精品解析：湖南长沙市雅礼中学2026-2027学年高三上学期阶段检测生物试题

高三生物学三 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共11页。时量75分钟，满分100分。 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。） 1. 香樟是湖南的常见乔木。香樟每固定一分子CO2，就会蒸腾约丢失500分子H2O。蒸腾作用主要过程为：首先气孔处失水，促使水分沿导管上升，植物通过被动吸水完成水分运输。下列叙述错误的是（　　） A. 叶片失去的水和沿导管上升的水主要是自由水 B. 临近气孔叶肉细胞的渗透压低于周围叶肉细胞 C. 水分子具有流动性与水分子间易形成氢键有关 D. 湖南的光照、温度、湿度等利于香樟生长发育 2. SDS可使得蛋白变性，研究人员用SDS处理大肠杆菌的RNA聚合酶样品，随后通过电泳分离得到150 kDa和160 kDa两个亚基。下列叙述错误的是（　　） A. RNA聚合酶和RNA均含有C、H、O、N四种元素 B. RNA聚合酶可以催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键 C. SDS处理后，大肠杆菌RNA聚合酶的生物活性丧失 D. 150 kDa和160 kDa两个亚基不会与双缩脲试剂发生紫色反应 3. 苏氨酸、酪氨酸等在生理状态下亲水倾向更强的氨基酸被称为极性氨基酸。研究团队通过X晶体衍射技术得到了第一个钾离子通道蛋白KcsA的空间结构，并发现其第75位苏氨酸、78位酪氨酸参与了K+的选择。下列说法正确的是（　　） A. 氨基酸极性、非极性与侧链基团无关 B. 极性氨基酸可与水之间脱水缩合形成肽键 C. KcsA的专一性与其孔径大小和极性氨基酸有关 D. KcsA只容许与自身结合部位相适应的K+通过 4. 一个系统中有用的能量称为自由能G，化学反应涉及一种分子向另一种分子状态转化，产物和反应物的自由能之差称为△G。△G为负值的反应放能，而△G为正值的反应吸能。为了使得吸能反应也能发生，酶往往会偶联放能过程（如图所示）。下列叙述正确的是（　　） A. 有氧呼吸第三阶段ATP合成酶将氢离子顺浓度运输偶联ATP合成 B. Ca2+载体磷酸化偶联ATP水解，可推测Ca2+载体磷酸化过程的△G为负值 C. 一分子腺苷和一个磷酸分子形成特殊化学键通常伴随△G为负的化学反应 D. DNA聚合酶偶联ATP水解和DNA合成并以水解产物合成DNA 5. 湖南陈醋以大米、麸皮为主要原料，采用固态分层发酵工艺，经长时间陈酿而成，色泽黑褐、酸味醇厚、带有独特米香。下图是传统湖南陈醋的酿制工艺，下列叙述错误的是（　　） A. 醋酸发酵的温度与酒精发酵的温度应保持基本相同 B. 当氧气充足糖源缺乏时，醋酸菌将乙醇最终转变成乙酸 C. 湖南陈醋酿造需要经过有氧—无氧—有氧三个过程 D. 湖南陈醋通过灭菌杀死全部微生物，以延长保质期 6. 湖南作为柑橘大省，致力于培育抗寒、抗病的柑橘。湖南农业大学研究团队通过诱导同属芸香科的橘和枳（抗寒、抗病）进行植物体细胞杂交获得中间杂种植株橘—枳。下列叙述正确的是（　　） A. 步骤①可用盐酸或纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁 B. 步骤③融合成功的标志是原生质体中出现了橘和枳的杂种细胞核 C. 可用稀释涂布法对原生质体计数，之后按1∶1混合2种原生质体 D. 植物体细胞杂交打破了橘和枳的生殖隔离，实现了远缘杂交育种 7. 某种二倍体动物细胞减数分裂四分体时期染色体的行为与两种黏连复合蛋白REC8和RAD21L有关，REC8黏连的对象是姐妹染色单体，RAD21L黏连的对象是非姐妹染色单体，如下图1所示。图2表示该动物减数分裂过程中不同时期的染色体、染色单体和核DNA数量的关系图，下列叙述正确的是（ ） A. RAD21L参与减数第一次分裂前期的联会，有利于基因重组 B. 图1所示等位基因的分离只能发生在减数第一次分裂的后期 C. 图2中Ⅲ表示图1所示时期染色体、染色单体和核DNA的数量关系 D. REC8在减数第二次分裂后期被降解导致图2中Ⅱ→Ⅲ数量的变化 8. 果蝇的眼色有一种隐性突变体——猩红眼。研究者获得了两个新的朱砂眼隐性突变体——朱砂眼①和朱砂眼②，每个隐性突变只涉及一对等位基因。利用上述突变体做了如下杂交实验。不考虑其他突变，据此分析不合理的是（　　） 组别 亲本组合 F1 Ⅰ 朱砂眼①×猩红眼 野生型 Ⅱ 朱砂眼①×朱砂眼② 朱砂眼 Ⅲ 朱砂眼②×猩红眼 野生型 A. 控制猩红眼和朱砂眼①的基因不是等位基因 B. Ⅲ组F1雌雄相互交配，后代一定出现性状分离 C. F1野生型相互交配，后代眼色表型有三种，比例为1∶2∶1 D. 该实验表明存在多对等位基因控制一对相对性状的情况 9. 科学家研发出一套能成功从4万年前古人类“尼安德特人”的骨骼中提取线粒体DNA并进行扩增和测序的方法，并对西伯利亚南部发现的古人类指骨进行DNA测序，发现该指骨是一种新的古人类亚种“丹尼索瓦人”。下列叙述正确的是（　　） A. 利用线粒体比较获得人类进化的证据属于胚胎学证据 B. 线粒体基因组测序分析可以帮助人们获得古人类母系祖先的相关信息 C. 古人类特有的遗传信息由其特定的生活环境诱导产生 D. 据信息推测丹尼索瓦人经历的进化事件有变异、自然选择、生殖隔离 10. 在模拟孟德尔杂交实验中，甲同学分别从下图①②所示烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合；乙同学分别从下图①③所示烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合。将抓取的小球分别放回原烧杯后，重复100次。下列叙述不正确的是（ ） A. 甲同学的实验模拟F1产生配子和受精作用 B. 乙同学的实验模拟基因自由组合 C. 乙同学抓取小球的组合类型中DR约占1/4 D. 从①—④中随机各抓取1个小球的组合类型有16种 11. 亨廷顿舞蹈症（HD）患者是由于编码亨廷顿蛋白的基因（H基因）序列中的三个核苷酸（CAG）发生多次重复所致。某HD家系图（图1）及每个个体CAG重复序列扩增后，电泳结果如图2.下列叙述错误的是（　　） A. 该病一定不是伴X显性遗传病 B. H基因中CAG序列不同次数的重复属于染色体结构变异，重复次数不超过25次时才可能不患病 C. 与Ⅰ-1比较，Ⅱ-1并未患病，推测该病会伴随年龄呈渐进性发病 D. 患者部分后代的H基因中CAG重复次数增加，推测可能是Ⅰ-1减数分裂过程中异常H基因的重复次数会增加 12. 某噬菌体侵染大肠杆菌时，大肠杆菌Slfn蛋白能识别并结合该噬菌体的M蛋白，同时Slfn蛋白被激活，激活后的Slfn蛋白可以切割tRNA。下列叙述正确的是（　　） A. 大肠杆菌Slfn蛋白是一种具有限制酶活性的受体 B. Slfn蛋白的激活不会影响大肠杆菌蛋白质的合成 C. 可用35S标记的噬菌体检测Slfn蛋白的切割效率 D. 只有少数子代噬菌体含有亲代噬菌体的组成成分 二、选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有一个或多个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全得2分，选错0分。） 13. 光能被杂草用于ATP合成的过程称为光合磷酸化，如图1所示。在现代农业中，除草剂已经被广泛用来除去杂草，其中DCMU和百草枯是两种重要的除草剂。这两类除草剂从P680*和P700*获得电子并生成氧自由基，具体作用机制如图2所示。下列叙述正确的是（　　） A. P680和P700是能吸收红光和紫外光的光合色素—蛋白质复合体 B. 水光解产生的O2可自由扩散穿过生物膜并与NADH反应 C. 利用电子（e-）的有序传递进行光合磷酸化产生的ATP可用于暗反应 D. DCMU和百草枯抑制了杂草的光合作用但不会破坏类囊体薄膜 14. PDH是植物有氧呼吸的关键酶，可以催化丙酮酸发生氧化反应：丙酮酸＋CoA＋NAD+→乙酰CoA＋CO2＋NADH。PDH活性受到PDH激酶和PDH磷酸酯酶的共同调控，具体过程如图所示。下列说法正确的是（　　） A. PDH位于线粒体基质，其功能减弱的大多植物细胞中乳酸将会积累 B. 植物细胞中丙酮酸可以氧化生成NADH，NADH也可以还原丙酮酸 C. 当细胞缺乏能量时，PDH将会磷酸化激活并促进有氧呼吸产生ATP D. 激酶和磷酸酯酶共同调控，使得细胞可以根据能量需求调整呼吸速率 15. 研究发现，编码耳畸蛋白的OTOF基因存在多位点突变，可能引发遗传性耳聋。对耳聋患者小明的父母体细胞中OTOF基因的编码链进行测序，部分结果如图所示（不考虑基因在性染色体同源区段和交叉互换的情况），据图推断错误的是（　　） （密码子：精氨酸5'-AGG-3'；苏氨酸5'-ACG-3'；谷氨酸5'-GAG-3'；赖氨酸5'-AAG-3'） A. 小明父亲次级精母细胞中OTOF致病基因有2个 B. 母亲OTOF致病基因编码的耳畸蛋白第698位氨基酸是苏氨酸 C. 小明父母再生一胎为耳聋男孩的概率为1/8 D. 治疗小明遗传性耳聋的可行策略是注射抑制OTOF致病基因表达的药物 16. 处在有丝分裂期的细胞染色体高度螺旋化，通常认为不发生转录过程。研究人员用蓝色和绿色活体荧光染料分别对DNA和RNA进行染色，再用荧光显微镜观察不同波长激发光下的细胞，结果如下图。下列判断正确的是（　　） A. A列表示的是处于分裂间期的细胞，RNA分布于细胞中的细胞核 B. 图中蓝、绿色荧光叠加，图像完全重叠，才能证实RNA合成是否发生在染色体DNA位置上 C. 若B-2或C-2观察到绿色荧光，则说明分裂期细胞也在进行转录 D. 为验证分裂期细胞也能转录，在培养体系中加入RNA聚合酶抑制剂，则D列中D-2一定无染色体图像 三、非选择题（共5大题，共60分。） 17. 近些年来生物学家尝试利用多种技术解开有关蛋白质分选和驻留细胞器机制。研究人员利用无细胞体系翻译编码含定位序列的多肽和不含定位序列多肽的mRNA得到蛋白质，并进行标记。通过这种方式在蛋白质N端找到了一系列的定位序列（线粒体定位序列、内质网定位序列等） （1）研究人员获取蛋白质的无细胞体系中，除了加入酶、能量物质和mRNA还需要添加_______________，随后利用_______________（填技术）对蛋白质进行标记。 （2）研究人员将一种不携带或携带内质网定位序列（ER信号序列）的mRNA加入无细胞体系中，并添加特定的细胞器孵育一段时间。通过离心，并检测放射性以实现对蛋白质的追踪。请在下表完成预期实验结果。 蛋白 细胞结构 不含内质网定位序列 含内质网定位序列 上清液/沉淀物 上清液/沉淀物 组1：线粒体 +/− +/−（沉淀1） 组2：内质网 ________ −/+（沉淀2） 注：+表示可检测到显著放射性，−表示未检测到明显放射性 （3）为了进一步确认具有内质网定位序列的蛋白质只驻留在内质网但不出现在线粒体中，请你利用以下试剂材料并设计实验：沉淀1、沉淀2、蛋白酶（在本实验中蛋白酶作用于含内质网定位序列的蛋白并产生短肽）、去垢剂（可以破坏生物膜）、离心机、凝胶电泳仪器（检测短肽片段）。请说明实验思路和预期结果。______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 （4）但事实上，无细胞体系中仅加入内质网和含有内质网定位序列蛋白的模板mRNA并未出现预期的现象。后续通过对大量突变体的研究发现，蛋白质定位到内质网与SRP和SRP受体有关。其具体的机制如图所示，请根据机制图完成下表。 实验组别 mRNA SRP SRP受体 内质网 结果 组1 + − − − 产生含有信号肽的完整多肽 组2 + + − − 合成含信号肽的短肽 组3 + + + − _______________________ 组4 + + + + 信号肽切除，多肽进入内质网 注：+和−分别代表反应混合物中存在或不存在该物质 18. 某昆虫的长翅和残翅由A/a控制，红眼和白眼分别由X染色体上的R和r控制。现将两只长翅红眼雌雄昆虫相互交配，产生的后代表型及比例为长翅红眼雌蝇∶残翅红眼雌蝇∶长翅红眼雄蝇∶残翅红眼雄蝇=3∶1∶3∶1.回答下列问题（不考虑突变、互换及X、Y染色体同源区段）。 （1）该昆虫翅型中的显性性状为________，控制该性状的基因位于________（填“常”“X”或“Y”）染色体。 （2）研究发现，该昆虫眼色性状还与基因B/b有关，无B时会抑制R合成红色素。现将该昆虫的红眼（甲）和白眼（乙）两个纯合亲本杂交，结果如下表： 亲本 F1 F2 甲♂×乙♀ 红眼♀∶白眼♂=1∶1 红眼♀∶红眼♂∶白眼♀∶白眼♂=1∶1∶1∶1 若控制眼色的基因位于非同源染色体上，则亲本乙的基因型为___________。F2红眼雌雄个体相互交配后代白眼雄性个体所占比例为___________。 （3）为确定乙的基因组成和眼色基因位置关系，对全部F2雄性个体的眼色控制基因进行单精子基因检测，电泳结果如图所示。根据电泳结果判断，条带①为______基因，乙的基因型为____________。 19. 图1为人细胞遗传信息传递的示意图，①~③表示生理过程；染色体组蛋白乙酰化引起有关染色质结构松散，如图2.请回答下列问题： （1）基因控制生物性状的核心生理过程可用图1中________（填序号）表示。若过程③表示人脑源性神经营养因子（BDNF）的合成，模板的右侧是________（填“3'”或“5'”）端，一个BDNF由两条不同多肽链构成，③过程合成的两条肽链__________（填“是”或“不是”）构成BDNF的两条肽链，理由是_____________________________________________________________________________________________________________。 （2）翻译起始密码子一般为AUG或GUG，在下图3所示的某mRNA部分序列中，若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子，则该mRNA的起始密码子是________（填序号）。若在图1中BDNF基因mRNA的起始密码子之后插入3个连续的核糖核苷酸，合成的多肽链除多一个氨基酸外，其余氨基酸序列没有变化，由此说明______________________________。 （3）图1过程①中，某DNA中一个C—G碱基对中的胞嘧啶甲基化后，又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶。则该DNA分子经过多次复制后，所产生的子代DNA分子中异常的DNA占比为________。 （4）X射线可破坏DNA结构从而用于癌症治疗，丁酸钠是一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂。依据图2，若利用X射线照射治疗癌症时使用丁酸钠，则治疗效果会________。 20. 人诱导多能干细胞（hiPSCs）是通过将特定转录因子导入成熟细胞中，使其重新编程为类似ES细胞的多能性干细胞。将hiPSCs诱导分化为内皮细胞的三个阶段如图，其中CHIR、BMP4、FGF2、VEGF为定向诱导分化因子。 （1）与使用外源ES细胞相比，利用患者体细胞诱导得到的hiPSCs细胞治疗某些疾病时是否会导致免疫排斥：________（填“是”或“否”）。在诱导hiPSCs细胞分裂分化的过程中，需在培养液中加入________等一些天然成分，同时需提供________（填气体环境）。 （2）内皮细胞的形成过程受细胞中Wnt信号通路的调控。研究发现，组蛋白去乙酰化酶5（HDAC5）的表达在内皮细胞形成中有显著变化，为研究Wnt信号通路与HDAC5表达的关系，研究者利用CHIR（Wnt信号通路激活剂）和IWP2（Wnt通路抑制剂）进行了相关实验，将各组表达的HDAC5进行电泳，结果如下。据此分析，Wnt信号通路对HDAC5表达的作用是___________________（填“促进”或“抑制”）。 （3）为进一步确定HDAC5在内皮细胞形成三个阶段中的作用，研究者将HDAC5抑制剂BML210分别加入三个阶段的培养基中，检测三个阶段分化的标志物BraT、CD31、CD144的表达量，结果如下图。据此分析，HDAC5对内皮细胞分化的三个阶段的作用是_____________________________________________。 （4）根据HDAC5的作用分析，其通过调控相关基因____________水平，从而在不同阶段对分化所需的关键基因起到正或负调控的作用。 21. 研究人员将降钙素基因相关肽（CGRP）基因连同其调控序列连接在sCT基因下游后，将该复合基因导入Ti质粒（P0）中构建重组质粒（PX）。下图为sCT基因、CGRP基因、Ti质粒结构和限制酶的识别序列及切割位点（图中均未画出终止子）。回答下列问题： （1）为构建复合基因，并使其正确整合到图中的Ti质粒中，需要设计引物1~4（如图所示）分别扩增出CGRP基因和sCT基因，再将其扩增出复合基因。据此分析，设计引物需满足的条件之一是引物1和引物4的5'端碱基互补；另一个条件是____________________。 （2）研究人员用另外四种引物进行PCR来验证重组质粒PX构建成功。在PCR过程中因参与合成反应，不断消耗而浓度下降的组分有_____________（写出两点即可）。在进行PCR实验时，所用模板与引物见下图和下表。实验中①和④的作用是_______________；若管号______有产物则能说明重组质粒构建成功。 管号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 模板 无 PX P0 无 PX P0 引物对 引物1和引物2 引物3和引物4 （3）将复合基因导入某种菌株前，需用_________处理该菌株，若要利用植物细胞大量获得复合基因的目标产物，后续的操作是_______________________________________________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三生物学三 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共11页。时量75分钟，满分100分。 一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。） 1. 香樟是湖南的常见乔木。香樟每固定一分子CO2，就会蒸腾约丢失500分子H2O。蒸腾作用主要过程为：首先气孔处失水，促使水分沿导管上升，植物通过被动吸水完成水分运输。下列叙述错误的是（　　） A. 叶片失去的水和沿导管上升的水主要是自由水 B. 临近气孔叶肉细胞的渗透压低于周围叶肉细胞 C. 水分子具有流动性与水分子间易形成氢键有关 D. 湖南的光照、温度、湿度等利于香樟生长发育 【答案】B 【解析】 【详解】A、自由水是细胞中可自由流动的水，承担物质运输、参与蒸腾作用等功能，因此叶片蒸腾散失的水、导管中运输的水主要都是自由水，A正确； B、临近气孔的叶肉细胞更易通过蒸腾作用散失水分，细胞液浓度更高，因此其渗透压高于周围叶肉细胞，B错误； C、水分子间易形成氢键，氢键易断裂也易重新形成，是水分子具有流动性的重要原因，C正确； D、香樟是湖南的常见乔木，说明湖南的光照、温度、湿度等环境条件适配香樟的生长需求，利于其生长发育，D正确。 2. SDS可使得蛋白变性，研究人员用SDS处理大肠杆菌的RNA聚合酶样品，随后通过电泳分离得到150 kDa和160 kDa两个亚基。下列叙述错误的是（　　） A. RNA聚合酶和RNA均含有C、H、O、N四种元素 B. RNA聚合酶可以催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键 C. SDS处理后，大肠杆菌RNA聚合酶的生物活性丧失 D. 150 kDa和160 kDa两个亚基不会与双缩脲试剂发生紫色反应 【答案】D 【解析】 【详解】A、RNA聚合酶本质为蛋白质，含有C、H、O、N等元素，RNA的组成元素为C、H、O、N、P，二者均含有C、H、O、N四种元素，A正确； B、RNA聚合酶催化转录过程，能催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键，进而连接合成RNA，B正确； C、题意显示，SDS可使蛋白变性，蛋白质变性后空间结构被破坏，生物活性丧失，因此SDS处理后大肠杆菌RNA聚合酶的生物活性丧失，C正确； D、150 kDa和160 kDa的两个亚基本质是多肽，肽键并未断裂，仍可与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。 3. 苏氨酸、酪氨酸等在生理状态下亲水倾向更强的氨基酸被称为极性氨基酸。研究团队通过X晶体衍射技术得到了第一个钾离子通道蛋白KcsA的空间结构，并发现其第75位苏氨酸、78位酪氨酸参与了K+的选择。下列说法正确的是（　　） A. 氨基酸极性、非极性与侧链基团无关 B. 极性氨基酸可与水之间脱水缩合形成肽键 C. KcsA的专一性与其孔径大小和极性氨基酸有关 D. KcsA只容许与自身结合部位相适应的K+通过 【答案】C 【解析】 【详解】A、氨基酸的理化性质（极性/非极性等）由侧链基团（R基）决定，极性、非极性与侧链基团密切相关，A错误； B、肽键是两个氨基酸的氨基和羧基脱水缩合形成的化学键，氨基酸无法与水脱水缩合形成肽键，B错误； C、通道蛋白的专一性由其孔径大小、通道内侧的极性/带电基团种类共同决定，根据极性氨基酸苏氨酸、酪氨酸参与K+选择，可知KcsA的专一性与二者有关，C正确； D、通道蛋白转运物质时不需要与转运物结合，依靠孔径大小、电荷等筛选适宜物质通过，D错误。 4. 一个系统中有用的能量称为自由能G，化学反应涉及一种分子向另一种分子状态转化，产物和反应物的自由能之差称为△G。△G为负值的反应放能，而△G为正值的反应吸能。为了使得吸能反应也能发生，酶往往会偶联放能过程（如图所示）。下列叙述正确的是（　　） A. 有氧呼吸第三阶段ATP合成酶将氢离子顺浓度运输偶联ATP合成 B. Ca2+载体磷酸化偶联ATP水解，可推测Ca2+载体磷酸化过程的△G为负值 C. 一分子腺苷和一个磷酸分子形成特殊化学键通常伴随△G为负的化学反应 D. DNA聚合酶偶联ATP水解和DNA合成并以水解产物合成DNA 【答案】A 【解析】 【详解】A、有氧呼吸第三阶段氢离子顺浓度梯度运输是放能的协助扩散过程，ATP合成是吸能反应，ATP合成酶可将二者偶联，利用氢离子运输释放的能量合成ATP，A正确； B、ATP水解是ΔG为负值的放能反应，与其偶联的Ca²+载体磷酸化属于吸能反应，该过程的ΔG应为正值，B错误； C、特殊化学键指高能磷酸键，1分子腺苷和1个磷酸结合只能形成含普通磷酸键的AMP，且高能磷酸键的合成是吸能反应，ΔG为正值，C错误； D、DNA合成的原料是脱氧核糖核苷酸，合成过程由脱氧核糖核苷三磷酸（dNTP）水解供能，不会以ATP的水解产物合成DNA，D错误。 5. 湖南陈醋以大米、麸皮为主要原料，采用固态分层发酵工艺，经长时间陈酿而成，色泽黑褐、酸味醇厚、带有独特米香。下图是传统湖南陈醋的酿制工艺，下列叙述错误的是（　　） A. 醋酸发酵的温度与酒精发酵的温度应保持基本相同 B. 当氧气充足糖源缺乏时，醋酸菌将乙醇最终转变成乙酸 C. 湖南陈醋酿造需要经过有氧—无氧—有氧三个过程 D. 湖南陈醋通过灭菌杀死全部微生物，以延长保质期 【答案】A 【解析】 【详解】A、酒精发酵中酵母菌适宜生长的温度为18-25℃左右，醋酸发酵的最适温度为30~35℃，A错误； B、根据醋酸菌的代谢特点，当氧气充足、糖源缺乏时，醋酸菌可以先将乙醇转化为乙醛，再将乙醛最终转变为乙酸，B正确； C、陈醋酿造过程中，淀粉糖化阶段需要霉菌等在有氧条件下分解淀粉；酒精发酵阶段酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精；醋酸发酵阶段醋酸菌在有氧条件下产生醋酸，C正确； D、灭菌的定义是使用强烈理化因素杀死物体内外所有微生物（包括芽孢和孢子），可以避免微生物分解陈醋中的营养物质导致变质，从而延长保质期，D正确。 6. 湖南作为柑橘大省，致力于培育抗寒、抗病的柑橘。湖南农业大学研究团队通过诱导同属芸香科的橘和枳（抗寒、抗病）进行植物体细胞杂交获得中间杂种植株橘—枳。下列叙述正确的是（　　） A. 步骤①可用盐酸或纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁 B. 步骤③融合成功的标志是原生质体中出现了橘和枳的杂种细胞核 C. 可用稀释涂布法对原生质体计数，之后按1∶1混合2种原生质体 D. 植物体细胞杂交打破了橘和枳的生殖隔离，实现了远缘杂交育种 【答案】D 【解析】 【详解】A、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，步骤①去除细胞壁需用纤维素酶和果胶酶，盐酸会杀死细胞，无法获得有活性的原生质体，A错误； B、杂种细胞形成的标志是融合后的细胞再生出新的细胞壁，B错误； C、稀释涂布法是微生物活菌计数的常用方法，原生质体需用血细胞计数板进行显微镜直接计数，C错误； D、橘和枳属于不同物种，存在生殖隔离，自然条件下无法杂交，植物体细胞杂交技术打破了物种间的生殖隔离，克服了远缘杂交不亲和的障碍，实现了远缘杂交育种，D正确。 7. 某种二倍体动物细胞减数分裂四分体时期染色体的行为与两种黏连复合蛋白REC8和RAD21L有关，REC8黏连的对象是姐妹染色单体，RAD21L黏连的对象是非姐妹染色单体，如下图1所示。图2表示该动物减数分裂过程中不同时期的染色体、染色单体和核DNA数量的关系图，下列叙述正确的是（ ） A. RAD21L参与减数第一次分裂前期的联会，有利于基因重组 B. 图1所示等位基因的分离只能发生在减数第一次分裂的后期 C. 图2中Ⅲ表示图1所示时期染色体、染色单体和核DNA的数量关系 D. REC8在减数第二次分裂后期被降解导致图2中Ⅱ→Ⅲ数量的变化 【答案】A 【解析】 【详解】A、RAD21L黏连同源染色体的非姐妹染色单体，参与减数第一次分裂前期的联会过程，联会时同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换属于基因重组，因此该过程有利于基因重组，A正确； B、图1中同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换，姐妹染色单体上也存在等位基因，因此等位基因的分离既可以发生在减数第一次分裂后期（同源染色体分离），也可以发生在减数第二次分裂后期（姐妹染色单体分离），B错误； C、图1为四分体时期，属于减数第一次分裂前期，对应图2的Ⅱ时期，Ⅲ为减数第二次分裂前、中期，C错误； D、REC8黏连姐妹染色单体，其在减数第二次分裂后期降解会导致着丝粒分裂、姐妹染色单体分开，对应图2中Ⅲ→Ⅰ的变化；Ⅱ→Ⅲ是减数第一次分裂结束、同源染色体分离进入次级性母细胞的过程，此时REC8未降解，姐妹染色单体仍相连，D错误。 8. 果蝇的眼色有一种隐性突变体——猩红眼。研究者获得了两个新的朱砂眼隐性突变体——朱砂眼①和朱砂眼②，每个隐性突变只涉及一对等位基因。利用上述突变体做了如下杂交实验。不考虑其他突变，据此分析不合理的是（　　） 组别 亲本组合 F1 Ⅰ 朱砂眼①×猩红眼 野生型 Ⅱ 朱砂眼①×朱砂眼② 朱砂眼 Ⅲ 朱砂眼②×猩红眼 野生型 A. 控制猩红眼和朱砂眼①的基因不是等位基因 B. Ⅲ组F1雌雄相互交配，后代一定出现性状分离 C. F1野生型相互交配，后代眼色表型有三种，比例为1∶2∶1 D. 该实验表明存在多对等位基因控制一对相对性状的情况 【答案】C 【解析】 【详解】A、朱砂眼①和猩红眼均为隐性纯合突变体，二者杂交F1为野生型，说明控制两种性状的基因为非等位基因，A正确； B、Ⅲ组F1为同时携带两种隐性突变基因的野生型双杂合子，雌雄相互交配时必然会产生隐性纯合的突变体后代，一定出现性状分离，B正确； C、若控制眼色的两对等位基因独立遗传，F1野生型（双杂合）相互交配，后代表型比例为9（野生型）:3（猩红眼）:4（朱砂眼）；仅当两对等位基因完全连锁时才会出现1:2:1的比例，该比例不是必然结果，C错误； D、实验结果说明果蝇眼色至少受两对等位基因控制，属于多对等位基因控制一对相对性状的情况，D正确。 9. 科学家研发出一套能成功从4万年前古人类“尼安德特人”的骨骼中提取线粒体DNA并进行扩增和测序的方法，并对西伯利亚南部发现的古人类指骨进行DNA测序，发现该指骨是一种新的古人类亚种“丹尼索瓦人”。下列叙述正确的是（　　） A. 利用线粒体比较获得人类进化的证据属于胚胎学证据 B. 线粒体基因组测序分析可以帮助人们获得古人类母系祖先的相关信息 C. 古人类特有的遗传信息由其特定的生活环境诱导产生 D. 据信息推测丹尼索瓦人经历的进化事件有变异、自然选择、生殖隔离 【答案】B 【解析】 【详解】A、利用线粒体DNA比较获得进化证据属于分子生物学证据，胚胎学证据是通过比较不同物种胚胎发育过程的异同获取的进化证据，A错误； B、受精过程中受精卵的线粒体几乎全部来自母方的卵细胞，线粒体DNA表现为母系遗传，因此线粒体基因组测序可帮助获得古人类母系祖先的相关信息，B正确； C、变异是不定向的，古人类特有的遗传信息由突变、基因重组产生，生活环境仅起到定向选择的作用，不能诱导产生特定的遗传信息，C错误； D、生殖隔离是新物种形成的标志，题意显示，丹尼索瓦人是古人类亚种，亚种属于同一物种，不存在生殖隔离，因此其进化过程未经历生殖隔离，D错误。 10. 在模拟孟德尔杂交实验中，甲同学分别从下图①②所示烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合；乙同学分别从下图①③所示烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合。将抓取的小球分别放回原烧杯后，重复100次。下列叙述不正确的是（ ） A. 甲同学的实验模拟F1产生配子和受精作用 B. 乙同学的实验模拟基因自由组合 C. 乙同学抓取小球的组合类型中DR约占1/4 D. 从①—④中随机各抓取1个小球的组合类型有16种 【答案】D 【解析】 【分析】根据题意和图示分析可知：①、③和②、④所示烧杯小桶中的小球表示的是两对等位基因D、d和R、r，说明甲同学和乙同学模拟的是基因分离和自由组合规律实验。 【详解】A、甲同学的实验涉及一对等位基因，模拟的是F1产生配子和受精作用，A正确； B、乙同学分别从如图①③所示烧杯中随机抓取一个小球并记录字母组合，涉及两对等位基因，模拟了基因的自由组合，B正确； C、乙同学抓取小球的组合类型中DR约占1/2×1/2=1/4，C正确； D、①～④中随机抓取一个小球的组合有3×3=9种，D错误。 故选D。 【点睛】 11. 亨廷顿舞蹈症（HD）患者是由于编码亨廷顿蛋白的基因（H基因）序列中的三个核苷酸（CAG）发生多次重复所致。某HD家系图（图1）及每个个体CAG重复序列扩增后，电泳结果如图2.下列叙述错误的是（　　） A. 该病一定不是伴X显性遗传病 B. H基因中CAG序列不同次数的重复属于染色体结构变异，重复次数不超过25次时才可能不患病 C. 与Ⅰ-1比较，Ⅱ-1并未患病，推测该病会伴随年龄呈渐进性发病 D. 患者部分后代的H基因中CAG重复次数增加，推测可能是Ⅰ-1减数分裂过程中异常H基因的重复次数会增加 【答案】B 【解析】 【详解】A、由图可知，I-1患病，但其女儿II-2不患病，所以HD一定不是伴X染色体显性遗传病，A正确； B、H基因中CAG序列不同次数的重复属于基因突变，根据电泳结果可推测，重复次数不超过25次时才可能不患病，B错误； C、II-1是I-1的后代，即II-1比I-1的年龄更小，图2中个体II-1和I-1相比，CAG重复次数增多但暂未发病，推测该病可能会伴随年龄增长呈渐进性发病，C正确； D、II-1、 II-3、 II-4、 II-5是I-1的孩子，且它们的H基因中CAG重复次数增加，据此可推测在I-1减数分裂产生配子的过程中CAG的重复次数可能增加，D正确。 12. 某噬菌体侵染大肠杆菌时，大肠杆菌Slfn蛋白能识别并结合该噬菌体的M蛋白，同时Slfn蛋白被激活，激活后的Slfn蛋白可以切割tRNA。下列叙述正确的是（　　） A. 大肠杆菌Slfn蛋白是一种具有限制酶活性的受体 B. Slfn蛋白的激活不会影响大肠杆菌蛋白质的合成 C. 可用35S标记的噬菌体检测Slfn蛋白的切割效率 D. 只有少数子代噬菌体含有亲代噬菌体的组成成分 【答案】D 【解析】 【详解】A、限制酶的作用底物是DNA，可特异性切割DNA的磷酸二酯键，而Slfn蛋白切割的是tRNA（属于RNA），因此不具有限制酶活性，A错误； B、tRNA是翻译过程中转运氨基酸的工具，大肠杆菌自身蛋白质的合成也需要tRNA参与，Slfn蛋白激活后切割tRNA，必然会影响大肠杆菌的蛋白质合成，B错误； C、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染大肠杆菌时蛋白质外壳不进入宿主细胞，子代噬菌体的蛋白质以大肠杆菌内的氨基酸为原料合成，不含35S，因此无法用35S标记的噬菌体检测Slfn蛋白的切割效率，C错误； D、噬菌体侵染大肠杆菌时仅亲代DNA进入细胞，DNA进行半保留复制，最终仅2个子代噬菌体含有亲代DNA的母链，即只有少数子代噬菌体含有亲代噬菌体的组成成分，D正确。 二、选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有一个或多个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全得2分，选错0分。） 13. 光能被杂草用于ATP合成的过程称为光合磷酸化，如图1所示。在现代农业中，除草剂已经被广泛用来除去杂草，其中DCMU和百草枯是两种重要的除草剂。这两类除草剂从P680*和P700*获得电子并生成氧自由基，具体作用机制如图2所示。下列叙述正确的是（　　） A. P680和P700是能吸收红光和紫外光的光合色素—蛋白质复合体 B. 水光解产生的O2可自由扩散穿过生物膜并与NADH反应 C. 利用电子（e-）的有序传递进行光合磷酸化产生的ATP可用于暗反应 D. DCMU和百草枯抑制了杂草的光合作用但不会破坏类囊体薄膜 【答案】BC 【解析】 【详解】A、光合色素主要吸收红光和蓝紫光，无法吸收紫外光，A错误； B、O2跨生物膜的运输方式为自由扩散，水光解产生的O2可扩散至线粒体内膜，参与有氧呼吸第三阶段，与呼吸作用产生的NADH（还原型辅酶Ⅰ）反应生成水，B正确； C、光合磷酸化是光反应阶段生成ATP的过程，光反应产生的ATP、NADPH均可用于暗反应中C₃的还原过程，C正确； D、DCMU和百草枯作用后会生成强氧化性的氧自由基，氧自由基会破坏类囊体薄膜等生物膜的结构，D错误。 14. PDH是植物有氧呼吸的关键酶，可以催化丙酮酸发生氧化反应：丙酮酸＋CoA＋NAD+→乙酰CoA＋CO2＋NADH。PDH活性受到PDH激酶和PDH磷酸酯酶的共同调控，具体过程如图所示。下列说法正确的是（　　） A. PDH位于线粒体基质，其功能减弱的大多植物细胞中乳酸将会积累 B. 植物细胞中丙酮酸可以氧化生成NADH，NADH也可以还原丙酮酸 C. 当细胞缺乏能量时，PDH将会磷酸化激活并促进有氧呼吸产生ATP D. 激酶和磷酸酯酶共同调控，使得细胞可以根据能量需求调整呼吸速率 【答案】BD 【解析】 【详解】A、PDH催化丙酮酸生成乙酰CoA的过程发生在线粒体基质，故PDH位于线粒体基质；但大多数植物细胞无氧呼吸的产物是酒精和CO₂，PDH功能减弱时大多数植物细胞会积累酒精，A错误； B、有氧呼吸第二阶段丙酮酸氧化分解可产生NADH；无氧呼吸第二阶段NADH可以还原丙酮酸生成酒精（或部分植物特殊器官的乳酸），B正确； C、由图可知，PDH磷酸化后为失活形式；细胞缺乏能量时ATP含量低，PDH的磷酸化过程受抑制，PDH保持活性形式促进有氧呼吸产生ATP，C错误； D、细胞内ATP含量高时，PDH激酶促进PDH磷酸化失活，降低有氧呼吸速率，减少ATP生成；ATP含量低时，PDH磷酸酯酶促进PDH去磷酸化激活，加快有氧呼吸速率产生ATP，二者共同调控可让细胞根据能量需求调整呼吸速率，D正确。 15. 研究发现，编码耳畸蛋白的OTOF基因存在多位点突变，可能引发遗传性耳聋。对耳聋患者小明的父母体细胞中OTOF基因的编码链进行测序，部分结果如图所示（不考虑基因在性染色体同源区段和交叉互换的情况），据图推断错误的是（　　） （密码子：精氨酸5'-AGG-3'；苏氨酸5'-ACG-3'；谷氨酸5'-GAG-3'；赖氨酸5'-AAG-3'） A. 小明父亲次级精母细胞中OTOF致病基因有2个 B. 母亲OTOF致病基因编码的耳畸蛋白第698位氨基酸是苏氨酸 C. 小明父母再生一胎为耳聋男孩的概率为1/8 D. 治疗小明遗传性耳聋的可行策略是注射抑制OTOF致病基因表达的药物 【答案】AD 【解析】 【详解】A、双亲正常生出患病的孩子，说明为隐性遗传病，结合图示可知，小明父亲为杂合子，因为相关基因位于常染色体上，据此推测，小明父亲的次级精母细胞中OTOF致病基因有2个或0个，A错误； B、mRNA是以DNA的模板链转录而来的，图中给出的是编码链，其碱基序列与mRNA的碱基序列基本相同（只是T换成U）。根据密码子表，以A开头，以G 结尾的密码子中，当中密码子突变，父亲正常为G，所以母亲的不为G，结合密码子，对应的是苏氨酸5'-ACG-3'，所以母亲OTOF致病基因编码的耳畸蛋白第698位氨基酸是苏氨酸，B正确； C、小明父母均为杂合子，二者再生一胎为耳聋男孩的概率为1/4×1/2=1/8，C正确； D、该遗传病的病因是正常耳畸蛋白功能不足，注射抑制OTOF致病基因表达的药物，无法补充正常功能的耳畸蛋白，甚至可能干扰正常等位基因的表达，进一步加重耳畸蛋白的缺乏，D错误。 16. 处在有丝分裂期的细胞染色体高度螺旋化，通常认为不发生转录过程。研究人员用蓝色和绿色活体荧光染料分别对DNA和RNA进行染色，再用荧光显微镜观察不同波长激发光下的细胞，结果如下图。下列判断正确的是（　　） A. A列表示的是处于分裂间期的细胞，RNA分布于细胞中的细胞核 B. 图中蓝、绿色荧光叠加，图像完全重叠，才能证实RNA合成是否发生在染色体DNA位置上 C. 若B-2或C-2观察到绿色荧光，则说明分裂期细胞也在进行转录 D. 为验证分裂期细胞也能转录，在培养体系中加入RNA聚合酶抑制剂，则D列中D-2一定无染色体图像 【答案】BC 【解析】 【详解】A、A列细胞有完整细胞核，属于分裂间期细胞，但RNA不仅分布在细胞核，细胞质中也存在（如mRNA、tRNA等），A错误； B、蓝色荧光标记DNA的位置，绿色荧光标记RNA的位置，若RNA是在染色体DNA位置转录合成的，则二者位置应重合，因此需要蓝、绿色荧光叠加后图像重叠，才能证实RNA合成发生在染色体DNA位置上，B正确； C、B、C列对应分裂期细胞（无完整细胞核，染色体处于分散状态），B-2、C-2为RNA的绿色荧光通道，若观察到绿色荧光，说明分裂期细胞内有新的RNA合成，即也在进行转录，C正确； D、RNA聚合酶抑制剂仅抑制转录过程（RNA合成），不影响染色体（DNA）的结构，染色体的蓝色图像出现在D-1通道，D-2为RNA的绿色荧光通道，该通道不显示染色体图像，即D-2不会显示由DNA构成的染色体图像，与是否加入RNA聚合酶抑制剂无关，D错误。 三、非选择题（共5大题，共60分。） 17. 近些年来生物学家尝试利用多种技术解开有关蛋白质分选和驻留细胞器机制。研究人员利用无细胞体系翻译编码含定位序列的多肽和不含定位序列多肽的mRNA得到蛋白质，并进行标记。通过这种方式在蛋白质N端找到了一系列的定位序列（线粒体定位序列、内质网定位序列等） （1）研究人员获取蛋白质的无细胞体系中，除了加入酶、能量物质和mRNA还需要添加_______________，随后利用_______________（填技术）对蛋白质进行标记。 （2）研究人员将一种不携带或携带内质网定位序列（ER信号序列）的mRNA加入无细胞体系中，并添加特定的细胞器孵育一段时间。通过离心，并检测放射性以实现对蛋白质的追踪。请在下表完成预期实验结果。 蛋白 细胞结构 不含内质网定位序列 含内质网定位序列 上清液/沉淀物 上清液/沉淀物 组1：线粒体 +/− +/−（沉淀1） 组2：内质网 ________ −/+（沉淀2） 注：+表示可检测到显著放射性，−表示未检测到明显放射性 （3）为了进一步确认具有内质网定位序列的蛋白质只驻留在内质网但不出现在线粒体中，请你利用以下试剂材料并设计实验：沉淀1、沉淀2、蛋白酶（在本实验中蛋白酶作用于含内质网定位序列的蛋白并产生短肽）、去垢剂（可以破坏生物膜）、离心机、凝胶电泳仪器（检测短肽片段）。请说明实验思路和预期结果。______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 （4）但事实上，无细胞体系中仅加入内质网和含有内质网定位序列蛋白的模板mRNA并未出现预期的现象。后续通过对大量突变体的研究发现，蛋白质定位到内质网与SRP和SRP受体有关。其具体的机制如图所示，请根据机制图完成下表。 实验组别 mRNA SRP SRP受体 内质网 结果 组1 + − − − 产生含有信号肽的完整多肽 组2 + + − − 合成含信号肽的短肽 组3 + + + − _______________________ 组4 + + + + 信号肽切除，多肽进入内质网 注：+和−分别代表反应混合物中存在或不存在该物质 【答案】（1） ①. 核糖体、（21种）氨基酸、tRNA ②. 放射性同位素标记法 （2）+/− （3）取等量沉淀1加入A、B试管，沉淀2加入C、D试管，A、C组分别加入等量蛋白酶水解。B、D组加入等量去垢剂和蛋白酶水解再离心后，取上清液进行凝胶电泳。预期D组会产生短肽片段，而预期A、B、C组不会产生短肽片段。 （4）产生含有信号肽的完整多肽 【解析】 【小问1详解】 研究人员获取蛋白质的无细胞体系中，除了加入酶、能量物质和mRNA还需要添加核糖体、（21种）氨基酸、tRNA，因为蛋白质的合成需要原料和相应的运输工具，随后利用放射性同位素标记法对蛋白质进行标记，进而可以追踪蛋白质的走向。 【小问2详解】 不含内质网定位序列的蛋白，无法被内质网识别结合，合成后留在无细胞体系的上清液中，不会进入位于沉淀里的内质网，因此放射性仅出现在上清液，对应+/-。 【小问3详解】 为了进一步确认具有内质网定位序列的蛋白质只驻留在内质网但不出现在线粒体中，相应的实验思路为：取等量沉淀1加入A、B试管，沉淀2加入C、D试管，A、C组分别加入等量蛋白酶水解后离心。取上清液进行凝胶电泳，保证各组处理流程同一；B、D组加入等量去垢剂和蛋白酶水解再离心后，取上清液进行凝胶电泳。由于完整的生物膜可以阻隔蛋白酶接触到细胞器腔内的蛋白，只有去垢剂破坏膜结构后，腔内蛋白才能被蛋白酶降解为短肽；如果目标蛋白只在内质网中，就只有破膜后的内质网样本能被蛋白酶切出短肽，线粒体样本无论是否破膜都不会出现目标短肽。据此推测相应的实验结果为：D组会产生短肽片段，而预期A、B、C组不会产生短肽片段。 【小问4详解】 结合题图和组2的结果推导：SRP可以结合刚合成出的内质网信号肽，暂停肽链延伸，因而组2的结果是合成含信号肽的短肽；组3中在组2的基础上添加了SRP受体，则SRP被识别重启翻译过程，因而组3获得的是产生含有信号肽的完整多肽；随着组4中内质网的添加，含有信号肽的完整多肽的信号肽被切除，形成不含信号肽的完整多肽进入内质网。 18. 某昆虫的长翅和残翅由A/a控制，红眼和白眼分别由X染色体上的R和r控制。现将两只长翅红眼雌雄昆虫相互交配，产生的后代表型及比例为长翅红眼雌蝇∶残翅红眼雌蝇∶长翅红眼雄蝇∶残翅红眼雄蝇=3∶1∶3∶1.回答下列问题（不考虑突变、互换及X、Y染色体同源区段）。 （1）该昆虫翅型中的显性性状为________，控制该性状的基因位于________（填“常”“X”或“Y”）染色体。 （2）研究发现，该昆虫眼色性状还与基因B/b有关，无B时会抑制R合成红色素。现将该昆虫的红眼（甲）和白眼（乙）两个纯合亲本杂交，结果如下表： 亲本 F1 F2 甲♂×乙♀ 红眼♀∶白眼♂=1∶1 红眼♀∶红眼♂∶白眼♀∶白眼♂=1∶1∶1∶1 若控制眼色的基因位于非同源染色体上，则亲本乙的基因型为___________。F2红眼雌雄个体相互交配后代白眼雄性个体所占比例为___________。 （3）为确定乙的基因组成和眼色基因位置关系，对全部F2雄性个体的眼色控制基因进行单精子基因检测，电泳结果如图所示。根据电泳结果判断，条带①为______基因，乙的基因型为____________。 【答案】（1） ①. 长翅 ②. 常 （2） ①. BBXrXr ②. 1/4 （3） ①. B ②. XbrXbr 【解析】 【小问1详解】 两只长翅红眼雌雄昆虫相互交配，产生的后代表型及比例为长翅红眼雌蝇∶残翅红眼雌蝇∶长翅红眼雄蝇∶残翅红眼雄蝇=3∶1∶3∶1，子代中无论雌雄均为长翅∶残翅=3∶1，据此可判断该昆虫翅型中的显性性状为长翅，且控制该性状的基因位于“常”染色体。 【小问2详解】 题意显示，无B时会抑制R合成红色素，即红眼基因型必须同时存在B和R，仅含R无B、或不含R均表现为白眼。纯合红眼甲（♂）和纯合白眼乙（♀）杂交，F1为红眼♀∶白眼♂=1∶1，根据题意R/r位于X染色体上，若控制眼色的基因位于非同源染色体上，即B/b为常染色体基因时，则纯合红眼雄甲基因型为BBXRY，纯合白眼雌乙基因型为BBXrXr；F1为BBXRXr（红眼♀）、BBXrY（白眼♂）。F2红眼个体为BBXRXr和BBXRY，二者相互交配，后代出现白眼雄性(BBXrY)的比例为1​/4。  【小问3详解】 若F2雄性个体的基因型为BBXRY、BBXrY，这些个体产生的精子类型有三种情况BY、BXr、BXR，与事实不符；若亲本乙的基因型为XbrXbr，则F2雄性个体的基因型为XBRY、XbrY，这些个体产生的精子类型有XBR、Xbr、Y，图示显示的两种精子的基因型为XBR、Xbr，无法检测Y精子，据此可推测，精子1（XBR）含R和条带①，精子2（Xbr）不含R、仅含条带②③，和事实相符，因而说明B和R连锁在同一条X染色体上，条带①对应B基因；亲本乙的纯合白眼基因型为XbrXbr。 19. 图1为人细胞遗传信息传递的示意图，①~③表示生理过程；染色体组蛋白乙酰化引起有关染色质结构松散，如图2.请回答下列问题： （1）基因控制生物性状的核心生理过程可用图1中________（填序号）表示。若过程③表示人脑源性神经营养因子（BDNF）的合成，模板的右侧是________（填“3'”或“5'”）端，一个BDNF由两条不同多肽链构成，③过程合成的两条肽链__________（填“是”或“不是”）构成BDNF的两条肽链，理由是_____________________________________________________________________________________________________________。 （2）翻译起始密码子一般为AUG或GUG，在下图3所示的某mRNA部分序列中，若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子，则该mRNA的起始密码子是________（填序号）。若在图1中BDNF基因mRNA的起始密码子之后插入3个连续的核糖核苷酸，合成的多肽链除多一个氨基酸外，其余氨基酸序列没有变化，由此说明______________________________。 （3）图1过程①中，某DNA中一个C—G碱基对中的胞嘧啶甲基化后，又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶。则该DNA分子经过多次复制后，所产生的子代DNA分子中异常的DNA占比为________。 （4）X射线可破坏DNA结构从而用于癌症治疗，丁酸钠是一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂。依据图2，若利用X射线照射治疗癌症时使用丁酸钠，则治疗效果会________。 【答案】（1） ①. ②③ ②. 5' ③. 不是 ④. 两条肽链以同一条mRNA为模板翻译形成，所以二者是相同的，而BDNF是由两条不同肽链构成的 （2） ①. 2 ②. mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸 （3）1/2 （4）增强 【解析】 【小问1详解】 基因控制生物性状是通过控制蛋白质的生物合成实现的，基因控制蛋白质的过程包括转录和翻译两个环节，据此可知，基因控制生物性状的核心生理过程可用图1中②③表示。若过程③翻译表示人脑源性神经营养因子（BDNF）的合成，模板的右侧是“5'”端，因为“5'”端是翻译的起始段；一个BDNF由两条不同多肽链构成，③过程合成的两条肽链“不是”构成BDNF的两条肽链，因为图中的两条肽链是以同一条mRNA为模板翻译形成，所以二者是相同的，而BDNF是由两条不同肽链构成的。 【小问2详解】 翻译起始密码子一般为AUG或GUG，在下图3所示的某mRNA部分序列中，若下划线“0”表示的是一个决定谷氨酸的密码子，则左侧的密码子依次为CUC、UGG、GAA、ACC、GUG、CUU、UGU、GAA，这些密码子中，只有GUG是起始密码子，因此，该mRNA的起始密码子是2。若在图1中BDNF基因mRNA的起始密码子之后插入3个连续的核糖核苷酸，合成的多肽链除多一个氨基酸外，其余氨基酸序列没有变化，由此说明mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸，即插入的三个相邻的碱基组成一个密码子，对后续的密码子不会产生影响。 【小问3详解】 该DNA的一条链原本的C脱氨基变为T，另一条互补链仍为正常的G。DNA复制为半保留复制：以突变的这条链为模板合成的子代DNA均异常，以正常链为模板合成的子代DNA均正常，多次复制后异常DNA占比始终为1/2。 【小问4详解】 丁酸钠抑制组蛋白去乙酰化酶的活性，会使组蛋白乙酰化水平升高，染色质结构松散，更易暴露DNA，使X射线更高效地破坏癌细胞的DNA，因此抗癌的治疗效果增强。 20. 人诱导多能干细胞（hiPSCs）是通过将特定转录因子导入成熟细胞中，使其重新编程为类似ES细胞的多能性干细胞。将hiPSCs诱导分化为内皮细胞的三个阶段如图，其中CHIR、BMP4、FGF2、VEGF为定向诱导分化因子。 （1）与使用外源ES细胞相比，利用患者体细胞诱导得到的hiPSCs细胞治疗某些疾病时是否会导致免疫排斥：________（填“是”或“否”）。在诱导hiPSCs细胞分裂分化的过程中，需在培养液中加入________等一些天然成分，同时需提供________（填气体环境）。 （2）内皮细胞的形成过程受细胞中Wnt信号通路的调控。研究发现，组蛋白去乙酰化酶5（HDAC5）的表达在内皮细胞形成中有显著变化，为研究Wnt信号通路与HDAC5表达的关系，研究者利用CHIR（Wnt信号通路激活剂）和IWP2（Wnt通路抑制剂）进行了相关实验，将各组表达的HDAC5进行电泳，结果如下。据此分析，Wnt信号通路对HDAC5表达的作用是___________________（填“促进”或“抑制”）。 （3）为进一步确定HDAC5在内皮细胞形成三个阶段中的作用，研究者将HDAC5抑制剂BML210分别加入三个阶段的培养基中，检测三个阶段分化的标志物BraT、CD31、CD144的表达量，结果如下图。据此分析，HDAC5对内皮细胞分化的三个阶段的作用是_____________________________________________。 （4）根据HDAC5的作用分析，其通过调控相关基因____________水平，从而在不同阶段对分化所需的关键基因起到正或负调控的作用。 【答案】（1） ①. 否 ②. 血清/动物血清 ③. 5%的CO2和95%的空气 （2）抑制 （3）HDAC5在第一、三阶段抑制内皮细胞分化（即分别抑制中胚层细胞、内皮细胞的形成），在第二阶段促进内皮细胞分化 （4）（基因）组蛋白乙酰化 【解析】 【小问1详解】 ES细胞即胚胎干细胞，使用ES细胞治疗会面临伦理争议，且使用外源细胞会发生排斥，所以与使用外源ES细胞相比，利用患者体细胞诱导得到的hiPSCs细胞治疗某些疾病时具有避免伦理争议和不发生排斥反应等优点。动物细胞培养过程中，需要在培养基中添加血清等一些天然成分，同时需要提供95%的空气+5%CO2的气体环境，其中CO2的主要作用是维持培养基的pH相对稳定。 【小问2详解】 图示结果表明，在同时使用CHIR和IWP-2时HDAC5的量与对照组相差不大，在单独使用CHIR处理时，HDAC5的量显著减少，说明该过程中CHIR激活Wnt信号通路，抑制HDAC5的表达。 【小问3详解】 由图可知，第一阶段加入HDAC5抑制剂BML210后，BraT含量增多，会促进内皮细胞的分化，第二阶段加入HDAC5抑制剂BML210后，CD31减少，会抑制内皮细胞的分化，第三阶段加入HDAC5抑制剂BML210后，CD144含量增多，会促进内皮细胞分化。可推知HDAC5在第一、三阶段抑制内皮细胞分化（即分别抑制中胚层细胞、内皮细胞的形成），在第二阶段促进内皮细胞分化（即促进血管前体细胞的形成） 【小问4详解】 由于HDAC5是一种组蛋白去乙酰化酶，其对三个阶段的调控机理可能是通过改变相关基因组蛋白的乙酰化水平，从而在不同阶段对分化所需的关键基因起到正或负调控的作用。 21. 研究人员将降钙素基因相关肽（CGRP）基因连同其调控序列连接在sCT基因下游后，将该复合基因导入Ti质粒（P0）中构建重组质粒（PX）。下图为sCT基因、CGRP基因、Ti质粒结构和限制酶的识别序列及切割位点（图中均未画出终止子）。回答下列问题： （1）为构建复合基因，并使其正确整合到图中的Ti质粒中，需要设计引物1~4（如图所示）分别扩增出CGRP基因和sCT基因，再将其扩增出复合基因。据此分析，设计引物需满足的条件之一是引物1和引物4的5'端碱基互补；另一个条件是____________________。 （2）研究人员用另外四种引物进行PCR来验证重组质粒PX构建成功。在PCR过程中因参与合成反应，不断消耗而浓度下降的组分有_____________（写出两点即可）。在进行PCR实验时，所用模板与引物见下图和下表。实验中①和④的作用是_______________；若管号______有产物则能说明重组质粒构建成功。 管号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 模板 无 PX P0 无 PX P0 引物对 引物1和引物2 引物3和引物4 （3）将复合基因导入某种菌株前，需用_________处理该菌株，若要利用植物细胞大量获得复合基因的目标产物，后续的操作是_______________________________________________________________。 【答案】（1）引物2的5'端包含EcoRⅠ的识别序列 （2） ①. 引物和原料 ②. 作为对照 ③. ②⑤ （3） ①. Ca2+ ②. 利用农杆菌转化法将复合基因导入植物细胞，利用植物细胞培养获得目标产物 【解析】 【小问1详解】 为构建复合基因，并使其正确整合到图中的Ti质粒中，需要设计引物1~4分别扩增出CGRP基因和sCT基因，再将其扩增出复合基因。即需要先分别扩增两个基因、再混合拼接得到复合基因，要求引物满足两个核心条件：一是两个基因的相邻扩增引物（引物1和引物4）的5′端序列互补，才能在混合后通过互补配对完成拼接，将降钙素基因相关肽（CGRP）基因连同其调控序列连接在sCT基因下游；二是为了将复合基因正确插入Ti质粒的T-DNA区域，需要在外侧引物（引物3、引物2）添加适配的酶切位点，避免破坏质粒上的抗性基因，同时保证插入方向正确，根据质粒和两个基因上限制酶切割位点可知，切割质粒应该选择XbaⅠ和EcoRⅠ（因为在复合基因上有HindⅢ和BamHⅠ位点所以不能选），sCT基因上游本身含有SpeⅠ切割位点，扩增得到的sCT片段自带该位点，且SpeⅠ与XbaⅠ为同尾酶，切割后产生的黏性末端相同，因此引物3不需要额外添加限制酶识别序列，而引物2的5′端需添加EcoRⅠ的识别序列。 【小问2详解】 研究人员用另外四种引物进行PCR来验证重组质粒PX构建成功。在PCR过程中因参与合成反应，不断消耗而浓度下降的组分有引物和原料，因为这两种物质会随着扩增产物的增多逐渐被消耗掉。在进行PCR实验时，所用模板与引物见下图和下表。管①和④无模板，设置为空白对照，可以排除引物、试剂被污染导致出现扩增条带的假阳性，重组质粒PX​同时含有sCT基因和CGRP基因的完整序列：引物1+2可以扩增出CGRP基因片段，引物3+4可以扩增出sCT基因片段；而空载质粒P0​不含这两个目的基因，无法扩增出对应产物。因此若管号②和⑤均有扩增产物，且管③、⑥无对应扩增产物，则能说明重组质粒构建成功”。 【小问3详解】 将复合基因导入某种菌株前，需要用Ca2+处理使其处于感受态，即处于易于吸收外源DNA的状态；后续利用农杆菌转化法将复合基因导入植物细胞，利用植物细胞培养，即可大量表达获得目标产物。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $