23. （10分）
苏云金芽孢杆菌的CryIAC基因编码一种蛋白质，该蛋白可杀死鳞翅目昆虫。研究者将CryIAC基因转入玉米中，并对玉米抗性进行鉴定和遗传分析。
（1）将从苏云金芽孢杆菌细胞内获取的CryIAC基因与质粒结合构建_______，然后用
_______法导入普通玉米中，获得T0代植株。
（2）对不同株系植株进行PCR检测，结果如下图。1号为_______检测结果。将_______
接种（施放）于不同株系植株，以_______占叶片总面积的百分率作为抗虫能力参数，筛选抗虫的阳性植株。
（3）T0代4号植株表现为非抗虫，但PCR检测结果为_______，可能的原因是_______（选
填选项前的符号）。
a. CryIAC基因突变 b. CryIAC基因所在染色体片段缺失 c. CryIAC基因表达效率太低
d. CryIAC基因未导入
（4）将T0代2号植株与普通玉米杂交获得T1代，对T1代进行抗虫鉴定，结果发现抗虫玉
米与非抗虫玉米的比值约为3:1。推测导入的CryIAC基因位于_______上，其遗传遵循_______定律。T0代2号玉米自交，子代的性状及分离比为_______。
24.（9分）
杂交子代在生长、成活、繁殖能力等方面优于双亲的现象称为杂种优势。研究者以两性花植物—大豆为材料进行实验，探究其杂种优势的分子机理。
（1）以甲、乙两品系作为亲本进行杂交实验获得F1，分别测定亲代和F1代茎粗、一株粒
重、脂肪、蛋白质的含量，结果如下表1。
表1：亲代及F1代相关数据
品系 甲♂×乙♀ 甲♀×乙♂ 甲 乙 F1 F1 指标
7.9 7.4 12.5 13.5 茎粗（mm） 19.1 13.4 50.2 58.4 一株粒重（g） 19.4 21.9 20.6 20.8 脂肪（%）
36.5 34.5 36.8 37.0 蛋白质（%）
结果表明，杂交子代F1在_______等方面表现出了杂种优势。相同两种品系的大豆正
反交所得子代相关性状不一致，推测可能与_______中的遗传物质调控有关。
M P 1 2 3 4 5 6 7 8 9
M：标准DNA片段 P：重组质粒 1：？
2-9：T0代不同株系
高三生物第一学期期末试卷 第9页（共14页）
（2）进一步研究大豆杂种优势的分子机理，发现在大豆基因组 DNA 上存在着很多的 5′-CCGG- 3′位点，其中的胞嘧啶在DNA甲基转移酶的催化下发生甲基化后转变
成 5-甲基胞嘧啶。细胞中存在两种甲基化模式，如下图所示。
CH3
CH3
大豆某些基因启动子上存在的5′-CCGG- 3′位点被甲基化，会引起基因与_______酶
-CCGG- 半甲基化 -CCGG- 全甲基化 -CCGG- -GGCC- -GGCC- -GGCC-
CH3
相互作用方式的改变，通过影响转录过程而影响生物的_______（填“基因型”或“性状”），去甲基化则诱导了基因的重新活化。
（3）基因甲基化模式可采用限制酶切割和电泳技术检测。限制酶Hpa II 和Msp I作用
特性如下表2。
表2：Hpa II 和Msp I的作用特性 5′-CCGG-3′甲基化模式 未甲基化 半甲基化 全甲基化 Hpa II + + - Msp I + - + 备注：（“+”能切割 “-”不能切割）
① 相同序列的DNA同一位点经过Hpa II 和Msp I 两种酶的识别切割，切割出的片
段_______（填“相同”或“不同”或“不一定相同”）。通过比较两种酶对DNA的切割结果进而可以初步判断_______。
② 用两种酶分别对甲、乙两亲本及F1代基因组DNA进行酶切，设计特定的_______，
利用PCR技术对酶切产物进行扩增，分析扩增产物特异性条带，统计5′-CCGG- 3′位点的甲基化情况，结果如下表3。
表 3 ：亲代及 F1代5′-CCGG- 3′位点的甲基化统计结果 品系 甲 乙 甲♂×乙♀ F1 甲♀×乙♂ F1 总甲基化位点数（%） 半甲基化位点数（%） 全甲基化位点数（%） 769（56.92%） 722（58.89%） 603（48.86%） 611（48.23%） 330（24.43%） 281（22.92%） 255（20.66%） 264（20.84%） 439（32.49%） 441（35.97%） 348（28.20%） 347（27.39%） 表3中所列数据说明正反交的杂种 F1 代均出现了_______的现象，从而使相关基因 的活性_______，使F1出现杂种优势。
高三生物第一学期期末试卷 第10页（共14页）
25. （10分）
打破昼夜节律会提高肠道中某些微生物数量。为研究肠道微生物与肥胖之间的关系，科学家利用正常小鼠（N3+）和N3基因敲除小鼠（N3-）进行了相关研究。
（1）用高脂肪食物饲喂小鼠10周后，测量小鼠体脂含量百分比及N3基因表达量，结果
如图1、图2。 40 4 体脂百分比（%）
30 20 10 0 ①N3+ ②N3- ③N3+ ④N3- 正常条件饲养 无菌条件饲养
图1
N3基因表达相对值 3 2 1 0 正常条件饲养 无菌条件饲养
图2
给③、④组小鼠饲喂抗生素的目的是_______。小鼠小肠上皮细胞中N3基因表达N3
蛋白，推测N3蛋白能够_______小肠上皮细胞对脂质的摄取及储存。综合分析图1、图2结果推测_______。
（2）Rev蛋白是N3基因的转录调控因子。科学家检测了24h内（0-12h有光、12h-24h黑
暗）正常小鼠与无菌小鼠N3基因和Rev基因表达水平的节律变化，结果如图3。基于大量实验研究，绘制出肠道微生物影响脂代谢的分子机制图，如图4。
5 N3基因表达量 Rev基因表达量 10 微生物 N3 正常小鼠 正常小鼠 4 8 无菌小鼠 无菌小鼠 Rev 3 6 2 4 STAT3 1 2 0 0 IL-22 0 6 12 18 24 0 6 12 18 24 免疫细胞 小肠上皮细胞 实验时间（h） 实验时间（h）
图3 图4
①根据图3结果分析，Rev蛋白_______N3基因的表达。
②结合图4分析，肠道微生物作为_______被免疫细胞识别，并呈递给_______ 淋巴细胞，促使该淋巴细胞释放淋巴因子IL-22。IL-22与小肠上皮细胞膜上的
_______结合，激活STAT3，从而_______，进而使N3基因的表达增加。
（3）打破昼夜节律（如熬夜）还可能导致激素分泌紊乱，如胰岛素的分泌增加。请从胰岛
素生理作用的角度解释其分泌增加引发肥胖的原因_______。
高三生物第一学期期末试卷 第11页（共14页）
26.（10分） 池塘水中生活着多种浮游动植物，其中大型溞是常见杂食浮游动物，具有较强的摄食能力，可用于控制水体中藻类的过度增长。为探究大型溞对藻类的影响，某实验室进行了以下相关实验。 （1）多次采集池塘水，混匀后分别装入透明塑料桶中，将塑料桶随机分成5组（C0-C4组）。向桶中加入大型溞，使其密度依次为0只/L、5只/L、15只/L、25只/L、50只/L。将水桶置于适宜光照下，每三天计数一次，统计每组水样中藻类植物细胞密度，实验结果如下图1。 ） L3.0 /个C0 72.5 C1 01 （2.0 C2 度C3 密1.5 C4 胞细1.0 物植0.5 类 藻0
1 4 天数 7 10 图1
①实验水样中的所有生物可看作微型_______，输入其中的总能量是_______。 ②将透明桶置于适宜光照下的目的是_______。
③第4天到第7天期间，C0、C1、C2组藻类植物细胞数量下降的原因可能有_______ （选填选项前的符号）。
a．水体无机盐得不到及时补充 b．有害代谢产物积累 c．浮游动物摄食量大于藻类增殖量
（2）研究者还统计了各组水体中小型浮游动物的密度变化，结果如下图2所示。大型溞与
小型浮游动物的种间关系是_______。据此分析C4组对藻类抑制效果反而不如C3组的原因是_______。
）
L/个400 实验前 实验后
（350
度密
物动150
游100 浮型50 小0
C0 C1 C2 C3 C4 组别 图 2
（3）由上述实验可知，饲养大型溞可用于_______，但需考虑大型溞的投放_______等问题。
高三生物第一学期期末试卷 第12页（共14页）
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