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四川省成都市实验外国语学校2023-2024学年高三上学期12月月考生物试题（Word版附解析）
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这是一份四川省成都市实验外国语学校2023-2024学年高三上学期12月月考生物试题（Word版附解析），共13页。试卷主要包含了考试结束后，只将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。
总分：300分时间：150分钟
注意事项：
1．答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。
2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应的题目的答案标号涂照，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。
3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
5．考试结束后，只将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量：H-1 B-11 O-16 Na-23 P-31 Cl-35.5 K-39 Cu-64 Mn-55
第Ⅰ卷（选择题，共126分）
一、选择题：本题共13个小题，每小题6分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列关于细胞的结构和功能的叙述正确的是（ ）
A. 单细胞生物一定是原核生物
B. 具有细胞壁的细胞一定是植物细胞
C. 真核生物光合作用的场所一定是叶绿体
D. 核糖体的形成一定和核仁有关
【答案】C
【解析】
【分析】植物细胞、原核细胞和真菌细胞都含有细胞壁；中心体分布在动物细胞和低等植物细胞；线粒体为生命活动提供能量，代谢旺盛的细胞含有线粒体数量较多；叶绿体只分布在绿色植物细胞中；自养型生物包括光能型自养生物和化能型自养生物。
【详解】A、单细胞生物不一定原核生物，如草履虫、变形虫等，A错误；
B、具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞，原核细胞和真菌细胞都含有细胞壁，B错误；
C、能进行光合作用的真核生物含有叶绿体，其光合作用的场所一定是叶绿体，C正确；
D、没有核仁的原核细胞也能形成核糖体，因此核糖体的形成不一定和核仁有关，D错误。
故选C。
2. 下列关于科学史及生物实验叙述错说的是（ ）
A. 施莱登和施旺对细胞学说进行了修正
B. 毕希纳将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶，但是没有直接对酶进行鉴定
C. 预实验可以为进一步实验摸索条件，也可检验实验设计科学性和可行性
D. 拜尔的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀造成的
【答案】A
【解析】
【分析】 做预实验的目的是探索实验条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性，因此在正式实验前先做一个预实验，可避免实验的盲目性和资源的浪费。
【详解】A、施莱登和施旺提出的细胞学说，魏尔肖对细胞学说进行了修正，A错误；
B、毕希纳将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶，虽然从细胞中获得了含有酶的提取液，但是提取液中还含有许多其他物质，无法直接对酶进行鉴定，没有直接对酶进行鉴定，B正确；
C、预实验可以为进一步实验摸索条件，也可检验实验设计的科学性和可行性，可避免实验的盲目性和资源的浪费，C正确；
D、拜尔的实验在黑暗条件下进行，去尖端的胚芽鞘向放含有尖端的对侧弯曲，证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀造成的，D正确。
故选A。
3. 如图为正常人在进食后，体内血糖平衡调节的部分过程，其中GIP是进食刺激小肠K细胞分泌的一种多肽。下列相关说法错误的是（ ）
A. GIP同时作用于脂肪细胞和胰岛B细胞，但引起的生理变化不同
B. 血糖平衡调节的过程不存在激素分泌的分级调节
C. 小肠吸收比静脉注射等量葡萄糖引起的胰岛素分泌量更少
D. 胰岛B细胞分泌胰岛素的过程至少受四种物质的影响
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图：进食可刺激小肠K细胞分泌多肽GIP，GIP可作用于胰岛细胞和脂肪细胞，GIP可作用于胰岛细胞使该细胞分泌胰岛素；GIP和胰岛素都可作用于脂肪细胞，促进葡萄糖进入细胞并转化为脂肪，从而降低血糖水平。
【详解】A、GIP作用于胰岛细胞使该细胞分泌胰岛素；GIP也可作用于脂肪细胞，促进葡萄糖进入细胞并转化为脂肪，从而降低血糖水平，因此GIP同时作用于脂肪细胞和胰岛B细胞，但引起的生理变化不同，A正确；
B、血糖平衡调节过程中，下丘脑通过传出神经直接作用到胰岛细胞，不存在下丘脑-垂体-腺体轴，即不存在激素分泌的分级调节，B正确；
C、人体口服适量葡萄糖后一方面会通过血糖升高直接促进胰岛B细胞分泌胰岛素，另一方面通过刺激小肠K细胞分泌GIP促进胰岛B细胞分泌胰岛素，而静脉注射等量葡萄糖只能通过血糖升高直接促进胰岛B细胞分泌胰岛素，因此人体口服适量葡萄糖后被小肠吸收，血浆胰岛素浓度可能高于静脉注射等量葡萄糖，C错误；
D、据图可知，血糖升高能作用到胰岛B细胞使其分泌胰岛素，下丘脑通过神经递质作用到胰岛B细胞，胰高血糖素也能作用到胰岛B细胞，GIP也能作用到胰岛B细胞，因此胰岛B细胞分泌胰岛素的过程至少受四种物质（葡萄糖、神经递质、胰高血糖素和GIP）的影响，D正确。
故选C。
4. 油菜素是一种能促进植物细胞伸长和细胞分裂的高活性物质，该物质对维持植物顶端优势、促进种子萌发及果实发育等方面都有重要作用。下列叙述错误的是（ ）
A. 油菜素在植物体内起着信息传递的作用
B. 油菜素、生长素和乙烯都能促进植物生长
C. 多种植物细胞具有识别油菜素的特异性受体
D. 环境因子的变化可能会影响油菜素的合成
【答案】B
【解析】
【分析】油菜素既然是一种植物激素，应当符合植物激素微量且高效的特点。油菜素具有促进细胞伸长和细胞分裂，维持顶端优势，促进种子萌发等作用，分别与生长素、细胞分裂素、赤霉素作用类似，因此推测其与上述激素具有协同效应，也可推测植物的生长发育过程是受到多种激素共同调节的。
【详解】A、油菜素是一种植物激素，对维持植物顶端优势、促进种子萌发及果实发育等方面都有重要作用，在植物体内起着信息传递的作用，A正确；
B、油菜素是一种能促进植物细胞伸长和细胞分裂的高活性物质，生长素和赤霉素也能促进植物生长，乙烯不能促进植物生长，B错误；
C、油菜素对维持植物顶端优势、促进种子萌发及果实发育等方面都有重要作用，说明多种植物细胞具有识别油菜素的特异性受体，C正确；
D、光照和温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节，环境因子的变化可能会引起植物体内油菜素含量的变化，D正确。
故选B。
5. 下列与基因表达相关的叙述正确的是（ ）
A. 细胞中某基因转录时两条链都充当模板，以提高转录的效率
B. 细胞中基因转录的产物都是指导蛋白质合成的直接模板
C. 细胞中mRNA完成一次翻译后会立刻被降解，以维持细胞内部环境稳定
D. 转录和翻译过程中都存在氢键的形成和断裂
【答案】D
【解析】
【分析】1、转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。
2、翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【详解】A、基因转录时只有一条链充当模板链，A错误；
B、基因转录产物有mRNA、tRNA、rRNA等，能指导蛋白质合成的直接模板为mRNA，B错误；
C、细胞中mRNA完成一次翻译后不会立刻被降解，可以相继结合多个核糖体翻译出多条肽链，C错误；
D、转录和翻译过程中都会进行碱基互补配对，因此都会发生氢键的形成和断裂，D正确。
故选D。
6. 甲、乙两地种植了同一品种的水稻（（2N=24），两地水肥等环境因素基本相同。甲地喷洒了BEM（一种发酵产品），与乙地相比甲地所有水稻植株茎秆粗壮、叶片肥厚且颜色浓绿有光泽。研究人员认为此变异可能由以下三种情况引起：①BEM诱发了水稻基因突变；②BEM仅仅影响了基因的步达，并没有引起遗传物质的改变；③BEM诱发了水稻染色体数目加倍。以下说法错误的是（ ）
A. 由于基因突变具有不定向性和低频性，所以假设①不成立
B. 甲地水稻子代不喷洒BEM，其表现型与乙组一致，则假说②成立
C. 取茎尖等分生组织制成装片来观察细胞染色体数目，可判断假设③是否成立
D. 若甲、乙两地水稻杂交得到的F1不可育，则不能判断假设③是否成立
【答案】D
【解析】
【分析】遗传变异的应用：（1）逐代挑选变异，培育优良品种；（2）人工方法（用药物或紫外线照射），使染色体和基因发生改变产生新变异个体，获得新品种；（3）利用航天技术进行空间的技术育种。
【详解】A、由于基因突变具有不定向性和低频性，喷洒 BEM后，所有玉米不会发生同样的变异，假设①不成立，A正确；
B、甲地水稻子代不喷洒BEM，其表现型与乙组一致，说明BEM仅仅影响了基因的表达，并没有引起遗传物质的改变，B正确；
C、取茎尖等分生组织制成装片观察细胞中染色体的数目是否加倍，若加倍，则说明假设③成立，否则假设③不成立，C正确；
D、若甲、乙两地水稻杂交得到的F1高度不育，则判断假设③成立，BEM诱发水稻染色体数目加倍，D错误。
故选D。
第Ⅱ卷（非选择题，共174分）
三、非选择题：共174分，第22～３2题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共129分。
7. 成都医学城的“中药博览园”种植着银杏、人参等100多种中药植物。下图为银杏和人参两种植物在温度、水分均适宜的条件下，测得的相关曲线图，请据图回答以下问题。
（注：P/R为光合速率与呼吸速率的比值）
（1）由图可知，该实验的自变量是____________。d点时，NADPH在叶肉细胞内移动的方向是____________。
（2）光照强度为a时，人参叶肉细胞中光合速率______（大于、小于、等于）呼吸速率，原因是____________。
（3）据图分析，______更耐阴，依据是______。
【答案】（1） ①. 植物的种类和光照强度 ②. 类囊体薄膜→叶绿体基质
（2） ①. 大于 ②. 该光照强度下，P/R=1，此时人参植株的光合速率等于呼吸速率，但植物中存在不能进行光合作用只能进行呼吸作用的细胞
（3） ①. 人参 ②. 人参的光补偿的点低于银杏
【解析】
【分析】曲线的纵坐标是光合速率与呼吸速率的比值（P/R），当P/R=1时，光合速率等于呼吸速率，即光的补偿点。
【小问1详解】
由图可知，该实验植物种类和光照强度都不同，因此自变量是植物的种类和光照强度；光合作用过程中在类囊体薄膜上合成的NADPH用于暗反应，向叶绿体基质运动，因此NADPH在叶肉细胞内移动的方向是类囊体薄膜→叶绿体基质。
【小问2详解】
根据题图可知光照强度为a时，人参的P/R=1，既此时人参植株的光合速率等于呼吸速率，但由于植物中存在不能进行光合作用只能进行呼吸作用的细胞，故此时人参叶肉细胞中光合速率大于呼吸速率。
【小问3详解】
分析题图可知，人参的光补偿的点低于银杏，因此人参更耐阴。
8. 细胞通过分裂而增殖，以下是关于果蝇精原细胞有丝分裂和减数分裂的对比：
【答案】 ①. 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 ②. 基因突变、染色体变异 ③. 在细胞亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性 ④. 染色体复制、同源染色体联会、同源染色体分离，非同源染色体自由组合 ⑤. 是有性生殖生物在生殖细胞成熟过程中发生的特殊分裂方式，在这一过程中，DNA复制一次，细胞连续分裂两次
【解析】
【分析】减数分裂过程：（1）减数分裂前间期：染色体的复制；（2）减数第一次分裂：①前期：联会；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂：①前期：染色体散乱分布；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】据图分析，②→③染色体数目加倍，属于有丝分裂后期，此时着丝粒分裂，姐妹染色单体分开导致染色体数目加倍；有丝分裂和减数分裂同有的变异类型有基因突变和染色体变异；有丝分裂过程中将亲代的染色体经过复制后精确地平均分配到两个子细胞中，由于染色体上有遗传物质DNA，因此在细胞亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性；A～B为减数第一次分裂，染色体可能的行为是染色体复制、同源染色体联会、同源染色体分离，非同源染色体自由组合等；减数分裂的概念为：是有性生殖生物在生殖细胞成熟过程中发生的特殊分裂方式，在这一过程中，DNA复制一次，细胞连续分裂两次，使成熟的生殖细胞染色体数量是原始生殖细胞的一半。
9. 下图突触小体释放的是一种兴奋型递质——去甲肾上腺素（NE）。某疾病与NE的减少有关，药物甲、乙、丙均可治疗该疾病，相关作用机制如图所示。请回答下列问题：
（1）突触是由______构成。突触小体内所含的突触小泡膜______（填“属于”或“不属于”）生物膜系统。图示生理过程体现了细胞膜的功能有______。
（2）NE让下一个神经元兴奋的机理是______。
（3）药物甲的作用会导致突触间隙中的NE含量______，据图分析药物乙治疗该种疾病的机理是______。
（4）药物丙和突触前膜上的相应结构结合______（填“是”或者“不是”）自身免疫病，原因是______。
【答案】9. ①. 突触前膜、突触间隙和突触后膜 ②. 属于 ③. 控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流
10. 与突触后膜上的受体结合，使突触后膜钠离子内流
11. ①. 增多 ②. 药物乙抑制去甲肾上腺素与α受体结合，抑制NE释放过程中的负反馈调节
12. ①. 不是 ②. 自身免疫病是由于自身免疫系统紊乱而引起的，药物丙可治疗与NE的减少有关疾病
【解析】
【分析】题图分析：去甲肾上腺素（NE）存在于突触小泡，由突触前膜释放到突触间隙，作用于突触后膜的受体，故NE是一种神经递质。由图可知，药物甲抑制去甲肾上腺素的灭活；药物乙抑制去甲肾上腺素与α受体结合；药物丙抑制去甲肾上腺素的回收。
【小问1详解】
突触是由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成；生物膜系统是由细胞膜、各种细胞器膜和核膜等细胞中膜组成的，突触小泡主要由高尔基体形成的，因此突触小泡的膜属于生物膜系统；图示生理过程体现了细胞膜的功能有控制物质进出细胞和进行细胞间的信息交流。
【小问2详解】
NE为神经递质，由突触小泡释放后与突触后膜上的受体结合后，使突触后膜钠离子内流，导致突触后膜形成动作电位进而产生兴奋。
【小问3详解】
如图所示，药物甲使突触间隙的降解NE的酶失活，抑制神经递质NE的降解，使突触间隙神经递质NE的数量增加；药物乙通过作用于突触前膜的α受体，抑制去甲肾上腺素与α受体结合，抑制NE释放过程中的负反馈来治疗该种疾病。
【小问4详解】
自身免疫病是由于自身免疫系统紊乱而引起的，药物丙和突触前膜上的相应结构结合可治疗与NE的减少有关疾病，不是自身免疫病。
10. 某昆虫（2N=14，XY型性别决定）的眼型由一对等位基因B/b控制，现有一只正常眼雄虫和一只星眼雌虫杂交获得足够多的子一代，其表型及比例为正常眼雄虫；星眼雄虫；正常眼雌虫：星眼雌虫=1：1：1：1（不考虑XY同源区段、致死和突变的发生）。回答下列问题：
（1）该昆虫的基因组计划需测定______条染色体上DNA的碱基序列：若DNA中碱基序列发生改变则______（填“一定”或“不一定”）发生了基因突变，原因是____________。
（2）题干实验中亲本的基因型为______或______；若已知正常眼为隐性性状且控制该昆虫正常翅和截翅的另一对等位基因E/e位于X染色体上，欲判断基因B/b与E/e是否位于同一对染色体上，用子一代昆虫为材料设计杂交实验，则实验思路为______。
（3）若控制眼型的基因位于X染色体上，则题干子一代中b的基因频率为______。
【答案】（1） ①. 15 ②. 不一定 ③. DNA存在编码区和非编码区，非编码区碱基序列发生改变不会导致基因突变
（2） ①. bb×Bb ②. XbY×XBXb ③. 让正常眼雌性个体和星眼雄性个体相互交配，观察并统计子代的表型及比例。
（3）2/3
【解析】
【分析】1、自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
2、伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关，这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传。
小问1详解】
该昆虫含有14对同源染色体，13对常染色体和一对性染色体XY，因此该昆虫的基因组计划需测定13＋X＋Y共15条染色体；DNA存在编码区和非编码区，非编码区碱基序列发生改变不会导致基因突变，因此DNA中碱基序列发生改变不一定发生了基因突变。
【小问2详解】
根据题意，正常眼雄虫和一只星眼雌虫杂交获得足够多的子一代，其表型及比例为正常眼雄虫：星眼雄虫：正常眼雌虫：星眼雌虫=1：1：1：1，子代雌雄个体中正常眼比星状眼均为1：1，则题干中亲本的基因型为bb×Bb或XbY×XBXb；若已知正常眼为隐性性状且控制该昆虫正常翅和截翅的另一对等位基因E/e位于X染色体上，要判断基因B/b与E/e是否位于同一对染色体上只需要判断基因B/b是否位于X染色体上即可，实验思路为：让子一代中正常眼雌性个体和星眼雄性个体相互交配，观察并统计子代的表型及比例，若后代雌性个体全为星眼而雄性个体全为正常眼，说明基因B/b与E/e均位于X染色体上；若后代表型及比例为正常眼雄虫：星眼雄虫：正常眼雌虫：星眼雌虫=1：1：1：1，说明基因B/b位常染色体上，与E/e不位于同一对染色体上。
【小问3详解】
若控制眼型的基因位于X染色体上，则亲本的基因型为XbY×XBXb，获得的子一代基因型及比例为XBXb：XbXb：XBY：XbY=1：1：1：1，则子一代中b的基因频率为Xb=4Xb/1XBXb＋1XbXb＋1XB＋Xb=2/3。
（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
【生物—选修1：生物技术实践】（15分）
11. 滚管培养法是一种分离厌氧微生物的方法，在进行严格厌氧菌分离时，先在无氧操作下将样品稀释液注入盛有50℃左右培养基的密封试管中，然后将试管平放于盛有冰块的盘中迅速滚动，带菌的培养基在试管内壁凝固成薄层，培养一段时间后即可获得单菌落。某研究小组利用上述方法从反刍动物瘤胃中分离分解尿素的微生物，流程如下图，请回答下列问题：
（1）制备培养基时，除需要添加必备营养物质之外，还需要满足微生物对____________以及氧气的需求。Ⅰ过程中，培养基______（填“需要”还是“不需要”）加入凝固剂。为了筛选可分解尿素的微生物，在配制培养基时，不选择NaNO3作为氮源的原因是______。
（2）瘤胃中分解尿素的微生物新陈代谢类型是______。Ⅲ过程可根据菌落特征来初步区分不同种类分解尿素的微生物，原因是______。
（3）为确定得到的微生物是分解尿素的微生物，还需要进行发酵产脲酶的实验，并检测脲酶。科研小组同学采用聚丙烯酰胺凝胶电泳分离培养基中的脲酶，脲酶在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于______等因素。检测脲酶时，可以用______来表示脲酶活性高低。某同学还想把分离提纯的脲酶固定在不溶于水的载体上，你建议他应采用______法固定脲酶比较好。
【答案】11. ①. 特殊营养物质、pH ②. 需要 ③. 能分解尿素和不能分解尿素的细菌都能利用 NaNO3
12. ①. 厌氧 ②. 不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征
13. ①. 它所带净电荷的多少以及分子的大小 ②. 尿素的分解速率 ③. 化学结合法（或物理吸附法）
【解析】
【分析】人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质——培养基，用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。其中，不含凝固剂(如琼脂)、呈液体状态的培养基为液体培养基，呈固体状态的培养基为固体培养基。在液体培养基中加入琼脂后制成的琼脂固体培养基，是实验室中最常用的培养基之一。微生物在琼脂固体培养基表面或内部生长，可以形成肉眼可见的菌落。人为提供有利于目的菌生长的条件(包括营养、温度和pH等)，同时抑制或阻止其他微生物的生长。在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。
【小问1详解】
制备培养基时，除需要添加必备营养物质之外，还需要满足微生物对特殊营养物质、pH以及氧气的需求；Ⅰ过程中为滚管培养法，滚管培养法需将试管平放于盛有冰块的盘中迅速滚动，带菌的培养基在试管内壁凝固成薄层，因此培养基需要加入凝固剂；为了筛选可分解尿素的微生物，在配制培养基时，不选择NaNO3作为氮源的原因是能分解尿素和不能分解尿素的细菌都能利用 NaNO3，应该以尿素作为唯一的氮源。
【小问2详解】
利用上述滚管培养法在无氧操作下从反刍动物瘤胃中分离分解尿素的微生物，说明该微生物新陈代谢类型为厌氧型；不同种微生物会在培养基上表现出各自稳定的菌落特征，因此可根据菌落特征来初步区分不同种类分解尿素的微生物。
【小问3详解】
脲酶为蛋白质，蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于它所带净电荷的多少以及分子的大小等因素；检测脲酶时，可以用脲酶催化尿素的分解速率来表示脲酶活性高低；酶分子较小，要将脲酶固定在不溶于水的载体上，采用化学结合法（或物理吸附法）比较好。
【生物一选修3现代生物科技专题】（15分）
12. 水蛭素是一种小分子蛋白质，对凝血酶有极强的抑制作用，是迄今为止所发现的最强凝止酶天然特异抑制剂，在心脑血栓疾病治疗中均有显著作用。天然水蛭素主要从医用水蛭的唾液腺中分离出来，产量有限，因此利用基因工程制备重组水蛭素成为抗血栓治疗的研究热点之一。通过基因工程生产水蛭素的方法如下图所示．AscⅠ、HindⅢ和BamHI为两种限制性内切核酸酶，回答下列问题：
（1）已知水蛭素基因的α链为转录的模板链，根据水蛭基因图分析，②扩增目的基因时，需要在引物______的5'端添加BamHI识别序列和强启动子序列。③过程，目的基因两端用不同限制酶切割的原因是______。目的基因和质粒可以“拼接”成功的原因是______。
（2）④过程，为提高大肠杆菌的转化效率，可将大肠杆菌放于低温、______（“高”或“低”）浓度的CaCl2溶液中，可使细胞膨胀通透性增加，制备成______，促进重组质粒的转入。可利用潮霉素和卡那霉素筛选出导入重组质粒的大肠杆菌，试简要表述筛选思路：______。还可以用______技术更加精准地鉴定大肠杆菌细胞中是否转入了水蛭素基因。
（3）在规模化的发酵生产中，需监控发酵过程的营养供给、______等变化。
【答案】（1） ①. C ②. 为了防止目的基因自身环化、保证其正向连接在质粒中 ③. 两者都是双螺旋结构的DNA分子，经酶切后有互补的黏性末端
（2） ①. 低 ②. 感受态细胞 ③. 将大肠杆菌培养在添加卡那霉素的选择培养基上，在这样的培养基中可筛选得到转入重组质粒的大肠杆菌 ④. PCR（或核酸分子检测）
（3）溶解氧、温度和pH
【解析】
【分析】1、基因工程四个步骤：目的基因的获取 、基因表达载体的构建 、将目的基因导入受体细胞 、目的基因的检测与鉴定。目的基因获取途径：从基因文库中获取、PCR扩增、化学合成；构建基因表达载体时，需要用相同的限制酶将载体和目的基因切开，再用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来，构建基因表达载体，常见的载体有质粒；将目的基因导入受体细胞时，如果受体细胞是植物细胞，可以用花粉管通道法或农杆菌转化法；受体细胞是动物细胞时，用显微注射法；受体细胞是微生物细胞时，可以用Ca2+处理法。目的基因导入受体细胞后，在细胞水平要鉴定是否导入，选择核酸分子杂交技术；鉴定是否转录，选择核酸分子杂交技术，是否翻译，可用抗原—抗体杂交法；在个体水平上还可以进行抗性实验。
2、从图中分析可知，从水蛭唾液腺细胞中获得水蛭素mRNA后，通过①逆转录形成cDNA，利用②PCR或人工合成等方法增加目的基因的数量，再用相同的限制酶处理目的基因和质粒，利用DNA连接酶将质粒与目的基因连接起来，③构建基因表达载体，利用④Ca2+处理法将目的基因导入大肠杆菌体内，并经过⑤筛选出转化的大肠杆菌，经过⑥扩大繁殖后得到大量的工程菌，从这些工程菌的培养液中分离纯化出水蛭素。
【小问1详解】
由于水蛭素基因的α链为转录的模板链，且转录时DNA模板被转录方向是从3′端向5′端，根据水蛭基因图分析，扩增目的基因时，需要在引物C的5'端添加BamHI识别序列和强启动子序列；③构建基因表达载体的过程中，为了防止目的基因自身环化、保证目的基因的正向连接，目的基因两端应用不同限制酶切割；目的基因和质粒可以“拼接”成功的原因是两者都是双螺旋结构的DNA分子，经酶切后有互补的黏性末端，能够发生碱基互补配对，使DNA连接酶发挥作用。
【小问2详解】
导入大肠杆菌时，为提高大肠杆菌的转化效率，可将大肠杆菌放于低温、低浓度的CaCl2溶液中，可使细胞吸水膨胀通透性增加，制备成感受态细胞，更容易吸收培养液中的基因表达载体，促进重组质粒的转入；筛选与检测时，可将大肠杆菌培养在添加卡那霉素的选择培养基上，因为基因表达载体上具有卡那霉素抗性基因（潮霉素抗性基因被限制酶破坏），在这样的培养基中可筛选得到转入重组质粒的大肠杆菌。还可以用PCR（或核酸分子检测）技术更加精准地鉴定大肠杆菌细胞中是否转入了水蛭素基因，在个体水平上也可以进行抗性检测。
【小问3详解】
染色体数量变化
染色体行为
共有变异类型
概念和意义
有丝分裂
②→③形成的原因是：（1） ______
（2）______
意义：（3）______
减数分裂
A～B染色体可能的行为是：（4）______（至少答3点）
概念：（5）______，使成熟的生殖细胞染色体数量是原始生殖细胞的一半。
总分：300分时间：150分钟
注意事项：
1．答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。
2．答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应的题目的答案标号涂照，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。
3．答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。
4．所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。
5．考试结束后，只将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量：H-1 B-11 O-16 Na-23 P-31 Cl-35.5 K-39 Cu-64 Mn-55
第Ⅰ卷（选择题，共126分）
一、选择题：本题共13个小题，每小题6分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 下列关于细胞的结构和功能的叙述正确的是（ ）
A. 单细胞生物一定是原核生物
B. 具有细胞壁的细胞一定是植物细胞
C. 真核生物光合作用的场所一定是叶绿体
D. 核糖体的形成一定和核仁有关
【答案】C
【解析】
【分析】植物细胞、原核细胞和真菌细胞都含有细胞壁；中心体分布在动物细胞和低等植物细胞；线粒体为生命活动提供能量，代谢旺盛的细胞含有线粒体数量较多；叶绿体只分布在绿色植物细胞中；自养型生物包括光能型自养生物和化能型自养生物。
【详解】A、单细胞生物不一定原核生物，如草履虫、变形虫等，A错误；
B、具有细胞壁的细胞不一定是植物细胞，原核细胞和真菌细胞都含有细胞壁，B错误；
C、能进行光合作用的真核生物含有叶绿体，其光合作用的场所一定是叶绿体，C正确；
D、没有核仁的原核细胞也能形成核糖体，因此核糖体的形成不一定和核仁有关，D错误。
故选C。
2. 下列关于科学史及生物实验叙述错说的是（ ）
A. 施莱登和施旺对细胞学说进行了修正
B. 毕希纳将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶，但是没有直接对酶进行鉴定
C. 预实验可以为进一步实验摸索条件，也可检验实验设计科学性和可行性
D. 拜尔的实验证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀造成的
【答案】A
【解析】
【分析】 做预实验的目的是探索实验条件，也可以检验实验设计的科学性和可行性，因此在正式实验前先做一个预实验，可避免实验的盲目性和资源的浪费。
【详解】A、施莱登和施旺提出的细胞学说，魏尔肖对细胞学说进行了修正，A错误；
B、毕希纳将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶，虽然从细胞中获得了含有酶的提取液，但是提取液中还含有许多其他物质，无法直接对酶进行鉴定，没有直接对酶进行鉴定，B正确；
C、预实验可以为进一步实验摸索条件，也可检验实验设计的科学性和可行性，可避免实验的盲目性和资源的浪费，C正确；
D、拜尔的实验在黑暗条件下进行，去尖端的胚芽鞘向放含有尖端的对侧弯曲，证明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的“影响”在其下部分布不均匀造成的，D正确。
故选A。
3. 如图为正常人在进食后，体内血糖平衡调节的部分过程，其中GIP是进食刺激小肠K细胞分泌的一种多肽。下列相关说法错误的是（ ）
A. GIP同时作用于脂肪细胞和胰岛B细胞，但引起的生理变化不同
B. 血糖平衡调节的过程不存在激素分泌的分级调节
C. 小肠吸收比静脉注射等量葡萄糖引起的胰岛素分泌量更少
D. 胰岛B细胞分泌胰岛素的过程至少受四种物质的影响
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图：进食可刺激小肠K细胞分泌多肽GIP，GIP可作用于胰岛细胞和脂肪细胞，GIP可作用于胰岛细胞使该细胞分泌胰岛素；GIP和胰岛素都可作用于脂肪细胞，促进葡萄糖进入细胞并转化为脂肪，从而降低血糖水平。
【详解】A、GIP作用于胰岛细胞使该细胞分泌胰岛素；GIP也可作用于脂肪细胞，促进葡萄糖进入细胞并转化为脂肪，从而降低血糖水平，因此GIP同时作用于脂肪细胞和胰岛B细胞，但引起的生理变化不同，A正确；
B、血糖平衡调节过程中，下丘脑通过传出神经直接作用到胰岛细胞，不存在下丘脑-垂体-腺体轴，即不存在激素分泌的分级调节，B正确；
C、人体口服适量葡萄糖后一方面会通过血糖升高直接促进胰岛B细胞分泌胰岛素，另一方面通过刺激小肠K细胞分泌GIP促进胰岛B细胞分泌胰岛素，而静脉注射等量葡萄糖只能通过血糖升高直接促进胰岛B细胞分泌胰岛素，因此人体口服适量葡萄糖后被小肠吸收，血浆胰岛素浓度可能高于静脉注射等量葡萄糖，C错误；
D、据图可知，血糖升高能作用到胰岛B细胞使其分泌胰岛素，下丘脑通过神经递质作用到胰岛B细胞，胰高血糖素也能作用到胰岛B细胞，GIP也能作用到胰岛B细胞，因此胰岛B细胞分泌胰岛素的过程至少受四种物质（葡萄糖、神经递质、胰高血糖素和GIP）的影响，D正确。
故选C。
4. 油菜素是一种能促进植物细胞伸长和细胞分裂的高活性物质，该物质对维持植物顶端优势、促进种子萌发及果实发育等方面都有重要作用。下列叙述错误的是（ ）
A. 油菜素在植物体内起着信息传递的作用
B. 油菜素、生长素和乙烯都能促进植物生长
C. 多种植物细胞具有识别油菜素的特异性受体
D. 环境因子的变化可能会影响油菜素的合成
【答案】B
【解析】
【分析】油菜素既然是一种植物激素，应当符合植物激素微量且高效的特点。油菜素具有促进细胞伸长和细胞分裂，维持顶端优势，促进种子萌发等作用，分别与生长素、细胞分裂素、赤霉素作用类似，因此推测其与上述激素具有协同效应，也可推测植物的生长发育过程是受到多种激素共同调节的。
【详解】A、油菜素是一种植物激素，对维持植物顶端优势、促进种子萌发及果实发育等方面都有重要作用，在植物体内起着信息传递的作用，A正确；
B、油菜素是一种能促进植物细胞伸长和细胞分裂的高活性物质，生长素和赤霉素也能促进植物生长，乙烯不能促进植物生长，B错误；
C、油菜素对维持植物顶端优势、促进种子萌发及果实发育等方面都有重要作用，说明多种植物细胞具有识别油菜素的特异性受体，C正确；
D、光照和温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节，环境因子的变化可能会引起植物体内油菜素含量的变化，D正确。
故选B。
5. 下列与基因表达相关的叙述正确的是（ ）
A. 细胞中某基因转录时两条链都充当模板，以提高转录的效率
B. 细胞中基因转录的产物都是指导蛋白质合成的直接模板
C. 细胞中mRNA完成一次翻译后会立刻被降解，以维持细胞内部环境稳定
D. 转录和翻译过程中都存在氢键的形成和断裂
【答案】D
【解析】
【分析】1、转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。
2、翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【详解】A、基因转录时只有一条链充当模板链，A错误；
B、基因转录产物有mRNA、tRNA、rRNA等，能指导蛋白质合成的直接模板为mRNA，B错误；
C、细胞中mRNA完成一次翻译后不会立刻被降解，可以相继结合多个核糖体翻译出多条肽链，C错误；
D、转录和翻译过程中都会进行碱基互补配对，因此都会发生氢键的形成和断裂，D正确。
故选D。
6. 甲、乙两地种植了同一品种的水稻（（2N=24），两地水肥等环境因素基本相同。甲地喷洒了BEM（一种发酵产品），与乙地相比甲地所有水稻植株茎秆粗壮、叶片肥厚且颜色浓绿有光泽。研究人员认为此变异可能由以下三种情况引起：①BEM诱发了水稻基因突变；②BEM仅仅影响了基因的步达，并没有引起遗传物质的改变；③BEM诱发了水稻染色体数目加倍。以下说法错误的是（ ）
A. 由于基因突变具有不定向性和低频性，所以假设①不成立
B. 甲地水稻子代不喷洒BEM，其表现型与乙组一致，则假说②成立
C. 取茎尖等分生组织制成装片来观察细胞染色体数目，可判断假设③是否成立
D. 若甲、乙两地水稻杂交得到的F1不可育，则不能判断假设③是否成立
【答案】D
【解析】
【分析】遗传变异的应用：（1）逐代挑选变异，培育优良品种；（2）人工方法（用药物或紫外线照射），使染色体和基因发生改变产生新变异个体，获得新品种；（3）利用航天技术进行空间的技术育种。
【详解】A、由于基因突变具有不定向性和低频性，喷洒 BEM后，所有玉米不会发生同样的变异，假设①不成立，A正确；
B、甲地水稻子代不喷洒BEM，其表现型与乙组一致，说明BEM仅仅影响了基因的表达，并没有引起遗传物质的改变，B正确；
C、取茎尖等分生组织制成装片观察细胞中染色体的数目是否加倍，若加倍，则说明假设③成立，否则假设③不成立，C正确；
D、若甲、乙两地水稻杂交得到的F1高度不育，则判断假设③成立，BEM诱发水稻染色体数目加倍，D错误。
故选D。
第Ⅱ卷（非选择题，共174分）
三、非选择题：共174分，第22～３2题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33～38题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共129分。
7. 成都医学城的“中药博览园”种植着银杏、人参等100多种中药植物。下图为银杏和人参两种植物在温度、水分均适宜的条件下，测得的相关曲线图，请据图回答以下问题。
（注：P/R为光合速率与呼吸速率的比值）
（1）由图可知，该实验的自变量是____________。d点时，NADPH在叶肉细胞内移动的方向是____________。
（2）光照强度为a时，人参叶肉细胞中光合速率______（大于、小于、等于）呼吸速率，原因是____________。
（3）据图分析，______更耐阴，依据是______。
【答案】（1） ①. 植物的种类和光照强度 ②. 类囊体薄膜→叶绿体基质
（2） ①. 大于 ②. 该光照强度下，P/R=1，此时人参植株的光合速率等于呼吸速率，但植物中存在不能进行光合作用只能进行呼吸作用的细胞
（3） ①. 人参 ②. 人参的光补偿的点低于银杏
【解析】
【分析】曲线的纵坐标是光合速率与呼吸速率的比值（P/R），当P/R=1时，光合速率等于呼吸速率，即光的补偿点。
【小问1详解】
由图可知，该实验植物种类和光照强度都不同，因此自变量是植物的种类和光照强度；光合作用过程中在类囊体薄膜上合成的NADPH用于暗反应，向叶绿体基质运动，因此NADPH在叶肉细胞内移动的方向是类囊体薄膜→叶绿体基质。
【小问2详解】
根据题图可知光照强度为a时，人参的P/R=1，既此时人参植株的光合速率等于呼吸速率，但由于植物中存在不能进行光合作用只能进行呼吸作用的细胞，故此时人参叶肉细胞中光合速率大于呼吸速率。
【小问3详解】
分析题图可知，人参的光补偿的点低于银杏，因此人参更耐阴。
8. 细胞通过分裂而增殖，以下是关于果蝇精原细胞有丝分裂和减数分裂的对比：
【答案】 ①. 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 ②. 基因突变、染色体变异 ③. 在细胞亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性 ④. 染色体复制、同源染色体联会、同源染色体分离，非同源染色体自由组合 ⑤. 是有性生殖生物在生殖细胞成熟过程中发生的特殊分裂方式，在这一过程中，DNA复制一次，细胞连续分裂两次
【解析】
【分析】减数分裂过程：（1）减数分裂前间期：染色体的复制；（2）减数第一次分裂：①前期：联会；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂：①前期：染色体散乱分布；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】据图分析，②→③染色体数目加倍，属于有丝分裂后期，此时着丝粒分裂，姐妹染色单体分开导致染色体数目加倍；有丝分裂和减数分裂同有的变异类型有基因突变和染色体变异；有丝分裂过程中将亲代的染色体经过复制后精确地平均分配到两个子细胞中，由于染色体上有遗传物质DNA，因此在细胞亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性；A～B为减数第一次分裂，染色体可能的行为是染色体复制、同源染色体联会、同源染色体分离，非同源染色体自由组合等；减数分裂的概念为：是有性生殖生物在生殖细胞成熟过程中发生的特殊分裂方式，在这一过程中，DNA复制一次，细胞连续分裂两次，使成熟的生殖细胞染色体数量是原始生殖细胞的一半。
9. 下图突触小体释放的是一种兴奋型递质——去甲肾上腺素（NE）。某疾病与NE的减少有关，药物甲、乙、丙均可治疗该疾病，相关作用机制如图所示。请回答下列问题：
（1）突触是由______构成。突触小体内所含的突触小泡膜______（填“属于”或“不属于”）生物膜系统。图示生理过程体现了细胞膜的功能有______。
（2）NE让下一个神经元兴奋的机理是______。
（3）药物甲的作用会导致突触间隙中的NE含量______，据图分析药物乙治疗该种疾病的机理是______。
（4）药物丙和突触前膜上的相应结构结合______（填“是”或者“不是”）自身免疫病，原因是______。
【答案】9. ①. 突触前膜、突触间隙和突触后膜 ②. 属于 ③. 控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流
10. 与突触后膜上的受体结合，使突触后膜钠离子内流
11. ①. 增多 ②. 药物乙抑制去甲肾上腺素与α受体结合，抑制NE释放过程中的负反馈调节
12. ①. 不是 ②. 自身免疫病是由于自身免疫系统紊乱而引起的，药物丙可治疗与NE的减少有关疾病
【解析】
【分析】题图分析：去甲肾上腺素（NE）存在于突触小泡，由突触前膜释放到突触间隙，作用于突触后膜的受体，故NE是一种神经递质。由图可知，药物甲抑制去甲肾上腺素的灭活；药物乙抑制去甲肾上腺素与α受体结合；药物丙抑制去甲肾上腺素的回收。
【小问1详解】
突触是由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成；生物膜系统是由细胞膜、各种细胞器膜和核膜等细胞中膜组成的，突触小泡主要由高尔基体形成的，因此突触小泡的膜属于生物膜系统；图示生理过程体现了细胞膜的功能有控制物质进出细胞和进行细胞间的信息交流。
【小问2详解】
NE为神经递质，由突触小泡释放后与突触后膜上的受体结合后，使突触后膜钠离子内流，导致突触后膜形成动作电位进而产生兴奋。
【小问3详解】
如图所示，药物甲使突触间隙的降解NE的酶失活，抑制神经递质NE的降解，使突触间隙神经递质NE的数量增加；药物乙通过作用于突触前膜的α受体，抑制去甲肾上腺素与α受体结合，抑制NE释放过程中的负反馈来治疗该种疾病。
【小问4详解】
自身免疫病是由于自身免疫系统紊乱而引起的，药物丙和突触前膜上的相应结构结合可治疗与NE的减少有关疾病，不是自身免疫病。
10. 某昆虫（2N=14，XY型性别决定）的眼型由一对等位基因B/b控制，现有一只正常眼雄虫和一只星眼雌虫杂交获得足够多的子一代，其表型及比例为正常眼雄虫；星眼雄虫；正常眼雌虫：星眼雌虫=1：1：1：1（不考虑XY同源区段、致死和突变的发生）。回答下列问题：
（1）该昆虫的基因组计划需测定______条染色体上DNA的碱基序列：若DNA中碱基序列发生改变则______（填“一定”或“不一定”）发生了基因突变，原因是____________。
（2）题干实验中亲本的基因型为______或______；若已知正常眼为隐性性状且控制该昆虫正常翅和截翅的另一对等位基因E/e位于X染色体上，欲判断基因B/b与E/e是否位于同一对染色体上，用子一代昆虫为材料设计杂交实验，则实验思路为______。
（3）若控制眼型的基因位于X染色体上，则题干子一代中b的基因频率为______。
【答案】（1） ①. 15 ②. 不一定 ③. DNA存在编码区和非编码区，非编码区碱基序列发生改变不会导致基因突变
（2） ①. bb×Bb ②. XbY×XBXb ③. 让正常眼雌性个体和星眼雄性个体相互交配，观察并统计子代的表型及比例。
（3）2/3
【解析】
【分析】1、自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
2、伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关，这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传。
小问1详解】
该昆虫含有14对同源染色体，13对常染色体和一对性染色体XY，因此该昆虫的基因组计划需测定13＋X＋Y共15条染色体；DNA存在编码区和非编码区，非编码区碱基序列发生改变不会导致基因突变，因此DNA中碱基序列发生改变不一定发生了基因突变。
【小问2详解】
根据题意，正常眼雄虫和一只星眼雌虫杂交获得足够多的子一代，其表型及比例为正常眼雄虫：星眼雄虫：正常眼雌虫：星眼雌虫=1：1：1：1，子代雌雄个体中正常眼比星状眼均为1：1，则题干中亲本的基因型为bb×Bb或XbY×XBXb；若已知正常眼为隐性性状且控制该昆虫正常翅和截翅的另一对等位基因E/e位于X染色体上，要判断基因B/b与E/e是否位于同一对染色体上只需要判断基因B/b是否位于X染色体上即可，实验思路为：让子一代中正常眼雌性个体和星眼雄性个体相互交配，观察并统计子代的表型及比例，若后代雌性个体全为星眼而雄性个体全为正常眼，说明基因B/b与E/e均位于X染色体上；若后代表型及比例为正常眼雄虫：星眼雄虫：正常眼雌虫：星眼雌虫=1：1：1：1，说明基因B/b位常染色体上，与E/e不位于同一对染色体上。
【小问3详解】
若控制眼型的基因位于X染色体上，则亲本的基因型为XbY×XBXb，获得的子一代基因型及比例为XBXb：XbXb：XBY：XbY=1：1：1：1，则子一代中b的基因频率为Xb=4Xb/1XBXb＋1XbXb＋1XB＋Xb=2/3。
（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
【生物—选修1：生物技术实践】（15分）
11. 滚管培养法是一种分离厌氧微生物的方法，在进行严格厌氧菌分离时，先在无氧操作下将样品稀释液注入盛有50℃左右培养基的密封试管中，然后将试管平放于盛有冰块的盘中迅速滚动，带菌的培养基在试管内壁凝固成薄层，培养一段时间后即可获得单菌落。某研究小组利用上述方法从反刍动物瘤胃中分离分解尿素的微生物，流程如下图，请回答下列问题：
（1）制备培养基时，除需要添加必备营养物质之外，还需要满足微生物对____________以及氧气的需求。Ⅰ过程中，培养基______（填“需要”还是“不需要”）加入凝固剂。为了筛选可分解尿素的微生物，在配制培养基时，不选择NaNO3作为氮源的原因是______。
（2）瘤胃中分解尿素的微生物新陈代谢类型是______。Ⅲ过程可根据菌落特征来初步区分不同种类分解尿素的微生物，原因是______。
（3）为确定得到的微生物是分解尿素的微生物，还需要进行发酵产脲酶的实验，并检测脲酶。科研小组同学采用聚丙烯酰胺凝胶电泳分离培养基中的脲酶，脲酶在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于______等因素。检测脲酶时，可以用______来表示脲酶活性高低。某同学还想把分离提纯的脲酶固定在不溶于水的载体上，你建议他应采用______法固定脲酶比较好。
【答案】11. ①. 特殊营养物质、pH ②. 需要 ③. 能分解尿素和不能分解尿素的细菌都能利用 NaNO3
12. ①. 厌氧 ②. 不同种微生物表现出各自稳定的菌落特征
13. ①. 它所带净电荷的多少以及分子的大小 ②. 尿素的分解速率 ③. 化学结合法（或物理吸附法）
【解析】
【分析】人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质——培养基，用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。其中，不含凝固剂(如琼脂)、呈液体状态的培养基为液体培养基，呈固体状态的培养基为固体培养基。在液体培养基中加入琼脂后制成的琼脂固体培养基，是实验室中最常用的培养基之一。微生物在琼脂固体培养基表面或内部生长，可以形成肉眼可见的菌落。人为提供有利于目的菌生长的条件(包括营养、温度和pH等)，同时抑制或阻止其他微生物的生长。在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。
【小问1详解】
制备培养基时，除需要添加必备营养物质之外，还需要满足微生物对特殊营养物质、pH以及氧气的需求；Ⅰ过程中为滚管培养法，滚管培养法需将试管平放于盛有冰块的盘中迅速滚动，带菌的培养基在试管内壁凝固成薄层，因此培养基需要加入凝固剂；为了筛选可分解尿素的微生物，在配制培养基时，不选择NaNO3作为氮源的原因是能分解尿素和不能分解尿素的细菌都能利用 NaNO3，应该以尿素作为唯一的氮源。
【小问2详解】
利用上述滚管培养法在无氧操作下从反刍动物瘤胃中分离分解尿素的微生物，说明该微生物新陈代谢类型为厌氧型；不同种微生物会在培养基上表现出各自稳定的菌落特征，因此可根据菌落特征来初步区分不同种类分解尿素的微生物。
【小问3详解】
脲酶为蛋白质，蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于它所带净电荷的多少以及分子的大小等因素；检测脲酶时，可以用脲酶催化尿素的分解速率来表示脲酶活性高低；酶分子较小，要将脲酶固定在不溶于水的载体上，采用化学结合法（或物理吸附法）比较好。
【生物一选修3现代生物科技专题】（15分）
12. 水蛭素是一种小分子蛋白质，对凝血酶有极强的抑制作用，是迄今为止所发现的最强凝止酶天然特异抑制剂，在心脑血栓疾病治疗中均有显著作用。天然水蛭素主要从医用水蛭的唾液腺中分离出来，产量有限，因此利用基因工程制备重组水蛭素成为抗血栓治疗的研究热点之一。通过基因工程生产水蛭素的方法如下图所示．AscⅠ、HindⅢ和BamHI为两种限制性内切核酸酶，回答下列问题：
（1）已知水蛭素基因的α链为转录的模板链，根据水蛭基因图分析，②扩增目的基因时，需要在引物______的5'端添加BamHI识别序列和强启动子序列。③过程，目的基因两端用不同限制酶切割的原因是______。目的基因和质粒可以“拼接”成功的原因是______。
（2）④过程，为提高大肠杆菌的转化效率，可将大肠杆菌放于低温、______（“高”或“低”）浓度的CaCl2溶液中，可使细胞膨胀通透性增加，制备成______，促进重组质粒的转入。可利用潮霉素和卡那霉素筛选出导入重组质粒的大肠杆菌，试简要表述筛选思路：______。还可以用______技术更加精准地鉴定大肠杆菌细胞中是否转入了水蛭素基因。
（3）在规模化的发酵生产中，需监控发酵过程的营养供给、______等变化。
【答案】（1） ①. C ②. 为了防止目的基因自身环化、保证其正向连接在质粒中 ③. 两者都是双螺旋结构的DNA分子，经酶切后有互补的黏性末端
（2） ①. 低 ②. 感受态细胞 ③. 将大肠杆菌培养在添加卡那霉素的选择培养基上，在这样的培养基中可筛选得到转入重组质粒的大肠杆菌 ④. PCR（或核酸分子检测）
（3）溶解氧、温度和pH
【解析】
【分析】1、基因工程四个步骤：目的基因的获取 、基因表达载体的构建 、将目的基因导入受体细胞 、目的基因的检测与鉴定。目的基因获取途径：从基因文库中获取、PCR扩增、化学合成；构建基因表达载体时，需要用相同的限制酶将载体和目的基因切开，再用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来，构建基因表达载体，常见的载体有质粒；将目的基因导入受体细胞时，如果受体细胞是植物细胞，可以用花粉管通道法或农杆菌转化法；受体细胞是动物细胞时，用显微注射法；受体细胞是微生物细胞时，可以用Ca2+处理法。目的基因导入受体细胞后，在细胞水平要鉴定是否导入，选择核酸分子杂交技术；鉴定是否转录，选择核酸分子杂交技术，是否翻译，可用抗原—抗体杂交法；在个体水平上还可以进行抗性实验。
2、从图中分析可知，从水蛭唾液腺细胞中获得水蛭素mRNA后，通过①逆转录形成cDNA，利用②PCR或人工合成等方法增加目的基因的数量，再用相同的限制酶处理目的基因和质粒，利用DNA连接酶将质粒与目的基因连接起来，③构建基因表达载体，利用④Ca2+处理法将目的基因导入大肠杆菌体内，并经过⑤筛选出转化的大肠杆菌，经过⑥扩大繁殖后得到大量的工程菌，从这些工程菌的培养液中分离纯化出水蛭素。
【小问1详解】
由于水蛭素基因的α链为转录的模板链，且转录时DNA模板被转录方向是从3′端向5′端，根据水蛭基因图分析，扩增目的基因时，需要在引物C的5'端添加BamHI识别序列和强启动子序列；③构建基因表达载体的过程中，为了防止目的基因自身环化、保证目的基因的正向连接，目的基因两端应用不同限制酶切割；目的基因和质粒可以“拼接”成功的原因是两者都是双螺旋结构的DNA分子，经酶切后有互补的黏性末端，能够发生碱基互补配对，使DNA连接酶发挥作用。
【小问2详解】
导入大肠杆菌时，为提高大肠杆菌的转化效率，可将大肠杆菌放于低温、低浓度的CaCl2溶液中，可使细胞吸水膨胀通透性增加，制备成感受态细胞，更容易吸收培养液中的基因表达载体，促进重组质粒的转入；筛选与检测时，可将大肠杆菌培养在添加卡那霉素的选择培养基上，因为基因表达载体上具有卡那霉素抗性基因（潮霉素抗性基因被限制酶破坏），在这样的培养基中可筛选得到转入重组质粒的大肠杆菌。还可以用PCR（或核酸分子检测）技术更加精准地鉴定大肠杆菌细胞中是否转入了水蛭素基因，在个体水平上也可以进行抗性检测。
【小问3详解】
染色体数量变化
染色体行为
共有变异类型
概念和意义
有丝分裂
②→③形成的原因是：（1） ______
（2）______
意义：（3）______
减数分裂
A～B染色体可能的行为是：（4）______（至少答3点）
概念：（5）______，使成熟的生殖细胞染色体数量是原始生殖细胞的一半。
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