精品解析：北京市海淀区2022-2023学年高三下学期查缺补漏生物试题

**基本信息** 高三生物综合练习，涵盖细胞、遗传、调节、生态、生物技术等模块，以科研情境和实验分析为载体，考查生命观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|50题|细胞结构（如颤蓝细菌与黑藻比较）、代谢（光合曲线分析）、遗传（ZW型性别决定）、调节（神经-体液调节）|立足基础，通过对比（如原核与真核）、图像分析（如减数分裂图）考查结构与功能观| |非选择题|34题|基因工程（如CRISPR编辑龙睛金鱼）、生态修复（人工湿地净化）、实验设计（蛋白转运机制研究）|以科研案例（如工程菌生产D-乳酸）为情境，综合考查探究实践与态度责任，体现进化与适应观|

高三生物练习--0512 1. 颤蓝细菌和黑藻都是自养型生物。下列关于二者共性的叙述，正确的是（ ） A. 在细胞核中合成RNA B. 在类囊体膜上进行光反应 C. 在核糖体上进行翻译 D. 在线粒体中将丙酮酸彻底分解 2. 下列关于T2噬菌体、大肠杆菌和酵母菌共同特征的叙述，错误的是（　　） A. 都能发生基因突变 B. 都能进行细胞呼吸 C. 遗传物质都是DNA D. 组成成分都含蛋白质 3. 下列生物学实验及其原理的叙述，不正确的是（　　） A. 利用不同大小的DNA分子在电场中的移动速度不同可分离DNA B. 用胰蛋白酶处理动物组织或解离液处理植物组织都可得到分散的活细胞 C. 培养大肠杆菌需要为其提供适宜的营养物质及温度、pH等条件 D. 洋葱表皮细胞质壁分离及复原过程中水分子通过原生质层进出液泡 4. 研究者使用放射性同位素标记细胞膜上的某种蛋白，将含有该蛋白的细胞裂解液作为样品进行下列不同处理，检测蛋白质的相对分子质量大小及其对应的放射性强度，结果如下图。下列叙述正确的是（　　） A. 可用32P作为标记蛋白质的同位素 B. 除垢剂通过降解蛋白质来破坏膜结构 C. 蛋白酶处理导致蛋白质相对分子质量增大 D. 推测该蛋白同时具有膜外和膜内的部分 5. 将与生物学有关的内容按照序号填入下图中，隶属关系不正确的是（ ） 内容序号 选项 1 3 4 6 A 生物 自养生物 原核生物 颤蓝细菌、硝化细菌 B 细胞质 细胞器 具有膜结构 溶酶体、液泡 C 细胞 真核细胞 已分化细胞 肠上皮细胞、受精卵 D 可遗传变异 突变 染色体变异 三倍体西瓜、猫叫综合征 A. A B. B C. C D. D 6. 图为某植物在适宜的自然条件下，CO2吸收速率与光照强度的关系曲线。下列判断不正确的是 A. 若温度降低，a点上移 B. 若植物缺Mg，b点左移 C. 若CO2升高，c点右移 D. 若水分不足，c点左移 7. 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。下列相关叙述不正确的是（ ） A. a 中细胞有 24 条染色体, 48 个 核DNA 分子 B. b 中细胞有 12 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 8. 细胞周期包括分裂间期和分裂期（M期），分裂间期包括G1期、S期和G2期，DNA复制发生在S期。若发生一个DNA分子的断裂和片段丢失，则产生的影响是（ ） A. 若断裂发生在G1期，则同源染色体的4条染色单体异常 B. 若断裂发生在G1期，则姐妹染色单体中的1条染色单体异常 C. 若断裂发生在G2期，则姐妹染色单体中的1条染色单体异常 D. 若断裂发生在G2期，则一条染色体的2条染色单体异常 9. 下图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂不同时期的显微图像。对观察结果的分析，正确的是（ ） A. 减数分裂中出现的顺序依次为③①②④ B. 图像①④时期的细胞中出现四分体 C. 同源染色体分离发生在图像①对应的时期 D. 图像②的每个子细胞中具有一个染色体组 10. 紫罗兰单瓣花和重瓣花是一对相对性状，由一对基因B、b决定。育种工作者利用野外发现的一株单瓣紫罗兰进行遗传实验，实验过程及结果如图。据此作出的推测，合理的是（ ） A. 重瓣对单瓣为显性性状 B. 紫罗兰单瓣基因纯合致死 C. 缺少B基因的配子致死 D. 含B基因的雄或雌配子不育 11. 白羽鹅的性别决定方式为ZW型，其雏鹅羽毛颜色为浅褐色或黄色。以若干只雏鹅期浅褐色雄鹅与雏鹅期黄色雌鹅为亲本进行杂交，F1雏鹅中雄鹅都为黄色，雌鹅都为浅褐色。下列叙述不正确的是（ ） A. 雏鹅羽毛颜色中浅褐色对黄色为显性 B. 控制雏鹅羽毛颜色的基因位于Z染色体上 C. 用特定亲本杂交，可通过雏鹅羽毛颜色鉴定性别 D. F1个体间相互交配，F2雄、雌个体均为浅褐色:黄色=1:1 12. 隐性基因b（黑色体色）、st（鲜红眼色）和h（钩状刚毛）是野生型果蝇三个常染色体基因的等位基因。用三对基因均为杂合的雌蝇进行测交实验，据表分析不合理的是（ ） 测交实验 子代性状及其数量 杂合雌蝇×黑色鲜红 黑色鲜红253、黑色256、鲜红238、野生型253 杂合雌蝇×钩状鲜红 钩状鲜红236、鲜红255、钩状250、野生型259 杂合雌蝇×黑色钩状 黑色钩状25、黑色484、钩状461、野生型30 A. 基因b与基因st是连锁的 B. 测交子代中野生型个体为杂合子 C. 各组均发生过基因重组 D. 杂合雌蝇产生的配子中BH少于Bh 13. 拉布拉多猎犬毛色分为黑色、巧克力色和米白色，受两对等位基因控制。将纯合黑色犬与米白色犬杂交，F1均为黑色犬。将F1黑色犬相互交配，F2犬毛色及比例为黑色∶巧克力色∶米白色＝9∶3∶4。下列有关分析，正确的是（　　） A. 米白色相对于黑色为显性 B. F2米白色犬有3种基因型 C. F2巧克力色犬相互交配，后代米白色犬比例为1/16 D. F2米白色犬相互交配，后代可能发生性状分离 14. 侏儒小鼠作父本，野生型小鼠作母本，F1都是侏儒小鼠；反交后F1都是野生型小鼠。正交实验的F1雌雄个体间相互交配、反交实验的F1雌雄个体间相互交配，F2均出现1：1的性状分离比。以下能够解释上述实验现象的是（ ） A. 控制侏儒性状的基因位于X染色体上 B. 控制侏儒性状的基因在线粒体DNA上 C. 来源于母本的侏儒和野生型基因不表达 D. 含侏儒基因的精子不能完成受精作用 15. 某家系中有一种单基因遗传病，已知该遗传病的致病基因邻近的片段有一段特异性序列（分子标记1），正常基因该位置的特异性序列为分子标记2．对家系成员的PCR检测结果如图。下列相关叙述，不合理的是（ ） A. 该遗传病属于常染色体隐性遗传病 B. 致病基因与分子标记1的遗传符合自由组合定律 C. Ⅱ-1个体可能不携带该病的致病基因 D. 致病基因与分子标记1所在染色体片段可能会发生交叉互换 16. 赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述不正确的是（ ） A. 实验需提前用含32P的培养基培养大肠杆菌 B. 噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌 C. 实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA D. 噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的 17. 科研人员测定某噬菌体单链DNA的序列，得到其编码蛋白质的一些信息，如下图所示。据此作出的分析，不正确的是 A. 谷氨酸（Glu）至少有两种密码子 B. 终止密码子分别为TAA或TGA C. 一个碱基对替换可能引起两种蛋白发生改变 D. 基因重叠能经济地利用DNA的遗传信息量 18. 下图表示真核细胞的翻译过程，据图分析不正确的是（ ） A. 图中1、2、3依次表示 mRNA、多肽链、核糖体 B. 相对于mRNA，核糖体的运动方向是从左向右 C. 一个 mRNA可同 时作为多种蛋白质合成的模板 D. tRNA上的反密码子和 mRNA上的密码子是互补的 19. 下图所示为基因控制蛋白质的合成过程，①~⑦代表不同的结构或成分，Ⅰ和Ⅱ代表过程。下列叙述不正确的是（ ） A. ③表示解旋酶和DNA聚合酶 B. ①与④、④与⑥之间都存在A―U配对 C. 一个RNA结合多个⑤使过程Ⅱ快速高效 D. ⑦的氨基酸种类数目和排列顺序决定蛋白质空间结构 20. 下图所示为DNA复制过程中的一个复制泡，①-⑨代表相应位置。下列叙述不正确的是（　　） A. DNA的两条链均为复制模板 B. 该复制泡的DNA解旋是双向的 C. DNA分子的双链是反向平行的，①④⑨为3’端 D. 若该片段碱基T占20%，则复制后碱基C占30% 21. 黑胫病对甘蓝型油菜的危害十分严重，黑芥能抗黑胫病，两者不能直接杂交。为解决该问题，科研人员通过下图所示过程获得抗病品系。据图分析，下列相关叙述不正确的是（ ） A. 最终获得的抗病植株具有完整的甘蓝型油菜和黑芥的遗传信息 B. 过程①可使用纤维素酶，过程②可利用PEG进行诱导 C. 过程③发生脱分化，过程④体现出植物细胞具有全能性 D. 黑芥与甘蓝型油菜存在生殖隔离 22. 下图为五倍体栽培棉的培育过程，字母A、D、E均代表一个染色体组，每组有13条染色体。下列叙述正确的是（ ） A. 栽培棉含有65条染色体 B. 该过程属于单倍体育种 C. 秋水仙素可抑制染色体的着丝粒分裂 D. 栽培棉减数分裂时可形成39个四分体 23. 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 24. 科学家从已灭绝的斑驴化石样本中提取线粒体DNA片段并测序，在测定的229个碱基序列中，仅15个与斑马存在差异，推测二者的共同祖先生活于300~400万年前，这与化石证据相吻合。进一步与牛、人类的线粒体DNA序列进行比对，绘制出下图所示的进化树。下列相关叙述不正确的是（　　） A. 提取DNA时要避免环境DNA和操作带来的污染 B. 线粒体DNA测序结果为进化提供了分子水平的证据 C. 基因突变可以为进化提供原材料并决定进化方向 D. 牛和斑驴之间的亲缘关系近于人和斑马之间 25. 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. 交感和副交感神经对同一器官的作用相反，不利于机体适应环境 26. 科研人员发现长期精神压力会导致皮质醇释放增加，导致细胞的DNA损伤，诱发细胞癌变。下列相关叙述正确的是（ ） A. 精神压力导致下丘脑产生消极情绪引发皮质醇释放 B. 皮质醇通过体液传送到靶细胞，结合受体后发挥调节作用 C. 神经系统通过下丘脑-垂体-肾上腺髓质轴促进皮质醇释放 D. 上述过程由神经-体液-免疫调节网络完成调节 27. 神经细胞通过其表面受体感受细菌毒素刺激，引起痛觉产生。为了生产药物抑制细菌毒素诱导的痛觉，研究者设计了下图所示的药物，将特定药物装载到纳米笼中，与膜一同构成药物颗粒。下列推测不正确的是（　　） A. 细菌毒素引起痛觉过程体现了细胞膜具有信息交流功能 B. 提取的细胞膜可包裹纳米笼，与细胞膜具有流动性有关 C. 药物颗粒可通过膜表面受体竞争结合细菌毒素缓解痛觉产生 D. 上述药物颗粒用可破坏膜的表面活性剂处理后药效不变 28. 科研人员在实验中观察到以下结果。 组别 实验处理 实验结果 甲 给蝌蚪饲喂甲状腺组织碎片 提前发育成“微型蛙” 乙 切除蝌蚪的甲状腺 生长发育障碍，只能长成大蝌蚪 丙 切除蝌蚪的甲状腺并及时饲喂甲状腺激素 蝌蚪正常发育为青蛙 下列叙述正确的是（　　） A. 甲组实验说明甲状腺分泌甲状腺激素 B. 给乙组提供加碘食物，蝌蚪能正常发育为青蛙 C. 实验说明甲状腺激素促进动物生长发育 D. 该实验只应用减法原理研究甲状腺的作用 29. 母鼠怀孕过程中如果频繁遭受打扰，会导致子鼠某些脑区的细胞中糖皮质激素受体基因甲基化程度升高，糖皮质激素受体表达量降低。这种效应会延续到成年，最终使得这些子鼠的糖皮质激素分泌量升高，而糖皮质激素能提升抗压能力。下列叙述不正确的是（　　） A. 上述现象中基因碱基序列未改变但基因表达和表型发生了改变 B. 糖皮质激素升高可能适当弥补糖皮质激素受体表达量降低的影响 C. 子鼠糖皮质激素分泌量升高有利于其适应环境 D. 子鼠的抗压能力与母鼠孕期频繁遭受打扰无关 30. 一定运动强度的锻炼可能导致人体丢失大量水分、细胞外液量减少和血钠含量降低。健康人早晨和下午不同时段、同等运动强度的锻炼条件，体内醛固酮含量的变化如下图。据图分析，下列相关叙述不正确的是（ ） A. 锻炼使醛固酮分泌量增加，可促进对肾小管和集合管对钠离子的重吸收 B. 早晨比下午锻炼时脱水更严重，故晨练不宜进行高强度运动 C. 大量出汗后，垂体分泌并释放的抗利尿激素增加，同时大脑皮层渴觉中枢兴奋 D. 运动后适量补充含葡萄糖和电解质的功能性饮料有助于快速恢复体液平衡 31. 研究人员在皮肤上发现了一种新的感受器，称之为疼痛感受施旺细胞。将小鼠基因进行改造，使它们足部皮肤中的疼痛感受施旺细胞可被蓝光激活。当用蓝光照射足部时，小鼠很快把脚缩起来，表现与感觉到疼痛时一样。与野生型小鼠相比较，发现抑制疼痛感受施旺细胞的小鼠对温度引起的疼痛反应与野生型无差异，但对针刺引发的疼痛反应则明显比野生型更轻。下列叙述不正确的是（　　） A. 疼痛感受施旺细胞主要对机械损伤的疼痛敏感 B. 蓝光激活该细胞使Na+内流，引起痛觉相关神经元兴奋 C. 蓝光刺激小鼠产生痛觉是通过完整反射弧完成 D. 这项研究为设计更有效的止痛药提供了机理上的支持 32. 下图为人体生长激素分泌的调节示意图。细胞a分泌的激素对生长激素的分泌具有促进作用，而细胞b分泌的激素对生长激素的分泌具有抑制作用。下列叙述中不正确的是 A. 下丘脑通过血液联系生长激素的分泌 B. 细胞a与细胞b分泌的激素有拮抗作用 C. 生长激素可与多种靶细胞结合发挥作用 D. 生长激素可作用于胸腺，促进B细胞分化 33. B淋巴细胞发育成熟和增殖分化的过程如下图所示，下列叙述正确的是（ ） A. 乙增殖分化为丙需要抗原刺激 B. 丙表面形成了特异性抗原受体 C. 甲发育为乙的主要场所是胸腺 D. 丙具有较强的分裂和分化能力 34. 甲型流感病毒侵染人体后，人体多种免疫细胞发挥免疫作用。下列相关叙述正确的是（　　） A. 巨噬细胞和B淋巴细胞不具有抗原呈递功能 B. T淋巴细胞产生抗体特异性结合甲流病毒抗原 C. 树突状细胞和巨噬细胞都参与构成第二道防线 D. B淋巴细胞识别被感染细胞并导致其裂解死亡 35. 感染甲型HIN1流感病毒的患者会出现发热、咳嗽等症状。机体在清除病毒过程中，不会发生的是（　　） A. 抗原呈递细胞向B淋巴细胞呈递病毒抗原信息 B. B细胞活化需要抗原和辅助性T细胞分别与其结合 C. 细胞毒性T细胞识别并裂解被病毒侵染的靶细胞 D. 体液中的病毒可以被抗体结合或被巨噬细胞吞噬 36. B细胞和树突状细胞是人体内两类重要的免疫细胞。有关二者共性的叙述，不正确的是（ ） A. 都来自于骨髓造血干细胞 B. 都能摄取和加工处理抗原 C. 都呈递信息给辅助性T细胞 D. 都能分裂分化并产生抗体 37. 巴斯德将感染了狂犬病毒的兔神经组织制成匀浆，每天取一部分给健康家兔注射。开始几天被注射的家兔都会发病，但随着匀浆放置时间的延长，家兔发病的反应越来越弱，放置10~14天的匀浆失去使家兔患病的作用。如果再给这些被注射过期匀浆、没有发病的家兔注射新鲜病兔的神经组织匀浆，家兔也不会发病。后来巴斯德通过将过期匀浆注射给一个被疯狗咬伤的男孩，连续注射十几天后，小男孩活了下来。下列叙述正确的是（　　） A. 过期匀浆中含有灭活或减毒的狂犬病毒 B. 多次给男孩注射过期匀浆相当于注射大量抗体 C. 注射过期匀浆的男孩存活是因记忆T细胞将病毒清除 D. 过期和新鲜病兔神经组织匀浆的区别是抗原的种类不同 38. 在拟南芥生长过程中，硫酸盐缺乏会诱导S蛋白表达，并定位到细胞膜上，S蛋白与生长素转运蛋白P相互作用，降低P蛋白含量，减少生长素向根尖的转运，进而促进根的伸长。下列叙述正确的是（　　） A. S蛋白参与了根系对缺硫的适应性反应 B. S蛋白可能通过降解P蛋白促进生长素的运输 C. S蛋白在细胞膜上的定位与其发挥功能无关 D. 根尖细胞伸长生长依赖于高浓度的生长素 39. 森林被砍伐殆尽后，经历较长时间仍可恢复成森林，关于这一演替的叙述中，不正确的是： A. 初期，群落生产大于群落呼吸，有机物质不断积累，种类增加 B. 中期，物种多样性增加，营养结构逐渐趋向复杂，抗干扰能力增强 C. 后期，群落的有机物收支接近平衡，这是群落达到顶级的重要特征 D. 这一演替过程中无机物循环更加开放，与环境的物质交换加快 40. 对生物学现象进行模拟和建模可以帮助我们理解其本质，下列叙述不正确的是（　　） A. 性状分离比的模拟实验中，模拟雌、雄生殖器官的小桶内小球数量必须相同 B. 探究自然选择对种群基因频率变化的影响时，筛选应基于表型而不是基因型 C. 模拟减数分裂中染色体的行为，至少应有两对不同大小的染色体模型 D. 种群“J”形增长的模型中，种群数量的增长率不变，增长速率越来越大 41. 由于栖息地破坏、非法狩猎等原因，一级濒危鸟类朱鹮已在我国以外的大部分地区绝迹。为便于在野外进行个体识别以调查种群密度，科研人员利用带有不同数字的标志环对陕西黔阳地区的朱鹮进行逐一标记和追踪，观察发现从2007年到2020年，56对成鸟共进行120次繁殖，成功孵育217只雏鸟。下列叙述正确的是（　　） A. 科研人员调查朱鹮种群密度的方法为逐个计数法 B. 被调查朱鹮种群2020年的出生率约为66% C. 朱鹮栖息地遭到破坏后食物减少，K值变大 D. 食物、天敌等属于限制朱鹮种群增长的非密度制约因素 42. 草原中尿素氮的保留和循环利用是减少氮损失和提高氮利用效率的关键。研究者用15N标记羊尿液，研究尿素氮在植物、土壤、地下水之间的分配。下列叙述不正确的是（　　） A. 生态系统中氮循环具有全球性 B. 氮循环是指尿素在生物群落和非生物环境的循环 C. 可用密度梯度离心法分析生态系统的不同成分中15N的比例 D. 土壤微生物可以促进氮循环的进行 43. 为减少某自然水体中N、P含量过高给水生生态系统带来的不良影响，环保工作者拟利用当地原有水生植物净化水体。选择其中3种植物分别置于试验池中，90天后测定它们吸收N、P的量，结果见下表。 植物种类 单位水体面积N吸收量（g/m2） 单位水体面积P吸收量（g/m2） 浮水植物a 22.30 1.70 浮水植物b 8.51 0.72 沉水植物c 14.61 2.22 结合表中数据，为达到降低该自然水体中N、P的最佳效果，推断应投放的两种植物及对该水体的生态影响是 A. 植物a和b，群落的水平结构将保持不变 B. 植物a和b，导致该水体中的食物链缩短 C. 植物a和c，这两种植物种群密度会增加 D. 植物a和c，群落中能量流动方向将改变 44. 下表为养鱼对水稻产量和稻田土壤有机质含量影响的实验结果。下列相关说法错误的是 处理 水稻产量（kg/hm2） 土壤有机质（%） 稻田养鱼 4023 2.72 对照 3474 2.56 A. 引入稻田中的鱼同样受到食物和生存空间等因素的限制 B. 鱼可以吃掉稻田中的害虫和杂草，从而提高了水稻产量 C. 稻田养鱼使水稻更多的从土壤中吸收鱼粪中的有机质 D. 稻田养鱼使稻田生态系统中的营养结构复杂程度提高 45. 图为生态系统碳循环示意图，图中A、B、C代表生态系统成分，数字表示碳的流动。下列叙述正确的是（ ） A. 图中生产者、B，C，A构成了两条食物链 B. ①②⑥⑦为CO2形式， ③④⑤为有机物形式 C. ③④⑤⑥⑦之和等于生产者同化的碳的总量 D. 经③流向B的碳全部储存于B体内的有机物中 46. 新型“零废弃生态农业”利用酶催化剂，将鸡粪、猪粪及农田废弃物变为无臭无味溶于水的粉末，随水施撒在土壤里，实现了农田有机垃圾的零废弃、无污染，让农田秸秆和卖不出去的废弃农产品代替化肥改造盐碱地。从生态学角度对“零废弃生态农业”的分析正确的是（ ） A. “零废弃”改变了该生态系统的组成成分 B. 酶催化剂提高了该生态系统中分解者的作用 C. 废弃物再利用提高了该生态系统中能量传递效率 D. 促进了该生态系统中的物质循环并减少环境污染 47. 下列生命现象的研究中，同位素应用不正确的是（ ） A. 3H，追踪分泌蛋白在细胞内的合成与运输 B. 16O和18O，追踪光合作用中氧气的来源 C. 35S，验证DNA复制方式为半保留复制 D. 32P和35S，确定噬菌体的遗传物质是DNA 48. 下列实验中，必须经过染色或显色反应才能观察到实验结果的是（ ） A. 观察叶绿体及细胞质流动 B. 观察细胞有丝分裂的各个时期 C. 观察植物细胞的质壁分离及复原 D. 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 49. 在25 ℃的实验条件下可顺利完成的是(　　) A. 光合色素的提取与分离 B. 用斐林(本尼迪特)试剂鉴定还原糖 C. 大鼠神经细胞的培养 D. 制备用于植物组织培养的固体培养基 50. 以下高中生物学实验中，操作不正确的是（　　） A. 在制作果酒的实验中，将葡萄汁液装满整个发酵装置 B. 鉴定DNA时，将粗提产物与二苯胺混合后进行沸水浴 C. 用苏丹Ⅲ染液染色，观察花生子叶细胞中的脂肪滴（颗粒） D. 用龙胆紫染液染色，观察洋葱根尖分生区细胞中的染色体 51. 科研人员利用农杆菌转化法将抗病毒蛋白基因C导入番木瓜，培育出转基因抗病番木瓜，Ti质粒如图所示。下列叙述，正确的是（ ） A. 农杆菌的拟核DNA与番木瓜基因发生重组 B. 构建重组质粒需要限制酶和DNA聚合酶 C. 含重组Ti质粒的农杆菌具有四环素抗性 D. 转基因抗病番木瓜不具有卡那霉素抗性 52. 在基因工程操作中，科研人员利用识别两种不同序列的限制酶（R1和R2）处理基因载体，进行聚丙烯酰胺凝胶电泳检测，结果如图所示。以下相关叙述中，不正确的是（ ） A. 该载体最可能为环形DNA分子 B. 两种限制酶在载体上各有一个酶切位点 C. 限制酶R1与R2的切点最短相距约200 bp D. 限制酶作用位点会导致氢键和肽键断裂 53. 下列关于生物技术实践的叙述，不正确的是（ ） A. 用含有脲酶的培养基筛选分解尿素的细菌 B. 在切成小块的豆腐上接种毛霉制作腐乳 C. 在坛口用水封闭的泡菜坛中发酵制作泡菜 D. 无菌条件下培养离体植物叶片获得愈伤组织 54. 乳酸乙酯是白酒中重要的呈香物质，由乳酸脱氢酶催化产生，影响白酒品质和风格。科研人员将酿酒酵母质粒上的丙酮酸脱氢酶基因（PD）替换为植物乳杆菌中的乳酸脱氢酶基因（L-PG），可获得乳酸乙酯高产菌株，该过程如下图所示。下列关于该过程的分析不合理的是（ ） A. 转入的L-PG基因表达产物不能影响酿酒酵母活性 B. 可以利用PCR技术筛选含有L-PG基因的受体细胞 C. 通过同源重组实现酵母菌的PD基因被替换为L-PG基因 D. 标记基因Ampr可检测是否成功构建乳酸乙酯高产菌株 55. 研究人员通过体外诱导成纤维细胞，得到了类似胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞（iPS），应用前景广泛。下列叙述不正确的是（　　） A. 从动物内分离成纤维细胞可利用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理 B. 动物细胞需要培养在95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中 C. 转入相关因子诱导产生iPS，该过程中细胞的分化程度提高 D. 利用iPS分化形成的器官进行自体移植，可以避免免疫排斥 56. 用限制酶Spe Ⅰ和Hind Ⅲ切割质粒，用限制酶Hind Ⅲ和Xba Ⅰ切割目的基因，之后连接，构建基因表达载体。下列叙述不正确的是（　　） A. 青霉素抗性基因可作为筛选标记 B. 限制酶可使磷酸二酯键发生断裂 C. 表中限制酶切割之后均会产生黏性末端 D. 连接后的基因表达载体可被Spe I切开 57. 为使玉米获得抗除草剂性状，需进行如图所示的操作。报告基因的产物能催化无色物质K呈现蓝色。转化过程中，愈伤组织表面常残留农杆菌，导致未转化愈伤组织也可能在选择培养基上生长。下列叙述不正确的是（ ） 提示：原核生物DNA无内含子 A. 筛选1需要用氨苄青霉素培养基筛选出成功导入表达载体的农杆菌 B. 筛选2需要用无色物质K处理愈伤组织并筛选出呈现蓝色的组织 C. 报告基因在玉米的愈伤组织和农杆菌细胞中均能正确表达 D. 诱导幼胚脱分化形成愈伤组织的培养基需添加植物激素 58. 新疆野生油菜（P1）具有低芥酸、抗病虫等特性，为了改良甘蓝型油菜（P2），研究人员将两种植物的体细胞进行融合获得了属间杂种F1，然后加入1对引物进行PCR鉴定，结果如图所示。下列叙述不正确的是 A. 用纤维素酶和果胶酶处理亲本的体细胞 B. 用电击可促进两个亲本的原生质体融合 C. 引物能与DNA上多个不同位点结合 D. 电泳结果表明F1-1具有P1、P2的全部遗传信息 59. 为利用链霉菌生产药物A，研究者构建重组DNA并导入链霉菌。重组DNA含启动子P、药物A基因和Neo基因（卡那霉素抗性基因）。培养和筛选过程如下图所示。 下列叙述不正确的是（　　） A. 导入成功的链霉菌细胞内可能发生基因重组 B. 诱变处理使培养液中的链霉菌产生不同突变 C. 生产药物A最适合选用培养基b上的菌株 D. 卡那霉素抗性强弱可反映药物A基因的表达量 60. D-乳酸是生产生物可降解塑料——聚乳酸的重要原料，因天然乳酸菌菌株的生产能力无法满足工业化生产需求，科研人员利用基因工程技术对酵母菌进行了改造。 （1）酵母菌是一类单细胞_______核微生物，其细胞呼吸的方式包括______。它常被改造为基因工程菌，是因其具有_______等优点。 （2）D-乳酸是经D-乳酸脱氢酶（DH酶）的催化，由丙酮酸转化而来的。酵母菌本身不具有此酶，故需从其他菌种中筛选合适的DH基因作为目的基因，从而构建转基因酵母。 ①此项转基因技术的操作流程为：_______。（请将下列字母进行排序） A．通过序列比对等方法在基因数据库中筛选得到多个DH基因 B．通过PCR等方法获取各DH基因 C．将各表达载体分别导入酵母菌细胞 D．构建各DH基因的表达载体 E．通过实验测定各受体细胞的D-乳酸产量 F．通过PCR等技术检测各DH基因是否导入 ②实验结果如图1所示。据图分析，Lp基因是最佳选择，其依据是______。 （3）图1显示随时间延长， D-乳酸相对产量逐渐下降，结合图2推测其原因是D-乳酸被细胞中的______催化，进而被消耗。据此分析，从分子水平上改造酵母菌的思路为：______，并在________条件下培养，以获得更多的D-乳酸。 （4）科研人员将获得的目标菌株进行发酵实验。 ①估测酵母菌种群数量的变化可将培养液滴加在______（工具名）上，在显微镜下进行计数。除该估测方式外，也可利用仪器测定OD值，图3显示种群呈_____ 型增长。 ②据图3分析，在24小时进行补料操作的意义是______。 （5）经上述改造，目标菌株已具有较高的D-乳酸生产能力。为进一步提高工业化生产的产量，还可以进行的改进是_______。 61. 为研究核糖体上新合成的蛋白质如何转运到细胞中的正确位置，研究者进行实验。 （1）在核糖体上，氨基酸分子间通过脱水缩合形成________相连接。 （2）研究发现，游离的核糖体先合成一段肽链后再转移到粗面内质网上继续合成，结合到这种核糖体上的mRNA，其5´末端往往有一段特殊序列，而始终游离的核糖体上结合的mRNA均没有这样的序列。研究者据此推测，这段特殊序列翻译的短肽（S）具有的功能是________。 （3）研究者用放射性同位素标记携带和不携带S的肽链，分别与内质网一起孵育后进行离心分离，使内质网沉在离心管底部。依据推测，离心后分别观察到________的结果，从而确认S是一段“信号序列”。 （4）研究者进一步构建无细胞的翻译体系进行实验，处理及结果如下表。 　 　 Ⅰ组 Ⅱ组 Ⅲ组 处理 IgG抗体的mRNA - + + 游离的核糖体 + + + 内质网 + - + 结果 无IgG抗体 含S的IgG抗体的前体 不含S的成熟的IgG抗体 据实验结果推测，________。 （5）研究者提出新的假说：信号序列的位置会影响蛋白质的合成。研究人员构建了一端增加12个腺嘌呤核糖核苷酸（poly-A）的mRNA．已知1个腺嘌呤核糖核苷酸分子量347道尔顿（Da），苯丙氨酸分子量165Da，密码子为UUU，赖氨酸分子量146Da，密码子为AAA． 请从a~g选择合适的材料和检测方法完成实验方案并预期实验结果。 a、5′端起始密码子后增加poly-A b、 3′端终止密码子后增加poly-A c、5′端起始密码子前增加poly-A d、3′端终止密码子前增加poly-A e、正常mRNA f、无细胞的翻译体系 + 核糖体 g、无细胞的翻译体系 + 核糖体和内质网 h、 蛋白质凝胶电泳 i、核酸凝胶电泳 实验方案：选择________在________中翻译，得到的产物进行________。 预期结果：________。 62. 麦芒在抵抗虫害、种子繁殖、增加小麦产量等方面具有重要的作用，是小麦重要的农艺性状。为研究影响麦芒长度及发育相关基因的传递规律及其定位，科研人员进行如下实验。 （1）为研究麦芒的芒长性状的遗传规律，研究人员进行杂交实验结果，如表。制备长芒品系和短芒品系幼穗的麦芒纵切片进行显微观察，结果如图1。 杂交1 杂交2 P 短芒品系1×长芒品系 短芒品系1×短芒品系2 F1 均为短芒 均为短芒 F2 短芒：长芒=3： 1 短芒：长芒=15： 1 ①据杂交1可知，小麦的短芒和长芒互为_____，品系1的短芒由_____性基因控制。 ②据杂交2推测，品系1和2控制短芒的基因在染色体上的位置关系是_____。 ③图1从细胞学水平观察可知，品系1的短芒形成的原因可能是_______。 （2）研究表明，短芒品系1携带短芒基因位于6号染色体。为进一步精确定位该基因的位置，研究人员开展如下研究。 ①单核苷酸多态性（SNP）是不同DNA分子上稳定的遗传标记。依据6号染色体的短芒基因序列设计不同_______，对不同个体相应染色体区段的DNA进行PCR，以检测不同个体的SNP情况。 ②选择杂交1的F2个体进行SNP分析，可以排除_______对芒长的影响。 ③根据图2结果推测，该基因位于位点_______之间。 （3）芒是小麦穗这一器官的重要组成部分，属于叶的变态。连接麦穗的基端成为穗部，远端称为茎部。在目标区段有多个候选基因可能与短芒有关，为确定候选基因中基因A的位置，研究人员提取了以下实验材料的RNA，并检测A基因的表达水平。请从下表中选择实验材料及对应的预期结果组合，以证实“A基因是导致短芒的原因”_______。 实验方案 预期结果 I.芒发育起始期的穗部 ①芒发育起始期穗部高于发育终止期 II .芒发育终止期的穗部 ②芒发育起始期穗部低于发育终止期 III.芒发育起始期的茎部 ③穗部高于叶片或茎部 IV.芒发育终止期茎部 ④穗部低于叶片或茎部 （4）经统计分析，上述定位区间中的基因差异可解释实验中一部分的表型变异。除此以外，影响表型变异可能的原因还包括_______。（答出两点） 63. 杂合体在一种或多种性状上优于两个亲本的现象称为杂种优势。以下是有关杂交水稻的研究，请回答问题。 （1）水稻是雌雄同株两性花的植物，杂交实验中，为了防止母本________须进行人工去雄。水稻的花非常小，人工操作难以实现。后来，科学家在自然界发现了雄性不育（雄蕊不能产生可育花粉）的水稻植株，其在杂交时只能做______，这就免除了人工去雄的工作，因此作为重要工具用于水稻杂交育种。 （2）不育系的产生是基因突变的结果，在细胞核和细胞质中都含有决定雄蕊是否可育的基因（如图）。 其中细胞核中的不育基因用r表示，可育基因用R表示，且R对r显性；细胞质中的不育基因用S表示，可育基因用N表示。上述细胞质与细胞核可组成_____种基因型的细胞。四种基因的关系中，R能够抑制S的表达，即基因型为S(RR)的水稻表现为_________；当细胞质基因为N时，无论细胞核中含有可育基因还是不育基因，植株都表现为雄性可育，所以雄性不育系的基因型为__________。 （3）现有与育性有关细胞核基因纯合的四个品系水稻：N（R R）、S（R R）、N（r r）和S（r r）。 ①上述四个品系的水稻，也携带着某些其他利于增产的优良性状基因，通过杂交可进一步获得具有杂种优势的种子。请你选出相应的亲本，以遗传图解的形式，提出获得杂交种子用于大田生产的最佳方案。 ②由于雄性不育系不能通过自交的方式得以保持（延续），用于之后的杂交育种，请你选出相应的亲本，以遗传图解的形式，提供保持不育系以用于育种的解决方案。 获得杂交种的遗传图解： 保持不育系的遗传图解： ___________________ （4）由于上述育种方案还存在一些不足，比如，有些虽表现出很强的杂种优势，但结实率低。 研究者培育出光温敏型雄性不育系，其育性受一对隐性核基因（ee）控制而与细胞质无关。该品系水稻在长日照、高于临界温度（23oC）时表现为雄性不育；而在短日照、低于临界温度时表现为雄性可育。 依据以上资料，请提出获得杂交种子用于大田生产和保持雄性不育的合理方案__________。 （5）水稻杂交种具有杂种优势，但杂种后代会发生________，无法保持其杂种优势，导致每年需要重新制种。为解决每年制种的繁琐问题，请提出新的设想______。 64. 水稻的雄性不育植株是野生型水稻的隐性突变体（正常基因M突变为m)。雄性不育植株不能产生可育花粉，但能产生正常雌配子。 （1）水稻的花为两性花，自花授粉并结种子。在杂交育种时，雄性不育植株的优点是无需进行________，大大减轻了杂交操作的工作量。 （2）我国科研人员将紧密连锁不发生交换的三个基因M、P和R(P是与花粉代谢有关的基因，R为红色荧光蛋白基因）与Ti质粒连接，构建________，通过__________法转入雄性不育水稻植株细胞中，获得转基因植株，如下图所示。 （3）向雄性不育植株转入M基因的目的是让转基因植株_________。转基因植株自交后代中，雄性不育植株为_______荧光植株，由无荧光植株和红色荧光植株的性状分离比为_____分析，P基因的功能是_______。 （4）雄性不育植株不能通过自交将雄性不育的特性传递给它的子代，而育种工作者构建出的转基因植株的特点是________________。 （5）以转基因植株自交产生的雄性不育植株为母本，以其它水稻品种为父本进行杂交，获得杂交稻。转基因植株中的M、P和R基因不会随着这种杂交稻的花粉扩散，这是由于转基因植株__________，因此保证了雄性不育植株和杂交稻不含M、P和R基因。 65. 通过雄性不育机制的研究可大幅降低杂交水稻的培育难度，对保障粮食安全具有重要意义。我国科研人员发现两个光周期依赖的雄性不育突变株，对其进行研究。 （1）A基因编码水稻花药正常发育必要的转录因子，A基因突变体（aa）表现为短日照条件下完全雄性不育，长日照条件下育性正常，AA和Aa在长日照、短日照条件下均育性正常。这体现出生物性状由________共同控制。 （2）B基因编码水稻花药正常发育必要的另一种转录因子，纯合的B基因突变体（bb）在长日照条件下雄性半不育（花粉只有50%可育），短日照条件下育性正常，BB和Bb在长日照、短日照条件下均育性正常。对B和b基因的测序结果如图1． 据图1分析，B基因突变体（bb）长日照条件下雄性半不育的原因是______。 （3）为探索A、B基因在花粉育性中的作用，科研人员构建了双隐性突变体（aabb），检测野生型和双隐性突变体在长日照和短日照条件下的花粉育性，结果如图2．结果显示，双隐性突变体的表型是_______，这说明在花粉发育中，A、B基因的作用关系为______。 （4）已知a和b基因位于非同源染色体上。若育种工作中以基因型为aaBB和AAbb的亲本杂交，F1自交，得到F2．请选择长日照或短日照条件之一，写出杂交的遗传图解____（包括基因型、表型及F2比例）。 （5）科研人员构建了A、B基因的启动子相互交换的重组表达载体（如图3），在短日照条件下得到图4所示结果。 本实验的结论是_______。 66. 科研人员获得了两种单基因被“敲除”的拟南芥突变体——C2和C5，与野生型比较，根毛长度或主根长度发生了变化，如下图所示。 （1）科研人员通过____________法将T-DNA上插入了青霉素抗性基因的Ti质粒转入拟南芥细胞中，经筛选获得C2和C5突变体。从功能上来说，筛选转基因拟南芥时所使用的含有青霉素的培养基属于____________培养基。 （2）据图可知，C2的表现型是____________，推测C2的基因被“敲除”后，很可能影响了细胞的____________生长。 （3）将C2和C5突变体杂交，F1全部表现为野生型，说明这两种突变均为____________突变。让F1植株随机授粉，将所得的种子播种在含有青霉素的培养基中，发现有1%的种子不能完成萌发，推测这两对基因____________。预测双突变体植株的表现型为____________，双突变体植株在F2中所占比例为____________。 （4）研究发现，C5植株根部的分生细胞在有丝分裂时缺乏一种周期性出现和消失的酶，这种酶与纤维素的合成有关。请解释C5植株出现突变性状的原因：____________。 67. 研究发现，拟南芥的H基因突变体在22℃下生长与野生型无差别，而30℃下生长则叶片呈白色。科研人员对此进行研究。 （1）30℃时，叶片呈白色的原因是叶绿体发育异常，_______合成受阻所致。 （2）测序发现，突变体的H基因发生了如图1所示的突变，导致H蛋白异常。科研人员提取野生型和突变体的叶片蛋白，用抗原-抗体杂交方法检测H蛋白，结果如图2所示。 ①对比图1中野生型和突变体的内含子序列，可知突变体的H基因发生的碱基对改变是______，这导致mRNA增加了100多个碱基，推测其原因是________________。 ②据图2分析，在蛋白质水平上，突变体的改变是______。 （3）科研人员用特定抗体检测H蛋白在叶绿体内的分布，结果如图3所示。 ①图3中的叶绿体蛋白、叶绿体基质蛋白和类囊体蛋白，应提取自______（填“野生型”或“H基因突变体”）植株叶片。图中各泳道的蛋白上样量均保持一致。 ②下列有关该实验设计的叙述，正确的是______。 a.D1蛋白抗体和RbcL蛋白抗体的杂交结果表明叶绿体基质蛋白和类囊体蛋白充分分离 b.D1蛋白抗体和RbcL蛋白抗体的杂交结果可作为H蛋白抗体与抗原阳性反应的对照 c.H蛋白抗体杂交结果中1、2、3泳道条带大小差异主要是操作误差造成的 ③依据实验结果可以得出的结论是______。 （4）H蛋白是一种热应激蛋白（温度升高时表达），调控叶绿体基因编码的RNA聚合酶的活性。据此推测，H基因突变体在30℃时叶子呈白色的原因是_______。 68. 油菜是我国重要的油料作物，培育高产优质新品种意义重大。油菜的杂种一代会出现杂种优势（产量等性状优于双亲），但这种优势无法在自交后代中保持，杂种优势的利用可显著提高油菜籽的产量。 （1）油菜具有两性花，去雄是杂交的关键步骤，但人工去雄耗时费力，在生产上不具备可操作性。我国学者发现了油菜雄性不育突变株（雄蕊异常，肉眼可辨），利用该突变株进行的杂交实验如下： ①由杂交一结果推测，育性正常与雄性不育性状受_________对等位基因控制。在杂交二中，雄性不育为_________性性状。 ②杂交一与杂交二的F1表现型不同的原因是育性性状由位于同源染色体相同位置上的3个基因（A1、A2、A3）决定。品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为A1A1、A2A2、A3A3。根据杂交一、二的结果，判断A1、A2、A3之间的显隐性关系是_________。 （2）利用上述基因间的关系，可大量制备兼具品系1、3优良性状的油菜杂交种子（YF1），供农业生产使用，主要过程如下： ①经过图中虚线框内的杂交后，可将品系3的优良性状与_________性状整合在同一植株上，该植株所结种子的基因型及比例为_________。 ②将上述种子种成母本行，将基因型为_________的品系种成父本行，用于制备YF1。 ③为制备YF1，油菜刚开花时应拔除母本行中具有某一育性性状的植株。否则，得到的种子给农户种植后，会导致油菜籽减产，其原因是_________。 （3）上述辨别并拔除特定植株的操作只能在油菜刚开花时（散粉前）完成，供操作的时间短，还有因辨别失误而漏拔的可能。有人设想：“利用某一直观的相对性状在油菜开花前推断植株的育性”，请用控制该性状的等位基因（E、e）及其与A基因在染色体上的位置关系展示这一设想 ____________________。 69. 科研人员对野生型玉米（DD）进行诱变处理，得到隐性突变体（dd）。将野生型和突变体进行杂交，过程及结果如下表所示。 组别 1 2 3 4 亲本组合 DD♀×dd♂ 1 组的 F1♀×dd♂ dd♀× DD♂ 3 组的 F1♀× DD♂ 发育异常种子的比例 49．78% 50．86% 0% 0% （1）本实验中，1、3 组实验互为_____实验，母本所结种子的胚的基因型均为_____。 （2）据 1~4 组杂交结果分析，只有 1、2 组子代中出现 50%发育异常种子的原因是_____。 （3）利用1 组中的F1 进行自交 ， F2 发育正常种子的基因型的比例为DD：Dd：dd=2031：2847：621（约为 3：4：1），不符合孟德尔分离定律，科研人员做了分析。 ①由于发育异常种子的基因型无法检测，因此基因型为________和 dd 的发育异常种子 无法统计到 F2 中，因此结果不符合孟德尔分离定律。 ②基因型为 DD 的种子有 2031 个，理论上发育正常的 dd 种子应该约为________个， 远大于 621，与实际数据不符。 （4）综合上述研究，科研人员推测，除了种子发育异常外，D、d 两种雄配子的比例异 常也是导致 3：4：1 分离比出现的原因之一。请在□中填入基因型及百分率，在（ ）中填入 百分率，完成解释上述现象的遗传图解。 ________ （5）上述研究发现了d 基因与种子发育的相关性，请在此基础上提出一个进一步深入研究的问题________。 70. 学习以下材料，回答问题题。 抗性基因的水平转移 水平基因转移（HGT）是指在不同物种之间或单个细胞内部的细胞器之间以及细胞器和细胞核之间所进行的遗传物质的流动。HGT在生物界普遍存在，在许多原核生物中，HGT贡献了0．5%~25%的基因，是生物进化的主要动力之一。拟南芥、水稻叶绿体中的部分基因转移到核DNA显著提升了其对胁迫信号的响应能力，小立碗藓的核基因组中来自原核生物、真菌及病毒的128个基因在植物由水生向陆生过渡的过程中发挥了重要作用。 抗生素抗性基因被广泛应用于转基因技术中，因此转基因生物体内和环境中存在大量抗性基因。这些抗性基因进入细菌体内会显著增强自然菌株的耐药性，从而导致超级细菌的产生。HGT被认为是细菌耐药性传播的主要驱动因素。 可移动遗传元件是抗性基因发生HGT的必要条件，如质粒、整合子等。整合子是一种可移动性DNA分子，含有3个主要结构：5′端整合酶基因（INTI）表达整合酶；中间可变区，可以携带一个或多个相同或不同的耐药基因；3′端结构因整合子的类型不同而异。外源抗性基因在位点att Ⅰ和att C之间的可逆性捕获和剪切过程如下图。整合子若定位在细菌拟核DNA，可将携带的耐药基因“垂直”传播给子代；若定位于质粒上，则可实现耐药基因跨物种的“水平”传播。 抗性基因的水平转移还受到其他环境因子的影响，如抗生素的滥用提高了抗性基因频率。随着研究者对HGT的机理逐渐明晰，一系列应对措施正在有序推进，而HGT在科研中的应用潜力也被逐渐发掘。 （1）从可遗传变异的类型分析，HGT属于________，HGT为进化提供了_____。基因在不同物种间转移后能表达出相同产物，这是基于________。 （2）下列与抗性基因水平转移有关的说法中，正确的是________。 a、抗性基因可通过食物链、水体、土壤等广泛传播 b、经水平转移后的抗性基因不能再进行垂直传播 c、抗性基因水平转移的现象具有普遍性 d、整合酶兼具限制酶和DNA连接酶的功能 e、不同整合子所能携带的抗性基因种类和数量不同 f、 整合子对耐药基因的捕获和剪切能促进HGT （3）在没有抗生素选择压力的环境中，耐药菌生存竞争力低于敏感菌，而人类活动促进了超级细菌的产生，请从物质和能量观、进化与适应观的角度阐明上述现象产生的原因____。 （4）结合文本材料，从基因工程和健康生活的角度，分别提出一项缓解抗性基因水平转移的思路______。 71. 水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌（Mp）侵染水稻引起的病害，严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比，抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。 （1）水稻对Mp表现出的抗病与感病为一对相对__________。为判断某抗病水稻是否为纯合子，可通过观察自交子代____________来确定。 （2）现有甲（R1R1r2r2r3r3）、乙（r1r1R2R2r3r3）、丙（r1r1r2r2R3R3）三个水稻抗病品种，抗病（R）对感病（r）为显性，三对抗病基因位于不同染色体上。根据基因的DNA序列设计特异性引物，用PCR方法可将样本中的R1、r1、R2、r2、R3、r3区分开。这种方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定。 ①甲品种与感病品种杂交后，对F2不同植株的R1、r1进行PCR扩增。已知R1比r1片段短。从扩增结果（下图）推测可抗病的植株有____________。 　　　　　　 ②为了在较短时间内将甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合，选育新的纯合抗病植株，下列育种步骤的正确排序是________。 a．甲×乙，得到F1 b．用PCR方法选出R1R1R2R2R3R3植株 c．R1r1R2r2r3r3植株×丙，得到不同基因型的子代 d．用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株，然后自交得到不同基因型的子代 （3）研究发现，水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因（R1、R2、R3等）编码的蛋白，也需要Mp基因（A1、A2、A3等）编码的蛋白。只有R蛋白与相应的A蛋白结合，抗病反应才能被激活。若基因型为R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻，被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染，推测这两种水稻的抗病性表现依次为___________。 （4）研究人员每年用Mp（A1A1a2a2a3a3）人工接种水稻品种甲（R1R1r2r2r3r3），几年后甲品种丧失了抗病性，检测水稻的基因未发现变异。推测甲品种抗病性丧失的原因是______________。 （5）水稻种植区的Mp是由不同基因型组成的群体。大面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种，将会引起Mp种群__________，使该品种抗病性逐渐减弱直至丧失，无法在生产中继续使用。 （6）根据本题所述水稻与Mp的关系，为避免水稻品种抗病性丧失过快，请从种植和育种两个方面给出建议__________________________。 72. 很多证据表明，上一代在环境压力下产生的某些获得性性状可以“记忆”在配子中并遗传给下一代。为研究环境因素引起的亲代雄性个体的变异遗传给子代的问题，我国科研人员进行实验。 （1）科研人员给正常雄鼠饲喂高脂饮食，使其成为肥胖雄鼠。雄鼠的肥胖与正常是一对_____________性状。从变异类型角度分析，高脂饮食诱导产生的变异是_____________变异。 （2）为研究雄鼠肥胖性状的遗传，科研人员进行杂交了实验，实验及结果如下图所示。 有人据此判断，亲代肥胖雄鼠的Y染色体发生了基因突变。请对该推测的合理性作出判断，并说明判断原因：____________________________________________________。 （3）科研人员推测，子代小鼠出现糖代谢紊乱与父本产生的精子有关。为验证此推测，科研人员将亲代肥胖雄鼠的精子头部用显微注射方法注射到_____________小鼠的卵母细胞中，体外胚胎培养后，转入正常代孕母鼠体内继续发育。该实验排除了____________________等无关因素对实验结果的影响。若在_____________条件下饲养的所有子代雄鼠均出现糖代谢紊乱，证明该推测成立。 （4）由于精子中大部分蛋白质的合成处于停滞状态，科研人员推测肥胖雄鼠精子中的RNA导致子代雄性小鼠出现糖代谢紊乱。为此，科研人员进行下表所示实验。 组别 1组 2组 3组 4组 5组 材料 来自亲代正常雄鼠精子的总RNA 来自亲代肥胖雄鼠精子的总RNA 来自亲代肥胖雄鼠精子的mRNA 来自亲代肥胖雄鼠精子的tRNA 来自亲代肥胖雄鼠精子的rRNA 操作 显微注射到正常小鼠的_____________中 观察子代雄鼠的性状 正常 出现糖代谢紊乱 正常 出现糖代谢紊乱 正常 ①表中空白处的受体细胞是_____________。 ②由实验结果初步判断，子代雄鼠出现糖代谢紊乱与亲代肥胖雄鼠精子中的tRNA有关，依据是____________________________________________________。 （5）研究发现，精子中tRNA来源的小RNA（tsRNA）通过调节基因的转录来影响小鼠的性状。请利用所学知识，结合本研究，从分子水平对父本在遗传中的作用作出解释：____________________________________________________。 （6）随着婚育观念的改变，人们越来越重视优生优育，请结合本研究的结果，对于打算生育的男士提出合理的建议。_______________________________________。 73. 金鱼是原产于我国的观赏动物，在眼睛、体色等方面高度多样。为开发新的培育方法，科研人员探究了金鱼多样性的分子机制。 （1）科研人员在野生型金鱼品系的繁育过程中发现了一种眼球凸出性状的金鱼，称为“龙睛”。多条龙睛个体间相互交配，子一代全部为龙睛，推测龙睛为_________性性状。 （2）科研人员推测龙睛性状由9号染色体上一个碱基的突变控制。将某野生型金鱼与龙睛杂交，F1有野生型与龙睛两种表型，对F1两种表型个体进行DNA测序，统计9号染色体每个可能的突变位点上F1两种表型个体与亲代龙睛相应位置的碱基是否一致，结果如图1所示。 请据图判断与龙睛性状相关的基因最有可能位于哪一区域，写出判断依据___。 （3）研究发现，9号染色体上脂质代谢相关的L基因突变，导致其表达产物为截短而失去活性的L酶，形成上述表型。导致L酶失活的L基因的变化有________。 a、L基因中增添一对碱基 b、L基因中缺失一对碱基 c、L基因中一对碱基替换 d、L基因的启动子突变失效 e、L基因中增添多对碱基 f、L基因的终止子突变失效 （4）常规的金鱼选育以多代杂交筛选为主要方法，耗时长、成本高。科研人员基于上述研究，研发了利用基因编辑系统（能定向敲除某个特定基因）在任意金鱼品系中快速引入龙睛性状的育种方法，流程如图2． ①F1中可筛选得到龙睛的原因是________。 ②利用该育种方式，明显缩短了育种时间，这是由于________。 ③金鱼具有“性反转”现象，即不同温度下生长的金鱼性别会不同。请根据以上信息提出F2龙睛繁育的思路____。 74. 褐飞虱在水稻上产卵导致水稻减产。野生型水稻不具有褐飞虱抗性，P品系为褐飞虱抗性品系。科研人员对抗性基因进行研究。 （1）P品系与野生型水稻杂交，F1全部为抗性，F1个体间相互交配，F2表型及比例为________，说明褐飞虱抗性为一对等位基因中的显性基因控制。 （2）为了进行基因定位，科研人员按照如图1流程进行杂交。下图 过程Ⅰ中“▲”所进行的操作是________。过程Ⅱ可使BC4F4中________，以进行基因定位分析。 （3）科研人员通过一定的方法初步确定抗性基因位于6号染色体上。为精确定位抗性基因位置，科研人员对图2所示个体一对6号染色体的DNA片段进行分析，得到图2所示结果。 ①图中BC4F4的多个个体中出现灰色片段，其原因是减数分裂形成配子过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间________。 ②请据图判断褐飞虱抗性基因最可能位于a-h的哪两个位点间，并阐述判断依据________。 （4）育种工作者发现，种植具有某一抗性基因的水稻往往3-5年后就会失效，从进化的角度分析，抗性丧失的原因是________。 75. 大脑皮层的神经元均起源于大脑深处的神经祖细胞，这些神经元迁移一定距离后定位于大脑皮层中特定位置，先发育形成深层神经元，再发育形成浅层神经元。为研究神经元的定位对其功能的影响，科研人员进行了以下实验。 （1）神经元是神经系统结构与功能的基本单位，它由________构成。 （2）科研人员观察T4基因缺失后的小鼠大脑皮层发育情况，结果如图1．利用显微镜记录神经元的迁移轨迹，结果如图2．请结合图2解释T4基因缺失后小鼠大脑皮层出现图1所示发育变化的原因________。 （3）在发育正常的小鼠大脑皮层中，信号只能从深层神经元传向浅层神经元。为进一步研究神经元定位对其功能的影响，研究人员进一步进行实验，并得到表1所示结果。该结果是否支持神经元定位异常会影响其正常功能，作出判断并阐述理由____。 　 野生型小鼠 T4基因缺失小鼠 电刺激 浅层神经元 - + - + 深层神经元 + - + - 检测兴奋信号 浅层神经元 Y Y Y Y 深层神经元 Y N Y Y 表1 注：“+”表示加电刺激、“-”表示不加电刺激； “Y”表示检测到兴奋信号、“N”表示未检测到兴奋信号。 （4）某种类型自闭症患者脑中的病理结构与T4基因缺失后出现的大脑皮层发育情况类似，据此提出上述研究可能的研究价值_____。 76. 学习以下材料，回答（1）~（5）题。 恶心、呕吐防御反应的神经机制 我国研究者初步揭示了摄入受毒素污染的食物后，机体恶心、呕吐等防御反应的神经机制。研究者先给小鼠品尝樱桃味糖精溶液后，随即在肠道内注射金黄色葡萄球菌肠毒素，小鼠出现呕吐现象。多次重复后，小鼠出现味觉回避反应，即饮用樱桃味糖精溶液的次数和用量显著减少，表现出“恶心”样行为。 小鼠肠道上皮中存在着一类肠道内分泌细胞——肠嗜铬细胞，这种细胞合成了占机体90%的5-羟色胺（5-HT）。研究者推测，肠嗜铬细胞可能是在恶心、呕吐反应中帮助大脑感知病原入侵的“情报员”。研究者敲除小鼠肠嗜铬细胞中合成5-HT的关键酶基因后，发现小鼠对含毒素饮料的恶心、呕吐反应大大下降，对相应味道饮料的回避反应也会消失。 如下图所示，在肠嗜铬细胞周围分布着具有5-HT受体的迷走神经元末梢，5-HT诱发了迷走神经元的突触后膜产生兴奋，而切断相关迷走神经，可以显著缓解注射肠毒素小鼠的恶心、呕吐反应。接收迷走神经传入的是脑干DVC区，抑制DVC神经元活动也可以缓解注射肠毒素小鼠的恶心、呕吐反应。DVC区的有关神经元传递信息到邻近的LPB区和VRG区，研究者特异性激活或抑制DVC-VRG环路，将分别诱发或抑制小鼠 呕吐现象，特异性激活或抑制DVC-LPB环路，则分别诱发或抑制小鼠“恶心”样行为。 化疗药物会使癌症患者产生强烈的恶心、呕吐反应，给患者带来痛苦。研究者发现化疗药物也会激活相同的神经通路。这项研究帮助人们更好地了解恶心和呕吐的神经机制，有助于更加安全有效地开发止吐药物。 （1）小鼠摄入樱桃味糖精溶液时，糖精溶液引I起小鼠唾液分泌（a），多次摄入有肠毒素的樱桃味糖精溶液后，产生味觉回避反应（b）。请填表分析a和b分别属于哪种类型反射，比较这两种反射的异同点（各写出一条即可）。 类型 相同点 不同点 a _____ _____ _____ b _____ （2）含肠毒素的饮料诱发小鼠出现呕吐反应过程中，rVRG区细胞的兴奋经_____（选填“交感”或“副交感”）神经传导至消化道平滑肌，导致呕吐现象。 （3）依据本文，小鼠出现“恶心”样行为的机制是：肠毒素进入消化道→_____（选填下列事件前的字母并排序）→“恶心”样行为。 a、迷走神经将信息传递到DVC区 b、控制肠道平滑肌收缩的神经被激活 c、肠嗜铬细胞释放5-HT增加 d、激活DVC-rVRG环路 e、抑制DVC-rVRG环路 f、激活DVC-LPB环路 g、抑制DVC-LPB环路 （4）动物在一定条件下，形成味觉回避反应的生物学意义是_____。 （5）基于文中的神经机制，请提出一种止吐药物的作用机理。_____ 77. 因含N、P元素的污染物大量流入，我国某大型水库曾连续爆发“水华”。为防治“水华”，在控制上游污染源的同时，研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼，对该水库生态系统进行修复，取得了明显效果。 （1）在该水库生态系统组成中，引起“水华”的藻类属于_________。水库中各种生物共同构成______________。 （2）为确定鲢、鳙的投放量，应根据食物网中的营养级，调查投放区鲢、鳙_________的生物积累量（在本题中指单位面积中生物的总量，以t·hm-2表示）：为保证鲢、鳙的成活率，应捕杀鲢、鳙的______________。 （3）藻类吸收利用水体中的N、P元素，浮游动物以藻类为食，银鱼主要以浮游动物为食，由图可知，将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后，造成银鱼生物积累量__________，引起该变化的原因是______。 （4）投放鲢、鳙这一方法是通过人为干预，调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的____________，从而达到改善水质的目的。 （5）鲢鱼和鳙鱼是人们日常食用的鱼类。为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用，在保持良好水质的同时增加渔业产量，以实现生态效益和经济效益的双赢，请提出两条具体措施________________。 78. 光不但为植物光合作用提供能量来源，而且还是植物整个生命周期中许多生长发育过程的调节信号，如种子萌发、植物生长、开花诱导和器官衰老等。 I、我国科研人员用拟南芥作为实验材料研究发现：赤霉素与细胞内的赤霉素受体结合形成复合物，该复合物与R蛋白结合使R蛋白降解，从而抑制相关基因的表达，引起细胞伸长、植株增高。 （1）用赤霉素处理野生型和蓝光受体缺失突变体拟南芥后，用蓝光照射，分别检测R蛋白的含量，结果如图1，实验结果表明：________________。 （2）科研人员进一步研究被蓝光激活的蓝光受体对赤霉素信号通路的影响。用药物阻断野生型拟南芥的内源赤霉素合成，然后分三组进行不同处理。一段时间后，将各组拟南芥的细胞裂解，在裂解液中加入表面结合了蓝光受体抗体的微型磁珠。与裂解液充分孵育后收集磁珠，分离磁珠上的各种蛋白，利用抗原-抗体杂交技术检测其中的蓝光受体和赤霉素受体，处理及结果如图2。 ①据图分析，蓝光受体在_______条件下才能与赤霉素受体结合。 ②请判断蓝光受体与赤霉素受体的结合是否依赖赤霉素，并阐述判断依据_______。 II、利用药物阻断拟南芥内源赤霉素合成，利用“磁珠”技术进一步证明了蓝光受体与赤霉素受体结合后，后者便无法与R蛋白结合。 （3）相关实验如下表，请完善实验方案（选择下列字母填空）。 组别 植株处理 磁珠抗体 抗原-抗体检测 预期结果 对照组 ①_______ 赤霉素受体的抗体 赤霉素受体的抗体，R蛋白的抗体 ②______ 实验组 ③________ ④______ a、黑暗b、蓝光 c、黑暗+赤霉素d、蓝光+赤霉素e、有赤霉素受体条带，无R蛋白条带 f、无赤霉素受体条带，有R蛋白条带g、有赤霉素受体条带，有R蛋白条带 h、无赤霉素受体条带，无R蛋白条带 （4）综合上述信息，在不考虑其他影响因素的情况下，模仿野生型植株在黑暗条件下的情况，完善不同植株在不同条件下的生长状态及相关信号调节通路__________（任选一个即可）。 79. 植物在受到机械损伤或病虫侵害时，会表达一种防御蛋白——蛋白P。为研究一种新的植物激素茉莉酸对蛋白P基因表达的影响，科研人员用番茄植株进行实验。 （1）茉莉酸是在植物生命活动中传递________，有显著调节作用的微量有机物。 （2）科研人员设计了下图所示装置，将番茄叶片C1和J1置于封口的玻璃瓶中，其内分别放置含清水或含茉莉酸(具有挥发性)的海绵，叶片M紧贴在玻璃瓶的封口外。4小时后，测定各叶片中蛋白P的mRNA量，结果如下表。 叶片 蛋白P的mRNA量 C1 6±4 C2 7±3 M 7±3 J1 223±7 J2 172±4 ①本实验中，C1叶片的结果排除了________(写出两点)的影响。②本实验中，M叶片的结果说明，J2叶片蛋白P的mRNA量变化不是由________引起的。③本实验可以得出的两个结论有________。 （3）依据上述实验结果，请提出一个清晰的、解释J2叶片数据的科学假设:________。 （4）其他研究结果表明，模拟叶片机械损伤可以诱导蛋白P的表达和脱落酸(ABA)含量增加。科研人员推测，叶片受到机械损伤后内源茉莉酸增加，诱导ABA合成增加，ABA进而促进蛋白P的表达。为验证上述推测，需要在上述已知事实的基础上，进一步补充下列实验中的________(选填下列字母)，以完善证据链。 a.给叶片单独施加ABA，检测蛋白P含量 b.给叶片同时施加ABA和茉莉酸，检测蛋白P含量 c.机械损伤叶片后，检测损伤叶片的茉莉酸含量 d.给叶片单独施加茉莉酸，检测ABA含量 80. 某地一条河流常年被生活废水污染。生活废水的排放具有水质、水量不均，水中有机物含量高的特点。为因地制宜探索治理河水污染的生态方法，研究人员将污染河水引入一面积为33m×20m的人工实验湿地（见下图）。 在该人工实验湿地中引入满江红、芦苇、水芹和凤眼莲等水生植物，并暂时封闭出水口。一段时间后，分别测试进水口和出水口的水质若干指标，结果见下表。 参数 入口处平均值 出口处平均值 国家排放标准 总氮（mg/L） 25 9 15 总磷（mg/L） 2．4 0．8 1．0 *BOD（mg/L） 60 8 20 粪便类大肠杆菌（细菌数目/100mL） 1．0×107 1．9×105 100~500 *BOD表示污水中生物体在代谢中分解有机物消耗的氧气量，可间接反映出水质中有机物含量。 （1）组成该湿地生物群落的主要类群包括______。 （2）据表可知，流经人工实验湿地后，污水中氮、磷总量均呈现______趋势。引起这种变化的主要原因与研究人员采取______的措施有关。 （3）污水流经人工实验湿地后，BOD值的变化表明水体中______。 （4）为保持该湿地现有的净化能力并使水质进一步达到国家排放标准，请提出完善该治理方案的措施______。 81. 稻田杂草是影响水稻产量的重要因素。农业技术人员尝试通过稻虾共作综合种养模式改善水稻种植。 （1）克氏原螯虾（小龙虾）以昆虫、稻田杂草、某些小鱼等为食，属于生态系统成分中的________。 （2）小龙虾有挖洞筑巢的习性，且在稻田中会将土壤里的种子翻出、破坏幼芽生长。农业技术人员建立稻虾共作的田间工程（如下图），通过挖掘环形沟环绕稻田，为小龙虾提供繁殖和栖息环境。 根据以上信息，下列稻虾共作策略合理的有________。 a、稻田中直接播种种子而非插秧种植水稻 b、依据生态工程的协调原理，应选择茎秆粗壮、抗倒伏的水稻品种 c、依据生态工程的循环原理，稻虾共作中充分利用小龙虾的粪便可减少化肥的使用 d、水泥层涂抹在田埂近环形沟侧，防止小龙虾逃逸 （3）为研究稻虾共作对稻田杂草的影响，农业技术人员对环境、大小相同的稻田进行不同处理，45天后检测对不同杂草（千金子、鳢肠）的防治效果，结果如下表。 　 不处理 人工除草 施用化学除草剂 稻虾共作 千金子 0% 36．80% 28．52% 97．73% 鳢肠 0% 52．08% 70．83% 81．25% 注：防治效果=（不处理组杂草密度-处理组杂草密度）/不处理组杂草密度*100% 结果说明，稻虾共作能________。 （4）为了进一步研究长期稻虾共作对稻田杂草的影响，农业技术人员在稻田中分别单种水稻（CK）和稻虾共作（RC）1、2、4、9年。随机选取样方，调查样地内的杂草种类、个体数，结果如下表 种植方式 CK RC1 RC2 RC4 RC9 杂草物种丰富度指数 35 30 24 22 31 杂草总密度（株/m²） 58 47 39 25 49 ①结果显示，RC组杂草物种丰富度和密度随着RC年限增加均呈现　　　　①　　　　的趋势。从种间关系的角度推测，杂草总密度在共作前4年出现上述变化的原因是：　　　②　　　　　。 ②据本研究，请从长期生产的角度，提出一项稻虾共作中的注意事项：　　　③　　　　　。 82. 纤维素水解液中富含葡萄糖和木糖。科研人员拟对野生型大肠杆菌的代谢途径进行改造，以利用纤维素水解液生产莽草酸（SA）。 （1）在野生型大肠杆菌的代谢过程（如下图）中，葡萄糖作为首选的优质碳源，通过_____过程产生大量能量，用于菌体生长。 （2）研究发现，木糖可通过a酶催化的代谢过程，转变为中间产物，进入图中的葡萄糖代谢途径，但木糖无法直接转化为SA．在富含葡萄糖和木糖的条件下，野生型大肠杆菌代谢产生的SA仍然很少，从代谢途径分析，其原因是_____。 （3）为利用纤维素水解液中的优质碳源葡萄糖生产SA，需对野生型大肠杆菌进行代谢途径改造。科研人员敲除图中a酶、c酶和d酶基因，请写出在此基础上进一步改造的思路及目的。_____ （4）请尝试用同位素标记法验证改造后的大肠杆菌代谢物SA中的碳全部来自于葡萄糖，写出实验思路并预期结果。_____ 83. 向细菌中导入一些特殊的DNA序列作为生物传感器，可制备出在特定环境中优先生长的工程菌，应用于生物治疗。 （1）研究者利用图1所示的原理分别设计氧气传感器和乳酸传感器。 利用基因工程技术构建含氧传感器的大肠杆菌工程菌时，需将含有_____和特定基因的DNA片段与载体连接，构建表达载体，导入用_____处理的大肠杆菌细胞内。 （2）研究者用GFP（绿色荧光蛋白）基因作为特定基因制备出含乳酸传感器的试验性工程菌，发现在无乳酸状态下GFP基因的表达量偏高，传感器灵敏度低。请提出改造重组质粒以提高灵敏度的两条措施：_____。 （3）将不同的传感器导入同一细菌，可使工程菌同时感知多种环境因素。请选填下列字母到图2中，利用所给出的材料，构建下图所示的两种工程菌。 传感器的类型：a、氧气传感器 b、乳酸传感器 可选择的特定基因：c、细菌生长必需的asd基因 d、细菌生长必需的glms基因 e、对细菌生长有毒性的T基因 f、GFP基因 受体菌类型：甲：普通细菌 乙：asd基因与glms基因双缺失突变型细菌 丙：asd基因缺失突变型细菌 丁：glms基因缺失突变型细菌 （4）将抗肿瘤基因导入低氧和高乳酸条件同时具备才能增殖的工程菌中，获得的新的工程菌可能在治疗肿瘤中具有_____的优势。 84. 炎症性肠病（IBD）是一种易导致结肠癌的慢性疾病，患者肠道内会产生硫代硫酸盐，且生成量与疾病严重程度正相关。为简化疾病诊断和精确用药，科研人员开发了智能工程菌。 （1）科研人员将抗炎蛋白基因与硫代硫酸盐特异性诱导激活的启动子Р连接，构建出图1所示表达载体。先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使细胞处于_______的生理状态，再将表达载体导入其中，筛选得到菌株E。饲喂菌株E的IBD小鼠症状明显缓解。选用启动子P的优点是仅在IBD发生时才表达抗炎蛋白且_______，能精准治疗IBD． （2）科研人员拟向菌株E中导入新元件，得到菌株Ec，以通过观察饲喂菌株Ec的小鼠粪便中的荧光情况来诊断IBD严重程度。制备新元件有图2所示两种方案。 ①与方案1相比，方案2的主要优势是排除不同的小鼠粪便样品中________对诊断结果的影响。 ②利用方案2所获得的Ec菌饲喂IBD小鼠后，若粪便样品中仅发红色荧光的菌为x个，同时发红色和绿色荧光的菌为y个，则反映IBD发病程度的数学表达式为________。 （3）硫代硫酸盐易被分解，因此Ec菌荧光情况的观察只能反映观察时刻的情况。为了让曾经患过IBD的情况被记录下来，科研人员继续向菌株Ec中导入含图3所示元件的表达载体，得到智能工程菌R。正常的LacZ基因编码的蛋白可使大肠杆菌菌落在含X-gal（无色）的培养基上呈现蓝色。突变基因A-LacZ无法表达LacZ酶，B-sgRNA能使突变基因A-LacZ恢复正常序列。 给小鼠饲喂智能工程菌R后，收集小鼠粪便中的工程菌R，将工程菌R涂布在含______的平板上，若______，则说明小鼠曾患IBD． （4）为将工程菌R用于临床诊断和治疗，请提出下一步应该研究的问题______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三生物练习--0512 1. 颤蓝细菌和黑藻都是自养型生物。下列关于二者共性的叙述，正确的是（ ） A. 在细胞核中合成RNA B. 在类囊体膜上进行光反应 C. 在核糖体上进行翻译 D. 在线粒体中将丙酮酸彻底分解 【答案】C 【解析】 【分析】蓝细菌属于原核生物，黑藻属于真核生物。原核生物无细胞核，细胞器只有核糖体。 【详解】A、蓝细菌无细胞核，A错误； B、类囊体属于叶绿体的光合结构，蓝细菌无类囊体，B错误； C、二者翻译均在核糖体上进行，C正确； D、蓝细菌无线粒体，D错误。 故选C。 2. 下列关于T2噬菌体、大肠杆菌和酵母菌共同特征的叙述，错误的是（　　） A. 都能发生基因突变 B. 都能进行细胞呼吸 C. 遗传物质都是DNA D. 组成成分都含蛋白质 【答案】B 【解析】 【分析】1、原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色体；原核生物没有复杂的细胞器，只有核糖体一种细胞器，但原核生物含有细胞膜、细胞质结构，含有核酸（DNA和RNA）和蛋白质等物质，原核生物只能进行二分裂生殖。2、细胞生物（包括原核生物和真核生物）的细胞中含有DNA和RNA两种核酸、其中DNA是遗传物质，非细胞生物（病毒）中含有DNA或RNA一种核酸、其遗传物质是DNA或RNA。 【详解】A、T2噬菌体是DNA病毒、大肠杆菌是原核生物、酵母菌是真核生物，均含有基因，均能发生基因突变，A正确； B、T2噬菌体是DNA病毒，无细胞结构，故不进行细胞呼吸，而大肠杆菌和酵母菌是具有细胞结构的生物，可进行细胞呼吸，B错误； C、T2噬菌体是DNA病毒、大肠杆菌和酵母菌是有细胞结构的生物，其遗传物质均是DNA，C正确； D、病毒是由蛋白质外壳和遗传物质构成，而大肠杆菌和酵母菌中存在蛋白质成分等，故组成均有蛋白质，D正确。 故选B。 3. 下列生物学实验及其原理的叙述，不正确的是（　　） A. 利用不同大小的DNA分子在电场中的移动速度不同可分离DNA B. 用胰蛋白酶处理动物组织或解离液处理植物组织都可得到分散的活细胞 C. 培养大肠杆菌需要为其提供适宜的营养物质及温度、pH等条件 D. 洋葱表皮细胞质壁分离及复原过程中水分子通过原生质层进出液泡 【答案】B 【解析】 【分析】植物细胞的吸水和失水原理和现象：外界溶液浓度＞细胞液浓度→细胞失水→质壁分离外界溶液浓度＜细胞液浓度→细胞吸水→质壁分离的复原外界溶液浓度=细胞液浓度→细胞形态不变（处于动态平衡）。 【详解】A、DNA分子大小不同，则在电场中移动速度也不同，可利用该原理利分离DNA，A正确； B、胰蛋白酶可用于处理动物组织细胞，但不能处理植物组织，B错误； C、微生物培养过程中应保证必要的营养条件和环境条件，如培养大肠杆菌需要为其提供适宜的营养物质及温度、pH等条件，C正确； D、洋葱表皮细胞质壁分离及复原过程中水分子通过原生质层（包括细胞膜、液泡膜以及两者之间的细胞质）进出液泡，D正确。 故选B。 4. 研究者使用放射性同位素标记细胞膜上的某种蛋白，将含有该蛋白的细胞裂解液作为样品进行下列不同处理，检测蛋白质的相对分子质量大小及其对应的放射性强度，结果如下图。下列叙述正确的是（　　） A. 可用32P作为标记蛋白质的同位素 B. 除垢剂通过降解蛋白质来破坏膜结构 C. 蛋白酶处理导致蛋白质相对分子质量增大 D. 推测该蛋白同时具有膜外和膜内的部分 【答案】D 【解析】 【分析】细胞膜所具有的各种功能，主要是通过膜蛋白来实现的。膜蛋白的种类繁多，不同类型的膜蛋白具有特定的功能。根据膜蛋白分离的难易程度、与膜脂结合的方式及牢固程度和在膜中分布部位的不同，膜蛋白可分为3种基本类型：外在膜蛋白（外周膜蛋白）、内在膜蛋白（整合膜蛋白）和脂锚定膜蛋白。其中内在膜蛋白有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿整个磷脂双分子层，两端暴露于细胞膜的内、外表面，这种类型的膜蛋白称为跨膜蛋白。内在膜蛋白露出膜外的部分含较多极性氨基酸，属亲水性，与磷脂分子的辛水斗邮邻近；嵌入磷脂双分子层中的膜蛋白由一些非极性氨基酸组成，与脂质分子的疏水尾部相互结合，因此，结合得很牢固，只有在较为剧烈的条件下，如超声、加入去垢剂、有机溶剂或变性剂等，破坏脂双层使膜崩解后，才能把它们从膜上分离出来。 【详解】A、蛋白质含有C、H、O、N、S，一般用35S标记蛋白质，A错误； B、除垢剂可以破坏细胞双层脂质膜，使细胞膜解体，由图可知，加入除垢剂组与对照组相对比，蛋白质放射性降低很少，可以推知除垢剂只能降解少量膜蛋白，B错误； C、由图可知，蛋白酶处理会破坏蛋白质的空间结构，使其变为多肽链，不会导致蛋白质相对分子质量增大，C错误； D、加入除垢剂放射性只是减少一点，因此可以推知除垢剂破坏的这一部分蛋白质只是少量，而除垢剂可以破坏的蛋白质属于那些跨膜蛋白，由于嵌入磷脂双分子层中的膜蛋白由一些非极性氨基酸组成，与脂质分子的疏水尾部相互结合，并且结合的一般非常牢固，只有破坏脂双层使膜崩解后，才能分离出来。由此可知该蛋白应该存在两个不同部分，除垢剂这是膜内部分，应该还有膜外部分没有被除垢剂影响，D正确。 故选D。 5. 将与生物学有关的内容按照序号填入下图中，隶属关系不正确的是（ ） 内容序号 选项 1 3 4 6 A 生物 自养生物 原核生物 颤蓝细菌、硝化细菌 B 细胞质 细胞器 具有膜结构 溶酶体、液泡 C 细胞 真核细胞 已分化细胞 肠上皮细胞、受精卵 D 可遗传变异 突变 染色体变异 三倍体西瓜、猫叫综合征 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【分析】1、生物可以按照代谢类型同化作用分为异养型和自养型生物，自养型生物包括光能自养型和化能自养型，光能自养型生物如绿色植物、光合细菌，光能自养型如硝化细菌等。 2、细胞根据核膜的有无，可以分为真核细胞和原核细胞，真核细胞根据结构组成可以分为：细胞膜、细胞质和细胞核，细胞质又包括细胞质基质和细胞器，细胞器根据膜的有无分为具膜细胞器和无膜细胞器。真核细胞也可以根据分化的程度，分为未分化细胞和已分化细胞，未分化细胞如受精卵，已分化细胞是由于基因选择性表达导致细胞的形态、结构和功能发生了稳定性差异，形成特定的组织细胞。 3、变异类型分为可遗传的变异和不可遗传的变异，可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异。 【详解】A、根据以上分析可知，生物根据同化作用可以分为自养型和异养型，颤蓝细菌属于光能自养型生物，硝化细菌属于化能自养型生物，且二者都属于原核生物，A正确； B、细胞质包括细胞质基质和细胞器，细胞器根据生物膜的有无分为具有膜的细胞器和无膜的细胞器，溶酶体和液泡属于具有单层膜的细胞器，B正确； C、肠上皮细胞和受精卵都属于真核细胞，但是受精卵属于未分化的细胞，C错误； D、可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，三倍体西瓜属于染色体数目变异，猫叫综合征属于染色体结构的变异类型，D正确。 故选C。 6. 图为某植物在适宜的自然条件下，CO2吸收速率与光照强度的关系曲线。下列判断不正确的是 A. 若温度降低，a点上移 B. 若植物缺Mg，b点左移 C. 若CO2升高，c点右移 D. 若水分不足，c点左移 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】如果温度降低，酶活性下降，呼吸作用强度下降，a点会上移，故A正确。 如果植物缺Mg，会影响叶绿素的合成，光合作用下降，b点右移，故B错误。 如果二氧化碳浓度升高，光合作用强度增加，c点会右移，故C正确。 如果水分不足会影响光合作用，c点左移，故D正确。 7. 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。下列相关叙述不正确的是（ ） A. a 中细胞有 24 条染色体, 48 个 核DNA 分子 B. b 中细胞有 12 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】D 【解析】 【分析】据图可知，a表示减数第一次分裂中期，b表示减数第一次分裂前期，c表示减数第一次分裂完成，d表示减数第一次分裂后期。 【详解】A、该植物体细胞中含有24条染色体，a细胞处于减数第一次中期，细胞中有24条染色体，每条染色体有2条染色单体，故含有48个核DNA分子，A正确； B、b表示减数第一次分裂前期，此时细胞中的四分体个数是12个，此时期同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生交换，B正确； C、c表示减数第一次分裂完成，此时染色体数目减半，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D。 8. 细胞周期包括分裂间期和分裂期（M期），分裂间期包括G1期、S期和G2期，DNA复制发生在S期。若发生一个DNA分子的断裂和片段丢失，则产生的影响是（ ） A. 若断裂发生在G1期，则同源染色体的4条染色单体异常 B. 若断裂发生在G1期，则姐妹染色单体中的1条染色单体异常 C. 若断裂发生在G2期，则姐妹染色单体中的1条染色单体异常 D. 若断裂发生在G2期，则一条染色体的2条染色单体异常 【答案】C 【解析】 【分析】G1期进行相关蛋白质的合成，为DNA分子复制做准备，S期进行DNA分子的复制，G2期已完成复制，为复制后期。 【详解】AB、若断裂发生在G1期，此时DNA还未复制，则同源染色体的2条染色单体异常，姐妹染色单体中的2条染色单体异常，AB错误； CD、若断裂发生在G2期，此时DNA已经完成复制，则姐妹染色单体中的1条染色单体异常，一条染色体的1条染色单体异常，C正确，D错误。 故选C。 9. 下图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂不同时期的显微图像。对观察结果的分析，正确的是（ ） A. 减数分裂中出现的顺序依次为③①②④ B. 图像①④时期的细胞中出现四分体 C. 同源染色体分离发生在图像①对应的时期 D. 图像②的每个子细胞中具有一个染色体组 【答案】D 【解析】 【分析】分析题图：①细胞处于减数第一次分裂末期，②细胞处于减数第二次分裂末期，③细胞处于减数第一次分裂中期，④细胞处于减数第一次分裂后期。 【详解】A、根据以上分析可知，减数分裂中出现的顺序依次为③④①②，A错误； B、四分体出现在减数第一次分裂的前期，而图像①处于减数第一次分裂末期、④处于减数第一次分裂后期，B错误； C、同源染色体分离发生在减数第一次分裂的后期，即图像④，C错误； D、图像②细胞处于减数第二次分裂末期，由于减数分裂的结果导致细胞内染色体数目减半，该生物为二倍体生物，减半后细胞内有一个染色体组，因此②的每个子细胞中具有一个染色体组，D正确。 故选D。 10. 紫罗兰单瓣花和重瓣花是一对相对性状，由一对基因B、b决定。育种工作者利用野外发现的一株单瓣紫罗兰进行遗传实验，实验过程及结果如图。据此作出的推测，合理的是（ ） A. 重瓣对单瓣为显性性状 B. 紫罗兰单瓣基因纯合致死 C. 缺少B基因的配子致死 D. 含B基因的雄或雌配子不育 【答案】D 【解析】 【分析】题意分析：单瓣紫罗兰自交出现性状分离说明单瓣对重瓣为显性，单瓣紫罗兰的基因型为Bb，重瓣紫罗兰的基因型为bb，由后代的表现型比例可知，自交比例变成了测交比例，显然是亲本之一只提供了一种含基因b的配子，则题中现象出现的原因是含B基因的雄或雌配子不育。 【详解】A、由分析可知，单瓣对重瓣为显性性状，A错误； B、若紫罗兰单瓣基因纯合致死，则题中自交比例应为单瓣紫罗兰：重瓣紫罗兰=2:1，与题意不符，B错误； C、若缺少B基因的配子致死，则后代中只有重瓣紫罗兰出现，且亲本也无法出现，C错误； D、若含B基因的雄或雌配子不育，则亲本单瓣紫罗兰（Bb）自交，亲本之一产生两种配子，比例为1:1，而另一亲本只产生一种配子（b），符合题意，D正确。 故选D。 11. 白羽鹅的性别决定方式为ZW型，其雏鹅羽毛颜色为浅褐色或黄色。以若干只雏鹅期浅褐色雄鹅与雏鹅期黄色雌鹅为亲本进行杂交，F1雏鹅中雄鹅都为黄色，雌鹅都为浅褐色。下列叙述不正确的是（ ） A. 雏鹅羽毛颜色中浅褐色对黄色为显性 B. 控制雏鹅羽毛颜色的基因位于Z染色体上 C. 用特定亲本杂交，可通过雏鹅羽毛颜色鉴定性别 D. F1个体间相互交配，F2雄、雌个体均为浅褐色:黄色=1:1 【答案】A 【解析】 【详解】A、F1中黄色全为雄性，浅褐色全为雌性，说明控制雏鹅羽毛颜色性状的基因位于Z染色体上，设相关基因为A/a，以此推测，亲本中浅褐色的雄鹅基因型为ZaZa，黄色的雌鹅的基因型为ZAW，故黄色为显性性状，A错误； B、由于F1黄色全为雄性，浅褐色全为雌性体现了绒羽颜色性状与性别相关联，故控制雏鹅绒羽颜色性状的基因位于Z染色体上，B正确； C、选用浅褐色雄鹅ZaZa与黄色雌鹅ZAW为亲本杂交，子代黄色ZAZa都为雄鹅，浅褐色ZaW都为雌鹅，可通过雏鹅羽毛颜色鉴定性别，C正确； D、亲本中浅褐色的雄鹅基因型为ZaZa，黄色的雌鹅的基因型为ZAW，F1基因型为ZAZa、ZaW，F1个体间相互交配，F2雌性基因型及比例为ZAW：ZaW=1：1，雄性基因型及比例为ZAZa：ZaZa=1：1即雌、雄个体均为浅褐色：黄色=1：1，D正确。 故选A。 12. 隐性基因b（黑色体色）、st（鲜红眼色）和h（钩状刚毛）是野生型果蝇三个常染色体基因的等位基因。用三对基因均为杂合的雌蝇进行测交实验，据表分析不合理的是（ ） 测交实验 子代性状及其数量 杂合雌蝇×黑色鲜红 黑色鲜红253、黑色256、鲜红238、野生型253 杂合雌蝇×钩状鲜红 钩状鲜红236、鲜红255、钩状250、野生型259 杂合雌蝇×黑色钩状 黑色钩状25、黑色484、钩状461、野生型30 A. 基因b与基因st是连锁的 B. 测交子代中野生型个体为杂合子 C. 各组均发生过基因重组 D. 杂合雌蝇产生的配子中BH少于Bh 【答案】A 【解析】 【分析】基因连锁是指两对（或两对以上）的等位基因位于同一对同源染色体上，在遗传时位于同一个染色体上的不同(非等位）基因常常连在一起不相分离，进入同一配子中。 【详解】A、组合一的子代中，4种表现型比例各占1/4，说明杂合雌蝇产生数量相等的4种配子，故基因b与基因st不是连锁的，A错误； B、测交是指是杂交子一代个体再与其隐性或双隐性亲本的交配，测交子代中野生型个体为杂合子，B正确； C、据表格数据可知，各组测交子代均出现了不同于亲本的新类型，实质是非同源染色体上非等位基因的自由组合，说明各组发生过基因重组，C正确； D、第三组的测交子代中钩状果蝇总数461均大于野生型数量30，说明杂合雌蝇产生的配子中Bh多于BH，D正确。 故选A。 13. 拉布拉多猎犬毛色分为黑色、巧克力色和米白色，受两对等位基因控制。将纯合黑色犬与米白色犬杂交，F1均为黑色犬。将F1黑色犬相互交配，F2犬毛色及比例为黑色∶巧克力色∶米白色＝9∶3∶4。下列有关分析，正确的是（　　） A. 米白色相对于黑色为显性 B. F2米白色犬有3种基因型 C. F2巧克力色犬相互交配，后代米白色犬比例为1/16 D. F2米白色犬相互交配，后代可能发生性状分离 【答案】B 【解析】 【详解】A、纯合黑色犬与米白色犬杂交，F1全为黑色犬，说明黑色对米白色为显性，A错误； B、F2米白色犬基因型为aa__，包括aaBB、aaBb、aabb三种，B正确； C、F2F巧克力色犬基因型为A_bb，包括AAbb和Aabb，相互交配时，只有 AabbAabb 能产生米白色犬aa__，米白色犬所占比例为=，C错误； D、F2米白色犬基因型均为aa__（aaBB、aaBb或aabb），相互交配后代基因型仍为aa__，表现型全为米白色犬，不会发生性状分离，D错误。 故选B。 14. 侏儒小鼠作父本，野生型小鼠作母本，F1都是侏儒小鼠；反交后F1都是野生型小鼠。正交实验的F1雌雄个体间相互交配、反交实验的F1雌雄个体间相互交配，F2均出现1：1的性状分离比。以下能够解释上述实验现象的是（ ） A. 控制侏儒性状的基因位于X染色体上 B. 控制侏儒性状的基因在线粒体DNA上 C. 来源于母本的侏儒和野生型基因不表达 D. 含侏儒基因的精子不能完成受精作用 【答案】C 【解析】 【分析】基因分离定律实质：在杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；当细胞进行减数分裂，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子当中，独立地随配子遗传给后代。 【详解】A、假定控制侏儒性状的基因位于X染色体上，控制侏儒性状的基因是显性，侏儒小鼠作父本（XAY），野生型小鼠作母本（XaXa），F1应该为雌性为侏儒，雄性应该是野生型，不符合题意；假定控制侏儒性状的基因位于X染色体上，控制侏儒性状的基因是隐性，侏儒小鼠作父本（XaY），野生型小鼠作母本（XAXA），F1雌雄性都应该是野生型，不符合题意，A错误； B、假定控制侏儒性状的基因在线粒体DNA上，后代性状随母本，那么侏儒小鼠作父本，野生型小鼠作母本，F1应该都是野生型小鼠，不符合题意，B错误； C、假定来源于母本的侏儒和野生型基因不表达，侏儒小鼠作父本，野生型小鼠作母本，F1性状随父本，都是侏儒小鼠；反交（侏儒小鼠作母本，野生型小鼠作父本）后F1都是野生型小鼠，无论正交还是反交，F1都是既含有侏儒基因，也含有野生型基因，如果来源于母本的侏儒和野生型基因不表达，F1雌雄个体间相互交配，F2均出现1：1的性状分离比，符合题意，C正确； D、假定含侏儒基因的精子不能完成受精作用，反交（侏儒小鼠作母本，野生型小鼠作父本）后F1不一定都是野生型小鼠，不符合题意，D错误。 故选C。 15. 某家系中有一种单基因遗传病，已知该遗传病的致病基因邻近的片段有一段特异性序列（分子标记1），正常基因该位置的特异性序列为分子标记2．对家系成员的PCR检测结果如图。下列相关叙述，不合理的是（ ） A. 该遗传病属于常染色体隐性遗传病 B. 致病基因与分子标记1的遗传符合自由组合定律 C. Ⅱ-1个体可能不携带该病的致病基因 D. 致病基因与分子标记1所在染色体片段可能会发生交叉互换 【答案】B 【解析】 【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点：1、伴X染色体隐性遗传病：如红绿色盲、血友病等，其发病特点：（1）男患者多于女患者；（2）隔代交叉遗传，即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。2、伴X染色体显性遗传病：如抗维生素D性佝偻病，其发病特点：（1）女患者多于男患者；（2）世代相传。 3、常染色体显性遗传病：如多指、并指、软骨发育不全等，其发病特点：患者多，多代连续得病。4、常染色体隐性遗传病：如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等，其发病特点：患者少，个别代有患者，一般不连续。 5、伴Y染色体遗传：如人类外耳道多毛症，其特点是：传男不传女。 【详解】A、根据图形分析，第Ⅰ代双亲没有患病，子代女儿患病，说明是常染色体隐性遗传病，A正确； B、致病基因与分子标记1在同一条染色体上，不符合自由组合定律，B错误； C、该遗传病的致病基因邻近的片段有一段特异性序列（分子标记1），Ⅱ-1个体没有分子标记1，可能不携带该病致病基因，C正确； D、致病基因和分子标记1在同一条染色体上，减数分裂过程中可能发生交叉互换，D正确。 故选B。 16. 赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验证实了DNA是遗传物质，下列关于该实验的叙述不正确的是（ ） A. 实验需提前用含32P的培养基培养大肠杆菌 B. 噬菌体DNA的合成原料来自大肠杆菌 C. 实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA D. 噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌编码的 【答案】D 【解析】 【分析】1、噬菌体的结构：蛋白质外壳（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）； 2、噬菌体繁殖过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。 3、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。实验结论：DNA是遗传物质。 标记噬菌体时应先标记细菌，用噬菌体侵染被标记的细菌，这样来标记噬菌体。因为噬菌体是没有细胞结构的病毒，只能在宿主细胞中繁殖后代，所以在培养基中它是不能繁殖后代的。 【详解】A、实验需提前用含32P的培养基培养大肠杆菌，再用噬菌体侵染被标记的细菌，这样来标记噬菌体，A正确； B、噬菌体是病毒，寄生在大肠杆菌后，DNA的合成原料来自大肠杆菌，B正确； C、实验证明了噬菌体的遗传物质是DNA，C正确； D、噬菌体外壳蛋白是噬菌体DNA编码的，D错误。 故选D。 17. 科研人员测定某噬菌体单链DNA的序列，得到其编码蛋白质的一些信息，如下图所示。据此作出的分析，不正确的是 A. 谷氨酸（Glu）至少有两种密码子 B. 终止密码子分别为TAA或TGA C. 一个碱基对替换可能引起两种蛋白发生改变 D. 基因重叠能经济地利用DNA的遗传信息量 【答案】B 【解析】 【分析】根据题意和图示分析可知：不同的基因共用了相同的序列，这样就增大了遗传信息储存的容量；基因突变就是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或改变，基因突变后控制合成的蛋白质的分子量可能不变、可能减少、也可能增加。 【详解】A、90号和149号都编码Glu，并且碱基不同，所以Glu至少有两种密码子，A正确； B、密码子是mRNA编码一个氨基酸的三个碱基，而这是DNA分子，没有密码子，B错误； C、由于两个基因共用一个DNA分子片段，所以一个碱基对替换可能引起两种蛋白发生改变，C正确； D、图中基因D的碱基序列中包含了基因E的起始到基因E的终止，由此看出基因发生了重叠，这样就增大了遗传信息储存的容量，也能经济地利用DNA的遗传信息量，D正确。 故选B。 【点睛】本题考查了噬菌体的遗传物质特殊的特殊情况，分析清楚噬菌体的基因结构是解题的关键。 18. 下图表示真核细胞的翻译过程，据图分析不正确的是（ ） A. 图中1、2、3依次表示 mRNA、多肽链、核糖体 B. 相对于mRNA，核糖体的运动方向是从左向右 C. 一个 mRNA可同 时作为多种蛋白质合成的模板 D. tRNA上的反密码子和 mRNA上的密码子是互补的 【答案】C 【解析】 【分析】1、翻译：翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。场所：细胞质的核糖体上。本质：把DNA上的遗传信息通过mRNA转化成为蛋白质分子上氨基酸的特定排列顺序。 2、分析题图：图表示真核细胞的翻译过程，1是mRNA，2是肽链，3是核糖体。 【详解】A、根据分析1是mRNA，2是肽链，3是核糖体，A正确； B、最右边的核糖体上肽链最长，是最先开始合成的，说明核糖体的运动方向是从左向右，B正确； C、图中过程以同一条mRNA为模板，所以只能合成1种蛋白质，C错误； D、tRNA上的反密码子和 mRNA上的密码子遵循碱基互补配对原则，D正确。 故选C。 19. 下图所示为基因控制蛋白质的合成过程，①~⑦代表不同的结构或成分，Ⅰ和Ⅱ代表过程。下列叙述不正确的是（ ） A. ③表示解旋酶和DNA聚合酶 B. ①与④、④与⑥之间都存在A―U配对 C. 一个RNA结合多个⑤使过程Ⅱ快速高效 D. ⑦的氨基酸种类数目和排列顺序决定蛋白质空间结构 【答案】A 【解析】 【分析】据图分析可知，①②为DNA的两条链，③为RNA聚合酶，④为mRNA，⑤为核糖体，⑥为tRNA， ⑦为肽链。 【详解】A、该过程为转录和翻译的过程，③表示催化转录的RNA聚合酶，A错误； B、④为mRNA，①为DNA链，①与 ④之间存在A―U配对，④mRNA与⑥tRNA之间也存在A―U配对，B正确； C、一个RNA结合多个⑤使过程Ⅱ翻译过程快速高效，能在短时间内合成大量蛋白质，C正确； D、①是肽链，氨基酸种类、数目和排列顺序以及肽链的空间结构不同可决定蛋白质的空间结构多样性，D正确。 故选A。 20. 下图所示为DNA复制过程中的一个复制泡，①-⑨代表相应位置。下列叙述不正确的是（　　） A. DNA的两条链均为复制模板 B. 该复制泡的DNA解旋是双向的 C. DNA分子的双链是反向平行的，①④⑨为3’端 D. 若该片段碱基T占20%，则复制后碱基C占30% 【答案】C 【解析】 【分析】分析题图：图示表示DNA分子复制过程，根据箭头方向可知DNA复制是双向复制，且形成的子链的方向相反，DNA复制需要以DNA的两条链为模板，所以首先需要解旋酶断裂两条链间的氢键，还需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸沿着5'-3'方向连接成DNA片段，此外还需原料(四种脱氧核苷酸)和能量。 【详解】A、DNA复制是以DNA两条链为模板合成子代DNA的过程，A正确； B、结合题图可知，DNA分子可以进行双向复制，因此DNA解旋也是双向的，B正确； C、由于DNA聚合酶只能使子链由5'-3'方向延伸，因此图中⑨为子链的3'端，而模板链正好相反，故⑨为3'端，①④为5'端，C错误； D、若该片段碱基T占20%，由于双链DNA分子中A=T，C=G，因此A=T=20%，则C=G=30%，复制后子代DNA中碱基与亲代相同，碱基比例不变，D正确。 故选C。 21. 黑胫病对甘蓝型油菜的危害十分严重，黑芥能抗黑胫病，两者不能直接杂交。为解决该问题，科研人员通过下图所示过程获得抗病品系。据图分析，下列相关叙述不正确的是（ ） A. 最终获得的抗病植株具有完整的甘蓝型油菜和黑芥的遗传信息 B. 过程①可使用纤维素酶，过程②可利用PEG进行诱导 C. 过程③发生脱分化，过程④体现出植物细胞具有全能性 D. 黑芥与甘蓝型油菜存在生殖隔离 【答案】A 【解析】 【分析】据图分析可知，图示为采用植物体细胞杂交技术和植物组织培养技术获得抗黑胫病杂种植株的流程图，图中①表示采用酶解法(纤维素酶和果胶酶)去除细胞壁的过程；②表示诱导原生质体融合的过程。原生质体融合后利用植物组织培养技术得到杂种植株。 【详解】A、黑芥的叶肉细胞原生质体经X射线照射后发生部分染色体结构破坏，因而最终获得的抗病植株不具有完整的黑芥的遗传信息，A错误； B、过程①表示去除细胞壁的过程，可以用纤维素酶和果胶酶处理；过程②表示诱导原生质体融合的过程，可利用PEG进行诱导，B正确； C、融合后的原生质体经过诱导长出细胞壁，经过程③发生脱分化和过程④后形成抗病植株，由杂种细胞培育成完整植株的过程体现出植物细胞具有全能性，C正确； D、根据题意可知，黑芥与甘蓝型油菜不能直接杂交，说明两者存在生殖隔离，D正确。 故选A。 22. 下图为五倍体栽培棉的培育过程，字母A、D、E均代表一个染色体组，每组有13条染色体。下列叙述正确的是（ ） A. 栽培棉含有65条染色体 B. 该过程属于单倍体育种 C. 秋水仙素可抑制染色体的着丝粒分裂 D. 栽培棉减数分裂时可形成39个四分体 【答案】A 【解析】 【分析】单倍体育种：一般是利用花药、花粉作外植体进行组织培养，经染色体加倍后产生纯合二倍体，再经过田间育种试验，获得优良新品种，其原理为染色体变异。在单倍体育种过程中通常采用秋水仙素处理单倍体幼苗，使染色体数目加倍，秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体的形成，从而使细胞内染色体数目加倍。 【详解】A、AADD与EE杂交，其中A、D、E各代表一个染色体组，所得F1染色体组成为ADE，秋水仙素处理得到的F2为AADDEE，F2与AADD杂交，最终得到的栽培棉染色体组成应为AADDE，A、D、E所代表的每一个染色体组中各含13条染色体，故栽培棉AADDE应含有5个染色体组，共65条染色体，A正确； B、识图分析可知，图示是两个二倍体品种先杂交，后经秋水仙素加倍处理，因此属于多倍体育种，B错误； C、秋水仙素的作用原理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，染色体着丝点分裂并未被抑制，C错误； D、根据以上分析可知，栽培棉染色体组成为AADDE，减数分裂时AA、DD可各自正常联会，共形成13+13=26个四分体，而E只有一个染色体组，减数分裂时无法联会，故栽培棉减数分裂时可形成26个四分体，D错误。 故选A。 23. 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 【解析】 【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。 24. 科学家从已灭绝的斑驴化石样本中提取线粒体DNA片段并测序，在测定的229个碱基序列中，仅15个与斑马存在差异，推测二者的共同祖先生活于300~400万年前，这与化石证据相吻合。进一步与牛、人类的线粒体DNA序列进行比对，绘制出下图所示的进化树。下列相关叙述不正确的是（　　） A. 提取DNA时要避免环境DNA和操作带来的污染 B. 线粒体DNA测序结果为进化提供了分子水平的证据 C. 基因突变可以为进化提供原材料并决定进化方向 D. 牛和斑驴之间的亲缘关系近于人和斑马之间 【答案】C 【解析】 【分析】突变（基因突变和染色体变异）能为生物进化提供原材料，变异是不定向的，自然选择决定生物进化的方向，生物进化的实质是种群基因频率的定向改变。 【详解】A、应保证DNA均来自样本生物的DNA，保证实验结果的准确性，故提取DNA时要避免环境DNA和操作带来的污染，A正确； B、线粒体DNA测序技术可以用于精确测定细胞中所含的DNA的种类、数量和结构,进而推断出细胞的表型特征，从而为研究人员提供更有效的研究方法，线粒体DNA测序结果为进化提供了分子水平的证据 ，B正确； C、基因突变可以为进化提供原材料，但是为生物进化提供方向的为自然选择，C错误； D、从题图可知，人和斑马的起源分支更早，牛和斑驴的起源分支更晚，牛和斑驴之间的亲缘关系近于人和斑马之间，D正确。 故选C。 25. 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. 交感和副交感神经对同一器官的作用相反，不利于机体适应环境 【答案】C 【解析】 【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、当人受到刺激兴奋、紧张时，交感神经活动占优势，表现为心跳加快，支气管扩张，但胃肠蠕动和消化腺的分泌会受到抑制，A错误； B、自主神经系统包括交感神经和副交感神经，自主神经系统包括支配内脏、血管和腺体的传出神经，不包括支配躯体运动的神经，B错误； C、人能有意识地控制排尿，说明大脑皮层的神经中枢能控制脊髓中的神经中枢，大脑皮层能够调节内脏活动，C正确； D、交感神经和副交感神经对同一器官作用通常相反，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，D错误。 故选C。 26. 科研人员发现长期精神压力会导致皮质醇释放增加，导致细胞的DNA损伤，诱发细胞癌变。下列相关叙述正确的是（ ） A. 精神压力导致下丘脑产生消极情绪引发皮质醇释放 B. 皮质醇通过体液传送到靶细胞，结合受体后发挥调节作用 C. 神经系统通过下丘脑-垂体-肾上腺髓质轴促进皮质醇释放 D. 上述过程由神经-体液-免疫调节网络完成调节 【答案】B 【解析】 【分析】激素调节是指由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行的调节。不同激素的化学本质组成不同，但它们的作用方式却有一些共同的特点：（1）微量和高效；（2）通过体液运输；（3）作用于靶器官和靶细胞。激素只能对生命活动进行调节，不参与生命活动。 【详解】A、下丘脑是调节中枢，但情绪的产生是在大脑皮层，A错误； B、皮质醇属于激素，激素通过体液传送到靶细胞，结合受体后发挥调节作用，B正确； C、丘脑-垂体-肾上腺髓质属于分级调节轴线，该过程中肾上腺皮质的释放需要神经系统和体液调节的共同作用，C错误； D、上述过程由神经-体液调节完成，不涉及免疫调节（免疫系统尚未发挥免疫清除功能），D错误。 故选B。 27. 神经细胞通过其表面受体感受细菌毒素刺激，引起痛觉产生。为了生产药物抑制细菌毒素诱导的痛觉，研究者设计了下图所示的药物，将特定药物装载到纳米笼中，与膜一同构成药物颗粒。下列推测不正确的是（　　） A. 细菌毒素引起痛觉过程体现了细胞膜具有信息交流功能 B. 提取的细胞膜可包裹纳米笼，与细胞膜具有流动性有关 C. 药物颗粒可通过膜表面受体竞争结合细菌毒素缓解痛觉产生 D. 上述药物颗粒用可破坏膜的表面活性剂处理后药效不变 【答案】D 【解析】 【分析】膜融合过程体现了细胞膜具有一定的流动性这个结构特点。 【详解】A、神经细胞通过其表面受体感受细菌毒素刺激，引起痛觉产生，涉及到信号分子与受体结合传递信息，体现了细胞膜的信息交流功能，A正确； B、提取的细胞膜可包裹纳米笼，涉及到的是膜的融合，利用了膜具有一定的流动性这个结构特点，B正确； C、药物颗粒可通过膜表面受体竞争结合细菌毒素，从而阻断信号的传递，进而缓解痛觉产生，C正确； D、上述药物颗粒是被膜包裹的，用可破坏膜的表面活性剂处理后药效会改变，D错误； 故选D。 28. 科研人员在实验中观察到以下结果。 组别 实验处理 实验结果 甲 给蝌蚪饲喂甲状腺组织碎片 提前发育成“微型蛙” 乙 切除蝌蚪的甲状腺 生长发育障碍，只能长成大蝌蚪 丙 切除蝌蚪的甲状腺并及时饲喂甲状腺激素 蝌蚪正常发育为青蛙 下列叙述正确的是（　　） A. 甲组实验说明甲状腺分泌甲状腺激素 B. 给乙组提供加碘食物，蝌蚪能正常发育为青蛙 C. 实验说明甲状腺激素促进动物生长发育 D. 该实验只应用减法原理研究甲状腺的作用 【答案】C 【解析】 【分析】1、甲状腺激素的作用：（1）调节体内的有机物代谢；（2）促进生长和发育；（3）提高神经的兴奋性。 2、自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”：在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”的方法。“加法原理”与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如，在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，与对照组相比，实验组分别作加温、滴加FeCl3溶液、滴加肝脏研磨液的处理，就利用了“加法原理”的思路。“减法原理”与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如，在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，就利用了“减法原理”。 3、设置对照试验的关键是一组对照试验中只能有一个变量，这样才能看出实验结果与变量的对应性；该实验探究的是甲状腺激素有促进生物生长发育的作用，因此自变量为是否加入甲状腺激素。 【详解】A、甲组实验不能说明甲状腺分泌甲状腺激素，因为没有对照组，A错误； B、碘是合成甲状腺激素的重要原料，甲状腺激素是在甲状腺中合成的，但乙组蝌蚪切除甲状腺，即使给乙组提供加碘食物，蝌蚪也不能合成甲状腺激素，不能发育为青蛙，B错误； C、题干表格中，乙丙两组实验进行对照，乙组切除蝌蚪的甲状腺，丙组切除蝌蚪的甲状腺并及时饲喂甲状腺激素，两组形成对照，说明甲状腺激素促进动物生长发育，C正确； D、由分析可知，乙组切除蝌蚪的甲状腺，这种处理是摘除法，应用了减法原理；丙组切除蝌蚪的甲状腺并及时饲喂甲状腺激素，应用了加法原理，D错误。 故选C。 29. 母鼠怀孕过程中如果频繁遭受打扰，会导致子鼠某些脑区的细胞中糖皮质激素受体基因甲基化程度升高，糖皮质激素受体表达量降低。这种效应会延续到成年，最终使得这些子鼠的糖皮质激素分泌量升高，而糖皮质激素能提升抗压能力。下列叙述不正确的是（　　） A. 上述现象中基因碱基序列未改变但基因表达和表型发生了改变 B. 糖皮质激素升高可能适当弥补糖皮质激素受体表达量降低的影响 C. 子鼠糖皮质激素分泌量升高有利于其适应环境 D. 子鼠的抗压能力与母鼠孕期频繁遭受打扰无关 【答案】D 【解析】 【分析】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，叫作表观遗传。 【详解】A、结合题干会导致子鼠某些脑区的细胞中糖皮质激素受体基因甲基化程度升高“”，基因甲基化是种常见的表观遗传类型，基因碱基序列未改变但基因表达和表型发生了改变，A正确； B、激素属于信息分子的一种，需要与相应受体结合发挥调节作用，糖皮质激素受体基因甲基化程度升高，糖皮质激素受体表达量降低，最终子鼠糖皮质激素分泌量升高，推测糖皮质激素升高可能适当弥补糖皮质激素受体表达量降低的影响，B正确； C、结合题干“最终使得这些子鼠的糖皮质激素分泌量升高，而糖皮质激素能提升抗压能力”可知，子鼠糖皮质激素分泌量升高有利于其适应环境，C正确； D、结合题干“母鼠怀孕过程中如果频繁遭受打扰”最终导致子鼠分泌的糖皮质激素含量升高从而提升抗压能力，可知子鼠的抗压能力与母鼠孕期频繁遭受打扰有关，D错误。 故选D。 30. 一定运动强度的锻炼可能导致人体丢失大量水分、细胞外液量减少和血钠含量降低。健康人早晨和下午不同时段、同等运动强度的锻炼条件，体内醛固酮含量的变化如下图。据图分析，下列相关叙述不正确的是（ ） A. 锻炼使醛固酮分泌量增加，可促进对肾小管和集合管对钠离子的重吸收 B. 早晨比下午锻炼时脱水更严重，故晨练不宜进行高强度运动 C. 大量出汗后，垂体分泌并释放的抗利尿激素增加，同时大脑皮层渴觉中枢兴奋 D. 运动后适量补充含葡萄糖和电解质的功能性饮料有助于快速恢复体液平衡 【答案】C 【解析】 【分析】1、人体出汗会导致人体丢失水分和盐分，细胞外液量减少，血钠含量降低。 2、图中显示，在早晨和下午，健康人进行锻炼和休息时血浆中醛固酮的含量。健康人在早晨的运动中血浆醛固酮的含量均高于下午运动中血浆醛固酮的含量。 【详解】A、图中显示运动使血浆中醛固酮分泌量增加，运动过程会丢失钠盐，血浆中钠盐减少，因此血浆中醛固酮分泌量增加可促进对肾小管和集合管对钠离子的重吸收，A正确； B、早晨运动时血浆中醛固酮的含量比下午运动时醛固酮的含量高，说明早晨人体运动丢失的水分更多，故晨练不宜进行高强度运动，B正确； C、大量出汗后，血浆渗透压升高，下丘脑合成、垂体释放的抗利尿激素增加，同时大脑皮层渴觉中枢兴奋，C错误； D、运动后适量补充含葡萄糖和电解质的功能性饮料，人体直接吸收葡萄糖和电解质，有利于补充能量和恢复体液平衡，D正确。 故选C。 31. 研究人员在皮肤上发现了一种新的感受器，称之为疼痛感受施旺细胞。将小鼠基因进行改造，使它们足部皮肤中的疼痛感受施旺细胞可被蓝光激活。当用蓝光照射足部时，小鼠很快把脚缩起来，表现与感觉到疼痛时一样。与野生型小鼠相比较，发现抑制疼痛感受施旺细胞的小鼠对温度引起的疼痛反应与野生型无差异，但对针刺引发的疼痛反应则明显比野生型更轻。下列叙述不正确的是（　　） A. 疼痛感受施旺细胞主要对机械损伤的疼痛敏感 B. 蓝光激活该细胞使Na+内流，引起痛觉相关神经元兴奋 C. 蓝光刺激小鼠产生痛觉是通过完整反射弧完成 D. 这项研究为设计更有效的止痛药提供了机理上的支持 【答案】C 【解析】 【分析】反射是在中枢神经系统的参与下，机体对内外刺激所产生的规律性应答反应。反射是神经调节的基本方式，完成反射的结构基础是反射弧，反射弧通常是由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器（传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等）组成的。 【详解】A 、据题可知，疼痛感受施旺细胞位于皮肤上，且抑制疼痛感受施旺细胞的小鼠对针刺引发的疼痛反应明显轻于野生型，由此可知疼痛感受施旺细胞主要对机械损伤的疼痛敏感，A正确； B、位于皮肤的感受器接收到刺激时会导致Na+内流产生兴奋，小鼠基因改造后，足部皮肤中的疼痛感受施旺细胞可被蓝光激活，因此蓝光激活该细胞会使Na+内流，引起痛觉相关神经元兴奋，B正确； C、蓝光刺激小鼠产生痛觉，痛觉是在大脑皮层形成，没有经过完成的反射弧，C错误； D、因基因改造后的小鼠对外界刺激因此的疼痛反应更轻，所以该研究可以为设计更有效的止痛药提供了机理上的支持，D正确。 故选C。 32. 下图为人体生长激素分泌的调节示意图。细胞a分泌的激素对生长激素的分泌具有促进作用，而细胞b分泌的激素对生长激素的分泌具有抑制作用。下列叙述中不正确的是 A. 下丘脑通过血液联系生长激素的分泌 B. 细胞a与细胞b分泌的激素有拮抗作用 C. 生长激素可与多种靶细胞结合发挥作用 D. 生长激素可作用于胸腺，促进B细胞分化 【答案】D 【解析】 【详解】A、据图可知，下丘脑分泌的激素通过血液运到垂体处发挥作用，A项正确； B、细胞a与细胞b分泌的激素作用相反，二者之间有拮抗作用，B项正确； C、据图可知生长激素可作用于胸腺、软骨等多种细胞，C项正确； D、胸腺是T细胞发育的场所，不是B细胞发育的场所，D项错误。 故选D。 33. B淋巴细胞发育成熟和增殖分化的过程如下图所示，下列叙述正确的是（ ） A. 乙增殖分化为丙需要抗原刺激 B. 丙表面形成了特异性抗原受体 C. 甲发育为乙的主要场所是胸腺 D. 丙具有较强的分裂和分化能力 【答案】A 【解析】 【分析】免疫系统由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质构成，免疫器官是免疫细胞生成、成熟和集中分布的场所，免疫细胞有淋巴细胞和吞噬细胞，淋巴细胞有B细胞和T细胞，淋巴细胞起源于骨髓造血干细胞，B细胞在骨髓成熟，T细胞转移到胸腺成熟，免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质。B淋巴细胞受抗原刺激分化为浆细胞和记忆细胞，其中浆细胞的作用是产生相应的抗体。 【详解】A、B细胞受到抗原刺激增殖分化为浆细胞和记忆细胞，A正确； B、丙（浆细胞）没有识别抗原的作用，细胞表面没有特异性抗原受体，B错误； C、甲发育为乙（B细胞）的场所在骨髓，C错误； D、浆细胞没有增殖能力，D错误。 故选A。 34. 甲型流感病毒侵染人体后，人体多种免疫细胞发挥免疫作用。下列相关叙述正确的是（　　） A. 巨噬细胞和B淋巴细胞不具有抗原呈递功能 B. T淋巴细胞产生抗体特异性结合甲流病毒抗原 C. 树突状细胞和巨噬细胞都参与构成第二道防线 D. B淋巴细胞识别被感染细胞并导致其裂解死亡 【答案】C 【解析】 【分析】人体免疫包括非特异性免疫和特异性免疫，非特异性免疫包括第一、二道防线，第一道防线由皮肤和黏膜组成，第二道防线由体液中的杀菌物质和吞噬细胞组成；特异性免疫是人体的第三道防线，由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质组成，包括细胞免疫和体液免疫两种方式。 【详解】A、抗原呈递细胞包括B细胞、树突状细胞和巨噬细胞，具有抗原呈递功能，A错误； B、抗体是由浆细胞分泌的，B错误； C、第二道防线由体液中的杀菌物质和吞噬细胞组成，树突状细胞和巨噬细胞都参与构成第二道防线，C正确； D、被感染细胞称为靶细胞，能使其裂解死亡的是细胞毒性T细胞，D错误。 故选C。 35. 感染甲型HIN1流感病毒的患者会出现发热、咳嗽等症状。机体在清除病毒过程中，不会发生的是（　　） A. 抗原呈递细胞向B淋巴细胞呈递病毒抗原信息 B. B细胞活化需要抗原和辅助性T细胞分别与其结合 C. 细胞毒性T细胞识别并裂解被病毒侵染的靶细胞 D. 体液中的病毒可以被抗体结合或被巨噬细胞吞噬 【答案】A 【解析】 【分析】1、体液免疫的基本过程：一些病原体可以和B细胞接触，这为激活B细胞提供了第一个信号；一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取；抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞；辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号；辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子；B 细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞；细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程；浆细胞产生和分泌大量抗体，抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合，抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。 2、细胞免疫的基本过程：被病原体(如病毒)感染的宿主细胞(靶细胞)膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞识别变化的信号；细胞毒性T细胞分裂并分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞；细胞因子能加速这一过程；新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环，它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞；靶细胞裂解、死亡后，病原体暴露出来，抗体可以与之结合，或被其他细胞吞噬掉。 【详解】A、抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞，辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，而不是抗原呈递细胞直接向B淋巴细胞呈递病毒抗原信息，A错误； B、B 细胞要受到两个信号的刺激后即抗原和辅助性T细胞分别与其结合，开始分裂、分化，B正确； C、细胞毒性T细胞可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的靶细胞，C正确； D、体液中的病毒可以被抗体结合，也可被巨噬细胞等吞噬消化，清除病毒，D正确 故选A。 36. B细胞和树突状细胞是人体内两类重要的免疫细胞。有关二者共性的叙述，不正确的是（ ） A. 都来自于骨髓造血干细胞 B. 都能摄取和加工处理抗原 C. 都呈递信息给辅助性T细胞 D. 都能分裂分化并产生抗体 【答案】D 【解析】 【分析】B细胞和树突状细胞是由造血干细胞分化而来的不同免疫细胞。 【详解】B细胞和树突状细胞是由造血干细胞分化而来的不同免疫细胞，在特异性免疫中均可以摄取、处理、呈递抗原给辅助性T细胞，但只有B细胞分化产生的浆细胞可产生抗体，ABC正确，D错误。 故选D。 37. 巴斯德将感染了狂犬病毒的兔神经组织制成匀浆，每天取一部分给健康家兔注射。开始几天被注射的家兔都会发病，但随着匀浆放置时间的延长，家兔发病的反应越来越弱，放置10~14天的匀浆失去使家兔患病的作用。如果再给这些被注射过期匀浆、没有发病的家兔注射新鲜病兔的神经组织匀浆，家兔也不会发病。后来巴斯德通过将过期匀浆注射给一个被疯狗咬伤的男孩，连续注射十几天后，小男孩活了下来。下列叙述正确的是（　　） A. 过期匀浆中含有灭活或减毒的狂犬病毒 B. 多次给男孩注射过期匀浆相当于注射大量抗体 C. 注射过期匀浆的男孩存活是因记忆T细胞将病毒清除 D. 过期和新鲜病兔神经组织匀浆的区别是抗原的种类不同 【答案】A 【解析】 【分析】病原体表面含有多种抗原，当病原体灭活或减毒后进入机体可引起免疫反应。 【详解】A、感染了狂犬病毒的兔神经组织制成匀浆，则匀浆中含有狂犬病病毒，过期后病毒全部或部分死亡，故过期匀浆中含有灭活或减毒的狂犬病毒，A正确； B、多次给男孩注射过期匀浆相当于多次注射抗原，B错误； C、注射过期匀浆的男孩存活是抗体将病毒清除，C错误； D、过期和新鲜病兔神经组织匀浆抗原的种类相同，一个毒性强，一个毒性弱，D错误。 故选A。 38. 在拟南芥生长过程中，硫酸盐缺乏会诱导S蛋白表达，并定位到细胞膜上，S蛋白与生长素转运蛋白P相互作用，降低P蛋白含量，减少生长素向根尖的转运，进而促进根的伸长。下列叙述正确的是（　　） A. S蛋白参与了根系对缺硫的适应性反应 B. S蛋白可能通过降解P蛋白促进生长素的运输 C. S蛋白在细胞膜上的定位与其发挥功能无关 D. 根尖细胞伸长生长依赖于高浓度的生长素 【答案】A 【解析】 【分析】生长素的合成部位幼嫩的芽、叶和发育中的种子。主要生理功能是生长素的作用表现为两重性，即：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。 【详解】A、在拟南芥生长过程中，硫酸盐缺乏会诱导S蛋白表达，说明S蛋白参与了根系对缺硫的适应性反应，A正确； B、S蛋白与生长素转运蛋白P相互作用，降低P蛋白含量，减少生长素向根尖的转运，B错误； C、S蛋白在细胞膜上的定位与其发挥功能有关，C错误； D、根尖细胞伸长生长依赖于低浓度的生长素，D错误。 故选A。 39. 森林被砍伐殆尽后，经历较长时间仍可恢复成森林，关于这一演替的叙述中，不正确的是： A. 初期，群落生产大于群落呼吸，有机物质不断积累，种类增加 B. 中期，物种多样性增加，营养结构逐渐趋向复杂，抗干扰能力增强 C. 后期，群落的有机物收支接近平衡，这是群落达到顶级的重要特征 D. 这一演替过程中无机物循环更加开放，与环境的物质交换加快 【答案】D 【解析】 【分析】群落是“一个运动着的体系”。群落不是一个静止不变的实体，而是一个有着能流、物流和结构变化的动态系统．它通过生物与环境的相互作用，进行着能量与物质的不断代谢，使其本身的面貌不断变化，并遵循一定的规律。 1．演替是群落发展有顺序的过程，包括物种组成结构及群落中各种过程随时间的变化，这种变化是有规律地向一定方向发展，因而在一定程度上是可以预测的。 2．演替是生物与物理环境反复作用的结果，它同时还是群落内种群之间竞争和共存的结果．物理环境决定演替类型、变化的速度和演替发展的 最后限度，同时演替也受群落本身所控制（或推动），群落演替可引起物理环境的极大改变。 3．演替以稳定的生态系统为发展顶点，亦即由顶极群落所形成的系统为其发展顶点，这时它获得的每单位有效能流可维持最大的生物量（或最 大的信息量），并在生物之间保持最佳共生功能。 【详解】A、可以看出该群落演替属于次生演替，此演替初期生物种类不断增加，有机物总量也在不断增多，因此群落生产大于群落呼吸，有机物质不断积累，种类增加，A正确； B、在群落演替过程中，生物种类会越来越多，营养结果越来越复杂，自动调节能力不断增强，因此抵抗力稳定性增强，B正确； C、演替以稳定的生态系统为发展顶点，亦即由顶极群落所形成的系统为其发展顶点，这时它获得的每单位有效能流可维持最大的生物量（或最大的信息量），并在生物之间保持最佳共生功能，有机物的收支趋于平衡，C正确； D、在此演替过程中，有机物总量不断增加，因此有机物循环更加开放，与环境的物质交换加快，D错误。 故选D。 【点睛】群落演替的结果是总生产量增加，有机物总量增加；生物种类越来越多，群落的结构越来越复杂，抵抗力稳定性逐渐提高；最后达到相对稳定阶段，有机物的收支趋于平衡。 40. 对生物学现象进行模拟和建模可以帮助我们理解其本质，下列叙述不正确的是（　　） A. 性状分离比的模拟实验中，模拟雌、雄生殖器官的小桶内小球数量必须相同 B. 探究自然选择对种群基因频率变化的影响时，筛选应基于表型而不是基因型 C. 模拟减数分裂中染色体的行为，至少应有两对不同大小的染色体模型 D. 种群“J”形增长的模型中，种群数量的增长率不变，增长速率越来越大 【答案】A 【解析】 【分析】“性状分离比的模拟实验”中，两个小桶分别代表雌雄生殖器官，两只小桶内的彩球分别代表雌雄配子。 【详解】A、性状分离比的模拟实验中，模拟雌、雄生殖器官的小桶内小球数量代表的是雌雄配子数量，可以不相同，A错误； B、探究自然选择对种群基因频率变化的影响时，筛选出的是适应环境的表型而不是基因型，B正确； C、模拟减数分裂中染色体的行为，至少应有两对不同大小的染色体模型对应两对非同源染色体，C正确； D、种群“J”形增长的模型中，种群数量的增长率不会改变，增长速率会越来越大，D正确； 故选A。 41. 由于栖息地破坏、非法狩猎等原因，一级濒危鸟类朱鹮已在我国以外的大部分地区绝迹。为便于在野外进行个体识别以调查种群密度，科研人员利用带有不同数字的标志环对陕西黔阳地区的朱鹮进行逐一标记和追踪，观察发现从2007年到2020年，56对成鸟共进行120次繁殖，成功孵育217只雏鸟。下列叙述正确的是（　　） A. 科研人员调查朱鹮种群密度的方法为逐个计数法 B. 被调查朱鹮种群2020年的出生率约为66% C. 朱鹮栖息地遭到破坏后食物减少，K值变大 D. 食物、天敌等属于限制朱鹮种群增长的非密度制约因素 【答案】A 【解析】 【分析】一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的。例如，同样是缺少食物，种群密度越高，该种群受食物短缺的影响就越大，因此，这些因素称为密度制约因素。而气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度与该种群的密度无关，因此被称为非密度制约因素。例如，在遭遇寒流时，有些昆虫种群不论其种群密度高低，所有个体都会死亡。 【详解】A、朱鹮数量少，属于濒危物种，应采用逐个计数法统计种群密度，A正确； B、2020年的出生率等于2020年出生的数量除以2019年的基数，根据题目信息无法计算，B错误； C、朱鹮栖息地遭到破坏后食物减少，K值变小，C错误； D、食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，属于限制朱鹮种群增长的密度制约因素，D错误。 故选A。 42. 草原中尿素氮的保留和循环利用是减少氮损失和提高氮利用效率的关键。研究者用15N标记羊尿液，研究尿素氮在植物、土壤、地下水之间的分配。下列叙述不正确的是（　　） A. 生态系统中氮循环具有全球性 B. 氮循环是指尿素在生物群落和非生物环境的循环 C. 可用密度梯度离心法分析生态系统的不同成分中15N的比例 D. 土壤微生物可以促进氮循环的进行 【答案】B 【解析】 【分析】组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，都不断进行着从非生物环境到生物群落，又从生物群落到非生物环境的循环过程，这就是生态系统的物质循环。这里所说的生态系统指的是生物圈，物质循环具有全球性，因此又叫生物地球化学循环。 【详解】A、生态系统中的氮循环属于生态系统的物质循环范畴，因此具有全球性，A正确； B、氮循环是指氮元素在生物群落和非生物环境的循环，B错误； C、含15N的成分比含14N的成分密度大，可用密度梯度离心法分析生态系统的不同成分中15N的比例，C正确； D、土壤微生物可以通过分解作用将含氮的有机物转化为含氮的无机物，因此能够促进氮循环的进行，D正确。 故选B。 43. 为减少某自然水体中N、P含量过高给水生生态系统带来的不良影响，环保工作者拟利用当地原有水生植物净化水体。选择其中3种植物分别置于试验池中，90天后测定它们吸收N、P的量，结果见下表。 植物种类 单位水体面积N吸收量（g/m2） 单位水体面积P吸收量（g/m2） 浮水植物a 22.30 1.70 浮水植物b 8.51 0.72 沉水植物c 14.61 2.22 结合表中数据，为达到降低该自然水体中N、P的最佳效果，推断应投放的两种植物及对该水体的生态影响是 A. 植物a和b，群落的水平结构将保持不变 B. 植物a和b，导致该水体中的食物链缩短 C. 植物a和c，这两种植物种群密度会增加 D. 植物a和c，群落中能量流动方向将改变 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，植物a单位水体面积氮的吸收量最大，植物c单位水体面积P的吸收量最大，a、b、c均为生产者。 【详解】三种植物中，a对N的吸收量最大，c对P的吸收量最大，故为达到降低自然水体中的N、P的最佳效果，应该投放植物a和c，投放后生物的种类有所增加，会改变群落的水平结构和食物链的数目，而这两种植物吸收N、P，其种群密度会增大，但不会改变群落中能量流动的方向。综上所述，ABD不符合题意，C符合题意。因此，本题答案选C。 44. 下表为养鱼对水稻产量和稻田土壤有机质含量影响的实验结果。下列相关说法错误的是 处理 水稻产量（kg/hm2） 土壤有机质（%） 稻田养鱼 4023 2.72 对照 3474 2.56 A. 引入稻田中的鱼同样受到食物和生存空间等因素的限制 B. 鱼可以吃掉稻田中的害虫和杂草，从而提高了水稻产量 C. 稻田养鱼使水稻更多的从土壤中吸收鱼粪中的有机质 D. 稻田养鱼使稻田生态系统中的营养结构复杂程度提高 【答案】C 【解析】 【详解】稻田中可提供的食物和生存空间有限，引入稻田中的鱼同样受到食物和生存空间等因素的限制，A项正确；鱼可以吃掉稻田中的害虫和杂草，使能量较多的流向水稻，从而提高了水稻产量，B项正确；鱼粪中的有机质需经分解者分解为无机物才会被水稻吸收利用，C项错误；稻田养鱼增加了稻田中的生物种类，使稻田生态系统中的营养结构复杂程度提高，D项正确。 45. 图为生态系统碳循环示意图，图中A、B、C代表生态系统成分，数字表示碳的流动。下列叙述正确的是（ ） A. 图中生产者、B，C，A构成了两条食物链 B. ①②⑥⑦为CO2形式， ③④⑤为有机物形式 C. ③④⑤⑥⑦之和等于生产者同化的碳的总量 D. 经③流向B的碳全部储存于B体内的有机物中 【答案】B 【解析】 【分析】据图分析：A表示大气中的二氧化碳库，B表示消费者，C表示分解者．①表示光合作用，②表示呼吸作用，③表示捕食关系，④表示生产者的碳元素以残枝败叶形式流向分解者，⑤表示消费者的碳元素以遗体粪便流向分解者，⑥表示分解者的分解作用，⑦表示消费者的呼吸作用。 【详解】A、据图分析，A表示大气中的二氧化碳库，B表示消费者，C表示分解者，它们不能构成食物链，A错误； B、①表示光合作用，②表示呼吸作用，⑥表示分解者的分解作用，⑦表示消费者的呼吸作用，这些过程的碳元素为CO2形式，③表示捕食关系，④表示生产者的碳元素以残枝败叶形式流向分解者，⑤表示消费者的碳元素以遗体粪便流向分解者，碳元素都是为有机物形式，B正确； C、生产者同化的碳的总量为光合作用固定的太阳能总量，也等于各生物的呼吸消耗的碳的量之和，即①与④⑤⑥⑦之和相等，C错误； D、经③流向B的碳大部分通过呼吸作用以二氧化碳形式散失，少量的碳元素储存于B体内的有机物中，D错误。 故选B。 46. 新型“零废弃生态农业”利用酶催化剂，将鸡粪、猪粪及农田废弃物变为无臭无味溶于水的粉末，随水施撒在土壤里，实现了农田有机垃圾的零废弃、无污染，让农田秸秆和卖不出去的废弃农产品代替化肥改造盐碱地。从生态学角度对“零废弃生态农业”的分析正确的是（ ） A. “零废弃”改变了该生态系统的组成成分 B. 酶催化剂提高了该生态系统中分解者的作用 C. 废弃物再利用提高了该生态系统中能量传递效率 D. 促进了该生态系统中的物质循环并减少环境污染 【答案】D 【解析】 【分析】根据题干可知，“零废弃生态农业”技术是废弃物的再利用，既能减少废弃物的数量，还可以减轻污染，改善环境，增加土壤肥力，增加作物产量。 【详解】A、该生态系统的组成成分并没有发生改变，“零废弃”只是加速了物质循环过程，并且能更加有效地利用该生态系统部分废弃物，A错误； B、酶能够降低化学反应活化能，加速物质的分解，但并不能提高分解者的作用，B错误； C、生态系统中能量传递效率是无法改变的，废弃物再利用属于提高能量的利用效率，C错误； D、原来的生态系统中，鸡粪、猪粪及农田废弃物是由分解者分解为无机物，进而被植物体重新吸收的；而在“零废弃生态农业”利用酶催化剂，将鸡粪、猪粪及农田废弃物变为无臭无味溶于水的粉末，随水施撒在土壤里，不仅加速了物质循环过程，还能减少环境污染，D正确。 故选D。 47. 下列生命现象的研究中，同位素应用不正确的是（ ） A. 3H，追踪分泌蛋白在细胞内的合成与运输 B. 16O和18O，追踪光合作用中氧气的来源 C. 35S，验证DNA复制方式为半保留复制 D. 32P和35S，确定噬菌体的遗传物质是DNA 【答案】C 【解析】 【分析】放射性同位素标记法在生物学中具有广泛的应用：（1）用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，用32P标记噬菌体的DNA，分别侵染细菌，最终证明DNA是遗传物质；（2）用3H标记氨基酸，探明分泌蛋白的合成与分泌过程；（3）15N标记DNA分子，证明了DNA分子的复制方式是半保留复制；（4）卡尔文用14C标记CO2，研究出碳原子在光合作用中的转移途径，即CO2→C3→有机物；（5）鲁宾和卡门用18O标记水，证明光合作用所释放的氧气全部来自于水。 【详解】A、用含有3H标记的某种氨基酸可追踪分泌蛋白在细胞内的合成与运输，A不符合题意； B、鲁宾与卡门利用同位素18O分别标记二氧化碳和水，再分别提供给两组小球藻进行光合作用，检测两组实验释放的氧气是否为18O2，以此追踪光合作用中氧气的来源，B不符合题意； C、DNA的组成元素为C、H、O、N、P，没有S，因此不能用35S验证DNA复制方式为半保留复制，C符合题意； D、噬菌体的DNA中含有P，蛋白质中含有S，用32P和35S分别标记后的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，可以确定噬菌体的遗传物质，D不符合题意。 故选C。 48. 下列实验中，必须经过染色或显色反应才能观察到实验结果的是（ ） A. 观察叶绿体及细胞质流动 B. 观察细胞有丝分裂的各个时期 C. 观察植物细胞的质壁分离及复原 D. 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 【答案】B 【解析】 【分析】观察植物细胞有丝分裂实验：①解离：剪取根尖2-3mm（最好每天的10-14点取根，因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期），立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液（1：1）的玻璃皿中，在室温下解离3-5min。②漂洗：待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。③染色：把洋葱根尖放进盛有碱性染料的培养皿中，染色3-5min。④制片：取一干净载玻片，在中央滴一滴清水，将染色的根尖用镊子取出，放入载玻片的水滴中，并且用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片再加一载玻片。然后，用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片，既制成装片。⑤观察：a低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察，要求找到分生区的细胞，特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂。b、高倍镜观察找到分生区的细胞后，把低倍镜移走，直接换上高倍镜，用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮，直到看清细胞物像为止。 【详解】A、叶绿体自身有颜色，便于观察，因此观察叶绿体及细胞质流动不需要染色，A错误； B、观察细胞有丝分裂实验中，需要用碱性染料对染色体进行染色才能观察到实验结果，B正确； C、观察植物细胞的质壁分离及复原实验中所用的材料是紫色的洋葱，液泡自带颜色，不需染色，C错误； D、探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中，不经过染色或显色反应就能观察到实验结果，D错误。 故选B。 49. 在25 ℃的实验条件下可顺利完成的是(　　) A. 光合色素的提取与分离 B. 用斐林(本尼迪特)试剂鉴定还原糖 C. 大鼠神经细胞的培养 D. 制备用于植物组织培养的固体培养基 【答案】A 【解析】 【分析】光合色素的提取与分离实验在正常室温下就可以完成；用斐林（本尼迪特）试剂鉴定还原糖需要水浴加热；制备用于植物组织培养的固体培养基，需要加热使琼脂熔化。 【详解】A、光合色素的提取和分离实验在常温下进行，即在25 ℃的条件可顺利完成，A正确； B、用斐林试剂鉴定还原糖实验中需要水浴加热，才能出现砖红色沉淀，B错误； C、哺乳动物和人类的神经细胞的培养的适宜环境温度是35～37℃，C错误； D、制备用于植物组织培养的固体培养基，需要加热使琼脂熔化，D错误。 故选A。 50. 以下高中生物学实验中，操作不正确的是（　　） A. 在制作果酒的实验中，将葡萄汁液装满整个发酵装置 B. 鉴定DNA时，将粗提产物与二苯胺混合后进行沸水浴 C. 用苏丹Ⅲ染液染色，观察花生子叶细胞中的脂肪滴（颗粒） D. 用龙胆紫染液染色，观察洋葱根尖分生区细胞中的染色体 【答案】A 【解析】 【详解】【分析】该题考查高中几个主要实验的材料选择、试剂选择、操作步骤等 【详解】在制作果酒的实验中，葡萄汁液不能装满发酵装置，要留出1/3的空间，A错误；在DNA鉴定实验中，DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色，B正确；用苏丹Ⅲ染液可以把花生子叶细胞中的脂肪颗粒染成橘黄色，C正确；用龙胆紫染液能将细胞中的染色体染成深紫色，在洋葱根尖分生区细胞中能清晰地观察到，D正确，所以选A。 【点睛】注意题目中的“果酒”、“装满” 51. 科研人员利用农杆菌转化法将抗病毒蛋白基因C导入番木瓜，培育出转基因抗病番木瓜，Ti质粒如图所示。下列叙述，正确的是（ ） A. 农杆菌的拟核DNA与番木瓜基因发生重组 B. 构建重组质粒需要限制酶和DNA聚合酶 C. 含重组Ti质粒的农杆菌具有四环素抗性 D. 转基因抗病番木瓜不具有卡那霉素抗性 【答案】D 【解析】 【分析】农杆菌转化法：农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单子叶植物没有感染能力。当植物体受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的 Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这种特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞，并将其插入到植物细胞中染色体的DNA上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。 【详解】A、农杆菌的拟核DNA不会与番木瓜基因发生重组，和番木瓜基因发生重组的是其质粒上的基因，A错误； B、构建重组质粒需要限制酶和DNA连接酶，B错误； C、含重组Ti质粒的农杆菌具有卡那霉素抗性，而不具有四环素抗性，C错误； D、因为转入番木瓜的是重组Ti质粒的T-DNA，其中不含卡那霉素抗性基因，因此转基因抗病番木瓜不含有卡那霉素抗性基因，故不具有卡那霉素抗性，D正确。 故选D。 52. 在基因工程操作中，科研人员利用识别两种不同序列的限制酶（R1和R2）处理基因载体，进行聚丙烯酰胺凝胶电泳检测，结果如图所示。以下相关叙述中，不正确的是（ ） A. 该载体最可能为环形DNA分子 B. 两种限制酶在载体上各有一个酶切位点 C. 限制酶R1与R2的切点最短相距约200 bp D. 限制酶作用位点会导致氢键和肽键断裂 【答案】D 【解析】 【分析】限制酶可识别特定的脱氧核苷酸序列，并在特定的核苷酸之间切开磷酸二酯键，产生具有黏性末端或平末端的DNA片段。据图可知，当仅用一种限制酶切割载体时，仅产生一种长度的DNA片段，两种限制酶同时切割时产生两种长度的DNA片段。 【详解】A、由题可知，当仅用一种限制酶切割载体时，仅产生一种长度的DNA片段，因此该载体最有可能为环状DNA分子，A正确； B、由题可知，当仅用一种限制酶切割载体时，两种限制酶切割产生的DNA片段等长，而两种限制酶同时切割时则产生两种长度的DNA片段，所以两种限制酶在载体上各有一个酶切位点，B正确； C、由题可知，两种限制酶同时切割时则产生600 bp和200 bp两种长度的DNA片段，所以两种限制酶的酶切位点至少相距200 bp，C正确； D、限制酶切割DNA分子，破坏的是作用位点上两个脱氧核糖核苷酸之间的磷酸二酯键，D错误。 故选D。 53. 下列关于生物技术实践的叙述，不正确的是（ ） A. 用含有脲酶的培养基筛选分解尿素的细菌 B. 在切成小块的豆腐上接种毛霉制作腐乳 C. 在坛口用水封闭的泡菜坛中发酵制作泡菜 D. 无菌条件下培养离体植物叶片获得愈伤组织 【答案】A 【解析】 【分析】配制以尿素为唯一氮源的培养基，能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌；分解尿素的细菌能合成脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强，在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，若指示剂变红，可确定该种细菌能够分解尿素。 【详解】A、脲酶能够将尿素分解成氨，使一些不能利用尿素的微生物也能再此培养基上生长，所以用含有脲酶的培养基不能筛选分解尿素的细菌，可用以尿素为唯一氮源的培养基筛选分解尿素的细菌，A错误； B、在切成小块的豆腐上接种毛霉制作腐乳，这样可以避免其他菌种的污染，保证产品的质量，B正确； C、乳酸菌为厌氧型，在坛口用水封闭泡菜坛，可以提供无氧的环境，使乳酸菌发酵制作泡菜，C正确； D、植物组织培养需将离体组织、细胞在无菌和适宜条件下培养，即在无菌条件下培养离体植物叶片可获得愈伤组织，D正确。 故选A。 54. 乳酸乙酯是白酒中重要的呈香物质，由乳酸脱氢酶催化产生，影响白酒品质和风格。科研人员将酿酒酵母质粒上的丙酮酸脱氢酶基因（PD）替换为植物乳杆菌中的乳酸脱氢酶基因（L-PG），可获得乳酸乙酯高产菌株，该过程如下图所示。下列关于该过程的分析不合理的是（ ） A. 转入的L-PG基因表达产物不能影响酿酒酵母活性 B. 可以利用PCR技术筛选含有L-PG基因的受体细胞 C. 通过同源重组实现酵母菌的PD基因被替换为L-PG基因 D. 标记基因Ampr可检测是否成功构建乳酸乙酯高产菌株 【答案】D 【解析】 【分析】分析题图：图示是采用基因工程技术将酿酒酵母质粒上的丙酮酸脱氢酶基因（ PD ）替换为植物乳杆菌中的乳酸脱氢酶基因（L-PG），从而获得乳酸乙酯高产菌株的过程。 【详解】A、目的基因表达产物不能影响受体细胞的生存或活性，因此转入的L-PG基因表达产物不能影响酿酒酵母活性，A正确； B、PCR技术是一项体外扩增基因的技术，依据碱基互补配对原则，可以用于筛选含有L-PG基因的受体细胞，B正确； C、由图可知，通过基因工程技术将酿酒酵母质粒上的丙酮酸脱氢酶基因（ PD ）替换为植物乳杆菌中的乳酸脱氢酶基因（L-PG），其原理是基因重组，C正确； D、标记基因Ampr可筛选含有目的基因的受体细胞，对重组质粒进行初步筛选，但不能检测是否成功构建乳酸乙酯高产菌株，D错误。 故选D。 55. 研究人员通过体外诱导成纤维细胞，得到了类似胚胎干细胞的一种细胞，称为诱导多能干细胞（iPS），应用前景广泛。下列叙述不正确的是（　　） A. 从动物内分离成纤维细胞可利用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理 B. 动物细胞需要培养在95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中 C. 转入相关因子诱导产生iPS，该过程中细胞的分化程度提高 D. 利用iPS分化形成的器官进行自体移植，可以避免免疫排斥 【答案】C 【解析】 【分析】在培养iPS的培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸等化学物质，可以诱导iPS分化成不同的组织和器官，解决器官移植中的供体器官短缺和免疫排斥反应两大难题。 【详解】A、从动物内分离成纤维细胞可利用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理 ，胰蛋白酶、胶原蛋白酶可水解动物细胞间的粘连蛋白，使动物细胞分散，A正确； B、动物细胞需要培养在95%空气和5%CO2的混合气体的培养箱中 ，空气中的氧气作为有氧呼吸的反应物，CO2能维持培养液的pH，B正确； C、转入相关因子诱导产生iPS，iPS是类似于胚胎干细胞的细胞，该过程中细胞的分化程度降低，C错误； D、利用iPS分化形成的器官进行自体移植，成纤维细胞是从自身细胞中取出的，其组织相容性抗原和自身相同，可以避免免疫排斥 ，D正确。 故选C。 56. 用限制酶Spe Ⅰ和Hind Ⅲ切割质粒，用限制酶Hind Ⅲ和Xba Ⅰ切割目的基因，之后连接，构建基因表达载体。下列叙述不正确的是（　　） A. 青霉素抗性基因可作为筛选标记 B. 限制酶可使磷酸二酯键发生断裂 C. 表中限制酶切割之后均会产生黏性末端 D. 连接后的基因表达载体可被Spe I切开 【答案】D 【解析】 【分析】1、将外源基因导入受体细胞通常用质粒作为载体。作为载体必须具备的条件：（1）有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段(基因)插入其中；（2）能够在受体细胞中进行自我复制或整合到受体DNA上，并随受体 DNA同步复制；（3）常带有特殊的标记基因,如四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因等，便于重组DNA分子的筛选。 2、限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。 3、DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA分子的两条链分别切开时，产生的是黏性末端；当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的是平末端。 【详解】A、青霉素抗性基因是质粒中的标记基因，表达产物能抵抗青霉素，故青霉素抗性基因可作为筛选标记，A正确； B、限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开，B正确； C、由表格可知，这3种限制酶都是在它识别序列的中心轴线两侧将DNA分子的两条链分别切开，产生黏性末端，C正确； D、题干中用限制酶Spe Ⅰ切割质粒产生的黏性末端和用限制酶Xba Ⅰ切割目的基因产生的黏性末端遵循碱基互补配对，在DNA连接酶的作用下拼接起来，拼接起来的部分碱基序列为ACTAGA，而限制酶Spe Ⅰ识别的碱基序列为ACTAGT，所以连接后的基因表达载体不能被Spe I切开，D错误。 故选D。 57. 为使玉米获得抗除草剂性状，需进行如图所示的操作。报告基因的产物能催化无色物质K呈现蓝色。转化过程中，愈伤组织表面常残留农杆菌，导致未转化愈伤组织也可能在选择培养基上生长。下列叙述不正确的是（ ） 提示：原核生物DNA无内含子 A. 筛选1需要用氨苄青霉素培养基筛选出成功导入表达载体的农杆菌 B. 筛选2需要用无色物质K处理愈伤组织并筛选出呈现蓝色的组织 C. 报告基因在玉米的愈伤组织和农杆菌细胞中均能正确表达 D. 诱导幼胚脱分化形成愈伤组织的培养基需添加植物激素 【答案】C 【解析】 【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。 【详解】A、据图分析可知，质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，可以作为标记基因，因此筛选1需要用氨苄青霉素培养基筛选出成功导入表达载体的农杆菌，A正确； B、根据提供信息可知，报告基因的产物能催化无色物质K呈现蓝色，因此筛选2需要用无色物质K处理愈伤组织并筛选出呈现蓝色的组织，B正确； C、由于农杆菌是原核生物，不具备切割内含子的功能，因此无法正确表达具有内含子的报告基因，C错误； D、植物组织培养过程包括脱分化和再分化过程，两个过程都需要加入植物激素，脱分化过程中需要细胞增殖，所以生长素/细胞分裂素浓度比率会高一点，细胞分裂素和生长素有协同作用，两者搭配共同诱导愈伤组织形成，再分化时细胞分裂素/生长素浓度比率会高一点，因为细胞分裂素可以促进细胞分化，诱导组织发芽，D正确。 故选C。 58. 新疆野生油菜（P1）具有低芥酸、抗病虫等特性，为了改良甘蓝型油菜（P2），研究人员将两种植物的体细胞进行融合获得了属间杂种F1，然后加入1对引物进行PCR鉴定，结果如图所示。下列叙述不正确的是 A. 用纤维素酶和果胶酶处理亲本的体细胞 B. 用电击可促进两个亲本的原生质体融合 C. 引物能与DNA上多个不同位点结合 D. 电泳结果表明F1-1具有P1、P2的全部遗传信息 【答案】D 【解析】 【分析】植物体细胞杂交：来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞（植物体细胞杂交技术），把杂种细胞培育成植株（植物组织培养技术）；该过程涉及到的技术有酶解法去除细胞壁、细胞融合、再生细胞壁、植物组织培养；意义：在克服远源杂交不亲和的障碍、培育作物新品种方面所取得的重大突破。 【详解】A、植物体细胞融合需要用纤维素酶和果胶酶处理亲本的体细胞，破坏细胞壁，获得原生质体，A正确； B、诱导植物细胞融合的方法：物理法（离心、振动、电刺激等） 和化学法（聚乙二醇（PEG）），B正确； C、PCR所用的引物能与DNA单链进行碱基互补配对，使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始复制，所以只要DNA分子上有相应的片段能够与引物配对，即可结合，C正确； D、对照电泳条带，发现F1-1只具有部分P1、P2的遗传信息，D错误。 故选D。 【点睛】本题需要考生理解植物细胞融合工程的步骤，同时能够结合PCR技术进行电泳条带的分析。 59. 为利用链霉菌生产药物A，研究者构建重组DNA并导入链霉菌。重组DNA含启动子P、药物A基因和Neo基因（卡那霉素抗性基因）。培养和筛选过程如下图所示。 下列叙述不正确的是（　　） A. 导入成功的链霉菌细胞内可能发生基因重组 B. 诱变处理使培养液中的链霉菌产生不同突变 C. 生产药物A最适合选用培养基b上的菌株 D. 卡那霉素抗性强弱可反映药物A基因的表达量 【答案】C 【解析】 【分析】基因工程的原理是基因重组，基因工程的基本操作程序为：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测与鉴定。 【详解】A、重组DNA含启动子P、药物A基因和Neo基因（卡那霉素抗性基因），导入受体细胞中，目的基因会插入到受体细胞的基因组中，发生的可遗传变异类型为基因重组，A正确； B、诱变处理所依据的原理是基因突变，基因突变是不定向的，所以诱变处理使培养液中的链霉菌产生不同突变，B正确； C、由于重组DNA含启动子P、药物A基因和Neo基因（卡那霉素抗性基因），所以基因表达后具有抗卡那霉素的作用，在含有不同卡那霉素的培养基上接种等量的同一稀释度的培养液，培养基上存活少的，说明该培养基中的卡那霉素浓度高，且能在高浓度的卡那霉素培养基上存活的菌株卡那霉素抗性基因表达量也更多，图中d培养基中的卡那霉素浓度最高，药物A基因表达量更多，因此，生产药物A最适合选用培养基d上的菌株，C错误； D、药物A基因和Neo基因（卡那霉素抗性基因）共用一个启动子，二者共表达，所以卡那霉素抗性强弱可反映药物A基因的表达量，D正确。 故选C。 60. D-乳酸是生产生物可降解塑料——聚乳酸的重要原料，因天然乳酸菌菌株的生产能力无法满足工业化生产需求，科研人员利用基因工程技术对酵母菌进行了改造。 （1）酵母菌是一类单细胞_______核微生物，其细胞呼吸的方式包括______。它常被改造为基因工程菌，是因其具有_______等优点。 （2）D-乳酸是经D-乳酸脱氢酶（DH酶）的催化，由丙酮酸转化而来的。酵母菌本身不具有此酶，故需从其他菌种中筛选合适的DH基因作为目的基因，从而构建转基因酵母。 ①此项转基因技术的操作流程为：_______。（请将下列字母进行排序） A．通过序列比对等方法在基因数据库中筛选得到多个DH基因 B．通过PCR等方法获取各DH基因 C．将各表达载体分别导入酵母菌细胞 D．构建各DH基因的表达载体 E．通过实验测定各受体细胞的D-乳酸产量 F．通过PCR等技术检测各DH基因是否导入 ②实验结果如图1所示。据图分析，Lp基因是最佳选择，其依据是______。 （3）图1显示随时间延长， D-乳酸相对产量逐渐下降，结合图2推测其原因是D-乳酸被细胞中的______催化，进而被消耗。据此分析，从分子水平上改造酵母菌的思路为：______，并在________条件下培养，以获得更多的D-乳酸。 （4）科研人员将获得的目标菌株进行发酵实验。 ①估测酵母菌种群数量的变化可将培养液滴加在______（工具名）上，在显微镜下进行计数。除该估测方式外，也可利用仪器测定OD值，图3显示种群呈_____ 型增长。 ②据图3分析，在24小时进行补料操作的意义是______。 （5）经上述改造，目标菌株已具有较高的D-乳酸生产能力。为进一步提高工业化生产的产量，还可以进行的改进是_______。 【答案】（1） ①. 真 ②. 有氧呼吸和无氧呼吸 ③. 酵母菌繁殖速度较快 / 遗传背景清晰 / 基因工程操作技术成熟 （2） ①. ABDCFE ②. 1、2和3天Lp组中D-乳酸相对产量都是最高 （3） ①. D1酶和A酶 ②. 敲除酵母菌自身的D1酶和A酶等基因 ③. 无氧 （4） ①. 血细胞计数板 ②. S ③. 为酵母菌生长和D-乳酸生产提供足够的碳源，保证连续发酵 （5）优化发酵温度、pH、溶解氧等条件 / 尝试采用更低廉的碳源作为原料 【解析】 【分析】酵母菌是真核生物，代谢类型为异养兼性厌氧型生物。基因工程的基本操作程序：提取目的基因、目的基因与载体连接、将与目的基因连接的载体导入受体细胞，目的基因的表达与检测。 【小问1详解】 酵母菌是真核生物，代谢类型为异养兼性厌氧型生物，酵母菌常被改造为基因工程菌是因为其酵母菌繁殖速度较快 / 遗传背景清晰 / 基因工程操作技术成熟等。 【小问2详解】 基因工程的基本操作程序：提取目的基因、目的基因与载体连接、将与目的基因连接的载体导入受体细胞，目的基因的表达与检测。因此顺序应该为ABDCFE。 据图1可以看出1、2和3天Lp组中D-乳酸相对产量都是最高，因此Lp基因是最佳选择。 【小问3详解】 由图2可知，D-乳酸可在酵母菌自身的D1酶和A酶作用下呗分解生成乙醇。因此改造酵母菌应该把这两种酶敲除掉，生成乳酸应该在无氧条件下培养。 【小问4详解】 酵母菌的计数方法常用血细胞计数法。根据OD值，通过图3显示种群呈S型增长。 24h时葡萄糖没有，及时补充葡萄糖为酵母菌生长和D-乳酸生产提供足够的碳源，保证连续发酵。 【小问5详解】 为进一步提高工业化生产的产量，还可以进行的改进是优化发酵温度、pH、溶解氧等条件 / 尝试采用更低廉的碳源作为原料等均可以。 61. 为研究核糖体上新合成的蛋白质如何转运到细胞中的正确位置，研究者进行实验。 （1）在核糖体上，氨基酸分子间通过脱水缩合形成________相连接。 （2）研究发现，游离的核糖体先合成一段肽链后再转移到粗面内质网上继续合成，结合到这种核糖体上的mRNA，其5´末端往往有一段特殊序列，而始终游离的核糖体上结合的mRNA均没有这样的序列。研究者据此推测，这段特殊序列翻译的短肽（S）具有的功能是________。 （3）研究者用放射性同位素标记携带和不携带S的肽链，分别与内质网一起孵育后进行离心分离，使内质网沉在离心管底部。依据推测，离心后分别观察到________的结果，从而确认S是一段“信号序列”。 （4）研究者进一步构建无细胞的翻译体系进行实验，处理及结果如下表。 　 　 Ⅰ组 Ⅱ组 Ⅲ组 处理 IgG抗体的mRNA - + + 游离的核糖体 + + + 内质网 + - + 结果 无IgG抗体 含S的IgG抗体的前体 不含S的成熟的IgG抗体 据实验结果推测，________。 （5）研究者提出新的假说：信号序列的位置会影响蛋白质的合成。研究人员构建了一端增加12个腺嘌呤核糖核苷酸（poly-A）的mRNA．已知1个腺嘌呤核糖核苷酸分子量347道尔顿（Da），苯丙氨酸分子量165Da，密码子为UUU，赖氨酸分子量146Da，密码子为AAA． 请从a~g选择合适的材料和检测方法完成实验方案并预期实验结果。 a、5′端起始密码子后增加poly-A b、 3′端终止密码子后增加poly-A c、5′端起始密码子前增加poly-A d、3′端终止密码子前增加poly-A e、正常mRNA f、无细胞的翻译体系 + 核糖体 g、无细胞的翻译体系 + 核糖体和内质网 h、 蛋白质凝胶电泳 i、核酸凝胶电泳 实验方案：选择________在________中翻译，得到的产物进行________。 预期结果：________。 【答案】（1）肽键 （2）引导肽链的合成转移到内质网上继续进行 （3）携带S的肽链组，放射性标记主要出现在离心管底部；不携带S的肽链组，放射性标记主要在离心管上层（或不在离心管底部） （4）在IgG成熟过程中，含S的IgG抗体进入内质网后，S被剪切，合成成熟IgG抗体需要内质网 （5） ①. a、e ②. g ③. h ④. a翻译的肽链（信号序列不在最末端，信号序列无法被剪切，因此）比c翻译的多肽大，且明显大于584Da 【解析】 【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。 【小问1详解】 氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH )和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱出一分子水的过程，连接两个氨基酸的化学键是肽键。 【小问2详解】 核糖体分为游离的核糖体和粗面内质网上核糖体，有些蛋白质合成是游离的核糖体先合成一段肽链后再转移到粗面内质网上继续合成，有些始终游离的核糖体上合成，前一种蛋白质合成的模板mRNA的5´末端往往有一段特殊序列，而后一种没有，推测5´末端的这一段特殊序列合成的多肽能引导该多肽转移到内质网上继续进行。 【小问3详解】 短肽（S）具有的功能是引导肽链的合成转移到内质网上继续进行，携带S的肽链组，肽链继续在内质网上合成，因此放射性一起随内质网在沉淀物中，因此放射性标记主要出现在离心管底部；同理，不携带S的肽链组，放射性标记主要在离心管上层（或不在离心管底部）。 【小问4详解】 据表格可知，Ⅰ组没有IgG抗体的mRNA，没有模板，不能合成无IgG抗体；Ⅱ组含有IgG抗体的mRNA和游离的核糖体，出现含S的IgG抗体的前体，推测IgG抗体的mRNA在游离的核糖体上合成S的IgG抗体的前体；Ⅲ组含有IgG抗体的mRNA、游离的核糖体和内质网，出现了不含S的成熟的IgG抗体，推测合成的S的IgG抗体的前体被切割，形成成熟的IgG抗体，因此，根据实验结果推测：在IgG成熟过程中，含S的IgG抗体进入内质网后，S被剪切，合成成熟IgG抗体需要内质网。 【小问5详解】 本实验研究信号序列的位置会影响蛋白质的合成，自变量为信号肽的位置，mRNA的5´末端往往有一段特殊序列能合成信号肽，因此实验组可以5′端起始密码子后增加poly-A， 如果在 5′端起始密码子前增加poly-A，不会改变信号肽的位置，对照组应该用正常的mRNA， 要想合成成熟的mRNA，需要核糖体和内质网，因此将实验组和对照组都放在无细胞的翻译体系 + 核糖体和内质网，得到的产物是多肽，因此可用蛋白质凝胶电泳鉴定，因此实验方案：选择a和e在g中翻译，得到产物进行h。据题意可知， 由于poly-A是12个腺嘌呤核糖核苷酸，翻译出的序列的分子量为146×4=584Da，实验组中a翻译的肽链（信号序列不在最末端，信号序列无法被剪切，因此）比e对照组翻译的多肽大，且明显大于584Da 62. 麦芒在抵抗虫害、种子繁殖、增加小麦产量等方面具有重要的作用，是小麦重要的农艺性状。为研究影响麦芒长度及发育相关基因的传递规律及其定位，科研人员进行如下实验。 （1）为研究麦芒的芒长性状的遗传规律，研究人员进行杂交实验结果，如表。制备长芒品系和短芒品系幼穗的麦芒纵切片进行显微观察，结果如图1。 杂交1 杂交2 P 短芒品系1×长芒品系 短芒品系1×短芒品系2 F1 均为短芒 均为短芒 F2 短芒：长芒=3： 1 短芒：长芒=15： 1 ①据杂交1可知，小麦的短芒和长芒互为_____，品系1的短芒由_____性基因控制。 ②据杂交2推测，品系1和2控制短芒的基因在染色体上的位置关系是_____。 ③图1从细胞学水平观察可知，品系1的短芒形成的原因可能是_______。 （2）研究表明，短芒品系1携带短芒基因位于6号染色体。为进一步精确定位该基因的位置，研究人员开展如下研究。 ①单核苷酸多态性（SNP）是不同DNA分子上稳定的遗传标记。依据6号染色体的短芒基因序列设计不同_______，对不同个体相应染色体区段的DNA进行PCR，以检测不同个体的SNP情况。 ②选择杂交1的F2个体进行SNP分析，可以排除_______对芒长的影响。 ③根据图2结果推测，该基因位于位点_______之间。 （3）芒是小麦穗这一器官的重要组成部分，属于叶的变态。连接麦穗的基端成为穗部，远端称为茎部。在目标区段有多个候选基因可能与短芒有关，为确定候选基因中基因A的位置，研究人员提取了以下实验材料的RNA，并检测A基因的表达水平。请从下表中选择实验材料及对应的预期结果组合，以证实“A基因是导致短芒的原因”_______。 实验方案 预期结果 I.芒发育起始期的穗部 ①芒发育起始期穗部高于发育终止期 II .芒发育终止期的穗部 ②芒发育起始期穗部低于发育终止期 III.芒发育起始期的茎部 ③穗部高于叶片或茎部 IV.芒发育终止期茎部 ④穗部低于叶片或茎部 （4）经统计分析，上述定位区间中的基因差异可解释实验中一部分的表型变异。除此以外，影响表型变异可能的原因还包括_______。（答出两点） 【答案】（1） ①. 相对性状 ②. 显 ③. 非同源染色体上的非等位 ④. 短芒品系1携带的显性基因表达，抑制细胞的伸长生长，芒的长度变短 （2） ①. 引物 ②. 品系2中短芒基因 ③. 2和4 （3）I、II-② /III-③ / IV-④ （4）环境影响表型 / 存在其他基因影响表型 / 存在表观修饰现象 【解析】 【分析】相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型。 由表中数据可知，控制麦芒的基因为两对非同源染色体上的非等位基因，遵循基因的自由组合定律。 表现型受基因型和环境共同控制。 【小问1详解】 ①相对性状是指同种生物同一性状的不同表现型，据杂交1可知，小麦的短芒和长芒互为相对性状。品系1中，短芒品系1×长芒品系，F1均为短芒，说明短芒为显性。 ②由杂交2结果可知，F1为双杂合，F2出现了（9+3+3）：1，说明对应的基因遵循基因的自由组合定律，即品系1和2控制短芒的基因在染色体上的位置关系是非同源染色体上非等位基因。 ③由图1可知，短芒纵切片的右侧未被染色，说明没有合成相应的物质，结合杂交结果可知，当有显性基因存在是，表现为短芒，只有双隐性表现为长芒，可能是由于短芒品系1携带的显性基因表达，抑制细胞的伸长生长，芒的长度变短。 【小问2详解】 ①PCR需要根据待扩增DNA的序列设计不同引物，以启动复。 ②有表中数据可推出，杂交1中F1为单显性杂合，另一对基因为隐性，所以F2中短芒均为单显性，故选择杂交1的F2个体进行SNP分析，可以排除品系2中短芒基因对芒长的影响。 ③根据图2可知，SNP位点重合处在2-4之间，故控制长芒的基因应位于2-4之间。 【小问3详解】 芒属于变态叶，出现短芒的原因相当于叶发育不完全导致。根据提供的方案，若选择芒发育起始期的穗部或芒发育终止期的穗部，则可能是因为芒发育起始期穗部A基因表达低于发育终止期，导致芒变短；若选择芒发育起始期的茎部，则可能是因为芒穗部A基因的表达高于叶片或茎部，导致芒变短；若选择芒发育终止期茎部，则可能是因为穗部A基因的表达低于叶片或茎部，导致芒变短。根据上述材料进行选择，若出现对应的预期，则可说明是因为A基因表达量是导致短芒的原因。 【小问4详解】 表现型受基因型和环境共同控制。影响表型变异可能的原因除基因差异外，可能还受环境因素、表观修饰等隐性表现型。 【点睛】本题主要考查基因的自由组合定律，表现型与基因型的关系，考生正确分析表中数据、能够结合题干正确理解图示结果是解答本题的关键。 63. 杂合体在一种或多种性状上优于两个亲本的现象称为杂种优势。以下是有关杂交水稻的研究，请回答问题。 （1）水稻是雌雄同株两性花的植物，杂交实验中，为了防止母本________须进行人工去雄。水稻的花非常小，人工操作难以实现。后来，科学家在自然界发现了雄性不育（雄蕊不能产生可育花粉）的水稻植株，其在杂交时只能做______，这就免除了人工去雄的工作，因此作为重要工具用于水稻杂交育种。 （2）不育系的产生是基因突变的结果，在细胞核和细胞质中都含有决定雄蕊是否可育的基因（如图）。 其中细胞核中的不育基因用r表示，可育基因用R表示，且R对r显性；细胞质中的不育基因用S表示，可育基因用N表示。上述细胞质与细胞核可组成_____种基因型的细胞。四种基因的关系中，R能够抑制S的表达，即基因型为S(RR)的水稻表现为_________；当细胞质基因为N时，无论细胞核中含有可育基因还是不育基因，植株都表现为雄性可育，所以雄性不育系的基因型为__________。 （3）现有与育性有关细胞核基因纯合的四个品系水稻：N（R R）、S（R R）、N（r r）和S（r r）。 ①上述四个品系的水稻，也携带着某些其他利于增产的优良性状基因，通过杂交可进一步获得具有杂种优势的种子。请你选出相应的亲本，以遗传图解的形式，提出获得杂交种子用于大田生产的最佳方案。 ②由于雄性不育系不能通过自交的方式得以保持（延续），用于之后的杂交育种，请你选出相应的亲本，以遗传图解的形式，提供保持不育系以用于育种的解决方案。 获得杂交种的遗传图解： 保持不育系的遗传图解： ___________________ （4）由于上述育种方案还存在一些不足，比如，有些虽表现出很强的杂种优势，但结实率低。 研究者培育出光温敏型雄性不育系，其育性受一对隐性核基因（ee）控制而与细胞质无关。该品系水稻在长日照、高于临界温度（23oC）时表现为雄性不育；而在短日照、低于临界温度时表现为雄性可育。 依据以上资料，请提出获得杂交种子用于大田生产和保持雄性不育的合理方案__________。 （5）水稻杂交种具有杂种优势，但杂种后代会发生________，无法保持其杂种优势，导致每年需要重新制种。为解决每年制种的繁琐问题，请提出新的设想______。 【答案】 ①. 自交（自花传粉） ②. 母本 ③. 六 ④. 雄性可育 ⑤. S(rr) ⑥. ⑦. 秋季（短日照、低于临界温度）光温敏型雄性不育系表现为可育，可自交产生不育系。夏季（长日照、高于临界温度）光温敏型雄性不育系（ee）与正常可育品系（EE）杂交，获得杂交种用于大田生产。 ⑧. 性状分离 ⑨. 无融合生殖（略） 【解析】 【分析】杂种优势指杂交产生的后代在生活力、形态大小、产量、发育速度、抗逆性等方面优于杂交亲本的现象。据题设条件，水稻的基因型有 N（ rr ）可育、S（ rr ）不育、N（ RR ）可育、N（ Rr ）可育、S（ RR ）可育、S（ Rr ）可育等六种。 【详解】（1）水稻是雌雄同株两性花的植物，杂交实验中，为了防止母本自交（自花传粉）须进行人工去雄。水稻的花非常小，人工操作难以实现。后来，科学家在自然界发现了雄性不育（雄蕊不能产生可育花粉）的水稻植株，雄性不育植株不能产生可育花扮，但能产生正常雌配子，因此其在杂交时只能作母本，因此在杂交育种时，雄性不育植株的优点是无需进行去雄，大大减轻了杂交操作的工作量，这就免除了人工去雄的工作，因此作为重要工具用于水稻杂交育种。 （2）不育系的产生是基因突变的结果，在细胞核和细胞质中都含有决定雄蕊是否可育的基因，其中细胞核中的不育基因用r表示，可育基因用R表示，且R对r显性；细胞质中的不育基因用S表示，可育基因用N表示。上述细胞质与细胞核可组成2╳3=6种基因型的细胞。四种基因的关系中，由于R能够抑制S的表达，故基因型为S(RR)的水稻表现为雄性可育；当细胞质基因为N时，无论细胞核中含有可育基因还是不育基因，植株都表现为雄性可育，所以雄性不育系的核基因与细胞质基因都表现为不育，基因型为S(rr)。 （3）由受精卵发育成的个体，细胞质基因几乎全部来自卵细胞，据题意获得杂交种子用于大田生产的最佳方案以及保持不育系以用于育种的解决方案的遗传系谱图如下： （4）由于上述育种方案还存在一些不足，比如，有些虽表现出很强的杂种优势，但结实率低。 研究者培育出光温敏型雄性不育系，其育性受一对隐性核基因（ee）控制而与细胞质无关。该品系水稻在长日照、高于临界温度（23oC）时表现为雄性不育；而在短日照、低于临界温度时表现为雄性可育。 依据以上资料，提出获得杂交种子用于大田生产和保持雄性不育的合理方案为：秋季（短日照、低于临界温度）光温敏型雄性不育系表现为可育，不育系本身就是保持系，可自交产生不育系。光温敏型雄性不育系（ee）受细胞核内一对隐性基因控制，一般品种都可作为它的恢复系，（夏季（长日照、高于临界温度）光温敏型雄性不育系（ee）与正常可育品系（EE）杂交，获得杂交种用于大田生产。 （5）水稻杂交种具有杂种优势，但杂种后代会发生性状分离，无法保持其杂种优势，导致每年需要重新制种。为解决每年制种的繁琐问题，提出新的设想是将无融合生殖（无融合技术）应用于作物育种，可以使杂种通过无性繁殖得以保持杂种优势。 【点睛】识记孟德尔的豌豆杂交试验流程，分析题图获取关键信息，根据题干情境准确作答。 64. 水稻的雄性不育植株是野生型水稻的隐性突变体（正常基因M突变为m)。雄性不育植株不能产生可育花粉，但能产生正常雌配子。 （1）水稻的花为两性花，自花授粉并结种子。在杂交育种时，雄性不育植株的优点是无需进行________，大大减轻了杂交操作的工作量。 （2）我国科研人员将紧密连锁不发生交换的三个基因M、P和R(P是与花粉代谢有关的基因，R为红色荧光蛋白基因）与Ti质粒连接，构建________，通过__________法转入雄性不育水稻植株细胞中，获得转基因植株，如下图所示。 （3）向雄性不育植株转入M基因的目的是让转基因植株_________。转基因植株自交后代中，雄性不育植株为_______荧光植株，由无荧光植株和红色荧光植株的性状分离比为_____分析，P基因的功能是_______。 （4）雄性不育植株不能通过自交将雄性不育的特性传递给它的子代，而育种工作者构建出的转基因植株的特点是________________。 （5）以转基因植株自交产生的雄性不育植株为母本，以其它水稻品种为父本进行杂交，获得杂交稻。转基因植株中的M、P和R基因不会随着这种杂交稻的花粉扩散，这是由于转基因植株__________，因此保证了雄性不育植株和杂交稻不含M、P和R基因。 【答案】 ①. 去雄 ②. 重组DNA ③. 农杆菌转化 ④. 雄配子可育 ⑤. 无 ⑥. 1:1 ⑦. 使带有P基因的花粉败育 ⑧. 自交后既产生雄性不育植株，用于育种，也可产生转基因植株用于保持该品系 ⑨. 紧密连锁的M、P和R基因不会发生交换（即M、R基因不会出现在没有P基因的花粉中）；而且含有P基因的花粉是失活的 【解析】 【详解】试题分析：本题是对基因工程、杂交育种、遗传的基本定律的综合考查，意在考查学生的识记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。需要学生从材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题。能正确分析题图，从图中提取信息准确答题。解答本题要求学生识记基因工程的操作步骤及各步骤中需要注意的细节，识记基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；识记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。 （1）雄性不育植株不能产生可育花粉，但能产生正常雌配子。因此在杂交育种时，雄性不育植株的优点是无需进行去雄，大大减轻了杂交操作的工作量。 （2）我国科研人员将紧密连锁不发生交换的三个基因M、P和R(P是与花粉代谢有关的基因，R为红色荧光蛋白基因）与Ti质粒连接，构建重组DNA。将目的基因导入受体细胞，受体细胞不同，导入的方法也不一样，导入植物细胞（雄性不育水稻植株）常用农杆菌转化法。 （3）由题意可知M是正常可育基因，因此向雄性不育植株转入M基因的目的是让转基因植株的雄配子可育。由于转基因植株自交后，产生的雄性不育植株的基因型为mm，无红色荧光蛋白基因，不会表达出相应的荧光蛋白进而不会出现荧光，因此雄性不育植株为无荧光植株，正常情况下，转基因植株自交产生的无荧光植株与红色荧光植株的比值为1：3，由无荧光植株和红色荧光植株的性状分离比为1：1分析，P基因的功能是使带有P基因的花粉败育。 （4）雄性不育植株不能通过自交将雄性不育的特性传递给它的子代，而育种工作者构建出的转基因植株的特点是自交后既产生雄性不育植株，用于育种，也可产生转基因植株用于保持该品系。 （5）以转基因植株自交产生的雄性不育植株为母本，以其它水稻品种为父本进行杂交，获得杂交稻。转基因植株中的M、P和R基因不会随着这种杂交稻的花粉扩散，这是由于转基因植株紧密连锁的M、P和R基因不会发生交换（即M、R基因不会出现在没有P基因的花粉中）；而且含有P基因的花粉是失活的，因此保证了雄性不育植株和杂交稻不含M、P和R基因。 65. 通过雄性不育机制的研究可大幅降低杂交水稻的培育难度，对保障粮食安全具有重要意义。我国科研人员发现两个光周期依赖的雄性不育突变株，对其进行研究。 （1）A基因编码水稻花药正常发育必要的转录因子，A基因突变体（aa）表现为短日照条件下完全雄性不育，长日照条件下育性正常，AA和Aa在长日照、短日照条件下均育性正常。这体现出生物性状由________共同控制。 （2）B基因编码水稻花药正常发育必要的另一种转录因子，纯合的B基因突变体（bb）在长日照条件下雄性半不育（花粉只有50%可育），短日照条件下育性正常，BB和Bb在长日照、短日照条件下均育性正常。对B和b基因的测序结果如图1． 据图1分析，B基因突变体（bb）长日照条件下雄性半不育的原因是______。 （3）为探索A、B基因在花粉育性中的作用，科研人员构建了双隐性突变体（aabb），检测野生型和双隐性突变体在长日照和短日照条件下的花粉育性，结果如图2．结果显示，双隐性突变体的表型是_______，这说明在花粉发育中，A、B基因的作用关系为______。 （4）已知a和b基因位于非同源染色体上。若育种工作中以基因型为aaBB和AAbb的亲本杂交，F1自交，得到F2．请选择长日照或短日照条件之一，写出杂交的遗传图解____（包括基因型、表型及F2比例）。 （5）科研人员构建了A、B基因的启动子相互交换的重组表达载体（如图3），在短日照条件下得到图4所示结果。 本实验的结论是_______。 【答案】（1）基因和环境 （2）b基因编码区碱基缺失，翻译提前终止，肽链变短，B蛋白功能异常所致 （3） ①. 在长日照条件下，花粉半不育，短日照条件下花粉全不育 ②. 相互独立 （4） （5）B基因编码区可以替代A基因编码区，调控花药正常发育（或M基因表达）；启动子是调控花药正常发育（或M基因表达）的关键 【解析】 【分析】分析图1可知，b基因的碱基序列中从编码S氨基酸以后缺失了若干，使终止信号提前出现；从图2可知，野生型在长日照和短日照条件下花粉全育，双隐性突变体在长日照条件想花粉育性为50%，而在短日照条件下，花粉育性为0；分析图3和图4可知，在B基因编码区前插入A基因启动子后，M基因表达量与野生型相同，而B基因启动子插入A基因编码区前，M基因表达量与突变体相同。 【小问1详解】 A基因编码水稻花药正常发育必要的转录因子，A基因突变体（aa）表现为短日照条件下完全雄性不育，长日照条件下育性正常，AA和Aa在长日照、短日照条件下均育性正常。水稻花药的育性受环境和基因的控制，这体现出生物性状由基因和环境共同控制。 【小问2详解】 据图1分析可知，b基因的碱基排列顺序与B基因相比较，b基因从编码S氨基酸以后的部分碱基对发生了缺失，终止子提前出现，因此B基因突变体（bb）长日照条件下雄性半不育的原因是b基因编码区碱基缺失，翻译提前终止，肽链变短，B蛋白功能异常所致。 【小问3详解】 由图2结果可知，野生型在长日照和短日照条件下花粉全育，双隐性突变体在长日照条件想花粉育性为50%，而在短日照条件下，花粉育性为0。因此双隐性突变体的表型是在长日照条件下，花粉半不育，短日照条件下花粉全不育，A、B基因的作用关系为相互独立，长短日照条件下野生型花粉的育性与双隐突变体没有关系。 【小问4详解】 以基因型为aaBB和AAbb的亲本杂交，F1自交，得到F2，在长日照或短日照条件下遗传图解如下： 【小问5详解】 由图3、图4结果可知，在B基因编码区前插入A基因启动子后，M基因表达量与野生型相同，而B基因启动子插入A基因编码区前，M基因表达量与突变体相同，可知B基因编码区可以替代A基因编码区，调控花药正常发育（或M基因表达）；启动子是调控花药正常发育（或M基因表达）的关键。 66. 科研人员获得了两种单基因被“敲除”的拟南芥突变体——C2和C5，与野生型比较，根毛长度或主根长度发生了变化，如下图所示。 （1）科研人员通过____________法将T-DNA上插入了青霉素抗性基因的Ti质粒转入拟南芥细胞中，经筛选获得C2和C5突变体。从功能上来说，筛选转基因拟南芥时所使用的含有青霉素的培养基属于____________培养基。 （2）据图可知，C2的表现型是____________，推测C2的基因被“敲除”后，很可能影响了细胞的____________生长。 （3）将C2和C5突变体杂交，F1全部表现为野生型，说明这两种突变均为____________突变。让F1植株随机授粉，将所得的种子播种在含有青霉素的培养基中，发现有1%的种子不能完成萌发，推测这两对基因____________。预测双突变体植株的表现型为____________，双突变体植株在F2中所占比例为____________。 （4）研究发现，C5植株根部的分生细胞在有丝分裂时缺乏一种周期性出现和消失的酶，这种酶与纤维素的合成有关。请解释C5植株出现突变性状的原因：____________。 【答案】 ①. 农杆菌转化 ②. 选择 ③. 根毛明显变短、主根略变短 ④. 伸长 ⑤. 隐性 ⑥. 位于一对同源染色体上 ⑦. 根毛长度与C2无显著差异，主根长度比C5 短 ⑧. 1/99 ⑨. 基因被“敲除”后，其根部的分生细胞在有丝分裂过程中不能表达出相应的酶，影响细胞板（或细胞壁）的形成，抑制了细胞分裂，从而使主根变短 【解析】 【详解】试题分析：据图分析，与对照组相比，C2的根毛明显变短、主根略变短，C5的根毛长度无明显差异，主根长度明显变短。 （1）基因工程中，一般采用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞中，即通过农杆菌转化法将T-DNA上插入了青霉素抗性基因的Ti质粒转入拟南芥细胞中，经筛选获得C2和C5突变体。根据题意可知，筛选获得的C2和C5突变体中含有青霉素抗性基因，因此从功能上来说，筛选转基因拟南芥时所使用的含有青霉素的培养基属于选择培养基。 （2）据图可知，C2的表现型是根毛明显变短、主根略变短，推测C2的基因被“敲除”后，很可能影响了细胞的伸长生长，而导致根毛变短。 （3）将C2和C5突变体杂交，F1全部表现为野生型，说明野生型为显性性状，两种突变均为隐性突变。根据显隐性关系，C2和C5突变体的基因型可以分别表示为aaBB、AAbb，F1植株的基因型可以表示为AaBb。让F1植株随机授粉，将所得的种子播种在含有青霉索的培养基中，发现有l%的种子不能完成萌发，不能萌发的种子的基因型应该为AABB，即不含有青霉素抗性基因，由此可见，这两对基因的遗传不遵循基因的自由组合定律，则这两对基因位于一对同源染色体上。双突变体植株（aabb）的根毛长度与C2无明显差异，主根长度比C5短；由于两对基因连锁，并且AABB占1/100，则同时会产生1/100的aabb（双突变体），由于在含有青霉素的培养基中AABB的种子不能萌发，则能萌发的种子占99/100，因此双突变体植株在F2中所占比例为1/99。 （4）细胞壁的主要成分为纤维素，则该酶与细胞壁的形成有关，C5植株根部的分生细胞在有丝分裂时缺乏一种周期性出现和消失的酶，这肯能是基因被“敲除”后，其根部的分生细胞在有丝分裂过程中不能表达出相应的酶，影响细胞板（或细胞壁）的形成，抑制细胞分裂，从而使主根变短。 【点睛】解答本题的关键是与对照组相比，分析突变体C2和C5中的根毛长度与主根长度的变化情况。 67. 研究发现，拟南芥的H基因突变体在22℃下生长与野生型无差别，而30℃下生长则叶片呈白色。科研人员对此进行研究。 （1）30℃时，叶片呈白色的原因是叶绿体发育异常，_______合成受阻所致。 （2）测序发现，突变体的H基因发生了如图1所示的突变，导致H蛋白异常。科研人员提取野生型和突变体的叶片蛋白，用抗原-抗体杂交方法检测H蛋白，结果如图2所示。 ①对比图1中野生型和突变体的内含子序列，可知突变体的H基因发生的碱基对改变是______，这导致mRNA增加了100多个碱基，推测其原因是________________。 ②据图2分析，在蛋白质水平上，突变体的改变是______。 （3）科研人员用特定抗体检测H蛋白在叶绿体内的分布，结果如图3所示。 ①图3中的叶绿体蛋白、叶绿体基质蛋白和类囊体蛋白，应提取自______（填“野生型”或“H基因突变体”）植株叶片。图中各泳道的蛋白上样量均保持一致。 ②下列有关该实验设计的叙述，正确的是______。 a.D1蛋白抗体和RbcL蛋白抗体的杂交结果表明叶绿体基质蛋白和类囊体蛋白充分分离 b.D1蛋白抗体和RbcL蛋白抗体的杂交结果可作为H蛋白抗体与抗原阳性反应的对照 c.H蛋白抗体杂交结果中1、2、3泳道条带大小差异主要是操作误差造成的 ③依据实验结果可以得出的结论是______。 （4）H蛋白是一种热应激蛋白（温度升高时表达），调控叶绿体基因编码的RNA聚合酶的活性。据此推测，H基因突变体在30℃时叶子呈白色的原因是_______。 【答案】 ①. 光合色素 ②. G-C变为A-T ③. （内含子中碱基对改变导致）剪切位点改变，内含子转录出来的序列（或“部分序列”）未被剪切掉 ④. 无H蛋白（或“H蛋白空间结构改变”） ⑤. 野生型 ⑥. a ⑦. H蛋白主要分布于类囊体上 ⑧. H基因突变导致H蛋白30℃时不表达（H蛋白失活），叶绿体中RNA聚合酶活性降低，影响类囊体上光合色素合成相关基因转录，使光合色素合成受阻 【解析】 【分析】本题考查基因突变的原因、基因对性状的控制和设计实验等内容。 【详解】（1）在正常情况下，叶片呈绿色是因为叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素等色素的原因。30℃时，叶片呈白色的原因是叶绿体发育异常，这是由于光合色素合成受阻所致。 （2）①由图1所示的结果可知突变体野生型的相比较，发现是由于内含子的第5位的碱基对由G-C变为A-T，引起的。这导致mRNA增加了100多个碱基，结合题目所给信息，基因转录后，内含子转录出来的序列被剪切，外显性转录的部分拼接形成mRNA，推测其原因是（内含子中碱基对改变导致）剪切位点改变，内含子转录出来的序列（或“部分序列”）未被剪切掉。 ②据图2分析，在30℃时野生型的有抗原—抗体反应而突变型的无抗原—抗体反应，说明突变型的在30℃时无H蛋白质或H蛋白质的空间结构发生的变化。 （3）科研人员用特定抗体检测H蛋白在叶绿体内的分布，结果如图3所示。 ①由图可知H蛋白在叶绿体中的存在部位是叶绿体基质中含量低，而在类囊体薄膜中含量高，由于拟南芥的H基因突变体在22℃下生长与野生型无差别，而30℃下生长则叶片呈白色，结合（2）②的分析在30℃时野生型的有抗原—抗体反应，而突变型的无抗原—抗体反应，可知图3中的叶绿体蛋白、叶绿体基质蛋白和类囊体蛋白，应提取自野生型植株叶片。 ②D1蛋白抗体杂交检测结果表明：类囊体蛋白只存在于类囊体和叶绿体中，RbcL蛋白抗体的杂交结果表明：叶绿体基质蛋白只存在于叶绿体基质和叶绿体中，它们和H蛋白不是同一种蛋白，不发生特异性反应，并不是起对照作用b错误，H蛋白抗体杂交结果中1、2、3泳道条带大小差异主要是H蛋白在叶绿体不同部位的含量不同引起的，而不是操作误差造成的，c错误。这个实验结果恰恰说明D1蛋白抗体和RbcL蛋白抗体的杂交结果表明叶绿体基质蛋白和类囊体蛋白充分分离，a正确，因此选a。 ③因此依据实验结果和前面的分析可以得出的结论是H蛋白主要分布于类囊体上。 （4）H蛋白是一种热应激蛋白（温度升高时表达），调控叶绿体基因编码的RNA聚合酶的活性。RNA聚合酶的功能是催化基因转录成mRNA，进而翻译出相关的蛋白质，据此推测，H基因突变体在30℃时叶子呈白色的原因是：H基因突变导致H蛋白30℃时不表达（H蛋白失活），叶绿体中RNA聚合酶活性降低，影响类囊体上光合色素合成相关基因转录，使光合色素合成受阻。 【点睛】具有扎实的生物学基础知识和良好的识图能力及分析问题解决问题的能力是解题的关键。 68. 油菜是我国重要的油料作物，培育高产优质新品种意义重大。油菜的杂种一代会出现杂种优势（产量等性状优于双亲），但这种优势无法在自交后代中保持，杂种优势的利用可显著提高油菜籽的产量。 （1）油菜具有两性花，去雄是杂交的关键步骤，但人工去雄耗时费力，在生产上不具备可操作性。我国学者发现了油菜雄性不育突变株（雄蕊异常，肉眼可辨），利用该突变株进行的杂交实验如下： ①由杂交一结果推测，育性正常与雄性不育性状受_________对等位基因控制。在杂交二中，雄性不育为_________性性状。 ②杂交一与杂交二的F1表现型不同的原因是育性性状由位于同源染色体相同位置上的3个基因（A1、A2、A3）决定。品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为A1A1、A2A2、A3A3。根据杂交一、二的结果，判断A1、A2、A3之间的显隐性关系是_________。 （2）利用上述基因间的关系，可大量制备兼具品系1、3优良性状的油菜杂交种子（YF1），供农业生产使用，主要过程如下： ①经过图中虚线框内的杂交后，可将品系3的优良性状与_________性状整合在同一植株上，该植株所结种子的基因型及比例为_________。 ②将上述种子种成母本行，将基因型为_________的品系种成父本行，用于制备YF1。 ③为制备YF1，油菜刚开花时应拔除母本行中具有某一育性性状的植株。否则，得到的种子给农户种植后，会导致油菜籽减产，其原因是_________。 （3）上述辨别并拔除特定植株的操作只能在油菜刚开花时（散粉前）完成，供操作的时间短，还有因辨别失误而漏拔的可能。有人设想：“利用某一直观的相对性状在油菜开花前推断植株的育性”，请用控制该性状的等位基因（E、e）及其与A基因在染色体上的位置关系展示这一设想 ____________________。 【答案】 ①. 一 ②. 显 ③. A1对A2为显性；A2对A3为显性 ④. 雄性不育 ⑤. A2A3：A3A3=1:1 ⑥. A1A1 ⑦. 所得种子中混有A3A3自交产生的种子、A2A3 与A3A3杂交所产生的种子，这些种子在生产上无杂种优势且部分雄性不育 ⑧. 【解析】 【分析】分析遗传图解，杂交一中，雄性不育植株与品系1杂交，F1全部育性正常，F1自交获得的F2中育性正常和雄性不育出现性状分离比为3:1，由此推测控制雄性不育和育性正常是一对相对性状，由一对等位基因控制。 杂交二中，亲本雄性不育与品系3杂交，后代全为雄性不育，说明雄性不育为显性，品系3 的性状为隐性。F1雄性不育与品系3杂交，后代育性正常：雄性不育比例为1:1，属于测交实验。 【详解】（1）①通过分析可知，育性正常与雄性不育性状受一对等位基因控制；杂交二中，雄性不育为显性性状。 ②品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为A1A1、A2A2、A3A3，通过分析可知，杂交一A1为显性基因，A2为隐性，杂交二A2为显性，A3为隐性，由此推断A1、A2、A3之间的显隐性关系是：A1＞A2＞A3。 （2）①通过杂交二，可将品系3 （A3A3）的优良性状与雄性不育株（A2 A2）杂交，得到A2A3，再与A3A3杂交，得到A2A3：A3A3=1:1。 ②将A2A3和A3A3种植成母本行，将基因型为A1A1的品系1种成父本行，制备YF1即A1A3。 ③由于母本行是A2A3（雄性不育）和A3A3（雄性可育），父本行是A1A1（雄性可育），要得到YF1（A1A3），需要在油菜刚开花时应拔除母本行中A3A3植株，否则，所得种子中混有A3A3自交产生的种子、A2A3 与A3A3杂交所产生的种子，这些种子在生产上无杂种优势且部分雄性不育，种植后会导致减产。 （3）将E基因移入A2基因所在的染色体，将e基因移入A3基因所在的染色体，则表现E基因性状个体为不育，未表现E基因性状个体为可育，这样可以通过判断是否表现E基因性状而对A2A3和A3A3进行判断。 【点睛】本题考查基因分离定律的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。 69. 科研人员对野生型玉米（DD）进行诱变处理，得到隐性突变体（dd）。将野生型和突变体进行杂交，过程及结果如下表所示。 组别 1 2 3 4 亲本组合 DD♀×dd♂ 1 组的 F1♀×dd♂ dd♀× DD♂ 3 组的 F1♀× DD♂ 发育异常种子的比例 49．78% 50．86% 0% 0% （1）本实验中，1、3 组实验互为_____实验，母本所结种子的胚的基因型均为_____。 （2）据 1~4 组杂交结果分析，只有 1、2 组子代中出现 50%发育异常种子的原因是_____。 （3）利用1 组中的F1 进行自交 ， F2 发育正常种子的基因型的比例为DD：Dd：dd=2031：2847：621（约为 3：4：1），不符合孟德尔分离定律，科研人员做了分析。 ①由于发育异常种子的基因型无法检测，因此基因型为________和 dd 的发育异常种子 无法统计到 F2 中，因此结果不符合孟德尔分离定律。 ②基因型为 DD 的种子有 2031 个，理论上发育正常的 dd 种子应该约为________个， 远大于 621，与实际数据不符。 （4）综合上述研究，科研人员推测，除了种子发育异常外，D、d 两种雄配子的比例异 常也是导致 3：4：1 分离比出现的原因之一。请在□中填入基因型及百分率，在（ ）中填入 百分率，完成解释上述现象的遗传图解。 ________ （5）上述研究发现了d 基因与种子发育的相关性，请在此基础上提出一个进一步深入研究的问题________。 【答案】 ①. 正反交 ②. Dd ③. 含父本d基因的受精卵使种子50%发育异常 ④. Dd ⑤. 2031 ⑥. ⑦. d基因是否通过影响种子发育过程中酶的合成（活性）进而影响代谢影响种子萌发 【解析】 【分析】分析表中数据可知，杂交实验1中DD♀×dd♂→F1Dd，杂交实验2中1 组的 F1♀Dd×dd♂→后代Dd：dd=1:1，1、2组的父本均为dd，发育异常种子的比例均为50%，而第3组中母本为dd、父本为DD时则异常发育的种子为0，说明含父本d基因的受精卵使种子50%发育异常；杂交实验3 为dd♀× DD♂→F1Dd，杂交实验4中3 组的 F1♀Dd× DD♂→后代Dd：dd=1:1，3、4组父本均为DD且发育异常种子的比例均为0，说明父本D基因不会导致后代种子发育异常；杂交实验1、3父本母本均纯合且基因型相反，互为正反交实验。 【详解】（1）本实验中，杂交实验1为DD♀×dd♂→F1Dd，杂交实验3 为dd♀× DD♂→F1Dd ，两者父本母本均纯合且基因型相反，1、3 组实验互为正反交实验；母本所结种子的胚的基因型均为Dd。 （2）由分析可知：依据 1~4 组杂交结果，只有 1、2 组子代中出现 50%发育异常种子的原因是含父本d基因的受精卵使种子50%发育异常。 （3）利用1组中的F1（Dd）进行自交，F2发育正常种子的基因型的比例为DD：Dd：dd=2031：2847：621（约为 3：4：1），不符合孟德尔分离定律，分析原因可能是： ①由于发育异常种子的基因型无法检测，含父本d基因的受精卵即基因型为Dd和dd的发育异常种子无法统计到F2中，因此结果不符合孟德尔分离定律。 ②1组中的F1（Dd）进行自交，理论上DD：Dd：dd=1:2:1，已知因型为DD的种子有2031个，dd与DD基因型的个体数目相等，理论上发育正常的dd种子也应该约为2031个，远大于621，与实际数据不符。 （4）综合上述研究，科研人员推测，除了种子发育异常外，D、d 两种雄配子的比例异 常也是导致 3：4：1 分离比出现的原因之一，注意后代中DD：Dd：dd=3:4:1，雌配子中D：d=1:1，Dd、dd含雄配子d基因的个体只有50%存活，再进一步根据雌雄配子随机结合在□中填充即可，完成解释上述现象的遗传图解如下： ，故后代中DD：Dd：dd=3:4:1。 （5）上述研究发现了d 基因与种子发育的相关性，由于种子发育过程中需要细胞呼吸提供能量，而细胞代谢需要酶的催化，在此基础上可提出一个进一步深入研究的问题：如d基因是否通过影响种子发育过程中酶的合成（活性）进而影响代谢影响种子萌发等。 【点睛】本题考查基因的分离定律的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题的能力。 70. 学习以下材料，回答问题题。 抗性基因的水平转移 水平基因转移（HGT）是指在不同物种之间或单个细胞内部的细胞器之间以及细胞器和细胞核之间所进行的遗传物质的流动。HGT在生物界普遍存在，在许多原核生物中，HGT贡献了0．5%~25%的基因，是生物进化的主要动力之一。拟南芥、水稻叶绿体中的部分基因转移到核DNA显著提升了其对胁迫信号的响应能力，小立碗藓的核基因组中来自原核生物、真菌及病毒的128个基因在植物由水生向陆生过渡的过程中发挥了重要作用。 抗生素抗性基因被广泛应用于转基因技术中，因此转基因生物体内和环境中存在大量抗性基因。这些抗性基因进入细菌体内会显著增强自然菌株的耐药性，从而导致超级细菌的产生。HGT被认为是细菌耐药性传播的主要驱动因素。 可移动遗传元件是抗性基因发生HGT的必要条件，如质粒、整合子等。整合子是一种可移动性DNA分子，含有3个主要结构：5′端整合酶基因（INTI）表达整合酶；中间可变区，可以携带一个或多个相同或不同的耐药基因；3′端结构因整合子的类型不同而异。外源抗性基因在位点att Ⅰ和att C之间的可逆性捕获和剪切过程如下图。整合子若定位在细菌拟核DNA，可将携带的耐药基因“垂直”传播给子代；若定位于质粒上，则可实现耐药基因跨物种的“水平”传播。 抗性基因的水平转移还受到其他环境因子的影响，如抗生素的滥用提高了抗性基因频率。随着研究者对HGT的机理逐渐明晰，一系列应对措施正在有序推进，而HGT在科研中的应用潜力也被逐渐发掘。 （1）从可遗传变异的类型分析，HGT属于________，HGT为进化提供了_____。基因在不同物种间转移后能表达出相同产物，这是基于________。 （2）下列与抗性基因水平转移有关的说法中，正确的是________。 a、抗性基因可通过食物链、水体、土壤等广泛传播 b、经水平转移后的抗性基因不能再进行垂直传播 c、抗性基因水平转移的现象具有普遍性 d、整合酶兼具限制酶和DNA连接酶的功能 e、不同整合子所能携带的抗性基因种类和数量不同 f、 整合子对耐药基因的捕获和剪切能促进HGT （3）在没有抗生素选择压力的环境中，耐药菌生存竞争力低于敏感菌，而人类活动促进了超级细菌的产生，请从物质和能量观、进化与适应观的角度阐明上述现象产生的原因____。 （4）结合文本材料，从基因工程和健康生活的角度，分别提出一项缓解抗性基因水平转移的思路______。 【答案】（1） ①. 基因重组 ②. 原材料 ③. 不同生物共用同一套密码子和具有相似的基因表达体系 （2）acdef （3）无抗生素时，耐药菌表达抗性基因需要消耗额外的物质和能量，在竞争中不占优势；转基因技术的广泛应用使环境中抗性基因数量显著增加，抗生素的大量使用加速了选择过程，使抗性基因频率迅速升高，从而促进了超级细菌的产生。 （4）基因工程角度：设计能够实现自我降解的抗性基因；改造整合酶基因，降低整合酶活性；健康生活角度：科学用药，避免抗生素滥用。 【解析】 【分析】不同生物之间或单个细胞内部的细胞器之间以及细胞器与细胞核之间可以进行基因的水平转移，这种现象是自然界普遍存在的，也是生物进化的主要驱动力之一。抗生素抗性基因常作用基因工程技术中的标记基因使用，导致转基因生物或环境中存在有大量的抗性基因，这些基因随着食物链等会进入细菌或其他生物体内，造成抗 生素抗性基因的基因频率上升，提高了细菌的耐药性。抗生素抗性基因可整合到细菌的拟核DNA中，也可以整合到质粒DNA中，并且两者之间可以相互转换，整合到拟核DNA中的抗性基因可垂直传给子代，而整合到质粒DNA上的抗性基因可水平跨物种的传给其他生物。 【小问1详解】 水平基因转移是不同生物之间或细胞内部不同细胞器以及细胞器与细胞核之间的基因转移，属于广义的基因重组；突变和基因重组为生物进化提供了原材料；同一基因能在不同物种间转移并能表达出相同产物，这是因为不同生物共用同一套密码子和具有相似的基因表达体系。 【小问2详解】 a、转基因生物中的抗性基因随着食物链进入其他生物或随着枯枝败叶等进入周围环境，进入细菌的抗基因再传播给其他生物，a正确； b、经水平转移的抗性基因可整合到拟核DNA中，也要吧整合到质粒DNA中，整合到拟核DNA中抗性基因可进行垂直传播，b错误； c、根据题目信息可知，抗性基因的水平转移在自然界中普遍存在，c正确； d、整合子5′端整合酶基因（INTI）表达整合酶，可实现外源抗性基因在位点att Ⅰ和att C之间的可逆性捕获和剪切，剪切过程整合酶执行限制酶的功能，捕获整合过程执行DNA连接酶的功能，d正确； e、整合子中间可变区，可以携带一个或多个相同或不同的耐药基因，e正确； f、 整合子对耐药基因的捕获和剪切，可实现基因在不同生物或细胞内不同细胞器、细胞器与细胞核之间的水平转移，f正确。 故选acdef。 【小问3详解】 在没有抗生素选择压力的环境中，抗生素抗性基因的表达，虽然没有竞争优势，但基因的表达需要消耗物质和能量，造成耐药菌与其他非耐药菌的竞争中牌劣势地位，生存竞争力低于敏感菌；人类生产和生活中广泛的使用转基因技术，使得周围环境中抗生素抗性基因的数量大量增多，另外，疾病治疗的过程中大量使用抗生素，造成对病菌的耐药性筛选作用，这些的活动都会导致抗性基因的频率迅速升高，从而促进超级细菌的产生。 【小问4详解】 缓解抗性基因水平转移，在基因工程技术方面，可以设计能实现自我降解的抗性基因，或通过设计重组的基因表达载体，避免抗性基因整合到受体细胞的染色体中；或通过改造整合子中的整合酶基因的结构，降低整合酶的活性，降低基因的水平转移；从健康生活的角度，要科学用药，减少抗生素的使用。 71. 水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌（Mp）侵染水稻引起的病害，严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比，抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。 （1）水稻对Mp表现出的抗病与感病为一对相对__________。为判断某抗病水稻是否为纯合子，可通过观察自交子代____________来确定。 （2）现有甲（R1R1r2r2r3r3）、乙（r1r1R2R2r3r3）、丙（r1r1r2r2R3R3）三个水稻抗病品种，抗病（R）对感病（r）为显性，三对抗病基因位于不同染色体上。根据基因的DNA序列设计特异性引物，用PCR方法可将样本中的R1、r1、R2、r2、R3、r3区分开。这种方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定。 ①甲品种与感病品种杂交后，对F2不同植株的R1、r1进行PCR扩增。已知R1比r1片段短。从扩增结果（下图）推测可抗病的植株有____________。 　　　　　　 ②为了在较短时间内将甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合，选育新的纯合抗病植株，下列育种步骤的正确排序是________。 a．甲×乙，得到F1 b．用PCR方法选出R1R1R2R2R3R3植株 c．R1r1R2r2r3r3植株×丙，得到不同基因型的子代 d．用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株，然后自交得到不同基因型的子代 （3）研究发现，水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因（R1、R2、R3等）编码的蛋白，也需要Mp基因（A1、A2、A3等）编码的蛋白。只有R蛋白与相应的A蛋白结合，抗病反应才能被激活。若基因型为R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻，被基因型为a1a1A2A2a3a3的Mp侵染，推测这两种水稻的抗病性表现依次为___________。 （4）研究人员每年用Mp（A1A1a2a2a3a3）人工接种水稻品种甲（R1R1r2r2r3r3），几年后甲品种丧失了抗病性，检测水稻的基因未发现变异。推测甲品种抗病性丧失的原因是______________。 （5）水稻种植区的Mp是由不同基因型组成的群体。大面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种，将会引起Mp种群__________，使该品种抗病性逐渐减弱直至丧失，无法在生产中继续使用。 （6）根据本题所述水稻与Mp的关系，为避免水稻品种抗病性丧失过快，请从种植和育种两个方面给出建议__________________________。 【答案】 ①. 性状 ②. 性状是否分离 ③. 1和3 ④. a、c、d、b ⑤. 感病、抗病 ⑥. Mp的A1基因发生了突变 ⑦. （A类）基因（型）频率改变 ⑧. 将含有不同抗病基因的品种轮换/间隔种植；将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中 【解析】 【详解】【分析】该题主要考查遗传定律的应用、基因、蛋白质与性状的关系及育种方法的有关知识。要获得纯合的新品种，结合题意，首先通过不同品种杂交，将不同的抗性结合到一起，再通过自交使之出现纯合子，最后用PCR技术筛选出纯合子植株作为稳定遗传的新品种。 【详解】（1）水稻的抗病与感病符合同一种生物的同一性状的不同表现型，是一对相对性状；通过观察自交子代是否发生性状分离来确定纯合子、杂合子的情况； （2）①甲品种与感病品种杂交后，对不同植株的R1、r1进行PCR扩增。已知R1比r1片段短。从扩增结果分析，植株1只有和M的200bp的基因相同的基因，基因型为R1R1，植株3有和M相同的基因，基因型为R1r1，植株2只有和M的400bp的基因相同的基因，基因型为r1r1，所以1和3为抗病植株，2为感病植株； ②为了在较短时间内选育新的纯合抗病植株，先让甲、乙杂交得到子一代，再用子一代（R1r1R2r2r3r3）植株与丙（r1r1r2r2R3R3）杂交，得到四种不同基因型的子代，然后用PCR方法选出R1r1R2r2R3r3植株，然后自交得到9种不同基因型的子代， 最后用PCR方法选出R1R1R2R2R3R3植株； （3）基因型为R1R1r2r2R3R3和r1r1R2R2R3R3的水稻被基因型a1a1A2A2a3a3为的Mp侵染，因只有R蛋白与相应的A蛋白结合，抗病反应才能被激活，基因型为R1R1r2r2R3R3的水稻没有R2蛋白与Mp的A2蛋白结合，抗病反应不能被激活；基因型为r1r1R2R2R3R3的水稻中有与A2蛋白结合的相应的R2蛋白，抗病反应能被激活，因此这两种水稻的抗病性表现依次为感病、抗病； （4）每年用Mp（A1A1a2a2a3a3）人工接种水稻品种甲（R1R1r2r2r3r3.），几年后甲品种丧失了抗病性，由于水稻的基因没有变异，只能是 Mp（A1A1a2a2a3a3）的A1基因发生突变，使甲品种R1蛋白没有A1蛋白与之结合，抗病反应不能被激活，丧失抗性 ； （5）由于Mp有多种不同基因型的个体，而单一抗病类型的水稻只对其中一种Mp有抗性，长期种植这一种类型将会引起Mp种群中其他类型的个体大量繁殖，其A基因频率升高，该品种不能对其他类型的Mp有抗性，导致其抗病性逐渐减弱直至丧失，无法再生产中继续使用； （6）为避免单一抗病类型的水稻品种抗病性丧失过快，可以将不同水稻抗病品种（甲、乙、丙）混种；育种时培养同时含有多对抗性基因的纯合子品种（如R1R1R2R2R3R3）。 【点睛】其一要抓住“只有R蛋白与相应的A蛋白结合，抗病反应才能被激活”这一条件，才能判断感病和抗病类型；其二单一抗病类型的水稻客观上对Mp起到选择作用，导致其他类型的Mp留下来，其中的A基因频率升高，这种水稻对这些Mp没有抗性，在生产上就没有价值了。 72. 很多证据表明，上一代在环境压力下产生的某些获得性性状可以“记忆”在配子中并遗传给下一代。为研究环境因素引起的亲代雄性个体的变异遗传给子代的问题，我国科研人员进行实验。 （1）科研人员给正常雄鼠饲喂高脂饮食，使其成为肥胖雄鼠。雄鼠的肥胖与正常是一对_____________性状。从变异类型角度分析，高脂饮食诱导产生的变异是_____________变异。 （2）为研究雄鼠肥胖性状的遗传，科研人员进行杂交了实验，实验及结果如下图所示。 有人据此判断，亲代肥胖雄鼠的Y染色体发生了基因突变。请对该推测的合理性作出判断，并说明判断原因：____________________________________________________。 （3）科研人员推测，子代小鼠出现糖代谢紊乱与父本产生的精子有关。为验证此推测，科研人员将亲代肥胖雄鼠的精子头部用显微注射方法注射到_____________小鼠的卵母细胞中，体外胚胎培养后，转入正常代孕母鼠体内继续发育。该实验排除了____________________等无关因素对实验结果的影响。若在_____________条件下饲养的所有子代雄鼠均出现糖代谢紊乱，证明该推测成立。 （4）由于精子中大部分蛋白质的合成处于停滞状态，科研人员推测肥胖雄鼠精子中的RNA导致子代雄性小鼠出现糖代谢紊乱。为此，科研人员进行下表所示实验。 组别 1组 2组 3组 4组 5组 材料 来自亲代正常雄鼠精子的总RNA 来自亲代肥胖雄鼠精子的总RNA 来自亲代肥胖雄鼠精子的mRNA 来自亲代肥胖雄鼠精子的tRNA 来自亲代肥胖雄鼠精子的rRNA 操作 显微注射到正常小鼠的_____________中 观察子代雄鼠的性状 正常 出现糖代谢紊乱 正常 出现糖代谢紊乱 正常 ①表中空白处的受体细胞是_____________。 ②由实验结果初步判断，子代雄鼠出现糖代谢紊乱与亲代肥胖雄鼠精子中的tRNA有关，依据是____________________________________________________。 （5）研究发现，精子中tRNA来源的小RNA（tsRNA）通过调节基因的转录来影响小鼠的性状。请利用所学知识，结合本研究，从分子水平对父本在遗传中的作用作出解释：____________________________________________________。 （6）随着婚育观念的改变，人们越来越重视优生优育，请结合本研究的结果，对于打算生育的男士提出合理的建议。_______________________________________。 【答案】（1） ①. 相对 ②. 不可遗传 （2）不合理。子代雄鼠均出现糖代谢紊乱，意味着与卵细胞结合的精子中均携带突变基因，不符合基因突变低频性的特点 （3） ①. 正常雌鼠 ②. 交配时雌雄个体接触、精卵细胞的相互识别、精液质量 ③. 低脂 （4） ①. 受精卵 ②. 注射tRNA的子代雄鼠出现糖代谢紊乱，与注射总RNA结果相似，注射其它种类的RNA无此现象 （5）①父本的基因随染色体传递给子代，控制子代蛋白质合成，影响子代性状；②环境因素引起的父本性状改变，通过精子的tsRNA调节子代基因的转录来影响子代性状 （6）低脂健康饮食；平衡膳食；减少不良生活习惯，采取健康生活方式；防止过度劳累对身体造成伤害；减少吸烟、饮酒等对身体的伤害 【解析】 【分析】可遗传的变异是由遗传物质改变引起的，可以遗传给后代；由环境改变引起的变异，是不可遗传的变异，不能遗传给后代。 【小问1详解】 科研人员给正常雄鼠饲喂高脂饮食，使其成为肥胖雄鼠．则雄鼠的肥胖与正常是一对相对性状；从变异类型角度分析，高脂饮食诱导产生的变异不是遗传物质改变引起的，所以是不可遗传的变异。 【小问2详解】 在杂交实验中，正常雌鼠和正常雄鼠杂交后，进行低脂饲养，子代雄鼠均正常；而正常雌鼠和肥胖雄鼠杂交后，进行低脂饲养，子代均不肥胖，但均出现糖代谢紊乱，意味着与卵细胞结合的精子中均携带突变基因，不符合基因突变低频性的特点，所以不能判断是亲代肥胖雄鼠的Y染色体发生了基因突变。 【小问3详解】 为验证子代小鼠出现糖代谢紊乱与父本产生的精子有关，科研人员将亲代肥胖雄鼠的精子头部用显微注射方法注射到正常雌鼠的卵母细胞中，体外胚胎培养后，转入正常代孕母鼠体内继续发育。该实验排除了交配时雌雄个体接触、精卵细胞的相互识别、精液质量等无关因素对实验结果的影响．若在低脂条件下饲养的所有子代雄鼠均出现糖代谢紊乱，证明该推测成立。 【小问4详解】 ①小鼠进行有性生殖，个体发育的起点是受精卵，所以需要将不同的实验材料分别显微注射到正常小鼠的受精卵，正常发育后，观察子代雄鼠的性状。 ②根据表格记录的信息发现注射tRNA的子代雄鼠出现糖代谢紊乱，与注射总RNA结果相似，注射其它种类的RNA无此现象，从而判断子代雄鼠出现糖代谢紊乱与亲代肥胖雄鼠精子中的tRNA有关。 【小问5详解】 研究发现，精子中tRNA来源的小RNA（tsRNA）通过调节基因的转录来影响小鼠的性状。说明①父本的基因随染色体传递给子代，控制子代蛋白质合成，影响子代性状；②环境因素引起的父本性状改变，通过精子的tsRNA调节子代基因的转录来影响子代性状。 【小问6详解】 根据本研究的结果，对于打算生育的男士提倡低脂健康饮食；平衡膳食；减少不良生活习惯，采取健康生活方式；防止过度劳累对身体造成伤害；减少吸烟、饮酒等对身体的伤害。 【点睛】本题考查生物变异的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。 73. 金鱼是原产于我国的观赏动物，在眼睛、体色等方面高度多样。为开发新的培育方法，科研人员探究了金鱼多样性的分子机制。 （1）科研人员在野生型金鱼品系的繁育过程中发现了一种眼球凸出性状的金鱼，称为“龙睛”。多条龙睛个体间相互交配，子一代全部为龙睛，推测龙睛为_________性性状。 （2）科研人员推测龙睛性状由9号染色体上一个碱基的突变控制。将某野生型金鱼与龙睛杂交，F1有野生型与龙睛两种表型，对F1两种表型个体进行DNA测序，统计9号染色体每个可能的突变位点上F1两种表型个体与亲代龙睛相应位置的碱基是否一致，结果如图1所示。 请据图判断与龙睛性状相关的基因最有可能位于哪一区域，写出判断依据___。 （3）研究发现，9号染色体上脂质代谢相关的L基因突变，导致其表达产物为截短而失去活性的L酶，形成上述表型。导致L酶失活的L基因的变化有________。 a、L基因中增添一对碱基 b、L基因中缺失一对碱基 c、L基因中一对碱基替换 d、L基因的启动子突变失效 e、L基因中增添多对碱基 f、L基因的终止子突变失效 （4）常规的金鱼选育以多代杂交筛选为主要方法，耗时长、成本高。科研人员基于上述研究，研发了利用基因编辑系统（能定向敲除某个特定基因）在任意金鱼品系中快速引入龙睛性状的育种方法，流程如图2． ①F1中可筛选得到龙睛的原因是________。 ②利用该育种方式，明显缩短了育种时间，这是由于________。 ③金鱼具有“性反转”现象，即不同温度下生长的金鱼性别会不同。请根据以上信息提出F2龙睛繁育的思路____。 【答案】（1）隐 （2）位于Ⅲ区。因为F1龙睛个体的Ⅲ区碱基与亲本龙睛基本一致，而野生型个体仅有约一半的碱基与亲本龙睛一致，Ⅰ、Ⅱ区中二者差别不大。 （3）abce （4） ①. 通过卵细胞带入受精卵的基因编辑系统将来自精子（及卵细胞）的L基因编辑敲除 ②. A的卵细胞直接诱导启动胚胎发育，并通过低温诱导染色体加倍，可快速获得每对基因都纯合的F2个体 ③. F2龙睛在不同温度下分别培养，获得性染色体组成相同的雄鱼和雌鱼，二者通过杂交繁育后代 【解析】 【分析】1、隐形性状个体间杂交后代只有隐形性状，显性性状个体间杂交，显性杂合基因型杂交后代会出现性状分离。 2、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。 3、通过把外源基因导入受体细胞卵细胞，完成受精即可在后代中筛选到外源基因所控制性状的后代。卵细胞直接诱导启动胚胎发育，并通过低温诱导染色体加倍，可快速获得每对基因都纯合的后代个体即单倍体育种。 4、表型是基因型和环境共同作用的结果。 【小问1详解】 隐性性状个体间杂交后代只有隐性性状，显性性状个体间杂交，显性杂合基因型杂交后代会出现性状分离。多条龙睛个体间相互交配，子一代全部为龙睛，推测龙睛为隐性性状。 【小问2详解】 F1龙睛个体的Ⅲ区碱基与亲本龙睛基本一致，而野生型个体仅有约一半的碱基与亲本龙睛一致，Ⅰ、Ⅱ区中二者差别不大。故与龙睛性状相关的基因最有可能位于Ⅲ区域。 【小问3详解】 基因突变是DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。即L基因中增添一对碱基、L基因中缺失一对碱基、L基因中一对碱基替换、L基因中增添多对碱基可导致L酶失活的基因突变。 故选abce。 【小问4详解】 ①F1中可筛选得到龙睛的原因是通过卵细胞带入受精卵的基因编辑系统将来自精子（及卵细胞）的L基因编辑敲除。 ②A的卵细胞直接诱导启动胚胎发育，并通过低温诱导染色体加倍，可快速获得每对基因都纯合的F2个体即单倍体育种。 ③因为表型是基因型和环境共同作用的结果，因此F2龙睛在不同温度下分别培养，获得性染色体组成相同的雄鱼和雌鱼两种性别个体，二者通过杂交就会繁育后代。 74. 褐飞虱在水稻上产卵导致水稻减产。野生型水稻不具有褐飞虱抗性，P品系为褐飞虱抗性品系。科研人员对抗性基因进行研究。 （1）P品系与野生型水稻杂交，F1全部为抗性，F1个体间相互交配，F2表型及比例为________，说明褐飞虱抗性为一对等位基因中的显性基因控制。 （2）为了进行基因定位，科研人员按照如图1流程进行杂交。下图 过程Ⅰ中“▲”所进行的操作是________。过程Ⅱ可使BC4F4中________，以进行基因定位分析。 （3）科研人员通过一定的方法初步确定抗性基因位于6号染色体上。为精确定位抗性基因位置，科研人员对图2所示个体一对6号染色体的DNA片段进行分析，得到图2所示结果。 ①图中BC4F4的多个个体中出现灰色片段，其原因是减数分裂形成配子过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间________。 ②请据图判断褐飞虱抗性基因最可能位于a-h的哪两个位点间，并阐述判断依据________。 （4）育种工作者发现，种植具有某一抗性基因的水稻往往3-5年后就会失效，从进化的角度分析，抗性丧失的原因是________。 【答案】（1）抗性：非抗性=3：1 （2） ①. 筛选表型为抗性的个体 ②. 纯合比例提高 （3） ①. 发生交叉互换 ②. c-g间，BC4F4所有抗性个体都具有来源于P品系的cg区段，而非抗性个体都不具有来源于P品系的cg区段 （4）褐飞虱中少数发生基因突变的个体能在抗性水稻上产卵繁殖（获得针对抗性水稻的抗性），经过抗性水稻筛选后，褐飞虱中突变基因频率上升，导致具有抗性基因的水稻抗褐飞虱能力减弱或丧失 【解析】 【分析】自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；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。适用范围：①适用两对或两对以上相对性状的遗传，并且非等位基因均位于不同对的同源染色体上。②非同源染色体上的非等位基因自由组合,发生在减数第一次分裂过程中， 因此只有进行有性生殖的生物，才能出现基因的自由组合。③按遗传基本定律遗传的基因，均位于细胞核中的染色体上。 【小问1详解】 野生型水稻不具有褐飞虱抗性，P品系为褐飞虱抗性品系。若褐飞虱抗性为一对等位基因中的显性基因控制，假设基因为A，P品系与野生型水稻杂交，F1全部为抗性，说明F1基因型为Aa，P品系基因型为AA，野生型基因型为aa。F1个体间相互交配，F2表型及比例为抗性：非抗性=3：1，性状分离比是3：1。 【小问2详解】 P品系与野生型水稻杂交，F1全部为抗性，再与野生型杂交，其中既有抗性也有不抗，因为目的是定位基因，所以保留的是抗性个体，所以此时的过程Ⅰ中“▲”所进行的操作是筛选表型为抗性的个体。过程Ⅱ通过多次自交，可使BC4F4中纯合比例提高，以进行基因定位分析。 【小问3详解】 减数分裂形成配子过程中，同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换使得片段的交换，从而导致了BC4F4的多个个体中出现灰色片段。由图中的位点可以看出具有抗性和不具有抗性的区别，具有抗性的都有P品系的cg段，所以褐飞虱抗性基因最可能位于c~g间，因为BC4F4所有抗性个体都具有来源于P品系的cg区段，而非抗性个体都不具有来源于P品系的cg区段。 【小问4详解】 褐飞虱中少数发生基因突变的个体能在抗性水稻上产卵繁殖（获得针对抗性水稻的抗性），经过抗性水稻筛选后，褐飞虱中突变基因频率上升，导致具有抗性基因的水稻抗褐飞虱能力减弱或丧失，进而到导致其的抗性失效。 75. 大脑皮层的神经元均起源于大脑深处的神经祖细胞，这些神经元迁移一定距离后定位于大脑皮层中特定位置，先发育形成深层神经元，再发育形成浅层神经元。为研究神经元的定位对其功能的影响，科研人员进行了以下实验。 （1）神经元是神经系统结构与功能的基本单位，它由________构成。 （2）科研人员观察T4基因缺失后的小鼠大脑皮层发育情况，结果如图1．利用显微镜记录神经元的迁移轨迹，结果如图2．请结合图2解释T4基因缺失后小鼠大脑皮层出现图1所示发育变化的原因________。 （3）在发育正常的小鼠大脑皮层中，信号只能从深层神经元传向浅层神经元。为进一步研究神经元定位对其功能的影响，研究人员进一步进行实验，并得到表1所示结果。该结果是否支持神经元定位异常会影响其正常功能，作出判断并阐述理由____。 　 野生型小鼠 T4基因缺失小鼠 电刺激 浅层神经元 - + - + 深层神经元 + - + - 检测兴奋信号 浅层神经元 Y Y Y Y 深层神经元 Y N Y Y 表1 注：“+”表示加电刺激、“-”表示不加电刺激； “Y”表示检测到兴奋信号、“N”表示未检测到兴奋信号。 （4）某种类型自闭症患者脑中的病理结构与T4基因缺失后出现的大脑皮层发育情况类似，据此提出上述研究可能的研究价值_____。 【答案】（1）细胞体、树突和轴突 （2）在发育早期，野生型小鼠和T4基因缺失小鼠神经元迁移几乎无差异，深层神经元定位（或分层）均正常；在发育晚期，与野生型小鼠相比，T4基因缺失小鼠神经元的迁移路线变长，且迁移方向的角度更加多样化，导致浅层神经元分层异常 （3）支持。T4基因缺失后神经元定位异常，刺激其浅层神经元产生的动作电位，传到深层神经元，并引发动作电位；而野生型中，浅层神经元产生的动作电位并未传到深层神经元 （4）认识该种类型自闭症的发病机理；为该种类型自闭症的治疗提供治疗思路 【解析】 【分析】神经元是神经系统结构与功能的基本单位，它由细胞体、树突和轴突等部分构成。细胞体是神经元的膨大部分，里面含有细胞核。树突是细胞体向外伸出的树枝状的突起，通常短而粗，用来接受信息并将其传导到细胞体。轴突是神经元的长而较细的突起，它将信息从细胞体传向其他神经元、肌肉或腺体。轴突呈纤维状，外表大都套有一层髓鞘，构成神经纤维。许多神经纤维集结成束，外面包有一层包膜，构成一条神经。树突和轴突末端的细小分支叫作神经末梢，它们分布在全身各处。 【小问1详解】 神经元即神经细胞，由细胞体、树突和轴突构成。 【小问2详解】 图1表示缺失基因小鼠浅层神经元分层异常，深层神经元分层正常，图2表示发育早期基因缺失小鼠神经元迁移正常，发育晚期神经元迁移路线变长，故在发育早期，野生型小鼠和T4基因缺失小鼠神经元迁移几乎无差异，深层神经元定位（或分层）均正常；在发育晚期，与野生型小鼠相比，T4基因缺失小鼠神经元的迁移路线变长，且迁移方向的角度更加多样化，导致浅层神经元分层异常。 【小问3详解】 在发育正常的小鼠大脑皮层中，信号只能从深层神经元传向浅层神经元，分析表格中的数据，电刺激后野生型小鼠和基因缺失小鼠的深层神经元二者兴奋无差别，电刺激浅层神经元野生型小鼠深层神经元无兴奋信号，而基因缺失小鼠深层神经元有电信号，说明T4基因缺失后神经元定位异常，刺激其浅层神经元产生的动作电位，传到深层神经元，并引发动作电位；而野生型中，浅层神经元产生的动作电位并未传到深层神经元，支持神经元定位异常会影响其正常功能。 【小问4详解】 根据上述研究，可认识该种类型自闭症的发病机理，如神经元分层异常导致产生的兴奋异常；该机理可为该种类型自闭症的治疗提供治疗思路。 76. 学习以下材料，回答（1）~（5）题。 恶心、呕吐防御反应的神经机制 我国研究者初步揭示了摄入受毒素污染的食物后，机体恶心、呕吐等防御反应的神经机制。研究者先给小鼠品尝樱桃味糖精溶液后，随即在肠道内注射金黄色葡萄球菌肠毒素，小鼠出现呕吐现象。多次重复后，小鼠出现味觉回避反应，即饮用樱桃味糖精溶液的次数和用量显著减少，表现出“恶心”样行为。 小鼠肠道上皮中存在着一类肠道内分泌细胞——肠嗜铬细胞，这种细胞合成了占机体90%的5-羟色胺（5-HT）。研究者推测，肠嗜铬细胞可能是在恶心、呕吐反应中帮助大脑感知病原入侵的“情报员”。研究者敲除小鼠肠嗜铬细胞中合成5-HT的关键酶基因后，发现小鼠对含毒素饮料的恶心、呕吐反应大大下降，对相应味道饮料的回避反应也会消失。 如下图所示，在肠嗜铬细胞周围分布着具有5-HT受体的迷走神经元末梢，5-HT诱发了迷走神经元的突触后膜产生兴奋，而切断相关迷走神经，可以显著缓解注射肠毒素小鼠的恶心、呕吐反应。接收迷走神经传入的是脑干DVC区，抑制DVC神经元活动也可以缓解注射肠毒素小鼠的恶心、呕吐反应。DVC区的有关神经元传递信息到邻近的LPB区和VRG区，研究者特异性激活或抑制DVC-VRG环路，将分别诱发或抑制小鼠 呕吐现象，特异性激活或抑制DVC-LPB环路，则分别诱发或抑制小鼠“恶心”样行为。 化疗药物会使癌症患者产生强烈的恶心、呕吐反应，给患者带来痛苦。研究者发现化疗药物也会激活相同的神经通路。这项研究帮助人们更好地了解恶心和呕吐的神经机制，有助于更加安全有效地开发止吐药物。 （1）小鼠摄入樱桃味糖精溶液时，糖精溶液引I起小鼠唾液分泌（a），多次摄入有肠毒素的樱桃味糖精溶液后，产生味觉回避反应（b）。请填表分析a和b分别属于哪种类型反射，比较这两种反射的异同点（各写出一条即可）。 类型 相同点 不同点 a _____ _____ _____ b _____ （2）含肠毒素的饮料诱发小鼠出现呕吐反应过程中，rVRG区细胞的兴奋经_____（选填“交感”或“副交感”）神经传导至消化道平滑肌，导致呕吐现象。 （3）依据本文，小鼠出现“恶心”样行为的机制是：肠毒素进入消化道→_____（选填下列事件前的字母并排序）→“恶心”样行为。 a、迷走神经将信息传递到DVC区 b、控制肠道平滑肌收缩的神经被激活 c、肠嗜铬细胞释放5-HT增加 d、激活DVC-rVRG环路 e、抑制DVC-rVRG环路 f、激活DVC-LPB环路 g、抑制DVC-LPB环路 （4）动物在一定条件下，形成味觉回避反应的生物学意义是_____。 （5）基于文中的神经机制，请提出一种止吐药物的作用机理。_____ 【答案】（1） ①. 非条件反射 ②. 条件反射 ③. 反射的结构基础都是反射弧 ④. 非条件反射是出生后无需训练就具有的，条件反射是出生后通过学习和训练形成的；非条件反射是通过遗传获得的，不会消退，条件反射是后天建立的，可能会减弱甚至消退；非条件反射可以由低级中枢完成，条件反射由高级中枢完成；非条件反射数量是有限的，条件反射的数量几乎无限 （2）副交感 （3）c → a →f （4）通过建立条件反射，使机体能识别有害物质并预先作出反应，扩展了动物对复杂环境的适应范围，有利于个体生存 （5）特异性抑制DVC-rVRG环路；抑制肠嗜铬细胞合成或释放5-HT；特异性阻断5-HT的作用 【解析】 【分析】1、与体液调节相比，神经调节速度快、作用范围更准确、作用时间短暂，但作用范围比较局限。 2、神经调节与体液调节的关系：（1）有的内分泌腺受中枢神经系统的调节，体液调节可以看做神经调节的一个环节。（2）激素也可以影响神经系统的发育和功能，两者常常同时调节生命活动。 【小问1详解】 a是小鼠生来就有的反射活动属于非条件反射，b是经多次摄入有肠毒素的樱桃味糖精溶液后形成的反射，属于条件反射，非条件反射和条件反射都需要经过反射弧来完成，不同点是非条件反射是出生后无需训练就具有的，条件反射是出生后通过学习和训练形成的；非条件反射是通过遗传获得的，不会消退，条件反射是后天建立的，可能会减弱甚至消退；非条件反射可以由低级中枢完成，条件反射由高级中枢完成；非条件反射数量是有限的，条件反射的数量几乎无限。 【小问2详解】 交感神经兴奋使消化系统活动减弱，副交感神经兴奋使消化系统活动增强，则rVRG区细胞的兴奋经副交感神经传导至消化道平滑肌，导致小鼠的呕吐反应。 【小问3详解】 依据文中信息可知，小鼠出现“恶心”样行为的机制是：肠毒素进入消化道→c、肠嗜铬细胞释放5-HT增加→a、迷走神经将信息传递到DVC区→ f、激活DVC-LPB环→“恶心”样行为。 【小问4详解】 动物通过建立条件反射，使机体能识别有害物质并预先作出反应，扩展了动物对复杂环境的适应范围，有利于个体生存，所以动物在一定条件下，形成味觉回避反应。 【小问5详解】 只要阻断了反射弧中的任意一个环节就可以防止呕吐，所以特异性抑制DVC-rVRG环路；抑制肠嗜铬细胞合成或释放5-HT；特异性阻断5-HT的作用均可止吐。 77. 因含N、P元素的污染物大量流入，我国某大型水库曾连续爆发“水华”。为防治“水华”，在控制上游污染源的同时，研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼，对该水库生态系统进行修复，取得了明显效果。 （1）在该水库生态系统组成中，引起“水华”的藻类属于_________。水库中各种生物共同构成______________。 （2）为确定鲢、鳙的投放量，应根据食物网中的营养级，调查投放区鲢、鳙_________的生物积累量（在本题中指单位面积中生物的总量，以t·hm-2表示）：为保证鲢、鳙的成活率，应捕杀鲢、鳙的______________。 （3）藻类吸收利用水体中的N、P元素，浮游动物以藻类为食，银鱼主要以浮游动物为食，由图可知，将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后，造成银鱼生物积累量__________，引起该变化的原因是______。 （4）投放鲢、鳙这一方法是通过人为干预，调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的____________，从而达到改善水质的目的。 （5）鲢鱼和鳙鱼是人们日常食用的鱼类。为继续将投放鲢、鳙的方法综合应用，在保持良好水质的同时增加渔业产量，以实现生态效益和经济效益的双赢，请提出两条具体措施________________。 【答案】 ①. 生产者 ②. （生物）群落 ③. 捕食对象/食物 ④. 捕食者/天敌 ⑤. 明显下降 ⑥. 鲢、鳙与银鱼在食物上存在竞争关系 ⑦. 比例 ⑧. 定期适度捕捞鲢、鳙；定期合理投放鲢、鳙；控制性捕杀鲢、鳙的捕食者；控制人类活动（工业、农业、旅游等）对该水库生态环境的负面影响 【解析】 【详解】【分析】该题主要考查种群、群落及生态系统的结构和稳定性的有关知识。种群的增长受食物、天敌等的影响；群落是聚集在一定区域中各种生物种群的集合，包括该区域所有的生物；群落中不同种生物可能存在竞争、捕食、寄生或共生关系，要根据题意作出判断；在一个生态系统中，增加某种生物，既要考虑它的被捕食者，又要考虑其天敌，还要考虑环境容纳量。 【详解】（1）藻类能进行光合作用并作为浮游动物的食物，故藻类属于生产者；水库中的各种生物，就包括了这一范围内所有的生物，构成一个群落； （2）为确定鲢、鳙的投放量，应根据本水库食物网中的营养级，要调查投放区鲢鱼和鳙鱼的食物，即上一营养级藻类和浮游动物生物积累量，投放适量的鱼苗；为保证鲢、鳙的成活率，还要防止其天敌的捕食，故应捕杀鲢鱼、鳙鱼的天敌； （3）据图可知，将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后，造成银鱼生物积累量显著下降，引起该变化的原因是，投放鲢鱼和鳙鱼捕食浮游动物和藻类，导致浮游动物减少，银鱼的食物来源减少，导致银鱼数量下降； （4）通过投放鲢、鳙，该生态系统中不同生物的生物积累量发生了改变，故人为调整了该生态系统食物网中相关物种生物积累量的比例，从而达到改善水质的目的； （5）具体措施是：适量地投放鲢、鳙；适量增加投放浮游动物确保鲢、鳙有足够的食物来源；为保证鲢、鳙的成活率，控制鲢鱼、鳙鱼的天敌数量；减少人类活动对水库的干扰等。 【点睛】其一要理清藻类、浮游动物、银鱼、鲢和鳙鱼的种间关系：藻类被浮游动物和鲢、鳙所食，浮游动物被鲢、鳙及银鱼所食；其二投放鲢、鳙鱼，既要考虑其食物，又要考虑其天敌，还要考虑水库的容纳量。 78. 光不但为植物光合作用提供能量来源，而且还是植物整个生命周期中许多生长发育过程的调节信号，如种子萌发、植物生长、开花诱导和器官衰老等。 I、我国科研人员用拟南芥作为实验材料研究发现：赤霉素与细胞内的赤霉素受体结合形成复合物，该复合物与R蛋白结合使R蛋白降解，从而抑制相关基因的表达，引起细胞伸长、植株增高。 （1）用赤霉素处理野生型和蓝光受体缺失突变体拟南芥后，用蓝光照射，分别检测R蛋白的含量，结果如图1，实验结果表明：________________。 （2）科研人员进一步研究被蓝光激活的蓝光受体对赤霉素信号通路的影响。用药物阻断野生型拟南芥的内源赤霉素合成，然后分三组进行不同处理。一段时间后，将各组拟南芥的细胞裂解，在裂解液中加入表面结合了蓝光受体抗体的微型磁珠。与裂解液充分孵育后收集磁珠，分离磁珠上的各种蛋白，利用抗原-抗体杂交技术检测其中的蓝光受体和赤霉素受体，处理及结果如图2。 ①据图分析，蓝光受体在_______条件下才能与赤霉素受体结合。 ②请判断蓝光受体与赤霉素受体的结合是否依赖赤霉素，并阐述判断依据_______。 II、利用药物阻断拟南芥内源赤霉素合成，利用“磁珠”技术进一步证明了蓝光受体与赤霉素受体结合后，后者便无法与R蛋白结合。 （3）相关实验如下表，请完善实验方案（选择下列字母填空）。 组别 植株处理 磁珠抗体 抗原-抗体检测 预期结果 对照组 ①_______ 赤霉素受体的抗体 赤霉素受体的抗体，R蛋白的抗体 ②______ 实验组 ③________ ④______ a、黑暗b、蓝光 c、黑暗+赤霉素d、蓝光+赤霉素e、有赤霉素受体条带，无R蛋白条带 f、无赤霉素受体条带，有R蛋白条带g、有赤霉素受体条带，有R蛋白条带 h、无赤霉素受体条带，无R蛋白条带 （4）综合上述信息，在不考虑其他影响因素的情况下，模仿野生型植株在黑暗条件下的情况，完善不同植株在不同条件下的生长状态及相关信号调节通路__________（任选一个即可）。 【答案】（1）蓝光受体被激活后，抑制R蛋白降解 （2） ①. 蓝光 ②. 否，2组和3组均检测到赤霉素受体 （3） ①. c ②. g ③. d ④. e （4） 【解析】 【分析】分析题意可知，本实验目的是研究蓝光和赤霉素在调节植物发育中的相互关系，实验的自变量是蓝光和赤霉素的有无，因变量是植物的发育情况。 【小问1详解】 分析题意，赤霉素与细胞内的赤霉素受体结合形成复合物，该复合物与R蛋白结合使R蛋白降解，据图可知，与黑暗相比，蓝光处理后野生型的R蛋白相对含量升高，而蓝光受体缺失突变体经蓝光处理后与野生型在黑暗中的处理结果一致，说明蓝光受体被激活后，抑制R蛋白降解。 【小问2详解】 ①据图分析，1组是黑暗条件下，不施加外源赤霉素，2组是蓝光处理，不施加外源赤霉素，3组是蓝光且施加外源赤霉素，结果显示2组和3组的均出现条带，说明蓝光受体在蓝光条件下才能与赤霉素受体结合。②分析图2，2组是蓝光处理，不施加外源赤霉素，3组是蓝光且施加外源赤霉素，两组的自变量是赤霉素的有无，但2组和3组均检测到赤霉素受体，故蓝光受体与赤霉素受体的结合不依赖赤霉素。 【小问3详解】 分析题意，利用药物阻断拟南芥内源赤霉素合成，利用“磁珠”技术进一步证明了蓝光受体与赤霉素受体结合后，后者便无法与R蛋白结合，则实验应用赤霉素处理后，分别在黑暗和蓝光条件下处理，则对照组的植株处理为 c黑暗+赤霉素，实验的处理为d蓝光+赤霉素；由于磁珠抗体是赤霉素受体的抗体，而抗原—抗体检测是利用赤霉素受体的抗体，R蛋白的抗体，故预期结果应为对照组g有赤霉素受体条带，有R蛋白条带 （无蓝光，不与赤霉素受体结合），实验组为e有赤霉素受体条带，无R蛋白条带 （有蓝光，与赤霉素受体结合，无法与R蛋白结合，无R蛋白条带）。 【小问4详解】 在蓝光条件下，野生型植株的R蛋白降解减少，相关基因正常表达，则细胞伸长、植株增高被抑制；黑暗条件下，赤霉素合成缺陷植株R蛋白降解减少，相关基因正常表达，细胞伸长，植株增高被抑制；蓝光条件下，赤霉素合成缺陷植株R蛋白降解减少，相关基因正常表达，细胞伸长，植株增高被抑制，可绘制图形如下： 79. 植物在受到机械损伤或病虫侵害时，会表达一种防御蛋白——蛋白P。为研究一种新的植物激素茉莉酸对蛋白P基因表达的影响，科研人员用番茄植株进行实验。 （1）茉莉酸是在植物生命活动中传递________，有显著调节作用的微量有机物。 （2）科研人员设计了下图所示装置，将番茄叶片C1和J1置于封口的玻璃瓶中，其内分别放置含清水或含茉莉酸(具有挥发性)的海绵，叶片M紧贴在玻璃瓶的封口外。4小时后，测定各叶片中蛋白P的mRNA量，结果如下表。 叶片 蛋白P的mRNA量 C1 6±4 C2 7±3 M 7±3 J1 223±7 J2 172±4 ①本实验中，C1叶片的结果排除了________(写出两点)的影响。②本实验中，M叶片的结果说明，J2叶片蛋白P的mRNA量变化不是由________引起的。③本实验可以得出的两个结论有________。 （3）依据上述实验结果，请提出一个清晰的、解释J2叶片数据的科学假设:________。 （4）其他研究结果表明，模拟叶片机械损伤可以诱导蛋白P的表达和脱落酸(ABA)含量增加。科研人员推测，叶片受到机械损伤后内源茉莉酸增加，诱导ABA合成增加，ABA进而促进蛋白P的表达。为验证上述推测，需要在上述已知事实的基础上，进一步补充下列实验中的________(选填下列字母)，以完善证据链。 a.给叶片单独施加ABA，检测蛋白P含量 b.给叶片同时施加ABA和茉莉酸，检测蛋白P含量 c.机械损伤叶片后，检测损伤叶片的茉莉酸含量 d.给叶片单独施加茉莉酸，检测ABA含量 【答案】（1）信息 （2） ①. 玻璃瓶封口、海绵以及叶片自身因素对实验结果 ②. 茉莉酸直接扩散到玻璃瓶外 ③. 茉莉酸可促进蛋白P基因转录增强；茉莉酸通过J1叶片引起J2叶片蛋白P基因转录增强 （3）J1叶片中转录的蛋白P的mRNA运输至J2叶片(或茉莉酸通过J1叶片运输到J2叶片，引起蛋白P基因转录增强或J1叶片通过其他信号分子引起J2叶片蛋白P基因转录增强) （4）a、c、d 【解析】 【分析】结合题图可知，C1和J1的自变量是否有茉莉酸，M和J2的自变量是否和J1位于同一植株，因变量是蛋白P的mRNA含量。J1和J2中mRNA含量最高。 【小问1详解】 植物激素是对植物生长发育有显著调节作用的微量有机物，可以在生命活动中传递信息。 【小问2详解】 ①C1叶片作为对照组，J1作为实验组用玻璃瓶罩住，并且含有海绵，所以C1叶片的结果排除了玻璃瓶封口、海绵以及叶片自身因素对实验结果的影响。 ②由于茉莉酸具有挥发性，而M叶片和J2叶片蛋白P的mRNA量是不一样的，说明这种变化不是由茉莉酸直接扩散到玻璃瓶外引起的。 ③通过J1和C1比较，说明茉莉酸可促进蛋白P基因转录增强，通过J2（和J1位于同一植株）和M（不在同一植株）的比较说明茉莉酸通过J1叶片引起J2叶片蛋白P基因转录增强。 【小问3详解】 J2和J1位于同一植株，并且二者蛋白P的mRNA含量比较高，推测可能是茉莉酸通过J1叶片运输到J2叶片，促进蛋白P基因转录增强，使mRNA增多，或者J1叶片中转录的蛋白P的mRNA运输至J2叶片。 【小问4详解】 根据题干信息，叶片受到机械损伤后内源苿莉酸增加，诱导ABA合成增加，ABA进而促进蛋白P的表达，所以可以通过施加ABA，检测蛋白P含量，或者机械损伤叶片后，检测损伤叶片的茉莉酸含量或给叶片单独施加茉莉酸，检测ABA含量来完善证据链。而同时施加ABA和茉莉酸不能判断蛋白P增加的直接原因是ABA还是茉莉酸。故选a、c、d。 80. 某地一条河流常年被生活废水污染。生活废水的排放具有水质、水量不均，水中有机物含量高的特点。为因地制宜探索治理河水污染的生态方法，研究人员将污染河水引入一面积为33m×20m的人工实验湿地（见下图）。 在该人工实验湿地中引入满江红、芦苇、水芹和凤眼莲等水生植物，并暂时封闭出水口。一段时间后，分别测试进水口和出水口的水质若干指标，结果见下表。 参数 入口处平均值 出口处平均值 国家排放标准 总氮（mg/L） 25 9 15 总磷（mg/L） 2．4 0．8 1．0 *BOD（mg/L） 60 8 20 粪便类大肠杆菌（细菌数目/100mL） 1．0×107 1．9×105 100~500 *BOD表示污水中生物体在代谢中分解有机物消耗的氧气量，可间接反映出水质中有机物含量。 （1）组成该湿地生物群落的主要类群包括______。 （2）据表可知，流经人工实验湿地后，污水中氮、磷总量均呈现______趋势。引起这种变化的主要原因与研究人员采取______的措施有关。 （3）污水流经人工实验湿地后，BOD值的变化表明水体中______。 （4）为保持该湿地现有的净化能力并使水质进一步达到国家排放标准，请提出完善该治理方案的措施______。 【答案】（1）生产者、消费者、分解者 （2） ①. 下降 ②. 引种的多种水生植物吸收了污水中的氮、磷 （3）有机物被微生物分解 （4）①适量投放可取食或破坏大肠杆菌的生物（如草履虫、噬菌体等）到湿地水体中。②可增加出水口前的缓流区面积、降低流速、增加水生植物密度等 【解析】 【分析】1.生态系统的组成包括非生物部分和生物部分。非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤（泥沙）等；生物部分包括生产者（绿色植物）、消费者（动物）、分解者（细菌和真菌）。2.生态系统中，生产者和消费者之间吃与被吃的关系构成食物链。3.在生态系统中，各种生物的数量虽然在不断地变化着，但是在一般情况下，生态系统中各种生物的数量和所占的比例是相对稳定的，这说明生态系统其有一定的自动调节能力。 【小问1详解】 生态系统的组成包括非生物部分和生物部分，人工湿地生态系统的生物成分有生产者、消费者、分解者。 【小问2详解】 人工湿地中植物的生长需要无机盐，它们可以通过根系从水体中吸收氮、磷等物质，使水中的氮、磷总量均呈现下降趋势，从而起到净化水体的作用。 【小问3详解】 BOD值表示污水中生物体在代谢中分解有机物消耗的氧气量，污水流经人工实验湿地后有机物被微生物分解消耗了大量的氧气。 【小问4详解】 为保持该湿地现有的净化能力并使水质进一步达到国家排放标准，可以采取①适量投放可取食或破坏大肠杆菌的生物（如草履虫、噬菌体等）到湿地水体中；②可增加出水口前的缓流区面积、降低流速、增加水生植物密度等。 81. 稻田杂草是影响水稻产量的重要因素。农业技术人员尝试通过稻虾共作综合种养模式改善水稻种植。 （1）克氏原螯虾（小龙虾）以昆虫、稻田杂草、某些小鱼等为食，属于生态系统成分中的________。 （2）小龙虾有挖洞筑巢的习性，且在稻田中会将土壤里的种子翻出、破坏幼芽生长。农业技术人员建立稻虾共作的田间工程（如下图），通过挖掘环形沟环绕稻田，为小龙虾提供繁殖和栖息环境。 根据以上信息，下列稻虾共作策略合理的有________。 a、稻田中直接播种种子而非插秧种植水稻 b、依据生态工程的协调原理，应选择茎秆粗壮、抗倒伏的水稻品种 c、依据生态工程的循环原理，稻虾共作中充分利用小龙虾的粪便可减少化肥的使用 d、水泥层涂抹在田埂近环形沟侧，防止小龙虾逃逸 （3）为研究稻虾共作对稻田杂草的影响，农业技术人员对环境、大小相同的稻田进行不同处理，45天后检测对不同杂草（千金子、鳢肠）的防治效果，结果如下表。 　 不处理 人工除草 施用化学除草剂 稻虾共作 千金子 0% 36．80% 28．52% 97．73% 鳢肠 0% 52．08% 70．83% 81．25% 注：防治效果=（不处理组杂草密度-处理组杂草密度）/不处理组杂草密度*100% 结果说明，稻虾共作能________。 （4）为了进一步研究长期稻虾共作对稻田杂草的影响，农业技术人员在稻田中分别单种水稻（CK）和稻虾共作（RC）1、2、4、9年。随机选取样方，调查样地内的杂草种类、个体数，结果如下表 种植方式 CK RC1 RC2 RC4 RC9 杂草物种丰富度指数 35 30 24 22 31 杂草总密度（株/m²） 58 47 39 25 49 ①结果显示，RC组杂草物种丰富度和密度随着RC年限增加均呈现　　　　①　　　　的趋势。从种间关系的角度推测，杂草总密度在共作前4年出现上述变化的原因是：　　　②　　　　　。 ②据本研究，请从长期生产的角度，提出一项稻虾共作中的注意事项：　　　③　　　　　。 【答案】（1）消费者 （2）bcd （3）有效防治杂草，且防治效果优于人工除草和化学除草剂 （4）①先减少后增加 ②引进的小龙虾取食杂草，杂草数量一定程度减少，RC4年限时减到最低 ③同一农田不宜长期稻虾共作，应探索更多其他的种养方案，轮换种养方式 【解析】 【分析】生态系统的结构包括生态系统的成分和食物链、食物网两部分。生态系统的成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。食物链和食物网是生态系统的营养结构。 【小问1详解】 克氏原螯虾（小龙虾）捕食昆虫、稻田杂草、某些小鱼等生物，属于生态系统成分中的消费者，能加快生态系统物质循环。 【小问2详解】 a、由题意可知，小龙虾有挖洞筑巢的习性，且在稻田中会将土壤里的种子翻出、破坏幼芽生长，故稻田中不能直接播种种子而应该插秧种植水稻，a错误； b、协调是指在进行生态工程建设时，要考虑生物与环境、生物与生物的协调与适应，故为了防止小龙虾破坏，应选择茎秆粗壮、抗倒伏的水稻品种，b正确； c、循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高，依据该原理，稻虾共作中小龙虾的粪便可减少化肥的使用，c正确； d、龙虾会挖洞筑巢，水泥层涂抹在田埂近环形沟侧，可防止小龙虾逃逸，d正确。 故选bcd。 【小问3详解】 分析题表数据可知，与不处理相比，人工除草、施用化学除草剂和稻虾共作均起到一定的防治效果，其中稻虾共作对千金子、鳢肠的防治效果均最高，说明稻虾共作能有效防治杂草，且防治效果优于人工除草和化学除草剂。 【小问4详解】 ①分析题表数据可知，与CK相比，RC4组的杂草物种丰富度指数和杂草总密度均为最低，可见随着稻虾共作年份增加，RC组杂草物种丰富度指数和杂草总密度均呈现先减少后增加的趋势。RC组为稻虾共作，与单种水稻（CK）相比，引进的小龙虾取食杂草，杂草数量一定程度减少，在前4年中随年限增加而减少，在RC4年限时减到最低。 ②从RC4到RC9，杂草物种丰富度指数和杂草总密度均呈上升趋势，说明超过4年后，防治效果随年限增加而下降，故同一农田不宜长期稻虾共作，应探索更多其他的种养方案，轮换种养方式。 82. 纤维素水解液中富含葡萄糖和木糖。科研人员拟对野生型大肠杆菌的代谢途径进行改造，以利用纤维素水解液生产莽草酸（SA）。 （1）在野生型大肠杆菌的代谢过程（如下图）中，葡萄糖作为首选的优质碳源，通过_____过程产生大量能量，用于菌体生长。 （2）研究发现，木糖可通过a酶催化的代谢过程，转变为中间产物，进入图中的葡萄糖代谢途径，但木糖无法直接转化为SA．在富含葡萄糖和木糖的条件下，野生型大肠杆菌代谢产生的SA仍然很少，从代谢途径分析，其原因是_____。 （3）为利用纤维素水解液中的优质碳源葡萄糖生产SA，需对野生型大肠杆菌进行代谢途径改造。科研人员敲除图中a酶、c酶和d酶基因，请写出在此基础上进一步改造的思路及目的。_____ （4）请尝试用同位素标记法验证改造后的大肠杆菌代谢物SA中的碳全部来自于葡萄糖，写出实验思路并预期结果。_____ 【答案】（1）有氧呼吸 （2）PEP大部分转化为丙酮酸，进入柠檬酸循环，仅有少量PEP转化为SA （3）导入新基因，使木糖转变为丙酮酸，大肠杆菌可利用木糖正常生长，利用葡萄糖生产SA；改造e酶基因，显著提高e酶活性，催化PEP产生更多的SA （4）实验思路：在有13C（或14C）标记的葡萄糖和未标记的木糖为碳源的培养基中培养改造后的大肠杆菌，检测SA中碳元素的标记情况@预期结果：SA中全部的碳元素携带13C（或14C）标记 【解析】 【分析】葡萄糖是细菌优先使用的碳源物质，葡萄糖进入细胞后，先转化为中间产物后，再转化为PEP，PEP可进一步转化为丙酮酸参与细胞呼吸，释放能量用于细菌的生长；PEP也可以转化生成代谢产物莽草酸（SA）。木糖被细菌吸收后，先在a酶作用下转化为中间产物后，进入葡萄糖的代谢途径。 【小问1详解】 根据题中图示，大肠杆菌吸收葡萄糖后，通过有氧呼吸途径产生大量能量，供细菌生长使用； 【小问2详解】 木糖不能直接产生代谢产物SA，而是需要通过a酶转化生成中间产物后进入葡萄糖代谢途径，通过PEP转化为莽草酸（SA）。在富含葡萄糖和木糖的条件下，大肠杆菌会快速增殖，细胞呼吸会消耗大量的糖供能，产生莽草酸（SA）很少。 【小问3详解】 根据题目要求，利用纤维素水解液中优质碳源葡萄糖生产SA，需要阻断PEP向丙酮酸的转化，但阻断了丙酮酸的产生，会影响细菌的能量供应，进一步影响细菌的生长；这就需要改造木糖的转化途径，让木糖直接转化为丙酮酸，维持细胞的能量供应，优质葡萄糖碳源转化生成SA。所以在高除a酶、b酶、d酶基因后，再导入能使木糖直接转化为丙酮酸的酶基因，另外再改造e酶基因的结构，提高e酶的活性，提高SA的产量。 【小问4详解】 根据题目要求，用14C标记葡萄糖后，利用14C标记的葡萄糖和未标记的木糖混合培养基培养改造后的大肠杆菌，一段时间后检测产物SA中碳元素的标记情况。如果所有SA中碳元素都是14C，则说明SA中的碳只来自葡萄糖，如果有的SA中的碳不含有14C，则说明SA中的碳有来自木糖的。 实验思路：在有14C标记的葡萄糖和未标记的木糖为碳源的培养基中培养改造后的大肠杆菌，检测SA中碳元素的标记情况。 预期结果：SA中全部的碳元素携带14C标记 83. 向细菌中导入一些特殊的DNA序列作为生物传感器，可制备出在特定环境中优先生长的工程菌，应用于生物治疗。 （1）研究者利用图1所示的原理分别设计氧气传感器和乳酸传感器。 利用基因工程技术构建含氧传感器的大肠杆菌工程菌时，需将含有_____和特定基因的DNA片段与载体连接，构建表达载体，导入用_____处理的大肠杆菌细胞内。 （2）研究者用GFP（绿色荧光蛋白）基因作为特定基因制备出含乳酸传感器的试验性工程菌，发现在无乳酸状态下GFP基因的表达量偏高，传感器灵敏度低。请提出改造重组质粒以提高灵敏度的两条措施：_____。 （3）将不同的传感器导入同一细菌，可使工程菌同时感知多种环境因素。请选填下列字母到图2中，利用所给出的材料，构建下图所示的两种工程菌。 传感器的类型：a、氧气传感器 b、乳酸传感器 可选择的特定基因：c、细菌生长必需的asd基因 d、细菌生长必需的glms基因 e、对细菌生长有毒性的T基因 f、GFP基因 受体菌类型：甲：普通细菌 乙：asd基因与glms基因双缺失突变型细菌 丙：asd基因缺失突变型细菌 丁：glms基因缺失突变型细菌 （4）将抗肿瘤基因导入低氧和高乳酸条件同时具备才能增殖的工程菌中，获得的新的工程菌可能在治疗肿瘤中具有_____的优势。 【答案】（1） ①. 启动子A ②. Ca2+ （2）修改启动子C以降低基因表达量；增强阻遏蛋白与启动子C的结合；修改启动子B以增强L基因的表达；增加L蛋白基因的拷贝数 （3） （4）在低氧、有乳酸的肿瘤组织中增殖并抗肿瘤，扩散到其他正常组织后难以增殖 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（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。（4）目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，可以驱动记忆的呢转录，结合题意可知，构建基因表达载体时，需要将含有启动子A和特定基因的DNA片段与载体连接；将目的基因导入微生物细胞时，需要用Ca2＋处理微生物细胞，使其处于感受态。 【小问2详解】 分析题意，用GFP（绿色荧光蛋白）基因作为特定基因制备出含乳酸传感器的试验性工程菌，发现在无乳酸状态下GFP基因的表达量偏高，传感器灵敏度低，结合题图可知，原因可能是启动子C过量表达或者L基因表达不足所致，故可修改启动子C以降低基因表达量；增强阻遏蛋白与启动子C的结合；修改启动子B以增强L基因的表达；增加L蛋白基因的拷贝数。 【小问3详解】 分析题意，该实验目的是构建在缺氧和高乳酸条件同时存在时才能增殖的工程菌及仅缺氧且无乳酸条件见下增殖的工程菌，两者的区别在于有无乳酸，且将不同的传感器导入同一细菌，可使工程菌同时感知多种环境因素，结合图1信息可知，工程菌可选择asd基因与glms基因双缺失突变型细菌 ，该过程应控制无氧条件，故传感器1应选择a氧气传感器以保证无氧气通入，而传感器2应选择乳酸传感器以检测乳酸含量，传感器1中的基因应不同，故传感器1和2的基因可分别加入c细菌生长必需的asd基因 和d细菌生长必需的glms基因 ，故可绘制图形如下： 。 同理，可选择工程菌丙asd基因缺失突变型细菌 和丁glms基因缺失突变型细菌，同样需要控制氧气和乳酸含量，故也可绘制图形如下： 。 【小问4详解】 结合以上信息可知，获得的新的工程菌可能在治疗肿瘤中具有在低氧、有乳酸的肿瘤组织中增殖并抗肿瘤，扩散到其他正常组织后难以增殖的特点。 84. 炎症性肠病（IBD）是一种易导致结肠癌的慢性疾病，患者肠道内会产生硫代硫酸盐，且生成量与疾病严重程度正相关。为简化疾病诊断和精确用药，科研人员开发了智能工程菌。 （1）科研人员将抗炎蛋白基因与硫代硫酸盐特异性诱导激活的启动子Р连接，构建出图1所示表达载体。先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使细胞处于_______的生理状态，再将表达载体导入其中，筛选得到菌株E。饲喂菌株E的IBD小鼠症状明显缓解。选用启动子P的优点是仅在IBD发生时才表达抗炎蛋白且_______，能精准治疗IBD． （2）科研人员拟向菌株E中导入新元件，得到菌株Ec，以通过观察饲喂菌株Ec的小鼠粪便中的荧光情况来诊断IBD严重程度。制备新元件有图2所示两种方案。 ①与方案1相比，方案2的主要优势是排除不同的小鼠粪便样品中________对诊断结果的影响。 ②利用方案2所获得的Ec菌饲喂IBD小鼠后，若粪便样品中仅发红色荧光的菌为x个，同时发红色和绿色荧光的菌为y个，则反映IBD发病程度的数学表达式为________。 （3）硫代硫酸盐易被分解，因此Ec菌荧光情况的观察只能反映观察时刻的情况。为了让曾经患过IBD的情况被记录下来，科研人员继续向菌株Ec中导入含图3所示元件的表达载体，得到智能工程菌R。正常的LacZ基因编码的蛋白可使大肠杆菌菌落在含X-gal（无色）的培养基上呈现蓝色。突变基因A-LacZ无法表达LacZ酶，B-sgRNA能使突变基因A-LacZ恢复正常序列。 给小鼠饲喂智能工程菌R后，收集小鼠粪便中的工程菌R，将工程菌R涂布在含______的平板上，若______，则说明小鼠曾患IBD． （4）为将工程菌R用于临床诊断和治疗，请提出下一步应该研究的问题______。 【答案】（1） ①. 能吸收周围环境中DNA分子 ②. 表达量与IBD程度正相关 （2） ①. Ec菌数量差异 ②. y /（x+y） （3） ①. X-gal ②. 出现蓝色菌落 （4）研究R菌对人类肠道稳态是否有负面影响 【解析】 【分析】1、基因工程的基本操作程序： （1）第一步：目的基因的筛选与获取。 （2）第二步：基因表达载体的构建（核心）。 ①目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。 ②组成：启动子+目的基因+终止子+标记基因。 （3）第三步：将目的基因导入受体细胞。 ①转化的概念：是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 ②将目的基因导入植物细胞的方法：农杆菌转化法、花粉管通道法等。 ③将目的基因导入动物细胞的方法：最常用的方法是显微注射技术，方法的受体细胞多是受精卵。 ④将目的基因导入细菌：感受态细胞法：用钙离子处理细胞使细胞处于一种能吸收周围环境DNA分子的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。 （4）第四步：目的基因的检测与鉴定。 ①首先，要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用PCR或DNA分子杂交技术。 ②其次，还要检测目的基因是否转录出mRNA，方法是采用RT-PCR或分子杂交（DNA-RNA）技术。 ③最后，检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是采用抗原-抗体杂交技术。 【小问1详解】 利用Ca+处理大肠杆菌细胞，可以使细胞处于一种能够吸收周围环境DNA分子的生理状态，从而将重组的基因表达载体导入其中；由图1可知，启动子P是硫代硫酸盐特异性诱导激活的启动子，因此，只有小鼠患IBD，菌株E中的抗炎蛋白基因才会表达且精准治疗IBD，所以其表达量与IBD程度呈正相关， 【小问2详解】 ①由图2可知，方案1中的诱导型启动子只有在IBD发生时才会表达绿色荧光蛋白基因，绿色荧光蛋白的数量受Ec菌株数量和IBD发病程度的影响； ②方案2中，因为有持续表达启动子Pc，在未受到IBD诱导的时候，菌株Ec表达红色荧光蛋白基因，当受到IBD诱导时，Ec既表达红色荧光蛋白基因，也表达绿色荧光蛋白基因，如此，IBD的患病程度就可以利用同时发红色和绿色荧光的工程菌的数量与所有发荧光的工程菌的数量之比表示，即y/(x+y)。 【小问3详解】 由图3可知，当小鼠患IBD时，启动子P会让B-sgRNA基因表达，从而使突变基因A-LacZ恢复正常序列，即LacZ基因会编码蛋白质使大肠杆菌菌落在含X-gal（无色）的培养基上呈现蓝色，从而记录下曾经患过IBD的情况。 【小问4详解】 工程菌的结构、功能研究清楚后，下一步就是用于人类的疾病治疗，所以需要研究R菌对人类肠道稳态是否有负面影响，从而进行进一步的研发。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $