精品解析：天津市耀华中学2026届高三第一次校模拟考生物学试卷

天津市耀华中学2026届高三第一次校模拟考 生物学试卷 Ⅰ卷 一、单项选择题（共12题，每题4分，共48分） 1. 下列关于支原体、发菜、水绵和伞藻的叙述，错误的是（ ） A. 水绵、伞藻细胞有生物膜系统，支原体、发菜细胞无生物膜系统 B. 除支原体外，其余三种生物都能光合作用 C. 水绵和伞藻的细胞壁成分是纤维素和果胶，支原体和发菜细胞细胞壁成分含几丁质 D. 支原体、发菜、水绵和伞藻细胞中均有核酸与蛋白质复合物 2. 下列有关高中生物相关实验的叙述合理的是（ ） A. 检测生物组织中的脂肪与低温诱导染色体变化的实验中，都有用酒精冲洗的过程 B. 探究酵母菌种群数量变化实验中，先将培养液滴入计数室中，再盖上盖玻片 C. 观察洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验中，对临时装片进行了两次观察形成前后自身对照 D. 用2mol/L NaCl溶液可析出洋葱根尖细胞提取液中的DNA 3. 宋代朱肱在《北山酒经》中记载了“卧浆”法：“造酒最在浆，…，不得过夏。”其核心是在三伏天将小麦煮粥，借助空气中的乳酸菌等自然发酵成酸浆。次年酿酒时，以此酸浆浸米、蒸煮，再加入酒曲发酵。此法可有效抑制杂菌，提升酒质。下列关于“卧浆”法的现代生物学解释，错误的是（ ） A. “浆不得过夏”：酸浆若储存过久，其积累的酒精可能被醋酸菌转化为乙酸导致酸败 B. “三伏天卧浆”：夏季温度较高有利于乳酸菌等微生物快速繁殖，缩短酸浆成熟时间 C. “以酸浆浸米”：酸浆的较低pH值可抑制大多数杂菌生长，为酵母菌创造竞争优势环境 D. “酸浆煮粥”：蒸煮酸浆的目的是为了彻底杀菌，确保后续的酿酒过程为纯种酵母菌发酵 4. 某同学根据生长激素、胰岛素、胰高血糖素、甲状腺激素和肾上腺素的功能及之间的关系建立了如图模型。在该模型中除了来自同一内分泌腺的④⑤两种激素的作用相抗衡外，其余相邻激素之间在某些生理作用方面均表现为协同关系。下列分析正确的是（ ） A. 垂体前叶功能障碍会导致垂体性侏儒症，成年后经过评估可注射① B. 激素②促进神经系统兴奋、影响神经系统的发育，婴幼儿时期缺乏该激素会患呆小症 C. 寒冷环境中，③分泌量增加，将引起骨骼肌不自主战栗 D. 当血糖浓度高时，交感神经兴奋使⑤增多，促进肝糖原合成 5. 某科研团队为了探究工业污染对桦尺蛾种群进化的影响，在1960年（污染严重期）和2010年（环境治理期）调查了同一片森林中的桦尺蛾种群（等位基因A控制黑色，a控制浅色），调查结果如下表。研究人员进一步将1960年采集的蛾卵在实验室控制的无污染环境中培养多代，发现即使没有鸟类捕食压力，浅色个体的比例依然逐渐上升。下列分析正确的是（ ） 时间 调查总数（只） 浅色个体（只） 黑色个体（只） 基因a的频率 1960年 1000 100 900 20% 2010年 1000 400 600 ？ A. 实验室饲养实验中，浅色个体比例上升，可能的原因是基因在多代繁殖中发生了定向突变 B. 相比1960年，2010年该种群中a基因频率明显改变，表明该种群已经进化出新物种 C. 根据1960年数据计算，调查总数中杂合黑色个体（Aa）的基因型频率为20% D. 桦尺蛾种群内部浅色个体和黑色个体之间的生存竞争属于协同进化，这种竞争推动了种群的进化 6. 某生物（2n＝8）体细胞基因型为MmNnXFY，M、N位于同一条染色体上，图1表示其细胞分裂过程中有关物质相对含量变化模式图；图2表示细胞分裂过程中某时期的染色体数与核DNA分子数。下列相关说法正确的是（ ） A. 若图1表示核DNA数量变化，处于CD段细胞中M基因数目可能0个或1个或2个 B. 若图1表示染色体含量变化，则CD段含1个染色体组 C. 若纵轴表示每条染色体上DNA的数目，则CD段染色体数目是AB段染色体数目的一半 D. 若处于图2的细胞基因组成为MmnnXFXF，则图2代表减数分裂II后期，且在减数分裂Ⅰ前期发生了互换 7. 为探究生长素（IAA）促进黄瓜雌花分化的分子机制，研究人员构建了乙烯合成关键酶基因ACS2的突变体（acs2）并进行相关实验，结果如下表所示。下列错误的是（ ） 实验组别 乙烯合成量 雌花比例 ①野生型 ++ ++ ②野生型+IAA ++++ ++++ ③acs2 + + ④acs2+IAA + + ⑤acs2+IAA+ACC ++++ ++++ 注：ACC是合成乙烯的前体物质；“+”的数量越多，代表乙烯合成量越多或雌花比例越高。 A. 若使用色氨酸合成抑制剂处理野生型黄瓜植株，则其雌花比例会下降 B. 据①②④组可推测，生长素通过促进乙烯的合成促进雌花的分化 C. acs2突变体仅内源ACC合成能力缺陷，其体内ACC生成乙烯的下游代谢途径功能完全正常 D. 据①②⑤组可推测，ACS2基因编码的蛋白质催化ACC的合成 8. 细胞急性收缩后，通过调节实现体积膨胀的过程称为调节性体积增加（RVI）。RVI期间细胞有离子出入，但细胞膜电位不变。NKCC是将Na+、K+、Cl-以1：1：2比例同向共转运的蛋白；交换转运蛋白可介导两者1：1反向运输（运出细胞会使胞外pH升高）。将细胞置于高渗溶液中，用NKCC抑制剂处理后的细胞体积变化如图1，用交换转运蛋白抑制剂（DIDS）处理后的胞外pH变化如图2。下列选项中，最符合RVI过程中物质运输情况（“■”表示转运蛋白）的是（　　） A. B. C. D. 9. 对某人工池塘生态系统的能量流动进行了定量分析，结果如下表所示[部分数据未给出，能量单位为J/（cm2·a），肉食性动物作为一个营养级研究]。下列正确的是（ ） 生物类型 X 传递给分解者的能量 未利用的能量 传给下一营养级的能量 外来有机物输入的能量 生产者 44 5 95 20 0 植食性动物 9.5 1.5 11 Y 5 肉食性动物 6.3 0.5 6.5 0.7 11 A. 表中出现的所有生物和非生物环境共同构成一个池塘生态系统 B. 流入该人工池塘生态系统的总能量为164J/（cm2·a） C. X代表的能量可以被生产者重新捕获而提高能量利用率 D. Y等于3J/（cm2·a），植食性动物到肉食性动物的能量传递效率为12% 阅读下列材料，完成下面小题。 甲型流感病毒结构如图1。其遗传物质是单股负链RNA，相关酶中包含有催化RNA合成的RNA聚合酶。脂质层中有两种非常重要的糖蛋白：血凝素（HA）和神经氨酸酶（NA）。这两类蛋白突出病毒体外，都具有免疫原性。 HA能与宿主质膜上的HA受体结合，介导病毒侵入，也可与包括人类在内的动物红细胞表面受体结合引起凝血现象，故称作血凝素。NA具有水解HA受体的活性，流感病毒脱离宿主细胞后，病毒表面的HA 仍与宿主表面的HA受体处于连接状态，需由NA将HA受体水解，病毒就能顺利释放。 10. 甲型流感病毒的侵染、增殖和释放过程如图2所示，下列叙述正确的是（ ） A. 病毒的单股负链RNA能充当翻译的直接模板 B. 病毒通过图2的①、②过程实现RNA的复制 C. 病毒的RNA聚合酶不是病毒基因表达的产物 D. 成熟的甲流病毒以胞吐方式从宿主细胞释放 11. 现阶段治疗甲流的两种特效药分别是奥司他韦和玛巴洛沙韦。奥司他韦是神经氨酸酶抑制剂，玛巴洛沙韦是病毒RNA聚合酶抑制剂。下列叙述错误的是（ ） A. 奥司他韦在宿主细胞外起作用 B. 玛巴洛沙韦在宿主细胞内起作用 C. 奥司他韦阻碍了病毒的粘附，需要在感染期间多次服用 D. 玛巴洛沙韦抑制了病毒的RNA增殖，感染初期服用效果较好 12. 研究发现，甲型流感病毒感染宿主细胞后，会诱导宿主细胞中抗病毒相关基因（如IFN-β基因）启动子区域发生去甲基化修饰，从而增强该基因的表达。下列相关叙述不正确的是（ ） A. 启动子区域去甲基化修饰改变了IFN-β基因的碱基序列，属于表观遗传 B. 该去甲基化修饰可通过有丝分裂传递给子代细胞，使子代细胞持续高表达IFN-β C. 甲基化修饰会抑制RNA聚合酶与启动子的结合，从而抑制IFN-β基因的转录 D. 病毒诱导的去甲基化修饰是宿主细胞的一种适应性免疫 Ⅱ卷 二、非选择题（共5题，共52分） 13. 西北某半干旱地区因采矿导致植物赖以生存的土壤流失，铅、锌、镉等重金属污染严重，某团队针对该地区进行了生态修复，修复过程如下图。 回答下列问题： （1）为研究重金属对周围土壤中小动物类群丰富度的影响，常采用________法进行采集、调查。调查结果显示，取样位置离污染源越远，土壤小动物的类群数越多，体现了土壤生物群落有明显的________结构。矿区土壤中的重金属难以降解，会通过________在生物体内不断积累，该现象称为生物富集。 （2）开采露天矿区时，会将覆盖在矿体上部及其周围的浮土和岩石剥去，再采集下层的矿石，在没有人为干预的情况下，此废弃矿区将发生________演替，在此过程中，首先定居在此地的生物是________。 （3）在进行生态修复时，植物的引种一般会选择本地物种苎麻，不选外来物种。外来物种和本地物种在利用同一资源时二者之间就会发生________重叠，导致种间竞争加剧，从而打破生态平衡。据此可知，引种时遵循了生态工程的________原理。 （4）修复后的生态系统中，种植的苎麻出现了虫害，苎麻是优质天然纤维，可用于纺织，科学家利用性引诱剂诱杀苎麻害虫属于________防治，防治害虫有效提高苎麻产量意义是合理调整_______，使其持续高效流向对人类最有益的部分。 14. 康替唑胺是新一代抗菌药，它通过与细菌核糖体50 S亚基结合阻断细菌的繁殖，达到良好的抗菌作用。科研人员为研究康替唑胺在脂多糖（LPS）诱导的过度炎症反应中对TNF-α（一种细胞因子）的分泌量和NRF-2蛋白、HO-1 蛋白表达量的影响，进行如表实验，最终测得三组小鼠血清中TNF-α含量如图1所示，小鼠脾脏中HO-1蛋白和NRF-2蛋白表达情况如图2 所示。回答下列问题。 组别 各组小鼠处理 甲组 先腹腔注射5mg·kg-1LPS，1h后腹腔注射适量生理盐水，建立过度炎症模型小鼠 乙组 先腹腔注射5mg·kg-1LPS， 丙组 ，1h后腹腔注射等量万古霉素 注：万古霉素为抑菌药，有较强的杀菌作用。 （1）康替唑胺可通过阻断细菌细胞遗传信息传递中的_______过程达到抑菌效果。 （2）补充表格中该实验对乙组和丙组小鼠的处理，乙组______；丙组______。实验中丙组的作用是______。 （3）在体液免疫中，TNF-α可由辅助性T细胞分泌，其作用可能是_______。当TNF-α释放过量时，会引起过度炎症反应。由图l可得出的结论为：在炎症反应期间_______。 （4）与对照组（CK）相比，LPS诱导的模型小鼠脾脏中NRF-2蛋白和HO-1蛋白表达量均下降，而NRF-2和HO-1通路在对抗氧化应激损伤中发挥重要作用。由图2实验结果（CK组为正常小鼠脾脏中相关蛋白含量）可知，康替唑胺的作用是_______。 15. 光呼吸是植物的绿色组织以光合作用的中间产物为底物，发生的吸收O2消耗有机物并释放CO2的过程，正常生长条件下光呼吸可损耗掉光合产物的25-30%，光呼吸过程如图1所示。高粱、玉米等C4植物的光呼吸消耗有机物很少，C4途经如图2所示。仙人掌是适应白天温度高而夜间温度低这种生长环境的植物。它的气孔在夜晚开放、白天关闭，这种无机碳的浓缩途径称为“景天酸代谢”。 （1）在夏季晴朗的白天，光照强度较大，光反应产生的________及O2较多，但是在温度较高的环境下，________导致叶肉细胞获得的CO2不足，暗反应过程被限制而不能及时利用光反应产物，此时RuBP羧化酶会催化更多的________与O2结合参与光呼吸过程，造成碳流失进而导致作物减产。 （2）在显微镜下观察玉米叶片结构时发现，叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形成花环状结构。维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体，推测其可能缺少________结构。 （3）图2水稻、玉米和景天科植物中，玉米对应的曲线是________，最适应炎热干旱环境的植物是曲线________。 （4）图2中，在4点时，A植物的光合速率为________μmol（m2·s）；在10点到16点期间，A组植物的光合速率________（填“＞”、“＝”，或“＜”）呼吸速率。 16. 某昆虫的触角长度由常染色体上A/a和B/b控制，已知四种纯合子AABB，AAbb，aaBB，aabb的触角长度分别为2cm，4cm，0cm，0cm。为研究两对基因的作用和位置关系，研究人员选择触角长度为4cm和0cm的两个纯合亲本进行杂交得F1，触角长度均为1cm，F1雌雄相互交配得F2，统计F2表型及比例为∶0cm（无触角）∶1cm∶2cm∶3cm∶4cm＝6∶4∶3∶2∶1。回答下列问题： （1）基因A是触角发育的必要基因，基因B对触角的发育有________作用。 （2）亲本中触角长度为0cm（无触角）的个体基因型为________，F2触角长度为0cm（无触角）的个体基因型有________种，F2中触角长度为2cm的基因型为________。 （3）将AAbb和aabb杂交产生的幼虫群体（甲）进行诱变处理，得到一个触角有分叉的雌性个体乙。通过PCR扩增控制分叉性状相关基因（D/d）并用同种限制酶完全切割后进行电泳，结果如图，分叉性状是由________（填“D”或“d”）控制。请利用甲、乙为材料设计实验，并判断乙中D/d和A/a的位置关系，让乙与甲中雄性个体杂交并统计子代表型和比例。 预期结果和结论： 若________，则两对基因位于非同源染色体上； 若________，则D和A位于一条染色体上； 若触角有分叉∶触角无分叉∶无触角＝1∶2∶1，则D和a位于一条染色体上。 17. 聚乙烯型塑料应用广泛，其难降解的特性带来了诸多环境问题。聚酯酰胺（PEAs）的可水降解性使其有望成为聚乙烯的替代品。某科研团队利用大肠杆菌构建能合成PEAs的工程菌，如图1表示合成PEAs相关基因连接形成的DNA片段，其中①②③④为引物，图2为载体质粒结构示意图。回答下列问题： （1）利用PCR技术扩增PEAs合成串联基因时，为保证PEAs基因能高效表达，应将强启动子碱基序列的________端与引物________（①-④编号选填）连接。在PCR反应体系中，一般要添加Mg2+，目的是________。 （2）研究人员将强启动子修饰后的PEAs合成串联基因插入图2载体质粒的位点1和位点2之间。图中的LacZ基因编码产生的酶可以分解X-gal，产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。为了筛选出含有PEAs合成串联基因的大肠杆菌，应在培养基中加入________并选择________的菌落。 （3）为了避免工程菌在使用后逃逸造成环境污染，研究人员利用CRISPR/Cas9系统为工程菌增加了自毁保护体系，机理如图2所示。研究结束后，在培养液中加入B物质，B物质通过________，使gRNA基因和Cas9基因表达，gRNA和Cas9蛋白形成复合物后，gRNA通过_________识别目标DNA，Cas9蛋白对目标DNA进行剪切，最终使大肠杆菌死亡。在设置gRNA基因时，以________（填“毒蛋白基因”或“生长必需基因”）为依据设计。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市耀华中学2026届高三第一次校模拟考 生物学试卷 Ⅰ卷 一、单项选择题（共12题，每题4分，共48分） 1. 下列关于支原体、发菜、水绵和伞藻的叙述，错误的是（ ） A. 水绵、伞藻细胞有生物膜系统，支原体、发菜细胞无生物膜系统 B. 除支原体外，其余三种生物都能光合作用 C. 水绵和伞藻的细胞壁成分是纤维素和果胶，支原体和发菜细胞细胞壁成分含几丁质 D. 支原体、发菜、水绵和伞藻细胞中均有核酸与蛋白质复合物 【答案】C 【解析】 【详解】A、生物膜系统由细胞膜、核膜和细胞器膜共同构成，仅存在于真核细胞中。水绵、伞藻是真核生物，存在生物膜系统；支原体、发菜是原核生物，没有核膜和具膜细胞器，因此无生物膜系统，A正确； B、发菜属于蓝细菌，含有藻蓝素和叶绿素可进行光合作用，水绵、伞藻是真核藻类，含有叶绿体可进行光合作用；支原体是异养原核生物，不能进行光合作用，B正确； C、水绵和伞藻属于植物，细胞壁的成分为纤维素和果胶；支原体没有细胞壁，发菜是原核生物，细胞壁成分为肽聚糖，几丁质是真菌细胞壁的主要成分，C错误； D、四种生物都属于细胞生物，都含有核糖体（由rRNA和蛋白质组成，属于核酸与蛋白质复合物），基因复制、表达过程中也会形成核酸与蛋白质的复合物，因此均存在核酸与蛋白质复合物，D正确。 2. 下列有关高中生物相关实验的叙述合理的是（ ） A. 检测生物组织中的脂肪与低温诱导染色体变化的实验中，都有用酒精冲洗的过程 B. 探究酵母菌种群数量变化实验中，先将培养液滴入计数室中，再盖上盖玻片 C. 观察洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验中，对临时装片进行了两次观察形成前后自身对照 D. 用2mol/L NaCl溶液可析出洋葱根尖细胞提取液中的DNA 【答案】A 【解析】 【详解】A、检测生物组织中的脂肪实验中，染色后需用50%酒精洗去多余的浮色；低温诱导染色体数目变化实验中，用卡诺氏液固定细胞形态后，需用95%酒精冲洗2次，两个实验都存在酒精冲洗的过程，A正确； B、探究酵母菌种群数量变化实验使用血细胞计数板计数时，正确操作是先盖盖玻片，再将培养液滴在盖玻片边缘使其自行渗入计数室，先滴培养液再盖盖玻片会导致计数体积偏大、结果偏高，B错误； C、观察洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验中，共进行三次观察：第一次观察正常状态的细胞、第二次观察质壁分离状态的细胞、第三次观察质壁分离复原状态的细胞，三次观察形成前后自身对照，并非两次观察，C错误； D、DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，该浓度用于析出DNA；2mol/L的NaCl溶液中DNA溶解度高，作用是溶解DNA以除去不溶性杂质，D错误。 3. 宋代朱肱在《北山酒经》中记载了“卧浆”法：“造酒最在浆，…，不得过夏。”其核心是在三伏天将小麦煮粥，借助空气中的乳酸菌等自然发酵成酸浆。次年酿酒时，以此酸浆浸米、蒸煮，再加入酒曲发酵。此法可有效抑制杂菌，提升酒质。下列关于“卧浆”法的现代生物学解释，错误的是（ ） A. “浆不得过夏”：酸浆若储存过久，其积累的酒精可能被醋酸菌转化为乙酸导致酸败 B. “三伏天卧浆”：夏季温度较高有利于乳酸菌等微生物快速繁殖，缩短酸浆成熟时间 C. “以酸浆浸米”：酸浆的较低pH值可抑制大多数杂菌生长，为酵母菌创造竞争优势环境 D. “酸浆煮粥”：蒸煮酸浆的目的是为了彻底杀菌，确保后续的酿酒过程为纯种酵母菌发酵 【答案】D 【解析】 【详解】A、酸浆自然发酵过程中除乳酸菌外，还会有酵母菌等微生物参与，产生少量酒精，醋酸菌为好氧菌，若酸浆储存过久进入氧气，醋酸菌可将酒精转化为乙酸导致酸败，A正确； B、微生物繁殖需要适宜的温度，三伏天温度较高，契合乳酸菌等微生物的适宜生长温度，可加快其繁殖速率，缩短酸浆成熟时间，B正确； C、乳酸菌发酵产生乳酸使酸浆pH较低，多数杂菌不耐酸性环境，生长被抑制，而酵母菌耐酸性较强，因此酸浆能为酵母菌创造竞争优势环境，C正确； D、传统酿酒属于混合发酵，并非纯种酵母菌发酵，酒曲本身就含有酵母菌、霉菌等多种微生物，且蒸煮无法实现彻底杀菌，目的是使原料淀粉糊化同时杀灭部分杂菌，D错误。 故选D。 4. 某同学根据生长激素、胰岛素、胰高血糖素、甲状腺激素和肾上腺素的功能及之间的关系建立了如图模型。在该模型中除了来自同一内分泌腺的④⑤两种激素的作用相抗衡外，其余相邻激素之间在某些生理作用方面均表现为协同关系。下列分析正确的是（ ） A. 垂体前叶功能障碍会导致垂体性侏儒症，成年后经过评估可注射① B. 激素②促进神经系统兴奋、影响神经系统的发育，婴幼儿时期缺乏该激素会患呆小症 C. 寒冷环境中，③分泌量增加，将引起骨骼肌不自主战栗 D. 当血糖浓度高时，交感神经兴奋使⑤增多，促进肝糖原合成 【答案】B 【解析】 【详解】A、首先根据题干“④⑤来自同一内分泌腺且作用相抗衡”判断二者为胰岛分泌的胰高血糖素、胰岛素，又由于其它均为协同作用，由此确定④为胰高血糖素，⑤为胰岛素；③和④为协同作用，则③为肾上腺素，和胰高血糖素都有升高血糖作用；②为甲状腺激素。和肾上腺素都有提高代谢强度作用；①为生长激素，和甲状腺激素都有促进生长发育作用；垂体性侏儒症是幼年时期垂体分泌生长激素（①）不足导致，成年后长骨骨骺已经闭合，注射生长激素无法促进身高增长，还可能引发肢端肥大症，A错误； B、激素②为甲状腺激素，可提高神经系统兴奋性、促进神经系统发育，婴幼儿时期缺乏甲状腺激素会患呆小症，表现为身材矮小、智力低下，B正确； C、③为肾上腺素，寒冷环境中其分泌量增加，可促进细胞代谢增加产热，但骨骼肌不自主战栗是神经调节控制的结果，与肾上腺素无关，C错误； D、⑤为胰岛素，当血糖浓度高时，副交感神经兴奋使胰岛素分泌增多，促进肝糖原合成以降低血糖，交感神经兴奋会抑制胰岛素分泌，D错误。 5. 某科研团队为了探究工业污染对桦尺蛾种群进化的影响，在1960年（污染严重期）和2010年（环境治理期）调查了同一片森林中的桦尺蛾种群（等位基因A控制黑色，a控制浅色），调查结果如下表。研究人员进一步将1960年采集的蛾卵在实验室控制的无污染环境中培养多代，发现即使没有鸟类捕食压力，浅色个体的比例依然逐渐上升。下列分析正确的是（ ） 时间 调查总数（只） 浅色个体（只） 黑色个体（只） 基因a的频率 1960年 1000 100 900 20% 2010年 1000 400 600 ？ A. 实验室饲养实验中，浅色个体比例上升，可能的原因是基因在多代繁殖中发生了定向突变 B. 相比1960年，2010年该种群中a基因频率明显改变，表明该种群已经进化出新物种 C. 根据1960年数据计算，调查总数中杂合黑色个体（Aa）的基因型频率为20% D. 桦尺蛾种群内部浅色个体和黑色个体之间的生存竞争属于协同进化，这种竞争推动了种群的进化 【答案】C 【解析】 【详解】A、突变具有不定向的特点，不存在定向突变，实验室中浅色个体比例上升更可能是浅色个体在无污染环境下生存、繁殖能力更高，A错误； B、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，新物种形成的标志是产生生殖隔离，仅基因频率改变只能说明种群发生了进化，不能说明形成新物种，B错误； C、1960年a基因频率为20%，种群总个体数为1000，设杂合子Aa数量为x，浅色个体aa数量为100，根据基因频率公式f(a)=（2×aa的数量+Aa的数量）/（2×种群的总个体数量），代入得0.2=(2×100+x)/（2×1000），解得x=200，因此Aa的基因型频率为(200/1000)×100%=20% ，C正确； D、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，同种生物不同个体之间的生存竞争不属于协同进化，D错误。 6. 某生物（2n＝8）体细胞基因型为MmNnXFY，M、N位于同一条染色体上，图1表示其细胞分裂过程中有关物质相对含量变化模式图；图2表示细胞分裂过程中某时期的染色体数与核DNA分子数。下列相关说法正确的是（ ） A. 若图1表示核DNA数量变化，处于CD段细胞中M基因数目可能0个或1个或2个 B. 若图1表示染色体含量变化，则CD段含1个染色体组 C. 若纵轴表示每条染色体上DNA的数目，则CD段染色体数目是AB段染色体数目的一半 D. 若处于图2的细胞基因组成为MmnnXFXF，则图2代表减数分裂II后期，且在减数分裂Ⅰ前期发生了互换 【答案】A 【解析】 【详解】A、核DNA变化中， 若为有丝分裂末期，核DNA已减半，染色体数目也减半，此时每个细胞核内只有一个M基因，细胞中有2个M基因。也可以表示减数第二次分裂前期中期后期，由于同源染色体已经分离，细胞内有0个或2个M基因，若发生过互换，也可能有1个M基因，若为减数第二次分裂末期：同源染色体分离后，可能含0个（不含M染色体）或1个（含1条M染色体），A正确； B、染色体含量变化中，CD 段为分裂末期，2n=8 的生物，有丝分裂后期染色体数为16（4个染色体组）， CD段若为有丝分裂末期，含2个染色体组， B错误； C、图1的BC段所示变化是因为着丝粒分裂每条染色体上DNA的数目从 2→1，着丝粒分裂染色体数目会加倍，CD段染色体数目是AB段染色体数目的两倍， C错误； D、图2的细胞处于减数第二次分裂后期，基因型MmnnXFXF，可能由互换产生也可能是由基因突变产生的， D错误。 7. 为探究生长素（IAA）促进黄瓜雌花分化的分子机制，研究人员构建了乙烯合成关键酶基因ACS2的突变体（acs2）并进行相关实验，结果如下表所示。下列错误的是（ ） 实验组别 乙烯合成量 雌花比例 ①野生型 ++ ++ ②野生型+IAA ++++ ++++ ③acs2 + + ④acs2+IAA + + ⑤acs2+IAA+ACC ++++ ++++ 注：ACC是合成乙烯的前体物质；“+”的数量越多，代表乙烯合成量越多或雌花比例越高。 A. 若使用色氨酸合成抑制剂处理野生型黄瓜植株，则其雌花比例会下降 B. 据①②④组可推测，生长素通过促进乙烯的合成促进雌花的分化 C. acs2突变体仅内源ACC合成能力缺陷，其体内ACC生成乙烯的下游代谢途径功能完全正常 D. 据①②⑤组可推测，ACS2基因编码的蛋白质催化ACC的合成 【答案】D 【解析】 【详解】A、色氨酸是生长素合成的原料，使用色氨酸合成抑制剂会抑制内源生长素的合成，进而导致乙烯合成量减少，雌花比例下降，A正确； B、①②组对照可知，野生型植株施加IAA后，乙烯合成量和雌花比例均显著升高；②④组对照可知，乙烯合成关键酶基因突变的acs2突变体施加IAA后，乙烯合成量和雌花比例未升高，说明生长素发挥作用依赖乙烯合成通路，即生长素通过促进乙烯合成促进雌花分化，B正确； C、⑤组acs2突变体施加外源ACC后，乙烯合成量和雌花比例均恢复到野生型加IAA的水平，说明ACC生成乙烯的下游代谢途径功能正常，突变体仅内源ACC合成能力存在缺陷，C正确； D、要推测ACS2基因编码的蛋白质催化ACC合成，需对比④（acs2+IAA）和⑤（acs2+IAA+ACC）的实验结果，仅分析①②⑤组缺少acs2仅施加IAA的对照，无法确定ACS2的功能是催化ACC合成，D错误。 8. 细胞急性收缩后，通过调节实现体积膨胀的过程称为调节性体积增加（RVI）。RVI期间细胞有离子出入，但细胞膜电位不变。NKCC是将Na+、K+、Cl-以1：1：2比例同向共转运的蛋白；交换转运蛋白可介导两者1：1反向运输（运出细胞会使胞外pH升高）。将细胞置于高渗溶液中，用NKCC抑制剂处理后的细胞体积变化如图1，用交换转运蛋白抑制剂（DIDS）处理后的胞外pH变化如图2。下列选项中，最符合RVI过程中物质运输情况（“■”表示转运蛋白）的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】相比等渗溶液，高渗溶液细胞起始体积小，但随之慢慢增大，而高渗溶液+NKCC抑制剂细胞相对体积增加较慢，NKCC是将Na+、K+、Cl-以1：1：2比例同向共转运的蛋白，说明在高渗溶液中NKCC是将Na+、K+、Cl-同向转运到细胞内，使得细胞内液浓度增大，细胞吸水进而使得细胞体积变大；与高渗溶液对比，高渗溶液+DIDS处理细胞外pH降低，HCO3-运出细胞会使胞外pH升高，说明DIDS的作用是将HCO3-运出细胞，细胞外pH降低，说明细胞可以将H+运输到细胞外，综合分析，C正确。 9. 对某人工池塘生态系统的能量流动进行了定量分析，结果如下表所示[部分数据未给出，能量单位为J/（cm2·a），肉食性动物作为一个营养级研究]。下列正确的是（ ） 生物类型 X 传递给分解者的能量 未利用的能量 传给下一营养级的能量 外来有机物输入的能量 生产者 44 5 95 20 0 植食性动物 9.5 1.5 11 Y 5 肉食性动物 6.3 0.5 6.5 0.7 11 A. 表中出现的所有生物和非生物环境共同构成一个池塘生态系统 B. 流入该人工池塘生态系统的总能量为164J/（cm2·a） C. X代表的能量可以被生产者重新捕获而提高能量利用率 D. Y等于3J/（cm2·a），植食性动物到肉食性动物的能量传递效率为12% 【答案】D 【解析】 【详解】A、生态系统是由生物群落和它的无机环境相互作用而形成的统一整体。表中仅出现了部分生物，并非该池塘生态系统的所有生物，所以表中出现的所有生物和非生物环境不能共同构成一个池塘生态系统，A错误； B、流入人工池塘生态系统的总能量为生产者固定的太阳能与外来有机物输入的能量之和。生产者固定的太阳能为44+5+95+20=164J/（cm2·a），加上外来有机物输入的能量为5+11=16J/（cm2·a），因此总流入能量为180J/（cm2·a），B错误； C、根据每个营养级能量的去向可知，X应该表示呼吸作用以热能散失的能量，该部分能量不能被生物重新捕获，C错误； D、Y表示传入下一营养级(肉食性动物)的能量，即6.3+0.5+6.5+0.7-11=3J/（cm2·a），植食性动物同化的能量为9.5+1.5+11+Y=9.5+1.5+11+3=25J/（cm2·a），植食性动物到肉食性动物的能量传递效率为3/25×100%=12%，D正确。 阅读下列材料，完成下面小题。 甲型流感病毒结构如图1。其遗传物质是单股负链RNA，相关酶中包含有催化RNA合成的RNA聚合酶。脂质层中有两种非常重要的糖蛋白：血凝素（HA）和神经氨酸酶（NA）。这两类蛋白突出病毒体外，都具有免疫原性。 HA能与宿主质膜上的HA受体结合，介导病毒侵入，也可与包括人类在内的动物红细胞表面受体结合引起凝血现象，故称作血凝素。NA具有水解HA受体的活性，流感病毒脱离宿主细胞后，病毒表面的HA 仍与宿主表面的HA受体处于连接状态，需由NA将HA受体水解，病毒就能顺利释放。 10. 甲型流感病毒的侵染、增殖和释放过程如图2所示，下列叙述正确的是（ ） A. 病毒的单股负链RNA能充当翻译的直接模板 B. 病毒通过图2的①、②过程实现RNA的复制 C. 病毒的RNA聚合酶不是病毒基因表达的产物 D. 成熟的甲流病毒以胞吐方式从宿主细胞释放 11. 现阶段治疗甲流的两种特效药分别是奥司他韦和玛巴洛沙韦。奥司他韦是神经氨酸酶抑制剂，玛巴洛沙韦是病毒RNA聚合酶抑制剂。下列叙述错误的是（ ） A. 奥司他韦在宿主细胞外起作用 B. 玛巴洛沙韦在宿主细胞内起作用 C. 奥司他韦阻碍了病毒的粘附，需要在感染期间多次服用 D. 玛巴洛沙韦抑制了病毒的RNA增殖，感染初期服用效果较好 12. 研究发现，甲型流感病毒感染宿主细胞后，会诱导宿主细胞中抗病毒相关基因（如IFN-β基因）启动子区域发生去甲基化修饰，从而增强该基因的表达。下列相关叙述不正确的是（ ） A. 启动子区域去甲基化修饰改变了IFN-β基因的碱基序列，属于表观遗传 B. 该去甲基化修饰可通过有丝分裂传递给子代细胞，使子代细胞持续高表达IFN-β C. 甲基化修饰会抑制RNA聚合酶与启动子的结合，从而抑制IFN-β基因的转录 D. 病毒诱导的去甲基化修饰是宿主细胞的一种适应性免疫 【答案】10. B 11. C 12. A 【解析】 【10题详解】 A、甲型流感病毒为单股负链RNA（-RNA）病毒，其-RNA的功能是作为复制的模板，A错误； B、结合图示可知，病毒通过图2的①复制得到正链RNA、正链RNA再通过②复制得到负链RNA，实现RNA的复制，B正确。 C、RNA聚合酶的本质是蛋白质，也是基因表达的产物，C错误； D、分析题意可知，NA蛋白水解HA受体，使病毒脱离宿主细胞，故不是通过胞吐方式释放的，D错误。 【11题详解】 A、奥司他韦是NA抑制剂，NA作用于病毒释放阶段（细胞外），因此该药在细胞外起效，A正确； B、玛巴洛沙韦是RNA聚合酶抑制剂，病毒RNA聚合酶在宿主细胞内发挥作用，B正确； C、奥司他韦是神经氨酸酶抑制剂，奥司他韦抑制NA（释放阶段），而非HA（粘附阶段），C错误； D、该药靶向RNA聚合酶，抑制RNA复制，早期使用可阻断病毒增殖，D正确。 【12题详解】 A 、表观遗传的本质是基因碱基序列不变，仅通过 DNA 甲基化、组蛋白修饰等方式调控基因表达。启动子区域去甲基化修饰不改变 IFN‑β 基因的碱基序列，A 错误； B 、表观遗传修饰可随 DNA 复制，通过有丝分裂传递给子代细胞，使子代细胞持续高表达 IFN‑β，B正确； C、题干表明：去甲基化增强基因表达，反向推导可得：甲基化修饰会抑制 RNA 聚合酶与启动子结合，抑制基因转录，C正确； D、IFN-β（干扰素-β）是一种重要的抗病毒细胞因子。病毒诱导宿主细胞中抗病毒基因的去甲基化修饰，导致其高表达，进而增强宿主细胞抵抗病毒感染的能力。这是宿主细胞在病毒感染下产生的一种适应性反应，属于非特异性免疫（固有免疫）的一部分，D 正确。 Ⅱ卷 二、非选择题（共5题，共52分） 13. 西北某半干旱地区因采矿导致植物赖以生存的土壤流失，铅、锌、镉等重金属污染严重，某团队针对该地区进行了生态修复，修复过程如下图。 回答下列问题： （1）为研究重金属对周围土壤中小动物类群丰富度的影响，常采用________法进行采集、调查。调查结果显示，取样位置离污染源越远，土壤小动物的类群数越多，体现了土壤生物群落有明显的________结构。矿区土壤中的重金属难以降解，会通过________在生物体内不断积累，该现象称为生物富集。 （2）开采露天矿区时，会将覆盖在矿体上部及其周围的浮土和岩石剥去，再采集下层的矿石，在没有人为干预的情况下，此废弃矿区将发生________演替，在此过程中，首先定居在此地的生物是________。 （3）在进行生态修复时，植物的引种一般会选择本地物种苎麻，不选外来物种。外来物种和本地物种在利用同一资源时二者之间就会发生________重叠，导致种间竞争加剧，从而打破生态平衡。据此可知，引种时遵循了生态工程的________原理。 （4）修复后的生态系统中，种植的苎麻出现了虫害，苎麻是优质天然纤维，可用于纺织，科学家利用性引诱剂诱杀苎麻害虫属于________防治，防治害虫有效提高苎麻产量意义是合理调整_______，使其持续高效流向对人类最有益的部分。 【答案】（1） ①. 取样器取样 ②. 水平 ③. 食物链 （2） ①. 初生 ②. 地衣 （3） ①. 生态位 ②. 协调 （4） ①. 生物 ②. 生态系统中的能量流动关系 【解析】 【小问1详解】 土壤小动物身体微小、活动能力强，需采用取样器取样法进行采集、调查，统计其类群丰富度。取样位置离污染源越远，土壤小动物类群数越多，说明在水平方向上，不同地段的土壤小动物类群存在差异，体现了土壤群落的水平结构。矿区土壤中的重金属难以降解，会通过食物链在生物体内不断积累，该现象称为生物富集。 【小问2详解】 初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替。开采露天矿区时，会将覆盖在矿体上部及其周围的浮土和岩石剥去，再采集下层的矿石，在没有人为干预的情况下，此废弃矿区将发生初生演替。初生演替过程中，地衣首先在裸岩上定居，其分泌的有机酸可以加速岩石风化形成土壤的过程。 【小问3详解】 外来物种和本地物种在利用同一资源时，二者之间会发生生态位重叠。引种时需要考虑生物与环境、生物与生物之间要协调平衡，引种本地物种能更好地适应本地的环境，减少对生态系统的破坏，维持生态系统的稳定，因此引种时选择本地物种苎麻，不选外来物种，遵循了生态工程的协调原理。 【小问4详解】 生物防治是利用生物之间的相互关系，如捕食、寄生、竞争等，来控制害虫的数量，科学家利用性引诱剂诱杀苎麻害虫属于生物防治。在生态系统中，能量流动是单向的、逐级递减的，通过防治害虫合理调整能量流动关系，减少害虫对苎麻能量的消耗，使更多的能量持续高效流向对人类最有益的部分。 14. 康替唑胺是新一代抗菌药，它通过与细菌核糖体50 S亚基结合阻断细菌的繁殖，达到良好的抗菌作用。科研人员为研究康替唑胺在脂多糖（LPS）诱导的过度炎症反应中对TNF-α（一种细胞因子）的分泌量和NRF-2蛋白、HO-1 蛋白表达量的影响，进行如表实验，最终测得三组小鼠血清中TNF-α含量如图1所示，小鼠脾脏中HO-1蛋白和NRF-2蛋白表达情况如图2 所示。回答下列问题。 组别 各组小鼠处理 甲组 先腹腔注射5mg·kg-1LPS，1h后腹腔注射适量生理盐水，建立过度炎症模型小鼠 乙组 先腹腔注射5mg·kg-1LPS， 丙组 ，1h后腹腔注射等量万古霉素 注：万古霉素为抑菌药，有较强的杀菌作用。 （1）康替唑胺可通过阻断细菌细胞遗传信息传递中的_______过程达到抑菌效果。 （2）补充表格中该实验对乙组和丙组小鼠的处理，乙组______；丙组______。实验中丙组的作用是______。 （3）在体液免疫中，TNF-α可由辅助性T细胞分泌，其作用可能是_______。当TNF-α释放过量时，会引起过度炎症反应。由图l可得出的结论为：在炎症反应期间_______。 （4）与对照组（CK）相比，LPS诱导的模型小鼠脾脏中NRF-2蛋白和HO-1蛋白表达量均下降，而NRF-2和HO-1通路在对抗氧化应激损伤中发挥重要作用。由图2实验结果（CK组为正常小鼠脾脏中相关蛋白含量）可知，康替唑胺的作用是_______。 【答案】（1）翻译 （2） ①. 1h后注射等量康替唑胺 ②. 先腹腔注射5mg·kg-1LPS ③. 作为对照，比较康替唑胺的作用效果 （3） ①. 促进B细胞增殖分化为浆细胞和记忆B细胞 ②. 康替唑胺可抑制TNF-α的释放，作用效果与万古霉素相似 （4）增加过度炎症模型小鼠体内NRF-2蛋白和HO-1蛋白的表达量，增强机体抗氧化应激反应 【解析】 【小问1详解】 康替唑胺是新一代抗菌药，它通过与细菌核糖体50S亚基结合阻断细菌的繁殖，即康替唑胺可通过阻断细菌细胞遗传信息传递中的翻译过程达到抑菌效果。 【小问2详解】 本实验的目的是研究康替唑胺在脂多糖（LPS）诱导的过度炎症反应中对TNF-α（一种细胞因子）的分泌量和NRF-2蛋白、HO-1蛋白表达量的影响，据此可知，本实验的自变量为是否使用康替唑胺，实验过程中首先需要构建过度炎症反应小鼠，表中甲是对照组，乙是实验组，丙是条件对照，因此乙组的处理是先腹腔注射5mg·kg-1LPS（构建模型鼠），1h后注射等量康替唑胺；丙组设计的目的作为对照，比较康替唑胺的作用效果，因此，该组的处理是先腹腔注射5mg·kg-1LPS（构建模型鼠），1h后腹腔注射等量万古霉素。 【小问3详解】 在体液免疫中，TNF-α可由辅助性T细胞分泌，作为细胞因子，其作用可能是促进B细胞增殖分化为浆细胞和记忆B细胞。当TNF-α释放过量时，会引起过度炎症反应。由图1可得出的结论为：在炎症反应期间康替唑胺可抑制TNF-α的释放，作用效果与万古霉素相似。 【小问4详解】 图2结果显示，与对照组（CK）相比，LPS诱导的模型小鼠脾脏中NRF-2蛋白和HO-1蛋白表达量均下降，而NRF-2和HO-1通路在对抗氧化应激损伤中发挥重要作用。图2结果显示，LPS组NRF-2蛋白、HO-1蛋白含量下降，使用抑菌剂后TNF-α含量下降，NRF-2蛋白、HO-1蛋白含量有所上升，据此可知康替唑胺的作用是通过增加过度炎症模型小鼠体内NRF-2蛋白和HO-1蛋白的表达量，增强机体抗氧化应激反应。 15. 光呼吸是植物的绿色组织以光合作用的中间产物为底物，发生的吸收O2消耗有机物并释放CO2的过程，正常生长条件下光呼吸可损耗掉光合产物的25-30%，光呼吸过程如图1所示。高粱、玉米等C4植物的光呼吸消耗有机物很少，C4途经如图2所示。仙人掌是适应白天温度高而夜间温度低这种生长环境的植物。它的气孔在夜晚开放、白天关闭，这种无机碳的浓缩途径称为“景天酸代谢”。 （1）在夏季晴朗的白天，光照强度较大，光反应产生的________及O2较多，但是在温度较高的环境下，________导致叶肉细胞获得的CO2不足，暗反应过程被限制而不能及时利用光反应产物，此时RuBP羧化酶会催化更多的________与O2结合参与光呼吸过程，造成碳流失进而导致作物减产。 （2）在显微镜下观察玉米叶片结构时发现，叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形成花环状结构。维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体，推测其可能缺少________结构。 （3）图2水稻、玉米和景天科植物中，玉米对应的曲线是________，最适应炎热干旱环境的植物是曲线________。 （4）图2中，在4点时，A植物的光合速率为________μmol（m2·s）；在10点到16点期间，A组植物的光合速率________（填“＞”、“＝”，或“＜”）呼吸速率。 【答案】（1） ①. ATP和NADPH ②. 气孔关闭 ③. C5 （2）基粒或类囊体 （3） ①. 曲线C ②. 曲线A （4） ①. 0 ②. ＞ 【解析】 【小问1详解】 夏季晴朗白天，光照强导致光反应产物ATP 和NADPH（或 [H]）及 O2增多；高温环境下，植物为减少蒸腾会关闭气孔，使CO2供应不足，暗反应受限，此时 RuBP 羧化酶催化更多C5（RuBP）与 O2结合进入光呼吸，造成碳损失。 【小问2详解】 玉米为 C4植物，其维管束鞘细胞中叶绿体不完整，缺少类囊体（基粒）结构，无法进行光反应，仅能利用叶肉细胞转运来的 CO2进行暗反应。 【小问3详解】 玉米（C4植物）能把环境中低浓度的CO2固定下来，集中到维管束鞘细胞，当外界干旱或蒸腾作用较强导致气孔部分关闭时，C4植物能利用细胞间隙里的低含量的CO2，无光合午休，故玉米（C4）植物对应曲线C；而适应炎热干旱环境的植物（仙人掌）夜间吸收CO2，白天气孔关闭（避免蒸腾作用散失水分）不再吸收CO2，故其对应曲线A。 【小问4详解】 在4点时，A 植物吸收速率CO2为3μmol（m2·s），说明呼吸作用释放的CO2小于光合作用吸收的CO2，但是没有光照，没有光反应提供ATP和NADPH，光合作用不能进行，所以光合速率为0。在10至16 点期间，A 组植物 CO2 吸收速率= 0，说明呼吸作用产生的CO2完全被光合作用利用，而夜晚还有储存的CO2也可以光合作用，所以A组植物的光合速率 > 呼吸速率。 16. 某昆虫的触角长度由常染色体上A/a和B/b控制，已知四种纯合子AABB，AAbb，aaBB，aabb的触角长度分别为2cm，4cm，0cm，0cm。为研究两对基因的作用和位置关系，研究人员选择触角长度为4cm和0cm的两个纯合亲本进行杂交得F1，触角长度均为1cm，F1雌雄相互交配得F2，统计F2表型及比例为∶0cm（无触角）∶1cm∶2cm∶3cm∶4cm＝6∶4∶3∶2∶1。回答下列问题： （1）基因A是触角发育的必要基因，基因B对触角的发育有________作用。 （2）亲本中触角长度为0cm（无触角）的个体基因型为________，F2触角长度为0cm（无触角）的个体基因型有________种，F2中触角长度为2cm的基因型为________。 （3）将AAbb和aabb杂交产生的幼虫群体（甲）进行诱变处理，得到一个触角有分叉的雌性个体乙。通过PCR扩增控制分叉性状相关基因（D/d）并用同种限制酶完全切割后进行电泳，结果如图，分叉性状是由________（填“D”或“d”）控制。请利用甲、乙为材料设计实验，并判断乙中D/d和A/a的位置关系，让乙与甲中雄性个体杂交并统计子代表型和比例。 预期结果和结论： 若________，则两对基因位于非同源染色体上； 若________，则D和A位于一条染色体上； 若触角有分叉∶触角无分叉∶无触角＝1∶2∶1，则D和a位于一条染色体上。 【答案】（1）抑制 （2） ①. aaBB ②. 4 ③. AABB和Aabb （3） ①. D ②. 若触角有分叉∶触角无分叉∶无触角＝3∶3∶2 ③. 若触角有分叉∶触角无分叉∶无触角＝2∶1∶1 【解析】 【小问1详解】 AAbb触角长度为4cm，AABB触角长度为2cm，可知B对触角的发育有抑制作用；AAbb触角长度为4cm，aabb的触角长度为0cm，可知A是触角发育的必要基因，触角长度与A数量有关。 【小问2详解】 四种纯合子AABB，AAbb，aaBB，aabb的触角长度分别为2cm，4cm，0cm，0cm。AAbb触角长4cm，aabb的触角长度为0cm，说明一个A控制2cm长的触角，AABB触角长度为2cm，说明一个B抑制触角长度为1cm。触角长度为4cm和0cm的两个纯合亲本进行杂交得F1，触角长度均为1cm，亲本4cm长度触角的亲本为AAbb，F1触角长度均为1cm，则F1的基因型为AaBb，可知亲本中触角长度为0cm的个体基因型为aaBB，F₂中触角长度为0cm（无触角）的个体，需要满足A基因不存在（aa__），或者A基因存在但B基因的抑制作用叠加导致无触角（A_BB），所以基因型有：aaBB、aaBb、aabb、AaBB，共4种。F₂中触角长度为2cm的基因型，根据题干AABB为2cm，结合基因作用规律，一个A控制2cm长的触角，则基因型Aabb的触角长度也是2cm。 【小问3详解】 AAbb和aabb杂交产生的幼虫群体基因型为Aabb，由图可知，甲只有两种条带，是纯合子无分叉，乙有三种条带，杂合子有分叉，故分叉性状是显性性状，由D控制；为判断D/d和A/a的位置关系，可利用乙（基因型为AaDd）与甲中雄性个体（基因型为Aadd）杂交并统计子代表型和比例。若两对基因位于非同源染色体上，则遵循自由组合定律，子代基因型为（A_：aa）（Dd：dd）=（3：1）×（1：1），即子代表型为触角有分叉：触角无分叉：无触角=3：3：2；若A、D位于一条染色体上，则乙产生的配子及比例为AD：ad=1：1，甲产生的配子及比例为Ad：ad=1：1，两者杂交，子代基因及比例为A_D_：Aadd：aadd=2：1：1，即子代表型为触角有分叉：触角无分叉：无触角=2：1：1。若两对基因位于一对同源染色体上，a、D位于一条染色体上，则乙产生的配子及比例为aD：Ad=1：1，甲产生的配子及比例为Ad：ad=1：1，两者杂交，子代基因型及比例为AaDd：A_dd：aaDd=1：2：1，即子代表型为触角有分叉：触角无分叉：无触角=1：2：1。 17. 聚乙烯型塑料应用广泛，其难降解的特性带来了诸多环境问题。聚酯酰胺（PEAs）的可水降解性使其有望成为聚乙烯的替代品。某科研团队利用大肠杆菌构建能合成PEAs的工程菌，如图1表示合成PEAs相关基因连接形成的DNA片段，其中①②③④为引物，图2为载体质粒结构示意图。回答下列问题： （1）利用PCR技术扩增PEAs合成串联基因时，为保证PEAs基因能高效表达，应将强启动子碱基序列的________端与引物________（①-④编号选填）连接。在PCR反应体系中，一般要添加Mg2+，目的是________。 （2）研究人员将强启动子修饰后的PEAs合成串联基因插入图2载体质粒的位点1和位点2之间。图中的LacZ基因编码产生的酶可以分解X-gal，产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。为了筛选出含有PEAs合成串联基因的大肠杆菌，应在培养基中加入________并选择________的菌落。 （3）为了避免工程菌在使用后逃逸造成环境污染，研究人员利用CRISPR/Cas9系统为工程菌增加了自毁保护体系，机理如图2所示。研究结束后，在培养液中加入B物质，B物质通过________，使gRNA基因和Cas9基因表达，gRNA和Cas9蛋白形成复合物后，gRNA通过_________识别目标DNA，Cas9蛋白对目标DNA进行剪切，最终使大肠杆菌死亡。在设置gRNA基因时，以________（填“毒蛋白基因”或“生长必需基因”）为依据设计。 【答案】（1） ①. 3′ ②. ③ ③. 激活DNA聚合酶 （2） ①. X-gal和四环素 ②. 白色 （3） ①. 解除A蛋白对P2启动子的抑制作用 ②. 碱基互补配对 ③. 生长必需基因 【解析】 【小问1详解】 转录过程中子链沿着5'→3'的方向进行，启动子是RNA聚合酶结合的位点，可驱动下游基因的转录，因此强启动子的3′端需要连接引物才能保证基因正常转录，根据PCR扩增的原理，引物需要与模板的3'端结合，结合题图1可知，应将强启动子碱基序列的3'端与引物③连接。Mg2+的作用是激活DNA聚合酶，提高酶活性。 【小问2详解】 目的基因插入LacZ基因内部，会破坏LacZ基因，未插入目的基因的质粒LacZ完整，可表达酶分解X-gal使菌落变蓝；插入目的基因的质粒LacZ失活，菌落为白色，同时质粒携带四环素抗性基因，因此培养基需要加入X-gal和四环素，筛选出白色菌落即为含有目的基因的大肠杆菌。 【小问3详解】 根据图示，原本A蛋白基因的表达被抑制，加入B物质后，B抑制了该抑制作用，即可以解除A蛋白对P2启动子的抑制作用，A蛋白激活启动子P2，使gRNA基因和Cas9基因表达；gRNA通过碱基互补配对特异性识别目标DNA序列；要使工程菌自毁，需要Cas9剪切大肠杆菌生存必需的基因，使工程菌死亡，因此gRNA的识别序列对应大肠杆菌的生长必需基因。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $