精品解析：四川省成都市树德中学2027届高三上学期开学考试生物试题

树德中学高2024级高三上开学考试生物试题 一、单项选择题（每题3分，共45分） 1. 热量限制（CR）是一种适度减少食物摄入但不造成营养不良的饮食方式，能够有效延缓多种生物的衰老进程。中国科学家研究发现给常态饱食的小鼠、线虫、果蝇等多种动物投食石胆酸也能模拟出CR的效应，并且发现该效应与一条以溶酶体为核心的信号通路密切相关。下列叙述中，不合理的是（ ） A. CR有助于保持健康体重和良好的形体，维持自然健康的体态 B. 石胆酸在不减少食物摄入的情况下就能模拟出CR的效应 C. 衰老细胞都会体积变小，核膜内折，染色质收缩、染色加深 D. CR产生的效应可能与溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器有关 【答案】C 【解析】 【详解】A、CR是适度减少食物摄入且不造成营养不良的饮食方式，可减少多余能量摄入，避免脂肪过度堆积，有助于保持健康体重和良好体态，A正确； B、题中“给常态饱食的小鼠、线虫、果蝇等多种动物投食石胆酸也能模拟出CR的效应”说明石胆酸在不减少食物摄入的情况下就能模拟出CR的效应，B正确； C、衰老细胞的特征包括细胞体积变小、核膜内折、染色质收缩及染色加深，但哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，其衰老时不存在核膜内折、染色质收缩、染色加深的特征，C错误； D、题干提到CR效应与溶酶体信号通路密切相关，溶酶体能通过自噬作用分解衰老、损伤的细胞器，参与延缓衰老过程，D正确。 2. 蓝细菌光合片层膜（类似类囊体膜）和叶绿体的类囊体膜的主要成分为如图所示的单半乳糖甘油二酯（MGDG）和双半乳糖甘油二酯（DGDG）。在缺磷条件下，植物细胞膜的MGDG和DGDG含量会上升。下列有关叙述错误的是（ ） A. 膜成分相似支持“叶绿体起源于蓝细菌”的假说 B. 构成MGDG和DGDG的元素为C、H、O C. 在类囊体膜双分子层结构中，半乳糖位于内侧 D. 缺磷条件下，MGDG和DGDG含量上升有助于植物细胞保持完整性 【答案】C 【解析】 【详解】A、蓝细菌光合片层膜(类似类囊体膜)和叶绿体的类囊体膜的主要成分相似，支持“叶绿体起源于蓝细菌”的假说，A正确； B、MGDG为单半乳糖甘油二酯，DGDG为双半乳糖甘油二酯，糖和甘油二酯的元素组成均为C、H、O，B正确； C、生物膜磷脂双分子层亲水头部在外，疏水尾部相对，半乳糖是水溶性的，位于外侧，C错误； D、单半乳糖甘油二酯（MGDG）、双半乳糖甘油二酯（DGDG）和磷脂分子的结构相似，缺磷条件下，MGDG和DGDG含量上升有助于植物细胞保持完整性，D正确。 3. 研究发现，Mg2+通过水稻叶绿体膜定位的Mg2+转运蛋白M进入叶绿体，如下图所示。研究者构建了P基因敲除的突变水稻，发现M基因表达上升。下列叙述错误的是（ ） A. 由图可知，蔗糖通过促进P基因的作用，从而抑制M基因的表达 B. 若镁缺乏时细胞质基质中蔗糖含量上升最可能是蔗糖合成增多引起 C. 与镁充足时相比，镁缺乏时水稻叶肉细胞中叶绿体上M蛋白数量少 D. 镁元素可能参与植物光合作用、蛋白质合成、代谢调节等生理过程 【答案】B 【解析】 【详解】A、由图可知蔗糖可促进P基因的表达，结合题干“P基因敲除后M基因表达上升”的信息，可推知P基因会抑制M基因的表达，因此蔗糖通过促进P基因的作用抑制M基因表达，A正确； B、镁缺乏时叶绿素合成不足，光合速率下降，蔗糖合成减少，若细胞质基质蔗糖含量上升，最可能是蔗糖向外运输受阻导致，B错误； C、镁缺乏时细胞质基质蔗糖含量上升，促进P基因表达，P基因抑制M基因表达，M基因表达下降，叶绿体上M蛋白数量比镁充足时更少，C正确； D、镁是叶绿素的组成成分，可参与光合作用；是多种酶的激活剂，可参与蛋白质合成；还可通过调节相关基因表达参与代谢调节过程，D正确。 4. 藻类贡献了地球近一半的光合作用，但溶解态的CO2浓度低，且扩散慢等因素极大地限制了藻类的光合作用，有些藻类进化出了摄取HCO3-转化为CO2进行光合作用的方式如图所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. 该藻类可能是原核生物，光合片层上具有与光合作用有关的色素和酶 B. 该藻类的光合片层膜和细胞膜以主动运输方式分别吸收CO2和HCO3- C. 该藻类光合作用形成的C3和细胞呼吸第一阶段形成的丙酮酸的元素组成相同 D. CO2浓度倍增时，该藻类光合作用速率并未倍增可能原因是C5的再生速率不足 【答案】C 【解析】 【详解】A 、该细胞无核膜包被的细胞核，属于原核生物。原核光合生物依靠光合片层分布光合色素与光合作用相关酶，进行光合作用，A正确； B、由图可知，CO2通过光合片层膜和HCO3-通过细胞膜的运输都需要转运蛋白参与且消耗能量，属于主动运输，B正确； C、C3是指3-磷酸甘油酸，其元素组成应为C、H、O、P，而丙酮酸的化学式为C3H4O3，故两者的元素组成不一样，C错误； D、暗反应速率受C5​再生速率、酶数量等因素限制；即使CO2浓度倍增，若C5​再生不足，暗反应速率无法倍增，整体光合速率不会倍增，D正确。 5. 呼吸作用中产生的NADH需要不断被利用并再生出NAD+才能使呼吸作用持续进行。酶M和酶L均能催化NAD+的再生，酶M仅存在于线粒体中，酶L仅存在于细胞质基质中，癌细胞在氧气充足的条件下，无氧呼吸也非常活跃。科研人员用不同浓度的某种药物抑制癌细胞呼吸作用第一阶段，然后检测相关酶活性，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 呼吸作用第一阶段速率相对值为100的组别为该实验的对照组 B. 呼吸作用第一阶段速率相对值较低时，癌细胞以无氧呼吸为主 C. 酶M参与有氧呼吸的第三阶段，酶L参与无氧呼吸的第二阶段 D. 呼吸作用第一阶段速率相对值由60增至90，无氧呼吸速率迅速增强以促进NAD+再生 【答案】B 【解析】 【详解】A、该实验通过药物抑制呼吸作用第一阶段。速率相对值为100，意味着该组没有使用药物进行抑制（即抑制率为0），是实验的基准状态，用于与其它受抑制的组进行比较，这符合对照组的定义，A正确； B、观察图表，在呼吸作用第一阶段速率相对值较低时，代表有氧呼吸的酶M活性显著高于代表无氧呼吸的酶L活性。 这表明在第一阶段速率较低时，细胞主要通过有氧呼吸途径（酶M）来再生NAD+，B错误； C、根据题干信息，酶M存在于线粒体中。有氧呼吸的第三阶段（电子传递链）发生在线粒体内，该过程利用NADH并再生NAD+。因此，酶M参与有氧呼吸第三阶段是合理的。 酶L存在于细胞质基质中。无氧呼吸的第二阶段发生在此处，该过程利用NADH将丙酮酸还原为乳酸，并再生NAD+。因此，酶L参与无氧呼吸第二阶段是合理的，C正确； D、由于呼吸作用中产生的NADH需要不断被利用并再生出NAD+才能使呼吸作用持续进行，当呼吸作用第一阶段速率相对值由60增至90时，无氧呼吸速率迅速增强，这样可以促进NAD⁺再生，D正确。 6. 科研人员利用甲～丁四种肽段以不同组合方式构建了多种纤维素酶。为研究这些纤维素酶的活性，科研人员制备了分别含W1～W4四种纤维素的凝胶，用不同的纤维素酶处理后再用刚果红染色（刚果红可与纤维素形成红色复合物，但不与纤维素水解产物发生这种反应），凝胶染色情况的检测结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. W1～W4四种纤维素的不同之处在于其单体种类不同 B. 该实验自变量是酶的不同肽段组合，因变量是凝胶染色情况 C. 肽段甲促进了肽段乙-丙-丁对W1的催化 D. 肽段丙-丁促进乙对W3的催化而抑制乙对W4的催化 【答案】D 【解析】 【详解】A、纤维素的单体都是葡萄糖，四种纤维素的单体种类相同，A错误； B、该实验有两个自变量：一是纤维素酶的肽段组合，二是纤维素的种类（W1​~W4），因变量是凝胶染色情况（反映酶活性），B错误； C、对W1​而言，乙-丙-丁完全不能水解W1（全红），甲单独即可水解W1（出现无色区），无法说明甲促进乙-丙-丁对W1​的催化，C错误； D、对W3而言，乙-丙-丁的无色区大于乙单独的无色区，说明丙-丁促进乙对W3​的催化；对W4​而言，乙-丙-丁的无色区小于乙单独的无色区，说明丙-丁抑制乙对W4​的催化，D正确。 7. 变构调节是酶活性调节的重要方式，小分子与酶的调节位点结合会引起酶空间结构改变，进而改变酶与底物的亲和力。大肠杆菌嘧啶核苷酸合成的限速酶ATCase的变构调节如图所示（R态：底物亲和力高；T态：底物亲和力低），下列关于ATCase变构调节的叙述，正确的是（ ） A. ATP与CTP均可与ATCase的底物结合位点结合，引发酶的空间结构改变 B. CTP与ATCase结合后构象改变，该变构使酶与底物结合受阻且构象无法复原 C. R态的ATCase与T态相比，在相同条件下，达到相同反应速率所需底物浓度更低 D. ATP和CTP对ATCase的变构调节，属于生物代谢中的正反馈调节 【答案】C 【解析】 【详解】A、结合题意及题图可知，ATP、CTP与ATCase的调节位点结合引发酶的空间结构改变，A错误； B、CTP与ATCase调节位点结合后构象改变，该变构使酶与底物结合受阻，ATCase仅转变为低活性的T态，该转变是可逆的，B错误； C、ATP处理后ATCase为R态，对底物亲和力更高，因此达到相同反应速率时，ATP处理组所需的底物浓度比CTP处理组更低，C正确； D、ATP和CTP对ATCase的变构调节，属于生物代谢中的负反馈调节，如CTP是嘧啶核苷酸合成的产物，产物CTP积累后会抑制ATCase活性，减慢合成过程，该调节属于负反馈调节，D错误。 8. 为了利用CO2培养大肠杆菌，研究者构建了一个GYD1突变体衣藻-大肠杆菌联合体，其代谢过程如下图所示。衣藻中的乙醇酸可以在甘油酸脱氢酶（GYD1）的作用下转化为乙醛酸，也可以排出细胞外。下列说法中错误的是（　　） A. 突变体衣藻因为缺乏GYD1，大量分泌乙醇酸 B. 若环境中CO2/O2比值增大，则衣藻生成乙醇酸增多 C. 培养联合体只需要提供CO2，不需要提供有机碳源 D. 增大光照强度，可以提高培养罐中大肠杆菌的密度 【答案】B 【解析】 【详解】A、GYD1的作用是将乙醇酸转化为乙醛酸，突变体衣藻缺乏GYD1时，乙醇酸无法被转化，只能大量排出细胞外，因此会大量分泌乙醇酸，A正确； B、衣藻中Rubisco酶既可以结合CO₂进行卡尔文循环，也可以结合O₂催化光呼吸生成乙醇酸。当CO2/O2比值增大时，Rubisco更易结合CO2，光呼吸减弱，生成的乙醇酸会减少，B错误； C、衣藻可利用CO2通过光合作用合成有机物，且排出的乙醇酸可作为大肠杆菌的有机碳源，因此培养联合体只需提供CO2，不需要额外提供有机碳源，C正确； D、增大光照强度，衣藻的光合作用增强，代谢更旺盛，排出的乙醇酸（大肠杆菌的碳源）增多，大肠杆菌营养充足，繁殖加快，培养罐中大肠杆菌的密度会提高，D正确。 9. 某精原细胞X（2n=4）的核DNA双链中的P均为31P，将其放在含32P的培养液中培养，产生了2个子细胞，然后转入含31P的培养液中继续培养，其中1个子细胞发育为细胞①，细胞①进行一次分裂产生了细胞②和细胞③。细胞①和细胞②的染色体组成如图所示，H、h及R、r是其中的两对等位基因，不考虑图示以外的其他突变。下列叙述正确的是（ ） A. 该精原细胞X的基因型为HhRr B. 细胞②含有32P的染色体不可能位于细胞同一极 C. 细胞②和细胞③中带有32P的染色体数目相同 D. 细胞④-⑦中含32P的核DNA分子数可能为2、0、2、0 【答案】D 【解析】 【详解】A、由图可知，H/h所在染色体发生了互换，R、r所在染色体发生了基因突变，但无法判断是由R突变为r，还是r突变为R，因此该细胞的基因型无法判断，A错误； B、细胞①中每条染色体，只有一条染色单体的DNA分子单链含有32P（共4条染色单体含有32P），若发生互换的为不含32P的单体，细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离，正常情况下，细胞②有两条染色体含有32P（分布在非同源染色体上），减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，染色单体分离，子染色体移向细胞两极，当含32P的染色体都移向一极，则细胞②含有32P的染色体位于细胞同一极，B错误； C、如果发生互换的h所在的染色单体含有32P，互换的H不含有32P，则在减数分裂Ⅱ后期，细胞②和细胞③中带有32P的染色体数目不同，一个细胞带有32P的染色体有2条，一个细胞带有32P的染色体有3条；若发生互换的非姐妹染色单体都含或都不含32P，互换不影响32P的染色单体数目，细胞②和细胞③中带有32P的染色体数目都为2条，C错误； D、若交叉互换的染色单体都不含32P，则细胞②和③都含有2条染色体带有32P，若减数分裂Ⅱ分裂结束，所有带有32P染色体进入同一个细胞，所有不带有32P染色体进入同一个细胞，则细胞④-⑦中含32P的核DNA分子数可能为2、0、2、0，D正确。 10. 细胞周期可分为分裂间期（包括G1期、S期、G2期）和分裂期（M期），细胞周期的进行受不同周期蛋白的影响，其中周期蛋白cyclinB与蛋白激酶CDK1结合形成复合物MPF后，激活的CDK1促进细胞由G2期进入M期，已知胸苷（TdR）双阻断法可以使细胞周期同步化（同步于G1期和S期交界处），TdR使得处于S期的细胞立刻被抑制，而其他时期的细胞不受影响，且去掉TdR细胞控制作用会消除，下图1是某动物细胞（染色体数为2n=12）的细胞周期及时长示意图，图2是测定的该动物体内细胞①～⑤中染色体数与核DNA分子数的关系图。下列叙述正确的是（ ） A. 激活的CDK1可能参与DNA聚合酶、解旋酶合成的调控 B. 图2中细胞内没有同源染色体的时期只有①② C. 第一次加入TdR约15 h后，S期细胞占细胞周期中细胞的比例约为7/22 D. 第二次加入TdR之前，需将细胞在无TdR的环境中培养，至少需要15 h 【答案】C 【解析】 【详解】A、DNA聚合酶、解旋酶参与DNA复制，激活的CDK1促进细胞由G2期进入M期，G2期已完成DNA复制，因此激活的CDK1不参与DNA聚合酶、解旋酶合成的调控，A错误； B、图2中，根据染色体和核DNA数量可判断，①为精细胞或卵细胞或第二极体，②为次级精母（卵母）细胞或第一极体，处于减数第二次分裂前期或中期，③为体细胞或减数第二次分裂后期，④为减数第一次分裂或有丝分裂前期中期，⑤为有丝分裂后期，因此图2中细胞内没有同源染色体的时期有①②，可能没有同源染色体的细胞为③，B错误； C、据图可知，G1期、S期、G2期和M期分别为10h、7h、3.5h、1.5h。TdR使得处于S期的细胞立刻被抑制，而其他时期的细胞不受影响。预计加入TdR约（G2+M+G1）的时间，即15h后除了处于S期的细胞外其他细胞都停留在G1/S交界处，即S期细胞占细胞周期中细胞的比例约为7/（10+1.5+3.5+7）=7/22，C正确； D、由于S期时间为7h，G1+G2+M=15h，故第二次阻断后应该在第一次洗去TdR之后的7h到15h之间，若大于15h，则部分细胞又进入到了S期，无法使其所有细胞同步，D错误。 11. 尿素分子结构式如图，能被脲酶分解，产物能使酚红指示剂变红。为从土壤中筛选出尿素分解菌，实验人员配制不含氮源的培养基（添加酚红指示剂），向其中加入过滤除菌的尿素后用HCl调至橙黄色，然后倒平板。将1 g土壤样品溶于99 mL无菌水后再稀释104倍，取菌液0.1 mL涂布于上述平板并培养，统计平均菌落数为120个。剩余菌液加等体积的台盼蓝染色后用血细胞计数板（1×1×0.1 mm）检测活菌数。下列错误的是（ ） A. 若中格内菌数量代表所有中格菌数量的平均数，则1 g土壤中活菌数约为2.25×1012个 B. 若采用稀释涂布平板法进行计数，则1 g土壤样品中尿素分解菌的数目约为1.2×109个 C. 若要筛选分解尿素能力强的菌株，红色圈与菌落直径比值大的菌落中的菌株分解尿素能力强 D. 两个尿素分子经缩合反应形成双缩脲（H2N-CO-NH-CO-NH2），可与双缩脲试剂反应成紫色 【答案】A 【解析】 【详解】A、血细胞计数板规格为25中格×16小格；台盼蓝等体积稀释菌液（稀释 2 倍）。一个中格内 无色活菌 9 个、蓝色死菌 3 个，平均每中格活菌=9个，总计数室活菌数 = 9×25=225，计数板体积为0.0001mL，原稀释梯度：土壤总稀释106倍，台盼蓝又等体积稀释×2，因此1g土壤活菌总数=225÷0.0001×106×2=4.5×1012个，A错误； B、1g土壤溶于99mL无菌水，相当于稀释了102倍，再稀释104倍后总稀释倍数为102×104=106倍，取0.1mL涂布得到120个菌落，因此1g土壤中尿素分解菌的数目为120÷0.1×106=1.2×109个，B正确； C、尿素分解菌产生的脲酶可分解尿素产生氨，使酚红指示剂变红，菌株分解尿素能力越强，产生的氨越多，菌落周围红色圈范围越大，因此红色圈与菌落直径比值大的菌株分解尿素能力更强，C正确； D、双缩脲试剂显色原理是双缩脲试剂与两个及以上−CO−NH−的结构结合显紫色； 双缩脲分子H2N−CO−NH−CO−NH2含有 2 个−CO−NH−结构，可和双缩脲试剂生成紫色络合物，D正确。 12. 单倍体胚胎干细胞是指只含一个染色体组，但拥有类似于正常干细胞分裂分化能力的细胞群。利用小鼠建立单倍体胚胎干细胞的操作如下图。下列叙述正确的是（　　） A. 体外受精前，应将精子用含肝素、Na+载体的获能液处理 B. 过程②③④透明带和卵细胞膜之间存在两个第二极体 C. 该操作涉及体外受精、动物细胞培养和胚胎移植等技术 D. 单倍体的胚胎干细胞中可存在两条性染色体 【答案】D 【解析】 【详解】A、体外受精前，应将精子用含肝素、Ca2+载体的获能液处理，A错误； B、卵母细胞在减数分裂I过程中产生第一极体，第一极体不再进行减数分裂Ⅱ，在受精时，次级卵母细胞完成减数分裂Ⅱ，产生第二极体，所以过程②③④透明带和卵细胞膜之间存在一个第一极体和一个第二极体，B错误； C、由图可知，在培养单倍体胚胎干细胞的过程中，首先发生体外受精，然后通过核移植去除雄原核，再对去除雄原核的细胞进行培养，但未进行胚胎移植，C错误； D、单倍体的胚胎干细胞可进行有丝分裂，在有丝分裂后期可存在两条性染色体，D正确。 故选D。 13. 研究者利用某种RNA聚合酶（T7RNAP）、通用型启动子PBAD（被工程菌RNA聚合酶识别）和特异型启动子PT7（仅被T7RNAP识别）来构建酪氨酸酶（催化黑色素形成）的光控表达载体（含大观霉素抗性基因），将其转入驹形杆菌筛选后大量培养，实现蓝光照射下形成由黑色素呈现的特定图形或文字，相关原理如图。下列分析错误的是（ ） 注：N端为该蛋白的氨基端，C端为羧基端。基因1编码酪氨酸酶，基因2编码T7RNAPN端-nMag，基因3编码pMag-T7RNAPC端。 A. T7RNAP可识别结合PT7驱动基因转录 B. 可使用含大观霉素的培养基大量培养新型菌株 C. 启动子①②③分别为PBAD、PBAD和PT7 D. 只有在蓝光照射下基因1才可以转录 【答案】C 【解析】 【详解】A、题干明确说明PT7仅被T7RNAP识别，因此T7RNAP可结合PT7驱动下游基因转录，A正确； B、该载体携带大观霉素抗性基因，可作为筛选标记，因此可用含大观霉素的培养基培养保留成功转入载体的菌株，B正确； C、基因2、基因3需要先表达出T7RNAP的两个片段，才能在蓝光下组装出活性T7RNAP，因此二者的启动子②、③都要能被工程菌自身RNA聚合酶识别，均为PBAD；基因1是受T7RNAP调控的目的基因，启动子①应为PT7。即启动子①②③依次为PT7、PBAD、PBAD， C错误； D、只有蓝光照射才能形成有活性的T7RNAP，进而启动PT7下游基因1的转录，避光时T7RNAP无活性，基因1无法转录，因此只有蓝光照射下基因1才能转录，D正确。 14. 抗凝血酶是人体内一种非常重要的天然抗凝血蛋白，它在维持血液正常流动、防止血栓过度形成方面起着核心作用。如图是构建抗凝血酶基因表达载体所用的pBR质粒的结构及人抗凝血酶基因所在的DNA片段，现已知有引物甲：5′—GGACCCCGGG—3′；引物乙：5′—CATTTCTAGA—3′；引物丙：5′—CCTGGGCCC—3′；引物丁：5′—GTAAAGATCT—3′。下列叙述正确的是（ ） A. PCR扩增抗凝血酶基因时，需用限制酶XmaⅠ处理引物甲 B. PCR扩增抗凝血酶基因时，非模板链上的引物为引物丁 C. 构建表达载体时，应选用BglⅡ和NheⅠ双酶切pBR质粒和抗凝血酶基因 D. 若导入重组质粒的大肠杆菌能在含新霉素的培养基上生长，则说明表达载体构建成功 【答案】B 【解析】 【详解】A、PCR扩增抗凝血酶基因时，引物本身已经提前设计携带了限制酶识别序列，不需要用限制酶处理引物，扩增获得目的基因片段后再用限制酶切割即可，A错误； B、结合转录的方向可知，PCR扩增抗凝血酶基因时，非模板链上（图中基因碱基序列的上链）的引物为引物丁，B正确； C、根据限制酶的识别序列和基因两端含有的相应序列可知，构建表达载体时应用BglⅡ和XmaⅠ双酶切质粒和抗凝血酶基因，C错误； D、图中显示，空质粒本身也带有新霉素抗性基因，导入空质粒的大肠杆菌也能在含新霉素的培养基上生长，因此导入重组质粒的大肠杆菌能在含新霉素的培养基上生长不能说明重组表达载体构建成功，D错误。 15. 制备荧光标记的DNA探针时，需要模板、引物、DNA聚合酶等。在只含大肠杆菌DNA聚合酶、扩增缓冲液、H2O和4种脱氧核苷酸（dCTP、dTTP、dGTP和碱基被荧光标记的dATP）的反应管①～④中，分别加入如表所示的适量单链DNA。已知形成的双链DNA区遵循碱基互补配对原则，且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区。得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有（ ） 反应管 加入的单链DNA（注 a链数多于b链数） ① a链5′-CATGCGGTACCGC-3′ b链3′-CGCGTACGCCATG-5′ ② 5′-AGAGCCAATTGGC-3′ ③ a链5′-ATTTCCCGATCCG-3′ b链3′-AGGGCTAGGCATA-5′ ④ 5′-TTCACTGGCCAGT-3′ A. ①③④ B. ②③④ C. ②④ D. ③④ 【答案】D 【解析】 【详解】①中两条单链DNA分子之间具有互补的序列，但双链DNA区之外的3'端无模板，因此无法进行DNA合成，不能得到带有荧光标记的DNA探针，①错误； ②中仅加入一种序列的单链DNA，不存在可互补形成≥9个连续碱基对双链区的序列，无法启动DNA合成，不能得到带有荧光标记的DNA探针，②错误； ③中两条单链DNA分子之间具有互补的序列，且双链DNA区之外的3'端有模板和碱基T，因此进行DNA合成能得到带有荧光标记的DNA探针，③正确； ④中单链DNA分子内具有自身互补的序列，一条单链DNA分子不发生自身环化，两条链可以形成双链DNA区，且双链DNA区之外的3'端有模板和碱基T，因此进行DNA合成能得到带有荧光标记的DNA探针，④正确。 综上，能得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有③④，D正确，ABC错误。 二、非选择题（共55分） 16. 电影《长安的荔枝》中，李善德受命将岭南的鲜荔枝运送到千里之外的长安，将这看似不可能完成的任务变成了现实。现在科学家们已经弄清色变的原理，如下图： （1）参与酶促褐变反应的酶类主要是多酚氧化酶（PPO），它催化上述反应的原理是________。自然状态（未离本枝）下，成熟的荔枝没有发生褐变，是因为细胞中具有完整的________系统，使PPO与酚类物质分别储存在细胞的不同结构中而不能相遇。 （2）在完全无氧条件下，多酚氧化酶将无法催化上述褐变反应。________（填“能”或“不能”）在此条件下储藏荔枝，原因是________。 （3）据下图分析，糯米糍与妃子笑一整天（24小时）有机物的积累量的关系是________（填“糯米糍更高”“妃子笑更高”“二者相等”或“无法确定”），判断依据是________。 （4）把荔枝加工成果汁也很美味，榨汁时果肉细胞破碎引发褐变反应。瞬时（1~2min）高温处理果汁可以通过降低PPO的活性防止褐变，但高温又会破坏果汁中某些特定营养成分。为探究既能有效防止褐变，又能保留果汁特定营养成分的瞬时处理最佳温度，请提出简单的实验思路（检测方法不做要求）：________。 【答案】（1） ①. 降低化学反应的活化能 ②. 生物膜 （2） ①. 不能 ②. 无氧条件下，荔枝进行无氧呼吸产生酒精毒害细胞，不利于保存 （3） ①. 无法确定 ②. 没有两个品种夜晚的呼吸速率信息 （4）设置一系列高温的温度梯度，分别测定PPO的相对酶活性和某些营养成分的含量，选取PPO活性相对较低、营养物质含量较高的组所对应的温度 【解析】 【小问1详解】 酶通过降低化学反应的活化能来催化反应的进行。细胞中，能将不同物质隔离在不同区域结构是生物膜系统。 【小问2详解】 若处于完全无氧的环境中，荔枝会进行无氧呼吸，产生酒精和二氧化碳，过多的酒精会对荔枝自身造成毒害作用，所以不能在完全无氧的条件下储藏荔枝。 【小问3详解】 光合作用只在有光照的环境下进行，而呼吸作用则可不间断进行，一整天期间，夜晚无光照，而题图只给出了两种植物净光合速率的变化，无法判断其在夜间呼吸速率的情况，所以无法确定糯米糍与妃子笑一整天（24小时）有机物的积累量大小关系。 【小问4详解】 若要同时满足防止褐变和保留果汁营养成分两个目的，则在探究相应的最佳温度时，应兼顾PPO的相对活性以及营养成分的含量，所以可设置一系列高温的温度梯度，分别测定PPO的相对酶活性和某些营养成分的含量，选取PPO活性相对较低且营养物质含量较高的组所对应的温度，作为最佳温度。 17. 在植物体内，制造或输出有机物的组织器官被称为“源”，接纳有机物用于生长或贮藏的组织器官被称为“库”。小麦是重要的粮食作物，其植株最后长出的、位于最上部的叶片称为旗叶（如图所示），旗叶对籽粒产量有重要贡献。回答以下问题。 （1）旗叶是小麦最重要的“源”，与其他叶片相比，旗叶光合作用更具有优势的环境因素是_________，且为适应光反应更好进行，旗叶的叶肉细胞中叶绿体会有更多__________的堆叠。 （2）光合产物从“源”向“库”运输的物质形式主要是蔗糖，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是__________（答一点）。 （3）籽粒是小麦开花后最重要的“库”。为指导田间管理和育种，科研人员对小麦旗叶在不同时期的光合特性指标与籽粒产量的相关性进行了研究，结果如表所示。表中数值代表相关性，数值越大，表明当前时期该指标对籽粒产量的贡献越大。 表：不同时期旗叶光合特性指标与籽粒产量的相关性 时期 抽穗期 开花期 灌浆前期 灌浆中期 灌浆后期 灌浆末期 气孔导度 0.30 0.37 0.70 0.63 0.35 0.11 胞间CO2浓度 0.33 0.33 0.60 0.57 0.30 0.22 叶绿素含量 0.22 0.27 0.33 0.34 0.48 0.45 ①根据表中数据，在__________期旗叶气孔导度对籽粒产量的影响最大。在小麦的品种选育中，针对灌浆后期和末期，应优先选择旗叶__________的品种进行进一步培育。 ②进一步研究发现，若去掉一部分正在发育的籽粒后，旗叶的光合速率会下降，试分析原因：____________________________________________________________。 【答案】（1） ①. 光照强度 ②. 类囊体 （2）蔗糖是非还原性糖，化学性质稳定（或蔗糖分子为二糖，对渗透压的影响相对较小） （3） ①. 灌浆前期 ②. 叶绿素含量高 ③. 籽粒是“库”，去掉部分籽粒后，旗叶（“源”）合成的有机物输出量减少，导致旗叶中有机物积累，反馈抑制了光合作用的进行 【解析】 【小问1详解】 旗叶位于小麦植株最上部，相比其他下部叶片，能更充分地接受光照，所以更具优势的环境因素是光照强度。光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜，类囊体堆叠形成基粒可以增大光反应的膜面积，旗叶为适应更强的光反应，叶绿体内会有更多类囊体堆叠。 【小问2详解】 与还原糖葡萄糖相比，蔗糖是非还原性糖，化学性质稳定（或蔗糖分子为二糖，对渗透压的影响相对较小），更适合长距离韧皮部运输。 【小问3详解】 ① 表格中数值越大代表该指标对籽粒产量贡献越大，气孔导度的数值在灌浆前期达到最大值0.70，因此该时期气孔导度对产量影响最大。灌浆后期和末期，叶绿素含量与籽粒产量的相关性数值远高于气孔导度、胞间CO₂浓度的相关性数值，说明该时期叶绿素含量是影响产量的核心指标，因此选育品种时应优先选择旗叶叶绿素含量高的品种，延长旗叶光合功能期。 ② 籽粒是“库”，去掉部分籽粒后，旗叶（“源”）合成的有机物输出量减少，导致旗叶中有机物积累，反馈抑制了光合作用的进行，最终导致旗叶光合速率下降。 18. 检测食品中维生素B12(VB12)的含量具有重要意义。微生物法是一种检测VB12含量的常用方法，其基本原理是测试菌的生长依赖VB12，培养的生物量与培养基提供的VB12量成对应关系，流程如图(培养物OD值是一种能反映菌体浓度的测量指标，与菌体浓度正相关)。 回答下列问题： （1）图中液体培养基(b)与(c)________(选填“相同”或“不相同”)。 （2）制备测试菌液的“洗涤”和“重悬”操作需使用________溶液，以防止杂菌污染、保证菌体活性。 （3）在“检测食品中的VB12含量”过程中需设计空白(阴性)对照实验，其培养管内包括________[选填序号①液体培养基(c)；②测试菌液；③一定浓度的VB12；④待测样品液；⑤用于提取VB12的溶液]；同时还需设计“不接种测试菌液”的培养管作为另一组对照实验，具体目的是___________________________________。 （4）实验中需每隔一段时间检测培养物OD值。当OD值________时才能用于计算食品中VB12浓度，原因是___________________________________。 【答案】（1）不相同 （2）无菌等渗 （3） ①. ①②⑤ ②. 检测培养基和培养过程是否被杂菌污染，排除杂菌污染对OD值检测结果的干扰 （4） ①. 稳定不再变化 ②. VB12是测试菌生长的限制因子，只有当菌体生长达到稳定期，菌体浓度不再改变，OD 值才能稳定，OD值才与VB12浓度形成稳定对应关系，保证计算结果准确 【解析】 【小问1详解】 液体培养基(b)用于培养活化测试菌，需要含有VB12才能供测试菌生长繁殖；液体培养基(c)用于检测样品中VB12含量，本身不含VB12，因此二者成分不相同。 【小问2详解】 无菌的等渗溶液，可维持菌体正常形态和活性，同时无菌条件能防止杂菌污染，符合操作要求。 【小问3详解】 阴性空白对照的目的是排除提取VB12的溶剂本身对实验的影响，因此需要保留液体培养基(c)、测试菌液，用提取VB12的溶液代替待测样品液，故选①②⑤。不接种测试菌的对照，可通过OD值变化判断培养体系是否被杂菌污染，排除杂菌对结果的干扰。 【小问4详解】 该方法依靠最终菌体生物量反映初始VB12浓度，VB12是测试菌生长的限制因子，只有当菌体生长达到稳定期，菌体浓度不再改变，OD 值才能稳定，OD值才与VB12浓度形成稳定对应关系，保证计算结果准确。 19. 临床调查发现部分癌症患者的癌细胞中存在着携带原癌基因的ecDNA（由于染色体断裂和重新连接，形成游离于染色体外的环状DNA分子）。Cre酶可以将DNA上两个相同loxP位点之间的片段切割后环化，作用原理如图1所示。为构建与癌细胞中类似的ecDNA用于研究。研究者将片段1和片段2（两段均为含loxP位点和标记基因的外源DNA）插入小鼠细胞的12号染色体，再用Cre酶处理，构建了含原癌基因MDM2的ecDNA的细胞模型，过程如图2所示。 （1）常用_____处理培养小鼠细胞使其分散成单个细胞进行培养，培养这些细胞的气体环境为_____。 （2）将片段1和片段2导入小鼠细胞最常用的方法是_____，若想筛选出同时导入片段1和片段2的细胞可在培养基中添加_____。图2中插入小鼠细胞12号染色体上的片段2的组成元件从左向右依次为_____。 ①潮霉素抗性基因 ②嘌呤霉素抗性基因 ③红色荧光蛋白基因 ④绿色荧光蛋白基因上游序列 ⑤绿色荧光蛋白基因下游序列 ⑥loxP位点 （3）ec细胞分裂时，复制后的ecDNA随机分配给两个子细胞，ecDNA不能像染色体DNA一样平均分配的原因可能是自身缺少_____（结构）。用荧光显微镜观察分裂产生的子细胞，观察到_____（现象）的为丢失ecDNA的子细胞。子代ec细胞中ecDNA拷贝数增加可能会导致_____，从而使细胞癌变。培养过程中，为使子代中ec细胞比例增加，可在培养液中加入_____。 【答案】（1） ①. 胰蛋白酶（胶原蛋白酶） ②. 95%空气和5%CO2 （2） ①. 显微注射 ②. 潮霉素和嘌呤霉素 ③. ①④⑥③ （3） ①. 着丝粒 ②. 仅发出红色荧光 ③. MDM2基因过量表达 ④. 潮霉素 【解析】 【小问1详解】 动物细胞培养过程中，常用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）处理组织，使细胞分散成单个细胞，动物细胞培养的气体环境为95%空气+5%CO2，其中空气满足细胞有氧呼吸需求，CO2的作用是维持培养液的pH。 【小问2详解】 将外源DNA导入动物细胞，最常用的方法是显微注射法，片段2含潮霉素抗性基因，片段1含嘌呤霉素抗性基因，因此培养基中同时添加两种抗生素，只有同时导入两个片段的细胞才能存活，完成筛选。根据Cre酶切后的产物反向推导，插入12号染色体的片段2（位于MDM2右侧，以靠近MDM2为左）元件顺序为①潮霉素抗性基因（位于MDM2左侧），④绿色荧光蛋白基因上游序列（loxP位点左侧），⑥loxP位点，③红色荧光蛋白基因（loxP位点右侧），而②嘌呤霉素抗性基因和⑤绿色荧光蛋白基因下游序列位于MDM2右侧。 【小问3详解】 真核细胞分裂时，纺锤丝需要附着在着丝粒上牵引染色体平均分配，ecDNA是游离的环状DNA，缺少着丝粒，无法被纺锤丝牵引，因此不能平均分配。ecDNA携带绿色荧光蛋白的相关序列，红色荧光蛋白基因位于染色体上，因此丢失ecDNA的子细胞只能观察到红色荧光，无绿色荧光。ecDNA携带原癌基因MDM2，拷贝数增加会导致原癌基因过量表达，最终导致细胞癌变。ecDNA携带潮霉素抗性基因，不含ecDNA的细胞没有该抗性，因此培养液中加入潮霉素可以筛选保留ecDNA的细胞，使含ecDNA的细胞比例增加。 20. 科学家采用Golden Gate基因工程技术构建和植物开花机制相关的M、N、O三个基因的重组表达载体，并将其转化到植物细胞中进行后续研究。该技术通过Type Ⅱ S型限制酶（如Bsa I，识别位点为）在识别位点外部若干个碱基处切割DNA，产生黏性末端，最后在同一反应体系中实现多片段的无缝连接。其原理如图所示（以两个片段连接为例）： （1）如图所示，Bsa I切割后理论上可产生的黏性末端最多有__________种，过程②单管反应中应添加的酶有_______________________________酶。 （2）与传统酶切方法相比，Golden Gate技术最大的优势在于利用Bsa I一种内切酶可一次性连接多个片段，回答以下问题： ①使用Type Ⅱ S酶切割后产生的黏性末端由__________决定（填“限制酶识别位点”或“引物设计”）。为保证基因M、N、O按正确顺序连接，需在引物中添加__________序列（填“重叠”或“随机”）。 ②已知若Bsa I的识别序列为5′-GGTCTC-3′，M基因部分序列为。若要实现单管反应多个片段一次性连接，Bsa I酶切片段的产物应__________（填“含”或“不含”）Bsa I酶识别位点。则以下哪对引物设计最适合M基因？__________。 引物1：5′-GGTCTCGACCTTACG-3′； 引物2：5′-GACCTGGTCTCTACG-3′引物3：5′-GGTCTCCCGATGACC-3′；引物4：5′-GGCTAGGTCTCGACC-3′ 【答案】（1） ①. 256 ②. 限制酶（BsaⅠ酶）、DNA连接 （2） ①. 引物设计 ②. 重叠 ③. 不含 ④. 引物1、引物3 【解析】 【小问1详解】 由题图可知，BsaI在识别序列外部切割，产生的黏性末端为4个随机碱基，每个位置有A/T/G/C共4种碱基选择，理论上黏性末端种类为44=256种。单管反应中，既需要BsaI完成酶切产生对应黏性末端，又需要DNA连接酶将酶切后的载体和目的片段连接为重组DNA，因此体系需添加限制酶（BsaⅠ酶）、DNA连接酶。 【小问2详解】   Type Ⅱ S酶的识别位点是固定序列，它在识别位点外侧切割，最终产生的黏性末端序列是由引物上酶切位点外侧的碱基序列决定的，因此黏性末端由引物设计决定。为了让M、N、O三个基因按预设的正确顺序定向连接，需要在引物中添加互补的特异性重叠序列，保证相邻片段的黏性末端精准互补配对，避免错误连接。 若酶切产物仍保留BsaⅠ的识别位点，连接完成后会被体系内的BsaⅠ重新切割，无法得到稳定的重组产物，因此酶切后的最终片段不含BsaⅠ的识别位点。引物1（5'—GGTCTCGACCTTACG—3'）和引物3（5'—GGTCTCCCGATGACC—3），在引物的5'端添加限制酶识别序列，且切除后两端不含Bsa Ⅰ识别位点；而引物2（5'—GACCTGGTCTCTACG—3'）和引物4（5'—GGCTAGGTCTCGACC—3'），限制酶识别序列位于扩增产物内部，所以适合M基因的是引物1和引物3。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 树德中学高2024级高三上开学考试生物试题 一、单项选择题（每题3分，共45分） 1. 热量限制（CR）是一种适度减少食物摄入但不造成营养不良的饮食方式，能够有效延缓多种生物的衰老进程。中国科学家研究发现给常态饱食的小鼠、线虫、果蝇等多种动物投食石胆酸也能模拟出CR的效应，并且发现该效应与一条以溶酶体为核心的信号通路密切相关。下列叙述中，不合理的是（ ） A. CR有助于保持健康体重和良好的形体，维持自然健康的体态 B. 石胆酸在不减少食物摄入的情况下就能模拟出CR的效应 C. 衰老细胞都会体积变小，核膜内折，染色质收缩、染色加深 D. CR产生的效应可能与溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器有关 2. 蓝细菌光合片层膜（类似类囊体膜）和叶绿体的类囊体膜的主要成分为如图所示的单半乳糖甘油二酯（MGDG）和双半乳糖甘油二酯（DGDG）。在缺磷条件下，植物细胞膜的MGDG和DGDG含量会上升。下列有关叙述错误的是（ ） A. 膜成分相似支持“叶绿体起源于蓝细菌”的假说 B. 构成MGDG和DGDG的元素为C、H、O C. 在类囊体膜双分子层结构中，半乳糖位于内侧 D. 缺磷条件下，MGDG和DGDG含量上升有助于植物细胞保持完整性 3. 研究发现，Mg2+通过水稻叶绿体膜定位的Mg2+转运蛋白M进入叶绿体，如下图所示。研究者构建了P基因敲除的突变水稻，发现M基因表达上升。下列叙述错误的是（ ） A. 由图可知，蔗糖通过促进P基因的作用，从而抑制M基因的表达 B. 若镁缺乏时细胞质基质中蔗糖含量上升最可能是蔗糖合成增多引起 C. 与镁充足时相比，镁缺乏时水稻叶肉细胞中叶绿体上M蛋白数量少 D. 镁元素可能参与植物光合作用、蛋白质合成、代谢调节等生理过程 4. 藻类贡献了地球近一半的光合作用，但溶解态的CO2浓度低，且扩散慢等因素极大地限制了藻类的光合作用，有些藻类进化出了摄取HCO3-转化为CO2进行光合作用的方式如图所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. 该藻类可能是原核生物，光合片层上具有与光合作用有关的色素和酶 B. 该藻类的光合片层膜和细胞膜以主动运输方式分别吸收CO2和HCO3- C. 该藻类光合作用形成的C3和细胞呼吸第一阶段形成的丙酮酸的元素组成相同 D. CO2浓度倍增时，该藻类光合作用速率并未倍增可能原因是C5的再生速率不足 5. 呼吸作用中产生的NADH需要不断被利用并再生出NAD+才能使呼吸作用持续进行。酶M和酶L均能催化NAD+的再生，酶M仅存在于线粒体中，酶L仅存在于细胞质基质中，癌细胞在氧气充足的条件下，无氧呼吸也非常活跃。科研人员用不同浓度的某种药物抑制癌细胞呼吸作用第一阶段，然后检测相关酶活性，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 呼吸作用第一阶段速率相对值为100的组别为该实验的对照组 B. 呼吸作用第一阶段速率相对值较低时，癌细胞以无氧呼吸为主 C. 酶M参与有氧呼吸的第三阶段，酶L参与无氧呼吸的第二阶段 D. 呼吸作用第一阶段速率相对值由60增至90，无氧呼吸速率迅速增强以促进NAD+再生 6. 科研人员利用甲～丁四种肽段以不同组合方式构建了多种纤维素酶。为研究这些纤维素酶的活性，科研人员制备了分别含W1～W4四种纤维素的凝胶，用不同的纤维素酶处理后再用刚果红染色（刚果红可与纤维素形成红色复合物，但不与纤维素水解产物发生这种反应），凝胶染色情况的检测结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. W1～W4四种纤维素的不同之处在于其单体种类不同 B. 该实验自变量是酶的不同肽段组合，因变量是凝胶染色情况 C. 肽段甲促进了肽段乙-丙-丁对W1的催化 D. 肽段丙-丁促进乙对W3的催化而抑制乙对W4的催化 7. 变构调节是酶活性调节的重要方式，小分子与酶的调节位点结合会引起酶空间结构改变，进而改变酶与底物的亲和力。大肠杆菌嘧啶核苷酸合成的限速酶ATCase的变构调节如图所示（R态：底物亲和力高；T态：底物亲和力低），下列关于ATCase变构调节的叙述，正确的是（ ） A. ATP与CTP均可与ATCase的底物结合位点结合，引发酶的空间结构改变 B. CTP与ATCase结合后构象改变，该变构使酶与底物结合受阻且构象无法复原 C. R态的ATCase与T态相比，在相同条件下，达到相同反应速率所需底物浓度更低 D. ATP和CTP对ATCase的变构调节，属于生物代谢中的正反馈调节 8. 为了利用CO2培养大肠杆菌，研究者构建了一个GYD1突变体衣藻-大肠杆菌联合体，其代谢过程如下图所示。衣藻中的乙醇酸可以在甘油酸脱氢酶（GYD1）的作用下转化为乙醛酸，也可以排出细胞外。下列说法中错误的是（　　） A. 突变体衣藻因为缺乏GYD1，大量分泌乙醇酸 B. 若环境中CO2/O2比值增大，则衣藻生成乙醇酸增多 C. 培养联合体只需要提供CO2，不需要提供有机碳源 D. 增大光照强度，可以提高培养罐中大肠杆菌的密度 9. 某精原细胞X（2n=4）的核DNA双链中的P均为31P，将其放在含32P的培养液中培养，产生了2个子细胞，然后转入含31P的培养液中继续培养，其中1个子细胞发育为细胞①，细胞①进行一次分裂产生了细胞②和细胞③。细胞①和细胞②的染色体组成如图所示，H、h及R、r是其中的两对等位基因，不考虑图示以外的其他突变。下列叙述正确的是（ ） A. 该精原细胞X的基因型为HhRr B. 细胞②含有32P的染色体不可能位于细胞同一极 C. 细胞②和细胞③中带有32P的染色体数目相同 D. 细胞④-⑦中含32P的核DNA分子数可能为2、0、2、0 10. 细胞周期可分为分裂间期（包括G1期、S期、G2期）和分裂期（M期），细胞周期的进行受不同周期蛋白的影响，其中周期蛋白cyclinB与蛋白激酶CDK1结合形成复合物MPF后，激活的CDK1促进细胞由G2期进入M期，已知胸苷（TdR）双阻断法可以使细胞周期同步化（同步于G1期和S期交界处），TdR使得处于S期的细胞立刻被抑制，而其他时期的细胞不受影响，且去掉TdR细胞控制作用会消除，下图1是某动物细胞（染色体数为2n=12）的细胞周期及时长示意图，图2是测定的该动物体内细胞①～⑤中染色体数与核DNA分子数的关系图。下列叙述正确的是（ ） A. 激活的CDK1可能参与DNA聚合酶、解旋酶合成的调控 B. 图2中细胞内没有同源染色体的时期只有①② C. 第一次加入TdR约15 h后，S期细胞占细胞周期中细胞的比例约为7/22 D. 第二次加入TdR之前，需将细胞在无TdR的环境中培养，至少需要15 h 11. 尿素分子结构式如图，能被脲酶分解，产物能使酚红指示剂变红。为从土壤中筛选出尿素分解菌，实验人员配制不含氮源的培养基（添加酚红指示剂），向其中加入过滤除菌的尿素后用HCl调至橙黄色，然后倒平板。将1 g土壤样品溶于99 mL无菌水后再稀释104倍，取菌液0.1 mL涂布于上述平板并培养，统计平均菌落数为120个。剩余菌液加等体积的台盼蓝染色后用血细胞计数板（1×1×0.1 mm）检测活菌数。下列错误的是（ ） A. 若中格内菌数量代表所有中格菌数量的平均数，则1 g土壤中活菌数约为2.25×1012个 B. 若采用稀释涂布平板法进行计数，则1 g土壤样品中尿素分解菌的数目约为1.2×109个 C. 若要筛选分解尿素能力强的菌株，红色圈与菌落直径比值大的菌落中的菌株分解尿素能力强 D. 两个尿素分子经缩合反应形成双缩脲（H2N-CO-NH-CO-NH2），可与双缩脲试剂反应成紫色 12. 单倍体胚胎干细胞是指只含一个染色体组，但拥有类似于正常干细胞分裂分化能力的细胞群。利用小鼠建立单倍体胚胎干细胞的操作如下图。下列叙述正确的是（　　） A. 体外受精前，应将精子用含肝素、Na+载体的获能液处理 B. 过程②③④透明带和卵细胞膜之间存在两个第二极体 C. 该操作涉及体外受精、动物细胞培养和胚胎移植等技术 D. 单倍体的胚胎干细胞中可存在两条性染色体 13. 研究者利用某种RNA聚合酶（T7RNAP）、通用型启动子PBAD（被工程菌RNA聚合酶识别）和特异型启动子PT7（仅被T7RNAP识别）来构建酪氨酸酶（催化黑色素形成）的光控表达载体（含大观霉素抗性基因），将其转入驹形杆菌筛选后大量培养，实现蓝光照射下形成由黑色素呈现的特定图形或文字，相关原理如图。下列分析错误的是（ ） 注：N端为该蛋白的氨基端，C端为羧基端。基因1编码酪氨酸酶，基因2编码T7RNAPN端-nMag，基因3编码pMag-T7RNAPC端。 A. T7RNAP可识别结合PT7驱动基因转录 B. 可使用含大观霉素的培养基大量培养新型菌株 C. 启动子①②③分别为PBAD、PBAD和PT7 D. 只有在蓝光照射下基因1才可以转录 14. 抗凝血酶是人体内一种非常重要的天然抗凝血蛋白，它在维持血液正常流动、防止血栓过度形成方面起着核心作用。如图是构建抗凝血酶基因表达载体所用的pBR质粒的结构及人抗凝血酶基因所在的DNA片段，现已知有引物甲：5′—GGACCCCGGG—3′；引物乙：5′—CATTTCTAGA—3′；引物丙：5′—CCTGGGCCC—3′；引物丁：5′—GTAAAGATCT—3′。下列叙述正确的是（ ） A. PCR扩增抗凝血酶基因时，需用限制酶XmaⅠ处理引物甲 B. PCR扩增抗凝血酶基因时，非模板链上的引物为引物丁 C. 构建表达载体时，应选用BglⅡ和NheⅠ双酶切pBR质粒和抗凝血酶基因 D. 若导入重组质粒的大肠杆菌能在含新霉素的培养基上生长，则说明表达载体构建成功 15. 制备荧光标记的DNA探针时，需要模板、引物、DNA聚合酶等。在只含大肠杆菌DNA聚合酶、扩增缓冲液、H2O和4种脱氧核苷酸（dCTP、dTTP、dGTP和碱基被荧光标记的dATP）的反应管①～④中，分别加入如表所示的适量单链DNA。已知形成的双链DNA区遵循碱基互补配对原则，且在本实验的温度条件下不能产生小于9个连续碱基对的双链DNA区。得到带有荧光标记的DNA探针的反应管有（ ） 反应管 加入的单链DNA（注 a链数多于b链数） ① a链5′-CATGCGGTACCGC-3′ b链3′-CGCGTACGCCATG-5′ ② 5′-AGAGCCAATTGGC-3′ ③ a链5′-ATTTCCCGATCCG-3′ b链3′-AGGGCTAGGCATA-5′ ④ 5′-TTCACTGGCCAGT-3′ A. ①③④ B. ②③④ C. ②④ D. ③④ 二、非选择题（共55分） 16. 电影《长安的荔枝》中，李善德受命将岭南的鲜荔枝运送到千里之外的长安，将这看似不可能完成的任务变成了现实。现在科学家们已经弄清色变的原理，如下图： （1）参与酶促褐变反应的酶类主要是多酚氧化酶（PPO），它催化上述反应的原理是________。自然状态（未离本枝）下，成熟的荔枝没有发生褐变，是因为细胞中具有完整的________系统，使PPO与酚类物质分别储存在细胞的不同结构中而不能相遇。 （2）在完全无氧条件下，多酚氧化酶将无法催化上述褐变反应。________（填“能”或“不能”）在此条件下储藏荔枝，原因是________。 （3）据下图分析，糯米糍与妃子笑一整天（24小时）有机物的积累量的关系是________（填“糯米糍更高”“妃子笑更高”“二者相等”或“无法确定”），判断依据是________。 （4）把荔枝加工成果汁也很美味，榨汁时果肉细胞破碎引发褐变反应。瞬时（1~2min）高温处理果汁可以通过降低PPO的活性防止褐变，但高温又会破坏果汁中某些特定营养成分。为探究既能有效防止褐变，又能保留果汁特定营养成分的瞬时处理最佳温度，请提出简单的实验思路（检测方法不做要求）：________。 17. 在植物体内，制造或输出有机物的组织器官被称为“源”，接纳有机物用于生长或贮藏的组织器官被称为“库”。小麦是重要的粮食作物，其植株最后长出的、位于最上部的叶片称为旗叶（如图所示），旗叶对籽粒产量有重要贡献。回答以下问题。 （1）旗叶是小麦最重要的“源”，与其他叶片相比，旗叶光合作用更具有优势的环境因素是_________，且为适应光反应更好进行，旗叶的叶肉细胞中叶绿体会有更多__________的堆叠。 （2）光合产物从“源”向“库”运输的物质形式主要是蔗糖，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是__________（答一点）。 （3）籽粒是小麦开花后最重要的“库”。为指导田间管理和育种，科研人员对小麦旗叶在不同时期的光合特性指标与籽粒产量的相关性进行了研究，结果如表所示。表中数值代表相关性，数值越大，表明当前时期该指标对籽粒产量的贡献越大。 表：不同时期旗叶光合特性指标与籽粒产量的相关性 时期 抽穗期 开花期 灌浆前期 灌浆中期 灌浆后期 灌浆末期 气孔导度 0.30 0.37 0.70 0.63 0.35 0.11 胞间CO2浓度 0.33 0.33 0.60 0.57 0.30 0.22 叶绿素含量 0.22 0.27 0.33 0.34 0.48 0.45 ①根据表中数据，在__________期旗叶气孔导度对籽粒产量的影响最大。在小麦的品种选育中，针对灌浆后期和末期，应优先选择旗叶__________的品种进行进一步培育。 ②进一步研究发现，若去掉一部分正在发育的籽粒后，旗叶的光合速率会下降，试分析原因：____________________________________________________________。 18. 检测食品中维生素B12(VB12)的含量具有重要意义。微生物法是一种检测VB12含量的常用方法，其基本原理是测试菌的生长依赖VB12，培养的生物量与培养基提供的VB12量成对应关系，流程如图(培养物OD值是一种能反映菌体浓度的测量指标，与菌体浓度正相关)。 回答下列问题： （1）图中液体培养基(b)与(c)________(选填“相同”或“不相同”)。 （2）制备测试菌液的“洗涤”和“重悬”操作需使用________溶液，以防止杂菌污染、保证菌体活性。 （3）在“检测食品中的VB12含量”过程中需设计空白(阴性)对照实验，其培养管内包括________[选填序号①液体培养基(c)；②测试菌液；③一定浓度的VB12；④待测样品液；⑤用于提取VB12的溶液]；同时还需设计“不接种测试菌液”的培养管作为另一组对照实验，具体目的是___________________________________。 （4）实验中需每隔一段时间检测培养物OD值。当OD值________时才能用于计算食品中VB12浓度，原因是___________________________________。 19. 临床调查发现部分癌症患者的癌细胞中存在着携带原癌基因的ecDNA（由于染色体断裂和重新连接，形成游离于染色体外的环状DNA分子）。Cre酶可以将DNA上两个相同loxP位点之间的片段切割后环化，作用原理如图1所示。为构建与癌细胞中类似的ecDNA用于研究。研究者将片段1和片段2（两段均为含loxP位点和标记基因的外源DNA）插入小鼠细胞的12号染色体，再用Cre酶处理，构建了含原癌基因MDM2的ecDNA的细胞模型，过程如图2所示。 （1）常用_____处理培养小鼠细胞使其分散成单个细胞进行培养，培养这些细胞的气体环境为_____。 （2）将片段1和片段2导入小鼠细胞最常用的方法是_____，若想筛选出同时导入片段1和片段2的细胞可在培养基中添加_____。图2中插入小鼠细胞12号染色体上的片段2的组成元件从左向右依次为_____。 ①潮霉素抗性基因 ②嘌呤霉素抗性基因 ③红色荧光蛋白基因 ④绿色荧光蛋白基因上游序列 ⑤绿色荧光蛋白基因下游序列 ⑥loxP位点 （3）ec细胞分裂时，复制后的ecDNA随机分配给两个子细胞，ecDNA不能像染色体DNA一样平均分配的原因可能是自身缺少_____（结构）。用荧光显微镜观察分裂产生的子细胞，观察到_____（现象）的为丢失ecDNA的子细胞。子代ec细胞中ecDNA拷贝数增加可能会导致_____，从而使细胞癌变。培养过程中，为使子代中ec细胞比例增加，可在培养液中加入_____。 20. 科学家采用Golden Gate基因工程技术构建和植物开花机制相关的M、N、O三个基因的重组表达载体，并将其转化到植物细胞中进行后续研究。该技术通过Type Ⅱ S型限制酶（如Bsa I，识别位点为）在识别位点外部若干个碱基处切割DNA，产生黏性末端，最后在同一反应体系中实现多片段的无缝连接。其原理如图所示（以两个片段连接为例）： （1）如图所示，Bsa I切割后理论上可产生的黏性末端最多有__________种，过程②单管反应中应添加的酶有_______________________________酶。 （2）与传统酶切方法相比，Golden Gate技术最大的优势在于利用Bsa I一种内切酶可一次性连接多个片段，回答以下问题： ①使用Type Ⅱ S酶切割后产生的黏性末端由__________决定（填“限制酶识别位点”或“引物设计”）。为保证基因M、N、O按正确顺序连接，需在引物中添加__________序列（填“重叠”或“随机”）。 ②已知若Bsa I的识别序列为5′-GGTCTC-3′，M基因部分序列为。若要实现单管反应多个片段一次性连接，Bsa I酶切片段的产物应__________（填“含”或“不含”）Bsa I酶识别位点。则以下哪对引物设计最适合M基因？__________。 引物1：5′-GGTCTCGACCTTACG-3′； 引物2：5′-GACCTGGTCTCTACG-3′引物3：5′-GGTCTCCCGATGACC-3′；引物4：5′-GGCTAGGTCTCGACC-3′ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $