精品解析：天津市南开区2025-2026学年第二学期高三年级质量监测（二）生物试卷

2025—2026学年度第二学期高三年级质量监测（二） 生物学试卷 本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。第Ⅰ卷第1页至第4页，第Ⅱ卷第5页至第8页。祝各位考生考试顺利！ 第Ⅰ卷 注意事项： 1．每题选出答案后，用铅笔把答题卡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。 2．本卷共12题，每题4分，共48分。每题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。 1. 蛋白质由多种元素组成，是生命活动的主要承担者。相关叙述正确的是（ ） A. 胰岛素含C、H、O、N、S，可促进肌糖原的分解 B. 血红蛋白含C、H、O、N、Fe，可携带并运输氧气 C. 唾液淀粉酶含C、H、O、N、Ca，可催化淀粉的氧化分解 D. 抗体含C、H、O、N、Cu，可参与抗原的识别 2. 酶具有专一性，但并非绝对的严格，如胃蛋白酶一般水解蛋白质中苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸间的肽键，胰蛋白酶一般水解蛋白质中赖氨酸或精氨酸的羧基参与形成的肽键，而肽酶则从蛋白质的氨基端或羧基端逐一水解肽键。下列相关叙述错误的是（ ） A. 蛋白质经胰蛋白酶处理后经双缩脲试剂检测仍可显紫色 B. 胃蛋白酶随着食糜进入小肠后会变性失活被胰蛋白酶水解 C. 蛋白质依次经胃蛋白酶和胰蛋白酶水解后的产物都是二肽或多肽 D. 氨基酸种类、数目相同，但排列顺序不同的蛋白质经肽酶彻底水解后产物相同 3. 蔗糖是甘蔗叶肉细胞光合作用的主要产物。由液泡膜上的蔗糖载体利用ATP水解释放的能量逆浓度梯度把蔗糖和H+运输到液泡贮存。液泡也是植物细胞中贮存Ca2＋的主要细胞器，利用蛋白CAX再将液泡中暂时贮存的H+运输到细胞质基质、同时把细胞质基质中的Ca2＋以以与H＋相反的方向逆浓度梯度运入液泡并储存。下列叙述正确的是（ ） A. 蛋白CAX的实质是液泡膜上的通道蛋白，运输具有专一性 B. 向液泡运输H+和Ca2+都需要消耗储存在有机物中的化学能 C. Ca2＋通过CAX的运输不利于甘蔗的叶肉细胞保持一定的形状 D. 抑制蔗糖运输载体的功能会抑制Ca2+运入液泡中储存的速率 4. 关于NADH和NADPH的叙述，错误的是（ ） A. 两者组成元素均有C、H、O等 B. 两者均可作为辅酶降低反应活化能 C. 两者均可在植物的叶肉细胞中生成 D. 两者均可作为还原剂参与细胞代谢 5. 在有丝分裂和减数分裂过程中，染色体着丝粒处的 DNA 序列与蛋白质特异性结合，该蛋白质再与纺锤丝相连。不同的染色体着丝粒处的DNA 序列有特异性，因此改变这些DNA 序列，可以使得染色体的分离出现异常。科研人员观察了人 18 号染色体着丝粒DNA 异常细胞的有丝分裂过程（ 图示为该细胞染色体或染色质），左上角数字表示观察时的分钟数。下列说法错误的是（ ） A. 15'时细胞处于分裂的中期，着丝粒位于赤道板位置 B. 21'时箭头所指染色体很可能是 18号染色体 C. 30'时在细胞中间会出现细胞板并逐渐扩展 D. DNA序列改变可能引起细胞染色体数目变异 6. 科学家发现如果RNA聚合酶运行过快会导致与DNA聚合酶“撞车”而使DNA折断，引发细胞癌变。研究发现，一种特殊酶类RECQL5可吸附在RNA聚合酶上减缓其运行速度，扮演“刹车”的角色，从而抑制癌症发生。下列有关叙述错误的是（ ） A. 真核细胞中可进行核基因的边复制边转录 B. 相同的DNA在不同细胞中转录的起始位点不完全相同 C. RECQL5与RNA聚合酶结合会减慢细胞内蛋白质合成速率 D. RNA聚合酶运行过快有利于降低细胞癌变的风险 7. 微生物在生物技术中被广泛应用，下列有关说法正确的是（ ） A. 有的微生物灭活后能使细胞膜上的物质重新排布 B. 天然微生物能用于传统发酵但不能用于发酵工程 C. 灭菌能杀死微生物的芽孢，而消毒不能杀死芽孢 D. 微生物能为重组DNA技术提供两种“分子工具” 8. 有些细菌具有溶菌特性，能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。研究人员试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。先将含有一定浓度α菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。一段时间后，将1mL湖泊水样加入9mL无菌水中、继续重复该操作3次，取0.1mL涂布于薄层上，稳定后获得56个菌落，其中15个菌落周围出现溶菌圈。下列说法正确的是（　　） A. 应选用由水、碳源、氮源和无机盐组成的培养基分离细菌 B. 应使用灼烧灭菌后的涂布器将α菌均匀地接种到培养基上 C. 溶菌细菌的接种需在含α菌的培养基变浑浊后才能进行 D. 每毫升的湖泊水样中约有1.5×105个具溶菌特性的细菌 阅读材料，完成下面小题。 中国科研团队通过多代低温胁迫处理，使ACT1基因的甲基化水平发生改变，成功获得了能稳定遗传的耐低温水稻株系，从分子水平证实了环境诱导的表观遗传与生物适应性性状的相关性，其机制如下图所示。 9. 下列关于水稻低温适应的表观遗传机制的叙述，正确的是（　　） A. DNA甲基转移酶能促进ACT1基因去甲基化 B. 多代低温胁迫后，ACT1基因的甲基化程度降低 C. 多代低温胁迫导致ACT1基因碱基序列发生改变 D. 低甲基化有利于转录因子与ACT1基因的起始密码子结合 10. 多代低温胁迫使水稻种群形成了稳定的耐低温特征。下列叙述正确的是（　　） A. 水稻的全部ACT1基因构成种群基因库 B. 水稻的耐低温变异是进化的动力和机制 C. 耐低温水稻和普通水稻已形成生殖隔离 D. 水稻耐低温性状的产生是对环境的适应 阅读下列材料，完成下面小题 越野滑雪是在寒冷环境中进行的长时间、高强度耐力运动。运动过程中，骨骼肌代谢强度显著升高，产热量大幅增加，血糖持续消耗。运动后，腿部肌肉酸胀，一段时间后症状消失。 11. 关于越野滑雪过程中骨骼肌细胞的细胞呼吸，下列叙述正确的是（ ） A. 该细胞的细胞质溶胶中会产生CO2 B. 该细胞主要通过无氧呼吸为运动供能 C. 该细胞中的丙酮酸转化为乳酸时会产生少量ATP D. 该细胞产生的乳酸可在体内被进一步代谢，减轻肌肉酸胀 12. 关于越野滑雪期间的机体调节，下列叙述错误的是（ ） A. 肌肉酸胀感在大脑皮层形成，不属于反射 B. 无氧呼吸积累的乳酸使内环境pH显著下降 C. 机体可通过神经调节促进血管舒张和汗腺分泌，以增加散热 D. 胰高血糖素分泌增多，促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖 第Ⅱ卷 注意事项： 1．用黑色墨水的钢笔或签字笔，将答案答在答题卡相应位置上。 2．本卷共5题，共52分。 13. 冰川融水会将溪流沿岸的无机盐和有机物残体等带入湖泊，如图1所示。环境DNA（eDNA）技术可通过检测环境样品中特异性基因序列来识别物种，利用该技术分析青藏高原某冰川前缘、溪流到下游湖泊的15个采样点的物种丰富度，如图2所示。回答下列问题： （1）物种丰富度属于________水平研究范畴。从生物多样性的角度分析，eDNA结果可同时反映水体及周边陆地生态系统的________多样性。 （2）冰川前缘至少有_______个营养级。蓝细菌属于生态系统组成成分中的________。 （3）高寒草甸生态系统具有重要的水源涵养、水土保持等功能，这体现了生物多样性的________价值。高寒草甸生态系统比较脆弱，但通过调节可以达到稳定，这种调节能力的基础是________。 （4）某时刻，湖泊生态系统中罗非鱼种群所有个体所含有机物的总能量为A1，一段时间后，该种群所有存活个体所含有机物的总能量为A2，该种群在这段时间内通过呼吸作用散失的总能量为A3，这段时间内死亡个体所含有机物的总能量为A4．该种群在此期间无迁入和迁出，无个体被捕食，估算这段时间内用于该种群生长、发育和繁殖的总能量时应使用的表达式为________。 14. 瘦素是一种由脂肪组织分泌的蛋白质类激素，能够调节机体代谢，促进能量消耗和减轻体重。 （1）下丘脑特定脑区细胞中酪氨酸激酶JAK2的激活是瘦素信号转导所必需的，而S蛋白作为信号分子依赖其特定的_______与JAK2结合，增强JAK2激酶的活性。研究人员对S蛋白在瘦素信号通路中的调控作用开展研究。 （2）研究人员计划利用Cre酶（可以特异性识别并切割loxp序列）获得在所有表达瘦素受体（LepR）的神经元中特异性敲除S基因的小鼠。为实现此目的，一方面需要将_______与Cre酶基因连接获得第一种转基因小鼠，另一方面需要得到在_______基因两端分别插入loxp序列的第二种转基因小鼠。再将两种小鼠杂交后子一代相互交配，再从子二代筛选得到S基因敲除小鼠（LepR-S-ko小鼠）若LepR-S-ko小鼠构建并成功敲除S基因，可出现的检测结果是______。 A．小鼠脑组织提取DNA经PCR检测到Cre酶基因 B．小鼠脑组织中LepR的mRNA含量显著下降 C．小鼠脑中应用抗原-抗体杂交技术检测到S蛋白含量显著降低 D．小鼠的体重显著增加 E．小鼠皮下脂肪细胞体积显著增大 （3）科研人员检测了LepR-S-ko小鼠和对照小鼠的体温变化情况，图1结果表明LepR神经元中的S蛋白能_______。研究人员据此推测S蛋白是下丘脑-交感神经-棕色脂肪组织细胞产热轴的关键组分并进行了相关检测，检测部位及结果见图2、图3，请据此补充完成瘦素的体温调节机制：1_______；2_______；3_______。 15. 甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞质基因具有高产效应。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究，基本过程包括获取原生质体、诱导原生质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生和鉴定，最终获得高产耐盐碱再生植株。回答下列问题： （1）根据研究目标，在甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交前，应检验两种植物的原生质体是否具备再生能力。为了便于观察细胞融合的状况，通常用不同颜色的原生质体进行融合，若甲植物原生质体采用幼苗的根为外植体，则乙植物可用幼苗的_______为外植体。 （2）在获取原生质体时，常采用相应的酶进行去壁处理。在原生质体融合前，需对原生质体进行处理，分别使甲原生质体和乙原生质体的_______（细胞结构）失活。对处理后的原生质体在显微镜下用_______计数，确定原生质体密度。两种原生质体1∶1混合后，通过添加适宜浓度的PEG进行融合；一定时间后，加入过量的培养基进行稀释，稀释的目的是_______。 （3）将融合原生质体悬浮液和液态的琼脂糖混合，在凝固前倒入培养皿，融合原生质体分散固定在平板中，并独立生长、分裂形成愈伤组织。同一块愈伤组织所有细胞源于________。下列各项中能说明这些愈伤组织只能来自于杂种细胞的理由是______。 A．甲、乙原生质体经处理后失活，无法正常生长、分裂 B．同种融合的原生质体因甲或乙原生质体失活而不能生长、分裂 C．培养基含有抑制物质，只有杂种细胞才能正常生长、分裂 D．杂种细胞由于结构和功能完整可以生长、分裂 （4）愈伤组织经再分化可形成胚状体或芽；胚状体能长出根和芽，直接发育形成再生植株。用PCR技术鉴定再生植株。已知甲植物细胞核具有特异性DNA序列a，乙植物细胞质具有特异性DNA序列b；M1、M2为序列a的特异性引物，N1、N2为序列b的特异性引物。完善实验思路： Ⅰ．提取纯化再生植株的总DNA，作为PCR扩增的______。 Ⅱ．将DNA提取物加入PCR反应体系，_______为特异性引物，扩增序列a；用同样的方法扩增序列b。 Ⅲ．得到的2个PCR扩增产物经_______后，若每个PCR扩增产物在凝胶中均出现了预期的______个条带，则可初步确定再生植株来自于杂种细胞。 16. 肝癌在我国的发病率高，容易复发，远期疗效不满意。研究人员对肝癌细胞的结构及代谢进行了相关的研究。 （1）癌细胞有______的特点（答两点即可），肿瘤恶性增殖速度往往______血管新生的速度，随着细胞数目增多和体积增大，恶性实体肿瘤内部逐渐形成慢性营养缺乏的微环境，因此肿瘤细胞需要通过调整细胞代谢才能继续生存。 （2）线粒体是调控细胞代谢最重要的细胞器，通过不断地分裂和融合调控自身功能，并对外界刺激做出适应性反应。下图是细胞呼吸及线粒体融合和分裂的示意图： ①葡萄糖在_______中分解为[H]和A，物质A进入线粒体彻底氧化分解。 ②由图可知线粒体外膜上的Mfn1/Mfn2蛋白、内膜融合蛋白______（填“OPA1”或“DRP1”）的作用实现了线粒体膜的融合，线粒体的长度明显变长。细胞质基质中DRP1的S616位点磷酸化，DRP1定位于线粒体外膜上，促进________。 （3）已有研究发现肝癌肿瘤中心区域细胞中线粒体融合增强，线粒体长度明显长于边缘区域细胞，这些变化与肝癌细胞适应营养缺乏有关。为研究在营养缺乏时线粒体融合对肝癌细胞糖代谢的调控，研究者用肝癌细胞进行了实验，实验结果见表。丙组抑制DRP1S637磷酸化的目的是________。根据实验结果并结合上图分析，完善肝癌细胞在营养缺乏条件下的代谢调控途径：肝癌细胞在营养缺乏时，________使线粒体融合增强，从而使线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增加，有氧呼吸增强；同时_______，无氧呼吸减弱，细胞产能效率提高，从而适应营养缺乏环境。 细胞耗氧速率 线粒体ATP产生量 胞外乳酸水平 线粒体嵴密度 呼吸链复合体的活性 乳酸脱氢酶量 甲组：常规培养组 4.2 1.0 0.35 10.1 0.91 1.01 乙组：营养缺乏组 5.6 1.4 0.28 17.5 2.39 0.25 丙组：营养缺乏+抑制DRP1S637磷酸化 3.1 0.8 0.38 9.8 1.22 1.22 17. 一年生水稻种植每年都需要进行播种、育秧、插秧等一系列繁琐的生产环节。多年生水稻具有强大再生能力的地下茎，如同“韭菜”一般，年复一年地生长、开花、结实，无需年年耕种，只需进行简单的田间管理，便能实现连续多年、多季的水稻生产。 （1）多年生水稻是我国科学家原创性培育出的水稻品种，利用纯种的有地下茎的多年生长雄野生稻P1与纯种无地下茎的一年生栽培稻P2进行杂交，获得的F1植株均有地下茎，F1自交，若获得的F2中有地下茎无地下茎约为______，可初步判断当位于非同源染色体上的2种显性基因同时存在时才表现为有地下茎，研究者将这2个控制有地下茎的基因分别命名为R2和R3，对应隐性基因表示为r2、r3。 （2）DNA中存在许多简单重复序列（SSR），不同染色体具有各自特异的SSR，SSR因其高多态性和稳定性，成为分子标记的“黄金标准之一”。P1的R2、R3基因和SSR在染色体上的位置关系如下图1所示（已知基因在染色体上相对距离越远，越容易发生互换），P2的相关分子标记用小写字母表示，如m1。用上述F1作为父本与P2进行测交，对3号染色体上的SSR进行分析（图2）。 ①请在图2中将F1的SSR对应条带涂黑______。 ②预计测交后代中大多数有地下茎水稻的SSR应为类型______（填字母），类型b植株出现的原因是______________________________。 ③由于P2具有高产、口感好、生育周期短等优良性状，适合在我国大面积种植。欲利用杂交育种，培育可稳定遗传的具有地下茎的新型P2品系，育种流程如图3。请完善育种流程： Ⅰ______________________________________。 Ⅱ______。（请选择最佳选项） A．M1、M3 B．M2、M3 C．M1、M4 D．M2、M4 Ⅲ______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度第二学期高三年级质量监测（二） 生物学试卷 本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。第Ⅰ卷第1页至第4页，第Ⅱ卷第5页至第8页。祝各位考生考试顺利！ 第Ⅰ卷 注意事项： 1．每题选出答案后，用铅笔把答题卡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。 2．本卷共12题，每题4分，共48分。每题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。 1. 蛋白质由多种元素组成，是生命活动的主要承担者。相关叙述正确的是（ ） A. 胰岛素含C、H、O、N、S，可促进肌糖原的分解 B. 血红蛋白含C、H、O、N、Fe，可携带并运输氧气 C. 唾液淀粉酶含C、H、O、N、Ca，可催化淀粉的氧化分解 D. 抗体含C、H、O、N、Cu，可参与抗原的识别 【答案】B 【解析】 【详解】A、胰岛素含C、H、O、N、S，但胰岛素是降血糖激素，作用是促进肌糖原、肝糖原的合成，而非促进肌糖原分解，A错误； B、血红蛋白含C、H、O、N、Fe，功能是携带并运输氧气，B正确； C、唾液淀粉酶本质为蛋白质，组成元素为C、H、O、N，不含Ca，且其催化的是淀粉的水解反应，不是氧化分解反应，C错误； D、抗体本质为免疫球蛋白，组成元素为C、H、O、N，部分含S，不含Cu，D错误。 2. 酶具有专一性，但并非绝对的严格，如胃蛋白酶一般水解蛋白质中苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸间的肽键，胰蛋白酶一般水解蛋白质中赖氨酸或精氨酸的羧基参与形成的肽键，而肽酶则从蛋白质的氨基端或羧基端逐一水解肽键。下列相关叙述错误的是（ ） A. 蛋白质经胰蛋白酶处理后经双缩脲试剂检测仍可显紫色 B. 胃蛋白酶随着食糜进入小肠后会变性失活被胰蛋白酶水解 C. 蛋白质依次经胃蛋白酶和胰蛋白酶水解后的产物都是二肽或多肽 D. 氨基酸种类、数目相同，但排列顺序不同的蛋白质经肽酶彻底水解后产物相同 【答案】C 【解析】 【分析】酶是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或RNA。酶发挥作用需要适宜的pH、温度等。 【详解】A、双缩脲试剂可与蛋白质反应呈紫色，胰蛋白酶会将蛋白质水解，但胰蛋白酶本身是蛋白质，与双缩脲试剂反应可以呈紫色，A正确； B、胃蛋白酶适宜的pH为2.0左右，进入小肠后pH（6.8左右）发生很大的变化，胃蛋白酶失活，且被胰蛋白酶水解，B正确； C、组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，使蛋白质结构具有多样性，若某蛋白质的酪氨酸和色氨酸位于一端，经胃蛋白酶水解后产物中会有单个的氨基酸，故蛋白质依次经胃蛋白酶和胰蛋白酶水解后产物中，不一定都是二肽或多肽，C错误； D、肽酶能从蛋白质的氨基端或羧基端逐一水解肽键，故氨基酸种类、数目相同，但排列顺序不同的蛋白质经肽酶水解后，形成的氨基酸相同，即产物相同，D正确。 故选C。 3. 蔗糖是甘蔗叶肉细胞光合作用的主要产物。由液泡膜上的蔗糖载体利用ATP水解释放的能量逆浓度梯度把蔗糖和H+运输到液泡贮存。液泡也是植物细胞中贮存Ca2＋的主要细胞器，利用蛋白CAX再将液泡中暂时贮存的H+运输到细胞质基质、同时把细胞质基质中的Ca2＋以以与H＋相反的方向逆浓度梯度运入液泡并储存。下列叙述正确的是（ ） A. 蛋白CAX的实质是液泡膜上的通道蛋白，运输具有专一性 B. 向液泡运输H+和Ca2+都需要消耗储存在有机物中的化学能 C. Ca2＋通过CAX的运输不利于甘蔗的叶肉细胞保持一定的形状 D. 抑制蔗糖运输载体的功能会抑制Ca2+运入液泡中储存的速率 【答案】D 【解析】 【分析】1、被动运输：①自由扩散（与膜内外物质的浓度差有关）：不需要载体和能量，如水、CO2、O2、甘油、乙醇等；②协助扩散（影响因素：浓度差、载体）：需要载体，但不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖。 2、主动运输：物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时消耗能量，这种方式叫主动运输。 【详解】A、蛋白CAX在将液泡中暂时储存的H+运输到细胞质基质的同时，同时把细胞质基质中的Ca2+逆浓度梯度（主动运输）运入液泡并储存，说明蛋白CAX是一种载体蛋白，A错误； B、液泡膜上的蔗糖载体利用ATP水解释放的能量逆浓度梯度把蔗糖和H+运输到液泡贮存，即消耗有机物中的化学能；Ca2+通过CAX的运输所消耗的能量由H+顺浓度梯度产生的势能提供，B错误； C、Ca2+通过蛋白CAX进入液泡后导致细胞液的浓度增大，细胞液的渗透压升高，有利于叶肉细胞从外界吸收水分，有利于叶肉细胞保持坚挺，C错误； D、由题干信息可知，蔗糖运输载体可逆浓度梯度把H+运输到液泡储存，是液泡内外保持H+浓度差的基础，正是这个浓度差为Ca2+运入液泡提供了能量，因此，抑制蔗糖运输载体的功能会抑制Ca2+通过蛋白CAX进入液泡的速率，D正确。 故选D。 4. 关于NADH和NADPH的叙述，错误的是（ ） A. 两者组成元素均有C、H、O等 B. 两者均可作为辅酶降低反应活化能 C. 两者均可在植物的叶肉细胞中生成 D. 两者均可作为还原剂参与细胞代谢 【答案】B 【解析】 【详解】A、NADH和NADPH的组成元素均包含C、H、O、N、P，A正确； B、只有酶能降低化学反应的活化能，NADH和NADPH的功能是传递氢、电子，本身不具备催化作用，无法降低反应活化能，B错误； C、植物叶肉细胞中，有氧呼吸的第一、二阶段可生成NADH，光合作用的光反应阶段可生成NADPH，因此二者均可在叶肉细胞中生成，C正确； D、NADH可作为还原剂参与有氧呼吸第三阶段和氧气结合生成水的反应，NADPH可作为还原剂参与光合作用暗反应中C3的还原过程，二者都可作为还原剂参与细胞代谢，D正确。 5. 在有丝分裂和减数分裂过程中，染色体着丝粒处的 DNA 序列与蛋白质特异性结合，该蛋白质再与纺锤丝相连。不同的染色体着丝粒处的DNA 序列有特异性，因此改变这些DNA 序列，可以使得染色体的分离出现异常。科研人员观察了人 18 号染色体着丝粒DNA 异常细胞的有丝分裂过程（ 图示为该细胞染色体或染色质），左上角数字表示观察时的分钟数。下列说法错误的是（ ） A. 15'时细胞处于分裂的中期，着丝粒位于赤道板位置 B. 21'时箭头所指染色体很可能是 18号染色体 C. 30'时在细胞中间会出现细胞板并逐渐扩展 D. DNA序列改变可能引起细胞染色体数目变异 【答案】C 【解析】 【分析】有丝分裂分裂期的主要变化： （1）前期：①出现染色体：染色质螺旋变粗变短的结果；②核仁逐渐解体，核膜逐渐消失；③纺锤体形成。 （2）中期：染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。染色体形态、数目清晰，便于观察。 （3）后期：着丝粒分裂，两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体，纺锤丝牵引分别移向两极。 （4）末期：①纺锤体解体消失；②核膜、核仁重新形成；③染色体解旋成染色质形态；④细胞质分裂，形成两个子细胞（植物形成细胞壁，动物直接从中部凹陷）。 【详解】A、15'时细胞处于分裂的中期，染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上，A正确； B、不同的染色体着丝粒处的DNA 序列有特异性，改变这些DNA 序列，可以使得染色体的分离出现异常。该细胞 18 号染色体着丝粒DNA 异常，21'处于分裂的后期，因此21'时箭头所指异常染色体很可能是 18号染色体，B正确； C、人体细胞（动物细胞）分裂的过程中，不会出现细胞板，C错误； D、染色体着丝粒处的DNA 序列改变，可以使染色体的分离出现异常，从而DNA序列改变可能引起细胞染色体数目变异，D正确。 故选C。 6. 科学家发现如果RNA聚合酶运行过快会导致与DNA聚合酶“撞车”而使DNA折断，引发细胞癌变。研究发现，一种特殊酶类RECQL5可吸附在RNA聚合酶上减缓其运行速度，扮演“刹车”的角色，从而抑制癌症发生。下列有关叙述错误的是（ ） A. 真核细胞中可进行核基因的边复制边转录 B. 相同的DNA在不同细胞中转录的起始位点不完全相同 C. RECQL5与RNA聚合酶结合会减慢细胞内蛋白质合成速率 D. RNA聚合酶运行过快有利于降低细胞癌变的风险 【答案】D 【解析】 【详解】A、由题干信息：RNA聚合酶运行过快会导致与DNA聚合酶“撞车”可知DNA表面同时结合了这两种酶，说明核基因可以边复制边转录，A正确； B、不同细胞会发生基因的选择性表达，相同DNA分子上不同细胞表达的基因存在差异，因此转录的起始位点不完全相同，B正确； C、RECQL5与RNA聚合酶结合会减慢转录速率，使mRNA合成量减少，进而使翻译合成蛋白质的速率减慢，C正确； D、由题干信息可知，RNA聚合酶运行过快会和DNA聚合酶“撞车”导致DNA折断，引发细胞癌变，会提高细胞癌变风险，并非降低，D错误。 7. 微生物在生物技术中被广泛应用，下列有关说法正确的是（ ） A. 有的微生物灭活后能使细胞膜上的物质重新排布 B. 天然微生物能用于传统发酵但不能用于发酵工程 C. 灭菌能杀死微生物的芽孢，而消毒不能杀死芽孢 D. 微生物能为重组DNA技术提供两种“分子工具” 【答案】A 【解析】 【详解】A、有的微生物如病毒，灭活后能通过与细胞膜上的糖蛋白结合，使细胞互相凝聚，细胞膜上的蛋白质分子和磷脂分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合，A正确； B、传统发酵直接利用原材料中天然存在的微生物或发酵物中的微生物，发酵工程也可以从天然微生物中筛选菌种，B错误； C、灭菌能杀死所有的微生物，包括芽孢和孢子，消毒能杀死部分微生物，煮沸消毒法能杀死微生物的营养细胞和一部分芽孢，C错误； D、重组DNA技术的分子工具包括限制性核酸内切酶、DNA连接酶、运载体三类，三类工具都可从微生物中获取，不止两种，D错误。 8. 有些细菌具有溶菌特性，能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。研究人员试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。先将含有一定浓度α菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。一段时间后，将1mL湖泊水样加入9mL无菌水中、继续重复该操作3次，取0.1mL涂布于薄层上，稳定后获得56个菌落，其中15个菌落周围出现溶菌圈。下列说法正确的是（　　） A. 应选用由水、碳源、氮源和无机盐组成的培养基分离细菌 B. 应使用灼烧灭菌后的涂布器将α菌均匀地接种到培养基上 C. 溶菌细菌的接种需在含α菌的培养基变浑浊后才能进行 D. 每毫升的湖泊水样中约有1.5×105个具溶菌特性的细菌 【答案】C 【解析】 【分析】微生物接种的两种常见的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在划线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【详解】A、分离细菌需要固体培养基，因此培养基中不仅需要水、碳源、氮源和无机盐，还需要凝固剂琼脂，A错误； B、根据题干信息，将含有一定浓度α菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层，然后使用灼烧灭菌后的涂布器将0.1mL稀释过的湖泊水样均匀地接种到培养基上，B错误； C、含α菌的培养基变浑浊说明α菌已经生长繁殖，此时接种溶菌细菌才能观察到溶菌现象，C正确； D、0.1ml稀释液含有溶菌细菌15个，稀释倍数为10000倍，因此每毫升的湖泊水样中约有15×10×10000=1.5×106个具溶菌特性的细菌，D错误。 故选C。 阅读材料，完成下面小题。 中国科研团队通过多代低温胁迫处理，使ACT1基因的甲基化水平发生改变，成功获得了能稳定遗传的耐低温水稻株系，从分子水平证实了环境诱导的表观遗传与生物适应性性状的相关性，其机制如下图所示。 9. 下列关于水稻低温适应的表观遗传机制的叙述，正确的是（　　） A. DNA甲基转移酶能促进ACT1基因去甲基化 B. 多代低温胁迫后，ACT1基因的甲基化程度降低 C. 多代低温胁迫导致ACT1基因碱基序列发生改变 D. 低甲基化有利于转录因子与ACT1基因的起始密码子结合 10. 多代低温胁迫使水稻种群形成了稳定的耐低温特征。下列叙述正确的是（　　） A. 水稻的全部ACT1基因构成种群基因库 B. 水稻的耐低温变异是进化的动力和机制 C. 耐低温水稻和普通水稻已形成生殖隔离 D. 水稻耐低温性状的产生是对环境的适应 【答案】9. B 10. D 【解析】 【9题详解】 A、分析题意，要获得能稳定遗传的耐低温水稻株系，需要使ACT1基因的甲基化水平低甲基化，结合图示信息可知，低温抑制DNA甲基转移酶表达后，ACT1可变为低甲基化，说明DNA甲基转移酶能抑制ACT1基因去甲基化，A错误； B、多代低温胁迫抑制DNA甲基转移酶基因表达，最终ACT1基因成为低甲基化，即甲基化程度降低，B正确； C、甲基化是表观遗传的一种，表观遗传的特点是基因的碱基序列不发生改变，C错误； D、起始密码子位于mRNA上，而转录因子结合的是基因（DNA）的启动子区域，D错误。 【10题详解】 A、种群基因库是一个种群中全部个体所含的全部基因，并非仅包含全部ACT1基因，A错误； B、自然选择是生物进化的动力，变异只为进化提供原材料，B错误； C、该性状改变属于表观遗传变异，基因碱基序列没有改变，耐低温水稻和普通水稻仍属于同一物种，没有形成生殖隔离，C错误； D、耐低温性状是水稻在长期低温胁迫下形成的性状，是对低温环境的适应，D正确。 阅读下列材料，完成下面小题 越野滑雪是在寒冷环境中进行的长时间、高强度耐力运动。运动过程中，骨骼肌代谢强度显著升高，产热量大幅增加，血糖持续消耗。运动后，腿部肌肉酸胀，一段时间后症状消失。 11. 关于越野滑雪过程中骨骼肌细胞的细胞呼吸，下列叙述正确的是（ ） A. 该细胞的细胞质溶胶中会产生CO2 B. 该细胞主要通过无氧呼吸为运动供能 C. 该细胞中的丙酮酸转化为乳酸时会产生少量ATP D. 该细胞产生的乳酸可在体内被进一步代谢，减轻肌肉酸胀 12. 关于越野滑雪期间的机体调节，下列叙述错误的是（ ） A. 肌肉酸胀感在大脑皮层形成，不属于反射 B. 无氧呼吸积累的乳酸使内环境pH显著下降 C. 机体可通过神经调节促进血管舒张和汗腺分泌，以增加散热 D. 胰高血糖素分泌增多，促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖 【答案】11. D 12. B 【解析】 【11题详解】 A、人体骨骼肌细胞仅有氧呼吸第二阶段产生CO2，场所为线粒体基质，细胞质溶胶（细胞质基质）中无氧呼吸产物为乳酸，不产生CO2，A错误； B、长时间运动过程中，细胞主要通过有氧呼吸供能，无氧呼吸仅为辅助供能方式，B错误； C、无氧呼吸仅第一阶段（葡萄糖分解为丙酮酸）产生少量ATP，丙酮酸转化为乳酸的第二阶段不产生ATP，C错误； D、骨骼肌产生的乳酸可运输至肝脏转化为葡萄糖，或直接被氧化分解，可被进一步代谢，减轻肌肉酸胀感，D正确。 【12题详解】 A、酸胀感在大脑皮层形成，反射需要完整反射弧参与，该过程无传出神经和效应器参与，不属于反射，A正确； B、内环境中存在HCO3-等缓冲物质，可与乳酸发生中和反应，维持pH相对稳定，内环境pH不会显著下降，B错误； C、运动时产热大幅增加，下丘脑体温调节中枢通过神经调节促进皮肤血管舒张、汗腺分泌增加，增大散热量以维持体温稳定，C正确； D、运动过程中血糖持续消耗，胰高血糖素分泌增多，促进肝糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖，升高血糖保证能量供应，D正确。 第Ⅱ卷 注意事项： 1．用黑色墨水的钢笔或签字笔，将答案答在答题卡相应位置上。 2．本卷共5题，共52分。 13. 冰川融水会将溪流沿岸的无机盐和有机物残体等带入湖泊，如图1所示。环境DNA（eDNA）技术可通过检测环境样品中特异性基因序列来识别物种，利用该技术分析青藏高原某冰川前缘、溪流到下游湖泊的15个采样点的物种丰富度，如图2所示。回答下列问题： （1）物种丰富度属于________水平研究范畴。从生物多样性的角度分析，eDNA结果可同时反映水体及周边陆地生态系统的________多样性。 （2）冰川前缘至少有_______个营养级。蓝细菌属于生态系统组成成分中的________。 （3）高寒草甸生态系统具有重要的水源涵养、水土保持等功能，这体现了生物多样性的________价值。高寒草甸生态系统比较脆弱，但通过调节可以达到稳定，这种调节能力的基础是________。 （4）某时刻，湖泊生态系统中罗非鱼种群所有个体所含有机物的总能量为A1，一段时间后，该种群所有存活个体所含有机物的总能量为A2，该种群在这段时间内通过呼吸作用散失的总能量为A3，这段时间内死亡个体所含有机物的总能量为A4．该种群在此期间无迁入和迁出，无个体被捕食，估算这段时间内用于该种群生长、发育和繁殖的总能量时应使用的表达式为________。 【答案】（1） ①. 群落 ②. 物种（和遗传） （2） ①. 2 ②. 生产者 （3） ①. 间接 ②. 负反馈调节 （4）A2-A1+A4 【解析】 【小问1详解】 物种丰富度是指一个群落中的物种数目， 属于群落水平研究范畴。环境DNA（eDNA） 技术可通过检测环境样品中特异性基因序列来识别物种， 冰川融水会将溪流沿岸的无机盐和有机物残体等带入湖泊， 因此eDNA结果可同时反映水体及周边陆地生态系统的物种多样性。 【小问2详解】 据图2所示，冰川前缘有蓝细菌和硅藻、无脊椎动物，蓝细菌和硅藻均为生产者，都为第一营养级，因此冰川前缘至少有2个营养级。 【小问3详解】 高寒草甸生态系统具有重要的水源涵养、水土保持等功能，这体现了生物多样性的间接价值。高寒草甸生态系统比较脆弱，但通过调节可以达到稳定，这种调节能力的基础是负反馈调节。 【小问4详解】 在无迁入和迁出、无个体被捕食的条件下，这段时间内种群用于生长、发育和繁殖的总能量（即净生产量）可通过存活种群生物量的净变化和死亡个体的损失能量来表示。A2-A1表示存活种群的能量变化，A4是死亡个体所含有机物的总能量，代表死亡个体的损失能量，故这段时间内用于该种群生长、发育和繁殖的总能量的表达式为A2-A1+A4。 14. 瘦素是一种由脂肪组织分泌的蛋白质类激素，能够调节机体代谢，促进能量消耗和减轻体重。 （1）下丘脑特定脑区细胞中酪氨酸激酶JAK2的激活是瘦素信号转导所必需的，而S蛋白作为信号分子依赖其特定的_______与JAK2结合，增强JAK2激酶的活性。研究人员对S蛋白在瘦素信号通路中的调控作用开展研究。 （2）研究人员计划利用Cre酶（可以特异性识别并切割loxp序列）获得在所有表达瘦素受体（LepR）的神经元中特异性敲除S基因的小鼠。为实现此目的，一方面需要将_______与Cre酶基因连接获得第一种转基因小鼠，另一方面需要得到在_______基因两端分别插入loxp序列的第二种转基因小鼠。再将两种小鼠杂交后子一代相互交配，再从子二代筛选得到S基因敲除小鼠（LepR-S-ko小鼠）若LepR-S-ko小鼠构建并成功敲除S基因，可出现的检测结果是______。 A．小鼠脑组织提取DNA经PCR检测到Cre酶基因 B．小鼠脑组织中LepR的mRNA含量显著下降 C．小鼠脑中应用抗原-抗体杂交技术检测到S蛋白含量显著降低 D．小鼠的体重显著增加 E．小鼠皮下脂肪细胞体积显著增大 （3）科研人员检测了LepR-S-ko小鼠和对照小鼠的体温变化情况，图1结果表明LepR神经元中的S蛋白能_______。研究人员据此推测S蛋白是下丘脑-交感神经-棕色脂肪组织细胞产热轴的关键组分并进行了相关检测，检测部位及结果见图2、图3，请据此补充完成瘦素的体温调节机制：1_______；2_______；3_______。 【答案】（1）空间结构 （2） ①. （瘦素受体（LepR）基因的）启动子 ②. S ③. ACDE （3） ①. 升高体温 ②. 磷酸化 ③. 升高 ④. 增强 【解析】 【小问1详解】 下丘脑特定脑区细胞中酪氨酸激酶JAK2的激活是瘦素信号转导所必需的，而S蛋白作为信号分子依赖其特定的空间结构与JAK2结合，增强JAK2激酶的活性。 【小问2详解】 利用Cre酶（可以特异性识别并切割loxp序列）获得在所有表达瘦素受体（LepR）的神经元中特异性敲除S基因的小鼠.为实现此目的，一方面需要将只在神经元中特异性表达的启动子与Cre酶基因连接获得第一种转基因小鼠，另一方面需要得到在S基因两端分别插入loxp序列（这样才能实现特异性敲除S基因）的第二种转基因小鼠，再将两种小鼠杂交后子一代相互交配，再从子二代筛选得到S基因敲除小鼠（LepR-S-ko小鼠）。 A、小鼠是两种转基因小鼠杂交而来，基因组中含有 LepR 启动子驱动的 Cre 酶基因，因此 PCR 能检测到，A正确； B、实验敲除的是S 基因，不是 LepR 基因，因此 LepR 的 mRNA 含量不会受影响，B错误； C、 S 基因被 Cre 酶切除，无法表达 S 蛋白，因此抗原 - 抗体杂交检测到的 S 蛋白含量会显著降低，C正确； D、瘦素的功能是促进能量消耗、减轻体重。S 蛋白是瘦素信号通路的关键分子，敲除后瘦素信号无法正常传导，小鼠能量消耗减少，体重会显著增加，D正确； E.、瘦素信号受阻，脂肪代谢减弱，脂肪细胞会因脂质堆积而体积增大，E正确。 【小问3详解】 瘦素作用于下丘脑特定脑区神经元的特异性受体，通过 S 蛋白增强 JAK2 活性，使 Stat3 ① → 结合题干 “JAK2 激酶可直接磷酸化 Stat3，生成 pStat3”，可知①为磷酸化。 pStat3 含量升高，使神经元兴奋性 ② → 结合题干 “pStat3 的含量与神经元的兴奋性正相关”，可知 pStat3 升高会使神经元兴奋性升高。 交感神经兴奋性 ③ → 结合图 3，对照组小鼠注射瘦素后交感神经放电频率显著升高，而敲除 S 基因后无明显变化，说明正常情况下瘦素会使交感神经兴奋性增强（升高），促进棕色脂肪组织产热。 15. 甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞质基因具有高产效应。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究，基本过程包括获取原生质体、诱导原生质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生和鉴定，最终获得高产耐盐碱再生植株。回答下列问题： （1）根据研究目标，在甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交前，应检验两种植物的原生质体是否具备再生能力。为了便于观察细胞融合的状况，通常用不同颜色的原生质体进行融合，若甲植物原生质体采用幼苗的根为外植体，则乙植物可用幼苗的_______为外植体。 （2）在获取原生质体时，常采用相应的酶进行去壁处理。在原生质体融合前，需对原生质体进行处理，分别使甲原生质体和乙原生质体的_______（细胞结构）失活。对处理后的原生质体在显微镜下用_______计数，确定原生质体密度。两种原生质体1∶1混合后，通过添加适宜浓度的PEG进行融合；一定时间后，加入过量的培养基进行稀释，稀释的目的是_______。 （3）将融合原生质体悬浮液和液态的琼脂糖混合，在凝固前倒入培养皿，融合原生质体分散固定在平板中，并独立生长、分裂形成愈伤组织。同一块愈伤组织所有细胞源于________。下列各项中能说明这些愈伤组织只能来自于杂种细胞的理由是______。 A．甲、乙原生质体经处理后失活，无法正常生长、分裂 B．同种融合的原生质体因甲或乙原生质体失活而不能生长、分裂 C．培养基含有抑制物质，只有杂种细胞才能正常生长、分裂 D．杂种细胞由于结构和功能完整可以生长、分裂 （4）愈伤组织经再分化可形成胚状体或芽；胚状体能长出根和芽，直接发育形成再生植株。用PCR技术鉴定再生植株。已知甲植物细胞核具有特异性DNA序列a，乙植物细胞质具有特异性DNA序列b；M1、M2为序列a的特异性引物，N1、N2为序列b的特异性引物。完善实验思路： Ⅰ．提取纯化再生植株的总DNA，作为PCR扩增的______。 Ⅱ．将DNA提取物加入PCR反应体系，_______为特异性引物，扩增序列a；用同样的方法扩增序列b。 Ⅲ．得到的2个PCR扩增产物经_______后，若每个PCR扩增产物在凝胶中均出现了预期的______个条带，则可初步确定再生植株来自于杂种细胞。 【答案】（1）叶 （2） ①. 细胞质、细胞核 ②. 血细胞计数板 ③. 降低PEG浓度，使其失去融合作用 （3） ①. 同一个杂种融合原生质体 ②. ABD （4） ①. 模板 ②. M1、M2 ③. 凝胶电泳 ④. 1 【解析】 【小问1详解】 为了便于观察细胞融合的状况，通常用不同颜色的原生质体进行融合，由于根和叶颜色不同，若甲植物原生质体采用幼苗的根为外植体，则乙植物可用幼苗的叶为外植体。 【小问2详解】 在获取原生质体时，常采用相应的酶进行去壁处理。甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞质基因具有高产效应，在原生质体融合前，需对原生质体进行处理，分别使甲原生质体的细胞质和乙原生质体的细胞核失活，融合后具有甲植物的细胞核基因和乙植物的细胞质基因。对处理后的原生质体在显微镜下用血细胞计数板计数，确定原生质体密度。两种原生质体1∶1混合后，通过添加适宜浓度的PEG进行融合；一定时间后，加入过量的培养基进行稀释，稀释的目的是降低PEG浓度，使其失去融合作用。 【小问3详解】 将融合原生质体悬浮液和液态的琼脂糖混合，在凝固前倒入培养皿，融合原生质体分散固定在平板中，并独立生长、分裂形成愈伤组织。同一块愈伤组织所有细胞源于同一个杂种融合的原生质体。 A、未融合的甲、乙原生质体因为细胞质或细胞核的失活，无法正常生长、分裂，A符合题意； B、同种融合的原生质体也因为甲原生质体细胞质或乙原生质体细胞核失活而不能生长、分裂，B符合题意； C、培养基不含抑制物质，C不符合题意； D、只有杂种细胞才具备有活性的细胞质和细胞核，可以生长、分裂，D符合题意。 【小问4详解】 Ⅰ．提取纯化再生植株的总DNA，作为PCR扩增的模板。 Ⅱ．将DNA提取物加入PCR反应体系，M1、M2为特异性引物，扩增序列a；用同样的方法扩增序列b。 Ⅲ．得到的2个PCR扩增产物经凝胶电泳后，若每个PCR扩增产物在凝胶中均出现了预期的1个条带，则可初步确定再生植株来自于杂种细胞。 16. 肝癌在我国的发病率高，容易复发，远期疗效不满意。研究人员对肝癌细胞的结构及代谢进行了相关的研究。 （1）癌细胞有______的特点（答两点即可），肿瘤恶性增殖速度往往______血管新生的速度，随着细胞数目增多和体积增大，恶性实体肿瘤内部逐渐形成慢性营养缺乏的微环境，因此肿瘤细胞需要通过调整细胞代谢才能继续生存。 （2）线粒体是调控细胞代谢最重要的细胞器，通过不断地分裂和融合调控自身功能，并对外界刺激做出适应性反应。下图是细胞呼吸及线粒体融合和分裂的示意图： ①葡萄糖在_______中分解为[H]和A，物质A进入线粒体彻底氧化分解。 ②由图可知线粒体外膜上的Mfn1/Mfn2蛋白、内膜融合蛋白______（填“OPA1”或“DRP1”）的作用实现了线粒体膜的融合，线粒体的长度明显变长。细胞质基质中DRP1的S616位点磷酸化，DRP1定位于线粒体外膜上，促进________。 （3）已有研究发现肝癌肿瘤中心区域细胞中线粒体融合增强，线粒体长度明显长于边缘区域细胞，这些变化与肝癌细胞适应营养缺乏有关。为研究在营养缺乏时线粒体融合对肝癌细胞糖代谢的调控，研究者用肝癌细胞进行了实验，实验结果见表。丙组抑制DRP1S637磷酸化的目的是________。根据实验结果并结合上图分析，完善肝癌细胞在营养缺乏条件下的代谢调控途径：肝癌细胞在营养缺乏时，________使线粒体融合增强，从而使线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增加，有氧呼吸增强；同时_______，无氧呼吸减弱，细胞产能效率提高，从而适应营养缺乏环境。 细胞耗氧速率 线粒体ATP产生量 胞外乳酸水平 线粒体嵴密度 呼吸链复合体的活性 乳酸脱氢酶量 甲组：常规培养组 4.2 1.0 0.35 10.1 0.91 1.01 乙组：营养缺乏组 5.6 1.4 0.28 17.5 2.39 0.25 丙组：营养缺乏+抑制DRP1S637磷酸化 3.1 0.8 0.38 9.8 1.22 1.22 【答案】（1） ①. 无限增殖、形态结构发生显著变化、糖蛋白减少容易在体内分散和转移 ②. 快于 （2） ①. 细胞质基质 ②. OPA1 ③. 线粒体分裂 （3） ①. 抑制肝癌细胞的线粒体融合 ②. 基质中DRP1S637位点磷酸化增强 ③. 乳酸脱氢酶含量降低 【解析】 【小问1详解】 癌细胞的特征包括无限增殖、细胞形态改变、细胞膜的成分改变；因具有无限增殖的特点、细胞代谢速率快，肿瘤恶性增殖往往快于血管新生的速度，随着细胞数目增多和体积增大，恶性实体肿瘤内部逐渐形成慢性营养缺乏的微环境，因此肿瘤细胞需要通过调整细胞代谢才能继续生存。 【小问2详解】 ①葡萄糖在细胞质基质中分解为[H]和丙酮酸，物质A是丙酮酸，丙酮酸进入线粒体彻底氧化分解为二氧化碳和水。 ②线粒体外膜上的Mfn1/Mfn2蛋白和内膜融合蛋白OPA1的作用实现了线粒体膜的融合，线粒体的长度明显变长；细胞质基质中DRP1的S616位点磷酸化，DRP1定位于线粒体外膜上，促进线粒体的分裂。 【小问3详解】 DRP1S637磷酸化促进线粒体外膜上的Mfn1/Mfn2蛋白结合，从而促进线粒体的融合，丙组抑制DRP1S637磷酸化，实质上抑制肝癌细胞线粒体的融合；根据实验结果并结合（2），肝癌细胞在营养缺乏条件下，为了适应环境，线粒体融合增强，首先基质中DRP1S637磷酸化增强，促进线粒体融合，线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增加，有氧呼吸增强，细胞耗氧速率增加、线粒体ATP产生量增加，乳酸脱氢酶含量降低，无氧呼吸速率下降，胞外乳酸水平减少，细胞的产能效率提高，从而适应营养缺乏的环境。 17. 一年生水稻种植每年都需要进行播种、育秧、插秧等一系列繁琐的生产环节。多年生水稻具有强大再生能力的地下茎，如同“韭菜”一般，年复一年地生长、开花、结实，无需年年耕种，只需进行简单的田间管理，便能实现连续多年、多季的水稻生产。 （1）多年生水稻是我国科学家原创性培育出的水稻品种，利用纯种的有地下茎的多年生长雄野生稻P1与纯种无地下茎的一年生栽培稻P2进行杂交，获得的F1植株均有地下茎，F1自交，若获得的F2中有地下茎无地下茎约为______，可初步判断当位于非同源染色体上的2种显性基因同时存在时才表现为有地下茎，研究者将这2个控制有地下茎的基因分别命名为R2和R3，对应隐性基因表示为r2、r3。 （2）DNA中存在许多简单重复序列（SSR），不同染色体具有各自特异的SSR，SSR因其高多态性和稳定性，成为分子标记的“黄金标准之一”。P1的R2、R3基因和SSR在染色体上的位置关系如下图1所示（已知基因在染色体上相对距离越远，越容易发生互换），P2的相关分子标记用小写字母表示，如m1。用上述F1作为父本与P2进行测交，对3号染色体上的SSR进行分析（图2）。 ①请在图2中将F1的SSR对应条带涂黑______。 ②预计测交后代中大多数有地下茎水稻的SSR应为类型______（填字母），类型b植株出现的原因是______________________________。 ③由于P2具有高产、口感好、生育周期短等优良性状，适合在我国大面积种植。欲利用杂交育种，培育可稳定遗传的具有地下茎的新型P2品系，育种流程如图3。请完善育种流程： Ⅰ______________________________________。 Ⅱ______。（请选择最佳选项） A．M1、M3 B．M2、M3 C．M1、M4 D．M2、M4 Ⅲ______。 【答案】（1）9：7 （2） ①. 均涂黑（如图） ②. a ③. F1在减数分裂过程中，部分初级精母细胞在R2基因和M1标记之间发生了一次互换，产生m1R2M2的雄配子，与P2产生的m1r2m2雌配子结合 ④. P2 ⑤. B ⑥. 自交 【解析】 【小问1详解】 如果位于非同源染色体上的2种显性基因同时存在时才表现为有地下茎，则亲代有地下茎植株基因型是R2R2R3R3，而纯种无地下茎植株基因型是r2r2r3r3，杂交F1基因型是R2r2R3r3，F1自交R2_R3_的比例为3/4×3/4=9/16，所以F2中有地下茎无地下茎的比例约为9：7。 【小问2详解】 ①只分析3号染色体，P1的基因型是M1M1R2R2M2M2，P2的基因型是m1m1r2r2m2m2，所以F1的基因型是M1m1R2r2M2m2，当其和P2测交，子代中理论上基因型M1m1R2r2M2m2：m1m1r2r2m2m2=1:1，由于有地下茎的植株基因型必须含有R2基因，所以有地下茎植株基因型是M1m1R2r2M2m2，对3号染色体上的SSR进行分析如下图： 。 ②根据①的分析，3号染色体上F1基因型M1m1R2r2M2m2，所以大多数有地下茎水稻的SSR应为类型a； M1和R2在一条染色体上，由于b有地下茎，一定含有R2基因，理论上一定含有M1基因，但b植株却没有M1基因，可能的原因是F1在减数分裂过程中，部分初级精母细胞在R2基因和M1标记之间发生了一次互换，产生m1R2M2的雄配子，与P2产生的m1r2m2雌配子结合。 ③基因在染色体上相对距离越远，越容易发生互换，根据图1中基因的距离，M2和R2在3号染色体上，距离较近，基本不会发生互换，M3和R3在4号染色体上，距离较近，基本不会发生互换，所以可以以M2和M3作为有地下茎植株的标记； 杂交目的是培育可稳定遗传的具有地下茎的新型P2品系，首先P1与P2品系杂交得到F1，F1中含有控制地下茎的基因。让其与P2品系杂交，选择含有M2、M3标记的植株与P2多次回交，选择出高产、口感好、生育周期短等优良性状且有地下茎的植株让其自交，因为自交可以使杂合子纯合化，从而筛选出能多年生且稳定遗传的植株（纯合的有地下茎植株）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $