北京市东城区高三下学期5月综合练习(二)生物试题

北京市东城区2024—2025学年度第二学期高三综合练习（二）生物本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第一部分本部分共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.下列关于细胞中化合物的叙述，正确的是（）A.自由水是很多生化反应的介质，不能直接参与生化反应B.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成C.乳糖存在于动物细胞中，不能进一步水解为更简单的化合物D.脂肪是细胞中良好的储能物质，不是细胞膜的主要组成组分【答案】D【解析】【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。（3）维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。【详解】A、自由水不仅是生化反应的介质，也可直接参与反应，如光反应中水的分解，A错误；B、无机盐（如Mg²⁺）参与叶绿素（有机物）的合成，B错误；C、乳糖是二糖，可水解为葡萄糖和半乳糖，C错误；D、脂肪是良好储能物质，而细胞膜主要由磷脂、蛋白质等构成，不含脂肪，D正确。故选D。2.如下图，牛胰核糖核酸酶在尿素、β巯基乙醇的处理下完全失去酶活性，但去除后几乎可100%自发恢复其天然酶活性。下列说法错误的是（）A.牛胰核糖核酸酶能催化RNA的水解反应B.该酶是在核糖体上经脱水缩合过程形成的C.尿素、β巯基乙醇处理破坏了该酶的肽键D.该酶的氨基酸序列决定了二硫键形成的位置【答案】C【解析】【分析】据图分析可知：使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶，则二硫键被打开，牛胰核糖核酸酶形成非折叠状态，没有活性；去除尿素和巯基乙醇，可形成二硫键，具有生物活性。【详解】A、牛胰核糖核酸酶是一种核酸酶，核酸酶能催化核酸的水解反应，RNA属于核酸，所以牛胰核糖核酸酶能催化RNA的水解反应，A正确；B、绝大多数酶的化学本质是蛋白质，蛋白质是在核糖体上由氨基酸经脱水缩合过程形成的，由图可知该酶是蛋白质类型的酶，所以该酶是在核糖体上经脱水缩合过程形成的，B正确；C、从图中及题干信息可知，尿素、β巯基乙醇处理后，去除它们酶能恢复天然活性，说明尿素、β巯基乙醇处理没有破坏该酶的肽键，由图可知，是断开了二硫键，从而破坏了酶的空间结构，C错误；D、蛋白质的一级结构（氨基酸序列）决定了其高级结构，包括二硫键形成的位置，所以该酶的氨基酸序列决定了二硫键形成的位置，D正确。故选C。3.真核细胞正常的生理功能与生物膜的完整性密切相关。下列说法错误的是（）A.内质网和高尔基体膜受损会影响蛋白质的正常折叠B.线粒体内膜受损会导致有氧呼吸的第三阶段受阻C.类囊体膜受损会导致叶绿体内NADP+和ADP含量降低D.溶酶体膜受损会导致细胞无法消化衰老、损伤的细胞器【答案】C【解析】【分析】细胞器的分类：①具有双层膜结构的细胞器有：叶绿体、线粒体．具有双层膜结构的细胞结构有叶绿体、线粒体和核膜；②具有单层膜结构的细胞器有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡．具有单层膜结构的细胞结构有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡和细胞膜；③不具备膜结构的细胞器有核糖体和中心体；④能产生水的细胞器有线粒体、核糖体、高尔基体、叶绿体；⑤与碱基互补配对有关的细胞器有核糖体、叶绿体、线粒体；⑥含有DNA的细胞器有叶绿体和线粒体；⑦含有RNA的细胞结构有叶绿体、线粒体和核糖体。【详解】A、内质网和高尔基体是蛋白质合成和加工的场所，若内质网和高尔基体膜受损会影响蛋白质的正常折叠，A正确；B、线粒体内膜向内折叠形成嵴增大了酶的附着面积，有氧呼吸的第三阶段在线粒体内膜上进行，若线粒体内膜受损会导致有氧呼吸的第三阶段受阻，B正确；C、类囊体膜受损会影响光合作用光反应的进行，使ATP和NADPH生成减少，进而导致叶绿体内NADP+和ADP含量升高，C错误；D、溶酶体中含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，若溶酶体膜受损则会导致细胞无法消化衰老、损伤的细胞器，D正确。故选C。4.“DNA是主要的遗传物质”是经长期研究得出的结论。下列叙述错误的是（）A.加热杀死的S型菌中存在某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质B.DNA酶处理的S型菌细胞提取液不能使R型菌发生转化，实验运用了“减法原理”C.用32P噬菌体侵染细菌，部分子代噬菌体含32P，可作为DNA是遗传物质的证据D.用烟草花叶病毒感染烟草的实验证明RNA是烟草花叶病毒和烟草的遗传物质【答案】D【解析】【分析】赫尔希和蔡斯用T2噬菌体和大肠杆菌作为实验材料，将DNA和蛋白质彻底分开进行研究，通过放射性同位素标记法，证明了DNA是遗传物质。【详解】A、在肺炎链球菌转化实验中，加热杀死的S型菌中存在某种促使R型活细菌转化为S型活细菌的活性物质，这种物质后来被证明是DNA，A正确；B、DNA酶处理S型菌细胞提取液，将提取液中的DNA水解，不能使R型菌发生转化，该实验通过去除DNA来观察结果，运用了“减法原理”，B正确；C、用32P噬菌体侵染细菌，32P标记的是噬菌体的DNA，部分子代噬菌体含32P，说明亲代噬菌体的DNA传递到了子代噬菌体中，可作为DNA是遗传物质的证据，C正确；D、用烟草花叶病毒感染烟草的实验证明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质，但烟草是细胞生物，其遗传物质是DNA，D错误。故选D。5.如下图所示，细胞内存在修复DNA损伤的机制，若正在转录的基因发生损伤，来不及修复时，可能发生跨损伤转录。将终止密码子对应序列插入荧光素酶基因，并去除碱基A引入损伤，将损伤的荧光素酶基因导入细菌中进行实验。下列说法错误的是（）A.DNA修复的过程中有氢键形成B.图中终止密码子的序列为TAAC.若检测到细菌产生荧光，能够说明细菌存在跨损伤转录机制D.跨损伤转录和DNA修复能降低基因突变对细菌的不利影响【答案】B【解析】【分析】转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。【详解】A、DNA修复过程中，DNA双链需要重新配对，配对过程中会形成氢键，A正确；B、终止密码子在mRNA上，mRNA中不含T，B错误；C、如果细菌中存在跨损伤转录机制，即使荧光素酶基因中有损伤，细菌仍可能通过跨损伤转录产生荧光素酶，进而产生荧光。因此，检测到荧光可以说明细菌存在跨损伤转录机制，C正确；D、跨损伤转录和DNA修复都是细胞应对DNA损伤的机制，能够减少基因突变的发生，从而降低对细菌的不利影响，D正确。故选B。6.T1是小鼠胚胎存活的关键基因，T1基因被切割后会导致功能丧失。研究者构建如表中的3种转基因小鼠。下列相关叙述不合理的是（）雌鼠甲（转基因纯合子）雄鼠乙雄鼠丙转入基因的位置常染色体X染色体Y染色体转入的基因及功能基因A：转录出的RNA特异性结合T1基因，引导C蛋白切割T1基因基因C：表达C蛋白，在A基因RNA的引导下，切割T1基因A.可利用显微注射将目的基因导入受精卵，获得转基因小鼠B.将甲与乙杂交，子代雌鼠胚胎因T1功能缺失而未能存活C将甲与丙杂交，获得F1与野生型交配，F2只有雌鼠存活D.该技术可实现精准控制性别，节省养殖资源和人力成本【答案】C【解析】【分析】T1是小鼠胚胎存活的关键基因，T1基因被切割后会导致功能丧失。基因A：转录出的RNA特异性结合T1基因，引导C蛋白切割T1基因。基因C：表达C蛋白，在A基因RNA的引导下，切割T1基因。则当基因A与基因C同时存在于转基因小鼠中时，小鼠会在胚胎时期死亡。【详解】A、可利用显微注射将目的基因导入受精卵，获得转基因小鼠，A正确；B、设插入基因A的雌鼠甲（转基因纯合子）基因型是AAXOXO（O代表无相应基因），雄鼠乙的基因型为OOXCYO，雄鼠丙的基因型为OOXOYC，将甲与乙杂交，子代为AOXCXO，AOXOYO。AOXCXO因为基因A与基因C同时存在，基因A转录出的RNA特异性结合T1基因，引导C蛋白切割T1基因，导致AOXCXO（子代雌鼠）胚胎因T1功能缺失而未能存活，B正确；C、将甲（AAXOXO）与丙（OOXOYC）杂交，获得F1为AOXOXO，AOXOYC，AOXOYC胚胎时期死亡，剩下AOXOXO，其与野生型（OOXOYO）交配后代雌鼠（AOXOXO）和雄鼠（AOXOYO）都能存活，C错误；D、甲与乙杂交，子代雌鼠胚胎因T1功能缺失而未能存活，甲与丙杂交，子代雄鼠胚胎因T1功能缺失而未能存活，所以该技术可实现精准控制性别，节省养殖资源和人力成本，D正确。故选C。7.布氏田鼠分布于我国内蒙古草原。将成年雄性布氏田鼠分别饲养于长日照和短日照条件下8周，发现长日照下鼠的睾酮水平更高，攻击行为更少。下列叙述不合理的是（）A.布氏田鼠的繁殖行为存在季节性差异B.光周期调控睾酮水平和攻击行为依赖于神经—体液调节C.长日照下垂体分泌促性腺激素释放激素，可以维持睾酮高水平D.田鼠的下丘脑和垂体可以直接接收睾酮信号，实现负反馈调节【答案】C【解析】【分析】反馈调节是指在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作的调节方式。【详解】A、因为将成年雄性布氏田鼠饲养在不同日照条件下，睾酮水平有差异，而睾酮与繁殖行为有关，所以可以推测布氏田鼠的繁殖行为存在季节性差异（不同季节日照不同），A正确；B、光周期变化首先被感受器接收，通过神经传导将信息传递到下丘脑等神经中枢，下丘脑通过分泌促性腺激素释放激素等作用于垂体，垂体再分泌促性腺激素作用于性腺，使性腺分泌睾酮，睾酮影响攻击行为，这一过程依赖神经体液调节，B正确；C、促性腺激素释放激素是由下丘脑分泌的，垂体分泌的是促性腺激素，C错误；D、当睾酮含量过高时，会反馈作用于下丘脑和垂体，抑制下丘脑分泌促性腺激素释放激素和垂体分泌促性腺激素，从而维持睾酮含量相对稳定，这就是负反馈调节，说明田鼠的下丘脑和垂体可以直接接收睾酮信号，D正确。故选C。8.如图为两种辅助性T细胞（Th1和Th2）与巨噬细胞之间的相互作用关系，下列说法错误的是（）A.三种免疫细胞均可以特异性识别抗原B.三种免疫细胞均来自骨髓的造血干细胞C.图中IFNγ、IL4都属于免疫活性物质D.三种细胞相互作用共同调控免疫功能的强弱【答案】A【解析】【分析】免疫细胞是执行免疫功能的细胞，它们来自骨髓的造血干细胞，包括各种类型的白细胞，如淋巴细胞、树突状细胞、巨噬细胞等。【详解】A、图中巨噬细胞不能特异性识别抗原，A错误；B、免疫细胞包括淋巴细胞、树突状细胞、巨噬细胞等，都是由造血干细胞分化而来，淋巴细胞包括T细胞和B淋巴细胞，B正确；C、免疫活性物质是由免疫细胞或其它细胞产生的发挥免疫作用的物质，图中IFNγ、IL4都属于免疫活性物质中的细胞因子，C正确；D、如图为两种辅助性T细胞（Th1和Th2）与巨噬细胞之间的相互作用关系，它们可以共同调控免疫功能的强弱，D正确。故选A。9.2024年7月，国家药典委员会公示了《植物生长调节剂残留量测定法国家药品标准草案》。下列关于植物生长调节剂的说法正确的是（）A.赤霉素类植物生长调节剂可用于打破种子的休眠B.生长素类似物的浓度越高促进插条生根效果越好C.植物生长调节剂的分子结构均与植物激素相同D.植物生长调节剂对人体健康有害应全面禁用【答案】A【解析】【分析】植物生长调节剂是指人工合成的对植物的生长具有调节作用的有机物，其具有原料易得、稳定性强的特点。【详解】A、赤霉素能促进种子萌发，因此，赤霉素类植物生长调节剂可用于打破种子的休眠，A正确；B、生长素类似物能促进扦插枝条生根，但不是浓度越高促进插条生根效果越好，因为生长素的调节作用具有两重性，B错误；C、植物生长调节剂的分子结构有的植物激素相同，有的与植物激素的分子结构不同，C错误；D、有的植物生长调节剂对人体健康有害，应适当、合理使用，而非全面禁用，D错误。故选A。10.华北豹是中国特有的豹亚种，在其主要分布区约93.6万平方千米区域内，设置红外相机连续6年进行监测，全面收集数据，获得了196只华北豹的具体出现坐标，这些坐标分散在不连续的14个核心栖息地。综合各项调查结果，建立华北豹适宜栖息地适应性模型如下图所示。以下说法错误的是（）A.利用红外相机监测可以获取华北豹的种群数量B.核心栖息地不连续有利于华北豹的生存及繁衍C.华北豹偏好栖息于人为干扰少、海拔较高的湿润区域D.该调查为建立华北豹自然保护区提供了理论依据【答案】B【解析】【分析】生态位是指一个物种在群落中的地位和作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等。【详解】A、利用红外相机监测可以获取华北豹出现场所，依据该数据也可统计其种群数量，A正确；B、核心栖息地不连续会导致种群隔离，限制基因交流和资源获取，不利于华北豹的生存及繁衍，B错误；C、根据调查信息可以看到，华北豹偏好栖息于人为干扰少（道路密度较低时栖息地适宜性较高）、海拔较高的湿润区域，C正确；D、建立自然保护区可以改善保护动物的生存环境，从而提高生物的环境容纳量，图示调查能获取华北豹的适应性模型，因而为建立华北豹自然保护区提供了理论依据，D正确。故选B。11.对我国“奋斗者”号载人潜水器在海洋不同水深采集到的鱼类样本进行分析，部分结果如下表所示。水深6000米以下的区域称为“深渊”，是具有极高压力、极低温度和完全黑暗的特殊环境，却存在着丰富的生物类群。鱼类采集水深（m）检测部位工业污染物多氯联苯含量（μg/kg）12027肌肉3.0722831肌肉7.8733425肌肉56.0247730肌肉11.06肝脏1582.2相关分析正确的是（）A.深渊中的各种鱼类构成了一个生物群落B.深渊生态系统不依赖于系统外的能量输入C.表中4种鱼类构成一条食物链使污染物富集D.工业污染物多氯联苯的扩散具有全球性【答案】D【解析】【分析】1、一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分，生物部分由生产者（绿色植物）、消费者（动物）和分解者（细菌、真菌）；非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤（泥沙）等。2、食物链反映的是生产者与消费者之间吃与被吃这种关系的，食物链的正确写法是：生产者→初级消费者→次级消费者…注意起始点是生产者。【详解】A、相同时间聚集在同一区域或环境内各种生物种群的集合是生物群落，所以深渊内所有生物构成了一个生物群落，而各种鱼类不能构成生物群落，A错误；B、任何生态系统要正常运转都需要不断地输入能量，B错误；C、食物链是指生物之间因为食物关系而形成的一种联系；食物链的起点是生产者，终止于最高级消费者，所以4条鱼不能构成一条食物链，C错误；D、物质循环具有全球性、循环性，因此工业污染物多氯联苯的扩散具有全球性，D正确。故选D。12.米曲霉常用来生产酱油，在生产过程中原材料可能会被黄曲霉污染，导致酱油中含有黄曲霉素（Ⅰ类致癌物）。下列叙述错误的是（）A.两种霉菌在液体培养基上可以形成菌落，观察菌落特征可鉴定菌种B.利用米曲霉进行发酵生产时，需要为微生物提供适宜的温度和pHC.利用米曲霉工业发酵生产出的酱油，可通过灭菌延长保质期D.家庭自制酱油时，黄曲霉污染风险较大，应谨慎食用【答案】A【解析】【分析】发酵工程的应用：在食品工业的应用：生产传统的发酵产品，生产各种各样的食品添加剂，生产酶制剂等。在医药工业的应用：如生产抗生素、氨基酸、激素、免疫调节剂等。在农牧业上的应用：生产微生物肥料、微生物农药、微生物饲料等。【详解】A、菌落是在固体培养基上形成的，A错误；B、温度和pH影响微生物生长，进而影响发酵过程，所以利用米曲霉进行发酵生产时，需要为微生物提供适宜的温度和pH，B正确；C、利用米曲霉工业发酵生产出的酱油，通过灭菌减少杂菌污染，可以延长保质期，C正确；D、家庭自制酱油时，酱油中含有黄曲霉素，风险较大，应谨慎食用，D正确。故选A。13.下列技术应用的原理不能体现细胞或细胞核的全能性的是（）A.植物组织培养 B.秋水仙素处理种子获得多倍体植株C.动物体细胞核移植 D.培养植物的花药获得单倍体植株【答案】B【解析】【分析】细胞或细胞核全能性是指已经高度分化的细胞或经细胞核移植后的杂种细胞具有发育成为完整个体或分化为各种细胞的潜能。【详解】A、植物组织培养是高度分化的细胞获得完整植株的过程，体现了植物细胞的全能性，A错误；B、经秋水仙素处理后培育出多倍体，属于多倍体育种，该过程没有体现细胞或细胞核的全能性，B正确；C、动物体细胞核移植获得的杂种细胞具有发育为完整个体的潜能，C错误；D、培养植物的花药获得单倍体植株，其中花药是高度分化的细胞，单倍体是完整植株，该过程体现了植物细胞的全能性，D错误。故选B。14.天然β淀粉酶耐热性较差，难以满足工业化生产需求。通过PCR对天然β淀粉酶基因进行改造，将其导入大肠杆菌表达后，获得了一种耐高温的β淀粉酶。与天然酶相比，改造后的酶在第476位发生了氨基酸替换，由天冬氨酸改变为天冬酰胺。下列叙述错误的是（）A.天冬酰胺与天冬氨酸的R基不同，该替换导致酶的空间结构改变B.根据新的氨基酸序列可逆推出唯一对应的基因编码序列C.PCR技术在此过程中实现了对β淀粉酶基因的定点突变D.这种通过设计并合成新蛋白质的技术属于蛋白质工程【答案】B【解析】【分析】蛋白质工程：指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。【详解】A、不同氨基酸的差异在于R基不同，氨基酸的改变会影响蛋白质的空间结构，天冬酰胺与天冬氨酸的R基不同，该替换会导致酶的空间结构改变，A正确；B、由于密码子的简并性，根据新的氨基酸序列推导出的基因编码序列不是唯一的，B错误；C、通过PCR技术可以对基因进行定点突变，从而实现对天然β淀粉酶基因的改造，C正确；D、蛋白质工程是通过设计并合成新蛋白质或对现有蛋白质进行改造的技术，题中通过对天然β淀粉酶基因改造获得耐高温的β淀粉酶属于蛋白质工程，D正确。故选B。15.实验操作顺序直接影响实验结果。表中实验操作顺序有误的是（）选项实验内容操作步骤A检测生物组织中的还原糖先向待测样液中加入氢氧化钠混匀后，再加入硫酸铜B鉴定花生子叶中的脂肪子叶临时切片先用苏丹Ⅲ染液染色，再用体积分数为50%的酒精洗去浮色C观察根尖细胞的有丝分裂先在低倍镜下观察到分生区细胞，再换高倍镜观察D探究温度对酶活性的影响先将淀粉和淀粉酶溶液置于设定温度条件下处理，再将相同温度下的淀粉和酶溶液混合A.A B.B C.C D.D【答案】A【解析】【分析】斐林试剂是由甲液（质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液）和乙液（质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液）组成，用于鉴定还原糖，使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中，且需水浴加热。【详解】A、检测还原糖时，氢氧化钠和硫酸铜需要混合使用，且要现配现用，A错误；B、子叶临时切片先用苏丹Ⅲ染液染色后，需要用体积分数为50%的酒精洗去浮色，再用显微镜观察，可以观察到橘黄色的脂肪颗粒，B正确；C、观察根尖细胞的有丝分裂，需要先在低倍镜下找到呈正方形的分生区细胞，再换成高倍镜观察处于不同时期的细胞，C正确；D、探究温度对酶活性影响时，由于酶有高效性，为了避免二者接触即发生反应，需要先将淀粉和淀粉酶分别用相应的温度处理后，再在该温度下混合，D正确。故选A。第二部分本部分共6题，共70分。16.癌细胞骨转移的发生率较高。骨细胞能够影响癌细胞转移后的定植，科研人员研究了线粒体在其中的作用。（1）癌细胞间的黏着性低，容易在体内分散转移，是由于细胞膜上的________等物质减少。研究者将肺癌细胞注射到两组小鼠的胫骨中，发现骨细胞消亡组小鼠的肿瘤体积较未消亡组________，说明骨细胞可抑制转移性癌细胞的生长。（2）研究者构建了线粒体稳定表达绿色荧光的骨细胞系和被红色荧光标记的肺癌细胞系。将两个细胞系共培养一段时间，通过显微镜观察结果如图1。实验结果说明________。（3）Rhot1是介导线粒体转移的重要因子，向野生型小鼠和Rhot1基因敲除小鼠胫骨中分别注射肺癌细胞后，发现基因敲除小鼠肺癌细胞的耗氧速率高于野生型。该结果是否支持转移的线粒体为肺癌细胞提供了更多的能量，并说明理由。________。（4）位于细胞质基质中的cGAS蛋白是一种免疫传感器，能够响应异常增多的DNA。①科研人员进行图2实验，验证了转移的线粒体通过cGAS蛋白增强免疫反应。最终抑制了肿瘤生长。图中组3应为________。②上述实验丰富了我们对线粒体功能的认识，除了可为细胞提供能量外，线粒体还通过转移实现在细胞间传递________的功能。【答案】（1）①.糖蛋白②.小（2）骨细胞的线粒体可通过纳米管转移到肺癌细胞中（3）不支持。理由：野生型小鼠的肺癌细胞中转移的线粒体多于Rhot1基因敲除小鼠，但耗氧速率更低，说明转移的线粒体并未通过有氧呼吸为癌细胞提供更多的能量（4）①.转入骨细胞线粒体且敲除cGAS基因的肺癌细胞②.信号（或信息）【解析】【分析】癌细胞与正常细胞相比，具有以下特征：能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。【小问1详解】癌细胞间黏着性低是因为细胞膜上的糖蛋白等物质减少。将肺癌细胞注射到两组小鼠胫骨中，骨细胞消亡缩小鼠的肿瘤体积减小，这说明骨细胞可抑制转移性癌细胞的生长。【小问2详解】观察图1右图可知，肺癌细胞中含有被绿色荧光标记的线粒体，说明骨细胞中的线粒体能够通过纳米管而转移到肺癌细胞中。【小问3详解】该结果不支持转移的线粒体为肺癌细胞提供了更多的能量。理由：野生型小鼠的肺癌细胞中转移的线粒体多于Rhot1基因敲除小鼠，但耗氧速率更低，说明转移的线粒体并未通过有氧呼吸为癌细胞提供更多的能量。小问4详解】①为了验证转移的线粒体通过cGAS蛋白增强免疫反应最终抑制肿瘤生长，实验的自变量为肺癌细胞中是否有骨细胞的线粒体以及cGAS蛋白的有无，故结合图2可知，图中组3处应为“转入骨细胞线粒体且敲除cGAS基因的肺癌细胞”。②上述实验丰富了我们对线粒体功能的认识，除了可为细胞提供能量外，线粒体还通过转移实现在细胞间（题中的肺癌细胞和骨细胞之间）传递信号（免疫相关信号等）的功能。17.学习以下材料，回答（1）~（3）题。塔克拉玛干沙漠治理：从困境到希望的生态征程塔克拉玛干沙漠是世界第二大流动沙漠。大规模垦荒导致植被破坏、土壤保水能力下降、盐碱化，形成“过度开发—土地沙化—继续垦荒”的恶性循环，严重时沙漠边界每年推进超百米。在早期治理过程中，种植高耗水杨树的失败经验促使人们改进治理方法。柽柳成为重要的治沙植物之一。柽柳的根系（图1）水平分布半径最大可达27m，是冠幅半径的5.7倍。在研究植物根系时，常用TI（拓扑指数）反映植物根系的分支模式，TI=lgA/lgM。如图2，A为内部连接数，即最长根系节点之间连接数；M为外部连接数，即植物根系所有与外部土壤连接的小根总数。图2所示根系的A=4，M=8，TI约为0.67.TI可以反映根系空间分布及水、肥吸收能力。《尔雅翼》中提及柽柳：“天之将雨，柽先知，起气以应，又负霜雪不凋，乃木之圣者也。故字从圣。”柽柳可感知空气湿度，在下雨前会奋力喷发种子，形成红色的烟雾。柽柳的叶片退化为鳞片状，叶面积小（图4）。此外，叶片具有“泌盐腺”排出盐分。2024年11月28日，塔克拉玛干绿色阻沙防护带工程实现全面锁边“合龙”，这是世界上最长的环沙漠绿色生态屏障。这是我国生态治理的伟大胜利，也为全球生态治理贡献了中国力量。（1）大规模垦荒改变了群落演替的________。早期治理时，种植杨树失败，其原因是违背了生态工程中的________原理。（2）图3所示根系的TI指数为________。根据图1~3分析，TI值越________，根系在土层中的横向扩展能力越强，有助于植物获取营养。（3）研究发现，在沙漠种植柽柳3年后，此地可以栽种其他树种。与地衣类比，柽柳可作为沙漠的“先锋植物”。请根据文中叙述，从适应环境和影响环境的角度各举一例说明其适宜作为“先锋植物”的原因。________。【答案】（1）①.方向和速度②.协调与平衡（2）①.1②.小（3）适应环境：柽柳叶片退化为鳞片状，叶面积小，且具有“泌盐腺”排出盐分，能适应沙漠干旱、高盐碱的环境；影响环境：柽柳根系水平分布半径大，TI值小，根系横向扩展能力强，能固定土壤，改善土壤条件，为其他树种生长创造条件【解析】【分析】生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理和系统学和工程学原理，建立该人工生态系统的目的是实现对能量的多级利用，提高能量的利用率，减少环境污染。【小问1详解】大规模垦荒改变了群落演替的方向和速度，杨树耗水量大，不能适应沙漠缺水环境，所以早期在沙漠中种植杨树失败违背了协调和平衡的原理。【小问2详解】TI（拓扑指数）=lgA/lgM,A为内部连接数，即最长根系节点之间连接数；M为外部连接数，即植物根系所有与外部土壤连接的小根总数，从图3可以看出A=5，M=5，所以TI为1，比较图2和图3，可以发现TI值越小，即内部连接数小，外部连接数越大，根系在土层中的横向扩展能力越强，有助于植物获取营养。【小问3详解】柽柳的叶片退化为鳞片状，叶面积小且具有“泌盐腺”排出盐分，能适应沙漠干旱、高盐碱的环境

；从图1看出，柽柳的根系水平分布半径最大可达27m，是冠幅半径的5.7倍，TI值较小，根系横向扩展能力强，能固定土壤，改善土壤条件，为其他树种生长创造条件。所以怪柳可作为沙漠的“先锋植物”。18.癌症是人类健康的重大威胁之一，传统治疗手段难以实现精准治疗。超声波具有非侵入、组织穿透性强、时空特异性等特点，科研人员拟开发“响应超声波的药物递送系统”细菌以实现癌症的精准治疗。（1）用于培养药物递送细菌的液体培养基中包含水、酵母提取物、蛋白胨等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供________和维生素。可利用________的方法快速直观地测定细菌数量，以便即时使用适量的细菌进行治疗。（2）C蛋白有抗肿瘤作用，超声波可导致局部温度升高到42℃。科研人员制备了工程菌1，其中含有图1所示的基因表达载体。37℃培养的工程菌1接受超声波刺激后，可升温至42℃，________从而发挥抗肿瘤作用。（3）T蛋白有T1、T2和T3三种亚型，具有相似的功能，制备分别含有这三种基因的工程菌1，并检测C蛋白表达量，结果如图2所示。科研人员最终选择T3基因进行后续研究，判断的依据是________。（4）工程菌1只能在超声波刺激期间发挥作用，科研人员设计了含图3所示的基因表达载体的工程菌2，可以实现在短时间的超声波刺激后维持长时间的治疗。已知B基因编码的B酶可以作用于识别位点a和b，使a、b处的DNA发生断裂，最终导致a、b之间的DNA片段发生倒转。请根据以上信息，使用下列选项将表达载体补充完整。________；________；________；________；________。①P1启动子②P3启动子（持续表达型启动子）③T3基因④C基因⑤B基因【答案】（1）①.碳源、氮源②.显微镜直接计数（2）启动C基因的表达（3）温度由37℃到42℃时，含有T3亚型的C蛋白表达量变化最大（4）①.①P1启动子②.④C基因③.②P3启动子④.③T3基因⑤.⑤B基因【解析】【分析】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，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。（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钙离子处理法；（4）目的基因的检测与鉴定。【小问1详解】蛋白胨的作用：蛋白胨是由蛋白质水解得到的产物，含有多种氨基酸、多肽等，可为细菌生长提供碳源、氮源（合成蛋白质、核酸等的原料），同时也可提供部分碳源和维生素。细菌计数方法：题目要求“快速直观”测定细菌数量，常用方法为显微镜直接计数法（如血球计数板法），通过显微镜直接观察并计数菌体，无需培养，适合即时检测。【小问2详解】根据图1，工程菌1的基因表达载体中，C基因由P1启动子驱动，且T基因（编码T蛋白）由持续表达型启动子P2驱动。37℃时，T蛋白可能抑制P1启动子活性，导致C基因不表达；当超声波刺激升温至42℃，温度变化可能使T蛋白的抑制作用解除（或P1启动子在高温下激活），从而启动C基因转录，产生具有抗肿瘤作用的C蛋白。【小问3详解】图2纵坐标为C蛋白表达量，横坐标为温度。观察不同T蛋白亚型（T1、T2、T3）对应的曲线，T3亚型在37℃时表达量最低，42℃时表达量最高，即温度响应最显著（表达量变化幅度最大）。选择T3基因的原因是：在超声波升温（37℃→42℃）后，其驱动的C基因表达量激增最明显，能更高效地发挥抗肿瘤作用。【小问4详解】目标：工程菌2需在短时间超声波刺激后维持长时间治疗，即通过一次刺激启动持续表达。B酶的作用：B酶可识别位点a和b，使中间DNA片段倒转。倒转后，启动子方向需与转录方向一致。载体设计逻辑：P1启动子（受温度诱导）：需位于a和b之间，倒转前可能因方向错误无法启动转录，升温后B酶作用使片段倒转，P1启动子方向正确，启动下游基因。C基因：需在P1启动子正确驱动下表达，P1倒转后被激活。P2启动子（持续表达型）：驱动B基因（编码B酶），需持续表达以确保倒转发生，故位于ab区间外，由P2启动子直接驱动。T3基因：结合（3）的结论，选择T3基因，需在倒转后被正确启动，可能与P1启动子方向一致。B基因：需持续表达，故由P2启动子驱动，位于载体末端。最终载体结构（按顺序）：P1启动子（①）→C基因（④）（倒转前方向错误，刺激后倒转，启动子方向正确）。ab区间外：P3启动子（②）→T3基因（③）（持续表达相关调控蛋白）；P2启动子→B基因（⑤）（持续表达B酶，介导倒转）。19.水稻为一年生植物，每次收获后需要重新播种。我国科学家展开了培育多年生水稻的相关研究。（1）甲品系具有地下茎，地下茎可使水稻进行无性繁殖，从而具备多年生特性。将无地下茎的乙品系与甲品系进行如下图所示的杂交实验。结果显示，F2的性状分离比接近________，由此判断这一相对性状由位于非同源染色体上的2对等位基因控制。（2）若要进一步验证上述结论，可设计的杂交方案和预期结果为________。研究者将2个控制地下茎的基因分别命名为R2和R3。（3）DNA中存在许多简单重复序列（SSR），可作为基因定位的分子标记。通过对F2群体分子标记与表型的关联性分析，最终确定了R2和R3的位置，甲品系的基因和SSR在染色体上的位置关系如下图所示，乙品系的相关分子标记用小写字母表示，如m1。F1在减数分裂过程中，有16.2%的初级精母细胞在R2基因和M1标记之间发生了一次互换，推测F1雄配子中m1R2配子所占比例为________%。（4）由于乙品系高产、口感好，且生育周期短，能实现一年两熟甚至三熟，适合在我国大面积种植。欲利用杂交育种，培育可稳定遗传的具有地下茎的新型乙品系，请完善育种流程。________。【答案】（1）9:7（2）将F1与乙品系进行测交，预期结果为子代中有地下茎与无地下茎的比例为1:3（3）4.05（4）【解析】【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。【小问1详解】根据F2有地下茎：无地下茎=3024:2237≈9:7，可知这一相对性状由位于非同源染色体上的2对等位基因控制。【小问2详解】要验证上述结论（即这一相对性状由位于非同源染色体上的2对等位基因控制），可采用测交的方法。即让F1（双杂合子）与乙品系（隐性纯合子）杂交。若遵循自由组合定律，测交后代的基因型及比例为R1r1R2r2：R1r1r2r2：r1r1R2r2：r1r1r2r2=1:1:1:1，表现型及比例为有地下茎:无地下茎=1:3。【小问3详解】已知有16.2%的初级精母细胞在R2基因和M1标记之间发生了一次互换。一个初级精母细胞减数分裂能产生4个配子，发生互换的初级精母细胞产生的4个配子中有1个是m1R2。设初级精母细胞总数为N，发生互换的初级精母细胞数为0.162N，这些细胞产生的m1R2配子数为0.162N，未发生互换的初级精母细胞不产生m1R2配子。所以F1雄配子中m1R2配子所占比例为0.162N÷4N=4.05%。【小问4详解】乙品系高产、口感好，且生育周期短，能实现一年两熟甚至三熟，适合在我国大面积种植。利用杂交育种，培育可稳定遗传的具有地下茎的新型乙品系，育种流程为：将甲品系与乙品系杂交，获得F1（含有控制地下茎的基因，但为杂合子）；让F1与乙品系杂交，在后代中筛选含M1~M4分子标记的植株，继续与乙品系杂交，每代筛选含M2、M3分子标记的植株，最后让该类型植株自交，筛选可稳定遗传的具有地下茎的植株。图解如下：20.我国科研人员培育出复粒水稻（CL），与普通单粒水稻（NCL）相比，具有多粒簇生的特点。（1）油菜素内酯（BR）是一种植物激素，是参与调节水稻籽粒生长发育的有机物，作用具有________的特点。（2）如图1所示，幼穗中分生组织将发育形成不同部位。研究人员检测了CL和NCL幼穗不同部位中BRD3（BR降解酶）的表达量。结果显示：与NCL相比，CL中________。（3）研究人员利用图2质粒转录得到两种RNA探针，通过RNA杂交技术检测幼穗组织相关基因转录情况，具体步骤如下表，请将实验材料补充完整（填选项）。步骤实验组（探针序列与BRD3的mRNA互补）对照组（探针序列与BRD3的mRNA相同）使用限制酶将图2质粒切成线形①________②________使用RNA聚合酶转录得到RNA，制备带标记的探针③________④________取NCL和CL幼穗的组织，制作成临时装片将探针加入处理好的装片中，结合探针的部位会产生显色反应a.Ncob.Salc.Tb.SalIc.T7RNA聚合酶d.SP6RNA聚合酶2种水稻幼穗组织显色情况为________。（4）蛋白GSK和MADS均为BR信号通路中的调控因子，在体外进行实验的处理和结果如图3，结果说明________。经过一系列的研究，科研人员阐明了水稻通过BRGSKMADS通路调控复粒性状。（5）已有研究表明，BR缺陷水稻的籽粒通常会变小。请从基因选择性表达的角度解释“CL同时具有多粒簇生和籽粒不变小特点”的原因。________。【答案】（1）微量、高效（2）P的BRD3的表达量明显较高，S中差别不大。（3）①.a②.b③.d④.c⑤.实验组有显色反应，对照组无显色反应（4）GSK可以维持MADS的磷酸化，但去磷酸化酶会引起MADS的去磷酸化（5）在CL中，与多粒簇生相关的基因在特定细胞中选择性表达，使CL表现多粒簇生；同时，与籽粒大小相关的细胞中BRGSKMADS通路相关基因正常表达，维持籽粒正常大小【解析】【分析】植物激素是由植物体产生的，能从产生部位运输到作用部位、对植物生命活动起到调节作用的微量有机物；启动子是RNA聚合酶识别并结合的位点，起到驱动转录的作用。【小问1详解】油菜素内酯（BR）作为一种植物激素，具有微量、高效的特点。【小问2详解】由图可知，花梗分生组织中，CL中BRD3的表达量高于NCL，小穗分生组织中二者差别不大，即与NCL相比，CL中P的BRD3的表达量明显较高，S中差别不大。【小问3详解】①要得到与BRD3的mRNA互补的探针，根据图中基因转录方向以及启动子位置，需要用a限制酶NcoⅠ切割质粒，使得转录能从与BRD3基因的cDNA转录方向相反的方向进行。②要得到与BRD3的mRNA相同的探针，需要用b限制酶SalⅠ切割质粒，使得转录能从与BRD3基因的cDNA转录方向相同的方向进行。③当用NcoⅠ切割质粒后，启动转录需要d：SP6RNA聚合酶，因为此时是SP6启动子起作用。④当用SalⅠ切割质粒后，启动转录需要c：T7RNA聚