精品解析：2025届山东省北镇中学竞赛部高三考前集训（二）生物试题

山东省北镇中学竞赛部2025年高三考前集训（二） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考号等填写在答题卡和答题纸的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他标号。回答非选择题时，将答案写在答题纸上。写在本试卷上无效。 3．本场考试时间：60分钟，满分：100分，请注意掌握时间。 一、选择题：本题共20小题，每题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 病毒是非细胞形态的生命体，它与细胞在起源上的关系一直是科学家比较感兴趣的问题。比较被人们认同的观点是：生物大分子先形成细胞，其中的一部分脱离细胞演变成病毒。下列叙述不支持该观点的是（ ） A. 病毒都是寄生的，没有细胞的存在就没有病毒的繁殖 B. 病毒的核酸与宿主细胞的某些核酸片段碱基序列相似 C. 病毒的组成成分和结构介于生物大分子与细胞之间 D. 病毒与细胞内核酸和蛋白质结合形成的复合物相似 2. 分泌蛋白可经经典分泌途径和非经典分泌途径分泌到细胞外，经典的蛋白分泌途径是通过内质网—高尔基体途径进行的，此类蛋白初合成时肽链上有信号肽序列，它引导正在合成的多肽进入内质网，多肽链依次经过内质网、高尔基体加工后形成分泌小泡分泌细胞外，分泌到细胞外的分泌蛋白信号肽已被切除。非经典分泌途径并不依赖内质网-高尔基体，其分泌途径如下图所示。下列说法正确的是（ ） A. 非经典分泌途径中的a、c、d过程依赖细胞膜的选择透过性进行 B. 经典蛋白途径分泌的蛋白质在高尔基体的加工过程中信号肽被切除 C. 若某种分泌蛋白的基因中不具有编码信号肽的序列，其分泌途径属于非经典分泌途径 D. 经a过程分泌到细胞外的蛋白质可能是水解酶，胰岛素通过c过程分泌到细胞外 3. 原生质体（细胞除细胞壁以外的部分）表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中溶质浓度≥0.3mol/L B. 乙、丙组NaCl处理皆使细胞发生质壁分离，处理解除后细胞可发生质壁分离复原 C. 该菌原生质体表面积增加时是因为外界溶液浓度低于细胞内，从而发生了吸水 D. 若将该菌先65℃水浴灭活后，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化 4. 研究影响豌豆幼苗细胞线粒体耗氧速率的因素，按图示顺序依次向测定仪中加入线粒体及相应物质，测定氧气浓度的变化，结果如图（注：图中呼吸底物是指在呼吸过程中被氧化的物质）。下列分析正确的是（ ） A. 加入的呼吸底物是葡萄糖 B. 过程①没有进行有氧呼吸第三阶段 C. 过程①耗氧速率变化和过程③耗氧速率变化的主要原因都是由呼吸底物不足引起 D. 过程④耗氧速率降低和过程⑤耗氧速率加快的主要原因都是由ADP含量变化引起 5. 细胞周期可分为分裂间期和分裂期（M期），分裂间期又分为DNA合成前期（G1期）、DNA合成期（S期）和DNA合成后期（G2期）。细胞周期素B1（cyclinB1）可调控细胞周期，它激活细胞周期蛋白依赖性激酶1（CDK1）后，后者可促使靶蛋白磷酸化而产生相应的生理效应，进而促进细胞由G2期进入M期。蓝萼甲素（GLA）是从中草药香茶菜中分离提取的活性成分，用不同浓度的GLA分别处理肿瘤细胞24h，结果如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 正常情况下，cyclinB1在G1、S期不能激活CDK1 B. 激活的CDK1可能引发核膜崩解，细胞核解体 C. GLA可能通过催化cyclinB1、CDK1分解而阻滞分裂进程 D. 推测p21可能是CDK1基因表达的抑制剂，能抑制细胞进入M期 6. 太子参同一植株上有位于茎顶端的开放花（开花后受粉）和位于叶腋的闭合花（开花前受粉），两种类型的花均为两性花。已知太子参紫茎和绿茎由一对等位基因B、b控制。将若干株紫茎太子参混合种植，收获植株顶端的种子记为M，收获叶腋处的种子记为N，其中种子N长成的植株中绿茎占1/16。下列说法正确的是（ ） A. 紫茎为显性性状，紫茎亲本中杂合子占1/2 B. 种子M单独种植，长成的植株中紫茎占15/16 C. 种子N长出的紫茎植株叶腋所结种子中杂合子占1/15 D. 种子M和N混合种植，全部后代中B基因频率为3/4 7. 果蝇的翅型有卷翅和正常翅。常染色体上的等位基因（A/a）为隐性时表现为正常翅，且A基因纯合时受精卵不能发育。X染色体上的等位基因（B/b）也控制果蝇的卷翅和正常翅。两对基因中只要一对基因为卷翅基因，果蝇就表现为卷翅。为研究果蝇卷翅性状的遗传情况，选择1只卷翅雌果蝇和一只双隐性（aaXbY）卷翅雄果蝇进行测交得F1，F1随机交配得F2，杂交结果如表所示。下列分析错误的是（ ） P F1 F2 卷翅♀ 卷翅♂ 1/4正常翅♀：1/4卷翅♀ 6/20正常翅♀：4/20卷翅♀ 1/4正常翅♂：1/4卷翅♂ 3/20正常翅♂：7/20卷翅♂ A. 亲本雌雄果蝇都能产生2种基因型的配子 B. 若F1的卷翅（♀）×正常翅（♂），则子代中卷翅（♂）占3/8 C. F2卷翅果蝇共有5种基因型，其中杂合子的比例为8/11 D. 若F2的正常翅雌雄果蝇随机交配，则子代果蝇均表现为正常翅 8. 已知甲病和乙病是两种单基因遗传病，分别由独立遗传的等位基因A/a、B/b控制，图1为某家族有关这两种遗传病的遗传系谱图，图2为A/a基因上限制酶M的识别位点及该家族中部分个体的A/a基因经限制酶M切割后的电泳条带。下列相关叙述错误的是（ ） A. A/a基因位于X染色体上，B/b基因位于常染色体上 B. a基因经限制酶M切割后，可形成0.4kb、0.6kb和0.8kb的片段 C. Ⅱ4同时携带甲、乙两种遗传病的致病基因的概率为1/4 D. 若Ⅲ1为正常女性，其与一正常男性婚配，二者所生女儿均不患甲病 9. 科学家在对果蝇刚毛性状进行研究时发现，基因型M+M的部分个体长出了一块扇形的野生型刚毛，其中M是决定细长刚毛的显性基因。这是由于有丝分裂过程中M+/M所在的染色体不分离造成的，过程如下图所示。异常的有丝分裂产生的单体细胞（2n—1），因生长缓慢且不稳定，在后续有丝分裂过程中，经常会失去其他染色体而最后成为一个稳定的单倍体细胞（n），称为单倍体化过程。下列分析合理的是（ ） A. 有丝分裂过程中同源染色体是否正常分离是由M+和M基因决定的 B. 若图示过程发生在减数分裂Ⅱ，结果会产生含2个染色体组的配子 C. 与单倍体植株一样，单体细胞生长缓慢且不稳定，单体植株常为高度不育 D. 单倍体化可以用于检测野生型个体发生隐性突变后产生的性状类型 10. 铁是组成细胞的重要元素，但细胞内过量的Fe3+会诱发自由基反应，对细胞产生损伤。转铁蛋白受体参与细胞对Fe3+的吸收。下图是细胞中Fe3+含量对转铁蛋白受体mRNA(TfR-mRNA）稳定性的调节过程（图中铁反应元件是TfR-mRNA上一段富含碱基A、U的序列），当细胞中Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而不能与铁反应元件结合，导致TfR-mRNA易水解，反之，TfR-mRNA难水解。下列叙述正确的是（ ） A. a在TfR-mRNA上的移动方向为3'→5' B. 富含A—U区通过磷酸键形成了特有的茎环结构 C. 细胞中Fe3+不足时，转铁蛋白受体活性升高促进Fe3+吸收 D. 铁调节蛋白结合铁反应元件不影响转铁蛋白受体的合成 11. 依托咪酯是一种麻醉诱导剂。为研究其作用机理，科研人员以大鼠的离体神经组织为材料，检测依托咪酯对谷氨酸（兴奋性神经递质）和γ-氨基丁酸（抑制性神经递质）释放速率的影响，结果如下表。其中甲组仅进行非钙依赖型神经递质释放，乙组同时进行钙依赖型和非钙依赖型神经递质释放（谷氨酸和γ-氨基丁酸均存在钙依赖型和非钙依赖型两种释放途径）。下列相关叙述正确的是（ ） 组别 甲组 乙组 A1 A2 A3 B1 B2 B3 依托咪酯浓度（μmol/L） 0 0.4 4 0 0.4 4 神经递质释放速率（nmol/mg·min） 谷氨酸 0.26 0.28 0.29 1.31 1.22 1.12 γ-氨基丁酸 0.23 0.24 0.24 0.63 0.63 0.6 A. 谷氨酸、γ-氨基丁酸的合成和分泌需要核糖体、内质网、高尔基体等细胞器参与 B. γ-氨基丁酸与突触后膜上受体结合后引起Na+内流，并将化学信号转化为电信号 C. 依托咪酯能抑制非钙依赖型神经递质释放，对钙依赖型神经递质释放几乎无影响 D. 在钙依赖型的递质释放途径中，依托咪酯对谷氨酸释放的抑制强于对γ-氨基丁酸 12. 下图表示葡萄糖刺激胰岛B细胞分泌胰岛素的示意图（其中“+”表示促进，“—”表示抑制）。有关叙述正确的是（ ） A. GLUT2是运输葡萄糖的载体，运输葡萄糖时既可消耗ATP，也可不消耗ATP B. 细胞中ATP含量增加时，导致对ATP敏感的K+通道关闭，Ca2+内流增加 C. 细胞中Ca2+含量增加能促进胰岛素通过胞吐的方式分泌到细胞外，属于被动运输 D. 血糖浓度升高，大量葡萄糖进入线粒体氧化，导致细胞内ATP/ADP值升高 13. 注射的 mRNA 疫苗被树突状细胞吞噬后，在细胞内合成抗原（蛋白质）。经加工后的抗原可通过 MHCI和 MHCII呈递到细胞表面， 参与免疫反应，图中①~④为免疫细胞。下列说法错误的是（ ） A. 树突状细胞能加工、呈递抗原 B. ①为B细胞，分化为②后能产生抗体 C. ③与①结合是激活①的第一个信号 D. ④为细胞毒性T细胞，能裂解靶细胞 14. 振落法是一种捕捉、调查高大树木上昆虫的方法。其具体方法是在树下铺上白布，然后摇动或敲打树枝、树叶，利用昆虫假死的习性，将其振落到白布上进行收集。调查结束，将昆虫重新放到自然环境中。下列说法正确的是（ ） A. 振落地点的选择可以采用五点取样法或等距取样法 B. 振落法可精确统计某种群的种群数量 C. 振落法可以调查昆虫不同种群的种间关系 D. 振落到白布上的昆虫需要用酒精麻醉，便于统计昆虫种类和数量 15. 某农场中的能量流动如图，字母A~Ⅰ代表能量，其中D和G分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量，E和H为摄入的饲料中的能量。下列说法错误的是（ ） A. B+C+D是生产者用于生长、发育和繁殖的能量 B. 第一和第二营养级之间的能量传递效率为D/（A+B+C+D）×100% C. 第二、第三营养级粪便中的能量分别属于C+E、I+H D. 第二和第三营养级之间的能量传递效率大于G/（D+E）×100% 16. 研究人员预估车前草的灭绝时间，发现与人类活动有关的生态环境变化会带来延迟的生物多样性损失，导致车前草灭绝时间滞后于气候变化的速度，这种现象称为“灭绝债务”。下列说法错误的是（ ） A. 初始种群规模较小更容易导致灭绝债务的产生 B. 灭绝债务的存在使得物种保护变得更加复杂和困难 C. 生态系统具有一定的自我调节能力能增加灭绝债务的产生 D. 长期的灭绝债务可能有利于栖息地的恢复，防止物种灭绝 17. 王村醋属于“山东省非物质文化遗产”，它以小米为主要原料， 经酵母菌、醋酸菌等微生物发酵而成。明嘉靖二十五年王村就有“春分酿酒拌醋”之说，有经验的酿醋师可通过附耳听瓮判断发酵的程度。王村醋传统酿造工艺如下表，下列说法错误的是（ ） 步骤 操作过程 ①糊茬 将浸泡好的小米放入锅内， 温火煮米， 米煮到开花， 成黏糊状即可。 ②大曲酒酵 将煮好的米摊开散热， 待温凉至38℃时加曲抖匀放入缸内发酵。 ③汾醋 将发酵好的醪液拌谷糠倒入瓮内自然发酵，进入七天的发酵阶段。 ④抄缸 用手抄醅， 有利于醋醅的空气流通， 该发酵过程需要两个月。 ⑤拨缸 从一个缸内倒入另一个缸内，使发酵彻底。 ⑥存醅 为保证小米醋的口感，用油布盖住并用泥密封， 存醅三个月。 A. “春分酿酒拌醋”说明温度影响醋酸发酵 B. “听瓮”是通过醋酸菌产生CO₂的状况推测发酵程度 C. 拌曲时温度过高可导致曲中的微生物死亡 D. 若不“手抄醅”，则醋酸菌的呼吸强度下降 18. 科研人员通过改良发酵工艺“把玉米变成衣服”，即利用大肠杆菌将玉米转化为戊二胺，再将戊二胺转化为尼龙布，流程如图所示。其中，戊二胺不能从大肠杆菌体内排出，且对细胞有毒害作用。下列相关分析错误的是（ ） A. 该工业生产中要使用淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等酶制剂 B. 发酵过程中，应将培养液置于有氧、pH中性或接近中性的条件下培养 C. 发酵时定期更换培养液，能降低戊二胺对大肠杆菌的毒害 D. 发酵结束后，可采用提取、分离和纯化措施来获得戊二胺 19. 人-猪嵌合体胚胎能用于模拟许多人类遗传病的早期发病过程、实施药物测试和获得可供移植的人类器官。下图表示培养人-猪嵌合体胚胎的部分过程。下列说法错误的是（ ） A. 利用体外受精技术获得猪受精卵时，用促性腺激素处理母猪可获得更多的卵子 B. 采用体外受精技术获得猪受精卵时，在受精前要对猪的精子进行获能处理 C. 人-猪嵌合体胚胎的一个细胞内同时存在猪的遗传物质和人的遗传物质 D. 胚胎移植时，猪的免疫系统一般不会对人-猪嵌合囊胚产生免疫排斥反应 20. Cre-loxP系统能实现特定基因的敲除(如图1)。把几种荧光蛋白基因和Cre酶能识别并切割的序列(loxP1和loxP2)串在一起，构建表达载体T(如图2)。部分荧光蛋白基因会被Cre酶随机“剪掉”,且两个loxP1之间或两个loxP2之间的基因，最多会被Cre酶敲除一次，剩下的部分得以表达，随机呈现不同的颜色。下列说法错误的是（ ） A. 构建表达载体T时用到的工具包括限制酶、DNA连接酶 B. 若小鼠细胞含一个表达载体T(不含Cre酶),其肌肉组织细胞呈无色 C. 若小鼠细胞含一个表达载体T(含Cre酶),其脑组织细胞只能呈红色或黄色 D. 若小鼠细胞含两个表达载体T(含Cre酶),其脑组织细胞可能出现两种颜色 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 21. 在适宜的条件下，向甲、乙发酵罐中加入足量葡萄糖和适量的酵母菌进行酒精发酵。甲发酵罐充入一定量的氧气，乙发酵罐为无氧条件。定时测量发酵罐中氧气和酒精的物质的量，结果如图。下列说法正确的是（ ） A. 甲中的酵母菌在2～4h段进行有氧呼吸和无氧呼吸 B. 甲、乙中的酵母菌在A点时的呼吸速率相同 C. 甲、乙分别在C点和B点时无氧呼吸速率达到最快 D. 实验结束后，甲、乙发酵罐中产生的CO2量之比为8:5 22. 使基因失活的突变称为正向突变，其效应可由回复突变逆转。而回复突变可分为两种类型：真实回复和第二位点回复。原始突变的严格逆转称为真实回复；第二位点回复是指另一个突变发生在基因的其他部位，它的作用补偿了第一次突变的功能，如蛋白质中一个氨基酸的改变可消除基因的功能，但是第二个改变可能补偿第一次突变，重新恢复蛋白质活性。下列叙述错误的是（ ） A. 蛋白质功能相同，其结构也一定相同 B. 两种回复突变体现了基因突变的不定向性和随机性 C. 分化程度越高的细胞，越容易发生回复突变 D. 性状相同的纯合子，其相关基因的碱基排列顺序也相同 23. 在番茄果实的发育和成熟过程中，赤霉素和乙烯的含量会依次出现高峰。某小组通过实验发现：①用赤霉素合成抑制剂处理番茄授粉两天后的果实可缩短果实成熟时间；②赤霉素缺失突变体番茄的单果重量较小，适时喷施外源赤霉素能缓解因赤霉素缺乏造成的影响。下列说法错误的是（ ） A. 不同种激素对植物生长发育的调节往往表现出一定的顺序性 B. 实验①②中控制自变量分别采用了“加法原理”和“减法原理” C. 实验②中需要设计均不做处理的野生型和赤霉素缺失突变体番茄组进行对照 D. 内源赤霉素浓度的降低会促进乙烯合成，二者在番茄成熟过程中起协同作用 24. 原产于北美温带的加拿大一枝黄花（简称SC）作为观赏植物引入我国，给我国南方地区造成严重的生态灾害和经济损失，有“植物杀手”之称。为研究SC入侵我国南方地区的原因，科研人员对入侵SC的二倍体、四倍体和六倍体（R2、R4、R6）的耐寒能力进行检测，结果如图1所示。将各类型的SC分别与当地常见植物混种，结果如图2所示。下列叙述正确的是（ ） A. 南方冬季气温高，耐寒性好的R2在环境选择中不占优势 B. 2014年的R2年龄结构可能为衰退型，R4和R6年龄结构可能为增长型 C. R2和R4共同利用有限的资源和空间产生的相互排斥的现象属于种间竞争 D. 将SC引入我国，提升了南方地区的物种多样性 25. 石斛是具有重要的药用价值的兰科植物。利用分子生物学技术对石斛DNA分子进行鉴定，能更有效保证石斛的用药安全，而石斛DNA的有效提取是成功开展分子鉴定的前提。某团队利用3种方法(M1、M2、M3)对铁皮、霍山两种石斛叶进行提取DNA的实验，并检测DNA提取样品液在230、260、280nm处的吸光度。A₂₆₀用于计算DNA浓度，A₂₆₀/A₂₈₀(图1)反映DNA提取液中蛋白质等杂质的浓度，A₂₆₀/A₂₃₀(图2)反映DNA提取液中无机盐等小分子杂质的浓度。A₂₆₀/A₂₈₀、A₂₆₀/A₂₃₀比值越大,DNA越纯。下列有关叙述,错误的是（ ） A. 与蛋白质、无机盐等杂质相比，DNA对260nm光吸收值最大 B. 用鲜叶提取DNA，两种石斛宜用M2法 C. 用霍山石斛冻叶提取DNA，最好用M3法 D. 可以用PCR技术对提取的DNA进行分子鉴定 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 26. 植物细胞内的呼吸链中存在由交替氧化酶（AOX）主导的交替呼吸途径，该途径对植物抵抗强光等逆境具有重要的生理学意义。下图1表示eATP与呼吸链对光合作用相关反应的影响，其中iATP为细胞内ATP，eATP为细胞外ATP。请回答下列问题。 （1）图中所示的光系统Ⅰ和光系统Ⅱ应位于叶绿体的_____________（结构）上。ATP和NADPH在光合作用中的共同作用是______________。 （2）强光环境下，植物细胞通过“苹果酸草酰乙酸穿梭”途径，将过多的____________转移出叶绿体，并最终通过AOX的作用，将其中大部分能量以____________形式散失，从而有效缓解强光对植物细胞内光系统的损伤。 （3）据图判断，eATP最可能是作为一种信号分子调节植物的光合作用，其判断依据是______________。 （4）为探究eATP对植物光系统反应效率的影响及其作用机制，研究者以野生型（WT）拟南芥和eATP受体缺失突变体（dorn-1）拟南芥为实验材料，利用交替呼吸抑制剂（SHAM）进行实验，结果如图2所示。据图2分析，在WT叶片中，SHAM处理能够引起实际光系统反应效率__________；对WT叶片添加外源ATP可____________SHAM所导致的影响；而在dorn-1叶片中，SHAM处理对植物实际光系统反应效率的影响_______________。 27. 鹌鹑（ZW）到了繁殖期，颈后部有的会长出长羽冠，有的长出短羽冠，长羽冠受显性基因G控制，即使携带G基因也只在成年后的繁殖期才表现出来。现有一繁殖期表现出短羽冠的雄性和一繁殖期表现出长羽冠的雌性鹌鹑杂交，繁殖出一雄一雌两只幼体。对四只个体进行相关基因检测，电泳结果如图示（对应个体标签丢失且不考虑Z、W染色体的同源区段）。回答下列问题： （1）控制羽冠基因G/g位于_________染色体上，理论上，子代繁殖期中雌性长羽冠鹌鹑和雄性长羽冠鹌鹑在数量上表现为_________． （2）F1中雌雄鹌鹑相互杂交，子代繁殖期出现雄性短羽冠的概率为_________。 （3）鹌鹑的喙有黄色（F）和褐色（f），取多对短羽冠褐喙雄鹌鹑与长羽冠黄喙雌鹌鹑杂交，F1雄性均表现为长羽冠黄喙，雌性均表现为长羽冠褐喙。 ①上述两对等位基因___（填“遵循”或“不遵循”）基因自由组合定律，理由是_____。 ②几个生物兴趣小组多次重复上述实验，偶然间发现F1雄性中出现一只褐喙。小组成员猜测以下三种可能：F基因所在染色体出现了缺失；出现了性反转；出现了基因突变。请你设计最简单实验进行判断：_____________，若结果表现为__________，则为基因突变导致。 （4）研究发现鹌鹑突变基因D2和D3分别位于10号染色体的位点1和位点2，如图所示。已知双突变纯合子致死且突变基因D2会明显提高鹌鹑的产蛋量。位点1只含D2的蛋壳为青色，位点2只含有D3的蛋壳颜色成白色，其他的蛋壳成淡黄色（野生基因用D2+、D3+表示）。 ①鹌鹑蛋壳表现为青色的个体基因型为___________。 ②育种工作者经处理得到了如图乙所示雌性鹌鹑，其一条10号染色体上含D3基因的片段缺失后与W染色体结合。该过程发生的染色体变异类型有__________。 ③若利用图乙与图丙所示个体交配，可选育蛋壳为_________色的后代个体用于生产。 28. 二氢睾酮（5α-DHT）是人体内的强效雄激素，对肌肉力量和功能产生重要影响。为探究其发挥作用的途径，科研人员展开研究。 （1）睾酮的分泌通过下丘脑-垂体-性腺轴来调控，这称为________调节。性腺分泌的睾酮在特定组织内转化为5α-DHT，经________运输至肌肉细胞，与核内受体结合，调控基因转录，30分钟后促进肌动蛋白的合成，该途径属于核受体途径。 （2）近期发现5α-DHT能在5分钟内快速增强肌肉力量，推测其存在另一条作用途径。科研人员开展图1实验，在注射5α-DHT后的30分钟内，检测不同处理下小鼠骨骼肌中cAMP含量（cAMP可通过调节细胞质基质中Ca2+浓度快速提高肌肉收缩力）。 ①实验选择在“注射5α-DHT后的30分钟内”检测小鼠骨骼肌中cAMP含量的目的是________。 ②进一步检测发现随5α-DHT浓度升高，图1实验小鼠的肌肉收缩力加强，综合图1结果分析，5α-DHT可________。 （3）cAMP通常被认为是胞膜受体途径中的关键信使。后续研究鉴定GPR为5α-DHT的特异性细胞膜受体，为验证这一结论，科研人员利用野生型和GPR缺失突变体开展图2所示实验，并在注射5α-DHT的30分钟之后测试小鼠握力。请在图2钟补充第四组处理，并在图中相应位置绘出相应结果________。 （4）5α-DHT在机体内通过核受体和膜受体两条途径调节肌肉力量和功能，结合两条途径各自的特点，从进化与适应的角度分析双重机制存在的意义________。 29. 为探究丛枝菌根真菌（AMF）对宿主植物和土壤微生物的影响，研究人员利用宿主植物蒺藜苜蓿进行了系列实验。 （1）AMF、宿主植物和土壤微生物等所有生物构成一个_____。AMF从宿主植物体内获取光合产物，同时，AMF能增加宿主对矿质元素的吸收。因此，AMF和蒺藜苜蓿的种间关系是_____。 （2）研究人员利用图1所示装置在不同磷土壤环境中进行实验，根系分置在不同隔室模拟植物根系在自然环境中的不同生态位，A室为空白隔室，B、C室均有植物根系，接种组的C、D室接种AMF后会出现菌丝（AMF菌在宿主植物根系周围形成），B和C之间用亚克力板完全阻隔，A和B、C和D之间用尼龙筛网阻隔（根系无法通过菌丝可以通过）。隔室中的圆圈表示土壤采样点。 ①上述实验的自变量是_____，各个隔室所用土壤均需_____处理。 ②研究人员检测了不同隔室根部及地上生物量，实验结果如图2所示，实验结果表明_____。 （3）研究人员推测AMF可能通过菌丝网络将宿主植物固定的碳转运至土壤中影响土壤微生物，为验证此假设，将图1中的装置置于密闭透明容器中，分组通入13CO2或CO2，一段时间后检测不同隔室中_____。 （4）研究人员测定低磷环境中的根冠比（间接反映植物光合产物在地下和地上部分的分配比例），发现接种AMF会导致根冠比降低，请从物质和能量的角度推测蒺藜苜蓿在不同环境条件下的生存策略_____。 30. 番茄的花是两性花，杂交育种时需进行去雄操作，耗时费力且难以避免自交污染。我国研究者利用基因工程技术开发了雄性不育番茄品系，提高了番茄杂交育种的效率。 （1）研究者选择性状优良的WT品系番茄，对在雄蕊中特异性表达的S基因进行编辑，获得S基因中增加一个碱基对的纯合突变体甲。甲花粉不成活。甲与WT杂交，F1育性正常。F1自交，F2中216株育性正常，68株雄性不育。这表明甲的雄性不育性状属于__________性状，该性状的遗传遵循分离定律。 （2）为了确认雄性不育是由S基因编辑导致的，研究者使用了一种竞争性等位基因特异性PCR，该PCR体系同时含3种引物和4种探针（如图）。探针的荧光基团与淬灭基团分离时显现荧光。 ①引物3'末端与模板的严格配对对于子链的延伸至关重要。引物I和引物II的3'末端碱基分别是__________。该PCR体系从第__________个循环开始，复性环节中带有荧光基团的探针与模板链结合，作为引物在延伸环节中掺入子链，使产物显现荧光。 ②用该体系对F2的基因组DNA进行PCR检测，育性不同植株的检测结果为__________，证实雄性不育性状是由S基因编辑导致的。 （3）甲无法自交保种。研究者将控制子叶为紫色的显性基因与WT型的S基因插入Ti质粒的T-DNA中，两基因紧密相邻。用农杆菌转化法导入甲，获得育性恢复的纯合品系乙。请写出用甲和乙为材料，连续生产甲的最简杂交方案。__________ （4）研究者在野生番茄中发现一个抗病基因，拟用杂交方法将此基因引入到甲、乙品系中。从操作的简便性出发，应将抗病基因先引入甲还是乙？请说明理由。____________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省北镇中学竞赛部2025年高三考前集训（二） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、考号等填写在答题卡和答题纸的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他标号。回答非选择题时，将答案写在答题纸上。写在本试卷上无效。 3．本场考试时间：60分钟，满分：100分，请注意掌握时间。 一、选择题：本题共20小题，每题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 病毒是非细胞形态的生命体，它与细胞在起源上的关系一直是科学家比较感兴趣的问题。比较被人们认同的观点是：生物大分子先形成细胞，其中的一部分脱离细胞演变成病毒。下列叙述不支持该观点的是（ ） A. 病毒都是寄生的，没有细胞的存在就没有病毒的繁殖 B. 病毒的核酸与宿主细胞的某些核酸片段碱基序列相似 C. 病毒的组成成分和结构介于生物大分子与细胞之间 D. 病毒与细胞内核酸和蛋白质结合形成的复合物相似 【答案】C 【解析】 【分析】 1、病毒无细胞结构，必须寄生在活细胞中才能繁殖。 2、病毒由蛋白质和核酸组成，根据遗传物质的不同，可分为DNA病毒和RNA病毒。 【详解】A、病毒都是寄生的，没有细胞的存在就没有病毒的繁殖，可推断病毒可能是脱离细胞演变而成，A正确； B、病毒的核酸与其宿主细胞的某些核酸片段碱基序列相似，两者遗传物质有相关性，可推断病毒可能是脱离细胞演变而成，B正确； C、病毒的组成成分介于生物大分子和细胞之间，无法得出病毒与细胞的直接关系，故无法证明病毒起源于细胞，C错误； D、病毒与细胞内的核酸和蛋白质结合形成的复合物有相似之处，证明两者在物质上有相似处，可证明病毒可能是脱离细胞演变而来，D正确。 故选C。 2. 分泌蛋白可经经典分泌途径和非经典分泌途径分泌到细胞外，经典的蛋白分泌途径是通过内质网—高尔基体途径进行的，此类蛋白初合成时肽链上有信号肽序列，它引导正在合成的多肽进入内质网，多肽链依次经过内质网、高尔基体加工后形成分泌小泡分泌细胞外，分泌到细胞外的分泌蛋白信号肽已被切除。非经典分泌途径并不依赖内质网-高尔基体，其分泌途径如下图所示。下列说法正确的是（ ） A. 非经典分泌途径中的a、c、d过程依赖细胞膜的选择透过性进行 B. 经典蛋白途径分泌的蛋白质在高尔基体的加工过程中信号肽被切除 C. 若某种分泌蛋白的基因中不具有编码信号肽的序列，其分泌途径属于非经典分泌途径 D. 经a过程分泌到细胞外的蛋白质可能是水解酶，胰岛素通过c过程分泌到细胞外 【答案】C 【解析】 【分析】分析图可知，图中a途径表示通过溶酶体途径分泌蛋白质分子，b表示蛋白质分子直接跨膜运输蛋白质，c表示蛋白质通过外泌体将蛋白质运出细胞，d表示通过质膜出泡方式将蛋白质运出细胞外。 【详解】A、据图可知a、c、d三种非经典分泌途径的完成均需要依赖生物膜的流动性，A错误； B、分析题意可知，信号肽序列能引导正在合成的多肽进入内质网，多肽合成结束其信号肽也被切除，推测经典蛋白途径分泌的蛋白质在内质网的加工过程中信号肽被切除，B错误； C、分析题意可知，若分泌蛋白在肽链的氨基端有信号肽序列，它会通过经典的蛋白分泌途径分泌，但若某种分泌蛋白的基因中无编码信号肽的序列，该分泌蛋白需通过非经典途径分泌，C正确； D、胰岛素的分泌过程属于经典分泌途径，需要通过内质网—高尔基体途径进行，不通过c过程，D错误。 故选C。 3. 原生质体（细胞除细胞壁以外的部分）表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中溶质浓度≥0.3mol/L B. 乙、丙组NaCl处理皆使细胞发生质壁分离，处理解除后细胞可发生质壁分离复原 C. 该菌原生质体表面积增加时是因为外界溶液浓度低于细胞内，从而发生了吸水 D. 若将该菌先65℃水浴灭活后，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化 【答案】C 【解析】 【分析】1、质壁分离的原理：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。 2、质壁分离复原的原理：当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，紧贴细胞壁,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。 【详解】A、甲组中NaCl处理后原生质体的表面积随时间变化逐渐增加，增速与葡萄糖培养基一致，说明细胞正常生长或微量吸水，外界溶液浓度低于或等于细胞内溶液浓度，细胞中溶质浓度≥0.3mol/L，A正确； B、乙、丙中用NaCl处理时原生质体体积都比葡萄糖基本培养基处理时小，说明NaCl处理后发生了质壁分离。换用葡萄糖基本培养基处理后，原生质体体积又增大，说明NaCl处理解除后细胞又发生质壁分离复原，B正确； C、该假单孢菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加，C错误； D、若将该菌先进行65℃水浴灭活，细胞死亡，细胞膜会失去选择透过性，再用NaCl溶液处理，不会发生质壁分离与复原，原生质体表面积无变化，D正确。 故选C。 4. 研究影响豌豆幼苗细胞线粒体耗氧速率的因素，按图示顺序依次向测定仪中加入线粒体及相应物质，测定氧气浓度的变化，结果如图（注：图中呼吸底物是指在呼吸过程中被氧化的物质）。下列分析正确的是（ ） A. 加入的呼吸底物是葡萄糖 B. 过程①没有进行有氧呼吸第三阶段 C. 过程①耗氧速率变化和过程③耗氧速率变化的主要原因都是由呼吸底物不足引起 D. 过程④耗氧速率降低和过程⑤耗氧速率加快的主要原因都是由ADP含量变化引起 【答案】D 【解析】 【分析】1、有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢，第二阶段是丙酮酸和水反应形成二氧化碳和还原氢，第三阶段是还原氢与氧气结合形成水； 2、真核细胞中有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，第二、第三阶段发生在线粒体中； 3、有氧呼吸的三个阶段都释放能量，释放的能量大部分以热能的形式散失，一部分转移到ATP中。 【详解】A、线粒体中进行氧化分解的物质是丙酮酸，因此图中加入的呼吸底物是丙酮酸，A错误； B、由题图曲线可知，加入线粒体后，①过程氧气浓度略有下降，说明在线粒体中进行了有氧呼吸的第三阶段，消耗了氧气，B错误； C、据图可知，在过程①加入ADP后，过程②氧气浓度略有下降，加入呼吸底物后，过程③耗氧速率明显加快，说明过程①②受呼吸底物限制，反应速率慢，过程③呼吸底物充足，反应速度快，C错误； D、④过程氧气浓度降低的速率较慢，但加入ADP后，⑤过程氧气浓度的下降速度加快，说明两者耗氧速率变化的主要原因是ADP含量引起的，D正确。 故选D。 5. 细胞周期可分为分裂间期和分裂期（M期），分裂间期又分为DNA合成前期（G1期）、DNA合成期（S期）和DNA合成后期（G2期）。细胞周期素B1（cyclinB1）可调控细胞周期，它激活细胞周期蛋白依赖性激酶1（CDK1）后，后者可促使靶蛋白磷酸化而产生相应的生理效应，进而促进细胞由G2期进入M期。蓝萼甲素（GLA）是从中草药香茶菜中分离提取的活性成分，用不同浓度的GLA分别处理肿瘤细胞24h，结果如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 正常情况下，cyclinB1在G1、S期不能激活CDK1 B. 激活的CDK1可能引发核膜崩解，细胞核解体 C. GLA可能通过催化cyclinB1、CDK1分解而阻滞分裂进程 D. 推测p21可能是CDK1基因表达的抑制剂，能抑制细胞进入M期 【答案】C 【解析】 【分析】细胞周期是一组有序的事件，最终导致细胞生长和分裂。真核生物的细胞周期可以可分为间期和细胞分裂期，间期累积有丝分裂所需要的营养素和复制DNA，通过细胞研究的分子机制，分裂间期分为三个阶段，G1、S和G2，因此细胞周期包括四个阶段：G1，S，G2和M（分裂期）。G1期主要进行RNA和蛋白质的生物合成，并且为下阶段S期的DNA合成做准备；S期最主要的特征是DNA的合成；G2期主要为M期做准备，但是还有RNA和蛋白质的合成，不过合成量逐渐减少。 【详解】A、被cyclinB1激活的CDK1能促进细胞由G2期进入M期，正常情况下，cyclinB1应在G2期表达并发挥作用，在G1、S期不能激活CDK1，A正确； B、激活的CDK1可促进细胞由G2期进入M期，因此能引发核膜崩解，细胞核解体，B正确； C、由图像可知，随着GLA浓度的增大，cyclinB1、CDK1的mRNA相对量逐渐下降，推测GLA可能通过抑制相应基因的转录而发挥作用，而不是催化cyclinB1、CDK1的分解，C错误； D、由题图2可知，随着GLA浓度的增大，p21的mRNA相对量增加，而CDK1的mRNA相对量下降，则可推测GLA可能通过促进p21的合成，进而抑制CDK1基因的表达，抑制细胞进入M期，阻滞分裂进程，D正确。 故选C。 6. 太子参同一植株上有位于茎顶端的开放花（开花后受粉）和位于叶腋的闭合花（开花前受粉），两种类型的花均为两性花。已知太子参紫茎和绿茎由一对等位基因B、b控制。将若干株紫茎太子参混合种植，收获植株顶端的种子记为M，收获叶腋处的种子记为N，其中种子N长成的植株中绿茎占1/16。下列说法正确的是（ ） A. 紫茎为显性性状，紫茎亲本中杂合子占1/2 B. 种子M单独种植，长成的植株中紫茎占15/16 C. 种子N长出的紫茎植株叶腋所结种子中杂合子占1/15 D. 种子M和N混合种植，全部后代中B基因频率为3/4 【答案】C 【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，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。 【详解】A、亲本均为紫茎（BB或Bb）。设亲本中杂合子（Bb）频率为x，则纯合子（BB）频率为1-x。种子N为自交后代，绿茎（bb）频率为1/16。自交时，Bb亲本的后代bb频率为1/4，BB亲本的后代无bb。因此：，解得​。即亲本中杂合子（Bb）占1/4，纯合子（BB）占3/4，A错误； B、种子M来自随机交配，后代基因型频率符合Hardy-Weinberg平衡：BB为(7/8)² = 49/64，Bb为2 × (7/8) × (1/8) = 14/64，bb为(1/8)² = 1/64。紫茎比例为1 - bb = 1 - 1/64 = 63/64（即约98.44%），15/16 = 60/64 ≈ 93.75%，不相等，B错误； C、种子N长成的植株基因型分布：BB比例：3/4（来自BB亲本） + (1/4) × (1/4)（来自Bb亲本的BB后代） = 3/4 + 1/16 = 13/16，Bb比例：(1/2) × (1/4) = 1/8 = 2/16（仅来自Bb亲本），bb比例：1/16，紫茎植株（BB或Bb）占比：15/16，其中：P(BB | 紫茎) = (13/16) / (15/16) = 13/15，P(Bb | 紫茎) = (2/16) / (15/16) = 2/15，紫茎植株叶腋结种子（自交）：BB植株自交后代无杂合子。Bb植株自交后代杂合子比例为1/2。所有叶腋种子中杂合子比例：P(亲本为Bb) × P(后代杂合子 | 亲本Bb) = (2/15) × (1/2) = 1/15，C正确； D、种子M植株B基因频率为7/8，种子N植株B基因频率也为7/8（计算同亲本）。混合种植后，无论植株组成或随机交配，B基因频率均为7/8（而不是3/4），D错误。 故选C。 7. 果蝇的翅型有卷翅和正常翅。常染色体上的等位基因（A/a）为隐性时表现为正常翅，且A基因纯合时受精卵不能发育。X染色体上的等位基因（B/b）也控制果蝇的卷翅和正常翅。两对基因中只要一对基因为卷翅基因，果蝇就表现为卷翅。为研究果蝇卷翅性状的遗传情况，选择1只卷翅雌果蝇和一只双隐性（aaXbY）卷翅雄果蝇进行测交得F1，F1随机交配得F2，杂交结果如表所示。下列分析错误的是（ ） P F1 F2 卷翅♀ 卷翅♂ 1/4正常翅♀：1/4卷翅♀ 6/20正常翅♀：4/20卷翅♀ 1/4正常翅♂：1/4卷翅♂ 3/20正常翅♂：7/20卷翅♂ A. 亲本雌雄果蝇都能产生2种基因型的配子 B. 若F1的卷翅（♀）×正常翅（♂），则子代中卷翅（♂）占3/8 C. F2卷翅果蝇共有5种基因型，其中杂合子的比例为8/11 D. 若F2的正常翅雌雄果蝇随机交配，则子代果蝇均表现为正常翅 【答案】D 【解析】 【分析】常染色体上的等位基因（A/a）为隐性时表现为正常翅，且A 基因纯合时受精卵不能发育，Aa表现为卷翅，aa表现为正常翅；两对基因中只要一对基因为卷翅基因，果蝇就表现为卷翅，因aaXbY表现为卷翅，说明b基因控制卷翅；卷翅♀×卷翅♂（aaXbY），F1中雌雄果蝇都为正常翅：卷翅=1：1，证明亲本雌果蝇为AaXBXB，F1的基因型AaXBXb、aaXBXb、aaXBY、AaXBY。 【详解】A、染色体上的等位基因（A/a）为隐性时表现为正常翅，且A 基因纯合时受精卵不能发育，Aa表现为卷翅，aa表现为正常翅；两对基因中只要一对基因为卷翅基因，果蝇就表现为卷翅，因aaXbY表现为卷翅，说明b基因控制卷翅；卷翅♀×卷翅♂（aaXbY），F1中雌雄果蝇都为正常翅：卷翅=1：1，证明亲本雌果蝇为AaXBXB，亲本雌果蝇为AaXBXB，卷翅♂（aaXbY），亲本雌雄果蝇都能产生2种基因型的配子，A正确； B、F1卷翅雌果蝇AaXBXb与F1正常翅雄果蝇aaXBY进行杂交，子代雌果蝇1AaXBXB(卷翅）、1AaXBXb（卷翅）、1aaXBXB（正常翅）、1aaXBXb（正常翅），子代雄果蝇雄果蝇为：1AaXBY（卷翅）、1AaXBY（卷翅）、1aaXBY（卷翅）、1aaXBY（正常翅），故表现型及比例为正常翅♀：卷翅♀：正常翅♂：卷翅♂=2：2：1：3，则子代中卷翅（♂）占3/8，B正确； C、卷翅♀（AaXBXB）×卷翅♂（aaXbY），F1的基因型AaXBXb、aaXBXb、aaXBY、AaXBY，两对基因分别计算，雌果蝇和雄果蝇产生的A：a=1：3，AA致死，F2中Aa：aa=6；9=2；3；雌果蝇产生XB：Xb=1：1，雄果蝇产生XB：Y=1：1，F2中XBXB：XBXb：XBY：XbY=1：1：1：1；即F2的雌果蝇的基因型和表现型为2AaXBXB(卷翅）、2AaXBXb（卷翅）、3aaXBXB（正常翅）、3aaXBXb（正常翅），雄果蝇为：2AaXBY（卷翅）、2AaXBY（卷翅）、3aaXBY（卷翅）、3aaXBY（正常翅）；故卷翅果蝇中有5种基因型，杂合子占5/11，C正确； D、若F2的正常翅雌雄果蝇随机交配，则子代果蝇会有卷翅，D错误。 故选D。 8. 已知甲病和乙病是两种单基因遗传病，分别由独立遗传的等位基因A/a、B/b控制，图1为某家族有关这两种遗传病的遗传系谱图，图2为A/a基因上限制酶M的识别位点及该家族中部分个体的A/a基因经限制酶M切割后的电泳条带。下列相关叙述错误的是（ ） A. A/a基因位于X染色体上，B/b基因位于常染色体上 B. a基因经限制酶M切割后，可形成0.4kb、0.6kb和0.8kb的片段 C. Ⅱ4同时携带甲、乙两种遗传病的致病基因的概率为1/4 D. 若Ⅲ1为正常女性，其与一正常男性婚配，二者所生女儿均不患甲病 【答案】C 【解析】 【分析】遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。遗传病是指完全或部分由遗传因素决定的疾病，常为先天性的，也可后天发病。如先天愚型、多指（趾）、先天性聋哑、血友病等，这些遗传病完全由遗传因素决定发病，并且出生一定时间后才发病，有时要经过几年、十几年甚至几十年后才能出现明显症状。 【详解】A、Ⅰ1有2条带，说明只有一个正常基因，Ⅰ2有4条带，说明有A和a基因，Ⅰ1、Ⅰ2均正常生下了Ⅱ1患甲病，说明甲病为伴X染色体隐性遗传病，A/a基因位于X染色体上，两对基因独立遗传，则B/b基因位于常染色体上，A正确； B、结合图示中Ⅰ1、Ⅰ2的酶切结果可知，a基因经限制酶M切割后，可形成0.4kb、0.6kb和0.8kb的片段，B正确； C、Ⅱ3同时患两种病，Ⅰ3、Ⅰ4正常，乙病为常染色体隐性遗传病，且Ⅰ3、Ⅰ4的基因型分别为BbXAY、BbXAXa，Ⅱ4同时携带甲、乙两种遗传病（BbXAXa）的致病基因的概率为2/3×1/2=1/3，C错误； D、Ⅱ3的基因型为bbXaY，若Ⅲ1为正常女性，则其基因型为BbXAXa，其与一正常男性（B_XAY）婚配，二者所生女儿（XAX-）均不患甲病，D正确。 故选C。 9. 科学家在对果蝇刚毛性状进行研究时发现，基因型M+M的部分个体长出了一块扇形的野生型刚毛，其中M是决定细长刚毛的显性基因。这是由于有丝分裂过程中M+/M所在的染色体不分离造成的，过程如下图所示。异常的有丝分裂产生的单体细胞（2n—1），因生长缓慢且不稳定，在后续有丝分裂过程中，经常会失去其他染色体而最后成为一个稳定的单倍体细胞（n），称为单倍体化过程。下列分析合理的是（ ） A. 有丝分裂过程中同源染色体是否正常分离是由M+和M基因决定的 B. 若图示过程发生在减数分裂Ⅱ，结果会产生含2个染色体组的配子 C. 与单倍体植株一样，单体细胞生长缓慢且不稳定，单体植株常为高度不育 D. 单倍体化可以用于检测野生型个体发生隐性突变后产生的性状类型 【答案】D 【解析】 【分析】单倍体是具有体细胞染色体数为本物种配子染色体数的生物个体。凡是由配子发育而来的个体，均称为单倍体。体细胞中可以含有1个或几个染色体组，花药离体培养得到的是单倍体，雄蜂也是单倍体，仅有一个染色体组的生物是单倍体。 【详解】A、正常情况下，同源染色体分离发生在减数分裂过程中，并非由M与M⁺这对等位基因决定，A错误； B、果蝇是二倍体生物，如果在减数分裂Ⅱ中只是一对姐妹染色单体不分离，产生的配子最多是n+1或n−1，而不会直接得到含完整2个染色体组(2n)的配子，B错误； C、单体细胞只是个别染色体异常，大多数染色体能正常联会、分离，故通常表现为可育，C错误； D、单倍体化后个体只有一套染色体，任何隐性突变均可直接表现出来，因而可用于检测隐性突变产生的性状类型，D正确。 故选D。 10. 铁是组成细胞的重要元素，但细胞内过量的Fe3+会诱发自由基反应，对细胞产生损伤。转铁蛋白受体参与细胞对Fe3+的吸收。下图是细胞中Fe3+含量对转铁蛋白受体mRNA(TfR-mRNA）稳定性的调节过程（图中铁反应元件是TfR-mRNA上一段富含碱基A、U的序列），当细胞中Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而不能与铁反应元件结合，导致TfR-mRNA易水解，反之，TfR-mRNA难水解。下列叙述正确的是（ ） A. a在TfR-mRNA上的移动方向为3'→5' B. 富含A—U区通过磷酸键形成了特有的茎环结构 C. 细胞中Fe3+不足时，转铁蛋白受体活性升高促进Fe3+吸收 D. 铁调节蛋白结合铁反应元件不影响转铁蛋白受体的合成 【答案】D 【解析】 【分析】当细胞中Fe3+浓度低时，一方面铁调节蛋白受体能够结合Fe3+，具有调节活性；另一方面剩余的铁调节蛋白受体能与TfR-mRNA上的铁反应元件结合，使TfR-mRNA难以被水解，以便翻译出更多的铁调节蛋白受体，铁调节蛋白受体多了，有利于细胞从外界吸收更多的Fe3+，以满足生命活动的需要。 【详解】A、核糖体在mRNA上移动方向是5'→3'，A错误； B、富含A—U区通过氢键形成了特有的茎环结构，B错误； C、细胞中Fe3+不足时铁调节蛋白与铁反应元件结合，TfR-mRNA难以水解，可以翻译出更多的转铁蛋白受体，与活性无关，C错误； D、由于铁反应元件在终止密码子后，不影响TfR-mRNA的翻译，所以不影响转铁蛋白受体的合成，D正确。 故选D。 11. 依托咪酯是一种麻醉诱导剂。为研究其作用机理，科研人员以大鼠的离体神经组织为材料，检测依托咪酯对谷氨酸（兴奋性神经递质）和γ-氨基丁酸（抑制性神经递质）释放速率的影响，结果如下表。其中甲组仅进行非钙依赖型神经递质释放，乙组同时进行钙依赖型和非钙依赖型神经递质释放（谷氨酸和γ-氨基丁酸均存在钙依赖型和非钙依赖型两种释放途径）。下列相关叙述正确的是（ ） 组别 甲组 乙组 A1 A2 A3 B1 B2 B3 依托咪酯浓度（μmol/L） 0 0.4 4 0 0.4 4 神经递质释放速率（nmol/mg·min） 谷氨酸 0.26 0.28 0.29 1.31 1.22 1.12 γ-氨基丁酸 0.23 0.24 0.24 0.63 0.63 0.6 A. 谷氨酸、γ-氨基丁酸的合成和分泌需要核糖体、内质网、高尔基体等细胞器参与 B. γ-氨基丁酸与突触后膜上受体结合后引起Na+内流，并将化学信号转化为电信号 C. 依托咪酯能抑制非钙依赖型神经递质释放，对钙依赖型神经递质释放几乎无影响 D. 在钙依赖型的递质释放途径中，依托咪酯对谷氨酸释放的抑制强于对γ-氨基丁酸 【答案】D 【解析】 【分析】1、动作电位是由于钠离子内流引起的，静息电位是钾离子外流引起的；静息电位表现为外负内正，动作电位表现为外负内正，当某处兴奋时，产生动作电位，兴奋部位与未兴奋部位存在电位差，形成局部电流，兴奋以局部电流的形式沿着神经纤维进行传导。 2、兴奋在神经元之间只能单向传递，因为神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，引起下一个神经元兴奋或抑制。 【详解】A、谷氨酸、γ-氨基丁酸的合成和分泌不需要核糖体，A错误； B、γ-氨基丁酸是抑制性递质，不会引起Na+内流，B错误； C、钙依赖的神经递质释放速率（B1-A1）>（B2-A2）或（B1-A1）>（B3-A3），无钙组（A1、A2与A3）的神经递质释放速率无显著差异，所以依托咪酯能抑制钙依赖的神经递质释放，而对非钙依赖的神经递质释放几乎没有影响，C错误； D、在钙依赖型的递质释放途径中，谷氨酸释放的速率下降明显，而γ-氨基丁酸的释放速率下降不明显，故依托咪酯对谷氨酸释放的抑制强于对γ-氨基丁酸，D正确。 故选D。 12. 下图表示葡萄糖刺激胰岛B细胞分泌胰岛素的示意图（其中“+”表示促进，“—”表示抑制）。有关叙述正确的是（ ） A. GLUT2是运输葡萄糖的载体，运输葡萄糖时既可消耗ATP，也可不消耗ATP B. 细胞中ATP含量增加时，导致对ATP敏感的K+通道关闭，Ca2+内流增加 C. 细胞中Ca2+含量增加能促进胰岛素通过胞吐的方式分泌到细胞外，属于被动运输 D. 血糖浓度升高，大量葡萄糖进入线粒体氧化，导致细胞内ATP/ADP值升高 【答案】B 【解析】 【分析】物质进出细胞的方式有被动运输、主动运输、胞吞胞吐。物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输，被动运输包括自由扩散（简单扩散）和协助扩散（易化扩散）两种。物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。像蛋白质和多糖这样的生物大分子的运输方式是胞吞胞吐。 【详解】A、当血糖升高时，葡萄糖可以通过GLUT2顺浓度梯度进入细胞中，所以GLUT2是运输葡萄糖的载体，运输方式为协助扩散，不需要消耗能量，A错误； B、根据图，当细胞中ATP含量增加时，会导致对ATP敏感的K+通道关闭，抑制K+外流，导致细胞内K+浓度升高，使Ca2+内流增多，B正确； C、图中Ca2+通过Ca2+通道蛋白从细胞外运输至细胞内的运输方式为协助扩散；Ca2+含量增加后能促进含有胰岛素的囊泡向细胞膜运输，胰岛素通过胞吐的方式分泌到细胞外，胞吐不属于被动运输，C错误； D、当血糖浓度升高时，葡萄糖经GLUT2 转运进入细胞，进行有氧呼吸产生ATP，使细胞内ATP/ADP值升高，但葡萄糖不能进入线粒体氧化，D错误。 故选B。 13. 注射的 mRNA 疫苗被树突状细胞吞噬后，在细胞内合成抗原（蛋白质）。经加工后的抗原可通过 MHCI和 MHCII呈递到细胞表面， 参与免疫反应，图中①~④为免疫细胞。下列说法错误的是（ ） A. 树突状细胞能加工、呈递抗原 B. ①为B细胞，分化为②后能产生抗体 C. ③与①结合是激活①的第一个信号 D. ④为细胞毒性T细胞，能裂解靶细胞 【答案】C 【解析】 【分析】特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫。体液免疫过程会产生相应的浆细胞和记忆细胞，再由浆细胞产生相应的抗体；病毒侵入细胞后会引起机体发生特异性免疫中的细胞免疫，产生相应的记忆细胞和细胞毒性T细胞，细胞毒性T细胞与被病毒侵入的靶细胞结合，使得靶细胞裂解释放病毒。 【详解】A、树突状细胞、巨噬细胞和B细胞都可作为抗原呈递细胞，都能摄取、加工处理和呈递抗原，由题意知，经加工后的抗原可通过树突状细胞表面的 MHCI和 MHCII呈递到细胞表面，A正确； B、浆细胞会合成分泌抗体，因此②为浆细胞，体液免疫过程中B细胞会增殖分化成浆细胞，所以①为B细胞，B正确； C、B细胞活化的第一个信号是一些病原体和B细胞接触，由题意知③不是病原体，C错误； D、细胞免疫中细胞毒性T细胞与被病毒侵入的靶细胞结合，使得靶细胞裂解释放病毒，④为细胞毒性T细胞，能裂解靶细胞，D正确。 故选C。 14. 振落法是一种捕捉、调查高大树木上昆虫的方法。其具体方法是在树下铺上白布，然后摇动或敲打树枝、树叶，利用昆虫假死的习性，将其振落到白布上进行收集。调查结束，将昆虫重新放到自然环境中。下列说法正确的是（ ） A. 振落地点的选择可以采用五点取样法或等距取样法 B. 振落法可精确统计某种群的种群数量 C. 振落法可以调查昆虫不同种群的种间关系 D. 振落到白布上的昆虫需要用酒精麻醉，便于统计昆虫种类和数量 【答案】A 【解析】 【分析】一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法，其步骤是确定调查对象→选取样方→计数→计算种群密度；活动能力大的动物常用标志重捕法，其步骤是确定调查对象→捕获并标志个体→重捕并计数→计算种群密度。 动物种群密度的调查可采用标记重捕法，其相关计算公式为：种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷标志后重新捕获数。 【详解】A、振落地点的选择可以采用五点取样法或等距取样法，具体的取样方法可根据样地的形状决定，A正确； B、振落法不能精确统计某种群的种群数量，只能进行估测，B错误； C、振落法是一种捕捉、调查高大树木上昆虫的方法，可以调查昆虫的种群密度，也可调查昆虫的种类，不能调查种间关系，C错误； D、振落到白布上的昆虫不需要用酒精麻醉，因为调查结束后还需要将昆虫重新放到自然环境中，D错误。 故选A。 15. 某农场中的能量流动如图，字母A~Ⅰ代表能量，其中D和G分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量，E和H为摄入的饲料中的能量。下列说法错误的是（ ） A. B+C+D是生产者用于生长、发育和繁殖的能量 B. 第一和第二营养级之间的能量传递效率为D/（A+B+C+D）×100% C. 第二、第三营养级粪便中的能量分别属于C+E、I+H D. 第二和第三营养级之间的能量传递效率大于G/（D+E）×100% 【答案】C 【解析】 【分析】某一营养级的同化量=摄入量-粪便量=呼吸作用消耗的能量+生长发育和繁殖的能量=呼吸作用消耗的能量+流入下一营养级的能量+流入分解者的能量+未被利用的能量。 【详解】A、第一营养级同化的能量为A+B+C+D，呼吸作用消耗的为A，生产者用于生长、发育和繁殖的能量B+C+D，A正确； B、第一营养级流入第二营养级能量为D，第一营养级同化的能量为A+B+C+D，所以第一和第二营养级之间的能量传递效率为D/（A+B+C+D）×100%，B正确； C、粪便中的能量应属于上一营养级流入分解者的能量，由于有人工饲料的投入，所以第二、第三营养级粪便中的能量分别属于C+E、F+H，C错误； D、第二营养级流入第三营养级的能量为G， 第二营养级摄入的E并未被完全同化，同化能量小于D+E，因此第第二和第三营养级之间的能量传递效率大于G/(D＋E)×100%，D正确。 故选C。 16. 研究人员预估车前草的灭绝时间，发现与人类活动有关的生态环境变化会带来延迟的生物多样性损失，导致车前草灭绝时间滞后于气候变化的速度，这种现象称为“灭绝债务”。下列说法错误的是（ ） A. 初始种群规模较小更容易导致灭绝债务的产生 B. 灭绝债务的存在使得物种保护变得更加复杂和困难 C. 生态系统具有一定的自我调节能力能增加灭绝债务的产生 D. 长期的灭绝债务可能有利于栖息地的恢复，防止物种灭绝 【答案】A 【解析】 【分析】在某一地区，群落演替的结果往往是由环境和群落内的生物共同作用而决定的，但人类活动对群落演替的影响有时超过其他因素的影响。人类的许多活动正在影响着群落的演替，往往使群落演替按照不同于自然演替的方向和速度进行。 【详解】A、初始种群规模较大更可能使其灭绝时间滞后于气候变化的速度，更容易导致灭绝债务的产生，A错误； B、灭绝债务的存在会使生物灭绝的时间延迟，这种延迟意味着即使我们立即停止对生态系统的破坏，一些物种也可能因为这种时间滞后而不可避免地走向灭绝。因此，灭绝债务的存在使得物种保护变得更加复杂和困难，B正确； C、生态系统的自我调节能力有助于维持生态平衡，有利于提高生物多样性，能增加灭绝债务的产生，C正确； D、长期的灭绝债务使物种灭绝时间滞后于气候变化的速度，可能有利于栖息地的恢复，以防止物种灭绝，D正确。 故选A。 17. 王村醋属于“山东省非物质文化遗产”，它以小米为主要原料， 经酵母菌、醋酸菌等微生物发酵而成。明嘉靖二十五年王村就有“春分酿酒拌醋”之说，有经验的酿醋师可通过附耳听瓮判断发酵的程度。王村醋传统酿造工艺如下表，下列说法错误的是（ ） 步骤 操作过程 ①糊茬 将浸泡好的小米放入锅内， 温火煮米， 米煮到开花， 成黏糊状即可。 ②大曲酒酵 将煮好的米摊开散热， 待温凉至38℃时加曲抖匀放入缸内发酵。 ③汾醋 将发酵好的醪液拌谷糠倒入瓮内自然发酵，进入七天的发酵阶段。 ④抄缸 用手抄醅， 有利于醋醅的空气流通， 该发酵过程需要两个月。 ⑤拨缸 从一个缸内倒入另一个缸内，使发酵彻底。 ⑥存醅 为保证小米醋的口感，用油布盖住并用泥密封， 存醅三个月。 A. “春分酿酒拌醋”说明温度影响醋酸发酵 B. “听瓮”是通过醋酸菌产生CO₂的状况推测发酵程度 C. 拌曲时温度过高可导致曲中的微生物死亡 D. 若不“手抄醅”，则醋酸菌的呼吸强度下降 【答案】B 【解析】 【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18~25℃；反应中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。 2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动，其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30~35℃。 【详解】A、“春分酿酒拌醋”说明温度影响醋酸发酵，A正确； B、“听瓮”是通过缸内细微的气泡声， 判断酒曲发酵的程度，B错误； C、拌曲时将煮好的米摊开散热， 待温凉至38℃时加曲抖匀，是因为温度过高可导致曲中的微生物死亡，C正确； D、醋酸菌是好氧菌，用手抄醅， 有利于醋醅的空气流通，若不“手抄醅”，则醋酸菌的呼吸强度下降，D正确。 故选B。 18. 科研人员通过改良发酵工艺“把玉米变成衣服”，即利用大肠杆菌将玉米转化为戊二胺，再将戊二胺转化为尼龙布，流程如图所示。其中，戊二胺不能从大肠杆菌体内排出，且对细胞有毒害作用。下列相关分析错误的是（ ） A. 该工业生产中要使用淀粉酶、果胶酶、纤维素酶等酶制剂 B. 发酵过程中，应将培养液置于有氧、pH中性或接近中性的条件下培养 C. 发酵时定期更换培养液，能降低戊二胺对大肠杆菌的毒害 D. 发酵结束后，可采用提取、分离和纯化措施来获得戊二胺 【答案】C 【解析】 【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。 【详解】A、玉米籽粒主要含淀粉，非粮原料(秸秆、玉米芯)主要含纤维素和果胶，淀粉酶、果胶酶和纤维素酶等酶制剂可以帮助分解玉米原料为葡萄糖，以利于后续发酵过程的进行，A正确； B、发酵过程利用的菌种是大肠杆菌(一种细菌)，大肠杆菌适宜在有氧、pH中性或接近中性的条件下培养，B正确； C、根据题意，戊二胺因不能排出大肠杆菌而对其有毒害作用，所以可能需要通过基因工程改造大肠杆菌，使其能够耐受或排出戊二胺，仅定期更换培养液不能解决戊二胺对大肠杆菌的毒害作用，C错误； D、 根据题意，发酵产品是大肠杆菌的代谢产物，不是大肠杆菌细胞本身，所以需根据戊二胺的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得戊二胺，D正确。 故选C。 19. 人-猪嵌合体胚胎能用于模拟许多人类遗传病的早期发病过程、实施药物测试和获得可供移植的人类器官。下图表示培养人-猪嵌合体胚胎的部分过程。下列说法错误的是（ ） A. 利用体外受精技术获得猪受精卵时，用促性腺激素处理母猪可获得更多的卵子 B. 采用体外受精技术获得猪受精卵时，在受精前要对猪的精子进行获能处理 C. 人-猪嵌合体胚胎的一个细胞内同时存在猪的遗传物质和人的遗传物质 D. 胚胎移植时，猪的免疫系统一般不会对人-猪嵌合囊胚产生免疫排斥反应 【答案】C 【解析】 【分析】①哺乳动物胚胎发育早期，有一段时间是在透明带内进行分裂，细胞通过有丝分裂的方式使其数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加。②通过任何一项技术(如转基因、核移植和体外受精等)获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。 【详解】A、在体外受精技术中，为了获得更多的卵子，通常会对雌性动物（在这里是母猪）进行超数排卵处理。促性腺激素是一种能够刺激卵巢发育和排卵的激素，通过给母猪注射促性腺激素，可以促使其排出更多的卵子，从而增加体外受精的成功率，A正确； B、在体外受精过程中，精子需要经历一系列的变化才能具备受精能力，这个过程被称为精子的获能。对于猪等动物来说，其精子在体外受精前也需要进行获能处理，B正确； C、人猪嵌合体胚胎是将人的干细胞注入猪的胚胎中，所以胚胎中的一个细胞不会同时存在猪的遗传物质和人的遗传物质，C错误； D、据题图分析可知，人-猪嵌合囊胚是利用显微注射技术将人诱导性多能干细胞注入猪的囊胚内细胞团中而形成，在胚胎移植时，受体对移入子宫的外来胚胎一般不会发生免疫排斥反应，D正确。 故选C。 20. Cre-loxP系统能实现特定基因的敲除(如图1)。把几种荧光蛋白基因和Cre酶能识别并切割的序列(loxP1和loxP2)串在一起，构建表达载体T(如图2)。部分荧光蛋白基因会被Cre酶随机“剪掉”,且两个loxP1之间或两个loxP2之间的基因，最多会被Cre酶敲除一次，剩下的部分得以表达，随机呈现不同的颜色。下列说法错误的是（ ） A. 构建表达载体T时用到的工具包括限制酶、DNA连接酶 B. 若小鼠细胞含一个表达载体T(不含Cre酶),其肌肉组织细胞呈无色 C. 若小鼠细胞含一个表达载体T(含Cre酶),其脑组织细胞只能呈红色或黄色 D. 若小鼠细胞含两个表达载体T(含Cre酶),其脑组织细胞可能出现两种颜色 【答案】C 【解析】 【分析】1、基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶(限制酶)、 DNA连接酶、运载体。 2、基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。 【详解】A、基因表达载体构建过程中需要限制酶和DNA连接酶两种工具酶处理，A正确； B、据图可知，小鼠有编码红、黄、蓝荧光蛋白的基因，前端有脑组织特异性表达的启动子，肌肉细胞不会表达颜色基因，故若小鼠细胞含一个表达载体T(不含Cre酶)，其肌肉组织细胞呈无色，B正确； C、1oxP1、1oxP2位置如图2黑白三角符号所示，两个loxP1和两个loxP2之 间的基因最多会被Cre酶敲除一次，将含Cre酶的病毒注入小鼠体内，Cre酶表达情况不同，识别的loxP不同，则有可能未敲除荧光蛋白基因，此时为红色(同不含Cre酶时)，也有可能敲除两个loxP1之间的红色荧光蛋白基因，此时为黄色，也有可能敲除两个1oxP2之间的红色和黄色荧光蛋白基因，此时为蓝色，因而不同脑细胞会差异表达红色、黄色或蓝色荧光蛋白基因，C错误； D、小鼠脑组织细胞内有2个相同表达载体T(含Cre酶)，Cre酶对每个DNA片段随机剪切，因而细胞的颜色由细胞内两种荧光蛋白的颜色叠加而成，故其脑组织细胞可能出现两种颜色，D正确。 故选C。 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 21. 在适宜的条件下，向甲、乙发酵罐中加入足量葡萄糖和适量的酵母菌进行酒精发酵。甲发酵罐充入一定量的氧气，乙发酵罐为无氧条件。定时测量发酵罐中氧气和酒精的物质的量，结果如图。下列说法正确的是（ ） A. 甲中的酵母菌在2～4h段进行有氧呼吸和无氧呼吸 B. 甲、乙中的酵母菌在A点时的呼吸速率相同 C. 甲、乙分别在C点和B点时无氧呼吸速率达到最快 D. 实验结束后，甲、乙发酵罐中产生的CO2量之比为8:5 【答案】AD 【解析】 【分析】根据题干信息，甲发酵罐中保留一定量的 O2，则先进行有氧呼吸，后进行产酒精的无氧呼吸，根据图示，甲发酵罐中O2 含量初始为6mmol，2h后开始进行无氧呼吸；乙发酵罐中没有O2，只进行产酒精的无氧呼吸，根据图示，酒精产生速率先增大后减小。 【详解】A、根据图示，第2～4h内，甲发酵罐内有 O2存在，进行了有氧呼吸，也进行了无氧呼吸产生酒精，A正确； B、甲、乙中的酵母菌在A点时产生的酒精量相同，而不是速率相同，速率看斜率，甲大于乙，B错误； C、甲、乙分别在C点和B点时达到了平衡，酒精量不在增加，产生酒精的无氧呼吸为0，C错误； D、甲发酵罐中O2 含量为6mmol，则有氧呼吸产生CO2 也为6mmol，甲发酵罐生成酒精的物质的量为18mmol，则无氧呼吸产生CO2 也为18mmol，即产生CO2 共24mmol；乙发酵罐生成酒精的物质的量为15mmol，则无氧呼吸产生CO2 也为15mmol；因此在实验结束时甲、乙两发酵罐中产生的 CO2 量之比为24∶15=8∶5，D正确。 故选AD。 22. 使基因失活的突变称为正向突变，其效应可由回复突变逆转。而回复突变可分为两种类型：真实回复和第二位点回复。原始突变的严格逆转称为真实回复；第二位点回复是指另一个突变发生在基因的其他部位，它的作用补偿了第一次突变的功能，如蛋白质中一个氨基酸的改变可消除基因的功能，但是第二个改变可能补偿第一次突变，重新恢复蛋白质活性。下列叙述错误的是（ ） A. 蛋白质功能相同，其结构也一定相同 B. 两种回复突变体现了基因突变的不定向性和随机性 C. 分化程度越高的细胞，越容易发生回复突变 D. 性状相同的纯合子，其相关基因的碱基排列顺序也相同 【答案】ACD 【解析】 【分析】1、基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。 2、基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。 3、基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。 【详解】A、真实回复和第二位点回复都能重新恢复蛋白质活性，即蛋白质功能相同，但结构不一定相同，A错误； B、两种回复突变，其突变的位置不同，体现了基因突变的不定向性和随机性，B正确； C、分化程度越高的细胞，DNA复制的可能性越小，则越不容易发生回复突变，C错误； D、由于基因会发生使基因失活的突变称为正向突变及回复突变逆转，则性状相同的纯合子，其相关基因的碱基排列顺序不一定相同，D错误。 故选ACD。 23. 在番茄果实的发育和成熟过程中，赤霉素和乙烯的含量会依次出现高峰。某小组通过实验发现：①用赤霉素合成抑制剂处理番茄授粉两天后的果实可缩短果实成熟时间；②赤霉素缺失突变体番茄的单果重量较小，适时喷施外源赤霉素能缓解因赤霉素缺乏造成的影响。下列说法错误的是（ ） A. 不同种激素对植物生长发育的调节往往表现出一定的顺序性 B. 实验①②中控制自变量分别采用了“加法原理”和“减法原理” C. 实验②中需要设计均不做处理的野生型和赤霉素缺失突变体番茄组进行对照 D. 内源赤霉素浓度的降低会促进乙烯合成，二者在番茄成熟过程中起协同作用 【答案】BD 【解析】 【分析】赤霉素的合成部位：主要是未成熟的种子、幼根和幼芽。主要作用：促进细胞伸长，从而引起植株增高；促进种子萌发和果实成熟。 【详解】A、根据番茄果实发育和成熟的过程中，不同激素的含量出现高峰的时间不同可知，不同激素在调节过程中有一定的顺序性，A正确； B、①用赤霉素合成抑制剂处理，应用的是减法原理，B错误； C、不做处理的和没有的均为对照组，C正确； D、赤霉素抑制成熟，乙烯促进果实成熟，二者是拮抗作用，D错误。 故选BD。 24. 原产于北美温带的加拿大一枝黄花（简称SC）作为观赏植物引入我国，给我国南方地区造成严重的生态灾害和经济损失，有“植物杀手”之称。为研究SC入侵我国南方地区的原因，科研人员对入侵SC的二倍体、四倍体和六倍体（R2、R4、R6）的耐寒能力进行检测，结果如图1所示。将各类型的SC分别与当地常见植物混种，结果如图2所示。下列叙述正确的是（ ） A. 南方冬季气温高，耐寒性好的R2在环境选择中不占优势 B. 2014年的R2年龄结构可能为衰退型，R4和R6年龄结构可能为增长型 C. R2和R4共同利用有限的资源和空间产生的相互排斥的现象属于种间竞争 D. 将SC引入我国，提升了南方地区的物种多样性 【答案】ABC 【解析】 【分析】“加拿大一枝黄花”（简称SC）给我国南方地区造成严重的生态灾害和经济损失，据图1分析可知，造成生物入侵的主要是R4和R6类型，繁殖速度快，生长优势明显，与周围植物争阳光、争肥料，直至其它植物死亡，从而对生物多样性构成严重威胁。 【详解】A、从图2可以看出，R2半数细胞破裂的温度较低，由此可知其耐寒性较好，但南方气温高，从图1可看出，R2在该环境中处于劣势，A正确； B、图中可以看出，2014年后R2的种群密度在降低，R4和R6在上升，因此2014年的R2年龄结构可能为衰退型，R4和R6年龄结构可能为增长型，B正确； C、种间竞争是两个或多个物种共同利用同样的有限资源时为了争夺资源而产生的直接或间接抑制对方的现象，R2和R4共同利用有限的资源和空间产生的相互排斥的现象属于种间竞争，C正确； D、SC为入侵生物，可能导致南方地区的物种多样往下降，D错误。 故选ABC。 25. 石斛是具有重要的药用价值的兰科植物。利用分子生物学技术对石斛DNA分子进行鉴定，能更有效保证石斛的用药安全，而石斛DNA的有效提取是成功开展分子鉴定的前提。某团队利用3种方法(M1、M2、M3)对铁皮、霍山两种石斛叶进行提取DNA的实验，并检测DNA提取样品液在230、260、280nm处的吸光度。A₂₆₀用于计算DNA浓度，A₂₆₀/A₂₈₀(图1)反映DNA提取液中蛋白质等杂质的浓度，A₂₆₀/A₂₃₀(图2)反映DNA提取液中无机盐等小分子杂质的浓度。A₂₆₀/A₂₈₀、A₂₆₀/A₂₃₀比值越大,DNA越纯。下列有关叙述,错误的是（ ） A. 与蛋白质、无机盐等杂质相比，DNA对260nm光吸收值最大 B. 用鲜叶提取DNA，两种石斛宜用M2法 C. 用霍山石斛冻叶提取DNA，最好用M3法 D. 可以用PCR技术对提取的DNA进行分子鉴定 【答案】C 【解析】 【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。 【详解】A、A₂₆₀用于计算DNA浓度，A₂₆₀/A₂₈₀(图1)反映DNA提取液中蛋白质等杂质的浓度，A₂₆₀/A₂₃₀(图2)反映DNA提取液中无机盐等小分子杂质的浓度。A₂₆₀/A₂₈₀、A₂₆₀/A₂₃₀比值越大，DNA越纯，推测DNA对260nm光吸收值最大，A正确； B、据图可知，用鲜叶提取DNA，两种石斛均是M2法的A₂₆₀/A₂₈₀、A₂₆₀/A₂₃₀最大，说明DNA越纯，故宜用M2法，B正确； C、比较图1和图2可知，用霍山石斛冻叶提取DNA，最好用M1法，因为此时A₂₆₀/A₂₈₀、A₂₆₀/A₂₃₀均相对最高，C错误； D、分析题意，本实验目的是利用分子生物学技术对石斛DNA分子进行鉴定，而PCR结合探针可特异性鉴定DNA，故可以用PCR技术对提取的DNA进行分子鉴定，D正确。 故选C。 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 26. 植物细胞内的呼吸链中存在由交替氧化酶（AOX）主导的交替呼吸途径，该途径对植物抵抗强光等逆境具有重要的生理学意义。下图1表示eATP与呼吸链对光合作用相关反应的影响，其中iATP为细胞内ATP，eATP为细胞外ATP。请回答下列问题。 （1）图中所示的光系统Ⅰ和光系统Ⅱ应位于叶绿体的_____________（结构）上。ATP和NADPH在光合作用中的共同作用是______________。 （2）强光环境下，植物细胞通过“苹果酸草酰乙酸穿梭”途径，将过多的____________转移出叶绿体，并最终通过AOX的作用，将其中大部分能量以____________形式散失，从而有效缓解强光对植物细胞内光系统的损伤。 （3）据图判断，eATP最可能是作为一种信号分子调节植物的光合作用，其判断依据是______________。 （4）为探究eATP对植物光系统反应效率的影响及其作用机制，研究者以野生型（WT）拟南芥和eATP受体缺失突变体（dorn-1）拟南芥为实验材料，利用交替呼吸抑制剂（SHAM）进行实验，结果如图2所示。据图2分析，在WT叶片中，SHAM处理能够引起实际光系统反应效率__________；对WT叶片添加外源ATP可____________SHAM所导致的影响；而在dorn-1叶片中，SHAM处理对植物实际光系统反应效率的影响_______________。 【答案】（1） ①. 类囊体（薄）膜 ②. 为C3的还原提供能量 （2） ①. NADPH ②. 热能 （3）eATP需要与（细胞膜上）的DORN1 受体结合后才能激发细胞内的信号转导 （4） ①. 降低 ②. 缓解 ③. 不明显 【解析】 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，其中光反应包括水的光解和ATP的生成，暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。 【小问1详解】 图中所示的光系统I和光系统Ⅱ能利用光能，是光反应过程，应位于叶绿体的类囊体（薄）膜；ATP和NADPH在光合作用中的共同作用是可参与暗反应过程，为C3的还原提供能量。 【小问2详解】 结合图示可知，强光环境下，植物细胞通过“苹果酸草酰乙酸穿梭”途径，将过多的NADPH转移出叶绿体，并最终参与AOX（交替呼吸途径）过程，将其中大部分能量以热能散失，从而有效缓解强光对植物细胞内光系统的损伤，起到了保护叶绿体结构的作用。 【小问3详解】 据图可知，eATP需要与（细胞膜上）的DORN1 受体结合后才能激发细胞内的信号转导，据此推测eATP最可能是作为一种信号分子调节植物的光合作用。 【小问4详解】 为探究eATP对植物光系统反应效率的影响及其作用机制，研究者以野生型(WT)拟南芥和eATP受体缺失突变体(dorn-1)拟南芥为实验材料，利用交替呼吸抑制剂(SHAM)进行实验，结果如图2所示。 ①根据图2可知，在WT叶片中，与对照组相比，SHAM处理能够引起实际光系统反应效率降低；对比对照组、SHAM和SHAM＋ATP组别可知，实际光系统反应速率是对照组＞SHAM＋ATP组＞SHAM组，说明对WT叶片添加外源ATP可缓解ASHA所导致的影响；而在dorn-1叶片中，对照组、SHAM和SHAM＋ATP组的实际光系统反应速率差别不大，说明SHAM处理以及添加外源ATP对植物实际光系统反应效率的影响不明显。 27. 鹌鹑（ZW）到了繁殖期，颈后部有的会长出长羽冠，有的长出短羽冠，长羽冠受显性基因G控制，即使携带G基因也只在成年后的繁殖期才表现出来。现有一繁殖期表现出短羽冠的雄性和一繁殖期表现出长羽冠的雌性鹌鹑杂交，繁殖出一雄一雌两只幼体。对四只个体进行相关基因检测，电泳结果如图示（对应个体标签丢失且不考虑Z、W染色体的同源区段）。回答下列问题： （1）控制羽冠基因G/g位于_________染色体上，理论上，子代繁殖期中雌性长羽冠鹌鹑和雄性长羽冠鹌鹑在数量上表现为_________． （2）F1中雌雄鹌鹑相互杂交，子代繁殖期出现雄性短羽冠的概率为_________。 （3）鹌鹑的喙有黄色（F）和褐色（f），取多对短羽冠褐喙雄鹌鹑与长羽冠黄喙雌鹌鹑杂交，F1雄性均表现为长羽冠黄喙，雌性均表现为长羽冠褐喙。 ①上述两对等位基因___（填“遵循”或“不遵循”）基因自由组合定律，理由是_____。 ②几个生物兴趣小组多次重复上述实验，偶然间发现F1雄性中出现一只褐喙。小组成员猜测以下三种可能：F基因所在染色体出现了缺失；出现了性反转；出现了基因突变。请你设计最简单实验进行判断：_____________，若结果表现为__________，则为基因突变导致。 （4）研究发现鹌鹑突变基因D2和D3分别位于10号染色体的位点1和位点2，如图所示。已知双突变纯合子致死且突变基因D2会明显提高鹌鹑的产蛋量。位点1只含D2的蛋壳为青色，位点2只含有D3的蛋壳颜色成白色，其他的蛋壳成淡黄色（野生基因用D2+、D3+表示）。 ①鹌鹑蛋壳表现为青色的个体基因型为___________。 ②育种工作者经处理得到了如图乙所示雌性鹌鹑，其一条10号染色体上含D3基因的片段缺失后与W染色体结合。该过程发生的染色体变异类型有__________。 ③若利用图乙与图丙所示个体交配，可选育蛋壳为_________色的后代个体用于生产。 【答案】（1） ①. 常 ②. 相等 （2）1/8 （3） ①. 遵循 ②. 根据题意判断基因F/f位于Z染色体上，两对等位基因位于两对同源染色体上 ③. 取该褐喙雄个体细胞制成临时装片进行染色体观察 ④. Z（性）染色体形态相同且结构正常 （4） ①. D2D2D3+D3+或D2D2D3+D3 ②. 染色体数目变异，染色体结构变异 ③. 青 【解析】 【分析】根据电泳条带分析可知，两个个体为杂合子，两个个体为纯合子，若基因位于Z染色体上，设繁殖期表现出短羽冠的雄性基因型为ZgZg和一繁殖期表现出长羽冠的雌性鹌鹑基因型为ZGW，子代为ZGZg和ZgW，因子代是一个雌性一个雄性，无法出现两个纯合两个杂合的情况，与题目不符；若基因在常染色体上，短羽冠的雄性基因型为gg，长羽冠的雌性鹌鹑基因型为GG，子代的基因型Gg，则1和3是子代，2和4是亲代，与题目相符。若短羽冠的雄性基因型为gg，长羽冠的雌性鹌鹑基因型为Gg，子代基因型为Gg和gg，与题目不符。 【小问1详解】 若基因在Z染色体上，繁殖期表现出短羽冠的雄性基因型为ZgZg和一繁殖期表现出长羽冠的雌性鹌鹑基因型为ZGW，子代为ZGZg和ZgW，根据电泳结果，四个个体两个杂合子两个纯合子，且两个纯合子基因型不同，和题目不符；若基因在常染色体上，短羽冠的雄性基因型为gg，长羽冠的雌性鹌鹑基因型为GG，子代的基因型Gg，则1和3是子代，2和4是亲代。若短羽冠的雄性基因型为gg，长羽冠的雌性鹌鹑基因型为Gg,子代基因型为Gg和gg，与题目不符。因为基因在常染色体上，且即使携带G基因也只在成年后的繁殖期才表现出来，子代中雌性短羽冠鹌鹑和雄性短羽冠鹌鹑在数量上表现为1：1。 【小问2详解】 F1中雌雄鹌鹑相互杂交，子代为GG：Gg：gg=1：2：1，出现雄性短羽冠的概率为1/2×1/4=1/8，但需要在繁殖期才表现出来。 【小问3详解】 多对短羽冠褐喙雄鹌鹑与长羽冠黄喙雌鹌鹑杂交，F1雄性均表现为冠黄喙，雌性均表现为褐喙，雌雄表现完全不同，说明基因位于Z染色体上，亲本的基因型是ZfZf和ZFW，两对等位基因位于两对同源染色体上，两对基因符合自由组合定律。F1雄性的基因型为ZFZf，雌性的基因型为ZfW，若F基因所在染色体出现了缺失则基因型为Z0Zf；出现了性反转则基因型为ZfW；出现了基因突变则基因型为ZfZf，若想判断属于哪种类型，可以取该褐喙雄个体细胞制成临时装片进行染色体观察，若Z（性）染色体形态相同且结构正常，则为基因突变导致。 【小问4详解】 位点1只含D2的蛋壳为青色，因双突变体致死，青色的基因型是D2D2D3+D3+或D2D2D3+D3。一条10号染色体上含D3基因的片段缺失后与W染色体结合，该过程染色体变异类型为染色体数目变异、染色体结构变异。图乙产生配子基因型为ZD2D3+、WD2+、Z、WD2+D2D3+，与图丙所示的雄性交配，雄性产生的配子基因型为ZD2D3、ZD2+D3，已知突变基因D2会明显提高鹌鹑的产蛋量，应选择青色的后代个体用于生产。 28. 二氢睾酮（5α-DHT）是人体内的强效雄激素，对肌肉力量和功能产生重要影响。为探究其发挥作用的途径，科研人员展开研究。 （1）睾酮的分泌通过下丘脑-垂体-性腺轴来调控，这称为________调节。性腺分泌的睾酮在特定组织内转化为5α-DHT，经________运输至肌肉细胞，与核内受体结合，调控基因转录，30分钟后促进肌动蛋白的合成，该途径属于核受体途径。 （2）近期发现5α-DHT能在5分钟内快速增强肌肉力量，推测其存在另一条作用途径。科研人员开展图1实验，在注射5α-DHT后的30分钟内，检测不同处理下小鼠骨骼肌中cAMP含量（cAMP可通过调节细胞质基质中Ca2+浓度快速提高肌肉收缩力）。 ①实验选择在“注射5α-DHT后的30分钟内”检测小鼠骨骼肌中cAMP含量的目的是________。 ②进一步检测发现随5α-DHT浓度升高，图1实验小鼠的肌肉收缩力加强，综合图1结果分析，5α-DHT可________。 （3）cAMP通常被认为是胞膜受体途径中的关键信使。后续研究鉴定GPR为5α-DHT的特异性细胞膜受体，为验证这一结论，科研人员利用野生型和GPR缺失突变体开展图2所示实验，并在注射5α-DHT的30分钟之后测试小鼠握力。请在图2钟补充第四组处理，并在图中相应位置绘出相应结果________。 （4）5α-DHT在机体内通过核受体和膜受体两条途径调节肌肉力量和功能，结合两条途径各自的特点，从进化与适应的角度分析双重机制存在的意义________。 【答案】（1） ①. 分级 ②. 体液 （2） ①. ①排除核受体途径的干扰 ②. 通过cAMP增强肌肉力量，且该途径不依赖核受体 （3）（标准：高于第三组，低于第二组） （4）既保留了膜受体途径快速反应的优势，又叠加了核受体途径长期的调控，有助于生物 体适应多变的选择压力（也增加了生理系统的容错能力） 【解析】 【分析】激素调节是指由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行的调节。不同激素的化学本质组成不同，但它们的作用方式却有一些共同的特点：（1）微量和高效；（2）通过体液运输；（3）作用于靶器官和靶细胞。 【小问1详解】 睾酮的分泌通过下丘脑 - 垂体 - 性腺轴来调控，这属于分级调节。分级调节是一种分层控制的方式，下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体，垂体分泌促性腺激素作用于性腺，进而调节性腺分泌睾酮等性激素。性腺分泌的睾酮在特定组织内转化为5α - DHT，激素通过体液（主要是血液）运输到全身各处，然后作用于靶细胞，所以5α - DHT经体液运输至肌肉细胞。 【小问2详解】 ①核受体途径是在30分钟后增强肌肉力量。但近期发现5α - DHT能在5分钟内快速增强肌肉力量，推测其存在另一条作用途径，而cAMP可通过调节细胞质基质中Ca2+浓度快速提高肌肉收缩力，所以选择在“注射5α - DHT后的30分钟内”检测小鼠骨骼肌中cAMP含量的目的是排除核受体途径的干扰。 ②从图1可以看出，随着5α - DHT浓度升高，小鼠骨骼肌中cAMP含量升高，且即使注射核受体拮抗剂，小鼠骨骼肌中cAMP含量并不降低，说明5α-DHT可通过cAMP增强肌肉力量，且该途径不依赖核受体。 【小问3详解】 为验证GPR为5α - DHT的特异性细胞膜受体，已经有野生型、野生型+5α - DHT、GPR缺失突变体三组处理，第四组处理应为GPR缺失突变体+5α - DHT。由于GPR为5α- DHT的特异性细胞膜受体，GPR缺失突变体无法通过膜受体途径起作用，所以GPR缺失突变体+ 5α- DHT组只存在核受体途径，则小鼠的握力应高于第三组，低于第二组，图形如下： 。 【小问4详解】 核受体途径的特点是调控基因转录，30分钟后促进肌动蛋白的合成，作用较为缓慢但持久，可从根本上调节肌肉相关蛋白质的合成，维持肌肉的长期功能和发育；膜受体途径5分钟内就能快速增强肌肉力量，作用迅速，可使机体在短时间内应对突发的肌肉力量需求，如遇到危险时快速做出反应等。从进化与适应的角度看，既保留了膜受体途径快速反应的优势，又叠加了核受体途径长期的调控，有助于生物 体适应多变的选择压力（也增加了生理系统的容错能力）。 29. 为探究丛枝菌根真菌（AMF）对宿主植物和土壤微生物的影响，研究人员利用宿主植物蒺藜苜蓿进行了系列实验。 （1）AMF、宿主植物和土壤微生物等所有生物构成一个_____。AMF从宿主植物体内获取光合产物，同时，AMF能增加宿主对矿质元素的吸收。因此，AMF和蒺藜苜蓿的种间关系是_____。 （2）研究人员利用图1所示装置在不同磷土壤环境中进行实验，根系分置在不同隔室模拟植物根系在自然环境中的不同生态位，A室为空白隔室，B、C室均有植物根系，接种组的C、D室接种AMF后会出现菌丝（AMF菌在宿主植物根系周围形成），B和C之间用亚克力板完全阻隔，A和B、C和D之间用尼龙筛网阻隔（根系无法通过菌丝可以通过）。隔室中的圆圈表示土壤采样点。 ①上述实验的自变量是_____，各个隔室所用土壤均需_____处理。 ②研究人员检测了不同隔室根部及地上生物量，实验结果如图2所示，实验结果表明_____。 （3）研究人员推测AMF可能通过菌丝网络将宿主植物固定的碳转运至土壤中影响土壤微生物，为验证此假设，将图1中的装置置于密闭透明容器中，分组通入13CO2或CO2，一段时间后检测不同隔室中_____。 （4）研究人员测定低磷环境中的根冠比（间接反映植物光合产物在地下和地上部分的分配比例），发现接种AMF会导致根冠比降低，请从物质和能量的角度推测蒺藜苜蓿在不同环境条件下的生存策略_____。 【答案】（1） ①. （生物）群落 ②. 互利共生 （2） ①. AMF接种情况（是否接种AMF）、磷水平、隔室种类 ②. 灭菌 ③. AMF能增加蒺藜苜蓿的地上生物量和根部生物量，在低磷环境更明显 （3）13C的分布及土壤微生物群落丰度 （4）低磷环境未接种AMF时：将更多光合产物分配至根系，促进植物对于磷的吸收，维持生存；接种AMF后：AMF可增加宿主植物对磷的吸收，植物将更多光合产物分配到茎叶，促进光合作用和生殖生长，进一步获取更多能量 【解析】 【分析】1、群落亦称生物群落。生物群落是指在一定时间内一定空间内上的分布各物种的种群集合，包括动物、植物、微生物等各个物种的种群，共同组成生态系统中有生命的部分。 组成群落的各种生物种群不是任意地拼凑在一起的，而有规律组合在一起才能形成一个稳定的群落； 2、群落的种间关系主要包括捕食、互利共生、竞争和寄生。捕食是一种生物以另一种生物为食的现象；互利共生是指两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利；竞争是两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象；寄生是一种生物从另一种生物（宿主）的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。 【小问1详解】 在一定的自然区域内，所有的种群组成一个群落。AMF、宿主植物和土壤微生物等所有生物构成一个群落。AMF从宿主植物体内获取光合产物，同时能增加宿主对矿质元素的吸收，两者相互依存，彼此有利，所以AMF和蒺藜苜蓿的种间关系是互利共生； 【小问2详解】 该实验是探究丛枝菌根真菌（AMF）对宿主植物和土壤微生物的影响，同时在不同磷土壤环境中及不同的隔室中进行，所以自变量是是否接种AMF和土壤磷含量及隔室种类。为了排除土壤中原有微生物等因素的干扰，各个隔室所用土壤均需灭菌处理。由图2可知，在不同磷土壤环境下，接种组与未接种组相比，接种组地上部分生物量和根部生物量都有增加，说明AMF能增加蒺藜苜蓿的地上生物量和根部生物量，在低磷环境更明显； 【小问3详解】 为验证AMF可能通过菌丝网络将宿主植物固定的碳转运至土壤中影响土壤微生物，将图1中的装置置于密闭透明容器中，分组通入13CO2或CO2，一段时间后检测不同隔室中土壤微生物体内的13C的分布及土壤微生物群落丰度。如果在接种AMF的隔室中检测到土壤微生物体内有13C，则说明AMF可能将宿主植物固定的碳转运至土壤中影响土壤微生物； 【小问4详解】 从物质和能量的角度推测蒺藜苜蓿在不同环境条件下的生存策略是： （1）低磷环境未接种AMF时：将更多光合产物分配至根系，促进植物对于磷的吸收，维持生存； （2）接种AMF后：AMF可增加宿主植物对磷的吸收，植物将更多光合产物分配到茎叶，促进光合作用和生殖生长，进一步获取更多能量。 30. 番茄的花是两性花，杂交育种时需进行去雄操作，耗时费力且难以避免自交污染。我国研究者利用基因工程技术开发了雄性不育番茄品系，提高了番茄杂交育种的效率。 （1）研究者选择性状优良的WT品系番茄，对在雄蕊中特异性表达的S基因进行编辑，获得S基因中增加一个碱基对的纯合突变体甲。甲花粉不成活。甲与WT杂交，F1育性正常。F1自交，F2中216株育性正常，68株雄性不育。这表明甲的雄性不育性状属于__________性状，该性状的遗传遵循分离定律。 （2）为了确认雄性不育是由S基因编辑导致的，研究者使用了一种竞争性等位基因特异性PCR，该PCR体系同时含3种引物和4种探针（如图）。探针的荧光基团与淬灭基团分离时显现荧光。 ①引物3'末端与模板的严格配对对于子链的延伸至关重要。引物I和引物II的3'末端碱基分别是__________。该PCR体系从第__________个循环开始，复性环节中带有荧光基团的探针与模板链结合，作为引物在延伸环节中掺入子链，使产物显现荧光。 ②用该体系对F2的基因组DNA进行PCR检测，育性不同植株的检测结果为__________，证实雄性不育性状是由S基因编辑导致的。 （3）甲无法自交保种。研究者将控制子叶为紫色的显性基因与WT型的S基因插入Ti质粒的T-DNA中，两基因紧密相邻。用农杆菌转化法导入甲，获得育性恢复的纯合品系乙。请写出用甲和乙为材料，连续生产甲的最简杂交方案。__________ （4）研究者在野生番茄中发现一个抗病基因，拟用杂交方法将此基因引入到甲、乙品系中。从操作的简便性出发，应将抗病基因先引入甲还是乙？请说明理由。____________。 【答案】（1）隐性 （2） ①. G、A ②. 3 ③. 雄性不育株PCR产物发绿色荧光.育性正常株1/3发红色荧光，2/3发红、绿荧光 （3）甲与乙杂交获得F1，F1与甲杂交，选出子代中绿色子叶幼苗即为甲。子代中紫色子叶幼苗继续种植以备连续生产甲。 （4）应先引入甲。与甲进行杂交和多代回交不用去雄。 【解析】 【分析】基因工程四步骤包括：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、目的基因的检测与表达。分析题图可知，过程①为逆转录，过程②为限制性核酸内切酶切割，过程③为目的基因扩增，过程④为将目的基因导入受体细胞，过程⑤为目的基因的检测鉴定。 【小问1详解】 甲花粉不成活。甲与WT杂交，F1育性正常，说明不育为隐性性状。 【小问2详解】 ①引物I和引物II分别与野生型和突变型S型基因结合，相对于野生型的S基因，突变型的S基因中增加一个碱基对A-T，引物与模板链互补配对，且从子链（引物）的3'端开始延伸，为了更好地区分突变型和野生型的S基因，因此在引物I和引物II的3'末端碱基分别是G、A；该PCR体系同时含3种引物和4种探针，是一种竞争性等位基因特异性PCR，第1次循环以基因为模板，引物I、引物Ⅲ或引物II、引物Ⅲ扩增S基因，第一轮PCR结束后加入的引物I或II在子链中，第二次PCR引物I、引物Ⅲ或引物II、引物Ⅲ扩增第一次复制得到的S基因，第二轮PCR结束后可以得到引物I、引物Ⅲ或引物II、引物Ⅲ的子链，第三轮PCR开始，探针1或探针3（不是引物I或引物II）会特异性地与含有引物I或引物II互补序列的模板链结合，而带有荧光基团的探针是引物的一部分，因此该PCR体系从第3个循环开始，复性环节中带有荧光基团的探针与模板链结合，探针1与探针2分离，去与互补序列结合，荧光基团脱离淬灭基团，所以才发荧光。 ②F1自交（假设用A表示野生型S基因，a表示突变型S基因），F2中216株育性正常（1/3AA、2/3Aa），68株雄性不育（1/3aa），若雄性不育性状是由S基因编辑导致的，则用该体系对F2的基因组DNA进行PCR检测，雄性不育株（仅含突变型S基因，只能与探针3结合）PCR产物发绿色荧光，育性正常株（均为野生型S基因，只与探针1结合）1/3发红色荧光，2/3发红、绿荧光（含有野生型S基因和突变型S基因，既可以与红色探针结合，也可以与绿色探针结合）。 【小问3详解】 研究者将控制子叶为紫色的显性基因与WT型的S基因插入Ti质粒的T-DNA中，两基因连锁，用农杆菌转化法导入甲，获得育性恢复的纯合品系乙，甲与乙杂交获得F1，F1与甲杂交，选出子代中绿色子叶幼苗即为甲。子代中紫色子叶幼苗继续种植以备连续生产甲。 【小问4详解】 甲花粉不成活，应先引入甲，与甲进行杂交和多代回交不用去雄。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $