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山东省威海市2023-2024学年高二下学期期末考试生物试题（解析版）
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这是一份山东省威海市2023-2024学年高二下学期期末考试生物试题（解析版），共26页。试卷主要包含了考试结束后，将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将答题卡交回。
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. 孟德尔利用豌豆作为实验材料，应用“假说—演绎法”成功揭示了生物遗传的基本规律。下列关于孟德尔研究过程的分析，正确的是（ ）
A. 假说的核心内容是“生物的性状是由位于染色体上的遗传因子决定的”
B. 分离现象的本质是“F1产生配子时控制相对性状的遗传因子彼此分离”
C. “用F1测交，得到了两种子代且比例接近1：1”，属于“演绎”过程
D. 演绎推理是由个别现象推理到一般规律的过程
【答案】B
【解析】
【分析】1、假说-演绎法：在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论，如果实验结果与预期的结论相符，就证明假说是正确的，反之则说明假说是错误的，这是现代科学研究中常用的一种科学方法。
2、孟德尔对一对相对性状的杂交实验提出了一下假说：（1）生物的性状是由遗传因子决定的。（2）在体细胞中，遗传因子是成对存在的。（3）生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子中的一个。（4）受精时，雌雄配子的结合是随机的。
【详解】A、孟德尔在揭示生物遗传的基本规律时还没有发现染色体，假说的核心内容是“生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子中的一个”，A错误；
B、在孟德尔一对相对性状的杂交实验中，F1为杂合子，分离现象的本质是“F1产生配子时，控制一对相对性状的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中”，B正确；
C、“用F1测交，得到了两种子代且比例接近1：1”，是做了测交实验后统计出的结果，属于“实验验证”过程，C错误；
D、演绎-推理法从一般性的原理出发，推出某个特殊情况下的结论，即演绎推理是由一般到特殊的推理，D错误。
故选B。
2. 水稻是闭花授粉植物，其非糯性与糯性是一对相对性状。非糯性花粉含直链淀粉，遇碘变蓝黑色；糯性花粉含支链淀粉，遇碘变橙红色。下列说法错误的是（ ）
A. 开花后去雄、套袋，然后授粉、套袋，可以实现水稻植株的异花传粉
B. 非糯性水稻植株自交后代出现性状分离，则可以判断该植株为杂合子
C. 糯性与非糯性花粉遇碘呈现不同颜色的根本原因是基因的碱基排列顺序不同
D. 杂合非糯性水稻自交两代，F2产生的花粉用碘液处理，蓝黑色与橙红色的比例接近1：1
【答案】A
【解析】
【分析】人工异花授粉过程为：去雄(在花蕾期去掉雄蕊)→套上纸袋→人工异花授粉(待花成熟时，采集另一株植株的花粉涂在去雄花的柱头上)→套上纸袋。
【详解】A、水稻是闭花授粉植物，开花后已经完成授粉，此时去雄、套袋，然后授粉、套袋，不能实现水稻植株的异花传粉，A错误；
B、一般情况下，纯合子自交后代不会发生性状分离，杂合子自交会发生性状分离，因此非糯性水稻植株自交后代出现性状分离，则可以判断该植株为杂合子，B正确；
C、糯性与非糯性花粉遇碘呈现不同颜色的根本原因是基因的碱基排列顺序不同，导致淀粉结构不同，C正确；
D、杂合非糯性水稻自交两代，F2代的基因型比例为1：2：1（纯合非糯性：杂合非糯性：纯合糯性），因此糯性花粉和非糯性花粉比例为1：1，即F2产生的花粉用碘液处理，蓝黑色与橙红色的比例接近1：1，D正确。
故选A。
3. 某自花传粉植物的抗病与易感病分别由等位基因R与r控制；等位基因N/n对抗病基因的表达有影响，NN使抗病性完全消失，Nn使抗病性减弱、表现为弱抗病。现用两纯合亲本杂交，F1全为弱抗病，F1自交得到的F2，其抗病性表现为易感病：弱抗病：抗病＝7：6：3。下列说法正确的是（ ）
A. 两纯合亲本的基因型分别为RRNN和rrnn
B. F2易感病植株中纯合子占4/7
C. F2弱抗病植株的基因型可通过测交实验鉴定
D. F2抗病植株自交，后代中抗病植株占1/6
【答案】C
【解析】
【分析】题意分析：子二代的表型及比例是3∶6∶7，是9∶3∶3∶1的变式，说明水稻的抗病由2对等位基因控制，且2对等位基因遵循自由组合定律，子一代的基因型RrNn，表现为弱抗性，由于NN使水稻抗性完全消失，因此亲本基因型是RRnn（抗病）×rrNN（易感病）。
【详解】A、题中显示，子二代的性状分离比是9∶3∶3∶1的变式，说明子一代的基因型是RrNn，表现为弱抗病，由于NN使水稻抗性完全消失，因此亲本基因型是RRnn（抗病）×rrNN（易感病），A错误；
B、子二代中，易感病植株的基因型和占比为是1rrNN、2rrNn、1rrnn、1RRNN、2RrNN，其中纯合子占3/7，B错误；
C、子二代弱抗病的基因型是RRNn和RrNn，二者测交的基因型和表现型比例依次为为RrNn（若抗病）∶Rrnn（抗病）=1∶1；RrNn（若抗病）∶Rrnn（抗病）∶rrNn（感病）∶rrnn（感病）=1∶1∶2，可见通过测交方法可将两种若抗病性个体鉴别出来，C正确；
D、子二代中抗病植株的基因型是R_bb，且RRbb∶Rrbb=1∶2，抗病植株自交，RRbb后代全部是抗性，Rrbb自交，后代抗性∶不抗性=3∶1，因此子二代全部抗病植株自交，后代不抗病的比例是2/3×1/4＝1/6，抗病植株占5/6，D错误。
故选C。
4. 已知甲病和乙病分别由一对独立遗传等位基因控制，且致病基因均不位于Y染色体上，甲病在人群中的发病率为1/400。某家系有关甲病和乙病的遗传系谱图如下所示，下列说法错误的是（ ）
A. 甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B. 就甲病而言，III-2为杂合子的概率是2/3
C. 若乙病为常染色体显性遗传，则III-3与正常男性婚配后生育一个两病兼患女孩的概率是2/189
D. 若乙病为X染色体显性遗传，综合甲、乙两病考虑，III-3的基因型可能有4种
【答案】C
【解析】
【分析】遗传系谱图分析，Ⅱ-1和Ⅱ-2不患病，却生出了患甲病的女儿，根据无中生有有为隐性，隐性遗传看女病可知，甲病为常染色体隐性遗传病；Ⅱ-4和Ⅱ-5患乙病，而Ⅲ-4正常，根据有中生无为显性可知，乙病为显性遗传病，根据男患母女患可判断乙病极有可能是伴X显性遗传病。
【详解】A、Ⅱ-1和Ⅱ-2不患病，却生出了患甲病的女儿，因此甲病为常染色体隐性遗传病，A正确；
B、因为甲病为常染色体隐性遗传病，Ⅱ-1和Ⅱ-2正常，生出了患甲病的III-1，用A、a表示甲病相关基因，则Ⅱ-1和Ⅱ-2的基因型分别为Aa和Aa，III-2不患病，所以Ⅲ-2的基因型为AA或Aa，二者的比例为1：2，III-2为杂合子的概率是2/3，B正确；
C、若乙病为常染色体显性遗传，同时考虑两种病（甲病的相关基因用A/a表示，乙病相关基因用B/b表示），根据系谱图可知，Ⅱ-4和Ⅱ-5的基因型分别为AaBb、AaBb，Ⅲ-3个体的基因型为BB或Bb，二者比例为1：2，因为Ⅲ-5患甲病，双亲不患病，因此Ⅲ-3的基因型为AA或Aa，二者的比例为1：2，又知甲病在人群中的发病率为1/400，则a的基因频率为1/20，A的基因频率为19/20，则人群中表型正常的男子所占的概率为：A_=，正常人群中基因型为Aa的概率=，那么该正常男子基因型为Aa的概率=，则Ⅲ-3个体与一个表型正常（A_bb）的男子结婚，生育一个两病兼患女孩（aaBb）的概率，C错误；
D、若乙病是一种伴X染色体显性遗传病，同时考虑两种病（甲病的相关基因用A/a表示，乙病相关基因用B/b表示），根据系谱图可知，Ⅱ-4和Ⅱ-5的基因型分别为AaXBY、AaXBXb，因此，Ⅲ-3个体的基因型可能为AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb4种，D正确。
故选C。
5. 为了探究遗传物质的化学本质，科学家进行了坚持不懈的实验探索。下列说法错误的是（ ）
A. 格里菲思实验中R型细菌转化为S型细菌的实质是发生了基因重组
B. 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是遗传物质
C. 赫尔希和蔡斯进行T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的目的是为艾弗里的实验结论进一步提供证据
D. 35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，经搅拌离心后，沉淀物放射性较低
【答案】C
【解析】
【分析】赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的新技术，完成了对证明DNA是遗传物质的更具说服力的实验，即T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，其实验步骤是：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质；该实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、格里菲斯体内转化实验证明S型菌中存在某种转化因子，能将S型菌转化为R型菌，其实质是S型菌的部分DNA整合到了R型菌的DNA上，即发生了基因重组，A正确；
B、艾弗里的肺炎双球菌转化实验证明；转化因子是DNA，即DNA是遗传物质，B正确；
C、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验证明；DNA是噬菌体的遗传物质，目的是为了更充分证明DNA是遗传物质，C错误；
D、35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，经搅拌离心后，被标记的蛋白质外壳位于上清液中，故实验现象为上清液放射性较高，而沉淀物放射性较低，D正确。
故选C。
6. DNA复制过程中，其中一条链作模板时不能连续合成新的子链，需要在子链的起始端先合成一段RNA引物，然后在DNA聚合酶催化下形成新的子链片段，这一过程不断重复，最终在相关酶的作用下将这些片段之间的RNA引物去除并补平缺口，使子链片段连接形成完整的DNA链。下列说法错误的是（ ）
A. DNA复制时的解旋过程需要解旋酶和能量
B. DNA聚合酶沿3′→5′方向延伸子链
C. RNA水解酶和DNA连接酶也参与了DNA复制过程
D. DNA的复制不是完全连续的复制过程
【答案】B
【解析】
【分析】DNA复制是一个边解旋边复制的过程。DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，进行解旋。然后，DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断延伸。同时，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
【详解】A、DNA复制开始时，DNA分子首先利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开，这个过程叫解旋，A正确；
B、RNA引物与解开的每条模板链的3′ 端部分碱基通过碱基互补配对而结合在一起，DNA聚合酶沿引物的5′ 端→3′ 端方向延伸子链，B错误；
C、由题意可知：将子链片段之间的RNA引物去除，离不开RNA水解酶的催化，将子链片段连接形成完整的DNA链，需要DNA连接酶参与催化，C正确；
D、DNA复制过程中，其中一条链作模板时不能连续合成新的子链，而另一条链作模板时能连续合成新的子链，因此DNA的复制不是完全连续的复制过程，D正确。
故选B。
7. 亚硝酸盐可使DNA分子中的C发生脱氨基作用变为U，若该脱氨基作用只发生在受精卵M中某个DNA的一条单链上，下列说法正确的是（ ）
A. M中发生了由物理因素诱发的基因突变
B. 与突变前相比，突变后DNA分子的热稳定性未发生改变
C. M经10次有丝分裂后，脱氨基位点为A-T的细胞占1/2
D. M经n（n≥1）次有丝分裂后，脱氨基位点为A-U的细胞占1/2n
【答案】D
【解析】
【分析】一个 DNA 分子单链上的一个 C 脱去氨基变为 U，脱氨基过程在细胞 M 中只发生一次”，所以M细胞含有一条单链上脱氨基位点由C-G对变为U-G对，DNA的复制方式是半保留复制，原料为脱氧核苷酸。
【详解】A、该过程是亚硝酸盐引起的，属于化学因素引起的突变，A错误；
B、突变后的DNA分子脱氨基位点的碱基由三个氢键变成两个氢键，稳定性降低，B错误；
C、M中只有1个DNA分子上的单链上的一个 C 脱去氨基变为 U，所以复制10次后，产生的子细胞有2n个，但脱氨基位点为A-U 的细胞的只有1个，所以这种细胞的比例为1/210，C错误；
D、M中只有1个DNA分子上的单链上的一个 C 脱去氨基变为 U，所以复制n次后，产生的子细胞有2n个，但脱氨基位点为A-U 的细胞的只有1个，所以这种细胞的比例为1/2n，D正确。
故选D。
8. 柳穿鱼是具有观赏价值的园林花卉，研究小组用柳穿鱼纯合植株A与B杂交得到F1，F1自交得到F2，杂交过程及相关表型如下图所示。已知柳穿鱼花的形态结构由基因L控制，植株A与植株B的细胞内均为L基因，但植株B的L基因由于高度甲基化而未表达。下列说法正确的是（ ）
A. 两侧对称花型与辐射对称花型是由一对等位基因控制的相对性状
B. 控制柳穿鱼花型的基因在遗传中不遵循孟德尔遗传定律
C. 控制F1花型的基因碱基序列与植株A不同
D. F2中辐射对称花型比例偏小的原因可能是L基因甲基化不稳定
【答案】D
【解析】
【分析】1、表观遗传：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。2、在DNA碱基上增加甲基基团的化学修饰称为DNA甲基化。DNA甲基化是重要的转录调控机制，主要表现为抑制。一般情况下，DNA发生甲基化，基因沉默；DNA去甲基化，则沉默的基因会重新激活。
【详解】A、由于B植株的L基因存在甲基化，因此图中比例不能直接确定两侧对称花型与辐射对称花型是由一对等位基因控制的相对性状，A错误；
B、控制柳穿鱼花型的基因L在遗传中遵循孟德尔遗传定律，只是由于甲基化导致基因表达受影响，B错误；
C、控制F1花型的基因碱基序列与植株A相同，只是植株B的L基因由于甲基化未表达，C错误；
D、F2中辐射对称花型比例偏小的原因可能是L基因甲基化不稳定，导致部分L基因未表达，D正确。
故选D。
9. 豌豆细胞内的R基因通过编码淀粉分支酶来控制种子的圆粒性状。当R基因中插入一段外来DNA序列突变成r基因时，控制合成的淀粉分支酶因缺失61个氨基酸导致活性丧失，豌豆种子呈现皱缩状态。下列说法正确的是（ ）
A. R基因是在豌豆所有细胞中均可以表达的管家基因
B. r基因转录生成的mRNA中提前出现了终止密码子
C. r基因通过控制蛋白质的结构直接控制豌豆种子的性状
D. r基因的产生是基因重组的结果
【答案】B
【解析】
【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。因对性状的控制有两种方式：基因通过控制蛋白质的合成来直接控制性状；基因通过控制酶的合成近而控制代谢过程,以此来控制性状。
【详解】A、R基因控制圆粒性状，r基因控制皱粒性状，因此R基因不是在豌豆所有细胞中均可以表达的管家基因，A错误；
B、r基因控制合成的淀粉分支酶因缺失61个氨基酸，因此r基因转录生成的mRNA中提前出现了终止密码子，使得翻译提前终止，进而使得多肽链变短，B正确；
C、R基因控制了淀粉分支酶的合成，显然是通过控制酶的合成影响代谢进而影响了豌豆的性状，这是基因间接控制生物性状的例子，因此r基因通过控制蛋白质的结构间接控制豌豆种子的性状，C错误；
D、r基因的产生是基因突变的结果，D错误。
故选B。
10. 下图1表示基因型为AaXBXb的某生物（2n=4）部分细胞分裂的局部图像（不考虑互换）；图2表示图1中某细胞分裂过程中同源染色体对数的变化。下列说法错误的是（ ）
A. 丙细胞可能是甲细胞的子细胞
B. 形成丙细胞的减数分裂过程最终产生了基因型为aXB的生殖细胞
C. m所代表的数值是2
D. 甲细胞处于图2中的ab段
【答案】D
【解析】
【分析】1、分析图1：甲细胞呈现的特点是同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期，又因其细胞膜从偏向细胞一极的部位向内凹陷，所以甲细胞是初级卵母细胞。乙细胞含有同源染色体，呈现的特点是着丝粒分裂后形成的两条染色体分别移向细胞两极，处于有丝分裂后期。丙细胞不含同源染色体，呈现的特点是着丝粒分裂后形成的两条染色体分别移向细胞两极，为处于减数第二次分裂后期，又因其细胞膜从细胞的中部位向内凹陷，所以丙为(第一)极体。
2、分析图2：由于有丝分裂过程中始终存在同源染色体，减数第一次分裂结束后同源染色体分离，处于减数第二次分裂各个时期的细胞中不存在同源染色体，所以图2表示该生物细胞有丝分裂过程中同源染色体对数变化的数学模型，其中ab段包括有丝分裂的前期和中期；cd段表示有丝分裂的后期和末期；ef段表示有丝分裂结束后形成的子细胞。
【详解】A、甲细胞处于减数第一次分裂后期，丙细胞处于减数第二次分裂后期，所以丙细胞可能是甲细胞的子细胞，A正确；
B、基因型为AaXBXb的果蝇为雌性，丙细胞为处于减数第二次分裂后期的(第一)极体，含有的基因是A和Xb。由此推知，与丙细胞同时产生的次级卵母细胞中含有的基因是aaXBXB，所以最终产生的卵细胞基因型为aXB，B正确；
C、图2表示该生物细胞有丝分裂过程中同源染色体对数变化的数学模型。该生物2n=4，说明其体细胞中含有2对同源染色体，在有丝分裂后期，着丝粒分裂后同源染色体对数加倍为4对，所以图2中m所代表的数值是2，C正确；
D、甲细胞处于减数第一次分裂后期；图2表示该生物细胞有丝分裂过程中同源染色体对数变化的数学模型，所以甲细胞不属于图2中的任何阶段，D错误。
故选D。
11. 下图表示某一家庭四个成员关于某单基因遗传病相关基因的电泳结果，其中1、2代表亲代，3、4代表子代。不考虑基因突变，下列说法错误的是（ ）
A. 若1、2为正常父母，则再生一个男孩正常的概率为1/2
B. 若1、2为患病父母，则该病一定为X染色体显性遗传病
C. 若3、4均为正常子代，则控制该病的基因只位于X染色体上
D. 若3、4均为患病子代，则该病可能为常染色体显性遗传病
【答案】D
【解析】
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：
（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）。
（2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病。
（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21三体综合征）。
【详解】A、若1、2为正常的父母，则第二条电泳带（从上到下）为显性基因，用基因A表示，若为常染色体隐性遗传病，则亲代基因型为Aa×AA，无法得到aa的子代4，所以该假设不成立；若为伴X染色体隐性遗传病，则亲代为XAXa×XAY，3的基因型为XAXa，4的基因型为XaY，所以该病一定为伴X染色体隐性遗传病，亲代为XAXa×XAY，男孩基因型是XAY、XaY，即再生一个男孩正常的概率为1/2，A正确；
B、若1、2为患病的父母，则第二条电泳带（从上到下）为显性基因，该病一定为显性遗传病：若为常染色体显性遗传病，则亲代基因型为Aa×AA，无法得到aa的子代4；若为伴X染色体显性遗传病，则亲代为XAXa×XAY，符合题意，B正确；
C、若3、4均为正常的子代，3为杂合子，4为纯合子，2为患病个体，1为杂合子，该病是隐性遗传病，若相关基因位于常染色体，1和2分别是Aa和aa，不可能出现4号AA，故致病基因不可能位于常染色体，而基因只位于X染色体上，则亲代基因型为XAXa×XaY，3的基因型为XAXa，4的基因型为XAY，与题图符合，C正确；
D、若3、4均为患病的子代，则第一条电泳带（从上到下）为显性基因，若为常染色体显性遗传病，则亲代基因型为：Aa×aa，3的基因型为Aa，无法得到AA的子代4，D错误。
故选D。
12. 研究人员利用E.cli DNA连接酶将药用蛋白基因与一系列调控元件、质粒等构建成重组质粒后，将其导入哺乳动物的受精卵中，由该受精卵发育成的转基因动物进入泌乳期后，可通过分泌乳汁来生产药用蛋白。利用上述乳腺生物反应器，科学家已获得了种类繁多的医药产品。下列说法正确的是（ ）
A. 质粒是一种只存在于原核细胞拟核DNA外、具有自我复制能力的环状DNA分子
B. E.cli DNA连接酶只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来
C. 构建重组质粒时使用的启动子应能启动药用蛋白基因在任意细胞中表达
D. “将重组质粒导入哺乳动物的受精卵中”是乳腺生物反应器制作的核心工作
【答案】B
【解析】
【分析】科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中，由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物，这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。
【详解】A、质粒是一种独立于真核细胞(如酵母菌)的细胞核或原核细胞(如细菌)拟核之外，并具有自我复制能力的环状双链DNA分子，A错误；
B、E.cli DNA连接酶只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来，不能连接具有平末端的DNA片段，B正确；
C、构建重组质粒时使用的启动子应能启动药用蛋白基因在乳腺细胞中表达，C错误；
D、基因表达载体的构建是乳腺生物反应器制作的核心工作，D错误。
故选B。
13. 下图表示利用动物细胞工程和胚胎工程等技术获得三类不同动物的过程，下列说法错误的是（ ）
A. 过程①需将采集的精子和培养成熟的卵子置于培养液中共同培养完成受精
B. 过程②需要去除MII期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物
C. 过程③可以大幅改良动物的某些性状
D. 图示3个过程获得的胚胎都需要经过胚胎移植才能获得后代
【答案】A
【解析】
【分析】动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个胚胎最终发育为动物。
【详解】A、过程①代表体外受精，可将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间，来促使它们完成受精，A错误；
B、过程②需要去除MII期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物，以保证遗传物质更多来自供体细胞，B正确；
C、过程③是转基因过程，可将外源基因导入受体细胞，该过程可以大幅改良动物的某些性状，C正确；
D、胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序，图示3个过程获得的胚胎都需要经过胚胎移植才能获得后代，D正确。
故选A。
14. 某科研小组进行了如下实验：称取30g洋葱切碎，充分研磨后过滤得到滤液，将滤液放置几分钟后取上清液，加入酒精溶液，此时溶液中出现了白色丝状物，用玻璃棒搅拌后卷起丝状物，经二苯胺鉴定后得出丝状物是DNA的结论。下列说法正确的是（ ）
A. 新鲜的菠菜或鸡血按照上述实验操作也可以得到相同的实验结果
B. 滤液应放于常温下静置几分钟后取上清液
C. 上清液中应加入体积相等的、预冷的体积分数为95%的酒精溶液
D. 鉴定时应将丝状物溶于0.4ml/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺溶液后沸水浴
【答案】C
【解析】
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、鸡血做实验材料提取DNA时，应将鸡血放置于蒸馏水中，让鸡血细胞吸水涨破，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液，与题干中获取细胞内物质的方法有所差异，A错误；
B、滤液应放于4℃冰箱下静置几分钟后取上清液，B错误；
C、在上清液中加入体积相等的、预冷的体积分数为95%的酒精溶液，静置2～3min，溶液中出现的白色丝状物就是粗提取的DNA，C正确；
D、鉴定时应将丝状物溶于2ml/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺溶液后沸水浴，D错误。
故选C。
15. 研究人员对某细菌数量进行计数时，将1mL培养液稀释100倍后，在每个平板上涂布0.1mL稀释液，培养一段时间后，统计平板上的菌落数目。下列说法正确的是（ ）
A. 涂布平板时应用涂布器蘸取菌液均匀涂布在培养基表面
B. 若其中三个平板上的菌落数分别为35、36、37，则每毫升培养液中的活菌数约为3.6×103
C. 若培养基上出现不同形态的菌落，则可能是杂菌污染导致
D. 培养液稀释后也可以直接利用显微镜计数活菌数量
【答案】C
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养，在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、稀释涂布平板法接种时，用滴管或移液管取少量菌液滴到培养皿上，然后用经过灭菌的涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面，A错误；
B、稀释100倍的菌落数分别为35、36和37的每毫升培养液中的活菌数为（35＋36＋37）÷3÷0.1×100=3.6×104个，B错误；
C、在一定的培养条件下，不同微生物的菌落其性状、大小、颜色不相同，属于菌落的特征，若培养基上出现不同形态的菌落，则可能是杂菌污染导致，C正确；
D、显微镜计数法统计的都是稀释液中所有个体的数目，包括死菌，D错误。
故选C。
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. 已知雄果蝇的某个精原细胞在减数分裂的某个时期发生了染色体数目变异，L1~L4为该分裂过程中的4个细胞，统计L1~L4细胞中的染色体数和核DNA分子数，结果如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 该染色体数目变异发生在减数第二次分裂
B. L1和L4可能处于同一时期
C. L4可能处于L2细胞分裂的下一时期
D. L4中可能含有1条或2条Y染色体
【答案】AD
【解析】
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体。（3）中期：染色体形态固定、数目清晰。（4）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。（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程：（1）减数第一次分裂前的间期：染色体的复制。（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；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：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；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】A、精原细胞经减数分裂产生精细胞过程中，发生了一次染色体数目变异，分析题图可知，则可能一个次级精母细胞有5条染色体，另一个次级精母细胞有3条染色体，则在减数第二次分裂后期一个次级精母细胞有10条染色体、10个核DNA分子，另一个次级精母细胞有6条染色体、6个核DNA分子，故染色体数目变异发生在减数第一次分裂，A错误；
B、L1有6条染色体、6个核DNA分子，L4有10条染色体、10个核DNA分子，由A项分析可知，L1和L4均处于减数第二次分裂后期，B正确；
C、L2有5条染色体、10条核DNA分子，L4有10条染色体、10个核DNA分子，可见着丝粒分裂后，L2细胞转变成了L4细胞，即L4可能处于L2细胞分裂的下一时期，C正确；
D、由A项和B项分析可知，L4处于减数第二次分裂后期，L4中可能含有0条或2条Y染色体，D错误。
故选AD。
17. 小鼠皮毛的黄色、鼠色和黑色分别由常染色体上的等位基因AY、A和a控制，其中AY对A和a为显性，A对a为显性。AYAY个体在胚胎期死亡。现用黄色皮毛雌性小鼠（AYA）与黑色皮毛雄性小鼠（aa）交配得到F₁，F₁随机交配得到F₂，下列说法正确的是（ ）
A. 与小鼠皮毛颜色有关的基因型有5种
B. F₁小鼠皮毛颜色为黄色、鼠色
C. F₂小鼠中鼠色皮毛个体占1/3
D. F₂中一只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠交配，后代可以同时出现鼠色和黑色小鼠
【答案】ABC
【解析】
【分析】基因分离定律实质：在杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；当细胞进行减数分裂，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子当中，独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、由于基因AY纯合时会导致小鼠在胚胎时期死亡，所以该鼠种群中存活小鼠毛色的基因型有AYA、AYa、AA、Aa、aa共5种，A正确；
B、黄色皮毛雌性小鼠（AYA）与黑色皮毛雄性小鼠（aa）交配得到F1，F1中小鼠的基因型有AYa、Aa，小鼠的皮毛颜色为黄色、鼠色，B正确；
C、F1中小鼠的基因型有1/2AYa、1/2Aa，能产生配子为1/4A、1/4AY、1/2a，F1随机交配得到F2，由于后代中AYAY个体在胚胎期死亡， F2中鼠色A_的比例为（1/4×1/4+1/2×1/4+1/2×1/4）/（1-1/4×1/4）=1/3，C正确；
D、F2中一只黄色雄鼠（AYA或者AYa）与若干只黑色雌鼠（aa）交配，后代为黄色和鼠色或者后代为黄色和黑色，不可以同时出现鼠色和黑色小鼠，D错误。
故选ABC。
18. 某昆虫是XY型性别决定生物，其红眼与朱红眼、有眼与无眼分别由等位基因A/a、B/b控制。一只红眼雌性个体与一只朱红眼雄性个体杂交（后代数量足够多），F1雌性个体中有红眼和无眼，雄性个体全为红眼；让F1雌雄个体随机交配得到F2，F2的表型及比例如表所示。下列说法正确的是（ ）
A. 等位基因B/b位于X、Y染色体的同源区段
B. 亲本的基因型分别为AAXBXb和aaXBYb
C. F2中红眼雄性个体有4种基因型
D. F2雌性无眼个体中纯合子占1/3
【答案】AC
【解析】
【分析】依题意可知：红眼雌性个体与朱红眼雄性（双亲均为有眼）个体交配所得F1，F1中，仅在雌性中出现了无眼个体，且有眼的个体均为红眼，说明有眼对无眼为显性，红眼对朱红眼为显性。
【详解】A、F1、F2无眼果蝇只出现在雌性个体中，推测该性状一定在性染色体上：若只在X染色体上（非同源区段），则F1代雌性不能出现无眼；若X和Y染色体上都有，则亲代雄性X上必为b，才可能出现XbXb无眼雌性，得出控制有眼与无眼的B（b）基因位于X、Y染色体的同源区段上，A正确；
B、根据上述推理可知亲本雌果蝇基因型为AAXBXb，雄果蝇基因型为aaXbYB，B错误；
C、F1的雌果蝇为AaXBXb、AaXbXb，雄果蝇为AaXBYB、AaXbYB，F2中红眼雄性个体有4种基因型，为AAXBYB、AaXBYB、AAXbYB、AaXbYB，C正确；
D、F2雌性无眼个体（__XbXb）中纯合子（1/4AA、1/4aa）占1/2，D错误。
故选AC。
19. “六法”是周代时期总结的一套比较完整的酿酒经验，《礼记·月令》中记载：“仲冬之月，乃命大酋，秫稻必齐，曲糵必时（曲蘖供应必须适时），湛炽必洁（用开水烫洗的方法使酿酒器具保持干净），水泉必香，陶器必良，火齐必得（对火候的掌握必须得当）。兼用六物，大酋监之，毋有差贷。”下列说法错误的是（ ）
A. “曲蘖必时”的同时需要不断搅拌，将酒曲与原料混合均匀
B. “水泉必香”说明水中的矿物质和微量元素会对酒的风味产生影响
C. “陶器必良”说明要用透气性好的陶器，防止杂菌发酵
D. “火齐必得”的目的是杀死陶器中的微生物，防止杂菌污染
【答案】CD
【解析】
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，20℃左右，酒精发酵时，一般将温度控制在18～25℃，在葡萄酒自然发酵过程当中，其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
2、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、“曲蘖必时”的同时需要不断搅拌，将酒曲与原料混合均匀，有利于发酵过程的进行，A正确；
B、“水泉必香”说明水中矿物质和微量元素会对酒的风味产生影响，说明酿酒需要合适的水质，B正确；
C、“陶器必良”意味着盛装器精良不渗漏，这样是为了给酿酒提供无氧环境，使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，C错误；
D、“火剂必得”是指控制适宜的温度保证酵母菌发酵所需，是指必须拿握好火候，是为了控制发酵过程的环境条件，不是杀死陶器中的微生物，防止杂菌污染，D错误。
故选CD。
20. 拟南芥中RGL1酶作为E3泛素连接酶（AtRZF1）的抑制因子在响应植物干旱胁迫中发挥着重要作用。研究发现，AtRZF1功能丧失突变体比野生型拟南芥具有更高的耐旱性。研究人员采用融合PCR技术（原理如下图所示）将RGL1酶基因和AtRZF1基因连接起来构建融合基因以研究两种基因的相互作用。下列说法正确的是（ ）
A. RGL1酶在植物干旱胁迫响应中起到正调控作用
B. 图中第一阶段经过1次PCR循环即可获得双链等长的DNA
C. 图中第二阶段构建融合基因时能够起到“搭桥融合”作用的引物有4种
D. 融合PCR技术操作过程中的每个阶段都需经历两次降温和一次升温
【答案】A
【解析】
【分析】1、PCR是利用DNA在体外摄氏95℃高温时变性会变成单链，低温(经常是60℃左右)时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度(72℃左右)，DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链，基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备，能在变性温度，复性温度，延伸温度之间很好地进行控制。
2、融合PCR技术采用具有互补末端的引物，形成具有重叠链的PCR产物，通过PCR产物重叠链的延伸，从而将不同来源的任意DNA片段连接起来。
【详解】A、据题意，AtRZF1功能丧失突变体比野生型拟南芥具有更高的耐旱性，说明AtRZF1在干旱胁迫响应中起抑制作用，而RGL1酶作为E3泛素连接酶（AtRZF1）的抑制因子，所以RGL1酶在植物干旱胁迫响应中起到正调控作用，A正确；
B、由图可知，引物2和引物3的一端都添加了一段序列，所以经过1次PCR循环得到的是含有引物2、引物3的产物，其DNA双链不等长，该产物继续进行第二次扩增（循环），才能获得双链等长的DNA，B错误；
C、由图可知，融合PCR中是通过在引物2和引物3的一端添加能碱基互补配对的序列，从而在第二阶段利用这两段互补序列形成具有重叠链的PCR引物。所以能够起到“搭桥融合”作用的引物有2种，即引物2和引物3，C错误；
D、PCR技术操作过程中，每轮循环是需要一次降温和两次升温，D错误；
故选A。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 水稻（2n＝24）自然状态下闭花授粉，常会导致优良性状亲本产生的后代中符合育种需要的个体数量逐渐减少，利用雄性不育系杂交获得杂交水稻可以有效避免上述情况的发生。研究人员发现光敏感雄性不育水稻“农垦58S”可以一系两用：即长日照条件下表现为雄性不育，短日照条件下表现为雄性可育，从而大大简化杂交流程。
（1）“农垦58S”的育性可以在不同日照条件下实现转换，说明生物的性状是由___控制的。研究人员将“农垦58S”与野生型可育水稻品系在___（填“长日照”或“短日照”）条件下进行正反交，在长日照条件下统计F1的表型，发现均为雄性可育。据此可以推断：光敏感雄性不育基因是位于___（填“细胞质”或“细胞核”）中的___（填“显性基因”或“隐性基因”）。
（2）已知水稻的光敏感雄性不育与可育由等位基因PMS/pms控制，耐淹性与非耐淹性由等位基因A/a控制，现将纯合耐淹育性正常水稻品系甲与纯合非耐淹光敏感雄性不育水稻品系乙杂交，F1均表现为耐淹且育性正常，F1自交得到F2。对亲本及F2植株进行相关基因检测，统计两对基因相应带型的植株数量，结果如下表所示（“+”表示出现相应基因条带，“-”表示不出现相应基因条带）。
不考虑变异的发生，由表中数据可知，等位基因A/a和PMS/pms___（填“遵循”或“不遵循”）基因自由组合定律，判断的依据是___。F1的花粉中存在一定比例的不育现象，据表分析该不育现象应准确描述为___。
（3）为了进一步确定pms基因所在的染色体，研究人员利用单体（体细胞中有一对同源染色体丢失1条染色体的个体，其产生的配子可育）对该基因进行定位。现有多株“农垦58S”水稻、野生型可育水稻和野生型可育水稻单体（12种，1～12号同源染色体依次缺失一条染色体），试设计实验判断pms基因所在染色体的编号。实验思路___；预期结果及结论___。
【答案】（1） ①. 基因和环境 ②. 短日照 ③. 细胞核 ④. 隐性基因
（2） ①. 遵循 ②. 由表中数据可知，F2中AA∶Aa∶aa≈1∶3∶2，PMSPMS∶PMSpms∶pmspms≈1∶2∶1，两对等位基因的基因型比例不相同，说明两对等位基因不在同一对同源染色体上 ③. F1中含A的花粉50%不育
（3） ①. 实验思路：利用野生型可育水稻单体1～12号分别与“农垦58S”杂交，统计长日照条件下F1的表型和比例 ②. 预期结果及结论：若某一组杂交后代表现为可育∶雄性不育＝1∶1，其余各组均表现为可育，则基因pms位于该编号单体的染色体上
【解析】
【分析】自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
“农垦58S”的育性可以在不同日照条件下实现转换，说明生物的性状是由基因和环境控制的。因“农垦58S”在长日照条件下表现为雄性不育、在短日照条件下表现为雄性可育，所以将“农垦58S”与野生型可育水稻品系进行正反交，需要在短日照条件下进行，对F1的表型进行数量统计需要在长日照条件下进行。对F1的表型进行数量统计发现均为雄性可育，说明光敏感雄性不育为隐性性状，其基因是位于细胞核中的隐性基因。
【小问2详解】
将纯合耐淹育性正常水稻品系甲与纯合非耐淹光敏感雄性不育水稻品系乙杂交，F1均表现为耐淹且育性正常，说明耐淹与育性正常均为显性性状，品系甲的基因型为AAPMSPMS，品系乙的基因型为aapmspms，F1的基因型为AaPMSpms。分析表中数据可知：在F2中，AA∶Aa∶aa＝120∶372∶251≈1∶3∶2，PMSPMS∶PMSpms∶pmspms＝185∶371∶188≈1∶2∶1，两对等位基因的基因型比例不相同，说明两对等位基因不在同一对同源染色体上，因此等位基因A/a和PMS/pms的遗传遵循基因自由组合定律。理论上，F2中的AA∶Aa∶aa应为1∶2∶1，但实际上却为1∶3∶2，据此可推知F1中含A的花粉50%不育。
【小问3详解】
由于单体的体细胞中有一对同源染色体丢失1条染色体，如果pms基因位于相应编号单体的染色体上，则该单体会产生两种比值相等的配子，在长日照条件下，该单体与“农垦58S”杂交所得F1中会出现雄性不育的个体。可见，为了进一步确定pms基因所在的染色体，实验思路：可以利用野生型可育水稻单体1～12号分别与“农垦58S”杂交，统计长日照条件下F1的表型和比例。
预期结果及结论：若某一组杂交后代表现为可育∶雄性不育＝1∶1，其余各组均表现为可育，则基因pms位于该编号单体的染色体上。
22. 哺乳动物的线粒体DNA（mtDNA）通常包含37个基因，其中有14个基因可以编码蛋白质。研究人员围绕mtDNA开展了多项研究。
（1）人类mtDNA突变可导致遗传性心肌病。下图甲表示某个线粒体心肌病家族的家系图，统计发现后代患者中发病程度不同，m表示轻度，i表示中度，s表示严重。据图可知，该遗传性心肌病的发病特点是___（答出2点）；运用孟德尔遗传定律不能解释该病的发病规律，原因是___。
（2）图乙表示mtDNA的表达过程，其中细胞色素B基因（CYTB）是我国科学家新近发现的线粒体基因，CYTB能够指导合成蛋白质CYTB-187AA，该蛋白质在胞质内合成后返回线粒体发挥作用。据图可知线粒体基因的翻译过程可以发生在___（填场所）中的核糖体上；CYTB转录需要的条件是___；参与CYTB表达过程的RNA有___。
（3）研究发现，CYTB编码的蛋白质CYTB-187AA在表达量降低后会导致雌性小鼠的卵泡数量显著减少，进而造成其生育能力受损。试选择合适的实验材料设计实验验证上述结论，简要写出实验思路：___。
【答案】（1） ①. 若母亲发病，则后代多数发病；同一患者后代发病程度不同 ②. 线粒体遗传性心肌病由mtDNA控制，属于细胞质遗传，而孟德尔遗传定律揭示的是核基因的遗传规律
（2） ①. 线粒体和细胞质 ②. RNA聚合酶、游离的核糖核苷酸、能量 ③. mRNA、tRNA、rRNA
（3）选择生长发育状况相同的正常雌性小鼠若干只，随机均分为两组，一组小鼠作为对照组；另一组小鼠破坏线粒体基因CYTB，作为实验组。在相同且适宜的条件下饲养一段时间后，检测两组小鼠的卵泡数量
【解析】
【分析】1、线粒体是真核细胞非常重要的细胞器，一般 呈颗粒状或短杆状，相当于一个细菌的大小，由内、外两层膜构成。外膜平整，内膜 向内凹陷形成嵴 。嵴的形成有助于增大内膜的表面积，有利于生化反应的进 行。内、外膜之间及内部是液态的基质，富含多种酶。线粒体基质中具有DNA、RNA 和核糖体，能合成一部分自身所需的蛋白质。 线粒体是细胞能量代谢中心，是需氧呼吸的主要场所。
2、RNA 是在细胞核中，通过 RNA 聚合酶以 DNA 的一条链为模板合成的，这一过程 叫作转录；mRNA合成以后，通过核孔进入细胞质中，游离在细 胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨 基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。
【小问1详解】
分析题图甲可知，该遗传性心肌病的发病特点是若母亲发病，则后代多数发病；同一患者的后代发病程度不同。孟德尔遗传定律适用于核基因的的遗传，而线粒体遗传性心肌病由 mtDNA控制，属于细胞质遗传，故该病不能运用孟德尔遗传定律解释其发病的规律。
【小问2详解】
游离在细 胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨 基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译；由图乙可知，线粒体基因的翻译过程可以发生在线粒体和细胞质中的核糖体上；通过 RNA 聚合酶以 DNA 的一条链为模板合成的，这一过程 叫作转录；CYTB转录需要的条件是RNA聚合酶、游离的核糖核苷酸、能量；参与CYTB表达过程的RNA有mRNA（信使RNA）、tRNA（转运RNA）、rRNA（核糖体RNA）。
【小问3详解】
实验目的：验证CYTB编码的蛋白质CYTB-187AA在表达量降低后会导致雌性小鼠的卵泡数量显著减少，进而造成其生育能力受损，自变量为CYTB编码的蛋白质CYTB-187AA的有无，因变量可以用雌雄小鼠的卵泡数量表示；实验过程中需要控制无关变量一致，设置对照，遵循单一变量原则，实验思路为选择生长发育状况相同的正常雌性小鼠若干只，随机均分为两组，一组小鼠作为对照组；另一组小鼠破坏线粒体基因CYTB，作为实验组。在相同且适宜的条件下饲养一段时间后，检测两组小鼠的卵泡数量。
23. 癌症是威胁人类健康最严重的疾病之一，其发生可能与基因突变等多种因素有关。利用RNA干扰（RNAi）原理构建出的X-RNAi系统可用于抑制与癌症相关的基因X发挥作用，其研究成果对癌症的临床治疗具有重要的指导意义。
（1）X-RNAi系统抑制基因X发挥作用的具体过程是：将外源基因X整合到目的细胞基因组内，其在RNA聚合酶具有的___作用下，经过一系列过程产生了双链RNA（dsRNA），dsRNA被酶切割形成小干扰RNA（siRNA），siRNA解旋后，其中的反义链与某些酶结合形成RNA诱导沉默复合物（RISC）。RISC借助siRNA反义链的向导作用到达特定区域，siRNA反义链通过___与基因X（体内原有）表达出的mRNA的同源区段结合，在RISC含有的___酶的作用下将靶mRNA完全降解。上述过程中X-RNAi系统通过抑制___（填“转录”或“翻译”）过程从而抑制特定基因X的表达。
（2）研究表明，多梳抑制复合物1（PRC1）与癌症的发生有关，其组成成分中的PH亚基与其作用的发挥密切相关。为探究PRC1与癌症发生的具体关系，科研人员建立了ph-RNAi系统，使发育期果蝇细胞中的ph（PH亚基的基因）的表达水平___（填“降低”或“提高”）。结果显示，该处理能够诱导肿瘤的形成。由此说明PRC1与癌症发生的关系是___。ph-RNAi系统诱导肿瘤形成的现象属于表观遗传，理由是___。
【答案】（1） ①. 使DNA解旋并催化游离的核糖核苷酸依次连接 ②. 碱基互补配对 ③. RNA（水解）酶 ④. 翻译
（2） ①. 降低 ②. PRC1能预防（抑制）肿瘤发生 ③. ph基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生了可遗传的变化
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译，RNA 是在细胞核中，通过 RNA 聚合酶以 DNA 的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录；游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨 基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。
【小问1详解】
RNA聚合酶在转录过程中发挥重要作用，能识别并结合基因上的启动子，使DNA中的氢键断裂解旋，为RNA的合成提供模板，还可以使游离的核糖核苷酸依次连接；siRNA与mRNA都属于RNA，二者的结合需要通过碱基互补配对形成氢键；根据酶的专一性，能降解mRNA的酶是RNA水解酶；根据题意，X-RNAi系统通过转录出dsRNA，经进一步加工形成RISC，破坏mRNA，使mRNA无法与核糖体结合为翻译提供模板，因此该系统通过抑制翻译过程从而抑制特定基因X的表达。
【小问2详解】
根据题干信息可知，X-RNAi系统抑制基因X表达，因此ph-RNAi系统可抑制细胞中PH亚基的基因表达，使ph表达水平降低；ph表达水平降低能诱导肿瘤的形成，说明PRC1中的PH亚基能抑制肿瘤发生，即PRC1能预防肿瘤发生；表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，ph-RNAi系统诱导肿瘤形成的过程中，ph基因的碱基序列没有改变，但该基因的表达以及其控制的表型发生了可遗传（ph-RNAi系统通过基因工程构建，具有可遗传的特点）的变化，符合表观遗传的特点。
24. 多肉植物因其观赏性和耐旱易栽培的特点受到越来越多人的喜爱。研究人员以叶插繁殖能力强的多肉植物长寿花为实验材料，通过使用改良的“切-浸-芽”（CDB）方法实现了多肉植物的遗传转化和基因编辑，为多肉植物的遗传改良开辟了新途径。下图甲、乙分别表示利用常规转化法和CDB法对长寿花进行基因改造的一般流程。
（1）无菌操作是图甲操作成功的关键，诱导愈伤组织的固体培养基分装后应采用___法灭菌。当①过程的培养基中细胞分裂素和生长素的比例大于1时，有利于诱导___（填“生根”或“生芽”）；该过程还需要提供光照，目的是___。
（2）为测试图乙CDB方法能否对长寿花实现遗传转化，研究人员用携带绿色荧光蛋白基因（EGFP）和除草剂抗性基因（bar）的农杆菌K599侵染外植体B，再将被侵染的外植体放入充满湿润土壤的培养箱中培养。紫外灯下，实现遗传转化的转基因芽表现为___；农杆菌侵染能将EGFP和bar等外源基因递送到外植体B细胞中的原理是___。为确定转化效率，研究人员以感染农杆菌的100个外植体培养获得的转基因长寿花B1为材料，采取下表多种方式进行鉴定，下表中①~③依次代表___；表中检测目标的检出比例从大到小依次是___。
（3）为了进一步确定CDB方法能否用于传递基因编辑工具，研究人员选择与叶绿素合成有关的叶绿烯去饱和酶基因（PDS）作为靶基因进行基因编辑实验，构建了用于敲除PDS的CRISPR/Cas9基因编辑载体。鉴定导入长寿花B1中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是___，依据是___。
（4）与图甲相比，图乙通过CDB方法对长寿花进行的遗传转化不需要经过___过程，因而具有操作简单、培养周期短的优点。
【答案】（1） ①. 高压蒸汽灭菌（湿热灭菌） ②. 生芽 ③. 诱导形成叶绿素，使试管苗能够进行光合作用
（2） ①. 发出绿色荧光 ②. 外源基因EGFP和bar插入到农杆菌Ti质粒上的T-DNA后可一起转移到被侵染的外植体细胞中，并与外植体细胞的染色体DNA整合到一起 ③. ①总mRNA；②抗原-抗体杂交；③喷洒除草剂 ④. a1 >a2 >a3> a4
（3） ①. 观察长寿花幼苗是否表现出白化性状 ②. PDS基因缺失会导致植株无法合成叶绿素，表现为白化，出现白化苗则说明通过基因编辑技术成功实现了PDS基因的敲除
（4）脱分化和再分化（或“植物组织培养”）
【解析】
【分析】植物组织培养过程是：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。
【小问1详解】
培养基采用高压蒸汽灭菌的方法进行灭菌。当细胞分裂素和生长素的比例大于1时，有利于诱导生芽，该过程是再分化的过程，提供光照的目的是诱导形成叶绿素，使试管苗能够进行光合作用。
【小问2详解】
实现遗传转化的的转基因芽中含有绿色荧光蛋白基因，表达后会出现绿色荧光，农杆菌转化的原理是外源基因EGFP和bar插入到农杆菌Ti质粒上的T-DNA后可一起转移到被侵染的外植体细胞中，并与外植体细胞的染色体DNA整合到一起。分子杂交检测的目标是转录产物，转录产物是RNA，检测蛋白质用抗原-抗体杂交的方法，检测抗除草剂幼苗时，直接喷洒除草剂，观察记录幼苗的生长状况即可。PCR扩增检测的是基因组，检出比例最大，分子杂交检测的是RNA，不是所有的基因都表达，检测出的比例次之，a3是蛋白质，检测出的比例更小一点，而具有抗性的幼苗是最少的，排序是a1 >a2 >a3> a4。
【小问3详解】
敲除PDS基因后植物不能合成叶绿素，幼苗会表现出白化症状，白化苗说明通过基因编辑技术成功实现了PDS基因的敲除。
【小问4详解】
据图判断CDB方法对长寿花进行的遗传转化不需要经过脱分化和再分化阶段，操作更简单，培优周期更短。
25. 种子活力的高低是衡量种子品质的重要指标，对作物的高产、稳产至关重要。种子在贮藏期间易发生老化劣变，造成种子活力降低从而影响作物产量。研究表明，玉米的ZmRap2.7基因（编码转录因子ZmRap2.7）与种子贮藏后的活力显著相关。
（1）与正常玉米植株相比，敲除了ZmRap2.7基因的突变体种子发芽率显著降低且易老化，由此推知，ZmRap2.7基因___（填“正调控”或“负调控”）玉米种子的耐贮性。
（2）为了探究ZmRap2.7基因的作用机理，科研人员利用PCR技术在体外扩增ZmRap2.7基因，加入的引物需满足的条件是___；扩增产物可通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，其原理是___；鉴定过程中，除了将扩增得到的PCR产物与凝胶载样混合注入凝胶加样孔外，还应留一个加样孔加入___。
（3）科研人员采用DNA阻滞实验探究发现：转录因子ZmRap2.7通过与某些特定DNA分子（ABA信号传导基因ZmPYL3、ZmPP2C、ZmABI5的启动子）结合从而发挥调控作用。该实验方法的原理是：当被荧光标记的待测DNA与蛋白质（如转录因子ZmRap2.7）结合后，由于形成的复合物分子量显著增大，电泳后通过荧光检测可显示出明显___（填“领先”或“滞后”）于游离待测DNA的条带。由此推测转录因子ZmRap2.7通过直接结合到ABA信号传导基因ZmPYL3、ZmPP2C、ZmABI5的启动子上，影响了___，从而抑制上述基因的转录，最终导致ABA无法对种子发挥作用。
（4）科研人员利用DNA阻滞实验进一步探究基因ZmPYL3、ZmPP2C、ZmABI5的启动子序列中能与ZmRap2.7特异性结合的关键序列，分析发现，X1~X6是三者都具备的相似序列。已知X1能结合ZmRap2.7，为探究X2~X6与ZmRap2.7的结合能力，科研小组利用荧光标记的X1作为指示探针，大量无荧光标记的X2~X6序列作为竞争探针，加入相应泳道进行实验。当竞争探针的量远多于指示探针，ZmRap2.7会与结合能力较强的竞争探针结合，指示探针则多数处于自由状态，放射自显影图上阻滞条带的放射性就会显著___。实验中每个泳道添加的物质及荧光检测结果如右图所示：图中“？”是指加入___，阻滞条带的宽窄代表___。据图分析可知，X2~X6序列中，___与ZmRap2.7的结合能力最强。
【答案】（1）正调控 （2） ①. 能与ZmRap2.7基因母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸 ②. DNA分子在一定pH条件下可带上正电荷或负电荷，在电场作用下会向相反方向移动，不同DNA分子大小不同，在电场作用下迁移速率不同 ③. 指示分子大小的标准参照物
（3） ①. 滞后 ②. RNA聚合酶识别和结合启动子
（4） ①. 减弱 ②. 指示探针X1 ③. X1与ZmRap2.7的结合量 ④. X4
【解析】
【分析】PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，利用的原理是DNA复制，需要条件有模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶），过程包括：①高温变性：DNA解旋过程（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）；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【小问1详解】
与正常玉米植株相比，敲除了ZmRap2.7基因的突变体种子发芽率显著降低且易老化，说明ZmRap2.7基因编码转录因子ZmRap2.7能提高种子贮藏后的活力，即ZmRap2.7基因正调控玉米种子的耐贮性。
【小问2详解】
引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，科研人员利用PCR技术在体外扩增ZmRap2.7基因，加入的引物需满足的条件是能与ZmRap2.7基因母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。 DNA分子的琼脂糖凝胶电泳 是指DNA分子中具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动。扩增产物可通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，其原理是DNA分子在一定pH条件下可带上正电荷或负电荷，在电场作用下会向相反方向移动，不同DNA分子大小不同，在电场作用下迁移速率不同。鉴定过程中，除了将扩增得到的PCR产物与凝胶载样混合注入凝胶加样孔外，还应留一个加样孔加入指示分子大小的标准参照物，用于检测PCR的产物是否合格。
【小问3详解】
在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。由于形成的复合物分子量显著增大，电泳后通过荧光检测可显示出明显滞后于游离待测DNA的条带。启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。转录因子ZmRap2.7通过直接结合到ABA信号传导基因ZmPYL3、ZmPP2C、ZmABI5的启动子上，影响了RNA聚合酶识别和结合启动子，从而抑制上述基因的转录，最终导致ABA无法对种子发挥作用。
【小问4详解】
X1能结合ZmRap2.7，利用荧光标记的X1作为指示探针，阻滞条带是指X1与ZmRap2.7结合后的放射性强度，当竞争探针的量远多于指示探针，ZmRap2.7会与结合能力较强的竞争探针结合，指示探针则多数处于自由状态，不能与ZmRap2.7结合，放射自显影图上阻滞条带的放射性就会显著减弱。由图可知，泳道1中只加入“？”，其荧光检测结果只含有指示探针X1，说明图中“？”是指加入指示探针X1。阻滞条带是指X1与ZmRap2.7结合后的放射性强度，因此阻滞条带的宽窄代表X1与ZmRap2.7的结合量。据图分析可知，X2~X6序列中，X4与ZmRap2.7的结合能力最强，导致指示探针则多数处于自由状态，放射自显影图上阻滞条带的放射性最低。F2表型
红眼
朱红眼
无眼
雌性个体
15/64
5/64
12/64
雄性个体
24/64
8/64
0
P
F2
品系甲
品系乙
带型1
带型2
带型3
A和a的检测结果
+
-
+
+
-
-
+
-
+
+
植株数量统计
10
10
120
372
251
PMS和pms的检测结果
+
-
+
+
-
-
+
-
+
+
植株数量统计
10
10
185
371
188
方法
检测对象
检测目标
检出比例
PCR扩增
基因组DNA
bar基因
a1
分子杂交
①
bar基因转录产物
a2
②
总蛋白质
bar基因翻译产物
a3
③
幼苗
抗除草剂幼苗
a4
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将答题卡交回。
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. 孟德尔利用豌豆作为实验材料，应用“假说—演绎法”成功揭示了生物遗传的基本规律。下列关于孟德尔研究过程的分析，正确的是（ ）
A. 假说的核心内容是“生物的性状是由位于染色体上的遗传因子决定的”
B. 分离现象的本质是“F1产生配子时控制相对性状的遗传因子彼此分离”
C. “用F1测交，得到了两种子代且比例接近1：1”，属于“演绎”过程
D. 演绎推理是由个别现象推理到一般规律的过程
【答案】B
【解析】
【分析】1、假说-演绎法：在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论，如果实验结果与预期的结论相符，就证明假说是正确的，反之则说明假说是错误的，这是现代科学研究中常用的一种科学方法。
2、孟德尔对一对相对性状的杂交实验提出了一下假说：（1）生物的性状是由遗传因子决定的。（2）在体细胞中，遗传因子是成对存在的。（3）生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子中的一个。（4）受精时，雌雄配子的结合是随机的。
【详解】A、孟德尔在揭示生物遗传的基本规律时还没有发现染色体，假说的核心内容是“生物体在形成生殖细胞——配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中。配子中只含有每对遗传因子中的一个”，A错误；
B、在孟德尔一对相对性状的杂交实验中，F1为杂合子，分离现象的本质是“F1产生配子时，控制一对相对性状的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中”，B正确；
C、“用F1测交，得到了两种子代且比例接近1：1”，是做了测交实验后统计出的结果，属于“实验验证”过程，C错误；
D、演绎-推理法从一般性的原理出发，推出某个特殊情况下的结论，即演绎推理是由一般到特殊的推理，D错误。
故选B。
2. 水稻是闭花授粉植物，其非糯性与糯性是一对相对性状。非糯性花粉含直链淀粉，遇碘变蓝黑色；糯性花粉含支链淀粉，遇碘变橙红色。下列说法错误的是（ ）
A. 开花后去雄、套袋，然后授粉、套袋，可以实现水稻植株的异花传粉
B. 非糯性水稻植株自交后代出现性状分离，则可以判断该植株为杂合子
C. 糯性与非糯性花粉遇碘呈现不同颜色的根本原因是基因的碱基排列顺序不同
D. 杂合非糯性水稻自交两代，F2产生的花粉用碘液处理，蓝黑色与橙红色的比例接近1：1
【答案】A
【解析】
【分析】人工异花授粉过程为：去雄(在花蕾期去掉雄蕊)→套上纸袋→人工异花授粉(待花成熟时，采集另一株植株的花粉涂在去雄花的柱头上)→套上纸袋。
【详解】A、水稻是闭花授粉植物，开花后已经完成授粉，此时去雄、套袋，然后授粉、套袋，不能实现水稻植株的异花传粉，A错误；
B、一般情况下，纯合子自交后代不会发生性状分离，杂合子自交会发生性状分离，因此非糯性水稻植株自交后代出现性状分离，则可以判断该植株为杂合子，B正确；
C、糯性与非糯性花粉遇碘呈现不同颜色的根本原因是基因的碱基排列顺序不同，导致淀粉结构不同，C正确；
D、杂合非糯性水稻自交两代，F2代的基因型比例为1：2：1（纯合非糯性：杂合非糯性：纯合糯性），因此糯性花粉和非糯性花粉比例为1：1，即F2产生的花粉用碘液处理，蓝黑色与橙红色的比例接近1：1，D正确。
故选A。
3. 某自花传粉植物的抗病与易感病分别由等位基因R与r控制；等位基因N/n对抗病基因的表达有影响，NN使抗病性完全消失，Nn使抗病性减弱、表现为弱抗病。现用两纯合亲本杂交，F1全为弱抗病，F1自交得到的F2，其抗病性表现为易感病：弱抗病：抗病＝7：6：3。下列说法正确的是（ ）
A. 两纯合亲本的基因型分别为RRNN和rrnn
B. F2易感病植株中纯合子占4/7
C. F2弱抗病植株的基因型可通过测交实验鉴定
D. F2抗病植株自交，后代中抗病植株占1/6
【答案】C
【解析】
【分析】题意分析：子二代的表型及比例是3∶6∶7，是9∶3∶3∶1的变式，说明水稻的抗病由2对等位基因控制，且2对等位基因遵循自由组合定律，子一代的基因型RrNn，表现为弱抗性，由于NN使水稻抗性完全消失，因此亲本基因型是RRnn（抗病）×rrNN（易感病）。
【详解】A、题中显示，子二代的性状分离比是9∶3∶3∶1的变式，说明子一代的基因型是RrNn，表现为弱抗病，由于NN使水稻抗性完全消失，因此亲本基因型是RRnn（抗病）×rrNN（易感病），A错误；
B、子二代中，易感病植株的基因型和占比为是1rrNN、2rrNn、1rrnn、1RRNN、2RrNN，其中纯合子占3/7，B错误；
C、子二代弱抗病的基因型是RRNn和RrNn，二者测交的基因型和表现型比例依次为为RrNn（若抗病）∶Rrnn（抗病）=1∶1；RrNn（若抗病）∶Rrnn（抗病）∶rrNn（感病）∶rrnn（感病）=1∶1∶2，可见通过测交方法可将两种若抗病性个体鉴别出来，C正确；
D、子二代中抗病植株的基因型是R_bb，且RRbb∶Rrbb=1∶2，抗病植株自交，RRbb后代全部是抗性，Rrbb自交，后代抗性∶不抗性=3∶1，因此子二代全部抗病植株自交，后代不抗病的比例是2/3×1/4＝1/6，抗病植株占5/6，D错误。
故选C。
4. 已知甲病和乙病分别由一对独立遗传等位基因控制，且致病基因均不位于Y染色体上，甲病在人群中的发病率为1/400。某家系有关甲病和乙病的遗传系谱图如下所示，下列说法错误的是（ ）
A. 甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B. 就甲病而言，III-2为杂合子的概率是2/3
C. 若乙病为常染色体显性遗传，则III-3与正常男性婚配后生育一个两病兼患女孩的概率是2/189
D. 若乙病为X染色体显性遗传，综合甲、乙两病考虑，III-3的基因型可能有4种
【答案】C
【解析】
【分析】遗传系谱图分析，Ⅱ-1和Ⅱ-2不患病，却生出了患甲病的女儿，根据无中生有有为隐性，隐性遗传看女病可知，甲病为常染色体隐性遗传病；Ⅱ-4和Ⅱ-5患乙病，而Ⅲ-4正常，根据有中生无为显性可知，乙病为显性遗传病，根据男患母女患可判断乙病极有可能是伴X显性遗传病。
【详解】A、Ⅱ-1和Ⅱ-2不患病，却生出了患甲病的女儿，因此甲病为常染色体隐性遗传病，A正确；
B、因为甲病为常染色体隐性遗传病，Ⅱ-1和Ⅱ-2正常，生出了患甲病的III-1，用A、a表示甲病相关基因，则Ⅱ-1和Ⅱ-2的基因型分别为Aa和Aa，III-2不患病，所以Ⅲ-2的基因型为AA或Aa，二者的比例为1：2，III-2为杂合子的概率是2/3，B正确；
C、若乙病为常染色体显性遗传，同时考虑两种病（甲病的相关基因用A/a表示，乙病相关基因用B/b表示），根据系谱图可知，Ⅱ-4和Ⅱ-5的基因型分别为AaBb、AaBb，Ⅲ-3个体的基因型为BB或Bb，二者比例为1：2，因为Ⅲ-5患甲病，双亲不患病，因此Ⅲ-3的基因型为AA或Aa，二者的比例为1：2，又知甲病在人群中的发病率为1/400，则a的基因频率为1/20，A的基因频率为19/20，则人群中表型正常的男子所占的概率为：A_=，正常人群中基因型为Aa的概率=，那么该正常男子基因型为Aa的概率=，则Ⅲ-3个体与一个表型正常（A_bb）的男子结婚，生育一个两病兼患女孩（aaBb）的概率，C错误；
D、若乙病是一种伴X染色体显性遗传病，同时考虑两种病（甲病的相关基因用A/a表示，乙病相关基因用B/b表示），根据系谱图可知，Ⅱ-4和Ⅱ-5的基因型分别为AaXBY、AaXBXb，因此，Ⅲ-3个体的基因型可能为AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb4种，D正确。
故选C。
5. 为了探究遗传物质的化学本质，科学家进行了坚持不懈的实验探索。下列说法错误的是（ ）
A. 格里菲思实验中R型细菌转化为S型细菌的实质是发生了基因重组
B. 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是遗传物质
C. 赫尔希和蔡斯进行T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的目的是为艾弗里的实验结论进一步提供证据
D. 35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，经搅拌离心后，沉淀物放射性较低
【答案】C
【解析】
【分析】赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的新技术，完成了对证明DNA是遗传物质的更具说服力的实验，即T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，其实验步骤是：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质；该实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、格里菲斯体内转化实验证明S型菌中存在某种转化因子，能将S型菌转化为R型菌，其实质是S型菌的部分DNA整合到了R型菌的DNA上，即发生了基因重组，A正确；
B、艾弗里的肺炎双球菌转化实验证明；转化因子是DNA，即DNA是遗传物质，B正确；
C、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验证明；DNA是噬菌体的遗传物质，目的是为了更充分证明DNA是遗传物质，C错误；
D、35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，经搅拌离心后，被标记的蛋白质外壳位于上清液中，故实验现象为上清液放射性较高，而沉淀物放射性较低，D正确。
故选C。
6. DNA复制过程中，其中一条链作模板时不能连续合成新的子链，需要在子链的起始端先合成一段RNA引物，然后在DNA聚合酶催化下形成新的子链片段，这一过程不断重复，最终在相关酶的作用下将这些片段之间的RNA引物去除并补平缺口，使子链片段连接形成完整的DNA链。下列说法错误的是（ ）
A. DNA复制时的解旋过程需要解旋酶和能量
B. DNA聚合酶沿3′→5′方向延伸子链
C. RNA水解酶和DNA连接酶也参与了DNA复制过程
D. DNA的复制不是完全连续的复制过程
【答案】B
【解析】
【分析】DNA复制是一个边解旋边复制的过程。DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，进行解旋。然后，DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断延伸。同时，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。
【详解】A、DNA复制开始时，DNA分子首先利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开，这个过程叫解旋，A正确；
B、RNA引物与解开的每条模板链的3′ 端部分碱基通过碱基互补配对而结合在一起，DNA聚合酶沿引物的5′ 端→3′ 端方向延伸子链，B错误；
C、由题意可知：将子链片段之间的RNA引物去除，离不开RNA水解酶的催化，将子链片段连接形成完整的DNA链，需要DNA连接酶参与催化，C正确；
D、DNA复制过程中，其中一条链作模板时不能连续合成新的子链，而另一条链作模板时能连续合成新的子链，因此DNA的复制不是完全连续的复制过程，D正确。
故选B。
7. 亚硝酸盐可使DNA分子中的C发生脱氨基作用变为U，若该脱氨基作用只发生在受精卵M中某个DNA的一条单链上，下列说法正确的是（ ）
A. M中发生了由物理因素诱发的基因突变
B. 与突变前相比，突变后DNA分子的热稳定性未发生改变
C. M经10次有丝分裂后，脱氨基位点为A-T的细胞占1/2
D. M经n（n≥1）次有丝分裂后，脱氨基位点为A-U的细胞占1/2n
【答案】D
【解析】
【分析】一个 DNA 分子单链上的一个 C 脱去氨基变为 U，脱氨基过程在细胞 M 中只发生一次”，所以M细胞含有一条单链上脱氨基位点由C-G对变为U-G对，DNA的复制方式是半保留复制，原料为脱氧核苷酸。
【详解】A、该过程是亚硝酸盐引起的，属于化学因素引起的突变，A错误；
B、突变后的DNA分子脱氨基位点的碱基由三个氢键变成两个氢键，稳定性降低，B错误；
C、M中只有1个DNA分子上的单链上的一个 C 脱去氨基变为 U，所以复制10次后，产生的子细胞有2n个，但脱氨基位点为A-U 的细胞的只有1个，所以这种细胞的比例为1/210，C错误；
D、M中只有1个DNA分子上的单链上的一个 C 脱去氨基变为 U，所以复制n次后，产生的子细胞有2n个，但脱氨基位点为A-U 的细胞的只有1个，所以这种细胞的比例为1/2n，D正确。
故选D。
8. 柳穿鱼是具有观赏价值的园林花卉，研究小组用柳穿鱼纯合植株A与B杂交得到F1，F1自交得到F2，杂交过程及相关表型如下图所示。已知柳穿鱼花的形态结构由基因L控制，植株A与植株B的细胞内均为L基因，但植株B的L基因由于高度甲基化而未表达。下列说法正确的是（ ）
A. 两侧对称花型与辐射对称花型是由一对等位基因控制的相对性状
B. 控制柳穿鱼花型的基因在遗传中不遵循孟德尔遗传定律
C. 控制F1花型的基因碱基序列与植株A不同
D. F2中辐射对称花型比例偏小的原因可能是L基因甲基化不稳定
【答案】D
【解析】
【分析】1、表观遗传：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。2、在DNA碱基上增加甲基基团的化学修饰称为DNA甲基化。DNA甲基化是重要的转录调控机制，主要表现为抑制。一般情况下，DNA发生甲基化，基因沉默；DNA去甲基化，则沉默的基因会重新激活。
【详解】A、由于B植株的L基因存在甲基化，因此图中比例不能直接确定两侧对称花型与辐射对称花型是由一对等位基因控制的相对性状，A错误；
B、控制柳穿鱼花型的基因L在遗传中遵循孟德尔遗传定律，只是由于甲基化导致基因表达受影响，B错误；
C、控制F1花型的基因碱基序列与植株A相同，只是植株B的L基因由于甲基化未表达，C错误；
D、F2中辐射对称花型比例偏小的原因可能是L基因甲基化不稳定，导致部分L基因未表达，D正确。
故选D。
9. 豌豆细胞内的R基因通过编码淀粉分支酶来控制种子的圆粒性状。当R基因中插入一段外来DNA序列突变成r基因时，控制合成的淀粉分支酶因缺失61个氨基酸导致活性丧失，豌豆种子呈现皱缩状态。下列说法正确的是（ ）
A. R基因是在豌豆所有细胞中均可以表达的管家基因
B. r基因转录生成的mRNA中提前出现了终止密码子
C. r基因通过控制蛋白质的结构直接控制豌豆种子的性状
D. r基因的产生是基因重组的结果
【答案】B
【解析】
【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。因对性状的控制有两种方式：基因通过控制蛋白质的合成来直接控制性状；基因通过控制酶的合成近而控制代谢过程,以此来控制性状。
【详解】A、R基因控制圆粒性状，r基因控制皱粒性状，因此R基因不是在豌豆所有细胞中均可以表达的管家基因，A错误；
B、r基因控制合成的淀粉分支酶因缺失61个氨基酸，因此r基因转录生成的mRNA中提前出现了终止密码子，使得翻译提前终止，进而使得多肽链变短，B正确；
C、R基因控制了淀粉分支酶的合成，显然是通过控制酶的合成影响代谢进而影响了豌豆的性状，这是基因间接控制生物性状的例子，因此r基因通过控制蛋白质的结构间接控制豌豆种子的性状，C错误；
D、r基因的产生是基因突变的结果，D错误。
故选B。
10. 下图1表示基因型为AaXBXb的某生物（2n=4）部分细胞分裂的局部图像（不考虑互换）；图2表示图1中某细胞分裂过程中同源染色体对数的变化。下列说法错误的是（ ）
A. 丙细胞可能是甲细胞的子细胞
B. 形成丙细胞的减数分裂过程最终产生了基因型为aXB的生殖细胞
C. m所代表的数值是2
D. 甲细胞处于图2中的ab段
【答案】D
【解析】
【分析】1、分析图1：甲细胞呈现的特点是同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期，又因其细胞膜从偏向细胞一极的部位向内凹陷，所以甲细胞是初级卵母细胞。乙细胞含有同源染色体，呈现的特点是着丝粒分裂后形成的两条染色体分别移向细胞两极，处于有丝分裂后期。丙细胞不含同源染色体，呈现的特点是着丝粒分裂后形成的两条染色体分别移向细胞两极，为处于减数第二次分裂后期，又因其细胞膜从细胞的中部位向内凹陷，所以丙为(第一)极体。
2、分析图2：由于有丝分裂过程中始终存在同源染色体，减数第一次分裂结束后同源染色体分离，处于减数第二次分裂各个时期的细胞中不存在同源染色体，所以图2表示该生物细胞有丝分裂过程中同源染色体对数变化的数学模型，其中ab段包括有丝分裂的前期和中期；cd段表示有丝分裂的后期和末期；ef段表示有丝分裂结束后形成的子细胞。
【详解】A、甲细胞处于减数第一次分裂后期，丙细胞处于减数第二次分裂后期，所以丙细胞可能是甲细胞的子细胞，A正确；
B、基因型为AaXBXb的果蝇为雌性，丙细胞为处于减数第二次分裂后期的(第一)极体，含有的基因是A和Xb。由此推知，与丙细胞同时产生的次级卵母细胞中含有的基因是aaXBXB，所以最终产生的卵细胞基因型为aXB，B正确；
C、图2表示该生物细胞有丝分裂过程中同源染色体对数变化的数学模型。该生物2n=4，说明其体细胞中含有2对同源染色体，在有丝分裂后期，着丝粒分裂后同源染色体对数加倍为4对，所以图2中m所代表的数值是2，C正确；
D、甲细胞处于减数第一次分裂后期；图2表示该生物细胞有丝分裂过程中同源染色体对数变化的数学模型，所以甲细胞不属于图2中的任何阶段，D错误。
故选D。
11. 下图表示某一家庭四个成员关于某单基因遗传病相关基因的电泳结果，其中1、2代表亲代，3、4代表子代。不考虑基因突变，下列说法错误的是（ ）
A. 若1、2为正常父母，则再生一个男孩正常的概率为1/2
B. 若1、2为患病父母，则该病一定为X染色体显性遗传病
C. 若3、4均为正常子代，则控制该病的基因只位于X染色体上
D. 若3、4均为患病子代，则该病可能为常染色体显性遗传病
【答案】D
【解析】
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：
（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）。
（2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病。
（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21三体综合征）。
【详解】A、若1、2为正常的父母，则第二条电泳带（从上到下）为显性基因，用基因A表示，若为常染色体隐性遗传病，则亲代基因型为Aa×AA，无法得到aa的子代4，所以该假设不成立；若为伴X染色体隐性遗传病，则亲代为XAXa×XAY，3的基因型为XAXa，4的基因型为XaY，所以该病一定为伴X染色体隐性遗传病，亲代为XAXa×XAY，男孩基因型是XAY、XaY，即再生一个男孩正常的概率为1/2，A正确；
B、若1、2为患病的父母，则第二条电泳带（从上到下）为显性基因，该病一定为显性遗传病：若为常染色体显性遗传病，则亲代基因型为Aa×AA，无法得到aa的子代4；若为伴X染色体显性遗传病，则亲代为XAXa×XAY，符合题意，B正确；
C、若3、4均为正常的子代，3为杂合子，4为纯合子，2为患病个体，1为杂合子，该病是隐性遗传病，若相关基因位于常染色体，1和2分别是Aa和aa，不可能出现4号AA，故致病基因不可能位于常染色体，而基因只位于X染色体上，则亲代基因型为XAXa×XaY，3的基因型为XAXa，4的基因型为XAY，与题图符合，C正确；
D、若3、4均为患病的子代，则第一条电泳带（从上到下）为显性基因，若为常染色体显性遗传病，则亲代基因型为：Aa×aa，3的基因型为Aa，无法得到AA的子代4，D错误。
故选D。
12. 研究人员利用E.cli DNA连接酶将药用蛋白基因与一系列调控元件、质粒等构建成重组质粒后，将其导入哺乳动物的受精卵中，由该受精卵发育成的转基因动物进入泌乳期后，可通过分泌乳汁来生产药用蛋白。利用上述乳腺生物反应器，科学家已获得了种类繁多的医药产品。下列说法正确的是（ ）
A. 质粒是一种只存在于原核细胞拟核DNA外、具有自我复制能力的环状DNA分子
B. E.cli DNA连接酶只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来
C. 构建重组质粒时使用的启动子应能启动药用蛋白基因在任意细胞中表达
D. “将重组质粒导入哺乳动物的受精卵中”是乳腺生物反应器制作的核心工作
【答案】B
【解析】
【分析】科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中，由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物，这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。
【详解】A、质粒是一种独立于真核细胞(如酵母菌)的细胞核或原核细胞(如细菌)拟核之外，并具有自我复制能力的环状双链DNA分子，A错误；
B、E.cli DNA连接酶只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来，不能连接具有平末端的DNA片段，B正确；
C、构建重组质粒时使用的启动子应能启动药用蛋白基因在乳腺细胞中表达，C错误；
D、基因表达载体的构建是乳腺生物反应器制作的核心工作，D错误。
故选B。
13. 下图表示利用动物细胞工程和胚胎工程等技术获得三类不同动物的过程，下列说法错误的是（ ）
A. 过程①需将采集的精子和培养成熟的卵子置于培养液中共同培养完成受精
B. 过程②需要去除MII期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物
C. 过程③可以大幅改良动物的某些性状
D. 图示3个过程获得的胚胎都需要经过胚胎移植才能获得后代
【答案】A
【解析】
【分析】动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个胚胎最终发育为动物。
【详解】A、过程①代表体外受精，可将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间，来促使它们完成受精，A错误；
B、过程②需要去除MII期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物，以保证遗传物质更多来自供体细胞，B正确；
C、过程③是转基因过程，可将外源基因导入受体细胞，该过程可以大幅改良动物的某些性状，C正确；
D、胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序，图示3个过程获得的胚胎都需要经过胚胎移植才能获得后代，D正确。
故选A。
14. 某科研小组进行了如下实验：称取30g洋葱切碎，充分研磨后过滤得到滤液，将滤液放置几分钟后取上清液，加入酒精溶液，此时溶液中出现了白色丝状物，用玻璃棒搅拌后卷起丝状物，经二苯胺鉴定后得出丝状物是DNA的结论。下列说法正确的是（ ）
A. 新鲜的菠菜或鸡血按照上述实验操作也可以得到相同的实验结果
B. 滤液应放于常温下静置几分钟后取上清液
C. 上清液中应加入体积相等的、预冷的体积分数为95%的酒精溶液
D. 鉴定时应将丝状物溶于0.4ml/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺溶液后沸水浴
【答案】C
【解析】
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、鸡血做实验材料提取DNA时，应将鸡血放置于蒸馏水中，让鸡血细胞吸水涨破，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液，与题干中获取细胞内物质的方法有所差异，A错误；
B、滤液应放于4℃冰箱下静置几分钟后取上清液，B错误；
C、在上清液中加入体积相等的、预冷的体积分数为95%的酒精溶液，静置2～3min，溶液中出现的白色丝状物就是粗提取的DNA，C正确；
D、鉴定时应将丝状物溶于2ml/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺溶液后沸水浴，D错误。
故选C。
15. 研究人员对某细菌数量进行计数时，将1mL培养液稀释100倍后，在每个平板上涂布0.1mL稀释液，培养一段时间后，统计平板上的菌落数目。下列说法正确的是（ ）
A. 涂布平板时应用涂布器蘸取菌液均匀涂布在培养基表面
B. 若其中三个平板上的菌落数分别为35、36、37，则每毫升培养液中的活菌数约为3.6×103
C. 若培养基上出现不同形态的菌落，则可能是杂菌污染导致
D. 培养液稀释后也可以直接利用显微镜计数活菌数量
【答案】C
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养，在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、稀释涂布平板法接种时，用滴管或移液管取少量菌液滴到培养皿上，然后用经过灭菌的涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面，A错误；
B、稀释100倍的菌落数分别为35、36和37的每毫升培养液中的活菌数为（35＋36＋37）÷3÷0.1×100=3.6×104个，B错误；
C、在一定的培养条件下，不同微生物的菌落其性状、大小、颜色不相同，属于菌落的特征，若培养基上出现不同形态的菌落，则可能是杂菌污染导致，C正确；
D、显微镜计数法统计的都是稀释液中所有个体的数目，包括死菌，D错误。
故选C。
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. 已知雄果蝇的某个精原细胞在减数分裂的某个时期发生了染色体数目变异，L1~L4为该分裂过程中的4个细胞，统计L1~L4细胞中的染色体数和核DNA分子数，结果如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 该染色体数目变异发生在减数第二次分裂
B. L1和L4可能处于同一时期
C. L4可能处于L2细胞分裂的下一时期
D. L4中可能含有1条或2条Y染色体
【答案】AD
【解析】
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体。（3）中期：染色体形态固定、数目清晰。（4）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。（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程：（1）减数第一次分裂前的间期：染色体的复制。（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；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：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；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】A、精原细胞经减数分裂产生精细胞过程中，发生了一次染色体数目变异，分析题图可知，则可能一个次级精母细胞有5条染色体，另一个次级精母细胞有3条染色体，则在减数第二次分裂后期一个次级精母细胞有10条染色体、10个核DNA分子，另一个次级精母细胞有6条染色体、6个核DNA分子，故染色体数目变异发生在减数第一次分裂，A错误；
B、L1有6条染色体、6个核DNA分子，L4有10条染色体、10个核DNA分子，由A项分析可知，L1和L4均处于减数第二次分裂后期，B正确；
C、L2有5条染色体、10条核DNA分子，L4有10条染色体、10个核DNA分子，可见着丝粒分裂后，L2细胞转变成了L4细胞，即L4可能处于L2细胞分裂的下一时期，C正确；
D、由A项和B项分析可知，L4处于减数第二次分裂后期，L4中可能含有0条或2条Y染色体，D错误。
故选AD。
17. 小鼠皮毛的黄色、鼠色和黑色分别由常染色体上的等位基因AY、A和a控制，其中AY对A和a为显性，A对a为显性。AYAY个体在胚胎期死亡。现用黄色皮毛雌性小鼠（AYA）与黑色皮毛雄性小鼠（aa）交配得到F₁，F₁随机交配得到F₂，下列说法正确的是（ ）
A. 与小鼠皮毛颜色有关的基因型有5种
B. F₁小鼠皮毛颜色为黄色、鼠色
C. F₂小鼠中鼠色皮毛个体占1/3
D. F₂中一只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠交配，后代可以同时出现鼠色和黑色小鼠
【答案】ABC
【解析】
【分析】基因分离定律实质：在杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；当细胞进行减数分裂，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子当中，独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、由于基因AY纯合时会导致小鼠在胚胎时期死亡，所以该鼠种群中存活小鼠毛色的基因型有AYA、AYa、AA、Aa、aa共5种，A正确；
B、黄色皮毛雌性小鼠（AYA）与黑色皮毛雄性小鼠（aa）交配得到F1，F1中小鼠的基因型有AYa、Aa，小鼠的皮毛颜色为黄色、鼠色，B正确；
C、F1中小鼠的基因型有1/2AYa、1/2Aa，能产生配子为1/4A、1/4AY、1/2a，F1随机交配得到F2，由于后代中AYAY个体在胚胎期死亡， F2中鼠色A_的比例为（1/4×1/4+1/2×1/4+1/2×1/4）/（1-1/4×1/4）=1/3，C正确；
D、F2中一只黄色雄鼠（AYA或者AYa）与若干只黑色雌鼠（aa）交配，后代为黄色和鼠色或者后代为黄色和黑色，不可以同时出现鼠色和黑色小鼠，D错误。
故选ABC。
18. 某昆虫是XY型性别决定生物，其红眼与朱红眼、有眼与无眼分别由等位基因A/a、B/b控制。一只红眼雌性个体与一只朱红眼雄性个体杂交（后代数量足够多），F1雌性个体中有红眼和无眼，雄性个体全为红眼；让F1雌雄个体随机交配得到F2，F2的表型及比例如表所示。下列说法正确的是（ ）
A. 等位基因B/b位于X、Y染色体的同源区段
B. 亲本的基因型分别为AAXBXb和aaXBYb
C. F2中红眼雄性个体有4种基因型
D. F2雌性无眼个体中纯合子占1/3
【答案】AC
【解析】
【分析】依题意可知：红眼雌性个体与朱红眼雄性（双亲均为有眼）个体交配所得F1，F1中，仅在雌性中出现了无眼个体，且有眼的个体均为红眼，说明有眼对无眼为显性，红眼对朱红眼为显性。
【详解】A、F1、F2无眼果蝇只出现在雌性个体中，推测该性状一定在性染色体上：若只在X染色体上（非同源区段），则F1代雌性不能出现无眼；若X和Y染色体上都有，则亲代雄性X上必为b，才可能出现XbXb无眼雌性，得出控制有眼与无眼的B（b）基因位于X、Y染色体的同源区段上，A正确；
B、根据上述推理可知亲本雌果蝇基因型为AAXBXb，雄果蝇基因型为aaXbYB，B错误；
C、F1的雌果蝇为AaXBXb、AaXbXb，雄果蝇为AaXBYB、AaXbYB，F2中红眼雄性个体有4种基因型，为AAXBYB、AaXBYB、AAXbYB、AaXbYB，C正确；
D、F2雌性无眼个体（__XbXb）中纯合子（1/4AA、1/4aa）占1/2，D错误。
故选AC。
19. “六法”是周代时期总结的一套比较完整的酿酒经验，《礼记·月令》中记载：“仲冬之月，乃命大酋，秫稻必齐，曲糵必时（曲蘖供应必须适时），湛炽必洁（用开水烫洗的方法使酿酒器具保持干净），水泉必香，陶器必良，火齐必得（对火候的掌握必须得当）。兼用六物，大酋监之，毋有差贷。”下列说法错误的是（ ）
A. “曲蘖必时”的同时需要不断搅拌，将酒曲与原料混合均匀
B. “水泉必香”说明水中的矿物质和微量元素会对酒的风味产生影响
C. “陶器必良”说明要用透气性好的陶器，防止杂菌发酵
D. “火齐必得”的目的是杀死陶器中的微生物，防止杂菌污染
【答案】CD
【解析】
【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。温度是酵母菌生长和发酵的重要条件，20℃左右，酒精发酵时，一般将温度控制在18～25℃，在葡萄酒自然发酵过程当中，其主要作用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌。
2、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、“曲蘖必时”的同时需要不断搅拌，将酒曲与原料混合均匀，有利于发酵过程的进行，A正确；
B、“水泉必香”说明水中矿物质和微量元素会对酒的风味产生影响，说明酿酒需要合适的水质，B正确；
C、“陶器必良”意味着盛装器精良不渗漏，这样是为了给酿酒提供无氧环境，使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，C错误；
D、“火剂必得”是指控制适宜的温度保证酵母菌发酵所需，是指必须拿握好火候，是为了控制发酵过程的环境条件，不是杀死陶器中的微生物，防止杂菌污染，D错误。
故选CD。
20. 拟南芥中RGL1酶作为E3泛素连接酶（AtRZF1）的抑制因子在响应植物干旱胁迫中发挥着重要作用。研究发现，AtRZF1功能丧失突变体比野生型拟南芥具有更高的耐旱性。研究人员采用融合PCR技术（原理如下图所示）将RGL1酶基因和AtRZF1基因连接起来构建融合基因以研究两种基因的相互作用。下列说法正确的是（ ）
A. RGL1酶在植物干旱胁迫响应中起到正调控作用
B. 图中第一阶段经过1次PCR循环即可获得双链等长的DNA
C. 图中第二阶段构建融合基因时能够起到“搭桥融合”作用的引物有4种
D. 融合PCR技术操作过程中的每个阶段都需经历两次降温和一次升温
【答案】A
【解析】
【分析】1、PCR是利用DNA在体外摄氏95℃高温时变性会变成单链，低温(经常是60℃左右)时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度(72℃左右)，DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链，基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备，能在变性温度，复性温度，延伸温度之间很好地进行控制。
2、融合PCR技术采用具有互补末端的引物，形成具有重叠链的PCR产物，通过PCR产物重叠链的延伸，从而将不同来源的任意DNA片段连接起来。
【详解】A、据题意，AtRZF1功能丧失突变体比野生型拟南芥具有更高的耐旱性，说明AtRZF1在干旱胁迫响应中起抑制作用，而RGL1酶作为E3泛素连接酶（AtRZF1）的抑制因子，所以RGL1酶在植物干旱胁迫响应中起到正调控作用，A正确；
B、由图可知，引物2和引物3的一端都添加了一段序列，所以经过1次PCR循环得到的是含有引物2、引物3的产物，其DNA双链不等长，该产物继续进行第二次扩增（循环），才能获得双链等长的DNA，B错误；
C、由图可知，融合PCR中是通过在引物2和引物3的一端添加能碱基互补配对的序列，从而在第二阶段利用这两段互补序列形成具有重叠链的PCR引物。所以能够起到“搭桥融合”作用的引物有2种，即引物2和引物3，C错误；
D、PCR技术操作过程中，每轮循环是需要一次降温和两次升温，D错误；
故选A。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 水稻（2n＝24）自然状态下闭花授粉，常会导致优良性状亲本产生的后代中符合育种需要的个体数量逐渐减少，利用雄性不育系杂交获得杂交水稻可以有效避免上述情况的发生。研究人员发现光敏感雄性不育水稻“农垦58S”可以一系两用：即长日照条件下表现为雄性不育，短日照条件下表现为雄性可育，从而大大简化杂交流程。
（1）“农垦58S”的育性可以在不同日照条件下实现转换，说明生物的性状是由___控制的。研究人员将“农垦58S”与野生型可育水稻品系在___（填“长日照”或“短日照”）条件下进行正反交，在长日照条件下统计F1的表型，发现均为雄性可育。据此可以推断：光敏感雄性不育基因是位于___（填“细胞质”或“细胞核”）中的___（填“显性基因”或“隐性基因”）。
（2）已知水稻的光敏感雄性不育与可育由等位基因PMS/pms控制，耐淹性与非耐淹性由等位基因A/a控制，现将纯合耐淹育性正常水稻品系甲与纯合非耐淹光敏感雄性不育水稻品系乙杂交，F1均表现为耐淹且育性正常，F1自交得到F2。对亲本及F2植株进行相关基因检测，统计两对基因相应带型的植株数量，结果如下表所示（“+”表示出现相应基因条带，“-”表示不出现相应基因条带）。
不考虑变异的发生，由表中数据可知，等位基因A/a和PMS/pms___（填“遵循”或“不遵循”）基因自由组合定律，判断的依据是___。F1的花粉中存在一定比例的不育现象，据表分析该不育现象应准确描述为___。
（3）为了进一步确定pms基因所在的染色体，研究人员利用单体（体细胞中有一对同源染色体丢失1条染色体的个体，其产生的配子可育）对该基因进行定位。现有多株“农垦58S”水稻、野生型可育水稻和野生型可育水稻单体（12种，1～12号同源染色体依次缺失一条染色体），试设计实验判断pms基因所在染色体的编号。实验思路___；预期结果及结论___。
【答案】（1） ①. 基因和环境 ②. 短日照 ③. 细胞核 ④. 隐性基因
（2） ①. 遵循 ②. 由表中数据可知，F2中AA∶Aa∶aa≈1∶3∶2，PMSPMS∶PMSpms∶pmspms≈1∶2∶1，两对等位基因的基因型比例不相同，说明两对等位基因不在同一对同源染色体上 ③. F1中含A的花粉50%不育
（3） ①. 实验思路：利用野生型可育水稻单体1～12号分别与“农垦58S”杂交，统计长日照条件下F1的表型和比例 ②. 预期结果及结论：若某一组杂交后代表现为可育∶雄性不育＝1∶1，其余各组均表现为可育，则基因pms位于该编号单体的染色体上
【解析】
【分析】自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
“农垦58S”的育性可以在不同日照条件下实现转换，说明生物的性状是由基因和环境控制的。因“农垦58S”在长日照条件下表现为雄性不育、在短日照条件下表现为雄性可育，所以将“农垦58S”与野生型可育水稻品系进行正反交，需要在短日照条件下进行，对F1的表型进行数量统计需要在长日照条件下进行。对F1的表型进行数量统计发现均为雄性可育，说明光敏感雄性不育为隐性性状，其基因是位于细胞核中的隐性基因。
【小问2详解】
将纯合耐淹育性正常水稻品系甲与纯合非耐淹光敏感雄性不育水稻品系乙杂交，F1均表现为耐淹且育性正常，说明耐淹与育性正常均为显性性状，品系甲的基因型为AAPMSPMS，品系乙的基因型为aapmspms，F1的基因型为AaPMSpms。分析表中数据可知：在F2中，AA∶Aa∶aa＝120∶372∶251≈1∶3∶2，PMSPMS∶PMSpms∶pmspms＝185∶371∶188≈1∶2∶1，两对等位基因的基因型比例不相同，说明两对等位基因不在同一对同源染色体上，因此等位基因A/a和PMS/pms的遗传遵循基因自由组合定律。理论上，F2中的AA∶Aa∶aa应为1∶2∶1，但实际上却为1∶3∶2，据此可推知F1中含A的花粉50%不育。
【小问3详解】
由于单体的体细胞中有一对同源染色体丢失1条染色体，如果pms基因位于相应编号单体的染色体上，则该单体会产生两种比值相等的配子，在长日照条件下，该单体与“农垦58S”杂交所得F1中会出现雄性不育的个体。可见，为了进一步确定pms基因所在的染色体，实验思路：可以利用野生型可育水稻单体1～12号分别与“农垦58S”杂交，统计长日照条件下F1的表型和比例。
预期结果及结论：若某一组杂交后代表现为可育∶雄性不育＝1∶1，其余各组均表现为可育，则基因pms位于该编号单体的染色体上。
22. 哺乳动物的线粒体DNA（mtDNA）通常包含37个基因，其中有14个基因可以编码蛋白质。研究人员围绕mtDNA开展了多项研究。
（1）人类mtDNA突变可导致遗传性心肌病。下图甲表示某个线粒体心肌病家族的家系图，统计发现后代患者中发病程度不同，m表示轻度，i表示中度，s表示严重。据图可知，该遗传性心肌病的发病特点是___（答出2点）；运用孟德尔遗传定律不能解释该病的发病规律，原因是___。
（2）图乙表示mtDNA的表达过程，其中细胞色素B基因（CYTB）是我国科学家新近发现的线粒体基因，CYTB能够指导合成蛋白质CYTB-187AA，该蛋白质在胞质内合成后返回线粒体发挥作用。据图可知线粒体基因的翻译过程可以发生在___（填场所）中的核糖体上；CYTB转录需要的条件是___；参与CYTB表达过程的RNA有___。
（3）研究发现，CYTB编码的蛋白质CYTB-187AA在表达量降低后会导致雌性小鼠的卵泡数量显著减少，进而造成其生育能力受损。试选择合适的实验材料设计实验验证上述结论，简要写出实验思路：___。
【答案】（1） ①. 若母亲发病，则后代多数发病；同一患者后代发病程度不同 ②. 线粒体遗传性心肌病由mtDNA控制，属于细胞质遗传，而孟德尔遗传定律揭示的是核基因的遗传规律
（2） ①. 线粒体和细胞质 ②. RNA聚合酶、游离的核糖核苷酸、能量 ③. mRNA、tRNA、rRNA
（3）选择生长发育状况相同的正常雌性小鼠若干只，随机均分为两组，一组小鼠作为对照组；另一组小鼠破坏线粒体基因CYTB，作为实验组。在相同且适宜的条件下饲养一段时间后，检测两组小鼠的卵泡数量
【解析】
【分析】1、线粒体是真核细胞非常重要的细胞器，一般 呈颗粒状或短杆状，相当于一个细菌的大小，由内、外两层膜构成。外膜平整，内膜 向内凹陷形成嵴 。嵴的形成有助于增大内膜的表面积，有利于生化反应的进 行。内、外膜之间及内部是液态的基质，富含多种酶。线粒体基质中具有DNA、RNA 和核糖体，能合成一部分自身所需的蛋白质。 线粒体是细胞能量代谢中心，是需氧呼吸的主要场所。
2、RNA 是在细胞核中，通过 RNA 聚合酶以 DNA 的一条链为模板合成的，这一过程 叫作转录；mRNA合成以后，通过核孔进入细胞质中，游离在细 胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨 基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。
【小问1详解】
分析题图甲可知，该遗传性心肌病的发病特点是若母亲发病，则后代多数发病；同一患者的后代发病程度不同。孟德尔遗传定律适用于核基因的的遗传，而线粒体遗传性心肌病由 mtDNA控制，属于细胞质遗传，故该病不能运用孟德尔遗传定律解释其发病的规律。
【小问2详解】
游离在细 胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨 基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译；由图乙可知，线粒体基因的翻译过程可以发生在线粒体和细胞质中的核糖体上；通过 RNA 聚合酶以 DNA 的一条链为模板合成的，这一过程 叫作转录；CYTB转录需要的条件是RNA聚合酶、游离的核糖核苷酸、能量；参与CYTB表达过程的RNA有mRNA（信使RNA）、tRNA（转运RNA）、rRNA（核糖体RNA）。
【小问3详解】
实验目的：验证CYTB编码的蛋白质CYTB-187AA在表达量降低后会导致雌性小鼠的卵泡数量显著减少，进而造成其生育能力受损，自变量为CYTB编码的蛋白质CYTB-187AA的有无，因变量可以用雌雄小鼠的卵泡数量表示；实验过程中需要控制无关变量一致，设置对照，遵循单一变量原则，实验思路为选择生长发育状况相同的正常雌性小鼠若干只，随机均分为两组，一组小鼠作为对照组；另一组小鼠破坏线粒体基因CYTB，作为实验组。在相同且适宜的条件下饲养一段时间后，检测两组小鼠的卵泡数量。
23. 癌症是威胁人类健康最严重的疾病之一，其发生可能与基因突变等多种因素有关。利用RNA干扰（RNAi）原理构建出的X-RNAi系统可用于抑制与癌症相关的基因X发挥作用，其研究成果对癌症的临床治疗具有重要的指导意义。
（1）X-RNAi系统抑制基因X发挥作用的具体过程是：将外源基因X整合到目的细胞基因组内，其在RNA聚合酶具有的___作用下，经过一系列过程产生了双链RNA（dsRNA），dsRNA被酶切割形成小干扰RNA（siRNA），siRNA解旋后，其中的反义链与某些酶结合形成RNA诱导沉默复合物（RISC）。RISC借助siRNA反义链的向导作用到达特定区域，siRNA反义链通过___与基因X（体内原有）表达出的mRNA的同源区段结合，在RISC含有的___酶的作用下将靶mRNA完全降解。上述过程中X-RNAi系统通过抑制___（填“转录”或“翻译”）过程从而抑制特定基因X的表达。
（2）研究表明，多梳抑制复合物1（PRC1）与癌症的发生有关，其组成成分中的PH亚基与其作用的发挥密切相关。为探究PRC1与癌症发生的具体关系，科研人员建立了ph-RNAi系统，使发育期果蝇细胞中的ph（PH亚基的基因）的表达水平___（填“降低”或“提高”）。结果显示，该处理能够诱导肿瘤的形成。由此说明PRC1与癌症发生的关系是___。ph-RNAi系统诱导肿瘤形成的现象属于表观遗传，理由是___。
【答案】（1） ①. 使DNA解旋并催化游离的核糖核苷酸依次连接 ②. 碱基互补配对 ③. RNA（水解）酶 ④. 翻译
（2） ①. 降低 ②. PRC1能预防（抑制）肿瘤发生 ③. ph基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生了可遗传的变化
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译，RNA 是在细胞核中，通过 RNA 聚合酶以 DNA 的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录；游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨 基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。
【小问1详解】
RNA聚合酶在转录过程中发挥重要作用，能识别并结合基因上的启动子，使DNA中的氢键断裂解旋，为RNA的合成提供模板，还可以使游离的核糖核苷酸依次连接；siRNA与mRNA都属于RNA，二者的结合需要通过碱基互补配对形成氢键；根据酶的专一性，能降解mRNA的酶是RNA水解酶；根据题意，X-RNAi系统通过转录出dsRNA，经进一步加工形成RISC，破坏mRNA，使mRNA无法与核糖体结合为翻译提供模板，因此该系统通过抑制翻译过程从而抑制特定基因X的表达。
【小问2详解】
根据题干信息可知，X-RNAi系统抑制基因X表达，因此ph-RNAi系统可抑制细胞中PH亚基的基因表达，使ph表达水平降低；ph表达水平降低能诱导肿瘤的形成，说明PRC1中的PH亚基能抑制肿瘤发生，即PRC1能预防肿瘤发生；表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，ph-RNAi系统诱导肿瘤形成的过程中，ph基因的碱基序列没有改变，但该基因的表达以及其控制的表型发生了可遗传（ph-RNAi系统通过基因工程构建，具有可遗传的特点）的变化，符合表观遗传的特点。
24. 多肉植物因其观赏性和耐旱易栽培的特点受到越来越多人的喜爱。研究人员以叶插繁殖能力强的多肉植物长寿花为实验材料，通过使用改良的“切-浸-芽”（CDB）方法实现了多肉植物的遗传转化和基因编辑，为多肉植物的遗传改良开辟了新途径。下图甲、乙分别表示利用常规转化法和CDB法对长寿花进行基因改造的一般流程。
（1）无菌操作是图甲操作成功的关键，诱导愈伤组织的固体培养基分装后应采用___法灭菌。当①过程的培养基中细胞分裂素和生长素的比例大于1时，有利于诱导___（填“生根”或“生芽”）；该过程还需要提供光照，目的是___。
（2）为测试图乙CDB方法能否对长寿花实现遗传转化，研究人员用携带绿色荧光蛋白基因（EGFP）和除草剂抗性基因（bar）的农杆菌K599侵染外植体B，再将被侵染的外植体放入充满湿润土壤的培养箱中培养。紫外灯下，实现遗传转化的转基因芽表现为___；农杆菌侵染能将EGFP和bar等外源基因递送到外植体B细胞中的原理是___。为确定转化效率，研究人员以感染农杆菌的100个外植体培养获得的转基因长寿花B1为材料，采取下表多种方式进行鉴定，下表中①~③依次代表___；表中检测目标的检出比例从大到小依次是___。
（3）为了进一步确定CDB方法能否用于传递基因编辑工具，研究人员选择与叶绿素合成有关的叶绿烯去饱和酶基因（PDS）作为靶基因进行基因编辑实验，构建了用于敲除PDS的CRISPR/Cas9基因编辑载体。鉴定导入长寿花B1中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是___，依据是___。
（4）与图甲相比，图乙通过CDB方法对长寿花进行的遗传转化不需要经过___过程，因而具有操作简单、培养周期短的优点。
【答案】（1） ①. 高压蒸汽灭菌（湿热灭菌） ②. 生芽 ③. 诱导形成叶绿素，使试管苗能够进行光合作用
（2） ①. 发出绿色荧光 ②. 外源基因EGFP和bar插入到农杆菌Ti质粒上的T-DNA后可一起转移到被侵染的外植体细胞中，并与外植体细胞的染色体DNA整合到一起 ③. ①总mRNA；②抗原-抗体杂交；③喷洒除草剂 ④. a1 >a2 >a3> a4
（3） ①. 观察长寿花幼苗是否表现出白化性状 ②. PDS基因缺失会导致植株无法合成叶绿素，表现为白化，出现白化苗则说明通过基因编辑技术成功实现了PDS基因的敲除
（4）脱分化和再分化（或“植物组织培养”）
【解析】
【分析】植物组织培养过程是：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。
【小问1详解】
培养基采用高压蒸汽灭菌的方法进行灭菌。当细胞分裂素和生长素的比例大于1时，有利于诱导生芽，该过程是再分化的过程，提供光照的目的是诱导形成叶绿素，使试管苗能够进行光合作用。
【小问2详解】
实现遗传转化的的转基因芽中含有绿色荧光蛋白基因，表达后会出现绿色荧光，农杆菌转化的原理是外源基因EGFP和bar插入到农杆菌Ti质粒上的T-DNA后可一起转移到被侵染的外植体细胞中，并与外植体细胞的染色体DNA整合到一起。分子杂交检测的目标是转录产物，转录产物是RNA，检测蛋白质用抗原-抗体杂交的方法，检测抗除草剂幼苗时，直接喷洒除草剂，观察记录幼苗的生长状况即可。PCR扩增检测的是基因组，检出比例最大，分子杂交检测的是RNA，不是所有的基因都表达，检测出的比例次之，a3是蛋白质，检测出的比例更小一点，而具有抗性的幼苗是最少的，排序是a1 >a2 >a3> a4。
【小问3详解】
敲除PDS基因后植物不能合成叶绿素，幼苗会表现出白化症状，白化苗说明通过基因编辑技术成功实现了PDS基因的敲除。
【小问4详解】
据图判断CDB方法对长寿花进行的遗传转化不需要经过脱分化和再分化阶段，操作更简单，培优周期更短。
25. 种子活力的高低是衡量种子品质的重要指标，对作物的高产、稳产至关重要。种子在贮藏期间易发生老化劣变，造成种子活力降低从而影响作物产量。研究表明，玉米的ZmRap2.7基因（编码转录因子ZmRap2.7）与种子贮藏后的活力显著相关。
（1）与正常玉米植株相比，敲除了ZmRap2.7基因的突变体种子发芽率显著降低且易老化，由此推知，ZmRap2.7基因___（填“正调控”或“负调控”）玉米种子的耐贮性。
（2）为了探究ZmRap2.7基因的作用机理，科研人员利用PCR技术在体外扩增ZmRap2.7基因，加入的引物需满足的条件是___；扩增产物可通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，其原理是___；鉴定过程中，除了将扩增得到的PCR产物与凝胶载样混合注入凝胶加样孔外，还应留一个加样孔加入___。
（3）科研人员采用DNA阻滞实验探究发现：转录因子ZmRap2.7通过与某些特定DNA分子（ABA信号传导基因ZmPYL3、ZmPP2C、ZmABI5的启动子）结合从而发挥调控作用。该实验方法的原理是：当被荧光标记的待测DNA与蛋白质（如转录因子ZmRap2.7）结合后，由于形成的复合物分子量显著增大，电泳后通过荧光检测可显示出明显___（填“领先”或“滞后”）于游离待测DNA的条带。由此推测转录因子ZmRap2.7通过直接结合到ABA信号传导基因ZmPYL3、ZmPP2C、ZmABI5的启动子上，影响了___，从而抑制上述基因的转录，最终导致ABA无法对种子发挥作用。
（4）科研人员利用DNA阻滞实验进一步探究基因ZmPYL3、ZmPP2C、ZmABI5的启动子序列中能与ZmRap2.7特异性结合的关键序列，分析发现，X1~X6是三者都具备的相似序列。已知X1能结合ZmRap2.7，为探究X2~X6与ZmRap2.7的结合能力，科研小组利用荧光标记的X1作为指示探针，大量无荧光标记的X2~X6序列作为竞争探针，加入相应泳道进行实验。当竞争探针的量远多于指示探针，ZmRap2.7会与结合能力较强的竞争探针结合，指示探针则多数处于自由状态，放射自显影图上阻滞条带的放射性就会显著___。实验中每个泳道添加的物质及荧光检测结果如右图所示：图中“？”是指加入___，阻滞条带的宽窄代表___。据图分析可知，X2~X6序列中，___与ZmRap2.7的结合能力最强。
【答案】（1）正调控 （2） ①. 能与ZmRap2.7基因母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸 ②. DNA分子在一定pH条件下可带上正电荷或负电荷，在电场作用下会向相反方向移动，不同DNA分子大小不同，在电场作用下迁移速率不同 ③. 指示分子大小的标准参照物
（3） ①. 滞后 ②. RNA聚合酶识别和结合启动子
（4） ①. 减弱 ②. 指示探针X1 ③. X1与ZmRap2.7的结合量 ④. X4
【解析】
【分析】PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，利用的原理是DNA复制，需要条件有模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶），过程包括：①高温变性：DNA解旋过程（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）；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【小问1详解】
与正常玉米植株相比，敲除了ZmRap2.7基因的突变体种子发芽率显著降低且易老化，说明ZmRap2.7基因编码转录因子ZmRap2.7能提高种子贮藏后的活力，即ZmRap2.7基因正调控玉米种子的耐贮性。
【小问2详解】
引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，科研人员利用PCR技术在体外扩增ZmRap2.7基因，加入的引物需满足的条件是能与ZmRap2.7基因母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。 DNA分子的琼脂糖凝胶电泳 是指DNA分子中具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动。扩增产物可通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，其原理是DNA分子在一定pH条件下可带上正电荷或负电荷，在电场作用下会向相反方向移动，不同DNA分子大小不同，在电场作用下迁移速率不同。鉴定过程中，除了将扩增得到的PCR产物与凝胶载样混合注入凝胶加样孔外，还应留一个加样孔加入指示分子大小的标准参照物，用于检测PCR的产物是否合格。
【小问3详解】
在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。由于形成的复合物分子量显著增大，电泳后通过荧光检测可显示出明显滞后于游离待测DNA的条带。启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。转录因子ZmRap2.7通过直接结合到ABA信号传导基因ZmPYL3、ZmPP2C、ZmABI5的启动子上，影响了RNA聚合酶识别和结合启动子，从而抑制上述基因的转录，最终导致ABA无法对种子发挥作用。
【小问4详解】
X1能结合ZmRap2.7，利用荧光标记的X1作为指示探针，阻滞条带是指X1与ZmRap2.7结合后的放射性强度，当竞争探针的量远多于指示探针，ZmRap2.7会与结合能力较强的竞争探针结合，指示探针则多数处于自由状态，不能与ZmRap2.7结合，放射自显影图上阻滞条带的放射性就会显著减弱。由图可知，泳道1中只加入“？”，其荧光检测结果只含有指示探针X1，说明图中“？”是指加入指示探针X1。阻滞条带是指X1与ZmRap2.7结合后的放射性强度，因此阻滞条带的宽窄代表X1与ZmRap2.7的结合量。据图分析可知，X2~X6序列中，X4与ZmRap2.7的结合能力最强，导致指示探针则多数处于自由状态，放射自显影图上阻滞条带的放射性最低。F2表型
红眼
朱红眼
无眼
雌性个体
15/64
5/64
12/64
雄性个体
24/64
8/64
0
P
F2
品系甲
品系乙
带型1
带型2
带型3
A和a的检测结果
+
-
+
+
-
-
+
-
+
+
植株数量统计
10
10
120
372
251
PMS和pms的检测结果
+
-
+
+
-
-
+
-
+
+
植株数量统计
10
10
185
371
188
方法
检测对象
检测目标
检出比例
PCR扩增
基因组DNA
bar基因
a1
分子杂交
①
bar基因转录产物
a2
②
总蛋白质
bar基因翻译产物
a3
③
幼苗
抗除草剂幼苗
a4
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