必刷卷05——【高考三轮冲刺】2023年高考生物考前20天冲刺必刷卷（北京专用）（原卷版+解析版）

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2023年高考生物考前信息必刷卷05
北京地区专用

北京地区考试题型为15（单选题）＋6（解答题），考试时间90分钟，满分100分。其中选择题共计30分，综合题共计70分。在具体的考查中，每套试卷最后都会有一个类似于资料分析的题目，例如本套卷中的第19题。考查知识点与去年没有太大的变化。

在北京地区的生物学科考查中，题目比较灵活，几乎每道考题都是全新的问题情境或者是与社会热点或者生活密切相关的一些话题或者科学探究的研究课题的考查。题目比较新颖，但并不意味着难度系数都很大。在非选择题目中，有80%的题目是对学生基础能力和基础知识的考查，其余的20%会涉及到学生的比较综合的能力的考查。比如本套卷中的第17题和19题的部分内容。

一、单选题
1．为解决中药藿香种质退化、易感染病虫害等问题，研究者对组织培养不同阶段的藿香进行辐射处理，以期获得性状优良的突变株。

据图分析，相关叙述正确的是（    ）
A．①②应持续照光以诱导外植体的再分化 B．③④过程细胞表达基因种类和水平相同
C．培养材料在射线的作用下发生定向突变 D．筛选出的优良突变株可再进行快速繁殖
【答案】D
【分析】植物组织培养的流程是：离体的植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织，经再分化形成芽、根或胚状体，进而形成完整植株。
【详解】A、①和②脱分化，不需要持续光照，A错误；
B、③诱导生芽，④过程诱导生根，二者基因表达种类不同，水平不同，B错误；
C、射线为物理诱变因素，导致基因不定向突变，C错误；
D、筛选出的优良突变株可以再进行快速繁殖，进而能保持亲本的优良遗传特性、繁殖种苗的速度快，D正确。
故选D。
2．研究者调查了G0代青春期前的食物供应情况及G2代的健康状况，如下表。
G0代
G2代相关疾病死亡率相对值
糖尿病并发症
心血管病
癌症
营养过剩
1．62
1．55
1．68
营养正常
1．00
1．00
1．00
营养缺乏
1．07
0．93
1．09

下列说法不正确的是（    ）A．相对于营养缺乏，营养过剩对后代健康的影响更大
B．G0代在青春期前经常摄入高脂食物，G2代死亡率提高
C．G0代对G2代相关疾病死亡率的影响可能由表观遗传引起
D．G2代的生活方式及营养获取方式对其死亡率无影响
【答案】D
【分析】表观遗传是指的生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
【详解】A、分析表格数据可知，相对于营养缺乏，营养过剩的糖尿病、并发症和心血管病癌症的死亡率相对值都较高，相对于营养缺乏，营养过剩对后代健康的影响更大，A正确；
B、经常摄入高脂食物，会增加内脏器官，尤其是心脏的负担，容易引起心血管病，增加G2代死亡率提高，B正确；
C、表观遗传是指的生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，G0代对G2代相关疾病死亡率的影响可能由表观遗传引起，C正确；
D、G2代的生活方式及营养获取方式对其死亡率也有影响，D错误。
故选D。
3．乙烯信号通路中的关键蛋白能结合在赤霉素（GA）水解酶的启动子区域。研究乙烯和GA在水稻初生根发育过程中的作用，结果如图。乙组GA含量在添加乙烯前后无差异，丙组添加乙烯后GA含量显著降低。据此不能得出的结论是（   ）

A．乙烯对初生根的生长有一定的抑制作用
B．赤霉素对初生根的生长有一定的促进作用
C．外施乙烯能抑制丙组GA水解酶基因表达
D．乙烯还可能通过其他机制抑制初生根生长
【答案】C
【分析】1、由野生型组可看出，乙烯处理组的初生根长度较对照组短，因而可推测乙烯对初生根的生长有一定的抑制作用。
2、由甲、丁组可知，乙烯不敏感突变体的生根长度均要短于对照组，因而推测乙烯还可能通过其他机制抑制初生根的生长。
3、分析各组野生型组和丙、丁对照组可知，赤霉素对初生根的生长有一定的促进作用。
【详解】A、由野生型组可看出，乙烯处理组的初生根长度较对照组短，因而可推测乙烯对初生根的生长有一定的抑制作用，A正确；
B、由野生型组合丙组对照可知，GA水解酶高表达突变体的对照组比野生型组的生根长度短，说明赤霉素对初生根的生长有一定的促进作用，B正确；
C、根据题图，无法得出外施乙烯能抑制丙组GA水解酶基因表达这一结论，C错误；
D、由甲、丁组可知，乙烯不敏感突变体的生根长度均要短于对照组，因而推测乙烯还可能通过其他机制抑制初生根的生长，D正确。
故选C。
4．细胞凋亡受X、Y、Z等多个基因控制，已知X基因控制Y基因的表达，Y基因影响细胞凋亡。现敲除Z基因，图1为未敲除组（WT）和敲除组（K/O）的三种基因表达量，actin为参照；图2为两组细胞凋亡的实验结果。下列相关叙述正确的是（　　）

A．Z基因影响X、Y基因的表达 B．基因Z的表达促进细胞凋亡
C．基因Y会促进基因Z的表达 D．X基因的表达影响细胞凋亡
【答案】D
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。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。
【详解】A、据图1可知，敲除Z基因对XY基因的表达量没有影响，A错误；
B、若基因Z的表达促进细胞凋亡，则敲除Z基因后，细胞凋亡率会下降，与实验结果不符，B错误；
C、实验中并没有研究基因Y敲除的实验结果，因而不能说明基因Y会促进基因Z的表达，C错误；
D、题意显示，X基因控制Y基因的表达，Y基因影响细胞凋亡，因此X基因的表达影响细胞凋亡，D正确。
故选D。
5．鱼菜共生系统是一种新型种养复合技术，该系统将养殖废水从鱼塘引入水培床，经过微生物的转化及水培床中植物的吸收，净化后的水流回鱼塘。关于该系统的分析，错误的是（    ）
A．减少废水排放、减轻水体污染 B．微生物可促进物质循环利用
C．蔬菜能获取鱼类粪便中的能量 D．实现了经济、生态效益双赢
【答案】C
【分析】分解者是一种异养生物，将动植物遗体及动物排遗物中的有机物分解为无机物，并吸收利用有机物中的能量。
【详解】A、分析题意可知，该系统将养殖废水从鱼塘引入水培床，经过微生物的转化及水培床中植物的吸收，净化后的水流回鱼塘，由此可知，该系统可以减少废水排放、减轻水体污染，A正确；
B、微生物可以将有机物分解成无机物供给植物利用，即可促进物质循环利用，B正确；
C、微生物通过分解作用，将鱼类粪便中的能量最终以热能的形式散失，故蔬菜不能获取鱼类粪便中的能量，C错误；
D、该系统可促进物质循环利用，减少废水排放、减轻水体污染，即实现了经济、生态效益双赢，D正确。
故选C。
6．研究者利用黄瓜纯合雌雄同株品系甲培育出全雌株（只有雌花）品系乙。甲乙杂交，F1表现为全雌。给甲施加乙烯，可增加雌花的比例。据此判断错误的是（    ）
A．雌雄同株和全雌株由一对基因控制
B．全雌株相对于雌雄同株是显性性状
C．性状是基因与环境共同作用的结果
D．不同的激素水平会影响性别的分化
【答案】A
【分析】生物的性状由基因决定，但受环境影响;基因型与表现型的关系为:表现型-基因型+环境。
【详解】A、根据题意无法知道雌雄同株和全雌株是否由一对基因控制，A错误；
B、品系甲与品系乙为雌雄同株，二者杂交得F1全为全雌，说明全雌为显性性状，B正确；
C、分析题意可知，给品系甲施加乙烯，可以增加雌花的比例，说明生物的性状由基因控制，但受环境影响，即生物性状是基因与环境共同作用的结果，C正确；
D、给甲施加乙烯，可增加雌花的比例，由此可知，不同的激素水平会影响性别的分化，D正确。
故选A。
7．CD47在多种肿瘤细胞高表达，通过与巨噬细胞表面SIRPα互作使肿瘤细胞逃避吞噬清除。研究者将CD47鼠源单克隆抗体与表达CD47的非肿瘤细胞共孵育后，加入荧光标记的SIRPα，检测细胞表面的荧光强度，结果如图。

相关说法正确的是（    ）
A．CD47通过与SIRPα互作提高了机体免疫监控能力
B．制备鼠源单克隆抗体需将人B细胞与小鼠瘤细胞融合
C．CD47鼠源单克隆抗体发挥阻断作用存在剂量依赖效应
D．非肿瘤细胞替换成肿瘤细胞可检测肿瘤细胞被清除效果
【答案】C
【分析】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。
【详解】A、机体的免疫监控能力能够清除癌变的细胞，分析题意可知，CD47通过与巨噬细胞表面SIRPα互作使肿瘤细胞逃避吞噬清除，故CD47通过与SIRPα互作降低了机体免疫监控能力，A错误；
B、制备鼠源单克隆抗体需将小鼠B细胞与小鼠瘤细胞融合，B错误；
C、据图可知，CD47单克隆抗体在较低浓度范围内，与无关抗体的荧光强度一致，抗体浓度达到一定值后细胞表面的荧光强度显著下降，说明CD47鼠源单克隆抗体发挥阻断作用存在剂量依赖效应，C正确；
D、抗原与抗体的结合具有特异性，故非肿瘤细胞替换成肿瘤细胞不能检测肿瘤细胞被清除效果，D错误。
故选C。
8．禾柄锈菌是一种真菌，会引起小麦秆锈病害。经我国科学家研究发现，黑麦中携带小麦秆锈病的抗性基因，可为小麦抗病育种提供新的种质资源。以下叙述不正确的是（　　）
A．禾柄锈菌在进化过程中可能发生了变异
B．禾柄锈菌与黑麦和小麦等植物协同进化
C．禾柄锈菌的持续感染导致黑麦产生了抗性
D．黑麦为小麦抗性基因的筛选提供了原材料
【答案】C
【分析】种群基因频率的变化①基因突变产生新的等位基因，这就可以使种群基因频率发生变化。②可遗传的变异提供了生物进化的原材料。③可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。
生物进化的实质是种群基因频率的改变。
协同进化：不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展。
【详解】A、生物进化的实质是种群基因频率的改变，基因突变产生新的等位基因，这就可以使种群基因频率发生变化，所以禾柄锈菌在进化过程中可能发生了变异，A正确；
B、协同进化是指不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展，禾柄锈菌与黑麦和小麦等植物协同进化，B正确；
C、禾柄锈菌的持续感染对黑麦的抗性起到选择作用，不是导致黑麦产生了抗性，C错误；
D、黑麦中携带小麦秆锈病的抗性基因，可为小麦抗病育种提供新的种质资源，所以黑麦为小麦抗性基因的筛选提供了原材料，D正确。
故选C。
9．下丘脑发出的交感神经受损导致患者瞳孔缩小、面部潮红等症状。相关叙述正确的是（    ）
A．副交感神经兴奋使瞳孔扩张、血管收缩
B．交感神经与副交感神经对同一器官的作用往往相同
C．在暗处交感神经活动占优势，患者瞳孔扩张相对缓慢
D．患者眼部相关肌肉上的交感神经受体敏感性降低
【答案】C
【分析】神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统，中枢神经系统由脑和脊髓组成，脑分为大脑、小脑和脑干；外周神经系统包括脊神经、脑神经、自主神经，自主神经系统包括交感神经和副交感神经。交感神经和副交感神经是调节人体内脏功能的神经装置，所以也叫内脏神经系统，因为其功能不完全受人类的意识支配，所以又叫自主神经系统，也可称为植物性神经系统。
【详解】A、交感神经兴奋使瞳孔扩张，A错误；
B、交感神经与副交感神经对同一器官的作用往往相反，B错误；
C、紧张时瞳孔扩张是交感神经活动占优势的结果，患者下丘脑发出的交感神经受损导致患者瞳孔缩小，所以扩张相对缓慢，C正确；
D、患者是由于交感神经受损，而不是肌肉上的交感神经受体敏感性降低，D错误。
故选C。
10．在应急情况下，肾上腺素调节肝细胞代谢以补充血糖（如图）。下列叙述正确的是（    ）

A．肾上腺素在此调节过程中起催化作用
B．肾上腺素的分泌受到下丘脑和垂体的分级调节
C．肾上腺素与受体结合后引发肝细胞内一系列酶活性改变
D．肾上腺素也可促进肌糖原分解而补充血糖
【答案】C
【分析】激素种类多、量极微，既不组成细胞结构，又不提供能量，也不起催化作用，而是随体液到达靶细胞，使靶细胞原有的生理活动发生变化。
【详解】A、酶的作用是催化，激素不起催化作用，激素改变靶细胞原有生理活动，A错误；
B、下丘脑和垂体可对肾上腺皮质进行分级调节，肾上腺素是肾上腺髓质激素，不受下丘脑垂体的分级调节，B错误；
C、分析图示，肾上腺素与受体结合后，引发了糖原磷酸化酶、蛋白激酶A等的活性改变，C正确；
D、肌糖原不分解成葡萄糖，不能补充血糖，D错误。
故选C。
11．猪笼草往往笼口光滑并能分泌蜜露诱捕昆虫。研究发现，高山地带的一些猪笼草边沿粗糙利于树鼩、鸟类等在笼内排泄。相关叙述错误的是（    ）
A．高山地带的猪笼草可通过捕食昆虫获取足够营养
B．获取动物排泄物有利于猪笼草获得氮、磷等元素
C．猪笼草的多样性体现了生物与环境之间的协同进化
D．猪笼草既属于生产者，也可能属于消费者和分解者
【答案】A
【分析】生态系统中生物成分：（1）生产者：主要是绿色植物（最基本、最关键的成分），绿色植物通过光合作用将无机物合成有机物。（2）消费者：主要是各种动物（3）分解者：主要某腐生细菌和真菌，也包括蚯蚓等腐生动物，它们能分解动植物遗体、粪便等，最终将有机物分解为无机物。
【详解】A、分析题意可知，猪笼草往往笼口光滑并能分泌蜜露诱捕昆虫，而山地带的一些猪笼草边沿粗糙，不利于诱捕昆虫，故其获取营养主要是通过自身的光合作用实现的，A错误；
B、动物排泄物中含有有机物等物质，获取动物排泄物经分解后有利于猪笼草获得氮、磷等元素，B正确；
C、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，猪笼草在不同地区形态不同，其多样性体现了生物与环境之间的协同进化 ，C正确；
D、猪笼草既属于生产者（能够进行光合作用），也可能属于消费者（可以捕食昆虫）和分解者（能够分解利用树鼩、鸟类的粪便），D正确。
故选A。
12．脂滴是真核细胞的一种细胞器，由单层磷脂分子包裹脂肪构成。下列表述不合理的是（    ）
A．脂滴中的脂肪可能来源于内质网 B．脂滴的膜与线粒体的膜结构相同
C．脂滴中的脂肪能够为细胞提供能量 D．脂滴单层磷脂分子的尾部朝向内部
【答案】B
【分析】脂滴是一种细胞器，只有一层磷脂分子，不是双层磷脂分子。而生物膜每层膜都是由双层磷脂分子构成。
【详解】A、光面内质网参与脂质的合成，所以脂滴中的脂肪可能来源于内质网，A正确；
B、脂滴是一种细胞器，只有一层磷脂分子，不是双层磷脂分子。线粒体是双层膜，具有四层磷脂分子，B错误；
C、脂肪是细胞内良好的储能物质，C正确；
D、脂滴是一种细胞器，只有一层磷脂分子。其尾部是疏水性的，朝向内部，D正确。
故选B。
13．有些神经元释放的递质不仅激活突触后膜上的受体，也能通过受体作用于突触前膜。向体外培养的神经元突触小体内注入足量标记的递质（NA），间隔一段时间给予适当刺激，检测递质释放量（如图）。下列叙述错误的是（    ）

A．递质通过突触前膜的受体转运到突触小体中
B．递质与突触后膜的受体结合实现信息的传递
C．胞外递质浓度增加抑制了突触前膜释放递质
D．这种递质释放的自身抑制现象属负反馈调节
【答案】A
【分析】神经递质是神经细胞突触前膜释放的信息分子，作用于突触后膜受体，引起突触后膜电位的变化，神经递质也可以通过受体作用于突触前膜，该作用主要维持细胞间隙中递质的含量。
【详解】A、根据图示信息，在胞外加入NA，细胞递质释放量降低，说明突触前膜受体可感受递质的含量，进行反馈调节，保证细胞间隙中递质的含量不会过多，不能转运到突触小体中，A错误；
B、递质与突触后膜的受体结合，引起突触后膜电位变化，实现信息的传递 ，B正确；
C、胞外递质浓度增加，导致递质释放量减少，说明抑制了突触前膜释放递质，C正确；
D、这种递质释放的自身抑制现象导致递质的含量不会过多，维持平衡和稳定，属负反馈调节，D正确。
故选A。
14．在正常孕妇的血清中，存在抗配偶淋巴细胞的特异性抗体（APLA），它可与胎儿细胞上源于父亲的抗原结合，阻止母体免疫系统对胚胎的识别和攻击。缺乏APLA的孕妇常会发生习惯性流产。下列叙述错误的是（    ）
A．APLA由母体浆细胞分泌
B．APLA能够增强母体对胚胎的免疫反应
C．可通过抗原抗体杂交检测APLA
D．可给患者接种适量的配偶淋巴细胞进行治疗
【答案】B
【分析】根据题意可知：在正常孕妇的血清中，存在抗配偶淋巴细胞的特异性抗体，该抗体由母体产生，它可与胎儿细胞上源于父亲的抗原结合，阻止母体免疫系统对胚胎的识别和攻击。
【详解】A、在正常孕妇的血清中，存在抗配偶淋巴细胞的特异性抗体APLA，是由母体浆细胞分泌，A正确；
B、APLA可与胎儿细胞上源于父亲的抗原结合，阻止母体免疫系统对胚胎的识别和攻击，APLA能够降低母体对胚胎的免疫反应，B错误；
C、APLA是抗体，能与抗原特异性结合，可通过抗原抗体杂交检测APLA，C正确；
D、APLA是抗配偶淋巴细胞的特异性抗体，给患者接种适量的配偶淋巴细胞，可产生APLA，达到治疗的效果，D正确。
故选B。
15．为调查沟渠中钉螺的数量，捕获900只钉螺，用红色、白色、蓝色颜料各标记300只，放回沟渠20天（钉螺已充分分散）后随机捕获300只，其中红色、白色、蓝色标记钉螺分别为24、21、26只。下列分析错误的是（    ）
A．该调查采用了标记重捕法
B．依据白色标记进行估算，种群数量约为1250只
C．计算三种颜色估算结果的平均值，可减小误差
D．如果出现部分钉螺标记丢失，会使估算结果偏大
【答案】B
【分析】许多动物的活动能力强，活动范围大，不宜用样方法来调查它们的种群密度。常用的方法之一是标记重捕法。这种方法是在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估算种群密度。
【详解】A、该调查方法先捕获部分个体标记后放回，再捕获部分个体后根据标记数进行计数，是标记重捕法，A正确；
B、依据白色标记计算，第一次标记300只，第二次捕获300只中有21只被标记，即300÷x=21÷300，x约为4286，B错误；
C、不同颜色得到的数据不同，根据三种颜色估算结果的平均值是可减小误差，C正确；
D、如果部分标记丢失，说明第二次捕获的个体中有标记的个体数目偏少，会导致估算结果偏大，D正确。
故选B。
二、综合题
16．随着我国畜禽产业迅猛发展，废弃羽毛亟需进行有效开发利用。
(1)羽毛中含有丰富的角蛋白，不易被化学试剂分解，但自然界中少有羽毛长时间积聚，这一现象提示在_____的环境中易找到羽毛分解菌。
(2)为筛选土壤中的羽毛分解菌，研究者进行如下操作：
①取土样→配置浓度梯度土壤溶液→涂布于基础培养基表面，培养一段时间后，挑取单菌落接种于_____的液体培养基中振荡培养。此过程使用的培养基用_____法灭菌，羽毛煮沸消毒并烘干。
②以_____为对照，观察羽毛降解情况并检测角蛋白酶的酶活，结果如下表。
菌株
A
B
C
D
对照
羽毛降解情况





酶活相对值
3
10
8
2
0

据表判断，适合后续研究的菌株及依据_____。
(3)为优化角蛋白酶的生产条件，研究者利用响应面法进行了多变量分析。首先选择起始pH、温度、培养基中羽毛含量三个变量分别进行实验。依据相关软件推荐的不同变量组合实施多变量实验，并根据实验结果绘制了每两种变量组合对角蛋白酶活影响的三维图，部分结果如图。

图中投影的等高线反映了不同条件下角蛋白酶活的变化。由图可知：等高线中最小图形的中心点代表_____时的温度和羽毛含量；等高线酶活随温度和羽毛含量增加的变化趋势_____（“相同”或“不同”）。等高线若为圆形，提示两个变量间交互作用弱，据图判断，温度与羽毛含量间_____。根据测定结果建立模型，计算出最优组合，并进行验证，测得角蛋白酶活比优化前提高了数倍。
(4)该研究潜在的应用前景是发酵液中富含氨基酸可用于_____。
【答案】(1)富含羽毛
(2)     羽毛为唯一碳氮源     湿热灭菌##高压蒸汽     空白培养基     菌株B，角蛋白酶活及羽毛降解能力最强
(3)     角蛋白酶活最高     相同     交互作用强
(4)叶面施肥

【分析】1、接种微生物的方式常见有：平板划线法、稀释涂布平板法等，目的是防止杂菌的污染，保证培养物的纯度。
2、将微生物接种到固体培养基常用稀释涂布平板法，接种前先要将菌液进行一系列的梯度稀释，再将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，在一定的稀释度的菌液里，聚集在一起的微生物能分散成单个细胞，在适宜的条件下培养让菌体进行繁殖，能够在培养基表面形成单个菌落。
【详解】（1）羽毛不易被分解。但是自然界中羽毛一般不会长时间聚集，说明自然界中有分解羽毛的微生物。所以在富含羽毛的环境中容易找到羽毛分解菌。
（2）①培养基一般采用湿热灭菌法，如高压蒸汽灭菌法。题中，基础培养基上的单菌落跳取后接种在以羽毛为唯一碳源的液体培养基上以利于选择出能分解羽毛的纯培养微生物。
②一般以空白培养基为对照，观察羽毛讲解情况和检测酶活性大小。据图分析可知，菌株B中羽毛降解最多，说明其角蛋白酶活及羽毛降解能力最强。
（3）等高线中最小图形的中心点对应的纵轴数值最大，代表角蛋白酶活最高；等高线酶活随温度和羽毛含量增加都呈现下降趋势，所以趋势相同。等高线若为圆形，提示两个变量间交互作用弱，据图判断，温度与羽毛含量间相互作用强。
（4）羽毛被降解后，主要生成氨基酸。故发酵液中富含氨基酸可用于叶面施肥、农作物施肥等。
17．癌细胞在发生与发展过程中存在代谢重编程而有别于正常细胞。研究者对肝癌细胞的代谢进行研究。
(1)癌细胞主要进行_____呼吸产生乳酸，呼吸过程的中间产物可转化为氨基酸、核苷酸等物质，进而合成_____等生物大分子，为癌细胞增殖提供支持。癌细胞的代谢特点使其对葡萄糖的摄取量_____，同时周围血管发育畸形，从而导致酸性、低糖、低氧肿瘤微环境的出现。
(2)乳酸等非糖物质在肝细胞中可转化为葡萄糖，PCK1是该过程的关键酶之一、研究者在低糖条件下研究PCK1对肝癌细胞增殖的影响，结果如图1。

图1中，甲、乙组的细胞分别是_____。结果表明，PCK1可_____肝癌细胞增殖。
(3)蛋白质进行糖基化修饰可减少被降解，进而增强其稳定性。研究者检测肝癌组织蛋白的糖基化修饰水平，结果如图2。

据图2可知，_____。
细胞周期检查点激酶（CHK2）作用于细胞分裂间期，其糖基化修饰水平在肝癌细胞中明显提高。研究者推测，肝癌细胞的增殖过程是PCK1依赖于CHK2，而不是CHK2依赖于PCK1。
研究者将肝癌细胞注射到小鼠肝包膜下构建原位成瘤模型，部分实验处理及结果如图3。

为证明推测，需补充的实验处理：_____。
(4)细胞毒性T细胞可浸润至肿瘤微环境中，其激活过程需要大量能量及呼吸作用的中间产物，酸性条件会抑制其细胞活性。结合本研究，提出一条靶向细胞毒性T细胞或肝癌细胞代谢的抗肿瘤治疗策略：_____。
【答案】(1)     无氧     蛋白质、核酸     增加
(2)     过表达PCK1的肝癌细胞、肝癌细胞     抑制
(3)     PCK1可降低肝癌组织蛋白的糖基化修饰水平     CHK2敲除的肝癌细胞、PCK1和CHK2双敲除的肝癌细胞
(4)增强细胞毒性T细胞线粒体功能或增强肝癌细胞PCK1表达

【分析】癌细胞的主要特征：（1）无限分裂增殖：永生不死细胞；（2）形态结构变化：扁平变为球形；（3）细胞物质改变：如癌细胞膜糖蛋白减少，细胞粘着性降低，易转移扩散。癌细胞膜表面含肿瘤抗原，肝癌细胞含甲胎蛋白等；（4）正常功能丧失；（5）新陈代谢异常：如线粒体功能障碍，无氧供能；（6）引发免疫反应：主要是细胞免疫；（7）可以种间移植。
【详解】（1）有氧呼吸产物是二氧化碳和水还有能量，癌细胞主要进行无氧呼吸产生乳酸。氨基酸是合成蛋白质的基本单位，核苷酸是核酸的基本单位。由于无氧呼吸过程中不释放能量，而细胞代谢需要能量，所以癌细胞对葡萄糖的摄取量增大。
（2）由图知，敲除PCK1基因后，肝癌细胞克隆较多，增殖较快，则甲克隆较少为PCK1基因过量表达的肝癌细胞，乙组克隆多于甲组，少于敲除PCK1组为肝癌细胞。说明PCK1基因会抑制肝癌细胞增殖。
（3）由图可知，三组肝癌的糖基化修饰蛋白表达量不同，敲除PCK1组糖基化修饰蛋白表达量最多，过量表达PCK1组（甲组）糖基化修饰蛋白表达量最少，所以PCK1可降低肝癌组织蛋白的糖基化修饰水平。实验目的是证明肝癌细胞的增殖过程是PCK1依赖于CHK2，而不是CHK2依赖于PCK1，所以对照组是具有PCK1和CHK2基因，一组敲除PCK1基因只有CHK2基因肿瘤重量较对照组增加，需再加一组CHK2敲除的肝癌细胞，证明没有CHK2， PCK1作用有限，肿瘤重量较前一组增加，再加一组PCK1和CHK2双敲除的肝癌细胞作为对照，改组肿瘤重量最大。
（4）细胞毒性T细胞可浸润至肿瘤微环境中，但是激活过程需要大量能量及呼吸作用的中间产物，而线粒体是有氧呼吸场所，可以产生大量能量，所以一条策略是增强细胞毒性T细胞线粒体功能。由题可知PCK1基因表达可以抑制肝癌细胞增殖，所以另一条途径可以增强肝癌细胞PCK1表达。
18．M蛋白在人体神经发育过程中起重要作用，M基因发生突变或表达异常可导致神经发育紊乱性疾病，如Rett综合征和MDS等。
(1)M蛋白可识别并结合甲基化DNA，进而调控靶基因的_____。
(2)对一位Rett综合征患者进行检测发现，其M基因发生了一个碱基对的替换，细胞内只有截短的M蛋白。
①一个碱基对的替换导致M基因的mRNA_____，翻译后合成了截短的M蛋白。
②研究者提出，可通过改造tRNA使患者细胞能够合成正常长度的M蛋白。请简述利用该技术治疗此类Rett综合征的基本原理。_____
(3)图1为一个MDS患者的家系图。采集全部家系成员外周血进行检测，核型分析未发现染色体数目异常，测序发现其M基因均为野生型，M基因表达的检测结果如图2，M基因拷贝数如下表。

检测对象
M基因拷贝数
Ⅰ1
1
Ⅰ2
3
Ⅱ1
3
Ⅱ2
2
正常男性
1
正常女性
2

①根据以上信息推测Ⅱ2患病的原因。_____
②女性体细胞中有一条X染色体是失活的，失活X染色体上绝大多数基因被沉默。用限制酶HpaⅡ剪切Ⅰ2基因组DNA，然后进行PCR扩增及电泳，结果如图3。

图3中引物组合应为_____。
③Ⅰ2的M基因拷贝数高于正常女性，但表型正常，请结合以上研究提出合理解释。_____
【答案】(1)转录
(2)     提前出现终止密码子     定点突变tRNA基因，使tRNA能识别终止密码子，该tRNA即可在提前终止密码子处将氨基酸添加到肽链中，从而获得正常长度的肽链
(3)     Ⅱ2从母亲处获得的X染色体含2个M基因，M基因重复使M蛋白含量高于正常值，导致靶基因表达异常     引物1和引物3     I2的两条X染色体中，AR1所在的X染色体完全失活，该染色体上的2个M基因均被沉默，另一条X染色体正常表达M基因，细胞内M蛋白含量正常

【分析】 引物是一 小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。用于PCR的引物长度通常为20〜30个核苷酸。引物使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。
【详解】（1）基因表达的第一个阶段是转录，蛋白质与DNA结合可调控转录过程。
（2）①M蛋白截短，说明氨基酸数目减少，终止密码子提前，即一个碱基对的替换导致M基因的mRNA提前出现终止密码子。
②tRNA的作用是携带氨基酸，终止密码子一般不对应相应的氨基酸，定点突变tRNA基因，使tRNA能识别终止密码子，该tRNA即可在提前终止密码子处将氨基酸添加到肽链中，从而获得正常长度的肽链。
（3）①核型分析未发现染色体数目异常，说明发生的是基因变化，而测序发现其M基因均为野生型，说明基因未突变，而是基因数目的变化。从图示信息分析，I1含有一个M基因，是正常男性，M基因mRNA相对含量较低，Ⅱ2是男性患者，Ⅱ2含有两个M基因，M基因mRNA相对含量较高而得病，其母亲I2含有3个M基因，但表现正常，可知该基因遗传符合X染色体隐性遗传特点，说明其从母亲处获得的X染色体含2个M基因，M基因重复使M蛋白含量高于正常值，导致靶基因表达异常，而Ⅱ1个体含有3个M基因一个来自父亲，两个来自母亲。
②引物使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，该过程需要得到含有酶切位点和CAG重复序列的基因产物，故选引物1和引物3；根据PCR结果分析AR1酶切和非酶切结果相同，说明该染色体失活而未被酶切，说明I2两条X染色体中，AR1所在的X染色体完全失活，该染色体上的2个M基因均被沉默，另一条X染色体正常表达M基因，细胞内M蛋白含量正常，故表现正常。
19．学习以下材料，回答（1）~（4）题。
S6蛋白参与调控细胞周期
S6蛋白可以调控蛋白的乙酰化水平。在肝癌、乳腺癌等癌症中S6的表达量明显升高。
为研究S6过表达的影响，将S6-GFP融合基因（GFP为绿色荧光蛋白基因）转入HeLa细胞系，挑选单个细胞培养两周，筛选出S6过表达细胞系。观察发现，部分S6过表达细胞的染色体数目发生了变化。
在过表达S6的细胞中，检测到CDH1水平明显降低。为研究S6的作用机制，将野生型HeLa细胞破碎，加入结合了抗S6抗体（对照组为无关抗体）的凝胶珠一起孵育，获得吸附在凝胶珠上的蛋白，电泳检测，结果如图1。在S6基因敲除细胞中，CDH1第135位赖氨酸乙酰化水平升高。构建CDH1第135位赖氨酸突变为谷氨酰胺的细胞株（K135Q），向K135Q细胞和野生型细胞转入S6过表达载体，检测外源性S6（外源S6表达产物）和CDH1蛋白含量，结果如图2。

CDH1是APC/C的一个亚基。APC/C是调控细胞周期的重要因子之一、APC/C是一种泛素连接酶，能够将泛素连接到底物上，从而使底物被识别并降解。
在S6过表达细胞中，五种APC/C重要底物的水平均明显上调。这五种底物都是对细胞有丝分裂的调控起关键作用的蛋白，其中某些蛋白水平上升，会引起细胞中心体复制异常，细胞的染色体稳定性遭到破坏。染色体数目异常是很多癌症的诱因，这为S6在多种癌症中表达量升高提供了一种解释，可能正是S6的表达量升高导致了某些种类癌症的发生和发展。
(1)人体细胞分裂时，中心粒在间期倍增。进入分裂期后，两组中心粒之间的星射线形成了_____。
(2)在构建S6过表达细胞系时，可根据_____来挑选细胞进行培养。
(3)根据图1、图2，推测S6使CDH1蛋白含量下降的机制。_____
(4)根据文中信息，推测S6过表达导致细胞中染色体数目变异的机制。_____
【答案】(1)纺锤体
(2)绿色荧光的强弱
(3)S6蛋白与CDH1蛋白结合，使CDH1蛋白第135位赖氨酸乙酰化水平降低，促进了CDH1的降解
(4)S6过表达→CDH1蛋白含量下降→APC/C底物泛素化水平下降→某些蛋白水平上升→中心体复制异常→染色体数目变异

【分析】根据题意分析：在过表达S6的细胞中，检测到CDH1水平明显降低，在S6基因敲除细胞中，CDH1第135位赖氨酸乙酰化水平升高，结合图1、2分析，野生型细胞转入S6过表达载体，CDH1蛋白含量减少，根据以上推测S6蛋白与CDH1蛋白结合，使CDH1蛋白第135位赖氨酸乙酰化水平降低，促进了CDH1的降解。
【详解】（1）人体细胞分裂时，进入分裂期后，两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体。
（2）为研究S6过表达的影响，将S6-GFP融合基因（GFP为绿色荧光蛋白基因）转入HeLa细胞系，挑选单个细胞培养两周，筛选出S6过表达细胞系，因此在构建S6过表达细胞系时，可根据绿色荧光的强弱来挑选细胞进行培养。
（3）根据题意可知，在过表达S6的细胞中，检测到CDH1水平明显降低，在S6基因敲除细胞中，CDH1第135位赖氨酸乙酰化水平升高，结合图1、2分析，野生型细胞转入S6过表达载体，CDH1蛋白含量少于对照组，K135Q细胞对照组和过表达组无明显差异，推测S6蛋白通过与CDH1蛋白结合，使CDH1蛋白第135位赖氨酸乙酰化水平降低，促进了CDH1的降解。
（4）S6过表达，促进CDH1的降解，CDH1蛋白含量下降，CDH1是APC/C的一个亚基，APC/C是一种泛素连接酶，能够将泛素连接到底物上，从而使底物被识别并降解，在S6过表达细胞中，五种APC/C重要底物的水平均明显上调。这五种底物都是对细胞有丝分裂的调控起关键作用的蛋白，其中某些蛋白水平上升，会引起细胞中心体复制异常，细胞的染色体稳定性遭到破坏，引起染色体数目异常。
20．镰状细胞贫血症是一种遗传病，患者会出现疼痛、贫血、手脚肿胀等症状。
(1)此病是由于编码血红蛋白的。珠蛋白基因中一个碱基对的改变，导致多肽链中某谷氨酸被缬氨酸替换。此种变异属于可遗传变异中的______。
(2)血红蛋白由两两相同的4个珠蛋白亚基构成，不同珠蛋白基因在人体发育过程中的表达情况如下图。

人体在胎儿期和出生后血红蛋白的主要组成分别是______。形成这种差异是基因______的结果。
(3)BCL是成体红细胞中特异表达的转录因子，科研人员推测该转录因子关闭了珠蛋白基因（简称“基因”）的表达，而启动β珠蛋白基因的表达。为证明该推测，实验组应选择的材料和检测指标为______，支持上述推测的预期结果为______。
①野生型小鼠②BCL基因敲除小鼠③BCL基因过表达小鼠④检测α珠蛋白含量⑤检测β珠蛋白含量⑥检测γ珠蛋白含量
(4)实验结果证实了上述推测。为确定BCL蛋白在基因启动子中的结合位点，科研人员扩增了基因启动子不同长度的片段F1～F5，将这些片段分别构建表达载体（如下图），导入敲除BCL值基因的受体细胞。

成功转化后，检测出含F1～F4的受体细胞有绿色荧光，含F5的受体细胞无荧光。继续向培养液中添加适量的雌激素，含F1～F3受体细胞不再有荧光，而含F4的受体细胞仍有荧光。据此推测，BCL蛋白结合位点位于______（用字母表示）。
(5)科学家还发现，珠蛋白含量多的镰状细胞贫血症患者症状较轻。请结合以上研究，提出利用病人的造血干细胞对镰状细胞贫血症进行基因治疗的思路______。
【答案】(1)基因突变
(2)     胎儿期主要由2个α、2个γ珠蛋白组成，出生后主要由2个α、2个β珠蛋白组成     选择性表达
(3)     ②⑤⑥     实验组γ珠蛋白表达量高于对照组，β珠蛋白表达量低于对照组
(4)c~d
(5)敲除（或沉默、突变）病人造血干细胞的BCL基因，筛选γ珠蛋白含量多的造血干细胞，体外大量培养后输入病人体内。

【分析】人的镰刀型贫血症的发病的根本原因是基因突变，由于血红蛋白基因中碱基对替换造成的蛋白质结构异常，患者的红细胞呈镰刀型，容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。
【详解】（1）镰刀型细胞贫血症是由于基因突变导致的一种单基因遗传病。
（2）分析曲线图可知：胎儿期主要由2个α、2个γ珠蛋白组成，出生后主要由2个α、2个β珠蛋白组成。在不同的发育时期，蛋白质的种类有区别是基因选择性表达的结果。
（3）BCL是成体红细胞中特异表达的转录因子，科研人员推测该转录因子关闭了 γ 珠蛋白基因的表达，而启动β珠蛋白基因的表达。为证明该推测，即证明BCL基因的作用，实验组应选择的材料是②BCL基因敲除小鼠，然后去检测小鼠的β珠蛋白含量和γ珠蛋白含量。如果实验组γ珠蛋白表达量高于对照组，β珠蛋白表达量低于对照组则证明推测正确。
（4）向培养液中添加适量的雌激素，此时重组载体上的BCL基因表达，产生BCL蛋白，BCL蛋白与BCL蛋白结合位点结合后，导致荧光蛋白基因被抑制；含F1～F3受体细胞不再有荧光，则说明BCL蛋白结合位点结合后在引物F3的下游的序列上，而含F4的受体细胞仍有荧光，则说明BCL蛋白结合位点结合后在引物F4的上游序列，故据此结果可推测，BCL 蛋白结合位点位于c~d区段。
（5）根据上述对于BCL基因的研究：可以通过敲除（或沉默、突变）病人造血干细胞的BCL基因，筛选γ珠蛋白含量多的造血干细胞，体外大量培养后输入病人体内进行治疗。
21．CO2是制约水生植物光合作用的重要因素，研究揭示了衣藻浓缩CO2（CCM）的机制。
(1)水中的HCO3-（Ci）可以逆浓度梯度通过_____的方式进入衣藻细胞。“蛋白核”是真核藻类所特有的结构，其内富含催化CO2固定的酶（Rubisco），推测蛋白核所处的细胞部位是_____。
(2)初步推测衣藻CCM与类囊体的两种电子转运蛋白P和F有关，因此构建了衣藻的P、F基因失活突变体，检测野生型和突变体的K1/2Ci（达到1/2最大净光合速率所需Ci的浓度），结果如图1所示。

K1/2Ci值越大说明衣藻CCM能力越_____。实验结果表明_____。
(3)为进一步研究衣藻CCM的机制，向细胞质基质中注入Ci，检测类囊体腔H+浓度变化和细胞质基质中Ci的浓度变化，结果如图2、图3所示（实线为类囊体腔H+浓度变化，虚线为细胞质基质中Ci的浓度变化。箭头代表在该时刻向细胞质基质注射Ci。阴影表示无光照）。

根据实验结果推测衣藻CCM的机制，合理的是_____。
A．P和F在转运电子的过程中降低了类囊体腔的pH
B．P和F在转运电子的过程中增加了类囊体腔的pH
C．细胞质基质中的Ci通过转运蛋白最终进入类囊体腔
D．细胞质基质中的Ci通过转运蛋白最终进入蛋白核
E．类囊体腔中Ci与H+反应生成CO2，再进入蛋白核
F．蛋白核中Ci与H+反应生成CO2，Rubisco催化其固定
(4)举例说明衣藻CCM研究的应用。_____
【答案】(1)     主动运输     叶绿体基质
(2)     弱     衣藻CCM过程依赖于Р和F，二者具有可替代性
(3)ACE
(4)将衣藻CCM相关成分转移到高等植物中来提高农作物生产力

【分析】小分子物质进出细胞的方式主要为自由扩散、协助扩散和主动运输。气体分子和一些脂溶性的小分子可发生自由扩散；葡萄糖进入红细胞、钾离子出神经细胞和钠离子进入神经细胞属于协助扩散，不需要能量，借助于载体进行顺浓度梯度转运；逆浓度梯度且需要载体和能量的小分子运输方式一般为主动运输。
【详解】（1）物质逆浓度梯度运输的方式属于主动运输；催化CO2固定的酶是暗反应必需的酶，推测蛋白核应位于叶绿体基质。
（2）CCM机制即浓缩CO2的机制，Ci即是水中的HCO3-，Ci需要的多说明需要外界CO2多，K1/2Ci值越大说明衣藻CCM能力越弱；根据实验结果分析，P基因突变、F基因突变与野生型相同，只有双突变体的K1/2Ci值较大，CCM机制最弱，说明衣藻CCM过程依赖于Р和F，二者具有可替代性。
（3）AB、根据图2，向细胞质基质注射Ci，野生型类囊体腔H+浓度下降，P和F突变体类囊体腔H+浓度变化不大，说明P和F在转运电子的过程中降低了类囊体腔的pH，A正确，B错误；
CD、根据图3，向细胞质基质注射Ci，野生型细胞质基质中Ci的浓度先上升后下降，说明进入了类囊体，而突变体细胞质基质中Ci含量不断升高，说明没有进入类囊体，C正确，D错误；
EF、根据图2和3说明H+和Ci都进入了类囊体腔，类囊体腔中Ci与H+反应生成CO2，再进入蛋白核，E正确，F错误。
故选ACF。
（4）衣藻CCM可浓缩CO2，提高光合作用速率进而提高产量，故可将CCM相关成分转移到高等植物中来提高农作物生产力。