精品解析：甘肃陇南市西和县第二中学、第三中学、西和成名中学2025-2026学年高三三诊生物试卷

绝密★启用前 2025-2026学年西和第二中学、第三中学、西和成名中学 高三三诊生物试卷 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。 2．请将答案正确填写在答题卡上。 第I卷（选择题） 一、单选题 1. 研究人员从某动物细胞中分离出甲、乙、丙3种细胞器，经测定发现，这3种细胞器均含有蛋白质，且甲、乙细胞器含有脂质，甲、丙细胞器含有核酸。下列有关叙述错误的是（　　） A. 有氧呼吸的场所是甲细胞器 B. 乙细胞器是单层膜结构 C. 丙细胞器是生产蛋白质的机器 D. 分离细胞器的方法是差速离心法 2. Ca2+载体蛋白具有 ATP 水解酶活性，它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列有关叙述错误的是（　　） A. 加入蛋白质变性剂会提高Ca2+主动运输速率 B. 动物一氧化碳中毒会降低Ca2+主动运输速率 C. 正常细胞中ATP与ADP的比值相对稳定 D. Ca2+通过Ca2+载体蛋白的跨膜运输属于主动运输 3. 光合作用和呼吸作用是植物细胞两大重要的生理功能。下列关于光合作用和呼吸作用在生产、生活中应用的叙述，错误的是（　　） A. 油菜种子播种时宜浅播，原因是其萌发时细胞呼吸需要大量氧气 B. 玉米种子收获后要经风干再储藏，目的是降低呼吸作用 C. 种植水稻时，应尽量缩小行距和株距，通过增加水稻植株数量来增加产量 D. 种植蔬菜时，定期松土有利于蔬菜根细胞从土壤中吸收矿质元素 4. 某同学通过显微镜观察到果蝇（2n=8）细胞正处于某分裂时期，含有8条染色体，呈现4种不同形态（不考虑突变）。下列叙述正确的是（ ） A. 若此细胞中有同源染色体，则此细胞含有8条或16条染色单体 B. 若此细胞细胞质均等分裂，此细胞是次级卵母细胞 C. 若此细胞中有4个四分体，则此细胞进行减数分裂 D. 若此细胞处于分裂后期，则细胞两极的染色体和基因组成均相同 5. 入秋后，人体会因日照时间变短、温度骤降、空气干燥而产生适应性调整，下列叙述错误的是（ ） A. 机体通过交感神经促进肾上腺素分泌从而增加产热的过程属于神经-体液调节 B. 机体分泌的甲状腺激素会增加，这一过程中垂体受到两种激素的调控作用 C. 机体饮水减少可使垂体合成分泌的抗利尿激素增加 D. 日照时长的改变可影响人体的生物节律，这一过程与下丘脑的调控有关 6. 某生物兴趣小组的同学探究了植物生长素类调节剂（2，4-D）对富贵竹插条生根条数的影响，实验结果如表所示。下列说法错误的是（ ） 组别 1 2 3 4 5 6 7 2，4-D浓度（mol/L） 清水 10-15 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 平均生根条数（根） 2.0 3.8 9.4 20.3 9.1 1.3 0 A. 该探究实验的自变量是2，4-D浓度，因变量为插条生根条数 B. 浓度为10-5mol/L的2，4-D溶液对富贵竹插条生根既不促进也不抑制 C. 如要确定促进插条生根的最适浓度，需在2，4-D浓度为10-13-10-9mol/L间设置梯度继续实验 D. 实验过程中，每条插条的叶片数以及实验室的温度等因素也会影响实验结果 7. 同种负密度制约是指在种群密度增加的情况下，种群内个体的生存、生长或繁殖受到抑制的现象。有关某森林优势树种的“同种负密度制约”现象，下列叙述错误的是（　　） A. 与母树距离较近时，幼苗密度高，种内竞争激烈，导致存活率下降 B. 母树附近土壤中丰富的专一性致病菌可能是导致该现象出现的生物因素 C. 该机制导致种群内个体生存受到抑制，会使优势树种生态位重叠度大大降低 D. 该机制有利于优势树种在更广泛的区域进行种间竞争 8. 某螺可捕食A、B、C等多种藻，向玻璃缸中加入等量的三种藻，培养一段时间后，再向缸内加入一定数量的某螺，并开始统计三种藻的数量，结果如图（实验期间螺的数量不变），以下结论正确的是（ ） A. 无螺时B藻竞争力最强 B. 该螺对A藻的捕食偏好最强 C. 种间竞争是导致B藻数量在峰值后下降的主要原因 D. 螺对竞争优势藻的捕食偏好会降低藻的物种多样性 9. 免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质等是机体进行免疫调节的结构与物质基础。下列叙述错误的是（ ） ①免疫活性物质包含抗体、细胞因子、溶菌酶等，都由免疫细胞产生 ②骨髓是B淋巴细胞发生、分化和成熟的场所，是机体重要的免疫器官 ③树突状细胞对抗原的识别具有非特异性，能摄取、处理和呈递抗原 ④机体识别和清除癌细胞，体现了免疫系统的免疫自稳功能 ⑤给儿童接种卡介苗预防肺结核属于被动免疫 A. ①④⑤ B. ②③④ C. ①③⑤ D. ③④⑤ 10. 将两种氨基酸营养缺陷型大肠杆菌（菌株a和b）进行如图所示实验。下列叙述正确的是（ ） A. 实验中接种至基本培养基的方法是平板划线法 B. 基本培养基出现的少量菌落一定是单菌落 C. 基本培养基中包含菌株a和b的生长因子 D. 菌株a和b需要的生长因子有所不同 11. 已知SP8噬菌体DNA的两条链比重不同，一条富含嘌呤称为重链，另一条富含嘧啶称为轻链。实验发现，SP8噬菌体侵染枯草杆菌后分离出的某RNA只能与重链形成DNA—RNA杂交分子。以下分析错误的是（　　） A. SP8噬菌体内嘌呤和嘧啶比例相等 B. DNA—RNA杂交分子不存在有T—A配对 C. 合成该RNA所需核糖核苷酸由枯草杆菌提供 D. 该RNA是以噬菌体DNA分子的重链为模板进行转录得到的 12. 抗菌肽对治疗癌症有一定作用，下图表示抗菌肽合成过程。下列有关叙述错误的是 A. 用PCR克隆目的基因不需要DNA解旋酶 B. 基因表达载体含有启动子和终止子 C. 筛选菌种时用基因探针检测相关蛋白质 D. 分离纯化的目的是获得较纯净的抗菌肽 13. 在减数分裂过程中，确认同源染色体的准确依据是（ ） A. 能联会的两条染色体 B. 一定是大小形状相同的两条染色体 C. 一条来自父方，一条来自母方的两条染色体 D. 由一条染色体复制而成的两条染色单体 14. 操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式，它由启动子、结构基因（编码蛋白基因）、终止子等部分组成。如图表示大肠杆菌菌细胞中核糖体蛋白（RP）合成及调控过程，图中①②表示相关生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。下列叙述正确的是（ ） A. 原核细胞中rRNA的合成以及核糖体的形成与核仁有关 B. 过程①中RNA聚合酶与启动子结合开始解旋并催化磷酸二酯键的形成 C. 过程②中多个核糖体与mRNA相继结合沿mRNA从3'端向5'端移动 D. 过程①②进行的场所与真核细胞的完全相同 15. 轻微触碰时，兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元，使其释放神经递质GABA。正常情况下，GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放，Cl-内流，不产生痛觉；患带状疱疹后，痛觉神经元上Cl-转运蛋白（单向转运Cl-）表达量改变，引起Cl-的转运量改变，细胞内Cl-浓度升高，此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后，Cl-经Cl-通道外流，产生强烈痛觉。针对该过程（如图）的分析，正确的是（ ） A. 正常时和患带状疱疹时，GABA作用于痛觉神经元后，突触后膜内外电位差的变化不同 B. 患带状疱疹时，Cl-转运蛋白表达量增加，Cl-转运蛋白增加 C. GABA与突触后膜上的受体均属于内环境中的化学成分，两者相结合也发生于内环境 D. 研发抑制Cl-转运蛋白功能的镇痛剂药物，可以缓解强烈痛觉 16. 身患线粒体遗传疾病的女性可通过如下图技术获得更多的生育选择和机会。关于下图技术路线，下列叙述正确的是（ ） A. ①是新生儿患线粒体疾病的母亲 B. 新生儿的染色体不全来自于② C. 需要将受精卵培养至囊胚期才能进行胚胎移植 D. 该新生儿无生物学父亲 第II卷（非选择题） 二、解答题 17. 在温室种植番茄时，冬季常存在光照不足和CO2浓度较低的问题。科研人员进行了相关实验，各组实验条件如表所示，结果如图1、2、3所示。回答下列问题： 组别 光照强度/（μmol·m-2·s-1） CO2浓度/（μmol·mol-1） 对照 200 400 甲 400 400 乙 200 800 丙 400 800 （1）光合色素对特定波长光的吸收量可反映光合色素的含量。科研人员测定叶绿素的含量时，选择了红光来进行测定实验，这样做的好处是______。图3结果显示，叶绿素含量随着环境条件的改善而增加，这种变化有利于植物产生更多的______，从而有利于暗反应的进行，提高净光合速率。 （2）从气孔导度的数据来看，光照强度的增加（甲组）可以______气孔开放程度，而CO2浓度的增加（乙组）对气孔开放程度的影响不明显。气孔导度增大有利于______的供应，从而进一步促进光合作用。 （3）分析各组结果，单独的CO2浓度加倍或单独的光照强度加倍中更能提高番茄产量的条件是______，依据是______。 18. 湖水中蓝细菌的过度繁殖易引起水华。目前，有效控制蓝细菌繁殖的途径有：一种是蓝细菌爆发后的防治，另一种是湖底休眠蓝细菌复苏的抑制。 （1）浮床植物根系吸收N、P等元素可以合成_______等生物大分子。根系还可吸附大量反硝化细菌（可将水体中的硝酸盐或亚硝酸盐还原为氮气，同时消耗大量的有机碳），进而降低水体中氮的含量，该细菌属于生态系统组分中的______________。 （2）湖底沉积物释放的N、P也有助于蓝细菌爆发。某团队为探究底泥覆盖物对休眠蓝细菌复苏的影响，进行以下实验： 实验步骤 简单操作过程及其目的 取材并分组 采集原位水样及湖底沉积物，随机均分为四组；对原位水样进行过滤的目的是①_____________ 设置对照组与实验组 设置控N（沸石覆盖于沉积物）、控P（润土覆盖于沉积物）及N、P双控（沸石和润土覆盖于沉积物）3个实验组。对照组的处理是②________________________________ 进行实验处理 向每组实验中加入经过滤的原位水，并使用锡箔纸将装置中的沉积物部分包裹，目的是③________，然后在相同且适宜条件下培养120天 测定相关实验指标 每隔6天取上覆水，分别测定浮游植物的相对生物量和叶绿素a的浓度 上述实验结果见图1、图2所示，据图回答问题： （i）据图2分析，可通过人工引入_______的方式抑制蓝细菌，原因是该浮游植物可降低蓝细菌在_________________________________________________________（至少写出两点）等方面的种间竞争力，进而有效抑制蓝细菌。 （ii）据实验结果分析，____________处理是抑制休眠蓝细菌复苏的有效方案，原因有________________________________。 （3）生态浮床是一种常见的氮磷削减技术，需有效选择生物组分并进行合理布局，涉及生态工程中的________原理。浮床植物的组合可综合考虑其净化和景观效果，体现了生物多样性的____________价值。 19. 基因与性状的关系错综复杂，一种基因对多种遗传性状产生影响的现象称为一因多效，两种及两种以上基因共同控制一种性状的现象称为多因一效，其中两种及两种以上显性基因共存时表现一种性状，而任意一种基因隐性纯合则表现为其相对性状的现象称为互补效应。某研究团队选取存在一因多效及互补效应两种遗传现象的纯合水稻品系进行杂交，结果如图1所示。回答下列问题∶ （1）上述性状中_______两对相对性状受一对等位基因（记为A、a）控制，理由之一是_______两种性状总是相伴出现。F2正常叶植株中矮秆纯合子所占的比例为______。 （2）水稻的单穗与多穗性状至少由______对等位基因控制（若受一对等位基因控制，则记为B、b；若受两对等位基因控制，则记为B、b、C、c；以此类推），判断依据是_______。请在图2中画出控制F1的上述三种性状的基因在染色体上的位置关系______（取最少的基因型）。 （3）为验证（2）中的结论，利用PCR对F1花粉的相关基因进行检测，不考虑突变，F1产生的花粉有______类，请参照表中示例将各类花粉的基因型填入表中______。 类型 基因 A a B b C c D d 示例 + + + + 1 2 3 4 5 6 7 8 …… 注：按需选择，其余空着 20. 蜘蛛丝被称为“生物钢”，韧性是钢铁的5倍，可制成防弹背心、人造韧带、假肢等。蚕丝蛋白和蛛丝蛋白在结构上有一定的相似性，蚕丝蛋白中约占蚕丝蛋白含量的70%以上。制备转蛛丝蛋白基因家蚕有两种方案，方案1：构建在启动子引导下的蛛丝蛋白基因表达序列，并将其导入特定质粒构建转基因载体（图1），利用该载体可将目的基因随机导入家蚕染色体，获得的转基因家蚕茧层中的蛛丝蛋白占比约为3%。方案2：借助转基因技术敲除家蚕基因的编码区，同时保留其上下游完整的调控序列，将含有蛛丝蛋白基因和荧光标记基因的DNA片段定点整合到家蚕的基因的上、下游调控序列之间（图2），获得的转基因家蚕茧层中的蛛丝蛋白占比可达35.2%。据此回答下列问题： （1）利用方案1制备转蛛丝蛋白基因家蚕的核心步骤是___________，该步骤用到的工具酶是_________。 （2）图1中红色荧光蛋白基因和蛛丝蛋白基因转录的模板链_________（填“是”或“不是”）DNA的同一条单链。方案1中通常利用_________方法将图1所示结构导入家蚕的_________细胞中。 （3）两个方案中红色荧光蛋白基因的作用是__________。方案2蛛丝蛋白占比远高于方案1的原因是__________。 （4）科研人员发现若将蛛丝蛋白31号位的色氨酸替换为酪氨酸，蛛丝的韧性可提高50%，要实现这一改变可以通过__________工程对蛛丝蛋白进行改造。该工程难度大的原因是__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 2025-2026学年西和第二中学、第三中学、西和成名中学 高三三诊生物试卷 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。 2．请将答案正确填写在答题卡上。 第I卷（选择题） 一、单选题 1. 研究人员从某动物细胞中分离出甲、乙、丙3种细胞器，经测定发现，这3种细胞器均含有蛋白质，且甲、乙细胞器含有脂质，甲、丙细胞器含有核酸。下列有关叙述错误的是（　　） A. 有氧呼吸的场所是甲细胞器 B. 乙细胞器是单层膜结构 C. 丙细胞器是生产蛋白质的机器 D. 分离细胞器的方法是差速离心法 【答案】A 【解析】 【详解】 A、甲含有脂质，蛋白质和核酸，可知甲为线粒体，是有氧呼吸的主要场所，因为有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，A错误； B、乙含脂质说明具膜结构，动物细胞中不含核酸的膜性细胞器（如内质网、高尔基体、溶酶体）均为单层膜，B正确； C、丙无脂质，但含核酸，因此，丙为核糖体，是合成蛋白质的场所，是生产蛋白质的机器，C正确； D、分离细胞器需根据大小、密度差异使用差速离心法，D正确。 故选A。 2. Ca2+载体蛋白具有 ATP 水解酶活性，它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列有关叙述错误的是（　　） A. 加入蛋白质变性剂会提高Ca2+主动运输速率 B. 动物一氧化碳中毒会降低Ca2+主动运输速率 C. 正常细胞中ATP与ADP的比值相对稳定 D. Ca2+通过Ca2+载体蛋白的跨膜运输属于主动运输 【答案】A 【解析】 【详解】A、Ca²⁺载体蛋白是蛋白质，蛋白质变性剂会破坏该载体蛋白的空间结构，使其失去活性，进而降低甚至停止Ca²⁺的主动运输速率，而不是提高，A错误； B、动物一氧化碳中毒会影响红细胞运输氧气的能力，使细胞有氧呼吸减弱，ATP生成量减少。而Ca²⁺的主动运输需要消耗ATP，因此会降低Ca²⁺主动运输速率，B正确； C、正常细胞内存在ATP与ADP的相互转化机制，会使ATP与ADP的比值保持相对稳定，以此维持细胞的能量供应平衡，C正确； D、Ca²⁺通过Ca²⁺载体蛋白的跨膜运输需要消耗ATP，且是逆浓度梯度运输，符合主动运输的特征，因此属于主动运输，D正确。 故选A。 3. 光合作用和呼吸作用是植物细胞两大重要的生理功能。下列关于光合作用和呼吸作用在生产、生活中应用的叙述，错误的是（　　） A. 油菜种子播种时宜浅播，原因是其萌发时细胞呼吸需要大量氧气 B. 玉米种子收获后要经风干再储藏，目的是降低呼吸作用 C. 种植水稻时，应尽量缩小行距和株距，通过增加水稻植株数量来增加产量 D. 种植蔬菜时，定期松土有利于蔬菜根细胞从土壤中吸收矿质元素 【答案】C 【解析】 【分析】1、细胞呼吸原理的应用：种植农作物时，疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸，有利于根细胞对矿质离子的主动吸收；粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存；果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。 2、影响植物光合作用的因素有温度、光照等，应合理应用，以提高光合速率。 3、高等植物生长发育是受环境因素调节的，光、温度、重力对植物生长发育的调节尤为重要。 【详解】A、油菜种子脂肪含量很高，脂肪中氢元素的含量相对较大，有氧呼吸消耗的氧气多，所以油菜播种时宜浅播以满足其苗发时对氧气的需求，A正确； B、玉米等种子收获后经适当风干，减少自由水含量，可降低呼吸作用，利于储藏，B错误； C、种植水稻时，应合理密植，如果尽量缩小株距和行距，则导致水稻分布过于密集，相互遮挡，不利于接受照光和空气的流通，会导致光合作用减弱和细胞呼吸增强，水稻产量降低，C错误； D、种植蔬菜时，要定期松土，促进根细胞呼吸作用，为根细胞经主动运输吸收矿质元素供应能量，D正确。 故选C。 4. 某同学通过显微镜观察到果蝇（2n=8）细胞正处于某分裂时期，含有8条染色体，呈现4种不同形态（不考虑突变）。下列叙述正确的是（ ） A. 若此细胞中有同源染色体，则此细胞含有8条或16条染色单体 B. 若此细胞细胞质均等分裂，此细胞是次级卵母细胞 C. 若此细胞中有4个四分体，则此细胞进行减数分裂 D. 若此细胞处于分裂后期，则细胞两极的染色体和基因组成均相同 【答案】C 【解析】 【详解】A、若细胞有同源染色体，则可能处于有丝分裂中期或减数第一次分裂。此时每条染色体含2条姐妹染色单体，总染色单体数为16条，A错误； B、次级卵母细胞在减数第二次分裂时，细胞质通常不均等分裂；若均等分裂，应为极体或次级精母细胞，B错误； C、四分体仅出现在减数第一次分裂前期，每个四分体对应一对同源染色体。果蝇雌性细胞含4对同源染色体，故4个四分体说明细胞进行减数分裂，C正确； D、若细胞处于减数第二次分裂后期，若此前发生交叉互换，两极染色体基因组成可能不同（不考虑突变但考虑重组），D错误。 故选C。 5. 入秋后，人体会因日照时间变短、温度骤降、空气干燥而产生适应性调整，下列叙述错误的是（ ） A. 机体通过交感神经促进肾上腺素分泌从而增加产热的过程属于神经-体液调节 B. 机体分泌的甲状腺激素会增加，这一过程中垂体受到两种激素的调控作用 C. 机体饮水减少可使垂体合成分泌的抗利尿激素增加 D. 日照时长的改变可影响人体的生物节律，这一过程与下丘脑的调控有关 【答案】C 【解析】 【详解】A、交感神经兴奋可直接促进肾上腺髓质分泌肾上腺素，肾上腺素经体液运输作用于靶细胞增加产热，该过程包含神经调节（交感神经）和体液调节（肾上腺素），属于神经-体液调节，A正确； B、甲状腺激素分泌受下丘脑（TRH）-垂体（TSH）-甲状腺轴调控：低温刺激下，下丘脑释放促甲状腺激素释放激素（TRH）促进垂体分泌TSH，TSH再促进甲状腺分泌甲状腺激素；当甲状腺激素过多时，会负反馈抑制垂体分泌TSH。因此垂体同时受TRH（促进）和甲状腺激素（抑制）两种激素调控，B正确； C、抗利尿激素由下丘脑合成，经垂体后叶释放。饮水减少导致细胞外液渗透压升高，刺激下丘脑渗透压感受器，促进抗利尿激素合成与释放，但垂体本身并不合成该激素，C错误； D、下丘脑视交叉上核（SCN）是生物节律中枢，可接收视网膜传递的光信号（如日照时长变化），调控褪黑素等激素分泌以调整生物节律，D正确。 故选C。 6. 某生物兴趣小组的同学探究了植物生长素类调节剂（2，4-D）对富贵竹插条生根条数的影响，实验结果如表所示。下列说法错误的是（ ） 组别 1 2 3 4 5 6 7 2，4-D浓度（mol/L） 清水 10-15 10-13 10-11 10-9 10-7 10-5 平均生根条数（根） 2.0 3.8 9.4 20.3 9.1 1.3 0 A. 该探究实验的自变量是2，4-D浓度，因变量为插条生根条数 B. 浓度为10-5mol/L的2，4-D溶液对富贵竹插条生根既不促进也不抑制 C. 如要确定促进插条生根的最适浓度，需在2，4-D浓度为10-13-10-9mol/L间设置梯度继续实验 D. 实验过程中，每条插条的叶片数以及实验室的温度等因素也会影响实验结果 【答案】B 【解析】 【分析】根据表格分析，实验的自变量是2,4-D浓度，因变量是平均的生根条数。随着2,4-D浓度的增加，平均的生根数先增加后降低，且在实验浓度范围内，组别4的生根数最多；1组为对照组，与其相比，6组和7组的生根数降低，说明高浓度的2,4-D抑制了生根，体现了2,4-D对植物生根的作用为低浓度促生长，高浓度抑生长。 【详解】A、根据表格分析，该实验的自变量是2,4−D浓度，因变量是插条平均生根条数，A正确； B、与清水组相比，浓度为10-5 mol/L的2，4-D溶液对富贵竹插条生根具有抑制作用，B错误； C、促进富贵竹插条生根的最适2，4-D浓度在10-13mol/L与10-9mol/L之间，需缩小浓度梯度做进一步的实验，C正确； D、实验过程中，每条插条的叶片数以及实验室的温度等属于无关变量，会影响实验结果，D正确。 故选B。 7. 同种负密度制约是指在种群密度增加的情况下，种群内个体的生存、生长或繁殖受到抑制的现象。有关某森林优势树种的“同种负密度制约”现象，下列叙述错误的是（　　） A. 与母树距离较近时，幼苗密度高，种内竞争激烈，导致存活率下降 B. 母树附近土壤中丰富的专一性致病菌可能是导致该现象出现的生物因素 C. 该机制导致种群内个体生存受到抑制，会使优势树种生态位重叠度大大降低 D. 该机制有利于优势树种在更广泛的区域进行种间竞争 【答案】C 【解析】 【详解】A、这是同种负密度制约的典型表现，距离母树近，幼苗密度大，对资源的竞争加剧，从而降低了存活率，A正确； B、母树附近的专一性致病菌仅针对该优势树种发挥作用，种群密度越高致病菌的传播效率越高，对个体生存的抑制作用越强，属于引发该现象的生物因素，B正确； C、生态位是物种在群落中的功能地位，包含空间位置、资源利用方式、种间关系等，生态位重叠是不同物种之间的资源利用重合情况。同种负密度制约是种内调节机制，不会改变该优势树种的资源利用特性和种间关系，因此不会降低其生态位重叠度，C错误； D、由于同种负密度制约抑制了优势物种在局部的过度繁殖，避免了其在小范围内 “独霸” 资源，反而使其能在更广阔的空间中与其他物种共存和竞争，D正确。 故选C。 8. 某螺可捕食A、B、C等多种藻，向玻璃缸中加入等量的三种藻，培养一段时间后，再向缸内加入一定数量的某螺，并开始统计三种藻的数量，结果如图（实验期间螺的数量不变），以下结论正确的是（ ） A. 无螺时B藻竞争力最强 B. 该螺对A藻的捕食偏好最强 C. 种间竞争是导致B藻数量在峰值后下降的主要原因 D. 螺对竞争优势藻的捕食偏好会降低藻的物种多样性 【答案】B 【解析】 【分析】向玻璃缸中加入等量的三种藻，培养一段时间后，再向缸内加入一定数量的某螺，随着时间的变化，A藻数量减少，B藻数量先升后降，C藻数量慢慢上升。 【详解】A、向玻璃缸中加入等量的三种藻，培养一段时间后，刚放入某螺时，A藻数量最多，说明无螺时A藻竞争力最强，A错误； B、放入螺之后，A藻的数量减少最明显，B藻数量增加，C藻数量不变，说明螺类捕食藻类的喜好为A藻＞C藻＞B藻，B正确； C、B藻数量在峰值时A藻和C藻数量都较少，种间竞争并不强，B藻数量在峰值后数量下降的主要原因可能与玻璃缸代谢废物积累、无机盐减少等环境因素有关，C错误； D、 一种藻类的过度繁殖会造成其他藻类的消亡，螺对竞争优势藻的捕食偏好，会控制该种藻类的数量，可以给其他藻类腾出空间，增加藻的物种多样性，D错误。 故选B。 9. 免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质等是机体进行免疫调节的结构与物质基础。下列叙述错误的是（ ） ①免疫活性物质包含抗体、细胞因子、溶菌酶等，都由免疫细胞产生 ②骨髓是B淋巴细胞发生、分化和成熟的场所，是机体重要的免疫器官 ③树突状细胞对抗原的识别具有非特异性，能摄取、处理和呈递抗原 ④机体识别和清除癌细胞，体现了免疫系统的免疫自稳功能 ⑤给儿童接种卡介苗预防肺结核属于被动免疫 A. ①④⑤ B. ②③④ C. ①③⑤ D. ③④⑤ 【答案】A 【解析】 【分析】免疫系统的组成：免疫器官（骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等）、免疫细胞（吞噬细胞和淋巴细胞）和免疫活性物质（抗体、细胞因子、溶菌酶）。人体免疫系统有三道防线，第一道防线是皮肤、黏膜及其分泌物，第二道防线是吞噬细胞、杀菌物质，第三道防线是特异性免疫，包括体液免疫和细胞免疫。 【详解】①免疫活性物质包含抗体、细胞因子、溶菌酶等，其中细胞因子、溶菌酶并非都由免疫细胞产生，①错误； ②骨髓是B淋巴细胞发生、分化和成熟的场所，是机体重要的免疫器官，②正确； ③树突状细胞属于抗原呈递细胞，对抗原的识别具有非特异性，能摄取、处理和呈递抗原启动特异性免疫，③正确； ④机体识别和清除癌细胞，体现了免疫系统的免疫监视功能，④错误； ⑤给儿童接种卡介苗预防肺结核是通过机体免疫获得记忆细胞和抗体，属于主动免疫，⑤错误。 因此①④⑤错误，BCD错误，A正确。 故选A。 10. 将两种氨基酸营养缺陷型大肠杆菌（菌株a和b）进行如图所示实验。下列叙述正确的是（ ） A. 实验中接种至基本培养基的方法是平板划线法 B. 基本培养基出现的少量菌落一定是单菌落 C. 基本培养基中包含菌株a和b的生长因子 D. 菌株a和b需要的生长因子有所不同 【答案】D 【解析】 【分析】1、培养基：（1）概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。（2）营养构成：各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，生长因子等。 2、生长因子：对调节微生物正常代谢所必需的、不能用简单的碳源和氮源自行合成的微量有机物，如维生素等。 【详解】A、根据菌株a和菌株b混合后菌落的分布情况可知，接种至基本培养基时宜用稀释涂布平板法，A错误； B、基本培养基出现的少量菌落不一定都为单菌落，也有可能是重叠的菌落，B错误； C、单独培养菌株a和b时，培养基中均无法生长菌落，而当a和b共同培养时，培养基中有少量菌落产生，因此培养基中无法提供它们单独生长的生长因子，C错误； D、a单独培养和b单独培养均不能生长，a和b混合培养能生长，说明它们能够相互提供相应的特殊营养物质，所需要的生长因子有所不同，D正确。 故选D。 11. 已知SP8噬菌体DNA的两条链比重不同，一条富含嘌呤称为重链，另一条富含嘧啶称为轻链。实验发现，SP8噬菌体侵染枯草杆菌后分离出的某RNA只能与重链形成DNA—RNA杂交分子。以下分析错误的是（　　） A. SP8噬菌体内嘌呤和嘧啶比例相等 B. DNA—RNA杂交分子不存在有T—A配对 C. 合成该RNA所需核糖核苷酸由枯草杆菌提供 D. 该RNA是以噬菌体DNA分子的重链为模板进行转录得到的 【答案】B 【解析】 【详解】A、SP8噬菌体内的双链DNA分子中嘌呤（A、G）和嘧啶（T、C）是互补配对的，且SP8噬菌体内不能进行转录产生RNA，所以SP8噬菌体内嘌呤和嘧啶比例相等，A正确； B、DNA—RNA杂交分子中，DNA中的T会与RNA中的A配对，B错误； C、噬菌体是病毒，没有细胞结构，其合成RNA所需的核糖核苷酸由宿主细胞提供，C正确； D、SP8噬菌体侵染枯草杆菌后分离出的某RNA只能与重链形成DNA—RNA杂交分子，根据碱基互补配对原则可知，该RNA是以噬菌体DNA分子的重链为模板进行转录得到的，D正确。 12. 抗菌肽对治疗癌症有一定作用，下图表示抗菌肽合成过程。下列有关叙述错误的是 A. 用PCR克隆目的基因不需要DNA解旋酶 B. 基因表达载体含有启动子和终止子 C. 筛选菌种时用基因探针检测相关蛋白质 D. 分离纯化的目的是获得较纯净的抗菌肽 【答案】C 【解析】 【分析】1、PCR技术 ①概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术； ②原理：DNA复制； ③条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。 2、基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。 3、目的基因的检测与鉴定：基因探针--用放射性同位素（或荧光分子）标记的含有目的基因DNA片段。   ①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；   ②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；   ③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。 【详解】A、用PCR克隆目的基因时，利用高温变性，不需要DNA解旋酶，A正确； B、基因表达载体一般由目的基因、标记基因、启动子和终止子等组成，B正确； C、基因探针可检测目的基因是否导入受体细胞或目的基因是否转录成mRNA，但不能检测相关蛋白质，C错误； D、分离纯化的目的是获得较纯净的抗菌肽，D正确。 故选C。 13. 在减数分裂过程中，确认同源染色体的准确依据是（ ） A. 能联会的两条染色体 B. 一定是大小形状相同的两条染色体 C. 一条来自父方，一条来自母方的两条染色体 D. 由一条染色体复制而成的两条染色单体 【答案】A 【解析】 【分析】同源染色体是指配对的两条染色体，形态和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。同源染色体两两配对的现象叫做联会，所以联会的两条染色体一定是同源染色体。 【详解】A、在减数第一次分裂前期， 同源染色体发生联会形成四分体，所以能在减数分裂中联会的两条染色体一定是同源染色体，A正确； B、同源染色体的形态和大小一般相同，而不是一定相同，如X和Y是一对同源染色体， 但它们的形态和大小不同，B错误； C、一条来自父方，一条来自母方的染色体不一定是同源染色体，如来自父方的第2号染色体和来自母方的第3号染色体，C错误； D、由一条染色体复制而成的两条染色单体来源相同，属于姐妹染色体单体，不是同源染色体，D错误。 故选A。 14. 操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式，它由启动子、结构基因（编码蛋白基因）、终止子等部分组成。如图表示大肠杆菌菌细胞中核糖体蛋白（RP）合成及调控过程，图中①②表示相关生理过程，mRNA上的RBS是核糖体结合位点。下列叙述正确的是（ ） A. 原核细胞中rRNA的合成以及核糖体的形成与核仁有关 B. 过程①中RNA聚合酶与启动子结合开始解旋并催化磷酸二酯键的形成 C. 过程②中多个核糖体与mRNA相继结合沿mRNA从3'端向5'端移动 D. 过程①②进行的场所与真核细胞的完全相同 【答案】B 【解析】 【详解】A、原核细胞无成形的细胞核，没有核仁，其rRNA的合成以及核糖体的形成与核仁无关，A错误； B、转录过程中RNA聚合酶与启动子结合开始解旋，并能够催化子链的形成，该过程中有磷酸二酯键的形成，B正确； C、基因表达中的翻译是核糖体沿着mRNA的5'端向3'端移动，C错误； D、原核细胞过程①进行的场所与真核细胞不同，过程①转录主要发生在拟核中，而真核细胞主要发生在细胞核中；过程②翻译进行的场所与真核细胞是相同的，都在核糖体中，D错误。 故选B。 15. 轻微触碰时，兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元，使其释放神经递质GABA。正常情况下，GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放，Cl-内流，不产生痛觉；患带状疱疹后，痛觉神经元上Cl-转运蛋白（单向转运Cl-）表达量改变，引起Cl-的转运量改变，细胞内Cl-浓度升高，此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后，Cl-经Cl-通道外流，产生强烈痛觉。针对该过程（如图）的分析，正确的是（ ） A. 正常时和患带状疱疹时，GABA作用于痛觉神经元后，突触后膜内外电位差的变化不同 B. 患带状疱疹时，Cl-转运蛋白表达量增加，Cl-转运蛋白增加 C. GABA与突触后膜上的受体均属于内环境中的化学成分，两者相结合也发生于内环境 D. 研发抑制Cl-转运蛋白功能的镇痛剂药物，可以缓解强烈痛觉 【答案】A 【解析】 【详解】A、正常情况下，GABA作用于痛觉神经元，Cl-内流，使突触后膜静息电位绝对值增大，内外电位差增大，患带状疱疹时，GABA作用于痛觉神经元，Cl-外流，使突触后膜电位发生逆转，内外电位差变化与正常时不同，A正确； B、据图可知，Cl-转运蛋白会将Cl-运出痛觉神经元，患带状疱疹后，痛觉神经元细胞内Cl-浓度升高，说明运出细胞的Cl-减少，据此推测应是转运蛋白减少所致，B错误； C、GABA是神经递质，属于内环境成分，突触后膜上的受体不属于内环境成分，C错误； D、若抑制Cl-转运蛋白功能，会使得痛觉神经元细胞内Cl-浓度升高，导致Cl-经Cl-通道外流增多，痛觉更强烈，D错误。 故选A。 16. 身患线粒体遗传疾病的女性可通过如下图技术获得更多的生育选择和机会。关于下图技术路线，下列叙述正确的是（ ） A. ①是新生儿患线粒体疾病的母亲 B. 新生儿的染色体不全来自于② C. 需要将受精卵培养至囊胚期才能进行胚胎移植 D. 该新生儿无生物学父亲 【答案】B 【解析】 【详解】A、线粒体遗传病属于母系遗传，致病基因位于线粒体DNA中，由母亲传递给子代。图中②提供的是细胞核，①提供的是去核卵母细胞（含正常线粒体）。 该技术的目的是让新生儿不携带致病线粒体，因此②是新生儿患线粒体疾病的母亲，A错误； B、图中明确显示了“体外培养”和精子参与的受精过程，说明新生儿的核基因一半来自母亲（①的细胞核），一半来自父亲（精子），B正确； C、胚胎移植的适宜时期通常是桑椹胚期或囊胚期，并非必须到囊胚期，C错误； D、图中明确显示了“体外培养”和精子参与的受精过程，说明新生儿的核基因一半来自母亲（①的细胞核），一半来自父亲（精子）。 因此，该新生儿有生物学父亲，D错误。 第II卷（非选择题） 二、解答题 17. 在温室种植番茄时，冬季常存在光照不足和CO2浓度较低的问题。科研人员进行了相关实验，各组实验条件如表所示，结果如图1、2、3所示。回答下列问题： 组别 光照强度/（μmol·m-2·s-1） CO2浓度/（μmol·mol-1） 对照 200 400 甲 400 400 乙 200 800 丙 400 800 （1）光合色素对特定波长光的吸收量可反映光合色素的含量。科研人员测定叶绿素的含量时，选择了红光来进行测定实验，这样做的好处是______。图3结果显示，叶绿素含量随着环境条件的改善而增加，这种变化有利于植物产生更多的______，从而有利于暗反应的进行，提高净光合速率。 （2）从气孔导度的数据来看，光照强度的增加（甲组）可以______气孔开放程度，而CO2浓度的增加（乙组）对气孔开放程度的影响不明显。气孔导度增大有利于______的供应，从而进一步促进光合作用。 （3）分析各组结果，单独的CO2浓度加倍或单独的光照强度加倍中更能提高番茄产量的条件是______，依据是______。 【答案】（1） ①. 减少类胡萝卜素的干扰 ②. ATP、NADPH （2） ①. 提高 ②. CO2 （3） ①. 单独的光照强度加倍 ②. 甲组（光照强度加倍）的净光合速率比乙组（CO2浓度加倍）的净光合速率提高的幅度更大 【解析】 【分析】光合作用在植物细胞的叶绿体中进行，叶绿体类囊体的薄膜上有捕获光能的色素，在类囊体薄膜上和叶绿体基质中还有许多进行光合作用所必需的酶。光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段发生在类囊体薄膜上，将光能转化为储存在ATP和NADPH中的化学能；暗反应阶段发生在叶绿体基质中，将ATP和NADPH中的化学能转化为储存在糖类等有机物中的化学能。 【小问1详解】 光合作用中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，选择红光来测定叶绿素含量可以减少类胡萝卜素的干扰；分析图3，与对照组相比，各实验组叶绿素含量均有不同程度的增加，这可以促进植物合成更多的ATP、NADPH，从而有利于暗反应的进行，提高净光合速率。 【小问2详解】 分析图表可知，实验的自变量是光照强度和CO2浓度，因变量是净光合速率、气孔导度和叶绿素含量等，分析图2，与对照组相比，光照强度的增加（甲组）可以提高气孔开放程度；CO2是暗反应的原料，气孔导度增大有利于CO2的供应，从而进一步促进光合作用。 【小问3详解】 甲组（光照强度加倍）的净光合速率比乙组（CO2浓度加倍）的净光合速率提高的幅度更大，因此单独的光照强度加倍更能提高番茄产量。 18. 湖水中蓝细菌的过度繁殖易引起水华。目前，有效控制蓝细菌繁殖的途径有：一种是蓝细菌爆发后的防治，另一种是湖底休眠蓝细菌复苏的抑制。 （1）浮床植物根系吸收N、P等元素可以合成_______等生物大分子。根系还可吸附大量反硝化细菌（可将水体中的硝酸盐或亚硝酸盐还原为氮气，同时消耗大量的有机碳），进而降低水体中氮的含量，该细菌属于生态系统组分中的______________。 （2）湖底沉积物释放的N、P也有助于蓝细菌爆发。某团队为探究底泥覆盖物对休眠蓝细菌复苏的影响，进行以下实验： 实验步骤 简单操作过程及其目的 取材并分组 采集原位水样及湖底沉积物，随机均分为四组；对原位水样进行过滤的目的是①_____________ 设置对照组与实验组 设置控N（沸石覆盖于沉积物）、控P（润土覆盖于沉积物）及N、P双控（沸石和润土覆盖于沉积物）3个实验组。对照组的处理是②________________________________ 进行实验处理 向每组实验中加入经过滤的原位水，并使用锡箔纸将装置中的沉积物部分包裹，目的是③________，然后在相同且适宜条件下培养120天 测定相关实验指标 每隔6天取上覆水，分别测定浮游植物的相对生物量和叶绿素a的浓度 上述实验结果见图1、图2所示，据图回答问题： （i）据图2分析，可通过人工引入_______的方式抑制蓝细菌，原因是该浮游植物可降低蓝细菌在_________________________________________________________（至少写出两点）等方面的种间竞争力，进而有效抑制蓝细菌。 （ii）据实验结果分析，____________处理是抑制休眠蓝细菌复苏的有效方案，原因有________________________________。 （3）生态浮床是一种常见的氮磷削减技术，需有效选择生物组分并进行合理布局，涉及生态工程中的________原理。浮床植物的组合可综合考虑其净化和景观效果，体现了生物多样性的____________价值。 【答案】（1） ①. 蛋白质、核酸 ②. 分解者 （2） ①. 排除水样中原有浮游植物对实验结果的影响 ②. 未覆盖任何材料的沉积物 ③. 避免沉积物-水界面以下受到光照的影响 ④. 硅藻 ⑤. 光照、无机盐、CO2和空间（答到任意2点） ⑥. 氮磷双控 ⑦. 氮磷双控既减少了蓝细菌复苏的数量，又改变了浮游植物的优势种，更有效的抑制蓝细菌引起的水华 （3） ①. 自生 ②. 直接和间接 【解析】 【分析】生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。 【小问1详解】 生物大分子中含有N、P元素的是蛋白质（含N等元素）和核酸（含N、P元素），所以浮床植物根系吸收N、P等元素可以合成蛋白质、核酸等生物大分子。反硝化细菌可将水体中的硝酸盐或亚硝酸盐还原为氮气，同时消耗大量的有机碳，也就是能分解有机物，在生态系统中属于分解者。 【小问2详解】 对原位水样进行过滤，是为了排除水样中原有浮游植物对实验结果的影响，保证实验是在我们所设置的条件下进行，确保实验结果的准确性。对照组是不进行实验变量处理的组，所以对照组的处理是未覆盖任何材料的沉积物，这样才能与其他实验组（控N、控P、N、P双控）形成对照。使用锡箔纸将装置中的沉积物部分包裹，目的是避免沉积物 - 水界面以下受到光照的影响，因为光照可能会影响蓝细菌等生物的生长，排除光照这一无关变量对实验的干扰。 （i）据图 2 分析，可通过人工引入硅藻的方式抑制蓝细菌。硅藻作为浮游植物，可与蓝细菌竞争光照、无机盐、CO2和空间等资源，从而降低蓝细菌在这些方面的种间竞争力，进而有效抑制蓝细菌。 （ii）据实验结果分析，氮磷双控处理是抑制休眠蓝细菌复苏的有效方案。从实验结果看，氮磷双控既减少了蓝细菌复苏的数量，又改变了浮游植物的优势种，能更有效地抑制蓝细菌引起的水华，所以是有效方案。 【小问3详解】 生态浮床需有效选择生物组分并进行合理布局，涉及生态工程中的自生原理，自生原理强调生物组分的自组织、自我优化等。 浮床植物的组合可综合考虑其净化（这体现了生物多样性的间接价值，间接价值是对生态系统起到重要调节功能的价值）和景观效果（这体现了生物多样性的直接价值，直接价值是对人类有食用、药用和工业原料等实用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值），所以体现了生物多样性的直接和间接价值。 19. 基因与性状的关系错综复杂，一种基因对多种遗传性状产生影响的现象称为一因多效，两种及两种以上基因共同控制一种性状的现象称为多因一效，其中两种及两种以上显性基因共存时表现一种性状，而任意一种基因隐性纯合则表现为其相对性状的现象称为互补效应。某研究团队选取存在一因多效及互补效应两种遗传现象的纯合水稻品系进行杂交，结果如图1所示。回答下列问题∶ （1）上述性状中_______两对相对性状受一对等位基因（记为A、a）控制，理由之一是_______两种性状总是相伴出现。F2正常叶植株中矮秆纯合子所占的比例为______。 （2）水稻的单穗与多穗性状至少由______对等位基因控制（若受一对等位基因控制，则记为B、b；若受两对等位基因控制，则记为B、b、C、c；以此类推），判断依据是_______。请在图2中画出控制F1的上述三种性状的基因在染色体上的位置关系______（取最少的基因型）。 （3）为验证（2）中的结论，利用PCR对F1花粉的相关基因进行检测，不考虑突变，F1产生的花粉有______类，请参照表中示例将各类花粉的基因型填入表中______。 类型 基因 A a B b C c D d 示例 + + + + 1 2 3 4 5 6 7 8 …… 注：按需选择，其余空着 【答案】（1） ①. 高秆与矮秆、缺绿叶与正常叶 ②. 高秆和缺绿叶（或矮秆和正常叶） ③. 1/3 （2） ①. 两 ②. F1多穗植株自交后，F2表现为多穗：单穗=9∶7，为9∶3∶3∶1的变式 ③. （3） ①. 4 ②. 类型 基因 A a B b C c 示例 + + + 1 + + + 2 + + + 3 + + + 4 + + + 或者 类型 基因 A a B b C c 示例 + + + 1 + + + 2 + + + 3 + + + 4 + + + 【解析】 【分析】基因分离定律是基因自由组合定律的基础，基因分离定律研究的是一对等位基因的遗传行为，而基因自由组合定律研究的是两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因的遗传行为。在形成配子时，每对等位基因都遵循基因分离定律，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【小问1详解】 由图1可知，高秆和缺绿叶（或矮秆和正常叶）总是同时出现，属于一因多效现象，即高秆与矮秆、缺绿叶与正常叶由一对等位基因控制；根据性状分离比可知，矮秆正常叶为显性（A_），高秆缺绿叶为隐性（aa）。因此，F2正常叶植株（A_）中矮秆纯合子（AA）所占的比例为1/3。 【小问2详解】 由图1可知，F1多穗植株自交后，F2中多穗：单穗=9∶7，为9∶3∶3∶1的变式，则该性状至少受两对独立遗传的等位基因控制，属于多因一效中的互补效应。观察三种性状的比例可知，由于F1自交后代没有表现为（9∶7）（3∶1）=27∶9∶21∶7的比例关系，因此，控制这三种性状的基因没有自由组合，通过假说—演绎法可知，控制多穗和单穗的基因中必有一对与A/a基因位于一对同源染色体上，据此再结合题意可画出相关基因在染色体上的位置关系： 【小问3详解】 结合（2）中推测，F1产生的花粉有4类，分别为Abc、aBC、AbC、aBc（或Abc、ABc、abC、aBC），由此可写出利用PCR对F1花粉的相关基因进行检测的结果： 或者 20. 蜘蛛丝被称为“生物钢”，韧性是钢铁的5倍，可制成防弹背心、人造韧带、假肢等。蚕丝蛋白和蛛丝蛋白在结构上有一定的相似性，蚕丝蛋白中约占蚕丝蛋白含量的70%以上。制备转蛛丝蛋白基因家蚕有两种方案，方案1：构建在启动子引导下的蛛丝蛋白基因表达序列，并将其导入特定质粒构建转基因载体（图1），利用该载体可将目的基因随机导入家蚕染色体，获得的转基因家蚕茧层中的蛛丝蛋白占比约为3%。方案2：借助转基因技术敲除家蚕基因的编码区，同时保留其上下游完整的调控序列，将含有蛛丝蛋白基因和荧光标记基因的DNA片段定点整合到家蚕的基因的上、下游调控序列之间（图2），获得的转基因家蚕茧层中的蛛丝蛋白占比可达35.2%。据此回答下列问题： （1）利用方案1制备转蛛丝蛋白基因家蚕的核心步骤是___________，该步骤用到的工具酶是_________。 （2）图1中红色荧光蛋白基因和蛛丝蛋白基因转录的模板链_________（填“是”或“不是”）DNA的同一条单链。方案1中通常利用_________方法将图1所示结构导入家蚕的_________细胞中。 （3）两个方案中红色荧光蛋白基因的作用是__________。方案2蛛丝蛋白占比远高于方案1的原因是__________。 （4）科研人员发现若将蛛丝蛋白31号位的色氨酸替换为酪氨酸，蛛丝的韧性可提高50%，要实现这一改变可以通过__________工程对蛛丝蛋白进行改造。该工程难度大的原因是__________。 【答案】（1） ①. 基因表达载体的构建 ②. 限制性内切核酸酶（限制酶）、DNA连接酶 （2） ①. 不是 ②. 显微注射 ③. 受精卵 （3） ①. 作为标记基因，用于筛选含重组质粒的受精卵 ②. 方案1是将目的基因随机整合进家蚕染色体中进行表达，而方案2是定点整合含蛛丝蛋白基因和荧光蛋白基因的DNA片段，所以方案2的整合效率更高，表达效果好（或方案1未清除家蚕体内的FibH基因，家蚕仍可大量表达FibH，而方案2敲除了FibH基因，家蚕不再表达FibH，主要表达蛛丝蛋白，所以方案2中蛛丝蛋白占比远高于方案1）（合理即可） （4） ①. 蛋白质 ②. 蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构，而这种高级结构往往十分复杂（合理即可） 【解析】 【分析】1、基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品；基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。2、基因工程技术的基本步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，该步骤用到的工具酶是限制性内切核酸酶（限制酶）和DNA连接酶。 【小问2详解】 由图1可知，两个基因的转录方向相反，但均沿模板链的方向进行，因此二者转录的模板链不是DNA的同一条单链。将基因表达载体导入动物细胞常用的方法是显微注射法，受体细胞通常为受精卵。 【小问3详解】 两个方案中红色荧光蛋白基因的作用均是作为标记基因用于检测蛛丝蛋白基因是否导入。方案1是将题中载体的左右边界内的DNA片段随机整合进家蚕染色体中进行表达，整合的效率较低，而方案2是定点整合含蛛丝蛋白基因和荧光蛋白基因的DNA片段，所以方案2的整合效率更高，表达效果好（或方案1未清除家蚕体内的基因，家蚕仍可大量表达FibH，而方案2敲除了基因，家蚕不再表达FibH，主要表达蛛丝蛋白，因此方案2蛛丝蛋白占比远高于方案1）。 【小问4详解】 因为题中需要改造蛋白质，因此可以通过蛋白质工程对蛛丝蛋白进行改造。蛋白质工程难度大的原因是蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构，而这种高级结构往往十分复杂。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $