安徽省师范大学附属中学2024-2025学年高三下学期4月质量检测生物试题 含解析

这是一份安徽省师范大学附属中学2024-2025学年高三下学期4月质量检测生物试题 含解析，共23页。
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上
的指定位置。
2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答
题区域均无效。
3．选择题用 2B 铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上
作答；字体工整，笔迹清楚。
4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共 15 小题，每小题 3 分，共 45 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. 尿素是有机态氮肥，不能直接被植物根系吸收。在尿素分解细菌产生的脲酶作用下，尿素被水解成碳酸
铵或碳酸氢铵，进而可被农作物吸收利用。下列叙述正确的是（ ）
A. 尿素分解细菌和农作物的遗传物质经彻底水解后均可得到 8 种产物
B. 脲酶经尿素分解细菌的内质网和高尔基体加工、运输后才能分泌到细胞外
C. 碳酸铵或碳酸氢铵被农作物吸收后进入细胞可参与核酸和蛋白质的合成
D. 水和无机盐在细胞中含量都很少，但都对植物体的生命活动有重要作用
【答案】C
【解析】
【分析】水在细胞中的含量是最多的化合物，而不是含量很少。水在细胞中有自由水和结合水两种存在形
式，自由水参与细胞内的许多化学反应、物质运输等，结合水是细胞结构的重要组成成分，对植物体的生
命活动有重要作用。 无机盐在细胞中的含量虽然很少，但对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用
【详解】A、尿素分解细菌和农作物的遗传物质都是 DNA， DNA 彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和含
氮碱基（A、T、C、G），共 6 种产物，而不是 8 种，A 错误；
B、尿素分解细菌是原核生物，原核细胞只有核糖体一种细胞器，没有内质网和高尔基体等复杂的细胞器，
B 错误；
C、 核酸的组成元素有 C、H、O、N、P，蛋白质的组成元素主要有 C、H、O、N 等，碳酸铵或碳酸氢铵
被农作物吸收后，其中的氮元素是合成核酸和蛋白质的重要原料，C 正确；
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D、水在细胞中 含量是最多的化合物，而不是含量很少。水在细胞中有自由水和结合水两种存在形式，
自由水参与细胞内的许多化学反应、物质运输等，结合水是细胞结构的重要组成成分，对植物体的生命活
动有重要作用。 无机盐在细胞中的含量虽然很少，但对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用，如维持
细胞的酸碱平衡、渗透压等，D 错误。
故选 C。
2. Ca2+是一种重要的信号物质，在动植物细胞中均发挥着重要作用。如图为植物细胞中 Ca2+运输的示意图。
下列叙述错误的是（ ）
A. 动物血液中 Ca2+含量过低会引起抽搐症状
B. Ca2+进入植物细胞的过程中转运蛋白不与 Ca2+结合
C. 若液泡中 Ca2+浓度升高，则细胞液的吸水能力可能会增强
D. 液泡膜上 H+-Ca2+反向转运过程需要 ATP 直接供能
【答案】D
【解析】
【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。
【详解】A、动物血液中 Ca2+含量过低会引起抽搐症状，含量过高会引起肌无力，A 正确；
B、Ca2+进入植物细胞的过程是顺浓度梯度进行的，方式是协助扩散，是通过离子通道进行的，该过程转运
蛋白不与 Ca2+结合，B 正确；
C、若液泡中 Ca²⁺浓度升高，则溶质增多会降低液泡内水势，从而增强吸水能力，C 正确；
D、液泡膜上 H+-Ca2+反向转运过程依赖由质子泵（H⁺泵）利用 ATP 建立的 H⁺浓度梯度来驱动 Ca²⁺跨膜运
输，而并非直接消耗 ATP，D 错误。
故选 D。
3. 细胞焦亡又称细胞炎性坏死，表现为细胞不断胀大直至细胞膜破裂，导致细胞内容物释放进而激活强烈
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的炎症反应。细胞焦亡是机体重要的天然免疫反应，在抗击感染中发挥重要作用。下列叙述错误的是（
）
A. 细胞焦亡的发生及调控机制与细胞凋亡、坏死等其他细胞死亡方式相同
B. 细胞焦亡过程中伴随细胞膜的破裂，染色质、DNA 等也会发生相应变化
C. 推测细胞内容物释放至细胞外后会被正常细胞感应为损伤信号
D. 推测细胞焦亡通常在病原体感染时发生，通过消除受损细胞从而消除病原体
【答案】A
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体
是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础，能维持组织细胞数目
的相对稳定，是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的
清除，是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、细胞焦亡是细胞炎性坏死，表现为细胞胀大直至细胞膜破裂引发炎症反应，细胞凋亡是由基因
决定的细胞程序性死亡，是一种主动的、温和的死亡方式，细胞坏死是在种种不利因素影响下，如物理、
化学、生物因素等，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡，是被动的过程，故它们的发
生及调控机制不同，A 错误；
B、细胞焦亡时细胞膜破裂，细胞内容物释放，在此过程中染色质、DNA 等细胞内物质也会发生相应变化，
B 正确；
C、细胞焦亡时细胞内容物释放到细胞外，这些物质会被正常细胞识别感应，作为损伤信号，进而激活炎症
反应等，C 正确；
D、细胞焦亡是机体重要的天然免疫反应，在抗击感染中发挥重要作用，推测在病原体感染时发生，通过消
除受损细胞，能在一定程度上清除病原体，D 正确。
故选 A。
4. 如图甲、乙为某动物（基因型为AaBb）某器官中处于不同分裂时期的细胞示意图。下列叙述正确的是（
）
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A. 该动物为雌性，有丝分裂后期和减数分裂 I 后期的细胞中都有 4 个染色体组
B. 甲细胞中有 2 个四分体，由于染色体互换使姐妹染色单体上出现 A、a 基因
C. 若某药物可影响纺锤体的形成，则用该药物处理甲细胞后着丝粒将不分裂
D. 乙细胞处于减数分裂Ⅱ后期，分裂后得到的 2 个子细胞基因型可能不同
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析，图中处于有丝分裂中期，图乙处于减数第二次后期，据此分析作答
【详解】A、该动物正常体细胞为 2n = 4，有丝分裂后期染色体数目加倍，染色体组有 4 个，减数第一次分
裂后期同源染色体分离，细胞中的染色体组的数目是 2，A 错误；
B、四分体是减数分裂过程特有现象，甲细胞处于有丝分裂前期，不含四分体，B 错误；
C、甲图处于有丝分裂前期，某药物能专一性地抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成，导致姐妹染色单体分离
后形成的子染色体无法被牵引移向细胞两极，但着丝粒的分裂不受影响，C 错误；
D、图乙细胞处于减数第二次分裂后期，姐妹染色单体分开，此前可能已在减数第一次分裂的四分体时期发
生过互换，故分裂后产生的两个子细胞基因型有可能不同，D 正确。
故选 D。
5. DNA 复制时由于其中一条链发生滑动，导致部分碱基被挤出成环从而引起基因突变，过程如图所示。下
列叙述错误的是（ ）
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A. DNA 复制时需解旋酶和 DNA 聚合酶，子链的延伸方向为 5'端→3'端
B. 上述基因突变的类型为碱基对缺失，最终 DNA 中嘌呤和嘧啶比例不变
C. 若图示突变 DNA 分子连续复制 n 次，则子代 DNA 中突变的占（1/2）n
D. 图示基因突变后碱基序列发生改变，控制合成的蛋白质活性可能降低
【答案】C
【解析】
【分析】DNA 的半保留复制，一个 DNA 分子复制 n 次，则：
（1）DNA 分子数：①子代 DNA 分子数为 2n 个，②含有亲代 DNA 链的子代 DNA 分子数为 2 个。③不含
亲代链的子代 DNA 分子数为（2n-2）个。
（2）脱氧核苷酸链数：①子代 DNA 分子中脱氧核苷酸链数目为 2n+1 条。②亲代脱氧核苷酸链为 2 条。③
新合成脱氧核苷酸链为（2n+1-2）条。
如一个 DNA 分子中含有 A 为 m 个，复制 n 次后，需要游离的 A 为（2n-1）×m 个。
【详解】A、DNA 复制时，解旋酶的作用是解开 DNA 双链，DNA 聚合酶的作用是将游离的脱氧核苷酸连
接成脱氧核苷酸链，合成子链 DNA。由于 DNA 聚合酶只能从引物的 3'端开始延伸 DNA 链，所以子链的延
伸方向为 5'端→3'端，A 正确；
B、从图中可以看出，DNA 复制时由于其中一条链发生滑动，导致部分碱基被挤出成环，使得新合成的
DNA 链中缺少了几个碱基，这种基因突变的类型为碱基对缺失。根据碱基互补配对原则，双链 DNA 分子
中嘌呤（A、G）和嘧啶（T、C）的数量始终是相等的，所以即使发生了碱基对缺失，最终 DNA 中嘌呤和
嘧啶比例依然不变，B 正确；
C、左图中 DNA 分子连续复制 n 次，子代 DNA 共有 2n 个，突变的链复制形成的 DNA 都是突变的 DNA，
正常的链复制形成的 DNA 都是正常的，两者数量相等，因此突变的 DNA 占 1/2，C 错误；
D、图示基因突变后碱基序列发生改变，由于密码子 简并性等原因，转录形成的 mRNA 上的密码子改变，
但对应的氨基酸可能不变，也可能改变，所以控制合成的蛋白质活性可能降低，D 正确。
故选 C。
6. 鸟类学家艾伦发现，气温高的地区恒温动物体表面积有增大趋势，且生活在寒冷地区的恒温动物，其身
体的突出部位（或器官）比生活在温暖地区的动物短，可减少散热面积，而热带则相反，这种现象被称为
艾伦法则。下列叙述错误的是（ ）
A. 恒温动物机体的产热量和散热量能够保持动态平衡，使体温维持相对稳定
B. 长期生活在寒冷环境中的动物身体突出部位较短，是长期自然选择的结果
C. 在不同区域，同种动物体型及突出部位的差异是生物与环境协同进化的结果
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D. 根据艾伦法则，北极狐的外耳大于温带赤狐，温带赤狐的外耳又大于非洲大耳狐
【答案】D
【解析】
【分析】不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。
【详解】A、恒温动物具有体温调节机制，能够保持机体的产热量和散热量在动态平衡中，从而维持体温的
相对稳定，A 正确；
B、长期生活在寒冷环境中的动物，为了减少热量的散失，其身体的突出部位（如四肢、耳朵等）会进化得
较短，以减少散热面积。这是长期自然选择的结果，使得这些动物更能适应寒冷环境，B 正确；
C、协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。在不同区域，同种动
物由于面临不同的环境条件，其体型及突出部位会发生适应性变化，这是生物与环境协同进化的结果，C
正确；
D、根据艾伦法则，生活在寒冷地区的恒温动物，其身体的突出部位比生活在温暖地区的动物短，以减少散
热面积。因此，北极狐的外耳应该小于温带赤狐，而温带赤狐的外耳又应该小于生活在更温暖地区的非洲
大耳狐，D 错误。
故选 D。
7. 屈肘反射是一种简单的反射活动，当手部或其他肢体部位受到伤害性刺激时，会引起相应的肌肉收缩，
使肢体迅速弯曲，以避免进一步被伤害。下图为人手指接触到伤害性刺激时的相关反射弧，其中伤害性刺
激产生的兴奋传递到 P 处和 Q 处时，释放的神经递质对突触后膜的影响不同。下列叙述错误的是（ ）
A. 图中刺激发生时反射弧为：皮肤痛觉感受器→M→脊髓中的神经元→S→伸肌
B. 当兴奋到达 P 处时，该结构发生的信号转变为电信号→化学信号→电信号
C. 当兴奋通过灵敏电流计 R 时，灵敏电流计的指针将发生 2 次偏转，方向相反
D. P 处神经递质对突触后膜起兴奋作用，Q 处神经递质对突触后膜起抑制作用
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【答案】A
【解析】
【分析】由图可知，图中 M、N 分别是传入神经和传出神经，脊髓是神经中枢，P 是突触，电流表 R 的两
个电极在传出神经纤维上。
【详解】A、图中人手指接触到伤害性刺激时反射弧为：皮肤痛觉感受器→M→脊髓中的神经元→N→屈肌，
A 错误；
B、M 是传入神经，当兴奋到达 P 突触处时，该结构发生的信号转变是电信号→化学信号→电信号，B 正确；
C、当兴奋到达 R 处时，每当引起一个电极部位的兴奋，指针就会偏转一次，故灵敏电流计的指针发生 2
次偏转，C 正确；
D、由于 P 所在反射弧支配的是屈肌，故在 P 处神经递质对突触后膜起兴奋作用；由于 Q 所在反射弧支配
的是伸肌，故在 Q 处神经递质对突触后膜起抑制作用，在两个反射弧共同作用下形成屈肘反射，D 正确。
故选 A。
8. 药物治疗是糖尿病并发抑郁症的主要治疗方法之一，盐酸二甲双胍是目前常用的药物。研究人员欲研究
药物 X 的作用，将生理状态一致的大鼠均分为对照组（A）、模型组（B）、药物 X 组（C）、盐酸二甲双胍
组（D），末次给药 24h 后检测相关指标，结果如图所示（大鼠不动时间越长，表示抑郁症状越严重）。下列
叙述正确的是（ ）
A. 实验中除 A、B 组外，其他两组需通过一定方法获得糖尿病并发抑郁症模型鼠
B. 实验中 A、B 组每日灌胃生理盐水，C 组每日灌胃等量生理盐水配制的药物 X
C. 由实验结果推测药物 X 具有降血糖和抗抑郁的作用，但效果比盐酸二甲双胍弱
D. D 组血糖浓度低于 B 组，表明盐酸二甲双胍可促进胰岛素分泌，从而降低血糖浓度
【答案】B
【解析】
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【分析】1、胰岛素的作用：①促进各组织、细胞对血糖的吸收；②促进葡萄糖的氧化分解；③促进肝脏、
肌肉组织合成糖原；④促进葡萄糖转化为非糖物质；⑤抑制肝糖原的分解；⑥抑制非糖物质转化为葡萄糖；
2、胰高血糖素的作用：①促进肝糖原分解；②促进非糖物质转化为葡萄糖。
【详解】A、要研究药物 X 和盐酸二甲双胍对糖尿病并发抑郁症的作用，需先构建糖尿病并发抑郁症模型
鼠。除 A 组（正常对照组）外，B、C、D 组都需通过一定方法获得糖尿病并发抑郁症模型鼠，A 错误；
B、实验中 A 组为正常对照组，B 组为模型组，这两组每日灌胃生理盐水；C 组为药物 X 组，每日需灌胃
等量生理盐水配制的药物 X ，用于探究药物 X 的作用，B 正确；
C、从实验结果看，与 B 组相比，C 组血糖浓度降低，说明药物 X 具有降血糖和抗抑郁的作用；但 C 组与
D 组相比，C 组在降血糖和缩短不动时间方面效果更明显，所以药物 X 效果比盐酸二甲双胍强 ，C 错误；
D、D 组血糖浓度低于 B 组，只能表明盐酸二甲双胍能降低血糖浓度，但不能直接得出其可促进胰岛素分泌
的结论，降低血糖浓度的机制可能是其他，D 错误。
故选 B。
9. 某科研小组欲探究不同铵硝配比处理对茶苗根系生长素含量的影响，采用营养液水培试验分析 5 种铵硝
配比（ ： =4：0、3：1、2：2、1：3、0：4）条件下茶树扞插苗“信阳 10 号”（XY10）和“中茶 108”
（ZC108）根系中游离 IAA 含量的变化，得到如图所示的结果。下列叙述正确的是（ ）
A. 由色氨酸合成的 IAA 能作为营养物质，也能作为信号分子调节茶树代谢
B. 5 种铵硝配比条件下，两种茶树均在铵硝配比 3：1 时根系中 IAA 含量最高
C. 由实验可知，随铵硝配比下降，IAA 对 XY10 生长的作用表现为先促进后抑制
D. 推测只加入 时，ZC108 中的生长素浓度有可能不利于主根细胞的伸长生长
【答案】D
【解析】
【分析】生长素的运输包括极性运输和非极性运输，其中极性运输与光照、重力等因素无关；此外， 在胚
芽鞘的尖端还有横向运输，这 与光照、重力等因素有关。生长素作用，低浓度促进生长，高浓度抑制生长。
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生长素的生理作用：能促进果实的发育，能促进扦插的枝条生根，能防止落花落果等。
【详解】A、IAA 不能作为营养物质，是信号分子，A 错误；
B、5 种铵硝配比条件下，XY10 茶树在铵硝比为 3:1 时根系游离的 IAA 含量最高，但 ZC108 茶树不是，B
错误；
C、由实验结果可知，随铵硝配比下降，XY10 根系中游离的 IAA 含量先上升后下降，但无法确定对植物生
长效果的影响，C 错误；
D、由实验结果可知，只加入 时，ZC108 中的生长素浓度比其他组都高，根据生长素作用特点推测此
时有可能不利于主根细胞的伸长生长，D 正确。
故选 D。
10. 某实验小组欲研究某农林区昆虫的多样性，在 1～6 月利用杀虫灯进行定点调查，结果如下表所示。下
列叙述正确的是（ ）
月份 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月
个体总数/只 75 96 194 302 173 161
物种丰富度/种 10 8 13 25 30 28
A. 该农林区繁殖力极强的某昆虫的种群数量增长会受密度制约因素的影响
B. 结果表明，昆虫数量变化与环境条件有关，与出生率、死亡率的变动无关
C. 调查结果表明，该农林区昆虫个体总数随物种丰富度的增加而逐渐增加
D. 该农林区昆虫个体总数在 4 月最多，说明种群数量在该时期已达到 K 值
【答案】A
【解析】
【分析】密度制约因素是指影响种群增长的因素随着种群密度变化而变化，比如食物竞争、天敌、传染病
等。
【详解】A、密度制约因素（如资源竞争、天敌、疾病）会随种群密度增加而增强，即使繁殖力强的昆虫种
群增长也会受其限制，A 正确；
B、昆虫数量变化直接由出生率和死亡率的变动决定，而环境条件（如温度、食物）通过影响这两者间接作
用于种群数量，B 错误；
C、数据表明，5 月和 6 月物种丰富度（30、28）高于 4 月（25），但个体总数（173、161）反而下降，说明
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二者并非正相关，C 错误；
D、K 值指特定物种在环境中的最大容纳量，而题干数据是多个物种的总个体数，无法反映单一物种的 K 值；
且 4 月后个体数下降可能因环境变化（如天敌、气候），而非达到 K 值，D 错误。
故选 A。
11. 某实验小组为了解农田、恢复地和自然湿地三种生态系统的差异，选择合适的时间对面积相近的三种样
地进行了调查，结果如下表所示。下列叙述错误的是（ ）
调查指标 农田 恢复地 自然湿地
植物种类（种） 8 19 25
植物盖度（%） 80 83 85
土壤碳含量（g/kg） 11.15 13.74 15.32
注：盖度即植物地上部分的垂直投影面积占样地面积的百分比。
A. 调查植物的种群密度时，通常采用样方法
B. 导致农田和自然湿地群落类型不同的原因包括地形、人为因素等
C. 自然湿地的植物种类、植物盖度和土壤碳含量都相对较高
D. 恢复地上发生的演替为次生演替，该地营养结构不会发生变化
【答案】D
【解析】
【分析】初生演替和次生演替是根据起始条件划分的。初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，
或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替，如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。
次生演替是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体(如
能发芽的地下茎)的地方发生的演替，如在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。 除
了演替起点的不同，初生演替与次生演替的区别还有：初生演替速度慢，趋向形成新群落，经历的阶段相
对较多；次生演替速度快，趋向于恢复原来的群落，经历的阶段相对较少。
【详解】A、对于植物种群密度的调查，由于植物大多固定不动，通常采用样方法，通过选取若干样方，计
数样方内植物个体数等方式来估算种群密度，A 正确；
B、地形的变化（如高低起伏等）、人为因素（如农田是人为开垦种植作物）等都会导致群落类型不同，农
田和自然湿地群落类型不同是多种因素综合作用的结果，B 正确；
C、从表格数据可知，自然湿地的植物种类（25 种）多于农田（8 种）和恢复地（19 种），植物盖度（85%）
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高于农田（80%）和恢复地（83%） ，土壤碳含量（15.32g/kg）也高于农田（11.15g/kg）和恢复地（13.74g/kg） ，
C 正确；
D、恢复地发生的演替为次生演替，在演替过程中，生物种类会逐渐增加，营养结构会变得更加复杂，而不
是不会发生变化，D 错误。
故选 D。
12. 罗庄区南涑河流域生态治理工程中，当地政府经过精心设计、科学实施，合理化经营该流域人工鱼塘，
周边水鸟嬉戏，不仅利用人工湿地净化污染，还结合自然生态系统的规律，加快了社会和经济发展。下列
叙述错误的是（ ）
A. 流经罗庄区南涑河生态系统的总能量大于该生态系统中植物固定的太阳能
B. 为研究南涑河流域水鸟的生态位，通常要研究它的栖息地、食物和天敌等
C. 利用南涑河流域人工湿地净化污染河水主要体现了生物多样性的直接价值
D. 将自然生态系统与社会、经济发展相结合主要遵循了生态工程的整体原理
【答案】C
【解析】
【分析】1、生物多样性的价值：包括直接价值、间接价值、潜在价值。
2、生态位是生态学中的一个核心概念，指一个物种在生态系统中所占据的时空位置及其与其他物种的功能
关系。它描述了物种在环境中的生存需求、资源利用方式以及与其他生物的相互作用。
【详解】A、人工鱼塘属于人工生态系统，流经该系统的总能量包括生产者固定的太阳能和人工输入的有机
物（如鱼饲料）中的能量，因此总能量大于植物自身固定的太阳能，A 正确；
B、生态位的研究需涵盖物种的栖息地、食物、天敌及其与其他物种的关系，符合生态学定义，B 正确；
C、人工湿地净化污染属于生态系统的调节功能（如水质净化），体现的是生物多样性的间接价值，而非直
接价值，C 错误；
D、生态工程的整体原理强调自然、经济和社会效益的统一，将生态系统保护与社会经济发展结合正是这一
原理的体现，D 正确。
故选 C。
13. 为高效降解农业秸秆废弃物，研究人员利用从土壤中筛选获得的 3 株纤维素分解菌在 37℃条件下进行
玉米秸秆降解实验，结果如下表所示。下列叙述正确的是（ ）
菌
秸秆总重（g） 秸秆残重（g） 秸秆失重（%） 纤维素降解率（%） 株
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A 2.00 1.51 24.50 16.14
B 2.00 1.53 23.50 14.92
C 2.00 1.42 29.00 23.32
A. 筛选纤维素分解菌需用选择培养基，制备培养基时应先灭菌后定容再倒平板
B. 菌株 C 降解能力最强，因其秸秆残重最低，秸秆失重率最大，纤维素降解率最高
C. 利用稀释涂布平板法对菌株 A 进行分离计数时，测得的菌落数目较实际值高
D. 利用平板划线法对菌株 B 进行分离操作时，灼烧接种环后应迅速蘸取菌液接种
【答案】B
【解析】
【分析】图表分析：在相同条件下，C 组纤维素降解率最高，秸秆失重最多，说明其被分解的最多，即 C
组纤维素分解菌纤维素酶的活力最高。
【详解】A、筛选纤维素分解菌需用选择培养基，制备培养基时应先定容后分装，再灭菌倒平板，A 错误；
B、表中数据显示，菌株 C 秸秆残重最低，秸秆失重率最大，纤维素降解率最高，因而菌株 C 降解能力最
强，B 正确；
C、利用稀释涂布平板法对菌株 A 进行分离计数时，测得的菌落数目较实际值低，因为在平板中当两个或两
个以上的细胞聚集在一起时在培养基上获得的时一个菌落，C 错误；
D、利用平板划线法对菌株 B 进行分离操作时，灼烧接种环后应待接种环冷却后再蘸取菌液接种，否则会烫
死菌种，D 错误。
故选 B
14. 自养微藻绿色巴夫藻能够产生不饱和脂肪酸 EPA 和 DHA，兼养（既能自养又能异养）微藻四鞭藻只能
产生 EPA。科研人员利用 PEG 诱导两种微藻的原生质体融合，经过筛选获得了融合藻株。下列叙述错误的
是（ ）
A. 制备原生质体前需利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
B. 原生质体融合具有随机性，只考虑两两融合最多有 4 种细胞
C. PEG 融合法可用于诱导植物原生质体融合和动物细胞融合
D. 原生质体融合技术有助于打破生殖隔离、实现远缘杂交育种
【答案】B
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【解析】
【分析】植物体细胞杂交是指将植物不同种、属，甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合，然后进行
离体培养，使其再生杂种植株的技术。植物细胞具有细胞壁，未脱壁的两个细胞是很难融合的，植物细胞
只有在脱去细胞壁成为原生质体后才能融合，所以植物的细胞融合也称为原生质体融合。
【详解】A、微藻为植物，细胞壁的组成为纤维素和果胶，制备原生质体前需利用纤维素酶和果胶酶去除细
胞壁，A 正确；
B、原生质体融合具有随机性，只考虑两两融合最多有 3 种细胞，即绿色巴夫藻+绿色巴夫藻、四鞭藻+四鞭
藻、绿色巴夫藻+四鞭藻，B 错误；
C、PEG 融合法、电刺激法等都可用于诱导植物原生质体融合和动物细胞融合，动物细胞融合还能用灭活的
病毒，C 正确；
D、原生质体融合技术是借助于细胞膜的流动性实现植物细胞的融合，有助于打破生殖隔离、实现远缘杂交
育种，D 正确。
故选 B。
15. 某科研小组欲通过克隆技术实现优质肉牛的快速繁殖，如图为利用体细胞核移植技术克隆优质肉牛的实
验流程。下列叙述错误的是（ ）
A. 获得克隆动物属于无性生殖，原理是已分化动物体细胞的细胞核具有全能性
B. 供体细胞培养需在无菌无毒环境中进行，且需添加 5%CO2 维持培养液的 pH
C. ①为显微操作去核，②为胚胎移植，移植前代孕母牛需进行同期发情处理
D. 克隆牛的遗传物质一半来自优质肉牛，一半来自供体母牛，具有二者优良性状
【答案】D
【解析】
【分析】体细胞核移植技术的应用：
（1）畜牧业：可以加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；
（2）保护濒危物种：可望利用体细胞核移植技术增加濒危动物的存活数量；
（3）医药卫生：转基因克隆动物可作为生物反应器，生产珍贵医用蛋白；转基因克隆动物细胞、组织和器
官可作为异种移植的供体；人的核移植胚胎干细胞经过诱导分化，形成相应的组织、器官后，可用于组织
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器官的移植；
（4）其他领域：研究克隆动物和克隆细胞可使人类深入了解胚胎发育及衰老过程，用克隆动物做疾病模型
能使人们更好追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病；存在问题：成功率低，克隆技术的各个环节有待进一
步改进，绝大多数克隆动物还存在健康问题，许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷，如体型过大、异常肥
胖、发育困难、脏器缺陷、免疫失调等；对克隆动物食品的安全性问题也存有争议。
【详解】A、克隆动物是通过体细胞核移植技术获得，没有经过两性生殖细胞的结合，属于无性生殖。其原
理是已分化动物体细胞的细胞核含有该物种生长发育所需的全套遗传物质，具有全能性，A 正确；
B、供体细胞培养时，为防止杂菌污染，需在无菌无毒环境中进行。添加 5%CO2，CO2 溶于水形成碳酸，
可维持培养液的 pH 稳定，B 正确；
C、①是从供体母牛的卵母细胞中去除细胞核，常用显微操作法；②是将发育良好的早期胚胎移植到代孕母
牛子宫内，即胚胎移植，移植前代孕母牛需进行同期发情处理，使供体和受体生殖器官的生理变化相同，
为胚胎移入受体提供相同的生理环境 ，C 正确；
D、克隆牛的细胞核遗传物质来自优质肉牛，细胞质遗传物质来自供体母牛的去核卵母细胞，所以克隆牛的
性状主要与提供细胞核的优质肉牛相似，而不是遗传物质一半来自优质肉牛，一半来自供体母牛，D 错误。
故选 D。
二、非选择题：本题共 5 小题，共 55 分。
16. 降水和 CO2 浓度变化会影响陆地植物的生长。某实验小组以短花针茅为实验材料，设置了 3 个 CO2 浓
度水平：对照（CK）、450μml·ml-1 和 550μml·ml-1，5 个降水梯度：降水减少 30%（-30%）、减少 15%
（-15%）、对照（0）、增加 15%（+15%）和增加 30%（+30%），并进行了相关实验，结果如图所示。回答
下列问题：
（1）CO2 是植物光合作用的重要原料，固定 CO2 的物质是______；H2O 也是植物光合作用的重要原料，
H2O 的光解发生在______（填具体部位）。
（2）实验结果表明，6 月份时在相同降水条件下，随着 CO2 浓度升高，短花针茅叶片的净光合速率______
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，而在相同 CO2 浓度下，短花针茅叶片净光合速率随降水增加的变化趋势是______。
（3）根据 8 月份结果可知，相同 CO2 浓度下，与+15%组相比，+30%水分胁迫产生的影响是______，分析
其可能原因是______。
（4）8 月份结果显示，-15%降水处理时 CO2 浓度升高将抑制短花针茅叶片的光合作用，而-30%降水处理条
件下 CO2 浓度 550μml·ml-1 时的净光合速率大于 450μml·ml-1 时的，由此说明______。有研究表明，高
CO2 浓度下，降水增加较降水减少下的气孔导度降低程度减弱，据此分析 8 月份-15%降水处理时 CO2 浓度
升高会抑制短花针茅叶片净光合速率的可能原因是_______。
【答案】（1） ①. C5（或五碳化合物） ②. （叶绿体）类囊体薄膜
（2） ①. （逐渐）增大 ②. 先增大后降低
（3） ①. 降低短花针茅叶片的净光合速率 ②. 降水过多会导致涝害，从而影响短花针茅根系的生
理功能；减少叶绿素的合成；降低酶的活性；影响 CO2 的吸收等
（4） ①. 高 CO2 可以减缓降水减少对短花针茅造成的胁迫效应 ②. 随着 CO2 浓度升高，短花针茅
叶片气孔导度总体呈降低趋势，使胞间 CO2 减少，净光合速率降低
【解析】
【分析】影响光合作用的外界因素包括光照强度、二氧化碳浓度和温度。
1、光照强度：光合作用是一个光生物化学反应，所以光合速率随着光照强度的增加而加快，但超过一定范
围之后，光合速率的增加变慢，直到不再增加。光合速率可以用 CO2 的吸收量来表示，CO2 的吸收量越大，
表示光合速率越快；
2、二氧化碳：CO2 是绿色植物光合作用的原料，它的浓度高低影响了光合作用暗反应的进行。在一定范围
内提高 CO2 的浓度能提高光合作用的速率，CO2 浓度达到一定值之后光合作用速率不再增加，这是因为光
反应的产物有限；
3、温度：温度对光合作用的影响较为复杂。由于光合作用包括光反应和暗反应两个部分，光反应主要涉及
光物理和光化学反应过程，尤其是与光有直接关系的步骤，不包括酶促反应，因此光反应部分受温度的影
响小，甚至不受温度影响；而暗反应是一系列酶促反应，明显地受温度变化影响和制约。
【小问 1 详解】
在光合作用暗反应中，C5（五碳化合物）能与 CO2 结合，将 CO2 固定；水的光解是光合作用光反应阶段的
过程，发生在叶绿体类囊体薄膜上；
【小问 2 详解】
从 6 月份的实验结果图可以看出，在相同降水条件下，随着 CO2 浓度从对照（CK）升高到 450μml⋅ml-1
再到 550μml⋅ml-1 ，短花针茅叶片的净光合速率（逐渐）增大；在相同 CO 2 浓度下，随着降水从减少 30%
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逐渐增加到增加 30% ，净光合速率先增大后降低；
【小问 3 详解】
根据 8 月份结果可知，相同 CO2 浓度下，与+15%组相比，+30%水分胁迫下短花针茅叶片净光合速率降低，
其原因可能是降水过多会导致涝害，从而影响短花针茅根系的生理功能；减少叶绿素的合成；降低酶的活
性；影响 CO2 的吸收等，使短花针茅叶片净光合速率降低；
【小问 4 详解】
8 月份结果显示，-15%降水处理时 CO2 浓度升高将抑制短花针茅叶片的光合作用，而-30%降水处理条件下
CO2 浓度 550μml·ml-1 时的净光合速率大于 450μml·ml-1 时的，由此说明高 CO2 可以减缓降水减少对短
花针茅造成的胁迫效应。有研究表明，高 CO2 浓度下，降水增加较降水减少下的气孔导度降低程度减弱，
据此分析 8 月份-15%降水处理时 CO2 浓度升高会抑制短花针茅叶片净光合速率的可能原因是在-15%降水处
理时，随着 CO2 浓度升高，短花针茅叶片气孔导度总体呈降低趋势，使胞间 CO2 减少，净光合速率降低。
17. 当归是传统中药材之一，其中的当归多糖（ASP）具有抗肿瘤、改善贫血和免疫调节等作用。研究人员
利用巨噬细胞 RAW264.7 研究了 ASP 作为潜在疫苗佐剂对 RAW264.7 细胞免疫激活作用及其释放细胞因子
的影响。回答下列问题：
（1）巨噬细胞是抗原呈递细胞的一种，分布于_______中，具有______功能，其来源于______。抗原呈递
细胞被激活后可诱导淋巴细胞等释放肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白细胞介素（IL-6）等细胞因子，细胞因子
与抗体、溶菌酶等均属于免疫系统组成中的________。
（2）将 ASP 和脂多糖（LPS）分别溶解于磷酸缓冲盐溶液中进行实验，ASP 诱导相关细胞产生细胞因子的
情况如图 1，其中 Cn 表示对照组，LPS 可促进细胞因子的分泌。
实验中，Cn 组的处理为______。由实验结果可知，不同浓度的 ASP 对 RAW264.7 细胞分泌 IL-6、TNF-α
有显著的______作用，且呈现出良好的浓度依赖性，作出该判断的依据是______。
（3）为了进一步分析 ASP 是否通过 TLR4 信号通路激活 RAW264.7 细胞，研究人员采用 TLR4 特异性抑制
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剂 TAK-242 预处理 RAW264.7 细胞后再进行实验，结果如图 2 所示。实验结果表明，在 TAK-242 存在的情
况下，ASP 诱导 RAW264.7 细胞产生 IL-6 的作用受到_______，由此说明_______。
【答案】（1） ①. （机体的）各种组织 ②. 吞噬消化、抗原处理和呈递 ③. （骨髓）造血干细
胞 ④. 免疫活性物质
（2） ①. （只加入）（等量的）磷酸缓冲盐溶液 ②. 促进 ③. 随着 ASP 浓度的增加，RAW264.7
细胞分泌这两种细胞因子的量逐渐增多
（3） ①. （明显）抑制 ②. ASP 对 RAW264．7 细胞的激活可能是通过 TLR4 信号通路起作用的
【解析】
【分析】免疫细胞是指参与免疫应答或与免疫应答相关的细胞。包括淋巴细胞、树突状细胞、单核/巨噬细
胞、粒细胞、肥大细胞等。免疫细胞可以分为多种，在人体中各种免疫细胞担任着重要的角色。免疫细胞
俗称白细胞，包括先天性淋巴细胞、各种吞噬细胞等和能识别抗原、产生特异性免疫应答的淋巴细胞等。
【小问 1 详解】
巨噬细胞来源于骨髓中的造血干细胞，属于抗原呈递细胞，分布于机体的各种组织中，具有吞噬消化、抗
原处理和呈递功能。细胞因子与抗体、溶菌酶等均属于免疫系统组成中的免疫活性物质。
【小问 2 详解】
将 ASP 和脂多糖（LPS）分别溶解于磷酸缓冲盐溶液中进行实验，其中 Cn 表示对照组，不加 ASP 和 LPS，
LPS 可促进细胞因子的分泌。实验中，Cn 组的处理为只加入等量的磷酸缓冲盐溶液。由实验结果可知，与
对照组相比，不同浓度的 ASP 对 RAW264.7 细胞分泌 IL-6、TNF-α有显著的促进作用，且随着 ASP 浓度的
增加，RAW264.7 细胞分泌这两种细胞因子的量逐渐增多，说明呈现出良好的浓度依赖性。
【小问 3 详解】
分析题意可知，TAK-242 是 TLR4 特异性抑制剂，预处理 RAW264.7 细胞后再进行实验，结果表明，与 ASP
组相比，在 TAK-242 存在的情况下，ASP 诱导 RAW264.7 细胞产生 IL-6 的作用受到明显抑制，由此说明
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ASP 对 RAW264.7 细胞的激活可能是通过 TLR4 信号通路起作用。
18. 斑点钝口螈（蝾螈类两栖动物）和绿藻 A 之间存在互利共生关系。斑点钝口螈的受精卵外有果冻状的
卵胶膜，对早期胚胎发育起保护作用，但该结构阻碍了 O2 的进入，所需 O2 主要来自绿藻 A 的光合作用。
回答下列问题：
（1）斑点钝口螈和绿藻 A 之间存在互利共生关系，互利共生是指______。
（2）棕纤钝口螈和绿藻 B 之间也存在类似关系。为探究这种互利共生关系是否具有专一性，研究人员进行
了相关实验，操作及结果如下表。
实验起始时 实验结束时 实验结束时细胞内 胚胎来
组别 实验操作 的胚胎数量/ 存活胚胎数 液中有绿藻的存活
源
个 量/个 胚胎数量/个
口螈
2 注入绿藻 B 158 117 15
口螈
4 注入绿藻 B 48 22 0
据表分析，绿藻 A______（填“能”或“不能”）在棕纤钝口螈 细胞内液中生活，判断依据是______。由表可
知，本实验中绿藻 B 与两种钝口螈的互利共生关系______（填“具有”或“不具有”）专一性，理由是________
。
（3）研究发现，斑点钝口螈的免疫系统是在胚胎发育过程中逐步建立并成型的，其组织液中除绿藻 A 外，
还有不同种类的细菌生活。现欲研究斑点钝口螈胚胎发育过程中细菌种类的变化规律，请写出实验思路并
预期结果。
原理方法：不同种类细菌核糖体的结构和成分不完全相同，16SrRNA 基因扩增子测序法可通过测定样品中
细菌核糖体相关基因序列的种类来确定细菌的种类。
实验思路：________；
预期结果：________。
（4）斑点钝口螈和绿藻 A 之间的互利共生关系，是光合藻类进入脊椎动物细胞并稳定生存的实例。你认为
该发现可应用到哪些研究中?________（答出两点）。
【答案】（1）两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利
（2） ①. 不能 ②. 第 3 组实验结束时棕纤钝口螈细胞内液中有绿藻 A 的存活胚胎数量为 0 ③.
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不具有 ④. 第 2 组实验结束时斑点钝口螈存活胚胎数量和第 4 组实验结束时棕纤钝口螈存活胚胎数量均
大于 0
（3） ①. 将斑点钝口螈胚胎发育过程划分为不同阶段，通过 16SrRNA 基因扩增子测序法测定各阶段胚
胎组织液中细菌核糖体相关基因序列的种类，分析变化规律 ②. 随着斑点钝口螈胚胎发育的进行，组织
液中的细菌种类逐渐减少
（4）建立人工共生系统；在动物育种领域开发减少饲料依赖的新品种；在医疗领域研究应对缺氧坏死等症
状的新疗法；在航天领域助力太空旅行等
【解析】
【分析】生物种间的相互关系：
1、原始合作：这是一种比较松懈的种间合作关系。例如，海洋甲壳动物蟹类的背部常附生着多种腔肠动物，
如寄居蟹和海葵。共居时，腔肠动物借助蟹类提供栖所、携带剩余食物；而蟹类则依靠腔肠动物获得安全
庇护，双方互利，但又并非绝对需要相互依赖，分离后各自仍能独自生活；
2、互利共生：是指两种共居一起，彼此创造有利的生活条件，较之单独生活时更为有利，更有生活力；相
互依赖，相互依存，一旦分离，双方都不能正常地生活；
3、寄生：指一种生物生活在另一种生物的体内或体表，并从后者摄取营养以维持生活的种间关系。前者称
寄生物，后者称寄生。寄生是生物种间的一种对抗性的相互关系；
4、捕食：指一种生物以另一种生物为食的种间关系。前者谓之捕食者，后者谓被捕食者。在通常情况下，
捕食者为大个体，被捕食者为小个体，以大食小。捕食也是一种种间的对抗性相互关系；
5、竞争：有种内和种间两种竞争方式。这里是指两种共居一起，为争夺有限的营养、空间和其他共同需要
而发生斗争的种间关系。竞争的结果，或对竞争双方都有抑制作用，大多数的情况是对一方有利，另一方
被淘汰，一方替代另一方。竞争也是生物界普遍存在的一种种间对抗性相互关系。
【小问 1 详解】
互利共生的概念为：两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利；
【小问 2 详解】
据表分析，绿藻 A 不能在棕纤钝口螈的细胞内液中生活，因为实验结束时，注入绿藻 A 的棕纤钝口螈胚胎
细胞内液中没有绿藻（实验 3 中实验结束时细胞内液中有绿藻的存活胚胎数量为 0）；本实验中绿藻 B 与两
种钝口螈的互利共生关系不具有专一性，理由是第 2 组实验结束时斑点钝口螈存活胚胎数量和第 4 组实验
结束时棕纤钝口螈存活胚胎数量均大于 0（或绿藻 B 与斑点钝口螈、棕纤钝口螈都能形成互利共生关系或
实验 2 中斑点钝口螈注入绿藻 B 有较多存活且细胞内液中有绿藻的存活胚胎，实验 4 中棕纤钝口螈注入绿
藻 B 也有存活胚胎，说明绿藻 B 可与两种钝口螈互利共生）；
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【小问 3 详解】
要研究斑点钝口螈胚胎发育过程中细菌种类的变化规律，自变量是胚胎发育的不同阶段，因变量是细菌种
类。
实验思路：取不同发育时期的斑点钝口螈胚胎，提取胚胎组织液，利用 16SrRNA 基因扩增子测序法测定样
品中细菌核糖体相关基因序列的种类，记录并分析数据，分析变化规律；预期结果：随着斑点钝口螈胚胎
发育，组织液中的细菌种类逐渐减少（或呈现其他符合胚胎发育过程中细菌种类变化的趋势，因为胚胎发
育过程中免疫系统逐步建立成型，环境等因素会影响细菌种类的变化）；
【小问 4 详解】
斑点钝口螈和绿藻 A 之间的互利共生关系可应用到以下研究中：建立人工共生系统；在动物育种领域开发
减少饲料依赖的新品种；在医疗领域研究应对缺氧坏死等症状的新疗法；在航天领域助力太空旅行等。
19. 某二倍体动物（XY 型）的灰身和白身受两对等位基因 A、a 和 B、b 控制，已知基因 A、a 位于常染色
体上。现利用甲、乙两白身纯合品种进行两组杂交实验，结果如下表所示。回答下列问题：
亲本杂交情况 F1 F2
灰身雌：白身雌：灰身雄：白身 实验 1 甲（父本）×乙（母本）
雄=6：2：3：5
均为灰
身
灰身雌：白身雌：灰身雄：白身 实验 2 甲（母本）×乙（父本）
雄=3：5：6：2
（1）B、b 基因位于_______（填具体染色体上位置），判断依据是_______。
（2）实验 1 中甲和乙的基因型分别是_______，实验 2 的 F1 中雌性个体减数分裂产生含显性基因配子的概
率是_______。
（3）实验 2 的 F2 中 B 的基因频率为_______，F2 中灰身个体相互交配，子代灰身：白身的比例为_______。
（4）人工诱导雌核发育是指采用一定方法，使精子的遗传物质失活，从而不参与受精，但能激活卵子，使
卵子仅依靠雌核发育成胚胎的技术。利用该技术让雌性的卵原细胞完成减数分裂，待细胞分裂到减数分裂
Ⅱ时进行冷冻处理，之后细胞发育为成体二倍体，此过程中冷冻处理的目的是_______，成体二倍体的性别
为_______。
【答案】（1） ①. X 与 Y 染色体同源区段 ②. 实验 1 和实验 2 的 F2 中灰身与白身在雌雄个体中比例
不同，说明灰身、白身性状与性别相关联，又因亲本正反交结果相同，可判断 B、b 位于 X 与 Y 染色体的
同源区段上
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1 斑点钝
注入绿藻 A 111 39 2
3 棕纤钝
注入绿藻 A 48 35 0
（2） ①. AAXbYb、aaXBXB ②. 3/4
（3） ①. 1/2 ②. 灰身∶白身=7∶2
（4） ①. 抑制细胞中纺锤体的形成，最终导致细胞染色体数目加倍 ②. 雌性
【解析】
【分析】基因的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；
在减数分裂的过程中，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】
实验 1 和实验 2 为正反交，正、反交结果相同，则相关基因位于常染色体或 X、Y 同源区段，且子二代的
性状分离比为 9∶3∶3∶1 的变式，因而确定两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律，已知基因 A、a 位于
常染色体上，但性状表现又表现为与性别有关，因而推测 B、b 基因位于 X 与 Y 染色体同源区段。
【小问 2 详解】
实验 1 中灰雌占 6 份，实验 2 中灰雄占 6 份，因而可判断实验 1 中 F1 的基因型为 AaXBXb、AaXBYb，F2 中
灰身雌（1AAXBXb、2AaXBXB、1AAXBXB、2AaXBXb）∶白身雌(1aaXBXB、1aaXBXb)∶灰身雄（1AAXBYb、
2AaXBYb）∶白身雄=6∶2∶3∶5（1aaXBYb、1aaXbYb、2AaXbYb、1AAXbYb），则甲和乙的基因型分别是
AAXbYb、aaXBXB，实验 2 中亲本的基因型为 aaXBYB、AAXbXb，F1 中雌性个体的基因型为 AaXBXb，其减
数分裂产生含显性基因配子的概率是 1-1/2×1/2=3/4。
【小问 3 详解】
实验 2 中 F1 的基因型为 AaXBXb、AaXbYB，该群体中 B 基因的频率占 1/2，由于 F1 随机交配产生的 F2，因
而其中 B 的基因频率为不变，依然为 1/2，F2 中灰身雌个体的基因型为 1AAXBXb、2AaXBXb,灰身雄性个
体的基因型为 1AAXBYB、2AaXBYB、1AAXbYB、2AaXbYB，分对考虑，在灰身雌雄随机交配的情况下，aa
产生的概率为 1/3×1/3=1/9，考虑另一对，卵细胞中 XB∶Xb=1∶1，精子的比例为 XB∶YB∶Xb=1∶2∶1，XbXb
的比例为 1/2×1/4=1/8，则灰色比例为 8/9×7/8=7/9，可见子代灰身∶白身的比例为 7/9∶2/9=7∶2。
【小问 4 详解】
利用该技术让雌性的卵原细胞完成减数分裂，待细胞分裂到减数分裂Ⅱ时进行冷冻处理，之后细胞发育为
成体二倍体，此过程中冷冻处理，即低温诱导染色体数目加倍，因此该处操作的目的是抑制细胞中纺锤体
的形成，最终导致细胞染色体数目加倍，该成体二倍体中含有两条 X 染色体，因而其性别为雌性。
20. 大肠杆菌“蓝白斑筛选实验”的原理为：β-半乳糖苷酶（LacZ 基因的表达产物）可将无色的 X-Gal 分解为
蓝色物质，使菌落呈现蓝色；若有外源 DNA 片段插入载体中，则产生白色菌落，质粒载体如图 1 所示。回
答下列问题：
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（1）用于构建重组质粒的载体上含抗氨苄青霉素基因，其可作为_______，作用是_______。
（2）将外源 DNA 质粒连接构建基因表达载体时，还需使用的工具有_______，将构建好的基因表达载体转
入大肠杆菌前，需在低温、低浓度的 CaCl2 溶液中处理大肠杆菌，这样做的目的是_______。在上述转化过
程中，实际转化效率介于 50%～85.7%之间，推测其原因可能与_______（答出一点）有关。
（3）进行“蓝白斑筛选实验”时，将转化后的大肠杆菌采用_______法接种到添加了_______的固体培养基中
培养获得单菌落。理论上培养基上生长的菌落都应呈现白色，但实际结果是仍有少量蓝色菌落存在，推测
其原因可能是_______。
（4）为判断上述推测是否正确，依据 LacZ 基因两端的序列设计引物，利用 PCR 技术进行特异性扩增，完
成后常用_______法来鉴定 PCR 产物。图 2 为扩增产物的鉴定结果（LacZ 基因长度为 1482bp），若推测正
确，则图中_______（填“1”或“2”）表示目标菌落。
【答案】（1） ①. 标记基因 ②. 筛选含目的基因的受体细胞
（2） ①. 限制酶（限制性内切核酸酶）和 DNA 连接酶 ②. 便于吸收外源 DNA ③. 插入基因和
质粒的浓度、限制酶和 DNA 连接酶的活性、反应时间、受体菌的状态等
（3） ①. 稀释涂布平板（或平板划线） ②. 氨苄青霉素 ③. 质粒发生自连
（4） ①. 琼脂糖凝胶电泳 ②. 1
【解析】
【分析】1、基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和
标记基因等。（1）启动子在基因的首段，它是 RNA 聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；（2）终止子
在基因的尾端，它控制着转录的结束；（3）标记基因的存在便于目的基因的鉴定和筛选，标记基因可以是
多种抗性基因。
2、PCR 技术基本反应步骤：变性、复性、延伸。
3、在基因表达载体构建过程中，为了避免目的基因和运载体自身环化以及目的基因与运载体反方向连接，
一般用不同的限制酶对目的基因和运载体进行切割，即双酶切割；然后再利用 DNA 连接酶将两部分末端的
序列进行连接。
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【小问 1 详解】
载体上的抗氨苄青霉素基因是标记基因，其作用是筛选出含有目的基因的受体细胞。因为含有重组质粒（含
抗氨苄青霉素基因）的受体细胞能在含氨苄青霉素的培养基上存活，而不含的则不能，从而实现筛选。
【小问 2 详解】
将外源 DNA 连接构建基因表达载体时，需要限制酶（限制性内切核酸酶）切割外源 DNA 和载体，再用 DNA
连接酶连接，所以还需工具是限制酶和 DNA 连接酶。 用低温、低浓度的 CaCl₂溶液处理大肠杆菌，是为了
使大肠杆菌成为感受态细胞，便于吸收外源 DNA。 转化效率介于 50% - 85.7%之间，原因可能与插入基因
和质粒的浓度、限制酶和 DNA 连接酶的活性、反应时间、受体菌的状态等有关，这些因素都可能影响重组
质粒的形成和导入过程。
【小问 3 详解】
进行蓝白斑筛选实验时，将转化后的大肠杆菌采用稀释涂布平板法或平板划线法接种到添加了氨苄青霉素
的固体培养基中，因为载体含抗氨苄青霉素基因，可用于筛选含重组质粒的细菌。理论上含重组质粒（外
源 DNA 插入破坏了 LacZ 基因）的菌落应呈现白色，但有少量蓝色菌落存在，原因可能是质粒发生了自连，
即没有插入外源 DNA 的质粒自身连接，其 LacZ 基因完整，能表达β - 半乳糖苷酶，将 X - Gal 分解为蓝色
物质，使菌落呈蓝色。
【小问 4 详解】
对 PCR 产物常用琼脂糖凝胶电泳法来鉴定。因为不同大小的 DNA 片段在凝胶中迁移速率不同，可据此判
断。已知 LacZ 基因长度为 1482bp，若推测正确（即菌落为目标菌落，含插入外源 DNA 的重组质粒，LacZ
基因被破坏），则 PCR 产物长度应小于 1482bp，图中 1 的条带长度小于 2000bp 且明显小于 2 的条带长度（2
更接近 1482bp），所以图中 1 表示目标菌落。
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