精品解析：广东省汕头市潮阳实验学校2025-2026学年高三上学期期中考试生物试题

汕头市潮阳实验学校2025~2026学年度第一学期期中考试 高三生物试卷 一、选择题：（本题共16小题，共40分。第1-12小题每题2分，第13-16小题每题4分。每小题的四个选项中，只有一项符合题目要求。） 1. 湿地被誉为“地球之肾”，下列关于湿地生态保护的叙述，正确的是（　　） A. 完全依赖自然演替 B. 严格管控污水排放 C. 禁止开发利用 D. 迁出所有顶级捕食者 2. 下列高中生物学实验的部分操作，正确的是（ ） 选项 实验名称 实验操作 A 探究抗生素对细菌的选择作用 涂菌前，需将抗生素均匀涂抹在培养基平板上 B 制作果酒和果醋 当葡萄酒制作完成后，需拧紧瓶盖，促进葡萄醋的发酵 C 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 稀释土壤样品时，每个梯度稀释时都需更换移液器枪头 D DNA片段的扩增及电泳鉴定 接通电源后，看到DNA条带迁移至凝胶边缘时，停止电泳 A. A B. B C. C D. D 3. 模型建构是生物学研究中的常用方法。下列过程或关系符合下图所示模型的是（　　） A. 光合作用的暗反应过程 B. 生物圈中的碳循环过程 C. 组织液、血浆和淋巴液的物质交换关系 D. 细胞膜、内质网膜和核膜成分的转换关系 4. 果蝇（2n=8）的精原细胞减数分裂过程中，染色体或DNA数量不可能发生的变化是（ ） A. 染色体：16→8 B. DNA：16→8 C. 染色体：8→4 D. DNA：8→4 5. 青霉素可采取液体发酵方式以青霉菌（一种需氧、多细胞丝状真菌）为生产菌株进行生产，过程中操作不当的是（ ） A. 用诱变或基因工程等途径得到的菌种进行接种 B. 监控pH、温度、溶解氧等参数 C. 用血细胞计数板实时监测活菌数量 D. 用大肠杆菌为指示菌监测青霉素产量 6. 现代生理学中将能发生动作电位的细胞称为可兴奋细胞，动作电位是在静息电位的基础上产生的膜电位变化。关于可兴奋细胞的静息电位和动作电位，下列叙述正确的是（　　） A. 静息状态下细胞内的K⁺浓度高于细胞外，在动作电位发生时则相反 B. 胞外K⁺浓度升高或Na⁺浓度降低时，细胞的兴奋性增强 C. 动作电位发生时，细胞膜对Na⁺的通透性升高，膜内电位由正变负 D. 协助扩散是静息电位发生的必要条件，主动运输是动作电位发生的必要条件 7. 在构建基因表达载体时，需要遵循一定的规则。同时面对实际问题，可利用分子生物学原理加以解决。下列说法正确的是（ ） A. 利用不同的限制酶对载体和目的基因进行剪切而形成的黏性末端无法再次连接 B. 若要降低细胞中某基因的表达，可将该基因的编码序列反向连接到基因表达载体中 C. 如果目的基因没有合适的酶切位点，可以在引物3′端末尾设计加入酶切位点 D. 表达载体中标记基因不需要启动子，可以在受体细胞中持续表达 8. 某植物根细胞吸收存在两种跨膜运输方式，见图。下列有关分析正确的是（　　） A. 低钾环境时，K+运输速率受H+运输速率限制 B. 运输H+时，载体蛋白空间结构不会改变 C. 呼吸抑制剂会抑制K+的这两种运输方式 D. K+是一种信号分子，能诱发根细胞产生兴奋 9. M和N是同一染色体上两个基因的部分序列，其转录方向如图所示。表中对M和N转录产物的碱基序列分析正确的是（ ） 编号 M的转录产物 编号 N的转录产物 ① 5'-UCUACA-3' ③ 5'-AGCUGU-3' ② 5'-UGUAGA-3' ④ 5'-ACAGCU-3' A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④ 10. 非整倍体现象的出现通常是配子形成时个别染色体分离异常造成的。如图为人体精子形成时性染色体异常的示意图（不考虑其他突变及染色体互换）。下列叙述错误的是（　　） A. 人体中细胞①和②的染色体数相同 B. 图甲细胞③中染色体组成类型有222种可能 C. 图乙细胞④中所示染色体不是同源染色体 D. 产生XYY个体的异常配子来源于图乙途径 11. 为探究土地利用方式对羊草草地植物群落的影响，研究人员测定了不同土地利用方式下某羊草草地的相关指标，结果如表。与传统放牧相比，下列关于该草地的推测，不合理的是（　　） 土地利用方式 土壤速效氮/磷(mg·kg-1) 植物群落的地上生物量(g·m-2) 羊草的地上生物量(g·m-2) 植物群落丰富度 传统放牧 16.7/5.8 72.7 23.1 11.0 围封打草 18.8/13.4 202.2 89.2 10.8 畜禽草耦合 42.9/34.7 423.5 288.0 7.5 A. 围封打草和畜禽草耦合均提高了土壤肥力 B. 围封打草减弱了羊草在植物群落中的优势 C. 畜禽草耦合提高了植物群落的光能利用率 D. 畜禽草耦合降低了植物群落的物种多样性 12. 为探究种养关系，科研人员构建了“稻田-鱼塘循环水养殖系统”，如图所示，鱼塘养殖水被泵入水塔后，流经稻田、集水池和生态沟，再回流到鱼塘。稻田进入水和流出水中可溶性氧气浓度（DO）、总氮浓度（TN）和总磷浓度（TP）的检测结果如下表。 指标 进入水 流出水 DO（mg/L） 7.02 12.05 TN（mg/L） 3.84 2.64 TP（mg/L） 0.84 0.65 关于该系统，下列叙述错误的是（ ） A. 同时提高了鱼塘的氧含量和稻田肥力 B. 同时增大了水稻和鱼塘的能量输入 C. 能够降低稻田的施肥量并改善环境 D. 可减少鱼塘污染物，体现了循环原理 13. 下图是甲与其他四种生物β-珠蛋白前 40个氨基酸的序列比对结果，字母代表氨基酸，“.”表示该位点上的氨基酸与甲的相同，相同位点氨基酸的差异是进化过程中β-珠蛋白基因发生突变的结果。下列叙述错误的是（ ） A. 不同生物β-珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大 B. 位点上未发生改变的氨基酸对维持β-珠蛋白功能稳定可能更重要 C. 分子生物学证据与化石等证据结合能更准确判断物种间进化关系 D. 五种生物相互比较，甲与乙的氨基酸序列差异最大，亲缘关系最远 14. 为研究马铃薯贮藏时间与内源激素含量之间的关系，研究人员测定了马铃薯块茎贮藏期间在不同温度条件下的发芽率（图1），以及20℃条件下3种内源激素的含量（图2）。下列叙述正确的是（ ） A. 贮藏第60天时，4℃下马铃薯块茎脱落酸含量可能高于20℃ B. 马铃薯块茎贮藏期间，赤霉素/脱落酸比值高抑制发芽 C. 降低温度或喷洒赤霉素均可延长马铃薯块茎的贮藏时间 D. 20℃下贮藏120天后，赤霉素促进马铃薯芽生长的作用大于生长素 15. 某动物（AaBbDd）的孤雌生殖方式是：来自次级卵母细胞的极体，随机与来自同一卵原细胞的其他极体融合形成二倍体细胞，而后发育成新个体。该动物一个次级卵母细胞形成的卵细胞染色体如图所示。来自该次级卵母细胞的极体，以此生殖方式形成的二倍体细胞是（ ） A. B. C. D. 16. X染色体上的D基因异常可导致人体患病，在男性中发病率为1/3500，某患病男孩（其母亲没有患病）X染色体上的基因D和H内各有一处断裂，断裂点间的染色体片段发生颠倒重接。研究者对患儿和母亲的DNA进行了PCR检测，所用引物和扩增产物电泳结果如图。不考虑其他变异，下列分析错误的是（　　） A. 该病患者中男性显著多于女性，女性中携带者的占比约为1/1750 B. 用R1和R2对母亲和患儿DNA进行PCR检测的结果相同 C. 与正常男性相比，患病男孩X染色体上的基因排列顺序发生改变 D. 利用S1和S2进行PCR检测，可诊断母亲再次孕育的胎儿是否患该病 二、非选择题：（本题共5小题，共60分。） 17. 某省某废弃铅锌矿区的农田土壤镉（Cd）污染严重（Cd含量达5.2mg/kg，超国标3倍）。2021年，科研团队采用“生物炭+东南景天”联合修复技术，相关数据如下： 处理方式 土壤Cd含量（mg/kg） 东南景天生物量（g/m2） 土壤微生物多样性指数 未修复（对照） 5.2 120 1.8 ？ 3.1 210 2.5 仅种植东南景天 2.7 680 2.1 生物炭+东南景天 1.3 850 3.4 注：生物炭由秸秆高温裂解制成，具有多孔结构和强吸附性 （1）东南景天属于生态系统组成成分中的______，其根系镉浓度高于土壤，这种现象称为______。当镉（Cd）污染程度超过一定限度时，当地生物量和土壤微生物多样性指数会显著下降，生态平衡遭到破坏，说明______。 （2）表中？处的处理方式是______；据表中数据分析，______处理最有利于修复当地镉污染，依据是______。 （3）当地农民提议可以种植蔬菜来修复土壤镉污染，你觉得该提议是否合理并说明理由。______。 （4）按最有利的方式完成修复，两年后检测发现土壤镉含量有所回升，推测可能原因并提出改进措施。______（答1点即可）。 18. 溶酶体是参与甲醛代谢的重要细胞器之一。细胞代谢产生的甲醛称为内源性甲醛，其代谢异常会引起神经细胞的死亡，严重危害人类的健康。 （1）溶酶体来自图中的[ ]_______（填序号和细胞结构名称），从化学成分角度分析，禽流感病毒与图中结构______（填序号）的化学组成最相似。 （2）溶酶体内部的PH约为4.8.研究表明，少量的溶酶体内的水解酶泄漏到细胞质基质中不会引起细胞损伤，原因是______。 （3）细胞在缺血缺氧状态下会产生氧化应激，此过程会伴随着细胞内源性甲醛的升高。为对这一机理进行验证，研究者进行了以下实验：A组手术处理，主要是对大鼠双侧颈动脉进行不完全结扎；B组______；C组不做任何处理。1天后检测大鼠脑组织细胞内溶酶体与细胞质中的甲醛浓度，结果如下表 组别 A组 B组 C组 甲醛浓度（umol/kg） 溶酶体 140 120 121 细胞质 48 49 49 注：对大鼠双侧颈动脉进行不完全结扎，会导致脑缺血供氧不足。 讨论：①对比B、C组实验的实验结果，说明______。②实验结果不仅可以验证氧化应激会引细胞内甲醛的升高，且______。 （4）正常情况下甲醛会被转运出神经细胞，以减少对细胞的伤害。为了探究甲醛的转运方式，研究人员用药物L破坏了溶酶体膜，一段时间后，检测实验组与对照组细胞内和培养液中的甲醛浓度，若______，则表明溶酶体参与了甲醛的运出，其运输方式为胞吐。 19. 水稻籽粒外壳（颖壳）表型有黄色、黑色、紫色和棕红色等，种植颖壳表型不同的彩色稻，既可满足国家粮食安全需要，又可形成优美画卷，用于旅游开发。回答下列问题。 （1）研究发现，水稻颖壳的紫色、棕红色、黄绿色和浅绿色的形成与类黄酮化合物的代谢有关。假设显性基因C、R、A控制颖壳色素的形成，且独立遗传，相应的隐性等位基因不具有该效应。色素合成代谢途径如图。 现有基因型为CcRrAa与CcRraa的两品种水稻杂交，F1中颖壳表型为紫色、棕红色、黄绿色和浅绿色的比例为______。F1中，颖壳颜色在后代持续保持不变的个体所占比例为______。 （2）野生稻的颖壳为黑色，经过突变和驯化，目前栽培稻的颖壳多为黄色。黑色和黄色颖壳由等位基因Bh/bh控制，且黑色（Bh）对黄色（bh）为显性。科研小组对多个品种进行分析，发现有两个黄色颖壳突变类型（栽培稻1、2），但不知两者的突变是否是来自同一个基因。请设计一个杂交实验，进行判断______。 （3）科研小组采用PCR技术，扩增出野生稻和栽培稻Bh/bh基因的片段，电泳结果见图1. 说明：野生型Bh基因的部分序列为：5’-GATTCGCTCACA-3’，该链为非模板链，编码的肽链为天冬氨酸-丝氨酸-亮氨酸-苏氨酸。UAA、UAG为终止密码子。 据图1可知，与野生稻相比，栽培稻2是由于Bh基因发生了______，颖壳表现为黄色。栽培稻1和野生稻的PCR扩增产物大小一致，科研小组进行了DNA测序，结果见图2（图中仅显示两者含有差异的部分序列，其余序列一致；A、T、C、G表示4种碱基）。比较两者DNA碱基序列，发现栽培稻1是由于Bh基因中的DNA序列发生______，导致______，颖壳表现为黄色。 20. 植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应（应对不良环境的系列反应）的关系，生长素IAA和脱落酸ABA分别在调控植物生长发育和胁迫抗性中发挥重要作用，研究者对其分子机制进行了探索。 （1）IAA合成的原料是________，ABA合成的部位之一在根部的________。 （2）TS基因编码的蛋白（TS）促进IAA的合成。研究发现，拟南芥受到干旱胁迫时，TS基因表达下降，生长减缓。研究者用野生型（WT）和TS基因功能缺失突变株（ts）进行实验，结果如图甲。 图甲结果显示，TS基因功能缺失导致________。 （3）为了探究TS影响抗旱性的机制，研究者通过实验，鉴定出一种可与TS结合的酶BG。已知BG催化结合态ABA-GE（无活性）水解为游离态ABA（有活性）。提取纯化TS和BG，进行体外酶活性测定，结果如图乙。由实验结果可知TS具有_______（填“促进”或“抑制”）BG活性的作用。 （4）为了证明上述第（3）问结论，可检测野生型和三种突变株中的ABA含量。请在图丙中相应位置绘出能证明上述结论的结果_______。 （5）研究还发现，干旱或盐胁迫下植物产生的大量H2O2能够次磺酸化修饰TS蛋白的第308位半胱氨酸。综合上述信息可知，TS能精细协调生长和逆境响应之间的平衡，使植物适应复杂多变的环境。请完善下面干旱条件下TS调节机制模型。 ①_______；②_______。 21. 苏氨酸是常用工业原料，目前主要通过大肠杆菌发酵生产。我国研究者尝试利用基因工程技术提高菌株生产能力。 （1）大肠杆菌苏氨酸合成酶基因的启动子是_________的部位，驱动基因转录出mRNA。细胞中氨基酸在_________中以该mRNA为模板合成苏氨酸合成酶。 （2）当细胞中苏氨酸含量较高时，会抑制苏氨酸合成酶基因的转录。A基因编码的A蛋白位于大肠杆菌细胞膜上，可将苏氨酸运出细胞。分别利用三种具有持续表达活性的启动子和A基因、红色荧光蛋白（RFP）基因构建表达载体并导入大肠杆菌菌株W中，获得三种工程菌，相关处理及结果如图。    ①该实验的目的是_________。 ②工程菌W-01苏氨酸产量显著高于W的原因是_________。 （3）W-01菌株具有更高的苏氨酸产量，但其生长明显弱于菌株W和其他工程菌，从物质与能量的角度，推测原因是_________。 （4）大肠杆菌拟核中有一个环状DNA分子，其上的F基因是调控细胞分裂的主要基因，当其表达水平较低时.可产生含有多个拟核DNA的多倍体菌株，这种菌株细胞体积和细胞内基因表达产物增加。综合利用上述信息，设计一个插入W-01菌株F基因启动子与编码区之间的表达元件（如图），制备高产苏氨酸的多倍体工程菌，且该工程菌能够在含氯霉素的培养基中生长①_________②_________③_________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 汕头市潮阳实验学校2025~2026学年度第一学期期中考试 高三生物试卷 一、选择题：（本题共16小题，共40分。第1-12小题每题2分，第13-16小题每题4分。每小题的四个选项中，只有一项符合题目要求。） 1. 湿地被誉为“地球之肾”，下列关于湿地生态保护的叙述，正确的是（　　） A. 完全依赖自然演替 B. 严格管控污水排放 C. 禁止开发利用 D. 迁出所有顶级捕食者 【答案】B 【解析】 【详解】A、自然演替速度缓慢，且面对人为干扰（如污染、破坏）时难以自我修复，仅靠自然演替无法实现有效保护，A错误； B、污水排放会导致湿地水质恶化，破坏土壤和生物栖息地，严格管控污水排放是保护湿地生态的关键措施，B正确； C、“禁止开发利用”过于绝对，湿地可在保护前提下进行合理开发（如生态旅游、科学研究），实现保护与利用的平衡，C错误； D、顶级捕食者是湿地食物链的重要组成部分，对维持生态平衡有重要作用，迁出会破坏生态系统稳定性，D错误。 故选B。 2. 下列高中生物学实验的部分操作，正确的是（ ） 选项 实验名称 实验操作 A 探究抗生素对细菌的选择作用 涂菌前，需将抗生素均匀涂抹在培养基平板上 B 制作果酒和果醋 当葡萄酒制作完成后，需拧紧瓶盖，促进葡萄醋的发酵 C 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 稀释土壤样品时，每个梯度稀释时都需更换移液器枪头 D DNA片段的扩增及电泳鉴定 接通电源后，看到DNA条带迁移至凝胶边缘时，停止电泳 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A、抗生素不能涂抹在培养基上，而是将含有少量细菌的培养液均匀涂抹在培养基上，将培养皿分成4个区域，在3个区域放含有抗生素的纸片，在另外一个区域放不含抗生素的纸片，A错误； B、制作果醋需在有氧条件下进行，拧紧瓶盖会抑制醋酸菌（需氧型）的发酵，B错误； C、稀释涂布平板法中，更换枪头可避免不同浓度菌液交叉污染，确保稀释梯度准确，C正确； D、DNA电泳应通过指示剂（如溴酚蓝）判断停止时间，若DNA迁移至凝胶边缘可能已流失，D错误。 故选C。 3. 模型建构是生物学研究中的常用方法。下列过程或关系符合下图所示模型的是（　　） A. 光合作用的暗反应过程 B. 生物圈中的碳循环过程 C. 组织液、血浆和淋巴液的物质交换关系 D. 细胞膜、内质网膜和核膜成分的转换关系 【答案】C 【解析】 【详解】A、光合作用的暗反应过程中，CO2的固定和C3的还原等过程是单向的酶促反应，不存在图示中三者间的双向流动关系，A错误； B、生物圈中的碳循环过程，涉及生产者、消费者、分解者以及无机环境之间的碳元素循环，而题干中的图只有三者的关系，不符合图示模型，B错误； C、组织液、血浆和淋巴液的物质交换关系是：血浆和组织液之间可以双向渗透，组织液可以单向渗透到淋巴液，淋巴液通过淋巴循环回到血浆，与图示三者间的关系相符，C正确； D、内质网膜向内与核膜直接相连，向外与细胞膜直接相连，内质网膜可以直接转化成细胞膜和核膜，但核膜与细胞膜之间不存在图示中的转化关系，D错误。 故选C。 4. 果蝇（2n=8）的精原细胞减数分裂过程中，染色体或DNA数量不可能发生的变化是（ ） A. 染色体：16→8 B. DNA：16→8 C. 染色体：8→4 D. DNA：8→4 【答案】A 【解析】 【详解】A、果蝇体细胞染色体数为8条，精原细胞染色体数也为8条，在减数分裂过程中，染色体数目最多为8条（减数第一次分裂前的间期、减数第一次分裂过程中），不可能出现16→8的变化，A错误； B、精原细胞DNA为8个，经过间期复制后DNA变为16个，减数第一次分裂结束后DNA变为8个，即DNA数量可以发生16→8的变化，B正确； C、精原细胞染色体数为8条，减数第一次分裂结束后，染色体数目减半为4条，即染色体数量可以发生8→4的变化，C正确； D、精原细胞DNA为8个，经过间期复制后DNA变为16个，减数第一次分裂结束后DNA变为8个，减数第二次分裂结束后DNA变为4个，即DNA数量可以发生8→4的变化，D正确。 故选A。 5. 青霉素可采取液体发酵方式以青霉菌（一种需氧、多细胞丝状真菌）为生产菌株进行生产，过程中操作不当的是（ ） A. 用诱变或基因工程等途径得到的菌种进行接种 B. 监控pH、温度、溶解氧等参数 C. 用血细胞计数板实时监测活菌数量 D. 用大肠杆菌为指示菌监测青霉素产量 【答案】C 【解析】 【详解】A、诱变或基因工程等途径可改造青霉菌菌株，获得高产等优良菌种，用于接种发酵生产青霉素，操作恰当，A正确； B、发酵过程中，pH、温度、溶解氧等参数会影响青霉菌的生长和代谢，监控这些参数是必要的，操作恰当，B正确； C、血细胞计数板无法区分死菌与活菌，且青霉菌为多细胞丝状结构，难以分散计数，实时监测活菌数不准确，操作不当，C错误； D、大肠杆菌对青霉素敏感，可用大肠杆菌为指示菌，通过观察大肠杆菌的生长情况来监测青霉素产量，操作恰当，D正确。 故选C。 6. 现代生理学中将能发生动作电位的细胞称为可兴奋细胞，动作电位是在静息电位的基础上产生的膜电位变化。关于可兴奋细胞的静息电位和动作电位，下列叙述正确的是（　　） A. 静息状态下细胞内的K⁺浓度高于细胞外，在动作电位发生时则相反 B. 胞外K⁺浓度升高或Na⁺浓度降低时，细胞的兴奋性增强 C. 动作电位发生时，细胞膜对Na⁺的通透性升高，膜内电位由正变负 D. 协助扩散是静息电位发生的必要条件，主动运输是动作电位发生的必要条件 【答案】D 【解析】 【详解】A、静息时细胞内K⁺浓度始终高于细胞外浓度，动作电位发生时Na⁺内流，但细胞内Na⁺浓度仍低于细胞外浓度，K⁺浓度仍高于细胞外，A错误； B、静息电位主要由K⁺外流形成，胞外K⁺浓度升高时，K⁺外流减少，静息电位绝对值（膜内外电位差）减小，导致细胞更易达到阈电位，动作电位容易发生，动作电位由Na⁺内流引起，当细胞外钠离子浓度降低时，Na⁺内流减少，细胞兴奋性下降，B错误； C、动作电位发生时，细胞膜对Na⁺的通透性升高，膜内电位由负变正，C错误； D、静息电位主要由K⁺外流形成，钾离子外流的方式是协助扩散，主动运输能维持神经细胞膜外高钠膜内高钾的状态，这是动作电位发生的必要条件，D正确。 故选D。 7. 在构建基因表达载体时，需要遵循一定的规则。同时面对实际问题，可利用分子生物学原理加以解决。下列说法正确的是（ ） A. 利用不同的限制酶对载体和目的基因进行剪切而形成的黏性末端无法再次连接 B. 若要降低细胞中某基因的表达，可将该基因的编码序列反向连接到基因表达载体中 C. 如果目的基因没有合适的酶切位点，可以在引物3′端末尾设计加入酶切位点 D. 表达载体中标记基因不需要启动子，可以在受体细胞中持续表达 【答案】B 【解析】 【分析】1、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，形成黏性末端或平末端。 2、基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因 （1）启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始； （2）终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束； （3）标记基因便于目的基因的鉴定和筛选； （4）在构建基因表达载体时，首先会用一定的限制酶切割载体，使它出现一个切口；然后用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段；再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处，这样就形成了一个重组DNA分子。 【详解】A、同尾酶识别的核苷酸序列不同，但是产生的末端相同，因此用同尾酶切割运载体和目的基因，可以产生相同的黏性末端而进行互补再次连接，A错误； B、要降低细胞中某基因的表达，可将该基因的编码序列反向连接到基因表达载体中，转录形成的两种mRNA可碱基互补配对，抑制该基因的翻译过程，从而使该基因表达量下降，B正确； C、由于DNA子链延伸时总是从5’到3’，如果目的基因没有合适的酶切位点，那么可以在引物5’端末尾设计加入酶切位点，C错误； D、表达载体中标记基因和目的基因都需要合适的启动子才能表达，D错误。 故选B。 8. 某植物根细胞吸收存在两种跨膜运输方式，见图。下列有关分析正确的是（　　） A. 低钾环境时，K+运输速率受H+运输速率限制 B. 运输H+时，载体蛋白空间结构不会改变 C. 呼吸抑制剂会抑制K+的这两种运输方式 D. K+是一种信号分子，能诱发根细胞产生兴奋 【答案】A 【解析】 【详解】A、由图可知，低钾环境时，K+进行主动运输，由膜两侧的H+浓度差驱动，因此受H+运输速率限制，A正确； B、载体蛋白运输物质时，会与被运输物质结合，改变自身构象，B错误； C、图中高钾环境中K+的运输方式为协助扩散，呼吸抑制剂不会抑制这种运输方式，C错误； D、K+可以作为一种信号分子影响根细胞的运输方式，但根细胞不能产生兴奋，D错误。 故选A。 9. M和N是同一染色体上两个基因的部分序列，其转录方向如图所示。表中对M和N转录产物的碱基序列分析正确的是（ ） 编号 M的转录产物 编号 N的转录产物 ① 5'-UCUACA-3' ③ 5'-AGCUGU-3' ② 5'-UGUAGA-3' ④ 5'-ACAGCU-3' A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④ 【答案】C 【解析】 【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质，所有已知的生命，都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶（进行，以DNA为模板，产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动，留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，场所在核糖体。 【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'，分析题图基因的转录方向可知，M基因以上面的链为模板，N基因以下面的链为模板，故M基因转录产物为5'-UGUAGA-3'，N基因转录产物为5'-AGCUGU-3'，②③正确，C正确。 故选C。 10. 非整倍体现象的出现通常是配子形成时个别染色体分离异常造成的。如图为人体精子形成时性染色体异常的示意图（不考虑其他突变及染色体互换）。下列叙述错误的是（　　） A. 人体中细胞①和②的染色体数相同 B. 图甲细胞③中染色体组成类型有222种可能 C. 图乙细胞④中所示染色体不是同源染色体 D. 产生XYY个体的异常配子来源于图乙途径 【答案】A 【解析】 【详解】A、细胞①为精原细胞，染色体数为46条；细胞②为次级精母细胞，发生了减数分裂，②中应该有24条染色体，所以人体中细胞①和②的染色体数不相同，A错误； B、图甲中，细胞①（初级精母细胞）在减数第一次分裂时，性染色体没有分离（X和Y不分离），且不考虑其他突变及染色体互换，细胞③为次级精母细胞，其染色体组成类型为222种可能（不含X和Y），B正确； C、图乙中细胞④是减数第二次分裂产生的精细胞，减数第二次分裂时同源染色体已经分离，所以细胞④中所示染色体不为同源染色体，C正确； D、产生XYY个体的异常配子是含有YY的精子，这种情况是由于减数第二次分裂时，Y染色体的着丝粒分裂后，两条Y染色体没有分离，对应图乙途径，D正确。 故选A。 11. 为探究土地利用方式对羊草草地植物群落的影响，研究人员测定了不同土地利用方式下某羊草草地的相关指标，结果如表。与传统放牧相比，下列关于该草地的推测，不合理的是（　　） 土地利用方式 土壤速效氮/磷(mg·kg-1) 植物群落的地上生物量(g·m-2) 羊草的地上生物量(g·m-2) 植物群落丰富度 传统放牧 16.7/5.8 72.7 23.1 11.0 围封打草 18.8/13.4 202.2 89.2 10.8 畜禽草耦合 42.9/34.7 423.5 288.0 7.5 A. 围封打草和畜禽草耦合均提高了土壤肥力 B. 围封打草减弱了羊草在植物群落中的优势 C. 畜禽草耦合提高了植物群落的光能利用率 D. 畜禽草耦合降低了植物群落的物种多样性 【答案】B 【解析】 【详解】A、分析表格数据可知围封打草和畜禽草耦合的土壤速效氮/磷分别为18.8/13.4和42.9/34.7，均高于传统放牧（16.7/5.8），说明围封打草和畜禽草耦合均提高了土壤肥力，A正确； B、分析表格数据可知围封打草中羊草生物量占比为89.2÷202.2≈44.1%，传统放牧中羊草生物量占比为23.1÷72.7≈31.8%，由此可知围封打草增强了羊草在植物群落中的优势，B错误； C、分析表格数据可知畜禽草耦合的植物群落总生物量（423.5 g·m⁻²）显著高于传统放牧（72.7 g·m⁻²），由此表明畜禽草耦合提高了植物群落的光能利用率，C正确； D、分析表格数据可知畜禽草耦合的植物群落丰富度（7.5）低于传统放牧（11.0），物种多样性降低，D正确。 故选B。 12. 为探究种养关系，科研人员构建了“稻田-鱼塘循环水养殖系统”，如图所示，鱼塘养殖水被泵入水塔后，流经稻田、集水池和生态沟，再回流到鱼塘。稻田进入水和流出水中可溶性氧气浓度（DO）、总氮浓度（TN）和总磷浓度（TP）的检测结果如下表。 指标 进入水 流出水 DO（mg/L） 7.02 12.05 TN（mg/L） 3.84 2.64 TP（mg/L） 0.84 0.65 关于该系统，下列叙述错误的是（ ） A. 同时提高了鱼塘的氧含量和稻田肥力 B. 同时增大了水稻和鱼塘的能量输入 C. 能够降低稻田的施肥量并改善环境 D. 可减少鱼塘污染物，体现了循环原理 【答案】B 【解析】 【详解】A、从表格数据可知，流出水的溶氧量（DO）高于进入水，说明经过稻田后水体溶氧增加，回流到鱼塘可提高鱼塘溶氧量；同时，总氮（TN）、总磷（TP）浓度降低，说明稻田吸收了氮、磷等营养物质，提高了稻田肥力，A正确； B、水稻的能量输入主要来自太阳能，鱼塘的能量输入主要来自人工投放的饲料等。该循环水系统是对 “水” 的循环利用，并不会增加水稻的太阳能输入，也不会增加鱼塘的能量输入，B错误； C、由于稻田可吸收水中的氮、磷等营养物质，因此可以减少稻田化肥的施用量；同时，降低了水体中氮、磷的排放，改善了环境，C正确； D、鱼塘的水经稻田、集水池、生态沟处理后，污染物（如 TN、TP）减少，实现了水资源和物质的循环利用，体现了生态工程的循环原理，D正确。 故选B。 13. 下图是甲与其他四种生物β-珠蛋白前 40个氨基酸的序列比对结果，字母代表氨基酸，“.”表示该位点上的氨基酸与甲的相同，相同位点氨基酸的差异是进化过程中β-珠蛋白基因发生突变的结果。下列叙述错误的是（ ） A. 不同生物β-珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大 B. 位点上未发生改变的氨基酸对维持β-珠蛋白功能稳定可能更重要 C. 分子生物学证据与化石等证据结合能更准确判断物种间进化关系 D. 五种生物相互比较，甲与乙的氨基酸序列差异最大，亲缘关系最远 【答案】D 【解析】 【分析】生物进化除了免疫学证据、分子生物学证据外，还有化石记录、比较解剖学、比较胚胎学等方面的证据。 【详解】A、密码子具有简并性，可推测不同物种的生物β-珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大，A正确； B、不同生物的β-珠蛋白某些位点上的氨基酸相同，可推测这些位点上未发生改变的氨基酸对维持β-珠蛋白功能稳定可能更重要，B正确； C、化石是研究生物进化的最直接证据，通过比对氨基酸序列等分子生物学证据与化石等证据结合能更准确判断物种间进化关系，C正确； D、相同位点氨基酸的差异数可反映生物的亲缘关系，五种生物相互比较，甲与乙的氨基酸序列差异数为11个，而乙和丙的氨基酸序列差异数为13个，故甲与乙的亲缘关系并非最远，D错误。 故选D。 14. 为研究马铃薯贮藏时间与内源激素含量之间的关系，研究人员测定了马铃薯块茎贮藏期间在不同温度条件下的发芽率（图1），以及20℃条件下3种内源激素的含量（图2）。下列叙述正确的是（ ） A. 贮藏第60天时，4℃下马铃薯块茎脱落酸含量可能高于20℃ B. 马铃薯块茎贮藏期间，赤霉素/脱落酸比值高抑制发芽 C. 降低温度或喷洒赤霉素均可延长马铃薯块茎的贮藏时间 D. 20℃下贮藏120天后，赤霉素促进马铃薯芽生长的作用大于生长素 【答案】A 【解析】 【分析】分析图1可知，随贮藏时间延长，马铃薯块茎的发芽率逐渐升高，温度越低，发芽时间越晚，完全发芽所需时间越长。分析图2可知，在20℃条件下，随贮藏时间延长，生长素相对含量升高，赤霉素相对含量先升高再略微降低，脱落酸相对含量不断降低。 【详解】A、从图1中可知，贮藏第60天时，4℃下马铃薯块茎发芽率明显低于20℃时，而脱落酸具有抑制马铃薯发芽的作用，因此4℃下马铃薯块茎的脱落酸含量可能高于20℃，A正确； B、赤霉素能抵消脱落酸对马铃薯发芽的抑制作用，解除休眠，促进发芽。马铃薯块茎贮藏期间，赤霉素/脱落酸比值高则会促进发芽，B错误； C、据分析可知，降低温度可使马铃薯延迟发芽，从而延长马铃薯块茎的贮藏时间，喷洒赤霉素则会使马铃薯提前发芽，缩短马铃薯块茎的贮藏时间，C错误； D、从图2中只能看出20℃下贮藏120天后，赤霉素的相对含量比生长素低，无法比较两种激素促进马铃薯芽生长的作用大小，D错误。 故选A。 15. 某动物（AaBbDd）的孤雌生殖方式是：来自次级卵母细胞的极体，随机与来自同一卵原细胞的其他极体融合形成二倍体细胞，而后发育成新个体。该动物一个次级卵母细胞形成的卵细胞染色体如图所示。来自该次级卵母细胞的极体，以此生殖方式形成的二倍体细胞是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】分析题意可知，该动物基因型是AaBbDd，结合图示可知，三对等位基因存在连锁现象，且应发生了A/a的互换，该该动物一个次级卵母细胞形成的卵细胞是Abd，则与之同时产生的第二极体应是abd，第一极体产生的第二极体是ABD和aBD，且A/a与B/b应连锁，该生物孤雌生殖方式是：来自次级卵母细胞的极体，随机与来自同一卵原细胞的其他极体融合形成二倍体细胞，以此生殖方式形成的二倍体细胞可能是aaBbDd（abd的极体与aBD结合后发育而成），而图示AabbDd、AaBBDD和Aabbdd的个体不可能通过上述情况产生，C符合题意。 故选C。 16. X染色体上的D基因异常可导致人体患病，在男性中发病率为1/3500，某患病男孩（其母亲没有患病）X染色体上的基因D和H内各有一处断裂，断裂点间的染色体片段发生颠倒重接。研究者对患儿和母亲的DNA进行了PCR检测，所用引物和扩增产物电泳结果如图。不考虑其他变异，下列分析错误的是（　　） A. 该病患者中男性显著多于女性，女性中携带者的占比约为1/1750 B. 用R1和R2对母亲和患儿DNA进行PCR检测的结果相同 C. 与正常男性相比，患病男孩X染色体上的基因排列顺序发生改变 D. 利用S1和S2进行PCR检测，可诊断母亲再次孕育的胎儿是否患该病 【答案】B 【解析】 【详解】A、某患病男孩其母亲没有患病，可知该病为伴X染色体隐性遗传病，该病患者中男性显著多于女性，在男性中发病率为1/3500，则该致病基因d频率为1/3500，正常基因D基因频率为3499/3500，女性中携带者的占比为2×1/3500×3499/3500，约为1/1750，A正确； B、该男孩的母亲为携带者，基因型为XDXd，该男孩基因型为XdY，该男孩的染色体倒位，故用R1和R2不能扩增出产物来，母亲有正常的H基因，有产物，故对母亲和患儿DNA进行PCR检测的结果不同，B错误； C、该男孩的染色体倒位，故与正常男性相比，患病男孩X染色体上的基因排列顺序发生改变，C正确； D、利用S1和S2进行PCR检测，有产物则含有正常D基因，若无产物，则含有致病基因，故可诊断母亲再次孕育的胎儿是否患该病，D正确。 故选B。 二、非选择题：（本题共5小题，共60分。） 17. 某省某废弃铅锌矿区的农田土壤镉（Cd）污染严重（Cd含量达5.2mg/kg，超国标3倍）。2021年，科研团队采用“生物炭+东南景天”联合修复技术，相关数据如下： 处理方式 土壤Cd含量（mg/kg） 东南景天生物量（g/m2） 土壤微生物多样性指数 未修复（对照） 5.2 120 1.8 ？ 3.1 210 2.5 仅种植东南景天 2.7 680 2.1 生物炭+东南景天 1.3 850 3.4 注：生物炭由秸秆高温裂解制成，具有多孔结构和强吸附性 （1）东南景天属于生态系统组成成分中的______，其根系镉浓度高于土壤，这种现象称为______。当镉（Cd）污染程度超过一定限度时，当地生物量和土壤微生物多样性指数会显著下降，生态平衡遭到破坏，说明______。 （2）表中？处的处理方式是______；据表中数据分析，______处理最有利于修复当地镉污染，依据是______。 （3）当地农民提议可以种植蔬菜来修复土壤镉污染，你觉得该提议是否合理并说明理由。______。 （4）按最有利的方式完成修复，两年后检测发现土壤镉含量有所回升，推测可能原因并提出改进措施。______（答1点即可）。 【答案】（1） ①. 生产者 ②. 生物富集 ③. 生态系统的自我调节能力是有限的 （2） ①. 仅施加生物炭 ②. 生物炭+东南景天 ③. 和对照组相比，生物炭+东南景天处理下土壤Cd含量最低，东南景天生物量最大，土壤微生物多样性指数最高 （3）不合理，土壤中的镉被蔬菜的根吸收，会沿着食物链和食物网直接或间接进入动物体内，最终危害人体健康 （4）周边废弃铅锌矿区的镉随水土流失进入土壤，导致修复后的土壤镉含量有所回升。改进措施为对周边废弃铅锌矿区进行镉污染隔离处理，防止镉再次扩散至农田土壤 【解析】 【分析】1、生态系统的组成成分包括：非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。非生物的物质和能量是指光、热、水、空气、无机盐等；生产者都是自养生物，主要是绿色植物，生产者通过光合作用，将太阳能固定在它们所制造的有机物中；消费者包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生动物等，能通过自身的新陈代谢，将有机物转化为无机物（CO2、水、氨等），消费者的存在，能够加快生态系统的物质循环，对于植物的传粉和种子的传播等也具有重要作用；分解者能将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物。 2、生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象，称为生物富集。 【小问1详解】 东南景天是植物，能通过光合作用将太阳能固定在它们所制造的有机物中，属于生态系统中的生产者。东南景天根系镉浓度高于土壤的现象是生物富集，生物富集是指生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。当镉污染超过一定限度，生态平衡被破坏，说明生态系统的自我调节能力是有限的。当外界干扰因素强度超过一定限度时，生态系统的稳定性急剧下降，生态平衡就会遭到严重的破坏。 【小问2详解】 实验设置需遵循单一变量原则，实验的自变量是不同处理方式，结合其他处理组（未修复、仅种植东南景天、生物炭+东南景天），“？” 处应为仅施加生物炭。由表中数据可知，和对照组相比，生物炭+东南景天处理下土壤Cd含量最低（1.3mg/kg），东南景天生物量最大（850g/m²），土壤微生物多样性指数最高（3.4），说明生物炭+东南景天处理最有利于修复当地镉污染。 【小问3详解】 蔬菜属于生产者，土壤中的镉被蔬菜的根吸收，会沿着食物链和食物网直接或间接进入动物体内，逐渐在生物体内聚集，最终积累在食物链的顶端，即人类体内，从而危害人体健康，因此种植蔬菜来修复土壤镉污染的提议不合理。 【小问4详解】 修复后的土壤镉含量有所回升，可能是被环境中的镉再次污染，如周边废弃铅锌矿区的镉随水土流失进入土壤。改进措施为对周边废弃铅锌矿区进行镉污染隔离处理，防止镉再次扩散至农田土壤。 18. 溶酶体是参与甲醛代谢的重要细胞器之一。细胞代谢产生的甲醛称为内源性甲醛，其代谢异常会引起神经细胞的死亡，严重危害人类的健康。 （1）溶酶体来自图中的[ ]_______（填序号和细胞结构名称），从化学成分角度分析，禽流感病毒与图中结构______（填序号）的化学组成最相似。 （2）溶酶体内部的PH约为4.8.研究表明，少量的溶酶体内的水解酶泄漏到细胞质基质中不会引起细胞损伤，原因是______。 （3）细胞在缺血缺氧状态下会产生氧化应激，此过程会伴随着细胞内源性甲醛的升高。为对这一机理进行验证，研究者进行了以下实验：A组手术处理，主要是对大鼠双侧颈动脉进行不完全结扎；B组______；C组不做任何处理。1天后检测大鼠脑组织细胞内溶酶体与细胞质中的甲醛浓度，结果如下表 组别 A组 B组 C组 甲醛浓度（umol/kg） 溶酶体 140 120 121 细胞质 48 49 49 注：对大鼠双侧颈动脉进行不完全结扎，会导致脑缺血供氧不足。 讨论：①对比B、C组实验的实验结果，说明______。②实验结果不仅可以验证氧化应激会引细胞内甲醛的升高，且______。 （4）正常情况下甲醛会被转运出神经细胞，以减少对细胞的伤害。为了探究甲醛的转运方式，研究人员用药物L破坏了溶酶体膜，一段时间后，检测实验组与对照组细胞内和培养液中的甲醛浓度，若______，则表明溶酶体参与了甲醛的运出，其运输方式为胞吐。 【答案】（1） ①. ②高尔基体 ②. ⑦ （2）细胞质基质pH接近中性，溶酶体内的水解酶少量释放到细胞质基质会变性失活 （3） ①. 假手术（不对大鼠双侧颈动脉进行结扎） ②. 手术处理对细胞内甲醛浓度无影响 ③. 甲醛主要集中在溶酶体 （4）实验组细胞内甲醛浓度高于对照组，且培养液中甲醛浓度低于对照组 【解析】 【分析】①为细胞膜，②为高尔基体，③为细胞核，④为线粒体，⑤为内质网，⑥为细胞质，⑦为核糖体，⑧为中心体。 【小问1详解】 溶酶体可以来自②高尔基体，禽流感病毒是RNA病毒，化学成分为RNA和蛋白质，⑦核糖体的成分也主要为RNA和蛋白质。 【小问2详解】 溶酶体内的水解酶最适pH为酸性，少量的溶酶体内的水解酶泄露到细胞质基质，会因细胞质基质的pH接近中性而变性失活，不会引起细胞损伤。 【小问3详解】 为排除手术对大鼠脑组织细胞内溶酶体与细胞质中的甲醛浓度的影响，B组的处理应为假手术（不对大鼠双侧颈动脉进行结扎）；根据实验结果可验证氧化应激会引起细胞内甲醛的升高，且甲醛主要集中在溶酶体中。 【小问4详解】 若溶酶体参与了甲醛的运输，则对照组能正常将甲醛运出神经细胞，实验组不能。那么用药物L破坏了溶酶体膜后实验组神经细胞内的甲醛浓度应高于对照组，实验组培养液中的甲醛浓度应低于对照组。 19. 水稻籽粒外壳（颖壳）表型有黄色、黑色、紫色和棕红色等，种植颖壳表型不同的彩色稻，既可满足国家粮食安全需要，又可形成优美画卷，用于旅游开发。回答下列问题。 （1）研究发现，水稻颖壳的紫色、棕红色、黄绿色和浅绿色的形成与类黄酮化合物的代谢有关。假设显性基因C、R、A控制颖壳色素的形成，且独立遗传，相应的隐性等位基因不具有该效应。色素合成代谢途径如图。 现有基因型为CcRrAa与CcRraa的两品种水稻杂交，F1中颖壳表型为紫色、棕红色、黄绿色和浅绿色的比例为______。F1中，颖壳颜色在后代持续保持不变的个体所占比例为______。 （2）野生稻的颖壳为黑色，经过突变和驯化，目前栽培稻的颖壳多为黄色。黑色和黄色颖壳由等位基因Bh/bh控制，且黑色（Bh）对黄色（bh）为显性。科研小组对多个品种进行分析，发现有两个黄色颖壳突变类型（栽培稻1、2），但不知两者的突变是否是来自同一个基因。请设计一个杂交实验，进行判断______。 （3）科研小组采用PCR技术，扩增出野生稻和栽培稻Bh/bh基因的片段，电泳结果见图1. 说明：野生型Bh基因的部分序列为：5’-GATTCGCTCACA-3’，该链为非模板链，编码的肽链为天冬氨酸-丝氨酸-亮氨酸-苏氨酸。UAA、UAG为终止密码子。 据图1可知，与野生稻相比，栽培稻2是由于Bh基因发生了______，颖壳表现为黄色。栽培稻1和野生稻的PCR扩增产物大小一致，科研小组进行了DNA测序，结果见图2（图中仅显示两者含有差异的部分序列，其余序列一致；A、T、C、G表示4种碱基）。比较两者DNA碱基序列，发现栽培稻1是由于Bh基因中的DNA序列发生______，导致______，颖壳表现为黄色。 【答案】（1） ①. 9：9：6：8 ②. 11/32 （2）栽培稻1和栽培稻2杂交，统计子代表型。若子代颖壳全为黑色，则两者的突变不是来自同一个基因；若子代颖壳全为黄色，两者的突变可能是来自同一个基因 （3） ①. 碱基对的缺失 ②. 碱基对的替换（C-G替换为A-T） ③. 相应的mRNA上的密码子UCG变为UAG，导致终止密码提前出现，其指导合成的肽链缩短 【解析】 【分析】1、基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。 2、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。 【小问1详解】 据色素合成代谢途径图可知，颖壳颜色紫色、棕红色、黄绿色和浅绿色对应的基因型分别是C_R_A_、C_R_aa、C_rr_ _、cc_ _ _ _ ，三对基因独立遗传，可以单独考虑各对基因的遗传。CcRrAa与CcRraa杂交，单独考虑C/c，子代基因型及比例为3C_：1cc；单独考虑R/r，子代基因型及比例为3R_：1rr；单独考虑A/a，子代基因型及比例为1Aa：1aa。三对基因自由组合，故F1中颖壳表型为紫色（C_R_A_）、棕红色（C_R_aa）、黄绿色（C_rr_ _）和浅绿色（cc_ _ _ _ ）的比例为9：9：6：8。F1中颖壳颜色在后代持续保持不变的个体比例为8cc_ _ _ _ ：2CCrr_ _ ：1CCRRaa，故这些个体所占比例为：11/（9+9+6+8）=11/32。 【小问2详解】 依题意，黑色对黄色为显性，若栽培稻1、2都是由Bh基因突变而来，则栽培稻1的基因型可假设为bh1bh1、栽培稻2的基因型可假设为bh2bh2。栽培稻1、2杂交，子代基因型为bh1bh2，全表现黄色；若栽培稻1、2不是由同一个基因突变而来，则可假设栽培稻1的基因型为AhAhbhbh，栽培稻2的基因型为ahahBhBh，栽培稻1、2杂交，子代基因型为AhahBhbh，全表现黑色。 【小问3详解】 据图1可知，野生稻的电泳条带比栽培稻2电泳条带距离进样口近，故野生稻的相关基因比栽培稻的相关基因长，故可知，与野生稻相比，栽培稻2是由于Bh基因发生了碱基对的缺失。据图2可知，野生型Bh基因的部分序列为：5'-GATTCGCTCACA-3' （该链为非模板链），栽培稻1相应的碱基序列是5'-GATTAGCTCACA-3'，故可知，发现栽培稻1是由于Bh基因中的DNA序列中C-G碱基对被替换成了A-T碱基对，导致相应的mRNA上的密码子UCG变为UAG，导致终止密码提前出现，其指导合成的肽链变短，颖壳表现为黄色。 20. 植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应（应对不良环境的系列反应）的关系，生长素IAA和脱落酸ABA分别在调控植物生长发育和胁迫抗性中发挥重要作用，研究者对其分子机制进行了探索。 （1）IAA合成的原料是________，ABA合成的部位之一在根部的________。 （2）TS基因编码的蛋白（TS）促进IAA的合成。研究发现，拟南芥受到干旱胁迫时，TS基因表达下降，生长减缓。研究者用野生型（WT）和TS基因功能缺失突变株（ts）进行实验，结果如图甲。 图甲结果显示，TS基因功能缺失导致________。 （3）为了探究TS影响抗旱性的机制，研究者通过实验，鉴定出一种可与TS结合的酶BG。已知BG催化结合态ABA-GE（无活性）水解为游离态ABA（有活性）。提取纯化TS和BG，进行体外酶活性测定，结果如图乙。由实验结果可知TS具有_______（填“促进”或“抑制”）BG活性的作用。 （4）为了证明上述第（3）问结论，可检测野生型和三种突变株中的ABA含量。请在图丙中相应位置绘出能证明上述结论的结果_______。 （5）研究还发现，干旱或盐胁迫下植物产生的大量H2O2能够次磺酸化修饰TS蛋白的第308位半胱氨酸。综合上述信息可知，TS能精细协调生长和逆境响应之间的平衡，使植物适应复杂多变的环境。请完善下面干旱条件下TS调节机制模型。 ①_______；②_______。 【答案】（1） ①. 色氨酸 ②. 根冠 （2）IAA含量下降，在干旱条件下生存率高于WT （3）抑制 （4） （5） ①. 产生的大量H2O2引起TS蛋白的次磺酸化修饰 ②. TS与BG结合减少，BG活性增强 【解析】 【分析】植物激素是由植物体内产生，并从产生部位运输到作用部位，对植物的生长发育具有显著影响的微量有机物。由人工合成的调节植物生长发育的化学物质被称为植物生长调节剂。 【小问1详解】 IAA合成的原料是色氨酸，ABA合成的部位之一在根部的根冠。 【小问2详解】 由图甲可以看出，TS基因功能缺失导致IAA含量下降，在干旱条件下生存率高于WT。 【小问3详解】 为了探究TS影响抗旱性的机制，研究者通过实验，鉴定出一种可与TS结合的酶BG。已知BG催化ABA-葡萄糖苷水解为ABA。提取纯化TS和BG，进行体外酶活性测定，结果如图乙，实验结果显示随着TS的加入，BG活性下降，因而推测，TS具有抑制BG活性的作用。 【小问4详解】 为验证该结论，本实验中的因变量为ABA含量的变化，自变量为植株的种类，根据实验设计可推测，图丙中空白处应该为ts+bg，因为TS是通过BG发挥调节功能，所以如果BG无法发挥功能，是否存在TS对实验结果几乎没有影响，该组与bg组结果相同，相应的图如下： 【小问5详解】 由上述信息可知，TS基因能精细协调生长和逆境响应之间的平衡，使植物适应复杂多变的环境。结合题1和题2的分析可推测，干旱条件会产生的大量H2O2引起TS蛋白的次磺酸化修饰，使TS功能受到影响，②TS与BG结合减少，BG活性增强，使ABA含量增多，抗旱能力增强。 21. 苏氨酸是常用工业原料，目前主要通过大肠杆菌发酵生产。我国研究者尝试利用基因工程技术提高菌株生产能力。 （1）大肠杆菌苏氨酸合成酶基因的启动子是_________的部位，驱动基因转录出mRNA。细胞中氨基酸在_________中以该mRNA为模板合成苏氨酸合成酶。 （2）当细胞中苏氨酸含量较高时，会抑制苏氨酸合成酶基因的转录。A基因编码的A蛋白位于大肠杆菌细胞膜上，可将苏氨酸运出细胞。分别利用三种具有持续表达活性的启动子和A基因、红色荧光蛋白（RFP）基因构建表达载体并导入大肠杆菌菌株W中，获得三种工程菌，相关处理及结果如图。    ①该实验的目的是_________。 ②工程菌W-01苏氨酸产量显著高于W的原因是_________。 （3）W-01菌株具有更高的苏氨酸产量，但其生长明显弱于菌株W和其他工程菌，从物质与能量的角度，推测原因是_________。 （4）大肠杆菌拟核中有一个环状DNA分子，其上的F基因是调控细胞分裂的主要基因，当其表达水平较低时.可产生含有多个拟核DNA的多倍体菌株，这种菌株细胞体积和细胞内基因表达产物增加。综合利用上述信息，设计一个插入W-01菌株F基因启动子与编码区之间的表达元件（如图），制备高产苏氨酸的多倍体工程菌，且该工程菌能够在含氯霉素的培养基中生长①_________②_________③_________。 【答案】（1） ①. RNA聚合酶识别和结合 ②. 核糖体 （2） ①. 探究外源A基因表达水平对工程菌苏氨酸产量的影响 ②. A蛋白表达量高，苏氨酸运出速率高，菌体中苏氨酸浓度低，对苏氨酸合成酶基因转录的抑制弱 （3）外源基因表达及苏氨酸大量合成消耗菌体中的物质和能量 （4） ①. 氯霉素抗性基因 ②. 终止子 ③. 活性低的启动子 【解析】 【小问1详解】 RNA聚合酶可以识别并结合大肠杆菌苏氨酸合成酶基因的启动子，驱动基因转录出mRNA。翻译的模板是mRNA，原料是氨基酸，在核糖体中以脱水缩合的形式合成苏氨酸合成酶。 【小问2详解】 ①图示的处理是构建了三种不同的A基因表达载体，实验结果显示不同的A基因表达载体会影响大肠杆菌菌株苏氨酸的产量，因此分析可知，该实验的目的是探究外源A基因表达水平对工程菌苏氨酸产量的影响。 ②与菌株W相比，工程菌W-01的不同点是导入了A基因，且已知A基因编码的A蛋白位于大肠杆菌细胞膜上，可将苏氨酸运出细胞，因此推测工程菌W-01苏氨酸产量显著高于W的原因是A蛋白表达量高，苏氨酸运出速率高，菌体中苏氨酸浓度低，对苏氨酸合成酶基因转录的抑制弱。 【小问3详解】 各种菌株细胞代谢产生的总能量基本相同，但W-01菌株中更多的能量用于外源基因表达及苏氨酸大量合成，而用于生长的能量较少，因此W-01菌株生长明显弱于菌株W和其他工程菌。 【小问4详解】 实验目的是通过基因工程的手段制备高产苏氨酸的多倍体工程菌，只有当F基因表达水平较低时.可产生含有多个拟核DNA的多倍体菌株，因此在F基因编码区前面插入活性低的启动子，减少F基因的表达。本实验要求工程菌能够在含氯霉素的培养基中生长，因此表达元件中需要插入氯霉素抗性基因，此外基因的转录需要启动子和终止子，综合分析，①②③分别是氯霉素抗性基因、终止子、活性低的启动子。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $