北京市海淀区2024-2025学年高三上学期11月期中考试生物试卷（解析版）

这是一份北京市海淀区2024-2025学年高三上学期11月期中考试生物试卷（解析版），共26页。

本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 下列遗传与进化的研究中，内容与方法匹配不当的是（ ）
A. 减数分裂中染色体行为—显微观察
B. 人类遗传病的遗传方式—家系调查
C. DNA分子的结构—构建模型
D. 物种的亲缘关系—辐射诱变
【答案】D
【分析】模型构建法：模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助具体的实物或其它形象化的手段，有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。
【详解】A、观察减数分裂中染色体的行为，用高倍显微镜观察，A正确；
B、调查人类遗传病的遗传方式，要在患者家系中调查，根据遗传系谱图进行判断，B正确；
C、DNA分子的结构为双螺旋结构，运用建构模型的科学方法，属于其中的物理模型，C正确；
D、研究物种间的亲缘关系可以用分子生物学技术、杂交等方法进行，而辐射诱变用于产生新的基因，D错误。
故选D。
2. 哺乳动物呼吸道多纤毛细胞形成运动纤毛的过程如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A. 中心粒并未形成中心体B. 形成纤毛需核糖体参与
C. 有纺锤体的形成和消失D. 发生了基因选择性表达
【答案】C
【分析】细胞分化的本质是基因的选择性表达。
【详解】A、图中中心粒并未组合形成中心体，而是移动并产生运动纤毛，A正确；
B、纤毛的主要成分是蛋白质，而蛋白质的合成场所是核糖体，B正确；
C、该过程并未发生细胞分裂，没有纺锤体的形成和消失，C错误；
D、图中过程，细胞发生分化，而细胞分化的本质是基因的选择性表达，D正确。
故选C。
3. 将纯合紫花、长花粉香豌豆与纯合红花、短花粉香豌豆进行杂交，结果如图。根据杂交结果，下列推测错误的是（ ）
A. 控制长花粉与短花粉的基因遗传符合分离定律
B. F2紫花、长花粉的基因型有4种，纯合子约占1/9
C. 控制紫花和短花粉的基因可位于同一条染色体上
D. F1减数分裂形成四分体时，非姐妹染色单体发生交换
【答案】B
【分析】基因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自由组合是互不干扰的；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。
【详解】A、控制长花粉与短花粉的基因属于等位基因，两者的遗传符合分离定律，A正确；
BCD、据图可知，子一代都是紫花、长花粉，子二代中出现四种表型，若两对基因独立遗传，则应出现9：3：3：1的形式，此时F2紫花、长花粉的基因型有4种，纯合子约占1/9，但实际上不是，说明可能存在连锁现象，即控制紫花和长花粉的基因可位于同一条染色体上，正常情况下只能产生两种（紫花、长花粉：红花、短花粉）比例相等的配子，但F1减数分裂形成四分体时，非姐妹染色单体发生交换，从而出现了紫花和短花粉、红花和长花粉位于同一条染色体上的配子类型，B错误，CD正确。
故选B。
4. DNA指纹技术应用于亲子鉴定时，先用酶切法将待检测的样品DNA切成许多片段，然后用电泳的方法将这些片段按大小分开，形成DNA指纹图。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 血液、精液和头发中提取的DNA可作为待测样品
B. 两个随机个体间DNA序列相同的可能性微乎其微
C. 同一个体不同组织样品间的DNA指纹图一般不同
D. 子代DNA指纹条带通常在亲本中有对应指纹条带
【答案】C
【分析】DNA分子的多样性和特异性：
（1）DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的排列顺序千变万化；
（2）DNA分子的特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列，这也是DNA指纹的主要依据。
【详解】A、可用人的精液、头发等样品中含有DNA，可以进行DNA指纹鉴定，A正确；
B、DNA分子具有特异性，即每个DNA分子都有其特定的脱氧核苷酸排列顺序，所以两个随机个体间DNA序列相同的可能性微乎其微，B正确；
C、同一个人不同组织的细胞都是由受精卵有丝分裂、分化形成的，故同一个人的不同组织产生的DNA指纹图相同，C错误；
D、因为子女的每对同源染色体中，各含有从父母那里获得的一份拷贝，所以在进行指纹比较时，子女DNA指纹中的所有条带应是双亲DNA指纹条带的组合，D正确。
故选C。
5. 下列关于核酸是遗传物质的相关实验分析，正确的是（ ）
A. 肺炎链球菌转化实验中，DNA酶处理组不能长出S型菌落
B. 肺炎链球菌转化实验中，R型菌通过基因突变转化为S型菌
C. 含32P的噬菌体侵染细菌时，上清液放射性高是搅拌不充分所致
D. 重组烟草花叶病毒侵染烟草，确认遗传物质是DNA而非RNA
【答案】A
【分析】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。
【详解】A、在肺炎链球菌转化实验中，DNA 酶会分解S型菌的DNA。没有了S型菌的DNA，R型菌就无法转化为S型菌，所以不能长出S型菌落，A正确；
B、肺炎链球菌转化实验中，R型菌是通过基因重组转化为S型菌的，而不是基因突变，B错误；
C、噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌的目的是使噬菌体的蛋白质外壳与细菌分开，如搅拌不充分，不会影响32P标记的噬菌体实验组沉淀物放射性，C错误；
D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，重组烟草花叶病毒侵染烟草的实验只能说明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，D错误。
故选A。
6. 亨特氏综合征是由基因突变引起的粘多糖代谢障碍，发病患者多为男童。下图为某家系的系谱，下表为不同个体与该病相关的酶活性范围。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 该病是伴X隐性遗传病
B. 依据酶活性可判断Ⅱ-4是否为携带者
C. 致病基因控制与粘多糖代谢相关的酶
D. 可利用羊水细胞检测Ⅱ-4的基因序列
【答案】B
【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点：
1、伴X染色体隐性遗传病：如红绿色盲、血友病等，其发病特点：（1）男患者多于女患者；（2）隔代交叉遗传，即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
2、伴X染色体显性遗传病：如抗维生素D佝偻病，其发病特点：（1）女患者多于男患者；（2）世代相传。
3、常染色体显性遗传病：如多指、并指、软骨发育不全等，其发病特点：患者多，多代连续得病。
4、常染色体隐性遗传病：如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等，其发病特点：患者少，个别代有患者，一般不连续。
5、伴Y染色体遗传：如人类外耳道多毛症，其特点是：传男不传女。
【详解】A、由图可知，无中生有为隐性，但无法判断是常染色体隐性遗传还是X隐性遗传，题干说男童多患病，符合伴X隐性遗传特点，A正确；
B、依据酶活性无法判断Ⅱ-4是否为携带者，B错误；
C、亨特氏综合征是由基因突变引起的粘多糖代谢障碍，致病基因控制与粘多糖代谢相关的酶，C正确;
D、可利用DNA分子杂交技术，吸取胎儿羊水细胞进行基因诊断，D正确。
故选B。
7. 通过如图所示的“非减数分裂”方式，可使六倍体银鲫产生染色体数目加倍的卵细胞。分别用二倍体团头鲂和四倍体岩原鲤的精子使这种卵细胞受精，获得甲、乙品系。下列推测错误的是（ ）
A. “非减数分裂”过程中DNA分子发生复制
B. 甲品系减数分裂时联会紊乱
C. “非减数分裂”过程中姐妹染色单体不分离
D. 乙品系体细胞有8个染色体组
【答案】C
【分析】图中“非减数分裂”方式，染色体复制一次，细胞分裂一次，产生的卵细胞染色体数量与体细胞相同。
【详解】AC、图中“非减数分裂”方式，与减数分裂相比没有同源染色体的分离，DNA分子复制和姐妹染色单体分离正常进行，A正确，C错误；
B、甲品系的由异常卵细胞（6个染色体组）和二倍体团头鲂的精子（1个染色体组）受精获得，性原细胞含7个染色体组，减数分裂是联会紊乱，B正确；
D、乙品系的由异常卵细胞（6个染色体组）和四倍体岩原鲤的精子（2个染色体组）受精获得，体细胞含8个染色体组，D正确。
故选C。
8. 通过如图所示杂交实验，获得子代植株。下列相关推测错误的是（ ）
A. F1减数分裂Ⅰ可形成21个正常四分体
B. F1体细胞的染色体组成为AABBDR
C. 子代育性受到染色体数目变异的影响
D. 可育株的体细胞中含有44条染色体
【答案】A
【分析】由图可知，六倍体小黑麦（AABBRR）与普通小麦（AABBDD）杂交，F1小麦的染色体组成为AABBDR。
【详解】A、由图可知，六倍体小黑麦（AABBRR）与普通小麦（AABBDD）杂交，F1小麦的染色体组成为AABBDR，其中D、R代表不同的染色体组，由于6个染色体组共含有42条染色体，每个染色体组含有7条染色体，仅A、B对应的染色体能够在减数分裂Ⅰ形成四分体，故F1减数分裂Ⅰ可形成14个正常四分体，A错误；
B、由图可知，六倍体小黑麦（AABBRR）与普通小麦（AABBDD）杂交，F1小麦的染色体组成为AABBDR，B正确；
C、由图可知，含有3条R组染色体，缺失1条D组染色体的植株可育，而缺失3-7条D组染色体的植株不育，说明子代育性受到染色体数目变异的影响，C正确；
D、由A可知，F1的染色体组成为AABBDR，与普通小麦（AABBDD）杂交，可育植株含有3条R组染色体，缺失1条D组染色体的植株，含有的总染色体数为7+7+7+7+7+3+6=44条，D正确。
故选A。
9. 青藏高原的拟南芥有较多的变异类型。F基因使其开花早，夏秋之交即产生种子，可适应青藏高原冬季长、气候恶劣的环境。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 青藏高原的拟南芥之间存在生殖隔离
B. 青藏高原拟南芥种群F基因频率明显低于平原
C. 青藏高原冬季的恶劣气候导致F基因定向变异
D. 拟南芥可适应不同生存环境是自然选择的结果
【答案】D
【分析】隔离分为地理隔离和生殖隔离。变异是不定向的。
【详解】A、 青藏高原的拟南芥仍然属于拟南芥这个物种，它们之间不存在生殖隔离，A错误；
B、因为F基因能使拟南芥开花早，适应青藏高原环境，在青藏高原这种环境下，F基因是有利基因，会被保留下来，所以F基因频率应该是明显高于平原地区，B错误；
C、 变异是不定向的，自然选择是定向的，恶劣气候只是对变异进行选择，而不是导致基因定向变异，C错误；
D、 拟南芥可适应不同生存环境，是自然选择的结果，在不同的环境下，自然选择保留了适应环境的性状，D正确。
故选D。
10. 2024年，中国队首次在花样游泳集体项目中夺得奥运金牌。花样游泳属于精巧运动，是经过不断学习逐渐掌握的。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 躯体运动的低级中枢位于脊髓
B. 大脑皮层是精巧运动学习的高级中枢
C. 进行精巧运动时，小脑参与维持机体协调平衡
D. 熟练后，进行精巧运动不再需要大脑皮层参与
【答案】D
【分析】人体的神经中枢：下丘脑：体温调节中枢、水平衡调节中枢、生物的节律行为；脑干：呼吸中枢；小脑：维持身体平衡的作用；大脑：调节机体活动的最高级中枢；脊髓：调节机体活动的低级中枢。
【详解】A、躯体运动的低级中枢位于脊髓，受到脑中高级中枢的调控，A正确；
B、大脑皮层是精巧运动学习的高级中枢，有语言中枢等，B正确；
C、小脑具有维持身体平衡的作用，进行精巧运动时，小脑参与维持机体协调平衡，C正确；
D、熟练后，进行精巧运动仍需要大脑皮层参与，D错误。
故选D。
11. 寒冷环境中，人体体温仍可维持在正常范围。此调节过程中，不会发生的是（ ）
A. 下丘脑体温调节中枢通过有关神经，引起皮肤血流量减少
B. 交感神经兴奋使胰高血糖素分泌增加，有利于能量供应
C. 甲状腺激素的分泌持续增加
D. 肌肉和肝脏等器官的产热增多
【答案】C
【分析】寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加产热（骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素分泌增加），减少散热（毛细血管收缩、汗腺分泌减少）→体温维持相对恒定。
【详解】A、在寒冷环境中，下丘脑体温调节中枢通过有关神经，引起皮肤血管收缩，从而使皮肤血流量减少，以减少散热，A正确；
B、在寒冷环境中，交感神经兴奋引起胰高血糖素分泌增加，通过多种途径提高血糖水平和促进脂肪分解，为机体在各种应激状态下提供了充足的能量供应，以满足机体代谢和生理功能的需求 ，B正确；
C、寒冷环境中，甲状腺激素的分泌会增加，促进代谢，增加产热，但是不是持续增加，C错误；
D、寒冷环境下，肌肉和肝脏等器官的产热会增多，以维持体温在正常范围，D正确。
故选C。
12. 某甲亢病患者甲状腺细胞的钠-碘共转运体过量表达，下表是该患者相关指标的检测结果。临床上可以口服放射性131I进行治疗。据此分析错误的是（ ）
A. 患者会出现体温高、消瘦等症状
B. 该病属于自身免疫病
C. 131I治疗可降低甲状腺细胞数量
D. 患者的反馈调节使TH分泌增加
【答案】D
【分析】下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素，促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素，进而促进代谢增加产热，这属于分级调节。当甲状腺激素含量过多时，会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动，这叫做负反馈调节。
【详解】A、该患者甲状腺激素（TH）含量较高，代谢旺盛，会出现体温高、消瘦等症状，A正确；
B、该病是因为可检出抗甲状腺激素受体抗体，因此是自身免疫病，B正确；
C、口服放射性131I进行治疗，会破坏甲状腺细胞，可降低甲状腺细胞数量，C正确；
D、患者甲状腺激素分泌增加，通过反馈调节会抑制促甲状腺激素的分泌，而不是使甲状腺激素分泌增加，D错误。
故选D。
13. 结核分枝杆菌寄生在肺泡上皮细胞，可激活巨噬细胞合成抗菌肽。通过进化，结核分枝杆菌产生“毒力因子”来对抗宿主防御。人体感染该病菌后，巨噬细胞仅含有极低水平的抗菌肽mRNA。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 人体免疫系统通过免疫监视功能对抗结核分枝杆菌
B. 巨噬细胞的核糖体、线粒体等结构参与抗菌肽合成
C. 病菌的毒力因子可能会抑制抗菌肽基因的转录过程
D. 增强抗菌肽合成的药物可作为治疗结核病的研发方向
【答案】A
【分析】人体免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成，其中免疫活性物质包括细胞因子、抗体和溶菌酶等，它们共同实现免疫防御、免疫自稳和免疫监视功能。
【详解】A、免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能，免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用，因此人体免疫系统通过免疫防御功能对抗结核分枝杆菌，A错误；
B、抗菌肽本质属于蛋白质类物质，其合成场所为核糖体，该过程消耗能量，需要线粒体供能，B正确；
C、根据题意可知人体感染该病菌后，巨噬细胞仅含有极低水平的抗菌肽mRNA，所以病菌的毒力因子可能会抑制抗菌肽基因的转录过程，C正确；
D、增强抗菌肽合成的药物可以提高抗菌肽的合成，增强免疫力，因此增强抗菌肽合成的药物可作为治疗结核病的研发方向，D正确。
故选A。
14. 某些类型的人乳头瘤病毒（HPV）具强致癌性，对此我国批准上市了二价疫苗（针对HPV16、18型）和四价疫苗（针对HPV6、11、16、18型）。科研人员对分别接种两种疫苗的若干名患者进行追踪检测，下列相关叙述正确的是（ ）
注：“滴度”越大，反映血浆中抗体浓度越高。
A. 接种疫苗后，特定HPV入侵时，细胞毒性T细胞迅速分裂、分化
B. 四价疫苗可抵御更多类型的HPV，可比二价疫苗提供更持久的保护
C. 随时间延长，不同种类HPV抗原刺激下产生的相应抗体浓度均下降
D. 两种疫苗均能诱导人体产生靶向HPV16、HPV18的抗体，效果相同
【答案】C
【分析】疫苗通常用灭活或减毒的病原体制成，是一类接种后能激发人体免疫反应来抵抗某些传染病的生物制品，属于抗原。在抗原的刺激下，机体可产生特异性免疫，从而达到预防疾病的目的。
【详解】A、接种疫苗后，特定HPV入侵时，记忆B细胞迅速增殖分化，A错误；
B、四价疫苗（针对HPV6、11、16、18型）可抵御更多类型的HPV，但不能比二价疫苗提供更持久的保护，B错误；
C、抗体具有一定时效性，随时间延长，不同种类HPV抗原刺激下产生的相应抗体浓度均下降，C正确；
D、据表可知，两种疫苗均能诱导人体产生靶向HPV16、HPV18的抗体，但随着年限增加，两者的抗体滴度不同，说明效果不同，D错误。
故选C。
15. 下图为番茄果实发育和成熟过程中激素的动态变化曲线，下列相关分析正确的是（ ）
A. 乙烯和生长素共同促进果实成熟
B. 脱落酸浓度一直较低说明其无作用
C. 随细胞分裂素浓度降低，番茄果实的细胞数目逐渐减少
D. 多种激素的相对含量变化，共同调节果实的发育和成熟
【答案】D
【分析】在植物的生长发育过程中，各种激素相互作用共同调节。细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂；生长素的生理作用两重性，表现在：生长素既能促进生长也能抑制生长，既能促进发芽也能抑制发芽，既能防止落花落果也能疏花疏果；脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落；乙烯的主要作用是促进果实成熟。
【详解】A、曲线可知，果实成熟阶段，乙烯含量相对较高，生长素含量较低，故在果实成熟阶段乙烯促进果实成熟，生长素主要是促进果实生长发育，A错误；
B、前期果实发育过程中脱落酸含量低，但是后期果实衰老阶段脱落酸含量逐渐增加，同时激素含量本身在生物体内是微量的，但是具有相关作用，B错误；
C、随细胞分裂素浓度降低，只是细胞分裂下降，但是番茄果实的细胞数目不一定减少，C错误；
D、生物体内多种激素的相对含量变化，共同调节果实的发育和成熟，D正确。
故选D。
第二部分
本部分共6题，共70分。
16. 水稻株型和种植密度直接影响亩产量。为培育理想株型的水稻新品种，科研人员开展研究。
（1）科研人员对紧缩型品系Z进行诱变育种，获得3种不同的单基因隐性纯合突变体。突变体1为匍匐型（产量接近野生稻、贴地生长），突变体2、3为疏松型，相关基因分别表示为A/a、B/b、D/d。将突变体1与品系Z杂交，如图1，预期F2的表型及其比例为______。
（2）突变体1分别与突变体2、突变体3杂交，结果如图2。据此可确定的3对非等位基因之间的位置关系包括______。
（3）进一步研究发现，基因B和基因D分别编码B蛋白和D蛋白，B和D相互结合形成蛋白复合体后，共同调控基因A编码的蛋白质的功能。
①科研人员推测，上述三个基因通过同一代谢途径调控水稻株型，且基因A位于基因B、基因D的下游。判断依据是：F2中______。
②将突变体2和突变体3杂交，所得F1自交，若后代中疏松型占______，则说明基因B和基因D位于同源染色体上，且不发生交换；若后代中疏松型占______，则说明基因B和基因D位于非同源染色体上。
（4）生产上，突变体1会被淘汰，品系Z适合南方种植，突变体2和突变体3适合北方种植。请从光合作用强度影响因素的角度，选择其中之一阐释它能成为南方或北方“理想株型”的原因_____。
【答案】（1）紧缩型:匍匐型=3:1
（2）A/a与B/b位于非同源染色体上，A/a与D/d位于非同源染色体上，B/b与D/d无法判断
（3）①. 基因组成含有aa时，植株不显现B或D基因控制的表型，均为匍匐型 ②. 1/2 ③. 7/16
（4）南方:品系Z株型紧凑，利于行间通风，叶片可获得更多CO2，增加光合作用强度较大
北方:突变体2和突变体3株型疏松，叶片间遮挡少，增加有效光合面积
【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。
基因自由组合定律实质：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， 在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。基因的分离定律是基因的自由组合定律的基础，两者的本质区别是基因的分离定律研究的是一对等位基因，基因的自由组合定律研究的是两对或两对以上的等位基因，所以很多自由组合的题目都可以拆分成分离定律来解题。
【小问1详解】突变体1与品系Z杂交，F1基因型为杂合子，表现型为紧缩型，F1自交，得到的F1的表型及其比例为紧缩型:匍匐型=3:1。
【小问2详解】变体1分别与突变体2、突变体3杂交，F2中紧缩型:匍匐型:疏松型=9:4:1，属于9:3:3:1的变式，符合基因的自由组合定律，则3对非等位基因之间的位置关系包括A/a与B/b位于非同源染色体上，A/a与D/d位于非同源染色体上，B/b与D/d无法判断。
【小问3详解】①由于F2中基因组成含有aa时，植株不显现B或D基因控制的表型，均为匍匐型，则可以判断上述三个基因通过同一代谢途径调控水稻株型，且基因A位于基因B、基因D的下游。
②将突变体2和突变体3杂交，所得F1的基因型为BbDd，F1自交，若基因B和基因D位于同源染色体上，且不发生交换，则后代中疏松型占1/2，若基因B和基因D位于非同源染色体上，遵循自由组合定律，后代中疏松型占7/16。
【小问4详解】南方：品系Z株型紧凑，利于行间通风，叶片可获得更多CO2，增加光合作用强度。
北方：突变体2和突变体3株型疏松，叶片间遮挡少，增加有效光合面积。
17. 单链反义RNA（asRNA）在细胞中的含量很高，科研人员以酵母菌为材料研究其功能。
（1）与mRNA一样，asRNA在细胞核中通过______过程产生，然后通过核孔进入细胞质，但并不指导蛋白质的合成。某些asRNA能够根据______原则与对应序列的mRNA形成双链RNA（dsRNA），D酶可促进dsRNA的形成。
（2）已知D酶与asRNA的功能有关，科研人员使用asRNA合成促进剂处理野生型（WT）和D酶基因缺失突变体（dp），发现细胞中与asRNA碱基序列对应的mRNA总含量不变，检测这些mRNA在细胞中的分布情况，如图1。据图1分析，asRNA可______对应的mRNA更多地分布到细胞质中，该作用依赖于D酶。
（3）已知M蛋白直接参与单链RNA（ssRNA）和dsRNA出细胞核的过程。将M蛋白与ssRNA（带有红色荧光标记）和dsRNA（带有绿色荧光标记）进行混合，一段时间后，检测结果如下表。
注：泡泡体积表示强度，体积越大，强度越高。
表格表明：M蛋白______。
（4）综上所述，请用图例、文字和箭头等形式表征mRNA1区别于mRNA2的出核过程，并预测其出核速率，完善答题纸上图2所示模型____。
（5）研究发现，酵母菌在高盐等胁迫条件下asRNA的合成量迅速增加。请结合上述研究，从稳态与平衡的角度，分析这一现象的适应性意义_____。
【答案】（1）①. 转录 ②. 碱基互补配对
（2）促进
（3）与ssRNA和dsRNA均可结合，且优先结合dsRNA
（4）
（5）对抗高盐等胁迫相关的mRNA出核加快，翻译相关蛋白质，实现对胁迫的快速响应，维持细胞生命活动的稳态。
【分析】基因表达的过程包括转录和翻译，转录是指在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程；翻译是指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的过程。
【小问1详解】mRNA的产生过程是转录，因此asRNA在细胞核中产生过程也是转录；asRNA与对应序列的mRNA形成双链RNA（dsRNA），是依据碱基互补配对原则（A与U配对,U与A配对,C与G配对，G与C配对）。
【小问2详解】野生型（WT）含有D酶，而D酶基因缺失突变体（dp）不含D酶，据图1知，野生型细胞质中对应的mRNA更多，因此，asRNA可促进对应的mRNA更多地分布到细胞质中，该作用依赖于D酶。
【小问3详解】根据检测结果，组Ⅰ和组Ⅱ，在未加入M蛋白时，细胞质中未检出荧光，组Ⅲ检出红色荧光，且强度最高，组Ⅷ检出绿色荧光，且绿色荧光强度最高，说明M蛋白与单链RNA（ssRNA）和dsRNA均可结合，组Ⅳ至组Ⅶ，绿色荧光强度逐渐增强，红色荧光强度逐渐减弱，说明M蛋白与dsRNA优先结合。
【小问4详解】D酶可促进mRNA1与asRNA形成dsRNA，M蛋白与dsRNA优先结合，加速出核，如图：
【小问5详解】asRNA的合成量迅速增加，可使对抗高盐等胁迫相关的mRNA出核加快，翻译相关蛋白质，实现对胁迫的快速响应，维持细胞生命活动的稳态。
18. 种子休眠是指具有活力的种子在一定条件下不能萌发的现象，科研人员用拟南芥开展研究。
（1）光作为一种______，影响、调控植物生长、发育的全过程。
（2）用不同光照条件持续处理拟南芥种子1～7天，培养一段时间后统计萌发率，如图1。据图1推测，光照能够诱导种子休眠，且______。基于上述结果可确定，诱导种子休眠可采用的处理条件为______。
（3）研究表明，种子休眠依赖于R基因。科研人员采用上述处理条件，对野生型（WT）和R基因缺失突变体（rg）进行种子休眠诱导，之后检测种子萌发率。请在答题纸上的图2相应位置，绘出支持该结论的实验结果_____。
（4）为进一步探究R基因调控种子休眠的分子机制，科研人员将WT和rg的种子各分为2组，分别进行休眠诱导处理1天、7天，分别检测处理后的N酶、G酶含量，结果如图3。
请利用上述结果构建R基因调控种子休眠机制的模型_____（在答题纸方框中用文字和箭头的形式作答）。
【答案】（1）信号
（2）①. 白光诱导效果优于红光，在一定范围内处理天数越长，诱导休眠的效果越好 ②. 白光处理4-7天
（3）
（4）①
【分析】植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。
【小问1详解】光作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程。
【小问2详解】据图可知，不管是红光还是白光，都可以看出，①光照能够诱导种子休眠，②随着处理的延长，种子的萌发率逐渐降低，且在第4天时将到最低，即诱导休眠的效果越好，③白光的诱导效果好于红光。所以，给予以上结果可以确定，诱导种子休眠可采用的处理条件为白光处理4-7天。
【小问3详解】依据题干信息可知，种子休眠依赖于R基因，所以WT组与rg组相比较，当进行休眠诱导后，WT组具有R基因，可以进入休眠状态，种子萌发率下降，rg组不具有R基因，给予相同的休眠诱导后，不能进入休眠状态，种子萌发率不变，具体结构如图：
【小问4详解】依据题图信息可知，WT组处理后，N酶的活性提高，G酶的活性下降，rg组的N酶、G酶的活性均位于较低水平，而N酶、G酶分别为合成脱落酸和赤霉素的关键酶，脱落酸能够促进休眠，赤霉素能够促进种子萌发，解除休眠，可推知R基因调控种子休眠机制的模型为：
19. 学习以下材料，回答问题（1）～（4）。
肿瘤发生机制的新见解
传统观点认为，癌症起源于细胞突变的积累。新近研究则发现，癌症的发生与基因组的大量表观遗传修饰改变密切相关。
多梳蛋白抑制复合物（PR）通过催化染色质中组蛋白甲基化等机制，在染色质水平抑制相关基因的转录。利用热敏RNA干扰系统可以实现短暂性PR表达抑制，即一段时间内抑制PR合成，之后在适宜温度下恢复PR合成。在果蝇中，持续性PR表达抑制或经历24小时短暂性抑制，均可诱导肿瘤形成。
这类肿瘤形成过程中，PR表达抑制并未提高细胞的基因突变频率，但其调控的靶基因表达水平会发生改变，PR表达抑制诱发的肿瘤被称为“表观遗传引发的癌症（EIC）”。为探究EIC的成因，科研人员测定PR表达抑制调控的靶基因表达水平，发现短暂性抑制实验结束后，一些基因的表达可以恢复如常，称为“可逆基因”，而另一些基因的表达则不能恢复正常，称为“不可逆基因”。
为验证上述靶基因表达的变化与PR表达抑制诱导的表观遗传修饰改变有关，科研人员选取了30个不可逆基因和42个可逆基因，检测与这些基因结合的组蛋白甲基化修饰情况，结果如图。该结果表明，尽管很多基因在持续性PR表达抑制时，组蛋白甲基化水平下降，但其中的大多数基因在短暂性PR表达抑制结束后，能够恢复正常甲基化水平，只有少数基因不能恢复。从“命运”被永久逆转的基因中，科研人员筛选出Z基因。后续研究发现，Z基因编码一种转录因子，可抑制果蝇细胞发育所需的多种基因的表达，进而阻止细胞分化，诱导EIC形成。
科研人员将果蝇幼虫的EIC细胞移植到成年果蝇体内，发现它们始终具有致瘤能力，可持续分裂直至杀死宿主。
（1）据文中信息推测，在癌变过程中，科研人员感兴趣的Z基因属于______基因，最可能是从图中______（选填Ⅰ～Ⅳ序号）所示范围中筛选获得的。
（2）本文提出“癌症可由表观遗传改变引起”这一新观点，文中提供的证据包括：______。
（3）据上文分析，下列推测合理的是______（多选）。
a.可逆基因在短暂性PR表达抑制后，组蛋白甲基化水平一定能恢复
b.不可逆基因在持续性PR表达抑制后，组蛋白甲基化水平一定不能恢复
c.组蛋白甲基化水平改变，一定影响相应基因的表达
d.组蛋白甲基化水平不变，相应基因的表达也有可能改变
e.短暂性PR表达抑制，会导致不可逆基因的表达情况永久改变
（4）综上所述，______、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。
【答案】（1）①. 原癌 ②. Ⅱ
（2）在果蝇中，持续性或短暂性PR表达抑制可诱导肿瘤形成且未提高细胞基因突变频率但靶基因表达水平改变；对不可逆基因和可逆基因组蛋白甲基化修饰情况的检测结果 （3）d、e
（4）基因与基因、基因与基因表达产物
【分析】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叫作表观遗传。
【小问1详解】根据文章内容，Z基因编码一种转录因子，可抑制果蝇细胞发育所需的多种基因的表达，进而阻止细胞分化，诱导EIC形成，所以Z基因属于原癌基因。Z基因的改变是不可逆的，所以应该从Ⅰ、Ⅱ这种不可逆基因中选择，选择无论持续性还是短暂性都表达抑制后，甲基化水平都不能恢复的基因，所以应该从Ⅱ中选择。
【小问2详解】文中提到在果蝇中，持续性PR表达抑制或经历24小时短暂性抑制，均可诱导肿瘤形成，且PR表达抑制并未提高细胞的基因突变频率，但调控的靶基因表达水平会发生改变，还通过对不可逆基因和可逆基因组蛋白甲基化修饰情况的检测等研究发现，这些都是“癌症可由表观遗传改变引起”的证据。
【小问3详解】文中提到可逆基因在短暂性PR表达抑制结束后一些基因的表达可以恢复如常，但未明确组蛋白甲基化水平一定能恢复，a错误。 b选项：从图中可以看出，不可逆基因在持续性PR表达抑制后，大多数基因在短暂性PR表达抑制结束后能够恢复正常甲基化水平，并非一定不能恢复，b错误。 c选项：组蛋白甲基化水平改变只是影响基因表达的一种机制，不一定必然影响相应基因的表达，c错误。 d选项：由文章可知PR表达抑制诱发肿瘤过程中存在基因表达改变而不一定是组蛋白甲基化水平改变引起，所以组蛋白甲基化水平不变，相应基因的表达也有可能改变，d正确。e、发现短暂性抑制实验结束后，另一些基因的表达则不能恢复正常，e正确。故推测合理的是d、e。
【小问4详解】基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。
20. 糖尿病治疗药物二甲双胍（Met）与抗PD-1抗体（αPD-1）均具有一定的抗肿瘤作用，科研人员对两者联合用药的作用及机制开展下列研究。
（1）科研人员对肿瘤模型小鼠单独、联合使用Met与αPD-1，分别检测肿瘤体积和肿瘤中细胞毒性T细胞数量，结果如图1、图2。
据图2结果推测图1的可能原因是：Met与αPD-1联合用药可以______，活化的细胞毒性T细胞识别并______肿瘤细胞。这说明在抗肿瘤方面，二者具有协同作用。
（2）为进一步研究相关机理，科研人员查到如下资料。请学习短文，并完善实验思路。
肿瘤内血管结构的完整性对免疫细胞正常迁移有重要意义，血管内皮细胞会表达钙粘蛋白以维持它们之间的紧密连接。结构不健全的血管会阻碍免疫细胞向肿瘤的迁移，医学上常用大分子量的70kDa葡聚糖的渗漏程度评估血管完整性——血管越不健全，渗漏程度越高。此外，到达肿瘤血管处的细胞毒性T细胞等免疫细胞，需要识别血管内皮细胞上的VCAM-1蛋白，进而粘附、穿过血管，进入局部组织中发挥作用。
依据上述资料，科研人员提出需要检测______这2个指标，以确定联合用药所起的作用。
a.血管内皮细胞的数量
b.催化合成70kDa葡聚糖的酶含量
c.70kDa葡聚糖的渗漏程度
d.血管内皮细胞VCAM-1基因的序列
e.血管内皮细胞VCAM-1蛋白含量
（3）由细胞毒性T细胞等多种免疫细胞分泌的Ⅱ型干扰素（IFNγ）对肿瘤血管正常化有重要促进作用。据此，科研人员提出两个假设，以解释Met与αPD-1联用的作用机制。
①假设1：______。
假设2：Met与αPD-1联用只能通过促进细胞毒性T细胞分泌IFNγ，进而改善血管结构。
②下表实验方案及结果支持假设2，请用a～f的组合和适宜数量的“+”完善。
注：结合细胞的抗体可以使该细胞功能丧失。
a.生理盐水
b.Met+αPD-1
c.无关抗体
d.抗细胞毒性T细胞抗体
e.抗辅助性T细胞抗体
f.抗IFNγ抗体
g.白细胞介素
（4）欲将上述研究成果应用于临床，请提出一个需要进一步研究的问题_____。
【答案】（1）①.显著提高肿瘤中细胞毒性T细胞数量 ②. 裂解
（2）ce
（3）①. Met与αPD-1联用可促进多种免疫细胞分泌IFNγ，进而改善血管结构 ②. bc ③. be ④. bd ⑤. +++
（4）Met与αPD-1联用是否影响人体正常生理功能；Met与αPD-1联用于人体时的最佳用量是多少
【分析】在细胞免疫过程中，细胞毒性T细胞可识别并裂解被病原体侵染的靶细胞，使其裂解死亡。
【小问1详解】图1显示：肿瘤模型小鼠体内的肿瘤体积按由大到小的排序为对照组＞ αPD-1组＞Met组＞联合使用Met与αPD-1组；图2显示：肿瘤中细胞毒性T细胞数量按由大到小的排序为联合使用Met与αPD-1组＞αPD-1组＝Met组＞对照组。可见，出现图1结果的可能原因是：Met与αPD-1联合用药可以显著提高肿瘤中细胞毒性T细胞数量，活化的细胞毒性T细胞识别并裂解肿瘤细胞。这说明在抗肿瘤方面，二者具有协同作用。
【小问2详解】医学上常用大分子量的70kDa葡聚糖的渗漏程度评估血管完整性——血管越不健全，渗漏程度越高。此外，到达肿瘤血管处的细胞毒性T细胞等免疫细胞，需要识别血管内皮细胞上的VCAM-1蛋白，进而粘附、穿过血管，进入局部组织中发挥作用。由此可知：为了确定联合用药所起的作用，需要检测70kDa葡聚糖的渗漏程度和血管内皮细胞VCAM-1蛋白含量这2个指标，因此ce正确。
【小问3详解】①结合对（1）的分析可知：Met与αPD-1联合用药可以显著提高肿瘤中细胞毒性T细胞数量，而由细胞毒性T细胞等多种免疫细胞分泌的Ⅱ型干扰素（IFNγ）对肿瘤血管正常化有重要促进作用。据此提出的假设1可以是：Met与αPD-1联用可促进多种免疫细胞分泌IFNγ，进而改善血管结构。
②若要通过实验来验证假设2（Met与αPD-1联用只能通过促进细胞毒性T细胞分泌IFNγ，进而改善血管结构）是否成立，则因变量是血管完整性，检测的指标是测定70kDa葡聚糖的渗漏程度；可以利用控制自变量的“减法原理”来控制自变量，即利用抗原和抗体特异性结合的原理使相应的免疫细胞或物质丧失活性来控制自变量。由表格呈现的实验方案可知，Ⅱ和Ⅵ组的自变量为是否注射抗IFNγ抗体，抗IFNγ抗体可以使IFNγ失活，因此Ⅵ组的实验结果应与Ⅰ组相同，所以ⅳ应为“+++”。表中显示：Ⅲ、Ⅳ组的实验结果与Ⅱ组相同，据此并结合假设2的内容可推知Ⅲ、Ⅳ组的细胞毒性T细胞具有活性，所以ⅰ的处理为“b（Met+αPD-1）和c（无关抗体）”，ⅱ的处理为“b（Met+αPD-1）和e（抗辅助性T细胞抗体）”【ⅰ和ⅱ可交换位置】；Ⅴ组的实验结果与Ⅰ组相同，说明细胞毒性T细胞不能分泌IFNγ，因此ⅲ的处理为“b（Met+αPD-1）和d（抗细胞毒性T细胞抗体）”。
【小问4详解】欲将上述研究成果应用于临床，还需要进一步研究“Met与αPD-1联用是否影响人体正常生理功能，Met与αPD-1联用于人体时的最佳用量是多少”等问题。
21. 吗啡是镇痛剂，但滥用会导致成瘾。为探究吗啡成瘾机制，科研人员开展下列实验。
（1）将小鼠放在图1装置的中间处，小鼠可随机进入左侧明箱或右侧暗箱中。小鼠进入明箱时，即刻被注射吗啡，重复训练5天，记录单位时间内小鼠分别在两箱的停留时长。与前测相比，若后测时小鼠表现为______，则说明小鼠通过奖赏性学习行为而成瘾。从反射类型看，这种学习行为属于______反射。
（2）已知神经胶质细胞（OPC）围绕轴突形成髓鞘，促进兴奋的传导，且表达吗啡受体。为探究成瘾过程中吗啡对奖赏性学习行为相关的脑区——V区和N区的影响，科研人员用未经训练的野生型小鼠（WT）和突变体小鼠（特异性敲除OPC的吗啡受体）进行图2和下表实验。
刺激脑区特定部位：
注：“+”表示增加，数量越多，效果越显著；“-”表示无明显变化。
上述结果说明，吗啡______。
（3）与第1组相比，第2组小鼠的N区兴奋性在成瘾后会增强。综合上述信息，请提出一种吗啡诱导成瘾机制的假说，写出使用以下材料和设备验证该假说的实验方案并预期结果_____。
材料和设备：WT小鼠、OPC增殖阻断剂、吗啡、生理盐水、植入式多巴胺含量传感器。
（4）相比于可卡因成瘾的机制，本研究揭示的关于“毒瘾难戒”的新发现是______。
【答案】（1）①. 在明箱停留时间明显增加 ②. 条件
（2）通过作用于V区的OPC，增加其数量，进而影响V区和N区的兴奋性（或神经活动）
（3）假说：吗啡通过作用于OPC上的吗啡受体，促进OPC增殖，进而增强N区兴奋性，导致成瘾。实验方案：将WT小鼠随机分为两组，实验组注射吗啡和OPC增殖阻断剂，对照组注射生理盐水和OPC增殖阻断剂，一段时间后，在两组小鼠脑内植入多巴胺含量传感器，检测多巴胺含量变化。预期结果：实验组小鼠脑内多巴胺含量低于对照组。
（4）神经胶质细胞（OPC）在吗啡成瘾过程中起重要作用，其表达的吗啡受体参与成瘾机制
【分析】反射一般可以分为两大类：非条件反射和条件反射。非条件反射是指人生来就有的先天性反射，是一种比较低级的神经活动，由大脑皮层以下的神经中枢（如脑干、脊髓）参与即可完成；条件反射是人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，在大脑皮层参与下完成的，是高级神经活动的基本方式。
【小问1详解】分析题意，本实验目的是探究吗啡成瘾机制，通过记录单位时间内小鼠分别在两箱的停留时长进行比较，故与前测相比，若后测时小鼠表现为在明箱停留时间明显增加，则说明小鼠通过奖赏性学习行为而成瘾；从反射类型看，这种学习行为需要后台的训练和学习，需要大脑皮层的参与，故属于条件反射。
【小问2详解】为探究成瘾过程中吗啡对奖赏性学习行为相关的脑区——V区和N区的影响，实验的自变量是小鼠类型，由题意可知，“+”表示增加，数量越多，效果越显著；“-”表示无明显变化，表中数据表明突变体注射吗啡后V区OPC数量效果最显著，说明吗啡通过作用于V区的OPC，增加其数量，进而影响V区和N区的兴奋性（或神经活动）。
【小问3详解】分析题意，提出一种吗啡诱导成瘾机制的假说并验证，结合题意可知，可提出假说：吗啡通过作用于OPC上的吗啡受体，促进OPC增殖，进而增强N区兴奋性，导致成瘾。
实验方案：将WT小鼠随机分为两组，实验组注射吗啡和OPC增殖阻断剂，对照组注射生理盐水和OPC增殖阻断剂，一段时间后，在两组小鼠脑内植入多巴胺含量传感器，检测多巴胺含量变化。预期结果：实验组小鼠脑内多巴胺含量低于对照组。
【小问4详解】结合上述信息可知，本研究揭示的关于“毒瘾难戒”的新发现是神经胶质细胞（OPC）在吗啡成瘾过程中起重要作用，其表达的吗啡受体参与成瘾机制。
酶活性（nml/4h·mg）
患者（50名）
患者母亲（33名，表现正常）
正常人（37名）
0.3～18.6
88.7～547.9
240.0～668.2
项目
测定结果
参考范围
单位
甲状腺激素（TH）
29.35
2.2～4.2
pg/mL
促甲状腺激素（TSH）
0.005
0.3～3.6
mIU/L
促甲状腺激素受体抗体（TAh）
766.0
5.0～100.0
IU/mL
疫苗类型
第12年抗体阳性率
血浆中抗体滴度
HPV16
HPV18
HPV16
HPV18
第3年
第6年
第3年
第6年
二价疫苗
100%
100%
22970
16242
4942
4138
四价疫苗
96%
85%
6141
3337
400
316
组别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
Ⅶ
Ⅷ
M蛋白浓度/μM
0
0
12
12
12
12
12
12
ssRNA浓度/μM
3
0
3
3
3
3
3
0
dsRNA浓度/μM
0
3
0
1
2
3
4
4
检测M蛋白-RNA
复合物荧光强度
红色
未检出
绿色
组别
实验处理（注射）
测定70kDa葡聚糖的渗漏程度
Ⅰ
a
+++
Ⅱ
b
+
Ⅲ
ⅰ.____
+
Ⅳ
ⅱ.____
+
Ⅴ
ⅲ.____
+++
Ⅵ
bf
ⅳ.____
组别
实验小鼠
处理
检测脑区的生理变化
V区OPC数量
N区OPC数量
1
WT
注射生理盐水
-
-
2
注射吗啡
+++
-
3
仅刺激V区
+++
-
4
仅刺激N区
-
-
5
突变体
注射生理盐水
-
-
6
注射吗啡
+++
-