精品解析：北京市中国人民大学附属中学2026～2027学年高三上学期10月月考生物试题

人大附中2027届高三10月质量检测练习 生物学 说明：本试卷共21道题，满分100分。考试时间90分钟；请在答题卡上填写个人信息，并将条形码贴在答题卡的相应位置上。 一、选择题（共15小题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合要求的一项） 1. 某同学制作某二倍体植物（2n=24）花粉母细胞减数分裂临时装片，显微镜下观察到的部分细胞图像如下图所示。下列相关叙述不正确的是（ ） A. a为减Ⅰ中期，DNA分子数是体细胞的2倍 B. b中细胞有12个四分体，此时期会发生基因重组 C. c时期的细胞中每个染色体上有2个DNA分子 D. d中细胞着丝粒已分开，染色体暂时加倍 2. 下列关于遗传学发展史上的经典实验的叙述，错误的是（ ） A. 孟德尔揭示的自由组合定律发生在雌、雄配子产生的过程中 B. 孟德尔通过测交实验得到85株紫花、81株白花，属于“演绎推理” C. 萨顿根据基因和染色体的行为存在着明显的平行关系提出了“基因在染色体上”的假说 D. 摩尔根果蝇杂交实验与孟德尔豌豆杂交实验都用了假说-演绎法 3. 某单基因遗传病患者Ⅳ-2的家族系谱图如图。在不考虑基因突变的情况下，下列叙述合理的是（　　） A. 该病由显性基因控制 B. 致病基因位于X染色体上 C. Ⅲ-3一定是该病基因携带者 D. 可通过系谱图计算该病在人群中的发病率 4. 对下列遗传学术语的解释，正确的是（　　） A. 杂合子：体细胞中含有非等位基因的个体 B. 四分体：减数分裂过程中发生联会的四条染色体 C. 性状分离：成对的遗传因子在形成配子时发生分离 D. 单倍体：体细胞与本物种配子的染色体数目相同 5. 下图是果蝇早期胚胎中正在复制的 DNA，图中箭头所指的泡状结构是 DNA 上正在复制的部分。据图推测合理的是（ ） A. 每条 DNA 分子的复制始于一个固定起点 B. 该复制特点大大缩短了 DNA 复制的时间 C. ①②③④结构中最先开始复制的是③ D. 泡状结构的 DNA 均处于碱基暴露的解旋状态 6. 某科学家分析了多种生物DNA的碱基组成，一部分实验数据如下表所示。相关叙述错误的是（ ） 来源 A/G T/C A/T G/C 嘌呤/嘧啶 人 1.56 1.57 1.00 1.00 1.0 鲱鱼 1.43 1.43 1.02 1.02 1.02 小麦 1.22 1.18 1.00 0.97 0.99 结核分枝杆菌 0.4 0.4 1.01 1.02 1.01 A. 该结果支持生物由共同祖先进化而来 B. 该结果证明DNA进行半保留复制 C. 该结果说明不同物种DNA排列顺序不同 D. 该结果支持DNA具有双链结构 7. 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通过碱基互补配对原则来结合目标mRNA B. miRNA通过途径②③降低了mRNA翻译形成的蛋白量 C. 途径①②③中共有的碱基互补配对方式有A-T、U-A和C-G D. miRNA可能作为治疗疾病的药物的靶点 8. 艾滋病是由人类免疫缺陷病毒（HIV）感染引起的。HIV的遗传信息流动过程如下图所示。下列叙述正确的是（ ） A. HIV的遗传信息储存在DNA中 B. ①、②、③过程中都会发生A-T碱基配对 C. HIV的遗传信息流动过程不遵循中心法则 D. ②、③过程分别发生在宿主细胞的细胞核和细胞质中 9. 我国科学家对陕西石峁遗址中169例古代人骨化石样本进行基因测序，重建了该遗址内一个延续四代的家族谱系，发现该家族男性的Y染色体序列高度一致。下列叙述错误的是（ ） A. 化石研究为生物进化提供了直接证据 B. Y染色体上序列的差异仅为基因突变导致 C. 遗址内该家族可能源自同一父系祖先 D. Y染色体序列差异的大小与分支时间的长短相关 10. 研究发现，我国特有植物宽口杓兰能吸引昆虫进入花囊取食，昆虫离开时帮助传粉，因此结实率远高于通过气味吸引昆虫却不提供食物的“欺骗性”传粉兰花。下列叙述错误的是（　　） A. 花囊结构与其吸引昆虫传粉的功能相适应 B. 传粉者有识别“欺骗性”传粉兰花的策略 C. 该现象说明生物和无机环境之间协同进化 D. 该现象说明生物种群的繁衍离不开信息传递 11. “中国减盐周”确定在9月15日所在的第三周，“915”谐音“就要五”，倡导每人每天食盐摄入量不超过5克。下列叙述错误的是（　　） A. 细胞外液渗透压主要来源于Na⁺和Cl⁻ B. Na⁺过高会引起神经细胞的兴奋性降低 C. 高盐饮食会促进抗利尿激素的释放 D. 长期高盐饮食会使肾脏负担加重 12. 神经递质是神经系统中的“化学信使”。下列关于神经递质的叙述，错误的是（　　） A. 通过主动运输进入突触间隙 B. 与突触后膜的受体结合发挥作用 C. 使突触后神经元兴奋或抑制 D. 发挥作用后可被分解或回收利用 13. 女子单人雪车是2022年北京冬奥会新增小项之一。运动员单人驾驶雪车在赛道中进行，最高时速可达160km/h。下列对该项比赛中运动员机体生理功能调节的叙述，合理的是（ ） A. 神经系统对躯体运动有分级调控，对内脏活动无调控 B. 交感神经和副交感神经同时兴奋，使心跳加快、支气管扩张 C. 下丘脑—垂体—靶腺轴兴奋，促进甲状腺激素等的分泌，提高代谢速率 D. 比赛在寒冷环境中进行，运动员机体的产热量和散热量无法维持平衡 14. 胰岛素能作用于血管内皮细胞，引起血管舒张、血流增加，促进胰岛素向靶组织运输。肥胖者体内激素X水平升高，也作用于血管内皮细胞，抑制胰岛素对血管内皮细胞的作用，最终引发2型糖尿病。下列推测错误的是（　　） A. 激素X由内分泌腺合成并经由导管释放进入内环境 B. 血管内皮细胞同时存在激素X受体和胰岛素受体 C. 此类2型糖尿病患者胰岛B细胞的分泌功能可能正常 D. 阻断激素X的信号传递有助于减轻此类2型糖尿病 15. 圆柏是北京古建筑园林中的重要绿化树种之一，依靠风媒传粉、春季散播的大量花粉会引起部分人群的季节性过敏反应。为解决此问题，下列措施合理的是（　　） A. 建议春季佩戴口罩进行防护 B. 号召市民全员接种抗花粉疫苗 C. 要求园林部门砍伐所有圆柏 D. 推广长期服用抗组胺药物预防 二、非选择题（6小题，共70分，请把结果填在答题纸上的相应位置。） 16. 某同学因颈前部疼痛，伴有发热、心慌、多汗而就医。医生发现其甲状腺有触痛，血液中甲状腺激素T4水平升高，诊断为亚急性甲状腺炎。该同学查阅有关资料，了解到甲状腺由许多滤泡构成，每个滤泡由一层滤泡上皮细胞围成（图1），T4在滤泡腔中合成并储存；发病之初，甲状腺滤泡上皮细胞受损；多数患者发病后，甲状腺摄碘率和血液中相关激素水平的变化如图2。 （1）在人体各系统中，甲状腺属于_______系统。 （2）在滤泡上皮细胞内的碘浓度远高于组织液的情况下，细胞依然能摄取碘，这种吸收方式是_______。 （3）发病后的2个月内，血液中T4水平高于正常的原因是：甲状腺滤泡上皮细胞受损导致_______。 （4）发病7个月时，该同学复查结果显示：T4水平恢复正常，但摄碘率高于正常。家长担心摄碘率会居高不下。请根据T4分泌的调节过程向家长做出解释以打消其顾虑_______。 （5）发病8个月后，T4会在正常范围内上下波动，表明甲状腺功能恢复正常。由此推测，甲状腺中的_______结构已恢复完整。 17. 虎的典型毛色为黄色底黑条纹（黄虎），此外还有白虎、金虎和雪虎等毛色变异。科研人员对虎毛色形成机理进行研究。 （1）白虎是由黄虎的单基因突变引起的。科研人员在图1所示家系中选择子代雌雄黄虎相互交配，后代出现__________，确定白色由常染色体上隐性基因控制。 （2）虎的毛发分为底色毛发和条纹毛发两种，毛发颜色由毛囊中的黑色素细胞分泌的真黑色素和褐黑色素决定。褐黑色素使毛发呈现黄色，真黑色素使毛发呈现黑色。几种虎的毛发颜色如图2。 ①测序发现，白虎常染色体上的S基因突变导致功能丧失。S基因编码的S蛋白是两种毛发的真黑色素或褐黑色素合成的必要蛋白，这无法解释白虎___________的现象。 ②进一步研究发现，还存在另一个真黑色素的合成途径，E基因表达产物可激活真黑色素的合成。结合白虎的毛色分析，E基因在底色毛发处_________。 （3）与毛囊伴生的另一种DP细胞能合成A蛋白，分泌至胞外作用于黑色素细胞，促进真黑色素转化成褐黑色素。金虎的DP细胞中C基因突变导致功能丧失。科研人员推测C蛋白不影响DP细胞中A基因的表达，但能降解胞外A蛋白，导致A蛋白无法作用于黑色素细胞。为验证上述假设，研究者将相关基因导入不表达_________的受体细胞，导入基因和部分电泳结果如图3。请在答题卡的虚线框内补充出应有的电泳条带_________。 （4）研究发现，雪虎为S和C基因双突变纯合子。综合上述信息推测，S和C基因双突变可能导致_________，方能解释雪虎的毛色为白色。 18. 腓骨肌萎缩症（CMT）是一种遗传性神经系统疾病。科研人员对该病的遗传方式及致病机理进行了研究。 （1）G基因突变是CMT发病的原因。图1为某CMT患者的家族系谱图，对家系部分成员的G基因进行测序，结果如图2。 正常个体 ……ACAGCGT…… I -1 ……ACACCGT…… Ⅱ-3 两种： ……ACAGCGT…… ……ACACCGT…… Ⅱ-4 ……ACAGCGT…… Ⅲ-7 ……ACACCGT…… 图2 结合图1、图2信息，可知CMT的遗传方式是__________。临床诊断发现Ⅱ-3较Ⅰ-1症状轻，推测原因是_________。 （2）G基因编码神经胶质细胞膜上的蛋白G。为研究CMT的致病机理，科研人员利用神经胶质细胞进行了如下研究。 ①研究人员将含G基因的质粒及含上述突变G基因的质粒分别转入体外培养的神经胶质细胞中，检测细胞膜上的蛋白G和突变蛋白G的含量，结果如图3。 研究发现细胞中正常G基因与突变G基因的mRNA含量无差异，而突变的蛋白G在内质网中异常聚集，据此解释出现图3结果的原因：正常和突变G基因的转录量没有差异，但突变的蛋白G聚集在内质网中，从而导致________________。 ②内质网中积累的异常蛋白有两种降解途径：直接进入溶酶体降解或泛素化后进入蛋白酶体降解。研究人员使用相关试剂分别处理下列组别的神经胶质细胞，检测内质网中蛋白G和突变蛋白G的含量，结果如下表。 转入神经胶质细胞的质粒所含基因 蛋白酶体抑制剂处理与未处理组差值 溶酶体抑制剂处理与未处理组差值 G基因 + 0 突变G基因 +++ 0 注：“+”越多表示差值越大 结果说明突变的蛋白G________。 （3）已知神经胶质细胞包裹在轴突上形成髓鞘，动作电位在髓鞘间的裸露部分进行跳跃式传导，增加了兴奋传导的速度。经检测发现转入突变G基因的神经胶质细胞的K+外流减少，其静息电位绝对值________，影响髓鞘的形成。综合上述研究，研究者揭示了G基因突变引发CMT的机制，G基因突变后神经纤维髓鞘的形成受影响，兴奋传导速度降低，因而造成神经系统疾病。 19. 学习以下材料，回答（1）～（5）题。 水稻抗褐飞虱研究——虫高一尺稻高一丈 水稻是我国重要的粮食作物。褐飞虱是专食水稻的害虫，它将针管状的口器刺入水稻，可直达韧皮部的筛管吸食汁液（图1）。取食过程中褐飞虱分泌唾液，唾液中降解细胞壁的酶类使得口针更容易穿刺，此外，唾液中的α-淀粉酶和麦芽糖酶可以促进淀粉水解。 B蛋白是褐飞虱唾液中的一种蛋白质，随褐飞虱取食进入水稻体内，可抑制易感水稻的基础防御反应。水稻也有相应机制来抵抗褐飞虱。抗虫水稻中存在N基因，其编码免疫应答受体N蛋白。N蛋白可识别并能与B蛋白结合形成复合体进入细胞核，从而调控下游基因的表达，引发防御反应。例如，通过调节胼胝质合成酶基因与筛管中胼胝质水解酶基因的表达，控制筛板上筛孔（图2）边缘胼胝质的合成，从而抵御褐飞虱吸食筛管中的汁液。 研究发现利用转基因技术在抗虫水稻中持续高表达B蛋白可提高转基因水稻的抗虫性，但植株矮小，产量低。自然界中，抗虫水稻可及时清除B蛋白以避免过度的抗虫反应。B蛋白进入水稻细胞被N蛋白识别后，除激活抗虫信号通路之外，也激活了细胞自噬。细胞自噬是一种依赖溶酶体和液泡的蛋白质降解途径。B蛋白可与细胞自噬受体结合，且N蛋白促进二者的结合，自噬受体可与自噬体结合，最终将B蛋白拖入液泡并将其降解。由于B蛋白-N蛋白-自噬受体三者互作激活细胞自噬，降解B蛋白，水稻细胞内B蛋白的量被严格控制在适当的水平。当褐飞虱取食终止时，水稻细胞中已无残留的B蛋白，故可快速恢复正常生长发育。 目前水稻育种中已获得应用的抗褐飞虱基因非常少，因此发掘和利用水稻中多种不同抗性机制的基因，将它们聚合利用，是形成抗褐飞虱的长效机制。 （1）褐飞虱唾液中的________酶可以水解植物细胞壁，便于口针穿刺植物组织，同时分泌的α-淀粉酶和麦芽糖酶将淀粉分解为________进而吸收。 （2）水稻N蛋白调节胼胝质合成酶与胼胝质水解酶的表达（如下图），是对抗褐飞虱的有效策略。 褐飞虱取食水稻汁液时I～Ⅳ应分别为________（选填选项前字母）。 a．促进 b．抑制 c．上升 d．下降 e．阻塞 f．畅通 （3）根据文中信息，下列关于B蛋白在植物体内作用的叙述，正确的是_________。 a．将B基因转入抗虫水稻并持续表达，可提高转基因水稻抗虫性 b．水稻细胞中长期存在B蛋白可激发防御反应，利于植株生长 c．B蛋白在易感与抗虫水稻中引发的效应相同 d．抗褐飞虱水稻通过细胞自噬途径来清除B蛋白 （4）从稳态与平衡的角度，分析抗虫水稻精细调控进入体内的B蛋白以实现抗虫反应与生长发育之间平衡的机制____________________________。 20. 灵敏的嗅觉对多数哺乳动物的生存非常重要，能识别多种气味分子的嗅觉神经元位于哺乳动物的鼻腔上皮。科学家以大鼠为材料，对气味分子的识别机制进行了研究。 （1）嗅觉神经元的树突末梢作为感受器，在气味分子的刺激下产生___________，经嗅觉神经元轴突末端与下一个神经元形成的___________将信息传递到嗅觉中枢，产生嗅觉。 （2）初步研究表明，气味受体基因属于一个大的基因家族。大鼠中该家族的各个基因含有一些共同序列（保守序列），也含有一些有差异的序列（非保守序列）。不同气味受体能特异识别相应气味分子的关键在于___________序列所编码的蛋白区段。 （3）为了分离鉴定嗅觉神经元中的气味受体基因，科学家依据上述保守序列设计了若干对引物（图甲），利用PCR技术从大鼠鼻腔上皮组织mRNA的逆转录产物中分别扩增基因片段，再用限制酶HinfⅠ对扩增产物进行充分酶切。图乙显示用某对引物扩增得到的PCR产物（A）及其酶切片段（B）的电泳结果。结果表明酶切片段长度之和大于PCR产物长度，推断PCR产物由___________组成。 （4）在上述实验基础上，科学家们鉴定出多种气味受体，并解析了嗅觉神经元细胞膜上信号转导的部分过程（图丙）。 如果钠离子通道由气味分子直接开启，会使嗅觉敏感度大大降低。根据图丙所示机制，解释少量的气味分子即可被动物感知的原因______。 21. 玉米是我国种植面积最大的农作物，籽粒大小是影响产量的重要因素。解析籽粒大小的遗传机制对高产玉米品种的培育有重要意义。 （1）甲是小籽粒玉米突变株，甲和野生型玉米（WT）杂交，表型为正常籽粒，自交，中小籽粒约占，说明该小籽粒性状为__________性状。研究发现，甲的2号染色体上A基因突变，导致胚乳蔗糖转化酶（A）失活，胚乳发育异常，籽粒变小。 （2）B基因突变株乙（bb）也表现为小籽粒。位于6号染色体上的B基因突变，影响A的加工。检测WT和乙籽粒中A的含量，结果如图1所示。 乙表现小籽粒的原因是：B基因突变使A的含量__________，影响胚乳发育。 （3）另有一小籽粒显性纯合突变株丙（DD），D基因位于1号染色体上，抑制A基因的表达。将丙与乙杂交，表型为小籽粒，自交，表型及比例为__________。 （4）籽粒大小还可作为标记性状应用于玉米杂交制种。雄性不育株在育种中有重要价值，但无法通过自交保种，限制了其应用。现有隐性纯合突变体ee为雄性不育株，E基因位于9号染色体上。为方便保种，育种专家将D和E基因转入某品系玉米，获得了转基因植株丁。上述雄性不育株与丁杂交，有两种，表型分别与两个亲本相同，在种植前可通过籽粒大小区分；两者再杂交，依然产生相同结果。 ①预期的表型和比例为__________。 ②请在图2中画出上文所涉及的全部基因及其所在的同源染色体，以表示转基因植株丁的基因组成。同源染色体用竖线表示，基因用相应字母表示_________。（画出满足条件的一种情况即可） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 人大附中2027届高三10月质量检测练习 生物学 说明：本试卷共21道题，满分100分。考试时间90分钟；请在答题卡上填写个人信息，并将条形码贴在答题卡的相应位置上。 一、选择题（共15小题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合要求的一项） 1. 某同学制作某二倍体植物（2n=24）花粉母细胞减数分裂临时装片，显微镜下观察到的部分细胞图像如下图所示。下列相关叙述不正确的是（ ） A. a为减Ⅰ中期，DNA分子数是体细胞的2倍 B. b中细胞有12个四分体，此时期会发生基因重组 C. c时期的细胞中每个染色体上有2个DNA分子 D. d中细胞着丝粒已分开，染色体暂时加倍 【答案】D 【解析】 【详解】A、a为减数第一次分裂中期，细胞在间期已完成DNA复制，核DNA分子数为48，是体细胞核DNA数（24）的2倍，A正确； B、b为减数第一次分裂前期（四分体时期），该植物2n=24，共12对同源染色体，因此对应12个四分体，此时期同源染色体的非姐妹染色单体可发生交叉互换，属于基因重组，B正确； C、c为减数第一次分裂末期，该时期着丝粒未分裂，每条染色体仍携带2条姐妹染色单体，因此每个染色体上有2个DNA分子，C正确； D、d为减数第一次分裂后期，该时期仅发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合，着丝粒并未分裂，染色体数目没有发生暂时加倍，D错误。 2. 下列关于遗传学发展史上的经典实验的叙述，错误的是（ ） A. 孟德尔揭示的自由组合定律发生在雌、雄配子产生的过程中 B. 孟德尔通过测交实验得到85株紫花、81株白花，属于“演绎推理” C. 萨顿根据基因和染色体的行为存在着明显的平行关系提出了“基因在染色体上”的假说 D. 摩尔根果蝇杂交实验与孟德尔豌豆杂交实验都用了假说-演绎法 【答案】B 【解析】 【详解】A、自由组合定律指两对及以上独立遗传的基因在减数分裂形成配子时，等位基因分离、非等位基因自由组合，该过程发生在配子形成的过程中，A正确； B、孟德尔通过测交实验（F₁与隐性纯合子杂交）验证假说，得到85株紫花、81株白花属于实验验证环节，B错误； C、萨顿通过观察蝗虫细胞减数分裂，发现基因与染色体行为存在平行关系（如均成对存在、独立分配等），据此提出“染色体可能是基因载体”的假说，为基因定位奠定基础，C正确； D、摩尔根的果蝇眼色遗传实验与孟德尔的豌豆杂交实验均采用“假说—演绎法”：先观察现象提出假说，再设计实验验证预测，D正确。 3. 某单基因遗传病患者Ⅳ-2的家族系谱图如图。在不考虑基因突变的情况下，下列叙述合理的是（　　） A. 该病由显性基因控制 B. 致病基因位于X染色体上 C. Ⅲ-3一定是该病基因携带者 D. 可通过系谱图计算该病在人群中的发病率 【答案】C 【解析】 【详解】A、由图可知，Ⅰ-1和Ⅰ-2无病，但其儿子Ⅱ-3有病，可知该病由隐性基因控制，A错误； B、该病由隐性基因控制，Ⅳ-2患病，但其父亲正常，可知该病不是伴X染色体遗传，致病基因位于常染色体上，B错误； C、该病为常染色体隐性遗传病，Ⅳ-2患病，可知Ⅲ-3和Ⅲ-4都是该病基因携带者，C正确； D、发病率应在人群中随机调查，而不是找患病家族，系谱图可研究遗传病的遗传方式，D错误。 故选C。 4. 对下列遗传学术语的解释，正确的是（　　） A. 杂合子：体细胞中含有非等位基因的个体 B. 四分体：减数分裂过程中发生联会的四条染色体 C. 性状分离：成对的遗传因子在形成配子时发生分离 D. 单倍体：体细胞与本物种配子的染色体数目相同 【答案】D 【解析】 【详解】A、杂合子是指体细胞中含有等位基因（控制相对性状的基因）的个体，而非含有非等位基因的个体，A错误； B、四分体是指减数分裂过程中同源染色体联会形成的结构，每对同源染色体含有四条染色单体，而不是四条染色体，B错误； C、性状分离是指在杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象，而“成对的遗传因子在形成配子时发生分离”是基因的分离定律的实质，C错误； D、单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，D正确。 故选D。 5. 下图是果蝇早期胚胎中正在复制的 DNA，图中箭头所指的泡状结构是 DNA 上正在复制的部分。据图推测合理的是（ ） A. 每条 DNA 分子的复制始于一个固定起点 B. 该复制特点大大缩短了 DNA 复制的时间 C. ①②③④结构中最先开始复制的是③ D. 泡状结构的 DNA 均处于碱基暴露的解旋状态 【答案】B 【解析】 【详解】A、由图可知同一条DNA分子上存在多个复制泡，说明DNA复制有多个起点，并非始于一个固定起点，A错误； B、同一条DNA分子上多个复制起点同时启动复制，可同步完成多个区段的复制，大大缩短了DNA复制的总时间，B正确； C、复制泡越大说明复制启动时间越早，图中③的复制泡最小，是最晚开始复制的，C错误； D、DNA复制是边解旋边复制的过程，泡状结构中已完成复制的区域会重新形成双螺旋结构，并非所有DNA都处于碱基暴露的解旋状态，D错误。 6. 某科学家分析了多种生物DNA的碱基组成，一部分实验数据如下表所示。相关叙述错误的是（ ） 来源 A/G T/C A/T G/C 嘌呤/嘧啶 人 1.56 1.57 1.00 1.00 1.0 鲱鱼 1.43 1.43 1.02 1.02 1.02 小麦 1.22 1.18 1.00 0.97 0.99 结核分枝杆菌 0.4 0.4 1.01 1.02 1.01 A. 该结果支持生物由共同祖先进化而来 B. 该结果证明DNA进行半保留复制 C. 该结果说明不同物种DNA排列顺序不同 D. 该结果支持DNA具有双链结构 【答案】B 【解析】 【详解】A、不同生物的DNA碱基组成均符合A/T、G/C、嘌呤/嘧啶接近1的共同规律，说明DNA结构在不同生物中具有统一性，可支持生物由共同祖先进化而来，A正确； B、表格仅呈现了DNA的静态碱基比例，未涉及DNA复制过程的相关证据，因此不能支持DNA半保留复制，B错误； C、不同生物的A/G、T/C比值差异明显，说明不同生物DNA的碱基含量和排列顺序存在差异，支持DNA排列顺序具有多样性，C正确； D、双链DNA遵循碱基互补配对原则，即A=T、G=C，因此A/T、G/C、嘌呤/嘧啶的比值均接近1，可以支持DNA具有双链结构，D正确。 7. 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通过碱基互补配对原则来结合目标mRNA B. miRNA通过途径②③降低了mRNA翻译形成的蛋白量 C. 途径①②③中共有的碱基互补配对方式有A-T、U-A和C-G 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②③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，从而降低了mRNA翻译形成的蛋白量，B正确； C、途径②③都是RNA链之间的结合，所以不存在A-T的碱基互补配对，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。 8. 艾滋病是由人类免疫缺陷病毒（HIV）感染引起的。HIV的遗传信息流动过程如下图所示。下列叙述正确的是（ ） A. HIV的遗传信息储存在DNA中 B. ①、②、③过程中都会发生A-T碱基配对 C. HIV的遗传信息流动过程不遵循中心法则 D. ②、③过程分别发生在宿主细胞的细胞核和细胞质中 【答案】D 【解析】 【详解】A、HIV属于RNA病毒，遗传物质为RNA，其遗传信息储存在RNA中，A错误； B、①逆转录过程存在A-T碱基配对；②转录过程的碱基配对为A-U、T-A、G-C、C-G，无A-T配对；③翻译过程为RNA之间的碱基配对，配对方式为A-U、U-A、G-C、C-G，无A-T配对，B错误； C、HIV的逆转录、转录、翻译过程均属于中心法则的补充内容，遵循中心法则，C错误； D、HIV逆转录产生的DNA会整合到宿主细胞的染色体DNA上，②转录过程发生在宿主细胞的细胞核中，③翻译过程发生在宿主细胞的细胞质（核糖体）中，D正确。 9. 我国科学家对陕西石峁遗址中169例古代人骨化石样本进行基因测序，重建了该遗址内一个延续四代的家族谱系，发现该家族男性的Y染色体序列高度一致。下列叙述错误的是（ ） A. 化石研究为生物进化提供了直接证据 B. Y染色体上序列的差异仅为基因突变导致 C. 遗址内该家族可能源自同一父系祖先 D. Y染色体序列差异的大小与分支时间的长短相关 【答案】B 【解析】 【详解】A、化石是古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等经过地质作用形成的，是研究生物进化最直接的证据，A正确； B、可遗传变异包括基因突变、染色体变异和基因重组，Y染色体序列的差异可能由基因突变、染色体结构变异等多种原因导致，B错误； C、Y染色体遵循父系遗传的特点，只能由父亲传递给儿子，该家族四代男性Y染色体序列高度一致，说明该家族可能源自同一父系祖先，C正确； D、Y染色体上的变异会随世代传递逐渐积累，序列差异的大小和分支时间的长短呈正相关，因此可通过Y染色体序列差异估算家族分支的时间，D正确。 10. 研究发现，我国特有植物宽口杓兰能吸引昆虫进入花囊取食，昆虫离开时帮助传粉，因此结实率远高于通过气味吸引昆虫却不提供食物的“欺骗性”传粉兰花。下列叙述错误的是（　　） A. 花囊结构与其吸引昆虫传粉的功能相适应 B. 传粉者有识别“欺骗性”传粉兰花的策略 C. 该现象说明生物和无机环境之间协同进化 D. 该现象说明生物种群的繁衍离不开信息传递 【答案】C 【解析】 【详解】A、宽口杓兰的花囊结构为昆虫提供食物，吸引其进入并完成传粉，体现了结构与功能相适应，A正确； B、欺骗性传粉兰花仅通过气味吸引昆虫却不提供食物，导致结实率低，说明传粉者（昆虫）已进化出识别欺骗性信号的策略以避免无效访问，B正确； C、协同进化指生物与生物之间或生物与无机环境之间的相互影响和共同进化。题干仅涉及兰花与传粉昆虫的相互作用（生物因素），未涉及无机环境（如气候、土壤等），C错误； D、宽口杓兰通过花囊结构传递物理信息，欺骗性兰花通过气味传递化学信息，二者均利用信息传递吸引昆虫以实现传粉，说明生物种群的繁衍依赖信息传递，D正确。 故选C。 11. “中国减盐周”确定在9月15日所在的第三周，“915”谐音“就要五”，倡导每人每天食盐摄入量不超过5克。下列叙述错误的是（　　） A. 细胞外液渗透压主要来源于Na⁺和Cl⁻ B. Na⁺过高会引起神经细胞的兴奋性降低 C. 高盐饮食会促进抗利尿激素的释放 D. 长期高盐饮食会使肾脏负担加重 【答案】B 【解析】 【详解】A、细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-，A正确； B、神经细胞的动作电位由Na+内流产生，当细胞外Na+浓度过高时，细胞膜内外Na+浓度差增大，Na+内流驱动力更强，神经细胞更易产生动作电位，兴奋性升高而非降低，B错误； C、高盐饮食会升高细胞外液渗透压，刺激下丘脑渗透压感受器，促进垂体释放抗利尿激素，C正确； D、长期高盐饮食，多余的钠盐需要通过肾脏代谢排出，会加重肾脏的工作负担，D正确。 12. 神经递质是神经系统中的“化学信使”。下列关于神经递质的叙述，错误的是（　　） A. 通过主动运输进入突触间隙 B. 与突触后膜的受体结合发挥作用 C. 使突触后神经元兴奋或抑制 D. 发挥作用后可被分解或回收利用 【答案】A 【解析】 【详解】A、神经递质存在于突触前膜的突触小泡中，释放到突触间隙的方式为胞吐，依赖细胞膜的流动性，不属于主动运输，A错误； B、神经递质属于信号分子，需要与突触后膜上的特异性受体结合后才能引发突触后膜的电位变化，发挥调节作用，B正确； C、神经递质分为兴奋性神经递质和抑制性神经递质两类，可分别使突触后神经元产生兴奋或抑制，C正确； D、神经递质发挥作用后会被相应的酶分解，或被突触前膜回收重新利用，避免持续作用于突触后膜，保证神经调节的准确性和灵敏性，D正确。 13. 女子单人雪车是2022年北京冬奥会新增小项之一。运动员单人驾驶雪车在赛道中进行，最高时速可达160km/h。下列对该项比赛中运动员机体生理功能调节的叙述，合理的是（ ） A. 神经系统对躯体运动有分级调控，对内脏活动无调控 B. 交感神经和副交感神经同时兴奋，使心跳加快、支气管扩张 C. 下丘脑—垂体—靶腺轴兴奋，促进甲状腺激素等的分泌，提高代谢速率 D. 比赛在寒冷环境中进行，运动员机体的产热量和散热量无法维持平衡 【答案】C 【解析】 【分析】1、神经系统的分级调节 （1）人的中枢神经系统：包括脑和脊髓。脑包括大脑、小脑、间脑（主要由丘脑和下丘脑构成）、中脑、脑桥、延髓。 （2）神经中枢：中枢神经系统内调节某一特定生理功能的神经元群。包括：大脑皮层、躯体运动中枢、躯体感觉中枢、语言中枢、视觉中枢、听觉中枢等。 2、体温的平衡：人体的产热量与散热量的动态平衡； 热量来源：有机物氧化分解放能； 体温调节的中枢：下丘脑； 感受器为温度感受器，分冷觉和温觉感受器； 体温调节的方式：神经调节和体液调节。 【详解】A、神经系统对内脏活动、躯体运动均有分级调节，A错误； B、当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，此时副交感神经受抑制，B错误； C、甲状腺激素的分泌是通过下丘脑—垂体—靶腺轴完成的，能够促进甲状腺激素等的分泌，提高代谢速率，C正确； D、比赛在寒冷环境中进行，运动员机体的产热量和散热量维持平衡，体温维持相对稳定，D错误。 故选C。 14. 胰岛素能作用于血管内皮细胞，引起血管舒张、血流增加，促进胰岛素向靶组织运输。肥胖者体内激素X水平升高，也作用于血管内皮细胞，抑制胰岛素对血管内皮细胞的作用，最终引发2型糖尿病。下列推测错误的是（　　） A. 激素X由内分泌腺合成并经由导管释放进入内环境 B. 血管内皮细胞同时存在激素X受体和胰岛素受体 C. 此类2型糖尿病患者胰岛B细胞的分泌功能可能正常 D. 阻断激素X的信号传递有助于减轻此类2型糖尿病 【答案】A 【解析】 【详解】A、激素由内分泌腺合成并分泌，内分泌腺无导管，激素直接进入内环境（血液或组织液）进行运输，而非通过导管释放，A错误； B、题干明确激素X和胰岛素均作用于血管内皮细胞，根据激素作用的特异性原理，靶细胞需具备相应受体才能响应激素信号，B正确； C、题干指出该2型糖尿病是由激素X抑制胰岛素作用引发，而非胰岛素分泌不足，故胰岛B细胞分泌功能可能正常（胰岛素抵抗型糖尿病），C正确； D、激素X抑制胰岛素对血管内皮细胞的作用，阻断其信号传递可恢复胰岛素促进血管舒张及运输的功能，从而缓解糖尿病症状，D正确。 故选A。 15. 圆柏是北京古建筑园林中的重要绿化树种之一，依靠风媒传粉、春季散播的大量花粉会引起部分人群的季节性过敏反应。为解决此问题，下列措施合理的是（　　） A. 建议春季佩戴口罩进行防护 B. 号召市民全员接种抗花粉疫苗 C. 要求园林部门砍伐所有圆柏 D. 推广长期服用抗组胺药物预防 【答案】A 【解析】 【分析】已免疫的机体再次接受相同物质的刺激而引发的过敏反应，属于自身免疫能力太强引起的。 【详解】A、避免再次接触相同的过敏原是预防过敏反应的最好方式，佩戴口罩进行防护可以避免再次接触相同的过敏原，可减少过敏反应的发生，A正确； B、并非所有人都会产生花粉过敏，因此无需全员接种抗花粉疫苗，B错误； C、不同人可能对不同的花粉过敏，即使砍伐所有圆柏，也不能避免花粉过敏，C错误； D、花粉过敏是季节性的，且过敏反应可通过减少对过敏原的接触即可预防，因此不需要长期服用抗组胺药物预防，D错误。 故选A。 二、非选择题（6小题，共70分，请把结果填在答题纸上的相应位置。） 16. 某同学因颈前部疼痛，伴有发热、心慌、多汗而就医。医生发现其甲状腺有触痛，血液中甲状腺激素T4水平升高，诊断为亚急性甲状腺炎。该同学查阅有关资料，了解到甲状腺由许多滤泡构成，每个滤泡由一层滤泡上皮细胞围成（图1），T4在滤泡腔中合成并储存；发病之初，甲状腺滤泡上皮细胞受损；多数患者发病后，甲状腺摄碘率和血液中相关激素水平的变化如图2。 （1）在人体各系统中，甲状腺属于_______系统。 （2）在滤泡上皮细胞内的碘浓度远高于组织液的情况下，细胞依然能摄取碘，这种吸收方式是_______。 （3）发病后的2个月内，血液中T4水平高于正常的原因是：甲状腺滤泡上皮细胞受损导致_______。 （4）发病7个月时，该同学复查结果显示：T4水平恢复正常，但摄碘率高于正常。家长担心摄碘率会居高不下。请根据T4分泌的调节过程向家长做出解释以打消其顾虑_______。 （5）发病8个月后，T4会在正常范围内上下波动，表明甲状腺功能恢复正常。由此推测，甲状腺中的_______结构已恢复完整。 【答案】（1）内分泌 （2）主动运输 （3）滤泡腔内储存的T4释放进入血液 （4）当血液中T4水平恢复正常后，会通过负反馈调节抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，使甲状腺的摄碘率逐渐下降，不会居高不下 （5）滤泡 【解析】 【分析】1、甲状腺激素的作用：促进新陈代谢，促进物质的氧化分解，促进生长发育，提高神经系统的兴奋性；促进神经系统的发育。 2、激素的作用具有特异性，它有选择性地作用于靶器官、靶腺体或靶细胞。 【小问1详解】 人体的内分泌系统由内分泌腺和内分泌细胞组成，甲状腺作为人体重要的内分泌腺，能够分泌甲状腺激素等，参与调节人体的新陈代谢、生长发育等生理过程，所以在人体各系统中，甲状腺属于内分泌系统。  【小问2详解】 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，同时还需要消耗能量，这种方式叫做主动运输。在滤泡上皮细胞内的碘浓度远高于组织液的情况下，细胞依然能摄取碘，说明是逆浓度梯度运输，这种吸收方式是主动运输。  【小问3详解】 已知T4在滤泡腔中合成并储存，发病之初，甲状腺滤泡上皮细胞受损。当甲状腺滤泡上皮细胞受损时，滤泡腔中储存的T4会释放到血液中，从而导致发病后的2个月内，血液中T4水平高于正常。  【小问4详解】 T4分泌的调节过程是一个负反馈调节，当血液中T4水平恢复正常后，会通过负反馈调节抑制下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素（TRH）和垂体分泌促甲状腺激素（TSH），TSH能促进甲状腺摄取碘等功能，当TSH分泌受到抑制，其含量下降，会使甲状腺的摄碘率逐渐下降，不会居高不下，所以家长不必担心摄碘率会居高不下。  【小问5详解】 因为T4在滤泡腔中合成并储存，发病8个月后，T4会在正常范围内上下波动，表明甲状腺能正常合成和储存T4，由此推测，甲状腺中的滤泡已恢复完整。  17. 虎的典型毛色为黄色底黑条纹（黄虎），此外还有白虎、金虎和雪虎等毛色变异。科研人员对虎毛色形成机理进行研究。 （1）白虎是由黄虎的单基因突变引起的。科研人员在图1所示家系中选择子代雌雄黄虎相互交配，后代出现__________，确定白色由常染色体上隐性基因控制。 （2）虎的毛发分为底色毛发和条纹毛发两种，毛发颜色由毛囊中的黑色素细胞分泌的真黑色素和褐黑色素决定。褐黑色素使毛发呈现黄色，真黑色素使毛发呈现黑色。几种虎的毛发颜色如图2。 ①测序发现，白虎常染色体上的S基因突变导致功能丧失。S基因编码的S蛋白是两种毛发的真黑色素或褐黑色素合成的必要蛋白，这无法解释白虎___________的现象。 ②进一步研究发现，还存在另一个真黑色素的合成途径，E基因表达产物可激活真黑色素的合成。结合白虎的毛色分析，E基因在底色毛发处_________。 （3）与毛囊伴生的另一种DP细胞能合成A蛋白，分泌至胞外作用于黑色素细胞，促进真黑色素转化成褐黑色素。金虎的DP细胞中C基因突变导致功能丧失。科研人员推测C蛋白不影响DP细胞中A基因的表达，但能降解胞外A蛋白，导致A蛋白无法作用于黑色素细胞。为验证上述假设，研究者将相关基因导入不表达_________的受体细胞，导入基因和部分电泳结果如图3。请在答题卡的虚线框内补充出应有的电泳条带_________。 （4）研究发现，雪虎为S和C基因双突变纯合子。综合上述信息推测，S和C基因双突变可能导致_________，方能解释雪虎的毛色为白色。 【答案】（1）雌性白虎 （2） ①. 条纹毛发为黑色 ②. 不表达 （3） ①. C和A基因 ②. （4）E基因表达被抑制 【解析】 【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【小问1详解】 雌雄黄虎相互交配，出现白色虎，证明白色是隐性，若该基因位于X染色体上，则后代雌虎全为黄色，所以如果后代出现白色雌虎，则可以确定白色由常染色体上隐性基因控制。 【小问2详解】 S基因编码的S蛋白是两种毛发的真黑色素或褐黑色素合成的必要蛋白，如果S基因突变导致功能丧失，则真黑色素和褐黑色素无法合成，白虎的条纹毛发不可能为黑色，所以无法解释白虎的条纹毛发为黑色的现象； 白虎的底色毛发为白色，条纹毛发为黑色，E基因表达产物可激活真黑色素的合成，若E基因在底色毛发处不表达，条纹毛发处表达，就会导致白虎的底色毛发为白色，条纹毛发为黑色。 【小问3详解】 验证C蛋白不影响DP细胞中A基因的表达，但能降解胞外A蛋白，导致A蛋白无法作用于黑色素细胞，应将A基因、A基因和C基因、A基因和突变C基因分别导入不表达A 基因和C基因的细胞，比较基因表达情况；由图3可知1、2、3都转入了A基因，所以1、2、3均有A蛋白，但C蛋白能降解胞外A蛋白，所以2受体细胞培养液上清液没有A蛋白，电泳条带如下图： 【小问4详解】 E基因表达产物可激活真黑色素的合成，如果E基因不表达，则真黑色素和褐黑色素无法合成，所以S和C基因双突变可能导致E基因表达被抑制，雪虎的毛色为白色。 18. 腓骨肌萎缩症（CMT）是一种遗传性神经系统疾病。科研人员对该病的遗传方式及致病机理进行了研究。 （1）G基因突变是CMT发病的原因。图1为某CMT患者的家族系谱图，对家系部分成员的G基因进行测序，结果如图2。 正常个体 ……ACAGCGT…… I -1 ……ACACCGT…… Ⅱ-3 两种： ……ACAGCGT…… ……ACACCGT…… Ⅱ-4 ……ACAGCGT…… Ⅲ-7 ……ACACCGT…… 图2 结合图1、图2信息，可知CMT的遗传方式是__________。临床诊断发现Ⅱ-3较Ⅰ-1症状轻，推测原因是_________。 （2）G基因编码神经胶质细胞膜上的蛋白G。为研究CMT的致病机理，科研人员利用神经胶质细胞进行了如下研究。 ①研究人员将含G基因的质粒及含上述突变G基因的质粒分别转入体外培养的神经胶质细胞中，检测细胞膜上的蛋白G和突变蛋白G的含量，结果如图3。 研究发现细胞中正常G基因与突变G基因的mRNA含量无差异，而突变的蛋白G在内质网中异常聚集，据此解释出现图3结果的原因：正常和突变G基因的转录量没有差异，但突变的蛋白G聚集在内质网中，从而导致________________。 ②内质网中积累的异常蛋白有两种降解途径：直接进入溶酶体降解或泛素化后进入蛋白酶体降解。研究人员使用相关试剂分别处理下列组别的神经胶质细胞，检测内质网中蛋白G和突变蛋白G的含量，结果如下表。 转入神经胶质细胞的质粒所含基因 蛋白酶体抑制剂处理与未处理组差值 溶酶体抑制剂处理与未处理组差值 G基因 + 0 突变G基因 +++ 0 注：“+”越多表示差值越大 结果说明突变的蛋白G________。 （3）已知神经胶质细胞包裹在轴突上形成髓鞘，动作电位在髓鞘间的裸露部分进行跳跃式传导，增加了兴奋传导的速度。经检测发现转入突变G基因的神经胶质细胞的K+外流减少，其静息电位绝对值________，影响髓鞘的形成。综合上述研究，研究者揭示了G基因突变引发CMT的机制，G基因突变后神经纤维髓鞘的形成受影响，兴奋传导速度降低，因而造成神经系统疾病。 【答案】（1） ①. 伴X染色体显性遗传 ②. Ⅱ-3是含致病基因的杂合子，具有发挥正常功能的基因，Ⅰ-1是致病基因纯合子，无功能正常的基因 （2） ①. 突变的蛋白G无法转运到细胞膜上/细胞膜上突变的蛋白G少于正常蛋白G ②. 通过蛋白酶体途径降解而不通过溶酶体途径降解 （3）降低 【解析】 【小问1详解】 由表格可知，正常个体Ⅱ-4的G基因的部分碱基序列为……ACAGCGT……，Ⅰ-1个体与正常个体不同，且只有1种碱基序列，故Ⅰ-1为纯合子（患病），而Ⅱ-3含有2种碱基序列，含有正常基因和突变基因，为杂合子（患病），故患病为显性基因控制，且后代Ⅱ-5正常，故该基因位于X染色体上，因此，CMT的遗传方式是伴X染色体显性遗传；设相关正常基因为A，突变基因为A＋，Ⅰ-1的基因型为XA＋Y，Ⅱ-3的基因型为XAXA＋，临床诊断发现Ⅱ-3较Ⅰ-1症状轻，推测原因是Ⅱ-3是含致病基因的杂合子，具有发挥正常功能的基因，Ⅰ-1是致病基因纯合子，无功能正常的基因。 【小问2详解】 ①G基因编码神经胶质细胞膜上的蛋白G。研究发现细胞中正常G基因与突变G基因的mRNA含量无差异，而突变的蛋白G在内质网中异常聚集，则出现图3结果的原因可能是：正常和突变G基因的转录量没有差异，但突变的蛋白G聚集在内质网中，无法转运到细胞膜上，造成细胞膜上突变的蛋白G少于正常蛋白G。 ②内质网中积累的异常蛋白有两种降解途径：直接进入溶酶体降解或泛素化后进入蛋白酶体降解。由表格可知，用蛋白酶体抑制剂处理后，突变G基因那组中神经胶质细胞内质网中蛋白G的含量差值增多，而用溶酶体抑制剂处理后，两组没有差别，故说明突变的蛋白G通过蛋白酶体途径降解而不通过溶酶体途径降解。 【小问3详解】 静息电位是由钾离子外流引起的，经检测发现转入突变G基因的神经胶质细胞的K+外流减少，则细胞内外的钾离子浓度差变小，故静息电位绝对值降低。 19. 学习以下材料，回答（1）～（5）题。 水稻抗褐飞虱研究——虫高一尺稻高一丈 水稻是我国重要的粮食作物。褐飞虱是专食水稻的害虫，它将针管状的口器刺入水稻，可直达韧皮部的筛管吸食汁液（图1）。取食过程中褐飞虱分泌唾液，唾液中降解细胞壁的酶类使得口针更容易穿刺，此外，唾液中的α-淀粉酶和麦芽糖酶可以促进淀粉水解。 B蛋白是褐飞虱唾液中的一种蛋白质，随褐飞虱取食进入水稻体内，可抑制易感水稻的基础防御反应。水稻也有相应机制来抵抗褐飞虱。抗虫水稻中存在N基因，其编码免疫应答受体N蛋白。N蛋白可识别并能与B蛋白结合形成复合体进入细胞核，从而调控下游基因的表达，引发防御反应。例如，通过调节胼胝质合成酶基因与筛管中胼胝质水解酶基因的表达，控制筛板上筛孔（图2）边缘胼胝质的合成，从而抵御褐飞虱吸食筛管中的汁液。 研究发现利用转基因技术在抗虫水稻中持续高表达B蛋白可提高转基因水稻的抗虫性，但植株矮小，产量低。自然界中，抗虫水稻可及时清除B蛋白以避免过度的抗虫反应。B蛋白进入水稻细胞被N蛋白识别后，除激活抗虫信号通路之外，也激活了细胞自噬。细胞自噬是一种依赖溶酶体和液泡的蛋白质降解途径。B蛋白可与细胞自噬受体结合，且N蛋白促进二者的结合，自噬受体可与自噬体结合，最终将B蛋白拖入液泡并将其降解。由于B蛋白-N蛋白-自噬受体三者互作激活细胞自噬，降解B蛋白，水稻细胞内B蛋白的量被严格控制在适当的水平。当褐飞虱取食终止时，水稻细胞中已无残留的B蛋白，故可快速恢复正常生长发育。 目前水稻育种中已获得应用的抗褐飞虱基因非常少，因此发掘和利用水稻中多种不同抗性机制的基因，将它们聚合利用，是形成抗褐飞虱的长效机制。 （1）褐飞虱唾液中的________酶可以水解植物细胞壁，便于口针穿刺植物组织，同时分泌的α-淀粉酶和麦芽糖酶将淀粉分解为________进而吸收。 （2）水稻N蛋白调节胼胝质合成酶与胼胝质水解酶的表达（如下图），是对抗褐飞虱的有效策略。 褐飞虱取食水稻汁液时I～Ⅳ应分别为________（选填选项前字母）。 a．促进 b．抑制 c．上升 d．下降 e．阻塞 f．畅通 （3）根据文中信息，下列关于B蛋白在植物体内作用的叙述，正确的是_________。 a．将B基因转入抗虫水稻并持续表达，可提高转基因水稻抗虫性 b．水稻细胞中长期存在B蛋白可激发防御反应，利于植株生长 c．B蛋白在易感与抗虫水稻中引发的效应相同 d．抗褐飞虱水稻通过细胞自噬途径来清除B蛋白 （4）从稳态与平衡的角度，分析抗虫水稻精细调控进入体内的B蛋白以实现抗虫反应与生长发育之间平衡的机制____________________________。 【答案】（1） ①. 纤维素酶和果胶 ②. 葡萄糖 （2）abce （3）ad （4）褐飞虱取食水稻时，B蛋白与N蛋白结合，调控胼胝质合成酶与水解酶等下游基因表达，引发防御反应；B蛋白被N蛋白识别后激活细胞自噬，N蛋白促进B蛋白与自噬受体结合，通过自噬途径降解B蛋白，严格调控细胞内B蛋白含量，及时清除B蛋白，水稻恢复正常生长发育 【解析】 【小问1详解】 植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，褐飞虱唾液中的纤维素酶和果胶酶可以水解植物细胞壁，便于口针穿刺植物组织，同时分泌的α-淀粉酶和麦芽糖酶将淀粉分解为葡萄糖这一单糖进而吸收。 【小问2详解】 筛板上筛孔（图2）边缘胼胝质的合成有利于抵御褐飞虱吸食筛管中的汁液，而水稻N蛋白调节胼胝质合成酶与胼胝质水解酶的表达，是对抗褐飞虱的有效策略，分析题图可知，褐飞虱取食水稻汁液时I~IV应分别为促进（胼胝质合成酶合成增多）、抑制（胼胝质水解酶合成减少）均有利于胼胝质含量上升，筛管运输受阻，从而达到对抗褐飞虱，减少其对筛管中汁液的吸食，故褐飞虱取食水稻汁液时I~IV应分别为abce。 【小问3详解】 a、根据题文信息可知：将B基因转入抗虫水稻并持续表达，可提高转基因水稻抗虫性，a正确； b、水稻细胞中长期存在B蛋白可激发防御反应，但是B蛋白持续存在会导致植株矮小，产量低，不利于植株生长，b错误； c、B蛋白在易感与抗虫水稻中引发的效应不相同，前者可抑制易感水稻的基础防御反应，后者引发防御反应，c错误； d、抗褐飞虱水稻通过细胞自噬途径来清除B蛋白，水稻细胞内B蛋白的量被严格控制在适当的水平，d正确。 【小问4详解】 综合题文信息可知，褐飞虱取食水稻时，B蛋白与N蛋白结合，调控胼胝质合成酶与水解酶等下游基因表达，引发防御反应；B蛋白被N蛋白识别后激活细胞自噬，N蛋白促进B蛋白与自噬受体结合，通过自噬途径降解B蛋白，严格调控细胞内B蛋白含量，及时清除B蛋白，水稻恢复正常生长发育，从而使得抗虫水稻精细调控进入体内的B蛋白以实现抗虫反应与生长发育之间的平衡。 20. 灵敏的嗅觉对多数哺乳动物的生存非常重要，能识别多种气味分子的嗅觉神经元位于哺乳动物的鼻腔上皮。科学家以大鼠为材料，对气味分子的识别机制进行了研究。 （1）嗅觉神经元的树突末梢作为感受器，在气味分子的刺激下产生___________，经嗅觉神经元轴突末端与下一个神经元形成的___________将信息传递到嗅觉中枢，产生嗅觉。 （2）初步研究表明，气味受体基因属于一个大的基因家族。大鼠中该家族的各个基因含有一些共同序列（保守序列），也含有一些有差异的序列（非保守序列）。不同气味受体能特异识别相应气味分子的关键在于___________序列所编码的蛋白区段。 （3）为了分离鉴定嗅觉神经元中的气味受体基因，科学家依据上述保守序列设计了若干对引物（图甲），利用PCR技术从大鼠鼻腔上皮组织mRNA的逆转录产物中分别扩增基因片段，再用限制酶HinfⅠ对扩增产物进行充分酶切。图乙显示用某对引物扩增得到的PCR产物（A）及其酶切片段（B）的电泳结果。结果表明酶切片段长度之和大于PCR产物长度，推断PCR产物由___________组成。 （4）在上述实验基础上，科学家们鉴定出多种气味受体，并解析了嗅觉神经元细胞膜上信号转导的部分过程（图丙）。 如果钠离子通道由气味分子直接开启，会使嗅觉敏感度大大降低。根据图丙所示机制，解释少量的气味分子即可被动物感知的原因______。 【答案】（1） ①. 兴奋##动作电位##神经冲动 ②. 突触 （2）非保守 （3）长度相同但非保守序列不同的DNA片段 （4）少量的气体分子通过活化的G蛋白、活化的C酶，在C酶的催化下合成大量的cAMP使Na+通道打开，Na+内流，神经元细胞膜上产生动作电位，气味分子被动物感知 【解析】 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 感受器 接受刺激并产生兴奋 感受器接受刺激后产生兴奋，兴奋通过传入神经将兴奋传到神经中枢，在大脑皮层产生相应的感觉 PCR产物含保守序列和非保守序列 蛋白质功能不同，说明其结构不同 关键在于非保守序列所编码的蛋白区段 不同气味受体能特异识别相应气味分子 说明不同气味受体的蛋白质结构不同 （2）逻辑推理与论证 【小问1详解】 气味分子刺激感受器产生兴奋。嗅觉神经元轴突末端、神经元间隙与下一个神经元组成突触，包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。 【小问2详解】 不同气味受体能特异性识别相应气味分子的关键在于蛋白质中结构不同的部分，由非保守序列编码。 【小问3详解】 由图可知，PCR产物含保守序列和非保守序列，若非保守序列不同，酶切产物的长度可能不同，导致酶切片段长度之和大于PCR产物长度，因此PCR产物由长度相同但非保守序列不同的DNA片段组成。 【小问4详解】 由图丙可知，少量的气体分子通过活化G蛋白使得C酶活化，在C酶的催化下，由ATP合成大量的cAMP ，促使Na+通道打开，Na+内流，导致神经元细胞膜上产生动作电位，气味分子被动物感知。 21. 玉米是我国种植面积最大的农作物，籽粒大小是影响产量的重要因素。解析籽粒大小的遗传机制对高产玉米品种的培育有重要意义。 （1）甲是小籽粒玉米突变株，甲和野生型玉米（WT）杂交，表型为正常籽粒，自交，中小籽粒约占，说明该小籽粒性状为__________性状。研究发现，甲的2号染色体上A基因突变，导致胚乳蔗糖转化酶（A）失活，胚乳发育异常，籽粒变小。 （2）B基因突变株乙（bb）也表现为小籽粒。位于6号染色体上的B基因突变，影响A的加工。检测WT和乙籽粒中A的含量，结果如图1所示。 乙表现小籽粒的原因是：B基因突变使A的含量__________，影响胚乳发育。 （3）另有一小籽粒显性纯合突变株丙（DD），D基因位于1号染色体上，抑制A基因的表达。将丙与乙杂交，表型为小籽粒，自交，表型及比例为__________。 （4）籽粒大小还可作为标记性状应用于玉米杂交制种。雄性不育株在育种中有重要价值，但无法通过自交保种，限制了其应用。现有隐性纯合突变体ee为雄性不育株，E基因位于9号染色体上。为方便保种，育种专家将D和E基因转入某品系玉米，获得了转基因植株丁。上述雄性不育株与丁杂交，有两种，表型分别与两个亲本相同，在种植前可通过籽粒大小区分；两者再杂交，依然产生相同结果。 ①预期的表型和比例为__________。 ②请在图2中画出上文所涉及的全部基因及其所在的同源染色体，以表示转基因植株丁的基因组成。同源染色体用竖线表示，基因用相应字母表示_________。（画出满足条件的一种情况即可） 【答案】（1）隐性 （2）降低 （3）正常籽粒∶小籽粒 = 3∶13 （4） ①. 小籽粒育性正常∶正常籽粒雄性不育 = 1∶1 ②. 【解析】 【小问1详解】 甲和野生型（WT）杂交，F1全为正常籽粒，F1自交后F2中小籽粒占1/4，符合孟德尔隐性性状在F₂代中占1/4的分离比，故小籽粒性状为隐性性状。 【小问2详解】 从图1电泳结果得出，乙（bb）中A蛋白条带强度显著低于WT，说明B基因突变影响A蛋白的加工或稳定性，导致其含量下降（减少），进而影响胚乳发育，表现为小籽粒。 【小问3详解】 丙（AABBDD）与乙（AAbbdd）杂交，F1基因型为AABbDd（表现为小籽粒）。F1自交时，B/b与D/d独立遗传（位于非同源染色体）：只有B_dd基因型的个体，A能正常加工且不被抑制，表现为正常籽粒，占比3/4×1/4= 3/16；其余基因型（B_D_、bbD_、bbdd）均表现为小籽粒，占比1-3/16=13/16。 因此F2表型及比例为小籽粒:正常籽粒=13:3。 【小问4详解】 依题意，D存在则籽粒变小（小籽粒标记），dd正常籽粒，E基因显性可育，ee隐性雄性不育；E基因在9号染色体，雄性不育株基因型为eedd（无D，正常籽粒，不育），转基因植株丁转入D基因和E基因（D-E-），二者杂交，F1只有两种表型，分别和亲本完全相同，且二者再杂交后代不变，说明丁的D基因和E基因连锁在同一条染色体，同源染色体无D基因和E基因，所以植株丁的基因型为DdEe。综上所述，亲本雄性不育株基因型为eedd（无D，正常籽粒，不育）和转基因植株丁（DdEe）杂交时，雄性不育株基因型为eedd只产生一种ed的卵细胞，基因植株丁（DdEe）产生DE和de两种精子，比例为1：1，所以F1的表型和比例应为小籽粒可育：正常籽粒不育 = 1：1。以上所涉及的全部基因及其所在的同源染色体包括：A/a位于2号染色体上，B/b位于6号染色体上，D/d位于1号染色体上，ee基因在9号染色体，转入的D和E位于位于另一对同源染色体的一条染色体上,，表示转基因植株丁的基因组成如下： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $