1、河南平顶山舞钢一高2023-2024学年高三生物第一学期期末学业水平测试试题注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角条形码粘贴处。2作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4考生必须保证答
2、题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：（共6小题，每小题6分，共36分。每小题只有一个选项符合题目要求）1禽流感病毒中H5亚型能突破种间屏障感染人类，科研人员拟在新型流感疫苗研发中对人流感病毒H3亚型和禽流感病毒H5亚型进行共预防。取两种病毒的RNA逆转录分别获得H5基因和H3基因，利用基因工程技术构建含有这两种基因的重组DNA，分三次每次间隔10天对小鼠进行肌肉注射，测得其体内针对H5蛋白和H3蛋白的抗体浓度迅速增加。下列叙述错误的是（ ）A肌肉注射后，细胞通过胞吞吸收重组DNABH5基因和H3基因均能在实验小鼠体内表达C新型流感疫苗使小鼠同时产生了两种抗体，说明该
3、实验小鼠没有发生非特异性免疫D使用上述两种病毒分别刺激离体的实验小鼠脾脏淋巴细胞后效应T细胞数量快速增加，说明新型流感疫苗诱导小鼠产生了细胞免疫2下图表示某酶的作用模式图。下列叙述错误的是（ ）A该酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸B该酶的活性受温度和pH的影响C该酶催化的过程中有氢键的形成和断开D该酶不能催化蛋白质或脂肪水解3在锥形瓶中加入葡萄糖溶液和活化的酵母菌，密闭瓶口，置于适宜条件下培养，用传感器分别测定溶解氧和二氧化碳含量，实验结果如图。下列分析正确的是A酵母菌属于自养兼性厌氧生物B100s时，O2的吸收量等于CO2的释放量C200s后，丙酮酸分解主要发生在细胞质基质中D300s后
4、，抽取培养液与重铬酸钾反应呈橙色4如图为一对近亲结婚的青年夫妇的遗传分析图，其中白化病由基因a控制，色盲由基因b控制（不考虑基因突变）。下列有关叙述错误的是AD细胞为次级精母细胞，其中含有两个B基因BF细胞和G细胞含有的相同致病基因可能来自于家族中的同一祖先CE细胞和G细胞结合发育成的个体表现型为正常女性D这对夫妇所生子女中，患一种病的概率为7/165-淀粉样蛋白（A）在脑组织内堆积会导致阿尔茨海默病。小胶质细胞是脑组织中的重要免疫细胞，具有“清洁”功能。CD22是一种仅表达在小胶质细胞表面的膜蛋白。研究人员给实验组小鼠的大脑注射CD22单克隆抗体（单抗），对照组不注射，评估CD22单抗对小胶
5、质细胞清除能力的影响。48小时后，得到图所示结果。以下分析不合理的是（ ）ACD22单抗能特异性结合小胶质细胞膜上的CD22BCD22蛋白基因可在小胶质细胞中特异性表达C敲除CD22蛋白基因会增加小鼠脑中A含量D小胶质细胞能吞噬并清除A以减少其过度堆积6如图为燕麦胚芽鞘经过单侧光照射后，甲、乙两侧的生长情况，对照组未经单侧光处理。 下列叙述不正确的是（ ）A甲为背光侧，IAA 含量高于乙侧和对照组B对照组的燕麦胚芽鞘既不生长也不弯曲C若光照前去除尖端，甲乙两侧的生长状况基本一致D实验组中的 IAA 先横向运输再极性运输到尖端下部二、综合题：本大题共4小题7（9分）为了提高水稻的抗倒伏能力，科研
6、人员从其他植物中得到矮杆基因C（图1），将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入水稻中。根据基因工程的有关知识，回答下列问题：（1）用_构建重组质粒；一般使用_将重组质粒导入农杆菌。（2）用含C基因的农杆菌侵染水稻的_，将C基因导入细胞；在培养基中添加_，筛选被转化的水稻细胞；要得到相应的水稻植株，要利用_。（3）用_检测C基因是否整合到染色体上；此外，还需要在个体水平上进行检测。如果检测显示C基因整合到染色体上，但水稻并没有矮化，请分析可能的原因：_；_。（至少答两点）8（10分）图甲是某草原生态系统中碳循环模式图，图中A、B、C、D表示生态系统的成分，为特定的生理过程，图乙表示该系统中部分
7、生物间的食物关系。请据图分析回答： （1）图乙中的生物对应图甲中的_（用字母表示），在、过程中碳以_形式进行循环。（2）如要调查该生态系统中蒲公英的种群密度，通常采用_法。（3）图乙中，若鼠和昆虫粪便中的能量为M，呼吸作用消耗的能量为R，用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量为N，则图中第二营养级的同化量可表示为_。（4）该草原曾发生过火灾，但此后又慢慢恢复，从生态系统的角度分析，这体现了生态系统具有自我调节能力，这种能力的大小主要取决于_。9（10分）2019年1月24日，国家科学评论发表了上海科学家团队的一项重要成果，即先通过基因编辑技术切除猕猴受精卵中的生物节律核心基因BMAL1，再利
8、用体细胞克隆技术，获得了五只BMAL1基因敲除的克隆猴，这是国际上首次成功构建出了一批遗传背景一致的生物节律紊乱的猕猴模型，同时也是世界上首个体细胞克隆猴“中中”“华华”诞生后，体细胞克隆猴技术的首次应用。基因编辑技术是上述研究中的核心技术，该技术中的基因编辑工具是经改造的CRISPR/Cas9系统。该系统由向导RNA和Cas9蛋白组成，由向导RNA引导Cas9蛋白在特定的基因位点进行切割来完成基因的编辑过程，其工作原理如下图所示。（1）CRISPR/Cas9系统广泛存在于细菌体内，推测该系统在细菌体内的作用是_。（2）由于Cas9蛋白没有特异性，用CRISPR/Cas9系统切割BMAL1基因
9、，向导RNA的识别序列应具有的特点是_。（3）为了获得更多的受精卵，可对母猕猴注射_激素，使其超数排卵，判断卵细胞受精成功的重要标志是_。在个体水平鉴定BMAL1基因敲除成功的方法是_。（4）该团队利用一只BMAL1缺失的成年猕猴体细胞克隆出5只后代的实验中，体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是_。（5）在人类生物节律紊乱机理硏究方面，猕猴模型比小鼠、果蝇等传统模型动物更加理想，理由是_。基因编辑后通过体细胞克隆得到的数只BMAL1缺失猕猴（A组），与仅通过基因编辑受精卵得到的数只BMAL1缺失猕猴（B组）比较，_（填“A组”或“B组”）更适合做疾病研究模型动物，理由是_。10（1
10、0分）皮肤、黏膜及其分泌物等构成了保卫人体的第一道防线，如呼吸道黏膜上、泪液和唾液中的溶菌酶能破坏细菌的细胞壁，胃中的胃酸和消化酶等可消灭随食物咽下的多种细菌。糖皮质激素是肾上腺皮质分泌的一类激素，它对机体的生长、发育、代谢以及免疫功能等起着重要的调节作用，还能增强机体的应激能力，其作用机制如下图所示，其中CRH、ACTH分别是下丘脑和垂体分泌的激素：（1）由图可知，糖皮质激素与位于_（细胞膜上、细胞质中、细胞核中）的受体结合后一同作用于核内的遗传物质，启动基因表达过程。这些特定基因表达后，一方面会使非特异性免疫功能 _，特异性免疫功能_；另一方面会影响血糖平衡，在血糖平衡的调节中糖皮质激素与
11、_（激素）的作用相互拮抗。（2）保持精神愉悦，有利于维持体内糖皮质激素含量正常，降低罹患肿瘤的概率，此过程的调节方式 是_调节。（3）为验证糖皮质激素分泌的调节中存在反馈调节机制，现采用注射给药的方法进行实验，请将实验思路补充完整。将品种、性别、生理状态等相同的健康大鼠随机平分为A、B两组，测定_，然后_。11（15分）色氨酸是大肠杆菌合成蛋白质所必需的一种氨基酸。研究人员发现，在培养基中无论是否添加色氨酸，都不影响大肠杆菌的生长。（1）研究发现，大肠杆菌有5个与色氨酸合成有关的基因。在需要合成色氨酸时，这些基因通过_（过程）合成相关酶。大肠杆菌对色氨酸需求的响应十分高效，原因之一是由于没有核
12、膜的界限，_。（2）进一步发现，在培养基中增加色氨酸后，大肠杆菌相关酶的合成量大大下降。经过测序，研究者发现了大肠杆菌色氨酸合成相关基因的结构（图1）。由图1可知，在培养基中有_的条件下，trpR指导合成的抑制蛋白能够结合在操纵序列，从而阻止_与启动子的结合，从而抑制色氨酸相关酶的合成。随着研究的深入，研究者发现，色氨酸合成相关基因转录后形成的mRNA的5端有一段“无关序列”编码出的多肽不是色氨酸合成酶，但将这段多肽对应基因序列敲除后，发现色氨酸合成酶的合成出现了变化（图2）。由此可知，图1中的抑制蛋白的抑制作用是_（填“完全的”或“不完全的”），推测“无关序列”的作用是_。“无关序列”包含具
13、有一定反向重复特征4个区域，且其中富含色氨酸的密码子。当核糖体在mRNA上滑动慢时，2、3区配对；相反，3、4区配对形成一个阻止mRNA继续合成的茎环结构（图3）。进一步研究发现，在培养基中有色氨酸时，色氨酸合成相关基因能够转录出一个很短的mRNA分子，该段分子只有14区的长度。结合上述研究，“无关序列”完成调控的机制是_。（3）“无关序列”在控制大肠杆菌代谢的过程中起到了一种“RNA开关”功的能，令其能够响应外界代谢物的含量变化，避免了_。请提出有关这种“RNA开关”调控机制的一种研究或应用前景：_。参考答案一、选择题：（共6小题，每小题6分，共36分。每小题只有一个选项符合题目要求）1、C
14、【解析】1、体液免疫过程为：（1）感应阶段：除少数抗原可以直接刺激B细胞外，大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理，并暴露出其抗原决定簇；吞噬细胞将抗原呈递给T细胞，再由T细胞呈递给B细胞；（2）反应阶段：B细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖、分化，形成记忆细胞和浆细胞；（3）效应阶段：浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合，发挥免疫效应。2、细胞免疫过程为：（1）感应阶段：吞噬细胞摄取和处理抗原，并暴露出其抗原决定簇，然后将抗原呈递给T细胞；（2）反应阶段：T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应T细胞，同时T细胞能合成并分泌淋巴因子，增强免疫功能。（3）效应阶段：效应T细胞发挥效应。【
15、详解】A、重组DNA是大分子，肌肉注射后，存在于组织液中，细胞通过胞吞吸收大分子，A正确；B、因体内针对H5蛋白和H3蛋白的抗体浓度迅速增加，说明是H5基因和H3基因在实验组小鼠细胞内均表达产生的蛋白质作为抗原刺激机体产生体液免疫的结果，B正确；C、注射疫苗后，小鼠非特异性免疫和特异性免疫都有发生，C错误；D、使用病毒刺激分离的实验小鼠脾脏淋巴细胞，效应T细胞增加明显，说明此前疫苗已引发细胞免疫产生记忆T细胞，D正确。故选C。2、A【解析】酶是活细胞产生的一类有催化功能的物质，绝大多数是化学本质，少数酶是RNA，称为核酶。核酶可通过催化靶位点RNA链中磷酸二酯键的断裂，特异性地剪切底物RNA分
16、子，从而阻断靶基因的表达。酶活性受强酸、强碱、高温、重金属盐等多种因素的影响。【详解】A、该酶为核酶，基本组成单位是核糖核苷酸，A错误；B、该酶的活性受温度和pH的影响，B正确；C、该酶与底物之间碱基互补配对时有氢键的形成，底物释放时有氢键的断开，C正确；D、该酶催化的是RNA，不能催化蛋白质或脂肪水解，D正确。故选A。3、C【解析】酵母菌是兼性厌氧性微生物，其在有氧条件下可以进行有氧呼吸，在无氧条件下可以进行无氧呼吸，其有氧呼吸的反应式为：C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量，无氧呼吸的反应式为：C6H12O6O2CO2+2C2H5OH+能量。【详解】酵母菌既能有氧呼吸
17、，又能无氧呼吸，属于异养兼性厌氧型微生物，A错误；据图分析可知，100s时O2的溶解量为1个单位，而CO2的溶解量为10个单位，B错误；从图中曲线可知，200s后密闭容器中O2的含量基本不再减少，而产生的CO2含量还在上升，说明酵母菌主要进行无氧呼吸，而无氧呼吸第二阶段丙酮酸的分解发生在细胞质基质，C正确；300s时，酵母菌无氧呼吸产生酒精，而酒精与重铬酸钾反应呈灰绿色，D错误。4、D【解析】根据两对基因在染色体上的位置分析题图，左图表示精原细胞（AaXBY）形成精子的过程，右图中表示卵原细胞（AaXBXb）形成卵细胞的过程。又因为图中子代是白化病色盲，所以子代的基因型是aaXbY，则卵细胞F
18、的基因型是aXb，进一步判断E的基因型(AXB)，进一步可以得到G的基因型(aXb)，最后可以得到H的基因型(AXB)。【详解】A、根据题意分析，已知左图表示精原细胞（AaXBY）形成精子的过程，C细胞为初级精母细胞，D细胞为次级精母细胞,因为F细胞的基因型为（aY），故D细胞的基因型为(AXB)，其中含有两个B基因是通过间期DNA复制而来，A正确；B、因为这对青年夫妇是近亲结婚，F细胞和G细胞含有的相同致病基因可能来自于家族中的同一祖先，B正确；C、E细胞的基因型为(AXB)，G细胞的基因型为(aXb)，结合后的基因为（AaXBXb），表现型为正常女性，C正确；D、已知父本和母本的基因型分别
19、是（AaXBY）和（AaXBXb），则后代患白化病的概率是1/4，患色盲的概率也是1/4，所以后代完全正常的概率是（1-1/4）(1-1/4)=9/16，后代患一种病的概率为1/4+1/4-21/41/4=3/8，D错误。故选D。5、C【解析】题意分析，实验组小鼠的大脑注射CD22单克隆抗体（单抗），CD22单克隆抗体（单抗）能清除小胶质细胞表面的CD22膜蛋白，实验结果显示实验组中（A）含量降低（与对照组相比），故此可推测，小胶质细胞表面的CD22膜蛋白的存在不利于小胶质细胞对-淀粉样蛋白（A）的清除，据此得出实验结论为：CD22单抗能提高小胶质细胞清除能力。【详解】A、抗体能与相应的抗原发
20、生特异性结合，故CD22单抗能特异性结合小胶质细胞膜上的CD22，A正确；B、CD22是一种仅表达在小胶质细胞表面的膜蛋白，可推知CD22蛋白基因可在小胶质细胞中特异性表达，B正确；C、由分析可知，敲除CD22蛋白基因会使小鼠脑中A含量下降，C错误；D、小胶质细胞是免疫细胞，具有“清洁”功能，能吞噬并清除A以减少其过度堆积，D正确。故选C。6、B【解析】在单侧光的照射下，胚芽鞘产生的生长素在尖端由向光侧向背光侧运输，尖端的生长素在向下进行极性运输，导致胚芽鞘下面一段背光侧生长素浓度高，背光侧细胞生长比向光侧快，进而导致胚芽鞘向光生长。据图分析，与对照组相比，随着单侧光处理时间的延长，甲侧的细胞
21、生长比对照组和乙侧快，说明甲侧的生长素浓度比对照组和乙侧高，促进生长的作用比对照组和乙侧大，因此甲侧表示背光侧，乙侧表示向光侧。【详解】A、根据分析可知，甲侧为背光侧，其生长素（IAA）的含量高于乙侧和对照组，A正确；B、对照组的燕麦胚芽鞘没有受到单侧光的照射，因此不弯曲，但是其尖端可以产生生长素，因此其应该直立生长，B错误；C、若光照前去除尖端，则没有尖端感受单侧光刺激，则甲、乙两侧生长情况应该基本一致，C正确；D、生长素先在尖端进行横向运输，再向下进行极性运输，D正确。故选B。二、综合题：本大题共4小题7、限制性核酸内切酶EcoRI和DNA连接酶 感受态法/Ca2+处理法 愈伤组织 潮霉素
22、 植物组织培养技术 分子杂交方法/DNA分子探针法 整合到染色体上的C基因没有表达（转录） C基因在水稻细胞中的表达产物没有相应的功能 【解析】分析题图：图1矮杆基因C的两端有EcoRI酶识别位点，图2质粒有EcoRI和BamHI酶识别位点，所以对基因C和质粒用同一种酶EcoRI酶切割，再用DNA连接酶连成重组质粒，通过感受态法将重组质粒导入农杆菌中，让含C基因的农杆菌侵染水稻。【详解】（1）构建重组质粒时，应用同一种酶限制性核酸内切酶EcoRI分别切割目的基因和运载体，并用DNA连接酶连成重组质粒。用感受态法/Ca2+处理法将重组质粒导入农杆菌。（2）用含C基因的农杆菌侵染水稻的愈伤组织，将
23、C基因导入细胞；根据重组质粒中的抗生素基因，在培养基中添加潮霉素，筛选被转化的水稻细胞；利用植物组织培养技术，将转基因水稻细胞培育成转基因植株。（3）检测C基因是否整合到染色体上采用分子杂交方法/DNA分子探针法。如果检测显示C基因整合到染色体上，但水稻并没有矮化，则可能是整合到染色体上的C基因没有表达（转录）或C基因在水稻细胞中的表达产物没有相应的功能。【点睛】解答本题需明确几点：1.用同一种限制酶切割目的基因和运载体；2.目的基因插入点应在运载体的启动子和终止子之间，以保证目的基因的表达。8、BD 样方 营养结构的复杂程度 【解析】1.生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成
24、分又包括非生物的物质和能量，生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者主要指动物，分解者指营腐生生活的微生物和动物。2.动物的同化量等于摄入量减去粪便中的能量即粪便量，各级动物的同化量的去向包括呼吸作用的消耗和用于生长、发育与繁殖的能量。用于生长发育和繁殖的能量的去向包括流向下一营养级的能量、流向分解者的能量和未被利用的能量。题图分析，图中A、B、C、D依次表示非生物的物质和能量、消费者、分解者、生产者；依次表示光合作用、摄食、分解者的分解作用。图乙表示该生态系统中的部分食物网。【详解】（1）食物网是由生产者和消费者组成的，因此图乙中
25、的生物包括生产者和消费者，即图甲中的DB，在、过程中碳以形式在无机环境和生物群落之间进行循环。（2）调查植物的种群数量通常用的方法是样方法，因此要调查该生态系统中蒲公英的种群密度，要采用样方法进行。（3）图乙中，鼠和昆虫都为第二营养级，其粪便中的能量属于生产者植物的同化量，即M包含在植物同化量中，根据分析可知第二营养级的同化量等于第二营养级生物的呼吸作用消耗和第二营养生物用于自身生长、发育和繁殖的能量，因此，第二营养级的同化量可表示N+R。（4）该草原曾发生过火灾，但此后又慢慢恢复，这说明生态系统具有自我调节能力，一般来讲，生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越弱，反之，就越强
26、，因此，该能力的大小与生态系统中营养结构的复杂程度有关。【点睛】熟知生态系统的结构与功能是解答本题的关键，掌握能量流动的过程是解答本题的另一关键！解答本题还需要明确自我调节能力的含义及其影响因素。9、切割外源DNA，保护自身 能与BMAL1基因特定序列通过碱基互补配对结合 促性腺 在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体 猕猴表现为生物节律紊乱 体细胞分化程度高，恢复其全能性十分困难 猕猴与人类亲缘关系更近，猕猴生物节律性与人类相近 A组 A组遗传背景一致（生物节律紊乱程度一致），提高了科学研究的可靠性和可比性（B组可能存在遗传背景（基因编辑成功率）差异，降低科学研究的可靠性和可比性）（或从遗传
27、背景的一致性角度的其他合理表述） 【解析】由图可知，向导RNA会与DNA上特定部位的碱基发生互补配对，引导Cas9蛋白在特定的基因位点进行切割。【详解】（1）CRISPR/Cas9系统广泛存在于细菌体内，该系统可能切割外源DNA，保护自身。（2）用CRISPR/Cas9系统切割BMAL1基因，向导RNA能与BMAL1基因特定序列通过碱基互补配对结合。（3）可对母猕猴注射促性腺激素，使其超数排卵，以获得更多的受精卵。判断卵细胞受精成功的重要标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体。在个体水平上，可以观察到猕猴表现为生物节律紊乱，说明BMAL1基因敲除成功。（4）体细胞分化程度高，恢复其全能性
28、十分困难，故体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。（5）由于猕猴与人类亲缘关系更近，猕猴生物节律性与人类相近，故在人类生物节律紊乱机理硏究方面，猕猴模型比小鼠、果蝇等传统模型动物更加理想。基因编辑后通过体细胞克隆得到的数只BMAL1缺失猕猴（A组），与仅通过基因编辑受精卵得到的数只BMAL1缺失猕猴（B组）比较，A组遗传背景一致，提高了科学研究的可靠性和可比性，故A组更适合做疾病研究模型动物。【点睛】卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体；受精完成的标志是雌雄原核的融合。10、细胞质中 增强 减弱 胰岛素 神经-体液-免疫 大鼠血浆中CRH、ACTH的含量 给A组大鼠注射一
29、定量的糖皮质激素溶液，给B组大鼠注射等量的生理盐水（或糖皮质激素溶液的溶剂），一段时间后，再次检测大鼠血浆中CRH、ACTH的含量并进行分析和比较 【解析】从图中看出，在寒冷、精神因素的刺激下，神经系统分泌神经递质作用于下丘脑，下丘脑产生CRH作用于垂体，垂体分泌ACTH作用于肾上腺，肾上腺产生糖皮质激素，作用于细胞，引起特定的基因表达，引起抗体减少，淋巴数目减少，最终导致人的免疫能力降低。【详解】（1）从图中看出糖皮质激素的受体在细胞质中；基因表达后，胃酸分泌增加，所以可以推测非特异性免疫能力增强，但淋巴细胞的数目降低，所以特异性免疫降低；糖皮质激素降低了组织细胞对血糖的摄取、利用和储存，所
30、以升高了血糖含量，与胰岛素的作用拮抗。（2）精神状态是神经调节，而维持体内糖皮质激素含量正常是依赖下丘脑和垂体分泌的激素，同时降低罹患肿瘤的概率，需要加强免疫系统的监控和清除功能，所以这是神经-体液-免疫调节。（3）为验证糖皮质激素分泌的调节中存在反馈调节机制，如果存在反馈抑制机制则如果体内糖皮质激素含量过高，会抑制下丘脑和垂体分泌相关的激素，因此自变量是糖皮质激素的含量，因变量是CRH和ACTH的含量。设计实验如下：将品种、性别、生理状态等相同的健康大鼠随机平分为A、B两组，测定大鼠血浆中CRH、ACTH的含量；然后给A组大鼠注射一定量的糖皮质激素溶液，给B组大鼠注射等量的生理盐水（或糖皮质
31、激素溶液的溶剂），一段时间后，再次检测大鼠血浆中CRH、ACTH的含量并进行分析和比较。【点睛】本题需要考生理解图中的过程，结合免疫调节和血糖调节的知识进行解答，在设计实验时，需要结合甲状腺激素分泌的反馈调节作用进行分析实验的自变量和因变量再设计实验。11、转录和翻译（表达） 转录和翻译同时发生 色氨酸 RNA聚合酶 不完全的 响应色氨酸的浓度变化，进一步抑制色氨酸合成酶相关基因的转录 在色氨酸浓度高时，核糖体在“无关序列”mRNA上翻译出带有色氨酸的多肽块，3、4区配对，阻止色氨酸相关基因的完整转录 物质和能量的浪费 利用这种“RNA开关”类似的调控序列导入到癌细胞中，令其在营养充分时也不能
32、正常表达基因，从而抑制生长 【解析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，真核细胞该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA。原核细胞中转录和翻译同时发生在同一空间内。【详解】（1）如果酶的本质是蛋白质，可通过控制该酶的基因通过转录和翻译最终合成。大肠杆菌原核生物，无核膜包裹的细胞核，转录和翻译可同时发生，故大肠杆菌对色氨酸需求的响应十分高效。（2）存在色氨基酸的情况下，激活了抑制蛋白，抑制蛋白能够结合在操纵序列，抑制RNA聚合酶与启动子的
33、识别，抑制色氨酸合成相关酶基因的转录。敲除“无关序列”前色氨酸合成相关酶的合成量大于敲除“无关序列”后的检测量，说明抑制蛋白没有完全抑制色氨酸合成相关酶基因的表达。敲除“无关序列”前，色氨酸合成相关酶的合成量对色氨酸浓度的感受更为敏感，因此说明“无关序列”响应色氨酸的浓度变化，进一步抑制色氨酸合成酶相关基因的转录。“无关序列”的作用取决于核糖体在这一段mRNA上的翻译速度，“无关序列”中有很多色氨酸的密码子，当色氨酸含量达到一定量，“无关序列”mRNA能够获得更充足的“色氨酸-tRNA”，核糖体滑动更快，导致3、4区配对，阻止色氨酸相关基因的完整转录，从而抑制了核糖体对“无关序列”后真正色氨酸合成酶相关mRNA的翻译。（3）“无关序列”在控制大肠杆菌代谢的过程中起到了一种“RNA开关”的功能，令其能够响应外界代谢物的含量变化，避免了物质和能量的浪费。利用这种“RNA开关”类似的调控序列导入到癌细胞中，令其在营养充分时也不能正常表达基因，从而抑制癌细胞的生长，达到治疗癌症的作用。【点睛】本题结合图示，考查遗传信息的转录和翻译，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识，准确判断问题的能力，属于考纲识记和理解层次的考查。
