1、北京市朝阳区2021届高三生物上学期期中试题（含解析）一、选择题1. 下列物质中，不具有单体的是（ ）A. 淀粉B. RNAC. 脂肪D. 蛋白质【答案】C【解析】【分析】1、生物大分子：指的是作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子常见的生物大分子包括：蛋白质、核酸、糖类。2、单体与多聚体（生物小分子与生物大分子）的关系：小分子脱水缩合生成大分子，如：氨基酸脱水缩合形成蛋白质，以肽键相连；葡萄糖脱水缩合形成多糖，以糖苷键相连；核苷酸脱水缩合形成核酸，以磷酸二酯键相连。【详解】A、淀粉的单体是葡萄糖，A正确；B、RNA的单体是核糖核苷酸，B正确；C、脂肪是由脂肪酸与甘油脱水
2、缩合而成的，不具有单体，C错误；D、蛋白质的单体是氨基酸，D正确。故选C。2. 溶酶体是含有多种酸性水解酶的细胞器。下列叙述错误的是（ ）A. 溶酶体是由脂双层构成的内、外两层膜包被的小泡B. 溶酶体中的水解酶可以分解衰老、损伤的细胞器C. 吞噬细胞吞入细菌可被溶酶体中的多种水解酶降解D. 若有大量碱性物质进入溶酶体，则可使其中的酶的活性发生改变【答案】A【解析】【分析】溶酶体内含有许多种水解酶，能够分解很多种物质以及衰老、损伤的细胞器，被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化系统”。【详解】A、溶酶体是由单层膜包被的小泡，A错误B、溶酶体中的水解酶可以分解衰老、损伤的细胞器，B正确；C、吞噬细胞吞入
3、的细菌可被溶酶体内的多种水解酶分解，C正确；D、酶的活性需要适宜的条件，溶酶体中的液体pH在5左右，是溶酶体内的水解酶的最适pH，则大量碱性物质进入溶酶体可使溶酶体中酶的活性发生改变，D正确。故选A。3. 某种酶可用于水解机体坏死组织、变性蛋白等，能够有效预防创面、切口感染，提高引流排脓效果，该酶是（ ）A. 胃蛋白酶B. 肠淀粉酶C. 胰脂肪酶D. 胰蛋白酶【答案】D【解析】【分析】酶的特性：（1）高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的1071013倍。（2）专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。（3）作用条件较温和：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，
4、酶的活性降低，但不会失活。【详解】酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，用于水解蛋白质的酶是蛋白酶。由于胃蛋白酶的最适pH在2左右，而胰蛋白酶的最适pH在8左右，所以用于水解机体坏死组织、变性蛋白的酶是胰蛋白酶。故选D。4. 下列生理过程中产生ATP的是（ ）A. 氨基酸脱水缩合形成蛋白质B. H与O2结合形成水C. 暗反应中三碳化合物的还原D. 无氧呼吸的第二阶段【答案】B【解析】【分析】1、正常的细胞中ATP与ADP的相互转化，时刻不停地发生，且处于动态平衡中。2、无氧呼吸第一阶段、有氧呼吸的三个阶段和光合作用的光反应阶段皆能产生ATP。【详解】A、氨基酸脱水缩合形成蛋白质需要消
5、耗ATP，A错误；B、H与O2结合形成水产生大量的ATP，B正确；C、暗反应中三碳化合物的还原需消耗光反应产生的ATP，C错误； D、无氧呼吸的第二阶段不会产生ATP，D错误。故选B。【点睛】识记有氧呼吸、无氧呼吸的具体过程和能量变化是解答本题的关键。5. 在高等植物中，成膜体是由赤道板处纺锤体的剩余物组成，用于引导植物细胞在有丝分裂末期形成新的细胞壁，具膜小泡中含有果胶、半纤维素等成分，如图所示。据图分析，正确的是（ ）A. 成膜体的微管蛋白是由核糖体合成后再由中心体发出的B. 具膜小泡的膜由磷脂和蛋白质构成，与细胞壁形成无关C. 核膜的出现使细胞区域化，转录和翻译在时空上分隔开D. 子细胞
6、的相对表面积较小，更利于与外部进行物质交换【答案】C【解析】【分析】有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）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；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。【详解】A、高等植物细胞内不含中心体，A错误；B、具膜小泡的膜由磷脂和蛋白质构成，与细胞壁形成有关，B错误；C、核膜的出现使细胞区域化，转录和翻译在时空上分隔开，C正确；D、子细胞的相对表面积较大，更利于与外部进行物质交换，D错误。故选C。6. m
7、yoD基因是一个控制肌细胞发育的主导基因，其表达产物MyoD蛋白可以调控其他与肌肉发生相关基因的转录，还能促进myoD基因的表达，最终使前体细胞分化为肌细胞。以下叙述不正确的是（ ）A. 前体细胞分化为肌细胞的过程是不可逆的B. 与肌细胞相比，前体细胞的分化程度较低C. 含有myoD基因的细胞只能分化为肌细胞D. MyoD蛋白对myoD基因的表达存在正反馈调节【答案】C【解析】【分析】关于“细胞分化”，考生可以从以下几方面把握：（1）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。（2）细胞分化的特点：普遍性、稳定性、不可逆性。（3）细胞
8、分化的实质：基因的选择性表达。（4）细胞分化的结果：使细胞的种类增多，功能趋于专门化。【详解】A、细胞分化具有不可逆性，所以前体细胞分化为肌细胞的过程是不可逆的，A正确；B、与肌细胞相比，前体细胞的分化程度较低，B正确；C、细胞分化的标志是基因的选择性表达，含有myoD基因的细胞能分化为其他细胞，C错误；D、MyoD蛋白能促进myoD基因的表达，说明MyoD蛋白对myoD基因的表达存在正反馈调节，D正确。故选C。7. 果蝇的红眼与白眼受一对等位基因控制，相关基因位于X染色体上。一只杂合红眼雌果蝇，其卵原细胞进行正常减数分裂的过程中，若不考虑基因突变、交叉互换和染色体变异，当染色体的着丝粒分开时
9、，细胞内可能存在（ ）A. 四条X染色体，两个红眼基因B. 两条X染色体，两个白眼基因C. 四条X染色体，两个白眼基因D. 两条X染色体，一个红眼基因【答案】B【解析】【分析】分析题干可知：控制果蝇红眼和白眼的基位于X染色体上，属于伴性遗传，减数分裂是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时，进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，叫做基因突变。染色体结构的改变，都会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导
10、致性状的变异。交叉互换属于基因重组。【详解】卵原细胞在减数第一次分裂的末期，同源染色体X、X分离，产生的次级卵母细胞中含有的性染色体为X。一个正常次级卵母细胞处于着丝点刚分开时，此时次级卵母细胞处于减数第二次分裂的后期，染色单体分离，形成两条性染色体，所以细胞中有两条X染色体。故选B。【点睛】识记变异的类型及减数分裂的过程是解答本题的关键。8. 萝卜的花有紫色和白色、大花和小花，分别由两对等位基因（A和a，B和b）控制。现选用纯合紫色小花植株与白色大花植株杂交，F1表现为紫色大花，F1自交后代表现型的比例为紫色小花紫色大花白色大花=121。以下推测不正确的是（ ）A. 控制萝卜花色和大小的两对
11、等位基因的遗传符合自由的组合定律B. 如果只研究花色性状，则F1紫色花自交后代性状分离比为31C. 如果不考虑基因突变和交叉互换，F3中不存在紫色大花的纯合体D. F1测交后代表现型的比例为紫色小花白色大花=11【答案】A【解析】【分析】由“用纯合紫色小花植株与白色大花植株杂交，F1表现为紫色大花”可知，紫色对白色为显性，大花对小花为显性，则亲本的基因型分别为AAbb、aaBB，F1的基因型为AaBb。【详解】A、由分析可知，F1的基因型为AaBb，其自交后代的表现型的比例为：紫色小花：紫色大花：白色大花=1：2：1，说明A与b位于一条染色体上，a与B位于另一条染色体上，二对等位基因遗传不符合
12、孟德尔自由组合定律，A错误；B、如果只研究花色性状，其遗传遵循基因的分离定律，则F1紫色花自交后代性状分离比为3：1，B正确；C、由于A与b位于一条染色体上，a与B位于另一条染色体上，因此不考虑基因突变和交叉互换，萝卜种群中不存在紫色大花（AABB）的纯合体，C正确；D、由于A与b位于一条染色体上，a与B位于另一条染色体上，F1的基因型为AaBb，产生配子的比例为Ab：aB=1：1，测交后代表现型的比例为紫色小花：白色大花=1：1，D正确。故选A。9. 果蝇的tra基因转录产生的前体信使RNA在不同条件下可以进行选择性的加工，从而产生不同的最终转录产物。下列相关叙述错误的是（ ）A. tra基
13、因转录产生的RNA经加工后的碱基序列可能不同B. RNA通过选择性加工，可以使tra基因表达出不同的蛋白质C. 这一过程可以使tra基因在不同条件下控制性状不同D. 最终转录产物不同的原因是tra基因的两条链均作模板【答案】D【解析】【分析】1、抓住题中“tra基因转录产生的前体信使RNA在不同条件下可以进行选择性的加工，从而产生不同的最终转录产物”。2、转录：（1）转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。（2）场所：主要是细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行。（3）条件：模板：DNA分子的一条链；原料：四种核糖核苷酸；酶：RNA聚合酶；能量：ATP。（4）转
14、录的产物：mRNA，tRNA，rRNA。【详解】A、据题意“tra基因转录产生的前体信使RNA在不同条件下可以进行选择性的加工，从而产生不同的最终转录产物”，说明tra基因转录产生的RNA经加工后的碱基序列可能不同，A正确；B、据题意可知，初始RNA经不同方式的剪切为多种mRNA，进而翻译成不同的蛋白质，B正确；C、由于“前体信使RNA在不同条件下可以进行选择性的加工，从而产生不同的最终转录产物”，所以可翻译不同的蛋白质而控制的性状不同，C正确；D、转录是以tra基因的一条链作模板，D错误。故选D。10. 将普通小麦（6N=42）与抗病性较强的华山新麦草（2N=14）进行远缘杂交（二者无同源染
15、色体），则（ ）A. 二者杂交产生的杂种F1中有28条染色体B. F1的花粉母细胞减数分裂时可以形成14个四分体C. F1的自交结实率与普通小麦自交结实率相当D. F1与普通小麦的杂交后代均可获得抗病性较强的性状【答案】A【解析】分析】据题分析，普通小麦42条染色体，减数分裂产生的生殖细胞含有21条染色体；华山新麦草产生的生殖细胞包含7条染色体，故二者杂交产生的F1有28条染色体。【详解】二者杂交产生的杂种F1中有28条染色体，但产生的F1为异源四倍体，不能进行正常的减数分裂，不可育，故A正确，BCD错误。故选A。11. 下列关于高中生物学实验的叙述，错误的是（ ）A. 高倍显微镜不能清晰看到
16、黑藻叶绿体中的基粒B. 若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色C. 斐林试剂在水浴加热的条件下，可被葡萄糖还原成砖红色D. 要检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色【答案】D【解析】【分析】1、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（用龙胆紫、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）。2、生物组织中化合物的鉴定：（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）。斐林试剂只能检验生物组织中
17、还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉、蔗糖）。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。（3）脂肪可用苏丹染液（或苏丹染液）鉴定，呈橘黄色（或红色）。【详解】A、叶绿体中的基粒属于亚显微结构，在光学显微镜下观察不到，A正确；B、染色体易被碱性染料（如龙胆紫、醋酸洋红）染成深色，因此若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色，B正确；C、葡萄糖属于还原糖，在水浴加热的条件下可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，C正确；D、双缩脲试剂可用于检测蛋白质，但不能检测氨基酸及其含量，D错误。故选D。12. 科学家将含有人溶菌酶基因的表达载体注射到鸡胚中获得转基因鸡，目的
18、蛋白在输卵管细胞中特异表达，并能在鸡蛋中收集。下列说法错误的是（ ）A. 可从cDNA文库获取人溶菌酶基因B. RNA聚合酶识别鸡输卵管细胞特异表达的启动子C. 可通过农杆菌转化法将人溶菌酶基因导入鸡胚D. 鸡输卵管细胞可将人溶菌酶分泌到细胞外【答案】C【解析】【分析】基因工程的步骤：1、获取目的基因；2、基因表达载体的构建；3、将目的基因导入受体细胞；4、目的基因的检测和鉴定。【详解】A、获取目的基因可通过PCR扩增、人工合成和从基因文库中获取，A正确；B、启动子是转录的起点，也是DNA聚合酶识别和结合位点，B正确；C、将目的基因导入动物细胞用显微注射技术，C错误；D、溶菌酶基因可在鸡输卵管
19、细胞表达，合成的溶菌酶是一种分泌蛋白，可分泌到细胞外，D正确。故选C。13. 新冠病毒的表面刺突蛋白（S蛋白）的受体结合域（RBD）与人体细胞表面的ACE2受体相互作用感染细胞。科学家设计了一种自然界中不存在的蛋白质LCB1，可与S蛋白RBD紧密结合，以干扰新冠病毒的感染。下列说法不合理的是（ ）A. LCB1的作用机理与S蛋白的抗体类似B. LCB1可依据S蛋白的RBD结构进行设计C. LCB1是通过细胞中原有基因表达产生的D. 可用蛋白质工程进行LCB1的设计和生产【答案】C【解析】【分析】由题干可知，LCB1可与S蛋白RBD紧密结合，说明LCB1的作用机理与S蛋白的抗体类似。【详解】A、
20、由题意可知，新冠病毒的表面刺突蛋白（S蛋白）存在受体结合域（RBD），而LCB1可与S蛋白RBD紧密结合，故LCB1的作用机理与S蛋白的抗体类似，A正确；B、LCB1的作用机理与S蛋白的抗体类似，可依据受体（S蛋白的RBD）结构进行设计，B正确；C、由题意可知，LCB1是自然界中不存在的蛋白质，故无法通过细胞中原有基因表达产生，C错误；D、LCB1是自然界中不存在的蛋白质，可用蛋白质工程进行LCB1的设计和生产，D正确。故选C。【点睛】掌握体液免疫中抗体的生理作用和蛋白质工程的原理是解答本题的关键。14. 植物体细胞杂交需要分离出有活力的原生质体，研究者通过实验研究了酶解时间对原生质体产量和活
21、力的影响，结果如图。相关叙述错误的是（ ）注：原生质体活力=（有活力的原生质体数/原生质体总数）100%A. 利用纤维素酶和果胶酶去壁后可分离得到原生质体B. 随酶解时间延长两种原生质体产量均先增加后减少C. 适宜两植物细胞的最佳酶解时间分别为10h和12hD. 原生质体活力可通过质壁分离与复原实验进行验证【答案】D【解析】【分析】1、植物体细胞杂交的具体过程：2、据图分析，里奥百脉根酶解12 h时，原生质体产量最高和活力较大；清水紫花苜蓿酶解10 h，原生质体产量最高和活力最大。【详解】A、细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，则利用纤维素酶和果胶酶去壁后可分离得到原生质体，A正确；B、据图分析，
22、随酶解时间延长两种原生质体产量均先增加后减少，B正确；C、据图分析，清水紫花苜蓿和里奥百脉根的最佳酶解时间分别为10h和12h，C正确；D、原生质体已经去除细胞壁，不能发生质壁分离和复原，D错误。故选D。15. 在动物细胞培养的过程中，贴壁的细胞不一定都能增殖并形成克隆（单个细胞繁殖形成的细胞群体），而形成克隆的细胞必为贴壁和有增殖活力的细胞，这一特点可用于测定动物细胞的增殖能力。大致流程如图，相关叙述正确的是（ ）A. 出现接触抑制后，细胞克隆停止增殖B. 克隆细胞与接种的细胞的遗传信息一定相同C. 需采用固体培养基培养才能形成细胞克隆D. 胰蛋白酶可使细胞分散成单层利于计数【答案】A【解析
23、】【分析】动物细胞培养的过程：取动物组织块剪碎组织用胰蛋白酶处理分散成单个细胞制成细胞悬液转入培养液中（原代培养）放入二氧化碳培养箱培养贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液转入培养液（传代培养）放入二氧化碳培养箱培养。【详解】A、在动物细胞培养的过程中，当出现接触抑制后，细胞克隆停止增殖，A正确；B、克隆细胞与接种的细胞的遗传信息不一定相同，B错误；C、需采用液体培养基培养才能形成细胞克隆，C错误；D、胰蛋白酶可使细胞分散成单个，从而利于计数，D错误。故选A。二、非选择题（共6题）16. 近年来，生物柴油作为新型能源已经成为世界上应用最广泛、发展迅猛的可再生能源之一。研究人员利用基因
24、工程的方法将油料作物紫苏DGAT1基因导入四尾栅藻（操作过程如图1），获得转基因的产油微藻，并利用地热废水培养，不仅能生产生物柴油，还能治理地热废水。注：LacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质Xgal，从而使菌落显现出蓝色。若无该基因或该基因被破坏，则菌落则成白色。（1）提取紫苏细胞的总RNA经过_得到的cDNA，经_技术扩增得到DGAT1基因，与克隆质粒pMD19连接，将连接产物导入到经CaCl2处理后的处于_的大肠杆菌细胞，并接种到添加_的培养基上培养，一段时间后，挑选颜色为_的菌落用液体培养基培养，提取质粒pMD19-DGAT1。（2）用限制酶酶切pMD19-DGAT1获得DGAT1基
25、因，并与酶切后的载体pBI121连接得到_，并导入到四尾栅藻。DGAT1基因序列两端无限制酶酶切位点，由表1中信息推测扩增DGAT1基因时所用一对引物的一端分别加上的限制酶识别序列是_。表1限制酶及其识别序列限制酶识别序列BamH 5-GGATCC-33-CCTAGG-5Hind 5-AAGCTT-33-TTCGAA-5EcoR 5-GAATTC-33-CTTAAG-5Xba 5-TCTAGA-33-AGATCT-5（3）对获得的转基因四尾栅藻检测的方法有_（写出两种方法）。（4）研究人员利用地热废水培养转基因四尾栅藻并检测其油脂含量，结果如图2。结果显示：_。（5）为检测转基因四尾栅藻对地热
26、废水的去污能力，研究人员设计实验并得到相应实验结果如表2。表2 培养转基因四尾栅藻的地热废水各项指标测定结果各项指标总氮（mg/L）总磷（mg/L）氟化物（mg/L）废水培养基23.34.324.56培养转基因四尾栅藻11天后1.90.450.84该实验不能说明转DGAT1基因显著提高了四尾栅藻的去污能力。请进一步完善实验设计。_。【答案】 (1). 逆转录 (2). PCR (3). 感受态 (4). 氨苄青霉素和X-gal (5). 白色 (6). 重组表达载体 (7). 5-GGATCC-3和5-TCTAGA-3 (8). 提取转基因四尾栅藻的基因组DNA，用DGAT1基因的引物进行PC
27、R；以DGAT1基因为模板设计探针对转基因四尾栅藻进行DNA分子杂交或RNA分子杂交；用抗DGAT1的抗体与从转基因四尾栅藻中提取的蛋白质进行抗原-抗体杂交 (9). 转DGAT1基因的四尾栅藻油脂含量显著高于非转基因组 (10). 应添加对照组：废水培养非转基因四尾栅藻11天后，检测总氮、总磷和氟化物的含量【解析】【分析】基因工程：1、原理：基因重组。2、工具：限制酶、DNA连接酶和运载体。3、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
28、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：分子水平上的检测：检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因-DNA分子杂交技术；检测目的基因是否转录出了mRNA-分子杂交技术；检测目的基因是否翻译成蛋白质-抗原-抗体杂交技术.个体水平上的。鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。4、应用：提高生物的品质，用工程菌制备疫苗等。【详解】（1）由RNA得到的cDNA需经过逆转录，经PCR技术扩增得到DG
29、AT1基因，与克隆质粒pMD19连接，将连接产物导入到经CaCl2处理后的处于感受态的大肠杆菌细胞。分析题图可知，目的基因插入到LacZ基因中，使该基因被破坏，又由题中信息可知：“LacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质Xgal，从而使菌落显现出蓝色。若无该基因或该基因被破坏，则菌落则成白色。”且由于质粒中含有氨苄青霉素抗性基因，故应接种到添加氨苄青霉素和X-gal的培养基上培养，一段时间后，挑选颜色为白色的菌落用液体培养基培养，提取质粒pMD19-DGAT1。（2）分析题图可知：用限制酶酶切pMD19-DGAT1获得DGAT1基因，并与酶切后的载体pBI121连接得到重组基因表达载体，并导入
30、到四尾栅藻。DGAT1基因序列两端无限制酶酶切位点，由表1中信息可知DGAT1基因的两端各有限制酶BamH和Xba的识别位点，故可推测扩增DGAT1基因时所用一对引物的一端分别加上的限制酶识别序列是5-GGATCC-3和5-TCTAGA-3。（3）由分析可知，对获得的转基因四尾栅藻检测的方法有提取转基因四尾栅藻的基因组DNA，用DGAT1基因的引物进行PCR；以DGAT1基因为模板设计探针对转基因四尾栅藻进行DNA分子杂交或RNA分子杂交；用抗DGAT1的抗体与从转基因四尾栅藻中提取的蛋白质进行抗原-抗体杂交。（4）分析直方图可知：转DGAT1基因的四尾栅藻油脂含量显著高于非转基因组。（5）实
31、验设计应遵循对照原则、单一变量原则等，故应添加对照组：废水培养非转基因四尾栅藻11天后，检测总氮、总磷和氟化物的含量。【点睛】本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的概念、原理、操作步骤等，能结合题图信息准确答题。17. 番茄作为一种模式植物，在科学研究中具有重要地位。研究人员利用人工诱变的方法，获得了叶色黄化的番茄突变株系（Y55），并对其进行了研究。（1）研究人员对野生型（WT）和Y55叶片中的光合色素含量进行了测定，部分结果见表1。表1材料叶绿素a（mgg-1）叶绿素b（mgg-1）胡萝卜素（mgg-1）总叶绿素（mgg-1）叶绿素a/bWT1.720.530.372.253.
32、21Y550.450.180.150.632.50提取光合色素时，需要用_（有机溶剂）。结果表明，Y55是一个光合色素总体缺乏的突变体，其中叶绿素a下降比例_（填“最高”或“最低”）。（2）为了进一步分析突变体Y55黄化叶片的叶绿素含量下降的原因，研究人员测定了叶绿素生物合成主要前体物质A、B、C、D、E、F和G的含量，结果见表2（叶绿素生物合成过程中，物质转化次序为ABCDEFG）。表2材料ABCDEFGWT78.205.582.840.2928.20189615.55Y5551.163.922.290.119.976.275.25注：表中数值为相对值。结果表明，突变体Y55叶绿素的减少是由
33、于叶绿素生物合成能力整体降低引起的，尤其是_向_转化显著受阻（填写相应字母）。（3）研究人员利用电子显微镜观察了叶肉细胞的叶绿体超微结构，图1为相应的电镜照片，G为基粒。观察发现突变体中叶绿体的结构与野生型有明显的差异，叶绿体发育不正常，主要表现在基粒的_，会直接影响光合作用的_阶段进行。（4）研究人员对Y55及WT幼苗叶片在不同光照强度条件下的净光合速率进行了测定，结果如图2。实验结果是：当光照强度低于500 molm-2s-1时，随着光照强度的增加，Y55和WT的净光合速率逐渐增加，二者无显著差异；_。综上分析，当光照强度高于500 molm-2s-1时，Y55出现上述结果的原因可能是_。
34、【答案】 (1). 无水乙醇 (2). 最高 (3). C (4). D (5). 类囊体片层数减少，类囊体排列不规则、紊乱且有断裂，局部有膨胀 (6). 光反应 (7). 当光照强度高于500molm-2s-1时，WT净光合速率显著高于Y55，且WT随光照强度的增加，净光合速率进一步增加，而Y55基本保持不变 (8). 光合色素含量降低（因C至D的转化受阻，导致叶绿素合成减少，且胡萝卜素合成减少）、叶绿素a/b比值降低、叶绿体发育不正常，导致光反应减弱，供给暗反应的NADPH和ATP减少，从而使光合速率降低【解析】【分析】分析表1：与野生型WT相比较，突变体Y55中4种光合色素含量都降低。分
35、析表2：与野生型WT相比较，突变体Y55中叶绿素生物合成主要前体物质A、B、C、D、E、F和G的含量都降低。【详解】（1）绿叶中的色素易溶于有机溶剂，提取光合色素时，需要用无水乙醇。由表1可知：根据突变体Y55中4种光合色素含量与野生型WT中4种光合色素含量之比，可知叶绿素a下降比例最高。（2）由表2数据可知：突变体Y55叶绿素的减少是由于叶绿素生物合成能力整体降低引起的，其中由C转化成D的比例最低，说明C转化D显著受阻。（3）对比叶肉细胞的叶绿体超微结构图片可知：突变体中叶绿体发育不正常，主要表现在基粒的类囊体片层数减少，类囊体排列不规则、紊乱且有断裂，局部有膨胀，会直接影响光合作用的光反应
36、的进行。（4）由图2可知：当光照强度低于500molm-2s-1时，随着光照强度的增加，Y55和WT的净光合速率逐渐增加，二者无显著差异；当光照强度高于500 molm-2s-1时，WT净光合速率显著高于Y55，且WT随光照强度的增加，净光合速率进一步增加，而Y55基本保持不变。综合上述分析可知：由于突变体光合色素含量降低（因C至D的转化受阻，导致叶绿素合成减少，且胡萝卜素合成减少）、叶绿素a与叶绿素b比值降低、叶绿体发育不正常，导致光反应减弱，供给暗反应的NADPH和ATP减少，从而使光合速率降低。【点睛】本题结合图形和表格主要考查影响光合速率的因素，要求考生通过对比分析从表格和图片中获取有
37、效信息，然后结合所学知识准确答题。18. 外泌体是细胞产生的一种释放到细胞外的具膜小泡，在细胞间信息交流中发挥重要作用。研究发现来源于脂肪干细胞的外泌体可促进皮肤创面愈合。（1）外泌体膜借助膜的_（结构特性）与靶细胞膜融合，将其携带的miRNA等物质释放到靶细胞内。（2）研究者用_冲洗脂肪组织获得来源于脂肪干细胞的外泌体悬液，将其注射到皮肤损伤的模型小鼠皮下，对照组注射等体积PBS缓冲液，结果如图1。结果显示来源于脂肪干细胞的外泌体可促进皮肤创面愈合，依据是_。已知皮肤创面愈合与人皮肤成纤维细胞（HSF）的迁移增殖有关。结合实验结果可以推测来源于脂肪干细胞的外泌体促进皮肤创面愈合是因为_。（3
38、）研究证实外泌体内的miR-486-5p（miRNA的一种）会影响HSF的迁移增殖。为探究其作用机制，研究者进行实验，结果如图2。GAPDH蛋白作为_，可排除_等对实验结果的干扰。除已设置空白对照组外，甲组至丁组分别用_、miR-486-5p、miR-486-5p的抑制剂、_处理HSF。（4）综合（2）（3）实验结果，推测脂肪干细胞的外泌体可促进皮肤创面愈合的机理是_。【答案】 (1). 流动性 (2). PBS缓冲液 (3). 注射外泌体组的小鼠皮肤创面愈合较快，注射PBS缓冲液的对照组愈合较慢 (4). 外泌体促进HSF的迁移增殖 (5). 对照 (6). 细胞培养操作、细胞取样量、蛋白质
39、检测方法 (7). 与miR-486-5p碱基种类、数目相同但序列不同的miRNA (8). miR-486-5p及其抑制剂 (9). 外泌体可通过miR-486-5p抑制人皮肤成纤维细胞Sp5蛋白的表达，进而促进人皮肤成纤维细胞的迁移增殖【解析】【分析】细胞膜的结构特性是具有一定的流动性，功能特性是选择透过性。【详解】（1）外泌体膜借助膜的流动性与靶细胞膜融合，将其携带的miRNA等物质释放到靶细胞内。（2）实验应遵循单一变量原则，对照组注射等体积PBS缓冲液，所以用PBS缓冲液冲洗脂肪组织获得来源于脂肪干细胞外泌体悬液，将其注射到皮肤损伤的模型小鼠皮下。结果显示来源于脂肪干细胞的外泌体可促
40、进皮肤创面愈合，依据是注射外泌体组的小鼠皮肤创面愈合较快，注射PBS缓冲液的对照组愈合较慢。结合实验结果可以推测来源于脂肪干细胞的外泌体促进皮肤创面愈合是因为外泌体促进HSF的迁移增殖。（3）剧图分析，GAPDH蛋白作为对照，可排除细胞培养操作、细胞取样量、蛋白质检测方法等对实验结果的干扰。除已设置空白对照组外，甲组至丁组分别用与miR-486-5p碱基种类、数目相同但序列不同的miRNA、miR-486-5p、miR-486-5p的抑制剂、miR-486-5p及其抑制剂处理HSF。（4）综合（2）（3）实验结果，推测脂肪干细胞的外泌体可促进皮肤创面愈合的机理是外泌体可通过miR-486-5p
41、抑制人皮肤成纤维细胞Sp5蛋白的表达，进而促进人皮肤成纤维细胞的迁移增殖。【点睛】本题考查实验设计所遵循的原则，再据题分析即可得到答案。19. 阅读下面的材料，回答（1）（6）题。植物病原体（细菌、病毒等）是引起植物病害的生物类因子统称。植物在与病原体长期共同进化过程中，逐渐形成了先天免疫系统，识别“非我”成分，调控相应基因的表达，启动防卫反应来抵抗外来入侵者。植物的先天免疫系统有两个层面，第一个层面为分子模式触发的免疫反应（PTI），PAMPs是病原体生存所必需的一些分子（进化上保守），植物通过细胞膜表面的识别受体PRRs将它们识别为“非我”成分，做出适当的免疫应答，如气孔关闭、胼胝质沉积等
42、，抑制病原体生长，从而实现植物对病原体的广谱抗性，为基础防御免疫。但少数病原体利用进化出的效应子抑制植物PTI，为了应对病原体效应子对PTI的抑制，植物进化出识别病原体效应子的抗病（R）蛋白，启动第二个层面的免疫即效应子触发的免疫反应（ETI）。R蛋白识别效应子，并激活下游防卫基因的表达，启动一系列的防卫反应， 最终导致侵染位点宿主细胞的程序性死亡等，从而抑制病原体的扩散。与PAMPs不同，效应子对病原体生命活动并不是必需的， 而且进化上不保守。对于每一个宿主抗病（R）基因，病原体中都有一个相应的效应子基因，二者之间存在一一对应关系，宿主抗病（R）基因和病原体中的效应子基因同时存在并对应的情况
43、下，才会触发植物ETI。因此，ETI为特异性防御免疫。植物的抗病性与病原体的致病性都不是一成不变的，二者之间的动态变化规律可用“Z”模型表示：病原体通过各种策略进攻植物，植物细胞的PRRs识别病原体的PAMPs，触发PTI，阻止病原体的侵染；病原体通过分泌效应子抑制植物PTI，再次实现对植物的侵染；植物进化出能够识别相应效应子的R蛋白，触发ETI，表现出更强的抗性；在自然选择的作用下，病原体可进化出新的效应子来避开植物ETI；之后，植物又进化出新的R蛋白来再次触发ETI。即植物与病原体之间的互作呈现Z字形的“拉锯战局面”，是一场循环往复的进化军备竞赛，实现植物与病原体之间的动态平衡与长期共存。
44、（1）本文讨论的生物学话题是_。（2）根据材料信息，完善下图。_；_；_；_；_。（3）从生物进化实质的角度分析，进化军备竞赛导致植物和病原体_的改变，这是_多样性形成的基础。（4）植物育种学家将抗病基因应用于农作物育种中，在一定时间内能得到很好的病害防治效果。请用进化与适应的观点解释农作物的抗性为什么只能维持“一定时间”的原因是_。（5）为避免农作物抗病性丧失过快，请从育种的角度给出建议：_。（6）我国每年农药防治面积达5.6112亿公顷次，为全国耕地面积的4.16倍。请谈一谈利用植物免疫原理防治植物病虫害的意义：_。【答案】 (1). 植物免疫与病原体的协同进化 (2). PAMPs (3
45、). 特异性防御免疫 (4). R蛋白 (5). 效应子触发的免疫反应（ETI） (6). 侵染位点宿主细胞的程序性死亡 (7). 基因频率 (8). 物种、生态系统 (9). 在自然选择压力下，病原体不断出现新的致病基因以提高它的致病性，攻克植物免疫系统，因此，抗病基因应用于农作物育种中在最初获得了很大的成效，但这种抗性很快被进化的病原体攻克 (10). 培育抵御多种病原体的抗病品种或坚持进行抗病育种工作，不断选育新的抗病品种并采取有效的措施保持品种的抗病性 (11). 植物免疫原理防治植物病虫害可以减少农药的使用，增加食品安全性，增加生物多样性（减少生物多样性丧失）【解析】【分析】阅读题干
46、得到以下相关信息：1、植物在与病原体长期共同进化过程中，逐渐形成了先天免疫系统，识别“非我”成分，调控相应基因的表达，启动防卫反应来抵抗外来入侵者。2、植物的先天免疫系统包括基础免疫和特异性防御免疫。3、植物的抗病性与病原体的致病性都不是一成不变的，二者之间的动态变化规律可用“Z”模型表示，即植物与病原体之间的互作呈现Z字形的“拉锯战局面”，是一场循环往复的进化军备竞赛，实现植物与病原体之间的动态平衡与长期共存。【详解】（1）分析资料信息可知，本文讨论的生物学话题是植物免疫与病原体的协同进化。（2）根据材料信息可知，完善图形如下：（3）生物进化实质是种群基因频率的改变；这是物种多样性和生态系统
47、多样性形成的基础。（4）由于在自然选择压力下，病原体不断出现新的致病基因以提高它的致病性，攻克植物免疫系统，因此，抗病基因应用于农作物育种中在最初获得了很大的成效，但这种抗性很快被进化的病原体攻克，所以农作物通过转基因获得的抗性一般只能维持“一定时间”。（5）为避免农作物抗病性丧失过快，可培育抵御多种病原体的抗病品种或坚持进行抗病育种工作，不断选育新的抗病品种并采取有效的措施保持品种的抗病性。（6）利用植物免疫原理防治植物病虫害可以减少农药的使用，增加食品安全性，增加生物多样性，具有极大的经济效应和生态效益。【点睛】本题通过资料知识背景，主要考查变异的应用、生物进化和植物的免疫调节机制，目的考
48、查学生通过分析资料获取问题答案的能力，灵活运用所学知识解决具体问题。20. 杜氏肌营养不良症（DMD）是单基因遗传病，此病会造成患者全身肌肉退化，包括骨骼肌和心肌等，一般在35岁时开始发病，2030岁因呼吸衰竭而死亡。（1）图1为某DMD家系谱，相关基因用D、d表示。据图1判断DMD的最可能的遗传方式是_。家系图中一定是致病基因携带者的是_，理由是_。（2）研究表明代患者的D基因部分碱基缺失，这种变异类型属于_。为确定该家系代是否患DMD，可以采用_的方法确定胎儿是否患有此种遗传病。研究还发现，多个DMD患者家系中D基因不同位置发生碱基替换、重复或缺失，说明此变异类型具有_的特点。（3）真核生
49、物基因的编码区中对应成熟RNA的序列被称为外显子，每个基因有多个外显子。大约13% DMD患者的D基因在外显子45和50之间的区域有突变，这会使外显子51及之后的序列表达异常，从而阻止正常D蛋白的产生。研究人员为探索这类DMD的临床治疗方案，对一种DMD模型犬进行基因编辑。该DMD模型犬缺失外显子50（Ex50）导致外显子51中出现终止密码对应的序列。研究人员利用基因编辑技术CRISPR/Cas9对DMD模型犬外显子51进行切割，以期跳过外显子51，产生一个缩短但仍有功能的D蛋白，如图2。CRISPR/Cas9复合体由两部分组成，一部分是可以切割基因的“手术刀”Cas9蛋白，另一部分是gRNA
50、。由图2可知，Cas9蛋白催化断裂的化学键是_，gRNA的主要功能是通过_原则特异性结合_。将带有CRISPR/Cas9相应DNA序列的腺病毒注射进DMD模型犬的骨骼肌中，6周后，取注射过的肌肉组织进行检测，结果如图3，结果显示：_。对肌肉进行检测发现，基因编辑犬的肌肉萎缩症状明显减轻，其他病症也显著缓解。研究人员的最终目的是修正全身的肌肉组织，需通过静脉注射将CRISPR/Cas9相应DNA序列的腺病毒运送到全身，CRISPR/Cas9相应DNA序列使用肌肉特异性启动子驱动表达，原因是_。【答案】 (1). X染色体隐性遗传 (2). -4和-2 (3). DMD的遗传方式是X染色体隐性遗传
51、，代中男性患者的致病基因来源于-2；-3正常，-2的致病基因来自-4 (4). 基因突变 (5). 基因检测（基因诊断） (6). 随机性或不定向性 (7). 磷酸二酯键 (8). 碱基互补配对 (9). 目标DNA序列 (10). DMD模型犬肌肉组织的D蛋白含量很低，基因编辑犬的D蛋白表达量显著高于DMD模型犬，但低于正常犬 (11). CRISPR/Cas9表达系统只在肌肉组织细胞中发挥作用，避免伤害到其他细胞的基因组【解析】【分析】1、父母正常孩子患病为隐性遗传病，后代患病情况有性别差异可能是X染色体上的隐性遗传病；2、基因突变：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结
52、构的改变，叫做基因突变，基因突变具有普遍性、随机性、不定向性等特点；3、DNA分子上连接两个脱氧核苷酸的是磷酸二酯键，连接碱基对的是氢键。【详解】（1）根据图1，1、2正常夫妇生出患病孩子，说明该病是隐性遗传病，后代只有男性患病，女性正常，出现性别差异，应该是伴X染色体隐性遗传病；该病为伴X染色体遗传病，代的患病基因来自于2，2的患病基因来自于4，则2为XDXd，4为XDXd；（2）碱基的部分缺失属于基因突变，对胎儿进行基因诊断来判断是否患有此遗传病，多个DMD甲图的D基因不同位置发生碱基替换、重复和缺失，说明基因突变的随机性或不定向性；（3）据图，Cas9蛋白对外显子进行部分切割，切割位置是
53、两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，gRNA通过碱基互补配对原则特异性的识别并结合目标DNA序列；从图可以看出：DMD模型犬肌肉组织的D蛋白含量很低，基因编辑犬的D蛋白表达量显著高于DMD模型犬，但低于正常犬；CRISPR/Cas9相应DNA序列使用肌肉特异性启动子驱动表达是因为控制CRISPR/Cas9表达系统只在肌肉组织细胞中发挥作用，避免伤害到其他细胞的基因组。【点睛】本题要求学生能够正确的理解图像，提取有效信息，结合课本知识作答，属于中难度题目。21. 玉米（2N）可进行自交或杂交。叶绿素合成的关键酶是由A基因控制合成的。野生型玉米群体中发现A基因突变为A1的杂合个体。A1基因表达的酶活性
54、降低，使AA1个体的叶绿素合成减少，光合产物减少。v是与同一条染色体上A基因邻近的一个DNA片段，调控A基因的表达。变异的v序列对野生型A基因的调控，不影响其控制的叶绿素的含量。玉米的甲品系、乙品系中的变异的v序列分别记为v甲、v乙，两品系的A基因无变异。（1）玉米甲品系与AA1个体杂交，从后代中筛选AA1个体并与甲品系多次杂交，最终得到v甲纯合的AA1个体（记为AA1 甲），过程如下所示，通过这样的过程将A1基因整合到甲品系中。F1中AA1个体所占比例为_，此AA1个体核DNA来自甲品系和突变体的比例为_。AA1甲中除A1基因外，绝大多数核DNA来自_。与原AA1个体、野生型相比，AA1甲个
55、体叶绿素含量居中。用类似的过程将v乙整合进甲品系中，得到的v乙纯合AA1植株的叶绿素含量较原AA1更低。可以看出v甲、v乙对A1基因表达的影响分别是_。（2）野生型玉米突变而得T品系，T品系的T基因（显性）控制玉米的高分蘖（多分枝）性状，将T基因纯合子与AA1甲杂交。T基因与A基因位于同一条染色体上。请写出二者杂交产生后代的示意图。_比较二者杂交的后代表型，出现_的现象，可以看出A1会减弱分蘖程度。（3）为在同一遗传背景下开展研究，将T基因整合到甲品系中，得到T基因的纯合子。写出用杂交育种的方法实现这一目的的操作流程（操作流程可不需考虑v序列）。_。（4）将（3）所得v甲、T基因均纯合的个体与
56、AA1甲杂交，得到TtAA1个体；将（3）所得v甲、T基因均纯合的个体与已得的v乙整合到甲品系中获得的纯合子杂交，得到F1。将TtAA1与F1杂交。所得后代中，T基因纯合体占_，AA1和AA的分离比为_。将所得后代进一步选育，所得的具有v乙纯合的TTAA1的个体分蘖数较具有v甲纯合的TTAA1的个体少。（5）综合上述，推测具有v乙纯合的TTAA1个体分蘖数减少的原因是_。【答案】 (1). 1/2 (2). 11 (3). 甲品系 (4). 促进、抑制 (5). (6). 绿色深、分枝多和绿色淡、分枝少 (7). 用T品系与甲品系杂交，后代Tt与甲品系连续多次杂交，筛选得到的Tt自交，进而再筛
57、选得到以甲品系为背景的T基因的纯合子 (8). 1/4 (9). 11 (10). v乙降低了A1基因的表达，使叶绿素的合成减少进而光合产物（或中间产物）减少，从而影响了T基因控制的高分蘖表型的形成【解析】【分析】基因突变是指DNA中的碱基对的增添、缺失、替换，导致基因结构的改变。基因突变具有普遍性、随机性、不定向性、多害少利性、低频性。利用物理因素或化学因素诱导基因突变，可以提高基因突变的频率。基因自由组合定律是指在形成配子时，同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。【详解】（1）玉米甲品系AA与AA1个体杂交，F1中AA1个体所占比例为1/2，此AA1个体核DNA来
58、自父本和母本各占一半，即来自甲品系和突变体的比例为1：1。AA1甲是玉米甲品系与AA1个体杂交，从后代中筛选AA1个体并与甲品系多次回交得到的，故AA1甲中除A1基因外，绝大多数核DNA来自甲品系。AA1甲个体含有v甲序列，其叶绿素比不含v甲序列的原AA1个体多，说明v甲对A1基因表达起促进作用；同理，用类似的过程得到的v乙纯合AA1植株的叶绿素含量较原AA1更低，说明v乙对A1基因表达起抑制作用。（2）因T基因与A基因位于同一条染色体上，故T基因纯合子的基因型为AT/AT与AA1甲杂交，二者杂交产生后代的示意图如下图所示：比较二者杂交的后代表型，出现绿色深、分枝多和绿色淡、分枝少的现象，可以
59、看出A1会减弱分蘖程度。（3）将T基因整合到甲品系中，要用杂交育种得到T基因的纯合子，具有操作如下：用T品系与甲品系杂交，后代Tt与甲品系连续多次杂交，筛选得到的Tt自交，进而再筛选得到以甲品系为背景的T基因的纯合子。（4）将（3）所得v甲、T基因均纯合的个体与AA1甲杂交，得到TtAA1个体；将（3）所得v甲、T基因均纯合的个体TTAA与已得的v乙整合到甲品系中获得的纯合子ttAA杂交，得到F1，F1基因型为TtAA。将TtAA1与F1杂交。所得后代中，T基因纯合体占1/4，AA1和AA的分离比为1：1。将所得后代进一步选育，所得的具有v乙纯合的TTAA1的个体分蘖数较具有v甲纯合的TTAA1的个体少。（5）综合上述，推测具有v乙纯合的TTAA1个体分蘖数减少的原因是v乙降低了A1基因的表达，使叶绿素的合成减少进而光合产物（或中间产物）减少，从而影响了T基因控制的高分蘖表型的形成。【点睛】本题主要考查基因突变、育种及遗传规律的综合应用，难点在于确定基因a在基因组中的位置，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。- 26 -
