精品解析：江苏省如皋市2025～2026学年高三上学期期初质量调研生物学试题

2025－2026学年度高三年级质量调研 生物学试题 一、单项选择题：本部分包括15题，每题2分，共30分。每题只有一个选项最符合题意 1. 甲生物遗传物质的碱基比例为：嘌呤占40%、嘧啶占60%；乙生物的核酸中含有5种碱基.则甲、乙两种生物分别可能是（ ） A. HIV（人类免疫缺陷病毒）、酵母菌 B. T2噬菌体、蓝细菌 C. 烟草花叶病毒、T2噬菌体 D. 酵母菌、T2噬菌体 【答案】A 【解析】 【详解】A、甲为HIV（遗传物质是单链RNA，嘌呤与嘧啶比例可不相等），乙为酵母菌（含DNA和RNA，碱基种类为5种），A符合题意； B、甲为T2噬菌体（遗传物质是双链DNA，嘌呤与嘧啶各占50%），不符合甲的条件，B错误； C、乙为T2噬菌体（仅含DNA，碱基种类为4种），不符合乙的条件，C错误； D、甲为酵母菌（遗传物质是双链DNA，嘌呤与嘧啶各占50%），不符合甲的条件，D错误。 故选A。 2. 下图为如皋某中学同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段，下列为几位同学对此图的评价，正确的是（ ） A. 甲同学：“物质组成和结构上没有错误” B. 乙同学：“有两处错误，其中U应改为T” C. 丙同学：“如果他画的是RNA双链，则该图应是正确的” D. 丁同学：“至少有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖” 【答案】D 【解析】 【详解】A、DNA中含有的五碳糖应为脱氧核糖，而不是核糖，同时DNA不含碱基U，而是含碱基T，A错误； BD、图中有三处错误：①五碳糖应为脱氧核糖，而不是核糖；②DNA不含碱基U，而是含碱基T；③两条链的方向表示错误，B错误，D正确； C、如果图中画的是RNA双链，两条链的方向也是错误的，C错误。 故选D。 3. 某双链DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的比例为40%，其中一条链上腺嘌呤占该链全部碱基的比例为24%，则互补链中的腺嘌呤占该链全部碱基的比例为（ ） A. 48% B. 36% C. 18% D. 24% 【答案】B 【解析】 【详解】鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的比例为40%，所以腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T）之和占全部碱基的比例为1-40%=60%，那么A占全部碱基的比例为30%。设该DNA分子的两条链分别为链1和链2，已知链1上腺嘌呤占该链全部碱基的比例为24%，因为整个DNA 分子中A占全部碱基的30%，根据碱基互补配对，链1上的A与链2上的T互补，链2上的A与链1上的T互补，且在双链DNA中，一条链上的A占该链的比例与另一条链上的A占该链的比例之和等于整个DNA分子中A占全部碱基比例的2倍，所以互补链（链2）中的腺嘌呤占该链全部碱基的比例为30%×2-24%=36%。综上，ACD错误，B正确。 故选B。 4. H和G分别是果蝇X染色体上的朱红眼基因和深红眼基因的部分序列，其转录方向如图所示。H和G序列对应的转录产物分别为（ ） A. ④② B. ④① C. ③② D. ③① 【答案】A 【解析】 【详解】基因转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，其中模板链的方向为3'→5'，子链的合成方向为5'→3'，分析题图基因的转录方向可知，H基因以下面的链为模板，G基因以上面的链为模板，故H基因转录产物为5'-AGCUGU-3'，G基因转录产物为5'-UGUAGA-3'，④②，A符合题意。 故选A。 5. 基因重叠有多种重叠方式，如大基因内包含小基因、前后两个基因首尾重叠（如图所示）。下列叙述错误的是（ ） A. 基因A、E和F进行转录时的模板链不一定相同 B. 基因A和F重叠部分所编码的氨基酸序列不一定相同 C. 基因A内部发生碱基对的缺失必然导致其表达产物发生改变 D. 基因重叠可以让有限的DNA包含更多的遗传信息 【答案】C 【解析】 【详解】A、基因A、E、F是不同的基因，转录时模板链不一定相同，A正确； B、重叠基因中不同基因的转录模板链可能不同，故基因E和基因F重叠部分所编码的氨基酸序列不一定相同，B正确； C、基因包括内含子和外显子，发生内含子区域内的缺失，一般不会发生基因表达产物的改变，C错误； D、基因重叠可以通过较短的DNA序列控制合成多种蛋白质，让有限的DNA包含更多的遗传信息，D正确。 故选C。 6. 科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制（图1）。科学家以大肠杆菌为实验材料，通过图2实验对相关假说进行验证，下列有关说法错误的是（ ） A. 相关实验采用了同位素标记法和密度梯度离心法 B. 转移到新培养液后分裂产生的第一代细菌DNA离心后，只出现中带，可排除全保留复制的假说 C. 转移到新培养液后的大肠杆菌至少需要分裂两次并离心，才可验证DNA的复制方式为半保留复制 D. 若DNA的复制方式为半保留复制，则转移到新培养液后，推测每一代的DNA经加热变性为单链后再离心，只出现1条中带和1条重带 【答案】D 【解析】 【详解】A、实验中用15N（重氮）和14N（轻氮）标记DNA 的碱基，通过密度梯度离心（根据DNA 密度不同分离条带）来观察 DNA 分布，所以采用了同位素标记法和密度梯度离心法，A正确； B、若为全保留复制，第一代 DNA 应是 “1条重带（亲代15N/15N）+1条轻带（子代14N/14N）”。但实验中第一代离心只出现中带（15N/14N），与全保留复制的预测结果矛盾，因此可排除全保留复制的假说，B正确； C、要验证 “半保留复制”，需观察两代 DNA 的离心结果：第一代：半保留复制产生的 DNA 全为15N/14N（中带），这与 “分散复制” 的结果（第一代也为中带）无法区分。第二代：半保留复制会产生 “14N/14N（轻带）+15N/14N（中带）”；而分散复制产生的 DNA 条带会是 “介于轻带和中带之间的单一带”。 因此，至少需要分裂两次并离心，才能通过两代的结果差异验证半保留复制（排除分散复制），C正确； D、若为半保留复制，转移到新培养液（含14N）后：亲代 DNA：15N/15N（重带）。第一代 DNA：全为15N/14N（中带）。第二代 DNA：1/2为15N/14N（中带），1/2为14N/14N（轻带）。若将每一代 DNA加热变性为单链后离心，单链的组成是：亲代单链：全为15N（重带）。第一代单链：1/2为15N（重带），1/2为14N（轻带）。第二代单链：1/4为15N（重带），3/4为14N（轻带）。可见，变性后离心不会只出现 “1 条中带和 1 条重带”，D错误。 故选D。 7. 琼脂糖凝胶电泳是用来鉴定PCR产物的常用方法。下列叙述错误的是（ ） A. 配制的琼脂糖溶液浓度较高时，大分子DNA片段不易分离 B. PCR扩增时，退火温度过低可导致电泳出现多条条带 C. 指示剂（如溴酚蓝）通常存在于上样缓冲液中，可用于监测电泳进程 D. 两条泳道中电泳条带的位置相同，则两个加样孔内加入的样品相同 【答案】D 【解析】 【详解】A、琼脂糖浓度较高时，凝胶孔径较小，大分子DNA片段迁移阻力大，难以有效分离，A正确； B、PCR退火的目的是使两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合，若退火温度过低会导致引物与非特异性位点结合，从而产生非特异性扩增带（如引物二聚体），导致电泳结果中出现多条条带，B正确； C、溴酚蓝等指示剂加入上样缓冲液，可直观显示电泳进程，便于判断何时终止电泳，C正确； D、电泳条带位置仅反映DNA片段大小，不同DNA片段若大小相同，则条带位置一致，无法确定样品是否相同，D错误。 故选D。 8. 关于“DNA粗提取与鉴定”、“琼脂糖凝胶电泳”、“PCR扩增”实验，下列说法正确的是（ ） A. 在DNA溶液中加入二苯胺试剂，混匀后溶液由无色变成紫色 B. 在DNA鉴定和PCR扩增过程中，都存在氢键的断裂过程 C. 配制琼脂糖溶液时加入的核酸染料能与DNA分子结合，便于直接进行观察 D. PCR扩增时a个DNA模板分子完成30轮循环共需要a×（230-2）个引物 【答案】B 【解析】 【详解】A、二苯胺试剂用于DNA鉴定时需在沸水浴条件下与DNA反应，溶液变为蓝色，A错误； B、DNA鉴定时需沸水浴使DNA变性（氢键断裂），PCR扩增的变性步骤也需高温断裂氢键，因此两个过程均存在氢键断裂，B正确； C、在制作琼脂糖凝胶时就已经加入核酸染料，核酸染料能与DNA分子结合，需在紫外灯下观察，C错误； D、PCR技术中，DNA复制遵循半保留复制原则，一个双链DNA分子经过n次循环后得到2n个DNA分子，需要的引物数量为（2n+1-2）个，因此a个DNA模板分子完成30轮循环共需要a×（231-2）个引物，D错误。 故选B。 9. 下图表示PCR过程中某个阶段反应体系的情况，①②③④表示相关物质，L、R表示方向。下列叙述正确的是（ ） A. DNA体内复制与体外复制（PCR）所需能量均只来自dNTP B. PCR过程中需要添加缓冲液，其中所含的Mg2+可用于激活DNA聚合酶 C. ②链从L到R的方向为3′→5′，①②链均可作为子链合成的模板 D. 引物③的5′端添加了某序列，至少需经3次循环才可获得该序列的双链产物 【答案】B 【解析】 【详解】A、体内DNA复制由ATP（解旋）、dNTP提供能量，体外DNA复制（PCR）由dNTP和加热提供能量，A错误； B、DNA聚合酶都需要Mg2+激活，因此PCR反应的缓冲液中一般要添加Mg2+，B正确； C、根据DNA分子中两条链的反向平行关系可判断，②链从 L 到 R 的方向为 5′→3′，图中①②链均可作为子链合成的模板，C错误； D、引物③的5′端添加了某序列，经过第 1 次循环，得到的1个 DNA 分子中有 1 条链含有该序列；经过第 2 次循环，得到的1个 DNA 分子的两条链均含有该序列，所以至少需经 2 次循环就可获得该序列的双链产物，D错误。 故选B。 10. 某科研团队通过转基因获得了一种大肠杆菌（工程菌），可作为监测残留在生物组织或环境中的四环素水平的“报警器”，其监测原理如下图所示，天然大肠杆菌不含有图中所示基因。（GFP基因是绿色荧光蛋白基因）。下列有关说法正确的是（ ） A. 启动子1、2是DNA聚合酶识别和结合的位点，启动基因的转录过程 B. 转基因工程菌中TetR基因的表达是GFP基因表达的前提条件 C. 转基因工程菌中的GFP基因表达产物还需要内质网等细胞器的加工 D. 当环境中存在四环素时，大肠杆菌可在一定条件下发出绿色荧光 【答案】D 【解析】 【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，启动基因的转录过程，A错误； B、由图可知，TetR基因表达产生的TetR蛋白会抑制GFP基因的表达，所以TetR基因的表达不是GFP 基因表达的前提条件，B错误； C、大肠杆菌是原核生物，原核生物没有内质网等复杂的细胞器，C错误； D、从图中可以看出，当环境中存在四环素时，四环素与TetR蛋白结合，使得TetR蛋白对GFP基因的抑制作用被解除，从而GFP基因能够表达，大肠杆菌可在一定条件下发出绿色荧光，D正确。 故选D。 11. 下图为利用定点突变技术改造基因的过程示意图，相关叙述正确的是（ ） A. 导入受体细胞后复制产生的子代DNA大多为突变型 B. 上述过程需要人工设计核糖核苷酸片段作为引物 C. 通过电泳检测，可确认基因突变是否成功 D. 上述技术流程属于蛋白质工程的范畴 【答案】D 【解析】 【详解】A、定点突变通常通过PCR或质粒复制实现，但子代DNA是否为突变型取决于突变效率和筛选方式，若未特别筛选，据图示过程，野生型和突变型可能相等，A错误； B、定点突变通常使用脱氧核糖核酸（DNA）作为引物，B错误； C、图中的基因突变为基因中碱基对的替换，电泳可用于检测PCR产物或质粒大小，但确认突变需结合测序或限制性酶切分析，仅凭电泳无法直接确认基因突变是否成功，C错误； D、蛋白质工程是通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表达性状，合成新的蛋白质，上述技术流程属于蛋白质工程的范畴，D正确。 故选D。 12. 将某动物（2n=8）的一个精原细胞全部核DNA分子双链用32P标记，置于不含32P的培养液中，经过连续两次分裂后产生4个子细胞。下列说法正确的是（ ） A. 若两次分裂为减数分裂，则减数分裂I前期互换可导致非等位基因的自由组合 B. 若两次分裂为有丝分裂，则第二次分裂后期，1个细胞中被32P标记的染色体为8条 C. 若4个子细胞中所有染色体都被32P标记，则该4个子细胞具有相同的遗传组成 D. 若4个子细胞都含有被32P标记的染色体，则该细胞进行的是有丝分裂 【答案】B 【解析】 【详解】A、减数分裂Ⅰ前期发生的交叉互换属于同源染色体之间的基因重组，而“非等位基因的自由组合”发生在减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离、非同源染色体自由组合时，与交叉互换无关，A错误； B、若为有丝分裂，第一次分裂时DNA复制一次，所有染色体均含一条32P标记链；第二次分裂时DNA再次复制，但新链不含32P。第二次分裂后期，每个细胞中16条染色体中有8条含32P标记（原链未被稀释），B正确； C、若4个子细胞所有染色体均被32P标记，说明细胞未经历DNA复制（如减数分裂），但若发生交叉互换，子细胞遗传组成可能不同，C错误； D、若4个子细胞均含32P标记，可能是减数分裂（仅一次DNA复制，所有染色体均保留标记），而非有丝分裂（两次复制后部分染色体标记被稀释），D错误。 故选B。 13. 图示人体正常基因A突变为致病基因a及HindIII切割位点。AluI限制酶识别序列及切割位点为，下列相关叙述正确的有（ ） A. 基因A与基因a互为等位基因，其突变不具有可逆性 B. 两种限制酶酶切形成的末端类型不同，只能用T4DNA连接酶连接 C. HindIII切割基因A时，催化磷酸二酯键和氢键的断裂 D. 产前诊断时，该致病基因可选用HindIII限制酶开展酶切鉴定 【答案】D 【解析】 【详解】A、突变是不定向的，所以突变具有可逆性，A错误； B、E.coliDNA连接酶可以连接黏性末端、平末端，B错误； C、HindⅢ切割基因A时，破坏磷酸二酯键，C错误； D、因为正常基因A和致病基因a的HindⅢ切割位点不同，所以产前诊断时，该致病基因可选用HindⅢ限制酶开展酶切鉴定，D正确。 故选D。 14. 某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路来制备山羊膀胱生物反应器，可以从转基因动物尿液中分离纯化出所需要的W蛋白。下列说法正确的是（ ） A. 可使用显微注射法将含有W蛋白基因的表达载体导入膀胱细胞中 B. 制备的膀胱生物反应器，只有膀胱细胞中才含有W蛋白基因 C. 用膀胱生物反应器和乳腺生物反应器生产W蛋白使用的启动子相同 D. 与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器不受受体生物性别和年龄限制 【答案】D 【解析】 【详解】A、显微注射法通常用于将目的基因导入受精卵，而非体细胞（如膀胱细胞）。体细胞常采用其他方法（如电穿孔法或病毒载体），A错误； B、转基因动物的所有体细胞均由受精卵分裂分化而来，均含有W蛋白基因，但仅在膀胱细胞中表达，B错误； C、乳腺生物反应器使用乳腺组织特异性启动子（如乳蛋白基因启动子），而膀胱生物反应器需用膀胱上皮细胞特异性启动子，两者不同，C错误； D、乳腺生物反应器需雌性个体且需泌乳期才能产蛋白，而膀胱生物反应器通过尿液持续分泌W蛋白，不受性别和年龄限制，D正确。 故选D。 15. 通过蛋白质工程将胰岛素B链第28位脯氨酸替换为天冬氨酸，研制成“德谷胰岛素”具有快速和长效的特点，极大改善糖尿病患者的血糖控制灵活性。下列叙述错误的是（ ） A. 该过程一般不可通过对天然胰岛素的氨基酸进行直接替换完成 B. 若使用大肠杆菌作为受体细胞，直接产生的胰岛素可能不具有生物活性 C. 根据中心法则可推断出“德谷胰岛素”的唯一脱氧核苷酸序列 D. “德谷胰岛素”的最终获得还需经过基因工程，并验证产品的功能 【答案】C 【解析】 【详解】A、蛋白质工程通过改造基因来实现对蛋白质结构的改变，直接替换蛋白质中的氨基酸在技术上不可行，A正确； B、大肠杆菌缺乏内质网和高尔基体，无法对胰岛素进行加工，直接产生的多肽链无生物活性，B正确； C、中心法则无法确定唯一DNA序列，因不同密码子可能对应同一氨基酸（密码子简并性），C错误； D、蛋白质工程需通过基因工程表达改造后的基因，并验证产物功能，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。每题全选对的得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。 16. 脑源性神经营养因子（BDNF）能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻，则会导致精神分裂症的发生。如图为BDNF基因的表达及调控过程。（AGC：丝氨酸；UCG：丝氨酸；GCU：丙氨酸；CGA：精氨酸）下列叙述正确的是（ ） A. 图1甲过程以核糖核苷三磷酸（NTPs）为原料，需解旋酶和RNA聚合酶的催化 B. 图1乙过程需要三种RNA的参与，图示核糖体移动的方向为由右向左 C. 图2tRNA内部存在碱基互补配对，该tRNA携带的氨基酸为丝氨酸 D. 精神分裂症可能与miRNA-195基因的表达抑制了BDNF基因的转录过程有关 【答案】BC 【解析】 【详解】A、图1甲过程表示转录，该过程的原料是核糖核苷酸，需要RNA聚合酶，不需要解旋酶的催化，A错误； B、图1乙过程为翻译过程，该过程需要三种RNA的参与，根据多肽链的长度可知，图示核糖体移动的方向为由右向左，B正确； C、图2tRNA内部存在碱基互补配对，即其结构中存在氢键，该tRNA对应的密码子为AGC，对应的氨基酸是丝氨酸，C正确； D、题意显示，若BDNF基因表达受阻，则会导致精神分裂症的发生，结合图示可知，精神分裂症可能与miRNA-195基因的表达抑制了BDNF基因的翻译过程有关，D错误。 故选BC。 17. 以新鲜洋葱为材料进行“DNA粗提取与鉴定”实验时，所用研磨液的成分主要有Tris（缓冲作用）、SDS（去污剂，可使蛋白质线性化）、EDTA（蛋白质变性剂）、NaCl等。下列说法正确的是（ ） A. Tris可维持研磨液的pH，防止DNA被破坏 B. SDS可破坏细胞膜的结构，有利于核物质的释放 C. EDTA可抑制DNA酶的活性，防止研磨过程中DNA被水解 D. 研磨、过滤后取沉淀物进行下一步提纯操作 【答案】ABC 【解析】 【详解】A、Tris是缓冲剂，可调节溶液中的pH，防止DNA被破坏，A正确； B、SDS是蛋白质变性剂，它能够破坏细胞膜的结构，使得细胞更容易破裂，从而有利于核物质（包含DNA）的释放，B正确； C、EDTA是蛋白质变性剂，DNA酶本质是蛋白质，EDTA使DNA酶变性失活，进而抑制DNA酶的活性，防止研磨过程中DNA被DNA酶水解，C正确； D、在DNA粗提取与鉴定实验中，研磨、过滤后，DNA溶解在滤液中，应取滤液进行下一步提纯操作，而不是沉淀物，D错误。 故选ABC。 18. 双脱氧测序法（Sanger法）是第一代DNA测序方法。在4支试管中分别加入4种dNTP和少量的1种ddNTP进行PCR，再把PCR产物变性，利用电泳进行分离，根据结果确定特定碱基的位置。通过该方法测定并比较某疾病患者与对照个体DNA模板链的一段碱基序列，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 5'-CTACCCGTGAT-3'为对照个体的一段序列 B. ddNTP与dNTP竞争的延长位点为核苷酸链的5'末端 C. 上述PCR反应体系通常需要足够多的模板链 D. 患者该段序列中某位点的碱基T突变为C 【答案】AC 【解析】 【详解】A、根据双脱氧测序法原理，电泳方向从下往上（因为小分子片段迁移快在下方），对照个体的序列应从下往上读，为5'-CTACCCGTGAT-3'，A正确； B、DNA聚合酶只能使新合成的DNA链从5'向3'方向延伸，所以ddNTP与dNTP竞争的延长位点为核苷酸链的3'末端，B错误； C、在进行测序时，模板量的数量需要足够多，以确保测序的准确性和可测性，如果模板DNA量不足，可能会导致测序结果不准确或无法进行，C正确； D、患者的测序结果为5'-CTACCTGTGAT-3'，对照个体的测序结果为5'-CTACCCGTGAT-3'，测序用的是PCR技术，得到的子链为模板链的互补链，并不是模板链，所以从电泳图上直接得到的结果是模板链的互补链，一步推导模板链，最终的到的结果是碱基G突变为碱基A，D错误。 故选AC。 19. 研究者将乳酸菌内催化乳酸生成的乳酸脱氢酶基因（LDH）导入酿酒酵母，获得能产生乳酸的酵母工程菌株。下图为通过双酶切构建重组质粒的过程。GTG为原核生物偏好的起始密码子编码序列，ATG为真核生物偏好的起始密码子编码序列。下列说法正确的是（ ） A. 引物1的5′端序列应包含BamHⅠ的识别序列 B. 引物1的5′端序列可以考虑将GTG改为ATG C. 扩增目的基因时每次循环分为3步，其中温度最低的一步是第三步 D. 重组质粒以不能合成尿嘧啶的酵母菌株为受体，在缺乏尿嘧啶的选择培养基上培养 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、根据题意可知，含GTG的一端为LDH基因的起始，为保证通过双酶切以正确方向插入质粒，设计引物1的5'端序列需要包含BamH I的识别序列，引物2的5'端序列应包含Xba I的识别序列，A正确； B、设计引物1的5'端序列，应考虑将编码起始密码子的序列由原核生物偏好的GTG转变为真核生物偏好的ATG，以便目的基因在酵母细胞中更好地表达，B正确； C、扩增目的基因时每次循环分为3步，其中温度最低的一步是第二步，复性，温度为50℃，C错误； D、结合题意可知，质粒上有作为标记基因的尿嘧啶合成酶基因，所以本过程中重组质粒以不能合成尿嘧啶的酵母菌株为受体，然后在缺乏尿嘧啶的选择培养基上，不能合成尿嘧啶的酿酒酵母菌株不能生存，导入重组质粒的酿酒酵母菌株因为获得了尿嘧啶合成酶基因而可以正常生存，从而起到筛选作用，D正确。 故选ABD。 三、非选择题：本部分包括5题，共计58分。 20. 图1、图2分别为真核细胞DNA复制过程及结束阶段示意图，粗线代表母链（a链和b链），细线代表新生链（滞后链和前导链）。端粒是存在于线性染色体两端的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体。研究发现，在生殖系细胞和癌细胞中存在端粒酶，能够将变短的DNA末端重新加长。图3是端粒合成的示意图，请分析回答： （1）图1中，DNA解旋酶的移动方向与新生链中的________链延伸的方向相反，其合成需要________（填“一个”或“多个”）RNA引物。 （2）DNA复制结束阶段，需去除__________并填补相应缺口。由于新生链延伸只能沿5′→3′方向进行，导致图2中________（编号选填）处的引物去除后，缺口无法填补，造成DNA缩短。 （3）图3中端粒酶的水解产物为__________，其作用与________（填“逆转录酶”、“DNA聚合酶”或“RNA聚合酶”）类似，正常人体细胞中________（填“存在”或“不存在”）端粒酶基因。 （4）细胞中的染色体具有________个端粒。结合图示分析，端粒酶能修复因分裂而缩短的端粒，其作用机制是________。 （5）下列有关端粒的叙述中，正确的是________。 A. 端粒酶对维持染色体DNA的完整性起重要作用 B. 端粒序列本身通常不直接编码蛋白质 C. 原核生物如大肠杆菌分裂旺盛，可能与端粒酶活性较强有关 D. 抑制细胞中端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老的过程 【答案】（1） ①. 滞后 ②. 多个 （2） ①. （RNA）引物 ②. ③ （3） ①. 氨基酸、核糖核苷酸 ②. 逆转录酶 ③. 存在 （4） ①. 2或4 ②. 端粒酶以自身RNA为模板，按照碱基互补配对原则合成DNA序列，添加到染色体的末端，修复缩短的端粒 （5）AB 【解析】 【分析】DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。 题图分析，DNA分子的复制方式是半保留复制。DNA分子链的延伸方向是从5'→3′，又因DNA的两条链是反向平行的，所以图中a处是模板链的5′端。 【小问1详解】 图1中，滞后链延伸的方向是向左的，DNA解旋酶的移动方向是向右的，即DNA解旋酶的移动方向与新生链中的滞后链延伸的方向相反，其合成需要多个RNA引物；而前导链延伸的反向和DNA解旋酶的方向相同，需要一个RNA引物。 【小问2详解】 DNA复制结束阶段，需去除引物并填补相应缺口，由于新生链延伸只能沿5′→3′方向进行，图2中③处的引物需要去除，缺口无法填补，造成DNA缩短。 【小问3详解】 图3中端粒酶是由RNA和蛋白质组成的，其水解产物为核糖核苷酸和氨基酸，其作用与“逆转录酶”类似，是以RNA为模板指导合成一段DNA序列，实现DNA的延伸；研究发现，在生殖系细胞和癌细胞中存在端粒酶，能够将变短的DNA末端重新加长，据此推测，正常人体细胞中“存在”端粒酶基因。 【小问4详解】 细胞中的染色体具有2个或4个端粒，因为一条染色体上含有1个或2个染色单体。结合图示分析，端粒酶能修复因分裂而缩短的端粒，这是因为端粒酶可以自身RNA为模板，按照碱基互补配对原则合成DNA序列，添加到染色体的末端，修复缩短的端粒。 【小问5详解】 A、端粒酶可以合成并延伸端粒，因而对维持染色体DNA的完整性起重要作用，A正确； B、端粒是存在于线性染色体两端的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体，其不直接编码蛋白质，B正确； C、原核生物如大肠杆菌的DNA为环状，且为裸露的，因而不存在端粒，更没有端粒酶，C错误； D、端粒酶可以合成并延伸端粒，对维持染色体DNA的完整性起重要作用，抑制细胞中端粒酶的活性不利于染色体完整性的维持，因而不利于延缓细胞衰老的过程，D错误。 故选AB。 21. 5-ALA是一种非蛋白氨基酸，是多种重要物质合成的关键前体，外源施用5-ALA可以提高多种农作物的光合速率。研究人员将酿酒酵母菌的5-ALA合成酶基因（Heml）和拟南芥HemA1启动子重组，构建了重组基因（YHem1），然后转入草莓体内，获得了3株转基因草莓植株，为草莓新品种的选育创造了条件。请分析回答： （1）拟南芥HemA1启动子和酿酒酵母菌Hem1的克隆：将拟南芥叶片研磨离心，在上清液中加入________，静置后出现的白色丝状物就是粗提取的DNA。将丝状物溶于________溶液中，加入二苯胺试剂进行鉴定。查阅基因（序列）数据库获取________设计引物进行PCR扩增，通过凝胶电泳鉴定并________扩增产物，用于后续载体的构建。用同样的方法获取Hem1备用。 （2）重组表达载体的构建：分别将拟南芥HemA1启动子、酿酒酵母菌Hem1和表达载体进行酶切处理，利用____连接，获得重组表达载体。将重组表达载体导入处于__________的根癌农杆菌中，克隆培养后，抽提农杆菌质粒，酶切鉴定，PCR检测。 （3）草莓外植体的转化和培养：将叶段外植体放入含有YHem1的根癌农杆菌悬液中进行不同时间的侵染，黑暗条件下培养一段时间，检测不定芽再生率，结果如图： 根据实验结果，侵染时间应选择________分钟侵染时间过长，叶段外植体容易死亡，主要原因是________，可通过在培养基中适当添加一些抗生素解决。 （4）转基因草莓鉴定：以草莓DNA为模板进行PCR扩增YHem1，发现3株草莓为转YHem1基因株系，再提取3株草莓的________，通过RT-PCR技术均扩增出了目的条带，说明YHem1基因能在这3株草莓成功________。3株草莓都合成了有活性的5-ALA合成酶，但草莓细胞中的5-ALA含量并没有明显增加，原因最可能是________。 【答案】（1） ①. 95%的冷酒精 ②. 2mol/L的NaCl ③. 拟南芥HemA1启动子核苷酸序列 ④. （切胶）回收 （2） ①. DNA连接酶 ②. 感受态 （3） ①. 5 ②. 后期培养过程中农杆菌过度增殖伤害外植体 （4） ①. 总RNA ②. 转录 ③. 5-ALA迅速用于其他重要物质的合成 【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】 在粗提取DNA时，向拟南芥叶片研磨离心后的上清液中加入体积分数为95%的冷酒精，因为DNA不溶于酒精，而蛋白质等杂质溶于酒精，所以静置后会出现白色丝状物（DNA）。将丝状物（DNA）溶于2mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂进行鉴定，在沸水浴条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色。基因数据库中含有各种基因信息，可以通过查阅基因数据库知晓拟南芥HemA1启动子核苷酸序列，PCR产物可以通过凝胶电泳鉴定，切下含有目标条带的胶块回收目的DNA，用于后续载体构建。 【小问2详解】 酶切后的DNA片段用DNA连接酶连接，获得重组表达载体。将重组载体转化进根癌农杆菌之前，需要用Ca2+处理根癌农杆菌，增大细胞壁的通透性，使其处于一种能吸收周围环境中 DNA分子的生理状态，即处于感受态细胞。 【小问3详解】 由图可知，侵染5分钟时，不定芽再生率较高，因此侵染时间应该选择5分钟。侵染时间过长，外植体上会吸附较多农杆菌，后期培养过程中农杆菌过度增殖伤害外植体，外植体不定芽再生率下降。 【小问4详解】 以草莓DNA为模板进行PCR扩增YHem1，发现3株草莓为转YHem1基因株系，再提取3株草莓的总RNA，通过RT-PCR技术（逆转录PCR技术，以RNA为模板逆转录形成cDNA，再进行PCR扩增）均扩增出了目的条带，说明YHem1基因能在这3株草莓成功转录。3株草莓都合成了有活性的5-ALA合成酶，但草莓细胞中的5-ALA含量并没有明显增加，原因最可能是5-ALA迅速用于其他重要物质的合成，导致其在细胞中的含量没有明显增多。 22. 细胞内多数基因的表达需要调控，基因表达的调控机制极其复杂。图1是大肠杆菌利用培养基中葡萄糖和乳糖的情况，图2是大肠杆菌分解乳糖前合成β-半乳糖苷酶时有关基因的调控机制。请分析回答： （1）培养大肠杆菌时，培养基中除葡萄糖和乳糖作为碳源外还需要的营养成分包括________，若将大肠杆菌的DNA双链均用32P标记，置于只含有31P的培养基中复制5次，子代中含32P的单链与含31P的单链数之比为________。若图2过程①获得的mRNA分子中U：A：C：G=2：3：5：4，则形成该RNA的DNA片段中碱基的比例为________。 （2）结合图1、图2分析，从基因表达是否需要调控的角度分析，大肠杆菌细胞内分解葡萄糖和乳糖两种糖类的基因的表达调控情况为：__________ （3）结构基因的表达受到操纵子的调控，当培养基中的葡萄糖被消耗完毕，只剩下乳糖时，此时大肠杆菌细胞内的操纵子处于________（填“开启”或“关闭”）状态。补充完成此状态下操纵子对结构基因的调控过程：只有乳糖时，乳糖与阻遏蛋白结合形成________，导致________，RNA聚合酶识别并与启动子结合，结构基因表达出β-半乳糖苷酶。 （4）研究人员对传统乳糖操纵子的阻遏蛋白进行分子内的光控化改造，利用蓝光可以改变阻遏蛋白的结构。如图3（P为启动子、O为操纵基因）。蓝光照射时，GFP基因的表达情况是________。根据该原理，研究人员构建了如图4基因表达载体，除未标出终止子外，该表达载体缺少的结构是________ （5）为验证阻遏蛋白光控化改造后的空间控制效果，将光控化改造后的大肠杆菌涂布在培养基上，蓝光环境下用三角形遮光板遮挡培养基（下图），适宜温度下培养一段时间后，描述紫外灯下培养基的实验现象________。 【答案】（1） ①. 水、氮源、无机盐 ②. 1:31 ③. A：T：C：G=5:5:9:9 （2）分解葡萄糖的酶的有关基因始终处于表达状态，而分解乳糖的酶的相关基因的表达需要调控 （3） ①. 开启 ②. 阻遏蛋白-乳糖复合物 ③. 阻遏蛋白不能与操纵基因结合 （4） ①. GFP基因不表达 ②. 光控化改造后的调节基因 （5）显示三角形的荧光区域 【解析】 【分析】转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。 【小问1详解】 培养大肠杆菌，需要加入除葡萄糖和乳糖作为碳源，培养基中还需要水、氮源、无机盐。若将大肠杆菌的DNA双链均用32P标记，置于只含有31P的培养基中复制5次，共有25=32个DNA分子，共64条单链，其中只有2条链含有32P，所以子代中含32P的单链与含31P的单链数之比为2:62=1:31，图2的过程①是转录，转录形成的mRNA分子中U：A：C：G=2：3：5：4，则其模板链中A：T：G：C=2:3:5:4，另一条互补的DNA链中T：A：C：G=2：3：5：4，所以整个DNA分子中A：T：C：G=（2+3）：（2+3）：（4+5）：（4+5）=5:5:9:9。 【小问2详解】 葡萄糖是单糖，可直接被细胞吸收利用，故将一定数量的大肠杆菌接种在仅含有葡萄糖和乳糖的培养基中，大肠杆菌最先利用的糖类是葡萄糖；结合图2，从基因表达是否需要调控的角度分析，大肠杆菌细胞内分解葡萄糖和乳糖两种糖类的基因的表达调控情况为：分解葡萄糖的酶的有关基因始终处于表达状态，而分解乳糖的酶的相关基因的表达需要调控。 【小问3详解】 结合图示可知，当培养基中的葡萄糖被消耗完毕，只剩下乳糖时，此时大肠杆菌细胞内的操纵子处于开启状态，此时操纵子对结构基因的调控过程为：只有乳糖时，乳糖与阻遏蛋白结合成阻遏蛋白-乳糖复合物，阻遏蛋白不能与操纵基因结合，RNA聚合酶识别并与启动子结合，结构基因表达出β-半乳糖苷酶。 【小问4详解】 由图2可知，用蓝光照射时，表达受阻，使GFP基因不表达，一个完整的基因表达载体应包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等。图中除未标出终止子外，还缺少光控化改造后的调节基因（表达光控化改造后的阻遏蛋白的基因）。 【小问5详解】 用蓝光照射光控化改造后的大肠杆菌，在蓝光环境下用三角形遮光板遮挡培养基，那么被遮光的部分（三角形内部）没有蓝光照射，GFP正常表达产生荧光蛋白；未被遮光的部分有蓝光照射，GFP表达受阻。所以在紫外灯下培养基上会出现三角形亮斑的实验现象。 23. 2020年诺贝尔化学奖授予两位在CRISPR-Cas9基因编辑方面做出了突出贡献的女科学家。CRISPR-Cas9技术利用一段与靶序列互补的gRNA引导Cas9核酸酶对特异靶向DNA进行识别和切割。CRISPR-Cas9基因编辑技术与AAV病毒结合使用是目的基因靶向敲入的有效途径。请分析回答： （1）gRNA依据________原则与靶序列特异性结合后，实现定点切割。设计gRNA时可适当________（填“延长”或“缩短”）gRNA的长度可提高敲除靶基因的准确性。 （2）gRNA引导Cas9核酸酶对靶向DNA进行识别和切割的过程分别涉及________键的形成与________键的断裂。 （3）已知AAV是一种DNA病毒，推测其在基因工程中的作用是________。 （4）将图1中的CRISPR-Cas9相关DNA片段和AAV基因组导入人多能干细胞，一段时间后，分别提取DNA，同时加入图1所示的引物1、2、3进行扩增，结果如图2。 引物1和2扩增后检测到条带说明________。根据图2结果推测，同源染色体中两条染色体均敲入了目的基因的组别可能是_______。 （5）进一步研究发现，在某些组别中出现多个AAV基因组DNA通过ITR序列连续串联插入，这类细胞的比例高达39%。为了降低AAV基因组DNA串联插入细胞的比例，可以对CRISPR-Cas9相关DNA片段进行改进，增加一个________，打破这种串联插入。 【答案】（1） ①. 碱基互补配对 ②. 延长 （2） ①. 氢 ②. 磷酸二酯 （3）作为基因工程的载体 （4） ①. 目的基因成功敲入 ②. S2、 S4 、S5 （5）靶向ITR的gRNA序列 【解析】 【分析】基因工程的基本操作步骤：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。基因工程的核心是基因表达载体的构建，即构建含gRNA基因和Cas9基因的基因表达载体（或重组DNA分子、重组质粒），导入受体细胞，形成gRNA−Cas9蛋白复合物并发挥功能。 【小问1详解】 CRISPR-Cas9技术利用一段与靶序列互补的gRNA引导Cas9核酸酶对特异靶向DNA进行识别和切割。由此可见，gRNA依据碱基互补配对原则与靶序列特异性结合后，实现定点切割。设计gRNA时可适当延长gRNA的长度，使互补配对的碱基数适当增加，可提高敲除靶基因的准确性。 【小问2详解】 gRNA引导Cas9核酸酶对靶向DNA进行识别时需先与靶向DNA进行互补，即涉及氢键的形成；Cas9核酸酶对靶向DNA切割时作用的位点是磷酸二酯键，即涉及磷酸二酯键的断裂。 【小问3详解】 在基因工程中使用的载体除质粒外，还有噬菌体、动植物病毒等。已知AAV是一种DNA病毒，推测其在基因工程中的作用是作为基因工程的载体。 【小问4详解】 由图2可知：引物1和引物2是分别根据载体与目的基因的序列设计的，在PCR体系中加入图1中的引物1和引物2后能检测到条带说明目的基因成功敲入。引物1和引物3是根据目的基因的序列设计的，在PCR体系中加入图1中的引物1和引物3后，根据图2结果推测，同源染色体中两条染色体均敲入了目的基因的组别可能是S2、 S4 、S5。 【小问5详解】 在某些组别中出现多个AAV基因组DNA通过ITR序列连续串联插入，且这类细胞的比例高达39%，为降低AAV基因组DNA串联插入细胞的比例，可以增加一个靶向ITR的gRNA序列，打破这种串联插入 24. 干扰素刺激基因（ISG15），作为被干扰素诱导表达的基因，在宿主抵抗病毒感染的过程中发挥重要作用。科研人员拟构建ISG15基因过表达载体，并在牛肾细胞（MDBK）中表达，以期为进一步研究其抗病毒作用机制奠定基础，相关过程如图1，请分析回答： （1）过程③以cDNA为模板扩增ISG15基因。在PCR体系中除需加入模板、含Mg²⁺的缓冲液、引物外，还需添加__________，在PCR过程中延伸的温度主要取决于__________。 （2）过程④为构建PMD-18T-ISG15克隆质粒，该克隆质粒通常需含有__________。 A. 启动子 B. 标记基因 C. 限制酶切割位点 D. 复制原点 E. 终止子 （3）图2为过程⑥构建PEGFP-ISG15表达质粒的相关结构。 CMV启动子可使目的基因能在受体细胞中稳定高表达。EGFP基因为增强型绿色荧光蛋白基因；HindⅢ、BamHⅠ、EcoRV、BglⅡ、XhoⅠ为五种限制酶，其中EcoRV酶切后产生平末端；Kanr/Neor是一种抗性基因，在真核细胞中的表达具有新霉素抗性，在原核细胞中的表达则具有卡那霉素抗性 ①该构建过程选择的酶有__________。构建好的PEGFP-ISG15表达质粒，选择引物__________进行PCR扩增，并进行凝胶电泳检测。 ②凝胶电泳跑胶后出现大小为__________的条带说明该表达质粒构建成功。某样品检测后出现大小为725bp的条带可能的原因是__________ （4）过程⑦为构建的PEGFP-ISG15表达质粒转染至MDBK细胞，在培养MDBK细胞的培养液中需加入__________进行筛选。过程⑧可根据__________检测ISG15基因是否在MDBK细胞中成功高表达，该过程设置对照实验的目的是__________。 【答案】（1） ①. dNTP、Taq DNA聚合酶 ②. Taq DNA聚合酶催化的适宜温度 （2）BCD （3） ①. EcoR V、T4DNA连接酶 ②. 1和2 ③. 790bp ④. ISG15基因反向连接，且选择引物1、3扩增 （4） ①. 新霉素 ②. 绿色荧光的强度 ③. 排除未转染的MDBK细胞产生荧光 【解析】 【分析】PCR是聚合酶链式反应的简称，指在引物指导下由酶催化的对特定模板（克隆或基因组DNA）的扩增反应，是模拟体内DNA复制过程，在体外特异性扩增DNA片段的一种技术。 【小问1详解】 在PCR体系中除需加入模板，含Mg2+的缓冲液、引物外，还需添加Taq酶和dNTP（脱氧核苷三磷酸）。Taq酶用于催化DNA的合成，dNTP作为合成DNA的原料，在PCR过程中延伸的温度主要取决于Taq酶催化的适宜温度。 【小问2详解】 过程④为构建PMD-18T-ISG15克隆质粒，该克隆质粒通常需含有标记基因、限制酶切割位点、复制原点，标记基因用于筛选含有重组质粒的受体细胞，限制酶切割位点用于插入目的基因，复制原点保证质粒在宿主细胞中能自我复制，而启动子和终止子的作用是启动转录和终止转录的，但构建克隆质粒的目的是用于克隆目的基因，不需要基因表达，所以不需要启动子和终止子，BCD正确，AE错误。 故选BCD。 【小问3详解】 ①观察可知，要构建PEGFP-ISG15表达载体，需要选择EcoR V切割目的基因和载体，因为目的基因的两侧含有EcoR V的识别位点，且切割后会形成平末端，所以再用T4DNA连接酶连接目的基因和质粒载体。 对于PCR扩增，引物的选择要能特异性扩增出包含目的基因和部分载体序列的片段，引物1和引物2符合要求。 ②从图2质粒上看出，引物1与EcoRⅠ之间共有碱基对500bp，而引物2扩增的目的基因有290bp，凝胶电泳跑胶后出现大小为790bp的条带说明该表达质粒构建成功，如果所以如果某样品检测后出现大小为725bp的条带，725=500+225，所以可能的原因是目的基因与载体反向连接且且选择引物1、3扩增。 【小问4详解】 质粒上有Kanr/Neor基因，在真核细胞中的表达具有新霉素抗性，在原核细胞中的表达则具有卡那霉素抗性，而MDBK细胞是真核细胞，所以需要在培养液中加入新霉素筛选，由于EGFP基因为增强型绿色荧光蛋白基因，所以过程⑧可根据绿色荧光的强度检测ISG15基因是否在MDBK细胞中成功高表达，该过程设置对照实验的目的是排除未转染的MDBK细胞产生荧光。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025－2026学年度高三年级质量调研 生物学试题 一、单项选择题：本部分包括15题，每题2分，共30分。每题只有一个选项最符合题意 1. 甲生物遗传物质的碱基比例为：嘌呤占40%、嘧啶占60%；乙生物的核酸中含有5种碱基.则甲、乙两种生物分别可能是（ ） A. HIV（人类免疫缺陷病毒）、酵母菌 B. T2噬菌体、蓝细菌 C. 烟草花叶病毒、T2噬菌体 D. 酵母菌、T2噬菌体 2. 下图为如皋某中学同学在学习DNA的结构后画的含有两个碱基对的DNA片段，下列为几位同学对此图的评价，正确的是（ ） A. 甲同学：“物质组成和结构上没有错误” B. 乙同学：“有两处错误，其中U应改为T” C. 丙同学：“如果他画的是RNA双链，则该图应是正确的” D. 丁同学：“至少有三处错误，其中核糖应改为脱氧核糖” 3. 某双链DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的比例为40%，其中一条链上腺嘌呤占该链全部碱基的比例为24%，则互补链中的腺嘌呤占该链全部碱基的比例为（ ） A. 48% B. 36% C. 18% D. 24% 4. H和G分别是果蝇X染色体上的朱红眼基因和深红眼基因的部分序列，其转录方向如图所示。H和G序列对应的转录产物分别为（ ） A. ④② B. ④① C. ③② D. ③① 5. 基因重叠有多种重叠方式，如大基因内包含小基因、前后两个基因首尾重叠（如图所示）。下列叙述错误的是（ ） A. 基因A、E和F进行转录时的模板链不一定相同 B. 基因A和F重叠部分所编码的氨基酸序列不一定相同 C. 基因A内部发生碱基对的缺失必然导致其表达产物发生改变 D. 基因重叠可以让有限的DNA包含更多的遗传信息 6. 科学家曾提出DNA复制方式的三种假说：全保留复制、半保留复制和分散复制（图1）。科学家以大肠杆菌为实验材料，通过图2实验对相关假说进行验证，下列有关说法错误的是（ ） A. 相关实验采用了同位素标记法和密度梯度离心法 B. 转移到新培养液后分裂产生的第一代细菌DNA离心后，只出现中带，可排除全保留复制的假说 C. 转移到新培养液后的大肠杆菌至少需要分裂两次并离心，才可验证DNA的复制方式为半保留复制 D. 若DNA的复制方式为半保留复制，则转移到新培养液后，推测每一代的DNA经加热变性为单链后再离心，只出现1条中带和1条重带 7. 琼脂糖凝胶电泳是用来鉴定PCR产物的常用方法。下列叙述错误的是（ ） A. 配制的琼脂糖溶液浓度较高时，大分子DNA片段不易分离 B. PCR扩增时，退火温度过低可导致电泳出现多条条带 C. 指示剂（如溴酚蓝）通常存在于上样缓冲液中，可用于监测电泳进程 D. 两条泳道中电泳条带的位置相同，则两个加样孔内加入的样品相同 8. 关于“DNA粗提取与鉴定”、“琼脂糖凝胶电泳”、“PCR扩增”实验，下列说法正确的是（ ） A. 在DNA溶液中加入二苯胺试剂，混匀后溶液由无色变成紫色 B. 在DNA鉴定和PCR扩增过程中，都存在氢键的断裂过程 C. 配制琼脂糖溶液时加入的核酸染料能与DNA分子结合，便于直接进行观察 D. PCR扩增时a个DNA模板分子完成30轮循环共需要a×（230-2）个引物 9. 下图表示PCR过程中某个阶段反应体系的情况，①②③④表示相关物质，L、R表示方向。下列叙述正确的是（ ） A. DNA体内复制与体外复制（PCR）所需能量均只来自dNTP B. PCR过程中需要添加缓冲液，其中所含的Mg2+可用于激活DNA聚合酶 C. ②链从L到R的方向为3′→5′，①②链均可作为子链合成的模板 D. 引物③的5′端添加了某序列，至少需经3次循环才可获得该序列的双链产物 10. 某科研团队通过转基因获得了一种大肠杆菌（工程菌），可作为监测残留在生物组织或环境中的四环素水平的“报警器”，其监测原理如下图所示，天然大肠杆菌不含有图中所示基因。（GFP基因是绿色荧光蛋白基因）。下列有关说法正确的是（ ） A. 启动子1、2是DNA聚合酶识别和结合的位点，启动基因的转录过程 B. 转基因工程菌中TetR基因的表达是GFP基因表达的前提条件 C. 转基因工程菌中的GFP基因表达产物还需要内质网等细胞器的加工 D. 当环境中存在四环素时，大肠杆菌可在一定条件下发出绿色荧光 11. 下图为利用定点突变技术改造基因的过程示意图，相关叙述正确的是（ ） A. 导入受体细胞后复制产生的子代DNA大多为突变型 B. 上述过程需要人工设计核糖核苷酸片段作为引物 C. 通过电泳检测，可确认基因突变是否成功 D. 上述技术流程属于蛋白质工程的范畴 12. 将某动物（2n=8）的一个精原细胞全部核DNA分子双链用32P标记，置于不含32P的培养液中，经过连续两次分裂后产生4个子细胞。下列说法正确的是（ ） A. 若两次分裂为减数分裂，则减数分裂I前期互换可导致非等位基因的自由组合 B. 若两次分裂为有丝分裂，则第二次分裂后期，1个细胞中被32P标记的染色体为8条 C. 若4个子细胞中所有染色体都被32P标记，则该4个子细胞具有相同的遗传组成 D. 若4个子细胞都含有被32P标记的染色体，则该细胞进行的是有丝分裂 13. 图示人体正常基因A突变为致病基因a及HindIII切割位点。AluI限制酶识别序列及切割位点为，下列相关叙述正确的有（ ） A. 基因A与基因a互为等位基因，其突变不具有可逆性 B. 两种限制酶酶切形成的末端类型不同，只能用T4DNA连接酶连接 C. HindIII切割基因A时，催化磷酸二酯键和氢键的断裂 D. 产前诊断时，该致病基因可选用HindIII限制酶开展酶切鉴定 14. 某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路来制备山羊膀胱生物反应器，可以从转基因动物尿液中分离纯化出所需要的W蛋白。下列说法正确的是（ ） A. 可使用显微注射法将含有W蛋白基因的表达载体导入膀胱细胞中 B. 制备的膀胱生物反应器，只有膀胱细胞中才含有W蛋白基因 C. 用膀胱生物反应器和乳腺生物反应器生产W蛋白使用的启动子相同 D. 与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器不受受体生物性别和年龄限制 15. 通过蛋白质工程将胰岛素B链第28位脯氨酸替换为天冬氨酸，研制成“德谷胰岛素”具有快速和长效的特点，极大改善糖尿病患者的血糖控制灵活性。下列叙述错误的是（ ） A. 该过程一般不可通过对天然胰岛素的氨基酸进行直接替换完成 B. 若使用大肠杆菌作为受体细胞，直接产生的胰岛素可能不具有生物活性 C. 根据中心法则可推断出“德谷胰岛素”的唯一脱氧核苷酸序列 D. “德谷胰岛素”的最终获得还需经过基因工程，并验证产品的功能 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。每题全选对的得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。 16. 脑源性神经营养因子（BDNF）能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDNF基因表达受阻，则会导致精神分裂症的发生。如图为BDNF基因的表达及调控过程。（AGC：丝氨酸；UCG：丝氨酸；GCU：丙氨酸；CGA：精氨酸）下列叙述正确的是（ ） A. 图1甲过程以核糖核苷三磷酸（NTPs）为原料，需解旋酶和RNA聚合酶的催化 B. 图1乙过程需要三种RNA的参与，图示核糖体移动的方向为由右向左 C. 图2tRNA内部存在碱基互补配对，该tRNA携带的氨基酸为丝氨酸 D. 精神分裂症可能与miRNA-195基因的表达抑制了BDNF基因的转录过程有关 17. 以新鲜洋葱为材料进行“DNA粗提取与鉴定”实验时，所用研磨液的成分主要有Tris（缓冲作用）、SDS（去污剂，可使蛋白质线性化）、EDTA（蛋白质变性剂）、NaCl等。下列说法正确的是（ ） A. Tris可维持研磨液的pH，防止DNA被破坏 B. SDS可破坏细胞膜的结构，有利于核物质的释放 C. EDTA可抑制DNA酶的活性，防止研磨过程中DNA被水解 D. 研磨、过滤后取沉淀物进行下一步提纯操作 18. 双脱氧测序法（Sanger法）是第一代DNA测序方法。在4支试管中分别加入4种dNTP和少量的1种ddNTP进行PCR，再把PCR产物变性，利用电泳进行分离，根据结果确定特定碱基的位置。通过该方法测定并比较某疾病患者与对照个体DNA模板链的一段碱基序列，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 5'-CTACCCGTGAT-3'为对照个体的一段序列 B. ddNTP与dNTP竞争的延长位点为核苷酸链的5'末端 C. 上述PCR反应体系通常需要足够多的模板链 D. 患者该段序列中某位点的碱基T突变为C 19. 研究者将乳酸菌内催化乳酸生成的乳酸脱氢酶基因（LDH）导入酿酒酵母，获得能产生乳酸的酵母工程菌株。下图为通过双酶切构建重组质粒的过程。GTG为原核生物偏好的起始密码子编码序列，ATG为真核生物偏好的起始密码子编码序列。下列说法正确的是（ ） A. 引物1的5′端序列应包含BamHⅠ的识别序列 B. 引物1的5′端序列可以考虑将GTG改为ATG C. 扩增目的基因时每次循环分为3步，其中温度最低的一步是第三步 D. 重组质粒以不能合成尿嘧啶的酵母菌株为受体，在缺乏尿嘧啶的选择培养基上培养 三、非选择题：本部分包括5题，共计58分。 20. 图1、图2分别为真核细胞DNA复制过程及结束阶段示意图，粗线代表母链（a链和b链），细线代表新生链（滞后链和前导链）。端粒是存在于线性染色体两端的一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体。研究发现，在生殖系细胞和癌细胞中存在端粒酶，能够将变短的DNA末端重新加长。图3是端粒合成的示意图，请分析回答： （1）图1中，DNA解旋酶的移动方向与新生链中的________链延伸的方向相反，其合成需要________（填“一个”或“多个”）RNA引物。 （2）DNA复制结束阶段，需去除__________并填补相应缺口。由于新生链延伸只能沿5′→3′方向进行，导致图2中________（编号选填）处的引物去除后，缺口无法填补，造成DNA缩短。 （3）图3中端粒酶的水解产物为__________，其作用与________（填“逆转录酶”、“DNA聚合酶”或“RNA聚合酶”）类似，正常人体细胞中________（填“存在”或“不存在”）端粒酶基因。 （4）细胞中的染色体具有________个端粒。结合图示分析，端粒酶能修复因分裂而缩短的端粒，其作用机制是________。 （5）下列有关端粒的叙述中，正确的是________。 A. 端粒酶对维持染色体DNA的完整性起重要作用 B. 端粒序列本身通常不直接编码蛋白质 C. 原核生物如大肠杆菌分裂旺盛，可能与端粒酶活性较强有关 D. 抑制细胞中端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老的过程 21. 5-ALA是一种非蛋白氨基酸，是多种重要物质合成的关键前体，外源施用5-ALA可以提高多种农作物的光合速率。研究人员将酿酒酵母菌的5-ALA合成酶基因（Heml）和拟南芥HemA1启动子重组，构建了重组基因（YHem1），然后转入草莓体内，获得了3株转基因草莓植株，为草莓新品种的选育创造了条件。请分析回答： （1）拟南芥HemA1启动子和酿酒酵母菌Hem1的克隆：将拟南芥叶片研磨离心，在上清液中加入________，静置后出现的白色丝状物就是粗提取的DNA。将丝状物溶于________溶液中，加入二苯胺试剂进行鉴定。查阅基因（序列）数据库获取________设计引物进行PCR扩增，通过凝胶电泳鉴定并________扩增产物，用于后续载体的构建。用同样的方法获取Hem1备用。 （2）重组表达载体的构建：分别将拟南芥HemA1启动子、酿酒酵母菌Hem1和表达载体进行酶切处理，利用____连接，获得重组表达载体。将重组表达载体导入处于__________的根癌农杆菌中，克隆培养后，抽提农杆菌质粒，酶切鉴定，PCR检测。 （3）草莓外植体的转化和培养：将叶段外植体放入含有YHem1的根癌农杆菌悬液中进行不同时间的侵染，黑暗条件下培养一段时间，检测不定芽再生率，结果如图： 根据实验结果，侵染时间应选择________分钟侵染时间过长，叶段外植体容易死亡，主要原因是________，可通过在培养基中适当添加一些抗生素解决。 （4）转基因草莓鉴定：以草莓DNA为模板进行PCR扩增YHem1，发现3株草莓为转YHem1基因株系，再提取3株草莓的________，通过RT-PCR技术均扩增出了目的条带，说明YHem1基因能在这3株草莓成功________。3株草莓都合成了有活性的5-ALA合成酶，但草莓细胞中的5-ALA含量并没有明显增加，原因最可能是________。 22. 细胞内多数基因的表达需要调控，基因表达的调控机制极其复杂。图1是大肠杆菌利用培养基中葡萄糖和乳糖的情况，图2是大肠杆菌分解乳糖前合成β-半乳糖苷酶时有关基因的调控机制。请分析回答： （1）培养大肠杆菌时，培养基中除葡萄糖和乳糖作为碳源外还需要的营养成分包括________，若将大肠杆菌的DNA双链均用32P标记，置于只含有31P的培养基中复制5次，子代中含32P的单链与含31P的单链数之比为________。若图2过程①获得的mRNA分子中U：A：C：G=2：3：5：4，则形成该RNA的DNA片段中碱基的比例为________。 （2）结合图1、图2分析，从基因表达是否需要调控的角度分析，大肠杆菌细胞内分解葡萄糖和乳糖两种糖类的基因的表达调控情况为：__________ （3）结构基因的表达受到操纵子的调控，当培养基中的葡萄糖被消耗完毕，只剩下乳糖时，此时大肠杆菌细胞内的操纵子处于________（填“开启”或“关闭”）状态。补充完成此状态下操纵子对结构基因的调控过程：只有乳糖时，乳糖与阻遏蛋白结合形成________，导致________，RNA聚合酶识别并与启动子结合，结构基因表达出β-半乳糖苷酶。 （4）研究人员对传统乳糖操纵子的阻遏蛋白进行分子内的光控化改造，利用蓝光可以改变阻遏蛋白的结构。如图3（P为启动子、O为操纵基因）。蓝光照射时，GFP基因的表达情况是________。根据该原理，研究人员构建了如图4基因表达载体，除未标出终止子外，该表达载体缺少的结构是________ （5）为验证阻遏蛋白光控化改造后的空间控制效果，将光控化改造后的大肠杆菌涂布在培养基上，蓝光环境下用三角形遮光板遮挡培养基（下图），适宜温度下培养一段时间后，描述紫外灯下培养基的实验现象________。 23. 2020年诺贝尔化学奖授予两位在CRISPR-Cas9基因编辑方面做出了突出贡献的女科学家。CRISPR-Cas9技术利用一段与靶序列互补的gRNA引导Cas9核酸酶对特异靶向DNA进行识别和切割。CRISPR-Cas9基因编辑技术与AAV病毒结合使用是目的基因靶向敲入的有效途径。请分析回答： （1）gRNA依据________原则与靶序列特异性结合后，实现定点切割。设计gRNA时可适当________（填“延长”或“缩短”）gRNA的长度可提高敲除靶基因的准确性。 （2）gRNA引导Cas9核酸酶对靶向DNA进行识别和切割的过程分别涉及________键的形成与________键的断裂。 （3）已知AAV是一种DNA病毒，推测其在基因工程中的作用是________。 （4）将图1中的CRISPR-Cas9相关DNA片段和AAV基因组导入人多能干细胞，一段时间后，分别提取DNA，同时加入图1所示的引物1、2、3进行扩增，结果如图2。 引物1和2扩增后检测到条带说明________。根据图2结果推测，同源染色体中两条染色体均敲入了目的基因的组别可能是_______。 （5）进一步研究发现，在某些组别中出现多个AAV基因组DNA通过ITR序列连续串联插入，这类细胞的比例高达39%。为了降低AAV基因组DNA串联插入细胞的比例，可以对CRISPR-Cas9相关DNA片段进行改进，增加一个________，打破这种串联插入。 24. 干扰素刺激基因（ISG15），作为被干扰素诱导表达的基因，在宿主抵抗病毒感染的过程中发挥重要作用。科研人员拟构建ISG15基因过表达载体，并在牛肾细胞（MDBK）中表达，以期为进一步研究其抗病毒作用机制奠定基础，相关过程如图1，请分析回答： （1）过程③以cDNA为模板扩增ISG15基因。在PCR体系中除需加入模板、含Mg²⁺的缓冲液、引物外，还需添加__________，在PCR过程中延伸的温度主要取决于__________。 （2）过程④为构建PMD-18T-ISG15克隆质粒，该克隆质粒通常需含有__________。 A. 启动子 B. 标记基因 C. 限制酶切割位点 D. 复制原点 E. 终止子 （3）图2为过程⑥构建PEGFP-ISG15表达质粒的相关结构。 CMV启动子可使目的基因能在受体细胞中稳定高表达。EGFP基因为增强型绿色荧光蛋白基因；HindⅢ、BamHⅠ、EcoRV、BglⅡ、XhoⅠ为五种限制酶，其中EcoRV酶切后产生平末端；Kanr/Neor是一种抗性基因，在真核细胞中的表达具有新霉素抗性，在原核细胞中的表达则具有卡那霉素抗性 ①该构建过程选择的酶有__________。构建好的PEGFP-ISG15表达质粒，选择引物__________进行PCR扩增，并进行凝胶电泳检测。 ②凝胶电泳跑胶后出现大小为__________的条带说明该表达质粒构建成功。某样品检测后出现大小为725bp的条带可能的原因是__________ （4）过程⑦为构建的PEGFP-ISG15表达质粒转染至MDBK细胞，在培养MDBK细胞的培养液中需加入__________进行筛选。过程⑧可根据__________检测ISG15基因是否在MDBK细胞中成功高表达，该过程设置对照实验的目的是__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $