天津市河西区2024届高三下学期三模生物试卷（Word版附解析）

这是一份天津市河西区2024届高三下学期三模生物试卷（Word版附解析），共27页。

答题时，务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。祝各位考生考试顺利!
第I卷
注意事项：
1．每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
2．本卷共12题，每小题4分，共48分。在每题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的
1. 生活在深海的热泉口的巨型管虫，既没有嘴也没有消化系统，体内存在着专门供细菌生活的结构，叫做营养体。营养体细胞内的细菌可利用硫化氢氧化放能为管虫供能。下列说法错误的是（ ）
A. 管虫与营养体内的细菌之间是互利共生的关系
B. 营养体内的细菌的核酸彻底水解后得到8种核苷酸
C. 管虫内可能有特殊的营养物质运输结构
D. 营养体内的细菌属于生态系统中的生产者
2. 下列关于教材实验中所涉及的方法、操作和结论的叙述正确的是（ ）
A. 孟德尔研究遗传规律及摩尔根证明基因在染色体上的实验均运用了假说—演绎法
B. 在“胰岛素发现”和“睾丸分泌雄激素”的研究中，将狗胰管结扎使胰腺萎缩和将公鸡的睾丸摘除后又移植都利用了“减法原理”
C. 证明DNA半保留复制方式的实验和分泌蛋白的合成和运输实验都用到放射性同位素标记法
D. 调查草地中某双子叶植物的种群密度和探究抗生素对细菌的选择作用时，选取样方、挑选菌落均要随机取样
3. 胃肠道又被称为人体的“第二大脑”，原因是胃肠道中存在着一套由大量神经元构成的相对独立的内在神经系统。研究表明正常情况下人体的自主神经对胃肠道的内在神经系统具有调节作用，但是在切除自主神经后，内在神经系统依然可以独立调节胃肠道的运动、分泌等功能，下列说法正确的是（ ）
A. 交感神经兴奋时，可以引起胃肠蠕动和消化液分泌加强，进而提高消化吸收速率
B. 神经冲动沿神经元的轴突传递时，膜外局部电流的方向是从兴奋部位流向未兴奋部位
C. 由内在神经系统独立调节肠道运动的过程不能称为反射
D. 自主神经属于传入神经，它们的活动不受意识的支配
4. 实验室中某只果蝇的一个精原细胞的一条染色体上某基因的一条脱氧核苷酸链中的一个碱基G替换成了T，另一条脱氧核苷酸链的碱基未发生替换。下列叙述正确的是（ ）
A. 该精原细胞发生的变异是染色体变异，可作为果蝇进化的原材料
B. 该DNA分子复制产生子代DNA的嘌呤数小于嘧啶数
C. 若该精原细胞进行减数分裂，则产生的精细胞中含突变基因的所占比例为1/2
D. 若该精原细胞进行有丝分裂，则产生精原细胞中含突变基因的所占比例是1/2
5. “噬菌体侵染大肠杆菌”的实验示意图如图所示。已知在以下实验条件中，该噬菌体在大肠杆菌中每20分钟复制一代，不考虑大肠杆菌裂解，下列叙述正确的是（ ）
A. 提取A组试管I沉淀中的子代噬菌体DNA，仅少量DNA含有32P
B. B组试管III上清液中的放射性强度与接种后的培养时间成正比
C. 离心前应充分搅拌使大肠杆菌裂解，释放出子代噬菌体
D. 该实验证明了DNA是主要遗传物质
6. 一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。为探究某种抗生素对细菌的选择作用，实验人员在接种了金黄色葡萄球菌的培养基中放置了含某种抗生素的圆形滤纸片和不含抗生素的圆形滤纸片，一段时间后测量滤纸片周围抑菌圈的直径。从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌富集培养，然后重复上述步骤培养三代，结果如下表所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 一定浓度的抗生素会诱导细菌产生耐药性的变异
B. 需要用特定的方法将金黄色葡萄球菌接种到固体培养基上
C. 平板中①号区域的滤纸片不含抗生素，起空白对照的作用
D. 随培养代数增多，抑菌圈的直径越小，说明细菌的耐药性越强
7. 蓝冠噪鹛是极度濒危物种，其繁殖期活动基本限于婺源县境内河流附近的村落风水林中。科研人员采用无线电遥测法（通过遥测装在动物身上的发射器发出的无线电波来确定动物位置）对其繁殖情况进行了调查。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 影响蓝冠噪鹛种群密度的直接因素有出生率、死亡率、迁入率和迁出率等
B. 调查发现该河流段不同季节浮游植物的种类不同，说明群落发生了次生演替
C. 食物、天敌属于限制蓝冠噪鹛种群增长的密度制约因素
D. 保护蓝冠噪鹛及其生存的环境，是在基因、物种和生态系统三个层次上进行生物多样性的保护
8. 海岛上有一群野兔，后因地质变迁，变为一南一北相互隔绝两岛，野兔随机分成两部分，野兔体色受A（黑色）、a（白色）、a1（灰色）控制，原岛上野兔种群基因频率为A（60%）、a（40%）；十年后，南岛基因型频率为AA（55%）、Aa（10%）、aa（35%），北岛基因频率为A（8%）、a（32%）、a1（60%）。下列叙述正确的是（ ）
A. 全部野兔所含有的体色有关的全部基因是这个种群的基因库
B. 南岛和北岛的野兔种群因地理障碍不能发生基因交流从而形成两个物种
C. 与原来相比，南岛和北岛的野兔种群的基因频率都发生了改变
D. 若a1基因由a基因突变而来，则两基因的碱基数目不一定相等
9. 已知细胞分裂素（CK）、脱落酸（ABA）和赤霉素（GA）调节种子萌发的机理如图所示，其中A、B、D、G均表示植物体内的基因，B基因表达会导致种子休眠。基因表达产物对相关基因产生一定的生理效应，图中“—”表示抑制。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞分裂素可解除种子休眠，使种子进入萌发状态
B. 赤霉素可能通过促进淀粉酶的合成，提高了种子内还原性糖的含量
C. 脱落酸通过抑制B、G基因的表达来抑制种子萌发
D. 在调节种子萌发过程中脱落酸和细胞分裂素的作用效果相反
阅读下列材料，完成下面小题。
分析遗传性青光眼的致病机理：眼球中的小梁网由小梁网细胞构成，小梁网细胞凋亡可能引发青光眼，最终损伤视神经。线粒体是小梁网细胞凋亡的调控中心，部分机理如图甲所示。其中APAF1为细胞凋亡激活因子；Bcl-2与Bax是调控线粒体凋亡的相蛋白，两者结合后会使线粒体外膜通透性改变，导致线粒体内膜上的电子传递蛋白细胞色素c外流。检测发现，小李患JOAG型青光眼，该病由位于1号染色体的MYOC基因突变所致。MYOC基因编码链上部分碱基序列以及小李家庭成员MYOC基因扩增、酶切后的电泳结果如图乙所示。

注：通用遗传密码：AUG甲硫氨酸（起始）；GAG为谷氨酸；CUC为亮氨酸；GGU为甘氨酸；UGU为半胱氨酸；ACA为苏氨酸；CCA为脯氨酸
10. 研究发现，JOAG型青光眼患者的小梁网细胞中MYOC突变蛋白因肽链折叠出错会阻碍其进一步加工。据图甲及已学知识推断，折叠错误的肽链最可能堆积在（ ）
A. 核糖体B. 细胞核C. 高尔基体D. 内质网
11. 进一步研究发现，小梁网细胞内MYOC蛋白肽链折叠错误会促进Bax与Bel-2结合。据图甲及相关信息推测，JOAG型青光眼患者的小梁网细胞内可能会发生的生理变化是（ ）
A. 在线粒体内膜上合成的ATP增多
B. [H]与O2结合生成的水减少
C. 细胞色素c抑制APAF1蛋白活性
D. 在线粒体内膜上合成的CO2增多
12. JOAG型青光眼是由MYOC基因编码序列的第733位碱基“T”替换为“G”所致。据图乙判断，错误的是（ ）
A. 突变后，MYOC蛋白第245位氨基酸由半胱氨酸变为甘氨酸
B. 小李家系JOAG型青光眼的遗传方式是常染色体显性遗传
C. 父母再生育二胎为患病男孩的概率是1/8
D. 为缓解青光眼所引发的症状，可诱导多能干细胞产生小梁网细胞并注入眼球组织
第Ⅱ卷
注意事项：
1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2．本卷共5题，共52分。
二、非选择题（共5小题，共52分）
13. 下图是胰岛B细胞分泌胰岛素的机制，回答下列问题：

（1）胰岛素通过促进___________、促进糖原合成、促进血糖进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯，抑制肝糖原分解和非糖物质转变为葡萄糖从而维持血糖平衡。与胰岛素的作用相抗衡的激素有胰高血糖素、_________（答出2个）等。
（2）图中，胰高血糖素通过与胰岛B细胞膜上的GCGR结合，激活___________，催化合成第二信使cAMP，经信号转导加快过程⑤，胰岛素mRNA通过________进入细胞质，作为模板合成新的胰岛素。
（3）血糖升高使______（填“交感”或“副交感”）神经兴奋并释放乙酰胆碱，作用于胰岛B细胞上的M受体，导致胰岛B细胞兴奋，进而引起Ca2+以_________的方式大量内流，促进__________，从而使胰岛素分泌到细胞外。
14. 科研人员以高寒草地为研究对象，以牦牛为放牧实验家畜，设置禁牧、传统放牧和夏季补饲放牧三种处理，其中传统放牧设置的放牧强度为3头牦牛/hm2（模拟重度放牧强度），夏季补饲处理设置相同的放牧强度，并在牦牛出牧前补饲1kg/d饲料，以此来探究夏季补饲放牧对植物地上生物量（土壤层以上植物的干重）和地上生物量组成的影响，结果如图所示。牦牛喜欢取食莎草科和禾本科植物。请回答下列问题：

（1）牦牛的摄入量，除了被自身呼吸消耗外，其余能量的去向是______和______。
（2）据图1可知，夏季补饲放牧对植物地上生物量的影响是______。
（3）据图2可知，禁牧时，______植物在群落中具有更高的竞争力。传统放牧和夏季补饲会使上述植物的组成比例下降，却能提高菊科植物的组成比例的原因是______。
（4）根据图1和图2，提出维持草原的生态平衡，提高生态系统的稳定性的可行措施是______（答出一点即可）。
15. 如图1表示银杏叶肉细胞内部分代谢过程，甲～丁表示物质，①~⑤表示过程。某科研小组研究了不同温度条件下CO2浓度对银杏净光合速率的影响，得到如图2所示曲线，已知除自变量外，其他条件相同且适宜。请回答下列问题：

（1）图1中的乙是________。①~⑤过程中，发生在生物膜上的有__________。
（2）据图2可知，当CO2浓度低于400μml·ml-1时，15℃条件下的银杏净光合速率高于28℃下的，其原因可能是__________。
（3）科研小组测定了银杏叶片在28℃时，不同氧气浓度下的净光合速率（以CO2的吸收速率为指标），部分数据如表所示。
探究氧气浓度对光合作用是否产生影响，在表中数据的基础上，可在_______条件下测定相应氧气浓度下银杏叶片的呼吸速率。假设在温度为28℃的情况下，氧气浓度为2%时，银杏叶片呼吸速率为Xmg·cm-2·h-1，氧气浓度为20%时，银杏叶片呼吸速率为Ymg·cm-2·h-1，如果23+X=9+Y，说明_______。
16. “杂交水稻之父”袁隆平利用雄性不育野生稻改写了世界水稻育种史，杂交水稻研究团队不断刷新我国水稻产量和品质，举世瞩目。请分析回答：
（1）水稻（2n=24）是禾本科植物，在我国有野生种、引进种、杂交种等水稻品种用于农业生产和科学研究，这主要体现了生物多样性的________价值。在育种研究中，对水稻进行基因组测序要测________条染色体中DNA的碱基序列。
（2）安农S-1是我国发现的第一个籼稻（水稻的一个品种）光温敏雄性不育系（高温或长日照—雄性不育，适温或短日照—雄性可育）。该光温敏雄性不育系与9种常规雄性可育系进行正反交，得到的F1均为雄性可育。据此可推出有关该雄性不育基因的两个结论是：_________。
（3）另有一个水稻品系，其雄性的育性由一对等位基因M、m控制，基因型为mm的个体表现为雄性不育，能产生正常的雌配子，M基因可使雄性不育个体恢复育性产生可育雄配子。通过转基因技术将M基因与雄配子致死基因A、蓝色素生成基因D一起导入基因型为mm的个体中，并使其插入一条不含m基因的染色体上（D基因的表达产物可使种子呈现蓝色，无D基因的种子呈现白色），如图所示。图中基因型为mmADM的个体自交时（不考虑突变和染色体互换），子代种子的表型及比例为_________，这种转基因改良品系的显著优点是_________。
17. 人体内的t-PA蛋白能高效降解血栓，是心梗和脑血栓的急救药。然而，为心梗患者注射大剂量的基因工程t-PA会诱发颅内出血。研究证实，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低出血副作用。据此，先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该突变基因，可制造出性能优异的t-PA突变蛋白。下图是通过重叠延伸PCR技术获取t-PA改良基因和利用质粒pCLY11构建含t-PA改良基因的重组质粒示意图（图中重叠延伸PCR过程中引物n、b用来扩增突变位点及其上游DNA序列，引物c、d用来扩增突变位点及其下游DNA序列）。请回答下列问题：
（1）科学家将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，生产出性能优良的t-PA突变蛋白的生物技术手段属于__________范畴。
（2）获得性能优良的t-PA突变蛋白的正确顺序是_________（选择正确编号并排序）。
①t-PA蛋白功能分析和结构设计
②借助定点突变改造t-PA基因序列
③检验t-PA蛋白的结构和功能
④设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列
⑤利用工程菌发酵合成t-PA蛋白
（3）已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸，相应的基因模板链（图中t-PA基因的上链）上的碱基序列是ACA，丝氨酸的密码子是UCU。重叠延伸PCR示意图中的黑点便是突变部位的碱基，引物b中该突变位点的碱基是__________。
（4）据图可知，重叠延伸后，进行PCR需要的引物是__________，引物的作用是_________。
（5）若获得的t-PA突变基因如图所示，那么质粒pCLY11需用限制酶____________切开，才能与t-PA突变基因高效连接。培养代数
平板各区域滤纸片周围抑菌圈的直径/cm
①号区域
②号区域
③号区域
④号区域
第一代
0
2.27
2.13
2.27
第二代
0
195
2.02
1.87
第三代
0
1.80
1.87
1.78
氧气浓度
2%
20%
CO2的吸收速率（mg·cm-2·h-1）
23
9
河西区2023—2024学年度第二学期高三年级总复习质量调查（三）
生物学试卷
本试卷分为第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。第I卷1至4页，第Ⅱ卷5至8页。
答题时，务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。祝各位考生考试顺利!
第I卷
注意事项：
1．每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
2．本卷共12题，每小题4分，共48分。在每题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的
1. 生活在深海的热泉口的巨型管虫，既没有嘴也没有消化系统，体内存在着专门供细菌生活的结构，叫做营养体。营养体细胞内的细菌可利用硫化氢氧化放能为管虫供能。下列说法错误的是（ ）
A. 管虫与营养体内的细菌之间是互利共生的关系
B. 营养体内的细菌的核酸彻底水解后得到8种核苷酸
C. 管虫内可能有特殊的营养物质运输结构
D. 营养体内的细菌属于生态系统中的生产者
【答案】B
【解析】
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括非生物的物质和能量，生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者主要指动物，分解者指营腐生生活的微生物和动物。
【详解】A、管虫与营养体内的细菌能够为彼此提供所需的物质且相互依存，所以两种生物的种间关系是互利共生，A正确；
B、营养体内的细菌的核酸包括DNA和RNA，彻底水解后得到磷酸、核糖、脱氧核糖、A、T、G、C、U五种碱基，B错误；
C、管虫既没有嘴也没有消化系统，可能有特殊的营养物质运输结构来运输营养物质，以维持正常的生命活动，C正确；
D、由题意可知，营养体内的细菌可利用硫化氢氧化放能为管虫供能，属于生态系统中的生产者，D正确。
故选B。
2. 下列关于教材实验中所涉及的方法、操作和结论的叙述正确的是（ ）
A. 孟德尔研究遗传规律及摩尔根证明基因在染色体上的实验均运用了假说—演绎法
B. 在“胰岛素发现”和“睾丸分泌雄激素”的研究中，将狗胰管结扎使胰腺萎缩和将公鸡的睾丸摘除后又移植都利用了“减法原理”
C. 证明DNA半保留复制方式的实验和分泌蛋白的合成和运输实验都用到放射性同位素标记法
D. 调查草地中某双子叶植物的种群密度和探究抗生素对细菌的选择作用时，选取样方、挑选菌落均要随机取样
【答案】A
【解析】
【分析】减法原理：与常态比较人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如，在艾弗里的肺炎双球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质。
【详解】A、孟德尔获得遗传规律和摩尔根证明基因在染色体上均运用了假说—演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论，A正确；
B、在“胰岛素发现”过程中，将狗胰管结扎使胰腺萎缩，排除了胰腺外分泌部的影响，即利用了“减法原理”，在“睾丸分泌雄激素”的研究中，先将将公鸡的睾丸摘除，即利用了“减法原理”，后又将睾丸移植回去，利用了“加法原理”，B错误；
C、证明DNA半保留复制方式的实验用15N是稳定性同位素，不具有放射性，分泌蛋白的合成和运输3H是放射性同位素，C错误；
D、调查草地中某双子叶植物的种群密度采用样方法，样方法取样的关键是随机取样；而探究抗生素对细菌的选择作用，需要通过比较特定菌落的形态、数量（即不能随机选取）进行观察，D错误。
故选A。
3. 胃肠道又被称为人体的“第二大脑”，原因是胃肠道中存在着一套由大量神经元构成的相对独立的内在神经系统。研究表明正常情况下人体的自主神经对胃肠道的内在神经系统具有调节作用，但是在切除自主神经后，内在神经系统依然可以独立调节胃肠道的运动、分泌等功能，下列说法正确的是（ ）
A. 交感神经兴奋时，可以引起胃肠蠕动和消化液分泌加强，进而提高消化吸收速率
B. 神经冲动沿神经元的轴突传递时，膜外局部电流的方向是从兴奋部位流向未兴奋部位
C. 由内在神经系统独立调节肠道运动的过程不能称为反射
D. 自主神经属于传入神经，它们的活动不受意识的支配
【答案】C
【解析】
【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成，它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱；而当人处于安静状态时，副交感神经活动则占据优势，此时，心跳减慢，但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强，有利于食物的消化和营养物质的吸收。
【详解】A、 副交感神经兴奋心跳减慢，但会引起胃肠蠕动加强，消化吸收速率提高，A错误；
B、 神经冲动沿神经元的轴突传导时，膜外局部电流的方向是从未兴奋部位（膜外正电位）流向兴奋部位（膜外负电位），膜内则相反，B错误；
C、 反射需要中枢神经系统的参与和完整的反射弧结构，由内在神经系统独立调节肠道运动的过程不符合反射的条件，C正确；
D、自主神经包括内脏传入与内脏传出神经，但通常仅指内脏传出神经，而不包括内脏传入神经，通常自主神经包括交感与副交感神经两部分，D错误。
故选C。
4. 实验室中某只果蝇的一个精原细胞的一条染色体上某基因的一条脱氧核苷酸链中的一个碱基G替换成了T，另一条脱氧核苷酸链的碱基未发生替换。下列叙述正确的是（ ）
A. 该精原细胞发生的变异是染色体变异，可作为果蝇进化的原材料
B. 该DNA分子复制产生的子代DNA的嘌呤数小于嘧啶数
C. 若该精原细胞进行减数分裂，则产生的精细胞中含突变基因的所占比例为1/2
D. 若该精原细胞进行有丝分裂，则产生的精原细胞中含突变基因的所占比例是1/2
【答案】D
【解析】
【分析】一个精原细胞的一条染色体上某基因的一条脱氧核苷酸链中的一个碱基G替换成了T，另一条脱氧核苷酸链的碱基未发生替换，在进行复制的过程中，因为半保留复制的特点，异常的这条链复制出来的DNA是异常的，其余全部正常。
【详解】A、该精原细胞发生的变异是基因突变，A错误；
B、该DNA分子复制产生的子代DNA的嘌呤数等于嘧啶数，因为复制过程遵循碱基互补配对原则，B错误；
C、若该精原细胞进行减数分裂，由于染色体只复制一次，所以产生的异常DNA只有一个，所以产生的四个精细胞中含突变基因的细胞只有一个，占1/4，C错误；
D、若该精原细胞进行有丝分裂，产生的异常DNA只有一个，所以含异常基因的细胞也只有一个，占1/2，D正确。
故选D。
5. “噬菌体侵染大肠杆菌”的实验示意图如图所示。已知在以下实验条件中，该噬菌体在大肠杆菌中每20分钟复制一代，不考虑大肠杆菌裂解，下列叙述正确的是（ ）
A. 提取A组试管I沉淀中的子代噬菌体DNA，仅少量DNA含有32P
B. B组试管III上清液中的放射性强度与接种后的培养时间成正比
C. 离心前应充分搅拌使大肠杆菌裂解，释放出子代噬菌体
D. 该实验证明了DNA是主要遗传物质
【答案】A
【解析】
【分析】赫尔希和蔡斯在做噬菌体侵染细菌的过程中，利用了同位素标记法，用32P和35S分别标记的噬菌体的DNA和蛋白质。噬菌体在细菌内繁殖的过程为：吸附→注入→合成→组装→释放。
【详解】A、由于DNA为半保留复制，亲代被标记，原料没有被标记，故子代中只有部分噬菌体具有放射性，故A组试管Ⅲ中有少量子代噬菌体含32P，A正确；
B、B组用35S标记是噬菌体的蛋白质，经搅拌和离心后放射性主要出现在上清液，但B组试管Ⅲ上清液中的放射性强度与接种后的培养时间无关，B错误；
C、离心前应充分搅拌使大肠杆菌与噬菌体分离，而不是使大肠杆菌裂解，释放出子代噬菌体，C错误；
D、该实验证明了DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要遗传物质，D错误。
故选A。
6. 一般情况下，一定浓度的抗生素会杀死细菌，但变异的细菌可能产生耐药性。为探究某种抗生素对细菌的选择作用，实验人员在接种了金黄色葡萄球菌的培养基中放置了含某种抗生素的圆形滤纸片和不含抗生素的圆形滤纸片，一段时间后测量滤纸片周围抑菌圈的直径。从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌富集培养，然后重复上述步骤培养三代，结果如下表所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 一定浓度的抗生素会诱导细菌产生耐药性的变异
B. 需要用特定的方法将金黄色葡萄球菌接种到固体培养基上
C. 平板中①号区域的滤纸片不含抗生素，起空白对照的作用
D. 随培养代数增多，抑菌圈的直径越小，说明细菌的耐药性越强
【答案】A
【解析】
【分析】1、抗生素是指由微生物（包括细菌、真菌、放线菌属）或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其他活性的一类次级代谢产物，能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。抗生素的抑菌或杀菌作用，主要是针对“细菌有而人（或其他动植物）没有”的机制进行杀伤，包含四大作用机理，即：抑制细菌细胞壁合成、增强细菌细胞膜通透性、干扰细菌蛋白质合成、抑制细菌核酸复制转录。
2、实验原理：若病原菌对各种抗生素敏感，在该抗生素纸片周围会出现透明圈，透明圈越大，说明病原菌对抗生素越敏感，若病原菌对各种抗生素不敏感，则不会出现透明圈。根据题干信息实验人员在接种了金黄色葡萄球菌的培养基中放置了含某种抗生素的圆形滤纸片和不含抗生素的圆形滤纸片，故抑菌圈直径越大说明耐药性弱，抑菌圈直径越小，细菌耐药性越强。
【详解】A、细菌耐药性的变异是在使用抗生素之前就已存在，一定浓度的抗生素起选择作用，能够筛选出具有耐药性的细菌，A错误；
B、稀释涂布平板法可以获得的单个菌落且便于计数，故需要用特定的方法将金黄色葡萄球菌接种到固体培养基上，B正确；
C、为排除滤纸片对实验结果的影响，应增设空白对照组，即增加不含抗生素的滤纸片或含无菌水的滤纸片作为对照组；平板①号区域的滤纸片不含抗生素，起空白对照的作用，C正确；
D、根据题干信息实验人员在接种了金黄色葡萄球菌的培养基中放置了含某种抗生素的圆形滤纸片和不含抗生素的圆形滤纸片，故抑菌圈直径越小，说明细菌的耐药性越强，题表可知随培养代数增多，抑菌圈的直径越小，说明细菌的耐药性越强，D正确。
故选A。
7. 蓝冠噪鹛是极度濒危物种，其繁殖期活动基本限于婺源县境内河流附近的村落风水林中。科研人员采用无线电遥测法（通过遥测装在动物身上的发射器发出的无线电波来确定动物位置）对其繁殖情况进行了调查。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 影响蓝冠噪鹛种群密度的直接因素有出生率、死亡率、迁入率和迁出率等
B. 调查发现该河流段不同季节浮游植物的种类不同，说明群落发生了次生演替
C. 食物、天敌属于限制蓝冠噪鹛种群增长的密度制约因素
D. 保护蓝冠噪鹛及其生存的环境，是在基因、物种和生态系统三个层次上进行生物多样性的保护
【答案】B
【解析】
【分析】影响种群数量变化的因素分两类：一类是密度制约因素，即影响程度与种群密度有密切关系的因素，如食物、流行性传染病等；另一类是非密度制约因素，即影响程度与种群密度无关的因素，气候、季节、降水等的变化，影响程度与种群密度没有关系，属于非密度制约因素。
【详解】A、出生率和死亡率、迁入率和迁出率是影响种群密度的直接因素，A正确；
B、该河流段不同季节浮游植物的种类不同，是群落的季节性变化，不属于群落演替，B错误；
C、密度制约因素是影响程度与种群密度有密切关系的因素，食物、天敌属于限制蓝冠噪鹛种群增长的密度制约因素，C正确；
D、生物多样性包括遗传多样性（基因多样性）、物种多样性和生态系统多样性。保护蓝冠噪鹛及其生存的环境，是在基因、物种和生态系统三个层次上进行生物多样性的保护，D正确。
故选B。
8. 海岛上有一群野兔，后因地质变迁，变为一南一北相互隔绝的两岛，野兔随机分成两部分，野兔体色受A（黑色）、a（白色）、a1（灰色）控制，原岛上野兔种群基因频率为A（60%）、a（40%）；十年后，南岛基因型频率为AA（55%）、Aa（10%）、aa（35%），北岛基因频率为A（8%）、a（32%）、a1（60%）。下列叙述正确的是（ ）
A. 全部野兔所含有的体色有关的全部基因是这个种群的基因库
B. 南岛和北岛的野兔种群因地理障碍不能发生基因交流从而形成两个物种
C. 与原来相比，南岛和北岛的野兔种群的基因频率都发生了改变
D. 若a1基因由a基因突变而来，则两基因的碱基数目不一定相等
【答案】D
【解析】
【分析】现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，突变和基因重组产生进化的原材料，生物进化的实质在于种群基因频率的改变，突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。其中突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成。的必要条件。
【详解】A、种群基因库是指一个种群中全部个体的所有基因，A错误；
B、南岛和北岛的野兔种群因地理隔离而不能发生基因交流，但不一定具有生殖隔离，B错误；
C、原岛上野兔种群基因频率为A（60%），a（40%），十年后，南岛基因型频率为AA（55%）、Aa（10%），aa（35%），则基因频率A=55%＋1/2×10%=60%，a=1-60%=40%，基因频率不变，C错误；
D、基因突变是指基因发生碱基对的增添、缺失或替换，若a1基因由a基因突变而来，两者属于等位基因，碱基数目不一定相等，D正确。
故选D。
9. 已知细胞分裂素（CK）、脱落酸（ABA）和赤霉素（GA）调节种子萌发的机理如图所示，其中A、B、D、G均表示植物体内的基因，B基因表达会导致种子休眠。基因表达产物对相关基因产生一定的生理效应，图中“—”表示抑制。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞分裂素可解除种子休眠，使种子进入萌发状态
B. 赤霉素可能通过促进淀粉酶的合成，提高了种子内还原性糖的含量
C. 脱落酸通过抑制B、G基因的表达来抑制种子萌发
D. 在调节种子萌发过程中脱落酸和细胞分裂素作用效果相反
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图可知：细胞分裂素（CK）可以刺激A基因的表达，从而抑制B基因的表达，B基因的表达产物抑制种子萌发，导致种子休眠；脱落酸（ABA）可刺激B基因的表达，抑制G基因表达；赤霉素（GA）抑制D基因表达，D基因的表达产物抑制G基因的表达，G基因的表达产物为淀粉酶，淀粉酶可促进萌发。
【详解】A、B基因表达会导致种子休眠，细胞分裂素（CK）可以引起A基因的表达，从而抑制B基因的表达，从而解除种子休眠，使种子进入萌发状态，A正确；
B、赤霉素可抑制D基因的表达，从而解除D基因的表达产物对G基因的抑制作用，促进淀粉酶的合成，提高了种子内还原性糖的含量，B正确；
C、脱落酸通过促进B基因表达、抑制G基因的表达来抑制种子萌发，C错误；
D、在调节种子萌发过程中，脱落酸抑制种子萌发，细胞分裂素促进种子萌发，两者的作用效果相反，D正确。
故选C。
阅读下列材料，完成下面小题。
分析遗传性青光眼的致病机理：眼球中的小梁网由小梁网细胞构成，小梁网细胞凋亡可能引发青光眼，最终损伤视神经。线粒体是小梁网细胞凋亡的调控中心，部分机理如图甲所示。其中APAF1为细胞凋亡激活因子；Bcl-2与Bax是调控线粒体凋亡的相蛋白，两者结合后会使线粒体外膜通透性改变，导致线粒体内膜上的电子传递蛋白细胞色素c外流。检测发现，小李患JOAG型青光眼，该病由位于1号染色体的MYOC基因突变所致。MYOC基因编码链上部分碱基序列以及小李家庭成员MYOC基因扩增、酶切后的电泳结果如图乙所示。

注：通用遗传密码：AUG为甲硫氨酸（起始）；GAG为谷氨酸；CUC为亮氨酸；GGU为甘氨酸；UGU为半胱氨酸；ACA为苏氨酸；CCA为脯氨酸
10. 研究发现，JOAG型青光眼患者的小梁网细胞中MYOC突变蛋白因肽链折叠出错会阻碍其进一步加工。据图甲及已学知识推断，折叠错误的肽链最可能堆积在（ ）
A. 核糖体B. 细胞核C. 高尔基体D. 内质网
11. 进一步研究发现，小梁网细胞内MYOC蛋白肽链折叠错误会促进Bax与Bel-2结合。据图甲及相关信息推测，JOAG型青光眼患者的小梁网细胞内可能会发生的生理变化是（ ）
A. 在线粒体内膜上合成的ATP增多
B. [H]与O2结合生成的水减少
C. 细胞色素c抑制APAF1蛋白活性
D. 在线粒体内膜上合成的CO2增多
12. JOAG型青光眼是由MYOC基因编码序列的第733位碱基“T”替换为“G”所致。据图乙判断，错误的是（ ）
A. 突变后，MYOC蛋白第245位氨基酸由半胱氨酸变为甘氨酸
B. 小李家系JOAG型青光眼的遗传方式是常染色体显性遗传
C. 父母再生育二胎为患病男孩的概率是1/8
D. 为缓解青光眼所引发的症状，可诱导多能干细胞产生小梁网细胞并注入眼球组织
【答案】10. D 11. B 12. C
【解析】
【分析】1、 有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
2、人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：
（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）。
（2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病。
（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21三体综合征）。
【10题详解】
分析题意，OAG型青光眼患者的小梁网细胞中MYOC突变蛋白因肽链折叠出错会阻碍其进一步加工，结合图示可知，在内质网中未折叠或错误折叠的蛋白质，会在内质网中大量堆积，此时细胞通过改变基因表达减少新蛋白质的合成，或增加识别并降解错误折叠蛋白质的相关分子，进行细胞水平的反馈调节。
故选D。
【11题详解】
由题意可知，线粒体是小梁网细胞凋亡的调控中心，小梁网细胞内MYOC蛋白肽链折叠错误会促进Bax与Bcl-2结合会影响线粒体的功能，且细胞色素位于线粒体内膜上，故JOAG型青光眼患者的小梁网细胞内可能会发生[H]与O2结合生成的水减少的生理变化。
故选B。
【12题详解】
A、分析题意，MYOC基因的编码链第733位碱基“T”替换为“G”所致，对应的mRNA上碱基由A变为C，故突变后，MYOC蛋白第245位氨基酸由半胱氨酸变为甘氨酸，A正确；
B、小李患JOAG型青光眼，该病由位于1号染色体的MYOC基因突变所致，图示母亲和小李酶切位点相同，而父亲健康，说明该病是显性遗传病，故为常染色体显性遗传，B正确；
C、设相关基因是A/a，父亲基因型是aa，母亲是Aa，父母再生育二胎为患病男孩的概率=1/2（Aa）×1/2（男孩）=1/4，C错误；
D、遗传性青光眼的致病机理是眼球中的小梁网由小梁网细胞构成，小梁网细胞凋亡可能引发青光眼，最终损伤视神经，为缓解青光眼所引发的症状，可诱导多能干细胞产生小梁网细胞并注入眼球组织，D正确。
故选C。
第Ⅱ卷
注意事项：
1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2．本卷共5题，共52分。
二、非选择题（共5小题，共52分）
13. 下图是胰岛B细胞分泌胰岛素的机制，回答下列问题：

（1）胰岛素通过促进___________、促进糖原合成、促进血糖进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯，抑制肝糖原分解和非糖物质转变为葡萄糖从而维持血糖平衡。与胰岛素的作用相抗衡的激素有胰高血糖素、_________（答出2个）等。
（2）图中，胰高血糖素通过与胰岛B细胞膜上的GCGR结合，激活___________，催化合成第二信使cAMP，经信号转导加快过程⑤，胰岛素mRNA通过________进入细胞质，作为模板合成新的胰岛素。
（3）血糖升高使______（填“交感”或“副交感”）神经兴奋并释放乙酰胆碱，作用于胰岛B细胞上的M受体，导致胰岛B细胞兴奋，进而引起Ca2+以_________的方式大量内流，促进__________，从而使胰岛素分泌到细胞外。
【答案】（1） ①. 血糖进入组织细胞进行氧化分解 ②. 肾上腺素、甲状腺激素、糖皮质激素
（2） ①. 腺苷酸环化酶 ②. 核孔
（3） ①. 副交感 ②. 协助扩散 ③. 储存胰岛素的囊泡与细胞膜融合
【解析】
【分析】1、血糖调节过程中的两种主要激素是胰岛素和胰高血糖素，其中胰岛素可以降低血糖，胰高血糖素可以升高血糖浓度，两者相互抗衡，共同维持血糖平衡。
2、题图分析，当血糖浓度增加时，葡萄糖经协助扩散进入胰岛B细胞，氧化生成ATP，ATP/ADP比率的上升使ATP敏感通道关闭，K+外流受阻，细胞内K+浓度增加，进而触发Ca2+大量内流，由此引起胰岛素分泌，胰岛素通过促进靶细胞摄取、利用和储存葡萄糖，使血糖浓度降低。
【小问1详解】
胰岛素通过促进血糖的去路，例如促进血糖进入组织细胞进行氧化分解、促进糖原合成等，来降低血糖；与胰岛素的作用相抗衡的激素有升高血糖的激素胰高血糖素、肾上腺素。
【小问2详解】
根据图示，胰高血糖素通过与胰岛B细胞膜上的GCGR结合，激活腺苷酸环化酶，催化合成第二信使cAMP；核孔允许mRNA等生物大分子进出细胞核，因此胰岛素mRNA通过核孔进入细胞质，作为模板合成新的胰岛素。
【小问3详解】
血糖升高刺激相应感受器产生兴奋传递至下丘脑血糖调节中枢，下丘脑发出信息使副交感神经兴奋，并释放乙酰胆碱，作用于胰岛B细胞上的M受体，导致胰岛B细胞兴奋，引起钙通道打开。据图分析可知，Ca2+进入细胞时依赖钙离子通道协助，未消耗ATP，故Ca2+以协助扩散（或易化扩散）的方式内流；据图可知，Ca2+的内流又促进储存胰岛素的囊泡与细胞膜融合，以胞吐的方式释放胰岛素。
14. 科研人员以高寒草地为研究对象，以牦牛为放牧实验家畜，设置禁牧、传统放牧和夏季补饲放牧三种处理，其中传统放牧设置的放牧强度为3头牦牛/hm2（模拟重度放牧强度），夏季补饲处理设置相同的放牧强度，并在牦牛出牧前补饲1kg/d饲料，以此来探究夏季补饲放牧对植物地上生物量（土壤层以上植物的干重）和地上生物量组成的影响，结果如图所示。牦牛喜欢取食莎草科和禾本科植物。请回答下列问题：

（1）牦牛的摄入量，除了被自身呼吸消耗外，其余能量的去向是______和______。
（2）据图1可知，夏季补饲放牧对植物地上生物量的影响是______。
（3）据图2可知，禁牧时，______植物在群落中具有更高的竞争力。传统放牧和夏季补饲会使上述植物的组成比例下降，却能提高菊科植物的组成比例的原因是______。
（4）根据图1和图2，提出维持草原的生态平衡，提高生态系统的稳定性的可行措施是______（答出一点即可）。
【答案】（1） ①. 粪便量 ②. 用于自身生长、发育、繁殖的能量
（2）使植物地上生物量增多
（3） ①. 莎草科 ②. 牦牛喜欢取食莎草科植物，莎草科植物的组成比例下降，菊科植物在竞争中处于优势 （4）适度放牧
【解析】
【分析】生态系统能量的最终来源为太阳光能，流经生态系统的总能量为生产者固定的太阳能总量。每一营养级中能量的去向为:呼吸作用散失，被下一营养级同化，被分解者分解。能量单向流动且逐级递减。
【小问1详解】
摄入量=同化量+粪便中的能量，牦牛的摄入量，除了被自身呼吸消耗外，其余能量的去向是粪便量和用于自身生长、发育、繁殖的能量。
【小问2详解】
据图1可知，夏季补饲放牧会使植物地上生物量增多。
【小问3详解】
据图2可知，禁牧时，莎草科所占得地上生物量比例最高，则莎草科在群落中具有更高的竞争力。传统放牧和夏季补饲会使上述植物的组成比例下降，却能提高菊科植物的组成比例，原因是牦牛喜欢取食莎草科植物，莎草科植物的组成比例下降，菊科植物在竞争中处于优势。
【小问4详解】
适量放牧可维持草原的生态平衡，提高生态系统的稳定性。
15. 如图1表示银杏叶肉细胞内部分代谢过程，甲～丁表示物质，①~⑤表示过程。某科研小组研究了不同温度条件下CO2浓度对银杏净光合速率的影响，得到如图2所示曲线，已知除自变量外，其他条件相同且适宜。请回答下列问题：

（1）图1中的乙是________。①~⑤过程中，发生在生物膜上的有__________。
（2）据图2可知，当CO2浓度低于400μml·ml-1时，15℃条件下的银杏净光合速率高于28℃下的，其原因可能是__________。
（3）科研小组测定了银杏叶片在28℃时，不同氧气浓度下的净光合速率（以CO2的吸收速率为指标），部分数据如表所示。
探究氧气浓度对光合作用是否产生影响，在表中数据的基础上，可在_______条件下测定相应氧气浓度下银杏叶片的呼吸速率。假设在温度为28℃的情况下，氧气浓度为2%时，银杏叶片呼吸速率为Xmg·cm-2·h-1，氧气浓度为20%时，银杏叶片呼吸速率为Ymg·cm-2·h-1，如果23+X=9+Y，说明_______。
【答案】（1） ①. 丙酮酸 ②. ①、⑤
（2）CO2浓度较低，限制了银杏植株的光合作用，而28℃条件下银杏的呼吸作用较强，消耗的有机物较多
（3） ①. 黑暗 ②. 氧气浓度为2%时的总光合速率和氧气浓度为20%时的相等
【解析】
【分析】1、 光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【小问1详解】
在有氧呼吸的第一阶段，葡萄糖分解产生丙酮酸和[H]，即物质乙为丙酮酸；
据图可知，①是光合作用的光反应阶段，②是有氧呼吸的第二阶段，③是光合作用的暗反应阶段，④是有氧呼吸的第一阶段，⑤是有氧呼吸的第三阶段，①~⑤过程中，发生在生物膜上的有①（叶绿体类囊体薄膜上）、⑤（线粒体内膜上）。
【小问2详解】
二氧化碳是暗反应的原料，而净光合速率=总光合速率-呼吸速率，据图2可知，当CO2浓度低于400μml·ml-1时，15℃条件下的银杏净光合速率高于28℃下的，其原因可能是CO2浓度较低，限制了银杏植株的光合作用，而28℃条件下银杏的呼吸作用较强，消耗的有机物较多。
【小问3详解】
黑暗中植物只能进行呼吸作用，该过程消耗氧气，释放二氧化碳，故探究氧气浓度对光合作用是否产生影响，在表中数据的基础上，可在黑暗条件下测定相应氧气浓度下银杏叶片的呼吸速率；假设在温度为28℃的情况下，氧气浓度为2%时，银杏叶片呼吸速率为Xmg·cm-2·h-1，氧气浓度为20%时，银杏叶片呼吸速率为Ymg·cm-2·h-1，据表分析，23+X=9+Y表示氧浓度为2%时和氧浓度为20%时真正的光合作用速率相等。
16. “杂交水稻之父”袁隆平利用雄性不育野生稻改写了世界水稻育种史，杂交水稻研究团队不断刷新我国水稻产量和品质，举世瞩目。请分析回答：
（1）水稻（2n=24）是禾本科植物，在我国有野生种、引进种、杂交种等水稻品种用于农业生产和科学研究，这主要体现了生物多样性的________价值。在育种研究中，对水稻进行基因组测序要测________条染色体中DNA的碱基序列。
（2）安农S-1是我国发现的第一个籼稻（水稻的一个品种）光温敏雄性不育系（高温或长日照—雄性不育，适温或短日照—雄性可育）。该光温敏雄性不育系与9种常规雄性可育系进行正反交，得到的F1均为雄性可育。据此可推出有关该雄性不育基因的两个结论是：_________。
（3）另有一个水稻品系，其雄性的育性由一对等位基因M、m控制，基因型为mm的个体表现为雄性不育，能产生正常的雌配子，M基因可使雄性不育个体恢复育性产生可育雄配子。通过转基因技术将M基因与雄配子致死基因A、蓝色素生成基因D一起导入基因型为mm的个体中，并使其插入一条不含m基因的染色体上（D基因的表达产物可使种子呈现蓝色，无D基因的种子呈现白色），如图所示。图中基因型为mmADM的个体自交时（不考虑突变和染色体互换），子代种子的表型及比例为_________，这种转基因改良品系的显著优点是_________。
【答案】（1） ①. 直接 ②. 12
（2）①雄性不育基因位于细胞核中②雄性不育基因是隐性基因
（3） ①. 蓝色和白色=1：1 ②. 根据种子的颜色即可判断育性
【解析】
【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【小问1详解】
直接价值是对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值，杂交种等水稻品种用于农业生产和科学研究，体现了生物多样性的直接价值；水稻属于二倍体生物，不含性染色体，所以基因组测序需测定其一个染色体组即12条染色体上的DNA分子上的碱基序列。
【小问2详解】
正反交实验可用于判断细胞核或细胞质遗传，且具有相对性真的纯合子杂交，子一代表现出的时显性性状，依据题干信息，光温敏雄性不育系与9种常规雄性可育系进行正反交，所得的F1均为雄性可育，说明了①雄性不育基因位于细胞核中；②雄性不育基因是隐性基因，雄性可育基因为显性基因。
【小问3详解】
分析题意，A基因为雄配子致死基因，所以当基因型为mmADM的个体自交时，可以产生mADM、m的雌配子，而只能产生m的雄配子，雌雄配子随机结合，就可以产生mmADM和mm的基因型，对应的育性表现为雄性可育、雄性不育，由于D基因的表达产物可使种子呈现蓝色，无D基因的种子呈现白色，所以，子代种子的表型及比例为蓝色和白色≈1：1，这种改良品系的优点是：可以根据种子的颜色来判断育性。
17. 人体内的t-PA蛋白能高效降解血栓，是心梗和脑血栓的急救药。然而，为心梗患者注射大剂量的基因工程t-PA会诱发颅内出血。研究证实，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低出血副作用。据此，先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该突变基因，可制造出性能优异的t-PA突变蛋白。下图是通过重叠延伸PCR技术获取t-PA改良基因和利用质粒pCLY11构建含t-PA改良基因的重组质粒示意图（图中重叠延伸PCR过程中引物n、b用来扩增突变位点及其上游DNA序列，引物c、d用来扩增突变位点及其下游DNA序列）。请回答下列问题：
（1）科学家将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，生产出性能优良的t-PA突变蛋白的生物技术手段属于__________范畴。
（2）获得性能优良的t-PA突变蛋白的正确顺序是_________（选择正确编号并排序）。
①t-PA蛋白功能分析和结构设计
②借助定点突变改造t-PA基因序列
③检验t-PA蛋白结构和功能
④设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列
⑤利用工程菌发酵合成t-PA蛋白
（3）已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸，相应的基因模板链（图中t-PA基因的上链）上的碱基序列是ACA，丝氨酸的密码子是UCU。重叠延伸PCR示意图中的黑点便是突变部位的碱基，引物b中该突变位点的碱基是__________。
（4）据图可知，重叠延伸后，进行PCR需要的引物是__________，引物的作用是_________。
（5）若获得的t-PA突变基因如图所示，那么质粒pCLY11需用限制酶____________切开，才能与t-PA突变基因高效连接。
【答案】（1）蛋白质工程 （2）①④②⑤③
（3）G （4） ①. 引物a和引物d ②. 使 DNA聚合酶从引物的3'端开始迮接锐氧核苷酸
（5）XmaI、BglII
【解析】
【分析】1、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。（4）目的基因的检测与鉴定。
2、蛋白质工程的一般过程是：根据新蛋白质预期功能设计相关蛋白质结构→设计对应的氨基酸序列→合成可产生新蛋白质的相关脱氧核苷酸序列→利用基因工程技术合成新的蛋白质，蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。
小问1详解】
由题干信息可知，上述生产改良t-PA蛋白的技术是先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后在大肠杆菌中表达改造后的基因，可得到性能优异的改良t-PA蛋白，因此属于蛋白质工程。
【小问2详解】
蛋白质工程的一般过程是：根据新蛋白质预期功能设计相关蛋白质结构→设计对应的氨基酸序列→合成可产生新蛋白质的相关脱氧核苷酸序列→利用基因工程技术合成新的蛋白质，获得性能优良的t-PA突变蛋白的正确顺序是① t-PA蛋白功能分析和结构设计→④设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列→②借助定点突变改造t-PA基因序列→⑤利用工程菌发酵合成t-PA蛋白→③检验t-PA蛋白的结构和功能。
【小问3详解】
已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸，相应的基因模板链（图中t-PA基因的上链）上的碱基序列是ACA，则半胱氨酸的密码子为UGU，而丝氨酸的密码子是UCU，由此可知，若要将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，则t-PA基因上链第84位发生碱基替换为ACA→AGA，图中显示引物b与t-PA基因的下链互补，故其中相应部位的碱基与上链相同，即该部位的碱基是G。
【小问4详解】
由于DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3’端延伸DNA链，因此PCR中需要加入合适引物来完成子链的延伸，引物需要与模板的3'端结合，故据图可知，重叠延伸时，需要的引物是引物a和引物b，而延伸后，为扩增完整的序列，需要引物a和d；DNA聚合酶不能从头合成DNA，只能从引物的3′端开始延伸DNA链，因此引物的作用是使DNA聚合酶从引物的 3 ′ 端开始连接脱氧核苷酸.
【小问5详解】
如图所示，目的基因的两端的黏性末端碱基序列分别是CCGG、CTAG，所以应用Xmal和BglI两种限制酶切割，以便于把目的基因连接到质粒pCLY11上。
培养代数
平板各区域滤纸片周围抑菌圈的直径/cm
①号区域
②号区域
③号区域
④号区域
第一代
0
2.27
2.13
2.27
第二代
0
1.95
2.02
1.87
第三代
0
1.80
1.87
1.78
氧气浓度
2%
20%
CO2的吸收速率（mg·cm-2·h-1）
23
9