精品解析：福建漳州市漳浦第一中学2026届高三高考仿真模拟考试（二）生物试卷

漳浦第一中学2026届高三高考仿真模拟考试(二) 生物试卷 (时间：75分钟 满分100分) 一、选择题(1—10题每题2分，11—15题每题4分，共40分) 1. 人工智能（AI）正在深刻改变疾病诊断与治疗的方式。下列关于AI应用的叙述，错误的是（ ） A. 分析氨基酸序列，预测蛋白质空间结构，推断其功能 B. 识别细胞的形态特征，区分正常细胞与癌细胞 C. 分析家族与人群数据库，评估子代患遗传病的概率 D. 分析细菌基因组序列，精确预测其产生耐药突变的时间和位点 2. 低血糖时，机体可以通过下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴（HPA轴）分泌的激素进行缓解。下列关于该激素的叙述错误的是（　　） A. 分泌过程体现了分级调节机制 B. 调控过程存在负反馈调节机制 C. 促进肌肉组织对葡萄糖的吸收 D. 促进肝糖原转化成血糖 3. 醇美的红酒、鲜香的腐乳、酸甜的酸奶、朴实的馒头都是常见的发酵食品，传承百万年的美味，蕴藏着“极简人类吃货史”。下列叙述错误的是（　　） A. 红酒中的红色素主要来源于红葡萄皮细胞的液泡 B. 酵母、曲霉和毛霉等真核微生物参与了豆腐的发酵 C. 乳酸菌可将牛奶中的部分乳糖水解为乳酸，从而赋予其酸甜的口感 D. 传统发酵技术的主要特征是利用了天然存在的菌种 4. DRP1蛋白可促进线粒体分裂，心肌细胞中线粒体过度分裂会导致其功能障碍，进而引起心肌细胞凋亡。研究发现，DDX17蛋白可抑制DRPl基因转录。下列叙述错误的是（ ） A. 心肌细胞凋亡是基因选择性表达的结果 B. 可通过抑制DRPl基因的表达减少心肌细胞凋亡 C. 心肌细胞ATP合成量持续不足可诱发心力衰竭 D. 特异性敲除DDX17基因可抑制心力衰竭的发展 5. 生产中常用植酸酶来分解植酸。现需对植酸酶进行改造使其能够耐受食品生产时的高温环境。研究者利用计算机技术辅助蛋白质改造，筛选有潜力的突变位点，并最终生产出一种单一氨基酸改变的植酸酶MU，与原植酸酶WT相比，有如下变化。下列叙述错误的是（　　） 品种 半衰期（min） 与植酸分子的作用力 60℃ 80℃ 氢键数 离子键数 WT 15.35 0.98 2 7 MU 25.72 1.89 4 8 A. 植酸酶特定氨基酸基团能够与植酸分子专一地结合，形成氢键或离子键 B. MU热稳定性比WT高，是因为氨基酸的改变引起了酶空间结构的改变 C. MU与植酸分子作用力增加，可以为植酸分子提供更多活化能 D. 在将MU应用于生产前，还需要比较其与WT的酶活性 6. 研究者在实验室条件下培养铁皮石斛，除黑暗和恒定光强相互交替外，其他环境条件相同。测定一天中不同时刻的CO2吸收速率，结果如下图。 下列叙述错误的是（ ） A. ab段吸收CO2与光反应无关 B. b点释放的CO2来自细胞呼吸 C. 气孔开闭可能会引起be段变化 D. ad段有机物积累量接近于零 7. 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 某种双子叶植物种群密度调查 对分布面积大、生长稀疏的植物，增加调查样方数目和增大样方面积以减小误差 B 探索生长调节剂促进插条生根的最适浓度 对枝条去芽处理，以避免芽产生的内源激素对实验结果的影响 C DNA片段扩增及电泳鉴定 琼脂糖凝胶电泳点样时，将枪头插入凝胶底部，快速将样品全部推出 D 探究植物细胞的吸水和失水 滴加蔗糖溶液和滴加清水后都要低倍镜观察，共观察两次细胞形态 A. A B. B C. C D. D 8. 萘醌呼吸是某些兼性厌氧细菌的无氧呼吸方式，过程如图，其中两种萘醌的转化过程中无ATP的形成。下列说法正确的是（　　） A. 相较于酒精发酵，萘醌呼吸保存更多丙酮酸用于物质合成 B. 相同质量的葡萄糖经过萘醌呼吸产生的ATP比乳酸发酵多 C. 无氧条件下，若氧化型萘醌被耗尽，不影响葡萄糖的分解 D. 有氧条件下，细菌中积累的丙酮酸会进入线粒体彻底氧化分解 9. 研究人员将铁皮石斛愈伤组织细胞与金钗石斛叶肉细胞进行原生质体融合，以获得抗逆性更强的铁皮石斛新品种。融合前，先对金钗石斛叶肉原生质体进行放射性处理，使大部分染色体被破坏，丧失独立增殖能力。已知两种石斛为不同物种，均为二倍体。下列说法错误的是（ ） A. 去除两种石斛细胞的细胞壁，需用纤维素酶和果胶酶共同处理 B. 融合后，能持续分裂且呈绿色的细胞即为杂种细胞 C. 诱导二者原生质体融合可采用高Ca2+-高pH融合法 D. 成功诱导融合获得的铁皮石斛新品种为四倍体植株 10. 洗衣、淋浴等产生的生活污水是水污染的重要来源。下图为某污水排放点下游河流中溶解氧（DO）与生化需氧量（BOD）随距离变化的曲线。下列叙述错误的是（ ） A. 微生物消耗氧气分解有机物是生态系统物质循环的重要环节 B. 排放点下游BOD骤升和DO骤降说明河流生态系统恢复力稳定性有限 C. 河流中段DO值低于临界值对生态系统的营养结构造成严重破坏 D. 降低人类活动的生态足迹是保护河流生态安全的有效措施之一 11. 骨骼肌在静息状态下存在持续的肌肉张力，构成一种重要的“非战栗产热”机制。研究者将大鼠置于不同环境温度下，记录其后肢肌电信号强度（反映肌张力）、核心温度和耗氧量，得到如下数据。据表分析，下列叙述错误的是（ ） 环境温度（℃） 肌电信号强度（相对值） 核心温度（℃） 耗氧量（相对值） 30 0.2 37.1 1.0 23 1.0 37.2 1.8 10 2.4 37.0 2.5 A. 机体耗氧量随环境温度的降低而增大 B. 机体散热量随环境温度的降低而减小 C. 环境温度降低时，肌张力增强以增加产热 D. 机体依靠负反馈调节维持核心温度的稳定 12. 生存在极端恶劣的沙漠环境中的微生物具备特殊的抗逆能力，是生物工程、生物医药等领域的重要资源。为找出培养某沙漠土壤中极端微生物的最适碳源-氨基酸培养基组合，科研人员采集土壤后，以海藻糖-脯氨酸（TP）培养基为对照，通过更换TP培养基中不同的碳源（海藻糖等4种）和氨基酸（脯氨酸等20种）对土壤微生物进行分离培养，观察并统计菌落。下列操作正确的是（ ） A. 取样时应使用灭菌的铲子铲取表层土壤，装入无菌纸袋后密封 B. 菌落数量最多的平板，其接种溶液的稀释度即为最适稀释度 C. 除对照组外，理论上还需设置79个实验组进行稀释涂布培养 D. 培养过程中需控制好温度和时间，菌落出现后即可记录为结果 13. 真核细胞中成熟mRNA的一端带有特殊的化学修饰，称为“帽（cap）”，能引导核糖体准确结合到mRNA上。流感病毒的RNA进入宿主细胞后会进行抢“帽”，随后病毒的RNA聚合酶依靠其组成蛋白PB2识别并结合“帽”，以病毒RNA为模板合成mRNA（也称转录），部分过程如下图所示。昂拉地韦是作用于PB2的流感药物，结构与“帽”类似。下列分析错误的是（ ） A. 真核细胞中成熟mRNA的“帽”位于mRNA的5′端 B. 流感病毒基因的转录过程会出现A-U、U-A配对的情况 C. 宿主的“帽”可帮助流感病毒进行病毒基因的转录和翻译 D. 昂拉地韦与PB2竞争结合宿主的“帽”，进而抑制病毒增殖 14. 为研究油菜素内酯（BL）与生长素响应基因GH3.17-1-2的关系，研究人员以拟南芥为材料，构建了GH3.17-1-2基因的过表达植株与缺失突变体植株，并进行外施BL的实验，测量并记录根的生长状况（如图）。下列分析错误的是（ ） A. 在一定浓度范围内，BL对根的生长表现出抑制作用 B. GH3.17-1-2基因过表达会使BL的抑制作用增强 C. BL浓度越高对三种植株的抑制作用的差异越显著 D. BL对拟南芥根生长的作用很可能与生长素有关 15. 豌豆豆荚的软硬由厚质层决定，受两对独立遗传的P和V基因控制。P基因编码CLE肽，V基因编码转录因子。CLE肽激活转录因子后可启动下游基因表达，调控厚质层合成。现有纯合软荚豌豆甲和乙杂交，F1全为硬荚。已知甲的P基因突变为pm（图），UGA、UAA和UAG为终止密码子。下列分析正确的是（　　） A. P基因或V基因功能正常的豌豆表现为硬荚 B. P基因表达产生的肽链比pm基因表达产生的肽链更短 C. 突变体乙的突变位点位于P基因，但与突变体甲的突变类型不同 D. 若F1与突变体甲杂交，子代中硬荚豌豆占50%，且均为杂合子 二、非选择题(5大题，共60分) 16. 某河流上游紧邻自然保护区，中游流经有污染物排放的多个乡镇和产业园，最终汇入长江。中游河段河水较浅且流速快。为研究该河流流经区域的变化对底栖动物的影响，科研人员将底栖动物按表中的主要食物来源划分，并进行相关调查，结果如下图。 底栖动物 主要食物来源 滤食者 水流中悬浮的细有机颗粒 刮食者 石头或其他物质表面的藻类 收集者 河底沉降的各种有机颗粒 撕食者 各种凋落物和粗有机颗粒 捕食者 其他水生动物 注：相对丰度＝某个摄食类群的个体数/所有摄食类群总个体数×100% 回答下列问题： （1）底栖动物属于生态系统组成成分中的________。不同底栖动物都占据着相对稳定的________。 （2）该河流中游，底栖动物中相对丰度最低的是________，原因是_______。 （3）不同河段滤食者中的优势种均为河蚬，综合以上信息，推测河蚬为________（填“敏感种”或“耐污种”），判断依据是_______。 （4）为对该河流进行生态修复，有关部门已组织百余次“净滩行动”，每周沿河清理含重金属的废旧电池、工业废弃物等垃圾。请从物质循环的角度，分析该行动的积极意义：________（答出一点即可）。 17. 过敏反应机理如下：过敏原初次进入人体时，会引发机体产生IgE抗体，IgE吸附在肥大细胞（MC）表面，使其处于致敏状态；当相同过敏原再次进入时，致敏肥大细胞会发生脱颗粒效应，释放大量致敏介质和细胞因子等物质。我国研究人员受该机制启发，构建了新型药物载体（M），结构如图所示。 回答下列问题： （1）当相同过敏原再次进入时，会与致敏肥大细胞表面的______________结合并通过脱颗粒效应释放______________等致敏介质，引起皮肤红肿、呼吸困难等过敏症状。 （2）M能将药物靶向运输至特定部位并释放，可用于多种疾病治疗。溶瘤病毒（OV）能裂解肿瘤细胞并激活细胞免疫，可作为肿瘤治疗的药物，但单独使用时易被机体免疫系统清除。为增强OV的作用效果，研究人员对载体M进行改造，获得了M-OV载体。简要写出改造思路：___________________________。 （3）研究发现，调节性T细胞能在肿瘤组织区域聚集，抑制相关免疫细胞的活性。为探究M-OV的抗肿瘤效果，研究人员将若干黑色素瘤小鼠分为四组，分别注射等量的细胞培养液、载体M、OV和M-OV，一段时间后检测相关指标，结果如图a和图b。 据图分析，_______组的抗肿瘤效果最好，结合特异性免疫过程分析，其原因是：______________。 18. 玉米是一种重要的粮食作物。高密度种植时，玉米全株叶夹角（叶片与茎干之间的夹角）会变小、叶片直立程度增大。我国研究人员筛选到一个株高和茎秆直径不变，但具有“上紧下松”株型的玉米突变体，将其命名为“智慧型玉米”，如图所示。 回答下列问题： （1）与低密度种植相比，高密度种植时，限制玉米产量的主要环境因素是_____________________。 （2）油菜素内酯（BR）可促进叶片与茎秆连接处的组织宽度增加，从而增大叶夹角。BR的含量与基因lac1表达相关，且受红光/远红光比例间接调控。低密度种植时lac1调节玉米叶夹角的机制如图所示。 PhyA的化学本质是______________。低密度种植时，玉米叶夹角的增大可提高______________，进而提高光合作用效率。高密度种植时，______________（填“红光”或“远红光”）激活玉米中PhyA，与RAVL1结合后，______________，进而引起BR含量下降，叶夹角减小。 （3）玉米中存在多个基因分别调控玉米不同部位（上部、中部、下部）的叶夹角。研究表明，“智慧型玉米”的表型是lac1基因突变导致的。为探究lac1基因作用的部位，研究人员测量了高密度种植时“智慧型玉米”和野生型玉米的叶夹角，如图a所示。在不同种植密度下对两种玉米植株透光率进行检测，结果见图b。 由图可知，lac1主要对玉米______________部叶片的叶夹角发挥调控作用，高密度种植更适宜选用“智慧型玉米”的原因是______________。 19. 莫氏凤仙花(2n)花瓣在花蕾期无斑点，而某些个体盛花期会出现紫色斑点。已知紫色斑点的形成受两对独立遗传的等位基因A/a和B/b控制。为探究其斑点形成机制，研究人员提取了不同基因型个体1～5号盛花期花瓣的蛋白质进行电泳结果如表，其中A、B蛋白分别由A、B基因表达，两者的表达互不影响。 有斑个体 1(深紫色斑点) 2(浅紫色斑点) 斑点区 A蛋白 B蛋白 非斑点区 A蛋白 B蛋白 无斑个体 3 4 5 A蛋白 ？ B蛋白 注：A蛋白含量与基因的数量无关，B蛋白含量与基因的数量有关。 （1）据表分析，___________蛋白是紫色斑点形成的必要条件。推测B蛋白对A蛋白存在___________(填“促进”或“抑制”)作用，作用特点是___________。 （2）1号的基因型可能是___________。基因型为AABB与aabb的个体杂交，F2盛花期花瓣的表型及其比例为___________，F2无斑点个体中能稳定遗传无斑点性状的占___________。 （3）研究发现，部分细胞A基因存在如图所示现象，据此推测2号个体盛花期出现浅紫色斑点区和非斑点区的机理是___________。 （4）将1个B基因与1个抗病基因M紧密连锁(BM)导入到莫氏凤仙花的染色体组中，就可以直观筛选出共转化的个体。现将1个BM成功导入某AaBb植株，该植株自交，若子代中浅紫色斑点一定抗病，则BM导入的位置是___________，该转基因植株自交子代中浅紫色斑点植株占___________。 20. 生物制造是推动我国高质量发展的重要新质生产力。2′-岩藻糖基乳糖(2′-FL)是一种具有改善肠道健康等功能的婴儿配方食品成分。我国科学家通过基因工程技术动态调节枯草芽孢杆菌的代谢过程，提高2′-FL的产量。 回答下列问题： （1）已知futC和pfkA分别是2′-FL合成和菌体生长的关键基因(下图)。研究人员构建了持续高表达futC基因的枯草芽孢杆菌并进行发酵实验，结果显示2′-FL产量较低，推测原因很可能是___________。因此，理想的合成过程为：前期两种基因的表达状态是___________，待菌体数量达到一定值后两种基因的表达正好相反，从而实现2′-FL的高产。 注：枯草芽孢杆菌本身不含futC基因，需外源导入。 （2）为了实现2′-FL的高产，研究人员利用温度作为“开关”来动态调控相关代谢基因的表达，并由此构建了质粒1和质粒2(下图)，利用荧光蛋白基因进行功能测试。 ①构建质粒1的目的是实现基因的温控激活。在30℃时，C蛋白结合至温度诱导型启动子，使RNA聚合酶无法结合到该区域；37℃时，C蛋白失活下游基因启动表达。若在测试过程中观察到___________，说明质粒1构建成功。 ②质粒2的CRISPRi系统中，人工设计的crRNA(一种RNA分子)可通过碱基互补配对识别靶基因，引导dCpfl蛋白结合并抑制靶基因转录。利用由启动子P2驱动的红色荧光蛋白基因测试质粒2的功能。上图中P1和P2应分别为___________型启动子。若在测试过程中观察到___________，说明质粒2构建成功。 （3）在实际2′-FL的生产中，需要将测试完成的质粒1和质粒2中的基因进行替换，质粒1中将绿色荧光蛋白基因替换为___________，质粒2中将___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 漳浦第一中学2026届高三高考仿真模拟考试(二) 生物试卷 (时间：75分钟 满分100分) 一、选择题(1—10题每题2分，11—15题每题4分，共40分) 1. 人工智能（AI）正在深刻改变疾病诊断与治疗的方式。下列关于AI应用的叙述，错误的是（ ） A. 分析氨基酸序列，预测蛋白质空间结构，推断其功能 B. 识别细胞的形态特征，区分正常细胞与癌细胞 C. 分析家族与人群数据库，评估子代患遗传病的概率 D. 分析细菌基因组序列，精确预测其产生耐药突变的时间和位点 【答案】D 【解析】 【详解】A、蛋白质的结构由氨基酸序列决定，且结构决定功能，AI可通过分析氨基酸序列预测蛋白质空间结构，进而推断其功能，A正确； B、癌细胞与正常细胞的形态特征存在明显差异（如癌细胞通常形态不规则、失去正常细胞的固定形态），AI可通过图像识别等技术区分二者，B正确； C、通过分析家族遗传病史、人群遗传病相关基因频率等数据库，结合遗传规律可评估子代患遗传病的概率，AI对大数据的处理能力可提升该过程的效率和准确性、C正确； D、基因突变具有随机性、不定向性的特点，无法精确预测突变发生的时间和位点，即使分析细菌基因组序列也不能实现该目的，D错误。 2. 低血糖时，机体可以通过下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴（HPA轴）分泌的激素进行缓解。下列关于该激素的叙述错误的是（　　） A. 分泌过程体现了分级调节机制 B. 调控过程存在负反馈调节机制 C. 促进肌肉组织对葡萄糖的吸收 D. 促进肝糖原转化成血糖 【答案】C 【解析】 【详解】A、该激素的分泌过程中，下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素调控垂体，垂体分泌促肾上腺皮质激素调控肾上腺皮质分泌相关激素，体现了分级调节机制，A正确； B、当肾上腺皮质分泌的相关激素含量过高时，会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动，该调控过程存在负反馈调节机制，B正确； C、促进肌肉组织对葡萄糖的吸收是胰岛素的降血糖作用，而该激素是缓解低血糖的升血糖激素，不具有该功能，C错误； D、该激素为升血糖激素，可通过促进肝糖原分解为葡萄糖、促进非糖物质转化为葡萄糖等方式升高血糖，缓解低血糖，D正确。 3. 醇美的红酒、鲜香的腐乳、酸甜的酸奶、朴实的馒头都是常见的发酵食品，传承百万年的美味，蕴藏着“极简人类吃货史”。下列叙述错误的是（　　） A. 红酒中的红色素主要来源于红葡萄皮细胞的液泡 B. 酵母、曲霉和毛霉等真核微生物参与了豆腐的发酵 C. 乳酸菌可将牛奶中的部分乳糖水解为乳酸，从而赋予其酸甜的口感 D. 传统发酵技术的主要特征是利用了天然存在的菌种 【答案】C 【解析】 【详解】A、植物细胞的液泡中含有花青素等水溶性色素，红葡萄的红色素主要存在于葡萄皮细胞的液泡中，因此红酒的红色素主要来源于该结构，A正确； B、腐乳制作过程中，酵母、曲霉、毛霉等真核微生物均参与了豆腐的发酵，其中毛霉是发挥主要作用的菌种，B正确； C．乳糖属于二糖，水解产物是葡萄糖和半乳糖，乳酸是乳酸菌进行无氧呼吸将单糖分解的代谢产物，并非乳糖水解的产物，C错误； D、传统发酵技术不需要人工接种纯化菌种，主要特征是利用原材料中天然存在的菌种进行发酵，D正确。 4. DRP1蛋白可促进线粒体分裂，心肌细胞中线粒体过度分裂会导致其功能障碍，进而引起心肌细胞凋亡。研究发现，DDX17蛋白可抑制DRPl基因转录。下列叙述错误的是（ ） A. 心肌细胞凋亡是基因选择性表达的结果 B. 可通过抑制DRPl基因的表达减少心肌细胞凋亡 C. 心肌细胞ATP合成量持续不足可诱发心力衰竭 D. 特异性敲除DDX17基因可抑制心力衰竭的发展 【答案】D 【解析】 【详解】A、细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡过程，本质是基因的选择性表达，A正确； B、DRP1蛋白会促进线粒体过度分裂进而引发心肌细胞凋亡，抑制DRP1基因的表达可减少DRP1蛋白合成，减少线粒体过度分裂，从而减少心肌细胞凋亡，B正确； C、线粒体是有氧呼吸的主要场所，是细胞合成ATP的主要结构，心肌细胞收缩需要消耗大量ATP，若ATP合成量持续不足会导致心肌功能障碍，诱发心力衰竭，C正确； D、DDX17蛋白可抑制DRP1基因转录，特异性敲除DDX17基因后，DRP1基因的表达不受抑制，DRP1蛋白含量升高，会促进线粒体过度分裂，加剧心肌细胞凋亡，会促进心力衰竭的发展，D错误。 5. 生产中常用植酸酶来分解植酸。现需对植酸酶进行改造使其能够耐受食品生产时的高温环境。研究者利用计算机技术辅助蛋白质改造，筛选有潜力的突变位点，并最终生产出一种单一氨基酸改变的植酸酶MU，与原植酸酶WT相比，有如下变化。下列叙述错误的是（　　） 品种 半衰期（min） 与植酸分子的作用力 60℃ 80℃ 氢键数 离子键数 WT 15.35 0.98 2 7 MU 25.72 1.89 4 8 A. 植酸酶特定氨基酸基团能够与植酸分子专一地结合，形成氢键或离子键 B. MU热稳定性比WT高，是因为氨基酸的改变引起了酶空间结构的改变 C. MU与植酸分子作用力增加，可以为植酸分子提供更多活化能 D. 在将MU应用于生产前，还需要比较其与WT的酶活性 【答案】C 【解析】 【详解】A、酶具有专一性，植酸酶的特定结合位点能与底物植酸专一性结合，由表格可知二者之间可形成氢键、离子键，A正确； B、MU在60℃、80℃下的半衰期均高于WT，说明MU热稳定性更高，MU是单一氨基酸替换的突变体，氨基酸种类改变会引起蛋白质空间结构改变，进而改变热稳定性，B正确； C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，无法为反应底物提供活化能，C错误； D、改造后的酶除热稳定性外，酶活性是影响生产应用的关键指标，因此应用前需要比较MU与WT的酶活性，D正确。 6. 研究者在实验室条件下培养铁皮石斛，除黑暗和恒定光强相互交替外，其他环境条件相同。测定一天中不同时刻的CO2吸收速率，结果如下图。 下列叙述错误的是（ ） A. ab段吸收CO2与光反应无关 B. b点释放的CO2来自细胞呼吸 C. 气孔开闭可能会引起be段变化 D. ad段有机物积累量接近于零 【答案】D 【解析】 【详解】A、ab段处于黑暗期（0：00~8：00），铁皮石斛没有光反应，无法进行光合作用，ab段吸收CO₂与光反应无关，A正确； B、b点是8：00，刚进入光照期，此时CO₂吸收速率为0，此时光合速率为0，释放的CO₂全部来自细胞呼吸，B正确； C、be段处于光照期，曲线出现波动（先升后降再升），这与光照、温度变化引起的气孔开闭直接相关：气孔开度影响CO₂吸收量，进而影响光合速率，导致CO₂吸收速率出现波动，C正确； D、ad段从0时到16时，ab段就已经吸收了较多CO2贮存，光照阶段进一步合成有机物，整个ad段CO2吸收总量大于0，有机物积累量大于0，不是接近于零，D错误。 7. 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 某种双子叶植物种群密度调查 对分布面积大、生长稀疏的植物，增加调查样方数目和增大样方面积以减小误差 B 探索生长调节剂促进插条生根的最适浓度 对枝条去芽处理，以避免芽产生的内源激素对实验结果的影响 C DNA片段扩增及电泳鉴定 琼脂糖凝胶电泳点样时，将枪头插入凝胶底部，快速将样品全部推出 D 探究植物细胞的吸水和失水 滴加蔗糖溶液和滴加清水后都要低倍镜观察，共观察两次细胞形态 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A、样方法调查双子叶植物种群密度时，若植物生长稀疏、分布面积大，小样方和少量样方统计的结果误差较大，增加样方数目、增大样方面积可有效减小实验误差，A正确； B、探索生长调节剂促进插条生根的最适浓度实验中，插条需保留等量的芽（保证无关变量一致），若全部去除芽，插条缺乏足够内源生长素促进生根，会导致实验无法得到有效结果，无需完全去芽，B错误； C、琼脂糖凝胶电泳点样时，应将枪头轻触点样孔缓冲液液面，缓慢推出样品，若将枪头插入凝胶底部会戳破凝胶，造成样品渗漏，影响电泳结果，C错误； D、探究植物细胞的吸水和失水实验中共需观察3次：第一次观察正常状态的植物细胞，第二次观察滴加蔗糖后的质壁分离状态，第三次观察滴加清水后的质壁分离复原状态，不是两次观察，D错误。 8. 萘醌呼吸是某些兼性厌氧细菌的无氧呼吸方式，过程如图，其中两种萘醌的转化过程中无ATP的形成。下列说法正确的是（　　） A. 相较于酒精发酵，萘醌呼吸保存更多丙酮酸用于物质合成 B. 相同质量的葡萄糖经过萘醌呼吸产生的ATP比乳酸发酵多 C. 无氧条件下，若氧化型萘醌被耗尽，不影响葡萄糖的分解 D. 有氧条件下，细菌中积累的丙酮酸会进入线粒体彻底氧化分解 【答案】A 【解析】 【详解】A、酒精发酵过程中丙酮酸被直接还原为酒精和 CO2，无法再利用；萘醌呼吸：丙酮酸未被还原，仅作为糖酵解产物，可继续参与后续代谢或物质合成，A正确； B、相同质量的葡萄糖经过萘醌呼吸或乳酸发酵产生的ATP相同（仅葡萄糖→丙酮酸阶段产ATP），B错误； C、若氧化型萘醌耗尽，NADH 无法被氧化为 NAD+，葡萄糖→丙酮酸阶段会因缺乏 NAD+而受阻，葡萄糖分解变慢，C错误； D、细菌是原核生物，没有线粒体，有氧呼吸的场所是细胞质基质和细胞膜，D错误。 9. 研究人员将铁皮石斛愈伤组织细胞与金钗石斛叶肉细胞进行原生质体融合，以获得抗逆性更强的铁皮石斛新品种。融合前，先对金钗石斛叶肉原生质体进行放射性处理，使大部分染色体被破坏，丧失独立增殖能力。已知两种石斛为不同物种，均为二倍体。下列说法错误的是（ ） A. 去除两种石斛细胞的细胞壁，需用纤维素酶和果胶酶共同处理 B. 融合后，能持续分裂且呈绿色的细胞即为杂种细胞 C. 诱导二者原生质体融合可采用高Ca2+-高pH融合法 D. 成功诱导融合获得的铁皮石斛新品种为四倍体植株 【答案】D 【解析】 【详解】A、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，根据酶的专一性，去除两种石斛细胞的细胞壁需用纤维素酶和果胶酶共同处理，A正确； B、金钗石斛叶肉细胞含叶绿体，因此含其原生质体的融合细胞呈绿色，但金钗石斛原生质体染色体大多被破坏，丧失独立增殖能力，铁皮石斛愈伤组织细胞无叶绿体，但染色体完整可增殖，因此融合后能持续分裂且呈绿色的细胞为同时具备二者遗传物质的杂种细胞，B正确； C、诱导植物原生质体融合的化学方法包括聚乙二醇融合法、高Ca2+-高pH融合法，该方法可用于诱导二者原生质体融合，C正确； D、融合前金钗石斛叶肉原生质体的大部分染色体已被破坏，杂种细胞不具备两个物种完整的染色体组，因此获得的铁皮石斛新品种不是四倍体植株，D错误。 10. 洗衣、淋浴等产生的生活污水是水污染的重要来源。下图为某污水排放点下游河流中溶解氧（DO）与生化需氧量（BOD）随距离变化的曲线。下列叙述错误的是（ ） A. 微生物消耗氧气分解有机物是生态系统物质循环的重要环节 B. 排放点下游BOD骤升和DO骤降说明河流生态系统恢复力稳定性有限 C. 河流中段DO值低于临界值对生态系统的营养结构造成严重破坏 D. 降低人类活动的生态足迹是保护河流生态安全的有效措施之一 【答案】B 【解析】 【详解】A、微生物（分解者）消耗氧气分解有机物，将有机物中的碳等元素释放回无机环境，这是生态系统物质循环的重要环节，A正确； B、污水排放后，BOD骤升、DO骤降，说明河流生态系统受到了严重污染。这里体现的是生态系统抵抗力稳定性有限（抵抗干扰的能力不足），B错误； C、河流中段DO值低于鱼类生存临界值，会导致鱼类等需氧生物大量死亡，食物链断裂，生态系统的营养结构会遭到严重破坏，C正确； D、降低人类活动的生态足迹（减少污水排放、减少资源消耗），可以减轻对河流生态系统的压力，是保护河流生态安全的有效措施，D正确。 11. 骨骼肌在静息状态下存在持续的肌肉张力，构成一种重要的“非战栗产热”机制。研究者将大鼠置于不同环境温度下，记录其后肢肌电信号强度（反映肌张力）、核心温度和耗氧量，得到如下数据。据表分析，下列叙述错误的是（ ） 环境温度（℃） 肌电信号强度（相对值） 核心温度（℃） 耗氧量（相对值） 30 0.2 37.1 1.0 23 1.0 37.2 1.8 10 2.4 37.0 2.5 A. 机体耗氧量随环境温度的降低而增大 B. 机体散热量随环境温度的降低而减小 C. 环境温度降低时，肌张力增强以增加产热 D. 机体依靠负反馈调节维持核心温度的稳定 【答案】B 【解析】 【详解】A、由表格数据可知，环境温度从30℃降至10℃的过程中，耗氧量相对值从1.0逐步升高到2.5，说明机体耗氧量随环境温度的降低而增大，A正确； B、恒温动物核心温度稳定时产热量等于散热量，环境温度越低，机体与环境的温差越大，且环境温度降低时耗氧量升高、产热量增加，因此散热量也会随环境温度降低而增大，B错误； C、题干明确肌张力属于非战栗产热机制，环境温度降低时肌电信号强度升高，说明肌张力增强，可增加产热以维持体温稳定，C正确； D、不同环境温度下大鼠核心温度均稳定在37℃左右，体温调节过程中体温偏离正常范围后可通过调节回到正常水平，依靠的是负反馈调节机制，D正确。 12. 生存在极端恶劣的沙漠环境中的微生物具备特殊的抗逆能力，是生物工程、生物医药等领域的重要资源。为找出培养某沙漠土壤中极端微生物的最适碳源-氨基酸培养基组合，科研人员采集土壤后，以海藻糖-脯氨酸（TP）培养基为对照，通过更换TP培养基中不同的碳源（海藻糖等4种）和氨基酸（脯氨酸等20种）对土壤微生物进行分离培养，观察并统计菌落。下列操作正确的是（ ） A. 取样时应使用灭菌的铲子铲取表层土壤，装入无菌纸袋后密封 B. 菌落数量最多的平板，其接种溶液的稀释度即为最适稀释度 C. 除对照组外，理论上还需设置79个实验组进行稀释涂布培养 D. 培养过程中需控制好温度和时间，菌落出现后即可记录为结果 【答案】C 【解析】 【详解】A、土壤取样时应先铲去表层土壤，取表层以下的土壤，避免表层杂菌干扰或目标极端微生物含量过低影响实验结果，A错误； B、稀释涂布平板法统计菌落时，最适稀释度对应的是平板菌落数在30~300区间的稀释度，菌落数过多的平板易发生菌落重叠，计数误差极大，B错误； C、本实验中碳源共4种，氨基酸共20种，所有碳源-氨基酸组合总数为4×20=80种，除去对照组的1种海藻糖-脯氨酸培养基，理论上需额外设置79个实验组，C正确； D、培养后需等待菌落数目稳定后再进行记录，若菌落刚出现就记录，会因部分菌落未完全长出导致统计结果偏小，D错误。 13. 真核细胞中成熟mRNA的一端带有特殊的化学修饰，称为“帽（cap）”，能引导核糖体准确结合到mRNA上。流感病毒的RNA进入宿主细胞后会进行抢“帽”，随后病毒的RNA聚合酶依靠其组成蛋白PB2识别并结合“帽”，以病毒RNA为模板合成mRNA（也称转录），部分过程如下图所示。昂拉地韦是作用于PB2的流感药物，结构与“帽”类似。下列分析错误的是（ ） A. 真核细胞中成熟mRNA的“帽”位于mRNA的5′端 B. 流感病毒基因的转录过程会出现A-U、U-A配对的情况 C. 宿主的“帽”可帮助流感病毒进行病毒基因的转录和翻译 D. 昂拉地韦与PB2竞争结合宿主的“帽”，进而抑制病毒增殖 【答案】D 【解析】 【详解】A、“帽”能引导核糖体准确结合到mRNA上，核糖体从mRNA的5′端开始翻译过程，因此真核细胞中成熟mRNA的“帽”位于mRNA的5′端，A正确； B、流感病毒以病毒RNA为模板合成mRNA的过程也称转录，因此会出现A-U、U-A配对的情况，B正确； C、由题干可知，流感病毒的RNA聚合酶依靠PB2识别并结合“帽”来进行转录，而“帽”又能引导核糖体准确结合到mRNA上进行翻译，所以宿主的“帽”可帮助流感病毒进行病毒基因的转录和翻译，C正确； D、昂拉地韦结构与“帽”类似，它作用于PB2，是与PB2结合，而不是与PB2竞争结合宿主的“帽”，D错误。 14. 为研究油菜素内酯（BL）与生长素响应基因GH3.17-1-2的关系，研究人员以拟南芥为材料，构建了GH3.17-1-2基因的过表达植株与缺失突变体植株，并进行外施BL的实验，测量并记录根的生长状况（如图）。下列分析错误的是（ ） A. 在一定浓度范围内，BL对根的生长表现出抑制作用 B. GH3.17-1-2基因过表达会使BL的抑制作用增强 C. BL浓度越高对三种植株的抑制作用的差异越显著 D. BL对拟南芥根生长的作用很可能与生长素有关 【答案】C 【解析】 【详解】A、当 BL 浓度大于 0.0001 nmol・L⁻¹ 后，三种植株的根相对长度均小于 1.0，说明根的生长受到了抑制，A正确； B、相同 BL 浓度下，过表达植株的根相对长度比野生型更短（例如 BL 浓度为 0.1 时，过表达植株根长更短），说明过表达植株对 BL 的抑制更敏感，抑制作用更强，B正确； C、在 BL 浓度为 0.001、0.01、0.1 时，三条曲线的间距逐渐变大，差异逐渐显著； 但在 BL 浓度为 1 时，三条曲线几乎交汇，根相对长度差异很小，说明此时抑制作用的差异反而缩小了，C错误； D、题干中明确说明 GH3.17-1-2 是生长素响应基因，而实验中 BL 的作用效果与该基因的表达情况直接相关，说明 BL 的作用很可能与生长素有关，D正确。 15. 豌豆豆荚的软硬由厚质层决定，受两对独立遗传的P和V基因控制。P基因编码CLE肽，V基因编码转录因子。CLE肽激活转录因子后可启动下游基因表达，调控厚质层合成。现有纯合软荚豌豆甲和乙杂交，F1全为硬荚。已知甲的P基因突变为pm（图），UGA、UAA和UAG为终止密码子。下列分析正确的是（　　） A. P基因或V基因功能正常的豌豆表现为硬荚 B. P基因表达产生的肽链比pm基因表达产生的肽链更短 C. 突变体乙的突变位点位于P基因，但与突变体甲的突变类型不同 D. 若F1与突变体甲杂交，子代中硬荚豌豆占50%，且均为杂合子 【答案】D 【解析】 【详解】A、硬荚的前提是P和V基因功能都正常（CLE肽激活转录因子，启动下游合成）。如果只有其中一个正常（比如P正常但V突变，或V正常但P突变），无法完成激活过程，厚质层无法合成，表现为软荚，A错误； B、pm基因突变后，mRNA中出现了终止密码子UGA，翻译提前终止，肽链会比正常P基因的产物更短。因此，正常P基因的肽链更长，pm的肽链更短，B错误； C、甲和乙杂交的F1全为硬荚，说明二者的突变发生在不同基因（甲在P基因，乙在V基因），才能互补恢复功能。如果乙的突变也在P基因，那么F1的P基因仍为突变型，无法合成正常CLE肽，表现为软荚，与题干矛盾，C错误； D、F1基因型为PpmVv；突变体甲基因型：pmpmVV。杂交后代基因型及表现型为PpmVV（1/4）：P和V均正常，硬荚（杂合）；PpmVv（1/4）：P和V均正常，硬荚（杂合）；pmpmVV（1/4）：P突变，软荚；pmpmVv（1/4）：P突变，软荚。硬荚比例：1/4+1/4=1/2（50%），且所有硬荚个体的基因型均为PpmV_，都是杂合子，D正确。 二、非选择题(5大题，共60分) 16. 某河流上游紧邻自然保护区，中游流经有污染物排放的多个乡镇和产业园，最终汇入长江。中游河段河水较浅且流速快。为研究该河流流经区域的变化对底栖动物的影响，科研人员将底栖动物按表中的主要食物来源划分，并进行相关调查，结果如下图。 底栖动物 主要食物来源 滤食者 水流中悬浮的细有机颗粒 刮食者 石头或其他物质表面的藻类 收集者 河底沉降的各种有机颗粒 撕食者 各种凋落物和粗有机颗粒 捕食者 其他水生动物 注：相对丰度＝某个摄食类群的个体数/所有摄食类群总个体数×100% 回答下列问题： （1）底栖动物属于生态系统组成成分中的________。不同底栖动物都占据着相对稳定的________。 （2）该河流中游，底栖动物中相对丰度最低的是________，原因是_______。 （3）不同河段滤食者中的优势种均为河蚬，综合以上信息，推测河蚬为________（填“敏感种”或“耐污种”），判断依据是_______。 （4）为对该河流进行生态修复，有关部门已组织百余次“净滩行动”，每周沿河清理含重金属的废旧电池、工业废弃物等垃圾。请从物质循环的角度，分析该行动的积极意义：________（答出一点即可）。 【答案】（1） ①. 消费者、分解者 ②. 生态位 （2） ①. 收集者 ②. 中游河水较浅且流速快，沉积河底的有机颗粒较少，收集者缺少食物来源 （3） ①. 耐污种 ②. 上游水质清洁、中下游污染物多水质差，河蚬在不同河段都能成为滤食者的优势种，说明其耐受污染能力强 （4）减少河流中有毒有害物质含量，避免重金属等难降解物质进入生态系统物质循环，防止有毒物质沿食物链富集危害生物健康（合理即可） 【解析】 【小问1详解】 底栖动物均为异养生物，依靠摄取现成有机物生存，属于生态系统的消费者和分解者；根据群落生态位的概念，不同食性的底栖动物会占据相对稳定的生态位，实现对环境资源的分化利用。 【小问2详解】 结合柱状图，中游收集者（黑色条带）相对丰度最低；结合题干，收集者以河底沉降的有机颗粒为食，而中游流速快，有机颗粒难以在河底沉降，因此收集者食物不足，相对丰度最低。 【小问3详解】 该河流上游紧邻自然保护区水质清洁，中下游流经工业区存在大量污染物、水质差，河蚬在不同污染程度的河段都能成为滤食者的优势种，说明其可以适应污染环境，属于耐污种。 【小问4详解】 从物质循环角度，重金属等有毒有害物质难以被分解，会随食物链富集，沿生态系统物质循环传递，清理垃圾可以减少这类有毒物质进入河流生态系统，避免其沿食物链危害生物健康，维护生态系统稳定。 17. 过敏反应机理如下：过敏原初次进入人体时，会引发机体产生IgE抗体，IgE吸附在肥大细胞（MC）表面，使其处于致敏状态；当相同过敏原再次进入时，致敏肥大细胞会发生脱颗粒效应，释放大量致敏介质和细胞因子等物质。我国研究人员受该机制启发，构建了新型药物载体（M），结构如图所示。 回答下列问题： （1）当相同过敏原再次进入时，会与致敏肥大细胞表面的______________结合并通过脱颗粒效应释放______________等致敏介质，引起皮肤红肿、呼吸困难等过敏症状。 （2）M能将药物靶向运输至特定部位并释放，可用于多种疾病治疗。溶瘤病毒（OV）能裂解肿瘤细胞并激活细胞免疫，可作为肿瘤治疗的药物，但单独使用时易被机体免疫系统清除。为增强OV的作用效果，研究人员对载体M进行改造，获得了M-OV载体。简要写出改造思路：___________________________。 （3）研究发现，调节性T细胞能在肿瘤组织区域聚集，抑制相关免疫细胞的活性。为探究M-OV的抗肿瘤效果，研究人员将若干黑色素瘤小鼠分为四组，分别注射等量的细胞培养液、载体M、OV和M-OV，一段时间后检测相关指标，结果如图a和图b。 据图分析，_______组的抗肿瘤效果最好，结合特异性免疫过程分析，其原因是：______________。 【答案】（1） ①. IgE ②. 组胺 （2）将肥大细胞表面的IgE替换为能特异性识别肿瘤细胞的抗体，将细胞内的药物改为溶瘤病毒（OV） （3） ①. M-OV ②. M-OV靶向聚集于肿瘤组织，发生脱颗粒效应释放OV和细胞因子，OV裂解肿瘤细胞并激活细胞免疫，促进了细胞毒性T细胞对肿瘤细胞的杀伤，同时减弱了调节性T细胞对细胞免疫的抑制 【解析】 【小问1详解】 过敏反应是机体再次接触相同过敏原时发生的免疫反应。当相同过敏原再次进入机体，会与致敏肥大细胞表面的特异性受体（IgE）结合，引发脱颗粒效应，释放组胺等致敏介质。组胺可引起毛细血管扩张、通透性增加，导致皮肤红肿、呼吸困难等过敏症状。 【小问2详解】 将溶瘤病毒（OV）包裹在载体M的内部，构建M-OV载体；利用载体M的靶向运输特性，将OV定向递送至肿瘤部位，同时避免OV被机体免疫系统清除，从而增强OV的抗肿瘤效果。即改造思路：将肥大细胞表面的IgE替换为能特异性识别肿瘤细胞的抗体，将细胞内的药物改为溶瘤病毒（OV）。 【小问3详解】 调节性T细胞会抑制免疫细胞的活性，M-OV组的调节性T细胞数量最少，对细胞毒性T细胞的抑制作用最弱；同时M-OV组的细胞毒性T细胞数量最多，可有效裂解肿瘤细胞；此外，溶瘤病毒OV本身能裂解肿瘤细胞并激活细胞免疫，载体M的靶向运输使OV在肿瘤部位高效发挥作用。因此M-OV组的抗肿瘤效果最好，是因为M-OV靶向聚集于肿瘤组织，发生脱颗粒效应释放OV和细胞因子，OV裂解肿瘤细胞并激活细胞免疫，促进了细胞毒性T细胞对肿瘤细胞的杀伤，同时减弱了调节性T细胞对细胞免疫的抑制。 18. 玉米是一种重要的粮食作物。高密度种植时，玉米全株叶夹角（叶片与茎干之间的夹角）会变小、叶片直立程度增大。我国研究人员筛选到一个株高和茎秆直径不变，但具有“上紧下松”株型的玉米突变体，将其命名为“智慧型玉米”，如图所示。 回答下列问题： （1）与低密度种植相比，高密度种植时，限制玉米产量的主要环境因素是_____________________。 （2）油菜素内酯（BR）可促进叶片与茎秆连接处的组织宽度增加，从而增大叶夹角。BR的含量与基因lac1表达相关，且受红光/远红光比例间接调控。低密度种植时lac1调节玉米叶夹角的机制如图所示。 PhyA的化学本质是______________。低密度种植时，玉米叶夹角的增大可提高______________，进而提高光合作用效率。高密度种植时，______________（填“红光”或“远红光”）激活玉米中PhyA，与RAVL1结合后，______________，进而引起BR含量下降，叶夹角减小。 （3）玉米中存在多个基因分别调控玉米不同部位（上部、中部、下部）的叶夹角。研究表明，“智慧型玉米”的表型是lac1基因突变导致的。为探究lac1基因作用的部位，研究人员测量了高密度种植时“智慧型玉米”和野生型玉米的叶夹角，如图a所示。在不同种植密度下对两种玉米植株透光率进行检测，结果见图b。 由图可知，lac1主要对玉米______________部叶片的叶夹角发挥调控作用，高密度种植更适宜选用“智慧型玉米”的原因是______________。 【答案】（1）光照强度 （2） ①. 蛋白质（色素-蛋白复合体） ②. 叶片的受光面积 ③. 远红光 ④. 促进RAVL1降解，lac1表达量下降 （3） ①. 上（和中） ②. 上部叶片更直立，植株透光率高；下部叶片相对舒展，受光面积较大 【解析】 【小问1详解】 高密度种植时，玉米植株数量多，植株间相互遮挡严重，光照强度不足成为限制玉米光合作用、进而限制产量的主要环境因素，低密度种植时植株间距大，光照充足，因此光照强度是高密度下的主要限制因素； 【小问2详解】 光敏色素（PhyA）化学本质是色素-蛋白复合体（蛋白质）；低密度种植时，玉米叶夹角增大，叶片更舒展，可增大叶片的受光面积，提升对光能的捕获效率，进而提高光合作用效率，增加有机物积累；高密度种植时，上层叶片会优先吸收红光，穿透到下层的光中远红光比例大幅上升，因此远红光激活PhyA，启动后续调控通路；根据题干调控机制，PhyA可与RAVL1结合并促进其降解，RAVL1能激活lac1的表达，lac1可促进BR合成，因此PhyA被远红光激活后，促进RAVL1降解，导致lac1基因表达量下降，BR合成减少，叶夹角减小； 【小问3详解】 从图a可知，与野生型相比，“智慧型玉米”上部叶片的叶夹角显著减小，中部叶夹角也有一定程度下降，下部叶夹角无明显差异，说明lac1主要对玉米上（和中）部叶片的叶夹角发挥调控作用；结合图a、b分析，“智慧型玉米”上部叶片叶夹角小、更直立，减少了对中下部叶片的遮挡，显著提高了群体透光率（图b显示相同密度下智慧型玉米透光率远高于野生型，同时下部叶片相对舒展，保证了自身的受光面积，使群体中上部、下部叶片都能充分利用光能，提升了整体光合作用效率，因此高密度种植更适宜选用“智慧型玉米”。 19. 莫氏凤仙花(2n)花瓣在花蕾期无斑点，而某些个体盛花期会出现紫色斑点。已知紫色斑点的形成受两对独立遗传的等位基因A/a和B/b控制。为探究其斑点形成机制，研究人员提取了不同基因型个体1～5号盛花期花瓣的蛋白质进行电泳结果如表，其中A、B蛋白分别由A、B基因表达，两者的表达互不影响。 有斑个体 1(深紫色斑点) 2(浅紫色斑点) 斑点区 A蛋白 B蛋白 非斑点区 A蛋白 B蛋白 无斑个体 3 4 5 A蛋白 ？ B蛋白 注：A蛋白含量与基因的数量无关，B蛋白含量与基因的数量有关。 （1）据表分析，___________蛋白是紫色斑点形成的必要条件。推测B蛋白对A蛋白存在___________(填“促进”或“抑制”)作用，作用特点是___________。 （2）1号的基因型可能是___________。基因型为AABB与aabb的个体杂交，F2盛花期花瓣的表型及其比例为___________，F2无斑点个体中能稳定遗传无斑点性状的占___________。 （3）研究发现，部分细胞A基因存在如图所示现象，据此推测2号个体盛花期出现浅紫色斑点区和非斑点区的机理是___________。 （4）将1个B基因与1个抗病基因M紧密连锁(BM)导入到莫氏凤仙花的染色体组中，就可以直观筛选出共转化的个体。现将1个BM成功导入某AaBb植株，该植株自交，若子代中浅紫色斑点一定抗病，则BM导入的位置是___________，该转基因植株自交子代中浅紫色斑点植株占___________。 【答案】（1） ①. A ②. 抑制 ③. B蛋白表达量与其抑制作用呈正相关 （2） ①. AAbb或Aabb ②. 深紫色斑点：浅紫色斑点：无斑点= 3：6：7 ③. 100% （3）斑点区A基因表达的A蛋白被B蛋白部分抑制，因此呈现浅紫色；非斑点区由于基因A启动子的甲基化而不表达 （4） ①. A所在的染色体(且不破坏A) ②. 1/8 【解析】 【小问1详解】 据表可知，所有有斑个体的斑点区都存在A蛋白，说明A蛋白是紫色斑点形成的必要条件。1号无B蛋白为深紫色，2号有B蛋白为浅紫色，说明B蛋白抑制A蛋白的作用。题意显示，B蛋白含量与基因数量正相关，因此作用特点是：B蛋白表达量与其抑制作用呈正相关。 【小问2详解】 1号有A蛋白、无B蛋白，说明基因型为AAbb或Aabb。5号无B蛋白，且为无斑个体，若5号有A基因，应为有斑，因此5号为aabb，无A基因，因此无A蛋白。 基因型为AABB与aabb的个体杂交，F1​为AaBb，两对独立遗传，F2盛花期花瓣的表型为：深紫色基因型为A_bb，比例3/16，浅紫色基因型为A_Bb，比例为3​/4×2/4​=6/16，无斑基因型为A_BB和aa_ _，比例为7/16，因此F2盛花期花瓣的表型及其比例为深紫色斑点∶浅紫色斑点∶无斑点=3∶6∶7。 无斑基因型为A_BB和aa_ _，能稳定遗传无斑点性状的占100%。 【小问3详解】 研究发现，部分细胞A基因存在如图所示现象， A基因的启动子区域发生甲基化，表观遗传中甲基化会抑制基因的转录，据此推测2号个体盛花期出现浅紫色斑点区和非斑点区的机理是：斑点区A基因表达的A蛋白被B蛋白部分抑制，因此呈现浅紫色；非斑点区由于基因A启动子的甲基化而不表达。 【小问4详解】 将1个B基因与1个抗病基因M紧密连锁(BM)导入到莫氏凤仙花的染色体组中，就可以直观筛选出共转化的个体。现将1个BM成功导入某AaBb植株，原植株为AaBb，原有一对B/b同源染色体：一条带B，一条带b。若子代浅紫色斑点（A_Bb）一定抗病（含M），说明BM导入的位置是A所在的染色体(且不破坏A)。 该植株自交，只有ABMabb表现为浅紫色，所占的比例为1/2×1/4=1/8。 20. 生物制造是推动我国高质量发展的重要新质生产力。2′-岩藻糖基乳糖(2′-FL)是一种具有改善肠道健康等功能的婴儿配方食品成分。我国科学家通过基因工程技术动态调节枯草芽孢杆菌的代谢过程，提高2′-FL的产量。 回答下列问题： （1）已知futC和pfkA分别是2′-FL合成和菌体生长的关键基因(下图)。研究人员构建了持续高表达futC基因的枯草芽孢杆菌并进行发酵实验，结果显示2′-FL产量较低，推测原因很可能是___________。因此，理想的合成过程为：前期两种基因的表达状态是___________，待菌体数量达到一定值后两种基因的表达正好相反，从而实现2′-FL的高产。 注：枯草芽孢杆菌本身不含futC基因，需外源导入。 （2）为了实现2′-FL的高产，研究人员利用温度作为“开关”来动态调控相关代谢基因的表达，并由此构建了质粒1和质粒2(下图)，利用荧光蛋白基因进行功能测试。 ①构建质粒1的目的是实现基因的温控激活。在30℃时，C蛋白结合至温度诱导型启动子，使RNA聚合酶无法结合到该区域；37℃时，C蛋白失活下游基因启动表达。若在测试过程中观察到___________，说明质粒1构建成功。 ②质粒2的CRISPRi系统中，人工设计的crRNA(一种RNA分子)可通过碱基互补配对识别靶基因，引导dCpfl蛋白结合并抑制靶基因转录。利用由启动子P2驱动的红色荧光蛋白基因测试质粒2的功能。上图中P1和P2应分别为___________型启动子。若在测试过程中观察到___________，说明质粒2构建成功。 （3）在实际2′-FL的生产中，需要将测试完成的质粒1和质粒2中的基因进行替换，质粒1中将绿色荧光蛋白基因替换为___________，质粒2中将___________。 【答案】（1） ①. 持续的2′-FL合成影响了菌体正常生长 ②. pfkA基因高表达，futC基因低表达 （2） ①. 37℃时荧光强度高于30℃ ②. 温度诱导型、持续表达型 ③. 37℃时荧光强度低于30℃ （3） ①. futC基因 ②. 靶向红色荧光蛋白基因的crRNA基因替换成靶向pfkA基因的crRNA基因 【解析】 【小问1详解】 从代谢路径图可以看到，持续高表达futC基因，会与pfkA基因竞争中间体，导致菌体生长所需的中间体不足，菌体生长受抑制，菌体数量不足，即持续的2′-FL合成影响了菌体正常生长，最终2'-FL总产量较低。要实现高产，需要分两个阶段，前期：需要让菌体快速生长、积累足够的生物量，因此需要pfkA基因高表达，futC基因低表达，让中间体优先用于菌体生长，保证菌体数量达到一定水平。后期：菌体数量足够后，需要让中间体优先用于2'-FL合成，因此futC基因高表达，pfkA基因低表达，实现2'-FL的高产。 【小问2详解】 ①质粒1中，C基因由持续表达型启动子驱动，持续合成C蛋白；绿色荧光蛋白基因由温度诱导型启动子驱动。30℃时，C蛋白结合至温度诱导型启动子，使RNA聚合酶无法结合到该启动子区域，绿色荧光蛋白基因不表达；37℃时，C蛋白失活，下游温度诱导型启动子激活，RNA聚合酶结合启动子，启动绿色荧光蛋白基因表达。 因此，若测试成功，会观察到：37℃时荧光强度高于30℃。 ②CRⅠSPRi系统的功能是抑制靶基因转录，需要可调控的启动子来控制该系统的表达，从而实现对靶基因的动态抑制。质粒1用了温度诱导型启动子实现温控，因此质粒2中，CRISPRi”系统的启动子P1，应与质粒1的绿色荧光蛋白基因启动子类型一致，为温度诱导型；红色荧光蛋白基因由启动子P2驱动，用于测试质粒2功能，P2应为持续表达型。30℃时，CRISPRi”系统不表达，红色荧光正常发光；37℃时，CRISPRi”系统表达，抑制红色荧光蛋白基因的转录，红色荧光消失或减弱。因此，若构建成功会观察到：37℃时荧光强度低于30℃。 【小问3详解】 前期需要pfkA高表达、futC低表达，后期需要futC高表达、pfkA低表达。质粒1的功能是温控激活基因表达，因此将绿色荧光蛋白基因替换为futC基因；质粒2的CRISPRi”系统功能是温控抑制基因表达，因此需要将crRNA基因的靶基因改为pfkA基因，即靶向红色荧光蛋白基因的crRNA基因替换成靶向pfkA基因的crRNA基因。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $