2024届上海市松江区高三二模生物（解析版）

这是一份2024届上海市松江区高三二模生物（解析版），共18页。
2．答题前，务必在答题纸上填写学校、班级、姓名和考号。答题纸与试卷在试题编号上是一一对应的，答题时应特别注意，不能错位。
3．“单选”指每题只有一个选项为正确答案；“多选”指每题有两个或两个以上选项为正确答案；“编号选填”指每空有一个或多个选项为正确答案。
碳汇林(14分)
1. 碳汇是指减少大气中二氧化碳的过程。以碳汇为主要目的而营造的人工林，称为碳汇林。在我国西北某干旱荒漠中，通过植树造林，营建了由片状林地(片林)和围绕农田的林带(农田防护林)组成的碳汇林(如图)，主要植物见表。农田中主要种植小麦等作物。

表 碳汇林植被类型和主要植物物种
（1）以下关于碳汇和碳汇林说法正确的是______。
A. 碳汇是碳循环的一个环节
B. 碳汇可以增加碳汇林生物量
C. 碳汇林一旦建成就不再演替
D. 碳汇林将无机形式的碳转化为有机形式的碳
（2）上图和上表分别体现了该区域植物群落的_____、_____。(编号选填)
①垂直结构 ②水平结构 ③营养结构
（3）上图农田与片林中，可能存在差异的有______。(编号选填)
①食物网 ②植物的营养级 ③能量流动特征 ④信息传递过程 ⑤抵抗力稳定性
在农田防护林与农田的交界线处，挖掘有一定宽度和深度的壕沟，能够提升农田中作物的产量。为探究其原因，研究人员设计了两组试验田(如图)，在无自然降水的旱季浇灌农田后，采集土壤样品，并用烘干法测定其含水量，结果如下表所示。

表 土壤平均含水量
土壤含水量%=(采集时土壤样品的重量-烘干后土壤样品的重量)/ 采集时土壤样品的重量
（4）试验中应注意______。(编号选填)
①试验田必须远离其他水源地 ②农田应均匀浇灌
③两组浇灌水量必须相同 ④两组采集的土壤重量必须相同
⑤采集随机深度的土壤样品 ⑥采集同一深度的土壤样品
⑦各采样点应采集多份土壤样品
（5）综合以上信息，判断表中影响土壤含水量变化的因素有________。(编号选填)
①采样日期 ②采样点离防护林的距离 ③采样深度 ④挖掘壕沟
（6）根据图和表，可推测壕沟能够_______。
A. 提升农田中的土壤含水量
B. 减弱防护林树种与农作物的正相互作用
C. 缓解防护林树种与农作物的负相互作用
D. 能一定程度阻碍防护林树种根系向农田延伸
【答案】（1）ABD （2）①. ② ②. ① （3）①④⑤ （4）①②③⑥⑦ （5）①②④ （6）ABD
【分析】森林碳汇是指森林植物通过光合作用将大气中的二氧化碳以生物量的形式储存在林木中的过程；碳汇是指通过种种措施吸收大气中的二氧化碳，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制；碳循环指的是碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换，并随地球的运动循环不止的现象。
【解析】（1）碳汇是指通过种种措施吸收大气中的二氧化碳，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制；碳循环指的是碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换，并随地球的运动循环不止的现象。因此碳汇是碳循环的一个环节，碳汇可以增加碳汇林生物量，能将无机形式的碳转化为有机形式的碳，碳汇林即使建成，生物也会不断发生变化，就会发生演替过程，因此ABD正确，C错误。
故选ABD。
（2）上图表示碳汇林及农田分布图，体现了群落在水平方向上的分布，是群落的水平结构，而表中所列的是乔木、灌木、草本植物，它们具有分层现象，体现了群落的垂直结构，故选②、①。
（3）农田与片林相比，生物种类不同，营养结构复杂程度不同，自我调节能力不同，因此可能存在差异是食物网、信息传递过程和抵抗力稳定性，故选①④⑤。
（4）为探究“在农田防护林与农田的交界线处，挖掘有一定宽度和深度的壕沟，能够提升农田中作物的产量”的原因，采集土壤样品，并用烘干法测定其含水量。实验中要注意试验田必须远离其他水源地、农田应均匀浇灌、两组浇灌水量必须相同、采集同一深度的土壤样品、各采样点应采集多份土壤样品，故选①②③⑥⑦。
（5）由表数据可知，采样点离防护林的距离、浇灌后的时间（采样日期）及挖掘壕沟等都会影响土壤含水量变化，故选①②④。
（6）由题表和图示信息可推测出壕沟能够提升农田中的土壤含水量、减弱防护林树种与农作物的正相互作用、能一定程度阻碍防护林树种根系向农田延伸，故选ABD。
植物的营养(13分)
2. 适量氮肥对于提高作物产量、改善农产品质量有重要作用。土壤中的NO3-和NH4+是植物利用的主要无机氮源，相关转运机制如图所示。

（1）肥料中的氮元素可用于合成_______。
A. 氨基酸B. 核糖C. ATPD. 碱基
（2）据图分析，根细胞吸收NO3-和NH4+的跨膜运输方式是_______的。(编号选填)
①相同 ②不同 ③无法判断
（3）据图推测，以下正确的是_______。
A. 结构A、B、C的化学成分相同
B. NO3-的吸收受H+浓度梯度驱动
C. 图中的ATP可来自于光合作用和呼吸作用
D. 结构C可运输两种物质，故不具有特异性
利用水氮互作效应进行合理施肥，既能提高农作物产量，又能减少氮肥的浪费。研究人员在不同水氮条件下处理燕麦，测定相关生理数据。图为处理后连续测量60天后的平均数据。其中，水分胁迫是指缺水条件，气孔导度反映气孔的开放程度。

（4）根据所学知识和图，水分胁迫可通过____来影响光合作用速率。(编号选填)
①光反应 ②碳反应
（5）高氮处理时，与充分灌溉相比，中度水分胁迫下的燕麦平均净光合速率却基本不变，据图分析可能的原因_________。
（6）根据本实验研究结果，选用_______的水肥条件，最有利于燕麦的生长。
【答案】（1）ACD （2）② （3）B （4）①
（5）与充分灌溉相比，中度水分胁迫虽然气孔导度低，CO2供应不足，但水分利用率高
（6）轻度水分胁迫，中氮处理
【分析】（1）光合作用的过程：
①光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜）：水的光解产生NADPH与O2，以及ATP的形成；
②暗反应阶段（场所是叶绿体的基质）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
（2）影响光合作用速率的环境因素：水、光照强度、温度、CO2的浓度等。
【解析】（1）A、氨基酸、ATP、碱基中都含有N元素，因此含有肥料中的氮元素可用于合成这些物质，核糖不含N，ACD正确，B错误。
故选ACD。
（2）据图分析根细胞吸收NO3-是逆浓度梯度属于主动运输，吸收NH4+顺浓度梯度属于协助扩散，因此根细胞吸收NO3-和NH4+的跨膜运输方式是不同的，②正确。
故选②。
（3）A、结构A、B、C转运蛋白，结构不同，它们的都是化学成分不一定相同，A错误；
B、葡萄糖逆浓度梯度进入细胞，属于主动运输，所需的能量来自于H+顺浓度梯度产生的势能，B正确;
C、图中的ATP只能来自呼吸作用，C错误；
D、结构C是一种NO3-和H+协同转运蛋白，专门NO3-和H+，其具有特异性，D错误;
故选B。
（4）水分主要参与光合作用的光反应阶段，水分通过影响光合作用的光反应过程来影响光合作用速率。
故选①。
（5）据图可知，与充分灌溉相比，虽然中度水分胁迫组叶片的气孔导度低，CO2供应不足，但是水分的利用率高，因此高氮处理条件下，与充分灌溉相比，中度水分胁迫燕麦平均净光合速率基本不变。
（6）由图可知，中氮处理下的轻度水分胁迫组的平均净光合速率最大，因此选用轻度水分胁迫，中氮处理的水肥条件，最有利于提高燕麦叶片的净光合速率。
DNA复制与端粒(16分)
3. DNA复制时，子链的合成与延伸需要RNA引物引导，引物的3'羟基端作为新合成子链的起始。图1、图2分别为真核细胞DNA复制过程及结束阶段示意图，每条链5'→3'的方向由箭头指示，粗线代表母链(a链和b链)，细线代表新生链(滞后链和前导链)。
（1）图1中，滞后链延伸的方向和DNA解旋酶的移动方向______(相同/相反)；前导链的合成需要_______(一个/多个)RNA引物。
（2）DNA复制结束阶段，需去除引物并填补相应缺口。由于新生链延伸只能沿5'→3'方向进行，导致图2中___(编号选填)处的引物去除后，缺口无法填补，造成DNA缩短。
端粒位于真核生物染色体两端，是由若干串联的DNA重复序列(四膜虫: 5'-TTGGGG-3'；哺乳动物:5'-TTAGGG-3')和蛋白质形成的复合体。端粒重复序列随着细胞分裂次数的增加而不断减少，导致端粒缩短；当端粒不能再缩短时，细胞就无法继续分裂并开始凋亡。而细胞中存在的端粒酶则可以合成并延伸端粒。图7为真核生物四膜虫端粒合成延伸过程。
（3）.四膜虫的一个端粒重复序列所含氢键数____(大于/等于/小于)人类的一个端粒重复序列所含氢键数。正常情况下，人类有丝分裂中期的一个细胞中，含有____个端粒。
（4）端粒重复序列修复使用的原料是(1)__，端粒酶的作用与(2)______类似。(编号选填)
①脱氧核苷三磷酸 ②核糖核苷三磷酸 ③逆转录酶 ④DNA聚合酶 ⑤RNA聚合酶
（5）下列有关端粒的叙述中，正确的是______。
A. 端粒酶对维持染色体DNA的完整性起重要作用
B. 人类的少数细胞如造血干细胞，端粒酶活性较高
C. 人体大部分细胞因缺乏端粒酶基因，故不能延伸端粒
D. 癌细胞内可能存在延伸端粒的机制，使其能够无限增殖
【答案】（1）①. 相反 ②. 一个 （2）③
（3）①. 大于 ②. 184
（4）①. ① ②. ③ （5）ABD
【分析】（1）DNA分子的复制方式是半保留复制。DNA分子链的延伸方向是从5'→3′，又因DNA的两条链是反向平行的，所以图中a处是模板链的5′端。（2）DNA分子的复制是一个边解旋边复制的过程，复制需要模板、原料、能量和酶等基本条件。DNA分子独特的双螺旋结构，为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制能够准确地进行。
【解析】（1）图1中，滞后链延伸的方向是向左的，DNA解旋酶的移动方向是向右的，二者方向相反；前导链延伸的反向和DNA解旋酶的方向相同，需要一个RNA引物。
（2）DNA复制结束阶段，需去除引物并填补相应缺口，图2中③处的引物需要去除，缺口无法填补，造成DNA缩短。
（3）四膜虫的一个端粒重复序列中G和C的比例较高，G和C通过３个氢键相连，而A和T通过两个氢键相连，因此四膜虫的一个端粒重复序列所含氢键数大于人类的一个端粒重复序列所含氢键数。正常情况下，人类一个细胞有46条染色体，有丝分裂中期染色体复制，出现染色单体，端粒位于真核生物染色体两端，因此端粒数为个。
（4）由于端粒DNA序列，因此端粒重复序列修复使用的原料是①脱氧核苷三磷酸 ，端粒酶的作用是以RNA为模板，合成DNA链，因此端粒酶的作用与③逆转录酶类似。
（5）A、端粒酶则可以合成并延伸端粒，对维持染色体DNA的完整性起重要作用，A正确；
B、人类的少数细胞如造血干细胞的分裂能力旺盛，端粒酶活性较高，维持端粒的长度，B正确；
C、人体内的大部分细胞都含有端粒酶基因，但是表达的量较低，C错误；
D、癌细胞内可能存在延伸端粒的机制，导致细胞分裂时，端粒可以不停缩短，使其能够无限增殖，D正确；
故选ABD。
“神经-内分泌-免疫”网络(15分)
4. “神经-内分泌-免疫”网络是指神经系统、内分泌系统、免疫系统通过共同的化学信号和受体，共同维持人体内环境稳态的调控网络，如图为其局部示意。
（1）图b中呈现的内环境有______。
A. 血浆B. 组织液
C. 淋巴液D. 细胞内液
（2）以下可直接发生在内环境中的生命活动过程有______。(编号选填)
①体内肾上腺皮质激素的运输 ②消化道中蛋白质分解为多肽
③免疫活性物质的合成 ④血红蛋白与氧气的结合
⑤乳酸与碳酸氢钠反应生成乳酸钠 ⑥抗体与抗原结合
（3）图b中免疫细胞接受的信息分子有______。(编号选填)
①激素 ②神经递质 ③免疫活性物质
（4）图b中，神经末梢与免疫细胞之间的结构类似于______。
A. 感受器B. 神经中枢C. 树突D. 突触
（5）图a表示神经末梢局部放大后膜内外电荷的分布情况，请回答以下问题。
a.Ⅱ区域表示_______区。(编号选填)
①兴奋 ②未兴奋
b.兴奋会向_______方向传导。(编号选填)
①Ⅰ ②Ⅱ ③Ⅲ
c.兴奋传导方向与_______局部电流方向相同。(编号选填)
①膜外 ②膜内
（6）假设图b中激素为胸腺激素，免疫细胞为T淋巴细胞。临床上，采用切除胸腺，来治疗因自身抗体攻击自身正常组织和器官而导致重度自身免疫疾病。请分析采用此疗法的原因，并说明其主要副作用_______________。
【答案】（1）AB （2） ①⑤⑥ （3） ①② （4）D
（5）①. ① ②. ①③ ③. ②
（6）胸腺是T细胞生长、发有、成熟的场所，切除胸腺后,(体内腺激素减少)，T淋巴细胞数目大幅减少。而B淋巴细胞分化为浆细胞产生抗体，需要T淋巴分化成的辅助性T细胞帮助其活化。因此，切除胸腺可以间接减少抗体的分泌，从而可以治疗此病。但切除胸腺，会使人体特异性免疫能力大幅削弱，正常免疫功能受抑制。
【分析】（1）T细胞分泌的淋巴因子能促进B细胞增殖分化形成浆细胞和记忆细胞；
（2）反射弧包括感受器、传入神经、神经中抠、传出神经、效应器五部分，感受器由传入神经末梢组成，能接受刺激产生兴奋；
（3）突触小体中有突触小泡，突触小泡中有神经递质，神经递质只能由突触前膜释放到突触后膜，使后膜产生兴奋（或抑制）所以是单向传递，（突触前膜→突触后膜，轴突→树突或胞体）。
【解析】（1）内环境是体内细胞生活的直接环境，主要组成成分是血浆、组织液和淋巴液，图b中呈现的内环境有血浆和组织液，故选AB；
（2）①肾上腺皮质激素的运输是通过体液来运输的，发生在内环境中；②消化道与外界相通，不属于内环境，因此消化道中蛋白质分解为多肽不是发生在内环境中；③免疫活性物质是由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质，因此免疫活性物质的合成发生在细胞内，不是在内环境中发生的；④血红蛋白与氧气的结合是发生在红细胞内，不是在内环境中发生的；⑤乳酸与碳酸氢钠反应生成乳酸钠发生在内环境中；⑥抗体主要存在血清中，与抗原结合发生在内环境中。故直接发生在内环境中的生命活动过程有①⑤⑥。
（3）图b中免疫细胞接受在信息分子有激素和神经递质，免疫细胞可以合成免疫活性物质，故选①②；
（4）图b中，神经末梢与免疫细胞没有直接相连，因此神经末梢与免疫细胞之间的结构类似于突触，故选D；
（5）图a表示神经末梢局部放大后膜内外电荷的分布情况，Ⅰ、Ⅲ处膜电位为外正内负，为静息电位，Ⅱ处膜电位为内正外负，为动作电位。因此Ⅱ区域表示兴奋部位（①）；兴奋会从兴奋部位传向未兴奋部位，即由Ⅱ区域向Ⅰ、Ⅲ区域传导；兴奋传导方向与膜内局部电流方向相同；
（6）临床上采用切除胸腺来治疗因自身抗体攻击自身正常组织和器官而导致的重度自身免疫疾病的原因是胸腺是T细胞生长、发有、成熟的场所，切除胸腺后,(体内腺激素减少)，T淋巴细胞数目大幅减少。而B淋巴细胞分化为浆细胞产生抗体，需要T淋巴分化成的辅助性T细胞帮助其活化。因此，切除胸腺可以间接减少抗体的分泌，从而治疗此病。但切除胸腺会使人体的特异性免疫能力大幅减弱，正常免疫功能受抑制。
线粒体糖尿病(20分)
5. 糖尿病是一种常见内分泌疾病，主要由于体内外各种因素影响，导致激素Y分泌不足或机体组织细胞对激素Y反应不灵敏，引起血糖浓度增高。图9为细胞A分泌激素Y的机制。
（1）图中，细胞A与激素Y分别是_____、_____。(编号选填)
①胰岛α细胞 ②胰岛B细胞 ③胰岛素 ④胰高血糖素
（2）根据题意和已学知识，以下______原因可能引起糖尿病。
A. 激素Y结构异常
B. 细胞A的Ca2+转运蛋白结构异常
C. 细胞A核糖体数目减少
D. 组织细胞的激素Y受体数目减少
线粒体糖尿病(MDM)是一种特殊类型的糖尿病，是由线粒体DNA突变导致。受精作用时，精子的线粒体不进入卵子。小王患有MDM，下表为其家族主要成员与MDM发病有关的基因M的测序结果(显示转录编码链起始段)。基因M控制线粒体电子传递链蛋白合成。
(可能用到的密码子: 5’-AUG-3’为起始密码子，5’-UAU-3’编码酪氨酸，5’-AAG-3’编码赖氨酸，5’-CAU-3’编码组氨酸)
（3）根据题干信息，以下说法中正确的是________。
A. 小王的外甥女也患有MDM
B. MDM的遗传不遵循基因分离定律
C. 小王只有一半的次级精母细胞含致病基因
D. 小王的基因M来自其母亲体内图9细胞A发生的基因突变
（4）结合题干信息和图，说明小王所患的MDM发病机制_______。
（5）已知小王父亲不患MDM。请结合题干和上表信息推测，小王夫妇生下的孩子是否患有MDM，并阐明理由_______________。
线粒体置换技术(MRT)是预防线粒体遗传病的新型手段，其基本流程如下图所示。
（6）如图所示过程中，运用到的生物技术有_____。(编号选填)
①动物细胞融合技术 ②体外受精技术 ③胚胎移植技术 ④动物细胞培养技术
（7）以下说法中正确的是_______。
A. MRT可能面临伦理争议
B. MRT没有任何生物安全隐患
C. MRT可用于治疗小王的MDM
D. 需要政策法规对MRT应用范围作出规定
【答案】（1）①. ② ②. ③
（2）ABCD （3）AB
（4）小王的致病基因导致其线粒体电子传递链蛋白的结构与功能异常。而该蛋白的异常，会使有氧呼吸过程中，ATP的大量合成受抑制；ATP的缺乏导致胞外钙离子吸收减少，而胞内钙离子能够促进胰岛素的释放；胰岛素分泌不足导致糖尿病的产生
（5）会。由于MDM通过卵细胞遗传给后代，因此小王夫妇是否生下患病孩子，需要判断小王妻子是否患有MDM。根据表中信息推断，小王妻子基因M发生突变，该基因表达产物的第3号氨基酸上与小王父亲不同。由于小王父亲不是患者，因此小王妻子的基因M也是致病基因，她是MDM患者。所以小王夫妇所生的孩子也会患有MDM（或无法判断。由于MDM通过卵细胞遗传给后代，因此小王夫妇是否生下患病孩子，需要判断小王妻子是否患有MDM。根据表3推断，小王妻子基因M发生突变，该基因表达产物的第3号氨基酸上与小王父亲不同。小王父亲不是患者，其基因M是正常基因，但无法得知小王妻子的基因M表达产物中，这一氨基酸的改变是否一定影响蛋白质功能，或仅凭表中信息提供的部分序列无法判断整个蛋白质结构是否发生异常，因此无法判断小王夫妇所生的孩子是否患有MDM。）
（6）②③④ （7）AD
【分析】在血糖平衡的调节过程中，胰岛素具有促进细胞摄取、利用、储存和转化葡萄糖的作用，是人体内唯一降低血糖的激素；胰高血糖素主要是促进血糖的来路，即促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖，提高血糖浓度，而具有拮抗作用；肾上腺素在血糖平衡的调节过程中，与胰高血糖素具有协同作用，而共同作用使血糖升高。
【解析】（1）由图可知，细胞A能吸收利用葡萄糖，分泌激素Y，使血糖的浓度降低，故细胞A是胰岛B细胞，激素Y为胰岛素，故细胞A与激素Y分别是②胰岛B细胞、③胰岛素；
（2）A、如果胰岛素结构异常，不能与相应的靶细胞结合，可能会使血糖浓度升高而引起糖尿病，A正确；
B、细胞A的Ca2+转运蛋白结构异常，使Ca2+转运受阻，会影响胰岛素的释放，可能会引起糖尿病，B正确；
C、细胞A核糖体数目减少，合成分泌的胰岛素减少，可能会因缺乏胰岛素而出现糖尿病，C正确；
D、组织细胞的胰岛素受体数目减少，使靶细胞不能接受胰岛素的刺激而吸收、利用葡萄糖，会引起糖尿病，D正确。
故选ABCD。
（3）由题意可知，线粒体糖尿病(MDM)是一种特殊类型的糖尿病，是由线粒体DNA突变导致。小王患有MDM，小王致病基因M序列与其母亲相同，说明小王的致病基因M来自其母亲，而线粒体DNA属于细胞质DNA，因此该基因的遗传不遵循基因的分离定律，母亲的致病基因M会传给小王的姐姐，进而传给小王的外甥女，因此小王的外甥女也患有MDM，故AB正确；
（4）由题干及图示信息可知，小王的致病基因导致其线粒体电子传递链蛋白的结构与功能异常。而该蛋白的异常，会使有氧呼吸过程中，ATP的大量合成受抑制;ATP的缺乏导致胞外钙离子吸收减少，而胞内钙离子能够促进胰岛素的释放；胰岛素分泌不足导致糖尿病的产生；
（5）由题干和上表信息推测，小王夫妇生下的孩子会患有MDM，由于MDM通过卵细胞遗传给后代，因此小王夫妇是否生下患病孩子，需要判断小王妻子是否患有MDM。根据表可推断，小王妻子基因M发生突变，该基因表达产物的第3号氨基酸上与小王父亲不同。由于小王父亲不是患者，因此小王妻子的基因M也是致病基因，她是MDM患者。所以小王夫妇所生的孩子也会患有MDM。
（或无法判断。由于MDM通过卵细胞遗传给后代，因此小王夫妇是否生下患病孩子，需要判断小王妻子是否患有MDM。根据表推断，小王妻子基因M发生突变，该基因表达产物的第3号氨基酸上与小王父亲不同。小王父亲不是患者，其基因M是正常基因，但无法得知小王妻子的基因M表达产物中，这一氨基酸的改变是否一定影响蛋白质功能，或仅凭表提供的部分序列无法判断整个蛋白质结构是否发生异常。因此无法判断小王夫妇所生的孩子是否患有MDM。）
（6）由图可知，线粒体置换技术(MRT)运用到的生物技术有体外受精技术、胚胎移植技术和动物细胞培养技术，即②③④；
（7）线粒体置换技术(MRT)的运用可能会面临伦理争议，需要政策法规对MRT应用范围作出规定，这项技术的运用存在一定的安全隐患，不能用来治疗小王的MDM，AD正确、BC错误，故选AD。
双抗转基因克隆山羊(22分)
6. 羊结核病、羊瘙痒症都是导致羊畜牧业减产的原因。结核杆菌通常寄生于肺泡巨噬细胞内，巨噬细胞破裂后，结核杆菌在体内进一步扩散。小鼠SP110基因的表达产物可抑制结核杆菌在巨噬细胞内的增殖。羊瘙痒症是由PRNP基因表达的非致病性朊蛋白异构化为致病性朊蛋白所致。研究人员拟在山羊PRNP基因中，定点插入SP110基因，则可获得既抗羊结核病、又抗羊瘙痒症的双抗转基因克隆山羊(双抗羊)。
（1）为使SP110基因只在山羊肺泡巨噬细胞内表达，将MRS(巨噬细胞特异性启动子)与小鼠SP110基因形成融合基因。欲验证MRS不影响SP110基因正常表达，设计表所示实验。请根据已有信息，选择合适的编号补充表。(编号选填)
①空载质粒 ②只含MRS的质粒 ③只含PRNP基因的质粒 ④含融合基因的质粒
⑤等量的结核杆菌 ⑥等量的朊病毒 ⑦等量生理盐水 ⑧等量蒸馏水
（2）要获得上图所示的结果，应将细胞裂解液用___________法进行接种。
（3）上图所示结果验证了MRS不影响SP110基因正常表达，请简述理由___________。
研究人员拟在羊成纤维细胞中，运用基因敲除(敲入)技术，对羊第13号染色体上的PRNP基因某一区域(图1)进行改造，其技术原理如图2所示，需要用到的重组质粒如图3所示。
（4）分析图1和图2，指出图3中的数字1和2的分别代表的结构： _______； _______。(编号选填)
①MRS ②L4序列 ③融合基因 ④R1序列 ⑤终止子
（5）欲检测融合基因是否成功插入，设计如下实验。请根据题干和图1信息，补充实验思路。可能用到的限制性内切核酸酶见表，酶切位点仅考虑图1所示部分。(编号选填)
第一步：提取羊成纤维细胞中的DNA；
第二步：根据_____设计引物进行PCR；
①启动子 ②L4序列 ③R1序列 ④终止子
第三步：添加_____作用于PCR产物；
① EcRⅠ ②PstⅠ ③BamHⅠ
第四步：进行凝胶电泳鉴定。若获得____DNA电泳条带，说明定点敲除成功。
①1条 ②2条 ③3条
（6）改造成功的羊成纤维细胞中PRNP基因和SP110基因的表达情况应是 。
A. 两者均表达B. 两者均不表达
C. 前者表达、后者不表达D. 前者不表达、后者表达
（7）将改造成功的羊成纤维细胞的细胞核转移到山羊去核卵母细胞中，可培育出双抗羊，这一过程属于________。
A. 发酵工程B. 基因工程
C. 细胞工程D. 蛋白质工程
【答案】（1）①. ① ②. ④ ③. ⑤ ④. ⑧ （2）稀释涂布平板
（3）组3与组1相比，菌落明显减少；维3与组2相比，菌落数量接近
（4）①. ② ②. ①
（5）①. ①③/①④/②③/②④ ②. ③ ③. ①
（6）B （7）C
【分析】（1）基因工程中的操作工具及其作用：
①“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶），能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性；
②“分子缝合针”——DNA连接酶，E·cliDNA连接酶，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合黏性末端和平末端；
③“分子运输车”——载体。将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可整合到受体细胞的染色体DNA上；
（2）基因表达载体常包括目的基因、启动子、终止子、标记基因。标记基因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。
【解析】（1） 实验目的是验证SP110基因的功能同时验证山羊吞噬细胞特异性启动子MSR可以启动SP110基因在吞噬细胞内的表达，自变量是是否有SP110基因、是否有特异性启动子MSR，实验组是将MRS启动子与小鼠SP110基因形成融合基因，构建成重组质粒后导入肺泡吞噬细胞，现在已经设置转入空质粒的山羊吞噬细胞为对照组(组1)，还需要设置已经转入厂泛表达小鼠SP110基因的重组质粒的山羊吞噬细胞(组3)作为对照组。构建重组质粒时需要用限制酶切割目的基因和质粒，用DNA连接酶将目的基因和质粒连接在一起。分别接种等量的结核杆菌，经72h后需要使吞噬细胞破裂，应加入蒸馏水使其吸水膨胀破裂。
（2）取三组实验等量的细胞裂解液，用稀释涂布平板法进行接种培养；
（3）由图1可知，实验组(组2)的吞细胞裂解后释放的结核杆菌数量和组3接近，显著小于1组，说明加入MRS后，SP110基因依然能够正常表达出抑菌物质。
（4）非致病性朊蛋白是由山羊13号染色体上的PRNP基因的第三外显子控制合成的，为了降低非致病性脱蛋白的量，同时又能抗结核病，可设计用将MRS启动子与小鼠SP110基因形成的融合基因替换PRNP基因的第三外显子，据图2和图3，对山羊成纤维细胞L4与R1之间的序列实施定点敲除，将TALEN敲除载体与供体DNA载体(MRS启动子与小鼠SP110基因形成的融合基因)共转化幼羊成纤维细胞，将SP110基因定点敲入PRNP基因的第三外显子中。则图4中供体DNA表达载体中:1是L4序列(和第三外显子前的L4序列同源)，2是MRS启动子，3是终止子(使SP110基因转录停止)，4是R1序列(和第三外显子后的R1序列同源)。
（5）欲检测融合基因是否成功插入，可提取山羊成纤维细胞的DNA，根据启动子与R1序列（或启动子与终止子或L4序列与R1序列或L4序列与终止子序列）设计引物进行PCR，并用BamH|作用于PCR产物后进行凝胶电泳，若仅获得一条电泳条带，说明融合基因是否成功插入。
（6） 由于PRNP基因被改造，使非致病性朊蛋白基因不表达，由于成纤维细胞中特异性启动子MSR不能发挥作用，SP110基因也不表达，故改造成功的羊成纤维细胞中PRNP基因和SP110基因均不表达；
（7）将改造成功的羊成纤维细胞的细胞核转移到山羊去核卵母细胞中，可培育出双抗羊，首先将该细胞细胞核移植到去核卵母细胞中，诱导卵母细胞分裂、分化，进行早期胚胎细胞培养，到适宜阶段进行胚胎移植，移入适宜的代孕母体。这属于细胞工程技术，故选C。
碳汇林植被类型
主要植物组成
乔木
俄罗斯杨、新疆杨、白榆等
灌木
柽柳、沙枣、梭梭等
草本
骆驼刺、苦豆子、乳苣
采样点离防护林的距离(m)
浇灌后第6日(%)
浇灌后第11日(%)
浇灌后第16日(%)
浇灌后第21日(%)
组1
组2
组1
组2
组1
组2
组1
组2
2.5
262
22.8
24.3
17.8
23.8
17.1
21.9
14.7
5
25.1
24.2
23.4
20.4
21.1
19.2
18.9
16.9
7.5
24.3
22.2
20.6
17.9
17.0
15.4
16.5
13.4
10
23.2
20.7
17.4
14.4
15.6
12.9
13.0
8.3
12.5
23.6
19.8
18.1
15.1
15.1
13.7
12.8
9.4
15
22.4
18.7
17.7
15.0
15.8
14.1
13.6
12.2
家族成员
体细胞中的基因M
家族成员
体细胞中的基因M
小王
5’-ATGGGGAAGTGCCA-3’
小王姐姐
拒绝检测
母亲
5’-ATGGGGAAGTGCCA-3’
姐夫
拒绝检测
父亲
5’-ATGGGGTATTGCCA-3’
外甥女
拒绝检测
妻子
5’-ATGGGGCATTGCCA-3’
组别
第一步
第二步
第三步
第四步
组1
①___导入山羊肺泡巨噬细胞。
分别将各组巨噬细胞与③___同步接种至培养基
培养三天后，加入④___使巨噬细胞破裂，得到细胞裂解液。
取等量的三个组别细胞裂解液，分别接种于平板并培养，最终得到下图结果。
组2
只含SP110基因的质粒导入山羊肺泡巨噬细胞。
组3
②___导入山羊肺泡巨噬细胞。
限制性核酸内切酶
识别序列
EcRⅠ
5′-GAATTC-3′
PstⅠ
5′-CTGCAG-3′
BamHⅢ
5′-GGATCC-3′