精品解析：江苏省部分高中2024-2025学年高三上学期期末迎考生物试题

绝密★启用前 江苏省2024—2025学年高三第一学期期末迎考卷 生　物　学 注意事项： 1.本试卷100分，考试用时75分钟。 2.答题前，考生务必将班级、姓名、学号写在密封线内。 一、单项选择题：共15题，每题2分，共30分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列关于蛋白质和核酸叙述，正确的是（　　） A. RNA的多样性是蛋白质结构多样性的根本原因 B. 核酸与蛋白质的合成过程均需要对方的参与 C. 蛋白质空间结构的改变，必定导致其功能的丧失 D. 蛋白质与核酸彻底水解得到的都是各自的单体 2. 研究发现，细胞可通过下图所示机制对错误折叠的蛋白质和损伤的细胞器进行精密调控，以减少细胞内功能异常的蛋白质和细胞器。下列叙述正确的是（　　） A. 参与自噬作用的溶酶体能合成多种水解酶 B. 吞噬泡与溶酶体的融合依赖膜的选择透过性 C. 自噬作用能为细胞提供某些有用的物质 D. 营养不良环境中细胞自噬作用一般减弱 3. 下图为细胞核结构模式图，下列叙述正确的是（　　） A. ①是由RNA和蛋白质组成的丝状结构 B. ②是产生某种RNA和核糖体蛋白的场所 C. ③允许蛋白质、RNA等生物大分子自由穿过 D. ③和核膜对物质的运输均具有选择性 4. 下列有关实验方法的描述，合理的是（　　） A. 用适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片，可先后观察到细胞质流动与质壁分离现象 B. 将一定量胡萝卜切碎，加适量水、石英砂，充分研磨，过滤，可获得胡萝卜素提取液 C. 检测样品中的蛋白质时，须在加热条件下，使斐林试剂与蛋白质发生颜色反应 D. 用溴麝香草酚蓝水溶液检测发酵液中酒精含量的多少，可判断酵母菌的呼吸方式 5. 研究人员对具有顶端优势的某植物分别进行打顶、顶芽涂抹三碘苯甲酸处理，对照组不作处理，定期检测各组侧芽处的生长素（IAA）和细胞分裂素（CTK）的含量，结果如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 涂抹三碘苯甲酸将促进侧芽生长 B. 与对照组相比，打顶处理使得侧芽处IAA含量下降 C. 涂抹组和打顶组侧芽的IAA和CTK含量变化趋势一致 D. 据图分析，三碘苯甲酸可能会抑制IAA的极性运输 6. 中国水仙体细胞中含三个染色体组，其花药中含有大量小孢子母细胞，处于游离分散状态。某生物兴趣小组以中国水仙的花药为材料进行减数分裂的观察，结果如下图所示，下列分析错误的是（　　） 注：1.未联会的单价体；2、3.染色体桥；4.滞后染色体；5.微核。 A. 与观察根尖有丝分裂实验制片过程相比，本实验无需解离和漂洗 B. 可在减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期观察到染色体桥 C. 微核由断裂或滞后染色体形成，其形成所引起的变异属于基因突变 D. 中国水仙在减数分裂过程中易形成单价体和微核的主要原因是联会紊乱 7. 大肠杆菌色氨酸操纵子可控制色氨酸合成酶的合成，其调节机制如下图所示。下列叙述正确的是（　　） 注：P为启动子；O为操纵基因；结构基因（trpE、trpD、trpC、trpB、trpA）为合成色氨酸合成酶的有关基因。阻遏蛋白单独存在时没有活性。 A. 图示体现了基因在染色体上呈线性排列 B. 色氨酸合成酶基因的转录调控机制属于负反馈调节 C. 5个色氨酸合成酶基因表达时共用一个起始密码子 D. RNA聚合酶与启动子识别结合的过程遵循碱基互补配对原则 8. 激素对人体各项生命活动的调节具有重要意义。下列说法正确的是（　　） A. 垂体合成、分泌的抗利尿激素可促进肾小管、集合管对水分的重吸收，减少尿量排出 B. 甲状腺激素和肾上腺素的化学本质都是氨基酸衍生物，可与靶细胞膜上的受体结合 C. 细胞外液渗透压升高可引起醛固酮的分泌增加，促进肾小管、集合管对钠离子的重吸收 D. 低血糖时，交感神经兴奋可促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素，使血糖水平升高 9. 急性淋巴细胞白血病（ALL）是一种B或T细胞在骨髓内异常增殖的恶性肿瘤性疾病。通过采集患者免疫细胞进行改造后，重新输入患者体内，可实现对ALL细胞的清除。下列叙述正确的是（　　） A. 被改造的患者免疫细胞最可能是B细胞 B. 该免疫疗法属于体液免疫 C. 经过基因改造的细胞能分泌特异性抗体 D. 经过基因改造的细胞可表达特异性受体 10. 为研究河流中石块上微生物群落的演替，将灭菌后的裸石置于河流中，裸石上不同时间新增物种数目如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 置于此河流中的实验裸石上发生的群落演替类型为初生演替 B. 演替的前120d，裸石上的物种总数不断减少后趋于稳定 C. 实验裸石上的演替稳定后与周围类似石块上已稳定存在的群落结构不同 D. 群落演替的根本原因是内外环境条件的变化使得群落基因频率改变 11. 传统发酵技术中控制发酵条件至关重要，下列叙述正确的是（　　） A. 泡菜发酵后期，仍有产气菌繁殖，需开盖放气 B. 葡萄酒制作好后，可直接通入无菌空气制作葡萄醋 C. 制作泡菜的盐水要淹没全部菜料以形成无氧条件 D. 果酒发酵时的温度和泡菜发酵时的温度都应控制在30~35℃ 12. 啤酒的工业化生产的部分流程如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 大麦种子发芽时产生淀粉酶，但烘焙时的高温会杀死种子胚且导致淀粉酶失活 B. 糖化的目的是促进淀粉分解，蒸煮不会导致淀粉酶失活但能杀死糖浆中的杂菌 C. 啤酒花上附着大量的野生型酵母菌，利用其无氧呼吸即可实现啤酒的工业化生产 D. 发酵过程中，要随时检测微生物数量、乙醇浓度等，要严格控制温度、pH等条件 13. 植物次生代谢产物是一类具有特殊作用的活性成分，例如丹参中的活性成分丹参酮以及酚酸类成分在心脑血管疾病的治疗方面效果显著。以丹参为材料，可通过植物细胞工程获得丹参酮用于临床应用。下列叙述正确的是（　　） A. 次生代谢物是植物基本生命活动所必需的 B. 利用植物细胞工程获得丹参酮，需要培养到愈伤组织阶段 C. 该过程利用了植物细胞全能性的原理 D. 应对丹参的外植体作灭菌处理以获得脱毒组织 14. 科学家通过动物细胞融合技术，将两株不同的杂交瘤细胞（A和B）融合形成双杂交瘤细胞AB.双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖，产生的双特异性抗体AB，如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 将杂交瘤细胞A、B混合并诱导融合后，用选择培养基筛选出双杂交瘤细胞AB B. 双杂交瘤细胞同时识别α、β抗原后，无需解偶联和重组即可产生双特异性抗体 C. 对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时，需使用胰蛋白酶处理 D. 双特异性抗体与单克隆抗体相比可以增强靶向药对肿瘤细胞的杀伤作用 15. X染色体上存在部分基因能够在失活X染色体（Xi）上逃避失活，可以正常表达。失活X染色体基因逃逸的分子机制如图所示，逃避失活过程涉及DNA甲基化、组蛋白修饰、多种非编码RNA调控等。下列叙述错误的是（　　） A. RNA聚合酶识别和结合的DNA片段中A/T含量偏高，有利于相应基因转录的发生 B. X染色体失活可能与CpG甲基化、组蛋白的甲基化和Xi失活基因的RNA包裹有关 C. 组蛋白H3、H4去乙酰化诱使DNA携带更多正电荷，导致Xi解螺旋和相应基因逃避失活 D. CTCF能够与特定基因结合，参与染色质结构的隔离，将失活基因与活性基因分离开 二、多项选择题：本部分包括4题，每题3分，共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。 16. 胆囊储存释放的胆汁属于消化液，其分泌与释放的调节方式如下图所示，科学家同时开展了下丘脑所在通路胆汁释放量是否受小肠Ⅰ细胞所在通路影响的实验，已知对照组小鼠不作注射处理，实验组小鼠注射CCK抗体。下列叙述正确的有（　　） A. 图示中迷走神经对肝细胞分泌胆汁的调节属于神经调节 B. 肝细胞受到信号刺激后，细胞膜两侧电位表现为外正内负 C. 若给正常小鼠注射CCK抗体，小鼠胆囊释放的胆汁量减少 D. 若实验组小鼠的胆汁释放量明显低于对照组，下丘脑所在通路受小肠Ⅰ细胞所在通路影响 17. 右图为甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图，已知其中有一种为伴性遗传。正常人群中乙病携带者占1/16，且含乙病基因的雄配子有一半致死，不考虑其他变异情况。下列叙述正确的有（　　） A. 甲病为伴X染色体隐性遗传病 B. Ⅱ2与Ⅱ4基因型相同的概率为1/2 C. 若Ⅲ1与Ⅲ3结婚，所生的子女患病的概率是31/136 D. 若Ⅲ2与人群中某正常男性结婚，所生的子女患两种病的概率是1/64 18. 在偏碱性的土壤中，Fe3+通常以不溶于水的Fe（OH）3形式存在，溶解度低，难以被植物吸收。在长期的进化过程中，某植物形成了如图所示的铁吸收机制。据图分析，下列说法正确的有（　　） A. ATPase具有催化和运输功能 B. H+的外排有利于铁化合物的溶解和吸收 C. 降低土壤中氧气含量，植物对铁的吸收增强 D. 缺铁胁迫下，图中膜蛋白合成量会上升 19. 为了分离和纯化高效分解石油的细菌，科研人员利用被石油污染过的土壤进行图1所示的实验。同学甲进行步骤④的操作，其中一个平板经培养后的菌落分布如图2所示。同学乙也按照同学甲的接种方法进行了步骤④的操作：将1mL样品稀释100倍，在3个培养基平板上分别接入0.1mL稀释液，培养一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为56、58和57.下列叙述错误的有（　　） A. 培养基在使用前后均需经过高压蒸汽灭菌处理 B. 乙同学计算得出每升样品中的活菌数约为5.7×107个 C. 步骤④后甲同学出现图2结果可能的操作失误是样品的稀释程度太低 D. 步骤⑤后取样测定石油含量的目的是筛选出能分解石油的细菌 三、非选择题：本部分包括5题，共计58分。除标注外，每空1分。 20. 全球气候变暖引发的高温天气严重影响水稻生长和产量，研究其影响和防御机制对保障粮食安全至关重要。图1是水稻叶肉细胞内的光反应的不同途径。请回答下列问题： （1）图1所示生理过程发生的场所是_____。据图分析光反应过程中最初电子供体是_____，膜一侧维持H+高浓度的意义是_____。 （2）水稻叶肉细胞的光反应过程能够为卡尔文循环提供物质和能量，其中的ATP可参与卡尔文循环中的_____（填过程）和C5的再生，若生成1个蔗糖分子，至少需要卡尔文循环_____轮。 （3）高温胁迫下，PSⅡ中的捕光复合体容易从类囊体膜上脱落，导致PSⅡ的_____发生改变，光能利用率下降。此时仅由PSⅠ为主介导的环式电子传递被激活，_____（填“能”或“不能”）形成跨膜质子（H+）梯度，光反应产生的ATP与NADPH的比值_____，从而起到光保护作用。 （4）为探究水稻开花后早期高温胁迫对水稻旗叶生理特性及籽粒产量的影响，科研人员以某水稻品种为材料，正常温度处理为对照组（CK），高温处理为高温组（HT），分别测定水稻开花后20d早期旗叶光合特性、千粒重和产量，结果如下表： 处理 净光合速率/ （μmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度/ （μmol·mol-1） 气孔导度/ （mmol·m-2·s-1） 蒸腾速率/ （mmol·m-2·s-1） 千粒重/g 产量/ （kg·hm-2） CK 15.70 208.0 91.67 3.38 47.70 7479.24 HT 1063 280.3 87.00 3.35 44.95 7012.20 据表分析，高温胁迫处理组（HT）胞间CO2浓度显著上升的原因是_____，产量下降的原因是_____。 （5）已知PSⅠ复合体中含叶绿体中基因编码D1蛋白，能促进光反应。为增强水稻应对高温胁迫的能力，科研人员将控制合成D1蛋白的基因转入水稻染色体DNA上得到M品系，并检测了野生型和M品系水稻在不同温度条件下D1蛋白的含量，结果如图2所示。 据图可知，常温下M品系水稻细胞中D1蛋白含量_____（填“高于”“低于”或“等于”）野生型，结合图示推测，高温胁迫下M品系水稻产量明显高于野生型的原因是_____。 21. 人工湿地主要由不同类型填料构成的基质、有净化功能的植物，以及给排水系统所组成。人工湿地能利用湿地的物理、化学、生物学特性净化水质。污染物在人工湿地内经过滤、吸附、生物降解及植物吸收等作用得以去除。为治理被生活、工业等污染物污染的内流河，科研工作者通过各种措施建成了城市湿地公园。图1是该人工湿地水体净化系统的主要组成。请分析回答问题： （1）在该人工湿地的构建中，应选择具有较强的适应污染环境能力及处理污水能力的植物栽种，体现了生态工程的_____原理。 （2）通过放养鱼苗、水禽等动物，种植莲藕、芦苇等水生植物，形成复杂的_____结构，可增加湿地生态系统的抵抗力稳定性。要治理水体污染，除了依靠湿地生态系统自身的功能外，还应加强对污染源的控制，因为生态系统的_____有限。 （3）研究该人工湿地对污水的处理能力，应对_____（位置）的水质进行监测，常检测BOD、总氮量、总磷量等指标，其中BOD表示微生物分解一定体积水中有机物所需的氧气量，BOD值越高，表明_____污染程度越高，总氮量、总磷量通常是作为监测水体_____的指标。 （4）折水涧是人工湿地台阶式跌水区，可有效物理沉降砂砾并显著增加水体中_____的含量。芦苇湿地能通过多种途径净化水体，如：芦苇与水体中的浮游藻类争夺_____等环境资源，抑制水华的发生；通过阻挡、吸附等使污染物沉降等。 （5）除配置优势植物苦草外，浅水湖2中逐渐出现了较多金鱼藻、河蚌、鲢等生物，图2为该湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，m1、m2代表不同的能量形式。图3表示该水体中部分营养关系（图中的数值表示能量的相对值）。 ①从生态系统的组成成分来看，图2中m1、m2表示的能量形式分别为_____。营养级Ⅰ的能量中流入分解者的包括_____。 ②图3中流经该生态系统的总能量包括_____，能量在Ⅰ、Ⅱ两个营养级间的传递效率为_____%（保留小数点后两位）。 22. 糖尿病是一种危害人类健康的常见病，严重时可引起各种并发症，导致多种器官功能损害。请根据所学回答下列有关问题： （1）糖尿病的直接表现是血糖浓度过高，人体中血糖的来源主要有_____。参与调节胰岛素分泌的信息分子有_____等（至少答出两点）。 （2）实验小组为验证胰岛A细胞的分泌物能促进胰岛B细胞分泌胰岛素。完善以下实验方案： a．用_____（填“高糖”或“低糖”）培养液培养胰岛A细胞，一段时间后过滤获得滤液； b．用含滤液的培养液培养胰岛B细胞，一段时间后测定培养液中_____的含量并与对照组进行对比。 （3）人在饥饿时，肾上腺髓质分泌肾上腺素参与血糖调节，使血糖浓度升高，调节机理及部分过程如图甲所示。 ①图甲中，肾上腺髓质分泌肾上腺素的调节方式是_____。发生图示生理过程时，血管C、D、E三处的血糖浓度大小关系最可能为_____。 ②结合图甲分析，下列因素中可能引发低血糖症的有_____。 a．体内产生G2蛋白抗体 b．体内产生肾上腺素受体的抗体 c．信号分子X含量过高 d．控制酶P合成基因发生突变 （4）已知高脂饮食会诱发胰岛素抵抗（IR），有相关研究表明胰岛素信号转导的主要途径依赖于Akt（一种蛋白激酶）的磷酸化，该过程受阻则导致组织细胞（如脂肪细胞）对胰岛素不敏感，表现为胰岛素抵抗。 ①T308和S473两个位点的磷酸化，使Akt被完全激活进而启动细胞内相关基因的表达。该信号通路障碍会导致IR发生。科研人员对模型组大鼠脂肪组织中的分子进行了检测，结果如图乙所示（条带深浅表示蛋白表达量水平或者磷酸化水平的高低）。据图推测，高脂饮食诱发IR的分子机制是_____。 ②为研究人参皂苷对脂肪细胞胰岛素抵抗的影响，研究人员用1μmol·L-1地塞米松（DEX）处理正常脂肪细胞，建立胰岛素抵抗细胞模型。用不同浓度的人参皂苷处理胰岛素抵抗细胞，相关检测结果如图丙。 根据结果推测，人参皂苷能降低血糖的原因是_____。若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗，而非促进胰岛素的分泌来降低血糖，需在上述实验基础上检测_____水平和胰岛素含量。 23. SBPase基因编码的酶是卡尔文循环的关键酶。为提高甜菜的光合效率和产量，通过基因工程对甜菜进行遗传改造，获得如图1的表达载体。请回答下列问题： （1）图1重组质粒结构中，除了图中所示结构元件外，还未指示出的结构元件有_____，其中启动子的功能是_____。 （2）人工合成SBPase基因后进行扩增，正确选择引物后对目的基因进行PCR，PCR程序设置如图2所示，其中，60℃20s环节的目的是_____。在PCR反应体系中除了添加模板、引物、耐高温的DNA聚合酶、4种dNTP外，一般还需要添加Mg2+，添加Mg2+的作用是_____。 （3）获取的PCR产物还需要经凝胶电泳鉴定。通常DNA分子片段带负电荷，所以电泳开始前应将PCR样品加入_____电极端的点样孔内。电泳之后切割凝胶再将其溶解，回收其中包含目的基因的DNA片段。经过一系列步骤后，将测序正确的重组质粒导入农杆菌。 （4）研究人员采用不对称PCR技术扩增大量单链DNA片段，用于目的基因的检测。现有不等量的一对引物A和B，经若干次循环后，引物A被消耗尽，之后的循环只产生高浓度引物B的延伸产物，获得大量单链DNA．若反应体系中原有200个模板DNA，最初8个循环后限制性引物A耗尽，再进行25个循环，理论上可制备的单链DNA有_____个。 （5）将含有重组质粒的农杆菌与甜菜叶柄共培养一段时间后，先将外植体放在含有氨苄青霉素和头孢霉素的培养基中初步培养，目的是_____，再转入含有_____的筛选培养基中获得抗性植株。此过程中使用抗生素时需要注意的事项有_____。 （6）为便于纯化SBPase酶蛋白，现改进生产路线，另将小段TAP基因序列（标签）与SBPase基因相连，构建出能表达SBPase酶融合蛋白的重组DNA（如图3，F1、F2、R1、R2表示引物）。为确定融合基因插入并且方向正确，进行PCR检测，可选择图3中的引物组合有_____（填字母）。 24. 芦笋（2n=20）是常见的植物遗传学实验材料，性别决定方式为XY型，科学家对芦笋开展了一系列实验研究。 （1）芦笋的次级精母细胞中染色体的形态有_____种；若一株芦笋性染色体组成是XXY，从母本减数分裂的角度分析，原因可能是_____。 （2）野生型芦笋为窄叶，在种植时偶有宽叶个体出现，芦笋的窄叶和宽叶由一对等位基因决定（基因用A、a表示）。已知某宽叶雌株是由基因突变造成的，让该突变株与野生型杂交，F1的雌雄植株中突变型和野生型比例均相等。 ①为确定突变基因的位置是在常染色体还是X染色体上（不考虑XY同源片段），从亲代和子代分别选择个体进行杂交，其杂交组合为_____，若子代性状及比例为_____，则突变基因在X染色体上。 ②若突变的宽叶基因在常染色体上，现有一丛宽叶芦笋，将这些宽叶芦笋作为母本与窄叶植株杂交，F1中宽叶∶窄叶=4∶1，则最可能的原因是_____（不考虑致死现象）。 （3）已知芦笋的另一对等位基因抗病E对不抗病e为显性，两对等位基因符合自由组合定律。现辐射处理芦笋雌株幼苗可使A基因或a基因或A、a基因从原染色体断裂，然后随机结合在E、e所在染色体的上末端形成末端易位（E、e所在染色体的末端最多只能结合一个A、a基因）。已知单个（A或a）基因发生染色体易位的植株同源染色体不能正常联会而高度不育。现有一基因型为AaXEXe的芦笋幼苗，给予电离辐射处理，欲探究该植株是否发生易位或是否发生单基因易位，可让该植株与表型为_____的雄性植株杂交，实验结果及结论如下（不考虑交换和基因突变）。 ①若出现8种表型子代，则该植株的易位情况为_____； ②若不能产生子代个体，则该植株的易位情况为_____； ③若子代表型及比例为宽叶不抗病雌株∶窄叶抗病雌株∶宽叶不抗病雄株∶窄叶抗病雄株=1∶1∶1∶1，则该实验中易位后母本的基因型为_____； ④通过基因检测发现③中基因的位置情况符合事实，但正式实验所得子代表型及比例为宽叶不抗病∶宽叶抗病∶窄叶不抗病∶窄叶抗病=24∶1∶1∶24，则发生非姐妹染色单体片段交换的初级卵母细胞比例为_____。 （4）已知R基因是抗旱基因，研究人员希望利用R基因与基因型为Aa的雌性个体的体细胞得到抗旱的芦笋。若每个受体细胞只导入了1个R基因，则利用某个转基因雌株进行测交实验得到的F1中出现_____，则说明R基因导入到A基因所在的染色体上。若不考虑基因突变和染色体交换，利用某个转基因雌株进行测交实验，得到的F1中宽叶和窄叶植株均出现了部分不抗旱的个体且不抗旱的个体约占F1的1/2，则说明R基因导入到_____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 江苏省2024—2025学年高三第一学期期末迎考卷 生　物　学 注意事项： 1.本试卷100分，考试用时75分钟。 2.答题前，考生务必将班级、姓名、学号写在密封线内。 一、单项选择题：共15题，每题2分，共30分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列关于蛋白质和核酸的叙述，正确的是（　　） A. RNA的多样性是蛋白质结构多样性的根本原因 B. 核酸与蛋白质的合成过程均需要对方的参与 C. 蛋白质空间结构的改变，必定导致其功能的丧失 D. 蛋白质与核酸彻底水解得到的都是各自的单体 【答案】B 【解析】 【分析】蛋白质是生命活动的主要承担者；蛋白质分子的结构多样性是由于氨基酸的种类、排列顺序、肽链的数目及空间结构造成的。 【详解】A、RNA的多样性由DNA的多样性决定，而蛋白质结构多样性的根本原因是DNA的多样性（遗传信息），A错误； B、核酸（如DNA、RNA）的合成需要酶（蛋白质）的催化，而蛋白质的合成需要核酸（如mRNA、tRNA）的参与，因此两者合成过程均需要对方，B正确； C、蛋白质空间结构改变可能导致功能丧失（如变性），但某些情况下功能可能改变而非完全丧失（如变构调节），C错误； D、蛋白质彻底水解产物是氨基酸（单体），但核酸彻底水解产物是磷酸、五碳糖和含氮碱基（并非核苷酸单体），D错误。 故选B。 2. 研究发现，细胞可通过下图所示机制对错误折叠的蛋白质和损伤的细胞器进行精密调控，以减少细胞内功能异常的蛋白质和细胞器。下列叙述正确的是（　　） A. 参与自噬作用的溶酶体能合成多种水解酶 B. 吞噬泡与溶酶体的融合依赖膜的选择透过性 C. 自噬作用能为细胞提供某些有用的物质 D. 营养不良环境中的细胞自噬作用一般减弱 【答案】C 【解析】 【分析】自噬作用是指细胞在应对饥饿、应激等环境变化时，通过形成双层膜结构的自噬体，包裹自身受损的细胞器、错误折叠的蛋白质或侵入的病原体等成分，然后与溶酶体融合，将包裹物降解并回收利用的过程。它是细胞维持内稳态的重要机制，在细胞生长、发育、衰老及疾病（如癌症、神经退行性疾病）等过程中发挥关键作用。 【详解】A、溶酶体内的多种水解酶是在核糖体合成的，A错误； B、吞噬泡与溶酶体的融合依赖膜的流动性，B错误； C、细胞自噬作用通过分解错误折叠的蛋白质和损伤的细胞器，可以释放出其中的氨基酸、核苷酸等小分子物质。这些小分子物质可以被细胞重新利用，参与新的蛋白质或细胞器的合成。因此，自噬作用不仅有助于清除细胞内的垃圾，还能为细胞提供某些有用物质，C正确； D、在营养不良的环境中，细胞为了维持生存和正常的生理功能，会加强自噬作用以分解更多的细胞内成分来获取能量和原料。因此，营养不良环境中的细胞自噬作用一般会增强而不是减弱，D错误。 故选C。 3. 下图为细胞核结构模式图，下列叙述正确的是（　　） A. ①是由RNA和蛋白质组成的丝状结构 B. ②是产生某种RNA和核糖体蛋白的场所 C. ③允许蛋白质、RNA等生物大分子自由穿过 D. ③和核膜对物质的运输均具有选择性 【答案】D 【解析】 【分析】细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，是遗传信息库。 【详解】A、①染色质主要由DNA和蛋白质组成，A错误； B、②核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，蛋白质的合成场所是核糖体，不是核仁，B错误； C、③核孔是蛋白质、RNA等大分子物质进出细胞核的通道，而核孔和核膜对物质的运输均具有选择性，C错误， D、核孔和核膜对物质的运输均具有选择性，D正确。 故选D。 4. 下列有关实验方法的描述，合理的是（　　） A 用适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片，可先后观察到细胞质流动与质壁分离现象 B. 将一定量胡萝卜切碎，加适量水、石英砂，充分研磨，过滤，可获得胡萝卜素提取液 C. 检测样品中的蛋白质时，须在加热条件下，使斐林试剂与蛋白质发生颜色反应 D. 用溴麝香草酚蓝水溶液检测发酵液中酒精含量的多少，可判断酵母菌的呼吸方式 【答案】A 【解析】 【分析】1、叶肉细胞中的叶绿体，呈绿色、扁平的椭球形或球形，散布于细胞质中，可以在高倍显微镜下观察它的形态； 2、探究酵母菌细胞呼吸方式中，产生的二氧化碳可以用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水检测，酒精可以用酸性的重铬酸钾溶液检测（由橙红色变成灰绿色）。 【详解】A、黑藻叶片含有叶绿体，呈绿色，所以适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片可以先在显微镜下观察叶绿体的运动情况，观察细胞质的流动，同时黑藻叶片是成熟的植物细胞，可以发生质壁分离，以叶绿体为观察指标，A正确； B、提取胡萝卜素的实验流程：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素，B错误； C、检测样品中的蛋白质时，双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应，不需要加热，C错误； D、酵母菌呼吸产生的二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，不能用来检测酒精含量，D错误。 故选A。 5. 研究人员对具有顶端优势的某植物分别进行打顶、顶芽涂抹三碘苯甲酸处理，对照组不作处理，定期检测各组侧芽处的生长素（IAA）和细胞分裂素（CTK）的含量，结果如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 涂抹三碘苯甲酸将促进侧芽生长 B. 与对照组相比，打顶处理使得侧芽处IAA含量下降 C. 涂抹组和打顶组侧芽的IAA和CTK含量变化趋势一致 D. 据图分析，三碘苯甲酸可能会抑制IAA的极性运输 【答案】C 【解析】 【分析】生长素和细胞分裂素是植物体内重要的激素，生长素具有促进细胞伸长、促进果实发育和促进生根等作用。细胞分裂素具有促进细胞分裂、延缓衰老等作用。 【详解】A、由图可知，涂抹三碘苯甲酸可降低侧芽处生长素的含量，增加侧芽处细胞分裂素的含量，从而促进侧芽生长，A正确； B、由图可知，与对照组相比，打顶处理使得侧芽处IAA含量下降，B正确； C、从图中看到，涂抹组侧芽IAA含量下降，CTK含量先上升后下降；打顶组侧芽IAA含量下降，CTK含量先上升后也下降，但二者变化趋势不完全一致，在处理初期CTK含量变化趋势不同，C错误； D、涂抹三碘苯甲酸可降低侧芽处生长素的含量，即三碘苯甲酸可能会抑制生长素的极性运输，从而降低侧芽处生长素的含量，D正确。 故选C。 6. 中国水仙体细胞中含三个染色体组，其花药中含有大量小孢子母细胞，处于游离分散状态。某生物兴趣小组以中国水仙的花药为材料进行减数分裂的观察，结果如下图所示，下列分析错误的是（　　） 注：1.未联会的单价体；2、3.染色体桥；4.滞后染色体；5.微核。 A. 与观察根尖有丝分裂实验制片过程相比，本实验无需解离和漂洗 B. 可在减数分裂Ⅰ后期和减数分裂Ⅱ后期观察到染色体桥 C. 微核由断裂或滞后染色体形成，其形成所引起的变异属于基因突变 D. 中国水仙在减数分裂过程中易形成单价体和微核的主要原因是联会紊乱 【答案】C 【解析】 【分析】题干描述中国水仙体细胞含三个染色体组，因此在进行减数分裂的时候容易联会紊乱发生染色体变异。染色体桥和微核的形成都属于染色体变异。 【详解】A、解离和漂洗的目的是使细胞分离开，而该材料为花药中的小孢子母细胞，本身处于游离分散状态，本实验无需解离和漂洗，A正确； B、染色体桥主要是由于两条染色体分别发生断裂后，具有着丝粒的残臂相接形成的，若同一条染色体的姐妹染色单体的残臂连接，则会在减数分裂Ⅱ后期观察到，若是同源染色体的非姐妹染色单体残臂连接，则会在减数分裂Ⅰ后期观察到，B正确； C、微核是染色体断裂或滞后的产物，其化学本质与染色体相同，为蛋白质和DNA，该结构的形成属于染色体变异，C错误； D、中国水仙三倍体，减数分裂Ⅰ时联会紊乱，因此在减数分裂过程中容易形成单价体和微核，D正确。 故选C。 7. 大肠杆菌色氨酸操纵子可控制色氨酸合成酶的合成，其调节机制如下图所示。下列叙述正确的是（　　） 注：P为启动子；O为操纵基因；结构基因（trpE、trpD、trpC、trpB、trpA）为合成色氨酸合成酶的有关基因。阻遏蛋白单独存在时没有活性。 A. 图示体现了基因在染色体上呈线性排列 B. 色氨酸合成酶基因的转录调控机制属于负反馈调节 C. 5个色氨酸合成酶基因表达时共用一个起始密码子 D. RNA聚合酶与启动子识别结合的过程遵循碱基互补配对原则 【答案】B 【解析】 【分析】分析题意可知，色氨酸操纵子负责调控色氨酸的生物合成，它的激活与否完全根据培养基中有无色氨酸而定。当培养基中有足够的色氨酸时，该操纵子自动关闭，色氨酸缺少时，操纵子被打开。色氨酸在此过程中起到阻遏的作用，因此被称为辅阻遏分子。 【详解】A、大肠杆菌为原核生物，无染色体，A错误； B、如图所示，无色氨酸时，启动基因表达，有色氨酸时，基因不表达，色氨酸合成酶基因的转录调控机制属于负反馈调节，B正确； C、5个色氨酸合成酶基因表达时（转录）共用一个启动子，但都有自己的起始密码子，C错误； D、RNA聚合酶是蛋白质，与启动子识别结合的过程不遵循碱基互补配对原则，D错误。 故选B。 8. 激素对人体各项生命活动的调节具有重要意义。下列说法正确的是（　　） A. 垂体合成、分泌的抗利尿激素可促进肾小管、集合管对水分的重吸收，减少尿量排出 B. 甲状腺激素和肾上腺素的化学本质都是氨基酸衍生物，可与靶细胞膜上的受体结合 C. 细胞外液渗透压升高可引起醛固酮的分泌增加，促进肾小管、集合管对钠离子的重吸收 D. 低血糖时，交感神经兴奋可促进胰岛A细胞分泌胰高血糖素，使血糖水平升高 【答案】D 【解析】 【分析】体内失水过多或食物过咸时：细胞外液渗透压升高→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素多→肾小管、集合管重吸收增加→尿量减少，同时大脑皮层产生渴觉（饮水）。 【详解】A、抗利尿激素由下丘脑合成、分泌的，由垂体释放，A错误； B、甲状腺激素和肾上腺素的化学本质都是氨基酸衍生物，但甲状腺激素的受体在细胞内，B错误； C、细胞外液渗透压升高可引起抗利尿激素分泌，而醛固酮分泌受血钠浓度调节，C错误； D、低血糖时，交感神经兴奋可直接作用于胰岛A细胞，促进胰高血糖素分泌以升高血糖，使血糖水平升高，D正确。 故选D。 9. 急性淋巴细胞白血病（ALL）是一种B或T细胞在骨髓内异常增殖的恶性肿瘤性疾病。通过采集患者免疫细胞进行改造后，重新输入患者体内，可实现对ALL细胞的清除。下列叙述正确的是（　　） A. 被改造的患者免疫细胞最可能是B细胞 B. 该免疫疗法属于体液免疫 C. 经过基因改造的细胞能分泌特异性抗体 D. 经过基因改造的细胞可表达特异性受体 【答案】D 【解析】 【分析】细胞免疫依赖T细胞直接接触靶细胞（如被病原体感染的细胞、肿瘤细胞等）并发挥作用。体液免疫通过B细胞分化为浆细胞，分泌抗体进入体液（如血液、组织液），与抗原特异性结合。 【详解】A、被改造的免疫细胞应为T细胞。CAR-T疗法通过基因工程使T细胞表达嵌合抗原受体（CAR），特异性识别并清除ALL细胞。B细胞主要负责体液免疫，无法直接杀伤靶细胞，A错误； B、该疗法依赖改造后的T细胞直接识别并攻击癌细胞，属于细胞免疫而非体液免疫，B错误； C、分泌特异性抗体的是浆细胞（由B细胞分化而来），而改造后的T细胞通过表面受体识别抗原，不分泌抗体，C错误； D、基因改造使T细胞表达特异性受体（如CAR），可精准识别ALL细胞表面抗原，D正确。 故选D。 10. 为研究河流中石块上微生物群落的演替，将灭菌后的裸石置于河流中，裸石上不同时间新增物种数目如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 置于此河流中的实验裸石上发生的群落演替类型为初生演替 B. 演替的前120d，裸石上的物种总数不断减少后趋于稳定 C. 实验裸石上的演替稳定后与周围类似石块上已稳定存在的群落结构不同 D. 群落演替的根本原因是内外环境条件的变化使得群落基因频率改变 【答案】A 【解析】 【分析】初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。群落演替的根本原因是群落内部因素（包括种内关系、种间关系等）与外界环境因素的综合作用。 【详解】A、灭菌裸石没有存在过植被，也没有土壤条件，故发生的群落演替类型为初生演替，A正确； B、由曲线可知，演替的前120d，裸石上的新增物种数不断减少，说明物种总数仍在增加，只是增加得越来越慢，后趋于稳定，B错误； C、裸石与周围类似石块的环境条件相同，故裸石上的演替稳定后，其群落结构应与周围类似石块上已稳定存在的群落结构相似，C错误； D、群落演替的根本原因是群落内部因素（包括种内关系、种间关系等）与外界环境因素的综合作用，而不是群落基因频率改变，D错误。 故选A。 11. 传统发酵技术中控制发酵条件至关重要，下列叙述正确的是（　　） A. 泡菜发酵后期，仍有产气菌繁殖，需开盖放气 B. 葡萄酒制作好后，可直接通入无菌空气制作葡萄醋 C. 制作泡菜的盐水要淹没全部菜料以形成无氧条件 D. 果酒发酵时的温度和泡菜发酵时的温度都应控制在30~35℃ 【答案】C 【解析】 【分析】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。 【详解】A、泡菜发酵后期，乳酸积累导致pH下降，抑制产气菌活动，无需开盖放气，A错误； B、葡萄醋制作需醋酸菌（好氧型），但需将温度升至30~35℃（果酒发酵温度为18~25℃），仅通入无菌空气无法直接完成转化，B错误； C、盐水淹没菜料可隔绝氧气，形成无氧环境，利于乳酸菌发酵并抑制杂菌，C正确； D、果酒发酵温度为18~25℃，而泡菜发酵需30~35℃，两者温度不同，D错误。 故选C。 12. 啤酒的工业化生产的部分流程如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 大麦种子发芽时产生淀粉酶，但烘焙时的高温会杀死种子胚且导致淀粉酶失活 B. 糖化的目的是促进淀粉分解，蒸煮不会导致淀粉酶失活但能杀死糖浆中的杂菌 C. 啤酒花上附着大量的野生型酵母菌，利用其无氧呼吸即可实现啤酒的工业化生产 D. 发酵过程中，要随时检测微生物数量、乙醇浓度等，要严格控制温度、pH等条件 【答案】D 【解析】 【分析】啤酒的主要工艺流程一般都包含发芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、发酵、消毒、终止等，其中发酵过程分为主发酵和后发酵。 【详解】A、大麦发芽产生的淀粉酶最适温度较高，在焙烤时控制温度可以杀死种子胚但不使淀粉酶失活，A错误； B、糖化可以使淀粉分解形成糖浆，蒸煮过程中高温使淀粉酶失活，可以终止淀粉酶的进一步作用，并对糖浆灭菌，B错误； C、加入啤酒花的主要目的是调节啤酒的风味，C错误； D、在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程，以便及时添加必需的营养组分，为了提高发酵效率，需要严格控制温度、pH和溶氧量等，D正确。 故选D。 13. 植物次生代谢产物是一类具有特殊作用的活性成分，例如丹参中的活性成分丹参酮以及酚酸类成分在心脑血管疾病的治疗方面效果显著。以丹参为材料，可通过植物细胞工程获得丹参酮用于临床应用。下列叙述正确的是（　　） A. 次生代谢物是植物基本生命活动所必需的 B. 利用植物细胞工程获得丹参酮，需要培养到愈伤组织阶段 C. 该过程利用了植物细胞全能性的原理 D. 应对丹参的外植体作灭菌处理以获得脱毒组织 【答案】B 【解析】 【分析】细胞全能性是指已经分裂、分化的细胞能发育成各种其他细胞或完整个体的潜能。 【详解】A、次生代谢产物是植物体内合成的非必需物质，如丹参酮等，而初生代谢产物（如糖类、蛋白质）才是维持基本生命活动所必需的，A错误； B、植物细胞工程中，通过离体细胞培养生产次生代谢物时，需先诱导外植体脱分化形成愈伤组织，再通过悬浮培养大量增殖细胞以获取目标产物，B正确； C、细胞全能性指细胞发育为完整个体的能力，而该过程仅利用细胞增殖和代谢产物的积累，未形成个体，因此未体现细胞全能性，C错误； D、外植体需进行消毒处理（如酒精、次氯酸钠），而非灭菌（灭菌会杀死细胞），且脱毒组织需通过茎尖培养等技术实现，D错误。 故选B。 14. 科学家通过动物细胞融合技术，将两株不同的杂交瘤细胞（A和B）融合形成双杂交瘤细胞AB.双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖，产生的双特异性抗体AB，如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 将杂交瘤细胞A、B混合并诱导融合后，用选择培养基筛选出双杂交瘤细胞AB B. 双杂交瘤细胞同时识别α、β抗原后，无需解偶联和重组即可产生双特异性抗体 C. 对培养到一定密度的双杂交瘤细胞进行传代培养时，需使用胰蛋白酶处理 D. 双特异性抗体与单克隆抗体相比可以增强靶向药对肿瘤细胞的杀伤作用 【答案】D 【解析】 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】A、单克隆抗体制备过程中，杂交瘤细胞需要进行两次筛选，第一次利用选择培养基筛选出能在特定培养基生长且能无限增殖的杂交瘤细胞，第二次筛选可用抗原-抗体杂交的方法筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞，双杂交瘤细胞本身就是由两个杂交瘤细胞融合而成，利用选择培养基无法筛选出双杂交瘤细胞AB，A错误； B、杂交瘤细胞是由以免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合，无需接触抗原就能产生抗体，但需要解偶联和重组，B错误； C、杂交瘤细胞是悬浮培养的细胞，细胞之间并未接触，若要传代培养，细胞培养液直接离心，去除上清液培养基，加入新鲜培养基即可，不用胰蛋白酶处理，C错误； D、双特异性单克隆抗体能同时与药物和肿瘤细胞抗原结合，将药物送到肿瘤部位，对肿瘤进行特异性杀伤，与直接使用抗肿瘤药物相比，可以增强靶向药对肿瘤细胞的杀伤作用，对人体的副作用更小，D正确。 故选D。 15. X染色体上存在部分基因能够在失活X染色体（Xi）上逃避失活，可以正常表达。失活X染色体基因逃逸的分子机制如图所示，逃避失活过程涉及DNA甲基化、组蛋白修饰、多种非编码RNA调控等。下列叙述错误的是（　　） A. RNA聚合酶识别和结合的DNA片段中A/T含量偏高，有利于相应基因转录的发生 B. X染色体失活可能与CpG甲基化、组蛋白的甲基化和Xi失活基因的RNA包裹有关 C. 组蛋白H3、H4去乙酰化诱使DNA携带更多正电荷，导致Xi解螺旋和相应基因逃避失活 D. CTCF能够与特定基因结合，参与染色质结构的隔离，将失活基因与活性基因分离开 【答案】C 【解析】 【分析】基因转录是指以DNA的一条链为模板，在RNA聚合酶的催化下，合成RNA的过程。 【详解】A、A/T之间氢键数量少，A/T含量偏高有利于双链打开，有利于相应基因转录的发生，A正确； B、从图中给出的信息来看，X染色体失活可能与CpG甲基化、组蛋白的甲基化和Xi失活基因的RNA包裹有关，B正确； C、由图示可以看出，在基因表达区域，H3、H4组蛋白乙酰化核小体排列的紧密程度降低，便于转录因子、RNA聚合酶等与转录相关的蛋白质与启动子等调控序列的结合，C错误； D、从图中给出信息来看，CTCF能够与特定基因结合，将染色质因基因沉默区域与基因表达区域隔离，使失活基因与活性基因分离开，D正确。 故选C。 二、多项选择题：本部分包括4题，每题3分，共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。 16. 胆囊储存释放的胆汁属于消化液，其分泌与释放的调节方式如下图所示，科学家同时开展了下丘脑所在通路胆汁释放量是否受小肠Ⅰ细胞所在通路影响的实验，已知对照组小鼠不作注射处理，实验组小鼠注射CCK抗体。下列叙述正确的有（　　） A. 图示中迷走神经对肝细胞分泌胆汁的调节属于神经调节 B. 肝细胞受到信号刺激后，细胞膜两侧电位表现为外正内负 C. 若给正常小鼠注射CCK抗体，小鼠胆囊释放的胆汁量减少 D. 若实验组小鼠的胆汁释放量明显低于对照组，下丘脑所在通路受小肠Ⅰ细胞所在通路影响 【答案】AC 【解析】 【分析】兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的，突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成，神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，进入突触间隙，作用于突触后膜上的特异性受体，引起下一个神经元兴奋或抑制，所以兴奋在神经元之间的传递是单向的；突触可完成“电信号→化学信号→化学信号”的转变。 【详解】A、根据图示可判断，迷走神经对肝细胞分泌胆汁的调节属于神经调节，A正确； B、当肝细胞受到信号刺激后，产生动作电位，细胞膜两侧电位表现为外负内正，B错误； C、CCK促进胆汁释放，若给正常小鼠注射CCK抗体，小鼠胆囊释放的胆汁量减少，C正确； D、若要检测下丘脑所在通路是否受小肠Ⅰ细胞所在通路影响，应该检测Ach的量，而不是检测胆汁释放量，D错误。 故选AC。 17. 右图为甲、乙两种单基因遗传病的家族系谱图，已知其中有一种为伴性遗传。正常人群中乙病携带者占1/16，且含乙病基因的雄配子有一半致死，不考虑其他变异情况。下列叙述正确的有（　　） A. 甲病为伴X染色体隐性遗传病 B. Ⅱ2与Ⅱ4基因型相同的概率为1/2 C. 若Ⅲ1与Ⅲ3结婚，所生的子女患病的概率是31/136 D. 若Ⅲ2与人群中某正常男性结婚，所生的子女患两种病的概率是1/64 【答案】ABC 【解析】 【分析】由Ⅱ1与Ⅱ2→Ⅲ1，无中生有，女儿患病，故乙病为常染色体隐性遗传病，由Ⅱ1与Ⅱ2→Ⅲ1，无中生有，女儿患病，故乙病为常染色体隐性遗传病；由Ⅰ1与Ⅰ2→Ⅱ3，可知，甲病为隐性遗传病，结合题意“其中一种为伴性遗传”可知，甲病为伴X隐性遗传病。 【详解】A、由Ⅱ1与Ⅱ2→Ⅲ1，无中生有，女儿患病，故乙病为常染色体隐性遗传病（致病基因用B或b表示），由Ⅰ1与Ⅰ2→Ⅱ3，可知甲病为隐性遗传病，由题意“其中一种为伴性遗传”可知，甲病为伴X染色体隐性遗传病（致病基因用A或a表示），A正确； B、根据Ⅲ2同时患甲、乙病可知，Ⅱ4的基因型为BbXAXa；又根据Ⅱ3患甲病可知，Ⅰ1与Ⅰ2关于甲病的基因型分别为XAY、XAXa，Ⅱ2关于甲病的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa；Ⅲ1患乙病，故Ⅱ2关于乙病的基因型为Bb，即Ⅱ2的基因型为1/2BbXAXA、1/2BbXAXa；故Ⅱ2与Ⅱ4基因型相同的概率为1/2，B正确； C、Ⅲ1关于乙病的基因型为bb，由Ⅲ2可知Ⅱ3和Ⅱ4关于乙病的基因型均为Bb，又因为含乙病致病基因的雄配子半数致死，故Ⅱ3和Ⅱ4的后代中BB∶Bb∶bb=2∶3∶1，则Ⅲ3关于乙病的基因型为2/5BB、3/5Bb，含乙病致病基因的雄配子半数致死，Ⅲ3产生的配子为B∶b=14∶3，故Ⅲ1和Ⅲ3婚配，所生后代患乙病的概率为3/17，不患乙病的概率为14/17；Ⅲ3关于甲病的基因型为XAY，Ⅱ2甲病的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa，Ⅲ1甲病的基因型为3/4XAXA、1/4XAXa，Ⅲ1与Ⅲ3的后代患甲病的概率是（1/4）×（1/4）=1/16，不患甲病的概率是1-1/16=15/16，故Ⅲ1与Ⅲ3结婚所生的子女患病的概率是1-（15/16）×（14/17）=31/136，C正确； D、Ⅲ2的基因型为bbXaXa，与正常男性结婚，该男性是乙病携带者（Bb）的概率是1/16，又因含乙病致病基因的雄配子半数致死，故该男性产生的配子为B∶b=62∶1，即Ⅲ2与正常男性结婚，后代患乙病的概率是1/63；该男性关于甲病的基因型是XAY，若Ⅲ2与人群中某正常男性结婚，所生的子女患两种病的概率是（1/63）×（1/2）=1/126，D错误。 故选ABC。 18. 在偏碱性的土壤中，Fe3+通常以不溶于水的Fe（OH）3形式存在，溶解度低，难以被植物吸收。在长期的进化过程中，某植物形成了如图所示的铁吸收机制。据图分析，下列说法正确的有（　　） A. ATPase具有催化和运输功能 B. H+的外排有利于铁化合物的溶解和吸收 C. 降低土壤中氧气含量，植物对铁的吸收增强 D. 缺铁胁迫下，图中膜蛋白合成量会上升 【答案】ABD 【解析】 【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体和能量，常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要转运蛋白，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体蛋白和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。 【详解】A、结合图示可知，ATPase可以催化ATP的水解，同时将H+转运至细胞外，说明ATPase具有催化和运输功能，A正确； B、H+及时排出有利于还原剂NADH在Fe3+还原酶的催化下，使不溶性Fe3+变为可溶的Fe2+，从而有利于Fe2+跨膜运输，被细胞质吸收，B正确； C、结合图示可知，Fe2+的吸收最终需要消耗ATP，因此，降低土壤中氧气含量不利于细胞呼吸，因而不利于植物对铁的吸收增强，C错误； D、缺铁胁迫下，图中膜蛋白合成量会上升，进而促进对铁的吸收，D正确。 故选ABD。 19. 为了分离和纯化高效分解石油的细菌，科研人员利用被石油污染过的土壤进行图1所示的实验。同学甲进行步骤④的操作，其中一个平板经培养后的菌落分布如图2所示。同学乙也按照同学甲的接种方法进行了步骤④的操作：将1mL样品稀释100倍，在3个培养基平板上分别接入0.1mL稀释液，培养一段时间后，平板上长出的细菌菌落数分别为56、58和57.下列叙述错误的有（　　） A. 培养基在使用前后均需经过高压蒸汽灭菌处理 B. 乙同学计算得出每升样品中的活菌数约为5.7×107个 C. 步骤④后甲同学出现图2结果可能的操作失误是样品的稀释程度太低 D. 步骤⑤后取样测定石油含量的目的是筛选出能分解石油的细菌 【答案】CD 【解析】 【分析】1、实验室中微生物的筛选，可以人为提供有利于目的菌生长的条件(包括营养、温度和pH等)，同时抑制或阻止其他微生物的生长。在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基，本题中③为以石油为唯一碳源的选择培养基，能分解石油的细菌可以生长。 2、稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数为30~300的平板进行计数。 【详解】A、培养基在使用前需经过高压蒸汽灭菌处理，防止杂菌污染，使用后也需要高压蒸汽灭菌处理，防止污染环境，A正确； B、乙同学的3个平板上的菌落数分别为56、58和57，据此可得出每升样品中的活菌数为（56+58+57）÷3÷0.1×100×1000=5.7×107个，B正确； C、图2中培养基表面左侧的菌落数目明显比右侧多，推测同学甲用此方法接种时可能的操作失误是接种时涂布不均匀，C错误； D、步骤⑤后取样测定石油含量的目的是筛选出分解石油能力最好的细菌，D错误。 故选CD。 三、非选择题：本部分包括5题，共计58分。除标注外，每空1分。 20. 全球气候变暖引发的高温天气严重影响水稻生长和产量，研究其影响和防御机制对保障粮食安全至关重要。图1是水稻叶肉细胞内的光反应的不同途径。请回答下列问题： （1）图1所示生理过程发生的场所是_____。据图分析光反应过程中最初电子供体是_____，膜一侧维持H+高浓度的意义是_____。 （2）水稻叶肉细胞的光反应过程能够为卡尔文循环提供物质和能量，其中的ATP可参与卡尔文循环中的_____（填过程）和C5的再生，若生成1个蔗糖分子，至少需要卡尔文循环_____轮。 （3）高温胁迫下，PSⅡ中的捕光复合体容易从类囊体膜上脱落，导致PSⅡ的_____发生改变，光能利用率下降。此时仅由PSⅠ为主介导的环式电子传递被激活，_____（填“能”或“不能”）形成跨膜质子（H+）梯度，光反应产生的ATP与NADPH的比值_____，从而起到光保护作用。 （4）为探究水稻开花后早期高温胁迫对水稻旗叶生理特性及籽粒产量的影响，科研人员以某水稻品种为材料，正常温度处理为对照组（CK），高温处理为高温组（HT），分别测定水稻开花后20d早期旗叶光合特性、千粒重和产量，结果如下表： 处理 净光合速率/ （μmol·m-2·s-1） 胞间CO2浓度/ （μmol·mol-1） 气孔导度/ （mmol·m-2·s-1） 蒸腾速率/ （mmol·m-2·s-1） 千粒重/g 产量/ （kg·hm-2） CK 15.70 208.0 91.67 3.38 47.70 7479.24 HT 10.63 280.3 87.00 3.35 44.95 7012.20 据表分析，高温胁迫处理组（HT）胞间CO2浓度显著上升的原因是_____，产量下降的原因是_____。 （5）已知PSⅠ复合体中含叶绿体中基因编码的D1蛋白，能促进光反应。为增强水稻应对高温胁迫的能力，科研人员将控制合成D1蛋白的基因转入水稻染色体DNA上得到M品系，并检测了野生型和M品系水稻在不同温度条件下D1蛋白的含量，结果如图2所示。 据图可知，常温下M品系水稻细胞中D1蛋白含量_____（填“高于”“低于”或“等于”）野生型，结合图示推测，高温胁迫下M品系水稻产量明显高于野生型的原因是_____。 【答案】（1） ①. 类囊体膜 ②. H2O ③. 类囊体腔内外维持H+浓度梯度，即腔内维持H+高浓度能够建立H+跨膜的电化学梯度，为ATP的合成提供动力 （2） ①. C3的还原 ②. 12 （3） ①. 空间结构 ②. 能 ③. 上升（或升高） （4） ①. 高温胁迫条件下呼吸作用增强，产生二氧化碳速率大于光合作用消耗速率 ②. 高温胁迫显著降低了水稻旗叶的净光合速率，导致籽粒粒重下降 （5） ①. 高于 ②. 野生型水稻在高温胁迫下D1蛋白含量下降，影响光反应，进而影响光合作用，而在M品系中，D1蛋白的含量受温度影响小 【解析】 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段：光版应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收光能、传递光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另-部分光能用于合成ATP；暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。 【小问1详解】 图1所示生理过程为光合作用的光反应过程，发生场所为类囊体（膜）。据图1分析，光反应过程中最初电子供体是H2O。类囊体腔内外维持H+浓度梯度，即腔内维持H+高浓度能够建立H+跨膜的电化学梯度，为ATP的合成提供动力。 【小问2详解】 水稻叶肉细胞的光反应过程产生的物质——ATP和NADPH，能够为卡尔文循环中C3的还原和C5的再生提供能量。1分子蔗糖由1分子葡萄糖和1分子果糖脱水形成，即每个蔗糖分子含12个碳原子，卡尔文循环一次固定一个CO2，故从碳原子守恒角度分析，若生成1分子蔗糖，至少需要经历12轮卡尔文循环。 【小问3详解】 高温胁迫下，PSⅡ中的捕光复合体容易从类囊体膜上脱落，导致PSⅡ的空间结构发生改变，从而导致功能下降，进而影响光合作用的正常进行，导致光能利用率下降。此时由PSⅠ为主介导的环式电子传递被激活，在类囊体膜内外仍能够形成质子浓度梯度，能够合成ATP，但因线性电子传递受阻，不能生成NADPH，因此光反应产生的ATP与NADPH的比值升高。 【小问4详解】 从表中净光合速率下降来看，推测是高温胁迫时会导致水稻一定程度上呼吸作用速率增加，产生二氧化碳浓度大于光合作用消耗。根据表格分析，高温胁迫显著降低了开花后早期水稻旗叶的净光合能力，导致籽粒粒重下降，进而导致高温胁迫处理组（HT）产量下降。 【小问5详解】 根据图2信息判断，常温下M品系水稻细胞中D1蛋白含量高于野生型；高温胁迫条件下，野生型水稻的D1蛋白量减少得更为显著，M品系的D1蛋白量减少幅度很小，因此高温胁迫下M品系水稻产量明显高于野生型。 21. 人工湿地主要由不同类型填料构成的基质、有净化功能的植物，以及给排水系统所组成。人工湿地能利用湿地的物理、化学、生物学特性净化水质。污染物在人工湿地内经过滤、吸附、生物降解及植物吸收等作用得以去除。为治理被生活、工业等污染物污染的内流河，科研工作者通过各种措施建成了城市湿地公园。图1是该人工湿地水体净化系统的主要组成。请分析回答问题： （1）在该人工湿地的构建中，应选择具有较强的适应污染环境能力及处理污水能力的植物栽种，体现了生态工程的_____原理。 （2）通过放养鱼苗、水禽等动物，种植莲藕、芦苇等水生植物，形成复杂的_____结构，可增加湿地生态系统的抵抗力稳定性。要治理水体污染，除了依靠湿地生态系统自身的功能外，还应加强对污染源的控制，因为生态系统的_____有限。 （3）研究该人工湿地对污水的处理能力，应对_____（位置）的水质进行监测，常检测BOD、总氮量、总磷量等指标，其中BOD表示微生物分解一定体积水中有机物所需的氧气量，BOD值越高，表明_____污染程度越高，总氮量、总磷量通常是作为监测水体_____的指标。 （4）折水涧是人工湿地台阶式跌水区，可有效物理沉降砂砾并显著增加水体中_____的含量。芦苇湿地能通过多种途径净化水体，如：芦苇与水体中的浮游藻类争夺_____等环境资源，抑制水华的发生；通过阻挡、吸附等使污染物沉降等。 （5）除配置优势植物苦草外，浅水湖2中逐渐出现了较多金鱼藻、河蚌、鲢等生物，图2为该湖泊生态系统的能量金字塔简图，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表不同的营养级，m1、m2代表不同的能量形式。图3表示该水体中部分营养关系（图中的数值表示能量的相对值）。 ①从生态系统的组成成分来看，图2中m1、m2表示的能量形式分别为_____。营养级Ⅰ的能量中流入分解者的包括_____。 ②图3中流经该生态系统的总能量包括_____，能量在Ⅰ、Ⅱ两个营养级间的传递效率为_____%（保留小数点后两位）。 【答案】（1）z自生 （2） ①. 营养 ②. 自我调节能力 （3） ①. 进水口和出水口 ②. 有机物 ③. 富营养化 （4） ①. 溶解氧 ②. 无机盐和阳光 （5） ①. 太阳能（光能）、热能 ②. 营养级Ⅰ的枯枝败叶中的能量、营养级Ⅱ的粪便量 ③. 生产者固定的太阳能和生活污水有机物中的化学能 ④. 2.98 【解析】 【分析】生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。 【小问1详解】 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。例如，在湿地修复过程中，应该选择污染物 净化能力较强的多种水生植物，还需要考虑这些植物各自 的生态位差异，以及它们之间的种间关系，通过合理的人 工设计，使这些物种形成互利共存的关系。所以选择具有较强的适应污染环境能力及处理污水能力的植物栽种，体现了生态工程的自生原理。 【小问2详解】 通过放养鱼苗、水禽等动物，种植莲藕、芦苇等水生植物，增加物种组成，形成复杂的营养结构，可增强抵抗力稳定性。由于生态系统的自我调节能力是有限的，因此要治理水体污染，应加强对污染源的控制。 【小问3详解】 研究该人工湿地对污水的处理能力，应对进水口和出水口的水质进行检测，常检测BOD、总氮量、总磷量等指标，其中BOD表示微生物分解一定体积水中有机物所需的氧气量，BOD值越高，说明微生物的数量越多，有机物的含量越多，有机物的污染程度越高，N、P含量超标是导致富营养化的重要因素，所以总氮量、总磷量通常是作为监测水体富营养化的指标。 【小问4详解】 折水涧是人工湿地台阶式跌水区，可有效物理沉降砂砾并显著增加水体中溶解氧的含量。芦苇与水体中的浮游藻类之间属于种间竞争关系。芦苇与水体中的浮游藻类通过争夺无机盐和阳光等环境资源，抑制水华的发生。 【小问5详解】 ①从生态系统的组成成分来看，图2中m1是生产者固定的太阳能（光能），m2是生产者和消费者呼吸作用释放的热能。营养级Ⅰ的能量中流入分解者的包括营养级Ⅰ自身的枯枝败叶中的能量和营养级Ⅱ的粪便量。 ②由图3可知，流经该生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和生活污水有机物中的化学能。能量在Ⅰ、Ⅱ两个营养级间的传递效率为（2.3+3.6+20.8+40.1）/（2200+44.4）×100%≈2.98%。 22. 糖尿病是一种危害人类健康常见病，严重时可引起各种并发症，导致多种器官功能损害。请根据所学回答下列有关问题： （1）糖尿病的直接表现是血糖浓度过高，人体中血糖的来源主要有_____。参与调节胰岛素分泌的信息分子有_____等（至少答出两点）。 （2）实验小组为验证胰岛A细胞的分泌物能促进胰岛B细胞分泌胰岛素。完善以下实验方案： a．用_____（填“高糖”或“低糖”）培养液培养胰岛A细胞，一段时间后过滤获得滤液； b．用含滤液的培养液培养胰岛B细胞，一段时间后测定培养液中_____的含量并与对照组进行对比。 （3）人在饥饿时，肾上腺髓质分泌肾上腺素参与血糖调节，使血糖浓度升高，调节机理及部分过程如图甲所示。 ①图甲中，肾上腺髓质分泌肾上腺素的调节方式是_____。发生图示生理过程时，血管C、D、E三处的血糖浓度大小关系最可能为_____。 ②结合图甲分析，下列因素中可能引发低血糖症的有_____。 a．体内产生G2蛋白抗体 b．体内产生肾上腺素受体的抗体 c．信号分子X含量过高 d．控制酶P合成的基因发生突变 （4）已知高脂饮食会诱发胰岛素抵抗（IR），有相关研究表明胰岛素信号转导的主要途径依赖于Akt（一种蛋白激酶）的磷酸化，该过程受阻则导致组织细胞（如脂肪细胞）对胰岛素不敏感，表现为胰岛素抵抗。 ①T308和S473两个位点的磷酸化，使Akt被完全激活进而启动细胞内相关基因的表达。该信号通路障碍会导致IR发生。科研人员对模型组大鼠脂肪组织中的分子进行了检测，结果如图乙所示（条带深浅表示蛋白表达量水平或者磷酸化水平的高低）。据图推测，高脂饮食诱发IR的分子机制是_____。 ②为研究人参皂苷对脂肪细胞胰岛素抵抗的影响，研究人员用1μmol·L-1地塞米松（DEX）处理正常脂肪细胞，建立胰岛素抵抗细胞模型。用不同浓度的人参皂苷处理胰岛素抵抗细胞，相关检测结果如图丙。 根据结果推测，人参皂苷能降低血糖的原因是_____。若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗，而非促进胰岛素的分泌来降低血糖，需在上述实验基础上检测_____水平和胰岛素含量。 【答案】（1） ①. 食物中的糖类消化吸收 ②. 神经递质、葡萄糖、胰高血糖素 （2） ①. 低糖 ②. 胰岛素 （3） ①. 神经调节 ②. D<C<E ③. bcd （4） ①. 高脂饮食可使大鼠细胞中Akt磷酸化水平下降，降低了Akt活性，影响了相关基因的表达（或高脂饮食可使大鼠细胞中Akt的S473位点磷酸化水平下降，降低了Akt活性，影响了相关基因的表达） ②. 人参皂苷促进脂肪细胞中GLUT-4基因表达，增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取 ③. Akt磷酸化 【解析】 【分析】胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质如甘油三酯和氨基酸等；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。 【小问1详解】 人体中血糖的来源主要有食物中的糖类消化吸收。当血糖浓度较高时，能直接作用于胰岛B细胞，使其分泌胰岛素；下丘脑的某区域的兴奋，可通过神经支配胰岛B细胞的活动，因此神经递质也能作用于胰岛B细胞，使其分泌胰岛素；此外胰高血糖素分泌增加也可促进胰岛素分泌。 【小问2详解】 本实验的目的是验证胰岛A细胞的分泌物能促进胰岛B细胞分泌胰岛素，故本实验的自变量为是否用胰岛A细胞的分泌物处理胰岛B细胞，因变量是胰岛素含量的变化。实验中用“低糖”培养液培养胰岛A细胞，目的是刺激胰岛A细胞合成并分泌胰高血糖素，然后用含滤液的培养液培养胰岛B细胞，同时另设一组不添加该滤液的培养液培养等量的胰岛B细胞作为对照组，一段时间后测定培养液中胰岛素的含量并与对照组进行对比，若实验组胰岛素含量高于对照组，则可验证上述结论。 【小问3详解】 ①图甲中，肾上腺髓质分泌肾上腺素受下丘脑的神经支配，其调节方式是神经调节。肾上腺素能促进肝糖原分解形成葡萄糖，使血糖升高，所以E处比C、D处血糖高，由于肾上腺髓质细胞等组织细胞吸收并消耗葡萄糖，所以C处血糖浓度高于D处，故发生图示生理过程时，血管C、D、E三处的血糖浓度大小关系最可能为D<C<E． ②信号分子X作用于G2蛋白，产生与肾上腺素相反的作用，若体内产生G2蛋白抗体，则该抗体会与G2蛋白结合，使信号分子X不能与G2蛋白结合，导致血糖升高，a错误； 若体内产生肾上腺素受体的抗体，该抗体会与肾上腺素受体结合，则肾上腺素不能与相应受体结合，导致血糖降低，b正确； 信号分子X含量过高，与G2蛋白结合，会抑制血糖升高，进而使血糖随着细胞的消耗而降低，c正确； 控制酶P合成的基因发生突变，会使肝糖原不能分解，进而使血糖随着细胞的消耗而降低，d正确。 故选bcd。 【小问4详解】 ①依据图乙可知，条带深浅表示蛋白表达量水平或者磷酸化水平的高低，对模型组大鼠脂肪组织中的Akt磷酸化水平和Akt表达水平进行检测，可知，随着周数的增加，磷酸化水平逐渐下降，进而降低了Akt活性，影响了相关基因的表达，进而诱发IR。 ②实验目的是研究人参皂苷对脂肪细胞胰岛素抵抗的影响，因变量为是否添加人参皂苷，或人工皂苷的浓度，因变量为葡萄糖摄取相对量和GLUT-4mRNA相对表达量，依据图丙可知，随和人参皂苷浓度的增加，葡萄糖摄取相对量和GLUT-4mRNA相对表达量均逐渐增加，所以可推知，人参皂苷之所以能降低血糖，是由于人参皂苷促进脂肪细胞中GLUT-4基因表达，增加细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取。结合小问①，可知，若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗，而非促进胰岛素的分泌来降低血糖，需在上述实验基础上检测Akt磷酸化水平和胰岛素含量，来进行确定。 23. SBPase基因编码的酶是卡尔文循环的关键酶。为提高甜菜的光合效率和产量，通过基因工程对甜菜进行遗传改造，获得如图1的表达载体。请回答下列问题： （1）图1重组质粒结构中，除了图中所示结构元件外，还未指示出的结构元件有_____，其中启动子的功能是_____。 （2）人工合成SBPase基因后进行扩增，正确选择引物后对目的基因进行PCR，PCR程序设置如图2所示，其中，60℃20s环节的目的是_____。在PCR反应体系中除了添加模板、引物、耐高温的DNA聚合酶、4种dNTP外，一般还需要添加Mg2+，添加Mg2+的作用是_____。 （3）获取的PCR产物还需要经凝胶电泳鉴定。通常DNA分子片段带负电荷，所以电泳开始前应将PCR样品加入_____电极端的点样孔内。电泳之后切割凝胶再将其溶解，回收其中包含目的基因的DNA片段。经过一系列步骤后，将测序正确的重组质粒导入农杆菌。 （4）研究人员采用不对称PCR技术扩增大量单链DNA片段，用于目的基因的检测。现有不等量的一对引物A和B，经若干次循环后，引物A被消耗尽，之后的循环只产生高浓度引物B的延伸产物，获得大量单链DNA．若反应体系中原有200个模板DNA，最初8个循环后限制性引物A耗尽，再进行25个循环，理论上可制备的单链DNA有_____个。 （5）将含有重组质粒的农杆菌与甜菜叶柄共培养一段时间后，先将外植体放在含有氨苄青霉素和头孢霉素的培养基中初步培养，目的是_____，再转入含有_____的筛选培养基中获得抗性植株。此过程中使用抗生素时需要注意的事项有_____。 （6）为便于纯化SBPase酶蛋白，现改进生产路线，另将小段TAP基因序列（标签）与SBPase基因相连，构建出能表达SBPase酶融合蛋白的重组DNA（如图3，F1、F2、R1、R2表示引物）。为确定融合基因插入并且方向正确，进行PCR检测，可选择图3中的引物组合有_____（填字母）。 【答案】（1） ①. 复制原点 ②. RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA （2） ①. 使引物与单链相应互补序列结合（或复性/退火） ②. 激活TaqDNA聚合酶的活性 （3）负 （4）1280000 （5） ①. 杀灭农杆菌（或抑制农杆菌生长/抑制农杆菌/抑菌） ②. 卡那霉素 ③. 注意抗生素的种类、剂量及作用时间等 （6）F1与R2（或F2与R1） 【解析】 【分析】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。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。 【小问1详解】 一个完整的基因表达载体包括启动子、终止子、目的基因、标记基因和复制原点等，图1重组质粒结构中，除了图中所示结构元件外，未指示出复制原点。启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA。 【小问2详解】 PCR的基本过程是先进行预变性，然后发生变性→复性→延伸的循环。60℃20s环节发生复性/退火，即引物与单链相应互补序列结合。Mg2+的作用是激活TaqDNA聚合酶的活性。 【小问3详解】 通常DNA分子片段带负电荷，所以加样品加到负电极端的点样孔内，使DNA样品向正极迁移。 【小问4详解】 先进行正常PCR，200×28=51200个双链DNA，再进行25个不对称循环，每一次循环只得到1条单链。因此可制备的单链有51200×25=1280000个。 【小问5详解】 氨苄青霉素和头孢霉素都属于抗生素，能杀死细菌，在此是为了杀灭农杆菌（抑制农杆菌生长、抑制农杆菌）。因重组质粒的标记基因是卡那霉素抗性基因，故转入含有卡那霉素的筛选培养基中获得抗性植株。此过程中使用抗生素时需要注意抗生素的种类、剂量及作用时间等，防止对外植体产生毒害作用。 【小问6详解】 为确定融合基因插入并且方向正确，进行PCR检测，可选择图3中的引物组合有F1与R2（或F2与R1），若融合基因未插入或方向错误，则得不到产物。 24. 芦笋（2n=20）是常见植物遗传学实验材料，性别决定方式为XY型，科学家对芦笋开展了一系列实验研究。 （1）芦笋的次级精母细胞中染色体的形态有_____种；若一株芦笋性染色体组成是XXY，从母本减数分裂的角度分析，原因可能是_____。 （2）野生型芦笋为窄叶，在种植时偶有宽叶个体出现，芦笋的窄叶和宽叶由一对等位基因决定（基因用A、a表示）。已知某宽叶雌株是由基因突变造成的，让该突变株与野生型杂交，F1的雌雄植株中突变型和野生型比例均相等。 ①为确定突变基因的位置是在常染色体还是X染色体上（不考虑XY同源片段），从亲代和子代分别选择个体进行杂交，其杂交组合为_____，若子代性状及比例为_____，则突变基因在X染色体上。 ②若突变的宽叶基因在常染色体上，现有一丛宽叶芦笋，将这些宽叶芦笋作为母本与窄叶植株杂交，F1中宽叶∶窄叶=4∶1，则最可能的原因是_____（不考虑致死现象）。 （3）已知芦笋的另一对等位基因抗病E对不抗病e为显性，两对等位基因符合自由组合定律。现辐射处理芦笋雌株幼苗可使A基因或a基因或A、a基因从原染色体断裂，然后随机结合在E、e所在染色体的上末端形成末端易位（E、e所在染色体的末端最多只能结合一个A、a基因）。已知单个（A或a）基因发生染色体易位的植株同源染色体不能正常联会而高度不育。现有一基因型为AaXEXe的芦笋幼苗，给予电离辐射处理，欲探究该植株是否发生易位或是否发生单基因易位，可让该植株与表型为_____的雄性植株杂交，实验结果及结论如下（不考虑交换和基因突变）。 ①若出现8种表型子代，则该植株的易位情况为_____； ②若不能产生子代个体，则该植株的易位情况为_____； ③若子代表型及比例为宽叶不抗病雌株∶窄叶抗病雌株∶宽叶不抗病雄株∶窄叶抗病雄株=1∶1∶1∶1，则该实验中易位后母本的基因型为_____； ④通过基因检测发现③中基因的位置情况符合事实，但正式实验所得子代表型及比例为宽叶不抗病∶宽叶抗病∶窄叶不抗病∶窄叶抗病=24∶1∶1∶24，则发生非姐妹染色单体片段交换的初级卵母细胞比例为_____。 （4）已知R基因是抗旱基因，研究人员希望利用R基因与基因型为Aa的雌性个体的体细胞得到抗旱的芦笋。若每个受体细胞只导入了1个R基因，则利用某个转基因雌株进行测交实验得到的F1中出现_____，则说明R基因导入到A基因所在的染色体上。若不考虑基因突变和染色体交换，利用某个转基因雌株进行测交实验，得到的F1中宽叶和窄叶植株均出现了部分不抗旱的个体且不抗旱的个体约占F1的1/2，则说明R基因导入到_____。 【答案】（1） ①. 10 ②. 母本减数分裂Ⅰ后期同源染色体未正常分离或减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未正常分离 （2） ①. ①亲本中的宽叶雌株与子代中的宽叶雄株 ②. 宽叶雌株∶宽叶雄株∶窄叶雄株=2∶1∶1 ③. 这丛宽叶芦笋中基因型为AA的个体占比为60%，Aa个体占比为40%（或这丛阔叶芦笋中基因型AA与Aa的植株比例为3∶2） （3） ①. 窄叶不抗病 ②. 没有发生染色体易位 ③. 单个（A或a）基因发生染色体易位 ④. XaE ⑤. 8% （4） ①. 宽叶抗旱∶窄叶不抗旱=1∶1 ②. A、a所在染色体以外的同源染色体上，该对同源染色体中只有一条染色体上有R基因 【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，位于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而发生自由组合。 【小问1详解】 减数分裂Ⅰ后期，异型同源染色体X、Y分离，故芦笋的次级精母细胞中的染色体形态有10种。若一株芦笋性染色体组成是XXY，从母本角度来看，可能是因为母本减数分裂Ⅰ后期同源染色体未正常分离，或减数分裂Ⅱ后期姐妹染色体未正常分离，产生了XX的异常卵细胞。 【小问2详解】 因为突变株和野生植株杂交子代有两种表型且比例相同，属于测交，所以推断为显性突变，突变型（宽叶）为显性性状。 ①如果突变基因位于X染色体上，亲本的基因型为XAXa、XaY，子代的基因型为XAXa、XaXa、XAY、XaY，可以取亲本XAXa（宽叶雌株）与子代XAY（宽叶雄株）进行杂交，后代的基因型及比例为（XAXA+XAXa）∶XAY∶XaY=宽叶雌株∶宽叶雄株∶窄叶雄株=2∶1∶1。 ②若突变的宽叶基因在常染色体上，现有一丛宽叶芦笋，若其中有x个Aa，y个AA，与窄叶植株（aa）杂交，AA与aa杂交，后代全是宽叶，Aa与aa杂交，后代宽叶∶窄叶=1∶1，则窄叶∶宽叶=（x/2）∶（x/2+y）=1∶4，由此可得2y=3x，Aa∶AA=2∶3，故最可能的原因是这丛宽叶芦笋中基因型为AA与Aa的植株比例为3∶2。 【小问3详解】 欲探究该植株是否发生易位或是否发生单基因易位，可让该植株与基因型为aaXeY（窄叶不抗病）的植株杂交。 ①若出现8种表型子代，即2种×4种，则该植株没有发生染色体易位； ②若不能产生子代个体，说明母体不育，则该植株单个（A或a）基因发生染色体易位； ③若子代表型及比例为宽叶不抗病雌株∶窄叶抗病雌株∶宽叶不抗病雄株∶窄叶抗病雄株=1∶1∶1∶1，即宽叶与不抗病连锁、窄叶与抗病连锁，说明A和a基因都易位到了E、e所在染色体的末端，且A/a、E/e的连接关系为A基因连在e基因所在的染色体上，a基因连在E基因所在的染色体上，故该实验中易位后母本的基因型为XaEXAe ④发生交换的初级性母细胞产生的配子有四种类型，其中重组型配子占1/2，根据子代表型及比例为宽叶不抗病∶宽叶抗病∶窄叶不抗病∶窄叶抗病=24∶1∶1∶24，推测重组型配子比例为4%，故发生交换的初级卵母细胞比例为8%。 【小问4详解】 每个受体细胞只导入了1个R基因，并且R基因导入到A基因所在的染色体上，这样的转基因植株（ARa0）与基因型为aa的个体进行测交，后代中宽叶抗旱（ARa0）∶窄叶不抗旱（aa）=1∶1。如果得到的F1中宽叶和窄叶植株均出现了部分不抗旱的个体且不抗旱的个体约占F1的1/2，说明两对基因不在同一对同源染色体上，R基因导入到A、a所在染色体以外的同源染色体上，并且该对同源染色体中只有一条染色体上有R基因。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $