精品解析：江苏省泰州市海陵区泰州中学2024-2025学年高三上学期期初测试生物试题

江苏省泰州中学2024-2025学年高三年皱期初测试生物试题 （考试时间：75分钟；总分：100分） 注意事项：1.本试卷共分两部分，第I卷为选择题，第II卷为非选择题。 2.所有试题的答案均填写在答题纸上，答案写在试卷上的无效。 第I卷（选择题共40分） 一、单项选择题：共14题，每题2分，共28分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是（　　） A. 耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸 B. 胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性 C. 糖脂可以参与细胞表面识别 D. 磷脂是构成细胞膜的重要成分 2. 部分肺纤维化患者的肺泡上皮细胞容易受损衰老。下列叙述错误的是（　　） A. 患者肺泡上皮细胞染色体端粒可能异常缩短 B. 患者肺泡上皮细胞可能出现DNA损伤积累 C. 患者肺泡上皮细胞线粒体功能可能增强 D. 患者肺泡上皮细胞中自由基可能增加 3. 植物细胞胞质溶胶中的、通过离子通道进入液泡，Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡，以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中，夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度 B. 、通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能 C. Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量 D. 白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行 4. 植物甲的花产量、品质（与叶黄素含量呈正相关）与光照长短密切相关。研究人员用不同光照处理植物甲幼苗，实验结果如下表所示。下列叙述正确的是（ ） 组别 光照处理 首次开花时间 茎粗（mm） 花的叶黄素含量（g/kg） 鲜花累计平均产量（） ① 光照8h/黑暗16h 7月4日 9.5 2.3 13000 ② 光照12h/黑暗12h 7月18日 10.6 44 21800 ③ 光照16h/黑暗8h 7月26日 11.5 2.4 22500 A. 第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，且产量最高 B. 植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈负相关 C. 综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理 D. 植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关 5. 下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是（　　） A. 若一条链的G+C占47%，则另一条链的A+T也占47% B. 双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高 C. 两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化 D. 磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架 6. 高中生物学实验中，利用显微镜观察到下列现象，其中由取材不当引起的是（ ） A. 观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时，橘黄色颗粒大小不一 B. 观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时，只有部分细胞的叶绿体在运动 C. 利用血细胞计数板计数时，有些细胞压在计数室小方格的界线上 D. 观察根尖细胞有丝分裂时，所有细胞均为长方形且处于未分裂状态 7. 某昆虫的翅型有正常翅和裂翅，体色有灰体和黄体，控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传，且均不位于Y染色体上。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交，F1表型及比例为裂翅灰体雌虫：裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1。让全部F1相同翅型的个体自由交配，F2中裂翅黄体雄虫占F2总数的（ ） A. 1/12 B. 1/10 C. 1/8 D. 1/6 8. 某二倍体动物（2n=4）精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含32P的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后，产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。 不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是（ ） A. 该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂 B. 4个细胞均处于减数第二次分裂前期，且均含有一个染色体组 C. 形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换 D. 4个细胞完成分裂形成8个细胞，可能有4个细胞不含32P 9. 痕迹器官是生物体上已经失去用处，但仍然存在的一些器官。鲸和海牛的后肢已经退化，但体内仍保留着后肢骨痕迹；食草动物的盲肠发达，人类的盲肠已经极度退化，完全失去了消化功能。据此分析，下列叙述错误的是（ ） A. 后肢退化痕迹的保留说明鲸和海牛起源于陆地动物 B. 人类的盲肠退化与进化过程中生活习性的改变有关 C. 具有痕迹器官的生物是从具有这些器官的生物进化而来的 D. 蚯蚓没有后肢的痕迹器官，所以和四足动物没有共同祖先 10. 某种蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因组。雌性工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉，若喂食蜂王浆，也能发育成为蜂王。利用分子生物学技术降低 DNA 甲基化酶的表达后， 即使一直喂食花蜜花粉，雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王。下列推测正确的是（ ） A. 花蜜花粉可降低幼虫发育过程中DNA甲基化 B. 蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂 C. 蜂王浆可以提高蜜蜂DNA的甲基化程度 D. DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件 11. 人体消化道内食物的消化和吸收过程受神经和体液调节。下列叙述错误的是（ ） A. 进食后若副交感神经活动增强可抑制消化液分泌 B. 唾液分泌条件反射的建立需以非条件反射为基础 C. 胃液中的盐酸能为胃蛋白酶提供适宜的pH环境 D. 小肠上皮细胞通过转运蛋白吸收肠腔中的氨基酸 12. 制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物，常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是（ ） A. 食用醋的酸味主要来源于乙酸 B. 醋酸菌不适宜在无氧条件下生存 C. 醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 D. 葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内 13. 我国科学家体外诱导食蟹猴胚胎干细胞，形成了类似囊胚的结构（类囊胚），为研究灵长类胚胎发育机制提供了实验体系（如图）。相关叙述错误的是（ ） A. 实验证实食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能 B. 实验过程中使用的培养基含有糖类 C. 类囊胚的获得利用了核移植技术 D. 可借助胚胎移植技术研究类囊胚的后续发育 14. 芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖（图1），出芽与核DNA复制同时开始。一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡。科学家探究了不同因素对芽殖酵母最大分裂次数的影响，实验结果如图2所示。下列叙述错误的是（ ） A. 芽殖酵母进入细胞分裂期时开始出芽 B. 基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命 C. 成熟芽体的染色体数目与母体细胞的相同 D. 该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路 二、多项选择题：共4题，每题3分，共12分。每题有不止一个选项符合题意，每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。 15. 哺乳动物受精卵第一次分裂过程中，来自精子和卵子的染色体分离时各用一套纺锤体，正常情况下两个纺锤体会逐渐紧靠并平行、同步率较高，但异常情况双纺锤体会朝不同方向牵引或牵引不同步，最后出现多核细胞。科研人员用药物N处理部分小鼠（2n=40）受精卵，观察受精卵第一次分裂，结果如图所示。以下有关实验的分析中，正确的是（ ） A. 细胞B最终形成的子细胞中每个核内的染色体数为40 B. 双纺锤体牵引染色体移向细胞两极的过程中，会发生基因重组 C. 药物N能抑制两个纺锤体的相互作用，可能是秋水仙素 D. 细胞A最终形成1个含有40条染色体的双核细胞和1个40条染色体的单核细胞 16. 蛋白质X是某种小鼠正常发育所必需的物质，缺乏则表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因能控制该蛋白的合成，a基因则不能。A基因的表达受P序列（一段DNA序列）的调控，如下图所示。P序列在形成精子时发生去甲基化，进入受精卵后A基因能正常表达；形成卵细胞时在甲基化酶的参与下发生甲基化，进入受精卵后A基因不能表达。下列相关叙述错误的是（　　） A. DNA甲基化引起表观遗传现象主要是通过影响遗传信息翻译过程实现 B. 增加发育中的侏儒鼠去甲基化酶的活性，侏儒症状一定能够缓解 C. 基因型为Aa的雌雄鼠交配，子代小鼠中正常鼠：侏儒鼠的比例为3：1 D. 基因型为AAa的三体侏儒鼠，A基因一定来自母本 17. 下列关于植物激素的调节及应用的叙述，正确的是（　　） A. 连续暴雨影响了盛花期油菜正常受粉，为防止减产，应喷施一定浓度的生长素溶液 B. 小麦即将成熟时，经历一段时间干热后又遇大雨，种子易在穗上发芽与脱落酸有关 C 生产啤酒时可采用赤霉素减少工艺流程，使大麦无需发芽就能产生α-淀粉酶 D. 果实成熟时从枝条上脱落，是由于果实释放了大量乙烯导致 18. 下列关于生物学实验的叙述，错误的有（　　） A. 将配置的酵母培养基湿热灭菌并冷却到室温后，在酒精灯火焰旁倒平板 B. 叶圆片沉浮法测定光合速率时，实验前需对叶圆片黑暗处理使其沉到烧杯底部 C. DNA的粗提取与鉴定实验中，必须使用离心机 D. 利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后，在紫外灯下观察结果 第II卷（非选择题共60分） 三、非选择题：共5题，共60分。除特别说明外，每空1分。 19. 当光照过强，植物吸收的光能超过植物所需时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。强光条件下，叶肉细胞内因NADP+不足、O2浓度过高，会生成一系列光有毒产物，若这些物质不能及时清理，会攻击叶绿素和PSⅡ反应中心（参与光反应的色素-蛋白质复合体）的D1蛋白，使D1蛋白高度磷酸化，并形成D1蛋白交联聚合物，从而损伤光合结构。而类胡萝卜素能清除光有毒产物，有保护叶绿体的作用（部分过程如下图）。请回答下列问题： （1）PSⅡ反应中心位于________上，强光条件下，叶肉细胞内O2浓度过高的原因有__________。 （2）Rubisco是一个双功能酶，既能催化C5与CO2发生羧化反应固定CO2，又能催化C5与O2发生加氧反应进行光呼吸，其催化方向取决于CO2和O2相对浓度。强光下叶肉细胞的光呼吸会增强，原因有____________。光呼吸抵消了约30%的光合储备能量，但光呼吸对光合作用不完全是消极的影响，光呼吸还会________（填“增强”或“缓解”）光抑制，对细胞有重要的保护作用。 （3）D1蛋白是PSⅡ反应中心的关键蛋白，D1蛋白受损会影响光反应的正常进行。植物在长期进化过程中形成了多种方法来避免或减轻光抑制现象，例如，减少光的吸收、适度的光呼吸、____________等（答出1点即可）。 （4）为研究光抑制后D1蛋白的修复过程，科学家利用光抑制处理的菠菜叶圆片按如下流程进行实验：光抑制处理的叶圆片→叶绿体蛋白质合成阻断剂（作用时长有限）溶液浸泡→取出叶圆片→弱光（或暗）处理不同时间→测量结果，实验数据如下表： 指标 处理条件 处理时间 0 lh 2h 7h D1蛋白总量（%） 弱光 100 66.7 65.8 70.5 暗 100 92.4 925 92.3 D1蛋白磷酸化比例（%） 弱光 74 55.2 54.4 57.1 暗 74 73.4 72.2 72.7 D1蛋白交联聚合物比例（%） 弱光 0.25 0.05 0.01 0.01 暗 0.25 0.24 0.23 0.25 ①表中数据说明光抑制叶片中D1蛋白的降解依赖于________条件，D1蛋白的降解过程会使D1蛋白磷酸化比例、D1蛋白交联聚合物比例均________（填“升高”、“不变”或“降低”）。 ②为研究D1蛋白降解过程是先发生D1蛋白去磷酸化，还是先发生D1蛋白交联聚合物解聚，科学家用氟化钠处理叶片抑制D1蛋白去磷酸化后，结果显示D1蛋白总量几乎无变化，但D1蛋白交联聚合物则明显减少。据此写出D1蛋白降解过程：D1蛋白降解依赖的环境条件→_________→______→D1蛋白降解。 ③弱光处理7h后，D1蛋白总量略微增加最可能的原因是_______。 20. 图1是调控机体摄食行为的NAc（大脑的伏隔核）-LHA（下丘脑外侧区）通路示意图，LHA兴奋时可释放促摄食肽（如MCH）、食欲素（如Orexin-A）等物质。请回答下列问题。 （1）由图1可知，机体对摄食行为的调控存在着___________调节机制。在该机制中，图中的___________等物质，在神经元之间以_____________信号传递信息。 （2）研究人员将大鼠分为普通饮食组（ND组）和高脂饮食致肥胖组（DIO组），给ND组大鼠和DIO组大鼠的LHA内分别注射生理盐水、GABA受体激动剂和GABA受体阻断剂，对两组大鼠饱食后继续喂食甜炼乳，记录30min内摄入甜炼乳的量（mL），结果见下表。 大鼠分组 生理盐水 受体激动剂 受体阻断剂 ND组 7.29±1.49 4.25±1.38 10.72±2.11 DIO组 13.68±2.95 3.51±1.77 14.83±3.44 ①GABA是4一氨基丁酸的简称，既可以通过胞吐作用释放，也可以通过细胞膜上的GABA转运蛋白或GABA渗透通道释放，这表明GABA在神经元内的存在部位有___________。②根据实验结果，推测造成饱食后继续摄取可口食物差异的原因可能是DIO组大鼠对GABA传递的___________（填“抑制”或“兴奋”）摄食的饱食信号反应性___________（填“增强”或“减弱”）。可见，大鼠胃动力受LHA的调控。 （3）为探讨NAc-LHA通路对大鼠胃动力的调控，研究人员随机选取32只大鼠，分为4组，分别对大鼠NAc进行以下处理：生理盐水（NS）组、orexin-A组、SB（OX1R拮抗剂）组、orexin-A+SB组，测定大鼠胃排空程度及胃酸分泌量，结果如图2、3。 ①该实验中，接受到SB的大鼠有___________只，进行此设计的目的是___________ ②该实验结果表明____________ 21. 果蝇是遗传学研究中常用的材料。摩尔根和他的学生绘制出了果蝇部分基因在Ⅱ号染色体上的相对位置，如下图所示。请回答下列问题： （1）据图分析摩尔根选择果蝇作为遗传实验材料的原因是___。 （2）长翅（A）对残翅（a）为显性，位于Ⅱ号染色体上。杂合长翅果蝇相互交配所得子代中长翅与残翅之比约等于15:1。研究发现该结果是雄果蝇产生的某种配子致死所致，则致死配子的基因型是___，其致死率为___。 （3）野生型翅脉对网状翅脉为显性，受一对等位基因控制。网状翅脉果蝇与纯合野生型翅脉果蝇杂交，正反交结果都是野生型翅脉。据此推测该对基因位于___上。将正反交所得所有子代雌雄果蝇相互交配，所得后代的基因型有___种。 （4）科研人员将D基因插入雄果蝇的一条Ⅲ号染色体上，将G基因（绿色荧光蛋白基因）插入到雌果蝇的一条X染色体上。同时含有D基因和G基因时，果蝇表现为绿翅，否则为无色翅。将上述雌雄果蝇杂交得F1，F1中绿翅：无色翅为___。取F1中绿翅雌雄果蝇随机交配得F2，F2中无色翅雄果蝇占___。若将G基因插入到Ⅱ号染色体上，同样做上述杂交实验，发现F2中绿翅：无色翅为9:7，将F2中的绿翅果蝇相互交配，共有___种交配方式会导致后代出现性状分离。 22. 禾谷镰刀菌是一种可引起小麦患病的真菌，不仅会导致小麦减产，其产生的毒素还会影响粮食安全。科研人员尝试利用其与细菌间的相互作用实现生物防治。 （1）将患病小麦秸秆表面提取物接种到添加了______及琼脂的培养基中，一段时间后，分别挑取不同形态特征的_______接种到液体培养基中振荡培养，再采用_________法进行接种，多次纯化后获得多个菌株。 （2）研究者将筛选得到的2个菌株（Z菌与P菌）分别与禾谷镰刀菌共同培养一段时间后，测定禾谷镰刀菌数量（图1），后续又将共同培养物分别接种于未患病的小麦胚芽鞘上，几天后各组病变程度如图2所示。 根据图1、2的结果，研究者最终选择利用Z菌而非P菌进行后续研究，其依据是_____。 （3）研究发现Z菌分泌的一种化合物HA可抑制禾谷镰刀菌生长。科研人员将禾谷镰刀菌接种于含HA的液体培养基中培养，一段时间后分别检测上清液、禾谷镰刀菌细胞膜和细胞质中HA的含量，结果见图3.该实验的目的是_______。 （4）进一步研究发现HA通过作用于麦角固醇（一种固醇类物质）发挥作用。为验证此发现，请设计完善实验、预期实验结果，一并填入表格。 组别 菌株 处理方式 检测指标 预期结果 1 禾谷镰刀菌 不处理 一段时向后，测量 ______ 2 未谷镰刀菌 3 麦角固醇合成缺陷型禾谷镰刀菌 不处理 4 麦角固醇合成缺陷型禾谷镰刀菌 第2组和第4组的处理方式为：_________，一段时间后测量_________。预期结果为：_______。 （5）请综合上述研究推测Z菌抑制禾谷镰刀菌生长的可能机制_________。 23. 黑水虻是重要的资源昆虫，体内H基因编码的抗菌肽HI-3具有抗菌、抗癌和免疫调节作用。科研人员利用酵母菌生产抗菌肽HI-3，并避免基因污染。请回答下列问题： （1）利用PCR技术扩增H基因，需根据H基因设计两种引物，引物的作用有_________。 A. 为Taq酶提供结合位点 B. 决定扩增产物大小 C. 决定反应的特异性 D. 决定变性时间 （2）已知H基因编码链的编码区序列是：5′-CTCGAGATGCTGCAG……GGATCCTCTAGA-3′，扩增H基因的编码区段时，结合到编码链上的引物序列是_________（方向为5′→3′，写出5端8个碱基序列）。获得H基因产物后需要进行凝胶电泳，将符合要求的条带_________以便提取纯化并进行测序。 （3）由于抗菌肽HI-3会损伤酵母细胞，组成型表达（持续表达）H基因的酵母菌最大种群数量偏低，限制了最终产量。科研人员通过构建诱导型启动子来降低抗菌肽HI-3对酵母菌的伤害。在酵母菌基因组DNA中插入P和S基因，使质粒上H基因的表达受红光控制。红光调控H基因表达的原理如图1所示。 P和S基因表达应为_________（从“组成型表达”“红光诱导型表达”中选填）。红光调控H基因表达的原理是S基因指导合成的S蛋白直接与启动子Jub结合，P基因表达的P蛋白在_________，启动H基因的表达过程。 （4）发酵后菌体和产物分离是发酵工艺的基本环节。定位于细胞表面的F蛋白可使酵母细胞彼此结合，进而沉淀在发酵罐底部。科研人员引入蓝光激活系统如图2，在酵母菌基因组中插入了两个均能合成E蛋白的基因（E1、E2），使F基因的表达受到蓝光控制如图3. 图3中E2基因持续性表达少量的E蛋白时，酵母细胞具有接受蓝光刺激的能力，E1基因的作用是_________。 （5）制药过程中需避免工程菌泄露到环境中引发基因污染。科研人员利用两种阻遏蛋白基因（T和L）和调控元件，使酵母细胞在红光和蓝光同时照射时才激活致死基因N的表达，进而诱导工程菌死亡，如图4. 注：PGR为组成型表达的启动子，③和④为阻遏蛋白的给合点，与阻遏蛋白结合后，会抑制相应基因表达 若图中①选用的启动子为Jub，②处选用的启动子为CYC，则③④处结合的阻遏蛋白分别为：_________。 （6）请结合上述分析，利用该工程菌发酵生产抗菌肽HI-3各阶段需控制的光照条件是：I菌种培养阶段_________；Ⅱ菌种发酵阶段_________；Ⅱ产物分离阶段_________；Ⅳ安全处理阶段红光、蓝光同时照射。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省泰州中学2024-2025学年高三年皱期初测试生物试题 （考试时间：75分钟；总分：100分） 注意事项：1.本试卷共分两部分，第I卷为选择题，第II卷为非选择题。 2.所有试题的答案均填写在答题纸上，答案写在试卷上的无效。 第I卷（选择题共40分） 一、单项选择题：共14题，每题2分，共28分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是（　　） A. 耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸 B. 胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性 C. 糖脂可以参与细胞表面识别 D. 磷脂是构成细胞膜的重要成分 【答案】A 【解析】 【分析】脂质可以分为脂肪（储能物质，减压缓冲，保温作用）、磷脂（构成生物膜的主要成分）、固醇类物质包括胆固醇（动物细胞膜的成分，参与血液中脂质的运输）、性激素（促进性器官的发育和生殖细胞的产生）和维生素D（促进小肠对钙磷的吸收）。 【详解】A、饱和脂肪酸的熔点较高，容易凝固，耐极端低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸，A错误； B、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，其对于调节膜的流动性具有重要作用，B正确； C、细胞膜表面的糖类分子可与脂质结合形成糖脂，糖脂与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关，C正确； D、磷脂是构成细胞膜的重要成分，磷脂双分子层构成生物膜的基本支架，D正确。 故选A。 2. 部分肺纤维化患者的肺泡上皮细胞容易受损衰老。下列叙述错误的是（　　） A. 患者肺泡上皮细胞染色体端粒可能异常缩短 B. 患者肺泡上皮细胞可能出现DNA损伤积累 C. 患者肺泡上皮细胞线粒体功能可能增强 D. 患者肺泡上皮细胞中自由基可能增加 【答案】C 【解析】 【分析】衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。 【详解】A、根据细胞衰老的端粒学说，染色体中端粒缩短，A正确； B、染色体中端粒缩短，会造成端粒内侧正常基因的DNA序列受到损伤，细胞活动渐趋异常，导致细胞衰老，B正确； C、衰老细胞的呼吸速率减慢，表明其线粒体功能可能减弱，C错误； D、根据细胞衰老的自由基学说，细胞代谢产生的自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，引起细胞衰老，D正确。 故选C。 3. 植物细胞胞质溶胶中的、通过离子通道进入液泡，Na+、Ca2+逆浓度梯度转运到液泡，以调节细胞渗透压。白天光合作用合成的蔗糖可富集在液泡中，夜间这些蔗糖运到胞质溶胶。植物液泡中部分离子与蔗糖的转运机制如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 液泡通过主动运输方式维持膜内外的H+浓度梯度 B. 、通过离子通道进入液泡不需要ATP直接供能 C. Na+、Ca2+进入液泡需要载体蛋白协助不需要消耗能量 D. 白天液泡富集蔗糖有利于光合作用的持续进行 【答案】C 【解析】 【分析】液泡内的细胞液中H+浓度大于细胞质基质，说明H+运出液泡是顺浓度梯度，因此方式是协助扩散；液泡膜上的载体蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na+、Ca2+转运到液泡内，说明Na+、Ca2+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度，因此该过程Na+、Ca2+的进入液泡的方式为主动运输。 【详解】A、由图可知，细胞液的pH3-6，胞质溶胶的pH7.5，说明细胞液的H+浓度高于细胞溶胶，若要长期维持膜内外的H+浓度梯度，需通过主动运输将细胞溶胶中的H+运输到细胞液中，A正确； B、通过离子通道运输为协助扩散，、通过离子通道进入液泡属于协助扩散，不需要ATP直接供能，B正确； C、液泡膜上的载体蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na+、Ca2+转运到液泡内，说明Na+、Ca2+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度，因此该过程Na+、Ca2+的进入液泡的方式为主动运输，需要消耗能量，能量由液泡膜两侧的H+电化学梯度提供，C错误； D、白天蔗糖进入液泡，使光合作用产物及时转移，减少光合作用产物蔗糖在细胞质基质中过度积累，有利于光合作用的持续进行，D正确。 故选C。 4. 植物甲的花产量、品质（与叶黄素含量呈正相关）与光照长短密切相关。研究人员用不同光照处理植物甲幼苗，实验结果如下表所示。下列叙述正确的是（ ） 组别 光照处理 首次开花时间 茎粗（mm） 花的叶黄素含量（g/kg） 鲜花累计平均产量（） ① 光照8h/黑暗16h 7月4日 9.5 2.3 13000 ② 光照12h/黑暗12h 7月18日 10.6 4.4 21800 ③ 光照16h/黑暗8h 7月26日 11.5 2.4 22500 A. 第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，且产量最高 B. 植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长呈负相关 C. 综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理 D. 植物甲花的叶黄素含量与花的产量呈正相关 【答案】C 【解析】 【分析】据表分析，该实验的自变量是不同光照处理，因变量是首次开花时间、茎粗、花的叶黄素含量、鲜花累计平均产量，数据表明③组的产量最高，②组的品质最高，①组最先开花。 【详解】A、由表中数据分析可知，三组中，第①组首次开花时间最早，说明第①组处理有利于诱导植物甲提前开花，但在三组中产量最低，A错误； B、由题干信息可知，植物甲的花品质与叶黄素含量呈正相关，根据表格数据分析，第①组光照处理中的黑暗时长最长，花的叶黄素含量最低，而第③组光照处理中的黑暗时长最短，但花的叶黄素含量却不是最高的，说明植物甲花的品质与光照处理中的黑暗时长不是呈负相关，B错误； C、由表中信息可知，第②组光照处理，花的叶黄素含量最高，植物甲的花品质最好，第③组光照处理，鲜花累计平均产量最高，说明植物甲的花产量最高，综合考虑花的产量和品质，应该选择第②组处理，C正确； D、由表中数据分析可知，第②组光照处理，花的叶黄素含量最高，但鲜花累计平均产量却不是最高，说明植物甲花的产量不是最高，所以植物甲花的叶黄素含量与花的产量不是呈正相关，D错误。 故选C。 5. 下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是（　　） A. 若一条链的G+C占47%，则另一条链的A+T也占47% B. 双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高 C. 两条链之间氢键形成由DNA聚合酶催化 D. 磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架 【答案】D 【解析】 【分析】DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G） 【详解】A、互补的碱基在单链上所占的比例相等，若一条链的G+C占47%，则另一条链的G+C也占47%，A+T占1-47%=53%，A错误； B、双链DNA中GC碱基对占比越高，DNA热变性温度越高，B错误； C、DNA聚合酶催化形成的是磷酸二酯键，C错误； D、DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，D正确。 故选D。 6. 高中生物学实验中，利用显微镜观察到下列现象，其中由取材不当引起的是（ ） A. 观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时，橘黄色颗粒大小不一 B. 观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时，只有部分细胞的叶绿体在运动 C. 利用血细胞计数板计数时，有些细胞压在计数室小方格的界线上 D. 观察根尖细胞有丝分裂时，所有细胞均为长方形且处于未分裂状态 【答案】D 【解析】 【分析】1、观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中，盐酸和酒精混合液的作用是解离，是细胞分散开。 2、脂肪小颗粒+苏丹Ⅲ染液→橘黄色小颗粒。（要显微镜观察）。 【详解】A、脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，花生子叶不同部位细胞中的脂肪含量不同，在观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时，橘黄色颗粒大小不一是由细胞中的脂肪含量不同引起的，不是取材不当引起，A不符合题意； B、观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时，材料中应该含有叶绿体，以此作为参照物来观察细胞质的流动，因此只有部分细胞的叶绿体在运动，不是取材不当引起的，出现此情况可能是部分细胞代谢低引起的，B不符合题意； C、利用血细胞计数板计数时，有些细胞压在计数室小方格的界线上，不是取材不当，可能因稀释度不够导致细胞数较多引起的，C不符合题意； D、观察根尖细胞有丝分裂时，所有细胞均为长方形且处于未分裂状态，可知取材为伸长区细胞，此实验应取分生区细胞进行观察，出现此情况是由取材不当引起的，D符合题意。 故选D。 7. 某昆虫的翅型有正常翅和裂翅，体色有灰体和黄体，控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传，且均不位于Y染色体上。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交，F1表型及比例为裂翅灰体雌虫：裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1。让全部F1相同翅型的个体自由交配，F2中裂翅黄体雄虫占F2总数的（ ） A. 1/12 B. 1/10 C. 1/8 D. 1/6 【答案】B 【解析】 【分析】若知道某一性状在子代雌雄个体种出现的比例或数量，则依据该性状在雌雄个体中的比例是否一致可以确定是常染色体遗传还是伴性遗传：若子代性状的表现与性别相关联，则可确定为伴性遗传。 【详解】翅型有正常翅和裂翅，假设控制翅型的基因为A、a，体色有灰体和黄体，假设控制体色的基因为B、b。控制翅型和体色的两对等位基因独立遗传，可知两对基因的遗传遵循自由组合定律。研究人员选取一只裂翅黄体雌虫与一只裂翅灰体雄虫杂交，F1表型及比例为裂翅灰体雌虫：裂翅黄体雄虫∶正常翅灰体雌虫∶正常翅黄体雄虫=2∶2∶1∶1，分析F1表现型可以发现，雌虫全为灰体，雄虫全为黄体，又因为控制翅型和体色的两对等位基因均不位于Y染色体上，因此可推测控制体色的基因位于X染色体上，且黄体为隐性性状。裂翅黄体雌虫与裂翅灰体雄虫杂交，F1出现了正常翅的性状，可以推测裂翅为显性性状，正常翅为隐性性状。由以上分析可以推出亲本裂翅黄体雌虫的基因型为AaXbXb，裂翅灰体雄虫的基因型为为AaXBY。AaXbXb和AaXBY杂交，正常情况下，F1中裂翅∶正常翅=3∶1，实际得到F1中裂翅∶正常翅=2∶1，推测应该是AA存在致死情况。AaXbXb和AaXBY杂交，F1表型及比例为裂翅灰体雌虫（AaXBXb）：裂翅黄体雄虫（AaXbY）∶正常翅灰体雌虫（aaXBXb）∶正常翅黄体雄虫（aaXbY）=2∶2∶1∶1。F1的裂翅个体基因型为AaXBXb和AaXbY交配才能得到裂翅黄体雄虫，占比为2/3×1/2×1/4=1/12，由于交配后AA个体致死（占比为2/3×1/4=1/6），故F2中裂翅黄体雄虫占比为1/12÷5/6=1/10。B正确，ACD错误。 故选B。 8. 某二倍体动物（2n=4）精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含32P的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后，产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。 不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是（ ） A. 该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂 B. 4个细胞均处于减数第二次分裂前期，且均含有一个染色体组 C. 形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换 D. 4个细胞完成分裂形成8个细胞，可能有4个细胞不含32P 【答案】C 【解析】 【分析】DNA中的P均为32P的精原细胞在不含32P的培养液中培养，进行一次有丝分裂后，产生的每个细胞的每条DNA都有一条链含有32P，继续在不含32P的培养液中培养进行减数分裂，完成复制后，8条染色单体中有4条含有32P，减数第一次分裂完成后，理论上，每个细胞中有2条染色体，四条染色单体，其中有2条单体含有32P。 【详解】A、图中的细胞是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生的，据图所示，这些细胞含有染色单体，说明着丝粒没有分裂，因此该精原细胞2次DNA复制，1次着丝粒分裂，A错误； B、题干叙述明确表示减数第一次分裂已经完成，因此只可能处于减数第二次分裂前期或中期，且均含有一个染色体组，B错误； C、精原细胞进行一次有丝分裂后，产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P，减数分裂完成复制后，每条染色体上有1个单体含有32P，另一个单体不含32P，减数第一次分裂结束，每个细胞中应该含有2条染色体，四个染色单体，其中有两个单体含有放射性，但乙细胞含有3个染色单体含有放射性，原因是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和交叉互换，C正确； D、甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞，乙细胞有3个单体含有32P，完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有32P，因此4个细胞完成分裂形成8个细胞，至多有3个细胞不含32P，D错误。 故选C。 9. 痕迹器官是生物体上已经失去用处，但仍然存在的一些器官。鲸和海牛的后肢已经退化，但体内仍保留着后肢骨痕迹；食草动物的盲肠发达，人类的盲肠已经极度退化，完全失去了消化功能。据此分析，下列叙述错误的是（ ） A. 后肢退化痕迹的保留说明鲸和海牛起源于陆地动物 B. 人类的盲肠退化与进化过程中生活习性的改变有关 C. 具有痕迹器官的生物是从具有这些器官的生物进化而来的 D. 蚯蚓没有后肢的痕迹器官，所以和四足动物没有共同祖先 【答案】D 【解析】 【分析】生物的进化不仅在地层中留下了证据（化石），也在当今生物体上留下了许多印迹（如痕迹器官），这些印迹可以作为进化的佐证。 【详解】A、陆地动物具有灵活的后肢，鲸和海牛后肢退化痕迹的保留，说明了其可能起源于陆生动物，A正确； B、人类的盲肠退化可能是由于生活习性的改变，不需要盲肠的消化而使其退化，B正确； C、具有痕迹器官的生物说明这些器官在这些生物中存在过，也说明该生物是从具有这些器官的生物进化而来的，C正确； D、蚯蚓没有后肢的痕迹器官，也可能有其他痕迹器官和四足动物类似，也可能和四足动物类似的痕迹器官在进化中消失，所以蚯蚓没有后肢的痕迹器官，不能说明和四足动物没有共同祖先，D错误。 故选D。 10. 某种蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因组。雌性工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉，若喂食蜂王浆，也能发育成为蜂王。利用分子生物学技术降低 DNA 甲基化酶的表达后， 即使一直喂食花蜜花粉，雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王。下列推测正确的是（ ） A. 花蜜花粉可降低幼虫发育过程中DNA的甲基化 B. 蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂 C. 蜂王浆可以提高蜜蜂DNA的甲基化程度 D. DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件 【答案】D 【解析】 【分析】DNA甲基化为DNA化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA序列的前提下，改变遗传表现。大量研究表明，DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。 【详解】A、降低 DNA 甲基化酶的表达后， 即使一直喂食花蜜花粉，雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王，说明甲基化不利于其发育成蜂王，而工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉，不会发育成蜂王，因此花蜜花粉可增强幼虫发育过程中DNA的甲基化，A错误； B、甲基化不利于其发育成蜂王，故蜂王DNA的甲基化程度低于工蜂，B错误； C、蜂王浆可以降低蜜蜂DNA的甲基化程度，使其发育成蜂王，C错误； D、甲基化不利于发育成蜂王，因此DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件，D正确。 故选D。 11. 人体消化道内食物的消化和吸收过程受神经和体液调节。下列叙述错误的是（ ） A. 进食后若副交感神经活动增强可抑制消化液分泌 B. 唾液分泌条件反射的建立需以非条件反射为基础 C. 胃液中的盐酸能为胃蛋白酶提供适宜的pH环境 D. 小肠上皮细胞通过转运蛋白吸收肠腔中的氨基酸 【答案】A 【解析】 【分析】自主神经系统：自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成。它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱；当人处于安静状态时，副交感神经活动占据优势，此时，心跳减慢，但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强，有利于食物的消化和营养物质的吸收。 【详解】A、副交感神经活动增强，促进胃肠的蠕动和消化液的分泌，有利于食物的消化和营养物质的吸收，A错误； B、条件反射是在非条件反射的基础上，通过学习和训练而建立的。即唾液分泌条件反射的建立需以非条件反射为基础，B正确； C、胃蛋白酶的最适pH为1.5，胃液中的盐酸能为胃蛋白酶提供适宜的pH环境，C正确； D、小肠上皮细胞吸收氨基酸的方式通常为主动运输，过程中需要转运蛋白，D正确。 故选A。 12. 制醋、制饴、制酒是我国传统发酵技术。醋酸菌属于好氧型原核生物，常用于食用醋的发酵。下列叙述错误的是（ ） A. 食用醋的酸味主要来源于乙酸 B. 醋酸菌不适宜在无氧条件下生存 C. 醋酸菌含有催化乙醇氧化成乙酸的酶 D. 葡萄糖在醋酸菌中的氧化分解发生在线粒体内 【答案】D 【解析】 【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 【详解】A、食用醋的酸味主要来自醋酸，醋酸学名乙酸，A正确； B、醋酸菌是好氧型细菌，不适宜在无氧的条件下生存，B正确； C、在制醋时，缺失原料的情况下，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，因此醋酸菌体内含有催化乙醇氧化成乙酸的酶，C正确； D、醋酸菌属于细菌，没有核膜包被的细胞核和众多细胞器，因此没有线粒体，D错误。 故选D。 13. 我国科学家体外诱导食蟹猴胚胎干细胞，形成了类似囊胚的结构（类囊胚），为研究灵长类胚胎发育机制提供了实验体系（如图）。相关叙述错误的是（ ） A. 实验证实食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能 B. 实验过程中使用的培养基含有糖类 C. 类囊胚的获得利用了核移植技术 D. 可借助胚胎移植技术研究类囊胚的后续发育 【答案】C 【解析】 【分析】该过程利用胚胎干细胞创造出了类胚胎结构，并在体外培养至原肠胚时期，将类囊胚移植进雄猴体内后，成功引起了雌猴的早期妊娠反应有可能会产生新生个体，该过程属于无性生殖。 【详解】A、体外诱导食蟹猴胚胎干细胞， 形成了类似囊胚的结构(类囊胚)，证实了食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能，A正确； B、实验过程中使用的培养基需含有糖类，糖类可为细胞培养提供能源物质，B正确； C、类囊胚的获得利用了动物细胞培养技术，并没有进行核移植，C错误； D、可借助胚胎移植技术将类囊胚移植到相应的雌性受体中继续胚胎发育，从而可以用来研究类囊胚的后续发育，D正确。 故选C。 14. 芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖（图1），出芽与核DNA复制同时开始。一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡。科学家探究了不同因素对芽殖酵母最大分裂次数的影响，实验结果如图2所示。下列叙述错误的是（ ） A. 芽殖酵母进入细胞分裂期时开始出芽 B. 基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命 C. 成熟芽体的染色体数目与母体细胞的相同 D. 该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路 【答案】A 【解析】 【分析】由图1可知，芽殖酵母以出芽方式进行增殖，其增殖方式是无性增殖，属于有丝分裂；由图2可知，基因甲和基因乙可提高芽殖酵母的最大分裂次数，而溶液丙可降低芽殖酵母的最大分裂次数。 【详解】A、细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，由题干“出芽与核DNA复制同时开始”可知，芽殖酵母在细胞分裂间期开始出芽；A错误； B、由图2可知，基因甲和基因乙可提高芽殖酵母的最大分裂次数，而溶液丙可降低芽殖酵母的最大分裂次数，而一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡，因此基因和环境都可影响芽殖酵母的寿命，B正确； C、芽殖酵母通过出芽形成芽体进行无性繁殖，无性繁殖不会改变染色体的数目，C正确； D、一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡，基因甲和基因乙可提高芽殖酵母的最大分裂次数，因此，该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路，D正确。 故选A。 二、多项选择题：共4题，每题3分，共12分。每题有不止一个选项符合题意，每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。 15. 哺乳动物受精卵第一次分裂过程中，来自精子和卵子的染色体分离时各用一套纺锤体，正常情况下两个纺锤体会逐渐紧靠并平行、同步率较高，但异常情况双纺锤体会朝不同方向牵引或牵引不同步，最后出现多核细胞。科研人员用药物N处理部分小鼠（2n=40）受精卵，观察受精卵第一次分裂，结果如图所示。以下有关实验的分析中，正确的是（ ） A. 细胞B最终形成的子细胞中每个核内的染色体数为40 B. 双纺锤体牵引染色体移向细胞两极的过程中，会发生基因重组 C. 药物N能抑制两个纺锤体的相互作用，可能是秋水仙素 D. 细胞A最终形成1个含有40条染色体的双核细胞和1个40条染色体的单核细胞 【答案】D 【解析】 【分析】分析题图：正常情况下，受精卵第一次分裂过程，开始形成两个相对独立的纺锤体，最后形成“双纺锤体”，这样形成的子细胞为单核细胞，每个细胞核中含有40条染色体。而图示A图中纺锤体一端形成双纺锤体，一端没有形成双纺锤体，这样形成的两个子细胞一个为单核，另一个为双核，单核子细胞的染色体数为40条，双核子细胞的每个核内染色体数为20条。 【详解】A、细胞B的两个纺锤体完全分开，形成的子细胞都会出现各含20条染色体的双核，A错误； B、双纺锤体牵引染色体移向细胞两极的过程中，使得姐妹染色单体分离，不会发生基因重组，B错误； C、秋水仙素能抑制纺锤体的形成，而药物N抑制两个纺锤体的相互作用，这一过程与秋水仙素作用无关，C错误； D、细胞A的两个纺锤体一极靠近，形成的子细胞会出现含40条染色体的单核，另一极分开，形成的子细胞会出现各含20条染色体的双核（即1个含有40条染色体的双核细胞），D正确。 故选D。 16. 蛋白质X是某种小鼠正常发育所必需的物质，缺乏则表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因能控制该蛋白的合成，a基因则不能。A基因的表达受P序列（一段DNA序列）的调控，如下图所示。P序列在形成精子时发生去甲基化，进入受精卵后A基因能正常表达；形成卵细胞时在甲基化酶的参与下发生甲基化，进入受精卵后A基因不能表达。下列相关叙述错误的是（　　） A. DNA甲基化引起表观遗传现象主要是通过影响遗传信息翻译过程实现 B. 增加发育中的侏儒鼠去甲基化酶的活性，侏儒症状一定能够缓解 C. 基因型为Aa的雌雄鼠交配，子代小鼠中正常鼠：侏儒鼠的比例为3：1 D. 基因型为AAa的三体侏儒鼠，A基因一定来自母本 【答案】ABC 【解析】 【分析】基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。像这样， 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、DNA甲基化引起表观遗传现象主要是通过影响遗传信息转录过程实现，A错误； B、侏儒鼠基因型可能是aa，即使增加发育中侏儒鼠去甲基化酶活性，侏儒症状也不会缓解，B错误； C、由题干信息“P序列在形成精子时发生去甲基化，进入受精卵后A基因能正常表达”得知，基因型为Aa的雄鼠，产生配子1/2A（P序列去甲基化），1/2a，雌鼠产生的卵细胞若含有A都发生甲基化，所以其子代为正常鼠的概率为1/2，C错误； D、基因型为AAa的三体侏儒鼠，A基因一定来自母本，因为形成卵细胞时在甲基化酶的参与下发生甲基化，进入受精卵后A基因不能表达，因此该基因型为侏儒鼠，D正确。 故选ABC。 17. 下列关于植物激素的调节及应用的叙述，正确的是（　　） A. 连续暴雨影响了盛花期油菜的正常受粉，为防止减产，应喷施一定浓度的生长素溶液 B. 小麦即将成熟时，经历一段时间干热后又遇大雨，种子易在穗上发芽与脱落酸有关 C. 生产啤酒时可采用赤霉素减少工艺流程，使大麦无需发芽就能产生α-淀粉酶 D. 果实成熟时从枝条上脱落，是由于果实释放了大量乙烯导致 【答案】BC 【解析】 【分析】1、生长素：合成部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子。主要生理功能：生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长、诱导细胞分化等作用；在器官水平上则影响器官的生长、发育，如促进侧根和不定根发生，影响花、叶和果实发育等。 2、赤霉素：合成部位：幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分。主要生理功能：促进细胞的伸长；解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。 3、细胞分裂素：合成部位：正在进行细胞分裂的幼嫩根尖。主要生理功能：促进细胞分裂；诱导芽的分化；防止植物衰老。 4、脱落酸：合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。主要生理功能：抑制植物细胞的分裂和种子的萌发；促进植物进入休眠；促进叶和果实的衰老、脱落。 5、乙烯：合成部位：植物体的各个部位都能产生。主要生理功能：促进果实成熟；促进器官的脱落；促进多开雌花。 【详解】A、连续暴雨影响了盛花期油菜的正常受粉，油菜收获的是种子，无法通过喷施植物激素防止减产，A错误； B、脱落酸在高温条件下容易降解（或破坏），解除对种子萌发的抑制作用，故使得种子就容易在穗上发芽，B正确； C、赤霉素可以促进α-淀粉酶的产生，所以生产啤酒时可采用赤霉素减少工艺流程，使大麦无需发芽就能产生α-淀粉酶，C正确； D、果实成熟时从枝条上脱落，是由于果实释放了大量脱落酸导致，D错误。 故选BC 18. 下列关于生物学实验的叙述，错误的有（　　） A. 将配置的酵母培养基湿热灭菌并冷却到室温后，在酒精灯火焰旁倒平板 B. 叶圆片沉浮法测定光合速率时，实验前需对叶圆片黑暗处理使其沉到烧杯底部 C. DNA的粗提取与鉴定实验中，必须使用离心机 D. 利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后，在紫外灯下观察结果 【答案】ABC 【解析】 【分析】PCR的原理是DNA复制，DNA的单体是脱氧核糖核苷酸。琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后，在紫外灯下观察结果。 【详解】A、将配制的酵母培养基湿热灭菌并冷却到不烫手（50℃左右）后，在酒精灯火焰旁倒平板，A错误； B、叶圆片沉浮法测定光合速率时，实验前需对叶圆片抽气，使细胞间隙充满水，全部沉到水底，将处理的圆形小叶片放在黑暗处盛有清水的烧杯中待用，B错误； C、在DNA的粗提取与鉴定实验中，虽然离心机可以用于加速实验过程，但并不是必须使用的设备。实验可以通过其他方法进行，例如使用柠檬酸钠溶液与新鲜的鸡血混合后，通过静置让血细胞自行沉淀，以此来获得所需的鸡血细胞悬液。这种方法不需要离心机，只需要将混合液静置一段时间，然后去除上清液即可‌，C错误； D、琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，D正确。 故选ABC。 第II卷（非选择题共60分） 三、非选择题：共5题，共60分。除特别说明外，每空1分。 19. 当光照过强，植物吸收的光能超过植物所需时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。强光条件下，叶肉细胞内因NADP+不足、O2浓度过高，会生成一系列光有毒产物，若这些物质不能及时清理，会攻击叶绿素和PSⅡ反应中心（参与光反应的色素-蛋白质复合体）的D1蛋白，使D1蛋白高度磷酸化，并形成D1蛋白交联聚合物，从而损伤光合结构。而类胡萝卜素能清除光有毒产物，有保护叶绿体的作用（部分过程如下图）。请回答下列问题： （1）PSⅡ反应中心位于________上，强光条件下，叶肉细胞内O2浓度过高的原因有__________。 （2）Rubisco是一个双功能酶，既能催化C5与CO2发生羧化反应固定CO2，又能催化C5与O2发生加氧反应进行光呼吸，其催化方向取决于CO2和O2相对浓度。强光下叶肉细胞的光呼吸会增强，原因有____________。光呼吸抵消了约30%的光合储备能量，但光呼吸对光合作用不完全是消极的影响，光呼吸还会________（填“增强”或“缓解”）光抑制，对细胞有重要的保护作用。 （3）D1蛋白是PSⅡ反应中心的关键蛋白，D1蛋白受损会影响光反应的正常进行。植物在长期进化过程中形成了多种方法来避免或减轻光抑制现象，例如，减少光的吸收、适度的光呼吸、____________等（答出1点即可）。 （4）为研究光抑制后D1蛋白的修复过程，科学家利用光抑制处理的菠菜叶圆片按如下流程进行实验：光抑制处理的叶圆片→叶绿体蛋白质合成阻断剂（作用时长有限）溶液浸泡→取出叶圆片→弱光（或暗）处理不同时间→测量结果，实验数据如下表： 指标 处理条件 处理时间 0 lh 2h 7h D1蛋白总量（%） 弱光 100 66.7 65.8 70.5 暗 100 92.4 92.5 92.3 D1蛋白磷酸化比例（%） 弱光 74 55.2 54.4 57.1 暗 74 73.4 72.2 72.7 D1蛋白交联聚合物比例（%） 弱光 0.25 0.05 0.01 0.01 暗 0.25 0.24 0.23 0.25 ①表中数据说明光抑制叶片中D1蛋白的降解依赖于________条件，D1蛋白的降解过程会使D1蛋白磷酸化比例、D1蛋白交联聚合物比例均________（填“升高”、“不变”或“降低”）。 ②为研究D1蛋白降解过程是先发生D1蛋白去磷酸化，还是先发生D1蛋白交联聚合物解聚，科学家用氟化钠处理叶片抑制D1蛋白去磷酸化后，结果显示D1蛋白总量几乎无变化，但D1蛋白交联聚合物则明显减少。据此写出D1蛋白降解过程：D1蛋白降解依赖的环境条件→_________→______→D1蛋白降解。 ③弱光处理7h后，D1蛋白总量略微增加最可能的原因是_______。 【答案】（1） ①. 类囊体薄膜 ②. 强光条件下，光反应增强产生更多的O2；气孔关闭，叶肉细胞释放的O2量减少 （2） ①. 叶肉细胞内O2浓度升高，CO2浓度降低，Rubisco更倾向于催化C5与O2发生反应 ②. 缓解 （3）提高光合速率从而增加对光的利用 （4） ①. 弱光 ②. 降低 ③. D1蛋白交联聚合物解聚 ④. D1蛋白去磷酸化 ⑤. 7h时叶圆片中蛋白质合成阻断剂的抑制作用几乎消失，有少量的D1蛋白合成 【解析】 【分析】 光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。 【小问1详解】 PSⅡ反应中心是参与光反应的色素一蛋白质复合体，光反应的场所是类囊体薄膜，因此PSⅡ反应中心位于类囊体薄膜；强光条件下，光反应增强产生更多的O2，气孔关闭，叶肉细胞释放的O2量减少。 【小问2详解】 分析题意，Rubisco是一个双功能酶，光照条件下，它既能催化C5与CO2发生羧化反应固定CO2，又能催化C5与O2发生加氧反应进行光呼吸，其催化方向取决于CO2和O2相对浓度，强光下叶肉细胞内，O2浓度升高，CO2浓度降低，O2在Rubisco的竞争中占优势，Rubisco更倾向于催化C5与O2发生反应，光呼吸增强，光呼吸会缓解光抑制，是因为光呼吸可以消耗过多的能量和O2，减少光有毒产物的生成，减少对光合结构的损伤。 【小问3详解】 D1蛋白是PSⅡ反应中心的关键蛋白，D1蛋白受损会影响光反应的正常进行，导致ATP、NADPH合成减少，进而影响到C3的还原。植物在长期进化过程中形成了多种方法来避免或减轻光抑制现象，例如，减少光的吸收、提高光合速率从而增加对光的利用；增加过剩光能的耗散能力；增强对光有毒产物的清除能力等。 小问4详解】 分析题意，本实验目的是研究光抑制后D1蛋白的修复过程，结合表格信息可知，实验的自变量是处理条件和处理时间，因变量是D1蛋白情况。 ①分析表格数据可知，随处理时间延长，弱光处理下D1蛋白总量降低，但暗处理下其变化不大，说明光抑制叶片中D1蛋白的降解依赖于弱光条件；D1蛋白含量较高的暗处理条件下，D1蛋白磷酸化比例和D1蛋白交联聚合物比例均较高，据此推测D1蛋白修复过程会使 D1蛋白磷酸化比例、D1蛋白交联聚合物比例均降低。 ②分析题意，科学家用氟化钠处理叶片抑制 D1蛋白去磷酸化后，结果显示D1蛋白几乎无变化，但D1蛋白交联聚合物则明显减少，据此可写出D1蛋白降解过程为：D1蛋白降解依赖的环境条件→D1蛋白交联聚合物解聚→D1蛋白去磷酸化→D1蛋白降解。 ③由于叶绿体蛋白质合成阻断剂的作用时长有限，7h时叶圆片中蛋白质合成阻断剂的抑制作用几乎消失，有少量的D1蛋白合成，故弱光处理7h后，D1蛋白总量略微增加。 20. 图1是调控机体摄食行为的NAc（大脑的伏隔核）-LHA（下丘脑外侧区）通路示意图，LHA兴奋时可释放促摄食肽（如MCH）、食欲素（如Orexin-A）等物质。请回答下列问题。 （1）由图1可知，机体对摄食行为的调控存在着___________调节机制。在该机制中，图中的___________等物质，在神经元之间以_____________信号传递信息。 （2）研究人员将大鼠分为普通饮食组（ND组）和高脂饮食致肥胖组（DIO组），给ND组大鼠和DIO组大鼠的LHA内分别注射生理盐水、GABA受体激动剂和GABA受体阻断剂，对两组大鼠饱食后继续喂食甜炼乳，记录30min内摄入甜炼乳的量（mL），结果见下表。 大鼠分组 生理盐水 受体激动剂 受体阻断剂 ND组 7.29±1.49 4.25±1.38 10.72±2.11 DIO组 13.68±2.95 3.51±1.77 14.83±3.44 ①GABA是4一氨基丁酸的简称，既可以通过胞吐作用释放，也可以通过细胞膜上的GABA转运蛋白或GABA渗透通道释放，这表明GABA在神经元内的存在部位有___________。②根据实验结果，推测造成饱食后继续摄取可口食物差异的原因可能是DIO组大鼠对GABA传递的___________（填“抑制”或“兴奋”）摄食的饱食信号反应性___________（填“增强”或“减弱”）。可见，大鼠胃动力受LHA的调控。 （3）为探讨NAc-LHA通路对大鼠胃动力的调控，研究人员随机选取32只大鼠，分为4组，分别对大鼠NAc进行以下处理：生理盐水（NS）组、orexin-A组、SB（OX1R拮抗剂）组、orexin-A+SB组，测定大鼠胃排空程度及胃酸分泌量，结果如图2、3。 ①该实验中，接受到SB的大鼠有___________只，进行此设计的目的是___________ ②该实验结果表明____________ 【答案】（1） ①. 分级 ②. MCH、Orexin-A ③. 化学 （2） ①. 突触小泡、细胞质基质 ②. 抑制 ③. 减弱 （3） ①. 16 ②. 探究Orexin-A信号是否通过OXIR起作用 ③. 注射Orexin-A可显著增加胃排空和胃酸分泌量，且Orexin-A信号主要通过OXIR起作用 【解析】 【分析】1、下丘脑的功能：①感受：渗透压感受器感受渗透压升降，维持水分代谢平衡。②传导：可将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层，使之产生渴觉。③分泌：分泌促激素释放激素，作用于垂体，使之分泌相应的促激素。在外界环境温度低时分泌促甲状腺激素释放激素，在细胞外波渗透压升高时促使垂体分泌抗利尿激素。④调节，下丘脑中有体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压调节中枢。 2、兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号，兴奋在神经元之间的传递是电信号-化学信号-电信号；兴奋在神经纤维上的传导是双向的，在神经元之间的传递是单向的 【小问1详解】 由图1可知，机体对摄食行为调控存在着分级调节机制，即体现了脑中高级中枢对低级中枢的调控过程。在该机制中，图中的MCH、Orexin-A等物质，作为化学信息，在神经元之间传递信息 【小问2详解】 ①GABA是4一氨基丁酸的简称，既可以通过胞吐作用释放，也可以通过细胞膜上的GABA转运蛋白或GABA渗透通道释放，这表明GABA在神经元内的存在部位有突触小泡、细胞质基质，前者通过胞吐释放，后者通过转运蛋白或通道释放。 ②根据实验结果可知大鼠摄食受到LHA释放的GABA的调控，该神经递质的释放能抑制大鼠摄食，据此推测造成饱食后继续摄取可口食物差异的原因可能是DIO组大鼠对GABA传递的抑制摄食的饱食信号反应性减弱”引起的。同时本实验可说明大鼠胃动力受LHA的调控。 【小问3详解】 为探讨NAc-LHA通路对大鼠胃动力的调控，研究人员随机选取32只大鼠，分为4组，分别对大鼠NAc进行以下处理：生理盐水（NS）组、orexin-A组、SB（OX1R拮抗剂）组、orexin-A+SB组，测定大鼠胃排空程度及胃酸分泌量，结果如图2、3。 ①本实验的目的是探讨NAc-LHA通路对大鼠胃动力的调控，接受到SB的大鼠有16只，即为SB（OX1R拮抗剂）组、orexin-A+SB组小鼠，进行此设计的目的是探究Orexin-A信号是否通过OXIR起作用； ②该实验结果显示，orexin-A组与orexin-A+SB组相比胃排空和胃酸分泌量均显著增加，因而可说明注射Orexin-A可显著增加胃排空喝胃酸分泌量，且Orexin-A信号主要是通过OXIR起作用的。 21. 果蝇是遗传学研究中常用的材料。摩尔根和他的学生绘制出了果蝇部分基因在Ⅱ号染色体上的相对位置，如下图所示。请回答下列问题： （1）据图分析摩尔根选择果蝇作为遗传实验材料的原因是___。 （2）长翅（A）对残翅（a）为显性，位于Ⅱ号染色体上。杂合长翅果蝇相互交配所得子代中长翅与残翅之比约等于15:1。研究发现该结果是雄果蝇产生的某种配子致死所致，则致死配子的基因型是___，其致死率为___。 （3）野生型翅脉对网状翅脉为显性，受一对等位基因控制。网状翅脉果蝇与纯合野生型翅脉果蝇杂交，正反交结果都是野生型翅脉。据此推测该对基因位于___上。将正反交所得所有子代雌雄果蝇相互交配，所得后代的基因型有___种。 （4）科研人员将D基因插入雄果蝇的一条Ⅲ号染色体上，将G基因（绿色荧光蛋白基因）插入到雌果蝇的一条X染色体上。同时含有D基因和G基因时，果蝇表现为绿翅，否则为无色翅。将上述雌雄果蝇杂交得F1，F1中绿翅：无色翅为___。取F1中绿翅雌雄果蝇随机交配得F2，F2中无色翅雄果蝇占___。若将G基因插入到Ⅱ号染色体上，同样做上述杂交实验，发现F2中绿翅：无色翅为9:7，将F2中的绿翅果蝇相互交配，共有___种交配方式会导致后代出现性状分离。 【答案】（1）具有易于区分的（多对）相对性状 （2） ①. a ②. 6/7 （3） ①. 常染色体或X、Y染色体同源区域 ②. 3或7 （4） ①. 1:3 ②. 5/16 ③. 5 【解析】 【分析】1、果蝇作为遗传学实验材料的优点：①具有多对易于区分的相对性状；②生长周期短；③子代数目多；④易于饲养；⑤染色体数目少，便于观察等。 2、基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 3、基因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。 【小问1详解】 分析题图可知，摩尔根选择果蝇作为遗传实验材料的原因是果蝇具有多对易于区分的相对性状。 【小问2详解】 长翅（A）对残翅（a）为显性，位于Ⅱ号染色体上，杂合长翅果蝇相互交配所得子代中长翅与残翅之比约等于15:1，是雄果蝇产生的a配子致死所致。杂合长翅雌果蝇产生的配子及比例为A:a=1:1，杂合长翅雌果蝇产生的配子及比例为A:a=1:1，设雄果蝇产生的正常配子及比例为A:a=1:n，杂合长翅果蝇相互交配，所得子代中残翅个体所占的比例为n/2(n+1)=1/16,解得，n=1/7，则雄果蝇a配子的致死率=1-1/7=6/7。 【小问3详解】 网状翅脉果蝇与纯合野生型翅脉果蝇杂交，正反交结果无差别，都是野生型翅脉，说明该对基因位于常染色体或X、Y染色体同源区域。将正反交所得所有子代雌雄果蝇相互交配，若该对基因位于常染色体，则所得后代的基因型有3种，若该对基因位于X、Y染色体同源区域，则所得后代的基因型有7种。 【小问4详解】 分别将将D基因插入雄果蝇的一条Ⅲ号染色体上，将G基因（绿色荧光蛋白基因）插入到雌果蝇的一条X染色体上，这两种基因的遗传遵循自由组合定律，设父本的基因型为DdXgY,母本基因型为ddXGXg，F1中，绿翅个体（同时含D和G基因）所占比例=1/2×1/2=1/4，即F1中绿翅：无色翅为1:3；F1中绿翅雌果蝇基因型为DdXGXg，中绿翅雄果蝇基因型为DdXGY，F1中绿翅雌雄果蝇随机交配得F2，F2中无色翅雄果蝇占比=3/4×1/4+1/4×1/2=5/16；若将G基因插入到Ⅱ号染色体上，F2中绿翅果蝇基因型为DDGG、DdGG、DDGg、DdGg，将F2中的绿翅果蝇相互交配，共有5种交配方式会导致后代出现性状分离，分别为：DdGG×DdGG、DDGg×DDGg、DdGg×DdGg，DdGg×DDGg和DdGg×DdGG。 22. 禾谷镰刀菌是一种可引起小麦患病的真菌，不仅会导致小麦减产，其产生的毒素还会影响粮食安全。科研人员尝试利用其与细菌间的相互作用实现生物防治。 （1）将患病小麦秸秆表面提取物接种到添加了______及琼脂的培养基中，一段时间后，分别挑取不同形态特征的_______接种到液体培养基中振荡培养，再采用_________法进行接种，多次纯化后获得多个菌株。 （2）研究者将筛选得到的2个菌株（Z菌与P菌）分别与禾谷镰刀菌共同培养一段时间后，测定禾谷镰刀菌数量（图1），后续又将共同培养物分别接种于未患病的小麦胚芽鞘上，几天后各组病变程度如图2所示。 根据图1、2的结果，研究者最终选择利用Z菌而非P菌进行后续研究，其依据是_____。 （3）研究发现Z菌分泌的一种化合物HA可抑制禾谷镰刀菌生长。科研人员将禾谷镰刀菌接种于含HA的液体培养基中培养，一段时间后分别检测上清液、禾谷镰刀菌细胞膜和细胞质中HA的含量，结果见图3.该实验的目的是_______。 （4）进一步研究发现HA通过作用于麦角固醇（一种固醇类物质）发挥作用。为验证此发现，请设计完善实验、预期实验结果，一并填入表格。 组别 菌株 处理方式 检测指标 预期结果 1 禾谷镰刀菌 不处理 一段时向后，测量 ______ 2 未谷镰刀菌 3 麦角固醇合成缺陷型禾谷镰刀菌 不处理 4 麦角固醇合成缺陷型禾谷镰刀菌 第2组和第4组的处理方式为：_________，一段时间后测量_________。预期结果为：_______。 （5）请综合上述研究推测Z菌抑制禾谷镰刀菌生长的可能机制_________。 【答案】（1） ①. 碳源、氮源、水、无机盐 ②. 菌落 ③. 平板划线 （2）与对照组相比，Z菌处理组禾谷镰刀菌数量少、小麦胚芽鞘病变程度轻，而P菌处理组禾谷镰刀菌数量及小麦胚芽鞘病变程度与对照组无明显差异 （3）探究HA与禾谷镰刀菌发生相互作用的位点 （4） ①. 适宜浓度的HA处理 ②. 禾谷镰刀菌的菌落直径 ③. 2组菌落直径明显小于1组，3、4组菌落直径无明显差异 （5）Z菌分泌的H与禾谷镰刀菌细胞膜上的麦角固醇结合，改变了禾谷镰刀菌细胞膜的通透性，从而影响其正常的生命活动。 【解析】 【分析】1、培养微生物的培养基中一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。 2、微生物常见的接种的方法:①将已经溶化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在划线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法:将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【小问1详解】 培养微生物的培养基中一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质；微生物在琼脂固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落，故一段时间后，分别挑取不同形态特征的菌落接种到液体培养基中振荡培养，再采用平板划线法进行接种，多次纯化后获得多个菌株。 【小问2详解】 研究者想筛选出一种抑制禾谷镰刀菌生长效果好的菌种，图1、2中，与对照组相比，Z菌处理组禾谷镰刀菌数量少、小麦胚芽鞘病变程度轻，而P菌处理组禾谷镰刀菌数量及小麦胚芽鞘病变程度与对照组无明显差异，因此研究者最终选择利用Z菌。 【小问3详解】 题中分别检测上清液、禾谷镰刀菌细胞膜和细胞质中HA的含量，因此该实验的目的是探究HA与禾谷镰刀菌发生相互作用的位点。 【小问4详解】 想验证“HA通过作用于麦角固醇（一种固醇类物质）而抑制禾谷镰刀菌生长”，结合表格分析，可设置两个对照组，一组禾谷镰刀菌+不加入HA，另一组麦角固醇合成缺陷型禾谷镰刀菌+不加入HA，然后再设置两组实验组禾谷镰刀菌+适宜浓度的HA处理、麦角固醇合成缺陷型禾谷镰刀菌+适宜浓度的HA处理，这样既能证明HA能抑制禾谷镰刀菌生长，又能证明HA要想抑制禾谷镰刀菌生长要能合成麦角固醇。预期结果：2组菌落直径明显小于1组，3、4组菌落直径无明显差异。 【小问5详解】 综上所述知Z菌能分泌HA，HA通过作用于麦角固醇（一种固醇类物质）而抑制禾谷镰刀菌生长，第（3）问又探究HA与禾谷镰刀菌发生相互作用的位点，结合HA是与麦角固醇（一种固醇类物质）相互作用而推测HA与禾谷镰刀菌发生相互作用的位点最可能在细胞膜，故综合上述研究推测Z菌抑制禾谷镰刀菌生长的可能机制：Z菌分泌的HA与禾谷镰刀菌细胞膜上的麦角固醇结合，改变了禾谷镰刀菌细胞膜的通透性，从而影响其正常的生命活动。 23. 黑水虻是重要的资源昆虫，体内H基因编码的抗菌肽HI-3具有抗菌、抗癌和免疫调节作用。科研人员利用酵母菌生产抗菌肽HI-3，并避免基因污染。请回答下列问题： （1）利用PCR技术扩增H基因，需根据H基因设计两种引物，引物的作用有_________。 A. 为Taq酶提供结合位点 B. 决定扩增产物大小 C. 决定反应的特异性 D. 决定变性时间 （2）已知H基因编码链的编码区序列是：5′-CTCGAGATGCTGCAG……GGATCCTCTAGA-3′，扩增H基因的编码区段时，结合到编码链上的引物序列是_________（方向为5′→3′，写出5端8个碱基序列）。获得H基因产物后需要进行凝胶电泳，将符合要求的条带_________以便提取纯化并进行测序。 （3）由于抗菌肽HI-3会损伤酵母细胞，组成型表达（持续表达）H基因的酵母菌最大种群数量偏低，限制了最终产量。科研人员通过构建诱导型启动子来降低抗菌肽HI-3对酵母菌的伤害。在酵母菌基因组DNA中插入P和S基因，使质粒上H基因的表达受红光控制。红光调控H基因表达的原理如图1所示。 P和S基因表达应为_________（从“组成型表达”“红光诱导型表达”中选填）。红光调控H基因表达的原理是S基因指导合成的S蛋白直接与启动子Jub结合，P基因表达的P蛋白在_________，启动H基因的表达过程。 （4）发酵后菌体和产物分离是发酵工艺的基本环节。定位于细胞表面的F蛋白可使酵母细胞彼此结合，进而沉淀在发酵罐底部。科研人员引入蓝光激活系统如图2，在酵母菌基因组中插入了两个均能合成E蛋白的基因（E1、E2），使F基因的表达受到蓝光控制如图3. 图3中E2基因持续性表达少量的E蛋白时，酵母细胞具有接受蓝光刺激的能力，E1基因的作用是_________。 （5）制药过程中需避免工程菌泄露到环境中引发基因污染。科研人员利用两种阻遏蛋白基因（T和L）和调控元件，使酵母细胞在红光和蓝光同时照射时才激活致死基因N的表达，进而诱导工程菌死亡，如图4. 注：PGR为组成型表达的启动子，③和④为阻遏蛋白的给合点，与阻遏蛋白结合后，会抑制相应基因表达 若图中①选用的启动子为Jub，②处选用的启动子为CYC，则③④处结合的阻遏蛋白分别为：_________。 （6）请结合上述分析，利用该工程菌发酵生产抗菌肽HI-3各阶段需控制的光照条件是：I菌种培养阶段_________；Ⅱ菌种发酵阶段_________；Ⅱ产物分离阶段_________；Ⅳ安全处理阶段红光、蓝光同时照射。 【答案】（1）ABC （2） ①. 5'-TCTAGAGG-3' ②. 切割和回收 （3） ①. 组成型表达 ②. 红光调控下，与结合在启动子上的S蛋白结合 （4）蓝光照射后，快速表达大量E蛋白，进而激活F基因的表达 （5）T蛋白、L蛋白 （6） ①. 黑暗 ②. 红光照射 ③. 蓝光照射 【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，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。 （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。 （4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【小问1详解】 引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，引物之间或引物内部不能互补配对，用于PCR的引物长度通常为20-30个核苷酸，引物使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，提供了DNA聚合酶所需的3'端（末端），即为Taq酶提供结合位点，引物的长度和位置决定了PCR扩增产物的大小，引物的设计基于已知的目标DNA序列，决定反应的特异性，ABC正确，D错误。 故选ABC。 【小问2详解】 引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，已知H基因编码链的编码区序列是：5'-CTCGAGATGCTGCAG………GGATCCTC-TAGA-3'，扩增H基因的编码区段时，结合到编码链上的引物序列是5'-TCTAGAGG-3'；获得H基因产物后需要进行凝胶电泳，将符合要求的条带切割和回收，以便提取纯化并进行测序。 【小问3详解】 由图可知，P和S基因的表达不需要其他物诱导，因此属于组成型表达，H基因属于红光诱导型表达；由图可知，在没有红光诱导时，S基因指导合成的S蛋白直接与启动子Jub结合，红光调控下，P基因指导合成的P蛋白与结合在启动子上的S蛋白结合，启动H基因的表达（转录）过程。 【小问4详解】 依据题意可知，科研人员引入蓝光激活系统目的是激活F基因表达产生F蛋白，使酵母细胞彼此结合，进而沉淀在发酵罐底部，分析图2和图3可知，与CYC相连的E1基因的作用是接受照射蓝光后，快速表达大量E蛋白，进而激活F基因的表达。 【小问5详解】 依据题干可知，启动子Jub接受红光的诱导调控，启动子CYC接受蓝光的诱导调控，③和④为阻遏蛋白的结合位点，其与阻遏蛋白结合后会抑制相关基因的表达。致死基因N的表达会诱导工程菌死亡，若①选用的启动子为Jub，②处启动子为CYC，在红光和蓝光同时照射时，红光调控Jub启动子启动T基因表达出T蛋白，结合在③处，抑制了L基因的表达，④处无L阻遏蛋白与之结合，在蓝光调控下，CYC启动N基因的表达而使酵母菌死亡，故③④分别是T蛋白、L蛋白。 【小问6详解】 根据题目信息，红光照射使产物增多，蓝光照射使产物凝集，红蓝光同时照射使工程菌死亡，I菌种培养阶段应在黑暗条件下培养至种群数量达到最适，Ⅱ菌种发酵阶段红光照射至抗菌肽HI-3在培养液中达到适宜浓度，II产物分离阶段蓝光照射至工程菌凝集，回收发酵产物；IV安全处理阶段红光蓝光同时照射，杀死工程菌。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $