北京市朝阳区2021-2022学年高三上学期生物期中考试试卷

北京市朝阳区2021-2022学年高三上学期生物期中考试试卷
一、单选题
1．（2021高三上·朝阳期中）植物光合作用产物运出叶绿体后可用于合成蔗糖。下列关于蔗糖叙述正确的是（　　）
A．相关合成酶位于叶绿体基质 B．可与斐林试剂生成砖红色沉淀
C．与蛋白质共有的元素是C、H、O D．是构成淀粉和纤维素的单体
【答案】C
【知识点】糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】A、蔗糖的合成场所为细胞质基质，因此与蔗糖相关的合成酶也位于细胞质基质，A错误；
B、蔗糖不属于还原糖，不能与斐林试剂生成砖红色沉淀，B错误；
C、蔗糖属于二糖，组成元素为C、H、O；蛋白质的组成元素为C、H、O、N；所以蔗糖与蛋白质共有的元素是C、H、O，C正确；
D、淀粉和纤维素的单体为葡萄糖，D错误。
故答案为：C。
【分析】糖类的种类及其分布和功能
种类 分子式 分布 生理功能
单
糖 五碳糖 核糖 C5H10O5 动植物细胞 五碳糖是构成核酸的重要物质
脱氧核糖 C5H10O4
六碳糖 葡萄糖 C6H12O6 葡萄糖是细胞的主要能源物质
二
糖 蔗糖（果糖和葡萄糖） C12H22O11 植物细胞 水解产物中都有葡萄糖
麦芽糖（两分子葡萄糖）
乳糖（半乳糖和葡萄糖） C12H22O11 动物细胞
多
糖 淀粉 （C6H10O5）n 植物细胞 淀粉是植物细胞中储存能量的物质
纤维素 纤维素是细胞壁的组成成分之一
糖原 动物细胞 糖原是动物细胞中储存能量的物质
2．（2021高三上·朝阳期中）痢疾内变形虫无线粒体，能通过胞吐分泌蛋白酶，溶解人的肠壁组织，通过胞吞将肠壁细胞消化，引发阿米巴痢疾，下列关于痢疾内变形虫叙述错误的是（　　）
A．细胞中仍存在双层膜的结构
B．细胞膜上具有运输蛋白酶的载体
C．无氧呼吸为胞吞肠壁细胞提供能量
D．蛋白酶的加工需要内质网和高尔基体
【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、痢疾内变形虫属于变形虫，为真核生物，具有双层膜结构的核膜，A正确；
B、蛋白酶为分泌蛋白，通过胞吐分泌，不能通过载体运输，B错误；
C、由分析可知，痢疾内变形虫无线粒体，只能进行无氧呼吸为其生命活动提供能量，C正确；
D、由题意可知，蛋白酶为分泌蛋白，在核糖体上合成，需要内质网和高尔基体的加工，D正确。
故答案为：B。
【分析】原核细胞、真核细胞的比较
　 原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁，遗传物质DNA分布的区域称拟核；无染色体 有核膜和核仁；核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体，无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素，主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
3．（2021高三上·朝阳期中）中国“蛟龙号”潜水器在印度洋深海的热液喷口处发现一种管状蠕虫，其体内的硫细菌通过氧化H2S获得能量，还原CO2，并制造糖类等有机物，能为管状蠕虫提供所需的物质和能量，下列叙述错误的是（　　）
A．与人体相比管状蠕虫体内的酶最适温度较高
B．硫细菌合成有机物的能量来源与蓝细菌不同
C．生活在一起的硫细菌和管状蠕虫是共生关系
D．硫细菌生命活动所需的直接能源物质是H2S
【答案】D
【知识点】种间关系；生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、根据题中可知：管状蠕虫是在印度洋深海的热液喷口处发现的，因此可推测管状蠕虫体内的酶的最适温度比人的高，A正确；
B、硫细菌利用氧化H2S释放的化学能将CO2合成有机物，而蓝细菌体内因含有藻蓝素和叶绿素可以利用光能将CO2合成有机物，所以硫细菌合成有机物的能量来源与蓝细菌不同，B正确；
C、互利共生是指两种生物生活在一起，彼此有利，相互依存，从题干可知，生活在一起的硫细菌和管状蠕虫是共生关系，C正确；
D、硫细菌进行各种生命活动所需能量的直接来源是ATP，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、种间关系包括：①原始合作两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活。例如，海葵固着于寄居蟹的螺壳上，寄居蟹的活动，可以使海葵更有效地捕食；海葵则用有毒的刺细胞为寄居蟹提供保护；②互利共生：两种生物生活在一起，彼此有利，相互依存，如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等；③捕食：一种生物以另一种生物为食的现象，比如兔和草，狼和羊；④竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等；⑤寄生：一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。
2、自然界中存在某些微生物（如硝化细菌、硫化细菌），它们能以二氧化碳为主要碳源，以无机含氮化合物为氮源，合成细胞物质，并通过氧化外界无机物获得生长所需要的能量，这一过程就称为化能合成作用。
4．（2021高三上·朝阳期中）洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂。下列关于实验操作和结果的叙述正确的是（　　）
A．都需要用甲紫等碱性染料，使染色体着色
B．都可以直接用高倍镜观察染色体形态和数目
C．有丝分裂中期都能观察到，染色体数目加倍
D．有丝分裂末期都能观察到，细胞板延伸形成细胞壁
【答案】A
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点；观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、由分析可知，洋葱根尖和小鼠骨髓细胞用于观察细胞有丝分裂时，都需要用甲紫着色，A正确；
B、利用显微镜观察时，先用低倍镜观察，再换上高倍镜观察，B错误；
C、有丝分裂中期染色体的着丝粒未分裂，染色体数目不变，C错误；
D、洋葱根尖在有丝分裂末期出现细胞板形成细胞壁，小鼠骨髓细胞无细胞壁不会出现，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点︰有丝分裂是一个连续的过程，一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂期又划分为前期、中期、后期和末期四个时期：（1）间期：主要进行染色体的复制（即DNA的复制和有关蛋白质的合成，它包括（G1、S、G2三个时期），动物细胞此时中心粒也进行复制，一组中心粒变成两组中心粒。（2）前期：核膜逐渐解体、核仁逐渐消失，染色质缩短变粗形成染色体，每条染色体上含有两条姐妹染色单体，并散乱分布，植物细胞由两极发出纺锤丝，动物细胞两组中心粒分别移到细胞两极，由中心粒发出星射线形成纺锤体。（3）中期：每条染色体的着丝粒排列在赤道板上，此时染色体的形态、数目最清楚，常找有丝分裂中期细胞来观察染色体的形态、数目。（4）后期：着丝粒断裂，姐妹染色单体分开，在纺锤丝牵引下移到细胞两极，此时染色体数目加倍。（5）未期：核膜、核仁重现，染色体变成染色质，植物细胞中央形成细胞板，一个细胞分裂形成两个子细胞。动物细胞膜从中间内陷，一个细胞分裂缩裂成两个子细胞。这样就完成一次细胞分裂，此时形成的子细胞，有的细胞停止分裂，然后分化，有的细胞暂停分裂；有的细胞继续分裂进入下一个细胞周期。
2、观察植物细胞有丝分裂实验：
（1）解离：剪取根尖2-3mm（最好每天的10-14点取根，因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期），立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液（1：1）的玻璃皿中，在室温下解离3-5min。
（2）漂洗：待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
（3）染色：把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液的培养皿中，染色3-5min。
（4）制片：取一干净载玻片，在中央滴一滴清水，将染色的根尖用镊子取出，放入载玻片的水滴中，并且用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片再加一载玻片。然后，用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片，既制成装片。
（5）观察：①低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察，要求找到分生区的细胞，特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂。②高倍镜观察找到分生区的细胞后，把低倍镜移走，直接换上高倍镜，用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮，直到看清细胞物象为止。
5．（2021高三上·朝阳期中）某研究小组以一种二倍体芹菜的根尖和花粉母细胞为材料，开展芹菜染色体分析实验。图1、图2是两种材料的显微图像（放大部分为模式图）。下列叙述错误的是（　　）
A．此芹菜体细胞染色体共22条
B．图1、2细胞均有11对同源染色体
C．图1为根尖细胞的显微图像
D．图像显示芹菜细胞发生了基因突变
【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、由图1可知，此芹菜体细胞中共22条染色体，A正确；
B、图1为根尖细胞，图2中花粉母细胞处于联会阶段，都含有11对同源染色体，B正确；
C、由分析可知，图1为根尖细胞的显微图像，C正确；
D、基因突变是分子水平的变化，无法用光学显微镜观察到，不能确定细胞是否发生基因突变，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、减数分裂中配对的两天染色体，形状大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方，叫做同源染色体。染色体组指细胞中一组完整的非同源染色体，形态功能各不相同，携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。
2、染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异，包括个别染色体的增添或缺失，或以染色体组数成倍的增添或缺失。
6．（2021高三上·朝阳期中）染色质DNA裂解的有序调控是细胞凋亡最突出的特征，具体表现为经内源性内切核酸酶切割的染色质DNA片段大小是有规律的，都是为200bp的倍数。提取处于凋亡过程不同阶段细胞样本中的DNA进行电泳，结果如图，下列说法错误的是（　　）
A．定期取样的四个样本中4为细胞凋亡早期
B．此过程内源性内切核酸酶基因活化并表达
C．内源性内切核酸酶催化磷酸二酯键的断裂
D．图中最下端条带可能是200bp的DNA片段
【答案】A
【知识点】细胞的凋亡；DNA分子的结构
【解析】【解答】A、由图可知四个样本中4的DNA片段中小片段最多，为细胞凋亡晚期，A错误；
B、在凋亡过程中需要内源性内切核酸酶来切割的染色质DNA，因此此过程内源性内切核酸酶基因活化并表达，B正确；
C、内切核酸酶从核酸分子内部切割磷酸二酯键使之断裂成小片段，C正确；
D、图中最下端条带DNA片段最小，可能是200bp的DNA片段，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。
2、DNA的双螺旋结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；
（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸通过磷酸二酯键交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧；
（3）两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T，G-C，C-G，T-A。
7．（2021高三上·朝阳期中）果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示，研究者进行果蝇杂交实验，相关分析正确的是（　　）
A．w白眼、pr紫眼和ru粗糙眼三个基因互为等位基因，它们的遗传遵循基因分离定律
B．翅外展粗糙眼果蝇与纯合野生型（正常翅正常眼）果蝇杂交，F1表现为正常翅粗糙眼
C．焦刚毛白眼雌蝇与野生型（直刚毛红眼）雄蝇杂交，F1中白眼个体所占的比例为1/2
D．白眼黑檀体雄蝇与纯合野生型（红眼灰体）雌蝇杂交，F2中雌雄个体均有4种基因型
【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、w白眼、pr紫眼和ru粗糙眼三个基因互为等位基因，且三者位于非同源染体上，它们的遗传遵循自由组合定律，A错误；
B、翅外展粗糙眼果蝇的基因型为dpdpruru，野生型即正常翅正常眼果蝇的基因型为DPDPRURU，二者杂交的F1基因型为DPdpRUru，表现为正常翅正常眼，B错误；
C、亲本为焦刚毛白眼雌果蝇XsnwXsnw×直刚毛红眼纯合雄果蝇XSNWY，后代中雌果蝇均为直刚毛红眼，雄性均为焦刚毛白眼，故子代出现白眼即XsnwY的概率为1/2，C正确；
D、白眼黑檀体雄果蝇的基因型为eeXwY，野生型即红眼灰体纯合雌果蝇的基因型为EEXWXW，F1基因型为EeXWXw，EeXWY，两者杂交，F2中雌果蝇基因型种类为3（EE、Ee、ee）×2（XWXW、XWXw）=6种，D错误。
故答案为：C。
【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，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
8．（2021高三上·朝阳期中）ecDNA是染色体断裂后从染色体上脱落下来的一种环状DNA分子，常带有癌基因，大量存在于癌细胞中。ecDNA呈相对裸露状态，螺旋化程度低于染色体DNA。下列推测错误的是（　　）
A．含ecDNA的癌细胞可能发生了染色体变异
B．有丝分裂时，ecDNA被平均分配到子细胞中
C．ecDNA比染色体上的线性DNA更容易复制、表达
D．治疗癌症应关注原癌基因和抑癌基因的物理位置
【答案】B
【知识点】细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、由题意可知，ecDNA是染色体断裂后从染色体上脱落下来的一种环状DNA分子，可推测染色体可能发生结构变异，A正确；
B、由题意可知，ecDNA呈环状，没有着丝粒，无法被纺锤丝牵引平均移向两极，B错误；
C、由题意可知，ecDNA呈相对裸露状态，螺旋化程度低于染色体DNA，DNA复制和表达时，解旋更容易，C正确；
D、由于发生脱落的含ecDNA的染色体片段，常带有癌基因，说明原癌基因的位置发生变化，因此治疗癌症应关注原癌基因和抑癌基因的物理位置，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、细胞癌变的原因：（1）外因：主要是三类致癌因子，即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。（2）内因：原癌基因和抑癌基因发生基因突变，其中原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
2、 ecDNA是染色体断裂后从染色体上脱落下来的一种环状DNA分子，属于细胞质遗传物质。
9．（2021高三上·朝阳期中）软体动物卵裂初期会从受精卵的植物极形成一个暂时性的细胞质突起，称为极叶（如图所示）。若人工将极叶除去，发育成的个体在足、眼等处有缺陷。相关叙述错误的是（　　）
A．本实验说明细胞质对细胞分化有重要作用
B．极叶中可能含有一些胚胎发育必需的物质
C．极叶是减数分裂中细胞质不均分的结果
D．极叶的形成依赖于细胞有序的调控
【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、由题干信息可知，人工将极叶除去，发育成的个体在足、眼等处有缺陷，说明细胞质对细胞分化有重要作用，A正确；
B、从题干信息可知，人工将极叶除去，发育成的个体在足、眼等处有缺陷，极叶中可能含有一些胚胎发育必需的物质，B正确；
C、极叶是受精卵发育形成，进行的是有丝分裂过程，C错误；
D、极叶的形成，实质上基因选择性表达的结果，依赖于细胞有序的调控D正确。
故答案为：C。
【分析】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。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义：是生物个体发育的基础；使多细胞生物中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中，细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
10．（2021高三上·朝阳期中）dsRNA是一种新冠病毒疫苗，其制备步骤为：扩增新冠病毒靶向干扰基因，构建重组质粒，该载体导入大肠杆菌扩增并鉴定后，将其与腺病毒载体共同转入特定动物细胞，获得重组腺病毒疫苗。该疫苗在人体细胞内合成dsRNA，以干扰新冠病毒基因的表达，下列说法错误的是（　　）
A．可通过人工合成的方法获得靶向干扰基因
B．构建重组质粒需用限制酶和DNA连接酶
C．可用PCR法鉴定靶向干扰基因插入的方向
D．该疫苗能诱导人体的特异性免疫发挥作用
【答案】D
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、提供基因合成的原料和条件，可用人工合成的方法来获得靶向干扰基因，A正确；
B、构建重组质粒时用同一种限制酶切割目的基因和质粒，再用DNA连接酶将目的基因和质粒拼接，B正确；
C、可用PCR法鉴定靶向干扰基因插入的方向，如果有扩增产物，表明含有目的基因，如果没有的话，就表明没有成功转入目的基因，C正确；
D、该疫苗在人体细胞内合成dsRNA，以干扰新冠病毒基因的表达，并不能诱导人体的特异性免疫发挥作用，D错误。
故答案为：D。
【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。构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，可以遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。启动子的本质是DNA片段，其为RNA聚合酶识别和结合的位点。( 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：①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；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③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。
11．（2021高三上·朝阳期中）2020年诺贝尔生物学或医学奖授予发现丙型肝炎病毒（HCV）的三位科学家。HCV为单股正链（+RNA）病毒，图表示该病毒在宿主细胞内增殖的过程（①②③④表示过程）。下列叙述正确的是（　　）
A． HCV的+RNA中含有碱基T，不含碱基U
B．①过程可以合成HCV结构蛋白和逆转录酶
C．④代表负反馈调节，不利于HCV大量繁殖
D．①～④体现生命是物质、能量和信息的统一体
【答案】D
【知识点】DNA与RNA的异同；中心法则及其发展；病毒
【解析】【解答】A、HCV的+RNA不含有碱基T，而含碱基U，A错误；
B、由图可知，①过程可以合成HCV结构蛋白和RNA复制酶，其中HCV结构蛋白组装形成病毒，RNA复制酶参与+RNA形成-RNA，B错误；
C、分析题图可知，HCV复制合成的+RNA，会作为模板参与①过程，促进病毒的繁殖，C错误；
D、①～④过程有物质的合成、信息的传递，同时消耗能量，体现了生命是物质、能量和信息的统一体，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、DNA和RNA的比较：
英文缩写
基本组成单位
五碳糖
含氮碱基
存在场所
结构
DNA
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
A、C、G、T
主要在细胞核中，在叶绿体和线粒体中有少量存在
一般是双链结构
RNA
核糖核苷酸
核糖
A、C、G、U
主要存在细胞质中
一般是单链结构
2、中心法则：（1）遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；（2）遗传信息可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
12．（2021高三上·朝阳期中）许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述错误的是（　　）
药物名称 作用机理
羟基脲 阻止脱氧核糖核苷酸的合成
放线菌素D 抑制DNA的模板功能
阿糖胞苷 抑制DNA聚合酶活性
A．羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏
B．放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制
C．阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸
D．将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响
【答案】A
【知识点】DNA分子的复制；遗传信息的转录
【解析】【解答】A、羟基脲只阻止脱氧核糖核苷酸的合成，所以羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA复制会出现原料匮乏，但转录过程需要的原料是核糖核苷酸，因而不会出现原料匮乏，A错误；
B、放线菌素D抑制DNA的模板功能，而DNA复制和转录都需要DNA作模板，所以放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制，B正确；
C、阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性，而DNA聚合酶催化DNA子链的合成，所以阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸，C正确；
D、三种药物能抑制肿瘤细胞中DNA的复制和转录，所以将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、有关DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行。
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制。
（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（5）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
2、转录：以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
（1）场所：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体。
（2）过程：解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
（3）原则：碱基互补配对原则。A-U，G-C，C-G，T-A。
13．（2021高三上·朝阳期中）图为太平洋岛屿鸟类的分布情况，甲岛分布着S、L两种鸟，乙岛的鸟是S鸟的迁移后代。下列推断错误的是（　　）
A．生活在甲岛的所有L鸟构成一个种群
B．S鸟体色的差异是由于定向变异造成的
C．生活在不同岛屿的鸟类与生存环境协同进化
D．乙岛环境会使S鸟种群的基因频率发生改变
【答案】B
【知识点】协同进化与生物多样性的形成；种群的概念
【解析】【解答】A、生活在甲岛的所有L鸟为同一个物种在同一区域的所有个体，构成一个种群，A正确；
B、S鸟的体色差异为变异，而变异是不定向的，B错误；
C、生活在不同岛屿鸟类的性状是与环境相适应的，生存环境选择鸟类的性状，同时鸟类的性状影响着其生存环境，二者协同进化，C正确；
D、乙岛的生存环境选择S鸟种群的性状，导致其种群中相应的基因频率发生改变，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、种群：在一定的自然区域内，同种生物的所有个体是一个种群。
2、自然选择决定生物进化的方向：（1）变异是不定向的，自然选择是定向的； （2）自然选择的直接对象是生物的表现型，间接对象是相关的基因型，根本对象是与变异性状相对的基因；（3）自然选择的实质：种群的基因频率发生定向改变；（4）自然选择的方向：适应自然环境；（5）变异是普遍存在的，环境仅是一个选择因素，变异在先、选择在后。
14．（2021高三上·朝阳期中）下图为两个原生质体融合过程中细胞膜变化的示意图，相关说法错误的是（　　）
A．.用胰蛋白酶处理植物细胞可获得原生质体
B．利用电融合的方法可促进原生质体融合
C．图4的A、C两个区域代表相互联通的细胞质
D．融合后的原生质体可再生出新的细胞壁
【答案】A
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、获得植物原生质体需要用纤维素酶和果胶酶处理，A错误；
B、诱导原生质体融合的方法有电融合法、离心法、聚乙二醇融合法等，B正确；
C、由题图可知，图4中融合的原生质体形成了新的细胞膜，A、C区域为相互联通细胞质，C正确；
D、融合后的原生质体经过培养可再生出新的细胞壁，标志细胞融合成功，D正确。
故答案为：A。
【分析】进行植物体细胞杂交时先用酶解法去除植物细胞的细胞壁，进行植物原生质体的融合，形成杂种细胞，再通过植物的组织培养将杂种细胞培育成杂种植株。不同种的植物之间具有生殖隔离，该种方法打破了不同种植物间的生殖隔离，克服了远缘杂交不亲和的障碍。
15．（2021高三上·朝阳期中）抗PD-L1单克隆抗体可以癌细胞表面的PD-L1特异性结合。下图是制备抗PD-L1单克隆抗体的示意图，相关说法错误的是（　　）
A．过程①可加入灭活的病毒诱导两种细胞融合
B．过程②加入多孔板的培养液中含有动物血清
C．过程③培养后的细胞均能产生抗PD-L1单克隆抗体
D．过程④利用抗原-抗体杂交技术进行检测和筛选
【答案】C
【知识点】单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】A、诱导动物细胞融合的方法有：（1）物理方法：离心、震动、电刺激等；（2）化学方法：PEG；（3）灭活的病毒；所以可用灭活的病毒诱导B淋巴细胞与鼠瘤细胞的融合，A正确；
B、培养液中加入动物血清的作用是提供细胞生存和增殖所必需的生长调节因子，B正确；
C、过程④培养后的细胞均能产生抗PD-L1单克隆抗体，C错误；
D、过程④是为了筛选出能产生抗PD-L1单克隆抗体的杂交瘤细胞，可以用抗原-抗体杂交技术进行检测和筛选，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、诱导动物细胞融合的方法有物理法（电激等）、化学法（聚乙二醇PEG）、生物法（灭活的病毒）等。
2、单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
二、综合题
16．（2021高三上·朝阳期中）丛枝菌根真菌（AMF）能够与许多陆生植物形成菌根共生体，促进宿主植物生长。研究者研究不同类型AMF对高粱生长的影响。
（1）与根瘤菌相比，AMF细胞结构最主要的特点是　 　。
（2）研究者选择三种不同的AMF菌种，分别标记为GE、GI和GM，等量接种经　 　处理的土壤基质中，对照组（CK）不接种AMF。
（3）将高粱播种于上述土壤基质，90天后在植株相同位置取0.5g叶片提取色素，为　 　，可加入二氧化硅，并加入　 　提取光合色素，测量其中叶绿素含量，结果如下。
由图可知，三种AMF均能提高　 　，其中GM对叶绿素的提升更为显著。
（4）对高粱叶片光合特性和植株生物量进行测定，结果如下。
　 胞间CO2浓度μmol·mol-1 气孔导管mmolH2O·m-2·s-1 净光合速率μmolCO2·m-2·s-1
CK 150 24 3.73
GE 200 36 4.25
GI 257 43 5.36
GM 164 32 5.57
①上述三种AMF最能提高高粱产量的是　 　，并综合(3)、(4)研究进行分析　 　
②GI叶片净光合速率较高，但植株生物量最低，根据已有知识推测导致这种现象的原因是　 　。
【答案】（1）具有成形的细胞核
（2）灭菌
（3）研磨充分；无水乙醇；叶绿素 a、叶绿素 b和两种色素的总量
（4）GM；GM 能够提高高粱叶片叶绿素含量进而提高光反应速率，另一方面，通过提高气孔导度，提高胞间二氧化碳浓度，进而提高暗反应速率，有助于提高光合产物的积累；虽然净光合速率较高，但由于从叶片输出的光合产物被根部呼吸作用（或被与根部共生的GI）大量消耗，导致植株生物量最低
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】（1）根瘤菌属于原核生物，而AMF属于真核生物，原核细胞与真核细胞在细胞结构上的区别为有无核膜包被的细胞核，所以与根瘤菌相比，AMF细胞结构最主要的特点是具有成形的细胞核。
（2）微生物的培养过程中微生物应接种在无菌的培养基中以防止其他微生物的干扰，因此应将GE、GI和GM接种在经灭菌处理的土壤基质中。
（3）由于叶绿素易溶于有机溶剂中，所以提取叶绿素的试剂为无水乙醇，并在该实验中要加入二氧化硅和碳酸钙，二氧化硅可使研磨更充分，碳酸钙可防止色素遭到破坏。因此为了使研磨充分，可加入二氧化硅，并加入无水乙醇提取光合色素，测量其中叶绿素的含量；根据图中显示可知：接种AMF菌种的GE、GI和GM三组与不接种AMF菌种的CK组相比叶绿素 a、叶绿素 b和两种色素的总量均有所提高，所以三种AMF均能提高叶绿素 a、叶绿素 b和两种色素的总量。　　　　　　　
（4）生物量是指某一时刻单位面积内实存生活的有机物质的总量，根据图中生物量显示：GE组和GM组均能提高高粱的生物量，但GM组提高的最显著；根据(3)、(4)题综合分析可知GM组能显著提高高粱产量的原因是因为GM 能够提高高粱叶片叶绿素含量进而提高光反应速率，另一方面，通过提高气孔导度，提高胞间二氧化碳浓度，进而提高暗反应速率，有助于提高光合产物的积累；
光合作用产生有机物的量减去呼吸作用消耗有机物的量等于植物有机物的积累量，即净光合作用量，因此GI叶片净光合速率第二高，但植株生物量最低的原因是由于从叶片输出的光合产物被根部呼吸作用（或被与根部共生的GI）大量消耗，导致植株生物量最低。
【分析】1、原核细胞、真核细胞的比较
　 原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁，遗传物质DNA分布的区域称拟核；无染色体 有核膜和核仁；核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体，无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素，主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
2、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素)、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）﹔分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素(黄色）)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b（黄绿色)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素a，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
17．（2021高三上·朝阳期中）果糖大量存在于蜂蜜和水果的浆汁中，但果糖的过量摄入会导致肥胖，为探究果糖与肥胖发生的关系，研究者进行了相关研究。
（1）果糖属于　 　（选择“单”、“二”、“三”）糖，可与　 　经脱水缩合形成蔗糖。
（2）研究者用高果糖玉米糖浆（HFCS）喂食小鼠，观察并比较消除肠道绒毛的长度，结果如图
结果显示　 　。根据实验结果，请从结构与功能的角度分析果糖过量摄入导致肥胖的原因：　 　。
（3）肠道绒毛长度是由肠道上皮细胞　 　和死亡率之间的平衡决定的。研究表明高果糖饮食组小鼠肠道上皮细胞生存时间更长。
（4）肠道绒毛末端的细胞相对缺氧，容易因为能量消耗和氧化应激等而死亡。推测果糖的代谢物果糖-1-磷酸（F1P）有助于抑制氧化应激，维持能量平衡，利于肠道绒毛的形成。为验证这一推测设计实验方案，将正常饮食小鼠随机平均分为两组，实验组喂食能中断F1P作用的药物T，对照组用等量清水代替药物T，一段时间后检测小鼠的血脂水平和体重。请评价该实验方案更加以完善：　 　。
（5）果糖和蔗糖在食品加工中主要作为甜味剂使用，请根据本研究对家人的饮食方式提出建议。　 　。
【答案】（1）单；葡萄糖
（2）HFCS组小鼠肠道绒毛的长度大于对照组；果糖过量摄入会促进小鼠肠道绒毛表面积扩大，增强对营养物质的吸收，过量吸收的营养物被转化成脂肪，导致肥胖的发生
（3）增殖率
（4）该实验方案存在两处缺陷：第一，实验材料应选择高果糖玉米糖浆（HFCS）饮食小鼠；第二，应检测肠道绒毛细胞的生存时间和肠道绒毛长度
（5）消化吸收功能不好，可以适当增加果糖（水果）的摄入，增强肠道绒毛的形成；超重或肥胖的家人，需要控制果糖（高糖）饮食，避免消化吸收能力过强
【知识点】糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】（1）果糖属于单糖，蔗糖属于二糖，由一分子葡萄糖和一分子果糖缩合形成。
（2）分析图示可知，用高果糖玉米糖浆（HFCS）喂食小鼠后，HFCS组小鼠肠道绒毛的长度大于对照组。肠道绒毛越长越有利于吸收营养物质，结合实验结果可知，果糖过量摄入会促进小鼠肠道绒毛表面积扩大，增强对营养物质的吸收，过量吸收的营养物被转化成脂肪，导致肥胖的发生。
（3）肠道绒毛上的细胞会不断更新，因此肠道绒毛的长度是由肠道上皮细胞的增殖率和死亡率之间的平衡决定的。
（4）分析题意可知，实验目的是验证果糖的代谢物果糖-1-磷酸（F1P）有助于抑制氧化应激，维持能量平衡，利于肠道绒毛的形成。因此实验的自变量应该是食物中是否含有高果糖玉米糖浆，因变量为肠道绒毛细胞的生存时间和肠道绒毛长度。该实验方案存在两处需要改正，第一，实验材料应选择高果糖玉米糖浆（HFCS）饮食小鼠；第二，应检测肠道绒毛细胞的生存时间和肠道绒毛长度。
（5）结合题意可知，果糖能促进肠绒毛的形成，提高吸收能力。因此消化吸收功能不好，可以适当增加果糖（水果）的摄入，增强肠道绒毛的形成；超重或肥胖的家人，需要控制果糖（高糖）饮食，避免消化吸收能力过强。
【分析】糖类分为单糖、二糖和多糖，葡萄糖是重要的单糖，是细胞的主要能源物质；二糖包括蔗糖、麦芽糖、乳糖，多糖包括淀粉、纤维素、糖原；蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素是植物细胞特有的糖类，乳糖、糖原是动物细胞特有的糖类。
18．（2021高三上·朝阳期中）学习以下材料，回答（1）～（4）DNA甲基化的分子机制
DNA甲基化是表观遗传修饰方式之一。其具体过程：甲硫氨酸在腺苷转移酶的催化下，生成甲基供体SAM，DNA甲基转移酶将SAM上的甲基转移到DNA双链中胞嘧啶的第5位碳原子上（图1）。这种变化会影响DNA的空间构象和功能，如果基因的启动子区域DNA甲基化程度较高，基因通常会关闭，反之基因通常会表达。DNA甲基化可通过调控基因的表达，使细胞朝着不同方向分化。
DNA甲基转移酶是直接催化DNA甲基化形成的酶，根据其功能可分为从头合成甲基转移酶（DNMT3）和维持性甲基转移酶（DNMT1）。DNMT3识别DNA上非甲基化的胞嘧啶。建立新的甲基化模式；而DNMT1主要作为DNA复制复合物中的重要组分，在识别甲基化位点后，催化子代DNA半甲基化位点甲基化，以维持DNMT3已建立的甲基化模式（图2）
DNA甲基化的状态和水平易受温度、酒精、空气污染等环境因素影响。例如，在哺乳动物胚胎发育早期，酒精可以通过抑制腺苷转移酶活性影响DNA甲基化水平，进而干扰胚胎发育。研究者进行了小鼠长期酒精摄入的动物模型实验，实验结果表明，双亲任何一方长期饮酒，都会降低生殖细胞甲基化水平。从而导致子代胚胎发育缺陷。
越来越多的研究表明，DNA甲基化与人类疾病和健康密不可分，尤其是DNA甲基化在肿瘤发生、筛查和治疗等方面的研究，是表观遗传学研究的热点之一。
（1）当甲基化发生在启动子区域时，该区域构象改变，与　 　的结合受阻，抑制　 　过程，此基因经常处于关机状态。
（2）根据文中DNA甲基转移酶的作用分析，DNA甲基化　 　（“能”、“不能”）遗传给子代，依据是　 　。
（3）结合图1，请从分子水平解释长期酗酒导致胚胎发育异常的原因。　 　。
（4）依据本人信息，DNA甲基化的相关研究可应用于　 　。
a.通过改变组织特异性基因甲基化修饰，恢复高度分化细胞的全能性
b. 通过控制特定基因甲基化状态和水平，提高克隆动物胚胎的发育率
c. 通过对癌症相关基因甲基化的检测，对癌症进行早期筛查和预判
d. 通过提高抑癌基因启动子甲基化水平，抑制癌细胞的生长和增殖
【答案】（1）RNA聚合酶；转录
（2）能；DNMT3能够建立新的甲基化模式；而DNMTl能够维持DNMT3 已建立的甲基化模式，从而将亲代的DNA甲基化修饰遗传给子代
（3）酒精抑制了腺苷转移酶活性，使 SAM 的合成量降低，SAM 是甲基供体，从而降低了胚胎DNA甲基化水平，导致胚胎发育异常
（4）abc
【知识点】细胞癌变的原因；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】分析题意可知，DNA甲基化是在DNA甲基转移酶的催化下，胞嘧啶的第5位碳原子上加上甲基。这种变化会影响DNA的空间构象和功能，若基因的启动子区域DNA甲基化程度较高，基因通常会关闭，反之基因通常会表达。DNA甲基化的状态和水平受环境因素影响。由图2可知，DNA甲基化会随DNA分子的复制传递给子代。
（1）基因表达包括转录和翻译过程，当基因的启动子区域发生甲基化时，会影响RNA聚合酶与启动子的结合，抑制转录过程，导致基因处于关闭状态。
（2）由题意可知，DNA甲基化可以通过DNA复制传递给子代。因为DNA甲基转移酶有两种：从头合成甲基转移酶（DNMT3）和维持性甲基转移酶（DNMT1），DNMT3能够建立新的甲基化模式；而DNMTl能够维持DNMT3 已建立的甲基化模式，从而将亲代的DNA甲基化修饰遗传给子代。
（3）由题意可知，DNA甲基化的状态和水平易受温度、酒精等环境因素影响，酒精能抑制腺苷转移酶活性，使 SAM 的合成量降低，而SAM 是甲基供体，从而降低了胚胎DNA甲基化水平，导致胚胎发育异常。
（4）由题意可知，DNA甲基化会影响基因表达，若甲基化程度较高，可使基因关闭。
a、通过改变组织特异性基因甲基化修饰，可使基因开启或关闭，恢复高度分化细胞的全能性，a符合题意；
b、通过控制特定基因甲基化状态和水平，改变环境因素对胚胎发育的影响，提高克隆动物胚胎的发育率，b符合题意；
c、通过对癌症相关基因甲基化的检测，如控制细胞凋亡的基因关闭，可对癌症进行早期筛查和预判，c符合题意；
d、提高抑癌基因启动子甲基化水平，会导致细胞抑癌基因关闭，细胞出现不正常增殖，生长和分裂失控而变成癌细胞，d不符合题意。
故答案为：abc。
【分析】1、转录和翻译的比较：
比较内容 表达遗传信息
转录 翻译
进行场所 细胞核、线粒体、叶绿体 核糖体
模板 以DNA一条链为模板 mRNA
原料 核糖核苷酸 氨基酸
条件 RNA聚合酶、能量等 酶、能量、tRNA等
产物 RNA 多肽
遗传信息的传递方向 DNA→RNA RNA→蛋白质
2、细胞癌变的原因：（1）外因：主要是三类致癌因子，即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。（2）内因：原癌基因和抑癌基因发生基因突变，其中原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
19．（2021高三上·朝阳期中）肌萎缩性脊髓侧索硬化症（即“渐冻症”，ALS）是一种在人类中年时期发病的麻痹性致命遗传病，致病基因S位于9号染色体上，该疾病也会威胁到儿童，为了更好的认识和治疗儿童型ALS，研究者展开了系列研究
（1）下图为患儿的家系图和S基因的检测结果
结合图1、图2结果，判断儿童型ALS是显性还是隐性遗传病，并说明理由。　 　。
（2）研究证实，S基因的表达产物参与鞘脂类物质的合成进而影响神经细胞活性，补充丝氨酸是目前成人型ALS的一种常用治疗方法。研究者对患儿的血液样本进行检测，结果如图3
图3说明补充丝氨酸不能治疗儿童型ALS，判断依据是：　 　。
（3）进一步探讨儿童型ALS的致病机制，发现用患儿的皮肤细胞制备成纤维细胞系Ⅴ并抑制其S基因表达后，细胞中鞘脂类物质含量趋于正常。
①使用CRISPR定点突变技术制备患者S基因突变位点相同的成纤维细胞系。
②使用干细胞诱导分化技术制备S基因正常表达的成纤维细胞系
③使用RNAi干扰技术制备Ⅴ中S基因不表达的成纤维细胞系。
④使用转基因技术制备S基因过表达的成纤维细胞系
请从①-④选择合适的实验材料，并预期相应的实验结果，为上述结论提供一个新的证据：　 　，本研究为治疗儿童型ALS提供的潜在策略是　 　。
【答案】（1）显性，Ⅱ -1 是患者，其S基因检测显示既有与亲本相同的条带，又有与亲本不同的条带，说明Ⅱ -1 基因型杂合
（2）补充丝氨酸后，儿童型ALS患者血液中鞘脂类物质的含量不仅没有降低，反而有升高趋势
（3）①#②③；③细胞中鞘脂类物质含量趋于②，远小于①使患儿的S基因沉默
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】分析题意可知， 肌萎缩性脊髓侧索硬化症是一种单基因遗传病，其遗传遵循基因的分离定律。
（1）分析图2可知，Ⅱ－1患病，其S基因检测显示既有与亲本相同的条带，又有与亲本不同的条带，说明Ⅱ -1 基因型为杂合，即正常基因突变为S基因导致ALS，该病为显性遗传病。
（2）由图3可知，补充丝氨酸后，儿童型ALS患者体内的鞘脂类物质的浓度增大，说明其体内鞘脂类物质的含量不仅没有降低，反而有升高趋势，进一步影响了神经细胞活性。
（3）分析题意可知，为探讨儿童型ALS的致病机制，可采用实验验证其致病机制。根据实验设计的一般原则，本实验的自变量为S基因是否表达，选用S基因表达和不表达的细胞进行对比。
①使用CRISPR定点突变技术制备患者S基因突变位点相同的成纤维细胞系，即S基因不表达，可与患儿体内S基因表达的细胞进行对比，①符合题意；
②使用干细胞诱导分化技术制备S基因正常表达的成纤维细胞系，细胞中S基因正常表达，②符合题意；
③使用RNAi干扰技术制备Ⅴ中S基因不表达的成纤维细胞系，细胞中S基因不表达，③符合题意；
④使用转基因技术制备S基因过表达的成纤维细胞系，细胞中S基因表达过度，④不符合题意。
综合上述分析，可选用①或者②和③进行实验。分析实验材料可知，②细胞中S基因表达，鞘脂类物质含量较多；③细胞使用RNAi干扰技术，其S基因表达受抑制，但仍含有鞘脂类物质；①细胞中，S基因不表达，鞘脂类物质含量为0。因此本实验的结果可提供的潜在策略是③细胞中鞘脂类物质含量趋于②，远小于①使患儿的S基因沉默。
【分析】1、常染色体显性遗传病：如多指、并指、软骨发育不全等，其发病特点：患者多，多代连续得病。
2、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
20．（2021高三上·朝阳期中）我国绒山羊所产的羊绒因品质优秀被誉为“软黄金”而畅销全球，但如今在绒山羊育种过程中存在单纯为提高羊绒产量盲目杂交，造成羊绒质量降低等问题，研究者就此开展了相关研究。
（1）胸腺素β4（Tβ4）是动物体内一种分布广泛的多肽，在细胞的　 　上合成，通过影响组成细胞骨架的　 　纤维的组装影响细胞的迁移和分化。
（2）研究表明，Tβ4可促进动物毛发生长。研究者利用基因编辑技术将Tβ4基因定点敲入绒山羊基因组中，获得新型绒山羊，操作过程如图1。
①以普通绒山羊体细胞基因组为　 　，选择图1中的引物组合　 　进行PCR扩增，筛选出Tβ4基因定点整合的细胞。
②图1 中的X为　 　细胞，将获得的重组细胞发育成的94个早期重构胚胎移植到母羊体内，成功获得一只Tβ4基因定点整合的羔羊1704。
③绒山羊的皮肤有两种毛囊，初级毛囊（P）产粗毛，次级毛囊（S）产绒。绒细度是确定羊绒品质的重要指标，研究者对1704的羊绒产量及品质进行检测，检测结果如图2、图3。
结果表明　 　。
（3）图1所示技术的成功率非常低，各个技术环节也有待进一步改进。若要快速、大量繁育Tβ4基因定点整合的绒山羊，还可以使用的现代生物技术有　 　。
（4）图4为细胞迁移、增殖和分化的主要信号通道。信号分子VEGF束缚于细胞外基质的凝胶结构中，MMPs可通过降解细胞外基质释放VEGF，TIMP3是MMPs的抑制剂。Tβ4通过激活图示的信号通路促进绒山羊绒毛生长。据此推测，与对照组相比， Tβ4基因定点整合绒山羊体内TIMP3、VEGF和P38三种物质含量变化情况依次是　 　。
【答案】（1）核糖体；蛋白质
（2）模板；2、3；（去核）MⅡ中期次级卵母；Tβ4基因定点整合不影响绒山羊羊绒品质但显著提高了产量
（3）体外受精、超数排卵、胚胎分割（移植）
（4）减少、增多、增多
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；动物细胞工程的常用技术与应用；细胞骨架
【解析】【解答】（1）蛋白质的合成场所为核糖体，由于胸腺素β4（Tβ4）是动物体内一种分布广泛的多肽，所以在细胞的核糖体上合成的；细胞骨架为蛋白质纤维构成的网架结构，所以胸腺素β4（Tβ4）是通过影响组成细胞骨架的蛋白质纤维的组装影响细胞的迁移和分化。
（2）PCR扩增目的基因的原理是DNA的复制，根据题图可知研究者利用基因编辑技术将Tβ4基因定点敲入绒山羊基因组中，因此在本题中是以普通绒山羊体细胞基因组为模板进行PCR进行扩增；Taq酶只能从5'端向3'端延伸子链，结合图1所示，应选择的引物组合为2、3。
胚胎工程的受体细胞为（去核）MⅡ中期次级卵母，因为此时期的细胞体积大、易操作且含有促使细胞核表达全能性的物质，因此图1 中的X为（去核）MⅡ中期次级卵母细胞。
根据图2和图3显示可知WT和1704的绒细度基本一致，说明Tβ4基因定点整合不影响绒山羊羊绒的品质，但是图3中显示1704明显比WT的产绒量高，说明Tβ4基因定点整合显著提高了绒山羊羊绒的产量，因此图2图3的结果表明Tβ4基因定点整合不影响绒山羊羊绒的品质但显著提高了产量。　
（3）本题的最终目的是为了获得新型绒山羊，所以所用的技术可以有基因工程、体外受精、超数排卵、胚胎分割（移植）等，但基因工程的成功率非常低，所以若要快速、大量繁育Tβ4基因定点整合的绒山羊，还可以使用的现代生物技术有体外受精、超数排卵、胚胎分割（移植）等。
（4）根据图4显示可知：MMPs促进VEGF与毛囊、血管内皮细胞的结合再通过P38途径促进细胞的迁移、增殖和分化从而促进绒山羊绒毛生长，而Tβ4也是通过激活图示的信号通路促进绒山羊绒毛生长，因此在 Tβ4基因定点整合绒山羊体内MMPs、VEGF和P38三种物质的含量均是增多的；由于TIMP3是MMPs的抑制剂，所以TIMP3的含量是减少的；因此 Tβ4基因定点整合绒山羊体内TIMP3、VEGF和P38三种物质含量变化情况依次是减少、增多、增多。
【分析】1、核糖体是蛋白质合成的场所。
2、细胞骨架是支持细胞器的结构，细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
3、PCR技术
（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
（2）原理：DNA复制。
（3）前提：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。
4、动物细胞工程技术包括：动物细胞培养、动物细胞融合、核移植等。胚胎工程技术包括体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞等。胚胎工程的理论基础是哺乳动物的体内受精和早期胚胎发育规律，但胚胎工程的许多技术实际上是在体外完成的。
21．（2021高三上·朝阳期中）大白菜起源于中国，为两年生草本，第一年以营养生长为主，第二年春季抽薹开花，是重要的蔬菜作物。研究大白菜抽薹的调控机制可为育种提供理论依据。
（1）研究者将早抽薹突变体甲和乙分别与野生型白菜（性状表现如图）杂交，F2均出现野生型和突变体，分离比约为3：1，说明甲和乙的突变性状均由　 　基因控制。通过　 　实验发现后代均出现野生型和突变体为1：1的分离比，验证上述结论。
（2）为研究甲、乙的突变基因在染色体上的位置关系，研究者提出三种假设：
①甲、乙突变基因为等位基因。
②甲、乙的突变基因为同源染色体上的非等位基因。
③甲、乙的突变基因为非同源染色体上的非等位基因。
请从下表中选择一种实验方案进行验证，并预期三种假设对应的子代表型及比例。
实验方案 预期结果
Ⅰ.甲×野生型→F1 F1×乙→F2 Ⅱ.甲×野生型→F1（甲） 乙×野生型→F1（乙） F1（甲）×F1（乙）→F2 Ⅲ.甲×乙→F1 F1自交→F2 Ⅳ.甲×乙→F1 F1×野生型→F2 A. F1全表现为野生型 B. F1全表现为早抽薹 C. F1出现野生型和早抽薹，比例约为3：1 D. F2全表现为野生型 E. F2全表现为早抽薹 F. F2出现野生型和早抽薹，比例约为9：7 G. F2出现野生型和早抽薹。比例约为3：1 H. F2出现野生型和早抽薹。比例约为1：1
实验方案应选择　 　，三种假说的预期分别是①　 　；②　 　；③　 　。（用表中的序号或字母作答）
（3）进一步发现突变基因为B基因，并对甲的B基因进行测序结果如下
野生型 非模板链
突变体甲 非模板链
注：非模板链下面的字母代表相应的氨基酸，*处无对应氨基酸
据图可知，由于　 　使甲的B基因突变，其指导合成的mRNA上的碱基为　 　的终止密码子提前出现，最终导致蛋白质的　 　改变，功能异常。
（4）基因B表达一种甲基转移酶，可通过催化染色体中组蛋白的甲基化来影响F基因的表达，F基因是开花的主要抑制基因。研究者进一步做了如图所示检测，据图以箭头和文字形式进一步解释早期抽薹表现出现的成因。
（5）大白菜主要以食用叶片为主，过早抽薹会降低叶球的产量和质量，你认为本研究结果在大白菜育种中有何价值？　 　
【答案】（1）隐性；测交（将两杂交获得的F1代分别与隐性亲本杂交）
（2）Ⅲ；B E；AH；AF
（3）碱基（对）替换；UAG；肽链缩短、（空间）结构
（4）B 基因突变→甲基转移酶结构和功能异常→染色体组蛋白甲基化水平降低→F基因表达水平下降→解除对开花的的抑制→白菜提前抽薹开花
（5）初步揭示了大白菜抽薹的分子机制，用于培育耐抽薹新品种
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因的自由组合规律的实质及应用；基因突变的类型
【解析】【解答】（1）早抽薹突变体甲和乙分别于野生型白菜（性状表现如图）杂交，F2均出现野生型和突变体，分离比约为3：1，说明突变体为隐性（即甲和乙）基因控制，野生型为显性基因控制；可通过测交（将两杂交获得的 F1 代分别与隐性亲本杂交）实验发现后代均出现野生型和突变体为1：1的分离比，验证上述结论。
（2）如果甲乙突变基因受一对等位基因控制，分别与野生型杂交，后代（F2）出现3：1的性状分离比；
如果甲乙突变基因为同源染色体上的非等位基因，别与野生型杂交，后代（F2）也会出现3：1的性状分离比；
甲、乙的突变基因为非同源染色体上的非等位基因，杂交后代也会出现9：3：3：1的性状分离比或者其变式；
由此通过表格出现的三种方案分析可知，探究甲、乙的突变基因在染色体上的位置关系，应选择Ⅲ方案，第一种假说，设控制甲突变体的基因是a1、控制乙突变体的基因是a2，控制野生型的是A。则甲的基因型是（a1a1），乙的基因型是（a2a2），甲（a1a1）×乙（a2a2）→全为突变体早抽薹（a1a2），即B；F1自交得到F2，基因型都为a1a1、a1a2、a2a2=1：2：1，全部表现早抽薹，即E。
第二种假说，位于同源非等位，设控制甲突变体的基因是a、控制乙突变体的基因是b，则甲的基因型是（aaBB），乙的基因型是（AAbb），甲（aaBB）×乙（AAbb）→F1全为野生型（AaBb）即A；F1自交得到F2，后代基因型为AAbb、AaBb、BBaa，比例为1：2：1，野生型：早抽薹=1：1即H。
第三种假说，为位于非同源染色体的非等位基因，设甲基因型是BBaa，乙的基因型是AAbb，F1全为AaBb（野生型）即A，F1自交得到F2，后代出现野生型和突变体比例是9：7，即F。
（3）由图可知，野生型W位置的其中一个碱基对G/C被A/T替换，W位置非模板链DNA变成了TAG，mRNA上相应的密码子变成UAG，是终止密码子，终止密码子提前出现导致肽链缩短、（空间）结构改变，导致功能异常。
（4）分析题图，突变体F基因表达相对水平较低，但是突变体表现出早抽薹，由题知：基因B表达一种甲基转移酶，可通过催化染色体中组蛋白的甲基化来影响F基因的表达，F基因是开花的主要抑制基因，推测B基因突变→甲基转移酶结构和功能异常→染色体组蛋白甲基化水平降低→F基因表达水平下降→解除对开花的的抑制→白菜提前抽薹开花。
（5）大白菜主要以食用叶片为主，过早抽薹会降低叶球的产量和质量，本研究初步揭示了大白菜抽薹的分子机制，用于培育耐抽薹新品种。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2、基因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，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
3、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因。
4、密码子：概念：密码子是mRNA上相邻的3个碱基；种类：64种，其中有3种是终止密码子，不编码氨基酸；特点：（1）一种密码子只能编码一种氨基酸，但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码；（2）密码子具有通用性，即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
1 / 1北京市朝阳区2021-2022学年高三上学期生物期中考试试卷
一、单选题
1．（2021高三上·朝阳期中）植物光合作用产物运出叶绿体后可用于合成蔗糖。下列关于蔗糖叙述正确的是（　　）
A．相关合成酶位于叶绿体基质 B．可与斐林试剂生成砖红色沉淀
C．与蛋白质共有的元素是C、H、O D．是构成淀粉和纤维素的单体
2．（2021高三上·朝阳期中）痢疾内变形虫无线粒体，能通过胞吐分泌蛋白酶，溶解人的肠壁组织，通过胞吞将肠壁细胞消化，引发阿米巴痢疾，下列关于痢疾内变形虫叙述错误的是（　　）
A．细胞中仍存在双层膜的结构
B．细胞膜上具有运输蛋白酶的载体
C．无氧呼吸为胞吞肠壁细胞提供能量
D．蛋白酶的加工需要内质网和高尔基体
3．（2021高三上·朝阳期中）中国“蛟龙号”潜水器在印度洋深海的热液喷口处发现一种管状蠕虫，其体内的硫细菌通过氧化H2S获得能量，还原CO2，并制造糖类等有机物，能为管状蠕虫提供所需的物质和能量，下列叙述错误的是（　　）
A．与人体相比管状蠕虫体内的酶最适温度较高
B．硫细菌合成有机物的能量来源与蓝细菌不同
C．生活在一起的硫细菌和管状蠕虫是共生关系
D．硫细菌生命活动所需的直接能源物质是H2S
4．（2021高三上·朝阳期中）洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂。下列关于实验操作和结果的叙述正确的是（　　）
A．都需要用甲紫等碱性染料，使染色体着色
B．都可以直接用高倍镜观察染色体形态和数目
C．有丝分裂中期都能观察到，染色体数目加倍
D．有丝分裂末期都能观察到，细胞板延伸形成细胞壁
5．（2021高三上·朝阳期中）某研究小组以一种二倍体芹菜的根尖和花粉母细胞为材料，开展芹菜染色体分析实验。图1、图2是两种材料的显微图像（放大部分为模式图）。下列叙述错误的是（　　）
A．此芹菜体细胞染色体共22条
B．图1、2细胞均有11对同源染色体
C．图1为根尖细胞的显微图像
D．图像显示芹菜细胞发生了基因突变
6．（2021高三上·朝阳期中）染色质DNA裂解的有序调控是细胞凋亡最突出的特征，具体表现为经内源性内切核酸酶切割的染色质DNA片段大小是有规律的，都是为200bp的倍数。提取处于凋亡过程不同阶段细胞样本中的DNA进行电泳，结果如图，下列说法错误的是（　　）
A．定期取样的四个样本中4为细胞凋亡早期
B．此过程内源性内切核酸酶基因活化并表达
C．内源性内切核酸酶催化磷酸二酯键的断裂
D．图中最下端条带可能是200bp的DNA片段
7．（2021高三上·朝阳期中）果蝇的部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示，研究者进行果蝇杂交实验，相关分析正确的是（　　）
A．w白眼、pr紫眼和ru粗糙眼三个基因互为等位基因，它们的遗传遵循基因分离定律
B．翅外展粗糙眼果蝇与纯合野生型（正常翅正常眼）果蝇杂交，F1表现为正常翅粗糙眼
C．焦刚毛白眼雌蝇与野生型（直刚毛红眼）雄蝇杂交，F1中白眼个体所占的比例为1/2
D．白眼黑檀体雄蝇与纯合野生型（红眼灰体）雌蝇杂交，F2中雌雄个体均有4种基因型
8．（2021高三上·朝阳期中）ecDNA是染色体断裂后从染色体上脱落下来的一种环状DNA分子，常带有癌基因，大量存在于癌细胞中。ecDNA呈相对裸露状态，螺旋化程度低于染色体DNA。下列推测错误的是（　　）
A．含ecDNA的癌细胞可能发生了染色体变异
B．有丝分裂时，ecDNA被平均分配到子细胞中
C．ecDNA比染色体上的线性DNA更容易复制、表达
D．治疗癌症应关注原癌基因和抑癌基因的物理位置
9．（2021高三上·朝阳期中）软体动物卵裂初期会从受精卵的植物极形成一个暂时性的细胞质突起，称为极叶（如图所示）。若人工将极叶除去，发育成的个体在足、眼等处有缺陷。相关叙述错误的是（　　）
A．本实验说明细胞质对细胞分化有重要作用
B．极叶中可能含有一些胚胎发育必需的物质
C．极叶是减数分裂中细胞质不均分的结果
D．极叶的形成依赖于细胞有序的调控
10．（2021高三上·朝阳期中）dsRNA是一种新冠病毒疫苗，其制备步骤为：扩增新冠病毒靶向干扰基因，构建重组质粒，该载体导入大肠杆菌扩增并鉴定后，将其与腺病毒载体共同转入特定动物细胞，获得重组腺病毒疫苗。该疫苗在人体细胞内合成dsRNA，以干扰新冠病毒基因的表达，下列说法错误的是（　　）
A．可通过人工合成的方法获得靶向干扰基因
B．构建重组质粒需用限制酶和DNA连接酶
C．可用PCR法鉴定靶向干扰基因插入的方向
D．该疫苗能诱导人体的特异性免疫发挥作用
11．（2021高三上·朝阳期中）2020年诺贝尔生物学或医学奖授予发现丙型肝炎病毒（HCV）的三位科学家。HCV为单股正链（+RNA）病毒，图表示该病毒在宿主细胞内增殖的过程（①②③④表示过程）。下列叙述正确的是（　　）
A． HCV的+RNA中含有碱基T，不含碱基U
B．①过程可以合成HCV结构蛋白和逆转录酶
C．④代表负反馈调节，不利于HCV大量繁殖
D．①～④体现生命是物质、能量和信息的统一体
12．（2021高三上·朝阳期中）许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述错误的是（　　）
药物名称 作用机理
羟基脲 阻止脱氧核糖核苷酸的合成
放线菌素D 抑制DNA的模板功能
阿糖胞苷 抑制DNA聚合酶活性
A．羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏
B．放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制
C．阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸
D．将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响
13．（2021高三上·朝阳期中）图为太平洋岛屿鸟类的分布情况，甲岛分布着S、L两种鸟，乙岛的鸟是S鸟的迁移后代。下列推断错误的是（　　）
A．生活在甲岛的所有L鸟构成一个种群
B．S鸟体色的差异是由于定向变异造成的
C．生活在不同岛屿的鸟类与生存环境协同进化
D．乙岛环境会使S鸟种群的基因频率发生改变
14．（2021高三上·朝阳期中）下图为两个原生质体融合过程中细胞膜变化的示意图，相关说法错误的是（　　）
A．.用胰蛋白酶处理植物细胞可获得原生质体
B．利用电融合的方法可促进原生质体融合
C．图4的A、C两个区域代表相互联通的细胞质
D．融合后的原生质体可再生出新的细胞壁
15．（2021高三上·朝阳期中）抗PD-L1单克隆抗体可以癌细胞表面的PD-L1特异性结合。下图是制备抗PD-L1单克隆抗体的示意图，相关说法错误的是（　　）
A．过程①可加入灭活的病毒诱导两种细胞融合
B．过程②加入多孔板的培养液中含有动物血清
C．过程③培养后的细胞均能产生抗PD-L1单克隆抗体
D．过程④利用抗原-抗体杂交技术进行检测和筛选
二、综合题
16．（2021高三上·朝阳期中）丛枝菌根真菌（AMF）能够与许多陆生植物形成菌根共生体，促进宿主植物生长。研究者研究不同类型AMF对高粱生长的影响。
（1）与根瘤菌相比，AMF细胞结构最主要的特点是　 　。
（2）研究者选择三种不同的AMF菌种，分别标记为GE、GI和GM，等量接种经　 　处理的土壤基质中，对照组（CK）不接种AMF。
（3）将高粱播种于上述土壤基质，90天后在植株相同位置取0.5g叶片提取色素，为　 　，可加入二氧化硅，并加入　 　提取光合色素，测量其中叶绿素含量，结果如下。
由图可知，三种AMF均能提高　 　，其中GM对叶绿素的提升更为显著。
（4）对高粱叶片光合特性和植株生物量进行测定，结果如下。
　 胞间CO2浓度μmol·mol-1 气孔导管mmolH2O·m-2·s-1 净光合速率μmolCO2·m-2·s-1
CK 150 24 3.73
GE 200 36 4.25
GI 257 43 5.36
GM 164 32 5.57
①上述三种AMF最能提高高粱产量的是　 　，并综合(3)、(4)研究进行分析　 　
②GI叶片净光合速率较高，但植株生物量最低，根据已有知识推测导致这种现象的原因是　 　。
17．（2021高三上·朝阳期中）果糖大量存在于蜂蜜和水果的浆汁中，但果糖的过量摄入会导致肥胖，为探究果糖与肥胖发生的关系，研究者进行了相关研究。
（1）果糖属于　 　（选择“单”、“二”、“三”）糖，可与　 　经脱水缩合形成蔗糖。
（2）研究者用高果糖玉米糖浆（HFCS）喂食小鼠，观察并比较消除肠道绒毛的长度，结果如图
结果显示　 　。根据实验结果，请从结构与功能的角度分析果糖过量摄入导致肥胖的原因：　 　。
（3）肠道绒毛长度是由肠道上皮细胞　 　和死亡率之间的平衡决定的。研究表明高果糖饮食组小鼠肠道上皮细胞生存时间更长。
（4）肠道绒毛末端的细胞相对缺氧，容易因为能量消耗和氧化应激等而死亡。推测果糖的代谢物果糖-1-磷酸（F1P）有助于抑制氧化应激，维持能量平衡，利于肠道绒毛的形成。为验证这一推测设计实验方案，将正常饮食小鼠随机平均分为两组，实验组喂食能中断F1P作用的药物T，对照组用等量清水代替药物T，一段时间后检测小鼠的血脂水平和体重。请评价该实验方案更加以完善：　 　。
（5）果糖和蔗糖在食品加工中主要作为甜味剂使用，请根据本研究对家人的饮食方式提出建议。　 　。
18．（2021高三上·朝阳期中）学习以下材料，回答（1）～（4）DNA甲基化的分子机制
DNA甲基化是表观遗传修饰方式之一。其具体过程：甲硫氨酸在腺苷转移酶的催化下，生成甲基供体SAM，DNA甲基转移酶将SAM上的甲基转移到DNA双链中胞嘧啶的第5位碳原子上（图1）。这种变化会影响DNA的空间构象和功能，如果基因的启动子区域DNA甲基化程度较高，基因通常会关闭，反之基因通常会表达。DNA甲基化可通过调控基因的表达，使细胞朝着不同方向分化。
DNA甲基转移酶是直接催化DNA甲基化形成的酶，根据其功能可分为从头合成甲基转移酶（DNMT3）和维持性甲基转移酶（DNMT1）。DNMT3识别DNA上非甲基化的胞嘧啶。建立新的甲基化模式；而DNMT1主要作为DNA复制复合物中的重要组分，在识别甲基化位点后，催化子代DNA半甲基化位点甲基化，以维持DNMT3已建立的甲基化模式（图2）
DNA甲基化的状态和水平易受温度、酒精、空气污染等环境因素影响。例如，在哺乳动物胚胎发育早期，酒精可以通过抑制腺苷转移酶活性影响DNA甲基化水平，进而干扰胚胎发育。研究者进行了小鼠长期酒精摄入的动物模型实验，实验结果表明，双亲任何一方长期饮酒，都会降低生殖细胞甲基化水平。从而导致子代胚胎发育缺陷。
越来越多的研究表明，DNA甲基化与人类疾病和健康密不可分，尤其是DNA甲基化在肿瘤发生、筛查和治疗等方面的研究，是表观遗传学研究的热点之一。
（1）当甲基化发生在启动子区域时，该区域构象改变，与　 　的结合受阻，抑制　 　过程，此基因经常处于关机状态。
（2）根据文中DNA甲基转移酶的作用分析，DNA甲基化　 　（“能”、“不能”）遗传给子代，依据是　 　。
（3）结合图1，请从分子水平解释长期酗酒导致胚胎发育异常的原因。　 　。
（4）依据本人信息，DNA甲基化的相关研究可应用于　 　。
a.通过改变组织特异性基因甲基化修饰，恢复高度分化细胞的全能性
b. 通过控制特定基因甲基化状态和水平，提高克隆动物胚胎的发育率
c. 通过对癌症相关基因甲基化的检测，对癌症进行早期筛查和预判
d. 通过提高抑癌基因启动子甲基化水平，抑制癌细胞的生长和增殖
19．（2021高三上·朝阳期中）肌萎缩性脊髓侧索硬化症（即“渐冻症”，ALS）是一种在人类中年时期发病的麻痹性致命遗传病，致病基因S位于9号染色体上，该疾病也会威胁到儿童，为了更好的认识和治疗儿童型ALS，研究者展开了系列研究
（1）下图为患儿的家系图和S基因的检测结果
结合图1、图2结果，判断儿童型ALS是显性还是隐性遗传病，并说明理由。　 　。
（2）研究证实，S基因的表达产物参与鞘脂类物质的合成进而影响神经细胞活性，补充丝氨酸是目前成人型ALS的一种常用治疗方法。研究者对患儿的血液样本进行检测，结果如图3
图3说明补充丝氨酸不能治疗儿童型ALS，判断依据是：　 　。
（3）进一步探讨儿童型ALS的致病机制，发现用患儿的皮肤细胞制备成纤维细胞系Ⅴ并抑制其S基因表达后，细胞中鞘脂类物质含量趋于正常。
①使用CRISPR定点突变技术制备患者S基因突变位点相同的成纤维细胞系。
②使用干细胞诱导分化技术制备S基因正常表达的成纤维细胞系
③使用RNAi干扰技术制备Ⅴ中S基因不表达的成纤维细胞系。
④使用转基因技术制备S基因过表达的成纤维细胞系
请从①-④选择合适的实验材料，并预期相应的实验结果，为上述结论提供一个新的证据：　 　，本研究为治疗儿童型ALS提供的潜在策略是　 　。
20．（2021高三上·朝阳期中）我国绒山羊所产的羊绒因品质优秀被誉为“软黄金”而畅销全球，但如今在绒山羊育种过程中存在单纯为提高羊绒产量盲目杂交，造成羊绒质量降低等问题，研究者就此开展了相关研究。
（1）胸腺素β4（Tβ4）是动物体内一种分布广泛的多肽，在细胞的　 　上合成，通过影响组成细胞骨架的　 　纤维的组装影响细胞的迁移和分化。
（2）研究表明，Tβ4可促进动物毛发生长。研究者利用基因编辑技术将Tβ4基因定点敲入绒山羊基因组中，获得新型绒山羊，操作过程如图1。
①以普通绒山羊体细胞基因组为　 　，选择图1中的引物组合　 　进行PCR扩增，筛选出Tβ4基因定点整合的细胞。
②图1 中的X为　 　细胞，将获得的重组细胞发育成的94个早期重构胚胎移植到母羊体内，成功获得一只Tβ4基因定点整合的羔羊1704。
③绒山羊的皮肤有两种毛囊，初级毛囊（P）产粗毛，次级毛囊（S）产绒。绒细度是确定羊绒品质的重要指标，研究者对1704的羊绒产量及品质进行检测，检测结果如图2、图3。
结果表明　 　。
（3）图1所示技术的成功率非常低，各个技术环节也有待进一步改进。若要快速、大量繁育Tβ4基因定点整合的绒山羊，还可以使用的现代生物技术有　 　。
（4）图4为细胞迁移、增殖和分化的主要信号通道。信号分子VEGF束缚于细胞外基质的凝胶结构中，MMPs可通过降解细胞外基质释放VEGF，TIMP3是MMPs的抑制剂。Tβ4通过激活图示的信号通路促进绒山羊绒毛生长。据此推测，与对照组相比， Tβ4基因定点整合绒山羊体内TIMP3、VEGF和P38三种物质含量变化情况依次是　 　。
21．（2021高三上·朝阳期中）大白菜起源于中国，为两年生草本，第一年以营养生长为主，第二年春季抽薹开花，是重要的蔬菜作物。研究大白菜抽薹的调控机制可为育种提供理论依据。
（1）研究者将早抽薹突变体甲和乙分别与野生型白菜（性状表现如图）杂交，F2均出现野生型和突变体，分离比约为3：1，说明甲和乙的突变性状均由　 　基因控制。通过　 　实验发现后代均出现野生型和突变体为1：1的分离比，验证上述结论。
（2）为研究甲、乙的突变基因在染色体上的位置关系，研究者提出三种假设：
①甲、乙突变基因为等位基因。
②甲、乙的突变基因为同源染色体上的非等位基因。
③甲、乙的突变基因为非同源染色体上的非等位基因。
请从下表中选择一种实验方案进行验证，并预期三种假设对应的子代表型及比例。
实验方案 预期结果
Ⅰ.甲×野生型→F1 F1×乙→F2 Ⅱ.甲×野生型→F1（甲） 乙×野生型→F1（乙） F1（甲）×F1（乙）→F2 Ⅲ.甲×乙→F1 F1自交→F2 Ⅳ.甲×乙→F1 F1×野生型→F2 A. F1全表现为野生型 B. F1全表现为早抽薹 C. F1出现野生型和早抽薹，比例约为3：1 D. F2全表现为野生型 E. F2全表现为早抽薹 F. F2出现野生型和早抽薹，比例约为9：7 G. F2出现野生型和早抽薹。比例约为3：1 H. F2出现野生型和早抽薹。比例约为1：1
实验方案应选择　 　，三种假说的预期分别是①　 　；②　 　；③　 　。（用表中的序号或字母作答）
（3）进一步发现突变基因为B基因，并对甲的B基因进行测序结果如下
野生型 非模板链
突变体甲 非模板链
注：非模板链下面的字母代表相应的氨基酸，*处无对应氨基酸
据图可知，由于　 　使甲的B基因突变，其指导合成的mRNA上的碱基为　 　的终止密码子提前出现，最终导致蛋白质的　 　改变，功能异常。
（4）基因B表达一种甲基转移酶，可通过催化染色体中组蛋白的甲基化来影响F基因的表达，F基因是开花的主要抑制基因。研究者进一步做了如图所示检测，据图以箭头和文字形式进一步解释早期抽薹表现出现的成因。
（5）大白菜主要以食用叶片为主，过早抽薹会降低叶球的产量和质量，你认为本研究结果在大白菜育种中有何价值？　 　
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】A、蔗糖的合成场所为细胞质基质，因此与蔗糖相关的合成酶也位于细胞质基质，A错误；
B、蔗糖不属于还原糖，不能与斐林试剂生成砖红色沉淀，B错误；
C、蔗糖属于二糖，组成元素为C、H、O；蛋白质的组成元素为C、H、O、N；所以蔗糖与蛋白质共有的元素是C、H、O，C正确；
D、淀粉和纤维素的单体为葡萄糖，D错误。
故答案为：C。
【分析】糖类的种类及其分布和功能
种类 分子式 分布 生理功能
单
糖 五碳糖 核糖 C5H10O5 动植物细胞 五碳糖是构成核酸的重要物质
脱氧核糖 C5H10O4
六碳糖 葡萄糖 C6H12O6 葡萄糖是细胞的主要能源物质
二
糖 蔗糖（果糖和葡萄糖） C12H22O11 植物细胞 水解产物中都有葡萄糖
麦芽糖（两分子葡萄糖）
乳糖（半乳糖和葡萄糖） C12H22O11 动物细胞
多
糖 淀粉 （C6H10O5）n 植物细胞 淀粉是植物细胞中储存能量的物质
纤维素 纤维素是细胞壁的组成成分之一
糖原 动物细胞 糖原是动物细胞中储存能量的物质
2．【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、痢疾内变形虫属于变形虫，为真核生物，具有双层膜结构的核膜，A正确；
B、蛋白酶为分泌蛋白，通过胞吐分泌，不能通过载体运输，B错误；
C、由分析可知，痢疾内变形虫无线粒体，只能进行无氧呼吸为其生命活动提供能量，C正确；
D、由题意可知，蛋白酶为分泌蛋白，在核糖体上合成，需要内质网和高尔基体的加工，D正确。
故答案为：B。
【分析】原核细胞、真核细胞的比较
　 原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁，遗传物质DNA分布的区域称拟核；无染色体 有核膜和核仁；核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体，无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素，主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
3．【答案】D
【知识点】种间关系；生态系统的物质循环
【解析】【解答】A、根据题中可知：管状蠕虫是在印度洋深海的热液喷口处发现的，因此可推测管状蠕虫体内的酶的最适温度比人的高，A正确；
B、硫细菌利用氧化H2S释放的化学能将CO2合成有机物，而蓝细菌体内因含有藻蓝素和叶绿素可以利用光能将CO2合成有机物，所以硫细菌合成有机物的能量来源与蓝细菌不同，B正确；
C、互利共生是指两种生物生活在一起，彼此有利，相互依存，从题干可知，生活在一起的硫细菌和管状蠕虫是共生关系，C正确；
D、硫细菌进行各种生命活动所需能量的直接来源是ATP，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、种间关系包括：①原始合作两种生物共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活。例如，海葵固着于寄居蟹的螺壳上，寄居蟹的活动，可以使海葵更有效地捕食；海葵则用有毒的刺细胞为寄居蟹提供保护；②互利共生：两种生物生活在一起，彼此有利，相互依存，如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等；③捕食：一种生物以另一种生物为食的现象，比如兔和草，狼和羊；④竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等；⑤寄生：一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活。
2、自然界中存在某些微生物（如硝化细菌、硫化细菌），它们能以二氧化碳为主要碳源，以无机含氮化合物为氮源，合成细胞物质，并通过氧化外界无机物获得生长所需要的能量，这一过程就称为化能合成作用。
4．【答案】A
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点；观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、由分析可知，洋葱根尖和小鼠骨髓细胞用于观察细胞有丝分裂时，都需要用甲紫着色，A正确；
B、利用显微镜观察时，先用低倍镜观察，再换上高倍镜观察，B错误；
C、有丝分裂中期染色体的着丝粒未分裂，染色体数目不变，C错误；
D、洋葱根尖在有丝分裂末期出现细胞板形成细胞壁，小鼠骨髓细胞无细胞壁不会出现，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点︰有丝分裂是一个连续的过程，一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂期又划分为前期、中期、后期和末期四个时期：（1）间期：主要进行染色体的复制（即DNA的复制和有关蛋白质的合成，它包括（G1、S、G2三个时期），动物细胞此时中心粒也进行复制，一组中心粒变成两组中心粒。（2）前期：核膜逐渐解体、核仁逐渐消失，染色质缩短变粗形成染色体，每条染色体上含有两条姐妹染色单体，并散乱分布，植物细胞由两极发出纺锤丝，动物细胞两组中心粒分别移到细胞两极，由中心粒发出星射线形成纺锤体。（3）中期：每条染色体的着丝粒排列在赤道板上，此时染色体的形态、数目最清楚，常找有丝分裂中期细胞来观察染色体的形态、数目。（4）后期：着丝粒断裂，姐妹染色单体分开，在纺锤丝牵引下移到细胞两极，此时染色体数目加倍。（5）未期：核膜、核仁重现，染色体变成染色质，植物细胞中央形成细胞板，一个细胞分裂形成两个子细胞。动物细胞膜从中间内陷，一个细胞分裂缩裂成两个子细胞。这样就完成一次细胞分裂，此时形成的子细胞，有的细胞停止分裂，然后分化，有的细胞暂停分裂；有的细胞继续分裂进入下一个细胞周期。
2、观察植物细胞有丝分裂实验：
（1）解离：剪取根尖2-3mm（最好每天的10-14点取根，因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期），立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液（1：1）的玻璃皿中，在室温下解离3-5min。
（2）漂洗：待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
（3）染色：把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液的培养皿中，染色3-5min。
（4）制片：取一干净载玻片，在中央滴一滴清水，将染色的根尖用镊子取出，放入载玻片的水滴中，并且用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片再加一载玻片。然后，用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片，既制成装片。
（5）观察：①低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察，要求找到分生区的细胞，特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂。②高倍镜观察找到分生区的细胞后，把低倍镜移走，直接换上高倍镜，用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮，直到看清细胞物象为止。
5．【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、由图1可知，此芹菜体细胞中共22条染色体，A正确；
B、图1为根尖细胞，图2中花粉母细胞处于联会阶段，都含有11对同源染色体，B正确；
C、由分析可知，图1为根尖细胞的显微图像，C正确；
D、基因突变是分子水平的变化，无法用光学显微镜观察到，不能确定细胞是否发生基因突变，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、减数分裂中配对的两天染色体，形状大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方，叫做同源染色体。染色体组指细胞中一组完整的非同源染色体，形态功能各不相同，携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。
2、染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异，包括个别染色体的增添或缺失，或以染色体组数成倍的增添或缺失。
6．【答案】A
【知识点】细胞的凋亡；DNA分子的结构
【解析】【解答】A、由图可知四个样本中4的DNA片段中小片段最多，为细胞凋亡晚期，A错误；
B、在凋亡过程中需要内源性内切核酸酶来切割的染色质DNA，因此此过程内源性内切核酸酶基因活化并表达，B正确；
C、内切核酸酶从核酸分子内部切割磷酸二酯键使之断裂成小片段，C正确；
D、图中最下端条带DNA片段最小，可能是200bp的DNA片段，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。
2、DNA的双螺旋结构：
（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；
（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸通过磷酸二酯键交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧；
（3）两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则即A-T，G-C，C-G，T-A。
7．【答案】C
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、w白眼、pr紫眼和ru粗糙眼三个基因互为等位基因，且三者位于非同源染体上，它们的遗传遵循自由组合定律，A错误；
B、翅外展粗糙眼果蝇的基因型为dpdpruru，野生型即正常翅正常眼果蝇的基因型为DPDPRURU，二者杂交的F1基因型为DPdpRUru，表现为正常翅正常眼，B错误；
C、亲本为焦刚毛白眼雌果蝇XsnwXsnw×直刚毛红眼纯合雄果蝇XSNWY，后代中雌果蝇均为直刚毛红眼，雄性均为焦刚毛白眼，故子代出现白眼即XsnwY的概率为1/2，C正确；
D、白眼黑檀体雄果蝇的基因型为eeXwY，野生型即红眼灰体纯合雌果蝇的基因型为EEXWXW，F1基因型为EeXWXw，EeXWY，两者杂交，F2中雌果蝇基因型种类为3（EE、Ee、ee）×2（XWXW、XWXw）=6种，D错误。
故答案为：C。
【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，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
8．【答案】B
【知识点】细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、由题意可知，ecDNA是染色体断裂后从染色体上脱落下来的一种环状DNA分子，可推测染色体可能发生结构变异，A正确；
B、由题意可知，ecDNA呈环状，没有着丝粒，无法被纺锤丝牵引平均移向两极，B错误；
C、由题意可知，ecDNA呈相对裸露状态，螺旋化程度低于染色体DNA，DNA复制和表达时，解旋更容易，C正确；
D、由于发生脱落的含ecDNA的染色体片段，常带有癌基因，说明原癌基因的位置发生变化，因此治疗癌症应关注原癌基因和抑癌基因的物理位置，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、细胞癌变的原因：（1）外因：主要是三类致癌因子，即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。（2）内因：原癌基因和抑癌基因发生基因突变，其中原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
2、 ecDNA是染色体断裂后从染色体上脱落下来的一种环状DNA分子，属于细胞质遗传物质。
9．【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、由题干信息可知，人工将极叶除去，发育成的个体在足、眼等处有缺陷，说明细胞质对细胞分化有重要作用，A正确；
B、从题干信息可知，人工将极叶除去，发育成的个体在足、眼等处有缺陷，极叶中可能含有一些胚胎发育必需的物质，B正确；
C、极叶是受精卵发育形成，进行的是有丝分裂过程，C错误；
D、极叶的形成，实质上基因选择性表达的结果，依赖于细胞有序的调控D正确。
故答案为：C。
【分析】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。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义：是生物个体发育的基础；使多细胞生物中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中，细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
10．【答案】D
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、提供基因合成的原料和条件，可用人工合成的方法来获得靶向干扰基因，A正确；
B、构建重组质粒时用同一种限制酶切割目的基因和质粒，再用DNA连接酶将目的基因和质粒拼接，B正确；
C、可用PCR法鉴定靶向干扰基因插入的方向，如果有扩增产物，表明含有目的基因，如果没有的话，就表明没有成功转入目的基因，C正确；
D、该疫苗在人体细胞内合成dsRNA，以干扰新冠病毒基因的表达，并不能诱导人体的特异性免疫发挥作用，D错误。
故答案为：D。
【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。构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，可以遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。启动子的本质是DNA片段，其为RNA聚合酶识别和结合的位点。( 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：①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；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③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。
11．【答案】D
【知识点】DNA与RNA的异同；中心法则及其发展；病毒
【解析】【解答】A、HCV的+RNA不含有碱基T，而含碱基U，A错误；
B、由图可知，①过程可以合成HCV结构蛋白和RNA复制酶，其中HCV结构蛋白组装形成病毒，RNA复制酶参与+RNA形成-RNA，B错误；
C、分析题图可知，HCV复制合成的+RNA，会作为模板参与①过程，促进病毒的繁殖，C错误；
D、①～④过程有物质的合成、信息的传递，同时消耗能量，体现了生命是物质、能量和信息的统一体，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、DNA和RNA的比较：
英文缩写
基本组成单位
五碳糖
含氮碱基
存在场所
结构
DNA
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
A、C、G、T
主要在细胞核中，在叶绿体和线粒体中有少量存在
一般是双链结构
RNA
核糖核苷酸
核糖
A、C、G、U
主要存在细胞质中
一般是单链结构
2、中心法则：（1）遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；（2）遗传信息可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
12．【答案】A
【知识点】DNA分子的复制；遗传信息的转录
【解析】【解答】A、羟基脲只阻止脱氧核糖核苷酸的合成，所以羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA复制会出现原料匮乏，但转录过程需要的原料是核糖核苷酸，因而不会出现原料匮乏，A错误；
B、放线菌素D抑制DNA的模板功能，而DNA复制和转录都需要DNA作模板，所以放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制，B正确；
C、阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性，而DNA聚合酶催化DNA子链的合成，所以阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸，C正确；
D、三种药物能抑制肿瘤细胞中DNA的复制和转录，所以将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响，D正确。
故答案为：A。
【分析】1、有关DNA分子的复制：
（1）场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行。
（2）时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期。
（3）特点：边解旋边复制；复制方式为半保留复制。
（4）条件：模板：亲代DNA分子的两条链；原料：游离的4种脱氧核苷酸；能量：ATP；酶：解旋酶、DNA聚合酶 。
（5）原则：碱基互补配对原则。A-T，G-C，C-G，T-A。
2、转录：以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，通过RNA聚合酶合成mRNA的过程。
（1）场所：细胞核（主要）、线粒体、叶绿体。
（2）过程：解旋、原料与DNA碱基互补并通过氢键结合、RNA新链延伸、合成的mRNA从DNA链上释放、DNA双链恢复。
（3）原则：碱基互补配对原则。A-U，G-C，C-G，T-A。
13．【答案】B
【知识点】协同进化与生物多样性的形成；种群的概念
【解析】【解答】A、生活在甲岛的所有L鸟为同一个物种在同一区域的所有个体，构成一个种群，A正确；
B、S鸟的体色差异为变异，而变异是不定向的，B错误；
C、生活在不同岛屿鸟类的性状是与环境相适应的，生存环境选择鸟类的性状，同时鸟类的性状影响着其生存环境，二者协同进化，C正确；
D、乙岛的生存环境选择S鸟种群的性状，导致其种群中相应的基因频率发生改变，D正确。
故答案为：B。
【分析】1、种群：在一定的自然区域内，同种生物的所有个体是一个种群。
2、自然选择决定生物进化的方向：（1）变异是不定向的，自然选择是定向的； （2）自然选择的直接对象是生物的表现型，间接对象是相关的基因型，根本对象是与变异性状相对的基因；（3）自然选择的实质：种群的基因频率发生定向改变；（4）自然选择的方向：适应自然环境；（5）变异是普遍存在的，环境仅是一个选择因素，变异在先、选择在后。
14．【答案】A
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、获得植物原生质体需要用纤维素酶和果胶酶处理，A错误；
B、诱导原生质体融合的方法有电融合法、离心法、聚乙二醇融合法等，B正确；
C、由题图可知，图4中融合的原生质体形成了新的细胞膜，A、C区域为相互联通细胞质，C正确；
D、融合后的原生质体经过培养可再生出新的细胞壁，标志细胞融合成功，D正确。
故答案为：A。
【分析】进行植物体细胞杂交时先用酶解法去除植物细胞的细胞壁，进行植物原生质体的融合，形成杂种细胞，再通过植物的组织培养将杂种细胞培育成杂种植株。不同种的植物之间具有生殖隔离，该种方法打破了不同种植物间的生殖隔离，克服了远缘杂交不亲和的障碍。
15．【答案】C
【知识点】单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】A、诱导动物细胞融合的方法有：（1）物理方法：离心、震动、电刺激等；（2）化学方法：PEG；（3）灭活的病毒；所以可用灭活的病毒诱导B淋巴细胞与鼠瘤细胞的融合，A正确；
B、培养液中加入动物血清的作用是提供细胞生存和增殖所必需的生长调节因子，B正确；
C、过程④培养后的细胞均能产生抗PD-L1单克隆抗体，C错误；
D、过程④是为了筛选出能产生抗PD-L1单克隆抗体的杂交瘤细胞，可以用抗原-抗体杂交技术进行检测和筛选，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、诱导动物细胞融合的方法有物理法（电激等）、化学法（聚乙二醇PEG）、生物法（灭活的病毒）等。
2、单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
16．【答案】（1）具有成形的细胞核
（2）灭菌
（3）研磨充分；无水乙醇；叶绿素 a、叶绿素 b和两种色素的总量
（4）GM；GM 能够提高高粱叶片叶绿素含量进而提高光反应速率，另一方面，通过提高气孔导度，提高胞间二氧化碳浓度，进而提高暗反应速率，有助于提高光合产物的积累；虽然净光合速率较高，但由于从叶片输出的光合产物被根部呼吸作用（或被与根部共生的GI）大量消耗，导致植株生物量最低
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】（1）根瘤菌属于原核生物，而AMF属于真核生物，原核细胞与真核细胞在细胞结构上的区别为有无核膜包被的细胞核，所以与根瘤菌相比，AMF细胞结构最主要的特点是具有成形的细胞核。
（2）微生物的培养过程中微生物应接种在无菌的培养基中以防止其他微生物的干扰，因此应将GE、GI和GM接种在经灭菌处理的土壤基质中。
（3）由于叶绿素易溶于有机溶剂中，所以提取叶绿素的试剂为无水乙醇，并在该实验中要加入二氧化硅和碳酸钙，二氧化硅可使研磨更充分，碳酸钙可防止色素遭到破坏。因此为了使研磨充分，可加入二氧化硅，并加入无水乙醇提取光合色素，测量其中叶绿素的含量；根据图中显示可知：接种AMF菌种的GE、GI和GM三组与不接种AMF菌种的CK组相比叶绿素 a、叶绿素 b和两种色素的总量均有所提高，所以三种AMF均能提高叶绿素 a、叶绿素 b和两种色素的总量。　　　　　　　
（4）生物量是指某一时刻单位面积内实存生活的有机物质的总量，根据图中生物量显示：GE组和GM组均能提高高粱的生物量，但GM组提高的最显著；根据(3)、(4)题综合分析可知GM组能显著提高高粱产量的原因是因为GM 能够提高高粱叶片叶绿素含量进而提高光反应速率，另一方面，通过提高气孔导度，提高胞间二氧化碳浓度，进而提高暗反应速率，有助于提高光合产物的积累；
光合作用产生有机物的量减去呼吸作用消耗有机物的量等于植物有机物的积累量，即净光合作用量，因此GI叶片净光合速率第二高，但植株生物量最低的原因是由于从叶片输出的光合产物被根部呼吸作用（或被与根部共生的GI）大量消耗，导致植株生物量最低。
【分析】1、原核细胞、真核细胞的比较
　 原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁，遗传物质DNA分布的区域称拟核；无染色体 有核膜和核仁；核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体，无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素，主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
2、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素)、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）﹔分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素(黄色）)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b（黄绿色)。绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素a，类胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
17．【答案】（1）单；葡萄糖
（2）HFCS组小鼠肠道绒毛的长度大于对照组；果糖过量摄入会促进小鼠肠道绒毛表面积扩大，增强对营养物质的吸收，过量吸收的营养物被转化成脂肪，导致肥胖的发生
（3）增殖率
（4）该实验方案存在两处缺陷：第一，实验材料应选择高果糖玉米糖浆（HFCS）饮食小鼠；第二，应检测肠道绒毛细胞的生存时间和肠道绒毛长度
（5）消化吸收功能不好，可以适当增加果糖（水果）的摄入，增强肠道绒毛的形成；超重或肥胖的家人，需要控制果糖（高糖）饮食，避免消化吸收能力过强
【知识点】糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】（1）果糖属于单糖，蔗糖属于二糖，由一分子葡萄糖和一分子果糖缩合形成。
（2）分析图示可知，用高果糖玉米糖浆（HFCS）喂食小鼠后，HFCS组小鼠肠道绒毛的长度大于对照组。肠道绒毛越长越有利于吸收营养物质，结合实验结果可知，果糖过量摄入会促进小鼠肠道绒毛表面积扩大，增强对营养物质的吸收，过量吸收的营养物被转化成脂肪，导致肥胖的发生。
（3）肠道绒毛上的细胞会不断更新，因此肠道绒毛的长度是由肠道上皮细胞的增殖率和死亡率之间的平衡决定的。
（4）分析题意可知，实验目的是验证果糖的代谢物果糖-1-磷酸（F1P）有助于抑制氧化应激，维持能量平衡，利于肠道绒毛的形成。因此实验的自变量应该是食物中是否含有高果糖玉米糖浆，因变量为肠道绒毛细胞的生存时间和肠道绒毛长度。该实验方案存在两处需要改正，第一，实验材料应选择高果糖玉米糖浆（HFCS）饮食小鼠；第二，应检测肠道绒毛细胞的生存时间和肠道绒毛长度。
（5）结合题意可知，果糖能促进肠绒毛的形成，提高吸收能力。因此消化吸收功能不好，可以适当增加果糖（水果）的摄入，增强肠道绒毛的形成；超重或肥胖的家人，需要控制果糖（高糖）饮食，避免消化吸收能力过强。
【分析】糖类分为单糖、二糖和多糖，葡萄糖是重要的单糖，是细胞的主要能源物质；二糖包括蔗糖、麦芽糖、乳糖，多糖包括淀粉、纤维素、糖原；蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素是植物细胞特有的糖类，乳糖、糖原是动物细胞特有的糖类。
18．【答案】（1）RNA聚合酶；转录
（2）能；DNMT3能够建立新的甲基化模式；而DNMTl能够维持DNMT3 已建立的甲基化模式，从而将亲代的DNA甲基化修饰遗传给子代
（3）酒精抑制了腺苷转移酶活性，使 SAM 的合成量降低，SAM 是甲基供体，从而降低了胚胎DNA甲基化水平，导致胚胎发育异常
（4）abc
【知识点】细胞癌变的原因；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】分析题意可知，DNA甲基化是在DNA甲基转移酶的催化下，胞嘧啶的第5位碳原子上加上甲基。这种变化会影响DNA的空间构象和功能，若基因的启动子区域DNA甲基化程度较高，基因通常会关闭，反之基因通常会表达。DNA甲基化的状态和水平受环境因素影响。由图2可知，DNA甲基化会随DNA分子的复制传递给子代。
（1）基因表达包括转录和翻译过程，当基因的启动子区域发生甲基化时，会影响RNA聚合酶与启动子的结合，抑制转录过程，导致基因处于关闭状态。
（2）由题意可知，DNA甲基化可以通过DNA复制传递给子代。因为DNA甲基转移酶有两种：从头合成甲基转移酶（DNMT3）和维持性甲基转移酶（DNMT1），DNMT3能够建立新的甲基化模式；而DNMTl能够维持DNMT3 已建立的甲基化模式，从而将亲代的DNA甲基化修饰遗传给子代。
（3）由题意可知，DNA甲基化的状态和水平易受温度、酒精等环境因素影响，酒精能抑制腺苷转移酶活性，使 SAM 的合成量降低，而SAM 是甲基供体，从而降低了胚胎DNA甲基化水平，导致胚胎发育异常。
（4）由题意可知，DNA甲基化会影响基因表达，若甲基化程度较高，可使基因关闭。
a、通过改变组织特异性基因甲基化修饰，可使基因开启或关闭，恢复高度分化细胞的全能性，a符合题意；
b、通过控制特定基因甲基化状态和水平，改变环境因素对胚胎发育的影响，提高克隆动物胚胎的发育率，b符合题意；
c、通过对癌症相关基因甲基化的检测，如控制细胞凋亡的基因关闭，可对癌症进行早期筛查和预判，c符合题意；
d、提高抑癌基因启动子甲基化水平，会导致细胞抑癌基因关闭，细胞出现不正常增殖，生长和分裂失控而变成癌细胞，d不符合题意。
故答案为：abc。
【分析】1、转录和翻译的比较：
比较内容 表达遗传信息
转录 翻译
进行场所 细胞核、线粒体、叶绿体 核糖体
模板 以DNA一条链为模板 mRNA
原料 核糖核苷酸 氨基酸
条件 RNA聚合酶、能量等 酶、能量、tRNA等
产物 RNA 多肽
遗传信息的传递方向 DNA→RNA RNA→蛋白质
2、细胞癌变的原因：（1）外因：主要是三类致癌因子，即物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。（2）内因：原癌基因和抑癌基因发生基因突变，其中原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
19．【答案】（1）显性，Ⅱ -1 是患者，其S基因检测显示既有与亲本相同的条带，又有与亲本不同的条带，说明Ⅱ -1 基因型杂合
（2）补充丝氨酸后，儿童型ALS患者血液中鞘脂类物质的含量不仅没有降低，反而有升高趋势
（3）①#②③；③细胞中鞘脂类物质含量趋于②，远小于①使患儿的S基因沉默
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】分析题意可知， 肌萎缩性脊髓侧索硬化症是一种单基因遗传病，其遗传遵循基因的分离定律。
（1）分析图2可知，Ⅱ－1患病，其S基因检测显示既有与亲本相同的条带，又有与亲本不同的条带，说明Ⅱ -1 基因型为杂合，即正常基因突变为S基因导致ALS，该病为显性遗传病。
（2）由图3可知，补充丝氨酸后，儿童型ALS患者体内的鞘脂类物质的浓度增大，说明其体内鞘脂类物质的含量不仅没有降低，反而有升高趋势，进一步影响了神经细胞活性。
（3）分析题意可知，为探讨儿童型ALS的致病机制，可采用实验验证其致病机制。根据实验设计的一般原则，本实验的自变量为S基因是否表达，选用S基因表达和不表达的细胞进行对比。
①使用CRISPR定点突变技术制备患者S基因突变位点相同的成纤维细胞系，即S基因不表达，可与患儿体内S基因表达的细胞进行对比，①符合题意；
②使用干细胞诱导分化技术制备S基因正常表达的成纤维细胞系，细胞中S基因正常表达，②符合题意；
③使用RNAi干扰技术制备Ⅴ中S基因不表达的成纤维细胞系，细胞中S基因不表达，③符合题意；
④使用转基因技术制备S基因过表达的成纤维细胞系，细胞中S基因表达过度，④不符合题意。
综合上述分析，可选用①或者②和③进行实验。分析实验材料可知，②细胞中S基因表达，鞘脂类物质含量较多；③细胞使用RNAi干扰技术，其S基因表达受抑制，但仍含有鞘脂类物质；①细胞中，S基因不表达，鞘脂类物质含量为0。因此本实验的结果可提供的潜在策略是③细胞中鞘脂类物质含量趋于②，远小于①使患儿的S基因沉默。
【分析】1、常染色体显性遗传病：如多指、并指、软骨发育不全等，其发病特点：患者多，多代连续得病。
2、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
20．【答案】（1）核糖体；蛋白质
（2）模板；2、3；（去核）MⅡ中期次级卵母；Tβ4基因定点整合不影响绒山羊羊绒品质但显著提高了产量
（3）体外受精、超数排卵、胚胎分割（移植）
（4）减少、增多、增多
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；动物细胞工程的常用技术与应用；细胞骨架
【解析】【解答】（1）蛋白质的合成场所为核糖体，由于胸腺素β4（Tβ4）是动物体内一种分布广泛的多肽，所以在细胞的核糖体上合成的；细胞骨架为蛋白质纤维构成的网架结构，所以胸腺素β4（Tβ4）是通过影响组成细胞骨架的蛋白质纤维的组装影响细胞的迁移和分化。
（2）PCR扩增目的基因的原理是DNA的复制，根据题图可知研究者利用基因编辑技术将Tβ4基因定点敲入绒山羊基因组中，因此在本题中是以普通绒山羊体细胞基因组为模板进行PCR进行扩增；Taq酶只能从5'端向3'端延伸子链，结合图1所示，应选择的引物组合为2、3。
胚胎工程的受体细胞为（去核）MⅡ中期次级卵母，因为此时期的细胞体积大、易操作且含有促使细胞核表达全能性的物质，因此图1 中的X为（去核）MⅡ中期次级卵母细胞。
根据图2和图3显示可知WT和1704的绒细度基本一致，说明Tβ4基因定点整合不影响绒山羊羊绒的品质，但是图3中显示1704明显比WT的产绒量高，说明Tβ4基因定点整合显著提高了绒山羊羊绒的产量，因此图2图3的结果表明Tβ4基因定点整合不影响绒山羊羊绒的品质但显著提高了产量。　
（3）本题的最终目的是为了获得新型绒山羊，所以所用的技术可以有基因工程、体外受精、超数排卵、胚胎分割（移植）等，但基因工程的成功率非常低，所以若要快速、大量繁育Tβ4基因定点整合的绒山羊，还可以使用的现代生物技术有体外受精、超数排卵、胚胎分割（移植）等。
（4）根据图4显示可知：MMPs促进VEGF与毛囊、血管内皮细胞的结合再通过P38途径促进细胞的迁移、增殖和分化从而促进绒山羊绒毛生长，而Tβ4也是通过激活图示的信号通路促进绒山羊绒毛生长，因此在 Tβ4基因定点整合绒山羊体内MMPs、VEGF和P38三种物质的含量均是增多的；由于TIMP3是MMPs的抑制剂，所以TIMP3的含量是减少的；因此 Tβ4基因定点整合绒山羊体内TIMP3、VEGF和P38三种物质含量变化情况依次是减少、增多、增多。
【分析】1、核糖体是蛋白质合成的场所。
2、细胞骨架是支持细胞器的结构，细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
3、PCR技术
（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
（2）原理：DNA复制。
（3）前提：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。
4、动物细胞工程技术包括：动物细胞培养、动物细胞融合、核移植等。胚胎工程技术包括体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞等。胚胎工程的理论基础是哺乳动物的体内受精和早期胚胎发育规律，但胚胎工程的许多技术实际上是在体外完成的。
21．【答案】（1）隐性；测交（将两杂交获得的F1代分别与隐性亲本杂交）
（2）Ⅲ；B E；AH；AF
（3）碱基（对）替换；UAG；肽链缩短、（空间）结构
（4）B 基因突变→甲基转移酶结构和功能异常→染色体组蛋白甲基化水平降低→F基因表达水平下降→解除对开花的的抑制→白菜提前抽薹开花
（5）初步揭示了大白菜抽薹的分子机制，用于培育耐抽薹新品种
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因的自由组合规律的实质及应用；基因突变的类型
【解析】【解答】（1）早抽薹突变体甲和乙分别于野生型白菜（性状表现如图）杂交，F2均出现野生型和突变体，分离比约为3：1，说明突变体为隐性（即甲和乙）基因控制，野生型为显性基因控制；可通过测交（将两杂交获得的 F1 代分别与隐性亲本杂交）实验发现后代均出现野生型和突变体为1：1的分离比，验证上述结论。
（2）如果甲乙突变基因受一对等位基因控制，分别与野生型杂交，后代（F2）出现3：1的性状分离比；
如果甲乙突变基因为同源染色体上的非等位基因，别与野生型杂交，后代（F2）也会出现3：1的性状分离比；
甲、乙的突变基因为非同源染色体上的非等位基因，杂交后代也会出现9：3：3：1的性状分离比或者其变式；
由此通过表格出现的三种方案分析可知，探究甲、乙的突变基因在染色体上的位置关系，应选择Ⅲ方案，第一种假说，设控制甲突变体的基因是a1、控制乙突变体的基因是a2，控制野生型的是A。则甲的基因型是（a1a1），乙的基因型是（a2a2），甲（a1a1）×乙（a2a2）→全为突变体早抽薹（a1a2），即B；F1自交得到F2，基因型都为a1a1、a1a2、a2a2=1：2：1，全部表现早抽薹，即E。
第二种假说，位于同源非等位，设控制甲突变体的基因是a、控制乙突变体的基因是b，则甲的基因型是（aaBB），乙的基因型是（AAbb），甲（aaBB）×乙（AAbb）→F1全为野生型（AaBb）即A；F1自交得到F2，后代基因型为AAbb、AaBb、BBaa，比例为1：2：1，野生型：早抽薹=1：1即H。
第三种假说，为位于非同源染色体的非等位基因，设甲基因型是BBaa，乙的基因型是AAbb，F1全为AaBb（野生型）即A，F1自交得到F2，后代出现野生型和突变体比例是9：7，即F。
（3）由图可知，野生型W位置的其中一个碱基对G/C被A/T替换，W位置非模板链DNA变成了TAG，mRNA上相应的密码子变成UAG，是终止密码子，终止密码子提前出现导致肽链缩短、（空间）结构改变，导致功能异常。
（4）分析题图，突变体F基因表达相对水平较低，但是突变体表现出早抽薹，由题知：基因B表达一种甲基转移酶，可通过催化染色体中组蛋白的甲基化来影响F基因的表达，F基因是开花的主要抑制基因，推测B基因突变→甲基转移酶结构和功能异常→染色体组蛋白甲基化水平降低→F基因表达水平下降→解除对开花的的抑制→白菜提前抽薹开花。
（5）大白菜主要以食用叶片为主，过早抽薹会降低叶球的产量和质量，本研究初步揭示了大白菜抽薹的分子机制，用于培育耐抽薹新品种。
【分析】1、基因的分离定律的实质∶在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2、基因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，由于自由组合定律同时也遵循分离定律，因此可以将自由组合问题转化成分离定律问题进行解决。
3、基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因。
4、密码子：概念：密码子是mRNA上相邻的3个碱基；种类：64种，其中有3种是终止密码子，不编码氨基酸；特点：（1）一种密码子只能编码一种氨基酸，但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码；（2）密码子具有通用性，即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
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