2020-2021学年高一年级生物下学期期末测试卷（北京专用）03（全解全析）

2020-2021学年下学期期末测试卷03

高一年级生物全解全析

一、单选题

1.黏虫是我国三大主粮作物上的重要害虫之一，但长期使用拟除虫菊酯类杀虫剂使黏虫对其产生了抗药性。

关于黏虫抗药性的产生，下列叙述不正确的是（）

A.黏虫抗药性基因突变为黏虫进化提供了原材料

B.拟除虫菊酯类杀虫剂诱导黏虫产生了抗药性突变

C.拟除虫菊酯类杀虫剂对黏虫的抗药性具有选择作用

D.拟除虫菊酯类杀虫剂的长期使用使黏虫种群中抗药基因频率增大

【答案】B

【分析】

现代生物进化理论的主要内容：

1、种群是生物进化的基本单位；

2、突变和基因重组为生物进化提供原材料；

3、自然选择决定生物进化的方向；

4、隔离是物种形成的必要条件。

【详解】

A、基因突变为生物进化提供了原材料，A正确；

B、种群中本就存在具有抗药性突变的黏虫个体，在拟除虫菊酯类杀虫剂选择作用下抗药性突变的个体存活

下来，具有生存优势，B错误；

C、在拟除虫菊酯类杀虫剂的作用下，抗药性突变的个体存活卜来，没有抗药性突变的个体被淘汰，故拟除

虫菊酯类杀虫剂对黏虫的抗药性具有选择作用，C正确；

D、进化的实质是种群基因频率的定向改变，拟除虫菊酯类杀虫剂的长期使用使黏虫种群中抗药基因频率增

大，D正确。

故选B。

【点睛】

2.人类一种罕见的软骨病是由X染色体上的显性基因控制（Y染色体上没有相对应的基因），以下说法不

无碰的是（）

A.人群中，该病的发病率女性大于男性

B.家系中，男患者的母亲一定患软骨病

C.家系中，男患者的女儿一定患软骨病

D.女患者孕期服用钙片可避免后代患病

【答案】D

【分析】

1、伴X染色体隐性遗传病特点：男性患者多于女性患者；女患者父亲和给儿子一定患病。

2、伴X染色体显性遗传病特点：女性患者多于男性患者；男患者的母亲和女儿一定患病。

【详解】

A、该病为伴X染色体显性遗传病，发病率女性大于男性，A正确；

B、该病为伴X染色体显性遗传病，男患者的致病基因一定来源于母亲，所以其母亲一定患软骨病，B正确；

C、该病为伴X染色体显性遗传病，男患者的致病基因一定传给他的女儿，所以女儿一定患软骨病；C正确：

D、该病属于单基因显性遗传病，女患者后代患病概率较大，孕期服用钙片不能避免后代患病，D错误。

故选D。

3.1957年克里克提出“中心法则”，1970年他又重申了中心法则的重要性并完善了中心法则（如图）。下列

有关叙述不用题的是（）

C②厂、⑤

（①DNA....................::④RNA--------蛋白质

O③V/

A.①②过程都需要DNA聚合酶的参与

B.①〜⑤过程均遵循碱基互补配对原则

C.②和⑤过程在大肠杆菌细胞中可以同时进行

D.①②⑤过程所需的原料依次是脱氧核甘酸、核糖核甘酸和氨基酸

【答案】A

【分析】

中心法则的内容为：遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA,进而流

向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。但是遗传信息不能从蛋白质传递到蛋白质，也不能从蛋白质流向RNA

或DNA。随着科学技术的发展，中心法则也随之有了新的发展，科学家陆续在病毒中发现了RNA的复制，

RNA的逆转录，对中心法则进行了补充。

据图可知：①是DNA复制，②是转录，③是逆转录，④是RNA复制，⑤是翻译。

【详解】

A、①过程需要DNA聚合酶的参与，②过程都需要RNA聚合酶的参与，A错误；

B、图中所有过程都遵循碱基互补配对原则，B正确；

C、②是将DNA中遗传信息传递给RNA,为转录过程，⑤是将RNA中遗传信息翻译成氨基酸序列的过程,

即翻译，大肠杆菌细胞为原核细胞，有核糖体，没有细胞核，转录和翻译可同时进行，C正确；

D、①过程是DNA复制，产物为DNA,需要的原料是脱氧核昔酸；②过程是转录，产物为RNA,需要的

原料是核糖核甘酸；⑤过程是翻译，产物是蛋白质，需要的原料是氨基酸，D正确。

故选Ao

4.在线粒体中不会发生的过程是（）

A.葡萄糖分解为丙酮酸

B.氧气和还原氢结合生成水

C.丙酮酸与水反应生成CO?

D.以mRNA为模板合成肽链

【答案】A

【分析】

线粒体是有氧呼吸的主要场所，进行有氧呼吸的第二、三阶段，分解的底物是丙酮酸；线粒体是半自主性

细胞器，能进行DNA复制和某些基因的表达。

【详解】

A、葡萄糖分解为丙酮酸，发生在细胞质基质，A正确；

B、氧气和还原氢结合生成水，是有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体内膜，B错误；

C、在有氧的条件下，丙酮酸进入线粒体，在线粒体基质中与水发生反应，生成二氧化碳和[H],C错误；

D、线粒体是半自主性细胞器，线粒体内具有核糖体，能进行某些基因的表达，故存在以mRNA为模板合

成肽链的翻译过程，D错误。

故选Ao

5.下列基本单位对应有误的是（）

A.酶——葡萄糖B.人体——细胞

C.核酸——核甘酸D.进化——种群

【答案】A

【分析】

1、细胞是生物体（除病毒）结构和功能的基本单位。

2、大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。

3、核甘酸的基本单位是核甘酸。DNA的基本单位是脱氧核糖核甘酸，RNA的基本单位是核糖核苜酸。

4、现代生物进化理论认为，种群是生物进化的基本单位，种群进化的实质是种群基因频率的改变。

【详解】

A、睡的基本单位是氨基酸或核糖核甘酸，A错误；

B.、构成人体的基本组成单位是细胞，细胞是生物体（细胞结构生物）结构和功能的基本单位，B正确；

C、构成核酸的基本单位是核甘酸，C正确；

D、进化的基本单位是种群，D正确。

故选A»

6.2020年诺贝尔化学奖授予了两位在基因编辑研究领域做出贡献的科学家。利用基因编辑技术可实现对目

标基因进行碱基的敲除、加入等修改。下列叙述不正确的是（）

A.上述操作所引起的变异类型属于基因重组

B.进行上述操作时要避免对非目标基因造成影响

C.可以利用该技术对某些基因的功能进行研究

D.可以利用该技术改造动、植物进行遗传育种

【答案】A

【分析】

1、基因工程的基本操作程序有四步：①目的基因的获取，②基因表达载体的构建，③将目的基因导人受体

细胞，④目的基因的检测与鉴定。

2、可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异等。其中基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、

替换或缺失而引起的基因结构的改变。

【详解】

A、上述操作中涉及对目标基因进行碱基的敲除（缺失）、加入（增添）等修改，属于基因突变，A错误；

B、基因决定蛋白质的合成，故进行上述操作时要避免对非目标基因造成影响，从而对个体造成不必要的损

伤，B正确；

C、因该技术能对目标基因进行敲除、加入等修饰，通过修饰前后个体性状的改变来研究相关基因的功能，

C正确；

D、该技术属于基因编辑技术，可用于改造动、植物进行遗传育种，D正确。

故选A。

7.如图1所示，某精原细胞中①、②为一对同源染色体，其中①为正常染色体。该对染色体联会后交叉互

换导致产生图2所示情况，形成异常配子。下列叙述不正确的是（）

ABCDE|

'EDCBEL..

①I■■磋失

②

，随机断裂

ADCBE

ffll图2

A.图1中②发生了染色体结构变异中的倒位

B.图2所示细胞正处于减数第一次分裂过程中

C.该精原细胞产生的配子中染色体数目与正常配子相同

D.该精原细胞产生含有正常染色体的配子比例为1/2

【答案】D

【分析】

交叉互换：四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换一部分片段。

【详解】

A、图1中①为正常染色体，②中的字母排序与①不同，其发生了染色体结构变异中的倒位，A正确；

B、图2为联会后交叉互换导致的结果，而交叉互换发生在减数第一次分裂前期，则该细胞正处于减数第一

次分裂过程中，B正确；

C、图2中的染色体在进行减数分裂过程中，先断裂为两条染色体，然后减数第一次分裂发生同源染色体分

离，减数第二次分裂发生姐妹染色单体分离，即所产生的配子中染色体数目与正常配子相同，C正确；

D、该精原细胞在进行减数分裂时，若断裂发生在B与C之间，则产生的配子为ABCDE、AB、ADC、ADCBE,

即含有正常染色体的配子比例为1/4,D错误。

故选D。

8.油菜容易被线虫侵染造成减产，萝卜具有抗线虫病基因。科研人员以萝卜（2N=18）和油菜（2M=38）

为亲本杂交（每个大写字母表示一个染色体组），通过如图所示途径获得抗线虫病油菜。下列有关叙述正确

的是（）

油菜萝卜

2M=38x2N=18

匕植株

।秋水仙素处理

异源四倍体x油菜

I

P植株X油菜

I

Q植株

A.此过程利用了植物体细胞杂交和植物组织培养技术

B.用秋水仙素处理Fi植株幼苗可获得异源四倍体

C.P植株与油菜杂交产生的Q植株染色体数目为47

D.从P、Q植株中可筛选到抗线虫病基因的纯合体

【答案】B

【分析】

四种育种方法的比较：

杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种

辐射诱变、激光

方杂交一自花药离体培养、秋水仙素秋水仙素处理萌发的

诱变、化学药剂

法交一选优诱导加倍种子或幼苗

处理

染色体变异（染色体组先

原染色体变异（染色体

基因重组基因突变成倍减少，再加倍，得到

理组成倍增加）

纯种）

【详解】

A、此过程利用了杂交育种和多倍体育种技术，没有涉及植物体细胞杂交和植物组织培养技术，A错误；B、

用秋水仙素处理B植株幼苗，使其细胞中染色体数目加倍，可获得异源四倍体，B正确；

C、P植株的染色体数目为47,与油菜杂交产生的Q植株染色体数目不能确定，C错误；

D、MP、Q植株中不能筛选到抗线虫病基因的纯合体，D错误。

故选B。

9.对某芦苇地区的研究发现，东方大苇莺为当地留鸟，繁殖较早，棕头鸦雀为迁徙鸟，繁殖较晚。大杜鹃

通常将卵产于东方大苇莺和棕头鸦雀的巢中，大杜鹃幼鸟先于宿主的子女孵化出来并把其它卵推出巢穴，

造成宿主无法繁殖后代。该地90%以上的大杜鹃卵发现于东方大苇莺巢中，大杜鹃卵的大小和卵色高度模

拟东方大苇莺。而东方大苇莺一旦发现大杜鹃就会攻击，其中87%的攻击行为中有邻居的参与。下列有关

叙述不正确的是（）

A.远离邻居的东方大苇莺巢更容易被大杜鹃成功寄生

B.大杜鹃更倾向于选择攻击性强的宿主来进行巢寄生

C.不同宿主的种群数量差异会影响大杜鹃对宿主的利用

D.邻里互助防御行为是长期协同进化形成的反寄生策略

【答案】B

【分析】

1、东方大苇莺一旦发现大杜鹃就会攻击，其中87%的攻击行为中有邻居的参与，呈现出一种社会化邻里互

助行为，可推测出东方大苇莺的邻里互助防御行为可降低寄生风险。

2、该地90%以上的大杜鹃卵发现于东方大苇莺巢中，说明面对种群数量差异显著的多种宿主，大杜鹃对宿

主的利用呈现出一种为主其余为补充的形式。

3、协同进化是指两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进化。

【详解】

A、由分析可知，远离邻居的东方大苇莺攻击大杜鹃时缺少邻居帮忙，其巢更容易被大杜鹃成功寄生，A正

确：

B、生物都有趋利避害的天性，大杜鹃更倾向于选择攻击性弱的宿主来进行巢寄生，B错误；

C、因为东方大苇莺巢会邻里互助攻击大杜鹃，而该地90%以上的大杜鹃卵发现于东方大苇莺巢中，所以不

同宿主的种群数量差异会影响大杜鹃对宿主的利用，C正确；

D、东方大苇莺的邻里互助防御行为可降低寄生风险，是与大杜鹃长期协同进化中形成的反寄生策略，D正

确。

故选B。

10.在大鼠中，表现出良好育婴行为的雌鼠的后代相较于表现出较少育婴行为的雌鼠的后代，会产生较少

的焦虑行为，大脑海马区糖皮质激素受体（GR）含量也更多。通过比较两种雌鼠后代的gr基因，发现二者

基因序列并没有改变，但较少育婴行为雌鼠的后代在gr基因启动子位点上的甲基化程度更高，并且这种差

异和焦虑行为可以遗传给下一代。下列相关叙述不正确的是（）

A.焦虑行为是否遗传给下一代主要由基因的碱基序列决定

B.导致两种后代焦虑行为不同的是亲代的育婴行为

C.不同的育婴行为影响了gr基因相关位点的甲基化水平

D.gr基因的甲基化干扰了与焦虑相关的激素受体基因的转录

【答案】A

【分析】

根据题干信息”二者基因序列并没有改变，但较少育婴行为雌鼠的后代在gr基因启动子位点上的甲基化程度

更高，并且这种差异和焦虑行为可以遗传给下一代“，说明较少育婴行为与甲基化有关。

生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表现发生可遗传的现象称为表观遗传。

【详解】

A、根据分析，焦虑行为是一种表观遗传，与启动子的甲基化有关，不是由基因的碱基序列决定，A错误；

B、根据题干信息”表现出良好育婴行为的雌鼠的后代相较于表现出较少育婴行为的雌鼠的后代，会产生较

少的焦虑行为“，说明导致两种后代焦虑行为不同的是亲代的育婴行为，B正确；

C、根据题干信息“较少育婴行为雌鼠的后代在gr基因启动子位点上的甲基化程度更高”，说明不同的育婴行

为影响了gr基因相关位点的甲基化水平，C正确：

D、基因的甲基化干扰了与焦虑相关的激素受体基因的转录，从而影响了基因的表达，进而影响生物的性质,

D正确。

故选A。

11.绵羊尾部脂肪的差异与plin基因有关。对宁夏某养殖合作社的三个绵羊群体中plin基因的PCR产物进

行检测后发现，plin基因在该绵羊群体中存在3种基因型，其基因型频率如下表。下列有关该绵羊群体的叙

述正确的是（）

基因型频率/%

绵羊

TT型CT型CC型

滩羊34057

小尾寒羊75736

滩湖羊38314

A.滩羊、小尾寒羊和滩湖羊中T基因的频率相同

B.用3对不同的引物进行扩增并对PCR产物测序

C.滩羊和小尾寒羊杂交后代将继承全部优良品质

D.人工选择使等位基因C、T的频率发生定向改变

【答案】D

【分析】

基因频率：指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率；

突变和重组为进化提供原材料，但是是不定向的，自然选择是定向的，为进化提供了方向。

【详解】

A、滩羊中T的基因频率=(3x2+40)/100x2=0.23,小尾寒羊T的基因频率=(7x2+57)/100x2=0.355,滩

湖羊T的基因频率=(3x2+83)/100x2=0.455,三者不等,A错误;

B、C和T属于等位基因，只有部分碱基序列不同，用1对不同的引物即可进行扩增，B错误；

C、滩羊和小尾寒羊杂交，原理是基因重组，后代可能会继承部分优良品种，C错误；

D、人工选择是定向的，所以会使等位基因C、T的频率发生定向改变，D正确。

故选D。

12.一对外表和智力均正常的夫妇生出一名18-三体综合征的胎儿，对三人进行染色体检查发现，丈夫染色

体正常，图a表示妻子的18号染色体结构及其经减数分裂后可能出现的结果，图b表示胎儿的18号染色

体结构。下列相关叙述不正确的是()

图a图b

A.妻子和胎儿的染色体均发生了结构变异

B.胎儿的18号染色体部分区段出现了三体

C.妻子18号染色体上的基因排列顺序改变

D.这对夫妇若再生一个孩子正常的概率为0

【答案】D

【分析】

图a中妻子染色体发生」'倒位，可以产生ABCD一种正常的配子，另外三种配子中，ACBD倒位的配子，

而ABCA和DCBD分别发生了缺失与增添，图b胎儿染色体发生了缺失。

【详解】

A、妻子染色体发生了倒位，而胎儿染色体发生了缺失，A正确；

B、从图b看出胎儿染色体含有三个A的片段，所以部分区段出现三体，B正确；

C、妻子18号染色体发生了倒位，所以基因排列顺序发生改变，C正确；

D、从图中看出，妻子可以产生正常的配子，所以当其和正常男性结婚，可以生下正常的孩子，D错误。

故选D。

13.用EMS处理野生型水稻wt得到了mp和ac两个矮秆突变体，利用两个突变体进行了杂交实验，结果

如下表。进一步研究发现，mp突变基因定位在11号染色体上，ac突变基因定位在1号染色体上。下列有

关叙述不正确的是（）

杂交F2

B是否表现突变特征

组合

突变型植株数野生型植株数

wtxmp否102310

mpxwt否95290

wtxac否74208

acxwt否85260

A.两个矮秆突变体均为隐性单基因突变

B.mp突变体的自交后代全部为矮秆表型

C.两对矮秆突变基因的遗传符合自由组合定律

D.mp与ac杂交得到的F2中突变型占100%

【答案】D

【分析】

分析题图：mp突变基因定位在11号染色体匕ac突变基因定位在1号染色体上。表明两对•基因分别位于

不同的同源染色体上，遵循基因的自由组合定律。表格中不管wt和mp正交还是反交，F2代的性状分离比

突变型：野生型都接近=1：3。说明野生型是显性，突变型是隐性。同理wt和ac正反交，同样得出突变型:

野生型都接近=1：3,说明野生型是显性。设两对等位基因分别是A、a和B、b。则wt基因型为AABB,

mp基因型为aaBB,则ac基因型为AAbb（也可以mp基因型为AAbb,ac基因型为aaBB）。

【详解】

A、通过分析可知，两个矮秆突变体均为隐性单基因突变，A正确：

B、mp突变体（aaBB）的自交后代不发生性状分离，全部为矮秆表型，B正确；

C,通过分析可知，两对矮秆突变基因的遗传符合自由组合定律，C正确；

D、mp基因型为aaBB,则ac基因型为AAbb,杂交得到H基因型为AaBb（野生型），B自交，得到F”

F2中突变型占7/16（3/16A-bb、3/16aaB-和l/16aabb）,D错误。

故选D。

【点睛】

14.HIV（人类免疫缺陷病毒）是一种逆转录病毒，下列有关该病毒的叙述正确的是（）

A.在逆转录酶的催化下遗传物质以半保留的方式进行复制

B.以病毒的核酸为模板进行转录进而合成HIV的核糖体

C.HIV的蛋白质是在宿主细胞的核糖体上经脱水缩合形成的

D.HIV遗传信息的传递和表达过程可以表示为（』A--------蛋白质

【答案】C

【分析】

1、DNA分子的复制：发生在有丝分裂和减数分裂的间期，需要DNA双链为模板、ATP提供能量，解旋酶

和DNA聚合酶，以及游离的脱氧核糖核甘酸，复制方式为半保留复制。

2、转录：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，消耗ATP,需要RNA聚

合酶以及游离的核糖核甘酸。

3、翻译：以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸序列的蛋白质的过程，消耗ATP,以tRNA运输的氨基酸

为原料。

【详解】

A、在逆转录酶的催化下遗传物质RNA作为模板进行逆转录，并非半保留的方式进行复制，A错误；

B、HIV病毒是逆转录病毒，故以病毒的RNA为模板进行逆转录合成DNA,再以DNA做模板转录和翻译

HIV的蛋白质，HIV病毒无细胞结构，不含有核糖体，B错误；

C、HIV的蛋白质是在宿主细胞的核糖体上经脱水缩合形成的，C正确；

D、HIV遗传信息的传递和表达过程可以表示为

逆转录x0厂转录ERMA翻译空日出

RNA--------S（DNA（基因）一►mRNA—►蛋日质，D错误。

故选C。

5sLe基因编码镒转运蛋白。研究发现该基因作为转录模板的一条DNA链中的碱基序列由CCT变为TCT,

导致所编码蛋白中的丙氨酸突变为苏氨酸，使组织中镒元素严重缺乏，引发炎性肠病等多种疾病。下列相

关分析不无硬的是（）

A.推测患者SLC基因内部发生了碱基对的替换

B.SLC基因突变导致其所编码的镭转运蛋白的功能改变

C.突变的SLC基因相应mRNA中的变化为CGU—UGU

D.识别并转运丙氨酸和苏氨酸的tRNA不同

【答案】C

【分析】

基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、替换、缺失而引起基因结构的改变：翻译的模板为mRNA,其上

3个相邻碱基决定一个氨基酸。

【详解】

A、据题干信息“该基因作为转录模板的一条DNA链中的碱基序列由CCT变为TCT,导致所编码蛋白中的

丙氨酸突变为苏氨酸”，该过程涉及了C/G-T/A碱基对的替换，导致丙氨酸突变为苏氨酸，A正确；

B、SLC基因编码锦转运蛋白，据信息可知：丙氨酸突变为苏氨酸后，组织中的镐元素严重缺乏，进而引发

多种疾病，说明SLC基因突变导致其所编码的镭转运蛋白的功能改变，B正确；

C、基因与mRNA之间遵循碱基互补配对，基因的碱基序列由CCT变为TCT,则相应mRNA中的碱基序

列由GGA变为AGA,C错误；

D、tRNA与mRNA上的密码子碱基互补配对，因丙氨酸和苏氨酸的mRNA不同，故识别并转运丙氨酸和

苏氨酸的tRNA不同，D正确

故选Co

二、非选择题

16.光通过调控生物钟来影响生物的昼夜节律。科学家从果蝇体内克隆出per基因，并对其调控昼夜节律的

分子机制展开研究。

（1）在细胞核中，per基因在____________的催化下形成per-mRNA,后者通过进入细胞质，在

上合成出PER蛋白。

光、照，

24h48h

-o-

'、、、-•■•PER蛋白水彩

、、…x

-----O*

图1

（2）科学家模拟自然条件对果蝇进行“12h光照-12h黑暗”处理，检测细胞内相关物质含量，并绘制曲线图

（图1）。进一步研究发现，PER蛋白在光照下不稳定，易分解，但在夜晚却达到一定浓度并进入细胞核。

据以上资料，请在括号内用表示出per-mRNA和PER蛋白之间的关系:

(④)

per-mRNA??PER蛋白

（3）tim基因广泛存在于真核细胞内，TIM蛋白可以和PER蛋白结合形成稳定的PER-TIM二聚体，并引

导PER蛋白进入细胞核。因此，科学家推测TIM蛋白上存在核定位序列。为验证上述结论并确定核定位序

列在TIM蛋白上的位置，研究人员将GFP（绿色荧光蛋白）连接在不同长度的TIM蛋白上，再用荧光显微

镜在相应波长激发光下观察细胞，有了如图2所示的发现。

定位

核

细

I包

GFP-TIM(1-1198)(GFP>nD

核

细

包

nD-

TIM(l-1079)-GFP匚/lJ

细

核

n包

y

GFP-TIM(1079-1198)细

核

I包

D

U

GFP-TIM(732-1198)(GFP)uJ

图2

注：图中数字表示TIM蛋白上的氨基酸序号

①据图判断，TIM蛋白上核定位序列的精确位置在序列之间。

②为验证TIM蛋白引导PER蛋白入核，将tim基因、per-gfp融合基因转入真核细胞内表达，观察细胞核中

是否显示绿色荧光。请对该实验方案加以完善。

（4）进一步研究发现，在光照下，CRY蛋白能与TIM蛋白发生相互作用，使TIM蛋白降解。在“per基因

调控昼夜节律分子机制''部分图解中补充二聚体的名称。

②____________

【答案】RNA聚合酶核孔核糖体+-1079-1198应使用tim基因缺陷的真核细胞，

补充一组只转入per-gfp融合基因的对照组PER-TIM二聚体CRY-TIM二聚体

【分析】

1、per基因控制合成PER蛋白的过程称为基因的表达。该过程在细胞的细胞核中，以该基因的一条链为模

板，以四种核糖核甘酸为原料，在RNA聚合前的的催化下转录为per-mRNA,通过核孔出来，进而在核糖

体上翻译出PER蛋白。

2、分析题图：夜晚细胞核内的PER基因的转录指导合成PER蛋白，PER蛋白合成后可以和TIM结合，结

合物进入细胞核，抑制PER基因的转录，而白天在光下被激活的CRY蛋白与TIM蛋白结合，引起TIM蛋

白降解。

【详解】

（1）在细胞核中，per基因在RNA聚合酶的的催化卜转录为pcr-mRNA,通过核孔出来，进而在核糖体上

翻译出PER蛋白。

（2）PER蛋白在光照下不稳定，易分解，PER蛋白含量减少，进入细胞核对per基因转录的抑制减弱，从

而使per-mRNA含量升高。进而导致per-mRNA翻译增多，即PER蛋白含量逐渐升高。夜晚，PER蛋白含

量升高，进入细胞核对per基因转录的抑制作用增强，使per-mRNA含量逐渐下降。

（3）①分析图2,可知TIM蛋白上核定位序列在1一1198、1079-1198、732—1198片段上均有，因此其

所在的位置应为1079—1198序列之间。

②为验证TIM蛋白引导PER蛋白入核，将tim基因、per-gfp融合基因转入真核细胞内表达，观察细胞核中

是否显示绿色荧光。还应使用tim基因缺陷的真核细胞，补充一组只转入per-gfp融合基因的对照组。

（4）根据题意可知，在光照下，CRY蛋白能与TIM蛋白发生相互作用，使TIM蛋白降解。在“per基因调

控昼夜节律分子机制”部分图解中，①②分别为PER-TIM二聚体、CRY-TIM二聚体。

【点睛】

本题主要考查基因、蛋白质和性状的关系以及基因表达的问题，解题关键是分析题干所提供的信息，能将

为些信息与所学知识结合，准确作答。

17.请阅读下面科普短文，并回答问题。

2018年7月，一部受到广泛社会关注的电影《我不是药神》使慢性粒细胞性白血病(简称“慢粒”)及其治

疗用的特效药——格列卫进入公众视野。

“慢粒”是一种恶性肿瘤。对正常人来说，骨髓中的造血干细胞经过一系列的生理过程，会持续产生相应数量

的血细胞，使得血液中的红细胞、白细胞、血小板的数量维持在正常范围内。而“慢粒”患者会产生超量的、

不成熟的白细胞，这些白细胞一方面在骨髓内聚集，抑制骨髓的正常造血功能，另一方面能够通过血液扩

散到全身，导致患者出现贫血、易出血等症状。

研究发现，90%-95%的“慢粒”患者与染色体异常有关。正常人的体细胞中有23对染色体，其中第22号染色

体上的一个基因严格调控着酪氨酸激酶活性。而患者的细胞中，9号和22号染色体均发生断裂，9号染色

体的片段接到了22号染色体上，造成患者调控酪氨酸激的活性的基因异常表达，导致酪氨酸激酶活性大大

增高，又进一步通过一定途径干扰造血细胞的正常活动、诱导细胞周期失控等，从而引起了细胞增殖恶变,

导致“慢粒”发生。

格列卫是诺华公司研制的酪氨酸激酶抑制剂，它直接作用于调控酪氨酸激酶活性的基因，具有高度特异性.

格列卫的高效、低毒特点，不仅创造了其他治疗手段从未达到过的近期疗效，更有可能达到治愈“慢粒”的诱

人前景，同时也为其他肿瘤及某些非肿瘤疾病治疗开辟一个新天地。

(1)骨髓中的造血干细胞形成红细胞、白细胞、血小板的过程发生了细胞的分裂和0

(2)请结合文中的内容和你对染色体的理解，用文字加箭头的形式解释“慢粒”的根本原因

(3)有人认为，格列卫也会出现抑制正常细胞增殖等副作用。你支持这种观点吗？请说明理由

【答案】分化染色体断裂、拼接一调控酪氨酸激酶活性的基因异常表达一酪氨酸激酶活性过高一造血

干细胞增殖分化异常支持，原因从正常细胞中也存在调控酪氨酸激醵活性的基因的角度回答：不支持,

从格列卫具有高度特异性角度回答

【分析】

由题意知，“慢粒”病是症状是贫血、容易出血；致病机理是：由于染色体变异，使致酪氨酸激酶活性大大增

高，产生超量的、不成熟的白细胞，这些白细胞一方面在骨髓内聚集，抑制骨髓的正常造血功能，另一方

面能够通过血液扩散到全身，导致患者出现贫血、容易出血等症状；治疗：使用酪氨酸激酶抑制剂。

【详解】

(1)骨髓中的造血干细胞形成红细胞、白细胞、血小板的过程发生了细胞的分裂和分化。

（2）由分析可知，“慢粒”的致病原因是染色体结构变异T调控酪氨酸激酶活性的基因异常表达T酪氨酸激

酶活性过高一造血干细胞增殖分化异常。

（3）由于LE常细胞存在调控酪氨酸激酶活性的基因，酪氨酸激酶抑制剂作用于异常细胞，也会作用于正常

细胞，因此会对人体产生副作用。（由题意知，该酶的抑制剂具有高度的特异性，作用于异常细胞，不作用

于正常细胞，因此对人体没有副作用）

【点睛】

本题旨在考查学生阅读题干获取信息的能力，利用相关信息结合所学知识进行推理、综合解答问题的能力

及对一些观点利用生物学知识进行评价的能力。

18.野生型果蝇眼色是暗红色，暗红色源自于棕色素与朱红色素的叠加。棕色素与朱红色素的合成分别受

B/b、N/n基因的控制。

（1）品系甲为一种棕色素与朱红色素合成均受抑制的白眼纯合突变体。

①研究人员用品系甲与野生型果蝇进行正反交实验，所得耳均为暗红眼。推测控制眼色色素合成的两对基

因均位于（填“常”或"性”）染色体上，品系甲的基因型为。

②进一步将耳个体与品系甲进行正反交实验，所得F2的表现型如下表所示。

杂交组合父本母本F2表现型及比例

IR品系甲暗红眼：白眼=1:1

II品系甲耳暗红眼：棕色眼：朱红眼：白眼=43:7:7:43

根据F2的表现型及比例，推测这两对基因的位置关系是。根据表中数据，推测组合I与组合

II的F,表现型及比例不同的原因是o

（2）多次重复上述杂交组合I时，发现极少数实验中所得F2全为暗红眼，而重复杂交组合H,所得F2的

表现型及比例不变。初步推测有个别耳雄蝇所产生的携带___________基因的精子不育，这种耳雄蝇被称

为雄蝇To

（3）野生型果蝇及品系甲均为SZ＞基因纯合子，研究人员发现雄蝇T的一个SZT基因突变为基因，SD

基因编码G蛋白，G蛋白可与特定的DNA序列结合，导致精子不育。

①据此判断SD基因相对于SD*基因为（填“显性”或“隐性”）。

②研究人员将雄蝇T与品系甲杂交，选取子代中的雄果蝇与品系甲雌果蝇杂交，所得后代全为暗红眼，山

此推测SO基因与B/b、N/n基因在染色体上的位置关系为

③进一步用射线照射雄蝇T,得到一只变异的雄蝇X,两者体内部分染色体及等位基因（SD、SZT）如下

图所示。将X与品系甲的雌果蝇杂交，所得子代全为雌果蝇，且暗红眼与白眼比例约为1：1.据此推测,

精子不育现象与染色体上一段DNA序列r有关（其在同源染色上相同位置对应的序列记为R）,请在雄蝇X

的图中标注序列r和序列R可能的位置

（4）在雄蝇T的次级精母细胞中均可检测到蛋白G,且次级精母细胞数目与普通耳雄蝇无显著差异。推测

雄蝇T特定类型精子不育的机理是

【答案】常bbnn位于一对同源染色体上雄果蝇减数第一次分裂过程中，眼色基因之间的染色

体片段不发生交叉互换，而雌性可以发生交叉互换b、n显性SD基因与B、N基因位于同一条

染色体上如图所示（注：序列r位于Y染色体易位的片段上，序列R位于携带SD基因的染色体上的

相同位点）

SD基因编码的蛋白G可与序列r相互作用，使含有序列r的精细胞

发育异常并死亡

【分析】

1、品系甲与野生型果蝇进行正反交实验，所得F1均为暗红眼，说明控制眼色色素合成的两对基因均位于

常染色体上。

2、组合I与组合II的F2表现型及比例不同的原因是组合一中的雄果蝇BbNn减数第一次分裂过程中，眼

色基因之间的染色体片段不发生交叉互换，而组合一中的雌果蝇BbNn可以发生交叉互换。

【详解】

（I）品系甲与野生型果蝇进行正反交实验，所得B均为暗红眼，说明控制眼色色素合成的两对基因均位

于常染色体上。品系甲为一种棕色素与朱红色素合成均受抑制的白眼纯合突变体，由棕色素与朱红色素的

合成分别受B/b、N/n基因的控制可知：其基因型应为bbnn。Fi个体基因型为BbNn,品系甲基因型为bbnn,

由杂交组合一结果F2表现型及比例暗红眼：白眼=1:1可知：这两对基因位于一对同源染色体上。组合I

与组合H的F2表现型及比例不同的原因是组合一中的雄果蝇BbNn减数第一次分裂过程中，眼色基因之间

的染色体片段不发生交叉互换，而组合一中的雌果蝇BbNn可以发生交叉互换。

（2）杂交组合I中雄蝇R基因型为BbNn,产生的精子有BN、Bn、bN、bn四种，极少数实验中所得F2全

为暗红眼，则可推测这些极少数的F,雄蝇所产生的携带bn基因的精子不育，这种F,雄蝇被称为雄蝇T。

（3）①由SD基因编码G蛋白，G蛋白可与特定的DNA序列结合，导致精子不育，可判断SD基因相对于

SD+基因为显性。②将雄蝇TBbNn与品系甲bbnn杂交，了一代中的雄果蝇与品系甲雌果蝇杂交，所得后代

全为暗红眼，由此推测SD基因与B/b、N/n基因在染色体上的位置关系为SD基因与B、N基因位于同一条

染色体上。③标注序列r和序列R可能的位置如图：

雄果蝇X

（4）在雄蝇T的次级精母细胞中均可检测到蛋白G,且次级精母细胞数目与普通R雄蝇无显著差异。推

测雄蝇T特定类型精子不育的机理是SD基因编码的蛋白G可与序列r相互作用，使含有序列r的精细胞发

育异常并死亡。

【点睛】

本题考查自由组合定律的实质及应用的相关知识点，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养了

学生分析题意、获取信息、解决问题的能力。

19.亨廷顿症（HD）是一种由亨廷顿蛋白（Htt）基因突变所导致的神经系统退行性疾病。为研究有关机制,

研究者进行了系列实验。

（1）研究发现HD患者神经细胞内Htt蛋白结构异常，无法被细胞内（填写细胞器名称）中

的蛋白酶等清除，干扰突触小泡的运输，从而抑制神经递质释放到，阻碍兴奋在细胞间的传

递。

（2）为研究相关机制，研究者将突变的Htt基因转入小鼠体内得到患病小鼠。与对照组相比，患病小鼠随

周龄增加，体内蛋白C含量逐渐下降。若依据此实验结果得出''结构异常的Htt蛋白抑制蛋白C基因的转录,

从而降低了体内蛋白C的含量”的结论，还应补充检测加以证明。

（3）为研究蛋白C的功能，研究者在小鼠N2a细胞（小鼠神经瘤母细胞）中转人能够抑制蛋白C表达的

载体作为实验组，以转入空载体的N2a细胞作为对照组。用绿色荧光蛋白标记两组细胞内的突触小泡。激

光照射细胞的某一区域，使该区域（图1中方框内所示）内荧光淬灭。停止激光照射后，该区域周围的荧

光分子会以一定速率向受照射区域运动，一段时间后观察并检测该区域的荧光恢复程度。实验结果如图1

所示。

据图1判断，激光照射区域是细胞的,对比实验组与对照组在激光照射区域荧光恢复的差别，

表明蛋白C.

（4）进一步通过基因工程方法获得三组N2a细胞。I组：表达突变Htt基因；II组：在I组细胞中高表达

蛋白C；川组：表达正常Htt基因。三组细胞均用绿色荧光蛋白标记突触小泡，采取与（3）相同的方法进

行荧光淬灭处理，检测并统计其荧光恢复率，结果如图2所示。I组、II组、HI组的检测结果依次对应图

中曲线—（填写图2中字母），表明细胞内过量表达蛋白C可部分恢复突变Htt基因对突触小泡的作用。

时间（秒）

图2

（5）综合上述实验结果，将Ht基因突变对突触信号传递作用的机理补充完整。Htt基因突变-Htt蛋白空

间结构异常，不能被降解一-一突触信号传递受阻

【答案】溶酶体突触间隙患病与正常小鼠体内C蛋白所对应mRNA的量轴突（或“神经纤维”）

促进（或“维持”）突触小泡的正常运输C、B、A蛋白C的表达降低突触小泡运输减慢

【分析】

1、基因表达包括DNA的转录mRNA,以mRNA为模板翻译成蛋白质，因此蛋白质含量的下降可能是转录

或翻译阶段出现异常，可以加入mRNA后观察蛋白含量是否恢复来判断转录或翻译阶段出现异常；

2、根据图1中，对照组是蛋白C能够正常表达，实验组蛋白C的表达被抑制，激光照射前，两组该区域均

有荧光，激光照射后荧光消失，400s后对照组在蛋白C的作用下突触小泡正常运动使荧光恢复，实验组因

为缺乏蛋白C突触小泡不能正常运动导致该区域荧光未恢复。

【详解】

（1）蛋白结构异常的蛋白质会被运输到溶酶体中被水解酶所水解，HD患者神经细胞内的Htt蛋白不能被

溶酶体中的蛋白酶清除，干扰突触小泡的运输，抑制神经递质释放到突触间隙，阻碍兴奋在细胞间的传递;

（2）具有突变的Htt基因和对照组相比小鼠体内的蛋白C含量下降，仅根据实验过程不能确定是基因转录

还是翻译过程出现异常，要验证是转录过程出现异常，还应补充检测患病与正常小鼠体内C蛋白所对应

mRNA的量的小组，观察蛋白C的含量是否正常；

（3）根据图示，激光照射区域位于轴突末梢上，对照组激光照射后荧光淬灭，停止激光照射后一段时间该

区域的荧光恢复正常水平，实验组激光照射后一段时间内激光照射区域的荧光依旧没有恢复，说明荧光标

记的突触小泡受刺激后没有向照射区移动，说明蛋白C促进（或“维持”）突触小泡的正常运输；

（4）根据（3）小题，蛋白C能够促进突触小泡的正常运输，I组表达突变的Htt基因，抑制蛋白C的表

达，荧光恢复率荧光是最低的，n组高表达了蛋白c,过量表达蛋白c可部分恢复突变HU基因对突触小泡

的作用，但是低于对照组，因此n对应B,in组对应A,故依次对应c、B、A；

（5）综合上述实验结果可知，Htt基因突变后导致不能被溶酶体中的水解酶水解，蛋白C表达降低，抑制

突触小泡的运输（突触小泡运输减慢），突触信号传递受阻。

【点睛】

本题考察生物体内基因通过控制蛋白质控制生物的性状，结合兴奋在神经纤维之间的传导，题目需要学生

能够获取有效信息，难度较大。

20.2019年诺贝尔生理学或医学奖颁给了发现细胞感知和适应氧气供应机制的三位科学家。他们发现，在

缺氧条件下，人体除了可以通过调节呼吸频率来适应，也可通过增加红细胞的数量来适应。红细胞数量增

加与细胞内缺氧诱导因子（HIF-la）介导的系列反应有关。请回答问题：

（1）如图所示，常氧条件下，经过的催化，HIF-la蛋白发生羟基化，使得VHL蛋白能够与

之识别并结合，从而导致HIF-la蛋白。

（2）由图可知，缺氧条件下，HIF-la蛋白通过进入细胞核内，促进EPO（促红细胞生成素）的合成,

从而促进红细胞数量的