北京市西城区2023届高三生物二模试题（Word版附解析）

西城区高三模拟测试试卷生物一、单选题，本部分共15题，在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1.以下实验方法与研究目的不相符的是（　　）A.用差速离心法分离不同的细胞器B.用同位素示踪法研究光合作用中氧气的来源C.用测交法研究豌豆高茎与矮茎显隐性关系D.用样方法调查蒲公英的种群密度【答案】C【解析】【分析】（1）差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。（2）同位素示踪法：用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，用于示踪物质的运行和变化规律。（3）具有一对相对性状的两个纯合的亲本杂交，在F1中显现出来的性状，叫作显性性状。（4）估算种群密度最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，通过计数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的估算值。【详解】A、由于细胞内不同细胞器的大小不同，所以常用差速离心法分离细胞内不同的细胞器，A正确；B、1941年代，美国科学家鲁宾和卡门用同位素示踪法（用18O分别标记CO2和H2O，一组给植物提供C18O2和H2O，另一组给植物提供CO2和H218O，分析两组植物释放的O2）研究了光合作用中氧气的来源，B正确；C、用杂交法研究豌豆高茎与矮茎的显隐性关系，即让纯种高茎豌豆与矮茎豌豆杂交，在F1中显现出来的性状即为显性性状，C错误；D、调查蒲公英等植物的种群密度，通常采用样方法，D正确。故选C。2.某蛋白质从细胞质基质进入线粒体基质的基本步骤如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A.靶向序列引导蛋白质定位到线粒体B.前体蛋白通过胞吞进入线粒体基质C.活化蛋白与前体蛋白氨基酸数目相同D.该蛋白由核基因和线粒体基因共同编码【答案】A【解析】【分析】线粒体是一种存在于真核细胞中的由两层膜包被的细胞器，是细胞中制造能量的结构，是细胞进行有氧呼吸的主要场所。线粒体包括外膜、内膜、嵴和基质，线粒体是半自主性细胞器，其中有少部分蛋白质由线粒体DNA指导合成，大部分蛋白质由核基因指导合成。【详解】A、由图可知，前体蛋白包含一段靶向序列，靶向序列与位于线粒体外膜上的受体结合后，引导该前体蛋白通过某种通道进入线粒体内，A正确；B、由图可知，前体蛋白通过贯穿线粒体内膜和外膜的某种通道进入线粒体内，不是胞吞方式，B错误；C、由图可知，该前体蛋白进入线粒体后，在蛋白酶的催化作用下分解为靶向序列和活化蛋白，因此活化蛋白的氨基酸数目少于前体蛋白，C错误；D、根据题干可知，该蛋白质由细胞质基质进入线粒体基质，说明其是在细胞质中的核糖体上合成的，因此是由核基因编码的，D错误。故选A。3.己糖激酶催化糖酵解（细胞呼吸第一阶段）的第一步反应（如下图）。水和葡萄糖均可进入己糖激酶的活性中心，但己糖激酶催化磷酸基团从ATP转移到葡萄糖分子的效率是转移给水分子的105倍。下列叙述错误的是（　　） A.糖酵解发生场所是细胞质基质B.糖酵解过程不消耗ATPC.已糖激酶具有专一性D.已糖激酶与葡萄糖结合后空间结构发生改变【答案】B【解析】【分析】结合细胞呼吸的过程分析题意：葡萄糖分解成丙酮酸的第一步反应在细胞质基质中完成，所以催化该步反应的己糖激酶分布在细胞质基质，而己糖激酶能够催化ATP水解并将磷酸基团转移到葡萄糖分子上，说明葡萄糖分解的第一步反应需要ATP水解供能。【详解】A、糖酵解即葡萄糖在酶的作用下转化生成丙酮酸的过程，发生的场所是细胞质基质，A正确；B、己糖激酶催化糖酵解，题干显示己糖激酶催化磷酸基团从ATP转移到葡萄糖分子的效率是转移给水分子的105倍，其中的磷酸基团来自ATP水解，可见糖酵解需要消耗ATP，B错误；C、酶具有高效性、专一性、作用条件比较温和等特点，故已糖激酶具有专一性，C正确；D、由图示可知，已糖激酶与葡萄糖结合后，空间结构发生了改变，D正确。故选B。4.将来自灰毛鼠某种组织的癌细胞注入白毛鼠早期胚胎中，再将胚胎植入代孕雌鼠体内，生出的大鼠具有灰白条纹（嵌合体）。相关叙述正确的是（　　）A.灰白条纹鼠所有体细胞遗传信息相同B.抑癌基因表达水平上调导致细胞癌变C.胚胎发育中癌细胞基因表达发生变化D.嵌合体相互交配后代均为灰白条纹鼠【答案】C【解析】【分析】嵌合体小鼠个体中含有不同来源的细胞，即该生物体中嵌合了两种具有不同遗传物质的细胞(一种是基因型被改变了的细胞，另一种是原来的基因型的细胞)。本题中子代嵌合体小鼠既有来自正常白毛鼠的细胞，也有来自灰毛鼠的癌细胞，所以嵌合体具有灰白条纹。 【详解】A、灰白条纹鼠体内的细胞来源不同，部分细胞来自白毛鼠早期胚胎，部分细胞来自灰毛鼠的癌细胞，所以不是所有的体细胞遗传信息相同，A错误；B、抑癌基因，也称肿瘤抑制基因，或俗称抗癌基因，是一类存在于正常细胞内可抑制细胞生长并具有潜在抑癌作用的基因，所以抑癌基因的表达水平上调会抑制细胞的癌变，B错误；C、癌细胞注入白毛鼠的早期胚胎，在胚胎发育中，类似于早期胚胎细胞，后续也会进行分裂分化为各种组织、器官的细胞，细胞内的基因会选择性表达，C正确；D、嵌合体的生殖细胞的遗传物质有两种可能性，后代可能为白毛鼠、灰毛鼠以及灰毛和白毛基因都具有的小鼠，D错误。故选C。5.控制果蝇体色和翅型的基因均位于常染色体上，杂交实验结果如下图。下列分析错误的是（　　）A.长翅对短翅显性B.体色和翅型的遗传均遵循基因分离定律C.F1灰身长翅果蝇产生了17%的重组配子D.F1灰身长翅自交后代性状分离比为9∶3∶3∶1【答案】D【解析】【分析】基因分离定律的实质：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；生物体在进行减数分裂形成配子时，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。利用测交实验可验证某一个体的基因型，由于隐性纯合子只产生隐性配子，其不影响后代的表现型，因此若后代只有一种表现型，说明该个体只产生一种配子，即亲本为纯合子，若后代为两种表现型且比例为1:1，说明亲本产生两种比例相等的配子，即亲本为杂合子。【详解】A、仅考虑翅型基因，亲本分别为纯合长翅和纯合短翅，F1只表现为长翅，说明长翅为显性性状，短翅为隐性性状，A正确；B、考虑体色基因，亲本分别为纯合灰身和纯合黑身，F1只表现为灰身，说明灰身为显性性状，黑身为隐性性状；假设A、a分别控制灰身和黑身，B、b分别控制长翅和短翅，已知两对基因均位于常染色体上，则母本基因型为AABB，父本基因型为aabb，F1基因型为AaBb，F1与纯合黑身短翅果蝇aabb测交，只考 虑体色基因，后代灰身：黑身=（41.5%+8.5%）：（41.5%+8.5%）=1:1，说明体色基因遵循分离定律，只考虑翅型基因，后代长翅：短翅=（41.5%+8.5%）：（41.5%+8.5%）=1:1，说明翅型基因遵循分离定律，B正确；C、由以上分析可知，F1测交后代灰身：黑身=1:1，长翅：短翅=1:1，若这两对基因符合自由组合定律，则可用乘法法则计算其后代表现型比例应为灰身长翅：黑身长翅：灰身短翅：黑身短翅=1:1:1:1，与题图不符，说明这两对基因是位于一对同源染色体上的。由亲本基因型为AABB和aabb可知，F1中A与B基因位于一条染色体上，a与b位于一条染色体上，由于F1在减数第一次分裂前期发生了染色体互换，导致形成了重组配子Ab和aB，由于F1测交后代的表现型比例可以反应F1产生配子的比例，F1产生重组配子Ab和aB的比例之和=F1测交后代中灰身短翅个体（基因型为Aabb）和黑身长翅（基因型为aaBb）个体的比例之和=8.5%+8.5%=17%，C正确；D、由于体色和翅型基因是位于一对同源染色体上的，不符合自由组合定律，则F1（基因型为AaBb）自交后产生性状分离比不是9:3:3:1，9:3:3:1是符合自由组合定律的双杂合子（AaBb）自交获得的后代比例，D错误。故选D。6.增强子是DNA上一小段可与特定蛋白质（转录因子）结合的序列，可增强多个基因的转录水平（如下图）。相关推测不合理的是（　　）A.增强子具有特定的碱基序列B.增强子与启动子互补配对C.增强子可以远距离发挥作用D.A酶为RNA聚合酶【答案】B【解析】【分析】根据题干分析可知：增强子是DNA上一小段可与蛋白质结合的区域，与特定蛋白质结合后，会加强基因的转录作用。【详解】A、根据题意，增强子是DNA上一小段可与特定蛋白质结合的序列，因此增强子具有特定的碱基 序列；A正确；B、由图可知，增强子是DNA上一小段可与特定蛋白质结合的序列，并不与启动子进行结合，因此并不与启动子互补配对，B错误；C、由图可知，增强子使所要作用基因所在的DNA链发生了弯折，距离所要作用的基因有一定的距离，因此增强子可以远距离发挥调控作用，C正确；D、启动子是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列，图中A酶与启动子结合，因此A酶可能为RNA聚合酶，D正确。故选B。7.T基因为原癌基因。研究者将同属的新月鱼（有较少的黑素瘤，基因型为TTRR）和剑尾鱼（无黑素瘤，基因型为ttrr）进行种间杂交，F1长有较多的良性黑素瘤。F1与剑尾鱼杂交，子代中一半个体无黑素瘤，一半个体的黑素瘤介于良性和恶性（致死）之间。相关分析错误的是（　　）A.R基因抑制黑素瘤形成B.R基因具有“剂量效应”C.恶性黑素瘤个体的基因型为TtRrD.T和R基因可能在生殖隔离中发挥作用【答案】C【解析】【分析】细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。细胞癌变与原癌基因和抑癌基因发生基因突变有关，癌细胞具有的特征有：无限增殖、形态结构发生显著变化细胞膜上的糖蛋白减少、细胞之间的黏着性降低、易在体内分散转移。【详解】AB、分析题意可知，基因型为TTRR的新月鱼和基因型是ttrr的剑尾鱼杂交，F1基因型是TtRr，对比TTRR有较少的黑素瘤，ttrr无黑素瘤，而TtRr有较多的黑素瘤可推知，T形成黑色瘤，R基因能抑制黑素瘤的形成，且R基因多，黑素瘤的形成少，说明R基因具有“剂量效应”，AB正确；C、恶性黑素瘤个体应缺少抑制基因R，但原癌基因T数量多，推测其基因型应为TTrr，C错误；D、分析题意可知，同属的两种鱼杂交后，子代黑素瘤的比例升高，也会出现因黑素瘤而死亡的个体，推测T和R基因可能在生殖隔离中发挥作用，D正确。故选C。8.铃声与食物多次结合可使狗建立条件反射。在该反射的建立和消退中，不会出现（　　）A.接受铃声刺激后听神经纤维膜对Na+通透性增加B.兴奋在听神经纤维上和突触处双向传导C.大脑皮层参与条件反射的建立和消退 D.条件反射建立使狗获得两个刺激间新的联系【答案】B【解析】【分析】神经调节的基本方式是反射，其结构基础是反射弧，由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成。条件反射是人和动物出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射，是在非条件反射的基础上，经过一定的过程，在大脑皮层参与下完成的，是一种高级的神经活动，是高级神经活动的基本方式。【详解】A、耳朵中的听小骨接受铃声刺激后，将声音转化为电信号，即产生动作电位，故听神经纤维膜对Na+通透性增加，A正确；B、由于神经递质只能由突触前膜作用于突触后膜，故兴奋在听神经纤维上和突触处都只能单向传递，B错误；C、大脑皮层是最高级的神经中枢，参与条件反射的建立和消退，C正确；D、条件反射是在非条件反射的基础上，通过学习和训练而建立的，条件反射的建立使得动物获得了两个刺激间新的联系，是一个新的学习过程，需要大脑皮层的参与，D正确。故选B。9.为研究绞股蓝多糖对环磷酰胺所致免疫功能低下模型小鼠免疫功能的影响，进行实验得到下表所示结果（CD4+/CD8+比值越大说明细胞免疫越强。香菇多糖组为阳性对照）。下列叙述正确的是（　　）组别剂量（mg·kg-1）CD4+/CD8+7d14d对照组1（正常鼠）？2.392.42对照组2（模型鼠）？1.241.45香菇多糖组2002.172.31绞股蓝多糖组1001.631.74绞股蓝多糖组2001.891.93绞股蓝多糖组4001.942.05A.对照组1需注射绞股蓝多糖B.仅对照组2需用环磷酰胺预处理 C.实验数据表明香菇多糖可以提升正常小鼠的细胞免疫功能D.绞股蓝多糖可减缓环磷酰胺所致免疫功能下降【答案】D【解析】【分析】对照组1为模型鼠，起对照作用，无需注射绞股蓝多糖，对照组2及各实验组均需要用环磷酰胺预处理，得到模型鼠，分析数据可知，绞股蓝多糖浓度升高时，可使CD4+/CD8+逐渐升高，即细胞免疫功能提高。【详解】A、对照组1为模型鼠，起对照作用，无需注射绞股蓝多糖，A错误；B、对照组2及各实验组均需要用环磷酰胺预处理，B错误；C、由于香菇多糖组用的是模型鼠，通过数据可表明香菇多糖可以提升模型小鼠的细胞免疫功能，无法得知香菇多糖是否对正常鼠的细胞免疫有提升，C错误；D、数据表明，绞股蓝多糖浓度升高时，可使CD4+/CD8+逐渐升高，说明绞股蓝多糖可减缓环磷酰胺所致免疫功能下降，D正确。故选D。10.激素应用广泛。下列激素应用不当的是（　　）A.成年人注射生长激素以促进身高增长B.糖尿病患者定时注射胰岛素以控制血糖C.给供体母牛注射促性腺激素促进超数排卵D.应用生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织分化【答案】A【解析】【分析】激素作用的一般特征:微量高效;通过体液运输，作用于靶器官、靶细胞。【详解】A、成年人的骨骼已经闭合，故注射生长激素不能促进身高增长，A错误；B、胰岛素能促进组织细胞对血糖的摄取、利用和转化，加速血糖转化为非糖物质，故糖尿病患者定时注射胰岛素以控制血糖，B正确；C、促性腺激素能够促进卵巢发育，促进排卵的作用，故给供体母牛注射促性腺激素促进超数排卵，C正确；D、一定比例的生长素和细胞分裂素可诱导愈伤组织分化，D正确。故选A。11.一般来说，雌雄异株植物自然种群的性别比例为1∶1，但环境因子会使性别比例偏离。斑子麻黄是耐贫瘠、干旱、寒冷的雌雄异株植物。下图为某山坡不同区域（S1、S2样地的营养条件优于S3、S4）斑子麻 黄种群调查结果。下列分析正确的是（　　）A.调查斑子麻黄种群性别比例不需要随机取样B.S2样地斑子麻黄种群的年龄结构为增长型C.营养不良环境下幼龄雄株比雌株生命力更强D.海拔越高则斑子麻黄种群性别比例偏离越明显【答案】C【解析】【分析】1、S2样地的营养条件优于S3、S4，与S1、S2样地中的种群相比，S3、S4样地中幼年个体的比例却较高，老年个体比例相对较低，说明营养不良环境下幼龄雄株比雌株生命力更强。【详解】A、调查斑子麻黄种群性别比例需要随机取样，A错误；B、S2样地斑子麻黄种群中老年个体多，幼年个体少，故其年龄结构为衰退型，B错误；C、由题干信息知，S1、S2样地的营养条件优于S3、S4，与S1、S2样地中的种群相比，S3、S4样地中个体较高，同时据柱形图可知，营养不良环境下幼龄雄株比雌株生命力更强，C正确；D、图中数据无法说明海拔越高则斑子麻黄种群性别比例偏离越明显，D错误。故选C。12.下图为某海洋生态系统能量流动图（单位：t·km-2·a-1）。下列分析不正确的是（　　）注：碎屑是指水体中植物的残枝败叶、动物遗体及其粪便。 A.图中X的值应为578.1B.第三营养级向第四营养级的能量传递效率约为11.54%C.能量在沿食物链流动过程中逐级递减D.该生态系统不需要从系统外获得能量以维持其稳定【答案】D【解析】【分析】生态系统中各营养级的能量去向为：呼吸作用消耗，流入下一营养级，流向分解者，未被利用；生态系统各营养级之间的能量传递效率为：下一营养级同化量÷上一营养级同化量×100%。【详解】A、根据能量守恒定律可知，图中X值应为554.1+342.2-100.5-217.7=578.1，A正确；B、第三营养级的同化量为100.5，第四营养级的同化量为11.6，其能量传递效率约为11.6÷100.5=11.54%，B正确；C、能量流动是沿食物链进行的，流动过程中表现为单向流动、逐级递减的特点，C正确；D、生态系统中能量流动表现为单向流动、逐级递减的特征，据此可知，若要让该生态系统维持相对稳定，则需要从系统外获得能量，D错误。故选D。13.科学家从转基因羊的羊奶中提取到治疗血栓性疾病的特效药-组织纤溶酶原激活剂（tPA）。获得转基因羊的过程中，以下操作非必要的是（　　）A.将tPA基因与羊乳腺特异表达启动子重组B.将表达载体显微注射到羊受精卵中C.将羊受精卵的核注入去核的卵母细胞中D.将体外培养的胚胎移植到羊的子宫内【答案】C【解析】【分析】1、基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程的工具有限制酶、DNA连接酶、基因的载体。2、基因工程的基本操作程序：(1)目的基因的获取。(2)基因表达载体的构建。(3)将的基因导入受体细胞。（4）目的基因的检测和鉴定【详解】A、由于启动子具有物种特异性，故需将tPA基因与羊乳腺特异表达启动子重组，A不符合题意；B、将目的基因导入动物细胞一般采用显微注射法，用受精卵作为受体细胞，B不符合题意； C、目的基因导入羊受精卵后可直接进行体外早期胚胎培养，无需将受精卵的核注入去核的卵母细胞中，C符合题意；D、早期培养的胚胎需要进行胚胎移植，移植到羊的子宫内，D不符合题意。故选C。14.医生可利用分子生物学技术检测受检人是否携带HIV。下列叙述错误的是（　　）A.可根据HIV的RNA序列合成小段DNA作为引物B.血液样品中HIV的RNA经逆转录后进行PCR检测C.可通过抗原-抗体杂交技术检测血液样品中HIV抗原D.与检测抗原、核酸相比，检测抗体能更早诊断HIV感染【答案】D【解析】【分析】1、基因工程技术的基本步骤：(1)目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(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。【详解】A、引物要能和HIV逆转录形成的DNA序列进行碱基互补配，因此可以可根据HIV的RNA序列合成小段DNA作为引物，A正确；B、采用DNA分子杂交技术检测是否携带HIV时，应将血液样品中HIV的RNA逆转录后进行PCR检测，即用HIV的RNA序列合成小段DNA作为探针，进行PCR，如果存在HIV，则会出现杂交带；如果没有HIV，则不会出现杂交带，B正确；C、HIV进入人体后，免疫系统会产生特异性的抗体，而HIV抗原和抗体可以特异性识别，因此可通过抗原-抗体杂交技术检测血液样品中HIV抗原，C正确；D、HIV进入人体后，免疫系统要经过一定的生理过程才会产生特异性的抗体，需要耗费一定的时间，因此，检测抗体诊断HIV感染比检测抗原、核酸更晚，D错误。故选D。15.乙醇是生物学实验中常用的试剂。下表列出了乙醇在实验中的作用，其中错误的是（　　） 选项实验乙醇的作用ADNA粗提取与鉴定溶解DNA，初步分离DNA与蛋白质B菊花的组织培养工作台、手部、外植体的消毒C绿叶中的色素的提取溶解绿叶中的色素D检测生物组织中的脂肪洗去浮色AAB.BC.CD.D【答案】A【解析】【分析】酒精是生物实验常用试剂之一：1、如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色；2、观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需要用到酒精，用体积分数为95%的酒精和盐酸一起制成解离液对材料进行解离，低温诱导染色体数目加倍实验中还需要用酒精洗去卡诺氏液；3、绿叶中色素的提取和分离实验中可用无水乙醇来提取色素；4、果酒和果醋制作实验、组织培养实验中可用体积分数为70%酒精进行消毒；5、DNA的粗提取和鉴定中可用体积分数为95%的冷酒精进一步纯化DNA；6、证明光合作用产物有淀粉需用95%酒精对绿色叶片进行酒精水浴脱色，便于碘液染色等；7、土壤小动物丰富度研究中，收集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中，防止诱虫器中小动物尸体腐烂。【详解】A、DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，向滤液中加入冷却的体积分数为95%的酒精，静置2～3min，溶液中会出现白色丝状物，就是粗提取的DNA，A错误；B、70%的酒精可导致蛋白质变性，用于实验室和日常消毒，菊花的组织培养中可用体积分数为70%的酒精进行消毒，避免杂菌的污染，B正确；C、由于色素不溶于水而溶于有机溶剂，所以酒精（无水乙醇）在色素的提取和分离实验时作为有机溶剂起到提取色素的作用，C正确；D、脂肪鉴定实验中，染色后滴加2滴体积分数为50%的酒精，洗去浮色，D正确。故选A。 二、非选择题，本部分共6题。16.顺铂是一种抗肿瘤药，普遍用于肺癌等癌症的治疗，但长期使用会使癌细胞产生耐药性。科研人员研究了miRNA、糖酵解与乳腺癌细胞（MCF7）耐药性之间的关系。（1）在氧气充足条件下，正常细胞主要通过有氧呼吸第_______阶段产生ATP。但某些肿瘤细胞即使在有氧条件下，也主要通过糖酵解产生ATP，被称为有氧糖酵解。（2）为获得耐药性较强的MCF7细胞，可在MCF7培养液中加入顺铂，当存活的细胞达到一定数量后，用_______处理并传代培养。每次传代时，增加培养液中顺铂的剂量。（3）检测MCF7耐药株与非耐药株在顺铂处理后的乳酸产量，结果如下图1。由图1可知，耐药株的有氧糖酵解强度_______非耐药株。（4）耐药株中miR-485-5p（一种miRNA，可与靶基因的mRNA结合）的表达量明显低于非耐药株。为研究miR-485-5p与M基因的关系，在MCF7细胞中过表达或敲低miR-485-5p后，电泳分离细胞裂解物，用抗M蛋白抗体检测，结果如下图2。图2结果表明miR-485-5p_______，得出此结论的依据是_______。（5）在MCF7细胞中过表达或敲低M基因，检测乳酸产量，结果如下图3。过表达M基因时非耐药株对顺铂的抗性增强，敲低M基因时耐药株对顺铂的抗性减弱。综合上述研究，说明MCF7产生耐药性的机制_______。【答案】（1）三（2）胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）（3）高于（4）①.抑制M基因表达②.非耐药株中敲低组M 蛋白含量明显高于对照组，耐药株中过表达组M蛋白含量明显低于对照组（5）MCF7耐药株中miR-485-5p下调，使细胞中M蛋白含量增加，促进了有氧糖酵解，提高了对顺铂的抵抗【解析】【分析】在氧气充足条件下，正常细胞能够进行有氧呼吸，在有氧呼吸的第一、二阶段可以产生少量的ATP，第三阶段可以产生大量的ATP。【小问1详解】在氧气充足条件下，正常细胞能够进行有氧呼吸，在有氧呼吸的第一、二阶段可以产生少量的ATP，第三阶段可以产生大量的ATP。故在氧气充足条件下，正常细胞主要通过有氧呼吸第三阶段产生ATP。【小问2详解】为获得耐药性较强的MCF7细胞，可在MCF7培养液中加入顺铂，当存活的细胞达到一定数量后，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞，继续进行传代培养。【小问3详解】分析题图可知，耐药株的乳酸产量远高于非耐药株，说明耐药株的有氧糖酵解强度高于非耐药株。【小问4详解】分析题图可知，非耐药株中敲低组M蛋白含量明显高于对照组，耐药株中过表达组M蛋白含量明显低于对照组，说明miR-485-5p抑制M基因表达。【小问5详解】分析题图知，过表达M基因时非耐药株对顺铂的抗性增强，敲低M基因时耐药株对顺铂的抗性减弱，说明MCF7产生耐药性的机制，MCF7耐药株中miR-485-5p下调，使细胞中M蛋白含量增加，促进了有氧糖酵解，提高了对顺铂的抵抗。17.珊瑚礁是生物多样性极高的生态系统，为更好地保护珊瑚礁，开展了下列研究。（1）珊瑚虫体内含有能进行光合作用的虫黄藻，虫黄藻为珊瑚虫提供光合产物，珊瑚虫将其通过________产生的CO2提供给虫黄藻。（2）除了从共生的虫黄藻获取营养和能量外，珊瑚虫在有些情况下也会捕食海水中的浮游生物，此时珊瑚共生体在生态系统的组成中属于________。（3）不同含碳物质的碳元素中稳定同位素13C含量不同。13C值是追踪生物食源的常用指标，相关物质的13C的来源及13C值如下图1（虫黄藻和珊瑚虫的13C分别用13Cz和13Ch表示）。 注：13C值＝[（13C样/12C样-13C标/12C标）/（13C标/12C标）]×1000，样＝样品，标＝标准物质虫黄藻和珊瑚虫的13C含量会因其营养来源发生变化，虫黄藻光合作用强度越高13Cz值越大，珊瑚虫从海水中浮游生物获取的能量比例越大13Ch值就越________。（4）分别从珊瑚礁区1和礁区2随机采集珊瑚，检测虫黄藻密度和13Cz值，结果如下图2、图3（△13C值＝13Ch值-13Cz值）。①由图3结果可知，礁区1的珊瑚虫从海水中浮游生物获取的能量比例很小，作出判断的依是________。②请解释珊瑚共生体在不同环境下的生存策略________。（5）珊瑚礁具有极高的生物多样性和多种价值。属于间接价值的是。A.珊瑚礁可以保护海岸线免受强风巨浪侵蚀B.珊瑚礁中的生物可以作为制造药品的原料C.珊瑚礁优美的景观促进旅游业发展D.虫黄藻吸收CO2有利于碳循环的稳定【答案】（1）细胞呼吸（2）生产者和消费者（3）小（4）①.礁区1的△13C值接近于0②.在共生的虫黄藻光合作用较强、密度较高的水体，珊瑚共生体以虫黄藻光合作用为主要能量来源（自养为主）；在共生的虫黄藻光合作用较弱、密度较低的水体，珊瑚共生体通过提高摄取浮游生物的比例补充能量供给（增加异养比例）（5）AD【解析】【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括非生物的物质和能量，生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者主要指动物，分解者指营腐生生活的微生物和动物。 【小问1详解】生物通过细胞呼吸可产生CO2，所以珊瑚虫将其通过细胞呼吸产生的CO2提供给虫黄藻。【小问2详解】虫黄藻通过光合作用产生有机物，珊瑚虫在有些情况下也会捕食海水中的浮游生物，所以珊瑚共生体在生态系统的组成中属于生产者和消费者。【小问3详解】虫黄藻和珊瑚虫的13C含量会因其营养来源发生变化，虫黄藻光合作用强度越高13Cz值越大，光合产物越多，珊瑚虫捕食的浮游生物就少，则珊瑚虫从海水中浮游生物获取的能量比例越大13Ch值就越小。【小问4详解】①由图3结果可知，礁区1的△13C值接近于0，所以礁区1的珊瑚虫从海水中浮游生物获取的能量比例很小。②释珊瑚共生体在不同环境下的生存策略是在共生的虫黄藻光合作用较强、密度较高的水体，珊瑚共生体以虫黄藻光合作用为主要能量来源（自养为主）；在共生的虫黄藻光合作用较弱、密度较低的水体，珊瑚共生体通过提高摄取浮游生物的比例补充能量供给（增加异养比例）。【小问5详解】A、珊瑚礁可以保护海岸线免受强风巨浪侵蚀，体现了生态功能，属于间接价值，A正确；B、珊瑚礁中的生物可以作为制造药品的原料，体现了直接价值，B错误；C、珊瑚礁优美的景观促进旅游业发展，体现了直接价值，C错误；D、虫黄藻吸收CO2有利于碳循环的稳定，体现了生态功能，属于间接价值，D正确。故选AD。18.运动后肌肉的损伤修复对于机体恢复正常的运动能力十分重要，最新研究发现了依赖于肌肉干细胞的肌肉损伤修复机制。（1）骨骼肌细胞呈细长的圆柱状，细胞内往往含有多个细胞核，以实现对骨骼肌细胞的______作用。（2）在成人骨骼肌中，肌肉干细胞一般处于静止状态。在运动损伤后，肌肉干细胞可以________为成肌细胞，成肌细胞融合并发育为骨骼肌细胞。（3）对成年小鼠进行偏心运动，并对肌细胞进行Hsp27（肌节损伤的标记物）染色，结果如下图（箭头所指部位为损伤的肌节，其他发光的结构为细胞核）。 由实验结果推测，肌细胞的损伤修复与细胞核迁移有关，依据是________。（4）肌细胞的损伤修复需要多种蛋白质参与。在肌细胞损伤修复中，细胞核迁移的作用可能是______。（5）为验证肌肉损伤通过激活Ca2+-Cdc42信号通路（已知Ca2+促进Cdc42表达）引起肌细胞核迁移，请选择实验材料和处理，设计实验方案并预期实验结果________。组别材料处理预期结果123……材料：Ⅰ.肌细胞Ⅱ.表达钙报告基因的肌细胞处理：a.不处理b.激光损伤肌节c.注入Cdc42抑制剂d.局部激活Cdc42【答案】（1）控制（2）分裂和分化（3）运动后5小时出现Hsp27，运动后24小时Hsp27减少且细胞核聚集在损伤区域（4）更快地为损伤部位提供足够的mRNA，以便于合成修复所需蛋白（5）组别材料处理预期结果1Ⅱa钙报告基因表达量低，未出现肌细胞核迁移2Ⅱb钙报告基因表达量明显高于第1组，肌细胞核迁移逐渐聚集在损伤部位3Ⅱad钙报告基因表达量低，肌细胞核迁移逐渐聚集在损伤部位4Ⅱbc钙报告基因表达量明显高于第1组，未出现肌细胞核迁移 【解析】【分析】1.细胞核是遗传信息库，是细胞遗传与代谢的调控中心。2.细胞核内染色体上的基因进行表达产生蛋白质，影响细胞内很多的代谢活动。基因的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。3.干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括胚胎干细胞和成体干细胞等，有着自我更新能力及分化潜能，干细胞分为全能干细胞(如胚胎干细胞)、多能干细胞(如造血干细胞)和专能干细胞(如骨髓瘤细胞)，干细胞通过分离和分化，形成成特定的细胞或组织。【小问1详解】细胞核是遗传信息库，是细胞遗传与代谢的调控中心。骨骼肌细胞含有多个细胞核，以实现对骨骼肌细胞的控制作用。【小问2详解】肌肉干细胞是一种专能干细胞，具备分裂和分化的能力，成为肌细胞，可融合并发育为骨骼肌细胞。【小问3详解】据图箭头所指部位为损伤的肌节，其他发光的结构为细胞核，根据图2，运动后5小时出现Hsp27（肌节损伤的标记物），根据图3，运动后24小时Hsp27减少且细胞核聚集在损伤区域，可推测，肌细胞的损伤修复与细胞核迁移有关。【小问4详解】肌细胞的损伤修复需要多种蛋白质参与，蛋白质是基因表达的产物，基因的表达包括转录和翻译两个过程，在真核细胞内分布发生在细胞核和细胞质中。在肌细胞损伤修复中，细胞核迁移的作用可能是为更快进行转录，更快地为损伤部位提供足够的mRNA，以便于合成修复所需蛋白。【小问5详解】根据实验目的：为验证肌肉损伤通过激活Ca2+-Cdc42信号通路（已知Ca2+促进Cdc42表达）引起肌细胞核迁移，两种材料中选择表达钙报告基因的肌细胞比肌细胞更好达成实验目的，为了形成对照实验的自变量1是有无处理肌细胞形成肌肉损伤，自变量2是Ca2+-Cdc42信号通路有无激活，可通过注入Cdc42抑制剂和局部激活Cdc42来控制，因变量是有无肌细胞核迁移。第一组要用到材料Ⅱ表达钙报告基因的肌细胞，不处理，钙报告基因表达量低，未出现肌细胞核迁移，这一组作为对照；第二组用材料Ⅱ表达钙报告基因的肌细胞，激光损伤肌节，钙报告基因表达量明显高于第1组，出现有肌细胞核迁移，说明肌细胞核迁移与Ca2+的关系有关； 第三组用材料Ⅱ表达钙报告基因的肌细胞，没有激光损伤肌节，但是局部激活Cdc42，钙报告基因表达量低，出现有肌细胞核迁移，第四组用材料Ⅱ表达钙报告基因的肌细胞，激光损伤肌节，注入Cdc42抑制剂，钙报告基因表达量明显高于第1组，未出现肌细胞核迁移。19.学习以下材料，回答下列题。基因印记哺乳动物是二倍体生物，但并非所有基因来源于父方和母方的两个拷贝都有相同的表达活性。在配子发生期间，有些基因会获得标志其来源的遗传修饰，导致后代体细胞中两个亲本来源的等位基因只有一个表达，这种现象被称为基因印记，具有这种现象的基因称为印记基因。父源性印记基因是指父源性等位基因位点带有印记，母源性印记基因则相反。在人类基因组中只发现几百个印记基因。大多数印记基因成簇存在。每个印记基因簇都由一个印记控制中心（ICE）控制，该区域具有亲本特异性修饰，如DNA甲基化等。大部分印记基因簇都至少含有一个长链非编码RNA（lncRNA）的编码序列。lncRNA不编码蛋白质，但能调控基因簇中印记基因的表达。Igf2r印记基因簇的组成（lncRNA基因的启动子位于ICE中）和表达情况如下图1所示。在哺乳动物的生殖发育中，基因印记的建立和擦除过程如下图2所示（以父源性印记基因为例）。基因印记对胎儿的生长和行为发育起着至关重要的作用。人类某些遗传疾病及癌症的发生过程与基因印记密切相关，如Prader-Willi综合征（PWS）等。对基因印记的更深入了解，将有助于我们诊断和治疗与基因印记相关的疾病。（1）表观遗传是指基因的碱基序列保持不变，但________发生可遗传变化的现象。（2）下列关于基因印记的表述，不正确的有。A.基因印记不属于表观遗传现象B.母源、父源印记基因分别位于X、Y染色体上 C.在生殖细胞形成过程中，擦除并建立新的基因印记D.在减数分裂过程中，不发生等位印记基因分离现象（3）根据文中信息推测，ICE是如何调控母源染色体上Slc22a2转录的？________（4）位于15号染色体上的印记基因Ⅰ是父源表达的，父源染色体上的Ⅰ基因缺失或不表达会导致PWS。约20%的PWS是由于患者两条15号染色体来自于同一个亲本所致（单亲源二倍体）。请补充完善下面的“引发PWS的单亲源二倍体形成示意图”（画出一种情况即可）________。【答案】（1）基因表达和性状（2）ABD（3）母源染色体上ICE被甲基化修饰，甲基化抑制了lncRNA基因的转录，没有lncRNA的抑制，Slc22a2基因得以转录（4）【解析】【分析】表观遗传是指基因的碱基序列保持不变，但基因表达和性状发生可遗传变化的现象。【小问1详解】表观遗传的概念是基因的碱基序列保持不变，但基因表达和性状发生可遗传变化的现象。【小问2详解】A、根据题干“在配子发生期间，有些基因会获得标志其来源的遗传修饰，导致后代体细胞中两个亲本来源的等位基因只有一个表达，这种现象被称为基因印记，”符合表观遗传“基因碱基序列不变”，“表达和性状发生可遗传变化”的特点，因此基因印记属于表观遗传现象，A错误；B、根据题意“父源性印记基因是指父源性等位基因位点带有印记，母源性印记基因则相反”因此母源印记基因在女性的染色体上，不仅在X染色体，父源印记基因在男性染色体上，不只位于Y染色体，B错误；C、根据图2可知，在哺乳动物的生殖发育中，具有基因印记的建立和擦除现象，C正确；D、在减数分裂过程中，会发生等位印记基因分离现象，D错误。故选ABD。【小问3详解】由于母源染色体上ICE被甲基化修饰，甲基化抑制了lncRNA基因的转录，没有lncRNA的抑制，Slc22a2基因得以转录。【小问4详解】约20%的PWS是由于患者两条15号染色体来自于同一个亲本所致（单亲源二倍体）。故可以是母亲减数分裂异常，导致配子中具有两个染色体组，如下图： 20.地塞米松（DEX）作为抗炎药用于临床治疗已有多年历史，但却会引起很多副作用。长期服用DEX会引发糖尿病，研究人员就此机制进行了研究。（1）DEX是糖皮质激素类药物。肾上腺分泌的糖皮质激素通过________运输作用于靶细胞，调控相关基因表达，参与血糖调节，还具有免疫抑制作用。（2）用DEX和RU486（糖皮质激素受体拮抗剂）处理小鼠，提取肝细胞RNA进行检测，结果如下图1。实验结果表明________。（3）用DEX处理小鼠和体外培养的小鼠肝细胞，均检测到肝细胞糖异生（非糖物质转化为葡萄糖的过程）关键基因P转录水平提高。为研究K蛋白调控P基因转录的作用位点，获取了P基因-729～＋82bp区域的不同片段以及突变片段，将其连接到荧光素酶基因（Luc）上游并转入高表达K基因的细胞系中，检测荧光强度，结果如下图2。由图2结果推测，K蛋白结合在P基因的-174～＋82bp区域，依据是________。（4）分离（2）中小鼠肝脏细胞核物质，用超声波破碎DNA（与蛋白质结合区不易被超声波破碎），分别加入抗K抗体（A）和无关抗体（B），进行免疫沉淀实验。以沉淀下来的DNA为模板，根据P基因-729～-174、-174～＋82bp区域序列分别设计引物进行PCR，电泳结果支持（3）的结论。请在下图3中补 充实验结果________。（5）综合上述研究，推测长期服用DEX引发糖尿病的分子机制________。【答案】（1）体液（2）DEX与糖皮质激素受体结合后，促进了K基因的转录（3）前三组均含有-174～＋82bp区域，在K蛋白作用下荧光强度基本一致。第4组-174～＋82bp区域发生突变后，荧光强度显著低于前三组（4）（5）地塞米松与糖皮质激素受体结合后促进K基因的表达，K促进P的表达，增强糖异生过程。长期服用，导致高血糖进而导致糖尿病【解析】【分析】单独用地塞米松（DEX）处理的小鼠肝脏细胞内K基因的mRNA水平相对值升高，说明K基因表达增强，而根据题意，K基因的表达产物K蛋白结合P基因-729～＋82bp区域对P基因的表达进行调控，P基因的表达增强糖异生的过程，将非糖物质转化为葡萄糖，因此长期服用地塞米松（DEX），导致高血糖进而导致糖尿病。【小问1详解】肾上腺分泌的糖皮质激素的调节属于体液调节，因此肾上腺分泌的糖皮质激素通过体液运输运输到全身，与靶细胞上的特异性受体结合，作用于靶细胞。【小问2详解】由图可知单独用地塞米松（DEX）处理的小鼠肝脏细胞K基因的mRNA水平相对值升高，DEX是糖皮质激素类药物，用DEX和RU486（糖皮质激素受体拮抗剂）处理小鼠，肝脏细胞K基因的mRNA水平相对值与未加入地塞米松（DEX）处理的一致，DEX无法与靶细胞的皮质激素受体结合，说明RU486能阻断DEX与糖皮质激素受体结合，因此实验结果表明DEX与糖皮质激素受体可以结合，促进K基因的转录。【小问3详解】用DEX处理小鼠和体外培养的小鼠肝细胞，均检测到肝细胞糖异生（非糖物质转化为葡萄糖的过程）关 键基因P转录水平提高，说明用DEX促进K基因表达K蛋白，K蛋白又可以调控P基因的表达。研究K蛋白调控P基因转录的作用位点，获取了P基因-729～＋82bp区域的不同片段以及突变片段，将其连接到荧光素酶基因（Luc）上游并转入高表达K基因的细胞系中，检测荧光强度，荧光强度高说明P基因表达高，据图所知，前三组荧光强度较高，而第四组P基因的-174～＋82bp区域基因突变，荧光强度也较低，说明P基因表达下调，可能是该区域基因突变，K蛋白无法与该区域结合，无法促进P基因表达，因此荧光轻度较低。【小问4详解】用DEX处理促进K基因表达K蛋白，K蛋白结合P基因的-174～＋82bp区域，加入抗K抗体（A）与K蛋白结合，K蛋白无法与P基因的-174～＋82bp区域结合，-174～＋82bp区域的DNA未与蛋白质结合，被超声波破碎，沉淀下来作为模板进行了PCR，而加入了无关抗体（B）的，K蛋白结合P基因的-174～＋82bp区域，未被超声波破碎，也就没有PCR产物。【小问5详解】用地塞米松（DEX）处理的小鼠肝脏细胞内K基因的mRNA水平相对值升高，说明K基因表达增强，而根据题意，K基因的表达产物K蛋白结合P基因-729～＋82bp区域对P基因的表达进行调控，P基因的表达增强糖异生的过程，将非糖物质转化为葡萄糖，因此长期服用地塞米松（DEX），导致高血糖进而导致糖尿病。21.水稻淀粉包括直链淀粉和支链淀粉，一些工业领域对直链淀粉含量高的淀粉需求较大。下图1是水稻胚乳细胞淀粉合成途径（部分）。研究人员利用基因工程技术将酶C反义基因导入水稻，培育出直链淀粉含量高的新品种。（1）在转基因水稻细胞中，酶C反义基因转录出的RNA与C基因的mRNA结合，阻止C基因的mRNA________，使酶C含量下降，促进了ADP-葡萄糖向________转化，从而增加了直链淀粉的含量。（2）研究者获得若干株转基因水稻（T0），种植并单株收获种子（T1），分别选取若干T1种植并收获种子 （T2），检测稻米中直链淀粉含量，结果如下表。A植株T1与T2代直链淀粉含量无明显差异，而B植株T2代明显高于T1代，原因可能是选取T1种植时________。T0编号T1直链淀粉含量（%）T2直链淀粉含量（%）A21.922.2B22.126.8注：非转基因水稻直链淀粉含量为18.6%（3）研究者通过分子手段检测T0植株中酶C反义基因的数量。插入基因组中的T-DNA结构示意图如下图2：①用限制酶________处理T0植株的总DNA，然后电泳分离。用标记的潮霉素抗性基因片段做探针与分离的DNA条带进行杂交，根据杂交条带的数量可初步判断T0植株中酶C反义基因的数量。②若通过上述方法确定某T0植株含有2个酶C反义基因，对其T1植株进行潮霉素抗性检测，性状分离比可能为________（不考虑交换）。（4）研究发现，虽然通过上述方法提高了稻米直链淀粉的含量，但是淀粉总量有所下降。请分析原因并提出改良方案________。【答案】（1）①.翻译②.直链淀粉（2）选取A的T1时做到了随机（T1、T2代酶C反义基因频率相同）；从B的T1中选取的那部分种子的酶C反义基因频率高于T1代（T2代酶C反义基因频率高于T1代）（3）①.EcoRⅠ或BamHⅠ②.抗潮霉素∶不抗＝3∶1、全部为抗潮霉素、抗潮霉素∶不抗＝15∶1（4）原因：导入酶C反义基因，使ADP-葡萄糖更多地向直链淀粉转化，也使ADP-葡萄糖堆积，阻碍蔗糖向ADP-葡萄糖的转化，降低了淀粉总量方案：与酶C反义基因同时转入高表达的酶B基因【解析】【分析】基因转录产生mRNA，mRNA翻译产生蛋白质。 基因工程的工具：（1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。（3）运载体：常用的运载体：质粒、动植物病毒。【小问1详解】酶C反义基因转录出的RNA与C基因的mRNA结合，则mRNA无法继续完成翻译过程，即阻止C基因的mRNA的翻译过程，使酶C含量下降，酶B不受影响，促进了ADP—葡萄糖向直链淀粉转化，从而增加了直链淀粉的含量。【小问2详解】由于选取A的T1时做到了随机（T1、T2代酶C反义基因频率相同）；从B的T1中选取的那部分种子的酶C反义基因频率高于T1代（T2代酶C反义基因频率高于T1代），因而A植株T1与T2代直链淀粉含量无明显差异，而B植株T2代明显高于T1代。【小问3详解】由题图知，可用限制酶EcoRⅠ或BamHⅠ处理T0植株的总DNA，然后电泳分离。用标记的潮霉素抗性基因片段做探针与分离的DNA条带进行杂交，根据杂交条带的数量可初步判断T0植株中酶C反义基因的数量。若通过上述方法确定某T0植株含有2个酶C反义基因，对其T1植株进行潮霉素抗性检测，若2个酶C反义基因位于同一条染色体上，性状分离比可能为抗潮霉素∶不抗＝3∶1；若2个酶C反义基因位于两条非同源染色体上，全部为抗潮霉素、抗潮霉素∶不抗＝15∶1。【小问4详解】通过上述方法提高了稻米直链淀粉的含量，但是淀粉总量有所下降，其原因可能是导入酶C反义基因，使ADP-葡萄糖更多地向直链淀粉转化，也使ADP-葡萄糖堆积，阻碍蔗糖向ADP-葡萄糖的转化，降低了淀粉总量。可让与酶C反义基因同时转入高表达的酶B基因进行改进。