江浙皖高中（县中）发展共同体2024-2025学年高三上学期10月联考生物试卷（解析版）

这是一份江浙皖高中（县中）发展共同体2024-2025学年高三上学期10月联考生物试卷（解析版），共27页。
1．本卷满分100分，考试时间75分钟；
2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场、座位号及准考证号并核对条形码信息；
3．所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效，考试结束后，只需上交答题卷；
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一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分。每题只有一个选项最符合题意）
1. 下列有关生物体中元素和化合物的说法正确的是（ ）
A. S参与蛋白质中二硫键的形成，说明微量元素必不可少
B. 醛固酮和抗利尿激素都属于脂质，都能调节水盐平衡
C. 花生种子萌发前后，细胞中核酸和蛋白质的种类出现差异
D. ATP含有的两个特殊化学键（磷酐键）断裂时释放能量
【答案】C
【分析】细胞中的大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、M等。
【详解】A、S是细胞中的大量元素，A错误；
B、醛固酮属于脂质，抗利尿激素属于多肽，B错误；
C、萌发前后细胞中的基因发生了选择性表达，因而细胞中的mRNA种类会发生改变，表达的蛋白质也会有差异，所以种子萌发前后细胞中的核酸和蛋白质的种类出现差异，C正确；
D、从化学角度来看，键的断裂是需要耗能的，所以磷酐键的断裂需要吸收能量，D错误。
故选C。
2. 下列有关红细胞的说法错误的是（ ）
A. 葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞是协助扩散
B. 哺乳动物成熟的红细胞在成熟的过程中将细胞核排出，是为了提高氧气的携带量
C. 红细胞运输氧气，但自身不消耗氧气，呼吸方式为无氧呼吸
D. 蛙的红细胞和圆褐固氮菌通常是以无丝分裂的方式来增殖
【答案】D
【分析】哺乳动物成熟的红细胞形成过程中丢失细胞核，同时也丢失了其中的细胞器，因而形成了两面凹型的圆饼形状，该形状有利于红细胞运输氧气。
【详解】A、葡萄糖进入哺乳动物成熟的红细胞是协助扩散，该过程不需要消耗能量，且红细胞进行的是无氧呼吸，因而能够更好运输氧气，A正确；
B、哺乳动物成熟的红细胞在成熟的过程中将细胞核排出，使得细胞体积变小，有利于单位体积中含有较多的红细胞，因而有利于提高氧气的携带量，B正确；
C、成熟红细胞含血红蛋白能携带氧气，但不能利用氧气进行呼吸作用，只能进行无氧呼吸，因而能更好地运输氧气，C正确；
D、蛙的红细胞增殖的方式是无丝分裂，而圆褐固氮菌作为原核生物，其分裂方式为二分裂，D错误。
故选D。
3. 下列关于生物学实验的叙述，正确的是（ ）
A. 用显微镜观察细胞质流动时，黑藻叶肉细胞呈正方形，叶绿体围绕细胞核运动
B. 将菠菜叶片40~50℃烘干后，再加入SiO2、CaCO3和无水乙醇充分研磨，效果可能更佳
C. 观察根尖分生区组织细胞有丝分裂时，染色后用清水漂洗有利于洗去浮色
D. 探究植物细胞的吸水和失水实验中，蔗糖溶液和清水各需要使用一次
【答案】B
【分析】植物细胞的吸水和失水原理和现象：外界溶液浓度＞细胞液浓度→细胞失水→质壁分离；外界溶液浓度＜细胞液浓度→细胞吸水→质壁分离的复原；外界溶液浓度=细胞液浓度→细胞形态不变（处于动态平衡）。
【详解】A、观察细胞质流动时，黑藻叶肉细胞呈长条形或不规则形，在显微镜下可观察到叶绿体围绕大液泡运动，A错误；
B、将菠菜叶片40~50℃烘干后，减少叶片表面的水分，再加入SiO2、CaCO3和无水乙醇充分研磨，可提高色素的浓度，效果更佳，B正确；
C、观察根尖分生区组织细胞有丝分裂时，漂洗在染色之前，C错误；
D、探究植物细胞的吸水和失水实验中，开始滴加清水使植物细胞浸润在水中，然后滴加蔗糖溶液进行质壁分离，最后再滴加清水进行质壁分离复原，清水使用了两次，D错误。
故选B。
4. 研究表明，决定细胞“命运”的内因是基因选择性表达，外因是细胞信号的特异性组合。下图为部分信号决定细胞“命运”的示意图，图中字母分别代表不同的胞外信号。下列叙述正确的是（ ）
A. 图①中胞外信号DE引起细胞分裂，此过程中会发生基因选择性表达过程
B. 图②中胞外信号FG诱导细胞分化，即使高度分化的细胞也都会分裂
C. 图③中无胞外信号作用时细胞凋亡，说明细胞凋亡不受基因调控
D. 刚出生不久的婴儿体内一般只发生①和②过程，不会发生③过程
【答案】A
【分析】当细胞内同时存在A、B、C、D、E信号时，细胞完成分裂的过程；当细胞内同时存在A、B、C、F、G时，细胞完成分化的过程；当细胞没有信号时，启动凋亡过程。
【详解】A、对比图①和图②的细胞信号因子可知，胞外信号DE引起细胞分裂，胞外信号FG诱导细胞分化，细胞分裂的过程中，也存在基因的选择性表达，高度分化的细胞不一定会再分裂，A正确，B错误；
C、细胞凋亡是指基因控制的程序性死亡的过程，C错误；
D、在整个个体发育过程中，始终存在③细胞凋亡，D错误。
故选A。
5. 下列叙述不能体现生物学中“结构与功能相适应”的观念的是（ ）
A. 线粒体能分解有机物释放能量，是因为其内含有多种催化有机物分解的酶
B. 高温处理后的抗体，失去了与抗原结合的能力
C. 硝化细菌没有中心体，因而不能进行细胞分裂
D. 热带雨林生态系统中分解者丰富多样，其物质循环的速率快
【答案】C
【分析】硝化细菌是原核细胞，主要以二分裂的方式进行增殖。
【详解】A、线粒体内膜向内凸起形成嵴，增大线粒体的膜面积，增大了酶的附着位点，使线粒体含有多种催化有机物分解的酶，能分解有机物释放能量，A不符合题意；
B、抗体的化学本质是蛋白质，高温处理后的抗体空间结构遭到破坏，使其失去生理功能，失去了与抗原结合的能力，B不符合题意；
C、硝化细菌是原核细胞，细胞质中有且仅有一种细胞器核糖体，但硝化细菌仍然通过二分裂的细胞分裂方式增殖，C符合题意；
D、生态系统的结构包括组成成分和营养结构，其中分解者属于组成成分，其以动植物残体、排泄物中的有机物质为生命活动能源，并把复杂的有机物逐步分解为简单的无机物，所以其重要功能是维持生态系统物质循环的正常进行，以保证生态系统结构和功能的稳定，因此热带雨林生态系统中分解者丰富多样，该生态系统物质循环速率会加快，D不符合题意。
故选C。
6. MMP-9是一种明胶酶，能促进肿瘤细胞的浸润和转移。科研人员通过人工合成与MMP-9基因互补的双链RNA（dsRNA），利用脂质体转入低分化胃腺癌细胞，干扰细胞中MMP-9基因的表达（如图），从而达到治疗的目的。下列说法错误的是（ ）
A. 合成dsRNA需要了解目的基因的碱基序列
B. ④过程产生mRNA需要解旋酶和RNA聚合酶参与
C. 据图推测，沉默复合体可能使双链RNA解链
D. 沉默复合体中的RNA通过碱基互补配对的方式识别并结合mRNA
【答案】B
【分析】转录是指RNA在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的。翻译是指游离在细胞质基质中的各种氨基酸，以mRNA作为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质。
【详解】A、dsRNA是人工合成与MMP-9基因互补的双链RNA，据此可推测，合成dsRNA需要了解目的基因的碱基序列，A正确；
B、④过程为转录，该过程产生mRNA的过程中需要RNA聚合酶的参与，不需要解旋酶，因为RNA聚合酶具有解旋的功能，B错误；
C、结合图示可知，沉默复合体可能使双链RNA解链，而后解开的单链可与相应的mRNA配对抑制翻译过程，C正确；
D、结合图示可知，沉默复合体中的RNA通过碱基互补配对的方式识别并结合mRNA，进而阻止了翻译过程，D正确。
故选B。
7. 下列关于研究某群落中冷杉的叙述错误的是（ ）
A. 若群落中冷杉的数量很多，据此不能判断冷杉在该群落中是否占据优势。
B. 群落中冷杉在不同地段的种群密度不同，这体现了群落空间结构中的水平结构。
C. 冷杉在群落中能占据相对稳定生态位的原因是长期的自然选择过程中形成的相对稳定的生态关系。
D. 冷杉等多种生物若能各自适应某一空间的非生物环境，即可组成群落
【答案】D
【分析】群落是指某一自然区域内所有生物的集合，群落的物种组成是区别不同群落的重要特征，群落中物种数目的多少代表物种丰富度。
【详解】A、若群落中冷杉的数量很多，据此不能判断冷杉在该群落中是否占据优势，因为优势种指的是在群落中不仅数量很多，且它们对群落中其他物种影响也很大，A正确；
B、群落中冷杉在不同地段的种群密度不同，是由于受到了地形、光照、土壤湿度等因素的影响，因而可以体现群落空间结构中的水平结构，B正确；
C、冷杉在群落中能占据相对稳定生态位的原因是长期的自然选择过程中形成的相对稳定的生态关系，是适应环境的结果，C正确；
D、在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合叫做生物群落，即群落包括了该地域中的所有生物，据此可判断，冷杉等多种生物若可各自适应某一空间的非生物环境，不能看做是群落，因为多种生物不等于所有生物，D错误。
故选D。
8. 人体受到低血糖和危险等刺激时，神经系统和内分泌系统作出相应反应，以维持人体自身稳态和适应环境。其中肾上腺发挥了重要作用，调节机制如图，长期较大剂量使用糖皮质激素，停药前应逐渐减量。下列分析错误的是（ ）
A. 长期较大剂量用药可引起肾上腺皮质萎缩
B. 立即停药可致体内糖皮质激素过量
C. 停药前可适量使用促肾上腺皮质激素
D. 逐渐减量用药有利于肾上腺皮质功能恢复
【答案】B
【分析】激素是由内分泌腺的腺细胞所分泌的、对人体有特殊作用的化学物质，它在血液中含量极少，但是对人体的新陈代谢、生长发育和生殖等生理活动，却起着重要的调节作用。
【详解】A、长期较大剂量用药，体内糖皮质激素的浓度很高，可通过负反馈调节导致自身激素合成减少，如促肾上腺皮质激素减少，可引起肾上腺皮质萎缩，A正确；
BC、由于长期较大剂量使用糖皮质激素，自身促肾上腺皮质激素释放激素和促肾上腺皮质激素减少，肾上腺皮质功能较弱，自身分泌糖皮质激素不足，立即停药会导致体内糖皮质激素不足，因此停药前可适量使用促肾上腺皮质激素，以促进机体产生并分泌肾上腺皮质激素，B错误，C正确；
D、为了避免血中糖皮质激素水平的突然降低，逐渐减量用药以促使自身肾上腺皮质功能的恢复，D正确。
故选B。
9. 下列有关植物激素的叙述，正确的有几项（ ）
①植物的向光性和根的向地性都能说明生长素具有低浓度促进生长高浓度抑制生长的特点
②黄化豌豆幼苗切段中乙烯的合成受生长素浓度的影响
③温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是主动运输
④赤霉素不仅能促进果实的发育，还可延长植物种子的贮藏时间
⑤用生长素处理二倍体番茄幼苗，可得到多倍体番茄
⑥对成熟期的植物喷洒一定浓度的细胞分裂素会加快叶片衰老和脱落
⑦植物激素的合成既受基因组控制，又受环境影响
A. 2项B. 3项C. 4项D. 5项
【答案】A
【分析】一、生长素类具有促进植物生长的作用，在生产上的应用主要有：（1）促进扦插的枝条生根；（2）促进果实发育；（3）防止落花落果。
二、赤霉素的生理作用是促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植物增高；此外，它还有防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用。
三、细胞分裂素在根尖合成，在进行细胞分裂的器官中含量较高，细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂，此外还有诱导芽的分化，延缓叶片衰老的作用。
四、脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多，在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多；脱落酸是植物生长抑制剂，它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发，还有促进叶和果实的衰老和脱落，促进休眠和提高抗逆能力等作用。
五、乙烯主要作用是促进果实成熟，此外，还有促进老叶等器官脱落的作用。
【详解】①植物的向光性只体现了生长素的促进作用，根的向地性能说明生长素具有低浓度促进生长高浓度抑制生长的特点，①错误；
②黄化豌豆幼苗切段中乙烯的合成受生长素浓度的影响，当生长素浓度较高时，会促进乙烯的合成，②正确；
③温特的实验中生长素从胚芽鞘尖端基部进入琼脂块的方式是自由扩散，③错误；
④赤霉素能促进果实发育，也能促进种子萌发，缩短植物种子的贮藏时间，④错误；
⑤用秋水仙素处理二倍体番茄幼苗，可得到多倍体番茄，生长素的作用是可以促进子房发育成果实，从而形成无子果实，不能得到多倍体，⑤错误；
⑥对成熟期的植物喷洒一定浓度的脱落酸会加快叶片衰老和脱落，细胞分裂素抑制叶片的衰老，⑥错误；
⑦在植物的生长发育过程中，植物激素的合成在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果，同时还受环境影响，⑦正确；
综上所述，②⑦正确，A正确，BCD错误。
故选A。
10. 下列关于生物技术说法正确的是（ ）
A. 细胞产物的工厂化生产过程利用了植物组织培养技术，体现了植物细胞的全能性
B. 利用单克隆抗体制备的ADC进行癌症的治疗，主要是单克隆抗体能够杀伤癌细胞
C. 胚胎干细胞具有发育的全能性，体外可以诱导产生人体所需的各种组织器官
D. 制备膀胱生物反应器过程中，通常将基因表达载体导入到膀胱上皮细胞中
【答案】C
【分析】一、植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（包括微型繁殖，作物脱毒、人工种子等）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产；
二、单克隆抗体制备的细胞来源：B淋巴细胞：能产生特异性抗体，在体外不能无限繁殖；骨髓瘤细胞：不产生专一性抗体，体外能无限繁殖，杂交瘤细胞的特点：既能大量增殖，又能产生特异性抗体；
三、两次筛选：①筛选得到杂交瘤细胞（去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞）；②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群．生物导弹：单克隆抗体+放射性同位素、化学药物或细胞毒素（借助单克隆抗体的定位导向作用将药物定向带到癌细胞。在原位杀死癌细胞，疗效高，副作用小，位置准确。）
【详解】A、细胞产物的工厂化生产过程利用了植物组织培养技术，该过程的原理是细胞增殖，没有体现植物细胞的全能性，A错误；
B、利用单克隆抗体制备的ADC进行癌症的治疗，主要是单克隆抗体能够将药物定位到癌细胞的部位实现对癌细胞的定向杀伤，B错误；
C、胚胎干细胞具有发育的全能性，经过体外培养可以定向诱导产生人体所需的各种组织器官，C正确；
D、制备膀胱生物反应器过程中，通常将基因表达载体导入到受精卵中，因为受精卵具有发育的全能性，D错误。
故选C。
11. 如图为钠钾泵运输Na+、K+示意图，相关说法正确的是（ ）
A. 钠钾泵的嵌膜区富含亲水基团，有利于其嵌入磷脂双分子层中间
B. Na+、K+和钠钾泵的结合与离子浓度有关，与钠钾泵是否磷酸化无关
C. 钠钾泵的每次转运都发生自身构象的改变，实现Na+、K+从高浓度向低浓度运输
D. 钠钾泵的运转有利于建立神经细胞膜两侧的电位差，为神经冲动的产生奠定基础
【答案】D
【分析】题图分析：钠钾泵是一种转运蛋白，面向细胞质一侧有一个ATP结合位点和三个钠离子结合位点，面向细胞外侧有两个钾离子结合位点．利用ATP供能，实现钠钾离子的逆浓度转运，可见该载体的作用排钠吸钾，即通过主动运输将钠离子排除细胞外，将钾离子吸收进入细胞内。
【详解】A、细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，据此推测钠钾泵的嵌膜区富含亲脂基团，有利于其嵌入磷脂双分子层中间，A错误；
B、Na+、K+通过钠钾泵的转运过程为主动运输，因而可知，Na+、K+和钠钾泵的结合与离子浓度无关，与钠钾泵是否磷酸化有关，B错误；
C、钠钾泵的每次转运都发生自身构象的改变，实现Na+、K+从低浓度向高浓度运输，该过程维持了膜外高钠、膜内高钾的状态，C错误；
D、钠钾泵对Na+、K+的运转是逆浓度梯度进行的，因而有利于建立神经细胞膜两侧的电位差，即表现为膜外钠离子多，膜内钾离子多，进而为神经冲动的产生奠定基础，D正确。
故选D。
12. 抗原呈递细胞（APC）可以通过某类受体识别入侵病原体的独特结构而诱发炎症和免疫反应，CTLA-4是一种位于细胞毒性T细胞上的跨膜蛋白，能防止免疫系统过度激活，属于免疫检测点之一，研究发现，通过阻断CTLA-4的信号通路，能增强T细胞对肿瘤的攻击力。下列叙述错误的是（ ）
A. APC的细胞膜上存在该类受体，该类受体也可以在溶酶体膜上
B. 肿瘤细胞通常会增强CTLA-4基因的表达，从而躲避免疫系统的攻击
C. 诱发炎症和免疫反应过强可能会引起组织损伤
D. APC包括巨噬细胞、树突状细胞和浆细胞等，其细胞膜上的B7可特异性与CD28结合
【答案】D
【分析】B细胞、树突状细胞和巨噬细胞都能摄取和加工处理抗原，并且可以将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给其他免疫细胞，因此，这些细胞统称为抗原呈递细胞。
【详解】A、抗原呈递细胞通过细胞表面的受体来识别病原体，因此APC的细胞膜上存在该类受体，抗原呈递细胞吞噬病原体后，吞噬泡会与溶酶体结合，从而使该类受体出现在溶酶体膜上，A正确；
B、肿瘤细胞为了逃过细胞毒性T细胞的免疫，通常会增强CTLA-4基因的表达，激活免疫检查点信号通路，从而躲避免疫系统的攻击，B正确；
C、诱发炎症和免疫反应过强时，免疫系统可能攻击自身物质或结构，进而引起组织损伤，C正确；
D、浆细胞是体液免疫过程中产生特异性抗体的细胞，不属于APC细胞，D错误。
故选D。
13. 下图是家蝇（2n=12）细胞分裂过程的显微照片。相关叙述正确的是（ ）
A. 图示为有丝分裂过程，分裂先后顺序是甲→丙→乙
B. ①是中心体、分裂间期加倍，在分裂前期开始发出星射线
C. ②、③分别是赤道板的位置、细胞板，其形成与高尔基体有关
D. 甲、乙、丙三图中，每个细胞中的染色体数、DNA数都相等
【答案】B
【分析】题图分析，图甲细胞处于有丝分裂后期，图乙细胞处于有丝分裂中期，图丙细胞处于有丝分裂末期，图中细胞缢裂成两个子细胞。
【详解】A、结合图示可知，图中细胞分裂先后顺序是乙→甲→丙，依次处于分裂中期、后期和末期，A错误；
B、①是中心体，与细胞有丝分裂有关，在细胞分裂间期进行①的复制后倍增，在分裂前期开始发出星射线，B正确；
C、②为赤道板，是假想的一个面，不是真实存在的，③部位是细胞膜通过缢裂将要分裂成两个子细胞，细胞板是植物细胞分裂末期产生的一个结构，该结构将来变成细胞壁，C错误；
D、甲细胞中染色体数目和DNA数目均为24，乙细胞中染色体数目为12，而DNA数目为24，丙图代表动物细胞分裂末期，形成了两个子细胞，其中含有的色体数和DNA数均为12，D错误。
故选B。
14. 反向PCR是一种通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增的技术，其过程如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 应选择引物2和引物3进行PCR扩增
B. 设计的引物中GC碱基含量越高，变性的温度越高
C. PCR产物是包含所有已知序列和未知序列的链状DNA分子
D. 整个过程需用到限制酶、DNA连接酶、耐高温DNA聚合酶及逆转录酶
【答案】C
【分析】一、PCR只能扩增两端序列已知的基因片段，反向PCR可扩增一段已知序列的两端未知序列。反向PCR的目的在于扩增一段已知序列旁侧的DNA，也就是说这一反应体系不是在一对引物之间而是在引物外侧合成DNA。
二、如图所示，DNA分子被限制酶切割，然后环化并加入已知序列合成的引物，再通过PCR扩增得到中间是未知序列两侧是已知序列的DNA分子。
【详解】A、DNA子链合成的方向为5'端到3'端，因此要通过已知序列设计引物对未知序列进行扩增应选择引物1和引物4进行PCR扩增，A错误；
B、复性过程中引物与模板链结合，GC碱基含量越高，碱基对间氢键的含量越多，复性的温度越高，B错误；
C、根据题意和图示可知，DNA分子被限制酶切割，然后环化并加入根据已知序列合成的引物，再通过PCR扩增得到中间是未知序列两侧是已知序列的DNA分子PCR产物是包含所有已知序列和未知序列的链状DNA分子，C正确；
D、整个过程需用到限制酶、DNA连接酶和耐高温DNA聚合酶，不需要逆转录酶，D错误。
故选C。
15. 自然水体生态修复时，通过长草净水、养鱼控草，实现水质达标的目的，基本原理如图所示。相关叙述错误的是（ ）
A. 沉水植物能吸收水中N、P等营养物质，并通过与藻类竞争光照等资源抑制其生长
B. 生态牧养箱在划定区域内移动实现轮牧，降低了沉水植物种内竞争程度
C. 图中强化N、P转换的途径有利于提高N、P利用率，使物质和能量得到循环利用
D. 在实际水体生态修复中，需要保证沉水植物的合理生长和一定的覆盖率，故草食性、杂食性鱼类均需严控
【答案】C
【分析】一、自生原理：由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节自我更新和维持就是系统的自生；基础：生态系统的自我调节能力。
二、循环原理：促进系统的物质迁移与转化，保证各环节物质迁移顺畅，保证主要物质或元素的转化率高；理论基础是生态系统的物质循环功能。
三、协调原理：在进行生态工程的建设时，生物与环境、生物与生物的协调与适应；生物要适应环境，考虑环境容纳量。
四、整体原理：遵循自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，进行生态工程建设时，还 要考虑经济、社会等系统的影响力。
【详解】A、据图可知，沉水植物能吸收水中N、P等营养物质，并通过与藻类竞争光照等资源，减弱藻类的光合作用，从而抑制其生长，A正确；
B、生态牧养箱在划定区域内移动实现轮牧，使沉水植物分布较为分散，降低了沉水植物种内竞争程度，B正确；
C、物质能循环利用，而能量不能循环利用，C错误；
D、在实际水体生态修复中，需要保证沉水植物的合理生长和一定的覆盖率，以保证沉水植物能够持续的吸收水体中过量的N、P元素，故草食性、杂食性鱼类均需严控，D正确。
故选C。
二、多项选择题（本部分包括4题，每题3分，共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分）
16. 在光合作用过程中，固定CO2的酶为RuBP羧化酶。该酶能够促进下图中两个方向的化学反应。这些反应受到O2与CO2浓度比值的影响。其中RuBP羧化酶能够催化C5与氧气的反应，由此产生的C2化合物进入线粒体并释放CO2的过程，被称为光呼吸。下列说法正确的是（ ）

A. CO2浓度较高时，C5和CO2反应消耗NADPH和ATP
B. 夏季晴朗的中午出现“光合午休”时，植物光呼吸的强度会有所增强
C. 某些植物通过光呼吸会使叶绿体中CO2的浓度增加，进而抑制O2与C5结合
D. 光呼吸的结果会导致光呼吸减弱，该过程体现了负反馈调节
【答案】BCD
【分析】图乙中，当氧气浓度高，RuBP羧化酶催化C5与O2反应，当二氧化碳浓度高，RuBP羧化酶催化C5与CO2反应。
【详解】A、C5和CO2反应属于二氧化碳的固定，不消耗NADPH和ATP，A错误；
B、夏季晴朗的中午，温度很高，导致气孔大量关闭，CO2难以进入叶片组织，致使光合作用暗反应受到抑制，进而使光反应速率减慢，从而使植物的光合作用强度会明显减弱。此时叶肉细胞中O2浓度较高，CO2浓度较低，故光呼吸强度会增强，B正确；
C、由于光呼吸能够产生二氧化碳，使叶绿体中CO2的浓度增加，进而抑制O2与C5结合，可以促进光合作用的进行，C正确；
D、光呼吸消耗氧气产生二氧化碳，减少氧气浓度的同时增加二氧化碳浓度，会导致光呼吸减弱，该过程体现了负反馈调节，D正确。
故选BCD。
17. 如图是某生态系统的能量流动图解，N1、N2、N3表示同化量，箭头表示能量流动的方向。下列叙述错误的是（ ）
A. 图中A表示流向次级消费者的能量
B. 输入该生态系统的总能量为N1+N2+N3
C. 生产者到消费者的能量传递效率为（N2+N3）/N1×100%
D. 流经该生态系统的总能量大于生产者所固定的太阳能
【答案】ABC
【分析】一、生态系统能量的输入：能量流动的起点是从生产者经光合作用所固定太阳能开始的，生产者所固定的太阳能的总量=流经这个生态系统的总能量。
二、能量流动的特点：单向流动、逐级递减。
【详解】A、据图可知，生产者的同化量可被自身作用消耗、被分解者分解、流入下一营养级以及未利用的部分，故图中A表示未利用的能量，A错误；
BD、流经该生态系统的总能量为 N1+N3，大于生产者所固定的太阳能N1，B错误，D正确；
C、据题干信息可知，N1、N2表示同化量，N1为生产者固定的太阳能，N2是流入从生产者流入到消费者的能量，故生产者到消费者的能量传递效率为N2/N1×100%，C错误。
故选ABC。
18. 正常情况下，轻微触碰时GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放，Cl-内流，不产生痛觉；患带状疱疹后，痛觉神经元上Cl-转运蛋白表达量改变，引起Cl-的转运量改变，细胞内Cl-浓度升高，此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后，Cl-经Cl-通道外流，产生强烈痛觉。据图分析，错误的是（ ）
A. 患带状疱疹后Cl-转运蛋白增多，导致轻触产生痛觉
B. 正常和患带状疱疹时，Cl-经Cl-通道的运输方式均为协助扩散
C. 触觉神经元兴奋时，在抑制性神经元上可记录到动作电位
D. GABA作为抑制性神经递质时，通常使突触后膜电位由外正内负变为外负内正
【答案】AD
【分析】静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子大量内流，形成内正外负的动作电位。
【详解】A、据图可知，Cl-转运蛋白会将Cl-运出痛觉神经元，患带状疱疹后痛觉神经元上Cl-转运蛋白（单向转运Cl-）表达量改变，引起Cl-的转运量改变，细胞内Cl-浓度升高，说明运出细胞的Cl-减少，据此推测应是转运蛋白减少所致，A错误；
B、离子通道进行的跨膜运输方式是协助扩散，故正常和患带状疱疹时，Cl-经Cl-通道的运输方式是协助扩散，B正确；
C、据图可知，触觉神经元兴奋时，会释放兴奋性神经递质作用于抑制性神经元，使得中间抑制性神经元兴奋，故在抑制性神经元上可记录到动作电位，C正确；
D、GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放，Cl-内流，膜内负电荷增多，故此时膜电位依旧是外正内负，D错误。
故选AD。
19. 下列有关微生物的分离与纯化培养中，正确的是（ ）
A. 利用生物或其代谢物除去环境中的部分微生物的方法属于消毒。
B. 利用稀释涂布平板法培养获得的菌落数比实际数略少
C. 培养基中的营养物质浓度越高，对微生物的生长越有利
D. 血细胞计数板比细菌计数板厚，常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数
【答案】ABD
【分析】稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌，但统计数目偏小。
【详解】A、利用生物或其代谢物除去环境中的部分微生物的方法属于生物消毒，A正确；
B、使用稀释涂布平板法统计菌落数时，当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，因此获得的菌落数比实际数略少，B正确；
C、培养基中的营养物质浓度并非越高越好，浓度过高可能会导致细胞失水，抑制微生物的生长，C错误；
D、细菌计数板和血细胞计数板的计数原理相同。血细胞计数板比细菌计数板厚，常用于相对较大的酵母菌细胞、霉菌孢子等的计数。用细菌计数板可对细菌等较小的细胞进行观察和计数，D正确。
故选ABD。
三、非选择题（本部分包括5题，共计58分。除标注外，每空1分）
20. 甲醇（CH3OH）是一种很强的温室效应气体，科研人员为培育能同化甲醇的烟草，将甲基营养菌的甲醇氧化酶（AOD1）基因、6－磷酸已酮糖合成酶（HPS）基因、6－磷酸果糖异构酶（PHI）基因导入野生型烟草叶绿体中，获得了能同化CH3OH的烟草，同化CH3OH的途径如下图。请回答下列问题：

（1）烟草叶肉细胞的叶绿素分布于____，其功能是____。
（2）光反应既可为____（图示过程）提供ATP、NADPH，又可为____（过程）提供O2
（3）转基因烟草同化CH3OH的场所是____，其同化CH3OH的主要途径是：CH3OH→甲醛→6-磷酸已酮糖→6-磷酸果糖→5-磷酸木酮糖→5-磷酸核酮糖→____→淀粉。
（4）与野生型烟草相比，转基因烟草固定CO2的能力增强，其可能原因是____。
（5）为了进一步分析转基因烟草同化CH3OH的能力，科研人员进行了如下实验，完成下表。
预期实验结果：⑤____。
【答案】（1）①. 类囊体薄膜 ②. 吸收、传递、转化光能
（2）①. 3-磷酸甘油酸还原为3-磷酸甘油醛 ②. 甲醇氧化为甲醛、有氧呼吸第三阶段
（3）①. 叶绿体基质 ②. 1，5-二磷酸核酮糖→3-磷酸甘油酸→3-磷酸甘油醛
（4）转基因烟草同化甲醇产生的6-磷酸果糖进入暗反应（卡尔文循环），加快暗反应的进行
（5）①. ①等量、生长状况（长势）②. ②等量的13CH3OH气体 ③. ③适宜温度、光照、CO2条件下（相同且适宜的条件下 ④. ④13C放射性强度 ⑤. ⑤A组玻璃罩内野生型烟草体内没有放射性，B组玻璃罩内转基因烟草体内有放射性
【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段是水光解形成氧气和还原氢的过程，该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中；暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程，三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的还原氢和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。
【小问1详解】烟草叶肉细胞的叶绿素分布于类囊体薄膜，其功能是吸收、传递、转化光能，因而光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜。
【小问2详解】光反应的产物是ATP、NADPH和氧气，因此光反应既可为3-磷酸甘油酸还原为3-磷酸甘油醛提供ATP、NADPH，又可为甲醇氧化为甲醛、有氧呼吸第三阶段提供O2。
【小问3详解】结合图示可知，转基因烟草同化CH3OH的场所是叶绿体基质，其同化CH3OH的主要途径是：CH3OH→甲醛→6-磷酸已酮糖→6-磷酸果糖→5-磷酸木酮糖→5-磷酸核酮糖→1，5-二磷酸核酮糖→3-磷酸甘油酸→3-磷酸甘油醛→淀粉。
【小问4详解】与野生型烟草相比，转基因烟草固定CO2的能力增强，其可能原因是转基因烟草同化甲醇产生的6-磷酸果糖进入暗反应（卡尔文循环），加快暗反应的进行，因而转基因烟草光合速率较高。
【小问5详解】为了进一步分析转基因烟草同化CH3OH的能力，本实验的自变量是烟草的种类，即实验过程中选择生长状况相同的、等量的普通烟草和转基因烟草分成两组，而后取两个密闭的透明玻璃罩，分别标号A、B，将野生型烟草置于A玻璃罩，转基因烟草置于B玻璃罩；A组玻璃罩通入一定量的14CH3OH气体，B组玻璃罩通入等量的14CH3OH气体；在适宜温度、光照、CO2条件下培养；一段时间后，测定A、B两个玻璃罩中烟草植株内14C放射性强度；若实验结果为A组玻璃罩内的野生型烟草体内没有放射性，B组玻璃罩内转基因烟草体内的有放射性，则该实验结果支持的结论是转基因烟草具有同化CH3OH的能力。
21. 高山姬鼠是栖息于横断山区的重要小型哺乳动物，其如何在极端低温环境中展现出独特的生存策略，科研人员开展了相关研究。
（1）选取12只处于非繁殖期的高山姬鼠成年个体，并随机分为两组，分别在25℃和5℃的环境下进行28天的正常饲养。随后，对这两组动物进行了相关生理指标的检测，研究结果如下：
①根据实验结果的分析，高山姬鼠通过____来适应低温环境。
②在遭遇低温压力时，高山姬鼠的下丘脑会直接通过____神经调控肾上腺，同时间接通过垂体促进____（腺体）分泌，这两种生理机制均通过促进____增强，从而补偿了在低温环境下机体能量消耗的增加。
（2）研究团队持续探究高山姬鼠适应低温环境的机制，他们挑选了实验用的动物，并随机将其分为对照组与冷驯化组，经过一段时间的实验后，对相关数据进行了测定。

①经冷驯化处理的实验组体内脂肪含量____对照组，其原因可能是____。
②研究揭示了脂肪细胞能够合成并分泌一种名为瘦素的激素。图2结果显示在低温环境下，高山姬鼠体内瘦素含量与体脂之间存在____（填“正相关”或者“负相关”）。据此推测，图1中经过冷驯化的实验组体内瘦素水平可能____。
③在进一步的实验中，对四种神经肽基因在低温条件下的表达水平进行了测定，其结果如图3。其中NPY与AgRP属于促进食欲的神经肽；而POMC与CART则属于抑制食欲的神经肽。瘦素作为一种信号分子，通过____运输传递至下丘脑的饱腹中枢，从而影响下丘脑中神经肽的合成。据图3的结果分析，在低温环境下，高山姬鼠体内____基因的表达水平显著上升，推测其原因可能是为了____。
【答案】（1）①. ①减轻体脂、降低体重以及增加摄食量 ②. ②交感 ③. 甲状腺 ④. 细胞代谢活动（细胞呼吸和产热）
（2）①. ①低于 ②. 高山姬鼠在低温环境下通过脂肪的氧化分解来提供能量 ③. ②正相关 ④. 较低 ⑤. ③体液（血液）⑥. NPY和AgRP##AgRP和NPY ⑦. 促进食物摄入和增加热量产生
【分析】一、根据表格数据分析可知，低温下，高山姬鼠的体重减轻、体脂含量低、摄食量增加，说明在低温胁迫下，脂肪的氧化分解加快，以增加产热量适应低温环境。
二、据图分析，瘦素含量与体脂呈正相关，图中的NPY和AgRP是促食类神经肽，POMC和CART是抑食类神经肽，据图分析，低温条件下瘦素与下丘脑细胞的特异性受体结合，NPY和AgRP基因的表达量显著增加，促进食物摄取，增加产热。
【小问1详解】 ①根据表格数据分析可知，低温下，高山姬鼠的体重减轻、体脂含量低、摄食量增加，说明在低温胁迫下，高山姬鼠通过减轻体脂、降低体重和增加摄食量，加快脂肪的氧化分解，以增加产热量适应低温环境；
②高山姬鼠在低温胁迫下，高山姬鼠的下丘脑会直接通过交感神经调控肾上腺，分泌肾上腺素，以增强机体的代谢；同时下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素增多，刺激垂体分泌促甲状腺激素进而促进甲状腺分泌甲状腺激素，提高细胞代谢；故这两种生理机制均通过促进细胞代谢活动（细胞呼吸和产热）增强，从而补偿了在低温环境下机体能量消耗的增加。
【小问2详解】①据图1可知，经冷驯化处理的实验组体内脂肪含量低于对照组，其原因可能是高山姬鼠在低温环境下通过脂肪的氧化分解来提供能量。
②据图可知，低温胁迫下，高山姬鼠的体内瘦素的含量随着体脂的减少而减少，二者之间存在正相关；据此推测，图1中经过冷驯化的实验组体内瘦素水平可能较低。
③瘦素作为一种信号分子（化学物质），可通过体液（血液）运输传递至下丘脑的饱腹中枢，与相应的受体结合从而影响下丘脑中神经肽的合成；据图3的结果分析，在低温环境下，高山姬鼠体内NPY和AgRP基因的表达水平显著上升，其原因可能是为了促进食物摄入和增加热量产生，应适应低温环境。
22. 我国岷山大熊猫栖息地--九寨沟国家级自然保护区是大熊猫保护的重点地区之一，在其栖息地一定范围内依旧存在人类活动的干扰。
（1）在一定的区域内，大熊猫、冷箭竹和其他生物一起共同构成了一个群落，这个群落和它们生活的____，成了一个统一的整体，这就是____。
（2）割竹挖笋和放牧使大熊猫食物资源减少，人和家畜属于影响大熊猫种群数量的____因素。采矿和旅游开发等使大熊猫栖息地的部分森林转化为裸岩或草地，生态系统中消费者获得的总能量____。森林面积减少，土壤保持和水源涵养等功能下降，这些功能属于生物多样性的____价值。
（3）丰富的食物资源和适宜的栖息空间可以提高大熊猫的繁殖，增加出生率，也可以降低种内竞争，减少死亡率，进而提高大熊猫的____。为了保护大熊猫，国家建立了“卧龙大熊猫自然保护区”，这属于保护生物多样性措施中的____。
（4）第四次全国大熊猫调查结果如图1所示，大熊猫主要分布于六个山系，各山系的种群间存在地理隔离。调查结果表明，大熊猫种群数量与____和____呈正相关。天然林保护、退耕还林及自然保护区建设使大熊猫栖息地面积扩大，且____资源增多，提高了栖息地对大熊猫的环境容纳量。而旅游开发和路网扩张等使大熊猫栖息地丧失和____导致大熊猫被分为33个局域种群，种群增长受限。
图1
（5）从20世纪八十年代末，岷山北部竹子大范围开花，到近年来地震灾害频发，都使得这一区域大熊猫等物种适宜生境遭到破坏。想要大熊猫种群恢复，栖息地的恢复是关键，环境因子对大熊猫适宜生境分布具有重要的预测性，图2是竹子分布和坡度与大熊猫生境适宜性响应的曲线，研究结果可以表明____。

图2
【答案】（1）①. 非生物环境相互作用 ②. 生态系统
（2）①. 生物##密度制约 ②. 减少 ③. 间接
（3）①. 种群密度 ②. 就地保护
（4）①. 栖息地面积 ②. 竹林面积 ③. 食物 ④. 碎片化
（5）大熊猫对竹子分布有较高依赖性；坡度越大存在概率越低，最偏好在坡度10°左右的区域活动；
【分析】一、影响种群数量的因素可分为生物因素和非生物因素。一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，称为密度制约因素；气温和干旱等气候因素以及地震、 火灾等自然灾害属于非生物因素，对种群的作用强度与该种群的密度无关，因此被称为非密度制约因素。
二、人类活动对野生物种生存环境的破坏，主要表现为使得某些物种的栖息地丧失和碎片化。将森林砍伐或开垦为耕地，交通（高速公路、高速铁路）和水利（修建水坝）设施、房地产工程项目的修建，都可能导致某些野生物种栖息地的丧失或者碎片化。
【小问1详解】生态系统：在一定的空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体。
【小问2详解】生物因素指的是影响生物生长、形态、发育和分布的任何其它动物、植物或微生物的活动。一般来说，食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，因此人和家畜属于影响大熊猫种群数量的生物因素或者密度制约因素。采矿和旅游开发等使大熊猫栖息地的部分森林转化为裸岩或草地，生态系统中消费者获得的总能量减少。森林面积减少，土壤保持和水源涵养等功能下降，这些功能属于生态功能，因此属于生物多样性的间接价值。
【小问3详解】丰富的食物资源和适宜的栖息空间可以提高大熊猫的繁殖，增加出生率，也可以降低种内竞争，减少死亡率，进而提高大熊猫的种群密度。为了保护大熊猫，国家建立了“卧龙大熊猫自然保护区”，这属于保护生物多样性措施中的就地保护。
【小问4详解】分析图示可知，大熊猫种群数量的变化趋势与栖息地面积和竹林面积的变化趋势相同，说明大熊猫种群数量与栖息地面积和竹林面积呈正相关。天然林保护、退耕还林及自然保护区建设使大熊猫的栖息地面积扩大，食物资源增多，提高了栖息地对大熊猫的环境容纳量。旅游开发和路网扩张等使大熊猫栖息地丧失和碎片化，导致其被分成多个局域种群，种群增长受限。
【小问5详解】根据研究结果，表明大熊猫生境选择对竹子分布有较高依赖性；坡度越大适宜生境存在概率越低，区内大熊猫最偏好在坡度10°左右的区域活动。
23. 自然界中不同植物的花色可能受一对等位基因控制，也可能受两对或多对等位基因基因控制。根据下列植物花色遗传的特点，请回答相关问题：
（1）某植物的花色有红花和白花，且受一对等位基因（A和a）控制。现将该植物群体中的多株红花植株与白花植株进行杂交，F1中红花∶白花=5∶1，如果将亲本红花植株自交，则中白花植株所占的比例为____。若某株红花植株自交，子代中红花∶白花=15∶1，其原因可能为含a的雄配子或雌配子致死率为____。
（2）某观赏植物的花色有白色、紫色、红色和粉红色四种花色，已知该植物花色由位于非同源染色体上的两对等位基因（A/a和B/b）控制（如下图所示）研究人员将白花植株的花粉授给紫花植株，得到的F1全部表现为红花，然后让F1自交得到F2。
①F2中白花∶紫花∶红花∶粉红花的比例为____，其中自交后代不会发生性状分离的植株占____。取F2中紫花、粉红花个体自由交配，子代中白花个体的比例为____。
②若研究人员用两种不同花色的植株杂交，得到的子代植株有四种花色，则亲代植株的基因型为____，子代中新出现的两种花色及其比例为____。
（3）为了改良小麦的性状，育种专家通过向小麦染色体中插入抗锈病基因和抗倒伏基因，以培育出抗病抗倒伏品种，为了探究该两种目的基因插入的部位，进行了系列实验，选取表现型为抗病又抗倒伏的个体进行自交，请预测实验结果得出结论。
Ⅰ．如果自交后代既抗病又抗倒伏占____，说明这两种目的基因导入同一条染色体上；
Ⅱ．如果自交后代既抗病又抗倒伏占____，说明这两种目的基因导入____上；
Ⅲ．如果自交后代既抗病又抗倒伏占____，说明这两种目的基因导入____上。
【答案】（1）①. 1/12 ②. 6/7
（2）①. 4∶3∶6∶3 ②. 3/8 ③. 1/9 ④. aaBb×AaBb ⑤. 紫色（A_bb）∶粉红色（A_BB）=1∶1
（3）①. 3/4 ②. 1/2 ③. 一对同源染色体 ④. 9/16 ⑤. 非同源染色体（或两对同源染色体）
【分析】一、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。
二、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。
【小问1详解】某植物的花色有红花和白花，且受一对等位基因（A和a）控制。现将该植物群体中的多株红花植株与白花植株进行杂交，F1中红花∶白花=5∶1，说明红花对白花为显性，则亲本红花的基因型为AA和Aa两种，若Aa占比为x，则1/2（x）=1/6，则x=1/3，因而可知亲本红花中两种基因型的比例为AA∶Aa=2∶1；如果将亲本红花植株（AA∶Aa=2∶1）自交，则子代中白花植株所占的比例为1/3×1/4=1/12。红花自交后代发生性状分离，说明其基因型为Aa，自交过程中白花比例明显偏少，说明很可能因a配子存活率偏低，可假设一种配子A: a=1: x，另一种应为A: a=1: 1，则aa占1/2×x/1+x=1/16，进而得出x=1/7，致死率为6/7。
【小问2详解】①结合题图可知，该观赏植物中白色花的基因型为aa__，红色花的基因型为A_Bb，粉色花的基因型为A_BB，紫色花的基因型为A_bb，研究人员将白花植株（aa__）的花粉授给紫花植株（A_bb），得到的F1全部表现为红花（A_Bb），显然F1的基因型为AaBb，又知该植物花色由位于非同源染色体上的两对等位基因（A/a和B/b）控制，即相关的两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律，则让F1自交得到F2。F2中白花（aa__）∶紫花（A_bb）∶红花（A_Bb）∶粉红花（A_BB）的比例为4∶3∶6∶3，其中自交后代不会发生性状分离的植株有4aa__、1AAbb、1AABB，共占6份，即F2中不会发生性状分离的植株占6/16=3/8。取F2中紫花（A_bb）、粉红花（A_BB）个体自由交配，由于白花个体的基因型为aa__，因此实际需要计算A_和A_自由交配，子代中白花个体的比例，则为1/3×1/3=1/9。
②若研究人员用两种不同花色的植株杂交，得到的子代植株有四种花色，根据题意可知亲代杂交产生的子代中需要出现A_和aa，同时还需要出现BB、Bb、bb，因此亲代关于B/b的基因型均为Bb，而关于A/a，则可以是Aa和aa，因此亲代植株的基因型为aaBb×AaBb，分别表现为白色和红色，二者杂交，子代中新出现的两种花色的基因型为Aabb（紫花）和AaBB（粉红花），二者占比均为1/2×1/4=1/8，即紫色（A_bb）∶粉红色（A_BB）=1∶1。
【小问3详解】为了改良小麦的性状，育种专家通过向小麦染色体中插入抗锈病基因和抗倒伏基因，以培育出抗病抗倒伏品种，为了探究该两种目的基因插入的部位，进行了系列实验，选取表现型为抗病又抗倒伏的个体进行自交，请预测实验结果得出结论。
Ⅰ．若这两种目的基因导入同一条染色体上，则该个体相当于杂合子，不考虑交叉互换，则子代中表现为既抗病又抗倒伏的个体占3/4；
Ⅱ．若这两种目的基因分别导入到一对同源染色体的两条染色体上，则相关基因型可表示为AaBb，且A和b、a和B连锁，则自交后代既抗病又抗倒伏占1/2。
Ⅲ．如果这两种目的基因导入到非同源染色体上，即相关基因型可表示为AaBb，即A/a、B/b分别位于两对同源染色体上，则根据自由组合定律可推测，其自交后代既抗病又抗倒伏占9/16。
24. 胶原蛋白在维持器官、组织、细胞等方面发挥着关键性作用，传统提取方法得到的胶原蛋白成分复杂，还可能携带动物病毒等。科学家将合成胶原蛋白的基因kit导入大肠杆菌构建基因工程菌，过程如下图所示。请据图回答下列问题：

（1）目的基因与质粒连接后可以导入到不同物种细胞中进行表达，其原理是____，若导入到原核生物大肠杆菌中，但由于原核细胞中缺少____等细胞器，不能对表达产物进行加工，可能会影响蛋白质的功能。
（2）用图中方法得到的kit基因较少，可以采用PCR技术进行扩增，已知kit基因的部分序列如下：
5'-CGGGATCCALLAGAATTCCG-3'
3'-GCCCTAGGTLLTCTTAAGGC-5'
根据上述序列设计引物为____（填字母），以____（填限制酶）进行双酶切kit基因与质粒pET-28a（+），为了实现目的基因与运载体的连接，则需要在引物的____端添加限制酶识别序列。
A．5'-GCCCTAGGT-3' B．5'-CGGAATTCT-3'
C．5'-CGGGATCCA-3' D．5'-GCCTTAAGA-3'
（3）通过上述方法获得的kit基因与直接从人体细胞中获取的该基因的区别在于前者____
（4）双酶切kit基因，与质粒pET-28a（+）长度为170bp片段进行置换，构建重组质粒pET-28a（+）-kit，上述两种质粒在HindⅢ酶切后片段长度如下表所示，
则kit基因长度为____，由此判定kit基因上有2个HindⅢ酶切位点，原因是____。
（5）菌液PCR是直接以菌体热解后的DNA为模板、以目基因两端序列为引物进行扩增的方法，根据凝胶电泳结果可初步鉴定菌落是否含有目的基因。对构建的基因工程菌进行菌液PCR验证，根据初步验证的结果提取大肠杆菌的质粒进行双酶切再验证，结果如图所示。分析可知，基因工程菌的构建____（选填“是”或“否”）成功，原因是____。

【答案】（1）①. 密码子具有通用性 ②. 内质网、高尔基体
（2）①. BC ②. BamHⅠ和EcRⅠ ③. 5'
（3）无启动子、内含子、终止子
（4）①. 320bp ②. pET-28a（+）原有的两个HindⅢ位点被目的基因置换走一个后，得到环状的pET-28a（+）-kit仍然被HindⅢ限制酶切割成3段
（5）①. 是 ②. 菌落PCR与质粒双酶切均获得大小约为320bp的基因片段
【分析】一、限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。选择合适的限制酶对目的基因和质粒进行切割的原则：①不能破坏目的基因；②不能破坏所有的抗性基因（至少保留一个）；③最好选择两种限制酶分别切割质粒和目的基因，防止目的基因和质粒反向连接，同时要防止目的基因自身环化和质粒的自身环化。
二、引物是根据一段已知目的基因的核苷酸序列来设计的，其作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。
【小问1详解】目的基因与质粒连接后可以导入到不同物种细胞中进行表达，该操作的原理之一是密码子具有通用性，若导入到原核生物大肠杆菌中，但由于原核细胞中缺少内质网、高尔基体等细胞器，不能对表达产物进行加工，可能会影响蛋白质的功能。
【小问2详解】在PCR中，引物与模板链的3'端碱基互补配对，并且引物的方向与模板链走向相反，因此与图中kit 基因上面一条链结合的引物，其序列应为5'-CGGAATTCT-3'，与kit 基因下面一条链结合的引物其序列应为5' -CGGGATCCA-3'，综上所述，AD错误，BC正确；由于ri复制原点中含有限制酶HindⅢ的识别序列，因此不能用限制酶HindⅢ来切割质粒，否则会破坏复制原点，只能用限制酶BamHⅠ和EcRⅠ对质粒 pET-28a(+)进行双酶切，这样可以防止目的基因与质粒的自身环化以及任意连接；同时要在 kit 基因两端也连上限制酶BamHⅠ和EcRⅠ的识别序列，由于DNA聚合酶只能从引物的3'端连接脱氧核苷酸延伸子链，因此必须将限制酶BamHⅠ和EcRⅠ的识别序列连接至引物的5'端。
【小问3详解】通过上述方法，即逆转录过程获得的kit基因与直接从人体细胞中获取的该基因的区别在于前者无启动子、内含子、终止子，因此在构建目的基因表达载体时需要在目的基因的首端和尾端添加启动子和终止子。
【小问4详解】观察质粒 pET-28a(+) 图可知，在该质粒上有两个HindⅢ的识别序列，一个在启动子和终止子之间，一个在复制原点ri中，因此用HindⅢ切割质粒 pET-28a(+)后，可得到两个片段，通过表格可知，这两个片段长度分别为1000bp和2550bp，说明质粒pET-28a(+) 总长度是1000bp+2550bp=3550bp；利用双酶切法将 kit 基因与质粒 pET-28a(+) 长度为170bp片段进行置换后，形成的重组质粒 pET-28a（+）-kit 能被HindⅢ切割成三个片段，长度分别是1000bp、2000bp、700bp，说明置换后的kit 基因上含有两个HindⅢ的识别序列，再加上复制原点ri中的一个HindⅢ的识别序列，共三个HindⅢ的识别序列，经HindⅢ酶切后才能将重组质粒pET-28a（+）-kit 切成3段。利用这三段的长度可计算出重组质粒 pET-28a（+）-kit 的总长度为1000bp+2000bp+700bp=3700bp，由于kit 基因与长度为170bp片段进行置换，设kit 基因长度为n，可列出等式：3550+n-170=3700bp，故可计算出kit 基因长度为n=320bp。
【小问5详解】由（4）分析可知，kit 基因（即目的基因）的长度是320bp，根据电泳图可知，在约320bp处，菌落PCR组与质粒双酶切组均得到条带，说明目的基因成功导入大肠杆菌中，据此可对目的菌进行鉴定。
实验步骤
实验步骤要点
材料选择
选取①____一致的野生烟草和转基因烟草若干
实验处理
取两个密闭的透明玻璃罩，分别标号A、B，将野生型烟草置于A玻璃罩，转基因烟草置于B玻璃罩；A组玻璃罩通入一定量的14CH3OH气体，B组玻璃罩通入②____；在③____条件下培养
实验结果
一段时间后，测定A、B两个玻璃罩中烟草植株内④____。
平均体重（g）
平均体脂 （g）
平均摄食量（g）
0天
28天
28天
0天
28天
对照组
36.0
36.1
5.9
6.1
6.0
实验组
37.0
30.2
3.1
5.8
8.1
质粒类型
pET-28a（+）
pET-28a（+）-kit
HindⅢ酶切片段
1000bp、2550bp
1000bp、2000bp、700bp