精品解析：重庆市第一中学校2026-2027学年高三上学期9月阶段检测生物试题

重庆一中高2027届高三9月月考 生物试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。 2.作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题：本题共15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. 有心栽花花不开，无心插柳柳成荫。有时，充分的生物学知识可以弥补部分实验上的失误。下列非标准的实验操作中，不能够实现原实验目的的是（ ） A. 利用洋葱鳞片叶观察植物细胞分裂时细胞核、染色体的形态变化 B. 可以通过斐林试剂制备双缩脲试剂，验证豆浆中含有蛋白质 C. 选取水体中的轮藻，在高倍显微镜下观察胞质环流现象 D. 利用电子显微镜和有机溶剂等，以大肠杆菌为实验材料证明细胞膜由双层脂质分子构成 2. 生长激素是由垂体分泌的蛋白质类激素，能促进蛋白质合成和骨的生长。人生长激素是由191个氨基酸组成的一条多肽，其中含有赖氨酸残基18个（R基是—C4H10N，含有氨基），已知肽酶A专一性水解赖氨酸羧基端的肽键，下列有关说法正确的是（ ） A. 生长激素彻底水解后的产物中至少含有209个氨基 B. 生长激素中含有的非必需氨基酸有13种，能够在人类体内自主合成 C. 生长激素被肽酶A作用后，剩余多肽的分子量之和比生长激素高324 D. 幼年时期缺乏生长激素，可通过口服的方式补充 3. 某科研团队构建了工程细菌与巨噬细胞的内共生系统，为肿瘤免疫治疗提供新方向。该系统包括三个核心机理：①高表达细菌ATP合酶，并减少ATP消耗途径，使其成为人工“ATP工厂”；②使用脂质膜包裹细菌，避免被巨噬细胞的溶酶体降解，延长工程细菌的存在时间；③工程细菌分泌的免疫刺激因子进入巨噬细胞细胞核，使巨噬细胞功能增强。下列相关叙述错误的是（ ） A. 工程细菌的遗传物质都是环状双链DNA B. 内共生巨噬细胞生命活动所需ATP并不全部由工程细菌产生 C. 工程细菌产生的免疫刺激蛋白到达巨噬细胞细胞核内需要穿过2层磷脂双分子层 D. 导入工程细菌后，巨噬细胞内ATP浓度明显上升 4. 为研究胰腺癌细胞自噬能力的强弱，研究人员构建了表达GFP-LC3-RFP融合蛋白的胰腺癌细胞系（GFP为绿色荧光蛋白，RFP为红色荧光蛋白，LC3为内质网膜上的驻留蛋白）。内质网出芽形成隔离膜包裹细胞器形成自噬体，当自噬体与溶酶体融合形成自噬溶酶体后，酸性环境会淬灭GFP荧光，而RFP荧光得以保留。如图，下列说法错误的是（ ） A. 细胞自噬可以维持细胞内部环境的稳定，激烈的细胞自噬可能会引发细胞凋亡 B. 自噬能力越强的胰腺癌细胞，绿色与红色的荧光强度比值越小 C. 参与GFP-LC3-RFP融合蛋白合成加工的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体 D. 通过细胞自噬清除受损的线粒体，水解产物有核苷酸、氨基酸和脂肪酸 5. 青红酒以糯米为主要原料，拌入糖化剂和酒曲酿制而成，其酿制过程主要包括浸泡与蒸煮、糖化与拌曲、密封发酵、过滤与澄清、陈酿等，发酵过程中乙醇含量和残糖量（未被微生物利用的糖含量）变化如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 图中第3～4天乙醇产生速率最快，可用溴麝香草酚蓝溶液检测是否有乙醇生成 B. 蒸煮冷却的糯米加入糖化剂和酒曲后应立即密封，以防止发酵过程中杂菌污染 C. 密封不严时醋酸菌可在酒液表面形成菌膜，将酒精转化为醋酸并释放CO2 D. 酿造过程不必严格灭菌，发酵前添加一定比例的葡萄糖可提高酒精的产量 6. 利用胚胎干细胞法可获得转基因动物：将目的基因导入胚胎干细胞，再注入囊胚构建嵌合体胚胎，经胚胎移植后可获得嵌合体小鼠，具体过程如图甲所示。研究人员将红色荧光蛋白基因导入小鼠胚胎干细胞，获得发红色荧光的胚胎干细胞（ES-R），将ES-R分成5组，分别置于5种不同培养基中培养后，注入小鼠囊胚，继续培养一段时间后检测囊胚中红色荧光面积占比，结果如图乙所示。下列叙述错误的是（ ） A. 嵌合胚胎需在代孕母鼠体内正常孵化后，才能与子宫内膜接触并着床继续发育 B. 培养ES-R时，在培养基中添加血清是为了促进ES-R分化为特定的组织细胞 C. 培养基4CL中红色荧光面积占比最高，说明4CL更有利于ES-R参与嵌合胚胎的发育 D. 若嵌合体小鼠雌雄随机交配，后代受精卵中不一定均存在红色荧光蛋白基因 7. 植物生物反应器具有成本较低、可大规模生产等优点。某科研团队利用烟草叶片生产抗狂犬病病毒的单克隆抗体，主要流程如图所示。下列有关叙述正确的是（ ） A. 常用灭活病毒或聚乙二醇诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，该过程发生了基因重组 B. 利用狂犬病病毒免疫的小鼠，经细胞融合和筛选可获得多种抗狂犬病病毒的单克隆抗体 C. 经CaCl2处理的农杆菌细胞壁通透性增大，处于一种易于吸收外源DNA分子的生理状态 D. 将含有目的基因的农杆菌与烟草叶圆片共培养后，可用PCR技术检测抗体是否生成 8. 豌豆为严格自花传粉、闭花受粉的二倍体植物，已知豌豆种皮由母本体细胞发育形成，子叶由受精卵发育而来。控制豌豆种皮颜色褐色（R）与无色透明（r）、子叶颜色黄色（Y）与绿色（y）的两对基因独立遗传。科研人员借助荧光原位杂交技术对染色体进行特异性标记：携带显性等位基因R的染色体区段可被绿色荧光标记；携带显性等位基因Y的染色体区段可被红色荧光标记；隐性基因无荧光标记。选取基因型为RrYy的豌豆植株甲进行自交，不考虑互换与突变。下列叙述正确的是（ ） A. 子代所有结褐色种皮、黄色子叶种子的植株，体细胞内均可同时观察到绿色与红色荧光 B. 子代只结褐色种皮、绿色子叶种子的植株，体细胞含红色荧光染色体个体所占比例为2/3 C. 子代结无色透明种皮种子的植株共包含3种基因型，其中仅1种基因型的体细胞能检测到绿色荧光 D. 若将豌豆植株甲与隐性纯合个体测交，植株甲上所结种子有4种表现型且比例为1∶1∶1∶1 9. 二倍体烟草的水杨酸可增强植物抗病性，独立遗传的3个基因G、H、K分别控制水杨酸合成途径中三种关键催化酶的合成；基因隐性突变后，代谢停止在突变位点前的物质，野生型（G、H、K均正常）最终积累水杨酸。研究者构建了6种单倍体隐性突变体，分别积累物质如下表所示，下列说法正确的是（ ） 基因突变组合 G H K G+K G+H H+K 积累产物 苯甲醇 苯甲酸酯 水杨酸脂 苯甲醇 苯甲醇 苯甲酸酯 A. 代谢物质出现的先后顺序：苯甲醇→水杨酸酯→苯甲酸酯→水杨酸 B. 向积累苯甲酸酯的突变体细胞中导入正常H基因，即可合成水杨酸 C. 基因型为GgHhKk的植株自交，后代能积累水杨酸酯的植株中纯合子占1/3 D. 纯合积累苯甲酸酯植株与纯合积累水杨酸酯植株杂交，子代可积累水杨酸或水杨酸酯 10. Lov型和Col型是拟南芥的两种品系。研究发现Lov型拟南芥3号染色体上的L3区有两个相邻基因，分别编码可杀死花粉的毒蛋白和对应的解毒蛋白，Col型的L3区仅保留功能缺失的同源序列。纯合Lov型与纯合Col型的杂交种（Lov-Col）3号染色体上L3区基因如图所示，已知L3区几乎不发生重组交换。科研人员分别构建了相关基因缺失的杂交种（Lov-Col），检测其花粉育性如下表，下列叙述正确的是（ ） Lov-Col编号 1号 2号 3号 4号 缺失基因 P0 P3 A 不缺失 花粉育性 50%可育 100%可育 全部不育 ？ A. 编码毒蛋白的基因是A基因 B. P3基因的表达时间晚于A基因 C. 推测杂交种（Lov-Col）4号的花粉育性为100%可育 D. 杂交种（Lov-Col）4号自交产生的子代中，纯合Lov型植株的比例为1/2 11. 果蝇性染色体组成如图甲所示，其刚毛的主要成分是几丁质。粗刚毛与细刚毛由常染色体上的等位基因A/a控制，性染色体上存在等位基因B/b控制刚毛的有无。研究人员取一只粗刚毛雄果蝇与细刚毛雌果蝇杂交得到F1，F1随机交配得到F2，表型统计结果如图乙所示。下列说法错误的是（ ） A. 无刚毛为隐性性状，基因B/b位于X、Y染色体的同源区段 B. 致死基因型为aaXbXb或AAXbXb C. 群体中雌果蝇最多有7种基因型，3种表现型 D. 基因B/b控制刚毛的形成体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程 12. 大麦（2n=14）属于自花传粉、闭花受粉作物，其雄性育性受基因M/m控制，基因型为mm的个体雄性不育，颖壳颜色受基因B/b控制，褐色（B）对黄色（b）完全显性，两对基因位于同一对同源染色体上。科研人员构建了一条含有基因M和B的异常染色体，将其导入黄色雄性不育的大麦中，获得三体品系甲。已知含异常染色体的卵细胞有4/7不存活，含异常染色体的花粉均无法存活。若甲品系减数分裂产生配子时，异常染色体不参与联会，随机移向细胞一极。各基因型个体存活率相同，不考虑染色体互换及其他变异，下列叙述错误的是（ ） A. 甲品系产生配子时，细胞中染色体数目最多可达16条，成熟花粉的基因型为mb B. 人工将甲品系自交得到的F1进行随机交配，后代中黄色颖壳植株的比例为119/128 C. 让甲品系自交后代F1中褐色颖壳的大麦在自然状态下传粉，F2中三体大麦的比例为3/7 D. 若甲品系减数分裂时M或m所在的染色体均可参与联会，则MB雌配子所占比例为1/10 13. EdU和BrdU均为胸腺嘧啶类似物，能掺入DNA复制产物。实验将多个造血干细胞培养于多孔板中，所有孔同时加入EdU，随后在不同时间点依次向各孔加入BrdU，并检测各时间点双标记（EdU+BrdU+）细胞占EdU单标记细胞的百分比。游离的EdU和BrdU会被迅速降解，不影响检测。结果如图（横坐标为加BrdU的时间，纵坐标为百分比），下列叙述正确的是（ ） A. 细胞内RNA的合成过程中，也能掺入EdU和BrdU B. 在培养细胞时需要进行稀释，使各个孔中只有一个造血干细胞 C. PM段可表示一个完整的细胞周期的时长，但不能准确表示一个细胞周期 D. QR段等于DNA复制的时长，PQ段的EdU单标记细胞中无完整核膜结构 14. 研究人员发现玉米籽粒胚乳的粉质与硬质分别受等位基因QM和QW调控。这对等位基因的序列长度不同（图甲）。现用纯合粉质和纯合硬质玉米进行杂交，获得F1，提取F1和纯合粉质玉米的基因组，加入图甲所示3种引物进行PCR。已知TaqDNA聚合酶延伸速度约为1000bp/min，每轮循环的延伸时间为30s，下列说法正确的是（ ） A. PCR遵循DNA半保留复制的原理，在反应时边解旋边复制 B. 对PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳时，点样孔更靠近图乙的b侧 C. 只用引物1和引物3也可以区分这两种玉米的PCR产物 D. 预测F1的PCR产物电泳结果符合图乙中③泳道的带型 15. 为制备出在特定环境中优先生长的工程菌，用于生物治疗，研究人员向细菌中导入一些特殊的DNA序列作为生物传感器。图Ⅰ所示分别为氧气传感器和乳酸传感器的工作原理。现有含抗肿瘤基因的工程菌甲（图Ⅱ），研究人员计划通过导入传感器，增强工程菌甲在缺氧且高乳酸的肿瘤组织中增殖的靶向优势，下列说法错误的是（ ） A. 启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，是一段有特殊序列结构的DNA片段 B. 氧气充足、乳酸充足对特定基因表达的影响都为促进基因表达 C. 可通过增强启动子B的表达，避免特定基因在低乳酸环境下发挥作用 D. 图Ⅱ中①、③可分别选择组氨酸合成酶基因和对细菌生长有毒性的T基因 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 绿眼虫是一种小梭形单细胞生物，生活在淡水池沼中，因细胞内含有叶绿体而体呈绿色。绿眼虫生活在有阳光处，能进行光合作用。在黑暗的环境中则叶绿素消失，靠体表的渗透作用来摄取营养，当回到阳光下又能重新恢复正常生活。结合已学知识，据图回答下列问题： （1）绿眼虫和蓝细菌共有的细胞器是___________。眼虫在光照较弱的环境中，叶绿体会在细胞内部向光源靠近，这是借助_________________（填细胞结构）的作用实现的。 （2）绿眼虫在刚被发现时，植物学家认为它是植物，依据是___________（从细胞代谢的角度回答）；动物学家认为它是动物，依据是______________________________（从细胞结构的角度回答）。 （3）眼虫通常具有红色的眼点，对光的反应机制较为复杂。为探究眼虫感光的机制，某科学小组观察眼虫的运动模式，发现主要有两种运动模式，A：鞭毛规律性摆动，使眼虫趋向光源定向运动；B：鞭毛不规律摆动，使眼虫随机运动。并由此展开了以下实验： a.用自然光照射去眼点的眼虫的鞭毛区域，眼虫呈现B运动模式 b.用红光照射去眼点的眼虫的鞭毛区域，眼虫呈现A运动模式 c.用蓝光照射正常的眼虫的鞭毛区域，眼虫呈现B运动模式 d.用自然光照射正常的眼虫的鞭毛区域，眼虫呈现A运动模式 ①小明去除了眼虫的眼点，发现去除眼点的眼虫在自然光照射下呈现B运动模式，而在红光照射下为A运动模式；这说明眼点_________（填“是”或“不是”）眼虫的感光器官，原因是___________________________________________________________。 ②小红观察到，眼虫向光运动时，光源、眼点、鞭毛总能连成一线，因此小红认为眼虫的感光器官在鞭毛附近，上述实验结果证明，眼虫的鞭毛区域在_______________条件下会出现趋光运动（自然光由多种波长的光叠加而成），解释眼虫在自然光下具有趋光性的原因：____________________________________________。 17. 土壤中大部分磷以难溶性磷酸盐（如磷酸三钙）形式存在，难以被植物直接吸收利用。解磷菌能分解难溶性磷酸盐，提高土壤有效磷含量。科研人员从作物根部土壤中初步分离能分解磷酸三钙的解磷菌，过程如图Ⅰ所示。回答下列问题： （1）在培养基的制备过程中，操作方法包括以下步骤，其正确顺序为___________（填序号）。 ①溶化 ②调整pH ③倒平板 ④称量 ⑤灭菌 ⑥分装至锥形瓶 （2）图Ⅰ中的富集培养基和甲培养基都是以磷酸三钙为唯一磷源的选择培养基，选择培养基的作用是___________。在接种解磷菌时采用的方法是___________。培养过程中平板需倒置，其原因是_________________________________。 （3）为提高菌株的安全性，科研人员通过紫外线诱变获得亮氨酸缺陷型菌株（无法合成亮氨酸，细胞停止生长），再采用夹层平板法筛选出该菌株。夹层平板法的原理如图Ⅱ所示：先在培养皿上倒一层基本培养基，凝固后再接种一层待检菌液，其上再浇一薄层基本培养基，凝固后待培养出菌落，再倒一层X培养基继续培养，最终培养结果如图Ⅲ所示。 ①从营养构成上看，X培养基与基本培养基的区别在于________________。 ②亮氨酸营养缺陷型菌株为图Ⅲ所示的___________（填“甲”或“乙”）菌株。 （4）最终将诱变筛选后的解磷菌进行扩大培养。为监测培养液中解磷菌的活细胞密度，将抽取的培养液稀释100倍后，再从中取1mL稀释液与台盼蓝染液等体积混合，用细菌计数板（计数室面积为1mm2，深度为0.02mm，16×25型）对无色细胞进行计数。若要求培养液中活菌密度达到3.36×109个/mL，则理论上平均每个中格中无色细胞数应不少于___________个。 18. 杂交水稻之父——袁隆平院士开创的“三系法杂交水稻”是我国粮食安全的重大科技成果。三系水稻如下表所示。已知水稻雄性不育由细胞质基因（N/S）和细胞核基因（R/r）共同控制，只要有N或R时，即为雄性可育，基因型S（rr）才表现为雄性不育。 类型 功能 不育系 接受外来花粉结实 保持系 自交为保持系，与不育系杂交后代为不育系 恢复系 自交为恢复系，与不育系杂交产生可育杂交种 回答下列问题。 （1）水稻的育种通常需要借助雄性不育植株才能实现，利用雄性不育株培育杂交水稻的优点是__________________________________________________________________。 （2）雄性可育水稻的基因型共有___________种。保持系的基因型为___________；恢复系的基因型为____________________________________________。 （3）现有3个品系的纯合易感稻瘟病水稻（tt），其中恢复系易感病水稻发生显性突变产生了抗稻瘟病水稻（TT），请根据三系配套法设计杂交实验，验证控制稻瘟病抗性的基因与控制育性的核基因位于非同源染色体上。用遗传图解表示，要求写出亲本基因型和表型，子代基因型和表型分离比___________。 （4）2026年7月，中国水稻研究所培育出一系法杂交水稻技术，是杂交水稻领域的里程碑式突破，大大消减了三系法制种繁琐、年年制种的局限。“华胥”基因（Hx/hx）是水稻体内与孤雌生殖相关的一种基因，携带Hx基因的单倍体卵细胞可以在非受精的状态下进行一次染色体加倍，从而发育成正常的植株。现有一株基因型为Hxhx的水稻，其自交子代中，基因型与亲本相同的比例为_______________。 19. 囊性纤维病（以下简称CF疾病）是由CFTR蛋白功能异常引起。已知CFTR基因两侧存在酶切多态，如图Ⅰ所示酶切可能产生21kb或16kb片段，突变本身不改变Hind Ⅲ酶切位点。某家庭父母均正常，生育一个患CF疾病的女儿甲，图Ⅱ是该家庭不同个体的CFTR基因所在DNA片段用Hind Ⅲ酶切后的电泳图。 （1）CF疾病的遗传方式为___________。若该夫妇再生育了一个胎儿，电泳结果为21kb/16kb，则其为患病男孩的概率为___________。甲同时为红绿色盲携带者，与一个表现型正常的男性婚配生育一个同时患CF疾病和红绿色盲症男孩的概率是___________（已知该地区CF疾病的发病率为1/2500）。 （2）膜蛋白CFTR功能异常导致细胞内Cl-浓度升高，支气管被黏液堵塞会引起CF疾病。图Ⅲ为正常呼吸道上皮细胞中CFTR功能的调控过程。 据图分析，CFTR功能异常会导致呼吸道上皮细胞外渗透压___________，引起黏液中水分流失。下列可能缓解某CF疾病患者症状的方案有___________。 A.向患者呼吸道上皮细胞导入正常CFTR基因 B.使用抑制剂降低GRK5基因的表达活性 C.敲除患者细胞内发生了致病突变的CFTR基因 D.大量补充Cl-，弥补气道腔中Cl-数量缺陷 （3）研究发现某类CF疾病，是由正常CFTR基因非模板链上第350位碱基发生A→G突变、第1651位碱基发生G→T突变，致使CFTR蛋白第117、551位两个氨基酸均变为色氨酸所致。按照5′→3′的方向，推测转运色氨酸的tRNA上反密码子为“C___________”。现用定点突变实验分析正常CFTR基因上的两个突变位点对呼吸道上皮细胞Cl-通道功能的影响，实验思路为：分别构建_____________________________________________________________的CFTR基因表达载体作为实验组，分别导入___________（填“CFTR功能正常”或“CFTR功能缺陷”）的呼吸道上皮细胞，检测各组细胞转运Cl-的能力。 20. 番茄为雌雄同花，是常见的蔬菜作物。研究人员发现，番茄的抗旱性与ZFP基因有关，ZFP基因可通过影响脱落酸的含量从而影响番茄的逆境响应能力。为进一步验证ZFP基因的作用，研究人员需要构建ZFP基因敲除番茄。构建过程需要在载体上的限制酶Bbs Ⅰ切点处插入ZFP基因的向导DNA序列，将载体导入番茄细胞后，其转录产物（gRNA）可特异性结合基因组上的ZFP基因，并引导Cas9核酸酶发挥剪切作用。载体信息、ZFP基因部分序列及相关结果等如图所示，回答下列问题。 （1）和限制酶相比，Cas9核酸酶作用过程的不同之处在于______________________。 （2）使用Bbs Ⅰ进行酶切时，理论上可产生的黏性末端最多有___________种。本实验只使用Bbs Ⅰ进行单酶切，但是在构建重组质粒时，并不会造成目的基因的反接，其原因在于___________。 （3）本实验所用载体信息如图甲所示，载体经Bbs Ⅰ酶切后，需要在切点处插入人工合成的ZFP基因的向导DNA序列，序列信息见图乙。已知gRNA发挥作用时，结合番茄基因组中ZFP基因的非模板链。且图乙所示片段中，b链为ZFP基因的非模板链。由于ZFP基因的向导DNA序列较短，可人工合成，在人工合成该片段时，还需要在a链和b链的5′端分别添加___________和___________序列（按照5′→3′方向写出碱基序列），才可以让该片段与载体成功连接。 （4）为获得含有T-DNA片段的番茄细胞，需要在植物细胞培养基中加入___________进行筛选。在成功获得ZFP单基因敲除番茄之后，以该番茄作为唯一亲代，最早可从___________（填“亲代”“子一代”或“子二代”）种子中获得ZFP基因敲除纯合突变体番茄。该纯合突变体番茄不一定携带Cas9核酸酶基因，理由是______________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 重庆一中高2027届高三9月月考 生物试题 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。 2.作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题：本题共15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. 有心栽花花不开，无心插柳柳成荫。有时，充分的生物学知识可以弥补部分实验上的失误。下列非标准的实验操作中，不能够实现原实验目的的是（ ） A. 利用洋葱鳞片叶观察植物细胞分裂时细胞核、染色体的形态变化 B. 可以通过斐林试剂制备双缩脲试剂，验证豆浆中含有蛋白质 C. 选取水体中的轮藻，在高倍显微镜下观察胞质环流现象 D. 利用电子显微镜和有机溶剂等，以大肠杆菌为实验材料证明细胞膜由双层脂质分子构成 【答案】A 【解析】 【详解】A、洋葱鳞片叶细胞是高度分化的成熟植物细胞，不具备分裂能力，无法观察到细胞分裂过程中细胞核、染色体的动态形态变化，A符合题意； B、斐林试剂的甲液与双缩脲试剂A液完全相同（均为0.1g/mL的NaOH溶液），仅需将0.05g/mL的斐林试剂乙液稀释为0.01g/mL，即可得到双缩脲试剂B液，因此可利用斐林试剂制备双缩脲试剂验证豆浆中的蛋白质，B不符合题意； C、轮藻的叶肉细胞含叶绿体，可作为胞质环流的观测标志物，活细胞的细胞质处于不断流动的状态，可在高倍显微镜下观察到胞质环流现象，C不符合题意； D、大肠杆菌是原核生物，细胞内无核膜和具膜细胞器，提取到的脂质全部来自细胞膜，将提取的脂质铺成单分子层，电镜可观察脂双层。若面积为细胞膜表面积的2倍即可证明细胞膜由双层脂质分子构成，D不符合题意。 2. 生长激素是由垂体分泌的蛋白质类激素，能促进蛋白质合成和骨的生长。人生长激素是由191个氨基酸组成的一条多肽，其中含有赖氨酸残基18个（R基是—C4H10N，含有氨基），已知肽酶A专一性水解赖氨酸羧基端的肽键，下列有关说法正确的是（ ） A. 生长激素彻底水解后的产物中至少含有209个氨基 B. 生长激素中含有的非必需氨基酸有13种，能够在人类体内自主合成 C. 生长激素被肽酶A作用后，剩余多肽的分子量之和比生长激素高324 D. 幼年时期缺乏生长激素，可通过口服的方式补充 【答案】A 【解析】 【详解】A、生长激素彻底水解得到191个氨基酸，每个氨基酸至少含有1个与中心碳原子相连的α-氨基，此外18个赖氨酸的R基各额外含1个氨基，若其他氨基酸的R基均不含氨基，则水解产物中氨基总数最少为191+18=209个，A正确； B、题干仅给出赖氨酸的数量，未说明生长激素中氨基酸的总种类，无法推断非必需氨基酸的具体种类数，B错误； C、肽酶A水解赖氨酸羧基端的肽键，若生长激素的C端为赖氨酸，其羧基端无肽键，最多仅能水解17个肽键，每水解1个肽键消耗1分子水（分子量增加18），分子量增加17×18=306，若C端不是赖氨酸，可水解18个肽键，分子量增加18×18=324，故被肽酶A作用后分子量增加量不一定为324，C错误； D、生长激素是蛋白质类激素，口服会被消化道中的蛋白酶分解失活，无法发挥生理作用，不能通过口服补充，D错误。 3. 某科研团队构建了工程细菌与巨噬细胞的内共生系统，为肿瘤免疫治疗提供新方向。该系统包括三个核心机理：①高表达细菌ATP合酶，并减少ATP消耗途径，使其成为人工“ATP工厂”；②使用脂质膜包裹细菌，避免被巨噬细胞的溶酶体降解，延长工程细菌的存在时间；③工程细菌分泌的免疫刺激因子进入巨噬细胞细胞核，使巨噬细胞功能增强。下列相关叙述错误的是（ ） A. 工程细菌的遗传物质都是环状双链DNA B. 内共生巨噬细胞生命活动所需ATP并不全部由工程细菌产生 C. 工程细菌产生的免疫刺激蛋白到达巨噬细胞细胞核内需要穿过2层磷脂双分子层 D. 导入工程细菌后，巨噬细胞内ATP浓度明显上升 【答案】C 【解析】 【详解】A、工程细菌属于原核生物，其遗传物质包含拟核区的环状双链DNA以及质粒环状双链DNA，全部为环状双链DNA，A正确； B、巨噬细胞是真核细胞，自身可通过细胞质基质（细胞呼吸第一阶段）、线粒体（有氧呼吸第二、三阶段）产生ATP，因此其生命活动所需ATP并不全部由工程细菌提供，B正确； C、免疫刺激蛋白属于大分子物质：从工程细菌分泌、从包裹的脂质膜释放的过程依赖膜融合，不穿过磷脂双分子层；进入细胞核通过核孔转运，也不穿过磷脂双分子层，总共穿过0层磷脂双分子层，C错误； D、工程细菌高表达ATP合酶且减少ATP消耗，可大量合成并释放ATP到巨噬细胞中，因此导入工程细菌后巨噬细胞内ATP浓度会明显上升，D正确。 4. 为研究胰腺癌细胞自噬能力的强弱，研究人员构建了表达GFP-LC3-RFP融合蛋白的胰腺癌细胞系（GFP为绿色荧光蛋白，RFP为红色荧光蛋白，LC3为内质网膜上的驻留蛋白）。内质网出芽形成隔离膜包裹细胞器形成自噬体，当自噬体与溶酶体融合形成自噬溶酶体后，酸性环境会淬灭GFP荧光，而RFP荧光得以保留。如图，下列说法错误的是（ ） A. 细胞自噬可以维持细胞内部环境的稳定，激烈的细胞自噬可能会引发细胞凋亡 B. 自噬能力越强的胰腺癌细胞，绿色与红色的荧光强度比值越小 C. 参与GFP-LC3-RFP融合蛋白合成加工的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体 D. 通过细胞自噬清除受损的线粒体，水解产物有核苷酸、氨基酸和脂肪酸 【答案】C 【解析】 【详解】A、细胞自噬可清除细胞内受损细胞器、异常大分子物质，能维持细胞内部环境的稳定；激烈的细胞自噬会降解细胞正常结构，可诱导细胞凋亡，A正确； B、自噬能力越强，形成的自噬溶酶体越多，更多GFP（绿色荧光）在自噬溶酶体的酸性环境中被淬灭，RFP（红色荧光）不受酸性环境影响，因此绿色与红色荧光强度的比值越小，B正确； C、GFP-LC3-RFP融合蛋白是内质网膜的驻留蛋白，合成场所为核糖体，加工仅需内质网参与，不需要高尔基体对其进行加工分选，线粒体仅为该过程提供能量，C错误； D、线粒体含核酸（DNA和RNA）、蛋白质、磷脂（膜成分），水解后可得到核苷酸、氨基酸、脂肪酸等产物，D正确。 5. 青红酒以糯米为主要原料，拌入糖化剂和酒曲酿制而成，其酿制过程主要包括浸泡与蒸煮、糖化与拌曲、密封发酵、过滤与澄清、陈酿等，发酵过程中乙醇含量和残糖量（未被微生物利用的糖含量）变化如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 图中第3～4天乙醇产生速率最快，可用溴麝香草酚蓝溶液检测是否有乙醇生成 B. 蒸煮冷却的糯米加入糖化剂和酒曲后应立即密封，以防止发酵过程中杂菌污染 C. 密封不严时醋酸菌可在酒液表面形成菌膜，将酒精转化为醋酸并释放CO2 D. 酿造过程不必严格灭菌，发酵前添加一定比例的葡萄糖可提高酒精的产量 【答案】D 【解析】 【详解】A、溴麝香草酚蓝溶液是检测CO₂的试剂，乙醇需用酸性重铬酸钾溶液检测，A错误； B、加入酒曲后应先通气，使酵母菌通过有氧呼吸大量繁殖，增加菌体数量后再密封发酵，立即密封会导致酵母菌基数不足，发酵效率低，B错误； C、醋酸菌将酒精转化为醋酸的反应为C2H5OH+O2CH3COOH+H2O，该过程不释放CO₂，C错误； D、发酵液为缺氧、酸性环境，绝大多数杂菌无法生存，因此酿造过程不必严格灭菌；葡萄糖是酵母菌无氧呼吸产乙醇的底物，添加一定比例的葡萄糖可提高酒精产量，D正确。 6. 利用胚胎干细胞法可获得转基因动物：将目的基因导入胚胎干细胞，再注入囊胚构建嵌合体胚胎，经胚胎移植后可获得嵌合体小鼠，具体过程如图甲所示。研究人员将红色荧光蛋白基因导入小鼠胚胎干细胞，获得发红色荧光的胚胎干细胞（ES-R），将ES-R分成5组，分别置于5种不同培养基中培养后，注入小鼠囊胚，继续培养一段时间后检测囊胚中红色荧光面积占比，结果如图乙所示。下列叙述错误的是（ ） A. 嵌合胚胎需在代孕母鼠体内正常孵化后，才能与子宫内膜接触并着床继续发育 B. 培养ES-R时，在培养基中添加血清是为了促进ES-R分化为特定的组织细胞 C. 培养基4CL中红色荧光面积占比最高，说明4CL更有利于ES-R参与嵌合胚胎的发育 D. 若嵌合体小鼠雌雄随机交配，后代受精卵中不一定均存在红色荧光蛋白基因 【答案】B 【解析】 【详解】A、嵌合胚胎移植入代孕母鼠后，需要先完成孵化即透明带破裂，才能与子宫内膜接触并着床继续发育，A正确； B、培养ES-R即胚胎干细胞时，添加血清的作用是为细胞增殖提供营养、天然生长因子等；若要促进ES细胞分化为特定组织细胞，需要额外添加分化诱导因子，且本实验中培养ES-R需要维持其未分化状态以保证发育潜能，并非促进其分化，B错误； C、红色荧光由ES-R细胞表达产生，4CL组囊胚中红色荧光面积占比最高，说明该培养基更有利于ES-R在囊胚中存活、增殖，参与嵌合胚胎的发育，C正确； D、嵌合体小鼠的细胞一部分来自原有囊胚，不含红色荧光蛋白基因，一部分来自ES-R，含该基因，若其生殖腺细胞来源于原有囊胚，则产生的配子不含该基因，因此雌雄嵌合体随机交配的后代受精卵中不一定存在红色荧光蛋白基因，D正确。 7. 植物生物反应器具有成本较低、可大规模生产等优点。某科研团队利用烟草叶片生产抗狂犬病病毒的单克隆抗体，主要流程如图所示。下列有关叙述正确的是（ ） A. 常用灭活病毒或聚乙二醇诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，该过程发生了基因重组 B. 利用狂犬病病毒免疫的小鼠，经细胞融合和筛选可获得多种抗狂犬病病毒的单克隆抗体 C. 经CaCl2处理的农杆菌细胞壁通透性增大，处于一种易于吸收外源DNA分子的生理状态 D. 将含有目的基因的农杆菌与烟草叶圆片共培养后，可用PCR技术检测抗体是否生成 【答案】B 【解析】 【详解】A、诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合的原理是细胞膜的流动性，该过程属于细胞水平的操作，并未发生基因重组，基因重组多发生在减数分裂过程或基因工程中目的基因与载体的构建步骤，A错误； B、狂犬病毒含有多种不同的抗原决定簇，会刺激小鼠体内多种不同的B淋巴细胞增殖分化，因此融合筛选后，可以得到针对狂犬病毒不同抗原的多种单克隆抗体，B正确； C、CaCl₂处理的原理是增加农杆菌细胞膜的通透性，不是细胞壁，处理后的细胞称为感受态细胞，易于吸收外源DNA，C错误； D、PCR技术用于检测核酸（DNA或RNA），抗体本质为蛋白质，检测抗体是否生成需要用抗原-抗体杂交技术，D错误。 8. 豌豆为严格自花传粉、闭花受粉的二倍体植物，已知豌豆种皮由母本体细胞发育形成，子叶由受精卵发育而来。控制豌豆种皮颜色褐色（R）与无色透明（r）、子叶颜色黄色（Y）与绿色（y）的两对基因独立遗传。科研人员借助荧光原位杂交技术对染色体进行特异性标记：携带显性等位基因R的染色体区段可被绿色荧光标记；携带显性等位基因Y的染色体区段可被红色荧光标记；隐性基因无荧光标记。选取基因型为RrYy的豌豆植株甲进行自交，不考虑互换与突变。下列叙述正确的是（ ） A. 子代所有结褐色种皮、黄色子叶种子的植株，体细胞内均可同时观察到绿色与红色荧光 B. 子代只结褐色种皮、绿色子叶种子的植株，体细胞含红色荧光染色体个体所占比例为2/3 C. 子代结无色透明种皮种子的植株共包含3种基因型，其中仅1种基因型的体细胞能检测到绿色荧光 D. 若将豌豆植株甲与隐性纯合个体测交，植株甲上所结种子有4种表现型且比例为1∶1∶1∶1 【答案】A 【解析】 【详解】A、结褐色种皮的植株基因型为R_，一定含R基因，可观察到绿色荧光；能结黄色子叶种子说明植株自交可产生含Y的配子，即植株基因型含Y，可观察到红色荧光，因此这类植株体细胞可同时观察到两种荧光，A正确； B、只结绿色子叶种子的植株自交后代子叶全为yy，说明植株基因型为yy，不含Y基因，体细胞均无红色荧光，对应比例为0，B错误； C、结无色透明种皮的植株基因型为rr，共有rrYY、rrYy、rryy3种基因型，均不含R基因，都不能检测到绿色荧光，C错误； D、植株甲作为母本，所结种子的种皮由甲的基因型决定，全为褐色；子叶由测交受精卵决定，黄色∶绿色=1∶1，因此表现型共2种，比例为1∶1，D错误。 9. 二倍体烟草的水杨酸可增强植物抗病性，独立遗传的3个基因G、H、K分别控制水杨酸合成途径中三种关键催化酶的合成；基因隐性突变后，代谢停止在突变位点前的物质，野生型（G、H、K均正常）最终积累水杨酸。研究者构建了6种单倍体隐性突变体，分别积累物质如下表所示，下列说法正确的是（ ） 基因突变组合 G H K G+K G+H H+K 积累产物 苯甲醇 苯甲酸酯 水杨酸脂 苯甲醇 苯甲醇 苯甲酸酯 A. 代谢物质出现的先后顺序：苯甲醇→水杨酸酯→苯甲酸酯→水杨酸 B. 向积累苯甲酸酯的突变体细胞中导入正常H基因，即可合成水杨酸 C. 基因型为GgHhKk的植株自交，后代能积累水杨酸酯的植株中纯合子占1/3 D. 纯合积累苯甲酸酯植株与纯合积累水杨酸酯植株杂交，子代可积累水杨酸或水杨酸酯 【答案】D 【解析】 【详解】A、题意显示，基因隐性突变后代谢停止在突变位点前的物质，结合突变体积累产物可知，代谢顺序为苯甲醇苯甲酸酯水杨酸酯水杨酸。即代谢物质先后顺序为苯甲醇→苯甲酸酯→水杨酸酯→水杨酸，A错误； B、积累苯甲酸酯的突变体可能同时存在K基因突变，导入正常H基因后，若K基因仍为突变纯合，只能生成水杨酸酯，无法合成水杨酸，B错误； C、能积累水杨酸酯的植株基因型为G_H_kk，GgHhKk自交，G_H_kk占后代总数的，子代中纯合子GGHHkk占，故子代中能积累水杨酸酯的植株中纯合子占比为，C错误； D、纯合积累苯甲酸酯植株基因型为GGhhKK或GGhhkk，纯合积累水杨酸酯植株基因型为GGHHkk：前者为GGhhkk时，子代基因型为GGHhkk，可积累水杨酸酯；前者为GGhhKK时，子代基因型为GGHhKk，可积累水杨酸，D正确。 10. Lov型和Col型是拟南芥的两种品系。研究发现Lov型拟南芥3号染色体上的L3区有两个相邻基因，分别编码可杀死花粉的毒蛋白和对应的解毒蛋白，Col型的L3区仅保留功能缺失的同源序列。纯合Lov型与纯合Col型的杂交种（Lov-Col）3号染色体上L3区基因如图所示，已知L3区几乎不发生重组交换。科研人员分别构建了相关基因缺失的杂交种（Lov-Col），检测其花粉育性如下表，下列叙述正确的是（ ） Lov-Col编号 1号 2号 3号 4号 缺失基因 P0 P3 A 不缺失 花粉育性 50%可育 100%可育 全部不育 ？ A. 编码毒蛋白的基因是A基因 B. P3基因的表达时间晚于A基因 C. 推测杂交种（Lov-Col）4号的花粉育性为100%可育 D. 杂交种（Lov-Col）4号自交产生的子代中，纯合Lov型植株的比例为1/2 【答案】D 【解析】 【详解】P3基因是编码毒蛋白的基因，A基因是编码解毒蛋白的基因，且P3基因先于A基因表达，产生毒蛋白，扩散到所有的花粉中。由于杂交种（Lov-Col）含有一对同源的3号染色体，花粉母细胞减数分裂产生花粉时，一半花粉含有Lov型3号染色体，一半花粉含有Col型3号染色体，含有A基因的花粉能产生解毒蛋白而具有可育性，而不含有的则败育。由于P0是保留功能缺失的同源序列不能编码毒蛋白，所以1号有50%可育（含有Lov型3号染色体的花粉），而2号敲除了编码毒素蛋白的基因，所以100%花粉可育，3号敲除了编码解毒蛋白的基因，所有的花粉都败育，4号所有基因都不缺失，则含有Lov型3号染色体的一半花粉可育，因此推测杂交种（Lov-Col）4号的花粉育性为50%可育。把Lov型3号染色体记为B，Col型3号染色体记为b，则杂交种的染色体组成Bb，自交时雌性个体产生两种卵细胞，分别是B、b，雄性个体只产生B的花粉，所以后代的染色体组成是BB：Bb=1：1，所以纯合Lov型植株（BB）的比例为1/2，D正确，ABC错误。 11. 果蝇性染色体组成如图甲所示，其刚毛的主要成分是几丁质。粗刚毛与细刚毛由常染色体上的等位基因A/a控制，性染色体上存在等位基因B/b控制刚毛的有无。研究人员取一只粗刚毛雄果蝇与细刚毛雌果蝇杂交得到F1，F1随机交配得到F2，表型统计结果如图乙所示。下列说法错误的是（ ） A. 无刚毛为隐性性状，基因B/b位于X、Y染色体的同源区段 B. 致死基因型为aaXbXb或AAXbXb C. 群体中雌果蝇最多有7种基因型，3种表现型 D. 基因B/b控制刚毛的形成体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程 【答案】C 【解析】 【详解】A、亲代有刚毛雌雄果蝇杂交，F1出现无刚毛个体，说明无刚毛为隐性性状；若B/b仅位于X染色体非同源区，亲代粗刚毛雄果蝇无法产生使F1雌性出现无刚毛的配子；结合F2所有雄性均为有刚毛、雌性才出现无刚毛的表型，可判断B/b位于X、Y染色体的同源区段，雄性的Y染色体上带有显性刚毛基因B，所有雄性都不会出现隐性纯合的无刚毛表型，A正确； B、由于F1没有细刚毛，所以常染色体上粗刚毛为显性（A_）、细刚毛为隐性（aa），所以结合A选项可知，亲本基因型为AAXbYB和aaXBXb，F1基因型及比例为AaXBYB：AaXbYB：AaXBXb：AaXbXb=1:1:1:1，F2中雄性粗刚毛:细刚毛=24:8=3:1，符合A/a的分离比，说明雄性无致死；由于F1雄配子中XB：Xb=1:1，雌配子中XB：Xb=1:3，所以F2雌性中理论上有刚毛：无刚毛=5:3（XbXb=1/2×3/4=3/8），而实际中有刚毛:无刚毛=20:9，即5:（3/4），说明无刚毛中有1/4致死（F2无刚毛为1/4AAXbXb，1/2AaXbXb，1/4aaXbXb），所以可推得致死基因型为aaXbXb或AAXbXb，B正确； C、雌果蝇的性染色体组成为XX，B/b相关的基因型有XBXB、XBXb、XbXb共3种；A/a相关的基因型有AA、Aa、aa共3种，理论上组合共9种。但存在aaXbXb或AAXbXb有1种致死，因此存活的雌果蝇基因型总数为8种；雌果蝇表型为粗刚毛、细刚毛、无刚毛共3种，C错误； D、刚毛的主要成分是几丁质，几丁质不是基因直接表达的蛋白质，基因B/b控制刚毛形成，是通过控制酶的合成调控几丁质合成的代谢过程，进而控制性状，体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程的路径，D正确。 12. 大麦（2n=14）属于自花传粉、闭花受粉作物，其雄性育性受基因M/m控制，基因型为mm的个体雄性不育，颖壳颜色受基因B/b控制，褐色（B）对黄色（b）完全显性，两对基因位于同一对同源染色体上。科研人员构建了一条含有基因M和B的异常染色体，将其导入黄色雄性不育的大麦中，获得三体品系甲。已知含异常染色体的卵细胞有4/7不存活，含异常染色体的花粉均无法存活。若甲品系减数分裂产生配子时，异常染色体不参与联会，随机移向细胞一极。各基因型个体存活率相同，不考虑染色体互换及其他变异，下列叙述错误的是（ ） A. 甲品系产生配子时，细胞中染色体数目最多可达16条，成熟花粉的基因型为mb B. 人工将甲品系自交得到的F1进行随机交配，后代中黄色颖壳植株的比例为119/128 C. 让甲品系自交后代F1中褐色颖壳的大麦在自然状态下传粉，F2中三体大麦的比例为3/7 D. 若甲品系减数分裂时M或m所在的染色体均可参与联会，则MB雌配子所占比例为1/10 【答案】C 【解析】 【详解】A、原黄色雄性不育大麦为mmbb，导入含M、B的异常染色体后，甲品系基因型为(mb)(mb)(MB)（两条正常同源染色体携带mb，一条异常染色体携带MB），共15条染色体。甲品系减数分裂时，减Ⅱ后期着丝粒分裂，若次级性母细胞含8条染色体（7条正常+1条异常），染色体数目暂时加倍为16条，为减数分裂过程中染色体数最大值；含异常染色体的花粉均致死，雄配子仅mb存活，成熟花粉基因型为mb，A正确； B、甲自交时，雌配子初始比例MB:mb=1:1，含异常染色体的卵细胞4/7致死，故存活雌配子MB:mb=(1/2×3/7):(1/2)=3:7，雄配子仅mb存活，因此F1基因型及比例为MBmmbb（褐色可育）：mmbb（黄色雄性不育）=3:7，F1由7/10的黄颖雄性不育个体mmbb、3/10的三体褐颖个体组成，最终统计得可育雌配子中mb（决定黄颖）的比例为119/128，父本雄配子全为mb，因此后代黄色颖壳植株比例为119/128，B正确； C、F1中褐色颖壳的大麦为三体类型，自然状态下大麦是自花传粉、闭花受粉，即进行自交：该三体作为父本：含异常染色体的花粉全部死亡，仅能产生可育花粉mb；该三体作为母本：可育雌配子比例为mb占7/10、含异常染色体的MBmb占3/10。 自交后代中，三体大麦（获得异常染色体）的比例等于雌配子中含异常染色体的比例，即3/10，C错误； D、若三条同源染色体可联会，减数分裂时一极分1条、一极分2条，产生雌配子类型及比例MB:mb:MBmb:mbmb=1:2:2:1；含异常染色体的配子（MB、MBmb）存活率为3/7，故存活MB配子占比=(1×3/7)/(1×3/7 +2×1 +2×3/7 +1×1)=1/10，D正确。 13. EdU和BrdU均为胸腺嘧啶类似物，能掺入DNA复制产物。实验将多个造血干细胞培养于多孔板中，所有孔同时加入EdU，随后在不同时间点依次向各孔加入BrdU，并检测各时间点双标记（EdU+BrdU+）细胞占EdU单标记细胞的百分比。游离的EdU和BrdU会被迅速降解，不影响检测。结果如图（横坐标为加BrdU的时间，纵坐标为百分比），下列叙述正确的是（ ） A. 细胞内RNA的合成过程中，也能掺入EdU和BrdU B. 在培养细胞时需要进行稀释，使各个孔中只有一个造血干细胞 C. PM段可表示一个完整的细胞周期的时长，但不能准确表示一个细胞周期 D. QR段等于DNA复制的时长，PQ段的EdU单标记细胞中无完整核膜结构 【答案】C 【解析】 【详解】A、EdU和BrdU是胸腺嘧啶类似物，胸腺嘧啶是DNA特有的碱基，RNA合成（转录）的原料是核糖核苷酸，不含胸腺嘧啶，因此RNA合成无法掺入这两种物质，A错误； B、本实验检测的是不同时间点双标记细胞占单标记细胞的百分比，统计的是群体数据，不需要每个孔只有一个细胞，如果每个孔只有一个干细胞，无法统计百分比，B错误； C、P点所有被EdU标记的细胞均完成第一次S期，M点所有被EdU标记的细胞均完成第二次S期，故PM段可大致表示一个完整细胞周期的时长，因细胞群体分裂不同步，无法准确表示单个细胞的细胞周期，C正确； D、Q点细胞再次进入DNA复制时期（S期），加入BrdU使双标记比例开始增大，随复制完成达到峰值，S期结束，即R点，故DNA复制所需时长也可为QR段，PQ段：此时EdU标记的细胞处于G₂、M或G₁期，G₂、G₁期均有完整核膜，仅分裂期前期核膜会解体，因此PQ段的EdU单标记细胞大多存在完整核膜，D错误。 14. 研究人员发现玉米籽粒胚乳的粉质与硬质分别受等位基因QM和QW调控。这对等位基因的序列长度不同（图甲）。现用纯合粉质和纯合硬质玉米进行杂交，获得F1，提取F1和纯合粉质玉米的基因组，加入图甲所示3种引物进行PCR。已知TaqDNA聚合酶延伸速度约为1000bp/min，每轮循环的延伸时间为30s，下列说法正确的是（ ） A. PCR遵循DNA半保留复制的原理，在反应时边解旋边复制 B. 对PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳时，点样孔更靠近图乙的b侧 C. 只用引物1和引物3也可以区分这两种玉米的PCR产物 D. 预测F1的PCR产物电泳结果符合图乙中③泳道的带型 【答案】D 【解析】 【详解】A、PCR技术的核心是DNA的体外扩增，其原理是DNA双链复制，但PCR过程中DNA双链是通过高温变性（90~95℃）完全解旋的，而不是边解旋边复制，DNA聚合酶在72℃左右进行延伸，此时模板DNA已完全解旋，A错误； B、在琼脂糖凝胶电泳中，DNA分子带负电，会从负极（点样孔侧）向正极迁移，分子量越小，迁移速度越快，距离点样孔越远；图乙中a侧条带分子量较大（如2000 bp），b侧条带分子量较小（如300 bp），点样孔应靠近a侧而非b侧，B错误； C、若仅用引物1和引物3： QM扩增片段长度为100 + 350 = 450  bp； QW扩增片段长度为100 + 196 + 1054 + 350 = 1700  bp，由于Taq酶延伸速度为1000 bp/min，每轮延伸30 s（即0.5 min），最大可扩增500 bp，因此QW无法扩增（无扩增产物），QM可扩增出450 bp，只用引物1和引物3也无法区分这两种玉米的PCR产物，C错误； D、品系W是纯合QWQW，Taq DNA聚合酶延伸速度约为1000 bp/min，引物1与引物2可扩增出100+196=296bp（约300bp）的片段，引物3延伸的子链至多延伸500bp，不能再作为引物1结合的模板，因此扩增产物对应图乙的泳道①； QM通过引物1和引物3扩增片段长度为100 + 350 = 450  bp，扩增产物对应图乙泳道②，F1基因型为QMQW，故F1的PCR产物符合图乙③泳道的带型，D正确。 15. 为制备出在特定环境中优先生长的工程菌，用于生物治疗，研究人员向细菌中导入一些特殊的DNA序列作为生物传感器。图Ⅰ所示分别为氧气传感器和乳酸传感器的工作原理。现有含抗肿瘤基因的工程菌甲（图Ⅱ），研究人员计划通过导入传感器，增强工程菌甲在缺氧且高乳酸的肿瘤组织中增殖的靶向优势，下列说法错误的是（ ） A. 启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，是一段有特殊序列结构的DNA片段 B. 氧气充足、乳酸充足对特定基因表达的影响都为促进基因表达 C. 可通过增强启动子B的表达，避免特定基因在低乳酸环境下发挥作用 D. 图Ⅱ中①、③可分别选择组氨酸合成酶基因和对细菌生长有毒性的T基因 【答案】D 【解析】 【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的区域，能够驱动基因转录。它是一段具有特殊序列的DNA片段，通常位于基因上游，A正确； B、根据图I，氧气传感器在有氧的条件下促进转录因子与启动子A的结合，促进特定基因的表达；乳酸传感器在有乳酸的条件下会抑制L蛋白转变为阻遏蛋白，而阻遏蛋白抑制启动子C，因此乳酸传感器在有乳酸的条件下促进特定基因的表达，B正确； C、根据乳酸传感器的工作原理，在低乳酸条件下，L蛋白可转变为阻遏蛋白，而阻遏蛋白抑制启动子C驱动的特定基因表达。如果增强启动子B的表达，L蛋白基因表达量增加，过量表达的L蛋白可部分转变为阻遏蛋白，从而可以抑制启动子C的表达，会进一步抑制特定基因表达，这确实可以避免特定基因在低乳酸环境下发挥作用，C正确； D、①为T基因：在有氧条件下表达，抑制工程菌增殖；在缺氧条件下不表达，工程菌可增殖。 ②为乳酸传感器。 ③为组氨酸合成酶基因：在高乳酸条件下表达，补偿组氨酸合成缺陷，使工程菌在肿瘤组织中可增殖；在低乳酸条件下不表达，工程菌无法增殖。 因此，①应为T基因，③应为组氨酸合成酶基因，D错误。 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 绿眼虫是一种小梭形单细胞生物，生活在淡水池沼中，因细胞内含有叶绿体而体呈绿色。绿眼虫生活在有阳光处，能进行光合作用。在黑暗的环境中则叶绿素消失，靠体表的渗透作用来摄取营养，当回到阳光下又能重新恢复正常生活。结合已学知识，据图回答下列问题： （1）绿眼虫和蓝细菌共有的细胞器是___________。眼虫在光照较弱的环境中，叶绿体会在细胞内部向光源靠近，这是借助_________________（填细胞结构）的作用实现的。 （2）绿眼虫在刚被发现时，植物学家认为它是植物，依据是___________（从细胞代谢的角度回答）；动物学家认为它是动物，依据是______________________________（从细胞结构的角度回答）。 （3）眼虫通常具有红色的眼点，对光的反应机制较为复杂。为探究眼虫感光的机制，某科学小组观察眼虫的运动模式，发现主要有两种运动模式，A：鞭毛规律性摆动，使眼虫趋向光源定向运动；B：鞭毛不规律摆动，使眼虫随机运动。并由此展开了以下实验： a.用自然光照射去眼点的眼虫的鞭毛区域，眼虫呈现B运动模式 b.用红光照射去眼点的眼虫的鞭毛区域，眼虫呈现A运动模式 c.用蓝光照射正常的眼虫的鞭毛区域，眼虫呈现B运动模式 d.用自然光照射正常的眼虫的鞭毛区域，眼虫呈现A运动模式 ①小明去除了眼虫的眼点，发现去除眼点的眼虫在自然光照射下呈现B运动模式，而在红光照射下为A运动模式；这说明眼点_________（填“是”或“不是”）眼虫的感光器官，原因是___________________________________________________________。 ②小红观察到，眼虫向光运动时，光源、眼点、鞭毛总能连成一线，因此小红认为眼虫的感光器官在鞭毛附近，上述实验结果证明，眼虫的鞭毛区域在_______________条件下会出现趋光运动（自然光由多种波长的光叠加而成），解释眼虫在自然光下具有趋光性的原因：____________________________________________。 【答案】（1） ①. 核糖体 ②. 细胞骨架 （2） ①. 能进行光合作用 ②. 无细胞壁、有鞭毛、具备较强运动能力 （3） ①. 不是 ②. 去眼点后仍然有趋性运动或红光和自然光下运动模式不同 ③. 仅有红光 ④. 眼点遮挡自然光，仅透过红光照射在鞭毛区域，使鞭毛规律性摆动，眼虫从而呈现趋光运动 【解析】 【小问1详解】 绿眼虫是单细胞真核生物，蓝细菌是原核生物；原核生物和真核生物共有的细胞器只有核糖体，因此第一空答案是核糖体。 细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，能够维持细胞形态，负责细胞内物质的定向运输和细胞器的运动，叶绿体向光源移动的过程是借助细胞骨架的作用实现的。 【小问2详解】 从细胞代谢角度：绿眼虫细胞内含有叶绿体，可以进行光合作用，和植物一样可以自己合成有机物，因此植物学家认为它是植物。 从细胞结构角度：绿眼虫没有植物细胞特有的细胞壁，同时具有鞭毛可以运动，无细胞壁、有鞭毛，符合动物的特征，因此动物学家认为它是动物。 【小问3详解】 ①实验结果显示，去除眼点之后，绿眼虫依然可以对光做出反应（自然光下B运动、红光下A运动，说明感受光刺激的部位不是眼点，因此眼点不是绿眼虫的感光器官。即去除眼点后，眼虫仍然可以发生趋性运动，且在红光和自然光下运动模式不同，说明感光部位不在眼点。 ②用红光照射去掉眼点的眼虫鞭毛，会出现A（趋光定向）运动；自然光照射去掉眼点的鞭毛，只出现B（随机）运动，说明只有红光可以诱导鞭毛产生定向摆动，触发趋光运动。绿眼虫在自然光下具有趋光性的原因： 自然光包含多种波长的光，正常绿眼虫的眼点会遮挡短波长的光（蓝光等），仅让红光透过照射到鞭毛区域；红光诱导鞭毛规律摆动，让绿眼虫向光源定向运动，因此最终呈现出趋光性。 17. 土壤中大部分磷以难溶性磷酸盐（如磷酸三钙）形式存在，难以被植物直接吸收利用。解磷菌能分解难溶性磷酸盐，提高土壤有效磷含量。科研人员从作物根部土壤中初步分离能分解磷酸三钙的解磷菌，过程如图Ⅰ所示。回答下列问题： （1）在培养基的制备过程中，操作方法包括以下步骤，其正确顺序为___________（填序号）。 ①溶化 ②调整pH ③倒平板 ④称量 ⑤灭菌 ⑥分装至锥形瓶 （2）图Ⅰ中的富集培养基和甲培养基都是以磷酸三钙为唯一磷源的选择培养基，选择培养基的作用是___________。在接种解磷菌时采用的方法是___________。培养过程中平板需倒置，其原因是_________________________________。 （3）为提高菌株的安全性，科研人员通过紫外线诱变获得亮氨酸缺陷型菌株（无法合成亮氨酸，细胞停止生长），再采用夹层平板法筛选出该菌株。夹层平板法的原理如图Ⅱ所示：先在培养皿上倒一层基本培养基，凝固后再接种一层待检菌液，其上再浇一薄层基本培养基，凝固后待培养出菌落，再倒一层X培养基继续培养，最终培养结果如图Ⅲ所示。 ①从营养构成上看，X培养基与基本培养基的区别在于________________。 ②亮氨酸营养缺陷型菌株为图Ⅲ所示的___________（填“甲”或“乙”）菌株。 （4）最终将诱变筛选后的解磷菌进行扩大培养。为监测培养液中解磷菌的活细胞密度，将抽取的培养液稀释100倍后，再从中取1mL稀释液与台盼蓝染液等体积混合，用细菌计数板（计数室面积为1mm2，深度为0.02mm，16×25型）对无色细胞进行计数。若要求培养液中活菌密度达到3.36×109个/mL，则理论上平均每个中格中无色细胞数应不少于___________个。 【答案】（1）④①②⑥⑤③ （2） ①. 允许特定种类的微生物（解磷菌）生长，抑制或阻止其他种类微生物的生长 ②. 稀释涂布平板法 ③. 防止培养皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染 （3） ①. X培养基含有亮氨酸（基本培养基不含亮氨酸） ②. 乙 （4）21 【解析】 【小问1详解】 培养基制备的标准流程是：计算→④称量→①溶化→②调整pH→⑥分装至锥形瓶→⑤灭菌→③倒平板，因此正确顺序为：④①②⑥⑤③。 【小问2详解】 选择培养基是根据不同微生物的特殊需求设计的，作用是允许特定种类的微生物（本题中是解磷菌）生长，同时抑制或阻止其他种类微生物的生长，从而筛选出目标菌。 图1中最终在培养基上得到了分散的单菌落，因此接种方法是稀释涂布平板法。培养过程中培养基蒸发的水汽会在培养皿盖凝结形成冷凝水，如果平板正放，冷凝水滴落到培养基表面，会造成菌落污染、菌落扩散，因此倒置培养是为了防止培养皿盖上的冷凝水落入培养基，避免培养基被污染。 【小问3详解】 筛选亮氨酸缺陷型菌株，这种菌株无法自己合成亮氨酸，必须从培养基中获取才能生长： ①X培养基和基本培养基的区别：基本培养基是不含亮氨酸的，缺陷型菌株无法在这生长；X培养基需要提供亮氨酸让缺陷型生长，因此二者区别是：X培养基含有亮氨酸，基本培养基不含亮氨酸。 ②亮氨酸缺陷型菌株的判断： 缺陷型菌株只能在有亮氨酸的地方生长：夹层的基本培养基不含亮氨酸，因此在下层基本培养基（不含亮氨酸）中生长的菌落，必须长出菌落到达上层的X培养基（含亮氨酸）才能继续生长。如图III中，乙菌落已经生长到上层含亮氨酸的X培养基区域，可以正常增殖，因此菌落更大；而甲菌落全程在不含亮氨酸的基本培养基中，原养型（能自己合成亮氨酸）也可以生长，因此乙才是亮氨酸营养缺陷型菌株。 【小问4详解】 已知条件：稀释倍数是100倍，1mL稀释液和台盼蓝等体积混合后，总的稀释倍数变为 100×2=200倍；计数室总体积 = 1mm² × 0.02mm = 0.02mm³ = 0.02×10-3 mL；16×25型的计数板，总共有16个中格，计数室面积对应1mm²。 设每个中格平均无色细胞数为N， N × 16 个中格 ÷ 0.02 × 10 -3 mL × 200 （稀释倍数） = 3.36 × 109个/mL。N = （3.36 × 109 × 0.02 × 10 -3）÷（16×200）= 21，因此平均每个中格中无色细胞数应不少于21个。 18. 杂交水稻之父——袁隆平院士开创的“三系法杂交水稻”是我国粮食安全的重大科技成果。三系水稻如下表所示。已知水稻雄性不育由细胞质基因（N/S）和细胞核基因（R/r）共同控制，只要有N或R时，即为雄性可育，基因型S（rr）才表现为雄性不育。 类型 功能 不育系 接受外来花粉结实 保持系 自交为保持系，与不育系杂交后代为不育系 恢复系 自交为恢复系，与不育系杂交产生可育杂交种 回答下列问题。 （1）水稻的育种通常需要借助雄性不育植株才能实现，利用雄性不育株培育杂交水稻的优点是__________________________________________________________________。 （2）雄性可育水稻的基因型共有___________种。保持系的基因型为___________；恢复系的基因型为____________________________________________。 （3）现有3个品系的纯合易感稻瘟病水稻（tt），其中恢复系易感病水稻发生显性突变产生了抗稻瘟病水稻（TT），请根据三系配套法设计杂交实验，验证控制稻瘟病抗性的基因与控制育性的核基因位于非同源染色体上。用遗传图解表示，要求写出亲本基因型和表型，子代基因型和表型分离比___________。 （4）2026年7月，中国水稻研究所培育出一系法杂交水稻技术，是杂交水稻领域的里程碑式突破，大大消减了三系法制种繁琐、年年制种的局限。“华胥”基因（Hx/hx）是水稻体内与孤雌生殖相关的一种基因，携带Hx基因的单倍体卵细胞可以在非受精的状态下进行一次染色体加倍，从而发育成正常的植株。现有一株基因型为Hxhx的水稻，其自交子代中，基因型与亲本相同的比例为_______________。 【答案】（1）无需去雄操作，确保获得预期子代 （2） ①. 5 ②. N（rr） ③. N（RR）或S（RR） （3） （4）1/4 【解析】 【小问1详解】 杂交育种需要进行人工杂交，如果使用雄性不育植株，雄性本身无法产生可育花粉，只能接受外来花粉，因此不需要人工去雄操作，可以大量节省育种的人力与时间，同时保证杂交得到的都是预期的杂种一代。 【小问2详解】 根据题意，只有S(rr)表现雄性不育，所有可能基因型共2（细胞质S/N）×3（核RR/Rr/rr）=6种，去掉不育型S(rr)，可得可育基因型共5种。保持系珍汕97B需满足：自交保持可育，与不育系S(rr)杂交后代全为不育系S(rr)，说明其核基因全为r，且自身可育，因此基因型为N(rr)；恢复系明恢63需满足：与不育系S(rr)杂交后代全可育，说明核基因全为R，因此基因型为N(RR)或S(RR)。 【小问3详解】 验证两对核基因位于非同源染色体上，即验证两对基因遵循基因自由组合定律，先让纯合不育易感系S(rrtt)与纯合抗病恢复系N(RRTT）或者S(RRTT）杂交得到双杂合可育抗病F1​S(RrTt)，再让F1自交，若后代性状分离比为9:3:3:1，即可证明两对基因位于非同源染色体上。遗传图解如图： 【小问4详解】 根据题干信息：携带Hx基因的单倍体卵细胞，可以在非受精状态下染色体加倍，发育为正常植株。我们拆分雌、雄配子分析： 亲本基因型为Hxhx，产生的配子： 雌配子：1/2 Hx，1/2 hx； 雄配子（花粉）：1/2 Hx，1/2 hx。 卵细胞的发育情况： 基因型为Hx的单倍体卵细胞：会自发染色体加倍，成为HxHx，直接发育成植株； 基因型为hx的单倍体卵细胞：不会自发加倍，需要和雄配子受精才能发育。 1/2Hx自发加倍发育，HxHx 1/2；1/2hx和Hx雄配子受精，Hxhx，1/2 × 1/2=1/4；1/2hx和hx雄配子受精，hxhx，1/2 × 1/2=1/4。 19. 囊性纤维病（以下简称CF疾病）是由CFTR蛋白功能异常引起。已知CFTR基因两侧存在酶切多态，如图Ⅰ所示酶切可能产生21kb或16kb片段，突变本身不改变Hind Ⅲ酶切位点。某家庭父母均正常，生育一个患CF疾病的女儿甲，图Ⅱ是该家庭不同个体的CFTR基因所在DNA片段用Hind Ⅲ酶切后的电泳图。 （1）CF疾病的遗传方式为___________。若该夫妇再生育了一个胎儿，电泳结果为21kb/16kb，则其为患病男孩的概率为___________。甲同时为红绿色盲携带者，与一个表现型正常的男性婚配生育一个同时患CF疾病和红绿色盲症男孩的概率是___________（已知该地区CF疾病的发病率为1/2500）。 （2）膜蛋白CFTR功能异常导致细胞内Cl-浓度升高，支气管被黏液堵塞会引起CF疾病。图Ⅲ为正常呼吸道上皮细胞中CFTR功能的调控过程。 据图分析，CFTR功能异常会导致呼吸道上皮细胞外渗透压___________，引起黏液中水分流失。下列可能缓解某CF疾病患者症状的方案有___________。 A.向患者呼吸道上皮细胞导入正常CFTR基因 B.使用抑制剂降低GRK5基因的表达活性 C.敲除患者细胞内发生了致病突变的CFTR基因 D.大量补充Cl-，弥补气道腔中Cl-数量缺陷 （3）研究发现某类CF疾病，是由正常CFTR基因非模板链上第350位碱基发生A→G突变、第1651位碱基发生G→T突变，致使CFTR蛋白第117、551位两个氨基酸均变为色氨酸所致。按照5′→3′的方向，推测转运色氨酸的tRNA上反密码子为“C___________”。现用定点突变实验分析正常CFTR基因上的两个突变位点对呼吸道上皮细胞Cl-通道功能的影响，实验思路为：分别构建_____________________________________________________________的CFTR基因表达载体作为实验组，分别导入___________（填“CFTR功能正常”或“CFTR功能缺陷”）的呼吸道上皮细胞，检测各组细胞转运Cl-的能力。 【答案】（1） ①. 常染色体隐性遗传病 ②. 0 ③. 1/204 （2） ①. 下降 ②. AB （3） ①. CA ②. 只突变350位碱基、只突变1651位碱基、两个位点同时突变 ③. CFTR功能缺陷 【解析】 【小问1详解】 父母表现正常，却生育了患病的女儿，符合“无中生有为隐性，隐性遗传看女病，女病父正非伴性”的规律；同时结合电泳图（父母均同时含有21kb和16kb两种条带，都为杂合子，患病女儿只有突变条带），说明致病基因位于常染色体，因此CF疾病的遗传方式为：常染色体隐性遗传病。设相关基因为A/a，患病女儿基因型为aa，因此父母基因型都为Aa，对应电泳条带：A对应21kb，a对应16kb。 若胎儿电泳结果为21kb/16kb，说明胎儿基因型为Aa，携带致病基因但表现正常，因此患病概率为0，生男孩的概率不影响患病概率，故为患病男孩的概率是0。甲（女儿）同时患CF（aa）、是红绿色盲基因携带者，基因型可写为aaXBXb；和表现型正常的男性婚配： 该地区CF发病率为1/2500，即aa=1/2500，根据哈迪温伯格定律，a基因频率q=1/50，A基因频率p=49/50，因此人群中AA的频率为(49/50)2，Aa频率为2*1/50*49/50。 表现正常男性基因型为A_，其中是携带者Aa的概率 = Aa/(AA+Aa) = (2*1/50*49/50) / [(49/50)2 + 2*1/50*49/50] = 2/(49+2) = 2/51。 后代患CF病的概率：(2/51)Aa × aa → 患病aa = 2/51 × 1/2 = 1/51。 后代患红绿色盲男孩的概率：XBXb×XBY → 患病男孩XbY = 1/4。 同时患两种病的概率：1/51 × 1/4 = 1/204。 【小问2详解】 CFTR功能异常会导致细胞内Cl⁻无法排出到细胞外，因此细胞外（包括气道黏液）的溶质减少，渗透压下降；渗透压下降后水分会从细胞外（黏液）进入渗透压更高的细胞内，导致黏液水分减少、变得粘稠，符合题干描述。 A、向患者呼吸道上皮细胞导入正常CFTR基因，是基因治疗，可使细胞产生功能正常的CFTR蛋白，恢复Cl⁻运输，能缓解症状，A正确； B、由图III可知，GRK5会降低β₂AR的功能，进而导致CFTR运输到细胞膜的过程被抑制；降低GRK5基因表达，可以增加细胞膜上有功能的CFTR数量，促进Cl⁻排出，能缓解症状，B正确； C、敲除细胞内突变的CFTR基因，无法让细胞获得正常功能的CFTR，不能恢复Cl⁻转运功能，无法缓解症状，C错误； D、该病的病因是细胞内Cl⁻无法排出，导致细胞内Cl⁻浓度升高，气道中Cl⁻不足，补充Cl⁻无法解决细胞内Cl⁻蓄积、细胞外渗透压下降的根本问题，D错误。 【小问3详解】 非模板链（编码链）碱基发生A→G突变，突变后编码色氨酸。基因编码链（非模板链）的序列和mRNA序列一致（T换为U），密码子位于mRNA上，反密码子和密码子反向互补配对。 编码链的碱基A变为G，因此mRNA上对应密码子的该位置碱基就是A变为G；最终密码子编码色氨酸，结合密码子表，人类色氨酸密码子为UGG。 题目要求按照5'→3'方向，写出反密码子，反密码子与密码子互补配对： 密码子（5'→3'）：UGG，因此反密码子（5'→3'）：CCA，所以空缺位置是CA。实验目的是分析两个突变位点分别对CFTR功能的影响，因此需要设置3个实验组：分别是只突变350位碱基、只突变1651位碱基、两个位点同时突变，这样才能分别分析单个突变和双突变的功能影响。要检测突变后CFTR的转运Cl⁻能力，需要将构建好的CFTR基因导入本身CFTR功能缺陷的呼吸道上皮细胞中，避免细胞本身原有正常CFTR干扰实验结果，才能准确检测不同突变体的功能。 20. 番茄为雌雄同花，是常见的蔬菜作物。研究人员发现，番茄的抗旱性与ZFP基因有关，ZFP基因可通过影响脱落酸的含量从而影响番茄的逆境响应能力。为进一步验证ZFP基因的作用，研究人员需要构建ZFP基因敲除番茄。构建过程需要在载体上的限制酶Bbs Ⅰ切点处插入ZFP基因的向导DNA序列，将载体导入番茄细胞后，其转录产物（gRNA）可特异性结合基因组上的ZFP基因，并引导Cas9核酸酶发挥剪切作用。载体信息、ZFP基因部分序列及相关结果等如图所示，回答下列问题。 （1）和限制酶相比，Cas9核酸酶作用过程的不同之处在于______________________。 （2）使用Bbs Ⅰ进行酶切时，理论上可产生的黏性末端最多有___________种。本实验只使用Bbs Ⅰ进行单酶切，但是在构建重组质粒时，并不会造成目的基因的反接，其原因在于___________。 （3）本实验所用载体信息如图甲所示，载体经Bbs Ⅰ酶切后，需要在切点处插入人工合成的ZFP基因的向导DNA序列，序列信息见图乙。已知gRNA发挥作用时，结合番茄基因组中ZFP基因的非模板链。且图乙所示片段中，b链为ZFP基因的非模板链。由于ZFP基因的向导DNA序列较短，可人工合成，在人工合成该片段时，还需要在a链和b链的5′端分别添加___________和___________序列（按照5′→3′方向写出碱基序列），才可以让该片段与载体成功连接。 （4）为获得含有T-DNA片段的番茄细胞，需要在植物细胞培养基中加入___________进行筛选。在成功获得ZFP单基因敲除番茄之后，以该番茄作为唯一亲代，最早可从___________（填“亲代”“子一代”或“子二代”）种子中获得ZFP基因敲除纯合突变体番茄。该纯合突变体番茄不一定携带Cas9核酸酶基因，理由是______________________。 【答案】（1）Cas9核酸酶需要在gRNA引导下，才可以特异性结合目标序列并完成切割 （2） ①. 256 ②. Bbs Ⅰ切割位点在识别序列之后，在载体上切割产生的2个黏性末端并不相同 （3） ①. CACC ②. AAAC （4） ①. 卡那霉素 ②. 子一代 ③. Cas9核酸酶基因在T-DNA片段所在染色体上，与ZFP基因所在染色体不一定相同，Cas9核酸酶基因与ZFP基因有可能独立遗传 【解析】 【小问1详解】 限制酶可以直接识别特定的DNA序列并完成切割，不需要额外的引导分子；而Cas9核酸酶本身没有序列识别切割的自主能力，需要在gRNA（向导RNA）的引导下，才能特异性结合到目标DNA序列上完成剪切。 【小问2详解】 Bbs I切割后，黏性末端是4个游离的核苷酸（看图乙，Bbs I切割后产生4个碱基的单链黏性末端），每个位置有4种碱基可选，因此黏性末端的种类最多为 44 = 256种。 本实验中载体上有两个相邻的Bbs I酶切位点，两个位点切割后产生的黏性末端序列并不相同，因此即使是单酶切，目的基因只能按照固定方向连接，不会发生反向自连。 【小问3详解】 甲图的载体，两个Bbs I切割后，载体切开的两个黏性末端序列（按照5'→3'方向）分别是左侧LB的5'端：CACC，右侧RB的5'端：AAAC。 题目说明：乙图中b链是ZFP基因的非模板链，gRNA结合的是基因组的非模板链，方向5'→3'，且需要和载体黏性末端互补连接： a链是模板链（5'→3'方向），要和载体左侧LB的黏性末端互补，需要在a链的5'端添加CACC（和载体左侧的黏性末端匹配）； b链是非模板链（5'→3'方向），要和载体右侧RB的黏性末端互补，需要在b链的5'端添加AAAC（和载体右侧的黏性末端匹配）。 【小问4详解】 从图甲载体可知，载体上带有卡那霉素抗性基因（Kanr），因此要筛选获得含T-DNA的番茄细胞，需要在培养基中加入卡那霉素。 番茄是杂合植物（原来的野生型番茄ZFP位点为显性），ZFP基因被敲除后，该植株为杂合突变体（一个等位基因被敲除，另一个正常），根据分离定律，只有自交后，子一代才会出现纯合的敲除突变体，因此最早从子一代种子中获得纯合子。Cas9核酸酶基因位于T-DNA所在的染色体上，而ZFP基因在另外的染色体上，两者独立遗传；在减数分裂时，Cas9核酸酶基因和ZFP基因会发生分离，因此纯合ZFP敲除的突变体中，不一定会保留Cas9核酸酶基因。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $