精品解析：北京市海淀区2026-2027学年高三上学期11月期中生物试题

海淀区2026—2027学年第一学期期中练习 高三生物学 本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。 第一部分 本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 下列关于研究方法或相关技术的叙述，错误的是（ ） A. 证明基因在染色体上运用了假说—演绎法 B. 证明DNA是遗传物质使用了密度梯度离心技术 C. DNA双螺旋结构确立过程中运用了构建物理模型的方法 D. 证明DNA半保留复制使用了同位素标记法 2. 将3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷加入含真核细胞的培养液中，培养一段时间后，检测放射性分布，可用于研究（ ） A. DNA复制的场所 B. 细胞中ATP合成的场所 C. 分泌蛋白的合成和运输 D. RNA合成的场所 3. 鹅的性别决定方式属于ZW型。豁眼鹅的绒羽颜色黄色与浅褐色由一对等位基因控制，浅褐色雄鹅与黄色雌鹅杂交，中黄色全为雄性，浅褐色全为雌性。下列推断正确的是（ ） A. 浅褐色相对于黄色为显性 B. 亲本浅褐色雄鹅为纯合子 C. 中的黄色个体为纯合子 D. 中的雌雄鹅杂交所得雌鹅全为黄色 4. 下列关于体内DNA复制的叙述，正确的是（ ） A. 解旋酶使碱基对间的氢键断裂 B. 复制时双链完全解开后，DNA聚合酶开始催化子链合成 C. DNA聚合酶催化子链从3′端向5′端延伸 D. 复制时两条母链均为模板，合成的两条子链碱基序列相同 5. 玉米的G基因编码木聚糖酶，木聚糖是细胞壁中半纤维素的主要成分。对比野生型和卷叶突变体G基因的某条DNA链的部分碱基序列及对应氨基酸序列见下图。下列叙述错误的是（ ） A. 碱基的替换导致G基因发生突变 B. 图中碱基序列为G基因转录的模板链 C. 该突变导致翻译提前终止 D. 该突变可能导致细胞壁结构异常 6. snoRNA是一类非编码RNA，含有与靶tRNA互补的引导序列，与F蛋白结合后引发tRNA的甲基化修饰，以维持tRNA的稳定性。下列叙述错误的是（ ） A. snoRNA通过碱基互补配对识别靶tRNA B. 每种tRNA只能转运一种氨基酸 C. 减少F蛋白的含量可能降低翻译效率 D. F蛋白缺失会引发tRNA基因的DNA序列改变 7. 维多利亚湖的丽鱼，红色雄鱼多在深水区，蓝色雄鱼多在浅水区。雌鱼择偶与编码视蛋白的两种等位基因L1及L2有关，前者对红光更敏感，后者对蓝光更敏感。不同体色的丽鱼已出现生殖隔离。下列分析正确的是（ ） A. 维多利亚湖的所有丽鱼是一个种群 B. 不同体色丽鱼的L1基因频率无显著差异 C. 不同水深丽鱼的体色差异是自然选择的结果 D. 不同体色丽鱼的生殖隔离由地理隔离导致 8. 某学习小组用等体积自来水、磷酸盐缓冲液和肝匀浆进行“模拟生物体维持pH的稳定”实验，向各组滴加等浓度的HCl测定并记录pH，结果如下表。下列分析错误的是（ ） 0 5 10 15 20 25 30 自来水 7.86 7.38 7.01 6.55 4.96 3.38 3.06 磷酸盐缓冲液 7.00 6.93 6.83 6.72 6.59 6.47 6.3 肝匀浆 6.64 6.54 6.45 6.37 6.28 6.19 6.09 A. 本实验的自变量为实验材料的种类和加入HCl的量 B. 滴加HCl后需轻轻摇匀再测pH C. 推测肝匀浆中含有缓冲物质 D. 若持续滴加HCl，肝匀浆pH不变 9. 正常小鼠在转棒上运动时，需要不断调整步态以保持平衡（见下图）。亨廷顿病是一种大脑退行性疾病，患病模型小鼠在转棒上无法保持后肢平衡。若短暂激活大脑皮层中某区域的V神经元，患病模型小鼠的后肢平衡性显著提高。下列叙述错误的是（ ） A. 小鼠足底的压力感受器感受刺激后产生兴奋 B. 小鼠转棒运动受脑和脊髓中相关神经中枢的调控 C. V神经元兴奋后可释放神经递质传递信息 D. 推测亨廷顿病患者的V神经元活性高于正常人 10. 高血压和心衰患者常伴随交感神经过度兴奋、副交感神经活动减弱。下列叙述正确的是（ ） A. 交感神经活动占优势时会使心跳减慢 B. 交感神经与副交感神经对心脏的作用通常相同 C. 抑制交感神经兴奋，可能缓解高血压和心衰症状 D. 交感神经和副交感神经都属于中枢神经系统 11. 将离体小鼠胰岛B细胞置于高糖环境中培养，检测胰岛素分泌量和信号蛋白M活性，以研究血糖调控机制，结果如下图。激活的蛋白M可促进细胞骨架蛋白聚合，阻碍胰岛素分泌。下列相关叙述正确的是（ ） A. 体内胰岛素分泌增加，抑制肌糖原的分解，从而减少血糖来源 B. 12分钟后，细胞骨架蛋白聚合加剧，阻断胰岛素分泌囊泡与细胞膜融合 C. 9～15分钟蛋白M活性升高，促进胰岛素分泌 D. 若抑制体内蛋白M的活性，血糖水平可能有所降低 12. 通常状态下，女性体内调节雌二醇（一种雌激素）分泌的途径如下图所示。但在排卵前，高浓度雌二醇持续约36～48小时，可促进下丘脑和垂体分泌相关激素，引发排卵。下列叙述正确的是（ ） A. FSH和LH均通过导管流到体液中，随血液运输到卵巢 B. 通常状态下，雌二醇可通过负反馈调节维持自身水平的相对稳定 C. 排卵前高浓度雌二醇持续作用于下丘脑和垂体，属于激素的分级调节 D. 雌二醇是信息分子，可催化靶细胞内的化学反应 13. 巨噬细胞分泌的某种信号分子可与小鼠下丘脑E神经元上的受体结合，抑制其活性，机体增加产热、减少散热，引起体温升高。若激活E神经元，小鼠则出现体温和代谢率下降。下列分析错误的是（ ） A. 在体温调节中，神经系统可受免疫系统的影响 B. 抑制E神经元会减少甲状腺激素、肾上腺素的释放 C. 体温升高过程中，自主神经系统参与皮肤血流量调节 D. 激活E神经元，小鼠产生的热量小于散失的热量 14. 慢性自发性荨麻疹以皮肤反复出现水肿性隆起、瘙痒为特征。患者产生抗自身成分的抗体IgE，进而激活肥大细胞释放组胺，导致血管扩张、通透性增加。下列叙述错误的是（ ） A. 该病主要是针对外源性过敏原发生的反应 B. 患者体内的IgE由浆细胞合成分泌 C. 血管通透性增加可导致局部组织液增多 D. 可开发结合IgE并阻断其功能的抗体治疗 15. 莴苣种子萌发受光信号调控，科研人员测定了不同光处理下种子内赤霉素（GA1）的含量变化，结果如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 接受红光和远红光信号的分子是色素—蛋白复合体 B. 光信号经过转导，传递到细胞核可能影响GA1合成相关基因的表达 C. 远红光促进GA1的合成，进而促进种子萌发 D. 红光逆转远红光的作用，可能是通过改变光敏色素结构实现的 第二部分 本部分共6题，共70分。 16. 根毛是根尖成熟区表皮细胞向外突起形成的结构。研究人员探究低温促进拟南芥根毛生长的相关机理。 （1）温度作为一种环境因素，与基因表达调控、________共同完成植物生长发育的调控。 （2）T基因编码生长素合成途径中的关键酶。研究人员在常温（22℃）和低温（10℃）条件下，测定了野生型与T基因功能缺陷突变体幼苗的根毛长度，结果见图1。据此推测低温促进根毛生长与生长素合成有关，依据是b大于a、d大于c，且________。进一步研究发现低温促进生长素合成。 （3）P是介导生长素向胞外运输的膜蛋白。研究人员将P基因与绿色荧光蛋白基因融合，转入拟南芥，所得转基因植株中绿色荧光的位置和强度可反映________。研究表明，低温通过促进P基因的表达，促进生长素极性运输，进而促进根毛生长。综合上述信息和所学知识，推测图2中最合理的机制为________（填对应字母）。 （4）低温条件下物质在土壤颗粒间的移动较慢。从适应的角度分析，低温促进生长素的合成和运输，进而促进根毛伸长，________。 17. 杜氏肌营养不良（DMD）是一种常见的单基因遗传病，以肌无力和萎缩为主要临床表现。 （1）研究人员调查了一个DMD患者家系，其成员患病情况和相关基因D的电泳结果见下图。 由上图分析，DMD的遗传方式为________，Ⅰ-1与Ⅰ-2再生一个患病男孩的概率为________。 （2）临床上发现一例DMD女性患者，其父母表型均正常。基因组测序显示，该患者1个D基因序列正常，其等位基因中含有部分来自5号染色体的序列，而5号染色体上也检测到了D基因的部分序列，但其父母的D基因完全正常。由此推测，在父方或母方生殖细胞形成过程中，或该女性早期胚胎发育过程中，______，导致D基因结构破坏。 （3）女性胚胎发育早期细胞中两条X染色体中的一条会随机失活，其上的大部分基因不表达，且该失活状态可传递给子细胞。检测上述女性患者组织细胞的X染色体失活状态，发现几乎所有细胞中失活的X染色体均为序列_______（选填“正常”或“异常”）的X染色体，进而保证了来源于5号染色体上的基因表达量正常，细胞得以存活。 （4）进一步研究发现，D基因编码一种细胞骨架蛋白，能维持肌细胞膜的稳定性，避免肌肉收缩和舒张时细胞膜因受力而破裂。肌酸激酶主要存在于骨骼肌细胞和心肌细胞中，临床上将血液中肌酸激酶含量作为DMD辅助检测指标，其原理是：患者D基因异常或不表达，无法产生正常D蛋白，________________________________。 （5）为避免上述患病女性生育DMD患儿，产前诊断时可通过_______以确定胎儿是否携带致病基因。 18. C蛋白在突触前神经元和突触后肌肉细胞中均有分布，与突触处信号传递有关。研究人员以秀丽隐杆线虫为材料，研究C蛋白的作用机制。 （1）兴奋传递至秀丽隐杆线虫运动神经元轴突末梢时，引起_______与突触前膜融合，释放乙酰胆碱（ACh），作用于突触后膜上的受体，引起肌肉收缩。 （2）研究人员构建了C蛋白缺失突变体c，分别在突变体c的突触前神经元和突触后肌肉细胞中特异性表达C蛋白。在未接受外来刺激时，测定各组线虫突触前膜囊泡自发释放率和突触后膜上的ACh受体数量，结果如图1。 依据上述实验结果，推测在未接受外来刺激时，C蛋白的作用为________。 （3）ACh受体包括A和U两种类型，与ACh结合后可引起Na+内流，产生兴奋性突触后电位。研究人员检测了A型和U型受体在突触后膜的表达水平，结果见下表。 实验材料 A型受体 U型受体 野生型 1.0 1.0 突变体c 2.2 1.0 突触后肌肉细胞表达C蛋白的突变体c 1.1 1.0 该实验结果表明，C蛋白________。 （4）N蛋白参与携带受体的囊泡运输与融合。研究人员推测，C蛋白调控突触后膜上ACh受体数量的过程依赖于N蛋白。为验证该推测，请在答题纸上相应位置，完善图2中实验方案，并补充预期实验结果________。 （5）研究发现，接受刺激后C蛋白对突触前膜ACh自发释放及突触后ACh受体数量的调节作用与静息时相反。综上所述，C蛋白存在的生物学意义是________。 19. 学习以下材料，回答问题。 五倍体犬蔷薇的特殊减数分裂与遗传机制 通常，含有奇数个染色体组的植物，在减数分裂过程中同源染色体配对和分离异常，往往导致不育或育性低下。五倍体犬蔷薇（2n=5x=35）的体细胞中含有5个染色体组，却能通过一种独特的减数分裂机制稳定地进行有性生殖。 科研人员发现，犬蔷薇在减数分裂过程中，35条染色体的行为可分为两类。第一类共14条，在减数分裂Ⅰ前期能正常形成7个四分体，在后续分裂过程中符合经典的染色体分配机制，可通过卵细胞或花粉传递给后代。第二类共21条，在减数分裂过程中始终不能配对，以单条游离状态存在，称为单价体。这些单价体在形成花粉时不能进入花粉细胞核，最终被淘汰；在形成卵细胞时，单价体被优先拉向形成卵细胞的一极，减数分裂Ⅱ正常进行，最终进入卵细胞，受精后可在后代中全部检测到。 造成这两类染色体行为差异的关键原因是它们着丝粒的DNA序列不同（见下表）。在单价体的着丝粒中，C序列形成大量串联重复，更容易富集着丝粒蛋白，使着丝粒更大。在卵细胞形成过程中，较大的着丝粒使单价体具有传递优势，从而优先进入形成卵细胞的一极，这种现象称为“着丝粒驱动”。对于能配对的一对同源染色体，若其中一条的着丝粒较大、功能较强，它进入卵细胞的概率也可能高于另一条。 不同染色体类别的数量 着丝粒的DNA序列及大小 14条 含A序列，着丝粒较小 21条 含多次重复的C序列，着丝粒较大 这一独特的减数分裂机制，使五倍体犬蔷薇能稳定地进行有性生殖，从而保持亲子代之间染色体数目的稳定。同时也揭示了生物体通过改变染色体结构（如着丝粒）来调控遗传物质传递方式的精巧策略。 （1）减数分裂Ⅰ前期，犬蔷薇细胞中有7对同源染色体可________形成7个四分体，所产生的卵细胞中含有________个染色体组。 （2）为探究A和C序列在“着丝粒驱动”过程中对染色体行为的影响，科研人员制作了发绿色荧光的A序列探针、发红色荧光的C序列探针，对相关细胞的DNA进行分子杂交。根据文中相关机制，补充实验的预期结果（“+”表示有相应荧光，“-”表示无荧光）。 细胞类型 绿色荧光 红色荧光 初级卵母细胞形成的极体 _________ _______ 次级卵母细胞形成的极体 _________ ________ 卵细胞 + + （3）下列关于犬蔷薇特殊减数分裂的叙述，错误的有________。 A. 减数分裂Ⅱ中期，次级卵母细胞中有42条染色单体 B. “着丝粒驱动”的原因可能是纺锤丝更容易附着在较大的着丝粒上 C. 不同于二倍体植物，该物种双亲对后代核遗传物质的贡献有显著差异 D. 若单价体中C序列的重复程度降低，其在雌配子中出现的可能性会升高 （4）从进化与适应的角度，简述五倍体犬蔷薇通过文中所述的特殊减数分裂方式进行有性生殖的优势：________。 20. 临床观察发现使用抗肿瘤药物PD-L1抗体治疗的癌症患者接种X病毒mRNA疫苗（将编码刺突蛋白的mRNA用脂质纳米颗粒包裹制成）后生存期明显延长，科研人员针对相关机制开展系列研究。 （1）机体识别和清除体内的肿瘤细胞体现了免疫系统的________功能。一些肿瘤细胞可通过高表达细胞表面的PD-L1与T细胞表面的PD-1结合，抑制T细胞活性，实现免疫逃逸，PD-L1抗体可阻断该抑制。 （2）科研人员推测，X病毒mRNA疫苗增强PD-L1抗体疗效与注射疫苗后干扰素的分泌有关。为探究相关机制，以肿瘤模型小鼠为材料进行了下表所示实验。完善表中的实验设计及与表格后推测的机制相匹配的实验结果。 组别 注射处理 血清中干扰素浓度 抗原呈递细胞活化比例 肿瘤体积 1 脂质纳米颗粒+PD-L1抗体 低 低 +++ 2 含X病毒刺突蛋白mRNA的脂质纳米颗粒 高 高 ++ 3 含X病毒刺突蛋白mRNA的脂质纳米颗粒+PD-L1抗体 高 高 + 4 含C病毒某蛋白mRNA的脂质纳米颗粒+PD-L1抗体 ______ ______ ______ 5 含X病毒刺突蛋白mRNA的脂质纳米颗粒+PD-L1抗体+________________ 高 低 ++++ 注：“+”越多表示体积越大。 比较________组实验结果可知X病毒mRNA疫苗增强了PD-L1抗体疗效。综合各组实验结果，推测相关机制为：mRNA疫苗通过非特异性免疫，使干扰素浓度升高，干扰素与其受体结合后，促进抗原呈递细胞活化，有助于肿瘤细胞被识别并裂解。 （3）科研人员检测了注射mRNA疫苗对肿瘤细胞表达PD-L1的影响，结果见图1。图中结果显示与不注射疫苗相比，注射疫苗组表达PD-L1的肿瘤细胞占所有肿瘤细胞的百分比大于50%的________。此现象的原因可能是肿瘤细胞对机体免疫攻击的一种防御性反应。 （4）综合上述研究，推测接种mRNA疫苗提高PD-L1抗体治疗肿瘤的机制为：①______②______③______④______ 21. 增加花中的雌蕊数量是提高小麦产量的途径之一。研究者发现一株小麦突变体H，其雌蕊数量明显多于野生型（单雌蕊，雄蕊正常），为研究相关基因的遗传规律进行了下列实验。 （1）突变体H花中的一部分雌蕊由雄蕊转化而来，该现象称为“雄蕊心皮化”。研究者用由野生型突变而来的甲、乙两个不同品系的雄蕊正常小麦以及突变体H进行了杂交实验，结果如下表。 组别 杂交组合 F1花的表型 F2表型及分离比 Ⅰ H×甲 全为雄蕊正常 雄蕊正常∶雄蕊心皮化=3∶1 Ⅱ H×乙 全为雄蕊正常 雄蕊正常∶雄蕊心皮化=3∶1 Ⅲ 甲×乙 全为雄蕊正常 雄蕊正常∶雄蕊心皮化=15∶1 ①小麦雄蕊正常和雄蕊心皮化是一对相对性状。据上述杂交结果判断雄蕊心皮化性状为_______性性状。 ②综合上述杂交实验，推测突变体H、品系甲和乙的基因型分别为_______（相关等位基因依次用A/a、B/b、C/c……表示） （2）突变体H除雄蕊心皮化表型外，其花中自身雌蕊有三个（即三雌蕊表型），三雌蕊与单雌蕊为一对相对性状，由G/g基因控制。为探究雄蕊心皮化基因和G/g基因之间的位置关系，研究者将突变体H与野生型小麦杂交，所得全为三雌蕊且雄蕊正常。统计自交所得F2植株的表型及比例约为：________，据此推测控制雄蕊心皮化的一对基因与G/g基因位于一对同源染色体上，且不发生交换。 （3）突变体H的三雌蕊和雄蕊心皮化性状可增加每朵小花的籽粒数，具有增产潜力。计划将突变体H的上述两种性状导入具有多种优良性状的小麦F品系（雌蕊、雄蕊性状对应的基因型与野生型相同）中，进而获得稳定遗传的目标品系。为此请完善下图中的育种方案①______②______③______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 海淀区2026—2027学年第一学期期中练习 高三生物学 本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。 第一部分 本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 下列关于研究方法或相关技术的叙述，错误的是（ ） A. 证明基因在染色体上运用了假说—演绎法 B. 证明DNA是遗传物质使用了密度梯度离心技术 C. DNA双螺旋结构确立过程中运用了构建物理模型的方法 D. 证明DNA半保留复制使用了同位素标记法 【答案】B 【解析】 【详解】A、摩尔根通过果蝇杂交实验证明基因在染色体上，研究过程遵循假说提出、演绎推理、实验验证的逻辑，运用了假说-演绎法，A正确； B、证明DNA是遗传物质的经典实验（肺炎链球菌转化实验、噬菌体侵染大肠杆菌实验）未使用密度梯度离心技术，密度梯度离心是后续证明DNA半保留复制实验中用到的技术，B错误； C、沃森和克里克在确立DNA双螺旋结构的过程中，通过搭建实物结构呈现DNA的空间结构，运用了构建物理模型的研究方法，C正确； D、证明DNA半保留复制的实验中，使用15N等同位素标记亲代DNA链，结合离心技术区分不同质量的DNA分子，运用了同位素标记法，D正确。 2. 将3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷加入含真核细胞的培养液中，培养一段时间后，检测放射性分布，可用于研究（ ） A. DNA复制的场所 B. 细胞中ATP合成的场所 C. 分泌蛋白的合成和运输 D. RNA合成的场所 【答案】A 【解析】 【详解】A、胸腺嘧啶脱氧核苷是DNA合成的特有原料，细胞进行DNA复制时会利用带3H标记的该物质合成新的DNA，检测放射性的分布位置即可确定DNA复制的场所，A正确； B、ATP的组成成分为腺嘌呤、核糖和磷酸基团，不含胸腺嘧啶脱氧核苷，该标记物不参与ATP的合成过程，无法用于研究ATP合成的场所，B错误； C、分泌蛋白的基本组成单位是氨基酸，研究其合成和运输过程通常采用3H标记的亮氨酸，胸腺嘧啶脱氧核苷不参与蛋白质的合成过程，无法用于该研究，C错误； D、RNA合成（转录）的原料是四种核糖核苷酸，不含胸腺嘧啶脱氧核苷，该标记物不参与RNA的合成过程，无法用于研究RNA合成的场所，D错误。 3. 鹅的性别决定方式属于ZW型。豁眼鹅的绒羽颜色黄色与浅褐色由一对等位基因控制，浅褐色雄鹅与黄色雌鹅杂交，中黄色全为雄性，浅褐色全为雌性。下列推断正确的是（ ） A. 浅褐色相对于黄色为显性 B. 亲本浅褐色雄鹅为纯合子 C. 中的黄色个体为纯合子 D. 中的雌雄鹅杂交所得雌鹅全为黄色 【答案】B 【解析】 【详解】A、鹅的性别决定为ZW型，雄性性染色体组成为ZZ，雌性为ZW。浅褐色雄鹅与黄色雌鹅杂交，F1中黄色全为雄性，浅褐色全为雌性。性状表现与性别有关，据此可判断控制绒羽颜色的基因位于Z染色体上，W染色体无对应的等位基因。设控制绒羽颜色的等位基因为A/a，结合杂交结果推导基因型：亲本浅褐色雄鹅的基因型为ZaZa、黄色雌鹅的基因型为ZAW，可见浅褐色对于黄色为隐性，A错误； B、结合A项可知，亲本浅褐色雄鹅为纯合子，基因型为ZaZa，B正确； C、F1中黄色全为雄性，基因型可表示为ZAZa，均为杂合子，C错误； D、F1中的雌雄鹅的基因型为ZAZa、ZaW，二者杂交所得雌鹅的基因型为ZAW、ZaW，即雌鹅中既有黄色也有浅褐色，并非全为黄色，D错误。 4. 下列关于体内DNA复制的叙述，正确的是（ ） A. 解旋酶使碱基对间的氢键断裂 B. 复制时双链完全解开后，DNA聚合酶开始催化子链合成 C. DNA聚合酶催化子链从3′端向5′端延伸 D. 复制时两条母链均为模板，合成的两条子链碱基序列相同 【答案】A 【解析】 【详解】A、DNA复制过程中，解旋酶的功能是断裂碱基对之间的氢键，使DNA双链的螺旋结构解开，A正确； B、DNA复制的特点是边解旋边复制，并非双链完全解开后才启动子链的合成过程，B错误； C、DNA聚合酶只能将游离的脱氧核苷酸连接到子链的3′端，催化子链从5′端向3′端延伸，C错误； D、DNA复制时两条母链的碱基序列为互补关系，按照碱基互补配对原则，以两条母链为模板合成的两条子链碱基序列也为互补关系，并非碱基序列相同，D错误。 5. 玉米的G基因编码木聚糖酶，木聚糖是细胞壁中半纤维素的主要成分。对比野生型和卷叶突变体G基因的某条DNA链的部分碱基序列及对应氨基酸序列见下图。下列叙述错误的是（ ） A. 碱基的替换导致G基因发生突变 B. 图中碱基序列为G基因转录的模板链 C. 该突变导致翻译提前终止 D. 该突变可能导致细胞壁结构异常 【答案】B 【解析】 【详解】A、对比野生型与突变体的DNA序列，仅一个碱基发生替换（野生型对应位置的C-G碱基对替换为突变体的T-A碱基对），使G基因的碱基序列发生改变，属于基因突变，A正确； B、题意显示，起始密码子为AUG，编码甲硫氨酸。若图中DNA链为转录的模板链，根据碱基互补配对原则，其5'端的ATG序列转录出的mRNA对应序列为UAC，无法对应起始密码子AUG；且后续DNA上的CAC序列若为模板链，转录出的mRNA对应密码子为GUG（编码缬氨酸），与图中该位置对应组氨酸的结果不符。即图示的DNA链属于基因的编码链（非模板链），B错误； C、突变体对应位置的DNA序列为TAG，作为编码链转录出的mRNA对应密码子为UAG，属于终止密码子，使翻译在丙氨酸之后停止，相比野生型的翻译过程提前终止，C正确； D、G基因编码的木聚糖酶参与细胞壁中半纤维素（木聚糖为其主要成分）的代谢过程，该突变导致翻译出的木聚糖酶结构不完整，可能丧失正常功能，进而影响细胞壁的结构，D正确。 6. snoRNA是一类非编码RNA，含有与靶tRNA互补的引导序列，与F蛋白结合后引发tRNA的甲基化修饰，以维持tRNA的稳定性。下列叙述错误的是（ ） A. snoRNA通过碱基互补配对识别靶tRNA B. 每种tRNA只能转运一种氨基酸 C. 减少F蛋白的含量可能降低翻译效率 D. F蛋白缺失会引发tRNA基因的DNA序列改变 【答案】D 【解析】 【详解】A、题干明确说明snoRNA含有与靶tRNA互补的引导序列，可通过碱基互补配对识别靶tRNA，A正确； B、tRNA具有功能专一性，每种tRNA只能特异性识别并转运一种氨基酸，B正确； C、F蛋白与snoRNA结合后可引发tRNA甲基化修饰、维持tRNA稳定性，若减少F蛋白含量，tRNA稳定性会下降，其转运氨基酸的功能受影响，可能降低翻译效率，C正确； D、F蛋白参与的是tRNA（RNA层面）的甲基化修饰过程，该过程不会改变tRNA基因的DNA碱基序列，F蛋白缺失仅会影响tRNA的修饰与稳定性，不会引发DNA序列改变，D错误。 7. 维多利亚湖的丽鱼，红色雄鱼多在深水区，蓝色雄鱼多在浅水区。雌鱼择偶与编码视蛋白的两种等位基因L1及L2有关，前者对红光更敏感，后者对蓝光更敏感。不同体色的丽鱼已出现生殖隔离。下列分析正确的是（ ） A. 维多利亚湖的所有丽鱼是一个种群 B. 不同体色丽鱼的L1基因频率无显著差异 C. 不同水深丽鱼的体色差异是自然选择的结果 D. 不同体色丽鱼的生殖隔离由地理隔离导致 【答案】C 【解析】 【详解】A、种群是指同一区域内同种生物的全部个体，题干明确不同体色的丽鱼已出现生殖隔离，属于不同物种，因此维多利亚湖的所有丽鱼不能构成一个种群，A错误； B、红色雄鱼多分布在深水区，对红光敏感的L1基因在红色丽鱼种群中频率更高；蓝色雄鱼多分布在浅水区，对蓝光敏感的L2基因在蓝色丽鱼种群中频率更高，因此两类丽鱼的L1基因频率存在显著差异，B错误； C、不同水深的光环境存在差异，自然选择会保留适应对应水深环境、易被同区域雌鱼识别的体色类型，丽鱼的体色差异是长期自然选择的结果，C正确； D、两类丽鱼同处于维多利亚湖内，仅分布在不同水深区域，不存在阻碍基因交流的地理屏障，其生殖隔离是由与视蛋白相关的择偶偏好差异导致的，并非由地理隔离导致，D错误。 8. 某学习小组用等体积自来水、磷酸盐缓冲液和肝匀浆进行“模拟生物体维持pH的稳定”实验，向各组滴加等浓度的HCl测定并记录pH，结果如下表。下列分析错误的是（ ） 0 5 10 15 20 25 30 自来水 7.86 7.38 7.01 6.55 4.96 3.38 3.06 磷酸盐缓冲液 7.00 6.93 6.83 6.72 6.59 6.47 6.3 肝匀浆 6.64 6.54 6.45 6.37 6.28 6.19 6.09 A. 本实验的自变量为实验材料的种类和加入HCl的量 B. 滴加HCl后需轻轻摇匀再测pH C. 推测肝匀浆中含有缓冲物质 D. 若持续滴加HCl，肝匀浆pH不变 【答案】D 【解析】 【详解】A、本实验中人为控制的变量包括不同的实验材料（自来水、磷酸盐缓冲液、肝匀浆）和不同滴数的HCl（即加入HCl的量），二者均为自变量，A正确； B、滴加HCl后轻轻摇匀，可使HCl与各组溶液充分混合，保证测得的pH数据准确，是实验的正确操作要求，B正确； C、由表格数据可知，滴加等量HCl时，肝匀浆的pH变化幅度远小于自来水，与磷酸盐缓冲液的pH变化趋势相似，可推测肝匀浆中含有能维持pH相对稳定的缓冲物质，C正确； D、肝匀浆中缓冲物质的缓冲能力是有一定限度的，持续滴加HCl，当HCl的量超过缓冲物质的调节能力后，肝匀浆的pH会持续下降，并非保持不变，D错误。 9. 正常小鼠在转棒上运动时，需要不断调整步态以保持平衡（见下图）。亨廷顿病是一种大脑退行性疾病，患病模型小鼠在转棒上无法保持后肢平衡。若短暂激活大脑皮层中某区域的V神经元，患病模型小鼠的后肢平衡性显著提高。下列叙述错误的是（ ） A. 小鼠足底的压力感受器感受刺激后产生兴奋 B. 小鼠转棒运动受脑和脊髓中相关神经中枢的调控 C. V神经元兴奋后可释放神经递质传递信息 D. 推测亨廷顿病患者的V神经元活性高于正常人 【答案】D 【解析】 【详解】A、感受器的基本功能是接受适宜刺激后产生兴奋，小鼠足底的压力感受器可感知与转棒接触产生的压力变化并产生兴奋，A正确； B、小鼠的躯体运动调控中，脊髓是低级运动中枢，大脑皮层、小脑等属于脑的高级中枢，转棒运动需要调整步态、维持平衡，依赖脑和脊髓中相关神经中枢的共同调控，B正确； C、神经元之间通过突触结构传递信息，当V神经元产生兴奋时，其突触前膜可释放神经递质，将神经信号传递给下一级神经细胞，C正确； D、原本无法维持后肢平衡的患病模型小鼠，在短暂激活V神经元后平衡能力显著提升，说明亨廷顿病患者的V神经元活性低于正常人，而非高于正常人，D错误。 10. 高血压和心衰患者常伴随交感神经过度兴奋、副交感神经活动减弱。下列叙述正确的是（ ） A. 交感神经活动占优势时会使心跳减慢 B. 交感神经与副交感神经对心脏的作用通常相同 C. 抑制交感神经兴奋，可能缓解高血压和心衰症状 D. 交感神经和副交感神经都属于中枢神经系统 【答案】C 【解析】 【详解】A、交感神经活动占优势时机体处于应急状态，会使心跳加快、血压升高，不会使心跳减慢，A错误； B、交感神经与副交感神经对心脏的作用通常相反：交感神经使心跳加快，副交感神经使心跳减慢，二者作用并不相同，B错误； C、根据题干信息，高血压和心衰患者常伴随交感神经过度兴奋，因此抑制交感神经的过度兴奋，可减弱其使心跳加快、血压升高的效应，可能缓解高血压和心衰的症状，C正确； D、交感神经和副交感神经都属于外周神经系统的传出神经，中枢神经系统仅包括脑和脊髓，因此二者不属于中枢神经系统，D错误。 11. 将离体小鼠胰岛B细胞置于高糖环境中培养，检测胰岛素分泌量和信号蛋白M活性，以研究血糖调控机制，结果如下图。激活的蛋白M可促进细胞骨架蛋白聚合，阻碍胰岛素分泌。下列相关叙述正确的是（ ） A. 体内胰岛素分泌增加，抑制肌糖原的分解，从而减少血糖来源 B. 12分钟后，细胞骨架蛋白聚合加剧，阻断胰岛素分泌囊泡与细胞膜融合 C. 9～15分钟蛋白M活性升高，促进胰岛素分泌 D. 若抑制体内蛋白M的活性，血糖水平可能有所降低 【答案】D 【解析】 【详解】A、胰岛素可通过抑制肝糖原分解、抑制非糖物质转化为葡萄糖减少血糖来源；肌糖原不能直接分解为葡萄糖补充血糖，不属于血糖的来源，胰岛素不会通过抑制肌糖原分解调节血糖，A错误； B、根据题干信息，激活的蛋白M可促进细胞骨架蛋白聚合，阻碍胰岛素分泌。12分钟后蛋白M活性较高，会阻碍胰岛素分泌，但图中显示12分钟后胰岛素仍维持稳定的分泌水平，说明并未“阻断”胰岛素分泌囊泡与细胞膜的融合，B错误； C、题干明确激活的蛋白M可阻碍胰岛素分泌，9～15分钟蛋白M活性升高，会抑制胰岛素分泌，C错误； D、蛋白M活性升高会阻碍胰岛素分泌，若抑制体内蛋白M的活性，其对胰岛素分泌的阻碍作用减弱，胰岛素分泌量增加，胰岛素可降低血糖，因此血糖水平可能有所降低，D正确。 12. 通常状态下，女性体内调节雌二醇（一种雌激素）分泌的途径如下图所示。但在排卵前，高浓度雌二醇持续约36～48小时，可促进下丘脑和垂体分泌相关激素，引发排卵。下列叙述正确的是（ ） A. FSH和LH均通过导管流到体液中，随血液运输到卵巢 B. 通常状态下，雌二醇可通过负反馈调节维持自身水平的相对稳定 C. 排卵前高浓度雌二醇持续作用于下丘脑和垂体，属于激素的分级调节 D. 雌二醇是信息分子，可催化靶细胞内的化学反应 【答案】B 【解析】 【详解】A、FSH和LH是垂体分泌的激素，垂体属于内分泌腺，无导管，其分泌物直接弥散到体液中，随血液运输到卵巢发挥作用，A错误； B、根据图示，通常状态下雌二醇浓度升高时，会反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，避免雌二醇分泌过高，该负反馈调节机制可以维持雌二醇水平的相对稳定，B正确； C、激素的分级调节是指下丘脑分泌促激素释放激素作用于垂体、垂体分泌促激素作用于相应靶腺的层级调控模式，排卵前高浓度雌二醇持续作用于下丘脑和垂体，属于反馈调节，C错误； D、雌二醇是激素，属于信息分子，仅起调节靶细胞生理活动的作用，没有催化功能，催化靶细胞内化学反应是酶的功能，D错误。 13. 巨噬细胞分泌的某种信号分子可与小鼠下丘脑E神经元上的受体结合，抑制其活性，机体增加产热、减少散热，引起体温升高。若激活E神经元，小鼠则出现体温和代谢率下降。下列分析错误的是（ ） A. 在体温调节中，神经系统可受免疫系统的影响 B. 抑制E神经元会减少甲状腺激素、肾上腺素的释放 C. 体温升高过程中，自主神经系统参与皮肤血流量调节 D. 激活E神经元，小鼠产生的热量小于散失的热量 【答案】B 【解析】 【详解】A、巨噬细胞是免疫系统的重要组成细胞，其分泌的信号分子可与下丘脑E神经元（神经系统的结构）上的受体结合发挥作用，说明体温调节过程中神经系统的活动可受免疫系统的影响，A正确； B、结合题意可知，抑制E神经元时，机体出现增加产热、体温升高的效应，而甲状腺激素、肾上腺素的作用是促进细胞代谢、增加产热，因此此时这两种激素的释放量应增加，B错误； C、体温升高过程中，机体通过自主神经系统（交感神经）调节使皮肤血管收缩，减少皮肤血流量，从而减少散热，因此自主神经系统参与皮肤血流量的调节，C正确； D、激活E神经元后，小鼠出现体温下降的效应，根据体温变化的原理，体温下降的过程中机体散热量大于产热量（即产热小于散热），D正确。 14. 慢性自发性荨麻疹以皮肤反复出现水肿性隆起、瘙痒为特征。患者产生抗自身成分的抗体IgE，进而激活肥大细胞释放组胺，导致血管扩张、通透性增加。下列叙述错误的是（ ） A. 该病主要是针对外源性过敏原发生的反应 B. 患者体内的IgE由浆细胞合成分泌 C. 血管通透性增加可导致局部组织液增多 D. 可开发结合IgE并阻断其功能的抗体治疗 【答案】A 【解析】 【详解】A、该病是患者产生抗自身成分的IgE引发的异常免疫反应，A错误； B、IgE属于抗体，所有抗体均由浆细胞合成分泌，B正确； C、血管通透性增加会使血浆中的蛋白质等物质进入组织液，导致组织液渗透压升高，血浆中的液体大量进入组织间隙，造成局部组织液增多（组织水肿），C正确； D、该病的致病核心环节是自身IgE激活肥大细胞释放组胺引发症状，开发可结合IgE并阻断其功能的抗体，能够阻断IgE的致病作用，达到治疗效果，D正确。 15. 莴苣种子萌发受光信号调控，科研人员测定了不同光处理下种子内赤霉素（GA1）的含量变化，结果如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 接受红光和远红光信号的分子是色素—蛋白复合体 B. 光信号经过转导，传递到细胞核可能影响GA1合成相关基因的表达 C. 远红光促进GA1的合成，进而促进种子萌发 D. 红光逆转远红光的作用，可能是通过改变光敏色素结构实现的 【答案】C 【解析】 【详解】A、接受红光和远红光信号的光敏色素是一类色素—蛋白复合体，A正确； B、光信号被光敏色素接收后，经过信号转导可传递到细胞核，调控GA₁合成相关基因的表达，进而改变细胞内GA₁的含量，B正确； C、从曲线可知，单独远红光（FR）处理组，随着处理时间延长，种子内GA₁含量逐渐下降，说明远红光会抑制GA₁的合成（促进GA₁分解），C错误； D、光敏色素的结构（构象）会随吸收的光波长发生改变，先照远红光再照红光的FR/R组，GA₁含量变化与单独远红光组完全相反，说明红光可通过改变光敏色素的结构，逆转远红光的作用，D正确。 第二部分 本部分共6题，共70分。 16. 根毛是根尖成熟区表皮细胞向外突起形成的结构。研究人员探究低温促进拟南芥根毛生长的相关机理。 （1）温度作为一种环境因素，与基因表达调控、________共同完成植物生长发育的调控。 （2）T基因编码生长素合成途径中的关键酶。研究人员在常温（22℃）和低温（10℃）条件下，测定了野生型与T基因功能缺陷突变体幼苗的根毛长度，结果见图1。据此推测低温促进根毛生长与生长素合成有关，依据是b大于a、d大于c，且________。进一步研究发现低温促进生长素合成。 （3）P是介导生长素向胞外运输的膜蛋白。研究人员将P基因与绿色荧光蛋白基因融合，转入拟南芥，所得转基因植株中绿色荧光的位置和强度可反映________。研究表明，低温通过促进P基因的表达，促进生长素极性运输，进而促进根毛生长。综合上述信息和所学知识，推测图2中最合理的机制为________（填对应字母）。 （4）低温条件下物质在土壤颗粒间的移动较慢。从适应的角度分析，低温促进生长素的合成和运输，进而促进根毛伸长，________。 【答案】（1）激素调节 （2）（b-a）>（d-c） （3） ①. P蛋白的分布位置和表达量 ②. C （4）利于根吸收水和无机盐，适应低温下生存 【解析】 【小问1详解】 植物的生长发育的调控，是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的，温度是一种典型的环境信号。 【小问2详解】 实验的自变量是有无功能正常的T基因（编码生长素合成途径中的关键酶基因）和温度，实验的因变量是根毛长度，若低温促进根毛生长与生长素的合成有关，据图可以找到两点依据：无论是野生型还是突变体，低温下根毛长度均大于常温条件下，即b大于a，d大于c；具有T基因的野生型与T基因功能缺陷突变体相比较，野生型幼苗低温下的根毛长度与常温下的根毛长度的差值大于突变体幼苗低温下的根毛长度与常温下的根毛长度的差值，即（b-a）>（d-c）。 【小问3详解】 P基因编码P蛋白，绿色荧光蛋白基因编码绿色荧光蛋白，将P基因与绿色荧光蛋白基因融合，可以实现P蛋白和绿色荧光蛋白融合表达，绿色荧光的位置和强度可以反映P蛋白的分布位置和表达量，其中荧光的位置对应P蛋白的分布位置，荧光强度对应P蛋白的表达量；依据题干信息，低温促进T基因表达，T酶是生长素合成途径中的关键酶，且生长素集中分布在根尖的分生区，所以T酶主要分布在分生区，且低温下分生区的T酶含量高于常温下的T酶含量；低温通过促进P基因的表达合成P蛋白，促进生长素极性运输，进而促进根毛生长，P蛋白含量升高，对应伸长区的P蛋白低温下多于常温，生长素极性运输方向是从根基部向根的成熟区（向上），综上，C正确。 【小问4详解】 从适应角度分析，根毛的功能是增大根的吸收面积，低温下土壤养分移动慢，更长的根毛可以扩大根的吸收范围，保障植物在低温环境下仍能高效吸收水分和无机盐，提高植物在低温环境下的适应能力。 17. 杜氏肌营养不良（DMD）是一种常见的单基因遗传病，以肌无力和萎缩为主要临床表现。 （1）研究人员调查了一个DMD患者家系，其成员患病情况和相关基因D的电泳结果见下图。 由上图分析，DMD的遗传方式为________，Ⅰ-1与Ⅰ-2再生一个患病男孩的概率为________。 （2）临床上发现一例DMD女性患者，其父母表型均正常。基因组测序显示，该患者1个D基因序列正常，其等位基因中含有部分来自5号染色体的序列，而5号染色体上也检测到了D基因的部分序列，但其父母的D基因完全正常。由此推测，在父方或母方生殖细胞形成过程中，或该女性早期胚胎发育过程中，______，导致D基因结构破坏。 （3）女性胚胎发育早期细胞中两条X染色体中的一条会随机失活，其上的大部分基因不表达，且该失活状态可传递给子细胞。检测上述女性患者组织细胞的X染色体失活状态，发现几乎所有细胞中失活的X染色体均为序列_______（选填“正常”或“异常”）的X染色体，进而保证了来源于5号染色体上的基因表达量正常，细胞得以存活。 （4）进一步研究发现，D基因编码一种细胞骨架蛋白，能维持肌细胞膜的稳定性，避免肌肉收缩和舒张时细胞膜因受力而破裂。肌酸激酶主要存在于骨骼肌细胞和心肌细胞中，临床上将血液中肌酸激酶含量作为DMD辅助检测指标，其原理是：患者D基因异常或不表达，无法产生正常D蛋白，________________________________。 （5）为避免上述患病女性生育DMD患儿，产前诊断时可通过_______以确定胎儿是否携带致病基因。 【答案】（1） ①. 伴X染色体隐性遗传 ②. 1/4##25% （2）5号染色体和X染色体之间发生片段移接 （3）正常 （4）肌细胞膜稳定性降低，易破裂，导致肌细胞内的肌酸激酶大量释放到血液中 （5）基因检测 【解析】 【小问1详解】 依据系谱图，Ⅰ-1、Ⅰ-2表型正常，而Ⅱ-1患病，说明DMD为隐性遗传病，结合电泳结果，Ⅰ-1只具有一条条带，说明其为纯合子，Ⅰ-2具有两条条带，说明其为杂合子，Ⅱ-1患病，只具有一条条带，说明该遗传病为伴X隐性遗传病，Ⅰ-1的基因型为XDY，Ⅰ-2的基因型为XDXd，Ⅰ-1与Ⅰ-2再生一个患病男孩（XdY）的概率为1/2×1/2=1/4。 【小问2详解】 依据题干信息可知，该变异属于非同源染色体之间的片段移接，即5号染色体和X染色体之间发生片段移接，也就是染色体结构变异中的易位，该易位过程打断了X染色体上正常的D基因序列，破坏了D基因的结构，且该变异不属于父母原本携带的突变，符合题干所述父母D基因完全正常的条件。 【小问3详解】 若要保证细胞存活、且来源于5号染色体的基因表达量正常，就需要让携带正常D基因的X染色体失活，这样携带异常D基因的X染色体可以表达，同时原本位于正常X上的、易位到5号染色体的片段不会因为X失活而沉默，保证5号染色体上的相关基因表达量正常。如果失活的是异常X染色体，那么唯一正常的D基因也会随X失活无法表达，细胞无法存活。 【小问4详解】 依据题干信息，正常D蛋白维持肌细胞膜稳定，D蛋白缺失后肌细胞膜易破裂，原本位于肌细胞内的肌酸激酶就会释放进入血液，因此可通过血液肌酸激酶含量辅助诊断DMD。 【小问5详解】 要确定胎儿是否携带该异常致病基因，产前诊断可通过基因检测，分析胎儿的D基因序列判断是否存在致病的异常变异。 18. C蛋白在突触前神经元和突触后肌肉细胞中均有分布，与突触处信号传递有关。研究人员以秀丽隐杆线虫为材料，研究C蛋白的作用机制。 （1）兴奋传递至秀丽隐杆线虫运动神经元轴突末梢时，引起_______与突触前膜融合，释放乙酰胆碱（ACh），作用于突触后膜上的受体，引起肌肉收缩。 （2）研究人员构建了C蛋白缺失突变体c，分别在突变体c的突触前神经元和突触后肌肉细胞中特异性表达C蛋白。在未接受外来刺激时，测定各组线虫突触前膜囊泡自发释放率和突触后膜上的ACh受体数量，结果如图1。 依据上述实验结果，推测在未接受外来刺激时，C蛋白的作用为________。 （3）ACh受体包括A和U两种类型，与ACh结合后可引起Na+内流，产生兴奋性突触后电位。研究人员检测了A型和U型受体在突触后膜的表达水平，结果见下表。 实验材料 A型受体 U型受体 野生型 1.0 1.0 突变体c 2.2 1.0 突触后肌肉细胞表达C蛋白的突变体c 1.1 1.0 该实验结果表明，C蛋白________。 （4）N蛋白参与携带受体的囊泡运输与融合。研究人员推测，C蛋白调控突触后膜上ACh受体数量的过程依赖于N蛋白。为验证该推测，请在答题纸上相应位置，完善图2中实验方案，并补充预期实验结果________。 （5）研究发现，接受刺激后C蛋白对突触前膜ACh自发释放及突触后ACh受体数量的调节作用与静息时相反。综上所述，C蛋白存在的生物学意义是________。 【答案】（1）突触小泡 （2）抑制突触前神经元自发释放ACh，抑制突触后膜ACh受体数量的增加 （3）抑制突触后肌肉细胞表达A型受体，不影响其表达U型受体 （4） （5）提升突触信号传递的灵敏度 【解析】 【小问1详解】 兴奋传递至秀丽隐杆线虫运动神经元轴突末梢时，引起突触小体内突触小泡与突触前膜融合，释放乙酰胆碱，作用于突触后膜上的受体，引起肌肉收缩。 【小问2详解】 对比图1各组结果：无C蛋白的突变体c，突触前膜囊泡自发释放率、突触后膜受体数量相对值都远高于野生型；在突变体c的突触前神经元表达C蛋白后，突触前囊泡自发释放率回落至接近野生型水平，但突触后膜受体数量相对值仍较高；在突变体c的突触后膜表达C蛋白后，突触后膜受体数量回落至接近野生型水平，但突触前囊泡自发释放率仍很高，这说明C蛋白分别在突触前膜、突触后膜独立发挥抑制作用，即抑制突触前神经元自发释放ACh，抑制突触后膜ACh受体数量的增加。 【小问3详解】 依据表格信息可知，突变体c与野生型相比较，A型受体数量增加，U型受体相同，而突触后肌肉细胞表达C蛋白的突变体c与突变体c相比较，A型受体显著降低，回落至野生型的水平，U型受体无影响，说明C蛋白抑制突触后肌肉细胞表达A型受体，不影响其表达U型受体。 【小问4详解】 实验目的是验证“C蛋白调控突触后ACh受体数量依赖于N蛋白”，自变量是N蛋白是否存在、是否在突触后表达C蛋白：如果N蛋白缺失，即使补充C蛋白，也无法下调突触后ACh受体数量，证明C蛋白的该调控过程依赖N蛋白介导的囊泡运输融合。依据此原理，可得具体实验结果如图： 【小问5详解】 静息时C蛋白抑制突触前递质自发释放、降低突触后兴奋性受体数量，避免无意义的肌肉收缩；接受刺激后作用正好相反，可放大兴奋时的突触信号，提升突触信号传递的灵敏度。 19. 学习以下材料，回答问题。 五倍体犬蔷薇的特殊减数分裂与遗传机制 通常，含有奇数个染色体组的植物，在减数分裂过程中同源染色体配对和分离异常，往往导致不育或育性低下。五倍体犬蔷薇（2n=5x=35）的体细胞中含有5个染色体组，却能通过一种独特的减数分裂机制稳定地进行有性生殖。 科研人员发现，犬蔷薇在减数分裂过程中，35条染色体的行为可分为两类。第一类共14条，在减数分裂Ⅰ前期能正常形成7个四分体，在后续分裂过程中符合经典的染色体分配机制，可通过卵细胞或花粉传递给后代。第二类共21条，在减数分裂过程中始终不能配对，以单条游离状态存在，称为单价体。这些单价体在形成花粉时不能进入花粉细胞核，最终被淘汰；在形成卵细胞时，单价体被优先拉向形成卵细胞的一极，减数分裂Ⅱ正常进行，最终进入卵细胞，受精后可在后代中全部检测到。 造成这两类染色体行为差异的关键原因是它们着丝粒的DNA序列不同（见下表）。在单价体的着丝粒中，C序列形成大量串联重复，更容易富集着丝粒蛋白，使着丝粒更大。在卵细胞形成过程中，较大的着丝粒使单价体具有传递优势，从而优先进入形成卵细胞的一极，这种现象称为“着丝粒驱动”。对于能配对的一对同源染色体，若其中一条的着丝粒较大、功能较强，它进入卵细胞的概率也可能高于另一条。 不同染色体类别的数量 着丝粒的DNA序列及大小 14条 含A序列，着丝粒较小 21条 含多次重复的C序列，着丝粒较大 这一独特的减数分裂机制，使五倍体犬蔷薇能稳定地进行有性生殖，从而保持亲子代之间染色体数目的稳定。同时也揭示了生物体通过改变染色体结构（如着丝粒）来调控遗传物质传递方式的精巧策略。 （1）减数分裂Ⅰ前期，犬蔷薇细胞中有7对同源染色体可________形成7个四分体，所产生的卵细胞中含有________个染色体组。 （2）为探究A和C序列在“着丝粒驱动”过程中对染色体行为的影响，科研人员制作了发绿色荧光的A序列探针、发红色荧光的C序列探针，对相关细胞的DNA进行分子杂交。根据文中相关机制，补充实验的预期结果（“+”表示有相应荧光，“-”表示无荧光）。 细胞类型 绿色荧光 红色荧光 初级卵母细胞形成的极体 _________ _______ 次级卵母细胞形成的极体 _________ ________ 卵细胞 + + （3）下列关于犬蔷薇特殊减数分裂的叙述，错误的有________。 A. 减数分裂Ⅱ中期，次级卵母细胞中有42条染色单体 B. “着丝粒驱动”的原因可能是纺锤丝更容易附着在较大的着丝粒上 C. 不同于二倍体植物，该物种双亲对后代核遗传物质的贡献有显著差异 D. 若单价体中C序列的重复程度降低，其在雌配子中出现的可能性会升高 （4）从进化与适应的角度，简述五倍体犬蔷薇通过文中所述的特殊减数分裂方式进行有性生殖的优势：________。 【答案】（1） ①. 联会 ②. 4 （2） ①. + ②. - ③. + ④. + （3）AD （4）维持亲子代的染色体数目恒定，保持遗传的稳定性；通过有性生殖过程中的基因重组，增加遗传多样性，为进化提供原材料，使生物更好地适应环境 【解析】 【小问1详解】 减数分裂Ⅰ前期同源染色体两两配对的现象称为联会，联会后每对同源染色体形成1个四分体，因此7对同源染色体通过联会形成7个四分体。可配对的14条染色体（2个染色体组）减数分裂正常分离，卵细胞获得其中1组；21条单价体（3个染色体组）全部进入卵细胞，因此卵细胞总染色体组为1+3=4个。  【小问2详解】 初级卵母细胞减数分裂Ⅰ时：含C序列的21条单价体全部优先进入次级卵母细胞，不进入第一极体，因此第一极体无红色荧光；但可配对的含A序列的14条染色体（7对同源染色体）会正常分离，第一极体可获得其中7条，因此有绿色荧光。次级卵母细胞减数分裂Ⅱ是姐妹染色单体分离，分裂形成的第二极体和卵细胞的A、C序列来源完全一致，因此同时有绿色和红色荧光。 【小问3详解】 A、次级卵母细胞的染色体总数是7（减数分裂Ⅰ分离得到的可配对染色体）+21（单价体）=28条，每条染色体含2条染色单体，总染色单体数为56，A错误； B、更大的着丝粒更容易富集着丝粒蛋白，更易结合纺锤丝，符合着丝粒驱动的机制逻辑，B正确； C、父本通过花粉只能传递来自可配对染色体的1组染色体，母本卵细胞传递4组染色体，双亲对后代核遗传物质的贡献差异显著，和二倍体双亲各提供1套染色体完全不同，C正确； D、C序列重复程度降低会使着丝粒变小，传递优势下降，单价体进入雌配子的可能性会降低，而非升高，D错误。 【小问4详解】 从进化和适应的角度分析，五倍体犬蔷薇的这种特殊机制解决了奇数倍体植物同源染色体配对紊乱导致的不育问题，保证物种可以保持遗传的稳定性，维持了亲子代的染色体数目的恒定；同时少量可配对的染色体的重组能增加遗传多样性，着丝粒驱动保留的母本大量遗传物质也利于保留亲代的优良适应性状（为进化提供原材料），提升物种生存繁衍能力。 20. 临床观察发现使用抗肿瘤药物PD-L1抗体治疗的癌症患者接种X病毒mRNA疫苗（将编码刺突蛋白的mRNA用脂质纳米颗粒包裹制成）后生存期明显延长，科研人员针对相关机制开展系列研究。 （1）机体识别和清除体内的肿瘤细胞体现了免疫系统的________功能。一些肿瘤细胞可通过高表达细胞表面的PD-L1与T细胞表面的PD-1结合，抑制T细胞活性，实现免疫逃逸，PD-L1抗体可阻断该抑制。 （2）科研人员推测，X病毒mRNA疫苗增强PD-L1抗体疗效与注射疫苗后干扰素的分泌有关。为探究相关机制，以肿瘤模型小鼠为材料进行了下表所示实验。完善表中的实验设计及与表格后推测的机制相匹配的实验结果。 组别 注射处理 血清中干扰素浓度 抗原呈递细胞活化比例 肿瘤体积 1 脂质纳米颗粒+PD-L1抗体 低 低 +++ 2 含X病毒刺突蛋白mRNA的脂质纳米颗粒 高 高 ++ 3 含X病毒刺突蛋白mRNA的脂质纳米颗粒+PD-L1抗体 高 高 + 4 含C病毒某蛋白mRNA的脂质纳米颗粒+PD-L1抗体 ______ ______ ______ 5 含X病毒刺突蛋白mRNA的脂质纳米颗粒+PD-L1抗体+________________ 高 低 ++++ 注：“+”越多表示体积越大。 比较________组实验结果可知X病毒mRNA疫苗增强了PD-L1抗体疗效。综合各组实验结果，推测相关机制为：mRNA疫苗通过非特异性免疫，使干扰素浓度升高，干扰素与其受体结合后，促进抗原呈递细胞活化，有助于肿瘤细胞被识别并裂解。 （3）科研人员检测了注射mRNA疫苗对肿瘤细胞表达PD-L1的影响，结果见图1。图中结果显示与不注射疫苗相比，注射疫苗组表达PD-L1的肿瘤细胞占所有肿瘤细胞的百分比大于50%的________。此现象的原因可能是肿瘤细胞对机体免疫攻击的一种防御性反应。 （4）综合上述研究，推测接种mRNA疫苗提高PD-L1抗体治疗肿瘤的机制为：①______②______③______④______ 【答案】（1）免疫监视 （2） ①. 高 ②. 高 ③. + ④. 干扰素受体阻断剂 ⑤. 1、3 （3）样本比例更高 （4） ①. 干扰素含量上升 ②. 活化细胞毒性T细胞 ③. 上升 ④. 解除对T细胞活性的抑制 【解析】 【小问1详解】 免疫系统识别清除体内突变的肿瘤细胞、监控异常细胞的功能属于免疫监视。 【小问2详解】 使用抗肿瘤药物PD-L1抗体治疗的癌症患者接种X病毒mRNA疫苗（将编码刺突蛋白的mRNA用脂质纳米颗粒包裹制成）后生存期明显延长，推测X病毒mRNA疫苗增强PD-L1抗体疗效与注射疫苗后干扰素的分泌有关。干扰素是免疫过程中产生的细胞因子，可增强免疫效应，第4组注射含C病毒某蛋白mRNA的脂质纳米颗粒+PD-L1抗体，同样会刺激免疫系统产生干扰素，血清中干扰素浓度高，抗原呈递细胞活化比例高，对肿瘤细胞的清除功能较强，肿瘤体积会较小。干扰素发挥作用，需要和特定受体结合，第5组血清中干扰素浓度高，但抗原呈递细胞活化比例低，应是干扰素不能发挥作用，应是注射了干扰素受体阻断剂。通过比较1、3两组实验结果可知X病毒mRNA疫苗增强了PD-L1抗体疗效。 【小问3详解】 据图可知，与不注射疫苗相比，注射疫苗组表达PD-L1的肿瘤细胞占所有肿瘤细胞的百分比大于50%的样本比例更高（36%＞28%）。 【小问4详解】 综合上述研究，推测接种mRNA疫苗提高PD-L1抗体治疗肿瘤的机制为：接种mRNA疫苗通过非特异性免疫，使干扰素浓度升高，干扰素与其受体结合后，促进抗原呈递细胞活化，进而活化细胞毒性T细胞，裂解肿瘤细胞，使肿瘤生长受到抑制；肿瘤细胞可通过高表达细胞表面的PD-L1与T细胞表面的PD-1结合，抑制T细胞活性，实现免疫逃逸，PD-L1抗体可阻断该抑制，接种mRNA疫苗可使肿瘤细胞表达PD-L1的量上升，注射PD-L1抗体，可解除对T细胞活性的抑制，增强细胞免疫效应，使肿瘤生长受到抑制。 21. 增加花中的雌蕊数量是提高小麦产量的途径之一。研究者发现一株小麦突变体H，其雌蕊数量明显多于野生型（单雌蕊，雄蕊正常），为研究相关基因的遗传规律进行了下列实验。 （1）突变体H花中的一部分雌蕊由雄蕊转化而来，该现象称为“雄蕊心皮化”。研究者用由野生型突变而来的甲、乙两个不同品系的雄蕊正常小麦以及突变体H进行了杂交实验，结果如下表。 组别 杂交组合 F1花的表型 F2表型及分离比 Ⅰ H×甲 全为雄蕊正常 雄蕊正常∶雄蕊心皮化=3∶1 Ⅱ H×乙 全为雄蕊正常 雄蕊正常∶雄蕊心皮化=3∶1 Ⅲ 甲×乙 全为雄蕊正常 雄蕊正常∶雄蕊心皮化=15∶1 ①小麦雄蕊正常和雄蕊心皮化是一对相对性状。据上述杂交结果判断雄蕊心皮化性状为_______性性状。 ②综合上述杂交实验，推测突变体H、品系甲和乙的基因型分别为_______（相关等位基因依次用A/a、B/b、C/c……表示） （2）突变体H除雄蕊心皮化表型外，其花中自身雌蕊有三个（即三雌蕊表型），三雌蕊与单雌蕊为一对相对性状，由G/g基因控制。为探究雄蕊心皮化基因和G/g基因之间的位置关系，研究者将突变体H与野生型小麦杂交，所得全为三雌蕊且雄蕊正常。统计自交所得F2植株的表型及比例约为：________，据此推测控制雄蕊心皮化的一对基因与G/g基因位于一对同源染色体上，且不发生交换。 （3）突变体H的三雌蕊和雄蕊心皮化性状可增加每朵小花的籽粒数，具有增产潜力。计划将突变体H的上述两种性状导入具有多种优良性状的小麦F品系（雌蕊、雄蕊性状对应的基因型与野生型相同）中，进而获得稳定遗传的目标品系。为此请完善下图中的育种方案①______②______③______。 【答案】（1） ①. 隐 ②. aabb、AAbb和aaBB（或“aaBB和AAbb”） （2）三雌蕊雄蕊正常：单雌蕊雄蕊正常：三雌蕊雄蕊心皮化约为11∶4∶1 （3） ①. F品系 ②. AaBbGg ③. 自交 【解析】 【小问1详解】 ①依据组别Ⅰ，F1雄蕊正常，F2中雄蕊正常：雄蕊心皮化=3:1，发生了性状分离，说明出现的新性状雄蕊心皮化为隐性性状。 ②依据组别Ⅲ，F2中，雄蕊正常：雄蕊心皮化=15:1，为9:3:3:1的变式，说明该性状受两对基因控制，且所有含有显性基因的个体均表现为雄蕊正常，突变体H的基因型为aabb，组别Ⅰ和组别Ⅱ的F2性状分离比3:1，说明甲的基因型为AAbb或aaBB，乙的基因型为aaBB或AAbb。 【小问2详解】 依据题干信息，F1全为三雌蕊且雄蕊正常，说明三雌雄对单雌蕊为显性，所以突变体H的基因型为aabbGG，野生型的基因型为AABBgg，若控制雄蕊心皮化的一对基因与G/g基因位于一对同源染色体上（令a、G在一条染色体上），且不发生交换，则F1的基因型为AaBbGg，可以产生aBG、abG、ABg、Abg四种配子，构建棋盘可得：三雌蕊雄蕊正常：单雌蕊雄蕊正常：三雌蕊雄蕊心皮化约为11∶4∶1。 【小问3详解】 依据题干信息，将突变体H的上述两种性状导入具有多种优良性状的小麦F品系，获得稳定遗传的目标品系，该育种为回交育种，具体操作为： ① 为让F1反复和F品系回交，快速积累F品系的优良遗传背景； ② 每一轮回交后用PCR筛选出同时携带目标显性G基因和雄蕊心皮化双隐性基因（AaBbGg）的子代，保证目标性状不会在回交中丢失； ③ 经过多轮回交后，子代的遗传背景已基本和优良F品系一致，此时通过连续自交，即可筛选出能稳定遗传的、同时具备三雌蕊和雄蕊心皮化性状的纯合目标品系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $