黄金卷03（解析版）-【赢在高考·黄金8卷】备战2024年高考生物模拟卷（北京专用）

【赢在高考•黄金8卷】备战2024年高考生物模拟卷（北京专用）生物黄金卷03（满分100分，考试时间90分钟。）注意事项∶1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。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、单选题（本部分共15道小题，每小题2分，共计30分）1．下列实验中，选用新鲜菠菜叶作实验材料不能达到实验目的的是（

）A．观察质壁分离和复原B．观察细胞的有丝分裂C．绿叶中色素的提取和分离D．DNA的粗提取与鉴定【答案】B【分析】1、质壁分离利用了渗透作用原理，渗透作用的发生需要两个条件：半透膜和浓度差，成熟的植物细胞中的原生质层相当于半透膜，细胞液与外界溶液之间产生浓度差。2、观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。【详解】A、新鲜菠菜叶具有大液泡，故可用于观察植物质壁分离和复原，A错误；B、新鲜菠菜叶属于高度分化的细胞，细胞不再复制，故不能用于观察细胞的有丝分裂，B正确；C、新鲜菠菜叶中富含叶绿素等光合色素，可用做绿叶中色素的提取和分离的材料，C错误；D、新鲜菠菜叶含有DNA，可用作DNA的粗提取与鉴定的材料，D错误。故选B。2．DNA甲基化异常是导致肝细胞癌变的重要因素。下列分析正确的是（

）A．DNA甲基化改变了肝癌细胞中基因的碱基序列B．肝癌细胞中的DNA甲基化状态可以遗传给后代C．肝癌细胞中原癌基因的DNA甲基化水平可能下降D．DNA甲基化可能促进了细胞凋亡相关蛋白的表达【答案】C【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。【详解】A、DNA甲基化是表观遗传的一种，该变异不改变肝癌细胞中基因的碱基序列，A错误；B、表观遗传属于可遗传变异，但肝癌细胞属于体细胞，其中的DNA甲基化状态一般不能遗传给后代，B错误；C、原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因的作用是阻止细胞不正常的增殖，细胞发生癌变后具有无限增殖的能力，肝癌细胞中原癌基因的DNA甲基化水平可能下降，导致其过度表达，C正确；D、癌细胞具有无限增殖的特点，据此推测，DNA甲基化可能抑制了细胞凋亡相关蛋白的表达，D错误。故选C。3．羊草是草甸草原的优势种之一，具有重要的生态价值和经济价值。在种植过程中人们发现羊草有性繁殖能力低，种子休眠严重，发芽率低，科学家利用外源赤霉素（GA3）和某种外源油菜素内酯（EBR）对此进行了一系列研究，处理方法和结果如图所示。下列有关说法错误的是（

）A．羊草种子自身可能存在较高浓度的脱落酸（ABA）B．EBR对羊草种子萌发率的影响表现为低浓度促进，高浓度抑制C．空白对照组种子萌发率虽然不高，但仍受EBR和GA3的影响D．与空白对照比，混合喷洒0.10μg·g-1EBR和200μg·g-1GA3可使种子萌发率提高近70%【答案】B【分析】对比图表中无外源激素的一组和另外三组可知：不同外源激素在同一浓度下对羊草种子萌发的影响可能不同；对比图表中无外源激素的一组和另外三组可知：外源油菜素内酯（EBR）和外源赤霉素（GA3）均能促进羊草种子的萌发。【详解】A、图中在没有任何外源性激素的影响下，种子的萌发率只有10%，说明羊草种子自身可能存在较高浓度的脱落酸（ABA），脱落酸可以抑制种子萌发，A正确；B、图中可以看出，在EBR在各浓度下和对照组相比，均是促进作用，因此不能提现两重性，即高浓度抑制，低浓度促进，B错误；C、空白对照组萌发率低，受内源性EBR和GA3的影响，C正确；D、图中空白对照萌发率10%，混合喷洒0.10μg·g-1EBR和200μg·g-1GA3的萌发率为80%，提高近70%，D正确。故选B。4．一段朽木，上面长满了苔藓、地衣，朽木凹处聚积的雨水中还生活着水蚤等多种生物，树洞中还有老鼠、蜘蛛等。下列各项中，与这段朽木的“生命结构层次”水平相当的是（）A．一块稻田里的全部害虫B．一个池塘中的全部鲤鱼C．一间充满生机的温室大棚D．一片松林里的全部生物【答案】C【分析】生命系统的结构层次由小到大依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。题中的朽木包括了所有的生物和无机环境，属于生命系统的结构层次中的生态系统。【详解】A、一块稻田里的全部害虫，包括多种动物，为多个种群，而朽木包括了所有的生物和无机环境，属于生命系统的结构层次中的生态系统，A错误；B、一个池塘中的全部鲤鱼为一个种群，而题中这段朽木的“生命结构层次”为生态系统，B错误；C、一间充满生机的温室大棚包括大棚里的所有生物，又包括无机环境，故为一个生态系统，与这段朽木的“生命结构层次”相同，C正确；D、一片松林中的全部生物构成生物群落，而题中这段朽木的“生命结构层次”为生态系统，D错误。故选C。5．2023年9月，来自广东韶关的赛艇运动员邱秀萍和其搭档以7分06秒78的成绩夺得了第19届亚运会的第一枚金牌。下列关于赛艇比赛冲刺阶段中运动员生理状况的叙述、正确的是（

）A．呼吸加快、血浆中二氧化碳的浓度持续升高B．血糖下降，胰岛B细胞分泌的胰高血糖素增加C．肾上腺髓质分泌的肾上腺素增加，心跳加速D．大量失水、血浆渗透压下降，抗利尿激素的分泌增加【答案】C【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素升高血糖，胰岛B细胞分泌胰岛素降低血糖。抗利尿激素由下丘脑合成、垂体释放，作用于肾小管和集合管，促进肾小管和集合管对水的重吸收，从而减少尿量。【详解】A、参赛运动员有氧呼吸产生二氧化碳过多时会刺激脑干中的呼吸中枢，使呼吸加深加快，将多余的二氧化碳排出体外，血浆中二氧化碳浓度不会持续升高，A错误；B、血糖下降，胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加，加快肝糖原的分解和非糖物质的转化，升高血糖，B错误；C、肾上腺髓质分泌的肾上腺素增加，心跳加速，提高机体的应激性和兴奋性，C正确；D、大量失水、血浆渗透压上升，抗利尿激素的分泌增加，D错误。故选C。6．某兴趣小组在“建立雄性果蝇减数分裂染色体变化的模型”探究实践中，为模拟出各时期染色体行为，采用橡皮泥为主体材料捏出每条染色体，并在每条染色体适宜位置嵌上1粒小纽扣来模拟着丝粒。下列有关叙述正确的是（

）A．减数分裂四分体时期，用于模拟每个四分体着丝粒的小纽扣数为4粒B．减数分裂Ⅰ后期，制作每对分离的染色体所用橡皮泥量均须完全相同C．减数分裂Ⅱ中期，用于模拟染色体着丝粒的小纽扣排列在赤道板两侧D．减数分裂Ⅰ和Ⅱ后期，用于模拟染色体着丝粒的小纽扣总数是相同的【答案】D【分析】减数分裂过程：（1）减数分裂前的间期：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：着丝粒分裂，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、1个四分体是2条染色体，故减数分裂四分体时期，用于模拟每个四分体着丝粒的小纽扣数为2粒，A错误；B、雄性果蝇的X、Y染色体不一样大小，故减数分裂Ⅰ后期，制作每对分离的染色体所用橡皮泥量不必都须完全相同，B错误；C、减数分裂Ⅰ中期，用于模拟染色体着丝粒的小纽扣排列在赤道板两侧，减数分裂Ⅱ中期，用于模拟染色体着丝粒的小纽扣排列在赤道板上，C错误；D、减数分裂Ⅰ和Ⅱ后期，染色体的数目是相同的，故用于模拟染色体着丝粒的小纽扣总数是相同的，D正确。故选D。7．先用15N标记马蛔虫（无性染色体）精原细胞核DNA双链，接着置于含14N的培养液中培养，让该精原细胞在特定的条件下进行一次有丝分裂或减数分裂。下列有关叙述正确的是（）A．有丝分裂中期与减数第二次分裂中期细胞核DNA数量相同B．有丝分裂后期与减数第一次分裂后期细胞，染色体数相同C．分别对减数分裂产生的四个精子的核DNA进行密度梯度离心，其结果一致D．有丝分裂后期细胞中的核DNA分子，含15N标记的核DNA分子占总数的50%【答案】C【分析】DNA在复制时，以亲代DNA的每一个单链作模板，合成完全相同的两个双链子代DNA，每个子代DNA中都含有一个亲代DNA链，这种现象称为DNA的半保留复制。【详解】A、有丝分裂和减数分裂过程中DNA都只复制一次，有丝分裂中期与减数第一次分裂中期细胞核DNA数量相同，减数第二次分裂染色体数目减半，核DNA数量减半，A错误；B、有丝分裂后期染色体数目加倍，是减数第一次分裂后期细胞中的染色体数目的两倍，即有丝分裂后期与减数第一次分裂后期细胞中染色体数不同，B错误；C、由于DNA进行半保留复制，减数分裂产生的四个精子的DNA均为一条链被15N标记，一条链被14N标记，进行密度梯度离心，其结果一致，C正确；D、由于DNA进行半保留复制，有丝分裂经过DNA复制后，每个DNA均为一条链被15N标记，一条链被14N标记，故有丝分裂后期细胞中的DNA分子，含15N标记的DNA分子占总数的100%，D错误。故选C。8．现有基因型为AaBb的二倍体生物，甲、乙是其体内某精原细胞减数分裂形成的两个子细胞。下列叙述错误的是（）A．甲细胞处于减数第二次分裂的后期，含A和a基因的原因是发生了基因突变B．乙细胞完成了该次细胞分裂后，形成的两个子细胞都发生了染色体数目变异C．甲细胞中有两对同源染色体和两个染色体组D．若不考虑基因突变，则与乙细胞来源相同的另一个次级精母细胞完成减数分裂后形成的精细胞基因型是AB【答案】C【分析】1、精子的形成过程：（1）精原细胞经过减数第一次分裂前的间期（染色体的复制）→初级精母细胞；（2）初级精母细胞经过减数第一次分裂（前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合）→两种次级精母细胞；（3）次级精母细胞经过减数第二次分裂过程（类似于有丝分裂）→精细胞；（4）精细胞经过变形→精子。2、分析题图：该生物的基因型为AaBb，而甲图次级精母细胞含有A和a基因，乙图次级精母细胞含有a和a基因，可见，甲图次级精母细胞中a是A基因突变形成的。【详解】A、甲细胞没有同源染色体，处于减数第二次分裂的后期，由于甲、乙是其体内某精原细胞减数分裂形成的两个子细胞，对比乙细胞含有a和a基因，可知甲含A和a基因的原因是发生了基因突变，A正确；B、乙细胞完成了该次细胞分裂后，形成的两个子细胞中染色体数一个减少，一个增加，都发生了数目变异，B正确；C、甲细胞处于减数第二次分裂后期，是次级精母细胞，没有同源染色体，C错误；D、若不考虑基因突变，则甲与乙细胞不是来源于同一个初级精母细胞，与乙细胞来源相同的另一个次级精母细胞基因型应为AABB，完成减数分裂后形成的精细胞基因型是AB，D正确。故选C。9．在海底，海葵主要吃小鱼和小虾。海葵固着于寄居蟹的螺壳上，寄居蟹的活动可以使海葵更有效地捕食藻类和其他浮游生物。海葵则用有毒的刺细胞为寄居蟹提供保护。下列相关叙述错误的是（

）A．海葵和寄居蟹之间属于互利共生关系B．食物是影响寄居蟹种群数量的密度制约因素C．两种生物之间的关系属于群落水平的研究问题D．捕食者的存在有利于保持群落内物种的丰富度【答案】A【分析】两种动物生活在一起，互不侵犯，和平共处。双方互利，但双方离开后，都能各自生存，称为“原始合作“。在生态学中，原始合作是指两个物种相互作用，对双方都没有不利影响，或双方都可获得微利，但双方通常依赖性很强。【详解】A、上述信息表明海葵和寄居蟹并不会从对方身上获取营养，只是生活在一起，且这种方式对双方均有利，属于原始合作关系，A错误；B、食物是影响寄居蟹种群数量的密度制约因素，B正确；C、两种生物之间的关系，即种间关系属于群落水平的研究问题，C正确；D、收割理论认为，捕食者的存在有利于保持群落内物种的丰富度，D正确。故选A。10．树突状细胞是一种免疫细胞,TLR是位于其细胞表面的一种识别病毒的重要受体,能有效激发T细胞应答,其途径如图所示。下列相关叙述错误的是（）A．TLR是一种蛋白质B．树突状细胞只在体液免疫中起作用C．树突状细胞能识别抗原D．图中体现了细胞间的信息交流【答案】B【分析】根据题意：树突状细胞表面的TLR受体能激发T细胞应答，而T细胞既参与体液免疫又参与细胞免疫；根据树突状细胞的结构显示，树突状细胞在形成过程中细胞膜向外伸出树突样的突起，因此树突状细胞的存在体现了细胞膜的流动性特点。【详解】A、据题干信息“TLR是位于细胞表面的一种识别病毒的重要受体”，可推知其化学本质是蛋白质，A正确；B、结合题干信息可知：树突状细胞主要激发T细胞，T细胞既参与体液免疫又参与细胞免疫，树突状细胞既激发体液免疫又激发细胞免疫，B错误；C、树突状细胞是机体功能最强的专职抗原递呈细胞，它能高效地摄取、加工处理和递呈抗原，能识别抗原，但不能专一性识别，C正确；D、TLR是识别病毒的重要受体，病毒与TLR受体的结合过程是两个细胞通过直接接触完成了细胞间的信息交流，D正确。故选B。11．水稻从外界吸收硝酸盐和磷酸盐，可用于细胞内合成（

）A．蔗糖 B．甘油 C．核酸 D．脂肪酸【答案】C【分析】硝酸盐，是硝酸HNO3与金属反应形成的盐类；磷酸盐是一种有机磷化合物，它们分别为物质的合成提供N、P元素。【详解】A、蔗糖属于糖类，元素组成是C、H、O，不含N和P，A错误；B、甘油元素组成是C、H、O，不含N和P，B错误；C、核酸的元素组成是C、H、O、N、P，故水稻和玉米从外界吸收硝酸盐和磷酸盐，可以用于细胞内合成核酸，C正确；D、脂肪酸元素组成是C、H、O，不含N和P，D错误。故选C。12．脊髓灰质炎病毒是一种单股正链RNA病毒，下图是该病毒在细胞内增殖示意图。下列有关叙述正确的是（）A．过程①中的+RNA上三个相邻的碱基都能决定一个氨基酸B．过程②与过程③发生碱基互补配对的方式有差异C．酶X是RNA聚合酶，其合成和发挥作用的场所是细胞核D．+RNA复制产生子代+RNA的过程，消耗的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数【答案】D【分析】1、分析题图：①表示翻译过程，②③表示RNA复制过程。2、通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录；游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。3、科学家克里克首先预见了遗传信息传递的一般规律，并于1957年提出了中心法则：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。随着研究的不断深入，科学家对中心法则作出了补充：少数生物（如一些RNA病毒）的遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA。在遗传信息的流动过程中，DNA、RNA是信息的载体，蛋白质是信息的表达产物，而ATP为信息的流动提供能量，可见，生命是物质、能量和信息的统一体。【详解】A、过程①中的＋RNA上三个相邻的碱基，如是终止密码子，则不能决定一个氨基酸，因为终止密码子不编码氨基酸，A错误；B、过程②、过程③均为RNA的复制，发生碱基互补配对的方式一致，B错误；C、RNA聚合酶催化RNA的形成，酶X是RNA聚合酶，其化学本质为蛋白质，其合成场所是核糖体，C错误；D、＋RNA复制产生子代＋RNA的过程，必须先复制为－RNA，然后再复制为＋RNA，所以消耗的原料为合成互补的两条RNA链的核糖核苷酸，因此消耗的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数，D正确。故选D。13．下图为一只正常雄果蝇体细胞中某两对同源染色体上部分基因的分布示意图。下列有关叙述错误的是（）A．在减数第一次分裂后期，图中染色体1和染色体2会彼此分离B．有丝分裂后期，图中所有基因不会同时出现在细胞同一极C．控制刚毛与截毛的基因位于X、Y染色体的同源区段，在遗传上与性别相关联D．不考虑突变，若减数分裂时基因d、e、w、A出现在细胞的同一极，则说明发生了交换【答案】B【分析】题图分析，染色体1和染色体2属于同源染色体，染色体3和染色体4属于一对特殊的同源染色体，为性染色体，染色体1和染色体2为常染色体。【详解】A、染色体1和染色体2是同源染色体，在减数第一次分裂后期会彼此分离，A正确；B、有丝分裂时，所有染色体经复制形成的姐妹染色单体在后期会彼此分离，图中所有基因会同时出现在细胞同一极，B错误；C、控制刚毛与截毛的基因位于X、Y染色体的同源区段，位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上与性别相关联，C正确；D、若减数分裂四分体时期，染色体1和2发生交换，使D/d与E/e基因发生重组，再经过减数第一次分裂的后期非同源染色体的自由组合，则基因d、e、w、A可能出现在细胞的同一极，D正确。故选B。14．下列关于生物学实验的叙述正确的是（）A．通过观察洋葱根尖分生区细胞染色体的存在状态可判断细胞所处的分裂时期B．根据显微镜视野中后期细胞数的比例，可计算出洋葱根尖的细胞周期时长C．用黑藻为材料观察植物细胞质壁分离时，能看到其液泡体积变小并颜色加深D．探究温度对果胶酶活性的影响，将苹果泥与果胶酶混合后再置于不同温度的水浴锅中保温【答案】A【分析】1、黑藻具有液泡和叶绿体，可作为观察植物细胞质壁分离的材料，但其液泡是无色的。2、用显微镜进行观察时，放大倍数越大，视野越暗。【详解】A、通过观察洋葱根尖分生区细胞染色体的存在状态可判断细胞所处的分裂时期，A正确；B、根据显微镜视野中后期细胞数的比例，不能计算出洋葱根尖的细胞周期时长，B锆误；C、用黑藻为材料观察植物细胞质壁分离时，能看到其液泡体积变小，但液泡没有颜色，C错误；D、探究温度对果胶酶活性的影响，应将苹果泥与果胶酶在不同温度的水浴锅中保温达到预设温度后，再混合反应，D错误。故选A。15．2023年9月7日法新社报道：中国科学家首次成功地在猪胚胎中培育出含有人细胞的肾脏。科学家利用基因编辑技术敲除猪胚胎中肾脏形成所必需的两个基因、从而在胚胎相应位置创造出一个空位并添加人类多能干细胞来填补这个空位，最终培育拥有人细胞且功能正常的肾脏，下列相关叙述错误的是（

）A．敲除猪胚胎中肾脏形成所必需的两个基因引起的变异属于基因突变B．早期胚胎培养需在CO2培养箱中进行，培养液含有糖类、血清等物质C．为获得更多胚胎，可通过注射促性腺激素促使母猪超数排卵D．该研究的突破，为解决器官移植中供体短缺问题带来了曙光【答案】A【分析】1、动物细胞培养的气体环境：通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养。O2是细胞代谢所必需，CO2主要作用是维持培养液的pH。2、动物细胞在体外培养时，培养基中应含有细胞所需细胞进行要的各种营养物质。将细胞所需的营养物质按种类和所需的细胞培将分瓶量严格配制而成的培养基，称为合成培养基。由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，因此在使用合成培养基时，通常需要加入血清等一些天然成分。3、超数排卵是指应用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。【详解】A、基因突变不改变基因的数量，该技术敲除了两个必须基因，造成的变异不属于基因突变，A错误；B、进行动物细胞培养时，需置于含有95%空气和5%CO2混合气体的培养箱中培养，B正确；C、超数排卵是指应用外源促性腺激素，诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。为获得更多胚胎，可通过注射促性腺激素促使母猪超数排卵，C正确；D、在猪体内培养人源化器官，最终是为了将它用于器官移植，以缓解器官短缺的医疗现状。因此该研究的突破，为解决器官移植中供体短缺问题带来了曙光，D正确。故选A。二、非选择题（本部分共6小题，共计70分）16．（14分）儿童癫痫是由大脑神经元异常放电所致的神经系统疾病，遗传因素是其重要病因。(1)研究者对某儿童癫痫患者家系进行调查，结果如图1，据图可知该病为遗传病。对患者和健康志愿者进行基因组测序，推测S基因为致病基因。(2)核基因转录的前体RNA中内含子对应序列被识别并剪切，外显子对应序列拼接为成熟mRNA．对患者及父母的S基因测序后发现，推测S基因外显子4突变导致癫痫。为验证该推测，研究者分别设计如图2中的引物扩增外显子1及外显子1-内含子1交界处，并对其他外显子及外显子-内含子交界处扩增、测序（除外显子4外），发现患者及父母的测序结果相同。对外显子-内含子交界处进行测序的原因是该部位。(3)研究者利用基因工程技术将人突变S基因外显子4替换小鼠正常S基因外显子4，并利用标记基因N筛选出成功替换的小鼠胚胎干细胞，进而培育出杂合转基因小鼠甲。为进一步得到去除N基因的纯合突变鼠，可利用转Flp基因小鼠（Flp酶可识别并敲除同一条DNA两个FRT序列间的序列）与甲杂交。①从以下选项中选出正确的重组质粒以获得小鼠甲。A．

B．C．

D．②在图中补充培育纯合突变鼠的杂交流程：(4)出生两周的幼鼠乙可在尖锐嘈杂声的刺激下诱发癫痫。进一步研究表明S基因突变增强了脑内兴奋性突触的活性。S基因表达产物是一种膜蛋白，参与调节细胞内囊泡膜与细胞膜的融合。推测S基因突变导致，引发了癫痫。【答案】(1)常染色体隐性(2)患者S基因外显子4仅具突变序列，其父母既有突变序列也有正常序列2(或3)和5、3和6影响RNA正确加工(3)B(4)S蛋白功能异常，对脑内兴奋性递质释放的抑制作用减弱，增强了兴奋性突触的活性【分析】PCR技术的基本原理：该技术是在模板DNA、引物和四种脱氧核糖核苷酸存在下，依赖于TaqDNA聚合酶的酶促合成反应。DNA聚合酶以单链DNA为模板，借助一小段双链DNA来启动合成，通过人工合成的引物与单链DNA模板中的一段互补序列结合，形成部分双链。在适宜的温度和环境下，DNA聚合酶将脱氧单核苷酸加到引物3′-OH末端，并以此为起始点，沿模板5′→3′方向延伸，合成一条新的DNA互补链。【详解】（1）根据遗传规律“无中生有有为隐性，隐性遗传看女病，女病男正非伴性”可知，女患者的父亲正常，所以是常染色体隐性遗传病。（2）S基因为致病基因，S基因外显子4突变导致癫痫，且该病为常染色体隐性遗传病，患者为隐性纯合子，其S基因外显子4仅具突变序列，其父母为杂合子，既有突变序列也有正常序列。DNA聚合酶将脱氧单核苷酸加到引物3′-OH末端，并以此为起始点，沿模板5′→3′方向延伸，合成一条新的DNA互补链，因此，可以设计引物2(或3)和5、3和6扩增外显子1及外显子1-内含子1交界处。核基因转录的前体RNA中内含子对应序列被识别并剪切，外显子对应序列拼接为成熟mRNA，由于外显子-内含子交界处能影响RNA正确加工，故应对外显子-内含子交界处进行测序。（3）①由题意可知：杂合转基因小鼠甲中“正常S基因外显子4”被“人突变S基因外显子4”替换，且需要删除标记基因N，标记基因N通过转Flp基因小鼠（Flp酶可识别并敲除同一条DNA两个FRT序列间的序列）进行去除，故重组区域为“人突变S基因外显子4”+N基因，由于N基因需要被敲除，故N基因位于两个FRT序列间，B正确。故选B。②由①可知，杂合转基因小鼠甲与转Flp基因小鼠进行杂交，经过筛选可获得去除N基因且S基因Flp基因均杂合的小鼠，将该小鼠与野生型小鼠（不含Flp基因）进行杂交，获得去除N基因和Flp基因且S基因杂合的小鼠，最后将该雌雄小鼠进行交配，经过筛选后，可获得去除N基因和Flp基因且S基因纯合的突变鼠乙，其杂交流程如下：（4）S基因突变可导致S蛋白功能异常，S基因表达产物是一种膜蛋白，参与调节细胞内囊泡膜与细胞膜的融合，S蛋白功能异常后对脑内兴奋性递质释放的抑制作用减弱，增强了兴奋性突触的活性，引发了癫痫。17．（12分）M蛋白在人体神经发育过程中起重要作用，M基因发生突变或表达异常可导致神经发育紊乱性疾病，如Rett综合征和MDS等。(1)M蛋白可识别并结合甲基化DNA，进而调控靶基因的。(2)对一位Rett综合征患者进行检测发现，其M基因发生了一个碱基对的替换，细胞内只有截短的M蛋白。①一个碱基对的替换导致M基因的mRNA，翻译后合成了截短的M蛋白。②研究者提出，可通过改造tRNA使患者细胞能够合成正常长度的M蛋白。请简述利用该技术治疗此类Rett综合征的基本原理。(3)图1为一个MDS患者的家系图。采集全部家系成员外周血进行检测，核型分析未发现染色体数目异常，测序发现其M基因均为野生型，M基因表达的检测结果如图2，M基因拷贝数如下表。检测对象M基因拷贝数Ⅰ11Ⅰ23Ⅱ13Ⅱ22正常男性1正常女性2①根据以上信息推测Ⅱ2患病的原因。②女性体细胞中有一条X染色体是失活的，失活X染色体上绝大多数基因被沉默。用限制酶HpaⅡ剪切Ⅰ2基因组DNA，然后进行PCR扩增及电泳，结果如图3。图3中引物组合应为。③Ⅰ2的M基因拷贝数高于正常女性，但表型正常，请结合以上研究提出合理解释。【答案】(1)转录(2)提前出现终止密码子定点突变tRNA基因，使tRNA能识别终止密码子，该tRNA即可在提前终止密码子处将氨基酸添加到肽链中，从而获得正常长度的肽链(3)Ⅱ2从母亲处获得的X染色体含2个M基因，M基因重复使M蛋白含量高于正常值，导致靶基因表达异常引物1和引物3I2的两条X染色体中，AR1所在的X染色体完全失活，该染色体上的2个M基因均被沉默，另一条X染色体正常表达M基因，细胞内M蛋白含量正常【分析】引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。用于PCR的引物长度通常为20〜30个核苷酸。引物使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。【详解】（1）基因表达的第一个阶段是转录，蛋白质与DNA结合可调控转录过程。（2）①M蛋白截短，说明氨基酸数目减少，终止密码子提前，即一个碱基对的替换导致M基因的mRNA提前出现终止密码子。②tRNA的作用是携带氨基酸，终止密码子一般不对应相应的氨基酸，定点突变tRNA基因，使tRNA能识别终止密码子，该tRNA即可在提前终止密码子处将氨基酸添加到肽链中，从而获得正常长度的肽链。（3）①核型分析未发现染色体数目异常，说明发生的是基因变化，而测序发现其M基因均为野生型，说明基因未突变，而是基因数目的变化。从图示信息分析，I1含有一个M基因，是正常男性，M基因mRNA相对含量较低，Ⅱ2是男性患者，Ⅱ2含有两个M基因，M基因mRNA相对含量较高而得病，其母亲I2含有3个M基因，但表现正常，可知该基因遗传符合X染色体隐性遗传特点，说明其从母亲处获得的X染色体含2个M基因，M基因重复使M蛋白含量高于正常值，导致靶基因表达异常，而Ⅱ1个体含有3个M基因一个来自父亲，两个来自母亲。②引物使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，该过程需要得到含有酶切位点和CAG重复序列的基因产物，故选引物1和引物3；根据PCR结果分析AR1酶切和非酶切结果相同，说明该染色体失活而未被酶切，说明I2两条X染色体中，AR1所在的X染色体完全失活，该染色体上的2个M基因均被沉默，另一条X染色体正常表达M基因，细胞内M蛋白含量正常，故表现正常。18．（12分）叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”，果实是储存有机物的“库”。现以某植物为材料研究不同库源比（以果实数量与叶片数量比值表示）对叶片光合作用和光合产物分配的影响，实验结果见表1。表1项目甲组乙组丙组处理库源比1/21/41/6单位叶面积叶绿素相对含量78.775.575.0净光合速率（μmol·m－2·s－1）9.318.998.75果实中含13C光合产物（mg）21.9637.3866.06单果重（g）11.8112.2119.59注：①甲、乙、丙组均保留枝条顶部1个果实并分别保留大小基本一致的2、4、6片成熟叶，用13CO2供应给各组保留的叶片进行光合作用。②净光合速率：单位时间单位叶面积从外界环境吸收的13CO2量。回答下列问题：(1)叶片叶绿素含量测定时，可先提取叶绿体色素，再进行测定。提取叶绿体色素时，选择乙醇作为提取液的依据是。(2)研究光合产物从源分配到库时，给叶片供应13CO2，13CO2先与叶绿体内的结合而被固定，形成的产物还原为糖需接受光反应合成的中的化学能。合成的糖分子运输到果实等库中。在本实验中，选用13CO2的原因有（答出2点即可）。(3)分析实验甲、乙、丙组结果可知，随着该植物库源比降低，叶净光合速率（填“升高”或“降低”）、果实中含13C光合产物的量（填“增加”或“减少”）。库源比降低导致果实单果重变化的原因是。(4)为进一步研究叶片光合产物的分配原则进行了实验，库源处理如图所示，用13CO2供应给保留的叶片进行光合作用，结果见表2。果实位置果实中含13C光合产物（mg）单果重（g）第1果26.9112.31第2果18.0010.43第3果2.148.19根据表2实验结果，从库与源的距离分析，叶片光合产物分配给果实的特点是。(5)综合上述实验结果，从调整库源比分析，下列措施中能提高单枝的合格果实产量（单果重10g以上为合格）的是哪一项？__________A．除草 B．遮光 C．疏果 D．松土【答案】(1)叶绿体中的色素易溶于无水乙醇(2)ATP和NADPHCO2是光合作用的原料；13C可被仪器检测(3)降低增加库源比降低，植株总的叶片光合作用制造的有机物增多，运输到单个果实的有机物量增多，因此单果重量增加。(4)离叶片越近的果实分配到的有机物越多，即库与源距离越近，库得到的有机物越多(5)C【分析】本题研究研究不同库源比（以果实数量与叶片数量比值表示）对叶片光合作用和光合产物分配的影响，自变量为库源比，即以果实数量与叶片数量比值；因变量为光合作用以及光合产物分配情况。【详解】（1）叶绿体中的色素易溶于无水乙醇，因此用乙醇作为提取液；（2）研究光合产物从源分配到库时，给叶片供应13，13先与叶绿体内的结合而被固定，形成的产物还原为糖需接受光反应合成的ATP和NADPH中的化学能，合成的糖分子运输到果实等库中。在本实验中，选用13的原因是CO2是光合作用的原料；13C可被仪器检测。（3）分析实验甲、乙、丙组结果可知，随着该植物库源比降低，叶净光合速率降低；果实中含光合产物的量增多；库源比降低导致果实单果重变化的原因是植株总的叶片光合作用制造的有机物增多，运输到单个果实的有机物量增多，因此单果重量增加。（4）根据表2实验结果，从库与源的距离分析，叶片光合产物分配给果实的特点是离叶片越近的果实分配到的有机物越多，即库与源距离越近，库得到的有机物越多。（5）综合上述实验结果，从调整库源比分析，能提高单枝的合格果实产量的是疏果，减小库和源的比值，能提高果实产量，故选C。19．（10分）学习下面的材料，并回答问题油菜素内酯——第六大植物生长激素1970年，研究者在油菜花粉中分离出一种具有极强生理活性的物质，它能够引起菜豆幼苗节间伸长弯曲、裂开等异常生长反应，并将其命名为油菜素。1979年，研究者从227kg油菜花粉中提取得到10mg的高活性结晶物，通过X光衍射和超微量子分析确定了其分子结构，认为是一种甾醇内酯化合物，并将其命名为油菜素内酯（Brassionolide，BR），BR是一种甾体化合物，广泛存在于植物界，对植物生长发育有多方面的调节作用，植物生理学家也将其称为“第六大植物生长激素”。油菜素内酯通过促进细胞膜质子泵对H+的泵出，使自由空间酸导致细胞松弛，有利于细胞扩张，提高营养体的收获量，从而实现细胞的伸长生长。侯雷平等研究发现，油菜素内酯促进植物生长的主因是促进细胞膨大，其次才是促进细胞分裂。吴登如等用0.5mg/L表油菜素内酯处理绿豆幼苗，能显著促进上胚轴伸长生长，如果切除真叶则可抑制表油菜素内酯诱导的效应。油菜素内酯可提高农作物的抗冷性、抗旱性与抗盐性。试验表明，油菜素内酯处理可降低在低温不利条件下细胞内离子的外渗，对生物膜起保护作用。研究结果表明，喷油菜素内酯-120可以使水稻的低温结实率提高40.1%；干旱胁迫时，油菜素内酯处理的玉米幼苗体内丙二醛（MDA）含量和相对电导率水平都远低于对照，并且在复水后都能迅速恢复到正常水平。另有研究表明，油菜素内酯浸种可增加小麦胚芽鞘长度、地上部分高度、根长、根数、地上部分干重与根干重，明显降低地上部分的膜透性，显著提高小麦的抗盐性。吴少华等研究发现，油菜素内酯处理草莓，可使果形增大，单株产量提高，果实香气增浓，含糖量、平均可溶性固形物均明显增高，成熟期提前，对果实质地、色泽等性状则无明显影响。罗庆熙等所作研究表明，油菜素内酯可以促进黄瓜幼苗的营养生长，提高壮苗指数40%~69%，提高光合产物向叶片的分配率，增强叶片的生长发育，并且产量提高10%~17%。油菜素内酯具有帮助蔬菜降解农药残留的生理作用。浙江大学农学院教授喻景权经研究后发现，在番茄、黄瓜等作物上喷洒多菌灵、毒死蜱和除虫菊酯等农药前，先喷洒少量油菜素内酯作预处理，可以降低农药残留30%~70%。2009年夏晓健以黄瓜为研究材料，证实黄瓜经油菜素内酯预处理后，促进农药代谢的效果具有广谱性，能够使氯氰菊酯、百菌清和多菌灵残留分别降低35%、50%和34%。汪季涛在2010年以番茄为材料，以农业生产中普遍使用的百菌清、多菌灵、毒死蜱和联苯菊酯为目标化合物，研究了油菜素内酯对农药药害的缓解以及促进农药降解的作用机理，得出在低浓度下百菌清的降解率均超过了60%，而非油菜素内酯预处理的对照中，百菌清降解率只有29%。油菜素内酯人工合成的技术条件已经成熟，并且已经工业化生产。油菜素内酯在降低果蔬农药残留的生理作用已经得到初步证实，但不会对果蔬的生长和发育产生不良影响，反而有利于提高果蔬的品质。水果、蔬菜农药残留超标问题越来越受到社会各方面的关注。尤其是一些多次被曝光的高农药残留的蔬菜，如韭菜、菠菜、小白菜等。因食韭菜造成的农药中毒，全国每年发生多起。在强调生存质量的今天，如何保证农产品的安全性，已经引起了全世界的广泛关注，人们迫切需要探索切实降低作物中农药残留的途径和方法技术，保障农产品食用的安全性。减轻农药残留对人类造成的直接和间接危害，提高人们的生活水平和质量。(1)油菜素内酯是一种植物激素，对植物生命活动起作用的有机物。(2)请结合文中叙述解释油菜素内酯是如何促进细胞伸长的？。(3)油菜素内酯的作用有____A．促进植物细胞伸长与分裂 B．降低果蔬农药残留C．提高作物抗逆性 D．提高果蔬产质量(4)请根据文中叙述说明油菜素内酯的使用前景：。（答出2点）【答案】(1)调节微量(2)油菜素内酯通过促进细胞膜质子泵对H+的泵出，使自由空间酸导致细胞松弛，有利于细胞扩张，提高营养体的收获量，从而实现细胞的伸长生长(3)ABCD(4)油菜素内酯可用于促进细胞的伸长生长和促进细胞分裂；帮助蔬菜降解农药残留；提高农作物的抗冷性、抗旱性与抗盐性；提高果蔬产质量【分析】分析题干信息可知油菜素内酯是一种甾体化合物，对植物生长发育有多方面的调节作用。【详解】（1）植物激素是植物体产生的能从产生部位运输到作用部位，对植物的生长发育起调节作用的微量有机物。（2）油菜素内酯通过促进细胞膜质子泵对H+的泵出，使自由空间酸导致细胞松弛，有利于细胞扩张，提高营养体的收获量，从而实现细胞的伸长生长。（3）A、油菜素内酯能促进细胞的伸长生长，也能促进细胞分裂，A正确；B、油菜素内酯具有帮助蔬菜降解农药残留的生理作用，B正确；C、油菜素内酯可提高农作物的抗冷性、抗旱性与抗盐性，C正确；D、油菜素内酯处理草莓，可使果形增大，单株产量提高，果实香气增浓，含糖量、平均可溶性固形物均明显增高，成熟期提前，D正确。故选ABCD。（4）油菜素内酯可用于促进细胞的伸长生长和促进细胞分裂；帮助蔬菜降解农药残留；提高农作物的抗冷性、抗旱性与抗盐性；提高果蔬产质量。【点睛】本题主要考查油菜素内酯的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。20．（11分）麦芒在抵抗虫害、种子繁殖、增加小麦产量等方面具有重要的作用，是小麦重要的农艺性状。为研究影响麦芒长度及发育相关基因的传递规律及其定位，科研人员进行如下实验。(1)为研究麦芒的芒长性状的遗传规律，研究人员进行杂交实验结果，如表。制备长芒品系和短芒品系幼穗的麦芒纵切片进行显微观察，结果如图1。杂交1杂交2P短芒品系1×长芒品系短芒品系1×短芒品系2F1均为短芒均为短芒F2短芒：长芒=3：1短芒：长芒=15：1①据杂交1可知，小麦的短芒和长芒互为，品系1的短芒由性基因控制。②据杂交2推测，品系1和2控制短芒的基因在染色体上的位置关系是。③图1从细胞学水平观察可知，品系1的短芒形成的原因可能是。(2)研究表明，短芒品系1携带短芒基因位于6号染色体。为进一步精确定位该基因的位置，研究人员开展如下研究。①单核苷酸多态性（SNP）是不同DNA分子上稳定的遗传标记。依据6号染色体的短芒基因序列设计不同，对不同个体相应染色体区段的DNA进行PCR，以检测不同个体的SNP情况。②选择杂交1的F2个体进行SNP分析，可以排除对芒长的影响。③根据图2结果推测，该基因位于位点之间。(3)芒是小麦穗这一器官的重要组成部分，属于叶的变态。连接麦穗的基端成为穗部，远端称为茎部。在目标区段有多个候选基因可能与短芒有关，为确定候选基因中基因A的位置，研究人员提取了以下实验材料的RNA，并检测A基因的表达水平。请从下表中选择实验材料及对应的预期结果组合，以证实“A基因是导致短芒的原因”。实验方案预期结果I.芒发育起始期的穗部①芒发育起始期穗部高于发育终止期II.芒发育终止期的穗部②芒发育起始期穗部低于发育终止期III.芒发育起始期的茎部③穗部高于叶片或茎部IV.芒发育终止期茎部④穗部低于叶片或茎部(4)经统计分析，上述定位区间中的基因差异可解释实验中一部分的表型变异。除此以外，影响表型变异可能的原因还包括。（答出两点）【答案】(1)相对性状显非同源染色体上的非等位短芒品系1携带的显性基因表达，抑制细胞的伸长生长，芒的长度变短(2)引物品系2中短芒基因2和4(3)I、II-②/III-③/IV-④(4)环境影响表型/存在其他基因影响表型/存在表观修饰现象【分析】相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。由表中数据可知，控制麦芒的基因为两对非同源染色体上的非等位基因，遵循基因的自由组合定律。表现型受基因型和环境共同控制。【详解】（1）①相对性状是指同种生物同一性状的不同表现型，据杂交1可知，小麦的短芒和长芒互为相对性状。品系1中，短芒品系1×长芒品系，F1均为短芒，说明短芒为显性。②由杂交2结果可知，F1为双杂合，F2出现了（9+3+3）：1，说明对应的基因遵循基因的自由组合定律，即品系1和2控制短芒的基因在染色体上的位置关系是非同源染色体上非等位基因。③由图1可知，短芒纵切片的右侧未被染色，说明没有合成相应的物质，结合杂交结果可知，当有显性基因存在是，表现为短芒，只有双隐性表现为长芒，可能是由于短芒品系1携带的显性基因表达，抑制细胞的伸长生长，芒的长度变短。（2）①PCR需要根据待扩增DNA的序列设计不同引物，以启动复。②有表中数据可推出，杂交1中F1为单显性杂合，另一对基因为隐性，所以F2中短芒均为单显性，故选择杂交1的F2个体进行SNP分析，可以排除品系2中短芒基因对芒长的影响。③根据图2可知，SNP位点重合处在2-4之间，故控制长芒的基因应位于2-4之间。（3）芒属于变态叶，出现短芒的原因相当于叶发育不完全导致。根据提供的方案，若选择芒发育起始期的穗部或芒发育终止期的穗部，则可能是因为芒发育起始期穗部A基因表达低于发育终止期，导致芒变短；若选择芒发育起始期的茎部，则可能是因为芒穗部A基因的表达高于叶片或茎部，导致芒变短；若选择芒发育终止期茎部，则可能是因为穗部A基因的表达低于叶片或茎部，