[生物][期末]山东省德州市2023-2024学年高二下学期7月期末试题(解析版)

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一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 柯萨奇病毒（CV）是一种能引起人类疾病的RNA病毒，其遗传物质会指导合成病毒蛋白酶和一种多聚蛋白，后者会被蛋白酶剪切成4种结构蛋白，再经加工后形成子代病毒的外壳。下列说法正确的是（ ）
A. CV与其宿主细胞的遗传物质彻底水解的产物相同
B. 病毒蛋白酶会随CV进入宿主细胞并随机破坏肽键
C. 多聚蛋白被剪切前后均能与双缩脲试剂发生紫色反应
D. 病毒作为生命系统的基本单位，其生命活动离不开宿主细胞
【答案】C
【分析】非细胞结构的生物——病毒
（1）结构：无细胞结构，主要由蛋白质和核酸组成。
（2）生活方式：营寄生生活，只能在活细胞内生长、繁殖，在培养基上不能生存。
（3）病毒无细胞结构，不属于生命系统的结构层次，但病毒在宿主细胞中能繁殖，产生与亲代相同的子代病毒，繁殖是生物最基本的特征之一，因此病毒属于生物。
【详解】A、CV是一种RNA病毒，其宿主是人类细胞，人类细胞的遗传物质是DNA。RNA彻底水解的产物是核糖、磷酸和4种含氮碱基（A、U、C、G）；DNA彻底水解的产物是脱氧核糖、磷酸和4种碱基（A、T、C、G），两者的遗传物质彻底水解的产物不相同，A错误；
B、病毒能在自身遗传物质指导下，利用宿主细胞提供的原料、能量和酶进行增殖，因此病毒蛋白酶和多聚蛋白就是在宿主细胞中合成的，B错误；
C、由题意可知，多聚蛋白会被蛋白酶剪切成4种结构蛋白，因此多聚蛋白和结构蛋白中都含有2个以上的肽键，故多聚蛋白和结构蛋白都能与双缩脲试剂发生紫色反应，C正确；
D、细胞是生命系统的基本单位，病毒不能独立生活，只能寄生在活细胞中才能生存，因此病毒不属于生命系统的任何层次，D正确。
故选C
2. 胆固醇在肝脏中合成后，会进入血液与蛋白质结合形成高密度脂蛋白（HDL）和低密度脂蛋白（LDL）。HDL 可将血液中多余的胆固醇转移到肝脏分解，LDL 可将脂肪和胆固醇转移到其他细胞中。LDL 容易沉积在血管壁诱发心血管疾病，当LDL 过高时，机体分泌的脂抑素会与肝脏细胞的特异性受体GPCR 结合，抑制胆固醇的合成。下列说法正确的是（ ）
A. 胆固醇是构成动植物细胞膜的成分，主要位于磷脂双分子层的疏水区
B. 胆固醇在肝脏细胞的核糖体中合成后，通过自由扩散的方式运出细胞
C. 为预防心血管疾病，应降低血液中 HDL 的含量并提高 LDL 的含量
D. 脂抑素缺乏或GPCR 合成缺陷时，均可能导致血液中胆固醇升高
【答案】D
【分析】脂质分为磷脂、脂肪和固醇。其中固醇包括胆固醇、性激素和维生素D。胆固醇是动物细胞膜的重要成分。
【详解】A、胆固醇是动物细胞膜的成分,胆固醇是脂质，不溶于水，胆固醇主要位于磷脂双分子层的疏水区,A错误；
B、胆固醇是脂质，不在肝脏细胞的核糖体中合成后，B错误；
C、HDL 可将血液中多余的胆固醇转移到肝脏分解，LDL 容易沉积在血管壁诱发心血管疾病，为预防心血管疾病，应降低血液中 LDL的含量并提高HDL含量，C错误；
D、机体分泌的脂抑素会与肝脏细胞的特异性受体GPCR 结合，抑制胆固醇的合成，所以脂抑素缺乏或GPCR 合成缺陷时，均可能导致血液中胆固醇升高，D正确。
故选D。
3. 关于生物体内的各种“骨架”和“支架”，下列说法正确的是（ ）
A. 与饱和脂肪酸相比，以碳链为骨架的不饱和脂肪酸熔点较低不易凝固
B. 糖原、淀粉酶和几丁质均由许多以碳链为骨架的相同单体连接而成
C. 组成细胞膜、核膜和呼吸道黏膜等生物膜的基本支架均是磷脂双分子层
D. 与 RNA 相比，由脱氧核糖与磷酸交替连接构成基本骨架的双链DNA 更易发生变异
【答案】A
【详解】A、与饱和脂肪酸相比，以碳链为骨架的不饱和脂肪酸熔点较低不易凝固，比如植物油，A正确；
B、糖原是多糖，淀粉酶是蛋白质，组成它们的单体不相同，B错误；
C、呼吸道黏膜不是生物膜，C错误；
D、与 RNA 相比，由脱氧核糖与磷酸交替连接构成基本骨架的双链DNA 更不易发生变异，D错误。
故选A。
4. 水稻成熟初期，籽粒鲜重迅速增加并达到最大。成熟中期鲜重下降，葡萄糖、蔗糖等大量转化为淀粉。成熟后期，籽粒中淀粉的含量约为 85%，蛋白质肽链之间的氢键增强，使整个蛋白的有序结构增加，籽粒变硬。下列说法错误的是（ ）
A. 将成熟初期的籽粒制成匀浆经斐林试剂检测后会出现砖红色沉淀
B. 成熟初期籽粒中水的含量高于成熟后期，新陈代谢较快
C. 肽链之间通过脱水缩合形成氢键，氢键越多蛋白质结构越稳定
D. 成熟初期和后期水稻籽粒细胞中含量最多的化合物分别是水和糖类
【答案】C
【分析】某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。糖类中的还原糖，如葡萄糖，与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产 生紫色反应。因此，可以根据有机物与某些化学试剂所产生的颜色反应，检测生物组织中糖类、脂肪或蛋白质的存在。
【详解】A、依题意，水稻成熟初期，籽粒鲜重迅速增加并达到最大，说明此时籽粒中大量积累葡萄糖等光合产物。葡萄糖是还原性糖，因此，将成熟初期的籽粒制成匀浆经斐林试剂检测后会出现砖红色沉淀，A正确；
B、在正常情况下，细胞内自由水所占的比例越 大，细胞的代谢就越旺盛。依题意，水稻成熟初期，籽粒鲜重迅速增加并达到最大，说明此时水稻籽粒含水量高于成熟后期，新陈代谢较快，B正确；
C、水分子是极性分子，当一个水分子的氧端靠近另一个水分子的氢端时，它们之间的静电吸引作用就形成一种弱的引力，这种弱的引力称为氢键。因此，氢键的形成没有经过脱水缩合反应，C错误；
D、依题意，水稻成熟初期，代谢旺盛，水稻籽粒细胞中含量最多的化合物是水。水稻成熟后期，籽粒中淀粉的含量约为 85%，因此，水稻成熟后期籽粒细胞中糖类含量最多，D正确。
故选C。
5. 四环素是一种广谱抗生素，其抑菌机制是通过与原核细胞中核糖体的rRNA 结合，阻止tRNA 携带氨基酸进入正在合成的肽链。四环素对人体细胞的核糖体功能无明显影响。下列说法错误的是（ ）
A. 原核细胞的rRNA 在拟核区通过转录合成
B. 组成rRNA 和tRNA 的核苷酸种类、数目和排列顺序不同
C. 原核细胞和人体细胞的核糖体结构可能不同
D. 四环素可用于治疗由支原体或肺炎链球菌引发的肺炎
【答案】B
【分析】基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程，主要在细胞核中进行；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，发生在核糖体上。
【详解】A、原核细胞虽然没有核仁，但可以由拟核DNA转录，形成rRNA，A正确；
B、组成rRNA和tRNA的核苷酸种类相同，数目和排列顺序不同，B错误；
C、由题干信息可知，四环素是通过与原核细胞中核糖体的rRNA结合，阻止tRNA携带氨基酸进入正在合成的肽链，而对人体细胞的核糖体功能无明显影响，说明原核细胞和人体细胞的核糖体结构可能不同，C正确；
D、四环素抑菌机制是通过与原核细胞中核糖体的rRNA结合，阻止tRNA携带氨基酸进入正在合成的肽链，影响翻译过程，所以可用于治疗由支原体或肺炎链球菌引发的肺炎，D正确。
故选B。
6. LINC复合体由贯穿在内、外核膜上具有相互作用的蛋白质结合形成，可通过多种途径直接或间接调控细胞内相关结构的功能。例如LINC 复合体可作为连接细胞核骨架与细胞质骨架的桥梁，还可通过与核孔复合体相互作用介导物质运输。下列说法错误的是（ ）
A. LINC 复合体贯穿两层磷脂分子且具有流动性
B. 阻断蛋白质的合成可能会影响细胞骨架的构建
C. 破坏LINC 复合体可能会导致细胞核的形态改变
D. RNA 聚合酶可能通过 LINC 复合体的介导进入细胞核
【答案】A
【分析】细胞核具有以下结构：（1）核膜：双层膜，把核内物质与细胞中分开；（2）染色质：由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体；（3）核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关；（4）核孔：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
【详解】A、LINC复合体由贯穿在内、外核膜上具有相互作用的蛋白质结合形成，一层膜具有两层磷脂分子，LINC 复合体贯穿四层磷脂分子，A错误；
BC、LINC复合体由贯穿在内、外核膜上具有相互作用的蛋白质结合形成，LINC 复合体可作为连接细胞核骨架与细胞质骨架的桥梁，阻断蛋白质的合成可能会影响细胞骨架的构建，若破坏LINC 复合体可能会导致细胞核的形态改变，BC正确；
D、LINC复合体可通过与核孔复合体相互作用介导物质运输，RNA 聚合酶通过核孔进入细胞核，RNA 聚合酶可能通过 LINC 复合体的介导进入细胞核，D正确。
故选A。
7. UCYN-A 是一种固氮蓝细菌，其与贝氏布拉藻存在内共生现象。近期科研人员发现UCYN-A的进化已经超越了内共生阶段，表现为其不能独立生活，必须依赖宿主细胞提供的蛋白质生存，且可随宿主细胞传给子代，因此UCYN-A 被认定为贝氏布拉藻体内的一种新型固氮细胞器。下列说法不能作为支持上述观点的证据的是（ ）
A. 培养含 UCYN-A的贝氏布拉藻无需添加碳源和氮源
B. UCYN-A失去了部分光合作用的关键基因
C. UCYN-A 能产生约一半生存所需的蛋白质
D. UCYN-A会随贝氏布拉藻细胞的分裂而分裂
【答案】D
【分析】题干中阐述了 UCYN-A 与贝氏布拉藻的关系以及其不能独立生活且依赖宿主等特点，要找出不能支持其被认定为新型固氮细胞器观点的证据。
【详解】A 、培养含 UCYN-A 的贝氏布拉藻无需添加碳源和氮源，说明 UCYN-A 能进行固氮作用，为贝氏布拉藻提供氮源，可作为支持观点的证据，A 正确；
B、UCYN-A 失去了部分光合作用的关键基因，进一步说明它不能独立生活，依赖宿主，可作为支持观点的证据，B正确；
C 、UCYN-A 只能产生约一半生存所需的蛋白质，还是需要依赖宿主细胞提供其他蛋白质，说明它不能完全独立，可作为支持观点的证据，C 正确；
D 、UCYN-A 会随贝氏布拉藻细胞的分裂而分裂，只能说明它与宿主细胞的一种关联，但不能直接表明它是一种新型固氮细胞器，不能作为有力的支持证据，D 错误。
故选D。
8. 植物可通过调控细胞内的含水量来抵抗寒冷协迫。为探究该耐寒机理，兴趣小组将洋葱鳞片叶外表皮和葫芦藓叶片放在常温和4℃下处理24h后，再用相同浓度的蔗糖溶液进行质壁分离实验，结果如下表所示。下列说法错误的是（ ）
A. 质壁分离的细胞占比达到100%时，不同细胞质壁分离的程度不一定相同
B. 4℃处理后的洋葱鳞片叶外表皮和葫芦藓叶片的细胞液浓度均大于常温时的
C. 与葫芦藓叶片相比，洋葱鳞片叶外表皮的抗寒能力可能较高
D. 植物可通过减少自由水含量和增大细胞液浓度来提高耐寒能力
【答案】B
【分析】质壁分离的原因：外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层。最早出现质壁分离所需时间越长，说明细胞液浓度相对越大，与外界溶液的浓度差越小。质壁分离的细胞其原生质体长度与细胞长度的比值表示质壁分离的程度，比值越大，质壁分离程度越小。由题干信息可知，低温处理使细胞质壁分离程度变小，质壁分离速度变慢。
【详解】A 、质壁分离的细胞占比达到 100%时，由于不同的细胞的细胞液浓度大小不同，不同细胞质壁分离的程度不一定相同，A正确；
B、4℃处理，因为温度低物质运输的速度会变慢，因此质壁分离的速度会变慢，但是不能说明洋葱鳞片叶外表皮和葫芦藓叶片的细胞液浓度均不一定大于常温时的，B 错误；
C 、从实验数据看，洋葱鳞片叶外表皮在低温下细胞发生质壁分离的初始时间较短，说明它的调控细胞内的含水量能力强，说明其抗寒能力可能较高，C 正确；
D 、植物可通过减少自由水含量和增大细胞液浓度来提高耐寒能力，这是常见的植物抗寒机理，D 正确。
故选B。
9. 食物是人体获取铁的主要来源，铁离子被小肠黏膜细胞吸收后通过血液循环运至靶细胞，主要过程如图所示。已知当血液中铁含量偏高时，机体通过分泌铁调素来调控血铁含量。下列说法错误的是（ ）

A. DMT1 和 Tf在运输铁离子时，均需与铁离子结合
B. Fe³⁺进入靶细胞后需转化为Fc²⁺来发挥作用
C. 铁离子从小肠黏膜细胞运出和运入靶细胞，均需消耗能量
D. 铁调素可能通过抑制 FP1 或促进 TfR 的作用来降低血铁含量
【答案】C
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需转运蛋白和能量，常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，转运蛋白载体，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。
【详解】A 、从图中可以看出 DMT1 和 Tf 在运输铁离子时，确实均需与铁离子结合，A 正确；
B 、图中明确显示 Fe³⁺进入靶细胞后需经过铁还原酶转化为Fc²⁺ 来发挥作用，B 正确；
C 、图中 铁离子从小肠黏膜细胞运出是顺浓度梯度，不需要消耗能量，C 错误；
D、根据题意，当血液中铁含量偏高时，机体通过分泌铁调素来调控血铁含量，所以铁调素可能通过抑制 FP1 或促进 TfR 的作用来降低血铁含量，是合理的推测，D 正确。
故选C。
10. 传统的醋酸发酵主要包括三个阶段：淀粉糖化、乙醇发酵和醋酸发酵。由于较高浓度的乙醇会抑制醋酸菌的生长，因此科研人员筛选出耐乙醇的醋酸菌用于醋酸发酵。下列说法正确的是（ ）
A. 传统的醋酸发酵一般会先将原料蒸煮，其主要目的是灭菌和将淀粉水解
B. 发酵产生的乙醇能抑制其他微生物的生长，并作为醋酸菌发酵的原料
C. 乙醇发酵阶段结束后需要密封发酵装置并升温，但不会有大量气泡产生
D. 筛选醋酸菌时，在选择培养基中添加乙醇的目的是提供碳源
【答案】B
【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【详解】A 、传统的醋酸发酵一般先将原料蒸煮，主要目的确实包括灭菌和使淀粉易于水解等，而不是将淀粉水解，A 错误；
B 、发酵产生的乙醇能抑制某些微生物生长，同时也是醋酸菌发酵的原料，B 正确；
C、醋酸菌是好氧菌，不能密闭，没有大量气泡产生，C 错误；
D 、筛选醋酸菌时在选择培养基中添加乙醇，目的不仅是提供碳源，更主要是筛选出耐乙醇的醋酸菌，D 错误。
故选B。
11. 科研人员采用平板法筛选出淀粉酶高产菌株S458-1，然后对该菌株进行扩大培养，并研究了装瓶量（培养瓶中培养液的装有量）、发酵时间等发酵条件对于该菌株产生的淀粉酶活力的影响，实验结果如图所示。下列说法正确的是（ ）

A. 筛选时在平板上喷洒碘液后，选择菌落周围棕色区域较小的菌株即为S458-1
B. 对 S458-1 进行扩大培养时，培养基中需要添加琼脂并以淀粉作为唯一碳源
C. 装瓶量增大会降低 S458-1 的产酶能力，可能由于培养液中溶解氧的含量降低
D. 在实际生产中为节约成本，装瓶量10%、发酵时间60h 为S458-1 的最佳发酵条件
【答案】D
【详解】A、淀粉酶高产菌株能分解淀粉，淀粉遇碘变蓝，筛选时在平板上喷洒碘液，选择周围棕色区域较大的菌种即为S458-1，A错误；
B、由题干信息“装瓶量”可知，对S458-1进行扩大培养时，用的是液体培养基，B错误；
C、由左图可知，自变量为装瓶量，因变量为酶活力，当装瓶量超过10%时，酶活力逐渐下降，但酶活力不等于产酶能力，C错误；
D、根据左图和右图可知，装瓶量10%，发酵时间60 h时，酶活力最大，因此为最佳发酵条件，D正确。
故选D。
12. CMV 是危害烟草的主要病毒，CMV 侵染烟草后，发病的叶片会褪绿变成黄色。为筛选抗 CMV的烟草突变株，科研小组进行的实验流程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 烟草幼苗茎尖病毒极少，直接取其进行组织培养可得到抗 CMV 植株
B. 若发病叶片中出现绿色区域，取该区域进行组织培养可能得到抗CMV 植株
C. 选取的叶片组织需先进行灭菌处理，再经过脱分化和再分化培养成抗 CMV 植株
D. 接种CMV起到了选择作用，因此经组织培养后得到的植株无需再进行抗CMV 鉴定
【答案】B
【分析】物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A 、烟草幼苗茎尖病毒极少，但不能直接确定其就是抗 CMV 的，直接取其进行组织培养不一定能得到抗 CMV 植株，A 错误；
B、若发病叶片中出现绿色区域，说明可能存在对 CMV 有抗性的细胞，取该区域进行组织培养有可能得到抗 CMV 植株，B 正确；
C、叶片组织不能先进行灭菌处理，这样会杀死细胞，应该先进行脱分化形成愈伤组织，再进行再分化培养成抗 CMV 植株，C 错误；
D、接种 CMV 起到了选择作用，但经组织培养后得到的植株仍需再进行抗 CMV 鉴定来确保其抗性，D 错误。
故选B。
13. 自杀基因系统是指外源基因导入受体细胞后会表达相应的酶，该酶可催化无毒的药物前体转化为有毒物质，从而导致受体细胞被杀死。为探究外源基因TK与药物更昔洛韦能否组成自杀基因系统，研究人员以肝癌细胞为受体细胞进行实验，结果如图所示。下列说法正确的是（ ）

A. 培养肝癌细胞的过程中需定期更换培养液以保持无菌、无毒的环境
B. 肝癌细胞在细胞培养过程中没有接触抑制，因而无需进行传代培养
C. 对照组和实验组应分别为导入 TK 和未导入 TK的肝癌细胞
D. 实验结果表明外源基因 TK 与更昔洛韦可组成自杀基因系统
【答案】D
【分析】定期更换培养液主要有以下作用：一是可以补充细胞生长所需的营养物质，因为随着细胞的生长和代谢，培养液中的营养成分会逐渐消耗；二是可以清除细胞代谢产生的废物，如二氧化碳、乳酸等，避免这些废物积累对细胞生长产生不利影响；三是可以维持培养液适宜的酸碱度和渗透压等理化性质，为细胞提供良好的生长环境。
【详解】A 、培养肝癌细胞的过程中需定期更换培养液可以补充细胞生长所需的营养物质，清除细胞代谢产生的废物等，A 错误；
B 、肝癌细胞在培养过程中也会有接触抑制，需要进行传代培养，B 错误；
C 、对照组应为未导入 TK 的肝癌细胞，实验组应为导入 TK 的肝癌细胞，C 错误；
D 、从图中可以看出，添加更昔洛韦后，实验组细胞数量明显减少，而对照组变化不大，说明外源基因 TK 与更昔洛韦可组成自杀基因系统，D 正确。
故选D。
14. SDS-PAGE电泳是一种以聚丙烯酰胺凝胶作为支持介质分离不同蛋白质的技术。在该技术中，强还原剂巯基乙醇能使二硫键断裂。SDS能使氢键断裂，还能和氨基酸侧链基团结合，使其所带的负电荷大大超过了蛋白质原有的电荷量，从而消除了不同蛋白质分子间的原有电荷差异。下列说法正确的是（ ）
A. SDS-PAGE 电泳过程中，蛋白质会因分子大小、空间结构及电荷量的不同而分开
B. 靠近加样孔一端应连接负电极，以便蛋白质样品在凝胶中迁移
C. 电泳过程需在盛有无菌水的电泳槽中进行，且无菌水需没过凝胶
D. 若某蛋白由4条肽链组成，则SDS-PAGE 电泳后一定会出现4条带
【答案】B
【分析】电泳分为琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳；在测定蛋白质相对分子质量时通常使用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳；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多少以及分子大小等因素。而在SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳中，SDS能使蛋白质发生完全变性，由几条肽链组成的蛋白质复合体在SDS的作用下会解聚成单条肽链，因此测定的结果只是单条肽链的相对分子质量。同时SDS所带的大量负电荷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，使电泳迁移率完全取决于分子的大小。
【详解】A、SDS-PAGE 电泳过程中，掩盖了不同种蛋白质间的电荷差别，使电泳迁移率完全取决于分子的大小，A错误；
B、经过SDS处理后的蛋白质带有负电，为了保证电泳的顺利进行，则靠近加样孔一端应连接负电极，以便蛋白质样品在凝胶中迁移，B正确；
C、电泳过程需在盛有电泳缓冲液的电泳槽中进行，且缓冲液需没过凝胶，B错误；
D、SDS能使蛋白质发生完全变性，由几条肽链组成的蛋白质复合体在SDS的作用下会解聚成单条肽链，据此推测，SDS-PAGE电泳过程中，若某蛋白由4条肽链组成，则SDS-PAGE 电泳后可能会出现4条带，因为DNA的迁移速率只与多肽链的相对分子质量有关，D错误。
故选B。
15. 滚环扩增技术的原理如图所示：两侧含有待扩增核酸的线性单链模板，在锁环探针和DNA 连接酶的帮助下，两端靠近并连接成环状成扩增模板。phi29 DNA 聚合酶催化子链合成的过程中，当遇到双链结构时可使双链分开，并继续子链的延伸，最终形成一条由数个重复序列串联而成的单链DNA。下列说法正确的是（ ）
A. 锁环探针与引物都必须与待扩增核酸序列互补
B. phi29 DNA 聚合酶催化氢键的断裂和磷酸二酯键的形成
C. 该技术需通过改变温度以进行变性、复性和延伸的过程
D. 该技术得到的重复序列即为待扩增核酸序列
【答案】B
【分析】DNA分子的复制时间：有丝分裂和减数分裂前的间期；条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。
【详解】A、由图可知，引物不需与待扩增核酸序列互补，A错误；
B、phi29 DNA 聚合酶催化子链合成的过程中，当遇到双链结构时可使双链分开，使氢键断裂，并继续子链的延伸，促进磷酸二酯键的形成，B正确；
C、由图可知，该过程大部分均为单链，不需要进行变性，C错误；
D、由图可知，该技术得到的重复序列中有一部分不是待扩增核酸序列，D错误。
故选B。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 为探究植物应对不良环境的生存策略，科研人员以水茄幼苗为材料，分别在缺N、P、K的完全培养液中培养，观察并记录其生长差异，结果如表所示。下列说法正确的是（ ）
A. 缺N组叶片中叶绿素减少，可能是由于叶绿素合成需要N元素的参与
B. 缺 P 和缺 K组叶片中叶绿素均会减少，根系活力不一定减弱
C. 在缺 N和缺 K条件下，水茄根系应对不良环境的生存策略不同
D. 补充有机肥可改善植物生长状况，原因是肥料中的N、P、K可直接被吸收
【答案】AC
【分析】据表可知，该实验的自变量是营养液缺少元素的种类，因变量是叶绿素含量、总根长和根总体积。
【详解】A、N元素是组成叶绿素的元素之一，叶绿素的合成需要酶的参与，而N元素又是酶的组成元素之一，所以缺N组叶片中叶绿素减少，可能是由于叶绿素合成需要N元素的参与，A正确；
B、由表可知，缺K组老叶和嫩叶中叶绿素含量均减少，缺P组老叶中叶绿素减少而嫩叶中叶绿素含量是增加的，缺P组根系活力值下降，而缺K组根系活力值上升，B错误；
C、在缺 N和缺 K条件下，水茄根系应对不良环境的生存策略不同，缺N条件下，水茄根系通过增加总根长来应对不良环境，缺K条件下，水茄根系通过增加根系活力值来应对不良环境，C正确；
D、有机肥料中的N、P、K需要被微生物分解成无机盐后才能被吸收，D错误。
故选AC。
17. 盐胁迫时大量 Na⁺通过Na⁺通道进入植物细胞，这会使 SOS3与 SOS2 结合形成复合物，进而激活 SOS2的蛋白激酶活性，该酶会使质膜和液泡膜上的 反向转运蛋白（SOS1）磷酸化。此时SOS1利用 H⁺浓度差促使 Na⁺排出细胞和进入液泡，从而降低细胞质基质中的Na⁺浓度。下列说法正确的是（ ）
A. Na⁺与Na⁺通道的直径和形状相适配、大小和电荷也相适宜
B. 若 SOS3 功能异常，则 SOS1 会因无法磷酸化导致植物耐盐性降低
C. Na⁻通道和SOSl运输 Na⁺均不会受到呼吸抑制剂的影响
D. 盐胁迫时，植物细胞可能通过升高细胞质基质的pH来加速 Na⁺的运输
【答案】AB
【详解】A、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，所以Na⁺与Na⁺通道的直径和形状相适配、大小和电荷也相适宜，A正确；
B、SOS1利用 H⁺浓度差促使 Na⁺排出细胞和进入液泡，从而降低细胞质基质中的Na⁺浓度，帮助植物抵抗盐胁迫；若 SOS3 功能异常，则 SOS1 会因无法磷酸化导致，无法促使 Na⁺排出细胞和进入液泡，导致植物耐盐性降低，B正确；
C、SOS1利用 H⁺浓度差促使 Na⁺排出细胞和进入液泡，需要消耗能量，受呼吸抑制剂的影响，C错误；
D、盐胁迫时，植物细胞可能通过升高细胞质基质的pH，即细胞质基质中H+浓度减少，进入的H+减少，那么排出Na⁺的速度也减少，D错误。
故选AB。
18. 酵母菌絮凝是指菌体细胞间通过细胞壁相互粘附、聚集成团的现象。科研人员利用基因工程获得了一株具有较高絮凝能力的酵母菌 M，为探究该菌株絮凝能力高于野生酵母菌的原因，将两种菌放在含有钙荧光白（细胞壁组装抑制剂）的培养基上培养，发现菌株M形成菌落的能力明显高于野生菌株。下列说法错误的是（ ）
A. 菌株M 絮凝能力较高的原因可能是细胞壁组装能力高于野生菌株
B. 含有钙荧光白的培养基需要添加无机盐以调节渗透压，但无需添加琼脂
C. 除基因工程育种外，酵母菌M还可通过诱变育种或从自然界筛选获得
D. 酒精发酵时选用菌株M可节约成本，其原因是发酵结束时细胞和产物更易分离
【答案】B
【分析】菌落：是指由单个微生物细胞或一堆同种细胞在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度，形成以母细胞为中心的一团肉眼可见的、有一定形态、构造等特征的子细胞集团。各种微生物在一定条件下形成的菌落特征，如大小、形状、边缘、表面、质地、颜色等，具有一定的稳定性，是衡量菌种纯度、辨认和鉴定菌种的重要依据。
【详解】A、题意显示，酵母菌絮凝是指菌体细胞间通过细胞壁相互粘附、聚集成团的现象，据此推测，菌株M 絮凝能力较高的原因可能是细胞壁组装能力高于野生菌株，A正确；
B、在含有钙荧光白的培养基中需要添加无机盐以调节渗透压，同时也需添加琼脂，因为菌落是在固体培养基上长出的，B错误；
C、获取目标菌株的方法有基因工程育种、诱变育种和从自然界中筛选获得，题中的M菌是通过基因工程育种的方法获得的，C正确；
D、酒精发酵时选用菌株M可节约成本，因为菌株M具有较高絮凝能力，因此在发酵结束时细胞和产物更易分离，D正确。
故选B。
19. 研究表明，精子进入卵母细胞时带入的少量 miRNA 可促进早期胚胎发育。重构胚不能正常发育是限制核移植技术的重要因素，为探究其原因科学家进行相关实验，结果如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 重构胚需用电刺激等方法激活后才能完成细胞分裂和发育进程
B. 精子 miRNA 可通过改变重构胚中的遗传信息促进其正常发育
C. 精子 miRNA 可通过提高重构胚中组蛋白甲基化水平促进其正常发育
D. 与正常胚胎相比，重构胚中甲基化水平异常主要发生在胚胎孵化时期
【答案】BCD
【分析】用电刺激、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程。
【详解】A、用电刺激、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，A正确；
B、精子 miRNA不会改变重构胚中的遗传信息，B错误；
C、据图判断，精子 miRNA 可通过降低重构胚中组蛋白甲基化水平促进其正常发育，C错误；
D、孵化发生在囊胚期。但是图中重构胚的甲基化水平最高的实在8细胞时期，D错误。
故选BCD。
20. DNA足迹法常用来检测蛋白质在DNA上的结合位点，其原理如图所示。先将待测DNA一条链的一端用放射性同位素标记，加入 DNA 结合蛋白后，再用核酸内切酶DNase I 随机切割待测 DNA，被蛋白质结合的区域可免于切割。最后将酶切后的DNA 片段变性后电泳，放射性同位素标记的DNA经处理后会显示出条带。下列说法错误的是（ ）

A. 核酸内切酶DNase I 和限制酶均可破坏磷酸二酯键
B. 若通过PCR 标记 DNA 末端，仅需一种引物含有放射性同位素
C. 电泳结果中显示的是经 DNase I切割后的所有 DNA片段
D. 蛋白质的结合位点仅位于乙区域对应的DNA片段
【答案】BC
【分析】PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4中游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。
【详解】A、核酸内切酶DNase I 可切割DNA，限制酶也能切割DNA，破坏的键均是磷酸二酯键，A正确；
B、DNA分子利用PCR技术扩增，需要两种引物，若通过PCR 标记 DNA 末端，两种引物均需要含有放射性同位素，B错误；
C、将酶切后的DNA 片段变性后电泳，放射性同位素标记的DNA经处理后会显示出条带，电泳结果中显示的是并不是经 DNase I切割后的所有 DNA片段，C错误；
D、待测DNA一条链的一端用放射性同位素标记，加入 DNA 结合蛋白后，再用核酸内切酶DNase I 随机切割待测 DNA，被蛋白质结合的区域可免于切割，由图可知，加入DNA结合蛋白的一组乙区域没有条带，其他区域的条带与未加入DNA结合蛋白的一组吻合，故蛋白质的结合位点仅位于乙区域对应的DNA片段，D正确。
故选BC。
第Ⅱ卷（非选择题 共55分）
三、非选择题：本题包括5小题，共55分。
21. 内质网是真核细胞中由膜围成的连续的管道系统，与细胞中多种物质的形成有关。

（1）粗面内质网的功能是________。当错误折叠蛋白在内质网腔内积聚时，会引发内质网应激（ERS）。正常状态下，内质网上的膜蛋白 IREl与Bip结合，IREl处于失活状态。当错误折叠蛋白引发ERS时，IREl就会被活化，据图1分析其原因是_________。活化的IRE1一方面可促进HacⅠ蛋白的合成，该蛋白通过_________（填“促进”或“抑制”）Bip 基因的表达，使错误折叠蛋白在 Bip的协助下运出内质网。另一方面，活化的 IRE1还可通过切割rRNA影响核糖体的装配，进而减少________以缓解 ERS。
（2）光面内质网是磷脂的合成场所，新合成的磷脂通过多种方式转移到其他结构中。研究发现，在内质网膜与线粒体外膜之间，通过多种蛋白质相互作用形成接触位点（MAMs），如图2所示。当破坏MAMs中的某蛋白时，磷脂会在 MAMs的内质网侧积累，这说明线粒体获得磷脂的途径为_________。若在内质网与高尔基体之间没有类似MAMs的结构，推测内质网合成的磷脂转运到高尔基体的方式最可能是________。
（3）内质网是细胞的“钙库”，已知一定浓度的Ca²⁺可以提高有氧呼吸酶的活性。当ERS发生时，线粒体有助于内质网恢复稳态，据图2分析其机理是________。
【答案】（1）①. 粗面内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道 ②. 减少错误折叠的蛋白质在内质网腔内积累 ③. 促进 ④. 错误折叠蛋白的合成
（2）①. MAMs中的某蛋白 ②. 以囊泡的形式将磷脂转运到高尔基体
（3）线粒体的有氧呼吸可以为错误折叠蛋白的运输提供能量，从而是内质网腔内的错误折叠蛋白减少，有利于内质网恢复稳态
【分析】分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量．生物膜系统概念：内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统．
【小问1详解】
粗面内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道，据图判断，IREl就会被活化后，可以通过HacⅠ蛋白促进Bip 基因的表达，使错误折叠蛋白在 Bip的协助下运出内质网，也可以切割rRNA影响核糖体的装配，核糖体是蛋白质合成的场所，当核糖体的装配受影响时，就会减少错误折叠的蛋白质额合成，最终减少错误折叠的蛋白质在内质网腔内的积累。
【小问2详解】
据题意破坏MAMs中的某蛋白时，磷脂会在 MAMs的内质网侧积累，无法运输到线粒体，说明线粒体获得磷脂的关键就是MAMs中的某蛋白。它们形成接触位点之后就可以把磷脂转运到线粒体。若在内质网与高尔基体之间没有类似MAMs的结构，推测内质网合成的磷脂转运到高尔基体的方式最可能是以囊泡的形式将磷脂转运到高尔基体。，因为在物质运输过程中，内质网形成的囊泡膜可以转化成高尔基体膜。
小问3详解】
线粒体的有氧呼吸可以为错误折叠蛋白的运输提供能量，从而是内质网腔内的错误折叠蛋白减少，有利于内质网恢复稳态。
22. 胃酸主要由胃壁细胞分泌，部分过程如图1所示。抑制胃酸分泌一直是胃溃疡治疗的重要研究方向。
（1）据图1分析，通过质子泵运输K⁺和H⁺的方式________（填“相同”或“不相同”），判断依据是________。
（2）研究发现质子泵是一种ATP酶，它可催化 ATP 分解成ADP 及无机磷，因此通过测定无机磷的变化量可判断质子泵活力的高低。雷贝拉唑钠是质子泵抑制剂类的胃酸抑制药，研究发现楹树提取物也可抑制胃酸分泌，欲探究楹树提取物的作用机制和效果与雷贝拉唑钠是否相同，利用大鼠胃壁细胞为实验材料设计实验，写出简要的实验思路。实验思路：______________________。
（3）研究发现，当组胺与胃壁细胞膜上的 H₂受体结合后，会活化胞内信号通路，促进含有质子泵的囊泡移动并与细胞膜融合，从而实现胃酸的分泌。已知药物 可与H₂受体结合，因此它能通过影响膜上的________来减少胃酸分泌。有人推测楹树提取物抑制胃酸分泌的作用机制可能与 相似。为探究该推测是否正确，科研人员利用细胞荧光染色法检测胃壁细胞在不同状态下质子泵的分布情况，结果如图2 所示。
该实验可得出的结论是_________。
【答案】（1）①. 相同 ②. 胃腔中有大量盐酸，氢离子浓度大于胃壁细胞，通过质子泵逆浓度梯度运输H⁺的方式为主动运输，而K+借助钾离子通道顺浓度运输是协助扩散，K⁺通过质子泵是逆浓度梯度运输，方式也为主动运输。
（2）将生理状态基本相似且良好的大鼠胃壁细胞随机均分为A、B、C三组置于等量的完全培养液中，同时检测培养液上的无机磷的含量，然后A组不做处理，B组培养液中加入适量的雷贝拉唑钠，C组培养液中加入等量的楹树提取物，再将三组置于相同且适宜的环境下培养，一段时间后检测培养液中无机磷的含量并比较其变化量。
（3）①. 质子泵（的分布或数量）②. 楹树提取物抑制胃酸分泌的作用机制与 H₂RA不同。
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从低浓度到高浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。
【小问1详解】
胃腔中有大量盐酸，氢离子浓度大于胃壁细胞，通过质子泵逆浓度梯度运输H⁺的方式为主动运输，而K+借助钾离子通道顺浓度运输是协助扩散，K⁺通过质子泵是逆浓度梯度运输，方式也为主动运输，所以通过质子泵运输K⁺和H⁺的方式相同。
【小问2详解】
将生理状态基本相似且良好的大鼠胃壁细胞随机均分为A、B、C三组置于等量的完全培养液中，同时检测培养液上的无机磷的含量，然后A组不做处理，B组培养液中加入适量的雷贝拉唑钠，C组培养液中加入等量的楹树提取物，再将三组置于相同且适宜的环境下培养，一段时间后检测培养液上无机磷的含量并比较其变化量。
【小问3详解】
由题意可知，组胺与胃壁细胞膜上的 H₂受体结合后，会促进含有质子泵的囊泡移动并与细胞膜融合，从而促进胃酸的分泌。而药物 H₂RA与H₂受体结合，会减少胃酸分泌，据此推测药物能通过影响膜上的质子泵来减少胃酸分泌。
实验结果表明， 胃壁细胞在组胺刺激+楹树提取物作用下与组胺刺激作用下膜上的质子泵分布情况相似，且与对照组不同，说明楹树提取物不是通过影响膜上的质子泵来抑制胃酸分泌。 据此可得出的结论：楹树提取物抑制胃酸分泌的作用机制与 H₂RA不同。
23. 芽孢杆菌和假单胞菌既能产生抑菌物质来抑制植物病原菌的生长，又能产生激素类物质促进植物生长。为研究复合使用两种菌对植物生长的影响，科研人员进行了以下实验。

（1）为研究混合培养后对两种菌生长的影响，首先利用绿色荧光蛋白和红色荧光蛋白分别标记芽孢杆菌和假单胞菌，然后将两种菌接种于同一个平板上，如图1所示。接种芽孢杆菌和假单胞菌的工具分别是________和_________，接种后为防止皿盖上的水珠滴落和杂菌污染，要将平板________培养。实验中还需检测培养基是否被污染，方法是_________。若假单胞菌抑制芽孢杆菌的生长，则将平板放在能观察到荧光的显微镜下，出现的现象是_________
（2）欲研究假单胞菌产生的不同物质对植物病菌DZ-12的抑制作用，可采用滤纸片法，首先取适量________的菌液涂布于固体培养基上，将无菌滤纸片在________中浸泡后覆盖于固体培养基上，测量________的大小以判断抑制作用的强弱。实验结果表明假单胞菌产生的r f A 是抑制 DZ-12生长的关键物质。
（3）通过图2所示实验发现，假单胞菌抑制芽孢杆菌生长的物质除rf A 以外，还有其他物质，判断依据是________。

平板M和N上分别涂布DZ-12、芽孢杆菌
菌落1：野生型假单胞菌
菌落2：rf A合成缺陷突变体
菌落3：rf A合成过量突变体
【答案】（1）①. 涂布器 ②. 接种环 ③. 倒置 ④. 将未接种的培养基在适宜温度下放置相应的时间，观察培养基上是否有菌落产生 ⑤. 红色荧光和绿色荧光中间有空白
（2）①. 植物病菌DZ-12 ②. 假单胞菌产生的不同物质的无菌液 ③. 透明圈
（3）左图的2号菌落周围没有透明圈，右图的2号菌落周围出现透明圈
【小问1详解】
由图1可知，接种芽孢杆菌用的是稀释涂布平板法，接种假单胞菌用的是平板划线法，因此接种芽孢杆菌和假单胞菌的工具分别是涂布器和接种环。接种后为防止皿盖上的水珠滴落和杂菌污染，要将平板倒置培养。实验中还需检测培养基是否被污染，检测方法是将未接种的培养基在适宜温度下放置相应的时间，观察培养基上是否有菌落产生。若假单胞菌抑制芽孢杆菌的生长，则将平板放在能观察到荧光的显微镜下，出现的现象是红色荧光和绿色荧光中间有空白。
【小问2详解】
欲研究假单胞菌产生的不同物质对植物病菌DZ-12的抑制作用，可采用滤纸片法，首先取适量植物病菌DZ-12的菌液涂布于固体培养基上，然后将无菌滤纸片在假单胞菌产生的不同物质的无菌液中浸泡后覆盖于固体培养基上，测量透明圈的大小以判断抑制作用的强弱。
【小问3详解】
由左图的2号菌落周围没有透明圈可知， rfA合成缺陷型突变体不能产生rfA，不能抑制DZ-12生长。但右图的2号菌落周围有透明圈，则说明假单胞菌还产生了其他物质抑制芽孢杆菌的生长。
24. 猪细小病毒（PPV）会导致猪患细小病毒传染病。NS1 蛋白参与 PPV 的复制等生命活动，猪感染PPV后会产生抗NS1 蛋白抗体，研究人员开发了一种通过检测该抗体以快速检测 PPV 的试纸。
（1）研究发现，金黄色葡萄球菌A 蛋白（SPA）和NS1 蛋白均能与抗 NS1 蛋白抗体特异性结合。为探究它们与抗体的结合位点是否相同，研究人员首先制备了抗 NS1 蛋白的单克隆抗体，基本思路是：将从注射过_________的小鼠中提取的B淋巴细胞与________细胞融合，再经过两次筛选最终获得具有________特点的阳性杂交瘤细胞。然后将得到的抗 NS1蛋白抗体分为Fab和Fc两部分，电泳后分别用SPA 和NS1蛋白作探针进行杂交，结果如图1所示，由此得出的实验结论为________。
（2）利用NS1蛋白和SPA制备的PPV 检测试纸,原理如图2所示。其中PPV 多抗IgG可特异性结合包含NS1蛋白在内的多种 PPV抗原，当胶体金在检测线、质控线处聚集时，会出现可见条带。

若检测结果为检测线和质控线处均出现可见条带，则说明样品中含有________，理由是____ 。
（3）研究发现，只有当PPV 在细胞内大量繁殖后，才会在猪血清中检测到抗 NS1 蛋白抗体。据此推测，若将灭活的PPV疫苗接种到健康猪体内后，取其血清利用上述试纸进行检测的结果应为________。
【答案】（1）①. NS1 蛋白 ②. 骨髓瘤 ③. 既能大量增殖又能产生专一抗体 ④. SPA 和 NS1 蛋白与抗体的结合位点不同
（2）①. NS1 蛋白 ②. 样品中的 NS1 蛋白与胶体金标记的 NS1 蛋白竞争结合 PPV 多抗 IgG，未结合的胶体金标记的 NS1 蛋白继续向前移动与检测线上的抗体结合形成可见条带，同时胶体金也会与质控线上的抗体结合形成可见条带。
（3） 质控线处出现可见条带，检测线处不出现可见条带；灭活的 PPV 不能大量繁殖，血清中检测不到抗 NS1 蛋白抗体。
【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【小问1详解】
在单克隆抗体制备的过程中首先要得到已经免疫的B淋巴细胞，因此将从注射了 NS1 蛋白的小鼠中提取的 B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，再经过两次筛选最终获得既能大量增殖又能产生专一抗体特点的阳性杂交瘤细胞。从图 1 可以看出，Fab 部分只能与 NS1 蛋白结合，Fc 部分与 SPA 结合，不与 NS1 蛋白结合，说明 SPA 和 NS1 蛋白与抗体的结合位点不同。
【小问2详解】
若检测结果为检测线和质控线处都出现可见条带，则说明样品中含有 NS1 蛋白，原因是样品中的 NS1 蛋白与胶体金标记的 NS1 蛋白竞争结合 PPV 多抗 IgG，未结合的胶体金标记的 NS1 蛋白继续向前移动与检测线上的抗体结合形成可见条带，同时胶体金也会与质控线上的抗体结合形成可见条带。
【小问3详解】
由于灭活的 PPV 不能大量繁殖，所以血清中检测不到抗 NS1 蛋白抗体，利用上述试纸进行检测的结果为质控线处出现可见条带，检测线处不出现可见条带。
25. 小麦的D1b基因是调控光周期的重要基因，当小麦细胞接受足够时长的短日照刺激后，细胞中的A 蛋白就会与D1b基因启动子区中的光周期响应序列结合，进而启动该基因的表达，小麦表现为延迟开花。
（1）D1b基因启动子区位于基因的上游，它除了可接受短日照刺激传递来的信号，还具有的作用是________。
（2）与D1b基因相比，D1a 基因的启动子区缺失了含光周期响应序列的片段（长度约2089bp），但其他序列相同，因此D1a基因会使小麦表现为提前开花。欲利用PCR 扩增出D1b和D1a基因的启动子区，科研人员设计了图1中的引物DF 和DR，引物的作用是________。若D1a基因启动子区扩增产物为 709bp，则D1b基因启动子区扩增产物为________ bp。
（3）为找到光周期响应序列的位置，将通过引物F1~F9扩增得到的9种片段、D1b启动子区和D1a启动子区分别与报告基因连接成基因表达载体，如图2 所示。为正确构建基因表达载体，引物DR 的序列应为 ___________（5,-3,写出10个碱基）。将构建成功的11组基因表达载体分别转入拟南芥后，用短日照处理，检测不同组的报告基因开始表达的时间。当实验结果为________时，说明光周期响应序列位于引物F7~F8结合的DNA片段之间。
（4）为找到小麦细胞中的A蛋白，科研人员利用组氨酸和亮氨酸双营养缺陷型酵母菌为受体菌，进行了两次转化实验得到双转化的酵母菌，如图3所示。
①将含光周期响应序列的诱导型启动子与组氨酸合成酶基因连接，构建成诱饵载体，用该载体转化酵母菌后，其会自主整合到酵母菌基因组中。
②提取小麦总mRNA，通过_________得到不同的cDNA，以这些 cDNA 片段为目的基因，以亮氨酸合成酶基因为________基因，构建成猎物载体转化上述酵母菌。
③将双转化后的酵母菌接种到________的选择培养基上培养，若________，则说明该组酵母菌中 cDNA 指导合成的是 A 蛋白。
【答案】（1）RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录mRNA
（2）①. 使DNA聚合酶能够从引起的3，端开始连接脱氧核苷酸 ②. 2798
（3）①. 5，GGATCCCATG3， ②. 将F1~F7结合的DNA片段与报告基因构建的基因表达载体转入拟南芥后，用短日照处理，拟南芥表现出提前开花
（4）①. 逆转录 ②. 标记 ③. 不含亮氨酸，含组氨酸 ④. 培养基上有菌落出现
【分析】基因表达载体的组成
（1）目的基因：主要指编码蛋白质的基因，也可以是一些具有调控作用的因子。
（2）启动子：是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA。
（3）终止子：一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的下游，RNA聚合酶脱离的部位，使转录过程停止。
（4）标记基因：作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
【小问1详解】
启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA。因此D1b基因启动子除了可接受日照刺激传递来的信号，还具有的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA。
【小问2详解】
PCR中引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3，端开始连接脱氧核苷酸。由题意可知，D1a基因启动子区缺失了含光周期响应序列的片段长度约2089 bp，且D1a基因启动子区扩增产物为709 bp，则D1b基因启动子区扩增产物应为2089+709=2789 bp。
【小问3详解】
为正确构建基因表达载体，需要在引物DR的5，端添加限制酶的识别序列，根据转录的方向需要在引物DR的5，端添加BamH Ⅰ的识别序列；然后根据碱基互补配对得出引物DR的部分序列为5，CATGA3，，因此引物DR的序列应为5，GGATCC CATG3，。D1b启动子区与报告基因连接成基因表达载体，因其中含有光周期序列，将其转入拟南芥后，用短日照处理，检测到拟南芥表现出延迟开花；D1a启动子区与报告基因连接成基因表达载体，因其中不含有光周期序列，将其转入拟南芥后，用短日照处理，检测到拟南芥表现出提前开花。若光周期响应序列位于引物F7~F8结合的DNA片段之间，则F1~F7结合的DNA片段上不含光周期序列，因此将F1~F7结合的DNA片段与报告基因构建的基因表达载体转入拟南芥后，用短日照处理，拟南芥表现出提前开花。
【小问4详解】
①以RNA为模板合成DNA的过程为逆转录。
②基因表达载体的组成有目的基因、标记基因、启动子和终止子，由图可知，该猎物载体中有启动子、终止子，目的基因（cDNA），还缺少标记基因，因此亮氨酸合成酶基因应为标记基因。
③若该组酵母菌中的cDNA指导合成的是A蛋白，则A蛋白能和光周期相应序列结合，进而启动基因的表达，即能启动组氨酸合成酶基因的表达，则该酵母菌能利用组氨酸。因此应将转化后的酵母菌接种到不含亮氨酸，含组氨酸的选择培养基上培养，若培养基中出现菌落，则说明该组酵母菌中cDNA指导合成的是A蛋白。

洋葱鳞片叶外表皮
葫芦藓叶片
常温
4℃
常温
4℃
细胞发生质壁分离的初始时间/分、秒
1'20"
2'46"
2'33"
3'50"
相同时间内质壁分离的细胞占比/%
100
35
100
30

老叶叶绿素/ mg·g⁻¹
嫩叶叶绿素/ mg·g⁻¹
总根长/ cm
根总体积/cm³
根系活力相对值
对照组
0.16
0.26
35
4.5
651
缺 N组
0.07
0.16
47
2.9
242
缺 P组
0.15
0.37
38
3.5
560
缺 K组
0.12
0.22
34
3.2
940