注意事項(xiàng):
1.答卷前,考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。
2.回答選擇題時(shí),選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動(dòng),用
橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標(biāo)號?;卮鸱沁x擇題時(shí),將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無
效。
3.考試結(jié)束后,將本試卷和答題卡一并交回
第 I 卷(選擇題)
一、選擇題:本題共 12 小題,每小題 4 分,共 48 分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)符合題目要
求。
1.遺傳信息控制生物性狀,并代代相傳,是生物學(xué)的基本概念之一。下列有關(guān)說法正確的是(
A.基因表達(dá)的產(chǎn)物也可以參與基因的表達(dá)

B.DNA 分子中每個(gè)脫氧核糖上均連接著一個(gè)磷酸和一個(gè)堿基
C.DNA 聚合酶和 RNA 聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)分別位于 DNA 和 RNA 上
D.梅塞爾森和斯塔爾利用放射性同位素(1?N)標(biāo)記技術(shù),證明了 DNA 的半保留復(fù)制原理
【答案】A
【分析】基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程,其中轉(zhuǎn)錄是以 DNA 的一條鏈為模板合成 RNA 的過程,翻
譯是以 mRNA 為模板合成蛋白質(zhì)的過程。
【詳解】A、基因表達(dá)的產(chǎn)物(如 tRNA、酶)也可以參與基因的表達(dá),A 正確;
B、DNA 分子中每個(gè)脫氧核糖上連接著兩個(gè)磷酸(或一個(gè)磷酸)和一個(gè)堿基,B 錯(cuò)誤;
C、DNA 聚合酶和 RNA 聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)都位于 DNA 上,C 錯(cuò)誤;
D、15N 無放射性,D 錯(cuò)誤。
故選 A。
2.新冠病毒侵染細(xì)胞、完成增殖并離開細(xì)胞的過程如下圖所示,下列表述錯(cuò)誤的是(

/

A.新冠病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞,依賴于宿主細(xì)胞膜的流動(dòng)性
B.新冠病毒只能在宿主細(xì)胞內(nèi)增殖,是因?yàn)槠淙狈υ鲋乘璧南嚓P(guān)物質(zhì)和結(jié)構(gòu)
C.子代病毒的 RNA 與病毒結(jié)構(gòu)相關(guān)蛋白在高爾基體中完成組裝,形成囊泡,以胞吐的方式釋放到細(xì)胞

D.據(jù)圖分析,防治新冠病毒可能的思路包括:阻斷病毒與膜蛋白的識別、抑制細(xì)胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能、
抑制分子孔的形成等等
【答案】D
【分析】1、病毒是一類沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的特殊生物,只有蛋白質(zhì)外殼和內(nèi)部的遺傳物質(zhì)構(gòu)成,不能獨(dú)立
的生活和繁殖,只有寄生在其他生物的活細(xì)胞內(nèi)才能生活和繁殖,一旦離開了活細(xì)胞,病毒就無法進(jìn)行
生命活動(dòng)。
2、題圖分析:新冠病毒與 ACE2 受體結(jié)合后,在 T 蛋白的協(xié)助下進(jìn)入細(xì)胞,病毒 RNA 被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜包裹
后進(jìn)行復(fù)制,并形成分子孔將 RNA 排出,再與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上核糖體合成的病毒蛋白質(zhì)及部分內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高
爾基體膜結(jié)合形成新的新冠病毒,最終以胞吐的方式排出細(xì)胞。
【詳解】A、新冠病毒需要借助包膜和宿主細(xì)胞膜融合進(jìn)入細(xì)胞,依賴于宿主細(xì)胞膜的流動(dòng)性,A 正確;
B、新冠病毒缺乏氨基酸、核苷酸等原料以及核糖體等結(jié)構(gòu),只能在宿主細(xì)胞內(nèi)增殖,B 正確;
C、據(jù)圖可知,子代病毒 RNA 與病毒結(jié)構(gòu)相關(guān)蛋白在高爾基體中完成組裝,形成囊泡,以胞吐的方式釋
放到細(xì)胞外,C 正確;
D、抑制細(xì)胞中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能,會(huì)使宿主細(xì)胞正常生命活動(dòng)受到影響,不能作為防治新冠病毒的思路,
D 錯(cuò)誤。
故選 D。
3.2019 年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)揭曉,授予 William G. KaelinJr(威廉·G·凱林),SirPeter J.Ratcliffe(小
彼得·J·拉特克利夫)和 GreggL. Semenza(格雷格·塞門薩)。獲獎(jiǎng)理由為“他們發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞如何感知和
適應(yīng)氧氣供應(yīng)”。而他們研究的起點(diǎn)——促紅細(xì)胞生成素(EPO),EPO 是一種糖蛋白類激素,主要由腎
臟合成。紅細(xì)胞的產(chǎn)生與促紅細(xì)胞生成素(EPO)有關(guān)。下圖是人體中紅細(xì)胞數(shù)量變化的調(diào)節(jié)機(jī)制示意
圖(“+”表示促進(jìn),“-”表示抑制作用)。EPO 已被國際奧委會(huì)確定為興奮劑。其可以促進(jìn)造血干細(xì)胞分化
為紅細(xì)胞,也會(huì)抑制自身 EPO 的產(chǎn)生,結(jié)合資料分析,下列正確的是(

/

A.運(yùn)動(dòng)員違禁使用 EPO 時(shí),EPO 進(jìn)入體內(nèi)后的靶細(xì)胞為造血干細(xì)胞
B.鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者通過注射 EPO 可高效改善癥狀
C.EPO 增多時(shí),紅細(xì)胞的細(xì)胞周期會(huì)變短
D.長期違規(guī)使用超生理所需劑量 EPO 的運(yùn)動(dòng)員在停用后更容易出現(xiàn)貧血癥狀
【答案】D
【分析】1、細(xì)胞周期是指連續(xù)分裂的細(xì)胞,從一次分裂完成時(shí)開始,到下一次分裂完成時(shí)為止所經(jīng)歷
的時(shí)間。
2、長期使用 EPO 導(dǎo)致腎臟產(chǎn)生 EPO 機(jī)能下降,因此長期使用超生理所需劑量 EPO 的運(yùn)動(dòng)員在停用后
更容易出現(xiàn)貧血癥狀。
【詳解】A、結(jié)合題意圖示可知,EPO 主要由腎臟合成,EPO 可以促進(jìn)造血干細(xì)胞分化為紅細(xì)胞,但會(huì)
抑制自身 EPO 的產(chǎn)生,因此 EPO 進(jìn)入體內(nèi)后的靶細(xì)胞為腎臟細(xì)胞和造血干細(xì)胞。EPO 進(jìn)入體內(nèi)后的靶
細(xì)胞為晚期紅系祖細(xì)胞和腎臟細(xì)胞,A 錯(cuò)誤;
B、鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的紅細(xì)胞形狀改變,EPO 進(jìn)入機(jī)體后可以促進(jìn)造血干細(xì)胞分化為紅細(xì)胞,也
會(huì)抑制自身 EPO 的產(chǎn)生,不會(huì)改變紅細(xì)胞形狀,據(jù)此可推測,鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者通過注射 EPO 并
不能起到高效改善癥狀的作用,B 錯(cuò)誤;
C、EPO 增多時(shí),促進(jìn)造血干細(xì)胞分化為紅細(xì)胞,造血干細(xì)胞的細(xì)胞周期會(huì)變短,而紅細(xì)胞不能分裂無
細(xì)胞周期,C 錯(cuò)誤;
D、由于 EPO 進(jìn)入機(jī)體后可以促進(jìn)造血干細(xì)胞分化為紅細(xì)胞,也會(huì)抑制自身 EPO 的產(chǎn)生,因此,長期
違規(guī)使用超生理所需劑量 EPO 的運(yùn)動(dòng)員在停用后,自身的 EPO 合成減少,因而更容易出現(xiàn)貧血癥狀,
D 正確。
故選 D。
4.科學(xué)探究是生物學(xué)科核心素養(yǎng)之一。下列有關(guān)教材實(shí)驗(yàn)探究的說法正確的是(

A.“探究 pH 對酶活性的影響”實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)溫度屬于無關(guān)變量,實(shí)驗(yàn)過程中無需控制
B.“探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式”實(shí)驗(yàn)需要設(shè)置有氧和無氧兩種條件,其中有氧的為實(shí)驗(yàn)組,無氧的為對
/

照組
C.設(shè)計(jì)預(yù)實(shí)驗(yàn)是為了避免實(shí)驗(yàn)偶然性,排除其他干擾因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響
D.“探究土壤微生物的分解作用”實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)后觀察落葉分解情況,對照組現(xiàn)象比實(shí)驗(yàn)組要明顯
【答案】D
【分析】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí),要求只能有一個(gè)變量,這樣才能保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果是由你所確定的實(shí)驗(yàn)變量引起
的,其他因素均處于相同理想狀態(tài),這樣便于排除因其他因素的存在而影響、干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可能。
【詳解】A、探究 pH 對酶活性影響的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的自變量是 pH,溫度屬于無關(guān)變量,應(yīng)保持等量且適
宜,并不是無需控制的,A 錯(cuò)誤;
B、“探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式”實(shí)驗(yàn),通過設(shè)置有氧和無氧兩種條件探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式,運(yùn)用
對比實(shí)驗(yàn)法,有氧條件和無氧條件都是實(shí)驗(yàn)組,B 錯(cuò)誤;
C、進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)的目的是為正式實(shí)驗(yàn)摸索實(shí)驗(yàn)條件,檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性與可行性,減少浪費(fèi),C 錯(cuò)
誤;
D、在“探究自然狀態(tài)下土壤微生物對落葉的分解作用”的實(shí)驗(yàn)中,對照組的土壤不做處理(自然狀態(tài)),
實(shí)驗(yàn)組的土壤要進(jìn)行處理,以盡可能排除土壤微生物的作用,實(shí)驗(yàn)組中落葉的分解速度明顯低于對照組
的分解速度,D 正確。
故選 D。
5.獨(dú)腳金內(nèi)酯(GR24)是近年來發(fā)現(xiàn)的一種新型植物激素,科研人員用 GR24 處理野生型和突變體植物,
結(jié)果如圖 1;用 GR24 和生長素類似物(NAA)處理野生型植物,結(jié)果如圖 2。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是


A.由圖 1 分析可知 GR24 可以抑制野生型植物產(chǎn)生側(cè)枝
B.由圖 1 分析可知突變體植物不能合成 GR24 激素
C.圖 2 實(shí)驗(yàn)中使用的激素濃度屬于無關(guān)變量
D.由圖 2 分析可知 GR24 的作用機(jī)理是通過促進(jìn) NAA 的作用抑制側(cè)枝生長
/

【答案】B
【分析】植物激素是指植物體內(nèi)一定部位產(chǎn)生,從產(chǎn)生部位運(yùn)輸?shù)阶饔貌课?,對植物的生長發(fā)育有顯著
影響的微量有機(jī)物。根據(jù)圖示,用 GR24 處理擬南芥的野生型和突變體植株,據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測:GR24
濃度越高,野生型側(cè)枝數(shù)目平均值越小,可推知的作用是其抑制側(cè)枝產(chǎn)生。但對突變體植株幾乎沒有影
響。
【詳解】A、據(jù)圖分析,用 GR24 處理擬南芥的野生型,GR24 濃度越高,野生型側(cè)枝數(shù)目平均值越小,
可推知的作用是其抑制側(cè)枝產(chǎn)生。A 正確;
B、用 GR24 處理突變體植株,對突變體植株幾乎沒有影響。但不能推出突變體植物不能合成 GR24 激
素,B 錯(cuò)誤 ;
C、圖 2 實(shí)驗(yàn)中自變量是培養(yǎng)時(shí)間及激素的種類,故激素濃度屬于無關(guān)變量,C 正確;
D、由圖 2 分析,與對照組比較,GR24 處理組側(cè)枝生長無明顯抑制作用;而 NAA+GR24 處理組對側(cè)枝
長度的抑制作用明顯高于只用 NAA 的處理組,綜合上述結(jié)果推測 GR24 可能通過促進(jìn) NAA 的作用抑制
側(cè)枝生長,D 正確。
故選 B。
6.活化的 T 細(xì)胞表面含有 PD-1 蛋白,當(dāng)其與配體 PD-L1 蛋白結(jié)合后,能抑制 T 淋巴細(xì)胞增殖,這對防止
自身免疫病的發(fā)生、發(fā)展起重要作用。對這一現(xiàn)象科學(xué)家以小鼠為實(shí)驗(yàn)對象進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖所
示(圖中 PD-1-?-表示 PD-1 基因缺失小鼠;PD-1+?+表示攜帶該基因的正常小鼠;非特異性蛋白表示與 PD-1
不能結(jié)合的蛋白質(zhì))。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(

A.PD-1 蛋白異??赡軙?huì)導(dǎo)致自身免疫病
B.該實(shí)驗(yàn)的因變量是 T 細(xì)胞的增殖能力,非特異性蛋白屬于無關(guān)變量
C.如果腫瘤細(xì)胞能夠產(chǎn)生配體 PD-L1,會(huì)使腫瘤細(xì)胞獲得免疫逃逸的機(jī)會(huì)
D.圖中 A、B 組對照表明在攜帶 PD-1 基因的正常小鼠體內(nèi),只有當(dāng) PD-1 蛋白和 PD-L1 蛋白同時(shí)存在,
才能抑制 T 淋巴細(xì)胞的增殖
/

【答案】B
【分析】自身免疫?。河捎诿庖吖δ苓^強(qiáng),自身免疫反應(yīng)對自身的組織和器官造成了損傷并出現(xiàn)了癥狀。
舉例:風(fēng)濕性心臟病、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等。
【詳解】A、據(jù)題中信息,PD-1 蛋白與其配體結(jié)合能抑制 T 淋巴細(xì)胞增殖,而 T 細(xì)胞過度激活會(huì)使機(jī)體
免疫功能過強(qiáng),故 PD-1 蛋白異常可能導(dǎo)致自身免疫病,A 正確;
B、該實(shí)驗(yàn)的因變量是 T 細(xì)胞的增殖能力,而非特異性蛋白屬于自變量,B 錯(cuò)誤;
C、如果腫瘤細(xì)胞能夠產(chǎn)生配體 PD-L1,當(dāng)其與 T 細(xì)胞表面的 PD-1 蛋白結(jié)合后,能抑制 T 淋巴細(xì)胞增
殖,會(huì)使腫瘤細(xì)胞獲得免疫逃逸的機(jī)會(huì),C 正確;
D、A、B 組為攜帶該基因的正常小鼠,即沒有敲除 PD-1 基因,發(fā)現(xiàn)非特異性蛋白的細(xì)胞增殖能力沒有
顯著下降,而 PD-L1 蛋白組隨著蛋白質(zhì)濃度的上升,T 細(xì)胞增殖能力顯著下降,因此 A、B 組對照表明
在攜帶 PD-1 基因的正常小鼠體內(nèi),只有當(dāng) PD-1 蛋白和 PD-L1 蛋白同時(shí)存在,才能抑制 T 淋巴細(xì)胞的
增殖,D 正確。
故選 B。
7.某動(dòng)物(2n=4)的基因型為 AaXBY,其精巢中兩個(gè)細(xì)胞的染色體組成和基因分布如圖所示,其中一個(gè)
細(xì)胞處于有絲分裂某時(shí)期。下列敘述錯(cuò)誤的是(

A.甲細(xì)胞處于有絲分裂中期、乙細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂后期
B.若甲細(xì)胞正常完成分裂則能形成兩種基因型的子細(xì)胞
C.形成乙細(xì)胞過程中發(fā)生了基因重組和染色體變異
D.甲乙兩細(xì)胞中每個(gè)染色體組的 DNA 分子數(shù)相同
【答案】D
【分析】分析題圖:圖甲細(xì)胞含有同源染色體,且著絲粒整齊的排列在赤道板上,處于有絲分裂的中期;
圖乙細(xì)胞不含有同源染色體,且著絲粒分裂,處于減數(shù)分裂Ⅱ后期。
【詳解】A、甲細(xì)胞含有同源染色體,且著絲粒整齊的排列在赤道板上,為有絲分裂中期,乙細(xì)胞不含
有同源染色體,著絲粒分裂,為減數(shù)分裂Ⅱ的后期,A 正確;
B、甲細(xì)胞分裂后產(chǎn)生 AAXBY 或 AaXBY 兩種基因型的子細(xì)胞,B 正確;
C、形成乙細(xì)胞的過程中發(fā)生了 A 基因所在的常染色體和 Y 染色體的組合,發(fā)生了基因重組,同時(shí) a 基
/

因所在的染色體片段轉(zhuǎn)移到了 Y 染色體上,發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)的變異,C 正確;
D、甲細(xì)胞含有 2 個(gè)染色體組,每個(gè)染色體組含有 4 個(gè) DNA 分子,乙細(xì)胞含有 2 個(gè)染色體組,每個(gè)染色
體組含有 2 個(gè) DNA 分子 ,D 錯(cuò)誤。
故選 D。
8.蜜蜂是一種社會(huì)性昆蟲,每個(gè)蜜蜂種群由蜂王、工蜂和雄蜂三種不同的蜜蜂組成,下圖示意不同蜜蜂的
形成過程。據(jù)圖判斷,下列說法正確的是(

A.雄蜂產(chǎn)生精子時(shí),在減數(shù)第一次分裂的后期發(fā)生同源染色體分離
B.蜜蜂精子和卵細(xì)胞隨機(jī)結(jié)合形成受精卵的過程中發(fā)生了非同源染色體自由組合
C.由圖可推斷蜜蜂的性別決定是由環(huán)境決定的
D.上述過程能說明生物的性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果
【答案】D
【分析】由卵細(xì)胞直接發(fā)育成雄蜂,雄蜂是單倍體,受精卵發(fā)育成雌蜂,所以蜜蜂的性別決定是由細(xì)胞
中染色體組數(shù)決定的。
【詳解】A、據(jù)圖可知,雄蜂是單倍體,不存在同源染色體,故推測其減數(shù)分裂過程中,不存在同源染
色體分離,A 錯(cuò)誤;
B、非同源染色體自由組合發(fā)生于減數(shù)分裂過程中,不會(huì)發(fā)生于受精作用過程中,B 錯(cuò)誤;
C、由圖可推斷蜜蜂的性別決定是由染色體組數(shù)目決定的,C 錯(cuò)誤;
D、由蜂王和工蜂的形成來看,生物的性狀還受環(huán)境影響,D 正確。
故選 D。
9.研究發(fā)現(xiàn),乳酸在酰基轉(zhuǎn)移酶的催化下使某激酶(Vps34)進(jìn)行乳酸化修飾。Vps34 經(jīng)乳酸化修飾,活
性升高,進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞自噬發(fā)生。另外研究發(fā)現(xiàn),肝癌腫瘤形成早期,自噬是一種抑制因素,但在肝癌
腫瘤晚期階段,自噬為癌細(xì)胞提供營養(yǎng)物質(zhì)促進(jìn)其生長。下列有關(guān)說法正確的是(

/

A.劇烈運(yùn)動(dòng)過程中肌肉組織細(xì)胞自噬水平會(huì)降低
B.細(xì)胞自噬在腫瘤發(fā)生不同時(shí)期的作用都不相同
C.細(xì)胞自噬既會(huì)有利于維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境相對穩(wěn)定,又可能引發(fā)細(xì)胞凋亡
D.直接參與細(xì)胞自噬的細(xì)胞器能合成自身含有的水解酶
【答案】C
【分析】由題意可知,乳酸在?;D(zhuǎn)移酶的催化下使某激酶(Vps34)進(jìn)行乳酸化修飾。Vps34 經(jīng)乳酸
化修飾,活性升高,進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞自噬發(fā)生,劇烈運(yùn)動(dòng)過程中,無氧呼吸增強(qiáng),乳酸增加,自噬水平上
升。自噬可為其他細(xì)胞提供營養(yǎng)物質(zhì)。
【詳解】A、乳酸在酰基轉(zhuǎn)移酶的催化下使某激酶(Vps34)進(jìn)行乳酸化修飾。Vps34 經(jīng)乳酸化修飾,活
性升高,進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞自噬發(fā)生,劇烈運(yùn)動(dòng)過程中,無氧呼吸增強(qiáng),乳酸增加,自噬水平上升,A 錯(cuò)誤;
B、細(xì)胞自噬在腫瘤發(fā)生不同時(shí)期的作用有相同之處,如都可為其他細(xì)胞提供營養(yǎng)物質(zhì),B 錯(cuò)誤;
C、細(xì)胞自噬有利于維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境相對穩(wěn)定,自噬過強(qiáng)可能引發(fā)細(xì)胞凋亡,C 正確;
D、直接參與細(xì)胞自噬的細(xì)胞器是溶酶體,水解酶在核糖體上合成,D 錯(cuò)誤。
故選 C。
10.多肽 M 是在細(xì)胞質(zhì)中游離的核糖體上新合成的多肽鏈,通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的蛋白質(zhì)復(fù)合體 S 提供的通道
進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng),在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中正確折疊后,以囊泡包裹的形式轉(zhuǎn)移到高爾基體。錯(cuò)誤折疊的多肽 M 會(huì)通過
蛋白質(zhì)復(fù)合體 S 重新回到細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被降解。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(
A.蛋白質(zhì)復(fù)合體 S 是位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的通道蛋白
B.多肽 M 在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中折疊過程中可能有氫鍵形成
C.正確折疊的多肽 M 向高爾基體的運(yùn)輸與細(xì)胞骨架有關(guān)
D.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中錯(cuò)誤折疊的多肽 M 會(huì)抑制溶酶體的形成
【答案】D

【分析】1、細(xì)胞中有維持細(xì)胞形態(tài)、保持細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)有序性的細(xì)胞骨架。細(xì)胞骨架是由蛋白質(zhì)纖維
組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、分裂、分化以及物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞等生命活動(dòng)密切相關(guān)。
2、生物膜系統(tǒng)包括細(xì)胞膜和核膜、細(xì)胞器膜(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜、線粒體膜、葉綠體膜、溶酶體膜
等)等結(jié)構(gòu)。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(jìn)一步體現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)各
種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)配合。
【詳解】A、多肽 M 可通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的蛋白質(zhì)復(fù)合體 S 提供的通道進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng),說明蛋白質(zhì)復(fù)合體
S 是位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的通道蛋白,A 正確;
B、肽鏈上不同氨基酸之間能形成氫鍵等,使肽鏈能盤曲、折疊,因此多肽 M 在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中折疊過程中
/

可能有氫鍵形成,B 正確;
C、細(xì)胞骨架與細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)運(yùn)輸有關(guān),C 正確;
D、溶酶體含有多種水解酶,能分解細(xì)胞中衰老、損傷的細(xì)胞器,因此也能水解細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中錯(cuò)誤折疊
的多肽 M,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中出現(xiàn)錯(cuò)誤折疊的蛋白質(zhì),不會(huì)抑制溶酶體的形成,D 錯(cuò)誤。
故選 D。
高粱等植物的秸稈主要水解產(chǎn)物是木糖,可以用作乙醇生產(chǎn)的原材料。釀酒酵母是用作乙醇發(fā)酵的重
要菌種,但因其本身跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)木糖困難以及缺乏專一性的木糖代謝酶,故不能直接利用木糖進(jìn)行乙醇
發(fā)酵。研究人員通過生物技術(shù)使木糖轉(zhuǎn)運(yùn)體超表達(dá),并將木糖代謝相關(guān)的 XR 酶和 XDH 酶的基因?qū)?br>野生型的釀酒酵母中,在酵母細(xì)胞內(nèi)成功建立了木糖代謝的新通路,如圖中途徑Ⅰ所示。閱讀下列材
料,完成下列小題:
11.木糖轉(zhuǎn)運(yùn)體能特異性地轉(zhuǎn)運(yùn)木糖而非葡萄糖,主要取決于木糖轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白質(zhì)的(

A.氨基酸間的連接方式
C.兩側(cè)木糖和葡萄糖濃度
B.合成和加工的細(xì)胞器
D.活性中心的空間結(jié)構(gòu)
12.在合適的發(fā)酵條件下發(fā)現(xiàn),重組酵母對木糖的利用效率并未得到顯著的提高,以下原因分析不合理的
是(

A.導(dǎo)入的 XR 酶和 XDH 酶的基因無法在酵母細(xì)胞中表達(dá)
B.重組酵母的木糖轉(zhuǎn)運(yùn)體的轉(zhuǎn)運(yùn)效率不高
C.酒精發(fā)酵與木糖代謝競爭 NADH
D.酵母胞質(zhì)內(nèi)環(huán)境與 XR、XDH 等酶的最適反應(yīng)條件不一致
【答案】11.D
12.A
【分析】由圖可知,木糖經(jīng)過細(xì)胞膜上的木糖轉(zhuǎn)運(yùn)體進(jìn)入細(xì)胞,經(jīng)過途徑Ⅰ轉(zhuǎn)化形成木糖醇,木糖醇
進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為木酮糖,在 XK 酶的催化下形成 X5P,經(jīng)氧化分解形成乙醇;進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的木糖可經(jīng)途
/

徑Ⅱ形成木酮糖,在 XK 酶的催化下形成 X5P,經(jīng)氧化分解形成乙醇。
11.木糖轉(zhuǎn)運(yùn)體能特異性地轉(zhuǎn)運(yùn)木糖而非葡萄糖,主要取決于木糖轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白質(zhì)活性中心的空間結(jié)構(gòu),
因?yàn)樵摬课粵Q定了其轉(zhuǎn)運(yùn)的物質(zhì)種類,而所有蛋白質(zhì)中氨基酸的連接方式都是相同的,即通過肽鍵連
接,且膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白質(zhì)合成和加工的細(xì)胞器也是相同的,均為核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體;膜兩側(cè)
木糖和葡萄糖的濃度不是影響該轉(zhuǎn)運(yùn)體是否能轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的因素,即 D 正確,ABC 錯(cuò)誤。
故選 D。
12.A、結(jié)合圖示可知,導(dǎo)入的 XR 酶和 XDH 酶的基因在酵母細(xì)胞中表達(dá)了,并起到相應(yīng)的作用,只
是效率并不高,A 符合題意;
B、重組酵母的木糖轉(zhuǎn)運(yùn)體的轉(zhuǎn)運(yùn)效率不高,因而無法提高木糖的利用率,B 不符合題意;
C、結(jié)合圖示可知,酒精發(fā)酵與木糖代謝競爭 NADH,因而不能高效利用木糖,C 不符合題意;
D、酵母胞質(zhì)內(nèi)環(huán)境與 XR、XDH 等酶的最適反應(yīng)環(huán)境不一致進(jìn)而導(dǎo)致酶活性下降,因而木糖的利用效
率低,D 不符合題意。
故選 A。
第 II 卷(非選擇題)
二、非選擇題(共 5 題,共 52 分)
13.玉米的 CST1 基因缺失會(huì)明顯降低光合作用速率,科研人員利用 CST1 基因缺失突變體研究了光合作用
產(chǎn)物對光合作用速率的反饋調(diào)節(jié)機(jī)制。
(1)傳粉前玉米葉肉細(xì)胞光合作用合成的有機(jī)物,一部分用于建造植物體本身,一部分用于
用;傳粉后大部分運(yùn)輸?shù)椒N子中積累、儲(chǔ)存。研究人員檢測了傳粉后玉米葉片的氣孔開放程度(如圖 1),
此結(jié)果說明野生型植株中 CST1 蛋白能夠 氣孔打開。

(2)研究人員測定了野生型植株在不同條件下 CST1 基因的表達(dá)量。圖 2 結(jié)果顯示 A 組 CST1 基因表達(dá)
量在光照時(shí)下降,黑暗時(shí)上升;B 組 CST1 基因在連續(xù)黑暗處理下
;C 組 CST1 基因在連續(xù)光
照處理下持續(xù)低水平表達(dá)。
/

(3)據(jù)上述結(jié)果,研究人員進(jìn)一步推測 CST1 基因表達(dá)受到光合作用產(chǎn)物(如蔗糖等)的調(diào)控,進(jìn)而影
響氣孔開放程度。在玉米傳粉后第 15 天分別向野生型玉米和突變型玉米的莖注射蔗糖溶液,對照組注
射等量蒸餾水,48 小時(shí)后檢測葉片氣孔開放程度。若實(shí)驗(yàn)結(jié)果為野生型蔗糖組氣孔開放程度明顯
(填“高于”或“低于”)野生型蒸餾水組,且高于突變型蔗糖組和突變型蒸餾水組,突變型蔗糖組和突變
型蒸餾水組氣孔開放程度相同,則可證明上述推測。
(4)結(jié)合以上研究結(jié)果,研究人員建立的光合作用產(chǎn)物對光合作用速率的反饋調(diào)節(jié)機(jī)制模型為:某些原
因造成葉中光合產(chǎn)物積累→CST1基因表達(dá)量
“升高”或“降低”)→CO2 吸收量減少→光合作用速率降低。
【答案】(1) 呼吸作用 促進(jìn)
(填“增加”或“減少”)→氣孔開放程度
(填
(2)持續(xù)高水平表表達(dá)
(3)低于
(4)
減少
降低
【分析】二氧化碳濃度對光合作用的影響:在一定范圍內(nèi),光合作用強(qiáng)度隨二氧化碳濃度的增加而增
強(qiáng)。當(dāng)二氧化碳濃度增加到一定的值,光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)。氣孔的開放程度將影響 CO2 的吸收,
進(jìn)而影響光合速率。
【詳解】(1)細(xì)胞呼吸消耗的有機(jī)物來自光合作用制造的有機(jī)物,因此玉米葉肉細(xì)胞合成的光合作用
產(chǎn)物部分用于建造植物體本身和呼吸作用消耗。對比野生型和突變型,不同授粉后的天數(shù)時(shí),野生型
的氣孔開放程度均大于突變型(CST1 基因功能缺失),說明野生型植株中 CST1 蛋白能夠促進(jìn)氣孔打開。
(2)由圖 2 可知,A 組在光照時(shí) CST1 基因表達(dá)量下降,在黑暗時(shí) CST1 基因表達(dá)量上升。B 組是連
續(xù)黑暗處理,CST1 基因保持較高的表達(dá)水平。
(3)若 CST1 基因表達(dá)受到光合作用產(chǎn)物( 如蔗糖等)的調(diào)控,進(jìn)而影響氣孔開放程度。由于突變型
的 CST1 基因功能缺失,導(dǎo)致不能表達(dá)形成相應(yīng)的產(chǎn)物,因此不會(huì)影響氣孔開放程度,所以蔗糖處理突
/

變體的組與蒸餾水處理突變體的組氣孔開放程度相同,野生型蔗糖組氣孔開放程度明顯低于野生型蒸
餾水組,且高于突變型蔗糖組和突變型蒸餾水組。
(4)結(jié)合題干及結(jié)果可知,光合產(chǎn)物的積累抑制 CST1 基因的表達(dá),使氣孔開放程度下降,CO2 減少,
從而使光合作用降低,調(diào)節(jié)機(jī)制如圖:
。
14.某湖泊由于大量污水排入引發(fā)水體污染,影響了當(dāng)?shù)厝嗣竦恼Ia(chǎn)和生活。相關(guān)部門對該湖泊進(jìn)行
生態(tài)修復(fù),修復(fù)效果如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:
(1)據(jù)圖可知,該湖泊存在
食物鏈和
食物鏈,其中浮游動(dòng)物、濾食性魚類屬于
者。
(2)污水排入會(huì)造成水體 N、P 含量過高,從而引發(fā)水體
,同時(shí)也有重金屬離子進(jìn)入,并隨著營
養(yǎng)級增加,這些有害物質(zhì)逐級濃縮,此現(xiàn)象稱為

(3)在進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時(shí),引入的浮床植物一般會(huì)選擇本地物種,不選外來物種。原因有二:一方面,外
來物種和本地物種可能會(huì)利用同一資源,從而導(dǎo)致 重疊,引發(fā)種間競爭;另一方面,引入種可
能由于資源和空間充足、氣候適宜、沒有天敵等,從而呈現(xiàn) 增長,破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
(4)上述污染出現(xiàn)以后,相關(guān)部門最終引入了苦草(沉水植物)和睡蓮(浮葉根生植物)等植物置于浮
床上,這些植物主要通過與浮游藻類競爭
觀賞性,這些體現(xiàn)了生物多樣性的
和無機(jī)鹽等,抑制藻類生長,改善水質(zhì),并有良好的
價(jià)值。
(5)引入浮床植物進(jìn)行重金屬離子的去除,而不是將這些植物直接種植在水體中,請你據(jù)題提出合理的
解釋
(寫出一點(diǎn)即可)。
捕食 腐食/碎屑
生物富集/生物濃縮
J 形
陽光/二氧化碳
【答案】(1)
消費(fèi)
(2)
(3)
(4)
富營養(yǎng)化
生態(tài)位
直接和間接(使用)
/

(5)方便去除這些植物,避免植物體內(nèi)重金屬離子被水體中的生物重新攝取,造成二次污染
【分析】1、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括生態(tài)系統(tǒng)的組成成分和營養(yǎng)結(jié)構(gòu),組成成分又包括非生物的物質(zhì)和能
量,生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者,營養(yǎng)結(jié)構(gòu)就是指食物鏈和食物網(wǎng);生態(tài)系統(tǒng)的功能包括物質(zhì)循環(huán)、能
量流動(dòng)和信息傳遞;
2、生物多樣性的價(jià)值:(1)直接價(jià)值:對人類有食用、藥用和工業(yè)原料等使用意義,以及有旅游觀賞、
科學(xué)研究和文學(xué)藝術(shù)創(chuàng)作等非實(shí)用意義的;(2)間接價(jià)值:對生態(tài)系統(tǒng)起重要調(diào)節(jié)作用的價(jià)值(生態(tài)
功能);(3)潛在價(jià)值:目前人類不清楚的價(jià)值;
3、生態(tài)位:物種利用各種資源的幅度以及該物種與種群中其他物種關(guān)系的總和。決定生活在什么地方,
而且決定于它與食物、天敵和其他生物的關(guān)系,當(dāng)兩個(gè)物種利用同一資源時(shí)會(huì)出現(xiàn)生態(tài)位重疊。
【詳解】(1)據(jù)圖可知,該湖泊存在捕食食物鏈和腐食/碎屑食物鏈,其中浮游動(dòng)物、濾食性魚類屬于
消費(fèi)者。
(2)水體 N、P 含量過高,引發(fā)水體富營養(yǎng)化同時(shí)也有重金屬離子進(jìn)入,并隨著營養(yǎng)級增加,這些有
害物質(zhì)逐級濃縮,此現(xiàn)象稱為生物富集/生物濃縮。
(3)在進(jìn)行生態(tài)修復(fù)時(shí),植物的引種一般會(huì)選擇本地物種,不選外來物種。原因有二:一方面,外來
物種和本地物種在利用同一資源時(shí)二者之間就會(huì)發(fā)生生態(tài)位重疊,導(dǎo)致種間競爭;另外一方面,由于
資源和空間充足、氣候適宜、沒有天敵,因此外來物種容易呈現(xiàn)“J”形增長,破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,
從而打破生態(tài)平衡。
(4)上述污染出現(xiàn)以后,相關(guān)部門最終引入了苦草(沉水植物)和睡蓮(浮葉根生植物)等植物置于
浮床上,這些植物主要通過與浮游藻類競爭陽光/二氧化碳和無機(jī)鹽等,抑制藻類生長,改善水質(zhì),并
有良好的觀賞性,這些體現(xiàn)了生物多樣性的直接和間接(使用)價(jià)值。
(5)引入浮床植物進(jìn)行重金屬離子的去除,而不是將這些植物直接種植在水體中,因?yàn)榉奖闳コ@些
植物,避免植物體內(nèi)重金屬離子被水體中的生物重新攝取,造成二次污染。
15.由肝細(xì)胞合成分泌、膽囊儲(chǔ)存釋放的膽汁屬于消化液,其分泌與釋放的調(diào)節(jié)方式如圖所示。
(1)圖示過程說明膽汁的分泌調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)為
,迷走神經(jīng)對肝細(xì)胞分泌膽汁的調(diào)節(jié)屬于神經(jīng)調(diào)節(jié),
屬于效應(yīng)器,因?yàn)槠浼?xì)胞表面有
,當(dāng)受到信號刺激后,產(chǎn)生動(dòng)作電位,此時(shí)膜外電位變化表現(xiàn)
/


。
(2)若要探究下丘腦通路膽汁釋放量是否受小腸Ⅰ細(xì)胞通路的影響,(已知所注射試劑所用溶劑對實(shí)驗(yàn)檢
測指標(biāo)無影響)
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物:生理狀態(tài)相似的小鼠若干;
實(shí)驗(yàn)試劑:生理鹽水、ACh 抑制劑、CCK 抗體:
實(shí)驗(yàn)步驟:
。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論:若觀測指標(biāo)無差異,則下丘腦所在通路不受影響。
(3)機(jī)體血漿中大多數(shù)蛋白質(zhì)由肝細(xì)胞合成。肝細(xì)胞合成功能發(fā)生障礙時(shí),組織液的量
(填“增加”
或“減少”)。已知醛固酮可以促進(jìn)腎小管和集合管對鈉離子的重吸收,臨床上可用藥物 A 競爭性結(jié)合醛
固酮受體,使尿量
,讓組織液的量恢復(fù)正常。
神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié) 迷走(傳出)神經(jīng)及其支配的肝細(xì)胞;
【答案】(1)
ACh 的受體
由正電位變負(fù)電位
(2)將生理狀態(tài)相似的小鼠分成兩組,一組小鼠注射適量的生理鹽水,另一組小鼠注射等量的用生理鹽
水配制的 CCK 抗體,一段時(shí)間后檢測兩組小鼠的 Ach 釋放量(求出每組個(gè)體的均值),記錄并比較
(3)
增加
增加
【分析】題圖分析,食物通過促進(jìn)下丘腦相關(guān)通路,增加 ACh 的釋放,同時(shí)通過小腸Ⅰ細(xì)胞通路,增
加 CCK 的釋放,二者均可作用與肝細(xì)胞分泌膽汁,后者還能促進(jìn)膽囊平滑肌收縮,進(jìn)一步促進(jìn)膽囊膽
汁的釋放。
【詳解】(1)圖示過程迷走神經(jīng)對肝細(xì)胞分泌膽汁的調(diào)節(jié)屬于神經(jīng)調(diào)節(jié),小腸上皮細(xì)胞分泌的 CCK 對
肝細(xì)胞分泌膽汁的作用體現(xiàn)的是體液調(diào)節(jié),說明膽汁的分泌調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)為神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié),迷走神
經(jīng)對肝細(xì)胞分泌膽汁的調(diào)節(jié)屬于神經(jīng)調(diào)節(jié),迷走(傳出)神經(jīng)末梢及其支配的肝細(xì)胞屬于效應(yīng)器,這
是因?yàn)楦渭?xì)胞表面有 ACh 的受體。接受神經(jīng)遞質(zhì)的作用后產(chǎn)生動(dòng)作電位,此時(shí)膜兩側(cè)電位表現(xiàn)為外負(fù)
內(nèi)正,即膜外電位變化是由正電位變成負(fù)電位。
(2)本實(shí)驗(yàn)的目的是探究下丘腦通路膽汁釋放量是否受小腸Ⅰ細(xì)胞通路的影響,圖中顯示,小腸Ⅰ細(xì)
胞所在通路相關(guān)的物質(zhì)是 CCK,即自變量為是否注射 CCK 抗體,因變量是 Ach 釋放量。所以本實(shí)驗(yàn)
的步驟可描述為:①將生理狀態(tài)相似的小鼠分成兩組,②一組小鼠注射適量的生理鹽水,另一組小鼠
注射等量的用生理鹽水配制的 CCK 抗體;③一段時(shí)間后檢測兩組小鼠的 Ach 釋放量(求出每組個(gè)體的
均值),記錄并比較。通過檢測兩組小鼠的膽汁釋放量進(jìn)而得出相應(yīng)的結(jié)論。
(3)機(jī)體血漿中大多數(shù)蛋白質(zhì)由肝細(xì)胞合成。肝細(xì)胞合成功能發(fā)生障礙時(shí),血漿蛋白減少,血漿滲透
壓降低,水分大量滲透到組織液,組織液的量增加,導(dǎo)致組織水腫。醛固酮可以促進(jìn)腎小管和集合管
/

對鈉離子的重吸收,藥物 A 競爭性結(jié)合醛固酮受體,減少醛固酮的作用,從而減少腎小管對鈉離子的
重吸收,增加尿量,使組織液的量恢復(fù)正常。
16.小鼠的皮毛顏色由常染色體上的兩對基因控制,其中 A/a 控制黑色物質(zhì)合成,B/b 控制灰色物質(zhì)合成。
兩對基因控制有色物質(zhì)合成的關(guān)系如圖:
(1)選取三只不同顏色的純合小鼠(甲-灰鼠,乙-白鼠,丙-黑鼠)進(jìn)行雜交,結(jié)果如表:
親本組合
實(shí)驗(yàn)一 甲×乙
F1
F2
全為灰鼠 9 灰鼠:3 黑鼠:4 白鼠
全為黑鼠 3 黑鼠:1 白鼠
實(shí)驗(yàn)二 乙×丙
請根據(jù)以上材料及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析回答:
①A/a 和 B/b 這兩對基因位于
對同源染色體上;圖中有色物質(zhì) 1 代表
色物質(zhì)。
②在實(shí)驗(yàn)一的 F2 代中,白鼠共有
種基因型;F 中黑鼠與 F 中灰鼠進(jìn)行回交,后代中出現(xiàn)白
2 1
鼠的概率為
。
(2)在純合灰鼠群體的后代中偶然發(fā)現(xiàn)一只黃色雄鼠(?。?,讓丁與純合黑鼠雜交,結(jié)果如表:
親本組合
F1
F2
F1 黃鼠隨機(jī)交配:3 黃鼠:1 黑鼠
F1 灰鼠隨機(jī)交配:3 灰鼠:1 黑鼠
突變產(chǎn)生的,該突變屬于
實(shí)驗(yàn)三 丁×純合黑鼠 1 黃鼠:1 灰鼠
①據(jù)此推測:小鼠丁的黃色性狀是由基因
性突變。
,則上述推
②為驗(yàn)證上述推測,可用實(shí)驗(yàn)三 F1 代的黃鼠與灰鼠雜交。若后代的表型及比例為
測正確。
【答案】(1)
(2)
2

3
1/6
B

黃鼠:灰鼠:黑鼠=2:1:1
【分析】1、控制不同性狀的遺傳因子的分離和組合是互不干擾的,在形成配子時(shí),決定同一性狀的成
對的遺傳因子彼此分離,決定不同性狀的遺傳因子自由組合。
2、在生物體的體細(xì)胞中,控制同一種性狀的遺傳因子成對存在,不相融合,在形成配子時(shí),成對的遺
傳因子發(fā)生分離,分離后的遺傳因子分別進(jìn)入不同的配子中,隨配子遺傳給后代。
【詳解】(1)①實(shí)驗(yàn)一的 F2 中灰鼠:黑鼠:白鼠=9:3:4,是 9:3:3:1 的變式,說明這兩對基因
的遺傳遵循基因的自由組合定律,即這兩對等位基因位于兩對同源染色體上;
/

A/a 控制黑色物質(zhì)合成,B/b 控制灰色物質(zhì)合成,A 和 B 同時(shí)存在時(shí)表現(xiàn)為灰色,只有 A 時(shí)表現(xiàn)為黑色,
圖中有色物質(zhì) 1 代表黑色物質(zhì),有色物質(zhì) 2 代表灰色物質(zhì)。
②實(shí)驗(yàn)一中 F 的基因型為 AaBb,F(xiàn) 代情況為灰鼠(1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb):黑鼠(1AAbb、
1
2
2Aabb):白鼠(1aaBB、2aaBb、1aabb)=9:3:4,其中白鼠共有 3 種基因型。F2 中黑鼠(1/3AAbb、
2/3Aabb)與 F1 中灰鼠(AaBb)進(jìn)行回交,后代中出現(xiàn)白鼠(aa--)的概率為 2/3×1/4=1/6。
(2)①實(shí)驗(yàn)三中丁與純合黑鼠(AAbb) 雜交,后代有兩種性狀,說明丁為雜合子,且小鼠丁的黃色
性狀是由基因 B 突變產(chǎn)生的,結(jié)合雜交后代中有灰色個(gè)體,說明新基因相對于 B 為顯性,用 B1 表示,
即突變屬于顯性突變。結(jié)合 F 、F 未出現(xiàn)白鼠可知,丁不含 a 基因,其基因型為 AAB B。
1
2
1
②若推論正確,則 F 中黃鼠基因型為 AAB b,灰鼠為 AABb,雜交后代基因型及比例為 AAB B:AAB1b:
1
1
1
AABb:AAbb=1:1:1:1,表現(xiàn)型及其比例為黃鼠:灰鼠:黑鼠=2:1:1。
17.膠原蛋白在維持器官、組織、細(xì)胞等方面發(fā)揮著關(guān)鍵性作用,傳統(tǒng)提取方法得到的膠原蛋白成分復(fù)雜,
還可能攜帶動(dòng)物病毒等??茖W(xué)家將合成膠原蛋白的基因 kit 導(dǎo)入大腸桿菌構(gòu)建基因工程菌,過程如下圖
所示。請據(jù)圖回答:
(1)圖中①
過程需要使用
酶,該過程得到的 DNA 片段
(填“含有”或“不含有”)啟動(dòng)子序列;②過程需
要用到的兩類“分子縫合針”是

,前者不能連接具有平末端的 DNA 片段。
(2)用圖中方法得到的 kit 基因較少,可以采用 PCR 技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增,已知 kit 基因的部分序列如下:
根據(jù)上述序列設(shè)計(jì)的引物為
(填下方選項(xiàng)字母),以
(填限制酶名稱)進(jìn)行雙酶切 kit 基因
與質(zhì)粒 pET-28a(+),為了實(shí)現(xiàn)目的基因與運(yùn)載體的連接,則需要在引物的
(填“5’”或“3’”) 端
添加限制酶識別序列。
A.5'-GCCCTAGGT-3' B.5'—CGGAATTCT-3'
/

C. 5'-CGGGATCCA-3' D.5'—GCCTTAAGA-3'
(3)雙酶切 kit 基因,與質(zhì)粒 pET-28a(+)長度為 170bp 片段進(jìn)行置換,構(gòu)建重組質(zhì)粒 pET-28a(+)-
kit,上述兩種質(zhì)粒在 HindIII 酶切后片段長度如下表所示(每種片段各一個(gè))。
質(zhì)粒類型
pET-28a(+)
pET-28a(+)-kit
HindIII 酶切片段 1000bp、2550bp 1050bp、2500bp、150bp
則 kit 基因長度為
,由此判定 kit 基因上有
逆轉(zhuǎn)錄 不含有
BamHI 和 EcRI
pET-28a(+)原有的 2 個(gè) Hind III 位點(diǎn)被目的基因置換了 1 個(gè)后,得到的
個(gè) HindIII 酶切位點(diǎn),依據(jù)是
。
【答案】(1)
E·cliDNA 連接酶
T4DNA 連接酶
(2)
(3)
BC
5’
320bp
2
環(huán)狀的 pET-28a(+)-kit 仍然被 HindIII 切割成 3 段
【分析】限制酶能夠識別雙鏈 DNA 分子的特定核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的磷酸二酯鍵
斷開。選擇合適的限制酶對目的基因和質(zhì)粒進(jìn)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(gè));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(shí)要防止目的基因自身環(huán)化和質(zhì)粒的自身環(huán)化。
【詳解】(1)由題圖可知,過程①由 mRNA 生成基因 kit(即 DNA),因此代表逆轉(zhuǎn)錄過程,需要用到
逆轉(zhuǎn)錄酶。該過程得到的 DNA 片段的堿基序列與 mRNA 一一對應(yīng),只有編碼序列,不含有啟動(dòng)子序
列。過程②代表構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程,因此需要用到“分子縫合針”是 E·cliDNA 連接酶和 T4DNA
連接酶,前者不能連接具有平末端的 DNA 片段。
(2)在 PCR 中,引物與模板鏈的 3'端堿基互補(bǔ)配對,并且引物的方向與模板鏈走向相反,因此與圖中
kit 基因上面一條鏈結(jié)合的引物,其序列應(yīng)為 5'-CGGAATTCT-3',與 kit 基因下面一條鏈結(jié)合的引物其
序列應(yīng)為 5' -CGGGATCCA-3',綜上所述,AD 錯(cuò)誤,BC 正確。
故選 BC。
由于 ri 復(fù)制原點(diǎn)中含有限制酶 HindⅢ的識別序列,因此不能用限制酶 HindⅢ來切割質(zhì)粒,否則會(huì)破
壞復(fù)制原點(diǎn),只能用限制酶 BamHⅠ和 EcRⅠ對質(zhì)粒 pET-28a(+)進(jìn)行雙酶切,同時(shí)要在 kit 基因兩端
也連上限制酶 BamHⅠ和 EcRⅠ的識別序列,由于 DNA 聚合酶只能從引物的 3'端連接脫氧核苷酸延
伸子鏈,因此必須將限制酶 BamHⅠ和 EcRⅠ的識別序列連接至引物的 5'端,這樣經(jīng)過 PCR 和雙酶切
后,才能保證 kit 基因以正確的方向與運(yùn)載體連接。
(3)觀察質(zhì)粒 pET-28a(+) 圖可知,在該質(zhì)粒上有兩個(gè) HindⅢ的識別序列,一個(gè)在啟動(dòng)子和終止子之
間,一個(gè)在復(fù)制原點(diǎn) ri 中,因此用 HindⅢ切割質(zhì)粒 pET-28a(+)后,可得到兩個(gè)片段,通過表格可知,
/

這兩個(gè)片段長度分別為 1000bp 和 2550bp,說明質(zhì)粒 pET-28a(+) 總長度是 1000bp+2550bp=3550bp;利
用雙酶切法將 kit 基因與質(zhì)粒 pET-28a(+) 長度為 170bp 片段進(jìn)行置換后,形成的重組質(zhì)粒 pET-28a
(+)-kit 能被 HindⅢ切割成三個(gè)片段,長度分別是 1050bp、2500bp、150bp,說明置換后的 kit 基因
上含有兩個(gè) HindⅢ的識別序列,再加上復(fù)制原點(diǎn) ri 中的一個(gè) HindⅢ的識別序列,共三個(gè) HindⅢ的識
別序列,經(jīng) HindⅢ酶切后才能將重組質(zhì)粒 pET-28a(+)-kit 切成 3 段。利用這三段的長度可計(jì)算出重
組質(zhì)粒 pET-28a(+)-kit 的總長度為 1050bp+2500bp+150bp=3700bp,由于 kit 基因與長度為 170bp 片
段進(jìn)行置換,設(shè)kit 基因長度為n,可列出等式:3550+n-170=3700bp,故可計(jì)算出kit 基因長度為n=320bp。
/

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