精品解析：四川省南充高级中学2027届高三上学期一模考试 生物试题

南充高中高2024级第二次诊断考试(南充一诊模拟考试) 生物试题 (考试时间：75分钟 试卷满分：100分) 一、选择题，每题3分，共45分。 1. 下列为高中生物学实验过程或结果的示意图，有关叙述错误的是（ ） A. 图2仅用低倍显微镜就可以观察质壁分离及复原现象 B. 图1中色素带①和③分别是橙黄色的胡萝卜素和黄绿色的叶绿素a C. 图4材料制作有丝分裂临时装片的流程为解离→漂洗→染色→制片 D. 图3可用溴麝香草酚蓝水溶液替代右侧锥形瓶中澄清石灰水检测CO2 2. 生物学中的“比值”是一种数学模型，可较为准确地表示生命活动中两个相关量之间的关系。下列对各种“比值”变化的描述中错误的是（ ） A. 运动员短跑时，其呼吸作用消耗的氧气/产生的二氧化碳的值等于1 B. 光照强度突然增大时，短时间内植物的叶肉细胞中C3/C5的值可能不变 C. 成熟植物细胞在KNO3溶液中的原生质体体积/细胞体积的值可能先变小再变大 D. 植物根尖分生区细胞在细胞增殖的物质准备阶段，细胞的表面积/体积的值变大 3. 将某绿色植物置于密闭、透明的容器中，在T1时刻前后，分别给予X1和X2两种不同强度的光照，容器内CO2浓度的变化情况如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 该植物在实验期间无有机物积累 B. T1时刻后的短时间内叶绿体基质中C3减少 C. C～D段不再下降是受到光照强度的限制 D. A～B段叶肉细胞的光合速率一定小于呼吸速率 4. 某细胞进行有丝分裂，其染色体数与核DNA数的比值变化如图所示(横坐标为分裂时期，纵坐标为比值)。下列关于该曲线的分析正确的是（ ） A. 整个曲线变化过程，可在蛙的红细胞分裂过程中观察到 B. cd段(比值0.5→1)发生在末期，此时细胞缢裂形成子细胞 C. bc段(比值0.5)对应时期，细胞中存在染色单体和同源染色体 D. ab段(比值1→0.5)发生在分裂间期，变化的原因是进行了RNA合成 5. 线粒体正常的形态和数量与其融合、裂变相关，该过程受drp-1和fzo-1等基因的调控。肌肉细胞衰老过程中线粒体碎片化会增加，造成机体体能下降。下图是研究运动对线虫衰老肌肉细胞线粒体的影响结果。下列叙述错误的是（ ） 注：颜色越深，代表细胞中的线粒体碎片化程度越高；drp-1、fzo-1代表相关基因功能缺失突变体。 A. fzo-1基因产物放大了运动对线粒体的影响 B. 与5日龄相比，10日龄线虫的细胞供能明显减少 C. drp-1基因产物能有效减缓衰老造成的线粒体碎片化 D. 运动可改善野生型线虫线粒体的碎片化，延缓衰老造成的体能下降 6. 科学家通过一系列经典实验在探究真核生物遗传规律，遗传物质的化学本质、空间结构及复制机制方面取得了重大突破。下列相关叙述正确的是（ ） A. “孟德尔发现F2性状分离比显性：隐性=3：1”属于假说演绎法的“假说”的内容 B. 艾弗里通过肺炎链球菌转化实验证明了DNA是R型菌主要遗传物质 C. 沃森和克里克根据DNA的X射线衍射照片推测出DNA呈螺旋结构 D. 梅塞尔森和斯塔尔用放射性同位素标记技术证明了DNA是半保留复制 7. 某雄性小鼠(AaBb)位于两对常染色体上的A、B基因可分别被红色和绿色荧光蛋白标记(a、b基因不能被标记)。在富含红色和绿色荧光蛋白的培养体系内，一个被标记的精原细胞进行细胞分裂(不考虑突变)，下列相关叙述正确的是（ ） A. 若该细胞进行有丝分裂，则细胞在分裂后期荧光点个数会加倍 B. 若该细胞进行减数分裂，则分裂过程中可出现荧光点个数为0、1、2、3、4的细胞 C. 若某细胞含有两个红色荧光点且不含绿色荧光点，则此时细胞中含有2个染色体组 D. 若产生的某精子含1个红色和1个绿色荧光点，则同时产生的另外3个精子一定为ab、ab、AB 8. DNA在复制中解开的单链若不及时复制，自身容易发生小区域碱基互补配对，形成“发夹”结构。这种“发夹”结构在单链结合蛋白的作用下会消失，从而使DNA复制能正常进行。下列说法错误的是（ ） A. “发夹”阻止了DNA聚合酶向模板链3端的移动 B. 不同“发夹”结构中嘌呤碱基的占比相同 C. “发夹”的形成不会改变DNA链的碱基序列 D. 单链结合蛋白发挥作用会导致氢键的断裂 9. 某单基因遗传病由基因M/m控制。如图为该病遗传系谱图，I-2不携带该病致病基因。科学家通过体外受精技术以确保II-3和II-4生育不含该致病基因的后代，部分过程为：取II-3的4个卵母细胞进行培养，然后分别选取一个子细胞(编号为①～④)进行检测，其中①和②是第一极体，③和④是来自次级卵母细胞的第二极体，①含有M、m基因，②和③只有致病基因，④只有正常基因。不考虑基因突变，下列叙述正确的是（ ） A. 若II-3和II-4自然生育，子代儿子患病概率为1/4 B. ①含有M、m基因可能是姐妹染色单体发生交换而形成 C. 可选择与②来自同一个卵母细胞的卵细胞进行体外受精 D. 由次级卵母细胞形成④时会发生同源染色体的分离 10. 我国科学家通过连续多代冷胁迫处理冷敏感水稻品种，成功获得了耐冷性状稳定遗传的耐冷水稻。研究发现，水稻的耐冷性状与ACT1基因的表达有关，而冷胁迫影响了ACT1基因上游区段的甲基化修饰，部分机制如下图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 通过连续多代冷胁迫处理获得耐冷性水稻是基因突变的结果 B. 冷敏感水稻和耐冷性水稻是受一对等位基因控制的相对性状 C. 冷胁迫降低了ACT1基因上游区段甲基化水平有利于耐冷性状的形成 D. ACT1基因上游区域低甲基化水平有利于促进转录因子与起始密码子结合 11. 研究者从某海域1146米深海冷泉附近的沉积物中分离得到了拟杆菌新菌株。为了进一步研究其生物学特性，研究者用不同的碳源对其进行培养，得到的结果如图所示。下列相关分析合理的是（ ） A. 对拟杆菌进行富集培养时，培养基的pH值应调成酸性条件 B. 稀释涂布平板法和平板划线法都能用于拟杆菌的分离和计数 C. 该拟杆菌属于分解者，其体内分离提取的各种多糖降解酶具有耐低温特性 D. 以纤维素为碳源，在低温、厌氧环境中有利于筛选适宜人类广泛应用的突变株 12. 现利用同属于十字花科芸薹属的油菜(植物A)和黑芥(植物B)进行植物体细胞杂交，获得种间杂种植物油菜—黑芥。下列叙述正确的是（ ） A. 步骤①在较高渗透压环境下用盐酸或酶解法去除植物细胞壁 B. 通过上述技术获得种间杂种植物难度一般低于属间杂种植物 C. 步骤②前可通过观察原生质体能否正常分裂来检测原生质体活性 D. 按1：1混合2种原生质体后经化学方法诱导得到的即是杂种细胞 13. HPV(人乳头瘤病毒)是一种DNA病毒，可以引发女性患宫颈癌。科研人员通过制备抗HPV单克隆抗体为宫颈癌的诊断和治疗提供新方案。制备抗HPV单克隆抗体的过程如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 该过程注射的特定抗原为HPV的DNA B. 骨髓瘤细胞的培养需通入95%空气和5%O2 C. 细胞融合可以采用灭活的仙台病毒进行诱导 D. 经HAT培养基筛选获得的杂交瘤细胞均可分泌抗HPV抗体 14. 下列关于利用胚胎工程培育优质奶牛的叙述，正确的是（ ） A. 从雄性奶牛中采集到的成熟精子遇到卵子即可进入卵子内 B. 在体外完成受精后的受精卵，应将其立刻植入子宫内完成着床 C. 接受胚胎的受体奶牛需进行同期发情处理，为外来胚胎提供适宜的生理环境 D. 卵裂球细胞的体积随着卵裂的进行变小，卵裂球的体积和有机物总量显著增加 15. 利用AI(人工智能)破解蛋白质结构和功能之谜，建立蛋白质数据库，并在此基础上进行蛋白质结构设计和优化，会给未来蛋白质工程的发展带来翻天覆地的变化。下列关于蛋白质工程相关的叙述，错误的是（　　） A. 利用AI预测新型蛋白质的基因结构依据的原理是中心法则，该原理揭示了遗传信息的传递规律 B. 要获得AI设计的新型蛋白质，可以通过改造或合成相关基因来实现，这是蛋白质工程的核心步骤之一 C. 根据设计的某种蛋白质的氨基酸序列推理出的基因序列中，不包含基因表达的必需元件启动子和终止子 D. 用蛋白质的氨基酸序列推测的RNA编码序列有多种可能，其原因是氨基酸具有简并性，即一种氨基酸可能对应多种tRNA 二、非选择题(共55分) 16. 研究发现，环境中的高Mn2+胁迫会激活植物油菜素内酯(BR)信号通路，再通过图中①和②两条途径降低细胞质基质中的Mn2+浓度，以缓解高Mn2+对植物细胞的伤害。回答下列问题： （1）图中在植物受到高Mn2+胁迫时，G改变构象打开通道，将Ca2+从胞外_______梯度转运至胞内，此时其_______(填“会”或“不会”)与Ca2+结合。 （2）BR充当了植物细胞响应高Mn2+胁迫的_______。图中植物通过途径②促使N(细胞膜阳离子转运蛋白)磷酸化后从细胞膜上分离并进入内吞泡，以此缓解高Mn2+对植物细胞的伤害，原因是___________________。 （3）研究发现，在逆境环境下植物的根部细胞会被动失去部分_______(填“自由水”或“结合水”)；在高盐或高Mn2+环境下，植物根部细胞内会积累大量的调节物质可溶性糖和氨基酸，推测这些物质的积累对植物适应此胁迫的作用是_____________________。 17. 为探究低氧条件下光合作用与呼吸作用的关系，研究人员采集某植物叶片，将叶柄浸入H216O后，放于含的密闭装置中，浓度设置正常(21%)和低氧(2%)两个组，测定不同光照条件下的净光合速率和呼吸速率，结果如下图。回答下列问题： （1）通入，一段时间后植物可产生，原因是_________________。若实验中适当增大CO2浓度，则图中A点将______(填“左移”或“右移”)。 （2）光照条件下，密闭装置中和的变化趋势是_________________。设最初密闭装置中的量为x μmol，60s后测得的量为y μmol， 的量为z μmol，叶片面积为a m2，则净光合速率可表示为_______________μmol·m-2·s-1。 （3）在两种氧浓度下，将叶片置于光照强度为500 μmol PAR·m-2·s-1的光照下和黑暗中各1小时后，测定叶片中的有机物含量，数值较高的一组是_______________(填“正常氧组”或“低氧组”)，原因是_______________。 18. 某二倍体生物的性别有雌性、雄性和雌雄同体三种，由X染色体条数和位于常染色体的复等位基因T、TR、TD共同决定。该生物的性染色体仅有X，性别决定关系如下表已知无X染色体的胚胎会死亡，雌雄同体个体可异体受精也可自体受精，不考虑突变。回答以下问题： TD_ TRTR TT和TTR 1条X染色体 雌性 雄性 雄性 2条X染色体 雌性 雄性 雌雄同体 （1）该生物的自然群体中不会产生基因型为TDTD的个体，原因是__________________________。 （2）若选取X染色体条数和基因型均相同的两个个体杂交，子代出现雄性个体的比例为_______。若选取含1条X染色体的基因型为TDTR和TTR的个体杂交，子代的性别表型及比例为_______。 （3）该生物的体色有黑色、棕色和灰色三种，受常染色体上两对独立遗传的基因A/a、B/b控制。基因A控制黑色转化为棕色，B控制黑色转化为灰色，A抑制B的表达。现有TT型雌雄同体个体若干，取某棕色个体作亲本自体受精，F1棕色：灰色：黑色=10∶1∶1，推测F1出现异常分离比的原因可能是亲本产生的基因组成为_______的雄配子不育，而雌配子可育。若要验证该推测，请以亲本及F1为实验材料，写出实验思路及预期结果：____________________________。 19. 为解决传统小曲黄酒中高级醇含量偏高、饮用者易出现“上头”醉酒等问题，科研人员研究了复合酵母菌发酵对黄酒品质的影响。回答下列问题： （1）培养酵母菌常用酵母浸出粉胨葡萄糖(YPD)培养基(葡萄糖20 g/L，酵母膏10 g/L，蛋白胨20 g/L，蒸馏水1 L)，培养基中需加入一定量的抗生素，其目的是_____________________；为观察菌落形态，还需在培养基中加入_______成分；配制好的培养基需采用______________法灭菌。 （2）传统小曲发酵黄酒与人工复合菌剂发酵黄酒的理化指标如图所示，人工复合菌剂发酵黄酒与传统小曲黄酒的_______(填“酒精度”或“pH值”)变化幅度最小。人工复合菌剂中添加了糖化能力强的米根霉，据此分析人工复合菌剂发酵黄酒比传统小曲黄酒的总糖含量更高的原因是：__________________________。 （3）发酵过程中，当糖类等能源物质供应不足时，酵母菌可分解氨基酸获取能量，该过程易生成高级醇；请结合上述代谢途径分析：与传统小曲相比，人工复合菌剂发酵的黄酒高级醇含量更低的原因：_________________________________________________。 20. 在构建基因表达载体时，传统方法常受限于限制酶识别序列。科研人员研发了新的DNA重组方法——In-Fusion技术。该技术的关键是要在目的基因两端构建与线性化质粒末端相同的DNA序列(同源序列)，然后用In-Fusion酶处理，使同源序列形成黏性末端，最终形成的重组质粒会在受体细胞内形成完整的重组序列，主要操作过程如图所示。回答下列问题： （1）过程①通过PCR扩增技术可将环状质粒转化成线性化质粒，此时选择的引物组合是________。质粒被线性化前、后分别有________个游离的磷酸基团。 （2）据上图，在构建基因表达载体时，用到的酶除In-Fusion酶外，还需要用到________________。载体A端和B端的序列不同，优点是________________________。 （3）若A端和B端序列相同，则需要进行鉴定筛选。为鉴定筛选出的表达载体中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，科研人员拟设计引物进行PCR后，结合电泳技术鉴定，下图显示了甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置，其中目的基因是长度为300 bp的片段。选取引物甲、丙扩增出长度为450bp的片段时，________(填“能”或“不能”)说明目的基因正向连接，原因是________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南充高中高2024级第二次诊断考试(南充一诊模拟考试) 生物试题 (考试时间：75分钟 试卷满分：100分) 一、选择题，每题3分，共45分。 1. 下列为高中生物学实验过程或结果的示意图，有关叙述错误的是（ ） A. 图2仅用低倍显微镜就可以观察质壁分离及复原现象 B. 图1中色素带①和③分别是橙黄色的胡萝卜素和黄绿色的叶绿素a C. 图4材料制作有丝分裂临时装片的流程为解离→漂洗→染色→制片 D. 图3可用溴麝香草酚蓝水溶液替代右侧锥形瓶中澄清石灰水检测CO2 【答案】B 【解析】 【详解】A、观察植物细胞质壁分离及复原实验，仅用低倍显微镜就可以清晰观察到液泡、原生质层的变化情况，A正确； B、纸层析法分离光合色素时，滤纸条从上到下的色素带依次为①橙黄色的胡萝卜素、②黄色的叶黄素、③蓝绿色的叶绿素a、④黄绿色的叶绿素b，B错误； C、观察洋葱根尖细胞有丝分裂的临时装片制作流程为解离→漂洗→染色→制片，C正确； D、CO₂可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，可替代澄清石灰水检测CO₂，D正确。 2. 生物学中的“比值”是一种数学模型，可较为准确地表示生命活动中两个相关量之间的关系。下列对各种“比值”变化的描述中错误的是（ ） A. 运动员短跑时，其呼吸作用消耗的氧气/产生的二氧化碳的值等于1 B. 光照强度突然增大时，短时间内植物的叶肉细胞中C3/C5的值可能不变 C. 成熟植物细胞在KNO3溶液中的原生质体体积/细胞体积的值可能先变小再变大 D. 植物根尖分生区细胞在细胞增殖的物质准备阶段，细胞的表面积/体积的值变大 【答案】D 【解析】 【详解】A、人体细胞无氧呼吸产物为乳酸，不产生CO₂，呼吸作用产生的CO₂全部来自有氧呼吸，有氧呼吸消耗O₂量与产生CO₂量相等，因此该比值等于1，A正确； B、若当前光照强度已达到植物的光饱和点，再增大光照强度光合速率也不会升高，短时间内C₃和C₅的含量保持稳定，C₃/C₅的值不变，B正确； C、成熟植物细胞刚放入KNO₃溶液时，外界溶液浓度高于细胞液浓度，细胞失水发生质壁分离，原生质体体积减小，原生质体体积/细胞体积的值变小；随后K⁺和NO₃⁻通过主动运输进入细胞，细胞液浓度升高，细胞吸水发生质壁分离复原，原生质体体积增大，该比值变大，C正确； D、细胞增殖的物质准备阶段为分裂间期，此阶段细胞适度生长，体积增大，细胞的表面积/体积（相对表面积）的值变小，D错误。 3. 将某绿色植物置于密闭、透明的容器中，在T1时刻前后，分别给予X1和X2两种不同强度的光照，容器内CO2浓度的变化情况如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 该植物在实验期间无有机物积累 B. T1时刻后的短时间内叶绿体基质中C3减少 C. C～D段不再下降是受到光照强度的限制 D. A～B段叶肉细胞的光合速率一定小于呼吸速率 【答案】B 【解析】 【详解】A、实验结束时（D点）容器内的CO2浓度低于初始的A点，说明光合作用固定的CO2总量多于呼吸作用释放的CO2总量，植物是有有机物积累的，A错误； B、T1时刻后光照强度升高，光反应产生的ATP和[H]（NADPH）增多，C3的还原速率加快，短时间内CO2固定速率不变，因此叶绿体基质中C3含量减少，B正确； C、C～D段光照强度X₂保持不变，此时容器内CO2浓度很低，限制光合速率的因素是CO2浓度，而非光照强度，C错误； D、A～B段容器内CO2浓度升高，仅说明整个植株的光合速率小于呼吸速率，植株的非叶肉细胞只进行呼吸作用，因此叶肉细胞的光合速率可能大于自身的呼吸速率，D错误。 4. 某细胞进行有丝分裂，其染色体数与核DNA数的比值变化如图所示(横坐标为分裂时期，纵坐标为比值)。下列关于该曲线的分析正确的是（ ） A. 整个曲线变化过程，可在蛙的红细胞分裂过程中观察到 B. cd段(比值0.5→1)发生在末期，此时细胞缢裂形成子细胞 C. bc段(比值0.5)对应时期，细胞中存在染色单体和同源染色体 D. ab段(比值1→0.5)发生在分裂间期，变化的原因是进行了RNA合成 【答案】C 【解析】 【详解】A、蛙的红细胞进行无丝分裂，无丝分裂过程中无染色体的规律性变化，无法观察到该曲线对应的染色体与核DNA数的比值变化，A错误； B、cd段比值从0.5上升至1，原因是有丝分裂后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，每条染色体上的核DNA数由2变为1，该变化发生在后期，不是末期，B错误； C、bc段比值为0.5，说明每条染色体上结合2个核DNA，存在染色单体，对应有丝分裂的前期、中期；有丝分裂过程中始终存在同源染色体，因此该时期细胞中同时存在染色单体和同源染色体，C正确； D、ab段比值从1下降到0.5，发生在分裂间期，变化原因是核DNA复制，复制后每条染色体携带2个核DNA，与RNA合成无关，D错误。 5. 线粒体正常的形态和数量与其融合、裂变相关，该过程受drp-1和fzo-1等基因的调控。肌肉细胞衰老过程中线粒体碎片化会增加，造成机体体能下降。下图是研究运动对线虫衰老肌肉细胞线粒体的影响结果。下列叙述错误的是（ ） 注：颜色越深，代表细胞中的线粒体碎片化程度越高；drp-1、fzo-1代表相关基因功能缺失突变体。 A. fzo-1基因产物放大了运动对线粒体的影响 B. 与5日龄相比，10日龄线虫的细胞供能明显减少 C. drp-1基因产物能有效减缓衰老造成的线粒体碎片化 D. 运动可改善野生型线虫线粒体的碎片化，延缓衰老造成的体能下降 【答案】C 【解析】 【详解】A、野生型组中运动可明显降低线粒体碎片化程度，而fzo-1突变体（无fzo-1基因产物）组中，运动和对照组的线粒体碎片化程度几乎无差异，说明fzo-1基因产物可放大运动对线粒体的影响，A正确； B、线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。与5日龄野生型相比，10日龄野生型线虫线粒体碎片化程度更高，供能能力下降，因此细胞供能明显减少，B正确； C、与10日龄野生型对照组相比，drp-1突变体（无drp-1基因产物）对照组的线粒体碎片化程度更低，说明drp-1基因产物会促进线粒体碎片化，无法减缓衰老造成的线粒体碎片化，C错误； D、10日龄野生型运动组的线粒体碎片化程度显著低于对照组，说明运动可改善线粒体碎片化，缓解衰老导致的供能不足，延缓体能下降，D正确。 6. 科学家通过一系列经典实验在探究真核生物遗传规律，遗传物质的化学本质、空间结构及复制机制方面取得了重大突破。下列相关叙述正确的是（ ） A. “孟德尔发现F2性状分离比显性：隐性=3：1”属于假说演绎法的“假说”的内容 B. 艾弗里通过肺炎链球菌转化实验证明了DNA是R型菌主要遗传物质 C. 沃森和克里克根据DNA的X射线衍射照片推测出DNA呈螺旋结构 D. 梅塞尔森和斯塔尔用放射性同位素标记技术证明了DNA是半保留复制 【答案】C 【解析】 【详解】A、孟德尔观察到F2性状分离比为3：1属于假说演绎法中“观察现象、提出问题”阶段的内容，不属于假说内容，A错误； B、艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是R型菌的遗传物质，“主要遗传物质”是对所有生物的总结，单一生物不存在“主要遗传物质”的说法，B错误； C、沃森和克里克参考DNA的X射线衍射照片的相关数据，首先推测出DNA呈螺旋结构，后续进一步构建了DNA双螺旋结构模型，C正确； D、梅塞尔森和斯塔尔证明DNA半保留复制时，使用的是15N、14N稳定同位素标记技术，而非放射性同位素标记技术，D错误。 7. 某雄性小鼠(AaBb)位于两对常染色体上的A、B基因可分别被红色和绿色荧光蛋白标记(a、b基因不能被标记)。在富含红色和绿色荧光蛋白的培养体系内，一个被标记的精原细胞进行细胞分裂(不考虑突变)，下列相关叙述正确的是（ ） A. 若该细胞进行有丝分裂，则细胞在分裂后期荧光点个数会加倍 B. 若该细胞进行减数分裂，则分裂过程中可出现荧光点个数为0、1、2、3、4的细胞 C. 若某细胞含有两个红色荧光点且不含绿色荧光点，则此时细胞中含有2个染色体组 D. 若产生的某精子含1个红色和1个绿色荧光点，则同时产生的另外3个精子一定为ab、ab、AB 【答案】B 【解析】 【详解】A、荧光点数目由A、B基因的数量决定，基因复制发生在间期，间期结束后A、B基因数均加倍，荧光点数目已加倍；有丝分裂后期仅发生着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，A、B基因总数不变，荧光点数目不加倍，A错误； B、减数分裂过程中可发生交叉互换：初级精母细胞中含2个A、2个B，共4个荧光点；交叉互换后部分次级精母细胞可含1个A、2个B（共3个荧光点）；未交叉互换的次级精母细胞可仅含2个A或2个B（共2个荧光点）；最终形成的精细胞可仅含1个A或1个B（共1个荧光点），也可不含A、B（共0个荧光点），因此可出现0、1、2、3、4个荧光点的细胞，B正确； C、含2个红色荧光点且不含绿色荧光点，说明细胞含2个A基因、无B基因，该细胞可能是处于减数第二次分裂前期、中期的次级精母细胞，此时细胞仅含1个染色体组，并非一定含2个染色体组，C错误； D、若减数分裂过程中发生同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换，一个精原细胞可产生AB、Ab、aB、ab四种精子，因此某精子为AB时，另外三个精子不一定为ab、ab、AB，D错误。 8. DNA在复制中解开的单链若不及时复制，自身容易发生小区域碱基互补配对，形成“发夹”结构。这种“发夹”结构在单链结合蛋白的作用下会消失，从而使DNA复制能正常进行。下列说法错误的是（ ） A. “发夹”阻止了DNA聚合酶向模板链3端的移动 B. 不同“发夹”结构中嘌呤碱基的占比相同 C. “发夹”的形成不会改变DNA链的碱基序列 D. 单链结合蛋白发挥作用会导致氢键的断裂 【答案】B 【解析】 【详解】A、“发夹”是模板单链自身碱基互补配对形成的异常结构，会阻碍DNA聚合酶在模板链上的移动，DNA新链合成方向为5’→3’，对应滞后链模板而言，DNA聚合酶确实沿模板链向3’端移动，该结构可阻止其移动，A正确； B、不同的DNA单链区域的碱基序列存在差异，自身折叠形成“发夹”时，配对的碱基中嘌呤（A、G）的总数占总碱基的比例不一定相同，因此不同“发夹”结构中嘌呤碱基的占比没有固定一致的特点，B错误； C、“发夹”的形成仅改变了单链内部的碱基配对形式，没有改变DNA链的碱基排列顺序，C正确； D、“发夹”结构依靠互补碱基之间的氢键维持稳定，单链结合蛋白使“发夹”消失的过程需要断裂这些氢键，D正确。 9. 某单基因遗传病由基因M/m控制。如图为该病遗传系谱图，I-2不携带该病致病基因。科学家通过体外受精技术以确保II-3和II-4生育不含该致病基因的后代，部分过程为：取II-3的4个卵母细胞进行培养，然后分别选取一个子细胞(编号为①～④)进行检测，其中①和②是第一极体，③和④是来自次级卵母细胞的第二极体，①含有M、m基因，②和③只有致病基因，④只有正常基因。不考虑基因突变，下列叙述正确的是（ ） A. 若II-3和II-4自然生育，子代儿子患病概率为1/4 B. ①含有M、m基因可能是姐妹染色单体发生交换而形成 C. 可选择与②来自同一个卵母细胞的卵细胞进行体外受精 D. 由次级卵母细胞形成④时会发生同源染色体的分离 【答案】A 【解析】 【详解】A、由系谱可知II-3基因型为1/2XMXM、1/2XMXm，II-4基因型为XMY，自然生育时儿子患病概率为1/2×1/2=1/4，A正确； B、不考虑基因突变，第一极体①同时携带M、m，是减数第一次分裂前期同源染色体非姐妹染色单体交叉互换，导致同一条染色体的染色单体上携带等位基因，B错误； C、②为仅含致病基因的第一极体，对应次级卵母细胞若发生交叉互换可能产生含致病基因的卵细胞，不可选择该卵细胞进行体外受精，C错误； D、次级卵母细胞进行减数第二次分裂，发生姐妹染色单体分离，同源染色体分离发生在减数第一次分裂，D错误。 10. 我国科学家通过连续多代冷胁迫处理冷敏感水稻品种，成功获得了耐冷性状稳定遗传的耐冷水稻。研究发现，水稻的耐冷性状与ACT1基因的表达有关，而冷胁迫影响了ACT1基因上游区段的甲基化修饰，部分机制如下图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 通过连续多代冷胁迫处理获得耐冷性水稻是基因突变的结果 B. 冷敏感水稻和耐冷性水稻是受一对等位基因控制的相对性状 C. 冷胁迫降低了ACT1基因上游区段甲基化水平有利于耐冷性状的形成 D. ACT1基因上游区域低甲基化水平有利于促进转录因子与起始密码子结合 【答案】C 【解析】 【详解】AC、连续多代冷胁迫使ACT1基因上游区段甲基化水平降低，ACT1基因得以正常表达，说明冷胁迫降低该区域甲基化水平有利于耐冷性状的形成，这种变化属于表观遗传，不改变基因的序列，所以不属于基因突变，A错误，C正确； B、冷敏感水稻和耐冷水稻的ACT1基因序列无差异，耐冷水稻并未产生相应的等位基因，所以不能认为冷敏感和耐冷是受一对等位基因控制的相对性状，且该性状可能涉及多对基因的表达，B错误； D、转录因子结合的部位是启动子（是DNA序列），而起始密码子位于mRNA上，D错误。 11. 研究者从某海域1146米深海冷泉附近的沉积物中分离得到了拟杆菌新菌株。为了进一步研究其生物学特性，研究者用不同的碳源对其进行培养，得到的结果如图所示。下列相关分析合理的是（ ） A. 对拟杆菌进行富集培养时，培养基的pH值应调成酸性条件 B. 稀释涂布平板法和平板划线法都能用于拟杆菌的分离和计数 C. 该拟杆菌属于分解者，其体内分离提取的各种多糖降解酶具有耐低温特性 D. 以纤维素为碳源，在低温、厌氧环境中有利于筛选适宜人类广泛应用的突变株 【答案】C 【解析】 【详解】A、该拟杆菌来自深海海水环境，海水pH接近中性偏碱，无信息表明其适合酸性环境，且多数细菌的培养pH为中性或微碱性，A错误； B、平板划线法仅可用于菌株的分离纯化，无法实现计数，只有稀释涂布平板法可同时用于菌株的分离和计数，B错误； C、该拟杆菌可利用纤维素、果胶等多糖作为碳源，营腐生生活，属于分解者；其生存环境为低温的深海冷泉，因此其体内的多糖降解酶具有耐低温特性，C正确； D、人类广泛应用的酶通常需要在常温等常规条件下有较高活性，低温厌氧环境筛选出的菌株的酶仅在低温下活性较高，常温下活性低，不适宜广泛应用，D错误。 12. 现利用同属于十字花科芸薹属的油菜(植物A)和黑芥(植物B)进行植物体细胞杂交，获得种间杂种植物油菜—黑芥。下列叙述正确的是（ ） A. 步骤①在较高渗透压环境下用盐酸或酶解法去除植物细胞壁 B. 通过上述技术获得种间杂种植物难度一般低于属间杂种植物 C. 步骤②前可通过观察原生质体能否正常分裂来检测原生质体活性 D. 按1：1混合2种原生质体后经化学方法诱导得到的即是杂种细胞 【答案】B 【解析】 【详解】A、步骤①去除植物细胞壁需用酶解法（纤维素酶和果胶酶），较高渗透压可避免原生质体吸水涨破，但盐酸会杀死细胞，不能用于去壁操作，A错误； B、油菜和黑芥同属于芸薹属，亲缘关系比属间物种更近，因此获得同属种间杂种植物的难度通常低于属间杂种植物，B正确； C、原生质体无细胞壁，无法完成正常分裂，融合前一般通过台盼蓝染色法等检测原生质体活性，C错误； D、原生质体诱导融合后，产物包含未融合的原生质体、同种原生质体融合的细胞、异种原生质体融合的杂种细胞等多种类型，需筛选后才能得到杂种细胞，D错误。 13. HPV(人乳头瘤病毒)是一种DNA病毒，可以引发女性患宫颈癌。科研人员通过制备抗HPV单克隆抗体为宫颈癌的诊断和治疗提供新方案。制备抗HPV单克隆抗体的过程如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 该过程注射的特定抗原为HPV的DNA B. 骨髓瘤细胞的培养需通入95%空气和5%O2 C. 细胞融合可以采用灭活的仙台病毒进行诱导 D. 经HAT培养基筛选获得的杂交瘤细胞均可分泌抗HPV抗体 【答案】C 【解析】 【详解】A、制备抗HPV单克隆抗体时，注射的特定抗原应为HPV的蛋白质类抗原，才能刺激小鼠产生可分泌抗HPV抗体的B淋巴细胞，注射HPV的DNA无法直接诱导产生对应抗体，A错误； B、动物细胞培养的气体环境为95%空气和5%CO2，其中CO2的作用是维持培养液的pH，B错误； C、诱导动物细胞融合的方法包括灭活病毒诱导、PEG诱导、电融合等，C正确； D、HAT培养基筛选获得的仅为杂交瘤细胞，这类细胞不一定能分泌抗HPV抗体，还需经过抗体阳性检测才能筛选出可分泌目标抗体的杂交瘤细胞，D错误。 14. 下列关于利用胚胎工程培育优质奶牛的叙述，正确的是（ ） A. 从雄性奶牛中采集到的成熟精子遇到卵子即可进入卵子内 B. 在体外完成受精后的受精卵，应将其立刻植入子宫内完成着床 C. 接受胚胎的受体奶牛需进行同期发情处理，为外来胚胎提供适宜的生理环境 D. 卵裂球细胞的体积随着卵裂的进行变小，卵裂球的体积和有机物总量显著增加 【答案】C 【解析】 【详解】A、雄性奶牛体内采集的成熟精子需要先进行获能处理，且卵子需发育到减数第二次分裂中期才具备受精能力，并非遇到卵子即可进入卵子内，A错误； B、体外完成受精的受精卵需要培养至桑葚胚或囊胚阶段才能进行胚胎移植，不能立刻植入子宫完成着床，B错误； C、胚胎移植时对受体奶牛进行同期发情处理，可使供体和受体的生殖器官生理状态一致，为外来胚胎提供适宜的生理环境，C正确； D、卵裂过程中卵裂球的总体积基本不变甚至略有缩小，细胞呼吸会不断消耗有机物，有机物总量是减少的，D错误。 15. 利用AI(人工智能)破解蛋白质结构和功能之谜，建立蛋白质数据库，并在此基础上进行蛋白质结构设计和优化，会给未来蛋白质工程的发展带来翻天覆地的变化。下列关于蛋白质工程相关的叙述，错误的是（　　） A. 利用AI预测新型蛋白质的基因结构依据的原理是中心法则，该原理揭示了遗传信息的传递规律 B. 要获得AI设计的新型蛋白质，可以通过改造或合成相关基因来实现，这是蛋白质工程的核心步骤之一 C. 根据设计的某种蛋白质的氨基酸序列推理出的基因序列中，不包含基因表达的必需元件启动子和终止子 D. 用蛋白质的氨基酸序列推测的RNA编码序列有多种可能，其原因是氨基酸具有简并性，即一种氨基酸可能对应多种tRNA 【答案】D 【解析】 【详解】A、中心法则揭示了遗传信息从DNA到RNA再到蛋白质的传递规律，从蛋白质结构逆推基因结构正是依据该规律，A正确； B、蛋白质工程的核心操作是对相关基因进行改造或人工合成，以此实现获得新型蛋白质的目的，B正确； C、启动子和终止子是基因的非编码区调控元件，不编码氨基酸，仅通过氨基酸序列只能推导得到编码蛋白质的编码区序列，无法得到启动子、终止子序列，C正确； D、简并性是密码子的特性，不是氨基酸的特性，实质是一种氨基酸可对应多种密码子，因此根据氨基酸序列推测的RNA编码序列有多种可能，D错误。 二、非选择题(共55分) 16. 研究发现，环境中的高Mn2+胁迫会激活植物油菜素内酯(BR)信号通路，再通过图中①和②两条途径降低细胞质基质中的Mn2+浓度，以缓解高Mn2+对植物细胞的伤害。回答下列问题： （1）图中在植物受到高Mn2+胁迫时，G改变构象打开通道，将Ca2+从胞外_______梯度转运至胞内，此时其_______(填“会”或“不会”)与Ca2+结合。 （2）BR充当了植物细胞响应高Mn2+胁迫的_______。图中植物通过途径②促使N(细胞膜阳离子转运蛋白)磷酸化后从细胞膜上分离并进入内吞泡，以此缓解高Mn2+对植物细胞的伤害，原因是___________________。 （3）研究发现，在逆境环境下植物的根部细胞会被动失去部分_______(填“自由水”或“结合水”)；在高盐或高Mn2+环境下，植物根部细胞内会积累大量的调节物质可溶性糖和氨基酸，推测这些物质的积累对植物适应此胁迫的作用是_____________________。 【答案】（1） ①. 顺浓度 ②. 不会 （2） ①. 信号分子 ②. N是细胞膜上转运Mn²⁺进入细胞的载体蛋白，N从细胞膜上分离后，可减少细胞对胞外高浓度Mn²⁺的吸收，从而降低细胞质基质中Mn²⁺的浓度，缓解伤害 （3） ①. 自由水 ②. 能够调节细胞的渗透压，更有利于植物从外界吸收水分 【解析】 【小问1详解】 G是Ca²⁺通道蛋白，通道蛋白介导的是协助扩散，属于顺浓度梯度的被动运输；通道蛋白仅提供离子顺浓度通过的亲水性通道，不会与转运的离子结合。 【小问2详解】 BR是植物识别高Mn²⁺胁迫、启动后续信号通路的信号物质，属于信息（信号）分子；从图中可知N是介导Mn²⁺顺浓度进入细胞的细胞膜转运蛋白，N内吞脱离细胞膜后，细胞膜上负责向胞内转运Mn²⁺的载体数量减少，细胞吸收Mn²⁺的速率下降，最终降低细胞质基质的Mn²⁺浓度，缓解高Mn²⁺的毒害。 【小问3详解】 逆境下植物代谢减缓，会被动散失大量可自由流动的自由水，提升植物的抗逆性；积累可溶性糖和氨基酸可以提升细胞液渗透压，有利于植物从外界吸收水分。 17. 为探究低氧条件下光合作用与呼吸作用的关系，研究人员采集某植物叶片，将叶柄浸入H216O后，放于含的密闭装置中，浓度设置正常(21%)和低氧(2%)两个组，测定不同光照条件下的净光合速率和呼吸速率，结果如下图。回答下列问题： （1）通入，一段时间后植物可产生，原因是_________________。若实验中适当增大CO2浓度，则图中A点将______(填“左移”或“右移”)。 （2）光照条件下，密闭装置中和的变化趋势是_________________。设最初密闭装置中的量为x μmol，60s后测得的量为y μmol， 的量为z μmol，叶片面积为a m2，则净光合速率可表示为_______________μmol·m-2·s-1。 （3）在两种氧浓度下，将叶片置于光照强度为500 μmol PAR·m-2·s-1的光照下和黑暗中各1小时后，测定叶片中的有机物含量，数值较高的一组是_______________(填“正常氧组”或“低氧组”)，原因是_______________。 【答案】（1） ①. 植物在有氧呼吸第三阶段利用18O2产生H218O，然后在有氧呼吸第二阶段利用H218O产生C18O2 ②. 左移 （2） ①. 18O2变少，16O2变多 ②. （y+z-x）/60a （3） ①. 低氧组 ②. 光照强度为500 μmol PAR·m-2·s-1时两种氧浓度下净光合速率相同，但黑暗时低氧下呼吸作用速率更低，叶片中的有机物含量更高 【解析】 【小问1详解】 从有氧呼吸的物质转化路径分析：植物利用通入的18O2参与有氧呼吸第三阶段，与还原氢结合生成H218O；生成的H218O再参与有氧呼吸第二阶段，和丙酮酸反应生成C18O2，由此完成氧的同位素转移。A点是净光合速率为0的光补偿点，适当增大CO2浓度会提升暗反应速率，在更低的光照强度下就能让光合速率等于呼吸速率，因此A点会左移。 【小问2详解】 光照条件下植物同时进行光合作用和呼吸作用：呼吸作用会消耗装置中的18O2，同时光合作用利用H216O光解产生大量16O2，因此整体变化趋势是18O2的量减少，16O2的量增多。净光合速率可以用单位时间、单位叶面积释放的氧气量表示：初始18O2为x µmol，60s后剩余y µmol，说明呼吸消耗的18O2为 (x−y)µmol；同时生成的16O2为z µmol，总光合产氧减去呼吸耗氧的净氧增量为 z −(x−y) =y + z−x，结合时间60s和叶面积a m2，则净光合速率（y+z-x）/60a μmol·m-2·s-1。 【小问3详解】 由左图可知，光照强度为500μmol PAR/（m2·s）时，两种氧浓度下净光合速率相同，说明光照下有机物积累量相同。由右侧图可知，黑暗时，黑暗条件下低氧呼吸速率小于正常氧，说明黑暗下低氧消耗的有机物更少，因此低氧组叶片中的有机物含量更高，即数值较高的一组是低氧组。原因是：光照强度为500 μmol PAR·m-2·s-1时两种氧浓度下净光合速率相同，但黑暗时低氧下呼吸作用速率更低，叶片中的有机物含量更高。 18. 某二倍体生物的性别有雌性、雄性和雌雄同体三种，由X染色体条数和位于常染色体的复等位基因T、TR、TD共同决定。该生物的性染色体仅有X，性别决定关系如下表已知无X染色体的胚胎会死亡，雌雄同体个体可异体受精也可自体受精，不考虑突变。回答以下问题： TD_ TRTR TT和TTR 1条X染色体 雌性 雄性 雄性 2条X染色体 雌性 雄性 雌雄同体 （1）该生物的自然群体中不会产生基因型为TDTD的个体，原因是__________________________。 （2）若选取X染色体条数和基因型均相同的两个个体杂交，子代出现雄性个体的比例为_______。若选取含1条X染色体的基因型为TDTR和TTR的个体杂交，子代的性别表型及比例为_______。 （3）该生物的体色有黑色、棕色和灰色三种，受常染色体上两对独立遗传的基因A/a、B/b控制。基因A控制黑色转化为棕色，B控制黑色转化为灰色，A抑制B的表达。现有TT型雌雄同体个体若干，取某棕色个体作亲本自体受精，F1棕色：灰色：黑色=10∶1∶1，推测F1出现异常分离比的原因可能是亲本产生的基因组成为_______的雄配子不育，而雌配子可育。若要验证该推测，请以亲本及F1为实验材料，写出实验思路及预期结果：____________________________。 【答案】（1）含有TD基因的个体都表现为雌性##群体中没有含TD基因的雄配 （2） ①. 0或1/4 ②.  雌性∶雄性∶雌雄同体=6∶5∶1 （3） ①. aB    ②. 实验思路：将亲本棕色个体与F1中的黑色个体进行正反交，统计子代表型及比例  预期结果：若棕色个体作母本时子代表型及比例为棕色∶灰色∶黑色=2∶1∶1，棕色个体作父本时子代表型及比例为棕色∶黑色=2∶1，则推测成立    【解析】 【小问1详解】 结合表格分析，由于含有TD基因的个体都表现为雌性（或群体中没有含TD基因的雄配子），因此该生物的自然群体中不会产生基因型为TDTD的个体。 【小问2详解】 由题意可知，该生物的性染色体仅有X，无X染色体的胚胎会死亡，雌雄同体个体可异体受精也可自体受精。若选取X染色体条数和基因型均相同的两个个体杂交，则亲本为雌雄同体才能杂交产生下一代，因此可知两亲本为含有2条X染色体的雌雄同体，基因型为TT×TT或TTR×TTR，若亲本基因型为TT×TT，子代均含有2条X染色体，基因型均为TT；若亲本的基因型为TTR×TTR，子代均含有2条X染色体，基因型及比例为TT：TTR：TRTR=1：2：1，因此雄性所占的比例为1/4，即子代出现雄性个体的比例为0或1/4。TDTR和TTR的个体杂交，子代基因型为TDT、TDTR、TRT、TRTR，比值为1：1：1：1；子代X染色体的数量为0、1、2，已知无X染色体的胚胎会死亡，含1条X染色体的子代和含2条X染色体的子代比值为2：1。结合表格分析，雌性个体占比为2/4，雄性个体占比为1/4+1/4×2/3=5/12，雌雄同体个体占比为1/4×1/3=1/12，子代的性别表型及比例为雌性∶雄性∶雌雄同体=6∶5∶1。 【小问3详解】 基因A控制黑色转化为棕色，B控制黑色转化为灰色，A抑制B的表达，棕色个体的基因型为A_ _ _，灰色个体基因型为aaB_，黑色个体基因型为aabb，棕色个体自体受精子代会出现黑色个体和灰色个体，说明亲本棕色个体的基因型为AaBb，F1棕色∶灰色∶黑色=10∶1∶1，原因是亲本产生的基因型为aB的雄配子不育，而雌配子可育，雌配子种类及比例为AB：Ab：aB：ab=1：1：1：1，雄配子种类及比例为AB：Ab：ab=1：1：1，雌雄配子随机结合，可以实现上述比例。若要验证该推测，实验思路是将亲本棕色个体AaBb与F1中的黑色个体aabb进行正反交，统计子代表型及比例，棕色个体作为母本，雌配子种类及比例为AB：Ab：aB：ab=1：1：1：1，子代表型及比例为棕色：灰色：黑色=2：1：1；棕色个体作为父本，雄配子种类及比例为AB：Ab：ab=1：1：1，子代表型及比例为棕色：黑色=2：1。 19. 为解决传统小曲黄酒中高级醇含量偏高、饮用者易出现“上头”醉酒等问题，科研人员研究了复合酵母菌发酵对黄酒品质的影响。回答下列问题： （1）培养酵母菌常用酵母浸出粉胨葡萄糖(YPD)培养基(葡萄糖20 g/L，酵母膏10 g/L，蛋白胨20 g/L，蒸馏水1 L)，培养基中需加入一定量的抗生素，其目的是_____________________；为观察菌落形态，还需在培养基中加入_______成分；配制好的培养基需采用______________法灭菌。 （2）传统小曲发酵黄酒与人工复合菌剂发酵黄酒的理化指标如图所示，人工复合菌剂发酵黄酒与传统小曲黄酒的_______(填“酒精度”或“pH值”)变化幅度最小。人工复合菌剂中添加了糖化能力强的米根霉，据此分析人工复合菌剂发酵黄酒比传统小曲黄酒的总糖含量更高的原因是：__________________________。 （3）发酵过程中，当糖类等能源物质供应不足时，酵母菌可分解氨基酸获取能量，该过程易生成高级醇；请结合上述代谢途径分析：与传统小曲相比，人工复合菌剂发酵的黄酒高级醇含量更低的原因：_________________________________________________。 【答案】（1） ①. 抑制细菌等杂菌的生长，筛选获得酵母菌 ②. 琼脂 ③. 高压蒸汽灭菌##湿热灭菌 （2） ①. pH值 ②. 人工复合菌剂中糖化能力强的米根霉可将原料中的淀粉更高效水解为糖类，且酵母菌可利用的糖类充足，发酵后剩余的总糖含量更高 （3）人工复合菌剂发酵的黄酒总糖含量更高，发酵过程中糖类能源物质充足，酵母菌不需要大量分解氨基酸获取能量，因此生成的高级醇更少 【解析】 【小问1详解】 抗生素可抑制细菌等杂菌的生长，对酵母菌（真菌）无抑制作用，从而达到选择培养酵母菌的目的；观察菌落需要使用固体培养基，因此需要添加凝固剂琼脂；微生物培养基的常规灭菌方法为高压蒸汽灭菌法。 【小问2详解】 对比两组数据差值：酒精度差值为13.66-13.39=0.27%vol，pH值差值为4.56-4.43=0.13，因此pH值的变化幅度最小；米根霉的糖化作用是将黄酒原料中的淀粉分解为可发酵糖，其糖化能力更强时，生成的糖类总量更多，最终发酵后剩余的总糖含量更高。 【小问3详解】 糖类不足时酵母菌会分解氨基酸生成高级醇，人工复合菌剂中糖化能力强的米根霉可将原料中的淀粉更高效水解为糖类，且酵母菌可利用的糖类充足，发酵后剩余的总糖含量更高。 20. 在构建基因表达载体时，传统方法常受限于限制酶识别序列。科研人员研发了新的DNA重组方法——In-Fusion技术。该技术的关键是要在目的基因两端构建与线性化质粒末端相同的DNA序列(同源序列)，然后用In-Fusion酶处理，使同源序列形成黏性末端，最终形成的重组质粒会在受体细胞内形成完整的重组序列，主要操作过程如图所示。回答下列问题： （1）过程①通过PCR扩增技术可将环状质粒转化成线性化质粒，此时选择的引物组合是________。质粒被线性化前、后分别有________个游离的磷酸基团。 （2）据上图，在构建基因表达载体时，用到的酶除In-Fusion酶外，还需要用到________________。载体A端和B端的序列不同，优点是________________________。 （3）若A端和B端序列相同，则需要进行鉴定筛选。为鉴定筛选出的表达载体中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，科研人员拟设计引物进行PCR后，结合电泳技术鉴定，下图显示了甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置，其中目的基因是长度为300 bp的片段。选取引物甲、丙扩增出长度为450bp的片段时，________(填“能”或“不能”)说明目的基因正向连接，原因是________________________。 【答案】（1） ①. 引物c和引物d ②. 0、2 （2） ①. 耐高温的DNA聚合酶、DNA连接酶 ②. 防止目的基因反向连接，防止线性化质粒或目的基因自身环化 （3） ①. 不能 ②. A端和B端序列相同，使用引物甲、丙扩增，无论目的基因是正向连接还是反向连接，扩增出的片段长度都是450bp      【解析】 【小问1详解】 PCR扩增时，DNA子链的延伸方向为5'→3'，因此引物需与模板链的3'端结合。过程①是将环状质粒扩增为线性化质粒，因此选择的引物组合是引物c和引物d。环状质粒为双链闭合环状DNA，没有游离的磷酸基团；线性化质粒是双链线性DNA，两条链的5'端各有1个游离的磷酸基团，因此线性化前、后游离磷酸基团数分别为0、2。 【小问2详解】 由图可知，操作过程包含两次PCR，PCR需要热稳定的DNA聚合酶催化子链合成；让目的基因与线性化质粒拼接起来，需要在目的基因两端构建与线性化质粒末端相同的DNA序列（同源序列），然后用In-Fusion酶处理，使同源序列形成黏性末端，最终重组质粒的缺口需要DNA连接酶完成连接修复。载体A端和B端的序列不同，优点是可保证目的基因仅能以正确的方向插入载体，防止目的基因反向连接，防止线性化质粒或目的基因自身环化，最终得到定向连接的重组质粒。 【小问3详解】 选取引物甲、丙扩增出长度为450bp的片段时，不能说明目的基因正向连接，原因是A端和B端序列相同，使用引物甲、丙扩增，无论目的基因是正向连接还是反向连接，扩增出的片段长度都是450bp。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $