天津一中2021-2022-2高三年级生物学科4月考试卷一、单选题1.新冠毒株（RNA病毒）变异株B．1．1．529（Omicron）刺突蛋白上的突变比德尔塔毒株多一倍，这种大量突变可能是在免疫缺陷患者慢性感染期间进化而来的。下列叙述不正确的是（）A.新冠病毒变异株的不断出现是由于宿主细胞中的RNA单链更易发生突变B.Omicron变异株的出现意味着需对基于原始毒株设计的疫苗进行修正C.多个突变可能会降低因接种疫苗而产生的抗体的识别能力D.免疫缺陷患者可能成为新冠毒株突变的一个重要来源【1题答案】【答案】A【解析】【分析】新冠病毒疫苗属于抗原，注射疫苗，引起人体的免疫反应，在体内产生抗体和记忆细胞，进而获得了对该抗原的抵抗能力，抗体能与抗原特异性结合，一旦抗原发生改变，该抗体就不能再起作用。【详解】A、新冠病毒的遗传物质是RNA，RNA是单链，更容易发生突变，不是宿主细胞的RNA发生突变，A错误；B、抗体具有专一性，Omicron变异株出现意味着基于原始毒株设计的疫苗引起机体产生的抗体不能针对原始毒株起作用，需要进行修正，B正确；C、新冠毒株变异株B.1.1.529（Omicron）刺突蛋白上的突变比德尔塔毒株多一倍，抗原发生变化，因此会降低因接种疫苗而产生的抗体的识别能力，C正确；D、据题意可知，新冠毒株变异株B.1.1.529（Omicron）刺突蛋白上的突变可能是在免疫缺陷患者慢性感染期间进化而来的，据此推测免疫缺陷患者可能成为新冠毒株突变的一个重要来源，D正确。故选A。2.2021年11月，我国首次实现从CO到蛋白质的合成：以钢厂尾气中的CO为碳源、以氨水为氮源，经优化的乙醇梭菌（芽孢杆菌科）厌氧发酵工艺，22秒就可转化出乙醇和乙醇梭菌蛋白，该蛋白可用于饲料生产。下列叙述正确的是（）
A.乙醇梭菌蛋白合成过程中需要核糖体、内质网、高尔基体等参与B.氨水中的氮元素经反应后，主要分布在乙醇梭菌蛋白的氨基中C.饲料煮熟后，由于蛋白质的空间结构被破坏，更易被动物消化吸收D.乙醇梭菌与硝化细菌具有相同的代谢类型【2题答案】【答案】C【解析】【分析】分析题意可知：工利用乙醇梭菌，以钢厂尾气中的一氧化碳为碳源、氨水为氮源大规模生物合成蛋白质，这有利于降低工业尾气的排放，减少环境污染，也说明乙醇梭菌可以一氧化碳、氨水为原料合成蛋白质。【详解】A、乙醇梭菌是原核生物，没有内质网和高尔基体，A错误；B、蛋白质的氮主要分布在肽键中，B错误；C、饲料煮熟后，由于蛋白质的空间结构被破坏，变成多肽链或短肽，更易被动物消化吸收，C正确；D、根据题干信息“乙醇梭菌厌氧发酵”，说明该菌是厌氧型微生物，而硝化细菌是需氧型微生物，D错误；故选C。3.下图表示真核细胞中某核基因表达的生理过程，其中结构d编码1个氨基酸，下列相关叙述正确的是（）（密码子和氨基酸：GUC—缬氨酸、CAG—谷氨酰胺、GAC—天冬氨酸、CUG—亮氨酸）A.结构a向右侧移动，使右侧双螺旋结构解开B.结构c称为模板链，碱基序列与结构b类似C.若结构d的碱基突变为“CTG”，其编码的氨基酸从亮氨酸变为谷氨酰胺D.若该基因的起始密码发生突变，该生理过程不能正常进行
【3题答案】【答案】C【解析】【分析】据图分析，图示为细胞的转录过程，其中a为RNA聚合酶，b为mRNA，c是DNA的一条单链，d为合成RNA的模板链。【详解】A、根据图示RNA的延伸方向可知，结构a（RNA聚合酶）是由右向左移动，使左边的双螺旋解开，A错误；B、据图可知，b链为转录而成的RNA链，根据碱基互补配对的原则可知，d链为模板链；且DNA的碱基有T，b为RNA链，其碱基有U，B错误；C、结构d上的碱基为CAG，则其对应的mRNA上的密码子为GUC，其氨基酸为缬氨酸，若突变为“CTG”，则对应的mRNA上的密码子应为GAC，氨基酸为天冬氨酸，故变化前后氨基酸从缬氨酸变为天冬氨酸，C正确；D、密码子位于mRNA上，基因上无密码子，D错误。故选C。4.以下关于生物学实验和技术的叙述，正确的是（）①检测生物组织中的还原糖②用高倍显微镜观察叶绿体③艾弗里肺炎双球菌的体外转化实验④植物体细胞杂交⑤DNA的粗提取与鉴定⑥单克隆抗体的制备A.①⑤均需使用酒精溶液B.②⑥均可体现细胞膜流动性C.③⑥均制备固体培养基D.④⑥均需利用无菌操作技术【4题答案】【答案】D【解析】【分析】1、斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。叶绿体主要分布于绿色植物的叶肉细胞，呈绿色，扁平的椭球形或球形，散布于细胞质中，可用高倍显微镜观察其形态和分布。2、肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。3、DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度
NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。【详解】A、①检测生物组织中的还原糖不需要使用酒精；⑤DNA的粗提取与鉴定需要使用冷却的酒精，因为DNA不溶于酒精，蛋白质则溶于酒精，加酒精可以使DNA析出,与蛋白质分离，A错误；B、②用高倍显微镜观察叶绿体，不能体现细胞膜的流动性；⑥单克隆抗体的制备需要骨髓瘤细胞与B淋巴细胞进行细胞融合，能体现细胞膜的流动性，B错误；C、③艾弗里肺炎双球菌的体外转化用的是固体培养基，而⑥单克隆抗体的制备不需要制备固体培养基，C错误；D、④植物体细胞杂交和⑥单克隆抗体的制备均需利用无菌操作技术，防止杂菌污染，D正确。故选D。5.某科研小组对黄瓜幼苗光合作用速率进行研究，图甲为黄瓜幼苗一个叶肉细胞中叶绿体结构与功能示意图（A、B表示结构，①～⑤表示有关物质）。图乙为最适温度条件下，探究环境因素对黄瓜幼苗光合作用影响时所得到的实验结果。下列叙述正确的是（）A.参与光合作用色素位于图甲中的A部分，酶位于B部分B.图乙中p点前限制黄瓜幼苗光合作用速率的因素主要是光照强度C.图乙中CO2浓度为n时，图甲细胞中不存在②③物质的进出D.从图乙的曲线I条件变为曲线II时，图甲中④的含量暂时升高【5题答案】【答案】D【解析】【分析】分析图示，图甲中，结构A为类囊体，结构B为叶绿体基质，物质①为水，物质②
为氧气，物质③为二氧化碳，物质④为三碳化合物，物质⑤为有机物。【详解】A、参与光合作用的色素位于类囊体薄膜即A部分，酶位于类囊体薄膜和叶绿体基质即A部分和B部分，A错误；B、图乙中，p点前，曲线Ⅱ和曲线Ⅲ的二氧化碳吸收量相同，可以推测p点前限制黄瓜幼苗光合作用速率的因素主要是二氧化碳浓度，B错误；C、图乙中CO2浓度为n时，黄瓜幼苗光合作用强度等于呼吸作用强度，此时叶肉细胞的光合作用大于呼吸作用，存在氧气的释放和CO2的吸收，所以仍然有②③物质的进出，C错误；D、图乙的曲线I条件变为曲线II时，光照强度减弱，光反应提供的ATP和NADPH减少，图甲中④（三碳化合物）的含量暂时升高，D正确；故选D。6.研究发现，肿瘤内有一种免疫抑制细胞——CD45+EPCs细胞，其可通过产生活性氧（ROS）来抑制某种T细胞介导的免疫应答，导致肿瘤患者抗病毒和抗细菌以及抗肿瘤的免疫应答，功能下降。研究者用健康小鼠和荷瘤小鼠（被移植了肿瘤的小鼠）进行了相关实验，下列叙述正确的是（）A.推测荷瘤小鼠的CD45+EPCs细胞分泌ROS的水平显著低于健康小鼠的B.抑制ROS的分泌，能增强CD45+EPCs细胞抑制机体T细胞免疫应答的能力C.若清除CD45+EPCs细胞，荷瘤小鼠可能恢复清除肿瘤细胞及外来病原体的能力D.与荷瘤小鼠相比，健康小鼠可通过免疫系统的免疫防御功能清除已经衰老及癌变的细胞【6题答案】【答案】C【解析】【分析】1.体液免疫过程为：（1）感应阶段：除少数抗原可以直接刺激B细胞外，大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理，并暴露出其抗原决定簇；吞噬细胞将抗原呈递给T细胞，再由T细胞呈递给B细胞；（2）反应阶段：B细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖、分化，形成记忆细胞和浆细胞；（3）效应阶段：浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合，发挥免疫效应。2.细胞免疫过程为：（1）感应阶段：吞噬细胞摄取和处理抗原，并暴露出其抗原决定簇，然后将抗原呈递给T细胞；（2）反应阶段：T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应T细胞，同时T细胞能合成并分泌淋巴因子，增强免疫功能。（3）效应阶段：效应T细胞发挥效应。
【详解】A、题意显示，肿瘤内的CD45+EPCs细胞，可通过产生ROS抑制T细胞介导的免疫应答，可推测荷瘤小鼠的CD45+EPCs细胞分泌ROS的水平显著高于健康小鼠的，A错误；B、CD45+EPCs细胞是通过产生ROS来抑制某种T细胞介导的免疫应答，导致肿瘤患者抗病毒和抗细菌以及抗肿瘤的功能下降，因此，如果抑制ROS的分泌，将会使CD45+EPCs细胞抑制机体T细胞免疫应答的能力下降，B错误；C、若清除CD45+EPCs细胞，则无法产生活性氧（ROS），因此荷瘤小鼠可能恢复清除肿瘤细胞及外来病原体的能力，C正确；D、机体清除已经衰老及癌变的细胞是免疫系统的监控和清除功能的体现，不是防卫功能的体现，D错误。故选C。7.图中表示某二倍体生物细胞的部分染色体组成，数字表示染色体，下列叙述错误的是（）A.若该图表示体细胞，则2、4可以是一对同源染色体B.若该图表示体细胞，则2可能发生了染色体结构变异C若该图表示配子，则减数第一次分裂时有一对同源染色体未分离D.若该图表示配子，则减数第二次分裂时有一对姐妹染色单体未分离【7题答案】【答案】D【解析】【分析】减数分裂过程：（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制。（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂：①前期：核膜核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜核仁重建纺锤体和染色体消失。
【详解】A、若该图表示体细胞，可能是二倍体，根据染色体的形态判断2、4以及1、3可能分别是同源染色体，且1、3应该为性染色体，A正确；B、若该图表示体细胞，则2与4形态上有差异，可能是2发生了染色体片段缺失，也可能是4发生染色体片段重复，B正确；C、若该图表示配子，图中1和3是同源染色体，可能原因是减数第一次分裂时这对同源染色体没有分离引起的，C正确；D、若该图表示配子，图中形态相同的染色体，即1、3颜色不同，因此不可能是减数第二次分裂时有一对姐妹染色单体未分离，D错误。故选D。8.在某严格自花传粉的二倍体植物中，发现甲、乙两类矮生突变体（如图所示），矮化植株无A基因，矮化程度与a基因的数量呈正相关。假设甲乙产生的各类型配子和后代都能成活，且成活率相同。下列叙述错误的是A.甲类变异属于基因突变，乙类变异属于基因突变和染色体的结构变异B.乙减数分裂产生2种花粉，在第一次分裂前期，某个四分体中带有4个a基因C.乙的自交后代有3种矮化类型D.甲与乙杂交后代出现两种表现型，比例为2：1【8题答案】【答案】D【解析】【分析】据图可知，甲类突变体是同源染色体上的A基因均突变为a，乙类突变体中，含a的染色体片段转移到了另一条同源染色体上。减数分裂过程中，同源染色体可以正常分离。【详解】A、A基因与a基因属于等位基因，甲类变异属于基因突变，乙类变异是在甲类变异的基础上发生了染色体结构变异，A正确；B、乙减数分裂产生不含a和含有2个a的2种花粉，且二者比例为1∶1，在第一次分裂前期，复制后联会的一对同源染色体构成一个四分体，某个四分体中的一条染色体上含有4条染色单体，含有4个a基因，B正确；
C、矮化程度与a基因数量呈正相关，乙的自交后代有不含a、含有2个a和含有4个a的3种矮化类型，C正确；D、甲减数分裂产生含有个1a的配子，甲与乙杂交后代含有1个a或3个a，两种表现型的比例为1：1，D错误。故选D。阅读下列材料，回答以下题。材料：阿尔茨海默病(AD)是一种老年人认知障碍和记忆力损害为特征的中枢神经系统退行性疾病，AD的发生与神经细胞分泌的β-淀粉样蛋白(Aβ蛋白)有关。Aβ蛋白是由淀粉样前体蛋白APP(含695个氨基酸的跨膜蛋白)在病理状态下异常加工而成(如下图)。Aβ蛋白沉积会损伤周围神经细胞的细胞膜和线粒体膜，导致神经细胞受损。同时发现Aβ蛋白可以促进自由基产生，造成氧化应激；氧化应激既能激活APP蛋白基因的转录，又能增强APP的酶切过程。9.下列与材料相关的叙述错误的是（）A.Aβ蛋白由39个氨基酸组成，含有38个肽键B.Aβ蛋白的形成发生在核糖体，需要线粒体提供能量C.抑制β-分泌酶和γ-分泌酶活性有助于抗阿尔茨海默病D.β-分泌酶和γ-分泌酶均属于蛋白酶，可催化APP蛋白的肽键断裂10.下列对材料的分析，错误的是（）A.AD患者神经纤维上的兴奋传导会受到影响B.AD患者体内Aβ蛋白的产生和沉积属于负反馈调节C.AD患者神经细胞的线粒体膜损伤会影响神经递质的释放D.向旱期AD忠者注射抗Aβ蛋白的抗体能减缓病情发展速度【9~10题答案】【答案】9.B10.B【解析】【分析】1、肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数。
2、分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→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。3、兴奋在神经元之间的传递是通过突触完成的，突触包括突触前膜、突触后膜和突触间隙，突触前膜内的突触小泡含有神经递质，神经递质以胞吐的形式分泌到突触间隙，作用于突触后膜上的受体，引起突触后膜所在神经元兴奋或抑制；由于神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜上的受体，因此兴奋在神经元之间的传递是单向的。【9题详解】A、如图可知，氨基酸=635-596=39个，肽键数=氨基酸数肽链数=39-1=38个，A正确；B、APP合成于内质网，经高尔基复合体加工修饰后，转移至其常驻位点TGN(反面高尔基体管状结构)，这也是Aβ蛋白的主要产生部位，因此Aβ蛋白的形成不发生在核糖体，B错误；C、由图可知，β-分泌酶和γ-分泌酶参与了Aβ蛋白的形成，而AD的发生与神经细胞分泌的Aβ蛋白有关，故抑制β-分泌酶和γ-分泌酶活性有助于抗阿尔茨海默病，C正确；D、由图可知，β-分泌酶和γ-分泌酶都属于蛋白酶，可催化APP蛋白的肽键断裂，D正确。故选B。【10题详解】A、由题干可知，Aβ蛋白沉积会损伤周围神经细胞的细胞膜和线粒体膜，导致神经细胞受损，所以AD患者神经纤维上的兴奋传导会受到影响，A正确；B、由题意“Aβ蛋白可以促进自由基产生，造成氧化应激；氧化应激既能激活APP蛋白基因的转录，又能增强APP的酶切过程”，结合Aβ蛋白是由APP酶切形成的，可知AD患者体内Aβ蛋白的产生和沉积属于正反馈调节，B错误；C、神经递质的释放方式为胞吐，需要线粒体供能，故AD患者神经细胞的线粒体膜损伤会影响神经递质的释放，C正确；D、向早期AD患者注射抗Aβ蛋白的抗体，能减少Aβ蛋白的积累，因此可减缓病情，D正确。故选B。阅读下列材料，回答下列小题。马麝是我国Ⅰ级重点保护野生动物，其雄体可分泌麝香，是中医药和香水业的重要原材料。甘肃兴隆山国家级自然保护区是野生马麝最重要、密度最大的分布区，总面积约为330km2
。为了评估保护区野生马麝的生存现状，并提出保护意见。生态学家采用粪堆计数法调查马麝种群密度和数量，全区共布设了多个调查样地进行调立，结果如下表所示：生境类型植被面积（km2）种群密度（头/km2）种群数量（头）针叶林13．98．8123人工林19．2----针阔混交林8．25．041阔叶林53．43．5188灌丛124．46．5807其他（草地、建设用地等）110．9----11.调查保护区内野生马麝种群的数量及其变化规律是研究马麝种群的重要内容，下列有关叙述不正确的是（）A.调查样地需按植被类型和坡向随机确定若干个样方B.该保护区内马麝的种群密度约为5．95头/km2C.马麝种群的性别比例通过影响出生率间接影响种群密度D.不同生境中马麝种群数量不同、主要受到食物等因素的影响12.关于保护区内野生马麝种群生存现状的分析，错误的是（）A.在野生马麝的原生境建立自然保护区，属于就地保护B.灌丛生境是马麝的主要分布区，该生境中马麝种群密度最大C.减少人为干扰和人工林优化管理等措施，可促进马麝种群数量增长D.麝香是中医药和香水业的重要原材料，体现了生物多样性的直接价值【11~12题答案】【答案】11.B12.B【解析】【分析】1、种群密度调查方法：样方法和标志重捕法。一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法，其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度；活动能力大的动物常用标志重捕法，其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→
计算种群密度。2、生物多样性的保护措施：（1）就地保护：主要形式是建立自然保护区，是保护生物多样性最有效的措施。（2）迁地保护：将濒危生物迁出原地，移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心，进行特殊的保护和管理，是对就地保护的补充。（3）建立濒危物种种质库，保护珍贵的遗传资源。（4）加强教育和法制管理，提高公民的环境保护意识。【11题详解】A、若要调查样地需按植被类型和坡向，应该随机确定若干个样方，A正确；B、该保护区内马麝的种群密度约为（123+41+188+807）/330=3.5头/km2，B错误；C、马麝种群的性别比例通过影响出生率间接影响种群密度，迁入率和迁出率、出生率和死亡率直接影响种群密度，C正确；D、不同生境中马麝种群数量不同、主要受到食物等外界环境因素的影响，D正确。故选B。【12题详解】A、建立自然保护区，属于就地保护，是保护生物多样性最有效的措施，A正确；B、据表中数据可知针叶林中马麝的种群密度最大，灌丛汇总马麝的数量最多，B错误；C、由于人工林中没有马麝的分布，说明人工林不适合马麝生存，若减少人为干扰和人工林优化管理等措施，有可能促进马麝种群数量增长，C正确；D、对人类有食用、药用和工业原料，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等都是生物多样的直接价值，实验麝香是中医药和香水业的重要原材料，体现了生物多样性的直接价值，D正确。故选B。【点睛】本题主要考查种群的密度调查和生物多样性保护的相关知识，学生掌握种群密度调查方法和生物多样性保护措施是解答本题的关键。二、简答题13.甘蔗是一种用于生产蔗糖的农作物，在我省广泛种植。甘蔗的光合作用过程由叶肉细胞叶绿体和维管束鞘细胞叶绿体共同完成，如下图所示。
回答下列问题：（1）叶肉细胞和维管束鞘细胞中，与CO2结合并将其固定的物质有_____________。图中的[H]和ATP只能来自_____________（选填“叶肉”或“维管束鞘”）细胞的叶绿体，原因是_____________。（2）已知：植物叶片通过调节气孔的开闭大小来调节蒸腾速率；PEP酶与CO2的亲和力是Rubisco酶的60倍。据此分析，甘蔗在高温干旱地区仍有较高的光合速率的原因是_____________。（3）猪粪或鸡粪拌草木灰发酵后的农家肥是种植甘蔗常用的优质有机肥，其原理是农家肥经分解后可为甘蔗的生长提供_____________。【13题答案】【答案】（1）①.PEP和C5②.叶肉③.维管束鞘细胞的叶绿体没有类囊体，无法进行光反应（2）在干旱环境下部分气孔关闭，PEP酶与CO2的亲和力强，能利用低浓度的CO2继续光合作用（3）无机盐、CO2和H2O【解析】【分析】题图分析可知：PEP酶催化CO2固定产生四碳化合物，然后运输到维管束鞘细胞中分解，释放出CO2用于卡尔文循环，这使得C4植物能利用环境中较低CO2进行光合作用，大大提高了光合作用效率【小问1详解】由题图可知：在甘蔗叶肉细胞的叶绿体中，在PEP酶的催化作用下，CO2被固定成C4化合物。
C4化合物进入维管束鞘细胞，C4化合物再释放出CO2，在Rubisco酶的催化作用下，CO2和C5化合物结合，固定成C3化合物，再被还原成有机物，因此叶肉细胞和维管束鞘细胞中，与CO2结合并将其固定的物质有PEP和C5；维管束鞘细胞中的叶绿体没有类囊体，没有光合色素，不能进行光反应，光反应生成ATP和[H]的场所是叶肉细胞的叶绿体。【小问2详解】在干旱环境下部分气孔关闭，PEP酶与CO2的亲和力强，能利用低浓度的CO2继续光合作用，因此甘蔗在高温干旱地区仍有较高的光合速率。【小问3详解】农家肥被微生物分解形成二氧化碳，同时形成无机盐，可以为植物生长提供光合作用的原料二氧化碳和水，因此施农家肥能有效促进甘蔗生长。【点睛】本题考查光合作用过程，需要学生在所学知识基础上，从题中获取有效信息，分析题意作答。15.为了应对干旱和强降雨等灾害性天气，很多城市增设了雨水截流储存和利用的设施，如布设于道路周边或地势较低区域的生物滞留池。生物滞留池内土壤、植物和微生物等构成了小型生态系统，经检测发现，生物滞留池内PAHs中的芘含量相对较高。研究者尝试从当地环境中筛选耐受菌的基础上，通过转基因技术获得高效降解污染物的工程菌。（1）①从对照区域和生物滞留池中分别培养出占比较高的菌属，结果见图1、图2。在两个区域中均能检测出的菌属有__________个，此结果能够说明滞留池土壤中__________
出现了明显的变化。②在另一个筛选对芘具有耐受性的菌株的实验中，分离得到四个菌属中的菌株，其生长曲线见图3。研究人员欲从中选择一个构建工程菌。结合图1、图2所示结果，你认为应选择________________，理由是_____________________________________________。（2）研究者将能高效降解芘的外源基因重组至所选受体菌的同时，还转入了含lac启动子的核酸酶基因。在半乳糖苷分子的诱导下该启动子会被激活，表达的核酸酶会将自身遗传物质降解进而发生菌体自毁。转入该基因在维护生态安全方面的意义是__________。【15题答案】【答案】（1）①.3②.微生物种类，及比例（或含量）③.Pse④.Pse菌株在对照池和滞留池中均占比较大且对芘的耐受性较好（2）防止转基因微生物逃逸到自然界，将实验带来的生态风险降到最低【解析】【分析】转基因技术是指利用DNA重组、转化等技术将特定的外源目的基因转移到受体生物中，并使之产生可预期的、定向的遗传改变。转基因技术的原理是基因重组。【小问1详解】根据图1、图2的结果可知，在两个区域中均能检测出的菌属有3个分别为Tha、Pse、Com；该实验结果说明滞留池土壤中微生物种类及比例发生了明显的变化；由图3的生长曲线可推测四种菌种对芘的耐受性均表现较好，但结合图1、图2所示结果，发现只有Pse菌株在对照池和滞留池中均占比较大且对花的耐受性较好，因此研究人员需要应选择Pse来构建工程菌。【小问2详解】在半乳糖苷分子的诱导下该启动子会被激活，表达的核酸酶会将自身遗传物质降解进而发生菌体自毁。据此可知转入该基因的意义在于能防止转基因微生物逃逸到自然界，从而将实验带来的生态风险降到最低，避免引起生态危机。【点睛】本题主要考查转基因技术及微生物培养，要求学生有一定的理解分析能力。17.阅读材料，完成下面小题：（一）大鼠怀孕后，子鼠胚胎所需的营养由孕鼠提供。研究发现，有少部分大鼠怀孕后会出现高血糖症状（医学上称GDM)，GDM孕鼠生出的子鼠健康会受到很大影响，二甲双胍可治疗孕期的高血糖症状。为进一步探究经二甲双胍治疗后，GDM孕鼠所生子鼠的健康状况研究小组进行以下实验：
组别孕鼠数(只)孕鼠类型药物处理饲料第1组8正常生理盐水普通饲料第2组8GDM二甲双胍普通饲料第3组8CDM生理盐水普通饲料（二）各组出生后的子鼠全部交由正常母鼠喂养，3周后停止鼠乳喂养，采用普通饲料喂养至8周。大量研究表明，真核生物DNA甲基化修饰会影响基因的表达，DNA甲基化水平受环境因素的影响，GDM大鼠的子代代谢状况与PPARGCIA基因(PGC-lα基因)的甲基化程度有关。现对各组子鼠8周龄时空腹血糖含量、胰岛素水平、胰腺组织PGC-la基因的转录水平、甲基化程度进行测定，结果如下表所示，回答下列问题：组别子鼠数（只）刚出生体重g8周龄空腹血糖(mol/L)8周龄胰岛素水平(mol/L)PPARCC1AzRNAPPARCCIA甲基化指数Gneol/L)第1组84．65．658．61．3010．025第2组84．75．789．20．9970．021第3组87．210．5414．60．4850．825注：测量数据及处理取平均值（1）胰岛素是由__________细胞分泌，其生理功能是：__________。（2）胰岛素的分泌除受血糖调节外，还受胰高血糖素、__________、肾上腺素等物质的调节。（3）相比于第1组，第3组8周龄子鼠的血糖水平较高，可能的原因是：___________________。（4）据所给信息分析，经过二甲双胍治疗的GDM孕鼠所生子鼠的健康状况得到改善的机制：______________________________________________________________________。（5）从上表3组子鼠中选择其中两组为实验材料并设计实验探究经过二甲双胍（第2组）治疗的孕鼠，其子鼠健康状态得到改善的性状是否能遗传到下一代，实验设计思路、预期结果
与结论（通过血液检测结果）如下，请补充填空。实验思路：分别用普通饲料喂养第1组子鼠（A组)和第2组子鼠（B组），让A、B两组子鼠，分别进行组内相互交配产生后代，检测并比较A、B两组子代(8周时)__________和__________。预期结果与结论：①若__________，说明子代大鼠健康状态得到改善能遗传给后代。②若__________，说明子代大鼠健康状态得到改善不能遗传给后代。【17题答案】【答案】（1）①.胰岛B②.促进血糖进入组织细胞氧化分解，进入肝脏肌肉合成糖原，进入脂肪细胞转变为甘油三酯；抑制肝糖原分解和非糖物质转变为葡萄糖（2）神经递质（或甲状腺激素，肾上腺皮质激素，生长素，性激素）（3）胰岛素受体受损、胰岛素受体敏感性降低、胰岛素受体不足、胰岛素抵抗（4）子鼠PGC-1a基因甲基化水平降低，提高PGC-1a基因的转录水平(或PGC-1a基因表达产物增加)，使得血糖和胰岛素水平下降，不健康状态得以改善（5）①.空腹血糖②.胰岛素水平③.若B组子代的空腹血糖和胰岛素水平与A组子代无明显差异④.若B组子代的空腹血糖和胰岛素水平明显高于A组子代【解析】【分析】1.关于胰岛素分泌的调节机制：①血糖直接作用于胰岛B细胞，刺激其分泌胰岛素，这是体液调节。②血糖通过作用于下丘脑血糖调节中枢，通过下丘脑发出神经作用于胰岛B细胞，这是神经调节。2.关于血糖调节机制：血糖上升时，胰岛素分泌增多，这是体液调节，然而胰岛素分泌增多，既含有神经调节，也含有体液调节，因此血糖调节机制中既有神经调节，也有体液体液调节。【小问1详解】胰岛素是一种激素，是胰岛B细胞分泌的，促进血糖进入组织细胞氧化分解，进入肝脏肌肉合成糖原，进入脂肪细胞转变为甘油三酯；抑制肝糖原分解和非糖物质转变为葡萄糖，最终达到降低血糖的目的。【小问2详解】胰岛B细胞还受到神经调节，传出神经元分泌神经递质，使得胰岛B细胞分泌胰岛素。【小问3详解】第3组胰岛素水平是最高的，相比于第1组，可能胰岛素受体受损、胰岛素受体敏感性降低、
胰岛素受体不足、胰岛素抵抗，从而无法达到降低血糖的作用，使得机体进一步分泌胰岛素。【小问4详解】真核生物DNA甲基化修饰会影响基因的表达，DNA甲基化水平受环境因素的影响，子鼠PGC-1a基因甲基化水平降低，提高PGC-1a基因的转录水平(或PGC-1a基因表达产物增加)，使得血糖和胰岛素水平下降，不健康状态得以改善。【小问5详解】二甲双胍具有降低血糖的作用，要想探究二甲双胍改善的性状能否遗传到下一代，可以比较子代的空腹血糖和胰岛素水平；若子代大鼠健康状态得到改善能遗传给后代，则B组子代的空腹血糖和胰岛素水平与A组子代无明显差异；若子代大鼠健康状态得到改善不能遗传给后代，则B组子代的空腹血糖和胰岛素水平明显高于A组子代。【点睛】本题主要考查血糖调节，要求学生有一定的理解分析能力。19.茉莉酸（JA）是植物应对机械伤害的重要激素，但植物防御反应过度抑制自身的生长发育、因此JA作用后的适时消减对植物生存十分重要。（1）植物受到损伤，释放的JA与_____结合，启动相关基因表达实现对伤害的防御。（2）机械损伤处理野生型和JA受体突变型番茄幼苗。检测叶片细胞中基因表达结果。结果如图1．据此推测MYC和MTB蛋白参与JA信号转导，且MTB是MYC的下游信号，依据_____。（3）研究证实，MYC蛋白是JA信号转导途径的核心转录因子，可与靶基因的_____序列结合促进其转录。为验证MTB基因是MYC蛋白作用的靶基因，对照组和实验组的处理分别_____。
a、野生型番茄幼苗b、MTB低表达的番茄幼苗c、MYC低表达的番茄幼苗d、机械损伤番茄幼苗后，检测MTB的表达量e、不进行机械损伤，检测MTB的表达量（4）研究MTB不同表达水平的番茄对机械伤害的抗性反应，结果如图2．结果说明_____，推测MTB实现了JA作用后的消减。（5）MYC蛋白需通过与转录激活蛋白MED结合促进靶基因的转录，抗性基因也是MYC蛋白调控的靶基因。MTB蛋白与MYC蛋白形成二聚体后会结。合转录抑制蛋白JAZ进而与MYC蛋白竞争性结合相同的靶基因启动子。根据以上信息，在答题卡中将JA发挥作用以及JA消减过程的分子机制补充完整。_____【19题答案】【答案】（1）受体（2）机械损伤后，野生番茄MYC和MTB基因的表达均增加，突变体番茄无显著变化；且MTB基因的表达峰值出现时间晚于MYC基因（3）①.启动子②.ad、cd（4）MTB基因的表达量与番茄对机械伤害的抗性呈负相关
（5）【解析】【分析】据题意可知：JA发挥作用以及JA消减过程的分子机制为：机械损伤后，促进植物释放茉莉酸（JA），JA促进MYC基因表达出MYC蛋白（可以从第二问得出），MTB基因是MYC蛋白作用的靶基因（第三问结论），MYC蛋白促使MTB基因表达出MTB蛋白，MTB蛋白与MYC蛋白形成二聚体后会结合转录抑制蛋白JAZ进而与MYC蛋白竞争性结合相同的靶基因启动子。同时MYC蛋白能与转录激活蛋白MED结合促进靶基因（抗性基因）的转录，表现出抗性。【小问1详解】茉莉酸（JA）是植物应对机械伤害的重要激素，激素发挥作用时要与相应的受体结合，因此植物受到损伤，释放的JA与相应受体结合，才能启动相关基因表达实现对伤害的防御。【小问2详解】据图可知：机械损伤后，野生番茄MYC和MTB基因的表达均增加，突变体番茄无显著变化；且MTB基因的表达峰值出现时间晚于MYC基因，据此推测MYC和MTB蛋白参与JA信号转导，且MTB是MYC的下游信号。【小问3详解】启动子是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列，MYC蛋白是JA信号转导途径的核心转录因子，可与靶基因的启动子序列结合促进其转录。为验证MTB基因是MYC蛋白作用的靶基因，自变量为番茄幼苗中是否含有MYC蛋白，因变量为MTB基因的表达量，其他无关变量要相同且适宜。因此对照组处理为a野生型番茄幼苗，d机械损伤番茄幼苗后，检测MTB的表达量；对照组处理为cMYC低表达的番茄幼苗，d、机械损伤番茄幼苗后，检测MTB的表达量。【小问4详解】据图可知：MTB低表达时抗性基因表达相对水平较高，MTB高表达时抗性基因表达相对水平较低，说明MTB基因的表达量与番茄对机械伤害的抗性呈负相关。
【小问5详解】据题意可知：JA发挥作用以及JA消减过程的分子机制为：机械损伤后，促进植物释放茉莉酸（JA），JA促进MYC基因表达出MYC蛋白（可以从第二问得出），MTB基因是MYC蛋白作用的靶基因（第三问结论），MYC蛋白促使MTB基因表达出MTB蛋白，MTB蛋白与MYC蛋白形成二聚体后会结合转录抑制蛋白JAZ进而与MYC蛋白竞争性结合相同的靶基因启动子。同时MYC蛋白能与转录激活蛋白MED结合促进靶基因（抗性基因）的转录，表现出抗性。具体图示过程如下：。【点睛】本题考查植物激素调节的实验的相关知识，意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。21.转座子是指能从基因组的一个位置移动到另一个位置的DNA片段。Ac片段能编码转座酶，DS片段需在转座酶作用下，才可以从原来的位置上切离下来，然后随机插入到所在染色体的其他位置或其他染色体上。（1）用__________酶将DS片段构建在Ti质粒的T-DNA片段上，再用含有该重组质粒的农杆菌转化水稻，自交筛选获得DS-T-DNA纯合体（甲）。以同样方法获得Ac-T-DNA纯合体水稻（乙）。（2）甲、乙杂交获得Ac/Ds双因子转座系统水稻，在其后代中筛选到一些淡绿叶突变体。利用淡绿叶突变体与野生型水稻进行系列杂交实验，__________代获得野生型和淡绿叶水稻植株分别为442株和130株，分离比符合3：1，初步推测淡绿叶突变是单基因的__________性突变。将442株野生型植株单株收获和播种，后代发生性状分离的植株占__________，则进一步确认上述推测。（3）为进一步确定突变性状与Ds切离转座的相关性，设计6种引物（如图1），对上述572株子代的T-DNA进行Ds转座的PCR检测。①检测原理：Ds未发生切离的DNA位点，通过引物__________可得到400bp的扩增产物；
Ds已发生切离的DNA位点通过引物c和d可得到870bp的扩增产物。②扩增产物的电泳结果如图2，据此判断__________类型为淡绿叶突变体。若A类型：B类型：C类型=__________，则突变性状产生与Ds片段的切离转座有关。【21题答案】【答案】（1）限制性核酸内切酶或者限制酶，DNA连接酶（2）①.F2或者子二代②.隐③.2/3（3）①.b和d②.B③.2∶1∶1【解析】【分析】根据题干信息分析，转座子是指能从基因组的一个位置移动到另一个位置的DNA片段，DS片段从原来的位置上切离下来需转座酶的作用。基因工程常用的工具酶是限制酶和DNA连接酶。将基因表达载体导入水稻细胞常用农杆菌转化法。【小问1详解】将DS片段构建在Ti质粒的T-DNA片段上，需要先用限制酶切割，产生相同的粘性末端，再用DNA连接酶连接，形成重组质粒。【小问2详解】根据题意分析，利用淡绿叶突变体与野生型水稻（甲）进行系列杂交实验，子一代为杂合子，子二代中出现性状分离，野生型和淡绿叶水稻植株分别为442株和130株，分离比接近3∶1
；符合一对等位基因的杂合子自交实验的性状分离比，说明淡绿叶突变是单基因的隐性突变；如果上述推测是正确的，则杂交后代中442株野生型植株中纯合子：杂合子=1∶2，将这442株野生型植株单株收获和播种，只有杂合子自交后代会发生性状分离，即后代发生性状分离的植株占2/3。【小问3详解】①检测原理：由于PCR扩增中子链是沿着引物的3，延伸，因此Ds未发生切离的DNA位点，通过引物b、d可得到400bp的扩增产物；Ds已发生切离的DNA位点通过引物c、d可得到870bp的扩增产物。②扩增产物的电泳结果如图2，据此判断B类型为淡绿叶突变体；若A类型∶B类型∶C类型=2∶1∶1，则突变性状产生与Ds片段的切离转座有关。【点睛】解答本题的关键是掌握基因工程的基本工具和基因的分离定律及其实质，能够根据后代的性状分离比推测野生型与淡绿叶突变的显隐性关系。
