精品解析：江苏省扬州中学2025-2026学年高三上学期9月月考生物试题

江苏省扬州中学高三生物9月考 第Ⅰ卷（选择题 共42分） 一、单项选择题：本大题共15小题，每小题2分，共30分。在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题意的。 1. 下列关于细胞中各种有机化合物的叙述，正确的是（ ） A. 酶都是由氨基酸通过肽键连接而成的 B. 蛋白质和核酸在细胞内合成时都需要模板、能量和酶 C. 在人体心肌细胞中由A、G、T、U四种碱基参与构成的核苷酸最多有7种 D. 细胞中运输各种离子和氨基酸的物质都是蛋白质 2. 图表示某高等植物细胞部分结构。下列叙述错误的是（　　） A. 结构③与⑥相连，有利于细胞中的能量供应与利用 B. 结构①③⑤⑥的膜参与构成该细胞的生物膜系统 C. 分裂旺盛的细胞中，若破坏结构⑤，会导致双核细胞的出现 D. 结构②⑦均有物质运输、信息交流的功能，但只有⑦依赖受体 3. 如图为磷脂分子的结构通式，脂肪酸组成磷脂分子的尾。下列叙述正确的是（　　） A. 若磷脂含有N元素，则N存在于R1或R2中 B. 真核细胞和原核细胞都含有磷脂分子 C. 磷脂分子在水中会自发形成单层分子，头部朝向空气 D. 磷脂分子可以运动，这是生物膜具有选择透过性的基础 4. 下图中的I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、AOX、UQ表示在真核细胞中需氧呼吸的第三阶段参与电子传递的蛋白质复合体或脂溶性物质复合体。其中H通过I、Ⅲ、Ⅳ逆浓度梯度运输，建立膜质子（H+）势差，驱动ATP合成酶和UCP发挥作用使膜两侧的质子（H+）势差转变成其他形式的能量。下列叙述错误的是（ ） A. 图示中的有机物可以是葡萄糖 B. H+通过UCP的跨膜运输是一种易化扩散 C. 若膜上的UCP含量增多，则ATP的合成速率将下降 D. 图示蛋白复合体所在结构为线粒体内膜，上侧是膜间隙 5. 下列与实验操作相关叙述合理的是（　　） A. 提取绿叶中色素时，先将剪碎的叶片迅速、充分研磨，再加入碳酸钙保护色素 B. DNA粗提取时，称取30g洋葱放入研钵中进行充分研磨后，在研钵中加入预冷的酒精溶液，静置2~3分钟，用玻璃棒卷起丝状物 C. 鉴定酵母菌无氧呼吸产物时，先将酵母菌培养一段时间，再连接澄清石灰水 D. 观察叶绿体时，先用镊子取一片藓类小叶放在载玻片上，再滴一滴清水，盖上盖玻片 6. 线粒体基因突变是遗传性糖尿病的一种最常见的形式，下列说法错误的是（　　） A. 线粒体能产生[H]，也能消耗[H]，能产生ATP也能消耗ATP B. 线粒体是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所 C. 人吸入18O2后，在线粒体中可以产生C18O2和H218O D. 基因突变可能导致线粒体膜上葡萄糖转运载体结构异常，从而引发糖尿病 7. 端粒是染色体两端一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体，端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而缩短，当短到一定程度时，端粒内侧的正常基因会受到损伤。端粒酶以其携带的RNA为模板（含短重复序列5'-UAACCC-3'）使端粒DNA序列延伸，作用机理如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 端粒酶向右移动完成G链的延伸为逆转录过程 B. 以延伸的G链为模板形成C链需要DNA聚合酶的催化 C. 端粒酶延伸端粒DNA的短重复序列为3'-GGGTTA-5' D. 与正常细胞相比肿瘤细胞中端粒酶的活性比较高 8. 研究表明，miRNA是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图。下列说法错误的是（　　） A. 细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡 B. miRNA表达量升高会抑制细胞凋亡 C. circRNA可能通过核孔运出细胞核 D. circRNA含量升高会抑制细胞凋亡 9. 某细胞中的部分生理过程如图所示，①和②代表不同的化学反应。下列叙述正确的是（ ） A. 能量Ⅰ只能来自化学反应释放的能量 B. 反应①只能发生在细胞质基质和线粒体中 C. 能量Ⅱ可用于肾小管细胞对水分的重吸收 D. 反应②往往伴随着生物体内的吸能反应 10. 在光照恒定、光合作用温度最适条件下，某研究小组用图1的实验装置测量一小时内密闭容器的变化量，绘成曲线如图2所示。下列说法正确的是（ ） A. 若第10min时突然黑暗，叶绿体基质中C₃的含量在短时间内将下降 B. 该绿色植物前30分钟真正光合速率平均为64ppmCO₂/min C. 适当提高温度进行实验，该植物光合作用的光饱和点将增大 D. a-b段，叶绿体中ATP从基质向类囊体膜运输 11. 现有性别决定方式为XY型的某纯合动物（2N=12）。将其一个正常精原细胞（细胞中所有染色体的P元素都为32P）放在不含32P 的培养液中先进行一次有丝分裂后再进行减数分裂，减数分裂某时期的细胞如图所示。图中仅显示部分染色体，①和②代表染色体。下列叙述正确的是（　　） A. 若此为减数第一次分裂的图像，染色体①的姐妹染色单体上出现基因A 和a，原因可能是基因突变或交叉互换的结果 B. 若此为减数第一次分裂的图像，该图细胞中含有 4 套遗传信息和 6条含32P标记的染色体 C. 若此为减数第二次分裂的图像，该细胞继续分裂形成的一个精细胞中含32P标记的染色体数最大为6条 D. 使用32P标记该动物口腔上皮细胞溶酶体中的脱氧核苷酸，最终可能在该细胞染色体中检测到放射性 12. 某昆虫（ZW型性别决定）的眼色有红、白、紫三种，由A/a、B/b两对等位基因控制，已知A/a基因位于常染色体上，无A基因则表现为白眼。某人选取两纯合亲本进行下表所示杂交实验。不考虑互换，下列说法错误的是（　　） p F1 （F1雌雄昆虫相互交配获得的）F2 红眼♀×白眼♂ 紫眼♀、红眼♂ 紫眼:红眼:白眼=3:3:2 A. A/a、B/b基因的遗传遵循自由组合定律 B. F2红眼个体既有纯合子又有杂合子，F2红眼个体中双杂合子占1/3 C. F2白眼个体与亲本白眼雄性个体基因型相同的概率为1/4 D. 若F2中的紫眼雌性个体与白眼雄性个体杂交，则子代雌性个体中红眼个体占1/8 13. 人类某单基因遗传病，人群中存在该基因的三个复等位基因A1、A2和A3.图1为该遗传病的家系图谱，用限制酶M处理家系部分成员的该基因片段后进行电泳的结果如图2所示。下列说法错误的是（　　） A. 该遗传病致病基因位于X染色体上 B. 致病基因上存在1个限制酶M的酶切位点 C. 三个复等位基因的产生可能是由于碱基的替换 D. Ⅱ2和Ⅱ3生出患该遗传病男孩的概率为1/4 14. 肺炎链球菌转化实验中，R型细菌会释放多种酶：一些酶将S型细菌的DNA降解为片段；另一些酶使S型细菌DNA片段的双链打开，一条链被降解，另一条链进入细胞与R型细菌DNA上的同源区段配对，切除并替换相应的单链片段，形成一个杂种DNA区段。下列有关叙述不合理的是（ ） A. 推测该过程中需要限制酶、解旋酶、DNA酶等共同参与 B. 加热杀死的S型细菌仍可保持转化活性的原因是DNA未发生变性 C. R型细菌转化为S型细菌时摄入的片段包含荚膜基因，该变异属于基因重组 D. 含杂种DNA区段的细菌增殖后会出现R型和S型两种细菌 二、多项选择题：本部分包括4小题，每小题3分，共12分。每题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。 15. 我国新疆捷蜥蜴（2n=38）的性别决定方式为ZW型，其体色受Z染色体上的一对等位基因B（灰色）和b（绿色）控制。相关叙述正确的是（　　） A. 对捷蜥蜴的基因组测序需测20条染色体上的脱氧核苷酸序列 B. 可根据体色来判断绿色雄性捷蜥蜴与灰色雌性捷蜥蜴杂交后代的性别 C. B、b的分离发生在初级精母细胞中，不会发生在次级精母细胞中 D. 在新疆戈壁滩上灰色捷蜥蜴不易被天敌捕食，故B基因频率会升高 16. 为验证玉米籽粒发芽过程中产生了淀粉酶（化学本质为蛋白质，可催化淀粉水解），某学习小组设计了如下实验；在1~4号试管中分别加入相应的溶液（均无色），40°C温育30min后，再分别加入斐林试剂并60°C水浴加热，观察试管内颜色变化。下列叙述正确的是（　　） A. 试管1的作用是排除淀粉溶液中含非还原糖 B. 试管2中加入的X应是发芽前玉米的提取液 C. 试管3和4中的颜色变化都是蓝色→砖红色 D. 配制斐林试剂与双缩脲试剂时使用的NaOH浓度不同 17. 雌蝗虫的性染色体组成为XX，雄蝗虫的性染色体组成为XO。雄蝗虫体细胞中有23条染色体，下列说法正确的是 A. 初级精母细胞的四分体时期会出现11个四分体 B. 有丝分裂后期，雌蝗虫体细胞中的染色体数目比雄蝗虫多2条 C. 雌蝗虫体内细胞的染色体数目共有48、24、12这三种可能情况 D. 雄蝗虫体内细胞的染色体数目只有46、23、12、11这四种可能情况 18. 水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究人员发现，用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列关于这项替换研究工作的叙述，错误的是（　　） A. 可行的直接操作对象是水蛭素基因 B. 该过程与中心法则的信息流动方向一致，即DNA→mRNA→蛋白质 C. 该蛋白质工程进行中难度最大的操作是改造水蛭素基因 D. 改造的水蛭素基因导入微生物后可利用发酵工程生产水蛭素 19. 荧光原位杂交可用荧光标记的特异DNA片段为探针，与染色体上对应的DNA片段结合，从而将特定的基因在染色体上定位。下列叙述错误的是（　　） A. 图1中的DNA酶I是一种随机性的外切核酸酶 B. DNA酶I随机切割后产生的缺口由DNA聚合酶I从5’不断延伸补齐 C. 图2中的两条姐妹染色单体最多会有2条荧光标记的DNA片段 D. 该技术可用于21三体综合征和猫叫综合征的诊断 第II卷（非选择题 共58分） 三、非选择题：本部分包括5题，共58分。 20. 图1是在温度和CO2等其他因素均适宜的条件下测定的玉米叶和小麦叶的总光合速率与呼吸速率的比值（P/R）与光照强度的关系，同时测定了小麦和玉米叶肉细胞的D1蛋白、F蛋白及氧气释放速率的相对量，结果如下表所示（+多表示量多）。已知叶绿素a通常与D1蛋白等物质结合，构成光合复合体PSⅡ（可使水发生光解）。 光照强度 a b c d e f 小麦 D1蛋白含量 ++++ ++++ ++++++ ++++ ++ + F蛋白含量 ++++ ++++ ++++++ ++++ ++ + 氧气释放速率 ++ ++++ ++++++ ++++ ++ + 玉米 D1蛋白含量 ++++ ++++ +++++ +++++ ++++ +++ F蛋白含量 ++++ ++++ +++++ +++++ ++++ +++ 氧气释放速率 + ++ +++++ +++++ ++++ ++++ （1）用纸层析法分离光合色素，可以根据滤纸条上色素带的位置判断4种色素在层析液中__________的大小。PSⅡ中的叶绿素a在转化光能中起到关键作用，PSⅡ接受光能激发释放的e-的最初供体是__________。e-经过一系列的传递体形成电子流，并由电子流驱动生成____________。据此分析，在光反应过程中，能量类型的转换过程是__________。在有氧呼吸过程中产生的H+和e-最终受体是__________。 （2）结合表中信息分析，在图1中的d光强下，玉米叶的总光合速率__________（填“大于”、“等于”或“小于”）小麦叶的总光合速率。 （3）玉米称为C4植物，其光合作用的暗反应过程如图2所示，酶1为PEP羧化酶，可以固定低浓度的CO2形成C4，酶2为RuBP羧化酶，可以固定高浓度的CO2形成C3，对低浓度的CO2没有固定能力。则酶1固定CO2的能力比酶2__________（填“强”或“弱”）。小麦叶肉细胞没有酶1催化生成C4的过程，称为C3植物，其光合作用均在叶肉细胞完成。据上述信息分析，与小麦相比，玉米更适应高温、干旱环境的原因是：__________造成叶片内CO2浓度低，但是玉米和小麦相比________。 （4）在一定浓度的CO2和30 ℃条件下(假设细胞呼吸最适温度为30 ℃，光合作用最适温度为25℃)，测定马铃薯和红薯的相关生理指标，结果如下表。 光补偿点/klx 光饱和点/klx 光饱和时，CO2吸收量/ (mg·100 cm-2叶·h-1) 黑暗条件下，CO2释放量/ (mg·100 cm-2叶·h-1) 红　薯 1 3 11 6 马铃薯 3 9 30 15 ①25 ℃条件下，测得红薯光补偿点会__________(选填“小于”“大于”或“等于)1 klx。 ②实验条件下，光照强度为3 klx时，红薯的真正光合速率__________(选填“小于”“大于”或“等于”)马铃薯的真正光合速率。 ③据表中数据分析，红薯与马铃薯两种植物，较适合生活在弱光环境中的是__________。 21. 成人早衰综合征（WS）是由WRN基因突变引起的罕见遗传病。患者表现为特征性“早老面容”，并易患癌症等疾病。图1为某家族患WS的遗传系谱图，用红色/绿色荧光探针分别标记WRN基因有/无突变的核酸序列，利用实时荧光定量PCR技术检测单碱基突变，随着PCR循环数增多，相应的荧光信号逐渐增强。图1家系中部分成员检测结果如图2所示。 （1）结合图1、2判断，WS的遗传方式为______。 （2）图1所示家系中，可能存在的WRN致病基因传递途径有_________。（编号选填） ①I-2第一极体→Ⅱ-2体细胞 ②I-1精原细胞→II-1体细胞 ③II-3卵原细胞→Ⅲ-2次级卵母细胞 ④Ⅱ-2次级精母细胞→Ⅲ-1体细胞 （3）WRN蛋白是一种解旋酶，该酶广泛参与DNA复制、修复等多种核酸代谢过程，能维持细胞基因组的稳定，抑制早衰和肿瘤的发生，WRN的作用主要是___________，在细胞分裂的_____期较为活跃。 （4）与正常人相比，WS患者的体细胞寿命缩短，细胞衰老速度加快。衰老细胞的细胞膜______改变，使物质运输能力下降，细胞体积______，细胞核体积______，染色质______。 对健康个体和患者的WRN基因进行测序，如下图为基因编码链序列的第361-380位碱基。 （5）由图可知，患者体内WRN蛋白功能丧失的原因是：WRN蛋白中第______位氨基酸由______变为________，造成WRN蛋白结构发生变化。（密码子：AAU-天冬酰胺、UUA-亮氨酸、AAG-赖氨酸、UUC-苯丙氨酸） （6）人为干预可以延缓WS的病程进展，降低并发症的产生。下列治疗方案可行的是______ （编号选填） ①使用药物延缓细胞的衰老 ②使用RNA干扰技术减少突变WRN蛋白的合成 ③植入改造后人的间充质干细胞（一种多能干细胞） 22. （15）某二倍体（2m=24）高等雄性动物个体的基因型为AaBb，如图1所示，图2为细胞中的染色体数和核DNA分子数的关系，图3为该动物细胞内同源染色体对数的变化曲线图，回答下列问题： （1）图1所示细胞名称是______，对应的是图2中的______段，基因A与基因a分离发生在______时期。 （2）分析图2，该动物精巢中的细胞正在进行有丝分裂和减数分裂，其中可表示有丝分裂的是______，精原细胞形成精子的过程可表示为______（用字母和箭头表示）。次级精母细胞中含有______条Y染色体。 （3）图3中能体现基因自由组合定律实质的时期的是______段，其中1个精原细胞进行图3过程后，可产生______个精细胞。下图中，甲细胞是该动物产生的一个生殖细胞，根据染色体的类型和数目，判断图乙中可能与其一起产生的生殖细胞有______。 （4）若一个基因型为AaXcY的精原细胞，其减数分裂产生了AY和AXcXc的精子，与其来自同一个初级精母细胞的其他精子的基因型为______，导致这种现象产生的原因是______。 （5）已知该动物还存在另外两对等位基因Y、y和R、r，经基因检测该动物产生的配子类型共有YR、Yr、yR和yr四种，且数量比例接近1：14：14：1．若所有类型配子均可正常发育，则由此可推断出这两对等位基因在染色体上最可能的分布情况，请将其画在下图的方框中______（四条竖线代表四条染色体）。 23. 某二倍体植物的花色受三对完全显性的等位基因控制，其花色色素合成途径如图1所示。现以三个白花纯合品系进行杂交实验，结果如图2所示。请回答下列问题： （1）植物的花色遗传遵循基因的_________定律。由图可知，基因可通过控制_________，进而控制生物体的性状。 （2）正常情况下，红花植株的基因型有________种，实验一中，品系1的基因型是_______，实验二中F2白花植株中能稳定遗传的占_______。 （3）研究发现，在实验二F1中偶然发现一株白花，为探究其变异来源，科研人员进行了如下研究： ①制作该白花植株体细胞临时装片，镜检观察，选择处于有丝分裂_______期且______（选填“极面观”或“侧面观”）染色体排列分散良好的细胞进行核型分析，初步判断变异来源。 ②经初步判断该白花植株的产生是亲本产生配子时发生基因突变所致，为此科研人员选用该白花植株与_______杂交，观察并统计后代表现型及比例：若杂交后代中，__________，则该白花亲本在产生配子时，可能基因i发生显性突变； （4）若这种植物性别决定类型为XY型，在X染色体上发生基因突变产生隐性致死基因e，导致合子致死。基因型为iiAaBbX+Y和iiAaBbX+Xe的红花植株杂交，子一代中雌雄植株的表型及比例为______；子一代中红色花植株随机传粉，后代中红色花雌株比例为_____。 24. 虾青素可由β-胡萝卜素在β-胡萝卜素酮化酶（BKT）和β-胡萝卜素羟化酶（CRTR-B）的作用下转化而来，具有抗衰老、增强免疫等功能。杜氏盐藻是单细胞浮游植物，生长快，易培养，能大量合成β-胡萝卜素。科研人员利用“无缝克隆技术”（如图1）构建含BKT基因和CRTR-B基因的表达载体（如图2，3），导入杜氏盐藻，以实现虾青素的工厂化生产，回答下列问题。 （1）获取目的基因：红球藻是天然虾青素的重要来源，提取红球藻的总DNA为__________，设计特异性引物扩增BKT基因和CRTR-B基因，此过程需要__________等物质（至少写两种）。 （2）构建转化载体： ①PCR获取抗除草剂基因过程中，为确保基因两端具有所需同源序列，需在引物的一端添加对应的同源序列。若将来需要将抗除草剂基因能够从重组质粒中切除，还需要在基因两侧加入限制酶识别序列，则扩增抗除草剂基因时，设计的引物序列（5’→3’）为__________。 A．抗除草剂基因部分序列＋限制酶识别序列＋同源序列 B．同源序列＋抗除草剂基因部分序列＋限制酶识别序列 C．同源序列＋限制酶识别序列＋抗除草剂基因部分序列 ②科研人员利用“无缝克隆技术”同时将BKT基因和CRTR-B基因插入质粒，形成的重组质粒对应部位如图2所示，推测此过程扩增CRTR-B基因所用的引物为__________。 ③最终形成的重组质粒如图3所示，其中atpA启动子和psbA启动子应为___________启动子，从而确保目的基因正常表达。 （3）准备受体细胞：选取初始杜氏盐藻涂布到杜氏盐藻固体培养基进行第一次培养，一段时间后，挑取生长良好的单藻落到杜氏盐藻液体培养基中继续培养。期间可取藻液滴入血细胞计数板，在显微镜下进行计数，第二次培养的目的是__________。 （4）目的基因导入及相关检测：采用基因枪法将重组质粒导入杜氏盐藻叶绿体，一段时间后，先用含________的培养基初筛已转化的杜氏盐藻，然后采用__________技术检测是否成功转录出β-胡萝卜素酮化酶和β-胡萝卜素羟化酶的mRNA。 （5）叶绿体转化是植物基因工程的新热点，叶绿体的诸多特点为叶绿体转化提供优势，如叶绿体基因组小，功能清晰，使基因操作方便；叶绿体具有自我复制功能，一个植物细胞可含有多个叶绿体，每个叶绿体中含有多个基因组，可大大提高__________；另外，叶绿体基因位于细胞质中，可有效避免_________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省扬州中学高三生物9月考 第Ⅰ卷（选择题 共42分） 一、单项选择题：本大题共15小题，每小题2分，共30分。在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题意的。 1. 下列关于细胞中各种有机化合物的叙述，正确的是（ ） A. 酶都是由氨基酸通过肽键连接而成的 B. 蛋白质和核酸在细胞内合成时都需要模板、能量和酶 C. 在人体心肌细胞中由A、G、T、U四种碱基参与构成的核苷酸最多有7种 D. 细胞中运输各种离子和氨基酸的物质都是蛋白质 【答案】B 【解析】 【分析】酶的化学本质：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。 【详解】A、绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，因此酶不一定是由氨基酸通过肽键连接而成的，A错误； B、蛋白质是通过翻译过程合成的，该过程需要模板、能量、原料和酶，核酸在细胞中有两类，DNA和RNA，细胞中的DNA是通过复制产生的，而RNA是通过转录过程实现的，无论复制还是转录过程在细胞内发生时都需要模板、能量和酶，B正确； C、人体心肌细胞中含有DNA和RNA两种核酸，其基本组成单位分别为脱氧核苷酸核核糖核苷酸，其中参与构成脱氧核苷酸的碱基有A、G、C、T，参与构成核糖核苷酸的碱基有A、G、C、U，在人体心肌细胞中由A、G、T、U四种碱基参与构成的核苷酸最多有6种，C错误； D、细胞中运输各种离子的物质都是蛋白质，而运输氨基酸的不都是蛋白质，例如在翻译过程中运送氨基酸的是tRNA，D错误。 故选B。 2. 图表示某高等植物细胞部分结构。下列叙述错误的是（　　） A. 结构③与⑥相连，有利于细胞中的能量供应与利用 B. 结构①③⑤⑥的膜参与构成该细胞的生物膜系统 C. 分裂旺盛的细胞中，若破坏结构⑤，会导致双核细胞的出现 D. 结构②⑦均有物质运输、信息交流的功能，但只有⑦依赖受体 【答案】D 【解析】 【详解】A 、内质网膜与线粒体膜直接相连，缩短了线粒体产生的 ATP（能量货币）向内质网运输的距离，大幅提升了能量供应效率，A正确； B、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜（如线粒体膜、高尔基体膜、叶绿体膜）和核膜共同构成。①为核膜、③为内质网，⑤为高尔基体、⑥为线粒体、均参与生物膜系统的构成，B正确； C、结构⑤（高尔基体）与植物细胞壁的形成有关。若破坏高尔基体，细胞分裂时细胞壁无法正常形成，会导致细胞不能分裂为两个子细胞，从而出现双核细胞，C正确； D、结构②（核孔）和⑦（胞间连丝）均有物质运输、信息交流的功能，胞间连丝（⑦）是植物细胞间直接的通道，物质和信息可通过通道传递，不依赖受体，D错误。 故选D。 3. 如图为磷脂分子的结构通式，脂肪酸组成磷脂分子的尾。下列叙述正确的是（　　） A. 若磷脂含有N元素，则N存在于R1或R2中 B. 真核细胞和原核细胞都含有磷脂分子 C. 磷脂分子在水中会自发形成单层分子，头部朝向空气 D. 磷脂分子可以运动，这是生物膜具有选择透过性的基础 【答案】B 【解析】 【详解】A、由题图中磷脂分子结构通式可知，磷脂是由脂肪酸、磷酸、甘油和X组成，若磷脂含有N元素，则N存在于X中，A错误； B、真核细胞和原核细胞共有的结构是细胞膜、细胞质、核糖体，磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架，因此在真核、原核细胞中有磷脂分子，B正确； C、磷脂分子的头部亲水、尾部疏水。在水中，磷脂分子会自发形成双层结构（磷脂双分子层），头部朝向水，尾部朝向双层内部（避免与水接触）；若形成单层，头部应朝向水，尾部朝向空气，C错误； D、磷脂分子可以运动，这是生物膜具有流动性的基础；而生物膜的选择透过性主要与载体蛋白的种类、数量有关，D错误。 故选B。 4. 下图中的I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、AOX、UQ表示在真核细胞中需氧呼吸的第三阶段参与电子传递的蛋白质复合体或脂溶性物质复合体。其中H通过I、Ⅲ、Ⅳ逆浓度梯度运输，建立膜质子（H+）势差，驱动ATP合成酶和UCP发挥作用使膜两侧的质子（H+）势差转变成其他形式的能量。下列叙述错误的是（ ） A. 图示中的有机物可以是葡萄糖 B. H+通过UCP的跨膜运输是一种易化扩散 C. 若膜上的UCP含量增多，则ATP的合成速率将下降 D. 图示蛋白复合体所在结构为线粒体内膜，上侧是膜间隙 【答案】A 【解析】 【分析】分析图形：UQ、蛋白复合体（Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ）可以传递有机物分解产生的电子，同时又将H+运输到膜间隙，使膜两侧形成H+浓度差；H+通过ATP合成酶以被动运输的方式进入线粒体基质，并驱动ATP生成；H+可以通过UCP蛋白由膜间隙跨膜运输到线粒体基质。 【详解】A、分析题意可知，图示过程发生在需氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，线粒体不能直接利用葡萄糖，故图中的有机物不能是葡萄糖，A错误； B、据图可知，H+通过UCP是顺浓度梯度运输，且需要蛋白质协助，故该跨膜运输是一种易化扩散，B正确； C、随着UCP含量的升高，有较多H+通过UCP顺浓度梯度运输（H+浓度差减少），产生的ATP减少，C正确； D、有氧呼吸第二阶段有机物的进一步分解发生在线粒体基质，第三阶段反应发生在线粒体内膜上，故图示蛋白复合体所在结构为线粒体内膜，上侧是膜间隙，D正确。 故选A。 5. 下列与实验操作相关叙述合理的是（　　） A. 提取绿叶中色素时，先将剪碎的叶片迅速、充分研磨，再加入碳酸钙保护色素 B. DNA粗提取时，称取30g洋葱放入研钵中进行充分研磨后，在研钵中加入预冷酒精溶液，静置2~3分钟，用玻璃棒卷起丝状物 C. 鉴定酵母菌无氧呼吸产物时，先将酵母菌培养一段时间，再连接澄清石灰水 D. 观察叶绿体时，先用镊子取一片藓类小叶放在载玻片上，再滴一滴清水，盖上盖玻片 【答案】C 【解析】 【详解】A、提取绿叶中色素时，碳酸钙应在研磨前加入，以防止色素（尤其是叶绿素）被破坏。选项A中描述研磨后再加碳酸钙，顺序错误，无法有效保护色素，A错误； B、DNA粗提取时，研磨后的混合物需过滤去除细胞碎片，取滤液后再加入预冷酒精使DNA析出。选项B中直接在研钵中加入酒精，未过滤杂质，无法有效分离DNA，B错误； C、鉴定酵母菌无氧呼吸产物时，先将酵母菌培养一段时间，利用密封装置中的氧气进行有氧呼吸，待氧气耗尽后，酵母菌才进入无氧呼吸阶段，此时再连接澄清石灰水，检测到的CO₂才能确定来自无氧呼吸，C正确； D、观察藓类叶片叶绿体正确操作是 “先滴清水，后放叶片”，而非先放叶片再滴清水，D错误。 故选C。 6. 线粒体基因突变是遗传性糖尿病的一种最常见的形式，下列说法错误的是（　　） A. 线粒体能产生[H]，也能消耗[H]，能产生ATP也能消耗ATP B. 线粒体是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所 C. 人吸入18O2后，在线粒体中可以产生C18O2和H218O D. 基因突变可能导致线粒体膜上葡萄糖转运载体结构异常，从而引发糖尿病 【答案】D 【解析】 【详解】A、线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段，产生[H]和ATP；内膜上进行第三阶段，消耗[H]并生成大量ATP。此外，线粒体内DNA复制等过程需消耗ATP。因此，线粒体既能产生也能消耗[H]和ATP，A正确； B、真核细胞的有氧呼吸分为三个阶段，其中第三阶段（产生大量ATP）在线粒体内膜进行，故线粒体是主要场所，B正确； C、吸入的18O2参与第三阶段生成H218O，该水可进入第二阶段与丙酮酸反应，导致CO2含18O。同时，第三阶段直接生成H218O，C正确； D、葡萄糖分解为丙酮酸发生在细胞质基质，线粒体膜无葡萄糖转运载体，D错误。 故选D。 7. 端粒是染色体两端一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体，端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而缩短，当短到一定程度时，端粒内侧的正常基因会受到损伤。端粒酶以其携带的RNA为模板（含短重复序列5'-UAACCC-3'）使端粒DNA序列延伸，作用机理如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 端粒酶向右移动完成G链的延伸为逆转录过程 B. 以延伸的G链为模板形成C链需要DNA聚合酶的催化 C. 端粒酶延伸端粒DNA的短重复序列为3'-GGGTTA-5' D. 与正常细胞相比肿瘤细胞中端粒酶的活性比较高 【答案】C 【解析】 【分析】分析题干信息：“端粒是染色体两端特殊的DNA序列，其长度随细胞分裂次数增加而缩短，当短到一定程度时，端粒内侧的正常基因会受到损伤，导致细胞衰老。端粒酶以其携带的RNA为模板（含短重复序列5'-UAACCC-3'）使端粒DNA序列延伸”，说明细胞能够保持分裂的原因是端粒酶保持活性。 【详解】A、由图可知，为了修补端粒内侧的受到损伤的DNA，端粒酶向右移动以自身所含短重复序列5'-UAACCC-3'为模板，完成G链的延伸为逆转录过程，A正确； B、 在DNA复制过程中，新的DNA链是以已有的DNA链为模板，在DNA聚合酶的催化下合成的。根据图示，当G链延伸完成后，它就可以作为模板来合成C链。这个过程需要DNA聚合酶的催化，B正确； C、DNA分子中特有的碱基是T，RNA中特有碱基是U，由于模板含短重复序列5'-UAACCC-3'，根据碱基互补配对原则，端粒酶延伸端粒DNA的短重复序列为5'-GGGTTA-3'，C错误； D、肿瘤细胞有较高细胞增殖活性，故推测肿瘤细胞中的端粒酶活性可能较高，能防止染色体末端端粒的缩短，D正确。 故选C。 8. 研究表明，miRNA是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图。下列说法错误的是（　　） A. 细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡 B. miRNA表达量升高会抑制细胞凋亡 C. circRNA可能通过核孔运出细胞核 D. circRNA含量升高会抑制细胞凋亡 【答案】B 【解析】 【详解】A、由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡，由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡，A正确； B、miRNA表达量升高，miRNA与mRNA能结合，会降低P基因的表达量，P蛋白含量降低，不能抑制细胞凋亡，B错误； C、circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，由图可知circRNA是在细胞核内合成，并运出核起作用，因此circRNA可能通过核孔运出细胞核，C正确； D、若细胞内circRNA的含量升高，miRNA就不能与mRNA能结合，会提高P基因的表达量，P蛋白含量增加，抑制细胞凋亡，D正确。 故选B。 9. 某细胞中的部分生理过程如图所示，①和②代表不同的化学反应。下列叙述正确的是（ ） A. 能量Ⅰ只能来自化学反应释放的能量 B. 反应①只能发生在细胞质基质和线粒体中 C. 能量Ⅱ可用于肾小管细胞对水分的重吸收 D. 反应②往往伴随着生物体内的吸能反应 【答案】D 【解析】 【详解】A、能量Ⅰ是用于合成ATP的能量，它不仅能来自化学反应释放的能量（如细胞呼吸），还能来自光能（如光合作用光反应阶段），A错误； B、反应①是ATP的合成反应。在真核细胞中，ATP合成的场所除了细胞质基质和线粒体，叶绿体类囊体薄膜上（光合作用光反应阶段）也能进行ATP的合成；原核细胞中，ATP合成可在细胞质基质等场所进行，并非只能在细胞质基质和线粒体中，B错误； C、肾小管细胞对水分的重吸收方式是被动运输（主要为自由扩散），不需要消耗能量，能量Ⅱ是ATP水解释放的能量，不能用于该过程， C错误； D、反应②是ATP的水解反应，ATP水解会释放能量，往往伴随着生物体内的吸能反应（吸能反应需要消耗能量，由ATP水解供能），D正确。 故选D。 10. 在光照恒定、光合作用温度最适条件下，某研究小组用图1的实验装置测量一小时内密闭容器的变化量，绘成曲线如图2所示。下列说法正确的是（ ） A. 若第10min时突然黑暗，叶绿体基质中C₃的含量在短时间内将下降 B. 该绿色植物前30分钟真正光合速率平均为64ppmCO₂/min C. 适当提高温度进行实验，该植物光合作用的光饱和点将增大 D. a-b段，叶绿体中ATP从基质向类囊体膜运输 【答案】B 【解析】 【分析】题图分析，图中实验装置甲测量一小时内密闭容器中CO2的变化量，可以用于测定呼吸作用强度或净光合作用强度，即光下测定的 是净光合速率，黑暗处测定的是呼吸速率。 【详解】A、若第10 min时突然黑暗，导致光反应产生的ATP和[H]含量下降，抑制暗反应中C3的还原，导致叶绿体基质中C3的含量将增加，A错误； B、真正光合速率=净光合速率+呼吸速率，由ab段可以计算出净光合速率=（1680−180）/30=50ppm CO2/min，由bc段可以计算出呼吸速率=（600−180）/30=14ppm CO2/min，因此真光合速率平均为64ppm CO2/min，B正确； C、题干中提出，该实验在最适温度条件下进行，因此适当提高温度进行实验，光合速率下降，导致该植物光合作用的光饱和点将下降，C错误； D、a～b段二氧化碳含量在下降，说明植物的光合作用大于呼吸作用，且二氧化碳在暗反应中被用于合成三碳化合物，因此叶绿体中ATP从类囊体膜向基质运输，D错误。 故选B。 11. 现有性别决定方式为XY型的某纯合动物（2N=12）。将其一个正常精原细胞（细胞中所有染色体的P元素都为32P）放在不含32P 的培养液中先进行一次有丝分裂后再进行减数分裂，减数分裂某时期的细胞如图所示。图中仅显示部分染色体，①和②代表染色体。下列叙述正确的是（　　） A. 若此为减数第一次分裂的图像，染色体①的姐妹染色单体上出现基因A 和a，原因可能是基因突变或交叉互换的结果 B. 若此为减数第一次分裂的图像，该图细胞中含有 4 套遗传信息和 6条含32P标记的染色体 C. 若此为减数第二次分裂的图像，该细胞继续分裂形成的一个精细胞中含32P标记的染色体数最大为6条 D. 使用32P标记该动物口腔上皮细胞溶酶体中的脱氧核苷酸，最终可能在该细胞染色体中检测到放射性 【答案】C 【解析】 【详解】A、该动物为XY型的某纯合动物，①的姐妹染色单体上出现等位基因A和a，应是发生了基因突变，A错误； BC、图中仅显示部分染色体，减数第一次分裂有同源染色体，图中为一对性染色体，经过DNA复制，此时细胞中含有4套遗传信息，精原细胞中所有染色体的P元素都为32P，在不含32P的培养液中先进行一次有丝分裂后再减数分裂，减数分裂时DNA分子复制一次，每条染色体中均有一条染色单体的一条DNA单链被32P标记，因此，共12条含32P标记的染色体，减数第一次分裂结束同源染色体分离，每条染色体中均有一条染色单体的一条DNA单链被标记，但染色体数目减半，因此，减数第二次分裂的前、中期带标记的只有6条染色体，后期着丝粒分裂后，共12条染色体，其中6条被标记，6条未被标记，因此，形成的一个精细胞中含32P标记的染色体数最大为6条，B错误，C正确； D、溶酶体内进行细胞自噬，分解后有用的物质可以被重新利用，但口腔上皮细胞已经高度分化，一般不会再复制，无法利用该脱氧核苷酸，D错误。 故选C。 12. 某昆虫（ZW型性别决定）的眼色有红、白、紫三种，由A/a、B/b两对等位基因控制，已知A/a基因位于常染色体上，无A基因则表现为白眼。某人选取两纯合亲本进行下表所示杂交实验。不考虑互换，下列说法错误的是（　　） p F1 （F1雌雄昆虫相互交配获得的）F2 红眼♀×白眼♂ 紫眼♀、红眼♂ 紫眼:红眼:白眼=3:3:2 A. A/a、B/b基因的遗传遵循自由组合定律 B. F2红眼个体既有纯合子又有杂合子，F2红眼个体中双杂合子占1/3 C. F2白眼个体与亲本白眼雄性个体基因型相同的概率为1/4 D. 若F2中的紫眼雌性个体与白眼雄性个体杂交，则子代雌性个体中红眼个体占1/8 【答案】D 【解析】 【详解】A、分析表格，F1中紫眼全为雌性，红眼全为雄性，性状和性别相关联，所以肯定有一对基因位于性染色体上，又因为A/a基因位于常染色体上，则B/b就位于性染色体，则A/a、B/b基因的遗传遵循自由组合定律，A正确； B、假设： 红眼♀：AAZᴮW，白眼♂：aaZᵇZᵇ。 F1： ♀：AaZᵇW， ♂：AaZᴮZᵇ。 题目中F1♀为紫眼，♂为红眼。 所以AaZᵇW为紫眼，AaZᴮZᵇ为红眼。 因此： 基因型与表现型关系： A_Zᴮ_：红眼， A_Zᵇ_：紫眼， aa_ _：白眼。F1： ♀：AaZᵇW，♂：AaZᴮZᵇ，F2红眼个体中双杂合子AaZᴮZᵇ 占1/3，B正确； C、F2中白眼个体的基因型有aaZBW、aaZbW、aaZBZb、aaZbZb，各占1/16，亲本白眼雄性个体的基因型为aaZbZb，因此F2白眼个体中与亲本白眼雄性个体基因型相同的概率为1/4，C正确； D、F2中的紫眼雌性个体的基因型为1/3AAZbW、2/3AaZbW，白眼雄性个体的基因型为1/2aaZBZb、1/2aaZbZb。先考虑A/a基因，1/3AA、2/3Aa与aa杂交，产生A−（红眼所需的A基因）的概率为1/3+2/3×1/2=2/3；再考虑B/b基因，ZbW与ZBZb、ZbZb杂交，子代雌性个体中含ZBW的概率为1/4。所以子代雌性个体中红眼个体（A−ZBW）占2/3×1/4=1/6，D 错误。 故选D。 13. 人类某单基因遗传病，人群中存在该基因的三个复等位基因A1、A2和A3.图1为该遗传病的家系图谱，用限制酶M处理家系部分成员的该基因片段后进行电泳的结果如图2所示。下列说法错误的是（　　） A. 该遗传病致病基因位于X染色体上 B. 致病基因上存在1个限制酶M的酶切位点 C. 三个复等位基因的产生可能是由于碱基的替换 D. Ⅱ2和Ⅱ3生出患该遗传病男孩的概率为1/4 【答案】D 【解析】 【详解】A、分析题图可知：图1中，与正常，患病，说明该病为隐性遗传病。若为常染色体遗传病，则与的电泳条带中应该都有6kb和4kb片段，但是结果显示只有5kb的条带，这与假设不符，据此可推测该遗传病为伴X隐性遗传病，A正确； B、若为伴X隐性遗传病，假定的基因型表示为(表型正常，只有5kb条带)，的基因型表示为，假设A2为全长片段10kb，A3为致病基因，电泳条带为6kb+4kb，的基因型为，表型为患病，这种假设与电泳结果相符。该推测说明A2为该基因的全长片段有10kb，A1上有1个限制酶M的酶切位点，可以将10kb切成2个5kb，A3上也只有1个限制酶M的酶切位点，只是可以将10kb切成6kb和4kb，B正确； C、根据以上分析可以推测三个复等位基因的产生可能是由于碱基的替换导致的，C正确； D、根据以上假设，Ⅱ2为致病基因携带者的概率为1/2，她与正常男性Ⅱ3结婚，生患病男孩的概率是1/2×1/4=1/8，D错误。 故选D。 14. 肺炎链球菌转化实验中，R型细菌会释放多种酶：一些酶将S型细菌的DNA降解为片段；另一些酶使S型细菌DNA片段的双链打开，一条链被降解，另一条链进入细胞与R型细菌DNA上的同源区段配对，切除并替换相应的单链片段，形成一个杂种DNA区段。下列有关叙述不合理的是（ ） A. 推测该过程中需要限制酶、解旋酶、DNA酶等共同参与 B. 加热杀死的S型细菌仍可保持转化活性的原因是DNA未发生变性 C. R型细菌转化为S型细菌时摄入的片段包含荚膜基因，该变异属于基因重组 D. 含杂种DNA区段的细菌增殖后会出现R型和S型两种细菌 【答案】B 【解析】 【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌，艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。 【详解】A、由题意可知，该过程需要用到限制酶（识别特定的碱基序列，并在特定位点上切割磷酸二酯键）、解旋酶（将DNA的双螺旋结构解开）、DNA酶（将DNA降解），A正确； B、加热杀死的S型细菌仍可保持活性的原因是DNA在高温下变性，随着温度的降低又逐渐恢复活性，B错误； C、由题意可知，R型细菌转化为S型细菌是由于S型细菌的DNA链能与R型细菌的DNA同源区段配对，形成杂合区段，这种变异类型为基因重组，C正确； D、R型细菌转化为S型细菌是由于S型细菌的DNA链能与R型细菌的DNA同源区段配对，形成杂合区段，含杂合DNA区段的细菌增殖后会出现R型和S型两种细菌，D正确。 故选B。 二、多项选择题：本部分包括4小题，每小题3分，共12分。每题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。 15. 我国新疆捷蜥蜴（2n=38）的性别决定方式为ZW型，其体色受Z染色体上的一对等位基因B（灰色）和b（绿色）控制。相关叙述正确的是（　　） A. 对捷蜥蜴的基因组测序需测20条染色体上的脱氧核苷酸序列 B. 可根据体色来判断绿色雄性捷蜥蜴与灰色雌性捷蜥蜴杂交后代的性别 C. B、b的分离发生在初级精母细胞中，不会发生在次级精母细胞中 D. 在新疆戈壁滩上灰色捷蜥蜴不易被天敌捕食，故B基因频率会升高 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、捷蜥蜴体细胞为2n=38（18对常染色体+ZW性染色体）。基因组测序需测18条常染色体+Z+W，共20条，A正确； B、绿色雄性（ZbZb）与灰色雌性（ZBW）杂交，子代为绿色雌性ZbW和灰色雄性ZBZb，可以通过体色判断性别，B正确； C、B/b为Z染色体上的等位基因。在雄性（ZZ）的初级精母细胞减数第一次分裂时，同源染色体分离导致B/b分离；若初级精母细胞发生互换，则B/b分离可以发生在次级精母细胞中，C错误； D、灰色（B基因）个体更适应环境，存活繁殖机会大，B基因频率逐渐升高，D正确。 故选ABD。 16. 为验证玉米籽粒发芽过程中产生了淀粉酶（化学本质为蛋白质，可催化淀粉水解），某学习小组设计了如下实验；在1~4号试管中分别加入相应的溶液（均无色），40°C温育30min后，再分别加入斐林试剂并60°C水浴加热，观察试管内颜色变化。下列叙述正确的是（　　） A. 试管1的作用是排除淀粉溶液中含非还原糖 B. 试管2中加入的X应是发芽前玉米的提取液 C. 试管3和4中的颜色变化都是蓝色→砖红色 D. 配制斐林试剂与双缩脲试剂时使用的NaOH浓度不同 【答案】BC 【解析】 【分析】淀粉酶能将淀粉分解成麦芽糖，淀粉是非还原糖，麦芽糖是还原糖可用斐林试剂检测；实验应遵循单一变量原则和对照原则，无关变量应保持相同且适宜。 【详解】A、试管1中加入的是缓冲液和淀粉溶液，作为对照，可以排除用于实验的淀粉中含有还原糖，A错误； B、根据实验目的和单一变量原则，试管1中加入的是缓冲液作为对照，试管3、试管4中分别加入发芽玉米提取液、淀粉酶溶液，则试管2中加入的X溶液应该是发芽前玉米提取液，与3号试管对照可说明玉米籽粒发芽过程中产生了淀粉酶，B正确； C、3号试管中加入的是发芽的玉米的提取液，其中有淀粉酶，能将淀粉水解成还原糖，4号试管中加入的是淀粉酶，能将淀粉水解成还原糖，故与斐林试剂在水浴加热条件下均会产生由蓝色变成砖红色的颜色反应，C正确； D、配制斐林试剂与双缩脲试剂时使用的NaOH的浓度都是0.1g/mL，D错误。 故选BC。 17. 雌蝗虫的性染色体组成为XX，雄蝗虫的性染色体组成为XO。雄蝗虫体细胞中有23条染色体，下列说法正确的是 A. 初级精母细胞的四分体时期会出现11个四分体 B. 有丝分裂后期，雌蝗虫体细胞中的染色体数目比雄蝗虫多2条 C. 雌蝗虫体内细胞的染色体数目共有48、24、12这三种可能情况 D. 雄蝗虫体内细胞的染色体数目只有46、23、12、11这四种可能情况 【答案】ABC 【解析】 【详解】A、雄蝗虫体细胞有23条染色体，由于性染色体是XO，所以常染色体有22条，可配成11对。 减数第一次分裂前期，同源染色体联会形成四分体，一对同源染色体形成一个四分体，那么初级精母细胞在四分体时期会出现11个四分体，A正确； B、有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍。 雌蝗虫体细胞有24条染色体，加倍后为48条；雄蝗虫体细胞有23条染色体，加倍后为46条，所以雌蝗虫体细胞中的染色体数目比雄蝗虫多2条，B正确； C、雌蝗虫体细胞有24条染色体， 有丝分裂后期染色体数目加倍为48条；正常体细胞为24条；减数第二次分裂前期、中期以及配子中染色体数目减半为12条，所以雌蝗虫体内细胞的染色体数目共有48、24、12这三种可能情况，C正确； D、雄蝗虫体细胞有23条染色体，有丝分裂后期染色体数目加倍为46条；正常体细胞为23条；减数第二次分裂前期、中期以及配子中染色体数目减半为11或12条（因为减数第一次分裂后期同源染色体分离，次级精母细胞中染色体数目为11条或12条，配子中也是11条或12条），所以雄蝗虫体内细胞的染色体数目有46、23、12、11这四种情况，但同时还有减数第二次分裂后期着丝粒分裂后染色体数目暂时加倍为22或24条的情况，D错误。 故选ABC。 18. 水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。研究人员发现，用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可以提高它的抗凝血活性。下列关于这项替换研究工作的叙述，错误的是（　　） A. 可行的直接操作对象是水蛭素基因 B. 该过程与中心法则的信息流动方向一致，即DNA→mRNA→蛋白质 C. 该蛋白质工程进行中难度最大的操作是改造水蛭素基因 D. 改造的水蛭素基因导入微生物后可利用发酵工程生产水蛭素 【答案】BC 【解析】 【详解】A、蛋白质工程的直接操作对象是基因，用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺属于蛋白质工程范畴，可行的直接操作对象是水蛭素基因，A正确； B、该过程与中心法则的信息流动方向相反，蛋白质工程中需先设计所需蛋白质结构，再反向推导并修改基因序列，B错误； C、蛋白质工程进行中难度最大的操作是根据蛋白质的功能设计蛋白质的结构，C错误； D、改造后的水蛭素基因导入微生物（如大肠杆菌或酵母菌）后，可通过发酵工程大规模生产水蛭素，D正确。 故选BC。 19. 荧光原位杂交可用荧光标记的特异DNA片段为探针，与染色体上对应的DNA片段结合，从而将特定的基因在染色体上定位。下列叙述错误的是（　　） A. 图1中的DNA酶I是一种随机性的外切核酸酶 B. DNA酶I随机切割后产生的缺口由DNA聚合酶I从5’不断延伸补齐 C. 图2中的两条姐妹染色单体最多会有2条荧光标记的DNA片段 D. 该技术可用于21三体综合征和猫叫综合征的诊断 【答案】ABC 【解析】 【详解】A、观察图1可知，DNA酶Ⅰ作用后将DNA切割成片段，但它不是外切核酸酶（外切核酸酶是从核酸链的一端逐个水解下核苷酸），而是一种可以随机切割DNA的内切核酸酶，A错误； B、从图1看到，DNA酶Ⅰ随机切割后，DNA聚合酶Ⅰ是从3'-端不断延伸补齐缺口，而不是从5'-端，B错误； C、图中两条姐妹染色单体中含有2个DNA分子共有4条链，所以最多可有4条荧光标记的DNA片段，C错误； D、21三体综合征是染色体数目变异（多了一条21号染色体，基因数量增多），猫叫综合征是染色体结构变异（5号染色体部分缺失，基因数量减少），该技术是将特定基因在染色体上定位，可用于21三体综合征和猫叫综合征的诊断，D正确。 故选ABC。 第II卷（非选择题 共58分） 三、非选择题：本部分包括5题，共58分。 20. 图1是在温度和CO2等其他因素均适宜的条件下测定的玉米叶和小麦叶的总光合速率与呼吸速率的比值（P/R）与光照强度的关系，同时测定了小麦和玉米叶肉细胞的D1蛋白、F蛋白及氧气释放速率的相对量，结果如下表所示（+多表示量多）。已知叶绿素a通常与D1蛋白等物质结合，构成光合复合体PSⅡ（可使水发生光解）。 光照强度 a b c d e f 小麦 D1蛋白含量 ++++ ++++ ++++++ ++++ ++ + F蛋白含量 ++++ ++++ ++++++ ++++ ++ + 氧气释放速率 ++ ++++ ++++++ ++++ ++ + 玉米 D1蛋白含量 ++++ ++++ +++++ +++++ ++++ +++ F蛋白含量 ++++ ++++ +++++ +++++ ++++ +++ 氧气释放速率 + ++ +++++ +++++ ++++ ++++ （1）用纸层析法分离光合色素，可以根据滤纸条上色素带的位置判断4种色素在层析液中__________的大小。PSⅡ中的叶绿素a在转化光能中起到关键作用，PSⅡ接受光能激发释放的e-的最初供体是__________。e-经过一系列的传递体形成电子流，并由电子流驱动生成____________。据此分析，在光反应过程中，能量类型的转换过程是__________。在有氧呼吸过程中产生的H+和e-最终受体是__________。 （2）结合表中信息分析，在图1中的d光强下，玉米叶的总光合速率__________（填“大于”、“等于”或“小于”）小麦叶的总光合速率。 （3）玉米称为C4植物，其光合作用的暗反应过程如图2所示，酶1为PEP羧化酶，可以固定低浓度的CO2形成C4，酶2为RuBP羧化酶，可以固定高浓度的CO2形成C3，对低浓度的CO2没有固定能力。则酶1固定CO2的能力比酶2__________（填“强”或“弱”）。小麦叶肉细胞没有酶1催化生成C4的过程，称为C3植物，其光合作用均在叶肉细胞完成。据上述信息分析，与小麦相比，玉米更适应高温、干旱环境的原因是：__________造成叶片内CO2浓度低，但是玉米和小麦相比________。 （4）在一定浓度的CO2和30 ℃条件下(假设细胞呼吸最适温度为30 ℃，光合作用最适温度为25℃)，测定马铃薯和红薯的相关生理指标，结果如下表。 光补偿点/klx 光饱和点/klx 光饱和时，CO2吸收量/ (mg·100 cm-2叶·h-1) 黑暗条件下，CO2释放量/ (mg·100 cm-2叶·h-1) 红　薯 1 3 11 6 马铃薯 3 9 30 15 ①25 ℃条件下，测得红薯光补偿点会__________(选填“小于”“大于”或“等于)1 klx。 ②实验条件下，光照强度为3 klx时，红薯的真正光合速率__________(选填“小于”“大于”或“等于”)马铃薯的真正光合速率。 ③据表中数据分析，红薯与马铃薯两种植物，较适合生活在弱光环境中的是__________。 【答案】（1） ①. 溶解度 ②. H2O ③. NADPH和ATP ④. 光能→电能→化学能 ⑤. O2 （2）大于 （3） ①. 强 ②. 高温、干旱条件下，气孔部分关闭 ③. 含有酶1，可以固定低浓度的CO2，正常进行暗反应（光合作用） （4） ①. 小于 ②. 大于 ③. 红薯 【解析】 【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段： 1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以气体形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。 2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，CO2与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。 【小问1详解】 在叶绿体中的不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散的快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散的慢，故可以根据滤纸条上色素带的位置判断4种色素在层析液中溶解度的大小。叶绿素a在光能激发下会失去电子，并从水中获取电子使水分解产生氧气。电子在类囊体膜上形成电子流，并由电子流驱动生成NADPH和ATP，据此可知在光反应过程中，能量类型的转换过程是光能→电能→ATP和NADPH中的活跃的化学能。 在有氧呼吸过程中产生的H+和e-，与NAD+生成NADH，NADH与氧气反应生成水。 【小问2详解】 结合表中信息分析，在图1中的d光强下，玉米的氧气释放速率大于小麦的氧气释放速率，说明玉米的净光合速率大于小麦叶的净光合速率，在d光照强度下，玉米的总光合速率与呼吸速率的比值=小麦的总光合速率与呼吸速率的比值，已知总光合速率=净光合速率+呼吸速率，可得方程式（玉米的净光合速率+玉米的呼吸速率）/玉米的呼吸速率=（小麦的净光合速率+小麦的呼吸速率）/小麦的呼吸速率，可转化为玉米的净光合速率/玉米的呼吸速率=小麦的净光合速率/小麦的呼吸速率，已知玉米的净光合速率大于小麦叶的净光合速率，说明玉米的呼吸速率也大于小麦的呼吸速率，故玉米叶的总光合速率大于小麦叶的总光合速率。 【小问3详解】 酶1可以固定低浓度的CO2形成C4，酶2对低浓度的CO2没有固定能力，因此酶1固定CO2的能力比酶2强。小麦叶肉细胞没有酶1催化生成C4的过程，高温、干旱条件下，气孔部分关闭，叶片内CO2浓度低，玉米和小麦相比含有酶1，可以固定低浓度的CO2，正常进行暗反应（光合作用），因此与小麦相比，玉米更适应高温、干旱环境。 【小问4详解】 ①25℃条件下，光合作用因为温度变得适宜而增强，同时红薯的呼吸速率下降，故测得红薯光补偿点变小，即会“小于”1klx。 ②实验条件下，光照强度为3klx时，红薯的真正光合速率为11+6=17，而马铃薯在该条件下的总光合速率为15（此时净光合速率为0），可见红薯的真光合速率大于马铃薯的真正光合速率。 ③据表中数据分析，红薯与马铃薯两种植物，红薯较适合生活在弱光环境中，因为红薯光补偿点和饱和点均低于马铃薯，因而更适合在弱光下生存。 21. 成人早衰综合征（WS）是由WRN基因突变引起的罕见遗传病。患者表现为特征性“早老面容”，并易患癌症等疾病。图1为某家族患WS的遗传系谱图，用红色/绿色荧光探针分别标记WRN基因有/无突变的核酸序列，利用实时荧光定量PCR技术检测单碱基突变，随着PCR循环数增多，相应的荧光信号逐渐增强。图1家系中部分成员检测结果如图2所示。 （1）结合图1、2判断，WS的遗传方式为______。 （2）图1所示家系中，可能存在的WRN致病基因传递途径有_________。（编号选填） ①I-2第一极体→Ⅱ-2体细胞 ②I-1精原细胞→II-1体细胞 ③II-3卵原细胞→Ⅲ-2次级卵母细胞 ④Ⅱ-2次级精母细胞→Ⅲ-1体细胞 （3）WRN蛋白是一种解旋酶，该酶广泛参与DNA复制、修复等多种核酸代谢过程，能维持细胞基因组的稳定，抑制早衰和肿瘤的发生，WRN的作用主要是___________，在细胞分裂的_____期较为活跃。 （4）与正常人相比，WS患者的体细胞寿命缩短，细胞衰老速度加快。衰老细胞的细胞膜______改变，使物质运输能力下降，细胞体积______，细胞核体积______，染色质______。 对健康个体和患者的WRN基因进行测序，如下图为基因编码链序列的第361-380位碱基。 （5）由图可知，患者体内WRN蛋白功能丧失的原因是：WRN蛋白中第______位氨基酸由______变为________，造成WRN蛋白结构发生变化。（密码子：AAU-天冬酰胺、UUA-亮氨酸、AAG-赖氨酸、UUC-苯丙氨酸） （6）人为干预可以延缓WS的病程进展，降低并发症的产生。下列治疗方案可行的是______ （编号选填） ①使用药物延缓细胞的衰老 ②使用RNA干扰技术减少突变WRN蛋白的合成 ③植入改造后人的间充质干细胞（一种多能干细胞） 【答案】（1）常染色体隐性遗传 （2）③④ （3） ①. 催化氢键的断裂 ②. 间 （4） ①. 通透性 ②. 变小 ③. 变大 ④. 收缩 （5） ①. 125 ②. 赖氨酸 ③. 天冬酰胺 （6）①③ 【解析】 【分析】由图1可知，亲本正常，生出患病儿子，该病为隐性遗传病，由图2可知，Ⅰ-1绿色荧光和红色荧光均上升，说明其为杂合子，可同时含有正常基因和突变基因，若为伴X遗传，男性个体不能同时含有两种基因，即该病为常染色体隐性遗传病，从而可推出Ⅰ-1、Ⅰ-2基因型为Aa，II-1为AA，II-2为aa。 【小问1详解】 由图1可知，亲本正常，生出患病儿子，该病为隐性遗传病，由图2可知，Ⅰ-1绿色荧光和红色荧光均上升，说明其为杂合子，可同时含有正常基因和突变基因，若为伴X遗传，男性个体不能同时含有两种基因，即该病为常染色体隐性遗传病。 【小问2详解】 结合图1、图2可知，以及（1）分析可知，假设用a来表示致病基因，则Ⅰ-1、Ⅰ-2基因型为Aa，II-1为AA，II-2为aa。 ①第一极体的子细胞是第二极体，不可能传递子代的体细胞，①错误； ②由图2可知，II-1为AA，不含致病基因，②错误； ③④由于Ⅲ-2患病，为aa，说明II-3为Aa，其致病基因可从II-3卵原细胞传到Ⅲ-2次级卵母细胞，Ⅱ-2次级精母细胞也可传到Ⅲ-1体细胞（其可能是Aa），③④正确。 故选③④。 【小问3详解】 WRN蛋白是一种DNA解旋酶，作用主要是催化氢键的断裂，在细胞分裂间期需进行DNA复制，该酶较为活跃，因为DNA复制时需要解旋酶。 【小问4详解】 细胞衰老特征细胞膜的通透性改变，使物质运输能力下降，细胞体积变小，细胞核体积变大，染色质收缩。　　　　　 【小问5详解】 由图可知，患者的WRN基因第375个碱基G发生替换，变成T，导致相应蛋白功能丧失，由其指导合成的mRNA上3个相邻碱基编码一个氨基酸，故对应的氨基酸序列372/3=124位氨基酸不变，序列373-375位即第125位氨基酸发生变化，具体应是AAG变为AAU，即赖氨酸变为天冬酰胺。 【小问6详解】 ①③成人早衰综合征（WS）是由WRN基因突变引起的罕见遗传病。患者表现为特征性“早老面容”，并易患癌症等疾病，可通过使用药物延缓细胞的衰老，植入改造后人的间充质干细胞（一种多能干细胞），分化出正常细胞得以缓解，①③正确； ②使用RNA干扰技术减少突变WRN蛋白的合成，但不能合成正常WRN蛋白，该病不能得到缓解，②错误。 故选①③。 22. （15）某二倍体（2m=24）高等雄性动物个体的基因型为AaBb，如图1所示，图2为细胞中的染色体数和核DNA分子数的关系，图3为该动物细胞内同源染色体对数的变化曲线图，回答下列问题： （1）图1所示细胞名称是______，对应的是图2中的______段，基因A与基因a分离发生在______时期。 （2）分析图2，该动物精巢中的细胞正在进行有丝分裂和减数分裂，其中可表示有丝分裂的是______，精原细胞形成精子的过程可表示为______（用字母和箭头表示）。次级精母细胞中含有______条Y染色体。 （3）图3中能体现基因自由组合定律实质的时期的是______段，其中1个精原细胞进行图3过程后，可产生______个精细胞。下图中，甲细胞是该动物产生的一个生殖细胞，根据染色体的类型和数目，判断图乙中可能与其一起产生的生殖细胞有______。 （4）若一个基因型为AaXcY精原细胞，其减数分裂产生了AY和AXcXc的精子，与其来自同一个初级精母细胞的其他精子的基因型为______，导致这种现象产生的原因是______。 （5）已知该动物还存在另外两对等位基因Y、y和R、r，经基因检测该动物产生的配子类型共有YR、Yr、yR和yr四种，且数量比例接近1：14：14：1．若所有类型配子均可正常发育，则由此可推断出这两对等位基因在染色体上最可能的分布情况，请将其画在下图的方框中______（四条竖线代表四条染色体）。 【答案】（1） ①. 初级精母细胞 ②. b ③. 减数第一次分裂后期（减数分裂Ⅰ后期、后期Ⅰ）和减数第二次分裂后期（减数分裂Ⅱ后期、后期Ⅱ） （2） ①. a、b ②. c→b→d→c→e ③. 0或1或2 （3） ①. FG ②. 8##八 ③. ①④ （4） ①. a、aY ②. 减数分裂Ⅰ前期，同源染色体中非姐妹染色单体互换；减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，两条染色体移向了细胞同一极 （5）或 【解析】 【分析】分析图2：a时期的染色体数和DNA分子数数目相等，且染色体数目加倍，表示有丝分裂后期，b时期染色体数与体细胞相同，且染色体数：DNA数=1：2，表示有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂；c时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例为1：0：1，且染色体数与体细胞相同，表示有丝分裂末期、减数第二次分裂后期；d时期的染色体数和DNA分子数的比例为1：2：2，且染色体数是体细胞的一半，表示减数第二次分裂前、中期；e时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例为1：0：1，且染色体数是体细胞的一半，表示减数第二次分裂末期。 分析图3：由于有丝分裂过程中始终存在同源染色体，因此图乙中ABCDE属于有丝分裂，而减数分裂Ⅰ结束后同源染色体分离，减数分裂Ⅱ过程中不存在同源染色体，因此FGHI属于减数分裂。 【小问1详解】 据图1所示细胞含有四分体结构，此时细胞名称是初级精母细胞，处于减数第一次分裂前期，对应的是图2中的b段，由于图1显示联会时发生了互换，所以基因A与基因a分离发生在减数第一次分裂后期（减数分裂Ⅰ后期、后期Ⅰ）和减数第二次分裂后期（减数分裂Ⅱ后期、后期Ⅱ）。 【小问2详解】 a时期的染色体数和DNA分子数数目相等，且染色体数目加倍，表示有丝分裂后期，b时期染色体数与体细胞相同，且染色体数：DNA数=1：2，表示有丝分裂前期和中期、减数第一次分裂；c时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例为1：0：1，且染色体数与体细胞相同，表示有丝分裂的子细胞、减数第二次分裂后期；d时期的染色体数和DNA分子数的比例为1：2：2，且染色体数是体细胞的一半，表示减数第二次分裂前、中期；e时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例为1：0：1，且染色体数是体细胞的一半，表示减数第二次分裂末期。综上述可表示有丝分裂的是a、b、c，精原细胞形成精子的过程可表示为c→b→d→c→e。初级精母细胞完成减数第一分裂X和Y这一对同源染色体会分开，含有X的次级精母细胞没有Y染色体，含有Y的次级精母细胞可能含有1条或2条（着丝粒分裂）Y染色体，所以次级精母细胞中含有0或1或2条Y染色体。 【小问3详解】 基因自由组合定律发生在减数分裂Ⅰ后期，能体现基因自由组合定律实质的时期的是FG段，1个精原细胞经过有丝分裂形成2个精原细胞，这两个精原细胞经减数分裂可产生8个精细胞。来自同一个次级精母细胞的两个精细胞所含染色体应该相同（若发生染色体互换，则只有少部分不同），因此与图甲细胞来自同一个初级精母细胞的是图乙中的④，①的两条染色体绝大部分都是黑色的，是其同源染色体，所以也是来自同一个初级精母细胞，因此图乙中可与图甲细胞来自同一个减数分裂过程的是①④。 【小问4详解】 若该精原细胞的基因型为AaXcY，进行DNA的复制之后就是AAaaXcXcYY，减数分裂产生了AY与AXcXc的精子，可推测在减数第一次分裂结束的时形成的次级精母细胞的基因型是AaYY、AaXcXc，因此与其来自同一个初级精母细胞的其他精子的基因型为aY、a，导致这种现象产生的原因是减数分裂Ⅰ前期，同源染色体中非姐妹染色单体互换，且减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，两条Xc染色体移向了细胞同一极。 【小问5详解】 已知该动物还存在另外两对等位基因Y、y和R、r，经基因检测该动物产生的配子类型共有YR、Yr、yR和yr四种，且数量比例接近1：14：14：1，说明两对基因不遵循自由组合定律，有连锁现象，且Y和r连锁，y和R连锁，即Y、y、R、r在一对同源染色体上，Y和r在一条染色体上，y和R在另一条上，如下图：或。 23. 某二倍体植物的花色受三对完全显性的等位基因控制，其花色色素合成途径如图1所示。现以三个白花纯合品系进行杂交实验，结果如图2所示。请回答下列问题： （1）植物的花色遗传遵循基因的_________定律。由图可知，基因可通过控制_________，进而控制生物体的性状。 （2）正常情况下，红花植株的基因型有________种，实验一中，品系1的基因型是_______，实验二中F2白花植株中能稳定遗传的占_______。 （3）研究发现，在实验二F1中偶然发现一株白花，为探究其变异来源，科研人员进行了如下研究： ①制作该白花植株体细胞临时装片，镜检观察，选择处于有丝分裂_______期且______（选填“极面观”或“侧面观”）染色体排列分散良好的细胞进行核型分析，初步判断变异来源。 ②经初步判断该白花植株的产生是亲本产生配子时发生基因突变所致，为此科研人员选用该白花植株与_______杂交，观察并统计后代表现型及比例：若杂交后代中，__________，则该白花亲本在产生配子时，可能基因i发生显性突变； （4）若这种植物性别决定类型为XY型，在X染色体上发生基因突变产生隐性致死基因e，导致合子致死。基因型为iiAaBbX+Y和iiAaBbX+Xe的红花植株杂交，子一代中雌雄植株的表型及比例为______；子一代中红色花植株随机传粉，后代中红色花雌株比例为_____。 【答案】（1） ①. 自由组合 ②. 酶的合成 （2） ①. 4 ②. IIAABB ③. 100% （3） ①. 中 ②. 极面观 ③. 纯合红花植株 ④. 全为白花或红花:白花=1:1 （4） ①. 红色♀：白色♀：红色♂：白色♂=18:14:9:7 ②. 256/567 【解析】 【分析】分析图1：由于基因I抑制基因A的表达，所以红花植株的基因组成为iiA-B-，其他均为白花。分析图2：实验一实验二的F2均符合9：3：3：1的变式，也就是花色是由两对等位基因控制的。从实验二可知F2的红花：白花=9：7，可知F1红花的基因型为iiAaBb，品系2和品系3基因都是ii、ii。推测品系1的I/i基因为II，由F2的红花：白花=13：3，可知实验一亲本基因型为IiAaBB，可知品系1的基因型为IIaaBB，品系2的基因型为iiAABB，品系3的基因型为iiaabb。 【小问1详解】 实验一实验二的F2均符合9：3：3：1的变式，说明花色是由两对位于非同源染色体上的等位基因控制的，即植物的花色遗传遵循基因的自由组合定律；基因通过控制酶1、酶2进而控制花的颜色，说明基因可通过控制酶的合成，进而控制生物体的性状。 【小问2详解】 由图1可知，红花植株的基因型有iiAABB、iiAaBB、iiAABb和iiAaBb共4种；可以采用逆推法，假设实验一中F2中红花iA_BB=1/4×3/4×1=3/16，则F1白花基因型为IiAaBB，则品系1的基因型为IIAABB、品系2为iiaaBB；结合实验二，F2中红花为9/16，则实验二F2中红花的基因型只能为iiA_B_=1×3/4×3/4=9/16，则实验二中F1的基因型为iiAaBb，因为品系2为基因型为iiaaBB，则品系3的基因型为iiAAbb才能符合题意，实验二中F1的基因型为iiAaBb，则后代中白花植株基因型及比例为3iiA_bb、3iiaaB_、1iiaabb，由于均含有隐性纯合子，故均可稳定遗传，即比例是100%。 【小问3详解】 ①有丝分裂中期染色体形态稳定，数目清晰，便于观察，故制作该白花植株体细胞临时装片，镜检观察处于有丝分裂中期且染色体分散较好的细胞，可初步判断变异来源。 ②若由于亲本在产生配子时，可能基因i发生显性突变而产生了白花植株，则可用该白花植株与纯合红花植株ii AABB杂交，若后代全为白花，说明是由ii突变为了II，若后代红花：白花=1：1，说明是有ii突变为了Ii，这两种情况都能说明该白花植株的产生是亲本产生配子时发生基因突变所致，且是基因i发生了显性突变。 【小问4详解】 若这种植物性别决定类型为XY型，在X染色体上发生基因突变产生隐性致死基因e，导致合子致死。基因型为iiAaBbX+Y和iiAaBbX+Xe的植株杂交，逐对考虑，F1中关于花色的基因型及比例为iiA_B_：iiA_bb：iiaaB_：iiaabb=9：3：3：1，所以F1中关于花色的基因型及比例为红色：白色=9：7，X+Y和X+Xe的植株杂交，F1关于性别的基因型为X+X+：X+Xe：X+Y：XeY （致死），即F1中雌性：雄性=2：1，所以F1中雌雄植株的表型及比例为红色♀：白色♀：红色♂：白色♂=18：14：9：7。子一代中红色雌性基因型有iiA_B_X+X+、iiA_B_X+Xe，红色花雄性基因型是iiA_B_X+Y，其中iiA_B_的比例为1iiAABB、2iiAaBB、2iiAABb、4iiAaBb，产生的雌雄配子配子类型及比例均是AB∶Ab∶aB∶ab=4∶2∶2∶1，子一代中红色植株随机交配后红色个体（iiA_B_） 占4/9×1+2/9×2/9×2+4/9×5/9=64/81，考虑性染色相关基因，子一代中红色植株随机交配后子代是3X+X+、1X+Xe、3X+Y、1XeY （致死），即雌株：雄株=4：3，故后代中红色花雌株比例64/81×4/7=256/567。 24. 虾青素可由β-胡萝卜素在β-胡萝卜素酮化酶（BKT）和β-胡萝卜素羟化酶（CRTR-B）的作用下转化而来，具有抗衰老、增强免疫等功能。杜氏盐藻是单细胞浮游植物，生长快，易培养，能大量合成β-胡萝卜素。科研人员利用“无缝克隆技术”（如图1）构建含BKT基因和CRTR-B基因的表达载体（如图2，3），导入杜氏盐藻，以实现虾青素的工厂化生产，回答下列问题。 （1）获取目的基因：红球藻是天然虾青素的重要来源，提取红球藻的总DNA为__________，设计特异性引物扩增BKT基因和CRTR-B基因，此过程需要__________等物质（至少写两种）。 （2）构建转化载体： ①PCR获取抗除草剂基因过程中，为确保基因两端具有所需同源序列，需在引物的一端添加对应的同源序列。若将来需要将抗除草剂基因能够从重组质粒中切除，还需要在基因两侧加入限制酶识别序列，则扩增抗除草剂基因时，设计的引物序列（5’→3’）为__________。 A．抗除草剂基因部分序列＋限制酶识别序列＋同源序列 B．同源序列＋抗除草剂基因部分序列＋限制酶识别序列 C．同源序列＋限制酶识别序列＋抗除草剂基因部分序列 ②科研人员利用“无缝克隆技术”同时将BKT基因和CRTR-B基因插入质粒，形成的重组质粒对应部位如图2所示，推测此过程扩增CRTR-B基因所用的引物为__________。 ③最终形成的重组质粒如图3所示，其中atpA启动子和psbA启动子应为___________启动子，从而确保目的基因正常表达。 （3）准备受体细胞：选取初始杜氏盐藻涂布到杜氏盐藻固体培养基进行第一次培养，一段时间后，挑取生长良好的单藻落到杜氏盐藻液体培养基中继续培养。期间可取藻液滴入血细胞计数板，在显微镜下进行计数，第二次培养的目的是__________。 （4）目的基因导入及相关检测：采用基因枪法将重组质粒导入杜氏盐藻叶绿体，一段时间后，先用含________的培养基初筛已转化的杜氏盐藻，然后采用__________技术检测是否成功转录出β-胡萝卜素酮化酶和β-胡萝卜素羟化酶的mRNA。 （5）叶绿体转化是植物基因工程的新热点，叶绿体的诸多特点为叶绿体转化提供优势，如叶绿体基因组小，功能清晰，使基因操作方便；叶绿体具有自我复制功能，一个植物细胞可含有多个叶绿体，每个叶绿体中含有多个基因组，可大大提高__________；另外，叶绿体基因位于细胞质中，可有效避免_________。 【答案】（1） ①. 模板 ②. dNTP、耐高温的DNA聚合酶、缓冲液等 （2） ①. C ②. ⑥⑧ ③. 杜氏盐藻叶绿体 （3）扩大培养杜氏盐藻 （4） ①. 除草剂 ②. PCR##分子杂交 （5） ①. 目的基因的表达量 ②. 基因污染 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 因红球藻是天然虾青素的重要来源，是目的基因的来源，故可提取红球藻的总 DNA为模板，设计特异性引物扩增其 DNA中的 BKT基因和CRTR-B 基因进行PCR扩增，此过程需要 Taq DNA聚合酶（耐高温DNA聚合酶）的催化，同时还需要dNTP、缓冲液等。 【小问2详解】 ①根据 PCR扩增原理，在 PCR过程中，为确保基因两端具有所需同源序列，需在5’ 端添加对应的同源序列；根据题意，若要确保抗除草剂基因能够从重组质粒中切除，则所需引物（5’一 3’）的序列应为“同源序列十限制酶识别序列十特异性扩增引物序列（抗除草剂基因部分序列）”，C正确。 故选C。 ②根据图2所示，要通过“无缝克隆法”同时将 BKT基因和CRTR-B 基因插入质粒，则要保证BKT基因一侧有一致同源序列，另一侧能带上CRTR-B 基因，因此扩增 BKT基因所用的引物为①③ ； 同理，扩增CRTR-B基因所用的引物为⑥⑧。 ③最终形成的重组质粒如图3所示，其中atpA启动子和psbA启动子均为杜氏盐藻叶绿体启动子，选用内源性启动子的目的是确保目的基因正常表达。 【小问3详解】 选取初始杜氏盐藻涂布到杜氏盐藻固体培养基进行培养的目的是纯化杜氏盐藻，挑取生长状态良好的单藻落到杜氏盐藻液体培养基中继续培养的目的是扩大培养杜氏盐藻。 【小问4详解】 采用基因枪法将重组质粒导入杜氏盐藻叶绿体，一段时间后，用含除草剂的选择培养基筛选已转化的杜氏盐藻；而后再通过抗原—抗体杂交实验检测是否成功表达 β-胡萝卜素酮化酶和 β-胡萝卜素羟化酶。 【小问5详解】 因每个叶绿体中含有多个基因组，可大大提高目的基因的表达量；且叶绿体基因位于细胞质中，一般不能稳定遗传，因此可避免基因污染。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $