大题预测01（A+B两组解答题）-【大题精做】冲刺2025年高考生物大题突破+限时集训（山东专用）

大题预测01（A组+B组） 【A组】 非选择题：共5题，共55分。 1．（10分）衣藻是生活在淡水中的一种单细胞藻类，当外界CO2浓度较低时，衣藻可以通过图1所示的CO2浓缩机制为光合作用提供较高浓度的CO2，卡尔文循环中的Rubisco酶在CO2浓度较高时，催化C5的羧化反应，在CO2浓度较低时，催化C5的加氧反应，过程如图2所示。 (1)衣藻和蓝细菌都是光能自养型生物，二者都具有的捕获光能的色素是 。当外界CO2浓度较高时，除图1所示外，衣藻进行卡尔文循环所需的CO2来源有 。 (2)据图1分析，衣藻细胞能够将CO2浓缩在叶绿体中的机制有 。 (3)衣藻细胞光反应阶段产生的能源物质是 ，已知这些物质积累过多会加快细胞的衰老和凋亡，Rubisco酶在催化C5的加氧反应时，多余的这些物质会被消耗。据图2分析，Rubisco酶在不同CO2浓度下，发挥不同催化作用的意义是 。 2．（13分）小鼠的毛色是由小鼠毛囊中黑色素细胞合成的色素控制的。酪氨酸是合成色素的前体物，酪氨酸在酪氨酸激酶的作用下可以合成多巴醌，B基因控制酪氨酸激酶的合成，b基因无法控制酪氨酸激酶的合成，表现为白化小鼠。D基因可以表达黑色素合成酶，将多巴醌合成黑色素，d基因无法表达黑色素合成酶，多巴醌会转化成棕黄色素。B基因与D基因位于常染色体上，独立遗传。 (1)为探究某只白化雌鼠是否能表达出黑色素合成酶，选用基因型为Bbdd的雄鼠与该雌鼠杂交，若子代的表型及比例为 ，说明该白化雌鼠不能表达黑色素合成酶。 (2)在实验室种群中，小鼠始终自由交配，经多代培养后，种群中棕黄色小鼠占全体小鼠的比例为31.36%，黑色小鼠占全体小鼠的比例为32.64%，则B基因频率为 。从该种群中随机选取一只黑色雌鼠和一只棕黄色雄鼠交配，产生的子代为白化雌鼠的概率是 。 (3)科研人员在上述种群中发现了一只褐色雌鼠甲和一只褐色黑色相间的雌鼠乙。经过基因检测发现控制褐色性状的基因，该基因的表达产物可以抑制多巴醌合成黑色素，并使多巴醌转化为褐色素。黑褐相间小鼠体内存在基因的等位基因A，其表达产物与A^{+}基因的表达产物功能相同，但受毛囊周期调控。毛囊退化时，A基因不表达，毛囊生长时，A基因表达。基因表达不受毛囊周期调控。推测基因型为的小鼠表型为 ，理由是 。 (4)已知B基因和基因分别位于1号和2号常染色体上。科研人员利用小鼠甲、小鼠乙和基因型为aaBbDd的黑色雄鼠丙（其中a基因和、A基因互为等位基因，a基因不表达催化合成褐色素的酶），进行了如下杂交实验： 杂交组合 亲本 子代表型及比例 1 褐色雌鼠甲×黑色雄鼠丙 黑：褐：白=3：3：2 2 黑褐相间雌鼠乙×黑色雄鼠丙 黑褐相间：黑=1：1 3 组合1子代某黑色雌鼠丁×黑色雄鼠丙 黑：棕黄=3：1 4 组合3子代某棕黄色雄鼠戊×黑褐相间雌鼠乙 黑褐相间：黑=1：1 由上述杂交结果可以推断，甲、乙、丁的基因型分别为 、 、 。选取组合4子代中黑褐相间雌鼠与戊杂交，根据子代中非白化小鼠的表型及比例，可判断D基因是否在2号常染色体上。 若统计结果为 ，则D基因不在2号常染色体上； 若统计结果为 ，则D基因在2号常染色体上。 3．（10分）司美格鲁肽被当作“减肥神药”在社会上悄然流行开来，但是该药目前仅作为Ⅱ型糖尿病治疗药物批准在国内上市，其有效成分为胰高血糖素样肽－1（GLP－1），其作用机制如图所示，图中（+）表示促进作用。 (1)据图分析，GLP－1可以通过神经调节方式中的 （填“非条件”或“条件”）反射，刺激血糖调节中枢[1] ，进而引起迷走神经支配的[2] 发挥作用，引起进食减少、体重减轻。 (2)给糖尿病患者注射胰岛素药量过多，会引发低血糖症状，而注射GLP－1过多能够避免引发低血糖症状，据图分析原因是 。 (3)现有生理状况相同的健康小鼠若干，实验试剂STZ药物（该药物特异性诱导胰岛B细胞部分凋亡）、exendin－4（某种其他类型的降血糖药物）、GLP－1、生理盐水。请设计实验进一步探究GLP－1的降血糖机制，简要写出实验思路。 。 4．（10分）生态位重叠反映了物种间对资源利用的相似程度，其中营养生态位重叠反映了物种间食物组成的相似程度，而空间生态位重叠则反映的是不同物种在空间分布上的重叠程度。生态小组调查了某湖泊生态系统中三种鱼的生态位大小以及生态位重叠指数，回答下列问题。 种类 生态位宽度 生态位重叠指数 营养生态位宽度 空间生态位宽度 皮氏叫姑鱼 小黄鱼 棘头鱼 皮氏叫姑鱼 2.59 2.58 0.24 0.46 小黄鱼 2.69 2.78 0.19 0.25 棘头鱼 2.67 2.42 0.21 0.30 注：虚线以下为空间生态位重叠指数，虚线以上为营养生态位重叠指数。 (1)从协同进化的角度分析，小黄鱼在该群落中占据相对稳定生态位的原因是 。 (2)皮氏叫姑鱼、小黄鱼和棘头鱼中 对该湖泊环境的适应性最强，理由是 。 (3)根据调查结果可知，小黄鱼和棘头鱼之间主要通过 （填“食物”或“空间”）的差异降低种间竞争。当食物紧缺时，皮氏叫姑鱼更容易和 产生激烈的竞争，理由是 。 5．（12分）核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶（Rubisco）是植物固定CO2的关键酶。某研究小组通过导入相关基因在大肠杆菌中搭建图1所示的代谢通路，以筛选结合CO2能力更强的 Rubisco。    (1)为将Rubisco基因导入大肠杆菌，研究小组使用BamHⅠ和EcoRⅠ双酶切以构建重组质粒。图2表达载体中， （填“片段α”或“片段β”）为终止子，终止子的作用是 。 (2)为检测转化的菌落是否携带含有Rubisco基因的重组质粒，将P1、P2和P3引物共同加入反应体系后，分别以不同菌落的DNA为模板进行PCR扩增，PCR产物的琼脂糖凝胶电泳结果如图3所示。菌落 （填“1”“2”或“3”）携带正确的重组质粒，判断依据是 。 (3)通过单独或共同转化prkA基因、Rubisco基因获得三种大肠杆菌，涂布在同一平板的不同区域（区域①涂布未携带目的基因的大肠杆菌），一段时间后，菌落分布及生长状况如图4所示，区域①、③内菌落密度相同，原因是 ；区域④内菌落携带的目的基因是 。现有多种 Rubisco 突变基因，应用该共同转化体系可筛选出高活性Rubisco的依据是 。 【B组】 非选择题：共5题，共55分。 1．（11分）土壤盐溶液浓度过大对植物造成的危害称为盐胁迫，植物表现为吸水困难、生理功能紊乱等。研究人员用高浓度NaCl溶液处理玉米苗研究盐胁迫对玉米光合特性的影响，结果如图所示；同时研究了盐胁迫环境下对玉米苗喷施脱落酸（ABA）对光合特性的影响，结果如表所示。 参数 无盐胁迫对照组 喷施脱落酸浓度（μmol·L-1） 0 1 2.5 5 10 光合速率（μmol·m-2·s-1） 11.11 5.62 5.96 10.58 12.77 6.17 气孔导度（mmol·m-2·s-1 1.50 0.23 0.43 0.99 1.19 0.35 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 248 221 252 249 246 242 (1)图中色素含量可以通过纸层析法进行研究，实验时层析液不能超过滤液细线的原因是 ，距离滤液细线最近的色素条带呈现 色，主要吸收 光。 (2)盐胁迫会导致玉米光合速率降低，但不同时期导致降低的原因有所不同，据图分析0-15天主要是因为 ；15—30天主要是因为 。 (3)据表分析，喷施ABA对盐胁迫条件下玉米光合速率的影响是 ，为进一步探究缓解盐胁迫的最适ABA浓度，可采用的实验思路是 。 2．（12分）某雌雄异株植物（2n=24）性别决定类型为XY型，自然状态下，叶片形状有条形、披针形、卵形三种。研究小组为研究其叶形的遗传方式，选择两对纯合亲本进行以下两组杂交实验（控制叶形的基因不在Y染色体上，不考虑突变）。 (1)若对该植物进行基因组测序，需要检测 条染色体上的碱基序列。 (2)若叶形由一对等位基因控制，用A、a表示，由两对等位基因控制，用A,a和B,b表示，以此类推。据实验分析，叶形这一性状至少由 对等位基因决定，则实验一的F1中披针形的基因型是 ，F2表型比例为1:3:3的原因是 。 (3)取实验一的F2条形叶雌株与实验二中F1的披针形个体进行杂交，子代中披针形植株占 ；子代中雌株的基因型有 种。 (4)若该植物的花色有两对等位基因（E,e及F,f）决定，已知E决定开红花，F决定开蓝花，E和F同时出现开紫花，其余开白花。某同学欲研究控制花色的基因在染色体上的位置，将红花雌株与蓝花雄株杂交，子一代中红花：蓝花：紫花：白花=1:1:1:1，该结果不能判定这两对基因独立遗传。请绘制亲本基因在染色体上的位置图，并加上必要的文字说明，解释不能判定这两对基因独立遗传的理由 （注：用“”形式表示，其中横线表示染色体，圆点表示基因在染色体上的位置，画在答题纸的圆圈中）。 3．（11分）研究发现，“早期事件”会影响抑郁应激反应。刚出生受到早期创伤且长期处于应激状态的大鼠会产生较多的GC，相反，刚出生受到良好照顾的大鼠，海马体糖皮质激素受体呈高表达状态，能抑制产生过量GC。“早期事件”影响抑郁应激反应的过程如图所示。 (1)下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴（HPA轴）是维持内环境稳态的重要内分泌轴，垂体细胞膜上具有 的特异性受体。GC的分泌过程中存在分级、 调节，其中分级调节的意义为 。 (2)根据图示信息，设计实验验证早期创伤导致的抑郁是由大脑血清素含量变化引起的海马体细胞糖皮质激素受体基因表达量改变导致的，完善实验思路和预期实验结果（可用悬尾实验检测幼鼠是否抑郁）。 实验材料：刚出生的幼鼠，血清素检测仪，mRNA检测仪等。 实验思路：检测刚出生的幼鼠体内的 ；对刚出生的幼鼠进行创伤处理一段时间，再次检测上述指标，并 。 预期实验结果： 。 (3)根据上述信息提出两条治疗抑郁的思路： 。 4．（9分）物种多样性的测定有三个空间尺度：α、β、γ多样性。描述α多样性可用辛普森多样性指数，辛普森多样性指数是指在无限大小的群落中，随机抽取两个个体，它们属于不同物种的概率（即1-随机抽取的两个个体属于同种的概率）。β多样性反映不同群落间物种组成的差异，可用群落甲和群落乙的独有物种数之和与群落甲、乙各自的物种数之和的比值表示。现有甲、乙两个群落，其部分物种组成如下表。 物种丰富度 物种A数量 物种B数量 物种C数量 甲群落 70 60 10 30 乙群落 50 30 30 40 (1)只考虑A、B、C这三个物种，甲、乙群落的辛普森多样性指数分别是 （用小数表示）。分析上述计算结果可推测，在群落的物种数目一定时，群落中各物种个体数目分配越 （填“均匀”或“不均匀”），辛普森多样性指数越高。天然森林被砍伐后，形成的次生林比原群落的辛普森指数增大，原因可能是 。 (2)若甲、乙两群落共有物种数为30，两群落之间的β多样性为 （用小数表示）。 (3)研究发现，乙群落正在进行演替，影响其演替的因素有 （写出2条即可）。为了保护甲群落的生物多样性，人们在当地建立了自然保护区，设置缓冲带，这遵循了生态工程中的 原理。 5．（12分）RCA是一种核基因（rca）编码的叶绿体蛋白。为研究RCA对光合作用的影响及机理，科研人员构建反义rca基因表达载体（rca基因反向插入表达载体），利用农杆菌转化法导入大豆细胞，成功获得rca基因沉默的转基因品种（如图1），①~⑥表示相关过程。 (1)参与过程①的酶有 （至少写两种）。在设计引物扩增rca基因时，不能选定rca基因的M端的5'－TCAGAGCCAATTGGCT－3'和N端的5'－AGTTCACTG－GCCAGTG－3'序列，分别作为引物2和引物1的设计区，原因是 。已知①过程rca基因的b链和获取它的模板mRNA互补，依据图1中给出的引物1设计区的碱基序列及限制酶的信息，从5'端到3'端写出引物1的碱基序列 （只写出前8个碱基即可）。 (2)过程②用C4pdk启动子替换Ti质粒上原有启动子的目的是 ，过程④常用的方法是 ，⑤过程后可用含抗生素 的培养基筛选出转化成功的大豆细胞。 (3)科研人员将野生型大豆和转基因大豆在适宜的光照条件下进行培养，一段时间后分别测定相关指标，结果如图2（Rubisco是光合作用暗反应中的一种关键酶）。据图分析，RCA对光合作用的影响及机理是 。 1 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $$ 大题预测01（A组+B组） 【A组】 非选择题：共5题，共55分。 1．（10分）衣藻是生活在淡水中的一种单细胞藻类，当外界CO2浓度较低时，衣藻可以通过图1所示的CO2浓缩机制为光合作用提供较高浓度的CO2，卡尔文循环中的Rubisco酶在CO2浓度较高时，催化C5的羧化反应，在CO2浓度较低时，催化C5的加氧反应，过程如图2所示。 (1)衣藻和蓝细菌都是光能自养型生物，二者都具有的捕获光能的色素是 。当外界CO2浓度较高时，除图1所示外，衣藻进行卡尔文循环所需的CO2来源有 。 (2)据图1分析，衣藻细胞能够将CO2浓缩在叶绿体中的机制有 。 (3)衣藻细胞光反应阶段产生的能源物质是 ，已知这些物质积累过多会加快细胞的衰老和凋亡，Rubisco酶在催化C5的加氧反应时，多余的这些物质会被消耗。据图2分析，Rubisco酶在不同CO2浓度下，发挥不同催化作用的意义是 。 【答案】(1) 叶绿素 细胞呼吸和外界环境 (2)衣藻细胞从外界吸收，进入叶绿体后通过酶2分解产生CO2；从叶绿体中渗漏出来的CO2通过酶1生成，再进入叶绿体分解产生CO2 (3) ATP和NADPH 当CO2浓度较高时，Rubisco酶催化CO2固定以合成有机物；当CO2浓度较低时，能催化C5的加氧反应，产生CO2用于光合作用，同时可消耗多余的ATP和NADPH以减少对细胞的伤害 【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体利用光能将CO2和水转变为储存能量的有机物，同时释放O2的过程。光合作用可以分为光反应和暗反应两个阶段。光反应可以为暗反应提供[H]和ATP，暗反应包括CO2的固定和C3的还原。 【详解】（1）衣藻（真核生物）和蓝细菌（原核生物）都是光能自养型生物，二者都具有的捕获光能的色素是叶绿素，此外，衣藻也能进行呼吸作用产生CO2，因此当外界CO2浓度较高时，光合作用大于呼吸作用，除图1所示外，衣藻进行卡尔文循环所需的CO2来源有细胞呼吸和外界环境。 （2）据图1分析，衣藻细胞能够将CO2浓缩在叶绿体中的机制有衣藻细胞从外界吸收，进入叶绿体后通过酶2分解产生CO2；从叶绿体中渗漏出来的CO2通过酶1生成，再进入叶绿体分解产生CO2。 （3）衣藻细胞光反应阶段产生的能源物质是ATP和NADPH；根据题意，ATP和NADPH积累过多会加快细胞的衰老和凋亡，结合题干可知，卡尔文循环中的Rubisco酶在CO2浓度较高时，催化C5的羧化反应，在CO2浓度较低时，催化C5的加氧反应，据图2分析，Rubisco酶在不同CO2浓度下，发挥不同催化作用的意义是当CO2浓度较高时，Rubisco酶催化CO2固定以合成有机物；当CO2浓度较低时，能催化C5的加氧反应，产生CO2用于光合作用，同时可消耗多余的ATP和NADPH以减少对细胞的伤害。 2．（13分）小鼠的毛色是由小鼠毛囊中黑色素细胞合成的色素控制的。酪氨酸是合成色素的前体物，酪氨酸在酪氨酸激酶的作用下可以合成多巴醌，B基因控制酪氨酸激酶的合成，b基因无法控制酪氨酸激酶的合成，表现为白化小鼠。D基因可以表达黑色素合成酶，将多巴醌合成黑色素，d基因无法表达黑色素合成酶，多巴醌会转化成棕黄色素。B基因与D基因位于常染色体上，独立遗传。 (1)为探究某只白化雌鼠是否能表达出黑色素合成酶，选用基因型为Bbdd的雄鼠与该雌鼠杂交，若子代的表型及比例为 ，说明该白化雌鼠不能表达黑色素合成酶。 (2)在实验室种群中，小鼠始终自由交配，经多代培养后，种群中棕黄色小鼠占全体小鼠的比例为31.36%，黑色小鼠占全体小鼠的比例为32.64%，则B基因频率为 。从该种群中随机选取一只黑色雌鼠和一只棕黄色雄鼠交配，产生的子代为白化雌鼠的概率是 。 (3)科研人员在上述种群中发现了一只褐色雌鼠甲和一只褐色黑色相间的雌鼠乙。经过基因检测发现控制褐色性状的基因，该基因的表达产物可以抑制多巴醌合成黑色素，并使多巴醌转化为褐色素。黑褐相间小鼠体内存在基因的等位基因A，其表达产物与A^{+}基因的表达产物功能相同，但受毛囊周期调控。毛囊退化时，A基因不表达，毛囊生长时，A基因表达。基因表达不受毛囊周期调控。推测基因型为的小鼠表型为 ，理由是 。 (4)已知B基因和基因分别位于1号和2号常染色体上。科研人员利用小鼠甲、小鼠乙和基因型为aaBbDd的黑色雄鼠丙（其中a基因和、A基因互为等位基因，a基因不表达催化合成褐色素的酶），进行了如下杂交实验： 杂交组合 亲本 子代表型及比例 1 褐色雌鼠甲×黑色雄鼠丙 黑：褐：白=3：3：2 2 黑褐相间雌鼠乙×黑色雄鼠丙 黑褐相间：黑=1：1 3 组合1子代某黑色雌鼠丁×黑色雄鼠丙 黑：棕黄=3：1 4 组合3子代某棕黄色雄鼠戊×黑褐相间雌鼠乙 黑褐相间：黑=1：1 由上述杂交结果可以推断，甲、乙、丁的基因型分别为 、 、 。选取组合4子代中黑褐相间雌鼠与戊杂交，根据子代中非白化小鼠的表型及比例，可判断D基因是否在2号常染色体上。 若统计结果为 ，则D基因不在2号常染色体上； 若统计结果为 ，则D基因在2号常染色体上。 【答案】(1)棕黄色：白色=1：1 (2)40%（或0．4） 9/128 (3) 褐色 存在B基因，可以合成多巴醌，存在基因，不受毛囊周期调控，始终可以抑制多巴醌合成黑色素，使多巴醌转化为褐色素 (4) AaBBDD aaBBDd 黑褐相间：褐棕黄相间：黑色：棕黄色=1：1：1：1 黑褐相间：棕黄色=1：1 【分析】据题分析，黑色素的合成受两对等位基因B/b和D/d的控制，存在B基因能控制合成多巴醌，有D基因可将多巴醌合成黑色素，由于两对等位基因位于两对常染色体上，故遵循基因的自由组合定律。具体分析，黑色鼠基因型为B_ D_，棕黄色鼠基因型为B_ dd， 白化鼠基因型为bb_ _。 【详解】（1）白化雌鼠基因型为bb_ _为探究白化雌鼠是否能表达成黑色素合成酶，即有没有D基因，应选用有控制酪氨酸激酶合成的基因型为Bbdd的棕黄色雄鼠与该雌鼠做测交，根据bb_ _×Bbdd→bb_ d： Bb_ d=1：1，若子代的表现型及比例为棕黄色：白色=1：1，说明该白化雌鼠不能表达黑色素合成酶，即该白化雌鼠基因型为bbdd； （2） 种群中棕黄色小鼠(B_ dd)占全体小鼠的比例为 31．36%，黑色小鼠(B_ D_ )占全体小鼠的比例为 32．64%，则白化小鼠占全体小鼠的比例为1-31.36%-32.64%=36%，单独看B/b基因，因为60%×60%=36%，所以b基因频率为60%，则B基因频率为1-60%=40%(或0.4)。从该种群中随机选取一只黑色雌鼠(B_ D_)和一只棕黄色(B_ dd) 雄鼠交配，要得到白化bb_ _子代，只需要考虑B/b基因，黑色雌鼠和棕黄色雄鼠基因型都应为Bb，黑色小鼠中Bb的概率为60%×40%×2÷（40%×40%+60%×40%×2）=3/4，而棕黄色小鼠中Bb的概率同样为3/4，故产生的子代为白化雌鼠(bb_ _ )的概率是1/4×3/4×3/4×1/2=9/128； （3）据题“控制褐色性状的基因Avy，该基因的表达产物可以抑制多巴醍合成黑色素，并使多巴醍转化为褐色素”，由于AvyABBDD的小鼠含有B基因，可以合成多巴醌，Avy基因存在，且Avy基因表达不受毛囊周期调控，始终可以抑制多巴醌合成黑色素，并使多巴醍转化为褐色素，故该小鼠表现为褐色； （4） 根据信息，杂交组合1子代产生白化鼠(bb_ _ )，结合亲本甲的性状，可写出甲的基因型AvyaBb_ _，由于Avy_Bb_ _× aaBbDd子代产生黑色(aaB_ D_ ) 且比例为3/8=1/2×3/4×1，可知甲的基因型为AvyaBbDD。组合2子代能得到褐色，结合乙的性状分析乙的基因型为AaB_ D_， AaB _D_ ×aaBbDd子代无白化，故乙必含BB，结合子代黑褐相间：黑=1：1，可知乙基因型为AaBBDD。已知B基因和Avy基因分别位于1号和2号常染色体上，为了证实D基因不在2号染色体上，即Avy基因及其等位基因与D及其等位基因之间满足自由组合定律，可采用测交方式，可选择雌鼠乙AaBBDD和组合3中棕黄色雄鼠(aaB_ dd) 杂交，选取后代中黑褐相间的雌鼠(AaB_ Dd) 与组合3子代中的棕黄色雄鼠(aaB_ dd)杂交，若D基因不在2号染色体上，则满足自由组合定律，即AaB_Dd×aaB_ dd→(Aa：aa) (BB： B_ ：bb) (Dd： dd) ，只看A/a与D/d之间的自由组合，故可只观察非白化小鼠，即为(Aa：aa) ×B_ × (Dd：dd) = (1：1)×1× (1： 1)，可得子代非白化小鼠的表现型及比例为黑褐相间：褐棕黄相间：黑色：棕黄色=1：1：1：1。若D基因在2号常染色体上，则不满足自由组合定律，依据分离定律思路计算，可得子代非白化小鼠的表现型及比例为黑褐相间：棕黄色=1：1。 3．（10分）司美格鲁肽被当作“减肥神药”在社会上悄然流行开来，但是该药目前仅作为Ⅱ型糖尿病治疗药物批准在国内上市，其有效成分为胰高血糖素样肽－1（GLP－1），其作用机制如图所示，图中（+）表示促进作用。 (1)据图分析，GLP－1可以通过神经调节方式中的 （填“非条件”或“条件”）反射，刺激血糖调节中枢[1] ，进而引起迷走神经支配的[2] 发挥作用，引起进食减少、体重减轻。 (2)给糖尿病患者注射胰岛素药量过多，会引发低血糖症状，而注射GLP－1过多能够避免引发低血糖症状，据图分析原因是 。 (3)现有生理状况相同的健康小鼠若干，实验试剂STZ药物（该药物特异性诱导胰岛B细胞部分凋亡）、exendin－4（某种其他类型的降血糖药物）、GLP－1、生理盐水。请设计实验进一步探究GLP－1的降血糖机制，简要写出实验思路。 。 【答案】(1) 非条件 下丘脑 胃腺或胃部平滑肌 (2)当注射GLP－1过多导致血糖减低时，胰岛B细胞摄入葡萄糖减少，细胞呼吸减慢，进而导致ATP合成减少，GLP－1对胞内信号转导的促进作用减弱，最终胰岛素分泌减少，避免了低血糖症状的发生 (3)取生理状况相同的健康小鼠若干，随机均分为4组，其中1~3组都要注射STZ，以构建模型鼠，4组是健康的对照组（注射等量生理盐水），一段时间后，四组同时分别注射适量且等量的exendin－4、GLP－1、生理盐水、生理盐水，将四组小鼠置于相同且适宜的条件下培养，期间持续测定四组小鼠的空腹血糖，并求得平均值，全部注射流程结束一段时间后检测四组小鼠的胰岛B细胞的数量和胰岛素含量； 【分析】血糖平衡的调节，也就是调节血糖的来源和去向，使其处于平衡状态。研究发现，机体是通过一些特定的激素来调节血糖的代谢速率的，其中最主要的是胰岛分泌的胰高血糖素和胰岛素。 【详解】（1）据图可知，GLP－1可以通过神经调节方式中的“非条件”反射，刺激血糖调节中枢下丘脑，对应图中的1，即血糖调节中枢位于下丘脑某区域，进而引起迷走神经支配的胃腺和胃部平滑肌，即图中的2发挥作用，引起进食减少、体重减轻，同时大脑还可产生饱腹感，引起进食减少。 （2） 胰岛素直接作用于组织细胞降低血糖，给糖尿病患者注射胰岛素药量过多，会引发低血糖症状，而GLP-1发挥作用依赖葡萄糖产生的ATP转化为cAMP，当GLP-1注射过多导致血糖降低时，胰岛B细胞摄入葡萄糖减少，细胞呼吸减慢导致ATP浓度降低，使得GLP-1的胞内信号转导的促进作用减弱，进而对胰岛素分泌的促进效果也减弱，避免了低血糖症状。 （3）本实验的目的是探究GLP－1的降血糖机制，即通过增加胰岛素含量实现，结合题中的药物推测，本实验设计中的自变量为胰岛B细胞是否受损、注射药物的种类，实验的因变量为血糖含量的变化，因此需要设计四组实验，设计如下： 取生理状况相同的健康小鼠若干，随机均分为4组，其中1~3组都要注射STZ，以构建模型鼠，4组是健康的对照组（注射等量生理盐水），一段时间后，四组同时分别注射适量且等量的exendin－4、GLP－1、生理盐水、生理盐水，将四组小鼠置于相同且适宜的条件下培养，期间持续测定四组小鼠的空腹血糖，并求得平均值，全部注射流程结束一段时间后检测四组小鼠的胰岛B细胞的数量和胰岛素含量；，若第2、3组血糖含量高于1组，且1组血糖含量与4组接近，同时检测1~3组胰岛B细胞数目少且胰岛素含量低，则可说明GLP－1是通过增加胰岛素含量实现降血糖的。 4．（10分）生态位重叠反映了物种间对资源利用的相似程度，其中营养生态位重叠反映了物种间食物组成的相似程度，而空间生态位重叠则反映的是不同物种在空间分布上的重叠程度。生态小组调查了某湖泊生态系统中三种鱼的生态位大小以及生态位重叠指数，回答下列问题。 种类 生态位宽度 生态位重叠指数 营养生态位宽度 空间生态位宽度 皮氏叫姑鱼 小黄鱼 棘头鱼 皮氏叫姑鱼 2.59 2.58 0.24 0.46 小黄鱼 2.69 2.78 0.19 0.25 棘头鱼 2.67 2.42 0.21 0.30 注：虚线以下为空间生态位重叠指数，虚线以上为营养生态位重叠指数。 (1)从协同进化的角度分析，小黄鱼在该群落中占据相对稳定生态位的原因是 。 (2)皮氏叫姑鱼、小黄鱼和棘头鱼中 对该湖泊环境的适应性最强，理由是 。 (3)根据调查结果可知，小黄鱼和棘头鱼之间主要通过 （填“食物”或“空间”）的差异降低种间竞争。当食物紧缺时，皮氏叫姑鱼更容易和 产生激烈的竞争，理由是 。 【答案】 (1)小黄鱼在与其他物种之间以及与无机环境之间相互选择并不断进化和发展形成的 (2)小黄鱼 皮氏叫姑鱼、小黄鱼和棘头鱼中，小黄鱼的营养生态位和空间生态位宽度都最大，因而食物来源更丰富 (3) 食物 棘头鱼 皮氏叫姑鱼和棘头鱼的营养生态位的重叠指数大于其与小黄鱼的营养生态位重叠指数 【分析】生态位重叠是指两个或两个以上生态位相似的物种生活于同一空间时分享或竞争共同资源的现象。生态位重叠的两个物种因竞争排斥原理而难以长期共存，除非空间和资源十分丰富。通常资源总是有限的，因此生态位重叠物种之间竞争总会导致重叠程度降低，如彼此分别占领不同的空间位置和在不同空间部位觅食等。 【详解】（1）协同进化指的是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的过程，据此可推测小黄鱼在该群落中占据相对稳定生态位的原因是由于小黄鱼在与其他物种之间以及与无机环境之间相互选择并不断进化和发展形成的，即小黄鱼在该群落中占据相对稳定生态位的原因是自然选择的结果。 （2） 据表可知，皮氏叫姑鱼、小黄鱼和棘头鱼中，小黄鱼的营养生态位和空间生态位宽度都最大，即对空间和食物资源的利用范围最广，生存能力更强，因此小黄鱼对该湖泊的适应性最强。 （3）小黄鱼和棘头鱼之间营养生态位重叠指数较小，而空间生态位重叠指数较大，因此两者之间主要通过食物差异降低种间竞争；而皮氏叫姑鱼和棘头鱼的营养生态位的重叠指数大于其与小黄鱼的营养生态位重叠指数，因此当食物紧缺时，皮氏叫姑鱼更容易和棘头鱼发生激烈的竞争。 5．（12分）核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶（Rubisco）是植物固定CO2的关键酶。某研究小组通过导入相关基因在大肠杆菌中搭建图1所示的代谢通路，以筛选结合CO2能力更强的 Rubisco。    (1)为将Rubisco基因导入大肠杆菌，研究小组使用BamHⅠ和EcoRⅠ双酶切以构建重组质粒。图2表达载体中， （填“片段α”或“片段β”）为终止子，终止子的作用是 。 (2)为检测转化的菌落是否携带含有Rubisco基因的重组质粒，将P1、P2和P3引物共同加入反应体系后，分别以不同菌落的DNA为模板进行PCR扩增，PCR产物的琼脂糖凝胶电泳结果如图3所示。菌落 （填“1”“2”或“3”）携带正确的重组质粒，判断依据是 。 (3)通过单独或共同转化prkA基因、Rubisco基因获得三种大肠杆菌，涂布在同一平板的不同区域（区域①涂布未携带目的基因的大肠杆菌），一段时间后，菌落分布及生长状况如图4所示，区域①、③内菌落密度相同，原因是 ；区域④内菌落携带的目的基因是 。现有多种 Rubisco 突变基因，应用该共同转化体系可筛选出高活性Rubisco的依据是 。 【答案】(1) 片段 α 使转录停止 (2) 3 只有以重组质粒为模板才能扩增出两种 DNA 片段 (3) 区域③只导入了 Rubisco 基因，由于不含核酮糖-1，5-二磷酸，Rubisco 无法起作用，与对照组区域①相同 prkA 基因、Rubisco基因 携带高活性Rubisco基因的菌落生长状况更好 【分析】基因工程技术的步骤：①目的基因的获取，主要有三种方法：基因文库、PCR技术扩增、人工合成；②基因表达载体构建，表达载体组成：启动子+目的基因+终止子+标记基因；③目的基因导入受体细胞，动物细胞（受体）采用显微注射技术导入，植物细胞（受体）采用农杆菌转化法或基因枪法或花粉管通道法导入，微生物细胞（受体）采用感受态细胞法导入；④目的基因检测与鉴定，采用分子检测、个体生物学水平鉴定。 【详解】（1）转录过程中，mRNA延伸的方向是5'→3'，因此根据模板链的位置可知Rubisco基因转录的方向是从右向左，即EcoRⅠ连接启动子，BamHⅠ连接终止子，即片段β为启动子，片段α是终止子；启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合位点，驱动基因转录，终止子的作用是使转录停止。 （2）根据受体菌中的质粒，可将受体菌分成三种，①未导入质粒，则无法扩增，对应菌落2；②导入普通质粒，能扩增出DNA片段，能扩增出1种片段，且片段较小，对应菌落1；③导入重组质粒，引物P1、P2和引物P1、P3都能扩增出DNA片段，且最后扩增出两种DNA片段，对应菌落3。 （3）区域③只导入了 Rubisco 基因，由于不含核酮糖-1，5-二磷酸，Rubisco 无法起作用，与对照组区域①相同，因此区域①、③内菌落密度相同。若同时导入prkA基因、Rubisco基因，则在Rubisco的作用下，核酮糖-1，5-二磷酸和CO2结合形成3-磷酸甘油酸，参与大肠杆菌正常代谢，可缓解核酮糖-1，5-二磷酸对大肠杆菌的抑制作用，对应区域④；Rubisco可缓解核酮糖-1，5-二磷酸对大肠杆菌的抑制作用，因此Rubisco越高，大肠杆菌菌落生长状况越好，即携带高活性Rubisco基因的菌落生长状况更好。 【B组】 非选择题：共5题，共55分。 1．（11分）土壤盐溶液浓度过大对植物造成的危害称为盐胁迫，植物表现为吸水困难、生理功能紊乱等。研究人员用高浓度NaCl溶液处理玉米苗研究盐胁迫对玉米光合特性的影响，结果如图所示；同时研究了盐胁迫环境下对玉米苗喷施脱落酸（ABA）对光合特性的影响，结果如表所示。 参数 无盐胁迫对照组 喷施脱落酸浓度（μmol·L-1） 0 1 2.5 5 10 光合速率（μmol·m-2·s-1） 11.11 5.62 5.96 10.58 12.77 6.17 气孔导度（mmol·m-2·s-1 1.50 0.23 0.43 0.99 1.19 0.35 胞间CO2浓度（μmol·mol-1） 248 221 252 249 246 242 (1)图中色素含量可以通过纸层析法进行研究，实验时层析液不能超过滤液细线的原因是 ，距离滤液细线最近的色素条带呈现 色，主要吸收 光。 (2)盐胁迫会导致玉米光合速率降低，但不同时期导致降低的原因有所不同，据图分析0-15天主要是因为 ；15—30天主要是因为 。 (3)据表分析，喷施ABA对盐胁迫条件下玉米光合速率的影响是 ，为进一步探究缓解盐胁迫的最适ABA浓度，可采用的实验思路是 。 【答案】(1) 滤液细线中的色素会溶解在层析液中 黄绿 蓝紫光和红光 (2) 胞间CO2浓度降低导致暗反应减慢 光合色素含量降低导致光反应减慢 (3) 随ABA浓度升高，玉米光合速率先升高后降低 选择2.5-10μmol·L-1的ABA，然后设置等浓度梯度实验 【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的类囊体薄膜上，色素吸收光能、传递光能，并将一部分光能用于水的光解生成[H]和氧气，另一部分光能用干合成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[H]和ATP被还原。影响光合作用的因素有光照强度、二氧化碳浓度和温度等。 【详解】（1）利用纸层析法分离色素时，层析液不能超过滤液细线，否则滤液细线中的色素会溶解在层析液中，导致滤纸条上没有色素带。色素在层析液中的溶解度越高，随滤纸条扩散的越远，反之，溶解度越低，扩散的越近，距离滤液细线最近的色素条带是叶绿素b，呈黄绿色，主要吸收红光和蓝紫光。 （2）结合右边图形可知，0-15天胞间CO2浓度降低导致暗反应减慢，进而导致玉米光合速率降低。15—30天胞间CO2浓度增加，玉米光合速率却降低，说明CO2浓度不是影响因素，而是光合色素含量降低导致光反应减慢，进而导致光合速率降低。 （3）由表格数据可知，在盐胁迫下，随着ABA浓度升高，玉米光合速率先升高后降低，期中在ABA浓度在12.7μmol·L-1时，光合速率最大， 因此欲进一步探究缓解盐胁迫的最适ABA浓度，可选择2.5-10μmol·L-1的ABA，然后设置等浓度梯度实验进一步实验。 2．（12分）某雌雄异株植物（2n=24）性别决定类型为XY型，自然状态下，叶片形状有条形、披针形、卵形三种。研究小组为研究其叶形的遗传方式，选择两对纯合亲本进行以下两组杂交实验（控制叶形的基因不在Y染色体上，不考虑突变）。 (1)若对该植物进行基因组测序，需要检测 条染色体上的碱基序列。 (2)若叶形由一对等位基因控制，用A、a表示，由两对等位基因控制，用A,a和B,b表示，以此类推。据实验分析，叶形这一性状至少由 对等位基因决定，则实验一的F1中披针形的基因型是 ，F2表型比例为1:3:3的原因是 。 (3)取实验一的F2条形叶雌株与实验二中F1的披针形个体进行杂交，子代中披针形植株占 ；子代中雌株的基因型有 种。 (4)若该植物的花色有两对等位基因（E,e及F,f）决定，已知E决定开红花，F决定开蓝花，E和F同时出现开紫花，其余开白花。某同学欲研究控制花色的基因在染色体上的位置，将红花雌株与蓝花雄株杂交，子一代中红花：蓝花：紫花：白花=1:1:1:1，该结果不能判定这两对基因独立遗传。请绘制亲本基因在染色体上的位置图，并加上必要的文字说明，解释不能判定这两对基因独立遗传的理由 （注：用“”形式表示，其中横线表示染色体，圆点表示基因在染色体上的位置，画在答题纸的圆圈中）。 【答案】(1)13 (2) 2 AaXBXb(BbXAXa) 双隐性纯合致死 (3) 5/11 3 (4)当亲本基因在染色体上的位置关系如情况一或二所示，其子代也可出现上述比例，因此不能判定这两对基因独立遗传 【分析】伴性遗传是指在遗传过程中子代的部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传方式就称为伴性遗传。 【详解】（1）某雌雄异株植物（2n=24）性别决定类型为XY型，若对该植物进行基因组测序，需要检测13条染色体上的碱基序列，也就是11条常染色体+X+Y=13条； （2）控制叶形的基因不在Y染色体上，自然状态下，叶片形状有条形、披针形、卵形三种，实验一的的F1中雌雄性表现不同，推测有一对基因位于X染色体上，F2中出现卵形∶条形∶披针形=1∶3∶3，推测叶形这一性状至少由2对等位基因决定，亲本均为纯合子，推测实验一的雌性亲本X染色体上为隐性基因，雄性亲本X染色体上为显性基因，F1中披针形的基因型是AaXBXb(假设常染色体上基因为A\a，X染色体上基因为B/b)，F2表型比例为1:3:3的原因是双隐性纯合致死。同时含有A、B表现为披针形叶，只含有B表现为卵形叶，只含有A表现为条形叶。 （3）实验一的F2条形叶雌株(1/3AAXbXb、2/3AaXbXb）与实验二中F1的披针形个体AaXBY进行杂交，只考虑常染色体遗传，子代5/6A_、1/6aa，只考虑伴性遗传，子代XBXb∶XbY=1∶1，由于双隐性纯合1/6×1/2=1/12致死，子代中披针形植株占5/11；子代中雌株的基因型有3种。 （4）已知E决定开红花，F决定开蓝花，E和F同时出现开紫花，将红花雌株与蓝花雄株杂交，子一代中红花：蓝花：紫花：白花=1:1:1:1，由于双亲均为单显性个体，当亲本基因在染色体上的位置关系如下图情况一或二所示，其子代也可出现上述比例，因此不能判定这两对基因独立遗传。 3．（11分）研究发现，“早期事件”会影响抑郁应激反应。刚出生受到早期创伤且长期处于应激状态的大鼠会产生较多的GC，相反，刚出生受到良好照顾的大鼠，海马体糖皮质激素受体呈高表达状态，能抑制产生过量GC。“早期事件”影响抑郁应激反应的过程如图所示。 (1)下丘脑一垂体一肾上腺皮质轴（HPA轴）是维持内环境稳态的重要内分泌轴，垂体细胞膜上具有 的特异性受体。GC的分泌过程中存在分级、 调节，其中分级调节的意义为 。 (2)根据图示信息，设计实验验证早期创伤导致的抑郁是由大脑血清素含量变化引起的海马体细胞糖皮质激素受体基因表达量改变导致的，完善实验思路和预期实验结果（可用悬尾实验检测幼鼠是否抑郁）。 实验材料：刚出生的幼鼠，血清素检测仪，mRNA检测仪等。 实验思路：检测刚出生的幼鼠体内的 ；对刚出生的幼鼠进行创伤处理一段时间，再次检测上述指标，并 。 预期实验结果： 。 (3)根据上述信息提出两条治疗抑郁的思路： 。 【答案】(1) CRH 反馈/负反馈 可以放大激素的调节效应 (2) 血清素含量和海马体细胞内糖皮质激素受体基因转录出的mRNA的量 通过悬尾实验检测幼鼠是否抑郁 与处理前的幼鼠相比，创伤处理后的幼鼠体内的血清素含量减少，海马体细胞内糖皮质激素受体基因转录出的mRNA的量减少，表现出抑郁 (3)使用CRH受体拮抗剂；促进海马体糖皮质激素受体基因的表达（合理即可） 【分析】图中下丘脑通过CRH，来促进垂体合成和分泌促甲状腺激素ACTH，ACTH则可以促进肾上腺皮质的活动，合成和释放GC，当GC达到一定浓度后，这个信息又会反馈给下丘脑和垂体，从而抑制两者的活动，这样GC就可以维持在相对稳定水平。 【详解】（1）从图中看出，垂体接受CRH和GC的作用，GC是糖皮质激素，受体在细胞内，所以垂体细胞膜表面有CRH的受体，GC的分泌受到下丘脑和垂体的分级调节，同时GC分泌过多，或抑制下丘脑分泌CRH，抑制垂体分泌ACTH，所以存在反馈调节（负反馈调节），分级调节可以放大激素的调节效应。 （2）实验目的是验证早期创伤导致的抑郁是由大脑血清素含量变化引起的海马体细胞糖皮质激素受体基因表达量改变导致的，实验自变量是是否存在创伤，因变量是大脑血清素含量变化和海马体细胞糖皮质激素受体基因表达量。 所以检测刚出生的幼鼠体内的血清素含量和海马体细胞内糖皮质激素受体基因转录出的mRNA的量作为初始数据。 对刚出生的幼鼠进行创伤处理一段时间，再次检测上述指标，并通过悬尾实验检测幼鼠是否抑郁。 预期实验结果：由于刚出生受到早期创伤且长期处于应激状态的大鼠会产生较多的GC，刚出生受到良好照顾的大鼠，海马体糖皮质激素受体呈高表达状态，能抑制产生过量GC，所以创伤小鼠会产生抑郁，并且与处理前的幼鼠相比，创伤处理后的幼鼠体内的血清素含量减少，海马体细胞内糖皮质激素受体基因转录出的mRNA的量减少，表现出抑郁症状。 （3）抑郁症GC增多，海马体糖皮质激素受体基因的表达减少，所以可以使用CRH受体拮抗剂，抑制CRH的产生，使GC含量降低，同时促进海马体糖皮质激素受体基因的表达可以缓解抑郁症。 4．（9分）物种多样性的测定有三个空间尺度：α、β、γ多样性。描述α多样性可用辛普森多样性指数，辛普森多样性指数是指在无限大小的群落中，随机抽取两个个体，它们属于不同物种的概率（即1-随机抽取的两个个体属于同种的概率）。β多样性反映不同群落间物种组成的差异，可用群落甲和群落乙的独有物种数之和与群落甲、乙各自的物种数之和的比值表示。现有甲、乙两个群落，其部分物种组成如下表。 物种丰富度 物种A数量 物种B数量 物种C数量 甲群落 70 60 10 30 乙群落 50 30 30 40 (1)只考虑A、B、C这三个物种，甲、乙群落的辛普森多样性指数分别是 （用小数表示）。分析上述计算结果可推测，在群落的物种数目一定时，群落中各物种个体数目分配越 （填“均匀”或“不均匀”），辛普森多样性指数越高。天然森林被砍伐后，形成的次生林比原群落的辛普森指数增大，原因可能是 。 (2)若甲、乙两群落共有物种数为30，两群落之间的β多样性为 （用小数表示）。 (3)研究发现，乙群落正在进行演替，影响其演替的因素有 （写出2条即可）。为了保护甲群落的生物多样性，人们在当地建立了自然保护区，设置缓冲带，这遵循了生态工程中的 原理。 【答案】(1) 0.54、0.66 均匀 破坏原有优势种，使物种数目分布更加均匀 (2)0.5 (3) 群落外界环境的变化（气候条件、土壤类型）、生物的迁入迁出、群落内部种群相互关系的发展变化、人类活动等 自生 【分析】物种多样性包括物种个数的均匀度和物种的丰富度两个方面；辛普森多样性指数是测定群落组织水平的指标之一，群落中种数越多，各种个体分配越均匀，指数越高，指示群落多样性好。 【详解】（1）由题表可知，甲群落中物种A、B和C占比分别为60%、10%和30%，则甲群落的多样性指数为：1- (0.6×0.6 + 0.1×0.1+0.3×0.3) = 1 -0.46 = 0.54。乙群落中物种A、B和C占比分别为30%、30%和40%，则乙群落的多样性指数为：1-(0.3×0.3 + 0.3×0.3+0.4×0.4) = 1-0.34 = 0.66。分析上述计算结果可推测，在群落的物种数目一定时，群落中各物种个体数目分配越均匀，辛普森多样性指数越高，在天然森林中，某些物种可能占据主导地位，导致物种分布不均匀，从而降低了辛普森多样性指数。而在次生林中，原有优势种被破坏，物种的分布可能更加均匀，各物种的个体数量差异较小，因此辛普森多样性指数增大。 （2）根据题干中的描述，β多样性可用群落甲和群落乙的独有物种数之和与群落甲、乙各自的物种数之和的比值表示。 已知甲群落的物种丰富度为70，乙群落的物种丰富度为50，两群落共有物种数为30。因此群落甲的独有物种数 = 70 - 30 = 40，群落乙的独有物种数 = 50 - 30 = 20，群落甲和群落乙的独有物种数之和 = 40 + 20 = 60，群落甲、乙各自的物种数之和 = 70 + 50 = 120，β = 60 ÷120 = 0.5，因此，两群落之间的β多样性为 0.5。 （3）乙群落正在进行演替，影响其演替的因素有群落外界环境的变化（气候条件、土壤类型）、生物的迁入、迁出、群落内部种群相互关系的发展变化，以及人类的活动，等等。这些因素常常处于变化的过程中。为了保护甲群落的生物多样性，人们在当地建立了自然保护区，设置缓冲带，以尽量减少人类活动的干扰，遵循了生态工程的自生原理。 5．（12分）RCA是一种核基因（rca）编码的叶绿体蛋白。为研究RCA对光合作用的影响及机理，科研人员构建反义rca基因表达载体（rca基因反向插入表达载体），利用农杆菌转化法导入大豆细胞，成功获得rca基因沉默的转基因品种（如图1），①~⑥表示相关过程。 (1)参与过程①的酶有 （至少写两种）。在设计引物扩增rca基因时，不能选定rca基因的M端的5'－TCAGAGCCAATTGGCT－3'和N端的5'－AGTTCACTG－GCCAGTG－3'序列，分别作为引物2和引物1的设计区，原因是 。已知①过程rca基因的b链和获取它的模板mRNA互补，依据图1中给出的引物1设计区的碱基序列及限制酶的信息，从5'端到3'端写出引物1的碱基序列 （只写出前8个碱基即可）。 (2)过程②用C4pdk启动子替换Ti质粒上原有启动子的目的是 ，过程④常用的方法是 ，⑤过程后可用含抗生素 的培养基筛选出转化成功的大豆细胞。 (3)科研人员将野生型大豆和转基因大豆在适宜的光照条件下进行培养，一段时间后分别测定相关指标，结果如图2（Rubisco是光合作用暗反应中的一种关键酶）。据图分析，RCA对光合作用的影响及机理是 。 【答案】(1) 反（逆）转录酶、热稳定DNA聚合酶、RNA酶（核酸酶H） 引物1（2）中或两个引物1（2）之间因存在互补序列而相互连接成双链结构，不能和模板链结合 5'－CTCGAGGT－3' (2) 驱动目的基因在光诱导下在叶肉细胞中特异性表达 钙离子处理法（或感受态细胞法） 潮霉素 (3)通过提高Rubisco活力来促进光合作用 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：可利用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 （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；②检测目的基因是否转录出了mRNA；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。 【详解】（1）过程①为反转录PCR，因此需要的酶有反（逆）转录酶、热稳定DNA聚合酶、RNA酶（核酸酶H），在设计引物扩增rca基因时，不能选定rca基因的M端的5'－TCAGAGCCAATTGGCT－3'和N端的5'－AGTTCACTG－GCCAGTG－3'序列，分别作为引物2和引物1的设计区，这是因为引物1（2）中或两个引物中存在互补的碱基序列，因而会形成双链结构，进而无法和模板链结合，导致扩增失败。 目的基因rca基因中已经存在BamH Ⅰ和Sal Ⅰ的酶切位点（质粒上也已有Sal Ⅰ的酶切位点”，所以在rca基因的上游不宜再选用Sal Ⅰ，这样会破坏目的基因，而应该选用与Sal Ⅰ产生相同黏性末端的Xho Ⅰ（同尾酶）。所以引物Ⅰ的碱基序列应该是5'-CTCGAGGT-3'。这样，质粒上用BamH Ⅰ和Sal Ⅰ切割，rca基因用BglⅡ（与BamH Ⅰ属于同尾酶）和Xho Ⅰ切割。 （2）启动子是一段DNA序列，因此启动子的基本单位是脱氧核苷酸，C4pdk启动子是受光诱导的强启动子，驱动目的基因在光诱导下载叶肉细胞中特异性表达，经过程②替换 Ti质粒上原有启动子的目的是可使目的基因在大豆叶肉细胞中特异性表达。过程④是将重组质粒导入到农杆菌中，常用的方法Ca2+处理农杆菌（感受态细胞法）。由图可知T-DNA内部含有潮霉素抗性基因，因此⑤过程后可用含潮霉素的培养基筛选出转染成功的大豆细胞。 （3）与野生型大豆相比，转基因大豆的rac基因沉默，无RAC蛋白，光合速率降低，则可知RCA对玉米的光合作用具有促进作用。由图可知，rac基因沉默时Rubisco活力下降，因此可推测RCA对大豆的光合作用的作用机理为RAC可提高Rubisco活力，促进暗反应，进而促进光合作用。 1 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $$