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湖南省2023_2024学年高三生物上学期月考二试题含解析
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这是一份湖南省2023_2024学年高三生物上学期月考二试题含解析，共24页。试卷主要包含了非选择题等内容，欢迎下载使用。
本试题卷包括选择题、非选择题两部分，共10页。时量75分钟，满分100分。
第I卷选择题（共40分）
一、单项选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列关于组成细胞的分子、细胞结构和功能的叙述中，正确的是（ ）
A. 原核细胞的拟核中不存在DNA一蛋白质的复合物
B. 纤维素是由葡萄糖聚合而成的生物大分子，是植物细胞内的储能物质
C. 卵细胞体积较大有利于和周围环境进行物质交换，为胚胎早期发育提供所需养料
D. 细胞骨架和生物膜系统均与物质运输、能量转换和信息传递等生命活动有关
【答案】D
【解析】
【分析】1.糖类分为单糖、二糖和多糖，二糖包括麦芽糖、蔗糖、乳糖，麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的，蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的，乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的；多糖包括淀粉、纤维素和糖原，淀粉是植物细胞的储能物质，糖原是动物细胞的储能物质，纤维素是植物细胞壁的组成成分。
2.细胞骨架：真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序生的细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
【详解】A、原核细胞的拟核中也存在DNA一蛋白质的复合物，如DNA复制过程中DNA聚合酶和拟核DNA结合成DNA一蛋白质的复合物，A错误；
B、淀粉是由葡萄糖聚合而成的生物大分子，是植物细胞的主要储能物质；纤维素是由葡萄糖聚合而成的生物大分子，是植物细胞壁的组成成分，纤维素不是储能物质，B错误；
C、卵细胞体积较大富含营养物质，为胚胎早期发育提供所需养料，卵细胞体积大，相对表面积较小，不利于和周围环境进行物质交换，C错误；
D、细胞骨架和生物膜系统都与物质运输、能量转换和信息传递等生命活动密切相关，是细胞进行正常生命活动必不可少的结构物质，D正确。
故选D。
2. 蛋白质合成后，它的第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去，然后由氨酰-tRNA蛋白转移酶把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端，若该信号氨基酸为丝氨酸等必需氨基酸之一时，该蛋白质可长时间发挥作用；若为其他氨基酸，则该蛋白质不久后会被多个泛素（一种由76个氨基酸组成的单链球蛋白）结合，进入蛋白酶体被降解。下列说法错误的是（ ）
注：Ub表示泛素
A. 可通过改变信号氨基酸的种类来延长蛋白质的寿命
B. 多肽链与信号氨基酸脱水缩合发生在肽链的羧基和氨基酸的氨基之间
C. 蛋白酶体有识别泛素和降解蛋白质的功能
D. 蛋白质泛素化降解过程属于吸能反应，而消化道内蛋白质水解过程不消耗ATP
【答案】B
【解析】
【分析】氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，脱去一分子水后形成肽键将两个氨基酸连接起来的过程。
【详解】A、由题干信息可知，若该信号氨基酸为丝氨酸等必需氨基酸之一时，则该蛋白质可长时间发挥作用；若该信号氨基酸为其他氨基酸时，则该蛋白质进入蛋白酶体被降解，说明信号氨基酸可决定蛋白质的寿命，因此可通过改变信号氨基酸的种类来延长蛋白质的寿命，A正确；
B、由题意可知，氨酰－tRNA蛋白转移酶可把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端，因此多肽链与信号氨基酸脱水缩合发生在肽链的氨基和氨基酸的羧基之间，B错误；
C、蛋白质被多个泛素结合后，会进入蛋白酶体被降解，因此蛋白酶体有识别泛素和降解蛋白质的功能，C正确；
D、蛋白质泛素化后，被蛋白酶体降解成短肽或氨基酸，需要消耗能量，属于吸能反应，而消化道内蛋白质水解过程不消耗ATP，因为消化道内没有ATP，D正确。
故选B。
3. S基因编码的GLUT4蛋白是细胞膜上葡萄糖的主要转运体，下表是对两种鸟类的GLUT4蛋白的相关分析数据，其中糖基化（包括N-糖基化和O-糖基化）可以加速葡萄糖的转运。O-糖基化全部或主要发生在高尔基体，N-糖基化则是在内质网内完成。下列叙述错误的是（ ）
A. 糖基化的蛋白质合成均与游离的核糖体有关
B. GLUT4蛋白发生N-糖基化后可继续运输给高尔基体加工
C. B种鸟的S基因可能发生了碱基对的增添、缺失或替换
D. 据表中数据推测A种鸟可能更擅长飞行，比B种鸟生存能力更强
【答案】D
【解析】
【分析】分析题意可知：GLUT4蛋白是细胞转运葡萄糖的主要转运体，则GLUT4蛋白蛋白数量的多少与葡萄糖转运速率有关，又知糖基化（包括N-糖基化和O-糖基化）可以加速葡萄糖的转运，故糖基化数量越多，葡萄糖转运效率越高，能量产生越多。
【详解】A、核糖体是合成蛋白质的场所，糖基化的蛋白质合成均与游离的核糖体有关，A正确；
B、据题意可知，N-糖基化则是在内质网内完成，O-糖基化全部或主要发生在高尔基体，糖基化包括N-糖基化和O-糖基化，推测GLUT4蛋白发生N-糖基化后可继续运输给高尔基体加工，B正确；
C、据表格数据可知：B的GLUT4长度（氨基酸数）小于A的长度，故B种鸟的S基因可能发生了碱基对的增添、缺失或替换，导致mRNA上终止密码提前出现造成的，C正确；
D、据信息“糖基化（包括N-糖基化和O-糖基化）可以加速葡萄糖的转运”，以及表格数据B物种糖基化数量较多，故其转运葡萄糖的效率更高，能产生更多的能量，故B种鸟可能更擅长飞行，比A种鸟生存能力更强，D错误。
故选D。
4. 下列高中生物学实验操作无法达成其目的的是（ ）
A. 花生子叶薄片经苏丹Ⅲ染液染色后用酒精漂洗，观察细胞中的脂肪滴
B. 鸡成熟红细胞吸水涨破后用差速离心法处理，分离细胞中的细胞器
C. 菠菜叶片中加入无水乙醇，可提取并分离绿叶中的光合色素
D. 研磨肝脏以破碎细胞获取粗提取液，探究过氧化氢酶的活性
【答案】C
【解析】
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
【详解】A、花生子叶薄片经苏丹Ⅲ染液染色后用酒精洗去浮色，而后可借助显微镜观察到细胞中橘黄色的脂肪滴，A正确；
B、鸡成熟红细胞吸水涨破后用差速离心法处理，可用于分离细胞中的细胞器，B正确；
C、菠菜叶片中加入无水乙醇、二氧化硅和碳酸钙，可提取绿叶中的光合色素，C错误；
D、研磨肝脏以破碎细胞获取粗提取液，其中含有过氧化氢酶，因此可用于探究过氧化氢酶的活性，D错误。
故选C。
5. 核被膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层紧贴内核膜，是一层由纤维蛋白构成的网状结构。下图示细胞周期中核被膜和核纤层的动态变化过程，相关叙述错误的是（）
A. 核内合成的tRNA运出细胞核与核孔复合体有关
B. 核纤层的解体和重新组装可能通过核纤层蛋白的磷酸化与去磷酸化修饰实现
C. 分裂末期，结合有核纤层蛋白的核膜小泡在染色质周围聚集并融合成新的核膜
D. 核纤层蛋白形成骨架结构支撑于内、外核膜之间，维持细胞核的正常形态
【答案】D
【解析】
【分析】分析图，在前期，核纤层蛋白发生磷酸化，使核纤层降解，同时，核被膜破裂成大小不等的核膜小泡，核被膜解体；在末期，核纤层蛋白发生去磷酸化，核纤层重建，核膜小泡融合，形成完整的核被膜结构，同时染色体解螺旋恢复成染色质状态。
【详解】A、tRNA是大分子物质，运出细胞核与核孔复合体有关，A正确；
B、根据图分析，核纤层蛋白磷酸化，核纤层解体，核纤层蛋白去磷酸化，核纤层重建，B正确；
C、分析图，分裂末期，结合有核纤层蛋白的核膜小泡在染色质周围聚集并融合成新的核膜，C正确；
D、核纤层紧贴内核膜，D错误。
故选D。
6. 草履虫的伸缩泡收集自身体内的排泄废物和水分后，经收缩将泡内的液体排出体外，该过程不仅能排出体内的代谢废物，还可以维持渗透压平衡。实验小组从池塘中收集草履虫，然后将其置于不同的液体环境中，观察和记录草履虫伸缩泡的变化。与池塘中的草履虫相比，下列结果描述错误的组别是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【分析】草履虫是一种身体很小，圆筒形的原生动物，它只有一个细胞构成，是单细胞动物，雌雄同体。草履虫生活在淡水中，一般池沼，小河中都可采到。草履虫的渗透压一般高于其所生活的水体环境，伸缩泡不断将水排出。
【详解】A、从池塘中收集草履虫，置于草履虫细胞质等渗培养液（0.4%）中，草履虫自身代谢废物需要通过伸缩泡排出体外，伸缩泡会收缩，A正确；
B、从池塘中收集草履虫，置于蒸馏水中，外界渗透压低，草履虫吸水，排除体内的代谢产物和过多的水，伸缩泡的收缩频率增加，B正确；
C、从池塘中收集草履虫，置于生理盐水（0.9%）中，外界渗透压升高，草履虫失水加快，为了保水，草履虫的伸缩泡的收缩频率减慢，C错误；
D、从池塘中收集草履虫，置于人工海水（3.6%），外界渗透压升高，草履虫失水加快，为了保水，草履虫的伸缩泡的收缩频率减慢，D正确。
故选C。
7. 如图表示海水稻根细胞的细胞膜和液泡膜上部分物质跨膜运输的不同方式示意图，其中Na+对应颗粒的多少反映出浓度的高低情况。据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A. 转运蛋白1和2运输H+的方式不同，前者为协助扩散，后者为主动运输
B. Na+经转运蛋白1和2发生的运输过程都不需要消耗能量
C. 转运蛋白在运输H2O时，一定会发生构象的改变
D. 将H+运出根细胞的过程是主动运输，其载体蛋白还具有催化ATP水解的功能
【答案】D
【解析】
【分析】细胞膜上的转运蛋白可分为两种类型，通道蛋白和载体蛋白。载体蛋白只容许与自身结构部位相适应的分子和离子通过，而且每次转运都会发生自身构象的改变；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。
【详解】A、根据细胞膜的pH、细胞质基质的pH和细胞液的pH大小关系可知，转运蛋白1和2运输H⁺的方式均为协助扩散，A错误；
B、据图可知，Na+经转运蛋白1和2发生运输时都是逆浓度梯度转运，需要消耗H+势能，为主动运输，B错误；
C、水进入根细胞的方式有协助扩散和自由扩散，运输H2O的转运蛋白为通道蛋白，该通道蛋白在运输物质时，构象不发生变化，C错误；
D、据图可知，H⁺运出根细胞需要ATP水解功能，为主动运输，将H⁺运出根细胞的载体蛋白具有水解ATP的功能，即酶的作用，D正确。
故选D。
8. 真核生物的mRNA3'末端都有由100~200个A组成的Ply(A)尾。Ply(A)尾不是由DNA编码的，而是转录后的前mRNA以ATP为前体，由RNA末端腺苷酸转移酶，即Ply(A)聚合酶催化聚合到3'末端，如果不能及时合成Ply(A)尾巴，mRNA则不能在细胞质中被检测到。下图为酵母细胞中某种酶分子的作用过程模式图。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 该酶分子主要是在细胞核中合成的
B. 适当的低温和高温交替变化有利于该酶发挥作用
C. 酶和底物之间的碱基配对方式决定了该酶的特异性
D. Ply(A)尾很可能用于增强 mRNA的稳定性，避免被酶降解
【答案】C
【解析】
【分析】核酶是一段DNA转录产生的RNA分子，能够在特定位点切断RNA，所以核酶降解特定的RNA序列时，破坏的是相邻核糖核苷酸之间的磷酸二酯键。
【详解】A、该酶能和底物间碱基配对，该酶是一种RNA酶，主要在细胞核合成，A正确；
B、因为该酶通过与底物进行碱基配对发挥作用，低温环境有利于酶和底物之间形成氢键并结合，高温环境有利于氢键断裂，便于底物释放，B正确；
C、碱基配对方式只有几种且是固定的，故不是酶与底物之间的碱基配对方式决定了该酶的特异性，而是该酶的碱基序列决定了它的特异性，C错误；
D、若不能及时合成Ply（A）尾巴，mRNA则不能在细胞质中被检测到，说明Ply（A）尾很可能用于增强mRNA的稳定性，避免受到核酶降解，D正确。
故选C。
9. 科学研究发现，C4植物中固定CO2的酶与CO2的亲和力比C3植物的更强，适合在高温环境中生长。现将取自A、B两种植物且面积相等的叶片分别放置到相同大小的密闭小室中，在温度均为25℃的条件下给予充足的光照，每隔一段时间测定一次小室中的CO2浓度，结果如图所示。下列说法正确的是（）
A. 图中A植物、B植物分别为C4植物和C3植物
B. M点处两种植物叶片的光合速率相等
C. C4植物中固定CO2的酶附着在叶绿体内膜上
D. 40min时B植物叶肉细胞光合速率大于呼吸速率
【答案】D
【解析】
【分析】1、植物的总光合速率=净光合速率+呼吸速率。
2、分析题图可知，本实验的自变量为植物种类和实验时间，因变量是小室中的CO2浓度。
【详解】A、图中A植物、B植物分别为C3植物和C4植物，A错误；
B、据题中条件无法判断两种植物的呼吸速率，因此不能判断M点处两种植物叶片的光合速率相等，B错误；
C、C4植物中固定CO2的酶存在于叶绿体基质中，C错误；
D、40min时B植物叶片光合速率等于呼吸速率，因此叶肉细胞光合速率大于呼吸速率，D正确。
故选D。
10. 某科研小组为探究高压静电场对黄瓜植株呼吸强度的影响，将植株分成三组，A、B组分别将植株每天置于50kV/m、100kV/m的高压静电场下培养1小时，其他时间放在无高压静电场的条件下贮藏，C组是对照组。A、B、C三组的温度控制在0℃，实验结果如图所示。下列分析错误的是（ ）
A. 呼吸强度可通过黑暗时植株CO2释放速率来表示
B. 随着贮藏时间的推移，A、B、C组黄瓜植株呼吸强度都在变化
C. 将温度提高10℃，三组植株的呼吸强度可能都会增大
D. 随着高压静电场强度增大，植株的呼吸强度不断减弱
【答案】D
【解析】
【分析】影响细胞呼吸的因素主要有温度、氧气浓度（二氧化碳浓度、氮气浓度等）、水分等。由图可知，除实验开始时三组的呼吸速率相同以及培养的第9天时A组和C组的呼吸速率相同外，其它培养时间均为C组的呼吸速率大于A、B组，说明高压静电场可降低细胞呼吸强度，所以在阴雨天电场强度增加会减少植株有机物的消耗。
【详解】A、黑暗时植株只进行呼吸作用吸收O2，消耗有机物，释放CO2，呼吸强度可通过黑暗时植株CO2释放速率来表示，A正确；
B、据图可知，随着贮藏时间的推移，A和B组黄瓜植株呼吸强度先减少后增加，C组黄瓜植株呼吸强度先增加后减少，再增加，因此A、B、C组黄瓜植株呼吸强度都在变化，B正确；
C、由题干信息可知，A、B、C三组的温度控制在0℃，将温度提高10℃，与细胞呼吸有关的酶活性会升高，三组植株的呼吸强度可能都会增大，C正确；
D、由题图分析可知：在0-6天，随着高压静电场强度增大，植株的呼吸强度不断减弱，大致在贮藏天数为8时，植株的呼吸强度又开始增强，D错误。
故选D。
11. 叶肉细胞中存在“苹果酸/草酰乙酸穿梭”和“苹果酸/天冬氨酸穿梭”途径，以下叙述错误的是（ ）
A. 缺磷会导致暗反应速率和呼吸速率均降低
B. 卡尔文循环和三羧酸循环的场所分别是叶绿体基质和线粒体基质
C. 线粒体内NADH中的能量最终在线粒体基质中转化为ATP中的化学能
D. 叶绿体和线粒体借助“苹果酸/草酰乙酸穿梭”和“苹果酸/天冬氨酸穿梭”实现物质和能量的转移
【答案】C
【解析】
【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH与氧气，以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
【详解】A、据图可知，缺磷会抑制丙糖磷酸运出叶绿体，从而导致暗反应速率降低；同时丙酮酸的运出受阻，也会导致呼吸速率降低，A正确；
B、图中的卡尔文循环包括二氧化碳的固定和C3的还原两个过程，在叶绿体基质中进行，三羧酸循环产生二氧化碳，进行的场所是线粒体基质，B正确；
C、线粒体内NADH中的能量最终在线粒体内膜上转化为热能和ATP中的化学能，C错误；
D、叶肉细胞中存在“苹果酸/草酰乙酸穿梭”和“苹果酸/天冬氨酸穿梭”，可实现叶绿体和线粒体中物质和能量的转移，转移路径可表示为：NADPH→苹果酸→NADH，D正确。
故选C。
12. 细胞周期包括分裂间期和分裂期（M期），分裂间期包括G1期、S期和G2期，DNA复制发生在S期。若发生一个DNA分子的断裂和片段丢失，则产生的影响是（）
A. 若断裂发生在G1期，则同源染色体的4条染色单体异常
B. 若断裂发生在G1期，则姐妹染色单体中的1条染色单体异常
C. 若断裂发生在G2期，则姐妹染色单体中的1条染色单体异常
D. 若断裂发生在G2期，则一条染色体的2条染色单体异常
【答案】C
【解析】
【分析】G1期进行相关蛋白质的合成，为DNA分子复制做准备，S期进行DNA分子的复制，G2期已完成复制，为复制后期。
【详解】AB、若断裂发生在G1期，此时DNA还未复制，则同源染色体的2条染色单体异常，姐妹染色单体中的2条染色单体异常，AB错误；
CD、若断裂发生在G2期，此时DNA已经完成复制，则姐妹染色单体中的1条染色单体异常，一条染色体的1条染色单体异常，C正确，D错误。
故选C。
二、不定项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)
13. 为提高苹果果实中的糖含量，研究者利用同位素标记法进行实验，处理及结果如下表。其中M蛋白主要在根表皮细胞表达且定位在细胞膜上。下列说法正确的是（ ）
A. M蛋白能促进根系从周围环境中吸收葡萄糖
B. 叶片合成的有机物主要是以葡萄糖的形式运输到苹果根系
C. 根系能吸收葡萄糖，减少了叶片光合产物向根系运输，使更多糖分配到果实
D. 苹果应在零上低温、低氧、干燥的环境中贮存以减少有机物损耗
【答案】AC
【解析】
【分析】由表格数据可知，将苹果根系置于含有13C标记的葡萄糖培养液中，M基因过表达组根系13C含量显著高于野生型和M基因低表达组，再用用13C标记的CO2处理苹果叶片，M基因过表达组根系13C含量占比要显著低于野生型和M基因低表达组，即根系中葡萄糖的来源有两种，一是从周围环境中吸收，二是叶片合成的有机物运输到根系。
【详解】A、将苹果根系置于含有13C标记的葡萄糖培养液中，M基因过表达组根系13C含量显著高于野生型和M基因低表达组，说明M蛋白能促进根系从周围环境中吸收葡萄糖，A正确；
B、叶片合成的有机物主要是以蔗糖的形式通过韧皮部筛管运输到苹果根系，B错误；
C、将苹果根系置于含有13C标记的葡萄糖培养液中，M基因过表达组根系13C含量显著高于野生型和M基因低表达组，再用用13C标记的CO2处理苹果叶片，M基因过表达组根系13C含量占比要显著低于野生型和M基因低表达组，说明根系能吸收葡萄糖，减少了叶片光合产物向根系的运输，使更多糖分配到果实，C正确；
D、根据细胞呼吸原理，零上低温、低氧及一定湿度的环境最有利于苹果果实的保鲜及贮存，D错误。
故选AC。
14. 目前科学家较为认可的衰老机制是线粒体学说。该学说的内容是：在衰老过程中，线粒体产生的大量氧自由基不仅会对细胞造成直接损伤，还能启动一系列的信号转导途径，促进细胞衰老；线粒体呼吸酶复合物的活性随年龄增长而下降，导致ATP生成减少，细胞能量代谢功能下降，从而导致衰老。雌激素具有良好的抗衰老作用，科学家发现在许多组织细胞的线粒体内均存在雌激素受体。下列叙述正确的是（ ）
A. 线粒体产生的氧自由基可间接导致细胞中水分减少、细胞核体积增大
B. 在线粒体产生的氧自由基促进细胞衰老过程中没有发生信息交流
C. 线粒体合成ATP的能力与呼吸酶复合物的活性有关，ATP合成酶只存在于线粒体中
D. 推测雌激素可能通过与线粒体内的受体结合来保护线粒体，发挥其抗细胞衰老的作用
【答案】AD
【解析】
【分析】细胞衰老的特征：
（1）细胞内水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢速率减慢。
（2） 细胞内多种酶的活性降低。
（3）细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐累积，它们会妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生理功能。
（4）细胞内呼吸速度减慢，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩,染色加深。
（5）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低。
【详解】A、由题意可知，在衰老过程中，线粒体产生的大量氧自由基能间接促进细胞衰老，而细胞中水分减少、细胞核体积增大都是细胞衰老的特点，A正确；
B、由题意可知，在衰老过程中，线粒体产生的大量氧自由基能启动一系列的信号转导途径，促进细胞衰老，说明在线粒体产生的氧自由基促进细胞衰者过程中会发生信息交流，B错误；
C、线粒体合成ATP的能力与呼吸酶复合物的活性有关，细胞质基质中也含有ATP合成酶，C错误；
D、由题意推测，许多组织细胞的线粒体内均存在雌激素受体，雌激素可能通过与线粒体内的受体结合来保护线粒体，从而发挥其抗细胞衰老的作用，D正确。
故选AD。
15. 先天性夜盲症是一种单基因遗传病（相关基因用B、b表示），患者视网膜视杆细胞不能合成视紫红质。下图为某家族中此病的患病情况，以及第Ⅲ代个体的基因检测结果。下列分析不正确的是（）
A. 该病为隐性遗传病，致病基因位于X染色体上
B. Ⅱ-3与Ⅱ-4均携带致病基因，因此后代Ⅲ-7患病
C. Ⅱ-5的小肠上皮细胞和初级卵母细胞中均含有致病基因
D. 若Ⅲ-8与正常男性结婚，生育患病后代的概率是1/4
【答案】B
【解析】
【分析】分析遗传系谱图，Ⅱ-3和Ⅱ-4不患病但是Ⅲ-7患病，因此该病为隐性病，为判断基因B/b的位置，可以第I代个体的相关基因带谱入手。Ⅲ-7和Ⅲ-9均只有一条带，为隐性基因对应的条带，而Ⅲ-10为正常人，其父亲Ⅱ-6为患者，若为常染色体隐性遗传病，则Ⅱ-6为bb，Ⅲ-10为Bb，应有两条带，故Ⅲ-10的基因型为XBY，该病为伴X染色体隐性遗传。
【详解】A、分析遗传系谱图，Ⅱ-3和Ⅱ-4不患病但是Ⅲ-7患病，因此该病为隐性病，为判断基因B/b的位置，可以第I代个体的相关基因带谱入手。Ⅲ-7和Ⅲ-9均只有一条带，为隐性基因对应的条带，而Ⅲ-10为正常人，其父亲Ⅱ-6为患者，若为常染色体隐性遗传病，则Ⅱ-6为bb，Ⅲ-10为Bb，应有两条带，故Ⅲ-10的基因型为XBY，该病为伴X染色体隐性遗传，A正确；
B、由于该病为伴X染色体隐性遗传，Ⅱ-4是正常男性，他不携带致病基因，B错误；
C、由于Ⅱ-5的女儿是患者，因此Ⅱ-5的基因型为XBXb，她的体细胞中和初级卵母细胞中含有b基因，C正确；
D、结合基因带谱，Ⅲ-8含两条带，因此基因型为XBXb，如其与正常男性（XBY）结婚，生育后代的患病（XbY） 概率是1/4，D正确；
故选B。
16. 玉米为雌雄同株异花植物，其籽粒颜色受A、a和B、b两对独立遗传的基因控制，A、B同时存在时籽粒颜色为紫色，其他情况为白色（不考虑突变）。研究人员进行以下两组实验，有关说法正确的是（ ）
A. 籽粒的紫色和白色为一对相对性状，亲代紫色植株的基因型均为AaBb
B. 实验一F1中紫色个体自交，子代的表型及比例为紫色：白色=25：11
C. 实验二F1中白色个体的基因型可能有2种且均为杂合子
D. 实验二的F1中白色个体随机传粉，其后代籽粒为白色个体的比例为17/18
【答案】ABD
【解析】
【分析】玉米的籽粒颜色受A、a和B、b两对独立遗传的基因控制，A、B同时存在时籽粒颜色为紫色，其他情况为白色（不考虑突变），则紫色基因型为A_B_，白色基因型为aaB_、A_bb、aabb。根据实验一的子一代比例为白色：紫色＝7：9，其是9：3：3：1的变式，可知实验一种亲本基因型为AaBb（紫色）×AaBb（紫色），则实验二亲本紫色×白色，F1白色：紫色=3：1，其属于测交，亲本基因型为AaBb（紫色）×aabb（白色）。
【详解】A、根据题干信息，籽粒颜色受A、a和B、b两对独立遗传的基因控制，A、B同时存在时籽粒颜色为紫色，紫色基因型为A_B_；分析实验一：亲本紫色×紫色，获得F1紫色：白色=9：7，其为9：3：3：1的变式，则亲本基因型为AaBb×AaBb；分析实验二：亲本紫色×白色，获得F1白色：紫色=3:1，其属于测交，则亲本基因型为AaBb（紫色）×aabb（白色），故籽粒的紫色和白色为两对等位基因控制的一对相对性状，亲代紫色植株的基因型均为AaBb，A正确；
B、由A项分析实验一亲本基因型为AaBb（紫色）×AaBb（紫色），则F1紫色个体基因型为AABB：AaBB：AABb：AaBb=1：2：2：4，其自交；1/9AABB自交获得1/9紫色，2/9AaBB自交获得紫色2/9×3/4=6/36、白色2/9×1/4=2/36，2/9AABb自交获得紫色2/9×3/4=6/36、白色2/9×1/4=2/36，4/9AaBb自交获得紫色4/9×9/16=9/36、白色4/9×7/16=7/36，则实验一F1中紫色个体自交，子代的表型及比例为紫色：白色=（1/9+6/36+6/36+9/36）：（2/36+2/36+7/36）=25：11，B正确；
C、由A项分析结果可知，实验二亲本基因型为AaBb（紫色）×aabb（白色），AaBb（紫色）产生配子基因型为AB、Ab、aB、ab，则F1白色基因型为Aabb、aaBb和aabb，C错误；
D、由C项分析可知：实验二F1白色个体基因型为Aabb：aaBb：aabb=1：1：1，产生配子为Ab：aB：ab=1：1：4；则随机传粉，利用棋盘法，后代白色个体的比例为1/36AAbb+（4/36+4/36）Aabb+1/36aaBB+（4/36+4/36）aaBb+16/36aabb=17/18，D正确。
故选ABD。
第Ⅱ卷非选择题（共60分）
三、非选择题
17. 1897年德国科学家毕希纳发现，利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵；还有研究发现，乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论，利用下列材料和试剂进行了实验。
材料和试剂：酵母菌、酵母汁、A溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子）、B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子）、葡萄糖溶液、无菌水。
实验共分6组，其中4组的实验处理和结果如下表。
注：“＋”表示有乙醇生成，“－”表示无乙醇生成
回答下列问题：
（1）除表中4组外，其它2组的实验处理分别是：___________；__________。本实验中，这些起辅助作用的小分子和离子存在于酵母菌、___________。
（2）若为了确定B溶液中是否含有多肽，可用___________试剂来检测。若为了研究B溶液中离子M对乙醇发酵是否是必需的，可增加一组实验，该组的处理是___________。
（3）制备无细胞的酵母汁，酵母菌细胞破碎处理时需加入缓冲液，缓冲液的作用是___________，以确保酶的活性。
（4）如何检测酵母汁中是否含有活细胞？（写出2项原理不同的方法及相应原理）_____________________
【答案】 ①. 葡萄糖溶液＋酵母汁 ②. 葡萄糖溶液＋A溶液＋B溶液 ③. 酵母汁和B溶液 ④. 双缩脲 ⑤. 葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了离子M的B溶液 ⑥. 保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH ⑦. 染色后镜检，原理是细胞膜具有选择透性；酵母汁接种培养观察，原理是酵母菌可以繁殖。
【解析】
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
2、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。
3、分析题干信息可知：本实验的目的是为验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”，所给实验材料中，葡萄糖溶液为反应的底物，在此实验中为无关变量，其用量应一致；酵母菌为细胞生物，与其对应的酵母汁无细胞结构，可用以验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”；而A溶液和B溶液分别含有大分子和各类小分子、离子。
【详解】（1）结合分析可知：为验证上述无细胞的酵母汁可以进行“乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”的结论，还需要加设两组实验，一组为葡萄糖溶液＋酵母汁（预期实验结果为有乙醇生成），另外一组为葡萄糖溶液＋A溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子，包括相关酶）＋B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子），此组预期结果为有乙醇生成；本实验中，起辅助作用的小分子和离子可在酵母菌（细胞中含有各类物质）、酵母汁和B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子）中存在。
（2）多肽用双缩脲试剂进行检测；据题干信息可知，M离子存在于B溶液中，故为验证M对乙醇发酵的是否为必需的，则应加设一组实验，即葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了离子M的B溶液：若有乙醇生成，则证明B不是必须的，若无乙醇生成，则证明B是必须的。
（3）酶的作用条件温和，需要适宜的温度和PH等条件，实验中缓冲液的作用是保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH。
（4）检测酵母汁中是否含有活细胞的方法有：染色后镜检，原理是细胞膜具有选择透性：若为死细胞，则能被染色；酵母汁接种培养观察，原理是酵母菌可以繁殖：一段时间后若酵母菌数量增加，则为活细胞。
【点睛】本题考查酶的相关知识，要求考生掌握酶的特性及酶促反应的原理，能结合所学的知识准确答题。
18. 脑缺血时，神经细胞因氧气和葡萄糖供应不足而迅速发生不可逆的损伤或死亡。现有治疗手段仅在脑缺血后很短的时间内起作用，因此寻找新的快速起效的治疗方法十分迫切。
（1）线粒体内膜上的电子传递过程如图1所示。正常情况下，电子传递过程中释放能量，将H+逆浓度泵到线粒体内外膜的间隙，随后H顺浓度梯度通过V回到线粒体基质，驱动ATP合成。当脑缺血时，神经细胞损伤的主要原因是神经细胞缺氧导致ATP合成骤降，请据图1解释原因______________。
（2）研究发现，缺血时若轻微酸化(6.4≤pH<7.4)可减缓ATP下降速率，在一定程度上起到保护神经细胞的作用。为此，科研人员用体外培养的神经细胞开展相关研究，分组处理及结果如图2所示。
①图2能为轻微酸化的保护作用提供的依据是______________。
②药物FCCP能使H直接跨过线粒体内膜的磷脂双分子层回到线粒体基质，消除膜内外H浓度梯度。根据加入FCCP前后的结果推测，轻微酸化可使缺血神经元的______________(填“电子传递链”或“ATP合成酶”)功能恢复正常。
③第60min时加入抗霉素A(复合体Ⅲ的抑制剂)的目的是______________。
a.证明轻微酸化可保护神经细胞
b.作为对照，检测除线粒体以外的耗氧率
c.抑制 ATP合成酶的活性
（3）基于以上研究，医生尝试在病人脑缺血之后吸氧治疗中添加高于正常值的______________气体，有利于降低神经细胞的损伤。
【答案】（1）神经细胞缺氧，有氧呼吸前两阶段产生的H+不能通过电子呼吸链传递给O2，导致H+不能进入线粒体内外膜的间隙，线粒体内外膜的间隙H+浓度低不能回到线粒体基质，从而不能驱动ATP的合成
（2） ①. 丁组 ②. ATP合成酶 ③. b
（3）CO2
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
脑缺血时，神经细胞缺氧，有氧呼吸前两阶段产生的H+不能通过电子呼吸链传递给O2，导致H+不能进入线粒体内外膜的间隙，线粒体内外膜的间隙H+浓度低不能回到线粒体基质，从而不能驱动ATP的合成，使神经细胞发生损伤。
【小问2详解】
①丙组为模拟缺血pH=7.4，和甲组相比，丙组耗氧速率明显下降，丁组在丙组基础上降低pH为6.5，属于轻微酸化（6.4≤PH≤7.4），丁组耗氧速率比丙高，与甲差不多，说明微酸化在一定程度上能保护神经细胞。
②丙组缺血pH=7.4，丁组缺血pH=6.5。在加入FCCP之后，与丁相比，丙组耗氧速率上升最小，而其他3组上升都很明显，丁组pH=6.5，丙组pH为7.4，丁组轻微酸化处理使耗氧速率上升，说明在缺血时，微酸化处理会使O2+[H]→H2O的速率加快。根据题中“FCCP”的作用（FCCP能使H+直接进入线粒体基质，消除膜内外H+浓度）可知，FCCP使膜两侧H+浓度差减小，则ATP合成减少，而轻微酸化可使ATP合成酶功能恢复正常。
③在60min时加抗霉素A（复合体Ⅲ抑制剂），可以抑制线粒体内膜上的神经细胞电子传递链将电子传给氧气的过程，从而起对照作用，故选b。
【小问3详解】
轻微酸化能保护神经细胞，CO2属于酸性气体，故医生尝试在病人脑缺血的之后的吸氧治疗中添加高于正常值的CO2，有利于降低神经细胞的损伤。
19. 水分和CO2浓度都是影响光合速率的重要因素。黄腐酸(FA)是易溶于水的小分子物质，参与调控植物的耐旱性。科研人员采用聚乙二醇(PEG)模拟干旱条件探究FA(700mg/L)对黄瓜叶片光合作用的影响。下表为干旱处理5d后测定的相关生理指标。PEG及FA等处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。
注：Rubisc参与CO2固定
（1）黄瓜进行光合作用暗反应的场所在______________，该过程需要光反应产生的______________为其提供能量。
（2）黄瓜叶肉细胞中光合色素分布于______________上，其中叶绿素主要吸收______________光，为了测定叶片中叶绿素的含量，需要先对光合色素进行提取，提取时需要加入______________以溶解色素。
（3）据表分析，干旱条件下喷施一定浓度的FA可以提高暗反应速率的原因是______________。
（4）在叶绿体中叶绿素水解酶与叶绿素是单独分布的。干早会导致叶绿体大量变形、基粒片层完全解体，使光合作用速率降低，据此分析，FA可通过______________提高光反应速率，进而提高黄瓜的净光合速率。
（5）研究人员探究了CO2浓度对黄瓜幼苗光合速率影响，将黄瓜幼苗分别进行不同实验处理：甲组提供大气CO2浓度(375μml·ml-1);乙组先在CO2浓度倍增环境(750 μml· ml-1)中培养 60 d，然后在测定前一周恢复为大气CO2浓度，其他条件相同且适宜。在晴天上午测定各组的光合速率，结果乙组光合速率比甲组低，推测原因可能是______________。
【答案】（1） ①. 叶绿体基质 ②. ATP和NADPH
（2） ①. 类囊体薄膜 ②. 红光和蓝紫 ③. 无水乙醇
（3）FA增大了气孔导度，胞间CO2浓度增大，Rubisc活性增强
（4）降低叶绿素水解酶活性
（5）长期高浓度CO2环境会降低Rubisc活性的活性
【解析】
【分析】1、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜上）：水的光解产生还氢氢与氧气，以及ATP的形成。
2、光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
【小问1详解】
光合作用暗反应的场所在叶绿体基质，该过程需要光反应产生的ATP和NADPH为其提供能量。
【小问2详解】
光合色素有叶绿素（包括叶绿素a和叶绿素b）、类胡萝卜素（包括叶黄素和胡萝卜素），分布在类囊体薄膜上，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，为了测定叶片中叶绿素的含量，需要先对光合色素进行提取，提取时需要加入无水乙醇，以溶解色素。
【小问3详解】
分析表格可知，PEG+FA组与PEG组相比，气孔导度上升，胞间CO2浓度上升，Rubisc活性上升，因此干旱条件下喷施一定浓度的FA可以提高暗反应速率的原因是FA增大了气孔导度，胞间CO2浓度增大，Rubisc活性增强 。
【小问4详解】
在叶绿体中叶绿素水解酶与叶绿素是单独分布的，干旱会导致叶绿体大量变形、基粒片层完全解体，叶绿素水解酶与叶绿素接触，将叶绿素分解，导致叶绿素含量降低，加入FA后叶绿素含量比不加FA的高，说明FA可能降低了叶绿素水解酶的活性，避免叶绿素被水解，提高光反应速率，进而提高黄瓜的净光合速率。
小问5详解】
分析题意，两组实验的自变量是二氧化碳的不同浓度处理，因变量是光合速率，结果乙组光合速率比甲组低，推测原因可能是长期高浓度CO2环境会降低Rubisc活性的活性。
20. 玉米籽粒胚乳的颜色有黄色、紫色和杂色，科研人员进行了系列实验来研究胚乳颜色形成的遗传学机制。
（1）表1中杂交组合一与二互为__________实验。胚乳是由精子与母本产生的两个极核融合后发育而成，每个极核的染色体组成均与卵细胞一致。胚乳是含有一整套精子染色体的三倍体。
表1
上述杂交组合一和二中F1胚乳的基因型分别是__________。据此研究人员对胚乳颜色形成的机制作出如下推测。
推测一：可能与胚乳中R基因的数量有关；
推测二：可能与胚乳中R基因的来源有关。
（2）为证实上述推测，研究人员利用突变体甲进行了相关实验。
表2
①突变体甲的形成过程如上图，形成甲的过程中发生的变异类型是___________。
②研究发现，甲在产生配子时，10号染色体分离有时发生异常，但不影响配子的育性。表2中F1出现少量基因型为RRrr的胚乳的原因是__________。
③表2中杂交结果仅支持推测__________，理由是__________。
（3）研究人员推测在雌配子形成过程中，M基因表达产物可以降低R基因甲基化水平，使其表达不被抑制。现有M基因纯合突变体乙（mmRR）、野生型紫色玉米（MMRR）和黄色玉米（MMrr）。欲通过杂交实验验证上述推测，请写出实验组的方案并预期结果。_____
【答案】（1） ①. 正反交 ②. RRr和Rrr
（2） ①. 易位（或染色体结构变异） ②. 突变体甲产生配子时，减数分裂Ⅱ后期含有R基因的10号染色体的姐妹染色单体未分开，导致产生RR型精子，与两个r型极核结合，产生了RRrr型胚乳 ③. 二基因型为Rrr与RRrr的胚乳R基因数量不同，但来源均相同，表型一致都为杂色，说明子代胚乳颜色与R基因的数量无关 ④. 基因型为RRr和RRrr的胚乳中R基因数量相同，但来源不同，表型不一致，分别为紫色和杂色，说明子代胚乳颜色与R基因的来源有关
（3）突变体乙（mmRR）做母本与黄色玉米（MMrr）做父本杂交，子代胚乳表现为杂色
【解析】
【分析】1.胚乳是由受精极核发育而来的，受精极核是由2个极核（与卵细胞基因型相同）和1个精子结合而成的。
2.染色体变异可分为染色体结构异常和染色体数目异常两大类型。染色体结构变异可分为缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体结构变异的发生改变了基因在染色体上的数目或排列顺序，从而导致性状的变异，且这种变异多是有害的甚至导致死亡。染色体数目变异包括个别染色体的增减和以染色体组的形式成倍的增减。
【小问1详解】
组合一是紫色RR（♀）×黄色rr（♂），组合二是紫色RR（♂）×黄色rr（♀），组合一和二互为正反交实验。胚乳是由精子与母本产生的两个极核融合后发育而成，每个极核的染色体组成均与卵细胞一致。胚乳是含有一整套精子染色体的三倍体。组合一中极核的基因型是R，雄配子基因型是r，则F1胚乳的基因型RRr。组合二中极核的基因型是r，雄配子基因型是R，则F1胚乳的基因型Rrr。
【小问2详解】
①突变体甲中10号染色体的r基因所在的染色体片段易位到1号染色体上，1号染色体上的相应片段易位到10号染色体上。②组合三是野生型rr（♀）×甲Rr（♂），极核的基因型是r，F1出现少量基因型为RRrr的胚乳，则甲产生的雄配子的基因型是RR，则可知突变体甲产生配子时，减数分裂Ⅱ后期含有R基因的10号染色体的姐妹染色单体未分开，导致产生RR型精子，与两个r型极核结合，产生了RRrr型胚乳。③F1胚乳基因型为RRr和RRrr的胚乳中R基因数量相同，但来源不同，表型不一致，分别为紫色和杂色，说明子代胚乳颜色与R基因的来源有关，子代胚乳颜色与R基因的数量无关。
【小问3详解】
M基因表达产物可以降低R基因甲基化水平，使其表达不被抑制，欲验证该推测，则需要产生不含M基因同时含R的极核，需要用突变体乙（mmRR）做母本，黄色玉米（MMrr）做父本，根据题（2）R基因来自于父本，胚乳表现为杂色，R基因来自于母本，胚乳表现为紫色，子代胚乳MmmRRr的R基因来自于母本，理论上是紫色，但由于产生雌配子过程中，m基因不降低R基因甲基化水平，表达被抑制，子代胚乳MmmRRr表现为杂色。
21. 四环素被广泛应用于治疗人及动物的细菌感染，但残留在动物组织、奶制品中的四环素通过食物链进入人体，会对人类健康造成威胁。为保障食品安全和人类健康，科研人员向大肠杆菌体内导入了一些特殊的DNA序列作为生物传感器，从而建立一种简易、灵敏以及准确的四环素检测方法。
（1）研究者利用下图所示的原理设计四环素检测传感器（图中GFP为绿色荧光蛋白基因)。当环境中有四环素时，菌体______________（填“能”或者“不能”）发出绿色荧光，原因是______________。因此可以通过检测荧光强弱来判定环境中的四环素浓度。
（2）研究者利用基因工程技术构建含四环素检测传感器的大肠杆菌工程菌。
①利用上图所示的质粒1和质粒2，构建同时含片段1和片段2的表达载体，可用限制酶E、X和______________分别处理质粒1和质粒2，再用DNA连接酶连接。(四种限制酶的识别序列及切割位点如下表所示)
②研究者通过上述方法将所有的启动子和相应基因的DNA片段与载体连接，构建表达载体，导入用______________处理的大肠杆菌细胞内。经过筛选，获得工程菌。
（3）研究者发现在四环素浓度较低时，随四环素浓度增加，工程菌的荧光强度变化不明显。欲获得检测灵敏度更高的传感器，参照(1)中的原理图，从以下选项中选择启动子和基因，构建表达载体并转入大肠杆菌后筛选，则启动子和基因最合适的组合应为①A；②______________；③______________，该组合检测灵敏度更高的原因是______________。
I.启动子：
①启动子A②启动子B③经T7RNA聚合酶特异性诱导开启的启动子
Ⅱ.基因：
A.R基因
B.GFP基因
C.T7基因（表达T7RNA聚合酶，其活性比大肠杆菌RNA聚合酶更高）
D. sfGFP基因（表达荧光强度和稳定性都高于GFP的绿色荧光蛋白）
【答案】（1） ①. 能 ②. 四环素能够解除R蛋白对启动子B的抑制作用
（2） ①. E、S（X、P或S、P） ②. CaCl2
（3） ①. C ②. D ③. 荧光蛋白基因表达量和稳定性都有所增加
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取。（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。
【小问1详解】
据图分析可知，启动子B可与RNA聚合酶结合，促进GFP（绿色荧光蛋白）基因的转录。R蛋白抑制启动子B与RNA聚合酶的结合，抑制GFP（绿色荧光蛋白）基因的转录。四环素可以抑制R蛋白的作用，因此当环境中没有四环素时，GFP（绿色荧光蛋白）基因不表达；当环境中有四环素时，四环素能够解除R蛋白对启动子B的抑制作用，最终使菌体发出绿色荧光。因此可以通过检测荧光强弱来判定环境中的四环素浓度。
【小问2详解】
①限制酶S、X识别序列不同，但切割后产生的黏性末端相同。构建同时含片段1和片段2的表达载体，可用限制酶E、X处理质粒1，使质粒1被切开，再用E、S处理质粒2将片段2切下来，由于限制酶X和S切割后的黏性末端相同，可用DNA连接酶连接，将片段2和质粒1连接起来，形成重组质粒。（或用S、P切割质粒1，再用X、P处理质粒2将片段2切下来，由于限制酶X和S切割后的黏性末端相同，也可用DNA连接酶连接，将片段2和质粒1连接起来，形成重组质粒。）
②用CaCl2处理的大肠杆菌处于一种易于能吸收周围环境中DNA分子的状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中，最后经过筛选，获得工程菌。
小问3详解】鸟类物种
GLUT4长度（氨基酸数）
N-糖基化位点数
O-糖基化位点数
A
519
2
39
B
365
2
50
组别
液体（相当于NaCl溶液的质量分数）
结果
A
草履虫细胞质等渗培养液（0.4%）
伸缩泡仍会收缩
B
蒸馏水（0.0%）
伸缩泡的收缩频率增加
C
生理盐水（0.9%）
伸缩泡的收缩频率不变
D
人工海水（3.6%）
伸缩泡的收缩频率减慢
苹果根系置于含有13C标记的葡萄糖培养液中
苹果根系置于葡萄糖培养液中，用13C标记的CO2处理苹果叶片
根系13C含量（mg）
地上13C含量（mg）
根系13C含量占比（%）
地上13C含量占比（%）
野生型
4.7
含量极低
44.24
55.76
M基因过表达
6.2
30.89
69.11
M基因低表达
3.6
46.79
53.21
组别
亲代
F1
实验一
紫色×紫色
白色：紫色=7：9
实验二
紫色×白色
白色：紫色=3：1
组别
实验处理
实验结果
①
葡萄糖溶液＋无菌水
－
②
葡萄糖溶液＋酵母菌
＋
③
葡萄糖溶液＋A溶液
－
④
葡萄糖溶液＋B溶液
－
处理
净光合速率/μml·m-2·s-1
叶绿素含量/mg·g-1
气孔导度/（mml·m-2·s-1）
胞间CO2浓度/（μL·L-1）
Rubisc活性/（nml·min-1·g-1）
对照
22.9
24.2
605
351
172
PEG
-0.69
14.7
34
505
78
PEG+FA
11.7
20.3
108
267.8
119
杂交组合
F1胚乳颜色
一
紫色RR（♀）×黄色rr（♂）
紫色
二
紫色RR（♂）×黄色rr（♀）
杂色
杂交组合
部分F1胚乳
基因型
颜色
三
野生型rr（♀）×甲Rr（♂）
Rrr
杂色
RRrr
杂色
四
野生型rr（♂）×甲Rr（♀）
RRr
紫色
限制酶
E
X
S
P
识别序列及切割位点
本试题卷包括选择题、非选择题两部分，共10页。时量75分钟，满分100分。
第I卷选择题（共40分）
一、单项选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
1. 下列关于组成细胞的分子、细胞结构和功能的叙述中，正确的是（ ）
A. 原核细胞的拟核中不存在DNA一蛋白质的复合物
B. 纤维素是由葡萄糖聚合而成的生物大分子，是植物细胞内的储能物质
C. 卵细胞体积较大有利于和周围环境进行物质交换，为胚胎早期发育提供所需养料
D. 细胞骨架和生物膜系统均与物质运输、能量转换和信息传递等生命活动有关
【答案】D
【解析】
【分析】1.糖类分为单糖、二糖和多糖，二糖包括麦芽糖、蔗糖、乳糖，麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的，蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的，乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的；多糖包括淀粉、纤维素和糖原，淀粉是植物细胞的储能物质，糖原是动物细胞的储能物质，纤维素是植物细胞壁的组成成分。
2.细胞骨架：真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序生的细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
【详解】A、原核细胞的拟核中也存在DNA一蛋白质的复合物，如DNA复制过程中DNA聚合酶和拟核DNA结合成DNA一蛋白质的复合物，A错误；
B、淀粉是由葡萄糖聚合而成的生物大分子，是植物细胞的主要储能物质；纤维素是由葡萄糖聚合而成的生物大分子，是植物细胞壁的组成成分，纤维素不是储能物质，B错误；
C、卵细胞体积较大富含营养物质，为胚胎早期发育提供所需养料，卵细胞体积大，相对表面积较小，不利于和周围环境进行物质交换，C错误；
D、细胞骨架和生物膜系统都与物质运输、能量转换和信息传递等生命活动密切相关，是细胞进行正常生命活动必不可少的结构物质，D正确。
故选D。
2. 蛋白质合成后，它的第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去，然后由氨酰-tRNA蛋白转移酶把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端，若该信号氨基酸为丝氨酸等必需氨基酸之一时，该蛋白质可长时间发挥作用；若为其他氨基酸，则该蛋白质不久后会被多个泛素（一种由76个氨基酸组成的单链球蛋白）结合，进入蛋白酶体被降解。下列说法错误的是（ ）
注：Ub表示泛素
A. 可通过改变信号氨基酸的种类来延长蛋白质的寿命
B. 多肽链与信号氨基酸脱水缩合发生在肽链的羧基和氨基酸的氨基之间
C. 蛋白酶体有识别泛素和降解蛋白质的功能
D. 蛋白质泛素化降解过程属于吸能反应，而消化道内蛋白质水解过程不消耗ATP
【答案】B
【解析】
【分析】氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，脱去一分子水后形成肽键将两个氨基酸连接起来的过程。
【详解】A、由题干信息可知，若该信号氨基酸为丝氨酸等必需氨基酸之一时，则该蛋白质可长时间发挥作用；若该信号氨基酸为其他氨基酸时，则该蛋白质进入蛋白酶体被降解，说明信号氨基酸可决定蛋白质的寿命，因此可通过改变信号氨基酸的种类来延长蛋白质的寿命，A正确；
B、由题意可知，氨酰－tRNA蛋白转移酶可把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端，因此多肽链与信号氨基酸脱水缩合发生在肽链的氨基和氨基酸的羧基之间，B错误；
C、蛋白质被多个泛素结合后，会进入蛋白酶体被降解，因此蛋白酶体有识别泛素和降解蛋白质的功能，C正确；
D、蛋白质泛素化后，被蛋白酶体降解成短肽或氨基酸，需要消耗能量，属于吸能反应，而消化道内蛋白质水解过程不消耗ATP，因为消化道内没有ATP，D正确。
故选B。
3. S基因编码的GLUT4蛋白是细胞膜上葡萄糖的主要转运体，下表是对两种鸟类的GLUT4蛋白的相关分析数据，其中糖基化（包括N-糖基化和O-糖基化）可以加速葡萄糖的转运。O-糖基化全部或主要发生在高尔基体，N-糖基化则是在内质网内完成。下列叙述错误的是（ ）
A. 糖基化的蛋白质合成均与游离的核糖体有关
B. GLUT4蛋白发生N-糖基化后可继续运输给高尔基体加工
C. B种鸟的S基因可能发生了碱基对的增添、缺失或替换
D. 据表中数据推测A种鸟可能更擅长飞行，比B种鸟生存能力更强
【答案】D
【解析】
【分析】分析题意可知：GLUT4蛋白是细胞转运葡萄糖的主要转运体，则GLUT4蛋白蛋白数量的多少与葡萄糖转运速率有关，又知糖基化（包括N-糖基化和O-糖基化）可以加速葡萄糖的转运，故糖基化数量越多，葡萄糖转运效率越高，能量产生越多。
【详解】A、核糖体是合成蛋白质的场所，糖基化的蛋白质合成均与游离的核糖体有关，A正确；
B、据题意可知，N-糖基化则是在内质网内完成，O-糖基化全部或主要发生在高尔基体，糖基化包括N-糖基化和O-糖基化，推测GLUT4蛋白发生N-糖基化后可继续运输给高尔基体加工，B正确；
C、据表格数据可知：B的GLUT4长度（氨基酸数）小于A的长度，故B种鸟的S基因可能发生了碱基对的增添、缺失或替换，导致mRNA上终止密码提前出现造成的，C正确；
D、据信息“糖基化（包括N-糖基化和O-糖基化）可以加速葡萄糖的转运”，以及表格数据B物种糖基化数量较多，故其转运葡萄糖的效率更高，能产生更多的能量，故B种鸟可能更擅长飞行，比A种鸟生存能力更强，D错误。
故选D。
4. 下列高中生物学实验操作无法达成其目的的是（ ）
A. 花生子叶薄片经苏丹Ⅲ染液染色后用酒精漂洗，观察细胞中的脂肪滴
B. 鸡成熟红细胞吸水涨破后用差速离心法处理，分离细胞中的细胞器
C. 菠菜叶片中加入无水乙醇，可提取并分离绿叶中的光合色素
D. 研磨肝脏以破碎细胞获取粗提取液，探究过氧化氢酶的活性
【答案】C
【解析】
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
【详解】A、花生子叶薄片经苏丹Ⅲ染液染色后用酒精洗去浮色，而后可借助显微镜观察到细胞中橘黄色的脂肪滴，A正确；
B、鸡成熟红细胞吸水涨破后用差速离心法处理，可用于分离细胞中的细胞器，B正确；
C、菠菜叶片中加入无水乙醇、二氧化硅和碳酸钙，可提取绿叶中的光合色素，C错误；
D、研磨肝脏以破碎细胞获取粗提取液，其中含有过氧化氢酶，因此可用于探究过氧化氢酶的活性，D错误。
故选C。
5. 核被膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层紧贴内核膜，是一层由纤维蛋白构成的网状结构。下图示细胞周期中核被膜和核纤层的动态变化过程，相关叙述错误的是（）
A. 核内合成的tRNA运出细胞核与核孔复合体有关
B. 核纤层的解体和重新组装可能通过核纤层蛋白的磷酸化与去磷酸化修饰实现
C. 分裂末期，结合有核纤层蛋白的核膜小泡在染色质周围聚集并融合成新的核膜
D. 核纤层蛋白形成骨架结构支撑于内、外核膜之间，维持细胞核的正常形态
【答案】D
【解析】
【分析】分析图，在前期，核纤层蛋白发生磷酸化，使核纤层降解，同时，核被膜破裂成大小不等的核膜小泡，核被膜解体；在末期，核纤层蛋白发生去磷酸化，核纤层重建，核膜小泡融合，形成完整的核被膜结构，同时染色体解螺旋恢复成染色质状态。
【详解】A、tRNA是大分子物质，运出细胞核与核孔复合体有关，A正确；
B、根据图分析，核纤层蛋白磷酸化，核纤层解体，核纤层蛋白去磷酸化，核纤层重建，B正确；
C、分析图，分裂末期，结合有核纤层蛋白的核膜小泡在染色质周围聚集并融合成新的核膜，C正确；
D、核纤层紧贴内核膜，D错误。
故选D。
6. 草履虫的伸缩泡收集自身体内的排泄废物和水分后，经收缩将泡内的液体排出体外，该过程不仅能排出体内的代谢废物，还可以维持渗透压平衡。实验小组从池塘中收集草履虫，然后将其置于不同的液体环境中，观察和记录草履虫伸缩泡的变化。与池塘中的草履虫相比，下列结果描述错误的组别是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【分析】草履虫是一种身体很小，圆筒形的原生动物，它只有一个细胞构成，是单细胞动物，雌雄同体。草履虫生活在淡水中，一般池沼，小河中都可采到。草履虫的渗透压一般高于其所生活的水体环境，伸缩泡不断将水排出。
【详解】A、从池塘中收集草履虫，置于草履虫细胞质等渗培养液（0.4%）中，草履虫自身代谢废物需要通过伸缩泡排出体外，伸缩泡会收缩，A正确；
B、从池塘中收集草履虫，置于蒸馏水中，外界渗透压低，草履虫吸水，排除体内的代谢产物和过多的水，伸缩泡的收缩频率增加，B正确；
C、从池塘中收集草履虫，置于生理盐水（0.9%）中，外界渗透压升高，草履虫失水加快，为了保水，草履虫的伸缩泡的收缩频率减慢，C错误；
D、从池塘中收集草履虫，置于人工海水（3.6%），外界渗透压升高，草履虫失水加快，为了保水，草履虫的伸缩泡的收缩频率减慢，D正确。
故选C。
7. 如图表示海水稻根细胞的细胞膜和液泡膜上部分物质跨膜运输的不同方式示意图，其中Na+对应颗粒的多少反映出浓度的高低情况。据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A. 转运蛋白1和2运输H+的方式不同，前者为协助扩散，后者为主动运输
B. Na+经转运蛋白1和2发生的运输过程都不需要消耗能量
C. 转运蛋白在运输H2O时，一定会发生构象的改变
D. 将H+运出根细胞的过程是主动运输，其载体蛋白还具有催化ATP水解的功能
【答案】D
【解析】
【分析】细胞膜上的转运蛋白可分为两种类型，通道蛋白和载体蛋白。载体蛋白只容许与自身结构部位相适应的分子和离子通过，而且每次转运都会发生自身构象的改变；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。
【详解】A、根据细胞膜的pH、细胞质基质的pH和细胞液的pH大小关系可知，转运蛋白1和2运输H⁺的方式均为协助扩散，A错误；
B、据图可知，Na+经转运蛋白1和2发生运输时都是逆浓度梯度转运，需要消耗H+势能，为主动运输，B错误；
C、水进入根细胞的方式有协助扩散和自由扩散，运输H2O的转运蛋白为通道蛋白，该通道蛋白在运输物质时，构象不发生变化，C错误；
D、据图可知，H⁺运出根细胞需要ATP水解功能，为主动运输，将H⁺运出根细胞的载体蛋白具有水解ATP的功能，即酶的作用，D正确。
故选D。
8. 真核生物的mRNA3'末端都有由100~200个A组成的Ply(A)尾。Ply(A)尾不是由DNA编码的，而是转录后的前mRNA以ATP为前体，由RNA末端腺苷酸转移酶，即Ply(A)聚合酶催化聚合到3'末端，如果不能及时合成Ply(A)尾巴，mRNA则不能在细胞质中被检测到。下图为酵母细胞中某种酶分子的作用过程模式图。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 该酶分子主要是在细胞核中合成的
B. 适当的低温和高温交替变化有利于该酶发挥作用
C. 酶和底物之间的碱基配对方式决定了该酶的特异性
D. Ply(A)尾很可能用于增强 mRNA的稳定性，避免被酶降解
【答案】C
【解析】
【分析】核酶是一段DNA转录产生的RNA分子，能够在特定位点切断RNA，所以核酶降解特定的RNA序列时，破坏的是相邻核糖核苷酸之间的磷酸二酯键。
【详解】A、该酶能和底物间碱基配对，该酶是一种RNA酶，主要在细胞核合成，A正确；
B、因为该酶通过与底物进行碱基配对发挥作用，低温环境有利于酶和底物之间形成氢键并结合，高温环境有利于氢键断裂，便于底物释放，B正确；
C、碱基配对方式只有几种且是固定的，故不是酶与底物之间的碱基配对方式决定了该酶的特异性，而是该酶的碱基序列决定了它的特异性，C错误；
D、若不能及时合成Ply（A）尾巴，mRNA则不能在细胞质中被检测到，说明Ply（A）尾很可能用于增强mRNA的稳定性，避免受到核酶降解，D正确。
故选C。
9. 科学研究发现，C4植物中固定CO2的酶与CO2的亲和力比C3植物的更强，适合在高温环境中生长。现将取自A、B两种植物且面积相等的叶片分别放置到相同大小的密闭小室中，在温度均为25℃的条件下给予充足的光照，每隔一段时间测定一次小室中的CO2浓度，结果如图所示。下列说法正确的是（）
A. 图中A植物、B植物分别为C4植物和C3植物
B. M点处两种植物叶片的光合速率相等
C. C4植物中固定CO2的酶附着在叶绿体内膜上
D. 40min时B植物叶肉细胞光合速率大于呼吸速率
【答案】D
【解析】
【分析】1、植物的总光合速率=净光合速率+呼吸速率。
2、分析题图可知，本实验的自变量为植物种类和实验时间，因变量是小室中的CO2浓度。
【详解】A、图中A植物、B植物分别为C3植物和C4植物，A错误；
B、据题中条件无法判断两种植物的呼吸速率，因此不能判断M点处两种植物叶片的光合速率相等，B错误；
C、C4植物中固定CO2的酶存在于叶绿体基质中，C错误；
D、40min时B植物叶片光合速率等于呼吸速率，因此叶肉细胞光合速率大于呼吸速率，D正确。
故选D。
10. 某科研小组为探究高压静电场对黄瓜植株呼吸强度的影响，将植株分成三组，A、B组分别将植株每天置于50kV/m、100kV/m的高压静电场下培养1小时，其他时间放在无高压静电场的条件下贮藏，C组是对照组。A、B、C三组的温度控制在0℃，实验结果如图所示。下列分析错误的是（ ）
A. 呼吸强度可通过黑暗时植株CO2释放速率来表示
B. 随着贮藏时间的推移，A、B、C组黄瓜植株呼吸强度都在变化
C. 将温度提高10℃，三组植株的呼吸强度可能都会增大
D. 随着高压静电场强度增大，植株的呼吸强度不断减弱
【答案】D
【解析】
【分析】影响细胞呼吸的因素主要有温度、氧气浓度（二氧化碳浓度、氮气浓度等）、水分等。由图可知，除实验开始时三组的呼吸速率相同以及培养的第9天时A组和C组的呼吸速率相同外，其它培养时间均为C组的呼吸速率大于A、B组，说明高压静电场可降低细胞呼吸强度，所以在阴雨天电场强度增加会减少植株有机物的消耗。
【详解】A、黑暗时植株只进行呼吸作用吸收O2，消耗有机物，释放CO2，呼吸强度可通过黑暗时植株CO2释放速率来表示，A正确；
B、据图可知，随着贮藏时间的推移，A和B组黄瓜植株呼吸强度先减少后增加，C组黄瓜植株呼吸强度先增加后减少，再增加，因此A、B、C组黄瓜植株呼吸强度都在变化，B正确；
C、由题干信息可知，A、B、C三组的温度控制在0℃，将温度提高10℃，与细胞呼吸有关的酶活性会升高，三组植株的呼吸强度可能都会增大，C正确；
D、由题图分析可知：在0-6天，随着高压静电场强度增大，植株的呼吸强度不断减弱，大致在贮藏天数为8时，植株的呼吸强度又开始增强，D错误。
故选D。
11. 叶肉细胞中存在“苹果酸/草酰乙酸穿梭”和“苹果酸/天冬氨酸穿梭”途径，以下叙述错误的是（ ）
A. 缺磷会导致暗反应速率和呼吸速率均降低
B. 卡尔文循环和三羧酸循环的场所分别是叶绿体基质和线粒体基质
C. 线粒体内NADH中的能量最终在线粒体基质中转化为ATP中的化学能
D. 叶绿体和线粒体借助“苹果酸/草酰乙酸穿梭”和“苹果酸/天冬氨酸穿梭”实现物质和能量的转移
【答案】C
【解析】
【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH与氧气，以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
【详解】A、据图可知，缺磷会抑制丙糖磷酸运出叶绿体，从而导致暗反应速率降低；同时丙酮酸的运出受阻，也会导致呼吸速率降低，A正确；
B、图中的卡尔文循环包括二氧化碳的固定和C3的还原两个过程，在叶绿体基质中进行，三羧酸循环产生二氧化碳，进行的场所是线粒体基质，B正确；
C、线粒体内NADH中的能量最终在线粒体内膜上转化为热能和ATP中的化学能，C错误；
D、叶肉细胞中存在“苹果酸/草酰乙酸穿梭”和“苹果酸/天冬氨酸穿梭”，可实现叶绿体和线粒体中物质和能量的转移，转移路径可表示为：NADPH→苹果酸→NADH，D正确。
故选C。
12. 细胞周期包括分裂间期和分裂期（M期），分裂间期包括G1期、S期和G2期，DNA复制发生在S期。若发生一个DNA分子的断裂和片段丢失，则产生的影响是（）
A. 若断裂发生在G1期，则同源染色体的4条染色单体异常
B. 若断裂发生在G1期，则姐妹染色单体中的1条染色单体异常
C. 若断裂发生在G2期，则姐妹染色单体中的1条染色单体异常
D. 若断裂发生在G2期，则一条染色体的2条染色单体异常
【答案】C
【解析】
【分析】G1期进行相关蛋白质的合成，为DNA分子复制做准备，S期进行DNA分子的复制，G2期已完成复制，为复制后期。
【详解】AB、若断裂发生在G1期，此时DNA还未复制，则同源染色体的2条染色单体异常，姐妹染色单体中的2条染色单体异常，AB错误；
CD、若断裂发生在G2期，此时DNA已经完成复制，则姐妹染色单体中的1条染色单体异常，一条染色体的1条染色单体异常，C正确，D错误。
故选C。
二、不定项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)
13. 为提高苹果果实中的糖含量，研究者利用同位素标记法进行实验，处理及结果如下表。其中M蛋白主要在根表皮细胞表达且定位在细胞膜上。下列说法正确的是（ ）
A. M蛋白能促进根系从周围环境中吸收葡萄糖
B. 叶片合成的有机物主要是以葡萄糖的形式运输到苹果根系
C. 根系能吸收葡萄糖，减少了叶片光合产物向根系运输，使更多糖分配到果实
D. 苹果应在零上低温、低氧、干燥的环境中贮存以减少有机物损耗
【答案】AC
【解析】
【分析】由表格数据可知，将苹果根系置于含有13C标记的葡萄糖培养液中，M基因过表达组根系13C含量显著高于野生型和M基因低表达组，再用用13C标记的CO2处理苹果叶片，M基因过表达组根系13C含量占比要显著低于野生型和M基因低表达组，即根系中葡萄糖的来源有两种，一是从周围环境中吸收，二是叶片合成的有机物运输到根系。
【详解】A、将苹果根系置于含有13C标记的葡萄糖培养液中，M基因过表达组根系13C含量显著高于野生型和M基因低表达组，说明M蛋白能促进根系从周围环境中吸收葡萄糖，A正确；
B、叶片合成的有机物主要是以蔗糖的形式通过韧皮部筛管运输到苹果根系，B错误；
C、将苹果根系置于含有13C标记的葡萄糖培养液中，M基因过表达组根系13C含量显著高于野生型和M基因低表达组，再用用13C标记的CO2处理苹果叶片，M基因过表达组根系13C含量占比要显著低于野生型和M基因低表达组，说明根系能吸收葡萄糖，减少了叶片光合产物向根系的运输，使更多糖分配到果实，C正确；
D、根据细胞呼吸原理，零上低温、低氧及一定湿度的环境最有利于苹果果实的保鲜及贮存，D错误。
故选AC。
14. 目前科学家较为认可的衰老机制是线粒体学说。该学说的内容是：在衰老过程中，线粒体产生的大量氧自由基不仅会对细胞造成直接损伤，还能启动一系列的信号转导途径，促进细胞衰老；线粒体呼吸酶复合物的活性随年龄增长而下降，导致ATP生成减少，细胞能量代谢功能下降，从而导致衰老。雌激素具有良好的抗衰老作用，科学家发现在许多组织细胞的线粒体内均存在雌激素受体。下列叙述正确的是（ ）
A. 线粒体产生的氧自由基可间接导致细胞中水分减少、细胞核体积增大
B. 在线粒体产生的氧自由基促进细胞衰老过程中没有发生信息交流
C. 线粒体合成ATP的能力与呼吸酶复合物的活性有关，ATP合成酶只存在于线粒体中
D. 推测雌激素可能通过与线粒体内的受体结合来保护线粒体，发挥其抗细胞衰老的作用
【答案】AD
【解析】
【分析】细胞衰老的特征：
（1）细胞内水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢速率减慢。
（2） 细胞内多种酶的活性降低。
（3）细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐累积，它们会妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生理功能。
（4）细胞内呼吸速度减慢，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩,染色加深。
（5）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低。
【详解】A、由题意可知，在衰老过程中，线粒体产生的大量氧自由基能间接促进细胞衰老，而细胞中水分减少、细胞核体积增大都是细胞衰老的特点，A正确；
B、由题意可知，在衰老过程中，线粒体产生的大量氧自由基能启动一系列的信号转导途径，促进细胞衰老，说明在线粒体产生的氧自由基促进细胞衰者过程中会发生信息交流，B错误；
C、线粒体合成ATP的能力与呼吸酶复合物的活性有关，细胞质基质中也含有ATP合成酶，C错误；
D、由题意推测，许多组织细胞的线粒体内均存在雌激素受体，雌激素可能通过与线粒体内的受体结合来保护线粒体，从而发挥其抗细胞衰老的作用，D正确。
故选AD。
15. 先天性夜盲症是一种单基因遗传病（相关基因用B、b表示），患者视网膜视杆细胞不能合成视紫红质。下图为某家族中此病的患病情况，以及第Ⅲ代个体的基因检测结果。下列分析不正确的是（）
A. 该病为隐性遗传病，致病基因位于X染色体上
B. Ⅱ-3与Ⅱ-4均携带致病基因，因此后代Ⅲ-7患病
C. Ⅱ-5的小肠上皮细胞和初级卵母细胞中均含有致病基因
D. 若Ⅲ-8与正常男性结婚，生育患病后代的概率是1/4
【答案】B
【解析】
【分析】分析遗传系谱图，Ⅱ-3和Ⅱ-4不患病但是Ⅲ-7患病，因此该病为隐性病，为判断基因B/b的位置，可以第I代个体的相关基因带谱入手。Ⅲ-7和Ⅲ-9均只有一条带，为隐性基因对应的条带，而Ⅲ-10为正常人，其父亲Ⅱ-6为患者，若为常染色体隐性遗传病，则Ⅱ-6为bb，Ⅲ-10为Bb，应有两条带，故Ⅲ-10的基因型为XBY，该病为伴X染色体隐性遗传。
【详解】A、分析遗传系谱图，Ⅱ-3和Ⅱ-4不患病但是Ⅲ-7患病，因此该病为隐性病，为判断基因B/b的位置，可以第I代个体的相关基因带谱入手。Ⅲ-7和Ⅲ-9均只有一条带，为隐性基因对应的条带，而Ⅲ-10为正常人，其父亲Ⅱ-6为患者，若为常染色体隐性遗传病，则Ⅱ-6为bb，Ⅲ-10为Bb，应有两条带，故Ⅲ-10的基因型为XBY，该病为伴X染色体隐性遗传，A正确；
B、由于该病为伴X染色体隐性遗传，Ⅱ-4是正常男性，他不携带致病基因，B错误；
C、由于Ⅱ-5的女儿是患者，因此Ⅱ-5的基因型为XBXb，她的体细胞中和初级卵母细胞中含有b基因，C正确；
D、结合基因带谱，Ⅲ-8含两条带，因此基因型为XBXb，如其与正常男性（XBY）结婚，生育后代的患病（XbY） 概率是1/4，D正确；
故选B。
16. 玉米为雌雄同株异花植物，其籽粒颜色受A、a和B、b两对独立遗传的基因控制，A、B同时存在时籽粒颜色为紫色，其他情况为白色（不考虑突变）。研究人员进行以下两组实验，有关说法正确的是（ ）
A. 籽粒的紫色和白色为一对相对性状，亲代紫色植株的基因型均为AaBb
B. 实验一F1中紫色个体自交，子代的表型及比例为紫色：白色=25：11
C. 实验二F1中白色个体的基因型可能有2种且均为杂合子
D. 实验二的F1中白色个体随机传粉，其后代籽粒为白色个体的比例为17/18
【答案】ABD
【解析】
【分析】玉米的籽粒颜色受A、a和B、b两对独立遗传的基因控制，A、B同时存在时籽粒颜色为紫色，其他情况为白色（不考虑突变），则紫色基因型为A_B_，白色基因型为aaB_、A_bb、aabb。根据实验一的子一代比例为白色：紫色＝7：9，其是9：3：3：1的变式，可知实验一种亲本基因型为AaBb（紫色）×AaBb（紫色），则实验二亲本紫色×白色，F1白色：紫色=3：1，其属于测交，亲本基因型为AaBb（紫色）×aabb（白色）。
【详解】A、根据题干信息，籽粒颜色受A、a和B、b两对独立遗传的基因控制，A、B同时存在时籽粒颜色为紫色，紫色基因型为A_B_；分析实验一：亲本紫色×紫色，获得F1紫色：白色=9：7，其为9：3：3：1的变式，则亲本基因型为AaBb×AaBb；分析实验二：亲本紫色×白色，获得F1白色：紫色=3:1，其属于测交，则亲本基因型为AaBb（紫色）×aabb（白色），故籽粒的紫色和白色为两对等位基因控制的一对相对性状，亲代紫色植株的基因型均为AaBb，A正确；
B、由A项分析实验一亲本基因型为AaBb（紫色）×AaBb（紫色），则F1紫色个体基因型为AABB：AaBB：AABb：AaBb=1：2：2：4，其自交；1/9AABB自交获得1/9紫色，2/9AaBB自交获得紫色2/9×3/4=6/36、白色2/9×1/4=2/36，2/9AABb自交获得紫色2/9×3/4=6/36、白色2/9×1/4=2/36，4/9AaBb自交获得紫色4/9×9/16=9/36、白色4/9×7/16=7/36，则实验一F1中紫色个体自交，子代的表型及比例为紫色：白色=（1/9+6/36+6/36+9/36）：（2/36+2/36+7/36）=25：11，B正确；
C、由A项分析结果可知，实验二亲本基因型为AaBb（紫色）×aabb（白色），AaBb（紫色）产生配子基因型为AB、Ab、aB、ab，则F1白色基因型为Aabb、aaBb和aabb，C错误；
D、由C项分析可知：实验二F1白色个体基因型为Aabb：aaBb：aabb=1：1：1，产生配子为Ab：aB：ab=1：1：4；则随机传粉，利用棋盘法，后代白色个体的比例为1/36AAbb+（4/36+4/36）Aabb+1/36aaBB+（4/36+4/36）aaBb+16/36aabb=17/18，D正确。
故选ABD。
第Ⅱ卷非选择题（共60分）
三、非选择题
17. 1897年德国科学家毕希纳发现，利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵；还有研究发现，乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论，利用下列材料和试剂进行了实验。
材料和试剂：酵母菌、酵母汁、A溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子）、B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子）、葡萄糖溶液、无菌水。
实验共分6组，其中4组的实验处理和结果如下表。
注：“＋”表示有乙醇生成，“－”表示无乙醇生成
回答下列问题：
（1）除表中4组外，其它2组的实验处理分别是：___________；__________。本实验中，这些起辅助作用的小分子和离子存在于酵母菌、___________。
（2）若为了确定B溶液中是否含有多肽，可用___________试剂来检测。若为了研究B溶液中离子M对乙醇发酵是否是必需的，可增加一组实验，该组的处理是___________。
（3）制备无细胞的酵母汁，酵母菌细胞破碎处理时需加入缓冲液，缓冲液的作用是___________，以确保酶的活性。
（4）如何检测酵母汁中是否含有活细胞？（写出2项原理不同的方法及相应原理）_____________________
【答案】 ①. 葡萄糖溶液＋酵母汁 ②. 葡萄糖溶液＋A溶液＋B溶液 ③. 酵母汁和B溶液 ④. 双缩脲 ⑤. 葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了离子M的B溶液 ⑥. 保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH ⑦. 染色后镜检，原理是细胞膜具有选择透性；酵母汁接种培养观察，原理是酵母菌可以繁殖。
【解析】
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
2、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。
3、分析题干信息可知：本实验的目的是为验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”，所给实验材料中，葡萄糖溶液为反应的底物，在此实验中为无关变量，其用量应一致；酵母菌为细胞生物，与其对应的酵母汁无细胞结构，可用以验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”；而A溶液和B溶液分别含有大分子和各类小分子、离子。
【详解】（1）结合分析可知：为验证上述无细胞的酵母汁可以进行“乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”的结论，还需要加设两组实验，一组为葡萄糖溶液＋酵母汁（预期实验结果为有乙醇生成），另外一组为葡萄糖溶液＋A溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子，包括相关酶）＋B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子），此组预期结果为有乙醇生成；本实验中，起辅助作用的小分子和离子可在酵母菌（细胞中含有各类物质）、酵母汁和B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子）中存在。
（2）多肽用双缩脲试剂进行检测；据题干信息可知，M离子存在于B溶液中，故为验证M对乙醇发酵的是否为必需的，则应加设一组实验，即葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了离子M的B溶液：若有乙醇生成，则证明B不是必须的，若无乙醇生成，则证明B是必须的。
（3）酶的作用条件温和，需要适宜的温度和PH等条件，实验中缓冲液的作用是保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH。
（4）检测酵母汁中是否含有活细胞的方法有：染色后镜检，原理是细胞膜具有选择透性：若为死细胞，则能被染色；酵母汁接种培养观察，原理是酵母菌可以繁殖：一段时间后若酵母菌数量增加，则为活细胞。
【点睛】本题考查酶的相关知识，要求考生掌握酶的特性及酶促反应的原理，能结合所学的知识准确答题。
18. 脑缺血时，神经细胞因氧气和葡萄糖供应不足而迅速发生不可逆的损伤或死亡。现有治疗手段仅在脑缺血后很短的时间内起作用，因此寻找新的快速起效的治疗方法十分迫切。
（1）线粒体内膜上的电子传递过程如图1所示。正常情况下，电子传递过程中释放能量，将H+逆浓度泵到线粒体内外膜的间隙，随后H顺浓度梯度通过V回到线粒体基质，驱动ATP合成。当脑缺血时，神经细胞损伤的主要原因是神经细胞缺氧导致ATP合成骤降，请据图1解释原因______________。
（2）研究发现，缺血时若轻微酸化(6.4≤pH<7.4)可减缓ATP下降速率，在一定程度上起到保护神经细胞的作用。为此，科研人员用体外培养的神经细胞开展相关研究，分组处理及结果如图2所示。
①图2能为轻微酸化的保护作用提供的依据是______________。
②药物FCCP能使H直接跨过线粒体内膜的磷脂双分子层回到线粒体基质，消除膜内外H浓度梯度。根据加入FCCP前后的结果推测，轻微酸化可使缺血神经元的______________(填“电子传递链”或“ATP合成酶”)功能恢复正常。
③第60min时加入抗霉素A(复合体Ⅲ的抑制剂)的目的是______________。
a.证明轻微酸化可保护神经细胞
b.作为对照，检测除线粒体以外的耗氧率
c.抑制 ATP合成酶的活性
（3）基于以上研究，医生尝试在病人脑缺血之后吸氧治疗中添加高于正常值的______________气体，有利于降低神经细胞的损伤。
【答案】（1）神经细胞缺氧，有氧呼吸前两阶段产生的H+不能通过电子呼吸链传递给O2，导致H+不能进入线粒体内外膜的间隙，线粒体内外膜的间隙H+浓度低不能回到线粒体基质，从而不能驱动ATP的合成
（2） ①. 丁组 ②. ATP合成酶 ③. b
（3）CO2
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
脑缺血时，神经细胞缺氧，有氧呼吸前两阶段产生的H+不能通过电子呼吸链传递给O2，导致H+不能进入线粒体内外膜的间隙，线粒体内外膜的间隙H+浓度低不能回到线粒体基质，从而不能驱动ATP的合成，使神经细胞发生损伤。
【小问2详解】
①丙组为模拟缺血pH=7.4，和甲组相比，丙组耗氧速率明显下降，丁组在丙组基础上降低pH为6.5，属于轻微酸化（6.4≤PH≤7.4），丁组耗氧速率比丙高，与甲差不多，说明微酸化在一定程度上能保护神经细胞。
②丙组缺血pH=7.4，丁组缺血pH=6.5。在加入FCCP之后，与丁相比，丙组耗氧速率上升最小，而其他3组上升都很明显，丁组pH=6.5，丙组pH为7.4，丁组轻微酸化处理使耗氧速率上升，说明在缺血时，微酸化处理会使O2+[H]→H2O的速率加快。根据题中“FCCP”的作用（FCCP能使H+直接进入线粒体基质，消除膜内外H+浓度）可知，FCCP使膜两侧H+浓度差减小，则ATP合成减少，而轻微酸化可使ATP合成酶功能恢复正常。
③在60min时加抗霉素A（复合体Ⅲ抑制剂），可以抑制线粒体内膜上的神经细胞电子传递链将电子传给氧气的过程，从而起对照作用，故选b。
【小问3详解】
轻微酸化能保护神经细胞，CO2属于酸性气体，故医生尝试在病人脑缺血的之后的吸氧治疗中添加高于正常值的CO2，有利于降低神经细胞的损伤。
19. 水分和CO2浓度都是影响光合速率的重要因素。黄腐酸(FA)是易溶于水的小分子物质，参与调控植物的耐旱性。科研人员采用聚乙二醇(PEG)模拟干旱条件探究FA(700mg/L)对黄瓜叶片光合作用的影响。下表为干旱处理5d后测定的相关生理指标。PEG及FA等处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。
注：Rubisc参与CO2固定
（1）黄瓜进行光合作用暗反应的场所在______________，该过程需要光反应产生的______________为其提供能量。
（2）黄瓜叶肉细胞中光合色素分布于______________上，其中叶绿素主要吸收______________光，为了测定叶片中叶绿素的含量，需要先对光合色素进行提取，提取时需要加入______________以溶解色素。
（3）据表分析，干旱条件下喷施一定浓度的FA可以提高暗反应速率的原因是______________。
（4）在叶绿体中叶绿素水解酶与叶绿素是单独分布的。干早会导致叶绿体大量变形、基粒片层完全解体，使光合作用速率降低，据此分析，FA可通过______________提高光反应速率，进而提高黄瓜的净光合速率。
（5）研究人员探究了CO2浓度对黄瓜幼苗光合速率影响，将黄瓜幼苗分别进行不同实验处理：甲组提供大气CO2浓度(375μml·ml-1);乙组先在CO2浓度倍增环境(750 μml· ml-1)中培养 60 d，然后在测定前一周恢复为大气CO2浓度，其他条件相同且适宜。在晴天上午测定各组的光合速率，结果乙组光合速率比甲组低，推测原因可能是______________。
【答案】（1） ①. 叶绿体基质 ②. ATP和NADPH
（2） ①. 类囊体薄膜 ②. 红光和蓝紫 ③. 无水乙醇
（3）FA增大了气孔导度，胞间CO2浓度增大，Rubisc活性增强
（4）降低叶绿素水解酶活性
（5）长期高浓度CO2环境会降低Rubisc活性的活性
【解析】
【分析】1、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜上）：水的光解产生还氢氢与氧气，以及ATP的形成。
2、光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
【小问1详解】
光合作用暗反应的场所在叶绿体基质，该过程需要光反应产生的ATP和NADPH为其提供能量。
【小问2详解】
光合色素有叶绿素（包括叶绿素a和叶绿素b）、类胡萝卜素（包括叶黄素和胡萝卜素），分布在类囊体薄膜上，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，为了测定叶片中叶绿素的含量，需要先对光合色素进行提取，提取时需要加入无水乙醇，以溶解色素。
【小问3详解】
分析表格可知，PEG+FA组与PEG组相比，气孔导度上升，胞间CO2浓度上升，Rubisc活性上升，因此干旱条件下喷施一定浓度的FA可以提高暗反应速率的原因是FA增大了气孔导度，胞间CO2浓度增大，Rubisc活性增强 。
【小问4详解】
在叶绿体中叶绿素水解酶与叶绿素是单独分布的，干旱会导致叶绿体大量变形、基粒片层完全解体，叶绿素水解酶与叶绿素接触，将叶绿素分解，导致叶绿素含量降低，加入FA后叶绿素含量比不加FA的高，说明FA可能降低了叶绿素水解酶的活性，避免叶绿素被水解，提高光反应速率，进而提高黄瓜的净光合速率。
小问5详解】
分析题意，两组实验的自变量是二氧化碳的不同浓度处理，因变量是光合速率，结果乙组光合速率比甲组低，推测原因可能是长期高浓度CO2环境会降低Rubisc活性的活性。
20. 玉米籽粒胚乳的颜色有黄色、紫色和杂色，科研人员进行了系列实验来研究胚乳颜色形成的遗传学机制。
（1）表1中杂交组合一与二互为__________实验。胚乳是由精子与母本产生的两个极核融合后发育而成，每个极核的染色体组成均与卵细胞一致。胚乳是含有一整套精子染色体的三倍体。
表1
上述杂交组合一和二中F1胚乳的基因型分别是__________。据此研究人员对胚乳颜色形成的机制作出如下推测。
推测一：可能与胚乳中R基因的数量有关；
推测二：可能与胚乳中R基因的来源有关。
（2）为证实上述推测，研究人员利用突变体甲进行了相关实验。
表2
①突变体甲的形成过程如上图，形成甲的过程中发生的变异类型是___________。
②研究发现，甲在产生配子时，10号染色体分离有时发生异常，但不影响配子的育性。表2中F1出现少量基因型为RRrr的胚乳的原因是__________。
③表2中杂交结果仅支持推测__________，理由是__________。
（3）研究人员推测在雌配子形成过程中，M基因表达产物可以降低R基因甲基化水平，使其表达不被抑制。现有M基因纯合突变体乙（mmRR）、野生型紫色玉米（MMRR）和黄色玉米（MMrr）。欲通过杂交实验验证上述推测，请写出实验组的方案并预期结果。_____
【答案】（1） ①. 正反交 ②. RRr和Rrr
（2） ①. 易位（或染色体结构变异） ②. 突变体甲产生配子时，减数分裂Ⅱ后期含有R基因的10号染色体的姐妹染色单体未分开，导致产生RR型精子，与两个r型极核结合，产生了RRrr型胚乳 ③. 二基因型为Rrr与RRrr的胚乳R基因数量不同，但来源均相同，表型一致都为杂色，说明子代胚乳颜色与R基因的数量无关 ④. 基因型为RRr和RRrr的胚乳中R基因数量相同，但来源不同，表型不一致，分别为紫色和杂色，说明子代胚乳颜色与R基因的来源有关
（3）突变体乙（mmRR）做母本与黄色玉米（MMrr）做父本杂交，子代胚乳表现为杂色
【解析】
【分析】1.胚乳是由受精极核发育而来的，受精极核是由2个极核（与卵细胞基因型相同）和1个精子结合而成的。
2.染色体变异可分为染色体结构异常和染色体数目异常两大类型。染色体结构变异可分为缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体结构变异的发生改变了基因在染色体上的数目或排列顺序，从而导致性状的变异，且这种变异多是有害的甚至导致死亡。染色体数目变异包括个别染色体的增减和以染色体组的形式成倍的增减。
【小问1详解】
组合一是紫色RR（♀）×黄色rr（♂），组合二是紫色RR（♂）×黄色rr（♀），组合一和二互为正反交实验。胚乳是由精子与母本产生的两个极核融合后发育而成，每个极核的染色体组成均与卵细胞一致。胚乳是含有一整套精子染色体的三倍体。组合一中极核的基因型是R，雄配子基因型是r，则F1胚乳的基因型RRr。组合二中极核的基因型是r，雄配子基因型是R，则F1胚乳的基因型Rrr。
【小问2详解】
①突变体甲中10号染色体的r基因所在的染色体片段易位到1号染色体上，1号染色体上的相应片段易位到10号染色体上。②组合三是野生型rr（♀）×甲Rr（♂），极核的基因型是r，F1出现少量基因型为RRrr的胚乳，则甲产生的雄配子的基因型是RR，则可知突变体甲产生配子时，减数分裂Ⅱ后期含有R基因的10号染色体的姐妹染色单体未分开，导致产生RR型精子，与两个r型极核结合，产生了RRrr型胚乳。③F1胚乳基因型为RRr和RRrr的胚乳中R基因数量相同，但来源不同，表型不一致，分别为紫色和杂色，说明子代胚乳颜色与R基因的来源有关，子代胚乳颜色与R基因的数量无关。
【小问3详解】
M基因表达产物可以降低R基因甲基化水平，使其表达不被抑制，欲验证该推测，则需要产生不含M基因同时含R的极核，需要用突变体乙（mmRR）做母本，黄色玉米（MMrr）做父本，根据题（2）R基因来自于父本，胚乳表现为杂色，R基因来自于母本，胚乳表现为紫色，子代胚乳MmmRRr的R基因来自于母本，理论上是紫色，但由于产生雌配子过程中，m基因不降低R基因甲基化水平，表达被抑制，子代胚乳MmmRRr表现为杂色。
21. 四环素被广泛应用于治疗人及动物的细菌感染，但残留在动物组织、奶制品中的四环素通过食物链进入人体，会对人类健康造成威胁。为保障食品安全和人类健康，科研人员向大肠杆菌体内导入了一些特殊的DNA序列作为生物传感器，从而建立一种简易、灵敏以及准确的四环素检测方法。
（1）研究者利用下图所示的原理设计四环素检测传感器（图中GFP为绿色荧光蛋白基因)。当环境中有四环素时，菌体______________（填“能”或者“不能”）发出绿色荧光，原因是______________。因此可以通过检测荧光强弱来判定环境中的四环素浓度。
（2）研究者利用基因工程技术构建含四环素检测传感器的大肠杆菌工程菌。
①利用上图所示的质粒1和质粒2，构建同时含片段1和片段2的表达载体，可用限制酶E、X和______________分别处理质粒1和质粒2，再用DNA连接酶连接。(四种限制酶的识别序列及切割位点如下表所示)
②研究者通过上述方法将所有的启动子和相应基因的DNA片段与载体连接，构建表达载体，导入用______________处理的大肠杆菌细胞内。经过筛选，获得工程菌。
（3）研究者发现在四环素浓度较低时，随四环素浓度增加，工程菌的荧光强度变化不明显。欲获得检测灵敏度更高的传感器，参照(1)中的原理图，从以下选项中选择启动子和基因，构建表达载体并转入大肠杆菌后筛选，则启动子和基因最合适的组合应为①A；②______________；③______________，该组合检测灵敏度更高的原因是______________。
I.启动子：
①启动子A②启动子B③经T7RNA聚合酶特异性诱导开启的启动子
Ⅱ.基因：
A.R基因
B.GFP基因
C.T7基因（表达T7RNA聚合酶，其活性比大肠杆菌RNA聚合酶更高）
D. sfGFP基因（表达荧光强度和稳定性都高于GFP的绿色荧光蛋白）
【答案】（1） ①. 能 ②. 四环素能够解除R蛋白对启动子B的抑制作用
（2） ①. E、S（X、P或S、P） ②. CaCl2
（3） ①. C ②. D ③. 荧光蛋白基因表达量和稳定性都有所增加
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取。（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。
【小问1详解】
据图分析可知，启动子B可与RNA聚合酶结合，促进GFP（绿色荧光蛋白）基因的转录。R蛋白抑制启动子B与RNA聚合酶的结合，抑制GFP（绿色荧光蛋白）基因的转录。四环素可以抑制R蛋白的作用，因此当环境中没有四环素时，GFP（绿色荧光蛋白）基因不表达；当环境中有四环素时，四环素能够解除R蛋白对启动子B的抑制作用，最终使菌体发出绿色荧光。因此可以通过检测荧光强弱来判定环境中的四环素浓度。
【小问2详解】
①限制酶S、X识别序列不同，但切割后产生的黏性末端相同。构建同时含片段1和片段2的表达载体，可用限制酶E、X处理质粒1，使质粒1被切开，再用E、S处理质粒2将片段2切下来，由于限制酶X和S切割后的黏性末端相同，可用DNA连接酶连接，将片段2和质粒1连接起来，形成重组质粒。（或用S、P切割质粒1，再用X、P处理质粒2将片段2切下来，由于限制酶X和S切割后的黏性末端相同，也可用DNA连接酶连接，将片段2和质粒1连接起来，形成重组质粒。）
②用CaCl2处理的大肠杆菌处于一种易于能吸收周围环境中DNA分子的状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中，最后经过筛选，获得工程菌。
小问3详解】鸟类物种
GLUT4长度（氨基酸数）
N-糖基化位点数
O-糖基化位点数
A
519
2
39
B
365
2
50
组别
液体（相当于NaCl溶液的质量分数）
结果
A
草履虫细胞质等渗培养液（0.4%）
伸缩泡仍会收缩
B
蒸馏水（0.0%）
伸缩泡的收缩频率增加
C
生理盐水（0.9%）
伸缩泡的收缩频率不变
D
人工海水（3.6%）
伸缩泡的收缩频率减慢
苹果根系置于含有13C标记的葡萄糖培养液中
苹果根系置于葡萄糖培养液中，用13C标记的CO2处理苹果叶片
根系13C含量（mg）
地上13C含量（mg）
根系13C含量占比（%）
地上13C含量占比（%）
野生型
4.7
含量极低
44.24
55.76
M基因过表达
6.2
30.89
69.11
M基因低表达
3.6
46.79
53.21
组别
亲代
F1
实验一
紫色×紫色
白色：紫色=7：9
实验二
紫色×白色
白色：紫色=3：1
组别
实验处理
实验结果
①
葡萄糖溶液＋无菌水
－
②
葡萄糖溶液＋酵母菌
＋
③
葡萄糖溶液＋A溶液
－
④
葡萄糖溶液＋B溶液
－
处理
净光合速率/μml·m-2·s-1
叶绿素含量/mg·g-1
气孔导度/（mml·m-2·s-1）
胞间CO2浓度/（μL·L-1）
Rubisc活性/（nml·min-1·g-1）
对照
22.9
24.2
605
351
172
PEG
-0.69
14.7
34
505
78
PEG+FA
11.7
20.3
108
267.8
119
杂交组合
F1胚乳颜色
一
紫色RR（♀）×黄色rr（♂）
紫色
二
紫色RR（♂）×黄色rr（♀）
杂色
杂交组合
部分F1胚乳
基因型
颜色
三
野生型rr（♀）×甲Rr（♂）
Rrr
杂色
RRrr
杂色
四
野生型rr（♂）×甲Rr（♀）
RRr
紫色
限制酶
E
X
S
P
识别序列及切割位点
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