精品解析：北京市第八十中学2026-2027学年第一学期10月阶段评价 高三生物试题

北京市第八十中学2026—2027学年第一学期10月阶段评价 高三生物 2026年10月 班级_____________姓名_____________考号_____________ （考试时间90分钟 满分100分） 提示：试卷答案请一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色签字笔作答。 第一部分 本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 用含32P磷酸盐的营养液培养动物细胞，一段时间后物质或结构不会出现放射性的是（ ） A. 脱氧核糖 B. DNA C. 细胞膜 D. 线粒体基质 2. 下列关于实验的叙述，正确的是（ ） A. 提取叶绿体色素时加入碳酸钙，目的是防止叶绿素被破坏 B. 将甘蔗研磨过滤后加入适量斐林试剂，可观察到砖红色沉淀 C. 用甲紫对洋葱表皮细胞进行染色，显微镜下观察染色体 D. 探究温度对酶活性的影响，最好选用H2O2酶催化H2O2分解的实验 3. 研究者将核酸酶固定在壳聚糖微球上，置于废水处理池中，用于去除废水中的抗生素抗性基因。废水排出时，微球被过滤留在池中。实验检测该固定化核酸酶的可重复使用性，结果如图。相关推测错误的是（ ） A. 废水水温越高，核酸酶催化核酸水解的速率越快 B. 酶活性下降和从微球上丢失会导致重复使用效果变差 C. 5组实验使用同一批固定化核酸酶，且实验条件相同 D. 去除废水中抗生素抗性基因有利于降低环境中耐药菌产生率 4. 下图为盐胁迫处理后，鹰嘴豆根尖细胞有丝分裂后期的一些异常分裂的图像，下列说法错误的是（ ） A. 甲紫染色后持续观察染色体行为的动态变化 B. ①产生的两个子细胞中染色体数目可能不同 C. ②显示盐胁迫可能影响染色体行为的同步性 D. ③可能是盐胁迫影响纺锤体形成或功能导致 5. 下图为细胞死亡过程，关于凋亡和坏死的相关叙述正确的是（ ） A. 均是基因调控的自动结束生命的过程 B. 死亡后均可被巨噬细胞吞噬清除 C. 均有利于维持机体内环境的稳态 D. 均只发生在衰老细胞中 6. 下列技术应用的原理不能体现细胞或细胞核的全能性的是（ ） A. 植物组织培养 B. 秋水仙素处理种子获得多倍体植株 C. 动物体细胞核移植 D. 培养植物的花药获得单倍体植株 7. 研究者将上万粒野生型蝴蝶（性别决定方式ZW型）的受精卵置于适当强度的紫外线下照射80秒后，移至适宜条件下孵育至众多成虫，发现一只表型为小斑点的单基因（A/a）突变雄蝶。利用此雄蝶进行如下杂交实验： 下列说法不正确的是（ ） A. 紫外线照射时间越长，得到的突变个体不一定越多 B. 实验结果说明小斑点翅为显性突变、大斑点翅是隐性性状 C. 控制斑点翅的基因位于常染色体上或Z染色体上的杂交结果不同 D. F2大斑点翅:小斑点翅＝5:7,说明含A基因的卵细胞有4/5不育 8. 如图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像，关于此细胞的叙述错误的是（　　） A. 含有12条染色体 B. 处于减数第一次分裂 C. 含有同源染色体 D. 含有姐妹染色单体 9. 大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由核心酶和σ因子组成，能转录某类T4噬菌体的基因。分别将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶和核心酶与3H标记的噬菌体DNA结合，然后加入未标记的噬菌体DNA。定期将混合物转移至硝化纤维素滤膜上，只有仍与酶结合的带标记DNA方可结合在滤膜上，实验结果如图。相关分析错误的是（ ） A. 大肠杆菌RNA聚合酶能将噬菌体DNA解旋 B. RNA聚合酶结合起始密码子启动基因转录 C. σ因子使RNA聚合酶与启动子紧密结合 D. 实验加入未标记的噬菌体DNA应过量 10. 将纤细单冠菊（2n=4）根尖细胞放在含3H-胸腺嘧啶和秋水仙素的培养液中连续培养，取生长到第2代（DNA复制1次为1代）的中期细胞，观察到每个细胞中有8条染色体，每条染色体含2个单体。下列叙述错误的是（ ） A. 纤细单冠菊染色体数目少适合用于观察有丝分裂 B. 间期细胞利用胸腺嘧啶为原料进行DNA复制 C. 中期细胞有8条染色体是秋水仙素作用的结果 D. 每个第2代中期细胞中有8条单体含3H标记 11. 西北牡丹在白色花瓣基部呈现色斑，极具观赏价值。研究发现，紫色色斑内会积累花色素苷。PrF3H基因控制花色素苷合成途径中关键酶的合成。如图，分别提取花瓣紫色和白色部位的DNA，经不同处理后PCR扩增PrF3H基因的启动子区域，电泳检测扩增产物。分析实验结果可以得出的结论是（　　） A. 花瓣紫色与白色部位PrF3H基因的碱基序列存在差异 B. 白色部位PrF3H基因启动子甲基化程度高于紫色部位 C. PrF3H基因启动子甲基化程度高有利于花色素苷合成 D. 启动子甲基化可调控基因表达说明性状并非由基因控制 12. 我国科学家将小鼠（2N=40）的一条5号和一条4号染色体首尾连接，成功得到染色体连接的杂合小鼠。该小鼠没有表现出明显的异常，连接后的染色体能够传递给后代小鼠。关于该染色体连接小鼠，分析正确的是（　　） A. 体细胞中含有20对染色体 B. 不能产生功能正常的配子 C. 基因数量和排序发生改变 D. 发生了染色体结构的变异 13. 高温导致番茄叶片运输到果实的蔗糖难以转化为单糖，果实糖度降低。为解决该问题，研究者将一个热响应元件序列插入蔗糖转化酶基因（CN）的启动子中，培育环境智能型作物。下列关于热响应元件的叙述，错误的是（　　） A. 导致番茄CN发生基因突变 B. 抑制RNA聚合酶与CN的启动子结合 C. 促进高温条件下CN的转录 D. 提高高温环境下番茄果实的糖度 14. 囊性纤维病是常染色体隐性遗传病，患者CFTR蛋白异常，其中70%的患者CFTR蛋白第508位苯丙氨酸缺失。利用探针1和2分别能检测出决定第508位苯丙氨酸正常和缺失的CFTR基因，对两个家系成员基因的检测结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A. 甲家系Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1均含有决定苯丙氨酸缺失的CFTR基因 B. 若甲家系Ⅱ-2表型正常，用探针1、2检测出两条带的概率为1/2 C. 乙家系成员CFTR蛋白的第508位苯丙氨酸没有缺失 D. 探针1、2不适用于对乙家系Ⅱ-2的CETR基因进行产前诊断 15. 达芬岛2004~2005年旱灾后，研究者调查了岛内以植物种子为食的中地雀的数量，得到下表所示结果(L和S为一对等位基因)。下列叙述不正确的是（ ） 基因型/表型 旱灾后存活的中地雀(只) 旱灾中死亡的中地雀(只) 存活率(%) LL/喙较大 6 14 30.0 LS/喙居中 17 15 53.1 SS/喙较小 14 5 73.7 A. 旱灾前L的基因频率为 50.7% B. L及S的基因频率在旱灾前后均发生了变化 C. 基因重组是S基因频率升高的原因 D. 旱灾后植物种子体积可能小于旱灾前 第二部分 本部分共6题，共70分。 16. 研究者发现一种二倍体的野生马铃薯，与四倍体的栽培马铃薯杂交，培育马铃薯突变体。 （1）栽培马铃薯和野生马铃薯之间存在______，故杂交不能产生可育后代。 （2）野生马铃薯的M基因能够修复错配的DNA，维持基因组稳定。研究者将图1所示的T-DNA导入野生马铃薯细胞中，获得M基因沉默（几乎不表达）的转基因马铃薯（马铃薯B）。 通过该方法使M基因沉默的原理是______。 （3）研究者将马铃薯B、野生马铃薯分别与栽培马铃薯进行体细胞杂交，获得了大量杂种植株。对不同杂种植株的DNA含量进行分析，结果如下图（“x”表示DNA的倍性）。 ①使用______处理两种马铃薯叶片细胞，利用______促进二者融合，进而获得体细胞杂交的植株。 ②杂交一出现大量DNA含量6x以下的个体，推测______ ③杂交二与杂交一比较，说明M基因沉默导致______。 17. 学习以下材料，回答（1）~（4）题。 线粒体基因翻译起始的精准调控 线粒体起源于古老的内共生细菌，因此线粒体中的蛋白质合成机制与细菌类似，但又具有独特性。哺乳动物线粒体的翻译起始由两种起始因子IF-2mt和IF-3mt执行。IF-2mt可以直按募集无前导序列mRNA和起始tRNA到线粒体核糖体，形成起始复合物，启动蛋白质合成。科学家利用体外重构的线粒体翻译系统，发现IF-3mt在保证线粒体翻译起始的准确性方面具有重要作用，并促进翻译起始。 HiBiT是一种11肽，它可与LgBiT互补结合形成具有催化活性的荧光素酶（nLuc），在底物存在的情况下产生明亮的发光信号。研究者在体外线粒体翻译系统中加入HiBiT的mRNA作为翻译的模板、足量的LgBiT以及其他相关物质，通过检测nLuc的活性来评估HiBiT的合成情况。为研究IF-3mt的扩展序列及起始tRNA结构对翻译起始的影响，研究者制备了IF-3mt不同末端缺失变体和起始tRNA茎中碱基对的突变体（Mutl-8），进行相关实验，结果如图1。 研究者又将HiBiT的mRNA起始密码子从AUG突变为AUU、AUA、GUG和ACG，实验结果如图2。利用重组的哺乳动物线粒体翻译系统，科学家揭示了IF-3mt在翻译起始阶段执行校对功能，并促进无前导序列mRNA翻译的起始。 （1）起始tRNA通过其上的__________与HiBiT的mRNA的起始密码子进行识别，并转运相应的__________，合成HiBiT。 （2）据图1可知，起始tRNA茎中的碱基对必须满足__________，IF-3mt才能启动翻译。结果显示，IF-3mt变体Ⅱ表现出比野生型及其他变体更高的活性，推测可能由于__________，稳定了起始复合物，从而促进了翻译起始。 （3）密码子ACG在体外重构的线粒体翻译系统中会显著抑制起始过程，该组实验的作用是__________。由图2可知，IF-3mt__________。 （4）nLuc是一种高度稳定、灵敏且不依赖ATP的荧光素酶。本研究应用HiBiT和LgBiT互补形成nLuc来检测翻译水平。举例说明该技术还可以应用在哪方面的研究__________。 18. 植物的光呼吸是在光下消耗氧气并释放CO2的过程，会导致光合作用减弱、作物减产研究人员为获得光诱导型高产水稻，在其叶绿体内构建一条光呼吸支路（GMA途径） （1）图1所示光呼吸过程中，O2与CO2竞争结合_____，抑制了光合作用中的______阶段。同时乙醇酸从叶绿体进入过氧化物酶体在G酶的参与下进行代谢，造成碳流失进而导致水稻减产。 （2）研究人员将外源G酶、A酶和M酶的基因导入水稻细胞，使其在光诱导下表达，并在叶绿体中发挥作用。检测发现，转基因水稻的净光合速率、植株干重等方面均高于对照组。可利用图2所示模型解释其原因，但图中存在两处错误，请圈出并改正___________________________。 （3）研究人员测定了转基因水稻叶片中外源G酶基因的表达量，以及G酶总表达量随时间的变化情况（图3）。 ①外源G酶基因表达量与PFD（代表光合有效光辐射强度）大致呈正相关，仅在14时明显下降，由此推测外源G酶基因表达除光强外，还可能受_______等因素的影响。 ②据图3可知，12~14时______，推测此时段转基因水稻光呼吸增强。 （4）茎中光合产物的堆积会降低水稻结实率而减产，而本研究中GMA途径的改造并未降低水稻的结实率。结合上述研究将以下说法排序成合理解释：尽管GMA途径促进叶片产生较多光合产物→_____水稻茎中有机物不至于过度堆积而保证结实率。 A. 光呼吸增强使得光合产物未爆发式增加； B. 光合产物可以及时运输到籽粒； C. G酶表达量的动态变化，使中午进入GMA途径的乙醇酸未显著增加 19. 转座子是指能从基因组的一个位置移动到另一个位置的DNA片段。Ac片段能编码转座酶，可自主移动。DS片段需在转座酶作用下，才可以从原来的位置上切离下来，然后随机插入到所在染色体的其他位置或其他染色体上。 （1）用________酶将DS片段构建在Ti质粒的T-DNA片段上，再用含有该重组质粒的________转化水稻，自交筛选获得DS-T-DNA纯合体（甲）。以同样方法获得Ac-T-DNA纯合体水稻（乙）。 （2）甲、乙杂交获得Ac/Ds双因子转座系统水稻，在其后代中筛选到一些淡绿叶突变体。利用淡绿叶突变体与野生型水稻（甲）进行系列杂交实验，________代获得野生型和淡绿叶水稻植株分别为442株和130株，分离比符合3：1，初步推测淡绿叶突变是单基因的________性突变。将442株野生型植株单株收获和播种，后代发生性状分离的植株占________，则进一步确认上述推测。 （3）为进一步确定突变性状与Ds切离转座的相关性，设计6种引物（如图1），对上述572株子代的T-DNA进行Ds转座的PCR检测。 ①检测原理：Ds未发生切离的DNA位点，通过引物________可得到400 bp的扩增产物；Ds 已发生切离的DNA位点通过引物________可得到870 bp的扩增产物。 ②扩增产物的电泳结果如图2，据此判断________类型为淡绿叶突变体。若A类型：B类型：C类型=_______，则突变性状产生与Ds片段的切离转座有关。 （4）在水稻基因组的功能研究中，利用Ac/Ds双因子转座系统，发现Ds随机插入后获得突变表型的效率不到30%，可能的原因有________。 20. 研究者利用拟南芥茎尖分生组织，探讨植物响应细胞分裂素（CK）进行有丝分裂的机制。 注：各时期细胞内MY4总量不变 （1）茎尖分生组织含有大量干细胞，可通过细胞___________产生茎、叶等器官。 （2）MY3和MY4基因仅在茎尖分生组织中表达，用高浓度CK分别处理野生型和MY3、MY4基因双突变体（my3/my4突变体）分生组织，检测茎尖分生组织中干细胞数目，结果如图1。据图1可知， CK可能通过MY3、MY4基因______分生组织分裂。 （3）已知MY3蛋白定位在细胞核内。研究者将绿色荧光、MY4蛋白的融合基因转入分生组织，分别检测高浓度CK处理、高浓度CK与蛋白合成抑制剂（CHX）处理以及细胞分裂不同时期核质绿色荧光信号强度比例，结果如图2、3。 根据以上信息能得出的结论是 A. 抑制蛋白质合成不影响绿色荧光核质信号强度比例 B. MY4蛋白可在核质间穿梭 C. CK能促进MY4入核 D. MY4在细胞核发挥作用以后，发生降解 （4）已知植物内源性CK在G2/M转换期出现高峰值积累，结合解释分生组织中大量MY4能够在短时间内快速入核激活有丝分裂的机制_____。 （5）综上分析，MY4蛋白在植物茎尖分生组织干细胞中呈现时空分布的意义及研究价值_____。 21. 气孔是由两个保卫细胞围成的空腔，主要分布在植物叶片表皮。脱落酸（ABA）可通过特定的信号转导途径调节气孔的开放程度，机制如下图。已知细胞质基质中Ca2+的浓度在20~200nmol/L之间，液泡中及细胞外Ca2+的浓度通常高达1mmol/L。（注：每个保卫细胞同时存在“ROS”途径和“IP3，cADPR”途径） （1）由图可知，ABA与ABA受体结合后，可通过ROS、IP3等信号途径激活_______上的Ca2+通道，使Ca2+以_______方式转运到细胞质基质中。细胞质基质中Ca2+浓度的增加，促进了K+及Cl-流出细胞，使保卫细胞的渗透压降低，保卫细胞_______（填“吸水”或“失水”），气孔关闭。 （2）有人推测，ABA受体有胞内受体和细胞膜上受体两种，为探究ABA受体位置，研究者进行了下列实验，请完善实验方案。 实验一 实验二 步骤一 培养叶片下表皮组织 培养叶片下表皮组织 步骤二 向培养液中添加同位素标记的ABA 向保卫细胞内直接注射足以引起气孔关闭的一定浓度ABA 步骤三 检测_______ 检测气孔开放程度 实验结果 细胞膜表面放射性明显强于细胞内，气孔关闭 气孔不关闭 （3）据实验一、二推测ABA受体只位于细胞膜上，但有人认为直接注入细胞的ABA可能被降解，导致气孔不关闭。因此设计了两种防降解的 “笼化ABA”，光解性“笼化ABA”能在紫外光作用下释放有活性的ABA，非光解性“笼化ABA” 则不能。 实验三 Ⅰ组 Ⅱ组 步骤一 培养叶片下表皮组织 步骤二 将i_____显微注射入保卫细胞内 将ii______显微注射入保卫细胞内 步骤三 用iii_______照射保卫细胞30s 步骤四 检测气孔开放程度 实验结果 气孔关闭 气孔不关闭 综合实验一、二、三结果表明，ABA受体位于_______。 （4）植物在应答ABA反应时能产生一类磷脂—S1P（如图所示）。为检验“S1P通过G蛋白起作用”的假设，用ABA处理拟南芥G蛋白缺失突变体保卫细胞，检测气孔开放程度的变化。请评价该实验方案并加以完善和修订_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市第八十中学2026—2027学年第一学期10月阶段评价 高三生物 2026年10月 班级_____________姓名_____________考号_____________ （考试时间90分钟 满分100分） 提示：试卷答案请一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色签字笔作答。 第一部分 本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 用含32P磷酸盐的营养液培养动物细胞，一段时间后物质或结构不会出现放射性的是（ ） A. 脱氧核糖 B. DNA C. 细胞膜 D. 线粒体基质 【答案】A 【解析】 【分析】动物细胞吸收的磷酸盐用于合成含有P的物质或结构，因此用含32P的磷酸盐的营养液培养动物细胞，一段时间后，含有P的物质或结构都可能出现放射性。 【详解】A、脱氧核糖属于糖类，元素组成为C、H、O，不含有P元素，因此不可能含有放射性，A符合题意； B、DNA的元素组成是C、H、O、N、P，含有P元素，因此可能会出现放射性，B不符合题意； C、细胞膜的组成成分主要有蛋白质和磷脂，磷脂中含有P，因此可能会出现放射性，C不符合题意； D、线粒体基质中含有DNA、RNA、ATP、ADP等含有P元素的化合物，因此线粒体基质中可能会出现放射性，D不符合题意。 故选A。 2. 下列关于实验的叙述，正确的是（ ） A. 提取叶绿体色素时加入碳酸钙，目的是防止叶绿素被破坏 B. 将甘蔗研磨过滤后加入适量斐林试剂，可观察到砖红色沉淀 C. 用甲紫对洋葱表皮细胞进行染色，显微镜下观察染色体 D. 探究温度对酶活性的影响，最好选用H2O2酶催化H2O2分解的实验 【答案】A 【解析】 【详解】A、提取叶绿体色素时，研磨过程会释放细胞液中的有机酸，碳酸钙可中和有机酸，避免叶绿素被有机酸破坏，A正确； B、甘蔗中富含的蔗糖属于非还原糖，斐林试剂仅能与还原糖在水浴加热条件下反应生成砖红色沉淀，因此该操作无法观察到砖红色沉淀，B错误； C、洋葱表皮细胞是高度分化的成熟细胞，不进行细胞分裂，不会形成高度螺旋化的染色体，仅以染色质状态存在，无法观察到染色体，C错误； D、H2O2本身在高温下会自发分解，会干扰温度对酶活性影响的实验结果判定，因此探究温度对酶活性的影响不能选用该实验体系，D错误。 3. 研究者将核酸酶固定在壳聚糖微球上，置于废水处理池中，用于去除废水中的抗生素抗性基因。废水排出时，微球被过滤留在池中。实验检测该固定化核酸酶的可重复使用性，结果如图。相关推测错误的是（ ） A. 废水水温越高，核酸酶催化核酸水解的速率越快 B. 酶活性下降和从微球上丢失会导致重复使用效果变差 C. 5组实验使用同一批固定化核酸酶，且实验条件相同 D. 去除废水中抗生素抗性基因有利于降低环境中耐药菌产生率 【答案】A 【解析】 【分析】本实验的目的是检测该固定化核酸酶的可重复使用性，根据实验结果可推测，随着使用次数的增加固定化核酸酶对抗生素抗性基因的去除率有所下降。 【详解】A、酶催化作用的发挥需要适宜的温度，因此，废水水温越高，核酸酶催化核酸水解的速率未必越快，A错误； B、实验结果显示，随着使用次数增加，抗生素抗性基因的去除率有所下降，其原因可能是酶活性下降和核酸酶从微球上丢失导致，B正确； C、实验过程中无关变量的处理应该是相同且适宜，因此，5组实验使用同一批固定化核酸酶，且实验条件相同，C正确； D、去除废水中抗生素抗性基因可减少抗生素抗性基因在环境中的传播，因而有利于降低环境中耐药菌产生率，D正确。 故选A。 4. 下图为盐胁迫处理后，鹰嘴豆根尖细胞有丝分裂后期的一些异常分裂的图像，下列说法错误的是（ ） A. 甲紫染色后持续观察染色体行为的动态变化 B. ①产生的两个子细胞中染色体数目可能不同 C. ②显示盐胁迫可能影响染色体行为的同步性 D. ③可能是盐胁迫影响纺锤体形成或功能导致 【答案】A 【解析】 【分析】光学显微镜观察经甲紫染色的鹰嘴豆根尖临时装片：鹰嘴豆根尖细胞有丝分裂较旺盛，有丝分裂各个时期细胞内染色体的形态和行为变化不同，可用高倍显微镜根据各个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于那个时期。 【详解】A、解离时，细胞已经死亡，无法持续观察染色体行为的动态变化，A错误； B、①中染色体的分离出现异常，可能导致产生的两个子细胞中染色体数目不同，B正确； C、②中染色体的行为不同步，显示盐胁迫可能影响染色体行为的同步性，C正确； D、③中染色体的分布异常，可能是盐胁迫影响纺锤体形成或功能导致，D正确。 故选A。 5. 下图为细胞死亡过程，关于凋亡和坏死的相关叙述正确的是（ ） A. 均是基因调控的自动结束生命的过程 B. 死亡后均可被巨噬细胞吞噬清除 C. 均有利于维持机体内环境的稳态 D. 均只发生在衰老细胞中 【答案】B 【解析】 【详解】A、细胞凋亡是基因调控的自动结束生命的过程，而细胞坏死是在种种不利因素影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡，不是基因调控的，A错误； B、细胞凋亡产生的凋亡小体，可被巨噬细胞吞噬清除，细胞坏死时，细胞内容物释放，也可被巨噬细胞吞噬清除，B正确； C、细胞凋亡有利于维持机体内环境的稳态，而细胞坏死是被动的病理性死亡，往往会对机体造成伤害，不利于维持机体内环境的稳态，C错误； D、细胞凋亡在个体的一生中都会发生，细胞坏死可发生在各种情况下，不只是衰老细胞中，D错误。 故选B。 6. 下列技术应用的原理不能体现细胞或细胞核的全能性的是（ ） A. 植物组织培养 B. 秋水仙素处理种子获得多倍体植株 C. 动物体细胞核移植 D. 培养植物的花药获得单倍体植株 【答案】B 【解析】 【分析】细胞或细胞核的全能性是指已经高度分化的细胞或经细胞核移植后的杂种细胞具有发育成为完整个体或分化为各种细胞的潜能。 【详解】A、植物组织培养是高度分化的细胞获得完整植株的过程，体现了植物细胞的全能性，A错误； B、经秋水仙素处理后培育出多倍体，属于多倍体育种，该过程没有体现细胞或细胞核的全能性，B正确； C、动物体细胞核移植获得的杂种细胞具有发育为完整个体的潜能，C错误； D、培养植物的花药获得单倍体植株，其中花药是高度分化的细胞，单倍体是完整植株，该过程体现了植物细胞的全能性，D错误。 故选B。 7. 研究者将上万粒野生型蝴蝶（性别决定方式ZW型）的受精卵置于适当强度的紫外线下照射80秒后，移至适宜条件下孵育至众多成虫，发现一只表型为小斑点的单基因（A/a）突变雄蝶。利用此雄蝶进行如下杂交实验： 下列说法不正确的是（ ） A. 紫外线照射时间越长，得到的突变个体不一定越多 B. 实验结果说明小斑点翅为显性突变、大斑点翅是隐性性状 C. 控制斑点翅的基因位于常染色体上或Z染色体上的杂交结果不同 D. F2大斑点翅:小斑点翅＝5:7,说明含A基因的卵细胞有4/5不育 【答案】C 【解析】 【分析】基因突变具有不定向性、普遍性、低频性、随机性和多害少利性。 【详解】A、基因突变具有不定向性，故紫外线照射时间越长，得到的突变个体不一定越多，A正确； B、分析题图可知，小斑点翅雄蝶和小斑点翅雌蝶相互交配的后代出现了大斑点翅，由此可知，小斑点翅为显性突变、大斑点翅是隐性性状，B正确； C、控制斑点翅的基因位于常染色体上（Aa×aa）或Z染色体上（ZAZa×ZaW）的杂交结果是一样的，C错误； D、小斑点翅雄蝶和小斑点翅雌蝶相互交配的后代出现了大斑点翅，由此可知，小斑点翅为显性突变、大斑点翅是隐性性状，F2的性状分离比为F2大斑点翅：小斑点翅＝5：7，大斑点翅占5/12，根据F1可知，小斑点雄性个体产生的配子正常，推测含a的卵细胞占卵细胞的比例为5/12÷1/2=5/6，则含A基因的卵细胞占卵细胞的比例为1/6，说明含A基因的卵细胞有4/5不育，D正确。 故选C。 8. 如图为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像，关于此细胞的叙述错误的是（　　） A. 含有12条染色体 B. 处于减数第一次分裂 C. 含有同源染色体 D. 含有姐妹染色单体 【答案】A 【解析】 【分析】1、减数分裂是指细胞连续分裂两次，而染色体在整个过程只复制一次的细胞分裂方式。 2、四分体指的是在动物细胞减数第一次分裂（减I）的前期，两条已经自我复制的同源染色体联会形成的四条染色单体的结合体。 【详解】A、图中显示是四分体时期，即减数第一次分裂前期联会，每个四分体有2条染色体，图中有12个4分体，共24条染色体，A错误； B、四分期时期即处于减数第一次分裂前期，B正确； C、一个四分体即一对同源染色体，C正确； D、每个四分体有两条染色体，四个姐妹染色单体，D正确。 故选A。 9. 大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由核心酶和σ因子组成，能转录某类T4噬菌体的基因。分别将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶和核心酶与3H标记的噬菌体DNA结合，然后加入未标记的噬菌体DNA。定期将混合物转移至硝化纤维素滤膜上，只有仍与酶结合的带标记DNA方可结合在滤膜上，实验结果如图。相关分析错误的是（ ） A. 大肠杆菌RNA聚合酶能将噬菌体DNA解旋 B. RNA聚合酶结合起始密码子启动基因转录 C. σ因子使RNA聚合酶与启动子紧密结合 D. 实验加入未标记的噬菌体DNA应过量 【答案】B 【解析】 【分析】转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与。 【详解】A、RNA聚合酶是细胞中的基因进行转录时用的，它具有解旋功能，因此大肠杆菌的RNA聚合酶能将噬菌体DNA解旋，A正确； B、RNA聚合酶结合基因中的启动子启动基因转录，起始密码子是翻译时用到的，B错误； C、根据题意可知，大肠杆菌的RNA聚合酶全酶由核心酶和σ因子组成，将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶和核心酶分别与3H标记的噬菌体DNA结合，根据图中数据可知，σ因子存在时，噬菌体DNA结合的百分比更多，故可推知σ因子使RNA聚合酶与启动子紧密结合，C正确； D、本实验中用未标记的噬菌体DNA将大肠杆菌中的RNA聚合酶全酶或核心酶从已结合的噬菌体DNA上替换下来，则加入的未标记的噬菌体DNA应过量，D正确。 故选B。 10. 将纤细单冠菊（2n=4）根尖细胞放在含3H-胸腺嘧啶和秋水仙素的培养液中连续培养，取生长到第2代（DNA复制1次为1代）的中期细胞，观察到每个细胞中有8条染色体，每条染色体含2个单体。下列叙述错误的是（ ） A. 纤细单冠菊染色体数目少适合用于观察有丝分裂 B. 间期细胞利用胸腺嘧啶为原料进行DNA复制 C. 中期细胞有8条染色体是秋水仙素作用的结果 D. 每个第2代中期细胞中有8条单体含3H标记 【答案】D 【解析】 【分析】有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、观察有丝分裂的过程，主要是依赖于染色体形态和数目的变化，纤细单冠菊染色体数目少适合用于观察有丝分裂，A正确； B、胸腺嘧啶可以合成胸腺嘧啶脱氧核苷酸，是DNA的合成原料之一，可以参与DNA复制，B正确； C、秋水仙素抑制纺锤体的形成，不影响着丝粒的分裂，第一次有丝分裂结束，子细胞中有8条染色体，经过复制，第2代中期细胞有8条染色体，每条染色体含2个单体，是秋水仙素作用的结果，C正确； D、根尖细胞放在含3H-胸腺嘧啶和秋水仙素的培养液中连续培养，由于DNA复制是半保留复制，第1代细胞中8条染色体中的DNA都为一条链含3H、一条链含1H，再经过在3H-胸腺嘧啶的培养基中DNA复制第二次（即第二代），每条染色体上的1条染色单体上的DNA含有一条链含3H、一条链含1H，另一条染色单体的DNA含有2条链都含3H，中期细胞共有8条染色体，因此每个第2代中期细胞中有16条染色单体都含3H标记，D错误。 故选D。 11. 西北牡丹在白色花瓣基部呈现色斑，极具观赏价值。研究发现，紫色色斑内会积累花色素苷。PrF3H基因控制花色素苷合成途径中关键酶的合成。如图，分别提取花瓣紫色和白色部位的DNA，经不同处理后PCR扩增PrF3H基因的启动子区域，电泳检测扩增产物。分析实验结果可以得出的结论是（　　） A. 花瓣紫色与白色部位PrF3H基因的碱基序列存在差异 B. 白色部位PrF3H基因启动子甲基化程度高于紫色部位 C. PrF3H基因启动子甲基化程度高有利于花色素苷合成 D. 启动子甲基化可调控基因表达说明性状并非由基因控制 【答案】B 【解析】 【分析】生物的性状由基因决定，还受环境条件的影响，是生物的基因和环境共同作用的结果，即表现型=基因型+环境条件。 【详解】A、紫色部位和白色部位PrF3H的碱基序列相同，只是甲基化程度不同，A错误； B、根据电泳结构白色部位加入McrBC后没有出现电泳条带，而McrBC只能切割DNA的甲基化区域，说明白色区域的启动子甲基化程度高，B正确； C、白色部位PrF3H基因启动子甲基化程度高，而色色素表达少，因此可以推测PrF3H基因启动子甲基化程度高不利于花色素苷合成，C错误； D、启动子甲基化属于表观遗传，说明生物性状是由基因决定的，D错误。 故选B。 12. 我国科学家将小鼠（2N=40）的一条5号和一条4号染色体首尾连接，成功得到染色体连接的杂合小鼠。该小鼠没有表现出明显的异常，连接后的染色体能够传递给后代小鼠。关于该染色体连接小鼠，分析正确的是（　　） A. 体细胞中含有20对染色体 B. 不能产生功能正常的配子 C. 基因数量和排序发生改变 D. 发生了染色体结构的变异 【答案】D 【解析】 【分析】分析题图：将小鼠（2N=40）的一条5号和一条4号染色体首尾连接，由于4和5号染色体的易位，形成了一条易位染色体，故其细胞内只有39条染色体。 【详解】A、将小鼠（2N=40）的一条5号和一条4号染色体首尾连接，其细胞内含有39条染色体，不能形成20对染色体，A错误； B、该染色体连接小鼠含有4号和5号易位染色体和正常4和5号染色体，其有可能产生染色体组成正常的配子，即能产生功能正常的配子，B错误； CD、将小鼠（2N=40）的一条5号和一条4号染色体首尾连接，发生了染色体结构的变异，但基因的数量和排序没有发生改变，C错误，D正确。 故选D。 13. 高温导致番茄叶片运输到果实的蔗糖难以转化为单糖，果实糖度降低。为解决该问题，研究者将一个热响应元件序列插入蔗糖转化酶基因（CN）的启动子中，培育环境智能型作物。下列关于热响应元件的叙述，错误的是（　　） A. 导致番茄CN发生基因突变 B. 抑制RNA聚合酶与CN的启动子结合 C. 促进高温条件下CN的转录 D. 提高高温环境下番茄果实的糖度 【答案】B 【解析】 【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，从而引起的基因碱基序列的改变。 【详解】A、将热响应元件序列插入蔗糖转化酶基因（CN）的启动子中，改变了基因的结构，属于基因突变，A正确； B、若抑制RNA聚合酶与CN的启动子结合，就无法启动转录过程，而培育环境智能型作物是为了在高温下使蔗糖转化酶基因更好地表达，所以热响应元件不是抑制RNA聚合酶与启动子结合，B错误； C、因为要解决高温下果实糖度降低的问题，将热响应元件插入启动子中，应该是促进高温条件下CN的转录，从而使蔗糖转化酶能正常合成，将蔗糖转化为单糖，C正确； D、促进高温条件下CN的转录，蔗糖转化酶合成增加，能将运输到果实的蔗糖转化为单糖，进而提高高温环境下番茄果实的糖度，D正确。 故选B。 14. 囊性纤维病是常染色体隐性遗传病，患者CFTR蛋白异常，其中70%的患者CFTR蛋白第508位苯丙氨酸缺失。利用探针1和2分别能检测出决定第508位苯丙氨酸正常和缺失的CFTR基因，对两个家系成员基因的检测结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A. 甲家系Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1均含有决定苯丙氨酸缺失的CFTR基因 B. 若甲家系Ⅱ-2表型正常，用探针1、2检测出两条带的概率为1/2 C. 乙家系成员CFTR蛋白的第508位苯丙氨酸没有缺失 D. 探针1、2不适用于对乙家系Ⅱ-2的CETR基因进行产前诊断 【答案】B 【解析】 【分析】分析甲：Ⅰ-1和Ⅰ-2的基因型为Aa、Aa，Ⅱ-1的基因型为aa，表现为患病。分析乙：Ⅰ-1和Ⅰ-2的508苯丙氨酸并没有缺失，但仍生下患病的孩子，说明乙家系成员CFTR蛋白的508没有缺失，编码CFTR蛋白的基因存在其他部位的变异。 【详解】A、囊性纤维病是常染色体隐性遗传病，设相关基因是A、a，据图可知，甲家系中I-1和I-2正常，II-1患病，说明双亲基因型均为Aa，II-1是aa，Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1均含有决定苯丙氨酸缺失的CFTR基因a，且探针2可以检测第508位苯丙氨酸缺失的CFTR基因，A正确； B、甲家系中I-1和I-2基因型均为Aa，若甲家系Ⅱ-2表型正常（1/3AA、2/3Aa），用探针1、2检测出两条带（Aa）的概率为2/3，B错误； CD、据图而可知，乙家系的条带只有1条，且I-1和I-2均正常，说明乙家系成员CFTR蛋白的第508位苯丙氨酸没有缺失，编码CFTR蛋白的基因存在其他部位的变异，而探针检测的原理是碱基互补配对，探针1和2分别能检测出决定第508位苯丙氨酸正常和缺失的CFTR基因，故探针1、2不适用于对乙家系Ⅱ-2的CFTR基因进行产前诊断，CD正确。 故选B。 15. 达芬岛2004~2005年旱灾后，研究者调查了岛内以植物种子为食的中地雀的数量，得到下表所示结果(L和S为一对等位基因)。下列叙述不正确的是（ ） 基因型/表型 旱灾后存活的中地雀(只) 旱灾中死亡的中地雀(只) 存活率(%) LL/喙较大 6 14 30.0 LS/喙居中 17 15 53.1 SS/喙较小 14 5 73.7 A. 旱灾前L的基因频率为 50.7% B. L及S的基因频率在旱灾前后均发生了变化 C. 基因重组是S基因频率升高的原因 D. 旱灾后植物种子体积可能小于旱灾前 【答案】C 【解析】 【分析】根据基因型频率计算基因频率的方法：（1）显性基因的基因频率=显性纯合子基因型频率+杂合子基因型频率÷2；（2）隐性基因的基因频率=隐性纯合子基因型频率+杂合子基因型频率÷2。 【详解】A、分析题意可知，旱灾前LL、LS和SS的个体数量分别是20、32、19只，L的基因频率=20×2+32/ (20+32+19)×2 ×100%≈50.7%，A正确； B、旱灾前LL、LS和SS的个体数量分别是20、32、19只，旱灾后存活的中地雀LL、LS和SS的个体数量分别是6、17、14只，旱灾前L的基因频率为50.7%，则旱灾前S的基因频率=1-50.7%=49.3%，旱灾后L的基因频率=6×2+17/ (6+17+14)×2 ×100%≈39.1%，旱灾后S的基因频率=1-39.1%=60.9%，故 L及S的基因频率在旱灾前后均发生了变化，B正确； C、分析题意可知，S基因频率升高与环境条件的改变（干旱）有关，而非基因重组导致的，C错误； D、旱灾后植物种子的S基因频率升高，据表可知，S控制的喙较小，其存活率较高可能与植物种子体积变小有关，D正确。 故选C。 第二部分 本部分共6题，共70分。 16. 研究者发现一种二倍体的野生马铃薯，与四倍体的栽培马铃薯杂交，培育马铃薯突变体。 （1）栽培马铃薯和野生马铃薯之间存在______，故杂交不能产生可育后代。 （2）野生马铃薯的M基因能够修复错配的DNA，维持基因组稳定。研究者将图1所示的T-DNA导入野生马铃薯细胞中，获得M基因沉默（几乎不表达）的转基因马铃薯（马铃薯B）。 通过该方法使M基因沉默的原理是______。 （3）研究者将马铃薯B、野生马铃薯分别与栽培马铃薯进行体细胞杂交，获得了大量杂种植株。对不同杂种植株的DNA含量进行分析，结果如下图（“x”表示DNA的倍性）。 ①使用______处理两种马铃薯叶片细胞，利用______促进二者融合，进而获得体细胞杂交的植株。 ②杂交一出现大量DNA含量6x以下的个体，推测______ ③杂交二与杂交一比较，说明M基因沉默导致______。 【答案】（1）生殖隔离 （2）M基因编码区反向连接在T-DNA的启动子与终止子之间，转录出的mRNA与内源M基因转录的 mRNA互补配对，使内源M基因无法完成翻译 （3） ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. PEG ③. 杂种植株部分染色体（或DNA）丢失 ④. 杂种植株染色体（或DNA）丢失产生的变异增多 【解析】 【分析】植物体细胞杂交技术： 1、植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。 2、过程：（1）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。（2）细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。（3）植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。（4）杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。 3、意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。 【小问1详解】 栽培马铃薯是四倍体，野生马铃薯是二倍体，两者杂交后代是三倍体，三倍体进行减数分裂时会联会紊乱，很难形成正常的配子，即其是不可育的，由此可知，栽培马铃薯和野生马铃薯之间存在生殖隔离，故杂交不能产生可育后代。 【小问2详解】 分析图1可知M基因编码区反向连接在T-DNA 的启动子与终止子之间，转录出的mRNA与内源M基因转录的mRNA互补配对，使内源M基因无法完成翻译，导致M基因无法正常表达，从而实现基因沉默。 【小问3详解】 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，需用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁得到原生质体。聚乙二醇（PEG）是常用的促融合剂，可诱导原生质体融合，故使用纤维素酶和果胶酶处理两种马铃薯叶片细胞得到原生质体，利用PEG促进二者融合，进而获得体细胞杂交的植株。杂交一中杂种植株的DNA含量集中在5x-6x（野生马铃薯2x+栽培马铃薯4x=6x)，但出现大量低于6x的个体，说明部分染色体在细胞分裂过程中丢失。 杂交二中马铃薯B的M基因被沉默，导致DNA修复能力下降，基因组不稳定，因此杂种植株的DNA含量范围更广（6x-8x），且与杂交一相比，染色体丢失现象更显著。 17. 学习以下材料，回答（1）~（4）题。 线粒体基因翻译起始的精准调控 线粒体起源于古老的内共生细菌，因此线粒体中的蛋白质合成机制与细菌类似，但又具有独特性。哺乳动物线粒体的翻译起始由两种起始因子IF-2mt和IF-3mt执行。IF-2mt可以直按募集无前导序列mRNA和起始tRNA到线粒体核糖体，形成起始复合物，启动蛋白质合成。科学家利用体外重构的线粒体翻译系统，发现IF-3mt在保证线粒体翻译起始的准确性方面具有重要作用，并促进翻译起始。 HiBiT是一种11肽，它可与LgBiT互补结合形成具有催化活性的荧光素酶（nLuc），在底物存在的情况下产生明亮的发光信号。研究者在体外线粒体翻译系统中加入HiBiT的mRNA作为翻译的模板、足量的LgBiT以及其他相关物质，通过检测nLuc的活性来评估HiBiT的合成情况。为研究IF-3mt的扩展序列及起始tRNA结构对翻译起始的影响，研究者制备了IF-3mt不同末端缺失变体和起始tRNA茎中碱基对的突变体（Mutl-8），进行相关实验，结果如图1。 研究者又将HiBiT的mRNA起始密码子从AUG突变为AUU、AUA、GUG和ACG，实验结果如图2。利用重组的哺乳动物线粒体翻译系统，科学家揭示了IF-3mt在翻译起始阶段执行校对功能，并促进无前导序列mRNA翻译的起始。 （1）起始tRNA通过其上的__________与HiBiT的mRNA的起始密码子进行识别，并转运相应的__________，合成HiBiT。 （2）据图1可知，起始tRNA茎中的碱基对必须满足__________，IF-3mt才能启动翻译。结果显示，IF-3mt变体Ⅱ表现出比野生型及其他变体更高的活性，推测可能由于__________，稳定了起始复合物，从而促进了翻译起始。 （3）密码子ACG在体外重构的线粒体翻译系统中会显著抑制起始过程，该组实验的作用是__________。由图2可知，IF-3mt__________。 （4）nLuc是一种高度稳定、灵敏且不依赖ATP的荧光素酶。本研究应用HiBiT和LgBiT互补形成nLuc来检测翻译水平。举例说明该技术还可以应用在哪方面的研究__________。 【答案】（1） ①. 反密码子 ②. 氨基酸 （2） ①. 第二个碱基对必须是GC或CG ②. 保留1-30（N端扩展序列）， 缺失215-247（C端扩展序列） （3） ①. 阴性对照（对照） ②. 只允许从AUG起始密码子启动翻译 （4）研究蛋白质降解（稳定性）、蛋白质互作、标记蛋白质的表达位置和表达水平 【解析】 【分析】基因的表达是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程， 该过程需要核糖核苷酸作为原料；翻译是指在核糖体上，以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程，该过程还需要tRNA来运转氨基酸。 【小问1详解】 起始tRNA通过其上的反密码子与HiBiT的mRNA的起始密码子进行识别，并转运相应的氨基酸，驱动翻译过程，最终合成HiBiT。 【小问2详解】 据图1可知，起始tRNA茎中的碱基对必须满足第二个碱基对必须是GC或CG，才能驱动翻译过，即IF-3mt才能启动翻译。结果显示，IF-3mt变体Ⅱ表现出比野生型及其他变体更高的活性，推测可能由于其中保留1-30， 缺失215-247，稳定了起始复合物，从而促进了翻译起始，进而表现出较高的活性。 【小问3详解】 密码子ACG在体外重构的线粒体翻译系统中会显著抑制起始过程，即没有产物生成，因而该组实验起对照作用。由图2可知，IF-3mt只允许从AUG起始密码子启动翻译，而其他的密码子均不能起到相应的作用。 【小问4详解】 nLuc是一种高度稳定、灵敏且不依赖ATP的荧光素酶。本研究应用HiBiT和LgBiT互补形成nLuc来检测翻译水平。该研究在研究蛋白质降解（稳定性）、蛋白质互作、标记蛋白质的表达位置和表达水平方面起到相应的作用，因为其设计原理中涉及到HiBiT和LgBiT互补原理。 18. 植物的光呼吸是在光下消耗氧气并释放CO2的过程，会导致光合作用减弱、作物减产研究人员为获得光诱导型高产水稻，在其叶绿体内构建一条光呼吸支路（GMA途径） （1）图1所示光呼吸过程中，O2与CO2竞争结合_____，抑制了光合作用中的______阶段。同时乙醇酸从叶绿体进入过氧化物酶体在G酶的参与下进行代谢，造成碳流失进而导致水稻减产。 （2）研究人员将外源G酶、A酶和M酶的基因导入水稻细胞，使其在光诱导下表达，并在叶绿体中发挥作用。检测发现，转基因水稻的净光合速率、植株干重等方面均高于对照组。可利用图2所示模型解释其原因，但图中存在两处错误，请圈出并改正___________________________。 （3）研究人员测定了转基因水稻叶片中外源G酶基因的表达量，以及G酶总表达量随时间的变化情况（图3）。 ①外源G酶基因表达量与PFD（代表光合有效光辐射强度）大致呈正相关，仅在14时明显下降，由此推测外源G酶基因表达除光强外，还可能受_______等因素的影响。 ②据图3可知，12~14时______，推测此时段转基因水稻光呼吸增强。 （4）茎中光合产物的堆积会降低水稻结实率而减产，而本研究中GMA途径的改造并未降低水稻的结实率。结合上述研究将以下说法排序成合理解释：尽管GMA途径促进叶片产生较多光合产物→_____水稻茎中有机物不至于过度堆积而保证结实率。 A. 光呼吸增强使得光合产物未爆发式增加； B. 光合产物可以及时运输到籽粒； C. G酶表达量的动态变化，使中午进入GMA途径的乙醇酸未显著增加 【答案】（1） ①. R酶 ②. 暗反应/CO2的固定 （2）“A酶”改为“G酶”/“A酶”改为“G酶、M酶、A酶”；GMA途径使得CO2/O2↑     （3） ①. 气孔导度/CO2浓度/温度 ②. 内源G酶表达量显著升高 （4）C→A→B 【解析】 【小问1详解】 据图分析，CO2与R酶结合后进行光合作用的暗反应阶段，同时O2也能够和R酶结合生成2-PG，所以光呼吸过程中，O2与CO2竞争结合R酶，从而抑制了光合作用中暗反应的进行。 【小问2详解】 将外源G酶、A酶和M酶的基因导入水稻细胞获得转基因水稻，转基因水稻的净光合速率、植株干重等方面均高于对照组。由此说明，R酶与CO2的亲和力更高，从而更有利于进行暗反应。而图2只有A酶一种，要想提高细胞内的CO2浓度，则必须要有G酶，通过G酶可以将乙醇酸转变为乙醛酸，后者需要M酶的催化生成苹果酸，苹果酸进一步转化为丙酮酸，丙酮酸产生CO2用于暗反应。如果只有A酶一种，只能清除体内H2O2，并不能增加CO2浓度。也就是说需要将A酶改为“G酶、M酶、A酶”，如果GMA途径发挥作用，那么细胞内的CO2浓度升高，所以细胞内的CO2/O2↑而不是CO2/O2低，所以需要将CO2/O2低改为CO2/O2↑。 【小问3详解】 ①外源G酶基因表达除光强外，还可能与气孔导度、CO2浓度、温度等因素有关。 ②据图3可知，12~14时，总G酶和外源G酶的表达量差值最大，说明内源G酶表达量显著升高，推测此时段转基因水稻光呼吸增强。 【小问4详解】 本研究中GMA途径的改造并未降低水稻的结实率，合理解释为：尽管GMA途径促进叶片产生较多光合产物→外源G酶基因表达除光强外，还可能受气孔导度/CO2浓度/温度等因素的影响，使中午进入GMA途径的乙醇酸未显著增加→光呼吸增强使得光合产物未爆发式增加→光合产物可以及时运输到籽粒→水稻茎中有机物不至于过度堆积而保证结实率。 19. 转座子是指能从基因组的一个位置移动到另一个位置的DNA片段。Ac片段能编码转座酶，可自主移动。DS片段需在转座酶作用下，才可以从原来的位置上切离下来，然后随机插入到所在染色体的其他位置或其他染色体上。 （1）用________酶将DS片段构建在Ti质粒的T-DNA片段上，再用含有该重组质粒的________转化水稻，自交筛选获得DS-T-DNA纯合体（甲）。以同样方法获得Ac-T-DNA纯合体水稻（乙）。 （2）甲、乙杂交获得Ac/Ds双因子转座系统水稻，在其后代中筛选到一些淡绿叶突变体。利用淡绿叶突变体与野生型水稻（甲）进行系列杂交实验，________代获得野生型和淡绿叶水稻植株分别为442株和130株，分离比符合3：1，初步推测淡绿叶突变是单基因的________性突变。将442株野生型植株单株收获和播种，后代发生性状分离的植株占________，则进一步确认上述推测。 （3）为进一步确定突变性状与Ds切离转座的相关性，设计6种引物（如图1），对上述572株子代的T-DNA进行Ds转座的PCR检测。 ①检测原理：Ds未发生切离的DNA位点，通过引物________可得到400 bp的扩增产物；Ds 已发生切离的DNA位点通过引物________可得到870 bp的扩增产物。 ②扩增产物的电泳结果如图2，据此判断________类型为淡绿叶突变体。若A类型：B类型：C类型=_______，则突变性状产生与Ds片段的切离转座有关。 （4）在水稻基因组的功能研究中，利用Ac/Ds双因子转座系统，发现Ds随机插入后获得突变表型的效率不到30%，可能的原因有________。 【答案】 ①. 限制性核酸内切酶和DNA连接酶 ②. （土壤）农杆菌 ③. F2 ④. 隐 ⑤. 2/3 ⑥. b和d ⑦. c和d ⑧. B ⑨. 2:1:1 ⑩. Ds插入的是非基因序列（或未选择表达的基因或内含子或非编码区等） 【解析】 【分析】根据题干信息分析，转座子是指能从基因组的一个位置移动到另一个位置的DNA片段；DS片段从一个位置切下来需要转座酶的作用，erect转座酶是Ac片段编码的。基因工程常用的工具酶有限制酶、DNA连接酶。 【详解】（1）将DS片段构建在Ti质粒的T-DNA片段上，需要先用限制酶切割，再用DNA连接酶连接，接着用含有该重组质粒的农杆菌转化水稻，自交筛选获得DS-T-DNA纯合体（甲）。 （2）根据题意分析，利用淡绿叶突变体与野生型水稻（甲）进行系列杂交实验，子一代为杂合子，子二代野生型与淡绿叶的比例接近于3：1，符合一对等位基因的杂合子的自交实验的性状分离比，说明淡绿叶突变是单基因的隐性突变；若该推测是正确的，则上述野生型植株中纯合子与杂合子的比例为1:2，其中杂合子自交后代会发生性状分离，即后代发生性状分离的植株占2/3。 （3）①据图1分析，若Ds未发生切离的DNA位点，则通过引物b、d可得到400 bp的扩增产物；若Ds 已发生切离的DNA位点，则通过引物c、d可得到870 bp的扩增产物。 ②据图2分析，B类型为淡绿叶突变体；若A类型：B类型：C类型=2:1:1，则说明突变性状产生与Ds片段的切离转座有关。 （4）根据题意分析，利用Ac/Ds双因子转座系统，发现Ds随机插入后获得突变表型的效率不到30%，可能是因为Ds插入的是非基因序列，有可能是因为未选择表达的基因或内含子或非编码区等。 【点睛】解答本题的关键是掌握基因工程的基本工具和基因的分离定律及其实质，能够根据后代的性状分离比推测野生型与淡绿叶突变的显隐性关系。 20. 研究者利用拟南芥茎尖分生组织，探讨植物响应细胞分裂素（CK）进行有丝分裂的机制。 注：各时期细胞内MY4总量不变 （1）茎尖分生组织含有大量干细胞，可通过细胞___________产生茎、叶等器官。 （2）MY3和MY4基因仅在茎尖分生组织中表达，用高浓度CK分别处理野生型和MY3、MY4基因双突变体（my3/my4突变体）分生组织，检测茎尖分生组织中干细胞数目，结果如图1。据图1可知， CK可能通过MY3、MY4基因______分生组织分裂。 （3）已知MY3蛋白定位在细胞核内。研究者将绿色荧光、MY4蛋白的融合基因转入分生组织，分别检测高浓度CK处理、高浓度CK与蛋白合成抑制剂（CHX）处理以及细胞分裂不同时期核质绿色荧光信号强度比例，结果如图2、3。 根据以上信息能得出的结论是 A. 抑制蛋白质合成不影响绿色荧光核质信号强度比例 B. MY4蛋白可在核质间穿梭 C. CK能促进MY4入核 D. MY4在细胞核发挥作用以后，发生降解 （4）已知植物内源性CK在G2/M转换期出现高峰值积累，结合解释分生组织中大量MY4能够在短时间内快速入核激活有丝分裂的机制_____。 （5）综上分析，MY4蛋白在植物茎尖分生组织干细胞中呈现时空分布的意义及研究价值_____。 【答案】（1）分裂、分化 （2）促进 （3）ABC （4） （5）在细胞进入分裂期前，MY4主要定位在胞质，避免有丝分裂关键基因被过早激活，又能保证在G2/M转换期，大量的MY4在短时间内快速入核，激活细胞分裂为提高农作物产量提供了重要的理论参考 【解析】 【分析】细胞分裂素是从玉米或其他植物中分离或人工合成的植物激素。一般在植物根部产生，是一类促进胞质分裂的物质，促进多种组织的分化和生长。与植物生长素有协同作用。是调节植物细胞生长和发育的植物激素。 【小问1详解】 干细胞是可以分裂的细胞，通过分裂产生数量更多的细胞，通过分化产生种类更多的细胞。 【小问2详解】 据图1可知，经过CK处理的野生型的干细胞数目大于未经CK处理的野生型，而经CK处理的MY3、MY4基因双突变体中干细胞数目小于未经CK处理的MY3、MY4基因双突变体，因此 CK可能通过MY3、MY4基因促进分生组织分裂，从而使得干细胞数目增多。 【小问3详解】 A、由图2可知，高浓度CK处理组和高浓度CK与蛋白合成抑制剂（CHX）处理组MY4核质荧光信号比例相同，因此抑制蛋白质合成不影响绿色荧光核质信号强度比例，A正确；B、各时期细胞内MY4总量不变，而MY4核质荧光信号比例在G2/M转换点最高，在核膜消失时下降，而在胞质分裂时又上升，因此MY4蛋白可在核质间穿梭，B正确；C、MY3蛋白定位在细胞核内，MY4蛋白的融合基因转入分生组织，在G2/M转换点最高，即此时细胞核中荧光信号最强，因此CK能促进MY4入核，C正确；D、各时期细胞内MY4总量不变，因此MY4在细胞核发挥作用以后，没有发生降解，而是在核质间穿梭，D错误。 故选ABC。 【小问4详解】 结合图4可知，入核转运蛋白TM3与MY4结合，进入细胞核，MY4与MY3结合形成二聚体，该二聚体能促进有丝分裂关键基因的mRNA的形成（基因表达）以及促进IM3的mRNA的形成，促进IM3的合成，运出细胞核，继续转运MY4，使得大量MY4能够在短时间内快速入核激活有丝分裂。机制如下图所示。 【小问5详解】 MY4蛋白在细胞进入分裂期前，MY4主要定位在胞质，避免有丝分裂关键基因被过早激活，又能保证在G2/M转换期，大量的MY4在短时间内快速入核，激活细胞分裂为提高农作物产量提供了重要的理论参考，因此MY4蛋白在植物茎尖分生组织干细胞中呈现时空分布具有较大的研究价值。 21. 气孔是由两个保卫细胞围成的空腔，主要分布在植物叶片表皮。脱落酸（ABA）可通过特定的信号转导途径调节气孔的开放程度，机制如下图。已知细胞质基质中Ca2+的浓度在20~200nmol/L之间，液泡中及细胞外Ca2+的浓度通常高达1mmol/L。（注：每个保卫细胞同时存在“ROS”途径和“IP3，cADPR”途径） （1）由图可知，ABA与ABA受体结合后，可通过ROS、IP3等信号途径激活_______上的Ca2+通道，使Ca2+以_______方式转运到细胞质基质中。细胞质基质中Ca2+浓度的增加，促进了K+及Cl-流出细胞，使保卫细胞的渗透压降低，保卫细胞_______（填“吸水”或“失水”），气孔关闭。 （2）有人推测，ABA受体有胞内受体和细胞膜上受体两种，为探究ABA受体位置，研究者进行了下列实验，请完善实验方案。 实验一 实验二 步骤一 培养叶片下表皮组织 培养叶片下表皮组织 步骤二 向培养液中添加同位素标记的ABA 向保卫细胞内直接注射足以引起气孔关闭的一定浓度ABA 步骤三 检测_______ 检测气孔开放程度 实验结果 细胞膜表面放射性明显强于细胞内，气孔关闭 气孔不关闭 （3）据实验一、二推测ABA受体只位于细胞膜上，但有人认为直接注入细胞的ABA可能被降解，导致气孔不关闭。因此设计了两种防降解的 “笼化ABA”，光解性“笼化ABA”能在紫外光作用下释放有活性的ABA，非光解性“笼化ABA” 则不能。 实验三 Ⅰ组 Ⅱ组 步骤一 培养叶片下表皮组织 步骤二 将i_____显微注射入保卫细胞内 将ii______显微注射入保卫细胞内 步骤三 用iii_______照射保卫细胞30s 步骤四 检测气孔开放程度 实验结果 气孔关闭 气孔不关闭 综合实验一、二、三结果表明，ABA受体位于_______。 （4）植物在应答ABA反应时能产生一类磷脂—S1P（如图所示）。为检验“S1P通过G蛋白起作用”的假设，用ABA处理拟南芥G蛋白缺失突变体保卫细胞，检测气孔开放程度的变化。请评价该实验方案并加以完善和修订_______。 【答案】（1） ①. 细胞膜和液泡膜 ②. 协助扩散##易化扩散 ③. 失水 （2）放射性的强度、位置及气孔是否关闭(开放程度) （3） ①. 光解性“笼化ABA” ②. 非光解性“笼化ABA” ③. 紫外线 ④. 细胞膜上和细胞内 （4）该实验存在两处缺陷：第一，不应该用ABA，应该用S1P处理拟南芥保卫细胞；第二，补充一组对正常拟南芥做同样处理(用S1P处理)的对照实验 【解析】 【分析】脱落酸合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。分布：将要脱落的器官和组织中含量多。主要作用：抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落。 【小问1详解】 由图可知，ABA与ABA受体结合后，可通过ROS、IP3等信号途径激活细胞膜和液泡膜上的Ca2+通道，使Ca2+以协助扩散方式（需要载体，不需要能量）转运到细胞质基质中。细胞质基质中Ca2+浓度的增加，促进了K+及Cl-流出细胞，使保卫细胞的溶液浓度变低，渗透压降低，保卫细胞失水，气孔关闭。 【小问2详解】 本实验探究ABA受体位置，采用同位素标记法进行示踪，再结合实验结果可知，步骤三应检测放射性的强度、位置及气孔是否关闭。 【小问3详解】 本实验的自变量是ABA是否被降解，Ⅰ组结果是气孔关闭，说明ABA发挥作用，且没有被降解，故i中应该加入光解性“笼化ABA”；Ⅱ组结果是气孔不关闭，说明ABA没有起作用，故ii中应该加入非光解性“笼化ABA”，并分别用紫外线照射。综合实验一、二、三结果表明，ABA受体位于细胞膜上和细胞内。 【小问4详解】 该实验的自变量是S1P，所以不应该用ABA，应该用S1P处理拟南芥保卫细胞。实验遵循对照原则，应补充一组对正常拟南芥做同样处理(用S1P处理)的对照实验 ，这样才能检验“S1P通过G蛋白起作用”的假设是否正确。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $