2022-2023学年北京市顺义区牛栏山一中高三上学期期中生物试题含解析

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北京市顺义区牛栏山一中2022-2023学年高三上学期期中
生物试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．2022年是遗传学之父——孟德尔诞辰200周年。以下现象能用孟德尔遗传规律解释的是（　　）
A．糖尿病是遗传病，其发病受到生活习惯的影响
B．甲基化导致控制花形的基因不表达
C．父母正常但子代出现白化病的孩子
D．红眼雌果蝇与红眼雄果蝇后代白眼均是雄蝇
【答案】C
【分析】1、孟德尔一对相对性状的杂交试验中，实现3：1的分离比必须同时满足的条件是：F1形成的配子数目相等且生活力相同，雌、雄配子结合的机会相等；F2不同的基因型的个体的存活率相等；等位基因间的显隐性关系是完全的；观察的子代样本数目足够多。
2、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】A、青少年型糖尿病属于多基因遗传病，多基因遗传病具有群体中发病率高、易受到环境影响的特点，不能用孟德尔遗传规律解释，A错误；
B、孟德尔不能明确遗传物质的本质，更不知道基因的甲基化，甲基化导致控制花形的基因不表达，不能用孟德尔遗传规律解释，B错误；
C、父母正常但子代出现白化病，说明白化病是隐性遗传病，父母双方都是隐性遗传因子的携带者，该现象可以用孟德尔分离定律解释，C正确；
D、红眼雌果蝇与红眼雄果蝇后代白眼均是雄蝇，属于伴性遗传，后代白眼均是雄蝇不能用孟德尔遗传规律解释，D错误。
故选C。
2．某同学制作某二倍体植物（2n＝24）花粉母细胞减数分裂临时装片，显微镜下观察到的部分细胞图像如下图所示。下列相关叙述正确的是（　　）

A．a中细胞有12条染色体，12个DNA分子
B．b中细胞有24个四分体，可交换染色体片段
C．c中每个细胞染色体数是体细胞的一半
D．d中细胞着丝粒已分开，有两个染色体组
【答案】C
【分析】由图分析，a处于减数第一次分裂中期；b处于减数第一次分裂前期；c处于减数第一次分裂末期；d处于减数第一次分裂后期。
【详解】A、a处于减数第一次分裂中期，细胞有24条染色体，48个DNA分子，A错误；
B、一个四分体代表一对同源染色体，b中细胞有12个四分体，同源染色体非姐妹染色单体可交换染色体片段，B错误；
C、c是减数第一次分裂末期的细胞，同源染色体分离，形成两个子细胞，每个细胞染色体数是体细胞的一半，C正确；
D、d处于减数第一次分裂后期，是同源染色体的分开，不是着丝粒分开，细胞中仍然是两个染色体组，D错误。
故选C。
3．玉米果穗长度受n对独立遗传的等位基因控制。科研人员将纯系P1和纯系P2杂交获得F1，再将F1植株自交获得F2，结果如下表。下列判断合理的是（   ）
穗长（cm）
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
亲本
（个）
P1
4
21
24
8













P2








3
11
12
15
26
15
10
7
2
子代
（个）
F1




1
12
12
14
17
9
4






F2


1
10
19
26
47
73
68
68
39
25
15
9
1



A．果穗长度的遗传不遵循自由组合定律
B．P1植株的自交后代只出现一种果穗长度
C．F1果穗长度变异与环境因素有关
D．理论上F2群体中的基因型种类有2n种
【答案】C
【详解】A、玉米果穗长度受n对独立遗传的等位基因控制，长度的遗传遵循自由组合定律，A项错误；
B、纯系P1植株有四种不同的果穗长度，自交后代将出现4种果穗长度，B项错误；
C、纯系P1和纯系P2杂交，理论上F1果穗长度应只有一种，出现不同果穗长度应是环境因素所致，C项正确；
D、理论上F2群体中的基因型种类最多有3n种，D项错误。
故选C。
4．新型冠状病毒（SARSCoV－2）是RNA病毒。病毒侵入宿主细胞后，病毒RNA可直接指导RNA聚合酶等酶的合成。RNA聚合酶能以病毒RNA为模板合成互补的RNA，再以互补的RNA为模板合成新的病毒RNA，实现病毒RNA的复制。据此判断不正确的是（　　）
A．RNA聚合酶以4种核糖核苷酸为底物合成病毒RNA
B．病毒RNA被宿主细胞的核糖体结合并翻译出蛋白质
C．可以依据病毒RNA的特异性序列进行核酸检测
D．新冠病毒遗传信息的流向为RNA→DNA→蛋白质
【答案】D
【分析】新冠病毒为正链RNA病毒，在宿主细胞中其遗传物质RNA可以直接作为mRNA进行翻译，同时还可以进行RNA复制。
【详解】A、新型冠状病毒（SARSCoV－2）是RNA病毒，在RNA聚合酶作用下以4种核糖核苷酸为底物合成病毒RNA，A正确；
B、病毒RNA是正链RNA，可以被宿主细胞的核糖体结合并翻译出蛋白质，B正确；
C、病毒RNA的碱基序列也有特异性，可以依据病毒RNA的特异性序列进行核酸检测，C正确；
D、新冠病毒遗传信息的流向为RNA→蛋白质，＋RNA→－RNA→＋RNA，D错误。
故选D。
5．有氧运动能改变骨骼肌细胞中的DNA甲基化状态，引发骨骼肌的结构和代谢变化，改善肥胖、延缓衰老。下列相关叙述正确的是（    ）
A．DNA甲基化能改变骨骼肌细胞中基因的碱基序列
B．骨骼肌细胞中的DNA甲基化状态可以遗传给后代
C．DNA甲基化程度可能影响代谢相关酶基因的转录
D．所有成年人都适合进行长时间、剧烈的有氧运动
【答案】C
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。
【详解】A、DNA甲基化属于表观遗传，表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，A错误；
B、DNA甲基化属于表观遗传，是可遗传变异，但骨骼肌细胞属于体细胞，其中的甲基化不能遗传给后代，B错误；
C、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，DNA甲基化可能影响DNA分子的解旋，进而影响相关酶基因的转录，C正确；
D、有氧运动能改变骨骼肌细胞中的DNA甲基化状态，但并非所有成年人都适合进行长时间、剧烈的有氧运动，如一些有基础病的个体不能进行剧烈运动，D错误。
故选C。
6．研究者从古代尼安德特人标本中提取DNA进行测序，发现之前未知的线粒体DNA（mtDNA）序列。比较多个来自世界各地不同地区的现代人之间，以及现代人与尼安德特人、黑猩猩之间mtDNA特定序列的碱基对差异，结果如图1．下列相关叙述不合理的是（    ）

A．mtDNA的基因突变为生物进化提供原材料
B．现代人之间mtDNA的差异可能与迁徙有关
C．图1表明现代人与黑猩猩的mtDNA差异更大
D．图1结果支持绘制出图2所示的进化树
【答案】D
【分析】现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、基因突变可产生新基因，进而产生新性状，故mtDNA的基因突变为生物进化提供原材料，A正确；
B、据图1分析可知，现代人与现代人之间的mtDNA特定序列差异较现代人与尼安德特人更大（差异碱基对个数与百分率），推测可能与迁徙有关，B正确；
C、据图1分析可知，现代人与黑猩猩的mtDNA差异碱基对个个数多，且每个区段的百分率均较高，故表明现代人与黑猩猩的mtDNA差异更大，C正确；
D、图2的进化树中，现代人与黑猩猩的亲缘关系更近，其mtDNA特定序列的差异应更小，与图1结果不符，D错误。
故选D。
7．当你在寒风中瑟瑟发抖时，机体内几乎所有细胞都会动员起来，共同抵御寒冷。这些反应不包括（    ）
A．大脑皮层的体温调节中枢兴奋
B．皮肤血管收缩导致血流量减少
C．神经系统快速反应，引起骨骼肌战栗
D．甲状腺激素、肾上腺素增强细胞代谢
【答案】A
【分析】寒冷环境→皮肤冷觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加产热（骨骼肌战栗、立毛肌收缩、甲状腺激素分泌增加），减少散热（毛细血管收缩、汗腺分泌减少）→体温维持相对恒定。
【详解】A、感觉的形成部位位于大脑皮层，体温调节中枢位于下丘脑，A错误；
B、皮肤血管收缩导致血流量减少，从而减少散热，B正确；
C、神经系统快速反应，引起骨骼肌战栗，增加产热，C正确；
D、甲状腺激素、肾上腺素增强细胞代谢，增加产热，D正确。
故选A。
8．在野外，草丛里突然窜出的蛇会让人受到惊吓；平日里，人体能有意识地控制排尿。这些都与自主神经系统相关。下列相关叙述正确的是（　　）
A．受到惊吓时，副交感神经兴奋，心跳加快、呼吸急促
B．自主神经系统包括躯体运动神经和内脏运动神经
C．人体能有意识地控制排尿，说明大脑皮层能够调节内脏活动
D．看到蛇受到惊吓是非条件反射，不利于机体适应环境
【答案】C
【分析】1、奔跑等身体运动是由躯体运动神经支配的，它明显受到意识的支配；而由惊恐所引起的心跳与呼吸的变化是由内脏运动神经控制的，是不随意的。支配内脏、血管和腺体的传出神经，它们的活动不受意识支配，称为自主神经系统。
2、自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成，它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱；而当人处于安静状态时，副交感神经活动则占据优势，此时，心跳减慢，但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强，有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和副交感神经对同一器官的作用，犹如汽车的油门和刹车，可以使机体对外界刺激作出更精确的反应，使机体更好地适应环境的变化。
【详解】A、受到惊吓时，交感神经兴奋，心跳加快、呼吸急促，当机体处于平衡状态时副交感神经的兴奋占优势，A错误；
B、自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成，躯体运动神经受意识的支配，不属于自主神经系统，B错误；
C、大脑是人体最高级的中枢，人体能有意识地控制排尿，说明大脑皮层能够调节内脏活动，C正确；
D、看到蛇受到惊吓是条件反射，条件反射利于机体适用更加复杂多变的环境，D错误。
故选C。
9．关于人体血糖浓度的调节，有关说法不正确的是（　　）
A．血糖平衡的稳态依赖神经—体液调节
B．血糖浓度变化会刺激胰岛细胞分泌相应的激素
C．胰岛素是体内唯一降血糖的激素
D．下丘脑能感受胰岛素的变化参与体内血糖浓度调节
【答案】D
【分析】1、血糖的来源：食物中的糖类的消化吸收、肝糖原的分解、脂肪等非糖物质的转化；去向：血糖的氧化分解为CO2、H2O和能量、合成肝糖原、肌糖原（肌糖原只能合成不能水解）、血糖转化为脂肪、某些氨基酸。
2、血糖平衡调节：由胰岛A细胞分泌胰高血糖素（分布在胰岛外围）提高血糖浓度，促进血糖来源；由胰岛B细胞分泌胰岛素（分布在胰岛内）降低血糖浓度，促进血糖去路，减少血糖来源，两者激素间是拮抗关系。
【详解】A、血糖平衡的调节为神经—体液调节，体液调节主要靠胰高血糖素和胰岛素等激素调节，A正确；
B、胰岛细胞感受血糖浓度变化而分泌相应的激素，浓度升高时分泌胰岛素，浓度降低时分泌胰高血糖素，B正确；
C、胰岛素由胰岛B细胞分泌，是体内唯一降血糖的激素，C正确；
D、下丘脑是血糖调节中枢，可通过有关神经使胰岛B细胞分泌胰岛素，从而引起胰岛素水平的变化，D错误。
故选D。
10．如图为人体激素作用于靶细胞的两种机理示意图，有关说法正确的是（　　）

A．激素A可能为生长激素，与胞内受体结合
B．若激素B是醛固酮，它由肾小管细胞合成
C．受体b参与信息传递，并催化c－AMP的合成
D．激素均须通过调控基因表达进而调节靶细胞的生理效应
【答案】C
【分析】题图分析：激素A进入细胞与受体a结合后再进入细胞核，通过影响基因的表达来调控生理效应。激素B没有进入细胞，直接与细胞膜上的受体b结合引起细胞内的生化反应。
【详解】A、据图可知，激素A能与受体a结合进入细胞核发挥作用，因此激素A可能是性激素等，不可能是生长激素，生长激素的受体位于细胞膜上，A错误；
B、醛固酮是由肾上腺皮质合成并分泌，B错误；
C、由图示可知，激素B与细胞膜上的受体b结合，催化c－AMP的合成，C正确；
D、由图示可知，激素B与受体结合后，激活蛋白激酶进而引起相应生理效应，而不是通过调控基因表达调节靶细胞的生理效应，D错误。
故选C。
11．如图所示为神经系统和内分泌系统之间的联系，①②③④代表相关激素，则下列说法正确的是（　　）

A．寒冷刺激，下丘脑冷觉感受器兴奋时膜电位变成外正内负
B．激素②能促进激素③的分泌，激素③能抑制激素②的分泌，所以说②③具有抗衡作用
C．持续摄入含碘较多的食物，体内的甲状腺激素的含量会持续增加
D．机体内激素的分泌既有分级调节也有反馈调节
【答案】D
【分析】根据甲状腺激素分级调节的过程可知，图中下丘脑分泌①促甲状腺激素释放激素作用于垂体，促进垂体分泌②促甲状腺激素，使甲状腺分泌③甲状腺激素；图中还看出，甲状腺激素对下丘脑和垂体具有反馈调节的作用。下丘脑还可以合成并分泌④抗利尿激素，并由垂体后叶释放，该激素能够促进肾小管和集合管对水分的重吸收。
【详解】A、寒冷刺激，下丘脑冷觉感受器兴奋，钠离子内流，膜电位由外正内负变为外负内正，A错误；
B、分析图解可知，图中②、③分别代表促甲状腺激素和甲状腺激素，两者作用的并不是同一生理过程，不具有抗衡作用，B错误；
C、激素的含量受机体的调节机制调节，在体内含量处于相对稳定水平，不可能持续增加，C错误；
D、据图可知，甲状腺激素的调节过程：下丘脑→促甲状腺激素释放激素→垂体→促甲状腺激素→甲状腺→甲状腺激素，该过程属于下丘脑-垂体-腺体轴的分级调节；该过程中甲状腺激素能对下丘脑和垂体进行负反馈调节，说明机体内激素的分泌既有分级调节也有反馈调节，D正确。
故选D。
12．下图所示实验能够说明

A．病毒抗原诱导B细胞分化的作用 B．浆细胞产生抗体的作用
C．病毒刺激淋巴细胞增殖的作用 D．效应T淋巴细胞的作用
【答案】D
【分析】据图分析，LCM病毒感染小鼠，产生特异性免疫，分离出淋巴细胞，加入被LCM病毒感染的51Cr标记的同种小鼠细胞（靶细胞），能检测到上清液中含有放射性，说明效应T细胞使得靶细胞裂解。
【详解】当小鼠感染病毒后，由于病毒寄生在宿主细胞内，所以进行细胞免疫，产生效应T细胞．把效应T细胞与被病毒感染的小鼠细胞混合培养，测定上清液的放射性，最终能说明效应T细胞能与靶细胞密切接触，诱导靶细胞细胞凋亡，最终使病毒暴露在细胞外．
故选D。
【点睛】关键：被病毒感染同种小鼠细胞和淋巴细胞放在一起，4小时候测定上清液中同位素的释放量，显然是靶细胞破裂了，这只能是效应T细胞的作用。
13．乙肝疫苗的有效成分是乙肝病毒的一种抗原。接种该疫苗后人体会产生相应抗体，该抗体（　　）
A．激发机体的特异性免疫反应 B．可与多种抗原结合
C．可作为信息分子 D．可被蛋白酶水解
【答案】D
【分析】接种乙肝疫苗后，刺激B细胞增殖分化形成浆细胞和记忆细胞，浆细胞产生抗体与抗原特异性结合，形成沉淀或细胞集团，被吞噬细胞分解。抗体的化学本质是蛋白质。
【详解】A、乙肝疫苗作为抗原能激发机体的特异性免疫反应，抗体不能，A错误；
B、抗体只能与相应的抗原发生特异性的结合，B错误；
C、抗体与抗原结合后形成沉淀或者细胞集团，进而被吞噬细胞吞噬消化，在这个过程中，抗体是免疫活性物质，不是信息分子，C错误；
D、抗体的化学本质是蛋白质，可被蛋白酶水解，D正确。
故选D。

二、多选题
14．北方粳稻比南方籼稻具有更强的耐寒性。水稻细胞膜上的低温响应受体L1在低温下，能激活细胞膜上的Ca2＋通道，引起Ca2＋内流，进而启动下游的耐寒防御反应。籼稻L1的第187位氨基酸为甲硫氨酸，而粳稻L1的同一位置则为赖氨酸，其余序列完全相同。以下推测合理的是（　　）
A．籼稻不耐寒的原因是没有低温响应受体
B．利用粳稻的L1基因可培育转基因耐寒新物种
C．遭受低温后籼稻细胞质中Ca2＋浓度升高幅度高于粳稻
D．由籼稻和粳稻杂交所得F1的耐寒性可判断二者L1基因的显隐性
【答案】BD
【分析】1、基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。
2、培育新品种方法：杂交育种、单倍体育种、多倍体育种、诱变育种、利用转基因技术可以培育新品种。

【详解】A、根据题干信息“籼稻低温响应受体L1的第187位氨基酸为甲硫氨酸，而粳稻L1的同一位置则为赖氨酸，其余序列完全相同”，说明籼稻不耐寒的直接原因是低温响应受体L1的氨基酸组成不同，A错误；
B、粳稻比籼稻耐寒，利用粳稻的L1基因可培育转基因耐寒新品种，B正确；
C、水稻细胞膜上的低温响应受体L1在低温下，能激活细胞膜上的Ca2＋通道，引起Ca2＋内流，进而启动下游的耐寒防御反应，籼稻不耐寒，说明遭受低温后籼稻细胞质中Ca2＋浓度升高幅度低于粳稻，C错误；
D、北方粳稻比南方籼稻具有更强的耐寒性，让籼稻和粳稻杂交，若F1比籼稻耐寒，则粳稻的L1基因为显性基因，若F1的耐寒性与籼稻相当，则籼稻的L1基因为显性基因，D正确；
故选BD。
15．密林熊蜂可直接在角蒿花的花筒上打洞，盗取其中的花蜜（盗蜜），花筒上虽留下小孔，被盗蜜的花仍会开花，但影响结实率。密林熊蜂偏爱从较大、较高的花盗蜜，但其身体不会接触到花的柱头。据此作出的分析，合理的是（　　）
A．密林熊蜂不给角蒿传粉不影响角蒿的进化
B．该盗蜜行为可能会影响角蒿的种群密度
C．密林熊蜂与正常传粉者之间存在竞争关系
D．密林熊蜂的打洞行为是为了适应环境而产生的突变
【答案】BC
【分析】密林熊蜂影响结实率，改变种群中某基因型个体的占比，影响基因频率。如某时间段测出的种群密度大，代表该时间段出现的密林熊峰数量多，代表盗蜜频率高。
【详解】A、密林熊蜂影响结实率，进而影响被盗蜜的某基因型植株子代数量，改变种群中某基因型个体的占比，进而影响基因频率，所以会影响进化，A错误；
B、盗蜜行为影响结实率，会使子代数量减少，会影响种群密度，B正确；
C、由于密林熊蜂和正常传粉者均采蜜，因而它们存在竞争关系，C正确；
D、变异是随机的、不定向的，自然环境只能去选择那些适应环境的突变，D错误。
故选BC。

三、综合题
16．帕金森综合征（PD）是中老年人常见的中枢神经系统疾病。早发性PD与遗传因素关系密切，一般发病年龄≤45岁。
(1)图1为某早发性PD家系图。据图可以初步判断此病的遗传方式为 ______。
(2)已知Parkin基因编码Parkin蛋白，该基因有12个外显子（基因中可以表达的部分），结构如图2所示。对上述家庭六位成员的DNA测序分析发现，患者Parkin基因的外显子7存在序列异常，基因相关区域用Mwol酶处理后，电泳结果如图3（bp表示碱基对）。
据电泳图分析可知患者的Parkin基因组成为 ______（填“纯合”或“杂合”）状态，其致病基因来自 ______，判断依据是Ⅰ2、Ⅱ2和Ⅱ4电泳都显示三个条带的片段长度分别为272bp、181bp、97bp，由此可知与正常人相比，三者的Parkin基因的外显子7序列异常的具体改变为 ______，从而导致 ______，出现图3所示的结果。
(3)研究者推测该家系的Parkin基因可能还存在其它外显子的改变，利用荧光定量PCR技术进行进一步的分析。在相同的PCR条件下，设计4对荧光引物，同时扩增外显子4、7、8、11，检测PCR产物相对量，结果如图4。

①结果显示，患者细胞中外显子4的含量为本人其它外显子的一半，说明患者Parkin基因的外显子4有是突变的，此变异来自于亲代中的 ______。
②外显子7的序列改变在此项检测中并没有显现，试分析原因：______。
③请综合图1、3、4结果，解释Ⅱ2患病的原因：______。
(4)研究发现一些早发性PD患者的Parkin基因外显子11的某位点G被T替换，为研究该突变与早发性PD的发生是否有关，请写出调查研究思路：______。若调查结果为 ______，则表明该突变与早发性PD的发生有关。
【答案】(1)常染色体隐性遗传病
(2)     杂合     Ⅰ2     缺失6个碱基对     MwoⅠ酶切位点消失，无法被MwoⅠ酶切
(3)     Ⅰ1     引物与模板的结合     患者一个Parkin基因外显子7碱基对缺失（突变），另一个Parkin基因外显子4突变
(4)     分别调查若干正常人和早发PD患者，通过DNA测序检测是否发生外显子11的这种突变     早发PD患者外显子11突变的频率显著高于正常人群

【分析】1、根据系谱图分析可知：父母正常，而子代中女儿有患病个体，说明该遗传病属于常染色体隐性遗传病。
2、通过图2电泳结果比对可以得出P基因的外显子3是否异常，从而分析系谱图中各个体的基因组成。
【详解】（1）根据系谱图分析可知：父母均表现正常，子代中有患病女性，可推知该遗传病属于常染色体隐性遗传病。
（2）由图3电泳结果可知：Ⅰ1的外显子7序列是正常的，即基因组成为纯合子，Ⅰ2为杂合子，所以是Ⅰ2将致病基因传给Ⅱ2和Ⅱ4。对上述家庭六位成员的DNA测序分析发现，患者Parkin基因的外显子7存在序列异常，基因相关区域用MwoⅠ酶处理后，进行电泳。图3电泳结果显示正常人的电泳结果出现两个条带，碱基对长度分别为181bp、97bp，说明正常人的外显子7序列长为178bp，Ⅱ2和Ⅱ4电泳显示三个条带的片段长度分别为272bp、181bp、97bp，272bp的条带为异常条带，说明患者的Parkin基因组成为杂合状态，外显子7序列异常的具体改变为碱基对缺失，而且缺失的是6个碱基对，出现272bp条带的原因是由于碱基对的缺失使得MwoⅠ酶切位点消失导致的。
（3）①患者细胞中外显子4的含量为本人其它外显子的一半，说明患者Parkin基因的外显子4有一半是突变的，此变异来自于亲代中的Ⅰ1。
②外显子7的序列改变在此项检测中并没有显现，可能因为碱基序列的改变不在引物结合区，即碱基序列改变不影响引物与模板的结合的结合，所以不影响PCR扩增过程。
③综合图1、3可知、Ⅰ2将外显子7发生碱基对缺失的Parkin基因传给Ⅱ2，再结合图4可知，Ⅱ2患病的原因还与另一个Parkin基因外显子4突变有关。
（4）为研究该突变与早发性PD的发生是否有关，可以采用DNA测序技术进行相关调查，故调查研究思路为：分别调查若干正常人和早发PD患者，通过DNA测序检测是否发生外显子11的这种突变。若调查结果为早发PD患者外显子11突变的频率显著高于正常人群，则表明该突变与早发性PD的发生有关。
17．睡眠是动物界普遍存在的现象。腺苷是一种重要的促眠物质。
（1）图1为腺苷合成及转运示意图。由图1可知，储存在囊泡中的ATP通过_____方式转运至胞外后，可被膜上的核酸磷酸酶分解，脱去_____个磷酸产生腺苷。

（2）为了高特异性、高灵敏度地记录正常睡眠-觉醒周期中基底前脑（BF）胞外腺苷水平的变化，研究者设计了一种腺苷传感器（图2），并使之表达在BF区细胞膜上。
①传感器的工作原理是_____。
②满足实验要求的传感器应具备的条件包括_____。
A．对腺苷有高荧光响应，对ATP等腺苷衍生物无反应
B．传感器数量随着睡眠-觉醒周期而变化
C．对正常睡眠-觉醒周期无明显影响
D．腺苷与传感器的结合是不可逆的
（3）用适宜刺激分别激活BF区胆碱能神经元和谷氨酸能神经元，检测结果表明：在睡眠调节中，小鼠主要依靠谷氨酸能神经元释放腺苷。为进一步检验该结论，研究者分别去除小鼠BF区胆碱能神经元和谷氨酸能神经元。支持此结论的实验结果应是_____。
（4）研究发现，腺苷与觉醒神经元细胞膜上的A1受体结合，可_____（选填“促进”或“抑制”）K+通道开放而抑制觉醒神经元的兴奋；腺苷还可以通过A2受体激活睡眠相关神经元来促进睡眠。
（5）基于以上信息，请提出改善失眠症患者睡眠的两项措施。_____
【答案】     胞吐     3     腺苷与受体结合改变受体空间结构，进而使绿色荧光蛋白构象改变并（在被激发后）发出荧光，因此可通过检测荧光强度来指示腺苷浓度     AC     两实验组的腺苷浓度（荧光强度）均低于对照组，去除谷氨酸能神经元组浓度更低     促进     利用AK活性抑制剂来增加脑中腺苷浓度
利用A1激动剂抑制觉醒神经元
利用A2激动剂来激活睡眠相关神经元
【解析】分析图1可知，ATP初步水解可形成ADP，ADP水解可形成AMP，AMP可水解为腺苷。腺苷可在AK酶催化下形成AMP，从而降低细胞内腺苷的浓度。图2中腺苷与腺苷受体结合可激活荧光蛋白发出绿色荧光。据此分析作答。
【详解】（1）由图1可知，储存在囊泡中的ATP通过胞吐方式转运至胞外，ATP的结构简式为A-P~P~P，A为腺苷，所以ATP需要被膜上的核酸磷酸酶分解，脱去3个磷酸产生腺苷。
（2）①由图2可知，腺苷与受体结合改变受体空间结构，进而使绿色荧光蛋白构象改变并（在被激发后）发出荧光，因此可通过检测荧光强度来指示腺苷浓度。
②A、为了准确反应腺苷的含量，要求传感器对腺苷有高荧光响应，对ATP等腺苷衍生物无反应，A正确；
B、传感器的作用是高特异性、高灵敏度地记录正常睡眠-觉醒周期中基底前脑（BF）胞外腺苷水平的变化，所以传感器的数量不能随着睡眠-觉醒周期而变化，B错误；
C、传感器应对正常睡眠-觉醒周期无明显影响，以准确反应正常睡眠-觉醒周期中基底前脑（BF）胞外腺苷水平的变化，C正确；
D、腺苷与传感器的结合是可逆的，可随着腺苷数量的增加荧光强度增强，D错误。
故选AC。
（3）腺苷是一种神经递质，若在睡眠调节中，小鼠主要依靠谷氨酸能神经元释放腺苷，则去除小鼠BF区胆碱能神经元和谷氨酸能神经元的两组实验的腺苷浓度（荧光强度）均低于对照组，且去除谷氨酸能神经元组浓度更低。
（4）由于腺苷与觉醒神经元细胞膜上的A1受体结合，会抑制觉醒神经元的兴奋，说明其能促进K+通道开放，增大其静息电位差值，从而使觉醒神经元的兴奋被抑制。
（5）腺苷是一种重要的促眠物质，说明腺苷浓度增加，有利于促进睡眠，而AK可促进腺苷转化为AMP，所以可利用AK活性抑制剂来增加脑中腺苷浓度，或利用A1激动剂抑制觉醒神经元或利用A2激动剂来激活睡眠相关神经元的功能，从而增加睡眠，改善失眠症患者的睡眠。
【点睛】本题考查睡眠调节的机理，意在考查考生对情境信息的分析和处理能力。
18．学习以下材料，回答问题。
疼痛是一种复杂的生理和心理活动，它包括伤害性刺激作用于机体所引起的痛感觉——“痛觉”及机体对该刺激产生的一系列“痛反应”。与疼痛有关的分子、细胞及相关机制的研究是镇痛药物开发的基础。
研究表明，TRPV1是位于感觉神经末梢的非选择性阳离子通道蛋白，广泛分布于哺乳动物和人体不同组织中，它可以通过开合控制相关离子跨越细胞膜，而离子通道不断开合，电信号不断“跑位”，使神经细胞膜产生快速的电位变化，电信号就会沿着神经细胞传送到大脑。实验证明，辣椒素和43℃以上的高温都可以激活TRPV1，并打开其通道。
为研究辣椒素对TRPV1通道的作用机制，科学家对神经元首先进行荧光染剂处理，然后加入浓度为1μmol/L辣椒素，利用共聚焦显微成像法对细胞进行动态观察，并同步记录细胞内荧光值的变化，结果如图1。（说明：静息状态下，细胞外Ca2＋浓度高于细胞内，此状态会抑制Na＋内流。细胞内Ca2＋浓度增加可导致荧光强度增加。）

研究还发现，TRPV1通道与关节炎引起的慢性炎症痛也有密切关系。图2表示白介素IL—6（由多种细胞分泌的一种炎症因子）引发炎症疼痛时的分子机制。（注：Gp130—JAK、P13K、AKT是参与细胞信号转导过程中的重要物质。）
TRP通道蛋白家族种类较多，TRPV1是结构、功能研究最清楚的家族成员之一，此外，科学家还发现了与感觉相关的其他离子通道，如TRPM8则可识别低温刺激和被薄荷醇激活，与冰爽的刺痛感产生有关。可见，不同的离子通道产生的电信号不完全相同，对于大脑来说，不同电信号代表着不一样的危机。
请根据上述信息，结合所学知识，回答相关问题。
(1)TRPV1通道蛋白能够被高温刺激并引发电信号，是反射弧中的______。
(2)本文关于“研究辣椒素对TRPV1通道的作用机制”的实验，若要证明“辣椒素可激活并打开TRPV1”，还需要做一个对照实验：用荧光染剂处理神经元，______，利用共聚焦显微成像法对细胞进行动态观察，同步记录______变化，并将结果与实验组作对比。
(3)请综合上述图文信息，结合所学知识，以文字和箭头方式，从细胞水平和分子水平层面阐述辣椒素刺激引起机体产生痛觉的一系列兴奋的产生、传导、传递过程。
辣椒素刺激→__________________→产生痛觉。
(4)基于IL－6炎症因子引发疼痛的分子机制，请为研制缓解慢性炎症痛的药物提供两条思路（简要阐明即可）。思路一：____________；思路二：____________。
(5)痛觉会给动物带来痛苦，为什么在漫长的进化历程中，依然保留了对痛觉的感知？____________。
【答案】(1)感受器
(2)     不加入辣椒素
     细胞内的荧光值
(3)感觉神经末梢膜上TRPV1被激活，通道开启→Ca2+内流显著增强→胞外Ca2+浓度减小→对Na+内流的抑制作用减弱→Na+内流→感觉神经末梢产生外负内正的动作电位（产生兴奋）→兴奋通过传入神经，最终传至大脑皮层的感（痛）觉中枢
(4)     降低IL-6等炎症因子的含量或信号通路中物质含量（如制备IL-6等炎症因子的抗体或制备信号通路分子的抗体等）     抑制TRPV1通道在细胞内的转运途径
(5)疼痛可使动物个体对来自外界和身体内部的危机及疾病做出相应的判断，并采取保护措施减轻伤害，增加个体生存的机会 ，有助于维持种群数量的稳定，利于种群的繁衍

【分析】神经调节是指在神经系统的直接参与下所实现的生理功能调节过程，是人体最重要的调节方式。人体通过神经系统对各种刺激作出规律性应答的过程叫做反射，反射是神经调节的基本方式。反射的结构基础为反射弧，包括五个基本环节：感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。感受器是连接神经调节受刺激的器官，效应器是产生反应的器官；中枢在脑和脊髓中，传入和传出神经是将中枢与感受器和效应器联系起来的通路。
【详解】（1）TRPV1通道蛋白位于感觉神经末梢的非选择性阳离子通道蛋白，属于反射弧中的感受器。
（2）要证明“辣椒素可激活并打开TRPV1”，本实验的自变量是有无辣椒素，因变量为细胞的TRPV1是否打开，实验组有辣椒素处理，对照组不需要辣椒素处理，所以本实验除了实验组之外，还需要一个对照组，对照组的处理：用荧光染剂处理神经元，不加入辣椒素，利用共聚焦显微成像法对细胞进行动态观察，同步记录细胞内的荧光值的变化，并将结果与实验组作对比。
（3）从细胞水平和分子水平层面阐述辣椒素刺激引起机体产生痛觉的一系列兴奋的产生、传导、传递过程，辣椒素刺激会导致感觉神经末梢膜上TRPV1被激活，通道开启，TRPV1是协助Ca2+运输的蛋白质，所以Ca2+内流显著增强，细胞外的Ca2+浓度减小，对Na+内流的抑制作用减弱，钠离子大量内流，感觉神经末梢产生兴奋，兴奋通过传入神经，最终传至大脑皮层的感觉中枢。
（4）IL-6炎症因子引发疼痛的分子机制涉及多种中间转换信号，所以缓解慢性炎症痛时主要思路就是降低IL-6等炎症因子的含量或信号通路中物质含量（如制备IL-6等炎症因子的抗体或制备信号通路分子的抗体等）和抑制TRPV1通道在细胞内的转运途径。
（5）生物存在痛觉对机体是有利的，从个体层面来讲，疼痛可使动物个体对来自外界和身体内部的危机及疾病做出相应的判断，并采取保护措施减轻伤害，增加个体生存的机会，从种群层面，个体的生存有助于维持种群数量的稳定，利于种群的繁衍。
19．甜瓜是世界主要食用水果之一，甜瓜是一年生植物，没有性染色体，但花朵有3种类型：雄花（♂）、雌花（♀）和全花（即两性花，一朵花中有雌蕊和雄蕊，用⚥表示）。
(1)花朵类型的任意组合，使甜瓜有 ______种性别类型。其中常见的品系是雄全同株（♂＋⚥）、两性花株（⚥）。目前商业栽培的甜瓜品种为两品系杂交产生的F1具有明显的杂种优势，但在制备时需要 ______，工作量大，筛选全（♀）品系具有重要意义。
(2)研究者在自然界中发现了雌雄异花植株（♀＋⚥），用该植株和某两性花品系（⚥）杂交，F1全部是雌雄异花植株（♀＋♂），F1自交得到的F2性状分离比如下表所示。
♀＋♂
♀＋⚥
♂＋⚥
⚥
9
3
3
1

①上述实验说明甜瓜性别是由 ______染色体上的 ______基因决定的。
②外施乙烯可以将雌雄异花同株（♀＋♂）的雄花变成单性雌花，说明乙烯对雌蕊发育起 ______作用。研究发现基因控制乙烯合成ACC的合成，在ACC催化产生的中间产物的基础上，aa基因诱导合成赤霉素促进雄蕊的发育，基因型为aagg的植株最终发育成两性花株（⚥）。据此分析雌全同株（♀＋⚥）的基因型A_gg，雄全同株（♀＋⚥）的基因型为 ______。
(3)科研人员在雌全同株（♀＋⚥）AAgg培育过程发现了全雌（♀）突变体，二者杂交后再自交，发现F2雌全同株（♀＋⚥）：全雌（♀）突变体分离比为3：1，则全雌对雌全同株为 ______性状。全雌（♀）突变体与常见的两种性别类型的甜瓜杂交，都可以在 ______植株上收获种子用于商业种植，免去了之前杂交育种的繁琐。
(4)为了源源不断获得全雌植株（♀）进行杂交育种，可将（3）F2中的雌全同株（♀＋⚥）自交，在F3幼苗期扩增雌花决定基因（用GY/gy表示），然后经过AluⅠ酶切、电泳鉴定基因型，结果如图所示。

由结果可知，F3中 ______号为全雌植株（♀），将其移栽保留，另外应淘汰 ______号植株，原因是 ______。
(5)研究者发现在花芽时期，用一定浓度的赤霉素（GA3）或者硝酸银（AgNO3）可以诱导全雌植株产生一定量的两性花，从而实现自交保存。实验结果如下表所示。下表中第Ⅰ组处理试剂和浓度分别为 ______。
编号
处理苗数
处理试剂
处理浓度（mg/L）
两性花诱导率（%）
1
10
_____
_____
0
2
20
AgNO3
100
5.56
3
20
AgNO3
300
11.11
4
20
AgNO3
500
27.78
5
20
GA3
300
27.78
6
20
GA3
500
22.23
7
20
GA3
700
5.56

(6)请评价（4）和（5）中所述育种方法的优缺点 ______。
【答案】(1)     7     人工去雄
(2)     非同源     两对等位     促进     aaG_
(3)     隐性     全雌
(4)     2、5     1、4     6、7号雌全同株可用于继续自交获得全雌植株和雌全同株，而1、4号雌全同株植株自交不能产生全雌植株，且其花粉会干扰全雌植株与其他品系的杂交育种
(5)蒸馏水、0
(6)（4）育种方式既可以产生全雌系，又可产生自交系（用于生产全雌系）；（5）育种方式诱导两性花的概率比较低，且不知道能否成功自交产生种子；AgNO3可能会使甜瓜有重金属污染

【分析】具有杂种优势的植株需要年年通过杂交制种，但杂交过程中需要对母本去雄，过程繁琐，若能培育不产生花粉的雌株，则省去了去雄的麻烦，根据表格中9：3：3：1的分离比，说明甜瓜性别是由非同源染色体上的两对等位基因决定的。
【详解】（1）由题意可知，花朵有3种类型，若花朵类型可任意组合，则形成的甜瓜类型为雄株（♂＋♂）、雌株（♀＋♀）、两性花株（⚥＋⚥）、雌雄异花植株（♀＋♂）、雄全同株（♂＋⚥）、雌全同株（♀＋⚥）和（♀＋♂＋⚥）共7种类型。两品系杂交产生的子一代具有杂种优势，但在制备杂交种时需要进行杂交实验，需要对母本人工去雄，工作量大，所以筛选全（♀）品系具有重要意义，可免去对母本去雄的操作。
（2）分析题意可知，雌雄异花植株与某两性花品系杂交，子一代均为雌雄异花植株，子一代自交的后代出现了9：3：3：1的分离比，说明甜瓜性别是由非同源染色体上的两对等位基因决定的。
（3）外施乙烯可以将雌雄异花同株（♀＋♂）的雄花变成单性雌花，说明乙烯对雌蕊发育起促进作用。分析表格可知，子二代中雌全同株和雄全同株各占3/16 ，即1/4×3/4 ，又雌全同株的基因型A_gg，则雄全同株的基因型为aaG_。
（4）根据（3）分析可知，全雌为隐性性状，即只含隐性基因，根据电泳图可知F2中全雌植株的基因经过AluI酶切后电泳的结果为359bp和143bp，即该隐性基因被酶切为两段，F2雌全同株包括纯合子和杂合子，酶切后电泳结果为502bp、359bp和143bp，说明显性基因的电泳图为502bp段，由于隐性基因的长度为359＋143＝502bp，与显性基因的长度502bp相同，所以推测gy基因可能是由GY基因发生碱基对的替换突变而来的。1－7的电泳图是对F3的雌花决定基因酶切并电泳的结果，由于2和5的电泳图与F2全雌植株电泳图一致，说明2和5是全雌植株，为隐性纯合子。由于6和7号雌全同株可用于继续自交获得全雌植株和雌全同株，而1和4号雌全同株植株自交不能产生全雌植株，且其花粉会干扰全雌植株与其他品系的杂交育种，所以应淘汰1和4号个体。
（5）实验是用一定浓度的赤霉素（GA3）或者硝酸银（AgNO3）诱导全雌植株产生一定量的两性花，根据表格可知1号为对照实验，故处理试剂为蒸馏水，处理浓度为0。
（6）（4）育种方式既可以产生全雌系，又可产生自交系（用于生产全雌系），而（5）育种方式诱导两性花的概率比较低，且不知道能否成功自交产生种子；且AgNO3可能会使甜瓜有重金属污染。

四、实验题
20．母亲孕期肥胖或高血糖会增加后代患肥胖和代谢疾病的风险。科学家用小鼠进行实验，研究孕前高脂饮食对子代代谢调节的影响。
(1)从孕前4周开始，实验组雌鼠给予高脂饮食，对照组雌鼠给予正常饮食，食物不限量。测定妊娠第20天两组孕鼠相关代谢指标，结果如下表。
分组
体重（g）
胰岛素抵抗指数
脂肪含量（mg/dL）
瘦素含量（ng/dL）
脂联素含量（µg/dL）
对照组
38.8
3.44
252
3.7
10.7
实验组
49.1
4.89
344
6.9
5.6

正常情况下，体脂增加使脂肪细胞分泌的瘦素增多，瘦素经 ______运输作用于下丘脑饱中枢，抑制食欲，减少脂肪合成，该过程为 ______调节机制。表中结果显示，实验组孕鼠瘦素含量 ______，但瘦素并没有发挥相应作用，这种现象称为“瘦素抵抗”。
(2)24周龄时，给两组子代小鼠空腹注射等量的葡萄糖或胰岛素，检测结果如图1。

图1结果显示，与对照组相比，______，推测实验组子鼠出现了“胰岛素抵抗”。
(3)研究发现，幼鼠脂肪组织的脂联素含量与母鼠呈正相关。测定幼鼠脂联素基因的表达量、基因启动子所在区域的组蛋白甲基化水平，结果如图2。
脂联素是脂肪细胞分泌的一种多肽激素，能增加细胞对胰岛素的敏感性。结合上述研究分析孕期出现胰岛素抵抗的原因 ______。
(4)根据该项研究结果，对备孕或孕期女性提出合理的建议 ______
【答案】(1)     体液     （负）反馈     增加
(2)注射葡萄糖后实验组小鼠血糖浓度始终较高，注射胰岛素后实验组小鼠血糖浓度下降幅度较低
(3)实验组孕鼠脂联素含量低，造成机体细胞对胰岛素信号不敏感
(4)减少脂类的摄入（合理饮食）、坚持锻炼、控制体重，维持正常血脂水平

【分析】分析图1：注射葡萄糖之后实验组血糖明显高于对照组，注射胰岛素之后，实验组的血糖仍然高于对照组；
分析图2：脂联素相关基因数据表明，实验组的组蛋白甲基化水平高于对照组，而基因表达量小于对照组。
【详解】（1）瘦素的运输为体液运输，体脂增加使脂肪细胞分泌的瘦素增多，瘦素经体液运输作用于下丘脑饱中枢，减少脂肪合成，该机制为负反馈调节。与对照组相比，实验组孕鼠瘦素含量增加，但瘦素没有发挥相应作用。
（2）图1结果显示，与对照组相比注射葡萄糖后实验组小鼠血糖浓度始终较高，注射胰岛素后实验组小鼠血糖浓度下降幅度较低，但血糖仍高于对照组，推测实验组子鼠出现了“胰岛素抵抗”。
（3）脂联素是脂肪细胞分泌的一种多肽激素，能增加细胞对胰岛素的敏感性。据此推测实验组孕鼠出现胰岛素抵抗的原因是实验组孕鼠脂联素含量低，造成机体细胞对胰岛素信号不敏感。
（4）对备孕或孕期女性提出合理建议：减少脂类的摄入（合理饮食）、坚持锻炼、控制体重，维持正常血脂水平。
21．人感染埃博拉病毒（EV）会引起致命的出血热。为了寻找治疗EV病的有效方法，中外科学家进行了系列研究。
(1)EV表面的糖蛋白（EV-GP）作为_______刺激机体产生_______性免疫反应。
(2)科学家采集了多年前感染EV并已康复的甲、乙两人的血液，检测抗EV-GP抗体的水平。据图1，应选取_______的血液分离记忆B细胞用以制备单克隆抗体（单抗）。

(3)将制备的多种单抗分别与病毒混合，然后检测病毒对宿主细胞的感染率。据图2，抑制效果最好的两种单抗是_____________。
(4)EV-GP具有多个与抗体结合的位点。为了研究上述两种单抗（分别称为A、B）与EV-GP结合的位点是否相同，可按图3所示简要流程进行实验。

①请将图3中应使用的抗体填入下表i、ii、iii、iv处（填“A”或“B”或“无关抗体”），完成实验方案（一种即可）。
i_________，i_________，iii_________，iv_________。
②若A、B与EV-GP结合的位点不同，与对照组1、2分别比较，实验组的荧光值应_________。
(5)中国科学家用分子结构成像技术证实了A、B与EV-GP结合的位点不同。基于上述系列研究，请你为治疗EV病提供两种思路________________。
【答案】(1)     抗原     特异
(2)甲
(3)Ⅲ和V
(4)     i B     ii A     iii 无关抗体     iv A（方案二：i A，ii B，iii 无关抗体，iv B）     与对照组1基本相同，且明显高于对照组2
(5)思路一：单独或共同使用A、B进行治疗
思路二：利用单抗制成靶向药物
思路三：针对EV-GP与抗体结合位点的结构研制新型药物（答出两种思路即可）

【分析】研究两种单抗A、B与EV-GP结合的位点是否相同，因此结合题设可知该实验的自变量是A、B两种单抗及无关抗体，因变量是荧光强度。在分析时，可以做出的假设有两种：一种是两种单抗A、B与EV-GP结合的位点是相同，另一种是两种单抗A、B与EV-GP结合的位点不相同。依据抗体与抗原特异性结合的原理进行分析即可。
【详解】（1）EV表面的糖蛋白（EV-GP）属于抗原，抗原刺激机体产生特异性免疫。
（2）由图1可知随着血浆稀释度的增大，抗体浓度逐渐下降，但甲组血浆中抗体的浓度明显大于对照组和乙组，且乙组血浆中的抗体浓度与对照组无明显差异，因此选用甲的血液分离记忆B细胞用以制备单克隆抗体（单抗）。
（3）由图2分析可知，III和V两种单抗与病毒混合，病毒对宿主细胞的感染率最小，说明这两种单抗对病毒的抑制效果最好。
（4）①为检测两种单抗（分别称为A、B）与EV-GP结合的位点是否相同，设计实验。注意实验设计时要注意单一变量原则和对照原则．实验组加未标记抗体A和荧光标记抗体B，对照组1加未标记的无关抗体和荧光标记抗体B，对照组2加未标记抗体B和荧光标记抗体B。因此
②标记抗体已占据结合位点，当相同的荧光标记抗体在加入时已经没有位点可结合，故与对照组1基本相同，且明显高于对照组2。
（5）一个抗原的表面它不只有一个抗体结合位点，可能有多种，目的就是让抗原最终和抗体结合形成沉淀，被吞噬细胞分解最后病就好了。因此三种思路，思路一：单独或共同使用A、B进行治疗；思路二：利用单抗制成靶向药物；思路三：针对EV-GP与抗体结合位点的结构研制新型药物。