生物（八省联考真题解读，陕西、山西、宁夏、青海）-2025年1月“八省联考”真题完全解读与考后提升

新“八省联考”生物完全解读 适用省份：陕西、山西、宁夏、青海 试卷总评 2025年1月，陕西、山西、宁夏、青海进行第五批新高考省份的模拟演练。生物命题贯彻落实党的二十大精神，以立德树人为鲜明底色，依托高考评价体系理论框架，注重发挥生物学科的育人功能。试题承续往年命题风格，体现教育领域改革新要求，充分考虑学情实际，保持稳中有进。加强试题创新，丰富情境来源，突出对学科基础、关键能力和思维品质的考查，进一步增强考查的有效性，助力拔尖创新人才的培养与选拔。党的二十大报告指出，教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑，深入实施科教兴国战略，全面提高人才自主培养质量，着力造就拔尖创新人才。高考生物命题贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务，促进学生德智体美劳全面发展。 试题更具西北地域性特色，题目涉及的领域增多，包括生产生活、科学与科技、时政热点、社会民生等各个领域，题目的考查方向更注重理论联系实际，尤其注重利用情境设置会呈现出不同的领域的有机融合，加大情境设题的创新性、开放性和综合性；题干中除了直接提供的信息和知识外，还隐藏更多间接信息、数据和结论，要求考生不只是熟悉书本上的知识，还需要通过提取关键信息和数据，运用综合知识进行分析和推理；同时试题中的更多信息会被隐藏，要求考生理解题干情境的设置，快速透过现象看到本质，然后通过建构合理的思路和模型展示解答过程；本次试题重点是要求学生在设计的情境下，运用关键能力和学科素养经由思维活动去解决专业的学科问题，而不再是简单地回忆课本固有学科知识，照本宣科的固有作答。 总而言之，本测试题充分体现了教育领域改革新要求，为新旧高考的衔接发挥了积极的导向作用。 考查能力 1.理解能力 命题内容强调了对基础知识的考察，通过创新问题情境、表格、坐标、图像等多种方式加强理解能力的考查，丰富考查维度和考查层次，强调准确深入的学科理解，引导教学注重提质增效、减少“机械刷题”，注重教材回归教材。第1题考查细胞中的水、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、自由扩散、协助扩散，第2题细胞器的结构、功能及分离方法、细胞核的结构，引导学生掌握结构与功能相适应；第12题考查细胞增殖的方式及细胞周期、有丝分裂的物质的变化规律；第15题考查翻译的场所、第16题考查遗传系谱图中遗传方式的判定及应用均是强调对基本概念的考查，通过创新问题情境、信息呈现形式等多种方式加强理解能力的考查，丰富了考查维度和考查层次。 2.实验探究能力 高考生物丰富情境来源，从设计实验方案、分析实验结果等多个维度考查学生的实验探究能力，引导学生注重科学思维的培养17题考察光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、光合作用与呼吸作用的综合实验分析与设计；19题考察内环境的理化性质、验证性实验与探究性实验、表观遗传、神经系统的基本结构；21题考察PCR扩增的原理与过程、基因表达载体的构建、目的基因的检测与鉴定、验证性实验与探究性实验要求学生设计实验探究突变基因在真核细胞中能否表达，综合考查学生的实验探究能力，引导学生提高运用生物技术解决实际问题的意识。 3.应用能力 培养学生的生物学习兴趣，要联系生活，做到学以致用，让理论回归实践，这样既能培养生物的学习兴趣，还能提高学生对生物知识的综合应用能力。本次八省联考试卷注重体现实践育人，强调学以致用，引导学生在实践中学习，掌握运用知识解决实际问题。第6题以果酒和果醋的制作原理、果酒和果醋的制作流程及实验分析，考查微生物培养基本要求，要求学生分析关键操作步骤的目的，使学生在思考过程中感受微生物应用的独特魅力，促进学生养成思考和解决实际问题的主动意识。 4.创新能力 在新高考的模式中，学生不要太过着急，沉着应对，但还是要保证一定的做题速度，毕竟题量有所增加。在内容上发现必修二的遗传计算方面逐年在减少，可是增加了遗传的实验设计部分。学生在备考时，不要以难题为重点，多重视逻辑的训练。注重教材，考生在备考时应该回归教材，要注意教材中小字部分、旁栏部分、与社会的联系、思考与讨论的部分。 知识点分布 试题序号 考查知识点 课本中位置 题型 分值 1 细胞中的水、光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、自由扩散、协助扩散 必修1 选择题 3分 2 细胞器的结构、功能及分离方法、细胞核的结构 必修1 选择题 3分 3 物质循环的概念和特点、碳循环、生态系统中信息的种类、作用及传递过程、生物富集 选择性必修2 选择题 3分 4 水盐平衡调节、血糖调节、内环境的稳态及意义 选择性必修1 选择题 3分 5 其他植物激素的产生、分布和功能、植物生长调节剂及应用、植物生命活动的调节综合 选择性必修1 选择题 3分 6 果酒和果醋的制作原理、果酒和果醋的制作流程及实验分析 选择性必修3 选择题 3分 7 胞吞和胞吐、体温调节、体液免疫 选择性必修1 选择题 3分 8 群落的物种组成以及丰富度的相关探究实验、群落的演替及其影响因素 选择性必修2 选择题 3分 9 孟德尔遗传实验的科学方法、DNA分子的复制过程、特点及意义、自然选择与适应的形成 必修2 选择题 3分 10 细胞的分化、细胞癌变的原因及防治、胚胎干细胞技术 选择性必修3 选择题 3分 11 动物细胞工程的实际应用、动物细胞培养技术、克隆 选择性必修3 选择题 3分 12 细胞增殖的方式及细胞周期、有丝分裂的物质的变化规律 必修1 选择题 3分 13 主动运输、有氧呼吸过程、无氧呼吸过程 必修1 选择题 3分 14 基因突变、基因频率的改变与生物进化、隔离与物种的形成、协同进化与生物多样性 必修2 选择题 3分 15 遗传信息的转录 必修2 选择题 3分 16 遗传系谱图中遗传方式的判定及应用 必修2 选择题 3分 17 光反应、暗（碳）反应的物质变化和能量变化、影响光合作用的因素、光合作用与呼吸作用的综合实验分析与设计 必修1 非选择题 10分 18 染色体结构的变异、杂交育种、单倍体育种、多倍体育种 必修2 非选择题 11分 19 内环境的理化性质、验证性实验与探究性实验、表观遗传、神经系统的基本结构 选择性必修1 非选择题 11分 20 种群密度的调查方法及应用、生物多样性丧失原因及其保护措施 选择性必修2 非选择题 10分 21 PCR扩增的原理与过程、基因表达载体的构建、目的基因的检测与鉴定、验证性实验与探究性实验 选择性必修3 非选择题 10分 备考指南 1、注重基础知识的梳理，形成知识网络 基础知识是学生解决问题的源泉。生物复习过程中，教师要特别关注课本的黑体字，往往是高考试题中的高频词汇，要理解记忆且能准确应用；教师也应引导学生对基础知识加以整理和归类，使之成为知识链和知识网，便于学生理解性记忆和回顾。如，脱氧核糖核苷酸一一基因一一DNA一一DNA结构和复制-一基因表达一一基因突变一一可遗传变异——进化。这样帮助学生归纳出一条主线，有利于学生系统地获得知识。 2、贴近生产、生活，设计问题，培养学生积极的思维方式 近年高考题具有“无价值，不入题；无思维，不命题；无情境，不成题”等命题典型特征。选择贴近书本知识、更贴近生产生活的问题,尽量避免纯知识性题目的立意。这样有利于将死知识活化，引导学生积极思维、逾越思维障碍。例如，植物施肥过多的“烧苗”问题的分析、CO中毒原因的解释、生长素可以作为除草剂的原理剖析、无籽果实形成的特点分析等。 3、注重图表图解表述问题，培养学生思维迁移能力 在复习时按照专题对图表图解进行复习，加强对学生的思维迁移能力的培养。如，光合作用和呼吸作用的图解、有丝分裂和减数分裂的图解、生态系统的能量流动图解和生态系统的物质循环图解等。以下以生态系统的能量流动为例说明(图解见课本)，复习时引导学生分析图解:(1)在食物链中能量储存于有机物，有机物的多少即能量的多少;(2)依据食物链中能量流动特点:低营养级高能量，高营养级低能量;(3)依据图解写出本题的合理的食物链;(4)依据食物链中生物的捕食关系，分析各营养级生物的数量变化关系等等。 重新认识科学。生物学知识随着研究会改变，生物学学习要依赖观察与推论。积极开展探究性实验和课题研究等活动，让学生积极参与实验操作和探究过程，提高实验操作和探究能力。生物学科是一门实践性很强的学科，探究性实验和课题研究等活动可以帮助学生深入理解相关知识，提高实验操作和探究能力。 5.及时指导总结和反思，生物学科知识点繁多，教师在教学中要及时总结和反思，帮助学生整理和巩固所学知识，提高学习效果。 真题解读 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 水是影响植物功能的关键因素之一、下列叙述错误的是（ ） A. 结合水与自由水比值升高可提高植物耐旱耐寒能力 B. 水能为光合作用生成的还原性辅酶Ⅰ（NADH）提供氢 C. 水是良好的溶剂，有利于营养物质在植物体内的运输 D. 水分子以自由扩散或协助扩散方式进出植物根毛细胞 【答案】B 【解析】 【分析】生物体的一切生命活动离不开水，水是活细胞中含量最多的化合物，细胞内水的存在形式是自由水和结合水，自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水号参与细胞的许多化学反应，自由水对于生物体的营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；结合水是细胞结构的重要组成成分，自由水与结合水的比值越大，细胞代谢活动越旺盛，抗逆性越差，反之亦然。 【详解】A、结合水是细胞结构的重要组成成分，自由水与结合水的比值越大，细胞代谢活动越旺盛，抗逆性越差，而结合水与自由水比值升高可提高植物耐旱耐寒能力，A正确； B、水能为光合作用生成的还原性辅酶Ⅱ（NADPH）提供氢，B错误； C、水是良好的溶剂，有利于营养物质在植物体内的运输，C正确； D、水分子以自由扩散或协助扩散（水通道蛋白）方式进出植物根毛细胞，D正确。 故选B。 2. 将肝脏组织匀浆用差速离心等方法获得不同的细胞结构和组分。下列叙述错误的是（ ） A. 若离心沉淀物中含细胞核，则其中具有可被甲紫溶液染色的物质 B. 某细胞结构是“生产蛋白质的机器”，则其形成与核仁有关 C. 对分离到的线粒体进行检测，发现其基质中有能分解葡萄糖的酶 D. 某具膜细胞结构中检测到多种水解酶，其应是细胞的“消化车间” 【答案】C 【解析】 【分析】1、差速离心法是将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆；将匀浆放入离心管，用高速离心机在不同的转速下进行离心，利用不同的离心速度所产生的不同离心力，就能将各种细胞器分离开； 2、溶酶体是由单层脂蛋白膜包绕的内含一系列酸性水解酶的小体．溶酶体内含有许多种水解酶类，能够分解很多种物质，溶酶体被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化系统”，溶酶体内的酶都是水解酶，而且一般最适pH为5，所以都是酸性水解酶．溶酶体内的酶如果释放会把整个细胞消化掉，一般不释放到内环境，主要进行细胞内消化。 【详解】A、若离心沉淀物中含细胞核，则其中具有可被甲紫溶液染色的物质--染色体，染色体可被碱性染料染色，A正确； B、某细胞结构是“生产蛋白质的机器”，即为核糖体，核糖体的形成与核仁有关，B正确； C、线粒体是有氧呼吸的主要场所，线粒体基质中没有能分解葡萄糖的酶，C错误； D、某具膜细胞结构中可检测到多种水解酶，其应是溶酶体，是细胞的“消化车间”，D正确。 故选C。 3. 工农业生产等人类活动影响生态系统的碳、氮循环。下列叙述错误的是（ ） A. 氮元素会沿食物链逐渐在生物体内积累，导致出现生物富集现象 B. 碳、氮循环与生态系统能量传递和信息传递相伴发生 C. 在农业生产中，增加固氮植物的配比可促进氮元素的循环 D. 施氮肥有利于提高作物产量，使人类生态足迹值增大 【答案】A 【解析】 【分析】生物富集是指生物体由于对环境中某些元素或难以分解的化合物的积累，使得这些物质在生物体内的浓度超过环境中浓度的现象，如重金属、DDT等物质。 【详解】A、生物富集是指生物体由于对环境中某些元素或难以分解的化合物的积累，使得这些物质在生物体内的浓度超过环境中浓度的现象，如重金属、DDT等物质，氮元素会沿食物链逐渐在生物体内转移，但不会在生物体内积累，不会出现生物富集现象，A错误； B、物质循环、能量流动和信息传递是生态系统三大功能，它们相互依存、不可分割，故碳、氮循环与生态系统能量传递和信息传递相伴发生，B正确； C、在农业生产中，增加固氮植物的配比，固氮植物可以将空气中的氮气转化为含氮化合物，从而促进氮元素的循环，C正确； D、施氮肥有利于提高作物产量，人类获取的资源增多，使人类生态足迹值增大，D正确。 故选A。 4. 血液生物指标可作为疾病的诊断依据。某人的血液生化检验报告单部分结果如下表。下列分析错误的是（ ） 检测项目 测定值 单位 参考值 丙氨酸氨基转移酶（ALT） 130 U/L 9~60 总蛋白 61 g/L 65~85 葡萄糖 3．7 mmol/L 3．9~6．1 醛固酮 476．2 pmol/L 138~415 注：正常人体ALT主要分布在肝细胞内 A. ALT测定值升高表明肝细胞膜的通透性增加 B. 血浆蛋白质含量减少可导致出现组织水肿 C. 肝糖原转化为葡萄糖的过程可能发生障碍 D. 醛固酮水平升高使机体对K+的吸收增强 【答案】D 【解析】 【分析】内环境稳态的概念：正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定的状态。内环境稳态的主要内容包括化学成分、pH、渗透压、温度的动态平衡。内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 【详解】A、丙氨酸氨基转移酶主要存在于肝脏中，其数值超标可表示肝脏受损，肝细胞膜通透性增加，A正确； B、血浆蛋白质含量减少导致血浆渗透压降低，血浆中的水分等物质会进入组织液，造成组织水肿，B正确； C、表格显示葡萄糖的含量相对较低，原因有多方面，其中肝糖原转化为葡萄糖的过程也可能发生障碍，C正确； D、醛固酮水平升高使机体对钠离子的吸收增强，钾离子的排出增强，D错误。 故选D。 5. 十九世纪，人们发现离煤气路灯越近的树叶在秋末脱落越早，后来又发现煤气中引起脱落的活性物质还可以催熟果实。现在以电灯作为路灯，离路灯越近的树叶脱落却越晚，保持绿色的时间较长。对上述现象解释错误的是（ ） A. 离煤气路灯近的树叶脱落早与煤气中的乙烯有关 B. 电灯延长光照时间可增加叶片内脱落酸含量 C. 保持绿色时间长的叶片内细胞分裂素含量较高 D. 植物叶片内存在感受光照变化的物质 【答案】B 【解析】 【分析】生长素、赤霉素、细胞分裂素能促进植物生长和发育过程，而脱落酸和乙烯的作用则是抑制植物生长，促进成熟和衰老。 这几种激素在植物生长发育的不同时期除各有其独特作用外，还能互相促进或抑制，充分发挥调节植物生长发育的作用。 【详解】A、煤气路灯越近的树叶在秋末脱落越早，后来又发现煤气中引起脱落的活性物质还可以催熟果实，因此树叶脱落早与煤气中的乙烯有关，A正确； B、离路灯越近的树叶脱落却越晚，说明电灯延长光照时间可减少叶片内脱落酸含量，B错误； C、离路灯越近的树叶脱落却越晚，保持绿色的时间较长，说明其细胞分裂素含量较高，C正确； D、植物叶片内存在感受光照变化的物质，如光敏色素，D正确。 故选B。 6. 基于我国传统酸醋工艺，一种以果汁为原料进行液态发酵生产果醋的流程如图。下列叙述错误的是（ ） A. 制取果汁时添加果胶酶可提高果汁产量，处理①加糖可增加碳源 B. 醋酸发酵阶段通入充足的氧气有利于微生物将乙醇转化为乙酸 C. 酒精发酵和醋酸发酵的微生物呼吸方式相同，最适生长温度不同 D. 发酵生产结束后，处理②需根据果醋保存时间选择消毒或灭菌方法 【答案】C 【解析】 【分析】1、酵母菌在有氧和无氧的条件下都能生活：在有氧时，酵母菌大量繁殖，但是不起到发酵效果；在无氧时，繁殖速度减慢，但是此时可以进行发酵。 2、醋酸菌好氧性细菌，当缺少糖源时和有氧条件下，可将乙醇（酒精）氧化成醋酸；当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。 【详解】A、制取果汁时添加果胶酶可提高果汁产量，因为果胶酶能分解果胶，使不溶性的果胶变成可溶性的半乳糖醛酸，因而可以提高果汁产量，处理①中加糖可增加碳源，为酒精发酵提供充足的底物，A正确； B、醋酸菌是好氧菌，醋酸发酵阶段通入充足的氧气有利于微生物将乙醇转化为乙酸，B正确； C、酒精发酵和醋酸发酵的微生物呼吸方式不同，前者涉及的微生物是酵母菌，酵母菌的呼吸方式是兼性厌氧型，后者涉及的微生物主要是醋酸菌，醋酸菌是好氧菌；二者最适生长温度不同，醋酸菌适宜的温度为30～35℃，酿酒酵母菌最适生长温度是28℃，C错误； D、发酵生产结束后，处理②需根据果醋保存时间选择消毒或灭菌方法，D正确。 故选C 7. 甲型流感病毒（IAV）与呼吸道上皮细胞膜上的受体结合，引起细胞膜内陷脱落形成囊泡，进入宿主细胞，进而刺激机体产生细胞因子，人体可能出现发热等症状。下列叙述错误的是（ ） A. IAV通过胞吞作用进入呼吸道上皮细胞，需要消耗能量 B. IAV和细胞因子分别作为第一和第二信号，激活B细胞 C. 细胞因子可引起下丘脑体温调节中枢兴奋，使产热增加 D. 接种IAV疫苗可诱导机体产生特异性抗体和记忆B细胞 【答案】B 【解析】 【分析】体液免疫过程：①一些病原体可以和B细胞接触，为激活B细胞提供第一个信号；②树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取病原体，而后对抗原进行处理，呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞；③辅助性T细胞表面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；④B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。⑤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。 【详解】A、IAV通过胞吞作用进入呼吸道上皮细胞，该过程需要消耗能量，A正确； B、IAV作为激活B细胞第一信号，辅助性T细胞表面特定分子发生变化是激活B淋巴细胞的第二信号，细胞因子促进了B淋巴细胞的增殖和分化过程，B错误； C、题意显示，机体产生细胞因子引起人体可能出现发热等症状，据此推测，细胞因子可引起下丘脑体温调节中枢兴奋，使产热增加，C正确； D、接种IAV疫苗可诱导机体产生特异性抗体和记忆B细胞，进而增强机体的免疫力，D正确。 故选B。 8. 青藏高原生态环境稳定对保障我国生态安全有重要意义。下表是同一时间内对青藏高原某地不同恢复阶段高寒草甸植物群落演替的部分调查数据。下列叙述正确的是（ ） 数量指标 科名 物种名 退化群落 短期恢复群落 长期恢复群落 自然群落 重要值 禾本科 垂穗披碱草 0．11 0．17 0．21 0．23 早熟禾 0．09 0．14 0．24 0．16 洽草 0 0 0．30 0．12 莎草科 薹草 0．07 0．12 0．13 0．10 矮生嵩草 0．39 0 0．16 0．07 物种丰富度 18 23 30 33 注：重要值是反应物种在群落中地位和作用的综合指标，数值越大表示该物种优势程度越高 A. 随着群落恢复，该高寒草甸会演替成为阔叶森林 B. 该高寒草甸由低矮草本植物组成，不存在群落垂直结构 C. 当群落优势植物从禾本科转变为莎草科，说明该高寒草甸出现退化 D. 洽草在该群落恢复中从无到有是物种形成的过程，使物种丰富度升高 【答案】C 【解析】 【分析】群落演替包括初生演替和次生演替。初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替；次生演替：原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。 【详解】A、随着群落恢复，该高寒草甸也不会演替成为阔叶森林，因为受到了该区域内环境条件的限制，A错误； B、该高寒草甸尽管由低矮草本植物组成，也存在群落垂直结构，B错误； C、表格信息显示，在高寒草甸恢复过程中，莎草科的优势逐渐被禾本科代替，因而可推测，当群落优势植物从禾本科转变为莎草科，说明该高寒草甸出现退化，C正确； D、洽草在该群落恢复中从无到有不是物种形成的过程，是环境条件变得适宜洽草生长的结果，此时的物种丰富度升高，D错误。 故选C。 9. 生物学研究中蕴含着宝贵的科学思路和方法。下列叙述错误的是（ ） A. 自变量控制中的“减法原理”可用于探究细胞核的功能 B. X射线提高果蝇突变率的原理研究为航天育种提供了理论支持 C. 自由组合定律的发现和DNA复制方式的解释都使用了假说—演绎法 D. 在暗室中饲养果蝇希望获得眼睛退化个体的思路符合自然选择学说的观点 【答案】D 【解析】 【分析】艾弗里在探索肺炎双球菌遗传物质的实验中，很好的设计了“加法”实验和“减法”实验： 1、在“加法”实验中，艾弗里在培养R型肺炎双球菌的培养基中分别加入了分离提纯的S型肺炎双球菌的DNA、蛋白质等物质，结果，只在加入DNA的培养基上出现了S型肺炎双球菌，说明DNA是肺炎双球菌的遗传物质，蛋白质等其他物质不是遗传物质。 2、在“加法”实验之后，艾弗里又设计了“减法”实验，他在培养R型肺炎双球菌的培养基中除了加入分离提纯的S型肺炎双球菌的DNA之外，还同时加入了DNA水解酶，结果培养基上没有出现S型肺炎双球菌。 【详解】A、自变量控制中的“减法原理”可用于探究细胞核的功能，即实验中的自变量为有无细胞核，A正确； B、X射线提高果蝇突变率的原理是基因突变，该研究为航天育种提供了理论支持，即航天育种的原理是基因突变，B正确； C、自由组合定律的发现和DNA复制方式的解释均使用了假说—演绎法，该方法是科学探究的一般思路，C正确； D、在暗室中饲养果蝇希望获得眼睛退化个体的思路符合拉马克的用进废退学说，D错误。 故选D。 10. 我国科学家使用小分子化合物处理小鼠体细胞，成功获得诱导多能干细胞（iPS细胞），降低了通过导入原癌基因c-Myc等基因制备iPS细胞的潜在成瘤风险。下列叙述正确的是（ ） A. iPS细胞的潜在成瘤风险来自于c-Myc基因抑制了细胞的分裂分化 B. 单基因遗传病患者使用iPS细胞治疗后，体内不再携带致病基因 C. 人工制备的iPS细胞同时具备多向分化潜能和自我更新能力 D. 使用非亲缘iPS细胞能解决干细胞移植中HLA造成的免疫排斥 【答案】C 【解析】 【分析】诱导多能干细胞（iPS细胞）能够通过分裂进行自我更新，也能通过细胞分化形成多种不同类型的细胞。 【详解】A、原癌基因c-Myc等基因会促进细胞的分裂，A错误； B、单基因遗传病患者使用iPS细胞治疗后，只是利用了iPS细胞分化出正常细胞来替代病变细胞，但体内依旧携带致病基因，B错误； C、iPS细胞为诱导多能干细胞，同时具备多向分化潜能和自我更新能力，C正确； D、非亲缘iPS细胞HLA不同，使用非亲缘iPS细胞不能解决干细胞移植中HLA造成的免疫排斥，D错误。 故选C。 11. 我国科学家利用体细胞核移植技术成功克隆了濒临灭绝的某地方牛种。下列叙述错误的是（ ） A. 从该牛种耳上取的体细胞培养室需在合成培养基中加入血清 B. 从牛卵巢中采集的卵母细胞需要在体外培养至MⅡ期 C. 代孕母牛为重构胚发育提供空间和营养，不会影响犊牛的遗传物质 D. 胚胎移植前需要对供体牛与受体牛进行同期发情处理 【答案】D 【解析】 【分析】动物细胞核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，继而发育成动物个体的技术。 【详解】A、由于人们对细胞所需的营养物质尚未全部研究清楚，因此在使用合成培养基时，通常需要加入血清等一些天然成分，A正确； B、从牛卵巢中采集的卵母细胞需要在体外培养至MⅡ期才具备与精子受精的能力，B正确； C、代孕母牛为重构胚发育提供空间和营养，没有为犊牛提供遗传物质，不会影响犊牛的遗传物质，C正确； D、体细胞核移植技术中，通常不需要对供体进行同期发处理，D错误。 故选D。 12. 细胞周期分为分裂间期（包括G1、S和G2）和分裂期（M），如图（a），科研人员用某药物对离体培养的肝细胞处理一定时间后，根据细胞内DNA含量不同，采用流式细胞仪测定了细胞周期不同阶段的细胞数量，结果如图（b），其中丙处部分细胞的荧光染色结果如图（c）。下列叙述正确的是（ ） A. 图（a）中G2期和M期的细胞对应于图（b）中位置丙处 B. 图（b）丙处细胞中染色体及DNA的数量是甲处细胞的2倍 C. 图（b）丙处细胞占比高的原因是药物促进了细胞的有丝分裂 D. 对图（c）细胞中染色体进行端粒染色，则每条染色体可观察到2个端粒 【答案】A 【解析】 【分析】连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个时期，包括分裂间期和分裂期。 【详解】A、图（a）中G2期和M期的细胞每条染色体上有2个DNA分子，图（b）中位置丙处细胞内相对DNA含量为4n，说明已经完成了DNA复制，每条染色体上含有2个DNA分子，故图（a）中G2期和M期的细胞对应于图（b）中位置丙处，A正确； B、图（b）丙处细胞完成了DNA复制，甲处细胞DNA还未复制，丙处的细胞染色体数量与甲处相等或是甲处的2倍，丙处细胞中DNA的数量是甲处细胞的2倍，B错误； C、分裂间期分裂时长大于分裂期，但图（b）中丙处细胞占比高于甲处细胞，可能是药物抑制了细胞的有丝分裂，从而使得DNA相对含量为4n的细胞多于2n的细胞，C错误； D、图（c）细胞所有染色体的着丝粒处于赤道板上，处于有丝分裂中期，此时含有姐妹染色单体，对图（c）细胞中染色体进行端粒染色，则每条染色体可观察到4个端粒，D错误。 故选A。 13. 肿瘤细胞在有氧状态下仍主要依赖无氧呼吸方式供能。小鼠体内棕色脂肪细胞线粒体中解偶联蛋白可使部分原本用于合成ATP的能量以热量形式散失。冷刺激引起棕色脂肪细胞解偶联蛋白表达量升高，对葡萄糖的利用增强，影响肿瘤生长。下列叙述错误的是（ ） A. 葡萄糖借助载体蛋白进入细胞时，转运过程需依赖载体蛋白的构象变化 B. 解偶联蛋白导致的棕色脂肪细胞产热增加有助于低温下小鼠的体温维持 C. 冷刺激条件下，高糖喂养小鼠无法缓解棕色脂肪细胞对肿瘤增殖的抑制作用 D. 提高棕色脂肪细胞中解偶联蛋白表达量的其他因素可能导致肿瘤生长受到抑制 【答案】C 【解析】 【分析】题干信息分析，冷刺激引起棕色脂肪细胞解偶联蛋白表达量升高，对葡萄糖的利用增强，导致肿瘤细胞吸收、利用葡萄糖的能力相对减弱，肿瘤生长会受到抑制。 【详解】A、葡萄糖借助载体蛋白进入细胞时，葡萄糖需要与载体蛋白结合，载体蛋白的构象发生改变，A正确； B、线粒体中解偶联蛋白可使部分原本用于合成ATP的能量以热量形式散失，产热增加有助于低温下小鼠的体温维持，B正确； C、冷刺激引起棕色脂肪细胞解偶联蛋白表达量升高，对葡萄糖的利用增强，肿瘤细胞竞争葡萄糖的能力相对减弱，进而导致肿瘤生长受到抑制，即冷刺激条件下，高糖喂养小鼠可以缓解棕色脂肪细胞对肿瘤增殖的抑制作用，C错误； D、棕色脂肪细胞解偶联蛋白表达量升高，对葡萄糖的利用会增强，从而使得肿瘤细胞利用的葡萄糖减少，进而抑制肿瘤生长，因此提高棕色脂肪细胞中解偶联蛋白表达量的其他因素可能导致肿瘤生长受到抑制，D正确。 故选C。 14. 加拉帕戈斯群岛各岛屿因食物的差别造成了地雀喙形差异，进而导致其声音各异。干旱会影响地雀的食物资源。科学家预测并模拟合成了长期干旱环境下勇地雀进化后的声音，并在野外向雄性勇地雀播放，发现其反应性降低。下列叙述错误的是（ ） A. 干旱是导致勇地雀喙形相关基因突变的间接原因 B. 干旱对不同岛屿地雀种群喙形相关基因频率的改变有差别 C. 勇地雀声音的变化和同类识别差异可促进新物种形成 D. 勇地雀声音的变化涉及不同物种之间的协同进化 【答案】A 【解析】 【分析】自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种。 【详解】A、基因突变是随机发生的，干旱对不同喙形的勇地雀具有选择的作用，但不能导致其发生基因突变，A错误； B、不同岛屿的环境不同，由于自然选择的方向可能不同，而基因决定了生物的性状，因此干旱对不同岛屿地雀种群喙形相关基因频率的改变有差别，B正确； C、根据题干信息可知，勇地雀声音的变化和同类识别差异会使种群间的基因交流减少，个体间遗传物质差异增大，逐渐产生生殖隔离，促进新物种的形成，C正确； D、干旱会影响地雀的食物资源，而加拉帕戈斯群岛各岛屿间食物的差别造成了地雀喙形差异，进而导致其声音各异，因此勇地雀声音的变化涉及不同物种之间的协同进化，D正确。 故选A。 15. 提高番茄中果糖的含量有助于增加果实甜度，我国科学家发现催化果糖生成的关键酶SUS3的稳定性受磷酸化的CDPK27蛋白调控，在小果番茄CDPK27基因的启动子区存在特定序列，可被RAV1蛋白结合而影响该基因表达。CDPK27基因与决定番茄果实大小的基因（Fw/fw）高度连锁，不易交换。作用机制如图。下列叙述正确的是（ ） A. RAV1结合CDPK27基因编码起始密码子的序列从而抑制该基因表达 B. 高表达CDPK27基因植株中的SUS3蛋白更稳定，番茄果实甜度低 C. 通过编辑CDPK27基因去除其编码蛋白的特定磷酸化位点可增加大果甜度 D. 大果番茄与小果番茄杂交易通过基因重组获得大而甜的番茄果实 【答案】C 【解析】 【分析】启动子是一段有特殊序列结构的DNA结构，位于基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的部位，有它才能驱动转录的过程。 【详解】A、起始密码子位于mRNA上，基因上不存在起始密码子，A错误； B、高表达CDPK27基因植株中SUS3蛋白更容易被降解，番茄果实甜度低，B错误； C、通过编辑CDPK27基因去除其编码蛋白的特定磷酸化位点可增加大果甜度，因为其促进SUS3磷酸化效果减弱，C正确； D、大果番茄与小果番茄杂交不易获得甜的番茄，D错误。 故选C。 16. 先天性肾性尿崩症（CNDI）主要与AQP2和AVPR2基因有关，两基因中任一突变均可致病，其中一个基因位于X染色体。现有甲、乙两个CNDI家系如图（a），对两家系部分成员的AQP2基因检测结果如图（b）。不考虑其他因素的影响，下列判断错误的是（ ） A. 基因AVPR2突变引起的CNDI属于伴X染色体隐性遗传 B. 就AQP2基因而言，甲Ⅱ1与乙Ⅰ1基因型相同的概率为2/3 C. 乙Ⅱ2产生的每个次级精母细胞含有0或2个致病基因 D. 若甲Ⅱ3与乙Ⅱ1结婚，其子代男孩患CNDI的概率是1/3 【答案】D 【解析】 【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病： （1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）。 （2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病。 （3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21三体综合征）。 【详解】A、分析题意，图（a）中甲Ⅰ1与Ⅰ2正常，但生有患病的儿子Ⅱ2，说明该病是隐性遗传病，再结合图（b）可知，甲Ⅰ1与Ⅰ2都含有两条探针条带，说明其为杂合子，设相关基因是A/a，两者基因型都是Aa，由于图（b）是AQP2基因检测结果，故图（a）甲所在家系应是AQP2基因。又因为先天性肾性尿崩症（CNDI）主要与AQP2和AVPR2基因有关，则图（a）乙表示AVPR2基因，其中乙Ⅰ1与Ⅰ2都z正常，生有患病的儿子Ⅱ2，说明为隐性遗传病，再结合题意“其中一个基因位于X染色体”可知，基因AVPR2突变引起的CNDI属于伴X染色体隐性遗传，设相关基因是B/b，A正确； B、就AQP2基因而言，设相关基因是A/a，甲Ⅰ1与Ⅰ2基因型都是Aa，甲Ⅱ1与基因型及比例是1/3AA、2/3Aa，甲Ⅱ1与乙Ⅰ1基因型相同的概率为2/3，B正确； C、乙是基因AVPR2突变引起的CNDI属于伴X染色体隐性遗传，设相关基因是B/b，Ⅱ2基因型是XbY，由于在减数第一次分裂后期同源染色体分离，故乙Ⅱ2产生的每个次级精母细胞含有0（产生含有Y的细胞）或2个（产生含有Xb的细胞）致病基因，C正确； D、结合图（b）可知，乙中Ⅰ1与Ⅰ2基因型分别是Aa、AA，则乙中Ⅱ1基因型是1/2AA、1/2Aa，若甲Ⅱ3（1/3AAXBY、2/3AaXBY）与乙Ⅱ1（1/2AA、1/2Aa，1/2XBXB、1/2XBXb）结婚，仅考虑A/a，子代中aa=1/12，A-=11/12，仅考虑B/b，子代男孩中XBY=3/4，XbY=1/4，故子代男孩患CNDI（aaXBY或A-XbY）的概率=1-11/12×3/4=1-11/16=5/16，D错误。 故选D。 二、非选择题：本题共5小题，共52分 17. 温度是影响植物生长发育的重要环境因素之一、科研人员究了不同温度对甲乙两种植物光合作用和呼吸作用的影响。实验步骤如下：将实验对象置于不同温度处理15分钟，再置于生境温度（30℃）下测定相关数据，并以30℃处理组的测定值为参照，结果如图（a）、图（b）所示。回答下列问题。 （1）温度变化会影响光合作用相关酶的活性，光合作用暗反应所需的酶位于叶绿体的_____。 （2）实验步骤中“再置于生境温度（30℃）下测定相关数据”的目的是_____。 （3）据图（a）、图（b）判断，植物甲中与光合作用相关的物质和结构在_____温度范围内未发生不可逆损伤，判断依据是_____。两种植物中，植物_____更适合用于炎热地区的绿化种植。 （4）其他环境因素适宜时，温度对某植物光合速率和呼吸速率影结果如图（c），T点表示高温温度补偿点。若降低光照强度，该植物的T点将_____（填“左移”“右移”或“不变”），原因是_____。 【答案】（1）基质 （2）排除其他因素的干扰，使实验结果更具可比性 （3） ①. 45℃ ②. 在45℃以内，植物甲的光合作用和呼吸作用在生境温度（30℃）下能够恢复 ③. 乙 （4） ①. 右移 ②. 光照强度降低，光合作用下降，在高温下植物要达到光合速率等于呼吸速率，就需要更高的温度来提升光合速率 【解析】 【分析】影响光合作用强度的因素包括光照强度、二氧化碳的浓度以及温度等等 【小问1详解】 光合作用暗反应场所在叶绿体基质，因此其所需的酶位于叶绿体的基质。 【小问2详解】 再置于生境温度（30℃）下测定相关数据的目的是排除其他因素的干扰，使实验结果更具可比性。 【小问3详解】 植物甲中与光合作用相关的物质和结构在45℃以内温度范围内未发生不可逆损伤，因为在此温度内植物甲的光合作用和呼吸作用在生境温度（30℃）下能够恢复，但是乙可在更高的温度下正常生命活动，因此乙更适合用于炎热地区的绿化种植。 【小问4详解】 若降低光照强度，该植物的T点将右移，因为光照强度降低，光合作用下降，在高温下植物要达到光合速率等于呼吸速率，就需要更高的温度来提升光合速率。 18. 华山新麦草是我国特有小麦近缘濒危物科，具有抗小麦条锈病因Y，为小麦育种提供新的种质资源。利用普通小麦、华山新麦草和六倍体小黑麦培育高抗条锈病八倍体小黑麦品系如图，回答下列问题。 （1）甲是_____倍体植株，经处理得到乙，此处使用秋水仙素的原理是_____。假如同源染色体和姐妹染色单体正常分离，丙经减数分裂形成的配子中染色体数目范围为_____。在获得丁的整个培育过程中涉及的育种方法是_____和_____。 （2）经检测植株丁含有Y基因，出现这种现象的原因是在育种过程中发生了_____，由丙到丁自交多代是为了在获得Y基因的同时达到_____的目的。 （3）为缩短育种周期，培育出丁，若以普通小麦、华山新麦草和黑麦（RR）为材料，可采取的不同于上图的育种方法是_____。 【答案】（1） ①. 四 ②. 抑制纺锤体的形成 ③. 14~35 ④. 杂交育种 ⑤. 多倍体育种 （2） ①. 染色体结构变异 ②. 纯合 （3）单倍体育种　 【解析】 【分析】题图分析，普通小麦为AABBDD，其产生的配子是ABD，华山新麦草为NN，产生的配子是N，两者杂交产生的杂种为ABDN，体内无同源染色体，不育，经秋水仙素处理后得到的小黑麦为AABBDDNN，属于可育植株，该育种方法为多倍体育种。 【小问1详解】 图中普通小麦的染色体组成为AABBDD，华山新麦草的染色体组成为NN，二者杂交产生的甲的染色体组成为ABDN，含有四套染色体组，因而甲是四倍体植株，因为其中没有同源染色体，因而表现为高度不育，经秋水鲜素处理得到乙，乙中含有8套染色体组，其中含有同源染色体，因而可育，此处使用秋水仙素的原理是抑制纺锤体的形成，因而使得分裂后加倍的染色体不能平均分配到两个子细胞中因而得到了染色体数目加倍的细胞，因而获得了多倍体植株乙。若同源染色体和姐妹染色单体正常分离，乙产生的配子中染色体组成为ABDN，六倍体小黑麦的配子组成为ABR，则丙的染色体组成为AABBDNR，丙经减数分裂形成的配子中染色体数目范围为AB+D+N+R，即配子中染色体数目范围是14~35。在获得丁的整个培育过程中涉及的育种方法是杂交育种和多倍体育种。 【小问2详解】 经检测植株丁（AABBDDRR）含有Y基因，出现这种现象的原因应该是在育种过程中发生了染色体结构变异，即华山新麦草种的基因Y所在的染色体移接到了其他染色体上，由丙到丁自交多代是为了在获得Y基因的同时达到纯合的目的，便于育种推广。 【小问3详解】 为缩短育种周期，培育出丁，若以普通小麦、华山新麦草和黑麦（RR）为材料，可采取的不同于上图的育种方法是单倍体育种，即用上图中的丙的花药进行离体培养，而后通过秋水仙素处理获得具有丁性状的可育小麦。　 19. 运动能够强身健体，还对情绪调节有着积极作用。回答下列问题。 （1）运动时，胃肠蠕动减慢，是由于自主神经系统中支配胃肠道平滑肌的_____兴奋，进一步使平滑肌细胞内 Ca2+、K+外流增加，此时肌细胞膜两侧电位表现为_____。 （2）运动时，骨骼肌细胞有氧呼吸使血浆CO2含量增加，引起位于_____的呼吸中枢兴奋，使呼吸节律加快，该过程还受_____有意识的控制、血浆中的_____与骨骼肌细胞无氧呼吸产生的乳酸发生作用，以维持内环境的酸碱平衡。 （3）研究发现，乳酰化修饰发生与运动产生的乳酸有关，而情绪关键脑区（mPFC）中蛋白A 的乳酰化修饰水平增高能缓解焦虑，其作用可能与促进突触小泡数量增多有关。研究人员以正常小鼠、焦虑模型小鼠为材料进行实验，部分实验设计和结果如下表： 动物分组 对新环境的探究行为 mPFC中乳酸含量 mPFC中蛋白A乳酰化修饰水平 正常小鼠 甲：未运动训练 ++ + + 乙：运动训练 +++ +++ +++ 焦虑模型小鼠 丙：未运动训练 + + + 丁：运动训练 +++ +++ +++ 注：“+”越多表示相关值越大；对新环境探究行为的强弱反应焦虑程度 ①与甲组相比，丙组小鼠的不同表现是_____。由丙、丁两组结果可知，丁组小鼠的行为发生变化与_____相关。 ②有人推测，蛋白A乳酰化修饰主要发生在其氨基酸序列第n位点，欲证实该点乳酰化修饰是否与焦虑缓解有关，在上述实验基础上还器地设的实验组为_____。检测指标除对新环境的探究行为和mPFC中乳酸含量外，还需检测_____。 【答案】（1） ①. 交感神经 ②. 外正内负 （2） ①. 脑干 ②. 大脑皮层 ③. NaHCO3 （3） ①. 对新环境探究行为较弱，mPFC中乳酸含量较低，mPFC中蛋白A乳酰化修饰水平较低 ②. 运动训练导致mPFC中乳酸含量和mPFC中蛋白A乳酰化修饰水平升高 ③. 对焦虑模型小鼠进行运动训练后，对蛋白A第n位点进行突变处理 ④. mPFC中蛋白A乳酰化修饰水平 【解析】 【分析】兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行。突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成。神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，进入突触间隙，作用于突触后膜上的特异性受体，引起下一个神经元兴奋或抑制，所以兴奋在神经元之间的传递是单向的。突触可完成“电信号→化学信号→电信号”的转变。 【小问1详解】 胃肠蠕动减慢，交感神经兴奋，而滑肌细胞内 Ca2+、K+外流增加，意味着膜两侧电位表现为外正内负。 【小问2详解】 呼吸中枢位于脑干，而呼吸节律加快的过程还受大脑皮层有意识的控制，血浆中的NaHCO3与骨骼肌细胞无氧呼吸产生的乳酸发生作用，以维持内环境的酸碱平衡。 【小问3详解】 与甲组相比，丙组小鼠的不同表现是对新环境探究行为较弱，mPFC中乳酸含量较低，mPFC中蛋白A乳酰化修饰水平较低；丁组小鼠的行为发生变化与运动训练导致mPFC中乳酸含量和mPFC中蛋白A乳酰化修饰水平升高有关； 欲证实该点乳酰化修饰是否与焦虑缓解有关，在上述实验基础上还器地设的实验组为对焦虑模型小鼠进行运动训练后，对蛋白A第n位点进行突变处理，检测指标除对新环境的探究行为和mPFC中乳酸含量外，还需检测mPFC中蛋白A乳酰化修饰水平。 20. 我国建立了国家公园和自然保护区等多种自然保护地，对濒危野生动物保护起到了积极作用，栖息地质量得到有效改善。回答下列问题。 （1）某濒危野生动物栖息地碎片化的研究结果如图，表明局域种群的个体数量越少，灭绝概率越_____（填“高”或“低”），其原因是_____。 （2）科研人员采用红外触发相机获取了某地连续两年华北豹的大量清晰影像，根据“花纹唯一性”特点可识别华北豹个体，华北豹的种群密度估算公式为d=ab/cs。其中，d为种群密度，S为调查面积，则a、b分别为_____，c为_____。 （3）自然保护地建立后，从较长时间尺度看，濒危野生动物的种群数量变化趋势是_____，分析其原因是_____。 （4）国家公园的建设理念由原来的目标物种保护转变为整个生态系统的保护，这种转变的生态学依据是_____。 【答案】（1） ①. 高 ②. 种群个体数量越少，种群基因多样性越低，适应环境的能力越差，越容易灭绝 （2） ①. 识别出的华北豹个体总数、调查的总次数 ②. 重复识别的个体数 （3） ①. 上升 ②. 自然保护地为濒危野生动物提供了稳定的栖息地，减少人类干扰，生态系统恢复，使食物资源丰富，利于生存 （4）生态系统是统一的有机整体，生物与生物、生物与无机环境之间存在复杂关系，任何一个物种不能脱离无机环境而存在保护无机环境就实现了对目标物种的保护， 即生物与环境的关系是统一的 【解析】 【分析】种群密度的调查方法有：样方法和标记重捕法。对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标记重捕法；而一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法。 【小问1详解】 某濒危野生动物栖息地碎片化的研究结果如图，图示结果表明局域种群的个体数量越少，灭绝概率越“高”，其原因是种群个体数量越少，个体数量的减少使种群内的遗传多样性下降，产生的后代的多样性下降，因而对种群的影响越大，灭绝的概率越高。 【小问2详解】 科研人员采用红外触发相机获取了某地连续两年华北豹的大量清晰影像，根据“花纹唯一性”特点可识别华北豹个体，华北豹的种群密度估算公式为d=ab/cs。该操作过程中首先需要通过红外线触发相机的照片进行调查，获得a、b数据，而后进行标记物模拟获得数据c，其中，d为种群密度，S为调查面积，则a、b分别为识别出的华北豹个体总数、调查的总次数，c为重复识别的个体数。 【小问3详解】 自然保护地建立后，濒危野生动物获得了良好的环境资源，因而从较长时间尺度看，濒危野生动物的种群数量变化趋势是逐渐上升，其原因是由于自然保护地建立后，自然保护地为濒危野生动物提供了稳定的栖息地，减少人类干扰，生态系统恢复，使食物资源丰富，濒危野生动物的出生率上升，而死亡率下降，因而种群数量上升。 【小问4详解】 国家公园的建设理念由原来的目标物种保护转变为整个生态系统的保护，这是因为任何一个物种不能脱离无机环境而存在，保护无机环境就实现了对目标物种的保护， 该操作依据的原理是生物与环境的统一性关系设计的。 21. 科研人员基于合成生物学远离在大肠杆菌中构建了合成产物Z的完整途径，其基因表达载体如图（a），基因1、2和3为该途径的必须基因，基因大小分别为2650 bp、1240 bp和3476 bp。回答下列问题。 （1）图（a）中，构建基因表达载体时用到的酶是_____，片段X是_____。 （2）基因表达载体导入大肠杆菌前，需要用Ca2+处理大肠杆菌使其处于一种_____的生理状态，导入后在含卡那霉素的培养基上筛选到3个抗性菌落，分别对其所含DNA进行PCR和琼脂糖凝胶电泳检测，结果如图（b）。据图可知，PCR时选用的引物是对图（a）中的_____，选择该引物对进行鉴定的原因是_____；菌落B中未检测到目标条带，其原因是_____。 （3）工程菌株合成产物Z的产量受到温度、pH和溶解氧等发酵条件的影响，请针对其中任一因素，探究其对产物Z产量的影响，写出简要的实验思路_____。 【答案】（1） ①. 限制酶、DNA连接酶 ②. 复制原点 （2） ①. 感受态 ②. 引物2和引物5 ③. 两种引物扩增的区段包含了完整的基因2、基因1和基因3的部分片段 ④. 菌落B中导入的是普通质粒而非重组质粒 （3）将工程菌株随机分成若干份，分别培养在一系列不同温度（或PH或溶解氧）的培养液中，其它环境条件相同且适宜，一段时间后测定产物Z的产量 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤：目的基因的获取；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。 【小问1详解】 构建基因表达载体时用到的酶是限制酶、DNA连接酶，利用限制酶切割质粒和目的基因所在的DNA片段获得相同的黏性末端，然后利用DNA连接酶连接质粒和目的基因获得重组DNA分子。质粒上一般包含启动子、终止子、复制原点、标记基因（抗性基因），结合图（a）分析，片段X是复制原点。 【小问2详解】 基因表达载体导入大肠杆菌前，需要用Ca2+处理大肠杆菌使其处于一种感受态生理状态，这样有利于重组DNA分子的导入。 导入后在含卡那霉素的培养基上筛选到3个抗性菌落，分别对其所含DNA进行PCR和琼脂糖凝胶电泳检测，结果如图（b）。电泳检测的目的判断3个抗性菌落是否都含有目的基因（基因1、2和3），电泳结果显示，菌落A和C电泳条带显示基因大小介于2000~3000之间，结合目的基因上的引物分析，应该选择引物2和引物5，两种引物扩增了基因2（1240 bp）以及基因1和基因3的部分片段，片段大小应该在2000~3000之间，且两种引物扩增的区段包含了完整的基因2、基因1和基因3的部分片段，这样可以很好的判断大肠杆菌中是否成功导入了目的基因。菌落B中未检测到目标条带，即不含目的基因但含抗性基因，其原因是菌落B中导入的是普通质粒而非重组质粒。 【小问3详解】 本实验的实验目的是探究温度、pH和溶解氧等发酵条件对产物Z产量的影响，实验自变量是温度或pH或溶解氧，检测指标是产物Z产量。因此简要的实验思路是将工程菌株随机分成若干份，分别培养在一系列不同温度（或PH或溶解氧）的培养液中，其它环境条件相同且适宜，一段时间后测定产物Z的产量。 1 / 25 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$