精品解析：山东省滨州市北镇中学竞赛部2026—2027学年高三上学期第一次生物能力训练试题

山东省北镇中学竞赛部高三上学期第一次能力训练 生物试题 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 一、选择题：本题共15小题，每题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 内质网将抗体分子正确装配后，出芽形成囊泡。囊泡通过识别、停靠和融合将抗体分子运入高尔基体。下列叙述正确的是（　　） A. 内质网形成囊泡与膜的流动性无关 B. 内质网中正确装配的抗体分子无免疫活性 C. 内质网膜和高尔基体膜的基本骨架是蛋白质 D. 囊泡可与高尔基体的任意部位发生膜融合 2. Ca2＋与肌细胞的收缩密切相关，细胞膜上的Na＋－Ca2＋交换器(NCX)和肌质网(特化的光面内质网)膜上的Ca2＋－ATP酶将Ca2＋泵到细胞外或细胞器内，使细胞质基质中Ca2＋浓度维持在一个很低的水平。动作电位从邻近细胞传来会导致细胞膜上L型Ca2＋通道打开，内流的Ca2＋作用于RyRCa2＋通道促使肌质网中大量Ca2＋外流，进而引发肌细胞收缩，相关转运机制如图所示。以下说法正确的是（　　） A. L型Ca2＋通道阻滞剂可使血管平滑肌收缩 B. Na＋－K＋泵抑制剂可导致Ca2＋从细胞质基质外流增多 C. Na＋－Ca2＋交换器(NCX)进行的是Na＋、Ca2＋的反向转运，该转运过程需要ATP直接供能 D. L型Ca2＋通道和RyRCa2＋通道转运Ca2＋的速度与膜两侧Ca2＋的浓度差在一定范围内呈正相关 3. 缝隙连接广泛地存在于动物细胞间，在此连接处细胞间隙很窄（仅为2~3nm），相邻两细胞的细胞膜之间形成连接小体（由6个跨膜蛋白亚单位环状排列构成），中央有直径约1.0~1.4nm的小管，可供细胞间交换离子和某些小分子物质，以及传递化学信息和协调细胞功能等。下列说法正确的是（ ） A. 缝隙连接和胞间连丝是细胞间的同一类信息交流方式 B. 通过小管的信息分子与细胞膜上的受体结合后才能发挥作用 C. 两个相邻细胞可以通过缝隙连接传递携带信号的蛋白质 D. 相邻细胞只能通过细胞膜的接触和细胞通道进行信息交流 4. 龙须菜主枝切段在不同盐度低渗培养液（盐度分别为19.5‰、13.0‰、6.5‰、0.0‰）下耐受不同胁迫时间（1、3、6、12和20h）后，继续恢复正常盐度（盐度26.0‰）培养28天，出芽结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 对照组盐度为26.0‰，各组实验过程中不能更换培养液 B. 淡水（盐度0.0‰）胁迫超过20h，切段细胞结构可能已被破坏 C. 龙须菜切段能出芽体现了切段细胞具有全能性 D. 低渗胁迫均可促进龙须菜切段在恢复正常盐度培养后出芽 5. 在适宜光照和温度条件下，测定不同的细胞间隙CO2浓度下某植物叶肉细胞中C5的相对含量，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. A→B段，随着细胞间隙CO2浓度的升高，碳的固定加快，C5的消耗增多 B. A→B段，细胞中生成的C3增多，ATP的消耗则加快，光合速率随之增强 C. B→C段，C5含量达到相对稳定，此时叶片的实际光合速率等于其呼吸速率 D. 由图推测随着细胞间隙CO2浓度增加，叶片光合速率先增加后保持相对稳定 6. 某兴趣小组进行“观察根尖细胞的有丝分裂”实验，设置4组不同处理，并统计最终各组视野中细胞总数和分裂期细胞数，结果如表所示。下列分析错误的是（　　） 组别 处理 视野中细胞总数 分裂期细胞数 甲 解离时间缩短为1min 260 1 乙 染色后未用清水漂洗 80 0 丙 染色时间延长至15min 120 8 丁 直接观察根尖伸长区细胞 200 0 A. 甲组解离时间短，细胞未完全分离，难以辨认各分裂期细胞 B. 乙组未漂洗，残留解离液与碱性染料反应，染色体未被染色 C. 丙组染色时间过长，导致细胞死亡，无法统计分裂期细胞 D. 丁组未选择分生区细胞，分裂期细胞数为0符合实验预期 7. 研究发现，IAPs是细胞内一种凋亡抑制蛋白，其作用原理是通过与细胞凋亡酶结合从而达到抑制细胞凋亡的目的。IAPs的核心结构是RING区域，如果去掉该区域，则能有效地促进更多的细胞凋亡。线粒体促凋亡蛋白（smac）是细胞中一种促进细胞凋亡的关键蛋白，在正常的细胞中，smac存在于线粒体中。当线粒体收到释放这种蛋白质的信号时，就会将它释放到线粒体外与IAPs反应，导致细胞凋亡。下列相关叙述不正确的是（　　） A. IAPs的合成受到基因的控制，需要酶的催化同时也消耗能量 B. 将癌细胞中IAPs的RING区域去掉，对癌症治疗有积极意义 C. 细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡，是细胞正常的生命活动 D. smac在载体蛋白的协助下从线粒体释放，进而促进细胞凋亡 8. 现建立“动物精原细胞(2n = 4)减数分裂过程”模型。精原细胞(每个DNA的一条链中P都为32P)在不含32P的培养液中经DNA复制后得到细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H/h、R/r是其中的两对基因，细胞②和③处于相同的分裂时期。下列说法正确的是（　　） A. 细胞①形成过程中的两种变异均发生在减数分裂Ⅰ前期 B. 细胞②中最多有两条染色体含有32P C. 细胞②和③中含有32P的染色体数相等 D. 细胞④~⑦中基因组成为hr的占1/2 9. 遗传病甲由一对等位基因控制，相同的基因型在两性中表型会有差异。男性在甲病基因纯合或杂合时患病，女性只有甲病基因纯合才患病。现有一对夫妻，男的患有甲病且是红绿色盲，女的表型正常，系谱图如下，其中Ⅱ1是甲病的纯合子。 下列叙述错误的是（　　） A. I2是红绿色盲基因的携带者 B. 若只考虑甲病基因、II2和II4同时是杂合子的概率为4/9 C. 若Ⅱ2与正常男性婚配，他们生一个儿子，患甲病且红绿色盲的概率为1/4 D. 若Ⅱ4和Ⅲ1均不携带甲病基因，则Ⅱ4和Ⅱ5再生一个儿子，患甲病的概率为1/2 10. 以下说法正确的有几项（ ） ①孟德尔获得遗传规律和萨顿证明基因在染色体上均运用了假说-演绎法 ②生物的性状由基因控制，显性基因控制显性性状，隐性基因控制隐性性状属于孟德尔的假说内容 ③孟德尔进行的测交实验属于假说—演绎法的演绎推理过程 ④富兰克林拍摄的“DNA衍射图谱”与沃森和克里克搭建的“DNA双螺旋结构模型”都是构建了物理模型 ⑤艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质 ⑥艾弗里的肺炎链球菌转化实验在控制自变量时采用了“加法原理”，即在实验组分别添加不同酶来处理S型菌的细胞提取物 ⑦运用放射性同位素标记法和差速离心法可证明“DNA的半保留复制” ⑧通过不完全归纳法可得出“DNA是主要的遗传物质”的结论 ⑨赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，通过搅拌将噬菌体蛋白质与DNA分开 ⑩DNA分子的重组模拟实验中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键 A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 0项 11. 亚硝酸盐可使DNA的某些碱基脱去氨基，导致的变化是∶A转变为I（I为次黄嘌呤，与C配对），C转变为U（U与A配对）。某DNA片段的两条链分别标为①链和②链，①链的碱基序列为5′－AGTCG－3′，该DNA片段经亚硝酸盐作用后，其中一条链中的碱基A、C发生了脱氨基作用，之后再经两轮复制，其子代DNA片段之一是GGTTG/CCAAC。下列叙述正确的是（　　） A. 该DNA片段经亚硝酸盐作用前含有10个磷酸二酯键、13个氢键 B. 经亚硝酸盐作用后，②链中碱基A和碱基C发生了脱氨基作用 C. 经亚硝酸盐作用后，DNA片段经两轮复制共消耗8个腺嘌呤脱氧核苷酸 D. 经亚硝酸盐作用后，DNA片段经两轮复制后产生的异常DNA片段占1/2 12. 柿子醋具有促进消化、调节血脂等功效。图示柿子醋酿造工艺流程，相关叙述错误的是（ ） A. 过程①可加入纤维素酶，有利于提高柿子的出汁率 B. 过程②接种酵母菌后需灭菌处理，以防止杂菌污染 C. 与过程②相比，过程③需通入空气并适当升高温度 D. 过程④采用过滤除菌可防止柿子醋中营养成分的损耗 13. 尼帕病毒是一种新型人兽共患病病毒，该病毒的结构蛋白（X蛋白）可诱导动物机体产生中和抗体，从而防御病毒感染。制备单克隆中和抗体的流程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 给小鼠注射X蛋白可诱导其产生能分泌中和抗体的B淋巴细胞 B. 特定培养基Y为选择培养基，可筛选得到杂交瘤细胞 C. 杂交瘤细胞在体外培养时，需先用胃蛋白酶处理，再用离心法收集 D. 克隆化培养和抗体检测后的杂交瘤细胞产生的均为中和抗体 14. 为获得具有抗肿瘤活性的骆驼蓬生物碱，并解决野生骆驼蓬稀缺问题，研究团队设计了“细胞工程+突变育种”双路径方案，流程如下图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A. 骆驼蓬外植体需用酒精、次氯酸钠消毒，以彻底灭活外植体表面微生物 B. 步骤②中直接用PEG处理愈伤组织，可获得染色体组数加倍的骆驼蓬 C. 以茎尖作为外植体，经过③培育的幼苗，可作为“抗毒苗”用于生产 D. 步骤①②③过程中进行化学物质诱变，可能筛选出有用的突变体 15. 线粒体置换技术可用于预防母系线粒体遗传疾病。次级卵母细胞减数分裂Ⅱ中期（MII期）形成的纺锤体-染色体复合体（X）可用于该技术以获得正常个体，如图。下列说法正确的是（　　） A. 胚胎的遗传物质来自三个亲本，患者携带的色盲基因仍可能遗传给胎儿 B. 重组次级卵母细胞可与获得能量后的精子完成受精作用 C. 通过该技术获得的胚胎的DNA一半来自患者，一半来自供体 D. 图示获得子代个体的生殖方式与动物克隆的生殖方式相同 二、不定项选择题（每个小题有一个或多个选项符合题意，全对得3分） 16. 海洋绿色生物捕获的CO2称为“蓝碳”，低光适应型原绿球藻（NATL1A）生活的水层中光照强度和铁离子浓度极低，其固碳能力受限制（铁与叶绿素合成有关）。我国某科研团队为探究NATL1A受光照强度变化和铁离子浓度影响的生理过程，进行了相关实验，结果如下图。下列说法错误的是（ ） 注：三角形为低光照强度（15μmol photons m-2 s-1），圆点为最适光照强度（30μmol photons m-2 s-1）正方形为高光照强度（130μmol photons m-2 s-1） A. NATL1A在低光照强度下生长速率相对较慢，在高光强下生长速率相对较快 B. 一定范围内，NATL1A生长速率随铁离子浓度降低而降低，高光强下的降幅更显著 C. 高光强下NATL1A生长速率较慢，与铁离子吸收速率低导致叶绿素合成受阻有关 D. 适度提高铁离子浓度能提升海洋绿色植物的固碳能力和光合作用速率 17. 线粒体的分裂主要发生在进行分裂的细胞中，需要动力相关蛋白Drpl酶的参与（核基因编码，发挥作用时会从细胞质基质转移到线粒体表面）。蛋白磷酸化酶PP2Aa可使Drp1蛋白发生磷酸化，进而抑制其活性，使得线粒体处于功能更强的长杆状。而RalA酶可与PP2Aa相互作用，解除Drp1的磷酸化，增强其活性，使线粒体过度分裂，体积减小呈球形（如下图），进而抑制其氧化功能。研究还发现肥胖个体的脂肪细胞中更容易出现体积减小的碎片化线粒体。结合相关信息，下列相关叙述错误的有（　　） A. Drp1蛋白的合成起始于游离的核糖体，然后附着到内质网上后完成后续合成 B. 碎片化的线粒体可以进一步通过溶酶体参与的自噬作用清除 C. 与未分裂的细胞相比，进行分裂的细胞中蛋白磷酸化酶PP2Aa活性降低 D. 可开发RalA酶的激活剂作为保护线粒体的药物，解决肥胖症患者的代谢问题 18. 果蝇的性别由早期胚胎的性指数所决定，即X染色体的数目与常染色体组数的比例（X：A）。当X：A=1时，会激活性别相关基因M进而发育成为雌性，若M基因发生突变，则发育为雄性；当X：A=0.5时，即使存在M基因也会发育为雄性。已知雄蝇无Y染色体不可育，M基因仅位于X染色体上，染色体组成为XXX和YY的个体致死，XO型表示缺一条性染色体。下列说法正确的是（　　） A. AAXMY和AAXmY都表示有两个染色体组的可育雄果蝇 B. AAXMXM和AAXMO的果蝇杂交子代雌雄之比为1：1 C. AAXMXm和AAXmY的果蝇杂交子代雌雄之比为1：3 D. AAXMXmY和AAXmY的果蝇杂交子代雌雄之比为2：7 19. 铁死亡是一种依赖铁、由脂质过氧化造成的细胞程序性死亡。ACSL基因编码的ACSL酶参与脂质代谢。研究人员分别向HT-1080细胞和ACSL-KO细胞（敲除ACSL基因的HT-1080细胞）培养液中添加RSL3、AS或Fer-1等化合物，并检测细胞的存活情况，以研究ACSL基因和AS的作用。实验处理和结果如图所示，下列有关叙述合理的是（　　） 注：“+”表示添加，“-”表示未添加。RSL3可诱导细胞发生铁死亡，Fer-1是铁死亡抑制剂。 A. 脂质过氧化可造成自由基增多，损伤DNA从而引起铁死亡 B. ACSL酶可能减轻细胞脂质过氧化程度而抑制RSL3损伤细胞 C. AS与Fer-1均可抑制RSL3诱导的铁死亡，且效果无显著差异 D. 实验结果表明AS不通过靶向抑制ACSL酶的活性来调控铁死亡 20. 为从酸笋发酵液中筛选出能降解胆固醇的乳酸菌，研究人员进行了如下实验，其中乳酸能溶解培养基中的碳酸钙形成透明圈。相关叙述正确的是（ ） A. 过程②通常需要轻微震荡，其目的是增加培养液中的溶解氧 B. 过程③将适当温度的培养基倒入培养皿混匀，冷凝后倒置培养 C. 与过程②相比，过程④培养基中特有的成分有琼脂、碳酸钙等 D. 可根据 D/d 比值筛选出降解碳酸钙能力强的菌种以进行后续研究 三、非选择题（本题共五个小题，共55分） 21. 蛋白质作为细胞内生命活动的主要执行者，必须被“精准运送”到特定位置才能发挥功能。这个定向运输过程就是蛋白质分选，如图1所示。在蛋白质合成过程中，刚开始合成的一段多肽具有“引导”作用，如果是信号肽，则引导蛋白质进入内质网内加工，如图2；如果是导肽，则引导蛋白质运往叶绿体、线粒体等位置，如图3。请回答下列问题： （1）图1中细胞内的蛋白质都是在______上初步合成的，之后的分选取决于肽链N-端的信号序列。N-端是指肽链中含有游离氨基的一端，而肽链的另一端含有游离的______。 （2）结合图1分析，膜蛋白的合成、加工和分泌过程体现了细胞器之间在______上具有密切联系。丙氨酸是组成细胞膜上某种蛋白质的原料之一，某研究小组用3H标记丙氨酸为原料研究膜蛋白的分选路径，发现经脱水缩合产生的水中也出现了放射性，干扰了实验结果的检测，假如你是小组成员之一，请针对这个问题提出你的改进方案：______。 （3）图2中信号识别颗粒（SRP）与含有信号肽的蛋白质结合后，与膜上的______结合引导分泌蛋白进入内质网，经过内质网加工后的分泌蛋白还需要高尔基体参与的原因是______。 （4）图3中由细胞核基因控制的叶绿体蛋白质在细胞质的核糖体中合成后会以前体蛋白（一条肽链）的形式与叶绿体膜上受体作用再经过TOC-TIC蛋白复合体转运至叶绿体中，前体蛋白通过叶绿体双层膜的运输方式是__________。叶绿体内的SPP会将前体蛋白中的导肽切除并进一步加工为成熟蛋白。与前体蛋白相比，成熟蛋白结构的不同点是_____________________________（答出两个方面）。 22. 波长为400~700nm的光属于光合有效辐射（PAR），其中400~500nm为蓝光（B），600~700nm为红光（R）。远红光（700~750nm，FR）通常不能用于植物光合作用，但可作为信号调节植物的生长发育。研究者测定了某高大作物冠层中A（高）和B（低）两个位置的PAR、红光/远红光比例（R/FR）和叶片指标（厚度、叶绿素含量、线粒体暗呼吸），并分析了施氮肥对以上指标的影响，结果如下表。回答下列问题。 冠层位置 PAR R/FR 叶片厚度（μm） 叶绿素含量（μg·g-1） 线粒体暗呼吸 A B A（施氮肥） B（施氮肥） 0.90 0.20 0.70 0.02 3.40 0.29 1.75 0.01 160 100 150 — 0.15 0.20 0.28 — 1.08 1.08 1.08 — （1）植物叶片中__________可吸收红光用于光合作用，__________可吸收少量的红光和远红光作为光信号，导致B位置PAR和R/FR较A位置低；__________虽不能吸收红光，但可吸收蓝光，也可使B位置PAR降低。 （2）由表中数据可知，施氮肥__________（填“提高”或“降低”）了冠层叶片对太阳光的吸收，其可能的原因是__________。 （3）光补偿点是指光合作用中吸收的CO2与呼吸作用中释放的CO2相等时的光照强度。研究者分析了冠层A、B处的叶片（未施氮肥）在不同光照强度下的净光合作用速率（下图），发现冠层__________位置的叶片具有较高的光补偿点，由表中数据可知其主要原因是__________。 23. 栽培番茄果实成熟后表现为红色和黄色，极少的野生番茄因能积累花青素呈现蓝色。与花青素合成、降解有关的基因为T/t和E/e，两对基因独立遗传且控制花青素合成的基因表现为完全显性。现有蓝色亲本1和非蓝色亲本2、3、4，用特定引物对亲本的基因T/t、E/e进行扩增，E的片段长度为138bp，e的片段长度为117bp，用限制酶切割基因T/t片段，T能被切割，t不能被切割，电泳结果如图1。 （1）亲本1的基因型为______。亲本1和2杂交得到的果实均为蓝色，亲本1和3杂交得到的果实均为浅蓝色，说明T/t、E/e基因中，降解花青素的基因是______。浅蓝色自交后代所结番茄成熟后的颜色及比例为______。 （2）SSR是DNA中简单的核苷酸重复序列，具有多样性，染色体上不同的基因可与特定的SSR连锁遗传，常用SSR标签进行基因定位。科研人员利用SSR标签对亲本1、3以及、中部分个体进行检测，结果如图2。 基因T/t、E/e所在的染色体分别是______，与基因T连锁的SSR是______。除图2所示基因型外，非蓝色番茄的基因型还可为______。 （3）利用亲本2的体细胞经诱变培养获得一株能合成花青素的突变株，利用突变株与亲本2杂交，后代成熟果实中蓝色与非蓝色的比例接近1：1，而突变株自交后代成熟果实中，蓝色与非蓝色的比例却接近2：1，原因可能是______。 （4）经检测上述突变基因（原种群中不存在该突变基因）与基因T位于相同的染色体上，但不确定两基因是否为等位基因，已知同源染色体上的非等位基因之间可发生互换。为探究两基因的关系，科研人员让突变株与亲本1杂交获得，单株种植收获种子，同一株植株的种子混合种植，观察统计成熟果实的颜色。 ①若两基因是等位基因，则______；②若______，则两基因是非等位基因。 24. 磷脂酸（PA）“头部”可以“静电/氢键开关模型”的方式与结合蛋白结合，该结合蛋白的碱性氨基酸残基通过吸引磷脂双分子层上的负电荷，继而与PA“头部”的磷酸基团形成氢键，产生一个稳定的蛋白质结合位点，使得PA结合蛋白的结构域可特异性与PA结合。为捕捉植物早期应答逆境胁迫时细胞内PA的动态与瞬时变化信息，研究者用酵母蛋白Spo20p中的PA结构域（PABD）与绿色荧光蛋白（GFP）构建成植物PA荧光探针，并将其转化到拟南芥体内，图1是重组质粒的构建过程。回答下列问题： 注：bar是抗草铵膦抗性基因；KanR是卡那霉素抗性基因；LB是T-DNA的左边界，RB是T-DNA的右边界。 （1）在扩增获得PABD时，研究者采用两次PCR扩增，推测此两次扩增分别使用的1对引物是_______、______（从“L1”“L2”“R1”“R2”中选择2个引物）。 （2）在构建pSY06-GFP-PABD重组质粒时，最好选用的限制酶是______。为筛选出含重组质粒的农杆菌菌落，可采用含不同试剂的平板进行筛选，得到A、B、C三类菌落，其生长情况如表（“+”代表生长，“－”代表不生长）。根据表中结果判断，应选择的菌落是______（填表中字母），另外两类菌落质粒的导入情况分别是______。 平板类型 菌落类型 A B C 无筛选试剂 + + + 卡那霉素 + + － 草铵膦 － + － 卡那霉素+草铵膦 － + － （3）为进一步获得转基因阳性拟南芥，研究者进行如图2操作： 在培养T1种子时，需对种子表面进行______处理，同时，培养基中除了基本成分外，还需添加的重要物质有______。若T2拟南芥阳性苗：阴性苗=3：1，说明______，则可让T2阳性拟南芥继续自交，T3中阳性比例为75%的植株淘汰，其余植株则为纯合转基因拟南芥。 25. 研究表明，基因S参与水稻盐碱胁迫的应答过程，该基因过表达可降低水稻植株对盐碱胁迫的敏感性。现利用基因S获得过表达基因SP（由强启动子驱动S基因的编码区过表达），从而培育耐盐碱水稻新品种。请回答下列问题： （1）如图1所示，可利用________技术从水稻基因组DNA中扩增目的基因S，欲使获得的基因S两端携带限制酶识别序列，需要在引物的________端添加。 （2）构建如图基因表达载体时，需用________酶切割目的基因和质粒，酶切后质粒上保留的黏性末端序列分别为5＇-________-3＇和5＇-________-3＇。潮霉素抗性基因和基因S转录时的模板链________（填“是”或“不是”）同一条链。 （3）据信息可知，过表达基因SP由________（答出2部分）组成。可使用________筛选转化成功的水稻愈伤组织细胞。 （4）已知水稻细胞中也存在基因S，由于其启动子为普通启动子而无法高效表达，导致水稻无法耐盐碱。现获得有上述抗生素抗性水稻甲～丁，为进一步鉴定甲～丁的基因型，通过PCR技术将相应启动子与基因S整体扩增出来，应选择图2中的引物组合是________。部分序列信息及可选用的酶切位点如图3所示，PCR产物利用KpnⅠ完全酶切后的电泳结果如图4所示。据图可判断甲的基因型为________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省北镇中学竞赛部高三上学期第一次能力训练 生物试题 （考试时间：90分钟 试卷满分：100分） 一、选择题：本题共15小题，每题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 内质网将抗体分子正确装配后，出芽形成囊泡。囊泡通过识别、停靠和融合将抗体分子运入高尔基体。下列叙述正确的是（　　） A. 内质网形成囊泡与膜的流动性无关 B. 内质网中正确装配的抗体分子无免疫活性 C. 内质网膜和高尔基体膜的基本骨架是蛋白质 D. 囊泡可与高尔基体的任意部位发生膜融合 【答案】B 【解析】 【详解】A、内质网形成囊泡的过程涉及膜的出芽，这依赖于生物膜的流动性，因此与膜的流动性有关，A错误； B、抗体在内质网中正确装配后，需经高尔基体进一步加工（如糖基化修饰）才能形成具有免疫活性的成熟抗体，因此此时无免疫活性，B正确； C、生物膜的基本骨架是磷脂双分子层，而非蛋白质，C错误； D、囊泡与高尔基体的融合具有特异性，通常只能与高尔基体特定区域（如形成面）的膜融合，而非任意部位，D错误。 故选B。 2. Ca2＋与肌细胞的收缩密切相关，细胞膜上的Na＋－Ca2＋交换器(NCX)和肌质网(特化的光面内质网)膜上的Ca2＋－ATP酶将Ca2＋泵到细胞外或细胞器内，使细胞质基质中Ca2＋浓度维持在一个很低的水平。动作电位从邻近细胞传来会导致细胞膜上L型Ca2＋通道打开，内流的Ca2＋作用于RyRCa2＋通道促使肌质网中大量Ca2＋外流，进而引发肌细胞收缩，相关转运机制如图所示。以下说法正确的是（　　） A. L型Ca2＋通道阻滞剂可使血管平滑肌收缩 B. Na＋－K＋泵抑制剂可导致Ca2＋从细胞质基质外流增多 C. Na＋－Ca2＋交换器(NCX)进行的是Na＋、Ca2＋的反向转运，该转运过程需要ATP直接供能 D. L型Ca2＋通道和RyRCa2＋通道转运Ca2＋的速度与膜两侧Ca2＋的浓度差在一定范围内呈正相关 【答案】D 【解析】 【详解】A、L型Ca2＋通道打开，Ca2＋内流作用于RyRCa2＋通道促使肌质网中大量Ca2＋外流，进而引发肌细胞收缩，抑制L型Ca2＋通道可减弱血管平滑肌收缩，使血管平滑肌舒张，A错误； BC、Na＋－Ca2＋交换器(NCX)进行的是Na＋、Ca2＋的反向转运，属于协同转运，将Ca2＋泵到细胞外属于主动运输，此过程需要膜两侧的Na＋浓度差提供能量，不是由细胞内ATP直接提供能量的，而Na＋－K＋泵抑制剂可导致Na＋外流减少，使细胞内Na＋浓度增加，细胞膜两侧Na＋浓度差减小，导致Ca2＋外流减少，细胞质基质中Ca2＋浓度增大，BC错误； D、L型Ca2＋通道、RyRCa2＋通道转运Ca2＋都属于协助扩散，转运离子的速度与膜两侧的浓度差有关，所以L型Ca2＋通道、RyRCa2＋通道转运Ca2＋的速度与其在膜两侧的浓度差在一定范围内呈正相关，D正确。 故选D。 3. 缝隙连接广泛地存在于动物细胞间，在此连接处细胞间隙很窄（仅为2~3nm），相邻两细胞的细胞膜之间形成连接小体（由6个跨膜蛋白亚单位环状排列构成），中央有直径约1.0~1.4nm的小管，可供细胞间交换离子和某些小分子物质，以及传递化学信息和协调细胞功能等。下列说法正确的是（ ） A. 缝隙连接和胞间连丝是细胞间的同一类信息交流方式 B. 通过小管的信息分子与细胞膜上的受体结合后才能发挥作用 C. 两个相邻细胞可以通过缝隙连接传递携带信号的蛋白质 D. 相邻细胞只能通过细胞膜的接触和细胞通道进行信息交流 【答案】A 【解析】 【详解】A、胞间连丝是植物细胞间的信息交流方式，缝隙连接是动物细胞间的信息交流方式，它们都能实现细胞间物质交换和信息传递，属于同一类信息交流方式，A正确； B、由题可知，缝隙连接的小管可供细胞间交换离子和某些小分子物质以及传递化学信息，这些物质通过小管直接进入另一个细胞，不需要与细胞膜上的受体结合，B错误； C、因为小管直径约1.0-1.4nm，可供细胞间交换离子和某些小分子物质，而蛋白质属于大分子物质，无法通过该小管，所以两个相邻细胞不能通过缝隙连接传递携带信号的蛋白质，C错误； D、相邻细胞除了通过细胞膜的接触和细胞通道进行信息交流外，还可以通过体液运输信号分子来进行信息交流，D错误。 故选A。 4. 龙须菜主枝切段在不同盐度低渗培养液（盐度分别为19.5‰、13.0‰、6.5‰、0.0‰）下耐受不同胁迫时间（1、3、6、12和20h）后，继续恢复正常盐度（盐度26.0‰）培养28天，出芽结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 对照组盐度为26.0‰，各组实验过程中不能更换培养液 B. 淡水（盐度0.0‰）胁迫超过20h，切段细胞结构可能已被破坏 C. 龙须菜切段能出芽体现了切段细胞具有全能性 D. 低渗胁迫均可促进龙须菜切段在恢复正常盐度培养后出芽 【答案】B 【解析】 【详解】A、对照组盐度为26.0‰，各组实验过程中需要定期更换培养液，以防切段细胞代谢过程中产生的废物影响细胞的生长，A错误； B、淡水（盐度0.0‰）胁迫20h，恢复正常盐度（盐度26.0‰）培养28天时，出芽数为0，说明切段细胞已经丧失分裂分化的能力，可能切段细胞在淡水胁迫下因吸水过多，细胞结构被破坏而已死亡，B正确； C、龙须菜切段能出芽是因为切段细胞发生了分裂、分化，并没有体现细胞的全能性，C错误； D、短于12h的低渗胁迫均可以促进龙须菜切段在恢复正常盐度培养后出芽，D错误。 故选B。 5. 在适宜光照和温度条件下，测定不同的细胞间隙CO2浓度下某植物叶肉细胞中C5的相对含量，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. A→B段，随着细胞间隙CO2浓度的升高，碳的固定加快，C5的消耗增多 B. A→B段，细胞中生成的C3增多，ATP的消耗则加快，光合速率随之增强 C. B→C段，C5含量达到相对稳定，此时叶片的实际光合速率等于其呼吸速率 D. 由图推测随着细胞间隙CO2浓度增加，叶片光合速率先增加后保持相对稳定 【答案】C 【解析】 【详解】A、A→B段，随着细胞间隙CO2浓度的升高，CO2与C5结合生成C3的过程（碳的固定）加快，C5的消耗增多，A正确； B、A→B段，CO2浓度升高，碳的固定加快，细胞中生成的C3增多，C3还原消耗的ATP也加快，光合速率随之增强，B正确； C、B→C段，C5含量达到相对稳定，说明此时碳的固定和C3还原等过程达到动态平衡，但叶片的实际光合速率大于其呼吸速率（只有实际光合速率大于呼吸速率，植物才能积累有机物正常生长），C错误； D、由图可知，随着细胞间隙CO2浓度增加，C5相对含量先快速下降后保持稳定，说明光合速率先增加后保持相对稳定，D正确。 故选C。 6. 某兴趣小组进行“观察根尖细胞的有丝分裂”实验，设置4组不同处理，并统计最终各组视野中细胞总数和分裂期细胞数，结果如表所示。下列分析错误的是（　　） 组别 处理 视野中细胞总数 分裂期细胞数 甲 解离时间缩短为1min 260 1 乙 染色后未用清水漂洗 80 0 丙 染色时间延长至15min 120 8 丁 直接观察根尖伸长区细胞 200 0 A. 甲组解离时间短，细胞未完全分离，难以辨认各分裂期细胞 B. 乙组未漂洗，残留解离液与碱性染料反应，染色体未被染色 C. 丙组染色时间过长，导致细胞死亡，无法统计分裂期细胞 D. 丁组未选择分生区细胞，分裂期细胞数为0符合实验预期 【答案】C 【解析】 【详解】A、甲组解离时间缩短为1min，可能导致细胞未完全分离，细胞重叠严重，难以清晰辨认各分裂期细胞。表中甲组视野中细胞总数较多（260），但分裂期细胞仅1个，符合此现象，A正确； B、乙组染色后未漂洗，残留的解离液（盐酸）会与碱性染料（如龙胆紫）发生中和反应，导致染色体未被染色。表中乙组分裂期细胞数为0，说明染色体未被识别，B正确； C、丙组染色时间延长至15min，虽然可能染色过深，但细胞在解离阶段已死亡，染色时间延长不会导致细胞死亡。表中丙组分裂期细胞数为8，说明仍可观察到分裂期细胞，C错误； D、丁组直接观察伸长区细胞，而伸长区细胞已成熟并停止分裂，因此分裂期细胞数为0符合预期，D正确。 故选C。 7. 研究发现，IAPs是细胞内一种凋亡抑制蛋白，其作用原理是通过与细胞凋亡酶结合从而达到抑制细胞凋亡的目的。IAPs的核心结构是RING区域，如果去掉该区域，则能有效地促进更多的细胞凋亡。线粒体促凋亡蛋白（smac）是细胞中一种促进细胞凋亡的关键蛋白，在正常的细胞中，smac存在于线粒体中。当线粒体收到释放这种蛋白质的信号时，就会将它释放到线粒体外与IAPs反应，导致细胞凋亡。下列相关叙述不正确的是（　　） A. IAPs的合成受到基因的控制，需要酶的催化同时也消耗能量 B. 将癌细胞中IAPs的RING区域去掉，对癌症治疗有积极意义 C. 细胞凋亡是由基因决定的程序性死亡，是细胞正常的生命活动 D. smac在载体蛋白的协助下从线粒体释放，进而促进细胞凋亡 【答案】D 【解析】 【详解】A、IAPs是蛋白质，其合成由基因控制，需酶催化并消耗能量（ATP），符合蛋白质合成过程，A正确； B、题干指出去掉RING区域可促进细胞凋亡，而癌细胞凋亡被抑制，去除该区域有助于治疗癌症，B正确； C、细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡，属于正常生命活动，C正确； D、smac作为大分子蛋白质，从线粒体释放可能通过膜通透性改变（如线粒体膜形成通道），而非载体蛋白协助，D错误； 故选D。 8. 现建立“动物精原细胞(2n = 4)减数分裂过程”模型。精原细胞(每个DNA的一条链中P都为32P)在不含32P的培养液中经DNA复制后得到细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H/h、R/r是其中的两对基因，细胞②和③处于相同的分裂时期。下列说法正确的是（　　） A. 细胞①形成过程中的两种变异均发生在减数分裂Ⅰ前期 B. 细胞②中最多有两条染色体含有32P C. 细胞②和③中含有32P的染色体数相等 D. 细胞④~⑦中基因组成为hr的占1/2 【答案】D 【解析】 【详解】A、细胞①是初级精母细胞，分析细胞①中基因组成可知，发生了基因重组（H/h所在这对同源染色体发生了互换）和基因突变（R基因所在这条染色体中的一条染色单体发生了基因突变），但两种变异（基因突变和基因重组）不一定都发生在减数分裂I前期。基因突变可发生在DNA复制时（间期），A错误； B、根据DNA分子半保留复制，精原细胞(每个DNA的一条链中P都为32P)在不含32P的培养液中经DNA复制后得到细胞①，形成的细胞①中每条染色体，只有一条单体的DNA分子一条链含有32P (共4条染色单体含有32P)，细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离，正常情况下，细胞②有两条染色体含有32P (分布在非同源染色体上)，但根据图可知，H所在的染色体发生过交叉互换，很有可能H和h所在染色体都含有32P，因此细胞②中最多有3条染色体含有32P，B错误； C、根据B项分析可知，正常情况下，细胞②和③中各有两条染色体含有32P(分布在非同源染色体上)，但由于细胞①中发生了H和h的互换，而发生互换的染色单体上不确定是否含有32P，故细胞②和细胞③中含有32P的染色体数可能相等也可能不相等，C错误； D、分析题图，细胞④~⑦是精细胞，这四个精细胞的基因型及比例为HR：hr：Hr=1：2：1，故细胞④~⑦中基因组成为hr的占1/2，D正确。 故选D。 9. 遗传病甲由一对等位基因控制，相同的基因型在两性中表型会有差异。男性在甲病基因纯合或杂合时患病，女性只有甲病基因纯合才患病。现有一对夫妻，男的患有甲病且是红绿色盲，女的表型正常，系谱图如下，其中Ⅱ1是甲病的纯合子。 下列叙述错误的是（　　） A. I2是红绿色盲基因的携带者 B. 若只考虑甲病基因、II2和II4同时是杂合子的概率为4/9 C. 若Ⅱ2与正常男性婚配，他们生一个儿子，患甲病且红绿色盲的概率为1/4 D. 若Ⅱ4和Ⅲ1均不携带甲病基因，则Ⅱ4和Ⅱ5再生一个儿子，患甲病的概率为1/2 【答案】C 【解析】 【详解】A、由于II4患红绿色盲，基因型为XbXb，因此I2是红绿色盲基因的携带者，A正确； B、甲病：由一对等位基因控制，男性中基因纯合AA或杂合(Aa)时患病，女性只有基因纯合AA时患病（属于常染色体遗传从性遗传，设A为致病基因）。由于II3是aa，II1是AA，可推出I1和I2均为Aa，若只考虑甲病基因，II2（Aa：aa=2：1）和II4（Aa：aa=2：1）同时是Aa的概率为2/3×2/3=4/9，B正确； C、若II2（2/3AaXBXb、1/3aaXBXb）与正常男性（aaXBY）婚配，他们生一个儿子，患甲病且红绿色盲的概率：AaXbY=2/3×1/2×1/2=1/6，C错误； D、若II4和III1均不携带甲病基因，则II4（aa）和II5（Aa）再生一个儿子，患甲病（Aa）的概率为1/2，D正确。 故选C。 10. 以下说法正确的有几项（ ） ①孟德尔获得遗传规律和萨顿证明基因在染色体上均运用了假说-演绎法 ②生物的性状由基因控制，显性基因控制显性性状，隐性基因控制隐性性状属于孟德尔的假说内容 ③孟德尔进行的测交实验属于假说—演绎法的演绎推理过程 ④富兰克林拍摄的“DNA衍射图谱”与沃森和克里克搭建的“DNA双螺旋结构模型”都是构建了物理模型 ⑤艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质 ⑥艾弗里的肺炎链球菌转化实验在控制自变量时采用了“加法原理”，即在实验组分别添加不同酶来处理S型菌的细胞提取物 ⑦运用放射性同位素标记法和差速离心法可证明“DNA的半保留复制” ⑧通过不完全归纳法可得出“DNA是主要的遗传物质”的结论 ⑨赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中，通过搅拌将噬菌体蛋白质与DNA分开 ⑩DNA分子的重组模拟实验中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键 A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 0项 【答案】B 【解析】 【分析】本题综合考查遗传学相关实验方法、模型构建及结论的判断，需结合各选项的具体描述逐一分析。 【详解】①孟德尔运用假说—演绎法得出遗传规律，但萨顿通过类比推理法提出基因在染色体上的假说，并未证明，①错误； ②孟德尔假说中提出的是“遗传因子”，并未使用“基因”这一术语，显隐性描述属于结论而非假说内容，②错误； ③测交实验是验证假说的实验阶段，属于“实验验证”，而非“演绎推理”，③错误； ④DNA衍射图谱是实验数据，属于事实证据，而DNA双螺旋结构模型是物理模型，④错误； ⑤艾弗里实验仅证明DNA是肺炎链球菌的遗传物质，“DNA是主要遗传物质”的结论需结合其他生物实验得出，⑤错误； ⑥艾弗里实验通过去除特定成分（减法原理）观察转化效果，而非添加成分（加法原理），⑥错误； ⑦证明DNA半保留复制的实验中，使用同位素标记法和密度梯度离心法，而非差速离心法，⑦错误； ⑧“DNA是主要遗传物质”的结论基于对不同生物遗传物质的研究总结，由于未对所有生物进行研究，因此是应用了不完全归纳法，⑧正确； ⑨搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体外壳与细菌分离，不能直接分开蛋白质与DNA，⑨错误； ⑩用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键，⑩正确； 故选B。 11. 亚硝酸盐可使DNA的某些碱基脱去氨基，导致的变化是∶A转变为I（I为次黄嘌呤，与C配对），C转变为U（U与A配对）。某DNA片段的两条链分别标为①链和②链，①链的碱基序列为5′－AGTCG－3′，该DNA片段经亚硝酸盐作用后，其中一条链中的碱基A、C发生了脱氨基作用，之后再经两轮复制，其子代DNA片段之一是GGTTG/CCAAC。下列叙述正确的是（　　） A. 该DNA片段经亚硝酸盐作用前含有10个磷酸二酯键、13个氢键 B. 经亚硝酸盐作用后，②链中碱基A和碱基C发生了脱氨基作用 C. 经亚硝酸盐作用后，DNA片段经两轮复制共消耗8个腺嘌呤脱氧核苷酸 D. 经亚硝酸盐作用后，DNA片段经两轮复制后产生的异常DNA片段占1/2 【答案】D 【解析】 【详解】A、该DNA片段①链的碱基序列为5'-AGTCG-3'，则②链的碱基序列为5'-CGACT-3'， 每条单链含有4个磷酸二酯键，DNA双链的A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，所以该 DNA片段含有8个磷酸二酯键、13个氢键，A错误； B、结合碱基互补配对原则，对比亲子代DNA碱基顺序可知，经亚硝酸盐作用后，①链中碱基A、C发生了脱氨基作用，B错误； C、碱基A、C发生了脱氨基作用的①链经两轮复制需消耗4个腺嘌呤脱氧核苷酸，没有发生脱氨基作用的②链经两轮复制需消耗3个腺嘌呤脱氧核苷酸，共消耗7个腺嘌呤脱氧核苷酸，C错误； D、①链中碱基发生了脱氨基作用，该链经过两轮复制产生的两个DNA片段都是异常的，②链中碱基没有发生脱氨基作用，该链复制得到的两个DNA片段都是正常的，D正确。 故选D。 12. 柿子醋具有促进消化、调节血脂等功效。图示柿子醋酿造工艺流程，相关叙述错误的是（ ） A. 过程①可加入纤维素酶，有利于提高柿子的出汁率 B. 过程②接种酵母菌后需灭菌处理，以防止杂菌污染 C. 与过程②相比，过程③需通入空气并适当升高温度 D. 过程④采用过滤除菌可防止柿子醋中营养成分的损耗 【答案】B 【解析】 【详解】A、植物细胞的主要成分是纤维素，过程①可加入纤维素酶，有利于提高柿子的出汁率，A正确； B、过程②接种酵母菌后需灭菌处理，会将目的菌株酵母菌杀死，B错误； C、醋酸菌是好氧型菌，且果醋发酵温度（30-35℃）高于果酒（28-30℃）发酵，与过程②相比，过程③需通入空气并适当升高温度，C正确； D、有些营养成分不耐受高温，如葡萄糖；故过程④采用过滤除菌可防止柿子醋中营养成分的损耗，D正确。 故选B。 13. 尼帕病毒是一种新型人兽共患病病毒，该病毒的结构蛋白（X蛋白）可诱导动物机体产生中和抗体，从而防御病毒感染。制备单克隆中和抗体的流程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 给小鼠注射X蛋白可诱导其产生能分泌中和抗体的B淋巴细胞 B. 特定培养基Y为选择培养基，可筛选得到杂交瘤细胞 C. 杂交瘤细胞在体外培养时，需先用胃蛋白酶处理，再用离心法收集 D. 克隆化培养和抗体检测后的杂交瘤细胞产生的均为中和抗体 【答案】C 【解析】 【详解】A、 在制备单克隆抗体的过程中，首先给小鼠注射X蛋白的目的是诱导小鼠产生能够分泌中和抗体的B淋巴细胞，A正确； B、将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合后，用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，筛选出的细胞具有的特点是既能无限增殖，又能产生特异性的抗体，所以特定培养基Y为选择培养基，B正确； C、动物细胞培养过程中，需要用胰蛋白酶处理，C错误； D、克隆化培养之前先进行筛选，筛选出特定的杂交瘤细胞，该细胞既能无限增殖，又能产生特定的抗体，所以，克隆化培养和抗体检测后的杂交瘤细胞产生的均为中和抗体，D正确。 故选C。 14. 为获得具有抗肿瘤活性的骆驼蓬生物碱，并解决野生骆驼蓬稀缺问题，研究团队设计了“细胞工程+突变育种”双路径方案，流程如下图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A. 骆驼蓬外植体需用酒精、次氯酸钠消毒，以彻底灭活外植体表面微生物 B. 步骤②中直接用PEG处理愈伤组织，可获得染色体组数加倍的骆驼蓬 C. 以茎尖作为外植体，经过③培育的幼苗，可作为“抗毒苗”用于生产 D. 步骤①②③过程中进行化学物质诱变，可能筛选出有用的突变体 【答案】D 【解析】 【详解】A、对外植体进行消毒时，用酒精、次氯酸钠消毒的目的是尽量杀死外植体表面微生物，但不是彻底灭活，因为彻底灭活可能会对外植体细胞造成伤害，影响后续的组织培养，A错误； B、直接用PEG处理愈伤组织不能使染色体组数加倍，细胞壁的限制使细胞不能融合，B错误； C、以茎尖作为外植体，经过③培育的幼苗可作为 “脱毒苗” 用于生产，而不是 “抗毒苗”，因为茎尖病毒极少或无病毒，C错误； D、步骤①②③过程中细胞处于不断分裂状态，进行化学物质诱变，可诱发基因突变，从而可能筛选出有用的突变体，D正确。 故选D。 15. 线粒体置换技术可用于预防母系线粒体遗传疾病。次级卵母细胞减数分裂Ⅱ中期（MII期）形成的纺锤体-染色体复合体（X）可用于该技术以获得正常个体，如图。下列说法正确的是（　　） A. 胚胎的遗传物质来自三个亲本，患者携带的色盲基因仍可能遗传给胎儿 B. 重组次级卵母细胞可与获得能量后的精子完成受精作用 C. 通过该技术获得的胚胎的DNA一半来自患者，一半来自供体 D. 图示获得子代个体的生殖方式与动物克隆的生殖方式相同 【答案】A 【解析】 【详解】A、胚胎的遗传物质来自三个亲本，细胞质基因来自供体，细胞核基因分别来自患者和精子，色盲基因位于X染色体上，由于供体只提供细胞质基因，因此患者携带的色盲基因仍可能遗传给胎儿，A正确； B、精子获能是指精子在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力，并非获得能量，B错误； C、通过该技术获得的胚胎细胞核DNA来自患者，细胞质DNA主要来自供体，C错误； D、动物克隆属于无性生殖，图示获得子代个体经过了受精作用，属于有性生殖，因此两者生殖方式不同，D错误。 故选A。 二、不定项选择题（每个小题有一个或多个选项符合题意，全对得3分） 16. 海洋绿色生物捕获的CO2称为“蓝碳”，低光适应型原绿球藻（NATL1A）生活的水层中光照强度和铁离子浓度极低，其固碳能力受限制（铁与叶绿素合成有关）。我国某科研团队为探究NATL1A受光照强度变化和铁离子浓度影响的生理过程，进行了相关实验，结果如下图。下列说法错误的是（ ） 注：三角形为低光照强度（15μmol photons m-2 s-1），圆点为最适光照强度（30μmol photons m-2 s-1）正方形为高光照强度（130μmol photons m-2 s-1） A. NATL1A在低光照强度下生长速率相对较慢，在高光强下生长速率相对较快 B. 一定范围内，NATL1A生长速率随铁离子浓度降低而降低，高光强下的降幅更显著 C. 高光强下NATL1A生长速率较慢，与铁离子吸收速率低导致叶绿素合成受阻有关 D. 适度提高铁离子浓度能提升海洋绿色植物的固碳能力和光合作用速率 【答案】A 【解析】 【详解】A、根据题干信息“三角形为低光照强度，圆点为最适光照强度，正方形为高光照强度”以及图表数据，可以看出在低光照强度下NATL1A的生长速率相对较慢，但在高光照强度下（正方形表示），其生长速率并没有相对较快，反而有所下降，A错误； B、根据图表数据，无论在哪种光照强度下，NATL1A的生长速率都随着铁离子浓度的降低而降低，特别是在高光照强度下，这种降低的幅度更为显著，B正确； C、高光强下NATL1A生长速率较慢，与铁离子吸收速率低导致叶绿素合成受阻有关，因为铁是叶绿素合成的重要元素，铁离子浓度低会导致叶绿素合成受阻，进而影响光合作用和生长速率，C正确； D、由于铁是叶绿素合成的重要元素，适度提高铁离子浓度可以促进叶绿素的合成，从而提高光合作用速率和固碳能力，D正确。 17. 线粒体的分裂主要发生在进行分裂的细胞中，需要动力相关蛋白Drpl酶的参与（核基因编码，发挥作用时会从细胞质基质转移到线粒体表面）。蛋白磷酸化酶PP2Aa可使Drp1蛋白发生磷酸化，进而抑制其活性，使得线粒体处于功能更强的长杆状。而RalA酶可与PP2Aa相互作用，解除Drp1的磷酸化，增强其活性，使线粒体过度分裂，体积减小呈球形（如下图），进而抑制其氧化功能。研究还发现肥胖个体的脂肪细胞中更容易出现体积减小的碎片化线粒体。结合相关信息，下列相关叙述错误的有（　　） A. Drp1蛋白的合成起始于游离的核糖体，然后附着到内质网上后完成后续合成 B. 碎片化的线粒体可以进一步通过溶酶体参与的自噬作用清除 C. 与未分裂的细胞相比，进行分裂的细胞中蛋白磷酸化酶PP2Aa活性降低 D. 可开发RalA酶的激活剂作为保护线粒体的药物，解决肥胖症患者的代谢问题 【答案】AD 【解析】 【详解】A、分泌蛋白、膜蛋白和溶酶体中的蛋白需要经过内质网和高尔基体的加工，Drpl是由核基因编码的胞内蛋白，不需要经过内质网和高尔基体的加工，A错误； B、溶酶体可以分解衰老、损伤的细胞器，故碎片化的线粒体可以进一步通过溶酶体参与的自噬作用清除，B正确； C、与未分裂的细胞相比，进行分裂的细胞线粒体也需要完成分裂，其中蛋白磷酸化酶PP2Aa活性降低，Drp1的磷酸化程度高，增强其活性，使线粒体分裂，C正确； D、抑制RalA酶活性可保护线粒体不被破坏，可开发RalA酶抑制剂作为保护线粒体的药物，解决肥胖症患者代谢问题，D错误。 故选AD。 18. 果蝇的性别由早期胚胎的性指数所决定，即X染色体的数目与常染色体组数的比例（X：A）。当X：A=1时，会激活性别相关基因M进而发育成为雌性，若M基因发生突变，则发育为雄性；当X：A=0.5时，即使存在M基因也会发育为雄性。已知雄蝇无Y染色体不可育，M基因仅位于X染色体上，染色体组成为XXX和YY的个体致死，XO型表示缺一条性染色体。下列说法正确的是（　　） A. AAXMY和AAXmY都表示有两个染色体组的可育雄果蝇 B. AAXMXM和AAXMO的果蝇杂交子代雌雄之比为1：1 C. AAXMXm和AAXmY的果蝇杂交子代雌雄之比为1：3 D. AAXMXmY和AAXmY的果蝇杂交子代雌雄之比为2：7 【答案】AC 【解析】 【详解】A、由题意可知，X：A=0.5时，即使存在M基因也会发育为雄性。AAXMY和AAXmY中X：A均为0.5，因此AAXMY和AAXmY都表示有两个染色体组的可育雄果蝇，A正确； B、基因型AAXMXM，即X：A=1，会激活性别相关基因M进而发育成为雌性，能产生雌配子AXM；基因型AAXMO的果蝇，即X：A=0.5时，即使存在M基因也会发育为雄性，但Y染色体决定雄蝇的可育性，因此AAXMO为不可育雄蝇，故无法通过杂交产生后代，B错误； C、基因型AAXMXmAA产生雌配子AXM、AXm，AAXmY产生雄配子AXm、AY，后代基因型为：AAXMXm（雌性）、AAXMY（雄性）、AAXmXm（雄性）、AAXmY（雄性），雌雄之比为1：3，C正确； D、基因型AAXMXmY产生雌配子AXMXm：AY：AXMY：AXm：AXmY：AXM=1：1：1：1：1：1，AAXmY产生雄配子AXm、AY，后代基因型为：AAXMXmXm（致死）、AAXmY（雄性）、AAXMXmY（雌性）、AAXmXm（雄性）、AAXmXmY（雄性）、AAXMXm（雌性）、AAXMXmY（雌性）、AAYY（致死）、AAXMYY（雄性）、AAXmY（雄性）、AAXmYY（雄性）、AAXMY（雄性），雌雄之比为3：7，D错误。 故选AC。 19. 铁死亡是一种依赖铁、由脂质过氧化造成的细胞程序性死亡。ACSL基因编码的ACSL酶参与脂质代谢。研究人员分别向HT-1080细胞和ACSL-KO细胞（敲除ACSL基因的HT-1080细胞）培养液中添加RSL3、AS或Fer-1等化合物，并检测细胞的存活情况，以研究ACSL基因和AS的作用。实验处理和结果如图所示，下列有关叙述合理的是（　　） 注：“+”表示添加，“-”表示未添加。RSL3可诱导细胞发生铁死亡，Fer-1是铁死亡抑制剂。 A. 脂质过氧化可造成自由基增多，损伤DNA从而引起铁死亡 B. ACSL酶可能减轻细胞脂质过氧化程度而抑制RSL3损伤细胞 C. AS与Fer-1均可抑制RSL3诱导的铁死亡，且效果无显著差异 D. 实验结果表明AS不通过靶向抑制ACSL酶的活性来调控铁死亡 【答案】ACD 【解析】 【分析】细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。 【详解】A、脂质过氧化可造成自由基增多，自由基可损伤DNA，最终引起铁死亡，A符合题意； B、RSL3可诱导细胞发生铁死亡，ACSL-KO细胞缺乏ACSL酶，与对照组相比，加入RSL3后，ACSL-KO细胞的存活率较高，说明ACSL酶可能加剧细胞脂质过氧化程度从而加剧RSL3损伤细胞，B不符合题意； C、RSL3可诱导细胞发生铁死亡，Fer-1是细胞铁死亡抑制剂，加入RSL3+AS组和加入RSL3+Fer-1组的细胞存活率均高于加入RSL3组，且两组存活率无显著差异，说明AS与Fer-1均可抑制RSL3诱导的铁死亡，且效果无显著差异，C符合题意； D、加入RSL3+AS组中，对照组和ACSL-KO细胞组的细胞存活率无显著差异，故实验结果表明AS不通过靶向抑制ACSL酶的活性来调控铁死亡，D符合题意。 故选ACD。 20. 为从酸笋发酵液中筛选出能降解胆固醇的乳酸菌，研究人员进行了如下实验，其中乳酸能溶解培养基中的碳酸钙形成透明圈。相关叙述正确的是（ ） A. 过程②通常需要轻微震荡，其目的是增加培养液中的溶解氧 B. 过程③将适当温度的培养基倒入培养皿混匀，冷凝后倒置培养 C. 与过程②相比，过程④培养基中特有的成分有琼脂、碳酸钙等 D. 可根据 D/d 比值筛选出降解碳酸钙能力强的菌种以进行后续研究 【答案】BCD 【解析】 【详解】A、过程②富集培养，目的是增加菌体数量，使用培养基为液体培养基，培养过程轻微震荡有利于菌体与培养基的充分接触，乳酸菌为厌氧菌，代谢不需要氧气，A错误； B、过程③平板倾注分离时，应将已降至适宜温度的培养基倒入培养皿并轻轻混匀，凝固后需要倒置培养，以避免皿盖上水滴滴落对菌落生长的影响，B正确； C、过程④需要观察菌落，所用培养基为固体培养基，因此需添加凝固剂琼脂，且需要出现透明圈，已知乳酸能溶解培养基中的碳酸钙形成透明圈，故培养基上还需要添加碳酸钙，C正确； D、乳酸菌发酵产生的乳酸能与碳酸钙发生反应，使导致菌落周围出现透明圈，故透明圈直径与菌落直径的比值可代表微生物溶解碳酸钙的能力大小，因此可根据 D/d 比值筛选出降解碳酸钙能力强的菌种以进行后续研究，D正确。 故选BCD。 三、非选择题（本题共五个小题，共55分） 21. 蛋白质作为细胞内生命活动的主要执行者，必须被“精准运送”到特定位置才能发挥功能。这个定向运输过程就是蛋白质分选，如图1所示。在蛋白质合成过程中，刚开始合成的一段多肽具有“引导”作用，如果是信号肽，则引导蛋白质进入内质网内加工，如图2；如果是导肽，则引导蛋白质运往叶绿体、线粒体等位置，如图3。请回答下列问题： （1）图1中细胞内的蛋白质都是在______上初步合成的，之后的分选取决于肽链N-端的信号序列。N-端是指肽链中含有游离氨基的一端，而肽链的另一端含有游离的______。 （2）结合图1分析，膜蛋白的合成、加工和分泌过程体现了细胞器之间在______上具有密切联系。丙氨酸是组成细胞膜上某种蛋白质的原料之一，某研究小组用3H标记丙氨酸为原料研究膜蛋白的分选路径，发现经脱水缩合产生的水中也出现了放射性，干扰了实验结果的检测，假如你是小组成员之一，请针对这个问题提出你的改进方案：______。 （3）图2中信号识别颗粒（SRP）与含有信号肽的蛋白质结合后，与膜上的______结合引导分泌蛋白进入内质网，经过内质网加工后的分泌蛋白还需要高尔基体参与的原因是______。 （4）图3中由细胞核基因控制的叶绿体蛋白质在细胞质的核糖体中合成后会以前体蛋白（一条肽链）的形式与叶绿体膜上受体作用再经过TOC-TIC蛋白复合体转运至叶绿体中，前体蛋白通过叶绿体双层膜的运输方式是__________。叶绿体内的SPP会将前体蛋白中的导肽切除并进一步加工为成熟蛋白。与前体蛋白相比，成熟蛋白结构的不同点是_____________________________（答出两个方面）。 【答案】（1） ①. 游离型核糖体 ②. 羧基（-COOH） （2） ①. 结构和功能 ②. 改用14C标记丙氨酸（或将3H标记在丙氨酸的R基、将3H标记在丙氨酸的与中心碳连接的氢原子） （3） ①. B受体 ②. 高尔基体会对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装 （4） ①. 主动运输 ②. 氨基酸数目减少、具有一定的空间结构 【解析】 【小问1详解】 根据图1可以看出，不论是细胞内蛋白还是膜蛋白以及分泌蛋白，最初都是在游离型核糖体上合成的，之后的蛋白质分选，取决于信号序列类型。信号序列位于肽链游离氨基的一端，另一端含有游离的羧基（-COOH）。 【小问2详解】 膜蛋白的合成、加工和分泌过程使得细胞器之间在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。若用3H标记丙氨酸的羧基，在脱水缩合形成肽键时，羧基中的3H会随着水脱去，无法追踪该蛋白合成与转运的路径，为解决这一问题，可改用14C标记丙氨酸或将3H标记在丙氨酸的R基或将3H标记在丙氨酸的与中心碳连接的氢原子。 【小问3详解】 结合图2分析，SRP与含有信号肽的分泌蛋白结合后，与内质网膜上的B受体结合，引导肽链进入内质网后进一步合成与加工，这时候形成的是不成熟的蛋白质，还需要高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工成为成熟膜蛋白，才能进一步分类和包装运输到相应部位。 【小问4详解】 图3中a为叶绿体外膜，b为叶绿体内膜，c为类囊体薄膜，TOC-TIC蛋白复合体相当于位于叶绿体膜上的载体蛋白，其转运前体蛋白至叶绿体中，需要消耗ATP，所以方式属于主动运输。结合图3信息，蛋白质加工过程中存在肽链的切割及空间结构发生改变，最终形成具有一定空间结构的叶绿体蛋白质，故SPP将前体蛋白加工成成熟蛋白的过程中直接改变了前体蛋白的氨基酸数目和空间结构。 22. 波长为400~700nm的光属于光合有效辐射（PAR），其中400~500nm为蓝光（B），600~700nm为红光（R）。远红光（700~750nm，FR）通常不能用于植物光合作用，但可作为信号调节植物的生长发育。研究者测定了某高大作物冠层中A（高）和B（低）两个位置的PAR、红光/远红光比例（R/FR）和叶片指标（厚度、叶绿素含量、线粒体暗呼吸），并分析了施氮肥对以上指标的影响，结果如下表。回答下列问题。 冠层位置 PAR R/FR 叶片厚度（μm） 叶绿素含量（μg·g-1） 线粒体暗呼吸 A B A（施氮肥） B（施氮肥） 0.90 0.20 0.70 0.02 3.40 0.29 1.75 0.01 160 100 150 — 0.15 0.20 0.28 — 1.08 1.08 1.08 — （1）植物叶片中__________可吸收红光用于光合作用，__________可吸收少量的红光和远红光作为光信号，导致B位置PAR和R/FR较A位置低；__________虽不能吸收红光，但可吸收蓝光，也可使B位置PAR降低。 （2）由表中数据可知，施氮肥__________（填“提高”或“降低”）了冠层叶片对太阳光的吸收，其可能的原因是__________。 （3）光补偿点是指光合作用中吸收的CO2与呼吸作用中释放的CO2相等时的光照强度。研究者分析了冠层A、B处的叶片（未施氮肥）在不同光照强度下的净光合作用速率（下图），发现冠层__________位置的叶片具有较高的光补偿点，由表中数据可知其主要原因是__________。 【答案】（1） ①. 叶绿素 ②. 光敏色素 ③. 类胡萝卜素 （2） ①. 提高 ②. 施氮肥促进了叶绿素合成和叶片生长，增加了叶片的光捕获能力，导致冠层整体吸光增强，透射到下层的PAR减少 （3） ①. B ②. B处光合有效辐射、红光/远红光比例远低于A处，光合作用主要利用红光和蓝紫光，远红光（700~750nm，FR）通常不能用于植物光合作用，故B处需要较强光照才能达到光补偿点 【解析】 【分析】光合色素包括叶绿素（主要是叶绿素a和b）、类胡罗卜素，叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素吸主要收蓝紫光。光敏色素是一种光受体蛋白，能够感受光刺激，调控植物的生长发育。 【小问1详解】 叶绿素（主要是叶绿素a和b）是光合作用中的主要色素，能吸收红光（600-700nm）用于光反应。光敏色素是一种光受体蛋白，能吸收红光（R, 600-700nm）和远红光（FR, 700-750nm），并通过构象变化传递光信号，调节植物生长发育。在冠层中，B位置（低处）的R/FR较低，这是因为上层叶片吸收了更多红光，导致下层红光减少、远红光相对增多，从而降低了R/FR比例。类胡萝卜素（如β-胡萝卜素、叶黄素）主要吸收蓝光（400-500nm），不吸收红光；在冠层中，上层叶片的类胡萝卜素吸收蓝光，减少了透射到下层的蓝光，导致B位置PAR降低。 【小问2详解】 由表中数据可知，施氮肥提高了冠层叶片对太阳光的吸收，其可能的原因是施氮肥促进了叶绿素合成和叶片生长，增加了叶片的光捕获能力，导致冠层整体吸光增强，透射到下层的PAR减少。 【小问3详解】 据表可知，B处光合有效辐射、红光/远红光比例远低于A处，光合作用主要利用红光和蓝紫光，远红光（700~750nm，FR）通常不能用于植物光合作用，故B处需要较强光照才能达到光补偿点。 23. 栽培番茄果实成熟后表现为红色和黄色，极少的野生番茄因能积累花青素呈现蓝色。与花青素合成、降解有关的基因为T/t和E/e，两对基因独立遗传且控制花青素合成的基因表现为完全显性。现有蓝色亲本1和非蓝色亲本2、3、4，用特定引物对亲本的基因T/t、E/e进行扩增，E的片段长度为138bp，e的片段长度为117bp，用限制酶切割基因T/t片段，T能被切割，t不能被切割，电泳结果如图1。 （1）亲本1的基因型为______。亲本1和2杂交得到的果实均为蓝色，亲本1和3杂交得到的果实均为浅蓝色，说明T/t、E/e基因中，降解花青素的基因是______。浅蓝色自交后代所结番茄成熟后的颜色及比例为______。 （2）SSR是DNA中简单的核苷酸重复序列，具有多样性，染色体上不同的基因可与特定的SSR连锁遗传，常用SSR标签进行基因定位。科研人员利用SSR标签对亲本1、3以及、中部分个体进行检测，结果如图2。 基因T/t、E/e所在的染色体分别是______，与基因T连锁的SSR是______。除图2所示基因型外，非蓝色番茄的基因型还可为______。 （3）利用亲本2的体细胞经诱变培养获得一株能合成花青素的突变株，利用突变株与亲本2杂交，后代成熟果实中蓝色与非蓝色的比例接近1：1，而突变株自交后代成熟果实中，蓝色与非蓝色的比例却接近2：1，原因可能是______。 （4）经检测上述突变基因（原种群中不存在该突变基因）与基因T位于相同的染色体上，但不确定两基因是否为等位基因，已知同源染色体上的非等位基因之间可发生互换。为探究两基因的关系，科研人员让突变株与亲本1杂交获得，单株种植收获种子，同一株植株的种子混合种植，观察统计成熟果实的颜色。 ①若两基因是等位基因，则______；②若______，则两基因是非等位基因。 【答案】（1） ①. TTee/eeTT ②. E ③. 蓝色。蓝色：浅蓝色：非蓝色=3:6:7 （2） ①. T/t位于10号染色体，E/e位于5号染色体 ②. SSR4 ③. TtEE/EETt （3）控制花青素合成的基因突变成显性基因、且純合致死 （4） ①. 一部分F1个体得到的F2果实全表现为蓝色 ，另一部分表现为蓝色：非蓝色=3：1 ②. 部分F1个体得到F2果实中，出现大量蓝色，极少数为非蓝色 【解析】 【分析】与花青素合成、降解有关的基因为T/t和E/e，两对基因独立遗传，遵循基因的自由组合定律。 【小问1详解】 根据题意信息可知，E的片段长度为138bp，e的片段长度为117bp，用限制酶切割基因T/t片段，T能被切割，t不能被切割，蓝色亲本1基因型为TTee，亲本2为ttee，亲本3为ttEE，亲本4为TtEE。极少的野生番茄因能积累花青素呈现蓝色，亲本1与亲本2杂交，F1（Ttee）全为蓝色，亲本1和3杂交得到的F1（TtEe）果实均为浅蓝色，说明降解花青素的基因是E。浅蓝色F1（TtEe）自交，E/e位点分离为EE : Ee : ee = 1 : 2 : 1。EE（显性纯合）：完全降解，非蓝色。Ee（显性杂合）：部分降解，浅蓝色。ee（隐性纯合）：不降解， 两对基因自由组合，（T_：tt）为3:1，(EE:Ee:ee)为1:2:1，蓝色。蓝色：浅蓝色：非蓝色=3:6:7。 【小问2详解】 蓝色亲本1基因型为TTee，亲本2为ttee，亲本3为ttEE，亲本4为TtEE，与亲本1比较，F2蓝色个体的基因型为TTee或Ttee，特有的基因是t，结合SSR电泳结果，t与SSR5相关，推测基因T/t位于10号染色体上，则SSR4与TT相关联。根据基因型和表型的关系可知，蓝色和浅蓝色个体均含有T基因，不含有E，E与SSR1相关联，E/e位于5号染色体上。根据题意信息可知，非蓝色可能由两种原因有无法合成花青素（tt__）或者能合成但完全降解（TTEE、TtEE ），所以除图2所示ttEE、ttEe、ttee、TTEE基因型外，非蓝色番茄的基因型还有TtEE。 【小问3详解】 突变株能合成花青素，与亲本2（ttee）杂交，后代为Tt（蓝色） : tt（非蓝色）= 1:1。突变株自交后代基因型为TT（致死） : Tt（蓝色） : tt（非蓝色）= 1:2:1，实际存活比例为蓝色 : 非蓝色 = 2:1，说明控制花青素合成的基因t突变成显性基因T、且純合致死。 【小问4详解】 突变基因与T位于相同的染色体上，但不确定两基因是否为等位基因，已知同源染色体上的非等位基因之间可发生互换。让突变株与亲本1杂交获得F1，F1单株种植收获种子，同一株植株的种子混合种植，观察统计成熟果实的颜色。若两基因是等位基因，则突变株基因型为T1T，F1的基因型为T1T或Tt，自交后代一部分F1个体得到的F2果实全表现为蓝色 ，另一部分表现为蓝色：非蓝色=3：1。若两基因是非等位基因，则突变株基因型为ttAa，F1的基因型为TtAa或Ttaa，同源染色体上的非等位基因之间可发生互换，但互换率较低，部分F1个体得到F2果实中，出现大量蓝色，极少数为非蓝色，另一部分表现为蓝色：非蓝色=3：1。 24. 磷脂酸（PA）“头部”可以“静电/氢键开关模型”的方式与结合蛋白结合，该结合蛋白的碱性氨基酸残基通过吸引磷脂双分子层上的负电荷，继而与PA“头部”的磷酸基团形成氢键，产生一个稳定的蛋白质结合位点，使得PA结合蛋白的结构域可特异性与PA结合。为捕捉植物早期应答逆境胁迫时细胞内PA的动态与瞬时变化信息，研究者用酵母蛋白Spo20p中的PA结构域（PABD）与绿色荧光蛋白（GFP）构建成植物PA荧光探针，并将其转化到拟南芥体内，图1是重组质粒的构建过程。回答下列问题： 注：bar是抗草铵膦抗性基因；KanR是卡那霉素抗性基因；LB是T-DNA的左边界，RB是T-DNA的右边界。 （1）在扩增获得PABD时，研究者采用两次PCR扩增，推测此两次扩增分别使用的1对引物是_______、______（从“L1”“L2”“R1”“R2”中选择2个引物）。 （2）在构建pSY06-GFP-PABD重组质粒时，最好选用的限制酶是______。为筛选出含重组质粒的农杆菌菌落，可采用含不同试剂的平板进行筛选，得到A、B、C三类菌落，其生长情况如表（“+”代表生长，“－”代表不生长）。根据表中结果判断，应选择的菌落是______（填表中字母），另外两类菌落质粒的导入情况分别是______。 平板类型 菌落类型 A B C 无筛选试剂 + + + 卡那霉素 + + － 草铵膦 － + － 卡那霉素+草铵膦 － + － （3）为进一步获得转基因阳性拟南芥，研究者进行如图2操作： 在培养T1种子时，需对种子表面进行______处理，同时，培养基中除了基本成分外，还需添加的重要物质有______。若T2拟南芥阳性苗：阴性苗=3：1，说明______，则可让T2阳性拟南芥继续自交，T3中阳性比例为75%的植株淘汰，其余植株则为纯合转基因拟南芥。 【答案】（1） ①. L1、R1 ②. L2、R2 （2） ①. KpnⅠ、PstⅠ ②. B ③. A菌落导入的是pSY06质粒（空白质粒），C菌落未导入质粒 （3） ①. 消毒 ②. 植物激素、草铵膦 ③. 有一个含有GFP-PABD融合基因的T-DNA转化到T1拟南芥的1条染色体上 【解析】 【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。 【小问1详解】 在 PCR 扩增中，引物需要与模板链的 3' 端互补配对，在扩增获得PABD时，研究者采用两次PCR扩增，推测此两次扩增分别使用的1对引物是L1、R1和L2、R2。 【小问2详解】 在构建pSY06-GFP-PABD重组质粒时，最好选用的限制酶是KpnⅠ、PstⅠ，才能确保融合基因片段能正向插入质粒的T-DNA上。空白质粒是有KanR，因而含空白质粒的农杆菌可以在含卡那霉素的培养基上存活，重组质粒含KanR和bar，因而含重组质粒的农杆菌可以在含卡那霉素和草铵膦的培养基上存活，没有导入质粒的农杆菌在含筛选试剂的平板上都不能存活，因此B菌落是含重组质粒的农杆菌菌落，A菌落是导入空白质粒的农杆菌菌落，C菌落是未导入质粒的农杆菌菌落。 【小问3详解】 在培养T1种子时，需对种子表面进行消毒，同时，培养基中除了基本成分外，还需添加植物激素、草铵膦，植物激素可促进植物细胞的增殖分化，草铵膦起到选择作用，可将含融合基因的拟南芥选择下来。若T2拟南芥阳性苗：隐性苗=3：1，则说明有一个含有GFP-PABD融合基因的T-DNA片段转化到T1拟南芥的1条染色体上。这些阳性植株中，有的是融合基因纯合子，有的是杂合子，分别让其自交，若发现子代全部是抗性拟南芥，则为纯合子；淘汰后代75％为阳性的拟南芥，因为它是杂合子，不适合用于实验。 25. 研究表明，基因S参与水稻盐碱胁迫的应答过程，该基因过表达可降低水稻植株对盐碱胁迫的敏感性。现利用基因S获得过表达基因SP（由强启动子驱动S基因的编码区过表达），从而培育耐盐碱水稻新品种。请回答下列问题： （1）如图1所示，可利用________技术从水稻基因组DNA中扩增目的基因S，欲使获得的基因S两端携带限制酶识别序列，需要在引物的________端添加。 （2）构建如图基因表达载体时，需用________酶切割目的基因和质粒，酶切后质粒上保留的黏性末端序列分别为5＇-________-3＇和5＇-________-3＇。潮霉素抗性基因和基因S转录时的模板链________（填“是”或“不是”）同一条链。 （3）据信息可知，过表达基因SP由________（答出2部分）组成。可使用________筛选转化成功的水稻愈伤组织细胞。 （4）已知水稻细胞中也存在基因S，由于其启动子为普通启动子而无法高效表达，导致水稻无法耐盐碱。现获得有上述抗生素抗性水稻甲～丁，为进一步鉴定甲～丁的基因型，通过PCR技术将相应启动子与基因S整体扩增出来，应选择图2中的引物组合是________。部分序列信息及可选用的酶切位点如图3所示，PCR产物利用KpnⅠ完全酶切后的电泳结果如图4所示。据图可判断甲的基因型为________。 【答案】（1） ①. PCR ②. 5' （2） ①. SacⅠ和EcoRⅠ ②. AGCT ③. AATT ④. 不是 （3） ①. 强启动子和基因S编码区 ②. 含有潮霉素的培养基 （4） ①. C和D ②. SPS 【解析】 【分析】基因工程的基本操作程序包括：目的基因的筛选与获取，基因表达载体的构建，将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 扩增目的基因S最常利用 PCR 获取和扩增。PCR扩增时，需要利用引物，引物与模板链的3'端结合，在耐高温DNA聚合酶的作用下，从引物的3'端进行延伸合成DNA子链，所以欲使获得的基因S两端携带限制酶识别序列，需要在引物的5'端添加。 【小问2详解】 目的基因两端存在Sac Ⅰ和EcoR Ⅰ限制酶切割位点，质粒中也存在Sac Ⅰ和EcoR Ⅰ限制酶切割位点且位于启动子和终止子之间，所以构建基因表达载体时，可以用Sac Ⅰ和EcoR Ⅰ酶切割目的基因和质粒。Sac I切割后形成的黏性末端序列为5′—AGCT—3'，EcoR I切割后形成的黏性末端序列为5′—AATT—3′。转录时的DNA上的模板链方向均为3'→5′，潮霉素抗性基因和基因S的启动子方向相反，说明转录的方向相反，因此潮霉素抗性基因和基因S转录时的模板链不是同一条链。 【小问3详解】 由题干中“现利用基因S获得过表达基因SP（由强启动子驱动S基因的编码区过表达）”可知，过表达基因SP由强启动子和基因S编码区组成。Ti质粒中的T-DNA中含有潮霉素抗性基因，T-DNA可以携带潮霉素抗性基因整合到水稻细胞染色体DNA上，因此可以使用含有潮霉素的培养基筛选转化成功的水稻愈伤组织细胞。 【小问4详解】 引物与模板链的3'端结合，若要通过PCR技术将相应启动子与基因S整体扩增出来，应选择的引物组合为C和D。基因S由普通启动子和基因S编码区等构成，基因SP由强启动子和基因S编码区等组成，根据图3中碱基序列，基因S部分碱基序列为5'…GCAATTGGCCTACCCACCTGACGAATCCAA…3'，基因SP部分碱基序列为5'…GCAATTGGCCTAGGTACCTGACGAATCCAA…3'。PCR扩增基因S和SP后，基因SP中含有KpnI的酶切位点，酶切后形成两条较小的条带，即图4的下面两条带；而基因S中没有KpnI的酶切位点，酶切后形成一个条带，位于最上方。因此甲、丙的基因型均为SPS，乙、丁的基因型为SPSP。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $