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高考冲刺小卷5——遗传的细胞学基础和分子学基础
一、单选题
1．研究人员用基因型为AABB 与aabb 的植株杂交产生F1，对F1的花粉粒进行荧光标记，用红色荧光标记
A 基因，绿色荧光标记B 基因。对F1中有荧光的花粉粒统计其颜色及数目，结果如下表。
荧光颜色
黄
色
绿色
红色
花粉粒数目
800
0
499
501
注：红色荧光与绿色荧光叠加显示为黄色荧光。
下列分析不正确的是（ ）
A．亲本的A 与B 基因在同一条染色体上
B．A/a 基因的遗传遵循分离定律
C．F1的花粉粒中有一部分无荧光
D．基因重组型花粉粒的占比约为1/9
【答案】D
【分析】题表分析：表格中数据为F1中有荧光的花粉粒统计其颜色及数目，由表中数据可知，F1的花粉粒
出现三种情况，且三种花粉粒的类型及比例为：同时含A、B 基因的花粉粒：只含A 基因的花粉粒：只含
B 基因的花粉粒=16：1：1。由此可知，A、B 基因位于一条染色体上，且F1基因型为AaBb 的个体在减数
分裂产生精子时发生了同源染色体上非姐妹染色单体片段的交换，产生了基因型为Ab、aB 的精子。
【详解】ACD、据表格中数据可知，F1的花粉粒出现三种情况，且三种花粉粒的类型及比例为：同时含
A、B 基因的花粉粒：只含A 基因的花粉粒：只含B 基因的花粉粒=16：1：1，由此可知，A、B 基因位于
一条染色体上。则在F1个体的细胞中，A、B 基因位于一条染色体上，a、b 基因位于另一条同源染色体上，
F1个体在减数分裂产生精子时部分细胞发生了同源染色体上非姐妹染色单体片段的交换，产生了基因型为
Ab、aB 的精子。因此，F1个体产生的花粉应该有4 种：同时含A、B 基因的花粉粒、只含A 基因的花粉粒、
只含B 基因的花粉粒、同时含a、b 的花粉粒。由于同时含a、b 的花粉没有被荧光标记，所以在进行实验
结果统计时无法统计。假设在F1个体进行减数分裂时，有X 的精原细胞发生了非姐妹染色单体片段的交换，
有（1-X）的精原细胞未发生非姐妹染色单体片段的交换，则最终形成的精子基因型及比例为：
。由此可知，同时含A、B 基因的花粉粒和同时含a、b 的花
粉粒数目相等，结合表格数据可知，同时含A、B 基因的花粉粒：只含A 基因的花粉粒：只含B 基因的花
1
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粉粒:同时含a、b 的花粉粒=16：1：1：16。其中，基因重组型花粉粒为只含A 基因的花粉粒和只含B 基因
的花粉粒，占比为
。综合以上分析，亲本的A 与B 基因在同一条染色体上， F1的花粉粒
中有一部分无荧光，基因重组型花粉粒的占比约为1/17，AC 正确，D 错误；
B、A/a 基因为一对等位基因，位于一对同源染色体相同位点上，它们的遗传遵循分离定律，B 正确。
故选D。
2．如图为二倍体生物蝗虫精巢中某细胞分裂时的局部显微照片，相关叙述正确的是（ ）
A．此刻细胞正处在有丝分裂中期
B．图示两条染色体正在彼此分离
C．姐妹染色单体间发生片段交换
D．图示过程可以增加遗传多样性
【答案】D
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。
【详解】AC、据图可知，该细胞正在发生同源染色体的非姐妹染色体单体间的交叉互换，属于减数第一次
分裂前期，AC 错误；
B、图示中的两条染色体属于同源染色体，同源染色体的分离发生于减数第一次分裂的后期，图示为前期，
B 错误；
D、可遗传的变异可以增加遗传的多样性，可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，图示表
示的是同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，本质为基因重组，所以可以增加遗传的多样性，D
正确。
故选D。
3．下图是显微镜下观察到的洋葱（2n=16）根尖细胞分裂的部分图像，相关叙述正确的是（ ）
A．实验中制片的流程为：解离→染色→漂洗→制片
2
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B．a 时期细胞中发生同源染色体两两配对的现象
C．b 时期细胞中的染色体数目与c 时期相同
D．d 时期细胞中央出现细胞板逐渐扩展形成细胞壁
【答案】D
【分析】有丝分裂特点：
①间期：G1期进行有关RNA 和蛋白质的合成；S 期进行DNA 的复制；G2期进行有关RNA 和蛋白质的合
成。
②前期：核膜、核仁消失，染色体、纺锤体出现，染色体散乱分布。
③中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上。
④后期：着丝粒（点）分裂，姐妹染色单体分离，分别移向细胞两极。
⑤末期：核膜、核仁重现，染色体、纺锤体消失，细胞一分为二。
【详解】A、实验中制片的流程为：解离→漂洗→染色→制片，A 错误；
B、a 时期细胞中含有同源染色体，但是没有同源染色体两两配对的现象，B 错误；
C、c 时期为有丝分裂后期，染色体数目加倍，b 时期为中期，染色体上数目与体细胞相同，所以b 时期细
胞中的染色体数目与c 时期不相同，C 错误；
D、d 时期为末期，细胞中央出现细胞板逐渐扩展形成细胞壁，D 正确。
故选D。
4．白菜（AA，20）和甘蓝（CC，18）的基因组结构高度相似。白菜与甘蓝人工授粉后得到幼苗，经秋水
仙素处理，得到甘蓝型油菜（AACC，38）。观察甘蓝型油菜减数分裂过程不同时期的染色体变化，甲、
乙图中箭头所指为落后染色体和染色体片段。下列有关推测正确的是（ ）
A．甲、乙分别为减数分裂Ⅰ中期、Ⅱ前期
B．甲图中AA、CC 的染色体没有完全联会
C．甘蓝型油菜的自交后代染色体数目稳定
D．丙中四个细胞所含染色体数一定两两相同
【答案】B
3
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【分析】白菜和甘蓝是两个不同的物种，在自然条件下不能杂交，存在生殖隔离，人工使其杂交后，经染
色体数目加倍形成了甘蓝型油菜这个新物种。
【详解】A、由图甲可知，染色体排列在赤道板两侧，故细胞处于减数分裂Ⅰ中期，乙中染色体分别位于
细胞的中央，处于减数分裂Ⅱ中期，A 错误；
B、甲图中存在落后的染色体，AA、CC 的染色体没有完全联会，B 正确；
C、减数分裂过程中存在落后染色体和染色体片段，说明甘蓝型油菜的自交后代染色体数目不稳定，C 错
误；
D、由于存在落后的染色体，则丙中四个细胞所含染色体数目不一定两两相同，D 错误。
故选B。
5．下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图。下列叙述不正确的是
A．朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl、白眼基因w 均不属于等位基因
B．在有丝分裂中期，X 染色体和常染色体的着丝点都排列在赤道板上
C．在有丝分裂后期，基因cn、cl、v、w 是不会出现在细胞同一极的
D．在减数第二次分裂后期，基因cn、cl、v、w 可出现在细胞的同一极
【答案】C
【分析】由图可知，朱红眼基因与暗栗色眼基因连锁于常染色体上，二者关系为非等位基因，辰砂眼基因
与白眼基因连锁于X 染色体上，二者关系也为非等位基因，在减数分裂和有丝分裂过程中，上述四种基因
均可能被拉向细胞同一极。
【详解】由图示可知朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl 位于常染色体上，而辰砂眼基因v、白眼基因w 位于
X 染色体上，依据等位基因的定义（位于同源染色体上的同一位置，控制相对性状的两个基因），它们均
属于非等位基因，故A 正确；有丝分裂中期特点是：染色体着丝点整齐地排列在赤道板上，染色体形态结
构稳定，数目清晰，故B 项描述正确；有丝分裂后期，常染色体和X 染色体的着丝点均会一分为二，每条
染色体变成两条相同的子染色体，在纺锤丝（星射线）的牵拉下，基因cn、cl、v、w 会出现在细胞同一极
的，故C 错误；
含基因cn、cl、v、w 的两条同源染色体，在减数第一次分裂后，可能会进入同一个次级性细胞，因此，减
数第二次分裂后期，基因cn、cl、v、w 可出现在细胞的同一极，故D 正确；综上所述，选C 项。
【点睛】解答本题的关键是依据图示弄清四个基因的相互关系均为非等位基因，然后再根据减数分裂和有
4
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丝分裂过程特点来分析相关选项，因此，考生平时对“等位基因”、“同源染色体”等概念的理解，以及
细胞分裂过程中染色体形态、数目变化规律的识记是非常有必要的。
6．为研究农药残留对作物的毒害作用，利用萘乙酸处理蚕豆根尖。观察根尖染色体如图所示，下列相关
叙述错误的是（ ）
A．该细胞可以观察到染色体两两配对
B．染色体会被碱性染料甲紫染成深色
C．显微镜下绝大多数细胞都观察不到染色体
D．该细胞染色体可能发生丢失
【答案】A
【分析】1、光学显微镜下多数细胞处于间期，能够观察到蚕豆根尖分生区细胞中被甲紫染成深色的细胞
核。
2、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。一个细胞周
期包括两个阶段：分裂间期和分裂期。 从细胞一次分裂结束到下一次分裂之前，是分裂间期 。细胞周期
的大部分时间处于分裂间期，占细胞周期的90%~95%。分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成
DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。
【详解】A、染色体两两配对发生在减数分裂过程中，依题意，图示为根尖细胞分裂图，根尖细胞不进行
减数分裂，同时此时细胞是死细胞，无法观察到染色体两两配对，A 错误；
B、染色体主要由DNA 和蛋白质组成，易被碱性染料染成深色，常用的碱性染料有甲紫、醋酸洋红等，B
正确；
C、在一个细胞周期中，分裂期所占时间短，在观察细胞分裂时，一个视野中看到的细胞大多数细胞处于
间期。间期的染色质在分裂期缩短变粗成染色体，因此，间期显微镜下绝大多数细胞都观察不到染色体，
观察到的是染色质，C 正确；
D、据图可知，箭头所示细胞中染色体在向细胞两极移动过程中可能发生丢失，D 正确。
故选A。
7．减数分裂时姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起，着丝粒分裂后，2 个环状染色体互锁在一起，如
图所示。2 个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入2 个子细胞，交换的部分大小可不
相等，位置随机。下列相关叙述错误的是（ ）
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A．上图所处的细胞正在进行减数第二次分裂
B．两个环状染色体片段的交换属于基因重组
C．上述染色体互换造成后代的变异属于可遗传变异
D．若该个体基因型为Ee，则子细胞的基因型可能是EE
【答案】B
【分析】减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时，从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程，这个
过程中DNA 复制一次，细胞分裂两次，产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一
半。
【详解】A、由题意可知，环状染色体形成是减数分裂时姐妹染色单体因着丝粒分裂后形成的，因此图示
所处的细胞正在进行减数第二次分裂，A 正确；
B、两个环状染色体片段的交换属于易位，即染色体变异，不属于基因重组，B 错误；
C、染色体互换会造成配子中染色体发生改变，遗传物质发生了改变，产生的这种变异属于可遗传变异，C
正确；
D、若该个体基因型为Ee，复制后基因型为EEee，如果在减数第二次分裂后期姐妹染色单分开而未分离就
可能会产生EE 的配子，D 正确。
故选B。
8．大肠杆菌是现代生物学研究中的模式生物．环境适宜时约20min 繁殖一代。研究人员将
15N 标记的大肠
杆菌转移到含有
14NH4Cl 的培养基中，40min 后收集大肠杆菌，提取其DNA。下列有关叙述正确的是（
）
A．所有DNA 都含有
14N
B．所有DNA 都含有
15N
C．含
14N 的DNA 占50%
D．含
15N 的DNA 占25%
【答案】A
【分析】DNA 的复制方式为半保留复制：以亲代DNA 的两条链为模板，合成子代DNA 的过程，每个子
代DNA 分子含有一条母链和一条新合成的子链。
【详解】大肠杆菌在环境适宜时约20min 繁殖一代，40min 后收集大肠杆菌，提取其DNA，意味着大肠杆
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菌繁殖两代，DNA 的复制方式为半保留复制，研究人员将
15N 标记的大肠杆菌转移到含有
14NH4Cl 的培养
基中，繁殖一代得到的每个DNA 分子中1 条链为
15N，1 条链为
14N，再繁殖1 代，一共得到4 个DNA 分
子，只有2 个DNA 分子1 条链为
15N，1 条链为
14N，另外2 个DNA 分子两条链均为
14N，即所有的子代
DNA 中均含有
14N，而只有2 个DNA 分子含有
15N，含量为50%，A 正确。
故选A。
9．研究发现，在野生型果蝇幼虫中降低lint 基因表达，能影响另一基因inr 的表达（如下图），导致果蝇
体型变小等异常情况。下列叙述正确的是（ ）
A．lint 基因表达对inr 基因表达有促进作用
B．提高幼虫lint 基因表达可能使其体型变小
C．降低幼虫inr 基因表达可能使其体型变小
D．果蝇的体型大小是多个基因共同作用的结果
【答案】D
【分析】野生型果蝇幼虫inr 的相对表达量较低，降低了lint 基因表达后的果蝇幼虫，inr 基因的相对表达
量提高，说明lint 基因能抑制int 基因的表达；又当int 表达量增加时，果蝇体型变小，可知lint 基因表达量
增加果蝇体型较大。
【详解】A、对比野生型果蝇幼虫的inr 的表达量可知，降低lint 基因表达后，幼虫体内的inr 基因的表达
量显著上升，说明lint 基因的表达对inr 基因的表达有抑制作用，A 错误；
B、结合题干可知，降低lint 基囚表达，导致果蝇体型变小，因此提高幼虫lint 基因表达可能使其体型变大，
B 错误；
C、根据题干信息可知，inr 的表达量增加后“导致果蝇体型变小”，可推测提高幼虫lint 基因表达，inr 的
表达量下降，进而可能使果蝇体型变大，C 错误；
D、由以上分析可知，果蝇体型大小与lint 基因和inr 基因都有关，说明果蝇体型大小是多个基因共同作用
的结果，D 正确。
故选D。
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10．血橙被誉为“橙中贵族”，因果肉富含花色苷，颜色像血一样鲜红而得名。当遇极寒天气时，为避免
血橙冻伤通常提前采摘，此时果肉花色苷含量极少而“血量”不足。血橙中花色苷合成和调节途径如图。
注：T 序列和G 序列是Ruby 基因启动子上的两段序列
下列分析不合理的是（ ）
A．血橙果肉“血量”多少是通过基因控制酶的合成来调控的
B．低温引起T 序列改变及去甲基化进而使血橙“血量”增多
C．同一植株不同血橙果肉的“血量”不同可能与光照有关
D．若提前采摘，可将果实置于低温环境激活Ruby 基因表达
【答案】B
【分析】基因与性状的关系为：一是基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物的性状，二是基因
通过控制蛋白质合成，直接控制生物的性状。
【详解】A、由图可知，基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物的性状，所以血橙果肉“血
量”多少是通过基因控制酶的合成来调控的，A 正确；
B、由图可知，低温引起T 序列去甲基化进而使血橙“血量”增多，T 序列未改变，B 错误；
C、由图可知，光照会促进HY5 蛋白与G 序列结合，激活Ruby 基因，促进合成关键酶，使花色苷前体转
为花色苷，增加“血量”，所以同一植株不同血橙果肉的“血量”不同可能与光照有关，C 正确；
D、由图可知，低温引起T 序列去甲基化激活Ruby 基因，所以若提前采摘，可将果实置于低温环境激活
Ruby 基因表达，D 正确。
故选B。
11．过敏成因复杂。有人对以前不过敏的食物突然过敏，这可能与DNA 甲基化、染色体组蛋白修饰等有
关。下列对食物过敏的成因分析不正确的是（ ）
A．过敏可能与基因和环境的相互作用有关
B．DNA 甲基化可影响相关免疫细胞的分化
C．过敏原与游离在内环境中的抗体结合
D．某些过敏反应可能与表观遗传有关
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【答案】C
【分析】过敏反应：指已免疫的机体，在再次接触相同的抗原时，有时会发生引起组织损伤或功能紊乱的
免疫反应。引起过敏反应的物质叫作过敏原，如花粉、油漆、鱼、虾、青霉素、磺胺类药物等（因人而
异）。
【详解】A、生物的性状也不完全是由基因决定的，环境对性状也有重要的作用，过敏可能与基因和环境
的相互作用有关，A 正确；
B、DNA 甲基化会抑制基因的表达，从而影响相关免疫细胞的分化，B 正确；
C、过敏原第一次进入人体后，人体内产生抗体吸附在皮肤、呼吸道或消化道黏膜以及血液中某些细胞的
表面，当相同的过敏原再次进入人体，就会与吸附在细胞表面的相应抗体特异性结合，最终导致过敏者出
现一系列症状，C 错误；
D、据题意“某些人的过敏可能与DNA 甲基化、染色体组蛋白修饰等有关”，而DNA 甲基化、染色体组
蛋白修饰等会影响某些基因的表达从而导致生物发生可遗传的性状改变，也就是说某些过敏反应可能与表
观遗传有关，D 正确。
故选C。
12．为加速绿色荧光蛋白基因（GFP）进化，快速获得荧光强度更高的GFP 蛋白，科研人员将DNA1（编
码易错DNA 聚合酶）和DNA2 共同导入大肠杆菌（如图）。下列说法错误的是（ ）
A．用卡那霉素筛选含DNA1 的大肠杆菌
B．易错DNA 聚合酶催化GFP 基因复制
C．GFP 基因在此复制过程中突变率升高
D．连续传代并筛选强荧光菌落加速GFP 进化
【答案】A
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取；（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；（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
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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。
【详解】A、由图可知，卡那霉素抗性基因与GFP 基因融合到DNA2 上后导入大肠杆菌，因此用用卡那霉
素筛选含DNA2 的大肠杆菌，A 错误；
B、易错DNA 聚合酶能催化DNA 的复制，即能催化GFP 基因复制，B 正确；
C、GFP 基因在此复制时双螺旋被破坏，容易受内外因素的影响而发生突变，使其突变的频率升高，C 正
确；
D、连续传代并筛选，逐代淘汰，就会筛选出荧光菌落，从而加速GFP 进化，D 正确。
故选A。
13．烟草花叶病毒（TMV）由蛋白质和RNA 组成，用其RNA 侵染正常烟草叶，叶片中可检测到TMV。
TMV 侵染会引发烟草细胞中基因N 表达上调，介导烟草的抗病毒反应，在侵染位点处形成坏死斑。以下
说法错误的是（ ）
A．TMV 的遗传物质是RNA
B．可用烟草研磨液培养TMV
C．敲除基因N 会降低烟草抗TMV 能力
D．坏死斑能限制TMV 的进一步扩散
【答案】B
【分析】RNA 病毒的遗传物质是RNA，RNA 决定RNA 病毒的遗传性状。蛋白质不是RNA 病毒的遗传物
质，不能决定RNA 病毒的遗传性状。
【详解】A、烟草花叶病毒（TMV）由蛋白质和RNA 组成，用其RNA 侵染正常烟草叶，叶片中可检测到
TMV，因此TMV 的遗传物质是RNA，A 正确；
B、不可用烟草研磨液培养TMV，因为TMV 是病毒，必须要在活细胞中才能生存，B 错误；
C、TMV 侵染会引发烟草细胞中基因N 表达上调，介导烟草的抗病毒反应，在侵染位点处形成坏死斑，因
此敲除基因N 会降低烟草抗TMV 能力，C 正确；
D、坏死斑能限制TMV 的进一步扩散，防止整株烟草被感染，D 正确。
故选B。
14．大肠杆菌的RNA 聚合酶全酶由核心酶和σ 因子组成，能转录某类T4 噬菌体的基因。分别将大肠杆菌
中的RNA 聚合酶全酶和核心酶与
3H 标记的噬菌体DNA 结合，然后加入未标记的噬菌体DNA。定期将混
合物转移至硝化纤维素滤膜上，只有仍与酶结合的带标记DNA 方可结合在滤膜上，实验结果如图。相关
分析错误的是（ ）
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A．大肠杆菌RNA 聚合酶能将噬菌体DNA 解旋
B．RNA 聚合酶结合起始密码子启动基因转录
C．σ 因子使RNA 聚合酶与启动子紧密结合
D．实验加入未标记的噬菌体DNA 应过量
【答案】B
【分析】转录是以DNA 的一条链为模板合成RNA 的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA 聚合
酶参与。
【详解】A、RNA 聚合酶是细胞中的基因进行转录时用的，它具有解旋功能，因此大肠杆菌的RNA 聚合
酶能将噬菌体DNA 解旋，A 正确；
B、RNA 聚合酶结合基因中的启动子启动基因转录，起始密码子是翻译时用到的，B 错误；
C、根据题意可知，大肠杆菌的RNA 聚合酶全酶由核心酶和σ 因子组成，将大肠杆菌中的RNA 聚合酶全
酶和核心酶分别与
3H 标记的噬菌体DNA 结合，根据图中数据可知，σ 因子存在时，噬菌体DNA 结合的百
分比更多，故可推知σ 因子使RNA 聚合酶与启动子紧密结合，C 正确；
D、本实验中用未标记的噬菌体DNA 将大肠杆菌中的RNA 聚合酶全酶或核心酶从已结合的噬菌体DNA
上替换下来，则加入的未标记的噬菌体DNA 应过量，D 正确。
故选B。
15．科研工作者在果蝇眼中发现一种蛋白E，将E 基因导入即将发育为腿的幼虫细胞中，诱导此处产生了
构成眼的不同类型的细胞群，最终在腿的中部形成了眼。据此推测正确的是（ ）
A．发育为腿的幼虫细胞因缺少E 基因而不能发育为眼
B．构成果蝇眼的不同类型的细胞中所含蛋白质完全相同
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C．蛋白E 启动了不同类型细胞群中特异基因的表达
D．蛋白E 激活相同基因使发育为腿的细胞转化为眼的不同类型细胞
【答案】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:基因的选择性表达。
【详解】A、发育为腿的幼虫细胞中本来就有E 基因，只是没有表达，A 错误;
B、构成果蝇眼的不同类型的细胞，由于基因的选择性表达，所含蛋白质不完全相同，B 错误;
C、蛋白E 诱导腿部产生了构成眼的不同类型的细胞群，说明蛋白E 启动了不同类型细胞群中特异基因的
表达，导致细胞分化，C 正确;
D、蛋白E 激活不同基因使发育为腿的细胞转化为眼的不同类型细胞，D 错误。
故选C。
二、非选择题
16．中性粒细胞是白细胞的一种，具有吞噬病原体的能力。分化过程中涉及到多种转录因子的调控，如P
蛋白和M 蛋白。研究者以斑马鱼（幼体透明）为材料研究二者的关系。
(1)中性粒细胞既参与免疫的第二道防线，也可作为 发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能，参
与第三道防线。
(2)为了探究P 蛋白对M 基因的调控作用，研究者用P 基因低表达斑马鱼突变体作为实验材料，利用带有标
记的核酸分子探针，通过 技术，在发育3 天的胚胎中检测M 基因的转录情况，结果如图1 所示。实
验结果表明P 蛋白 M 基因的表达。
产生以上结果的原因可能有二：
P
①基因减少， ；
②已知M 基因是原癌基因，其产生的蛋白质是 所必需的，过表达导致细胞过度增殖，引起阳性细
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胞数量增加。
请从下列选项中选出实验组材料及结果，为上述结论提供新证据 。
A．野生型
B．P 基因低表达突变体
C．导入P 基因
D．导入M 基因
E.敲低M 基因
F.M 基因阳性信号及阳性细胞数量增加
G.M 基因阳性信号及阳性细胞数量减少
H.M 基因阳性信号及阳性细胞数量不变
(3)为进一步探究P 基因调控M 基因表达的具体方式，研究者对P 蛋白与M 基因结合位点进行预测，找出
10 个可能的位点如图2.
研究者将M 基因启动子10 个位点分成3 个部分，构建3 种启动子突变质粒，分别与GFP（绿色荧光蛋
白）基因相连接：含有①~⑤多位点突变的A、⑥~⑨多位点突变的B 以及⑩号位点突变的C．将三种质粒
和无突变的质粒D 分别注射到野生型和P 基因低表达突变体中，结果发现 ，说明P 蛋白通过结合
⑩位点，调控M 基因的表达，而与其他位点无关。
【答案】(1)抗原呈递细胞
(2) 核酸分子杂交 抑制 P 蛋白减少，对M 基因的抑制作用下降，从而导致M 基因过表达
细胞正常生长和增殖 BCG
(3)注射A、B、D 质粒的野生型细胞中荧光强度小于突变体，注射C 质粒的野生型与突变体荧光强度相差
不大，且亮度较高。
【分析】据题意可知，中性粒细胞是白细胞的一种，具有吞噬病原体的能力，说明其既参与免疫的第二道
防线，也可作为抗原呈递细胞发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能。据图1 可知，突变体（P 基因低
表达）M 基因阳性较强，说明P 蛋白抑制M 基因的表达。
【详解】（1）据题意可知，中性粒细胞是白细胞的一种，具有吞噬病原体的能力，说明其既参与免疫的
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第二道防线，也可作为抗原呈递细胞发挥摄取、加工、处理和呈递抗原的功能，参与第三道防线。
（2）利用带有标记的核酸分子探针，检测特定基因的转录情况，该技术为核酸分子杂交，其原理是碱基
互补配对原则。据图1 可知，突变体（P 基因低表达）M 基因阳性较强，说明P 蛋白抑制M 基因的表达。
P
①基因低表达，可能导致P 蛋白减少，对M 基因的抑制作用下降，从而导致M 基因过表达。
②原癌基因是调控细胞正常生长和增殖的必要基因，说明其产生的蛋白质是调控细胞正常生长和增殖必需
蛋白。
为了验证上述结论，可将P 基因导入P 基因低表达突变体，导入P 基因前后进行对比，若较导入P 基因前，
M 基因阳性信号及阳性细胞数量减少，即可得到验证，BCG 正确。
故选BCG。
（3）由（2）可知，P 蛋白抑制M 基因的表达，若注射A、B、D 质粒（⑩号位点正常）的野生型细胞中
荧光强度小于突变体，注射C 质粒（⑩号位点突变）的野生型与突变体荧光强度相差不大，且亮度较高，
则可说明P 蛋白通过结合⑩位点，调控M 基因的表达，而与其他位点无关。
17．学习以下材料，回答下面题。病毒的“逃逸”，植物病毒主要侵染植物细胞，它们的生物学特性和分
子机制通常是为了适应植物细胞内的生活环境而特化的。然而，这并不意味着植物病毒完全不能侵染动物
细胞。在某些特定情况下，植物病毒或其组分可在动物细胞中表达或进行某些功能。
自然界中近70%的植物病毒需要依靠介体昆虫传播，这些介体昆虫对植物病毒的持久性传播是导致植物病
害的关键。介体昆虫可以通过自噬途径降解病毒颗粒起到一定的防御作用，过程如图1。病毒也可以劫持
或破坏自噬途径，在介体昆虫体内持续增殖。南方水稻黑条矮缩病毒（SDV）进入白背飞虱（介体昆虫）
的肠道上皮细胞，通过血液循环到达其唾液腺，白背飞虱进食植物时将病毒传播。中国农业科学院某研究
团队发现SDV 侵染介体昆虫后“逃逸”的新机制，如图2。
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SDV 侵染白背飞虱后，促进Atgs 基因的表达激活了自噬，其中Atg8Ⅱ蛋白与早期自噬体膜结合，参与早
期自噬体的延伸和闭合。进一步研究发现在自噬体膜上有很多正在组装和成熟的病毒颗粒，且病毒外壳蛋
白P10 可以与溶酶体膜上的LAMP1 互作，操纵白背飞虱自噬，使SDV 逃过防御，促进其持久传播。
这解释了为什么病毒可以在特定的介体昆虫中存活并高效持久传播，同时为阻断病毒的持久传播提供了新
策略。
(1)自噬体具有双层膜结构，白背飞虱中具有双层膜的结构还有 。自噬体与溶酶体融合的过程体现了
细胞膜具有 的结构特点。
(2)写出SDV 在白背飞虱细胞内遗传信息的传递过程 （用文字和箭头表示）。
(3)依据文中信息，下列叙述正确的是（ ）（多选）
A．SDV 与ITGB3 结合后以胞吐的方式进入细胞
B．自噬体膜为病毒蛋白P10 的大量聚集提供了场所
C．Atg8Ⅱ基因表达有助于SDV 病毒量的下降
D．介体昆虫细胞自噬有利于SDV 的增殖和传播
(4)综合文中信息，概括病毒在特定的介体昆虫中存活并高效持久传播的适应性对策 。
【答案】(1) 线粒体、细胞核 流动性
(2)
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(3)BD
(4)病毒利用未与溶酶体融合的自噬体进行组装和大量积累；病毒通过阻断自噬体与溶酶体融合，使病毒避
免被介体昆虫自噬降解
【分析】1、真核细胞最典型的特征是具有双层生物膜构成的核膜为界限的细胞核。真核细胞细胞质中有
众多复杂的细胞器，其中叶绿体和线粒体是双层膜的细胞器，内质网、高尔基体、溶酶体以及液泡是单层
膜的细胞器，中心体和核糖体为无膜的细胞器。
2、病毒无细胞结构，只能在宿主细胞中完成病毒的增殖，病毒的生活史：吸附、注入、合成、组装、释
放。
【详解】（1）白背飞虱属于真核生物，真核动物细胞中具有双层膜的结构有线粒体和细胞核；自噬体与
溶酶体融合的过程依赖于生物膜的结构特点，具有一定的流动性。
（2）由图2 可知，SDV 属于RNA 病毒，侵入白背飞虱的肠道上皮细胞后，在细胞中进行RNA 复制合成
子代RNA，并且以病毒的RNA 为翻译模板合成蛋白质，即SDV 在白背飞虱细胞内遗传信息的传递过程为
。
（3）A、由图2 可知，SDV 与ITGB3 结合后以胞吞的方式进入细胞，A 错误；
B、由图2 可知，病毒的P10 蛋白合成中主要集中与自噬体膜上，即自噬体膜为P10 蛋白提供了聚集场所，
B 正确；
C、自噬体膜上有很多正在组装和成熟的病毒颗粒，Atg8Ⅱ蛋白参与早期自噬体的延伸，即Atg8Ⅱ蛋白能
增大自噬体的膜面积，病毒颗粒提供更多的附着位点，有助于SDV 病毒量的上升，C 错误；
D、根据题意，介体昆虫细胞自噬，使SDV 逃过防御，有利于SDV 的增殖和传播，D 正确。
故选BD。
（4）由图2 可知，SDV 在介质细胞中进行RNA 复制和相关蛋白质合成后，附着于介体细胞中未成形的自
噬体上，进行组装和病毒的大量积累，同时阻断自噬体与溶酶体的融合，避免病毒被介体昆虫自噬降解，
细胞同时通过指导合成的病毒外壳蛋白P10 与溶酶体膜上的LAMP1 互作，操纵白背飞虱自噬，使SDV 逃
过防御，促进其持久传播。
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18．女性更年期雌激素水平下降，糖尿病发病率升高。为研究相关机制，研究者进行了系列实验。
(1)雌激素有助于胰岛素对血糖的调节，胰岛素可促进血糖进入肝、肌肉并合成 ，进而降低血糖。
(2)研究者利用转基因技术获得了雌激素受体（R）基因敲除小鼠。向野生型和R 基因敲除小鼠注射葡萄糖，
短时间内检测发现两者血液中胰岛素水平的增加量相似。而向两种小鼠注射等量胰岛素5 分钟后，检测骨
骼肌组织中胰岛素含量，结果如图1.结合以上信息，从胰岛素合成和运输的角度分析，说明雌激素 。
(3)研究发现，骨骼肌血管内表面的细胞（内皮细胞）表达R 蛋白。研究者推测雌激素通过调节内皮细胞相
关基因表达，影响胰岛素发挥作用，进行了下列实验。
①为检测内皮细胞中受雌激素调节的基因，研究人员利用转GFP-核糖体蛋白融合基因的小鼠进行如下实验：
施加雌激素引起内皮细胞中 的种类及含量变化。通过分析比对，研究人员认为囊泡运输相关蛋白基
因S 为内皮细胞中受雌激素调节的重要靶基因。
②为验证上述结果，研究人员以骨骼肌血管内皮细胞为材料，进行了下表所示实验，结果如图3.
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组
别
注射RNA
转入基因
处理及检测
1
a
无
施加生理盐水或雌激素，检测R 蛋白的含量、S
基因的转录量
2
与R-mRNA 互补的
RNA
无
3
b
4
缺失核定位信号序列的R
蛋白基因
注：核定位信号序列可引导R 蛋白进入细胞核。
a、b 处应分别为 。2~4 组注入与R-mRNA 互补的RNA 的目的是排除 。在上述细胞培养基
中加入荧光标记的胰岛素，施加雌激素后，1、3 组的内皮细胞中可观察到荧光，而2、4 组几乎无荧光分
布。
(4)综合上述信息，完善下列雌激素调控胰岛素发挥作用的机制：雌激素与R 结合，使R →促进S 基
因的转录→促进胰岛素 →胰岛素作用于骨骼肌细胞。
(5)有人提出通过注射雌激素可以用于治疗糖尿病。综合上述研究，你是否同意这种想法并说明理由 。
【答案】(1)糖原（肝糖原和肌糖原）
(2)不影响胰岛素的合成，促进胰岛素向骨骼肌组织运输
(3) 正在翻译的mRNA 与 R-mRNA 不能互补的RNA、完整的R 蛋白基因 内源R 蛋白对
S 基因表达的影响
(4) 进入细胞核 在骨骼肌内皮细胞的转运
(5)不同意，注射雌激素会影响患者体内性激素平衡，带来副作用；
同意，对于雌激素水平低的女性糖尿病患者，注射适量雌激素能够降低血糖；
不完全同意，需要检测糖尿病患者体内雌激素水平，评估注射雌激素对糖尿病患 者的影响
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【分析】胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成
非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。当胰岛素和其受体结合后，一方面促进葡萄糖的氧化
分解、合成糖原和转化形成非糖类物质，另一方面使细胞膜上的葡萄糖转运蛋白增加，促进葡萄糖进入细
胞，从而使血糖浓度降低。
【详解】（1）胰岛素能够降低血糖的途径之一是促进血糖进入肝、肌肉并合成肝糖原和肌糖原。
（2）分析图1，因变量是骨骼肌组织中胰岛素含量，野生型小鼠和基因敲除小鼠的胰岛素含量差别不大，
但野生型小鼠注射胰岛素后胰岛素含量明显升高，而R 基因敲除小鼠注射胰岛素后胰岛素增加不明显，说
明雌激素不影响胰岛素的合成，促进胰岛素向骨骼肌组织运输。
（3）①mRNA 是翻译的模板，分析题意，骨骼肌血管内表面的细胞（内皮细胞）表达R 蛋白，结合后续
的实验可推测，施加雌激素引起内皮细胞中正在翻译的mRNA 的种类及含量变化。
②实验目的是验证囊泡运输相关蛋白基因S 为内皮细胞中受雌激素调节的重要靶基因，实验的自变量是
RNA 能否正常发挥作用及转入基因的有无，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故据此推测，a、b 处
应分别为与 R-mRNA 不能互补的RNA、完整的R 蛋白基因 内源R 蛋白对S 基因表达的影响；2~4 组注入
与R-mRNA 互补的RNA 的目的是排除 内源R 蛋白对S 基因表达的影响。
（4）综合上述信息，雌激素调控胰岛素发挥作用的机制是：雌激素与R 结合，使R 进入细胞核→促进S
基因的转录→促进胰岛素在骨骼肌内皮细胞的转运→胰岛素作用于骨骼肌细胞。
（5）有人提出通过注射雌激素可以用于治疗糖尿病，对于该观点，言之成理即可，故可表述为：
不同意，注射雌激素会影响患者体内性激素平衡，带来副作用；
同意，对于雌激素水平低的女性糖尿病患者，注射适量雌激素能够降低血糖；
不完全同意，需要检测糖尿病患者体内雌激素水平，评估注射雌激素对糖尿病患 者的影响
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