （3）MR3与MB1竞争性结合MX2基因（启动子） （4）冷盐胁迫诱导ABA合成，ABA促进MB1表达；冷盐胁迫同时使MR3表达降低，减弱了MR3对MX2启动子的竞争性占位，MB1对MX2的转录激活增强，促进AsA合成，清除过量活性氧，减轻细胞损伤。 【解析】 【小问1详解】 温度、光照、重力等属于环境因素，可参与调节植物的生长发育。ABA作为一种植物激素，需与受体结合后才能启动胞内信号转导，调控相关基因表达。 【小问2详解】 从图1可知，冷盐胁迫下，与野生型相比，MB1过表达株叶片变窄，这样的形态变化可减少蒸腾作用和防止冻害，增强苜蓿对冷盐胁迫的耐受性。苜蓿对冷盐胁迫的耐受性依赖转录因子MX2的量，图2是野生型和MX2过表达株在对照组和冷盐胁迫下AsA含量的情况，AsA可清除活性氧以减轻氧化损伤，所以冷盐胁迫下，MX2过表达株的AsA含量应高于冷盐胁迫下野生型AsA含量和对照组MX2过表达株AsA含量，此处应补充如图所示：。 【小问3详解】 从图3的凝胶阻滞实验结果来看，MB1蛋白和MR3蛋白都能与MX2启动子探针结合形成复合物，但当MB1蛋白和MR3蛋白同时存在时，MB1蛋白-探针复合物的量更多，说明MR3与MB1竞争性结合MX2基因。 【小问4详解】 综合上述研究，冷盐胁迫诱导苜蓿体内ABA合成，ABA促进MB1表达；同时冷盐胁迫使MR3表达降低，减弱了MR3对MX2启动子的竞争性占位，这样MB1对MX2的转录激活增强，进而促进AsA合成，AsA是植物重要的抗氧化物质，可清除过量活性氧，减轻细胞损伤，这就是冷盐胁迫下苜蓿的应对策略。 21. 野生大豆具有高蛋白、低油脂等性状，但产量低，为获得综合性状优良的大豆品种，研究人员开展系列研究。 （1）以栽培大豆D（2n=40）与野生大豆G（2n=78）杂交，培育高蛋白、低油脂大豆品系甲（图1），秋水仙素处理主要引起的可遗传变异类型为_______。异源多倍体植株的染色体组可表示为_______（用M表示栽培大豆染色体组，N表示野生大豆染色体组）。BC1/2/3…继续作为亲本的筛选依据是________，研究者采用与D连续多代杂交的目的是_________。 （2）影响种子重量的主要基因是GS6，为探究其作用机制，构建图2的突变品系。 ①据图2分析GS6基因的作用是_______。 ②进一步研究发现，GS6蛋白通过与GZ1蛋白互作，影响种子重量。研究者对GS6和GZ1基因测序发现，GS6基因共有28种单倍型（用1、2、3……表示，其中1和2为主要类型），GZ1共有3种单倍型（用A、B和C表示），据图3分析可知GS61/GZ1C组合种子重量最重，依据是_________。 单倍型是指一条染色体上紧密连锁的遗传标记（如SNP），在减数分裂时几乎不发生交换重组，以一个整体在亲代和子代间稳定遗传； 单核苷酸多态性（SNP）是基因组中特定位置上的稳定差异，可作为遗传标记辅助基因定位。 ③已知GS6和GZ1基因位于不同染色体上，为了获得上述组合的目标品系，选育新的纯合植株，育种步骤如下。 a．亲本1：利用与GS6基因紧密连锁的_________筛选纯合携带GS6目标单倍型的大豆植株。 b．亲本2：利用与GZ1基因紧密连锁的SNP（遗传标记）筛选纯合携带GZ1目标单倍型的大豆植株。 c．亲本1、2杂交得F1，F1的基因型为____________。 d．F1自交获得F2代。 e．用遗传标记和PCR技术筛选符合育种要求的纯合单株（品系乙），以用于后续大规模种植。 （3）相比于品系甲，获取品系乙的方式的优势为__________（多选）。 A. 可在幼苗期鉴定，无需等到种子成熟 B. 直接针对基因型，结果准确且不受环境影响 C. 快速筛选纯合子，提高选择效率 D. 获取目标基因型个体的比例更高，所需种植规模更小 【答案】（1） ①. 染色体数目变异 ②. MMNN ③. 种子高蛋白、低油脂 ④. 除高蛋白、低油脂等有利基因外其他遗传背景与栽培大豆相同，并减少野生大豆基因组比例 （2） ①. 对种子重量的增加起抑制作用（抑制种子生长或生长发育） ②. 100粒大豆重量中位数比其他组合高 ③. SNP（遗传标记） ④. GS61GS6GZ1CGZ1 （3）ABC 【解析】 【小问1详解】 秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，所以用秋水仙素处理主要引起染色体数目变异，栽培大豆染色体组为 M，野生大豆染色体组为 N，栽培大豆与野生大豆杂交，F1染色体组为 MN，秋水仙素使染色体数目加倍，则异源多倍体植株染色体组表示为 MMNN。因为要培育高蛋白、低油脂的大豆品种，所以筛选依据是种子高蛋白、低油脂。连续多代与栽培大豆 D 杂交，目的是除了保留高蛋白、低油脂等有利基因外，让其他遗传背景与栽培大豆相同，并且减少野生大豆基因组比例，使培育出的品种更接近栽培大豆的优良特性。 【小问2详解】 从图2可以看出，与栽培大豆D相比，敲除GS6基因后100粒大豆的重量增加，过表达 GS6 基因后100粒大豆的重量降低，所以GS6基因对种子重量的增加起抑制作用。观察图 3，由于GS61/GZ1C组合下 100 粒大豆重量中位数比其他组合高，所以GS61/GZ1C组合种子重量最重。由于亲本2是利用与GZ1基因紧密连锁的SNP（遗传标记）筛选纯合携带GZ1目标单倍型的大豆植株，所以亲本1是利用与 GS6 基因紧密连锁的 SNP（遗传标记）筛选纯合携带 GS6 目标单倍型的大豆植株。由于GS61/GZ1C组合种子重量最重，所以筛选出纯合携带 GS6 目标单倍型的亲本 1 基因型为GS61GS61GZ1GZ1，筛选出纯合携带 GZ1目标单倍型的亲本 2基因型为GS6GS6GZ1CGZ1C，那么亲本 1、2 杂交得 F₁，F₁基因型为 GS61GS6GZ1CGZ1。 【小问3详解】 A、获取品系乙利用遗传标记和 PCR 技术，可在幼苗期通过检测相关基因型进行鉴定，无需等到种子成熟，A正确； B、利用遗传标记和 PCR 技术，直接针对基因型进行筛选，结果准确，而且不受环境因素的影响，B正确； C、通过检测相关基因型进行鉴定，能够快速筛选出纯合子，提高了选择效率，C正确； D、F₁基因型为GS61GS6GZ1CGZ1，F1自交获得F2代，目标纯合个体GS61GS61GZ1CGZ1C仅占1/16，而品系甲经过多代回交与自交选择，目标个体比例远高于 1/16，因此要获得相同数量的目标株，品系乙需要种植的总植株数是品系甲的数倍，另一方面，获取品系乙利用遗传标记和PCR技术筛选纯合株，需种植较多植株提供足够样本进行基因型检测筛选，因此品系乙需要更大的种植规模，D错误。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $