精品解析：广东省清远市第三中学2024-2025学年高三下学期5月期中生物试题

2024～2025学年清远市三中教育集团高三第三次模拟考试 生物 本试卷共9页，21小题，满分100分. 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上. 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效. 3.填空题和解答题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效. 一、单选题：共16小题，共44分。第1-10小题，每小题2分，第11-16小题，每小题4分。 1. 水稻的根细胞有氧呼吸和无氧呼吸过程中，共同的中间产物是（ ） A. 丙酮酸 B. 葡萄糖 C. 酒精 D. H2O 2. ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写，有细胞的能量“货币”之称，下列关于ATP的叙述错误的是（ ） A. ATP能直接给细胞生命活动提供能量 B. 人剧烈运动时，肌细胞内ATP合成的速率加快 C. ATP比其水解产物ADP更稳定 D. 光合作用中，光能可储存在ATP中 3. 光合作用暗反应阶段不需要的条件是（ ） A. ATP B. NADPH C. 色素 D. 酶 4. 物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要，变形虫从水中摄取有机物颗粒的方式是（ ） A. 自由扩散 B. 胞吞 C. 协助扩散 D. 主动运输 5. 在生态系统中，生产者所固定的能量可以沿着食物链传递，食物链中的每个环节即为一个营养级。下列关于营养级的叙述，错误的是（ ） A. 同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级 B. 作为生产者的绿色植物所固定的能量来源于太阳 C. 作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第二营养级 D. 能量从食物链第一营养级向第二营养级只能单向流动 6. 用高倍镜观察植物细胞有丝分裂中期图像，可见的结构包括（　　） A. 染色体、细胞壁 B. 细胞膜、细胞核 C. 染色体、赤道板 D. 细胞壁、核仁 7. 黄色圆粒（YyRr）豌豆植株自交，后代产生________种表型，________种基因型（　　） A. 4、9 B. 3、9 C. 4、8 D. 9、4 8. 以木薯淀粉水解糖为原料，利用酿酒酵母生产燃料乙醇的过程，叙述错误的是（ ） A. 发酵全过程中酿酒酵母菌数量持续增加 B. 发酵过程中乙醇浓度会影响酿酒酵母的活性 C. 生产过程中酿酒酵母既有有氧呼吸，也有无氧呼吸 D. 需要考虑发酵体系中渗透压对酿酒酵母生长的影响 9. 对有害生物的防治，一般采取综合防治技术，包括生物防治、机械防治和化学防治等。下列分析不合理的是（ ） A. 利用某些害虫的趋光性可采用黑光灯对其进行灯光诱捕 B. 利用性引诱剂破坏种群正常的性别比例来干扰害虫繁殖 C. 利用除草剂清除杂草有利于提高农田的抵抗力稳定性 D. 有害生物防治的目标一般是将其数量控制在较低水平 10. 下列关于现代生物进化理论的叙述错误的是（　　） A. 种群是生物进化和繁殖的基本单位 B. 自然选择使种群的基因频率定向改变 C. 突变和基因重组决定生物进化的方向 D. 协同进化导致生物多样性的形成 11. 科研人员发现4-乙烯基苯甲醚（4VA）对不同发育阶段和性别的蝗虫都有很强的吸引力，而且不受自然环境中蝗虫密度的影响。科研人员还在蝗虫触角上找到4VA的特异性嗅觉受体OR35。相关叙述不正确的是（ ） A. 根据4VA的结构设计多种类似物，阻止蝗虫的聚集 B. 利用4VA诱杀蝗虫，不会改变蝗虫种群的性别比例 C. 建立OR35基因缺失的种群，放归环境影响基因频率 D. 采用生物防治措施，人工增加环境中蝗虫的天敌数量 12. 从米胚芽中提取的M（脂肪酶抑制剂）可作为一种良好的减肥药。为探讨M的抑制机理，研究者将M、底物乳液、胰脂肪酶按3种顺序加入，反应相同时间后测定和计算对酶促反应的抑制率，结果如图所示。下列说法或者推测不合理的是（ ） A. 顺序3应该是底物乳液与M混合预热10min后，加入胰脂肪酶进行反应 B. M主要通过与底物结合，从而阻碍底物－酶的结合达到抑制作用 C. M通过抑制脂肪酶发挥作用阻止脂肪的消化，起到减肥作用 D. 应将三组反应控制在25℃、pH为7.35﹣7.45左右的条件下进行 13. 白车轴草中有毒物质氢氰酸（HCN）的产生由H、h和D、d两对等位基因决定，H和D同时存在时，个体产HCN，能抵御草食动物的采食。如图示某地不同区域白车轴草种群中有毒个体比例，下列分析错误的是（ ） A. 草食动物是白车轴草种群进化的选择压力 B. 城市化进程会影响白车轴草种群的进化 C. 与乡村相比，市中心种群中h的基因频率更高 D. 基因重组会影响种群中H、D的基因频率 14. 如下图所示：甲图中①②表示目镜，③④表示物镜，⑤⑥表示物镜与装片之间的距离，乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像。下列叙述中，错误的是（ ） A. 若使物像放大倍数最小，甲图中的组合一般是①④⑥ B. 把视野里的标本从图中的乙转为丙时，应选用②③镜头，但绝不能提升镜筒 C. 在10×10的放大倍数下看到64个细胞，而且在视野的直径上排成一行，则转换为10×40的放大倍数后，看到一行细胞数为16个，若这64个细胞充满视野，则能看到4个细胞 D. 从图中的乙转为丙，操作顺序为：转动转换器→移动装片→调节细准焦螺旋和光圈，若将装片右移，则乙、丙中的物像左移，若使用相同的光圈和反光镜，则乙比丙亮 15. 如图是某基因控制蛋白质合成的示意图，有关叙述正确的是（ ） A. 迅速合成大量蛋白质主要是通过①过程形成大量mRNA实现的 B. ①过程以脱氧核苷酸为原料，②过程以氨基酸为原料 C. ①过程DNA正处于解旋状态，形成这种状态需要RNA解旋酶 D. 若①过程碱基互补配对时发生差错，则形成的多肽可能不发生改变 16. 红豆杉属植物中提取分离出的紫杉醇是一种有效的抗癌药物，传统生产方法是从红豆杉树皮和树叶中提取。如图表示工厂化生产紫杉醇的过程。下列说法正确的是（ ） A. 接种前常用酒精、次氯酸钠对外植体进行灭菌 B. 过程①需控制好培养基中植物激素的比例，过程③需使用固体培养基，有利于细胞增殖 C. 该途径依据的原理是植物细胞具有全能性 D. 可利用传代培养的动物癌细胞来检测紫杉醇抗癌活性 二、非选择题：本大题共5小题，共56分。 17. 油菜中的非等位基因Bms4b和BMs3与油菜的雄性不育、胚胎致死等性状有关，但两者相互作用机制仍不明确。我国科学家率先对此开展研究。他们将这两个基因分别转入拟南芥，获得了两种转基因拟南芥：Bms4b-T（转入了Bms4b）和BMs3-T（转入了BMs3）。每种转基因植物至少插入了一个目的基因。随后，他们利用野生型拟南芥（WT）分别与多株转基因植株进行杂交实验。经分析，发现F1中存在胚胎致死现象，统计F1中存活的株数，结果如下表所示。 杂交组合 F1株数 F1中含Bms4b的株数 F1中不含Bms4b的株数 甲：Bms4b-T×WT 183 36 147 乙：Bms4b-T×BMs3-T 227 160 67 回答下列问题： （1）正常情况下，F1群体中含Bms4b的植株所占比例至少是______。据表推测，胚胎致死与胚胎活性恢复分别与_______基因有关。在杂交组合乙中，F1代中含Bms4b的株数远多于不含Bms4b的株数，其原因可能是________。 （2）雄蕊绒毡层细胞叶绿体蛋白主要由细胞核基因表达，由叶绿体蛋白转运复合体（Toc）运入叶绿体，该过程异常会使叶绿体内蛋白减少，从而导致花粉不育。泛素-蛋白酶体系统参与该过程的调控，其机理是：泛素连接酶（SP1）对Toc进行泛素化修饰，随后蛋白酶体使其降解。研究发现蛋白Bms4b、BMs3对叶绿体蛋白转运过程有调控作用，如图所示。 据图分析，F1中雄性不育个体的基因组成特点是______，其基因作用机制是______。 18. 为探究弱光下（光照强度为100μmol·m-2·s-1）不同光质对黄瓜幼苗光合作用的影响，某科技小组设置8个光质处理组，白光（W）、单色红光（R）、单色蓝光（B）和90%红光与10%蓝光组成的复合光（9R1B），以下复合光比例依此类推。不同光质处理时，温度为24℃，CO2浓度为大气浓度，光周期统一设置为14h·d-1.部分实验结果如下图所示，核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶能催化固定CO2.回答下列问题： （1）光合作用中，核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶催化固定CO2后的最初产物是______此产物被光反应产生的ATP和NADPH还原后，产生的有机物是______。 （2）叶绿素位于叶绿体中______；光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比，提取光合色素后，测定叶绿素含量时，应选择红光而不选择蓝光的原因是_____。 （3）结合图甲可知，红蓝光复合处理黄瓜幼苗时，______光的比例提高有利于提高黄瓜幼苗的净光合速率；分析图乙和图丙可知，红蓝光复合处理黄瓜幼苗时，蓝光比例增加对黄瓜幼苗的影响有____。 （4）弱光下为促进黄瓜幼苗生长，最好控制90%红光与10%蓝光组成的复合光（9R1B）。上述研究提供的实验证据是______。 19. 研究表明，家蚕（性别决定方式为ZW）幼虫体壁的正常显色与尿酸的积累有关。家蚕尿酸主要在脂肪体中合成，然后随着血淋巴转运到体壁细胞中储存，部分随蚕沙排出，从尿酸合成到在体壁细胞积累的过程中任何环节受阻，都会导致体壁尿酸含量减少从而形成油蚕突变体。油蚕oc突变品系和野生型家蚕品系为亲本进行正反交，F1全部为野生型。回答下列问题： （1）根据杂交实验结果可知，油蚕oc突变体为___________性突变体。 （2）实验小组对野生型家蚕和oc突变体5龄第4天幼虫的体壁和血淋巴中的尿酸含量进行测定，实验结果如图1所示，根据实验结果可知oc突变体表现为油蚕的原因是 ___________。A1、A2或A3基因功能缺失都会形成油蚕，为了检测oc突变体的靶基因，实验小组继续测定了A1、A2和A3基因在野生型家蚕和oc突变体体壁细胞的表达量，结果如图2所示，根据实验结果可知，oc突变体是由___________基因突变形成的，理由是___________。现有该基因敲除的家蚕，试设计杂交实验进一步对该结论进行验证___________。 （3）油蚕oc突变体的体壁尿酸含量中等且分布均匀，为中度油蚕。实验小组又发现了一种新的油蚕os突变体，os突变体体壁尿酸含量极低，表现出明显的油蚕性状，为高度油蚕。为研究os和oc油蚕突变体的遗传规律进行了如下杂交实验（油蚕oc突变体相关基因用A/a表示，油蚕os突变体相关基因用B/b表示）： P F1 F1随机交配产生F2 ♀oc×♂os ♀高度油蚕和♂正常家蚕 ？ 根据实验结果可知，F1家蚕的基因型为___________，F2的雌性油蚕的表型及比例为（要求区分中度油蚕和高度油蚕）___________。 20. 野生型水稻（WT）的OsJRL基因突变株具有更强的抗寒性。研究人员围绕OsJRL蛋白的分布、OsJRL基因对水稻表型的影响及其作用机制等方面开展研究。回答下列问题： （1）绿色荧光蛋白基因（gfp）表达的GFP蛋白对细胞无毒性，且不会干扰细胞的代谢和功能。将OsJRL基因与gfp基因连接在同一载体并导入水稻细胞，检测到水稻细胞_______，说明OsJRL蛋白分布在细胞核和细胞质。 （2）通过转基因技术培育OsJRL基因敲除水稻植株（KO）和OsJRL基因过表达植株（OE）。可通过替换OsJRL基因上游的________序列得到OE。若用PCR检测两种实验材料是否构建成功，所设计的这对引物需具备________的特点。三种水稻幼苗经5℃处理一段时间后，检测植株的存活率，结果见下表： 温度植株 存活率% 时间d 室温 5℃ WT KO OE WT KO OE 5 100 100 100 98 100 98 10 100 100 100 68 75 43 15 100 100 100 25 68 14 实验结果说明________可以提高水稻的抗寒性。 （3）寒冷使细胞活性氧（ROS）增多，加速细胞衰老。检测发现，KO植株具有最高的苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性和最多的类黄酮积累，ROS水平最低。而OE植株的ROS最高，PAL活性和类黄酮含量最低。请在图的①~③选填“促进”或“抑制”，完善OsJRL基因调控水稻抗寒能力的机制。 ①______；②______；③______。 21. 微生物修复技术已成为当前石油污染土壤修复技术领域的研究热点，但石油污染土壤中氮元素限制直接影响了微生物的修复效果，土壤固氮菌的出现可以解决这一问题。土壤固氮菌在没有化合态氮（主要是铵）时可以进行固氮作用，不过土壤固氮菌对氧高度敏感，其产生的固氮酶在有氧条件下容易发生不可逆的失活。土壤固氮菌中部分固氮相关的基因结构及功能如图所示。请回答下列问题: （1）从石油污染土壤中分离土壤固氮菌，可采用______（填方法）并进行计数。使用的培养基中不需要有机氮源，原因是______。 （2）启动子位于固氮酶结构基因的上游，其功能是______。研究表明，nifA基因的表达产物对固氮基因σ54依赖型启动子的表达是必需的，而有铵时nifL基因会被激活，此时土壤固氮菌的固氮过程将停止，原因是______。 （3）为提高土壤固氮菌的固氮效率，某科研团队准备通过基因工程和蛋白质工程两个方向分别对土壤固氮菌进行改造，假如你是科研团队的一员，请选择一个方向简述你对土壤固氮菌的改造思路。______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024～2025学年清远市三中教育集团高三第三次模拟考试 生物 本试卷共9页，21小题，满分100分. 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上. 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效. 3.填空题和解答题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内.写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效. 一、单选题：共16小题，共44分。第1-10小题，每小题2分，第11-16小题，每小题4分。 1. 水稻的根细胞有氧呼吸和无氧呼吸过程中，共同的中间产物是（ ） A. 丙酮酸 B. 葡萄糖 C. 酒精 D. H2O 【答案】A 【解析】 【分析】细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸分为三个阶段，发生的场所是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，无氧呼吸分为两个阶段，场所都在细胞质基质。 【详解】水稻的根细胞有氧呼吸和无氧呼吸过程中，第一阶段相同，都是将葡萄糖分解为丙酮酸、二氧化碳和NADH，所以有氧呼吸和无氧呼吸共同的中间产物是丙酮酸，A正确，BCD错误。 故选A。 2. ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写，有细胞的能量“货币”之称，下列关于ATP的叙述错误的是（ ） A. ATP能直接给细胞生命活动提供能量 B. 人剧烈运动时，肌细胞内ATP合成的速率加快 C. ATP比其水解产物ADP更稳定 D. 光合作用中，光能可储存在ATP中 【答案】C 【解析】 【分析】ATP的结构式可简写成A-P～P～P，式中A代表腺苷，T代表3个，P代表磷酸基团，～代表特殊的化学键。 【详解】A、ATP是细胞生命活动的直接能源物质，A正确； B、人体在剧烈运动时，需要大量的ATP水解释放能量，ADP和磷酸合成ATP的速度加快，B正确； C、ATP中远离腺苷的特殊化学键容易断裂，所以其水解产物ADP比ATP更稳定，C错误； D、光合作用中，在光反应阶段，可以将光能转化为活跃的化学能储存在ATP中，D正确。 故选C。 3. 光合作用暗反应阶段不需要的条件是（ ） A. ATP B. NADPH C. 色素 D. 酶 【答案】C 【解析】 【分析】光合作用的过程可以分为光反应和暗反应两个阶段，光反应的产物主要是氧气、NADPH和ATP，暗反应阶段又可以分为CO2的固定和C3的还原两个阶段，其中，光反应产生的NADPH和ATP参与暗反应中C3的还原过程，除外暗反应过程中需要多种酶的催化作用。 【详解】光反应的产物主要是氧气、NADPH和ATP，光反应产生的NADPH和ATP可以参与暗反应中C3的还原过程，除外该过程还需要多种的酶的参与，光合色素能够吸收、传递和转化光能，参与光反应的过程。综上所述，C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4. 物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要，变形虫从水中摄取有机物颗粒的方式是（ ） A. 自由扩散 B. 胞吞 C. 协助扩散 D. 主动运输 【答案】B 【解析】 【分析】物质的跨膜运输分为小分子物质和离子的穿膜运输（被动运输、主动运输）、大分子和颗粒物质的膜泡运输（胞吞、胞吐）。 【详解】A、自由扩散是小分子物质进出细胞的方式，A错误； B、有机物颗粒属于大分子，大分子物质进入细胞的方式是胞吞，B正确； C、协助扩散是离子和小分子物质进出细胞的方式，C错误； D、主动运输是离子和小分子物质进出细胞的方式，D错误。 故选B。 5. 在生态系统中，生产者所固定的能量可以沿着食物链传递，食物链中的每个环节即为一个营养级。下列关于营养级的叙述，错误的是（ ） A. 同种动物在不同食物链中可能属于不同营养级 B. 作为生产者的绿色植物所固定的能量来源于太阳 C. 作为次级消费者的肉食性动物属于食物链的第二营养级 D. 能量从食物链第一营养级向第二营养级只能单向流动 【答案】C 【解析】 【分析】生态系统的能量流动是单向的、逐级递减的，沿着食物链和食物网流动；生产者为第一营养级，初级消费者为第二营养级，次级消费者为第三营养级。 【详解】A、杂食动物既会捕食植物，又会捕食动物，如果捕食植物，就是第二营养级，捕食动物，就是第三营养级或更高营养级，所以不同食物链中的动物会处于不同的营养级，A正确； B、绿色植物进行的是光合作用，能量来源于太阳，B正确； C、次级消费者是第三营养级，初级消费者是第二营养级，第一营养级是生产者，C错误； D、因为第一营养级是植物，第二营养级是动物，食物链是单向的，能量流动也就是单向的，D正确。 故选C。 6. 用高倍镜观察植物细胞有丝分裂中期图像，可见的结构包括（　　） A. 染色体、细胞壁 B. 细胞膜、细胞核 C. 染色体、赤道板 D. 细胞壁、核仁 【答案】A 【解析】 【分析】有丝分裂中期特点：形定数晰赤道齐，即染色体数目清晰，整齐地排列在赤道板上，此时期可以数细胞的染色体。 【详解】A、在光学显微镜下观察植物细胞有丝分裂中期图象可观察到染色体、纺锤体、细胞壁，A正确； BD、植物的细胞膜紧贴着细胞壁，在显微镜下只能看到细胞壁而看不到细胞膜，在有丝分裂的前期核膜、核仁就逐渐解体消失了，所以不可能在有丝分裂中期看到核仁，看到细胞核，BD错误； C、赤道面是一个假想的面，实际上并不存在，所以有丝分裂中期以及任何其它时期都不可能看到赤道面，C错误。 故选A。 7. 黄色圆粒（YyRr）豌豆植株自交，后代产生________种表型，________种基因型（　　） A. 4、9 B. 3、9 C. 4、8 D. 9、4 【答案】A 【解析】 【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】YyRr自交时，两对等位基因独立遗传。Yy自交后代表型为黄色（显性）和绿色（隐性），共2种；Rr自交后代表型为圆粒（显性）和皱粒（隐性），共2种。两对性状组合的表型种类为2×2=4种。基因型方面，Yy自交后代基因型为YY、Yy、yy（3种），Rr自交后代基因型为RR、Rr、rr（3种），组合后基因型种类为3×3=9种，A正确，BCD错误。 故选A。 8. 以木薯淀粉水解糖为原料，利用酿酒酵母生产燃料乙醇的过程，叙述错误的是（ ） A. 发酵全过程中酿酒酵母菌数量持续增加 B. 发酵过程中乙醇浓度会影响酿酒酵母的活性 C. 生产过程中酿酒酵母既有有氧呼吸，也有无氧呼吸 D. 需要考虑发酵体系中渗透压对酿酒酵母生长的影响 【答案】A 【解析】 【分析】酵母菌是兼性厌氧型真菌，既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸。 【详解】A、发酵全过程中酿酒酵母菌数量先增加后减少，A错误； B、发酵过程中乙醇浓度过高会抑制酿酒酵母的活性，B正确； C、生产过程中酿酒酵母早期进行有氧呼吸大量繁殖，后期进行无氧呼吸产生酒精，C正确； D、渗透压也会影响酵母细胞的活性，故需要考虑发酵体系中渗透压对酿酒酵母生长的影响，D正确。 故选A。 9. 对有害生物的防治，一般采取综合防治技术，包括生物防治、机械防治和化学防治等。下列分析不合理的是（ ） A. 利用某些害虫的趋光性可采用黑光灯对其进行灯光诱捕 B. 利用性引诱剂破坏种群正常的性别比例来干扰害虫繁殖 C. 利用除草剂清除杂草有利于提高农田的抵抗力稳定性 D. 有害生物防治的目标一般是将其数量控制在较低水平 【答案】C 【解析】 【分析】生态系统的稳定性表现在两个方面：一方面是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，叫做抵抗力稳定性；另一方面是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，叫做恢复力稳定性。 【详解】A、对于有趋光性的害虫，可利用其趋光性，用黑光灯进行灯光诱捕来防治害虫，A正确； B、利用性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，破坏种群正常的性别比例来干扰害虫繁殖，使害虫的种群密度明显降低，B正确； C、利用除草剂清除杂草会降低物种丰富度，不利于提高农田的抵抗力稳定性，清除杂草是为了避免杂草竞争土壤养分，C错误； D、有害生物防治的目标一般是将其数量控制在较低水平，不是彻底清除，生物之间通过营养关系相互依存、相互制约，构成复杂的食物链和食物网，直接关联着生态系平衡，D正确； 故选C。 10. 下列关于现代生物进化理论的叙述错误的是（　　） A. 种群是生物进化和繁殖的基本单位 B. 自然选择使种群的基因频率定向改变 C. 突变和基因重组决定生物进化的方向 D. 协同进化导致生物多样性的形成 【答案】C 【解析】 【分析】现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。 【详解】A、种群是生物进化和繁殖的基本单位，A正确； B、自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，B正确； C、变异是不定向的，所以突变和基因重组不能决定生物进化的方向，C错误； D、共同进化是指不同物种之间，生物与无机环境之间，在相互影响中不断进化和发展，可导致生物多样性的形成，D正确； 故选C。 11. 科研人员发现4-乙烯基苯甲醚（4VA）对不同发育阶段和性别的蝗虫都有很强的吸引力，而且不受自然环境中蝗虫密度的影响。科研人员还在蝗虫触角上找到4VA的特异性嗅觉受体OR35。相关叙述不正确的是（ ） A. 根据4VA的结构设计多种类似物，阻止蝗虫的聚集 B. 利用4VA诱杀蝗虫，不会改变蝗虫种群的性别比例 C. 建立OR35基因缺失的种群，放归环境影响基因频率 D. 采用生物防治措施，人工增加环境中蝗虫的天敌数量 【答案】A 【解析】 【分析】种群的数量特征有种群密度，出生率和死亡率，迁入率和迁出率，年龄组成（年龄结构），性别比例。迁入率和迁出率，出生率和死亡率决定种群数量的变化，但年龄组成（年龄结构）是通过影响出生率和死亡率影响数量变化的，性别比例通过影响出生率影响数量变化的。 【详解】A、分析题意，应根据4VA的结构设计拮抗剂，减少4VA与嗅觉受体结合，阻止飞蝗的聚集，A错误； B、4VA对不同发育阶段和性别的蝗虫都有很强的吸引力，故利用4VA诱杀蝗虫，不会改变蝗虫种群的性别比例，B正确； C、OR35基因会使无法合成嗅觉受体OR35，所以无法对4VA反应，不能聚集，建立OR35基因缺失的种群，放归环境影响基因频率，C正确； D、采用生物防治措施，人工增加环境中蝗虫的天敌数量可以减少蝗虫数量，且不污染环境，D正确。 故选A。 12. 从米胚芽中提取的M（脂肪酶抑制剂）可作为一种良好的减肥药。为探讨M的抑制机理，研究者将M、底物乳液、胰脂肪酶按3种顺序加入，反应相同时间后测定和计算对酶促反应的抑制率，结果如图所示。下列说法或者推测不合理的是（ ） A. 顺序3应该是底物乳液与M混合预热10min后，加入胰脂肪酶进行反应 B. M主要通过与底物结合，从而阻碍底物－酶的结合达到抑制作用 C. M通过抑制脂肪酶发挥作用阻止脂肪的消化，起到减肥作用 D. 应将三组反应控制在25℃、pH为7.35﹣7.45左右的条件下进行 【答案】D 【解析】 【分析】在一定温度范围内酶促反应速率随温度的升高而加快，在一定条件下，每一种酶在某一温度时活力最大，称最适温度；当温度高于最适温度时，酶促反应速率反而随温度的升高而降低。题意分析，本实验的目的是探讨该脂肪酶抑制剂的抑制机理，根据柱形图信息可知，顺序3应该是抑制剂与底物乳液混合预热10分钟后加入胰脂肪酶进行反应。 【详解】A、结合题图可知，该实验的自变量是抑制剂、底物和酶的顺序变化，因此，顺序3应该是底物乳液与抑制剂混合预热10min后，加入胰脂肪酶进行反应，A正确； B、根据实验结果可知，顺序3的抑制率最高，这说明该脂肪酶抑制剂主要通过与底物结合，进而阻碍底物－酶的结合来达到抑制作用的，B正确； C、该脂肪酶抑制剂通过抑制脂肪酶与底物的结合，进而发挥阻止脂肪消化的作用，减少了脂肪分解产物的吸收，因而可起到减肥作用，C正确。 D、本实验中温度为无关变量，实验过程中要求无关变量相同且适宜，因此，该实验需要在37℃的条件下进行，其pH和小肠中相同（7.6），D错误； 故选D。 13. 白车轴草中有毒物质氢氰酸（HCN）的产生由H、h和D、d两对等位基因决定，H和D同时存在时，个体产HCN，能抵御草食动物的采食。如图示某地不同区域白车轴草种群中有毒个体比例，下列分析错误的是（ ） A. 草食动物是白车轴草种群进化的选择压力 B. 城市化进程会影响白车轴草种群的进化 C. 与乡村相比，市中心种群中h的基因频率更高 D. 基因重组会影响种群中H、D的基因频率 【答案】D 【解析】 【分析】分析题意可知：H、h和D、d基因决定HCN的产生，基因型为D_H_的个体能产生HCN，有毒，能抵御草食动物的采食。 【详解】A、分析题意可知，草食动物能采食白车轴草，故草食动物是白车轴草种群进化的选择压力，A正确； B、分析题中曲线可知，从市中心到市郊和乡村，白车轴草种群中产HCN个体比例增加，说明城市化进程会影响白车轴草的进化，B正确； C、与乡村相比，市中心种群中产HCN个体比例小，即基因型为D_H_的个体所占比例小，d、h基因频率高，C正确； D、基因重组是控制不同性状的基因的重新组合，基因重组不会影响种群基因频率，D错误。 故选D。 14. 如下图所示：甲图中①②表示目镜，③④表示物镜，⑤⑥表示物镜与装片之间的距离，乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像。下列叙述中，错误的是（ ） A. 若使物像放大倍数最小，甲图中的组合一般是①④⑥ B. 把视野里的标本从图中的乙转为丙时，应选用②③镜头，但绝不能提升镜筒 C. 在10×10的放大倍数下看到64个细胞，而且在视野的直径上排成一行，则转换为10×40的放大倍数后，看到一行细胞数为16个，若这64个细胞充满视野，则能看到4个细胞 D. 从图中的乙转为丙，操作顺序为：转动转换器→移动装片→调节细准焦螺旋和光圈，若将装片右移，则乙、丙中的物像左移，若使用相同的光圈和反光镜，则乙比丙亮 【答案】D 【解析】 【分析】由图分析可知，图甲中①和②是目镜，③和④带有螺纹是物镜，根据目镜的镜头越长，其放大倍数越小；物镜的镜头越长，其放大倍数越大，与玻片的距离也越近，反之则越远可知，①的放大倍数小于②，③的放大倍数大于④，⑤的放大倍数大于⑥；图乙与图丙对比分析，图乙是低倍镜下观察到的图像，图丙是高倍镜下观察的图像。 【详解】A、①和②是目镜，③和④是物镜，①的放大倍数小于②，③的放大倍数大于④，⑤的放大倍数大于⑥，若使物像放大倍数最小，甲图中的组合一般是①④⑥，A正确； B、把视野里的标本从图乙转为图丙，是由低倍镜转换为高倍镜，应选用②③镜头，但绝不能提升镜筒，B正确； C、在10×10的放大倍数下看到64个细胞，而且在视野的直径上排成一行，则转换为10×40的放大倍数后，看到的一行细胞数为64÷4=16个，若这64个细胞充满视野，则能看到64÷16=4个细胞，C正确； D、从图乙转为图丙，正确的调节顺序：移动标本→转动转换器→调节光圈→转动细准焦螺旋；显微镜下观察到的是物体的倒像，若将装片右移，则乙、丙中的物像左移；若使用相同的光圈和反光镜，则乙（低倍镜）比丙（高倍镜）亮，D错误。 故选D。 15. 如图是某基因控制蛋白质合成的示意图，有关叙述正确的是（ ） A. 迅速合成大量蛋白质主要是通过①过程形成大量mRNA实现的 B. ①过程以脱氧核苷酸为原料，②过程以氨基酸为原料 C. ①过程DNA正处于解旋状态，形成这种状态需要RNA解旋酶 D. 若①过程碱基互补配对时发生差错，则形成的多肽可能不发生改变 【答案】D 【解析】 【分析】根据题意和图示分析可知：图示是某基因控制蛋白质合成的示意图，其中①表示转录过程，该过程主要发生在细胞核中；②表示翻译过程，发生在核糖体上。 【详解】A、快速合成大量蛋白质主要是通过②过程多个核糖体与一个mRNA分子结合，同时合成多条肽链实现的，A错误； B、①过程（转录）以核糖核苷酸为原料，②过程（翻译）以氨基酸为原料，B错误； C、①过程DNA正处于解旋状态，形成这种状态需要RNA聚合酶，C错误； D、若①过程碱基互补配对时发生差错，由于密码子的简并性（多种密码子对应同一种氨基酸），形成的多肽可能不发生改变，D正确。 故选D。 16. 红豆杉属植物中提取分离出的紫杉醇是一种有效的抗癌药物，传统生产方法是从红豆杉树皮和树叶中提取。如图表示工厂化生产紫杉醇的过程。下列说法正确的是（ ） A. 接种前常用酒精、次氯酸钠对外植体进行灭菌 B. 过程①需控制好培养基中植物激素的比例，过程③需使用固体培养基，有利于细胞增殖 C. 该途径依据的原理是植物细胞具有全能性 D. 可利用传代培养的动物癌细胞来检测紫杉醇抗癌活性 【答案】D 【解析】 【分析】分析题图：图示是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，其中①表示脱分化过程，②表示将愈伤组织分散成单个细胞，③表示细胞增殖过程。 【详解】A、接种前常用酒精、次氯酸钠对外植体进行消毒，A错误； B、图中①是脱分化过程，而决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，因此该过程需控制好培养基中植物激素的比例，过程③需使用液体培养基有利于细胞增殖，B错误； C、细胞全能性以细胞发育成个体为标志，而图中并没有形成完整植物体，C错误； D、紫杉醇具有抗癌作用，能阻止癌细胞的增殖，因此可利用传代培养的动物癌细胞来检测紫杉醇的抗癌活性，D正确。 故选D。 二、非选择题：本大题共5小题，共56分。 17. 油菜中的非等位基因Bms4b和BMs3与油菜的雄性不育、胚胎致死等性状有关，但两者相互作用机制仍不明确。我国科学家率先对此开展研究。他们将这两个基因分别转入拟南芥，获得了两种转基因拟南芥：Bms4b-T（转入了Bms4b）和BMs3-T（转入了BMs3）。每种转基因植物至少插入了一个目的基因。随后，他们利用野生型拟南芥（WT）分别与多株转基因植株进行杂交实验。经分析，发现F1中存在胚胎致死现象，统计F1中存活的株数，结果如下表所示。 杂交组合 F1株数 F1中含Bms4b的株数 F1中不含Bms4b的株数 甲：Bms4b-T×WT 183 36 147 乙：Bms4b-T×BMs3-T 227 160 67 回答下列问题： （1）正常情况下，F1群体中含Bms4b的植株所占比例至少是______。据表推测，胚胎致死与胚胎活性恢复分别与_______基因有关。在杂交组合乙中，F1代中含Bms4b的株数远多于不含Bms4b的株数，其原因可能是________。 （2）雄蕊绒毡层细胞叶绿体蛋白主要由细胞核基因表达，由叶绿体蛋白转运复合体（Toc）运入叶绿体，该过程异常会使叶绿体内蛋白减少，从而导致花粉不育。泛素-蛋白酶体系统参与该过程的调控，其机理是：泛素连接酶（SP1）对Toc进行泛素化修饰，随后蛋白酶体使其降解。研究发现蛋白Bms4b、BMs3对叶绿体蛋白转运过程有调控作用，如图所示。 据图分析，F1中雄性不育个体的基因组成特点是______，其基因作用机制是______。 【答案】（1） ①. 1/2 ②. Bms4b、BMs3 ③. F1中Bms4b-T存在插入两个或多个Bms4b的个体 （2） ①. 含有Bms4b、不含BMs3 ②. Bms4b基因表达产物能促进叶绿体前体蛋白和Toc蛋白泛素化从而被降解，导致叶绿体蛋白减少，花粉不育；BMs3基因能抑制Bms4b蛋白的合成和作用，恢复花粉育性 【解析】 【分析】位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【小问1详解】 根据题意可知，每种转基因植物至少插入了一个目的基因，因此Bms4b-T植株最少转入了一个Bms4b基因，该植株可看做一个杂合子，此时Bms4b-T×WT，子一代有两种情况，一种含有Bms4b基因，一种不含Bms4b基因，两种情况各占1/2，因此正常情况下，F1群体中含Bms4b的植株所占比例至少是1/2。由于Bms4b-T植株可能转入了一个Bms4b基因、也可能是两个或多个Bms4b基因，理论上甲组的子一代含Bms4b的株数应大于1/2，但根据表格数据可知，F1中含Bms4b的株数（36）明显少于F1中不含Bms4b的株数（147），因此可推测Bms4b基因与胚胎致死有关。杂交组合乙中，Bms4b-T×BMs3-T，子一代中由于BMs3基因的掺入导致含Bms4b的株数（160）明显大于不含Bms4b的株数（67），因此可知，与胚胎活性恢复有关的基因为BMs3基因。由于Bms4b-T植株可能转入了一个Bms4b基因、也可能是两个或多个Bms4b基因，故F1中Bms4b-T存在插入两个或多个Bms4b的个体，这些个体在Bms4b基因的作用下胚胎活性恢复，因此会导致乙组的F1中含Bms4b的株数明显多于不含Bms4b的株数。 【小问2详解】 根据图示可知，Bms4b基因表达产物Bms4b蛋白能促进叶绿体前体蛋白和叶绿体膜上的Toc蛋白与Ub结合而被泛素化后进而被降解，Toc可将叶绿体蛋白运入叶绿体，因此Toc蛋白被降解后会导致叶绿体蛋白减少，从而导致花粉不育；BMs3基因形成的BMs3蛋白能抑制Bms4b蛋白的合成和作用，使花粉育性得到恢复，因此F1中雄性不育个体的基因组成中应含有Bms4b基因、不含BMs3基因。 18. 为探究弱光下（光照强度为100μmol·m-2·s-1）不同光质对黄瓜幼苗光合作用的影响，某科技小组设置8个光质处理组，白光（W）、单色红光（R）、单色蓝光（B）和90%红光与10%蓝光组成的复合光（9R1B），以下复合光比例依此类推。不同光质处理时，温度为24℃，CO2浓度为大气浓度，光周期统一设置为14h·d-1.部分实验结果如下图所示，核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶能催化固定CO2.回答下列问题： （1）光合作用中，核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶催化固定CO2后的最初产物是______此产物被光反应产生的ATP和NADPH还原后，产生的有机物是______。 （2）叶绿素位于叶绿体中______；光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比，提取光合色素后，测定叶绿素含量时，应选择红光而不选择蓝光的原因是_____。 （3）结合图甲可知，红蓝光复合处理黄瓜幼苗时，______光的比例提高有利于提高黄瓜幼苗的净光合速率；分析图乙和图丙可知，红蓝光复合处理黄瓜幼苗时，蓝光比例增加对黄瓜幼苗的影响有____。 （4）弱光下为促进黄瓜幼苗生长，最好控制90%红光与10%蓝光组成的复合光（9R1B）。上述研究提供的实验证据是______。 【答案】（1） ①. 三碳化合物 ②. 糖类和C5 （2） ①. 类囊体薄膜 ②. 叶绿素和类胡萝素都能吸收蓝紫光，选择红光可以避免类胡萝素对实验的干扰 （3） ①. 红 ②. 可以提高叶绿素的含量；提高核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶的活性 （4）当复合光处于9R1B时，叶面积的增长速率和净光合速率最大 【解析】 【分析】影响光合作用的环境因素。 温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。 二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 【小问1详解】 光合作用中，核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶催化固定CO2后的最初产物是三碳化合物（C3），C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下，生成糖类等有机物，同时一部分C3也会再次转化为C5。 【小问2详解】 叶绿素位于叶绿体的类囊体薄膜上；光合色素溶液的浓度与其光吸收值成正比，提取光合色素后，测定叶绿素含量时，之所以选择红光而不选择蓝光，其原因主要是叶绿素和类胡萝素都能吸收蓝紫光，选择红光可以避免类胡萝素对实验造成的干扰。 【小问3详解】 依据图甲，红蓝光复合处理黄瓜幼苗时，红光比例的提高，当处于9R1B时，黄瓜幼苗的净光合速率最大，依据图乙和图乙可知，蓝光比例的升高，会提高叶绿体中叶绿素的含量，提高核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶的活性。 【小问4详解】 依据图甲、乙、丙、丁，可知，在复合光处于9R1B时，尽管叶绿素的含量不高，核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶也较低，但是，叶面积的增长速率最大，净光合速率也最高，所以通常在弱光下，为了促进黄瓜幼苗的生长，通常选择90%红光与10%蓝光组成的复合光。 19. 研究表明，家蚕（性别决定方式为ZW）幼虫体壁的正常显色与尿酸的积累有关。家蚕尿酸主要在脂肪体中合成，然后随着血淋巴转运到体壁细胞中储存，部分随蚕沙排出，从尿酸合成到在体壁细胞积累的过程中任何环节受阻，都会导致体壁尿酸含量减少从而形成油蚕突变体。油蚕oc突变品系和野生型家蚕品系为亲本进行正反交，F1全部为野生型。回答下列问题： （1）根据杂交实验结果可知，油蚕oc突变体为___________性突变体。 （2）实验小组对野生型家蚕和oc突变体5龄第4天幼虫的体壁和血淋巴中的尿酸含量进行测定，实验结果如图1所示，根据实验结果可知oc突变体表现为油蚕的原因是 ___________。A1、A2或A3基因功能缺失都会形成油蚕，为了检测oc突变体的靶基因，实验小组继续测定了A1、A2和A3基因在野生型家蚕和oc突变体体壁细胞的表达量，结果如图2所示，根据实验结果可知，oc突变体是由___________基因突变形成的，理由是___________。现有该基因敲除的家蚕，试设计杂交实验进一步对该结论进行验证___________。 （3）油蚕oc突变体的体壁尿酸含量中等且分布均匀，为中度油蚕。实验小组又发现了一种新的油蚕os突变体，os突变体体壁尿酸含量极低，表现出明显的油蚕性状，为高度油蚕。为研究os和oc油蚕突变体的遗传规律进行了如下杂交实验（油蚕oc突变体相关基因用A/a表示，油蚕os突变体相关基因用B/b表示）： P F1 F1随机交配产生F2 ♀oc×♂os ♀高度油蚕和♂正常家蚕 ？ 根据实验结果可知，F1家蚕的基因型为___________，F2的雌性油蚕的表型及比例为（要求区分中度油蚕和高度油蚕）___________。 【答案】（1）隐 （2） ①. 尿酸从血淋巴转运到体壁细胞的过程受阻 ②. A2 ③. A2基因在oc突变体体壁细胞中的表达量明显低于野生型，而A1、A3基因表达量无明显差异 ④. 将oc突变体与A2基因敲除的家蚕杂交，若子代全为油蚕，则可验证oc突变体是由A2基因突变形成的 （3） ①. AaZBZb和AaZbW（ZAbZaB和ZAbWa） ②. 正常家蚕：高度油蚕：中度油蚕=3：4：1（正常家蚕：高度油蚕：中度油蚕=1：2：1） 【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】 油蚕oc突变品系和野生型家蚕品系正反交，F1全部为野生型，说明野生型是显性性状，油蚕oc突变体为隐性突变体； 【小问2详解】 oc突变体体壁细胞中尿酸含量低，血淋巴中尿酸含量高，说明尿酸从血淋巴转运到体壁细胞的过程受阻。根据图2实验结果可知，oc突变体是由A2基因突变形成的，理由是A2基因在oc突变体体壁细胞中的表达量明显低于野生型，而A1、A3基因表达量无明显差异。验证该结论，可将oc突变体与A2基因敲除的家蚕杂交，若子代全为油蚕，则可验证oc突变体是由A2基因突变形成的； 【小问3详解】 根据题意分析，oc油蚕与野生型品系正反交的结果相同，说明A/a基因可能在常染色体上，且oc油蚕为隐性性状。oc突变体雌蚕与os突变体雄蚕杂交，F1雌性为高度油蚕，雄蚕为正常家蚕，说明B/b基因位于Z染色体上，且os突变体为隐性性状，这说明亲本的基因型组合为aaZBW × AAZbZb，F1的基因型为AaZBZb 和AaZbW。F1随机交配，F2中雌性群体基因型比例为A_ZBW（正常家蚕）：A_ZbW（高度油蚕）：aaZBW（中度油蚕）：aaZbW（高度油蚕）=3：3：1：1，因此表型及比例为正常家蚕：高度油蚕：中度油蚕=3：4：1。若A/a基因在性染色体同源区段，同理。 20. 野生型水稻（WT）的OsJRL基因突变株具有更强的抗寒性。研究人员围绕OsJRL蛋白的分布、OsJRL基因对水稻表型的影响及其作用机制等方面开展研究。回答下列问题： （1）绿色荧光蛋白基因（gfp）表达的GFP蛋白对细胞无毒性，且不会干扰细胞的代谢和功能。将OsJRL基因与gfp基因连接在同一载体并导入水稻细胞，检测到水稻细胞_______，说明OsJRL蛋白分布在细胞核和细胞质。 （2）通过转基因技术培育OsJRL基因敲除水稻植株（KO）和OsJRL基因过表达植株（OE）。可通过替换OsJRL基因上游的________序列得到OE。若用PCR检测两种实验材料是否构建成功，所设计的这对引物需具备________的特点。三种水稻幼苗经5℃处理一段时间后，检测植株的存活率，结果见下表： 温度植株 存活率% 时间d 室温 5℃ WT KO OE WT KO OE 5 100 100 100 98 100 98 10 100 100 100 68 75 43 15 100 100 100 25 68 14 实验结果说明________可以提高水稻的抗寒性。 （3）寒冷使细胞活性氧（ROS）增多，加速细胞衰老。检测发现，KO植株具有最高的苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性和最多的类黄酮积累，ROS水平最低。而OE植株的ROS最高，PAL活性和类黄酮含量最低。请在图的①~③选填“促进”或“抑制”，完善OsJRL基因调控水稻抗寒能力的机制。 ①______；②______；③______。 【答案】（1）细胞核和细胞质发出绿色荧光 （2） ①. 启动子 ②. 与OsJRL基因互补配对 ③. OsJRL基因表达量降低/OsJRL基因缺失/敲除sJRL基因/抑制OsJRL基因表达 （3） ①. 促进 ②. 抑制 ③. 抑制 【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】 因为绿色荧光蛋白基因（gfp）表达的GFP蛋白可作为标记，当OsJRL基因与gfp基因连接导入水稻细胞后，若在细胞核和细胞质都能发出绿色荧光，就表明与之相连的OsJRL蛋白分布在细胞核和细胞质； 【小问2详解】 启动子是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列，替换OsJRL基因上游的启动子序列，可能增强其表达，从而获得基因过表达植株（OE）；PCR 检测构建是否成功时，引物需能与目标基因（敲除或过表达相关区域）两端特异性结合，才能扩增出相应片段，以此判断是否构建成功，即引物需具备与OsJRL基因互补配对的特点；从表格数据看，在5℃处理下，随着时间推移，KO植株存活率相对较高，OE植株存活率较低，WT植株居中，说明OsJRL基因表达量降低（或OsJRL基因缺失或敲除OsJRL基因或抑制OsJRL基因表达）后水稻抗寒性提高； 【小问3详解】 寒冷使细胞活性氧（ROS）增多，说明低温胁迫促进ROS产生；KO 植株（无OsJRL基因）PAL活性最高，说明OsJRL基因存在时会抑制PAL活性；KO植株 ROS水平最低、类黄酮积累最多，OE植株ROS最高、类黄酮含量最低，说明类黄酮抑制ROS的产生。 21. 微生物修复技术已成为当前石油污染土壤修复技术领域的研究热点，但石油污染土壤中氮元素限制直接影响了微生物的修复效果，土壤固氮菌的出现可以解决这一问题。土壤固氮菌在没有化合态氮（主要是铵）时可以进行固氮作用，不过土壤固氮菌对氧高度敏感，其产生的固氮酶在有氧条件下容易发生不可逆的失活。土壤固氮菌中部分固氮相关的基因结构及功能如图所示。请回答下列问题: （1）从石油污染土壤中分离土壤固氮菌，可采用______（填方法）并进行计数。使用的培养基中不需要有机氮源，原因是______。 （2）启动子位于固氮酶结构基因的上游，其功能是______。研究表明，nifA基因的表达产物对固氮基因σ54依赖型启动子的表达是必需的，而有铵时nifL基因会被激活，此时土壤固氮菌的固氮过程将停止，原因是______。 （3）为提高土壤固氮菌的固氮效率，某科研团队准备通过基因工程和蛋白质工程两个方向分别对土壤固氮菌进行改造，假如你是科研团队的一员，请选择一个方向简述你对土壤固氮菌的改造思路。______。 【答案】（1） ①. 稀释涂布平板法 ②. 土壤固氮菌能利用空气中的氮气作为氮源 （2） ①.  RNA 聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录 ②. nifL的表达产物会使nifA表达产物丧失活性，而nifA的表达产物对固氮基因σ54依赖型启动子的表达是必须的 （3）基因工程方向：获取与提高固氮效率有关的目的基因，构建基因表达载体，导入土壤固氮菌细胞中使其高效表达； 蛋白质工程方向：分析固氮酶结构和功能关系，改造氨基酸序列，推测 DNA 序列，获得改造后的基因导入土壤固氮菌表达改造后的固氮酶。 【解析】 【分析】1、圆褐固氮菌具有较强的固氮能力，可以利用氮气作为氮源，所以培养基中不需要加氮源。 2、微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【小问1详解】 从石油污染土壤中分离并计数土壤固氮菌，可采用稀释涂布平板法。稀释涂布平板法可以将菌液均匀地涂布在培养基表面，通过统计平板上的菌落数来估算菌的数量。 土壤固氮菌能够利用空气中的氮气作为氮源进行固氮作用，所以使用的培养基中不需要有机氮源。 【小问2详解】 启动子位于固氮酶结构基因的上游，其功能是 RNA 聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出 mRNA 。据图可知，nifL的转录产物能使nifA表达产物丧失活性，而nifA的表达产物对固氮基因σ54依赖型启动子的表达是必须的，故有铵时激活nifL，则固氮菌的固氮过程将停止。 【小问3详解】 基因工程方向：获取与提高固氮效率有关的目的基因（如高效固氮酶基因等），构建基因表达载体，将其导入土壤固氮菌细胞中，使其高效表达，从而提高土壤固氮菌的固氮效率。 蛋白质工程方向：分析固氮酶的结构和功能关系，对固氮酶的氨基酸序列进行改造，然后根据氨基酸序列推测出相应的 DNA 序列，通过基因合成或基因修饰等方法获得改造后的基因，导入土壤固氮菌中，表达出改造后的固氮酶，以提高固氮效率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $