精品解析：北京市北京中学2026-2027学年高三上学期9月考试生物试题

2027届高三九月份质量检测 生物 一、单项选择题（每题2分，共30分） 1. 我国空间站发现了能适应极端空间环境的细菌新物种，命名为“天宫尼尔菌”。关于“天宫尼尔菌”的判断不合理的是（　　） A. 遗传信息储存在DNA中 B. 主要由脂双层构成细胞膜 C. ATP为其直接能源物质 D. 通过内质网合成加工蛋白质 【答案】D 【解析】 【详解】A、所有细胞结构生物的遗传物质均为DNA，“天宫尼尔菌”是细菌，属于细胞生物，遗传信息储存在DNA中，A正确； B、细胞膜的基本支架为磷脂双分子层（脂双层），原核细胞和真核细胞的细胞膜均主要由脂双层构成，B正确； C、ATP是所有细胞生物的直接能源物质，可直接为生命活动供能，C正确； D、“天宫尼尔菌”是原核生物，仅含有核糖体一种细胞器，无内质网，无法通过内质网合成加工蛋白质，D错误。 2. 线粒体嵴的损伤会触发VDIM降解途径。其过程为：受损的嵴释放信号，激活溶酶体膜上的通道使其释放Ca2+，Ca2+激活线粒体外膜上的通道形成孔道，使受损的嵴通过孔道进入溶酶体被降解。下列叙述错误的是（　　） A. 溶酶体释放的Ca2+通过自由扩散进入细胞质基质 B. VDIM降解途径体现了生物膜具有信息交流的功能 C. VDIM降解途径会影响细胞呼吸过程中ATP的生成 D. 被降解的受损的线粒体嵴成分可被细胞重新利用 【答案】A 【解析】 【详解】A、溶酶体内的钙离子浓度高于细胞质基质，钙离子通过通道蛋白进入细胞质基质为协助扩散，A错误； B、受损嵴释放信号激活溶酶体膜通道、溶酶体释放的Ca2+激活线粒体外膜通道的过程，依赖生物膜之间的信息传递，体现了生物膜具有信息交流的功能，B正确； C、线粒体嵴是有氧呼吸第三阶段的反应场所，该阶段可产生大量ATP，VDIM降解途径会降解受损的线粒体嵴，进而影响有氧呼吸过程中ATP的生成，C正确； D、被降解的受损的线粒体嵴成分会被分解为小分子物质，这些小分子物质可被细胞重新利用，用于合成其他物质，D正确。 3. 将己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min，酶活性仅丧失3%。该实验可得出的结论是（ ） A. 45℃是己糖激酶维持活性的最适温度 B. 过量底物能提高己糖激酶的热稳定性 C. 底物浓度越高，己糖激酶的活性越高 D. 45℃水浴12min后，酶活性下降的原因是被消耗 【答案】B 【解析】 【详解】A、本实验仅设置了45℃这一个温度处理组，没有设置其他温度梯度的对照实验，无法确定45℃是己糖激酶维持活性的最适温度，A错误； B、未加过量底物的实验组45℃水浴12min后酶活性丧失50%，加入过量底物的实验组酶活性仅丧失3%，说明过量底物与己糖激酶结合后，减少了高温对酶空间结构的破坏，提高了己糖激酶的热稳定性，B正确； C、本实验未探究不同底物浓度下己糖激酶的活性差异，无法说明底物浓度越高，己糖激酶的活性越高，C错误； D、酶是生物催化剂，化学反应前后自身的性质和数量不会改变，45℃水浴后酶活性下降的原因是高温破坏了酶的空间结构，不是酶被消耗，D错误。 4. 研究者在实验室条件下培养铁皮石斛，除黑暗和恒定光强相互交替外，其他环境条件相同。测定一天中不同时刻的CO2吸收速率，结果如下图。 下列叙述错误的是（ ） A. ab段吸收CO2与光反应无关 B. b点释放的CO2来自细胞呼吸 C. 气孔开闭可能会引起be段变化 D. ad段有机物积累量接近于零 【答案】D 【解析】 【详解】A、ab段处于黑暗期（0：00~8：00），铁皮石斛没有光反应，无法进行光合作用，ab段吸收CO₂与光反应无关，A正确； B、b点是8：00，刚进入光照期，此时CO₂吸收速率为0，此时光合速率为0，释放的CO₂全部来自细胞呼吸，B正确； C、be段处于光照期，曲线出现波动（先升后降再升），这与光照、温度变化引起的气孔开闭直接相关：气孔开度影响CO₂吸收量，进而影响光合速率，导致CO₂吸收速率出现波动，C正确； D、ad段从0时到16时，ab段就已经吸收了较多CO2贮存，光照阶段进一步合成有机物，整个ad段CO2吸收总量大于0，有机物积累量大于0，不是接近于零，D错误。 5. 用荧光标记技术显示细胞中心体和DNA，获得动物细胞有丝分裂某时期荧光图。有关叙述正确的是（　　） A. 中心体复制和染色体加倍均发生在图示时期 B. 图中两处DNA荧光标记区域均无同源染色体 C. 两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体 D. 秋水仙素促使细胞进入图示分裂时期 【答案】C 【解析】 【详解】A、该图为有丝分裂某时期荧光图，中心体的复制发生在间期，有丝分裂过程中染色体加倍发生在后期，A错误； B、由于该图为有丝分裂某时期荧光图，在有丝分裂过程中没有同源染色体联会，但细胞每一极都存在同源染色体，因此两处DNA荧光标记区域均含有同源染色体，B错误； C、动物细胞有丝分裂过程中，两组中心粒之间的星射线会形成纺锤体，牵引染色体移动，C正确； D、秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，导致着丝粒分裂后染色体无法被牵引移向两极，使细胞分裂停留在中期，无法进入图示时期，D错误。 6. 家鼠毛色受两对等位基因A/a、B/b控制，其中基因A决定黄色，a决定黑色，B和b中有一个基因会使黑色转化为巧克力色。现有一对黄色鼠杂交，后代的表型及比例为黄色：黑色：巧克力色=8：3：1。下列叙述不正确的是（ ） A. 控制毛色的基因A/a、B/b位于非同源染色体上 B. 杂交后代中表型为黄色小鼠的基因型可能有3种 C. 使黑色转化为巧克力色的基因是b D. 基因A、B均存在显性纯合致死现象 【答案】D 【解析】 【详解】A、子代比例为8：3：1，总和为12，符合两对等位基因自由组合（9：3：3：1）的变形，说明A/a和B/b位于非同源染色体上，A正确； B、正常自由组合下，AaBb × AaBb 后代应为 A_B_：A_bb：aaB_：aabb = 9：3：3：1。 实际黄色仅为8份（而非 12份），说明AA_ _ 基因型（A显性纯合）致死，共4份（AABB、AABb、AAbb）。 存活的黄色基因型为 AaBB、AaBb、Aabb（共 3 种），黑色为 aaB_，巧克力色为 aabb，完全符合 8：3：1 的比例，说明AA表现可能为显性纯合致死，存活的黄色小鼠基因型可能为AaBB、AaBb、Aabb，共三种，B正确； C、当A不存在（aa）时，B-表现为黑色，bb表现为巧克力色，因此使黑色转化为巧克力色的基因是b，C正确； D、若A和B显性纯合均致死，则子代中AABB、AABb等基因型个体无法存活，但题目中子代黄色占8/12，说明仅AA显性纯合致死，B显性纯合（如BB）未致死，D错误。 故选D。 7. 某单基因隐性遗传病是P基因突变所致。图1为某患者及其表型正常的父母同源染色体上P基因相关序列检测结果（每个基因序列仅列出一条链，其他未显示序列均正常）。当同源染色体上P基因均突变时，表现为患病。现有两种探针：探针1和2分别能与位点①正常、异常序列结合。利用两种探针对三个家系各成员的基因组进行分子杂交，结果如图2。下列分析错误的是（ ） A. ①和②位点的突变均会导致P基因功能的改变 B. 利用这两种探针能对甲、丙家系Ⅱ—2的P基因进行产前诊断 C. 乙家系成员位点①均为C—G碱基对 D. 如果丙家系Ⅱ—2表型正常，用这两种探针检测出两个条带的概率为1/3 【答案】B 【解析】 【详解】A、结构与功能相适应，①和②位点的突变均导致基因结构发生改变，均会导致P基因功能的改变，A正确； B、甲家系致病原因是位点①突变，可以用两种探针进行产前诊断，但丙家系中涉及两个突变位点，探针1、2均不能与位点②序列结合，因此不能用来进行产前诊断，B错误； C、乙家系所有成员都不能和探针2结合，说明都没有位点①的异常序列，因此所有成员位点①均为正常的C-G碱基对，C正确； D、假设A/a为相关基因，丙家系Ⅱ-1的患病原因是位点①、②均异常，根据其父亲基因型为Aa，母亲基因型为Aa₁，Ⅱ-2表型正常，排除aa1,可能的基因型为AA：Aa：Aa1=1：1：1，用这两种探针检测出两条带（基因型为Aa）的概率为1/3，D正确。 8. 专食性绢蝶幼虫以半荷包紫堇叶片为食，成体绢蝶偏好在绿叶型半荷包紫堇植株附近产卵。生长于某冰川地域的半荷包紫堇因bHLH35基因突变使叶片呈现类似岩石的灰色，不易被成体绢蝶识别。冰川消融导致裸露岩石增多、分布范围扩大，则该地区（ ） A. 半荷包紫堇突变的bHLH35基因频率会逐渐增加 B. 半荷包紫堇bHLH35基因突变会引起绢蝶的变异 C. 灰叶型半荷包紫堇的出现标志着新物种的形成 D. 冰川消融导致绢蝶受到的选择压力减小 【答案】A 【解析】 【分析】生物进化的标志是基因频率的改变，新物种形成的标志是生殖隔离的产生。 【详解】A、冰川消融后，灰色叶片植株更易隐藏，避免被绢蝶产卵，生存和繁殖机会增加，导致bHLH35突变基因频率逐渐上升，A正确； B、变异在任何条件都会发生，半荷包紫堇bHLH35基因突变不会引起绢蝶的变异，B错误； C、新物种形成的标志是生殖隔离的产生，灰叶型半荷包紫堇的出现是基因突变的结果，基因频率发生改变，标志着生物发生了进化，C错误； D、生长于某冰川地域的半荷包紫堇因基因突变使叶片呈现类似岩石的灰色，冰川消融后，岩石的灰色呈现，这样不易被成体绢蝶识别，产卵成功率下降，生存压力增大，选择压力反而增强，D错误。 故选A。 9. 为拓宽蔬菜育种资源，科学家用大白菜（2n＝20）、青花菜（2n＝18）和叶用芥菜（2n＝36）为材料，进行体细胞融合获得大量再生植株。染色体计数显示，再生植株染色体数为38~64，未发现与3个亲本染色体总数一致的个体。下列说法不正确的是（ ） A. 杂种细胞培育成再生植株需用植物组织培养技术 B. 染色体数为38的再生植株，最可能是大白菜和青花菜细胞的融合 C. 再生植株的染色体数目说明，三个细胞融合时发生了染色体的丢失 D. 再生植株的获得实现了远缘杂交育种，且获得的再生植株均可育 【答案】D 【解析】 【分析】植物细胞具有细胞壁，在进行体细胞融合之前需先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体，诱导原生质体融合的物理法包括振荡、离心、电激等，化学法一般是用聚乙二醇作为诱导剂来诱导细胞融合。 【详解】A、植物组织培养是指植物的离体器官、组织或细胞在人工制备的培养基上进行无菌培养，并在人工控制的环境条件下使其发育成完整植株的技术，杂种细胞培育成再生植株需用植物组织培养技术，A 正确； B、大白菜的染色体数为20，青花菜的染色体数为18，二者的细胞融合后染色体数为38，B 正确； C、三个细胞融合，染色体总数理论上是20+18+36=74，而事实上再生植株的染色体数为38~64，因此三个细胞融合时发生了染色体的丢失，C 正确； D、再生植株的获得实现了不同物种间的远缘杂交育种，但获得的再生植株的染色体不完全同源，减数分裂时可能会出现联会乱，因此再生植株不一定可育，D错误。 故选D。 10. miRNA是一种非编码单链RNA，参与基因表达调控（如图），在细胞分化、个体发育及疾病发生发展中发挥巨大作用。相关叙述错误的是（ ） A. miRNA通过碱基互补配对来识别目标mRNA B. 途径①中miRNA通过抑制翻译来抑制目标基因表达 C. 途径②中miRNA抑制目标基因的转录 D. miRNA可能作为治疗疾病的药物的靶点 【答案】C 【解析】 【详解】A、从图中可以看出，miRNA能与目标mRNA进行碱基互补配对来识别目标mRNA，A正确； B、途径①中，miRNA与mRNA结合后，抑制了核糖体与mRNA的结合，也就抑制了翻译过程，从而抑制目标基因表达，B正确； C、途径②中，miRNA与mRNA结合后，导致mRNA降解，这是对翻译过程的影响，而不是抑制目标基因的转录，C错误； D、由于miRNA在细胞分化、个体发育及疾病发生发展中发挥巨大作用，所以它可能作为治疗疾病的药物的靶点，D正确。 故选C。 11. 某同学进行“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验，结果在以尿素为唯一氮源的选择培养基上没有出现菌落。该同学进行反思时，对可能原因的分析，不合理的是（ ） A. 土壤样品稀释度过高 B. 接种时未设置对照 C. 涂布器灼烧后未彻底冷却 D. 培养时间不足尚未形成菌落 【答案】B 【解析】 【详解】A、若土壤样品稀释度过高，涂布的菌液中分解尿素的细菌活菌数量极少，甚至平板上不存在目的菌，就无法形成菌落，A不符合题意； B、接种时设置对照的作用是检测培养基是否被杂菌污染、验证选择培养基的筛选功能，对照是否设置不会影响实验组本身的菌落生长情况，未设置对照不是实验组无菌落的原因，B符合题意； C、涂布器灼烧后未彻底冷却，高温会直接杀死待接种的目的菌，导致无法形成菌落，C不符合题意； D、若培养时间不足，目的菌还未繁殖到形成肉眼可见菌落的数量，会暂时观察不到菌落，D不符合题意。 12. 活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料，常用于棉、麻等染色。现欲从染料废水堆积池的污泥中获得能分解活性黑5的假单胞杆菌菌株，流程如下图。下列说法不正确的是（　　） A. 从染料废水堆积池污泥中取样的原因是此处目的菌存在的可能性大 B. 培养基Ⅰ、Ⅱ均以活性黑5为唯一氮源，属于选择培养基 C. 在培养基Ⅰ、Ⅱ中都利用稀释涂布平板法进行接种，获得单菌落 D. 逐渐提高培养液中活性黑5浓度有助于获得具高效分解能力的目的菌 【答案】C 【解析】 【详解】A、用染料废水堆积池的污泥作为样品更容易筛选出能分解活性黑5的假单胞杆菌。因为染料废水堆积池的污泥中可能存在大量适应了染料环境且能够分解活性黑5的微生物，在这样的环境中筛选目标微生物的成功率更高，A正确； B、培养基Ⅰ和Ⅱ都是以活性黑5为唯一氮源的选择培养基。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物的生长，B正确； C、根据图示可以看出，培养基Ⅰ、Ⅱ中都可获得单菌落，前者的接种方法是稀释涂布平板法，后者的接种方法是划线法，C错误； D、不断升高培养液中活性黑5的浓度，相当于对假单胞杆菌进行浓度梯度驯化。在这种选择压力下，能够适应高浓度活性黑5环境并具有较强分解能力的假单胞杆菌会被保留下来，经过多代筛选和驯化，有利于获得具高效分解能力的目的菌，D正确。 故选C。 13. 束顶病毒是香蕉的严重病害之一，常用感病植株的茎尖作外植体以获得脱毒苗。科研人员进行相关实验的结果如下表所示，叙述错误的是（ ） 茎尖预处理 茎尖数量 成活茎尖数 成活率（% 脱毒茎尖数 脱毒率（%） 未低温保存 32 30 93.75 8 26.67 超低温保存 60 33 55.00 20 60.61 A. 获得脱毒苗利用植物细胞具有全能性的原理 B. 培养基中常添加生长素、细胞分裂素等激素 C. 结果显示超低温保存茎尖可以提高脱毒率 D. 用光学显微镜观察病毒颗粒检测茎尖脱毒率 【答案】D 【解析】 【详解】A、植物组织培养技术的原理是植物细胞具有全能性，A正确； B、培养过程中生长素和细胞分裂素的比例促进植物细胞的脱分化和再分化，B正确； C、由表可知，超低温保存后脱毒率远高于未超低温保存，C正确； D、光学显微镜无法观察到病毒，D错误。 14. 科研人员制备抗δ病毒N蛋白的单克隆抗体，并鉴定其与N蛋白的结合位点。将N蛋白第91-170位氨基酸（aa）分成3个片段（图a），检测该抗体与3个片段结合的情况，电泳结果如图b。相关叙述错误的是（ ） A. 用N蛋白免疫小鼠即可获得单克隆抗体 B. 体外培养杂交瘤细胞时需加入动物血清 C. 第110-130位氨基酸之间存在结合位点 D. 对照组需添加无关抗原 【答案】A 【解析】 【分析】单克隆抗体的制备： （1）制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。 （2）获得杂交瘤细胞：①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合。②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够无限增殖又能产生单一抗体。 （3）克隆化培养和抗体检测。 （4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。 （5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。 【详解】A、用N蛋白免疫小鼠不可直接获得单克隆抗体，还需要进行筛选、克隆化培养和抗体检测，A错误； B、由于人们对细胞所需的营养物质尚未完全研究清楚，体外培养杂交瘤细胞时需加入动物血清，B正确； C、分析图b可知，A、B对应的片段能与抗体结合，结合图a可知第110-130位氨基酸之间存在结合位点，C正确； D、为了保证实验结果的严谨性，对照组需添加无关抗原，D正确。 故选A。 15. 在某植物中发现一种隐性（aa）突变体，根据野生型（AA）的DNA序列设计如下图所示引物，从植株提取DNA进行PCR，结果如下表。下列分析错误的是（　　） 引物 ①④ ②④ ②③ 个体 野生型 突变体 野生型 突变体 野生型 突变体 PCR条带 A. 四种引物均能与突变体的DNA进行碱基互补配对 B. 突变体中引物②③间的染色体片段发生了位置颠倒 C. 若选用引物①③进行PCR，仅野生型出现扩增条带 D. 若选用引物①②进行PCR，都不能出现扩增条带 【答案】D 【解析】 【详解】A、PCR的原理是DNA半保留复制。选用引物①④或②③进行PCR，野生型和突变体均出现相同的扩增条带，说明四种引物均能与突变体的DNA进行碱基互补配对，A正确； BC、选用引物②③进行PCR，野生型和突变体均出现相同的扩增条带，但选用引物②④进行PCR，仅野生型出现扩增条带，且该条带位置与选用引物②③进行PCR得到的条带位置不同，说明突变体中引物②③间的染色体片段发生了位置颠倒，进而推知：若选用引物①③进行PCR，仅野生型出现扩增条带，BC正确； D、由图知，引物①②为同向，野生型扩增不出条带；突变型②③间片段颠倒，导致②与①异向，可扩增出条带，D错误。 二、非选择题（共70分） 16. 花药中的绒毡层细胞与发育中的花粉母细胞相邻（如图），为花粉壁的形成提供营养。花粉壁发育异常会导致花粉败育。研究者对一株拟南芥雄性不育突变体甲进行了研究。 （1）A蛋白是位于绒毡层细胞膜上的一种载体蛋白，其在______上合成，经加工、修饰后，通过囊泡转运到细胞膜上。A蛋白在细胞内化学反应释放的能量推动下，以____________方式将特定物质运出细胞，促进花粉壁的发育。 （2）突变体甲花粉壁发育缺陷，花粉活性丧失。检测发现，突变体甲的P基因序列改变。将正常P基因与绒毡层特异性启动子连接，构建表达载体并导入突变体甲中，获得的转基因植株花粉形态及活性与野生型相比______，证明突变体甲不育是由P基因突变导致的。 （3）P基因编码的P蛋白只定位在高尔基体膜上。构建A蛋白基因与黄色荧光蛋白（YFP）基因的融合基因，分别导入野生型和突变体甲中。向体外培养的转基因植株细胞加入抑制剂，抑制其蛋白质合成和蛋白质从内质网向高尔基体的转移，一段时间后连续检测荧光信号在细胞内与细胞膜上的比例，结果如图。 上图结果显示，P基因突变导致______。进一步观察发现，突变体甲高尔基体与细胞膜之间的囊泡数量明显少于野生型，且野生型中P蛋白可与A蛋白结合但突变体甲中不能。据此推测正常P基因的功能是______。 （4）为检验推测，研究者将分泌蛋白S基因分别导入野生型和突变体甲中，检测绒毡层细胞相关指标，获得下列结果，其中能支持上述推测的是______。 A. 用荧光标记蛋白S，突变体甲细胞内荧光强度高于野生型 B. 短时间提供3H标记氨基酸，野生型细胞中高尔基体放射性先增加后降低 C. 检测蛋白S分泌量，野生型细胞蛋白S分泌量明显高于突变体甲 D. 检测细胞内的蛋白质互作，野生型中S与P蛋白结合，突变体甲中不能结合 【答案】（1） ①. 核糖体 ②. 主动运输##主动转运 （2）无显著差异 （3） ①. A-YFP 融合蛋白由胞内转移至膜上的速率减慢 ②. 促进要转运出高尔基体的蛋白质进入囊泡 （4）ACD 【解析】 【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。 【小问1详解】 核糖体是蛋白质的合成车间，A蛋白是位于绒毡层细胞膜上的一种载体蛋白，其在核糖体合成；A蛋白协同能量将物质运出的方式是主动运输。 【小问2详解】 分析题意，突变体甲花粉壁发育缺陷，花粉活性丧失，且突变体甲的P基因序列改变，故若将正常P基因与绒毡层特异性启动子连接，构建表达载体并导入突变体甲中，预期结果是突变体花粉形态及活性与野生型相比无显著差异。 【小问3详解】 分析题图，自变量是时间和植株类型，因变量是荧光信号比例，图示结果表明突变体甲的荧光信号比例高于野生型，而P基因编码的P蛋白只定位在高尔基体膜上，故上图结果显示，P基因突变导致A-YFP 融合蛋白由胞内转移至膜上的速率减慢；突变体甲高尔基体与细胞膜之间的囊泡数量明显少于野生型，且野生型中P蛋白可与A蛋白结合但突变体甲中不能。据此推测正常P基因的功能是促进要转运出高尔基体的蛋白质进入囊泡。 【小问4详解】 AC、用荧光标记蛋白S，突变体甲细胞内荧光强度高于野生型，说明正常P基因的功能是促进要转运出高尔基体的蛋白质进入囊泡，检测蛋白S分泌量，野生型细胞蛋白S分泌量明显高于突变体甲，AC正确； B、短时间提供3H标记氨基酸，野生型细胞中高尔基体放射性先增加后降低，只能说明氨基酸可参与构成蛋白质，后经高尔基体加工，不能支持上述结论，B错误； D、检测细胞内的蛋白质互作，野生型中S与P蛋白结合，突变体甲中不能结合，说明野生型中P蛋白可与A蛋白结合但突变体甲中不能，能支持上述结论，D正确。 故选ACD。 17. 癌细胞在完成DNA复制后遭遇DNA损伤等应激，会导致其停滞在分裂期前即G2期，随后退出G2期并进行第二轮DNA复制，诱发全基因组加倍（WGD），促进肿瘤发展。 （1）与分裂期细胞相比，G2期细胞的特点是_____。用应激诱导剂和乳腺癌细胞进行图1实验，若应激诱导剂成功诱导WGD，则与对照组相比，实验组还应出现DNA含量为_____的细胞。 （2）APC蛋白在细胞分裂后期被激活，通过降解抑制DNA复制的M蛋白，使细胞退出分裂期，处于启动新一轮复制的状态。研究者推测应激处理诱导癌细胞中APC在G2期提前激活。为验证该推测，进行图2实验。实验组G2期细胞的荧光强度_____对照组，证明推测成立。 （3）细胞周期蛋白CDK1与CDK4参与APC活性调节。研究者对乳腺癌细胞进行不同处理，检测G2期细胞中APC激活情况，结果如图3。 ①结果显示_____。 ②进一步研究发现加入应激诱导剂后CDK1和CDK4的活性均降低，推测应激通过降低CDK1和CDK4的活性进而激活APC。该推测成立还需补充的关键实验是_____。 ③研究者同时使用其他种类的癌细胞进行实验，得到相同结果，该实验的目的是：_____。 （4）癌症治疗时，常使用DNA损伤类化疗药物。依据本研究，请你提出一种能够有效抑制WGD发生的治疗策略：_____。 【答案】（1） ①. 具有完整的核膜、核仁、染色质 ②. 8C （2）显著低于 （3） ①. 与未抑制或单独抑制组相比，同时抑制CDK1和CDK4的活性，G2期APC激活的细胞数比例显著升高。 ②. 使用应激诱导剂处理细胞，同时提高细胞中CDK1和CDK4的活性 ③. 证明应激激活APC的现象具有普适性 （4）联合使用CDK1/4特异性激动剂和M蛋白稳定剂 【解析】 【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。细胞周期分为两个阶段：分裂间期和分裂期。分裂间期主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。分裂期包括前期、中期、后期、末期，是一个连续变化过程。 【小问1详解】 分裂期细胞核膜、核仁解体，染色体高度螺旋化，G2期细胞已经完成DNA复制，进行与纺锤有关蛋白质的合成，核膜未消失，核仁未解体，染色体呈现丝状，具有完整的核膜、核仁、染色质。对照组细胞的DNA含量为2C（G1期细胞和分裂结束的细胞）、4C（S期、G2期、前、中、后期的细胞），若应激诱导剂成功诱导WGD（会导致其停滞在分裂期前即G2期，随后退出G2期并进行第二轮DNA复制）则会出现DNA含量为4C和8C的细胞。 【小问2详解】 APC蛋白在细胞分裂后期被激活，通过降解抑制DNA复制的M蛋白，使细胞退出分裂期。若APC在G2期提前激活，则G2期细胞内M蛋白被降解，加入带荧光的M蛋白抗体后（抗原M会和带荧光的M蛋白抗体特异性结合）其荧光强度（一定程度上与对应M蛋白含量呈正相关）会比对照组（APC未提前激活）降低。 【小问3详解】 据图分析可知，1、2、3组（分别是未抑制、CDK1单独抑制、CDK4单独抑制）G2期APC激活细胞数占G2期细胞总数远低于4组（CDK1和CDK4同时抑制）。即结果显示说明与未抑制或单独抑制组相比，同时抑制CDK1和CDK4的活性，G2期APC激活的细胞数比例显著升高。该实验需要通过“恢复CDK1和CDK4活性”反向验证应激通过降低CDK1和CDK4的活性进而激活APC。使用应激诱导剂处理细胞，同时提高细胞中CDK1和CDK4的活性，检测G2期细胞中APC的激活情况，若APC激活程度降低（与使用应激诱导剂处理细胞，同时提高细胞中CDK1和CDK4的活性前相比），则推测成立，否则不成立。 【小问4详解】 根据实验结论，同时抑制CDK1和CDK4可激活APC，而APC激活有助于抑制WGD（全基因加倍是癌细胞恶性增殖的特征之一），因此可通过调控CDK1、CDK4或APC来辅助化疗，可联合使用CDK1/4特异性激动剂和M蛋白稳定剂来抑制WGD发生。 18. 植物感知到病毒侵染时，会启动依赖于水杨酸的防御反应（SADR）。病毒T能抑制SADR，科研人员对其机制进行研究。 （1）叶绿体是植物细胞进行________________________的场所，也被证实是调控SADR的中枢。类囊体腔内储存大量的Ca2+，浓度远高于细胞质基质，当类囊体膜上的钙感知受体（CAS）被激活时，其中储存的Ca2+依次通过________________________（生物膜结构），被释放到细胞质基质，启动SADR。 （2）植物细胞特有的C蛋白能感知病毒入侵，C蛋白具有两种定位信号——N位点与叶绿体转运肽（cTP），且二者无法同时发挥功能。无病毒入侵时，N位点使C蛋白被锚定在细胞膜上。 ①病毒T侵染植物细胞后，其DNA会进入细胞核，利用植物细胞的________________________进行转录，进而翻译出病毒蛋白。其中病毒T的C4基因表达的C4蛋白具有与C蛋白相同的N位点与cTP。 ②研究者将C4蛋白基因转入烟草细胞，使C4蛋白充分表达。加入翻译抑制剂处理，随后加入F蛋白模拟病毒T侵染，测定不同部位的C4蛋白含量，结果如下图。 注：“-”表示不加入；“+”表示加入。 结合已有信息和本实验结果，可知模拟病毒T侵染烟草时，C4蛋白________________________。实验通过“加入翻译抑制剂”这一处理确保了结论的严谨性，因为这样排除了________________________的可能。 ③C4蛋白和C蛋白均能与CAS相互作用，推测二者对SADR的作用________________________。 【答案】（1） ①. 光合作用 ②. 类囊体膜、叶绿体内膜、叶绿体外膜 （2） ①. RNA聚合酶、4种游离的核糖核苷酸 ②. 从细胞膜转移到叶绿体 ③. （病毒侵染后）新合成的C4蛋白干扰检测结果 ④. 相反(或拮抗) 【解析】 【小问1详解】 叶绿体的核心功能是光合作用的场所；类囊体腔内储存大量的Ca²⁺，浓度远高于细胞质基质，当类囊体膜上的钙感知受体（CAS）被激活时，储存的Ca²⁺顺着浓度梯度，通过协助扩散进入细胞质基质，需要依次穿过类囊体膜、叶绿体的双层膜（叶绿体内膜+叶绿体外膜）共3层生物膜结构。 【小问2详解】 ① 病毒没有独立的转录系统，侵入细胞核后需要利用植物细胞的RNA聚合酶、4种游离的核糖核苷酸、能量等全套转录原料和酶系完成自身基因的转录。 ② 实验结果显示：加F蛋白（模拟病毒侵染）前后全细胞C4蛋白总量不变，仅在加F蛋白的叶绿体组分中检测到C4蛋白，说明C4蛋白是原本锚定在细胞膜上，侵染后定位信号切换，通过cTP引导进入叶绿体；提前加入翻译抑制剂阻断了新蛋白的合成，排除了“新合成的C4蛋白直接进入叶绿体”的干扰，证明是原有C4蛋白发生了定位转移。 ③ 正常情况下C蛋白感知病毒后会进入叶绿体结合CAS，促进Ca²⁺释放启动SADR；而病毒的C4蛋白和C蛋白竞争结合CAS，会阻断Ca²⁺释放的通路，从而抑制SADR，二者作用效果相反。 19. 学习以下材料，回答（1）~（5）题。 基于T7-OR复制系统的基因持续超突变和加速进化 T7噬菌体侵染大肠杆菌后，会合成其特有的DNA聚合酶、解旋酶等，以适配自身DNA的特殊结构，来进行DNA复制。科研人员对T7噬菌体的复制系统进行改造，开发出新的复制系统（T7-OR），实现了目标基因在大肠杆菌细胞内的连续超突变和加速进化。 T7溶菌酶的核心功能是降解宿主菌细胞壁，帮助子代噬菌体从细菌中释放。T7溶菌酶还参与T7噬菌体DNA复制（图1）。科研人员将T7DNA聚合酶基因、T7溶菌酶基因改造后，与T7RNA聚合酶基因、T7复制原点等导入大肠杆菌中，获得具有T7-OR复制系统的菌株（R菌株）。T7-OR系统仅作用于携带T7复制原点的环形质粒，实现在正常培养条件下目标基因的持续超突变。 细菌产生的β-内酰胺酶能够水解β-内酰胺类抗生素，使其失去抑菌作用。这种酶是细菌耐药性的重要机制之一。科研人员将β-内酰胺酶基因导入R菌株，然后将此菌株接种到含有最低抑菌浓度的抗生素的平板上，以此作为进化起点。培养后挑取菌落，在不断提高的抗生素浓度下传代培养。该系统仅用一周时间，就使β-内酰胺酶的活性提升5000倍，且进化出的突变位点与临床耐药菌株中的突变高度一致。 （1）在复制原点附近，T7溶菌酶与T7RNA聚合酶结合后______过程被终止，已合成的RNA链被T7DNA聚合酶利用，以复制T7DNA。 （2）为实现目标基因在宿主菌内的持续超突变，在开发T7-OR复制系统时，对T7溶菌酶和T7DNA聚合酶的改造分别是______。 （3）获取用于β-内酰胺酶基因加速进化的R菌株时，下列组件应构建到图2中哪种结构上。 ①T7DNA聚合酶基因______； ②T7复制原点______； ③β-内酰胺酶基因______。 （4）关于β-内酰胺酶进化实验和T7-OR复制系统的叙述，正确的有______。 A. 目标基因快速高频突变，依赖系统导致的高突变率和大肠杆菌快速繁殖能力 B. 该系统使酶活性提升5000倍，说明可通过定向突变提升蛋白质功能 C. 进化出的突变位点与临床耐药菌高度一致，体现实验室进化结果的实用性 （5）请说明T7-OR复制系统与传统诱变相比在基因加速进化方面的优势______。 【答案】（1）转录 （2）使T7溶菌酶降解细菌细胞壁功能缺失；降低T7 DNA聚合酶的保真性 （3） ①. 质粒1 ②. 质粒2 ③. 质粒2 （4）AC （5）仅针对外源目标基因进行突变，不导致宿主菌自身基因突变，宿主菌成活率高，目标基因持续超突变，进化速度快 【解析】 【小问1详解】 T7RNA聚合酶催化以DNA为模板合成RNA的转录过程，T7溶菌酶结合后，正在进行的转录过程终止，已合成的RNA可作为DNA复制的引物。 【小问2详解】 T7溶菌酶的核心功能是降解宿主菌细胞壁，帮助子代噬菌体从细菌中释放，为实现持续超突变，需要使T7溶菌酶降解细菌细胞壁功能缺失，改造T7DNA聚合酶降低其复制保真度，提升突变频率。 【小问3详解】 T7-OR系统仅使携带T7复制原点的质粒发生超突变。T7DNA聚合酶基因是系统的组成元件，不需要突变，因此构建在已有其他系统元件的质粒1上；目标基因β-内酰胺酶需要发生超突变，因此与T7复制原点一同构建在质粒2上。 【小问4详解】 A、该系统本身可产生高突变率，同时大肠杆菌繁殖速度快，能快速传代积累突变，实现目标基因快速高频突变，A正确； B、基因突变是不定向的，该过程是不定向突变后，通过抗生素筛选获得功能提升的突变体，并非定向突变，B错误； C、进化出的突变位点和临床耐药菌株高度一致，说明该实验结果可反映真实的进化规律，具备实用性，C正确。 【小问5详解】 传统诱变是全基因组随机诱变，突变效率低、筛选难度大；该系统靶向目标基因突变，仅针对外源目标基因进行突变，不导致宿主菌自身基因突变，宿主菌成活率高，目标基因持续超突变，进化速度快。 20. 健康人被感染疟原虫的按蚊叮咬会感染疟疾。研究人员尝试利用基因编辑技术控制按蚊种群密度，从而降低疟疾感染率。 （1）按蚊的性别决定方式为XY型，常染色体上的D基因是决定性别的关键基因。雌雄个体D基因碱基序列相同，但在不同性别胚胎的发育过程中，D基因转录出的mRNA前体剪切和连接方式不同，如图1。形成的成熟mRNA在核糖体上___________出雌性特有的DF蛋白或雄性特有的DM蛋白。有人认为这种差异性表达的现象属于表观遗传，依据是___________。 （2）CRISPR/Cas9基因编辑系统通过sgRNA与特定DNA序列配对，Cas9酶识别、结合并切割sgRNA配对的DNA序列，实现针对该位置的基因编辑。研究者利用该系统获得D基因外显子部分序列缺失的基因D'，D'不能产生有活性的蛋白质。 ①由于___________，所以研究者导入与外显子5序列配对的sgRNA，完成基因编辑后，不影响DM活性，只影响DF活性。 ②将上述CRISPR/Cas9系统相关基因插入按蚊Y染色体，得到按蚊B，其中两个D基因均被成功编辑，如图2所示。 按蚊B与野生型雌蚊杂交，F1中的雄蚊正常，雌蚊全部不育，推测D'基因会导致雌性不育。请判断D'基因和D基因的显隐性关系，并说明理由___________。 （3）为了探究上述D和D'基因的性状表现机制，研究人员提出两种假设： 假设1：F1中仍含有Cas9酶和sgRNA，来自母方的D基因变异为D'基因。 假设2：F1中D'基因编码的蛋白可干扰正常DF蛋白的功能。 研究者将野生型雌性两个D基因均突变为DR基因，DR基因与D基因DNA序列不同，无法被原sgRNA识别，但仍能产生正常相应蛋白。将该雌蚊记作R，R与B杂交，请分别写出支持两种假设的预期结果___________。 （4）进一步研究发现，假设一正确。向环境中投放上述雄性品系B，可有效降低按蚊种群密度并在后代中持续发挥作用，请结合上述研究作出解释___________。 【答案】（1） ①. 翻译 ②. D基因碱基序列相同(不变)，在不同性别中指导合成的蛋白质和最终的性别表型均不同 （2） ①. DM蛋白的合成不经过外显子5，而DF蛋白的合成经过外显子5，显示的是剪切后保留的，因此外显子5缺失不影响DM蛋白，因为雄性中没有DM蛋白。 ②. D'对D是显性，因为F1中雌性基因型为D'D(雌性是杂合子)，表现为不育 （3）后代雌蚊全部可育，假设1正确；后代雌蚊全部不育，假设2正确 （4）一方面雌性后代不育，导致种群出生率下降，种群密度降低；另一方面雄性后代仍全部保留基因编辑系统，可多代持续进行编辑 【解析】 【小问1详解】 成熟mRNA为模板，在核糖体上合成蛋白质的过程为翻译；表观遗传的定义就是DNA碱基序列不改变，基因表达和表型发生可遗传变化的现象，本题D基因的碱基序列没有发生改变，在不同性别中指导合成的蛋白质和最终的性别表型均不同，符合该特征。 【小问2详解】 ①由图1可知，雄性D基因转录加工形成成熟mRNA时，不保留外显子5，因此外显子5缺失不影响DM蛋白，因为雄性中没有。 ②按蚊B（D'D'）与野生雌蚊（DD）杂交，F₁全为D'D，雌性表现出D'控制的不育性状，说明D'的性状在D存在时即可表现，因此D'对D为显性。 【小问3详解】 若假设1正确：不能被原有sgRNA识别，因此F₁中Cas9/sgRNA无法编辑母方的DR，DR可合成正常DF蛋白，因此所有雌性可育。若假设2正确：D'编码的蛋白可直接干扰正常DF蛋白功能，即使DR功能正常，仍会被干扰，因此F₁雌性全部不育。 【小问4详解】 投放的雄性B与野生雌蚊交配后，F₁中野生型母本的D基因会被CRISPR系统编辑为D'，导致F₁雌蚊全部不育，种群出生率下降，种群密度降低；Y染色体上的CRISPR/Cas9系统会随雄性遗传给后代，持续使后代雌蚊不育，因此可以持续发挥作用降低种群密度。 21. 研究者对雄性不育系（品系Z）的小粒性状开展了相关研究。 （1）将品系Z与正常粒水稻（品系A）杂交，F1籽粒为中间型（大小介于A与Z之间）。F1自交，F2中正常粒∶中间型∶小粒约为__________。由此可知，籽粒大小的遗传遵循基因的分离定律。 （2）大田中，利用品系Z与品系A生产杂交种子时，得到的杂交种子中易混入品系A__________所形成的种子，可根据籽粒大小机械化筛选，在保证种子纯度的同时大幅降低生产成本。 （3）研究者欲通过实验对控制小粒性状的基因进行定位。 ①将品系Z与品系A杂交，得到子代后自交，筛选出小粒植株，再与__________杂交，重复上述操作多次后，获得表型为小粒、其他性状与品系A一致的品系N。初步将控制小粒性状的基因定位于2或8号染色体上。 ②InDel指同一物种不同个体之间基因组相同位点发生的DNA片段插入或缺失，可作为分子标记。研究者选择2号染色体上InDel标记In1，对品系A、N以及A与N杂交后代F1、F2进行检测，部分电泳结果如图1所示。 通过实验发现，F2中小粒水稻电泳条带的类型主要为__________，从而判断出控制小粒性状的基因在2号染色体上；若选择8号染色体上的InDel标记In2检测上述F2中的小粒植株，请画出电泳条带的类型，并标注比例__________。 ③进一步利用2号染色体上不同InDel标记In3～In8检测F2中1000株小粒植株，统计结果见图2。同一条染色体上基因发生重组的概率与基因之间的距离一般呈正相关。据图2判断，控制小粒性状的基因位于标记__________之间。 后续研究确定了该区域的基因L是控制小粒性状的基因。 【答案】（1）1∶2∶1 （2）自交 （3） ①. 品系A ②. Ⅱ ③. ④. In4与In5 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，籽粒大小为不完全显性遗传，遵循基因分离定律：设品系Z（小粒）基因型为aa，品系A（正常粒）为AA，F1为杂合子Aa（中间型），F1自交后F2基因型及比例为AA：Aa：aa=1：2：1，对应性状为正常粒：中间型：小粒=1∶2∶1。 【小问2详解】 品系Z是雄性不育系，无法自交产生种子；品系A作为父本提供花粉，大田种植时品系A会自花授粉，自交产生正常粒种子，混入杂交种子中，因此填自交。 【小问3详解】 ① 该过程为回交育种：多次筛选小粒植株后与轮回亲本品系A杂交，最终获得仅保留小粒性状、其他性状均与品系A一致的品系N。 ② 小粒为隐性纯合性状，若控制小粒的基因在2号染色体上，F₂小粒植株的2号染色体均来自品系N，因此电泳条带类型为Ⅱ。 若选择8号染色体上的InDel标记In2检测，小粒基因不在8号染色体，标记与小粒基因遵循自由组合定律：F₁同时含品系A、N的标记，自交后F₂标记基因型比例为A纯合∶A/N杂合∶N纯合 = 1∶2∶1，对应电泳条带类型Ⅰ∶Ⅱ∶Ⅲ=1∶1∶2，如图。 ③ 同一条染色体上，标记与目标基因距离越近，重组概率越低，电泳条带为杂合型（Ⅲ）的植株数量越少。结合图2数据：In3（2）→In4（1）→In5（1）→In6（3），In4与In5处Ⅲ型植株数最少，说明小粒基因位于In4与In5之间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高三九月份质量检测 生物 一、单项选择题（每题2分，共30分） 1. 我国空间站发现了能适应极端空间环境的细菌新物种，命名为“天宫尼尔菌”。关于“天宫尼尔菌”的判断不合理的是（　　） A. 遗传信息储存在DNA中 B. 主要由脂双层构成细胞膜 C. ATP为其直接能源物质 D. 通过内质网合成加工蛋白质 2. 线粒体嵴的损伤会触发VDIM降解途径。其过程为：受损的嵴释放信号，激活溶酶体膜上的通道使其释放Ca2+，Ca2+激活线粒体外膜上的通道形成孔道，使受损的嵴通过孔道进入溶酶体被降解。下列叙述错误的是（　　） A. 溶酶体释放的Ca2+通过自由扩散进入细胞质基质 B. VDIM降解途径体现了生物膜具有信息交流的功能 C. VDIM降解途径会影响细胞呼吸过程中ATP的生成 D. 被降解的受损的线粒体嵴成分可被细胞重新利用 3. 将己糖激酶溶液置于45℃水浴12min，酶活性丧失50%；己糖激酶溶液中加入过量底物后置于45℃水浴12min，酶活性仅丧失3%。该实验可得出的结论是（ ） A. 45℃是己糖激酶维持活性的最适温度 B. 过量底物能提高己糖激酶的热稳定性 C. 底物浓度越高，己糖激酶的活性越高 D. 45℃水浴12min后，酶活性下降的原因是被消耗 4. 研究者在实验室条件下培养铁皮石斛，除黑暗和恒定光强相互交替外，其他环境条件相同。测定一天中不同时刻的CO2吸收速率，结果如下图。 下列叙述错误的是（ ） A. ab段吸收CO2与光反应无关 B. b点释放的CO2来自细胞呼吸 C. 气孔开闭可能会引起be段变化 D. ad段有机物积累量接近于零 5. 用荧光标记技术显示细胞中心体和DNA，获得动物细胞有丝分裂某时期荧光图。有关叙述正确的是（　　） A. 中心体复制和染色体加倍均发生在图示时期 B. 图中两处DNA荧光标记区域均无同源染色体 C. 两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体 D. 秋水仙素促使细胞进入图示分裂时期 6. 家鼠毛色受两对等位基因A/a、B/b控制，其中基因A决定黄色，a决定黑色，B和b中有一个基因会使黑色转化为巧克力色。现有一对黄色鼠杂交，后代的表型及比例为黄色：黑色：巧克力色=8：3：1。下列叙述不正确的是（ ） A. 控制毛色的基因A/a、B/b位于非同源染色体上 B. 杂交后代中表型为黄色小鼠的基因型可能有3种 C. 使黑色转化为巧克力色的基因是b D. 基因A、B均存在显性纯合致死现象 7. 某单基因隐性遗传病是P基因突变所致。图1为某患者及其表型正常的父母同源染色体上P基因相关序列检测结果（每个基因序列仅列出一条链，其他未显示序列均正常）。当同源染色体上P基因均突变时，表现为患病。现有两种探针：探针1和2分别能与位点①正常、异常序列结合。利用两种探针对三个家系各成员的基因组进行分子杂交，结果如图2。下列分析错误的是（ ） A. ①和②位点的突变均会导致P基因功能的改变 B. 利用这两种探针能对甲、丙家系Ⅱ—2的P基因进行产前诊断 C. 乙家系成员位点①均为C—G碱基对 D. 如果丙家系Ⅱ—2表型正常，用这两种探针检测出两个条带的概率为1/3 8. 专食性绢蝶幼虫以半荷包紫堇叶片为食，成体绢蝶偏好在绿叶型半荷包紫堇植株附近产卵。生长于某冰川地域的半荷包紫堇因bHLH35基因突变使叶片呈现类似岩石的灰色，不易被成体绢蝶识别。冰川消融导致裸露岩石增多、分布范围扩大，则该地区（ ） A. 半荷包紫堇突变的bHLH35基因频率会逐渐增加 B. 半荷包紫堇bHLH35基因突变会引起绢蝶的变异 C. 灰叶型半荷包紫堇的出现标志着新物种的形成 D. 冰川消融导致绢蝶受到的选择压力减小 9. 为拓宽蔬菜育种资源，科学家用大白菜（2n＝20）、青花菜（2n＝18）和叶用芥菜（2n＝36）为材料，进行体细胞融合获得大量再生植株。染色体计数显示，再生植株染色体数为38~64，未发现与3个亲本染色体总数一致的个体。下列说法不正确的是（ ） A. 杂种细胞培育成再生植株需用植物组织培养技术 B. 染色体数为38的再生植株，最可能是大白菜和青花菜细胞的融合 C. 再生植株的染色体数目说明，三个细胞融合时发生了染色体的丢失 D. 再生植株的获得实现了远缘杂交育种，且获得的再生植株均可育 10. miRNA是一种非编码单链RNA，参与基因表达调控（如图），在细胞分化、个体发育及疾病发生发展中发挥巨大作用。相关叙述错误的是（ ） A. miRNA通过碱基互补配对来识别目标mRNA B. 途径①中miRNA通过抑制翻译来抑制目标基因表达 C. 途径②中miRNA抑制目标基因的转录 D. miRNA可能作为治疗疾病的药物的靶点 11. 某同学进行“土壤中分解尿素的细菌的分离与计数”实验，结果在以尿素为唯一氮源的选择培养基上没有出现菌落。该同学进行反思时，对可能原因的分析，不合理的是（ ） A. 土壤样品稀释度过高 B. 接种时未设置对照 C. 涂布器灼烧后未彻底冷却 D. 培养时间不足尚未形成菌落 12. 活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料，常用于棉、麻等染色。现欲从染料废水堆积池的污泥中获得能分解活性黑5的假单胞杆菌菌株，流程如下图。下列说法不正确的是（　　） A. 从染料废水堆积池污泥中取样的原因是此处目的菌存在的可能性大 B. 培养基Ⅰ、Ⅱ均以活性黑5为唯一氮源，属于选择培养基 C. 在培养基Ⅰ、Ⅱ中都利用稀释涂布平板法进行接种，获得单菌落 D. 逐渐提高培养液中活性黑5浓度有助于获得具高效分解能力的目的菌 13. 束顶病毒是香蕉的严重病害之一，常用感病植株的茎尖作外植体以获得脱毒苗。科研人员进行相关实验的结果如下表所示，叙述错误的是（ ） 茎尖预处理 茎尖数量 成活茎尖数 成活率（% 脱毒茎尖数 脱毒率（%） 未低温保存 32 30 93.75 8 26.67 超低温保存 60 33 55.00 20 60.61 A. 获得脱毒苗利用植物细胞具有全能性的原理 B. 培养基中常添加生长素、细胞分裂素等激素 C. 结果显示超低温保存茎尖可以提高脱毒率 D. 用光学显微镜观察病毒颗粒检测茎尖脱毒率 14. 科研人员制备抗δ病毒N蛋白的单克隆抗体，并鉴定其与N蛋白的结合位点。将N蛋白第91-170位氨基酸（aa）分成3个片段（图a），检测该抗体与3个片段结合的情况，电泳结果如图b。相关叙述错误的是（ ） A. 用N蛋白免疫小鼠即可获得单克隆抗体 B. 体外培养杂交瘤细胞时需加入动物血清 C. 第110-130位氨基酸之间存在结合位点 D. 对照组需添加无关抗原 15. 在某植物中发现一种隐性（aa）突变体，根据野生型（AA）的DNA序列设计如下图所示引物，从植株提取DNA进行PCR，结果如下表。下列分析错误的是（　　） 引物 ①④ ②④ ②③ 个体 野生型 突变体 野生型 突变体 野生型 突变体 PCR条带 A. 四种引物均能与突变体的DNA进行碱基互补配对 B. 突变体中引物②③间的染色体片段发生了位置颠倒 C. 若选用引物①③进行PCR，仅野生型出现扩增条带 D. 若选用引物①②进行PCR，都不能出现扩增条带 二、非选择题（共70分） 16. 花药中的绒毡层细胞与发育中的花粉母细胞相邻（如图），为花粉壁的形成提供营养。花粉壁发育异常会导致花粉败育。研究者对一株拟南芥雄性不育突变体甲进行了研究。 （1）A蛋白是位于绒毡层细胞膜上的一种载体蛋白，其在______上合成，经加工、修饰后，通过囊泡转运到细胞膜上。A蛋白在细胞内化学反应释放的能量推动下，以____________方式将特定物质运出细胞，促进花粉壁的发育。 （2）突变体甲花粉壁发育缺陷，花粉活性丧失。检测发现，突变体甲的P基因序列改变。将正常P基因与绒毡层特异性启动子连接，构建表达载体并导入突变体甲中，获得的转基因植株花粉形态及活性与野生型相比______，证明突变体甲不育是由P基因突变导致的。 （3）P基因编码的P蛋白只定位在高尔基体膜上。构建A蛋白基因与黄色荧光蛋白（YFP）基因的融合基因，分别导入野生型和突变体甲中。向体外培养的转基因植株细胞加入抑制剂，抑制其蛋白质合成和蛋白质从内质网向高尔基体的转移，一段时间后连续检测荧光信号在细胞内与细胞膜上的比例，结果如图。 上图结果显示，P基因突变导致______。进一步观察发现，突变体甲高尔基体与细胞膜之间的囊泡数量明显少于野生型，且野生型中P蛋白可与A蛋白结合但突变体甲中不能。据此推测正常P基因的功能是______。 （4）为检验推测，研究者将分泌蛋白S基因分别导入野生型和突变体甲中，检测绒毡层细胞相关指标，获得下列结果，其中能支持上述推测的是______。 A. 用荧光标记蛋白S，突变体甲细胞内荧光强度高于野生型 B. 短时间提供3H标记氨基酸，野生型细胞中高尔基体放射性先增加后降低 C. 检测蛋白S分泌量，野生型细胞蛋白S分泌量明显高于突变体甲 D. 检测细胞内的蛋白质互作，野生型中S与P蛋白结合，突变体甲中不能结合 17. 癌细胞在完成DNA复制后遭遇DNA损伤等应激，会导致其停滞在分裂期前即G2期，随后退出G2期并进行第二轮DNA复制，诱发全基因组加倍（WGD），促进肿瘤发展。 （1）与分裂期细胞相比，G2期细胞的特点是_____。用应激诱导剂和乳腺癌细胞进行图1实验，若应激诱导剂成功诱导WGD，则与对照组相比，实验组还应出现DNA含量为_____的细胞。 （2）APC蛋白在细胞分裂后期被激活，通过降解抑制DNA复制的M蛋白，使细胞退出分裂期，处于启动新一轮复制的状态。研究者推测应激处理诱导癌细胞中APC在G2期提前激活。为验证该推测，进行图2实验。实验组G2期细胞的荧光强度_____对照组，证明推测成立。 （3）细胞周期蛋白CDK1与CDK4参与APC活性调节。研究者对乳腺癌细胞进行不同处理，检测G2期细胞中APC激活情况，结果如图3。 ①结果显示_____。 ②进一步研究发现加入应激诱导剂后CDK1和CDK4的活性均降低，推测应激通过降低CDK1和CDK4的活性进而激活APC。该推测成立还需补充的关键实验是_____。 ③研究者同时使用其他种类的癌细胞进行实验，得到相同结果，该实验的目的是：_____。 （4）癌症治疗时，常使用DNA损伤类化疗药物。依据本研究，请你提出一种能够有效抑制WGD发生的治疗策略：_____。 18. 植物感知到病毒侵染时，会启动依赖于水杨酸的防御反应（SADR）。病毒T能抑制SADR，科研人员对其机制进行研究。 （1）叶绿体是植物细胞进行________________________的场所，也被证实是调控SADR的中枢。类囊体腔内储存大量的Ca2+，浓度远高于细胞质基质，当类囊体膜上的钙感知受体（CAS）被激活时，其中储存的Ca2+依次通过________________________（生物膜结构），被释放到细胞质基质，启动SADR。 （2）植物细胞特有的C蛋白能感知病毒入侵，C蛋白具有两种定位信号——N位点与叶绿体转运肽（cTP），且二者无法同时发挥功能。无病毒入侵时，N位点使C蛋白被锚定在细胞膜上。 ①病毒T侵染植物细胞后，其DNA会进入细胞核，利用植物细胞的________________________进行转录，进而翻译出病毒蛋白。其中病毒T的C4基因表达的C4蛋白具有与C蛋白相同的N位点与cTP。 ②研究者将C4蛋白基因转入烟草细胞，使C4蛋白充分表达。加入翻译抑制剂处理，随后加入F蛋白模拟病毒T侵染，测定不同部位的C4蛋白含量，结果如下图。 注：“-”表示不加入；“+”表示加入。 结合已有信息和本实验结果，可知模拟病毒T侵染烟草时，C4蛋白________________________。实验通过“加入翻译抑制剂”这一处理确保了结论的严谨性，因为这样排除了________________________的可能。 ③C4蛋白和C蛋白均能与CAS相互作用，推测二者对SADR的作用________________________。 19. 学习以下材料，回答（1）~（5）题。 基于T7-OR复制系统的基因持续超突变和加速进化 T7噬菌体侵染大肠杆菌后，会合成其特有的DNA聚合酶、解旋酶等，以适配自身DNA的特殊结构，来进行DNA复制。科研人员对T7噬菌体的复制系统进行改造，开发出新的复制系统（T7-OR），实现了目标基因在大肠杆菌细胞内的连续超突变和加速进化。 T7溶菌酶的核心功能是降解宿主菌细胞壁，帮助子代噬菌体从细菌中释放。T7溶菌酶还参与T7噬菌体DNA复制（图1）。科研人员将T7DNA聚合酶基因、T7溶菌酶基因改造后，与T7RNA聚合酶基因、T7复制原点等导入大肠杆菌中，获得具有T7-OR复制系统的菌株（R菌株）。T7-OR系统仅作用于携带T7复制原点的环形质粒，实现在正常培养条件下目标基因的持续超突变。 细菌产生的β-内酰胺酶能够水解β-内酰胺类抗生素，使其失去抑菌作用。这种酶是细菌耐药性的重要机制之一。科研人员将β-内酰胺酶基因导入R菌株，然后将此菌株接种到含有最低抑菌浓度的抗生素的平板上，以此作为进化起点。培养后挑取菌落，在不断提高的抗生素浓度下传代培养。该系统仅用一周时间，就使β-内酰胺酶的活性提升5000倍，且进化出的突变位点与临床耐药菌株中的突变高度一致。 （1）在复制原点附近，T7溶菌酶与T7RNA聚合酶结合后______过程被终止，已合成的RNA链被T7DNA聚合酶利用，以复制T7DNA。 （2）为实现目标基因在宿主菌内的持续超突变，在开发T7-OR复制系统时，对T7溶菌酶和T7DNA聚合酶的改造分别是______。 （3）获取用于β-内酰胺酶基因加速进化的R菌株时，下列组件应构建到图2中哪种结构上。 ①T7DNA聚合酶基因______； ②T7复制原点______； ③β-内酰胺酶基因______。 （4）关于β-内酰胺酶进化实验和T7-OR复制系统的叙述，正确的有______。 A. 目标基因快速高频突变，依赖系统导致的高突变率和大肠杆菌快速繁殖能力 B. 该系统使酶活性提升5000倍，说明可通过定向突变提升蛋白质功能 C. 进化出的突变位点与临床耐药菌高度一致，体现实验室进化结果的实用性 （5）请说明T7-OR复制系统与传统诱变相比在基因加速进化方面的优势______。 20. 健康人被感染疟原虫的按蚊叮咬会感染疟疾。研究人员尝试利用基因编辑技术控制按蚊种群密度，从而降低疟疾感染率。 （1）按蚊的性别决定方式为XY型，常染色体上的D基因是决定性别的关键基因。雌雄个体D基因碱基序列相同，但在不同性别胚胎的发育过程中，D基因转录出的mRNA前体剪切和连接方式不同，如图1。形成的成熟mRNA在核糖体上___________出雌性特有的DF蛋白或雄性特有的DM蛋白。有人认为这种差异性表达的现象属于表观遗传，依据是___________。 （2）CRISPR/Cas9基因编辑系统通过sgRNA与特定DNA序列配对，Cas9酶识别、结合并切割sgRNA配对的DNA序列，实现针对该位置的基因编辑。研究者利用该系统获得D基因外显子部分序列缺失的基因D'，D'不能产生有活性的蛋白质。 ①由于___________，所以研究者导入与外显子5序列配对的sgRNA，完成基因编辑后，不影响DM活性，只影响DF活性。 ②将上述CRISPR/Cas9系统相关基因插入按蚊Y染色体，得到按蚊B，其中两个D基因均被成功编辑，如图2所示。 按蚊B与野生型雌蚊杂交，F1中的雄蚊正常，雌蚊全部不育，推测D'基因会导致雌性不育。请判断D'基因和D基因的显隐性关系，并说明理由___________。 （3）为了探究上述D和D'基因的性状表现机制，研究人员提出两种假设： 假设1：F1中仍含有Cas9酶和sgRNA，来自母方的D基因变异为D'基因。 假设2：F1中D'基因编码的蛋白可干扰正常DF蛋白的功能。 研究者将野生型雌性两个D基因均突变为DR基因，DR基因与D基因DNA序列不同，无法被原sgRNA识别，但仍能产生正常相应蛋白。将该雌蚊记作R，R与B杂交，请分别写出支持两种假设的预期结果___________。 （4）进一步研究发现，假设一正确。向环境中投放上述雄性品系B，可有效降低按蚊种群密度并在后代中持续发挥作用，请结合上述研究作出解释___________。 21. 研究者对雄性不育系（品系Z）的小粒性状开展了相关研究。 （1）将品系Z与正常粒水稻（品系A）杂交，F1籽粒为中间型（大小介于A与Z之间）。F1自交，F2中正常粒∶中间型∶小粒约为__________。由此可知，籽粒大小的遗传遵循基因的分离定律。 （2）大田中，利用品系Z与品系A生产杂交种子时，得到的杂交种子中易混入品系A__________所形成的种子，可根据籽粒大小机械化筛选，在保证种子纯度的同时大幅降低生产成本。 （3）研究者欲通过实验对控制小粒性状的基因进行定位。 ①将品系Z与品系A杂交，得到子代后自交，筛选出小粒植株，再与__________杂交，重复上述操作多次后，获得表型为小粒、其他性状与品系A一致的品系N。初步将控制小粒性状的基因定位于2或8号染色体上。 ②InDel指同一物种不同个体之间基因组相同位点发生的DNA片段插入或缺失，可作为分子标记。研究者选择2号染色体上InDel标记In1，对品系A、N以及A与N杂交后代F1、F2进行检测，部分电泳结果如图1所示。 通过实验发现，F2中小粒水稻电泳条带的类型主要为__________，从而判断出控制小粒性状的基因在2号染色体上；若选择8号染色体上的InDel标记In2检测上述F2中的小粒植株，请画出电泳条带的类型，并标注比例__________。 ③进一步利用2号染色体上不同InDel标记In3～In8检测F2中1000株小粒植株，统计结果见图2。同一条染色体上基因发生重组的概率与基因之间的距离一般呈正相关。据图2判断，控制小粒性状的基因位于标记__________之间。 后续研究确定了该区域的基因L是控制小粒性状的基因。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $