精品解析：四川省泸州市纳溪中学2025-2026学年高三上学期第二次月考生物试卷

纳溪中学校高 2003 级高三年级上期第二次月考 生物试题卷 一、单选题 1. 中国的饮食文化源远流长。某传统美食口味独特，配料丰富（有海带、面筋、粉条和香油等）。下列叙述错误的是（ ） A. 海带中的碘元素可用于合成甲状腺激素 B. 香油中的不饱和脂肪酸可用于合成磷脂 C. 面筋中的蛋白质变性后生物活性丧失但理化性质不变 D. 粉条中的淀粉彻底水解后可产生合成糖原的基本单位 2. 耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族，将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是（　　） A. 细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力 B. 低温时，水分子通过与蛋白M结合转运到细胞外 C. 蛋白M增加了水运输能力，但不改变水的运输方向 D. 水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式 3. ecDNA是细胞染色体DNA之外的双链环状DNA分子，其上的基因转录非常活跃。下列关于ecDNA的说法错误的是（　　） A. 两条链具有反向平行的关系 B. 每个脱氧核糖与2个磷酸基团相连 C. 嘌呤和嘧啶碱基的数目相同 D. 不存在与RNA聚合酶结合的启动子 4. 非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）已成为慢性肝病的主要病因，其发病机理与肝细胞中的线粒体功能障碍、脂滴异常增多等密切相关。研究发现，线粒体通过膜接触位点与多种细胞器相互作用，部分过程如下图所示。已知溶酶体能分解脂质，下列叙述错误的是（ ） A. 由脂质的特性可以推测，脂滴的膜由磷脂单分子层组成 B. 促进肝细胞内脂滴与溶酶体融合会诱发NAFLD C. 线粒体与内质网相互作用可能与脂质代谢有关 D. 脂滴从内质网的分离体现了生物膜的结构特性 5. 在洋葱根尖分生区细胞的细胞核中，不会发生的生命活动是（　　） A. 核膜的消失与重建 B. DNA的复制和转录 C. 染色质转变为染色体 D. ADP大量合成ATP 6. 在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是（　　） A. 在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升 B. 在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关 C. 图中两个CP点处，植物CO2固定速率相同 D. 图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大 7. 用于啤酒生产的酿酒酵母是真核生物，其生活史如图。 下列叙述错误的是（ ） A. 子囊孢子都是单倍体 B. 营养细胞均无同源染色体 C. 芽殖过程中不发生染色体数目减半 D. 酿酒酵母可进行有丝分裂，也可进行减数分裂 8. 细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK1）被激活后，可使下游多种靶蛋白发生磷酸化，推动处于分裂前间期的细胞进入分裂期。CDK1的活性受到细胞周期蛋白（CyclinB）的调控，其激活过程如图甲所示，“P”表示磷酸化。图乙表示细胞内部分蛋白质活性随细胞周期的变化。下列叙述正确的是（　　） A. 细胞内合成CyclinB后，CDK1立即被激活 B. 与CyclinB结合后，CDK1的构象不会发生明显变化 C. CDK1被激活可能使核内相关蛋白发生磷酸化促使核仁解体 D. CDK1的激活需要经过同一部位的去磷酸化和磷酸化过程 9. 人类的双眼皮基因对单眼皮基因是显性，位于常染色体上。一个色觉正常的单眼皮女性（甲），其父亲是色盲：一个色觉正常的双眼皮男性（乙），其母亲是单眼皮。下列叙述错误的是（ ） A. 甲的一个卵原细胞在有丝分裂中期含有两个色盲基因 B. 乙的一个精原细胞在减数分裂Ⅰ中期含四个单眼皮基因 C. 甲含有色盲基因并且一定是来源于她的父亲 D. 甲、乙婚配生出单眼皮色觉正常女儿的概率为1/4 10. 科学家对线虫进行诱变，发现C3基因功能缺失突变体中本应凋亡的细胞存活，C9基因功能缺失突变体中本不应凋亡的细胞发生凋亡。下列叙述错误的是（ ） A. C3基因促进细胞凋亡 B. C9基因抑制细胞凋亡 C. 细胞凋亡不利于线虫发育 D. 细胞凋亡受基因的调控 11. 传统发酵食品制作是民间智慧的结晶，相关谚语中蕴含着微生物学的原理。下列说法错误的是（　　） A. “无盐不成泡，老水养新菜”，制作泡菜时盐水抑制杂菌生长，“老水”中主要有异养厌氧型的乳酸菌 B. “白毛裹豆腐，方得腐乳香”，“白毛”主要是酵母菌，其分泌的蛋白酶将豆腐蛋白分解为肽和氨基酸 C. “凡作酒醴须曲，而蒲桃（葡萄）不用曲”，传统发酵技术往往直接利用原材料表面天然存在的微生物 D. “酒败成醋”，缺少糖源且氧气充足时，醋酸菌能将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸 12. 硝化细菌是一种好氧菌，可有效净化水体中铵盐，降低高浓度铵盐引发的池塘养殖对虾的死亡率。科研人员拟从当地对虾养殖池塘中筛选出对铵盐降解率高的硝化细菌菌株，操作流程如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 在配制选择培养基筛选硝化细菌时，不需要添加氮源 B. 从对虾死亡率低的养殖池塘中取样，能提高筛选的成功率 C. 用图示方法纯化菌种时，不能将最后一次的划线与第一次的划线相连 D. 应选择铵盐浓度减少最多的一组候选菌进行后续培养 13. 嵌合体动物是指由两种或两种以上具有不同遗传特性的细胞组成的聚合胚发育而成的个体，下图表示采用注射法获得小鼠胚胎嵌合体（即黑白花仔鼠）的过程。下列说法错误的是（ ） A. 图中①、②分别表示滋养层细胞和内细胞团细胞，②细胞具有全能性 B. 黑色小鼠囊胚中的②细胞可在胃蛋白酶的作用下离散为单个细胞 C. 若要增加子代个体的数量，可将②均等分割，分割后的胚胎可以直接进行移植 D. 丁为胚胎移植，其实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 14. 以下是几种不同限制性内切核酸酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列有关叙述，正确的是（　　） A. 切割产生①片段的限制酶识别序列由5个碱基对构成 B. 限制酶只存在于原核生物，作用的化学键为磷酸二酯键和氢键 C 两个③片段连接形成重组DNA时，EcoliDNA连接酶催化效率更高 D. 上述能进行连接的两个黏性片段，其连接后形成的DNA分子是 15. 荒漠植物的 Z 基因与其抗旱性强有关。科学家利用 Z 基因和农杆菌的 Ti 质粒（如图，T-DNA 为可转移的 DNA）构建表达载体，培育抗旱转基因小麦。下列说法错误的是（　　） A. T-DNA 能整合到小麦细胞染色体上 B. 可用限制酶 ClaⅠ和 SacⅠ处理 Z 基因 C. 可用卡那霉素筛选含重组 Ti 质粒的农杆菌 D. 可在个体水平检测小麦是否获得抗旱性状 二、解答题 16. 砷可严重影响植物的生长发育。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性，为探究其机制，研究者进行了相关实验。回答下列问题： （1）砷通过转运蛋白 F 进入根细胞时需消耗能量，该运输方式属于________。与该运输方式有关的细胞器主要有________________（写出两种）。 （2）针对砷吸收相关基因 C 缺失和过量表达的拟南芥，研究者检测了其根细胞中砷的含量，结果如图。由此推测，蛋白 C 可________（填“增强”或“减弱”）根对砷的吸收。进一步研究表明，砷激活的蛋白 C 可使 F 磷酸化，磷酸化的 F 诱导细胞膜内陷，形成含有蛋白 F 的囊泡。由此判断，激活的蛋白 C 可使细胞膜上转运蛋白 F 的数量_______，造成根对砷吸收量的改变。囊泡的形成过程体现了细胞膜在结构上具有___________的特点。 （3）砷和磷可竞争性通过转运蛋白 F 进入细胞。推测在砷胁迫下植物对磷的吸收量_______（填“增加”或“减少”），结合（2）和（3）的信息，分析其原因：________________（答出两点即可）。 17. 长果秤锤树是国家二级保护植物，对其光合特性的研究有助于保护该物种。科研人员以两年生长果秤锤树幼苗为材料，设置全光照（CK）、60%光照（L1）、40%光照（L2）、20%光照（L3）4种光照强度处理，研究光照对其光合作用的影响，部分结果如下表，请回答下列问题： 处理 最大净光合速率 /（μmol·m-2·s-1） 光饱和点 /（μmol·m-2·s-1） 光补偿点 /（μmol·m-2·s-1） CK 1.643 183.999 36.799 L1 1.713 289.601 22.400 L2 4.101 440.001 14.400 L3 7.49 828.80 7.200 （1）欲测定长果秤锤树幼苗叶片叶绿素含量，可用______提取叶片中的色素。光照过强会导致幼苗光反应系统受损，破坏______（填结构名称），导致捕获光能的能力下降。 （2）光补偿点是植物光合作用吸收的CO2与呼吸作用释放的CO2相等时的光照强度。L2和L3的光补偿点显著低于CK，表明在中度、重度遮荫下，长果秤锤树幼苗利用弱光的能力______（“更强”或“更弱”）。 （3）L3的光饱和点显著高于CK，从光合作用的物质基础角度分析，原因可能是在弱光环境下，长果秤锤树幼苗通过______（答出1点即可）等方式提高对光的利用率，需要更高的光照强度才能达到光合饱和。在夏季，CK和L1处理下长果秤锤树幼苗叶片净光合速率日变化呈双峰曲线，出现光合“午休”现象，其原因是______。 18. 冬瓜果面有蜡粉可提高果实抗病、耐日灼和耐储性。为探究冬瓜果面蜡粉遗传方式并对蜡粉基因（用“A”“a”表示）进行定位，科研人员进行了一系列杂交实验，结果如表。 群体 植株总数/株 果面有蜡粉株数/株 果面无蜡粉株数/株 P1 30 30 0 P2 30 0 30 F1 523 523 0 F2 574 430 144 注：F1为P1和P2杂交后代，F2为F1自交后代。 （1）根据杂交结果可知，果面蜡粉的遗传遵循基因的______定律，依据是_____。 （2）实验证明蜡粉性状改变是由基因突变引起的，突变基因上出现了一个限制酶H的切割位点，可用于在苗期筛选出果实表面有蜡粉的植株，据此设计引物后进行植株基因型鉴定的步骤为：提取基因组DNA→PCR扩增目的DNA片段→限制酶H切割扩增产物→电泳。结果显示P1植株为1条条带，P2植株为2条条带，则F2中有蜡粉的植株为______条条带，限制酶H的切割位点位于_____（填“A”“a”或“A和a”）上。 （3）用表中材料设计实验，验证（1）中得到的结论，所选材料应为_____。 19. 活性黑 5 是一种低毒性、难褪色的含氮染料。欲利用生物酶处理染料废水中的活性黑 5，具体操作流程如下图。从染料废水堆积池的污泥中获得优势菌群，采用浓度梯度驯化法，进一步培养获得具备强分解活性黑 5 能力的假单胞杆菌，并进行基因表达分析。据图回答下列问题： （1）培养基Ⅰ和培养基Ⅱ均以______为唯一氮源，从用途上来看均属于______培养基，该类培养基的特点是______。培养基Ⅱ是利用______法进行接种，其分离单菌落的原理是______。 （2）假单胞杆菌中，BVU5 蛋白分解活性黑 5 的场所最可能为______（填“细胞质基质”或“溶酶体”），判断依据是______。 （3）假单胞杆菌分解活性黑 5 能力的强弱可能与______（答出 2 点）因素有关。 20. 卡拉胶是一类源于海洋红藻的大分子多糖，可被某些细菌降解为具有多种应用前景的卡拉胶寡糖。某研究小组拟筛选具有高活性卡拉胶酶 (CG)的菌种用于生产卡拉胶寡糖。回答下列问题： （1）为构建携带CG基因的大肠杆菌表达载体 (图1)，为保证连接准确性和效率，对CG基因的PCR扩增产物和质粒进行双酶切，随后用____________酶连接。CG基因转录模板链的5'端最好含有__________酶切位点。 （2）两组同学选用了不同的双酶切组合和T4 DNA 连接酶重复上述实验，获得的部分重组质粒分子大小符合预期，但均无法使用各自构建表达载体的双酶切组合进行切割，推测这两组同学选用的双酶切组合分别是__________________。 （3）为将构建好的表达载体转入大肠杆菌，需要先用_________________处理大肠杆菌细胞使其处于一种能吸收周围环境中DNA 分子的生理状态，随后在含卡拉胶和__________________的培养基中培养一段时间后，根据菌落周围有无水解透明圈筛选目的菌株。 （4）已知空间上邻近的两个半胱氨酸易形成二硫键，从而提升蛋白质的耐热性。为提高CG的耐热性，研究人员分析了五个氨基酸位点的空间距离和保守度(保守度值越大表明该位点对酶的功能越关键)，如图2所示。根据分析结果，选择第_______________位的氨基酸替换成半胱氨酸最合适，原因是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 纳溪中学校高 2003 级高三年级上期第二次月考 生物试题卷 一、单选题 1. 中国的饮食文化源远流长。某传统美食口味独特，配料丰富（有海带、面筋、粉条和香油等）。下列叙述错误的是（ ） A. 海带中的碘元素可用于合成甲状腺激素 B. 香油中的不饱和脂肪酸可用于合成磷脂 C. 面筋中的蛋白质变性后生物活性丧失但理化性质不变 D. 粉条中的淀粉彻底水解后可产生合成糖原的基本单位 【答案】C 【解析】 【分析】组成生物体的有机物都是以碳骨架作为结构基础的，主要包括糖类、脂质、蛋白质和核酸。无机盐是细胞必不可少的许多化合物的成分，如镁是构成叶绿素的元素、碘是构成甲状腺激素的元素。 【详解】A、碘是构成甲状腺激素的元素，海带中的碘元素可用于合成甲状腺激素，A正确； B、香油中的脂肪属于植物脂肪，植物脂肪一般为不饱和脂肪酸，磷脂水解的产物是甘油、脂肪酸、磷酸及其衍生物，脂肪的水解产物为甘油和脂肪酸，故脂肪水解的产物能用于合成磷脂分子，B正确； C、蛋白质在高温、过酸或过碱等条件下会因空间结构发生改变而变性，变性后的蛋白质其生物活性也丧失，从而导致其理化性质的改变，若理化性质不变，则不能体现了结构与功能相适应的观点，C错误； D、粉条中的淀粉彻底水解后可产生生成葡萄糖，葡萄糖是合成糖原的基本单位，D正确。 故选C。 2. 耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族，将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是（　　） A. 细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力 B. 低温时，水分子通过与蛋白M结合转运到细胞外 C. 蛋白M增加了水的运输能力，但不改变水的运输方向 D. 水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式 【答案】B 【解析】 【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括自由扩散、协助扩散和主动运输，其中协助扩散和主动运输需要转运蛋白的协助，主动运输需要消耗能量。根据题干信息分析，已知水分子通过细胞膜上的通道蛋白进行跨膜运输，且该过程不需要消耗能量，说明其跨膜运输方式为被动运输中的协助扩散，还可以自由扩散进出细胞。 【详解】A、结合水是与细胞内的其他物质相结合的水，是细胞结构的重要组成成分，细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力，A正确； B、水分子通过细胞膜上的通道蛋白进行跨膜运输时，不与通道蛋白相结合，B错误； C、蛋白M是细胞膜上的水分子通道蛋白，增加了水的运输能力，但不改变水的运输方向，水的运输方向为水的顺浓度梯度，C正确； D、水进出细胞的方式有水通道蛋白介导的协助扩散和自由扩散，D正确。 故选B。 3. ecDNA是细胞染色体DNA之外的双链环状DNA分子，其上的基因转录非常活跃。下列关于ecDNA的说法错误的是（　　） A. 两条链具有反向平行的关系 B. 每个脱氧核糖与2个磷酸基团相连 C. 嘌呤和嘧啶碱基的数目相同 D. 不存在与RNA聚合酶结合启动子 【答案】D 【解析】 【分析】1、DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G，其中A-T之间有2个氢键，C-G之间有3个氢键）。 2、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。 【详解】A、ecDNA是双链环状DNA分子，两条链是反向平行的关系，A正确； B、ecDNA是双链环状DNA分子，所以每个脱氧核糖与2个磷酸基团相连，B正确； C、ecDNA分子中，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即嘌呤和嘧啶配对，所以嘌呤和嘧啶碱基的数目相同，C正确； D、ecDNA上的基因转录非常活跃，启动子的作用是驱动基因转录出mRNA，是RNA聚合酶识别和结合的部位，所以ecDNA上存在与RNA聚合酶结合的启动子，D错误。 故选D。 4. 非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）已成为慢性肝病的主要病因，其发病机理与肝细胞中的线粒体功能障碍、脂滴异常增多等密切相关。研究发现，线粒体通过膜接触位点与多种细胞器相互作用，部分过程如下图所示。已知溶酶体能分解脂质，下列叙述错误的是（ ） A. 由脂质的特性可以推测，脂滴的膜由磷脂单分子层组成 B. 促进肝细胞内脂滴与溶酶体融合会诱发NAFLD C. 线粒体与内质网相互作用可能与脂质代谢有关 D. 脂滴从内质网的分离体现了生物膜的结构特性 【答案】B 【解析】 【分析】线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”细胞生命活动所需的能量，大约95% 来自线粒体。高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。 【详解】A、由于磷脂分子具有亲水性的头部和疏水性的尾部，细胞中的磷脂双分子层是由于两层磷脂分子的亲水头部向外，疏水尾部向内排列形成的。而脂滴内部为疏水性的脂质，所以脂滴的膜由磷脂单分子层组成（磷脂分子的疏水尾部朝向脂滴内部，亲水头部朝向细胞质基质），A正确； B、NAFLD与脂滴异常增多有关，溶酶体能分解脂质，抑制肝细胞内脂滴与溶酶体融合可能会诱发NAFLD，B错误； C、从图中可以看到内质网生成脂质，线粒体为脂质代谢提供 ATP，二者相互作用，在脂质代谢中发挥重要作用，C正确； D、脂滴由磷脂分子包裹脂质组成，磷脂分子为细胞膜的成分，脂滴从内质网上分离体现了膜的流动性，D正确。 故选B。 5. 在洋葱根尖分生区细胞的细胞核中，不会发生的生命活动是（　　） A. 核膜的消失与重建 B. DNA的复制和转录 C. 染色质转变为染色体 D. ADP大量合成ATP 【答案】D 【解析】 【分析】有丝分裂不同时期的特点： （1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成； （2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体； （3）中期：染色体形态固定、数目清晰； （4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极； （5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】ABC、洋葱根尖分生区细胞有丝分裂旺盛，细胞核中可进行DNA的复制和转录、核膜的消失与重建、染色质转变为染色体等，ABC正确； D、ATP在细胞质基质或线粒体中合成，不在细胞核中形成，D错误。 故选D。 6. 在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是（　　） A. 在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升 B. 在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关 C. 在图中两个CP点处，植物CO2固定速率相同 D. 图中M点处光合速率与呼吸速率差值最大 【答案】C 【解析】 【详解】A、在低光强下，光合速率较低，随温度升高，呼吸速率上升，导致净光合速率较低，故在低光强下，CO2吸收速率（净光合速率）随叶温升高而下降的原因与呼吸速率上升相关，A正确； B、结合题图可知，在高光强下，M点左侧CO2吸收速率（净光合速率）升高，横坐标叶温为自变量，随温度升高，与光合酶活性增强相关，B正确； C、CP点代表呼吸速率等于光合速率，图中两个CP点处温度不同，植物呼吸速率可能不同，故两处植物CO2固定速率可能不同，C错误； D、分析题图可知，曲线对应的纵坐标为CO2吸收速率即净光合速率，而净光合速率=总光合速率-呼吸速率，M为高光强的最高点，故图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大，D正确。 故选C。 7. 用于啤酒生产的酿酒酵母是真核生物，其生活史如图。 下列叙述错误的是（ ） A. 子囊孢子都是单倍体 B. 营养细胞均无同源染色体 C. 芽殖过程中不发生染色体数目减半 D. 酿酒酵母可进行有丝分裂，也可进行减数分裂 【答案】B 【解析】 【分析】1、减数分裂中染色体数目变化：减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。减数分裂中染色体数目的变化规律是：2n（减数第一次分裂）→n（减数第二次分裂前期、中期）→2n（减数第二次分裂后期）→n（减数第二次分裂结束）。 2、有丝分裂中染色体数目变化规律：2n（分裂间期）→2n（前期、中期）→（2n→4n）（后期）→2n（末期有丝分裂结束）。 【详解】A、子囊孢子是酿酒酵母在减数分裂后形成的孢子，减数分裂的结果是产生单倍体的细胞，因此子囊孢子是单倍体，A正确； B、酿酒酵母的生活史包括单倍体(n)和二倍体(2n)阶段，单倍体营养细胞无同源染色体，二倍体营养细胞（由细胞核融合形成）有同源染色体，B错误； C、芽殖是酿酒酵母的无性繁殖方式，属于有丝分裂，有丝分裂结果染色体数目不变，C正确； D、酿酒酵母的生活史包括无性繁殖（芽殖，属于有丝分裂）和有性繁殖（减数分裂形成子囊孢子），D正确。 故选B。 8. 细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK1）被激活后，可使下游多种靶蛋白发生磷酸化，推动处于分裂前间期的细胞进入分裂期。CDK1的活性受到细胞周期蛋白（CyclinB）的调控，其激活过程如图甲所示，“P”表示磷酸化。图乙表示细胞内部分蛋白质活性随细胞周期的变化。下列叙述正确的是（　　） A. 细胞内合成CyclinB后，CDK1立即被激活 B. 与CyclinB结合后，CDK1的构象不会发生明显变化 C. CDK1被激活可能使核内相关蛋白发生磷酸化促使核仁解体 D. CDK1的激活需要经过同一部位的去磷酸化和磷酸化过程 【答案】C 【解析】 【分析】细胞周期的概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。1、G1期：DNA合前期，合成RNA和核糖体；2、S期：DNA复制期，主要是遗传物质的复制，即DNA、组蛋白和复制所需要酶的合成；3、G2期：DNA合成后期，有丝分裂的准备期，主要是RNA和蛋白质（包括微管蛋白等）的大量合成；4、M期：细胞裂期，暂离细胞周期，停止细胞裂执行定物功能，细胞所处期G0期。 【详解】A、由图乙可知当CyclinB积累到一定量时，CDK1才被激活，表现出活性，A错误； B、由图甲可知，CDK1在无活性时与CyclinB结合后，构象发生变化，变为部分激活状态，B错误； C、CDK1被激活后可推动处于分裂前间期的细胞进入分裂期，而在细胞分裂期会发生核仁消失、染色体和纺锤体的形成等过程，所以CDK1被激活后可能使核内相关蛋白磷酸化从而促使核仁解体，C正确； D、从图甲中可以看出，CDK1的激活是先在某个部位发生去磷酸化，然后在另一个部位磷酸化，而不是同一部位的去磷酸化和磷酸化过程，D错误。 故选C。 9. 人类的双眼皮基因对单眼皮基因是显性，位于常染色体上。一个色觉正常的单眼皮女性（甲），其父亲是色盲：一个色觉正常的双眼皮男性（乙），其母亲是单眼皮。下列叙述错误的是（ ） A. 甲的一个卵原细胞在有丝分裂中期含有两个色盲基因 B. 乙的一个精原细胞在减数分裂Ⅰ中期含四个单眼皮基因 C. 甲含有色盲基因并且一定是来源于她的父亲 D. 甲、乙婚配生出单眼皮色觉正常女儿的概率为1/4 【答案】B 【解析】 【分析】红绿色盲由X染色体上的隐性基因控制，假设用B/b表示相关基因。色觉正常女性，其父亲是红绿色盲患者，其基因型为XBXb。 【详解】A、假设人类的双眼皮基因对单眼皮基因用A、a表示，A表示双眼皮，B、b表示红绿色盲，一个色觉正常的单眼皮女性（甲），其父亲是色盲，则该甲的基因型为aaXBXb，一个色觉正常的双眼皮男性（乙），其母亲是单眼皮，乙的基因型为AaXBY，甲的卵原细胞在有丝分裂中期，DNA进行了复制，有2个b，A正确； B、乙的基因型为AaXBY，减数分裂前，DNA进行复制，减数分裂Ⅰ中期含2个单眼皮基因，B错误； C、甲不患红绿色盲，一定有一个B，其父亲患红绿色盲，有b基因，遗传给甲，所以甲的基因型为aaXBXb，甲含有色盲基因并且一定是来源于她的父亲，C正确； D、甲的基因型为aaXBXb，乙的基因型为AaXBY，甲、乙婚配生出单眼皮色觉正常女儿的概率为1/2×1/2=1/4，D正确。 故选B。 10. 科学家对线虫进行诱变，发现C3基因功能缺失突变体中本应凋亡的细胞存活，C9基因功能缺失突变体中本不应凋亡的细胞发生凋亡。下列叙述错误的是（ ） A. C3基因促进细胞凋亡 B. C9基因抑制细胞凋亡 C. 细胞凋亡不利于线虫发育 D. 细胞凋亡受基因的调控 【答案】C 【解析】 【分析】细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程；在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的；细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。 【详解】A、C3基因功能缺失导致本应凋亡的细胞存活，说明正常C3基因促进细胞凋亡，A正确； B、C9基因功能缺失导致本不应凋亡的细胞凋亡，说明正常C9基因抑制细胞凋亡，B正确； C、细胞凋亡是生物体正常发育的基础，例如清除多余或受损细胞，若凋亡被抑制会导致发育异常，因此细胞凋亡对线虫发育有利，C错误； D、细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡，受基因调控，D正确； 故选C。 11. 传统发酵食品制作是民间智慧的结晶，相关谚语中蕴含着微生物学的原理。下列说法错误的是（　　） A. “无盐不成泡，老水养新菜”，制作泡菜时盐水抑制杂菌生长，“老水”中主要有异养厌氧型的乳酸菌 B. “白毛裹豆腐，方得腐乳香”，“白毛”主要是酵母菌，其分泌的蛋白酶将豆腐蛋白分解为肽和氨基酸 C. “凡作酒醴须曲，而蒲桃（葡萄）不用曲”，传统发酵技术往往直接利用原材料表面天然存在的微生物 D. “酒败成醋”，缺少糖源且氧气充足时，醋酸菌能将乙醇转化乙醛，再将乙醛变为醋酸 【答案】B 【解析】 【分析】发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。 【详解】A、高浓度盐水抑制微生物生长，制作泡菜的菌种主要是乳酸菌，其代谢类型为异养厌氧型，A正确； B、腐乳制作时使用的微生物主要是毛霉，故豆腐块上长的“白毛”主要是毛霉，B错误； C、传统发酵技术往往直接利用原材料表面天然存在的微生物，C正确； D、缺少糖源且氧气充足时，醋酸菌能将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸，D正确。 故选B。 12. 硝化细菌是一种好氧菌，可有效净化水体中铵盐，降低高浓度铵盐引发的池塘养殖对虾的死亡率。科研人员拟从当地对虾养殖池塘中筛选出对铵盐降解率高的硝化细菌菌株，操作流程如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 在配制选择培养基筛选硝化细菌时，不需要添加氮源 B. 从对虾死亡率低的养殖池塘中取样，能提高筛选的成功率 C. 用图示方法纯化菌种时，不能将最后一次的划线与第一次的划线相连 D. 应选择铵盐浓度减少最多的一组候选菌进行后续培养 【答案】A 【解析】 【分析】1、微生物常见的接种的方法：（1）平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生 长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。（2）稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 2、振荡培养：提供充足氧气、并使细菌与营养物质充分接触，扩大培养。 【详解】A、在配制选择培养基筛选硝化细菌时，要以铵盐为唯一氮源，A错误； B、本题想要筛选出对铵盐降解率高且稳定的硝化细菌菌株，那么从对虾死亡率低的养殖池塘中取样，能提高筛选的成功率，B正确； C、图示是平板画线法，在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落，不能将最后一次的划线与第一次的划线相连，C正确； D、对铵盐降解率越高，培养基中铵盐浓度减小得越多，所以可选择铵盐浓度减小得最多的一组候选菌进行后续培养，D正确。 故选A。 13. 嵌合体动物是指由两种或两种以上具有不同遗传特性的细胞组成的聚合胚发育而成的个体，下图表示采用注射法获得小鼠胚胎嵌合体（即黑白花仔鼠）的过程。下列说法错误的是（ ） A. 图中①、②分别表示滋养层细胞和内细胞团细胞，②细胞具有全能性 B. 黑色小鼠囊胚中的②细胞可在胃蛋白酶的作用下离散为单个细胞 C. 若要增加子代个体的数量，可将②均等分割，分割后的胚胎可以直接进行移植 D. 丁为胚胎移植，其实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置转移 【答案】B 【解析】 【分析】胚胎移植的生理学基础：①动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。 【详解】A、图中①、②分别表示滋养层细胞和内细胞团细胞，②内细胞团具有很强的分裂能力，并保持着细胞全能性，胚胎分割可在此时期，A正确； B、胃蛋白酶所需的 pH 较低，培养胚胎的环境会导致酶失活，因此不能用胃蛋白酶离散黑色小鼠囊胚中的②细胞，B错误； C、若要增加子代个体的数量，可将②内细胞团均等分割，分割后的胚胎可以直接进行移植，C正确； D、丁为胚胎移植，胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，D 正确。 故选B。 14. 以下是几种不同限制性内切核酸酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列有关叙述，正确的是（　　） A. 切割产生①片段的限制酶识别序列由5个碱基对构成 B. 限制酶只存在于原核生物，作用的化学键为磷酸二酯键和氢键 C. 两个③片段连接形成重组DNA时，EcoliDNA连接酶催化效率更高 D. 上述能进行连接的两个黏性片段，其连接后形成的DNA分子是 【答案】D 【解析】 【分析】限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。 【详解】A、切割产生①片段的限制酶，识别的碱基序列为-CTGCAG-，由6个碱基对构成，A错误； B、限制酶主要是从原核细胞中分离纯化出来的，作用的化学键为磷酸二酯键，B错误； C、两个③片段属于平末端， EcoliDNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率比T4DNA连接酶低，C错误； D、图中①④具有相同的黏性末端，可被DNA连接酶连接，其连接后形成的DNA分子是 ，D正确。 故选D。 15. 荒漠植物的 Z 基因与其抗旱性强有关。科学家利用 Z 基因和农杆菌的 Ti 质粒（如图，T-DNA 为可转移的 DNA）构建表达载体，培育抗旱转基因小麦。下列说法错误的是（　　） A. T-DNA 能整合到小麦细胞染色体上 B. 可用限制酶 ClaⅠ和 SacⅠ处理 Z 基因 C. 可用卡那霉素筛选含重组 Ti 质粒的农杆菌 D. 可在个体水平检测小麦是否获得抗旱性状 【答案】B 【解析】 【详解】A、农杆菌侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T- DNA（可转移的DNA）转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上，A正确； B、限制酶ClaI在Ti质粒的T-DNA上没有酶切位点，且会破坏标记基因卡那霉素抗性基因，限制酶SacI在Ti质粒的T-DNA上没有酶切位点，且会破坏复制起点，不能用限制酶ClaI和SacI处理 Z 基因，B错误； C、农杆菌Ti质粒上存在卡那霉素抗性基因，可用卡那霉素筛选含重组Ti质粒的农杆菌，C正确； D、荒漠植物的Z基因与其抗旱性强有关，可在个体水平检测小麦是否获得抗旱性状，D正确。 故选B。 二、解答题 16. 砷可严重影响植物的生长发育。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性，为探究其机制，研究者进行了相关实验。回答下列问题： （1）砷通过转运蛋白 F 进入根细胞时需消耗能量，该运输方式属于________。与该运输方式有关的细胞器主要有________________（写出两种）。 （2）针对砷吸收相关基因 C 缺失和过量表达的拟南芥，研究者检测了其根细胞中砷的含量，结果如图。由此推测，蛋白 C 可________（填“增强”或“减弱”）根对砷的吸收。进一步研究表明，砷激活的蛋白 C 可使 F 磷酸化，磷酸化的 F 诱导细胞膜内陷，形成含有蛋白 F 的囊泡。由此判断，激活的蛋白 C 可使细胞膜上转运蛋白 F 的数量_______，造成根对砷吸收量的改变。囊泡的形成过程体现了细胞膜在结构上具有___________的特点。 （3）砷和磷可竞争性通过转运蛋白 F 进入细胞。推测在砷胁迫下植物对磷的吸收量_______（填“增加”或“减少”），结合（2）和（3）的信息，分析其原因：________________（答出两点即可）。 【答案】（1） ①. 主动运输 ②. 线粒体、核糖体 （2） ①. 减弱 ②. 减少 ③. 流动性 （3） ①. 减少 ②. 砷胁迫下，细胞膜上转运蛋白 F 数量减少，砷竞争性结合转运蛋白 F，导致可与磷结合的转运蛋白 F 数量减少，植物对磷的吸收减少 【解析】 【分析】主动运输的特点是逆浓度梯度，需要载体蛋白协助，需要消耗能量。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。 【小问1详解】 物质跨膜运输时，需要载体蛋白且消耗能量的运输方式为主动运输，砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量，所以该运输方式属于主动运输，转运蛋白的合成需要核糖体，消耗的能量来自线粒体，因此，与主动运输方式有关的细胞器是核糖体和线粒体。 【小问2详解】 从图中可以看出，与野生型相比，C缺失突变体根细胞中砷浓度相对值较高，C过量表达植株根细胞中砷浓度相对值较低，由此推测，蛋白C可减弱根对砷的吸收。砷激活的蛋白C可使F磷酸化，磷酸化的F诱导细胞膜内陷，形成含有蛋白F的囊泡，这会使细胞膜上转运蛋白F的数量减少，从而造成根对砷吸收量的改变。囊泡是由细胞膜内陷形成的，这体现了细胞膜在结构上具有一定的流动性的特点。 【小问3详解】 由于砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞，在砷胁迫下，砷会与磷竞争转运蛋白F，所以推测植物对磷的吸收量减少。 这是因为砷激活蛋白C，使细胞膜上转运蛋白F数量减少，而磷也是通过转运蛋白F进入细胞，所以磷的吸收量减少；此外砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞，砷胁迫下，更多的转运蛋白F用于转运砷，导致磷的吸收量减少。 17. 长果秤锤树是国家二级保护植物，对其光合特性的研究有助于保护该物种。科研人员以两年生长果秤锤树幼苗为材料，设置全光照（CK）、60%光照（L1）、40%光照（L2）、20%光照（L3）4种光照强度处理，研究光照对其光合作用的影响，部分结果如下表，请回答下列问题： 处理 最大净光合速率 /（μmol·m-2·s-1） 光饱和点 /（μmol·m-2·s-1） 光补偿点 /（μmol·m-2·s-1） CK 1.643 183999 36.799 L1 1.713 289.601 22.400 L2 4.101 440.001 14.400 L3 7.49 828.80 7.200 （1）欲测定长果秤锤树幼苗叶片叶绿素含量，可用______提取叶片中的色素。光照过强会导致幼苗光反应系统受损，破坏______（填结构名称），导致捕获光能的能力下降。 （2）光补偿点是植物光合作用吸收的CO2与呼吸作用释放的CO2相等时的光照强度。L2和L3的光补偿点显著低于CK，表明在中度、重度遮荫下，长果秤锤树幼苗利用弱光的能力______（“更强”或“更弱”）。 （3）L3的光饱和点显著高于CK，从光合作用的物质基础角度分析，原因可能是在弱光环境下，长果秤锤树幼苗通过______（答出1点即可）等方式提高对光的利用率，需要更高的光照强度才能达到光合饱和。在夏季，CK和L1处理下长果秤锤树幼苗叶片净光合速率日变化呈双峰曲线，出现光合“午休”现象，其原因是______。 【答案】（1） ①. 无水乙醇 ②. 类囊体薄膜 （2）更强 （3） ①. 增加光合色素含量 ②. 中午光照过强，气孔关闭，二氧化碳吸收减少，光合速率下降 【解析】 【分析】分析题意，本实验以两年生长果秤锤树幼苗为材料，设置全光照（CK）、60%光照（L1）、40%光照（L2）、20%光照（L3）4种光照强度处理，研究光照对其光合作用的影响，实验的自变量是光照强度，因变量是光合速率，据此分析作答。 【小问1详解】 色素易溶于有机溶剂，可用无水乙醇提取色素；强光会破坏叶绿体的 类囊体薄膜（光反应场所），导致其上色素和光反应酶受损，降低光能捕获效率。 【小问2详解】 分析题意可知，光补偿点越低，说明植物在更弱的光照下即可维持光合与呼吸平衡（净光合速率为0），分析表中数据可知，CK（36.799）> L2（14.400）> L3（7.200），表明遮荫（L2、L3）下光补偿点显著降低，利用弱光能力更强。 【小问3详解】 弱光环境下（如L3），植物可通过 增加叶绿素含量提高光能利用效率，因此需要更强光照才能达到光合速率饱和；夏季正午强光、高温使叶片 气孔关闭（减少水分散失），导致CO₂吸收受阻，暗反应受限，净光合速率下降。 18. 冬瓜果面有蜡粉可提高果实抗病、耐日灼和耐储性。为探究冬瓜果面蜡粉的遗传方式并对蜡粉基因（用“A”“a”表示）进行定位，科研人员进行了一系列杂交实验，结果如表。 群体 植株总数/株 果面有蜡粉株数/株 果面无蜡粉株数/株 P1 30 30 0 P2 30 0 30 F1 523 523 0 F2 574 430 144 注：F1为P1和P2杂交后代，F2为F1自交后代。 （1）根据杂交结果可知，果面蜡粉的遗传遵循基因的______定律，依据是_____。 （2）实验证明蜡粉性状的改变是由基因突变引起的，突变基因上出现了一个限制酶H的切割位点，可用于在苗期筛选出果实表面有蜡粉的植株，据此设计引物后进行植株基因型鉴定的步骤为：提取基因组DNA→PCR扩增目的DNA片段→限制酶H切割扩增产物→电泳。结果显示P1植株为1条条带，P2植株为2条条带，则F2中有蜡粉的植株为______条条带，限制酶H的切割位点位于_____（填“A”“a”或“A和a”）上。 （3）用表中材料设计实验，验证（1）中得到的结论，所选材料应为_____。 【答案】（1） ①. 分离 ②. F2中出现3:1的性状分离比，符合一对等位基因的遗传规律 （2） ①. 1或3 ②. a （3）F1植株和P2植株 【解析】 【分析】基因分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。 【小问1详解】 根据杂交结果可知，果面蜡粉的遗传遵循基因的分离定律，因为F1自交得到的F2中，果面有蜡粉株数与果面无蜡粉株数之比约为3：1（430：144≈3：1），符合基因分离定律中杂合子自交后代性状分离比3：1的比值。 【小问2详解】 要进行植株基因型鉴定，在提取基因组DNA后，需要通过PCR扩增目的DNA片段。P1植株为1条条带，P2植株为2条条带，说明P1为纯合子且其基因不能被限制酶H切割（假设P1基因型为AA），P2为纯合子且其基因能被限制酶H切割（假设P2基因型为aa），限制酶H的切割位点位于a上。F1基因型为Aa，F2中有蜡粉的植株基因型为AA或Aa。AA只有1条条带（不能被切割），Aa会有3条条带（A不能被切割为1条，a被切割为2条），所以F2中有蜡粉的植株为1条或3条条带。  【小问3详解】 验证分离定律，采用测交的方法，所选材料：F1Aa与P2aa（测交实验可以验证基因的分离定律）。 19. 活性黑 5 是一种低毒性、难褪色的含氮染料。欲利用生物酶处理染料废水中的活性黑 5，具体操作流程如下图。从染料废水堆积池的污泥中获得优势菌群，采用浓度梯度驯化法，进一步培养获得具备强分解活性黑 5 能力的假单胞杆菌，并进行基因表达分析。据图回答下列问题： （1）培养基Ⅰ和培养基Ⅱ均以______为唯一氮源，从用途上来看均属于______培养基，该类培养基的特点是______。培养基Ⅱ是利用______法进行接种，其分离单菌落的原理是______。 （2）假单胞杆菌中，BVU5 蛋白分解活性黑 5 的场所最可能为______（填“细胞质基质”或“溶酶体”），判断依据是______。 （3）假单胞杆菌分解活性黑 5 能力的强弱可能与______（答出 2 点）因素有关。 【答案】（1） ①. 活性黑 5 ②. 选择 ③. 允许特定种类的微生物生长（或允许能分解活性黑 5 的假单胞杆菌生长），同时抑制或阻止其他种类微生物生长 ④. 平板划线 ⑤. 通过接种环在固体培养基表面连续划线，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面，经培养得到单菌落 （2） ①. 细胞质基质 ②. 假单胞杆菌是原核生物，没有溶酶体 （3）BVU5 蛋白的含量、BVU5 蛋白的活性、BVU5 蛋白的空间结构 【解析】 【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐，其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏，因为它们来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对特殊营养物质和氧气的要求。 【小问1详解】 该培养基能筛选到能利用活性黑5的微生物，故培养基Ⅰ和培养基Ⅱ均以活性黑5为唯一氮源，从用途上来看均属于选择培养基，该选择培养基的特点是允许特定种类的微生物生长（或允许能分解活性黑 5 的假单胞杆菌生长），同时抑制或阻止其他种类微生物生长；根据题图可知，培养基Ⅱ是利用平板划线法进行接种，其分离单菌落的原理是通过接种环在固体培养基表面连续划线，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面，经培养得到单菌落。 【小问2详解】 假单胞杆菌为原核生物，没有溶酶体，核糖体是合成蛋白质的场所，，因此BVU5 蛋白分解活性黑 5 的场所最可能为细胞质基质。 【小问3详解】 假单胞杆菌的BVU5 蛋白能分解活性黑 5 ，假单胞杆菌分解活性黑 5 能力的强弱可能与BVU5 蛋白的含量、BVU5 蛋白的活性、BVU5 蛋白的空间结构等因素有关。 20. 卡拉胶是一类源于海洋红藻的大分子多糖，可被某些细菌降解为具有多种应用前景的卡拉胶寡糖。某研究小组拟筛选具有高活性卡拉胶酶 (CG)的菌种用于生产卡拉胶寡糖。回答下列问题： （1）为构建携带CG基因的大肠杆菌表达载体 (图1)，为保证连接准确性和效率，对CG基因的PCR扩增产物和质粒进行双酶切，随后用____________酶连接。CG基因转录模板链的5'端最好含有__________酶切位点。 （2）两组同学选用了不同的双酶切组合和T4 DNA 连接酶重复上述实验，获得的部分重组质粒分子大小符合预期，但均无法使用各自构建表达载体的双酶切组合进行切割，推测这两组同学选用的双酶切组合分别是__________________。 （3）为将构建好的表达载体转入大肠杆菌，需要先用_________________处理大肠杆菌细胞使其处于一种能吸收周围环境中DNA 分子的生理状态，随后在含卡拉胶和__________________的培养基中培养一段时间后，根据菌落周围有无水解透明圈筛选目的菌株。 （4）已知空间上邻近的两个半胱氨酸易形成二硫键，从而提升蛋白质的耐热性。为提高CG的耐热性，研究人员分析了五个氨基酸位点的空间距离和保守度(保守度值越大表明该位点对酶的功能越关键)，如图2所示。根据分析结果，选择第_______________位的氨基酸替换成半胱氨酸最合适，原因是___________。 【答案】（1） ①. DNA连接 ②. BamHⅠ （2）EcoRⅤ和SmaⅠ、SpeⅠ和XbaⅠ （3） ①. Ca2+ ②. 四环素 （4） ①. 44 ②. 该位点的氨基酸空间上离半胱氨酸更近，容易形成二硫键，而且保守度低，替换后对酶功能的影响较小 【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】 对DNA片段可用DNA连接酶连接，因此对CG基因的PCR扩增产物和质粒需要用DNA连接酶连接。由于DNA连接酶对平末端的效率较低，为保证连接准确性和效率，因此切割质粒和目的基因时不能选择切成平末端的限制酶，即不能选择EcoR V酶和Sma Ⅰ酶，而Spe Ⅰ酶与Xba Ⅰ酶切割后的黏性末端相同，若选择Spe Ⅰ酶与Xba Ⅰ酶切割，会出现质粒和目的基因的自连、甚至目的基因倒接，因此切割质粒时Spe Ⅰ酶与Xba Ⅰ酶中只能选择一个，而另一个限制酶需要选择BamH Ⅰ酶，又由于转录的方向是由启动子→终止子，且mRNA形成的方向是5’→3’，且mRNA与DNA的模板链方向相反，因此基因模板链的3’应靠近启动子，故为保证连接准确性和效率，CG基因转录模板链的5'端最好含有BamH I酶切位点。 【小问2详解】 T4DNA连接酶既可以连接平末端，也可连接黏性末端，不同的平末端均可由T4DNA连接酶连接，由于限制酶的识别序列具有专一性，若连接后的序列不存在最初限制酶的识别序列，则可能导致重组质粒无法使用各自构建表达载体的双酶切组合进行切割。图中Spe I和Xba I剪切产生同源黏性末端（互为同尾酶，连接后不再保留原有酶切位点），Sma I和EcoR V 都产生平末端，连接后同样往往破坏原来的识别序列。故两组同学所用的双酶切组合分别是EcoR Ⅴ和Sma Ⅰ、Spe Ⅰ和Xba Ⅰ。 【小问3详解】 为将构建好的表达载体转入大肠杆菌，需要先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，目的是使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，便于重组DNA进入受体细胞。由于具有高活性卡拉胶酶（CG）的菌种可分解卡拉胶，使其菌落周围形成透明圈，且重组质粒上含有四环素抗性基因，因此导入目的基因的大肠杆菌可接种在含卡拉胶和四环素的培养基中培养一段时间后，根据菌落周围有无水解透明圈筛选目的菌株。 【小问4详解】 据图可知，虚线长度代表氨基酸间的空间距离，由于第44位点的氨基酸空间上离半胱氨酸更近，容易形成二硫键，而且保守度低，替换后对酶功能的影响较小，因此选择第44位的氨基酸替换成半胱氨酸最合适。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $