精品解析：湖南长沙市第一中学2025-2026学年高二下学期5月期中生物试题

高二生物学期中 时量：75分钟 满分：100分 第Ⅰ卷 选择题（共40分） 一、单项选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每题只有一个最佳答案。） 1. 德国科学家施莱登和施旺建立的“细胞学说”，是自然科学史上的一座丰碑。下列关于“细胞学说”的说法，错误的是（ ） A. 细胞学说打破了植物学和动物学的壁垒，阐明了生物界的多样性 B. 一切动物和植物都由细胞发育而来，并由细胞及其产物构成 C. 魏尔肖指出“细胞通过分裂产生新细胞”，是对细胞学说的重要修正 D. 细胞是一个相对独立的有机体，又对与其他细胞共同构成的整体的生命起作用 2. 北京豆汁是以绿豆为唯一原料，经浸泡、磨浆、发酵、煮沸制成的传统发酵饮品，发酵时野生乳酸菌分解糖类生成乳酸是豆汁酸味的主要来源。下列相关叙述正确的是（ ） A. 绿豆中的脂肪含量极低，且为室温下呈液态的饱和脂肪酸 B. 磨浆时溶入浆液的蛋白质水解含有人体不能合成的必需氨基酸 C. 乳酸通过肠道吸收进入血液后，大部分都随着尿液排出体外 D. 煮沸的主要目的是通过高温除去豆汁中的一些易挥发的物质 3. 下列关于“骨架”与“支架”的描述正确的是（ ） A. 多糖、蛋白质、脂肪等生物大分子的基本骨架为碳链 B. 细胞骨架支撑着许多细胞器，是由纤维素组成的网架结构 C. DNA分子的基本骨架是磷酸与脱氧核糖交替排列，碱基排列在内侧 D. 磷脂双分子层构成膜的基本支架，允许水溶性分子自由通过 4. 科研工作者成功设计出由12个氨基酸组成的一条链状多肽D13，通过结合细胞膜上GLP-1受体，促进胰岛素分泌，达到降血糖的作用。下列说法正确的是（ ） A. 多肽D13与GLP-1受体结合并发挥作用，体现细胞间的信息交流 B. 血糖主要是葡萄糖，可抽取血液后直接加入现配的斐林试剂水浴加热进行检测 C. 氨基酸形成多肽D13的过程中分子量至少减少了198 D. 蛋白质分子具有多样性是因为氨基酸的种类、数目、排列顺序与空间结构多种多样 5. 用替代的实验材料或者试剂开展下列实验，不能达成实验目的的是（ ） 选项 实验内容 替代措施 A 用高倍显微镜观察叶绿体 用“菠菜叶”替代“藓类叶片” B DNA的粗提取与鉴定 用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞” C 诱导菊花愈伤组织生根 用“白砂糖”替代“蔗糖” D 检测生物组织中的蛋白质 用“稀释后的斐林试剂乙液”替代“双缩脲试剂B液” A. A B. B C. C D. D 6. 我国农学家贾思勰所著《齐民要术》记载：“凡五谷种子，浥郁则不生，生者亦寻死。”意思是种子如果受潮发霉就不会发芽，即使发芽也会很快死亡。下列叙述错误的是（ ） A. 种子成熟时，小分子有机物转化为蛋白质、淀粉等大分子物质，以便于储存 B. 种子受潮后应立即加热烘干，防止种子发芽 C. 霉菌在种子上大量繁殖，消耗了种子的营养物质，不利于种子正常萌发 D. 油料作物种子萌发过程中干重先增后减 7. 支原体的细胞膜中胆固醇占膜脂质的50%，与人、细菌等生物存在显著差异。胆固醇对支原体的生存、增殖和感染能力至关重要。下列叙述正确的是（ ） A. 胆固醇在膜脂质中占比高是因为胆固醇是细胞中良好的储能物质 B. 胆固醇在膜脂质的占比可以作为区分真核生物和原核生物的主要特征 C. 通过不完全归纳法利用支原体的研究成果可概括得出微生物的生命特征 D. 支原体和动物细胞都不含有细胞壁，推测细胞膜中的胆固醇有利于维持细胞膜的稳定 8. 某同学利用紫叶李果实制作果醋，图示其操作的简易流程，下列相关叙述正确的是（ ） A. 过程②的温度比过程③稍高一些 B. 过程②需在无氧条件下进行，发酵液pH会逐渐下降，可用重铬酸钾检测酒精的生成 C. 过程③中醋酸菌在线粒体中进行有氧呼吸，该过程会产生大量CO2 D. 参与上述发酵的微生物均以DNA为遗传物质，且均属于异养型原核生物 9. 某链状多肽的分子式为C42H65N11O9，，彻底水解后只得到图示3种氨基酸。下列有关叙述错误的是（ ） A. 甘氨酸是相对分子质量最小的一种氨基酸 B. 此多肽中含有1个游离的羧基 C. 肽链中赖氨酸有3个 D. 图示3种氨基酸按足够的数量混合，在适宜的条件下脱去3个水分子形成的化合物最多有64种（不考虑环状肽） 10. 蓝细菌是能进行光合作用的原核生物，内共生学说认为，真核生物进行光合作用的叶绿体可能起源于原始真核细胞内共生的蓝细菌，即蓝细菌被原始真核细胞吞噬后，二者形成共生关系而协同进化。下列相关叙述错误的是（ ） A. 蓝细菌含有叶绿素和类胡萝卜素，可以在细胞质中光合片层完成光合作用 B. 蓝细菌和真核细胞的叶绿体内都含有核糖体，可以作为内共生学说的证据 C. 蓝细菌和真核细胞都以DNA为遗传物质 D. 叶绿体起源过程中真核细胞的细胞膜可能成为叶绿体的外膜 11. 嵌合型胚胎是指胚胎中同时存在两种或两种以上不同染色体组成的胚胎。利用现代生物技术，构建“人-猪嵌合胚胎”培育人源肾脏的过程如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 过程①利用了显微操作技术，且卵母细胞需在体外培养到MII期 B. 过程①得到的重构胚具有发育成完整个体的能力 C. 过程③进行前需用激素对代孕母猪进行同期发情处理 D. 过程④所得的嵌合胚胎细胞中的基因组成不完全相同 12. 山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用植物组织培养得到脱毒苗，可恢复其原有的优秀高产特性，具体操作流程如下图所示。下列说法错误的是（ ） A. 过程①发生了细胞的脱分化和有丝分裂 B. 过程①②所用培养基的成分、浓度相同 C. 选择幼嫩的芽尖作为外植体可以减少病毒感染 D. 培养基中添加蔗糖既能作为碳源，又可以维持渗透压 二、不定项选择题（本题共4小题，共16分，每小题给出的4个选项中，可能有1个或多个选项符合题意。每小题全部选对得4分，选不全得2分，选错得0分。） 13. miRNA是一类由内源基因编码的长度约22个核苷酸的非编码单链RNA，主要作用机制是通过与特定靶mRNA结合，实现靶mRNA的降解或抑制其表达。下列叙述正确的是（ ） A. RNA聚合酶参与miRNA的形成，可催化氢键的断裂和磷酸二酯键的形成 B. mRNA的基本单位是核糖核苷酸，miRNA彻底水解后可得到6种小分子 C. miRNA通过碱基互补配对的方式与靶mRNA结合形成局部双链 D. 可通过将目的基因反向插入受体细胞，表达出miRNA阻止目的基因转录，关闭某基因表达 14. 如图，pBI121是人工构建的双元表达载体，由大肠杆菌质粒、农杆菌Ti质粒的T-DNA转移元件及植物表达调控元件组合而成。我国科学家将Bt抗虫基因插入pBI121后，通过农杆菌转化法，成功培育出可稳定遗传的抗虫棉。下列相关说法错误的是（ ） A. 在植物细胞中含有重组的pBI121质粒，且该质粒能正常复制 B. 农杆菌仅侵染双子叶植物和裸子植物，该方法对于单子叶植物无效 C. 受体细胞加入X-Gluc产生蓝色，可以说明抗虫基因导入了受体细胞 D. 成功完成转化的受体细胞不能在含卡那霉素的MS培养基上生长 15. 在拟南芥愈伤组织生芽的过程中，CK（细胞分裂素）通过A基因和W基因起作用。为了探究A基因与W基因的关系，科学家培育了突变体（A基因功能缺失）、材料甲（缺乏A基因但W基因过量表达）的愈伤组织。将它们与野生型愈伤组织在高CK培养基中培养，测得相关数据如图1、图2所示。下列分析正确的是（ ） A. 愈伤组织细胞含有完整染色体组而具有全能性 B. 在高CK诱导下，A基因可促进W基因表达 C. W基因通过调控A基因的表达而促进生芽 D. 适量增强W基因的表达可使生芽时间提前 16. DNA足迹法是检测DNA序列中结合蛋白识别部位的一种方法。DNA与蛋白质结合后，由于蛋白质的保护，DNaseⅠ酶无法对这一部位进行切割，可以运用此方法来确定启动子在DNA序列中的具体位置。某DNA片段上具有一个启动子，为研究其位置，研究小组决定用DNA足迹法对其进行检测。DNA片段上的DNaseⅠ酶酶切位点及各部分的长度如图所示。实验组加入作用于启动子位点的蛋白质进行保护，对照组和实验组均加入等量的待测DNA样液，然后加入等量的DNaseⅠ酶，通过控制酶的用量和作用时间使每个DNA分子只发生一次磷酸二酯键的断裂。酶解后将对照组和实验组分别进行电泳检测所得片段的大小，对照组得到大小分别为10bp、40bp、50bp、90bp、100bp、140bp、150bp、180bp的8个片段，实验组得到大小分别为10bp、50bp、90bp、100bp、140bp、180bp的6个片段。下列说法正确的是（ ） A. 构成启动子的基本单位是脱氧核苷酸，启动子可与DNA聚合酶结合，启动转录 B. 实验组中存在10bp、180bp的片段，说明D点能被切开 C. DNaseⅠ酶可作用于DNA双链的磷酸二酯键 D. 根据实验结果可以确定，启动子在DNA上的位置为A点附近 第Ⅱ卷 非选择题（共60分） 三、非选择题（本题包括5小题，共60分。） 17. 新型冠状病毒（SARS-CoV-2）入侵人体后引起新型冠状病毒感染（COVID-19）。图1示意人冠状病毒（HCoV）侵染宿主细胞的过程，数字表示相应的生理过程，＋RNA病毒的RNA能直接作为mRNA翻译。弹状病毒为单股负链RNA（记作“-RNA”）病毒，-RNA不能直接作为mRNA翻译，除RNA外，弹状病毒还有蛋白质成分，图2是该病毒侵染宿主细胞并增殖的过程。请据图回答下列问题。 （1）SARS-CoV-2有包膜，包膜主要通过与溶酶体膜融合实现脱壳，脱壳后进行③过程的酶来自_________。请结合上图说明为什么新冠病毒主要侵染人呼吸道上皮细胞，而不侵染其他细胞？____________。 （2）在宿主细胞内组装的子代弹状病毒是否含有RNA依赖性RNA聚合酶？_________（填“是”或“否”）。 （3）为什么RNA病毒疫苗难研制？_________。 （4）能否利用噬菌体侵染细菌实验的原理和方法，分别用放射性同位素32P、35S标记RNA和蛋白质的SARS-CoV-2病毒侵染人肺细胞的方法，来探究其遗传物质是RNA还是蛋白质？_________（填“能”或“不能”）为什么？______________。 18. 植物必需元素是植物生长发育过程中不可缺少的元素，一旦缺乏，植物就会出现相应的缺乏症，而且只有在补充相应的元素后，植物才能恢复正常，如N、P、Mg。请回答以下问题。 （1）P在植物体内参与合成的物质有_________（至少填3种）等，Mg主要参与植物_______的合成，在PCR反应体系中Mg2+可以_________。 （2）植物种子晒干储存是为了____，从而延长储存时间。 （3）现有大小、生理状况等相似的健壮水稻幼苗若干，完全培养液（含有植物所需的各种必需元素）、缺素培养液（除Mg外，含有植物所需的其他各种必需元素）等必需的材料和试剂。某同学设计以下实验，用来验证Mg是植物的必需元素，请完成实验步骤。 ①将大小、生理状况等相似的健壮水稻幼苗平均分为A、B两组。 ②______________，管理方法等相同。 ③培养一定时间后发现，A组水稻幼苗_____________，B组水稻幼苗叶片正常。 ④______________。 可得出结论：Mg是水稻的必需元素。 19. 大白菜的雄性育性受MT、Mt、m等三种等位基因控制，MT、m为可育基因，Mt为不育基因，三者的显隐性关系为MT＞Mt＞m。现有品系甲、乙、丙，已知乙为雄性不育，杂交结果如表所示。 亲本组合 F1的表型及其比例 甲×乙 雄性可育∶雄性不育＝3∶1 乙×丙 雄性可育∶雄性不育＝1∶1 甲×丙 雄性可育∶雄性不育＝3∶1 回答下列问题： （1）与雄性可育株相比，选用雄性不育株作母本进行杂交实验时无需进行___________处理。 （2）品系乙的基因型是___________，品系甲和乙杂交后需在品系___________植株上收获种子，用于进一步育性鉴定。品系甲和丙杂交产生F1，让F1中雄性可育个体与雄性不育个体进行杂交，F2中雄性不育株占___________。 （3）大白菜的杂种优势十分显著，进行大面积推广时需先获得大量纯合雄性不育系的植株。科研人员采用方法如下：选取基因型为MTMt植株的花药，经消毒处理后进行离体培养，将产生的愈伤组织转移至含___________的培养基中培养，获得的二倍体愈伤组织经___________过程产生胚状体，进一步发育形成纯合雄性不育系植株。 （4）为了能持续获得纯合雄性不育系，科研人员构建重组Ti质粒（如图），通过T-DNA将红色素合成基因R和雄性可育基因MT插入纯合雄性不育植株细胞的染色体中，获得转基因植株。转基因植株可作父本，与纯合雄性不育系进行杂交后，颜色___________（填“呈红色”或“不呈红色”）的种子为纯合雄性不育系种子。让子代_________________，再根据种子颜色选出纯合雄性不育系种子，不断循环该操作，可持续获得大量纯合雄性不育系种子。 20. 稻瘟病是一种真菌病害，水稻叶片某些内生放线菌对该致病菌有抑制作用。科研小组分离筛选出内生放线菌，并开展了相关研究。回答下列问题。 （1）采集有病斑的水稻叶片，经表面消毒、研磨处理，制备研磨液。此后，采用___________（填方法）将研磨液接种于不同的选择培养基，获得单菌落并计数。 （2）放线菌是一种原核生物，其DNA存在形式为___________，其DNA裸露，但仍与蛋白质能在何时组成何种复合物？________________。 （3）经筛选获得一株内生放线菌，该菌株高效合成铁载体小分子，能辅助内生放线菌吸收铁离子。R基因是合成铁载体的关键基因之一。科研小组构建R基因敲除株，探究铁载体的功能。主要步骤如下：首先克隆R基因的上游片段R-U和下游片段R-D；然后构建重组质粒；最后利用重组质粒和内生放线菌DNA片段中同源区段可发生交换的原理，使用一系列同源重组酶，对目标基因进行敲除，如图1所示。同源片段若两处皆发生交换，则可完成基因敲除。若仅发生单交换，则会将质粒全部连入内生放线菌DNA中。 采用PCR技术鉴定R基因的敲除结果。R基因敲除过程中，可发生多种形式的同源区段交换，PCR检测结果如图2所示，其中R基因敲除株为菌落___________（填序号），出现菌落④的可能原因是_________________。 21. 血红蛋白（Hb）分子是由四个珠蛋白（含血红素的球形蛋白）组成的异二聚体：两个珠蛋白是由α-珠蛋白基因簇的基因表达产生的，另外两个珠蛋白是由β-珠蛋白基因簇的基因表达产生的（如下图所示）。地中海贫血综合征是一种遗传性血液疾病，主要是由α-珠蛋白基因簇（α-地中海贫血）或β-珠蛋白基因簇基因（β-地中海贫血）突变导致。 回答以下问题： （1）血红素基团中含有的无机盐是___________。研究发现，在不同的发育阶段会产生不同形式的血红蛋白，如胎儿血红蛋白为α2γ2，而成人血红蛋白为α2β2或α2δ2，不同发育时期血红蛋白结构不同的根本原因是___________。 （2）α-珠蛋白基因上存在许多点突变，（Quong-Sze）突变是较为常见的一种，其与正常α珠蛋白基因模板链的序列如下： 正常α基因序列 5′-GGATGCAG…（378个碱基）…AACCTGGA…（120个碱基）…CATTATAC-3′ α基因 5′-GGATGCAG…（378个碱基）…AACCCGGG…（120个碱基）…CATTATAC-3′ （Quong-Sze） （注：5′-CCCGGG-3′为限制酶SmaI的识别位点，正常α基因不含该酶切位点） 突变序列 现使用酶切后电泳的方法检测某个体是否为（Quong-Sze）突变，检测人员通过PCR扩增α-珠蛋白基因应选择的引物为：___________。（填序号） ①5′-GGATGCAG-3′②5′-AACCTGGA-3′③5′-GTATAATG-3′④5′-CATTATAC-3′ 若某个体经过遗传咨询，可以确定其一个α-珠蛋白基因突变，另一个正常，请画出其PCR产物经过SmaI完全酶切后的电泳结果___________。 （3）若某个体通过酶切电泳检测α-珠蛋白基因未突变，但仍有地中海贫血的症状，推测是β-珠蛋白基因簇基因突变导致。请帮检测人员设计检测流程，利用该个体的部分组织为实验材料，以测序的方式确定某个体的β基因是否发生突变。（基因两端的部分DNA序列已知）①___________，②___________，③PCR扩增，④基因测序，⑤___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二生物学期中 时量：75分钟 满分：100分 第Ⅰ卷 选择题（共40分） 一、单项选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每题只有一个最佳答案。） 1. 德国科学家施莱登和施旺建立的“细胞学说”，是自然科学史上的一座丰碑。下列关于“细胞学说”的说法，错误的是（ ） A. 细胞学说打破了植物学和动物学的壁垒，阐明了生物界的多样性 B. 一切动物和植物都由细胞发育而来，并由细胞及其产物构成 C. 魏尔肖指出“细胞通过分裂产生新细胞”，是对细胞学说的重要修正 D. 细胞是一个相对独立的有机体，又对与其他细胞共同构成的整体的生命起作用 【答案】A 【解析】 【详解】A、细胞学说指出一切动植物都由细胞发育而来，打破了植物学和动物学的壁垒，阐明的是生物界的统一性，并非生物界的多样性，A错误； B、“一切动物和植物都由细胞发育而来，并由细胞及其产物构成”是细胞学说的核心内容之一，B正确； C、魏尔肖提出的“细胞通过分裂产生新细胞”，修正了细胞学说中“新细胞从老细胞中产生”的表述，是对细胞学说的重要补充和完善，C正确； D、“细胞是一个相对独立的有机体，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同构成的整体的生命起作用”是细胞学说的内容之一，D正确。 2. 北京豆汁是以绿豆为唯一原料，经浸泡、磨浆、发酵、煮沸制成的传统发酵饮品，发酵时野生乳酸菌分解糖类生成乳酸是豆汁酸味的主要来源。下列相关叙述正确的是（ ） A. 绿豆中的脂肪含量极低，且为室温下呈液态的饱和脂肪酸 B. 磨浆时溶入浆液的蛋白质水解含有人体不能合成的必需氨基酸 C. 乳酸通过肠道吸收进入血液后，大部分都随着尿液排出体外 D. 煮沸的主要目的是通过高温除去豆汁中的一些易挥发的物质 【答案】B 【解析】 【详解】A、植物脂肪大多为不饱和脂肪酸，室温下呈液态，饱和脂肪酸熔点较高，室温下多为固态，因此绿豆中的脂肪属于不饱和脂肪酸，A错误； B、绿豆的蛋白质水解后得到的氨基酸包含人体无法自主合成、必须从食物中获取的必需氨基酸，B正确； C、乳酸进入血液后会与血浆中的缓冲物质发生中和反应，生成的碳酸分解为CO2和H2O后主要通过呼吸系统排出，并非大部分乳酸直接随尿液排出，C错误； D、煮沸的主要目的是通过高温杀灭豆汁中的微生物，同时终止发酵过程，不是为了除去易挥发物质，D错误。 3. 下列关于“骨架”与“支架”的描述正确的是（ ） A. 多糖、蛋白质、脂肪等生物大分子的基本骨架为碳链 B. 细胞骨架支撑着许多细胞器，是由纤维素组成的网架结构 C. DNA分子的基本骨架是磷酸与脱氧核糖交替排列，碱基排列在内侧 D. 磷脂双分子层构成膜的基本支架，允许水溶性分子自由通过 【答案】C 【解析】 【详解】A、多糖、蛋白质、核酸为生物大分子，脂肪不属于生物大分子，A错误； B、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，纤维素是植物细胞壁的主要组成成分，B错误； C、DNA分子的双螺旋结构中，磷酸与脱氧核糖交替排列在外侧构成基本骨架，碱基排列在内侧通过氢键配对，C正确； D、磷脂双分子层构成生物膜的基本支架，磷脂双分子层的内部是疏水的，不允许水溶性分子自由通过，D错误。 4. 科研工作者成功设计出由12个氨基酸组成的一条链状多肽D13，通过结合细胞膜上GLP-1受体，促进胰岛素分泌，达到降血糖的作用。下列说法正确的是（ ） A. 多肽D13与GLP-1受体结合并发挥作用，体现细胞间的信息交流 B. 血糖主要是葡萄糖，可抽取血液后直接加入现配的斐林试剂水浴加热进行检测 C. 氨基酸形成多肽D13的过程中分子量至少减少了198 D. 蛋白质分子具有多样性是因为氨基酸的种类、数目、排列顺序与空间结构多种多样 【答案】C 【解析】 【详解】A、细胞间信息交流的前提是信号分子来自一个细胞，作用于另一个细胞的受体，多肽D13是人工合成的物质，并非细胞分泌的信号分子，该过程不能体现细胞间的信息交流，A错误； B、血液本身呈红色，会遮盖斐林试剂与还原糖反应产生的砖红色沉淀的观察，且检测血糖需要先去除血细胞等杂质，不能直接向血液中加入斐林试剂检测，B错误； C、12个氨基酸形成1条链状多肽时，脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数=12-1=11，每个水分子相对分子质量为18，不考虑二硫键等其他结构变化时，分子量至少减少11×18=198，C正确； D、蛋白质多样性的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，以及肽链盘曲折叠形成的空间结构多种多样，并非氨基酸的空间结构多样，D错误。 5. 用替代的实验材料或者试剂开展下列实验，不能达成实验目的的是（ ） 选项 实验内容 替代措施 A 用高倍显微镜观察叶绿体 用“菠菜叶”替代“藓类叶片” B DNA的粗提取与鉴定 用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞” C 诱导菊花愈伤组织生根 用“白砂糖”替代“蔗糖” D 检测生物组织中的蛋白质 用“稀释后的斐林试剂乙液”替代“双缩脲试剂B液” A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A、观察叶绿体时，可选取菠菜叶稍带叶肉的下表皮作为实验材料，该部位细胞的叶绿体数量少、体积大，便于观察，能够替代藓类叶片，A正确； B、猪属于哺乳动物，其成熟红细胞没有细胞核和众多细胞器，几乎不含DNA，无法完成DNA的粗提取与鉴定，不能替代含有大量DNA的猪肝细胞，B错误； C、白砂糖的主要成分为蔗糖，可作为碳源在诱导菊花愈伤组织生根的实验中替代蔗糖，C正确； D、双缩脲试剂B液为0.01g/mL的CuSO4溶液，斐林试剂乙液为0.05g/mL的CuSO4溶液，将斐林试剂乙液稀释后浓度与双缩脲试剂B液相当，可替代使用，D正确。 6. 我国农学家贾思勰所著《齐民要术》记载：“凡五谷种子，浥郁则不生，生者亦寻死。”意思是种子如果受潮发霉就不会发芽，即使发芽也会很快死亡。下列叙述错误的是（ ） A. 种子成熟时，小分子有机物转化为蛋白质、淀粉等大分子物质，以便于储存 B. 种子受潮后应立即加热烘干，防止种子发芽 C. 霉菌在种子上大量繁殖，消耗了种子的营养物质，不利于种子正常萌发 D. 油料作物种子萌发过程中干重先增后减 【答案】B 【解析】 【详解】A、种子成熟过程中，小分子的葡萄糖、氨基酸等会转化为淀粉、蛋白质等大分子储能物质，性质更稳定，更有利于种子长期储存，A正确； B、种子受潮后若立即加热烘干，高温会破坏胚的细胞结构，直接导致种子失去活性，若需留存种子，应采用风干的方式缓慢降低含水量，B错误； C、霉菌在种子上大量繁殖时，会通过细胞呼吸消耗种子储存的大量营养物质，导致胚无法获得足够的能量和原料完成萌发，C正确； D、油料作物种子储存大量脂肪，萌发初期脂肪转化为糖类，脂肪的氧含量远低于糖类，转化过程需要结合大量氧元素，因此干重先增加；后续细胞呼吸持续消耗有机物，干重逐渐减少，整体表现为干重先增后减，D正确。 7. 支原体的细胞膜中胆固醇占膜脂质的50%，与人、细菌等生物存在显著差异。胆固醇对支原体的生存、增殖和感染能力至关重要。下列叙述正确的是（ ） A. 胆固醇在膜脂质中占比高是因为胆固醇是细胞中良好的储能物质 B. 胆固醇在膜脂质的占比可以作为区分真核生物和原核生物的主要特征 C. 通过不完全归纳法利用支原体的研究成果可概括得出微生物的生命特征 D. 支原体和动物细胞都不含有细胞壁，推测细胞膜中的胆固醇有利于维持细胞膜的稳定 【答案】D 【解析】 【详解】A、细胞中良好的储能物质是脂肪，胆固醇是构成动物细胞膜的成分，还可参与人体血液中脂质的运输，不属于储能物质，A错误； B、真核生物和原核生物的主要区分特征是有无以核膜为界限的细胞核，且原核生物中的支原体、真核生物中的动物细胞膜均含有胆固醇，无法通过胆固醇在膜脂质的占比区分二者，B错误； C、不完全归纳法得出的结论不具有普遍适用性，支原体仅为微生物的一种，无法仅通过支原体的研究成果概括所有微生物的生命特征，C错误； D、细胞壁具有支持和保护细胞的作用，支原体和动物细胞都不含细胞壁，二者细胞膜均含胆固醇，可推测胆固醇有利于维持细胞膜的稳定，D正确。 8. 某同学利用紫叶李果实制作果醋，图示其操作的简易流程，下列相关叙述正确的是（ ） A. 过程②的温度比过程③稍高一些 B. 过程②需在无氧条件下进行，发酵液pH会逐渐下降，可用重铬酸钾检测酒精的生成 C. 过程③中醋酸菌在线粒体中进行有氧呼吸，该过程会产生大量CO2 D. 参与上述发酵的微生物均以DNA为遗传物质，且均属于异养型原核生物 【答案】B 【解析】 【详解】A、酒精发酵的最适温度是18-30℃，醋酸发酵的最适温度是30-35℃，因此过程②温度比过程③更低，A错误； B、过程②是酒精发酵，酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，需要无氧条件；发酵过程中产生的CO2​溶于发酵液，会使发酵液pH逐渐下降；酸性条件下重铬酸钾可以和酒精反应呈现灰绿色，因此可以用重铬酸钾检测酒精，B正确； C、过程③中醋酸菌属于原核生物没有线粒体，而且该过程将乙醇转化为乙醛，再转化为乙酸，不会产生CO2，C错误； D、过程②果酒发酵的菌种是酵母菌，酵母菌是异养型真核生物，D错误。 9. 某链状多肽的分子式为C42H65N11O9，，彻底水解后只得到图示3种氨基酸。下列有关叙述错误的是（ ） A. 甘氨酸是相对分子质量最小的一种氨基酸 B. 此多肽中含有1个游离的羧基 C. 肽链中赖氨酸有3个 D. 图示3种氨基酸按足够的数量混合，在适宜的条件下脱去3个水分子形成的化合物最多有64种（不考虑环状肽） 【答案】D 【解析】 【详解】A、甘氨酸的R基为-H，是相对分子质量最小的氨基酸，A正确； B、该多肽是1条链状多肽，三种氨基酸的R基都不含额外羧基，因此仅肽链末端有1个游离羧基，B正确； C、 设该多肽共有n个氨基酸，链状多肽中氧原子数 = 氨基酸总氧数 - 脱去水的氧数：每个氨基酸都含2个O，脱去n−1分子水，因此氧原子数=2n−(n−1)=n+1。结合分子式中O为9，得n=8，即该多肽为8肽， 再计算赖氨酸数量：设赖氨酸数为x，总N数为(8−x)×1+2x=11，解得x=3，C正确； D、脱去3个水分子形成链状化合物，说明该化合物是由4个氨基酸形成的四肽；三种氨基酸数量足够时，四肽最多的种类数为34=81种，不是64种，D错误。 10. 蓝细菌是能进行光合作用的原核生物，内共生学说认为，真核生物进行光合作用的叶绿体可能起源于原始真核细胞内共生的蓝细菌，即蓝细菌被原始真核细胞吞噬后，二者形成共生关系而协同进化。下列相关叙述错误的是（ ） A. 蓝细菌含有叶绿素和类胡萝卜素，可以在细胞质中光合片层完成光合作用 B. 蓝细菌和真核细胞的叶绿体内都含有核糖体，可以作为内共生学说的证据 C. 蓝细菌和真核细胞都以DNA为遗传物质 D. 叶绿体起源过程中真核细胞的细胞膜可能成为叶绿体的外膜 【答案】A 【解析】 【详解】A、蓝细菌含有的光合色素是叶绿素和藻蓝素，无类胡萝卜素，其可在细胞质的光合片层上完成光合作用，A错误； B、蓝细菌是原核生物，细胞内有核糖体，而叶绿体作为半自主细胞器也含有核糖体，结构与原核生物核糖体相似，可作为内共生学说的证据，B正确； C、蓝细菌属于原核生物，真核细胞属于真核生物，所有细胞结构的生物都以DNA为遗传物质，C正确； D、内共生学说认为原始真核细胞通过胞吞作用吞噬蓝细菌，胞吞过程中真核细胞内陷的细胞膜会形成包裹蓝细菌的囊泡膜，最终演变为叶绿体的外膜，D正确。 11. 嵌合型胚胎是指胚胎中同时存在两种或两种以上不同染色体组成的胚胎。利用现代生物技术，构建“人-猪嵌合胚胎”培育人源肾脏的过程如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 过程①利用了显微操作技术，且卵母细胞需在体外培养到MII期 B. 过程①得到的重构胚具有发育成完整个体的能力 C. 过程③进行前需用激素对代孕母猪进行同期发情处理 D. 过程④所得的嵌合胚胎细胞中的基因组成不完全相同 【答案】B 【解析】 【详解】A、过程①是将猪的去核卵母细胞与SIX1/SALL1缺陷的猪成纤维细胞融合构建重构胚，该过程利用了显微操作技术。并且，卵母细胞需在体外培养到MⅡ期（减数第二次分裂中期），此时的卵母细胞才具备受精能力和发育潜能，A正确； B、过程①得到的重构胚，由于其供体细胞（SIX1/SALL1缺陷的猪成纤维细胞）存在基因缺陷，不能形成肾脏，不具有发育成完整个体的能力，B错误； C、过程③是将早期胚胎移植到代孕母猪体内，在胚胎移植前，需用激素对代孕母猪进行同期发情处理，使代孕母猪的生理状态与供体母猪（提供早期胚胎的个体）一致，这样才能为胚胎移植提供合适的生理环境，保证胚胎移植的成功，C正确； D、过程④所得的嵌合胚胎中，同时存在人多能干细胞（含有人的基因）和猪的细胞（含有猪的基因），所以嵌合胚胎细胞中的基因组成不完全相同，D正确。 12. 山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。采用植物组织培养得到脱毒苗，可恢复其原有的优秀高产特性，具体操作流程如下图所示。下列说法错误的是（ ） A. 过程①发生了细胞的脱分化和有丝分裂 B. 过程①②所用培养基的成分、浓度相同 C. 选择幼嫩的芽尖作为外植体可以减少病毒感染 D. 培养基中添加蔗糖既能作为碳源，又可以维持渗透压 【答案】B 【解析】 【详解】A、过程①是脱分化过程，该过程中细胞会进行有丝分裂，使细胞数目增多，A正确； B、过程①是脱分化过程，过程②是愈伤组织→胚状体。 植物组织培养中，脱分化和再分化阶段所需的培养基中，生长素和细胞分裂素的比例不同，因此过程①②所用培养基的成分、浓度并不相同，B错误； C、植物的幼嫩的芽尖、茎尖等分生区组织，病毒极少甚至无病毒，因此选择幼嫩的芽尖作为外植体，可以减少病毒感染，获得脱毒苗，C正确； D、培养基中添加的蔗糖，既可以作为植物细胞生长的碳源（提供能量和合成有机物的原料），又可以维持培养基的渗透压，保证细胞正常的形态和功能，D正确。 二、不定项选择题（本题共4小题，共16分，每小题给出的4个选项中，可能有1个或多个选项符合题意。每小题全部选对得4分，选不全得2分，选错得0分。） 13. miRNA是一类由内源基因编码的长度约22个核苷酸的非编码单链RNA，主要作用机制是通过与特定靶mRNA结合，实现靶mRNA的降解或抑制其表达。下列叙述正确的是（ ） A. RNA聚合酶参与miRNA的形成，可催化氢键的断裂和磷酸二酯键的形成 B. mRNA的基本单位是核糖核苷酸，miRNA彻底水解后可得到6种小分子 C. miRNA通过碱基互补配对的方式与靶mRNA结合形成局部双链 D. 可通过将目的基因反向插入受体细胞，表达出miRNA阻止目的基因转录，关闭某基因表达 【答案】ABC 【解析】 【详解】A、miRNA是内源基因转录的产物，转录过程需要RNA聚合酶参与，RNA聚合酶兼具解旋（催化氢键断裂）和催化RNA合成（催化磷酸二酯键形成）的功能，A正确； B、mRNA属于RNA，基本组成单位是核糖核苷酸；miRNA为单链RNA，彻底水解后可得到核糖、磷酸、四种含氮碱基（A、U、C、G），共6种小分子，B正确； C、miRNA为单链RNA，与靶mRNA结合时遵循碱基互补配对原则，由于miRNA仅约22个核苷酸，长度远短于靶mRNA，因此只会结合形成局部双链，C正确； D、根据题干，miRNA的作用对象是已经转录完成的靶mRNA，作用是降解靶mRNA或抑制翻译过程，不能阻止目的基因的转录，D错误。 14. 如图，pBI121是人工构建的双元表达载体，由大肠杆菌质粒、农杆菌Ti质粒的T-DNA转移元件及植物表达调控元件组合而成。我国科学家将Bt抗虫基因插入pBI121后，通过农杆菌转化法，成功培育出可稳定遗传的抗虫棉。下列相关说法错误的是（ ） A. 在植物细胞中含有重组的pBI121质粒，且该质粒能正常复制 B. 农杆菌仅侵染双子叶植物和裸子植物，该方法对于单子叶植物无效 C. 受体细胞加入X-Gluc产生蓝色，可以说明抗虫基因导入了受体细胞 D. 成功完成转化的受体细胞不能在含卡那霉素的MS培养基上生长 【答案】AB 【解析】 【详解】A、农杆菌转化法的核心原理是：仅载体上T-DNA区域（即图中LR左右边界之间的片段）会转移进入植物细胞，并整合到植物染色体DNA中，A错误； B、自然状态下农杆菌更容易侵染双子叶植物和裸子植物，但现代生物技术已经对农杆菌转化法进行改造，该方法目前已经可以成功用于单子叶植物的转基因操作，B错误； C、根据图示注释，GUS基因的表达产物可特异性催化X-Gluc产生蓝色沉淀，若受体细胞加入X-Gluc后产生蓝色，说明GUS基因正常表达，即含目的基因的T-DNA区域成功导入受体细胞，可以说明抗虫基因完成导入，C正确； D、卡那霉素抗性基因位于T-DNA区域外，不会随T-DNA转移整合到植物受体细胞的基因组中，因此成功完成转化的植物受体细胞不含有卡那霉素抗性基因，不能在含卡那霉素的MS培养基上生长，D正确。 15. 在拟南芥愈伤组织生芽的过程中，CK（细胞分裂素）通过A基因和W基因起作用。为了探究A基因与W基因的关系，科学家培育了突变体（A基因功能缺失）、材料甲（缺乏A基因但W基因过量表达）的愈伤组织。将它们与野生型愈伤组织在高CK培养基中培养，测得相关数据如图1、图2所示。下列分析正确的是（ ） A. 愈伤组织细胞含有完整染色体组而具有全能性 B. 在高CK诱导下，A基因可促进W基因表达 C. W基因通过调控A基因的表达而促进生芽 D. 适量增强W基因的表达可使生芽时间提前 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、愈伤组织是植物体细胞经脱分化而来，含有本物种完整染色体组，携带全套遗传物质，因此具有发育成完整个体的全能性，A正确； B、图1显示，高CK诱导后，有正常功能A基因的野生型，W基因的相对表达量远高于A基因功能缺失的突变体，说明A基因可促进W基因表达，B正确； C、材料甲缺乏A基因但W基因过量表达，图2显示材料甲仍可以正常分化生芽，且比例高于野生型，说明W基因并不是通过调控A基因的表达而促进生芽的，C错误； D、图2显示，相同诱导时间下，W基因过量表达的材料甲，愈伤组织分化生芽的比例远高于野生型，说明增强W基因表达可使生芽时间提前，D正确。 16. DNA足迹法是检测DNA序列中结合蛋白识别部位的一种方法。DNA与蛋白质结合后，由于蛋白质的保护，DNaseⅠ酶无法对这一部位进行切割，可以运用此方法来确定启动子在DNA序列中的具体位置。某DNA片段上具有一个启动子，为研究其位置，研究小组决定用DNA足迹法对其进行检测。DNA片段上的DNaseⅠ酶酶切位点及各部分的长度如图所示。实验组加入作用于启动子位点的蛋白质进行保护，对照组和实验组均加入等量的待测DNA样液，然后加入等量的DNaseⅠ酶，通过控制酶的用量和作用时间使每个DNA分子只发生一次磷酸二酯键的断裂。酶解后将对照组和实验组分别进行电泳检测所得片段的大小，对照组得到大小分别为10bp、40bp、50bp、90bp、100bp、140bp、150bp、180bp的8个片段，实验组得到大小分别为10bp、50bp、90bp、100bp、140bp、180bp的6个片段。下列说法正确的是（ ） A. 构成启动子的基本单位是脱氧核苷酸，启动子可与DNA聚合酶结合，启动转录 B. 实验组中存在10bp、180bp的片段，说明D点能被切开 C. DNaseⅠ酶可作用于DNA双链的磷酸二酯键 D. 根据实验结果可以确定，启动子在DNA上的位置为A点附近 【答案】BC 【解析】 【详解】A、启动子是DNA上的一部分，基本单位是脱氧核苷酸；启动子是RNA聚合酶识别并结合的部位，可以启动转录，A错误； BD、由于每个DNA分子只发生一次磷酸二酯键的断裂，据图可知，实验组中有10bp和180bp说明D点能被切开，有50bp和140bp说明A点能被切开，有90bp和100bp说明B点能被切开，没有40bp和150bp说明C点不能被切开，证明启动子位于C点附近被蛋白质保护，B正确，D错误； C、根据题中通过控制酶的用量和作用时间使每个DNA分子只发生一次磷酸二酯键的断裂可知，DNaseⅠ酶可作用于DNA双链的磷酸二酯键，C正确。 第Ⅱ卷 非选择题（共60分） 三、非选择题（本题包括5小题，共60分。） 17. 新型冠状病毒（SARS-CoV-2）入侵人体后引起新型冠状病毒感染（COVID-19）。图1示意人冠状病毒（HCoV）侵染宿主细胞的过程，数字表示相应的生理过程，＋RNA病毒的RNA能直接作为mRNA翻译。弹状病毒为单股负链RNA（记作“-RNA”）病毒，-RNA不能直接作为mRNA翻译，除RNA外，弹状病毒还有蛋白质成分，图2是该病毒侵染宿主细胞并增殖的过程。请据图回答下列问题。 （1）SARS-CoV-2有包膜，包膜主要通过与溶酶体膜融合实现脱壳，脱壳后进行③过程的酶来自_________。请结合上图说明为什么新冠病毒主要侵染人呼吸道上皮细胞，而不侵染其他细胞？____________。 （2）在宿主细胞内组装的子代弹状病毒是否含有RNA依赖性RNA聚合酶？_________（填“是”或“否”）。 （3）为什么RNA病毒疫苗难研制？_________。 （4）能否利用噬菌体侵染细菌实验的原理和方法，分别用放射性同位素32P、35S标记RNA和蛋白质的SARS-CoV-2病毒侵染人肺细胞的方法，来探究其遗传物质是RNA还是蛋白质？_________（填“能”或“不能”）为什么？______________。 【答案】（1） ①. ＋RNA翻译产生 ②. 新冠病毒表面蛋白与宿主细胞表面受体结合才引起胞吞（其膜上有相应受体） （2）是 （3）RNA病毒遗传物质为单链，容易发生基因突变 （4） ①. 不能 ②. 因为新型冠状病毒侵染宿主细胞时，病毒核衣壳蛋白和核酸通过胞吞作用一起进入宿主细胞，无法确定放射性来源于蛋白质还是RNA 【解析】 【小问1详解】 SARS-CoV-2为+RNA病毒，自身仅提供RNA模板，RNA复制所需的酶是以病毒+RNA为模板，在宿主细胞的核糖体上合成，因此酶由＋RNA翻译产生；病毒侵染细胞具有特异性，依赖细胞膜的特异性受体识别，因此只侵染对应受体存在的细胞。 【小问2详解】 弹状病毒的-RNA无法直接作为mRNA完成翻译，进入宿主后，翻译产生的RNA依赖性RNA聚合酶会被组装进入子代病毒，保证子代病毒再次侵染时能完成RNA合成，因此子代病毒含有该酶。 【小问3详解】 RNA病毒遗传物质是单链RNA，稳定性远低于双链DNA，更容易发生基因突变，导致原有疫苗对变异毒株失效。 【小问4详解】 该实验的原理是将核酸和蛋白质分开，单独观察二者的作用；噬菌体侵染细菌时仅核酸进入细菌，蛋白质外壳留在细胞外，可实现分离；而SARS-CoV-2侵染人体细胞时，病毒核衣壳蛋白和核酸通过胞吞作用一起进入宿主细胞，无法将二者分开单独观察作用，无法确定放射性来源于蛋白质还是RNA，因此不能探究遗传物质。 18. 植物必需元素是植物生长发育过程中不可缺少的元素，一旦缺乏，植物就会出现相应的缺乏症，而且只有在补充相应的元素后，植物才能恢复正常，如N、P、Mg。请回答以下问题。 （1）P在植物体内参与合成的物质有_________（至少填3种）等，Mg主要参与植物_______的合成，在PCR反应体系中Mg2+可以_________。 （2）植物种子晒干储存是为了____，从而延长储存时间。 （3）现有大小、生理状况等相似的健壮水稻幼苗若干，完全培养液（含有植物所需的各种必需元素）、缺素培养液（除Mg外，含有植物所需的其他各种必需元素）等必需的材料和试剂。某同学设计以下实验，用来验证Mg是植物的必需元素，请完成实验步骤。 ①将大小、生理状况等相似的健壮水稻幼苗平均分为A、B两组。 ②______________，管理方法等相同。 ③培养一定时间后发现，A组水稻幼苗_____________，B组水稻幼苗叶片正常。 ④______________。 可得出结论：Mg是水稻的必需元素。 【答案】（1） ①. DNA、RNA、磷脂、ATP、NADH、NADPH ②. 叶绿素 ③. 激活DNA聚合酶 （2）降低自由水含量，减弱细胞代谢（细胞呼吸），减少有机物消耗 （3） ①. ②A组幼苗用缺素培养液培养，B组幼苗用完全培养液培养（只要A对应缺素培养液，B对应完全培养液即可） ②. ③叶片变黄 ③. ④向A组的培养液中加入适量的含Mg的无机盐，再培养一段时间后该症状消失 【解析】 【小问1详解】 磷（P）是构成细胞中多种重要化合物的成分，DNA、RNA、磷脂、ATP、NADH、NADPH等分子中都含有P元素；镁（Mg）是叶绿素的核心组成元素，缺Mg会导致叶绿素合成受阻，植物叶片发黄；在PCR反应体系中，Mg2+可以激活DNA聚合酶。 【小问2详解】 种子晒干过程中失去的主要是自由水，自由水含量越高，细胞代谢越旺盛，呼吸作用消耗的有机物越多。晒干储存是为了降低自由水含量，减弱细胞代谢（细胞呼吸），减少有机物消耗，延长储存时间。 【小问3详解】 验证Mg是必需元素的实验遵循对照原则、单一变量原则，自变量是培养液是否含Mg，对照组用完全培养液，实验组用缺Mg缺素培养液；缺Mg的实验组会表现出生长异常；为进一步确认异常是缺Mg导致，需要给实验组补充Mg，若补充后幼苗恢复正常，即可验证Mg是必需元素，则实验步骤为①将大小、生理状况等相似的健壮水稻幼苗平均分为A、B两组。②根据实验结果，B组水稻幼苗正常生长，故A组幼苗用缺Mg培养液培养，B组幼苗用完全培养液培养。③培养一定时间后发现，A组水稻幼苗叶片变黄，B组水稻幼苗正常生长。④向A组的培养液中加入适量的含Mg的无机盐，再培养一段时间后该症状消失，Mg是水稻的必需元素。 19. 大白菜的雄性育性受MT、Mt、m等三种等位基因控制，MT、m为可育基因，Mt为不育基因，三者的显隐性关系为MT＞Mt＞m。现有品系甲、乙、丙，已知乙为雄性不育，杂交结果如表所示。 亲本组合 F1的表型及其比例 甲×乙 雄性可育∶雄性不育＝3∶1 乙×丙 雄性可育∶雄性不育＝1∶1 甲×丙 雄性可育∶雄性不育＝3∶1 回答下列问题： （1）与雄性可育株相比，选用雄性不育株作母本进行杂交实验时无需进行___________处理。 （2）品系乙的基因型是___________，品系甲和乙杂交后需在品系___________植株上收获种子，用于进一步育性鉴定。品系甲和丙杂交产生F1，让F1中雄性可育个体与雄性不育个体进行杂交，F2中雄性不育株占___________。 （3）大白菜的杂种优势十分显著，进行大面积推广时需先获得大量纯合雄性不育系的植株。科研人员采用方法如下：选取基因型为MTMt植株的花药，经消毒处理后进行离体培养，将产生的愈伤组织转移至含___________的培养基中培养，获得的二倍体愈伤组织经___________过程产生胚状体，进一步发育形成纯合雄性不育系植株。 （4）为了能持续获得纯合雄性不育系，科研人员构建重组Ti质粒（如图），通过T-DNA将红色素合成基因R和雄性可育基因MT插入纯合雄性不育植株细胞的染色体中，获得转基因植株。转基因植株可作父本，与纯合雄性不育系进行杂交后，颜色___________（填“呈红色”或“不呈红色”）的种子为纯合雄性不育系种子。让子代_________________，再根据种子颜色选出纯合雄性不育系种子，不断循环该操作，可持续获得大量纯合雄性不育系种子。 【答案】（1）去雄 （2） ①. Mtm ②. 乙 ③. 1/4 （3） ①. 秋水仙素 ②. 再分化 （4） ①. 不呈红色 ②. （纯合）雄性不育（或非红色种子发育）的植株和雄性可育（或红色种子发育）的植株杂交 【解析】 【小问1详解】 雄性不育株不能产生可育花粉，因此作为母本进行杂交时，无需进行人工去雄处理，可大幅简化杂交操作流程，避免自花传粉干扰。 【小问2详解】 ①品系乙为雄性不育，基因型只能是MtMt或Mtm（显隐性MT>Mt>m，仅无MT且含Mt时表现不育）。结合杂交结果：甲×乙后代雄性可育：雄性不育=3：1，说明甲（可育）为MT m，乙为Mtm（后代基因型：MT Mt、MT m、mm均可育，Mtm不育，比例3：1）；乙×丙后代雄性可育：雄性不育=1：1，甲×丙后代可育：不育=3：1，可推得丙为MTMt，验证所有杂交结果均成立；品系乙为雄性不育，只能作为母本参与杂交，因此种子会结在乙植株上；甲（MT m）×丙（MTMt）的F1中，可育个体为MT MT：MTMt：MT m=1：1：1，不育个体为Mtm（作母本）。 可育个体产生雄配子比例：MT：2/3、Mt：1/6、m：1/6；不育个体产生雌配子Mt：m=1：1。 杂交后代中，不育基因型（MtMt、Mtm）的总比例为1/6×1/2+1/6×1/2+1/6×1/2=1/4。 【小问3详解】 花药离体培养得到的是单倍体愈伤组织，需转移至含秋水仙素的培养基中，抑制纺锤体形成，使染色体数目加倍，获得二倍体愈伤组织；植物组织培养中，愈伤组织经再分化过程可形成胚状体，进而发育为完整植株。该过程可获得纯合雄性不育系植株。 【小问4详解】 纯合雄性不育系种子不含红色素合成基因R，因此颜色不呈红色；含R基因的种子同时携带可育基因MT，表现为红色可育；子代中的红色可育植株为杂合转基因植株（携带1个T-DNA片段），让（纯合）雄性不育（或非红色种子发育）的植株和雄性可育（或红色种子发育）的植株杂交，再根据种子颜色选出纯合雄性不育系种子，不断循环该操作，可持续获得大量纯合雄性不育系种子。 20. 稻瘟病是一种真菌病害，水稻叶片某些内生放线菌对该致病菌有抑制作用。科研小组分离筛选出内生放线菌，并开展了相关研究。回答下列问题。 （1）采集有病斑的水稻叶片，经表面消毒、研磨处理，制备研磨液。此后，采用___________（填方法）将研磨液接种于不同的选择培养基，获得单菌落并计数。 （2）放线菌是一种原核生物，其DNA存在形式为___________，其DNA裸露，但仍与蛋白质能在何时组成何种复合物？________________。 （3）经筛选获得一株内生放线菌，该菌株高效合成铁载体小分子，能辅助内生放线菌吸收铁离子。R基因是合成铁载体的关键基因之一。科研小组构建R基因敲除株，探究铁载体的功能。主要步骤如下：首先克隆R基因的上游片段R-U和下游片段R-D；然后构建重组质粒；最后利用重组质粒和内生放线菌DNA片段中同源区段可发生交换的原理，使用一系列同源重组酶，对目标基因进行敲除，如图1所示。同源片段若两处皆发生交换，则可完成基因敲除。若仅发生单交换，则会将质粒全部连入内生放线菌DNA中。 采用PCR技术鉴定R基因的敲除结果。R基因敲除过程中，可发生多种形式的同源区段交换，PCR检测结果如图2所示，其中R基因敲除株为菌落___________（填序号），出现菌落④的可能原因是_________________。 【答案】（1）稀释涂布平板法 （2） ①. 拟核环状DNA、质粒 ②. DNA复制与转录时，DNA分别与DNA聚合酶、RNA聚合酶组成DNA-蛋白质复合物 （3） ①. ② ②. 重组质粒通过（单交换）同源重组整合到了内生放线菌的基因组（DNA）中 【解析】 【小问1详解】 从含有多种微生物的研磨液中分离出单一菌落，并接种到选择培养基中常用的接种方法是稀释涂布平板法或平板划线法，但是仅稀释涂布平板法能用于计数，故采用稀释涂布平板法将研磨液接种于不同的选择培养基，获得单菌落并计数。 【小问2详解】 放线菌是一种原核生物，没有成形细胞核，其DNA存在形式为拟核环状DNA、质粒，其DNA裸露，但在DNA复制与转录时，DNA仍分别与DNA聚合酶、RNA聚合酶组成DNA-蛋白质复合物。 【小问3详解】 PCR鉴定是利用引物1和引物2进行的。 在野生型菌株中，引物1和引物2之间的DNA片段长度为 R-U (500bp) + R基因 (2000bp) + R-D (500bp) = 3000 bp。对应图2中的菌落①和③。 在成功发生双交换的R基因敲除株中，R基因(2000bp)被替换，引物1和引物2之间的DNA片段长度为 R-U (500bp) + R-D (500bp) = 1000 bp。对应图2中的菌落②。 菌落④的PCR产物大小约为7000 bp。这个大小可以通过以下方式解释：重组质粒通过（单交换）同源重组整合到了内生放线菌的基因组（DNA）中。整个重组质粒（大小为3000bp质粒骨架 + 500bp R-U + 500bp R-D = 4000bp）整合到了基因组中。整合后，引物1和引物2之间的区域长度变为原来的长度(3000bp)加上整个质粒的长度(4000bp)，即 3000 + 4000 = 7000 bp。因此，这是单交换同源重组整合的结果。 21. 血红蛋白（Hb）分子是由四个珠蛋白（含血红素的球形蛋白）组成的异二聚体：两个珠蛋白是由α-珠蛋白基因簇的基因表达产生的，另外两个珠蛋白是由β-珠蛋白基因簇的基因表达产生的（如下图所示）。地中海贫血综合征是一种遗传性血液疾病，主要是由α-珠蛋白基因簇（α-地中海贫血）或β-珠蛋白基因簇基因（β-地中海贫血）突变导致。 回答以下问题： （1）血红素基团中含有的无机盐是___________。研究发现，在不同的发育阶段会产生不同形式的血红蛋白，如胎儿血红蛋白为α2γ2，而成人血红蛋白为α2β2或α2δ2，不同发育时期血红蛋白结构不同的根本原因是___________。 （2）α-珠蛋白基因上存在许多点突变，（Quong-Sze）突变是较为常见的一种，其与正常α珠蛋白基因模板链的序列如下： 正常α基因序列 5′-GGATGCAG…（378个碱基）…AACCTGGA…（120个碱基）…CATTATAC-3′ α基因 5′-GGATGCAG…（378个碱基）…AACCCGGG…（120个碱基）…CATTATAC-3′ （Quong-Sze） （注：5′-CCCGGG-3′为限制酶SmaI的识别位点，正常α基因不含该酶切位点） 突变序列 现使用酶切后电泳的方法检测某个体是否为（Quong-Sze）突变，检测人员通过PCR扩增α-珠蛋白基因应选择的引物为：___________。（填序号） ①5′-GGATGCAG-3′②5′-AACCTGGA-3′③5′-GTATAATG-3′④5′-CATTATAC-3′ 若某个体经过遗传咨询，可以确定其一个α-珠蛋白基因突变，另一个正常，请画出其PCR产物经过SmaI完全酶切后的电泳结果___________。 （3）若某个体通过酶切电泳检测α-珠蛋白基因未突变，但仍有地中海贫血的症状，推测是β-珠蛋白基因簇基因突变导致。请帮检测人员设计检测流程，利用该个体的部分组织为实验材料，以测序的方式确定某个体的β基因是否发生突变。（基因两端的部分DNA序列已知）①___________，②___________，③PCR扩增，④基因测序，⑤___________。 【答案】（1） ①. 铁（亚铁离子） ②. 基因选择性表达 （2） ①. ①③ ②. （3） ①. 提取DNA ②. 设计特异性引物 ③. 序列对比分析 【解析】 【小问1详解】 血红素基团的核心组成无机盐是Fe2+，缺铁会导致血红蛋白合成不足，引发缺铁性贫血；不同发育阶段血红蛋白结构不同，是因为基因的选择性表达：胎儿期主要表达γ-珠蛋白基因，成人期主要表达β-珠蛋白或δ-珠蛋白基因，从而产生不同类型的血红蛋白。 【小问2详解】 PCR引物需与模板链的3'端互补，且延伸方向为5'→3'。 模板链5'端序列为 5'-GGATGCAG-3' ，对应正向引物①；模板链3'端序列为 5'-CATTATAC-3' ，其反向互补序列为 5'-GTATAATG-3' ，对应反向引物③。因此选择引物①和③。该个体为杂合子（一个正常基因+一个突变基因）：正常α基因无SmaI酶切位点，PCR产物为完整的约500bp条带（378+120）；突变α基因含1个SmaI酶切位点，酶切后产生约378bp和约120bp两条带；因此电泳结果共出现三条带：。 【小问3详解】 基因测序检测突变的流程为：提取实验材料的基因组DNA，获得模板；根据已知的基因两端序列设计特异性引物，保证PCR能特异性扩增目标片段； PCR扩增获得大量β基因片段；对扩增产物进行基因测序；将测序结果与正常β基因的参考序列对比分析，通过碱基差异判断是否发生突变。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $