2026年高考生物临考冲刺卷02（北京专用）（全解全析）

1/22026年高考生物临考冲刺卷02（北京专用）（考试时间：90分钟试卷满分：100分）注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单选题（本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题意。）1．某种兰花有细长的花距，花距顶端贮存着花蜜，这种兰花的传粉需借助具有细长口器的蛾在吸食花蜜的过程中完成。下列叙述正确的是（）A．蛾口器的细长性状决定兰花花距变异的方向B．蛾口器的细长性状是为适应环境出现的变异C．口器与花距的相互适应是生物协同进化的结果D．上述蛾的口器会因为长期吸食花蜜而越变越长【答案】C【详解】A、蛾口器的细长性状不能决定兰花花距变异的方向。变异是不定向的，自然选择决定进化方向，A错误；B、蛾口器的细长性状是自然选择保留的适应性变异，而非为适应环境主动出现，B错误；C、口器与花距的相互适应是生物协同进化（共同进化）的结果，即不同物种间在进化中相互影响、相互选择，C正确；D、蛾的口器长度由遗传物质决定，不会因长期吸食花蜜而变长（否定获得性遗传），D错误。故选C。2．小鼠雄激素主要由睾丸间质细胞分泌。用透射电镜观察，发现该细胞中具有发达的图示结构。该结构的名称为（）A．高尔基体 B．光面内质网C．粗面内质网 D．溶酶体【答案】B【详解】A、高尔基体主要功能是对蛋白质进行加工、分类和分泌，与脂质（类固醇激素）合成无关，A错误；B、光面内质网的功能是合成脂质，且电镜下呈无核糖体附着的管状/泡状结构，与睾丸间质细胞分泌雄激素的功能相符，B正确；C、粗面内质网附着核糖体，主要参与分泌蛋白的合成与加工，雄激素非蛋白质，C错误；D、溶酶体含水解酶，功能是分解衰老细胞器、吞噬病原体，与激素合成无关，D错误。故选B。3．北京平谷区某地利用桃树下的闲置空地种植大球盖菇，发展“农林废弃物—林下菌菇生产—菌渣有机肥还林”的生产模式，社会、经济和生态效益显著。相关叙述错误的是（）A．桃树与菌菇立体种植，捕获不同高度太阳能，增大流入生态系统的总能量B．农林废弃物养菌，菌渣作为肥料还林，实现了对能量的多级利用C．该生产模式属于“无废弃物农业”，应用了生态工程的“循环”原理D．林下种菇增加了群落结构的复杂度，提高了群落利用环境资源的能力【答案】A【详解】A、菌菇属于分解者，不能捕获太阳能，A错误；B、农林废弃物养菌，菌渣作为肥料还林，实现了对能量的多级利用，B正确；C、该模式将废弃物转化为菌菇和肥料，实现物质循环再生，符合“无废弃物农业”理念，应用了生态工程的循环原理，C正确；D、林下种菇增加了物种丰富度和群落垂直结构复杂度，使资源利用更充分，提高了群落利用光、水、养分等环境资源的能力，D正确。故选A。4．下列高中生物学实验中，材料试剂或操作步骤可以替换的是（）选项替换前替换后A用0.3g/mL蔗糖溶液诱发植物细胞质壁分离将蔗糖溶液替换为0.1%NaCl溶液B提取光合色素时用尼龙布过滤绿叶研磨液将尼龙布替换为干燥的定性滤纸C将洋葱研磨液离心后取上清液用于粗提DNA将离心替换为4℃冰箱静置一段时间D探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用时用斐林试剂检测反应后试管内溶液成分将斐林试剂替换为碘液A．A B．B C．C D．D【答案】C【详解】A、0.3g/mL蔗糖溶液可形成高渗环境，使植物细胞发生质壁分离；0.1%NaCl溶液浓度过低（约0.017mol/L），渗透压远低于蔗糖溶液（约0.3mol/L），无法有效诱发质壁分离，A错误。B、提取光合色素时，尼龙布用于过滤研磨液中的叶肉残渣，其网状结构允许色素分子通过；定性滤纸纤维致密，会吸附色素导致提取率降低，B错误。C、离心可快速沉淀细胞碎片，获得含DNA的上清液；4℃静置也能自然沉降细胞碎片，获得含DNA的上清液，C正确。D、斐林试剂用于检测还原糖（如淀粉水解产物麦芽糖、蔗糖水解产物葡萄糖），有砖红色沉淀即可证明其被淀粉酶水解。替换后，可通过观察碘液蓝色是否消失验证淀粉是否被水解，但无法验证蔗糖是否被水解，故无法验证淀粉酶的专一性，D错误。故选C。5．研究人员从菠菜叶肉细胞中分离类囊体与多种酶等物质用单层脂质分子包裹构建人工光合作用反应体系。该反应体系在光照条件下可实现CO2固定与C3还原，不断产生有机物。下列叙述正确的是（）A．产生有机物的场所相当于叶绿体基质B．该反应体系不断消耗的物质仅是CO2C．类囊体产生的ATP和O2参与CO2固定与C3还原D．与叶绿体相比，该反应体系不含光合作用色素【答案】A【详解】A、该体系在脂质包裹层内进行CO2固定和C3还原（暗反应），与叶绿体基质中发生暗反应、合成有机物的功能一致，A正确；B、暗反应除消耗CO2外，还需消耗光反应产生的ATP和NADPH（题干中"多种酶"包含催化C3还原的酶系），B错误；C、类囊体产生的ATP用于C3还原，但O2是光反应产物，不参与暗反应，C错误；D、类囊体含光合色素（如叶绿素），该体系直接分离菠菜类囊体，故含光合色素，D错误。故选A。6．分别用不同浓度芸苔素和赤霉素处理杜仲叶片，然后测定叶片中的有效成分桃叶珊瑚苷含量，结果如下图所示。下列叙述错误的是（）A．实验中生长调节剂的浓度范围可以通过预实验确定B．设置对照组是为了排除内源激素对实验结果的影响C．与对照组相比，赤霉素在时起促进作用D．与用芸苔素处理相比，杜仲叶片对赤霉素更加敏感【答案】D【详解】A、预实验的作用是摸索实验条件（包括浓度范围）、检验实验设计的科学性和可行性，因此实验中生长调节剂的浓度范围可以通过预实验确定，A正确；B、对照组（未添加外源调节剂）的设置，是为了排除植物自身内源激素对实验结果的干扰，保证实验结果是由外源调节剂处理导致的，B正确；C、对照组（浓度0）的桃叶珊瑚苷含量约20；赤霉素在500mg・L⁻¹时，桃叶珊瑚苷含量高于对照组，因此起促进作用，C正确；D、“敏感”是指低浓度下就能产生明显效应：芸苔素在浓度1mg・L⁻¹时，桃叶珊瑚苷含量已显著高于对照组；赤霉素在浓度10mg・L⁻¹时，才达到类似效果。因此，杜仲叶片对芸苔素更敏感，D错误。故选D。7．为了防治莲藕食根金花虫，研究者在藕田套养以莲藕食根金花虫为食的泥鳅、黄鳝，统计研究结果见下表。相关叙述错误的是（）套养方式莲藕食根金花虫防治率(%)藕增产率(%)单独套养泥鳅81.38.2单独套养黄鳝75.73.6混合套养泥鳅和黄鳝94.213.9A．混合套养中，泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在竞争关系B．混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率C．混合套养显著影响了食物链相邻营养级的能量传递效率D．生物防治可优化生态系统能量流动方向，提高经济效益【答案】C【详解】A、泥鳅和黄鳝均以莲藕食根金花虫为食，生态位重叠，存在竞争关系，A正确；B、混合套养时防治率（94.2%）和增产率（13.9%）均高于单独套养泥鳅（81.3%、8.2%）或黄鳝（75.7%、3.6%），说明更有利于防治害虫和提高产量，B正确；C、混合套养通过增加捕食者数量控制害虫，优化了能量流动，但能量传递效率是指相邻营养级间能量转化的比例（如生产者到初级消费者），由生态系统特性决定，不受套养方式影响，C错误；D、生物防治引入天敌控制害虫，减少了害虫对藕的能量消耗，使更多能量流向藕的生产，优化了能量流动方向，提高经济效益，D正确；故选C。8．橘小实蝇是一种危害柑橘类果树的害虫。研究发现，雄虫能提供某种物质给直肠中的芽孢杆菌，让芽孢杆菌合成吸引雌虫的信息素。下列叙述正确的是（）A．橘小实蝇的雄虫吸引雌虫的信息素属于物理信息B．雄虫直肠中的芽孢杆菌不利于橘小实蝇种群繁衍C．利用上述信息素诱杀橘小实蝇的雌虫属于化学防治D．利用信息素的诱杀可改变橘小实蝇种群的性别比例【答案】D【详解】A、信息素是化学物质，用于个体间通讯，属于化学信息（如激素、气味等），而物理信息包括光、声、温度等非化学因素，A错误；B、雄虫直肠中的芽孢杆菌合成吸引雌虫的信息素，有助于交配和种群繁衍，B错误；C、利用信息素诱杀害虫属于生物防治（如利用天敌或行为调控），化学防治是指使用化学药剂（如杀虫剂）直接杀灭害虫，C错误；D、利用信息素诱杀雌虫，会减少雌性个体数量，导致种群性别比例（雌雄个体比例）改变，D正确；故选D。9．利用多花报春和轮花报春培育异源四倍体植物丘园报春，A、B分别代表两个远缘物种的1个染色体组，每个染色体组均含9条染色体，培育过程如图。下列叙述正确的是（）A．丘园报春减数分裂过程中能形成36个四分体B．F₁植株通过减数分裂可产生A、B两种配子C．多花报春芽尖细胞有丝分裂后期染色体数目为18条D．利用秋水仙素或低温处理F₁幼苗，可获得丘园报春【答案】D【详解】A、丘园报春为异源四倍体，含有36条染色体，减数分裂过程中能形成18个四分体，A错误；B、A、B分别代表两个远缘物种的1个染色体组，F1植株中含有9对异源染色体，高度不育，不能产生正常的配子，B错误；C、多花报春AA体细胞含有2×9=18条染色体，其芽尖细胞有丝分裂后期染色体数目为18×2=36条，C错误；D、利用秋水仙素或低温处理F1幼苗，均可使其染色体加倍，获得丘园报春，D正确。故选D。10．2024年11月，通州运河马拉松比赛中运动员出现不同程度的出汗、脱水和呼吸加深、加快。下列关于运动员生理状况的叙述正确的是（）A．血浆中二氧化碳浓度持续升高B．血浆渗透压增高，尿量生成减小C．血浆中乳酸堆积，pH持续下降D．大量补水后，内环境可恢复稳态【答案】B【详解】A、运动中呼吸加深加快，可及时排出CO2，血浆CO2浓度不会持续升高（受呼吸调节），A错误；B、出汗脱水导致血浆渗透压升高，刺激下丘脑渗透压感受器，使抗利尿激素分泌增加，促进肾小管和集合管重吸收水，尿量减少，B正确；C、无氧呼吸产生的乳酸可被血浆缓冲物质（如NaHCO3）中和，pH维持相对稳定，不会持续下降，C错误；D、大量补水会稀释血浆电解质浓度，导致细胞吸水膨胀，此时需同时补充Na+等电解质才能恢复内环境稳态，仅补水无法完全恢复稳态，D错误。故选B。11．将番茄（）中调控减数分裂的三个关键基因敲除，获得的突变体植株自交种子为四倍体。观察花粉母细胞的减数分裂，发现突变体中仅存在a、b、c三个时期。相关分析正确的是（）A．对照组a时期发生非同源染色体的自由组合B．对照组d时期细胞中染色体数比c时期减半C．突变体在a时期同源染色体没有发生联会D．突变体没有发生DNA复制，细胞直接分裂【答案】C【详解】A、对照组a时期表示减数第一次分裂前期，同源染色体联会，非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期，A错误；B、对照组d时期表示减数第二次分裂后期，染色体数目加倍，染色体数目为24，c时期表示减数第二次分裂前期，染色体数目为12，即对照组d时期细胞中染色体数是c时期的2倍，B错误；C、据图可知，与对照组a时期相比较，突变体a时期没有发生同源染色体的联会，C正确；D、突变体存在染色单体，发生了DNA复制，D错误。故选C。12．用海南捕鸟蛛分泌的毒素H处理体外培养的小型哺乳动物神经元，刺激神经元，检测神经元Na+通道的活性。结果如图。相关叙述错误的是（）A．Na+电流的方向是由胞外流向胞内B．毒素H能够抑制Na+通道的开放C．毒素H注入小型哺乳动物体内会导致其瘫痪和呼吸停止D．毒素H会影响小型哺乳动物神经元静息电位的产生【答案】D【详解】A、神经细胞外的Na+浓度高于神经细胞膜内，所以Na+电流的方向是由胞外流向胞内，A正确；B、依据图示信息可知，随着毒素H浓度的升高，Na+电流在总离子电流中的比例逐渐下降，说明毒素H能够抑制Na+通道的开放，B正确；C、依据B项可知，毒素H能够抑制Na+通道的开放，进而抑制动作电位的形成，兴奋无法产生，所以毒素H注入小型哺乳动物体内会导致其瘫痪和呼吸停止，C正确；D、毒素H主要抑制Na+通道的活性，Na+通道与动作电位的形成有关，静息电位的产生与K+外流有关，即与K+通道有关，所以毒素H不会影响小型哺乳动物神经元静息电位的产生，D错误。故选D。13．洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，比较实验操作和结果，下列叙述正确的是（）A．都需要用胰蛋白酶处理使细胞间相互分离B．两种实验材料均需要放在无菌条件下培养C．先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范D．显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体【答案】C【详解】A、胰蛋白酶用于动物细胞培养时分散细胞，植物细胞实验需用盐酸和酒精解离使细胞分离，A错误；B、洋葱根尖需要培养但无需无菌下培养；小鼠骨髓细胞虽取自动物，但观察有丝分裂无需培养过程，B错误；C、显微镜操作需先在低倍镜下找到分生区或细胞群，再换高倍镜观察染色体形态，符合操作规范，C正确；D、细胞周期中间期占90%以上，染色体呈染色质状态，仅少数处于分裂期的细胞可观察到染色体，D错误。故选C。14．Bax蛋白和Bak蛋白在T淋巴细胞凋亡过程中发挥特定作用。为探究相关机制，科研人员分别用凋亡诱导试剂a和b处理T淋巴细胞，计算细胞的存活率，结果如图所示。注：“+”表示相应的基因；“-”表示无相应的基因。下列叙述正确的是（）A．T淋巴细胞数量异常不会影响机体特异性免疫B．试剂b诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂aC．试剂a依赖Bax蛋白和Bak蛋白诱导T淋巴细胞的凋亡D．Bax蛋白和Bak蛋白协同参与试剂b诱导T淋巴细胞凋亡【答案】D【详解】A、T淋巴细胞在体液免疫和细胞免疫中都发挥着重要作用，故T淋巴细胞数量异常会影响机体的特异性免疫，A错误；B、分析题图可知，凋亡诱导试剂a处理不同基因型的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率一样且均低于凋亡诱导试剂b处理不同基因型的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率，由此可知，试剂a诱导T淋巴细胞凋亡的效果优于试剂b，B错误；C、分析题图可知，凋亡诱导试剂a处理不同基因型的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率一样，由此可知，试剂a诱导T淋巴细胞的凋亡不需要依赖Bax蛋白和Bak蛋白，C错误；D、分析题图可知，凋亡诱导试剂b处理同时含有Bax基因和Bak基因的T淋巴细胞后T淋巴细胞存活率最低，由此可知，Bax蛋白和Bak蛋白协同参与试剂b诱导的T淋巴细胞凋亡，D正确。故选D。15．以波斯小麦为母本与节节麦杂交，F1可自交结实，但结实率极低。杂交过程以及F2中18株个体的染色体组成如图所示。相关推测正确的是（）注：A、B、D各代表一个染色体组，每组均含7条染色体A．波斯小麦减数分裂形成7个四分体B．F1减数分裂过程中染色体能够正常联会C．F1仅产生含20、21、22条染色体的配子D．2n型的F2植株的染色体组成是AABBDD【答案】D【详解】A、波斯小麦是四倍体（AABB），含4个染色体组，减数分裂时同源染色体联会形成四分体，共14个，而非7个，A错误；B、F1为三倍体（ABD），三个染色体组间无同源染色体（A、B、D组互不相同），减数分裂时染色体无法正常联会，会发生联会紊乱，B错误；C、因联会紊乱，F1减数分裂产生的配子染色体数目不均等分配，并非仅产生20、21、22条染色体的配子，而是会出现多种染色体数异常的配子，C错误；D、波斯小麦（AABB）产生的配子含AB（2个染色体组，14条染色体），节节麦（DD）产生的配子含D（1个染色体组，7条染色体），F1为ABD（21条），依据F2中染色体组成，可推知，2n=42，其形成原因为F1自交过程中染色体数目加倍所导致的，所以2n型的F2植株的染色体组成是AABBDD，D正确。故选D。二、非选择题（本部分共6小题，共计70分）16．细胞体积不能无限增大，研究人员对细胞体积和分裂的关系展开研究。(1)图1是细胞周期示意图，其中G1+S+G2称为___________期，细胞一分为二发生在节点___________(填“A”或“B”或“C”)。(2)细胞体积增大主要发生于G1期，研究证实视网膜母细胞瘤家族蛋白(Rb)是该时期的重要调控因子，但细胞中的Rb总量在G1期维持稳定，据此预测图2中的___________(填字母)是合理的Rb调控模型。(3)基于以上预测模型，研究人员构建基因敲除鼠从而改变细胞内的浓度，研究步骤如下：1.对野生的Rb纯合鼠(甲组)进行基因敲除，获得Rb单基因敲除鼠(乙组)；2.乙组小鼠互相交配，筛选获得___________(丙组)；3.提取甲组和丙组小鼠的肝细胞并测算其平均体积，比较结果为___________，证明低浓度的Rb

抑制细胞增大。(4)为明确在细胞周期中调控的时间节点，科研人员证实了转换速率(期终止并进入期的速率)和浓度的相关性(如图3)。综合以上研究，推测细胞体积不能无限增大的调控机制是：随着细胞体积增大，___________。(5)单个性状往往受到多基因的影响。以上研究聚焦于单个调控因子，最近开发的人工智能(AI)模型可以预测正常人体细胞中数百万个基因的表达模式。请阐述AI模型在细胞分裂调控方面的应用前景_________。【答案】(1)分裂间A(2)b(3)Rb双基因敲除甲组>丙组(4)Rb浓度降低，诱发细胞从G1期快速进入S期，停止细胞的增大(5)预测(或设计)细胞体积(分裂次数)等【分析】1、细胞周期：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。一个周期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。分裂间期历时长，占细胞周期的90%-95%。分裂间期包括G1期、S期和G2期，其中S期进行DNA复制。2、有丝分裂：前期（核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体）、中期（染色体形态固定、数目清晰）、后期（着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极）、末期（核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失）。【详解】（1）细胞周期中，G1+S+G2合称为分裂间期（因为这一阶段细胞进行物质准备，为分裂期做准备）；细胞一分为二的“分裂完成”发生在节点A（B是分裂期开始，A是分裂期结束、细胞分裂完成）。（2）G1期细胞体积增大，但Rb总量维持稳定，因此Rb浓度（总量/细胞体积）会随细胞体积增大而降低。图2中，b模型符合“Rb总量稳定、细胞体积增大→Rb浓度下降”的逻辑，因此选b。（3）乙组是Rb单基因敲除（杂合子），乙组小鼠交配后，需筛选获得Rb双基因敲除（纯合子）的丙组（以进一步降低Rb浓度）。实验预期：甲组Rb浓度大于丙组，因为低浓度Rb抑制细胞增大，所以甲组小鼠肝细胞的平均体积大于丙组。（4）由题意可知，G1期细胞体积增大时，Rb总量稳定，因此Rb浓度随细胞体积增大而降低；图3显示，Rb浓度越低，G1/S转换速率（G1期终止进入S期的速率）越高，会诱发细胞从G1期快速进入S期，进而启动后续的细胞分裂过程，停止细胞的增大。（5）AI模型可整合数百万基因的表达模式，在细胞分裂调控中的应用包括预测(或设计)细胞体积(分裂次数)等。17．野生型大豆种皮为黄色。研究者利用棕色种皮的突变体甲为材料探究大豆种皮颜色遗传的分子机理。(1)甲与野生型大豆杂交，表现为黄色种皮，自交，出现黄色、黑色、棕色三种种皮颜色，比例约为，说明大豆种皮颜色的遗传遵循_______定律。收集所有黑色种皮大豆自交产生的种子，种植后发现该植株群体的种皮颜色和数量比为_______。(2)利用染色体上特异DNA序列作为分子标记对决定大豆种皮颜色的基因进行定位，最终将决定种皮为黑色或棕色的基因A、a定位在6号染色体上，将决定种皮是否为黄色的基因B、b定位在8号染色体上。请写出支持该结论的单株检测结果（不考虑染色体互换）。被测个体种皮表型1号染色体分子标记6号染色体分子标记8号染色体分子标记野生型黄色EEFFMM突变体甲棕色eeffmm单株黑色_____________________(3)酶V在大豆种皮中表达，可催化棕色前体物质转化为黑色物质，蛋白S能与酶V结合，导致其在细胞中降解。研究者推测A基因表达产物能抑制酶V降解，并进行以下实验。①实验一：在棕色种皮大豆中过表达A基因，检测发现转基因大豆种皮中黑色物质的含量________对照组，支持这一推测。②实验二：nLUC、cLUC分别编码荧光素酶的氨基端和羧基端，二者在空间上靠近时可恢复酶活性。构建多种基因表达载体，分别导入农杆菌，利用不同浓度的菌液转化烟草叶片，检测荧光信号，结果如图1。图1结果表明A基因表达产物_______，推测其通过_______实现上述功能，从而抑制酶V降解。(4)已有研究表明，酶C可催化黄色物质转化为棕色前体物质，基因B转录产物通过干扰酶C的翻译抑制其表达。综合以上研究，解释突变体甲表现为棕色种皮的原因_______。【答案】(1)基因的自由组合(2)EE或Ee或eeFF或Ffmm(3)明显高于抑制蛋白S与酶Ⅴ结合与酶Ⅴ竞争结合蛋白S(4)突变体甲的基因型为aabb，一方面因缺乏基因B转录产物，使种皮中表达酶C，催化合成棕色前体物质；另一方面因缺乏基因A表达产物，不能抑制蛋白S与酶Ⅴ结合，酶V被降解，不能催化棕色前体物质转化为黑色物质。最终棕色前体物质在种皮中积累，使种皮表现为棕色【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】（1）F₂表现型比例为12：3：1，这是9：3：3：1的变式，说明大豆种皮颜色由两对等位基因控制，且两对等位基因位于非同源染色体上，因此遵循基因的自由组合定律。假设大豆种皮颜色由A/a、B/b两对等位基因控制，可推断黑色种皮的基因型为：A_bb（或aaB_），F2中黑色种皮的基因型及比例为：AAbb：Aabb=1：2。AAbb自交后代全为AAbb（黑色），Aabb自交：后代基因型及比例为AAbb：Aabb：aabb=1：2：1，其中aabb为棕色所占比例为2/3×1/4=1/6，因此后代黑色：棕色=5：1。（2）分子标记与基因连锁（不考虑互换），野生型标记为EE、FF、MM；突变体甲为ee、ff、mm。1号染色体标记（E/e）：与种皮颜色基因无连锁关系，因此黑色单株的1号染色体标记为EE或Ee或ee。6号染色体标记（F/f）：与A/a连锁，黑色单株基因型为A_bb，A基因对应野生型标记F，因此6号染色体标记FF或Ff。8号染色体标记（M/m）：与B/b连锁，黑色单株基因型为bb，对应突变体标记m，因此8号染色体标记为mm。（3）①推测：A基因表达产物能抑制酶V降解→酶V含量升高→棕色前体→黑色物质的反应增强。因此，过表达A基因的转基因大豆，黑色物质含量明显高于对照组（棕色大豆）。②nLUC与cLUC靠近时才会有荧光信号，实验设计应为蛋白S-nLUC、cLUC-V，二者结合则有荧光；加入A基因表达产物后荧光减弱。结果表明：A基因表达产物抑制蛋白S与酶V结合。推测机制：A基因表达产物与酶V竞争结合蛋白S，使蛋白S无法与酶V结合，酶V不会被降解。（4）结合所有研究结果，分两步分析：突变体甲的基因型为aabb，一方面因缺乏基因B转录产物，使种皮中表达酶C，催化合成棕色前体物质；另一方面因缺乏基因A表达产物，不能抑制蛋白S与酶Ⅴ结合，酶V被降解，不能催化棕色前体物质转化为黑色物质。最终棕色前体物质在种皮中积累，使种皮表现为棕色。18．学习以下材料，回答（1）～（4）题。细菌基因转录激活的新策略利用工程菌生产化合物时，往往用强启动子驱动目的基因过表达以实现高产。研究者以一种固氮菌——施氏假单胞菌菌株P为研究对象，开发了一种基因转录激活新策略。菌株P固氮所需的酶是由一组基因编码的，这样的一组基因叫作一个操纵子（图1）。该操纵子转录时，转录激活因子A蛋白结合到启动子（UAS）上并招募RNA聚合酶，开始转录，转录产生的mRNA中来自3个基因的产物有独立的起始密码和终止密码，会被翻译产生3种独立的蛋白质。无A蛋白时，UAS也具有较低活性。将UAS与编码A蛋白的A基因连接后导入菌株P中，用菌株P组成型强启动子作为对照。与对照组相比，实验组固氮酶基因的转录水平明显较高。表明这种基因转录激活策略是有效的。基于上述调控原理，构建灵菌红素合成基因（pig）操纵子（图2），并导入菌株P。检测发现，导入操纵子1、3的菌株A基因和pig基因转录量均很高，而导入操纵子2的菌株相关基因转录水平很低。据此推测：操纵子中，启动子下游第一个基因影响后面基因的转录水平。进一步研究发现，转录时被解开的DNA模板链会折叠形成二级结构，影响RNA聚合酶通过，不同基因转录时形成的二级结构强度不同。为验证这一理论，以荧光素酶基因（LUC）为报告基因，构建“组成型强启动子—G基因—LUC基因”操纵子，分别突变其中G基因的近启动子端、远启动子端和中间序列，导入受体菌并给予其荧光素酶底物，发现只有近启动子端形成强二级结构时，受体菌荧光水平较低，表明LUC基因转录受阻。上述研究为提高工程菌产量提供了新的思路和方法。(1)细菌的基因转录是以_______为模板合成mRNA的过程。除mRNA以外，参与细菌基因表达的其他RNA有_______。(2)对文中“基因转录激活策略”的理解，正确的叙述包括_______。A．需转录激活因子及其调控的启动子联合使用B．通过负反馈调节机制来实现目的基因过表达C．解决了传统过表达受限于启动子强度的问题D．可直接用于所有工程菌目标产物的工业生产(3)运用文中信息解释操纵子2无法转录而操纵子3转录量很高的原因。________。(4)工程菌构建工作中，在将与特定启动子连接的目的基因导入受体菌前，往往用图3所示报告系统检测该启动子在受体菌中的活性。请对其进行改造，使其能反映表达载体导入后工程菌中启动子的真实活性_______。【答案】(1)DNA的一条链rRNA、tRNA(2)AC(3)操纵子2转录时，A基因的模板链在近启动子E端部位形成强二级结构，阻止RNA聚合酶通过，导致转录水平低；操纵子3中，pig基因模板链在近启动子端部位形成的二级结构强度较低，不影响转录(4)【分析】基因表达载体的构建（基因工程的核心）：1、基因表达载体构建的目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。2、基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因等。（1）启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；（2）终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束；（3）标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。【详解】（1）细菌的基因转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。除mRNA以外，参与细菌基因表达的其他RNA还有tRNA和rRNA。（2）AC、依据文中信息可知，将UAS与编码A蛋白的A基因连接后导入菌株P中，用菌株P组成型强启动子作为对照。与对照组相比，实验组固氮酶基因的转录水平明显较高，且操纵子转录时，转录激活因子A蛋白结合到启动子（UAS）上并招募RNA聚合酶，开始转录，说明了基因转录激活需要转录激活因子及其调控的启动子联合作用，同时解决了传统表达受限于启动子强度的问题，AC正确；B、依据文中信息无法得出基因过表达是通过负反馈调节来实现的结论，B错误；D、目的菌需要经过鉴定和筛选后才能用于目标产物的工业生产，D错误。故选AC。（3）依据文中信息：操纵子中，启动子下游第一个基因影响后面基因的转录水平，转录时被解开的DNA模板链会折叠形成二级结构，影响RNA聚合酶通过，不同基因转录时形成的二级结构强度不同，结合操纵子2的结构可知，之所以操纵子2无法转录而操纵子3转录量很高，其原因在于，操纵子2转录时，A基因的模板链在近启动子E端部位形成强二级结构，阻止RNA聚合酶通过，导致转录水平低；而操纵子3中，pig基因模板链在近启动子端部位形成的二级结构强度较低，不影响转录，所以转录水平高。（4）依据文中信息，构建“组成型强启动子—G基因—LUC基因”操纵子，分别突变其中G基因的近启动子端、远启动子端和中间序列，导入受体菌并给予其荧光素酶底物，发现只有近启动子端形成强二级结构时，受体菌荧光水平较低，表明LUC基因转录受阻，所以为使能反映表达载体导入后工程菌中启动子的真实活性，应在LUC基因近启动子端和特定启动子之间添加中间序列，即目的基因启动子近端序列，如图所示：19．近年来水产养殖废水引起了不同程度的氮污染，研究人员尝试分离相关菌种进行废水治理，操作过程如下。(1)样品的采集：尝试寻找高效脱氮的反硝化细菌，脱氮过程如图1所示，从养殖池底泥中采集样本，将其接种到以___________为氮源的选择培养基上，进行菌种的扩大培养。(2)菌种的分离纯化：对样本进行分离纯化，用___________将梯度稀释后的样本接种到相应的培养基中，将筛选出的菌落命名为HL3。(3)菌种脱氮能力检测：对比HL3与其他反硝化细菌的脱氮能力，除测量废水中的去除率外，还可检测细胞中___________基因的表达量，结果显示HL3具有很强的脱氮能力。(4)菌种安全性评估：①检测HL3对斑马鱼的影响：将健康的斑马鱼分为两组进行实验，实验组加入适量HL3菌液，对照组加入等量蒸馏水。统计斑马鱼的存活率，结果如图2所示。②检测HL3的耐药性：实验组在HL3培养基表面放入浸有等量的几种常见抗生素的滤纸片，对照组放入浸有等量___________的滤纸片，结果如图3所示。综合①②结果分析，HL3具有较高的安全性，判断依据为：___________。(5)脱氮效果优化：将HL3投入使用后发现在不同的养殖池中脱氮效果有所不同，请提出一个可操作的后续研究课题：___________。【答案】(1)硝酸盐()(2)稀释涂布平板(3)还原酶(4)无菌水实验组斑马鱼的存活率为100%，与对照组相同，而且HL3对常见药物敏感，无显著耐药性(5)探究适合HL3生存及进行反硝化作用的条件【分析】微生物分离纯化，核心是选择培养基，接种方法。选择培养基原理：要筛选反硝化细菌，需以硝酸根为唯一氮源，只有能利用该氮源的反硝化细菌才能存活繁殖，从而达到筛选目的。接种方法：对梯度稀释后的样本进行分离纯化，采用稀释涂布平板法，操作工具为涂布器，可获得单菌落进而纯化菌种。反硝化细菌的脱氮过程依赖还原酶的催化将还原为N2，因此脱氮能力强弱与还原酶的量相关。检测指标除了废水中的硝酸根去除率，还可检测还原酶基因的表达量，基因表达量越高，酶的合成量越多，脱氮能力通常越强。【详解】（1）反硝化细菌的脱氮过程是将还原为N2，因此选择培养基需以硝酸根（）为唯一氮源，才能筛选出能利用该氮源的反硝化细菌。（2）对梯度稀释后的样本进行接种并获得单菌落，常用稀释涂布平板法，操作时需用涂布器将菌液均匀涂布在培养基表面。（3）脱氮过程依赖还原酶的催化作用，还原酶基因的表达量越高，酶的合成量越多，脱氮能力通常越强，因此可通过检测该基因的表达量反映脱氮能力。（4）实验遵循单一变量原则，实验组滤纸片浸有抗生素，对照组需浸有等量无菌水，排除滤纸片或溶剂本身对实验结果的干扰，从图2可知，加入HL3菌液的实验组斑马鱼存活率与对照组（蒸馏水）无显著差异，说明HL3对斑马鱼无明显毒害作用；从图3可知，HL3对环丙沙星、诺氟沙星、头孢他啶等常见抗生素均出现抑菌圈，说明HL3对常见抗生素敏感，不具有耐药性，综上所述，HL3具有较高的安全性。（5）可围绕影响HL3脱氮效果的养殖池环境因素”设计课题。探究适合HL3生存及进行反硝化作用的条件。20．常用抗感染药物甲硝唑（MTZ）有一定的神经毒性。研究者对其致毒和解毒机制进行了探索。(1)小胶质细胞是中枢神经系统中的常驻巨噬细胞。神经系统损伤或者感染时，小胶质细胞会被激活，迁移到受损部位，吞噬病原体和坏死组织，同时释放一些细胞因子和神经营养因子，有助于调节免疫和组织修复。上述过程体现了免疫系统的_______功能。(2)细胞因子i134能吸引小胶质细胞聚集并促进其增殖。对野生型和i134基因过表达斑马鱼幼鱼进行图1所示脊髓横断和药物浸泡处理，2天后检测脊髓轴突再生连接情况，结果如图2。图2结果说明_______。(3)研究者推测，i134通过诱导小胶质细胞聚集和增殖来克服MTZ毒性。Irf8是调节斑马鱼髓系细胞发育和分化的关键因子，Irf8突变体斑马鱼早期发育阶段呈现小胶质细胞缺失表型。为进一步检验上述推测，请从下列选项中选取对应序号，完善实验方案和实验结果。组别实验材料过表达基因手术操作浸泡处理1__________________MTZ浸泡2DMSO浸泡3__________________MTZ浸泡4DMSO浸泡a．Irf8突变体斑马鱼b．野生型斑马鱼c．进行i134基因过表达处理d．进行Irf8基因过表达处理e．脊髓横断f．假手术实验结果为_______，说明i134并非通过作用于小胶质细胞来克服MTZ毒性。(4)为探究i134的作用机制，研究者以“野生型；DMSO组”、“野生型；MTZ组”和“Tg；MTZ组”作为横坐标的3个节点，分析它们与“野生型；DMSO组”的基因表达量相对差异，发现可以将基因分为8组（图3），其中_______组中的基因应作为进一步研究对象。【答案】(1)免疫防御、免疫自稳(2)MTZ抑制轴突再生，i134促进轴突再生的作用不显著，但能解除MTZ对轴突再生的抑制作用(3)acebce1、2两组斑马鱼间轴突再生连接率差值与3、4组间的差值无显著差异(4)3、6【分析】免疫系统具有免疫防御、免疫自稳和免疫监视功能。【详解】（1）免疫防御是指机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用，免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞，进行自身调节，维持内环境稳态的功能。当神经系统损伤或者感染时，小胶质细胞会被激活，迁移到受损部位，吞噬病原体和坏死组织，同时释放一些细胞因子和神经营养因子，有助于调节免疫和组织修复，该过程体现了免疫系统的免疫防御和免疫自稳功能。（2）野生型：DMSO组与野生型：MTZ组比较，野生型：MTZ组轴突再生连接率明显降低，说明MTZ抑制轴突再生；Tg：DMSO组与野生型：DMSO组相比较，Tg：DMSO组轴突再生连接率升高不明显，i134促进轴突再生的作用不显著；野生型：MTZ组与Tg：MTZ组相比较，Tg：MTZ组的轴突再生连接率明显升高，说明MTZ抑制轴突再生，说明i134能解除MTZ对轴突再生的抑制作用。（3）实验目的是验证Irf8是调节斑马鱼髓系细胞发育和分化的关键因子，而i134通过诱导小胶质细胞聚集和增殖来克服MTZ毒性，又根据题意，Irf8突变体斑马鱼早期发育阶段呈现小胶质细胞缺失表型。因此如果i134过表达必须依赖小胶质细胞才能抵抗MTZ，那么在Irf8突变体（无小胶质细胞）中过表达i134时，MTZ依然抑制轴突再生。反之，如果在Irf8突变体中i134过表达仍能抵抗MTZ毒性，说明i134不依赖于小胶质细胞；综上，实验思路可以是在Irf8基因能发挥作用和不能发挥作用的情况下，验证i134基因过表达能否克服MTZ毒性；实验分组设计如下：Irf8突变体斑马鱼+i134过表达+脊髓横断+MTZ浸泡；Irf8突变体斑马鱼+i134过表达+脊髓横断+DMSO浸泡（对照，无MTZ毒性）；野生型斑马鱼+过表达i134+脊髓横断+MTZ浸泡（作为MTZ毒性对照）；野生型斑马鱼+过表达i134+脊髓横断+DMSO浸泡（对照组）；因此实验方案的完善选择a、c、e、b、c、e；预测实验结果：1、2两组斑马鱼是Irf8突变体，早期发育阶段小胶质细胞缺失表型，如果假设正确，则i134过表达无法克服MTZ毒性，轴突再生率较低，而3、4组野生斑马鱼早期发育阶段小胶质细胞正常，过表达i134通过诱导小胶质细胞聚集和增殖来克服MTZ毒性，轴突再生率较1、2组高；因此1、2两组斑马鱼间轴突再生连接率差值与3、4组间的差值无显著差异；说明i134并非通过作用于小胶质细胞来克服MTZ毒性。（4）研究者以“野生型；DMSO组”、“野生型；MTZ组”和“Tg；MTZ组”作为横坐标的3个节点，分析它们与“野生型；DMSO组”的基因表达量相对差异，因此一般是“野生型；DMSO组”与“野生型；MTZ组”相互对照找MTZ毒性影响的基因；“野生型；MTZ组”与“Tg；MTZ组”相互对照找i134过表达能抵抗MTZ毒性影响的基因；因此所以研究的基因应该是：在“野生型；MTZ组”与“野生型；DMSO组”比较中差异显著（MTZ毒性效应），并且在“Tg；MTZ组”中表达量恢复或趋向“野生型；DMSO组”的基因，根据图示应选择3、6组。21．学习以下材料，回答（1）~（4）题。蜘蛛的捕食策略传统认为结网蜘蛛的捕食策略仅仅是“守网待虫”。深入研究发现结网蜘蛛不仅可以利用身体和蛛丝的颜色吸引猎物，还会在蛛网上做各种装饰物吸引猎物，更有一些结网蜘蛛能利用生活在其网上的体色鲜艳的“盗寄生”蜘蛛来吸引猎物。我国科学家发现大腹圆蛛的蛛网上的边褐端黑萤多是雄性。边褐端黑萤是一种萤火虫，雄虫有两节发光器，雌虫只