精品解析：福建省厦门第一中学2026-2027学年高三上学期10月月考生物试题

厦门一中2026-2027学年第一学期高三年生物学科第二阶段性练习 一、选择题：本题共15小题，1-10每小题2分，11-15每小题4分，共40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. 羽衣甘蓝果茶作为近期流行的“健康饮品”，其成分与人体健康密切相关。下列叙述错误的是（ ） A. 果茶中的水可参与细胞化学反应并能成为细胞结构成分 B. 果茶中的钾、钠等，进入人体后主要以无机盐离子的形式存在 C. 果茶中的蔗糖经消化水解为单糖后，可为细胞的生命活动提供能量 D. 果茶中含有的脂肪，是构成人体细胞膜的主要成分并参与血液中脂质运输 2. 某RNA病毒为侵染动物细胞的逆转录病毒，其衣壳外有来自宿主细胞膜的脂质包膜。下列分析错误的是（ ） A. 该病毒逆转录时，沿RNA模板链的3'→5' 方向合成DNA链 B. 逆转录形成的RNA/DNA双链中碱基数量符合U+C=A+G C. 该病毒衣壳蛋白的合成需借助宿主细胞的tRNA D. 该病毒的脂质包膜中含有胆固醇 3. 关于生物科学史中经典实验对应的实验设计，下列叙述错误的是（ ） 选项 经典实验 实验设计 A 恩格尔曼探究叶绿体的功能 选择水绵为实验材料、利用需氧细菌指示氧气释放的场所 B 艾弗里证明DNA是遗传物质 利用“减法原理”设法分离DNA和蛋白质等物质。研究它们的作用 C 梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制 选择大肠杆菌为实验材料，应用同位素标记技术进行探究 D 毕希纳探究发酵是否需要酵母菌活细胞的参与 破碎酵母菌细胞，获得不含细胞的提取液进行发酵 A. A B. B C. C D. D 4. 果肉细胞中，液泡膜上的质子泵消耗ATP将H+运入液泡，转运蛋白TST可利用H+浓度梯度在运输H+的同时将蔗糖运入液泡储存，增加果实甜度。下列说法错误的是（　　） A. 质子泵是一种载体蛋白，也是一种能催化ATP水解的酶 B. 质子泵在运输H+的过程中空间结构会发生变化 C. TST运输蔗糖的方向和其运输H+的方向相同 D. H+与蔗糖经TST跨膜运输时都需要与其结合 5. 有丝分裂中期存在“单附着染色体”（着丝粒只连接一侧纺锤丝）时，细胞会推迟进入后期，直至染色体正确排列在赤道板。该过程受Mad2蛋白监控，未正确附着的着丝粒结合Mad2，染色体正确排列后Mad2消失。实验发现，微针牵拉单附着染色体模拟对极拉力，无须形成纺锤丝连接，细胞也能提前进入后期。下列叙述错误的是（ ） A. Mad2基因功能缺失突变时，染色体排列异常的细胞姐妹染色单体不能分离，分裂停滞 B. 推测Mad2蛋白从染色体上消失，是单附着染色体完成正确排列的信号 C. 单附着染色体缺少两极均衡拉力，Mad2持续存在，造成细胞推迟进入后期 D. 微针施加拉力促使细胞进入后期，说明机械拉力可能使Mad2降解或构象改变而失活 6. 叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系，科研人员将大豆叶片分为两组，A组不处理，B组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，测定光合速率，结果如图所示。 下列分析正确的是（ ） A. 0min时，A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度 B. 30min时，B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组 C. 30min时，限制A组光合速率的主要因素是光照时间 D. 与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更长 7. 已知某动物精原细胞染色体上DNA的两条链均被标记，将其培养在不含标记物的培养液中一段时间。下图表示细胞分裂过程中部分染色体的行为变化，丙细胞中有两条染色体被标记（不考虑染色体变异和互换）。下列相关叙述错误的是（ ） A. 产生丙对应的精原细胞在减数分裂前，至少进行了一次有丝分裂 B. 甲中两条染色体移向两极是由于星射线的牵引，发生于减数分裂过程中 C. 乙图所示过程在有丝分裂和减数分裂中均可发生 D. 丙细胞中具有标记的两条染色体可能为1、3或1、4 8. 下图为PML蛋白单克隆抗体的制备过程。下列叙述正确的是（　　） A. 应使用总蛋白进行多次免疫且每次免疫间隔适宜时间 B. W细胞是先提取B淋巴细胞再用PML蛋白免疫而获得 C. 步骤2的目的是去除不能产生特异性抗体的细胞 D. 应选择孔2中的细胞进行后续处理以制备单克隆抗体 9. 研究人员用基因型为AABB与aabb的植株杂交产生F1，对F1的花粉粒进行荧光标记，用红色荧光标记A基因，绿色荧光标记B基因。对F1中有荧光的花粉粒统计其颜色及数目，结果如下表。其中红色荧光与绿色荧光叠加显示为黄色荧光，下列叙述错误的是（ ） 荧光颜色 黄色 绿色 红色 花粉粒数目 8000 499 501 A. A/a基因的遗传遵循分离定律 B. F1的花粉粒中有一部分无荧光 C. 亲本中A基因与B基因在同一条染色体上 D. F1产生的基因重组型花粉粒占比约为1/9 10. 一对表型正常的夫妇，生育了一个常染色体单基因隐性遗传病患儿。为避免再生育患儿，可采用人类辅助生殖技术进行筛选。对家庭成员和体外受精获得的两个受精卵排出的极体分别进行DNA检测，结果如下图。电泳条带表示经限制酶切割后该对基因所在的DNA片段。据图判断（不考虑突变），可以选择用于移植的受精卵是（　　） A. 仅受精卵1 B. 仅受精卵2 C. 受精卵1和2 D. 都不可以 11. 研究发现，当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA（携带氨基酸的tRNA）3′端的羟基会断开与氨基酸羧基的连接转化为空载tRNA（没有携带氨基酸的tRNA）参与基因表达的调控。如图①②③④是缺乏氨基酸时tRNA调控基因表达的相关过程。下列有关说法正确的是（ ） A. 过程①需要解旋酶解旋后开始合成子链 B. 过程②中mRNA作为模板，其左端是3′端 C. 图中abcd的作用是快速合成多种类型肽链 D. 空载tRNA可抑制转录，但可促进翻译 12. 一般认为，基因发生单碱基替换导致某一密码子改变，但编码的氨基酸不变时，生物的表型不变。然而，近期我国科学家发现，黄瓜M基因发生该种单碱基替换（MW变为MC）会使黄瓜长度发生改变（见下表）。下列叙述正确的是（ ） 项目 基因型 QQMWMW qqMWMW QQMCMC qqMCMC M基因转录的mRNA量 +++++ +++++ +++++ +++++ M蛋白量 +++++ +++ + + 黄瓜长度 + ++ ++++ ++++ 注：Q、q为等位基因，“+”数量表示量的多少。 A. MC变为MW影响黄瓜性状的现象属于表观遗传 B. 对于黄瓜长度，Q基因比M基因影响更大 C. MW变为MC影响核糖核苷酸与DNA模板链上互补碱基的结合 D. Q、q对M蛋白合成的作用受M基因转录的mRNA序列影响 13. 为了研究大肠杆菌中蛋白A的结构与功能，通过设计特异性引物F1、F2，用PCR技术从大肠杆菌DNA中扩增基因A，再用质粒P构建表达载体。基因A和质粒P的部分酶切图谱如图所示。 下列叙述正确的是（ ） A. F1、F2的5'-端分别含有HindⅢ、XhoⅠ酶切位点 B. F1、F2的5'-端分别含有HindⅢ、XbaⅠ酶切位点 C. F1、F2的5'-端分别含有AccⅠ、HindⅢ酶切位点 D. F1、F2的5'-端分别含有PvuⅠ、ScaⅠ酶切位点 14. DNA标记是DNA中一些稳定的特征性碱基序列。对相关基因的DNA标记进行体外复制，其产物用限制酶处理得到大小不同的片段后进行电泳，通过电泳图谱可进行遗传病的基因定位。图1为甲家庭某单基因遗传病基因的电泳结果，父亲和母亲的DNA标记组成分别可表示为S1S1和S2S2，父母有一人患病。图2为该遗传病的乙家庭遗传系谱图。下列叙述正确的是（ ） A. 该遗传病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传 B. 甲家族的父亲不是该遗传病的患者 C. 乙家族Ⅰ-1相应DNA的标记组成为S1S2 D. 甲家庭儿子的次级精母细胞一定含有致病基因 15. 果蝇的Ⅱ号染色体上的E或G基因纯合致死。利用图中的果蝇（PZ）可以鉴定隐性突变体的突变基因是否位于Ⅱ号染色体。现有一只正常翅脉正常翅型的常染色体隐性紫眼突变果蝇。将该紫眼果蝇与PZ杂交，挑选F1中的多翅脉果蝇自由交配，统计F2的表型及比例（假设Ⅱ号染色体上的基因不发生互换）。下列叙述错误的是（ ） A. F1中多翅脉正常翅型野生眼色和正常翅脉卷曲翅野生眼色比例为1∶1 B. 若紫眼基因位于Ⅱ号染色体，可观察到F2中多翅脉正常翅型野生眼色∶正常翅脉正常翅型紫眼=2∶1 C. 若紫眼基因不位于Ⅱ号染色体，可观察到F2中多翅脉正常翅型野生眼色∶多翅脉正常翅型紫眼∶正常翅脉正常翅型野生眼色∶正常翅脉正常翅型紫眼=6∶3∶2∶1 D. 若PZ果蝇自交，子代E、G的基因频率不变，Ⅱ号染色体的组成也与亲本相同 二、非选择题（共60分） 16. 活性氧（ROS）过量积累会对眼表细胞造成氧化应激，引起干眼症，研究发现光反应的产物可以治疗干眼症。我国科学家提取菠菜叶绿体制成纳米颗粒（LEAF）并开发为新型眼药水，以期利用自然光持续产生光反应产物用于治疗干眼症。 （1）菠菜含有多种光合色素，常用________________提取液进行提取。在CO2浓度倍增的条件下种植菠菜，光合速率却没有提升至原来的2倍，此时限制光合速率增加的环境因素可能是________________（答出一点即可）。 （2）在制作LEAF的流程中（如图1），对菠菜叶绿体的结构①②分别进行不同处理，其中②是_________，除去①能使治疗效果更好的原因是_________。 （3）为探究LEAF对眼表细胞ROS的影响，科学家对氧化应激细胞添加LEAF后检测NADPH和ROS的含量（对照组为正常细胞），结果如图2。据此推测LEAF治疗干眼症的原因是________________________________。 （4）为验证上述机制，且确定另一种光反应产物ATP是否参与该过程，科学家对氧化应激后的细胞进行以下实验，检测细胞内相关指标，补充完善表中相关内容。 组别 处理方式 NADPH水平 ROS水平 实验结论 甲 LEAF+光照（对照组） ++ ++ _____ 乙 LEAF+光照+_____合成抑制剂 ++ ++ 丙 LEAF+光照+_____合成抑制剂 + ++++ 17. 如图玉米是雌雄同株植物，顶生垂花是雄花序，侧生穗是雌花序。已知玉米中有两对基因（B对b，T对t）可以改变玉米的性别：当基因b纯合时，侧生穗不产生卵细胞，玉米植株转变为雄株，侧生穗不育（即玉米棒上不长玉米粒）；当基因t纯合时，顶生垂花转变为雌花序，玉米植株转变为雌株，侧生穗也不育。现有两种亲本组合，产生后代如表所示。 亲本组合 亲本 子一代（F1） 组合Ⅰ 甲植株自交 雌雄同株：雌株=3：1 组合Ⅱ 乙雌株×丙雄株 雌雄同株：雌株：雄株=1：2：1 请回答下列问题： （1）甲、乙植株的基因型分别为______、______，丙植株产生精子的基因型为______。 （2）雌雄同株的玉米基因型有______种，能产生卵细胞的玉米基因型有______种。 （3）若要判断B/b和T/t基因是否位于同一条染色体上，可以选择表格中的子一代（F1）个体做亲本，请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。（说明：同源染色体不发生交叉互换，不考虑其他变异，且子代的存活率相同；实验的具体操作不做要求） ①实验思路： 第一步：选择表格中亲本组合______的子一代（F1）中______获得子二代（F2）。 第二步：观察记录子二代（F2）表型及个数，并做统计分析。 ②预测实验结果并分析讨论： Ⅰ：若子二代（F2）统计后的表型及其比例为______，则B/b和T/t基因位于两对同源染色体上。 Ⅱ：若子二代（F2）统计后的表型及其比例为______，则B/b和T/t基因位于一对同源染色体上。 （4）若将组合Ⅰ子一代（F1）相间种植，获得子二代（F2）中侧生穗不育的植株占______。 18. 猫的毛色由位于X染色体上的B/b基因控制，其中B基因控制黑色，b基因控制橘色。B对b为完全显性，但杂合子的毛色却表现为黑、橘的混合体，取名“玳瑁猫”。 （1）玳瑁猫的毛色表现为黑橘相间的斑块。通常情况下，玳瑁猫为________（雄/雌）性，基因型为________。 （2）当雌性猫的胚胎发育到某一阶段，胚胎细胞中的两条X染色体之一会随机失活高度螺旋形成巴氏小体，且该细胞分裂而来的所有子细胞均失活同一条X染色体。表示O区域（橘色）的细胞示意图是________（填图中的正确选项）。 （3）另有研究表明，原始生殖细胞中失活的X染色体会恢复到活性状态。为了让更多后代表现为玳瑁猫，可选择基因型为________和________的双亲杂交，后代出现玳瑁猫的比例为______。 （4）研究人员观察到一只玳瑁色的雄猫体细胞核中有1个巴氏小体，则产生该雄猫是由于________（填写正确的序号组合），形成了异常的生殖细胞。 ①父方精原细胞②母方卵原细胞 ③在减数第一次分裂时④在减数第二次分裂时⑤同源染色体没有正常分离⑥姐妹染色单体没有正常分离 （5）结合题干及（1）-（4）题中信息，判断以下说法正确的是____ A. 正常雌猫体细胞中的两个X染色体之一可能发生高度螺旋形成巴氏小体 B. 在雌性个体的不同细胞中，失活的X染色体可来源于其母本，也可来源于其父本 C. 某胚胎细胞母本X染色体失活，则其分裂形成的子细胞中失活的均为母本的X染色体 D. 雌性个体在形成生殖细胞时，失活的X染色体可得到恢复 19. 健康人被感染疟原虫的按蚊叮咬会感染疟疾。研究人员尝试利用基因编辑技术控制按蚊种群密度，从而降低疟疾感染率。 （1）按蚊的性别决定方式为XY型，但常染色体上的D基因在性别决定中也发挥关键作用。雌雄个体D基因碱基序列完全相同，但用于编码蛋白质的区域不同，如图1。在不同性别胚胎的发育过程中，D基因________、加工后形成的成熟mRNA翻译出雌性特有的DF蛋白或雄性特有的DM蛋白。 （2）CRISPR/Cas9基因编辑系统通过sgRNA与特定DNA序列配对，Cas9酶识别、结合并切割与sgRNA配对的DNA序列，实现针对该位置的精确编辑。 ①研究者设计出能与图1中________互补配对的sgRNA，获得能产生DM，但不能产生有活性的DF蛋白的突变基因D′。 ②将上述CRISPR/Cas9系统相关基因插入按蚊Y染色体，得到按蚊甲，其中两个D基因均被成功编辑，如图2所示。 将按蚊甲与野生型雌蚊杂交，F1中的雄蚊正常，雌蚊全部不育，推测D′基因会导致雌性不育。请据此判断雌性个体中D′基因和D基因的显隐性关系，并说明理由________。 （3）为探究F1雌蚊不育的机制，研究人员提出两种假设： 假设1：F1的受精卵中仍含Cas9酶和sgRNA，将来自母方的D基因编辑为D′基因。 假设2：F1中D′基因编码的蛋白可干扰正常DF蛋白的功能。 研究者将野生型雌性的两个D基因均突变为DR基因（获得雌蚊乙），DR基因与D基因序列不同，无法被原sgRNA识别，但仍能产生正常DF蛋白。请设计杂交实验，并分别写出支持上述两种假设的预期结果________。 （4）向环境中投放上述雄性品系甲，可有效降低按蚊种群密度并在后代中持续发挥作用，请结合上述研究作出解释________。 20. 枯草芽孢杆菌在营养不足、环境恶劣等条件下会形成抗逆性强的芽孢，环境适宜时，芽孢恢复活性。我国科学家通过将芽孢包埋在可降解塑料PCL中，制备出能在特定条件下加速降解的“活塑料”（制备原理如图1），以期用于食品、日用品等包装。 （1）为获得用于制备“活塑料”的芽孢，需先在培养基中培养枯草芽孢杆菌。培养基中应提供______（答出两种）以及水和无机盐等营养物质，全程保证______操作。 （2）研究者构建图2所示的基因表达载体转入枯草芽孢杆菌，获得只有在木糖存在时才能大量表达并分泌脂肪酶（塑料降解酶）的工程菌。请从以下选项中选择合适的启动子和基因，将所选选项填入相应位置。 ①启动子Ⅰ：______；启动子Ⅲ：______； A．芽孢杆菌内源启动子 B．T7启动子（只被T7RNA聚合酶识别） C．木糖诱导型启动子基因： ②基因Ⅱ：______；基因Ⅳ：______（注：分泌信号肽能引导蛋白质分泌到细胞外） A．脂肪酶基因 B．脂肪酶基因+分泌信号肽基因 C．T7RNA聚合酶基因 D．木糖合成酶基因 （3）研究者将上述表达载体转入用______处理过的枯草芽孢杆菌中，筛选得到转化成功的工程菌。再利用重金属刺激工程菌形成工程芽孢，进一步制备出活塑料。 （4）活塑料能实现“在日常使用时不降解、需要回收时启动降解”的目标。活塑料使用完回收后快速降解所需的条件是______。 （5）为保证该技术在实际应用中的安全性，在选取工程菌株时，还需要考虑的是______。 A. 对人体和动植物无致病性 B. 在完成降解任务后种群会自然衰退 C. 在自然环境中具备较强的生存和扩散能力 D. 所携带的外源基因不易转移至自然环境 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门一中2026-2027学年第一学期高三年生物学科第二阶段性练习 一、选择题：本题共15小题，1-10每小题2分，11-15每小题4分，共40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. 羽衣甘蓝果茶作为近期流行的“健康饮品”，其成分与人体健康密切相关。下列叙述错误的是（ ） A. 果茶中的水可参与细胞化学反应并能成为细胞结构成分 B. 果茶中的钾、钠等，进入人体后主要以无机盐离子的形式存在 C. 果茶中的蔗糖经消化水解为单糖后，可为细胞的生命活动提供能量 D. 果茶中含有的脂肪，是构成人体细胞膜的主要成分并参与血液中脂质运输 【答案】D 【解析】 【详解】A、水是细胞内的良好溶剂，可参与水解、光合作用等化学反应，同时也是细胞结构的重要组成（如结合水），A正确； B、钾、钠等无机盐在人体内主要以离子形式存在，对维持细胞渗透压和酸碱平衡有重要作用，B正确； C、蔗糖为二糖，需在消化道水解为单糖后才能被细胞吸收，经呼吸作用氧化分解为生命活动供能，C正确； D、构成细胞膜的主要成分是磷脂，而非脂肪，参与血液中脂质运输的是胆固醇，脂肪的主要功能是储能和保温，D错误。 故选D。 2. 某RNA病毒为侵染动物细胞的逆转录病毒，其衣壳外有来自宿主细胞膜的脂质包膜。下列分析错误的是（ ） A. 该病毒逆转录时，沿RNA模板链的3'→5' 方向合成DNA链 B. 逆转录形成的RNA/DNA双链中碱基数量符合U+C=A+G C. 该病毒衣壳蛋白的合成需借助宿主细胞的tRNA D. 该病毒的脂质包膜中含有胆固醇 【答案】B 【解析】 【详解】A、DNA 聚合酶、逆转录酶合成核酸的方向均为 5'→3'，即沿着模板链的 3'→5' 方向延伸子链。逆转录以 RNA 为模板合成 DNA，沿 RNA 模板 3'→5' 方向合成 DNA 链，A正确； B、RNA/DNA双链的碱基配对规则为A-T、U-A、C-G、G-C，双链中嘌呤总数量（A+G）等于嘧啶总数量（U+C+T），B错误； C、病毒无核糖体、tRNA 等翻译系统，衣壳蛋白的翻译完全依赖宿主细胞的核糖体、tRNA 转运氨基酸，C正确； D、该病毒的脂质包膜来自宿主动物细胞膜，动物细胞膜的脂质成分包含胆固醇，因此包膜中含有胆固醇，D正确。 3. 关于生物科学史中经典实验对应的实验设计，下列叙述错误的是（ ） 选项 经典实验 实验设计 A 恩格尔曼探究叶绿体的功能 选择水绵为实验材料、利用需氧细菌指示氧气释放的场所 B 艾弗里证明DNA是遗传物质 利用“减法原理”设法分离DNA和蛋白质等物质。研究它们的作用 C 梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制 选择大肠杆菌为实验材料，应用同位素标记技术进行探究 D 毕希纳探究发酵是否需要酵母菌活细胞的参与 破碎酵母菌细胞，获得不含细胞的提取液进行发酵 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A、恩格尔曼探究叶绿体的功能时，选择水绵为实验材料，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，利用需氧细菌指示氧气释放的场所，因为需氧细菌会向氧气浓度高的部位聚集，A正确； B、艾弗里利用“减法原理”（即通过酶解法分别去除DNA、蛋白质、RNA等成分）去除某种化学成分，研究哪种成分是转化因子（遗传物质），证明DNA是遗传物质，而不是设法分离DNA和蛋白质等物质，B错误； C、梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制时，选择大肠杆菌为实验材料，应用同位素标记技术（用15N标记）和密度梯度离心，进行探究，C正确； D、毕希纳探究发酵是否需要酵母菌活细胞的参与，是把酵母菌细胞放在石英砂中研磨，加水搅拌，再进行过滤，获得不含酵母菌细胞的提取液，然后进行发酵，D正确。 故选B。 4. 果肉细胞中，液泡膜上的质子泵消耗ATP将H+运入液泡，转运蛋白TST可利用H+浓度梯度在运输H+的同时将蔗糖运入液泡储存，增加果实甜度。下列说法错误的是（　　） A. 质子泵是一种载体蛋白，也是一种能催化ATP水解的酶 B. 质子泵在运输H+的过程中空间结构会发生变化 C. TST运输蔗糖的方向和其运输H+的方向相同 D. H+与蔗糖经TST跨膜运输时都需要与其结合 【答案】C 【解析】 【详解】A、质子泵可以转运H+，属于载体蛋白，同时其运输H+时消耗ATP，可催化ATP水解，因此也是ATP水解酶，A正确； B、载体蛋白运输对应物质的过程中会发生空间结构的改变，质子泵作为载体蛋白，运输H+时空间结构会发生变化，B正确； C、质子泵消耗ATP将H+运入液泡，说明液泡内H+浓度高于细胞质基质，H+顺浓度梯度运输的方向是从液泡到细胞质基质；而TST将蔗糖运入液泡，因此二者运输方向相反，C错误； D、TST是协同转运的载体蛋白，运输H+和蔗糖时都需要与两种物质结合，通过构象改变完成运输过程，D正确。 5. 有丝分裂中期存在“单附着染色体”（着丝粒只连接一侧纺锤丝）时，细胞会推迟进入后期，直至染色体正确排列在赤道板。该过程受Mad2蛋白监控，未正确附着的着丝粒结合Mad2，染色体正确排列后Mad2消失。实验发现，微针牵拉单附着染色体模拟对极拉力，无须形成纺锤丝连接，细胞也能提前进入后期。下列叙述错误的是（ ） A. Mad2基因功能缺失突变时，染色体排列异常的细胞姐妹染色单体不能分离，分裂停滞 B. 推测Mad2蛋白从染色体上消失，是单附着染色体完成正确排列的信号 C. 单附着染色体缺少两极均衡拉力，Mad2持续存在，造成细胞推迟进入后期 D. 微针施加拉力促使细胞进入后期，说明机械拉力可能使Mad2降解或构象改变而失活 【答案】A 【解析】 【详解】A、Mad2蛋白的作用是监控染色体附着情况，当染色体未正确附着时使细胞推迟进入后期。若Mad2基因功能缺失突变，细胞会失去该监控机制，即使染色体排列异常，也会进入后期，姐妹染色单体可正常分离，不会出现分裂停滞，A错误； B、题干明确说明染色体正确排列后Mad2消失，因此可推测Mad2从染色体上消失是单附着染色体完成正确排列的信号，B正确； C、单附着染色体的着丝粒仅连接一侧纺锤丝，缺少两极均衡拉力，属于未正确附着状态，此时Mad2持续结合在着丝粒上，造成细胞推迟进入后期，C正确； D、细胞进入后期的前提是Mad2消失，微针施加模拟对极的拉力后，无需形成纺锤丝连接细胞即可提前进入后期，说明机械拉力可能使Mad2降解或构象改变而失活，D正确。 6. 叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系，科研人员将大豆叶片分为两组，A组不处理，B组用壳梭孢素处理，将两组叶片从黑暗中转移到光照下，测定光合速率，结果如图所示。 下列分析正确的是（ ） A. 0min时，A组胞间CO2浓度等于B组胞间CO2浓度 B. 30min时，B组叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组 C. 30min时，限制A组光合速率的主要因素是光照时间 D. 与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更长 【答案】B 【解析】 【分析】二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。植物实际光合速率 = 净光合速率+呼吸速率。 【详解】A、题图横坐标是光照时间，在0min之前，A和B两组已经黑暗了一段时间，而二者不是相同条件，B组已经用壳梭孢素处理，壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放，所以B组和A组胞间CO2浓度不相等，A错误； B、30min时，B组的光合速率相对值高于A组，叶绿体中C3生成和还原速率均大于A组，B正确； C、30min时，限制A组光合速率的主要因素是气孔开放度，随着光照时间增加，A组光合速率相对值不再改变，限制因素不是光照时间，C错误； D、题意叶片从黑暗中转移到光照下，其光合速率要先经过一个增高过程，然后达到稳定的高水平状态，这个增高过程称为光合作用的光诱导期。B组达到最高平衡点用的光照时间比A组短，与A组叶片相比，B组叶片光合作用的光诱导期更短，D错误。 故选B。 7. 已知某动物精原细胞染色体上DNA的两条链均被标记，将其培养在不含标记物的培养液中一段时间。下图表示细胞分裂过程中部分染色体的行为变化，丙细胞中有两条染色体被标记（不考虑染色体变异和互换）。下列相关叙述错误的是（ ） A. 产生丙对应的精原细胞在减数分裂前，至少进行了一次有丝分裂 B. 甲中两条染色体移向两极是由于星射线的牵引，发生于减数分裂过程中 C. 乙图所示过程在有丝分裂和减数分裂中均可发生 D. 丙细胞中具有标记的两条染色体可能为1、3或1、4 【答案】D 【解析】 【详解】A、因为精原细胞上DNA分子的两条链都被32P标记，而丙细胞中有两条染色体被标记，可推测该精原细胞先至少进行了一次有丝分裂，若只进行减数分裂，丙中的4条染色体均会被标记，A正确； B、同源染色体的分离需要星射线的牵引，且同源染色体的分离只发生在减数分裂过程中，因此甲中两条染色体分开是由于星射线的牵引，只发生于减数分裂过程中，B正确； C、乙中染色体着丝点的断裂不需要星射线的牵引，着丝点断裂在有丝分裂和减数分裂中均可发生，C正确； D、产生丙对应的精原细胞在进行减数分裂时，DNA复制，连在每个着丝点上的两个DNA分子其中一个带标记，另一个不带标记，故在减数第二次分裂后期，着丝点分裂后，其中一条子染色体带标记，另一条不带，因此丙细胞中具有标记的两条染色体可能为1、2或1、4或2、3或3、4，D错误。 故选D。 8. 下图为PML蛋白单克隆抗体的制备过程。下列叙述正确的是（　　） A. 应使用总蛋白进行多次免疫且每次免疫间隔适宜时间 B. W细胞是先提取B淋巴细胞再用PML蛋白免疫而获得 C. 步骤2的目的是去除不能产生特异性抗体的细胞 D. 应选择孔2中的细胞进行后续处理以制备单克隆抗体 【答案】D 【解析】 【详解】A、PML蛋白单克隆抗体的制备过程，应用PML蛋白作为抗原间隔多次免疫小鼠，目的是获得更多的能产生PML蛋白抗体的B淋巴细胞，A错误； B、W细胞是先用PML蛋白免疫而获得相应的B淋巴细胞，后通过筛选提取能产生单一抗体的B淋巴细胞，B错误； C、根据题意可知步骤1是诱导W细胞与骨髓瘤细胞融合，步骤2是利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，C错误； D、根据电泳结果可知应选择孔2中的细胞进行后续处理以制备单克隆抗体，因为孔2中的细胞能特异性产生PML蛋白的抗体,，D正确。 故选D。 9. 研究人员用基因型为AABB与aabb的植株杂交产生F1，对F1的花粉粒进行荧光标记，用红色荧光标记A基因，绿色荧光标记B基因。对F1中有荧光的花粉粒统计其颜色及数目，结果如下表。其中红色荧光与绿色荧光叠加显示为黄色荧光，下列叙述错误的是（ ） 荧光颜色 黄色 绿色 红色 花粉粒数目 8000 499 501 A. A/a基因的遗传遵循分离定律 B. F1的花粉粒中有一部分无荧光 C. 亲本中A基因与B基因在同一条染色体上 D. F1产生的基因重组型花粉粒占比约为1/9 【答案】D 【解析】 【详解】A、A/a基因为一对等位基因，位于一对同源染色体相同位点上，它们的遗传遵循分离定律，A正确； BCD、据表格中数据可知，F1的花粉粒出现三种情况，且三种花粉粒的类型及比例为：同时含A、B基因的花粉粒：只含A基因的花粉粒：只含B基因的花粉粒=16：1：1，由此可知，A、B基因位于一条染色体上。则在F1个体的细胞中，A、B基因位于一条染色体上，a、b基因位于另一条同源染色体上，F1个体在减数分裂产生精子时部分细胞发生了同源染色体上非姐妹染色单体片段的交换，产生了基因型为Ab、aB的精子。因此，F1个体产生的花粉应该有4种：同时含A、B基因的花粉粒、只含A基因的花粉粒、只含B基因的花粉粒、同时含a、b的花粉粒。由于同时含a、b的花粉没有被荧光标记，所以在进行实验结果统计时无法统计。假设在F1个体进行减数分裂时，有X的精原细胞发生了非姐妹染色单体片段的交换，有（1-X）的精原细胞未发生非姐妹染色单体片段的交换，则最终形成的精子基因型及比例为：AB：Ab：aB：ab=[X/4+（1-X）/2]：X/4：X/4：[X/4+（1-X）/2]。由此可知，同时含A、B基因的花粉粒和同时含a、b的花粉粒数目相等，结合表格数据可知，同时含A、B基因的花粉粒：只含A基因的花粉粒：只含B基因的花粉粒：同时含a、b的花粉粒=16：1：1：16。其中，基因重组型花粉粒为只含A基因的花粉粒和只含B基因的花粉粒，占比为（1+1）÷（16+1+1+16）=1/17。综合以上分析，亲本的A与B基因在同一条染色体上， F1的花粉粒中有一部分无荧光，基因重组型花粉粒的占比约为1/17，BC正确，D错误。 10. 一对表型正常的夫妇，生育了一个常染色体单基因隐性遗传病患儿。为避免再生育患儿，可采用人类辅助生殖技术进行筛选。对家庭成员和体外受精获得的两个受精卵排出的极体分别进行DNA检测，结果如下图。电泳条带表示经限制酶切割后该对基因所在的DNA片段。据图判断（不考虑突变），可以选择用于移植的受精卵是（　　） A. 仅受精卵1 B. 仅受精卵2 C. 受精卵1和2 D. 都不可以 【答案】C 【解析】 【详解】结合题意及图示可知，该病为常染色体隐性遗传病，2.6kb条带代表显性基因A，2.0kb条带代表隐性基因a，受精卵1第一极体为Aa、说明减数分裂过程中发生了交叉互换，次级卵母细胞也为Aa，第二极体为a，则卵细胞为A，说明受精卵1正常，受精卵2第一极体为aa、第二极体为A，则卵细胞为A，说明受精卵2正常，即受精卵1和2均可以发育为正常的胎儿，均可作为移植的受精卵，ABD错误，C正确。 11. 研究发现，当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA（携带氨基酸的tRNA）3′端的羟基会断开与氨基酸羧基的连接转化为空载tRNA（没有携带氨基酸的tRNA）参与基因表达的调控。如图①②③④是缺乏氨基酸时tRNA调控基因表达的相关过程。下列有关说法正确的是（ ） A. 过程①需要解旋酶解旋后开始合成子链 B. 过程②中mRNA作为模板，其左端是3′端 C. 图中abcd的作用是快速合成多种类型肽链 D. 空载tRNA可抑制转录，但可促进翻译 【答案】B 【解析】 【详解】A、过程①为转录，转录过程中RNA聚合酶具有解旋功能，不需要解旋酶解旋后再开始合成子链，A错误； B、过程②为翻译，翻译过程中，核糖体沿mRNA的5'→3'方向移动，肽链从N端向C端延伸。图中核糖体上的肽链长度为a>b>c>d，说明a是翻译最早合成的肽链，核糖体从右向左移动，因此mRNA的左端是3'端，右端是5'端，B正确； C、图中a、b、c、d是结合在同一条mRNA上的多个核糖体，它们合成的是同一种肽链，不是多种类型，C错误； D、从图中可以看出，空载tRNA既抑制转录（过程①），也抑制翻译（过程②），并非促进翻译，D错误。 12. 一般认为，基因发生单碱基替换导致某一密码子改变，但编码的氨基酸不变时，生物的表型不变。然而，近期我国科学家发现，黄瓜M基因发生该种单碱基替换（MW变为MC）会使黄瓜长度发生改变（见下表）。下列叙述正确的是（ ） 项目 基因型 QQMWMW qqMWMW QQMCMC qqMCMC M基因转录的mRNA量 +++++ +++++ +++++ +++++ M蛋白量 +++++ +++ + + 黄瓜长度 + ++ ++++ ++++ 注：Q、q为等位基因，“+”数量表示量的多少。 A. MC变为MW影响黄瓜性状的现象属于表观遗传 B. 对于黄瓜长度，Q基因比M基因影响更大 C. MW变为MC影响核糖核苷酸与DNA模板链上互补碱基的结合 D. Q、q对M蛋白合成的作用受M基因转录的mRNA序列影响 【答案】D 【解析】 【详解】A、表观遗传的特点是基因的碱基序列不发生改变，而本题中是M基因发生了单碱基替换，碱基序列改变，不属于表观遗传，A错误； B、分析表格数据可知，当基因型为MCMC时，无论Q/q基因是哪种类型，M蛋白量和黄瓜长度都无差异，说明M基因对黄瓜长度的影响比Q基因更大，B错误； C、四种基因型的M基因转录的mRNA量完全相同，说明转录过程（核糖核苷酸与DNA模板链互补结合的过程）不受该突变的影响，C错误； D、当M基因为MW时，QQ和qq对应的M蛋白量不同，说明Q/q能影响M蛋白合成；当M基因为MC时，QQ和qq对应的M蛋白量无差异，说明Q/q对M蛋白合成的作用受M基因转录的mRNA序列影响，D正确。 13. 为了研究大肠杆菌中蛋白A的结构与功能，通过设计特异性引物F1、F2，用PCR技术从大肠杆菌DNA中扩增基因A，再用质粒P构建表达载体。基因A和质粒P的部分酶切图谱如图所示。 下列叙述正确的是（ ） A. F1、F2的5'-端分别含有HindⅢ、XhoⅠ酶切位点 B. F1、F2的5'-端分别含有HindⅢ、XbaⅠ酶切位点 C. F1、F2的5'-端分别含有AccⅠ、HindⅢ酶切位点 D. F1、F2的5'-端分别含有PvuⅠ、ScaⅠ酶切位点 【答案】B 【解析】 【详解】A、XhoⅠ的酶切位点在基因A内部，不能选择，否则会破坏基因A，A错误； B、F1位于基因A的下游，要让基因A正向插入质粒，F1的5'端需要带有HindⅢ的酶切位点，对应质粒上靠近β-半乳糖苷酶基因的酶切位点； F2位于基因A的上游，其5'端需要带有XbaⅠ的酶切位点，对应质粒上靠近启动子的酶切位点。 这样切割后，基因A的两端就能和质粒切割后的黏性末端互补连接，且保证基因A的转录方向和质粒上的启动子方向一致，B正确； C、F1位于基因A的下游， F2位于基因A的上游，若F1、F2的5'-端分别含有AccⅠ、HindⅢ酶切位点，会导致基因与质粒反接，C错误； D、PvuⅠ、ScaⅠ的酶切位点位于Ampr抗性基因内部，切割会破坏抗性标记基因，无法后续筛选重组质粒，D错误。 14. DNA标记是DNA中一些稳定的特征性碱基序列。对相关基因的DNA标记进行体外复制，其产物用限制酶处理得到大小不同的片段后进行电泳，通过电泳图谱可进行遗传病的基因定位。图1为甲家庭某单基因遗传病基因的电泳结果，父亲和母亲的DNA标记组成分别可表示为S1S1和S2S2，父母有一人患病。图2为该遗传病的乙家庭遗传系谱图。下列叙述正确的是（ ） A. 该遗传病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传 B. 甲家族的父亲不是该遗传病的患者 C. 乙家族Ⅰ-1相应DNA的标记组成为S1S2 D. 甲家庭儿子的次级精母细胞一定含有致病基因 【答案】C 【解析】 【详解】A、由乙家庭系谱图，双亲正常生育患病女儿，可判断该病为常染色体隐性遗传病，A 错误； B、甲家庭父亲标记为S1S1，母亲标记为S2S2，儿子标记为S1S2，设该病的相关基因为A、a，图1中父亲的S1电泳结果均在150bp，故其基因型可能为纯合子aa（或AA），母亲的S2电泳结果均在300bp，说明其为纯合子AA（或aa），因为父亲的基因型可能为AA或aa，可能患病也可能不患病，故不确定甲家族的父亲是不是该遗传病的患者，B错误； C、乙家庭 Ⅰ‑1 和Ⅰ‑2表现正常，生育了患病子女，基因型为杂合子，DNA 标记组成为S1S2，C 正确； D、甲家庭儿子基因型为杂合子，减数第一次分裂后期同源染色体已经分离，次级精母细胞可能只得到正常基因，不一定含有致病基因，D 错误。 15. 果蝇的Ⅱ号染色体上的E或G基因纯合致死。利用图中的果蝇（PZ）可以鉴定隐性突变体的突变基因是否位于Ⅱ号染色体。现有一只正常翅脉正常翅型的常染色体隐性紫眼突变果蝇。将该紫眼果蝇与PZ杂交，挑选F1中的多翅脉果蝇自由交配，统计F2的表型及比例（假设Ⅱ号染色体上的基因不发生互换）。下列叙述错误的是（ ） A. F1中多翅脉正常翅型野生眼色和正常翅脉卷曲翅野生眼色比例为1∶1 B. 若紫眼基因位于Ⅱ号染色体，可观察到F2中多翅脉正常翅型野生眼色∶正常翅脉正常翅型紫眼=2∶1 C. 若紫眼基因不位于Ⅱ号染色体，可观察到F2中多翅脉正常翅型野生眼色∶多翅脉正常翅型紫眼∶正常翅脉正常翅型野生眼色∶正常翅脉正常翅型紫眼=6∶3∶2∶1 D. 若PZ果蝇自交，子代E、G的基因频率不变，Ⅱ号染色体的组成也与亲本相同 【答案】C 【解析】 【详解】A、设隐性紫眼突变基因型为aa，则正常翅脉正常翅型的常染色体隐性紫眼突变果蝇基因型为aaeegg，果蝇(PZ)的基因型为AAEeGg，两者杂交得到F1基因型及比例为AaEegg：AaeeGg=1：1，表现型及比例为多翅脉正常翅型野生眼色和正常翅脉卷曲翅野生眼色=1：1，A正确； B、若紫眼基因位于Ⅱ号染色体，F1中的多翅脉果蝇基因型为AaEegg，自由交配得到的F2基因型及比例为AaEegg：aaeegg=2：1，表现型及比例为多翅脉正常翅型野生眼色：正常翅脉正常翅型紫眼=2：1 ，B正确； C、若紫眼基因不位于Ⅱ号染色体，F1中的多翅脉果蝇基因型为AaEegg，又已知果蝇的Ⅱ号染色体上的E或G基因纯合致死，故F1中的多翅脉果蝇自由交配，可观察到F2中多翅脉正常翅型野生眼色：多翅脉正常翅型紫眼：正常翅脉正常翅型野生眼色：正常翅脉正常翅型紫眼=6：2：3：1，C错误； D、PZ果蝇基因型为EeGg，若其自交，子代基因型EEgg（致死），EeGg，eeGG（致死），即Ⅱ号染色体的组成与亲本相同，E、G的基因频率不变，D正确。 二、非选择题（共60分） 16. 活性氧（ROS）过量积累会对眼表细胞造成氧化应激，引起干眼症，研究发现光反应的产物可以治疗干眼症。我国科学家提取菠菜叶绿体制成纳米颗粒（LEAF）并开发为新型眼药水，以期利用自然光持续产生光反应产物用于治疗干眼症。 （1）菠菜含有多种光合色素，常用________________提取液进行提取。在CO2浓度倍增的条件下种植菠菜，光合速率却没有提升至原来的2倍，此时限制光合速率增加的环境因素可能是________________（答出一点即可）。 （2）在制作LEAF的流程中（如图1），对菠菜叶绿体的结构①②分别进行不同处理，其中②是_________，除去①能使治疗效果更好的原因是_________。 （3）为探究LEAF对眼表细胞ROS的影响，科学家对氧化应激细胞添加LEAF后检测NADPH和ROS的含量（对照组为正常细胞），结果如图2。据此推测LEAF治疗干眼症的原因是________________________________。 （4）为验证上述机制，且确定另一种光反应产物ATP是否参与该过程，科学家对氧化应激后的细胞进行以下实验，检测细胞内相关指标，补充完善表中相关内容。 组别 处理方式 NADPH水平 ROS水平 实验结论 甲 LEAF+光照（对照组） ++ ++ _____ 乙 LEAF+光照+_____合成抑制剂 ++ ++ 丙 LEAF+光照+_____合成抑制剂 + ++++ 【答案】（1） ①. 无水乙醇 ②. 光照强度（或温度） （2） ①. 类囊体##基粒##类囊体薄膜 ②. 除去叶绿体基质，暗反应无法进行，有效避免了光反应产物被消耗 （3）LEAF 中的类囊体进行光反应产生 NADPH，NADPH 可以降低眼表细胞内 ROS 含量，减轻 ROS 过量积累造成的氧化应激 （4） ①. NADPH 能够降低 ROS 水平，ATP 不参与该过程 ②. ATP##腺苷三磷酸 ③. NADPH##还原型辅酶Ⅱ 【解析】 【小问1详解】 光合色素易溶于有机溶剂，常用无水乙醇提取光合色素。在 CO₂浓度倍增后，光合速率没有提升至原来 2 倍，说明此时 CO₂不再是限制光合速率的环境因素，限制因素可以是光照强度或者温度，光照强度不足会限制光反应产生 ATP 和 NADPH，进而影响光合作用；温度会影响光合作用相关酶的活性。 【小问2详解】 由题干信息可知，光反应产物可以治疗干眼症，光反应的场所是类囊体（薄膜），故应保留②类囊体，除去①叶绿体基质。①叶绿体基质是暗反应的场所，除去叶绿体基质，暗反应无法进行，有效避免了光反应产物被消耗，使治疗效果更好。 【小问3详解】 题干信息说明 ROS 过量积累会造成眼表细胞氧化应激，引发干眼症，结合图 2 实验结果可以看到，加入 LEAF 并增加光照时间，细胞内 NADPH 含量上升，ROS 含量下降，由此推测 LEAF 治疗干眼症的原理是 LEAF 中的类囊体进行光反应产生 NADPH，NADPH 能够降低眼表细胞内 ROS 的含量，减轻 ROS 过量积累带来的氧化应激损伤，从而治疗干眼症。 【小问4详解】 本实验目的是验证上述机制，探究光反应另一产物 ATP 是否参与降低 ROS 的过程，甲组 LEAF + 光照作为对照组，NADPH 水平较高，ROS 水平较低；乙组加入 ATP 合成抑制剂，NADPH 和 ROS 水平和甲组保持一致，说明抑制 ATP 合成不会改变 ROS 含量，ATP 不参与该调控过程；丙组加入 NADPH 合成抑制剂后，NADPH 水平下降，ROS 水平显著升高，说明 NADPH 能够降低 ROS 水平；综合三组结果，实验结论为 NADPH 可以降低细胞内 ROS 水平，ATP 不参与该过程。 17. 如图玉米是雌雄同株植物，顶生垂花是雄花序，侧生穗是雌花序。已知玉米中有两对基因（B对b，T对t）可以改变玉米的性别：当基因b纯合时，侧生穗不产生卵细胞，玉米植株转变为雄株，侧生穗不育（即玉米棒上不长玉米粒）；当基因t纯合时，顶生垂花转变为雌花序，玉米植株转变为雌株，侧生穗也不育。现有两种亲本组合，产生后代如表所示。 亲本组合 亲本 子一代（F1） 组合Ⅰ 甲植株自交 雌雄同株：雌株=3：1 组合Ⅱ 乙雌株×丙雄株 雌雄同株：雌株：雄株=1：2：1 请回答下列问题： （1）甲、乙植株的基因型分别为______、______，丙植株产生精子的基因型为______。 （2）雌雄同株的玉米基因型有______种，能产生卵细胞的玉米基因型有______种。 （3）若要判断B/b和T/t基因是否位于同一条染色体上，可以选择表格中的子一代（F1）个体做亲本，请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。（说明：同源染色体不发生交叉互换，不考虑其他变异，且子代的存活率相同；实验的具体操作不做要求） ①实验思路： 第一步：选择表格中亲本组合______的子一代（F1）中______获得子二代（F2）。 第二步：观察记录子二代（F2）表型及个数，并做统计分析。 ②预测实验结果并分析讨论： Ⅰ：若子二代（F2）统计后的表型及其比例为______，则B/b和T/t基因位于两对同源染色体上。 Ⅱ：若子二代（F2）统计后的表型及其比例为______，则B/b和T/t基因位于一对同源染色体上。 （4）若将组合Ⅰ子一代（F1）相间种植，获得子二代（F2）中侧生穗不育的植株占______。 【答案】（1） ①. BBTt ②. Bbtt ③. bT、bt （2） ①. 4##四 ②. 7##七 （3） ①. Ⅱ ②. 雌雄同株玉米自交 ③. 雌雄同株:雌株:雄株=9:4:3 ④. 雌雄同株:雌株:雄株=2:1:1 （4）1/6 【解析】 【小问1详解】 据题意可知：雄株的基因型为bbT_，雌株的基因型为B_tt、bbtt，雌雄同株的基因型为B_T_。甲植株自交，说明甲植株是雌雄同株，子一代雌雄同株:雌株=3:1，则推测甲基因型为BBTt。组合Ⅱ，乙雌株×丙雄株，后代雌雄同株:雌株:雄株=1:2:1，则推测乙基因型为Bbtt，丙基因型为bbTt，丙产生的精子为bt、bT。 【小问2详解】 由小问（1）可知，雌雄同株的基因型为B_T_，因此，雌雄同株的玉米基因型有4种，分别为BBTT、BbTT、BBTt、BbTt；由分析1可知，雌株的基因型为BBtt、Bbtt、bbtt，雌雄同株与雌株均能产生卵细胞，因此能产生卵细胞的玉米基因型有7种。 【小问3详解】 若要判断B/b和T/t基因是否位于同一条染色体上，可选双杂合子BbTt自交，只有组合Ⅱ中的雌雄同株玉米符合要求，若不位于同一条染色体上，则遵循自由组合，其自交后产生后代B_ T_（雌雄同株）:B_tt（雌株）:bbT_（雄株）:bbtt（雌株）=9:3:3:1，即雌雄同株:雌株:雄株=9:4:3；若B/b和T/t基因位于一对同源染色体上，则BbTt产生的配子是Bt、bT（亲本乙基因型为Bbtt，丙基因型为bbTt，不可能是BT连锁），雌雄配子随机结合，子二代为BBtt:BbTt:bbTT=1:2:1，即雌雄同株:雌株:雄株=2:1:1。 【小问4详解】 组合I子一代（F1）基因型有BBTT、BBTt、BBtt，比例是1:2:1它们相间种植，随机交配，后代的基因型及其比例不变，获得子二代（F2）中侧生穗不育的植株BBtt占1/6。 18. 猫的毛色由位于X染色体上的B/b基因控制，其中B基因控制黑色，b基因控制橘色。B对b为完全显性，但杂合子的毛色却表现为黑、橘的混合体，取名“玳瑁猫”。 （1）玳瑁猫的毛色表现为黑橘相间的斑块。通常情况下，玳瑁猫为________（雄/雌）性，基因型为________。 （2）当雌性猫的胚胎发育到某一阶段，胚胎细胞中的两条X染色体之一会随机失活高度螺旋形成巴氏小体，且该细胞分裂而来的所有子细胞均失活同一条X染色体。表示O区域（橘色）的细胞示意图是________（填图中的正确选项）。 （3）另有研究表明，原始生殖细胞中失活的X染色体会恢复到活性状态。为了让更多后代表现为玳瑁猫，可选择基因型为________和________的双亲杂交，后代出现玳瑁猫的比例为______。 （4）研究人员观察到一只玳瑁色的雄猫体细胞核中有1个巴氏小体，则产生该雄猫是由于________（填写正确的序号组合），形成了异常的生殖细胞。 ①父方精原细胞②母方卵原细胞 ③在减数第一次分裂时④在减数第二次分裂时⑤同源染色体没有正常分离⑥姐妹染色单体没有正常分离 （5）结合题干及（1）-（4）题中信息，判断以下说法正确的是____ A. 正常雌猫体细胞中的两个X染色体之一可能发生高度螺旋形成巴氏小体 B. 在雌性个体的不同细胞中，失活的X染色体可来源于其母本，也可来源于其父本 C. 某胚胎细胞母本X染色体失活，则其分裂形成的子细胞中失活的均为母本的X染色体 D. 雌性个体在形成生殖细胞时，失活的X染色体可得到恢复 【答案】（1） ①. 雌 ②. XBXb （2）丁 （3） ①. XBXB ②. XbY ③. 1/2#50% （4）①③⑤或②③⑤ （5）ABCD 【解析】 【小问1详解】 猫毛色基因B/b位于X染色体上，只有杂合子才表现为玳瑁猫。雄性猫仅含1条X染色体，无法同时携带B和b；雌性猫含2条X染色体，杂合子基因型为XBXb，因此玳瑁猫通常为雌性。 【小问2详解】 O区域为橘色，说明只有b基因表达，即B基因所在的X染色体失活形成巴氏小体，携带b的X染色体保持活性，符合该情况的是丁图。 【小问3详解】 要获得更多玳瑁猫（XBXb），选择纯合双亲杂交即可：选择XBY（黑色雄）和XbXb（橘色雌）[或XbY（橘色雄）和XBXB（黑色雌）]，杂交后代中雌性全部为XBXb（玳瑁），雄性全部为另一种性状，后代中玳瑁猫的比例为1/2。 【小问4详解】 玳瑁雄猫需要同时携带B和b，且体细胞核有1个巴氏小体，说明该雄猫性染色体组成为XXY（基因型XBXbY）：若异常生殖细胞来自父方：父方精原细胞（①）在减数第一次分裂时（③），X和Y同源染色体未正常分离（⑤），产生XBY的异常精子，与正常Xb卵细胞结合得到XBXbY；若异常生殖细胞来自母方：母方卵原细胞（②）在减数第一次分裂时（③），携带B、b的X同源染色体未正常分离（⑤），产生XBXb的异常卵细胞，与正常Y精子结合得到XBXbY。 两种情况均正确。 【小问5详解】 A、根据题干信息，正常雌猫胚胎发育到一定阶段，两条X染色体中会有一条随机失活形成巴氏小体，A正确； B、雌猫的两条X染色体一条来自父本、一条来自母本，失活是随机的，因此不同细胞中失活的X可来源于父本，也可来源于母本，B正确； C、题干明确说明“该细胞分裂而来的所有子细胞均失活同一条X染色体”，因此若胚胎细胞失活母本X，子细胞也均失活母本的X，C正确； D、题干说明“原始生殖细胞中失活的X染色体会恢复到活性状态”，原始生殖细胞最终分化形成生殖细胞，因此雌性形成生殖细胞时失活的X染色体可恢复，D正确。 19. 健康人被感染疟原虫的按蚊叮咬会感染疟疾。研究人员尝试利用基因编辑技术控制按蚊种群密度，从而降低疟疾感染率。 （1）按蚊的性别决定方式为XY型，但常染色体上的D基因在性别决定中也发挥关键作用。雌雄个体D基因碱基序列完全相同，但用于编码蛋白质的区域不同，如图1。在不同性别胚胎的发育过程中，D基因________、加工后形成的成熟mRNA翻译出雌性特有的DF蛋白或雄性特有的DM蛋白。 （2）CRISPR/Cas9基因编辑系统通过sgRNA与特定DNA序列配对，Cas9酶识别、结合并切割与sgRNA配对的DNA序列，实现针对该位置的精确编辑。 ①研究者设计出能与图1中________互补配对的sgRNA，获得能产生DM，但不能产生有活性的DF蛋白的突变基因D′。 ②将上述CRISPR/Cas9系统相关基因插入按蚊Y染色体，得到按蚊甲，其中两个D基因均被成功编辑，如图2所示。 将按蚊甲与野生型雌蚊杂交，F1中的雄蚊正常，雌蚊全部不育，推测D′基因会导致雌性不育。请据此判断雌性个体中D′基因和D基因的显隐性关系，并说明理由________。 （3）为探究F1雌蚊不育的机制，研究人员提出两种假设： 假设1：F1的受精卵中仍含Cas9酶和sgRNA，将来自母方的D基因编辑为D′基因。 假设2：F1中D′基因编码的蛋白可干扰正常DF蛋白的功能。 研究者将野生型雌性的两个D基因均突变为DR基因（获得雌蚊乙），DR基因与D基因序列不同，无法被原sgRNA识别，但仍能产生正常DF蛋白。请设计杂交实验，并分别写出支持上述两种假设的预期结果________。 （4）向环境中投放上述雄性品系甲，可有效降低按蚊种群密度并在后代中持续发挥作用，请结合上述研究作出解释________。 【答案】（1）转录 （2） ①. 外显子5 ②. D′基因对D基因为显性，原因是子代基因型为D'D，F1中的雄蚊正常，雌蚊全部不育 （3）按蚊甲和雌蚊乙杂交，观察子代雌蚊是否可育。若子代雌蚊正常，则假设1成立；若子代雌蚊全部不育，则假设2成立。 （4）子代雌性含D'基因而不育，种群雌性繁殖个体减少，出生率降低； 子代雄性继承带编辑系统的Y染色体，成年后继续交配使后代雌蚊不育，持续降低种群数量 【解析】 【小问1详解】 雌雄个体D基因碱基序列完全相同，但用于编码蛋白质的区域不同，在不同性别胚胎的发育过程中，D基因转录、加工后形成的成熟mRNA翻译出雌性特有的DF蛋白或雄性特有的DM蛋白。 【小问2详解】 ①突变基因D'能产生DM（雄性特有蛋白）、不能产生DF（雌性特有蛋白），说明雌性特异性的DF合成受阻，相比编码DM的外显子，编码DF特有的是外显子5，外显子5被sgRNA靶向切割破坏，因此sgRNA与外显子5互补配对。 ②将上述CRISPR/Cas9系统相关基因插入按蚊Y染色体，得到按蚊甲，其中两个D基因均被成功编辑，编辑后的基因用D'表示，按蚊甲的基因型为D'D'，野生型雌蚊基因型为DD，子代基因型为D'D，F1中的雄蚊正常，雌蚊全部不育，说明D′基因对D基因为显性。 【小问3详解】 已知DR基因与D基因序列不同，无法被原sgRNA识别，但仍能产生正常DF蛋白。因此可以选择让按蚊甲和雌蚊乙杂交，观察子代雌蚊是否可育。F1雌性个体的基因型为D'DR，若是假设1，则F1的受精卵中仍含Cas9酶和sgRNA无法编辑DR，故子代雌蚊正常；若是假设2，F1中D′基因编码的蛋白可干扰正常DF蛋白的功能，则子代雌蚊全部不育。 【小问4详解】 向环境中投放上述雄性品系甲，子代雌性含D'基因而不育，种群雌性繁殖个体减少，出生率降低； 子代雄性继承带编辑系统的Y染色体，成年后继续交配使后代雌蚊不育，持续降低种群数量。 20. 枯草芽孢杆菌在营养不足、环境恶劣等条件下会形成抗逆性强的芽孢，环境适宜时，芽孢恢复活性。我国科学家通过将芽孢包埋在可降解塑料PCL中，制备出能在特定条件下加速降解的“活塑料”（制备原理如图1），以期用于食品、日用品等包装。 （1）为获得用于制备“活塑料”的芽孢，需先在培养基中培养枯草芽孢杆菌。培养基中应提供______（答出两种）以及水和无机盐等营养物质，全程保证______操作。 （2）研究者构建图2所示的基因表达载体转入枯草芽孢杆菌，获得只有在木糖存在时才能大量表达并分泌脂肪酶（塑料降解酶）的工程菌。请从以下选项中选择合适的启动子和基因，将所选选项填入相应位置。 ①启动子Ⅰ：______；启动子Ⅲ：______； A．芽孢杆菌内源启动子 B．T7启动子（只被T7RNA聚合酶识别） C．木糖诱导型启动子基因： ②基因Ⅱ：______；基因Ⅳ：______（注：分泌信号肽能引导蛋白质分泌到细胞外） A．脂肪酶基因 B．脂肪酶基因+分泌信号肽基因 C．T7RNA聚合酶基因 D．木糖合成酶基因 （3）研究者将上述表达载体转入用______处理过的枯草芽孢杆菌中，筛选得到转化成功的工程菌。再利用重金属刺激工程菌形成工程芽孢，进一步制备出活塑料。 （4）活塑料能实现“在日常使用时不降解、需要回收时启动降解”的目标。活塑料使用完回收后快速降解所需的条件是______。 （5）为保证该技术在实际应用中的安全性，在选取工程菌株时，还需要考虑的是______。 A. 对人体和动植物无致病性 B. 在完成降解任务后种群会自然衰退 C. 在自然环境中具备较强的生存和扩散能力 D. 所携带的外源基因不易转移至自然环境 【答案】（1） ①. 碳源、氮源 ②. 无菌 （2） ①. C ②. B ③. C ④. B （3）Ca2+ （4）添加木糖；提供适宜环境条件 （5）ABD 【解析】 【小问1详解】 微生物的培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。为获得用于制备“活塑料”的芽孢，需先在培养基中培养枯草芽孢杆菌，所以培养基中应提供碳源、氮源以及水和无机盐等营养物质。在微生物培养过程中，为防止杂菌污染，全程要保证无菌操作。 【小问2详解】 要实现 “木糖存在才大量表达”，必须用木糖诱导型启动子来控制脂肪酶的表达，启动子Ⅰ应为木糖诱导型启动子。脂肪酶需要分泌到胞外，因此对应的基因必须是脂肪酶基因+分泌信号肽基因（B）。T7启动子只能被 T7 RNA 聚合酶识别，因此需要一个 “开关” 来控制 T7 RNA 聚合酶的表达，启动子Ⅲ应为T7启动子。用木糖诱导型启动子控制T7 RNA 聚合酶基因：木糖存在时，木糖诱导型启动子激活，表达 T7 RNA 聚合酶；用T7启动子控制脂肪酶基因 + 分泌信号肽基因（B）：T7RNA聚合酶大量表达后，会特异性识别T7启动子，启动下游脂肪酶基因的高强度转录，实现 “大量表达” 的效果。因此启动子Ⅰ（木糖诱导型启动子）→基因Ⅱ（C T7 RNA聚合酶基因）、启动子Ⅲ（T7启动子）→基因Ⅳ（B脂肪酶基因+分泌信号肽基因）。 【小问3详解】 将基因表达载体导入微生物细胞时，常用CaCl2（Ca²⁺）处理枯草芽孢杆菌，使其成为感受态细胞，便于吸收外源DNA。 【小问4详解】 由于该“活塑料”是将芽孢包埋在可降解塑料PCL中，制备出能在特定条件下加速降解的塑料，所以该塑料使用完回收后快速降解所需的条件是：添加木糖（作为诱导剂，激活木糖诱导型启动子，启动脂肪酶基因表达）；提供适宜环境条件（包括水分、温度、pH、营养物质等，促使芽孢萌发为活性工程菌，进而分泌脂肪酶降解PCL）。 【小问5详解】 A、为保证技术在实际应用中的安全性，工程菌株需对人体和动植物无致病性，这样可以避免对生物造成危害，A正确； B、工程菌株在完成降解任务后种群会自然衰退，能防止其在环境中过度繁殖带来不良影响，保障安全性，B正确； C、工程菌株在自然环境中不应具备较强的生存和扩散能力，否则可能会扩散到不该去的环境中造成生态问题，C错误； D、所携带的外源基因不易转移至自然环境，可防止基因污染等安全隐患，D正确。     第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $