资料中包含下列文件，点击文件名可预览资料内容
还剩3页未读，
继续阅读
2024届河南省周口市高三下学期二模理综试题-高中生物（原卷版+解析版）
展开
这是一份2024届河南省周口市高三下学期二模理综试题-高中生物（原卷版+解析版），文件包含2024届河南省周口市高三下学期二模理综试题-高中生物原卷版docx、2024届河南省周口市高三下学期二模理综试题-高中生物解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共17页， 欢迎下载使用。
本试卷分选择题和非选择题两部分。考试时间150分钟，满分300分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息，然后在答题卡上作答，在试题卷上作答无效。交卷时只交答题卡。
相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Cl35.5 Se79 Te127.6 Pb207
一、选择题：本大题共13小题，每小题6分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 牛奶富含乳清蛋白、乳糖、钙元素等，具有较高的营养价值。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 乳清蛋白合成后以胞吐的形式排出细胞，需要消耗能量
B. 舒化奶是将牛奶中的乳糖降解为单糖，适于乳糖不耐症人群
C. 利用乳酸菌制作成的酸奶，所含物质的种类和能量都将提高
D. 补充维生素D可以提高人体对牛奶中钙元素的吸收
【答案】C
【解析】
【分析】胞吐：消耗能量，不需要转运蛋白的参与，但需要膜上的蛋白起到识别作用。
【详解】A、乳清蛋白为生物大分子，合成后以胞吐的形式排出细胞，需要消耗能量，A正确；
B、舒化奶是将牛奶中的乳糖（二糖）降解为单糖，适于乳糖不耐症人群，B正确；
C、利用乳酸菌制作成的酸奶，所含物质的种类增多（乳酸菌无氧呼吸存在中间产物），但是能量降低，物质中的一部分能量通过乳酸菌的呼吸作用释放出来以热能形式散失，C错误；
D、维生素D属于固醇的一种，能够促进肠道对钙和磷的吸收，补充维生素D可以提高人体对牛奶中钙元素的吸收，D正确。
故选C。
2. 1897年，科学家将酵母细胞破碎，所得提取物可将糖转化为乙醇和CO2，该成果推动了酶学的发展。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 酵母细胞生物膜保持了细胞和细胞器的独立性，不能相互转化
B. 用差速离心法可依次分离出提取物中的细胞核、线粒体和核糖体
C. 破碎的酵母细胞适于制备纯净的细胞膜，可以进行膜成分分析
D. 酵母细胞提取物将糖转化为乙醇的过程需要细胞器和酶的参与
【答案】B
【解析】
【分析】差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分 离不同大小颗粒的方法。如在分离细胞中的细 胞器时，将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器 和细胞中其他物质组成的匀浆，将匀浆放入离 心管中，采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。
【详解】A、酵母细胞的生物膜保持了细胞和细胞器的独立性，生物膜的组成成分和结构很相似能相互转化，A错误；
B、差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分 离不同大小颗粒的方法；用差速离心法可依次分离出提取物中的细胞核、线粒体和核糖体，B正确；
C、酵母细胞含有核膜、细胞器膜这些膜会对细胞膜造成干扰，破碎的酵母细胞不适于制备纯净的细胞膜，C错误；
D、酵母细胞提取物将糖转化为乙醇的过程需要酶的参与，但不需要细胞器参与，D错误。
故选B。
3. 接种流感疫苗是目前普遍采用的预防流感的措施。流感病毒极易突变，流感疫苗需要根据流行毒株不断更新。为研发广谱且高效的流感疫苗，科研人员尝试将不同流感毒株共有的某种抗原蛋白片段展示在T4噬菌体衣壳表面。下列叙述错误的是（ ）
A. 可用灭活或减毒的流感病毒制成流感疫苗，诱导机体产生相应抗体
B. 抗原呈递细胞能摄取和加工处理病毒抗原，并呈递给辅助性T细胞
C. 广谱型流感疫苗是利用流感病毒容易改变的抗原蛋白诱发免疫反应
D. 若使T4噬菌体表面携带抗原蛋白，需将目的基因整合到其基因组中
【答案】C
【解析】
【分析】病毒没有细胞结构，主要由内部的遗传物质和外部的蛋白质外壳组成，不能独立生存，只有寄生在活细胞里才能进行生命活动，一旦离开就会变成结晶体。特异性免疫是出生后才产生的，只针对某一特定的病原体或异物起作用，通过注射疫苗可以刺激机体产生相应的抗体和记忆细胞，获得的免疫力属于特异性免疫。
【详解】A、灭活或减毒的流感病毒可作为抗原，诱导机体发生特异性免疫，主要是体液免疫，产生相应抗体和记忆细胞，A正确；
B、吞噬细胞是一种抗原呈递细胞，能摄取和加工处理病毒抗原，然后将处理后的抗原呈递给辅助性T细胞，B正确；
C、流感病毒携带的抗原蛋白是原来在宿主细胞内已经合成加工完毕的蛋白质，不同流感病毒携带的抗原蛋白虽然具有差异性，但是都具有一定的稳定性，不会轻易改变，C错误；
D、特定的基因表达特定的蛋白质，若使T4噬菌体表面携带抗原蛋白，T4噬菌体本身没有相关的基因，需采用基因工程手段将目的基因整合到其基因组中才能达到目的，D正确。
故选C。
4. 唐朝设立的路树制度强调多层次乔灌搭配。如今，郑州城区多以悬铃木为行道树种，种植时常搭配灌木和草本，形成了多层次的种植模式。下列相关叙述正确的是（ ）
①可通过取样调查的方法了解该群落中物种的丰富度
②乔木、灌木和草本之间竞争土壤中的水分和养分等
③通过城市绿化可增加植被面积，进而增大生态足迹
④悬铃木搭配其他灌木和草本种植，在空间上形成了垂直结构
⑤悬铃木搭配其他物种，有利于提高生态系统的恢复力稳定性
⑥悬铃木年轮呈季节周期性变化，可用于了解其种群年龄结构
A. ①②④⑥B. ①③④⑥
C. ②④⑤⑥D. ①②③⑤
【答案】A
【解析】
【分析】1、年龄结构指的是各年龄组个体数量在种群中所占的比例关系，可用年龄金字塔表示。
2、物种丰富度是指群落中不同物种的总数。
3、群落中的乔木、灌木和草本等不同生长型的植物分别配置在群落的不同高度上，形成了群落的垂直结构。
【详解】①该群落中植物可用样方法调查，运动能力强的动物可选择用标记重捕法，土壤小动物可选用土壤取样器取样法，①正确；
②乔木、灌木和草本均为生产者，它们之间竞争土壤中的水分和养分等，②正确；
③通过城市绿化可增加植被面积，进而减小生态足迹，③错误；
④悬铃木搭配其他灌木和草本种植，这些植物在空间配置上存在明显的层次性，体现了群落的垂直结构，④正确；
⑤悬铃木搭配其他物种，生物种类增多，食物网复杂，有利于提高生态系统的抵抗力稳定性，⑤错误；
⑥因为悬铃木年轮呈季节周期性变化，通过观察悬铃木年轮来确定悬铃木种群的年龄组成，进而了解其种群年龄结构，⑥正确。
①②④⑥正确，A正确，BCD错误。
故选A。
5. 某作物的穗分枝正常和穗分枝减少由两对等位基因A/a、B/b共同控制，两对基因独立遗传。基因型为AaBb的个体自交，后代中穗分枝正常：穗分枝减少=15：1。现利用甲（AABB）、乙（aaBb）、丙（aabb）三种植株进行杂交实验。下列相关推测错误的是（ ）
A. 穗分枝正常的基因型有8种，aabb植株的表型为穗分枝减少
B. 甲与乙或甲与丙杂交，两组后代植株的表型均为穗分枝正常
C 乙与丙杂交，F1自交所得F2中穗分枝正常：穗分枝减少=3：5
D. 甲与乙杂交，F1自交所得F2中穗分枝正常植株中纯合子占比为12/31
【答案】D
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是，位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的，在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、基因型为AaBb的个体自交，后代中穗分枝正常：穗分枝减少=15：1，说明只有aabb个体表现为穗分枝减少，其他的都是穗分枝正常，AaBb的个体自交共3×3=9种基因型，则穗分枝正常的基因型有8种，A正确；
B、甲与乙或甲与丙杂交，后代不会出现aabb的个体，所以两组后代植株的表型均为穗分枝正常，B正确；
C、乙与丙杂交，F1基因型及比例为aaBb:aabb=1:1，F1自交所得F2中基因型及比例为aaB:aabb=3:5，穗分枝正常：穗分枝减少=3：5，C正确；
D、甲与乙杂交，F1基因型及比例为AaBB:AaBb=1:1，F1自交所得F2中aabb穗分枝减少的比例为1/2×1/16=1/32，则穗分枝正常的的比例为1-1/32=31/32，穗分枝正常的纯合子为1/2+3/16=11/32，所以穗分枝正常植株中纯合子占比为11/31，D错误。
故选D。
6. 研究人员对小鼠脾细胞进行悬浮培养过程中，发现培养液变黄，推测其原因可能是培养液pH值降低、微生物污染、未及时更换培养液等。下列相关分析不合理的是（ ）
A. pH值降低的原因可能是未添加缓冲液或CO2培养箱的气体含量比例异常
B. 微生物污染的原因可能是对培养器皿、接种用具和培养液的灭菌不彻底
C. 未及时更换培养液可能会导致代谢产物的积累和营养物质的供应不充足
D. 培养液变黄的原因还可能是悬浮培养过程中未使用胰蛋白酶处理脾细胞
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞的培养条件：（1）无菌无毒环境：无菌--对培养液和所有培养用具进行无菌处理；在细胞培养液中添加一定量的抗生素；无毒--定期更换培养液，防止细胞代谢产物积累对自身造成危害。（2）营养：成分：所需营养物质与体内基本相同，例如需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然成分。培养基类型：合成培养基（将细胞所需的营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基）。（3）温度和pH值：哺乳动物多以36.5±0.5℃为宜，多数细胞生存的适宜pH为7.2～7.4。（4）气体环境：通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养。O2是细胞代谢所必需的；CO2主要作用是维持培养液的pH。
【详解】A、未添加缓冲液或CO2培养箱的气体含量比例异常会导致pH值降低，A正确；
B、在体外培养细胞时，需要对培养液和用具进行灭菌处理，防止杂菌污染，并且定期更换培养液，补充营养物质，微生物污染的原因可能是对培养器皿、接种用具和培养液的灭菌不彻底，B正确；
C、在体外培养细胞，需要无毒环境，未及时更换培养液可能会导致代谢产物的积累和营养物质的供应不充足，C正确；
D、培养液变黄，推测其原因可能是培养液pH值降低、微生物污染、未及时更换培养液等，D错误。
故选D。
三、非选择题：共174分。
7. 光不仅是光合作用的能量来源，也是一种调控光合作用的环境信号。回答下列问题。
（1）光合作用过程中，光能先转化为储存在____与____中的化学能，之后在____（场所）中进一步转化为储存在糖类等有机物中的化学能。
（2）光照条件下，光信号可通过光敏色素等光受体调控K⁺转运蛋白，使保卫细胞膨胀，进而引起气孔开启。推测保卫细胞膨胀的机制是____。
（3）暗反应过程需要Rubisc蛋白的参与，光信号可通过光敏色素等光受体提高细胞核中____水平，进而可增加Rubisc蛋白的含量。
（4）短时间黑暗处理后，将植物再次转移到适宜的光照条件下，光合速率起初很低，过一段时间才逐渐升高，其原因可能为____（答出2点即可）。
【答案】7. ①. ATP ②. NADPH ③. 叶绿体基质
8. 光信号可通过光敏色素等光受体调控K⁺转运蛋白，抑制K+外流，使保卫细胞内渗透压升高，保卫细胞发生渗透吸水作用，使保卫细胞膨胀，进而引起气孔开启
9. 转录 10. 酶活性的增强、气孔导度的增大以及叶绿体中C5等物质增多的过程都需要一定的时间
【解析】
【分析】1、光合作用第一个阶段化学反应，必须有 光才能进行，这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在 类囊体的薄膜上进行的。光合作用第二个阶段中的化学反应，有 没有光都能进行，这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶 段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段， CO2被利用，经过一系列的反应后生成糖类。
2、光敏色素是一类蛋白质（色素-蛋白复合体），分布 在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。 在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化 的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基 因的表达，从而表现出生物学效应。
【小问1详解】
光合作用过程中，光反应阶段是光能转化为ATP和NADPH中活跃化学能，暗反应阶段是ATP和NADPH中活跃的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能。暗反应的场所是叶绿体基质。
【小问2详解】
光信号可通过光敏色素等光受体调控K⁺转运蛋白，抑制K+外流，使保卫细胞内渗透压升高，保卫细胞发生渗透吸水作用，使保卫细胞膨胀，进而引起气孔开启。
【小问3详解】
转录是以DNA为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程；转录主要发生在细胞核。暗反应过程需要Rubisc蛋白的参与，光信号可通过光敏色素等光受体提高细胞核中转录水平，进而可增加Rubisc蛋白的含量。
【小问4详解】
由于酶活性的增强、气孔导度的增大以及叶绿体中C5等物质增多的过程都需要一定的时间，故短时间黑暗处理后，将植物再次转移到适宜的光照条件下，光合速率起初很低，过一段时间才逐渐升高。
8. 人在惊慌、恐惧时表现出打寒颤、出冷汗、心率加速、呼吸加快、警觉性提高等应激反应。回答下列问题。
（1）应激反应时，机体____（填“交感神经”或“副交感神经”）活动占据优势，促进肾上腺髓质分泌的____增多。该激素通过体液运输与靶细胞上受体____，发挥其作用。
（2）上述应激反应中打寒颤使产热____。皮肤散热有多种方式，汗腺产生汗液进行散热的方式为____散热。
（3）小鼠在应激反应时会出现抓挠鼠笼、咬尾等行为。为验证恐惧噪音环境中的小鼠会出现应激反应，请以若干只小鼠为实验材料，从观察小鼠行为和检测激素水平进行实验设计，写出实验思路及预期结果____。
【答案】8. ①. 交感神经 ②. 肾上腺素 ③. 特异性结合
9. ①. 增加 ②. 蒸发
10. 实验思路为：将若干只健康小鼠随机分成甲、乙两组。并测定每只小鼠体内的肾上腺素素含量、观察小鼠行为，然后将甲组放在正常环境中，乙组放在恐惧噪音环境中，其他条件适宜，培养一段时间后，分别测定甲乙两组小鼠肾上腺素含量、观察小鼠行为；
预期结果：甲组前后肾上腺素含量无显著变化，且小鼠没有抓挠鼠笼、咬尾等行为，乙组实验后肾上腺素含量显著高于实验前，且小鼠存在抓挠鼠笼、咬尾等行为，表明恐惧噪音环境中的小鼠会出现应激反应。
【解析】
【分析】激素种类多，量极微，即不组成细胞结构，又不提供能量，也不起催化作用，而是随体液到达靶细胞，使靶细胞原有的生理活动发生变化。激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了，因此，体内需要源源不断产生激素，以维持激素含量的动态平衡。
【小问1详解】
肾上腺髓质受交感神经支配，肾上腺髓质分泌肾上腺素，提高机体的应激能力；应激反应时，机体交感神经活动占据优势，促进肾上腺髓质分泌的肾上腺素增多，该激素通过体液运输与靶细胞上受体特异性结合，发挥其作用。
【小问2详解】
打寒颤使产热增多。皮肤散热主要通过辐射（如以红外线等形式将热量传到外 界）、传导（机体热量直接传给同它接触的物体）、对流 （通过气体来交换热量）以及蒸发（如汗液的蒸发）的方式 进行；汗腺产生汗液进行散热的方式为蒸发散热。
【小问3详解】
分析题意：实验目的为验证恐惧噪音环境中的小鼠会出现应激反应，实验自变量为恐惧噪音环境有无，因变量可用肾上腺素含量变化为检测指标或小鼠抓挠鼠笼、咬尾等行为为观察指标。实验应该遵循对照原则、单一变量原则和控制无关变量原则。实验思路为：将若干只健康小鼠随机分成甲、乙两组。并测定每只小鼠体内的肾上腺素含量、观察小鼠行为，然后将甲组放在正常环境中，乙组放在恐惧噪音环境中，其他条件适宜，培养一段时间后，分别测定甲乙两组小鼠肾上腺素含量、观察小鼠行为；预期结果：甲组前后肾上腺素含量无显著变化，且小鼠没有抓挠鼠笼、咬尾等行为，乙组实验后肾上腺素含量显著高于实验前，且小鼠存在抓挠鼠笼、咬尾等行为，表明恐惧噪音环境中的小鼠会出现应激反应。
9. 褐飞虱是亚洲水稻生产中极具破坏力的害虫之一，其取食过程示意图如下。回答下列问题。
（1）农药的频繁使用会对耐药的褐飞虱进行选择。为保护环境并有效地控制虫害，可使用____（化学物质）扰乱雌雄交配。除此之外，信息传递在农业生产上还可以用于____，例如养鸡场通过延长光照时间提高产蛋率。
（2）褐飞虱种群的爆发和流行有利于水稻形成新的抗性机制，褐飞虱种群的基因频率也会因水稻抗性的形成发生相应改变。这种现象属于____。
（3）褐飞虱的口针在唾液的帮助下更易穿刺水稻细胞壁。推测其唾液中含有____。
（4）研究发现某抗虫水稻在褐飞虱取食时，水稻体内胼胝质合成增加并沉积到筛板上封堵胞间连丝，形成栓塞。推测其抗虫机制为____。
【答案】（1） ①. 性引诱剂 ②. 提高农畜产品的产量
（2）生物进化 （3）纤维素酶和果胶酶
（4）胼胝质的合成有利于抵御褐飞虱吸食筛管中的汁液，褐飞虱取食水稻汁液时利于胼胝质含量上升，筛管运输受阻，从而达到对抗褐飞虱，减少其对筛管中汁液的吸食。
【解析】
【分析】1、基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例，如果在种群足够大，没有基因突变，生存空间和食物都无限的条件下，即没有生存压力，种群内个体之间的交配又是随机的情况下，种群中的基因频率是不变的。但这种条件在自然状态下是不存在的，即使在实验条件下也很难做到。实际情况是由于存在基因突变、基因重组和自然选择等因素，种群的基因频率总是在不断变化的。这种基因频率变化的方向是由自然选择决定的。所以生物的进化实质上就是种群基因频率发生变化的过程。
2、信息传递在农业生产中的应用：
（1）提高农产品或畜产品的产量。
（2）对有害动物进行控制。目前控制生物危害的技术大致有化学防治，生物防治，机械防治等。
【小问1详解】
释放适量的性引诱剂能干扰害虫的雌雄交配，是防治害虫的有效措施；信息传递在农业生产中的应用除了可以对有害动物进行控制，还可以提高农产品和畜产品的产量。
【小问2详解】
褐飞虱种群的基因频率也会因水稻抗性的形成发生相应改变，生物进化的实质就是基因频率发生变化的过程。
【小问3详解】
细胞壁的组成成分为纤维素和果胶，褐飞虱的口针在唾液的帮助下更易穿刺水稻细胞壁，推测可能含有纤维素酶和果胶酶。
【小问4详解】
胼胝质的合成有利于抵御褐飞虱吸食筛管中的汁液，调节胼胝质合成酶与胼胝质水解酶的表达，是对抗褐飞虱的有效策略，褐飞虱取食水稻汁液时促进胼胝质合成酶合成增多、抑制胼胝质水解酶合成减少，均有利于胼胝质含量上升，筛管运输受阻，从而达到对抗褐飞虱，减少其对筛管中汁液的吸食。
10. 某作物的矮秆和高秆由一对等位基因A/a控制，感病和抗病由另一对等位基因B/b控制，两对等位基因独立遗传。将矮秆感病植株和高秆抗病植株杂交，F1均为矮秆感病，F1自交得F2。为选育既抗倒伏又抗病的优良品种，科研人员利用分子标记辅助选择技术开展研究，对部分样本进行检测并得到如下电泳图。
回答下列问题。
（1）基因突变可产生等位基因，使用同种限制酶切割基因A和a（或B和b）后进行电泳鉴定，结果如图1，所得条带并不相同，其原因是____。
（2）提取F2中样本1、2、3三个单株的DNA，同时扩增A/a和B/b两对等位基因的DNA片段，用限制酶酶切后进行电泳鉴定，结果如图2。F2中样本1、2、3的基因型分别是____、____和____。其中样本____最符合科研人员的育种要求。
（3）样本1单株自交的后代中，具有优良性状的植株占比为____。
（4）与传统育种相比，上述分子标记辅助选择技术能节省育种时间的原因是____。
【答案】（1）所含限制酶切位点数目不同
（2） ①. AaBb ②. AAbb ③. Aabb ④. 2
（3）3/16 （4）分子标记辅助选择技术不受环境条件的影响，选择精确度高，可以根据分子标记直接淘汰掉不符合要求的植株
【解析】
【分析】1、题意：矮秆和高秆由一对等位基因A/a控制，感病和抗病由另一对等位基因B/b控制，两对等位基因独立遗传，则两对等位基因遵循自由组合定律。
2、分析题图：图1中基因A为400bp，基因B为500bp，基因a为两个200bp左右的片段，基因b为300bp+200bp的片段，分析图2并结合图1可知，样本1基因型为AaBb，样本2基因型为AAbb，样本3基因型为Aabb。
【小问1详解】
由图1可知，基因a的两个片段之和与基因A的1个片段相等，基因b的两个片段之和与基因B的1个片段相等，可见A与a或B与b的限制酶切位点数目不同。
【小问2详解】
题干信息：矮秆感病植株和高秆抗病植株杂交，F1均为矮秆感病，F1自交得F2，可见矮秆（A）对高秆（a）为显性，感病（B）对抗病（b）为显性，既抗倒伏又抗病的基因型为A_bb。分析题图：图1中基因A为400bp，基因B为500bp，基因a为两个200bp左右的片段，基因b为300bp+200bp的片段，分析图2并结合图1可知，样本1基因型为AaBb，样本2基因型为AAbb，样本3基因型为Aabb。可见样本2（AAbb）为抗倒伏抗病植株最符合科研人员的育种要求。
【小问3详解】
题干信息：矮秆和高秆由一对等位基因A/a控制，感病和抗病由另一对等位基因B/b控制，两对等位基因独立遗传，则两对等位基因遵循自由组合定律；由小问2可知，样本1基因型为AaBb，其自交后代表型及比例为A_B_（矮秆感病）：A_bb（矮秆抗病）：aaB_（高秆感病）：aabb（高秆抗病）=9：3：3：1，具有优良性状的植株（矮秆抗病）占比为3/16。
【小问4详解】
DNA分子标记辅助育种技术是通过利用与目标性状紧密连锁的DNA分子标记对目标性状进行间接选择的现代育种技术；与传统育种相比，分子标记辅助选择技术不受环境条件的影响，选择精确度高，可以根据分子标记直接淘汰掉不符合要求的植株，这样节省育种时间。
11. 血管为肿瘤的增殖和转移提供了有利条件。M蛋白是人体内抑制血管生长的因子，可作为肿瘤治疗的潜在药物。将控制M蛋白合成的基因m导入酵母细胞中进行表达，可获得大量M蛋白。下图为酵母表达载体（质粒K）的示意图（SacI、EcRI、NtI、SalI为限制酶切割位点，切割产生的黏性末端均不相同）。
回答下列问题。
（1）5'—AOX位于基因的上游，紧邻转录起始位点，该结构最可能是____。
（2）已知基因m中无上述任一限制酶切割位点。为提高连接效率并保证基因m和载体正确连接，对基因m进行PCR扩增时，需在基因m的上游引物和下游引物中分别引入____限制酶切割位点。
（3）将PCR扩增获得的基因m与酶切后的质粒K进行连接，构建基因m的表达载体。随后，将酶切后的质粒K（a组）与构建的表达载体（b组）分别转入大肠杆菌，并在含有氨苄青霉素的培养基上培养。已知未环化的质粒会被大肠杆菌核酸酶水解，若a组与b组培养基中均有菌落产生，a组出现菌落的原因可能是杂菌污染或____（答出1点即可）。由此推测，b组培养基上的菌落____（填“一定”或“不一定”）含有基因m。
（4）将构建成功的基因m表达载体导入组氨酸合成缺失的酵母突变体中，在____的培养基上培养，以筛选出含有表达载体的酵母细胞。
（5）可运用____技术在分子水平上检测M蛋白是否成功表达。若观察到M蛋白对血管内皮细胞增殖有抑制作用，说明获得的M蛋白____。
【答案】（1）启动子 （2）EcRI、NtI
（3） ①. 质粒K未被成功酶切；质粒K仍保持环化 ②. 不一定 （4）不含组氨酸
（5） ①. 抗原—抗体杂交 ②. 具有生物活性
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是Ca2+处理法（感受态细胞法）。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因；②检测目的基因是否转录出了mRNA；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
5'—AOX位于基因的上游，紧邻转录起始位点，该结构最可能是启动子，是RNA聚合酶识别并结合的位点，开始转录。
【小问2详解】
从题图中的质粒上分布的限制酶切割位点可知，不适合用SalI进行切割，会破坏组氨酸合成基因，也不能用SacI进行切割，会破坏标记基因，为了使目的基因能正常连接与表达，可用EcRI、NtI限制酶进行切割，为提高连接效率并保证基因m和载体的正确连接，对基因m进行PCR扩增时，需在基因m的上游引物和下游引物中分别引入EcRI、NtI限制酶切割位点，且根据启动子的转录方向，两种限制酶的顺序不能反。
【小问3详解】
已知未环化的质粒会被大肠杆菌核酸酶水解，若a组与b组培养基中均有菌落产生，a组出现菌落的原因可能是杂菌污染或质粒K未被成功酶切或质粒K仍保持环化。由此推测，b组培养基上的菌落不一定有基因m。
【小问4详解】
重组质粒上含有组氨酸合成基因，将构建成功的基因m表达载体导入组氨酸合成缺失的酵母突变体中，在不含组氨酸的培养基上培养，以筛选出含有表达载体的酵母细胞。
【小问5详解】
可运用抗原—抗体杂交技术在分子水平上检测M蛋白是否成功表达。若观察到M蛋白对血管内皮细胞增殖有抑制作用，说明获得的M蛋白具有生物活性。
本试卷分选择题和非选择题两部分。考试时间150分钟，满分300分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息，然后在答题卡上作答，在试题卷上作答无效。交卷时只交答题卡。
相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Cl35.5 Se79 Te127.6 Pb207
一、选择题：本大题共13小题，每小题6分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 牛奶富含乳清蛋白、乳糖、钙元素等，具有较高的营养价值。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 乳清蛋白合成后以胞吐的形式排出细胞，需要消耗能量
B. 舒化奶是将牛奶中的乳糖降解为单糖，适于乳糖不耐症人群
C. 利用乳酸菌制作成的酸奶，所含物质的种类和能量都将提高
D. 补充维生素D可以提高人体对牛奶中钙元素的吸收
【答案】C
【解析】
【分析】胞吐：消耗能量，不需要转运蛋白的参与，但需要膜上的蛋白起到识别作用。
【详解】A、乳清蛋白为生物大分子，合成后以胞吐的形式排出细胞，需要消耗能量，A正确；
B、舒化奶是将牛奶中的乳糖（二糖）降解为单糖，适于乳糖不耐症人群，B正确；
C、利用乳酸菌制作成的酸奶，所含物质的种类增多（乳酸菌无氧呼吸存在中间产物），但是能量降低，物质中的一部分能量通过乳酸菌的呼吸作用释放出来以热能形式散失，C错误；
D、维生素D属于固醇的一种，能够促进肠道对钙和磷的吸收，补充维生素D可以提高人体对牛奶中钙元素的吸收，D正确。
故选C。
2. 1897年，科学家将酵母细胞破碎，所得提取物可将糖转化为乙醇和CO2，该成果推动了酶学的发展。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 酵母细胞生物膜保持了细胞和细胞器的独立性，不能相互转化
B. 用差速离心法可依次分离出提取物中的细胞核、线粒体和核糖体
C. 破碎的酵母细胞适于制备纯净的细胞膜，可以进行膜成分分析
D. 酵母细胞提取物将糖转化为乙醇的过程需要细胞器和酶的参与
【答案】B
【解析】
【分析】差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分 离不同大小颗粒的方法。如在分离细胞中的细 胞器时，将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器 和细胞中其他物质组成的匀浆，将匀浆放入离 心管中，采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。
【详解】A、酵母细胞的生物膜保持了细胞和细胞器的独立性，生物膜的组成成分和结构很相似能相互转化，A错误；
B、差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分 离不同大小颗粒的方法；用差速离心法可依次分离出提取物中的细胞核、线粒体和核糖体，B正确；
C、酵母细胞含有核膜、细胞器膜这些膜会对细胞膜造成干扰，破碎的酵母细胞不适于制备纯净的细胞膜，C错误；
D、酵母细胞提取物将糖转化为乙醇的过程需要酶的参与，但不需要细胞器参与，D错误。
故选B。
3. 接种流感疫苗是目前普遍采用的预防流感的措施。流感病毒极易突变，流感疫苗需要根据流行毒株不断更新。为研发广谱且高效的流感疫苗，科研人员尝试将不同流感毒株共有的某种抗原蛋白片段展示在T4噬菌体衣壳表面。下列叙述错误的是（ ）
A. 可用灭活或减毒的流感病毒制成流感疫苗，诱导机体产生相应抗体
B. 抗原呈递细胞能摄取和加工处理病毒抗原，并呈递给辅助性T细胞
C. 广谱型流感疫苗是利用流感病毒容易改变的抗原蛋白诱发免疫反应
D. 若使T4噬菌体表面携带抗原蛋白，需将目的基因整合到其基因组中
【答案】C
【解析】
【分析】病毒没有细胞结构，主要由内部的遗传物质和外部的蛋白质外壳组成，不能独立生存，只有寄生在活细胞里才能进行生命活动，一旦离开就会变成结晶体。特异性免疫是出生后才产生的，只针对某一特定的病原体或异物起作用，通过注射疫苗可以刺激机体产生相应的抗体和记忆细胞，获得的免疫力属于特异性免疫。
【详解】A、灭活或减毒的流感病毒可作为抗原，诱导机体发生特异性免疫，主要是体液免疫，产生相应抗体和记忆细胞，A正确；
B、吞噬细胞是一种抗原呈递细胞，能摄取和加工处理病毒抗原，然后将处理后的抗原呈递给辅助性T细胞，B正确；
C、流感病毒携带的抗原蛋白是原来在宿主细胞内已经合成加工完毕的蛋白质，不同流感病毒携带的抗原蛋白虽然具有差异性，但是都具有一定的稳定性，不会轻易改变，C错误；
D、特定的基因表达特定的蛋白质，若使T4噬菌体表面携带抗原蛋白，T4噬菌体本身没有相关的基因，需采用基因工程手段将目的基因整合到其基因组中才能达到目的，D正确。
故选C。
4. 唐朝设立的路树制度强调多层次乔灌搭配。如今，郑州城区多以悬铃木为行道树种，种植时常搭配灌木和草本，形成了多层次的种植模式。下列相关叙述正确的是（ ）
①可通过取样调查的方法了解该群落中物种的丰富度
②乔木、灌木和草本之间竞争土壤中的水分和养分等
③通过城市绿化可增加植被面积，进而增大生态足迹
④悬铃木搭配其他灌木和草本种植，在空间上形成了垂直结构
⑤悬铃木搭配其他物种，有利于提高生态系统的恢复力稳定性
⑥悬铃木年轮呈季节周期性变化，可用于了解其种群年龄结构
A. ①②④⑥B. ①③④⑥
C. ②④⑤⑥D. ①②③⑤
【答案】A
【解析】
【分析】1、年龄结构指的是各年龄组个体数量在种群中所占的比例关系，可用年龄金字塔表示。
2、物种丰富度是指群落中不同物种的总数。
3、群落中的乔木、灌木和草本等不同生长型的植物分别配置在群落的不同高度上，形成了群落的垂直结构。
【详解】①该群落中植物可用样方法调查，运动能力强的动物可选择用标记重捕法，土壤小动物可选用土壤取样器取样法，①正确；
②乔木、灌木和草本均为生产者，它们之间竞争土壤中的水分和养分等，②正确；
③通过城市绿化可增加植被面积，进而减小生态足迹，③错误；
④悬铃木搭配其他灌木和草本种植，这些植物在空间配置上存在明显的层次性，体现了群落的垂直结构，④正确；
⑤悬铃木搭配其他物种，生物种类增多，食物网复杂，有利于提高生态系统的抵抗力稳定性，⑤错误；
⑥因为悬铃木年轮呈季节周期性变化，通过观察悬铃木年轮来确定悬铃木种群的年龄组成，进而了解其种群年龄结构，⑥正确。
①②④⑥正确，A正确，BCD错误。
故选A。
5. 某作物的穗分枝正常和穗分枝减少由两对等位基因A/a、B/b共同控制，两对基因独立遗传。基因型为AaBb的个体自交，后代中穗分枝正常：穗分枝减少=15：1。现利用甲（AABB）、乙（aaBb）、丙（aabb）三种植株进行杂交实验。下列相关推测错误的是（ ）
A. 穗分枝正常的基因型有8种，aabb植株的表型为穗分枝减少
B. 甲与乙或甲与丙杂交，两组后代植株的表型均为穗分枝正常
C 乙与丙杂交，F1自交所得F2中穗分枝正常：穗分枝减少=3：5
D. 甲与乙杂交，F1自交所得F2中穗分枝正常植株中纯合子占比为12/31
【答案】D
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是，位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的，在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、基因型为AaBb的个体自交，后代中穗分枝正常：穗分枝减少=15：1，说明只有aabb个体表现为穗分枝减少，其他的都是穗分枝正常，AaBb的个体自交共3×3=9种基因型，则穗分枝正常的基因型有8种，A正确；
B、甲与乙或甲与丙杂交，后代不会出现aabb的个体，所以两组后代植株的表型均为穗分枝正常，B正确；
C、乙与丙杂交，F1基因型及比例为aaBb:aabb=1:1，F1自交所得F2中基因型及比例为aaB:aabb=3:5，穗分枝正常：穗分枝减少=3：5，C正确；
D、甲与乙杂交，F1基因型及比例为AaBB:AaBb=1:1，F1自交所得F2中aabb穗分枝减少的比例为1/2×1/16=1/32，则穗分枝正常的的比例为1-1/32=31/32，穗分枝正常的纯合子为1/2+3/16=11/32，所以穗分枝正常植株中纯合子占比为11/31，D错误。
故选D。
6. 研究人员对小鼠脾细胞进行悬浮培养过程中，发现培养液变黄，推测其原因可能是培养液pH值降低、微生物污染、未及时更换培养液等。下列相关分析不合理的是（ ）
A. pH值降低的原因可能是未添加缓冲液或CO2培养箱的气体含量比例异常
B. 微生物污染的原因可能是对培养器皿、接种用具和培养液的灭菌不彻底
C. 未及时更换培养液可能会导致代谢产物的积累和营养物质的供应不充足
D. 培养液变黄的原因还可能是悬浮培养过程中未使用胰蛋白酶处理脾细胞
【答案】D
【解析】
【分析】动物细胞的培养条件：（1）无菌无毒环境：无菌--对培养液和所有培养用具进行无菌处理；在细胞培养液中添加一定量的抗生素；无毒--定期更换培养液，防止细胞代谢产物积累对自身造成危害。（2）营养：成分：所需营养物质与体内基本相同，例如需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然成分。培养基类型：合成培养基（将细胞所需的营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基）。（3）温度和pH值：哺乳动物多以36.5±0.5℃为宜，多数细胞生存的适宜pH为7.2～7.4。（4）气体环境：通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养。O2是细胞代谢所必需的；CO2主要作用是维持培养液的pH。
【详解】A、未添加缓冲液或CO2培养箱的气体含量比例异常会导致pH值降低，A正确；
B、在体外培养细胞时，需要对培养液和用具进行灭菌处理，防止杂菌污染，并且定期更换培养液，补充营养物质，微生物污染的原因可能是对培养器皿、接种用具和培养液的灭菌不彻底，B正确；
C、在体外培养细胞，需要无毒环境，未及时更换培养液可能会导致代谢产物的积累和营养物质的供应不充足，C正确；
D、培养液变黄，推测其原因可能是培养液pH值降低、微生物污染、未及时更换培养液等，D错误。
故选D。
三、非选择题：共174分。
7. 光不仅是光合作用的能量来源，也是一种调控光合作用的环境信号。回答下列问题。
（1）光合作用过程中，光能先转化为储存在____与____中的化学能，之后在____（场所）中进一步转化为储存在糖类等有机物中的化学能。
（2）光照条件下，光信号可通过光敏色素等光受体调控K⁺转运蛋白，使保卫细胞膨胀，进而引起气孔开启。推测保卫细胞膨胀的机制是____。
（3）暗反应过程需要Rubisc蛋白的参与，光信号可通过光敏色素等光受体提高细胞核中____水平，进而可增加Rubisc蛋白的含量。
（4）短时间黑暗处理后，将植物再次转移到适宜的光照条件下，光合速率起初很低，过一段时间才逐渐升高，其原因可能为____（答出2点即可）。
【答案】7. ①. ATP ②. NADPH ③. 叶绿体基质
8. 光信号可通过光敏色素等光受体调控K⁺转运蛋白，抑制K+外流，使保卫细胞内渗透压升高，保卫细胞发生渗透吸水作用，使保卫细胞膨胀，进而引起气孔开启
9. 转录 10. 酶活性的增强、气孔导度的增大以及叶绿体中C5等物质增多的过程都需要一定的时间
【解析】
【分析】1、光合作用第一个阶段化学反应，必须有 光才能进行，这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在 类囊体的薄膜上进行的。光合作用第二个阶段中的化学反应，有 没有光都能进行，这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶 段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段， CO2被利用，经过一系列的反应后生成糖类。
2、光敏色素是一类蛋白质（色素-蛋白复合体），分布 在植物的各个部位，其中在分生组织的细胞内比较丰富。 在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化 的信息会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基 因的表达，从而表现出生物学效应。
【小问1详解】
光合作用过程中，光反应阶段是光能转化为ATP和NADPH中活跃化学能，暗反应阶段是ATP和NADPH中活跃的化学能转化为糖类等有机物中稳定的化学能。暗反应的场所是叶绿体基质。
【小问2详解】
光信号可通过光敏色素等光受体调控K⁺转运蛋白，抑制K+外流，使保卫细胞内渗透压升高，保卫细胞发生渗透吸水作用，使保卫细胞膨胀，进而引起气孔开启。
【小问3详解】
转录是以DNA为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程；转录主要发生在细胞核。暗反应过程需要Rubisc蛋白的参与，光信号可通过光敏色素等光受体提高细胞核中转录水平，进而可增加Rubisc蛋白的含量。
【小问4详解】
由于酶活性的增强、气孔导度的增大以及叶绿体中C5等物质增多的过程都需要一定的时间，故短时间黑暗处理后，将植物再次转移到适宜的光照条件下，光合速率起初很低，过一段时间才逐渐升高。
8. 人在惊慌、恐惧时表现出打寒颤、出冷汗、心率加速、呼吸加快、警觉性提高等应激反应。回答下列问题。
（1）应激反应时，机体____（填“交感神经”或“副交感神经”）活动占据优势，促进肾上腺髓质分泌的____增多。该激素通过体液运输与靶细胞上受体____，发挥其作用。
（2）上述应激反应中打寒颤使产热____。皮肤散热有多种方式，汗腺产生汗液进行散热的方式为____散热。
（3）小鼠在应激反应时会出现抓挠鼠笼、咬尾等行为。为验证恐惧噪音环境中的小鼠会出现应激反应，请以若干只小鼠为实验材料，从观察小鼠行为和检测激素水平进行实验设计，写出实验思路及预期结果____。
【答案】8. ①. 交感神经 ②. 肾上腺素 ③. 特异性结合
9. ①. 增加 ②. 蒸发
10. 实验思路为：将若干只健康小鼠随机分成甲、乙两组。并测定每只小鼠体内的肾上腺素素含量、观察小鼠行为，然后将甲组放在正常环境中，乙组放在恐惧噪音环境中，其他条件适宜，培养一段时间后，分别测定甲乙两组小鼠肾上腺素含量、观察小鼠行为；
预期结果：甲组前后肾上腺素含量无显著变化，且小鼠没有抓挠鼠笼、咬尾等行为，乙组实验后肾上腺素含量显著高于实验前，且小鼠存在抓挠鼠笼、咬尾等行为，表明恐惧噪音环境中的小鼠会出现应激反应。
【解析】
【分析】激素种类多，量极微，即不组成细胞结构，又不提供能量，也不起催化作用，而是随体液到达靶细胞，使靶细胞原有的生理活动发生变化。激素一经靶细胞接受并起作用后就失活了，因此，体内需要源源不断产生激素，以维持激素含量的动态平衡。
【小问1详解】
肾上腺髓质受交感神经支配，肾上腺髓质分泌肾上腺素，提高机体的应激能力；应激反应时，机体交感神经活动占据优势，促进肾上腺髓质分泌的肾上腺素增多，该激素通过体液运输与靶细胞上受体特异性结合，发挥其作用。
【小问2详解】
打寒颤使产热增多。皮肤散热主要通过辐射（如以红外线等形式将热量传到外 界）、传导（机体热量直接传给同它接触的物体）、对流 （通过气体来交换热量）以及蒸发（如汗液的蒸发）的方式 进行；汗腺产生汗液进行散热的方式为蒸发散热。
【小问3详解】
分析题意：实验目的为验证恐惧噪音环境中的小鼠会出现应激反应，实验自变量为恐惧噪音环境有无，因变量可用肾上腺素含量变化为检测指标或小鼠抓挠鼠笼、咬尾等行为为观察指标。实验应该遵循对照原则、单一变量原则和控制无关变量原则。实验思路为：将若干只健康小鼠随机分成甲、乙两组。并测定每只小鼠体内的肾上腺素含量、观察小鼠行为，然后将甲组放在正常环境中，乙组放在恐惧噪音环境中，其他条件适宜，培养一段时间后，分别测定甲乙两组小鼠肾上腺素含量、观察小鼠行为；预期结果：甲组前后肾上腺素含量无显著变化，且小鼠没有抓挠鼠笼、咬尾等行为，乙组实验后肾上腺素含量显著高于实验前，且小鼠存在抓挠鼠笼、咬尾等行为，表明恐惧噪音环境中的小鼠会出现应激反应。
9. 褐飞虱是亚洲水稻生产中极具破坏力的害虫之一，其取食过程示意图如下。回答下列问题。
（1）农药的频繁使用会对耐药的褐飞虱进行选择。为保护环境并有效地控制虫害，可使用____（化学物质）扰乱雌雄交配。除此之外，信息传递在农业生产上还可以用于____，例如养鸡场通过延长光照时间提高产蛋率。
（2）褐飞虱种群的爆发和流行有利于水稻形成新的抗性机制，褐飞虱种群的基因频率也会因水稻抗性的形成发生相应改变。这种现象属于____。
（3）褐飞虱的口针在唾液的帮助下更易穿刺水稻细胞壁。推测其唾液中含有____。
（4）研究发现某抗虫水稻在褐飞虱取食时，水稻体内胼胝质合成增加并沉积到筛板上封堵胞间连丝，形成栓塞。推测其抗虫机制为____。
【答案】（1） ①. 性引诱剂 ②. 提高农畜产品的产量
（2）生物进化 （3）纤维素酶和果胶酶
（4）胼胝质的合成有利于抵御褐飞虱吸食筛管中的汁液，褐飞虱取食水稻汁液时利于胼胝质含量上升，筛管运输受阻，从而达到对抗褐飞虱，减少其对筛管中汁液的吸食。
【解析】
【分析】1、基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例，如果在种群足够大，没有基因突变，生存空间和食物都无限的条件下，即没有生存压力，种群内个体之间的交配又是随机的情况下，种群中的基因频率是不变的。但这种条件在自然状态下是不存在的，即使在实验条件下也很难做到。实际情况是由于存在基因突变、基因重组和自然选择等因素，种群的基因频率总是在不断变化的。这种基因频率变化的方向是由自然选择决定的。所以生物的进化实质上就是种群基因频率发生变化的过程。
2、信息传递在农业生产中的应用：
（1）提高农产品或畜产品的产量。
（2）对有害动物进行控制。目前控制生物危害的技术大致有化学防治，生物防治，机械防治等。
【小问1详解】
释放适量的性引诱剂能干扰害虫的雌雄交配，是防治害虫的有效措施；信息传递在农业生产中的应用除了可以对有害动物进行控制，还可以提高农产品和畜产品的产量。
【小问2详解】
褐飞虱种群的基因频率也会因水稻抗性的形成发生相应改变，生物进化的实质就是基因频率发生变化的过程。
【小问3详解】
细胞壁的组成成分为纤维素和果胶，褐飞虱的口针在唾液的帮助下更易穿刺水稻细胞壁，推测可能含有纤维素酶和果胶酶。
【小问4详解】
胼胝质的合成有利于抵御褐飞虱吸食筛管中的汁液，调节胼胝质合成酶与胼胝质水解酶的表达，是对抗褐飞虱的有效策略，褐飞虱取食水稻汁液时促进胼胝质合成酶合成增多、抑制胼胝质水解酶合成减少，均有利于胼胝质含量上升，筛管运输受阻，从而达到对抗褐飞虱，减少其对筛管中汁液的吸食。
10. 某作物的矮秆和高秆由一对等位基因A/a控制，感病和抗病由另一对等位基因B/b控制，两对等位基因独立遗传。将矮秆感病植株和高秆抗病植株杂交，F1均为矮秆感病，F1自交得F2。为选育既抗倒伏又抗病的优良品种，科研人员利用分子标记辅助选择技术开展研究，对部分样本进行检测并得到如下电泳图。
回答下列问题。
（1）基因突变可产生等位基因，使用同种限制酶切割基因A和a（或B和b）后进行电泳鉴定，结果如图1，所得条带并不相同，其原因是____。
（2）提取F2中样本1、2、3三个单株的DNA，同时扩增A/a和B/b两对等位基因的DNA片段，用限制酶酶切后进行电泳鉴定，结果如图2。F2中样本1、2、3的基因型分别是____、____和____。其中样本____最符合科研人员的育种要求。
（3）样本1单株自交的后代中，具有优良性状的植株占比为____。
（4）与传统育种相比，上述分子标记辅助选择技术能节省育种时间的原因是____。
【答案】（1）所含限制酶切位点数目不同
（2） ①. AaBb ②. AAbb ③. Aabb ④. 2
（3）3/16 （4）分子标记辅助选择技术不受环境条件的影响，选择精确度高，可以根据分子标记直接淘汰掉不符合要求的植株
【解析】
【分析】1、题意：矮秆和高秆由一对等位基因A/a控制，感病和抗病由另一对等位基因B/b控制，两对等位基因独立遗传，则两对等位基因遵循自由组合定律。
2、分析题图：图1中基因A为400bp，基因B为500bp，基因a为两个200bp左右的片段，基因b为300bp+200bp的片段，分析图2并结合图1可知，样本1基因型为AaBb，样本2基因型为AAbb，样本3基因型为Aabb。
【小问1详解】
由图1可知，基因a的两个片段之和与基因A的1个片段相等，基因b的两个片段之和与基因B的1个片段相等，可见A与a或B与b的限制酶切位点数目不同。
【小问2详解】
题干信息：矮秆感病植株和高秆抗病植株杂交，F1均为矮秆感病，F1自交得F2，可见矮秆（A）对高秆（a）为显性，感病（B）对抗病（b）为显性，既抗倒伏又抗病的基因型为A_bb。分析题图：图1中基因A为400bp，基因B为500bp，基因a为两个200bp左右的片段，基因b为300bp+200bp的片段，分析图2并结合图1可知，样本1基因型为AaBb，样本2基因型为AAbb，样本3基因型为Aabb。可见样本2（AAbb）为抗倒伏抗病植株最符合科研人员的育种要求。
【小问3详解】
题干信息：矮秆和高秆由一对等位基因A/a控制，感病和抗病由另一对等位基因B/b控制，两对等位基因独立遗传，则两对等位基因遵循自由组合定律；由小问2可知，样本1基因型为AaBb，其自交后代表型及比例为A_B_（矮秆感病）：A_bb（矮秆抗病）：aaB_（高秆感病）：aabb（高秆抗病）=9：3：3：1，具有优良性状的植株（矮秆抗病）占比为3/16。
【小问4详解】
DNA分子标记辅助育种技术是通过利用与目标性状紧密连锁的DNA分子标记对目标性状进行间接选择的现代育种技术；与传统育种相比，分子标记辅助选择技术不受环境条件的影响，选择精确度高，可以根据分子标记直接淘汰掉不符合要求的植株，这样节省育种时间。
11. 血管为肿瘤的增殖和转移提供了有利条件。M蛋白是人体内抑制血管生长的因子，可作为肿瘤治疗的潜在药物。将控制M蛋白合成的基因m导入酵母细胞中进行表达，可获得大量M蛋白。下图为酵母表达载体（质粒K）的示意图（SacI、EcRI、NtI、SalI为限制酶切割位点，切割产生的黏性末端均不相同）。
回答下列问题。
（1）5'—AOX位于基因的上游，紧邻转录起始位点，该结构最可能是____。
（2）已知基因m中无上述任一限制酶切割位点。为提高连接效率并保证基因m和载体正确连接，对基因m进行PCR扩增时，需在基因m的上游引物和下游引物中分别引入____限制酶切割位点。
（3）将PCR扩增获得的基因m与酶切后的质粒K进行连接，构建基因m的表达载体。随后，将酶切后的质粒K（a组）与构建的表达载体（b组）分别转入大肠杆菌，并在含有氨苄青霉素的培养基上培养。已知未环化的质粒会被大肠杆菌核酸酶水解，若a组与b组培养基中均有菌落产生，a组出现菌落的原因可能是杂菌污染或____（答出1点即可）。由此推测，b组培养基上的菌落____（填“一定”或“不一定”）含有基因m。
（4）将构建成功的基因m表达载体导入组氨酸合成缺失的酵母突变体中，在____的培养基上培养，以筛选出含有表达载体的酵母细胞。
（5）可运用____技术在分子水平上检测M蛋白是否成功表达。若观察到M蛋白对血管内皮细胞增殖有抑制作用，说明获得的M蛋白____。
【答案】（1）启动子 （2）EcRI、NtI
（3） ①. 质粒K未被成功酶切；质粒K仍保持环化 ②. 不一定 （4）不含组氨酸
（5） ①. 抗原—抗体杂交 ②. 具有生物活性
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是Ca2+处理法（感受态细胞法）。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因；②检测目的基因是否转录出了mRNA；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
5'—AOX位于基因的上游，紧邻转录起始位点，该结构最可能是启动子，是RNA聚合酶识别并结合的位点，开始转录。
【小问2详解】
从题图中的质粒上分布的限制酶切割位点可知，不适合用SalI进行切割，会破坏组氨酸合成基因，也不能用SacI进行切割，会破坏标记基因，为了使目的基因能正常连接与表达，可用EcRI、NtI限制酶进行切割，为提高连接效率并保证基因m和载体的正确连接，对基因m进行PCR扩增时，需在基因m的上游引物和下游引物中分别引入EcRI、NtI限制酶切割位点，且根据启动子的转录方向，两种限制酶的顺序不能反。
【小问3详解】
已知未环化的质粒会被大肠杆菌核酸酶水解，若a组与b组培养基中均有菌落产生，a组出现菌落的原因可能是杂菌污染或质粒K未被成功酶切或质粒K仍保持环化。由此推测，b组培养基上的菌落不一定有基因m。
【小问4详解】
重组质粒上含有组氨酸合成基因，将构建成功的基因m表达载体导入组氨酸合成缺失的酵母突变体中，在不含组氨酸的培养基上培养，以筛选出含有表达载体的酵母细胞。
【小问5详解】
可运用抗原—抗体杂交技术在分子水平上检测M蛋白是否成功表达。若观察到M蛋白对血管内皮细胞增殖有抑制作用，说明获得的M蛋白具有生物活性。
相关试卷
2024届河南省周口市高三下学期二模理综试题： 这是一份2024届河南省周口市高三下学期二模理综试题，共18页。
2024届云南省高三下学期一模理综生物试题（原卷版+解析版）： 这是一份2024届云南省高三下学期一模理综生物试题（原卷版+解析版），文件包含精品解析2024届云南省高三下学期一模理综生物试题原卷版docx、精品解析2024届云南省高三下学期一模理综生物试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共17页， 欢迎下载使用。
2024届四川省部分学校高三一模联考理综生物试题（原卷版+解析版）： 这是一份2024届四川省部分学校高三一模联考理综生物试题（原卷版+解析版），文件包含精品解析2024届四川省部分学校高三一模联考理综生物试题原卷版docx、精品解析2024届四川省部分学校高三一模联考理综生物试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共19页， 欢迎下载使用。
