辽宁沈阳市东北育才学校2027届高三上学期第一次模拟生物试卷

东北育才高中高三年级第一次模拟考试生物科答案 1-5:DBBAB 6-10:CBDAC 11-15：CBCDB 16.AB 17.BD 18.AD 19.AD 20.ABD 21.（10分，除特殊标明外，每空1分） (1)水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙（可以直接通过磷脂分子）；膜上存在水通道蛋白，水分子可以借助水通道蛋白通过膜（2分） 构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动（磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动）（2分） (2)进行细胞间信息交流 (3)选择透过性 K+通过载体蛋白逆浓度梯度运输需要消耗能量（运输方式是主动运输需要消耗能量），呼吸抑制剂使细胞呼吸产生的能量减少 (4)降低 载体蛋白发生磷酸化（与H+结合），导致其空间结构改变（2分） 22.（12分，除特殊标明外，每空1分） (1)ATP、NADPH中活跃的化学能（2分） (2)比值 大约相等（无显著差异） 高光照条件下，pgl的天线色素比例低，吸收传递的光能减少，避免过多的光能对光系统的破坏，而反应中心色素占比高，可将吸收的光能尽多转化成化学能，因此最大光合速率及生物量更高（3分） (3)气孔关闭 上层叶片叶绿素含量低，部分光能未被吸收而透射到下层，使下层叶片获得更多光能（2分） (4)叶片小、颜色浅（叶绿素含量低）、透光率高（或叶片直立、狭长、角度适宜等，合理即可）（2分） 23.（11分） (1) 高压蒸汽灭菌（或湿热灭菌）（1分） 稀释涂布平板（1分） 4.2×105（1分） (2)色氨酸 (3)酶1 (4) Ⅲ 突变株E能为突变株C提供吲哚，接近Ⅲ一端的突变株C能最终将吲哚合成色氨酸 24.（11分） (1)全能性 脱分化（去分化） 生长素和细胞分裂素的比例（植物激素的种类和比例） (2)与野生型植株相比，生长素受体缺失突变体中W基因的相对表达量始终更低（2分） W物质能促进愈伤组织形成，促进芽的分化（2分） (3) W基因过表达 + (4)（2分） 25.（11分） (1)RNA聚合酶识别和结合的部位（驱动目的基因转录） (2)使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸（2分） A和E（2分） (3) 2（2分） 1150 bp和14850 bp（2分） (4)未出现黄斑/始终保持绿色 弱于 学科网（北京）股份有限公司 $东北育才高中高三年级第一次模拟考试生物科试卷 考试时长：75分钟满分：100分 一、单项选择题（每题2分，共15小题，共30分） 1.发菜是一种光合生物，其体内的异形胞具有固氮酶，能将空气中的氮转化为可利 用的氮素，供发菜吸收利用，参与蛋白质的合成，其蛋白质含量约为鸡蛋的1.5倍。 下列有关发菜的叙述正确的是() A.发菜的蛋白质含量是鸡蛋的1.5倍，可能与发菜细胞的核仁大，形成的核糖体数 量多有关 B.发菜细胞没有叶绿体，但可以进行光合作用的原因是其具有与植物细胞相同的光 合色素 C.发菜细胞的细胞壁与植物细胞的细胞壁组成成分有区别，DNA是发菜的主要遗传 物质 D.发菜是一种重要的固氮生物，可以为其他土壤微生物提供可利用的氮源 2.脂质体是一种根据磷脂分子可在水中形成稳定脂双层的原理制成的人工膜，是很 多药物的理想载体，结构如图所示。脂质体中的胆固醇有比磷脂更长的尾部，可使膜 的通透性降低，对于维持生物膜结构的稳定性有重要作用。下列叙述错误的是() A.脂质体的“膜”结构与细胞膜类似，都具有磷脂双分子层 B.甲处适合装载脂溶性药物，乙处适合装载水溶性药物 胆固醇 C.脂质体中加入胆固醇的目的可能是减少药物渗漏 D.脂质体表面不具备可供免疫细胞识别的糖蛋白，故能避免 被免疫细胞识别和清除 3.2025年我国将健康体重管理行动纳入健康中国行动。下 列叙述正确的是() A.淀粉水解为葡萄糖和果糖后可以被人体吸收，糖类可在体内转化为脂肪 B.食物中搭配奶制品和大豆制品等，可补充人体的必需氨基酸 C.纤维素难以被人体消化吸收，科学减重期间应减少膳食纤维的摄入 D.无机电解质在水溶液中能够电离成自由移动的离子，在动物体内可缩合形成多肽 4.某直链多肽含4个缬氨酸（(C5H11N02),蛋白酶1作用于缬氨酸氨基端的肽键，蛋 白酶2作用于缬氨酸羧基端的肽键。该多肽分别经酶1和酶2单独作用后的情况如图 所示，下列相关叙述正确的是() HN- COOH 酶1 酶2 1681314 18 79141519 A B D E F 生物科试卷第1页共12页 A.缬氨酸在该多肽中的位置分别是第7、8、14、19位，其R基的分子式为一CH B.酶1完全作用后形成的产物中氮原子数目与原多肽不一样多 C.酶2完全作用后形成的产物中相对分子质量比原多肽增加36 D.酶1、酶2同时完全作用后形成的肽链中氧原子数目比原多肽多了2个 5.幼苗期的豌豆叶肉组织中，胞间连丝处于“开放态”，允许分子量高达10万的蛋 白质通过；成熟期则转变为“正常态”，仅允许分子量小于500的物质通过。豌豆耳 突花叶病毒(PEBV)依靠其运动蛋白VPg,与胞间连丝内的蛋白环相互作用，暂时扩 大孔径以促进病毒核酸在细胞间转移、PEBV的VPg蛋白突变体失去转移能力而只局 限于初始侵染细胞。下列叙述正确的是() A.动植物细胞均可通过胞间连丝实现细胞间物质运输和信息传递 B.VPg蛋白突变体局限于初始侵染细胞可能与其无法调节胞间连丝孔径有关 C.豌豆叶肉组织发育过程中胞间连丝的状态变化与细胞代谢强度无关 D.PEBV内含有DNA和RNA两种核酸，共含八种核苷酸和五种含氮碱基 6.囊泡运输是细胞内物质转运的重要方式，涉及多种细胞结构的协调配合。科研人 员利用荧光标记技术追踪了囊泡在细胞内的移动路径，并观察了细胞骨架在其中的作 用。下列相关叙述正确的是() A.所有生物均有核糖体，核糖体与蛋白质的合成有关 B.细胞骨架是由纤维素组成的网架结构，与细胞运动、物质运输等生命活动密切相 关 C.生物膜系统和细胞骨架都与物质运输、能量转换和信息传递有关 D.囊泡在细胞中移动并融合的过程，体现了细胞膜的功能特点 7.高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累，使细胞 合成更多的参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白，以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加 工，此过程称为“未折叠蛋白质应答反应(UPR)”。下列叙述正确的是() A.错误折叠或未折叠蛋白质被转运至高尔基体降解 B.合成新的分子伴侣蛋白所需的能量主要由线粒体提供，细胞质基质也可提供部分 ATP C.P过程中，细胞核通过核孔将合成的分子伴侣蛋白直接运输至内质网发挥作用 D.植物通过UP降低内质网中分子伴侣蛋白的合成量，从而减少能量消耗以应对高 温胁迫 8.将一个从清水中取出的成熟植物细胞放入O3溶液中，其原生质层对细胞壁的 压力随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是( ) A.t。~t1时段，细胞液浓度逐渐增大，细胞吸水能力逐渐增强 B.t1t2时段，细胞的吸水和失水处于动态平衡 压力1 C.t2时细胞开始吸收K+和NO? D.t3时刻比t。时刻的细胞体积明显变大 时间 生物科试卷第2页共12页 9.下图为某动物嗅觉感受器细胞接受刺激产生兴奋的过程示意图，下列相关叙述错 误的是() 气味分子 蛋白X Na*通道 M流 激活 G蛋白 ‘催化 激活 ATP cAMP A.图中的通道蛋白、受体蛋白均属于膜蛋白，其合成场所相同 B.构成细胞膜的磷脂分子头部亲水、尾部疏水，可以侧向自由移动 C.气味分子与受体的结合具有特异性，体现了细胞膜的信息交流功能 D.cAMP可为Na+通道蛋白运输Na+过程提供能量 10.中国科学团队发现了耐盐碱的关键基因，对于解决世界粮食问题有着重要意义。 如图表示碱蓬等耐盐碱植物根毛细胞中液泡参与抵抗盐胁迫的相关机制（注：HX和 H+-ATP泵是液泡膜上的转运蛋白)。己知液泡对植物细胞内的环境起调节作用。研究 表明，在盐胁迫下大量N+进入植物根部细胞，使细胞内酶失活，影响蛋白质的正常 合成。下列说法正确的是() Ca2+ H Na ADP Ca2+ H+. H 液泡pH=5.5 ATPH+-ATP泵 A.液泡中的H+浓度低于细胞质基质中的H+浓度 B.依图判断，NHX能同时转运H+和Na+,所以不具有专一性 C.降低细胞质基质中Na+浓度，可避免Na+使细胞内酶失活而影响蛋白质的正常合成 D.从渗透压角度分析，降低细胞液N+浓度有利于植物适应高盐碱环境 11.多酚氧化酶催化酚形成黑色素是储存和运输过程中引起果蔬褐变的主要原因。为 探究不同温度条件下两种多酚氧化酶活性的大小，同学们设计了相关实验，结果如图 所示。下列说法正确的是() A.该实验的自变量是温度和酶的种类，多酚氧化酶用量是因变量 B.相同温度条件下，酶A降低活化能的作用更显著 C.酶A和酶B的最适温度有可能相同 个酚剩余量 D.若要进一步探究酶B最适温度，应在40℃~50℃ 100% 之间设置多个温度梯度进行实验 □酶A 50% ▣酶B 020304050温度/°℃ 生物科试卷第3页共12页 12.某植物具有一定的水淹耐性，但长时间水淹会导致根系细胞中酶Ⅱ和酶I的活性 显著降低，酶V的活性显著增加。下图为该植物根系中不同途径的细胞呼吸过程，下 列相关叙述错误的是() CO, NAD物质甲 NAD* 物质甲 ② 物质乙凰酶Ⅱ、酶m④水 参与 →H2O 酶系I NAD+物质甲 物质甲NAD 葡萄糖 →丙酮酸 HO ① 酶V 酶V ⑤ 一+乙醛 ,物质丙 CO2 ⑥ 物质甲NAD 注：①②③④⑤⑥表示过程。 A.酶V活性增加可能有利于其适应长时间水淹的环境 B.④场所是线粒体基质，物质甲为还原性辅酶川 C.①⑤⑥代表无氧呼吸，无氧呼吸只有①释放少量能量 D.细胞呼吸除了为生物体提供能量，还是生物体代谢的枢纽 13.某研究者为探究某种植物光合速率与呼吸速率对生长发育的影响，进行如下实验： 选取长势一致的该植物幼苗，均分为7组，分别置于7个温度的恒温环境中，光照强 度、C02浓度等其他条件均相同且适宜。每组幼苗先暗处理1h,再光照1h,测定 从实验初始到光照结束时的干重变化量，结果如表所示。 温度/℃ 20 23 26 29 32 35 38 △ml/mg 1 3 4 3 1 -1 -4 △m2/mg -2 ~4 -6-8 -10 -8 -8 注：△m1是从实验初始到光照结束时的千重变化，△m2是暗处理1h后干重的变化。 下列说法正确的是( A.23℃与29℃环境中，该植物的净光合速率相等 B.35℃时，该植物幼苗的总光合速率为7mg/h C.26℃恒温24h条件下，只有光照时间超过9h,该植物幼苗才能正常生长 D.该植物进行光合作用时，当光照强度突然增强，短时间内C5的量将会减少 14.柠檬酸(C6H807)是黑曲霉发酵生产的一种食品酸度调节剂。为实现农业废弃物 资源化利用、降低柠檬酸生产的原料成本，科学家尝试以水稻秸秆为原料制备柠檬酸， 过程如图所示。下列叙述正确的是( 筛选→ 扩大培养 接种「 黑曲霉菌种 发酵罐内发酵 加纤维素酶 水稻秸秆 A.黑曲霉细胞中含有编码柠檬酸的基因，其可直接表达产生柠檬酸 B.选育优良的黑曲霉菌种是发酵工程的中心环节，决定了柠檬酸的产量和品质 生物科试卷第4页共12页 C.发酵结束后，对罐内发酵液采取适当的过滤、沉淀措施就可获得柠檬酸 D.生产柠檬酸时需振荡培养，黑曲霉与生产果醋时所用主要微生物的代谢类型相同 15.转基因猪器官移植的存活时间出现新纪录，为解决人体器官移植供体短缺的医学 难题迈出了关键一步。研究人员敲除SIXI和SALLI基因，构建了肾脏发育缺陷的猪 胚胎，并将过量表达MYCN和BCL2基因的人诱导多能千细胞(iPSCs)注入猪的桑葚 胚或囊胚后，培育出含有人源化肾脏组织的人一猪嵌合胚胎，用于人体器官移植。下 列叙述正确的是() A.对卵母细胞去核时，除显微操作外还可采用梯度离心和紫外线长时间照射等方法 B.在使用限制酶对猪胚胎进行SIXI基因敲除时，破坏四处磷酸二酯键 C.注入的人iPSCs与胚胎干细胞均能分化成各种类型的细胞 D.接受该种肾脏移植的患者，其后代可能携带部分猪的染色体 二、不定项选择题（每题有一至多个正确答案，完全选对得3分，漏选得1分，错 选不得分。共5题，共15分) 16.下面两图分别是油菜种子成熟和萌发过程中营养物质的含量变化示意图。下列说 法正确的是( ) 5o1 脂肪 40 H70 930 60 8950 脂肪 20 40 30 可溶性糖 204 蔗糖 10 71421283542* 0246810* 天数/d 天数/d A.该种子成熟过程中脂肪积累的原因可能是淀粉和可溶性糖转化成脂肪 B.该种子成熟过程中，可溶性糖含量下降可使细胞吸水能力下降 C.该种子萌发过程中干重先增加，脂肪转化为可溶性糖，主要增重的元素为C D.与富含淀粉的小麦种子相比，油菜种子播种时应深播 17.黏蛋白肾病(M瓜D)是一种遗传病，患者细胞内M蛋白异常引起错误折叠蛋白堆 积，导致细胞结构和功能异常，过程如图所示，正常人细胞中产生的错误折叠蛋白被 含T9受体的囊泡运输至溶酶体降解，MKD患者细胞内异常M蛋白与T9受体结合，使 其失去识别功能。下列叙述正确的是 ( 正常人 囊泡T9 MKD患者 M蛋白 内质网 高尔基体 A.正常人细胞中错误折叠蛋白被运输至溶酶体中被氧化分解再利用 B.异常M蛋白从内质网释放，其可能含有肽键、二硫键等化学键 C.M瓜D患者细胞内错误折叠蛋白堆积的原因是高尔基体功能丧失 D.M瓜D患者细胞中错误折叠的蛋白会堆积在内质网和高尔基体之间 生物科试卷第5页共12页 18.在甲、乙、丙、丁四支试管中分别加入一定量的淀粉溶液，在甲、乙、丙试管中 加入等量的淀粉酶溶液，丁试管中加入等量盐酸和淀粉酶的混合液，控制的反应温度 均低于最适温度，甲、乙、丙试管中产物量随时间的变化曲线如图所示。下列叙述错 误的是（) “产物量 甲 小 丙 →反应时间 A.适当提高甲试管的温度，A点将上移 B.三支试管所处的温度高低可能为甲>乙>丙 C.三支试管加入淀粉量的多少为甲>乙=丙 D.若绘制丁试管中产物量的变化曲线则应与横轴重合 19.近年来亚洲黑熊数量锐减，科学家欲通过现代生物技术促进亚洲黑熊数量增加， 其过程如图所示，图中字母代表不同个体，数字代表不同过程。下列说法错误的是 () 动物园亚洲黑熊♀A 野生亚洲黑熊♀B 超数排卵 野生亚 洲黑熊6C8+① 无核卵母细胞体细胞 体外受精感→D受体雌性Q感重构胚 ③1 8⑧ t............... 妊娠分娩 妊娠分娩 E后代 F后代 A.操作中用促性腺激素处理A使其超数排卵，对D和B进行同期发情处理 B.无核卵母细胞和体细胞融合形成的重构胚需用物理或化学方法进行激活 C.培育E后代运用了试管动物技术，培育F后代运用了克隆技术，两种技术均需要 进行胚胎移植 D.将A刚排出的卵子与C的获能精子受精，这种培育E后代的方式为有性生殖 生物科试卷第6页共12页 20.miRNA是细胞中的一类非编码小分子RNA,其与有关蛋白形成沉默复合体RISC 后，通过与靶mRNA结合调控基因的表达，具体机理如图。miR-I50为miRNA家族成 员之一，在多种肿瘤细胞中均异常表达。研究人员将miR-150过表达质粒及其阴性对 照质粒miR-NC分别导入宫颈癌Hela细胞后，检测细胞凋亡率和F0X04蛋白表达量， 结果如图。下列叙述不正确的是() 细 10 NC S抑俞iRNA 5 率 核糖体RISC FOX04 52ku % 靶mRNA 50 B-actin● 42 ku →核糖体移动方向 miR 注：B-actin.为内参蛋白， 在不同细胞中稳定表达 A.miRNA与靶mRNA部分互补，碱基配对方式与miRNA基因转录过程完全不同 B.RISC中的miRNA与靶mRNA的5'端结合，通过阻止核糖体移动阻止翻译进行 C.对照质粒miR-NC可排除其他无关变量对宫颈癌细胞凋亡率的影响 D.miR-150可能通过上调F0X04基因表达来促进宫颈癌细胞的生长和存活 三、简答题（共五道题，共55分） 21.(10分)细胞膜的功能是由它的成分和结构决定，如膜上蛋白质参与细胞的生命 活动。 (1)细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。磷脂分子由亲水性头部和疏水性 尾部组成，虽然细胞膜的磷脂双分子层内部是疏水的，但水分子仍能跨膜运输，其原 因是 。一般认为细胞膜不是静止的，而是具有流动性，其流动 性主要表现为 (2)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受 体结合时，会引起靶细胞产生相应的生理变化，这一过程体现细胞膜的功能 是 (3)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白，对不同物质的跨膜运输起着决定 性作用，这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特点是 。 细胞外的K+ 可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞，在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞 对【+的吸收速率降低，原因是 (4)细胞膜上的H-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解 释放的能量将H泵出细胞，导致细胞外的pH :此过程中，H-ATP酶作为载 体蛋白在转运H时发生的变化是 生物科试卷第7页共12页 22.(12分)植物的光系统是叶绿体类囊体膜上的蛋白质-色素复合体，专门负责捕 获光能并将其转化为化学能，是光合作用光反应的核心装置。植物在长期进化过程中 倾向于过度投资叶绿素合成，从而导致在高光照环境下吸收过多的光能。近日，我国 科学家利用淡绿叶水稻(Pg1),通过测定光合色素含量、光合速率、生物量等指标， 摸索培育高产水稻的新路径。回答下列问题： 低光照 高光照 口反应中心色素 口反应中心色素 ■天线色素 回天线色素 3 2 2 正常水稻 正常水稻 pg 甲 乙 吕距常水稻 ■正常水稻 ▣pgl 40 60 30 20 10 低光照 高光照 低光照 高光照 丙 (1)环境光能通常过剩，多余的光能会使叶绿素分子发生转变，进而破坏光系统，使 光合速率下降。这是因为光反应不能将全部光能转化为 (2)已知光能的吸收、传递依赖光系统中的天线色素，而光能的转换则依赖反应中心 色素。科学家利用卫g1及正常水稻在不同光照强度下分别进行盆栽实验，并测量相关 数据。 ①测定卫g1和正常水稻光合色素含量（图甲和图乙），实验结果显示，在高光照下， 两种水稻的色素相对含量都上升，但pg1的两种色素 变化更显著。 ②进一步测定最大光合作用速率及生物量（图丙和图丁），发现在低光照下pg1的最 大光合速率及生物量与正常水稻相比，但在高光照下Pg1的最大光合速率及生物量均 高于正常水稻。从光系统结构与功能的角度分析，原因是 (3)通过热成像相机测定水稻冠层叶片温度，发现高光照下pg1冠层温度低于正常水 稻。 ①较低的温度可以有效减少因高温导致叶片出现 现象（答出一种即可）， 使光合作用持续高效运行。 ②进一步研究发现，高光照下pg1冠层下部的叶片仍能维持较高的光合速率。结合 pg1叶绿素的特点，推测其原因是 由此可见，叶片并非越绿光合作用越强，而是存在精妙的群体内光能分配策略。基于 上述对pg1的分析，在高密度种植作物时，应选择的叶片性状有 (写两点)。 生物科试卷第8页共12页 23.（11分)色氨酸是某种野生型细菌正常生长繁殖所必需的物质，在细菌内的合成 途径如图1所示，只有当图1所示物质在菌体内积累时，菌体会将部分积累的物质分 泌到胞外。突变株B、C、E因仅缺乏酶1~酶3中的某一种酶而不能合成色氨酸。实 验人员分别将三种突变株划线接种在图2培养基的I一Ⅱ区域，培养短时间内三个区 域均有少量细菌生长增殖，继续培养后发现I区域两端和II区域一端的菌株继续生 长增殖，而Ⅲ区域菌株不再生长（菌株并未死亡）。回答下列问题： 分支酸酶邻氨基苯甲酸 酶2，吲哚 3，色氨酸 图1 IIE) 图2 (1)将所获得的野生型大肠杆菌悬浮液计数，进行了图3所示的操作。 0.5mL0.5mL 0.5ml 悬浮液 4.5mL无菌水纯化培养 图3 ①配制好的培养基通常采用的灭菌方法是 图3接种过程用到的接种方法 是 法。 ②上述实验中涂布了3个培养基，每个培养基上涂布0.2mL稀释液，3个培养基上 生长的菌落数分别为83、81、88，则悬浮液的密度为 个/ml。 (2)配制上述图2培养基除了添加一般营养成分和琼脂之外，还需添加少量 (3)突变株B最可能因缺乏 (填“酶1”、“酶2”或“酶3”)不能合成色氨酸。 (4)Ⅱ区域接近 (填“I”或“”)一端的菌株能继续生长增殖，作出此判 断的理由是 生物科试卷第9页共12页 24.(11分)研究者以拟南芥根段作为组织培养材料，探讨了激素诱导愈伤组织分化 生芽的机制。回答下列问题： (1)离体的拟南芥根段在适宜条件下可以培育出完整的植株，说明植物细胞具有 。在组织培养过程中，根段细胞经过 形成愈伤组织，此后调整培 养基中 可诱导愈伤组织再分化。 (2)己有研究表明转录因子W会影响愈伤组织的形成。 ①研究者利用生长素受体缺失型幼苗的茎尖在愈伤组织培养基中培养一段时间，测得 W基因的相对表达量如图1所示，结果为】 ②研究人员利用野生型(WT)、突变体1(W基因缺失)、突变体2(W基因过表达)进 一 步设计实验，每组分化情况如图2所示，结果说明：与野生型植株相比，生长素受 体缺失突变体中W基因的相对表达量始终更低。并且W物质能愈伤组织形成，芽的分 化 野生型 突变体1突变体2 ◆WT 愈伤组织 ·生长素受体突变体 10 芽 5 0 0392781168小时 图2 图1 (3)研究发现转录因子W会激活P基因的转录调控愈伤组织的形成。并通过后续实验 证明该推测。请在下表中补充支持该结论的实验组设计。 P基因缺失突变体十 实验分组 wt ① W基因过表达 愈伤组织大小 ++ ++++ ② 注：“十”的数量表示愈伤组织的大小。 (④)综合上述信息，在图3中用文字和箭头的形式完善生长素诱导愈伤组织形成的分 子机制 生长素 愈伤组织形成 图3 生物科试卷第10页共12页 25.(11分)钾是植物生长发育中必需的大量元素，提升作物钾吸收利用效率对保障 作物产量和提高抗逆性具有重要意义。ZmHAK1基因是玉米体内编码高亲和性钾离子 转运蛋白的基因。为进一步利用实验明确该基因功能，某团队选取目的基因部分片段 (命名为ZmGR,图1)，构建玉米ZmAK1基因特异性RNA干扰载体（以下简称重组质 粒)抑制该基因表达，并培育出转基因玉米阳性植株。部分实验流程及限制酶识别序 列如下： 利用PCR以ZmGR为模板扩增A、C 几种限制酶识别序列及酶切位 第1步： 片段 点 第2步： 重组质粒的设计与构建 ApaI 5'GGGCC↓C3 第3步： 利用重组质粒转化玉米植株 HindIII 5'A↓AGCTT:3' 第4步： 利用标记基因筛选转基因玉米 BamHI 51 G↓GATCC3' 第5步： 玉米体内钾离子含量的测定 PstI 5'CTGCA↓G3' a链 5 GCA TCA TCT ACG GCG ACA T····T GAC TCA GAC GCA AGT GGT3' b链 3'CGT AGT AGA TGC CGC TGT A···…A CTG AGT CTG CGT TCA CCA5' ZmGR序列 图1 Apa 1 Hind Ill BaoHI LB 终止子Hyg 启动子 终止子 启动子四> 转录后RNA形成 链内双链结构 m 降解 A ZmHAK.1mRNA降解<--- 目@ ←--一○B C ZmHAK1基因特异性RNA干扰载体及干扰原理示意图 图2 LB:左边界；RB:右边界； Hyg:潮霉素抗性基因，不含该基因的玉米经潮霉素处理后，叶片会出现明显黄斑。 请回答相关问题： (1)细胞中具有特定结构的双链RNA可被相关酶识别并降解为小片段。RNA小片段可 识别与自身序列互补的mRNA,引导该mRNA发生降解，重组质粒结构与干扰原理如图 生物科试卷第11页共12页 2所示，其中启动子的作用是 (2)PCR扩增目的基因时，需要加入引物，引物的作用是 ZmGR片段两端无限制酶识别位点，据图分析，为确保基因片段与载体的正确连接， 科研人员在扩增C片段时所用引物为5'GGATCCGCATCATCTACGGCGACAT3'和5' CTGCAGACCACTTGCGTCTGAGTCA-3',则扩增A片段时选择的引物应为 A.5'GGGCCCGCATCATCTACGGCGACAT3 B.5'GCATCATCTACGGCGACATGGGCCC3 C.5'ATGTCGCCGTAGATGATGCGGGCCC3 D.5'TGACTCAGACGCAAGTGGTAAGCTT3' E.5'AAGCTTACCACTTGCGTCTGAGTCA3' F.5'ACCACTTGCGTCTGAGTCAAAGCTT3' (3)为鉴定重组质粒是否成功建立，将该环状质粒用ApaI和BamH I充分双酶切后（所 有识别序列均被切割)，进行电泳鉴定。已知重组质粒总长度约为16000bp,B序列 长度约为150bp,ZmGR序列长度约为500bp,(增加的限制酶序列长度可忽略不计)， 则电泳结果应显示出 条条带，长度分别约为 (4)将重组质粒导入玉米后，利用标记基因对转基因玉米筛选并测定体内钾离子含量。 转基因玉米表现为叶片 ,吸钾能力显著。 (“强于” 或“弱于”)非转基因普通玉米。 生物科试卷第12页共12页