精品解析：山西省忻州市2025-2026学年高二下学期7月期末考试生物试题

2025—2026学年第二学期高二年级期末考试试题（卷） 生物 一、单选题（48分） 1. 大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后，拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上，静置一段时间，质粒分布在上清液中，利用上述原理可初步获得质粒DNA。用三种限制酶处理提取的产物，电泳结果如图所示。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述不正确的是（ ） A. 提取DNA时可加入酒精，使溶于酒精的蛋白质等物质溶解 B. 将提取的DNA溶于2mol/LNaCl溶液后；可用二苯胺试剂进行鉴定 C. 电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理 D. 根据电泳结果，质粒上一定没有限制酶I和Ⅱ的切割位点，而有限制酶Ⅲ的切割位点 2. 紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物和色素，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。利用植物细胞培养生产紫草宁的基本过程如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 为提高愈伤组织的诱导速率，诱导时应给予适当时间和强度的光照 B. 悬浮振荡培养前，需用胰蛋白酶从愈伤组织中分离出具活性的单个细胞 C. 植物细胞培养时易发生突变，需筛选出高产突变体才能用来制备生物反应器 D. 紫草宁是紫草细胞的初生代谢物，是紫草细胞基本生命活动所必需的产物 3. 图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为A、B、C、D时的CO2释放速率和O2产生速率的变化。图乙表示蓝细菌的CO2吸收速率与光照强度的关系，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，光照强度为B时，水稻叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率 B. 图甲中，光照强度为D时，水稻叶肉细胞从周围环境中吸收CO2的速率相对值为2 C. 图乙中，光照强度为X时，蓝细菌产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体 D. 图乙中，限制E、F、G点光合速率的主要因素是光照强度 4. 近年来，细胞工程领域成果迭出，方兴未艾。下列叙述正确的是（　　） A. 选择茎尖进行植物组织培养可获得脱毒苗，因为植物茎尖分裂旺盛 B. 在制备原生质体时，可使用蜗牛消化道提取液来降解植物细胞的细胞壁 C. 制备单克隆抗体的过程中，经特定选择培养基筛选出的杂交瘤细胞可直接大规模培养生产目标抗体 D. 制备乳腺生物反应器时，可利用胚胎分割取内细胞团的个别细胞做染色体分析，进行性别鉴定 5. 抗虫和耐除草剂玉米双抗12-5是我国自主研发的转基因品种。为给监管转基因生物安全提供依据，采用PCR方法进行目的基因监测，反应程序如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 预变性过程可促进模板DNA边解旋边复制 B. 后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分 C. 延伸过程无需引物参与即可完成半保留复制 D. 转基因品种经检测含有目的基因后即可上市 6. 我国科研人员借助CRISPR/Cas9技术对小麦的基因进行编辑，获得了抗白粉病小麦。CRISPR/Cas9基因编辑工作原理如图所示。下列说法错误的是（　　） A. 基因编辑过程中通过Cas9特异性识别目标DNA的碱基序列 B. Cas9-sgRNA复合物与限制酶均可断开特定部位的磷酸二酯键 C. 基因编辑小麦没有引入外源基因，理论上来说其安全性高于传统转基因作物 D. sgRNA序列越短，进行基因编辑的过程中“脱靶”的风险越大 7. 2014年出生在澳大利亚的一对姐弟被确认为一种极其罕见的半同卵双胞胎。该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如下图所示，下列叙述错误的是（　　） A. 半同卵双胞胎极其罕见的主要原因是过程1有透明带反应和卵细胞膜反应 B. 过程2所示的P1、P2和M包括了两个雄原核和一个雌原核 C. 过程5内细胞团一分为二发育成的双胞胎共用一个胎盘 D. 这对姐弟来源于母亲和父亲的染色体完全相同 8. “庄庄”是2025年在河北出生的世界首批胚胎干细胞基因编辑克隆牛的一员。这是世界上首次将胚胎干细胞基因编辑技术系统应用于奶牛育种，实现了特定遗传性状的定向、高效改良，大幅缩短了育种周期，是我国动物生物育种领域的重大突破。以下叙述正确的是（　　） A. 为提高早期胚胎利用率，可对获取的囊胚进行胚胎分割，要特别注意均等分割②处细胞 B. 向导RNA与目标DNA通过碱基互补配对方式实现特定识别，Cas9蛋白借此进行精确定位 C. ④操作为胚胎移植技术，需要用性激素预先对受体奶牛进行同期发情处理 D. 进行胚胎移植前，要对供体和受体进行免疫检查，以防止发生免疫排斥反应 9. 关于“琼脂糖凝胶电泳”实验，下列叙述错误的是（　　） A. 根据待分离DNA片段的大小，需用缓冲液配制0.8%～1.2%的琼脂糖溶液 B. 向琼脂糖溶液中加入适量的核酸染料后，需在沸水浴内加热至琼脂糖熔化 C. 将PCR产物和载样缓冲液混合后，需用微量移液器将混合液缓慢注入加样孔 D. 待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时，需及时断电并取出凝胶置于紫外灯下观察 10. 科研人员为研究M蛋白，构建了编码M蛋白的M基因与编码荧光蛋白的G基因融合表达的重组质粒，该质粒的部分结构如图1。为确定融合基因是否正确表达，科研人员提取了发荧光的受体细胞中的总蛋白，分成两组进行相关实验，并分别用抗M蛋白抗体和抗荧光蛋白抗体检测相应蛋白的表达情况，结果如图2和图3（抗体与相应蛋白结合后会显示出条带，条带位置与蛋白质大小有关）。下列叙述错误的是（ ） A. 用PCR检测重组质粒中是否插入完整的G-M融合基因时，应选择引物2和引物3 B. G-M融合基因在受体细胞内转录时，以a链作为模板 C. 条带1检出的蛋白为受体细胞表达的G-M融合蛋白 D. 条带2检出的蛋白可能是受体细胞自身的M基因控制合成的M蛋白 11. 某研究小组利用转基因技术，将绿色荧光蛋白基因（GFP）整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只，交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型，设计了引物1和引物2用于PCR扩增，PCR产物电泳结果如图乙所示。下列叙述正确的是（　　） A. Gata3基因的启动子无法控制GFP基因的表达 B. Gata3基因转录后的mRNA可直接被翻译成相应蛋白质 C. 2号条带的小鼠是野生型，4号条带的小鼠是Gata3-GFP基因纯合子 D. 用引物1和引物3进行PCR，也能通过琼脂糖凝胶电泳法确定GFP基因是否整合成功 12. 基因工程中，使用单个限制酶酶切构建的表达载体易出现连接方向错误和重复插入目的基因片段等现象，可通过酶切及筛选标记鉴定出符合预期的重组载体。研究小组选用的载体P和目的基因CDS片段特征如图，将CDS片段插入载体P的SacⅡ位点后对重组载体进行扩增、筛选和检测。下列叙述错误的是（　　） 注：LacZ基因表达产物为β-半乳糖苷酶，X-gal会被β-半乳糖苷酶分解，产生蓝色产物。 A. 含重组载体的宿主细胞在含X-gal的培养基上，菌落颜色为白色 B. 重组载体被PstⅠ充分酶切后电泳可能会获得长度为9.4kbDNA片段 C. 用EcoRⅠ与PstⅠ充分酶切重组载体，可判断CDS片段的连接方向 D. 用EcoRⅠ与SacⅡ充分酶切重组载体，可得到2个长度的DNA片段 13. 科研人员将等量对T1噬菌体敏感的大肠杆菌接种到12个相同固体培养基上，培养后各平板均长出大量微菌落，接着进行如下表所示实验。下列说法正确的是（ ） 分组 实验处理 培养后统计抗T1噬菌体的菌落数 A组（6个平板） 直接喷T1噬菌体 28个 B组（6个平板） 先把平板上的微菌落重新均匀涂布一 遍，再喷等量T1噬菌体 353个 A. 该实验用于培养大肠杆菌的培养基属于选择培养基 B. B组的涂布使单个突变大肠杆菌形成一个菌落的概率增加 C. 若两组在喷噬菌体前都用适宜紫外线诱变，A、B两组的抗性菌落数差异会消失 D. 该实验证明重新涂布后再喷T1噬菌体导致了抗性突变的大量发生 14. 厌氧菌乙醇梭菌可利用CO、CO2作为碳源合成乙醇，代谢途径如图所示。某乙醇梭菌突变株出现酶基因缺陷，在基础培养基（含有CO2）中不能产生乙醇。研究人员设置了甲、乙和丙三组培养基培养乙醇梭菌，检测有无乙醇生成，以确定菌株的突变情况，结果如表所示。下列有关分析合理的是（ ） 组别 培养条件 实验结果 甲 基础培养基 - 乙 基础培养基+中间产物1 - 丙 基础培养基+中间产物2 + 注：“-”表示无乙醇产生，“+”表示有乙醇产生。 A. 培养该乙醇梭菌的培养基需要添加葡萄糖、牛肉膏等碳源 B. 突变菌株缺乏T酶导致乙组培养基中不能检测到乙醇的生成 C. 突变菌株的A酶基因正常使丙组培养基中可检测到乙醇的生成 D. 实验结果说明，突变菌株的C酶基因缺陷，T酶基因和A酶基因正常 15. 纳他霉素是链霉菌产生的一种真菌抑制剂。为解决发酵过程中链霉菌耐酸性差、产量低的问题，研究者尝试利用如下过程选育高产且耐低pH的菌株。相关叙述正确的是（　　） A. 过程①用盐酸和酒精混合液去除链霉菌细胞壁 B. 多轮的融合筛选都应在低pH平板中培养 C. 融合菌株中可能发生了染色体片段的交换与重组 D. 目标菌株可直接用于纳他霉素的工业发酵生产 16. 阿利效应是指当种群密度处于适度水平时，种群增长最快，密度过高或过低都会对种群增长产生抑制作用。吹绵蚧是一种危害果园生产的害虫，澳洲瓢虫以吹绵蚧为食。吹绵蚧种群数量与被捕食率、补充率的关系模型如图所示，其中补充率代表没有被捕食的情况下吹绵蚧增长的比率。下列说法错误的是（　　） A. 阿利效应所指吹绵蚧种群密度的适度水平在n到P之间 B. 该种群的K值可能不止一个 C. 当种群数量超过P点后，吹绵蚧种群数量受非密度制约因素的影响会加大 D. 吹绵蚧种群数量与澳洲瓢虫种群数量之间存在循环因果关系 二、解答题（52分） 17. 通过基因工程技术由大肠杆菌合成的人生长激素可用于治疗缺乏生长激素的垂体性侏儒症病人。如图1为通过基因工程技术生产人生长激素的过程。请回答下列问题： （1）图1中①过程中可从人的垂体细胞中提取到生长激素mRNA的原因是___，②过程为___，该过程存在的碱基互补配对方式有___（填序号：a.A—T；b.U—A；c.G—C）。 （2）图1中的A为___，利用PCR获取大量A的过程需要___种引物，若将一个A扩增3次，共需要引物___个。PCR扩增后的产物可采用___法来鉴定。 （3）⑤过程可以先用___处理大肠杆菌，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的状态。 （4）图2为图1中B的结构示意图，由图2分析可知，若要成功构建基因表达载体，需要在A的上游和下游分别添加___、___（选填图2中限制酶）的识别位点（假设A的内部不存在相关限制酶的识别位点），请说明添加相应限制酶识别位点的原因：___。 18. 金鱼能在严重缺氧环境中生存若干天，肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸产物不同，下图表示金鱼缺氧状态下，细胞中部分代谢途径。请分析回答： （1）②发生的场所是______；过程⑤发生的场所是______。 （2）①~⑥过程中有ATP生成的是______（填序号），有[H]产生的过程是______（填序号）。 （3）物质X经过③过程产生酒精，同时还产生______物质。金鱼肌细胞与其他组织细胞无氧呼吸产物不同是因为所含的______不同。 （4）在氧气充足时，金鱼的肌细胞和其它细胞呼吸的主要方式是______，进行的场所是______。 （5）在严重缺氧环境中，金鱼肌细胞将乳酸转化成酒精，可以防止细胞生活的环境的pH______，有利于维持细胞正常的代谢。 19. 水体中的雌激素能使斑马鱼细胞产生E蛋白，激活卵黄蛋白原（vtg）基因的表达，因此斑马鱼可用于监测环境雌激素污染程度。为了实现可视化监测，科学家将图1中的vtg基因与图2中Luc基因载体连接，形成vtg-Luc基因重组载体，成功培育了转基因斑马鱼，当极微量雌激素污染水体，斑马鱼的肝脏就发出荧光。Luc表示荧光素酶基因（无启动子），Kanr为卡那霉素抗性基因，ori为复制起点，BamHI、BclI、HindIII、BsrGI为限制酶，→表示转录方向。 注：图1DNA片段不含有图2所示限制酶的识别序列 （1）为使vtg基因与Luc基因载体形成重组载体，选用限制酶_________切割Luc基因载体可降低“空载”概率。通过PCR技术获取vtg基因时，需设计合适的引物。依据图示信息，推测引物1包含的碱基序列为5′_________3′。（写出已知的所有碱基序列） （2）将“vtg-Luc基因重组载体”导入大肠杆菌中进行扩增，为便于筛选，应将大肠杆菌接种在含_________的培养基中，转基因成功的斑马鱼只在肝脏中发出荧光指示污染，其原因是_________。 （3）Luc基因载体上有一段P2A序列，其功能如图所示，据此推测P2A的作用______。 （4）进一步研究发现，E蛋白能与vtg基因启动子的特定序列结合，启动该基因的表达。已知vtg基因启动子含区域1和区域2，为研究E蛋白的结合位点，设计如下实验：用限制酶将启动子切割成含区域1和区域2的两个片段，将两个酶切片段分别与Luc基因载体连接，连接位点位于Luc基因的上游，形成两种重组载体。将重组载体分别导入斑马鱼的_______，待发育成熟后，往水体中添加________进行检测。 20. 图甲为某家系中某种单基因遗传病（相关基因用A/a表示）的遗传系谱图，图乙为此家系中，部分个体用某种限制酶处理相关基因得到大小不同的片段后进行电泳的结果，图中条带表示检测出的特定长度的酶切片段，数字表示碱基对的数目。下列叙述正确的是（ ） A. 该病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传 B. 若Ⅱ1和Ⅱ2再生一个男孩，患病的概率是1/4 C. 若Ⅲ3为正常女孩，Ⅲ3的相关基因经过酶切、电泳后将产生2种条带 D. 由于工作人员的疏忽，X电泳结果的标签丢失，推测X可能是图甲中的Ⅱ4 21. 生态位互补是指在一个生态系统中，不同物种在利用环境资源时，表现出相互补充、差异化的特征。为开展海草床退化治理，研究人员依据此原理利用深根型甲植物和浅根型乙植物在某退化海区开展实验：设置裸沙对照组（CK）、单种甲植物修复组（A）、单种乙植物修复组（B）、甲植物与乙植物混合修复（C）组。测定相关数据如下： 组别 甲植物比叶 面积（m2/g） 甲植物 根冠比 乙植物比叶面积（m2/g） 乙植物根冠比 底栖动物物种丰富度 CK - - - - 12 A 15.2 0.45 - - 25 B - - 22.4 1.3 18 C 18.5 0.82 25.5 1.8 48 注：比叶面积越大，叶片越薄，光捕获能力越强；根冠比为地下生物量与地上生物量的比值。 （1）退化海草床恢复为自然海草床的过程属于________演替。单位面积内海草床生态系统的储碳能力超过了大多数陆地生态系统，会导致人类的碳足迹________（填“增大”或“减小”）。若研究海草床中某种底栖动物的生态位，需要研究它在研究区域内的________（答出两点即可）以及与其他物种的关系等。 （2）与森林群落相比，海草床群落的垂直结构较简单，从环境因素角度分析，主要原因是________。在C组中，两种植物的比叶面积都变大，分析其原因可能是________。 （3）研究表明，在海草床修复过程中，底栖动物的穴居活动会改变沉积物的理化性质，在一定范围内能促进海草的生长，而海草的生长又进一步改善环境，使生态系统趋于稳定。这说明生态系统具有________能力。 （4）综合上述研究，在治理退化生态系统修复实践中，相较于单种修复，多物种混合修复的核心优势是________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年第二学期高二年级期末考试试题（卷） 生物 一、单选题（48分） 1. 大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后，拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上，静置一段时间，质粒分布在上清液中，利用上述原理可初步获得质粒DNA。用三种限制酶处理提取的产物，电泳结果如图所示。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述不正确的是（ ） A. 提取DNA时可加入酒精，使溶于酒精的蛋白质等物质溶解 B. 将提取的DNA溶于2mol/LNaCl溶液后；可用二苯胺试剂进行鉴定 C. 电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理 D. 根据电泳结果，质粒上一定没有限制酶I和Ⅱ的切割位点，而有限制酶Ⅲ的切割位点 【答案】D 【解析】 【分析】DNA的粗提取和鉴定：利用DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精，以及DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，可以将DNA与蛋白质分离开；在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。 【详解】A、由于蛋白质可溶于酒精，而DNA在冷酒精中溶解度很低，所以在提取DNA时加入酒精，使溶于酒精的蛋白质等物质溶解，而让DNA析出，A正确； B、由于DNA在2mol/LNaCl溶液中溶解度较大，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，所以将提取的DNA溶于2mol/LNaCl溶液后，可用二苯胺试剂在沸水条件进行鉴定，B正确； C、DNA带负电，电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着它所带电荷相反的电极移动的原理，C正确； D、因为质粒的本质是环状的DNA，限制酶Ⅰ和Ⅱ处理后电泳只有一条条带，可能是该质粒上有一个切割位点，也可能没有切割位点，D错误。 故选D。 2. 紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物和色素，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。利用植物细胞培养生产紫草宁的基本过程如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 为提高愈伤组织的诱导速率，诱导时应给予适当时间和强度的光照 B. 悬浮振荡培养前，需用胰蛋白酶从愈伤组织中分离出具活性的单个细胞 C. 植物细胞培养时易发生突变，需筛选出高产突变体才能用来制备生物反应器 D. 紫草宁是紫草细胞的初生代谢物，是紫草细胞基本生命活动所必需的产物 【答案】C 【解析】 【分析】植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等，在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。其具体流程为：接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→诱导生根→移栽成活。 【详解】A、光照不利于愈伤组织形成，因此形成愈伤组织的过程中不需要光照，A错误； B、在动物细胞培养过程中，需用胰蛋白酶将组织分散成单个细胞，制成细胞悬液，防止接触抑制，在植物细胞培养时不用胰蛋白酶，B错误； C、组织培养过程中，愈伤组织易受到培养条件和外界环境的影响而发生突变，突变进而发育成为新品种，所以可通过从中筛选获得高产的突变体制备生物反应器，C正确； D、紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物和色素，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。紫草宁属于次生代谢产物，D错误。 故选C。 3. 图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为A、B、C、D时的CO2释放速率和O2产生速率的变化。图乙表示蓝细菌的CO2吸收速率与光照强度的关系，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，光照强度为B时，水稻叶肉细胞的光合速率等于呼吸速率 B. 图甲中，光照强度为D时，水稻叶肉细胞从周围环境中吸收CO2的速率相对值为2 C. 图乙中，光照强度为X时，蓝细菌产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体 D. 图乙中，限制E、F、G点光合速率的主要因素是光照强度 【答案】B 【解析】 【分析】图甲中，光照强度为A时，O2产生总量为0，说明水稻只进行呼吸作用。光照强度为B、C、D时，O2产生总量不为0，说明水稻同时进行呼吸作用和光合作用。图乙中，E点只进行呼吸作用。F点光合作用速率等于呼吸作用速率，为光补偿点。G点之后，光照强度增大，而光合作用速率不再改变，则G点为光饱和点。 【详解】A、分析甲图可知，光照强度为B时，CO2释放量和O2产生总量相等，都为3单位，呼吸作用释放的CO2首先供应叶绿体进行光合作用,剩余部分释放到外界，说明此时呼吸作用大于光合作用，A错误； B、光照强度为D时，水稻叶肉细胞光合作用速率大于呼吸作用速率，光照强度为A时，CO2释放量即为呼吸速率，则光照强度为D时，O2产生总量为8单位，需要消耗的CO2也为8单位，所以单位时间内需从外界吸收CO2为2单位，B正确； C、蓝细菌是原核生物，没有线粒体和叶绿体，图乙中，光照强度为X时，产生ATP的场所是细胞质基质，C错误； D、图乙中，限制G点光合作用速率的因素不是光照强度，可能是二氧化碳浓度及温度等，D错误。 故选B。 4. 近年来，细胞工程领域成果迭出，方兴未艾。下列叙述正确的是（　　） A. 选择茎尖进行植物组织培养可获得脱毒苗，因为植物茎尖分裂旺盛 B. 在制备原生质体时，可使用蜗牛消化道提取液来降解植物细胞的细胞壁 C. 制备单克隆抗体的过程中，经特定选择培养基筛选出的杂交瘤细胞可直接大规模培养生产目标抗体 D. 制备乳腺生物反应器时，可利用胚胎分割取内细胞团的个别细胞做染色体分析，进行性别鉴定 【答案】B 【解析】 【详解】A、选择茎尖进行植物组织培养获得脱毒苗的原因是茎尖分生区附近病毒极少甚至无病毒，并非因为分裂旺盛，A错误； B、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，蜗牛消化道提取液中含有纤维素酶和果胶酶，可降解植物细胞壁制备原生质体，B正确； C、经特定选择培养基筛选出的杂交瘤细胞仅能保证是可无限增殖的杂交细胞，还需进行克隆化培养和抗体检测，筛选出能产生目标特异性抗体的杂交瘤细胞后，才能大规模培养生产抗体，C错误； D、胚胎性别鉴定时需取滋养层细胞做染色体分析，内细胞团细胞将来发育为胎儿的各种组织，取内细胞团细胞会损伤胚胎，影响其正常发育，D错误。 5. 抗虫和耐除草剂玉米双抗12-5是我国自主研发的转基因品种。为给监管转基因生物安全提供依据，采用PCR方法进行目的基因监测，反应程序如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 预变性过程可促进模板DNA边解旋边复制 B. 后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分 C. 延伸过程无需引物参与即可完成半保留复制 D. 转基因品种经检测含有目的基因后即可上市 【答案】B 【解析】 【分析】PCR过程为：①变性，当温度上升到90℃以上时，氢键断裂，双链DNA解旋为单链；②复性，当温度降低到50℃左右是，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合；③延伸，温度上升到72℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸，在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。 【详解】A、预变性是使模板DNA充分变性，A错误； B、后延伸过程后延伸是为了让引物延伸完全并让单链产物完全退火形成双链结构，可使目的基因的扩增更加充分，B正确； C、延伸过程需引物参与，C错误； D、转基因品种不只需要检测是否含有目的基因，还要检测是否表达，还有安全性问题，D错误； 故选B。 6. 我国科研人员借助CRISPR/Cas9技术对小麦的基因进行编辑，获得了抗白粉病小麦。CRISPR/Cas9基因编辑工作原理如图所示。下列说法错误的是（　　） A. 基因编辑过程中通过Cas9特异性识别目标DNA的碱基序列 B. Cas9-sgRNA复合物与限制酶均可断开特定部位的磷酸二酯键 C. 基因编辑小麦没有引入外源基因，理论上来说其安全性高于传统转基因作物 D. sgRNA序列越短，进行基因编辑的过程中“脱靶”的风险越大 【答案】A 【解析】 【分析】基因工程中的操作工具及其作用：①“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶），能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。②“分子缝合针”——DNA连接酶，E•coliDNA连接酶，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合黏性末端和平末端。③“分子运输车”——载体。 【详解】A、在对不同目标DNA进行编辑时，应使用Cas9蛋白和“不同”的sgRNA结合进而实现对不同基因的编辑，A错误； B、sgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割，所以sgRNA可以特异性识别目标DNA分子，Cas9蛋白作用于磷酸二酯键，B正确； C、相较于转基因，基因编辑技术的优势是，可以不引入外源基因，只是在农作物本身的基因上“做手术”，切去一些基因等，提高作物食味品质、改变颜色、增加营养元素，赋予作物抗逆性、抗旱性、抗病性、提高肥料养分利用率等，理论上来说其安全性更高，C正确； D、CRISPR/Cas9技术编辑基因有时会因SgRNA错误结合而出现“脱靶”现象，SgRNA的序列越短，可识别的DNA上的特定碱基序列越短，越容易发生脱靶现象，即脱靶率越高，“脱靶”的风险越大，D正确。 故选A。 7. 2014年出生在澳大利亚的一对姐弟被确认为一种极其罕见的半同卵双胞胎。该对半同卵双胞胎的受精及胚胎发育过程如下图所示，下列叙述错误的是（　　） A. 半同卵双胞胎极其罕见的主要原因是过程1有透明带反应和卵细胞膜反应 B. 过程2所示的P1、P2和M包括了两个雄原核和一个雌原核 C. 过程5内细胞团一分为二发育成的双胞胎共用一个胎盘 D. 这对姐弟来源于母亲和父亲的染色体完全相同 【答案】D 【解析】 【详解】A、透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障，卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的第二道屏障。正常情况下，这两个屏障可阻止多个精子进入卵子，保证受精卵中染色体数目正常。而半同卵双胞胎是由两个精子进入同一个卵子形成的，所以半同卵双胞胎极其罕见的主要原因是过程1有透明带反应和卵细胞膜反应，A正确； B、过程2所示的P1、P2来自两个精子，为两个雄原核，M来自卵子，为一个雌原核，即P1、P2和M包括了两个雄原核和一个雌原核，B正确； C、过程5的图示显示两个胚胎来自同一内细胞团，即内细胞团一分为二发育成的双胞胎共用一个胎盘，C正确； D、两个精子是减数分裂产生的，染色体组成本身就不相同，两个胎儿分别获得了不同精子的遗传物质，因此二者来自父亲的染色体并不完全相同，D错误。 故选D。 8. “庄庄”是2025年在河北出生的世界首批胚胎干细胞基因编辑克隆牛的一员。这是世界上首次将胚胎干细胞基因编辑技术系统应用于奶牛育种，实现了特定遗传性状的定向、高效改良，大幅缩短了育种周期，是我国动物生物育种领域的重大突破。以下叙述正确的是（　　） A. 为提高早期胚胎利用率，可对获取的囊胚进行胚胎分割，要特别注意均等分割②处细胞 B. 向导RNA与目标DNA通过碱基互补配对方式实现特定识别，Cas9蛋白借此进行精确定位 C. ④操作为胚胎移植技术，需要用性激素预先对受体奶牛进行同期发情处理 D. 进行胚胎移植前，要对供体和受体进行免疫检查，以防止发生免疫排斥反应 【答案】B 【解析】 【详解】A、对囊胚进行胚胎分割时，需要注意将内细胞团（①）均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，A错误； B、CRISPR-Cas9 系统中，向导 RNA（sgRNA）通过碱基互补配对的方式与目标 DNA 序列特异性结合，从而引导 Cas9 蛋白精确地定位到目标 DNA 位点，实现对特定基因的编辑，B正确； C、④操作是胚胎移植， 胚胎移植技术是将重构后的胚胎移植到代孕母牛子宫中，并且对受体母牛进行同期发情处理使用的是孕激素，C错误； D、在胚胎移植过程中，受体子宫对移入的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，因此不需要对供体和受体进行免疫检查。 进行胚胎移植前，主要是对供体和受体进行同期发情处理，以保证生理状态一致，D错误。 故选B。 9. 关于“琼脂糖凝胶电泳”实验，下列叙述错误的是（　　） A. 根据待分离DNA片段的大小，需用缓冲液配制0.8%～1.2%的琼脂糖溶液 B. 向琼脂糖溶液中加入适量的核酸染料后，需在沸水浴内加热至琼脂糖熔化 C. 将PCR产物和载样缓冲液混合后，需用微量移液器将混合液缓慢注入加样孔 D. 待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时，需及时断电并取出凝胶置于紫外灯下观察 【答案】B 【解析】 【详解】A、琼脂糖凝胶的浓度决定凝胶孔径大小，需根据待分离DNA片段的大小配制对应浓度的琼脂糖溶液，0.8%～1.2%为分离常规大小DNA片段的常用浓度范围，A正确； B、先将琼脂糖溶液沸水浴加热熔化，待冷却至50~60℃左右再加入核酸染料，避免高温破坏染料结构使其失效，B错误； C、载样缓冲液可增加样品密度，使样品能沉入加样孔，同时含有指示剂可指示电泳进度，因此PCR产物需与载样缓冲液混合后，用微量移液器缓慢注入加样孔，C正确； D、指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时需及时断电，避免待分离DNA片段跑出凝胶，结合了核酸染料的DNA在紫外灯下可发出荧光，便于观察条带，D正确。 10. 科研人员为研究M蛋白，构建了编码M蛋白的M基因与编码荧光蛋白的G基因融合表达的重组质粒，该质粒的部分结构如图1。为确定融合基因是否正确表达，科研人员提取了发荧光的受体细胞中的总蛋白，分成两组进行相关实验，并分别用抗M蛋白抗体和抗荧光蛋白抗体检测相应蛋白的表达情况，结果如图2和图3（抗体与相应蛋白结合后会显示出条带，条带位置与蛋白质大小有关）。下列叙述错误的是（ ） A. 用PCR检测重组质粒中是否插入完整的G-M融合基因时，应选择引物2和引物3 B. G-M融合基因在受体细胞内转录时，以a链作为模板 C. 条带1检出的蛋白为受体细胞表达的G-M融合蛋白 D. 条带2检出的蛋白可能是受体细胞自身的M基因控制合成的M蛋白 【答案】B 【解析】 【详解】A、重组质粒的模板链为3'→5'方向，PCR扩增需要引物与模板链的3'端结合。引物1结合在a链5'端，方向与扩增方向不符；引物4结合在b链5'端，方向也不符；正确引物应为引物2和引物3，A正确； B、启动子位于G基因上游（a链的5'端），转录时RNA聚合酶结合启动子，沿5'→3'方向合成RNA，因此模板链是b链（3'→5'），B错误； C、据图2可知，用抗M蛋白抗体和抗荧光蛋白抗体分别检测，均出现条带1，说明条带1是G-M融合蛋白，C正确； D、据图2可知，抗M蛋白抗体检测出现条带2，抗荧光蛋白抗体检测不出现条带2，说明条带2所检出的蛋白不是由重组质粒上的融合的M基因表达的，可能是受体细胞自身的M基因控制合成的M蛋白，D正确。 11. 某研究小组利用转基因技术，将绿色荧光蛋白基因（GFP）整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只，交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型，设计了引物1和引物2用于PCR扩增，PCR产物电泳结果如图乙所示。下列叙述正确的是（　　） A. Gata3基因的启动子无法控制GFP基因的表达 B. Gata3基因转录后的mRNA可直接被翻译成相应蛋白质 C. 2号条带的小鼠是野生型，4号条带的小鼠是Gata3-GFP基因纯合子 D. 用引物1和引物3进行PCR，也能通过琼脂糖凝胶电泳法确定GFP基因是否整合成功 【答案】D 【解析】 【详解】A、从图甲可知，Gata3基因与GFP基因共用一个启动子，且题干表明实验得到的杂合子雌雄小鼠能正常表达两种蛋白质，这说明Gata3基因的启动子可以控制GFP基因的表达，A错误； B、小鼠属于真核生物，其基因转录后的mRNA需要经过加工（如剪接等）才能被翻译成相应蛋白质，B错误； C、根据图甲中引物的位置可知，以含有GFP基因的DNA为模板进行PCR扩增时得到的是大片段，以不含有GFP基因的DNA（野生型）为模板进行PCR扩增时得到的是小片段，所以2号条带只有大片段，说明其是Gata3-GFP基因纯合子；4号条带只有小片段，说明其是野生型，C错误； D、引物1和引物3分别位于GFP基因两侧，若GFP基因整合成功，则以整合后的DNA为模板，用引物1和引物3进行PCR能扩增出相应片段，通过琼脂糖凝胶电泳可检测到条带；若未整合成功，则无法扩增出相应片段，也就检测不到条带，D正确。 12. 基因工程中，使用单个限制酶酶切构建的表达载体易出现连接方向错误和重复插入目的基因片段等现象，可通过酶切及筛选标记鉴定出符合预期的重组载体。研究小组选用的载体P和目的基因CDS片段特征如图，将CDS片段插入载体P的SacⅡ位点后对重组载体进行扩增、筛选和检测。下列叙述错误的是（　　） 注：LacZ基因表达产物为β-半乳糖苷酶，X-gal会被β-半乳糖苷酶分解，产生蓝色产物。 A. 含重组载体的宿主细胞在含X-gal的培养基上，菌落颜色为白色 B. 重组载体被PstⅠ充分酶切后电泳可能会获得长度为9.4kbDNA片段 C. 用EcoRⅠ与PstⅠ充分酶切重组载体，可判断CDS片段的连接方向 D. 用EcoRⅠ与SacⅡ充分酶切重组载体，可得到2个长度的DNA片段 【答案】D 【解析】 【详解】A、目的基因插入LacZ基因的SacⅡ位点后，LacZ被插入而导致LacZ失活，进而无法表达出有活性的β−半乳糖苷酶，不能分解X−gal产生蓝色物质，因此含重组载体的菌落为白色，A正确； B、单个限制酶酶切可能出现重复插入目的基因的情况，若插入2个CDS，重组载体总长度为4.2+2.6×2=9.4kb；载体仅含1个PstⅠ位点，CDS无 ������ Ⅰ位点，因此酶切后得到1条长度为9.4kb的线性片段，存在这种可能性，B正确； C、PstⅠ位于载体上紧邻 SacⅡ，若CDS插入方向不同，EcoRⅠ距离PstⅠ的长度分别为 0.5 kb和 2.1 kb，双酶切后得到的片段长度不同，因此可以判断连接方向，C正确； D、插入1个CDS的重组载体，共含有2个SacⅡ位点（CDS两端）和1个EcoRⅠ位点（CDS内部），共3个酶切位点，环状DNA经3个切点酶切后，会得到3个不同长度的DNA片段（0.5 kb、2.1 kb、4.2 kb），插入多个CDS会得到更多长度的片段，不可能只得到2个长度的片段，D错误。 13. 科研人员将等量对T1噬菌体敏感的大肠杆菌接种到12个相同固体培养基上，培养后各平板均长出大量微菌落，接着进行如下表所示实验。下列说法正确的是（ ） 分组 实验处理 培养后统计抗T1噬菌体的菌落数 A组（6个平板） 直接喷T1噬菌体 28个 B组（6个平板） 先把平板上的微菌落重新均匀涂布一 遍，再喷等量T1噬菌体 353个 A. 该实验用于培养大肠杆菌的培养基属于选择培养基 B. B组的涂布使单个突变大肠杆菌形成一个菌落的概率增加 C. 若两组在喷噬菌体前都用适宜紫外线诱变，A、B两组的抗性菌落数差异会消失 D. 该实验证明重新涂布后再喷T1噬菌体导致了抗性突变的大量发生 【答案】B 【解析】 【详解】A、选择培养基的成分是促进所需要的微生物的生长，抑制不需要的微生物的生长，该实验用于培养大肠杆菌的培养基是普通培养基，A错误； B、A组中微菌落是聚集的，若一个微菌落内存在多个抗性突变体，它们会因位置重叠仅形成1个菌落，B组重新涂布后，抗性突变体被分散，每个均可独立形成1个菌落，因此，B组的涂布操作提高了单个抗性突变体形成菌落的概率，导致菌落数更多，B正确； C、即使诱变提高突变率，B 组涂布后突变细胞分散的效果依然存在，A 组仍为一个微菌落算一个抗性克隆，B 组会统计到更多克隆内的细胞形成的菌落，差异仍会存在（只是数值都增加），C错误； D、该实验中A、B两组的差异是B组进行了重新涂布操作，B组出现较多抗性菌落，可能是重新涂布使原本分散的抗性菌得以更好地生长形成菌落，而不是重新涂布后再喷T1噬菌体导致抗性突变大量发生，抗性突变在接触T1噬菌体之前就已存在，T1噬菌体只是起选择作用，D错误。 14. 厌氧菌乙醇梭菌可利用CO、CO2作为碳源合成乙醇，代谢途径如图所示。某乙醇梭菌突变株出现酶基因缺陷，在基础培养基（含有CO2）中不能产生乙醇。研究人员设置了甲、乙和丙三组培养基培养乙醇梭菌，检测有无乙醇生成，以确定菌株的突变情况，结果如表所示。下列有关分析合理的是（ ） 组别 培养条件 实验结果 甲 基础培养基 - 乙 基础培养基+中间产物1 - 丙 基础培养基+中间产物2 + 注：“-”表示无乙醇产生，“+”表示有乙醇产生。 A. 培养该乙醇梭菌的培养基需要添加葡萄糖、牛肉膏等碳源 B. 突变菌株缺乏T酶导致乙组培养基中不能检测到乙醇的生成 C. 突变菌株的A酶基因正常使丙组培养基中可检测到乙醇的生成 D. 实验结果说明，突变菌株的C酶基因缺陷，T酶基因和A酶基因正常 【答案】C 【解析】 【详解】A、由题干可知，乙醇梭菌可利用CO、CO₂作为碳源，基础培养基中已含有CO₂可作为碳源，无需额外添加葡萄糖、牛肉膏等有机碳源，A错误； B、乙组培养基中添加了中间产物1，直接跳过了T酶催化CO、CO₂生成中间产物1的步骤，仍无乙醇生成说明乙醇生成受阻与T酶无关，B错误； C、丙组添加了中间产物2后有乙醇生成，说明中间产物2可正常被A酶催化生成乙醇，A酶基因正常，C正确； D、乙组加中间产物1无乙醇、丙组加中间产物2有乙醇，可知中间产物1转化为中间产物2的步骤受阻，即C酶基因缺陷，A酶基因正常，但仅根据本实验无法得出T酶是否正常，D错误。 15. 纳他霉素是链霉菌产生的一种真菌抑制剂。为解决发酵过程中链霉菌耐酸性差、产量低的问题，研究者尝试利用如下过程选育高产且耐低pH的菌株。相关叙述正确的是（　　） A. 过程①用盐酸和酒精混合液去除链霉菌细胞壁 B. 多轮的融合筛选都应在低pH平板中培养 C. 融合菌株中可能发生了染色体片段的交换与重组 D. 目标菌株可直接用于纳他霉素的工业发酵生产 【答案】B 【解析】 【详解】A、链霉菌是原核生物，细胞壁主要成分为肽聚糖，盐酸和酒精混合液（解离液）用于植物细胞解离，不能去除原核生物细胞壁，制备原生质体需用溶菌酶处理，A错误； B、第一轮融合筛选的目标是获得产量高于A且耐低pH的融合菌株B、C，第二轮筛选是为了获得产量高于B、C且耐低pH的融合菌株D、E，所以这两轮筛选都需要在低pH平板中培养，才能筛选出耐低pH的菌株，B正确； C、链霉菌是原核生物，细胞内没有染色体，只有裸露的DNA，因此融合菌株中不会发生染色体片段的交换与重组，C错误； D、目标菌株需经发酵条件优化、安全性检测等进一步鉴定，不能直接用于工业发酵生产，需确保产量稳定、无有害代谢产物等，D错误。 16. 阿利效应是指当种群密度处于适度水平时，种群增长最快，密度过高或过低都会对种群增长产生抑制作用。吹绵蚧是一种危害果园生产的害虫，澳洲瓢虫以吹绵蚧为食。吹绵蚧种群数量与被捕食率、补充率的关系模型如图所示，其中补充率代表没有被捕食的情况下吹绵蚧增长的比率。下列说法错误的是（　　） A. 阿利效应所指吹绵蚧种群密度的适度水平在n到P之间 B. 该种群的K值可能不止一个 C. 当种群数量超过P点后，吹绵蚧种群数量受非密度制约因素的影响会加大 D. 吹绵蚧种群数量与澳洲瓢虫种群数量之间存在循环因果关系 【答案】C 【解析】 【分析】题图分析，图中显示的种群数量变化情况为，m点之前种群数量增加，m点之后种群数量下降，逐渐在m点稳定下来，n点时种群数量达到平衡，高于n点之后种群数量增大，p点达到新的平衡点，高于p点之后，种群数量下降，然后在p点稳定。 【详解】A、根据阿利效应，当种群密度处于适度水平时种群增长最快，从模型中看，n点时补充率等于被捕食率，种群数量小于n点时补充率小于被捕食率，种群数量下降，大于n点后补充率大于被捕食率，种群数量上升，而P点时补充率又等于被捕食率，大于P点后种群数量开始下降，所以阿利效应所指吹绵蚧种群密度的适度水平在n到P之间，A正确； B、模型中显示存在三个不同的种群数量平衡点(m、n和P)，m和P点的两侧数量存在负反馈调节，可能意味着该种群的K值不止一个，B正确； C、当种群数量超过P点后，被捕食率迅速增加，说明吹绵蚧种群数量受密度制约因素(澳洲瓢虫捕食)的影响会加大，而不是非密度制约因素，C错误； D、吹绵蚧种群数量的变化会影响澳洲瓢虫的被捕食率，进而影响澳洲瓢虫种群数量，同时澳洲瓢虫种群数量的变化又会影响吹绵蚧的被捕食率，从而影响吹绵蚧种群数量，两者之间存在循环因果关系，D正确。 故选C。 二、解答题（52分） 17. 通过基因工程技术由大肠杆菌合成的人生长激素可用于治疗缺乏生长激素的垂体性侏儒症病人。如图1为通过基因工程技术生产人生长激素的过程。请回答下列问题： （1）图1中①过程中可从人的垂体细胞中提取到生长激素mRNA的原因是___，②过程为___，该过程存在的碱基互补配对方式有___（填序号：a.A—T；b.U—A；c.G—C）。 （2）图1中的A为___，利用PCR获取大量A的过程需要___种引物，若将一个A扩增3次，共需要引物___个。PCR扩增后的产物可采用___法来鉴定。 （3）⑤过程可以先用___处理大肠杆菌，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的状态。 （4）图2为图1中B的结构示意图，由图2分析可知，若要成功构建基因表达载体，需要在A的上游和下游分别添加___、___（选填图2中限制酶）的识别位点（假设A的内部不存在相关限制酶的识别位点），请说明添加相应限制酶识别位点的原因：___。 【答案】（1） ①. 人的生长激素基因在垂体细胞中选择性表达 ②. 逆转录 ③. abc （2） ①. 生长激素基因 ②. 2##两##二 ③. 14##十四 ④. 琼脂糖凝胶电泳 （3）Ca2+ （4） ①. AluI ②. HindⅡ ③. BamHⅠ会破坏标记基因、EcoRⅠ会破坏复制原点，故不选择此两种限制酶，启动子、终止子应分别位于目的基因上游、下游，结合启动子启动的转录方向，应在目的基因的上游添加AluI的识别位点、下游添加HindⅡ的识别位点 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：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。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【小问1详解】 人的生长激素基因在垂体细胞中选择性表达，故在人的垂体细胞中可以提取生长激素mRNA。②过程是以mRNA为模板合成DNA的过程，为逆转录，该过程存在的碱基互补配对方式有A-T，U-A，G-C。 【小问2详解】 图1中的A为生长激素基因，利用PCR扩增时需要2种引物，若将一个生长激素基因扩增3次，共需要引物2（3+1）－2＝14（个），PCR扩增后的产物可以用琼脂糖凝胶电泳法来鉴定。 【小问3详解】 ⑤过程为将重组的表达载体导入大肠杆菌细胞，可用Ca2+处理大肠杆菌，使大肠杆菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。 【小问4详解】 基因表达载体上除目的基因外，还需要有启动子、终止子、复制原点和标记基因。由题图2可知BamHⅠ会破坏标记基因、EcoRⅠ会破坏复制原点，故不选用此两种限制酶，结合启动子启动的转录方向，为保证目的基因的正确连接与转录，应在目的基因的上游添加AluⅠ的识别位点、下游添加HindⅡ的识别位点。 18. 金鱼能在严重缺氧环境中生存若干天，肌细胞和其他组织细胞中无氧呼吸产物不同，下图表示金鱼缺氧状态下，细胞中部分代谢途径。请分析回答： （1）②发生的场所是______；过程⑤发生的场所是______。 （2）①~⑥过程中有ATP生成的是______（填序号），有[H]产生的过程是______（填序号）。 （3）物质X经过③过程产生酒精，同时还产生______物质。金鱼肌细胞与其他组织细胞无氧呼吸产物不同是因为所含的______不同。 （4）在氧气充足时，金鱼的肌细胞和其它细胞呼吸的主要方式是______，进行的场所是______。 （5）在严重缺氧环境中，金鱼肌细胞将乳酸转化成酒精，可以防止细胞生活的环境的pH______，有利于维持细胞正常的代谢。 【答案】（1） ①. 细胞质基质 ②. 细胞质基质 （2） ①. ② ②. ②④ （3） ①. CO2 ②. 酶 （4） ①. 有氧呼吸 ②. 细胞质基质和线粒体 （5）下降 【解析】 【分析】产生酒精的无氧呼吸：第一阶段在细胞质基质中进行，葡萄糖会被氧化分解为丙酮酸和[H]，会释放少量能量；第二阶段也在细胞质基质中进行，丙酮酸进行不彻底的氧化分解，生成酒精和CO2，不释放能量。产生乳酸的无氧呼吸：第一阶段在细胞质基质中进行，葡萄糖会被氧化分解为丙酮酸和[H]，会释放少量能量；第二阶段也在细胞质基质中进行，丙酮酸进行不彻底的氧化分解，生成乳酸，不释放能量。 【小问1详解】 ②过程表示葡萄糖被氧化分解成丙酮酸，发生的场所是细胞质基质；过程⑤丙酮酸经过不彻底的氧化分解变成乳酸，发生的场所也是细胞质基质。 【小问2详解】 根据以上分析可知，图中①为肌糖原的水解，没有能量释放，也没有[H]的产生；②为细胞呼吸第一阶段，该阶段有[H]和少量能量释放；③是酒精发酵的第二阶段，没有[H]产生，也不释放能量；④为乳酸转化为丙酮酸和[H]的过程；⑤是乳酸发酵的第二阶段，没有[H]生成，也没有能量的释放；⑥是乳酸进入肌细胞的过程，没有[H]生成，也没有能量释放。这些过程中释放的能量可以用来合成ATP，综上，①~⑥过程中有ATP生成的是②过程，有[H]产生的是②和④过程。 【小问3详解】 物质X丙酮酸经过③过程无氧呼吸的第二阶段，产生酒精的同时还产生CO2；金鱼肌细胞与其他组织细胞无氧呼吸产物不同是因为所含的呼吸酶的种类不同，这是在细胞分化过程中基因选择性表达的结果。 【小问4详解】 在氧气充足时，金鱼的肌细胞和其它细胞呼吸的主要方式是有氧呼吸，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。 【小问5详解】 在严重缺氧环境中，金鱼肌细胞将乳酸转化成酒精，可以防止细胞生活的环境的pH降低而引起酸中毒，以维持细胞正常的代谢，这是对环境长期适应的结果。 19. 水体中的雌激素能使斑马鱼细胞产生E蛋白，激活卵黄蛋白原（vtg）基因的表达，因此斑马鱼可用于监测环境雌激素污染程度。为了实现可视化监测，科学家将图1中的vtg基因与图2中Luc基因载体连接，形成vtg-Luc基因重组载体，成功培育了转基因斑马鱼，当极微量雌激素污染水体，斑马鱼的肝脏就发出荧光。Luc表示荧光素酶基因（无启动子），Kanr为卡那霉素抗性基因，ori为复制起点，BamHI、BclI、HindIII、BsrGI为限制酶，→表示转录方向。 注：图1DNA片段不含有图2所示限制酶的识别序列 （1）为使vtg基因与Luc基因载体形成重组载体，选用限制酶_________切割Luc基因载体可降低“空载”概率。通过PCR技术获取vtg基因时，需设计合适的引物。依据图示信息，推测引物1包含的碱基序列为5′_________3′。（写出已知的所有碱基序列） （2）将“vtg-Luc基因重组载体”导入大肠杆菌中进行扩增，为便于筛选，应将大肠杆菌接种在含_________的培养基中，转基因成功的斑马鱼只在肝脏中发出荧光指示污染，其原因是_________。 （3）Luc基因载体上有一段P2A序列，其功能如图所示，据此推测P2A的作用______。 （4）进一步研究发现，E蛋白能与vtg基因启动子的特定序列结合，启动该基因的表达。已知vtg基因启动子含区域1和区域2，为研究E蛋白的结合位点，设计如下实验：用限制酶将启动子切割成含区域1和区域2的两个片段，将两个酶切片段分别与Luc基因载体连接，连接位点位于Luc基因的上游，形成两种重组载体。将重组载体分别导入斑马鱼的_______，待发育成熟后，往水体中添加________进行检测。 【答案】（1） ①. Bcl I和Hind Ⅲ ②. 5'-TGATCAAACTAT-3' （2） ①. 卡那霉素 ②. vtg基因在肝脏中特异性表达 （3）有助于序列两侧的基因表达成独立的蛋白质 （4） ①. 受精卵 ②. 雌激素和荧光素 【解析】 【分析】基因工程的步骤： （1）提取目的基因：基因组文库中获取、cDNA文库中获取。 （2）目的基因与运载体结合：将目的基因与运载体结合的过程，实际上是不同来源的DNA重新组合的过程。如果以质粒作为运载体，首先要用一定的限制酶切割质粒，使质粒出现一个缺口，露出黏性末端。然后用同一种限制酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端（部分限制性内切酶可切割出平末端，拥有相同效果）。 （3）将目的基因导入受体细胞：将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。目的基因的片段与运载体在生物体外连接形成重组DNA分子后，下一步是将重组DNA分子引入受体细胞中进行扩增。 （4）目的基因的检测和表达。 【小问1详解】 由图可知，限制酶BsrGI会破坏Luc，因此不能选择BsrGI，Luc基因载体上存在两个BamHI识别位点，因此不能选择BamHI，为防止目的基因和载体的自身环化和反向连接，因此需选用两种限制酶，即选择BelI、HindIII切割Luc基因载体可降低“空载”概率。根据启动子的位置和基因载体上限制酶的位置，因此需要在引物1上添加限制酶BelI识别序列，因此引物1包含的碱基序列为5′TGATCAAACTAT3′。 【小问2详解】 Kanr为卡那霉素抗性基因做为标记基因，供重组DNA的鉴定和选择，因此为便于筛选，应将大肠杆菌接种在含卡那霉素的培养基中；转基因成功的斑马鱼只在肝脏中发出荧光指示污染，说明vtg基因只在肝脏中特异性表达。 【小问3详解】 由图可知2A肽的作用可使两侧基因形成完整蛋白，即P2A有助于序列两侧的基因表达成独立的蛋白质。 【小问4详解】 可利用显微注射法将目的基因导入动物的受精卵中。由题意可知，在含有雌激素的污水中，转基因斑马鱼可发出荧光，因此可在斑马鱼发育成熟后，往水体中添加雌激素和荧光素检测是否发荧光。 20. 图甲为某家系中某种单基因遗传病（相关基因用A/a表示）的遗传系谱图，图乙为此家系中，部分个体用某种限制酶处理相关基因得到大小不同的片段后进行电泳的结果，图中条带表示检测出的特定长度的酶切片段，数字表示碱基对的数目。下列叙述正确的是（ ） A. 该病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传 B. 若Ⅱ1和Ⅱ2再生一个男孩，患病的概率是1/4 C. 若Ⅲ3为正常女孩，Ⅲ3的相关基因经过酶切、电泳后将产生2种条带 D. 由于工作人员的疏忽，X电泳结果的标签丢失，推测X可能是图甲中的Ⅱ4 【答案】AD 【解析】 【分析】图甲中Ⅰ1和Ⅰ2为正常个体，子女中Ⅱ4为患者，所以该病为隐性遗传病，相关基因可能位于常染色体上，也可能位于X染色体上，无论相关基因位于常染色体还是X染色体上，Ⅰ1均为杂合子，Ⅰ2一定含有正常基因，结合图乙中Ⅰ1和Ⅰ2的电泳条带可知，Ⅰ2不含致病基因，即图中患病基因对应的条带为11.5kb条带，6.5kb和5.0kb条带对应正常基因被酶切后的两个片段，因此该遗传病为X染色体隐性遗传病。 【详解】A、图甲中Ⅰ1和Ⅰ2为正常个体，子女中Ⅱ4为患者，所以该病为隐性遗传病，相关基因可能位于常染色体上，也可能位于X染色体上，无论相关基因位于常染色体还是X染色体上，Ⅰ1均为杂合子，Ⅰ2一定含有正常基因，结合图乙中Ⅰ1和Ⅰ2的电泳条带可知，Ⅰ2不含致病基因，即图中患病基因对应的条带为11.5kb条带，6.5kb和5.0kb条带对应正常基因被酶切后的两个片段，因此该遗传病为X染色体隐性遗传病，A正确； B、Ⅱ1和Ⅱ2基因型分别为XAXa和XAY，二者婚配再生一个男孩患病的概率为1/2，B错误； C、Ⅱ1和Ⅱ2基因型分别为XAXa和XAY，若Ⅲ3为正常女孩，该女孩基因型可能为XAXA或XAXa，则酶切后电泳将产生2或3种条带，C错误； D、据电泳条带可知，X个体只含11.5kb条带，说明只含有a基因，表现为患病，因此，推测X可能是图甲Ⅱ代中的Ⅱ4号个体，D正确。 故选AD。 21. 生态位互补是指在一个生态系统中，不同物种在利用环境资源时，表现出相互补充、差异化的特征。为开展海草床退化治理，研究人员依据此原理利用深根型甲植物和浅根型乙植物在某退化海区开展实验：设置裸沙对照组（CK）、单种甲植物修复组（A）、单种乙植物修复组（B）、甲植物与乙植物混合修复（C）组。测定相关数据如下： 组别 甲植物比叶 面积（m2/g） 甲植物 根冠比 乙植物比叶面积（m2/g） 乙植物根冠比 底栖动物物种丰富度 CK - - - - 12 A 15.2 0.45 - - 25 B - - 22.4 1.3 18 C 18.5 0.82 25.5 1.8 48 注：比叶面积越大，叶片越薄，光捕获能力越强；根冠比为地下生物量与地上生物量的比值。 （1）退化海草床恢复为自然海草床的过程属于________演替。单位面积内海草床生态系统的储碳能力超过了大多数陆地生态系统，会导致人类的碳足迹________（填“增大”或“减小”）。若研究海草床中某种底栖动物的生态位，需要研究它在研究区域内的________（答出两点即可）以及与其他物种的关系等。 （2）与森林群落相比，海草床群落的垂直结构较简单，从环境因素角度分析，主要原因是________。在C组中，两种植物的比叶面积都变大，分析其原因可能是________。 （3）研究表明，在海草床修复过程中，底栖动物的穴居活动会改变沉积物的理化性质，在一定范围内能促进海草的生长，而海草的生长又进一步改善环境，使生态系统趋于稳定。这说明生态系统具有________能力。 （4）综合上述研究，在治理退化生态系统修复实践中，相较于单种修复，多物种混合修复的核心优势是________。 【答案】（1） ①. 次生 ②. 减小 ③. 栖息地、食物、天敌 （2） ①. 水中光穿透力弱，水下光照不足 ②. 竞争加剧，增加比叶面积可获取更多光照 （3）自我调节 （4）实现生态位互补（提高资源利用率）；提高营养结构复杂性 【解析】 【小问1详解】 退化海草床保留了原有土壤条件和部分繁殖体，因此该演替属于次生演替。碳足迹代表表示扣除海洋对碳的吸收量之后，吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积，海草床储碳能力强，可固定更多大气中的二氧化碳，因此人类碳足迹会减小。研究某种动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。 【小问2详解】 群落垂直结构主要由光照等环境因素的垂直差异决定。和森林相比，海草床所在水体环境光穿透力弱，水下光照不足，因此垂直结构更简单。题干明确说明比叶面积越大光捕获能力越强，混合种植后植株总密度提升，叶片相互遮荫导致单株光照不足，竞争加剧，植物通过增大比叶面积提升光捕获能力，适应弱环境，因此两种植物比叶面积均增大。 【小问3详解】 生态系统内部通过生物间的相互作用，自发调节使环境改善、系统趋于稳定，体现了生态系统的自我调节能力。 【小问4详解】 根据题干生态位互补的原理，深根和浅根植物生态位分化，混合种植可以差异化利用不同层次的土壤资源、空间资源，相比单种更能充分利用环境资源，实现生态位互补（提高资源利用率）；提高营养结构复杂性，提高生态系统稳定性，更利于退化生态系统恢复。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $