精品解析：江苏省徐州市铜山区夹河高级中学2024-2025学年高三上学期期初检测生物试题

江苏省夹河高级中学2024-2025学年高三年级期初检测 生物 试卷满分：100分，考试时间：75分钟 注意事项： 1.作答第Ⅰ卷前，请考生务必将自己的姓名、考试证号等写在答题卡上并贴上条形码。 2.将选择题答案填写在答题卡的指定位置上（使用机读卡的用2B铅笔在机读卡上填涂），非选择题一律在答题卡上作答，在试卷上答题无效。 3.考试结束后，请将机读卡和答题卡交监考人员。 第Ⅰ卷（选择题 共42分） 一、单项选择题：本大题共15小题，每小题2分，共30分。在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题意的。（请将所有选择题答案填到答题卡的指定位置中。） 1. 下列有关人体中化合物及生化反应描述错误的是（　　） A. 乳酸在肝脏中转化成葡萄糖过程属于吸能反应 B. 腺苷是人体重要的化合物，组成元素为C、H、O、N C. 细胞骨架含有微丝，其组成成分与结构和植物纤维素类似 D. 人体中的酶主要分布在细胞中，合成过程都需要RNA聚合酶的参与 2. 心房颤动是危害严重的心律失常疾病，其致病机制是核孔复合体的运输障碍。核孔复合体位于核孔上，主要由核孔蛋白组成，是物质进出细胞核的通道。下列叙述错误的是（ ） A. 核孔数量随细胞种类以及细胞代谢状况不同而改变 B. tRNA主要在细胞核内合成，运出细胞核与核孔复合体有关 C. 心房颤动时细胞供能减少，可能与葡萄糖进入线粒体的速度有关 D. 核膜包含四层磷脂分子层，心房颤动的成因与核膜内外的信息交流异常有关 3. 我国科学家利用人的体细胞制备多能干细胞，再用小分子TH34成功诱导衍生成胰岛B细胞。下列相关叙述错误的是（ ） A. 基因选择性表达被诱导改变后，可使体细胞去分化成多能干细胞 B. 在小分子TH34诱导下，多能干细胞发生基因突变，获得胰岛素基因 C. 衍生的胰岛B细胞在葡萄糖的诱导下能表达胰岛素，才可用于移植治疗糖尿病 D. 若衍生的胰岛B细胞中凋亡基因能正常表达，细胞会发生程序性死亡 4. 黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物，分布广泛、易于取材，可用作生物学实验材料。下列说法错误的是（ ） A. 在高倍光学显微镜下，观察不到黑藻叶绿体的双层膜结构 B. 观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻成熟叶片 C. 质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小 D. 探究黑藻叶片中光合色素的种类时，可用无水乙醇作提取液 5. 真核生物的生物膜将细胞内分隔成不同的“区室”，有利于细胞代谢高效、有序地进行，下列关于细胞内的不同“区室”说法正确的是（ ） A. 植物细胞的色素分子只储存于双层膜包围成的区域中 B. 由双层膜包围而成的区域均既可产生 ATP，也可消耗ATP C. 产生水的反应既可发生在双层膜包围的区域，也可发生在无膜包围的区域 D. 蛋白质、糖类、核酸、脂质的合成均发生于单层膜围成的区域中 6. 下列关于细胞生命历程叙述，正确的是（ ） A. 有丝分裂前的间期DNA聚合酶和DNA连接酶都较为活跃 B. 细胞分化是生物体基因碱基序列不变但表型发生变化的现象 C. 端粒学说认为端粒缩短会引起细胞衰老但不会影响染色体结构 D. 细胞凋亡和细胞癌变都受基因控制且不利于维持个体细胞数量 7. 下图1是某单基因遗传病的遗传系谱图，在人群中的患病率为1/8100，科研人员提取了四名女性的DNA，用PCR扩增了与此基因相关的片段，并对产物酶切后进行电泳（正常基因含有一个限制酶切位点，突变基因增加了一个酶切位点）。结果如图2，相关叙述正确的是（　　） A. 该病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传 B. Ⅱ-1与Ⅱ-2婚配生一个患病男孩的概率是1/8 C. 该突变基因新增的酶切位点位于310bp中 D. 扩增Ⅱ-2与此基因相关的片段，酶切后电泳将产生2种条带 8. 下图是某雄性动物精巢中细胞进行分裂时，相关物质数量变化的部分曲线图。下列叙述错误的是（ ） A. 该图不可表示减数分裂过程中染色单体的数量变化 B. 若该图表示人体内细胞减数分裂时细胞中染色体的数量变化，则a＝23 C. 若a＝1, 则该图可以表示有丝分裂或减数分裂时一条染色体上DNA数量的变化 D. 若该图表示有丝分裂中核DNA数量变化，则BC段染色体数∶核DNA数＝1∶2或1:1 9. 某果蝇精原细胞中8条染色体上的DNA已全部被15N标记，其中一对同源染色体上有基因A和a，现给此精原细胞提供含14N的原料让其连续进行两次分裂，产生四个子细胞，分裂过程中无基因突变和染色体畸变发生。下列叙述中正确的是（ ） A. 若四个子细胞中均含8条染色体，则每个子细胞中均含2个A基因 B. 若四个子细胞中均含4条染色体，则一定有一半子细胞含有a基因 C. 若四个子细胞中的核DNA均含15N，则每个子细胞均含8条染色体 D. 若四个子细胞中有一半核DNA含15N，则每个子细胞均含4条染色体 10. 为探究SV4蛋白在细胞分裂中的作用，研究者抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程，发现细胞分裂的前期到后期的时间显著延长，显微镜下观察纺锤体及染色体如下图，相关推测不合理的是（ ） A. 照片中的细胞处于有丝分裂中期 B. 染色体的正确分配依赖星射线牵引 C. SV4蛋白在有丝分裂期间含量增多 D. SV4低表达通过影响染色体复制从而延长细胞周期 11. 下图表示洋葱根尖分生区细胞进行分裂时，细胞核中DNA含量的变化，每个点代表记录到的一个细胞。下列相关叙述错误的是（ ） A. 染色体和纺锤体等结构周期性变化是核DNA均等分配的结构基础 B. 图中核DNA数量减半的原因是细胞质分裂和核膜重新形成 C. 利用药物抑制DNA聚合酶的活性，细胞将停留在分裂间期 D. 细胞核体积增大到最大体积的一半时，细胞核中进行DNA的复制及蛋白质的合成 12. 如图表示基因型为AAXBY的某动物的一个正在分裂的细胞，图中所示为染色体（用数字表示）及所带部分基因（用字母表示）情况，相关叙述正确的是（ ） A. 该图可表示有丝分裂前期，2号和4号为两条非同源染色体 B. 若该细胞经有丝分裂至后期时，细胞内含有2个染色体组，DNA分子数大于8 C. 若该细胞分裂至减数第一次分裂后期，1个细胞内含有2个染色体组，8条染色单体 D. 若该细胞产生了一个AXBY的精细胞，则同时产生的精细胞为AXBY、A、a 13. 某种二倍体植物不含性染色体，但花的演化受等位基因G、g的调控，当基因G存在时演化为雄花序即雄株，仅有基因g时演化为雌花序即雌株。该植物叶形的长椭圆形（H）对倒卵圆形（h）为显性，两对基因独立遗传。下列相关叙述错误的是（ ） A. 倒卵圆形叶雌株的基因型只有1种 B. 长椭圆形叶雄株的基因型为GgHH、GgHh C. 倒卵圆形叶雄株与杂合的长椭圆形叶雌株杂交，子代中倒卵圆形叶雄株占1/2 D. 长椭圆形叶雄株和长椭圆形叶雌株杂交，子代可能出现杂合的长椭圆形叶雌株 14. 某雄性个体基因型为AaBb，下图为该个体一个初级精母细胞的示意图。有关分析正确的是（　　） A. 基因A和a的区别是基因内的碱基排列顺序不同、控制的生物性状不同 B. 基因A和a分离，发生在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期 C. 若发生显性突变，该初级精母细胞产生配子的基因型为AB、aB、ab或Ab、ab、aB D. 若发生同源染色体上非姐妹染色单体间的互换，则基因A和a之间发生了基因重组 15. 植入“生物电池”可使动物借助光合作用修复因能量不足而受损的细胞。科研人员利用菠菜叶肉细胞中的类囊体制成纳米类囊体(NTU)，将其注入小鼠软骨受损的部位，治疗小鼠的骨关节炎，相关机制如图。下列说法错误的是（ ） A. NTU膜上含有光合色素和有关的酶，能通过光反应合成ATP和NADPH B. 光照条件下，图中受损的小鼠软骨细胞内的ATP可来自线粒体和NTU C. NTU产生的NADPH可以进入线粒体，在线粒体内膜上与O2结合生成水 D. 此研究说明植物光反应固定的能量可直接用于动物细胞生命活动 二、多项选择题：本部分包括4小题，每小题3分，共12分。每题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。 16. 下图为东亚飞蝗（2n=23，XO♂）精原细胞的分裂中期（a~c）和后期（d~f）的显微照片。有关叙述错误的是（　　） A. a和d表示有丝分裂，b、c、e和f表示减数分裂 B. 图b中的X染色体上可观察到交叉现象 C. 染色单体形成于a或b的前一时期 D. d图每个细胞中染色体数是f图每个细胞中的两倍 17. 水稻细胞中由D基因编码的一种毒性蛋白，对雌配子没有影响，但会导致同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡，通过这种方式来改变后代分离比，使D因有更多的机会遗传下去。现让基因型为Dd的个体自交，F1中三种基因型个体的比例为DD：Dd：dd=2：3：1，F1随机授粉获得F2。下列有关分析正确的是（ ） A. 亲本产生的雌雄配子的比例为2：1 B. 由F1的结果推测，亲本水稻产生的含d基因的花粉存活概率为1/3 C. 该水稻种群的D基因频率会随着杂交代数的增加而增大 D. F2中基因型dd个体所占的比例为5/36 18. 细胞内Ca2＋与多种生理活动密切相关，而线粒体在细胞钙稳态调节中居核心地位，其参与的部分Ca2＋运输过程如图所示。下列有关叙述正确的是（ ） 注：转运蛋白NCLX是Na＋/Ca2＋交换体，即从线粒体运出1个Ca2＋的同时，运入3～4个Na＋；MCU为Ca2＋通道蛋白。 A. 人体内钙元素只能以离子形式存在，钙稳态可保障肌肉的正常功能 B. MCU转移Ca2＋至线粒体时，其构象不发生改变，且不需要消耗ATP C. 线粒体基质中的Ca2＋通过NCLX进入细胞质基质的方式为主动运输 D. NCLX还可调节线粒体内的电位，其功能异常可能导致线粒体的结构与功能障碍 19. 某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇，果蝇部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示。不考虑其他突变的情况下，下列叙述正确的是（　　） A. 翅外展黑檀体果蝇与野生型纯合果蝇杂交，两对性状完全显性的情况下，F1自由交配，F2出现9：3：3：1的性状分离比 B. 菱形眼雌蝇与野生型雄蝇杂交，F1中雄蝇均野生型，雌蝇均为菱形眼 C. 基因型为RuruEe的果蝇，减数分裂可能产生四种基因型的配子 D. 痕翅果蝇的次级精母细胞中可能存在2个或0个r基因 第II卷（非选择题 共58分） 三、非选择题：本部分包括5题，共58分。 20. 光合作用暗反应又称碳同化，科学家通过研究其中的碳转移途径进一步提高植物固碳能力。图1是水稻光合作用暗反应示意图，Rubisco（RuBP羧化酶）在卡尔文循环中发挥作用；图2是玉米光合作用暗反应示意图，PEP羧化酶对CO2的亲和力比Rubisco高很多倍，其催化CO2固定生成C4，C4转运到维管束鞘细胞后进行卡尔文循环。请回答下列问题： 图1 图2 （1）据图1分析，水稻细胞中CO2被固定后的最初产物是____，该产物的进一步被还原需消耗____。 （2）据图2分析，玉米细胞中固定CO2的受体依次为____、____；玉米维管束鞘细胞的叶绿体中只能进行暗反应，从细胞结构角度分析，最可能的原因是____；若将玉米植株置于含CO2的密闭透明玻璃罩内培养，细胞中最先出现的放射性有机物是____。 （3）农业生产中发现，高温环境下玉米的生长更有优势。当高温导致气孔一定程度关闭时，玉米光合速率下降幅度远低于水稻，分析其原因是____；如想应用以上分析提高水稻的光合速率，请依据所学的生物技术与工程知识，提出你的设计思路：____。 （4）为研究高温胁迫对植物的影响，科研人员以某耐热型夏玉米品种为材料，设置大田常温组（CK）和高温处理组（HT），研究40℃高温胁迫下该品种玉米的光合特性与籽粒产量，结果见下表。 组别 叶绿素含量mg/g 胞间二氧化碳μmol/mol 净光合速率μmol/（m2·s） 叶面积m2 结实率% 百粒重g CK 26 158 21.3 0.21 80 24.1 HT 37 102 27.9 0.52 26 33.7 ①为便于研究叶片的光合特性，需将叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，采用的方法是____；在分离叶绿体中的光合色素时，滤纸条上叶绿素条带的位置低于类胡萝卜素，其原理是____。 ②根据表中数据分析，HT组玉米百粒重增加的原因可能有____。 ③研究表明HT组玉米株高明显增大，科研人员猜测可能与该组植株体内G激素含量升高有关。若在原实验中添加一组实验验证此猜测，该实验组可设置为____。 21. 烟草含有24条染色体，染色体缺失某一片段不影响其减数分裂过程，但会引起含缺失染色体的一种配子（不确定是雄配子还是雌配子）致死。现有含如图所示染色体的某株烟草，其中A、a基因分别控制烟草的心形叶和戟形叶。请回答下列问题： （1）图中A、B、C基因属于______基因（填“等位”或“非等位”）。只考虑烟草的叶形，该株烟草自交后代的性状表现为___________。 （2）若现有各种基因型及表现型的个体可供选择，为了确定染色体缺失致死的配子是雄配子还是雌配子，请设计杂交实验加以证明，用“O”代表缺失的基因，并预测实验结果。 设计实验：选择含如图所示染色体的个体与______，观察后代的性状表现。 结果预测：若含如图所示染色体的个体为父本，后代全为心形叶；含如图所示染色体的个体为母本，后代心形叶：戟形叶＝1：1，则染色体缺失会使_________配子致死；若反之，则为另一种配子致死。 （3）已知B、b基因控制烟草的株高，D、d基因控制焦油的含量，两对性状均完全显性。现有基因型为BbDd的个体，若想确定D、d基因是否位于5号染色体上，可让基因型为BbDd的植株自交，若后代出现四种表现型，且比例为________，则说明D、d基因不位于5号染色体。上；若后代表型的种类及比例为_____或_____________，则说明D、d基因位于5号染色体上。 22. 某生物兴趣小组用小白鼠的睾丸细胞观察染色体的形态和数目，进行相关细胞分裂的研究。具体操作方案如下表： 操作步骤 处理方法 操作目的 材料准备 向雄性小白鼠腹腔内注射秋水仙素溶液，3～4 h后再杀死小鼠 秋水仙素可以①____________，以获取更多便于观察的细胞 制备②________ 取小鼠睾丸放入0.3%KCl溶液的小烧杯中，剪碎并过滤，在KCl溶液中低渗处理30 min，然后离心取上层细胞置于培养液中，并固定5 min 用低渗的KCl溶液处理，使③__________，便于观察 制片 在载玻片中央滴加细胞悬液，轻轻敲打载玻片，同时从一侧轻轻吹气 敲打和吹气可使④________，便于观察 镜检 将载玻片干燥后染色20～30 min，并用显微镜观察 获取实验结果 绘图 通过观察，同学们结合所学知识绘制了与细胞分裂相关图像和曲线(图1和图2) 展示并交流实验结果 请回答下列问题： （1）完善操作方案表中的空白内容①_______；②_______；③_______；④_______。 （2）用低渗的KCl溶液处理时，应注意控制_____________等因素，否则会导致细胞破裂，使染色体丢失，影响观察效果。 （3）图1中，染色体数和核DNA分子数的比值为1∶2的细胞是________。图2中，发生基因重组的是区段________，HI区段对应于甲、乙、丙、丁中的________细胞。 （4）若该动物基因型为AaXbY，某精原细胞经减数分裂产生了一个只含基因a的精子。从染色体未正常分离的角度分析，与该异常精子形成相关的分裂时期是________。 （5）近年来研究发现，二甲双胍(Met)具有降低肿瘤发生的作用。为探究Met对肝癌细胞增殖的影响，用不同浓度的Met培养液培养肝癌细胞，结果如图3所示。 图3 组别 G1 S G2＋M 凋亡率 Bax Bcl2 对照组(%) 55 36 9 5.6 28 53 实验组(%) 67 24 9 32.6 37 38 注：G1、S、G2和M代表细胞周期的不同时期。 ① 分析图3可得出结论：Met的________与其对癌细胞生长的抑制作用呈正相关。 ② 将图3中Met浓度为5 mM、培养48 h的培养液离心，去除上清液后经过一系列的处理及分析，得到各时期的细胞比例、凋亡率及凋亡蛋白基因Bax和Bcl2的表达量，并与对照组相比得到上表所示数据。据此推测，Met使癌细胞的细胞周期阻滞于___________期。除此以外，Met能抑制肿瘤生长的内在机理可能是___________。 23. 下图为劳伦斯家族的遗传系谱图，甲病相关基因用A、a 表示，乙病相关基因用D、d 表示，其中1号只携带一种致病基因。社会人群中，甲病的发病率是0.04%；男性人群中隐性基因d占10%。请分析并回答问题。 （1）甲病和乙病的遗传方式分别是______、______。控制这两种遗传病的基因在遗传时遵循基因的______定律。 （2）Ⅰ2的基因型是______，Ⅱ4携带致病基因的概率是______，Ⅱ5为纯合子的概率是______。 （3）Ⅲ7患甲病的概率是______；Ⅱ3与Ⅱ4再生一男孩，该男孩表现正常的概率是______。 （4）Ⅱ5与一男性婚配，生下不患乙病孩子的概率是______。 24. 胶原蛋白在维持器官、组织、细胞等方面发挥着关键性作用，传统提取方法得到的胶原蛋白成分复杂，还可能携带动物病毒等。科学家将合成胶原蛋白的基因kit导入大肠杆菌构建基因工程菌，过程如下图所示。请据图回答下列问题： （1）图中①过程需要使用__________酶，②过程需要用到的酶有__________和__________，前者可以切断两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。 （2）用图中方法得到的kit基因较少，可以采用PCR技术进行扩增，已知kit基因的部分序列如下： 5'-CGGGATCCALLAGAATTCCG-3' 3'-GCCCTAGGTLLTCTTAAGGC-5' 根据上述序列设计引物为__________（填字母），以_________________（填限制酶）进行双酶切kit基因与质粒pET-28a（+），为了实现目的基因与运载体的连接，则需要在引物的__________端添加限制酶识别序列。 A.5'-GCCCTAGGT-3' B.5'-CGGAATTCT-3' C.5'-CGGGATCCA-3' D.5'-GCCTTAAGA-3' （3）双酶切kit基因，与质粒pET-28a（+）长度为170bp片段进行置换，构建重组质粒pET-28a（+）-kit，上述两种质粒在HindIII酶切后片段长度如下表所示， 质粒类型 pET-28a（+） pET-28a（+）-kit HindIII酶切片段 1000bp、2550bp 1000bp、2000bp、700bp 则kit基因长度为__________，由此判定kit基因上有2个HindIII酶切位点，原因是____________。 （4）菌液PCR是直接以菌体热解后的DNA为模板、以目的基因两端序列为引物进行扩增的方法，根据凝胶电泳结果可初步鉴定菌落是否含有目的基因。对构建的基因工程菌进行菌液PCR验证，根据初步验证的结果提取大肠杆菌的质粒进行双酶切再验证，结果如下图所示。分析可知，基因工程菌的构建__________（选填“是”或“否”）成功，原因是_____________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 江苏省夹河高级中学2024-2025学年高三年级期初检测 生物 试卷满分：100分，考试时间：75分钟 注意事项： 1.作答第Ⅰ卷前，请考生务必将自己的姓名、考试证号等写在答题卡上并贴上条形码。 2.将选择题答案填写在答题卡的指定位置上（使用机读卡的用2B铅笔在机读卡上填涂），非选择题一律在答题卡上作答，在试卷上答题无效。 3.考试结束后，请将机读卡和答题卡交监考人员。 第Ⅰ卷（选择题 共42分） 一、单项选择题：本大题共15小题，每小题2分，共30分。在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题意的。（请将所有选择题答案填到答题卡的指定位置中。） 1. 下列有关人体中化合物及生化反应描述错误的是（　　） A. 乳酸在肝脏中转化成葡萄糖的过程属于吸能反应 B. 腺苷是人体重要的化合物，组成元素为C、H、O、N C. 细胞骨架含有微丝，其组成成分与结构和植物纤维素类似 D. 人体中的酶主要分布在细胞中，合成过程都需要RNA聚合酶的参与 【答案】C 【解析】 【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶的蛋白质，少数酶是RNA。 2、细胞内的吸能反应一般需要ATP水解提供能量。 【详解】A、乳酸在肝脏中转化成葡萄糖的过程需要消耗能量，属于吸能反应，A正确； B、腺苷是人体重要的化合物，由腺嘌呤碱基和核糖组成，组成元素为C、H、O、N，B正确； C、细胞骨架含有微丝，其组成成分是蛋白质，植物纤维素的本质是多糖，C错误； D、人体中的酶主要分布在细胞中，酶的本质大部分蛋白质，少部分是RNA，合成过程都需要经过转录过程，需要RNA聚合酶的参与，D正确。 故选C。 2. 心房颤动是危害严重的心律失常疾病，其致病机制是核孔复合体的运输障碍。核孔复合体位于核孔上，主要由核孔蛋白组成，是物质进出细胞核的通道。下列叙述错误的是（ ） A. 核孔数量随细胞种类以及细胞代谢状况不同而改变 B. tRNA主要在细胞核内合成，运出细胞核与核孔复合体有关 C. 心房颤动时细胞供能减少，可能与葡萄糖进入线粒体的速度有关 D. 核膜包含四层磷脂分子层，心房颤动的成因与核膜内外的信息交流异常有关 【答案】C 【解析】 【分析】细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心。细胞质是细胞代谢的主要场所。核孔实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。 【详解】A、细胞的核质之间需要通过核孔进行物质交换和信息交流，所以核孔数量随细胞种类以及细胞代谢状况不同而改变，A正确； B、tRNA是转录的产物，主要在细胞核内合成，大分子运出细胞核与核孔复合体有关，B正确； C、葡萄糖的直接氧化分解发生在细胞质基质，产生丙酮酸和[H]，丙酮酸和[H]进入线粒体继续发生反应，葡萄糖不会进入线粒体，C错误； D、核膜是双层膜，包含四层磷脂分子层，心房颤动的致病机制是核孔复合体的运输障碍，所以它的成因与核膜内外的信息交流异常有关，D正确。 故选C。 3. 我国科学家利用人的体细胞制备多能干细胞，再用小分子TH34成功诱导衍生成胰岛B细胞。下列相关叙述错误的是（ ） A. 基因选择性表达被诱导改变后，可使体细胞去分化成多能干细胞 B. 在小分子TH34诱导下，多能干细胞发生基因突变，获得胰岛素基因 C. 衍生的胰岛B细胞在葡萄糖的诱导下能表达胰岛素，才可用于移植治疗糖尿病 D. 若衍生的胰岛B细胞中凋亡基因能正常表达，细胞会发生程序性死亡 【答案】B 【解析】 【分析】诱导多能干细胞（iPS细胞）：通过特定的因子导入和培养条件，可以从人的皮肤等体细胞出发，诱导其成为具有无限增殖能力并可分化为人体各种组织脏器的多能干细胞。 在正常情况下，胰岛B细胞对血糖水平的变化非常敏感，能够根据血糖水平的高低调节胰岛素的分泌。当血糖水平升高时，胰岛B细胞会增加胰岛素的分泌，帮助降低血糖水平；反之，当血糖水平降低时，则减少胰岛素的分泌，以避免低血糖。 细胞凋亡指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同，细胞凋亡不是一件被动的过程，而是主动过程，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用，它并不是病理条件下，自体损伤的一种现象，而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。 【详解】A、被诱导改变后，可使体细胞去分化成多能干细胞 这个说法是正确的。体细胞可以通过特定的因子导入和培养条件，基因的调控和表达模式的改变，使得原本专一功能的体细胞去分化成为多能干细胞，A正确； B、小分子药物通常是通过调节现有的生物通路和基因表达来实现其功能，而胰岛素基因在人体所有细胞中都存在，但只有在胰岛细胞中才会表达‌，所以多能干细胞在诱导分化的过程中不会突然发生基因突变获得胰岛素基因，B错误； C、胰岛B细胞在较高的血糖浓度下分泌胰岛素，降低血糖，所以衍生的胰岛B细胞需在葡萄糖的诱导下成功表达胰岛素，以确保衍生的胰岛B细胞能够正常发挥功能，才可用于移植治疗糖尿病，C正确； D、凋亡基因的正常表达会导致衍生的胰岛B细胞发生程序性死亡，也就是发生细胞凋亡，D正确。 故选B。 4. 黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物，分布广泛、易于取材，可用作生物学实验材料。下列说法错误的是（ ） A. 在高倍光学显微镜下，观察不到黑藻叶绿体的双层膜结构 B. 观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻成熟叶片 C. 质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小 D. 探究黑藻叶片中光合色素的种类时，可用无水乙醇作提取液 【答案】C 【解析】 【分析】黑藻叶片细胞含有较多的叶绿体，可以用于观察植物细胞中的叶绿体，也可以用于叶绿体中色素的提取与分离实验。提取色素的原理：色素能溶解在乙醇或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇等提取色素；同时，黑藻叶片细胞是成熟的植物细胞，含有大液泡，可用于观察质壁分离和复原；但黑藻叶片细胞已经高度分化，不再分裂，不能用于观察植物细胞的有丝分裂。 【详解】A、黑藻叶绿体的双层膜结构属于亚显微结构，需要用电子显微镜来观察，A正确； B、黑藻成熟叶片为高度分化的细胞，不具有分裂能力，故不能用来观察植物细胞的有丝分裂，B正确； C、质壁分离过程中，植物细胞失水，原生质层体积变小，绿色会加深，而随着不断失水，细胞液的浓度增大，吸水能力增强，C错误； D、叶绿体中的色素易溶于乙醇、丙酮等有机溶剂，提取黑藻叶片中光合色素时，可用无水乙醇作提取液，D正确。 故选C。 【点睛】本题以黑藻为素材，考查观察植物细胞质壁分离及复原实验、观察细胞有丝分裂实验等，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验材料的选择是否合理等，需要考生在平时的学习中注意积累。 5. 真核生物的生物膜将细胞内分隔成不同的“区室”，有利于细胞代谢高效、有序地进行，下列关于细胞内的不同“区室”说法正确的是（ ） A. 植物细胞的色素分子只储存于双层膜包围成的区域中 B. 由双层膜包围而成的区域均既可产生 ATP，也可消耗ATP C. 产生水的反应既可发生在双层膜包围的区域，也可发生在无膜包围的区域 D. 蛋白质、糖类、核酸、脂质的合成均发生于单层膜围成的区域中 【答案】C 【解析】 【分析】生物膜系统是指在真核细胞中，细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器，在结构和功能上是紧密联系的统一整体，生物膜系统在成分和结构上相似，在结构和功能上相互联系。细胞中，双层膜的结构有细胞核、线粒体、叶绿体，无膜结构的有中心体和核糖体。 【详解】A、植物细胞的色素除了分布在双层膜的叶绿体中，还分布在单层膜的液泡中，A错误； B、由双层膜包围而成的区域，可以是线粒体、叶绿体 、细胞核，其中细胞核只消耗ATP，不产生ATP，B错误； C、线粒体中有氧呼吸第三阶段可以产生水，叶绿体中进行的光合作用也可以产生水，细胞核中合成DNA也产生水，核糖体无膜包围，在核糖体中氨基酸脱水缩合可形成多肽，C正确； D、蛋白质的合成在核糖体中，核糖体无膜结构，D错误。 故选C。 【点睛】 6. 下列关于细胞生命历程的叙述，正确的是（ ） A. 有丝分裂前的间期DNA聚合酶和DNA连接酶都较为活跃 B. 细胞分化是生物体基因碱基序列不变但表型发生变化的现象 C. 端粒学说认为端粒缩短会引起细胞衰老但不会影响染色体结构 D. 细胞凋亡和细胞癌变都受基因控制且不利于维持个体细胞数量 【答案】A 【解析】 【分析】1、有关细胞分化： （1）概念：在个体发育中，由一个或多个细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生一系列稳定性差异的过程。 （2）特征：具有持久性、稳定性和不可逆性。 (3）意义：是生物个体发育的基础。 （4）原因：基因选择性表达的结果，遗传物质没有 改变。 2、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，也叫细胞的程序性死亡。在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的。 【详解】A、有丝分裂前的间期DNA聚合酶较为活跃，DNA连接酶连接冈崎片段，在DNA复制过程中也比较活跃，A正确； B、多细胞生物不会因为细胞分化导致表型发生变化，B错误； C、端粒是染色体两端的DNA-蛋白质复合体，端粒学说认为，细胞每分裂一次端粒就缩短一截，直到端 粒内侧正常DNA序列受损，故端粒缩短会引起细胞衰老也会影响染色体结构，C错误； D、细胞洞亡有利于维持个体细胞数量，D错误。 故选A。 7. 下图1是某单基因遗传病的遗传系谱图，在人群中的患病率为1/8100，科研人员提取了四名女性的DNA，用PCR扩增了与此基因相关的片段，并对产物酶切后进行电泳（正常基因含有一个限制酶切位点，突变基因增加了一个酶切位点）。结果如图2，相关叙述正确的是（　　） A. 该病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传 B. Ⅱ-1与Ⅱ-2婚配生一个患病男孩的概率是1/8 C. 该突变基因新增的酶切位点位于310bp中 D. 扩增Ⅱ-2与此基因相关的片段，酶切后电泳将产生2种条带 【答案】C 【解析】 【分析】分析图1，Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常，但生下了Ⅱ-2的患病女性，所以该病是常染色体隐性遗传病，用A/a表示控制该病的基因，所以，Ⅰ-1和Ⅰ-2基因型是Aa。从图2中可以看出，Ⅱ-3、Ⅱ-4和Ⅰ-2电泳图相同，所以基因型都是Aa，Ⅱ-5与他们不同，但表现正常，基因型是AA。 【详解】A、Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常，但生下了Ⅱ-2的患病女性，所以该病是常染色体隐性遗传病，A错误； B、该病在人群中的患病率为1/8100，则致病基因频率为1/90，正常基因频率为89/90，根据基因平衡定律，Ⅱ-1表现正常，基因型为Aa的概率=Aa/AA+Aa=(2×A基因频率×a基因频率)/(A基因频率×A基因频率+2×A基因频率×a基因频率)=(2×1/90×89/90)/（1/90×1/90+2×1/90×89/90）=2/91，其与Ⅱ-2Aa婚配生一个患病男孩的概率为2/91×1/4=1/182，B错误； C、结合图2可知，正常基因酶切后可形成长度为310bp和118bp的两种DNA片段，而基因突变酶切后可形成长度为217bp、93bp和118bp的三种DNA片段，这说明突变基因新增的酶切位点位于长度为310bp（217+93）的DNA片段中，C正确； D、基因突变酶切后可形成长度为217bp、93bp和118bp的三种DNA片段，Ⅱ-2基因型是aa，只含有突变基因，所以酶切后电泳将产生三种条带，D错误。 故选C。 8. 下图是某雄性动物精巢中细胞进行分裂时，相关物质数量变化的部分曲线图。下列叙述错误的是（ ） A. 该图不可表示减数分裂过程中染色单体的数量变化 B. 若该图表示人体内细胞减数分裂时细胞中染色体的数量变化，则a＝23 C. 若a＝1, 则该图可以表示有丝分裂或减数分裂时一条染色体上DNA数量的变化 D. 若该图表示有丝分裂中核DNA数量变化，则BC段染色体数∶核DNA数＝1∶2或1:1 【答案】A 【解析】 【分析】精巢中细胞分裂包括有丝分裂和减数分裂，减数分裂染色体复制一次，细胞连续分裂两次，导致最终子细胞染色体数目减半。 【详解】A、减数第一次分裂结束后染色单体数目减半，因此该图可表示减数分裂过程中染色单体的数量变化，A错误； B、人体精原细胞在减数分裂过程中核DNA含量变化规律为46→92→46—23，因此若该图表示减数分裂时细胞中染色体数量的变化，则a=23，B正确； C、若a=1，则该图既能表示减数分裂时一条染色体上DNA数量的变化，也能表示有丝分裂时一条染色体上DNA数量的变化，C正确； D、若该图表示有丝分裂中核DNA数量变化，CD段表示细胞分裂，着丝粒分裂发生在BC段，则BC段染色体数:核DNA数可能为1 :2也可能是1:1，D正确。 故选A 9. 某果蝇精原细胞中8条染色体上的DNA已全部被15N标记，其中一对同源染色体上有基因A和a，现给此精原细胞提供含14N的原料让其连续进行两次分裂，产生四个子细胞，分裂过程中无基因突变和染色体畸变发生。下列叙述中正确的是（ ） A. 若四个子细胞中均含8条染色体，则每个子细胞中均含2个A基因 B. 若四个子细胞中均含4条染色体，则一定有一半子细胞含有a基因 C. 若四个子细胞中的核DNA均含15N，则每个子细胞均含8条染色体 D. 若四个子细胞中有一半核DNA含15N，则每个子细胞均含4条染色体 【答案】B 【解析】 【分析】1、细胞周期是指连续分裂的细胞从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止所经历的全过程。只有能连续进行有丝分裂的细胞才具有细胞周期。 2、减数第一次分裂时，因为同源染色体分离，非同源染色体自由组合，所以一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞；减数第二次分裂类似于有丝分裂，因此每个次级精母细胞产生2个基因型相同的精细胞。由此可见，一个精原细胞减数分裂形成4个精子，但只有两种基因型。 3、DNA复制为半保留复制。 【详解】A、若四个子细胞中均含8条染色体（染色体数目与体细胞相同），则细胞进行的是有丝分裂，子细胞的基因型与体细胞相同，则每个子细胞中均只含有1个A基因和1个a基因，A错误； B、若四个子细胞中均含4条染色体（染色体数目是体细胞的一半），则细胞进行的减数分裂，等位基因会发生分离，形成4个精细胞两两相同，故有一半子细胞含有a基因，B正确； C、若四个子细胞中的核DNA均含15N，则DNA只复制一次，细胞进行的是减数分裂，四个子细胞为精细胞，染色体数目是体细胞的一半，因此四个子细胞中均含4条染色体，C错误； D、若四个子细胞中有一半核DNA含15N，说明DNA不止复制一次，则细胞进行的是有丝分裂，所以每个子细胞均含8条染色体，D错误。 故选B。 10. 为探究SV4蛋白在细胞分裂中的作用，研究者抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程，发现细胞分裂的前期到后期的时间显著延长，显微镜下观察纺锤体及染色体如下图，相关推测不合理的是（ ） A. 照片中的细胞处于有丝分裂中期 B. 染色体的正确分配依赖星射线牵引 C. SV4蛋白在有丝分裂期间含量增多 D. SV4低表达通过影响染色体复制从而延长细胞周期 【答案】D 【解析】 【分析】连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次 分裂完成时为止，为一个细胞周期，包括分裂间期和分裂期。 【详解】A、据图可知，每条染色体的着丝粒两侧，都有星射线附着在上面，每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上。因此，照片中的细胞处于有丝分裂中期的推测合理，A不符合题意； B、有丝分裂后期，每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，由星射线丝牵引着分别向细胞的两极移动，结果是细胞的两极各有一套染色体。因此，染色体的正确分配依赖星射线牵引的推测合理，B不符合题意； C、依题意，抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程发现细胞分裂前期到后期的时间显著延长，说明SV4蛋白在细胞分裂过程中起了作用。在分裂间期，细胞中完成DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成，为分裂期作准备。因此，SV4蛋白在有丝分裂期间含量增多的推测合理，C不符合题意； D、依题意，抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程发现细胞分裂前期到后期的时间显著延长，说明SV4在细胞分裂期起作用，而染色体复制在分裂间期进行。因此，SV4低表达通过影响染色体复制从而延长细胞周期的说法不合理，D符合题意。 故选D。 11. 下图表示洋葱根尖分生区细胞进行分裂时，细胞核中DNA含量的变化，每个点代表记录到的一个细胞。下列相关叙述错误的是（ ） A. 染色体和纺锤体等结构周期性变化是核DNA均等分配的结构基础 B. 图中核DNA数量减半的原因是细胞质分裂和核膜重新形成 C. 利用药物抑制DNA聚合酶的活性，细胞将停留在分裂间期 D. 细胞核体积增大到最大体积的一半时，细胞核中进行DNA的复制及蛋白质的合成 【答案】D 【解析】 【分析】分析题图：图示表示洋葱根尖分生组织内的细胞进行有丝分裂时，每个细胞核中DNA含量的变化，其中分裂间期，DNA含量因复制而加倍。 【详解】A、DNA的均等分配依靠纺锤体牵引，染色体和纺锤体等结构周期性变化是核DNA均等分配的结构基础，A正确； B、图中核DNA数量减半的原因是细胞质分裂和核膜重新形成，细胞一分为二，染色体均分到两个细胞中，B正确； C、DNA的复制发生在分裂间期，因此利用药物抑制DNA合成，细胞将停留在分裂间期，C正确； D、分析图形可知，在细胞分裂间期，细胞核体积达到其最大体积的一半时，DNA的含量开始急剧增加，此时细胞核中进行DNA的复制，蛋白质的合成在细胞质，D错误。 故选D。 12. 如图表示基因型为AAXBY的某动物的一个正在分裂的细胞，图中所示为染色体（用数字表示）及所带部分基因（用字母表示）情况，相关叙述正确的是（ ） A. 该图可表示有丝分裂前期，2号和4号为两条非同源染色体 B. 若该细胞经有丝分裂至后期时，细胞内含有2个染色体组，DNA分子数大于8 C. 若该细胞分裂至减数第一次分裂后期，1个细胞内含有2个染色体组，8条染色单体 D. 若该细胞产生了一个AXBY的精细胞，则同时产生的精细胞为AXBY、A、a 【答案】C 【解析】 【分析】1、有丝分裂不同时期特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体。（3）中期：染色体形态固定、数目清晰。（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极。（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 2、减数分裂过程：（1）减数第一次分裂前的间期：染色体的复制。（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、该图可表示有丝分裂前期，2号和4号为同源染色体即一对性染色体，A错误； B、若该细胞经有丝分裂至后期时，着丝点分裂，染色单体分开形成子染色体，导致染色体数目暂时加倍，所以细胞内含有4个染色体组；由于存在细胞质DNA，所以DNA分子数大于8，B错误； C、若该细胞分裂至减数第一次分裂后期，同源染色体分离，此时1个细胞内含有2个染色体组，4条染色体，8条染色单体，C正确； D、若该图表示基因型AAXBY的精原细胞，已知产生了一个AXBY的精细胞，则同时产生的精细胞可能为AXBY、A、a，也可能为aXBY、A、A，D错误。 故选C。 13. 某种二倍体植物不含性染色体，但花的演化受等位基因G、g的调控，当基因G存在时演化为雄花序即雄株，仅有基因g时演化为雌花序即雌株。该植物叶形的长椭圆形（H）对倒卵圆形（h）为显性，两对基因独立遗传。下列相关叙述错误的是（ ） A. 倒卵圆形叶雌株的基因型只有1种 B. 长椭圆形叶雄株的基因型为GgHH、GgHh C. 倒卵圆形叶雄株与杂合的长椭圆形叶雌株杂交，子代中倒卵圆形叶雄株占1/2 D. 长椭圆形叶雄株和长椭圆形叶雌株杂交，子代可能出现杂合的长椭圆形叶雌株 【答案】C 【解析】 【分析】其中G控制生成雄花序，仅有g控制生成雌花序，由于雌株不能产生G基因，所以群体中雄株的基因型为Gg，雌株的基因型为gg。该植物叶形的长椭圆形（H）对倒卵圆形（h）为显性，两对基因独立遗传。据此答题。 【详解】A、倒卵圆形叶雌株的基因型只有gghh1种，A正确； B、根据分析可知，长椭圆形叶雄株的基因型为GgHH、GgHh，B正确； C、倒卵圆形叶雄株（Gghh）与杂合的长椭圆形叶雌株（ggHh）杂交，子代中倒卵圆形叶雄株（Gghh）占1/2×1/2=1/4，C错误； D、长椭圆形叶雄株（GgH-）和长椭圆形叶雌株（ggH-）杂交，子代可能出现杂合的长椭圆形叶雌株（ggHh）,D正确。 故选C。 14. 某雄性个体基因型为AaBb，下图为该个体一个初级精母细胞的示意图。有关分析正确的是（　　） A. 基因A和a的区别是基因内的碱基排列顺序不同、控制的生物性状不同 B. 基因A和a的分离，发生在减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期 C. 若发生显性突变，该初级精母细胞产生配子的基因型为AB、aB、ab或Ab、ab、aB D. 若发生同源染色体上非姐妹染色单体间的互换，则基因A和a之间发生了基因重组 【答案】B 【解析】 【分析】分析题图:图示细胞含有同源染色体，且同源染色体两两配对形成四分体，处于减数第一次分裂前期。 【详解】A、基因A和a的区别是基因内的碱基排列顺序不同、控制的生物性状相同，A错误; B、基因A和基因a属于等位基因，位于同源染色体上，随着同源染色体的分离而分离，发生在减数第一次分裂后期；姐妹染色单体上出现等位基因A和a在减数第二次分裂后期分离，B正确; C、若发生显性突变，则未标出的基因为基因A和基因A，因此，该初级精母细胞产生配子的基因型为AB、aB、Ab或AB、Ab、ab，C错误; D、基因A和基因a属于等位基因，同源染色体上非姐妹染色单体间的互换，不能使A和a之间发生基因重组，D错误。 故选B。 【点睛】本题考查细胞的减数分裂，要求考生识记细胞减数分裂不同时期的特点，掌握减数分裂过程中染色体形态和数目变化规律，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题。 15. 植入“生物电池”可使动物借助光合作用修复因能量不足而受损的细胞。科研人员利用菠菜叶肉细胞中的类囊体制成纳米类囊体(NTU)，将其注入小鼠软骨受损的部位，治疗小鼠的骨关节炎，相关机制如图。下列说法错误的是（ ） A. NTU膜上含有光合色素和有关的酶，能通过光反应合成ATP和NADPH B. 光照条件下，图中受损的小鼠软骨细胞内的ATP可来自线粒体和NTU C. NTU产生的NADPH可以进入线粒体，在线粒体内膜上与O2结合生成水 D. 此研究说明植物光反应固定的能量可直接用于动物细胞生命活动 【答案】C 【解析】 【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段是水光解形成氧气和NADPH的过程，该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中；暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程，三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的NADPH和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。 【详解】A、NTU是由菠菜叶肉细胞中的类囊体制成的，类囊体膜上含有光合色素和光反应相关的酶等，能通过光反应合成ATP和NADPH，A正确； B、光照条件下，NTU中会合成ATP，线粒体作为细胞中的动力车间，也能提供细胞代谢所需要的ATP，由此可知，图中受损的小鼠软骨细胞内的ATP可来自线粒体和NTU，B正确； C、NTU产生的NADPH不可以进入线粒体与O2结合生成水，在线粒体内膜上与O2结合生成水的是NADH，C错误； D、此研究说明植物光合作用光反应过程中固定的能量在一定情况下可直接用于动物细胞生命活动，D正确。 故选C。 二、多项选择题：本部分包括4小题，每小题3分，共12分。每题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。 16. 下图为东亚飞蝗（2n=23，XO♂）精原细胞的分裂中期（a~c）和后期（d~f）的显微照片。有关叙述错误的是（　　） A. a和d表示有丝分裂，b、c、e和f表示减数分裂 B. 图b中的X染色体上可观察到交叉现象 C. 染色单体形成于a或b的前一时期 D. d图每个细胞中染色体数是f图每个细胞中的两倍 【答案】BC 【解析】 【分析】雄性东亚飞蝗体细胞中有23条染色体，因此减数第一次分裂完成后，产生的子细胞含有11和12条染色体；性染色体组成为XO的个体为雄性；减数第一次分裂中期，细胞中含有2个染色体组，减数第二次分裂中期，细胞中含有1个染色体组。 【详解】A、a细胞中含有同源染色体，染色体的着丝粒排列在赤道板上，所以是有丝分裂的中期，b细胞含有同源染色体，同源染色体排列在赤道板的两侧，是减数第一次分裂中期，c细胞没有同源染色体，染色体的着丝粒排列在赤道板上，是减数第二次分裂中期，d为有丝分裂后期，e为减数第一次分裂后期，f为减数第二次分裂后期，A正确； B、X染色体没有对应的同源染色体，则减数分裂过程中X染色体上不会出现交叉现象，B错误； C、染色单体形成于间期，而a是有丝分裂的中期，b是减数第一次分裂中期，a和b的前一时期为前期，C错误； D、d为有丝分裂的后期，染色体数目是体细胞的两倍，f是减数第二次分裂后期，染色体数目等于体细胞染色体数目，因此d图每个细胞中染色体数是f图每个细胞中的两倍，D正确。 故选BC。 17. 水稻细胞中由D基因编码的一种毒性蛋白，对雌配子没有影响，但会导致同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡，通过这种方式来改变后代分离比，使D因有更多的机会遗传下去。现让基因型为Dd的个体自交，F1中三种基因型个体的比例为DD：Dd：dd=2：3：1，F1随机授粉获得F2。下列有关分析正确的是（ ） A. 亲本产生的雌雄配子的比例为2：1 B. 由F1的结果推测，亲本水稻产生的含d基因的花粉存活概率为1/3 C. 该水稻种群的D基因频率会随着杂交代数的增加而增大 D. F2中基因型dd个体所占的比例为5/36 【答案】CD 【解析】 【分析】基因的分离定律的实质是：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。 【详解】A、亲本产生的雌配子远小于雄配子，A错误； B、基因型为Dd的个体自交，子代中dd=1/6=1/2×1/3，雌配子正常，说明花粉中含d基因的概率为1/3，雄配子中D：d=2：1，亲本水稻产生的含d基因的花粉存活的概率为 1/2，B错误； C、由题干可知，D基因编码的一种毒性蛋白，对雌配子没有影响，同株水稻一定比例的不含该基因的花粉死亡改变后代分离比，使D基因有更多的机会遗传下去，C正确； D、F1中三种基因型个体的比例为DD:Dd:dd＝2:3:1，F1随机授粉，用配子法计算，基因型DD、Dd、dd都作为母本，则产生的雌配子D7/12、d5/12，基因型DD、Dd、dd都作为父本，Dd产生的含d基因的花粉存活的概率为1/2，则产生的雄配子D2/3、d1/3，杂交子二代中三种基因型的比例为dd＝5/12×1/3=5/36，D正确。 故选CD。 18. 细胞内Ca2＋与多种生理活动密切相关，而线粒体在细胞钙稳态调节中居核心地位，其参与的部分Ca2＋运输过程如图所示。下列有关叙述正确的是（ ） 注：转运蛋白NCLX是Na＋/Ca2＋交换体，即从线粒体运出1个Ca2＋的同时，运入3～4个Na＋；MCU为Ca2＋通道蛋白。 A. 人体内钙元素只能以离子形式存在，钙稳态可保障肌肉的正常功能 B. MCU转移Ca2＋至线粒体时，其构象不发生改变，且不需要消耗ATP C. 线粒体基质中的Ca2＋通过NCLX进入细胞质基质的方式为主动运输 D. NCLX还可调节线粒体内的电位，其功能异常可能导致线粒体的结构与功能障碍 【答案】BCD 【解析】 【分析】转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载 体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变；通道蛋白只容 许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的 分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。 【详解】A、人体内钙元素除了能以离子形式存在，还有化合态形式存在，如骨细胞的成分为磷酸钙，A错误； B、题干信息：MCU是通道蛋白；MCU转移Ca2+至线粒体时，其构象不发生改变，不需要消耗ATP，B正确； C、题干信息：Ca2+通过通道蛋白由细胞质基质进入线粒体，该过程属于协助扩散，可见细胞质基质Ca2+浓度高于线粒体内，因此，线粒体基质中的Ca2+通过NCLX进入细胞质基质的方式为主动运输，C正确； D、题干信息：转运蛋白NCLX是Na+/Ca2+交换体，即从线粒体运出1个Ca2+的同时，运入3～4个Na+，可见NCLX还可调节线粒体内的电位，其功能异常可能导致线粒体的结构与功能障碍，D正确。 故选BCD。 19. 某实验室保存有野生型和一些突变型果蝇，果蝇部分隐性突变基因及其在染色体上的位置如图所示。不考虑其他突变的情况下，下列叙述正确的是（　　） A. 翅外展黑檀体果蝇与野生型纯合果蝇杂交，两对性状完全显性的情况下，F1自由交配，F2出现9：3：3：1的性状分离比 B. 菱形眼雌蝇与野生型雄蝇杂交，F1中雄蝇均为野生型，雌蝇均为菱形眼 C. 基因型为RuruEe的果蝇，减数分裂可能产生四种基因型的配子 D. 痕翅果蝇的次级精母细胞中可能存在2个或0个r基因 【答案】ACD 【解析】 【分析】粗糙眼和黑檀体对应的基因均位于3号染色体上，二者不能进行自由组合。位于非同源染色体、X染色体、2号及3号染色体上的基因可以自由组合。 【详解】A、由图可知，翅外展黑檀体果蝇的基因型为dpdpee，野生型型纯合果蝇的基因型为DpDpEE，二者杂交的F1基因型为DpdpEe，且这两对基因位于两条染色体上，符合基因的自由组合定律，所以F1自由交配，F2出现9∶3∶3∶1的性状分离比，A正确； B、由图可知，菱形眼雌蝇的基因型为XlzXlz和野生型雄蝇XlzY杂交，F1的基因型为XlzXlz和XlzY，雌蝇表现型为野生型，雄蝇表现型为菱形眼，B错误； C、由图可知，基因型为RuruEe的果蝇，对应的基因位于同一对同源染色体上，正常情况下减数分裂可以产生RuE和rue两种配子，当发生互换时，数分裂可能产生RuE、rue、Rue和ruE四种基因型的配子，C正确； D、痕翅雄果蝇的基因型为XrY，处于减数第二次分裂的细胞为次级精母细胞，此时Xr和Y已经分离，到达减数第二次分裂的后期，姐妹染色单体分离后，细胞中可能存在2个或0个r基因，D正确。 故选ACD。 第II卷（非选择题 共58分） 三、非选择题：本部分包括5题，共58分。 20. 光合作用暗反应又称碳同化，科学家通过研究其中的碳转移途径进一步提高植物固碳能力。图1是水稻光合作用暗反应示意图，Rubisco（RuBP羧化酶）在卡尔文循环中发挥作用；图2是玉米光合作用暗反应示意图，PEP羧化酶对CO2的亲和力比Rubisco高很多倍，其催化CO2固定生成C4，C4转运到维管束鞘细胞后进行卡尔文循环。请回答下列问题： 图1 图2 （1）据图1分析，水稻细胞中CO2被固定后的最初产物是____，该产物的进一步被还原需消耗____。 （2）据图2分析，玉米细胞中固定CO2的受体依次为____、____；玉米维管束鞘细胞的叶绿体中只能进行暗反应，从细胞结构角度分析，最可能的原因是____；若将玉米植株置于含CO2的密闭透明玻璃罩内培养，细胞中最先出现的放射性有机物是____。 （3）农业生产中发现，高温环境下玉米的生长更有优势。当高温导致气孔一定程度关闭时，玉米光合速率下降幅度远低于水稻，分析其原因是____；如想应用以上分析提高水稻的光合速率，请依据所学的生物技术与工程知识，提出你的设计思路：____。 （4）为研究高温胁迫对植物的影响，科研人员以某耐热型夏玉米品种为材料，设置大田常温组（CK）和高温处理组（HT），研究40℃高温胁迫下该品种玉米的光合特性与籽粒产量，结果见下表。 组别 叶绿素含量mg/g 胞间二氧化碳μmol/mol 净光合速率μmol/（m2·s） 叶面积m2 结实率% 百粒重g CK 26 158 21.3 0.21 80 24.1 HT 37 102 27.9 0.52 26 33.7 ①为便于研究叶片的光合特性，需将叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，采用的方法是____；在分离叶绿体中的光合色素时，滤纸条上叶绿素条带的位置低于类胡萝卜素，其原理是____。 ②根据表中数据分析，HT组玉米百粒重增加的原因可能有____。 ③研究表明HT组玉米株高明显增大，科研人员猜测可能与该组植株体内G激素含量升高有关。若在原实验中添加一组实验验证此猜测，该实验组可设置为____。 【答案】（1） ①. 3-磷酸甘油酸 ②. NADPH、ATP （2） ①. 磷酸烯醇式丙酮酸（C3） ②. C5（RuBP） ③. 缺乏类囊体（类囊体膜）或基粒发育不全 ④. 草酰乙酸（C4） （3） ①. （玉米的）PEP羧化酶对CO2的亲和力比水稻的Rubisco（RuBP羧化酶）高很多倍，有利于固定低浓度的CO2 ②. 获取PEP羧化酶基因，将其导入水稻细胞 （4） ①. ①差速离心法 ②. 叶绿素在层析液中溶解度比类胡萝卜素低 ③. ②与CK组相比，HT组净光合速率和叶面积更大且叶绿素含量高 ④. ③高温处理+施加适量G激素抑制剂（常温处理+施加适量G激素） 【解析】 【分析】分析题图：C4植物光合作用场所与C3植物不完全相同，C3植物光合作用全部在叶肉细胞中完成，C4植物光合作用的场所在叶肉细胞和维管束鞘细胞，C4植物的CO2的固定和转移途径也与C3植物不同，C4植物先在叶肉细胞中，PEP将CO2固定形成C4，C4再转移到维管束鞘细胞，将CO2释放，C5将释放的CO2固定形成C3。 【小问1详解】 据图1分析，水稻细胞中CO2被固定后的最初产物是3-磷酸甘油酸，该产物的进一步被还原需消耗NADPH、ATP。 【小问2详解】 据图2分析，玉米细胞中固定CO2的受体依次为磷酸烯醇式丙酮酸（C3）、C5（RuBP）；玉米维管束鞘细胞的叶绿体中只能进行暗反应，从细胞结构角度分析，最可能的原因是缺乏类囊体（类囊体膜）或基粒发育不全；若将玉米植株置于含CO2的密闭透明玻璃罩内培养，据图可知，细胞中最先出现的放射性有机物是草酰乙酸（C4）。 【小问3详解】 农业生产中发现，高温环境下玉米的生长更有优势。当高温导致气孔一定程度关闭时，玉米光合速率下降幅度远低于水稻，分析其原因是（玉米的）PEP羧化酶对CO2的亲和力比水稻的Rubisco（RuBP羧化酶）高很多倍，有利于固定低浓度的CO2；如想应用以上分析提高水稻的光合速率，考虑可以增加细胞内的PEP羧化酶，设计思路如下：获取PEP羧化酶基因，将其导入水稻细胞。 【小问4详解】 ①由于不同细胞器密度不同，可采用差速离心法分离叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，在用叶片作为材料进行光合色素分离实验中，分离的原理是不同的色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。之所以叶绿素的条带在滤纸条上的位置低于类胡萝卜素，是由于叶绿素在层析液中溶解度较小，在滤纸上移动速度较慢。 ②高温胁迫下夏玉米产量降低，根据表格数据从光合产物的产生和分配的角度来看，HT组夏玉米百粒重增加的原因是：与CK组相比，HT组净光合速率和叶面积更大且叶绿素含量高。 ③研究表明HT组玉米株高明显增大，科研人员猜测可能与该组植株体内G激素含量升高有关。若在原实验中添加一组实验验证此猜测，该实验组可设置为高温处理+施加适量G激素抑制剂（常温处理+施加适量G激素）。 21. 烟草含有24条染色体，染色体缺失某一片段不影响其减数分裂过程，但会引起含缺失染色体的一种配子（不确定是雄配子还是雌配子）致死。现有含如图所示染色体的某株烟草，其中A、a基因分别控制烟草的心形叶和戟形叶。请回答下列问题： （1）图中A、B、C基因属于______基因（填“等位”或“非等位”）。只考虑烟草的叶形，该株烟草自交后代的性状表现为___________。 （2）若现有各种基因型及表现型的个体可供选择，为了确定染色体缺失致死的配子是雄配子还是雌配子，请设计杂交实验加以证明，用“O”代表缺失的基因，并预测实验结果。 设计实验：选择含如图所示染色体的个体与______，观察后代的性状表现。 结果预测：若含如图所示染色体的个体为父本，后代全为心形叶；含如图所示染色体的个体为母本，后代心形叶：戟形叶＝1：1，则染色体缺失会使_________配子致死；若反之，则为另一种配子致死。 （3）已知B、b基因控制烟草的株高，D、d基因控制焦油的含量，两对性状均完全显性。现有基因型为BbDd的个体，若想确定D、d基因是否位于5号染色体上，可让基因型为BbDd的植株自交，若后代出现四种表现型，且比例为________，则说明D、d基因不位于5号染色体。上；若后代表型的种类及比例为_____或_____________，则说明D、d基因位于5号染色体上。 【答案】（1） ①. 非等位 ②. 全为心形叶 （2） ①. 戟形叶个体进行正反交 ②. 雄 （3） ①. 9：3：3：1 ②. 出现两种表现型，比例为3：1 ③. 出现三种表现型，比例为1：2：1 【解析】 【分析】由图可知，5号染色体的一条染色体发生了片段缺失，含缺失染色体的一种配子（不确定是雄配子还是雌配子）致死，若是含缺失染色体的雌配子致死，则该个体产生的具有活性的雌配子只有含A一种类型的雌配子，或是含缺失染色体的雄配子致死，则该个体产生的具有活性的雄配子只有含A一种类型的雄配子。 【小问1详解】 由图可以看出，A、B、C基因在5号染色体上呈线性排列，故A、B、C基因属于非等位基因。假设用“O”表示缺失的基因，则只考虑烟草的叶形，基因型为AO的个体（该株烟草）自交，母本和父本中的一方只能产生一种配子A，另一方产生的配子为A：O=1：1，因此后代均为心形叶。 【小问2详解】 为了确定染色体缺失致死的配子是雄配子还是雌配子，应选择染色体缺失个体与戟形叶个体进行正反交（正交：AO♀×aa♂；反交：AO♂×aa♀），并观察后代的性状表现：若染色体缺失会使雌配子致死，则AO♀×aa♂的后代全为心形叶，AO♂×aa♀的后代心形叶：戟形叶=1：1；若染色体缺失会使雄配子致死，则AO♀×aa♂的后代心形叶：戟形叶=1：1，AO♂×aa♀的后代全为心形叶。 【小问3详解】 若D、d基因不位于5号染色体上，则B、b基因与D、d基因的遗传遵循自由组合定律，基因型为BbDd的植株自交，后代会出现四种表现型，比例为9：3：3：1。若D、d基因位于5号染色体上，则存在两种情况：一种情况是B基因与D基因位于一条染色体上，b基因与d基因位于一条染色体上，则基因型为BbDd的植株自交后代会出现两种表现型，比例为3：1；另一种情况是B基因与d基因位于一条染色体上，b基因与D基因位于一条染色体上，则基因型为BbDd的植株自交后代会出现三种表现型，比例为1：2：1。 22. 某生物兴趣小组用小白鼠的睾丸细胞观察染色体的形态和数目，进行相关细胞分裂的研究。具体操作方案如下表： 操作步骤 处理方法 操作目的 材料准备 向雄性小白鼠腹腔内注射秋水仙素溶液，3～4 h后再杀死小鼠 秋水仙素可以①____________，以获取更多便于观察的细胞 制备②________ 取小鼠睾丸放入0.3%KCl溶液的小烧杯中，剪碎并过滤，在KCl溶液中低渗处理30 min，然后离心取上层细胞置于培养液中，并固定5 min 用低渗的KCl溶液处理，使③__________，便于观察 制片 在载玻片中央滴加细胞悬液，轻轻敲打载玻片，同时从一侧轻轻吹气 敲打和吹气可使④________，便于观察 镜检 将载玻片干燥后染色20～30 min，并用显微镜观察 获取实验结果 绘图 通过观察，同学们结合所学知识绘制了与细胞分裂相关的图像和曲线(图1和图2) 展示并交流实验结果 请回答下列问题： （1）完善操作方案表中的空白内容①_______；②_______；③_______；④_______。 （2）用低渗的KCl溶液处理时，应注意控制_____________等因素，否则会导致细胞破裂，使染色体丢失，影响观察效果。 （3）图1中，染色体数和核DNA分子数的比值为1∶2的细胞是________。图2中，发生基因重组的是区段________，HI区段对应于甲、乙、丙、丁中的________细胞。 （4）若该动物基因型为AaXbY，某精原细胞经减数分裂产生了一个只含基因a的精子。从染色体未正常分离的角度分析，与该异常精子形成相关的分裂时期是________。 （5）近年来研究发现，二甲双胍(Met)具有降低肿瘤发生的作用。为探究Met对肝癌细胞增殖的影响，用不同浓度的Met培养液培养肝癌细胞，结果如图3所示。 图3 组别 G1 S G2＋M 凋亡率 Bax Bcl2 对照组(%) 55 36 9 5.6 28 53 实验组(%) 67 24 9 32.6 37 38 注：G1、S、G2和M代表细胞周期的不同时期。 ① 分析图3可得出结论：Met的________与其对癌细胞生长的抑制作用呈正相关。 ② 将图3中Met浓度为5 mM、培养48 h的培养液离心，去除上清液后经过一系列的处理及分析，得到各时期的细胞比例、凋亡率及凋亡蛋白基因Bax和Bcl2的表达量，并与对照组相比得到上表所示数据。据此推测，Met使癌细胞的细胞周期阻滞于___________期。除此以外，Met能抑制肿瘤生长的内在机理可能是___________。 【答案】（1） ①. 抑制纺锤体的形成 ②. 细胞悬液 ③. 细胞吸水膨胀，利于染色体散开 ④. 细胞分散成单层(或细胞不重叠) （2）时间(或浓度或温度等，合理即可) （3） ①. 丙和丁 ②. FG ③. 丁 （4）减数分裂Ⅰ(后期)或减数分裂Ⅱ(后期) （5） ①. 浓度和处理时长(或培养时间) ②. G1 ③. 通过促进凋亡蛋白基因Bax的表达(和抑制凋亡蛋白基因Bcl2的表达)来诱导细胞凋亡 【解析】 【分析】秋水仙素作用的机理：人工诱导多倍体的方法很多，如低温处理，目前最常用且最有效的方法是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗，当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍，染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，将来可能发育成多倍体植株。 【小问1详解】 为获取更多便于观察的细胞，可用秋水仙素处理，秋水仙素能抑制纺锤体的形成，进而使细胞周期同步化，可积累大量处于分裂前期（或中期）的细胞；此后制备单细胞悬液，该过程中利用KCl溶液低渗处理单个细胞使细胞吸水膨涨破裂从而有利于染色体散开，便于观察；实验过程中敲打和吹气可使细胞分散成单层，有利于观察。 【小问2详解】 用低渗的KCl溶液处理时，需要合理控制低渗处理的时间（温度）等条件，否则会导致细胞提前破裂染色体丢失或膨胀不足而影响观察，进而影响实验效果。 【小问3详解】 图1中，甲和乙细胞中每条染色体含有1个DNA分子，而丙和丁细胞中每条染色体含有2个DNA分子，因此细胞内染色体数和核DNA分子数的比值是1∶2的有丙和丁。减数第一次分裂的四分体时期会由于同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换导致基因重组，同时减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因也会发生自由组合，因此基因重组发生在减数第一次分裂的过程中，即对应于图2中FG段，HI属于减数第二次分裂，对应图1中的丁。 【小问4详解】 若该动物的基因型为AaXbY，某精原细胞经减数分裂产生了一个只含基因a的精子，该精子中不会性染色体，说明该精子产生的减数第一次分裂过程中两条性染色体没有发生分离进入同一个次级精母细胞中，因而产生的两个次级精母细胞的基因型可表示为aa和AAXbXbYY，此后经过正常的减数第二次分裂产生了基因型为a的精子；也可能该精子产生过程中减数第一次分裂正常，产生了基因型为AAXbXb和aaYY或aaXbXb和AAYY，而后经过减数第二次分裂时，着丝粒分裂后产生的两条性染色体进入同一个子细胞中，进而产生了基因型为a的精子，即该异常配子形成的原因可能是减数分裂Ⅰ(后期)或减数分裂Ⅱ(后期)分裂异常。 【小问5详解】 ①分析数据可知：随着药物Met浓度的增加和培养时间的延长，肝癌细胞增殖率降低，凋亡率上升，可见，药物Met能抑制癌细胞的增殖、促进癌细胞凋亡，且表现为药物Met的浓度、培养时间与其对癌细胞生长的抑制作用呈正相关。 ②由表格数据可知，实验组G1期的细胞数目比对照组的多，而G2+M期的细胞数目没有区别，可推药物M使癌细胞的细胞周期阻滞于G1期；凋亡蛋白基因Bax表达量增多，而凋亡蛋白基因Bcl-2的表达量减少，但凋亡率增大，说明药物Met抑制肿瘤生长的内在机理是促进癌细胞内的Bax（基因）表达（(和抑制凋亡蛋白基因Bcl2的表达)）来诱导细胞凋亡的。 23. 下图为劳伦斯家族的遗传系谱图，甲病相关基因用A、a 表示，乙病相关基因用D、d 表示，其中1号只携带一种致病基因。社会人群中，甲病的发病率是0.04%；男性人群中隐性基因d占10%。请分析并回答问题。 （1）甲病和乙病的遗传方式分别是______、______。控制这两种遗传病的基因在遗传时遵循基因的______定律。 （2）Ⅰ2的基因型是______，Ⅱ4携带致病基因的概率是______，Ⅱ5为纯合子的概率是______。 （3）Ⅲ7患甲病的概率是______；Ⅱ3与Ⅱ4再生一男孩，该男孩表现正常的概率是______。 （4）Ⅱ5与一男性婚配，生下不患乙病孩子的概率是______。 【答案】（1） ①. 常染色体隐性遗传 ②. 伴X染色体隐性遗传 ③. 自由组合##分离定律和自由组合 （2） ①. AaXDXd ②. ③. （3） ①. ②. （4） 【解析】 【分析】判断遗传病的遗传方式，可以根据“无中生有为隐性，隐性看女病，父子有正非伴性；有中生无为显性，显性看男病，母女有正非伴性”进行判断，即父母都没有病但是生出来了患病的孩子，则该病为隐性遗传病，此时可以看女患者的父亲和儿子，若女患者的父亲和儿子有正常的，则该病不是伴性遗传，而是常染色体隐性遗传病；父母都有病，但是生出来了正常的孩子，则该病是显性遗传病，此时看男患者的母亲和女儿，若男患者的母亲和女儿有正常的，则该病不是伴性遗传，而是常染色体显性遗传病。 【小问1详解】 1、2不患甲病，但他们有一个患甲病的女儿5号，说明甲病为常染色体隐性遗传，关于甲病，5号基因型为aa、1号基因型为Aa、2号基因型为Aa。1号和2号都不患乙病，但他们有一个患乙病的儿子6号，说明乙病为隐性遗传病，根据题中“1号只携带一种致病基因”可1号个体不携带乙病致病基因，所以乙病为伴X染色体隐性遗传。A/a位于常染色体上，D/d位于 X染色体上，控制这两种遗传病的基因位于非同源染色体上，在遗传时遵循基因的自由组合定律。 【小问2详解】 1号、2号个体不患甲病也不患乙病，1号个体基因型为A_XDY、2号个体基因型为A_XDX_。由于5号患甲病，基因型为aa，则1号和2号基因型为Aa；6号患乙病，基因型为XdY，则2号的基因型为XDXd，因此1号基因型为AaXDY，2号的基因型是AaXDXd。1号和2号所生女儿4号既不患甲病也不患乙病，基因型为A_XDX_，其中AA出现的概率，Aa出现的概率是，XDXD和XDXd出现的概率均为，所以II4不携带致病（AAXDXD）的概率是，携带致病基因的概率是。1号和2号所生女儿5号患甲病不患乙病，基因型及比例为aaXDXD或aaXDXd，因此5号为纯合子的概率是。 【小问3详解】 社会人群中，甲病的发病率是0.04%，即aa＝0.04%，所以a的基因频率为0.02，A的 基因频率为0.98，AA＝0.98×0.98，Aa＝2×0.98×0.02，人群中不患甲病的个体中AA：Aa＝49：2，所以3号个体关于甲病的基因型及比例为 AA、Aa。4号个体关于甲病的基因型及比例是AA、Aa，所以3号与4号的子代7号患甲病（基因型为aa）的概率=，3号和4号子代不患甲病的概率为1-。关于乙病，3号个体不患乙病，基因型为XDY，4号个体是XDXD和XDXd，所以Ⅱ3与Ⅱ4再生一男孩，不患乙病的概率为。所以Ⅱ3与Ⅱ4再生一男孩，该男孩表现正常的概率是。 【小问4详解】 对于乙病而言，男性人群中隐性基因d占10%，则男性人群中XDY占，XdY占。5号不患乙病，只考虑乙病，基因型及比例为XDXD或XDXd。Ⅱ5与一男性婚配，生下不患乙病孩子的概率是。 24. 胶原蛋白在维持器官、组织、细胞等方面发挥着关键性作用，传统提取方法得到的胶原蛋白成分复杂，还可能携带动物病毒等。科学家将合成胶原蛋白的基因kit导入大肠杆菌构建基因工程菌，过程如下图所示。请据图回答下列问题： （1）图中①过程需要使用__________酶，②过程需要用到的酶有__________和__________，前者可以切断两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。 （2）用图中方法得到的kit基因较少，可以采用PCR技术进行扩增，已知kit基因的部分序列如下： 5'-CGGGATCCALLAGAATTCCG-3' 3'-GCCCTAGGTLLTCTTAAGGC-5' 根据上述序列设计引物为__________（填字母），以_________________（填限制酶）进行双酶切kit基因与质粒pET-28a（+），为了实现目的基因与运载体的连接，则需要在引物的__________端添加限制酶识别序列。 A.5'-GCCCTAGGT-3' B.5'-CGGAATTCT-3' C.5'-CGGGATCCA-3' D.5'-GCCTTAAGA-3' （3）双酶切kit基因，与质粒pET-28a（+）长度170bp片段进行置换，构建重组质粒pET-28a（+）-kit，上述两种质粒在HindIII酶切后片段长度如下表所示， 质粒类型 pET-28a（+） pET-28a（+）-kit HindIII酶切片段 1000bp、2550bp 1000bp、2000bp、700bp 则kit基因长度为__________，由此判定kit基因上有2个HindIII酶切位点，原因是____________。 （4）菌液PCR是直接以菌体热解后的DNA为模板、以目的基因两端序列为引物进行扩增的方法，根据凝胶电泳结果可初步鉴定菌落是否含有目的基因。对构建的基因工程菌进行菌液PCR验证，根据初步验证的结果提取大肠杆菌的质粒进行双酶切再验证，结果如下图所示。分析可知，基因工程菌的构建__________（选填“是”或“否”）成功，原因是_____________。 【答案】（1） ①. 逆转录 ②. 限制酶 ③. DNA连接酶 （2） ①. BC ②. BamHⅠ和EcoRⅠ ③. 5’ （3） ①. 320bp（必须写bp） ②. pET-28a（+）原有的两个HindⅢ位点被目的基因置换走一个后，得到环状的pET-28a（+）-kit仍然被HindⅢ限制酶切割成3段 （4） ①. 是 ②. 菌落PCR与质粒双酶切均获得大小约为320bp的基因片段 【解析】 【分析】1、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。选择合适的限制酶对目的基因和质粒进行切割的原则：①不能破坏目的基因；②不能破坏所有的抗性基因（至少保留一个）；③最好选择两种限制酶分别切割质粒和目的基因，防止目的基因和质粒反向连接，同时要防止目的基因自身环化和质粒的自身环化。 2、引物是根据一段已知目的基因的核苷酸序列来设计的，其作用是使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸。 3、将基因表达载体导入微生物细胞前，常常用钙离子处理受体细胞，使其细胞壁的通透性增大，处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，便于重组质粒的导入。 【小问1详解】 由题图可知，过程①由mRNA生成基因（即DNA），因此代表逆转录过程，需要用到逆转录酶。过程②代表构建基因表达载体的过程，因此需要用到限制酶和DNA连接酶，前者可以切断两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。 【小问2详解】 在PCR中，引物与模板链的3'端碱基互补配对，并且引物的方向与模板链走向相反，因此与图中kit 基因上面一条链结合的引物，其序列应为5'-CGGAATTCT-3'，与kit 基因下面一条链结合的引物其序列应为5' -CGGGATCCA-3'，综上所述，AD错误，BC正确。故选BC。 由于ori复制原点中含有限制酶HindⅢ的识别序列，因此不能用限制酶HindⅢ来切割质粒，否则会破坏复制原点，只能用限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ对质粒 pET-28a(+)进行双酶切，同时要在 kit 基因两端也连上限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ的识别序列，由于DNA聚合酶只能从引物的3'端连接脱氧核苷酸延伸子链，因此必须将限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ的识别序列连接至引物的5'端，这样经过PCR和双酶切后，才能保证 kit 基因以正确的方向与运载体连接。 【小问3详解】 观察质粒 pET-28a(+) 图可知，在该质粒上有两个HindⅢ的识别序列，一个在启动子和终止子之间，一个在复制原点ori中，因此用HindⅢ切割质粒 pET-28a(+)后，可得到两个片段，通过表格可知，这两个片段长度分别为1000bp和2550bp，说明质粒pET-28a(+) 总长度是1000bp+2550bp=3550bp；利用双酶切法将 kit 基因与质粒 pET-28a(+) 长度为170bp片段进行置换后，形成的重组质粒 pET-28a（+）-kit 能被HindⅢ切割成三个片段，长度分别是1000bp、2000bp、700bp，说明置换后的kit 基因上含有两个HindⅢ的识别序列，再加上复制原点ori中的一个HindⅢ的识别序列，共三个HindⅢ的识别序列，经HindⅢ酶切后才能将重组质粒pET-28a（+）-kit 切成3段。利用这三段的长度可计算出重组质粒 pET-28a（+）-kit 的总长度为1000bp+2000bp+700bp=3700bp，由于kit 基因与长度为170bp片段进行置换，设kit 基因长度为n，可列出等式：3550+n-170=3700bp，故可计算出kit 基因长度为n=320bp。 【小问4详解】 由上面分析可知，kit 基因（即目的基因）的长度是320bp，根据电泳图可知，在约320bp处，菌落PCR组与质粒双酶切组均得到条带，说明目的基因成功导入大肠杆菌中。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$