精品解析：2026届海南省海口市高三模拟预测生物试题

高三生物学 范围：高考全部内容。 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 噬藻体是一类专门寄生在蓝细菌细胞内的DNA病毒，噬藻体长时间离开蓝细菌后将失去活性。下列叙述错误的是（　　） A. 噬藻体属于生命系统的最小结构层次 B. 噬藻体和蓝细菌的遗传物质都含有碱基T C. 蓝细菌依赖单个细胞能完成各项生命活动 D. 噬藻体对防控蓝细菌水华有重要研究价值 2. 耐盐植物碱蓬根细胞中的基因NHX能编码Na+-H+逆向转运蛋白，液泡膜上的Na+-H+逆向转运蛋白将H+顺浓度梯度运出液泡的同时，能将细胞质基质中的Na+运输到液泡。下列叙述错误的是（　　） A. 碱蓬的根细胞吸收无机盐有利于促进根细胞吸收水分 B. 细胞质基质中的Na+运输到液泡不需要直接消耗ATP C. Na+和H+跨膜运输不需要与Na+-H+逆向转运蛋白结合 D. 细胞质基质中的Na+运输到液泡能减少Na+对根细胞的损伤 3. 磷酸果糖激酶1（PFK1）是细胞呼吸第一阶段的一种关键酶，ATP、AMP（腺苷一磷酸）会与PFK1发生竞争性结合，分别抑制、激活PFK1，从而调节细胞呼吸速率。下列叙述错误的是（　　） A. AMP可作为基因表达中转录过程所需的原料 B. PFK1可以降低相关化学反应所需的活化能 C. 剧烈运动时，AMP与PFK1结合增多使该酶活性增强 D. PFK1催化的化学反应需氧气参与并产生大量ATP 4. 线粒体是糖类、脂肪和氨基酸等氧化释放能量的主要场所，已知线粒体膜对多数亲水性物质透性极低。动物细胞中，葡萄糖代谢的部分过程如图所示，其中电子传递链发生在线粒体内膜上。下列叙述错误的是（　　） A. 动物细胞进行细胞呼吸时，CO2仅生成于线粒体基质中 B. 推测丙酮酸需要在膜转运蛋白的协助下才能进入线粒体基质 C. 葡萄糖分解和TCA循环产生的NADPH中含有的电子最终传递给O2 D. 与线粒体外膜相比，线粒体内膜上脂类与蛋白质的比值较低 5. 白血病是一种源于造血干细胞的恶性克隆性疾病，俗称“血癌”，其主要机制是异常的白细胞在骨髓和其他组织中过度增殖。下列叙述错误的是（　　） A. 造血干细胞具有分裂和分化能力，其增殖方式属于有丝分裂 B. 同一个体的造血干细胞与正常白细胞中的mRNA和蛋白质种类相同 C. 原癌基因、抑癌基因发生突变可能是白细胞增殖失控的重要原因 D. 骨髓造血干细胞移植是目前治疗青少年型白血病的有效方法 6. 登革病毒为单链RNA病毒，主要通过埃及伊蚊和白纹伊蚊在人群中传播，其在人体细胞中的突变集中在非结构蛋白NS2A、NS4B等，在伊蚊细胞中的突变集中在结构蛋白E等。研究人员分别在人体细胞和伊蚊细胞中连续多代培养登革病毒，发现同种病毒在一种宿主细胞中的复制能力显著提高，在另一种宿主细胞中的复制能力却下降。下列叙述错误的是（　　） A. 登革病毒可通过基因组可塑性，实现在双宿主间的高效传播 B. 人体细胞和伊蚊细胞分别诱导登革病毒产生相应的适应性变异 C. 登革病毒增殖时，需要宿主细胞提供核糖核苷酸、氨基酸和酶等 D. 控制伊蚊孳生、防止伊蚊叮咬是防治登革病毒感染的重要措施 7. 已知果蝇的展翅对正常翅为显性，相关基因用D/d表示，黏胶眼对正常眼为显性，相关基因用G/g表示，两对基因均具有显性纯合致死现象。某果蝇群体的表型均为展翅正常眼，3号染色体上具有基因D；另一个果蝇群体的表型均为正常翅黏胶眼，3号染色体上具有基因G．让上述两种果蝇杂交得F1，F1基因型相同的雌雄果蝇相互杂交得F2.假设每个杂交组合的雌果蝇产生的卵细胞数量相同，不考虑染色体互换，则F2中展翅黏胶眼果蝇所占的比例为（　　） A. 1/12 B. 1/8 C. 1/6 D. 1/4 8. 某家庭中部分成员患有23三体综合征，对家庭成员X染色体上的特异性DNA片段进行检测，发现该家庭的遗传关系如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 三体综合征患者的体细胞中通常含有三个染色体组 B. Ⅱ3患病的原因是Ⅰ2减数分裂Ⅰ时X、Y染色体没有分离 C. Ⅲ1患病的原因是Ⅱ2减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体没有分离 D. 通过基因检测能准确判断胎儿是否患有三体综合征 9. 已知交感神经兴奋时血压升高，副交感神经兴奋时血压降低。研究发现，将去甲肾上腺素注入大鼠的下丘脑前区，大鼠的血压下降；向下丘脑后区注入乙酰胆碱，大鼠血压升高；向下丘脑的PO-AH区注入5-羟色胺，大鼠血压迅速升高。下列叙述错误的是（　　） A. 通常情况下，交感神经和副交感神经对同一器官的作用效果相反 B. 去甲肾上腺素、乙酰胆碱发挥作用时均发生了电信号转换为化学信号 C. 乙酰胆碱与5-羟色胺调节血压变化时，均需与相应的受体结合 D. 下丘脑后区和PO-AH区均可能含有导致交感神经兴奋的神经中枢 10. 病原体侵入靶细胞后，细胞毒性T细胞会发生一系列生理变化：大量表达FasL，FasL与靶细胞膜上的Fas受体结合；分泌穿孔素，在靶细胞膜上形成小孔；释放颗粒酶，颗粒酶通过小孔进入靶细胞，最终使靶细胞死亡。下列叙述错误的是（　　） A. 人体的正常体细胞中没有Fas基因，也不含Fas受体 B. 细胞毒性T细胞活化需要靶细胞和辅助性T细胞的参与 C. 细胞毒性T细胞合成颗粒酶需要内质网和高尔基体加工 D. 该靶细胞的死亡过程需要树突状细胞等免疫细胞的参与 11. 花粉粒落在雌蕊柱头上一段时间后才能萌发，花粉管生长越快，越有利于完成受精作用，种子结实率越高。为探究油菜素内酯（BR）和赤霉素（GA）对花粉管生长的影响，研究人员进行了相关实验，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 花粉粒在雌蕊柱头上萌发时，会发生细胞间的信息交流 B. 该实验说明BR和GA在调控花粉管生长方面可相互协同 C. 低浓度BR促进花粉管生长，高浓度BR抑制花粉管生长 D. 阴雨天气，喷施适宜浓度的BR和GA能提高种子结实率 12. 海南某湿地保护区中，白鹭和黑脸琵鹭这两种鸟类下一年的种群数量（Nt+1）与当年种群数量（Nt）的比值如图所示，其中虚线甲表示Nt+1/Nt=1，不考虑迁入和迁出。下列叙述错误的是（　　） A. 食物和天敌都是影响白鹭数量变化的密度制约因素 B. 该保护区内白鹭的食物和空间充裕，可能没有天敌 C. 黑脸琵鹭的种群数量为a时，其死亡率小于出生率 D. 黑脸琵鹭的种群数量为b时，其年龄结构为稳定型 13. 植被生长旺盛时可形成隔热层，北极苔原地区的植物从永冻层之上的活动层获取水分和营养物，如图所示。旅鼠主要以北极苔原地区的苔藓、苔草等低矮植物为食，植物的生物量、旅鼠的数量变化与永冻层的移动有关。下列叙述正确的是（　　） A. 旅鼠数量减少时植被逐渐恢复，进而通过正反馈调节使旅鼠数量维持稳定 B. 植被生长旺盛时形成隔热层与蒸腾作用有关，永冻层下移限制植物生长 C. 温室效应会导致北极苔原的永冻层变薄，这不利于植物获取水分和营养物 D. 与热带雨林相比，北极苔原的抵抗力稳定性和恢复力稳定性均可能较低 14. 为探究乳酸杆菌和双歧杆菌的产乳酸能力，研究人员将总菌量相同的乳酸杆菌、双歧杆菌、混合菌（乳酸杆菌∶双歧杆菌=1∶1）分别接种于等量的新鲜牛奶中，一段时间后测定乳酸的相对含量，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 乳酸发酵过程中需要定期排出装置中的气体 B. 接种前新鲜牛奶需要灭菌处理且不能含有抗生素 C. 新鲜牛奶可为产乳酸菌提供碳源、氮源和无机盐 D. 任意比例的混合菌的产乳酸能力均高于单一菌种 15. CRISPR/Cas9是目前应用最广泛的基因组编辑技术，其原理如下：首先由人工合成的短链RNA作为“向导”，与目的基因中需要被编辑的DNA序列结合，由来自细菌的核酸酶Cas9切割与“向导”RNA结合的DNA，使DNA双链断裂，然后依靠细胞内的酶X修复断裂的DNA分子。下列叙述错误的是（　　） A. RNA及与其结合的DNA链具有不同的核苷酸序列和种类 B. “向导”RNA与DNA的结合会存在碱基A与碱基T的配对 C. Cas9能水解DNA分子的磷酸二酯键，酶X是DNA聚合酶 D. CRISPR/Cas9可为免疫缺陷病等疾病的基因治疗提供策略 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 海南某地为发展新型种植业，增加农户收益，引进了优质青枣。为了解温度对青枣生长的影响，研究人员在适宜光照条件下进行了相关实验，结果如图所示；不同温度条件下，青枣光合作用的部分生理指标如表所示，其中气孔导度表示气孔张开的程度。回答下列问题： 温度/℃ 叶绿素含量/（mg·g⁻¹） 类胡萝卜素含量/（mg·g⁻¹） 气孔导度/（mmol·m⁻²·s⁻¹） 5 0.87 0.18 0.97 15 1.65 0.28 1.20 25 2.48 0.35 1.83 35 0.92 0.29 1.19 40 0.46 0.22 0.64 （1）在植物体内，叶绿素和类胡萝卜素的主要作用是________。据表分析，温度变化对青枣光合色素中________的含量影响较大。 （2）在光合作用一系列的暗反应中，气孔导度主要影响________。高温对气孔导度的影响较大，温度较高时气孔导度明显下降，其意义是________。 （3）据图表分析，15°C时青枣的叶绿素含量明显高于35°C时的，但15°C时青枣的光合速率与35°C时的基本相等，从温度对酶活性的影响角度分析，原因可能是________。据图分析，若保持适宜强度的光照，青枣可以在温度为________的范围内正常生长；在冬季，若使用大棚种植青枣，白天大棚的温度应控制在________左右，控制在该温度的好处是________。 17. 为模拟大脑调节骨骼肌运动的生理过程，研究人员将人干细胞诱导分化成大脑皮质运动神经元（X）、脊髓运动神经元（Y）和骨骼肌细胞，如图1所示，其中谷氨酸和乙酰胆碱均为神经递质。将X、Y和骨骼肌细胞分别培养成具有相应功能的细胞团，再将不同细胞团组合培养一段时间后，观测到骨骼肌细胞团的收缩频率如图2所示。回答下列问题： （1）人干细胞分化成X、Y和骨骼肌细胞的实质是________。X释放谷氨酸的方式是________。 （2）据图1和图2分析，与第①组相比，第②组骨骼肌细胞团的收缩频率几乎不变，说明X不能直接支配骨骼肌细胞，骨骼肌细胞膜上没有________的受体；与第①组相比，第③组骨骼肌细胞团的收缩频率明显增加，说明________。 （3）在图2实验的基础上，研究人员又将第④组中的乙酰胆碱受体阻断，刺激X，发现骨骼肌细胞团的收缩频率降低且与第①组相近，原因是________。据第③④组分析，若在第③组中加入适量谷氨酸，则骨骼肌细胞团收缩频率________（填“不变”“增加”或“降低”）。综合4组实验结果，推测X、Y和骨骼肌细胞在功能上的联系是________。 18. 红树林是一种独特的滨海湿地生态系统，具有独特的生态功能；大规模发展养殖业会导致红树林在短时间内大量消失退化，清退养殖塘以还原红树林湿地（退塘）是目前恢复红树林的主要措施之一。研究人员调查了海南新盈红树林国家湿地公园中退塘自然恢复的红树林植物群落，结果如表所示，其中重要值可反映群落中某物种的相对重要性、优势度和地位。回答下列问题： 植物的重要值 退塘外围样地/% 退塘样地1/% 退塘样地2/% 木榄 红海榄 榄李 正红树 桐花树 木榄 红海榄 桐花树 秋茄树 卤蕨 桐花树 白骨壤 乔木层 36.67 8.88 37.93 10.31 6.21 24.70 33.38 4.83 37.09 - - - 灌木层 - - 18.76 - 81.24 10.51 22.21 60.38 6.90 - 100.00 - 草本层 - - 100.00 - - - 21.00 35.50 - 43.50 17.74 82.26 （1）红树林湿地生态系统中，生物多样性具有多种价值。下列叙述中，属于间接价值的有________。 ①红树植物进行光合作用可固碳释氧并调节气候②秋茄树、桐花树、白骨壤等植物中可提取药用成分③红树林抵御台风、防风消浪，维持鸟类和鱼类多样性④红树植物降解污染物和吸收无机盐，净化水体⑤红树林独特的海岸湿地景观用于发展生态旅游 （2）在退塘外围样地的乔木层中，优势种主要有________，依据是________。研究人员在退塘样地中通过种植红树植物进行生态修复，与退塘样地2相比，退塘样地1的垂直空间结构更复杂，理由是________。 （3）湿地修复过程中，群落的演替类型为________。桐花树和白骨壤生长速度快，是湿地修复的先锋物种；随着群落演替，退塘样地2容易形成郁闭度高的白骨壤单一纯林。欲提高该样地生态系统的稳定性，根据生态工程自生原理并考虑不同植物的生态位差异，请对改造该样地提出一条合理的改造建议：________。 19. 人群中先天性耳聋的发病率约为2‰~3‰，其中近2/3病例由遗传因素导致。研究人员在某家系中发现一种由ATP6V1C1（C1）基因突变引起的先天性耳聋病，该家系的遗传系谱如图1所示，不考虑X、Y染色体的同源区段。回答下列问题： （1）根据遗传系谱图分析，C1基因位于________（填“常”或“X”）染色体上，推测该病的遗传方式最可能为________。根据该病最可能的遗传方式分析，若检测患者有无C1基因和突变的C1基因，检测结果可能是________。 （2）研究人员设计扩增C1基因的引物，提取患者DNA后进行PCR扩增，通过直接对C1基因进行________，可确定C1基因的突变机制。通过分析发现，该患者的异常C1蛋白仅第183位的氨基酸发生改变，造成功能缺失。作出该诊断的原理是基因中的________决定蛋白质中的________；该基因突变的类型是________，理由是________。 （3）C1蛋白是组成溶酶体膜上H+-ATP酶的亚基之一，H+-ATP酶介导H+主动运输到溶酶体内部；溶酶体内含有多种酸性水解酶，其参与细胞内自噬作用的过程如图2所示。为研究C1基因的功能机制，研究人员敲除小鼠的C1基因，发现模型小鼠耳蜗内毛细胞中度损失，外毛细胞严重损失。 结合图2分析，C1基因突变后该家系中的成员出现耳聋的机制可能是________。 20. pEGFP-C1质粒（P质粒）是一种常用的可在哺乳动物细胞中高效表达的真核荧光报告载体，含有多个限制酶酶切位点，结构如图所示，其中Neor是抗新霉素基因，GFP是绿色荧光蛋白基因。吲哚胺2，3-双加氧酶（IDO）可降低免疫排斥反应，研究人员尝试利用P质粒构建IDO基因表达载体。回答下列问题： （1）作为哺乳动物细胞的基因表达载体，P质粒除了满足图中的条件，还必须满足的条件是________。据图分析，构建IDO基因表达载体时，为保证目的基因与质粒正确连接，需要用________两种限制酶切割IDO基因和P质粒，不选择另外三种限制酶的主要原因是________。 （2）大肠杆菌可用于P重组质粒的筛选和大量扩增；将P重组质粒导入大肠杆菌细胞后，将大肠杆菌接种在含________的培养基上，培养一段时间后，可从发出________的大肠杆菌菌落中初步筛选并提取出IDO基因表达载体。 （3）研究人员以IDO基因缺陷型大鼠（缺陷型大鼠）的受精卵为实验材料，将获得的IDO基因表达载体通过________法导入缺陷型大鼠的受精卵中，再经早期胚胎培养和________获得转基因缺陷型大鼠，然后进行异体皮肤移植手术。与非转基因的缺陷型大鼠相比，若________，则可判断IDO基因已在转基因缺陷型大鼠体内成功表达。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三生物学 范围：高考全部内容。 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 噬藻体是一类专门寄生在蓝细菌细胞内的DNA病毒，噬藻体长时间离开蓝细菌后将失去活性。下列叙述错误的是（　　） A. 噬藻体属于生命系统的最小结构层次 B. 噬藻体和蓝细菌的遗传物质都含有碱基T C. 蓝细菌依赖单个细胞能完成各项生命活动 D. 噬藻体对防控蓝细菌水华有重要研究价值 【答案】A 【解析】 【详解】A、生命系统的最小结构层次是细胞，噬藻体是DNA病毒，无细胞结构，不属于生命系统的结构层次，A错误； B、噬藻体的遗传物质是DNA，蓝细菌的遗传物质也是DNA，DNA特有的碱基为T，因此二者遗传物质都含有碱基T，B正确； C、蓝细菌是单细胞原核生物，单个细胞可以完成代谢、繁殖等各项生命活动，C正确； D、噬藻体专门寄生在蓝细菌细胞内，可裂解蓝细菌，能够抑制蓝细菌大量繁殖，对防控蓝细菌水华有重要研究价值，D正确。 2. 耐盐植物碱蓬根细胞中的基因NHX能编码Na+-H+逆向转运蛋白，液泡膜上的Na+-H+逆向转运蛋白将H+顺浓度梯度运出液泡的同时，能将细胞质基质中的Na+运输到液泡。下列叙述错误的是（　　） A. 碱蓬的根细胞吸收无机盐有利于促进根细胞吸收水分 B. 细胞质基质中的Na+运输到液泡不需要直接消耗ATP C. Na+和H+跨膜运输不需要与Na+-H+逆向转运蛋白结合 D. 细胞质基质中的Na+运输到液泡能减少Na+对根细胞的损伤 【答案】C 【解析】 【详解】A、碱蓬根细胞吸收无机盐会提高细胞液的渗透压，增大细胞液与外界溶液的浓度差，有利于根细胞通过渗透作用吸收水分，A正确； B、题干表明H+是顺浓度梯度运出液泡，该过程释放的势能为Na+逆浓度梯度运入液泡提供能量，属于协同运输，不需要直接消耗ATP，B正确； C、Na+-H+逆向转运蛋白属于载体蛋白，载体蛋白运输物质时需要与被转运的离子特异性结合，通过自身构象改变完成运输过程，C错误； D、将细胞质基质中的Na+运输到液泡内，可降低细胞质基质中Na+的浓度，避免高浓度Na+对细胞内代谢活动的破坏，减少Na+对根细胞的损伤，D正确。 3. 磷酸果糖激酶1（PFK1）是细胞呼吸第一阶段的一种关键酶，ATP、AMP（腺苷一磷酸）会与PFK1发生竞争性结合，分别抑制、激活PFK1，从而调节细胞呼吸速率。下列叙述错误的是（　　） A. AMP可作为基因表达中转录过程所需的原料 B. PFK1可以降低相关化学反应所需的活化能 C. 剧烈运动时，AMP与PFK1结合增多使该酶活性增强 D. PFK1催化的化学反应需氧气参与并产生大量ATP 【答案】D 【解析】 【详解】A、转录过程的原料是4种核糖核苷酸，AMP即腺嘌呤核糖核苷酸，属于RNA的基本组成单位之一，可作为转录的原料，A正确； B、酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，PFK1是细胞呼吸相关的酶，具备酶的共性功能，B正确； C、剧烈运动时细胞消耗ATP的速率加快，ATP分解产生的AMP含量升高，结合题干信息AMP可激活PFK1，因此AMP与PFK1结合增多使酶活性增强，加快细胞呼吸速率以补充ATP，C正确； D、PFK1是细胞呼吸第一阶段的关键酶，细胞呼吸第一阶段不需要氧气参与，且仅产生少量ATP，大量ATP是有氧呼吸第三阶段的产物，D错误。 4. 线粒体是糖类、脂肪和氨基酸等氧化释放能量的主要场所，已知线粒体膜对多数亲水性物质透性极低。动物细胞中，葡萄糖代谢的部分过程如图所示，其中电子传递链发生在线粒体内膜上。下列叙述错误的是（　　） A. 动物细胞进行细胞呼吸时，CO2仅生成于线粒体基质中 B. 推测丙酮酸需要在膜转运蛋白的协助下才能进入线粒体基质 C. 葡萄糖分解和TCA循环产生的NADPH中含有的电子最终传递给O2 D. 与线粒体外膜相比，线粒体内膜上脂类与蛋白质的比值较低 【答案】C 【解析】 【详解】A、动物细胞的无氧呼吸产物是乳酸，不产生 CO₂。 有氧呼吸中，CO₂是在线粒体基质（TCA 循环 / 柠檬酸循环）中产生的，A正确； B、题干明确指出：线粒体膜对多数亲水性物质通透性极低。 丙酮酸是亲水性小分子，无法自由扩散穿过线粒体膜，因此需要转运蛋白协助才能进入线粒体基质，B正确； C、葡萄糖分解（糖酵解）和 TCA 循环产生的是NADH（还原型辅酶 Ⅰ），C错误； D、线粒体内膜是电子传递链的发生场所，含有大量与有氧呼吸有关的蛋白质（酶、载体蛋白等），蛋白质含量远高于外膜。 脂类与蛋白质的比值 = 脂类含量 / 蛋白质含量。内膜蛋白质多，因此脂类 / 蛋白质的比值比外膜低，D正确。 5. 白血病是一种源于造血干细胞的恶性克隆性疾病，俗称“血癌”，其主要机制是异常的白细胞在骨髓和其他组织中过度增殖。下列叙述错误的是（　　） A. 造血干细胞具有分裂和分化能力，其增殖方式属于有丝分裂 B. 同一个体的造血干细胞与正常白细胞中的mRNA和蛋白质种类相同 C. 原癌基因、抑癌基因发生突变可能是白细胞增殖失控的重要原因 D. 骨髓造血干细胞移植是目前治疗青少年型白血病的有效方法 【答案】B 【解析】 【详解】A、造血干细胞属于多能干细胞，具有分裂和分化为各类血细胞的能力，作为体细胞，其增殖方式为有丝分裂，可保证亲子代细胞遗传物质的稳定性，A正确； B、造血干细胞分化为正常白细胞的实质是基因的选择性表达，二者选择性表达的基因存在差异，因此细胞中的mRNA和蛋白质种类不完全相同，B错误； C、细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变，突变后细胞周期调控异常，会导致白细胞增殖失控，C正确； D、骨髓造血干细胞移植可帮助患者重建正常的造血系统和免疫系统，是目前治疗青少年型白血病的有效方法，D正确。 6. 登革病毒为单链RNA病毒，主要通过埃及伊蚊和白纹伊蚊在人群中传播，其在人体细胞中的突变集中在非结构蛋白NS2A、NS4B等，在伊蚊细胞中的突变集中在结构蛋白E等。研究人员分别在人体细胞和伊蚊细胞中连续多代培养登革病毒，发现同种病毒在一种宿主细胞中的复制能力显著提高，在另一种宿主细胞中的复制能力却下降。下列叙述错误的是（　　） A. 登革病毒可通过基因组可塑性，实现在双宿主间的高效传播 B. 人体细胞和伊蚊细胞分别诱导登革病毒产生相应的适应性变异 C. 登革病毒增殖时，需要宿主细胞提供核糖核苷酸、氨基酸和酶等 D. 控制伊蚊孳生、防止伊蚊叮咬是防治登革病毒感染的重要措施 【答案】B 【解析】 【详解】A、登革病毒的基因组可发生多种突变，即具备基因组可塑性，能够分别适应人体和伊蚊两种宿主，从而实现在双宿主间的高效传播，A正确； B、变异是不定向的，登革病毒的变异是自发产生的，人体细胞和伊蚊细胞仅起到定向选择的作用，筛选出适应对应宿主的变异类型，而非诱导病毒产生定向的适应性变异，B错误； C、登革病毒为无细胞结构的RNA病毒，无法独立完成代谢，增殖时需要宿主细胞提供核糖核苷酸（合成RNA的原料）、氨基酸（合成蛋白质的原料）以及酶、能量、反应场所等，C正确； D、登革病毒主要通过伊蚊在人群中传播，控制伊蚊孳生、防止伊蚊叮咬属于切断传播途径，是防治登革病毒感染的重要措施，D正确。 7. 已知果蝇的展翅对正常翅为显性，相关基因用D/d表示，黏胶眼对正常眼为显性，相关基因用G/g表示，两对基因均具有显性纯合致死现象。某果蝇群体的表型均为展翅正常眼，3号染色体上具有基因D；另一个果蝇群体的表型均为正常翅黏胶眼，3号染色体上具有基因G．让上述两种果蝇杂交得F1，F1基因型相同的雌雄果蝇相互杂交得F2.假设每个杂交组合的雌果蝇产生的卵细胞数量相同，不考虑染色体互换，则F2中展翅黏胶眼果蝇所占的比例为（　　） A. 1/12 B. 1/8 C. 1/6 D. 1/4 【答案】C 【解析】 【详解】已知DD和GG个体致死。D/d和G/g均位于3号染色体上，两种果蝇的基因型分别视为Ddgg、ddGg。两者杂交后，F1的基因型有Ddgg、DdGg、ddgg、ddGg。F1基因型相同的雌雄果蝇相互杂交，相当于自交。杂交过程不发生染色体互换，且每个杂交组合的雌果蝇产生的卵细胞数量相同。当Ddgg自交时，F2出现1份DDgg(致死)、2份Ddgg、1份ddgg；当DdGg自交时，F2出现1份DDgg(致死)、2份DdGg(表型为展翅黏胶眼)、1份ddGG(致死)；当ddgg自交时，F2出现4份ddgg；当ddGg自交时，F2出现1份ddgg、2份ddGg、1份ddGG(致死)，所以展翅黏胶眼果蝇所占的比例为2/12，即1/6，C正确。 8. 某家庭中部分成员患有23三体综合征，对家庭成员X染色体上的特异性DNA片段进行检测，发现该家庭的遗传关系如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 三体综合征患者的体细胞中通常含有三个染色体组 B. Ⅱ3患病的原因是Ⅰ2减数分裂Ⅰ时X、Y染色体没有分离 C. Ⅲ1患病的原因是Ⅱ2减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体没有分离 D. 通过基因检测能准确判断胎儿是否患有三体综合征 【答案】B 【解析】 【详解】A、三体综合征患者的体细胞中，只是某一对同源染色体多了一条（23三体综合征患者的体细胞中23号染色体多一条），染色体组的数量还是两个，A错误； B、Ⅱ3是男性，其性染色体组成从图中看是两条X（带▲和■标记）和一条Y，Ⅰ2是男性，性染色体为X（带■标记）和Y，Ⅰ1是女性，性染色体为X（带▲标记）和X（带●标记），Ⅱ3的两条X（▲和■）和Y，其中带■的X和Y来自Ⅰ2，说明Ⅰ2在减数分裂Ⅰ时X、Y染色体没有分离，产生了含X和Y的精子，与Ⅰ1的含X（▲）的卵细胞结合，形成XXY的个体，B正确； C、Ⅲ1的三条性染色体为X（◆）、X（▲）、X（■），其中X（▲）和X（■）来自Ⅱ2，X（◆）来自Ⅱ1，Ⅱ2的性染色体为X（▲）和X（■），若Ⅱ2减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体未分离，产生的卵细胞应是两条相同的X（▲或■），但这里是▲和■，说明是减数分裂Ⅰ时同源染色体未分离，C错误； D、三体综合征是染色体数目异常疾病，基因检测只能检测基因序列，无法直接检测染色体数目变异，需要通过染色体核型分析来判断，D错误。 9. 已知交感神经兴奋时血压升高，副交感神经兴奋时血压降低。研究发现，将去甲肾上腺素注入大鼠的下丘脑前区，大鼠的血压下降；向下丘脑后区注入乙酰胆碱，大鼠血压升高；向下丘脑的PO-AH区注入5-羟色胺，大鼠血压迅速升高。下列叙述错误的是（　　） A. 通常情况下，交感神经和副交感神经对同一器官的作用效果相反 B. 去甲肾上腺素、乙酰胆碱发挥作用时均发生了电信号转换为化学信号 C. 乙酰胆碱与5-羟色胺调节血压变化时，均需与相应的受体结合 D. 下丘脑后区和PO-AH区均可能含有导致交感神经兴奋的神经中枢 【答案】B 【解析】 【详解】A、通常情况下，交感神经和副交感神经对同一器官的作用效果相反，如调节血压时，交感神经兴奋使血压升高，副交感神经兴奋使血压降低，A正确； B、题干中的去甲肾上腺素、乙酰胆碱是人为直接注入下丘脑相应区域的外源物质，并非神经元兴奋时突触前膜释放神经递质的过程，不存在电信号转换为化学信号的环节，B错误； C、乙酰胆碱与5-羟色胺均属于神经递质，神经递质发挥调节作用时，必须与突触后膜上的特异性受体结合才能起作用，C正确； D、交感神经兴奋时血压升高，题干显示向下丘脑后区注入乙酰胆碱、向PO-AH区注入5-羟色胺都能使大鼠血压升高，因此这两个区域均可能含有导致交感神经兴奋的神经中枢，D正确。 10. 病原体侵入靶细胞后，细胞毒性T细胞会发生一系列生理变化：大量表达FasL，FasL与靶细胞膜上的Fas受体结合；分泌穿孔素，在靶细胞膜上形成小孔；释放颗粒酶，颗粒酶通过小孔进入靶细胞，最终使靶细胞死亡。下列叙述错误的是（　　） A. 人体的正常体细胞中没有Fas基因，也不含Fas受体 B. 细胞毒性T细胞活化需要靶细胞和辅助性T细胞的参与 C. 细胞毒性T细胞合成颗粒酶需要内质网和高尔基体加工 D. 该靶细胞的死亡过程需要树突状细胞等免疫细胞的参与 【答案】A 【解析】 【详解】A、人体正常体细胞均由受精卵经有丝分裂和分化产生，细胞核内含有全套的遗传物质，因此都含有Fas基因；Fas受体是Fas基因选择性表达的产物，部分正常体细胞也可表达该受体，A错误； B、细胞毒性T细胞活化需要两个信号：靶细胞表面抗原-MHC复合体与细胞毒性T细胞受体结合提供第一个信号，辅助性T细胞分泌的细胞因子提供第二个信号，因此其活化需要靶细胞和辅助性T细胞的参与，B正确； C、颗粒酶是细胞毒性T细胞分泌的分泌蛋白，分泌蛋白在核糖体合成后，需要经过内质网、高尔基体的加工才能分泌到细胞外，C正确； D、靶细胞死亡后释放的抗原、细胞碎片需要树突状细胞等吞噬类免疫细胞吞噬、处理和清除，且免疫启动阶段树突状细胞可摄取呈递抗原激活辅助性T细胞，因此该过程需要树突状细胞等免疫细胞参与，D正确。 11. 花粉粒落在雌蕊柱头上一段时间后才能萌发，花粉管生长越快，越有利于完成受精作用，种子结实率越高。为探究油菜素内酯（BR）和赤霉素（GA）对花粉管生长的影响，研究人员进行了相关实验，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 花粉粒在雌蕊柱头上萌发时，会发生细胞间的信息交流 B. 该实验说明BR和GA在调控花粉管生长方面可相互协同 C. 低浓度BR促进花粉管生长，高浓度BR抑制花粉管生长 D. 阴雨天气，喷施适宜浓度的BR和GA能提高种子结实率 【答案】C 【解析】 【详解】A、花粉粒在柱头上萌发时，需要和柱头细胞进行识别，该过程属于细胞间的信息交流，A正确； B、单独施加BR或GA时，花粉管长度均高于对照组，同时施加BR和GA时，花粉管长度高于两个单独施加组，说明二者在调控花粉管生长方面具有协同作用，B正确； C、本实验未设置不同浓度的BR处理组，且实验中的BR处理组花粉管长度始终高于对照组，仅体现了BR的促进作用，没有证据支持高浓度BR会抑制花粉管生长，C错误； D、适宜浓度的BR和GA可促进花粉管生长，有利于受精作用完成，因此阴雨天气喷施能提高种子结实率，D正确。 12. 海南某湿地保护区中，白鹭和黑脸琵鹭这两种鸟类下一年的种群数量（Nt+1）与当年种群数量（Nt）的比值如图所示，其中虚线甲表示Nt+1/Nt=1，不考虑迁入和迁出。下列叙述错误的是（　　） A. 食物和天敌都是影响白鹭数量变化的密度制约因素 B. 该保护区内白鹭的食物和空间充裕，可能没有天敌 C. 黑脸琵鹭的种群数量为a时，其死亡率小于出生率 D. 黑脸琵鹭的种群数量为b时，其年龄结构为稳定型 【答案】D 【解析】 【详解】A、食物、天敌的影响程度随种群密度升高而增大，都属于影响种群数量变化的密度制约因素，A正确； B、白鹭的始终大于1且保持恒定，种群呈“J”型增长，符合食物和空间充裕、无天敌等理想环境的特征，B正确； C、黑脸琵鹭种群数量为a时，对应的点在虚线甲上方，即 ，种群数量增加，说明出生率大于死亡率，即死亡率小于出生率，C正确； D、黑脸琵鹭种群数量为b时，对应的点仍在虚线甲上方， ，种群数量仍在增长，年龄结构为增长型，并非稳定型，D错误。 13. 植被生长旺盛时可形成隔热层，北极苔原地区的植物从永冻层之上的活动层获取水分和营养物，如图所示。旅鼠主要以北极苔原地区的苔藓、苔草等低矮植物为食，植物的生物量、旅鼠的数量变化与永冻层的移动有关。下列叙述正确的是（　　） A. 旅鼠数量减少时植被逐渐恢复，进而通过正反馈调节使旅鼠数量维持稳定 B. 植被生长旺盛时形成隔热层与蒸腾作用有关，永冻层下移限制植物生长 C. 温室效应会导致北极苔原的永冻层变薄，这不利于植物获取水分和营养物 D. 与热带雨林相比，北极苔原的抵抗力稳定性和恢复力稳定性均可能较低 【答案】D 【解析】 【详解】A、旅鼠数量减少后植被恢复，植被增多会为旅鼠提供更多食物，促进旅鼠数量回升，该过程属于负反馈调节，负反馈是维持生态系统稳定的调节方式，正反馈会使系统偏离稳态，A错误； B、植被形成的隔热层是通过植被层阻挡地面与外界的热量交换实现的，与蒸腾作用无直接关联，B错误； C、温室效应使温度升高，永冻层融化变薄，活动层厚度增加，冻存的水分和营养物质更多释放到活动层，有利于植物获取水分和营养，C错误； D、北极苔原物种丰富度低、营养结构简单，抵抗力稳定性远低于热带雨林；同时北极苔原气候寒冷、环境条件恶劣，生态系统被破坏后极难恢复，恢复力稳定性也低于热带雨林，D正确。 14. 为探究乳酸杆菌和双歧杆菌的产乳酸能力，研究人员将总菌量相同的乳酸杆菌、双歧杆菌、混合菌（乳酸杆菌∶双歧杆菌=1∶1）分别接种于等量的新鲜牛奶中，一段时间后测定乳酸的相对含量，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 乳酸发酵过程中需要定期排出装置中的气体 B. 接种前新鲜牛奶需要灭菌处理且不能含有抗生素 C. 新鲜牛奶可为产乳酸菌提供碳源、氮源和无机盐 D. 任意比例的混合菌的产乳酸能力均高于单一菌种 【答案】C 【解析】 【详解】A、乳酸菌无氧呼吸的产物只有乳酸，无CO₂等气体生成，因此乳酸发酵过程不需要定期排出装置中的气体，A错误； B、接种前对新鲜牛奶进行消毒处理，而不是灭菌处理，灭菌会破坏牛奶中的营养成分，B错误； C、新鲜牛奶含有乳糖（可作为碳源）、蛋白质（可作为氮源）以及多种无机盐，能够为产乳酸菌生长提供所需的碳源、氮源和无机盐，C正确； D、本实验仅测定了乳酸杆菌：双歧杆菌=1∶1的混合菌的产乳酸能力，不能证明任意比例的混合菌产乳酸能力均高于单一菌种，D错误。 15. CRISPR/Cas9是目前应用最广泛的基因组编辑技术，其原理如下：首先由人工合成的短链RNA作为“向导”，与目的基因中需要被编辑的DNA序列结合，由来自细菌的核酸酶Cas9切割与“向导”RNA结合的DNA，使DNA双链断裂，然后依靠细胞内的酶X修复断裂的DNA分子。下列叙述错误的是（　　） A. RNA及与其结合的DNA链具有不同的核苷酸序列和种类 B. “向导”RNA与DNA的结合会存在碱基A与碱基T的配对 C. Cas9能水解DNA分子的磷酸二酯键，酶X是DNA聚合酶 D. CRISPR/Cas9可为免疫缺陷病等疾病的基因治疗提供策略 【答案】C 【解析】 【详解】A、RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，特有尿嘧啶U和核糖；DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，特有胸腺嘧啶T和脱氧核糖，二者核苷酸种类不同，且向导RNA与结合的DNA链碱基互补，核苷酸序列不同，A正确； B、“向导”RNA与DNA结合遵循碱基互补配对原则，RNA上的碱基A可与DNA链上的碱基T配对，因此存在A与T的配对，B正确； C、Cas9切割DNA双链时水解磷酸二酯键的表述正确，但DNA聚合酶的功能是将单个脱氧核苷酸连接到已有的核酸片段上，修复断裂的DNA分子（连接两个DNA片段的末端）需要的是DNA连接酶，因此酶X不是DNA聚合酶，C错误； D、CRISPR/Cas9可定向编辑基因组序列，能够修正致病的缺陷基因，因此可为免疫缺陷病等基因异常导致的疾病的基因治疗提供策略，D正确。 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 海南某地为发展新型种植业，增加农户收益，引进了优质青枣。为了解温度对青枣生长的影响，研究人员在适宜光照条件下进行了相关实验，结果如图所示；不同温度条件下，青枣光合作用的部分生理指标如表所示，其中气孔导度表示气孔张开的程度。回答下列问题： 温度/℃ 叶绿素含量/（mg·g⁻¹） 类胡萝卜素含量/（mg·g⁻¹） 气孔导度/（mmol·m⁻²·s⁻¹） 5 0.87 0.18 0.97 15 1.65 0.28 1.20 25 2.48 0.35 1.83 35 0.92 0.29 1.19 40 0.46 0.22 0.64 （1）在植物体内，叶绿素和类胡萝卜素的主要作用是________。据表分析，温度变化对青枣光合色素中________的含量影响较大。 （2）在光合作用一系列的暗反应中，气孔导度主要影响________。高温对气孔导度的影响较大，温度较高时气孔导度明显下降，其意义是________。 （3）据图表分析，15°C时青枣的叶绿素含量明显高于35°C时的，但15°C时青枣的光合速率与35°C时的基本相等，从温度对酶活性的影响角度分析，原因可能是________。据图分析，若保持适宜强度的光照，青枣可以在温度为________的范围内正常生长；在冬季，若使用大棚种植青枣，白天大棚的温度应控制在________左右，控制在该温度的好处是________。 【答案】（1） ①. 吸收、传递和转化光能 ②. 叶绿素 （2） ①. CO2的固定 ②. 降低蒸腾作用，减少植物体内水分的散失，避免高温下植物失水过多 （3） ①. 15℃时青枣光合作用相关酶的活性小于35℃时的 ②. 5~40℃ ③. 25℃ ④. 该温度下青枣的光合速率与呼吸速率的差值最大，有利于有机物的积累 【解析】 【小问1详解】 叶绿素和类胡萝卜素是光合色素，核心功能是吸收、传递和转化光能，用于光合作用；对比表格中不同温度下两种色素的变化幅度，叶绿素含量随温度改变波动更大，说明温度变化对叶绿素含量影响更大。 【小问2详解】 气孔是CO2​进入叶片的通道，因此气孔导度主要影响暗反应中CO2​的固定；高温下植物蒸腾作用过强，气孔导度下降可降低蒸腾作用，减少植物体内水分的散失，避免高温下植物失水过多，这是植物对高温环境的适应。 【小问3详解】 光合速率受色素含量和酶活性共同影响，从酶角度分析：15℃时，即使叶绿素含量高于35℃，15℃时青枣光合作用相关酶的活性小于35℃时的，限制了光合速率，因此二者光合速率基本相等。 植物正常生长需要有机物积累，要求总光合速率大于呼吸速率（净光合速率>0），从图中可知：在5℃∼40℃范围内光合速率≥呼吸速率，青枣可以正常生长。 25℃时青枣总光合速率达到峰值，且该温度下青枣的光合速率与呼吸速率的差值最大，有利于有机物的积累，因此大棚种植白天将温度控制在25℃左右最有利于青枣生长。 17. 为模拟大脑调节骨骼肌运动的生理过程，研究人员将人干细胞诱导分化成大脑皮质运动神经元（X）、脊髓运动神经元（Y）和骨骼肌细胞，如图1所示，其中谷氨酸和乙酰胆碱均为神经递质。将X、Y和骨骼肌细胞分别培养成具有相应功能的细胞团，再将不同细胞团组合培养一段时间后，观测到骨骼肌细胞团的收缩频率如图2所示。回答下列问题： （1）人干细胞分化成X、Y和骨骼肌细胞的实质是________。X释放谷氨酸的方式是________。 （2）据图1和图2分析，与第①组相比，第②组骨骼肌细胞团的收缩频率几乎不变，说明X不能直接支配骨骼肌细胞，骨骼肌细胞膜上没有________的受体；与第①组相比，第③组骨骼肌细胞团的收缩频率明显增加，说明________。 （3）在图2实验的基础上，研究人员又将第④组中的乙酰胆碱受体阻断，刺激X，发现骨骼肌细胞团的收缩频率降低且与第①组相近，原因是________。据第③④组分析，若在第③组中加入适量谷氨酸，则骨骼肌细胞团收缩频率________（填“不变”“增加”或“降低”）。综合4组实验结果，推测X、Y和骨骼肌细胞在功能上的联系是________。 【答案】（1） ①. 基因的选择性表达 ②. 胞吐 （2） ①. 谷氨酸 ②. Y能直接支配骨骼肌细胞，骨骼肌细胞膜上含有乙酰胆碱的受体 （3） ①. 该处理使Y释放的乙酰胆碱不能作用于骨骼肌细胞 ②. 增加 ③. X可通过Y间接调节骨骼肌细胞的生理活动（或X和Y分级调节骨骼肌细胞的生理活动，答案合理即可） 【解析】 【小问1详解】 细胞分化的实质是基因的选择性表达，即不同细胞选择表达不同的基因，产生特定功能的蛋白质；神经递质（谷氨酸）储存于突触小泡中，通过胞吐的方式释放。 【小问2详解】 X释放的信号分子是谷氨酸，X无法直接影响骨骼肌收缩，说明骨骼肌细胞膜上没有识别谷氨酸的特异性受体；与只有骨骼肌的①组相比，Y+骨骼肌的③组收缩频率明显增加，说明Y能直接支配骨骼肌细胞，骨骼肌细胞膜上含有乙酰胆碱的受体。 【小问3详解】 阻断骨骼肌细胞膜上的乙酰胆碱受体后，该处理使Y释放的乙酰胆碱不能作用于骨骼肌细胞，因此骨骼肌收缩频率降低至和①组相近；谷氨酸可以激活Y，因此在③组加入谷氨酸后，Y兴奋性增强，释放更多乙酰胆碱，骨骼肌收缩频率会进一步增加；综合四组实验可得出结论：X可通过Y间接调节骨骼肌细胞的生理活动（或X和Y分级调节骨骼肌细胞的生理活动，答案合理即可）。 18. 红树林是一种独特的滨海湿地生态系统，具有独特的生态功能；大规模发展养殖业会导致红树林在短时间内大量消失退化，清退养殖塘以还原红树林湿地（退塘）是目前恢复红树林的主要措施之一。研究人员调查了海南新盈红树林国家湿地公园中退塘自然恢复的红树林植物群落，结果如表所示，其中重要值可反映群落中某物种的相对重要性、优势度和地位。回答下列问题： 植物的重要值 退塘外围样地/% 退塘样地1/% 退塘样地2/% 木榄 红海榄 榄李 正红树 桐花树 木榄 红海榄 桐花树 秋茄树 卤蕨 桐花树 白骨壤 乔木层 36.67 8.88 37.93 10.31 6.21 24.70 33.38 4.83 37.09 - - - 灌木层 - - 18.76 - 81.24 10.51 22.21 60.38 6.90 - 100.00 - 草本层 - - 100.00 - - - 21.00 35.50 - 43.50 17.74 82.26 （1）红树林湿地生态系统中，生物多样性具有多种价值。下列叙述中，属于间接价值的有________。 ①红树植物进行光合作用可固碳释氧并调节气候②秋茄树、桐花树、白骨壤等植物中可提取药用成分③红树林抵御台风、防风消浪，维持鸟类和鱼类多样性④红树植物降解污染物和吸收无机盐，净化水体⑤红树林独特的海岸湿地景观用于发展生态旅游 （2）在退塘外围样地的乔木层中，优势种主要有________，依据是________。研究人员在退塘样地中通过种植红树植物进行生态修复，与退塘样地2相比，退塘样地1的垂直空间结构更复杂，理由是________。 （3）湿地修复过程中，群落的演替类型为________。桐花树和白骨壤生长速度快，是湿地修复的先锋物种；随着群落演替，退塘样地2容易形成郁闭度高的白骨壤单一纯林。欲提高该样地生态系统的稳定性，根据生态工程自生原理并考虑不同植物的生态位差异，请对改造该样地提出一条合理的改造建议：________。 【答案】（1）①③④ （2） ①. 木榄和榄李 ②. 木榄和榄李的重要值明显高于其他物种 ③. 退塘样地1的红树植物种类较多，形成的乔木层、灌木层和草本层具有明显的分层现象减少植物体内水分的散失 （3） ①. 次生演替 ②. 引入能形成乔木层、灌木层和适应草本层的其他植物并合理布设，选择性采伐部分白骨壤降低其郁闭度（答案合理即可） 【解析】 【小问1详解】 生物多样性的间接价值是指对生态系统起到重要调节作用的价值（生态功能），直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。 ①红树林固碳释氧、调节气候，属于生态调节功能，是间接价值； ②从植物中提取药用成分，属于对人类的实用意义，是直接价值； ③红树林抵御台风、维持生物多样性，属于生态系统的稳定调节功能，是间接价值； ④红树林净化水体，属于生态净化功能，是间接价值； ⑤红树林景观发展生态旅游，属于旅游观赏价值，是直接价值。 所以属于间接价值的是①③④。 【小问2详解】 在退塘外围样地的乔木层中，木榄（36.67）和榄李（8.88）的重要值明显高于其他物种，重要值反映物种的相对重要性、优势度，所以优势种是木榄和榄李。对比退塘样地2，退塘样地1的红树林植物种类更多，同时形成了乔木层、灌木层和草本层的分层结构。这种分层现象能提高群落利用阳光等环境资源的能力，同时减少植物体内水分的散失，所以垂直空间结构更复杂。 【小问3详解】 湿地修复是在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的地方发生的演替，属于次生演替。改造建议：退塘样地2形成了白骨壤单一纯林，生态系统稳定性差。根据生态工程自生原理，我们可以引入能形成乔木层、灌木层和适应草本层的其他植物，丰富群落的物种组成和垂直结构；同时选择性采伐部分白骨壤降低其郁闭度，为其他植物的生长提供空间和资源，从而提高该生态系统的稳定性。 19. 人群中先天性耳聋的发病率约为2‰~3‰，其中近2/3病例由遗传因素导致。研究人员在某家系中发现一种由ATP6V1C1（C1）基因突变引起的先天性耳聋病，该家系的遗传系谱如图1所示，不考虑X、Y染色体的同源区段。回答下列问题： （1）根据遗传系谱图分析，C1基因位于________（填“常”或“X”）染色体上，推测该病的遗传方式最可能为________。根据该病最可能的遗传方式分析，若检测患者有无C1基因和突变的C1基因，检测结果可能是________。 （2）研究人员设计扩增C1基因的引物，提取患者DNA后进行PCR扩增，通过直接对C1基因进行________，可确定C1基因的突变机制。通过分析发现，该患者的异常C1蛋白仅第183位的氨基酸发生改变，造成功能缺失。作出该诊断的原理是基因中的________决定蛋白质中的________；该基因突变的类型是________，理由是________。 （3）C1蛋白是组成溶酶体膜上H+-ATP酶的亚基之一，H+-ATP酶介导H+主动运输到溶酶体内部；溶酶体内含有多种酸性水解酶，其参与细胞内自噬作用的过程如图2所示。为研究C1基因的功能机制，研究人员敲除小鼠的C1基因，发现模型小鼠耳蜗内毛细胞中度损失，外毛细胞严重损失。 结合图2分析，C1基因突变后该家系中的成员出现耳聋的机制可能是________。 【答案】（1） ①. 常 ②. 常染色体显性遗传 ③. 同时检测到C1基因和突变的C1基因，或者只检测到突变的C1基因 （2） ①. 测定碱基序列（或测序） ②. 碱基序列 ③. 氨基酸序列 ④. 碱基替换 ⑤. 异常C1蛋白中仅1个氨基酸改变，说明基因发生碱基替换后造成单个密码子改变，突变后的密码子决定其他种类的氨基酸 （3）C1蛋白异常导致H+-ATP酶功能异常，H+进入溶酶体受阻，溶酶体内水解酶的活性降低，耳蜗内毛细胞、外毛细胞因自噬体积累而凋亡加剧 【解析】 【小问1详解】 系谱图中第一代女性患者，有的儿子正常，排除X染色体隐性遗传，第二代患病男性的女儿均正常，排除X染色体显性遗传，因此致病基因位于常染色体上，该病连续遗传，遗传方式最可能为常染色体显性遗传。对患者进行基因检测，患者基因型为显性纯合时，只检测到突变的C1基因，患者为杂合子时，同时检测到C1基因和突变的C1基因。 【小问2详解】 确定基因的突变机制，需要对扩增得到的基因进行测定碱基序列（或测序）。基因表达的规律为基因中的碱基序列决定蛋白质中的氨基酸序列；异常C1蛋白中仅1个氨基酸改变，说明基因发生碱基替换后造成单个密码子改变，突变后的密码子决定其他种类的氨基酸，所以突变类型是碱基替换。 【小问3详解】 结合题干信息和图2分析机制：C1蛋白是溶酶体膜上H+-ATP酶的亚基，该酶负责将H+主动运输进入溶酶体，维持溶酶体的酸性环境。C1蛋白异常导致H+-ATP酶功能异常，H+进入溶酶体受阻，溶酶体内水解酶的活性降低，耳蜗内毛细胞、外毛细胞因自噬体积累而凋亡加剧。 20. pEGFP-C1质粒（P质粒）是一种常用的可在哺乳动物细胞中高效表达的真核荧光报告载体，含有多个限制酶酶切位点，结构如图所示，其中Neor是抗新霉素基因，GFP是绿色荧光蛋白基因。吲哚胺2，3-双加氧酶（IDO）可降低免疫排斥反应，研究人员尝试利用P质粒构建IDO基因表达载体。回答下列问题： （1）作为哺乳动物细胞的基因表达载体，P质粒除了满足图中的条件，还必须满足的条件是________。据图分析，构建IDO基因表达载体时，为保证目的基因与质粒正确连接，需要用________两种限制酶切割IDO基因和P质粒，不选择另外三种限制酶的主要原因是________。 （2）大肠杆菌可用于P重组质粒的筛选和大量扩增；将P重组质粒导入大肠杆菌细胞后，将大肠杆菌接种在含________的培养基上，培养一段时间后，可从发出________的大肠杆菌菌落中初步筛选并提取出IDO基因表达载体。 （3）研究人员以IDO基因缺陷型大鼠（缺陷型大鼠）的受精卵为实验材料，将获得的IDO基因表达载体通过________法导入缺陷型大鼠的受精卵中，再经早期胚胎培养和________获得转基因缺陷型大鼠，然后进行异体皮肤移植手术。与非转基因的缺陷型大鼠相比，若________，则可判断IDO基因已在转基因缺陷型大鼠体内成功表达。 【答案】（1） ①. 能在哺乳动物细胞中复制并稳定保存（答案合理即可） ②. BglⅡ和KpnI ③. HindⅢ、BamHⅠ切割会破坏启动子，XhoⅠ位点位于终止子下游，目的基因插入后无法正常表达 （2） ①. 新霉素 ②. 绿色荧光 （3） ①. 显微注射 ②. 胚胎移植 ③. 转基因缺陷型大鼠没有产生明显的免疫排斥反应（答案合理即可） 【解析】 【小问1详解】 基因表达载体的必备条件：除图中已有的启动子、终止子、标记基因、酶切位点外，还需要复制原点，保证载体能在哺乳动物细胞中复制并稳定保存。 分析酶切位点：题图中HindⅢ、BamHⅠ位于启动子区段，切割会破坏启动子，导致基因无法起始转录；XhoⅠ位点位于终止子下游，切割后目的基因插入后无法正常表达；只有BglⅡ和KpnⅠ位于GFP基因下游、终止子上游，既不破坏核心结构，两种限制酶切割还能产生不同黏性末端，保证目的基因正确连接，因此选择这两种酶。 【小问2详解】 Neor是抗新霉素标记基因，只有成功导入重组质粒的大肠杆菌能在含新霉素的培养基上存活；GFP基因未被破坏，可表达绿色荧光蛋白，因此可从发出绿色荧光的菌落中筛选出正确的重组表达载体。 【小问3详解】 将目的基因导入动物受精卵的常用方法是显微注射法；培育转基因动物时，早期胚胎培养后需要进行胚胎移植，将早期胚胎移入受体母体子宫发育；IDO的功能是降低免疫排斥，若IDO成功表达，转基因缺陷型大鼠没有产生明显的免疫排斥反应。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $