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2022届甘肃省兰州一中高三一模理综生物试题含解析
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这是一份2022届甘肃省兰州一中高三一模理综生物试题含解析，共16页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：
1. 已知甲酶属于简单蛋白，乙酶属于结合蛋白。甲酶的催化活性仅取决于酶蛋白本身的结构；乙酶由酶蛋白和辅助因子（锰、铁等离子）或辅酶（有机小分子或金属有机化合物）共同组成。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 血红蛋白属于甲酶
B. 辅助因子不会影响酶蛋白的空间结构
C. 用双缩脲试剂可区分甲酶和乙酶
D. 甲、乙酶催化作用部位可能不同
【1题答案】
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干信息“甲酶的催化活性仅取决于酶蛋白本身的结构；乙酶由酶蛋白和辅助因子（锰、铁等离子）或辅酶（有机小分子或金属有机化合物）共同组成”，说明甲酶和乙酶的结构不同。
【详解】A、根据题干信息“甲酶的催化活性仅取决于酶蛋白本身的结构，乙酶由酶蛋白和辅助因子（锰、铁等离子）或辅酶（有机小分子或金属有机化合物）共同组成”，而血红蛋白含有铁，所以血红蛋白不属于甲酶，A错误；
B、乙酶由酶蛋白和辅助因子共同组成，所以辅助因子影响酶蛋白的空间结构，B错误；
C、甲酶和乙酶都属于蛋白质，和双缩脲试剂反应呈紫色，所以不能用双缩脲试剂进行区分，C错误；
D、甲酶和乙酶的结构不同，其功能也可能不同，因此二者作用的部位可能不同，D正确。
故选D。
2. 下图为溶酶体职蛋白转运相关离子的图示，表中数据表示溶酶体内外的pH值及某些离子浓度。下列相关说法正确的是（ ）
A. 溶酶体的双层膜结构有利于维持其内外离子的浓度差
B. 膜两侧Cl-的浓度差是其进入溶酶体的驱动力
C. 某些通道蛋白可以允许多种离子通过
D. H+通过被动运输进入溶酶体，从而使溶酶体内的pH呈酸性
【2题答案】
【答案】C
【解析】
【分析】分析表格数据可知：溶酶体外钾离子浓度高于膜内；氯离子和钠离子浓度膜内高于膜外；据图可知：一种通道蛋白可能允许一种或两种离子通过。
【详解】A、溶酶体是单层膜细胞器，A错误；.
B、根据表格数据可知：图中膜两侧的离子浓度差为K+跨膜提供驱动力，而Cl-跨膜进入溶酶体是逆浓度梯度的主动运输，B错误；
C、据图可知：某些离子通道可以允许一种以上的离子通过，如Na+和Ca2+共用一个离子通道，C正确；
D、溶酶体外pH大于膜内，即溶酶体膜内的H+浓度高于膜外，故H+是逆浓度梯度跨膜进入溶酶体，方式为主动运输，D错误。
故选C
3. “世界杂交水稻之父”袁隆平院士一生致力于杂交水稻技术的研究，造福世界人民。下列关于杂交水稻（2N=24）的叙述错误的是（ ）
A. 培育杂交水稻的原理是基因重组
B. 杂交水稻与大豆新品种“黑农五号”的育种方式相同
C. 杂交水稻可以集合两个亲本的优良特性
D. 杂交水稻生长过程中体细胞内染色体最多时有48条
【3题答案】
【答案】B
【解析】
【分析】杂交育种：
（1）概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
（2）方法：杂交→自交→选优→自交。
（3）原理：基因重组。通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。
（4）优缺点：方法简单，可预见强，但周期长。
（5）实例：水稻的育种。
【详解】A、杂交水稻的育种方式是杂交育种，依据的遗传学原理是基因重组，A正确；
B、杂交水稻的育种方式是杂交育种，大豆新品种“黑农五号”的育种方式是诱变育种，B错误；
C、杂交育种原理是基因重组，可以将两个或多个不同品种的优良性状组合在一起，所以杂交水稻可以集合两个亲本的优良特性，C正确；
D、杂交水稻生长过程中体细胞内染色体一般为24条，最多时（有丝分裂后期）有48条，D正确。
故选B。
4. 甲基磺酸乙酯（EMS）可用来创建突变体库，EMS主要通过鸟嘌呤烷基化后与胸腺嘧啶配对进而引发突变。在植物组织培养中，利用EMS处理获得突变体是育种的重要手段。下列叙述正确的是（ ）
A. EMS处理获得的突变大多是有利突变
B. EMS诱变处理导致基因中发生碱基对缺失
C. 应该用EMS处理萌发种子以获得突变体
D. 组织培养过程中细胞在分化时最易诱发突变
【4题答案】
【答案】C
【解析】
【分析】甲磺酸乙酯（EMS）能使鸟嘌呤烷基化，后者不与胞嘧啶配对而与胸腺嘧啶配对，说明EMS的处理可以提高基因突变的频率，使DNA序列中G-C转换成A-T，这属于基因突变。
【详解】A、EMS处理使植物细胞突变率提升，获得更多突变体，但是基因突变具有多害少利性，得到的突变大多是有害突变，还需再筛选出我们需要的突变，A错误；
B、鸟嘌呤原本是与胞嘧啶配对，而EMS使得鸟嘌呤烷基化后与胸腺嘧啶配对，这是错误配对导致碱基对替换，B错误；
C、由于基因突变主要发生在DNA复制时期，而萌发种子具有持续的细胞分裂能力，故处理后可获得较多突变体，C正确；
D、由于基因突变主要发生在DNA复制时期，细胞在分化时不进行DNA复制，因此不易诱发突变，D错误。
故选C。
5. 血浆中由蛋白质等大分子物质形成的渗透压称为胶体渗透压，由无机盐等小分子物质形成的渗透压称为晶体渗透压。血浆渗透压是这两类物质产生的渗透压总和。下列说法错误的是（ ）
A. 机体长期缺乏营养会使血浆的胶体渗透压降低
B. 正常人大量饮用清水后，短时间内血浆晶体和胶体渗透压都有所下降
C. 某种疾病导致人体血浆胶体渗透压降低，可引起组织水肿
D. 血浆渗透压主要与胶体渗透压有关
【5题答案】
【答案】D
【解析】
【分析】溶液渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，溶质微粒越多，即溶液浓度越高，对水的吸引力越大，溶液渗透压越高。
【详解】A、机体长期缺乏营养会使血浆蛋白质含量降低，进而导致血浆的胶体渗透压降低，A正确；
B、正常人大量饮用清水后，经胃肠吸收进入血浆的水量会增加，短时间内血浆晶体和胶体渗透压都有所下降，B正确；
C、某种疾病导致人体血浆胶体渗透压降低，相对而言组织液的渗透压较高，因此水分由血浆进入组织液，可引起组织水肿，C正确；
D、血浆渗透压的90%来源于Na+和Cl-，说明血浆渗透压主要与晶体渗透压有关，D错误。
故选D
6. 新冠病毒是一种外周有脂质双分子层膜包裹的单链RNA病毒。下列相关说法正确的是（ ）
A. 从疫情严重的国家进口冷冻食品外包装上检出新冠病毒，表明病毒能在外包装上增殖
B. 一旦接种新冠病毒灭活疫苗后，机体即刻产生特异性免疫
C. 新冠病毒在侵染宿主细胞的过程中，侵染机制可能存在类似于膜融合或胞吞现象
D. 目前国内接种的新冠病毒灭活疫苗，其抗原的主要成分是新冠病毒的RNA
【6题答案】
【答案】C
【解析】
【分析】1、病毒是非细胞生物，只能寄生在活细胞中进行生命活动。病毒依据宿主细胞的种类可分为植物病毒、动物病毒和噬菌体；根据遗传物质来分，分为DNA病毒和RNA病毒；病毒由核酸和蛋白质组成。
2、疫苗是将病原微生物（如细菌、立克次氏体、病毒等）及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用转基因等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。应用转基因技术生产的疫苗，主要成分是病毒的表面抗原蛋白，接种后能刺激机体免疫细胞产生抵抗病毒的抗体。
【详解】A、病毒是非细胞生物，只能寄生在活细胞中才能进行生命活动，不能在外包装上进行增殖，A错误；
B、接种新冠病毒灭活疫苗后需要一定是时间才能产生免疫反应，所以接种新冠病毒灭活疫苗后，机体不会即刻产生特异性免疫，B错误；
C、新冠病毒（RNA病毒，外有包膜），在侵染宿主细胞过程中，其侵染机制可能存在类似于膜融合或胞吞现象，其包膜与宿主细胞膜融合，将病毒核酸注入宿主细胞中，C正确；
D、目前国内接种的新冠病毒灭活疫苗，其抗原的主要成分是新冠病毒的抗原蛋白，D错误。
故选C。
二、非选择题
（一）必考题
7. 植物在生长过程中会遇到被建筑物或冠层叶片遮挡阳光的情况，为了探究植物对遮阴的反应，研究人员首先测定了不同遮阴环境中光合有效辐射（P）以及蓝光（B）、红光（R）在光合有效辐射中所占的比例。然后，将生长一致的某种盆栽植物随机分成A、B、C三组，分别置于阳光直射、建筑遮阴和冠层遮阴环境中生长数周，测定叶片中叶绿素的含量，结果如表所示。
（1）实验后A→B →C三组植物叶片中叶绿素含量变化趋势是____________，B、C组植物叶片中叶绿素a/b比例更适应遮阴环境，原因是__________________（从色素吸收光谱的角度作答）。
（2）将实验后的A、B、C组植物同时置于建筑遮阴环境中，三组植物叶绿体中生成ATP和NADPH最多的是_____________组。
（3）植物体一些新生的嫩叶经常会遇到被其他叶片部分遮挡的情况。光照会引起植物细胞内生长素含量减少，一个叶片左、右两部分的叶肉细胞输出的生长素会分别沿着该侧的叶柄细胞向下运输（如图所示）。据此推测，图中被遮挡嫩叶叶柄生长状态发生的变化是_______________（“直立生长”向左弯曲生长”或“向右弯曲生长”），其原因是_______________________，这种生理反应的意义在于____________________。
【7题答案】
【答案】①上升（均上升） ②遮阴环境中蓝光比例较大，叶绿素b比叶绿素a对蓝光吸收峰值更高，B、C组叶绿素a/b比例小于A组，在遮阴环境中能吸收更多的光能 ③C ④向右侧弯曲生长 ⑤右侧光照导致生长素向下运输量减少，造成右侧生长速度低于左侧 ⑥减少叶片之间的相互遮挡，增大光合作用的有效面积，提高对光能的利用率
【解析】
【分析】分析题干信息可知：本实验目的是为研究"植物对遮阴的反应"，故实验的自变量为有无遮阴及遮阴程度，因变量为叶绿素含量及光合辐射等指标。
【详解】（1）据题干信息可知：A、B、C三组的环境条件分别为阳光直射、建筑遮阴和冠层遮阴环境，据表格数据可知随着环境中光照减弱，叶片中叶绿素含量逐渐增多；叶绿素含量上升，有利于吸收光能，提高光合作用速率，是植物对弱光环境的一种适应。据表可知，由于遮阴环境中蓝光比例较大，叶绿素b比叶绿素a对蓝光的吸收峰值更高，B、C组叶绿素a/b比例小于A组，在遮阴环境中能吸收更多的光能 ，因此B、C组植物叶片中叶绿素a/b比例更适应遮阴环境。
（2）植物进行光合作用时ATP和NADPH是在光反应阶段产生的，一般而言，色素含量越高，则光反应越强，故三组植物叶绿体中生成ATP和NADPH最多的是叶绿素含量最高的C组。
（3）由于植物生长素的运输方向有极性运输和横向运输，图示植物叶片左侧被遮挡，右侧能接受光照，右侧光照导致生长素向下运输量减少，造成右侧生长速度低于左侧，故植物叶柄表现为向右侧弯曲生长；该生理意义在于可减少叶片之间的相互遮挡，增大光合作用的有效面积，提高对光能的利用率，积累更多光合产物有利于植物的生长、发育、繁殖。
【点睛】解答此题的关键是明确实验设计的对照原则与变量原则，并能结合图表信息分析作答。
8. 研究发现β-石竹烯（一种植物提取物）对寒冷环境下动物的生理反应有影响，相关研究资料如下：
资料一：将β-石竹烯溶液涂抹在小鼠皮肤表面，发现小鼠在寒冷条件下无需聚集取暖。
资料二：用β-石竹烯溶液处理小鼠皮肤细胞，发现其对冷觉感受器有抑制作用。
回答下列问题：
（1）小鼠维持体温的热量主要来源于细胞中的_____________（填细胞结构）。
（2）资料一中的寒冷条件是实验中的__________变量。
（3）根据上述资料推测β-石竹烯“抵御寒冷”最可能的作用机制是____________。
（4）在寒冷条件下，若长时间用β-石竹烯溶液涂抹小鼠皮肤，小鼠的体温将会_______，原因是_____________________。
【8题答案】
【答案】（1）细胞质基质、线粒体
无关
（3）β-石竹烯处理能抑制其冷觉感受器的功能，使大脑皮层不能形成冷觉
（4）①降低 ②冷觉感受器受到抑制，使得机体不能对寒冷条件作出调节，进而导致散热量大于产热量
【解析】
【分析】寒冷环境下体温调节过程：①增加产热的途径：骨骼肌战栗、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加，促进细胞内物质氧化分解；②减少散热的途径：立毛肌收缩、皮肤血管收缩等。
【小问1详解】
细胞呼吸将有机物氧化分解释放能量是小鼠维持体温的热量主要来源。小鼠的主要呼吸方式是有氧呼吸，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。
【小问2详解】
本实验是研究β-石竹烯（一种植物提取物）对寒冷环境下动物的生理反应有影响，因此自变量为是否含有β-石竹烯，资料一中的寒冷条件是实验中的无关变量。
【小问3详解】
根据资料二可知“β-石竹烯溶液对冷觉感受器有抑制作用”，因此β-石竹烯能够“抵御寒冷”，可能的原因是β-石竹烯处理小鼠皮肤能抑制其冷觉感受器的功能，使大脑皮层不能形成冷觉。
【小问4详解】
在寒冷条件下，若长时间使用β-石竹烯涂抹小鼠皮肤，则冷觉感受器受到抑制，使得机体不能对寒冷条件作出调节，进而导致散热量大于产热量，因此小鼠体温将会降低。
【点睛】本题考查体温调节的相关知识，要求考生识记体温调节的原理、具体过程等，能结合所学的知识准确作答。
9. 某湖泊中生活着大型水生植物、浮游植物、浮游动物﹑植食性鱼类、滤食性鱼类（以浮游动物为食），肉食性鱼类等各种生物﹐当湖泊水体中氮﹑磷等无机盐过多时，以蓝藻类为主的浮游植物大量繁殖而出现“水华”现象。回答下列问题：
（1）湖泊中的水生植物包括挺水型、浮叶型、漂浮型及沉水型等四大类，这体现了生物群落的____________结构，影响湖泊中植物分布的环境因素有___________（答出两点。）
（2）金鱼藻是一种较大型的水生植物﹐为研究其对铜绿微囊藻（蓝藻类）的影响，研究人员进行了两组实验，一组将铜绿微囊藻与金鱼藻共同培养，另一组向铜绿微囊藻培养液中加入适量养殖过金鱼藻的培养液，一段时间后发现两组实验中铜绿微囊藻的生长都明显受到抑制，据此推测，金鱼藻在竞争中占优势的原因可能是_______________（答出两点）。
（3）“生物操纵法”是一种人为控制“水华”的重要方法，其核心是通过生物的捕食关系来调整群落的结构，进而改善水质，这说明人类活动可以改变群落演替的_____________。请你提出一条利用“生物操纵法”控制“水华”的有效措施___________。
【9题答案】
【答案】 ①. 垂直 ②. 光照；温度；二氧化碳浓度等 ③. 金鱼藻在竞争阳光、营养物质等过程中占优；金鱼藻能产生抑制铜绿微囊藻生长的物质 ④. 速度和方向 ⑤. 增加浮游动物和植食性鱼类的数量（或减少滤食性鱼类的数量、减少以浮游动物为食的肉食性鱼类数量）
【解析】
【分析】
1、群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态，其最显著的特征是成层现象，即在垂直方向分成许多层次的现象。群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局，其主要表现特征是镶嵌性。
2、随时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫做演替。演替的种类有初生演替和次生演替两种。初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替。次生演替原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
3、生物与生物之间的关系分为种内关系和种间关系，种间关系包括捕食、竞争、寄生、共生等。
【详解】（1）挺水植物、浮叶型、漂浮型及沉水型植物分布在水体的不同层次，体现了生物群落的垂直结构。影响湖泊中群落垂直结构的因素有光照、温度、二氧化碳浓度等。
（2）将铜绿微囊藻与金鱼藻共同培养，铜绿微囊藻的生长收到抑制，说明金鱼藻在竞争阳光、营养物质等过程中占优，将养殖过金鱼藻的培养液加入铜绿微囊藻培养液中，铜绿微囊藻的生长也受到抑制，说明金鱼藻能产生抑制铜绿微囊藻生长的物质。
（3）人类活动往往会改变群落演替的速度和方向。水华产生的原因是藻类大量繁殖，“生物操纵法”控制“水华”即采用生物防治的措施，如增加浮游动物和植食性鱼类的数量，进而抑制藻类的繁殖，控制水华的产生。
【点睛】本题考查群落的演替、群落的结构特征和种间关系的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，难度不大。
10. 豚鼠的野生型体色有黑色、灰色和白色，其遗传受两对等位基因D、d和R、r控制。当个体同时含有显性基因D和R时，表现为黑色；当个体不含有D基因时，表现为白色；其他类型表现为灰色。现有两个纯合品系的亲本杂交，其结果如下表：
回答下列问题：
（1）上述实验结果表明，两对等位基因间遵循__________定律，等位基因R、r位于__________（填“常”或“X”）染色体上，亲本白色雄性豚鼠的基因型为__________，F2中r基因频率为__________。
（2）某小组利用上述实验中豚鼠为实验材料，尝试选择不同体色的豚鼠进行杂交，使杂交后代中白色豚鼠只在雄性个体中出现。你认为该小组能否成功？__________，理由是__________________________________________________________________________________________。
（3）用荧光标记法对基因D、d进行标记，若在F1代雄豚鼠产生的次级精母细胞中观察到四个荧光点，则产生这种现象的原因可能有_________________。
【10题答案】
【答案】 ①. （基因的分离定律和）基因的自由组合 ②. X ③. ddXRY ④. 2/3 ⑤. 不能 ⑥. （白豚鼠的基因型为dd_，）D、d位于常染色体上，其遗传与性别无关 ⑦. 亲本雄果蝇在减数第一次分裂时含标记基因D、d的同源染色体没有分开，进入到同一个次级精母细胞中
【解析】
【分析】由题意知，D、R同时存在表现为黑色；D不存在时，不论R是否存在都表现为白色，D存在、R不存在表现为灰色；由表格信息可知，纯合灰色雌性×纯合白色雄性→黑色雌性：灰色雄性=1：1，说明豚鼠体色遗传与性别有关，且雌性是黑色、雄性是灰色，因此R基因位于X染色体上，子二代的表现型比例是3：3：2，为6：6：4的变式，两对等位基因遵循自由组合定律，因此D位于常染色体上，亲本灰色雌鼠的基因型是DDXrXr、白色雄鼠的基因型是ddXRY。
【详解】（1）由分析可知，两对等位基因遵循基因的自由组合定律，等位基因R、r位于X染色体上，亲本白色雄性豚鼠的基因型为ddXRY，灰色雌鼠的基因型是DDXrXr，子一代基因型是DdXRXr、DdXrY，子一代相互交配，没有选择和基因突变，子二代的r基因频率与子一代相同，r÷（R+r）=2/3。
（2）由题意知，白色豚鼠不含有D基因，D、d位于常染色体上，与性别无关，因此不能使杂交后代中白色豚鼠只在雄性个体中出现。
（3）用荧光标记法对基因D、d进行标记，在分裂间期，基因D、d进行了复制，如果亲本雄果蝇在减数第一次分裂时含标记基因D、d的同源染色体没有分开，进入到同一个次级精母细胞中，故在F1代雄豚鼠产生的次级精母细胞中可以观察到四个荧光点。
【点睛】本题考查学生理解基因分离定律和自由组合定律的实质和使用条件、XY型的性别决定和伴性遗传，学会根据子代的表现型比例推测基因位于常染色体上还是位于性染色体上及相关个体的基因型。
（二）选考题
【生物—选修1：生物技术实践】
11. 乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，在工业生产中具有重要价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如下图所示。回答下列问题：
（1）筛选产乳糖酶的微生物L时，培养基中的唯一碳源应该是_______，在实验室培养微生物L时，一方面需要为微生物L提供合适的营养和环境条件，另一方面需要_______，以获得纯净的培养物。
（2）为了得到产乳糖酶微生物L的单菌落，可用_______法将样本接种于固体培养基表面，经过选择培养、鉴别等步骤获得。对于需要长期保存的菌种，可以采用_______的方法。
（3）将微生物L研磨破碎得到提取液后，可采用凝胶色谱法分离纯化其中的乳糖酶，分离过程中，比乳糖酶相对分子质量小的蛋白质，在凝胶中的移动速度比乳糖酶慢，原因是______________。
（4）工业生产中若要将乳糖酶固定化，部分操作如下：将乳糖酶固定在_______（填“溶于水”或“不溶于水”）的载体上，将其装入反应柱内后，需用蒸馏水充分洗涤固定化酶柱，以除去未吸附的乳糖酶。一般来说，酶不适合采用_______法固定化，原因是______________。
（5）酒精发酵过程应采用固定化细胞（固定化酵母）技术而不是固定化酶技术，原因是______________。
【11题答案】
【答案】（1）①乳糖 ②防止外来杂菌的入侵
（2）①稀释涂布平板法 ②甘油管藏
（3）相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道
（4）①不溶于水 ②包埋 ③体积小，容易从包埋材料中漏出
（5）酒精发酵需要一系列酶催化，只有固定化细胞可固定系列酶，并催化一系列化学反应
【解析】
【分析】1、筛选产乳糖酶的微生物L时，宜用乳糖作为培养基中的唯一碳源，即利用选择培养基筛选。
2、微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
3、凝胶色谱法（分配色谱法）的原理：分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢。
【小问1详解】
因乳糖酶能水解乳糖，故筛选产乳糖酶的微生物时应该用以乳糖为唯一碳源的培养基；在实验室培养微生物L时，一方面需要为L提供合适的营养和环境条件，另一方面需要防止杂菌污染，以获得纯净的培养物。
【小问2详解】
为了从样本中获取致病菌单菌落，可用平板划线法或稀释涂布平板法将样本接种于固体培养基表面，经过选择培养、鉴别等步骤获得；为了保持菌种的纯净，对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。
【小问3详解】
将微生物L研磨破碎得到提取液后，可采用凝胶色谱法分离纯化其中的乳糖酶。分离过程中，由于相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，移动速度较慢，因此比乳糖酶相对分子质量小的蛋白质，在凝胶中的移动速度比乳糖酶慢。
【小问4详解】
固定化酶时，所用的载体不溶于水；酶分子较小，容易从包埋材料中漏出来，因此一般来说，不适合采用包埋法固定化。
【小问5详解】
因酒精发酵需要一系列酶催化，只有固定化细胞可固定系列酶，并催化一系列化学反应，故酒精发酵过程应采用固定化细胞（固定化酵母）技术而不是固定化酶技术。
【点睛】本题涉及知识点较多，需用教材术语分析作答，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等，考生在平时的学习过程中注意积累是解答本题的关键。
【生物—选修3：现代生物科技专题】
12. 新型冠状病毒是一种RNA病毒，其表面的刺突蛋白（简称S蛋白）是主要的病毒抗原，在康复患者血清中有抗S蛋白的特异性抗体。我国科学家研发的针对新型冠状病毒的重组蛋白疫苗操作流程如下图。
回答下列问题：
（1）步骤①中以RNA为材料可以获得cDNA，所需酶是_______，获得的S蛋白基因体外大量扩增需要的技术是______________。
（2）要使S蛋白基因在大肠杆菌中表达，需要通过步骤②构建基因表达载体，而不能直接将S蛋白基因导人大肠杆菌，原因是______________。构建完成的基因表达载体的组成，除了目的基因外，还需要_______、_______以及_______。
（3）进行步骤③时，常用______________处理大肠杆菌，目的是______________。
（4）为检测步骤④获得的S蛋白是否能引起与新型冠状病毒S蛋白相同的免疫反应，可采用的技术是_____________。
【12题答案】
【答案】（1）①逆转录酶 ②PCR技术
（2）①S蛋白基因在大肠杆菌中不能复制，也不能合成S蛋白基因的mRNA ②启动子 ③终止子 ④标记基因
（3）①氯化钙 ②使大肠杆菌成为感受态细胞，有利于吸收重组DNA分子
（4）用S蛋白与新冠病毒肺炎康复患者血清进行抗原—抗体杂交实验，进行检测
【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--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；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】
步骤①中以RNA为材料可以获得cDNA是逆转录过程，需要逆转录酶。PCR技术可以大量扩增S蛋白基因。
【小问2详解】
由于S蛋白基因在大肠杆菌中不能复制，也不能合成S蛋白基因的mRNA，所以不能直接将S蛋白基因导人大肠杆菌，需要通过步骤②构建基因表达载体。基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
【小问3详解】
目的基因导入微生物细胞常用 Ca2+ （氯化钙）处理，使其成为感受态细胞，有利于吸收重组DNA分子。
【小问4详解】
为了检测步骤④获得的S蛋白是否能引起与新型冠状病毒S蛋白相同的免疫反应，常用抗原-抗体杂交技术进行检测，即可以用S蛋白与新冠病毒肺炎康复患者血清进行抗原—抗体杂交实验，进行检测。
【点睛】本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节；能结合所学的知识准确答题是解答本题的关键。
比较项目
溶酶体内
溶酶体外
pH值
4.4
7.6
Cl-浓度
78mml/L
14mml/L
Na+浓度
20～135mml/L
11mml/L
K+浓度
2～45mml/L
147mml/L
环境条件
光合有效辐射（P）（uml m-2：s-1）
蓝光比例（B/P）
红光比例（R/P ）
叶绿素a含量（mg·g-1）
叶绿素b含量（mg·g-1）
阳光直射A
10500
0．25
0．39
1．21
0．28
建筑遮阴B
1160
0．36
0．29
1．45
0．39
冠层遮阴C
800
0．33
0．27
1．58
0．45
亲本组合
F1类型及比例
F2类型及比例
灰色雌性×白色雄性
黑色雌性：灰色雄性=1：1
黑色：灰色：白色=3：3：2
产乳糖酶微生物L的筛选
→
产乳糖酶微生物L的培养
→
乳糖酶的提取纯化
→
乳糖酶的固定化
一、选择题：
1. 已知甲酶属于简单蛋白，乙酶属于结合蛋白。甲酶的催化活性仅取决于酶蛋白本身的结构；乙酶由酶蛋白和辅助因子（锰、铁等离子）或辅酶（有机小分子或金属有机化合物）共同组成。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 血红蛋白属于甲酶
B. 辅助因子不会影响酶蛋白的空间结构
C. 用双缩脲试剂可区分甲酶和乙酶
D. 甲、乙酶催化作用部位可能不同
【1题答案】
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干信息“甲酶的催化活性仅取决于酶蛋白本身的结构；乙酶由酶蛋白和辅助因子（锰、铁等离子）或辅酶（有机小分子或金属有机化合物）共同组成”，说明甲酶和乙酶的结构不同。
【详解】A、根据题干信息“甲酶的催化活性仅取决于酶蛋白本身的结构，乙酶由酶蛋白和辅助因子（锰、铁等离子）或辅酶（有机小分子或金属有机化合物）共同组成”，而血红蛋白含有铁，所以血红蛋白不属于甲酶，A错误；
B、乙酶由酶蛋白和辅助因子共同组成，所以辅助因子影响酶蛋白的空间结构，B错误；
C、甲酶和乙酶都属于蛋白质，和双缩脲试剂反应呈紫色，所以不能用双缩脲试剂进行区分，C错误；
D、甲酶和乙酶的结构不同，其功能也可能不同，因此二者作用的部位可能不同，D正确。
故选D。
2. 下图为溶酶体职蛋白转运相关离子的图示，表中数据表示溶酶体内外的pH值及某些离子浓度。下列相关说法正确的是（ ）
A. 溶酶体的双层膜结构有利于维持其内外离子的浓度差
B. 膜两侧Cl-的浓度差是其进入溶酶体的驱动力
C. 某些通道蛋白可以允许多种离子通过
D. H+通过被动运输进入溶酶体，从而使溶酶体内的pH呈酸性
【2题答案】
【答案】C
【解析】
【分析】分析表格数据可知：溶酶体外钾离子浓度高于膜内；氯离子和钠离子浓度膜内高于膜外；据图可知：一种通道蛋白可能允许一种或两种离子通过。
【详解】A、溶酶体是单层膜细胞器，A错误；.
B、根据表格数据可知：图中膜两侧的离子浓度差为K+跨膜提供驱动力，而Cl-跨膜进入溶酶体是逆浓度梯度的主动运输，B错误；
C、据图可知：某些离子通道可以允许一种以上的离子通过，如Na+和Ca2+共用一个离子通道，C正确；
D、溶酶体外pH大于膜内，即溶酶体膜内的H+浓度高于膜外，故H+是逆浓度梯度跨膜进入溶酶体，方式为主动运输，D错误。
故选C
3. “世界杂交水稻之父”袁隆平院士一生致力于杂交水稻技术的研究，造福世界人民。下列关于杂交水稻（2N=24）的叙述错误的是（ ）
A. 培育杂交水稻的原理是基因重组
B. 杂交水稻与大豆新品种“黑农五号”的育种方式相同
C. 杂交水稻可以集合两个亲本的优良特性
D. 杂交水稻生长过程中体细胞内染色体最多时有48条
【3题答案】
【答案】B
【解析】
【分析】杂交育种：
（1）概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。
（2）方法：杂交→自交→选优→自交。
（3）原理：基因重组。通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。
（4）优缺点：方法简单，可预见强，但周期长。
（5）实例：水稻的育种。
【详解】A、杂交水稻的育种方式是杂交育种，依据的遗传学原理是基因重组，A正确；
B、杂交水稻的育种方式是杂交育种，大豆新品种“黑农五号”的育种方式是诱变育种，B错误；
C、杂交育种原理是基因重组，可以将两个或多个不同品种的优良性状组合在一起，所以杂交水稻可以集合两个亲本的优良特性，C正确；
D、杂交水稻生长过程中体细胞内染色体一般为24条，最多时（有丝分裂后期）有48条，D正确。
故选B。
4. 甲基磺酸乙酯（EMS）可用来创建突变体库，EMS主要通过鸟嘌呤烷基化后与胸腺嘧啶配对进而引发突变。在植物组织培养中，利用EMS处理获得突变体是育种的重要手段。下列叙述正确的是（ ）
A. EMS处理获得的突变大多是有利突变
B. EMS诱变处理导致基因中发生碱基对缺失
C. 应该用EMS处理萌发种子以获得突变体
D. 组织培养过程中细胞在分化时最易诱发突变
【4题答案】
【答案】C
【解析】
【分析】甲磺酸乙酯（EMS）能使鸟嘌呤烷基化，后者不与胞嘧啶配对而与胸腺嘧啶配对，说明EMS的处理可以提高基因突变的频率，使DNA序列中G-C转换成A-T，这属于基因突变。
【详解】A、EMS处理使植物细胞突变率提升，获得更多突变体，但是基因突变具有多害少利性，得到的突变大多是有害突变，还需再筛选出我们需要的突变，A错误；
B、鸟嘌呤原本是与胞嘧啶配对，而EMS使得鸟嘌呤烷基化后与胸腺嘧啶配对，这是错误配对导致碱基对替换，B错误；
C、由于基因突变主要发生在DNA复制时期，而萌发种子具有持续的细胞分裂能力，故处理后可获得较多突变体，C正确；
D、由于基因突变主要发生在DNA复制时期，细胞在分化时不进行DNA复制，因此不易诱发突变，D错误。
故选C。
5. 血浆中由蛋白质等大分子物质形成的渗透压称为胶体渗透压，由无机盐等小分子物质形成的渗透压称为晶体渗透压。血浆渗透压是这两类物质产生的渗透压总和。下列说法错误的是（ ）
A. 机体长期缺乏营养会使血浆的胶体渗透压降低
B. 正常人大量饮用清水后，短时间内血浆晶体和胶体渗透压都有所下降
C. 某种疾病导致人体血浆胶体渗透压降低，可引起组织水肿
D. 血浆渗透压主要与胶体渗透压有关
【5题答案】
【答案】D
【解析】
【分析】溶液渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，溶质微粒越多，即溶液浓度越高，对水的吸引力越大，溶液渗透压越高。
【详解】A、机体长期缺乏营养会使血浆蛋白质含量降低，进而导致血浆的胶体渗透压降低，A正确；
B、正常人大量饮用清水后，经胃肠吸收进入血浆的水量会增加，短时间内血浆晶体和胶体渗透压都有所下降，B正确；
C、某种疾病导致人体血浆胶体渗透压降低，相对而言组织液的渗透压较高，因此水分由血浆进入组织液，可引起组织水肿，C正确；
D、血浆渗透压的90%来源于Na+和Cl-，说明血浆渗透压主要与晶体渗透压有关，D错误。
故选D
6. 新冠病毒是一种外周有脂质双分子层膜包裹的单链RNA病毒。下列相关说法正确的是（ ）
A. 从疫情严重的国家进口冷冻食品外包装上检出新冠病毒，表明病毒能在外包装上增殖
B. 一旦接种新冠病毒灭活疫苗后，机体即刻产生特异性免疫
C. 新冠病毒在侵染宿主细胞的过程中，侵染机制可能存在类似于膜融合或胞吞现象
D. 目前国内接种的新冠病毒灭活疫苗，其抗原的主要成分是新冠病毒的RNA
【6题答案】
【答案】C
【解析】
【分析】1、病毒是非细胞生物，只能寄生在活细胞中进行生命活动。病毒依据宿主细胞的种类可分为植物病毒、动物病毒和噬菌体；根据遗传物质来分，分为DNA病毒和RNA病毒；病毒由核酸和蛋白质组成。
2、疫苗是将病原微生物（如细菌、立克次氏体、病毒等）及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用转基因等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。应用转基因技术生产的疫苗，主要成分是病毒的表面抗原蛋白，接种后能刺激机体免疫细胞产生抵抗病毒的抗体。
【详解】A、病毒是非细胞生物，只能寄生在活细胞中才能进行生命活动，不能在外包装上进行增殖，A错误；
B、接种新冠病毒灭活疫苗后需要一定是时间才能产生免疫反应，所以接种新冠病毒灭活疫苗后，机体不会即刻产生特异性免疫，B错误；
C、新冠病毒（RNA病毒，外有包膜），在侵染宿主细胞过程中，其侵染机制可能存在类似于膜融合或胞吞现象，其包膜与宿主细胞膜融合，将病毒核酸注入宿主细胞中，C正确；
D、目前国内接种的新冠病毒灭活疫苗，其抗原的主要成分是新冠病毒的抗原蛋白，D错误。
故选C。
二、非选择题
（一）必考题
7. 植物在生长过程中会遇到被建筑物或冠层叶片遮挡阳光的情况，为了探究植物对遮阴的反应，研究人员首先测定了不同遮阴环境中光合有效辐射（P）以及蓝光（B）、红光（R）在光合有效辐射中所占的比例。然后，将生长一致的某种盆栽植物随机分成A、B、C三组，分别置于阳光直射、建筑遮阴和冠层遮阴环境中生长数周，测定叶片中叶绿素的含量，结果如表所示。
（1）实验后A→B →C三组植物叶片中叶绿素含量变化趋势是____________，B、C组植物叶片中叶绿素a/b比例更适应遮阴环境，原因是__________________（从色素吸收光谱的角度作答）。
（2）将实验后的A、B、C组植物同时置于建筑遮阴环境中，三组植物叶绿体中生成ATP和NADPH最多的是_____________组。
（3）植物体一些新生的嫩叶经常会遇到被其他叶片部分遮挡的情况。光照会引起植物细胞内生长素含量减少，一个叶片左、右两部分的叶肉细胞输出的生长素会分别沿着该侧的叶柄细胞向下运输（如图所示）。据此推测，图中被遮挡嫩叶叶柄生长状态发生的变化是_______________（“直立生长”向左弯曲生长”或“向右弯曲生长”），其原因是_______________________，这种生理反应的意义在于____________________。
【7题答案】
【答案】①上升（均上升） ②遮阴环境中蓝光比例较大，叶绿素b比叶绿素a对蓝光吸收峰值更高，B、C组叶绿素a/b比例小于A组，在遮阴环境中能吸收更多的光能 ③C ④向右侧弯曲生长 ⑤右侧光照导致生长素向下运输量减少，造成右侧生长速度低于左侧 ⑥减少叶片之间的相互遮挡，增大光合作用的有效面积，提高对光能的利用率
【解析】
【分析】分析题干信息可知：本实验目的是为研究"植物对遮阴的反应"，故实验的自变量为有无遮阴及遮阴程度，因变量为叶绿素含量及光合辐射等指标。
【详解】（1）据题干信息可知：A、B、C三组的环境条件分别为阳光直射、建筑遮阴和冠层遮阴环境，据表格数据可知随着环境中光照减弱，叶片中叶绿素含量逐渐增多；叶绿素含量上升，有利于吸收光能，提高光合作用速率，是植物对弱光环境的一种适应。据表可知，由于遮阴环境中蓝光比例较大，叶绿素b比叶绿素a对蓝光的吸收峰值更高，B、C组叶绿素a/b比例小于A组，在遮阴环境中能吸收更多的光能 ，因此B、C组植物叶片中叶绿素a/b比例更适应遮阴环境。
（2）植物进行光合作用时ATP和NADPH是在光反应阶段产生的，一般而言，色素含量越高，则光反应越强，故三组植物叶绿体中生成ATP和NADPH最多的是叶绿素含量最高的C组。
（3）由于植物生长素的运输方向有极性运输和横向运输，图示植物叶片左侧被遮挡，右侧能接受光照，右侧光照导致生长素向下运输量减少，造成右侧生长速度低于左侧，故植物叶柄表现为向右侧弯曲生长；该生理意义在于可减少叶片之间的相互遮挡，增大光合作用的有效面积，提高对光能的利用率，积累更多光合产物有利于植物的生长、发育、繁殖。
【点睛】解答此题的关键是明确实验设计的对照原则与变量原则，并能结合图表信息分析作答。
8. 研究发现β-石竹烯（一种植物提取物）对寒冷环境下动物的生理反应有影响，相关研究资料如下：
资料一：将β-石竹烯溶液涂抹在小鼠皮肤表面，发现小鼠在寒冷条件下无需聚集取暖。
资料二：用β-石竹烯溶液处理小鼠皮肤细胞，发现其对冷觉感受器有抑制作用。
回答下列问题：
（1）小鼠维持体温的热量主要来源于细胞中的_____________（填细胞结构）。
（2）资料一中的寒冷条件是实验中的__________变量。
（3）根据上述资料推测β-石竹烯“抵御寒冷”最可能的作用机制是____________。
（4）在寒冷条件下，若长时间用β-石竹烯溶液涂抹小鼠皮肤，小鼠的体温将会_______，原因是_____________________。
【8题答案】
【答案】（1）细胞质基质、线粒体
无关
（3）β-石竹烯处理能抑制其冷觉感受器的功能，使大脑皮层不能形成冷觉
（4）①降低 ②冷觉感受器受到抑制，使得机体不能对寒冷条件作出调节，进而导致散热量大于产热量
【解析】
【分析】寒冷环境下体温调节过程：①增加产热的途径：骨骼肌战栗、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加，促进细胞内物质氧化分解；②减少散热的途径：立毛肌收缩、皮肤血管收缩等。
【小问1详解】
细胞呼吸将有机物氧化分解释放能量是小鼠维持体温的热量主要来源。小鼠的主要呼吸方式是有氧呼吸，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。
【小问2详解】
本实验是研究β-石竹烯（一种植物提取物）对寒冷环境下动物的生理反应有影响，因此自变量为是否含有β-石竹烯，资料一中的寒冷条件是实验中的无关变量。
【小问3详解】
根据资料二可知“β-石竹烯溶液对冷觉感受器有抑制作用”，因此β-石竹烯能够“抵御寒冷”，可能的原因是β-石竹烯处理小鼠皮肤能抑制其冷觉感受器的功能，使大脑皮层不能形成冷觉。
【小问4详解】
在寒冷条件下，若长时间使用β-石竹烯涂抹小鼠皮肤，则冷觉感受器受到抑制，使得机体不能对寒冷条件作出调节，进而导致散热量大于产热量，因此小鼠体温将会降低。
【点睛】本题考查体温调节的相关知识，要求考生识记体温调节的原理、具体过程等，能结合所学的知识准确作答。
9. 某湖泊中生活着大型水生植物、浮游植物、浮游动物﹑植食性鱼类、滤食性鱼类（以浮游动物为食），肉食性鱼类等各种生物﹐当湖泊水体中氮﹑磷等无机盐过多时，以蓝藻类为主的浮游植物大量繁殖而出现“水华”现象。回答下列问题：
（1）湖泊中的水生植物包括挺水型、浮叶型、漂浮型及沉水型等四大类，这体现了生物群落的____________结构，影响湖泊中植物分布的环境因素有___________（答出两点。）
（2）金鱼藻是一种较大型的水生植物﹐为研究其对铜绿微囊藻（蓝藻类）的影响，研究人员进行了两组实验，一组将铜绿微囊藻与金鱼藻共同培养，另一组向铜绿微囊藻培养液中加入适量养殖过金鱼藻的培养液，一段时间后发现两组实验中铜绿微囊藻的生长都明显受到抑制，据此推测，金鱼藻在竞争中占优势的原因可能是_______________（答出两点）。
（3）“生物操纵法”是一种人为控制“水华”的重要方法，其核心是通过生物的捕食关系来调整群落的结构，进而改善水质，这说明人类活动可以改变群落演替的_____________。请你提出一条利用“生物操纵法”控制“水华”的有效措施___________。
【9题答案】
【答案】 ①. 垂直 ②. 光照；温度；二氧化碳浓度等 ③. 金鱼藻在竞争阳光、营养物质等过程中占优；金鱼藻能产生抑制铜绿微囊藻生长的物质 ④. 速度和方向 ⑤. 增加浮游动物和植食性鱼类的数量（或减少滤食性鱼类的数量、减少以浮游动物为食的肉食性鱼类数量）
【解析】
【分析】
1、群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态，其最显著的特征是成层现象，即在垂直方向分成许多层次的现象。群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局，其主要表现特征是镶嵌性。
2、随时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫做演替。演替的种类有初生演替和次生演替两种。初生演替是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替。次生演替原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
3、生物与生物之间的关系分为种内关系和种间关系，种间关系包括捕食、竞争、寄生、共生等。
【详解】（1）挺水植物、浮叶型、漂浮型及沉水型植物分布在水体的不同层次，体现了生物群落的垂直结构。影响湖泊中群落垂直结构的因素有光照、温度、二氧化碳浓度等。
（2）将铜绿微囊藻与金鱼藻共同培养，铜绿微囊藻的生长收到抑制，说明金鱼藻在竞争阳光、营养物质等过程中占优，将养殖过金鱼藻的培养液加入铜绿微囊藻培养液中，铜绿微囊藻的生长也受到抑制，说明金鱼藻能产生抑制铜绿微囊藻生长的物质。
（3）人类活动往往会改变群落演替的速度和方向。水华产生的原因是藻类大量繁殖，“生物操纵法”控制“水华”即采用生物防治的措施，如增加浮游动物和植食性鱼类的数量，进而抑制藻类的繁殖，控制水华的产生。
【点睛】本题考查群落的演替、群落的结构特征和种间关系的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，难度不大。
10. 豚鼠的野生型体色有黑色、灰色和白色，其遗传受两对等位基因D、d和R、r控制。当个体同时含有显性基因D和R时，表现为黑色；当个体不含有D基因时，表现为白色；其他类型表现为灰色。现有两个纯合品系的亲本杂交，其结果如下表：
回答下列问题：
（1）上述实验结果表明，两对等位基因间遵循__________定律，等位基因R、r位于__________（填“常”或“X”）染色体上，亲本白色雄性豚鼠的基因型为__________，F2中r基因频率为__________。
（2）某小组利用上述实验中豚鼠为实验材料，尝试选择不同体色的豚鼠进行杂交，使杂交后代中白色豚鼠只在雄性个体中出现。你认为该小组能否成功？__________，理由是__________________________________________________________________________________________。
（3）用荧光标记法对基因D、d进行标记，若在F1代雄豚鼠产生的次级精母细胞中观察到四个荧光点，则产生这种现象的原因可能有_________________。
【10题答案】
【答案】 ①. （基因的分离定律和）基因的自由组合 ②. X ③. ddXRY ④. 2/3 ⑤. 不能 ⑥. （白豚鼠的基因型为dd_，）D、d位于常染色体上，其遗传与性别无关 ⑦. 亲本雄果蝇在减数第一次分裂时含标记基因D、d的同源染色体没有分开，进入到同一个次级精母细胞中
【解析】
【分析】由题意知，D、R同时存在表现为黑色；D不存在时，不论R是否存在都表现为白色，D存在、R不存在表现为灰色；由表格信息可知，纯合灰色雌性×纯合白色雄性→黑色雌性：灰色雄性=1：1，说明豚鼠体色遗传与性别有关，且雌性是黑色、雄性是灰色，因此R基因位于X染色体上，子二代的表现型比例是3：3：2，为6：6：4的变式，两对等位基因遵循自由组合定律，因此D位于常染色体上，亲本灰色雌鼠的基因型是DDXrXr、白色雄鼠的基因型是ddXRY。
【详解】（1）由分析可知，两对等位基因遵循基因的自由组合定律，等位基因R、r位于X染色体上，亲本白色雄性豚鼠的基因型为ddXRY，灰色雌鼠的基因型是DDXrXr，子一代基因型是DdXRXr、DdXrY，子一代相互交配，没有选择和基因突变，子二代的r基因频率与子一代相同，r÷（R+r）=2/3。
（2）由题意知，白色豚鼠不含有D基因，D、d位于常染色体上，与性别无关，因此不能使杂交后代中白色豚鼠只在雄性个体中出现。
（3）用荧光标记法对基因D、d进行标记，在分裂间期，基因D、d进行了复制，如果亲本雄果蝇在减数第一次分裂时含标记基因D、d的同源染色体没有分开，进入到同一个次级精母细胞中，故在F1代雄豚鼠产生的次级精母细胞中可以观察到四个荧光点。
【点睛】本题考查学生理解基因分离定律和自由组合定律的实质和使用条件、XY型的性别决定和伴性遗传，学会根据子代的表现型比例推测基因位于常染色体上还是位于性染色体上及相关个体的基因型。
（二）选考题
【生物—选修1：生物技术实践】
11. 乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，在工业生产中具有重要价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如下图所示。回答下列问题：
（1）筛选产乳糖酶的微生物L时，培养基中的唯一碳源应该是_______，在实验室培养微生物L时，一方面需要为微生物L提供合适的营养和环境条件，另一方面需要_______，以获得纯净的培养物。
（2）为了得到产乳糖酶微生物L的单菌落，可用_______法将样本接种于固体培养基表面，经过选择培养、鉴别等步骤获得。对于需要长期保存的菌种，可以采用_______的方法。
（3）将微生物L研磨破碎得到提取液后，可采用凝胶色谱法分离纯化其中的乳糖酶，分离过程中，比乳糖酶相对分子质量小的蛋白质，在凝胶中的移动速度比乳糖酶慢，原因是______________。
（4）工业生产中若要将乳糖酶固定化，部分操作如下：将乳糖酶固定在_______（填“溶于水”或“不溶于水”）的载体上，将其装入反应柱内后，需用蒸馏水充分洗涤固定化酶柱，以除去未吸附的乳糖酶。一般来说，酶不适合采用_______法固定化，原因是______________。
（5）酒精发酵过程应采用固定化细胞（固定化酵母）技术而不是固定化酶技术，原因是______________。
【11题答案】
【答案】（1）①乳糖 ②防止外来杂菌的入侵
（2）①稀释涂布平板法 ②甘油管藏
（3）相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道
（4）①不溶于水 ②包埋 ③体积小，容易从包埋材料中漏出
（5）酒精发酵需要一系列酶催化，只有固定化细胞可固定系列酶，并催化一系列化学反应
【解析】
【分析】1、筛选产乳糖酶的微生物L时，宜用乳糖作为培养基中的唯一碳源，即利用选择培养基筛选。
2、微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
3、凝胶色谱法（分配色谱法）的原理：分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢。
【小问1详解】
因乳糖酶能水解乳糖，故筛选产乳糖酶的微生物时应该用以乳糖为唯一碳源的培养基；在实验室培养微生物L时，一方面需要为L提供合适的营养和环境条件，另一方面需要防止杂菌污染，以获得纯净的培养物。
【小问2详解】
为了从样本中获取致病菌单菌落，可用平板划线法或稀释涂布平板法将样本接种于固体培养基表面，经过选择培养、鉴别等步骤获得；为了保持菌种的纯净，对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。
【小问3详解】
将微生物L研磨破碎得到提取液后，可采用凝胶色谱法分离纯化其中的乳糖酶。分离过程中，由于相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，移动速度较慢，因此比乳糖酶相对分子质量小的蛋白质，在凝胶中的移动速度比乳糖酶慢。
【小问4详解】
固定化酶时，所用的载体不溶于水；酶分子较小，容易从包埋材料中漏出来，因此一般来说，不适合采用包埋法固定化。
【小问5详解】
因酒精发酵需要一系列酶催化，只有固定化细胞可固定系列酶，并催化一系列化学反应，故酒精发酵过程应采用固定化细胞（固定化酵母）技术而不是固定化酶技术。
【点睛】本题涉及知识点较多，需用教材术语分析作答，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的方法、实验现象及结论等，考生在平时的学习过程中注意积累是解答本题的关键。
【生物—选修3：现代生物科技专题】
12. 新型冠状病毒是一种RNA病毒，其表面的刺突蛋白（简称S蛋白）是主要的病毒抗原，在康复患者血清中有抗S蛋白的特异性抗体。我国科学家研发的针对新型冠状病毒的重组蛋白疫苗操作流程如下图。
回答下列问题：
（1）步骤①中以RNA为材料可以获得cDNA，所需酶是_______，获得的S蛋白基因体外大量扩增需要的技术是______________。
（2）要使S蛋白基因在大肠杆菌中表达，需要通过步骤②构建基因表达载体，而不能直接将S蛋白基因导人大肠杆菌，原因是______________。构建完成的基因表达载体的组成，除了目的基因外，还需要_______、_______以及_______。
（3）进行步骤③时，常用______________处理大肠杆菌，目的是______________。
（4）为检测步骤④获得的S蛋白是否能引起与新型冠状病毒S蛋白相同的免疫反应，可采用的技术是_____________。
【12题答案】
【答案】（1）①逆转录酶 ②PCR技术
（2）①S蛋白基因在大肠杆菌中不能复制，也不能合成S蛋白基因的mRNA ②启动子 ③终止子 ④标记基因
（3）①氯化钙 ②使大肠杆菌成为感受态细胞，有利于吸收重组DNA分子
（4）用S蛋白与新冠病毒肺炎康复患者血清进行抗原—抗体杂交实验，进行检测
【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--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；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】
步骤①中以RNA为材料可以获得cDNA是逆转录过程，需要逆转录酶。PCR技术可以大量扩增S蛋白基因。
【小问2详解】
由于S蛋白基因在大肠杆菌中不能复制，也不能合成S蛋白基因的mRNA，所以不能直接将S蛋白基因导人大肠杆菌，需要通过步骤②构建基因表达载体。基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
【小问3详解】
目的基因导入微生物细胞常用 Ca2+ （氯化钙）处理，使其成为感受态细胞，有利于吸收重组DNA分子。
【小问4详解】
为了检测步骤④获得的S蛋白是否能引起与新型冠状病毒S蛋白相同的免疫反应，常用抗原-抗体杂交技术进行检测，即可以用S蛋白与新冠病毒肺炎康复患者血清进行抗原—抗体杂交实验，进行检测。
【点睛】本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节；能结合所学的知识准确答题是解答本题的关键。
比较项目
溶酶体内
溶酶体外
pH值
4.4
7.6
Cl-浓度
78mml/L
14mml/L
Na+浓度
20～135mml/L
11mml/L
K+浓度
2～45mml/L
147mml/L
环境条件
光合有效辐射（P）（uml m-2：s-1）
蓝光比例（B/P）
红光比例（R/P ）
叶绿素a含量（mg·g-1）
叶绿素b含量（mg·g-1）
阳光直射A
10500
0．25
0．39
1．21
0．28
建筑遮阴B
1160
0．36
0．29
1．45
0．39
冠层遮阴C
800
0．33
0．27
1．58
0．45
亲本组合
F1类型及比例
F2类型及比例
灰色雌性×白色雄性
黑色雌性：灰色雄性=1：1
黑色：灰色：白色=3：3：2
产乳糖酶微生物L的筛选
→
产乳糖酶微生物L的培养
→
乳糖酶的提取纯化
→
乳糖酶的固定化
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