精品解析：2025届北京市中国人大附中高三阶段练习10生物试题

人大附中2025届高三生物学阶段性练习10 2025年3月 说明：本试卷21道题，满分100分；考试用时90分钟。 一、选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30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。请将正确答案填涂在机读卡上的相应位置。） 1. 端粒是染色体末端的一段DNA片段。端粒酶由RNA和蛋白质组成。该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成并延伸端粒DNA。在正常情况下，端粒酶只在不断分裂的细胞中具有活性。下列有关端粒酶的叙述，正确的是（ ） A. 仅由C、H、O、N四种元素组成 B. 催化过程以4种核糖核苷酸为底物 C. 组成成分都在核糖体上合成 D. 可以作为研发抗癌药物的靶点 2. 如图表示H+和蔗糖进出植物细胞的方式。据图分析，下列实验处理中，可使蔗糖进入细胞速率加快的是（ ） A. 降低细胞外蔗糖浓度 B. 降低细胞外溶液的pH C. 加入细胞呼吸抑制剂 D. 减少协同转运蛋白的数量 3. 如图所示，细胞周期包括分裂同期（分为G1期、S期和G2期）和分裂期（M期），S期进行DNA复制。对某动物（2n=12）的肠上皮细胞用含放射性的胸苷（即胸腺嘧啶脱氧核苷）的培养基培养15min后，洗去游离的放射性胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，并定期检测。下列叙述错误的是（ ） A. d→a→b→c→d可表示一个细胞周期 B. 显微镜下观察到M期前期细胞中有6个四分体 C. M期细胞中染色体数目变化12→24→12 D. 更换培养液后约2.2h开始出现被标记的M期细胞 4. 科研人员得到4科浅红眼的果蝇突变体甲、乙、丙和丁，将它们分别与野生型红眼果蝇进行杂交实验，结果如下表所示。 组别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 亲本果蝇 雌性 甲 乙 丙 丁 甲 雄性 野生型 野生型 野生型 野生型 乙 以下对实验结果与结论的讨论，对应正确的是（ ） A. 若Ⅰ、Ⅱ组的F1果蝇均为红眼，说明甲、乙突变基因均为常染色体上的显性基因 B. 若Ⅲ、Ⅳ组仅F1所有雄果蝇与母体性状一致，说明丙、丁突变基因均为于X染色体上 C. 若Ⅴ组的F1果蝇均表现为浅红眼，说明甲、乙突变基因一定是非等位基因 D. 若Ⅴ组的F1果蝇均表现为红眼，说明甲、乙突变基因是位于两对常染色体上的非等位基因 5. 大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由核心酶和σ因子组成，能转录某类T4噬菌体的基因。分别将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶和核心酶与3H标记的噬菌体DNA结合，然后加入未标记的噬菌体DNA。定期将混合物转移至硝化纤维素滤膜上，只有仍与酶结合的带标记DNA方可结合在滤膜上，实验结果如图。相关分析错误的是（ ） A. 大肠杆菌RNA聚合酶能将噬菌体DNA解旋 B. RNA聚合酶结合起始密码子启动基因转录 C. σ因子使RNA聚合酶与启动子紧密结合 D. 实验加入未标记的噬菌体DNA应过量 6. 雌性家蚕的性染色体组成为ZW。研究人员使用X射线获得了甲、乙两只雌性突变体，均发生了Z染色体的片段缺失，利用Z和染色体上不同区域对应引物进行PCR，结果如下图。下列说法错误的是（ ） A. 在该实验中X射线用于提高突变率 B. 与乙相比，甲缺失的Z染色体片段更长 C. 可利用该方法对控制不同性状相关基因进行定位 D. 甲与野生型杂交后代互相交配可获得两条性染色体均发生片段缺失的后代 7. 下图为马拉松运动员在比赛前后体内由下丘脑参与的生命活动调节的部分过程。下列叙述错误的是（ ） A. 运动员剧烈运动时，交感神经兴奋促进激素a分泌以升高血糖 B. 运动员大量出汗导致激素b分泌增加，促进肾小管和集合管对水分的重吸收 C. 比赛时紧张的情绪引起肾上腺髓质分泌的激素d增加，促进肝糖原分解 D. 若遇寒风刺激，激素c分泌增加可促进甲状腺分泌激素d以增加产热 8. 拟南芥在幼苗期可通过赤霉素（GA）和生长素（IAA）共同调节下胚轴生长，以应对高温的不利影响。RGA与PIF4为转录因子，可相互结合进而共同影响与IAA合成相关基因的表达。为确定拟南芥幼苗在高温下通过GA影响IAA合成的作用机理。下列检测需要进行的是（ ） ①检测不同温度下拟南芥幼苗的GA含量、IAA含量与下胚轴长度 ②检测不同温度下野生型幼苗与GA合成缺陷突变体的RGA含量 ③检测不同温度下野生型幼苗与GA合成缺陷突变体中RGA与PIF4的结合效率 ④检测不同温度下野生型拟南芥幼苗的PIF4含量 ⑤检测不同温度下野生型幼苗与PIF4突变体的IAA含量 A. ②④⑤ B. ③④⑤ C. ①②③ D. ①②④ 9. 多细胞生物的细胞间可借助激素、神经递质、细胞因子等信号分子进行信息交流，从而使生物体作为一个整体完成生命活动。有关信号分子的叙述正确的是（ ） A. 激素都是由特定的内分泌腺分泌到机体内环境中 B. 同一细胞可同时存在多种激素及神经递质的受体 C. T细胞分泌的细胞因子促进浆细胞的分裂和分化 D. 这三类信号分子都通过与胞内受体结合发挥作用 10. 烟粉虱是农业主要害虫之一，对化学农药抗性较强。烟粉虱的发育依次经历卵、1龄若虫、2～3龄若虫、4龄若虫和成虫。烟盲蝽主要捕食烟粉虱的若虫和成虫。研究人员将两种不同虫态的烟粉虱置于同一培养皿中，测试烟盲蝽的猎物选择偏好，部分实验结果如下表。 组别 烟粉虱虫态 被捕食量（只） 猎物1（30只） 猎物2（30只） 猎物1 猎物2 1 2～3龄若虫 1龄若虫 1.5±3.0 9.5±1.9 2 4龄若虫 18.3±3.0 6.8±1.2 3 成虫 24.3±1.7 1.8±0.5 以下分析不正确的是（ ） A. 烟盲蝽对烟粉虱的捕食存在明显偏好，更偏好2～3龄若虫 B. 烟盲蝽与捕食烟粉虱卵的天敌联合使用可增强防治的效果 C. 可通过标记重捕法统计存活猎物数量，再计算出被捕食量 D. 利用天敌进行防治既能减轻烟粉虱危害又能避免化学污染 11. 为应对气候变化和推动可持续发展，我国提出“碳达峰”、“碳中和”的双碳目标（碳中和是指系统在一定时间内，产生的CO2和消耗的CO2相等，达到CO2相对“零排放”的状态），在分析碳循环各个构成的基础上。某科研小组提出了我过陆地生态系统碳循环模式图，其中括号内的数据为年变化量（109tC/a），未加括号的数据为库存量（109tC），下列说法错误的是（ ） A. 达到碳中和时，生物圈内所有生物呼吸释放的CO2量小于该系统的总CO2吸收量 B. 碳在生物群落与非生物环境之间循环主要是以CO2的形式进行的 C. 考虑人为因素时，该系统每年向大气净排放0.62×109tC的碳量 D. “土壤呼吸”仅指土壤微生物的呼吸作用，是排放CO2最多的途径 12. 近年在宋庄蓄滞洪区实施了生态修复工程，生态效应逐渐显现，该地区已成为北京城市副中心防洪格局的绿色安全屏障。下列对生态工程原理与对应的修复措施的描述不合理的是（ ） A. 循环——选择含微生物的填料置于湿地中以提高能量循环效率 B. 协调——选择耐涝的本地植物以实现生物与环境的协调与适应 C. 整体——选择同时具备经济和观赏价值的生物以实现生态与社会、经济结合 D. 自生——选择净化能力强的多种生态位有差异的植物以维持系统的自生能力 13. 体外培养发现绝大多数的克隆胚胎在囊胚阶段出现发育阻滞。Wnt信号通路抑制剂处理克隆囊胚后，供体的核移植胚胎出生率可大幅提高。下列相关叙述不正确的是（ ） A. 胚胎发育早期依次经历卵裂、囊胚和桑葚胚 B. 动物克隆需用到动物细胞培养、核移植和胚胎移植等技术 C. 可利用上述原理，敲除人类胚胎的Wnt基因以提高出生率 D. 推测胚胎发育过程中，Wnt信号可能减少异常胎儿的出生 14. 为更有效地处理含重金属的废水，研究人员将植物的金属结合蛋白基因导入大肠杆菌构建工程菌。由于PCR扩增出的目的基因末端为平末端，且无合适的限制酶识别序列，需借助中间载体P将目的基因接入载体E。下图为两种载体的结构和相关限制酶的识别序列。下列叙述正确的是（ ） A. 不直接选择P构建表达载体是因为它不含起始密码子和终止密码子 B. 将目的基因插入载体P时，应选择SmaI进行酶切，再用DNA连接酶连接 C. 构建表达载体时，应选择XhoI和PstI酶切载体E和含目的基因的载体P D. 基因表达载体构建完成后，需利用农杆菌转化法导入受体细胞 15. 下列关于探究实践活动的叙述正确的是（ ） A. 探究温度对酶活性的影响实验中，淀粉酶和淀粉混合后水浴时间不影响结果 B. 探究抗生素对细菌的选择作用时，培养代数越多抑菌圈直径越大 C. 探索植物生物调节剂促进插条生根的实验中，必须保证严格无菌 D. 设计制作生态缸观察其稳定性的实验过程中不需要定期投喂饲料 二、填空题（本大共6小题，共70分，请把结果填在答题纸上的相应位置。） 16. 在靠近海岸的地方存在红树林、海草床和珊瑚礁等不同的生态系统，其位置关系如图1。生态系统之间会因动物的移动和物质的迁移形成紧密的关系。 （1）珊瑚礁是由成千上万的珊瑚虫骨骼组成的。造礁珊瑚虫需要的有机物一部分来自于海水中的浮游植物和鱼类的排泄物，另一部分则依靠与珊瑚虫生活在一起的虫黄藻提供。珊瑚虫为虫黄藻提供光合作用必需的CO2和N、P等无机盐。虫黄藻属于该生态系统成分中的_____，与珊瑚虫之间形成了_______关系。 （2）研究人员对红树林丰富的A地区和红树林缺失的B地区进行了一系列研究。 ①调查两个地区珊瑚礁中不同体长蓝仿石鲈（一种鲈鱼）的比例，结果如图2，由实验结果可知________________。同时还发现A地区珊瑚礁中该鱼的密度更大。 ②海草床是蓝仿石鲈重要的育苗场所，A、B两个地区海草床中蓝仿石鲈体长无显著差异，均以体长2~6cm的占比最高。进一步调查结果显示，A地区红树林中的蓝仿石鲈以体长6~8cm的占比最高。请根据以上信息推测随个体生长，蓝仿石鲈在不同生态系统之间的迁移路径___________（用箭头在答题卡上画出）。 ③综合①②信息，下列能够解释图2两个地区结果出现差异的选项是___________。 A．A地区控制蓝仿石鲈体型的基因发生了变异 B．红树林中存在大量捕食较小体长石鲈的捕食者 C．红树林为石鲈幼鱼的生长提供了丰富的食物 D．红树林为石鲈幼鱼提供了躲避捕食者的避难所 （3）研究还发现，在红树林丰富的地区珊瑚礁体积明显更大，请综合上述信息分析造成这种现象的原因___________。 17. 哺乳动物幼崽的母亲依恋行为是生命历程中的第一种社会行为，近期我国科学家揭示了该行为的调控机制。 （1）反射是在______系统的参与下，机制对内外刺激所产生的______反应。母亲的气味作为刺激，使幼崽的相关感受器产生兴奋，兴奋沿着传入神经向______传导，经过综合处理最终使幼崽表现出母亲依恋行为。 （2）基因T表达产物是神经递质5-羟色胺（5-HT）合成必需的酶。为探究5-HT对幼鼠母亲依恋行为的影响，取一对基因T缺失突变杂合小鼠（+/-）进行杂交，利用杂交子代幼鼠进行如下实验。 ①如图1，在测试盒子的两测分别放置来自幼鼠母亲的巢穴物品（A）和未使用过的巢穴物品（B），幼鼠放置在中间空白处，统计幼鼠在两侧的停留时间，结果如图2所示。实验结果说明______。 ②为进一步证实上述结论，研究人员对①操作进行了改进：将未使用过的巢穴物品替换为其他雌鼠的巢穴物品，其余处理均相同。所得实验结果支持上述结论。改进的目的是进一步确认______。 （3）母亲气味可激活幼鼠脑中的5-HT能神经元（释放的神经递质为5-HT）和催产素能神经元（释放的神经递质为催产素）。研究人员提出假设：5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元。利用图1装置进行实验以验证该假设，实验组应选择的幼鼠和试剂分别为______（填字母序号）。预期实验结果为______。 a．基因T缺失纯合突变体 b．催产素受体基因缺失纯合突变体 C．5-HT d．催产素 18. 麦角硫因（EGT）是一种不参与蛋白质合成非标准氨基酸，可从食物中获取。为研究EGT在改善运动表现中的作用，研究人员做了相关实验。 （1）动物运动所需要的能量来自于细胞内有机物的______。研究人员使小鼠进行4周运动后，从肌肉和其他组织收集线粒体，发现运动小鼠肌细胞线粒体中EGT含量显著升高，但其他组织细胞线粒体中含量变化不明显。EGT依赖S蛋白转运进入线粒体，据此推测，运动可能通过______肌细胞S蛋白的作用从而提高线粒体EGT含量，对其他部位无影响。 （2）对运动后不同时间P、S蛋白基因的mRNA测定结果如图2，结论可以概括为______。若想证实运动通过促进P蛋白基因的表达进而促进S蛋白基因表达，下列实验及结果能为此提供证据的是______。 A．对小鼠进行运动和不运动处理，检测到运动小鼠肌细胞中S蛋白含量高于不运动小鼠 B．小鼠肌细胞中过表达P蛋白，检测到肌细胞中S蛋白的含量高于野生型小鼠 C．对小鼠进行运动处理，检测到血浆中EGT含量明显下降，肌细胞线粒体中EGT含量明显上升实验结果证实了假设，同时还发现运动后血浆EGT含量显著降低 （3）线粒体的功能受到M酶调节，在合M酶和底物的反应体系中加入EGT或1（1是M酶的抑制剂）？检测酶活性，结果如图3所示。同样的方式处理细胞后检测线粒体有氧呼吸的速率，结果与图3类似。上述结果说明EGT对线粒体的作用______（依赖/不依赖）于M酶活性。 （4）对小鼠进行膳食EGT补充处理，一段时间后检测发现，实验组的体重和饮食量与对照组无显著差但耐力运动表现优于对照组。综上所述，请用文字和箭头解释EGT对提高耐力运动表现的作用机理_____。 19. 学习以下材料，回答（1）～（6）题。 植物的共生固氮调控 氮（N）元素在自然界中存在多种形式，包括、N2、和。植物氮同化是指植物吸收环境里的或，合成氨基酸等含氮有机物的过程。大气中的N2是地球上最大的氨库，但植物无法直接利用它，需要依赖固氮微生物将其转化为离子形式才能吸收。而共生因氮根瘤菌可以侵染某些植物的根系，进行共生因氮。 固氮菌同化N2，形成并最终转化为有机物，是一个高耗能的还原反应过程。这个过程需要植物与因氮菌的协同作用才能完成。以豆科植物和中华根瘤菌为例。光合产物是促进根瘤菌侵染植物所必需的，光信号是促进地下根瘤发育的关键因子。当根瘤菌侵染植物时，会释放化学物质诱导植物根瘤形成基因的表达，植物细胞分裂并形成根瘤原基，最终形成包含类菌体的共生细胞（即根瘤细胞，如图）。 根瘤菌是一类好氧细菌，它们在侵入植物后形成的类菌体进行呼吸作用时需要O2来维持。然而，O2会抑制固氮酶的活性。根瘤外侧形成皮质层，一定程度上阻碍O2进入根瘤。同时，豆科植物合成豆血红蛋白（Lb）与游离的O2结合，形成LbO2储存，再通过LbO2将O2传递给类菌体和根细胞的线粒体（如图）。这样，两个相互矛盾的反应在共生系统各种均得以正常进行。 根瘤固氮能力与豆科植物提供碳源和能量水平相协调，以平衡共生固氮和其它生命过程的碳消耗，保证植物在不同环境下正常生长。最近，我国科学家发现大豆根瘤中的能量感受器蛋白S和P可通过调控根瘤碳源得重新分配来调整根瘤的固氮能力。当根瘤细胞处于碳源供应上升的高能状态，AMP含量降低，使得蛋白S和P从与AMP结合形成的S-P异源二聚体状态，转变为S-S和P-P的同源二聚体。同源二聚体与转录因子Y（Y可促进上图PK酶基因的转录）结合，并将Y锚定到线粒体上，使其不能入核，减少了植物细胞有氧呼吸对碳源得消耗，进而增强类菌体的碳源供应和根瘤固氮能力。 利用固氮生物提高土壤肥力可减少施用工业氮肥带来的土壤、水体等污染，对发展绿色农业具有重要意义。 （1）植物利用吸收的N元素可合成两类生物大分子是______。 （2）结合文中图示分析，下列相关叙述不合理的是______。 A. 的同化需要光合作用产生的NADPH作为还原剂 B. 根瘤细胞通过主动运输从环境中为类菌体吸收N2 C. 豆科植物叶片光合作用产物主要以蔗糖的形式运输到根瘤 D. 根瘤细胞主要以线粒体中生成的ATP为固氮酶催化供能 （3）从文中可知，豆科植物-类菌体共生系统能保障固氮酶活性的原因是______。 （4）从物质和能量的角度分析，当ATP供应不足时，根瘤细胞如何实现碳源的重新分配？_____。 （5）水稻、小麦等禾本科植物是重要的粮食作物，种植过程需要施加无机氮肥，有人尝试将固氮酶基因导入这些作物以提升产量，但效果不佳。请结合上述研究，提出利用共生固氮菌进行改造的思路_____。 20. 乳酸是一种需求较大的工业原料，科研人员欲对酿酒酵母进行改造以进行乳酸生产。 （1）酿酒酵母的新陈代谢类型是______。培养基中的葡萄糖可作为______为酿酒酵母提供营养。如图1，酿酒酵母导入乳酸脱氢酶基因，敲除丙酮酸脱羧酶基因获取高产乳酸的工程菌。该菌在有氧和无氧条件下均可产乳酸。 （2）为实现对菌体代谢的动态调控，研究人员设计了光感应系统，并导入绿色荧光蛋白（GFP）基因以检测光感应系统的调控能力。 ①如图2，系统1在酵母中表达由V、L和H组成的融合蛋白。光照下，融合蛋白空间结构改变，______后启动下游基因表达；在黑暗状态下，融合蛋白自发恢复到失活状态。 ②分别检测黑暗和光照下系统1的荧光强度，结果如图3。对照组能持续激活GFP表达。实验结果显示系统1______。推测可能由于菌体密度高导致透光性差，不利于V-L-H对光照的响应。进一步优化设计出系统2（如图2），同等光照强度下，系统2荧光强度显著高于系统1，分析原因是______。 ③实验中发现黑暗条件下系统2的GFP基因有明显表达，为解决此问题，对系统2增加如图4所示组分，ⅰ、ⅱ、ⅲ依次为______（填字母序号）。 A．持续表达型启动子              B．Pc120                     C．PGAL D．G80基因（G80蛋白可结合并抑制GAL4） E．GAL4基因（GAL4蛋白可结合并激活PGAL） F．PSD基因（含有PSD的融合蛋白在光下降解） （3）将优化后的系统2中GFP基因替换为乳酸脱氢酶基因，应用于酵母菌合成乳酸的发酵生产。发现在“先黑暗，后光照”的模式下乳酸产量显著高于全程光照的模式，试分析“先黑暗，后光照”模式下乳酸产量高的原因_____。 21. 通过雄性不育机制的研究可大幅降低杂交水稻的培育难度，对保障粮食安全具有重要意义。我国科研人员发现两个光周期依赖的雄性不育突变株，对其进行研究。 （1）A基因编码水稻花药正常发育必要的转录因子，A基因突变体（aa）表现为短日照条件下完全雄性不育，长日照条件下育性正常，AA和Aa在长日照、短日照条件下均育性正常。这体现出生物性状由________共同控制。 （2）B基因编码水稻花药正常发育必要的另一种转录因子，纯合的B基因突变体（bb）在长日照条件下雄性半不育（花粉只有50%可育），短日照条件下育性正常，BB和Bb在长日照、短日照条件下均育性正常。对B和b基因的测序结果如图1． 据图1分析，B基因突变体（bb）长日照条件下雄性半不育原因是______。 （3）为探索A、B基因在花粉育性中的作用，科研人员构建了双隐性突变体（aabb），检测野生型和双隐性突变体在长日照和短日照条件下的花粉育性，结果如图2．结果显示，双隐性突变体的表型是_______，这说明在花粉发育中，A、B基因的作用关系为______。 （4）已知a和b基因位于非同源染色体上。若育种工作中以基因型为aaBB和AAbb的亲本杂交，F1自交，得到F2．请选择长日照或短日照条件之一，写出杂交的遗传图解____（包括基因型、表型及F2比例）。 （5）科研人员构建了A、B基因的启动子相互交换的重组表达载体（如图3），在短日照条件下得到图4所示结果。 本实验的结论是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 人大附中2025届高三生物学阶段性练习10 2025年3月 说明：本试卷21道题，满分100分；考试用时90分钟。 一、选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30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。请将正确答案填涂在机读卡上的相应位置。） 1. 端粒是染色体末端的一段DNA片段。端粒酶由RNA和蛋白质组成。该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成并延伸端粒DNA。在正常情况下，端粒酶只在不断分裂的细胞中具有活性。下列有关端粒酶的叙述，正确的是（ ） A. 仅由C、H、O、N四种元素组成 B. 催化过程以4种核糖核苷酸为底物 C. 组成成分都在核糖体上合成 D. 可以作为研发抗癌药物的靶点 【答案】D 【解析】 【分析】端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链，即逆转录过程，因此该酶为逆转录酶。 【详解】A、端粒酶由RNA 和蛋白质组成，其中RNA的组成元素是C、H、O、N、P，A错误； B、 该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成并延伸端粒DNA，产物是DNA，故催化过程以4种脱氧核苷酸为底物，B错误； C、核糖体是蛋白质的合成车间，但端粒酶还包括RNA，不在核糖体合成，C错误； D、端粒酶只在不断分裂的细胞中具有活性，可以作为研发抗癌药物的靶点，抑制端粒酶活性，从而阻止癌细胞增殖，D正确。 故选D。 2. 如图表示H+和蔗糖进出植物细胞的方式。据图分析，下列实验处理中，可使蔗糖进入细胞速率加快的是（ ） A. 降低细胞外蔗糖浓度 B. 降低细胞外溶液的pH C. 加入细胞呼吸抑制剂 D. 减少协同转运蛋白的数量 【答案】B 【解析】 【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。 【详解】AB、据图可知，H+通过质子泵运出细胞需要消耗ATP，说明是逆浓度梯度进行的，即H+分布是细胞外浓度高于细胞内，而蔗糖的跨膜运输方式是借助H+浓度势能实现的，属于主动运输，故降低细胞外溶液pH，能够加大势能，从而使蔗糖进入细胞速率加快，而降低细胞外蔗糖浓度不影响（或不利于）蔗糖运输，A错误，B正确； C、加入细胞呼吸抑制剂，会影响H+的运输，进而影响蔗糖运输，C错误； D、蔗糖跨膜运输需要转运蛋白协助，降低膜上协同转运蛋白数量会导致蔗糖运输减慢，D错误。 故选B。 3. 如图所示，细胞周期包括分裂同期（分为G1期、S期和G2期）和分裂期（M期），S期进行DNA复制。对某动物（2n=12）的肠上皮细胞用含放射性的胸苷（即胸腺嘧啶脱氧核苷）的培养基培养15min后，洗去游离的放射性胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，并定期检测。下列叙述错误的是（ ） A. d→a→b→c→d可表示一个细胞周期 B. 显微镜下观察到M期前期细胞中有6个四分体 C. M期细胞中染色体数目变化为12→24→12 D. 更换培养液后约2.2h开始出现被标记M期细胞 【答案】B 【解析】 【分析】一个细胞周期包括分裂间期（分为G1期、S期和G2期）和分裂期（M期），而分裂间期是从G1期开始。在分裂间期，细胞内发生着活跃的代谢变化，最重要的变化是发生在S期的DNA复制。分裂期主要是通过有丝分裂来完成的，又分为前期、中期、后期、末期。 【详解】A、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。据此分析题图可知d→a→b→c表示分裂间期，c→d表示分裂期，故d→a→b→c→d可表示一个细胞周期，A正确； B、该动物细胞进行的是有丝分裂，有丝分裂过程中不会出现四分体。四分体是在减数分裂过程中，同源染色体两两配对形成的，B错误； C、由题意可知：某动物体细胞中有12条染色体。分裂期（M期）分为前期、中期、后期、末期，细胞分裂进入后期时，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，导致细胞中的染色体数目暂时加倍，加倍后的染色体在末期平均分配到两个子细胞中，所以M期细胞中染色体数目变化为12→24→12，C正确； D、放射性的胸苷是DNA复制的原料之一，S期进行DNA复制，S期的细胞需经历G2期后才能进入到M期，所以更换培养液后约2.2h开始出现被标记的M期细胞，D正确。 故选B。 4. 科研人员得到4科浅红眼的果蝇突变体甲、乙、丙和丁，将它们分别与野生型红眼果蝇进行杂交实验，结果如下表所示。 组别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 亲本果蝇 雌性 甲 乙 丙 丁 甲 雄性 野生型 野生型 野生型 野生型 乙 以下对实验结果与结论的讨论，对应正确的是（ ） A. 若Ⅰ、Ⅱ组的F1果蝇均为红眼，说明甲、乙突变基因均为常染色体上的显性基因 B. 若Ⅲ、Ⅳ组仅F1所有雄果蝇与母体性状一致，说明丙、丁突变基因均为于X染色体上 C. 若Ⅴ组的F1果蝇均表现为浅红眼，说明甲、乙突变基因一定是非等位基因 D. 若Ⅴ组的F1果蝇均表现为红眼，说明甲、乙突变基因是位于两对常染色体上的非等位基因 【答案】B 【解析】 【分析】1、分离定律的实质：杂合子体内等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离，进入两个不同的配子，独立的随配子遗传给后代； 2、自由组合规律：当具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在子一代产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合，即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的，各自独立地分配到配子中去。 【详解】A、若Ⅰ、Ⅱ组的F1果蝇均为红眼，说明甲、乙突变体与野生型杂交，显性性状为红眼，那么甲、乙突变基因均为隐性基因，而不是显性基因，A错误； B、若Ⅲ、Ⅳ组仅F1所有雄果蝇与母体性状一致，即子代雄性的性状取决于母本，这是伴X染色体遗传的特点，说明丙、丁突变基因均位于X染色体上，B正确； C、若Ⅴ组的F1果蝇均表现为浅红眼，说明甲、乙突变基因可能是等位基因，也可能是非等位基因，C错误； D、若Ⅴ组的F1果蝇均表现为红眼，说明甲、乙突变基因是位于两对同源染色体（可以是两对常染色体，也可以是一对常染色体和一对性染色体等）上的非等位基因，因为只有非同源染色体上的非等位基因遵循自由组合定律，才会出现这种结果，仅说两对常染色体不准确，D错误。 故选B。 5. 大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由核心酶和σ因子组成，能转录某类T4噬菌体的基因。分别将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶和核心酶与3H标记的噬菌体DNA结合，然后加入未标记的噬菌体DNA。定期将混合物转移至硝化纤维素滤膜上，只有仍与酶结合的带标记DNA方可结合在滤膜上，实验结果如图。相关分析错误的是（ ） A. 大肠杆菌RNA聚合酶能将噬菌体DNA解旋 B. RNA聚合酶结合起始密码子启动基因转录 C. σ因子使RNA聚合酶与启动子紧密结合 D. 实验加入未标记的噬菌体DNA应过量 【答案】B 【解析】 【分析】转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与。 【详解】A、RNA聚合酶是细胞中的基因进行转录时用的，它具有解旋功能，因此大肠杆菌的RNA聚合酶能将噬菌体DNA解旋，A正确； B、RNA聚合酶结合基因中的启动子启动基因转录，起始密码子是翻译时用到的，B错误； C、根据题意可知，大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由核心酶和σ因子组成，将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶和核心酶分别与3H标记的噬菌体DNA结合，根据图中数据可知，σ因子存在时，噬菌体DNA结合的百分比更多，故可推知σ因子使RNA聚合酶与启动子紧密结合，C正确； D、本实验中用未标记的噬菌体DNA将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶或核心酶从已结合的噬菌体DNA上替换下来，则加入的未标记的噬菌体DNA应过量，D正确。 故选B。 6. 雌性家蚕的性染色体组成为ZW。研究人员使用X射线获得了甲、乙两只雌性突变体，均发生了Z染色体的片段缺失，利用Z和染色体上不同区域对应引物进行PCR，结果如下图。下列说法错误的是（ ） A. 在该实验中X射线用于提高突变率 B. 与乙相比，甲缺失的Z染色体片段更长 C. 可利用该方法对控制不同性状的相关基因进行定位 D. 甲与野生型杂交后代互相交配可获得两条性染色体均发生片段缺失的后代 【答案】D 【解析】 【分析】1、基因位于性染色体上，所以遗传上总是和性别相关联，这种现象叫做伴性遗传。 2、染色体变异包括染色体结构变异(重复、 缺失、易位、倒位)和染色体数目变异。 【详解】A、X射线属于物理因素，可诱发变异，在该实验中X射线用于提高突变率，A正确； B、根据图示，区域Ⅰ和Ⅲ中突变乙含有和野生型相同的片段，而突变甲不含相应的片段，区域Ⅱ中突变甲和乙都不含相应片段，因此甲比乙缺失了更多的Z染色体片段，B正确； C、缺失的Z染色体片段会导致相应基因缺失，从而使雌蚕发生表型上相应变化，因此可利用该方法对相关基因进行定位，C正确； D、甲是Z染色体上发生了片段缺失，野生型家蚕的两条Z染色体都是正常的，因此甲与野生型杂交后代中雌性含有一条正常的Z染色体和一条缺失片段的Z染色体，表现为野生型，D错误。 故选D。 7. 下图为马拉松运动员在比赛前后体内由下丘脑参与的生命活动调节的部分过程。下列叙述错误的是（ ） A. 运动员剧烈运动时，交感神经兴奋促进激素a分泌以升高血糖 B. 运动员大量出汗导致激素b分泌增加，促进肾小管和集合管对水分的重吸收 C. 比赛时紧张的情绪引起肾上腺髓质分泌的激素d增加，促进肝糖原分解 D. 若遇寒风刺激，激素c分泌增加可促进甲状腺分泌激素d以增加产热 【答案】C 【解析】 【分析】1、下丘脑是体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压调节中枢。下丘脑分泌促激素释放激素，作用于垂体，使之分泌相应的激素或促激素； 2、血糖平衡调节：由胰岛A细胞分泌胰高血糖素（分布在胰岛外围）提高血糖浓度，促进血糖来源；由胰岛B细胞分泌胰岛素（分布在胰岛内）降低血糖浓度，促进血糖去路，减少血糖来源，两者激素间是拮抗关系。 【详解】A、运动员剧烈运动时会消耗大量血糖，血糖浓度下降，交感神经兴奋促进胰岛A细胞分成分泌胰高血糖素，促进肝糖原分解和脂肪等非糖物质转化，使血糖浓度升高，A正确； B、运动员大量出汗导致细胞外液渗透压会增大，下丘脑合成和分泌抗利尿激素增加，促进肾小管和集合管对水分的重吸收，B正确； C 、根据图示分析可知：情绪压力→下丘脑→肾上腺髓质，使之分泌肾上腺素，引起压力的短期效应，肾上腺素不是通过分级调节来分泌的，C错误； D、若遇寒风刺激，下丘脑通过垂体促进甲状腺分泌甲状腺素，甲状腺激素作用的靶细胞是肝脏和骨骼肌，使其增加产热以维持体温的平衡，D正确。 故选C。 8. 拟南芥在幼苗期可通过赤霉素（GA）和生长素（IAA）共同调节下胚轴生长，以应对高温的不利影响。RGA与PIF4为转录因子，可相互结合进而共同影响与IAA合成相关基因的表达。为确定拟南芥幼苗在高温下通过GA影响IAA合成的作用机理。下列检测需要进行的是（ ） ①检测不同温度下拟南芥幼苗的GA含量、IAA含量与下胚轴长度 ②检测不同温度下野生型幼苗与GA合成缺陷突变体的RGA含量 ③检测不同温度下野生型幼苗与GA合成缺陷突变体中RGA与PIF4的结合效率 ④检测不同温度下野生型拟南芥幼苗的PIF4含量 ⑤检测不同温度下野生型幼苗与PIF4突变体的IAA含量 A. ②④⑤ B. ③④⑤ C. ①②③ D. ①②④ 【答案】C 【解析】 【分析】拟南芥幼苗在高温下，赤霉素（GA）和生长素（IAA）共同调节下胚轴生长，RGA 与 PIF4 相互结合影响 IAA 合成相关基因表达，目的是确定拟南芥幼苗在高温下通过 GA 影响 IAA 合成的作用机理。 【详解】①检测不同温度下拟南芥幼苗的 GA 含量、IAA 含量与下胚轴长度，通过分析 GA 含量与 IAA 含量的变化以及和下胚轴长度的关系，能了解 GA 和 IAA 在不同温度下对下胚轴生长的影响，从而有助于确定高温下 GA 影响 IAA 合成的作用机理，①检测需要进行； ②检测不同温度下野生型幼苗与 GA 合成缺陷突变体的 RGA 含量，由于 GA 合成缺陷突变体缺少 GA，对比野生型，能了解 GA 缺失对 RGA 含量的影响，进而有助于分析 GA 对 IAA 合成的影响，②检测需要进行； ③检测不同温度下野生型幼苗与 GA 合成缺陷突变体中 RGA 与 PIF4 的结合效率，因为 RGA 与 PIF4 结合影响 IAA 合成相关基因表达，通过对比野生型和 GA 合成缺陷突变体中二者结合效率，可明确 GA 是否通过影响 RGA 与 PIF4 结合来影响 IAA 合成，③检测需要进行； ④题干重点是研究 GA 对 IAA 合成的作用机理，PIF4 含量单独检测对于明确 GA 的作用机理关联性不大，④检测不需要进行； ⑤本实验是为了确定拟南芥幼苗在高温下通过GA影响IAA合成的作用机理，由于GA与PIF4没有直接，因此检测不同温度下野生型幼苗与PIF4突变体的IAA含量是不必要的，⑤检测不需要进行。 故选C。 9. 多细胞生物的细胞间可借助激素、神经递质、细胞因子等信号分子进行信息交流，从而使生物体作为一个整体完成生命活动。有关信号分子的叙述正确的是（ ） A. 激素都是由特定的内分泌腺分泌到机体内环境中 B. 同一细胞可同时存在多种激素及神经递质的受体 C. T细胞分泌的细胞因子促进浆细胞的分裂和分化 D. 这三类信号分子都通过与胞内受体结合发挥作用 【答案】B 【解析】 【分析】激素和神经递质是信息分子，需要与特定的受体分子结合。激素作用于靶细胞，调节靶细胞代谢，之后激素会被分解；神经递质作用于突触后神经元，引起突触后神经元兴奋或抑制，之后神经递质被分解或重新利用；细胞因子是免疫活性物质，由辅助性T细胞合成和分泌，包括白细胞介素、干扰素及肿瘤坏死因子等。 【详解】A、激素是由内分泌腺和内分泌细胞合成和分泌的，A错误； B、同一细胞可同时存在多种激素及神经递质的受体，如甲状腺激素可促进肌肉细胞内物质氧化分解、胰岛素可促进肌肉细胞内肌糖原的合成，神经递质可作用于肌肉细胞使其收缩，B正确； C、浆细胞是高度分化的细胞，不能分裂和分化，C错误； D、神经递质的受体在细胞膜上，有些激素的受体也在细胞膜上，细胞因子的受体也在细胞膜上，D错误。 故选B。 10. 烟粉虱是农业主要害虫之一，对化学农药抗性较强。烟粉虱的发育依次经历卵、1龄若虫、2～3龄若虫、4龄若虫和成虫。烟盲蝽主要捕食烟粉虱的若虫和成虫。研究人员将两种不同虫态的烟粉虱置于同一培养皿中，测试烟盲蝽的猎物选择偏好，部分实验结果如下表。 组别 烟粉虱虫态 被捕食量（只） 猎物1（30只） 猎物2（30只） 猎物1 猎物2 1 2～3龄若虫 1龄若虫 1.5±3.0 9.5±1.9 2 4龄若虫 18.3±3.0 6.8±1.2 3 成虫 24.3±1.7 1.8±0.5 以下分析不正确的是（ ） A. 烟盲蝽对烟粉虱的捕食存在明显偏好，更偏好2～3龄若虫 B. 烟盲蝽与捕食烟粉虱卵的天敌联合使用可增强防治的效果 C. 可通过标记重捕法统计存活猎物数量，再计算出被捕食量 D. 利用天敌进行防治既能减轻烟粉虱危害又能避免化学污染 【答案】C 【解析】 【分析】1、种群是某一区域内同种生物的总和，具有种群密度、出生率和死亡率、迁出率和迁入率、年龄组成和性别比例四个基本特征，其中种群密度是最基本的数量特征，出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度，年龄组成是预测种群密度，性别比例也可影响种群密度。 2、种间关系（不同种生物之间的关系）：（1）互利共生：如豆科植物与根瘤菌；人体中的有些细菌；地衣是真菌和藻类的共生体。（2）捕食：如：兔以植物为食；狼以兔为食。（3）竞争：如：大小草履虫；水稻与稗草等。（4）寄生：寄生者不劳而获。 3、防治害虫的方法包括化学防治、生物防治和机械防治。其中生物防治对人类生存环境无污染。 【详解】A、由图表可知，烟盲蝽对烟粉虱的捕食存在明显偏好，更偏好2~3龄若虫，从被捕食量可以看得出，A正确； B、烟盲蝽主要捕食烟粉虱的若虫和成虫，烟盲蝽与捕食烟粉虱卵的天敌联合使用可增强防治的效果，B正确； C、将两种不同虫态的烟粉虱置于同一培养皿中，测试烟盲蝽的猎物选择偏好，应该用直接计数法来统计存活猎物数量，再计算出被捕食量，C错误； D、利用天敌（烟盲蝽）进行防治属于生物防治，既能减轻烟粉虱危害，又因为不使用化学农药，所以能避免化学污染，D正确。 故选C。 11. 为应对气候变化和推动可持续发展，我国提出“碳达峰”、“碳中和”的双碳目标（碳中和是指系统在一定时间内，产生的CO2和消耗的CO2相等，达到CO2相对“零排放”的状态），在分析碳循环各个构成的基础上。某科研小组提出了我过陆地生态系统碳循环模式图，其中括号内的数据为年变化量（109tC/a），未加括号的数据为库存量（109tC），下列说法错误的是（ ） A. 达到碳中和时，生物圈内所有生物呼吸释放的CO2量小于该系统的总CO2吸收量 B. 碳在生物群落与非生物环境之间循环主要是以CO2的形式进行的 C. 考虑人为因素时，该系统每年向大气净排放0.62×109tC的碳量 D. “土壤呼吸”仅指土壤微生物的呼吸作用，是排放CO2最多的途径 【答案】D 【解析】 【分析】有关“碳循环”知识点： 1、碳在无机环境中的存在形式主要是碳酸盐和二氧化碳。 2、碳在生物群落中的存在形式主要是含碳有机物。 3、碳在生物群落和无机环境之间的主要以二氧化碳的形式循环。 4、碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式流动。 5、碳循环过程为：无机环境中的碳通过光合作用和化能合成作用进入生物群落，生物群落中的碳通过呼吸作用、微生物的分解作用、燃烧进入无机环境。 【详解】A、碳中和是指系统在一定时间内，产生的CO2和消耗的CO2相等，达到CO2相对“零排放”的状态，达到碳中和时，生物圈内所有生物呼吸释放的CO2和工厂等化石燃料的燃烧产生的CO2总量等于所有生物固定的CO2总量，即生物圈内所有生物呼吸释放的CO2量小于CO2的吸收量，A正确； B、碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行，碳元素在群落内部主要以含碳有机物的形式传递，B正确； C、考虑化石燃料的燃烧和生产以及生物质燃烧等人为因素时，由图可知，在中国陆地生态系统中，吸收C的只有植物的光合作用；释放C的有土壤呼吸、人的呼吸、植物的呼吸作用、生物质燃烧和化石燃烧+水泥；因此这个条件下该系统年会向大气净排放的碳量=土壤呼吸+植物呼吸作用+生物质燃烧+（化石燃烧+水泥）—光合作用=（2.04+0.08+1.85+0.18+0.73-4.26）×109tC=0.62×109tC，C正确； D、“土壤呼吸”包括土壤微生物呼吸、根系呼吸和土壤动物呼吸，以及一个非生物学过程，即含碳矿物质的化学氧化作用，D错误。 故选D。 12. 近年在宋庄蓄滞洪区实施了生态修复工程，生态效应逐渐显现，该地区已成为北京城市副中心防洪格局的绿色安全屏障。下列对生态工程原理与对应的修复措施的描述不合理的是（ ） A. 循环——选择含微生物的填料置于湿地中以提高能量循环效率 B. 协调——选择耐涝的本地植物以实现生物与环境的协调与适应 C. 整体——选择同时具备经济和观赏价值的生物以实现生态与社会、经济结合 D. 自生——选择净化能力强的多种生态位有差异的植物以维持系统的自生能力 【答案】A 【解析】 【分析】生态工程所遵循的基本原理为：整体、协调、循环、自生等。 ①自生：由生物组分而产生的的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。遵循自生原理，需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。 ②循环：循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高。 ③协调：处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量。 ④整体：遵循整体原理，首先要遵从从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。不仅要考虑自然生态系统的规律，也需要考虑经济和社会等的影响力，考虑社会习惯、法律制度等。 【详解】A、选择含微生物的填料置于湿地中以提高能量的利用效率，而能量不能循环，A错误； B、选择耐涝的本地植物，能适应当地的环境，成活率较高，体现了循环原理，B正确； C、选择同时具备经济和观赏价值的生物以实现生态与社会、经济结合，体现了整体原则，C正确； D、选择污染物净化能力较强的多种水生生物吸收水体中的化学元素，有助于生态系统维持自生能力，使水域生态系统达到相对稳定状态，体现了自生原理，D正确。 故选A。 13. 体外培养发现绝大多数的克隆胚胎在囊胚阶段出现发育阻滞。Wnt信号通路抑制剂处理克隆囊胚后，供体的核移植胚胎出生率可大幅提高。下列相关叙述不正确的是（ ） A. 胚胎发育早期依次经历卵裂、囊胚和桑葚胚 B. 动物克隆需用到动物细胞培养、核移植和胚胎移植等技术 C. 可利用上述原理，敲除人类胚胎Wnt基因以提高出生率 D. 推测胚胎发育过程中，Wnt信号可能减少异常胎儿的出生 【答案】A 【解析】 【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理（选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。 【详解】A、胚胎发育早期依次经历卵裂、桑葚胚和囊胚，A错误； B、动物克隆的过程确实需要用到动物细胞培养来培养细胞，核移植技术将体细胞核移入去核卵母细胞，胚胎移植技术将重组胚胎移入代孕母体，B正确； C、由题干信息可知，Wnt信号通路抑制剂处理克隆囊胚后，供体的核移植胚胎出生率可大幅提高，所以敲除人类胚胎的Wnt基因可以提高出生率，C正确； D、由题干信息可知，体外培养发现绝大多数的克隆胚胎在囊胚阶段出现发育阻滞，当使用Wnt信号通路抑制剂处理克隆囊胚后（Wnt信号阻断），供体的核移植胚胎出生率可大幅提高，因此推测胚胎发育过程中，Wnt信号可能减少异常胎儿的出生，从而比Wnt信号阻断后胚胎出生率更低，D正确。 故选A。 14. 为更有效地处理含重金属的废水，研究人员将植物的金属结合蛋白基因导入大肠杆菌构建工程菌。由于PCR扩增出的目的基因末端为平末端，且无合适的限制酶识别序列，需借助中间载体P将目的基因接入载体E。下图为两种载体的结构和相关限制酶的识别序列。下列叙述正确的是（ ） A. 不直接选择P构建表达载体是因为它不含起始密码子和终止密码子 B. 将目的基因插入载体P时，应选择SmaI进行酶切，再用DNA连接酶连接 C. 构建表达载体时，应选择XhoI和PstI酶切载体E和含目的基因的载体P D. 基因表达载体构建完成后，需利用农杆菌转化法导入受体细胞 【答案】C 【解析】 【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：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、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钙离子处理法。（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；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】A、由图可知，不直接选择P构建表达载体是因为它不含启动子与终止子，A错误； BC、由于载体E只有产生黏性末端的酶切位点，要使中间载体P接入载体E，同时防止载体E自身环化，需要用两种限制酶分别切割载体E和中间载体P，据图可知，中间载体P和载体E均含有XhoI和PstI酶识别序列，故可选用XhoI和PstI酶进行酶切，载体P的这两种酶识别序列中含有EcoRV识别位点，并且其切割的为平末端，可以用于连接目的基因，SmaI酶虽然也能切割得到平末端，但是其识别位点没有位于XhoI和PstI酶识别位点之间，故不能选择其对中间载体P进行切割，B错误，C正确； D、由于将目的基因导入大肠杆菌，因此用钙离子处理法最有效，D错误。 故选C。 15. 下列关于探究实践活动的叙述正确的是（ ） A. 探究温度对酶活性的影响实验中，淀粉酶和淀粉混合后水浴时间不影响结果 B. 探究抗生素对细菌的选择作用时，培养代数越多抑菌圈直径越大 C. 探索植物生物调节剂促进插条生根的实验中，必须保证严格无菌 D. 设计制作生态缸观察其稳定性的实验过程中不需要定期投喂饲料 【答案】D 【解析】 【分析】探究温度对酶活性的影响实验中，自变量是温度，因变量是酶活性，保温时间属于无关变量。 【详解】A、探究温度对酶活性的影响实验中，淀粉酶和淀粉混合后水浴时间属于无关变量，会影响结果，A错误； B、探究抗生素对细菌的选择作用时，培养代数越多，细菌的抗药性越强，抑菌圈直径越小，B错误； C、探索植物生物调节剂促进插条生根的实验中，对无菌操作无严格要求，C错误； D、生态缸是一个密闭的空间，设计制作生态缸观察其稳定性的实验过程中不需要定期投喂饲料，D正确。 故选D。 二、填空题（本大共6小题，共70分，请把结果填在答题纸上的相应位置。） 16. 在靠近海岸的地方存在红树林、海草床和珊瑚礁等不同的生态系统，其位置关系如图1。生态系统之间会因动物的移动和物质的迁移形成紧密的关系。 （1）珊瑚礁是由成千上万的珊瑚虫骨骼组成的。造礁珊瑚虫需要的有机物一部分来自于海水中的浮游植物和鱼类的排泄物，另一部分则依靠与珊瑚虫生活在一起的虫黄藻提供。珊瑚虫为虫黄藻提供光合作用必需的CO2和N、P等无机盐。虫黄藻属于该生态系统成分中的_____，与珊瑚虫之间形成了_______关系。 （2）研究人员对红树林丰富的A地区和红树林缺失的B地区进行了一系列研究。 ①调查两个地区珊瑚礁中不同体长蓝仿石鲈（一种鲈鱼）的比例，结果如图2，由实验结果可知________________。同时还发现A地区珊瑚礁中该鱼的密度更大。 ②海草床是蓝仿石鲈重要的育苗场所，A、B两个地区海草床中蓝仿石鲈体长无显著差异，均以体长2~6cm的占比最高。进一步调查结果显示，A地区红树林中的蓝仿石鲈以体长6~8cm的占比最高。请根据以上信息推测随个体生长，蓝仿石鲈在不同生态系统之间的迁移路径___________（用箭头在答题卡上画出）。 ③综合①②信息，下列能够解释图2两个地区结果出现差异的选项是___________。 A．A地区控制蓝仿石鲈体型的基因发生了变异 B．红树林中存在大量捕食较小体长石鲈的捕食者 C．红树林为石鲈幼鱼的生长提供了丰富的食物 D．红树林为石鲈幼鱼提供了躲避捕食者的避难所 （3）研究还发现，在红树林丰富的地区珊瑚礁体积明显更大，请综合上述信息分析造成这种现象的原因___________。 【答案】 ①. 生产者 ②. 共生 ③. 红树林的存在提高了珊瑚礁中体长较大蓝仿石鲈的比例 ④. 迁移路径：海草床→红树林→珊瑚礁（多画出海草床→珊瑚礁不扣分） ⑤. CD ⑥. 红树林丰富的地区蓝仿石鲈生物量更大，珊瑚虫能更多的获得来自鱼类排泄物中的有机物，生长更迅速；同时石鲈粪便等经分解者分解产生无机盐，利于虫黄藻的生长，为珊瑚虫提供更多的有机物 【解析】 【分析】 一个完整的生态系统包括生物部分和非生物部分，非生物部分包括阳光、空气、水、温度等，生物部分由生产者（植物）、消费者（动物）和分解者（细菌、真菌）组成。 【详解】（1）虫黄藻可以进行光合作用，属于该生态系统成分中的生产者，虫黄藻可以为珊瑚虫提供有机物，珊瑚虫为虫黄藻提供光合作用必需的CO2和N、P等无机盐，故二者为共生关系。 （2）①分析图2可知，在红树林丰富的A地区，珊瑚礁中体长较长的蓝仿石鲈所占比例较高，说明红树林的存在提高了珊瑚礁中体长较大蓝仿石鲈的比例。 ②根据不同地区蓝仿石鲈的体长从小到大的顺序，可推出蓝仿石鲈在不同生态系统之间的迁移路径为海草床→红树林→珊瑚礁。 ③图2显示在红树林丰富的A地区，珊瑚礁中体长较长的蓝仿石鲈所占比例较高，可能是因为红树林为石鲈幼鱼的生长提供了丰富的食物及躲避捕食者的避难所，使幼鱼能顺利长大，CD正确。 故选CD。 （3）红树林丰富的地区蓝仿石鲈生物量更大，珊瑚虫能更多的获得来自鱼类排泄物中的有机物，生长更迅速；同时石鲈粪便等经分解者分解产生无机盐，利于虫黄藻的生长，为珊瑚虫提供更多的有机物，故在红树林丰富的地区珊瑚礁体积明显更大。 【点睛】本题考查了生物的种间关系、生态系统的成分的有关知识，意在考查学生的信息提取和转化能力，难度适中。 17. 哺乳动物幼崽的母亲依恋行为是生命历程中的第一种社会行为，近期我国科学家揭示了该行为的调控机制。 （1）反射是在______系统的参与下，机制对内外刺激所产生的______反应。母亲的气味作为刺激，使幼崽的相关感受器产生兴奋，兴奋沿着传入神经向______传导，经过综合处理最终使幼崽表现出母亲依恋行为。 （2）基因T表达产物是神经递质5-羟色胺（5-HT）合成必需的酶。为探究5-HT对幼鼠母亲依恋行为的影响，取一对基因T缺失突变杂合小鼠（+/-）进行杂交，利用杂交子代幼鼠进行如下实验。 ①如图1，在测试盒子的两测分别放置来自幼鼠母亲的巢穴物品（A）和未使用过的巢穴物品（B），幼鼠放置在中间空白处，统计幼鼠在两侧的停留时间，结果如图2所示。实验结果说明______。 ②为进一步证实上述结论，研究人员对①操作进行了改进：将未使用过的巢穴物品替换为其他雌鼠的巢穴物品，其余处理均相同。所得实验结果支持上述结论。改进的目的是进一步确认______。 （3）母亲气味可激活幼鼠脑中的5-HT能神经元（释放的神经递质为5-HT）和催产素能神经元（释放的神经递质为催产素）。研究人员提出假设：5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元。利用图1装置进行实验以验证该假设，实验组应选择的幼鼠和试剂分别为______（填字母序号）。预期实验结果为______。 a．基因T缺失纯合突变体 b．催产素受体基因缺失纯合突变体 C．5-HT d．催产素 【答案】（1） ①. 神经 ②. 规律性 ③. 神经中枢 （2） ①. 5-HT是幼鼠产生母亲依恋行为所必需的 ②. 5-HT影响的是幼鼠对母亲气味的特异性反应 （3） ①. b，c ②. 幼鼠在A和B的停留时间无显著差异 【解析】 【分析】神经调节的基本方式是反射，其结构基础是反射弧，由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成。 【小问1详解】 反射是在神经系统的参与下，机制对内外刺激所产生的规律性反应。兴奋沿着传入神经向神经中枢传导。 【小问2详解】 由图2实验结果可知，基因T缺失突变纯合小鼠在两侧的停留时间无明显差异，有基因T的幼鼠在两侧的停留时间均有明显差异，说明基因T表达产物5-HT是幼鼠产生母亲依恋行为所必需的。将未使用过的巢穴物品替换为其他雌鼠的巢穴物品，可排除雌性非母亲的气味的影响，明确5-HT影响的是幼鼠对母亲气味的特异性反应。 【小问3详解】 要验证5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元，实验组可选择催产素受体基因缺失纯合突变体和5-HT，若实验结果为幼鼠在A和B的停留时间无显著差异，说明：5-HT能神经元对幼鼠母亲依恋行为的调控需通过催产素能神经元，无法接受到催产素的信息就无法调控幼鼠母亲依恋行为。 18. 麦角硫因（EGT）是一种不参与蛋白质合成的非标准氨基酸，可从食物中获取。为研究EGT在改善运动表现中的作用，研究人员做了相关实验。 （1）动物运动所需要的能量来自于细胞内有机物的______。研究人员使小鼠进行4周运动后，从肌肉和其他组织收集线粒体，发现运动小鼠肌细胞线粒体中EGT含量显著升高，但其他组织细胞线粒体中含量变化不明显。EGT依赖S蛋白转运进入线粒体，据此推测，运动可能通过______肌细胞S蛋白的作用从而提高线粒体EGT含量，对其他部位无影响。 （2）对运动后不同时间P、S蛋白基因的mRNA测定结果如图2，结论可以概括为______。若想证实运动通过促进P蛋白基因的表达进而促进S蛋白基因表达，下列实验及结果能为此提供证据的是______。 A．对小鼠进行运动和不运动处理，检测到运动小鼠肌细胞中S蛋白含量高于不运动小鼠 B．小鼠肌细胞中过表达P蛋白，检测到肌细胞中S蛋白的含量高于野生型小鼠 C．对小鼠进行运动处理，检测到血浆中EGT含量明显下降，肌细胞线粒体中EGT含量明显上升实验结果证实了假设，同时还发现运动后血浆EGT含量显著降低 （3）线粒体的功能受到M酶调节，在合M酶和底物的反应体系中加入EGT或1（1是M酶的抑制剂）？检测酶活性，结果如图3所示。同样的方式处理细胞后检测线粒体有氧呼吸的速率，结果与图3类似。上述结果说明EGT对线粒体的作用______（依赖/不依赖）于M酶活性。 （4）对小鼠进行膳食EGT补充处理，一段时间后检测发现，实验组的体重和饮食量与对照组无显著差但耐力运动表现优于对照组。综上所述，请用文字和箭头解释EGT对提高耐力运动表现的作用机理_____。 【答案】（1） ①. 氧化分解 ②. 增强 （2） ①. 运动通过促进P蛋白基因的表达进而促进S蛋白基因表达 ②. B （3）依赖 （4） 促进P蛋白基因表达→ 增强S蛋白功能 → 促进EGT转运至线粒体 → 提高线粒体EGT含量 → 增强线粒体功能 → 提高耐力运动表现 【解析】 【分析】由图2可知，实验的自变量是运动后时间，因变量是P、S蛋白基因的mRNA含量，运动通过促进P蛋白基因的表达进而促进S蛋白基因表达。 【小问1详解】 细胞呼吸作用的实质是细胞内的有机物氧化分解。动物运动所需的能量来自细胞内有机物的氧化分解。 由于EGT依赖S蛋白转运进入线粒体，且运动后肌细胞线粒体中EGT含量显著升高，推测运动可能通过增强肌细胞S蛋白的作用来提高线粒体EGT含量。 【小问2详解】 由图2可知，运动后60min内，P蛋白的mRNA含量逐渐上升，60min后，含量逐渐下降，但是依然高于不运动时。而S蛋白的mRNA在60min内含量变化不大，在60min后，含量逐渐上升，表明运动可能通过促进P蛋白基因的表达进而促进S蛋白基因表达。若想证实运动通过促进P蛋白基因的表达进而促进S蛋白基因表达，下列能为此提供证据的是： A、检测到运动小鼠肌细胞中S蛋白含量高于不运动小鼠，不能说明P蛋白在S蛋白表达中的作用，A错误； B、小鼠肌细胞中过表达P蛋白，检测到肌细胞中S蛋白的含量高于野生型小鼠，这直接表明P蛋白的表达促进了S蛋白的表达，B正确； C、该实验只能说明运动和线粒体中EGT含量之间的关系，C错误。 故选B。 【小问3详解】 根据图3的结果，线粒体有氧呼吸速率的变化与图3类似，M酶和底物的反应体系中加入EGT，反应体系中加入M酶的抑制剂后，酶活性下降，且线粒体有氧呼吸速率下降，说明EGT对线粒体的作用依赖于M酶活性。 【小问4详解】 运动可以促进P蛋白基因的表达进而促进S蛋白基因表达。S蛋白的功能，促进EGT转运至线粒体，从而提高线粒体EGT含量，增强线粒体功能，线粒体功能增强有利于提高运动能力，最终提高耐力运动。 19. 学习以下材料，回答（1）～（6）题。 植物的共生固氮调控 氮（N）元素在自然界中存在多种形式，包括、N2、和。植物氮同化是指植物吸收环境里或，合成氨基酸等含氮有机物的过程。大气中的N2是地球上最大的氨库，但植物无法直接利用它，需要依赖固氮微生物将其转化为离子形式才能吸收。而共生因氮根瘤菌可以侵染某些植物的根系，进行共生因氮。 固氮菌同化N2，形成并最终转化为有机物，是一个高耗能的还原反应过程。这个过程需要植物与因氮菌的协同作用才能完成。以豆科植物和中华根瘤菌为例。光合产物是促进根瘤菌侵染植物所必需的，光信号是促进地下根瘤发育的关键因子。当根瘤菌侵染植物时，会释放化学物质诱导植物根瘤形成基因的表达，植物细胞分裂并形成根瘤原基，最终形成包含类菌体的共生细胞（即根瘤细胞，如图）。 根瘤菌是一类好氧细菌，它们在侵入植物后形成的类菌体进行呼吸作用时需要O2来维持。然而，O2会抑制固氮酶的活性。根瘤外侧形成皮质层，一定程度上阻碍O2进入根瘤。同时，豆科植物合成豆血红蛋白（Lb）与游离的O2结合，形成LbO2储存，再通过LbO2将O2传递给类菌体和根细胞的线粒体（如图）。这样，两个相互矛盾的反应在共生系统各种均得以正常进行。 根瘤的固氮能力与豆科植物提供碳源和能量水平相协调，以平衡共生固氮和其它生命过程的碳消耗，保证植物在不同环境下正常生长。最近，我国科学家发现大豆根瘤中的能量感受器蛋白S和P可通过调控根瘤碳源得重新分配来调整根瘤的固氮能力。当根瘤细胞处于碳源供应上升的高能状态，AMP含量降低，使得蛋白S和P从与AMP结合形成的S-P异源二聚体状态，转变为S-S和P-P的同源二聚体。同源二聚体与转录因子Y（Y可促进上图PK酶基因的转录）结合，并将Y锚定到线粒体上，使其不能入核，减少了植物细胞有氧呼吸对碳源得消耗，进而增强类菌体的碳源供应和根瘤固氮能力。 利用固氮生物提高土壤肥力可减少施用工业氮肥带来的土壤、水体等污染，对发展绿色农业具有重要意义。 （1）植物利用吸收的N元素可合成两类生物大分子是______。 （2）结合文中图示分析，下列相关叙述不合理的是______。 A. 的同化需要光合作用产生的NADPH作为还原剂 B. 根瘤细胞通过主动运输从环境中为类菌体吸收N2 C. 豆科植物叶片光合作用产物主要以蔗糖的形式运输到根瘤 D. 根瘤细胞主要以线粒体中生成的ATP为固氮酶催化供能 （3）从文中可知，豆科植物-类菌体共生系统能保障固氮酶活性的原因是______。 （4）从物质和能量的角度分析，当ATP供应不足时，根瘤细胞如何实现碳源的重新分配？_____。 （5）水稻、小麦等禾本科植物是重要的粮食作物，种植过程需要施加无机氮肥，有人尝试将固氮酶基因导入这些作物以提升产量，但效果不佳。请结合上述研究，提出利用共生固氮菌进行改造的思路_____。 【答案】（1）蛋白质和核酸 （2）BD （3）阻碍O2进入；游离的O2与Lb结合形成LbO2储存；O2被呼吸作用消耗 （4）植物通过能量感受器蛋白S和P感知自身能量状态，当能量较高时，两者形成同源二聚体使转录因子Y不能进入细胞核，不能结合 PK 酶基因的启动子，不促进PK基因转录，进而减少了PEP向丙酮酸的转化，使PEP更多转化为苹果酸供应给类菌体，从而更高效利用植物光合作用合成的有机物作为碳源，实现碳-氮平衡 （5）筛选、培育、施用与禾本科植物共生的固氮菌/改进禾本科植物与固氮菌之间的相互识别 【解析】 【分析】根瘤菌从根瘤细胞中摄取它们生活所需要的水分和养料，根瘤菌则将空气中的N2转变成含氮物质供植物利用，根瘤菌与豆科植物是互利共生的关系。 【小问1详解】 生物大分子包括蛋白质、核酸和多糖。蛋白质的组成元素为C、H、O、N，有的含有S，核酸的组成元素为C、H、O、N、P，多糖的组成元素是C、H、O，因此植物利用吸收的N元素可合成的两类生物大分子是蛋白质和核酸。 【小问2详解】 A、图中，光合作用为NO3-同化过程提供NADPH，呼吸作用为NO3-同化过程提供[H]，二者均作为还原剂，A正确； B、根从土壤中吸收N2的方式是自由扩散，B错误； C、图中，叶片合成的有机物主要以蔗糖的形式运输到根部，C正确； D、图中，为固氮酶催化的反应供能是内菌体内进行有氧呼吸释放的能量，D错误。 故选BD。 【小问3详解】 O2会抑制固氮酶的活性，植物-类菌体共生系统保障固氮酶活性的机制是：根瘤外侧形成皮质层，一定程度上阻碍O2进入根瘤。同时，豆科植物合成豆血红蛋白（Lb）与游离的O2结合，形成LbO2储存，再通过LbO2将O2传递给类菌体和根细胞的线粒体被呼吸作用消耗。 【小问4详解】 当根瘤细胞处于碳源供应上升的高能状态，AMP含量降低，使得蛋白S和P从与AMP结合形成的S-P异源二聚体状态，转变为S-S和P-P的同源二聚体。同源二聚体与转录因子Y（Y可促进上图中PK酶基因的转录）结合，并将Y锚定到线粒体上，使其不能入核，减少了植物细胞有氧呼吸对碳源的消耗，即当能量较高时，两者形成同源二聚体使转录因子Y不能进入细胞核，不能结合 PK 酶基因的启动子，不促进PK基因转录，进而减少了PEP向丙酮酸的转化，即植物通过能量感受器蛋白S和P感知自身能量状态，当能量较高时，两者形成同源二聚体使转录因子Y不能进入细胞核，不能结合 PK 酶基因的启动子，不促进PK基因转录，进而减少了PEP向丙酮酸的转化，使PEP更多转化为苹果酸供应给类菌体，从而更高效利用植物光合作用合成的有机物作为碳源，实现碳-氮平衡。 小问5详解】 有人尝试将固氮酶基因导入这些作物以提升产量，但效果不佳，可以筛选、培育、施用与禾本科植物共生的固氮菌，并从中筛选出符合要求的固氮酶基因导入农作物，也可以改进禾本科植物与固氮菌之间的相互识别，来调整根瘤的固氮能力。 20. 乳酸是一种需求较大的工业原料，科研人员欲对酿酒酵母进行改造以进行乳酸生产。 （1）酿酒酵母的新陈代谢类型是______。培养基中的葡萄糖可作为______为酿酒酵母提供营养。如图1，酿酒酵母导入乳酸脱氢酶基因，敲除丙酮酸脱羧酶基因获取高产乳酸的工程菌。该菌在有氧和无氧条件下均可产乳酸。 （2）为实现对菌体代谢的动态调控，研究人员设计了光感应系统，并导入绿色荧光蛋白（GFP）基因以检测光感应系统的调控能力。 ①如图2，系统1在酵母中表达由V、L和H组成的融合蛋白。光照下，融合蛋白空间结构改变，______后启动下游基因表达；在黑暗状态下，融合蛋白自发恢复到失活状态。 ②分别检测黑暗和光照下系统1的荧光强度，结果如图3。对照组能持续激活GFP表达。实验结果显示系统1______。推测可能由于菌体密度高导致透光性差，不利于V-L-H对光照的响应。进一步优化设计出系统2（如图2），同等光照强度下，系统2荧光强度显著高于系统1，分析原因是______。 ③实验中发现黑暗条件下系统2的GFP基因有明显表达，为解决此问题，对系统2增加如图4所示组分，ⅰ、ⅱ、ⅲ依次为______（填字母序号）。 A．持续表达型启动子              B．Pc120                     C．PGAL D．G80基因（G80蛋白可结合并抑制GAL4） E．GAL4基因（GAL4蛋白可结合并激活PGAL） F．PSD基因（含有PSD的融合蛋白在光下降解） （3）将优化后的系统2中GFP基因替换为乳酸脱氢酶基因，应用于酵母菌合成乳酸的发酵生产。发现在“先黑暗，后光照”的模式下乳酸产量显著高于全程光照的模式，试分析“先黑暗，后光照”模式下乳酸产量高的原因_____。 【答案】（1） ①. 异养兼性厌氧型 ②. 碳源 （2） ①. 结合启动子PC120 ②. 系统1在黑暗中荧光强度极低，光照后荧光强度升高但显著低于对照组 ③. 系统2中光直接调节GAL4的表达，GAL4进一步调控GFP表达，分级调节具有放大效应 ④. ADF##AFD （3）发酵早期处于黑暗中，酵母菌不合成乳酸，物质和能量主要用于菌体生长繁殖，当菌体达到一定数量后，照光启动乳酸合成，因此乳酸总产量高。全程光照时，持续合成乳酸，消耗物质和能量较多，影响酵母菌生长繁殖，乳酸总产量低 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。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】 酿酒酵母的新陈代谢类型是异养兼性厌氧型。培养基中的葡萄糖可作为碳源为酿酒酵母提供营养。 【小问2详解】 ①由图2可以看出，光照下融合蛋白空间结构改变，融合蛋白与PC120启动子结合后启动下游基因表达。 ②由图3可以看出，系统1在黑暗中荧光强度极低，光照后荧光强度升高但显著低于对照组，可知系统1实现了光调控基因表达，但表达量较低；由图2可知系统2在同等光照强度下，系统2中光直接调节GAL4的表达，GAL4进一步调控GFP表达，分级调节具有放大效应，所以系统2荧光强度显著高于系统1。 ③实验中发现黑暗条件下系统2的GFP基因有明显表达，为解决此问题，对系统2增加如图4所示组分，i、ii、ii依次为持续表达型启动子、G80基因（G80蛋白可结合并抑制GAL4）、PSD基因（含有PSD的融合蛋白在光下降解）或持续表达型启动子、PSD基因（含有PSD的融合蛋白在光下降解）、G80基因（G80蛋白可结合并抑制GAL4），从而降低GFP的表达，即选ADF或AFD。 【小问3详解】 在“先黑暗-后光照”的模式下乳酸产量显著高于全程光照的模式，可能的原因是发酵早期处于黑暗中，酵母菌不合成乳酸，物质和能量主要用于菌体生长繁殖，当菌体达到一定数量后，照光启动乳酸合成，因此乳酸总产量高。全程光照时，持续合成乳酸，消耗物质和能量较多，影响酵母菌生长繁殖，乳酸总产量低。 21. 通过雄性不育机制的研究可大幅降低杂交水稻的培育难度，对保障粮食安全具有重要意义。我国科研人员发现两个光周期依赖的雄性不育突变株，对其进行研究。 （1）A基因编码水稻花药正常发育必要的转录因子，A基因突变体（aa）表现为短日照条件下完全雄性不育，长日照条件下育性正常，AA和Aa在长日照、短日照条件下均育性正常。这体现出生物性状由________共同控制。 （2）B基因编码水稻花药正常发育必要的另一种转录因子，纯合的B基因突变体（bb）在长日照条件下雄性半不育（花粉只有50%可育），短日照条件下育性正常，BB和Bb在长日照、短日照条件下均育性正常。对B和b基因的测序结果如图1． 据图1分析，B基因突变体（bb）长日照条件下雄性半不育原因是______。 （3）为探索A、B基因在花粉育性中的作用，科研人员构建了双隐性突变体（aabb），检测野生型和双隐性突变体在长日照和短日照条件下的花粉育性，结果如图2．结果显示，双隐性突变体的表型是_______，这说明在花粉发育中，A、B基因的作用关系为______。 （4）已知a和b基因位于非同源染色体上。若育种工作中以基因型为aaBB和AAbb的亲本杂交，F1自交，得到F2．请选择长日照或短日照条件之一，写出杂交的遗传图解____（包括基因型、表型及F2比例）。 （5）科研人员构建了A、B基因的启动子相互交换的重组表达载体（如图3），在短日照条件下得到图4所示结果。 本实验的结论是_______。 【答案】（1）基因和环境 （2）b基因编码区碱基缺失，翻译提前终止，肽链变短，B蛋白功能异常所致 （3） ①. 在长日照条件下，花粉半不育，短日照条件下花粉全不育 ②. 相互独立 （4） （5）B基因编码区可以替代A基因编码区，调控花药正常发育（或M基因表达）；启动子是调控花药正常发育（或M基因表达）的关键 【解析】 【分析】分析图1可知，b基因的碱基序列中从编码S氨基酸以后缺失了若干，使终止信号提前出现；从图2可知，野生型在长日照和短日照条件下花粉全育，双隐性突变体在长日照条件想花粉育性为50%，而在短日照条件下，花粉育性为0；分析图3和图4可知，在B基因编码区前插入A基因启动子后，M基因表达量与野生型相同，而B基因启动子插入A基因编码区前，M基因表达量与突变体相同。 【小问1详解】 A基因编码水稻花药正常发育必要的转录因子，A基因突变体（aa）表现为短日照条件下完全雄性不育，长日照条件下育性正常，AA和Aa在长日照、短日照条件下均育性正常。水稻花药的育性受环境和基因的控制，这体现出生物性状由基因和环境共同控制。 【小问2详解】 据图1分析可知，b基因的碱基排列顺序与B基因相比较，b基因从编码S氨基酸以后的部分碱基对发生了缺失，终止子提前出现，因此B基因突变体（bb）长日照条件下雄性半不育的原因是b基因编码区碱基缺失，翻译提前终止，肽链变短，B蛋白功能异常所致。 【小问3详解】 由图2结果可知，野生型在长日照和短日照条件下花粉全育，双隐性突变体在长日照条件想花粉育性为50%，而在短日照条件下，花粉育性为0。因此双隐性突变体的表型是在长日照条件下，花粉半不育，短日照条件下花粉全不育，A、B基因的作用关系为相互独立，长短日照条件下野生型花粉的育性与双隐突变体没有关系。 【小问4详解】 以基因型为aaBB和AAbb的亲本杂交，F1自交，得到F2，在长日照或短日照条件下遗传图解如下： 【小问5详解】 由图3、图4结果可知，在B基因编码区前插入A基因启动子后，M基因表达量与野生型相同，而B基因启动子插入A基因编码区前，M基因表达量与突变体相同，可知B基因编码区可以替代A基因编码区，调控花药正常发育（或M基因表达）；启动子是调控花药正常发育（或M基因表达）的关键。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$