精品解析：安徽师范大学附属中学2025-2026学年高二下学期期末考试生物试题

安徽师范大学附属中学2025~2026学年第二学期期末教学质量监控高二生物试卷 注意事项： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、选择题：共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 淡水水域污染后易发生富营养化，导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖，下列关于蓝细菌和绿藻的叙述，正确的是（ ） A. 二者的细胞壁成分均为纤维素和果胶 B. 二者均含有叶绿素和藻蓝素，可进行光合作用 C. 在光学显微镜下均可观察到二者细胞中存在核糖体 D. 二者的遗传物质均为DNA，且均位于细胞内特定的区域 2. 下列关于细胞分子组成的叙述，错误的是（　　） A. 生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在 B. 植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，室温时呈液态 C. 多糖、蛋白质、脂质等生物大分子，构成了细胞生命大厦的基本框架 D. 细胞中的水分子之间、氨基酸之间、碱基之间都可以有氢键存在 3. 纤维素由质膜上的纤维素合酶催化产生，果胶多糖在高尔基体合成后，通过分泌小泡运至质膜，释放后参与细胞壁的形成。下列说法错误的是（ ） A. 纤维素的合成与高尔基体无关 B. 细胞壁的主要作用是支持与保护 C. 纤维素和果胶多糖的合成过程中有水产生 D. 纤维素合酶的运输途径与分泌蛋白不完全相同 4. 大肠杆菌细胞膜表面带负电，DNA的磷酸基团带负电。Ca2+可分别与细胞膜和DNA发生结合，短时间热激处理会使细胞膜磷脂分子发生瞬时构象变化而形成临时通道，DNA—Ca2+复合物借助通道进入细胞。且DNA—Ca2+复合物使DNA结构更稳定，不易被细胞内的核酸酶降解。下列说法错误的是（ ） A. Ca2+减少了细胞膜与DNA之间的静电排斥，使DNA更易进入细胞 B. 短时间热激处理使细胞膜出现临时通道与膜的流动性有关 C. DNA—Ca2+复合物中的磷酸二酯键可能不易被核酸酶水解 D. DNA—Ca2+复合物通过通道进入细胞的方式为协助扩散 5. VMAT2蛋白是突触小泡膜上的转运蛋白，能特异性识别单胺类神经递质（多巴胺等），并通过质子耦合机制实现神经递质的跨膜运输，机制如图所示。当神经冲动传至突触前膜时，VMAT2蛋白介导多巴胺进入突触小泡储存，随后突触小泡与突触前膜融合释放神经递质，作用于下一个神经元。下列分析错误的是（　　） A. 若VMAT2蛋白功能丧失，突触前膜可释放的多巴胺总量会增加 B. 多巴胺进入突触小泡的过程，体现了生物膜的选择透过性 C. 突触前膜释放多巴胺的过程，会使突触前膜的膜面积暂时增大 D. 多巴胺属于小分子物质，能通过主动运输和胞吐的方式进行运输 6. 某野生型植株的液泡借助液泡膜上的NO3−转运蛋白甲积累NO3−，每吸收2个NO3−的同时向细胞质基质排出1个H+（如图1）。蛋白甲中的一个谷氨酸发生突变就会转化为NO3−通道蛋白乙（如图2）。下列叙述正确的是（　　） A. 蛋白甲运输NO3−不需要与之结合，蛋白乙运输NO3−需要与之结合 B. 液泡中储存的有机酸含量增加，可能会导致核糖体上合成的氨基酸减少 C. 当外界NO3−不足时，与野生型植株相比，突变型植株合成氨基酸更具优势 D. 蛋白乙能增大原生质层的渗透压，更有利于成熟的植物细胞从土壤中吸收水分 7. 多聚磷酸激酶（PPK2）催化多聚磷酸盐（PoIyP）与AMP反应合成ADP，也可以催化ADP与PoIyP合成ATP。PoIyP中的磷酸基团可以在AMP、ADP、ATP、PoIyP之间高效定向转移，如下图所示。下列叙述正确的是（ ） A. AMP是构成RNA的基本单位，全部组成成分为腺嘌呤和核糖 B. ADP中存在一个具有较高转移势能的特殊化学键 C. ATP的合成常与主动运输等许多吸能反应相联系 D. PPK2可以降低不同底物的活化能，因此没有专一性 8. 科学家对催化剂的研究从有机复合物拓展到无机纳米材料，纳米酶是一类具有生物催化功能的纳米材料，可作为酶的替代品。与传统酶相比，Fe3O4纳米酶与底物接触更充分，可催化 H2O2分解，得到的产物可将TMB氧化变成蓝色，该显色系统在分子诊断行业有很多用途。下列相关叙述正确的是（　　） A. 可通过增大 H2O2浓度来增加Fe3O4纳米酶与底物的结合，进而提高酶活性 B. Fe3O4 纳米酶属于单体，可以降低化学反应活化能 C. Fe3O4纳米酶具有高效性、专一性和作用条件温和等特性 D. Fe3O4 纳米酶比天然酶更稳定且耐储存，可用于检测样品中H2O2的含量 9. 叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系，科研人员将大豆叶片分为两组，A组不处理，B组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，测定光合速率，结果如图所示。 下列分析正确的是（ ） A. 0min时，A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度 B. 30min时，B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组 C. 30min时，限制A组光合速率的主要因素是光照时间 D. 与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更长 10. 有氧呼吸第三阶段的过程如图1所示，NADH在酶的催化作用下释放电子，电子被线粒体内膜上的复合物Ⅰ~Ⅲ传递给O2生成H2O，同时复合物利用电子给予的能量将H+泵出，构建膜两侧H+浓度梯度，ATP合成酶利用H+浓度梯度推动ATP合成，H+浓度梯度过高会抑制电子传递。x、y、z为三种物质，将三者依次加入含线粒体的离体缓冲液中会出现图2所示变化，下列叙述正确的是（　　） A. 若x为ADP，y可能是葡萄糖 B. 若x为NADH，y可能是ADP C. z可能是ATP合成酶抑制剂 D. z可能是复合物Ⅲ抑制剂 11. 柑橘果醋的发酵工艺主要分为一次发酵法和二次发酵法两种，其中二次发酵法的发酵工艺过程如下图所示。下列说法正确的是（　　） A. 酒精发酵转为醋酸发酵时，需要适当降低发酵温度并通入无菌空气 B. 若醋酸菌以酒精发酵的产物作为主要碳源，其发酵过程会产生大量气泡 C. 消毒过程可以杀死果醋中的大多数微生物，延长它的保存期 D. 醋酸菌吸收的氧气除了参与醋酸发酵外，还在线粒体中参与有氧呼吸 12. 某学者利用“影印培养法”研究大肠杆菌抗链霉素性状产生的原因，先将原始菌种接种到1号培养基上，培养出菌落后，将灭菌绒布在1号上印模，绒布沾上菌落并进行转印，使绒布上的菌落按照原位接种到2号和3号培养基上。待3号上长出菌落后，在2号上找到对应的菌落，然后接种到不含链霉素的4号培养液中，培养后再接种到5号培养基上，并重复以上操作。实验过程如图所示。下列相关叙述不正确的是（ ） A. 大肠杆菌抗链霉素的突变是发生在与链霉素接触之后 B. 在操作规范的情况下，5中观察到的菌落数一般大于初始接种到该培养基上的活菌数 C. 4号和8号培养液中，大肠杆菌抗链霉素菌株的比例逐渐增大 D. 该实验缺乏对照实验，无法确定抗链霉素性状属于可遗传变异 13. 研究发现，香蕉枯萎病是由土壤中的尖孢镰刀菌感染香蕉植株所导致，菌株S具有溶菌特性，可抑制尖孢镰刀菌增殖。研究人员将菌株S施于香蕉种植园的土壤中，并从中筛选出菌株P。为验证菌株P和菌株S对尖孢镰刀菌的抑制具有协同作用，研究人员进行了如下表所示的实验操作。下列叙述错误的是（ ） 培养基 预先涂布菌株 菌株X在培养平板中生长繁殖后点菌液 实验组1 实验组2 实验组3 固体平板培养基 菌株X 菌株S 菌株P ? A. 菌株X是尖孢镰刀菌 B. 实验组3中的“?”为菌株S和菌株P C. 该类实验的因变量通常为抑菌圈的大小 D. 菌株P通过其溶菌特性与菌株S协同抑制尖孢镰刀菌的增殖 14. 科研人员利用胚胎工程技术大量繁育性状优良山羊的新品种，实验过程如下。下列说法正确的是（ ） A. 操作1中FSH为促性腺激素释放激素，目的是使供体羊超数排卵 B. 胚胎工程操作中，常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志 C. 操作2为同期发情处理，雌性羊B须选用遗传性状优良的绵羊 D. 可设法除去早期胚胎中的抗体决定基因，以避免免疫排斥反应 15. 变性梯度凝胶电泳在凝胶中加入了变性剂，沿电泳的方向变性剂浓度呈梯度增加，使DNA分子在迁移过程中逐渐解链，随着局部解链DNA分子结构会发生变化而迁移速率逐渐降低，当DNA分子到达完全解链区时迁移速率突然升高。该方法对DNA单碱基突变导致的变性差异有较好的区分度。下列叙述错误的是（　　） A. 电泳时需要加入不与DNA结合的指示剂 B. 变性梯度凝胶电泳过程中部分链长的DNA分子比链短的迁移速率快 C. 变性梯度凝胶电泳能较好地区分发生单个碱基插入或缺失的DNA片段 D. 若DNA片段发生单个碱基替换，不能用变性梯度凝胶电泳检测 二、非选择题（共5小题，共55分） 16. 气孔的开闭主要由气孔保卫细胞的渗透压决定。气孔保卫细胞的细胞膜两侧K+浓度内高外低，K+浓度变化会影响细胞的渗透压，从而影响气孔的开闭。脱落酸可促进细胞膜上K+通道的开启，红光可通过影响脱落酸对保卫细胞的作用来影响气孔导度。研究人员以某植物为实验材料，研究不同光质对植物叶片光合作用的影响，实验各项指标的相对值如下表所示。 光合指标 光质 白光 蓝光 红光 气孔导度 1.0 1.8 0.6 胞间CO2浓度 1.0 0.5 0.7 光合速率 1.0 1.8 0.8 （1）光反应中光合色素吸收的光能将水分解为O2、电子和________，最终将能量储存在________中，进而用于暗反应中________（填“3-磷酸甘油酸”或“核酮糖-1，5-二磷酸”）的还原。 （2）分析表中数据，可推出红光可以________（填“促进”或“抑制”）脱落酸对保卫细胞的作用。已知保卫细胞中有叶绿体存在，研究人员继续用不同强度的红光照射该植物叶片，发现在一定范围内增加红光强度，气孔开度增大，推测原因是________。 （3）蓝光照射会促进保卫细胞膜上的转运蛋白对K+的跨膜转运从而影响气孔导度，分析表中数据，蓝光可以促进保卫细胞的细胞膜对K+的________（填“主动运输”或“协助扩散”）。相对于红光，蓝光照射下胞间CO2浓度低，其原因是________。 17. 我国科学家用自创的技术成功培育出了体细胞克隆猴“中中”和“华华”，为人类疾病研究提供了全新的动物模型，如图为克隆猴的培育过程。回答下列问题： （1）卵母细胞需要培养至____________期才能进行去核操作，此时细胞核的核仁已解体，通过显微操作去除其附近的____________。 （2）Kdm4d作为组蛋白去甲基化酶，可____________（填“提高”或“降低”）组蛋白的甲基化水平，从而____________（填“促进”或“抑制”）相关基因的表达。 （3）胚胎移植前，需对代孕母猴进行____________处理，以保证其子宫的生理环境适合胚胎着床与发育。通常选择发育至____________阶段的胚胎进行移植。 （4）科学家曾成功培育出胚胎细胞克隆猴，但“中中”和“华华”的出生仍然轰动世界，这是因为体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，其原因是____________。 （5）为探究TSA（组蛋白脱乙酰酶抑制剂）处理对重构胚发育的影响，科研人员设置了不同浓度的TSA处理组，并统计了卵裂率和囊胚率（如下表）。据表分析，设置A组的目的是____________；TSA的最适浓度范围约为____________μmol.L-1. 组别 TSA浓度/（μmol。L-1） 卵裂率/% 囊胚率/% A 0 68.49 18 B 0.05 69.29 19.36 C 0.1 71.01 26.53 D 0.2 67.14 22.72 E 0.4 68.92 17.65 注：卵裂率=（发育至卵裂期的胚胎数量/初始重构胚数量）×100%；囊胚率=（发育至囊胚的胚胎数量/初始重构胚数量）×100%。 18. 麦角硫因是一种稳定性高的含硫组氨酸衍生物，在食品、化妆品及医药等领域具有重要的应用价值。真核生物中，麦角硫因以L-组氨酸和L-半胱氨酸为前体物质合成，图1为部分代谢途径，其中关键酶Egt1和Egt2分别由Tr1基因和Tr2基因编码。某研究团队为获得遗传稳定、副产物少且产物浓度高的工程菌株，开展了相关研究。 注：T7为噬菌体特异性启动子，可被IPTG诱导激活。 （1）将里氏木霉来源的Tr1基因和Tr2基因与质粒重组构建基因表达载体如图2所示，其中T7启动子的基本组成单位是____________；在构建重组质粒时，还应包含____________（写出2个）等结构元件。 （2）将该重组质粒导入经改造后的工程菌获得重组菌株E1，将E1接种于添加抗生素的选择培养基上培养，根据培养基上菌落的生长状况，结合____________方法检测E1是否表达Egt1酶和Egt2酶。 （3）研究人员在培育菌株E1时发现，向培养基中添加L-半胱氨酸时有利于麦角硫因产量的提升。结合图1分析，在不影响菌株E1的能量代谢的前提下，提出进一步改造菌株E1以提升麦角硫因产量的思路____________。 （4）将进一步改造优化的工程菌株接种于5L基础培养基中，于37℃，200转/分钟摇床的条件下培养，定期测定麦角硫因产量和菌种密度，结果如图3所示。据图分析，第____________小时添加IPTG进行麦角硫因发酵，有利于增加其产量，原因是____________。 19. 在植物遗传转化过程中，除目的基因外，标记基因等序列也会随目的基因整合到作物基因组中，应予以剔除。科学家构建了可诱导剔除标记基因的载体，并将其导入拟南芥获得无标记基因的耐盐个体，相关过程如图所示。Cre-loxP系统由Cre酶和DNA上的特殊序列loxP组成，两个同向loxP间的DNA序列可被Cre酶识别并切除。 （1）基因工程的核心步骤是____。将基因1插入质粒时，切割质粒需选用的限制酶是____。基因1转录时的模板链是____（填“α链”或“β链”）。 （2）基因2插入时使用了无缝克隆技术，其流程是先对质粒进行PCR获得线性化载体，再通过PCR在目的基因两端添加与线性化载体两端相同碱基序列，然后将线性化载体与目的基因混合，在酶的作用下，从线性化载体与目的基因3’端起始切除15个核苷酸，暴露出互补的单链区域，最终促使插入片段与载体能够借助这些互补区域实现连接。 ①通过PCR对质粒进行线性化时，应选用的引物序列是____。（仅表示出5’→3’的10个碱基） A.5’ATCGCCTGAC3’ B.5’GACTCTAGAT3’ C.5’ATCTAGAGTC3’ D.5’TAGCGGACTG3’ ②与单酶切后用DNA连接酶连接相比，这种无缝克隆技术的优点有____。 （3）将卡那霉素抗性基因和耐盐基因插入质粒获得重组质粒，其中基因1应是____基因（填“卡那霉素抗性”或“耐盐”）。重组质粒导入作物受体细胞后，应先后在分别添加____的培养基中筛选并培养，最后进行耐盐鉴定获得无标记基因的耐盐个体。 （4）投入生产的耐盐植物的纯合子占比需达95%以上。若某个体只导入一个耐盐基因，将该个体连续自交并不断淘汰不耐盐个体，至少需自交____代才可满足生产需求。 20. 我国科学家以不同植物为材料，在不同光质条件下探究光对植物的影响。测定了番茄的光合作用相关指标并拟合CO2响应曲线（图a）；比较了突变体与野生型水稻水分消耗的差异（图b），鉴定到突变体发生了PIL15基因的功能缺失，并确定该基因参与脱落酸信号通路的调控。 回答下列问题： （1）图a中，当胞间CO2浓度在900~1200μmol.mol-1.范围时，红光下光合速率的限制因子是____________，推测此时蓝光下净光合速率更高的原因是____________________________________。 （2）图b中，突变体水稻在远红光与红光条件下蒸腾速率接近，推测其原因是____________。 （3）归纳上述两个研究内容，总结出光影响植物的两条通路（图c）。通路1中，①吸收的光在叶绿体中最终被转化为有机物中的化学能。通路2中吸收光的物质②为____________。用箭头完成图c中②所介导的通路，并在箭头旁用“（+）”或“（-）”标注前后两者间的作用，（+）表示正相关，（-）表示负相关____________________________________________________________。 （4）根据图c中相关信息，概括出植物利用光的方式：____________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 安徽师范大学附属中学2025~2026学年第二学期期末教学质量监控高二生物试卷 注意事项： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、选择题：共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 淡水水域污染后易发生富营养化，导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖，下列关于蓝细菌和绿藻的叙述，正确的是（ ） A. 二者的细胞壁成分均为纤维素和果胶 B. 二者均含有叶绿素和藻蓝素，可进行光合作用 C. 在光学显微镜下均可观察到二者细胞中存在核糖体 D. 二者的遗传物质均为DNA，且均位于细胞内特定的区域 【答案】D 【解析】 【详解】A、蓝细菌的细胞壁主要成分为肽聚糖，而绿藻的细胞壁成分为纤维素和果胶，A错误； B、蓝细菌含叶绿素和藻蓝素，绿藻含叶绿素及类胡萝卜素，不含藻蓝素，B错误； C、核糖体属于亚显微结构，需电子显微镜观察，光学显微镜下无法看到，C错误； D、两者的遗传物质均为DNA，蓝细菌的DNA位于拟核区，绿藻的DNA主要位于细胞核，均处于特定区域，D正确。 故选D。 2. 下列关于细胞分子组成的叙述，错误的是（　　） A. 生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在 B. 植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，室温时呈液态 C. 多糖、蛋白质、脂质等生物大分子，构成了细胞生命大厦的基本框架 D. 细胞中的水分子之间、氨基酸之间、碱基之间都可以有氢键存在 【答案】C 【解析】 【分析】1.生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在。2.脂肪中氢多氧少，碳氢比例高，彻底氧化分解时需要消耗的氧气更多。3.植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸的熔点较低，不容易凝固，室温下呈液态。组成淀粉、纤维素和糖原的单体相同，均为葡萄糖。 【详解】A、生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在，A正确； B、植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，熔点低，不易凝固，室温时呈液态，B正确； C、脂质不是生物大分子，C错误； D、细胞中的水分子之间、氨基酸之间可以形成氢键，碱基之间以氢键相连，形成特定的空间结构，D正确。 故选C。 3. 纤维素由质膜上的纤维素合酶催化产生，果胶多糖在高尔基体合成后，通过分泌小泡运至质膜，释放后参与细胞壁的形成。下列说法错误的是（ ） A. 纤维素的合成与高尔基体无关 B. 细胞壁的主要作用是支持与保护 C. 纤维素和果胶多糖的合成过程中有水产生 D. 纤维素合酶的运输途径与分泌蛋白不完全相同 【答案】A 【解析】 【详解】A、纤维素虽由质膜上的纤维素合酶催化合成，但纤维素合酶属于膜蛋白，其加工、运输过程需要高尔基体参与，因此纤维素的合成与高尔基体有关，A错误； B、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，其作用是对细胞起支持和保护作用，B正确； C、纤维素和果胶多糖均由单体经脱水缩合形成，合成过程中会有水生成，C正确； D、分泌蛋白的最终去向是分泌到细胞外，纤维素合酶属于膜蛋白，最终整合到质膜上，二者的运输途径不完全相同，D正确。 4. 大肠杆菌细胞膜表面带负电，DNA的磷酸基团带负电。Ca2+可分别与细胞膜和DNA发生结合，短时间热激处理会使细胞膜磷脂分子发生瞬时构象变化而形成临时通道，DNA—Ca2+复合物借助通道进入细胞。且DNA—Ca2+复合物使DNA结构更稳定，不易被细胞内的核酸酶降解。下列说法错误的是（ ） A. Ca2+减少了细胞膜与DNA之间的静电排斥，使DNA更易进入细胞 B. 短时间热激处理使细胞膜出现临时通道与膜的流动性有关 C. DNA—Ca2+复合物中的磷酸二酯键可能不易被核酸酶水解 D. DNA—Ca2+复合物通过通道进入细胞的方式为协助扩散 【答案】D 【解析】 【详解】A、大肠杆菌细胞膜和DNA的磷酸基团均带负电，两者之间原本存在静电排斥，带正电的Ca2+可同时结合两者，中和表面负电荷，减少静电排斥，使DNA更易进入细胞，A正确； B、细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，短时间热激使磷脂分子发生瞬时构象变化形成临时通道，依赖于磷脂分子的运动，与细胞膜的流动性有关，B正确； C、核酸酶可水解DNA的磷酸二酯键从而降解DNA，题干说明DNA—Ca2+复合物使DNA更稳定，不易被核酸酶降解，可推测复合物中的磷酸二酯键可能不易被核酸酶水解，C正确； D、协助扩散属于被动运输，需要细胞膜上的转运蛋白（通道蛋白或载体蛋白）协助，且顺浓度梯度运输小分子或离子。本题中临时通道是磷脂分子构象变化形成的，并非转运蛋白构成，且DNA属于大分子，该运输方式不属于协助扩散，D错误。 5. VMAT2蛋白是突触小泡膜上的转运蛋白，能特异性识别单胺类神经递质（多巴胺等），并通过质子耦合机制实现神经递质的跨膜运输，机制如图所示。当神经冲动传至突触前膜时，VMAT2蛋白介导多巴胺进入突触小泡储存，随后突触小泡与突触前膜融合释放神经递质，作用于下一个神经元。下列分析错误的是（　　） A. 若VMAT2蛋白功能丧失，突触前膜可释放的多巴胺总量会增加 B. 多巴胺进入突触小泡的过程，体现了生物膜的选择透过性 C. 突触前膜释放多巴胺的过程，会使突触前膜的膜面积暂时增大 D. 多巴胺属于小分子物质，能通过主动运输和胞吐的方式进行运输 【答案】A 【解析】 【详解】A、VMAT2蛋白的功能是介导多巴胺进入突触小泡储存，只有突触小泡内的多巴胺才能通过胞吐释放，若VMAT2蛋白功能丧失，多巴胺无法进入突触小泡，突触前膜可释放的多巴胺总量会减少，A错误； B、多巴胺进入突触小泡需要VMAT2这种特异性转运蛋白的协助，生物膜可选择性运输特定物质，体现了生物膜的选择透过性，B正确； C、突触前膜释放多巴胺的方式为胞吐，该过程中突触小泡膜与突触前膜融合，会使突触前膜的膜面积暂时增大，后续通过胞吞等过程恢复膜面积，C正确； D、多巴胺属于小分子物质，其借助质子梯度、通过VMAT2蛋白逆浓度进入突触小泡的方式属于主动运输，通过胞吐的方式释放到突触间隙，因此可通过主动运输和胞吐两种方式运输，D正确。 6. 某野生型植株的液泡借助液泡膜上的NO3−转运蛋白甲积累NO3−，每吸收2个NO3−的同时向细胞质基质排出1个H+（如图1）。蛋白甲中的一个谷氨酸发生突变就会转化为NO3−通道蛋白乙（如图2）。下列叙述正确的是（　　） A. 蛋白甲运输NO3−不需要与之结合，蛋白乙运输NO3−需要与之结合 B. 液泡中储存的有机酸含量增加，可能会导致核糖体上合成的氨基酸减少 C. 当外界NO3−不足时，与野生型植株相比，突变型植株合成氨基酸更具优势 D. 蛋白乙能增大原生质层的渗透压，更有利于成熟的植物细胞从土壤中吸收水分 【答案】C 【解析】 【详解】A、根据液泡与细胞质基质的pH差异，H+顺浓度梯度运出液泡，借助H+电化学势能，蛋白甲主动运输NO3-，NO3-需要与载体蛋白结合，蛋白乙是运输NO3-的通道蛋白，运输NO3-不需要与之结合，A错误； B、由题干信息可知，蛋白甲主动运输NO3-进入液泡，液泡内有机酸的含量增加，液泡内外H+浓度差更大，可以将更多的NO3-运进液泡，用于合成氨基酸的NO3-减少，氨基酸合成减少，但氨基酸不是在核糖体上合成的，B错误； C、蛋白甲是主动运输NO3-的载体蛋白，可以逆浓度梯度运输NO3-，蛋白乙是运输NO3-的通道蛋白，只能顺浓度梯度运输NO3-，当外界NO3-不足时，与野生型植株相比，突变型植物细胞质基质中NO3-的浓度更高，合成氨基酸更有优势，C正确； D、成熟的植物细胞吸收水分，主要靠液泡，蛋白甲更能增加液泡的渗透压，更有利于成熟的植物细胞吸收水分，D错误。 7. 多聚磷酸激酶（PPK2）催化多聚磷酸盐（PoIyP）与AMP反应合成ADP，也可以催化ADP与PoIyP合成ATP。PoIyP中的磷酸基团可以在AMP、ADP、ATP、PoIyP之间高效定向转移，如下图所示。下列叙述正确的是（ ） A. AMP是构成RNA的基本单位，全部组成成分为腺嘌呤和核糖 B. ADP中存在一个具有较高转移势能的特殊化学键 C. ATP的合成常与主动运输等许多吸能反应相联系 D. PPK2可以降低不同底物的活化能，因此没有专一性 【答案】B 【解析】 【分析】ATP是细胞直接能源物质，与ADP时刻处于动态转化中。 【详解】A、AMP（腺嘌呤核糖核苷酸）是构成RNA的基本单位，其组成成分包括腺嘌呤、核糖和磷酸，A错误； B、ADP的结构简式为A - P～P，其中存在一个特殊化学键（～），该化学键具有较高的转移势能，B正确； C、ATP的合成常与放能反应相联系，而ATP的水解常与主动运输等吸能反应相联系，C错误； D、PPK2可以催化不同底物反应是因为其能降低不同底物反应的活化能，但酶具有专一性，PPK2只能催化特定类型的反应，即多聚磷酸盐与AMP、ADP之间的磷酸基团转移反应，并非没有专一性，D错误。 故选B。 8. 科学家对催化剂的研究从有机复合物拓展到无机纳米材料，纳米酶是一类具有生物催化功能的纳米材料，可作为酶的替代品。与传统酶相比，Fe3O4纳米酶与底物接触更充分，可催化 H2O2分解，得到的产物可将TMB氧化变成蓝色，该显色系统在分子诊断行业有很多用途。下列相关叙述正确的是（　　） A. 可通过增大 H2O2浓度来增加Fe3O4纳米酶与底物的结合，进而提高酶活性 B. Fe3O4 纳米酶属于单体，可以降低化学反应活化能 C. Fe3O4纳米酶具有高效性、专一性和作用条件温和等特性 D. Fe3O4 纳米酶比天然酶更稳定且耐储存，可用于检测样品中H2O2的含量 【答案】D 【解析】 【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。酶的特性有高效性、专一性和作用条件温和等。 【详解】A、可通过增大 H2O2浓度来增加Fe3O4纳米酶与底物的结合，进而提高酶促反应速率，但酶活性不随 H2O2浓度增大而发生改变，A错误； B、Fe3O4纳米酶是一类具有生物催化功能的无机纳米材料，能降低化学反应活化能，催化反应进行，但不属于单体；B错误； C、Fe3O4纳米酶是无机纳米材料，不是有机物，所以其作用条件更广泛，C错误； D、天然酶易受温度、pH等因素的影响使酶活性降低，Fe3O4 纳米酶是无机纳米材料制备而成，比天然酶更稳定且耐储存，使得它们在实际应用范围更广，Fe3O4纳米酶可催化H2O2分解，得到的产物可将TMB氧化变成蓝色，利用该显色系统可以检测样品中H2O2的含量，D正确。 故选D。 9. 叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系，科研人员将大豆叶片分为两组，A组不处理，B组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，测定光合速率，结果如图所示。 下列分析正确的是（ ） A. 0min时，A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度 B. 30min时，B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组 C. 30min时，限制A组光合速率的主要因素是光照时间 D. 与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更长 【答案】B 【解析】 【分析】二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。植物实际光合速率 = 净光合速率+呼吸速率。 【详解】A、题图横坐标是光照时间，在0min之前，A和B两组已经黑暗了一段时间，而二者不是相同条件，B组已经用壳梭孢素处理，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放，所以B组和A组胞间CO2浓度不相等，A错误； B、30min时，B组的光合速率相对值高于A组，叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组，B正确； C、30min时，限制A组光合速率的主要因素是气孔开放度，随着光照时间增加，A组光合速率相对值不再改变，限制因素不是光照时间，C错误； D、题意叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。B组达到最高平衡点用的光照时间比A组短，与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更短，D错误。 故选B。 10. 有氧呼吸第三阶段的过程如图1所示，NADH在酶的催化作用下释放电子，电子被线粒体内膜上的复合物Ⅰ~Ⅲ传递给O2生成H2O，同时复合物利用电子给予的能量将H+泵出，构建膜两侧H+浓度梯度，ATP合成酶利用H+浓度梯度推动ATP合成，H+浓度梯度过高会抑制电子传递。x、y、z为三种物质，将三者依次加入含线粒体的离体缓冲液中会出现图2所示变化，下列叙述正确的是（　　） A. 若x为ADP，y可能是葡萄糖 B. 若x为NADH，y可能是ADP C. z可能是ATP合成酶抑制剂 D. z可能是复合物Ⅲ抑制剂 【答案】B 【解析】 【详解】A、线粒体不能直接利用葡萄糖；若缓冲液中无丙酮酸/NADH等底物，仅加ADP无法启动电子传递，耗氧与ATP应保持低水平。加入葡萄糖仍无效，无法解释y加入后双指标上升，A错误； B、加入NADH启动电子传递，但因ADP不足，ATP合成受阻 → H⁺梯度升高 → 抑制电子传递（耗氧低）。加入ADP后，ATP合成恢复 → H⁺梯度下降 → 电子传递加速 → 耗氧与ATP均上升。符合图2趋势，B正确； C、若z抑制ATP合成酶，则H⁺无法回流 → 梯度升高 → 抑制电子传递 → 耗氧量应下降。但图2中z加入后耗氧继续上升，C错误； D、复合物Ⅲ被抑制→电子传递中断→O2无法还原→耗氧量应骤降。与图2中耗氧持续上升不符，D错误。 11. 柑橘果醋的发酵工艺主要分为一次发酵法和二次发酵法两种，其中二次发酵法的发酵工艺过程如下图所示。下列说法正确的是（　　） A. 酒精发酵转为醋酸发酵时，需要适当降低发酵温度并通入无菌空气 B. 若醋酸菌以酒精发酵的产物作为主要碳源，其发酵过程会产生大量气泡 C. 消毒过程可以杀死果醋中的大多数微生物，延长它的保存期 D. 醋酸菌吸收的氧气除了参与醋酸发酵外，还在线粒体中参与有氧呼吸 【答案】C 【解析】 【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 【详解】A、酵母菌无氧条件下进行酒精发酵，发酵温度18～30℃；醋酸菌代谢类型是异养需氧型，发酵温度30～35℃，因此酒精发酵转为醋酸发酵时，需要适当提高发酵温度并通入无菌空气，A错误； B、当醋酸菌以酒精发酵的产物（乙醇）作为主要碳源，其发酵过程无CO2产生，不会产生大量气泡，B错误； C、消毒过程可以杀死果醋中的大多数微生物，延长它的保存期，C正确； D、醋酸菌为原核生物，不含线粒体，D错误。 故选C。 12. 某学者利用“影印培养法”研究大肠杆菌抗链霉素性状产生的原因，先将原始菌种接种到1号培养基上，培养出菌落后，将灭菌绒布在1号上印模，绒布沾上菌落并进行转印，使绒布上的菌落按照原位接种到2号和3号培养基上。待3号上长出菌落后，在2号上找到对应的菌落，然后接种到不含链霉素的4号培养液中，培养后再接种到5号培养基上，并重复以上操作。实验过程如图所示。下列相关叙述不正确的是（ ） A. 大肠杆菌抗链霉素的突变是发生在与链霉素接触之后 B. 在操作规范的情况下，5中观察到的菌落数一般大于初始接种到该培养基上的活菌数 C. 4号和8号培养液中，大肠杆菌抗链霉素菌株的比例逐渐增大 D. 该实验缺乏对照实验，无法确定抗链霉素性状属于可遗传变异 【答案】ABD 【解析】 【分析】影印培养法实质上是使在一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法。通过影印培养法，可以从在非选择性条件下生长的细菌群体中，分离出各种类型的突变种。 【详解】A、大肠杆菌抗链霉素的性状是由基因突变引起的，该突变发生在与链霉素接触之前，链霉素是对其起选择作用，A错误； B、采用稀释涂布平板法将菌种接种在5号培养基上，由于两个或多个细菌可能会形成一个菌落，在操作规范的情况下，5中观察到的菌落数可能小于初始接种到该培养基上的活菌数，B错误； C、3号与2号、7号与6号培养基中的菌落数的比值，是抗性菌落占全部菌落的比例，观察实验结果可知，4号与8号培养液中，抗链霉素菌株的比例在逐渐增大，C正确； D、本实验有对照实验，无链霉素的培养基为对照，可以确定抗链霉素性状属于可遗传的变异，D错误。 故选ABD。 13. 研究发现，香蕉枯萎病是由土壤中的尖孢镰刀菌感染香蕉植株所导致，菌株S具有溶菌特性，可抑制尖孢镰刀菌增殖。研究人员将菌株S施于香蕉种植园的土壤中，并从中筛选出菌株P。为验证菌株P和菌株S对尖孢镰刀菌的抑制具有协同作用，研究人员进行了如下表所示的实验操作。下列叙述错误的是（ ） 培养基 预先涂布菌株 菌株X在培养平板中生长繁殖后点菌液 实验组1 实验组2 实验组3 固体平板培养基 菌株X 菌株S 菌株P ? A. 菌株X是尖孢镰刀菌 B. 实验组3中的“?”为菌株S和菌株P C. 该类实验的因变量通常为抑菌圈的大小 D. 菌株P通过其溶菌特性与菌株S协同抑制尖孢镰刀菌的增殖 【答案】D 【解析】 【分析】微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【详解】A、因为要验证对尖孢镰刀菌的抑制作用，所以菌株X是尖孢镰刀菌，A正确； B、了验证协同作用，实验组3中的“?”应为菌株S和菌株P，与实验组1（菌株S）、实验组2（菌株P）形成对照，B正确； C、在这类抑菌实验中，通常通过观察抑菌圈的大小来衡量抑制效果，抑菌圈越大说明抑制作用越强，所以因变量通常为抑菌圈的大小，C正确； D、菌株P通过溶菌特性与S协同抑制尖孢镰刀菌的增殖，题干仅明确菌株S具有溶菌特性，未提及菌株P的溶菌特性，其协同作用可能通过其他机制，D错误； 故选D。 14. 科研人员利用胚胎工程技术大量繁育性状优良山羊的新品种，实验过程如下。下列说法正确的是（ ） A. 操作1中FSH为促性腺激素释放激素，目的是使供体羊超数排卵 B. 胚胎工程操作中，常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志 C. 操作2为同期发情处理，雌性羊B须选用遗传性状优良的绵羊 D. 可设法除去早期胚胎中的抗体决定基因，以避免免疫排斥反应 【答案】B 【解析】 【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。 【详解】A、作1中FSH为促性腺激素，目的是使供体羊超数排卵，A错误； B、受精是雌雄配子的结合，胚胎工程操作中，常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志，B正确； C、操作2为同期发情处理，雌性羊B作为代孕母体，无须选用遗传性状优良的绵羊，C错误； D、胚胎移植时不存在排斥反应，D错误。 故选B。 15. 变性梯度凝胶电泳在凝胶中加入了变性剂，沿电泳的方向变性剂浓度呈梯度增加，使DNA分子在迁移过程中逐渐解链，随着局部解链DNA分子结构会发生变化而迁移速率逐渐降低，当DNA分子到达完全解链区时迁移速率突然升高。该方法对DNA单碱基突变导致的变性差异有较好的区分度。下列叙述错误的是（　　） A. 电泳时需要加入不与DNA结合的指示剂 B. 变性梯度凝胶电泳过程中部分链长的DNA分子比链短的迁移速率快 C. 变性梯度凝胶电泳能较好地区分发生单个碱基插入或缺失的DNA片段 D. 若DNA片段发生单个碱基替换，不能用变性梯度凝胶电泳检测 【答案】D 【解析】 【详解】A、电泳时加入的指示剂用于指示电泳进程，避免样品跑出凝胶，若指示剂与DNA结合会改变DNA的结构与迁移速率，干扰实验结果，因此需要加入不与DNA结合的指示剂，A正确； B、普通凝胶电泳中短链DNA迁移速率更快，但变性梯度凝胶电泳中DNA迁移速率还和其解链程度有关，若长链DNA尚未解链，而短链DNA已发生局部解链导致迁移速率下降，此时长链DNA迁移速率会快于短链，因此存在部分长链DNA比短链迁移速率快的情况，B正确； C、单个碱基插入或缺失会改变DNA的长度，还会改变DNA的序列组成进而改变其解链所需的变性剂浓度，因此变性梯度凝胶电泳可较好区分该类DNA片段，C正确； D．题干明确说明该方法对DNA单碱基突变导致的变性差异有较好的区分度，单个碱基替换属于单碱基突变，因此可以用该方法检测，D错误。 二、非选择题（共5小题，共55分） 16. 气孔的开闭主要由气孔保卫细胞的渗透压决定。气孔保卫细胞的细胞膜两侧K+浓度内高外低，K+浓度变化会影响细胞的渗透压，从而影响气孔的开闭。脱落酸可促进细胞膜上K+通道的开启，红光可通过影响脱落酸对保卫细胞的作用来影响气孔导度。研究人员以某植物为实验材料，研究不同光质对植物叶片光合作用的影响，实验各项指标的相对值如下表所示。 光合指标 光质 白光 蓝光 红光 气孔导度 1.0 1.8 0.6 胞间CO2浓度 1.0 0.5 0.7 光合速率 1.0 1.8 0.8 （1）光反应中光合色素吸收的光能将水分解为O2、电子和________，最终将能量储存在________中，进而用于暗反应中________（填“3-磷酸甘油酸”或“核酮糖-1，5-二磷酸”）的还原。 （2）分析表中数据，可推出红光可以________（填“促进”或“抑制”）脱落酸对保卫细胞的作用。已知保卫细胞中有叶绿体存在，研究人员继续用不同强度的红光照射该植物叶片，发现在一定范围内增加红光强度，气孔开度增大，推测原因是________。 （3）蓝光照射会促进保卫细胞膜上的转运蛋白对K+的跨膜转运从而影响气孔导度，分析表中数据，蓝光可以促进保卫细胞的细胞膜对K+的________（填“主动运输”或“协助扩散”）。相对于红光，蓝光照射下胞间CO2浓度低，其原因是________。 【答案】（1） ①. H+（氢离子） ②. ATP和NADPH ③. 3-磷酸甘油酸 （2） ①. 促进 ②. 一定范围内红光强度升高，保卫细胞光合作用增强，细胞内溶质（光合产物）积累，渗透压升高，保卫细胞吸水使气孔开度增大 （3） ①. 主动运输 ②. 蓝光下光合速率更高，消耗胞间CO2的速率大于CO2通过气孔进入胞间的速率，因此胞间CO2浓度更低 【解析】 【小问1详解】 光反应中，水的光解产物为O2、电子和H+，吸收的光能最终转化为活跃化学能储存在ATP和NADPH中；暗反应阶段，核酮糖-1,5-二磷酸与CO2结合生成3-磷酸甘油酸，后者被ATP和NADPH还原。 【小问2详解】 脱落酸促进K+通道开启，K+顺浓度外流后保卫细胞渗透压下降，气孔关闭、导度降低；表格中红光组气孔导度低于白光组，说明红光促进了脱落酸的作用；保卫细胞自身含叶绿体可进行光合作用，一定范围内红光强度升高，光合作用增强，细胞内溶质积累，渗透压升高，吸水增加，因此气孔开度增大。 【小问3详解】 保卫细胞K+浓度内高外低，蓝光下气孔导度大说明保卫细胞渗透压高（K+含量高），即K+逆浓度梯度进入细胞，跨膜运输方式为主动运输；由表格可知，相比于红光，蓝光下光合速率更高，虽然蓝光气孔导度更大，进入叶肉的CO2​更多，但光合作用消耗CO2​的速率更快，因此胞间CO2​浓度更低，故浓度低于红光组。 17. 我国科学家用自创的技术成功培育出了体细胞克隆猴“中中”和“华华”，为人类疾病研究提供了全新的动物模型，如图为克隆猴的培育过程。回答下列问题： （1）卵母细胞需要培养至____________期才能进行去核操作，此时细胞核的核仁已解体，通过显微操作去除其附近的____________。 （2）Kdm4d作为组蛋白去甲基化酶，可____________（填“提高”或“降低”）组蛋白的甲基化水平，从而____________（填“促进”或“抑制”）相关基因的表达。 （3）胚胎移植前，需对代孕母猴进行____________处理，以保证其子宫的生理环境适合胚胎着床与发育。通常选择发育至____________阶段的胚胎进行移植。 （4）科学家曾成功培育出胚胎细胞克隆猴，但“中中”和“华华”的出生仍然轰动世界，这是因为体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，其原因是____________。 （5）为探究TSA（组蛋白脱乙酰酶抑制剂）处理对重构胚发育的影响，科研人员设置了不同浓度的TSA处理组，并统计了卵裂率和囊胚率（如下表）。据表分析，设置A组的目的是____________；TSA的最适浓度范围约为____________μmol.L-1. 组别 TSA浓度/（μmol。L-1） 卵裂率/% 囊胚率/% A 0 68.49 18 B 0.05 69.29 19.36 C 0.1 71.01 26.53 D 0.2 67.14 22.72 E 0.4 68.92 17.65 注：卵裂率=（发育至卵裂期的胚胎数量/初始重构胚数量）×100%；囊胚率=（发育至囊胚的胚胎数量/初始重构胚数量）×100%。 【答案】（1） ①. MⅡ中 ②. 纺锤体-染色体复合物 （2） ①. 降低 ②. 促进 （3） ①. 发情 ②. 桑葚胚或囊胚 （4）动物体细胞比胚胎细胞的分化程度高，表现全能性较困难 （5） ①. 作为空白对照，排除TSA以外的因素对实验结果的影响 ②. 0.05~0.2 【解析】 【小问1详解】 MⅡ中期卵母细胞原有的核仁已解体，核膜已消失，新的核膜和核仁未出现，新的细胞核还没有形成，所以“去核”实际去除的是“纺锤体-染色体复合物”。 【小问2详解】 Kdm4d是组蛋白去甲基化酶，可催化组蛋白去甲基化，降低组蛋白甲基化水平，从而促进相关基因的表达。 【小问3详解】 胚胎移植前，需对代孕母猴进行发情处理，以保证其子宫的生理环境适合胚胎着床与发育。通常选择发育至桑葚胚或囊胚阶段的胚胎进行移植。线粒体位于细胞质中，主要来源于提供去核卵母细胞的个体。 【小问4详解】 动物体细胞比胚胎细胞的分化程度高，表现全能性较困难，因此体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。 【小问5详解】 设置A组的目的是作为空白对照，排除TSA以外的因素对实验结果的影响。C组所对应的卵裂率和囊胚率均较高，故TSA的最适浓度所处的范围是0.05～0.2μmol·L-1。 18. 麦角硫因是一种稳定性高的含硫组氨酸衍生物，在食品、化妆品及医药等领域具有重要的应用价值。真核生物中，麦角硫因以L-组氨酸和L-半胱氨酸为前体物质合成，图1为部分代谢途径，其中关键酶Egt1和Egt2分别由Tr1基因和Tr2基因编码。某研究团队为获得遗传稳定、副产物少且产物浓度高的工程菌株，开展了相关研究。 注：T7为噬菌体特异性启动子，可被IPTG诱导激活。 （1）将里氏木霉来源的Tr1基因和Tr2基因与质粒重组构建基因表达载体如图2所示，其中T7启动子的基本组成单位是____________；在构建重组质粒时，还应包含____________（写出2个）等结构元件。 （2）将该重组质粒导入经改造后的工程菌获得重组菌株E1，将E1接种于添加抗生素的选择培养基上培养，根据培养基上菌落的生长状况，结合____________方法检测E1是否表达Egt1酶和Egt2酶。 （3）研究人员在培育菌株E1时发现，向培养基中添加L-半胱氨酸时有利于麦角硫因产量的提升。结合图1分析，在不影响菌株E1的能量代谢的前提下，提出进一步改造菌株E1以提升麦角硫因产量的思路____________。 （4）将进一步改造优化的工程菌株接种于5L基础培养基中，于37℃，200转/分钟摇床的条件下培养，定期测定麦角硫因产量和菌种密度，结果如图3所示。据图分析，第____________小时添加IPTG进行麦角硫因发酵，有利于增加其产量，原因是____________。 【答案】（1） ①. 脱氧核糖核苷酸 ②. 终止子、复制原点 （2）抗原-抗体杂交 （3）在不影响sdaA酶功能的前提下，抑制yhaM基因表达（敲除yhaM基因），减少L-半胱氨酸的消耗 （4） ①. 30 ②. 30h后菌体密度已经达到较高水平，获得了足量工程菌，此时诱导目的基因表达能提高麦角硫因总产量；若过早诱导，菌体生物量不足，总产量更低 【解析】 【小问1详解】 启动子是DNA片段，DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸；完整的基因表达载体包含启动子、目的基因、终止子、复制原点、标记基因，本题图中已经存在启动子、目的基因、标记基因（卡那霉素抗性基因），因此还需要终止子、复制原点。 【小问2详解】 Egt1、Egt2酶的本质是蛋白质，检测目的基因是否表达出相应蛋白质，常用抗原-抗体杂交法，如果出现杂交区段，说明有相应的蛋白质。 【小问3详解】 结合图1可知，L-半胱氨酸是合成麦角硫因的前体，题图显示L-半胱氨酸会被yhaM酶分解消耗，还可通过tolC控制的通道蛋白从胞外摄入；题干要求不影响能量代谢，因此不能干扰L-丝氨酸经sdaA酶生成丙酮酸的过程，即在不影响sdaA酶功能的前提下，抑制yhaM基因表达（敲除yhaM基因），减少L-半胱氨酸的消耗，可增加胞内L-半胱氨酸含量即可提升麦角硫因产量。 【小问4详解】 T7启动子需要IPTG诱导激活，图3显示30h左右菌体密度已经达到峰值，先完成菌体增殖积累生物量，再诱导目的基因表达，可获得更高产量。若过早诱导，菌体生物量不足，总产量更低。 19. 在植物遗传转化过程中，除目的基因外，标记基因等序列也会随目的基因整合到作物基因组中，应予以剔除。科学家构建了可诱导剔除标记基因的载体，并将其导入拟南芥获得无标记基因的耐盐个体，相关过程如图所示。Cre-loxP系统由Cre酶和DNA上的特殊序列loxP组成，两个同向loxP间的DNA序列可被Cre酶识别并切除。 （1）基因工程的核心步骤是____。将基因1插入质粒时，切割质粒需选用的限制酶是____。基因1转录时的模板链是____（填“α链”或“β链”）。 （2）基因2插入时使用了无缝克隆技术，其流程是先对质粒进行PCR获得线性化载体，再通过PCR在目的基因两端添加与线性化载体两端相同碱基序列，然后将线性化载体与目的基因混合，在酶的作用下，从线性化载体与目的基因3’端起始切除15个核苷酸，暴露出互补的单链区域，最终促使插入片段与载体能够借助这些互补区域实现连接。 ①通过PCR对质粒进行线性化时，应选用的引物序列是____。（仅表示出5’→3’的10个碱基） A.5’ATCGCCTGAC3’ B.5’GACTCTAGAT3’ C.5’ATCTAGAGTC3’ D.5’TAGCGGACTG3’ ②与单酶切后用DNA连接酶连接相比，这种无缝克隆技术的优点有____。 （3）将卡那霉素抗性基因和耐盐基因插入质粒获得重组质粒，其中基因1应是____基因（填“卡那霉素抗性”或“耐盐”）。重组质粒导入作物受体细胞后，应先后在分别添加____的培养基中筛选并培养，最后进行耐盐鉴定获得无标记基因的耐盐个体。 （4）投入生产的耐盐植物的纯合子占比需达95%以上。若某个体只导入一个耐盐基因，将该个体连续自交并不断淘汰不耐盐个体，至少需自交____代才可满足生产需求。 【答案】（1） ①. 基因表达载体的构建 ②. EcoRⅠ和SalⅠ ③. β链 （2） ①. AC ②. 可在任何位点插入目的基因，避免载体和目的基因自身环化及目的基因的反向连接 （3） ①. 卡那霉素抗性 ②. 卡那霉素和地塞米松 （4）6 【解析】 【分析】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双链复制。(3) 前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。(4) 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)。(5) 过程：高温变性：DNA解旋过程(PCR扩 增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件。 【小问1详解】 基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建。结合目的基因可知，需要用限制酶MfeI和SalⅠ进行酶切，为了获得相同的黏性末端，理论上质粒也需要使用限制酶MfeI和SalⅠ进行酶切，但限制酶MfeI会破坏质粒上的Cre酶基因，结合限制酶识别序列，EcoRⅠ和MfeI酶切形成的黏性末端是相同的，因此切割质粒需选用的限制酶是EcoRI和SalI。结合质粒上启动子和终止子的位置，以及目的基因插入的位置，基因1转录时的模板链是β链。 【小问2详解】 ①结合图示质粒切口的放大部分，由于模板链的碱基序列为3'TAGCGGACTG5'和3'TAGATCTCAG5'，引物应该与复制起始端互补配对，因此通过PCR对质粒进行线性化时，应选用的引物序列是5’ATCGCCTGAC3’ 和5’ATCTAGAGTC3’ ，故选AC。 ②限制酶具有专一性，需要在特定的位点切割形成黏性末端，且单酶切目的基因、质粒两端的黏性末端相同，会导致载体和目的基因自身环化及目的基因的反向连接，因此与单酶切后用DNA连接酶连接相比，这种无缝克隆技术的优点有可在任何位点插入目的基因，避免载体和目的基因自身环化及目的基因的反向连接。 【小问3详解】 结合图示质粒和基因进行分析，将卡那霉素抗性基因和耐盐基因插入质粒获得重组质粒，其中基因1应是卡那霉素抗性基因。重组质粒上含有卡那霉素抗性基因，因此重组质粒导入作物受体细胞后，应先后在分别添加卡那霉素和地塞米松的培养基中筛选并培养，最后进行耐盐鉴定获得无标记基因的耐盐个体。地塞米松作为诱导物，诱导Cre酶基因表达。 【小问4详解】 假定耐盐基因为A，不含A基因的染色体用a表示，只导入一个耐盐基因的个体基因型可表示为Aa，Aa自交一代，耐盐个体的纯合子比例为1/3，子一代AA：Aa=1:2，再自交一代，AA=1/3+2/3×1/4=3/6，Aa=2/6，aa=1/6，耐盐植物的纯合子占比3/5；子二代AA：Aa=3:2，再自交一代，AA=3/5+2/5×1/4=7/10，Aa=2/10，aa=1/10，耐盐植物的纯合子占比7/9；依次类推，至少需自交6代才可满足生产需求。 20. 我国科学家以不同植物为材料，在不同光质条件下探究光对植物的影响。测定了番茄的光合作用相关指标并拟合CO2响应曲线（图a）；比较了突变体与野生型水稻水分消耗的差异（图b），鉴定到突变体发生了PIL15基因的功能缺失，并确定该基因参与脱落酸信号通路的调控。 回答下列问题： （1）图a中，当胞间CO2浓度在900~1200μmol.mol-1.范围时，红光下光合速率的限制因子是____________，推测此时蓝光下净光合速率更高的原因是____________________________________。 （2）图b中，突变体水稻在远红光与红光条件下蒸腾速率接近，推测其原因是____________。 （3）归纳上述两个研究内容，总结出光影响植物的两条通路（图c）。通路1中，①吸收的光在叶绿体中最终被转化为有机物中的化学能。通路2中吸收光的物质②为____________。用箭头完成图c中②所介导的通路，并在箭头旁用“（+）”或“（-）”标注前后两者间的作用，（+）表示正相关，（-）表示负相关____________________________________________________________。 （4）根据图c中相关信息，概括出植物利用光的方式：____________。 【答案】（1） ①. 光照强度 ②. 蓝光能促进光合作用相关酶的活性 （2）突变体中PIL15基因功能缺失，阻断了光信号对气孔开放程度的调控，使得气孔开放程度在远红光和红光条件下无明显差异 （3） ①. 光敏色素 ②. 光敏色素→（-）PIL15基因→（+）脱落酸信号通路→（-）气孔开放程度 （4）通过叶绿体中的光合色素吸收光能用于光合作用合成有机物；通过光敏色素吸收光信号调控基因表达，影响植物生理过程 【解析】 【小问1详解】 限制光合作用最重要的两个外界因素是光照强度和二氧化碳浓度，图a曲线中，二氧化碳浓度为900-1200范围时，光合速率不再增加，说明此时限制因子不是二氧化碳，红光下应为光照强度。对于蓝光下净光合速率更高的原因，可能是蓝光能够促进光合作用中某些关键酶的活性，或者蓝光被光合色素吸收后转化为化学能的效率更高等。 【小问2详解】 已知红光下植物的相关反应与白天相似，远红光下植物的相关反应与夜间相似，突变体发生了PIL15基因的功能缺失，且该基因参与脱落酸信号通路的调控。在远红光与红光条件下蒸腾速率接近，推测原因可能是突变体中PIL15基因功能缺失，使得脱落酸信号通路对气孔的调控作用减弱，导致在不同光质（远红光和红光）下气孔开放程度变化不大，从而蒸腾速率接近。 【小问3详解】 通路1中，①为光合色素，吸收的光在叶绿体中最终被转化为化学能（储存在ATP和NADPH中，最终储存在有机物中）。通路2中吸收光的物质②为光敏色素。由于突变体发生PIL15基因功能缺失后，在远红光与红光条件下蒸腾速率接近，可推测光敏色素吸收光信号后，通过影响PIL15基因的表达，进而影响脱落酸信号通路，对气孔开放程度进行调控。且从图b中突变体在远红光和红光下蒸腾速率变化不大，野生型在红光条件下蒸腾速率较大，可推断白天红光情况下，PIL15基因表达是被抑制的，PIL15基因对脱落酸信号通路是正相关，脱落酸信号通路对气孔开放程度是负相关，即光敏色素→（-）PIL15基因→（+）脱落酸信号通路→（-）气孔开放程度。 【小问4详解】 根据图c中相关信息，植物利用光的方式有：一方面，通过叶绿体中的光合色素吸收光能，将其转化为化学能用于光合作用合成有机物；另一方面，通过光敏色素吸收光信号，调控基因（如PIL15基因）表达，进而影响植物的生理过程（如通过脱落酸信号通路调控气孔开放程度）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $