2020-2024年五年高考1年模拟生物真题分类汇编（北京专用） 专题06 遗传的分子基础（解析版）

2020-2024年五年高考真题分类汇编PAGEPAGE1专题06遗传的分子基础五年考情考情分析遗传的分子基础2024年北京卷第21题2022年北京卷第18题2021年北京卷第2题2021年北京卷第4题2021年北京卷第21题从近些年的各地高考试题分析，本模块主要考查内容有DNA是主要的遗传物质、DNA的结构与复制、基因的表达、表观遗传5个考点。“DNA是主要的遗传物质”主要依托科学史上的经典实验考查科学家证明DNA是主要的遗传物质的思路与方法；“DNA的结构与复制”常结合细胞中DNA分子的结构特点和半保留复制方式进行考查；“基因的表达”重视对转录、翻译等的基本概念和生理过程的理解和应用。预测此部分内容都会以选择题的形式出现在高考试题中，预计会针对中心法则涉及的五个过程进行命题，命题多结合图示，分析考查上述生理过程发生的场所、条件和相关计算。1、（2024·北京·高考真题）玉米是我国栽培面积最大的农作物，籽粒大小是决定玉米产量的重要因素之一，研究籽粒的发育机制，对保障粮食安全有重要意义。（1）研究者获得矮秆玉米突变株，该突变株与野生型杂交，F1表型与___________相同，说明矮秆是隐性性状。突变株基因型记作rr。（2）观察发现，突变株所结籽粒变小。籽粒中的胚和胚乳经受精发育而成，籽粒大小主要取决于胚乳体积。研究发现，R基因编码DNA去甲基化酶，亲本的该酶在本株玉米所结籽粒的发育中发挥作用。突变株的R基因失活，导致所结籽粒胚乳中大量基因表达异常，籽粒变小。野生型及突变株分别自交，检测授粉后14天胚乳中DNA甲基化水平，预期实验结果为__________________。（3）已知Q基因在玉米胚乳中特异表达，为进一步探究R基因编码的DNA去甲基化酶对Q基因的调控作用，进行如下杂交实验，检测授粉后14天胚乳中Q基因的表达情况，结果如表1。表1组别杂交组合Q基因表达情况1RRQQ（♀）×RRqq（♂）表达2RRqq（♀）×RRQQ（♂）不表达3rrQQ（♀）×RRqq（♂）不表达4RRqq（♀）×rrQQ（♂）不表达综合已有研究和表1结果，阐述R基因对胚乳中Q基因表达的调控机制____。（4）实验中还发现另外一个籽粒变小的突变株甲，经证实，突变基因不是R或Q。将甲与野生型杂交，F1表型正常，F1配子的功能及受精卵活力均正常。利用F1进行下列杂交实验，统计正常籽粒与小籽粒的数量，结果如表2。表2组别杂交组合正常籽粒：小籽粒5F1（♂）×甲（♀）3：16F1（♀）×甲（♂）1：1已知玉米子代中，某些来自父本或母本的基因，即使是显性也无功能。①根据这些信息，如何解释基因与表2中小籽粒性状的对应关系？请提出你的假设________。②若F1自交，所结籽粒的表型及比例为____________，则支持上述假设。【答案】（1）野生型（2）野生型所结籽粒胚乳中DNA甲基化水平低于突变株（3）R基因编码的DNA去甲基化酶只能对本株玉米所结籽粒的胚乳中来自本植株的Q基因发挥功能 （4）①.籽粒变小受到两对等位基因的控制，任意一对等位基因中的显性基因正常发挥功能的个体表现为正常籽粒，没有显性基因或显性基因均无法正常发挥功能的个体表现为小籽粒，其中有一对等位基因的显性基因来自母本的时候无法发挥功能②.正常籽粒：小籽粒=7：1【解析】〖祥解〗判断显隐性的方式有：①表型相同的个体杂交，后代新出现的表型为隐性；②表型不同的纯合个体杂交，后代出现的表型为显性。【小问1详析】若矮秆是隐性性状，矮秆玉米突变株与野生型杂交，子代表型与野生型相同。【小问2详析】野生型R基因正常，能编码DNA去甲基化酶，催化DNA去甲基化，所以野生型及突变株分别自交，野生型植株所结籽粒胚乳中DNA甲基化水平更低。【小问3详析】由组别2、4可知，母本中的R基因编码的DNA去甲基化酶无法为父本提供的Q基因去甲基化，由组别3可知父本中R基因编码的DNA去甲基化酶不能对母本上所结籽粒的胚乳中的Q基因发挥功能。结合前面的研究成果：亲本的该酶在本株玉米所结籽粒的发育中发挥作用，可得R基因编码的DNA去甲基化酶只能对本株玉米所结籽粒的胚乳中来自本植株的Q基因发挥功能。【小问4详析】①甲与野生型杂交得到的子代为正常个体，说明小籽粒为隐性性状。F1与甲杂交属于测交，F1作父本时，结果出现正常籽粒：小籽粒=3：1，推测该性状受到两对等位基因的控制，且只有不含显性基因的个体表现为小籽粒。F1作母本时，与甲杂交，后代正常籽粒：小籽粒=1：1，结合题目中“已知玉米子代中，某些来自父本或母本的基因，即使是显性也无功能”推测，母本产生配子时有一对等位基因是不发挥功能的。因此提出的假设为：籽粒变小受到两对等位基因的控制，任意一对等位基因中的显性基因正常发挥功能的个体表现为正常籽粒，没有显性基因或显性基因均无法正常发挥功能的个体表现为小籽粒，其中有一对等位基因的显性基因来自母本的时候无法发挥功能。②F1自交，F1产生的精子中含显性基因正常发挥功能的配子：不含显性基因的配子=3：1，F1产生的卵细胞中含显性基因正常发挥功能的配子：不含显性基因的配子和含显性基因不发挥功能的配子=1：1，所以F1自交所结籽粒的表型及比例为正常籽粒：小籽粒=（1-1/4×1/2）：（1/4×1/2）=7：1。2、（2022·北京·高考真题）番茄果实成熟涉及一系列生理生化过程，导致果实颜色及硬度等发生变化。果实颜色由果皮和果肉颜色决定。为探究番茄果实成熟的机制，科学家进行了相关研究。(1)果皮颜色由一对等位基因控制。果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色，F1自交所得F2果皮颜色及比例为。(2)野生型番茄成熟时果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体，甲（基因A突变为a）果肉黄色，乙（基因B突变为b）果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验，结果如下图1。据此，写出F2中黄色的基因型：。(3)深入研究发现，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质2积累会使果肉呈橙色，如下图2。上述基因A、B以及另一基因H均编码与果肉颜色相关的酶，但H在果实中的表达量低。根据上述代谢途径，aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是。(4)有一果实不能成熟的变异株M，果肉颜色与甲相同，但A并未突变，而调控A表达的C基因转录水平极低。C基因在果实中特异性表达，敲除野生型中的C基因，其表型与M相同。进一步研究发现M中C基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高。推测果实成熟与C基因甲基化水平改变有关。欲为此推测提供证据，合理的方案包括，并检测C的甲基化水平及表型。①将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M②敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因③将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型【答案】(1)黄色∶无色＝3∶1(2)aaBB、aaBb(3)基因A突变为a，但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H，持续生成前体物质2；基因B突变为b，前体物质2无法转变为番茄红素(4)①②④〖祥解〗1、基因分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，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，独立的随配子遗传给后代。2、基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。3、甲、乙为两种单基因纯合突变体，甲（基因A突变为a）果肉黄色，乙（基因B突变为b）果肉橙色。由图1可知，F2比值约为为9：3：4，F1基因型为AaBb，红色基因型为A_B_，黄色为aaB_，橙色为A_bb、aabb，甲乙基因型分别为aaBB、AAbb。【详析】（1）果皮黄色与果皮无色的番茄杂交的F1果皮为黄色，说明黄色是显性性状，F1为杂合子，则F1自交所得F2果皮颜色及比例为黄色∶无色＝3∶1。（2）由图可知，F2比值约为为9：3：4，说明F1基因型为AaBb，则F2中黄色的基因型aaBB、aaBb。（3）由题意和图2可知，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈黄色，而前体物质2积累会使果肉呈橙色，则存在A或H，不在B基因时，果肉呈橙色。因此，aabb中前体物质2积累、果肉呈橙色的原因是基因A突变为a，但果肉细胞中的基因H仍表达出少量酶H，持续生成前体物质2；基因B突变为b，前体物质2无法转变为番茄红素。（4）C基因表达的产物可以调控A的表达，变异株M中C基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高，欲检测C的甲基化水平及表型，可以将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入M，使得C去甲基化，并检测C的甲基化水平及表型；或者敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因，检测野生型植株C的甲基化水平及表型，与突变植株进行比较；也可以将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型，检测野生型C的甲基化水平及表型。而将果实特异性表达的甲基化酶基因导入M无法得到果实成熟与C基因甲基化水平改变有关，故选①②④。3、（2021·北京·高考真题）下图是马铃薯细胞局部的电镜照片，1~4均为细胞核的结构，对其描述错误的是（）A．1是转录和翻译的场所 B．2是核与质之间物质运输的通道C．3是核与质的界膜 D．4是与核糖体形成有关的场所【答案】A〖祥解〗据图分析，1~4均为细胞核的结构，则1是染色质，2是核孔，3是核膜，4是核仁，据此分析作答。【详析】A、1是染色质，细胞核是DNA复制和转录的主要场所，翻译的场所是核糖体，A错误；B、2是核孔，核孔是核与质之间物质运输的通道，具有选择透过性，B正确；C、3是核膜，是核与质的界膜，为细胞核提供了一个相对稳定的环境，C正确；D、4是核仁，真核细胞中核仁与核糖体的形成有关，D正确。故选A。4、（2021·北京·高考真题）酵母菌的DNA中碱基A约占32%，关于酵母菌核酸的叙述错误的是（）A．DNA复制后A约占32% B．DNA中C约占18%C．DNA中（A+G）/（T+C）=1 D．RNA中U约占32%【答案】D〖祥解〗酵母菌为真核生物，细胞中含有DNA和RNA两种核酸；其中DNA分子为双链结构，A=T，G=C，RNA分子为单链结构。据此分析作答。【详析】A、DNA分子为半保留复制，复制时遵循A-T、G-C的配对原则，则DNA复制后的A约占32%，A正确；B、酵母菌的DNA中碱基A约占32%，则A=T=32%，G=C=（1-2×32%）/2=18%，B正确；C、DNA遵循碱基互补配对原则，A=T、G=C，则（A+G）/（T+C）=1，C正确；D、由于RNA为单链结构，且RNA是以DNA的一条单链为模板进行转录而来，故RNA中U不一定占32%，D错误。故选D。5、（2021·北京·高考真题）近年来发现海藻糖-6-磷酸（T6P）是一种信号分子，在植物生长发育过程中起重要调节作用。研究者以豌豆为材料研究了T6P在种子发育过程中的作用。(1)豌豆叶肉细胞通过光合作用在中合成三碳糖，在细胞质基质中转化为蔗糖后运输到发育的种子中转化为淀粉贮存。(2)细胞内T6P的合成与转化途径如下：底物T6P海藻糖将P酶基因与启动子U（启动与之连接的基因仅在种子中表达）连接，获得U-P基因，导入野生型豌豆中获得U-P纯合转基因植株，预期U-P植株种子中T6P含量比野生型植株，检测结果证实了预期，同时发现U-P植株种子中淀粉含量降低，表现为皱粒。用同样方法获得U-S纯合转基因植株，检测发现植株种子中淀粉含量增加。(3)本实验使用的启动子U可以排除由于目的基因对种子发育产生的间接影响。(4)在进一步探讨T6P对种子发育的调控机制时，发现U-P植株种子中一种生长素合成酶基因R的转录降低，U-S植株种子中R基因转录升高。已知R基因功能缺失突变体r的种子皱缩，淀粉含量下降。据此提出假说：T6P通过促进R基因的表达促进种子中淀粉的积累。请从①~⑤选择合适的基因与豌豆植株，进行转基因实验，为上述假说提供两个新的证据。写出相应组合并预期实验结果。①U-R基因

②U-S基因

③野生型植株④U-P植株

⑤突变体r植株【答案】(1)叶绿体基质(2)低(3)在其他器官（过量）表达(4)②⑤

与突变体r植株相比，转基因植株种子的淀粉含量不变，仍皱缩①④

与U-P植株相比，转基因植株种子淀粉含量增加，为圆粒②④

与U-P植株相比，转基因植株种子R基因转录提高，淀粉含量增加，为圆粒〖祥解〗1、光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，其中光合作用的光反应阶段，在叶绿体类囊体薄膜上进行；暗反应阶段，在叶绿体基质上进行。2、启动子是位于基因的首端，是一段特殊的DNA序列，用于驱动基因的转录。【详析】（1）豌豆叶肉细胞通过光合作用形成三碳糖是暗反应过程，该过程发生在叶绿体基质中。（2）结合题意可知，P酶基因与启动子U结合后则可启动U基因表达，则P基因在种子中表达增高，P酶增多，T6P更多转化为海藻糖，故预期U-P植株种子中T6P含量比野生型植株低。（3）结合题意可知，启动子U启动与之连接的基因仅在种子中表达，该过程可以排除由于目的基因在其他器官（过量）表达对种子发育产生的间接影响。（4）分析题意可知，本实验的目的是验证T6P通过促进R基因的表达促进种子中淀粉的积累，且结合（2）可知，U-P植株种子中淀粉含量降低，表现为皱粒。用同样方法获得U-S纯合转基因植株，检测发现植株种子中淀粉含量增加，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下：②（U-S基因，S酶可以较高表达）⑤（R基因功能缺失突变体），与突变体r植株相比，转基因植株种子的淀粉含量不变，仍皱缩；①（U-R基因，R基因表达较高）④（U-P植株，P基因表达较高），与U-P植株相比，转基因植株种子淀粉含量增加，为圆粒；②（U-S基因，S酶可以较高表达）④（U-P植株，P基因表达较高），与U-P植株相比，转基因植株种子R基因转录提高，淀粉含量增加，为圆粒。【『点石成金』】本题主要考查光合作用和基因的表达等知识点，要求学生掌握光合作用的过程以及物质变化和发生的场所，理解基因表达的过程和意义，能够正确获取有效信息是突破该题的关键。一、单选题1．（2024·北京顺义·二模）大肠杆菌是现代生物学研究中的模式生物．环境适宜时约20min繁殖一代。研究人员将15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养基中，40min后收集大肠杆菌，提取其DNA。下列有关叙述正确的是（）A．所有DNA都含有14N B．所有DNA都含有15NC．含14N的DNA占50% D．含15N的DNA占25%【答案】A〖祥解〗DNA的复制方式为半保留复制：以亲代DNA的两条链为模板，合成子代DNA的过程，每个子代DNA分子含有一条母链和一条新合成的子链。【详析】大肠杆菌在环境适宜时约20min繁殖一代，40min后收集大肠杆菌，提取其DNA，意味着大肠杆菌繁殖两代，DNA的复制方式为半保留复制，研究人员将15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养基中，繁殖一代得到的每个DNA分子中1条链为15N，1条链为14N，再繁殖1代，一共得到4个DNA分子，只有2个DNA分子1条链为15N，1条链为14N，另外2个DNA分子两条链均为14N，即所有的子代DNA中均含有14N，而只有2个DNA分子含有15N，含量为50%，A正确。故选A。2．（2024·北京通州·模拟预测）研究发现，在野生型果蝇幼虫中降低lint基因表达，能影响另一基因inr的表达（如下图），导致果蝇体型变小等异常情况。下列叙述正确的是（

）A．lint基因表达对inr基因表达有促进作用B．提高幼虫lint基因表达可能使其体型变小C．降低幼虫inr基因表达可能使其体型变小D．果蝇的体型大小是多个基因共同作用的结果【答案】D〖祥解〗野生型果蝇幼虫inr的相对表达量较低，降低了lint基因表达后的果蝇幼虫，inr基因的相对表达量提高，说明lint基因能抑制int基因的表达；又当int表达量增加时，果蝇体型变小，可知lint基因表达量增加果蝇体型较大。【详析】A、对比野生型果蝇幼虫的inr的表达量可知，降低lint基因表达后，幼虫体内的inr基因的表达量显著上升，说明lint基因的表达对inr基因的表达有抑制作用，A错误；B、结合题干可知，降低lint基囚表达，导致果蝇体型变小，因此提高幼虫lint基因表达可能使其体型变大，B错误；C、根据题干信息可知，inr的表达量增加后“导致果蝇体型变小”，可推测提高幼虫lint基因表达，inr的表达量下降，进而可能使果蝇体型变大，C错误；D、由以上分析可知，果蝇体型大小与lint基因和inr基因都有关，说明果蝇体型大小是多个基因共同作用的结果，D正确。故选D。3．（2024·北京东城·二模）烟草花叶病毒（TMV）由蛋白质和RNA组成，用其RNA侵染正常烟草叶，叶片中可检测到TMV。TMV侵染会引发烟草细胞中基因N表达上调，介导烟草的抗病毒反应，在侵染位点处形成坏死斑。以下说法错误的是（

）A．TMV的遗传物质是RNAB．可用烟草研磨液培养TMVC．敲除基因N会降低烟草抗TMV能力D．坏死斑能限制TMV的进一步扩散【答案】B〖祥解〗RNA病毒的遗传物质是RNA，RNA决定RNA病毒的遗传性状。蛋白质不是RNA病毒的遗传物质，不能决定RNA病毒的遗传性状。【详析】A、烟草花叶病毒（TMV）由蛋白质和RNA组成，用其RNA侵染正常烟草叶，叶片中可检测到TMV，因此TMV的遗传物质是RNA，A正确；B、不可用烟草研磨液培养TMV，因为TMV是病毒，必须要在活细胞中才能生存，B错误；C、TMV侵染会引发烟草细胞中基因N表达上调，介导烟草的抗病毒反应，在侵染位点处形成坏死斑，因此敲除基因N会降低烟草抗TMV能力，C正确；D、坏死斑能限制TMV的进一步扩散，防止整株烟草被感染，D正确。故选B。4．（2024·北京西城·二模）大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由核心酶和σ因子组成，能转录某类T4噬菌体的基因。分别将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶和核心酶与3H标记的噬菌体DNA结合，然后加入未标记的噬菌体DNA。定期将混合物转移至硝化纤维素滤膜上，只有仍与酶结合的带标记DNA方可结合在滤膜上，实验结果如图。相关分析错误的是（

）A．大肠杆菌RNA聚合酶能将噬菌体DNA解旋B．RNA聚合酶结合起始密码子启动基因转录C．σ因子使RNA聚合酶与启动子紧密结合D．实验加入未标记的噬菌体DNA应过量【答案】B〖祥解〗转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与。【详析】A、RNA聚合酶是细胞中的基因进行转录时用的，它具有解旋功能，因此大肠杆菌的RNA聚合酶能将噬菌体DNA解旋，A正确；B、RNA聚合酶结合基因中的启动子启动基因转录，起始密码子是翻译时用到的，B错误；C、根据题意可知，大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由核心酶和σ因子组成，将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶和核心酶分别与3H标记的噬菌体DNA结合，根据图中数据可知，σ因子存在时，噬菌体DNA结合的百分比更多，故可推知σ因子使RNA聚合酶与启动子紧密结合，C正确；D、本实验中用未标记的噬菌体DNA将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶或核心酶从已结合的噬菌体DNA上替换下来，则加入的未标记的噬菌体DNA应过量，D正确。故选B。5．（2024·北京昌平·二模）为探究DNA甲基化与动脉粥样硬化（As）的关系，研究者给予大耳兔高脂饮食以制备As模型组，提取脾脏DNA进行水解并检测其甲基化水平，实验结果如下表。相关叙述错误的是（

）组别DNA甲基化水平（%）对照组3.706模型组2.259A．DNA甲基化不影响DNA碱基对的排列顺序B．检测DNA水解产物有无U以排除RNA影响C．高脂饮食引起的As与基因表达水平改变无关D．As模型组大耳兔的DNA甲基化可能会遗传【答案】C〖祥解〗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。【详析】A、DNA甲基化是表观遗传的一种，表观遗传不影响DNA碱基对的排列顺序，A正确；B、U（尿嘧啶）是RNA特有的碱基，检测DNA水解产物有无U以排除RNA影响，B正确；C、分析题意，模型组是高脂饮食组，而对照组是正常组别，据表可知，模型组的DNA甲基化水平较低，说明高脂饮食引起的As与基因表达水平有关，C错误；D、DNA甲基化是表观遗传的一种，表观遗传属于可遗传变异，As模型组大耳兔的DNA甲基化可能会遗传，D正确。故选C。6．（2024·北京朝阳·二模）血橙被誉为“橙中贵族”，因果肉富含花色苷，颜色像血一样鲜红而得名。当遇极寒天气时，为避免血橙冻伤通常提前采摘，此时果肉花色苷含量极少而“血量”不足。血橙中花色苷合成和调节途径如图。

注：T序列和G序列是Ruby基因启动子上的两段序列下列分析不合理的是（

）A．血橙果肉“血量”多少是通过基因控制酶的合成来调控的B．低温引起T序列改变及去甲基化进而使血橙“血量”增多C．同一植株不同血橙果肉的“血量”不同可能与光照有关D．若提前采摘，可将果实置于低温环境激活Ruby基因表达【答案】B〖祥解〗基因与性状的关系为：一是基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物的性状，二是基因通过控制蛋白质合成，直接控制生物的性状。【详析】A、由图可知，基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物的性状，所以血橙果肉“血量”多少是通过基因控制酶的合成来调控的，A正确；B、由图可知，低温引起T序列去甲基化进而使血橙“血量”增多，T序列未改变，B错误；C、由图可知，光照会促进HY5蛋白与G序列结合，激活Ruby基因，促进合成关键酶，使花色苷前体转为花色苷，增加“血量”，所以同一植株不同血橙果肉的“血量”不同可能与光照有关，C正确；D、由图可知，低温引起T序列去甲基化激活Ruby基因，所以若提前采摘，可将果实置于低温环境激活Ruby基因表达，D正确。故选B。7．（2024·北京西城·二模）为加速绿色荧光蛋白基因（GFP）进化，快速获得荧光强度更高的GFP蛋白，科研人员将DNA1（编码易错DNA聚合酶）和DNA2共同导入大肠杆菌（如图）。下列说法错误的是（

）

A．用卡那霉素筛选含DNA1的大肠杆菌B．易错DNA聚合酶催化GFP基因复制C．GFP基因在此复制过程中突变率升高D．连续传代并筛选强荧光菌落加速GFP进化【答案】A〖祥解〗基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取；（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；（4）目的基因的检测与鉴定。【详析】A、由图可知，卡那霉素抗性基因与GFP基因融合到DNA2上后导入大肠杆菌，因此用用卡那霉素筛选含DNA2的大肠杆菌，A错误；B、易错DNA聚合酶能催化DNA的复制，即能催化GFP基因复制，B正确；C、GFP基因在此复制时双螺旋被破坏，容易受内外因素的影响而发生突变，使其突变的频率升高，C正确；D、连续传代并筛选，逐代淘汰，就会筛选出荧光菌落，从而加速GFP进化，D正确。故选A。8．（2024·北京顺义·一模）科研工作者在果蝇眼中发现一种蛋白E，将E基因导入即将发育为腿的幼虫细胞中，诱导此处产生了构成眼的不同类型的细胞群，最终在腿的中部形成了眼。据此推测正确的是（）A．发育为腿的幼虫细胞因缺少E基因而不能发育为眼B．构成果蝇眼的不同类型的细胞中所含蛋白质完全相同C．蛋白E启动了不同类型细胞群中特异基因的表达D．蛋白E激活相同基因使发育为腿的细胞转化为眼的不同类型细胞【答案】C〖祥解〗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生稳定性差异的过程。细胞分化的实质:基因的选择性表达。【详析】A、发育为腿的幼虫细胞中本来就有E基因，只是没有表达，A错误;B、构成果蝇眼的不同类型的细胞，由于基因的选择性表达，所含蛋白质不完全相同，B错误;C、蛋白E诱导腿部产生了构成眼的不同类型的细胞群，说明蛋白E启动了不同类型细胞群中特异基因的表达，导致细胞分化，C正确;D、蛋白E激活不同基因使发育为腿的细胞转化为眼的不同类型细胞，D错误。故选C。9．（2024·北京顺义·一模）大肠杆菌是现代生物学研究中的模式生物.环境适宜时约20min繁殖一代。研究人员将15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养基中，40min后收集大肠杆菌，提取其DNA。下列有关叙述正确的是（）A．所有DNA都含有15NB．所有DNA单链都含有14NC．含15N的DNA占50%D．含15N的DNA占25%【答案】C〖祥解〗DNA的复制方式为半保留复制：以亲代DNA的两条链为模板，合成子代DNA的过程，每个子代DNA分子含有一条母链和一条新合成的子链。【详析】大肠杆菌是现代生物学研究中的模式生物，环境适宜时约20min繁殖一代，40min后收集大肠杆菌，提取其DNA，意味着大肠杆菌繁殖两代，DNA的复制方式为半保留复制，研究人员将15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养基中，繁殖一代得到的每个DNA分子中1条链为15N，1条链为14N，再繁殖1代，一共得到4个DNA分子，只有2个DNA分子1条链为15N，1条链为14N，另外2个DNA分子两条链均为14N，C正确，ABD错误。故选C。10．（2024·北京顺义·一模）洗面奶、沐浴露、纺织品中的微塑料（聚乙烯、聚酯等）会随生活污水排入土壤，对土壤微生物造成影响，如破坏蛋白质和磷脂的结构，干扰DNA和蛋白质合成，促进H2O2等活性氧的产生。下列有关微塑料对细胞的影响错误的是（）A．会改变细胞中元素的种类B．会改变细胞膜的通透性C．会改变某些酶的催化效率D．会影响某些基因的表达【答案】A〖祥解〗微塑料（聚乙烯、聚酯等）会随生活污水排入土壤，对土壤微生物造成影响，如破坏蛋白质和磷脂的结构，干扰DNA和蛋白质合成。【详析】A、根据题干，微塑料不会改变元素的种类，细胞中元素的种类不会改变，A错误；B、微塑料破坏蛋白质和磷脂的结构，细胞膜的主要成分就是磷脂和蛋白质，会改变细胞膜的通透性，B正确；CD、微塑料干扰DNA和蛋白质合成，因此会改变某些基因的表达，酶的本质大部分是蛋白质，因此可能会改变某些酶的催化效率，CD正确。故选A。11．（2024·北京海淀·一模）端粒是染色体末端的一段DNA片段。端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成并延伸端粒DNA．在正常情况下，端粒酶只在不断分裂的细胞中具有活性。下列有关端粒酶的叙述，正确的是（

）A．仅由C、H、O、N四种元素组成B．催化过程以4种脱氧核苷酸为底物C．组成成分都在核糖体上合成D．在所有细胞中均具有较高活性【答案】B〖祥解〗分析题文：端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链，即逆转录过程，因此该酶为逆转录酶。【详析】A、端粒酶由RNA和蛋白质组成，其中RNA的组成元素是C、H、O、N、P，A错误；B、该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成并延伸端粒DNA，产物是DNA，故催化过程以4种脱氧核苷酸为底物，B正确；C、核糖体是蛋白质的合成车间，但端粒酶还包括RNA，不在核糖体合成，C错误；D、根据题干叙述“端粒酶只在不断分裂的细胞中具有活性”可知，由于基因的选择性表达，端粒酶在干细胞等少数细胞中有活性，大部分细胞是高度分化的细胞，没有分裂能力，因此端粒酶在其中不具有活性。该选项考察“基因的选择性表达”，而非不同物种具有不同基因，D错误。故选B。12．（2024·北京东城·一模）西北牡丹在白色花瓣基部呈现色斑，极具观赏价值。研究发现，紫色色斑内会积累花色素苷。PrF3H基因控制花色素苷合成途径中关键酶的合成。如图，分别提取花瓣紫色和白色部位的DNA，经不同处理后PCR扩增PrF3H基因的启动子区域，电泳检测扩增产物。分析实验结果可以得出的结论是（）A．花瓣紫色与白色部位PrF3H基因的碱基序列存在差异B．白色部位PrF3H基因启动子甲基化程度高于紫色部位C．PrF3H基因启动子甲基化程度高有利于花色素苷合成D．启动子甲基化可调控基因表达说明性状并非由基因控制【答案】B〖祥解〗生物的性状由基因决定，还受环境条件的影响，是生物的基因和环境共同作用的结果，即表现型=基因型+环境条件。【详析】A、紫色部位和白色部位PrF3H的碱基序列相同，只是甲基化程度不同，A错误；B、根据电泳结构白色部位加入McrBC后没有出现电泳条带，而McrBC只能切割DNA的甲基化区域，说明白色区域的启动子甲基化程度高，B正确；C、白色部位PrF3H基因启动子甲基化程度高，而色色素表达少，因此可以推测PrF3H基因启动子甲基化程度高不利于花色素苷合成，C错误；D、启动子甲基化属于表观遗传，说明生物性状是由基因决定的，D错误。故选B。13．（2024·北京东城·一模）16SrRNA是原核生物核糖体RNA的一种，在物种间有较大差异。以下关于16SrRNA的说法错误的是（）A．含有A、G、U、C四种碱基B．是核糖体的重要组成部分C．通过转运氨基酸参与翻译D．可为研究生物进化提供证据【答案】C〖祥解〗1、核酸是遗传信息的携带者，是一切生物的遗传物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用，细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）两种，构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸，每个脱氧核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖糖和一分子含氮碱基形成，每个核糖核苷酸分子是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基形成。2、脱氧核苷酸和核糖核苷酸在组成上的差异有：①五碳糖不同，脱氧核苷酸中的五碳糖是脱氧核糖，核糖核苷酸中的五碳糖是核糖；②碱基不完全相同，脱氧核苷酸中的碱基是A、T、G、C，核糖核苷酸中的碱基是A、U、G、C。【详析】A、16SrRNA含有A、G、U、C四种碱基，A正确；B、依据题干信息，16SrRNA是原核生物核糖体RNA的一种，所以16SrRNA是核糖体的重要组成部分，B正确；C、16SrRNA是核糖体的重要组成部分，所以其参与翻译过程，但是不能转运氨基酸，C错误；D、16SrRNA在物种间有较大差异，所以可为研究生物进化提供证据，D正确。故选C。14．（2024·北京西城·一模）FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而降解，从而提高了鱼类的抗病能力。相关分析正确的是（

）A．Y蛋白能识别mRNA甲基化修饰 B．mRNA甲基化会影响其转录C．mRNA甲基化会提高其稳定性 D．N基因表达会降低鱼类抗病能力【答案】A〖祥解〗表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变，而基因表达与表型发生可遗传变化的现象，即不依赖于DNA序列的基因表达状态与表型的改变。【详析】A、题意显示，FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而降解，说明Y蛋白能识别mRNA甲基化修饰，A正确；B、mRNA甲基化会影响其翻译过程，B错误；C、FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而降解，说明mRNA甲基化会被Y蛋白识别而降解，其稳定性降低，C错误；D、FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而降解，此时mRNA翻译的N蛋白质会提高鱼类的抗病能力，D错误。故选A。15．（2024·北京石景山·一模）噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程如下图所示。该实验条件下，噬菌体每20分钟复制一代。下列叙述正确的是（）

A．该实验证明了DNA的复制方式为半保留复制B．大肠杆菌为噬菌体增殖提供了模板、原料、酶和能量C．A组试管III中含32P的子代噬菌体比例较低D．B组试管III上清液中的放射性强度与接种后的培养时间成正比【答案】C〖祥解〗噬菌体侵染细菌的实验：（1）实验原理：设法把DNA和蛋白质分开，直接地、单独地去观察它们地作用。实验原因：艾弗里实验中提取的DNA，纯度最高时也还有0.02%的蛋白质。（2）实验过程：①标记噬菌体：在分别含有放射性同位素35S或放射性同位素32P培养基中培养大肠杆菌；再用上述大肠杆菌培养噬菌体，得到DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体。②噬菌体侵染细菌：用DNA含有32P标记或蛋白质含有35S标记的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌。③短时间培养后，搅拌、离心。搅拌的目的：使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离。离心的目的：让上清液中析出重量较轻的噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌。【详析】A、噬菌体侵染大肠杆菌实验，主要是证明DNA是遗传物质，同时也证明了DNA能自我复制，能控制蛋白质的合成，但不能证明DNA是以半保留方式复制的，A错误；B、噬菌体增殖过程中的原料、酶和能量均由细菌提供，噬菌体提供模板，B错误；C、35S标记的蛋白质外壳并未进入宿主细胞内，32P标记的DNA进入了宿主细胞内。经多次半保留复制，A组试管中沉淀中少量DNA含有32P，C正确；D、用35S标记的噬菌体侵染未标记的细菌，35S标记蛋白质，蛋白质不进入细菌菌体，保温时间长短不影响上清液中的放射性强度，D错误。故选C。16．（2024·北京丰台·一模）斑马鱼幼鱼正常发育温度为28℃，在幼鱼发育的第20~30天用23℃、28℃和33℃处理，测得雌雄比分别为7：3、1：1和3：7。S1和S2分别为雌、雄性分化指示基因，5-AZA为DNA甲基化抑制剂。不同条件处理幼鱼的实验结果见下图。下列叙述不正确的是（

）A．斑马鱼雌雄表型受环境因素的影响和基因共同决定B．33℃培育使雄性分化指示基因表达上调促使雄性数量偏多C．高温提高甲基化水平进而使雌性分化指示基因的表达上调D．全球气候变化会对斑马鱼群体的性别比例产生影响【答案】C〖祥解〗分析题图左图：实验自变量为不同温度，因变量为S1与S2基因的表达量，由图可知，相较于正常发育温度28℃，温度降低（23℃）会促进S1基因表达，抑制S2基因表达，温度升高（33℃）会抑制S1基因表达，促进S2基因表达；分析右图：实验自变量为发育温度与是否添加5-AZA，由图可知，相较于正常发育温度28℃，温度升高（33℃）会抑制S1基因表达，5-AZA则会在33℃的条件下促进S1基因表达。【详析】A、根据题意以及题图结果可知，斑马鱼雌雄表型受基因S1、S2以及温度共同影响，A正确；B、由题左图可知，，相较于正常发育温度28℃，温度升高（33℃）会抑制S1基因表达，促进S2基因表达，促使雄性数量偏多，B正确；C、由左图可知，相较于正常发育温度28℃，温度升高（33℃）会抑制S1基因表达，由右图可知，33℃的条件下，DNA甲基化抑制剂降低DNA甲基化水平，提高了S1基因的表达量，C错误；D、斑马鱼雌雄表型受环境温度的影响，因此全球气候变化会对斑马鱼群体的性别比例产生影响，D正确。故选C。17．（2024·北京丰台·一模）人白细胞介素-2（IL-2）是一种细胞因子，含有3个半胱氨酸，分别位于第58、105、125位，其中58位与105位半胱氨酸之间形成的二硫键对保持IL-2活性起重要作用。用大肠杆菌生产IL-2，为保证产物活性，将IL-2基因中编码125位半胱氨酸的序列突变为丝氨酸序列。下列叙述错误的是（

）A．突变的IL-2基因的序列发生了碱基对的增添B．天然的和基因工程生产的IL-2均在核糖体上合成C．突变的IL-2基因的表达降低了二硫键错配的可能D．大肠杆菌中IL-2基因的复制和表达遵循中心法则【答案】A〖祥解〗蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。【详析】A、由题意可知，为保证产物活性，将IL-2基因中编码125位半胱氨酸的序列突变为丝氨酸序列，只是一个氨基酸发生了改变，应该是发生了碱基替换，而不是碱基对的增添，A错误；B、天然的和基因工程生产的IL-2的本质都是蛋白质，都是在核糖体上合成的，B正确；C、58位与105位半胱氨酸之间形成的二硫键对保持IL-2活性起重要作用，突变的IL-2基因的表达降低了二硫键错配的可能，C正确；D、大肠杆菌是原核生物（细胞生物），其遗传物质是DNA，基因的复制和表达都遵循中心法则，D正确。故答案为：A。18．（2024·北京密云·模拟预测）两种柳穿鱼植株杂交，F1均开两侧对称花，F1自交产生的F2中开两侧对称花34株，开辐射对称花的5株。进一步研究发现，两种柳穿鱼植株的Leyc基因碱基序列相同，只是在开两侧对称花植株中表达，在开辐射对称花植株中不表达，二者Lcyc基因的甲基化情况如下图所示。下列叙述正确的是（）A．控制两侧对称和辐射对称花的基因所含遗传信息不同B．F2表型比说明柳穿鱼花型的遗传遵循基因的分离定律C．控制辐射对称花的Lcyc基因的甲基化程度相对较高D．推测甲基化的程度与Lcyc基因的表达程度成正相关【答案】C〖祥解〗表观遗传：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。【详析】A、根据题干信息：进一步研究发现，两种柳穿鱼的Lcyc基因序列相同，但表达情况不同，控制两侧对称与辐射对称的基因所含遗传信息相同，A错误；B、所得F2植株数较少，且性状比不是1：3，所以F2性状分离比不能说明花型遗传遵循基因的分离定律，B错误；C、根据图可知，控制辐射对称的Lcyc基因的甲基化程度相对较高，C正确；D、控制辐射对称的Lcyc基因的甲基化程度相对较高，两侧对称花植株Lcyc基因表达而辐射对称花植株不表达推测甲基化程度与Lcyc基因的表达程度成负相关，D错误。故选C。19．（23-24高三下·北京延庆·阶段练习）细菌glg基因编码糖原合成中的关键酶。细菌糖原合成的平衡受到CsrA/CsrB系统的调节。CsrA蛋白可结合glgmRNA分子，也可结合CsrB（一种非编码RNA分子），相关过程如图所示。下列叙述错误的是（

）A．抑制CsrB基因的转录能促进细菌糖原合成B．CsrB与glgmRNA竞争结合CsrA蛋白C．CsrA蛋白与glgmRNA结合抑制细菌糖原的合成D．RNA聚合酶识别并结合glg基因的启动子后驱动转录【答案】A〖祥解〗基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA。【详析】AC、由题图可知，抑制CsrB基因转录会使CsrB的RNA减少，使CsrA更多地与glgmRNA结合形成不稳定构象，最终核糖核酸酶会降解glgmRNA，而glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用，故抑制CxrB基因的转录，CsrA蛋白更多的与glgmRNA结合能抑制细菌糖原的合成，A错误，C正确；B、依题意，CsrA蛋白可结合glgmRNA分子，也可结合CsrB，因此，CsrB与glgmRNA竞争结合CsrA蛋白，B正确；D、基因转录时，RNA聚合酶识别并结合到基因的启动子区域从而启动转录，D正确。故选A。20．（23-24高三上·北京丰台·期中）关于赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验，下列叙述正确的是（

）A．分别用含³²P和³⁵S的培养基培养噬菌体B．搅拌的目的是使大肠杆菌破裂，释放出子代噬菌体C．³²P标记噬菌体的实验中，放射性主要分布在沉淀物中D．此实验证明了DNA是主要的遗传物质【答案】C〖祥解〗T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。【详析】A、噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能再培养基上独立生存，因此要标记噬菌体需用含35S和32P标记的大肠杆菌分别培养，A错误；B、搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的噬菌体外壳与细菌分离，B错误；C、由于32P标记的DNA分子进入了细菌，所以32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，放射性同位素主要分布于试管的沉淀物中，C正确；D、此实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，D错误。故选C。二、非选择题21．（2024·北京·模拟预测）细菌的接合生殖与细菌的质粒F因子有关。有F因子的菌株为雄性，没有的为雌性。F因子携带的基因表达可以使细菌产生仅用于接合生殖的性菌毛，见图1。具有游离F因子的细菌称为F+菌株。部分细菌中F因子可以整合到细菌拟核DNA上，成为Hfr菌株。Hfr菌株的F因子可能从拟核DNA上脱离下来，又变成游离的F因子。这种脱离下来的F因子上携带了部分拟核DNA基因，使菌株成为F＇菌株。不存在F因子的雌性菌株称为F菌株。

(1)雄性菌株与雌性菌株接合时，雄性菌株的性菌毛同雌性菌株紧密连接在一起，然后F因子的一条链被切开，这条链会进入雌性菌株内，在雌性菌株内进行复制，形成一个新的F因子。留在雄性菌株内的F因子单链也会DNA复制成双链。因此，F＇菌株和F菌株接合生殖后，菌株的种类是。虽然细菌存在接合生殖的方式，但是自然界中雌雄菌株的数量依然保持均衡，结合所学知识，请推测其原因：。(2)Hfr菌株在和F-菌株接合时，仅有部分F因子片段和部分拟核DNA片段进入雌性菌株内，因为进入F-菌株的F因子片段不完整，使接合后的F-菌株不具有雄性菌株的特点，既接合后的细菌种类依然是Hfr行菌株和F-菌株。但在这一过程中，菌株拟核DNA发生了，有利于细菌的进化。(3)细菌利用乳糖的机制如下图所示，当存在乳糖时，乳糖可以和阻遏蛋白结合，导致阻遏蛋白无法和操纵基因结合，启动乳糖利用相关基因的表达。某雌性菌株的调节基因发生突变，导致其表达的阻遏蛋白无法与乳糖结合。若这个菌株与F因子携带了正常调节基因的F＇菌株进行接合生殖，请分析接合后这个菌株能否利用乳糖，并说明原因：。

【答案】(1)F＇菌株接合增加雄性菌株数量，但F因子可能造成雄性菌株的物质和能量的浪费，使其存活能力低于雌性菌株，减少了雄性菌株数量（或F因子可以丢失，避免F因子造成的物质和能量浪费，使雄性菌株变成雄性菌株）(2)F-基因重组(3)不能利用乳糖。因为菌株中原本存在的突变调节基因依然能产生突变的阻遏蛋白，它与操纵基因结合，抑制乳糖相关基因表达〖祥解〗接合生殖是由两个亲体细胞互相靠拢，形成接合部位，通过接合部位相互交换一部分核物质后再分开进行分裂生殖的一种方式。【详析】（1），F＇菌株和F菌株接合生殖后，F＇菌株中的F因子含有部分拟核DNA基因，和F菌株接合生殖后携带了部分拟核DNA基因的F因子，一条链被切开，这条链会进入雌性菌株内，在雌性菌株内进行复制，形成一个新的F因子中还是携带了部分拟核DNA，故菌株的种类是F＇菌株。虽然细菌存在接合生殖的方式，但是自然界中雌雄菌株的数量依然保持均衡，结合所学知识，请推测其原因：接合增加雄性菌株数量，但F因子可能造成雄性菌株的物质和能量的浪费，使其存活能力低于雌性菌株，减少了雄性菌株数量（或F因子可以丢失，避免F因子造成的物质和能量浪费，使雄性菌株变成雄性菌株）。（2）Hfr菌株在和F-菌株接合时，仅有部分F因子片段和部分拟核DNA片段进入雌性菌株内，但在这一过程中F-菌株拟核DNA发生基因重组，有利于细菌的进化。（3）若这个菌株与F因子携带了正常调节基因的F＇菌株进行接合生殖，接合后产生的是F＇菌株，原本存在的突变调节基因依然还在，能产生突变的的阻遏蛋白，它与操纵基因结合，抑制乳糖相关基因表达，故结合后的F＇菌株不能利用乳糖。22．（2024·北京丰台·二模）中性粒细胞是白细胞的一种，具有吞噬病原体的能力。分化过程中涉及到多种转录因子的调控，如P蛋白和M蛋白。研究者以斑马鱼（幼体透明）为材料研究二者的关系。(1)中性粒细胞既参与免疫的第二道防线，也可作为发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能，参与第三道防线。(2)为了探究P蛋白对M基因的调控作用，研究者用P基因低表达斑马鱼突变体作为实验材料，利用带有标记的核酸分子探针，通过技术，在发育3天的胚胎中检测M基因的转录情况，结果如图1所示。实验结果表明P蛋白M基因的表达。产生以上结果的原因可能有二：①P基因减少，；②已知M基因是原癌基因，其产生的蛋白质是所必需的，过表达导致细胞过度增殖，引起阳性细胞数量增加。请从下列选项中选出实验组材料及结果，为上述结论提供新证据。A．野生型B．P基因低表达突变体C．导入P基因

D．导入M基因E.敲低M基因

F.M基因阳性信号及阳性细胞数量增加G.M基因阳性信号及阳性细胞数量减少H.M基因阳性信号及阳性细胞数量不变(3)为进一步探究P基因调控M基因表达的具体方式，研究者对P蛋白与M基因结合位点进行预测，找出10个可能的位点如图2.研究者将M基因启动子10个位点分成3个部分，构建3种启动子突变质粒，分别与GFP（绿色荧光蛋白）基因相连接：含有①~⑤多位点突变的A、⑥~⑨多位点突变的B以及⑩号位点突变的C．将三种质粒和无突变的质粒D分别注射到野生型和P基因低表达突变体中，结果发现，说明P蛋白通过结合⑩位点，调控M基因的表达，而与其他位点无关。【答案】(1)抗原呈递细胞(2)核酸分子杂交抑制P蛋白减少，对M基因的抑制作用下降，从而导致M基因过表达细胞正常生长和增殖BCG(3)注射A、B、D质粒的野生型细胞中荧光强度小于突变体，注射C质粒的野生型与突变体荧光强度相差不大，且亮度较高。〖祥解〗据题意可知，中性粒细胞是白细胞的一种，具有吞噬病原体的能力，说明其既参与免疫的第二道防线，也可作为抗原呈递细胞发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能。据图1可知，突变体（P基因低表达）M基因阳性较强，说明P蛋白抑制M基因的表达。【详析】（1）据题意可知，中性粒细胞是白细胞的一种，具有吞噬病原体的能力，说明其既参与免疫的第二道防线，也可作为抗原呈递细胞发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能，参与第三道防线。（2）利用带有标记的核酸分子探针，检测特定基因的转录情况，该技术为核酸分子杂交，其原理是碱基互补配对原则。据图1可知，突变体（P基因低表达）M基因阳性较强，说明P蛋白抑制M基因的表达。①P基因低表达，可能导致P蛋白减少，对M基因的抑制作用下降，从而导致M基因过表达。②原癌基因是调控细胞正常生长和增殖的必要基因，说明其产生的蛋白质是调控细胞正常生长和增殖必需蛋白。为了验证上述结论，可将P基因导入P基因低表达突变体，导入P基因前后进行对比，若较导入P基因前，M基因阳性信号及阳性细胞数量减少，即可得到验证，BCG正确。故选BCG。（3）由（2）可知，P蛋白抑制M基因的表达，若注射A、B、D质粒（⑩号位点正常）的野生型细胞中荧光强度小于突变体，注射C质粒（⑩号位点突变）的野生型与突变体荧光强度相差不大，且亮度较高，则可说明P蛋白通过结合⑩位点，调控M基因的表达，而与其他位点无关。23．（2024·北京丰台·二模）学习以下材料，回答下面题。病毒的“逃逸”，植物病毒主要侵染植物细胞，它们的生物学特性和分子机制通常是为了适应植物细胞内的生活环境而特化的。然而，这并不意味着植物病毒完全不能侵染动物细胞。在某些特定情况下，植物病毒或其组分可在动物细胞中表达或进行某些功能。自然界中近70%的植物病毒需要依靠介体昆虫传播，这些介体昆虫对植物病毒的持久性传播是导致植物病害的关键。介体昆虫可以通过自噬途径降解病毒颗粒起到一定的防御作用，过程如图1。病毒也可以劫持或破坏自噬途径，在介体昆虫体内持续增殖。南方水稻黑条矮缩病毒（SDV）进入白背飞虱（介体昆虫）的肠道上皮细胞，通过血液循环到达其唾液腺，白背飞虱进食植物时将病毒传播。中国农业科学院某研究团队发现SDV侵染介体昆虫后“逃逸”的新机制，如图2。SDV侵染白背飞虱后，促进Atgs基因的表达激活了自噬，其中Atg8Ⅱ蛋白与早期自噬体膜结合，参与早期自噬体的延伸和闭合。进一步研究发现在自噬体膜上有很多正在组装和成熟的病毒颗粒，且病毒外壳蛋白P10可以与溶酶体膜上的LAMP1互作，操纵白背飞虱自噬，使SDV逃过防御，促进其持久传播。这解释了为什么病毒可以在特定的介体昆虫中存活并高效持久传播，同时为阻断病毒的持久传播提供了新策略。(1)自噬体具有双层膜结构，白背飞虱中具有双层膜的结构还有。自噬体与溶酶体融合的过程体现了细胞膜具有的结构特点。(2)写出SDV在白背飞虱细胞内遗传信息的传递过程（用文字和箭头表示）。(3)依据文中信息，下列叙述正确的是（

）（多选）A．SDV与ITGB3结合后以胞吐的方式进入细胞B．自噬体膜为病毒蛋白P10的大量聚集提供了场所C．Atg8Ⅱ基因表达有助于SDV病毒量的下降D．介体昆虫细胞自噬有利于SDV的增殖和传播(4)综合文中信息，概括病毒在特定的介体昆虫中存活并高效持久传播的适应性对策。【答案】(1)线粒体、细胞核流动性(2)(3)BD(4)病毒利用未与溶酶体融合的自噬体进行组装和大量积累；病毒通过阻断自噬体与溶酶体融合，使病毒避免被介体昆虫自噬降解〖祥解〗1、真核细胞最典型的特征是具有双层生物膜构成的核膜为界限的细胞核。真核细胞细胞质中有众多复杂的细胞器，其中叶绿体和线粒体是双层膜的细胞器，内质网、高尔基体、溶酶体以及液泡是单层膜的细胞器，中心体和核糖体为无膜的细胞器。2、病毒无细胞结构，只能在宿主细胞中完成病毒的增殖，病毒的生活史：吸附、注入、合成、组装、释放。【详析】（1）白背飞虱属于真核生物，真核动物细胞中具有双层膜的结构有线粒体和细胞核；自噬体与溶酶体融合的过程依赖于生物膜的结构特点，具有一定的流动性。（2）由图2可知，SDV属于RNA病毒，侵入白背飞虱的肠道上皮细胞后，在细胞中进行RNA复制合成子代RNA，并且以病毒的RNA为翻译模板合成蛋白质，即SDV在白背飞虱细胞内遗传信息的传递过程为。（3）A、由图2可知，SDV与ITGB3结合后以胞吞的方式进入细胞，A错误；B、由图2可知，病毒的P10蛋白合成中主要集中与自噬体膜上，即自噬体膜为P10蛋白提供了聚集场所，B正确；C、自噬体膜上有很多正在组装和成熟的病毒颗粒，Atg8Ⅱ蛋白参与早期自噬体的延伸，即Atg8Ⅱ蛋白能增大自噬体的膜面积，病毒颗粒提供更多的附着位点，有助于SDV病毒量的上升，C错误；D、根据题意，介体昆虫细胞自噬，使SDV逃过防御，有利于SDV的增殖和传播，D正确。故选BD。（4）由图2可知，SDV在介质细胞中进行RNA复制和相关蛋白质合成后，附着于介体细胞中未成形的自噬体上，进行组装和病毒的大量积累，同时阻断自噬体与溶酶体的融合，避免病毒被介体昆虫自噬降解，细胞同时通过指导合成的病毒外壳蛋白P10与溶酶体膜上的LAMP1互作，操纵白背飞虱自噬，使SDV逃过防御，促进其持久传播。24．（2024·北京东城·二模）铝毒害会限制植物生长，对农业和生态安全造成威胁。对植物如何感知铝进而启动抗铝响应开展研究。(1)无机盐在细胞中大多数以形式存在，对细胞和生物体的生命活动有重要作用。有些无机盐对细胞有毒害，具有抗性的植物有更多的机会产生后代，经过长期的，后代抗性不断增强。(2)为研究ALR1与植物抗铝性的关系，研究者利用拟南芥进行实验，测量根长并计算相对值，根长相对值=有金属离子处理的根长/无金属离子处理的根长×100%，结果如图1、图2。综合图1、图2结果，推测。(3)植物根分泌的有机酸阴离子能结合并限制铝离子进入根，这是植物抗铝性的核心作用。ALMT1和MATE为有机酸盐外排转运蛋白，在条件下分别检测野生型、ALR1缺失突变体和ALR1过表达突变体植株根部细胞中相应基因的表达情况，结果表明这两种蛋白参与ALR1介导的抗铝性。(4)ALMT1和MATE的表达由转录调控因子STOP1控制。检测各组植株中STOP1的mRNA和蛋白含量，由此推测ALR1仅通过抑制STOP1蛋白水解调控植物的抗铝性。请在图3中画出有铝条件下各组的实验结果。(5)最终确定ALR1是铝离子受体。除本题中提到的ALR1调控植物抗铝性的信号通路外，还需证明ALR1能，才能得出此结论。【答案】(1)离子自然选择(2)ALR1可特异性提高植物的抗铝性(3)有铝、无铝(4)(5)与铝离子特异性结合〖祥解〗由图1可知，较无铝处理而言，在有铝处理情况下，ALR1过表达突变体的根长相对值降低最小，其次是野生型，最次是ALR1缺失突变体，由图2可知，较无金属离子处理而言，铜等金属离子处理导致野生型和ALR1缺失突变体根长相对值减小相差不大。【详析】（1）无机盐在细胞中大多数以离子形式存在。在长期的自然选择过程中，生物与环境协同进化，不断发展，所以植物对无机盐的毒害作用抗性会不断增强。（2）由图1可知，较无铝处理而言，在有铝处理情况下，ALR1过表达突变体的根长相对值降低最小，其次是野生型，最次是ALR1缺失突变体，由图2可知，较无金属离子处理而言，铜等金属离子处理导致野生型和ALR1缺失突变体根长相对值减小相差不大，结合上述结果可得，ALR1可特异性提高植物的抗铝性，对其他金属离子的抗性不强。（3）据题意可知，可在无铝和有铝条件下分别检测野生型、ALR1缺失突变体和ALR1过表达突变体植株根部细胞中ALMT1和MATE对应基因的表达情况，可推知这两种蛋白参与ALR1介导的抗铝性。（4）ALR1仅通过抑制STOP1蛋白水解调控植物的抗铝性，说明STOP1基因可以正常表达，三者STOP1mRNA相对含量几乎不变，ALR1缺失突变体因ALR1的抑制作用减弱，STOP1蛋白水解较多，其相对含量较低，ALR1过表达突变体的STOP1蛋白水解明显受到抑制，其相对含量较高。其结果如下图所示：

（5）若ALR1是铝离子受体，则其发挥作用的前提是二者特异性结合。25．（2024·北京顺义·一模）油胞是柑橘叶片、果实等器官的分泌结构，可产生和储存精油。我国科学家以柑橘油胞为模式系统揭示植物分泌结构起始和发育的机制。(1)有性生殖的柑橘具有单胚性。大多数柑橘品种无性生殖，由胚珠的体细胞发育为多个胚，即多胚性。柑橘的多胚性使后代不发生。(2)HP是金柑变异品种，因无油胞口感更甜，具有多胚性、3~6年才能结实。为破解无油胞突变的秘密，研究者利用单胚性且结实所需时间短的HK作为，与HP杂交，得到F1群体，繁育F2群体。F2中有油胞与无油胞植株的比例接近3：1。同时发现，F2中有油胞植株叶缘均有锯齿.无油胞植株叶缘均光滑，推测相关基因与性状的关系。推测一：两对相对性状由一对等位基因控制。推测二：两对相对性状分别由位于上的两对等位基因控制，其中油胞基因和锯齿基因在染色体上且距离近。(3)柑橘的枝刺（见图1）由枝条变态而来，枝刺基部有油胞结构而刺尘没有。科研人员已将油胞基因定位在一个包含54个基因的区域。通过进一步对比，找到了与油胞发育有关的关键基因M，已知M蛋白作为转录因子能调控叶缘锯齿化。科学家在M基因中插入1个碱基对，导致插入位点后的密码子的改变，获得M基因功能缺失突变体。该突变体叶片表型为，从而证明M蛋白除可调控叶缘锯齿化，还可调控油胞发育。(4)利用柑橘枝刺筛选到M基因的上游基因D，推测D蛋白与M基因的启动子结合，促进油胞发育。为验证推测，人工合成与M基因启动子碱基序列相同的探针P，进行荧光标记。使用作为竞争物，按图2的步骤进行实验，结果如图3。(5)为进一步寻找M蛋白激活的下游基因，最符合要求的基因应满足以下哪些条件。①M基因功能缺失突变体中此基因表达水平显著上调②柑橘枝刺基部此基因表达水平显著高于刺尖③获得此基因功能缺失突变体，突变体叶片油胞数目减少【答案】(1)性状分离(2)母本一对同源染色体同一条(3)枝刺基部和刺尖54种候选基因的表达水平差异排列顺序和类型叶缘光滑，无油胞(4)未标记的探针P(5)②③〖祥解〗1、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变。2、基因的分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，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。【详析】（1）大多数柑橘品种无性生殖，由胚珠的体细胞发育为多个胚，即多胚性。无性生殖使得产生的后代不发生性状分离，优良品种可以永久固定下来，所以柑橘的多胚性使后代不发生性状分离。（2）能结实的植株为母本，所以研究者利用单胚性且结实所需时间短的HK作为母本，由题干信息“HK与HP杂交，得到F1群体，繁育F2群体。F2中有油胞与无油胞植株的比例接近3：1。同时发现，F2中有油胞植株叶缘均有锯齿，无油胞植株叶缘均光滑”可推测：①是否有油胞和叶缘类型这两对相对性状由一对等位基因控制；②两对相对性状分别由位于一对同源染色体上的两对等位基因控制，且油胞基因和锯齿基因在同一条染色体上且距离近，无油胞基因和光滑基因在另一条染色体上且距离近。（3）已将油胞基因定位在一个包含54个基因的区域，已知枝刺基部有油胞结构而刺尘没有，通过进一步对比枝刺基部和刺尖54种候选基因的表达水平差异，找到了与油胞发育有关的关键基因M。在M基因中插入1个碱基对，会导致M基因的结构发生改变，进而导致密码子的排列顺序和类型改变，无法获得M蛋白。由（2）可知，是否有油胞是一对相对性状，叶缘类型是一对相对性状。已知M蛋白可调控叶缘锯齿化，还可调控油胞发育，因此M基因功能缺失突变体表型为叶缘光滑，无油胞。（4）人工合成与M基因启动子碱基序列相同的探针P，进行荧光标记，竞争物应为同样与M基因启动子碱基序列相同，但未进行荧光标记的探针P。（5）①M基因功能缺失突变体中M基因表达水平显著下调，①错误；②M蛋白可调控叶缘锯齿化，还可调控油胞发育，枝刺基部有油胞结构而刺尘没有，柑橘枝刺基部M基因表达水平显著高于刺尖，②正确；③M基因功能缺失突变体表型为叶缘光滑，无油胞，即获得M基因功能缺失突变体，突变体叶片油胞数目减少，③正确。故选②③。26．（2024·北京丰台·二模）研究者在秦岭地区发现了棕色大熊猫。(1)研究者研究了三个大熊猫家系，如图1所示（Qizai和Dandan为棕色），据此推测大熊猫棕色的遗传方式最可能是由（常/X）染色体上的基因控制。(2)为进一步研究熊猫毛色的差异，对黑色和棕色毛发进行了显微观察，结果如图2。据图分析，大熊猫毛色差异的原因是。(3)研究者发现B基因的外显子1发生的25个碱基对的缺失可能与毛色变异有关。B基因相应的mRNA序列见图3。据图分析，25个碱基对的缺失导致毛色变异的可能原因是。(4)黑色素主要沉积在淀粉样蛋白上，B蛋白的作用可能与PMEL水解生成淀粉样蛋白有关，图4显示淀粉样蛋白的生成过程。为进一步研究B基因影响熊猫毛色的机理，研究者设计了下列实验：①向黑色素瘤细胞中导入一小段RNA，干扰B基因的过程导致细胞内B蛋白含量仅为正常细胞的25%。②通过蛋白质电泳与抗原—抗体杂交技术检测PMEL切割后的片段，部分结果如图5.B蛋白在PMEL上的作用位点是（a/b/c/d），做出此判断的依据是。(5)综合以上研究概述B基因突变影响熊猫毛色的机理。【答案】(1)常隐性(2)细胞中黑色素体的数量和大小不同(3)终止密码子提前出现，无法合成具有特定空间结构的蛋白质，无法执行相应功能(4)翻译dB基因表达下降导致Mβ含量明显上升，而CTF含量明显下降(5)B基因突变无法合成具有活性的B蛋白，无法对PMEL进行剪切，使得淀粉样蛋白含量下降，影响黑色素的沉积减少了黑色素体的形成，进而影响了毛色〖祥解〗1、系谱图中遗传方式的判断方法：若雄性个体均患病，则是伴Y遗传。排除了伴Y遗传，再判断致病基因的显隐性，“无中生有”（父母没该病，孩子患了该病）为隐性，隐性就看女患者，若其父亲和儿子皆病，则可能是伴X隐性遗传，若其父亲或儿子无病，则一定是常染色体隐性遗传；“有中生无”（父母都有该病，孩子没有该病）为显性，显性就看男患者，其母亲和女儿皆病，可能是伴X显性遗传病，若其母亲或女儿无病，一定为常染色体显性遗传病。推断可能性时，若连续遗传，可能是显性遗传病。看遗传方式，假设患者男女比例相当，可能是常染色体遗传，假设患者男多于女或女多于男，可能是伴性遗传。2、电泳法利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现各种分子的分离。【详析】（1）研究者研究了三个大熊猫家系，图中Qizai和Dandan为棕色，根据相对性状的个体杂交后代没有出现棕色，因此可判断棕色为隐性，棕色Dandan生出的雄性个体表现为黑色，因而可判断大熊猫棕色的遗传方式最可能是由常染色体上的隐性基因控制。（2）为进一步研究熊猫毛色的差异，对黑色和棕色毛发进行了显微观察，结合图2结果可以看出，大熊猫毛色差异的原因是细胞中黑色素体的数量和大小不同，之所以表现为棕色是由于其细胞中黑色素体的大小和数量偏小导致的。（3）由于B基因的外显子1发生了25个碱基对的缺失因而导致B基因相应的mRNA序列发生改变，由于缺失的25个碱基对不是3的整数倍，因而对B基因控制合成的蛋白质影响较大，进而表现为mRNA中终止密码子提前出现，无法合成具有特定空间结构的蛋白质，进而无法执行相应功能。（4）①向黑色素瘤细胞中导入一小段RNA，会由于碱基互补配对干扰B基因的翻译过程，进而使得细胞内B蛋白含量仅为正常细胞的25%。②通过蛋白质电泳与抗原—抗体杂交技术检测PMEL切割后的片段，部分结果如图5，结果显示，B基因表达下降导致Mβ含量明显上升，而CTF含量明显下降，据此结果可说明B蛋白在PMEL上的作用位点是d。（5）题中显示，黑色素主要沉积在淀粉样蛋白上，B蛋白的作用可能与PMEL水解生成淀粉样蛋白有关，而B基因突变无法合成具有活性的B蛋白，无法对PMEL进行剪切，使得淀粉样蛋白含量下降，影响黑色素的沉积减少了黑色素体的形成，进而影响了毛色，因而表现为黑色素体变小，且数量变少，因而表现为棕色。27．（2024·北京房山·一模）茄子花色、果皮色等性状是育种选种的重要依据，研究人员对以上两对相对性状的遗传规律展开研究。(1)纯种紫花和白花茄子正反交，F1均为紫花，据此可以做出的判断是，F1自交后，F2的紫花∶白花=3∶1，可推断茄子花色的遗传遵循定律。(2)茄子的果皮色由两对独立遗传的等位基因（相关基因用A/a、B/b表示）控制。研究人员用纯种紫皮茄子与白皮茄子杂交得到F1，F1均为紫皮，F1自交，F2的紫皮∶绿皮∶白皮=12∶3∶1。基于此结果，同学们提出果皮色形成的两种模式，如图1所示。能合理解释F2结果的是（填“模式一”或“模式二”），从子二代性状分离比角度阐明理由。(3)研究人员发现光诱导植物花青素形成的部分信号通路，光激活受体CRY，引起下游转录因子H蛋白和M蛋白积累，进而促进花青素合成关键基因CHS和DFR的表达合成花青素。①将H蛋白与用CHS基因的启动子部分片段制作的探针混合并电泳，结果如图2所示。该实验表明H蛋白可与CHS基因的启动子区域特异性结合，请说明理由