一、選擇題（每小題3分，共45分）
1. 有機物分子參與生物體的結(jié)構(gòu)組成，也參與生命活動的調(diào)節(jié)。下列敘述正確的是（ ）
A. 糖類物質(zhì)不參與細胞間的信息傳遞B. 固醇類物質(zhì)不參與細胞結(jié)構(gòu)的組成
C. 基因的表達會受環(huán)境因素的影響D. 改變二硫鍵不影響蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)
【答案】C
【解析】
【分析】1、脂質(zhì)的種類及其功能：（1）脂肪：儲藏能量，緩沖壓力，減少摩擦，保溫作用；（2）磷脂：是細胞膜、細胞器膜和細胞核膜的重要成分；（3）固醇：膽固醇，細胞膜的重要成分，與細胞膜的流動性有關(guān)；性激素，促進生殖器官的生長發(fā)育，激發(fā)和維持第二性征及雌性動物的性周期；維生素D：促進動物腸道對鈣磷的吸收，調(diào)節(jié)鈣磷的平衡。
2、糖蛋白：細胞膜的外表，由細胞膜上的蛋白質(zhì)與多糖結(jié)合形成的糖蛋白，具有細胞識別、保護和潤滑等功能。
【詳解】A、細胞膜上由糖類和蛋白質(zhì)構(gòu)成的糖蛋白，具有識別作用，能參與細胞間的信息傳遞，A錯誤；
B、固醇包括膽固醇、性激素和維生素D，其中膽固醇是構(gòu)成動物細胞膜的重要成分，B錯誤；
C、基因的表達會受環(huán)境因素的影響，如植物由于光敏色素的存在，使得其能夠感受到光照的變化，光照又能調(diào)節(jié)植物體內(nèi)有關(guān)基因的表達，進而調(diào)節(jié)植物的生命活動，C正確；
D、蛋白質(zhì)中二硫鍵的斷裂會導(dǎo)致其空間結(jié)構(gòu)改變，進而使其功能改變，D錯誤。
故選C。
2. 海底往往形成富含氧化錳的錳結(jié)核礦，研究發(fā)現(xiàn)一種以錳為“食”的細菌，該細菌可以利用錳將CO2轉(zhuǎn)化成有機物，滿足自身需要，下列有關(guān)該細菌的敘述正確的是（ ）
A. 細胞中的脫氧核糖核苷酸可控制酶的合成
B. 通過無絲分裂增殖，不出現(xiàn)紡錘絲和染色體
C. 從外界吸收的N元素可用來合成ATP、磷脂等
D. 從錳結(jié)核礦富含氧化錳推斷，該細菌屬于分解者
【答案】C
【解析】
【分析】①細菌為原核生物，沒有細胞核，而細胞核的結(jié)構(gòu)包括核膜、核仁、染色質(zhì)（體）等。②能將CO2轉(zhuǎn)化成有機物的生物為自養(yǎng)生物，應(yīng)屬于生產(chǎn)者。
【詳解】A、絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。細胞生物的遺傳物質(zhì)是脫氧核糖核酸，簡稱DNA，可控制蛋白質(zhì)的合成。脫氧核糖核苷酸是構(gòu)成DNA的基本單位，不能控制酶的合成，A錯誤；
B、該細菌屬于原核生物，但無絲分裂是真核細胞的分裂方式，其分裂過程不出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化，B錯誤；
C、ATP和磷脂中都含有N元素，故從外界環(huán)境吸收的N元素可用來合成ATP和磷脂等物質(zhì)，C正確；
D、該菌可以利用錳將CO2轉(zhuǎn)化成有機物，為自養(yǎng)生物，應(yīng)屬于生產(chǎn)者，D錯誤。
故選C。
3. 真核細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體外膜之間有四種關(guān)鍵蛋白構(gòu)成的銜接點，去除該結(jié)構(gòu)中的任何一種蛋白質(zhì)都將導(dǎo)致銜接點分解，并引發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體之間磷脂、Ca2+等物質(zhì)的交換速率下降。下列敘述正確的是（ ）
A. 用高倍鏡才能清楚觀察到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體之間的銜接點
B. 銜接點可能與線粒體膜生成及生物膜之間的信息交流有關(guān)
C. 銜接點可正確引導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的葡萄糖進入線粒體氧化分解
D. 高爾基體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)之間也是以銜接點建立結(jié)構(gòu)與功能的聯(lián)系
【答案】B
【解析】
【分析】 細胞器膜和細胞膜、核膜等結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成細胞的生物膜系統(tǒng)。這些生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)很相似，在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系，進一步體現(xiàn)了細胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)配合。
【詳解】A、用電子顯微鏡才能清楚觀察到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體之間的銜接點，A錯誤；
B、依題意可知，銜接點能使線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在功能上相互影響，因此銜接點可能與線粒體膜生成及生物膜之間的信息交流有關(guān)，B正確；
C、葡萄糖不會進入線粒體氧化分解，因為線粒體內(nèi)無分解葡萄糖的酶，C錯誤；
D、 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體之間的聯(lián)系依賴于囊泡，D錯誤。
故選B。
4. 細胞膜上的鈉鉀泵（也稱鈉鉀轉(zhuǎn)運體），可進行鈉離子和鉀離子之間的交換，工作原理如下圖所示，烏本苷是鈉鉀泵的抑制劑，其本身引起溶液濃度的變化可以忽略不計。下列敘述正確的是（ ）

A. 鈉鉀泵對離子的轉(zhuǎn)運循環(huán)依賴磷酸化過程
B. 烏本苷處理可導(dǎo)致細胞失水皺縮
C. Na?的運輸與細胞膜的流動性無關(guān)
D. 該過程中K?的運輸方式為協(xié)助擴散
【答案】A
【解析】
【分析】物質(zhì)跨膜運輸主要包括兩類方式：被動運輸和主動運輸，被動運輸又包括自由擴散和協(xié)助擴散，被動運輸是由高濃度向低濃度一側(cè)擴散，而主動運輸是由低濃度向高濃度一側(cè)運輸。其中協(xié)助擴散需要載體蛋白的協(xié)助，但不需要消耗能量；而主動運輸既需要消耗能量，也需要載體蛋白的協(xié)助。分析題圖∶圖示為Na+-K+泵結(jié)構(gòu)圖解，Na+-K+泵為跨膜蛋白質(zhì)，具有ATP結(jié)合位點，將2個K+泵入膜內(nèi)，3個Na+泵出膜外，需要消耗ATP，為主動運輸。
【詳解】A、Na+?K+泵上具有ATP的結(jié)合位點，ATP與之結(jié)合后能轉(zhuǎn)變?yōu)锳DP和Pi，使Na+?K+泵發(fā)生磷酸化，從而通過主動運輸將2個K+泵入膜內(nèi)，將3個Na+泵出膜外，因此鈉鉀泵對離子的轉(zhuǎn)運循環(huán)依賴磷酸化過程，A正確；
B、烏本苷本身引起溶液濃度的變化忽略不計，烏本苷是鈉鉀泵的抑制劑，烏本苷處理后鈉離子不能外運，鉀離子不能內(nèi)流，由于Na+-K+泵每次轉(zhuǎn)運3個鈉離子，2個鈉離子，因此烏本苷處理后細胞內(nèi)離子的相對數(shù)量增加，細胞吸水增強，故烏本苷處理不會導(dǎo)致紅細胞失水皺縮，B錯誤；
C、由圖可知，該過程通過Na+-K+泵能選擇性地吸收K+，排出Na+，Na+-K+泵的轉(zhuǎn)運體現(xiàn)了細胞膜的流動性，因此Na?的運輸與細胞膜的流動性有關(guān)，C錯誤；
D、圖示Na+和K+運輸過程中需要能量和轉(zhuǎn)運蛋白，故均為主動運輸，D錯誤。
故選A。
5. 兩種常用農(nóng)藥久效磷、敵百蟲都是通過抑制害蟲體內(nèi)某消化酶活性來殺滅害蟲的。為確定兩種農(nóng)藥抑制
酶活性的機制，某學(xué)校生物興趣小組進行了實驗，結(jié)果如圖所示。下列敘述錯誤的是（ ）
A. 該實驗的測量指標(biāo)可以是單位時間內(nèi)底物的消耗量
B. 久效磷可能與底物競爭酶的結(jié)合部位，抑制作用可逆
C. 敵百蟲可能導(dǎo)致酶的活性部位功能喪失，抑制作用不可逆
D. 這兩種農(nóng)藥對消化酶活性的抑制都能通過增加底物濃度來緩解
【答案】D
【解析】
【分析】酶是活細胞產(chǎn)生的具有生物催化能力的有機物，大多數(shù)是蛋白質(zhì)，少數(shù)是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率遠遠高于無機催化劑）、專一性（一種酶只能催化一種或一類化學(xué)反應(yīng)的進行）、需要適宜的溫度和pH值（在最適條件下，酶的催化活性是最高的，低溫可以抑制酶的活性，隨著溫度升高，酶的活性可以逐漸恢復(fù)，高溫、過酸、過堿可以使酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，使酶永久性的失活）。
【詳解】A、測定酶促反應(yīng)速率，可以測定單位時間內(nèi)底物（反應(yīng)物）的消耗量，A正確；
B、結(jié)合題圖曲線，施加久效磷后，隨著底物濃度增加，反應(yīng)速率提高，所以久效磷可能與底物競爭酶的結(jié)合部位，抑制作用可逆，是可逆性抑制劑，B正確；
C、施加敵百蟲后，隨著底物濃度增加，酶促反應(yīng)速率在較低的水平保持穩(wěn)定，所以敵百蟲是不可逆抑制劑，C正確；
D、根據(jù)BC選項，施加久效磷后，可以通過增加底物濃度緩解，而施加敵百蟲后不能，D錯誤。
故選D。
6. New Phytlgist雜志發(fā)表了我國科學(xué)家有關(guān)大豆對鹽脅迫響應(yīng)的分子調(diào)控機制，過程如圖所示。研究發(fā)現(xiàn)，miR160a可通過切割GmARF16基因轉(zhuǎn)錄的mRNA使大豆具有耐鹽性。下列敘述錯誤的是（ ）

A. 大豆的不耐鹽與耐鹽這對性狀受多對基因共同決定
B. 若GmMYC2基因啟動子甲基化程度增加可提高耐鹽性
C. 脯氨酸含量增加可增大根部細胞滲透壓引起耐鹽性增強
D. miR160a通過堿基互補配對原則識別mRNA并斷裂氫鍵
【答案】D
【解析】
【分析】由圖可知，GmARF16基因轉(zhuǎn)錄的mRNA可以激活GmMYC2基因的表達，GmMYC2基因的表達產(chǎn)物bHLH轉(zhuǎn)錄因子抑制脯氨酸的合成，從而使大豆表現(xiàn)出不耐鹽的性狀。
【詳解】A、大豆的不耐鹽與耐鹽受GmARF16基因、GmMYC2基因等多對基因共同決定，A正確；
B、若GmMYC2基因啟動子甲基化程度增加，會抑制bHLH轉(zhuǎn)錄因子的產(chǎn)生，故脯氨酸合成增加，大豆耐鹽性增加，B正確；
C、脯氨酸含量增加可增大根部細胞滲透壓，如果外部環(huán)境含鹽量一定程度的增加，細胞依然可以吸收水分，故大豆耐鹽性增強，C正確；
D、miR160a可通過切割GmARF16基因轉(zhuǎn)錄的mRNA，故miR160a通過堿基互補配對原則識別mRNA并斷裂磷酸二酯鍵，D錯誤。
故選D。
7. 西瓜為（2n=22）二倍體生物，現(xiàn)利用穩(wěn)定遺傳的紅（R）小籽（e）西瓜品種甲與黃（r）大籽（E）西瓜品種乙進行育種，流程如圖所示。下列敘述錯誤的是（ ）
A. ①過程中的試劑可以用低溫處理代替，通過②過程獲得的無籽西瓜的基因型為RRrEee
B. ③過程所用的試劑為細胞分裂素，主要由根尖合成，能促進細胞分裂和芽的分化
C. 雜種植株獲得的單倍體幼苗經(jīng)①過程中的試劑處理后，所得植株不一定為純合子
D. 圖中F1相互授粉所得F2的基因型可能有9種或3種
【答案】B
【解析】
【分析】1、由題意知，甲品種的基因型為RRee,乙品種的基因型為rrEE，由甲獲得的四倍體植株的基因型為RRRReeee,四倍體與二倍體雜交獲得的三倍體的基因型為RRrEee。
2、圖中①②過程是多倍體育種方法獲得無子果實，③植物生長調(diào)節(jié)劑獲得無子西瓜，⑤過程是雜交育種，④是細胞融合技術(shù)，四倍體西瓜與二倍體西瓜融合形成的雜交細胞含有6個染色體組，由該雜交細胞發(fā)育成的植株進行花藥離體培養(yǎng)獲得的單倍體含有3個染色體組。
【詳解】A、①過程中的試劑為秋水仙素，可以用低溫處理代替，甲品種的基因型為RRee,乙品種的基因型為rrEE，由甲獲得的四倍體植株的基因型為RRRReeee,四倍體與二倍體雜交獲得的三倍體的基因型為RRrEee,A正確；
B、生長素或生長素類似物能促進果實發(fā)育，故③過程所用的試劑為生長素或生長素類似物，作用為促進果實發(fā)育，B錯誤；
C、單倍體幼苗的基因型可能是雜合子，經(jīng)秋水仙素處理獲得的新品種就不是純合子，C正確；
D、甲品種的基因型為RRee,乙品種的基因型為rrEE，若R/r、E/e位于一對同源染色體上，則F2的基因型有3種，若R/r、E/e位于兩對同源染色體上，則F2的基因型有9種，D正確。
故選B。
8. 研究微生物進化的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，微生物不僅隨著其早期現(xiàn)代人類宿主在全球各地的旅行而變得多樣化，而且它們通過限制自己在腸道中的生活，跟隨著人類協(xié)同進化。下列關(guān)于生物進化的敘述，錯誤的是（ ）
A. 腸道微生物的物種多樣性與微生物和人類協(xié)同進化有關(guān)
B. 決定人體腸道中微生物進化方向的是基因型頻率和腸道環(huán)境
C. 微生物進化的原材料可來源于基因突變、染色體變異、基因重組
D. 腸道中某種乳酸菌全部個體含有的全部基因構(gòu)成該種群的基因庫
【答案】B
【解析】
【分析】 現(xiàn)代進化理論的基本內(nèi)容是：①進化是以種群為基本單位，進化的實質(zhì)是種群的基因頻率的改變。②突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料。③自然選擇決定生物進化的方向。④隔離導(dǎo)致物種形成。
【詳解】A、不同物種之間、生物與無機環(huán)境之間在相互影響中不斷進化和發(fā)展，這就是協(xié)同進化，腸道
微生物的物種多樣性與微生物和人類協(xié)同進化有關(guān)，A正確；
B、生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的改變，決定腸道微生物進化方向的是腸道環(huán)境，不是基因型頻率，B錯誤；
C、微生物包括原核生物和真核生物，能夠發(fā)生各種可遺傳變異，基因突變、染色體變異、基因重組是微生物進化的原材料，C正確；
D、一個種群中全部個體含有的全部基因，叫作這個種群的基因庫，腸道中某種乳酸菌全部個體含有的全部基因構(gòu)成該種群的基因庫，D正確。
故選B。
9. “神舟十三號”上的三位宇航員在太空時有非常明顯的失重感，失重時人體的液體靜壓喪失，人體的感受器感到體液增加，機體通過體液調(diào)節(jié)減少體液，出現(xiàn)體液轉(zhuǎn)移反射性多尿，導(dǎo)致水鹽從尿中排出，造成脫水。下列有關(guān)說法錯誤的是（ ）
A. 脫水使內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)遭到破壞，必然會引起細胞代謝紊亂
B. 液體靜壓喪失，導(dǎo)致腿部體液轉(zhuǎn)移到人的身體上部，出現(xiàn)鳥腿（腿部變細）現(xiàn)象
C. 調(diào)節(jié)水鹽平衡的抗利尿激素的分泌存在反饋調(diào)節(jié)
D. 內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是在神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)的共同作用下維持的，體液調(diào)節(jié)占主導(dǎo)地位
【答案】D
【解析】
【分析】人體內(nèi)所有液體統(tǒng)稱為體液，體液包括細胞內(nèi)液和細胞外液，細胞外液又叫內(nèi)環(huán)境，主要由組織液、血漿和淋巴組成。穩(wěn)態(tài)指正常機體通過調(diào)節(jié)作用，使各個器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)活動，共同維持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定狀態(tài)。穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機制是神經(jīng)-體液-免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)。
【詳解】A、脫水會使內(nèi)環(huán)境滲透壓升高，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)，穩(wěn)態(tài)遭到破壞后會引起細胞代謝紊亂，A正確；
B、液體靜壓喪失，對水的吸引力減弱，會導(dǎo)致腿部體液轉(zhuǎn)移到人的身體上部，出現(xiàn)鳥腿（腿部變細）現(xiàn)象，B正確；
C、調(diào)節(jié)水鹽平衡的抗利尿激素的分泌存在反饋調(diào)節(jié)，抗利尿激素促進腎小管和集合管對水的重吸收，降低細胞外液的滲透壓后，抗利尿激素分泌減少，C正確；
D、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機制是神經(jīng)一體液一免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，神經(jīng)調(diào)節(jié)占主導(dǎo)地位，D錯誤。
故選D。
10. 為研究2，4-二硝基苯酚（DNP）在細胞呼吸中的作用，科學(xué)家以酵母菌為實驗材料，進行了一系列實驗，實驗條件及結(jié)果如下表所示。下列相關(guān)敘述正確的是（ ）
A. DNP主要在線粒體基質(zhì)中發(fā)揮作用
B. DNP會影響人紅細胞吸收K+和葡萄糖
C. 無氧條件下，DNP會使葡萄糖釋放的能量減少
D. 有氧條件下，DNP會使線粒體內(nèi)膜上散失的熱能增加
【答案】D
【解析】
【分析】1、有氧呼吸第一階段，在細胞質(zhì)基質(zhì)，1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，產(chǎn)生少量的[H]，釋放少量的能量；第二階段，在線粒體基質(zhì)，丙酮酸和水徹底分解成CO2和[H]，釋放少量的能量；第三階段，在線粒體內(nèi)膜，前兩個階段產(chǎn)生的[H]，經(jīng)過一系列反應(yīng)，與O2結(jié)合生成水，釋放出大量的能量。
2、據(jù)題意可知，無氧條件下不管是否加入DNP，能量的產(chǎn)生不受影響，但是有氧條件下加入DNP后ATP生成量大大減少，但是H2O生成量沒有影響，說明其主要在有氧呼吸第三階段（線粒體內(nèi)膜，合成的ATP最多）發(fā)揮作用，使線粒體內(nèi)膜上釋放的能量更多以熱能的形式散失了，從而影響了ATP的產(chǎn)生。
【詳解】A、由表可知，DNP抑制有氧呼吸過程中ATP的形成，但是水的生成量沒不受影響，說明其主要在有氧呼吸第三階段（此階段合成ATP最多）發(fā)揮作用，場所是線粒體內(nèi)膜，A錯誤；
B、人紅細胞吸收葡萄糖的方式是協(xié)助擴散，不消耗能量，不受DNP的影響，B錯誤；
C、通過表格中無氧條件下加入與不加入DNP生成ATP的結(jié)果比較，表明DNP不會影響無氧呼吸產(chǎn)生能量的過程，C錯誤；
D、有氧條件下，DNP會導(dǎo)致細胞呼吸產(chǎn)生的ATP大幅減少，但水的生成量不受影響，可見DNP使線粒體內(nèi)膜上釋放的能量更多以熱能的形式散失了，D正確。
故選D
組別
①
②
③
④
實驗
氧氣
有氧
無氧
有氧
無氧
條件
DNP
加入
加入
不加入
不加入
實驗
ATP生成量（ml/ml C6H12O6）
20
2
38
2
結(jié)果
H2O生成量（ml/ml C6H12O6）
12
0
12
0
11. 科學(xué)家從菠菜中分離出類囊體，將其與多種輔因子和多樣化的還原酶一起包裹在油包水滴中，構(gòu)建出如圖所示能實現(xiàn)CO?的連續(xù)轉(zhuǎn)化且可編輯的人工光合細胞。下列說法錯誤的是（ ）

A. 人工光合細胞膜應(yīng)該由單層磷脂分子組成
B. 需持續(xù)加入多種輔因子為CO?轉(zhuǎn)化提供能量和還原劑
C. 通過改變還原酶的種類能實現(xiàn)可定制的CO?轉(zhuǎn)化
D 與菠菜葉肉細胞相比，人工光合細胞更有利于有機物積累
【答案】B
【解析】
【分析】光合作用：
（1）光反應(yīng)階段：水光解產(chǎn)生[H]和氧氣，ADP和Pi 結(jié)合形成ATP。
（2）暗反應(yīng)階段：二氧化碳和五碳化合物結(jié)合形成三碳化合物，三碳化合物在ATP和[H]的作用下，還原成五碳化合物，同時ATP水解成ADP和Pi。
【詳解】A、人工光合細胞膜是油里面是水，磷脂分子的頭部親水，尾部疏水，人工光合細胞膜中磷脂分子的排布呈單層排列，且表現(xiàn)為頭朝里，尾部朝外，A正確；
B、ATP和NADPH能為CO2轉(zhuǎn)化提供能量和還原劑，由光反應(yīng)提供，而多種輔因子參與CO2的固定，且C3還原能產(chǎn)生，故不需持續(xù)加入多種輔因子，B錯誤；
C、通過改變還原酶的種類能實現(xiàn)可定制的CO?轉(zhuǎn)化，從而得到不同的有機物，C正確；
D、葉肉細胞需要進行消耗有機物的細胞呼吸，而人工光合系統(tǒng)能夠進行光合作用，不能進行呼吸作用，能夠更有效的積累有機物，D正確。
故選B。
12. 不同光質(zhì)對某高等綠色植物光合作用的影響如圖1所示。用不同光質(zhì)及次序組合的單色光處理該植物葉片，檢測氣孔開放程度，結(jié)果如圖2所示。下列敘述錯誤的是（ ）

A. 與紅光照射時相比，藍光照射時植物的光合速率大，導(dǎo)致胞間CO2濃度較低
B. 藍光可刺激氣孔開放，其機理可能是藍光可使保衛(wèi)細胞的細胞液濃度升高
C. 綠光對藍光刺激引起的氣孔開放具有促進作用，該作用可被藍光逆轉(zhuǎn)
D. 該實驗表明，不同光質(zhì)及次序組合的單色光均會影響植物的光合作用效率
【答案】C
【解析】
【分析】影響光合作用的外部因素包括光照（包括光照強度、光照時間長短、光質(zhì)等）、二氧化碳濃度、溫度（主要影響酶的活性）、礦質(zhì)元素和水等。內(nèi)部因素主要包括植物自身含有的光合色素含量、與光合作用有關(guān)的酶的活性等。
【詳解】A、據(jù)圖1分析，相對于紅光，藍光照射下胞間CO2濃度低，其原因是藍光照射下盡管氣孔導(dǎo)度大，但光合速率大，消耗的二氧化碳多，A正確；
B、由圖1、圖2可知藍光可刺激氣孔開放，其機理可能是藍光可使保衛(wèi)細胞光合產(chǎn)物增多，也可以促進K+、Cl-的吸收等，最終導(dǎo)致保衛(wèi)細胞溶質(zhì)濃度升高，細胞吸水膨脹，內(nèi)側(cè)膨脹的多，氣孔側(cè)內(nèi)陷，氣孔開放，B正確；
C、分析圖2可知，綠光對藍光刺激引起的氣孔開放具有阻止作用，但這種作用又可被藍光逆轉(zhuǎn)，并且先藍光再綠光后藍光處理的效果比只用藍光刺激更明顯，C錯誤；
D、該實驗的自變量是光質(zhì)及次序組合，據(jù)實驗結(jié)果可知，不同光質(zhì)及次序組合的單色光均會影響植物的光合作用效率，D正確。
故選C。
13. 1個精原細胞在含有3H的培養(yǎng)基中進行一次有絲分裂得到2個子細胞，將一個子細胞轉(zhuǎn)入不含有3H的普通培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)，在進行核DNA復(fù)制之前，1個DNA分子的2個胞嘧啶自發(fā)脫氨基轉(zhuǎn)變?yōu)槟蜞奏ぃ║）。在不考慮其他變異的情況下，不可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是（ ）
A. 若有絲分裂一次，一個子細胞含有3H的染色體上可能無尿嘧啶
B. 若有絲分裂一次，子細胞中含有尿嘧啶但不含3H的細胞占1/2
C. 若有絲分裂兩次，發(fā)生堿基對替換的細胞占比為75%
D. 若為減數(shù)分裂，四個精細胞中含有尿嘧啶又含3H細胞占1/4
【答案】C
【解析】
【分析】減數(shù)分裂過程：
（1）減數(shù)第一次分裂前的間期：染色體的復(fù)制。
（2）減數(shù)第一次分裂：①前期：聯(lián)會，同源染色體上的非姐妹染色單體交叉互換；②中期：同源染色體成對的排列在赤道板上；③后期：同源染色體分離，非同源染色體自由組合；④末期：細胞質(zhì)分裂。
（3）減數(shù)第二次分裂：①前期：染色體散亂的排布與細胞內(nèi)；②中期：染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰；③后期：著絲粒分裂，姐妹染色單體分開成為染色體，并均勻地移向兩極；④末期：核膜、核仁重建、紡錘體和染色體消失。
【詳解】AB、有絲分裂一次，若兩個尿嘧啶均不位于含有3H的DNA單鏈上，且含有3H的染色單體均移向一極，則子細胞含有3H的染色體上可能無尿嘧啶，子細胞中含有尿嘧啶但不含3H的細胞占1/2，AB正確；
C、若2個胞嘧啶位于一條鏈上，則有絲分裂兩次，發(fā)生堿基對替換的細胞占比50%，若2個胞嘧啶分別位于DNA分子的兩條鏈上，則有絲分裂兩次，發(fā)生堿基對替換的細胞占比100%，C錯誤；
D、若兩個尿嘧啶均位于含有3H的DNA單鏈上，則減數(shù)分裂產(chǎn)生的四個精細胞中，含有尿嘧啶又含3H的細胞占1/4，D正確。
故選C。
14. 雜交育種是水稻育種的重要途徑，但不同品種的水稻之間的雜交種常有育性下降的問題。已知水稻8號染色體上有一對等位基因T/t，4號染色體上有一對等位基因G/g，在花粉發(fā)育過程中，T或G基因表達對花粉發(fā)育重要的蛋白質(zhì)，t和g基因無法表達有功能的蛋白質(zhì)。研究人員選取部分植株，通過PCR擴增相關(guān)基因后，進行電泳檢測，得到下圖條帶。有關(guān)說法錯誤的是（ ）

注：圖A檢測T/t基因，圖B檢測G/g基因，①②個體花粉發(fā)育完全正常，④個體花粉有3/4發(fā)育正常
A. T/t和G/g兩對基因的遺傳遵循自由組合定律
B. 雜交種育性下降的原因可能是基因型為tg的花粉發(fā)育不正常
C. ③⑤⑥個體中，1/2花粉發(fā)育正常的個體有③⑥
D. ④個體自交，后代有8種基因型，花粉發(fā)育完全正常的個體占7/16
【答案】D
【解析】
【分析】題圖分析：電泳圖可知圖A檢測T/t基因，圖B檢測G/g基因，圖A中兩條電泳帶的一定是T和t，圖B中兩條電泳帶的一定是G和g，又圖中①②個體花粉發(fā)育完全正常，則只有圖A中上面的條帶代表t，下面的條帶代表T，圖B中上面條帶代表G，下面條帶代表g。
【詳解】A、根據(jù)題意“研究人員發(fā)現(xiàn)水稻8號染色體上有一對等位基因T/t，4號染色體上有一對等位基因G/g”，這兩對等位基因分別位于兩對同源染色體上，T/t和G/g基因的遺傳遵循基因的自由組合定律，A正確；
B、雜交種如TtGg，其產(chǎn)生的花粉基因型為1/4TG、1/4Tg、1/4tG、1/4tg，有3/4的花粉發(fā)育正常；根據(jù)題干信息，T或G基因表達對花粉發(fā)育重要的蛋白質(zhì)，t和g基因無法表達有功能的蛋白質(zhì)，則是基因型為tg的花粉發(fā)育不正常導(dǎo)致雜交種育性下降，B正確；
C、由電泳圖中圖A檢測T/t基因，圖B檢測G/g基因，圖A中兩條電泳帶的一定是T和t，圖B中兩條電泳帶的一定是G和g，又圖中①②個體花粉發(fā)育完全正常，則只有圖A中上面的條帶代表t，下面的條帶代表T，圖B中上面條帶代表G，下面條帶代表g，即①②③④⑤⑥個體的基因型分別為TtGG、TTGg、ttGg、TtGg、TTGG、ttTg，其中1/2花粉發(fā)育正常的個體的基因型是ttGg（③）、ttTg（⑥），C正確；
D、④的基因型為TtGg，該個體自交，雌配子基因型1/4TG、1/4Tg、1/4tG、1/4tg，雄配子基因型為1/3TG、1/3Tg、1/3tG，后代的基因型為1/12TTGG、2/12TtGG、2/12TTGg、3/12TtGg、1/12TTgg、1/12Ttgg、1/12ttGg、1/12ttGG共8種，這些后代基因型花粉全部正常的個體是1/12TTGG、2/12TtGG、2/12TTGg、1/12TTgg、1/12ttGG，占7/12，D錯誤。
故選D。
15. 眨眼反射是一種由光、叩打等刺激引起的眼輪匝肌收縮反射，該反射的部分神經(jīng)傳導(dǎo)通路如圖1所示，刺激正常人的一側(cè)眼眶上部時，記錄兩側(cè)眼下輪匝肌的肌電位變化，可記錄到同側(cè)輪匝肌先后出現(xiàn)早反應(yīng)（R1）和晚反應(yīng)（R2），對側(cè)輪匝肌則會出現(xiàn)晚反應(yīng)（R2），結(jié)果如圖2。下列有關(guān)敘述錯誤的是（ ）
A. 當(dāng)眼前有東西飛來時，經(jīng)過訓(xùn)練的人能做到不眨眼，屬于條件反射
B. 圖2中同側(cè)的R1總是先于R2出現(xiàn)，主要與通路中突觸數(shù)量的差異有關(guān)
C. 某患者左側(cè)面神經(jīng)受損，刺激其左眼時，左、右眼輪匝肌均不會出現(xiàn)R1和R2
D. 圖1中的三叉神經(jīng)和面神經(jīng)分別屬于傳入神經(jīng)、傳出神經(jīng)，均屬于外周神經(jīng)系統(tǒng)
【答案】C
【解析】
【分析】1、反射是神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式，反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧，反射弧由感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞和傳出神經(jīng)及效應(yīng)器組成。興奮在反射弧上單向傳遞，興奮在突觸處產(chǎn)生電信號到化學(xué)信號再到電信號的轉(zhuǎn)變。
2、興奮在反射弧上單向傳遞，興奮在突觸處產(chǎn)生電信號到化學(xué)信號再到電信號的轉(zhuǎn)變。
【詳解】A、當(dāng)眼前有東西飛來時，眼睛會不受控制地眨一下，這一過程屬于非條件反射，而經(jīng)過訓(xùn)練的人卻能做到不眨眼，是因為有大腦皮層參與控制，屬于條件反射，A正確；
B、從時間上看，同側(cè)的R1總是先于R2出現(xiàn)，據(jù)圖1分析可知，R1 通路只需經(jīng)過三個神經(jīng)元，而 R2 通路所需經(jīng)過的神經(jīng)元更多，即R1通路的反射弧比R2通路短，R1 通路的神經(jīng)元數(shù)量少于 R2 通路，故R1先出現(xiàn)，R2后出現(xiàn)，B正確；
C、若左側(cè)面神經(jīng)受損，則刺激左眼時，左側(cè)R1通路和R2通路因傳出神經(jīng)受損導(dǎo)致均不出現(xiàn)相應(yīng)反應(yīng)，
右側(cè)R1通路未發(fā)揮作用不出現(xiàn)反應(yīng)，R2通路可以接受左側(cè)信號出現(xiàn)R2反應(yīng)，C錯誤；
D、反射弧由感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)、效應(yīng)器構(gòu)成，圖1通路中的三叉神經(jīng)和面神經(jīng)分別屬于傳入神經(jīng)、傳出神經(jīng)，外周神經(jīng)系統(tǒng)包括腦神經(jīng)和脊神經(jīng)，它們都含有傳入神經(jīng)和傳出神經(jīng)，D正確。
故選C。
二、非選擇題（55分）
16. 嫩肉粉主要是利用其中的酶對肌肉組織中的有機物進行分解，使肉制品口感新鮮，其活性與溫度的關(guān)系如圖表示。
【注】可以用單位時間內(nèi)產(chǎn)物的增加量或反應(yīng)物的減少量（也就是酶促反應(yīng)速率）作為酶活性高低的指標(biāo)。
（1）細胞中的各類化學(xué)反應(yīng)之所以能有序地進行，主要和酶的______性有關(guān)，除此以外，還和酶在細胞中的______有關(guān)。
（2）推測嫩肉粉中的酶可能是______。酶促反應(yīng)速率大______（選填“等于”或“不等于”）酶活性高。______
（3）現(xiàn)要探究經(jīng)過t4溫度處理的該酶，當(dāng)溫度恢復(fù)到t3時，其活性是否可以恢復(fù)到較高水平，請完成以下實驗設(shè)計。
①取6支試管，編號為A1、B1、C1、A2、B2、C2。
②向A1、B1、C1三支試管中各加入適宜濃度的該酶溶液1mL。將A1和B1設(shè)為對照組，分別在溫度為t3、t4水浴裝置中保溫10min;將C1作為實驗組，其溫度處理應(yīng)該是______。
③分別向A2、B2、C2三支試管中各加入適宜濃度的反應(yīng)物溶液各2mL,依次在______溫水中保溫5min。
④將A2、B2、C2中的溶液分別加入A1、B1、C1試管內(nèi)，振蕩搖勻后依次在各自溫度環(huán)境中保溫一段時間檢測各試管中產(chǎn)物的量，記錄，比較。
⑤結(jié)果預(yù)測與分析：
如果試管中產(chǎn)物量C1接近B1而少于A1,則說明隨著溫度由t4恢復(fù)到t3,該酶的活性不能恢復(fù)到較高水平；如果試管中產(chǎn)物量______，則說明隨著溫度由t4恢復(fù)到t3，該酶的活性能恢復(fù)到較高水平。
【答案】（1） ①. 專一 ②. 分布
（2） ①. 蛋白酶 ②. 不等于
（3） ①. 先在t4中水浴保溫5min，然后再轉(zhuǎn)移到t3中水浴保溫5min ②. t3、t4、t3 ③. C1接近于A1而多于B1（或者C1多于B1而少于A1）
【解析】
【分析】酶具有高效性、專一性、作用條件較溫和等特性。
【小問1詳解】
細胞中的各類化學(xué)反應(yīng)之所以能有序地進行，主要和酶的專一性有關(guān)，除此以外，還和酶在細胞中的分布有關(guān)。
【小問2詳解】
嫩肉粉主要是利用其中的酶對肌肉組織中的有機物進行分解，肌肉組織中有機物主要是蛋白質(zhì)，推測嫩肉粉中的酶可能是蛋白酶。酶促反應(yīng)速率受到多種因素影響，像酶的活性、酶和底物的濃度、溫度、pH等都會對其產(chǎn)生作用，所以僅僅酶促反應(yīng)速率高并不意味著酶活性就高。
【小問3詳解】
我們要探究經(jīng)過t4溫度處理的酶在溫度恢復(fù)到t3時活性是否能恢復(fù)到較高水平。A1和B1是對照組，分別在t3、t4保溫，對于實驗組C1，要先模擬經(jīng)過t4溫度處理，所以先在t4水浴裝置中保溫5min，然后再轉(zhuǎn)移到t3水浴裝置中保溫5min。A2、B2、C2三支試管中加入反應(yīng)物溶液后，要與前面的A1、B1、C1相對應(yīng)，所以依次在t3、t4、t3溫水中保溫5min。如果試管中產(chǎn)物量C1接近于A1而多于B1（或者C1多于B1而少于A1），則說明隨著溫度由t4恢復(fù)到t3，該酶的活性能恢復(fù)到較高水平。
17. 在探索光合作用的歷程中，科學(xué)家進行了大量實驗，最終確定了光合作用的具體過程，下圖為科學(xué)家的預(yù)測和部分實驗結(jié)果?；卮鹨韵聠栴}。
注：3-PGA為3-磷酸甘油酸，RuBP為核酮糖-1，5二磷酸，RuMP為核酮糖-5磷酸
（1）結(jié)合所學(xué)知識回答，圖1中植物吸收光能將H2O裂解的過程進行的部位是葉綠體中的____。該部位
吸收并轉(zhuǎn)化光能的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是____。
（2）圖2表示暗反應(yīng)中三碳化合物和五碳化合物的含量變化，其中表示三碳化合物的是曲線____。
（3）分析圖3實驗結(jié)果，結(jié)合所學(xué)知識，將圖補充完善，用以表示3種化學(xué)物質(zhì)的轉(zhuǎn)變過程____。
（4）研究人員發(fā)現(xiàn)，若停止光照，葉綠體中蔗糖含量在3分鐘內(nèi)還會增加。停止光照后，蔗糖含量增加的原因是____。
（5）近年來我國在光合作用機制、人工光合作用等方面取得新突破，這些研究為解決糧食安全、能源危機和____提供新思路。
【答案】（1） ①. 類囊體 ②. 膜上含有色素和酶，且膜面積大
（2）① （3）甲RuBP 乙3-PGA 丙RuMP
（4）ATP和NADPH中還未消耗完，還有部分葡萄糖及中間產(chǎn)物沒有合成蔗糖
（5）溫室效應(yīng)、碳排放等
【解析】
【分析】光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能把二氧化碳和水轉(zhuǎn)變成儲存著能量的有機物，并釋放出氧氣的過程。（1）光合作用的光反應(yīng)階段（場所是葉綠體的類囊體膜上）：水的光解產(chǎn)生NADPH與氧氣，以及ATP的形成。（2）光合作用的暗反應(yīng)階段（場所是葉綠體的基質(zhì)中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反應(yīng)提供的ATP和NADPH的作用下還原生成淀粉等有機物。
【小問1詳解】
圖1中植物吸收光能將H2O分解的過程進行的部位是葉綠體中的類囊體（薄膜），即光反應(yīng)發(fā)生的場所。該部位吸收并轉(zhuǎn)化光能的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是膜上含有色素和酶，且膜面積大（類囊體堆疊形成基粒以增大膜面積）。
【小問2詳解】
圖2表示暗反應(yīng)中三碳化合物和五碳化合物的含量變化，從圖中曲線可知，當(dāng)從光照轉(zhuǎn)為黑暗時，曲線①上升，曲線②下降，而當(dāng)光照減弱時，光反應(yīng)降低，生成的ATP和NADPH減少，C3還原減少，而二氧化碳固定不變，故C3含量增加，C5含量減少，即其中表示三碳化合物的是曲線①。
【小問3詳解】
暗反應(yīng)包括二氧化碳的固定和三碳化合物的還原，圖3顯示：二氧化碳濃度降低后，短時間內(nèi)，RuBP含量上升，RuMP含量上升，且RuBP含量高于RuMP含量，3-PGA含量下降，結(jié)合（3）中所給圖的箭頭可知，甲為RuBP （二氧化碳濃度降低，其消耗少，含量增），乙為3-PGA （二氧化碳濃度降低，其生成少，含量減），丙為RuMP，甲消耗少，丙生成甲少，剩余量多。
【小問4詳解】
蔗糖是暗反應(yīng)的產(chǎn)物，暗反應(yīng)需要消耗光反應(yīng)生成的ATP和NADPH，若停止光照，葉綠體中蔗糖含量在3分鐘內(nèi)還會增加。停止光照后，蔗糖含量增加的原因是ATP和NADPH中還未消耗完，還有部分葡萄糖及中間產(chǎn)物沒有合成蔗糖。
【小問5詳解】
光合作用需要消耗CO2，故近年來我國在光合作用機制、人工光合作用等方面取得新突破，這些研究為解決糧食安全、能源危機和溫室效應(yīng)、碳排放等提供新思路。
18. 針灸是我國傳承千年治療疾病的特有手段。2021年我國科學(xué)家在《自然》雜志上發(fā)表論文，證明針灸的現(xiàn)代模式—電針刺小鼠后肢的足三里（ST36）穴位，激活Prkr2感覺神經(jīng)元進行傳導(dǎo)，促進腎上腺素和去甲腎上腺素分泌，可在脂多糖（LPS）引起的炎癥反應(yīng)中發(fā)揮抗炎作用。

（1）針灸可激活迷走神經(jīng)腎上腺抗炎通路，從而發(fā)揮抑制炎癥的作用，該過程的效應(yīng)器是______。興奮在神經(jīng)元之間通過______傳遞。
（2）針刺穴位時在______產(chǎn)生痛覺，腳卻并不縮回，這體現(xiàn)了神經(jīng)系統(tǒng)的______調(diào)節(jié)。
（3）研究人員利用同等強度的電針刺激位于小鼠腹部的天樞穴，并沒有引起相同的抗炎反應(yīng)，可能的原因是腹部不存在______。這也解釋了針灸需要刺激特定穴位。
（4）為驗證該療法的抗炎效果，科學(xué)家可以通過電針刺小鼠足三里（ST36）穴位，檢測Prkr2感覺神經(jīng)元膜內(nèi)電位變化為______，檢測腸巨噬細胞外______的含量降低。
（5）針灸講究“穴位有講究，輕重不一樣”。圖2中甲、乙分別為細針和粗針進行針灸治療時，針刺部位附近神經(jīng)末梢的電位變化。據(jù)圖分析，細針治療不能引起動作電位的原因是______。

【答案】（1） ①. 迷走神經(jīng)末梢及其所支配的腎上腺 ②. 突觸
（2） ①. 大腦皮層 ②. 分級
（3）Prkr2神經(jīng)元（或相應(yīng)的感受器）
（4） ①. 負(fù)電位變?yōu)檎娢? ②. TNF-α
（5）細針刺激產(chǎn)生的電位差不能達到閾電位
【解析】
【分析】1、神經(jīng)沖動的產(chǎn)生：靜息時，神經(jīng)細胞膜對鉀離子的通透性大，鉀離子大量外流，形成內(nèi)負(fù)外正的靜息電位；受到刺激后，神經(jīng)細胞膜的通透性發(fā)生改變，對鈉離子的通透性增大，鈉離子內(nèi)流，形成內(nèi)正外負(fù)的動作電位。興奮部位和非興奮部位形成電位差，產(chǎn)生局部電流，興奮傳導(dǎo)的方向與膜內(nèi)電流方向一致；
2、興奮在神經(jīng)元之間需要通過突觸結(jié)構(gòu)進行傳遞，突觸包括突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜，其具體的傳遞過程為：興奮以電流的形式傳導(dǎo)到軸突末梢時，突觸小泡釋放遞質(zhì)（化學(xué)信號），遞質(zhì)作用于突觸后膜，引起突觸后膜產(chǎn)生膜電位（電信號），從而將興奮傳遞到下一個神經(jīng)元。
【小問1詳解】
Prkr2神經(jīng)元與感受器相連是感覺神經(jīng)元，迷走神經(jīng)與效應(yīng)器相連，是運動神經(jīng)元，針灸可激活迷走神經(jīng)腎上腺抗炎通路，從而發(fā)揮抑制炎癥的作用，該過程的效應(yīng)器是迷走神經(jīng)末梢及其支配的腎上腺。神經(jīng)元之間的興奮傳遞是通過突觸實現(xiàn)的。
【小問2詳解】
針刺穴位時在大腦皮層產(chǎn)生痛覺，腳卻并不縮回，這屬于大腦皮層參與的條件反射。腦中的相應(yīng)高級中樞會發(fā)出指令對低級中樞進行不斷調(diào)整，機體的運動在大腦皮層以及其他中樞的分級調(diào)節(jié)下，變得更加有條不紊。
【小問3詳解】
結(jié)合題干“證明針灸的現(xiàn)代模式—電針刺小鼠后肢的足三里（ST36）穴位，激活Prkr2感覺神經(jīng)元進行傳導(dǎo)，促進腎上腺素和去甲腎上腺素分泌，可在脂多糖（LPS）引起的炎癥反應(yīng)中發(fā)揮抗炎作用”可知，引發(fā)相應(yīng)反應(yīng)時刺激的部位為小鼠后肢穴位，而研究人員刺激的是小鼠腹部的天樞穴，若腹部不存在迷走神經(jīng)腎上腺抗炎通路的Prkr2神經(jīng)元（或腹部不存在足三里對應(yīng)的感受器），則會出現(xiàn)并沒有引起相同的抗炎反應(yīng)的現(xiàn)象，這也為針灸抗炎需要在特定穴位才有效提供了解釋。
【小問4詳解】
為驗證該療法的抗炎效果，科學(xué)家可以通過電針刺小鼠足三里（ST36）穴位，檢測Prkr2感覺神經(jīng)元膜內(nèi)電位變?yōu)檎娢唬瑱z測腸巨噬細胞外TNF?α的含量降低。
【小問5詳解】
若外界刺激沒有超過閾值（沒有超過閾電位），則不會引起動作電位，圖2甲中刺激引起的膜內(nèi)外電位差沒有超過閾值（沒有超過閾電位），所以細針治療未引起動作電位；粗針扎穴位時細胞膜的通透性發(fā)生改變，導(dǎo)致Na+內(nèi)流，從而產(chǎn)生動作電位；所以針灸治療需要對針的粗細進行選擇。
19. 某自花傳粉、雌雄同株植物野生型和突變型植株內(nèi)的染色體如圖所示?？沟狗駾位于突變型的4號染色體上，易染條銹病基因T位于突變型的8號染色體上，野生型相應(yīng)染色體上分布著隱性基因d、t。將野生型和純合突變型雜交得到F1，F(xiàn)1自交獲得F2。統(tǒng)計并檢測F2的基因型及相應(yīng)基因型個體數(shù)，如表所示。回答下列問題：
（1）D、T基因分別由位于不同染色體上的相應(yīng)野生型基因突變而來，這體現(xiàn)了基因突變具有______性。
（2）F1自交，F(xiàn)2中既抗倒伏又抗條銹病的植株所占比例為______。
（3）研究人員發(fā)現(xiàn)易染條銹病基因的遺傳結(jié)果與理論有差異，又重復(fù)做了該實驗，發(fā)現(xiàn)基因型TT、Tt、tt的個體數(shù)量之比總是與表中數(shù)據(jù)接近，即TT:Tt:tt≈______。研究人員從雌雄配子活性的角度提出一種假
基因型
DD
Dd
dd
TT
Tt
tt
相應(yīng)基因型數(shù)目
507
1028
498
340
1362
1021
說：雌配子活性均正常，含______（填“T”或“t”）基因的雄配子成活率為______，含另一等位基因的雄配子活性均正常。
（4）現(xiàn)有野生型、突變型、F1植株若干，設(shè)計雜交實驗驗證以上假說，并預(yù)測子代的表型及比例。實驗設(shè)計：_____________。預(yù)測結(jié)果：_____________________。
【答案】（1）隨機 （2）9/32
（3） ①. 1:4:3 ②. T ③. 1/3
（4） ①. F1與野生型做正交和反交，統(tǒng)計后代的表型和比例 ②. F1作父本時，子代中易染條銹病植株:抗條銹病植株=1:3；F1作母本時，子代中易染條銹病植株:抗條銹病植株=1:1
【解析】
【分析】基因突變是基因結(jié)構(gòu)的改變，包括堿基對的增添、缺失或替換?；蛲蛔儼l(fā)生的時間主要是細胞分裂的間期。基因突變的特點是低頻性、普遍性、少利多害性、隨機性、不定向性。
【小問1詳解】
基因突變的隨機性，表現(xiàn)為基因突變可以發(fā)生在生物個體發(fā)育的任何時期；可以發(fā)生在細胞內(nèi)不同的DNA分子上，以及同一個DNA分子的不同部位。D、T基因分別發(fā)生在不同染色體上，這體現(xiàn)了基因突變的隨機性。
【小問2詳解】
由親代和F2的基因型及相應(yīng)基因型個體數(shù)可知，F(xiàn)2中TT:Tt:tt=340∶1362∶1021≈1:4:3，F(xiàn)2中DD:Dd:dd≈1:2:1。親本野生型的基因型為ddtt，純合突變型的基因型為DDTT，若F1自交，F(xiàn)2中既抗倒伏又抗條銹病植株（D_tt）占3/4×3/8=9/32。
【小問3詳解】
由表中數(shù)量可知，F(xiàn)2中TT:Tt:tt=340∶1362∶1021≈1:4:3；野生型（tt）和純合突變型（TT）雜交得到F1（Tt），若不考慮配子活性下降，則F1自交獲得的F2中TT:Tt:tt應(yīng)為1:2:1。與實際比值相比，F(xiàn)2中tt的比例增大，由此可知含T基因的配子成活率下降，由“假設(shè)雌配子活性均正?！笨梢酝浦?，F(xiàn)1產(chǎn)生的含T基因的雌配子和含t基因的雌配子之比為1:1，若含T基因的雄配子成活率為x，含t基因的雄配子活性均正常，由配子法和“F2中TT:Tt:tt=1:4:3”可知，含T基因的雄配子成活率為1/3。
【小問4詳解】
由題可知，實驗?zāi)康挠校候炞C①雌配子活性均正常；②含T基因的雄配子成活率為1/3，含t基因的雄配子活性均正常。因此實驗設(shè)計：應(yīng)設(shè)計F1與野生型（tt）做正交和反交，統(tǒng)計后代的表型和比例。
預(yù)測結(jié)果：若F1（Tt）作父本，含T基因的雄配子成活率為1/3，含t基因的雄配子活性均正常，即T:t=1:3，則雜交子代中易染條銹病植株與抗條銹病植株的比例為1:3；若F1（Tt）作母本，雌配子活性均
正常，即T:t=1:1，則雜交子代中易染條銹病植株與抗條銹病植株的比例為1:1。
20. Gata3蛋白由444個氨基酸構(gòu)成，屬于鋅指轉(zhuǎn)錄因子家族成員的一部分。研究顯示Gata3基因是大量腫瘤細胞的潛在突變位點。為研究Gata3蛋白在細胞中的定位，科研人員將GFP（綠色熒光蛋白）基因與Gata3基因融合，形成Gata3-GFP融合基因。為獲得轉(zhuǎn)入Gata3-GFP融合基因的純合小鼠，科研人員將綠色熒光蛋白基因（GFP）插入含Gata3基因的載體中，然后導(dǎo)入小鼠受精卵，獲得能正常表達融合蛋白的雜合雌、雄小鼠各一只。利用熒光蛋白活體成像系統(tǒng)進行檢測，顯示兩只小鼠均為Gata3-GFP融合基因陽性轉(zhuǎn)入小鼠。相關(guān)限制酶識別序列及限制酶識別位點如圖甲所示，A、B、C、F、R為不同引物。

（1）在PCR反應(yīng)溶液中常添加Mg2+，其作用是______。在利用PCR擴增GFP編碼區(qū)序列過程中，需要設(shè)計引物F和R，在兩個引物的（填“3′”或“5′”）______端需分別插入______的限制酶識別序列，以使GFP基因能正確插入載體中。
（2）在GFP基因的擴增及重組載體的構(gòu)建過程中，需要的酶有______。
（3）將實驗獲得的兩只雌、雄雜合子小鼠（P）進行雜交獲得F1若干，利用熒光蛋白活體成像系統(tǒng)檢測后，研究人員從這些小鼠中提取Gata3基因相關(guān)DNA片段，設(shè)計引物A和C用于PCR擴增，擴增產(chǎn)物電泳結(jié)果如圖乙所示，則______小鼠是Gata3—GFP基因純合子小鼠；若用引物A和B進行PCR擴增，______（填“能”或“不能”）通過條帶數(shù)目區(qū)分GFP轉(zhuǎn)基因陽性小鼠中的雜合子和純合子，原因是_______。
（4）DNA分子原位雜交也是基因定位的常用技術(shù)，分子雜交需使用特定序列的單鏈DNA（ss—DNA）作為分子探針，為制備大量單鏈DNA片段，研究人員常采用不對稱PCR技術(shù)。其基本原理是采用不等量的一對引物，經(jīng)若干次循環(huán)后，低濃度的引物（限制性引物）被消耗盡，以后的循環(huán)只產(chǎn)生高濃度引物（非
限制性引物）的延伸產(chǎn)物，結(jié)果可獲得大量ss—DNA。若反應(yīng)體系中原有100個模板DNA，最初10個循環(huán)后限制性引物耗盡，再進行20個循環(huán)，理論上可制備ss—DNA______個（不考慮長度差異，可用科學(xué)計數(shù)法表示），在PCR的其他條件均適宜，引物總量一定的前提下，30個循環(huán)后最終中ss—DNA的產(chǎn)生量主要受______的影響。
【答案】（1） ①. 激活DNA聚合酶的活性 ②. 5′ ③. SalⅠ、EcRⅠ
（2）TaqDNA聚合酶（Taq酶、耐高溫的DNA聚合酶）、DNA連接酶、限制酶
（3） ①. 1和5 ②. 不能 ③. 兩種陽性小鼠提取的相關(guān)DNA片段擴增產(chǎn)物的電泳結(jié)果均只有一條條帶
（4） ①. 2.048×106 ②. 限制性引物和非限制性引物的比例
【解析】
【分析】選擇合適限制酶對目的基因和質(zhì)粒進行切割的原則：①不能破壞目的基因；②不能破壞所有的抗性基因（至少保留一個）；③最好選擇兩種限制酶分別切割質(zhì)粒和目的基因，防止目的基因和質(zhì)粒反向連接，同時要防止目的基因自身環(huán)化和質(zhì)粒的自身環(huán)化。DNA重組技術(shù)的基本工具包括 “分子手術(shù)刀”--限制酶、“分子縫合針”--DNA連接酶、“分子運輸車”--基因進入受體細胞的載體。
【小問1詳解】
PCR的全稱是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，真核細胞和細菌細胞的DNA聚合酶的活性需要Mg2+來激活，所以PCR反應(yīng)溶液中添加Mg2+，其作用是激活DNA聚合酶的活性。若要對GFP基因進行擴增，需在引物的5’端添加限制酶識別序列。GFP基因的終止子在右側(cè)（即轉(zhuǎn)錄方向為從左到右），故插入的調(diào)控序列應(yīng)顛倒進行插入，即設(shè)計的時候：R引物末端插入對應(yīng)下方載體的Xh Ⅰ酶切位點，F(xiàn)引物末端插入對應(yīng)下方載體的Mun Ⅰ酶切位點，又因為RFP基因中含有的Xh Ⅰ位點，因此不能用Xh Ⅰ酶來切，否則會破壞基因序列。結(jié)合題干當(dāng)中所給的5種限制酶的識別序列，Xh Ⅰ和Sal Ⅰ互為同尾酶；Mun Ⅰ和EcR Ⅰ互為同尾酶（即切割不同的DNA片段但產(chǎn)生相同的黏性末端的一類限制性內(nèi)切酶）。因此可通過使用同尾酶進行替代，即剪切擴增產(chǎn)物時，F(xiàn)末端添加的序列所對應(yīng)的限制酶應(yīng)選擇Sal Ⅰ，這樣可以與下方載體中Xh Ⅰ的酶切位點結(jié)合；同理R末端應(yīng)選用與Mun Ⅰ同尾的EcR Ⅰ剪切。這樣利用產(chǎn)生相同黏性末端的同尾酶對擴增產(chǎn)物和載體進行酶切，可以保證既能得到有效片段，又能使之正確轉(zhuǎn)錄。
【小問2詳解】
在GFP基因的擴增及重組載體的構(gòu)建過程中，需要限制酶，且載體構(gòu)建過程中用到DNA擴增技術(shù)，所以還需要Taq DNA聚合酶，載體構(gòu)建完成還需要DNA連接酶將DNA片段連接起來。
【小問3詳解】
2號和4號為雜合子同時含有兩種基因，又因為Gata3-RFP基因為大片段，因此1、5號小鼠是Gata3-RFP
基因純合子小鼠。由圖乙可知，GFP轉(zhuǎn)基因陽性小鼠中的雜合子和純合子兩種陽性小鼠提取的相關(guān)DNA片段擴增產(chǎn)物的電泳結(jié)果均只有一條條帶，故用引物A和B進行PCR擴增，不能區(qū)分GFP轉(zhuǎn)基因陽性小鼠中的雜合子和純合子。
【小問4詳解】
100個模板DNA，最初10個循環(huán)后限制性引物耗盡，再進行20個循環(huán)，理論上可制備Ss-DNA：100×20×210=2.048×106。根據(jù)題干“經(jīng)若干次循環(huán)后，低濃度的引物（限制性引物）被消耗盡，以后的循環(huán)只產(chǎn)生高濃度引物（非限制性引物）的延伸產(chǎn)物”可知，該過程中ss-DNA的產(chǎn)生量主要受限制性引物和非限制性引物比例的影響。

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