北京師范大學(xué)第三附屬中學(xué)2024-2025學(xué)年高三上學(xué)期十月月考生物試題 含解析

高三生物月考一、選擇題（在四個選項中，只有一項最符合題目要求。）1.聯(lián)會復(fù)合體是減數(shù)分裂中配對的兩條同源染色體之間形成的一種蛋白復(fù)合結(jié)構(gòu)。D蛋白可促進(jìn)聯(lián)會復(fù)合體中蛋白質(zhì)的降解，其功能可被蛋白酶體抑制劑抑制。熒光標(biāo)記聯(lián)會復(fù)合體的骨架蛋白，顯微鏡下觀察野生型水稻和D蛋白缺失突變體處于減數(shù)分裂同一時期的花粉母細(xì)胞，結(jié)果如圖。下列敘述合理的是（）A.圖中所示的細(xì)胞處于減數(shù)第一次分裂的后期B.D蛋白缺失突變體的染色體正常發(fā)生基因重組C.用蛋白酶體抑制劑處理野生型細(xì)胞可能產(chǎn)生類似突變體的結(jié)果D.圖中野生型存在同源染色體，不存在姐妹染色單體【答案】C【解析】【分析】減數(shù)分裂：（1）范圍：進(jìn)行有性生殖的生物。（2）時期：產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞時。（3）特點：染色體復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次。（4）結(jié)果：成熟生殖細(xì)胞中染色體數(shù)目是原始生殖細(xì)胞中的一半?！驹斀狻緼、分析題圖可知，圖中細(xì)胞含有熒光標(biāo)記的聯(lián)會復(fù)合體的骨架蛋白，即細(xì)胞中含有四分體，故圖中所示的細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅰ前期或中期，A錯誤；B、D蛋白可促進(jìn)聯(lián)會復(fù)合體中蛋白質(zhì)的降解，D蛋白缺失突變體在減數(shù)分裂Ⅰ后期，無法正常進(jìn)行同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合，即無法正常發(fā)生基因重組，B錯誤；C、蛋白酶體抑制劑可抑制D蛋白的功能，抑制用蛋白酶體抑制劑處理野生型細(xì)胞可能產(chǎn)生類似突變體的結(jié)果，C正確；D、圖中野生型細(xì)胞處于減數(shù)分裂Ⅰ，存在同源染色體，也存在姐妹染色單體，D錯誤。故選C。2.番茄的單式花序和復(fù)式花序是一對相對性狀，由A、a基因決定。番茄花的顏色黃色和白色是一對相對性狀，由B、b基因決定。將純合的單式花序黃色花植株與復(fù)式花序白色花植株進(jìn)行雜交，所得F1均為單式花序黃色花。將F1分別作母本和父本，進(jìn)行測交，所得后代的表現(xiàn)型和數(shù)量如圖所示，下列分析不正確的是（）A.番茄的單式花序和黃色花為顯性性狀B.這兩對基因的遺傳遵循基因的自由組合定律C.F1自交后代中復(fù)式花序白色花植株占1/16D.F1產(chǎn)生的基因型為ab的花粉可能有2/3不育【答案】C【解析】【分析】由純合的單式花序黃色花植株與復(fù)式花序白色花植株進(jìn)行雜交，所得F1均為單式花序黃色花知，番茄的單式花序和黃色花為顯性性狀。根據(jù)F1分別作母本和父本，進(jìn)行測交，所得后代的表現(xiàn)型和數(shù)量得出，沒有性別差異，故兩對基因都位于常染色體上且獨立遺傳，由于F1作父本時式花序白色花植株少，而F1作母本后代四種比例為1：1：1：1，合子無致死現(xiàn)象，所以F1作父本時式花序白色花植株少的原因是F1的花粉ab部分致死或不育所致?！驹斀狻緼、由于純合的單式花序黃色花植株與復(fù)式花序白色花植株進(jìn)行雜交，所得F1均為單式花序黃色花，所以番茄的單式花序和黃色花為顯性性狀，A正確；B、F1作母本后代四種比例為1：1：1：1所以這兩對基因的遺傳遵循基因的自由組合定律，B正確；C、由于F1的花粉ab有2/3致死，F(xiàn)1產(chǎn)生的雌配子種類及比例1/4AB、1/4Ab、1/4aB、1/4ab，雄配子種類及比例3/10AB、3/10Ab、3/10aB、1/10ab，F(xiàn)1自交后代中復(fù)式花序白色花植株aabb占1/40，C錯誤；D、F1作母本后代四種比例為1：1：1：1，合子無致死現(xiàn)象，F(xiàn)1作父本時式花序白色花植株減少2/3，原因是F1的花粉ab有2/3致死或不育，D正確。故選C。3.侏儒小鼠作父本，野生型小鼠作母本，F(xiàn)1都是侏儒小鼠；反交后F1都是野生型小鼠。正交實驗的F1雌雄個體間相互交配、反交實驗的F1雌雄個體間相互交配，F(xiàn)2均出現(xiàn)1：1的性狀分離比。以下能夠解釋上述實驗現(xiàn)象的是（）A.控制侏儒性狀的基因位于X染色體上 B.控制侏儒性狀的基因在線粒體DNA上C.來源于母本的侏儒和野生型基因不表達(dá) D.含侏儒基因的精子不能完成受精作用【答案】C【解析】【分析】基因分離定律實質(zhì)：在雜合子細(xì)胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨立性；當(dāng)細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂，等位基因會隨著同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入兩個配子當(dāng)中，獨立地隨配子遺傳給后代?！驹斀狻緼、假定控制侏儒性狀的基因位于X染色體上，控制侏儒性狀的基因是顯性，侏儒小鼠作父本（XAY），野生型小鼠作母本（XaXa），F(xiàn)1應(yīng)該為雌性為侏儒，雄性應(yīng)該是野生型，不符合題意；假定控制侏儒性狀的基因位于X染色體上，控制侏儒性狀的基因是隱性，侏儒小鼠作父本（XaY），野生型小鼠作母本（XAXA），F(xiàn)1雌雄性都應(yīng)該是野生型，不符合題意，A錯誤；B、假定控制侏儒性狀的基因在線粒體DNA上，后代性狀隨母本，那么侏儒小鼠作父本，野生型小鼠作母本，F(xiàn)1應(yīng)該都是野生型小鼠，不符合題意，B錯誤；C、假定來源于母本的侏儒和野生型基因不表達(dá)，侏儒小鼠作父本，野生型小鼠作母本，F(xiàn)1性狀隨父本，都是侏儒小鼠；反交（侏儒小鼠作母本，野生型小鼠作父本）后F1都是野生型小鼠，無論正交還是反交，F(xiàn)1都是既含有侏儒基因，也含有野生型基因，如果來源于母本的侏儒和野生型基因不表達(dá)，F(xiàn)1雌雄個體間相互交配，F(xiàn)2均出現(xiàn)1：1的性狀分離比，符合題意，C正確；D、假定含侏儒基因的精子不能完成受精作用，反交（侏儒小鼠作母本，野生型小鼠作父本）后F1不一定都是野生型小鼠，不符合題意，D錯誤。故選C。4.赫爾希和蔡斯的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗證實了DNA是遺傳物質(zhì)，下列關(guān)于該實驗的敘述正確的是（）A.實驗需分別用含32P和35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體B.攪拌目的是使大腸桿菌破裂，釋放出子代噬菌體C.35S標(biāo)記噬菌體的組別，攪拌不充分可致沉淀物的放射性增強D.32P標(biāo)記噬菌體的組別，放射性同位素主要分布在上清液中【答案】C【解析】【分析】T2噬菌體侵染細(xì)菌的實驗步驟：分別用35S或32P標(biāo)記噬菌體→噬菌體與大腸桿菌混合培養(yǎng)→噬菌體侵染未被標(biāo)記的細(xì)菌→在攪拌器中攪拌，然后離心，檢測上清液和沉淀物中的放射性物質(zhì)?！驹斀狻緼、噬菌體是病毒，沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能再培養(yǎng)基上獨立生存，因此要標(biāo)記噬菌體需用含35S和32P標(biāo)記的大腸桿菌分別培養(yǎng)，A錯誤；B、攪拌的目的是使吸附在大腸桿菌上的噬菌體外殼與細(xì)菌分離，B錯誤；C、用35S標(biāo)記噬菌體的侵染實驗中，蛋白質(zhì)外殼吸附在細(xì)菌表面，如果攪拌不充分，則沉淀物的放射性增強，C正確；D、由于32P標(biāo)記的DNA分子進(jìn)入了細(xì)菌，所以32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染大腸桿菌，放射性同位素主要分布于試管的沉淀物中，D錯誤。故選C。5.科學(xué)家人工構(gòu)建了一對代號為X-Y的新堿基對，X與Y可相互配對，但不能與已知堿基配對。將含X-Y堿基對的質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌，并在培養(yǎng)基中添加相應(yīng)原料，實驗結(jié)果顯示該質(zhì)粒在大腸桿菌中可進(jìn)行多輪自我復(fù)制。下列敘述正確的是（）A.該過程需要DNA聚合酶的參與B.該過程所需的脫氧核苷酸有4種C.該質(zhì)粒上堿基X與Y的數(shù)量不相等D.含X-Y堿基對的基因可準(zhǔn)確表達(dá)出蛋白質(zhì)【答案】A【解析】【分析】1、DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點：DNA是由兩條反向平行的脫氧核苷酸長鏈盤旋而成的雙螺旋結(jié)構(gòu)；DNA的外側(cè)由脫氧核糖和磷酸交替連接構(gòu)成的基本骨架，內(nèi)側(cè)是堿基通過氫鍵連接形成的堿基對，堿基之間的配對遵循堿基互補配對原則（A-T、C-G）。2、DNA分子復(fù)制時，以DNA的兩條鏈分別為模板，合成兩條新的子鏈，所以形成的每個DNA分子各含一條親代DNA分子的母鏈和一條新形成的子鏈，為半保留復(fù)制?！驹斀狻緼、質(zhì)粒是小型環(huán)狀DNA分子，其復(fù)制過程需要DNA聚合酶的參與，A正確；B、含X-Y堿基對的質(zhì)粒復(fù)制過程除了需要原來的4種脫氧核苷酸，還需要分別含有X、Y的兩種脫氧核苷酸，B錯誤;C、該質(zhì)粒上堿基X與Y互補配對，數(shù)量相等，C錯誤；D、X與Y堿基不能與已知堿基配對，無法轉(zhuǎn)錄，不能表達(dá)出蛋白質(zhì)，D錯誤。故選A。6.SLC基因編碼錳轉(zhuǎn)運蛋白。研究發(fā)現(xiàn)該基因作為轉(zhuǎn)錄模板的一條DNA鏈中的堿基序列由CGT變?yōu)門GT，導(dǎo)致所編碼蛋白中的丙氨酸突變?yōu)樘K氨酸，使組織中錳元素嚴(yán)重缺乏，引發(fā)炎性腸病等多種疾病。下列相關(guān)分析錯誤的是（）A.推測患者SLC基因內(nèi)部發(fā)生了堿基對的替換B.SLC基因突變導(dǎo)致其所編碼的錳轉(zhuǎn)運蛋白的功能改變C.突變的SLC基因相應(yīng)mRNA中的變化為CGU→UGUD.識別并轉(zhuǎn)運丙氨酸和蘇氨酸的tRNA不同【答案】C【解析】【分析】1、基因突變的誘發(fā)因素可分為：①物理因素（紫外線、X射線及其他輻射能損傷細(xì)胞內(nèi)的DNA）；②化學(xué)因素（亞硝酸、堿基類似物等能改變核酸的堿基）；③生物因素（某些病毒的遺傳物質(zhì)能影響宿主細(xì)胞的DNA）。沒有以上因素的影響，細(xì)胞也會發(fā)生基因突變，只是發(fā)生頻率比較低，這些因素只是提高了突變頻率而已。2、轉(zhuǎn)錄過程以四種核糖核苷酸為原料，以DNA分子的一條鏈為模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。3、翻譯過程以氨基酸為原料，以轉(zhuǎn)錄過程產(chǎn)生的mRNA為模板，在酶的作用下，消耗能量產(chǎn)生多肽鏈。多肽鏈經(jīng)過折疊加工后形成具有特定功能的蛋白質(zhì)?！驹斀狻緼、根據(jù)題干信息“基因作為轉(zhuǎn)錄模板的一條DNA鏈中的堿基序列由CGT變?yōu)門GT，導(dǎo)致所編碼蛋白中的丙氨酸突變?yōu)樘K氨酸”，說明該病是由于堿基對發(fā)生替換造成的，屬于基因突變，A正確；B、SLC基因突變導(dǎo)致其所編碼的錳轉(zhuǎn)運蛋白的氨基酸的種類發(fā)生改變，所以相應(yīng)的功能改變，B正確；C、由于轉(zhuǎn)錄模板的基因序列由CGT變?yōu)門GT，所以編碼的mRNA序列由GCA變?yōu)锳GA，C錯誤；D、tRNA上的反密碼子和密碼子配對，所以識別并轉(zhuǎn)運丙氨酸和蘇氨酸的tRNA不同，D正確。故選C。7.RNaseP是一種核酸內(nèi)切酶，由RNA和蛋白質(zhì)組成。無活性的RNaseP通過與前體tRNA特異性結(jié)合被激活，激活的RNaseP剪切前體tRNA，所得的成熟tRNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中發(fā)揮作用。以下關(guān)于RNaseP分析不正確的是（）A.通過破壞磷酸二酯鍵剪切前體tRNAB.RNaseP能夠催化tRNA基因的轉(zhuǎn)錄C.RNaseP可能存在于細(xì)胞核或某些細(xì)胞器中D.pH、溫度都會影響RNaseP的活性【答案】B【解析】【分析】轉(zhuǎn)錄：（1）轉(zhuǎn)錄是指以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，合成RNA的過程。（2）場所：主要是細(xì)胞核，此外在線粒體和葉綠體中也能進(jìn)行。（3）條件：模板：DNA分子的一條鏈；原料：四種核糖核苷酸（“U”代替“T”與“A”配對，不含“T”）；酶：RNA聚合酶；能量：ATP。（4）轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物：mRNA，tRNA，rRNA?！驹斀狻緼、RNaseP是一種核酸內(nèi)切酶，因此通過破壞磷酸二酯鍵剪切前體tRNA，A正確；B、核糖核酸酶P能對tRNA前體進(jìn)行剪切加工，不能催化轉(zhuǎn)錄過程，催化轉(zhuǎn)錄過程中的酶是RNA聚合酶，B錯誤；C、因為線粒體和葉綠體也可以進(jìn)行基因表達(dá)，因此RNaseP可能存在于細(xì)胞核或某些細(xì)胞器中，C正確；D、pH、溫度都會影響酶活性，因此也會影響RNaseP活性，D正確。故選B。【點睛】8.下列生命現(xiàn)象的研究中，同位素應(yīng)用不正確的是（）A.3H，追蹤分泌蛋白在細(xì)胞內(nèi)的合成與運輸B.16O和18O，追蹤光合作用中氧氣的來源C.35S，驗證DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制D.32P和35S，確定噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA【答案】C【解析】【分析】放射性同位素標(biāo)記法在生物學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用：（1）用35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼，用32P標(biāo)記噬菌體的DNA，分別侵染細(xì)菌，最終證明DNA是遺傳物質(zhì)；（2）用3H標(biāo)記氨基酸，探明分泌蛋白的合成與分泌過程；（3）15N標(biāo)記DNA分子，證明了DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制；（4）卡爾文用14C標(biāo)記CO2，研究出碳原子在光合作用中的轉(zhuǎn)移途徑，即CO2→C3→有機物；（5）魯賓和卡門用18O標(biāo)記水，證明光合作用所釋放的氧氣全部來自于水。【詳解】A、用含有3H標(biāo)記的某種氨基酸可追蹤分泌蛋白在細(xì)胞內(nèi)的合成與運輸，A不符合題意；B、魯賓與卡門利用同位素18O分別標(biāo)記二氧化碳和水，再分別提供給兩組小球藻進(jìn)行光合作用，檢測兩組實驗釋放的氧氣是否為18O2，以此追蹤光合作用中氧氣的來源，B不符合題意；C、DNA的組成元素為C、H、O、N、P，沒有S，因此不能用35S驗證DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制，C符合題意；D、噬菌體的DNA中含有P，蛋白質(zhì)中含有S，用32P和35S分別標(biāo)記后的噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌，可以確定噬菌體的遺傳物質(zhì)，D不符合題意。故選C。9.有氧運動能改變骨骼肌細(xì)胞中的DNA甲基化狀態(tài)，引發(fā)骨骼肌的結(jié)構(gòu)和代謝變化，改善肥胖、延緩衰老。下列相關(guān)敘述正確的是（）A.DNA甲基化能改變骨骼肌細(xì)胞中基因的堿基序列B.骨骼肌細(xì)胞中的DNA甲基化狀態(tài)可以遺傳給后代C.DNA甲基化程度可能影響代謝相關(guān)酶基因的轉(zhuǎn)錄D.所有成年人都適合進(jìn)行長時間、劇烈的有氧運動【答案】C【解析】【分析】表觀遺傳是指DNA序列不發(fā)生變化，但基因表達(dá)卻發(fā)生了可遺傳的改變，即基因型未發(fā)生變化而表現(xiàn)型卻發(fā)生了改變，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能與RNA聚合酶結(jié)合，故無法進(jìn)行轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA，也就無法進(jìn)行翻譯，最終無法合成相應(yīng)蛋白，從而抑制了基因的表達(dá)。【詳解】A、DNA甲基化屬于表觀遺傳，表觀遺傳是指DNA序列不發(fā)生變化，但基因的表達(dá)卻發(fā)生了可遺傳的改變，A錯誤；B、DNA甲基化屬于表觀遺傳，是可遺傳變異，但骨骼肌細(xì)胞屬于體細(xì)胞，其中的甲基化不能遺傳給后代，B錯誤；C、轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，DNA甲基化可能影響DNA分子的解旋，進(jìn)而影響相關(guān)酶基因的轉(zhuǎn)錄，C正確；D、有氧運動能改變骨骼肌細(xì)胞中的DNA甲基化狀態(tài)，但并非所有成年人都適合進(jìn)行長時間、劇烈的有氧運動，如一些有基礎(chǔ)病的個體不能進(jìn)行劇烈運動，D錯誤。故選C。10.研究人員使用不同濃度甲醛處理孕鼠，一段時間后取胎鼠肝臟細(xì)胞顯微鏡下觀察，統(tǒng)計微核(由細(xì)胞有絲分裂后期喪失著絲粒的染色體片段所產(chǎn)生)率和染色體畸變率，實驗數(shù)據(jù)如下表所示。下列敘述不正確的是（）組別甲醛(mg/kg)微核率(%0)畸變率(%0)對照組01．80．5202．40．742005．62．6120009．03．33A.該數(shù)據(jù)表明甲醛可促進(jìn)胎鼠肝臟細(xì)胞微核的產(chǎn)生和染色體畸變B.微核中的遺傳信息不能完整傳遞給子代細(xì)胞，導(dǎo)致細(xì)胞功能異常C.染色體斷裂導(dǎo)致不含著絲粒的片段丟失，這屬于染色體數(shù)目變異D.若染色體片段錯接到非同源染色體上，這種變異屬于染色體易位【答案】C【解析】【分析】由表格數(shù)據(jù)可推知,，實驗自變量為甲醛濃度，因變量為微核率和畸變率。各實驗組與對照組對照可知隨甲醛濃度升高，微核率和畸變率都隨之升高，表明甲醛可促進(jìn)胎鼠肝臟細(xì)胞微核的產(chǎn)生和染色體畸變。【詳解】A、由分析可知，該數(shù)據(jù)表明甲醛可促進(jìn)胎鼠肝臟細(xì)胞微核的產(chǎn)生和染色體畸變，A正確；B、微核是由細(xì)胞有絲分裂后期喪失著絲粒的染色體片段，不能被紡錘絲牽引，在分裂末期核膜重建后會被遺留在細(xì)胞核外，故遺傳信息不能完整傳遞給子代細(xì)胞，導(dǎo)致細(xì)胞功能異常，B正確；C、染色體斷裂導(dǎo)致不含著絲粒的片段丟失，這屬于染色體結(jié)構(gòu)變異中的缺失，C錯誤；D、若染色體片段錯接到非同源染色體上，這種變異屬于染色體易位，D正確。故選C。【點睛】染色體變異是指染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目的改變。其中結(jié)構(gòu)變異包括缺失、重復(fù)、易位和倒位。數(shù)目變異分為兩類：一類是個別染色體的增加或減少，另一類是以染色體組的形式成倍的增加或減少。11.下圖是野生祖先種和栽培品種香蕉的染色體核型圖，下列相關(guān)敘述正確的是（）A.栽培品種和野生祖先種體細(xì)胞中每個染色體組都含11條染色體B.栽培品種和野生祖先種都是香蕉，不存在生殖隔離C.用秋水仙素處理野生祖先種的幼苗可以直接獲得栽培品種香蕉D.栽培品種香蕉可正常進(jìn)行減數(shù)分裂，形成的配子含有11條染色體【答案】A【解析】【分析】染色體核型分析是指將待測細(xì)胞的染色體依照該生物固有的染色體形態(tài)結(jié)構(gòu)特征，按照一定的規(guī)定，人為的對其進(jìn)行配對、編號和分組，并進(jìn)行形態(tài)分析的過程。分析題圖的染色體核型，可知栽培品種為三倍體，野生祖先種為二倍體?！驹斀狻緼、栽培品種的體細(xì)胞中含三個染色體組，野生祖先種體細(xì)胞中含兩個染色體組，兩者每個染色體組都含11條染色體，A正確；B、栽培品種和野生祖先種不能雜交產(chǎn)生后代，存在生殖隔離，屬于不同的物種，B錯誤；C、用秋水仙素處理野生祖先種的幼苗，染色體加倍成為四倍體，不能直接獲得三倍體栽培品種香蕉，C錯誤；D、栽培品種香蕉為三倍體，減數(shù)分裂時聯(lián)會紊亂，不能形成正常的配子，D錯誤。故選A。12.北方粳稻比南方秈稻具有更強的耐寒性。水稻細(xì)胞膜上的低溫響應(yīng)受體L1在低溫下，能激活細(xì)胞膜上的Ca2+通道，引起Ca2+內(nèi)流，進(jìn)而啟動下游的耐寒防御反應(yīng)。秈稻L1的第187位氨基酸為甲硫氨酸，而粳稻L1的同一位置則為賴氨酸，其余序列完全相同。以下推測不合理的是（）A.堿基對替換引起粳稻與秈稻L1基因的差異B.由秈稻和粳稻雜交所得F1的耐寒性可判斷二者L1基因的顯隱性C.遭受低溫后秈稻細(xì)胞質(zhì)中Ca2+濃度升高幅度高于粳稻D.利用粳稻的L1基因可培育轉(zhuǎn)基因耐寒新品種【答案】C【解析】【分析】基因突變是指DNA中堿基對的增添、缺失或替換，從而導(dǎo)致基因結(jié)構(gòu)（基因中堿基對排列順序）的改變?！驹斀狻緼、分析題意，秈稻L1的第187位氨基酸為甲硫氨酸，而粳稻L1的同一位置則為賴氨酸，其余序列完全相同，該現(xiàn)象出現(xiàn)的根本原因是堿基對的替換所致，而北方粳稻比南方秈稻具有更強的耐寒性，故堿基對替換引起粳稻與秈稻L1基因的差異，A正確；B、具有相對性狀的純合子雜交，子一代所表現(xiàn)出的即為顯性性狀，故由秈稻和粳稻雜交所得F1的耐寒性可判斷二者L1基因的顯隱性，B正確；C、水稻細(xì)胞膜上的低溫響應(yīng)受體L1在低溫下，能激活細(xì)胞膜上的Ca2+通道，引起Ca2+內(nèi)流，進(jìn)而啟動下游的耐寒防御反應(yīng)，北方粳稻比南方秈稻具有更強的耐寒性，故遭受低溫后秈稻細(xì)胞質(zhì)中Ca2+濃度升高幅度低于粳稻，C錯誤；D、水稻細(xì)胞膜上的低溫響應(yīng)受體L1可在低溫條件下啟動耐寒防御機制，利用粳稻的L1基因可培育轉(zhuǎn)基因耐寒新品種，D正確。故選C。13.用擬南芥C株系與野生型雜交，可使受精卵發(fā)育過程中一方親本染色體消失，子代可獲得單倍體。受精后不同溫度下進(jìn)行實驗，統(tǒng)計雜交子代染色體組成，結(jié)果如圖。下列敘述不正確的是（）A.該方法與獲得單倍體的傳統(tǒng)途徑原理不同B.此方法獲得的子代絕大部分為單倍體C.單倍體細(xì)胞內(nèi)的染色體為非同源染色體D.25℃比22℃更利于獲得單倍體【答案】B【解析】【分析】由圖可知，溫度會影響單倍體形成的比例，25℃比22℃獲得的單倍體的比例更高，故25℃比22℃更利于獲得單倍體?！驹斀狻緼、傳統(tǒng)獲得單倍體是由配子直接發(fā)育而來的個體，該方法用擬南芥C株系與野生型雜交，可使受精卵發(fā)育過程中一方親本染色體消失，子代可獲得單倍體，A正確；B、由圖可知，此方法獲得的子代少部分為單倍體，B錯誤；C、單倍體細(xì)胞內(nèi)的染色體是一組非同源染色體，C正確；D、由圖可知，25℃比22℃獲得的單倍體的比例更高，故25℃比22℃更利于獲得單倍體，D正確。故選B。14.研究者從古代尼安德特人標(biāo)本中提取DNA進(jìn)行測序，發(fā)現(xiàn)之前未知的線粒體DNA（mtDNA）序列。比較多個來自世界各地不同地區(qū)的現(xiàn)代人之間，以及現(xiàn)代人與尼安德特人、黑猩猩之間mtDNA特定序列的堿基對差異，結(jié)果如圖1．下列相關(guān)敘述不合理的是（）A.mtDNA的基因突變?yōu)樯镞M(jìn)化提供原材料B.現(xiàn)代人之間mtDNA的差異可能與遷徙有關(guān)C.圖1表明現(xiàn)代人與黑猩猩的mtDNA差異更大D.圖1結(jié)果支持繪制出圖2所示的進(jìn)化樹【答案】D【解析】【分析】現(xiàn)代進(jìn)化理論的基本內(nèi)容是：①進(jìn)化是以種群為基本單位，進(jìn)化的實質(zhì)是種群的基因頻率的改變。②突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料。③自然選擇決定生物進(jìn)化的方向。④隔離導(dǎo)致物種形成。【詳解】A、基因突變可產(chǎn)生新基因，進(jìn)而產(chǎn)生新性狀，故mtDNA的基因突變?yōu)樯镞M(jìn)化提供原材料，A正確；B、據(jù)圖1分析可知，現(xiàn)代人與現(xiàn)代人之間的mtDNA特定序列差異較現(xiàn)代人與尼安德特人更大（差異堿基對個數(shù)與百分率），推測可能與遷徙有關(guān)，B正確；C、據(jù)圖1分析可知，現(xiàn)代人與黑猩猩的mtDNA差異堿基對個個數(shù)多，且每個區(qū)段的百分率均較高，故表明現(xiàn)代人與黑猩猩的mtDNA差異更大，C正確；D、圖2的進(jìn)化樹中，現(xiàn)代人與黑猩猩的親緣關(guān)系更近，其mtDNA特定序列的差異應(yīng)更小，與圖1結(jié)果不符，D錯誤。故選D。15.達(dá)芬島2004~2005年旱災(zāi)后，研究者調(diào)查了島內(nèi)以植物種子為食的中地雀的數(shù)量，得到下表所示結(jié)果(L和S為一對等位基因)。下列敘述不正確的是（）基因型/表型旱災(zāi)后存活的中地雀(只)旱災(zāi)中死亡的中地雀(只)存活率(%)LL/喙較大61430.0LS/喙居中171553.1SS/喙較小14573.7A.旱災(zāi)前L的基因頻率為50.7%B.L及S的基因頻率在旱災(zāi)前后均發(fā)生了變化C.基因重組是S基因頻率升高的原因D.旱災(zāi)后植物種子體積可能小于旱災(zāi)前【答案】C【解析】【分析】根據(jù)基因型頻率計算基因頻率的方法：（1）顯性基因的基因頻率=顯性純合子基因型頻率+雜合子基因型頻率÷2；（2）隱性基因的基因頻率=隱性純合子基因型頻率+雜合子基因型頻率÷2?！驹斀狻緼、分析題意可知，旱災(zāi)前LL、LS和SS的個體數(shù)量分別是20、32、19只，L的基因頻率=20×2+32/(20+32+19)×2×100%≈50.7%，A正確；B、旱災(zāi)前LL、LS和SS的個體數(shù)量分別是20、32、19只，旱災(zāi)后存活的中地雀LL、LS和SS的個體數(shù)量分別是6、17、14只，旱災(zāi)前L的基因頻率為50.7%，則旱災(zāi)前S的基因頻率=1-50.7%=49.3%，旱災(zāi)后L的基因頻率=6×2+17/(6+17+14)×2×100%≈39.1%，旱災(zāi)后S的基因頻率=1-39.1%=60.9%，故L及S的基因頻率在旱災(zāi)前后均發(fā)生了變化，B正確；C、分析題意可知，S基因頻率升高與環(huán)境條件的改變（干旱）有關(guān)，而非基因重組導(dǎo)致的，C錯誤；D、旱災(zāi)后植物種子的S基因頻率升高，據(jù)表可知，S控制的喙較小，其存活率較高可能與植物種子體積變小有關(guān)，D正確。故選C。16.三刺魚根據(jù)棲息環(huán)境可分為湖泊型和溪流型(如圖所示)?？蒲腥藛T在實驗室中讓湖泊型和溪流型三刺魚進(jìn)行幾代雜交，形成一個實驗種群。之后將上述實驗種群的幼魚放生到一條沒有三刺魚的天然溪流中。一年后，他們將這條溪流中的三刺魚重新捕撈上來進(jìn)行基因檢測。發(fā)現(xiàn)溪流型標(biāo)志基因的基因頻率增加了約2．5%，而湖泊型標(biāo)志基因的基因頻率則減少了。對上述材料分析，下列選項正確的是（）A.自然選擇可以定向改變種群的基因頻率，但不一定導(dǎo)致新物種的形成B.突變和基因重組使種群產(chǎn)生定向變異，導(dǎo)致基因頻率改變，為進(jìn)化提供原材料C.溪流型和湖泊型三刺魚不屬于同一物種，兩個物種存在競爭關(guān)系D.溪流型三刺魚在新環(huán)境中繁殖能力增強，導(dǎo)致兩種三刺魚發(fā)生協(xié)同進(jìn)化【答案】A【解析】【分析】生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群的基因頻率的改變，自然選擇使種群的基因頻率定向改變，突變和基因重組的不定向為生物進(jìn)化提供原材料，生殖隔離的產(chǎn)生是新物種的形成的標(biāo)志，地理隔離使同種生物不同種群間不能進(jìn)行基因交流?！驹斀狻緼、自然選擇可以定向改變種群的基因頻率，但不一定導(dǎo)致新物種的形成，A正確；B、突變和基因重組可以使種群產(chǎn)生變異，但是變異是不定向的，突變和基因重組為進(jìn)化提供原材料，B錯誤；C、溪流型和湖泊型三刺魚能雜交產(chǎn)生一個種群，屬于同一物種，C錯誤；D、協(xié)同進(jìn)化是不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。溪流型和湖泊型三刺魚是同種生物，不存在協(xié)同進(jìn)化，D錯誤。故選A。17.一般認(rèn)為，寄生動物需要招募共生微生物來降解植物細(xì)胞壁，從而侵襲植物。但研究發(fā)現(xiàn)，在植物上寄生的兩種不同線蟲中都有同種編碼細(xì)胞壁降解酶的基因，這種基因與細(xì)菌的基因非常相似，且不存在于其他線蟲類群中。下列相關(guān)敘述，正確的是（）A.線蟲、植物及微生物之間通過自然選擇協(xié)同進(jìn)化 B.兩種不同線蟲的細(xì)胞壁降解酶基因頻率一定相同C.基因突變是這兩種線蟲獲得該基因的根本原因 D.具有降解酶基因的線蟲可以適應(yīng)各種生活環(huán)境【答案】A【解析】【分析】同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展，這就是協(xié)同進(jìn)化。通過漫長的協(xié)同進(jìn)化過程，地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種，豐富多彩的基因庫，而且形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)。【詳解】A、線蟲、植物及微生物之間通過自然選擇協(xié)同進(jìn)化，形成生物的多樣性和適應(yīng)性，A正確；B、兩種不同線蟲是進(jìn)化而來的，兩種不同線蟲的細(xì)胞壁降解酶基因頻率不一定相同，B錯誤；C、這種基因與細(xì)菌的基因非常相似，說明可能來自于基因重組，C錯誤；D、具有降解酶基因的線蟲可以更好的分解植物的細(xì)胞壁，但酶發(fā)揮作用需要一定的條件，故不能適應(yīng)各種生活環(huán)境，D錯誤。故選A。18.TRPV1是一種感覺神經(jīng)元細(xì)胞膜上的痛覺受體（一種跨膜蛋白），辣椒素和43℃以上的高溫等刺激會引發(fā)感覺神經(jīng)元興奮，從而產(chǎn)生痛覺。為研究TRPV1的功能，科學(xué)家構(gòu)建缺失TRPV1基因的敲除型小鼠完成相關(guān)實驗。下列分析不正確的是（）A.加入或注射辣椒素之前的飲水量和體溫變化作為本實驗的對照B.據(jù)圖1推測，野生型小鼠對飲水中添加辣椒素的反應(yīng)有利于小鼠躲避傷害C.據(jù)圖2推測，注射辣椒素后引起敲除型小鼠產(chǎn)生灼熱感，導(dǎo)致體溫下調(diào)D.野生型小鼠和敲除型小鼠在體溫發(fā)生變化時均能通過調(diào)節(jié)最終維持穩(wěn)態(tài)【答案】C【解析】【分析】人體體溫調(diào)節(jié)過程：(1)寒冷環(huán)境下：①增加產(chǎn)熱的途徑：骨骼肌不自主戰(zhàn)栗、甲狀腺激素和腎上腺素分泌增加；②減少散熱的途徑：立毛肌收縮、皮膚毛細(xì)血管收縮等。(2)炎熱環(huán)境下:主要通過增加散熱來維持體溫相對穩(wěn)定,增加散熱的途徑主要有汗液分泌增加、皮膚毛細(xì)血管舒張。【詳解】A、加入或注射辣椒素之前的飲水量和體溫變化作為本實驗的對照，以便于加入辣椒素之后的飲水量和體溫變化做對照，A正確；B、圖1顯示，野生型小鼠對飲水中添加辣椒素表現(xiàn)為飲水量下降，進(jìn)而可推測飲水量的減少有利于小鼠躲避傷，B正確；C、圖2顯示，敲除型小鼠注射辣椒素后體溫上升，因而，該小鼠不會表現(xiàn)灼熱感，反而應(yīng)該有冷感，C錯誤；D、野生型小鼠和敲除型小鼠的體溫調(diào)節(jié)中樞是正常的，因而在體溫發(fā)生變化時均能通過調(diào)節(jié)最終維持穩(wěn)態(tài)，且圖中也有顯示，D正確。故選C【點睛】19.在野外，草叢里突然竄出蛇會讓人受到驚嚇；平日里，人體能有意識地控制排尿。這些都與自主神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)。下列相關(guān)敘述正確的是（）A.受到驚嚇時，副交感神經(jīng)興奮，心跳加快、呼吸急促B.自主神經(jīng)系統(tǒng)包括軀體運動神經(jīng)和內(nèi)臟運動神經(jīng)C.人體能有意識地控制排尿，說明大腦皮層能夠調(diào)節(jié)內(nèi)臟活動D.交感和副交感神經(jīng)對同一器官的作用相反，不利于機體適應(yīng)環(huán)境【答案】C【解析】【分析】神經(jīng)系統(tǒng)包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)和外周神經(jīng)系統(tǒng)，中樞神經(jīng)系統(tǒng)由腦和脊髓組成，腦分為大腦、小腦和腦干；外周神經(jīng)系統(tǒng)包括脊神經(jīng)、腦神經(jīng)、自主神經(jīng)，自主神經(jīng)系統(tǒng)包括交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)。交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)是調(diào)節(jié)人體內(nèi)臟功能的神經(jīng)裝置，所以也叫內(nèi)臟神經(jīng)系統(tǒng)，因為其功能不完全受人類的意識支配，所以又叫自主神經(jīng)系統(tǒng)，也可稱為植物性神經(jīng)系統(tǒng)?！驹斀狻緼、當(dāng)人受到刺激興奮、緊張時，交感神經(jīng)活動占優(yōu)勢，表現(xiàn)為心跳加快，支氣管擴張，但胃腸蠕動和消化腺的分泌會受到抑制，A錯誤；B、自主神經(jīng)系統(tǒng)包括交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)，自主神經(jīng)系統(tǒng)包括支配內(nèi)臟、血管和腺體的傳出神經(jīng)，不包括支配軀體運動的神經(jīng)，B錯誤；C、人能有意識地控制排尿，說明大腦皮層的神經(jīng)中樞能控制脊髓中的神經(jīng)中樞，大腦皮層能夠調(diào)節(jié)內(nèi)臟活動，C正確；D、交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)對同一器官作用通常相反，使機體對外界刺激作出更精確的反應(yīng)，使機體更好地適應(yīng)環(huán)境，D錯誤。故選C。20.癢覺可由化學(xué)物質(zhì)（如組胺）或機械刺激引發(fā)。2010年，人類首次鑒定出感覺神經(jīng)元上可感知觸碰、振動的PIEZO蛋白。研究者用不同試劑處理小鼠感覺神經(jīng)元，實驗結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A.陽離子進(jìn)入細(xì)胞可引起神經(jīng)元興奮B.組胺和觸碰都能激活感覺神經(jīng)元C.推測PIEZO蛋白可促進(jìn)陽離子內(nèi)流D.觸碰引起癢覺需要完整的反射弧【答案】D【解析】【分析】由圖可知：b、c、d三組都能激活神經(jīng)元細(xì)胞，d組激活率最高?！驹斀狻緼、神經(jīng)元細(xì)胞靜息電位膜電位為外正內(nèi)負(fù)，動作電位是外負(fù)內(nèi)正，陽離子進(jìn)入細(xì)胞可引起神經(jīng)元興奮，A正確；B、由圖可知組胺可以激活神經(jīng)元細(xì)胞，觸碰屬于機械刺激，組胺和觸碰都能激活感覺神經(jīng)元，B正確；C、由圖可得，PIEZO蛋白激活劑和陽離子通道激活劑都能引起神經(jīng)元興奮，動作電位是由陽離子內(nèi)流產(chǎn)生的，可推測PIEZO蛋白可促進(jìn)陽離子內(nèi)流，C正確；D、觸碰引起癢覺的形成不屬于反射，D錯誤。故選D。二、非選擇題21.啟動子和增強子是基因中與基因表達(dá)相關(guān)的區(qū)域，轉(zhuǎn)錄因子可通過與啟動子和增強子結(jié)合，調(diào)控基因的表達(dá)。（1）基因表達(dá)分為_____兩個過程，_____酶與基因的啟動子區(qū)域結(jié)合后開啟轉(zhuǎn)錄過程。（2）科研人員開發(fā)基因表達(dá)調(diào)控體系：dCas9可分別與轉(zhuǎn)錄因子和gRNA結(jié)合形成復(fù)合物，gRNA遵循________原則與特定基因的某段脫氧核苷酸序列結(jié)合，從而確保該體系的特異性。（3）科研人員利用該體系，對兩種細(xì)胞的同一基因的表達(dá)進(jìn)行調(diào)控。得到下表結(jié)果（數(shù)字為表達(dá)量相對值）。據(jù)表可知，對兩種細(xì)胞的該基因均能提高表達(dá)量的gRNA結(jié)合位置為_____。gRNA結(jié)合位置細(xì)胞種類啟動子啟動子+增強子m啟動子+增強子nU細(xì)胞608575H細(xì)胞2018100（4）科研人員對同一細(xì)胞中的等位基因A、a的表達(dá)調(diào)控進(jìn)行研究，當(dāng)gRNA－dCas9－轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合物結(jié)合在基因的不同區(qū)域時（見圖1），表達(dá)結(jié)果如圖2所示。依據(jù)實驗結(jié)果分析，顯著提高A基因表達(dá)量的gRNA－dCas9－轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合物結(jié)合位點為_____，結(jié)合圖1分析，其原因是_____。（5）綜上所述，科研人員利用gRNA－dCas9－轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合物體系研發(fā)治療癌癥的新藥時，可借鑒的設(shè)計思路為_____。【答案】（1）①.轉(zhuǎn)錄和翻譯②.RNA聚合（2）堿基互補配對（3）啟動子+增強子n（4）①.啟動子+E1、啟動子+E2或啟動子+E4②.A、a基因上的E1～E6增強子堿基序列不同，gRNA能與E1、E2或E4增強子結(jié)合，提高A基因表達(dá)量（5）設(shè)計轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合物增強抑癌基因的表達(dá)，降低原癌基因的表達(dá)量【解析】【分析】啟動子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì)。【小問1詳解】基因的表達(dá)分為轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程，在DNA轉(zhuǎn)錄模板上存在啟動子，啟動子是RNA聚合酶結(jié)合位點，RNA聚合酶與啟動子區(qū)域結(jié)合后啟動轉(zhuǎn)錄?！拘?詳解】根據(jù)題意可知dCas9可分別與轉(zhuǎn)錄因子和gRNA結(jié)合形成復(fù)合物，dCas9與gRNA都是由核苷酸形成的產(chǎn)物，在形成復(fù)合物過程中，gRNA遵循了堿基互補配對原則與特定的某段脫氧核苷酸序列結(jié)合，對基因表達(dá)進(jìn)行調(diào)控?！拘?詳解】對兩種細(xì)胞的同一基因的表達(dá)進(jìn)行調(diào)控后，根據(jù)表結(jié)果可知，gRNA同時與啟動子和增強子m結(jié)合時，在U細(xì)胞中基因表達(dá)量提高，但是在細(xì)胞H中基因表達(dá)量受到抑制。gRNA與啟動子和增強子n同時結(jié)合時，在U細(xì)胞和H細(xì)胞中，基因表達(dá)量均提高，因此兩種細(xì)胞的該基因均能提高表達(dá)量時，gRNA結(jié)合位置為啟動子和增強子n?！拘?詳解】分析圖2可知，gRNA-dCas9-轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合物結(jié)合位點為啟動子+E1、啟動子+E2或啟動子+E4時，A基因表達(dá)量的顯著提高，均遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于50%；A、a基因上的E1～E6增強子堿基序列不同，gRNA能與E1、E2或E4增強子結(jié)合，從而提高A基因表達(dá)量。【小問5詳解】利用gRNA-dCas9-轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合物可以提高某基因的表達(dá)來研發(fā)治療癌癥的新藥，其設(shè)計思路為設(shè)計轉(zhuǎn)錄因子復(fù)合物增強抑癌基因的表達(dá)，降低原癌基因的表達(dá)量，進(jìn)而抑制癌細(xì)胞的增殖，達(dá)到治療癌癥的目的。22.脆性X綜合征（FXS）患者是由于X染色體上編碼F蛋白的基因（F基因）序列中，三個核苷酸（CGG）發(fā)生多次重復(fù)所致。（1）圖1為某FXS患者家系圖，該家系部分個體F基因的cDNA片段檢測結(jié)果如圖2所示。①在遺傳咨詢時，通過調(diào)查構(gòu)建圖1所示的家系圖有助于分析遺傳病的______，推算后代再發(fā)風(fēng)險等。圖2是提取患者體內(nèi)總RNA經(jīng)過______獲得cDNA，再利用特異性引物擴增獲得的。②臨床觀察發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)XS的男患者通常比女患者癥狀嚴(yán)重。據(jù)圖2推測，F(xiàn)XS患者的CGG發(fā)生多次重復(fù)，可能會導(dǎo)致男患者的F蛋白______，而女患者癥狀較輕的原因可能是______。（2）研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)XS發(fā)病嚴(yán)重程度與CGG的重復(fù)次數(shù)有關(guān)。正常的X染色體有6~54次重復(fù)，而患者有230~2300甚至更多次的重復(fù)。CGG的重復(fù)次數(shù)有隨代際增加的傾向，科研人員提出對這一現(xiàn)象的解釋，如圖3所示。①據(jù)圖3可知，以含有CGG重復(fù)序列的單鏈為______合成子代DNA鏈時，子鏈3′端容易滑落并折疊，隨3′方向的繼續(xù)延伸，會導(dǎo)致子鏈______。\②哺乳動物中，胞嘧啶甲基化易發(fā)生在CG二核苷酸處，已知CGG重復(fù)序列緊鄰F基因啟動子對應(yīng)的位置。結(jié)合圖2中cDNA片段檢測結(jié)果推測，Ⅱ-3的CGG重復(fù)序列導(dǎo)致F基因表達(dá)情況發(fā)生變化的分子機制可能是______。（3）研究表明，F(xiàn)XS與智力和情緒障礙有關(guān)，患者會出現(xiàn)沖動和癲癇等癥狀。γ-氨基丁酸（GABA）為海馬區(qū)神經(jīng)元分泌的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。有證據(jù)表明，F(xiàn)蛋白與神經(jīng)元上的GABA受體結(jié)合后激活受體的功能，使GABA調(diào)控通路發(fā)揮正常功能。①請將下列英文字母填入表格適合的位置，補充實驗方案，進(jìn)一步提供新的證據(jù)。A.野生型小鼠B.F基因敲除的小鼠C.生理鹽水D.GABA受體激活劑E.突觸前膜F.突觸后膜組別123實驗動物A____________________海馬區(qū)內(nèi)注射物質(zhì)C__________C檢測指標(biāo)__________的電位變化②實驗結(jié)果若為______，則說明上述結(jié)論成立?！敬鸢浮浚?）①.傳遞方式/遺傳方式②.逆轉(zhuǎn)錄③.不表達(dá)④.女性有2條X染色體，一條染色體上F基因可表達(dá)出正常蛋白質(zhì)（2）①.模板②.CGG重復(fù)次數(shù)增加③.CGG重復(fù)序列增多導(dǎo)致CG比例增大，使F基因中胞嘧啶甲基化修飾增多，抑制F基因轉(zhuǎn)錄（3）①.B②.B③.D④.F⑤.1組和2組不產(chǎn)生動作電位，3組產(chǎn)生動作電位【解析】【分析】1、從細(xì)胞中提取RNA后，可利用逆轉(zhuǎn)錄可獲取cDNA后進(jìn)行PCR擴增，然后進(jìn)行電泳，可用于判斷某基因在該細(xì)胞中是否轉(zhuǎn)錄。2、表觀遺傳是指生物體基因的遺傳序列保持不變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象?！拘?詳解】①是某FXS患者家系圖，在遺傳咨詢時，通過調(diào)查構(gòu)建圖1所示的家系圖有助于分析遺傳病的遺傳方式、推算后代再發(fā)風(fēng)險等。圖2是提取患者體內(nèi)總RNA，可經(jīng)過逆轉(zhuǎn)錄（反轉(zhuǎn)錄）獲得cDNA，再利用特異性引物經(jīng)PCR擴增獲得的。②圖1中，II-3、III-6都為男性患者，II-2、III-5為女性患者，II-4、II-5、III-7、III-8為正常個體。據(jù)圖2可以看出，II-3、III-6兩位男性患者中均無條帶，說明男性患者中的F基因沒有表達(dá)，而II-2、III-5兩位女性患者中出現(xiàn)了550bp和308bp兩種條帶，II-4、II-5、III-7、III-8正常個體中出現(xiàn)了308bp的條帶，說明女患者中有F基因正常表達(dá)。據(jù)此推測，F(xiàn)XS的男患者通常比女患者癥狀嚴(yán)重的原因是：FXS患者的CGG發(fā)生多次重復(fù)，可能會導(dǎo)致男患者的F蛋白不表達(dá)，女性患者有2條X染色體，一條染色體上F基因異常表達(dá)，另一條染色體上的F基因可表達(dá)出正常蛋白質(zhì)，所以女性患者的癥狀會較輕?！拘?詳解】①圖3是以含有CGG重復(fù)序列的單鏈為模板合成子代DNA的過程。據(jù)圖3可知，在合成子代DNA的過程中，子鏈3′端容易滑落并折疊。子鏈滑落后，在滑落的地方會重新以CGG重復(fù)序列的單鏈為模板，繼續(xù)合成子代DNA，最終會導(dǎo)致會導(dǎo)致子鏈CGG重復(fù)次數(shù)增加。②啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合位點，是開始轉(zhuǎn)錄的位點，啟動子甲基化會影響基因的轉(zhuǎn)錄。由圖2可知II-3的F基因沒有表達(dá)，這是因為胞嘧啶甲基化容易發(fā)生在CG二核苷酸處，且CGG重復(fù)序列緊鄰F基因啟動子對應(yīng)的位置，所以CGG重復(fù)序列增多導(dǎo)致CG比例增大，使F基因中胞嘧啶甲基化修飾增多，抑制F基因轉(zhuǎn)錄。【小問3詳解】γ-氨基丁酸（GABA）是海馬區(qū)神經(jīng)元分泌的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，可以作用于突觸后膜，抑制突觸后膜的興奮。為了證明“F蛋白與神經(jīng)元上的GABA受體結(jié)合后激活受體的功能，使GABA調(diào)控通路發(fā)揮正常功能”這一機制，需要設(shè)計3組實驗，第1組以野生型小鼠(未敲除F基因)為材料，向海馬區(qū)注射適量生理鹽水；第2組以F基因敲除小鼠為材料，向海馬區(qū)注射適量且等量GABA受體激活劑；3組以F基因敲除小鼠為材料，向海馬區(qū)注射等量生理鹽水。然后給予小鼠適宜刺激，檢測突觸后膜是否產(chǎn)生動作電位，以判斷相應(yīng)調(diào)控機制是否工作。若上述結(jié)論成立，由于第1組小鼠含有F基因，能正常合成F蛋白，F(xiàn)蛋白與神經(jīng)元上的GABA受體結(jié)合后激活受體的功能，GABA這種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上已經(jīng)被激活的GABA受體結(jié)合，會抑制突觸后膜產(chǎn)生動作電位，故1組突觸后膜上檢測不到動作電位；第2組小鼠雖不含F(xiàn)基因，但是向其海馬區(qū)注射的GABA受體激活劑可以與神經(jīng)元上的GABA受體結(jié)合，激活GABA受體的功能，然后GABA與突觸后膜上已經(jīng)被激活的GABA受體結(jié)合，抑制突觸后膜興奮，故2組突觸后膜上檢測不到動作電位；第3組小鼠不含F(xiàn)基因，無法產(chǎn)生F蛋白，GABA受體的功能不能被激活，所以GABA不能與GABA受體結(jié)合，突觸后膜可以興奮產(chǎn)生動作電位。所以，若實驗結(jié)果為1組和2組不產(chǎn)生動作電位，3組產(chǎn)生動作電位，則說明上述結(jié)論成立。23.亞洲棉的光籽（無短絨）和毛籽（有短絨）是一對相對性狀，為探究棉絨的遺傳規(guī)律并揭示其發(fā)育的分子機制，研究者進(jìn)行了系列實驗。（1）利用表型為光籽的不同突變體與野生型毛籽棉進(jìn)行雜交，統(tǒng)計F1自交結(jié)果如下表：據(jù)表可知，突變體甲光籽性狀的遺傳遵循______定律；②組F2光籽棉中的純合子所占比例為______；推測③組F1測交后代表型及比例為______。綜合三組雜交實驗結(jié)果，表明______之間并非簡單的一一對應(yīng)關(guān)系。組別親本F2表型及比例①突變體甲×毛籽棉光籽：毛籽＝3：1②突變體乙×毛籽棉光籽：毛籽＝13：3③突變體丙×毛籽棉光籽：毛籽＝9：7（2）研究發(fā)現(xiàn)，8號染色體的~880kb至~903kb區(qū)間與突變體甲的光籽表型相關(guān)。根據(jù)野生型毛籽棉的該區(qū)間設(shè)計連續(xù)的重疊引物，提取突變體甲和野生型的基因組DNA進(jìn)行PCR，產(chǎn)物擴增結(jié)果如下。據(jù)圖可知分子量較大的擴增產(chǎn)物與點樣處的距離較______（選擇“大”或“小”填寫），推測8號染色體上第______對引物對應(yīng)的區(qū)間（簡稱M）______是突變體甲光籽出現(xiàn)的根本原因。（3）研究者對雜交組合①的F2進(jìn)行擴增，證實甲的光籽表型與區(qū)間M密切相關(guān)。得出此結(jié)論的擴增結(jié)果應(yīng)該是______。（4）研究者從野生型和突變體甲中克隆出區(qū)間M，構(gòu)建表達(dá)載體后分別導(dǎo)入棉花原生質(zhì)體，檢測基因表達(dá)水平，結(jié)果如下。內(nèi)參基因REN是為了排除載體轉(zhuǎn)化效率不同對實驗結(jié)果的干擾，因此圖中LUC/REN用來衡量______的表達(dá)水平。實驗結(jié)果說明區(qū)間M突變后______下游基因的表達(dá)，且其作用的發(fā)揮與______有關(guān)。（5）基因GaFZ的表達(dá)會影響棉花短絨的發(fā)育，檢測發(fā)現(xiàn)突變體甲GaFZ蛋白結(jié)構(gòu)與野生型一致。綜合上述研究推測突變體甲光籽表型出現(xiàn)的原因是______。【答案】（1）①.基因分離②.3/13③.光籽：毛籽＝1：3④.性狀與基因（2）①.?、?6③.堿基序列的插入（或堿基對的增添）（3）F2光籽個體中的1/3只能擴增出分子量較大的產(chǎn)物，2/3既能擴增出分子量較大的產(chǎn)物也能擴增出分子量較小的產(chǎn)物；毛籽個體只能擴增出分子量較小的產(chǎn)物（4）①.LUC基因（或報告基因LUC）②.促進(jìn)（或增強）③.區(qū)間M插入的方向（5）8號染色體區(qū)間M發(fā)生堿基序列的插入，增強了其下游基因GaFZ的表達(dá)，從而抑制短絨的發(fā)育，最終導(dǎo)致光籽表型的出現(xiàn)【解析】【分析】1、根據(jù)組①F2的性狀分離比為3:1可知，該性狀至少受一對等位基因控制；根據(jù)組②F2的性狀分離比為13:3可知，該性狀至少受而對等位基因控制；根據(jù)組③F2的性狀分離比為9:7可知，該性狀至少受而對等位基因控制。組②和組③親本表現(xiàn)型相同，但F2的表型及比例不同，說明光籽（無短絨）和毛籽（有短絨）這一對性狀受多對等位基因控制，基因和性狀之間不是簡單的一一對應(yīng)的關(guān)系。2、在電場的作用下，帶電分子會向著與它所帶電荷相反的電極移動，這個過程就是電泳。PCR的產(chǎn)物一般通過瓊脂糖凝膠電泳來鑒定。在凝膠中DNA分子的遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子的大小和構(gòu)象等有關(guān)?！拘?詳解】根據(jù)組①F2的性狀分離比為3:1可知，突變體甲光籽性狀的遺傳，遵循基因的分離定律。根據(jù)組②F2的分離比為13:3（9:3:3:1的變式）可知，該性狀至少受兩對等位基因控制，且滿足自由組合定律，F(xiàn)2中光籽共13份，純合子有3份，一份為雙顯性純合子，其余兩份為單顯純合子，故F2光籽中純合子的比例為3/13。根據(jù)組③F2中光籽：毛籽=9:7（9:3:3:1的變式）可知，除了雙顯性為光籽外，其余單顯的和雙隱性均為毛籽，且F1為雙雜合，所以F1測交后代表型及比例為光籽：毛籽=1:3。根據(jù)三組雜交結(jié)果可知，基因與性狀之間并非簡單的一一對應(yīng)的關(guān)系?！拘?詳解】由圖中可以看出，除了引物6外，引物5擴增的區(qū)段最大，條帶離點樣處最近，引物4擴增的區(qū)段最小，條帶離點樣處最遠(yuǎn)，說明由分子量較大的擴增產(chǎn)物與點樣處的距離較小。用引物6進(jìn)行PCR擴增時，野生型和突變體甲的電泳條帶不同，可以確定8號染色體上的第6對引物對應(yīng)的區(qū)間基因突變是甲光籽性狀出現(xiàn)的根本原因。圖中用引物6擴增出的野生型的條帶（左側(cè)）離點樣處的距離遠(yuǎn)，突變體甲的條帶（右側(cè)）離點樣處的距離近，說明突變體甲該區(qū)段分子量變大了，這可能是插入了一段堿基序列、堿基數(shù)目增多導(dǎo)致的?！拘?詳解】若甲的光籽表型與區(qū)間M密切相關(guān)，突變體甲8號染色體中區(qū)間M（設(shè)為A）的分子量大、野生型大的區(qū)間M（設(shè)為a）分子量小，組合①親本突變體甲可表示為AA，毛籽棉可表示為aa，所以F2光籽個體中的1/3（AA）只能擴增出分子量較大的產(chǎn)物，2/3（Aa）既能擴增出分子量較大的產(chǎn)物也能擴增出分子量較小的產(chǎn)物；毛籽（aa）個體只能擴增出分子量較小的產(chǎn)物。【小問4詳解】棉花原生質(zhì)體中插入空載體、野生型的區(qū)間M、突變體甲的區(qū)間M（方向是正向的）、突變體甲的區(qū)間M（方向是反向的）后，插入的區(qū)段是位于內(nèi)參基因REN和報告基因REN之間，內(nèi)參基因REN是為了排除載體轉(zhuǎn)化效率不同對實驗結(jié)果的干擾，其表達(dá)不受外源基因片段插入的影響，但報告基因LUC位于插入片段的下游，其基因表達(dá)水平可能會受到插入片段的影響，所以LUC/REN可以用來衡量LUC基因的表達(dá)水平。插入野生型的區(qū)間M和突變體甲的區(qū)間M（方向是正向的）后，LUC/REN值均比空載體的高，均實驗結(jié)果說明不管是正常的區(qū)間M還是突變體甲的區(qū)間M（方向是正向的）都會促進(jìn)下游基因的表達(dá)，且插入突變體甲的區(qū)間M（方向是正向的）促進(jìn)效果更強。區(qū)間M突變后對下游基因的作用發(fā)揮與其方向有關(guān)，方向是正向的的促進(jìn)效果強于方向是反向的?！拘?詳解】突變體甲GaFZ蛋白結(jié)構(gòu)與野生型一致，說明該基因為發(fā)生突變，結(jié)合（4），可能是基因GaFZ位于8號染色體區(qū)間M的下游，由于8號染色體區(qū)間M發(fā)生堿基序列的插入，增強了其下游基因GaFZ的表達(dá)，從而抑制短絨的發(fā)育，最終導(dǎo)致光籽表型的出現(xiàn)。24.突觸是神經(jīng)元之間信息傳遞的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，最近，科研人員發(fā)現(xiàn)了突觸信號傳遞的新方式。（1）已有研究發(fā)現(xiàn)鈣離子(Ca2?)對突觸信號傳遞具有重要作用，圖1為Ca2?依賴的神經(jīng)遞質(zhì)釋放過程。神經(jīng)沖動傳至軸突末梢時，突觸小體膜兩側(cè)電位的變化是________，觸發(fā)Ca2?以________的方式通過Ca2?通道內(nèi)流，使突觸小泡與突觸前膜融合，促進(jìn)神經(jīng)遞質(zhì)釋放，進(jìn)而引發(fā)突觸后膜電位變化。（2）科研人員發(fā)現(xiàn)在無Ca2?條件下，對大鼠的初級感覺神經(jīng)元(DRG)給予電刺激，其突觸后神經(jīng)元(DH)也可檢測到膜電位變化，進(jìn)而對這種非Ca2?依賴的信號傳遞方式進(jìn)行了系列研究。①研究發(fā)現(xiàn)DRG細(xì)胞膜上存在受電壓調(diào)控的N通道。將大鼠DRG細(xì)胞與DH細(xì)胞混合培養(yǎng)，在無Ca2?條件下，向體系中加入N通道的________，對DRG施加電刺激后，未檢測到突觸后膜電位變化，說明N通道參與了非Ca2?依賴的突觸信號傳遞。②為研究N通道與膜融合相關(guān)蛋白S的關(guān)系，科研人員將固定有N通道抗體的磁珠，加入到小鼠DRG細(xì)胞裂解液中充分孵育，離心收集磁珠，棄去上清，分離磁珠上的蛋白。對照組磁珠上固定了無關(guān)抗體。電泳后進(jìn)行抗原-抗體雜交檢測，結(jié)果如圖2所示。說明________。③為證明在非Ca2?依賴的方式中，介導(dǎo)突觸傳遞興奮信號的神經(jīng)遞質(zhì)是谷氨酸，以無Ca2?條件下混合培養(yǎng)的DRG和DH細(xì)胞為實驗材料，加入谷氨酸受體阻斷劑，孵育一段時間后對DRG施加電刺激，檢測突觸前膜神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量。請完善該實驗方案：________。（3）生理條件(2.5mMCa2?)下檢測到的突觸后膜電位是Ca2?依賴與非Ca2?依賴方式引發(fā)的突觸后膜電位疊加，非Ca2?依賴的方式中突觸小泡循環(huán)速度更快?？蒲腥藛T分別在有Ca2?及無Ca2?條件下混合培養(yǎng)DRG和DH細(xì)胞，模仿連續(xù)疼痛刺激(箭頭所示)，檢測突觸后膜電位，結(jié)果如圖3。下列相關(guān)敘述正確的包括________(選填下列字母)。a.生理條件下連續(xù)疼痛刺激，突觸信號傳遞以非Ca2?依賴的方式為主b.突觸以非Ca2?依賴的方式持續(xù)傳遞疼痛信號，不利于動物的生存c.突觸以非Ca2?依賴的方式傳遞興奮信號快速高效d.信號傳遞結(jié)束后，神經(jīng)遞質(zhì)會進(jìn)入突觸后神經(jīng)元內(nèi)被降解或回收【答案】（1）①.由內(nèi)負(fù)外正變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)②.協(xié)助擴散（2）①.阻斷劑（或“抑制劑”）②.N通道可與蛋白S結(jié)合③.增加對照組：加入等量生理鹽水（或“相關(guān)溶劑”）；增加檢測指標(biāo)：檢測突觸后膜電位（3）ac【解析】【分析】突觸前神經(jīng)元上受到有效電刺激后，引起Na+內(nèi)流，神經(jīng)元由靜息電位變?yōu)閯幼麟娢?，電位變化情況為由內(nèi)負(fù)外正變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)。當(dāng)興奮傳至神經(jīng)末梢的突觸小體時，會引起神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，從而進(jìn)一步引起下一個神經(jīng)元的電位變化?！拘?詳解】興奮傳到突觸小體，突觸小體由靜息狀態(tài)變?yōu)榕d奮狀態(tài)，電位由內(nèi)負(fù)外正變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)；Ca2?內(nèi)流的過程需要通道蛋白協(xié)助，是從高濃度到低濃度，屬于協(xié)助擴散?！拘?詳解】①細(xì)胞膜上存在受電壓調(diào)控的N通道，想證明NN通道參與了非Ca2?依賴的突觸信號傳遞，需要加入N通道的抑制劑，抑制N通道的功能，對DRG施加電刺激后，檢測不到突觸后膜電位變化，說明N通道參與了非Ca2?依賴的突觸信號傳遞。②對照組磁珠固定了無關(guān)抗體，磁珠上沒有S蛋白，而實驗組磁珠固定了N通道抗體，可以結(jié)合N通道蛋白，檢測到了S蛋白，N通道可與蛋白S結(jié)合。③實驗應(yīng)遵循對照原則，實驗組處理為以無Ca2?條件下混合培養(yǎng)的DRG和DH細(xì)胞為實驗材料，加入谷氨酸受體阻斷劑，應(yīng)增加對照組，加入等量生理鹽水（或“相關(guān)溶劑”）；谷氨酸是興奮性神經(jīng)遞質(zhì)可引起突觸后膜電位的變化，故還應(yīng)增加檢測指標(biāo)測，不僅突觸前膜神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量，還應(yīng)檢測突觸后膜電位?！拘?詳解】a、根據(jù)圖3分析，連續(xù)刺激有Ca2?的情況下興奮減弱明顯，無Ca2?情況下興奮幅度幾乎不變，故生理條件下連續(xù)疼痛刺激，突觸信號傳遞以非Ca2?依賴的方式為主，a正確；b、突觸以非Ca2?依賴的方式持續(xù)傳遞疼痛信號，對疼痛更敏感，有利于動物的生存，