精品解析：四川成都市第七中学2026-2027学年高三上学期10月小练习生物试题

生物10月小练习 一、选择题（包括1-15小题，每小题3分，共45分） 1. 构成原核细胞的基因组比较小，基因数目较少，无法进行较为复杂的细胞分化及相关基因表达的调控，无法形成较为高等的多细胞生物体。下列关于原核细胞结构的叙述错误的是（ ） A. 硝化细菌属于原核生物，没有叶绿素但可将CO2和H2O转变成糖类 B. 原核细胞DNA上的基因不存在等位基因，也没有游离的磷酸基团 C. 原核细胞中只有核糖体一种细胞器，合成的多肽链可以盘曲折叠 D. 农杆菌的细胞壁具有全透性，可允许DNA等大分子自由进出细胞 2. 原质体是叶绿体、有色体、白色体等质体的前身结构，仅有外膜和内膜两种膜，可分裂增殖。随着组织的分化，原质体在绿色组织中可发育为叶绿体，在白色组织中可发育为白色体或淀粉体，在有色组织中则发育为有色体。下列叙述正确的是（ ） A. 原质体的膜结构主要由脂肪、蛋白质和糖类组成 B. 原质体内膜向内折叠形成嵴，逐渐发育成叶绿体 C. 基因选择性表达使原质体发育成淀粉体或有色体 D. 原质体内部存在基因的转录，不存在基因的翻译 3. 蓝细菌可通过三种途径吸收碳酸氢盐（），并在细胞内形成池，在胞内转化成二氧化碳。的转运过程如图所示（K0.5越小，转运能力越强）。下列叙述正确的是（ ） A. 三种转运蛋白在转运时都需要消耗能量 B. SbtA能同时转运和Na+，说明其不具有特异性 C. 相较于转运蛋白SbtA，转运蛋白BicA的转运效率更高 D. 蓝细菌细胞内的池有利于叶绿体高效地进行光合作用 4. 糖原磷酸化酶是糖原分解的关键酶，负责催化糖原分解的第一步反应。磷酸化会激活该酶，而去磷酸化则使其失活。下列叙述错误的是（　　） A. 胰高血糖素、肾上腺素能促进该酶的磷酸化 B. 磷酸化和去磷酸化条件下，酶能够降低的活化能不同 C. 酶的活性可用一定条件下催化糖原分解的速率表示 D. 其他条件相同，酶浓度越高酶促反应速率越快，酶活性越强 5. 如图表示发生在人体细胞内的无氧呼吸过程。下列叙述正确的是（ ） A. 图示过程可在氧气不足时长期维持个体生命活动 B. 图示过程中葡萄糖中的能量绝大部分以热能形式释放 C. 丙酮酸被NADH还原为乳酸时伴随少量ATP的合成 D. 葡萄糖分解产生丙酮酸的过程中能量有四个去向 6. 家蚕（2N=56）的性别决定方式为 ZW型，茧形和体色分别由等位基因A/a和B/b控制，且两对基因均不在W染色体上。现有一群有斑纹雌蚕和一群无斑纹纺锤形茧雄蚕杂交，F1中雌雄数量相等，雌雄中表型及比例如表所示。下列叙述错误的是（　　） 雌蚕 有斑纹纺锤形茧：无斑纹纺锤形茧：有斑纹椭圆形茧：无斑纹椭圆形茧=1： 4： 1： 4 雄蚕 有斑纹纺锤形茧：无斑纹纺锤形茧：有斑纹椭圆形茧：无斑纹椭圆形茧=2： 8： 1： 4 A. 雌家蚕的次级卵母细胞中，可能有0、1、2条W染色体 B. A/a位于Z染色体，且 A基因决定纺锤形性状 C. 关于茧形，父本的基因型为 ZAZa，母本的基因型为ZAW：ZaW，比例为1：2 D. B/b位于常染色体，则亲本中雄性无斑纹个体的基因型及比例是 BB： Bb=2：3 7. 图甲、乙是牡丹（2n=10，基因型为Aa）花粉母细胞减数分裂后期的显微照片。花粉母细胞减数分裂结束后产生的一个子细胞（丙）会再进行一次有丝分裂，产生一个生殖细胞（丁）和一个营养细胞，共同组成一个花粉粒。不考虑变异，下列叙述正确的是（ ） A. 甲、乙中单个细胞含有的同源染色体对数分别是10和5 B. 丁、丙和营养细胞的基因型一定相同，为AA或aa C. 仅考虑A、a，若花粉母细胞在前期Ⅰ发生片段交换，则丙细胞基因型可能有3种 D. 若将丙置于含32P的培养液中培养，丁细胞中含32P的染色体数与营养细胞相同 8. 细胞周期包括间期（G1期、S期、G2期）和分裂期（M期），受依赖性激酶的调控，细胞周期蛋白结合与之匹配的依赖性激酶，并激活其活性。成熟促进因子（MPF）是一种依赖性激酶，它可以触发细胞从G2期进入分裂期，其活性与细胞周期蛋白B的浓度关系如下图所示。下列有关叙述错误的是（ ） A. MPF的活性与周期蛋白B的浓度相关 B. 正常细胞与癌细胞中MPF的活性变化无差异 C. 从减数分裂Ⅰ进入减数分裂Ⅱ一般不需要MPF的调控 D. 抗体-MPF抑制剂偶联物可抑制特定细胞的增殖过程 9. 正常人的一条16号染色体含有两个a基因，如图甲所示。若4个a基因均缺失，则患Barts病；若缺失3个a基因，则患HbH病；其余情况均正常。某家系a-地中海贫血症（Barts病和HbH病）的遗传情况如图乙所示，若不发生其他变异，下列叙述正确的是（ ） A. Ⅱ-1和Ⅱ-2的两条16号染色体上的a基因组成相同 B. Ⅱ-3缺失2个a基因的染色体来源于I-2 C. Ⅱ-5和Ⅱ-6生出患HbH病孩子的概率为1/4 D. Ⅲ-3和Ⅲ-4生出患病女孩的概率为1/12 10. 图示T2噬菌体侵染大肠杆菌后其DNA复制的过程。下列相关叙述正确的是（　　） A. 亲代噬菌体DNA为不平齐双链，其嘧啶数与嘌呤数不相等 B. 子代噬菌体DNA的b链黏性末端序列为5'-CCTAG-3' C. 噬菌体DNA复制所需要的模板、原料和能量均由大肠杆菌提供 D. 酶X为限制性内切核酸酶，可能由噬菌体自身基因编码 11. 生产啤酒的主要工艺流程如下图所示，下列叙述正确的是（　　） A. 过程①中若用赤霉素溶液处理大麦种子，种子无需发芽就能产生淀粉酶 B. 过程②中焙烤的目的是使酶失活，碾磨的目的是使淀粉与淀粉酶充分接触 C. 过程②煮沸时加入啤酒花可增加啤酒的苦度等风味，蒸煮后需要马上接种 D. 过程③主发酵阶段要适时往外排气，后发酵阶段在低温、通气环境中进行 12. 科研人员对植物组织培养过程中不同阶段的藿香进行了辐射处理（如图所示），以期获得性状优良的突变株。下列叙述正确的是（ ） A. ①过程外植体需消毒后用蒸馏水进行冲洗 B. ②、③过程需每日给予适当时间和强度的光照 C. ③、④过程所用培养基中添加的物质种类有所不同 D. 培养过程中经辐射处理的细胞易发生定向突变 13. 对贴壁生长的动物细胞进行传代培养，图示为操作简易流程。下列相关叙述错误的是（ ） A. 步骤①中的消化液通常含有胰蛋白酶 B. 步骤②中及时终止消化可防止消化过度损伤细胞 C. 步骤③中对细胞进行计数可用血细胞计数板 D. 步骤④中培养瓶无需灭菌即可直接分装细胞悬液 14. 荧光定量PCR可以对特定基因进行检测。某小组利用该方法检测市面上的牛肉制品中是否含其他肉类（如鸡肉、鸭肉），设计了不同探针分别与牛肉、鸡肉、鸭肉特定基因片段互补配对，将不同探针与待测牛肉制品中的DNA混合后进行PCR（如下图）。探针同时含荧光基团与淬灭基团时不发荧光，当探针被水解，荧光基团脱离后发出荧光。荧光强度达设定阈值所需的循环次数为Ct值。下表是等量牛肉制品的检测结果。下列叙述正确的是（ ） 牛肉制品 牛特定基因对应探 针检测的Ct值 鸡特定基因对应探针 检测的Ct值 鸭特定基因对应探针检测的Ct值 卤牛肉 17.65 - 15.68 鲜嫩牛肉串 15.35 26.35 - 红柳牛肉串 30.86 - 20.49 牛肉小串 - 32.02 17.64 注：“-”表示未检测出荧光 A. 过程3中，DNA聚合酶可催化子链延伸和探针水解 B. 在设计探针时，荧光基团应该连接在探针的3′端 C. 待测牛肉制品中能与探针结合的特定基因越多，荧光亮度越低 D. 由表中数据可知，上述牛肉制品中红柳牛肉串的牛肉含量最高 15. 中国科学家研发的全球首个AI蛋白质生成大模型NewOrigin正式在世界人工智能大会亮相。它能通过AI学习蛋白质中氨基酸序列和蛋白质功能间的对应关系来设计新的蛋白质，为蛋白质工程的发展提供了新方向。野生型玉米赖氨酸含量很低，通过蛋白质工程技术，将赖氨酸合成过程中关键的两种酶的个别氨基酸进行改变，从而提高玉米中赖氨酸含量。下列相关叙述中正确的是（ ） A. NewOrigin可帮助人们预测新型蛋白质的结构和功能之间的关系依据的原理是中心法则 B. 图中物质a对应的是某种序列的mRNA，物质b是具有特定氨基酸序列的多肽链 C. 蛋白质工程需在基因水平进行操作，对改造或者合成的目的基因可通过PCR进行扩增 D. 将动物中富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米细胞，培育出转基因玉米的过程也属于蛋白质工程 二、非选择题（包括16-20小题，共55分） 16. 研究者依据光合作用原理构建人工光合系统。 （1）绿色植物光合作用的光反应阶段，相关酶与光合色素均分布于叶绿体的__________________上。研究者从菠菜中分离出该结构，以此构建光驱动能量再生模块（TEM）。 （2）向TEM中加入基础反应液，测量产能效果，结果如图1。 图1中a表明，与NADPH的生成有关的因素有___________________________________。图1中b显示，黑暗条件下TEM仍能产生少量ATP，原因是____________________________________________________。 （3）为进一步测试TEM的供能效果，将TEM、基础反应液、乙醛酸、乙醛酸还原酶（Ghr）等封装进液滴（如图2中a所示），作为实验组，只含NADPH的液滴作为对照组1，含TEM和基础反应液的液滴作为对照组2，检测3组NADPH的浓度，对照组1、2的结果如图2中b所示。 ①图2b中，对照组1的作用是_________________________________。 ②实验结果表明，TEM可为Ghr催化反应高效供能。请在图2b中补充实验组的结果曲线图_______。 17. 吉西他滨是治疗胰腺癌的有效药物，但是随患者用药时间的延长，会出现耐药现象，导致疗效下降。初步研究发现，相对于不耐药的胰腺癌细胞，耐药细胞内一种编号为miRNA-483-3p（以下简称为miR-3p）的miRNA水平大幅度降低。miRNA是细胞内产生的一种短链RNA，可与编码蛋白的mRNA结合，实现基因表达的调控，作用机理如图1。为了探究miR-3p与胰腺癌细胞耐药性的关系，科研团队开展了一系列研究。 （1）细胞内合成miRNA时需要____________酶将DNA相应部分的双链解开螺旋；合成开始时需要引物，引物位于miRNA链的____________（填“5′”或“3′”）端。据图1推测，miRNA导致翻译终止的原因是________________________________________________________________________________________________________________________。 （2）要构建实验用的耐药癌细胞系，研究团队需要将胰腺癌细胞在吉西他滨浓度________________（填“渐次升高”“渐次降低”或“恒定不变”）的培养液中培养一段时间，才能获得稳定的吉西他滨耐药细胞系GR。 （3）为了探究miR-3p对胰腺癌细胞的吉西他滨耐药性的影响，分别将适当浓度的minics（能调控miR-3p合成的化学成分）和minicsNC（无作用的化学成分）导入到GR细胞中，随后对细胞内的miR-3p水平进行了检测，结果见图2，图示结果表明，minics的作用是____________________________________。随后用一定浓度的吉西他滨作用于经过上述处理的GR细胞，检测细胞的凋亡率，结果见图3，该结果表明____________________________________________________________________________________。 18. 传统发酵食品的制作过程中，由于杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等，往往造成发酵食品的品质不一，某实践小组用传统酱油为样品，使用了两个不同的接种方法进行菌落数目统计，方法1：将菌液和灭菌的琼脂培养基一起倒入平板中混合均匀；方法2：将灭菌的琼脂培养基倒平板后采用的稀释涂布平板法，部分实验流程如下图。两种方法计数结果如下表，请根据所学知识回答下列问题。 培养48h 平板1 平板2 平板3 平板4 平板5 方法1平板上菌落数 29 43 68 52 36 方法2平板上菌落数 125 98 312 65 28 说明：根据《食品安全国家标准酱油》规定：同一批次5个样品菌落总数均不得超过5×104CFU/mL（CFU为菌落数）。 （1）在制作果酒时，有时候酒会变酸，相关反应简式为__________________________________。 （2）在上述两种方法中，________________中的数据与样品中微生物密度的真实值差别更大，做出判断的依据是________________________________________________________________________________。 （3）根据表格中统计的数值可推算出样品中的微生物密度为______________CFU/mL。在实验室微生物培养中，用CFU/mL作为统计单位比用菌体数量作为统计单位更加科学，原因是____________________________________________________________________________________________________________。 （4）有同学认为该实验的设计存在缺陷，导致结果并不那么可靠。请你在此基础上补充设计方案：______________________________________________________________________________。 19. 人乳铁蛋白（hLF）是一种具有抗菌、抗病毒功能的珍贵药用蛋白，天然存在于人乳汁中，但提取困难且成本高昂。科学家计划利用乳腺生物反应器技术，将人乳铁蛋白基因导入山羊基因组中，使其在乳腺细胞中高效表达，从而通过收集羊奶来工业化生产该蛋白。已知只有将过程①获得的hLF基因置于BLG基因调控区下游，才能使其在动物乳腺组织中特异性表达。下图是科研人员构建基因表达载体及培育转基因山羊的部分流程示意图。 请回答下列问题。 （1）在基因工程中，最核心的操作环节是____________________________。图1中，为确保过程①获取的hLF基因能正确插入BLG基因调控区下游，还需要在hLF基因的上游、下游引物的5′端分别插入____________________________酶的识别序列。图2中C的发育阶段通常为___________________期。 （2）为了检测转基因山羊是否培育成功，科研人员进行了多层面的检测： ①分子水平检测：提取转基因山羊乳腺细胞的DNA，除通过PCR外，还可利用____________________技术检测hLF基因是否整合到染色体DNA上；培育过程结束后，可利用____________________技术检测转基因母羊的乳汁中是否产生了人乳铁蛋白。 ②个体水平鉴定：若检测到乳汁中含有活性的人乳铁蛋白，说明转基因动物制备成功。与传统的大肠杆菌发酵生产相比，利用乳腺生物反应器生产人乳铁蛋白的优势有__________________________________（答2点）。 （3）在实际操作中，科研人员发现部分转基因克隆羊虽然基因组中整合了hLF基因，但其乳汁中并未检测到目标蛋白，或者目标蛋白产量极低。请结合表观遗传学和基因表达调控的知识，分析造成这种现象的可能原因：______________________________________________________________________________（答2点）。 20. “端稳中国碗，装满中国粮”，水稻是我国主要的粮食作物之一，褐飞虱在水稻上产卵导致水稻减产。野生型水稻不具有褐飞虱抗性，但农艺性状优良，适宜大面积种植，P品系为褐飞虱抗性品系，但农艺性状较差，P1抗性品系水稻3号染色体上含有B14显性抗性基因，P2抗性品系水稻4号染色体上含有B15显性抗性基因，P3抗性品系水稻含有某显性抗性基因。科研人员对褐飞虱抗性基因进行研究。 （1）已知水稻仅有B14基因，个体表现为中抗，仅有B15基因，个体表现为高抗，同时含有B14、B15基因，个体表现为强抗，抗性显著高于单基因，现将B14B14b15b15与B15B15b14b14进行杂交后自交，F2代表现型及大致比例为__________________。 （2）为对P3抗性基因进行定位，科研人员按照如图1流程进行杂交。 为获得优良的农艺性状，过程Ⅰ中，每一代需与野生型进行回交，BC4F1中野生型基因组所占的比例为_________________（写数学表达式），同时，过程Ⅰ中“▲”所进行的操作是__________________________________。 （3）科研人员通过一定的方法初步确定抗性基因位于P3品系水稻的6号染色体上。为精确定位抗性基因位置，科研人员对图2所示个体一对6号染色体的DNA片段进行分析，得到图2所示结果。 ①图中BC4F4的多个个体中出现灰色片段，其原因是______________________________________________。 ②据图判断，褐飞虱抗性基因最可能位于a-h中的______________两个位点之间。 （4）育种工作者发现，由于水稻的抗性对褐飞虱种群进行定向选择，使褐飞虱种群中能克服该抗性的基因频率逐代升高，水稻抗性逐渐丧失，种植具有某一抗性基因的水稻往往3-5年后就会失效。为避免水稻品种抗性丧失过快，在种植方面可以采取的措施有_____________________________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 生物10月小练习 一、选择题（包括1-15小题，每小题3分，共45分） 1. 构成原核细胞的基因组比较小，基因数目较少，无法进行较为复杂的细胞分化及相关基因表达的调控，无法形成较为高等的多细胞生物体。下列关于原核细胞结构的叙述错误的是（ ） A. 硝化细菌属于原核生物，没有叶绿素但可将CO2和H2O转变成糖类 B. 原核细胞DNA上的基因不存在等位基因，也没有游离的磷酸基团 C. 原核细胞中只有核糖体一种细胞器，合成的多肽链可以盘曲折叠 D. 农杆菌的细胞壁具有全透性，可允许DNA等大分子自由进出细胞 【答案】D 【解析】 【详解】A、硝化细菌是化能自养型原核生物，不含叶绿素，但能利用氨氧化释放的化学能，将CO2和H2O合成为糖类，A正确； B、原核细胞的DNA多为环状拟核DNA+小型环状质粒，无游离的磷酸基团；原核生物无染色体，也不存在同源染色体上的等位基因概念，B正确； C、原核细胞仅含核糖体这一种细胞器，核糖体合成的多肽链可以在细胞质基质中借助分子伴侣等辅助完成盘曲折叠，形成有空间结构的蛋白质，C正确； D、农杆菌的细胞壁虽具备全透性，但细胞膜具有选择透过性，不允许DNA等大分子自由进出细胞，D错误。 2. 原质体是叶绿体、有色体、白色体等质体的前身结构，仅有外膜和内膜两种膜，可分裂增殖。随着组织的分化，原质体在绿色组织中可发育为叶绿体，在白色组织中可发育为白色体或淀粉体，在有色组织中则发育为有色体。下列叙述正确的是（ ） A. 原质体的膜结构主要由脂肪、蛋白质和糖类组成 B. 原质体内膜向内折叠形成嵴，逐渐发育成叶绿体 C. 基因选择性表达使原质体发育成淀粉体或有色体 D. 原质体内部存在基因的转录，不存在基因的翻译 【答案】C 【解析】 【详解】A、生物膜的主要成分是脂质（磷脂为主，不是脂肪）和蛋白质，仅含少量糖类，A错误； B、内膜向内折叠形成嵴是线粒体的结构特征，叶绿体的类囊体是原质体分化过程中逐步形成的独立膜结构，B错误； C、原质体在不同组织中分化为不同类型的质体，属于细胞分化的范畴，本质是基因的选择性表达，C正确； D、质体属于半自主性细胞器，内部含有DNA、核糖体，既可以发生转录，也可以进行翻译过程，D错误。 3. 蓝细菌可通过三种途径吸收碳酸氢盐（），并在细胞内形成池，在胞内转化成二氧化碳。的转运过程如图所示（K0.5越小，转运能力越强）。下列叙述正确的是（ ） A. 三种转运蛋白在转运时都需要消耗能量 B. SbtA能同时转运和Na+，说明其不具有特异性 C. 相较于转运蛋白SbtA，转运蛋白BicA的转运效率更高 D. 蓝细菌细胞内的池有利于叶绿体高效地进行光合作用 【答案】A 【解析】 【详解】A、第一种转运方式直接消耗ATP，BicA和SbtA的转运依赖电化学梯度，该梯度的维持需要消耗能量，因此三种转运的过程都需要消耗能量，A正确； B、转运蛋白的特异性是指其仅能转运特定的一种或几种物质，SbtA能同时转运和Na+，仍然具有特异性，B错误； C、题干明确说明K0.5越小转运能力越强，SbtA的K0.5为2~5 μM，远小于BicA的K0.5为40~100 μM，因此SbtA的转运效率更高，C错误； D、蓝细菌是原核生物，仅含有核糖体一种细胞器，不具有叶绿体，D错误。 4. 糖原磷酸化酶是糖原分解的关键酶，负责催化糖原分解的第一步反应。磷酸化会激活该酶，而去磷酸化则使其失活。下列叙述错误的是（　　） A. 胰高血糖素、肾上腺素能促进该酶的磷酸化 B. 磷酸化和去磷酸化条件下，酶能够降低的活化能不同 C. 酶的活性可用一定条件下催化糖原分解的速率表示 D. 其他条件相同，酶浓度越高酶促反应速率越快，酶活性越强 【答案】D 【解析】 【详解】A、胰高血糖素、肾上腺素在血糖调节中能升高血糖，它们可以促进糖原磷酸化酶的磷酸化，从而激活该酶，加速糖原分解来升高血糖，A正确； B、磷酸化激活酶，去磷酸化使酶失活，不同状态下酶降低化学反应活化能的能力不同，因为活化状态不同，B正确； C、酶的活性可以通过其催化底物（这里是糖原）分解的速率来表示，在一定条件下，催化糖原分解速率越快，说明酶活性越高，C正确； D、在其他条件相同的情况下，酶浓度越高，酶促反应速率越快，但酶活性是酶本身的一种特性，与酶浓度无关，酶活性并不随酶浓度升高而增强，D错误。 故选D。 5. 如图表示发生在人体细胞内的无氧呼吸过程。下列叙述正确的是（ ） A. 图示过程可在氧气不足时长期维持个体生命活动 B. 图示过程中葡萄糖中的能量绝大部分以热能形式释放 C. 丙酮酸被NADH还原为乳酸时伴随少量ATP的合成 D. 葡萄糖分解产生丙酮酸的过程中能量有四个去向 【答案】D 【解析】 【详解】A、人体无氧呼吸仅能产生少量ATP，无法满足个体长期生命活动的能量需求，且无氧呼吸产生的乳酸大量积累会引发内环境pH下降等毒害作用，不能在氧气不足时长期维持个体生命活动，A错误； B、无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量绝大部分储存在乳酸等未彻底氧化分解的有机物中，仅有极少部分释放出来，释放的能量中大部分以热能散失、少部分储存在ATP中，B错误； C、人体无氧呼吸的第二阶段（丙酮酸被NADH还原为乳酸的过程）没有ATP的合成，ATP仅在第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸的过程中生成，C错误； D、葡萄糖分解产生丙酮酸的过程（细胞呼吸第一阶段），能量的四个去向为：①少部分能量储存在ATP中；②大部分释放的能量以热能形式散失；③部分能量储存在NADH中；④大部分能量仍储存在丙酮酸分子中，共四个去向，D正确。 6. 家蚕（2N=56）的性别决定方式为 ZW型，茧形和体色分别由等位基因A/a和B/b控制，且两对基因均不在W染色体上。现有一群有斑纹雌蚕和一群无斑纹纺锤形茧雄蚕杂交，F1中雌雄数量相等，雌雄中表型及比例如表所示。下列叙述错误的是（　　） 雌蚕 有斑纹纺锤形茧：无斑纹纺锤形茧：有斑纹椭圆形茧：无斑纹椭圆形茧=1： 4： 1： 4 雄蚕 有斑纹纺锤形茧：无斑纹纺锤形茧：有斑纹椭圆形茧：无斑纹椭圆形茧=2： 8： 1： 4 A. 雌家蚕的次级卵母细胞中，可能有0、1、2条W染色体 B. A/a位于Z染色体，且 A基因决定纺锤形性状 C. 关于茧形，父本的基因型为 ZAZa，母本的基因型为ZAW：ZaW，比例为1：2 D. B/b位于常染色体，则亲本中雄性无斑纹个体的基因型及比例是 BB： Bb=2：3 【答案】D 【解析】 【详解】A、雌家蚕性染色体组成为ZW，减数第一次分裂时Z、W同源染色体分离，次级卵母细胞可能获得Z或W染色体：若获得Z则W染色体数为0，若获得W，减二前、中期W染色体数为1，减二后期着丝粒分裂，W染色体数为2，因此可能有0、1、2条W染色体，A正确； B、由表可知，在雌雄个体中，有斑纹：无斑纹均为1：4，说明基因B/b位于常染色体上，而在雌雄个体中，纺锤形：椭圆形比例不一致，说明基因A/a位于Z染色体上。父本为纺锤形雄蚕，F1雌蚕出现纺锤形、椭圆形性状，说明父本为杂合子，纺锤形为显性性状，由A基因控制，椭圆形为隐性性状，由a基因控制，B正确； C、雌蚕的Z染色体仅来自父本，F1雌蚕纺锤形：椭圆形=1：1，说明父本产生的Z配子为ZA：Za=1：1，因此父本（纺锤形）的基因型只能是ZA Za；雄蚕的Z染色体一条来自父本、一条来自母本，F1雄蚕纺锤形：椭圆形=2：1，其中椭圆形（ZaZa）占1/3。父本提供Za的概率为1/2，可推出母本提供Za的概率为2/3、ZA的概率为1/3，因此母本群体的基因型为ZA W和ZaW，比例为1：2，C正确； D、F1雌雄个体中，体色（有斑纹：无斑纹）的比例完全相同（均为1：4），说明控制体色的基因位于常染色体上，F1有斑纹（bb）：无斑纹（Bb）=1：4，说明父本产生的配子中b占1/5、B占4/5。父本均为无斑纹（B_），设父本中BB占比为x，Bb占比为1-x，则B配子比例为x + (1-x)/2 = 4/5，解得x=3/5，1-x=2/5，即父本基因型及比例为BB：Bb=3：2，D错误。 7. 图甲、乙是牡丹（2n=10，基因型为Aa）花粉母细胞减数分裂后期的显微照片。花粉母细胞减数分裂结束后产生的一个子细胞（丙）会再进行一次有丝分裂，产生一个生殖细胞（丁）和一个营养细胞，共同组成一个花粉粒。不考虑变异，下列叙述正确的是（ ） A. 甲、乙中单个细胞含有的同源染色体对数分别是10和5 B. 丁、丙和营养细胞的基因型一定相同，为AA或aa C. 仅考虑A、a，若花粉母细胞在前期Ⅰ发生片段交换，则丙细胞基因型可能有3种 D. 若将丙置于含32P的培养液中培养，丁细胞中含32P的染色体数与营养细胞相同 【答案】D 【解析】 【详解】A、牡丹体细胞中染色体数2n=10，则同源染色体对数为5对。图甲为减数第一次分裂后期，此时同源染色体分离，但仍在同一细胞内，所以单个细胞含有的同源染色体对数是5对（因为减数第一次分裂后期，同源染色体即将分离，细胞还未一分为二，所以同源染色体对数和体细胞相同）。图乙为减数第二次分裂后期，此时同源染色体已经分离，细胞中不含同源染色体，所以单个细胞含有的同源染色体对数是0，A错误； B、花粉母细胞基因型为Aa，减数分裂产生的子细胞丙的基因型为A或a。丙进行有丝分裂产生丁（生殖细胞）和营养细胞，有丝分裂能保持遗传物质的稳定性，所以丁和营养细胞的基因型与丙相同，为A或a，B错误； C、若花粉母细胞在前期Ⅰ（同源染色体联会时期）发生片段交换（属于基因重组），减数分裂产生的子细胞丙的基因型可能有2种（A或a），C错误； D、丙进行有丝分裂产生丁和营养细胞，有丝分裂过程中，染色体复制后平均分配到两个子细胞中。将丙置于含32P的培养液中培养，丙细胞的染色体进行复制，然后分裂形成丁和营养细胞，所以丁细胞中含32P的染色体数与营养细胞相同，D正确。 故选D。 8. 细胞周期包括间期（G1期、S期、G2期）和分裂期（M期），受依赖性激酶的调控，细胞周期蛋白结合与之匹配的依赖性激酶，并激活其活性。成熟促进因子（MPF）是一种依赖性激酶，它可以触发细胞从G2期进入分裂期，其活性与细胞周期蛋白B的浓度关系如下图所示。下列有关叙述错误的是（ ） A. MPF的活性与周期蛋白B的浓度相关 B. 正常细胞与癌细胞中MPF的活性变化无差异 C. 从减数分裂Ⅰ进入减数分裂Ⅱ一般不需要MPF的调控 D. 抗体-MPF抑制剂偶联物可抑制特定细胞的增殖过程 【答案】B 【解析】 【详解】A、从题图可以看出，MPF的活性变化趋势和细胞周期蛋白B的浓度变化高度同步：周期蛋白B积累升高时MPF活性同步上升，周期蛋白B降解后MPF活性也快速下降，据题意可知“细胞周期蛋白结合与之匹配的依赖性激酶，并激活其活性”，因此MPF的活性与周期蛋白B的浓度相关，A正确； B、癌细胞的特点是细胞周期失控，能够无限增殖，其细胞周期的运转调控和正常细胞存在明显差异：正常细胞的MPF活性会受到严格的时空调控，保障G2→M的转换有序进行；而癌细胞的周期调控紊乱，MPF的活性变化和正常细胞存在显著差异，B错误； C、MPF的功能是触发细胞从G2期进入分裂期；而减数分裂Ⅰ进入减数分裂Ⅱ的过程中，细胞一般没有经历完整的G2期，不存在G2期向分裂期的转换节点，因此该过程一般不需要MPF的调控来驱动分裂进程，C正确； D、抗体- MPF抑制剂偶联物可以通过抗体的靶向性特异性识别目标细胞，进入细胞后抑制MPF的活性，阻断细胞从G2期进入M期，从而阻止细胞完成分裂增殖，因此可抑制特定细胞的增殖过程，D正确。 9. 正常人的一条16号染色体含有两个a基因，如图甲所示。若4个a基因均缺失，则患Barts病；若缺失3个a基因，则患HbH病；其余情况均正常。某家系a-地中海贫血症（Barts病和HbH病）的遗传情况如图乙所示，若不发生其他变异，下列叙述正确的是（ ） A. Ⅱ-1和Ⅱ-2的两条16号染色体上的a基因组成相同 B. Ⅱ-3缺失2个a基因的染色体来源于I-2 C. Ⅱ-5和Ⅱ-6生出患HbH病孩子的概率为1/4 D. Ⅲ-3和Ⅲ-4生出患病女孩的概率为1/12 【答案】D 【解析】 【详解】AB、正常人有四个α基因，可假设一条染色体上含2个α基因记作A+，含有一个α基因记作A-，不含α基因记作A0；则若4个α基因均缺失的基因型为A0A0，患Barts病；缺失3个α基因的基因型为A-A0，患HbH病；其余情况均正常。I-2患HbH病，基因型为A-A0，而Ⅱ-3也患HbH病，其基因型为A-A0，I-1为正常个体（可能缺失两个α基因或1个α基因），基因型可能为A+A0或A+A-或A-A-，故Ⅱ-1和Ⅱ-2的两条16号染色体上的a基因可能不同（A+A0或A+A-或A-A-），Ⅱ-3个体缺失2个α基因的染色体（A0）可能来源于Ⅰ-2，也可能来源于Ⅰ-1，AB错误； C、Ⅲ-5患Barts病，基因型可表示为A0A0，则Ⅱ-5和Ⅱ-6均含有一个A0基因，Ⅱ-5和Ⅱ-6均正常，故Ⅱ-5和Ⅱ-6的基因型只能为A+A0，两者婚配不可能出现患HbH病的孩子（A-A0），C错误； D、Ⅱ-5和Ⅱ-6的基因型均为A+A0，则Ⅲ-4基因型为 1/3A+A+、2/3 A+A0；Ⅲ-1患Barts病，基因型可表示为A0A0，Ⅱ-3个体患HbH病，其基因型为A-A0，则Ⅱ-4基因型为一定为A+A0，故Ⅲ-3基因型为1/2 A+A-、1/2A+A0；则Ⅲ-3和Ⅲ-4生出一个患病女孩的概率为[（1/2×2/3×1/4）（患HbH病）+（1/2×2/3×1/4）（患Barts病）]×1/2（性别）=1/12，D正确。 10. 图示T2噬菌体侵染大肠杆菌后其DNA复制的过程。下列相关叙述正确的是（　　） A. 亲代噬菌体DNA为不平齐双链，其嘧啶数与嘌呤数不相等 B. 子代噬菌体DNA的b链黏性末端序列为5'-CCTAG-3' C. 噬菌体DNA复制所需要的模板、原料和能量均由大肠杆菌提供 D. 酶X为限制性内切核酸酶，可能由噬菌体自身基因编码 【答案】D 【解析】 【详解】A、DNA 的碱基遵循碱基互补配对原则，即 A 与 T 配对，G 与 C 配对。无论双链是否平齐，整个 DNA 分子中的嘧啶数（T+C）和嘌呤数（A+G）一定是相等的，A错误； B、亲代噬菌体的 a 链黏性末端为5'-GGATC-3'，b 链与 a 链互补，所以 b 链的黏性末端序列应为5'-GATCC-3'（与 a 链反向互补），B错误； C、噬菌体是病毒，它的 DNA 复制过程中： 模板：由噬菌体自身提供（即亲代噬菌体的 DNA） 原料（脱氧核苷酸）和能量（ATP）：由宿主大肠杆菌提供，C错误； D、图中酶 X 的作用是将环状 DNA 切割成黏性末端的线性 DNA，这是限制性内切核酸酶（限制酶）的典型功能。噬菌体作为病毒，会携带自身的基因，这些基因可以编码在复制过程中所需的酶，因此酶 X 可能由噬菌体自身基因编码，D正确。 故选D。 11. 生产啤酒的主要工艺流程如下图所示，下列叙述正确的是（　　） A. 过程①中若用赤霉素溶液处理大麦种子，种子无需发芽就能产生淀粉酶 B. 过程②中焙烤的目的是使酶失活，碾磨的目的是使淀粉与淀粉酶充分接触 C. 过程②煮沸时加入啤酒花可增加啤酒的苦度等风味，蒸煮后需要马上接种 D. 过程③主发酵阶段要适时往外排气，后发酵阶段在低温、通气环境中进行 【答案】A 【解析】 【分析】发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的。其中发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。 【详解】A、赤霉素具有促进种子萌发和诱导淀粉酶合成的作用。在过程①中，用赤霉素溶液处理大麦种子，种子无需发芽就能产生淀粉酶，A正确； B、过程②中焙烤的目的不是使酶失活，而是杀死种子内的微生物，同时使部分蛋白质变性等，利于后续糖化等过程；碾磨的目的是将大麦磨碎，使淀粉充分暴露，以便与淀粉酶充分接触，B错误； C、过程②煮沸时加入啤酒花可增加啤酒的苦度等风味，但蒸煮后不能马上接种，因为高温会杀死菌种，需冷却后再接种，C错误； D、过程③主发酵阶段酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，要适时往外排气；后发酵阶段需要在低温、密闭环境中进行，以促进啤酒的成熟和风味形成，而不是通气环境，D错误。 故选A。 12. 科研人员对植物组织培养过程中不同阶段的藿香进行了辐射处理（如图所示），以期获得性状优良的突变株。下列叙述正确的是（ ） A. ①过程外植体需消毒后用蒸馏水进行冲洗 B. ②、③过程需每日给予适当时间和强度的光照 C. ③、④过程所用培养基中添加的物质种类有所不同 D. 培养过程中经辐射处理的细胞易发生定向突变 【答案】C 【解析】 【详解】A、①外植体消毒后，用无菌水冲洗，不是蒸馏水。蒸馏水没有灭菌，会带入杂菌，A错误； B、②是脱分化形成愈伤组织，脱分化阶段不需要光照；③诱导生芽才需要光照，B错误； C、③诱导生芽、④诱导生根，培养基中植物激素（生长素、细胞分裂素）的浓度、比例不同，添加的物质种类有差异，C正确； D、基因突变的特点是不定向，辐射诱变不能定向突变，D错误。 13. 对贴壁生长的动物细胞进行传代培养，图示为操作简易流程。下列相关叙述错误的是（ ） A. 步骤①中的消化液通常含有胰蛋白酶 B. 步骤②中及时终止消化可防止消化过度损伤细胞 C. 步骤③中对细胞进行计数可用血细胞计数板 D. 步骤④中培养瓶无需灭菌即可直接分装细胞悬液 【答案】D 【解析】 【详解】A、贴壁生长的动物细胞间存在蛋白质类的黏连成分，传代时常用含胰蛋白酶的消化液处理使细胞分散，A正确； B、胰蛋白酶作用时间过长会过度分解细胞表面蛋白，损伤细胞活性，因此及时加入含血清的培养液终止消化可避免该问题，B正确； C、动物细胞计数的常用工具为血细胞计数板，C正确； D、动物细胞培养全程需要严格的无菌环境，培养瓶必须经过灭菌处理才能分装细胞悬液，否则杂菌污染会导致细胞培养失败，D错误。 14. 荧光定量PCR可以对特定基因进行检测。某小组利用该方法检测市面上的牛肉制品中是否含其他肉类（如鸡肉、鸭肉），设计了不同探针分别与牛肉、鸡肉、鸭肉特定基因片段互补配对，将不同探针与待测牛肉制品中的DNA混合后进行PCR（如下图）。探针同时含荧光基团与淬灭基团时不发荧光，当探针被水解，荧光基团脱离后发出荧光。荧光强度达设定阈值所需的循环次数为Ct值。下表是等量牛肉制品的检测结果。下列叙述正确的是（ ） 牛肉制品 牛特定基因对应探 针检测的Ct值 鸡特定基因对应探针 检测的Ct值 鸭特定基因对应探针检测的Ct值 卤牛肉 17.65 - 15.68 鲜嫩牛肉串 15.35 26.35 - 红柳牛肉串 30.86 - 20.49 牛肉小串 - 32.02 17.64 注：“-”表示未检测出荧光 A. 过程3中，DNA聚合酶可催化子链延伸和探针水解 B. 在设计探针时，荧光基团应该连接在探针的3′端 C. 待测牛肉制品中能与探针结合的特定基因越多，荧光亮度越低 D. 由表中数据可知，上述牛肉制品中红柳牛肉串的牛肉含量最高 【答案】A 【解析】 【详解】A、据图可知，过程3是PCR的延伸阶段，Taq DNA聚合酶在催化子链沿模板延伸时，遇到结合在模板上的探针，可将探针水解，使荧光基团脱离淬灭基团发出荧光，A正确； B、据图可知，探针设计中，荧光基团一般连接在探针的5′端，淬灭基团连接在3′端；若荧光基团连接在3′端，DNA聚合酶从5′端开始水解探针时，荧光基团仍会留在探针片段上，无法发出荧光，B错误； C、待测样品中能与探针结合的特定基因越多，反应过程中被水解的探针数量就越多，释放的游离荧光基团越多，荧光亮度越高，C错误； D、Ct值的定义是荧光强度达阈值所需的循环次数，牛肉含量越高，牛特定基因数量越多，初始模板量越多，达到阈值需要的循环次数越少、Ct值越小。表格中红柳牛肉串的牛特定基因Ct值为30.86，是所有样品里最大的，说明其牛肉的初始模板量最少、牛肉含量最低，D错误。 15. 中国科学家研发的全球首个AI蛋白质生成大模型NewOrigin正式在世界人工智能大会亮相。它能通过AI学习蛋白质中氨基酸序列和蛋白质功能间的对应关系来设计新的蛋白质，为蛋白质工程的发展提供了新方向。野生型玉米赖氨酸含量很低，通过蛋白质工程技术，将赖氨酸合成过程中关键的两种酶的个别氨基酸进行改变，从而提高玉米中赖氨酸含量。下列相关叙述中正确的是（ ） A. NewOrigin可帮助人们预测新型蛋白质的结构和功能之间的关系依据的原理是中心法则 B. 图中物质a对应的是某种序列的mRNA，物质b是具有特定氨基酸序列的多肽链 C. 蛋白质工程需在基因水平进行操作，对改造或者合成的目的基因可通过PCR进行扩增 D. 将动物中富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米细胞，培育出转基因玉米的过程也属于蛋白质工程 【答案】C 【解析】 【详解】A、NewOrigin预测蛋白质结构和功能的关系，依据的是氨基酸序列与蛋白质空间结构、功能的对应规律，中心法则描述的是遗传信息的传递和表达过程，二者无关联，A错误； B、结合图示，基因DNA经转录得到b（mRNA），mRNA经翻译得到a（多肽链），多肽链折叠后形成蛋白质三维结构，选项对a、b的描述颠倒，B错误； C、蛋白质工程本质是对基因进行定向改造，操作水平为基因水平，改造或合成的目的基因可通过PCR技术完成扩增，C正确； D、将自然界已存在的蛋白质编码基因导入玉米细胞，表达现成蛋白质的过程属于基因工程，蛋白质工程需要对现有蛋白质进行改造或合成全新蛋白质，需定向改造基因，D错误。 二、非选择题（包括16-20小题，共55分） 16. 研究者依据光合作用原理构建人工光合系统。 （1）绿色植物光合作用的光反应阶段，相关酶与光合色素均分布于叶绿体的__________________上。研究者从菠菜中分离出该结构，以此构建光驱动能量再生模块（TEM）。 （2）向TEM中加入基础反应液，测量产能效果，结果如图1。 图1中a表明，与NADPH的生成有关的因素有___________________________________。图1中b显示，黑暗条件下TEM仍能产生少量ATP，原因是____________________________________________________。 （3）为进一步测试TEM的供能效果，将TEM、基础反应液、乙醛酸、乙醛酸还原酶（Ghr）等封装进液滴（如图2中a所示），作为实验组，只含NADPH的液滴作为对照组1，含TEM和基础反应液的液滴作为对照组2，检测3组NADPH的浓度，对照组1、2的结果如图2中b所示。 ①图2b中，对照组1的作用是_________________________________。 ②实验结果表明，TEM可为Ghr催化反应高效供能。请在图2b中补充实验组的结果曲线图_______。 【答案】（1）类囊体薄膜 （2） ①. 光照和电子受体Fdx ②. 腺苷酸激酶催化的为可逆反应，在黑暗条件下可催化逆反应生成少量ATP （3） ①. 排除NADPH自身变化对实验结果的影响 ②. 【解析】 【小问1详解】 绿色植物光合作用的光反应阶段发生在叶绿体的类囊体薄膜上，因此，与光反应相关的酶和光合色素均分布于叶绿体类囊体薄膜上。 【小问2详解】 图1a实验结果显示，光照条件下，添加高浓度Fdx时NADPH生成量远大于无Fdx组，说明NADPH生成依赖光和电子受体Fdx。腺苷酸激酶可催化ATP+AMP⇌2ADP，TEM上的腺苷酸激酶，黑暗条件下可催化逆反应生成少量ATP，因此黑暗下仍能检测到少量ATP。。 【小问3详解】 ①对照组1只含NADPH，无TEM和Ghr，作为空白对照，排除NADPH自身分解对实验结果的影响。 ② 已知TEM可高效供能，Ghr催化反应消耗NADPH，光照下TEM合成NADPH补充消耗，黑暗下TEM停止合成NADPH，反应继续消耗，因此实验组的曲线整体在对照组2之下，实验组黑暗中的下降幅度比对照组2大，相应的图示补充如下： 17. 吉西他滨是治疗胰腺癌的有效药物，但是随患者用药时间的延长，会出现耐药现象，导致疗效下降。初步研究发现，相对于不耐药的胰腺癌细胞，耐药细胞内一种编号为miRNA-483-3p（以下简称为miR-3p）的miRNA水平大幅度降低。miRNA是细胞内产生的一种短链RNA，可与编码蛋白的mRNA结合，实现基因表达的调控，作用机理如图1。为了探究miR-3p与胰腺癌细胞耐药性的关系，科研团队开展了一系列研究。 （1）细胞内合成miRNA时需要____________酶将DNA相应部分的双链解开螺旋；合成开始时需要引物，引物位于miRNA链的____________（填“5′”或“3′”）端。据图1推测，miRNA导致翻译终止的原因是________________________________________________________________________________________________________________________。 （2）要构建实验用的耐药癌细胞系，研究团队需要将胰腺癌细胞在吉西他滨浓度________________（填“渐次升高”“渐次降低”或“恒定不变”）的培养液中培养一段时间，才能获得稳定的吉西他滨耐药细胞系GR。 （3）为了探究miR-3p对胰腺癌细胞的吉西他滨耐药性的影响，分别将适当浓度的minics（能调控miR-3p合成的化学成分）和minicsNC（无作用的化学成分）导入到GR细胞中，随后对细胞内的miR-3p水平进行了检测，结果见图2，图示结果表明，minics的作用是____________________________________。随后用一定浓度的吉西他滨作用于经过上述处理的GR细胞，检测细胞的凋亡率，结果见图3，该结果表明____________________________________________________________________________________。 【答案】（1） ①. RNA聚合酶 ②. 5′ ③. miRNA与编码蛋白质的mRNA结合形成双链结构，阻碍了核糖体与mRNA的结合（或核糖体在mRNA上的移动） （2）渐次升高 （3） ①. 提高（促进）miR-3p在GR细胞中的表达（合成） ②. miR-3p能提高耐药细胞GR对吉西他滨的敏感性（miR-3p能促进吉西他滨对GR细胞凋亡的诱导作用） 【解析】 【小问1详解】 细胞内miRNA的本质是RNA，其合成过程为转录，转录过程中负责解开DNA局部双链螺旋、催化RNA链合成的酶是RNA聚合酶。RNA的合成方向为5'→3'，RNA聚合酶只能在子链的3'端延伸添加核糖核苷酸，因此启动合成的引物会结合在新合成miRNA链的5'端，为后续的链延伸提供起始位点。从图1的作用机理可以看出，miRNA和靶mRNA的部分序列互补配对，形成了双链杂交区段，该空间位阻会干扰核糖体识别结合mRNA，或者阻断核糖体在mRNA上的移动，最终导致翻译过程提前终止，无法合成对应蛋白质。 【小问2详解】 要筛选获得稳定的吉西他滨耐药细胞系，需要对胰腺癌细胞进行逐步的耐药驯化：在培养液中逐步提高吉西他滨的浓度，不断筛选出耐药性更强的存活细胞，最终得到能稳定在高浓度吉西他滨环境下存活的耐药细胞系，若直接使用高浓度药物会直接杀死全部细胞，无法驯化出耐药株。 【小问3详解】 图2中导入无作用的minicsNC的对照组miR-3p相对表达量极低，导入minics的实验组miR-3p表达量远高于对照组，说明minics的作用是显著促进GR细胞内miR-3p的合成，提升其表达水平。 结合图3结果：在相同浓度吉西他滨处理下，过表达miR-3p的minics组GR细胞凋亡率远高于对照组，说明原本耐药的GR细胞在miR-3p水平提升后，对吉西他滨的敏感性显著上升，吉西他滨诱导细胞凋亡的作用被增强，细胞的耐药性被逆转。 18. 传统发酵食品的制作过程中，由于杂菌情况不明和发酵过程的控制缺乏标准等，往往造成发酵食品的品质不一，某实践小组用传统酱油为样品，使用了两个不同的接种方法进行菌落数目统计，方法1：将菌液和灭菌的琼脂培养基一起倒入平板中混合均匀；方法2：将灭菌的琼脂培养基倒平板后采用的稀释涂布平板法，部分实验流程如下图。两种方法计数结果如下表，请根据所学知识回答下列问题。 培养48h 平板1 平板2 平板3 平板4 平板5 方法1平板上菌落数 29 43 68 52 36 方法2平板上菌落数 125 98 312 65 28 说明：根据《食品安全国家标准酱油》规定：同一批次5个样品菌落总数均不得超过5×104CFU/mL（CFU为菌落数）。 （1）在制作果酒时，有时候酒会变酸，相关反应简式为__________________________________。 （2）在上述两种方法中，________________中的数据与样品中微生物密度的真实值差别更大，做出判断的依据是________________________________________________________________________________。 （3）根据表格中统计的数值可推算出样品中的微生物密度为______________CFU/mL。在实验室微生物培养中，用CFU/mL作为统计单位比用菌体数量作为统计单位更加科学，原因是____________________________________________________________________________________________________________。 （4）有同学认为该实验的设计存在缺陷，导致结果并不那么可靠。请你在此基础上补充设计方案：______________________________________________________________________________。 【答案】（1）C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量 （2） ①. 方法1 ②. 方法1将菌液与未完全冷却的培养基一起倒入平板中混匀，此时培养基温度较高，可能会杀死一部分微生物菌体 （3） ①. 9.6×105 ②. 当有两个或多个菌体挨在一起时，最后在平板上观察到的只是一个菌落 （4）增设一组未涂布菌液的灭菌平板在相同条件下培养相同的时间 【解析】 【小问1详解】 果酒变酸是有氧条件下醋酸菌将乙醇转化为醋酸的过程，该反应式为C2H5OH+O2CH3COOH+H2O+能量。 【小问2详解】 方法1是将菌液和未完全冷却的熔化琼脂培养基混合倒平板，高温的培养基会杀死部分待统计的微生物，导致统计得到的菌落数比真实值偏低。而方法2是培养基先灭菌倒平板冷却后，再涂布稀释菌液，不会烫死菌种，因此方法1误差更大。 【小问3详解】 从稀释流程可知，样品经过了3次10倍梯度稀释，总稀释倍数为103，方法2取0.1mL稀释液涂布平板，有效菌落平均数为(125+98+65)/3=96，计算得微生物密度为96÷0.1×103=9.6×105CFU/ml；涂布计数偏低的核心原因是当两个或多个细菌连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。 【小问4详解】 微生物计数实验的核心质控步骤是设置空白对照，排除培养基灭菌不彻底、操作引入杂菌的误差，保证结果可靠，故应增加的操作为增加一个未涂布（或接种）的平板和涂布的平板在相同条件下培养相同时间。 19. 人乳铁蛋白（hLF）是一种具有抗菌、抗病毒功能的珍贵药用蛋白，天然存在于人乳汁中，但提取困难且成本高昂。科学家计划利用乳腺生物反应器技术，将人乳铁蛋白基因导入山羊基因组中，使其在乳腺细胞中高效表达，从而通过收集羊奶来工业化生产该蛋白。已知只有将过程①获得的hLF基因置于BLG基因调控区下游，才能使其在动物乳腺组织中特异性表达。下图是科研人员构建基因表达载体及培育转基因山羊的部分流程示意图。 请回答下列问题。 （1）在基因工程中，最核心的操作环节是____________________________。图1中，为确保过程①获取的hLF基因能正确插入BLG基因调控区下游，还需要在hLF基因的上游、下游引物的5′端分别插入____________________________酶的识别序列。图2中C的发育阶段通常为___________________期。 （2）为了检测转基因山羊是否培育成功，科研人员进行了多层面的检测： ①分子水平检测：提取转基因山羊乳腺细胞的DNA，除通过PCR外，还可利用____________________技术检测hLF基因是否整合到染色体DNA上；培育过程结束后，可利用____________________技术检测转基因母羊的乳汁中是否产生了人乳铁蛋白。 ②个体水平鉴定：若检测到乳汁中含有活性的人乳铁蛋白，说明转基因动物制备成功。与传统的大肠杆菌发酵生产相比，利用乳腺生物反应器生产人乳铁蛋白的优势有__________________________________（答2点）。 （3）在实际操作中，科研人员发现部分转基因克隆羊虽然基因组中整合了hLF基因，但其乳汁中并未检测到目标蛋白，或者目标蛋白产量极低。请结合表观遗传学和基因表达调控的知识，分析造成这种现象的可能原因：______________________________________________________________________________（答2点）。 【答案】（1） ①. 重组表达载体的构建 ②. NheⅠ和SalⅠ（或BamHⅠ） ③. 桑葚胚或囊胚 （2） ①. DNA分子杂交 ②. 抗原-抗体杂交 ③. 获得的产物具有较高的生物活性；提取过程更加方便 （3）乳腺特异性启动子被甲基化修饰，无法启动转录；hLF基因本身发生甲基化修饰，转录被抑制；转录出的mRNA稳定性差、翻译效率低；或翻译出的蛋白无法通过加工正常分泌，导致乳汁中检测不到 【解析】 【小问1详解】 重组表达载体的构建是基因工程的核心步骤，直接决定了目的基因能否成功进入受体细胞并表达。图1中，为确保过程①获取的hLF 基因能正确插入BLG 基因调控区下游，需要让 PCR 扩增出的 hLF 基因两端带有与质粒上 BLG 调控区下游相同的限制酶识别序列。从图 1 看，BLG 基因下游的酶切位点是Nhe I和Sal I（或 BamH I，以保证定向插入），因此，引物 5' 端应插入 Nhe I 和 Sal I（或 BamH I） 限制酶的识别序列；图2中，C 是核移植后体外培养的重组胚胎，胚胎移植时通常选择桑葚胚或囊胚阶段。 【小问2详解】 ①分子水平检测：提取转基因山羊乳腺细胞的DNA，除PCR 外，还可利用DNA分子杂交技术检测 hLF基因是否整合到染色体DNA 上，该方法的原理是核酸单链之间的碱基互补配对原则；提取山羊乳腺细胞中的蛋白质，利用抗原—抗体杂交技术检测是否产生了人乳铁蛋白。 ②个体水平鉴定：若检测到乳汁中含有活性的人乳铁蛋白，说明转基因动物制备成功。与传统的大肠杆菌发酵工程生产相比，利用乳腺生物反应器生产的优势在于获得的产物具有生物活性（乳腺细胞可对表达的蛋白质进行正确的折叠、糖基化等加工，保证蛋白质有天然活性），通过收集乳汁即可获得大量目的蛋白，成本低，大肠杆菌细胞中没有内质网和高尔基体，不能对人乳铁蛋白进行加工。 【小问3详解】 根据题意，转基因细胞中已经整合了hLF基因，但未检测出目标蛋白，或产量极低，根据表观遗传的概念，分析可能的原因如下：乳腺特异性启动子被甲基化修饰，无法启动转录，表达受阻；hLF 基因发生甲基化修饰，转录被抑制；mRNA稳定性差、翻译效率低；或蛋白无法正常分泌，导致乳汁中检测不到。 20. “端稳中国碗，装满中国粮”，水稻是我国主要的粮食作物之一，褐飞虱在水稻上产卵导致水稻减产。野生型水稻不具有褐飞虱抗性，但农艺性状优良，适宜大面积种植，P品系为褐飞虱抗性品系，但农艺性状较差，P1抗性品系水稻3号染色体上含有B14显性抗性基因，P2抗性品系水稻4号染色体上含有B15显性抗性基因，P3抗性品系水稻含有某显性抗性基因。科研人员对褐飞虱抗性基因进行研究。 （1）已知水稻仅有B14基因，个体表现为中抗，仅有B15基因，个体表现为高抗，同时含有B14、B15基因，个体表现为强抗，抗性显著高于单基因，现将B14B14b15b15与B15B15b14b14进行杂交后自交，F2代表现型及大致比例为__________________。 （2）为对P3抗性基因进行定位，科研人员按照如图1流程进行杂交。 为获得优良的农艺性状，过程Ⅰ中，每一代需与野生型进行回交，BC4F1中野生型基因组所占的比例为_________________（写数学表达式），同时，过程Ⅰ中“▲”所进行的操作是__________________________________。 （3）科研人员通过一定的方法初步确定抗性基因位于P3品系水稻的6号染色体上。为精确定位抗性基因位置，科研人员对图2所示个体一对6号染色体的DNA片段进行分析，得到图2所示结果。 ①图中BC4F4的多个个体中出现灰色片段，其原因是______________________________________________。 ②据图判断，褐飞虱抗性基因最可能位于a-h中的______________两个位点之间。 （4）育种工作者发现，由于水稻的抗性对褐飞虱种群进行定向选择，使褐飞虱种群中能克服该抗性的基因频率逐代升高，水稻抗性逐渐丧失，种植具有某一抗性基因的水稻往往3-5年后就会失效。为避免水稻品种抗性丧失过快，在种植方面可以采取的措施有_____________________________________________。 【答案】（1）强抗∶高抗∶中抗∶不抗=9∶3∶3∶1 （2） ①. 1-1/25 ②. 筛选具有褐飞虱抗性的个体 （3） ①. 减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换，使6号染色体上同时含有野生型和P3品系的染色体片段 ②. cg （4）轮换/混合种植不同抗性的水稻品种 【解析】 【小问1详解】 B14和B15位于非同源染色体上，遵循基因自由组合定律。杂交得到F1基因型为B14b14B15b15，自交后F2中：同时含两种显性基因（强抗）：仅含B15（高抗）：仅含B14（中抗）：无显性基因（不抗） =9：3：3：1。 【小问2详解】 初始F1（野生型×P3）中P3组占比为1/2，每回交1次P3基因组比例减半，经过4次回交得到BC4F1，P3占比为1/2 × (1/2 ) 4=1/32 ，因此野生型基因组占比为1−1/32=31/32。过程Ⅰ需要保留P3的抗性基因，因此需要筛选出具有褐飞虱抗性的个体再进行回交。 【小问3详解】 减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换，使6号染色体上同时含有野生型和P3品系的染色体片段，因此呈现灰色。由图中的位点可以看出具有抗性和不具有抗性的区别，具有抗性的都有P品系的cg段，所以褐飞虱抗性基因最可能位于c~g间，因为BC4F4所有抗性个体都具有来源于P品系的cg区段，而非抗性个体都不具有来源于P品系的cg区段。 【小问4详解】 为避免水稻品种抗性丧失过快，可以设法减缓褐飞虱突变基因频率的上升，有效的做法应该是实现抗性水稻和普通水稻多轮种植或让抗性水稻和普通水稻共同种植，即轮换/混合种植不同抗性的水稻品种。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $