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2023-2024学年四川省宜宾市四中高三上学期开学考试理综生物试题含解析
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注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．考试时间150分钟，满分300
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Ti 48 Fe 56 I 127
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. 慢跑是健康的生活方式之一、慢跑会消耗体内的糖类，同时也会加快脂肪“燃烧”。下列说法正确的是（ ）
A. 有氧呼吸消耗糖类过程中，三个阶段都产生还原型辅酶I
B. 运动后肌肉酸痛，是由于肌细胞线粒体中积累了大量乳酸
C. 机体“燃烧”脂肪时，细胞产生的CO2与消耗的O2量相等
D. 与有氧呼吸相比，机体无氧呼吸过程有机物分解不彻底
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸全过程：第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的还原型辅酶I和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。
第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、大量的还原型辅酶I和少量能量。
第三阶段：在线粒体的内膜上，还原型辅酶I和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。
【详解】A、有氧呼吸第三阶段不产生还原型辅酶I，而是消耗前两个阶段的还原型辅酶I，A错误；
B、乳酸是在细胞质基质中产生的，B错误；
C、由于脂肪含有的CH比例较高，参与呼吸作用时候，消耗的氧气多于产生的二氧化碳，C错误；
D、与有氧呼吸相比，机体无氧呼吸过程有机物的分解不彻底，D正确。
故选D。
2. 结构与功能观是重要的“生命观念”，下列有关细胞的结构和功能的叙述，错误的是（ ）
A. 突触前膜通过胞吐释放神经递质有利于突触传递信息
B. 转运水通道蛋白的囊泡迅速与细胞膜融合有利于肾小管细胞重吸收水
C. 抗体的分泌过程体现了浆细胞的细胞膜具有一定的流动性
D. 小肠黏膜分泌的促胰液素经载体蛋白进入胰岛B细胞发挥作用
【答案】D
【解析】
【分析】
突触前膜通过胞吐的方式释放神经递质，加快了神经递质的释放速度，有利于突触传递信息。细胞膜表面上的水通道蛋白越多，越有利于水分通过细胞膜。抗体是蛋白质，其分泌的过程是胞吐，这个过程体现了细胞膜具有一定的流动性。小肠黏膜分泌的促胰液素经血液运输作用于胰腺，促进胰液的分泌。
【详解】
A、突触前膜通过胞吐的方式释放神经递质，加快了神经递质的释放速度，有利于突触传递信息，A正确；
B、转运水通道蛋白的囊泡迅速与细胞膜融合，使细胞膜表面上的水通道蛋白增多，有利于肾小管细胞重吸收水，B正确；
C、抗体是蛋白质，其分泌出浆细胞的过程是胞吐，这个过程体现了细胞膜具有一定的流动性，C正确；
D、小肠黏膜分泌的促胰液素，经血液运输作用于胰腺，促进胰液的分泌，D错误。
故选D。
3. 大肠杆菌受到紫外线照射时，DNA会以很高的频率形成胸腺嘧啶二聚体。在暗处，光复活酶能识别该二聚体，形成酶-DNA复合物。用可见光照射时，光复活酶利用可见光提供的能量，使二聚体解开为单体，完成部分DNA修复。下列说法正确的是（ ）
A. 经紫外线照射后的大肠杆菌不易出现变异类型
B. 光复活酶在暗处与底物结合后立即发挥催化作用
C. 光复活酶解开二聚体说明有些生命活动并不是ATP直接供能
D. DNA的修复机制使大肠杆菌经紫外线照射后不会发生基因突变
【答案】C
【解析】
【分析】基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特征：基因突变在自然界是普遍存在的变异是随机发生的、不定向的；基因突变的频率是很低的；多数是有害的，但不是绝对的，有利还是有害取决于生物变异的性状是否适应环境。
【详解】A、紫外线能够提高基因突变的频率，所以经紫外线照射后的大肠杆菌更易出现变异类型，A错误；
B、根据题干信息“光复活酶能识别该二聚体，用可见光照射时，光复活酶利用可见光提供的能量，使二聚体解开为单体，完成部分DNA修复”，所以光复合酶在暗处和底物结合，要有光才能发挥催化作用，B错误；
C、根据题干信息“光复活酶利用可见光提供的能量，使二聚体解开为单体”，说明该生命活动不是由ATP直接供能的，C正确；
D、由于突变具有不定向性、随机性，修复机制不一定能够完全修复突变了的DNA分子，所以还是可能发生基因突变，D错误。
故选C。
4. 下图表示某人工柳林中，林下几种草本植物的种群密度随林木郁闭度（指森林林冠层遮蔽地面的程度）变化的调查数据。下列相关分析判断错误的是（ ）
A. 林木郁闭度较大时，调查林下草本植物种群密度时的样方面积可适当扩大
B. 柳树的种植密度增大，林下草本植物的种群密度都会随之变小
C. 该人工柳林中，影响植物垂直分层的主要非生物因素是光照
D. 适宜的柳树种植密度可提高人工柳林生态系统的稳定性
【答案】B
【解析】
【分析】生物群落的结构包括垂直结构和水平结构，在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象，森林中自下而上分别有草本植物、灌木和乔木。
【详解】A、林木郁闭度较大时，林下草本植物种群密度则较小，此时可以适当扩大样方面积，A正确；
B、柳树的种植密度越大，柳林的林木郁闭度越大，随林木郁闭度增大，一年蓬、加拿大一枝黄花的种群密度越小，但刺儿菜的种群密度先增大后减小，B错误；
C、对于植物来讲，阳光对植物生理和分布起决定性的作用，因此影响森林中植物垂直分层现象的主要因素是光照强度，C正确；
D、据图分析，适宜的柳树种植密度可增加该地区的物种多样性，从而提高人工柳林生态系统的稳定性，D正确。
故选B。
5. 下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是（ ）
A. 遗传信息流向RNA时，游离的脱氧核苷酸随机地与模板链上的碱基碰撞而发生互补配对
B. 遗传信息从DNA流向DNA的过程中会形成DNA—蛋白质复合物
C. 细胞内遗传信息传至RNA后，RNA从DNA链上释放，而后DNA双链恢复
D. 某些生物能以RNA链为模板逆转录成DNA，且需要逆转录酶作用
【答案】A
【解析】
【分析】中心法则：（1）遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；（2）遗传信息可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
【详解】A、RNA的合成过程中，游离的核糖核苷酸随机地与模板链上的碱基碰撞进行互补配对，A错误；
B、遗传信息从DNA流向DNA的过程即DNA的复制，会有相应的酶参与，会形成DNA—蛋白质复合物，B正确；
C、细胞内遗传信息传至RNA后，RNA从DNA链上释放，而后DNA双链恢复，即转录过程完成后，DNA双链恢复，C正确；
D、某些生物如逆转录病毒HIV，能以RNA链为模板逆转录成DNA， D正确。
故选A。
6. 数量性状又称多基因性状。用纯合红色麦粒和白色麦粒亲本杂交，F1表现型为中间颜色粉红色，F2中白色与红色的比例为1：63，其中红色麦粒的颜色深浅与显性基因的数量有关，且不同的显性基因作用效果相同，随显性基因数量增加红色逐渐加深。下列叙述错误的是（ ）
A. 麦粒颜色的遗传遵循基因的自由组合定律
B. 麦粒颜色至少由三对独立遗传的基因控制
C. F2中间颜色粉红色麦粒所占比例为1/8
D. F2中红色麦粒有颜色深浅不同的6种类型
【答案】C
【解析】
【分析】根据题干信息“红色麦粒的颜色深浅不同，呈逐渐加深现象”可知，这属于数量遗传，即颜色的深浅与显性基因的数量呈正比。假设相关基因用A、a、B、b、C、c表示，则亲本纯合红色麦粒基因型是AABBCC，亲本白色麦粒的基因型为aabbcc，F1粉红色麦粒的基因型是AaBbCc。
【详解】A、B、用纯合红色麦粒和白色麦粒亲本杂交，F1表现型为中间颜色粉红色，F2中白色与红色的比例为1：63，即白色所占比例为1/64=(1/4)3，说明这对相对性状是由3对等位基因控制的，且它们的遗传遵循基因自由组合定律，A正确；B正确；
C、由题中信息可知：F1粉红色麦粒的基因型是AaBbCc（颜色的深浅与显性基因的数量呈正比，所以理论上含有3个显性基因的个体均为中间颜色粉红花），所以其产生F2是中间颜色粉红色的基因型是AABbcc(1/4 × 1/2 × 1/4 = 1/32)；AAbbCc( 1/4 × 1/4 × 1/2 = 1/32)；AaBBcc ( 1/2 × 1/4 × 1/4 = 1/32) ；AabbCC（1/2 × 1/4 × 1/4 = 1/32)；aaBBCc( 1/4 × 1/4 × 1/2 = 1/32)；aaBbCC(1/4 × 1/2 × 1/4 = 1/32)；AaBbCc（1/2 × 1/ 2 × 1/2 = 1/8），共1/32 × 6 + 1/8 = 5/16，C错误；
D、F2中红色麦粒颜色的深浅由显性基因的个数决定，因为只有aabbcc表现为白色麦粒，其含有显性基因的个数有1、2、3、4、5、6种情况，即F2中红色麦粒有颜色深浅有不同的6种类型，D正确。
故选C。
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. 癌症是威胁人类健康的重要疾病之一，已经成为威胁我国城乡居民健康的主要杀手。回答下列问题：
（1）生活中致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使_________基因发生突变导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
（2）端粒学说认为，端粒是染色体两端一段特殊序列的DNA，端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，引起细胞衰老。研究发现细胞中可合成端粒酶，端粒酶是一种核糖核蛋白酶，以自身的RNA为模板合成端粒DNA，修复端粒。据此推测，端粒酶的组成可能是_________，癌细胞中端粒酶的活性通常比正常细胞更_________。
（3）现欲探究端粒酶是否与癌细胞的恶性增殖有关。将癌细胞分成A、B两组，A组加入端粒酶抑制剂，B组不加，在相同且适宜条件下进行培养，记录并比较A、B两组的细胞增殖代数。若__________，说明端粒酶与癌细胞的恶性增殖有关；若__________，说明端粒酶与癌细胞的恶性增殖无关。
【答案】（1）原癌基因和抑癌
（2） ①. 蛋白质和RNA ②. 高
（3） ① A组比B组增殖代数少 ②. A组与B组仍然无限增殖
【解析】
【分析】人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。
【小问1详解】
原癌基因和抑癌基因发生基因突变会引起癌变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
【小问2详解】
端粒酶是一种核糖核蛋白酶，以自身的RNA为模板合成端粒DNA，修复端粒，说明端粒酶是蛋白质和RNA。癌细胞中端粒酶的活性通常比正常细胞更高，可恢复断裂序列，而无限增殖。
【小问3详解】
实验的目的是探究端粒酶是否与癌细胞的恶性增殖有关，自变量是端粒酶，若有关加入和不加入端粒酶结果将不同，故将癌细胞分成A、B两组，A组加入端粒酶抑制剂，B组不加，在相同且适宜条件下进行培养，记录并比较A、B两组的细胞增殖代数，若A组比B组增殖代数少说明端粒酶与癌细胞的恶性增殖有关；若A组与B组仍然无限增殖，说明端粒酶与癌细胞的恶性增殖无关。
8. 下图为北方夏季某晴天棉花叶片的光合作用强度变化曲线图，请据图回答下列问题：
（1）光合作用中吸收光能的色素分布在___________，由光合作用光反应阶段产生并提供给暗反应阶段的产物是___________。
（2）与上午8点相比，10点时细胞中的C3的含量____________（填“升高”、“降低”或“基本不变”）。
（3）BC段光合作用强度下降的原因是____________，CD段光合作用消耗的CO2来源于___________。
【答案】（1） ①. 类囊体薄膜上（基粒上） ②. [H]和ATP
（2）降低 （3） ①. 中午气温高，蒸腾作用旺盛，部分气孔关闭，CO2吸收量减少 ②. 细胞呼吸和从外界吸收
【解析】
【分析】分析图解可以看出，AB段随着光照强度的增加光合速率增加，DE段光合速率随着光照强度的减弱而减弱，而图中BC段则是由于光照过强、温度过高导致气孔关闭，二氧化碳吸收减少，导致光合速率下降。
【小问1详解】
吸收光能的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。光反应阶段产生的[H]和ATP可用于暗反应阶段C3的还原过程。
【小问2详解】
与上午8点相比，10点时光合作用强度较高，说明此时细胞内C3的还原速率较大，故此时细胞中的C3的含量降低。
【小问3详解】
BC段是由于中午气温高，蒸腾作用旺盛，部分气孔关闭，CO2吸收量减少，导致光合作用强度下降。CD段植物能积累有机物，净光合速率大于0，因此光合作用消耗的CO2来源于细胞呼吸产生和从外界吸收。
9. 科研人员设置试验Ⅰ（单作稻）、Ⅱ（稻-蟹-泥鳅）2种生态系统，研究稻-蟹-泥鳅生态系统的效益。已知蟹吃杂草、昆虫和人工投喂的饵料，泥鳅吃蟹粪、残饵等。回答下列问题：
（1）稻田生物群落区别于其他生物群落的重要特征为__________。水稻、蟹和泥鳅都各自生活在一定的空间范围内，这有利于充分利用__________。
（2）流经Ⅱ生态系统的总能量是__________，蟹粪中的能量__________（“属于”或“不属于”）蟹的同化量。
（3）结果表明Ⅱ生态系统水稻产量明显高于Ⅰ生态系统水稻产量，从种间关系分析其原因是__________。
（4）结果表明Ⅱ生态系统的土壤肥力比单作稻田高，其原因一方面是__________，另一方面是蟹、泥鳅在稻田寻食、爬行、翻动土壤、田水，增加了表土层和水中溶解氧含量，增强微生物的分解作用，产生较多矿质营养。为实现水稻的高产、稳产，两种生产模式均需适量施加氮肥，从物质循环的角度分析，主要原因是__________（写出2点）。
【答案】（1） ①. 物种的组成 ②. 阳光、空气、水等资源
（2） ①. 生产者固定的太阳能以及投放的饵料中的能量 ②. 不属于
（3）Ⅱ生态系统中蟹吃杂草、昆虫等，同时蟹粪可肥田，从而使水稻的产量提高
（4） ①. 蟹、泥鳅会产生粪便，增加了生态系统中的腐殖质
②. 稻田中的氮元素含量往往不足以使农作物高产，另外氮元素随农产品的输出而流失，需不断补充适量的氮源。
【解析】
【分析】流经某人工生态系统总能量是生产者固定的太阳能以及投放的饵料中的能量，任何一个生态系统都需要源源不断的补充能量，以便维持生态系统正常的功能。
【小问1详解】
区别不同群落的重要特征是物种的组成，水稻、蟹和泥鳅都各自生活在一定的空间范围内，这有利于充分利用阳光、空气、水等资源。
【小问2详解】
流经Ⅱ生态系统的总能量是生产者固定的太阳能以及投放的饵料中的能量，蟹粪中的能量不属于蟹的同化量，属于其上一营养级的能量。
【小问3详解】
Ⅰ生态系统物种单一，营养结构简单，Ⅱ生态系统中蟹吃杂草、昆虫等，同时蟹粪可肥田，从而使水稻的产量提高。
【小问4详解】
土壤肥力主要取决于生态系统的腐殖质的量和分解者的分解作用，Ⅱ生态系统的土壤肥力比单作稻田高，其原因一方面是蟹、泥鳅会产生粪便，增加了生态系统中的腐殖质。另一方面是蟹、泥鳅在稻田寻食、爬行、翻动土壤、田水，增加了表土层和水中溶解氧含量，增强微生物的分解作用，产生较多矿质营养。两种生产模式均需适量施加氮肥，稻田中的氮元素含量往往不足以使农作物高产，另外氮元素随农产品的输出而流失，需不断补充适量的氮源。
10. 某自花传粉闭花授粉作物的高茎/矮茎、抗病/感病、高产/低产这三对相对性对相对性状各由一对等位基因控制，且三对等位基因自由组合。现有该作物的甲、乙两植株，甲自交后，子代均为矮茎和低产，但出现抗病和感病性状；乙自交后，子代均为抗病和低产，但出现高茎和矮茎性状。回答下列相关问题：
（1）自然状态下该作物一般都是___________（“纯合子”或“杂合子”）。根据所学的遗传学知识，可推断高茎/矮茎、抗病/感病两对相对性状的显隐性关系，请通过对甲、乙自交实验结果的分析，简述推断思路________。
（2）若采用γ射线诱变培育高产作物，诱变时需要处理大量_______（“休眠”或“萌发”）种子。请解释种子处理需“大量”的理由________。
（3）现有纯合高茎抗病植株和矮茎感病植株，采用单倍体育种方法培育优良品种，该育种过程涉及可遗传的变异有____________。
（4）RNA干扰技术可抑制某基因的表达。假设乙植株高茎和矮茎基因为D/d，采用RNA干扰技术处理乙植株，用处理后的乙植株自交，其子代表现型均为矮茎性状，由此推测RNA干扰技术抑制________（填“D”或“d”）基因表达。
【答案】（1） ①. 纯合子 ②. 若甲为抗病，则抗病为显性，感病为隐性，若甲为感病，则感病为显性，抗病为隐性；若乙为高茎，则高茎是显性，矮茎是隐性，若乙为矮茎，则矮茎为显性，高茎为隐性性状
（2） ①. 萌发 ②. 基因突变具有不定向性、随机性
（3）基因重组和染色体变异
（4）D
【解析】
【分析】1、诱变育种的原理是基因突变，常用的方法有辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理。
2、单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限，只是技术比较复杂，应用到花药离体培养和秋水仙素处理等手段。
【小问1详解】
自花传粉、闭花授粉的植物，在自然状态下一般都是纯合子；对于植物而言，判断显隐性可用自交的方法进行：若甲为抗病，则抗病为显性，感病为隐性，若甲为感病，则感病为显性，抗病为隐性；若乙为高茎，则高茎是显性，矮茎是隐性，若乙为矮茎，则矮茎为显性，高茎为隐性性状。
【小问2详解】
若采用γ射线诱变培育高产作物，该方法的原理是基因突变，由于萌发期的种子分裂旺盛，易发生突变，故诱变时需要处理大量萌发种子；由于基因突变具有不定向性、随机性，故种子处理需“大量”。
【小问3详解】
纯合高茎抗病植株和矮茎感病植株，采用单倍体育种方法培育优良品种，需要先通过杂交育种集中两个亲本的优良性状，再经花药离体培养和诱导染色体数目加倍获得，涉及的可遗传的变异有基因重组和染色体变异。
【小问4详解】
结合题意可知，矮茎植株为隐性性状，若用处理后的乙植株自交，其子代表现型均为矮茎性状，说明D基因的表达受抑制，即RNA干扰技术抑制D基因表达。
【点睛】本题考查基因的分离定律、性状的显、隐性关系及基因型和表现型，掌握基因分离定律的实质及判断相对性状显隐性关系的两种方法，能准确结合题意作答。
（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，则每学科按所做的第一题计分。
[生物——选修1：生物技术实践]
11. 地中海贫血症在我国南方发病率很高。临床上，可以通过从胎儿血液中提取、分离红细胞中的血红蛋白，采用技术手段进行鉴定，从而为胎儿地中海贫血的确定提供实验证明。请回答下列问题：
（1）采集的血样要及时分离红细胞，分离时采用________离心，其目的是_____________。随后，将离心后的下层红细胞液体倒入烧杯中，加入五倍体积的___________________进行洗涤。
（2）将洗涤后的红细胞倒入烧杯后，加入___________________和___________________，使红细胞破裂释放出血红蛋白，经搅拌、离心、分层后获得血红蛋白溶液。随后将血红蛋白溶液装入透析袋透析12小时，其目的是___________________，完成血红蛋白粗分离。
（3）粗分离的血红蛋白溶液中含有一些微蛋白（如下图，表示甲～戊五种蛋白质的分子量及电荷量，且五种蛋白质均只由一条肽链构成），若用凝胶色谱法进行血红蛋白的纯化，则图中移动最慢的是蛋白________（填编号）。若将样品进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳，则移动速度最慢的是蛋白_____（填编号），判断理由是_____________________。
【答案】（1） ①. 低速短时间 ②. 避免白细胞等一同沉淀 ③. 生理盐水
（2） ①. 蒸馏水 ②. 甲苯 ③. 去除样品中分子量较小的杂质
（3） ①. 甲 ②. 丙 ③. 丙的相对分子质量最大，在电泳中的移动速度最慢
【解析】
【分析】凝胶色谱法进行血红蛋白纯化，相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢；而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快。
【小问1详解】
血液中含有血细胞和血浆，血细胞中含有红细胞和白细胞，为避免白细胞等一同沉淀，因此分离红细胞时采用低速短时间离心；为防止红细胞吸水胀破，因此加入五倍体积的生理盐水（等渗）进行洗涤。
【小问2详解】
在蒸馏水中，红细胞吸水胀破，40%甲苯有助于细胞膜的溶解，充分搅拌，使红细胞破裂释放出血红蛋白；透析袋通常是由半透膜制成的袋状容器，将血红蛋白溶液装入透析袋透析12小时，可以去除样品中分子量较小的杂质。
【小问3详解】
图中表示出分子质量最小的是蛋白质甲，因此，蛋白质甲移动速度最慢；SDS能使蛋白质完全变性，将蛋白质降解为单条肽链，且SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量，因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差别，使SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳完全取决于分子的大小。图中表示出丙分子量最大，因此在SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳中丙移动速度最慢。
【点睛】本题主要考查蛋白质的分离，要求学生有一定的理解分析能力。
[生物——选修3：现代生物科技专题]
12. 细菌病的防治一直是困扰人类的难题之一，特别是长期使用抗生素，许多细菌产生了明显的耐药性。通过基因工程和胚胎工程生产抗菌肽，是研制新型抗菌药物的有效途径。回答下列问题：
（1）生产抗菌肽所需的抗菌肽基因，可用_________技术大量扩增。扩增过程中需要将温度冷却至55~60℃，这步叫复性，目的是_____________________。获得大量抗菌肽基因后，为了使其和质粒能正确地成功拼接，一般操作方法是用________________切割含抗菌肽基因的DNA片段和质粒。
（2）抗菌肽基因导入受体细胞后，可利用放射性同位素标记的目的基因的DNA 片段作为__________，目的是检测________________________。
（3）一般科学家将抗菌肽基因导入受精卵，以培育出能产生抗菌肽的转基因动物，请分析选择受精卵作为受体细胞的原因是_______________________。
（4）受精卵在体外培养到早期胚胎过程中，需用__________ 培养液培养。早期胚胎发育到适宜的时期再将胚胎移植到代孕母体的子宫里，用这种方法得到的动物称为____________________（填“克隆动物”或“试管动物”）。
【答案】（1） ①. PCR ②. 使引物与单链相应互补序列结合 ③. 两种不同的限制酶
（2） ①. 探针 ②. 抗菌肽基因是否导入受体细胞和是否转录出了相应的mRNA
（3）受精卵全能性最大，而一般的动物体细胞全能性不易表达
（4） ①. 发育 ②. 试管动物
【解析】
【分析】PCR技术：
（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
（2）原理：DNA复制。
（3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。
【小问1详解】
PCR是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术，生产抗菌肽所需的抗菌肽基因，可用PCR技术大量扩增。扩增过程中需要将温度冷却至55～60℃，目的是进行复性，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。为了使抗菌肽基因和质粒能正确地成功拼接，需要使用两种不同的限制性内切核酸酶，目的基因和质粒均使用两种酶切割，使得获得的片段自身不能环化，但两者之间能够拼接，最后再使用DNA连接酶将抗菌肽基因和质粒连接起来。
【小问2详解】
抗菌肽基因导入受体细胞后，可利用放射性同位素标记的目的基因的DNA片段作为基因探针，目的是检测抗菌肽基因是否导入受体细胞和是否转录出了相应的mRNA，如果出现杂交带，说明抗菌肽基因转录出了相应的mRNA，反之没有。
【小问3详解】
受精卵的全能性最大，而一般的动物体细胞全能性不易表达，因此常使用受精卵作为受体细胞。
【小问4详解】
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．考试时间150分钟，满分300
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 K 39 Ti 48 Fe 56 I 127
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. 慢跑是健康的生活方式之一、慢跑会消耗体内的糖类，同时也会加快脂肪“燃烧”。下列说法正确的是（ ）
A. 有氧呼吸消耗糖类过程中，三个阶段都产生还原型辅酶I
B. 运动后肌肉酸痛，是由于肌细胞线粒体中积累了大量乳酸
C. 机体“燃烧”脂肪时，细胞产生的CO2与消耗的O2量相等
D. 与有氧呼吸相比，机体无氧呼吸过程有机物分解不彻底
【答案】D
【解析】
【分析】有氧呼吸全过程：第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的还原型辅酶I和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。
第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、大量的还原型辅酶I和少量能量。
第三阶段：在线粒体的内膜上，还原型辅酶I和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。
【详解】A、有氧呼吸第三阶段不产生还原型辅酶I，而是消耗前两个阶段的还原型辅酶I，A错误；
B、乳酸是在细胞质基质中产生的，B错误；
C、由于脂肪含有的CH比例较高，参与呼吸作用时候，消耗的氧气多于产生的二氧化碳，C错误；
D、与有氧呼吸相比，机体无氧呼吸过程有机物的分解不彻底，D正确。
故选D。
2. 结构与功能观是重要的“生命观念”，下列有关细胞的结构和功能的叙述，错误的是（ ）
A. 突触前膜通过胞吐释放神经递质有利于突触传递信息
B. 转运水通道蛋白的囊泡迅速与细胞膜融合有利于肾小管细胞重吸收水
C. 抗体的分泌过程体现了浆细胞的细胞膜具有一定的流动性
D. 小肠黏膜分泌的促胰液素经载体蛋白进入胰岛B细胞发挥作用
【答案】D
【解析】
【分析】
突触前膜通过胞吐的方式释放神经递质，加快了神经递质的释放速度，有利于突触传递信息。细胞膜表面上的水通道蛋白越多，越有利于水分通过细胞膜。抗体是蛋白质，其分泌的过程是胞吐，这个过程体现了细胞膜具有一定的流动性。小肠黏膜分泌的促胰液素经血液运输作用于胰腺，促进胰液的分泌。
【详解】
A、突触前膜通过胞吐的方式释放神经递质，加快了神经递质的释放速度，有利于突触传递信息，A正确；
B、转运水通道蛋白的囊泡迅速与细胞膜融合，使细胞膜表面上的水通道蛋白增多，有利于肾小管细胞重吸收水，B正确；
C、抗体是蛋白质，其分泌出浆细胞的过程是胞吐，这个过程体现了细胞膜具有一定的流动性，C正确；
D、小肠黏膜分泌的促胰液素，经血液运输作用于胰腺，促进胰液的分泌，D错误。
故选D。
3. 大肠杆菌受到紫外线照射时，DNA会以很高的频率形成胸腺嘧啶二聚体。在暗处，光复活酶能识别该二聚体，形成酶-DNA复合物。用可见光照射时，光复活酶利用可见光提供的能量，使二聚体解开为单体，完成部分DNA修复。下列说法正确的是（ ）
A. 经紫外线照射后的大肠杆菌不易出现变异类型
B. 光复活酶在暗处与底物结合后立即发挥催化作用
C. 光复活酶解开二聚体说明有些生命活动并不是ATP直接供能
D. DNA的修复机制使大肠杆菌经紫外线照射后不会发生基因突变
【答案】C
【解析】
【分析】基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特征：基因突变在自然界是普遍存在的变异是随机发生的、不定向的；基因突变的频率是很低的；多数是有害的，但不是绝对的，有利还是有害取决于生物变异的性状是否适应环境。
【详解】A、紫外线能够提高基因突变的频率，所以经紫外线照射后的大肠杆菌更易出现变异类型，A错误；
B、根据题干信息“光复活酶能识别该二聚体，用可见光照射时，光复活酶利用可见光提供的能量，使二聚体解开为单体，完成部分DNA修复”，所以光复合酶在暗处和底物结合，要有光才能发挥催化作用，B错误；
C、根据题干信息“光复活酶利用可见光提供的能量，使二聚体解开为单体”，说明该生命活动不是由ATP直接供能的，C正确；
D、由于突变具有不定向性、随机性，修复机制不一定能够完全修复突变了的DNA分子，所以还是可能发生基因突变，D错误。
故选C。
4. 下图表示某人工柳林中，林下几种草本植物的种群密度随林木郁闭度（指森林林冠层遮蔽地面的程度）变化的调查数据。下列相关分析判断错误的是（ ）
A. 林木郁闭度较大时，调查林下草本植物种群密度时的样方面积可适当扩大
B. 柳树的种植密度增大，林下草本植物的种群密度都会随之变小
C. 该人工柳林中，影响植物垂直分层的主要非生物因素是光照
D. 适宜的柳树种植密度可提高人工柳林生态系统的稳定性
【答案】B
【解析】
【分析】生物群落的结构包括垂直结构和水平结构，在垂直方向上，大多数群落都具有明显的分层现象，森林中自下而上分别有草本植物、灌木和乔木。
【详解】A、林木郁闭度较大时，林下草本植物种群密度则较小，此时可以适当扩大样方面积，A正确；
B、柳树的种植密度越大，柳林的林木郁闭度越大，随林木郁闭度增大，一年蓬、加拿大一枝黄花的种群密度越小，但刺儿菜的种群密度先增大后减小，B错误；
C、对于植物来讲，阳光对植物生理和分布起决定性的作用，因此影响森林中植物垂直分层现象的主要因素是光照强度，C正确；
D、据图分析，适宜的柳树种植密度可增加该地区的物种多样性，从而提高人工柳林生态系统的稳定性，D正确。
故选B。
5. 下列关于遗传信息传递的叙述，错误的是（ ）
A. 遗传信息流向RNA时，游离的脱氧核苷酸随机地与模板链上的碱基碰撞而发生互补配对
B. 遗传信息从DNA流向DNA的过程中会形成DNA—蛋白质复合物
C. 细胞内遗传信息传至RNA后，RNA从DNA链上释放，而后DNA双链恢复
D. 某些生物能以RNA链为模板逆转录成DNA，且需要逆转录酶作用
【答案】A
【解析】
【分析】中心法则：（1）遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；（2）遗传信息可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。
【详解】A、RNA的合成过程中，游离的核糖核苷酸随机地与模板链上的碱基碰撞进行互补配对，A错误；
B、遗传信息从DNA流向DNA的过程即DNA的复制，会有相应的酶参与，会形成DNA—蛋白质复合物，B正确；
C、细胞内遗传信息传至RNA后，RNA从DNA链上释放，而后DNA双链恢复，即转录过程完成后，DNA双链恢复，C正确；
D、某些生物如逆转录病毒HIV，能以RNA链为模板逆转录成DNA， D正确。
故选A。
6. 数量性状又称多基因性状。用纯合红色麦粒和白色麦粒亲本杂交，F1表现型为中间颜色粉红色，F2中白色与红色的比例为1：63，其中红色麦粒的颜色深浅与显性基因的数量有关，且不同的显性基因作用效果相同，随显性基因数量增加红色逐渐加深。下列叙述错误的是（ ）
A. 麦粒颜色的遗传遵循基因的自由组合定律
B. 麦粒颜色至少由三对独立遗传的基因控制
C. F2中间颜色粉红色麦粒所占比例为1/8
D. F2中红色麦粒有颜色深浅不同的6种类型
【答案】C
【解析】
【分析】根据题干信息“红色麦粒的颜色深浅不同，呈逐渐加深现象”可知，这属于数量遗传，即颜色的深浅与显性基因的数量呈正比。假设相关基因用A、a、B、b、C、c表示，则亲本纯合红色麦粒基因型是AABBCC，亲本白色麦粒的基因型为aabbcc，F1粉红色麦粒的基因型是AaBbCc。
【详解】A、B、用纯合红色麦粒和白色麦粒亲本杂交，F1表现型为中间颜色粉红色，F2中白色与红色的比例为1：63，即白色所占比例为1/64=(1/4)3，说明这对相对性状是由3对等位基因控制的，且它们的遗传遵循基因自由组合定律，A正确；B正确；
C、由题中信息可知：F1粉红色麦粒的基因型是AaBbCc（颜色的深浅与显性基因的数量呈正比，所以理论上含有3个显性基因的个体均为中间颜色粉红花），所以其产生F2是中间颜色粉红色的基因型是AABbcc(1/4 × 1/2 × 1/4 = 1/32)；AAbbCc( 1/4 × 1/4 × 1/2 = 1/32)；AaBBcc ( 1/2 × 1/4 × 1/4 = 1/32) ；AabbCC（1/2 × 1/4 × 1/4 = 1/32)；aaBBCc( 1/4 × 1/4 × 1/2 = 1/32)；aaBbCC(1/4 × 1/2 × 1/4 = 1/32)；AaBbCc（1/2 × 1/ 2 × 1/2 = 1/8），共1/32 × 6 + 1/8 = 5/16，C错误；
D、F2中红色麦粒颜色的深浅由显性基因的个数决定，因为只有aabbcc表现为白色麦粒，其含有显性基因的个数有1、2、3、4、5、6种情况，即F2中红色麦粒有颜色深浅有不同的6种类型，D正确。
故选C。
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. 癌症是威胁人类健康的重要疾病之一，已经成为威胁我国城乡居民健康的主要杀手。回答下列问题：
（1）生活中致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使_________基因发生突变导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
（2）端粒学说认为，端粒是染色体两端一段特殊序列的DNA，端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，引起细胞衰老。研究发现细胞中可合成端粒酶，端粒酶是一种核糖核蛋白酶，以自身的RNA为模板合成端粒DNA，修复端粒。据此推测，端粒酶的组成可能是_________，癌细胞中端粒酶的活性通常比正常细胞更_________。
（3）现欲探究端粒酶是否与癌细胞的恶性增殖有关。将癌细胞分成A、B两组，A组加入端粒酶抑制剂，B组不加，在相同且适宜条件下进行培养，记录并比较A、B两组的细胞增殖代数。若__________，说明端粒酶与癌细胞的恶性增殖有关；若__________，说明端粒酶与癌细胞的恶性增殖无关。
【答案】（1）原癌基因和抑癌
（2） ①. 蛋白质和RNA ②. 高
（3） ① A组比B组增殖代数少 ②. A组与B组仍然无限增殖
【解析】
【分析】人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。
【小问1详解】
原癌基因和抑癌基因发生基因突变会引起癌变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
【小问2详解】
端粒酶是一种核糖核蛋白酶，以自身的RNA为模板合成端粒DNA，修复端粒，说明端粒酶是蛋白质和RNA。癌细胞中端粒酶的活性通常比正常细胞更高，可恢复断裂序列，而无限增殖。
【小问3详解】
实验的目的是探究端粒酶是否与癌细胞的恶性增殖有关，自变量是端粒酶，若有关加入和不加入端粒酶结果将不同，故将癌细胞分成A、B两组，A组加入端粒酶抑制剂，B组不加，在相同且适宜条件下进行培养，记录并比较A、B两组的细胞增殖代数，若A组比B组增殖代数少说明端粒酶与癌细胞的恶性增殖有关；若A组与B组仍然无限增殖，说明端粒酶与癌细胞的恶性增殖无关。
8. 下图为北方夏季某晴天棉花叶片的光合作用强度变化曲线图，请据图回答下列问题：
（1）光合作用中吸收光能的色素分布在___________，由光合作用光反应阶段产生并提供给暗反应阶段的产物是___________。
（2）与上午8点相比，10点时细胞中的C3的含量____________（填“升高”、“降低”或“基本不变”）。
（3）BC段光合作用强度下降的原因是____________，CD段光合作用消耗的CO2来源于___________。
【答案】（1） ①. 类囊体薄膜上（基粒上） ②. [H]和ATP
（2）降低 （3） ①. 中午气温高，蒸腾作用旺盛，部分气孔关闭，CO2吸收量减少 ②. 细胞呼吸和从外界吸收
【解析】
【分析】分析图解可以看出，AB段随着光照强度的增加光合速率增加，DE段光合速率随着光照强度的减弱而减弱，而图中BC段则是由于光照过强、温度过高导致气孔关闭，二氧化碳吸收减少，导致光合速率下降。
【小问1详解】
吸收光能的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。光反应阶段产生的[H]和ATP可用于暗反应阶段C3的还原过程。
【小问2详解】
与上午8点相比，10点时光合作用强度较高，说明此时细胞内C3的还原速率较大，故此时细胞中的C3的含量降低。
【小问3详解】
BC段是由于中午气温高，蒸腾作用旺盛，部分气孔关闭，CO2吸收量减少，导致光合作用强度下降。CD段植物能积累有机物，净光合速率大于0，因此光合作用消耗的CO2来源于细胞呼吸产生和从外界吸收。
9. 科研人员设置试验Ⅰ（单作稻）、Ⅱ（稻-蟹-泥鳅）2种生态系统，研究稻-蟹-泥鳅生态系统的效益。已知蟹吃杂草、昆虫和人工投喂的饵料，泥鳅吃蟹粪、残饵等。回答下列问题：
（1）稻田生物群落区别于其他生物群落的重要特征为__________。水稻、蟹和泥鳅都各自生活在一定的空间范围内，这有利于充分利用__________。
（2）流经Ⅱ生态系统的总能量是__________，蟹粪中的能量__________（“属于”或“不属于”）蟹的同化量。
（3）结果表明Ⅱ生态系统水稻产量明显高于Ⅰ生态系统水稻产量，从种间关系分析其原因是__________。
（4）结果表明Ⅱ生态系统的土壤肥力比单作稻田高，其原因一方面是__________，另一方面是蟹、泥鳅在稻田寻食、爬行、翻动土壤、田水，增加了表土层和水中溶解氧含量，增强微生物的分解作用，产生较多矿质营养。为实现水稻的高产、稳产，两种生产模式均需适量施加氮肥，从物质循环的角度分析，主要原因是__________（写出2点）。
【答案】（1） ①. 物种的组成 ②. 阳光、空气、水等资源
（2） ①. 生产者固定的太阳能以及投放的饵料中的能量 ②. 不属于
（3）Ⅱ生态系统中蟹吃杂草、昆虫等，同时蟹粪可肥田，从而使水稻的产量提高
（4） ①. 蟹、泥鳅会产生粪便，增加了生态系统中的腐殖质
②. 稻田中的氮元素含量往往不足以使农作物高产，另外氮元素随农产品的输出而流失，需不断补充适量的氮源。
【解析】
【分析】流经某人工生态系统总能量是生产者固定的太阳能以及投放的饵料中的能量，任何一个生态系统都需要源源不断的补充能量，以便维持生态系统正常的功能。
【小问1详解】
区别不同群落的重要特征是物种的组成，水稻、蟹和泥鳅都各自生活在一定的空间范围内，这有利于充分利用阳光、空气、水等资源。
【小问2详解】
流经Ⅱ生态系统的总能量是生产者固定的太阳能以及投放的饵料中的能量，蟹粪中的能量不属于蟹的同化量，属于其上一营养级的能量。
【小问3详解】
Ⅰ生态系统物种单一，营养结构简单，Ⅱ生态系统中蟹吃杂草、昆虫等，同时蟹粪可肥田，从而使水稻的产量提高。
【小问4详解】
土壤肥力主要取决于生态系统的腐殖质的量和分解者的分解作用，Ⅱ生态系统的土壤肥力比单作稻田高，其原因一方面是蟹、泥鳅会产生粪便，增加了生态系统中的腐殖质。另一方面是蟹、泥鳅在稻田寻食、爬行、翻动土壤、田水，增加了表土层和水中溶解氧含量，增强微生物的分解作用，产生较多矿质营养。两种生产模式均需适量施加氮肥，稻田中的氮元素含量往往不足以使农作物高产，另外氮元素随农产品的输出而流失，需不断补充适量的氮源。
10. 某自花传粉闭花授粉作物的高茎/矮茎、抗病/感病、高产/低产这三对相对性对相对性状各由一对等位基因控制，且三对等位基因自由组合。现有该作物的甲、乙两植株，甲自交后，子代均为矮茎和低产，但出现抗病和感病性状；乙自交后，子代均为抗病和低产，但出现高茎和矮茎性状。回答下列相关问题：
（1）自然状态下该作物一般都是___________（“纯合子”或“杂合子”）。根据所学的遗传学知识，可推断高茎/矮茎、抗病/感病两对相对性状的显隐性关系，请通过对甲、乙自交实验结果的分析，简述推断思路________。
（2）若采用γ射线诱变培育高产作物，诱变时需要处理大量_______（“休眠”或“萌发”）种子。请解释种子处理需“大量”的理由________。
（3）现有纯合高茎抗病植株和矮茎感病植株，采用单倍体育种方法培育优良品种，该育种过程涉及可遗传的变异有____________。
（4）RNA干扰技术可抑制某基因的表达。假设乙植株高茎和矮茎基因为D/d，采用RNA干扰技术处理乙植株，用处理后的乙植株自交，其子代表现型均为矮茎性状，由此推测RNA干扰技术抑制________（填“D”或“d”）基因表达。
【答案】（1） ①. 纯合子 ②. 若甲为抗病，则抗病为显性，感病为隐性，若甲为感病，则感病为显性，抗病为隐性；若乙为高茎，则高茎是显性，矮茎是隐性，若乙为矮茎，则矮茎为显性，高茎为隐性性状
（2） ①. 萌发 ②. 基因突变具有不定向性、随机性
（3）基因重组和染色体变异
（4）D
【解析】
【分析】1、诱变育种的原理是基因突变，常用的方法有辐射诱变、激光诱变、化学药剂处理。
2、单倍体育种的优点是能明显缩短育种年限，只是技术比较复杂，应用到花药离体培养和秋水仙素处理等手段。
【小问1详解】
自花传粉、闭花授粉的植物，在自然状态下一般都是纯合子；对于植物而言，判断显隐性可用自交的方法进行：若甲为抗病，则抗病为显性，感病为隐性，若甲为感病，则感病为显性，抗病为隐性；若乙为高茎，则高茎是显性，矮茎是隐性，若乙为矮茎，则矮茎为显性，高茎为隐性性状。
【小问2详解】
若采用γ射线诱变培育高产作物，该方法的原理是基因突变，由于萌发期的种子分裂旺盛，易发生突变，故诱变时需要处理大量萌发种子；由于基因突变具有不定向性、随机性，故种子处理需“大量”。
【小问3详解】
纯合高茎抗病植株和矮茎感病植株，采用单倍体育种方法培育优良品种，需要先通过杂交育种集中两个亲本的优良性状，再经花药离体培养和诱导染色体数目加倍获得，涉及的可遗传的变异有基因重组和染色体变异。
【小问4详解】
结合题意可知，矮茎植株为隐性性状，若用处理后的乙植株自交，其子代表现型均为矮茎性状，说明D基因的表达受抑制，即RNA干扰技术抑制D基因表达。
【点睛】本题考查基因的分离定律、性状的显、隐性关系及基因型和表现型，掌握基因分离定律的实质及判断相对性状显隐性关系的两种方法，能准确结合题意作答。
（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，则每学科按所做的第一题计分。
[生物——选修1：生物技术实践]
11. 地中海贫血症在我国南方发病率很高。临床上，可以通过从胎儿血液中提取、分离红细胞中的血红蛋白，采用技术手段进行鉴定，从而为胎儿地中海贫血的确定提供实验证明。请回答下列问题：
（1）采集的血样要及时分离红细胞，分离时采用________离心，其目的是_____________。随后，将离心后的下层红细胞液体倒入烧杯中，加入五倍体积的___________________进行洗涤。
（2）将洗涤后的红细胞倒入烧杯后，加入___________________和___________________，使红细胞破裂释放出血红蛋白，经搅拌、离心、分层后获得血红蛋白溶液。随后将血红蛋白溶液装入透析袋透析12小时，其目的是___________________，完成血红蛋白粗分离。
（3）粗分离的血红蛋白溶液中含有一些微蛋白（如下图，表示甲～戊五种蛋白质的分子量及电荷量，且五种蛋白质均只由一条肽链构成），若用凝胶色谱法进行血红蛋白的纯化，则图中移动最慢的是蛋白________（填编号）。若将样品进行SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳，则移动速度最慢的是蛋白_____（填编号），判断理由是_____________________。
【答案】（1） ①. 低速短时间 ②. 避免白细胞等一同沉淀 ③. 生理盐水
（2） ①. 蒸馏水 ②. 甲苯 ③. 去除样品中分子量较小的杂质
（3） ①. 甲 ②. 丙 ③. 丙的相对分子质量最大，在电泳中的移动速度最慢
【解析】
【分析】凝胶色谱法进行血红蛋白纯化，相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢；而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快。
【小问1详解】
血液中含有血细胞和血浆，血细胞中含有红细胞和白细胞，为避免白细胞等一同沉淀，因此分离红细胞时采用低速短时间离心；为防止红细胞吸水胀破，因此加入五倍体积的生理盐水（等渗）进行洗涤。
【小问2详解】
在蒸馏水中，红细胞吸水胀破，40%甲苯有助于细胞膜的溶解，充分搅拌，使红细胞破裂释放出血红蛋白；透析袋通常是由半透膜制成的袋状容器，将血红蛋白溶液装入透析袋透析12小时，可以去除样品中分子量较小的杂质。
【小问3详解】
图中表示出分子质量最小的是蛋白质甲，因此，蛋白质甲移动速度最慢；SDS能使蛋白质完全变性，将蛋白质降解为单条肽链，且SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量，因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差别，使SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳完全取决于分子的大小。图中表示出丙分子量最大，因此在SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳中丙移动速度最慢。
【点睛】本题主要考查蛋白质的分离，要求学生有一定的理解分析能力。
[生物——选修3：现代生物科技专题]
12. 细菌病的防治一直是困扰人类的难题之一，特别是长期使用抗生素，许多细菌产生了明显的耐药性。通过基因工程和胚胎工程生产抗菌肽，是研制新型抗菌药物的有效途径。回答下列问题：
（1）生产抗菌肽所需的抗菌肽基因，可用_________技术大量扩增。扩增过程中需要将温度冷却至55~60℃，这步叫复性，目的是_____________________。获得大量抗菌肽基因后，为了使其和质粒能正确地成功拼接，一般操作方法是用________________切割含抗菌肽基因的DNA片段和质粒。
（2）抗菌肽基因导入受体细胞后，可利用放射性同位素标记的目的基因的DNA 片段作为__________，目的是检测________________________。
（3）一般科学家将抗菌肽基因导入受精卵，以培育出能产生抗菌肽的转基因动物，请分析选择受精卵作为受体细胞的原因是_______________________。
（4）受精卵在体外培养到早期胚胎过程中，需用__________ 培养液培养。早期胚胎发育到适宜的时期再将胚胎移植到代孕母体的子宫里，用这种方法得到的动物称为____________________（填“克隆动物”或“试管动物”）。
【答案】（1） ①. PCR ②. 使引物与单链相应互补序列结合 ③. 两种不同的限制酶
（2） ①. 探针 ②. 抗菌肽基因是否导入受体细胞和是否转录出了相应的mRNA
（3）受精卵全能性最大，而一般的动物体细胞全能性不易表达
（4） ①. 发育 ②. 试管动物
【解析】
【分析】PCR技术：
（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
（2）原理：DNA复制。
（3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。
（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。
【小问1详解】
PCR是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术，生产抗菌肽所需的抗菌肽基因，可用PCR技术大量扩增。扩增过程中需要将温度冷却至55～60℃，目的是进行复性，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。为了使抗菌肽基因和质粒能正确地成功拼接，需要使用两种不同的限制性内切核酸酶，目的基因和质粒均使用两种酶切割，使得获得的片段自身不能环化，但两者之间能够拼接，最后再使用DNA连接酶将抗菌肽基因和质粒连接起来。
【小问2详解】
抗菌肽基因导入受体细胞后，可利用放射性同位素标记的目的基因的DNA片段作为基因探针，目的是检测抗菌肽基因是否导入受体细胞和是否转录出了相应的mRNA，如果出现杂交带，说明抗菌肽基因转录出了相应的mRNA，反之没有。
【小问3详解】
受精卵的全能性最大，而一般的动物体细胞全能性不易表达，因此常使用受精卵作为受体细胞。
【小问4详解】
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