2024届山东省淄博市部分学校阶段性测试高三下学期二模生物试卷（解析版）

这是一份2024届山东省淄博市部分学校阶段性测试高三下学期二模生物试卷（解析版），共19页。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 泛素（Ub）是含有76个氨基酸残基的小分子蛋白质。研究发现，在真核细胞中存在一种由Ub介导的异常蛋白降解途径——泛素-蛋白酶体系统（UPS）：Ub依次经E1、E2和E3转交给异常蛋白，完成对异常蛋白的泛素化修饰，最终由蛋白酶体降解（如图）。下列说法错误的是（ ）

A. 蛋白质的泛素化过程需要消耗能量
B. 蛋白质泛素化的特异性主要与E2有关
C. 真核细胞中蛋白质的水解发生在UPS和溶酶体中
D. UPS中，蛋白酶体具有催化功能
【答案】B
【分析】题图分析：E3与异常蛋白结合形成E3•异常蛋白，Ub与E1消耗ATP提供的能量形成Ub•E1，E1•Ub再与E2形成E2•Ub。E2•Ub再与E3•异常蛋白反应形成异常蛋白•Ub，最终由蛋白酶体将异常蛋白降解成多肽。
【详解】A、据图可知，蛋白质的泛素化过程要消耗ATP，因此，蛋白质的泛素化过程需要消耗能量，A正确；
B、异常蛋白的泛素化修饰过程特异性主要体现在对不同异常蛋白的作用，而对异常蛋白起作用的是E3，因此，蛋白质泛素化的特异性主要与E3有关，B错误；
C、依题意，泛素-蛋白酶体系统（UPS）是真核细胞中一种异常蛋白降解途径，在真核细胞中，溶酶体也可以降解蛋白，因此，真核细胞中蛋白质的水解发生在UPS和溶酶体中，C正确；
D、据图可知，异常蛋白经泛素化修饰后转移至蛋白酶体后被降解成多肽，由此可知，在UPS中，蛋白酶体具有催化功能，D正确。
故选B。
2. 胃液中的盐酸（胃酸）由胃壁细胞分泌，胃液中，H+浓度是血浆H+浓度的3×106倍，Cl-浓度是血浆Cl-浓度的1.7倍。药物奥美拉唑可直接抑制胃酸的分泌从而缓解胃溃疡症状。如图是胃壁细胞分泌盐酸的基本过程，下列说法正确的是（ ）
A. 图中A侧为胃腔，B侧为组织液
B. 胃壁细胞内H+进入分泌小管的方式是协助扩散
C. Cl-/HCO3-交换体工作时不直接消耗细胞代谢产生的能量
D. 奥美拉唑的作用靶点可能是钠钾泵
【答案】C
【分析】分析题干可知，H+、Cl-在胃壁细胞中的浓度低于胃液中，胃壁细胞分泌H+、Cl-是由低浓度到高浓度，方式为主动运输。
【详解】A、由图可知，H+、Cl-由胃壁细胞运输到B侧，说明B侧为胃腔，A侧为组织液，A错误；
B、由题干可知，胃腔中有大量盐酸，氢离子浓度大于胃壁细胞内的氢离子浓度，逆浓度运输，由图可知，运输H+需要ATP和载体蛋白，故胃壁细胞内H+进入分泌小管的方式是主动运输，B错误；
C、由图可知，Cl-/HCO3-交换体工作时不直接消耗细胞代谢产生的能量，C正确；
D、由图可知，钠钾泵于H+、Cl-运输无关，奥美拉唑的作用靶点可能是运输H+载体蛋白，D错误。
故选C。
3. 巨噬细胞吞噬病原体后会消耗大量氧气，这一过程被称为“呼吸爆发”。当有病原信号刺激时，巨噬细胞消耗GTP使细胞质基质中的p47蛋白磷酸化，解除其自抑制状态，并与膜上NOX2结合，激活NOX2，进而将细胞质中NADPH携带的电子跨膜传递给吞噬小泡中的氧气，使其还原为氧自由基，导致氧气快速消耗。氧自由基在SOD和MPO的催化下，产生更具杀伤活力的过氧化氢、次氯酸等物质，杀死包裹在吞噬小泡中的病原体。下列说法正确的是（ ）
A. “呼吸爆发”过程发生在巨噬细胞的线粒体内膜上
B. 若用磷酸化酶抑制剂处理巨噬细胞，会使氧自由基积累从而加速巨噬细胞的衰老
C. 巨噬细胞无氧呼吸过程中，底物中的绝大部分能量以热能形式散失
D. 若巨噬细胞缺少“呼吸爆发”过程，仍然可以吞噬病原体，但不能将其有效杀死
【答案】D
【分析】无氧呼吸过程释放的能量大部分以热能形式散失，少数转移到ATP中。
【详解】A、根据题意：当有病原信号刺激时，巨噬细胞消耗GTP使细胞质基质中的p47蛋白磷酸化，解除其自抑制状态，并与膜上NOX2结合，激活NOX2，进而将细胞质中NADPH携带的电子跨膜传递给吞噬小泡中的氧气，使其还原为氧自由基，导致氧气快速消耗，即“呼吸爆发”过程发生在吞噬小泡，A错误；
B、当有病原信号刺激时，巨噬细胞消耗GTP使细胞质基质中的p47蛋白磷酸化，解除其自抑制状态，并与膜上NOX2结合，激活NOX2，进而将细胞质中NADPH携带的电子跨膜传递给吞噬小泡中的氧气，使其还原为氧自由基，因此若用磷酸化酶抑制剂处理巨噬细胞，细胞质基质中的p47蛋白磷酸化被抑制，不能解除其自抑制状态，不能与膜上NOX2结合，不能激活NOX2，细胞质中NADPH携带的电子不能跨膜传递给吞噬小泡中的氧气，不能被还原为氧自由基，因此会使氧自由基减少，B错误；
C、巨噬细胞无氧呼吸过程中，底物中的绝大部分能量仍储存在未被分解的乳酸中，C错误；
D、氧自由基在SOD和MPO的催化下，产生更具杀伤活力的过氧化氢、次氯酸等物质，杀死包裹在吞噬小泡中的病原体，因此若巨噬细胞缺少“呼吸爆发”过程，仍然可以吞噬病原体，但氧自由基减少，过氧化氢、次氯酸等物质减少，不能将其有效杀死，D正确。
故选D
4. 研究发现，在细胞衰老过程中，人类基因组中沉默的ERV古病毒基因被程序性复活。ERV的逆转录产物可诱发细胞进一步衰老；ERV病毒颗粒可被衰老细胞通过旁分泌或体液介导的方式传递给年轻细胞，使得年轻细胞因受“感染”而老化，其过程如图。下列说法错误的是（ ）
A. 衰老细胞的细胞核体积减小、酶活性降低、代谢减慢
B. 阿巴卡韦可通过抑制ERV病毒的逆转录过程延缓细胞衰老
C. 衰老细胞中，ERV基因上游调控序列的甲基化程度可能降低
D. 人类细胞中的ERV病毒颗粒可作为评估衰老的潜在生物标志物
【答案】A
【分析】衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
【详解】A、衰老的细胞形态结构生理功能发生了改变，如代谢减慢，多种酶活性降低，细胞核体积增大，A错误；
B、ERV的逆转录产物可诱发细胞进一步衰老，由图可知，阿巴卡韦可通过抑制ERV病毒的逆转录过程延缓细胞衰老，B正确；
C、ERV基因上游调控序列的甲基化程度可能降低，从而导致ERV基因的表达增多，ERV的逆转录产物可诱发细胞进一步衰老，因此衰老细胞中，ERV基因上游调控序列的甲基化程度可能降低，C正确；
D、在细胞衰老过程中，人类基因组中沉默的ERV古病毒基因被程序性复活，ERV病毒颗粒可被衰老细胞通过旁分泌或体液介导的方式传递给年轻细胞，使得年轻细胞因受“感染”而老化，因此人类细胞中的ERV病毒颗粒可作为评估衰老的潜在生物标志物，D正确。
故选A。
5. 单亲二体（UPD）是指一对同源染色体均来自父方或母方的现象。纯合型单亲二体（UPiD）的两条相关染色体上，DNA的碱基序列相同；杂合型单亲二体（UPhD）的两条相关染色体上，DNA的碱基序列不同。某家庭中，母亲减数分裂产生性染色体为XX的卵细胞，受精后第一次卵裂时，受精卵发生了“三体自救”（多余的一条染色体随机降解消失，染色体数目恢复正常），出生了一个不含父方性染色体的UPD女儿。下列说法正确的是（ ）
A. 发育成UPD女儿的受精卵的性染色体组成为XXX
B. 若女儿为UPhD，推测母亲产生卵细胞时减数分裂Ⅱ异常
C. 若女儿为UpiD，推测母亲产生卵细胞时减数分裂Ⅰ异常
D. 女儿为UPiD时患伴X染色体隐性病的概率大于UPhD
【答案】D
【分析】染色体变异包括染色体结构变异和数目变异：（1）染色体结构的变异：指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、增添、倒位或易位等改变；（2）染色体数目的变异：指细胞内染色体数目增添或缺失。
【详解】A、母亲在减数分裂产生卵细胞时，减数分裂Ⅰ后期X染色体没有正常分离，产生的卵细胞性染色体为XX，父亲产生的精子性染色体为X或Y，故该女子的受精卵中，性染色体组成为XXX或XXY，A错误；
B、若女儿为UPhD，两条X染色体全部来自母亲，但两条X染色体的碱基序列差异很大，说明不是相同的染色体，则来自母亲的一对同源染色体，说明母亲在减数分裂产生卵细胞时，减数分裂Ⅰ后期X染色体没有正常分离，B错误；
C、若女儿为UpiD，两条X染色体全部来自母亲，两条X染色体的碱基序列差异不大，说明是相同的染色体，说明母亲在减数分裂产生卵细胞时，减数分裂Ⅱ后期X染色体没有正常分离，C错误；
D、若母亲为女儿为伴X染色体隐性遗传病基因携带者，则女儿为UPiD时可能患病，但是女儿为UPhD时不可能患病，因此女儿为UPiD时患伴X染色体隐性病的概率大于UPhD，D正确。
故选D。
6. dNTP（包括dATP、dTTP、dGTP、dCTP）的结构与ATP类似，除碱基不同外，dNTP含有脱氧核糖。与dNTP相比，ddNTP的五碳糖为双脱氧核糖，其3'碳位为-H且不能与磷酸形成化学键。现有甲~丁四个PCR反应体系，甲体系中含有放射性磷标记的ddATP（记作ddATP+）和DNA模板链。PCR完成后，经电泳（分子量小的DNA在电场中移动快）将甲体系中一组长度不等的DNA单链分离。丙、乙、丁三个PCR体系与甲相似，分别用于检测T、C、G的碱基序列，检测结果如图。下列说法正确的是（ ）
A. ddATP+中的放射性磷酸基团应位于ddATP的末端
B. 甲体系中除含ddATP+外，还应含有dTTP、dGTP、dCTP
C. 新掺入脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接在子链的5'端
D. 模板DNA的碱基序列为3'CTGGACTGACAT5'
【答案】D
【分析】DNA分子复制的场所、过程和时间：
（1）DNA分子复制的场所：细胞核、线粒体和叶绿体；
（2）DNA分子复制的过程：
①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开；
②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链；
③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构，从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子；
（3）DNA分子复制时间：有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期。
【详解】A、由于ddNTP的五碳糖为双脱氧核糖，其3'碳位为-H且不能与磷酸形成化学键，因此ddATP+中的放射性磷酸基团不应位于ddATP的末端，A错误；
B、甲体系中除含ddATP+外，还应含有dATP、dTTP、dGTP、dCTP，B错误；
C、PCR扩增时，由5'端向3'端延伸，则新掺入脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接在子链的3'端，C错误；
D、当 ddNTP 结合时，DNA 合成终止，因此DNA合成链可能随机停止在任何碱基处，根据四种碱基的条带位置反向推出DNA序列。 PCR扩增时，由5'端向3'端延伸，则根据电泳图及分子量小的DNA在电场中移动快可知，该DNA片段的待测碱基序列为5'GACCTGACTGTA3'，因此模板DNA的碱基序列为3'CTGGACTGACAT5'，D正确。
故选D。
7. 水稻的育性由一对等位基因M、m控制，含M基因的水稻植株可产生雌、雄配子。普通水稻的基因型为MM，基因型为mm的水稻仅能产生雌配子，表现为雄性不育。科研人员构建了三个基因紧密连锁（不互换）的“F-M-R”DNA片段，并将一个“F-M-R”转入到基因型为mm水稻的非同源染色体上，构建了转FMR水稻。雄性不育水稻可与普通稻间行种植用于育种获得杂交种。在“F-M-R”中，F为花粉致死基因，M可使雄性不育个体恢复育性，R为红色荧光蛋白基因，可用光电筛选机筛选出带有红色荧光的种子。下列说法错误的是（ ）
A. 转FMR水稻的雄配子一半可育
B. 转FMR水稻自交，无红色荧光的种子雄性不育
C. 杂交育种时应将雄性不育稻与普通稻杂交，从普通稻上收获杂交种
D. F、M、R基因不会逃逸到杂交种中造成基因污染
【答案】C
【分析】基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、转FMR水稻的雄配子为m：mFMR=1：1，有一半可育，A正确；
B、转FMR水稻自交，转基因个体产生的雄配子为m，雌配子为m、FMRm，自交后代基因型比例为mm：FMRmm=1：1，由题干信息可知，M是正常可育基因，因此向雄性不育植株转入M基因的目的是让转基因植株的雄配子可育，由于转基因植株自交后，产生的雄性不育植株的基因型为mm，无红色荧光蛋白基因，不会表达出相应的荧光蛋白，进而不会出现荧光，因此，无红色荧光的种子雄性不育，B正确；
C、雄性不育稻只能作母本，所以杂交育种时应将雄性不育稻与普通稻杂交，从雄性不育稻上收获杂交种，C错误；
D、F、M、R基因中的F为花粉致死基因，所以不会随着花粉的扩散，逃逸到杂交种中造成基因污染，D正确。
故选C。
8. 人体颈动脉窦内存在压力感受器，可感受血管外壁所受到的机械牵张刺激，进而使机体对血压进行调节，这种反射称为压力感受性反射。压力感受器的牵张程度可用窦内压来表示，如图是正常人和高血压患者窦内压与动脉血压的关系曲线。下列说法正确的是（ ）
A. 颈动脉窦中的压力感受器可直接感受动脉血压的变化
B. 窦内压距离调定点越远，机体纠正此时的血压、使其向调定点变动的能力越强
C. 高血压患者的压力调定点升高后，丧失了保持血压相对稳定的能力
D. 穿着高领紧脖毛衣可能使心脏的整体活动强度下降，平均动脉压下降
【答案】D
【分析】（1）反射：在中枢神经系统的参与下，动物体或人体对外界环境变化作出的规律性应答；
（2）反射弧是反射活动的结构基础，包括5部分：①感受器：感受刺激，将外界刺激的信息转变为神经的兴奋；②传入神经：将兴奋传入神经中枢；③神经中枢：对兴奋进行分析综合；④传出神经：将兴奋由神经中枢传至效应器；⑤效应器：对外界刺激作出反应。
【详解】A、 颈动脉窦中的压力感受器并不是直接感受血压的变化，而是感受血管壁的机械牵张程度，A错误；
B、动脉血压偏离正常水平越远，压力感受性反射纠正异常血压的能力越弱，B错误；
C、高血压患者的压力调定点升高后，只是保持血压相对稳定的能力降低了，并没有丧失这种能力，C错误；
D、穿着高领紧脖毛衣会直接刺激颈动脉窦压力感受器，引起后续的反射过程，可能使心脏的整体活动强度下降，平均动脉压下降，使人头晕甚至晕厥，D正确。
故选D。
9. 夜间过多光源暴露会影响人体糖类代谢。2023年，中国科学技术大学薛天教授研究团队研究发现，光会直接激活人视网膜上自感光神经节细胞（ipRGC），进而通过神经通路抑制棕色脂肪组织产热，降低机体血糖耐受性。血糖耐受性可用AUC表示，AUC值越大，血糖耐受性越低，血糖调节能力越弱。下列说法错误的是（ ）
A. 在神经通路中可通过神经递质传递信号
B. ipRGC对红光敏感，对蓝光不敏感
C. 存在“蓝光让人感觉到凉爽，红光让人觉得温暖”的生理基础
D. 夜间长期暴露于光下会增加血糖紊乱及患糖尿病的风险
【答案】B
【分析】光会直接激活人视网膜上自感光神经节细胞（ipRGC），进而通过神经通路抑制棕色脂肪组织产热，使AUC值升高，血糖耐受性降低。
【详解】A、光会直接激活人视网膜上自感光神经节细胞（ipRGC），进而通过神经通路抑制棕色脂肪组织产热，在神经通路中可通过神经递质传递信号，A正确；
B、光会直接激活人视网膜上自感光神经节细胞（ipRGC），使AUC值升高，血糖耐受性降低，由题意可知，蓝光下AUC相对值升高的更多，红光下几乎没有升高，说明ipRGC对蓝光敏感，对红光不敏感，B错误；
C、光会直接激活人视网膜上自感光神经节细胞（ipRGC），进而通过神经通路抑制棕色脂肪组织产热，ipRGC对蓝光敏感，抑制产热效果显著，产热减少，感觉到凉爽，对红光不敏感，不能有效抑制产热，所以让人觉得温暖，C正确；
D、夜间长期暴露于光下，会降低机体血糖耐受性，降低机体血糖调节能力，增加血糖紊乱及患糖尿病的风险，D正确。
故选D。
10. 分别用不同浓度的芸苔素和赤霉素处理杜仲叶片，测得叶片合成的桃叶珊瑚苷含量如图。下列说法错误的是（ ）

A. 设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响
B. 本实验所采用的激素浓度范围可通过预实验确定
C. 赤霉素在低浓度时起促进作用，高浓度时起抑制作用
D 与赤霉素相比，杜仲叶片对芸苔素更敏感
【答案】C
【分析】据图可知，该实验的自变量是使用溶液的种类与浓度，因变量是桃叶珊瑚苷含量，根据实验结果分析，使用不同浓度的芸苔素和赤霉素处理杜仲叶片，都会增加叶片合成的桃叶珊瑚苷含量。
【详解】A、设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响，将实验组与对照组的结果作比较，可以确保影响叶片中桃叶珊瑚苷含量的因素是所添加的外源芸苔素、赤霉素，A正确；
B、预实验可以为进一步的实验摸索条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性，因此本实验中所采用的激素浓度范围可通过预实验确定，B正确；
C、由结果可知，实验组用三种浓度的赤霉素处理后，叶片中桃叶珊瑚苷含量都比对照组高，说明实验浓度下赤霉素都表现为促进作用，C错误；
D、实验组所用的芸苔素浓度远低于赤霉素的浓度，而促进效果与赤霉素处理的结果大致相当，说明与用赤霉素处理相比，杜仲叶片对芸苔素更敏感，D正确。
故选C。
11. 水松是仅分布于中国和越南的单种属植物，现处于濒危状态。水松野外种群分布区域狭窄，分布面积小，种群数量稀少。科研人员对福建省（12.4万km2）内的水松种群进行了调查，发现水松个体总数为500株，并统计了这些水松的龄级分布情况，结果如图。下列说法错误的是（ ）
A. 通过样方法调查，水松种群密度约为40株/万km2
B. 气候是影响该种群数量变化的非密度制约因素
C. 据图推测该地水松的年龄结构为增长型
D. 保护水松最有效的办法是保护其原生地
【答案】A
【分析】（1）估算种群密度常用的方法之一是样方法：在 被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过统 计每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所 有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。 调查草地上蒲公英的密度，农田中某种昆虫卵的密度，作 物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等，都可以采用样方法。
（2）一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，这些因素称为密度制约因素。而气温和干旱等气候因素以及地震、 火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关， 因此被称为非密度制约因素。
（3）种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例。
【详解】A、依题意，水松仅分布于中国和越南，现处于濒危状态。水松野外种群分布区域狭窄，分布面积小，种群数量稀少。因此，应通过逐个计数法研究水松的种群密度，A错误；
B、一般来说，气温和干旱等气候因素以及地震、 火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关， 因此被称为非密度制约因素。气候是影响该种群数量变化的非密度制约因素，B正确；
C、种群的年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目的比例，幼龄个体占比大的种群为增长型种群。据图可知，该地水松较多集中在龄级较小的个体，推测该地水松的年龄结构为增长型，C正确；
D、保护濒危生物最有效的办法是就地保护，因此，保护水松最有效的办法是保护其原生地，D正确。
故选A。
12. 蚜虫常聚集于植物的嫩叶、嫩茎及植株顶芽等部位，造成植株叶片皱缩、卷曲，甚至导致植株枯死。蚜虫有无翅和有翅（能迁飞）两种类型，该分化与种群密度、温度、湿度有关。当种群密度过高时，若蚜通过触觉感受到拥挤，部分个体会发育为有翅蚜虫。科研人员对某地大豆田间蚜虫总数和有翅蚜虫数进行了调查。一段时间内的种群数量变化如图。下列说法错误的是（ ）
A. 大豆田间蚜虫数量变化有明显的季节性，持续高温有利于蚜虫暴发
B. 7月中下旬有翅蚜虫进入暴发期，其增长类型近似于“J”形增长
C. 8月田间蚜虫数量减少除了与有翅蚜虫迁飞有关外，还可能与雨水增多有关
D. 有翅蚜虫的出现是生物适应环境的表现，有利于降低无翅蚜虫的环境容纳量
【答案】D
【分析】在自然界，种群数量变化受到阳光、温度、水等非 生物因素的影响。非生物因素对种群数量变化的影响往 往是综合性的。例如，春夏时节动植物种群普遍迅速增长， 除气温升高外，日照延长、降水增多也是重要原因，而对 于动物来说，食物日益充足也是导致种群增长的重要因素， 这就涉及生物因素了。
【详解】A、题表可知，不同月份蚜虫数量不同，一般7月、8月及9月蚜虫总数均高于5月和6月，可见大豆田间蚜虫数量变化有明显季节性，持续高温有利于蚜虫暴发，A正确；
B、题图可知，7月中下旬有翅蚜虫数量明显激增，其增殖类型近似与，“J”形增长，B正确；
C、种群的数量变化受到阳光、温度、水等非 生物因素的影响，题图可知，8月田间蚜虫数量减数，可能与有翅蚜虫迁飞有关，也可能与雨水增多有关，C正确；
D、有翅蚜虫的出现是生物适应环境的表现，但不会降低无翅蚜虫的环境容纳量，D错误。
故选D。
13. DDT（C14H9Cl5）是20世纪上半叶曾在世界范围内被广泛使用的杀虫剂，因难以降解而被禁用。土壤中的某些微生物能降解DDT，分离、纯化DDT降解菌的过程如图。下列说法错误的是（ ）
A. 通常采用干热灭菌法对培养皿进行灭菌处理
B. 选择培养和纯化培养时培养基应以DDT为唯一碳源
C. 划线纯化时，划线顺序为③区→②区→①区
D. 保存菌种时，减少菌种的传代次数可减少菌种衰退
【答案】C
【分析】灭菌指用强烈的物理或化学方法杀灭所有微生物，包括致病的和非致病的，以及细菌的芽孢。常用的灭菌方法：灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌法。高压蒸汽灭菌适用于对一般培养基和玻璃器皿的灭菌，干热灭菌适用于空玻璃器皿的灭菌，微生物接种时的金属接种工具和试管口可以用灼烧灭菌。
【详解】A、对培养皿等玻璃器皿可采用干热灭菌法灭菌，A正确；
B、本实验是分离、纯化DDT降解菌，因此应以DDT为唯一碳源，使DDT降解菌能生存，而不能降解DDT的菌体因缺少碳源而不能存活，B正确；
C、据图可知，①区域的菌体密集，而②③部位的菌体形成了单个菌落，因此划线纯化时，划线顺序为①区→②区→③区，C错误；
D、减少菌种的传代次数，可减少菌种发生自发突变的概率，防止菌种退化，有利于保持菌种优良性状，D正确。
故选C。
14. 铁皮石斛是名贵中药，其有效成分生物碱为细胞的次级代谢产物。研究人员将铁皮石斛的营养芽采用组织培养技术培养成拟原球茎（PLBs，类似愈伤组织），培养过程中PLBs重量、生物碱含量的变化如图。下列说法错误的是（ ）
A. 在培养前应对营养芽进行消毒，在火焰旁进行接种操作可减少污染
B. 因新生营养芽的细胞分化程度低，作外植体培养时间（天）时容易诱导形成PLBs
C. 诱导营养芽形成PLBs的过程称为细胞的脱分化，生物碱为该过程提供营养
D. 与黑暗条件相比，光照条件下PLBs的生长起始早、快速生长时间长
【答案】C
【分析】植物的组织培养广义又叫离体培养，指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞，原生质体等，通过无菌操作，在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。
【详解】A、在接种前对外植体进行消毒，并在火焰旁进行接种可减少污染，A正确；
B、选用新生营养芽为外植体是因为其分裂能力旺盛且几乎不携带病毒，作外植体培养时容易诱导形成PLBs，B正确；
C、生物碱为细胞的次级代谢产物，不能提供营养，C错误；
D、由图可知，与黑暗条件下相比，PLBs在光照条件下生长的优势体现在起始生长快，重量大，快速生长持续时间长，D正确。
故选C。
15. 西妥昔是由人/鼠融合基因表达的一种人/鼠嵌合型单抗（如图），除具备鼠源抗体的特异性和亲和力外，还降低了鼠源抗体对人体的免疫原性，可用于多种癌症晚期的治疗。EGF是体内促进细胞生长和增殖的因子，西妥昔注射到人体后可与癌细胞表面的EGF受体特异性结合，抑制癌细胞的生长，诱导癌细胞凋亡。服用西妥昔有一定副作用，如可引起皮肤瘙痒、肝功能下降等。下列关于西妥昔的说法，正确的是（ ）
A. 恒定区决定了抗体的特异性
B. 人体的不良反应主要与恒定区有关
C. EGF受体仅在某些癌细胞中表达
D. 西妥昔单抗的制备过程属于蛋白质工程
【答案】D
【分析】单克隆抗体的特点：特异性强、灵敏度高、可大量制备。
【详解】A、由图可知，可变区能够与抗原特异性结合，可变区决定了抗体的特异性，A错误；
B、鼠源抗体对人体具有免疫原性，人体的不良反应与鼠源抗体有关，主要与可变区有关，B错误；
C、EGF是体内促进细胞生长和增殖的因子，EGF受体在其他细胞中也能表达，C错误；
D、西妥昔单抗的制备过程通过对原有抗体基因改造完成，属于蛋白质工程，D正确。
故选D。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 电子传递链是线粒体内膜上的一组酶复合体。在线粒体内膜上，氧化过程（电子传递）和磷酸化（形成ATP）相耦联（如图）。已知DNP可阻碍磷酸化过程而不影响氧化过程，使得呼吸作用仍可进行，但无法产生ATP。鱼藤酮可阻碍电子从复合体1传递到UQ。氰化物可抑制电子从复合体IV传递给O2，但有些植物体还存在另外一条抗氰呼吸电子传递途径，电子通过复合体1传递给UQ后直接传递给交替氧化酶，消耗氧气产生水，此过程无质子穿膜。下列说法正确的是（ ）
A. 抗氰呼吸电子传递途径可被鱼藤酮抑制
B. 植物抗氰呼吸时ATP的产生速率加快
C. DNP阻碍磷酸化后可使细胞的产热量增加
D. 氰化物影响有氧呼吸的第三阶段
【答案】ACD
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、分析题意，鱼藤酮可阻碍电子从复合体1传递到UQ，故抗氰呼吸电子传递途径可被鱼藤酮抑制，A正确；
B、抗氰呼吸电子传递途径中，电子通过复合体1传递给UQ后直接传递给交替氧化酶，消耗氧气产生水，此过程无质子穿膜，则该过程ATP的产生受阻，B错误；
C、正常情况下，有氧呼吸释放的能量大部分转化为热能，少部分转化为ATP中的能量，DNP可阻碍磷酸化过程而不影响氧化过程，使得呼吸作用仍可进行，但无法产生ATP，即DNP阻碍磷酸化后ATP受阻，可使细胞的产热量增加，C正确；
D、有氧呼吸的第三阶段是氧气和[H]反应生成水，氰化物可抑制电子从复合体IV传递给O2，故氰化物影响有氧呼吸的第三阶段，D正确。
故选ACD。
17. 在链孢霉中，A、B基因控制合成的酶A、酶B是合成缬氨酸所必需的，a和b基因无此功能。A（a）和B（b）基因连锁，平均两次减数分裂中两基因发生一次互换。已知X1、X2是合成缬氨酸的中间产物，aaBB品系积累X1，该品系能在仅含有X2或缬氨酸的平板上生长；AAbb品系积累X2，该品系不能在仅含X1的平板上生长，能在含缬氨酸的平板上生长。下列说法正确的是（ ）
A. A基因控制合成X1，B基因控制合成X2
B. 合成缬氨酸的生化途径为前体物→X1→X2→缬氨酸
C. 基因型为A-B/a-b的链孢霉产生的重组类型配子占配子的1/2
D. A-B/a-b的自交后代有3/4能在仅含X1的平板上生长
【答案】B
【分析】根据题干信息分析，aaBB品系积累X1，该品系能在仅含有X2或缬氨酸的平板上生长，说明X2由X1转化而来，A控制X1转化为X2；AAbb品系积累X2，该品系不能在仅含X1的平板上生长，说明B控制X2转化为缬氨酸，A控制的环节在前。
【详解】 AB、根据题干信息分析，aaBB品系积累X1，该品系能在仅含有X2或缬氨酸的平板上生长，说明X2由X1转化而来，A控制X1转化为X2；AAbb品系积累X2，该品系不能在仅含X1的平板上生长，说明B控制X2转化为缬氨酸，A控制的环节在前，A错误，B正确；
C、因为平均两次减数分裂中发生一次互换，可知重组率是50%，重组型配子占发生互换的细胞所产生配子的1/2，占所有细胞所产生配子的1/4，C错误；
D、考虑互换，A-B/a-b的配子种类及比例为3/8AB、1/8Ab、1/8AB、3/8ab，自交后代A_B_能在仅含X1的平板上生长，所占比例=3/8×1+3/8×5/8+1/8×1/8×2=41/64，D错误。
故选B。
18. 在刺激时间不变的前提下，能引起细胞产生动作电位的最小刺激强度称为阈强度。通常，细胞兴奋性的高低与静息电位和阈电位的差值呈负相关。将微电极置于神经膜内外，用不同强度的电刺激（S1、S2、S3）刺激神经，测得电位变化如图。下列说法错误的是（ ）
A. 神经静息时的膜外电位为静息电位
B. 低于阈强度的刺激不能使神经产生动作电位
C. 静息电位的绝对值增大时，神经元的兴奋性增大
D. 钠-钾离子泵在曲线的fg段开始工作
【答案】ACD
【分析】静息时，K+外流，造成膜两侧的电位表现为内负外正；受刺激后，Na+内流，造成膜两侧的电位表现为内正外负。
【详解】A、神经静息时膜两侧的电位表现为内负外正，此时静息电位，A错误；
B、能引起细胞产生动作电位的最小刺激强度称为阈强度，因此低于阈强度的刺激不能使神经产生动作电位，B正确；
C、静息电位的绝对值增大时，神经元更不容易兴奋，C错误；
D、钠-钾离子泵一直处于工作状态，并不是在曲线的fg段开始工作，D错误。
故选ACD。
19. 二化螟以水稻茎秆纤维为食，褐飞虱主要刺吸水稻茎叶的汁液。二化螟和褐飞虱单独为害水稻时，水稻会产生相应的物质，分别吸引二者的卵寄生天敌——稻螟赤眼蜂和稻虱缨小蜂来产卵。二者共同为害同一水稻时，它们的卵被天敌寄生的概率明显降低。下列说法正确的是（ ）
A. 二化螟和褐飞虱之间存在种间竞争，但二者的竞争较弱
B. 二化螟和褐飞虱的生态位高度重叠，便于更充分地利用资源
C. 两害虫为害同一水稻时，水稻能通过化学信息吸引其天敌
D. 二化螟和褐飞虱在防御天敌时，二者存在互利共生关系
【答案】AC
【分析】种间关系：
（1）捕食：一种生物以另一种生物为食。
（2）种间竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等，使得一种数量增多，另一种生物大量减少或死亡。
（3）互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依赖，彼此有利；发展到彼此不能离开而独立生存的程度。
（4）原始合作：两种生物生活在一起，互相受益，但二者之间不存在依赖关系，可以分离开来。
（5）寄生：一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。
【详解】A、二化螟与褐飞虱以水稻的不同部位为食，种间竞争并不激烈，A正确；
B、二化螟以水稻茎秆纤维为食，褐飞虱主要刺吸水稻茎叶的汁液，二者的生态位重叠较少，便于更充分地利用资源，B错误；
C、两害虫为害同一水稻时，水稻能通过化学信息吸引其天敌，进而实现了对水稻自身的保护，C正确；
D、二化螟和褐飞虱共同为害同一水稻时，它们的卵被天敌寄生的概率明显降低，但这不能说明二者存在互利共生关系，D错误。
故选AC。
20. 科研人员将一只猴的胚胎干细胞从囊胚内取出进行体外培养，完成绿色荧光蛋白标记后，再注入另一只猴的囊胚中，发育成一只胚胎干细胞“嵌合猴”。“嵌合猴”大脑、心脏、肾脏、肝脏和胃肠道中，部分细胞具有荧光标记。下列说法错误的是（ ）
A. 胚胎干细胞取自囊胚的内细胞团细胞
B. 内细胞团细胞发育成胚胎的胎盘
C. “嵌合猴”体内细胞的基因组成相同
D. “嵌合猴”说明胚胎干细胞具有分化成多种组织的能力
【答案】BC
【分析】细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发发生稳定性差异的过程，细胞分化的实质是基因的选择性表达，细胞分化后细胞中的遗传物质不发生改变。
【详解】A、题干信息：科研人员将一只猴的胚胎干细胞从囊胚内取出进行体外培养，囊胚中的内细胞团具有发育的全能性，可见胚胎干细胞取自囊胚的内细胞团细胞，A正确；
B、滋养层细胞发育成胚胎的胎盘，B错误；
C、“嵌合猴”体内细胞的基因组成不相同，C错误；
D、题干信息：“嵌合猴”大脑、心脏、肾脏、肝脏和胃肠道中，部分细胞具有荧光标记，可见“嵌合猴”说明胚胎干细胞具有分化成多种组织的能力，D正确。
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 植物在长期进化过程中，为适应不断变化的光照条件，形成了多种光保护机制，包括依赖于叶黄素循环的热耗散机制（NPQ）和D1蛋白周转依赖的PSⅡ损伤修复机制。重金属镉（Cd）很难被植物分解，可破坏PSⅡ（参与水光解的色素-蛋白质复合体），进而影响植物的光合作用。
（1）光合作用过程中，NADPH的作用是_________。PSⅡ中的色素可用_______（溶剂）进行提取。
（2）为初步探究转甜菜碱基因（BADH基因）番茄株系抵抗Cd2+毒害的机理，研究人员用野生型番茄（WT）和转BADH番茄株系（L7、L10、L42）进行实验，检测其甜菜碱（GB）的表达量（图甲），再用5mml/L的CdCl2培养液对其根系进行处理，检测番茄叶片的Cd2+含量，结果如图乙。
据上图推测，转BADH基因番茄株系抵抗Cd2+毒害的机理可能是__________（答出2点即可）
（3）叶黄素循环是紫黄质脱环氧化物酶（VDE）和玉米黄质环氧酶（ZEP）介导的紫黄质（V）、花药黄质（A）和玉米黄质（Z）3种组分的相互转变。光能过剩时，V在VDE的作用下发生脱环作用经A转化成Z，Z含量达到一定值时可激发并促进NPQ，耗散多余的光能，减少对PSⅡ的损伤。ZEP可催化Z重新环化并经A形成V。已知VDE在酸性条件下被激活，ZEP在碱性条件下起作用，推测光照过强时植物NPQ得以进行的原因是_________。
（4）为进一步探究D1蛋白周转和叶黄素循环在番茄光保护机制中的作用，科研人员用叶黄素循环抑制剂（DTT）、D1蛋白周转抑制剂（SM）和5mml/LPI20的CdCl2处理离体的番茄叶片，检测PI值（性能指数，反映PSⅡ的整体功能），结果如图丙。
据图分析，镉胁迫条件下，叶黄素循环对番茄的保护比D1周转蛋白对番茄的保护__________（填“强”“弱”“相等”），判断依据是________。
【答案】（1）①. 为暗反应提供能量、还原C3 ②. 无水乙醇
（2）转BADH番茄株系产生的甜菜碱 （GB） 抑制根吸收Cd2+； 转BADH番茄株系产生的甜菜碱（GB） 抑制根部Cd2+向叶运输; 转BADH番茄株系产生的甜菜碱 （GB）促进叶片排出Cd2+
（3）光照过强时光反应速率加快，单位时间产生的H⁺增多， 酸性增强， VDE被激活， ZEP受抑制，Z含量升高，激发并促进NPQ
（4）①. 强 ②. 镉胁迫条件下，用DTT处理WT番茄叶片后，单位时间PI下降幅度大于用SM处理后的PI下降幅度
【分析】题图分析：
图甲：据图甲分析可知，与野生番茄植株相比，转甜菜碱基因番茄株系L7、L10、L42的甜菜碱（GB）表达量都更高。
图乙：据图乙分析可知，用5mml/L的CdCl2培养液对各植株根系进行处理后，与野生株相比，转甜菜碱基因番茄株系L7、L10、L42的叶片的Cd2+含量都更低。
图丙：据图丙可知，随着处理时间的变化，对照组的PI值基本不变，三个实验组的PI值都是先快速下降，后缓慢下降，最终保持相对稳定。其中，WT+Cd+DTT组的PI值下降最快，值最小。
【解析】（1） NADPH作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段C3的还原，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用。PSⅡ中的色素为参与光合作用的色素，溶于有机溶剂，可用无水乙醇提取。
（2）据图乙分析可知，用5mml/L的CdCl2培养液对各植株根系进行处理后，与野生株相比，转甜菜碱基因番茄株系L7、L10、L42的叶片的Cd2+含量都更低。据图甲分析可知，与野生番茄植株相比，转甜菜碱基因番茄株系L7、L10、L42的甜菜碱（GB）表达量都更高。综合以上信息，可推测转BADH番茄株系产生的甜菜碱 （GB） 抑制根吸收Cd2+；转BADH番茄株系产生的甜菜碱（GB） 抑制根部Cd2+向叶运输；转BADH番茄株系产生的甜菜碱 （GB）促进叶片排出Cd2+。
（3）依题意，VDE在酸性条件下被激活，ZEP在碱性条件下起作用。光能过剩时，V在VDE的作用下发生脱环作用经A转化成Z，Z含量达到一定值时可激发并促进NPQ，耗散多余的光能，减少对PSⅡ的损伤。因此可推测，光照过强时光反应速率加快，单位时间产生的H+增多， 酸性增强， VDE被激活， ZEP受抑制，Z含量升高，激发并促进NPQ。
（4）据图丙可知，与对照组相比，SM和DTT处理下番茄PI值下降，且镉胁迫条件下，用DTT处理WT番茄叶片后，单位时间PI下降幅度大于用SM处理后的PI下降幅度。因此，在镉胁迫条件下，叶黄素循环对番茄的保护比D1周转蛋白对番茄的保护强。
22. 生长激素（GH）是由垂体分泌的蛋白质，能调节人体代谢，促进生长。如图是人体GH的分泌及作用示意图，其中GHRH为生长激素释放激素，SS为生长抑素，IGF-1为胰岛素样生长因子-1。
（1）图中抑制GH分泌的化学物质有_________，GH分泌量的调节方式为_________。研究人员在体外培养离体小鼠的脑垂体并检测GH的分泌量，证明了整体上GHRH的作用强于SS，检测结果应_________。
（2）临床上常通过抽血检测GH的含量辅助诊断某些疾病，原理是_________。
（3）体内GH过高而IGF-1过低时会导致人体患垂体性糖尿病，原因是_________。人体患垂体性糖尿病时存在GH抵抗，原因可能是_________（答出2点即可）。
【答案】（1）①. SS、 GH、 IGF-1 ②. （负）反馈调节 ③. GH的分泌量下降
（2）GH分泌进入血液，偏离正常范围时会导致某些疾病
（3）①. GH能降低胰岛素敏感性，降低血糖的摄取 ；IGF-1具有胰岛素样活性，减少时血糖升高 ②. 肝等外周组织细胞上受体过少、GH受体结构异常，GH结构异常，效应下降
【分析】由图可知，IGF-1通过促进SS的分泌，抑制 GHRH和GH的分泌，而SS抑制GH的分泌， GHRH促进GH的分泌，血浆中的GH也可抑制 GH的分泌，同时促进SS的分泌，从而保证GH维持在相应水平。
【解析】（1）由图可知，IGF-1通过促进SS的分泌，抑制 GHRH和GH的分泌，而SS抑制GH的分泌， GHRH促进GH的分泌，血浆中的GH也可抑制 GH的分泌，同时促进SS的分泌，抑制GH分泌的化学物质有SS、 GH、 IGF-1，GH分泌量的调节方式为（负）反馈调节，研究人员在体外培养离体小鼠的脑垂体并检测GH的分泌量，证明了整体上GHRH的作用强于SS，检测结果为GH的分泌量下降。
（2）由于GH分泌进入血液，偏离正常范围时会导致某些疾病，临床上常通过抽血检测GH的含量辅助诊断某些疾病。
（3）GH能降低胰岛素敏感性，降低血糖的摄取 ；IGF-1具有胰岛素样活性，减少时血糖升高，所以体内GH过高而IGF-1过低时会导致人体患垂体性糖尿病。人体患垂体性糖尿病时存在GH抵抗，原因可能是肝等外周组织细胞上GH受体过少、GH受体结构异常，GH结构异常，效应下降。
23. 科研人员在实验室中，研究了不同土壤条件对玉米根系生物量的影响，实验结果如图甲。图乙是土壤中线虫的能量流动渠道。
（1）线虫是土壤中最丰富的多细胞生物类群。用2.5cm直径的土钻进行土壤取样，再用蔗糖溶液将土壤线虫悬浮并加热杀死后，按食细菌线虫、食真菌线虫、杂食性线虫、食植物线虫和捕食性线虫进行分类统计。土壤取样的关键是要做到_________。钻取土壤的深度不同，线虫类群的丰富度有差异，这说明土壤群落具有_________。
（2）图甲表明，蚯蚓活动对植物生长的影响是通过_________介导的，依据是_________。
（3）蚯蚓分为表居型、上食下居型和土居型三种生态类型，其中__________对改善土壤结构和理化性质作用最大，原因是_________（答出2点即可）。
（4）研究发现，增施有机肥可减轻食植物线虫对植物根系的危害，原因是__________。
【答案】（1）①. 随机取样 ②. 垂直结构
（2）①. 土壤生物 ②. 在土壤灭菌前，蚯蚓活动对根系生物量影响较大；在土壤灭菌后，不论是否有蚯蚓活动，根系生物量几乎不变/土壤灭菌前后，蚯蚓活动对根系生物量影响不同
（3）①. 上食下居型 ②. 上食下居型蚯蚓能将有机质从地表运到地下；蚯蚓通道能疏松土壤，增大土壤含氧量，水分易于渗入土壤
（4）增施有机肥→土壤中的细菌、真菌数量增加→食细菌线虫、食真菌线虫增加→杂食性线虫、捕食性线虫增加→对食植物线虫的捕食增加，食植物线虫的数量下降→对植物根的危害减轻
【分析】垂直结构：在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象，形成群落的垂直结构。
水平结构：由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、 生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，它们常呈镶嵌分布，这就是群落的水平结构。
【解析】（1）调查土壤中线虫的丰富度，用取样器取样法，土壤取样的关键是要做到随机取样，使调查值更接近真实值。在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象，形成群落的垂直结构。钻取土壤的深度不同，线虫类群的丰富度有差异，说明不同土壤层分布的线虫不同，体现土壤群落具有垂直结构。
（2）据图甲可知，在土壤灭菌前，蚯蚓活动对根系生物量影响较大。在土壤灭菌后，不论是否有蚯蚓活动，根系生物量几乎不变（土壤灭菌前后，蚯蚓活动对根系生物量影响不同）。因此可知，蚯蚓活动对植物生长的影响是通过土壤生物介导的。
（3）表居型就在树叶掉落层，不往土里钻。土居型从来不到地面上来，是真正的“地下工作者”。上食下居型是在地下生活、地上采食，能将有机质从地表运到地下，蚯蚓通道能疏松土壤，增大土壤含氧量，水分易于渗入土壤。因此，上食下居型蚯蚓对改善土壤结构和理化性质作用最大。
（4）据图乙可知，增施有机肥可使土壤中的细菌、真菌数量增加，同时使以真菌和细菌为生的食细菌线虫、食真菌线虫增加，进而促进杂食性线虫、捕食性线虫增加。杂食性线虫、捕食性线虫增加后，对食植物线虫的捕食增加，使食植物线虫的数量下降，减轻对植物根的危害。
24. 科学家在玉米杂交实验中发现了用孟德尔遗传不可解释的现象。
（1）玉米的b1基因能够表达转录因子，参与花青素的合成。b1存在两个特殊的等位基因BI和B'，BI和B'的纯合植株叶鞘分别表现为紫色和绿色。将BIBI和B'B'杂交，F1皆为绿色叶鞘，F1自交，根据孟德尔分离定律，预期F2的表型及比例为_________。而科学家发现，F2皆为绿色叶鞘，将这些个体再自交数代，子代仍为绿色叶鞘。
（2）为探究其中机制，科学家进行了如下研究。
I．对BI和B'基因进行__________，发现二者的碱基序列没有区别。
Ⅱ．检测BI和B'的启动子区域和编码区的甲基化程度，发现没有差别。
Ⅲ．检测BI和B'的表达状况，结果如图。
①检测结果表明，B'基因可以_________（填“促进”“抑制”）BI基因的转录。判断依据是_________。
②F2、F3个体中mRNA的转录量与B'B'相近，且均远低于亲本BIBI，说明_________。
③科学家把上述现象称作副突变。副突变是基因间的相互作用，这种作用发生在_________间，本实验中诱副突变基因和易副突变基因分别是________。
（3）已知RNAi能降解相应的mRNA，请据此提出一种假说解释副突变的作用机理________。
（4）有人认为副突变现象在杂交育种中具有缩短育种年限的潜在应用，该说法是否有道理，并说出理由________。
【答案】（1）绿色叶鞘:紫色叶鞘=3:1
（2）①. I基因测序 ②. 抑制 ③. F₁的基因型为BIB'， 但mRNA转录量与B'B'相似， 且均远低于亲本BIBI ④. BI与B'分离后，B'的抑制作用不会解除 ⑤. 等位基因 （或同源序列）⑥. B'、BI
（3）发生副突变的基因能产生RNAi，RNAi与相应mRNA结合，降解mRNA
（4）有道理，副突变现象可以使杂交子代不会出现性状分离，性状能够稳定遗传，缩短育种年限
【分析】分离定律：在杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【解析】（1）BI和B'的纯合植株叶鞘分别表现为紫色和绿色。将BIBI和B'B'杂交，F1皆为绿色叶鞘基因型为B'BI说明绿色为显性性状，F1自交，根据孟德尔分离定律，预期F2的表型及比例为绿色叶鞘:紫色叶鞘=3:1。
（2）要检测BI和B'基因的碱基序列需要对BI和B'基因进行基因测序。
分析BI和B'表达状况的检测图，可知F₁的基因型为BIB'， 但mRNA转录量与B'B'相似， 且均远低于亲本BIBI因此检测结果表明，B'基因可以抑制BI基因的转录。
由题意可知F2皆为绿色叶鞘，将这些个体再自交数代，子代仍为绿色，F2、F3个体中必然存在BI纯合植株应表达紫色，但是实验结果不存在，并且F2、F3个体中mRNA的转录量与B'B'相近，且均远低于亲本BIBI，说明 BI与B'分离后，B'的抑制作用不会解除。
科学家把上述现象称作副突变。副突变是基因间的相互作用，这种作用发生在BI和B'基因也就是等位基因之间，又因为B'基因起主导作用，因此本实验中诱副突变基因和易副突变基因分别是B'、BI。
（3）已知RNAi能降解相应的mRNA，请据此提出一种假说解释副突变的作用机理，作用机理要联系突变、以及RNAi和mRNA，因此为发生副突变的基因能产生RNAi，RNAi与相应mRNA结合，降解mRNA。
（4）副突变现象可以使杂交子代不会出现性状分离，性状能够稳定遗传，缩短育种年限，因此副突变现象在杂交育种中具有缩短育种年限的潜在应用。
25. 解整合素-金属蛋白酶33（由ADAM33基因编码）是参与气道重塑的生长因子，可诱导哮喘发作。为研究GATA结合蛋白3（由GATA3基因编码）与哮喘的关系，科研人员构建了ADAM33和GATA3的pGl3-Basic表达载体，并导入HEK293细胞。下图为ADAM33表达载体的构建过程。
（1）以人的基因组DNA为模板，设计P1、P2、P3、P4、P5五个上游引物和一个下游引物F。为使基因能够正常表达，上游引物设计在ADAM33的调控区，原因是________pGl3-Basic的MCS上有多个限制酶酶切位点，其意义是________。
（2）已知F引物上构建了BglⅡ序列，则应在P1~P5的_________端构建KpnI序列。在P1~P5上，限制酶序列3'端以外的其它碱基序列应与_________（填“a链”“b链”）上的相应碱基序列相同。分别将含有P1~P5不同长度的DNA导入pGl3-Basic，构建P1~P5重组质粒。
（3）HEK293是细胞系细胞，可在体外培养。将P1～P5重组质粒分别转染HEK293细胞，经细胞培养后裂解细胞，离心取上清液，随后加入荧光素酶底物检测荧光酶活性，结果如图。
对照组的实验处理是_________。为获得包含强启动子的ADAM33，上游引物应选用________。
（4）用相似方法构建GATA3重组质粒。将P1～P5组中含有强启动子一组细胞分为甲、乙两组，甲组不做处理，乙组转染GATA3重组质粒，检测ADAM33的转录水平，结果如图。
实验结果初步表明_______。
【答案】（1）①. pGl3-Basic缺少启动子 ②. 增大质粒的适用性 （方便目的基因插入）
（2）①. 5' ②. b链
（3）①. 将pGl3-Basic （空载质粒）转染HEK293细胞 ②. P3
（4）乙组的表达量高，说明GATA3（GATA结合蛋白）促进 ADAM33的表达 ，（GATA3/GATA结合蛋白3）促进哮喘的发生与发展
【分析】DNA分子是由两条链按反向平行方式盘旋成的双螺旋结构。DNA的一条单链具有两个末端，一端有一个游离的磷酸基团，这一端称作5′ 端，另一端有一个羟基（–OH），称作3′ 端，DNA聚合酶只能将脱氧核苷酸加到引物的3′端。启动子位于基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA；终止子位于基因的下游，起到终止转录的作用，因此在构建基因表达载体时，外源的DNA片段（目的基因）应插在启动子和终止子之间。
【解析】（1）由图可知：pGl3-Basic缺少启动子，pGl3-Basic的MCS上有多个限制酶酶切位点。为使ADAM33基因能够正常表达，应将P1、P2、P3、P4、P5五个引物设计在ADAM33的调控区，该设计的意义是：增大质粒的适用性 （方便目的基因插入）。
（2）DNA分子是由两条链按反向平行方式盘旋成的双螺旋结构。图中的a链和b链中，有一个游离的磷酸基团的为5′ 端，有一个羟基（–OH）的一端为3′ 端，利用PCR技术扩增目的基因时，子链的延伸方向为5′ 端到3′ 端。已知F引物上构建了BglⅡ序列，则应在P1~P5的5' 端构建KpnI序列。在P1~P5上，限制酶序列3'端以外的其它碱基序列与a链上的相应碱基序列互补，应与b链上的相应碱基序列相同。
（3）由题意和题图可知：自变量为pGl3-Basic 中是否插入外源的DNA片段。P1组～P5组为实验组，将P1～P5重组质粒分别转染HEK293细胞，因此对照组的实验处理是将pGl3-Basic （空载质粒）转染HEK293细胞。题图显示：P3组的荧光素酶相对活性最高，据此可推知，为获得包含强启动子的ADAM33，上游引物应选用重组质粒P3。
（4）由题意和题图可知：该实验的自变量为是否转染GATA3重组质粒，因变量是3rADAM33的转录水平。结果转入转染GATA3重组质粒的乙组的3rADAM33的转录水平明显高于没有转入转染GATA3重组质粒的甲组的3rADAM33的转录水平，由此可初步表明：乙组的表达量高，说明GATA3（GATA结合蛋白）促进 ADAM33的表达 ，（GATA3/GATA结合蛋白3）促进哮喘的发生与发展。
光质
光强（lux）
AUC相对值
蓝光
110
39
红光
110
22
自然光
110
40
黑暗
20