精品解析：四川新高考联盟2025—2026学年高二下学期期末考试生物试题

二〇二七届高中毕业班摸底检测 生物 注意事项： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.考试结束后，只交回答题卡。 一、单选题（共15小题，每小题3分，共45分） 1. 在新鲜的白色玫瑰花瓣细胞中，含量最多的化合物是（　　） A. 水 B. DNA C. 磷脂 D. 色素 2. 在光照充足的环境中，绿色植物的叶肉细胞能进行的生理过程是（　　） A. 只进行光合作用 B. 只进行有氧呼吸 C. 光合作用和有氧呼吸同时进行 D. 光合作用和无氧呼吸同时进行 3. 科学家用差速离心法分离某动物细胞的各种结构，若在离心管的某一层分离出一种细胞器，其含有较多的磷脂，且能分解细胞内衰老、损伤的细胞器。该细胞器最可能是（　　） A. 核糖体 B. 溶酶体 C. 中心体 D. 高尔基体 4. 下列关于生物进化的叙述，错误的是（ ） A. 遗传稳定性与多变环境间的矛盾是适应相对性的根本原因 B. 突变和基因重组为生物进化提供原材料，决定生物进化的方向 C. 生物多样性主要包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性 D. 生物进化的基本单位是种群，进化的实质是种群基因频率的定向改变 5. 经皮神经电刺激（TENS）是一种通过低频电刺激皮肤达到镇痛目的的物理疗法，其依据是“闸门控制学说”，“闸门”位于脊髓，传导兴奋的神经纤维包括并行的粗纤维（传导触觉信号）和细纤维（传导痛觉信号）。兴奋传导速度与神经纤维的粗细正相关。下列分析正确的是（　　） A. 针刺皮肤产生痛觉的过程属于反射 B. 兴奋时神经纤维膜内Na⁺浓度比膜外高 C. 神经胶质细胞可参与构成神经纤维 D. 细神经传导速度比粗神经快，提前关闭“闸门” 6. 党的二十大指出，我们要坚持绿水青山就是金山银山的理念，在废弃矿山生态治理工作的推进下，目前很多历史遗留矿山披绿焕颜。下列叙述错误的是（ ） A. 人工制造表土是矿区废弃地植被恢复工程的前提 B. 矿区废弃地的植被恢复需要土壤微生物群落的重建 C. 修复后，植物多样性提高，丰富了动物栖息环境，促进了群落的演替 D. 修复后，生物群落能实现自我更新和维持，体现了生态工程的协调原理 7. 利用加热杀死的S型肺炎链球菌转化R型细菌的机理如下图所示。下列叙述错误的是（　　） 注：capR为不带荚膜合成基因的DNA片段，caps为带有荚膜合成基因的DNA片段。 A. 加热可使S型细菌的DNA断裂，但caps片段上的基因并未失活 B. 该过程的原理与利用基因工程将荚膜合成基因导入R型细菌的相同 C. 通过PCR和电泳技术可检测R型细菌内是否翻译出相关蛋白 D. 若要通过观察菌落特征判断转化是否成功，培养基中需加入琼脂 8. 下列关于实验操作的叙述，错误的是（　　） A. 在接种过程中，试管口或锥形瓶口可通过火焰灼烧来灭菌 B. 在酒精灯火焰附近，用手指将培养皿打开一条合适的缝隙再倒入培养基 C. 右图进行平板划线的接种环共进行了5次灼烧灭菌 D. PCR实验中使用的蒸馏水在使用前必须进行高压灭菌处理 9. RuBP和CO2在Rubisco的催化下可生成3-磷酸甘油酸。将Rubisco基因转入某野生型作物（WT）细胞，获得了该酶含量增加的转基因品系（S），实验结果如图所示。下列说法正确的是（　　） 注：光照强度在曲线②和③中为n，在曲线①中为n×120% A. Rubisco也参与了暗反应中三碳化合物的还原过程 B. A点时，根细胞ATP的产生场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体 C. A点之前曲线①和②的限制因素主要是胞间CO2的浓度 D. B点之后的主要限制因素是Rubisco的含量 10. 图示甲、乙、丙3种昆虫及其可能的原始祖先的染色体组，相同数字标注的结构起源相同。下列相关叙述错误的是（ ） A. 相同数字标注的结构上基因排列顺序不一定相同 B. 与原始祖先相比，丙发生染色体结构和数目变异 C. 在进化顺序上，甲先于乙出现、乙先于丙出现 D. 图示染色体的变异能够为生物进化提供原材料 11. 5-溴尿嘧啶为胸腺嘧啶类似物，既能与碱基A配对，又可与碱基G配对。吖啶类染料是一类小分子有机物，可插入DNA双链或单链上，复制时新合成的DNA链上必须要有一个碱基与之配对。下列有关叙述正确的是（　　） A. 两种物质均能引起可遗传变异，且会遗传给后代 B. 5-溴尿嘧啶只能引起碱基对A—T到G—C的转变 C. 若吖啶类染料分子插入DNA中引起碱基对增添，则其控制合成的蛋白质变长 D. 一个碱基T被5-溴尿嘧啶取代的DNA复制两次后，突变DNA占1/4或1/2 12. 某野生型植株的液泡借助液泡膜上的转运蛋白甲积累，每吸收2个的同时向细胞质基质排出1个（如图1）。蛋白甲中的一个谷氨酸发生突变就会转化为通道蛋白乙（如图2）。下列叙述正确的是（　　） A. 蛋白甲运输不需要与之结合，蛋白乙运输需要与之结合 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 13. 有些癌症放疗前用药物使癌细胞同步化，治疗效果会更好。常见的诱导细胞周期同步化方法有分裂中期阻断法和DNA合成阻断法等。TdR是DNA合成阻断剂，用其实现细胞周期同步化过程如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 癌变后的细胞增殖速度会加快，癌细胞表面的糖蛋白增多，使其容易扩散、转移 B. 培养液中加入秋水仙素，抑制纺锤体形成，影响着丝粒分裂使细胞分裂停在中期 C. 第一次加入阻断剂TdR，培养（G2+M+G1）的时长，细胞将处于图c状态 D. 第二次加入阻断剂TdR可实现细胞周期同步化，可使所有细胞处于G1/S交界处 14. 脊髓小脑性共济失调（SCA）是一种神经系统疾病，该病由位于不同常染色体上的TBP、STUB1双基因控制，两对等位基因同时发生突变才患病。其致病机理是：患者体内TBP基因突变，导致其编码的polyQ蛋白中谷氨酰胺（CAG为谷氨酰胺密码子）多次重复，该错误蛋白的累积导致神经元变性。同时STUB1突变基因编码的CHIP蛋白不能降解错误的polyQ蛋白。如图为某SCA系谱图和TBP基因电泳结果，已知I1、I2各携带一个致病基因，Ⅱ1不携带相关致病基因，下列叙述错误的是（　　） A. 患者体内TBP基因中序列重复次数大于40 B. 结合图1和图2推断STUB1突变基因为隐性基因 C. II3与不携带相关致病基因的正常人婚配，后代患该病的概率为1/4 D. 控制该病发生的两对基因的传递遵循孟德尔的自由组合定律 15. 工业上常用谷氨酸棒状杆菌作为生产谷氨酸的菌种，如图1是工业生产流程图，图2是菌种数量和谷氨酸产量随生物素浓度的变化过程。相关叙述正确的是（　　） A. 可通过人工诱变、基因工程、自然界直接筛选等方式获得高产谷氨酸菌种 B. 对菌种扩大培养以缩短生产周期时，最好在生物素浓度为a的条件下进行 C. 发酵中pH需一直保持酸性，利于获得更多的谷氨酸 D. 在发酵结束后，采用过滤、沉淀等方法提取谷氨酸 二、解答题（共5小题，题各11分，共55分） 16. 下图为高温胁迫下黄瓜幼苗叶肉细胞代谢的部分示意图，①~④代表过程，A、B、C代表物质。Fd是还原态铁氧还蛋白，可将电子转移至NADPH中，也可参与光呼吸（图中虚线过程）。 （1）物质A、C分别是______和______。过程①发生的场所是______。 （2）R酶是双功能酶，对CO2和O2的亲和力受温度影响。研究发现，高温胁迫下光呼吸增强，推测高温下R酶对______的亲和力强。光呼吸增强，NADPH的生成量会______（填“增多”或“减少”），据图分析其原因是______。 （3）光反应中电子传递过快或受阻，会导致e-与O2结合产生过多的活性氧，进而引发光抑制。有人提出“光呼吸可以减弱光抑制对光合作用的影响”，据图分析，理由是______。 17. 抗生素在医疗中被广泛使用，大约50%~90%会以活性形式随排泄物进入环境，对水生生物造成影响。四尾栅藻是常见的水质指示生物，裸腹溞（体长一般在0.5mm-1.2mm）与大型溞（体长一般在2mm-6mm）活动能力相近，均以四尾栅藻为食；豆娘幼虫能以两种溞为食。 （1）上述4种生物构成的食物网中，每种生物都处于单一营养级，请绘制该食物网______。 （2）用不同浓度、远低于致死剂量的抗生素——诺氟沙星（NOR）处理单独培养的四尾栅藻，藻密度未受影响，藻形态变化结果如图1。将等量两种溞分别与四尾栅藻混合培养，用不同浓度NOR处理，捕食率变化如图2。 ①NOR使生物种间关系发生变化。研究生物种间关系属于_____水平的研究。 ②综合图1、2可知，四尾栅藻形成多细胞结合的形态能够_____（填“抵抗”或“促进”）被两种溞取食，图2中随着NOR浓度升高，裸腹溞捕食率提高是由于_____。 （3）NOR分别处理两种溞，发现裸腹溞活动能力下降、大型溞活动能力无显著变化。将等量两种溞共同与四尾栅藻混合培养，测定不同条件下两种溞的数量，计算占比，结果如图3。 ①测定两种溞数量的方法是_____法。 ②在无豆娘幼虫存在时，NOR导致两种溞中占优势的种群出现______→______的变化。 ③在有豆娘幼虫存在时，500μg/LNOR引起溞优势种群变化的原因是______。 18. 夜间长时间暴露在光下以及长期高糖饮食均会影响糖代谢，增加糖尿病患病风险。光信号经由视网膜感光神经节细胞传递至下丘脑视上核，最终通过交感神经作用于棕色脂肪组织来调控糖代谢，该通路称为“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”。已知长期高糖饮食影响糖代谢与高血糖损害胰岛B细胞有关。相关信息如图1和图2所示，回答下列问题： （1）血糖除来源于食物中糖类的消化吸收，还来源于________，光通过“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控糖代谢的过程属于________调节。 （2）据图1可知，夜间，光作为信号能够________（填“促进”或“抑制”）人体棕色脂肪组织对葡萄糖的摄取、利用与转化。除“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”外，下丘脑还可以通过________神经支配胰岛B细胞，促进其分泌胰岛素，从而降低血糖，该过程反映了体液调节和神经调节的联系是________。 （3）据图2分析，高血糖导致胰岛B细胞中的转运蛋白增多且大部分转移到质膜上，一方面________导致ATP产生量减少，另一方面________，使胰岛B细胞内ATP含量减少，胰岛素的合成和分泌量减少，最终胰岛B细胞凋亡。胰岛B细胞凋亡使血糖进一步上升，葡萄糖毒性增强，该调节方式被称为________。 （4）糖尿病视网膜病变是糖尿病特有和常见的微血管并发症之一，可使患者出现严重的视力损伤。目前认为细胞凋亡是视网膜神经元损害的主要形式，为了研究PGC-1α在糖尿病视网膜感光细胞的凋亡中的作用，研究人员进行了相关实验，实验结果如图3和图4所示： 据图3和图4分析，PGC-1α对于高血糖条件下的视网膜凋亡起________（填“促进”或“抑制”）作用，Bax、p53、Bcl-2三种蛋白质中对高血糖条件视网膜凋亡起促进作用的是________，根据实验结果试分析PGC-1α作用机理为________。 19. 小麦是自花受粉作物，杂种优势能极大地提高小麦的产量、抗病及抗逆能力。杂交育种时利用雄性不育植株，可以完全去除自交的可能，提高子代杂种的数量比例。请回答下列相关问题： （1）研究人员发现了一小麦雄性不育突变体甲，将突变体甲与普通小麦间行种植，在_____植株上能收获杂交种子。F1均为雄性可育，F1自交得F2，F2中雄性可育与雄性不育的比例为3：1。若将F2植株随机交配，F2雄性不育植株的子代中雄性可育的比例为______。 （2）为简化雄性不育种子的筛选工作，研究人员通过转基因技术将紧密连锁的花粉致死基因D、雄性可育基因M和蓝色素合成基因R（无色素的种子呈白色）导入雄性不育突变体甲中，获得转基因雄性可育个体乙。 ①基因D插入染色体的位置可用下列图______表示（m表示雄性不育基因）。 ②乙自交后代中，______色种子即为雄性不育种子。请完善乙自交的遗传图解______。 （3）SNP是指基因组中由单个核苷酸变异引起的DNA序列多态性，当SNP位点与某基因非常接近时，在后代中往往保持连锁状态，使得SNP可以作为特定基因的遗传标记。研究者利用分别位于两对同源染色体上的SNP1和SNP2（如下图所示）对（1）过程中的雄性不育基因进行基因定位。 分别检测（1）中F2雄性不育个体的SNP1和SNP2，若全部个体的SNP1检测结果为______，SNP2检测结果中SNP2m和SNP2B的比例为______，则雄性不育基因在Ⅱ号染色体上。 20. 种子休眠是抵御穗发芽的一种机制。通过对Ti质粒的改造，利用农杆菌转化法将Ti质粒上的T-DNA随机整合到小麦基因组中，筛选到2个种子休眠相关基因的插入失活纯合突变体。与野生型相比，突变体种子的萌发率降低。小麦基因组序列信息已知。 （1）Ti质粒上与其在农杆菌中的复制能力相关的结构为______。选用图甲中的Sma I对抗除草剂基因X进行完全酶切，再选择Sma I和______对Ti质粒进行完全酶切，将产生的黏性末端补平，补平时使用的酶是______。利用DNA连接酶将酶切后的包含抗除草剂基因X的片段与酶切并补平的Ti质粒进行连接，构建重组载体，转化大肠杆菌；经卡那霉素筛选并提取质粒后再选用限制酶______进行完全酶切并电泳检测，若电泳结果呈现一长一短2条带，较短的条带长度近似为______bp，则一定为正向重组质粒。 （2）为证明这两个突变体是由于T-DNA插入小麦基因组中同一基因导致的，提取基因组DNA，经酶切后产生含有T-DNA的基因组片段（图乙）。在此酶切过程中，限于后续PCR难以扩增大片段DNA，最好使用识别序列为______（填“4”“6”或“8”）个碱基对的限制酶，且T-DNA中应不含该酶的酶切位点。需首先将图乙的片段______，才能利用引物P1和P2成功扩增未知序列。PCR扩增出未知序列后，进行了一系列操作，其中可以判断出2条片段的未知序列是否属于同一个基因的操作为______（填“琼脂糖凝胶电泳”或“测序和序列比对”）。 （3）通过农杆菌转化法将构建的含有野生型基因的表达载体转入突变植株，如果检测到野生型基因，______（填“能”或“不能”）确定该植株的表型为野生型。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 二〇二七届高中毕业班摸底检测 生物 注意事项： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.考试结束后，只交回答题卡。 一、单选题（共15小题，每小题3分，共45分） 1. 在新鲜的白色玫瑰花瓣细胞中，含量最多的化合物是（　　） A. 水 B. DNA C. 磷脂 D. 色素 【答案】A 【解析】 【详解】A、水是细胞中含量最多的化合物，占细胞鲜重的60%-90%，在新鲜玫瑰花瓣细胞中也不例外，A正确； B、DNA是遗传物质，主要存在于细胞核中，但其含量远低于水，B错误； C、磷脂是生物膜的主要成分之一，但含量较少，C错误； D、色素（如花青素）存在于花瓣细胞的液泡中，但在白色玫瑰中含量极少，且总量远低于水，D错误。 故选A。 2. 在光照充足的环境中，绿色植物的叶肉细胞能进行的生理过程是（　　） A. 只进行光合作用 B. 只进行有氧呼吸 C. 光合作用和有氧呼吸同时进行 D. 光合作用和无氧呼吸同时进行 【答案】C 【解析】 【详解】A、叶肉细胞在光照下可进行光合作用，但同时也进行呼吸作用，并非只进行光合作用，A错误； B、叶肉细胞时刻进行呼吸作用，但光照下光合作用与呼吸作用并存，并非只进行有氧呼吸，B错误； C、光照充足时，叶肉细胞通过光反应和暗反应进行光合作用，同时持续通过有氧呼吸（主要在线粒体）分解有机物供能，二者同时进行，C正确； D、无氧呼吸通常在缺氧条件下发生，光照充足时叶肉细胞以有氧呼吸为主，且光合作用产生的氧气可支持有氧呼吸，D错误。 故选C。 3. 科学家用差速离心法分离某动物细胞的各种结构，若在离心管的某一层分离出一种细胞器，其含有较多的磷脂，且能分解细胞内衰老、损伤的细胞器。该细胞器最可能是（　　） A. 核糖体 B. 溶酶体 C. 中心体 D. 高尔基体 【答案】B 【解析】 【详解】A、核糖体由rRNA和蛋白质组成，无膜结构，不含磷脂，且功能是合成蛋白质，不能分解细胞器，A不符合题意； B、溶酶体是单层膜结构的细胞器，膜成分含磷脂，内含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，B符合题意； C、中心体由微管蛋白构成，无膜结构，不含磷脂，功能与细胞分裂有关，不能分解细胞器，C不符合题意； D、高尔基体是单层膜结构，含磷脂，但主要功能是加工、分类和包装蛋白质，不直接分解细胞器，D不符合题意。 故选B。 4. 下列关于生物进化的叙述，错误的是（ ） A. 遗传稳定性与多变环境间的矛盾是适应相对性的根本原因 B. 突变和基因重组为生物进化提供原材料，决定生物进化的方向 C. 生物多样性主要包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性 D. 生物进化的基本单位是种群，进化的实质是种群基因频率的定向改变 【答案】B 【解析】 【详解】A、遗传稳定性使生物保持现有适应特征，而环境变化可能导致原有适应特征失效，这种矛盾是适应相对性的根本原因，A正确； B、突变和基因重组为生物进化提供原材料，但生物进化的方向由自然选择决定（而非突变和基因重组），B错误； C、生物多样性包含遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次，C正确； D、现代生物进化理论认为，种群是生物进化的基本单位，进化的实质是种群基因频率发生定向改变，D正确。 故选B。 5. 经皮神经电刺激（TENS）是一种通过低频电刺激皮肤达到镇痛目的的物理疗法，其依据是“闸门控制学说”，“闸门”位于脊髓，传导兴奋的神经纤维包括并行的粗纤维（传导触觉信号）和细纤维（传导痛觉信号）。兴奋传导速度与神经纤维的粗细正相关。下列分析正确的是（　　） A. 针刺皮肤产生痛觉的过程属于反射 B. 兴奋时神经纤维膜内Na⁺浓度比膜外高 C. 神经胶质细胞可参与构成神经纤维 D. 细神经传导速度比粗神经快，提前关闭“闸门” 【答案】C 【解析】 【详解】A、针刺皮肤产生痛觉的过程只涉及感受器、传入神经和神经中枢，没有经过完整的反射弧，所以不属于反射，A错误； B、无论是否兴奋，神经纤维膜内Na+浓度都低于膜外，B错误； C、神经胶质细胞对神经元起辅助作用，具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能，可参与构成神经纤维，C正确； D、已知兴奋传导速度与神经纤维的粗细正相关，所以细神经传导速度比粗神经慢，D错误。 故选C。 6. 党的二十大指出，我们要坚持绿水青山就是金山银山的理念，在废弃矿山生态治理工作的推进下，目前很多历史遗留矿山披绿焕颜。下列叙述错误的是（ ） A. 人工制造表土是矿区废弃地植被恢复工程的前提 B. 矿区废弃地的植被恢复需要土壤微生物群落的重建 C. 修复后，植物多样性提高，丰富了动物栖息环境，促进了群落的演替 D. 修复后，生物群落能实现自我更新和维持，体现了生态工程的协调原理 【答案】D 【解析】 【详解】A、矿区废弃地土壤结构破坏严重，人工制造表土可提供植物生长的基质和养分，是植被恢复的基础条件，A正确； B、土壤微生物参与有机质分解、养分循环等过程，其群落重建对土壤功能恢复和植物营养供应至关重要，B正确； C、植物多样性增加可改善微环境，为动物提供食物和栖息地，加速群落结构与功能的恢复，推动群落演替进程，C正确； D、修复后生物群落实现自我更新和维持，体现了生态系统通过生物组分自我调节维持稳定性的能力，符合自生原理，D错误。 故选D。 7. 利用加热杀死的S型肺炎链球菌转化R型细菌的机理如下图所示。下列叙述错误的是（　　） 注：capR为不带荚膜合成基因的DNA片段，caps为带有荚膜合成基因的DNA片段。 A. 加热可使S型细菌的DNA断裂，但caps片段上的基因并未失活 B. 该过程的原理与利用基因工程将荚膜合成基因导入R型细菌的相同 C. 通过PCR和电泳技术可检测R型细菌内是否翻译出相关蛋白 D. 若要通过观察菌落特征判断转化是否成功，培养基中需加入琼脂 【答案】C 【解析】 【详解】A、由图可知，加热可使S型细菌的DNA断裂，但仍可使R型细菌转化为S型细菌，故片段上的基因并未失活，A正确； B、该过程与利用基因工程将荚膜合成基因导入R型细菌的原理相同，均为通过转化实现的基因重组，B正确； C、通过PCR和电泳技术可检测转化的R型细菌是否含有相关基因或相关基因是否转录出mRNA，检测R型细菌是否翻译出相关蛋白需用抗原-抗体杂交技术，C错误； D、要通过观察菌落特征判断转化是否成功，需在固体培养基上培养，因此培养基中需加入琼脂，D正确。 故选C。 8. 下列关于实验操作的叙述，错误的是（　　） A. 在接种过程中，试管口或锥形瓶口可通过火焰灼烧来灭菌 B. 在酒精灯火焰附近，用手指将培养皿打开一条合适的缝隙再倒入培养基 C. 右图进行平板划线的接种环共进行了5次灼烧灭菌 D. PCR实验中使用的蒸馏水在使用前必须进行高压灭菌处理 【答案】C 【解析】 【详解】A‌、在接种过程中，试管口或锥形瓶口等部位，可通过火焰灼烧进行灭菌，这样能有效杀灭可能存在的杂菌，防止杂菌污染，A正确； B‌、倒平板时，应将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙，且操作要在酒精灯火焰旁进行，以保证无菌环境，B正确； C‌、平板划线时，接种前要灼烧接种环，每次划线结束后也要灼烧接种环，图中划了5个区域，那么接种环在接种前灼烧1次，每次划线后灼烧1次，共进行了6次灼烧灭菌，C错误； D‌、PCR实验中使用的蒸馏水在使用前必须进行高压灭菌处理，以去除水中可能存在的微生物等，防止对实验造成干扰，D正确。 故选C。 9. RuBP和CO2在Rubisco的催化下可生成3-磷酸甘油酸。将Rubisco基因转入某野生型作物（WT）细胞，获得了该酶含量增加的转基因品系（S），实验结果如图所示。下列说法正确的是（　　） 注：光照强度在曲线②和③中为n，在曲线①中为n×120% A. Rubisco也参与了暗反应中三碳化合物的还原过程 B. A点时，根细胞ATP的产生场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体 C. A点之前曲线①和②的限制因素主要是胞间CO2的浓度 D. B点之后的主要限制因素是Rubisco的含量 【答案】C 【解析】 【详解】A、根据题干，RuBP和CO2在Rubisco催化下生成3-磷酸甘油酸，这表明Rubisco参与的是暗反应中CO2的固定过程，而不是三碳化合物的还原过程，A错误； B、根细胞中没有叶绿体，所以A点时根细胞ATP的产生场所只有细胞质基质和线粒体，不存在叶绿体，B错误； C、在A点之前，观察曲线①和②，随着胞间CO2浓度的升高，光合速率逐渐增加，所以此时曲线①和②的限制因素主要是胞间CO2的浓度，C正确； D、B点之后，随着胞间CO2浓度的升高，光合速率不再增加，此时的主要限制因素不是Rubisco的含量，而是光照强度等其他因素，D错误。 故选C。 10. 图示甲、乙、丙3种昆虫及其可能的原始祖先的染色体组，相同数字标注的结构起源相同。下列相关叙述错误的是（ ） A. 相同数字标注的结构上基因排列顺序不一定相同 B. 与原始祖先相比，丙发生染色体结构和数目变异 C. 在进化顺序上，甲先于乙出现、乙先于丙出现 D. 图示染色体的变异能够为生物进化提供原材料 【答案】C 【解析】 【详解】A、相同数字标注仅说明结构起源相同，进化过程中发生染色体结构变异（如倒位、易位等）后，基因的排列顺序会发生改变，因此相同标注结构上基因排列顺序不一定相同，A正确； B、原始祖先的染色体组共6条染色体，丙的不同染色体之间发生了融合（2和3融合、4和5融合）、1号染色体断裂，因此既发生了染色体结构变异也发生了数目变异，B正确； C、进化顺序无法直接从染色体变异的复杂程度判断，甲、乙、丙的出现顺序不能确定，C错误； D、染色体变异（结构和数目变异）属于可遗传变异，能够为生物进化提供原材料，D正确。 11. 5-溴尿嘧啶为胸腺嘧啶类似物，既能与碱基A配对，又可与碱基G配对。吖啶类染料是一类小分子有机物，可插入DNA双链或单链上，复制时新合成的DNA链上必须要有一个碱基与之配对。下列有关叙述正确的是（　　） A. 两种物质均能引起可遗传变异，且会遗传给后代 B. 5-溴尿嘧啶只能引起碱基对A—T到G—C的转变 C. 若吖啶类染料分子插入DNA中引起碱基对增添，则其控制合成的蛋白质变长 D. 一个碱基T被5-溴尿嘧啶取代的DNA复制两次后，突变DNA占1/4或1/2 【答案】D 【解析】 【详解】A、可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，两种物质引起的变异属于基因突变，若发生在体细胞中则一般不遗传给后代，A错误； B、5-溴尿嘧啶既能与碱基A配对，又可与碱基G配对，所以能引起碱基对A-T到G-C的转变，也能引起G-C到A-T的转变，B错误； C、若吖啶类染料分子插入DNA中引起碱基对增添，可能导致终止密码子后移，其控制合成的蛋白质可能变长，但不是一定变长，C错误； D、一个碱基T被5-溴尿嘧啶取代的DNA复制两次后，以突变链为模板复制形成的两个DNA分子均为突变DNA，以正常链为模板复制形成的两个DNA分子均为正常DNA，所以突变DNA占1/2，若第一次复制时，5-溴尿嘧啶与G配对，第二次复制时正常配对，这样复制两次后突变DNA占1/4，D正确。 故选D。 12. 某野生型植株的液泡借助液泡膜上的转运蛋白甲积累，每吸收2个的同时向细胞质基质排出1个（如图1）。蛋白甲中的一个谷氨酸发生突变就会转化为通道蛋白乙（如图2）。下列叙述正确的是（　　） A. 蛋白甲运输不需要与之结合，蛋白乙运输需要与之结合 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、蛋白甲是主动运输NO3-的载体蛋白，运输NO3-需要与之结合，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，转运蛋白甲利用液泡内外H+浓度差的电化学势能将NO3-主动运输运进液泡,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，合成蛋白质更有优势，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。 故选C。 13. 有些癌症放疗前用药物使癌细胞同步化，治疗效果会更好。常见的诱导细胞周期同步化方法有分裂中期阻断法和DNA合成阻断法等。TdR是DNA合成阻断剂，用其实现细胞周期同步化过程如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 癌变后的细胞增殖速度会加快，癌细胞表面的糖蛋白增多，使其容易扩散、转移 B. 培养液中加入秋水仙素，抑制纺锤体形成，影响着丝粒分裂使细胞分裂停在中期 C. 第一次加入阻断剂TdR，培养（G2+M+G1）的时长，细胞将处于图c状态 D. 第二次加入阻断剂TdR可实现细胞周期同步化，可使所有细胞处于G1/S交界处 【答案】D 【解析】 【详解】A、癌变后的细胞增殖速度会加快，但癌细胞表面的糖蛋白减少，而非增多，这才使其容易扩散、转移，A错误； B、培养液中加入秋水仙素，抑制纺锤体形成，着丝粒分裂是由自身机制决定的，与纺锤体无关，纺锤体抑制会影响染色体移向两极，使细胞分裂停在中期，B错误； C、TdR是DNA合成阻断剂，会阻断S期（DNA复制期）。第一次加入TdR后，处于S期的细胞会立即停留在S期，而处于其他时期的细胞会继续运行，最终都停留在G1/S 交界处。因此，培养（G2+M+G1）的时长后，细胞将处于G1/S 交界处，应处于图b状态，而不是图c状态，C错误； D、第二次加入阻断剂TdR的操作可以实现细胞周期同步化。具体过程是：在第一次解除阻断后，让所有细胞都离开S期，然后再次加入TdR，此时所有细胞都会停留在G1/S 交界处，从而实现同步化，D正确。 故选D。 14. 脊髓小脑性共济失调（SCA）是一种神经系统疾病，该病由位于不同常染色体上的TBP、STUB1双基因控制，两对等位基因同时发生突变才患病。其致病机理是：患者体内TBP基因突变，导致其编码的polyQ蛋白中谷氨酰胺（CAG为谷氨酰胺密码子）多次重复，该错误蛋白的累积导致神经元变性。同时STUB1突变基因编码的CHIP蛋白不能降解错误的polyQ蛋白。如图为某SCA系谱图和TBP基因电泳结果，已知I1、I2各携带一个致病基因，Ⅱ1不携带相关致病基因，下列叙述错误的是（　　） A. 患者体内TBP基因中序列重复次数大于40 B. 结合图1和图2推断STUB1突变基因为隐性基因 C. II3与不携带相关致病基因的正常人婚配，后代患该病的概率为1/4 D. 控制该病发生的两对基因的传递遵循孟德尔的自由组合定律 【答案】B 【解析】 【详解】A、II1不携带相关致病基因，分析II1和三位患者电泳图可知，TBP突变基因某片段重复次数大于40，“患者体内TBP基因突变，导致其编码的polyQ蛋白中谷氨酰胺（CAG为谷氨酰胺密码子）多次重复”，故患者体内TBP基因中序列重复次数大于40，A正确； B、结合图1、图2可知TBP突变基因为显性，假设TBP基因用A/a表示，STUB1基因用B/b表示，则I1基因型为aaBb，若STUB1突变基因为隐性，则I2基因型为AaBB，II2基因型为Aabb，矛盾，故STUB1突变基因为显性，B错误； C、II3基因型为AaBb，与不携带相关致病基因的正常人（aabb）婚配，后代患该病（AaBb）的概率为1/4，C正确； D、该病由位于不同常染色体上的TBP、STUB1双基因控制，控制该病发生的两对基因的传递遵循孟德尔的自由组合定律，D正确。 故选B。 15. 工业上常用谷氨酸棒状杆菌作为生产谷氨酸的菌种，如图1是工业生产流程图，图2是菌种数量和谷氨酸产量随生物素浓度的变化过程。相关叙述正确的是（　　） A. 可通过人工诱变、基因工程、自然界直接筛选等方式获得高产谷氨酸菌种 B. 对菌种扩大培养以缩短生产周期时，最好在生物素浓度为a的条件下进行 C. 发酵中pH需一直保持酸性，利于获得更多的谷氨酸 D. 在发酵结束后，采用过滤、沉淀等方法提取谷氨酸 【答案】A 【解析】 【详解】A、对菌种的选育可以从自然界中直接获取，也可以借助诱变育种和基因工程技术获得人们想要的菌种，只是从自然界中直接筛选的概率较低，A正确； B、扩大培养的目的是获得大量菌体，应选择细菌数量最多的条件，而生物素浓度为 a 时谷氨酸产量较高，但细菌数量不是最高，B错误； C、分析图1可知发酵后期需调pH至酸性，使谷氨酸晶体析出，但发酵过程中在中性和弱碱性的条件下才会积累谷氨酸，C错误； D、谷氨酸是小分子有机物，发酵结束后可根据产物的性质适当的提取、分离和纯化来提取，D错误。 二、解答题（共5小题，题各11分，共55分） 16. 下图为高温胁迫下黄瓜幼苗叶肉细胞代谢的部分示意图，①~④代表过程，A、B、C代表物质。Fd是还原态铁氧还蛋白，可将电子转移至NADPH中，也可参与光呼吸（图中虚线过程）。 （1）物质A、C分别是______和______。过程①发生的场所是______。 （2）R酶是双功能酶，对CO2和O2的亲和力受温度影响。研究发现，高温胁迫下光呼吸增强，推测高温下R酶对______的亲和力强。光呼吸增强，NADPH的生成量会______（填“增多”或“减少”），据图分析其原因是______。 （3）光反应中电子传递过快或受阻，会导致e-与O2结合产生过多的活性氧，进而引发光抑制。有人提出“光呼吸可以减弱光抑制对光合作用的影响”，据图分析，理由是______。 【答案】（1） ①. O2、H+ ②. C5 ③. 类囊体薄膜 （2） ①. O2 ②. 减少 ③. 光呼吸增强，Fd向光呼吸过程传递更多的e-，用于合成NADPH的e-减少，NADPH的生成量减少 （3）光呼吸利用e-，减少e-与O2结合产生活性氧，同时光呼吸能产生CO2用于暗反应 【解析】 【分析】光反应阶段必须有光才能进行，这个阶段是在类囊体的薄膜上进行的，叶绿体中光合色素吸收的光能有两方面用途：一是将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与NADP+结合生成NADPH，NADPH作为活泼还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP，这样光能转化为储存在ATP中的化学能；暗反应阶段有光无光都能进行，这一阶段是在叶绿体的基质中进行的，CO2被利用，经过一系列反应后生成糖类。 【小问1详解】 在光反应中，水的光解产生物质A为H+、O2（e-）。过程③是CO2的固定，C是C5。过程①是水的光解，发生的场所是类囊体薄膜。 【小问2详解】 高温胁迫下由于气孔部分关闭，胞间CO2浓度不足，光呼吸增强，推测高温下R酶对O2的亲和力强。光呼吸增强，Fd向光呼吸过程传递更多的e-，用于合成NADPH的e-减少，NADPH的生成量减少。 【小问3详解】 光呼吸利用e-，减少e-与O2结合产生活性氧，同时光呼吸能产生CO2用于暗反应，因此，光呼吸可以减弱光抑制对光合作用的影响。 17. 抗生素在医疗中被广泛使用，大约50%~90%会以活性形式随排泄物进入环境，对水生生物造成影响。四尾栅藻是常见的水质指示生物，裸腹溞（体长一般在0.5mm-1.2mm）与大型溞（体长一般在2mm-6mm）活动能力相近，均以四尾栅藻为食；豆娘幼虫能以两种溞为食。 （1）上述4种生物构成的食物网中，每种生物都处于单一营养级，请绘制该食物网______。 （2）用不同浓度、远低于致死剂量的抗生素——诺氟沙星（NOR）处理单独培养的四尾栅藻，藻密度未受影响，藻形态变化结果如图1。将等量两种溞分别与四尾栅藻混合培养，用不同浓度NOR处理，捕食率变化如图2。 ①NOR使生物种间关系发生变化。研究生物种间关系属于_____水平的研究。 ②综合图1、2可知，四尾栅藻形成多细胞结合的形态能够_____（填“抵抗”或“促进”）被两种溞取食，图2中随着NOR浓度升高，裸腹溞捕食率提高是由于_____。 （3）NOR分别处理两种溞，发现裸腹溞活动能力下降、大型溞活动能力无显著变化。将等量两种溞共同与四尾栅藻混合培养，测定不同条件下两种溞的数量，计算占比，结果如图3。 ①测定两种溞数量的方法是_____法。 ②在无豆娘幼虫存在时，NOR导致两种溞中占优势的种群出现______→______的变化。 ③在有豆娘幼虫存在时，500μg/LNOR引起溞优势种群变化的原因是______。 【答案】（1） （2） ①. 群落 ②. 抵抗 ③. NOR抑制四尾栅藻形成体积较大的四细胞形态，有利于体型较小的裸腹溞捕食 （3） ①. 抽样检测 ②. 大型溞 ③. 裸腹溞 ④. NOR对裸腹溞活动能力的抑制作用大于大型溞，豆娘幼虫更倾向于捕食活动能力弱的裸腹溞，使大型溞更具生存优势 【解析】 【分析】信息传递在生态系统中的作用：（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息传递。（3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。 【小问1详解】 根据题干信息：四尾栅藻是生产者，裸腹溞、大型溞以四尾栅藻为食，豆娘幼虫以裸腹溞、大型溞为食。因此食物网为： 【小问2详解】 ①生物间的关系（种间关系）属于群落水平的研究（群落是同一区域所有生物的集合，种间关系是群落的核心特征之一）。 ②从图 1 可知：NOR 浓度升高时，四尾栅藻 “四细胞” 形态占比下降（多细胞形态减少）；结合图 2，四尾栅藻与裸腹溞混合培养时，裸腹溞捕食率随 NOR 浓度升高而上升。说明：四尾栅藻的多细胞形态能抵抗（减少）被植食性动物（裸腹溞）取食。 裸腹溞捕食率提高的原因：NOR 抑制了四尾栅藻形成体积较大的四细胞形态，体型较小的裸腹溞更易捕食小型的栅藻（原本四细胞形态可能因体积大，裸腹溞难以捕食）。 【小问3详解】 可采用抽样检测法进行测定两种溞的数量。无豆娘幼虫时：图 3 左侧显示，无NOR时裸腹溞占比较低、大型溞占比更高；随着NOR浓度升高，裸腹溞占比升高、大型溞占比更低。所以，两种溞中占优势的种群出现大型溞→裸腹溞的变化。结合题干和图 3： NOR 对裸腹溞活动能力的抑制作用大于大型溞（题干 “裸腹溞活动能力下降、大型溞无显著变化”）； 豆娘幼虫会捕食活动能力弱的裸腹溞（优先捕食弱势个体），导致裸腹溞数量减少； 大型溞受 NOR 影响小、被豆娘幼虫捕食的概率低，因此更具生存优势。 18. 夜间长时间暴露在光下以及长期高糖饮食均会影响糖代谢，增加糖尿病患病风险。光信号经由视网膜感光神经节细胞传递至下丘脑视上核，最终通过交感神经作用于棕色脂肪组织来调控糖代谢，该通路称为“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”。已知长期高糖饮食影响糖代谢与高血糖损害胰岛B细胞有关。相关信息如图1和图2所示，回答下列问题： （1）血糖除来源于食物中糖类的消化吸收，还来源于________，光通过“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”调控糖代谢的过程属于________调节。 （2）据图1可知，夜间，光作为信号能够________（填“促进”或“抑制”）人体棕色脂肪组织对葡萄糖的摄取、利用与转化。除“视网膜—下丘脑—棕色脂肪组织轴”外，下丘脑还可以通过________神经支配胰岛B细胞，促进其分泌胰岛素，从而降低血糖，该过程反映了体液调节和神经调节的联系是________。 （3）据图2分析，高血糖导致胰岛B细胞中的转运蛋白增多且大部分转移到质膜上，一方面________导致ATP产生量减少，另一方面________，使胰岛B细胞内ATP含量减少，胰岛素的合成和分泌量减少，最终胰岛B细胞凋亡。胰岛B细胞凋亡使血糖进一步上升，葡萄糖毒性增强，该调节方式被称为________。 （4）糖尿病视网膜病变是糖尿病特有和常见的微血管并发症之一，可使患者出现严重的视力损伤。目前认为细胞凋亡是视网膜神经元损害的主要形式，为了研究PGC-1α在糖尿病视网膜感光细胞的凋亡中的作用，研究人员进行了相关实验，实验结果如图3和图4所示： 据图3和图4分析，PGC-1α对于高血糖条件下的视网膜凋亡起________（填“促进”或“抑制”）作用，Bax、p53、Bcl-2三种蛋白质中对高血糖条件视网膜凋亡起促进作用的是________，根据实验结果试分析PGC-1α作用机理为________。 【答案】（1） ①. 肝糖原分解和非糖物质转化 ②. 神经 （2） ①. 抑制 ②. 副交感 ③. 不少内分泌腺直接受神经系统的调节（或体液调节可以看作神经调节的一个环节） （3） ①. 丙酮酸与琥珀酸等代谢产物流失，细胞呼吸减弱 ②. 细胞内产生的ATP运输到细胞外 ③. 正反馈调节 （4） ①. 抑制 ②. Bax、p53 ③. 抑制Bax、p53的合成、促进Bcl-2的合成 【解析】 【小问1详解】 血糖除来源于食物中糖类的消化吸收，还来源于肝糖原的分解和非糖物质的转化，“视网膜-下丘脑-棕色脂肪组织轴”通过交感神经直接作用于棕色脂肪组织，不需要激素的参与，属于神经调节。 【小问2详解】 夜晚光暴露条件下葡萄糖含量比正常值高，说明光照可以抑制棕色脂肪组织对葡萄糖的摄取、利用和转化。下丘脑还可以通过副交感神经支配胰岛B细胞，促进其分泌胰岛素，从而降低血糖。该过程反映了体液调节和神经调节的联系是不少内分泌腺直接受神经系统的调节（或体液调节可以看作神经调节的一个环节）。 【小问3详解】 据图2分析，高血糖导致胰岛B细胞中的转运蛋白增多且大部分转移到质膜上，一方面丙酮酸与琥珀酸等代谢产物流失，细胞呼吸减弱导致ATP产生量减少，另一方面细胞内产生的ATP运输到细胞外，使胰岛B细胞内ATP含量减少，胰岛素的合成和分泌量减少，最终胰岛B细胞凋亡。胰岛B细胞凋亡使血糖进一步上升，葡萄糖毒性增强，该调节方式被称为正反馈调节。 【小问4详解】 据图3分析：正常组凋亡率低，高血糖组凋亡率显著升高，PGC-1α过表达组凋亡率比高血糖组明显降低，说明PGC-1α对高血糖条件下的视网膜凋亡起抑制作用。据图4分析：与正常组相比，高血糖组Bax、p53的相对表达量显著升高，Bcl-2的相对表达量降低；PGC-1α过表达后，Bax、p53表达量下降，Bcl-2表达量回升。 因此，对高血糖条件视网膜凋亡起促进作用的是Bax、p53。根据实验结果试分析PGC-1α作用机理为抑制Bax、p53的合成、促进Bcl-2的合成。 19. 小麦是自花受粉作物，杂种优势能极大地提高小麦的产量、抗病及抗逆能力。杂交育种时利用雄性不育植株，可以完全去除自交的可能，提高子代杂种的数量比例。请回答下列相关问题： （1）研究人员发现了一小麦雄性不育突变体甲，将突变体甲与普通小麦间行种植，在_____植株上能收获杂交种子。F1均为雄性可育，F1自交得F2，F2中雄性可育与雄性不育的比例为3：1。若将F2植株随机交配，F2雄性不育植株的子代中雄性可育的比例为______。 （2）为简化雄性不育种子的筛选工作，研究人员通过转基因技术将紧密连锁的花粉致死基因D、雄性可育基因M和蓝色素合成基因R（无色素的种子呈白色）导入雄性不育突变体甲中，获得转基因雄性可育个体乙。 ①基因D插入染色体的位置可用下列图______表示（m表示雄性不育基因）。 ②乙自交后代中，______色种子即为雄性不育种子。请完善乙自交的遗传图解______。 （3）SNP是指基因组中由单个核苷酸变异引起的DNA序列多态性，当SNP位点与某基因非常接近时，在后代中往往保持连锁状态，使得SNP可以作为特定基因的遗传标记。研究者利用分别位于两对同源染色体上的SNP1和SNP2（如下图所示）对（1）过程中的雄性不育基因进行基因定位。 分别检测（1）中F2雄性不育个体的SNP1和SNP2，若全部个体的SNP1检测结果为______，SNP2检测结果中SNP2m和SNP2B的比例为______，则雄性不育基因在Ⅱ号染色体上。 【答案】（1） ①. 突变体甲 ②. 2/3 （2） ①. B ②. 白 ③. （3） ①. 只检测出SNP1m ②. 1：1 【解析】 【分析】在杂交育种中，人们有目的地将具有不同优良性状的两个亲本杂交，使两个亲本的优良性状组合在一起，再筛选出所需要的优良品种。 【小问1详解】 上述实验中突变体甲与普通小麦间行种植时，雄性不育植株突变体甲只作为母本，在甲植株上收获的种子是杂交种子。由题得，可育为显性性状（设为基因M），不育为隐性性状（设为基因m），F2植株为1MM、2Mm、1mm，mm雄性不育只能作母本，1MM、2Mm提供花粉2/3M（可育）、1/3m（不育），所以F2雄性不育植株的子代中雄性可育的比例为2/3Mm。 【小问2详解】 在育种工作中，为保持杂种优势，需要收获杂交种子用于生产种植，同时需要保留不育系用于来年繁育工作。研究人员将紧密连锁的花粉致死基因、雄性可育基因和蓝色素合成基因导入甲植株中，获得转基因雄性可育个体乙。乙恢复育性，可自交，因花粉致死基因的存在，产生的花粉中不含外源基因，所以自交后产生两种子代种子，蓝色种子的基因型与乙相同为雄性可育，白色种子为雄性不育种子，可与普通小麦间行种植获得杂交种子，故B图所示基因更符合题意。用遗传图解阐述利用上述乙个体（DRMmm）自交制备和鉴别雄性不育系的过程可表示为：雄性花粉（DRMm）有致死基因，导致DRMm会致死，但雌性的DRMm配子不会致死。 【小问3详解】 分别检测（1）中F2雄性不育个体的SNP1和SNP2，按照基因的分离定律，若全部个体的SNP1检测结果均为SNP1m，同时非同源染色体自由组合，所有的雄性不育个体中的SNP2m和SNP2B应该随机出现，即SNP2检测结果SNP2m和SNP2B的比例约为1∶1，说明雄性不育基因在Ⅱ号染色体上，且雄性不育基因与SNP1m不发生交叉互换。 20. 种子休眠是抵御穗发芽的一种机制。通过对Ti质粒的改造，利用农杆菌转化法将Ti质粒上的T-DNA随机整合到小麦基因组中，筛选到2个种子休眠相关基因的插入失活纯合突变体。与野生型相比，突变体种子的萌发率降低。小麦基因组序列信息已知。 （1）Ti质粒上与其在农杆菌中的复制能力相关的结构为______。选用图甲中的Sma I对抗除草剂基因X进行完全酶切，再选择Sma I和______对Ti质粒进行完全酶切，将产生的黏性末端补平，补平时使用的酶是______。利用DNA连接酶将酶切后的包含抗除草剂基因X的片段与酶切并补平的Ti质粒进行连接，构建重组载体，转化大肠杆菌；经卡那霉素筛选并提取质粒后再选用限制酶______进行完全酶切并电泳检测，若电泳结果呈现一长一短2条带，较短的条带长度近似为______bp，则一定为正向重组质粒。 （2）为证明这两个突变体是由于T-DNA插入小麦基因组中同一基因导致的，提取基因组DNA，经酶切后产生含有T-DNA的基因组片段（图乙）。在此酶切过程中，限于后续PCR难以扩增大片段DNA，最好使用识别序列为______（填“4”“6”或“8”）个碱基对的限制酶，且T-DNA中应不含该酶的酶切位点。需首先将图乙的片段______，才能利用引物P1和P2成功扩增未知序列。PCR扩增出未知序列后，进行了一系列操作，其中可以判断出2条片段的未知序列是否属于同一个基因的操作为______（填“琼脂糖凝胶电泳”或“测序和序列比对”）。 （3）通过农杆菌转化法将构建的含有野生型基因的表达载体转入突变植株，如果检测到野生型基因，______（填“能”或“不能”）确定该植株的表型为野生型。 【答案】（1） ①. 复制原点 ②. Xba I ③. DNA聚合酶 ④. Sma I和Spe I ⑤. 550 （2） ①. 4 ②. 环化 ③. 测序和序列比对 （3）不能 【解析】 【小问1详解】 DNA复制的起点是复制原点，因此Ti质粒上与其在农杆菌中的复制能力相关的结构为复制原点。根据Sma I限制酶识别序列可知，酶切形成的是平末端，若质粒仅用Sma I酶切，抗除草剂基因和质粒可以正向接入也可以反向接入，且无法区分，为了确定是否是正向重组质粒，因此在构建重组质粒时需要用到另一种限制酶，抗除草剂基因需要插入启动子和终止子之间，因此不能选择BamH I，因为该限制酶会破坏终止子，由于需要与目的基因上的平末端连接所以需要补平黏性末端，而Pst I酶切后产生的黏性末端无法用DNA聚合酶补平，因为DNA聚合酶只能从3'延伸子链而Pst I酶切后产生的黏性末端短的一条链末端为5'端，因此可选择Xba I和Sma I进行酶切，Xba I酶切会形成黏性末端，需要用DNA聚合酶将产生的黏性末端补平。利用DNA连接酶将酶切后的包含抗除草剂基因X的片段与酶切并补平的Ti质粒进行连接，构建重组载体，转化大肠杆菌。重组的T-DNA片段上含有一个Sma I酶切位点和一个Spe I酶切位点，可以选择用Sma I和Spe I进行酶切，转录的方向是从模板的3'→5'，和质粒对应的方向相同，经过两种酶的酶切后并电泳呈现一长一短2条带，若正向连接，较短的条带长度近似为550bp，若反向连接，较短的条带长度近似为200bp。 【小问2详解】 由于后续PCR难以扩增大片段DNA，所以最好选择识别序列为4个碱基的限制酶，原因是识别序列越短，酶切位点越多，切割产生的片段可能越小，更有利于后续的PCR扩增。由于引物是根据已知序列设计的，但此时需要扩增未知序列，因此可以将图乙的片段环化，这样就可以利用现有引物扩增出未知序列。为了确定未知序列是否是同一基因，需要准确比对其上的碱基序列，因此对同一个基因的操作为测序和序列比对。 【小问3详解】 突变植株成功导入野生型基因，但野生型基因未必可以正常表达，因此不能确定该植株的表型为野生型。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $