精品解析：2025届天津市耀华中学高三一模考试生物试题

天津市耀华中学2025届高三年级第一次校模拟考试 生物学试卷 Ⅰ卷 一、单项选择题（共12题，每题4分，共48分） 1. 《寒菊》中写到“宁可枝头抱香死，何曾吹落北风中”。下列关于菊花的相关叙述，正确的是（ ） A. 菊花细胞中少量的水可以和蛋白质、多糖等结合 B. 菊花叶片缺少微量元素Mg、Zn均会使光合作用减弱 C. 菊花的光敏色素与光合色素都能吸收红光，化学本质也相同 D. 菊花是自然条件下秋季开花的植物，夏季将其遮光处理可使其延迟开花 2. 电镜下观察发现，某些植物细胞的大液泡中有线粒体和内质网的碎片。下列叙述错误的是（ ） A. 植物细胞的大液泡是具有单层膜的细胞器，内有细胞液 B. 液泡中细胞液渗透压升高，有利于增强植物的抗旱能力 C. 植物细胞的大液泡可能与动物细胞的溶酶体具有相似的功能 D. 成熟植物细胞失水时大液泡会缩小，细胞骨架不会发生变化 3. 下图分别示意生态系统某生物量金字塔（左）和某数量金字塔（右），下列叙述正确的是（ ） A. 第一营养级干重值可代表流经该生态系统的总能量 B. 左图第三营养级到第四营养级能量传递效率约13.6% C. 上窄下宽能量金字塔直观反映能量流动逐级递减的特点 D. 数量金字塔呈上宽下窄的形态是由于害虫破坏了生态系统稳定性 4. 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。下列叙述正确的是（ ） A. 运动员剧烈运动时，副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d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 5. 纳米脂质颗粒（LNP）能使mRNA疫苗在人体内靶向递送，mRNA疫苗递送到胞内后需要完成内体逃逸，并避免胞内免疫才能发挥作用，具体过程如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 内体小泡内的mRNA无论逃逸成功与否，都有可能在胞内发生降解 B. mRNA疫苗不会进入细胞核内，无整合到宿主细胞基因组中的风险 C. 抗原蛋白分泌后能激活宿主的免疫应答，产生相应的抗体和记忆细胞 D. LNP中的mRNA疫苗进入靶细胞与细胞膜的流动性相关，但不消耗能量 6. 分枝杆菌的K7基因是维持TM4噬菌体吸附能力的关键基因。按照噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程，进行相关实验。下列分析正确的是（ ） 选项 分枝杆菌 TM4噬菌体 实验结果 A 未敲除K7组和敲除K7组 35S标记 两组的上清液中放射性有明显区别 B 未敲除K7组和敲除K7组 32P标记 敲除K7组沉淀中放射性强度等于未敲除组 C 32P标记的未敲除K7组 未标记 释放的子代TM4均带有32P标记 D 35S分别标记未敲除K7组和敲除K7组 未标记 两组子代TM4放射性强度无明显差别 A. A B. B C. C D. D 7. 采用焦磷酸光化测序法进行DNA测序的原理是：将待测DNA链固定到一个磁珠上，将磁珠包被在单个油水混合小滴（乳滴）中，在该乳滴里进行独立的DNA复制，四种脱氧核苷三磷酸依照T、A、C、G的顺序一个一个进入该乳滴，如果发生碱基配对，就会释放一个焦磷酸（PPi），PPi经过一系列酶促反应后发出荧光。下列说法正确的是（ ） A. 脱氧核苷三磷酸通过磷酸二酯键把脱氧核苷酸接到多核苷酸链的5′端 B. PPi经过一系列的酶促反应后，释放出的能量一部分可转化为光能 C. 当胸腺嘧啶脱氧核苷三磷酸进入后能发出荧光，说明此位置模板链上为T D. 若将四种脱氧核苷三磷酸同时加入反应体系中，可大大提高DNA测序的效率 8. 2024年2月，我国科研人员首次采用体细胞核移植技术对现存藏羊群体中的优良个体进行种质复原保存，并用于良种藏羊高效繁育，选择优良欧拉型良种公羊和湖羊母羊，顺利培育了“克隆藏羊”，基本过程如图所示。相关分析正确的是（ ） A. 采集甲的卵母细胞，在体外培养到排出两个极体之后再去核 B. ③过程得到重构胚，后期需用物理或化学方法激活重构胚 C. ④过程依次经历囊胚、桑椹胚、原肠胚等发育阶段 D. 丁羊为克隆藏羊，其遗传物质全部来自乙羊，性状与乙羊一致 9. 板蓝根（2n=14）具抗菌等作用。某课题组以甘蓝型油菜（2n=38）与板蓝根作为原材料，通过体细胞杂交培育了抗病菌的板蓝根-油菜杂交种。部分杂交种细胞染色体组成以及分裂过程中细胞两极染色体数目占比如表所示，下列叙述正确的是（ ） 杂交种 体细胞染色体数 减数分裂Ⅰ后期细胞两极染色体数目比的细胞占比（%） 26∶26 28∶24 23∶29 27∶25 其它 AS1 52 63.4 10.6 7.2 14.8 0.0 AS6 52-62 32.3 9.6 8.2 11.0 38.8 AS7 52-58 40.3 9.6 7.2 12.5 30.5 A. 该育种过程中，两种植物受精后用秋水仙素诱导染色体数目加倍 B. 板蓝根—油菜杂种AS1属于二倍体，体细胞中有两个染色体组 C. 若要将获得的AS1、AS6和AS7等杂交种作为有性杂交的亲本，最好选择AS1 D. AS1有10.6%细胞两极染色体数目比为28：24，可能是有部分染色单体未分离 阅读下面几段材料，完成下面小题。 真核细胞生命活动所需能量约95%来自线粒体。线粒体正常运转需要上千种蛋白质但线粒体基因组DNA（mtDNA）只编码13种蛋白，其中包括线粒体内膜上细胞色素b（Cytb）。Cytb由380个氨基酸组成，是电子传递链复合体Ⅲ的一个亚基，参与电子传递，驱动ATP合成。 线粒体遗传密码与核遗传密码（标准密码子）相似但不完全相同。如标准异亮氨酸密码子AUA在线粒体中编码甲硫氨酸，精氨酸密码子AOA和AGG在线粒体中则为终止密码子，而终止密码子UGA在线粒体中编码色氨酸。以往认为，线粒体中的CYTB基因只编码Cytb。近期，我国科研人员发现CYTB基因还能编码由187个氨基酸组成的蛋白质C-187，且C-187是在细胞质基质中的核糖体上按照标准密码子翻译出来的。有意思的是，C-187合成后，再由特定的序列引导其返回线粒体基质中。 研究发现，C-187能与线粒体内膜上的SL蛋白结合。SL蛋白由核基因编码，可跨膜转运磷酸盐。若C-187合成障碍则会导致细胞内ATP含量下降，而SL基因过表达则能够恢复细胞内ATP水平，二者在能量代谢中共同发挥作用。该研究不仅改写了“线粒体基因组编码13个蛋白”的论断，提出的线粒体双重翻译模式也为研究能量代谢调控提供了新视角。 10. 下列有关线粒体相关叙述正确的是（ ） A. 雄性动物mtDNA会在减数分裂中进入配子遗传给子代 B. mtDNA位于线粒体内膜，控制Cytb等13种蛋白质的合成 C. 葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解，生成CO2和水，为细胞供能 D. 线粒体中密码子编码的氨基酸与标准密码子编码的氨基酸相似 11. 下列不能为“C-187来源于mtDNA”提供证据支持的实验有（ ） A. 用抑制线粒体基因转录的药物处理细胞，检测Cytb和C-187含量 B. 用抑制线粒体基因翻译的药物处理细胞，检测Cytb和C-187含量 C. 用抑制细胞质基质核糖体翻译的药物处理细胞，检测Cytb和C-187含量 D. 用C-187特异性抗体检测正常细胞和mtDNA缺失细胞中C-187的含量 12. 下图为线粒体双重翻译模式示意图，请结合以上材料分析相关说法错误的是（ ） A. mtDNA转录形成CYTB-mRNA后有两个去向，其中线粒体翻译的Cytb，进而组成复合体Ⅲ B. mtDNA转录形成CYTB-mRNA运出线粒体后翻译形成C-187 C. C-187与SL互作，促进磷酸盐运进线粒体，为蛋白质合成提供原料 D. Cytb参与生成大量ATP的阶段，CYTB基因指导的两种蛋白协同调控ATP的合成 Ⅱ卷 二、非选择题（共5题，共52分） 13. 小球藻由于光合效率高、油脂含量高等特点被视为新型生物柴油的首选原料之一。图1为小球藻叶绿体内的光反应机制，其中PSI和PSII表示光系统，图2表示小球藻细胞合成生物柴油等代谢的过程。 （1）ATP合成酶分布于图1和图2中的________膜上。水光解产生的电子经一系列的传递，与①共同形成了②________，PSI和PSII吸收的光能储存于________中，参与暗反应。 （2）图2中，物质X是________，可跨膜转运至线粒体内，转变为________参与三羧酸循环；此外，物质X还能在相关酶的作用下生成________。 （3）科研人员将小球藻在不同条件进行培养，发现在缺氮条件下，小球藻会降低蛋白质、淀粉的合成，转而合成更多的油脂，请从元素组成和能量角度分析小球藻调整物质合成的意义______。 14. 永定河是京津冀区域重要的水源涵养区、生态屏障和生态廊道，随着工业发展和生活污水的大量排放，永定河水系氮、磷污染严重，动植物种类锐减。为修复永定河生态系统，相关部门采取了一系列综合治理与生态修复工程，取得了显著成效。 （1）当地百姓在永定河中洗衣、洗菜，河流依然能够保持清澈是因为生态系统具有________稳定性，大量污水排放后水质恶化说明________。 （2）对永定河生态系统进行生态修复重点工程之一是净化水质，明确生态系统的氮循环等物质循环的原理有助于采取有效措施。下图为氮循环部分过程。 ①生态系统的氮循环是指________不断地在________之间循环往复地被利用。 ②生物类群A属于生态系统营养结构中的________。氮元素在生物类群A、B、C之间以________的形式进行传递。 （3）为降低氮、磷含量，生态修复过程中种植了多种适应当地气候的、净化能力强的水生植物，该措施遵循了生态工程的________原理（答出2种）。被污染的永定河中还含有较高浓度的重金属等污染物，获得的莲藕、鲢鱼（以浮游植物为食）、鳙鱼（以浮游动物为食）、禽类（以小型肉食性鱼类为食）中，食用后对人体危害最大的是________，理由是_______。 15. 植物对食草昆虫的防御依赖于复杂的激素调控。番茄防御斜纹夜蛾时，细胞分裂素（CK）发挥了重要作用，科研人员对此机制进行了研究。 （1）植物激素的产生和分布不仅是________调控的结果，也受昆虫啃食、光照等________的影响。 （2）模拟斜纹夜蛾啃食番茄幼苗，检测到处理后的叶片中诱导CK分解的相关酶基因表达上调；叶片中CK含量变化如图1。实验结果说明________。 （3）为了探究外施CK如何影响番茄对斜纹夜蛾的防御，科研人员利用敲除CK受体基因的突变体s进行实验，对番茄外施CK3天后，接种斜纹夜蛾幼虫，一段时间后记录幼虫体重变化。最终验证了CK对该过程的负调控作用。请补充图2中①和②处的实验材料与处理方式①________②________，并在图2中相应位置绘出能支持上述结论的结果________。 （4）进一步研究发现CK能抑制对昆虫有毒害作用的固醇类物质合成。结合以上研究，完善CK在调控番茄生长-防御平衡中的作用机制________。 16. 水稻是我国主要粮食作物，为雌雄同花一年生植物。已知水稻的叶形、株高、育性分别由三对等位基因A/a、B/b、M/m控制，野生型表现为宽叶高秆雄性可育。为获得宽叶高秆雄性不育个体以用于杂交育种，现将野生植株甲与窄叶矮秆雄性不育突变体乙杂交，F1表现为宽叶矮秆雄性可育，F1自交得F2。F2表现为宽叶矮秆雄性可育∶宽叶矮秆雄性不育∶宽叶高秆雄性可育∶窄叶矮秆雄性可育∶窄叶矮秆雄性不育∶窄叶高秆雄性可育=6∶3∶3∶2∶1∶1。 （1）亲本的基因型为________，让F2个体随机交配，子代矮秆雄性可育个体所占比例约为________。 （2）上述杂交实验并没有出现所需的宽叶高秆雄性不育个体，从相关基因的角度分析，具体原因最可能是________。 （3）SSR是DNA中的简单重复序列，非同源染色体上的SSR重复单位不同（如CA重复或GT重复），不同品种的同源染色体上的SSR重复次数也不同，可用于基因定位。为了对水稻的叶形基因A/a进行染色体定位，对植株甲、乙、F1以及F2提取DNA，表型一致的DNA作混合样本，用不同的SSR引物扩增不同样本的SSR遗传标记，电泳结果如下图： 据电泳结果推测，A/a基因位于________号染色体上，理由是_______。进一步对本实验F2宽叶个体中该染色体上的SSR进行扩增检测，电泳后出现的电泳带有________种分布情况。 17. 害虫主要通过啃咬水稻的绿色组织如叶片、茎秆危害水稻，而人类主要食用水稻种子的胚乳部分。利用基因工程可培育抗虫、抗除草剂水稻，却引发安全顾虑。某科研团队欲利用Cre/loxP系统，培育能特异删除种子胚乳中外源基因的转基因抗虫、抗草甘膦水稻品系，以解决安全之忧且保证水稻抗性。loxP是含34个碱基对的DNA序列，结构如图甲所示。Cre酶能特异性识别loxP序列，并在图中“▼”“▲”所示位置进行切割。 （1）Cre酶作用过程中，能催化________键的断裂与形成。 （2）loxP具有方向性，这由图甲中的序列________（填序号）决定。图乙中某条DNA单链上loxP1的对应序列为5′-ATAACTTCGTATAATGTATGCTATACGAAGTTAT-3′，则该链上，loxP2的对应序列为5′-ATAACTTCGTATA________TATACGAAGTTAT-3′。 （3）基因表达载体中的抗虫基因和草甘膦抗性基因的模板链是________（填“相同的”或“不同的”）DNA单链。为实现精准表达与敲除，启动子1、2、3依次为________、________、________。（填字母）。 a.强启动子 b.绿色组织特异性启动子 c.胚乳中特异性表达的启动子 （4）提取野生型植物和转基因植物的叶肉细胞、胚乳细胞的总RNA，分别以草甘膦抗性基因、抗虫基因和Cre酶基因的序列为依据设计引物进行RT—PCR（逆转录PCR），扩增后电泳，结果如下表所示，初步证明该转基因植株符合预期。 ①利用RT—PCR对抗虫基因表达情况进行检测，有关引物必须考虑________。 A与抗虫基因两端序列的结合具有特异性 B.引物的5′端添加限制性核酸内切酶识别序列 C.引物长度、GC含量及在PCR反应体系中的浓度 D.引物之间及引物内部是否有连续的碱基互补配对 ②完善实验结果，a、b依次为________、________。 注：“+”代表检测结果为阳性，“－”代表检测结果为阴性。 植株类型 细胞类型 草甘膦抗性基因 抗虫基因 Cre酶基因 野生型 叶肉细胞 － － － 胚乳细胞 － － － 转基因 叶肉细胞 + + a 胚乳细胞 b － + 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 天津市耀华中学2025届高三年级第一次校模拟考试 生物学试卷 Ⅰ卷 一、单项选择题（共12题，每题4分，共48分） 1. 《寒菊》中写到“宁可枝头抱香死，何曾吹落北风中”。下列关于菊花的相关叙述，正确的是（ ） A. 菊花细胞中少量的水可以和蛋白质、多糖等结合 B. 菊花叶片缺少微量元素Mg、Zn均会使光合作用减弱 C. 菊花的光敏色素与光合色素都能吸收红光，化学本质也相同 D. 菊花是自然条件下秋季开花的植物，夏季将其遮光处理可使其延迟开花 【答案】A 【解析】 【分析】细胞中绝大部分以自由水形式存在的，可以自由流动的水。其主要功能：细胞内的良好溶剂。细胞内的生化反应需要水的参与。多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。结合水：细胞内的一部分与其他物质相结合的水，它是组成细胞结构的重要成分。 【详解】A、菊花细胞中少量的水可以和蛋白质、多糖等结合形成结合水，A正确； B、Mg是大量元素，B错误； C、菊花的光敏色素与光合色素都能吸收红光，但化学本质不同，C错误； D、菊花是短日照植物，夏季将其遮光处理，缩短光照时间，可满足其开花的光照条件，使其提前开花，而不是延迟开花，D错误。 故选A。 2. 电镜下观察发现，某些植物细胞的大液泡中有线粒体和内质网的碎片。下列叙述错误的是（ ） A. 植物细胞的大液泡是具有单层膜的细胞器，内有细胞液 B. 液泡中细胞液渗透压升高，有利于增强植物的抗旱能力 C. 植物细胞的大液泡可能与动物细胞的溶酶体具有相似的功能 D. 成熟植物细胞失水时大液泡会缩小，细胞骨架不会发生变化 【答案】D 【解析】 【分析】1、溶酶体（1）形态：内含有多种水解酶；膜上有许多糖，防止本身的膜被水解；（2）作用：能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。 2、真核细胞中的细胞器可以分为三类：双层膜细胞器：线粒体、叶绿体；单层膜细胞器：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体；无膜的细胞器：核糖体、中心体。 【详解】A、植物细胞的大液泡是具有单层膜的细胞器，内有细胞液，A正确； B、液泡中细胞液渗透压升高，吸水能力增强，有利于增强植物的抗旱能力，B正确； C、根据“某些植物细胞的大液泡中有线粒体和内质网的碎片”推测，植物细胞的大液泡可能会分解衰老、损伤的细胞器，与动物细胞的溶酶体具有相似功能，C正确； D、成熟植物细胞失水时，整个原生质体都会缩小，细胞骨架也会发生变化，D错误。 故选D。 3. 下图分别示意生态系统某生物量金字塔（左）和某数量金字塔（右），下列叙述正确的是（ ） A. 第一营养级干重值可代表流经该生态系统的总能量 B. 左图第三营养级到第四营养级能量传递效率约为13.6% C. 上窄下宽的能量金字塔直观反映能量流动逐级递减的特点 D. 数量金字塔呈上宽下窄的形态是由于害虫破坏了生态系统稳定性 【答案】C 【解析】 【分析】生态金字塔是指各营养级之间的某种数量关系，可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位。采用这些单位所构成的生态金字塔就可以分别称为生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。 【详解】AB、流入生态系统的总能量是指生产者固定的太阳能，能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值。 左图中仅给出了各营养级的干重值，干重值并不等同于同化量，所以无法根据这些干重值计算第三营养级到第四营养级的能量传递效率，AB错误； C、能量金字塔上窄下宽，直观地反映了能量在生态系统中流动时逐级递减的特点，即营养级越高，所含能量越少，C正确； D、数量金字塔呈现上宽下窄的形态，是因为昆虫个体小，数量多，树个体大，数量少，这是不同生物个体大小和数量的自然差异导致的，而不是害虫破坏了生态系统稳定性，D错误。 故选C。 4. 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。下列叙述正确的是（ ） A. 运动员剧烈运动时，副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d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】D 【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，交感神经兴奋促进激素a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错误； 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，由垂体释放激素b抗利尿激素增加，促进肾小管和集合管对水分的重吸收，B错误； C 、肾上腺素的分泌增加主要是通过交感神经—肾上腺髓质系统产生，图示中激素d是通过下丘脑一垂体一内分泌腺调控轴实现的，C错误； D、若遇寒风刺激，下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体，促进垂体合成分泌激素c（促甲状腺激素），促进甲状腺分泌激素d（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D。 5. 纳米脂质颗粒（LNP）能使mRNA疫苗在人体内靶向递送，mRNA疫苗递送到胞内后需要完成内体逃逸，并避免胞内免疫才能发挥作用，具体过程如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 内体小泡内的mRNA无论逃逸成功与否，都有可能在胞内发生降解 B. mRNA疫苗不会进入细胞核内，无整合到宿主细胞基因组中的风险 C. 抗原蛋白分泌后能激活宿主的免疫应答，产生相应的抗体和记忆细胞 D. LNP中的mRNA疫苗进入靶细胞与细胞膜的流动性相关，但不消耗能量 【答案】D 【解析】 【分析】据图分析：mRNA疫苗在纳米脂质颗粒（LNP）的作用下，以胞吞的方式进入细胞形成内体小泡。mRNA从内体小泡逃逸后利用宿主细胞的核糖体翻译出抗原蛋白，经高尔基体发挥作用分泌到细胞外，激活宿主的免疫应答，产生相应的抗体和记忆细胞从而获得对新冠病毒的免疫力。若内体小泡内的mRNA未实现逃逸，则会被TLR3和TLR7/8识别，使该外来mRNA降解。若逃逸成功也需逃避NLRs识别，以免被降解。 【详解】A、据图可知，内体小泡内的mRNA无论逃逸成功与否，都有可能在胞内发生降解，A正确； B、mRNA疫苗不会进入细胞核内、无整合到宿主细胞基因组（DNA）中的风险，B正确； C、抗原蛋白分泌后能激活宿主免疫应答（特异性免疫），产生相应的抗体和记忆细胞，C正确； D、mRNA疫苗通过胞吞的方式进入靶细胞，与细胞膜的流动性相关且消耗能量，D错误。 故选D。 6. 分枝杆菌的K7基因是维持TM4噬菌体吸附能力的关键基因。按照噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程，进行相关实验。下列分析正确的是（ ） 选项 分枝杆菌 TM4噬菌体 实验结果 A 未敲除K7组和敲除K7组 35S标记 两组的上清液中放射性有明显区别 B 未敲除K7组和敲除K7组 32P标记 敲除K7组沉淀中放射性强度等于未敲除组 C 32P标记的未敲除K7组 未标记 释放的子代TM4均带有32P标记 D 35S分别标记未敲除K7组和敲除K7组 未标记 两组子代TM4放射性强度无明显差别 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【分析】噬菌体的繁殖过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（模板：噬菌体的DNA；原料、酶、场所等：由细菌提供）→组装→释放。TM4噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。 【详解】A、35S标记的是蛋白质，噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳不进入细菌内部，而是留在细菌外面。未敲除K7组和敲除K7组中，噬菌体的蛋白质外壳都在细菌外，离心后都存在于上清液中，所以两组的上清液中放射性无明显区别，A错误； B、32P标记的是DNA，K7基因是维持TM4噬菌体吸附能力的关键基因，敲除K7组噬菌体吸附能力下降，侵染细菌的噬菌体数量减少，进入细菌的DNA也就减少，所以沉淀中放射性强度低于未敲除组，B错误； C、未被标记TM4噬菌体侵染被32P标记的分枝杆菌，噬菌体的DNA注入细胞内后利用宿主细胞中32P标记的原料进行DNA复制，根据DNA半保留复制的特点，子代TM4噬菌体的DNA均被32P标记，C正确； D、用未标记的TM4侵染35S标记的未敲除stpK7分枝杆菌，TM4可以完成吸附注入DNA，并且利用宿主细胞中35S标记物质合成子代噬菌体，子代会出现放射性，当侵染35S标记的敲除stpK7分枝杆菌时，TM4不能完成吸附注入，因此不会产生子代噬菌体，D错误。 故选C。 7. 采用焦磷酸光化测序法进行DNA测序的原理是：将待测DNA链固定到一个磁珠上，将磁珠包被在单个油水混合小滴（乳滴）中，在该乳滴里进行独立的DNA复制，四种脱氧核苷三磷酸依照T、A、C、G的顺序一个一个进入该乳滴，如果发生碱基配对，就会释放一个焦磷酸（PPi），PPi经过一系列酶促反应后发出荧光。下列说法正确的是（ ） A. 脱氧核苷三磷酸通过磷酸二酯键把脱氧核苷酸接到多核苷酸链的5′端 B. PPi经过一系列的酶促反应后，释放出的能量一部分可转化为光能 C. 当胸腺嘧啶脱氧核苷三磷酸进入后能发出荧光，说明此位置模板链上为T D. 若将四种脱氧核苷三磷酸同时加入反应体系中，可大大提高DNA测序的效率 【答案】B 【解析】 【分析】PCR是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。   PCR反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行，需提供DNA模板，分别与两条模板链结合的2种引物，4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶；同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。   扩增的过程包括：变性、复性、延伸。 【详解】A、在DNA合成过程中，脱氧核苷三磷酸确实是通过磷酸二酯键把脱氧核苷酸接到多核苷酸链的3'-OH末端，A错误； B、PPi经过一系列的酶促反应后，释放出的能量一部分可转化为光能，从而发出荧光，B正确； C、根据碱基互补配对原则，胸腺嘧啶（T）与腺嘌呤（A）配对，当胸腺嘧啶脱氧核苷三磷酸进入后能发出荧光，说明此位置模板链上为A，C错误； D、若将四种脱氧核苷三磷酸同时加入反应体系中，就无法根据碱基配对产生荧光的情况来确定模板链上的碱基顺序，不能提高DNA测序的效率，D错误。 故选B。 8. 2024年2月，我国科研人员首次采用体细胞核移植技术对现存藏羊群体中优良个体进行种质复原保存，并用于良种藏羊高效繁育，选择优良欧拉型良种公羊和湖羊母羊，顺利培育了“克隆藏羊”，基本过程如图所示。相关分析正确的是（ ） A. 采集甲的卵母细胞，在体外培养到排出两个极体之后再去核 B. ③过程得到重构胚，后期需用物理或化学方法激活重构胚 C. ④过程依次经历囊胚、桑椹胚、原肠胚等发育阶段 D. 丁羊为克隆藏羊，其遗传物质全部来自乙羊，性状与乙羊一致 【答案】B 【解析】 【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移槙和体细胞核移植。由于动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难，因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。 【详解】A、甲提供卵细胞细胞质，因此为湖羊母羊，采集其卵母细胞在体外培养到MⅡ期后去核，A错误； B、③获得重构胚，可以用物理或化学方法（如电刺激、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活重构胚，B正确； C、④过程依次经桑葚胚、囊胚、原肠胚等发育阶段，C错误； D、丁羊为克隆藏羊，其核遗传物质来自乙羊，质遗传物质来自甲羊，D错误。 故选B。 9. 板蓝根（2n=14）具抗菌等作用。某课题组以甘蓝型油菜（2n=38）与板蓝根作为原材料，通过体细胞杂交培育了抗病菌的板蓝根-油菜杂交种。部分杂交种细胞染色体组成以及分裂过程中细胞两极染色体数目占比如表所示，下列叙述正确的是（ ） 杂交种 体细胞染色体数 减数分裂Ⅰ后期细胞两极染色体数目比的细胞占比（%） 26∶26 28∶24 23∶29 27∶25 其它 AS1 52 63.4 10.6 7.2 14.8 0.0 AS6 52-62 32.3 9.6 8.2 11.0 38.8 AS7 52-58 40.3 9.6 7.2 12.5 30.5 A. 该育种过程中，两种植物受精后用秋水仙素诱导染色体数目加倍 B. 板蓝根—油菜杂种AS1属于二倍体，体细胞中有两个染色体组 C. 若要将获得的AS1、AS6和AS7等杂交种作为有性杂交的亲本，最好选择AS1 D. AS1有10.6%的细胞两极染色体数目比为28：24，可能是有部分染色单体未分离 【答案】C 【解析】 【分析】1、植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术； 2、人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两类：物理法和化学法，物理法包括电融合法、离心法；化学法包括聚乙二醇融合法、高Ca2+——高PH融合法等； 3、植物体细胞杂交的一般步骤是：①先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体；②人工诱导原生质体融合；③融合后的杂种细胞再经过诱导脱分化形成愈伤组织；④通过植物组织培养发育成完整的杂种植株。 【详解】A、该育种过程中，利用的是植物体细胞杂交使染色体数目加倍，没有涉及两种植物的受精作用以及秋水仙素处理，A错误； B、板蓝根是二倍体（2n = 14），甘蓝型油菜是二倍体（2n = 38），通过体细胞杂交培育的板蓝根 - 油菜杂种 AS1 体细胞染色体数为 52 条，是由两个不同物种的体细胞融合形成的，属于异源四倍体，体细胞中有四个染色体组，而不是两个染色体组，B错误； C、从表格数据来看，AS1 体细胞染色体数为 52 条，在减数分裂Ⅰ后期细胞两极染色体数目比相对较为集中，且“其它”占比为 0，说明其染色体组成相对稳定；而 AS6 体细胞染色体数为 52 - 62 条，AS7 体细胞染色体数为 52 - 58 条，它们的染色体数不稳定，且“其它”占比较大，说明减数分裂时染色体行为异常的细胞较多。所以若要将获得的 AS1、AS6 和 AS7 等杂交种作为有性杂交的亲本，最好选择 AS1，C正确； D、减数分裂Ⅰ后期发生同源染色体分离，着丝点并不分裂，不存在染色单体分离的情况。AS1有10.6%的细胞两极染色体数目比为28：24，可能是减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离异常导致的，而不是部分染色单体未分离，D错误。 故选C。 阅读下面几段材料，完成下面小题。 真核细胞生命活动所需能量约95%来自线粒体。线粒体正常运转需要上千种蛋白质但线粒体基因组DNA（mtDNA）只编码13种蛋白，其中包括线粒体内膜上的细胞色素b（Cytb）。Cytb由380个氨基酸组成，是电子传递链复合体Ⅲ的一个亚基，参与电子传递，驱动ATP合成。 线粒体遗传密码与核遗传密码（标准密码子）相似但不完全相同。如标准异亮氨酸密码子AUA在线粒体中编码甲硫氨酸，精氨酸密码子AOA和AGG在线粒体中则为终止密码子，而终止密码子UGA在线粒体中编码色氨酸。以往认为，线粒体中的CYTB基因只编码Cytb。近期，我国科研人员发现CYTB基因还能编码由187个氨基酸组成的蛋白质C-187，且C-187是在细胞质基质中的核糖体上按照标准密码子翻译出来的。有意思的是，C-187合成后，再由特定的序列引导其返回线粒体基质中。 研究发现，C-187能与线粒体内膜上的SL蛋白结合。SL蛋白由核基因编码，可跨膜转运磷酸盐。若C-187合成障碍则会导致细胞内ATP含量下降，而SL基因过表达则能够恢复细胞内ATP水平，二者在能量代谢中共同发挥作用。该研究不仅改写了“线粒体基因组编码13个蛋白”的论断，提出的线粒体双重翻译模式也为研究能量代谢调控提供了新视角。 10. 下列有关线粒体相关叙述正确的是（ ） A. 雄性动物mtDNA会在减数分裂中进入配子遗传给子代 B. mtDNA位于线粒体内膜，控制Cytb等13种蛋白质的合成 C. 葡萄糖在线粒体中彻底氧化分解，生成CO2和水，为细胞供能 D. 线粒体中密码子编码的氨基酸与标准密码子编码的氨基酸相似 11. 下列不能为“C-187来源于mtDNA”提供证据支持的实验有（ ） A. 用抑制线粒体基因转录的药物处理细胞，检测Cytb和C-187含量 B. 用抑制线粒体基因翻译的药物处理细胞，检测Cytb和C-187含量 C. 用抑制细胞质基质核糖体翻译的药物处理细胞，检测Cytb和C-187含量 D. 用C-187特异性抗体检测正常细胞和mtDNA缺失细胞中C-187的含量 12. 下图为线粒体双重翻译模式示意图，请结合以上材料分析相关说法错误的是（ ） A. mtDNA转录形成CYTB-mRNA后有两个去向，其中线粒体翻译的Cytb，进而组成复合体Ⅲ B. mtDNA转录形成CYTB-mRNA运出线粒体后翻译形成C-187 C. C-187与SL互作，促进磷酸盐运进线粒体，为蛋白质合成提供原料 D. Cytb参与生成大量ATP阶段，CYTB基因指导的两种蛋白协同调控ATP的合成 【答案】10. D 11. C 12. C 【解析】 【分析】有氧呼吸：细胞在氧气的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放出大量的能量的过程。 【10题详解】 A、雄性动物线粒体 DNA 存在于精子的尾部，受精时，精子的尾部不进入卵细胞，所以 mtDNA 不会通过减数分裂进入配子遗传给子代，A错误； B、mtDNA 位于线粒体基质中，不是内膜，它控制包括 Cytb 等 13 种蛋白质的合成 ，B错误； C、葡萄糖不能直接进入线粒体，需先在细胞质基质中分解为丙酮酸，丙酮酸再进入线粒体彻底氧化分解生成CO2和水，为细胞供能，C错误； D、由文中 “线粒体遗传密码与核遗传密码（标准密码子）相似但不完全相同” 可知，线粒体中密码子编码的氨基酸与标准密码子编码的氨基酸相似 ，D正确。 故选D。 【11题详解】 A、用抑制线粒体基因转录的药物处理细胞，如果 C - 187 来源于 mtDNA，那么抑制线粒体基因转录后，Cytb 和 C - 187 的合成都会受影响，检测其含量可提供证据，A 不符合题意； B、用抑制线粒体基因翻译的药物处理细胞，若 C - 187 由 mtDNA 编码，其合成会受抑制，检测 Cytb 和 C - 187 含量能提供证据，B不符合题意； C、根据题意“C-187是在细胞质基质中的核糖体上按照标准密码子翻译出来的”可知，抑制细胞质基质核糖体翻译会影响C-187蛋白以及其他蛋白质的合成，不能为 “C - 187 来源于 mtDNA” 提供证据支持，C符合题意； D、用 C - 187 特异性抗体检测正常细胞和 mtDNA 缺失细胞中 C - 187 的含量，若 mtDNA 缺失细胞中 C - 187 含量极低或没有，可证明 C - 187 来源于 mtDNA ，D不符合题意。 故选C。 【12题详解】 A、从图中及材料可知，mtDNA 转录形成 CYTB - mRNA 后，一部分留在线粒体中翻译形成 Cytb，进而组成复合体 Ⅲ ，A正确； B、由材料和图可知，mtDNA 转录形成 CYTB - mRNA 运出线粒体后在细胞质中的核糖体上翻译形成 C - 187 ，B正确； C、文中提到 SL 蛋白可跨膜转运碳酸盐，C - 187 与 SL 蛋白结合，是促进碳酸盐运进线粒体，但碳酸盐不是蛋白质合成的原料，蛋白质合成原料是氨基酸 ，C错误； D、Cytb 参与电子传递，驱动 ATP 合成，C - 187 与 SL 在能量代谢中共同发挥作用，所以 CYTB 基因指导的两种蛋白协同调控 ATP 的合成 ，D正确。 故选C。 Ⅱ卷 二、非选择题（共5题，共52分） 13. 小球藻由于光合效率高、油脂含量高等特点被视为新型生物柴油的首选原料之一。图1为小球藻叶绿体内的光反应机制，其中PSI和PSII表示光系统，图2表示小球藻细胞合成生物柴油等代谢的过程。 （1）ATP合成酶分布于图1和图2中的________膜上。水光解产生的电子经一系列的传递，与①共同形成了②________，PSI和PSII吸收的光能储存于________中，参与暗反应。 （2）图2中，物质X是________，可跨膜转运至线粒体内，转变为________参与三羧酸循环；此外，物质X还能在相关酶的作用下生成________。 （3）科研人员将小球藻在不同条件进行培养，发现在缺氮条件下，小球藻会降低蛋白质、淀粉的合成，转而合成更多的油脂，请从元素组成和能量角度分析小球藻调整物质合成的意义______。 【答案】（1） ①. 类囊体薄膜和线粒体内 ②. NADPH ③. ATP和NADPH （2） ①. 丙酮酸 ②. 乙酰CoA ③. 甘油三酯、乙醇（和CO2） （3）油脂不含氮元素，且储存能量高，有利于小球藻的代谢和生长 【解析】 【分析】光合作用过程：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。 【小问1详解】 ATP合酶的作用是催化ADP和Pi生成ATP，从图1看出，ATP合酶分布在叶绿体类囊体薄膜上，同时在图2中，ATP合酶分布在线粒体内膜上（有氧呼吸第三阶段）。水光解产生的电子经一系列的传递，与①NADP+共同形成了②NADPH，PSI和PSH吸收的光能储存在ATP和NADPH中，参与暗反应。 【小问2详解】 有氧呼吸第一阶段的物质X是丙酮酸，丙酮酸跨膜转运至线粒体基质参与有氧呼吸第二阶段，结合图示可知，丙酮酸在线粒体基质中转变为乙酰CoA参与三羧酸循环，该阶段不需要氧气的参与。此外，丙酮酸还可以在细胞质基质中在相关酶的作用下生成酒精和二氧化碳（参与无氧呼吸）或生成甘油三酯。 【小问3详解】 缺氮条件下，小球藻会降低蛋白质、淀粉的合成，转而合成更多的油脂，因为油脂不含氮元素，且储存能量高，有利于小球藻的代谢和生长。 14. 永定河是京津冀区域重要的水源涵养区、生态屏障和生态廊道，随着工业发展和生活污水的大量排放，永定河水系氮、磷污染严重，动植物种类锐减。为修复永定河生态系统，相关部门采取了一系列综合治理与生态修复工程，取得了显著成效。 （1）当地百姓在永定河中洗衣、洗菜，河流依然能够保持清澈是因为生态系统具有________稳定性，大量污水排放后水质恶化说明________。 （2）对永定河生态系统进行生态修复的重点工程之一是净化水质，明确生态系统的氮循环等物质循环的原理有助于采取有效措施。下图为氮循环部分过程。 ①生态系统的氮循环是指________不断地在________之间循环往复地被利用。 ②生物类群A属于生态系统营养结构中的________。氮元素在生物类群A、B、C之间以________的形式进行传递。 （3）为降低氮、磷含量，生态修复过程中种植了多种适应当地气候的、净化能力强的水生植物，该措施遵循了生态工程的________原理（答出2种）。被污染的永定河中还含有较高浓度的重金属等污染物，获得的莲藕、鲢鱼（以浮游植物为食）、鳙鱼（以浮游动物为食）、禽类（以小型肉食性鱼类为食）中，食用后对人体危害最大的是________，理由是_______。 【答案】（1） ①. 抵抗力 ②. 生态系统的自我调节能力有一定限度 （2） ①. 氮元素 ②. 生物群落和非生物环境 ③. 生产者 ④. 含氮有机物 （3） ①. 协调、自生、循环 ②. 禽类 ③. 重金属具有生物富集现象，沿食物链逐渐在生物体内聚集，禽类营养级最高，含有的重金属最多 【解析】 【分析】生态系统的稳定性包括抵抗力稳定性和恢复力稳定性，抵抗力稳定性指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力，生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越弱，抵抗力稳定性就越低，反之则越高；恢复力稳定性指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力，与抵抗力稳定性的关系往往相反。 【小问1详解】 河流受到轻微干扰后能保持自身结构和功能相对稳定的能力属于抵抗力稳定性；但生态系统的自我调节能力有一定限度，超过一定程度会使生态系统受到破坏，因此大量污水排放后水质恶化。 【小问2详解】 ①物质循环是指组成生物体的各种元素元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，生态系统的氮循环是指组成生物体的氮元素在生物群落和非生物环境之间循环往复地被利用。 ②生物类群A可以通过化能合成作用固定有机物，为自养生物，属于生态系统营养结构中的生产者；氮元素在生物群落内部是以含氮有机物的形式进行传递的。 【小问3详解】 生态修复过程中种植适应当地气候的水生植物遵循了生态工程的协调原理（有生物与环境、生物与生物的协调与适应），种植多种净化能力强的水生植物遵循了生态工程的自生原理（有效的选择生物组分并合理布设；创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，以及它们形成互利共存关系的条件），净化能力强的水生植物能吸收水体中的氮、磷等元素，减少富营养化，则遵循了生态工程的循环原理（保证物质循环再生）；重金属具有生物富集现象，沿食物链逐渐在生物体内聚集，营养级越高，含有的重金属越多，从生物的食性分析可知，禽类的营养级最高，积累的重金属最多，食用后对人体的危害性最大。 15. 植物对食草昆虫的防御依赖于复杂的激素调控。番茄防御斜纹夜蛾时，细胞分裂素（CK）发挥了重要作用，科研人员对此机制进行了研究。 （1）植物激素的产生和分布不仅是________调控的结果，也受昆虫啃食、光照等________的影响。 （2）模拟斜纹夜蛾啃食番茄幼苗，检测到处理后的叶片中诱导CK分解的相关酶基因表达上调；叶片中CK含量变化如图1。实验结果说明________。 （3）为了探究外施CK如何影响番茄对斜纹夜蛾的防御，科研人员利用敲除CK受体基因的突变体s进行实验，对番茄外施CK3天后，接种斜纹夜蛾幼虫，一段时间后记录幼虫体重变化。最终验证了CK对该过程的负调控作用。请补充图2中①和②处的实验材料与处理方式①________②________，并在图2中相应位置绘出能支持上述结论的结果________。 （4）进一步研究发现CK能抑制对昆虫有毒害作用的固醇类物质合成。结合以上研究，完善CK在调控番茄生长-防御平衡中的作用机制________。 【答案】（1） ①. 基因表达 ②. 环境因素 （2）斜纹夜蛾啃食促进番茄叶片中细胞分裂素降解 （3） ①. 突变体s+H2O组 ②. 突变体s+CK组 ③. （4） 【解析】 【分析】细胞分裂素的合成部位：主要是根尖；主要作用：促进细胞分裂；促进芽的分化，侧枝发育和叶绿素的合成。 【小问1详解】 植物激素的产生和分布，从内在机制看，基因表达调控起着基础作用；而外在的虫害、光照等属于环境因素对其产生影响。 【小问2详解】 模拟斜纹夜蛾啃食后，分解 CK 的基因表达上调，结合图 1 中 CK 含量变化，说明斜纹夜蛾啃食促进了番茄叶片中细胞分裂素（CK）的降解。 小问3详解】 利用突变体验证负调控作用，①处为 “突变体s+H2O组”，②处为 “突变体 + CK 组”。结果上，野生型 CK 处理后幼虫体重高于对照组（防御弱），突变体因无受体，“突变体s +H2O ” 组幼虫体重较低，“突变体 + CK” 组因无受体响应，体重与 “突变体s + H2O ” 组相近且低于野生型 CK 处理组。结果如图 【小问4详解】 CK 调控机制为：啃食影响 CK，CK 与受体结合后，一方面通过细胞分裂促进植物生长（“+”），另一方面抑制对昆虫有毒害作用的固醇类物质合成（“-”），形成生长 - 防御平衡。作用机制如图：   16. 水稻是我国主要粮食作物，为雌雄同花一年生植物。已知水稻的叶形、株高、育性分别由三对等位基因A/a、B/b、M/m控制，野生型表现为宽叶高秆雄性可育。为获得宽叶高秆雄性不育个体以用于杂交育种，现将野生植株甲与窄叶矮秆雄性不育突变体乙杂交，F1表现为宽叶矮秆雄性可育，F1自交得F2。F2表现为宽叶矮秆雄性可育∶宽叶矮秆雄性不育∶宽叶高秆雄性可育∶窄叶矮秆雄性可育∶窄叶矮秆雄性不育∶窄叶高秆雄性可育=6∶3∶3∶2∶1∶1。 （1）亲本的基因型为________，让F2个体随机交配，子代矮秆雄性可育个体所占比例约为________。 （2）上述杂交实验并没有出现所需的宽叶高秆雄性不育个体，从相关基因的角度分析，具体原因最可能是________。 （3）SSR是DNA中的简单重复序列，非同源染色体上的SSR重复单位不同（如CA重复或GT重复），不同品种的同源染色体上的SSR重复次数也不同，可用于基因定位。为了对水稻的叶形基因A/a进行染色体定位，对植株甲、乙、F1以及F2提取DNA，表型一致的DNA作混合样本，用不同的SSR引物扩增不同样本的SSR遗传标记，电泳结果如下图： 据电泳结果推测，A/a基因位于________号染色体上，理由是_______。进一步对本实验F2宽叶个体中该染色体上的SSR进行扩增检测，电泳后出现的电泳带有________种分布情况。 【答案】（1） ①. AAbbMM、aaBBmm ②. 1/2 （2）基因B/b、M/m位于一对同源染色体上，且高秆基因b与雄性可育基因M在一条染色体上，矮秆基因B与雄性不育基因m位于另一条染色体上，且不发生互换，无法产生bbmm个体 （3） ①. 3 ②. F2中窄叶混合样本未检测到甲SSR-3的扩增产物 ③. 两##2 【解析】 【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。 【小问1详解】 由于F1表现为宽叶矮秆雄性可育，且宽叶、矮秆、雄性可育为显性性状，亲本野生植株甲为宽叶高秆雄性可育，基因型为AAbbMM，窄叶矮秆雄性不育突变体乙的基因型为aaBBmm，F1基因型为AaBbMm。由于杂交实验并没有出现宽叶高秆雄性不育（A_bbmm）个体，由此推测基因B/b、M/m位于一对同源染色体上，且高秆基因b与雄性可育基因M在一条染色体上，矮秆基因B与雄性不育基因m位于另一条染色体上，且不发生互换，无法产生bbmm个体，F1个体产生雌雄配子的种类及比例为bM：Bm=1：1，让 F1个体随机交配，子代的基因型及比例为bbMM：BbMm：BBmm==1：2：1，BBmm为雄性不育，因此F2雄配子的种类及比例为Bm：bM=1：2，雌配子的种类及比例为Bm：bM=1：1，因此子代矮秆雄性可育（B_M_）个体所占比例约为2/3×1/2+1/3×1/2=1/2。 【小问2详解】 由于杂交实验并没有出现宽叶高秆雄性不育（A_bbmm）个体，由此推测基因B/b、M/m位于一对同源染色体上，且高秆基因b与雄性可育基因M在一条染色体上，矮秆基因B与雄性不育基因m位于另一条染色体上，且不发生互换，无法产生bbmm个体。 【小问3详解】 由图可知，F2中窄叶混合样本未检测到甲SSR-3的扩增产物，由此可知，A/a基因位于3号染色体上，F2宽叶基因型为Aa、AA，进一步对F2宽叶的3号染色体上的SSR进行扩增、检测，电泳后结果是出现的电泳带有2种分布情况。 17. 害虫主要通过啃咬水稻的绿色组织如叶片、茎秆危害水稻，而人类主要食用水稻种子的胚乳部分。利用基因工程可培育抗虫、抗除草剂水稻，却引发安全顾虑。某科研团队欲利用Cre/loxP系统，培育能特异删除种子胚乳中外源基因的转基因抗虫、抗草甘膦水稻品系，以解决安全之忧且保证水稻抗性。loxP是含34个碱基对的DNA序列，结构如图甲所示。Cre酶能特异性识别loxP序列，并在图中“▼”“▲”所示位置进行切割。 （1）Cre酶作用过程中，能催化________键的断裂与形成。 （2）loxP具有方向性，这由图甲中的序列________（填序号）决定。图乙中某条DNA单链上loxP1的对应序列为5′-ATAACTTCGTATAATGTATGCTATACGAAGTTAT-3′，则该链上，loxP2的对应序列为5′-ATAACTTCGTATA________TATACGAAGTTAT-3′。 （3）基因表达载体中的抗虫基因和草甘膦抗性基因的模板链是________（填“相同的”或“不同的”）DNA单链。为实现精准表达与敲除，启动子1、2、3依次为________、________、________。（填字母）。 a.强启动子 b.绿色组织特异性启动子 c.胚乳中特异性表达的启动子 （4）提取野生型植物和转基因植物的叶肉细胞、胚乳细胞的总RNA，分别以草甘膦抗性基因、抗虫基因和Cre酶基因的序列为依据设计引物进行RT—PCR（逆转录PCR），扩增后电泳，结果如下表所示，初步证明该转基因植株符合预期。 ①利用RT—PCR对抗虫基因表达情况进行检测，有关引物必须考虑________。 A与抗虫基因两端序列的结合具有特异性 B.引物的5′端添加限制性核酸内切酶识别序列 C.引物长度、GC含量及在PCR反应体系中的浓度 D.引物之间及引物内部是否有连续的碱基互补配对 ②完善实验结果，a、b依次为________、________。 注：“+”代表检测结果为阳性，“－”代表检测结果为阴性。 植株类型 细胞类型 草甘膦抗性基因 抗虫基因 Cre酶基因 野生型 叶肉细胞 － － － 胚乳细胞 － － － 转基因 叶肉细胞 + + a 胚乳细胞 b － + 【答案】（1）磷酸二酯 （2） ①. ② ②. ATGTATGC （3） ①. 不同的 ②. c ③. b ④. a （4） ①. ACD ②. － ③. － 【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。 （4）目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，通过磷酸二酯键连接，由题意可知，Cre酶能催化loxP位点间的DNA进行位点特异性重组，故Cre酶在进行定点重组时，催化断裂和重新连接的是DNA主链上的磷酸二酯键。 【小问2详解】 分析题意，Cre酶特异性识别loxP序列，并在图中“▼”“▲”所示位置进行切割，结合图示可知，loxP具有方向性主要由图甲中标出的“②”区段所决定；据图可知，某条单链上 loxP1 的序列是5′–ATAACTTCGTATA ATGTATGC TATACGAAGTTAT–3′，则同一条链上 loxP2 的中间区段与 loxP1 相同，故应填5′–ATAACTTCGTATA ATGTATGC TATACGAAGTTAT–3′，其中空格处即“ATGTATGC”。 【小问3详解】 据图可知，草甘膦抗性基因与抗虫基因的启动子方向相反，故两者的模板链是不同的；据图分析，启动子1 控 Cre酶基因表达，需在种子胚乳特异激活以切除外源基因，故应选 c（胚乳特异）， 启动子2 控抗虫基因，害虫取食的是绿色组织，故应选 b(绿色组织特异性启动子 )， 启动子3 控草甘膦抗性基因，为使整株具有抗除草剂能力，常选 a(强启动子)， 因此三者依次为 c、b、a。 【小问4详解】 ①利用RT-PCR扩增目的基因进行鉴定，设计引物时需要考虑目的基因两边末端与引物等长的核苷酸序列，该过程中不需要在引物的5′端添加限制性核酸内切酶识别序列；同时需要考虑两个引物及一个引物内部的碱基序列是否配对，否则会导致无产物出现；引物长度、GC含量及在PCR反应体系中的浓度也是需要考虑的内容。 故选ACD。 ②由表格可推断，转基因植株叶肉细胞中，Cre基因（胚乳特异启动子）不表达，故 a 为 “−”，转基因植株胚乳细胞中，草甘膦抗性基因被特异切除，故 b 为 “−”。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$