四川省乐山市2026届高三上学期12月第一次调查研究考试生物试卷（Word版附解析）

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1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.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，监考员将试卷、答题卡一并交回。
一、单项选择题：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
有一个选项是最符合题目要求的。
1. 下列细胞结构与物质中，在土壤农杆菌细胞中不可能出现的是（ ）
A. 核糖体 B. 细胞壁 C. 染色体 D. DNA
【答案】C
【解析】
【详解】A、核糖体是蛋白质合成的场所，原核生物具有核糖体，土壤农杆菌作为原核生物，其细胞中有核
糖体，A 不符合题意；
B、细胞壁是细菌细胞的外层结构，由肽聚糖等物质组成，土壤农杆菌作为细菌，具有细胞壁，B 不符合题
意；
C、染色体是由 DNA 和蛋白质组成的结构，存在于真核生物的细胞核中，原核生物没有染色体，因此在土
壤农杆菌细胞中不可能出现染色体，C 符合题意；
D、土壤农杆菌的遗传物质为 DNA，其细胞中有 DNA，D 不符合题意。
故选 C。
2. 研究人员在深海热液喷口发现了一种新型嗜热细菌，并对其细胞内的主要化学成分进行了分析。结果如
下表所示：
某新型嗜热细菌化学成分分析表
化合物 元素组成 功能
甲 C、H、O、N、P 遗传物质
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C、H、O、N，有的含 生命活动的主要承担 乙
有 S 等 者
C、H、O，其比例通常
丙 重要的能源物质
为 1：2：1
C、H、O，还含有 P
丁 构成细胞结构
甚至 N
请根据以上信息分析，下列说法正确的是（ ）
A. 化合物甲在该菌的细胞核中高效、有序地完成复制
B. 化合物乙的多样性可能与其单体的种类、数量、排列顺序有关
C. 化合物丙可参与组成该菌的细胞壁，且可被果胶酶催化分解
D. 化合物丁被苏丹Ⅲ染液染成的橘黄色颗粒可在显微镜下观察到
【答案】B
【解析】
【详解】A、化合物甲的元素组成为 C、H、O、N、P，功能为遗传物质，可判断为核酸（DNA）。细菌为
原核生物，无成形的细胞核，其 DNA 在拟核中复制，而非细胞核，A 错误；
B、化合物乙的元素组成为 C、H、O、N（可能含 S），功能为"生命活动的主要承担者"，可判断为蛋白质。
蛋白质的多样性由氨基酸的种类、数量、排列顺序及肽链的空间结构决定，B 正确；
C、化合物丙元素比例为 C:H:O=1:2:1，功能为能源物质，可判断为葡萄糖等单糖。细菌细胞壁主要成分为
肽聚糖（由多糖和肽链构成），果胶酶仅催化植物细胞壁中的果胶分解，对细菌无效，C 错误；
D、化合物丁含 C、H、O、还含有 P 甚至 N，功能为构成细胞结构，可判断为磷脂（如细胞膜成分）。苏丹
Ⅲ染液用于检测脂肪（脂质中的中性脂肪），而磷脂不属于脂肪，不会被染成橘黄色，D 错误。
故选 B。
3. 当肝脏细胞内甘油三酯堆积过多时，可诱发非酒精性脂肪肝炎（NASH）。其病理表现之一是血液中谷丙
转氨酶含量明显上升，这是因为当糖脂摄入过量时，糖脂代谢异常产生的自由基攻击并损伤了磷脂分子，
导致肝细胞膜受损。脂滴是储存甘油三酯等脂质的细胞器。脂滴的降解可通过多种途径完成（如图 1 所示），
并需要肝细胞内的酸性脂解酶（其形成过程见图 2）参与。下列有关说法正确的是（ ）
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A. 根据上述信息推测，脂滴最有可能由 2 层磷脂分子组成
B. 酸性脂解酶的合成过程为：核糖体上形成肽链→内质网加工→转移至溶酶体中
C. 通过增强分子伴侣 Hsc70 的表达，可在一定程度上预防 NASH
D. NASH 患者血液中的谷丙转氨酶含量上升的原因是肝细胞膜受损导致其信息交流的功能丧失
【答案】C
【解析】
【详解】A、脂滴是储存甘油三酯等脂质的细胞器，脂滴最可能由 1 层磷脂分子组成，其亲水性头部朝向细
胞质基质，疏水性尾部与脂质接触，A 错误；
B、由图 2 可知，酸性脂解酶是在核糖体上形成肽链，然后经内质网加工，再转移至高尔基体中进一步加工，
最后形成溶酶体，酸性脂解酶存在于溶酶体中，B 错误；
C、从图 1 中方式 C 可知，分子伴侣 Hsc70 参与脂滴的降解过程，增强分子伴侣 Hsc70 的表达，可促进脂
滴的降解，减少肝脏细胞内甘油三酯的堆积，在一定程度上预防非酒精性脂肪肝炎（NASH），C 正确；
D、NASH 患者血液中的谷丙转氨酶含量上升的原因是当糖脂摄入过量时，糖脂代谢异常产生的自由基攻击
并损伤了磷脂分子，导致肝细胞膜受损，细胞膜控制物质进出细胞的功能丧失，使得原本在肝细胞内的谷
丙转氨酶进入血液，而不是信息交流功能丧失，D 错误。
故选 C。
4. 为探究水通道蛋白 NtPIP 对作物耐涝性的影响，科研人员测定了油菜的野生型（WT）及 NtPIP 基因过量
表达株（OE）在正常供氧条件（AT）和低氧（HT，模拟涝渍）条件下的根细胞呼吸速率和氧浓度变化。本
实验中的“氧浓度”是指在特定实验装置中，紧靠油菜根系表面的那个微小空间里的氧浓度。实验结果见
图 1 及 2 所示。下列说法错误的是（ ）
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A. NtPIP 介导水分子运输时的跨膜运输方式为易化扩散，水分子不需要与 NtPIP 发生结合
B. 在 HT 条件下，OE 植株能通过主动运输吸收更多无机盐，所以 OE 叶片净光合速率可能高于 WT
C. 在低氧胁迫下，OE 植株的根细胞呼吸速率和氧浓度均明显高于 WT 植株
D. 在有氧呼吸过程中，最终接受电子的物质是 NADH
【答案】D
【解析】
【详解】A、水通道蛋白（NtPIP）介导的水分子跨膜运输属于易化扩散（协助扩散），通道蛋白的作用是形
成跨膜通道，水分子通过通道时不需要与通道蛋白结合（载体蛋白介导的协助扩散才需要与物质结合），A
正确；
B、图 1 显示，低氧（HT）条件下，NtPIP 过量表达株（OE）的根细胞呼吸速率显著高于野生型（WT）。
细胞呼吸可产生 ATP，而主动运输需要 ATP 供能，因此 OE 能通过主动运输吸收更多无机盐（如镁离子，
是叶绿素的组成成分）；无机盐充足利于光合作用进行，故 OE 叶片净光合速率可能高于 WT，B 正确；
C、结合图 1（呼吸速率）和图 2（氧浓度）：图 1 中，低氧（HT）条件下，OE 的根细胞呼吸速率明显高于
WT；图 2 中，低氧（HT）条件下，OE 根表面的氧浓度也明显高于 WT，C 正确；
D、有氧呼吸第三阶段中，O₂是最终接受电子的物质（O₂与 NADH（还原氢）结合生成水，NADH 是提供
电子的供体），并非 NADH，D 错误。
故选 D。
5. 洋葱是高中生物学实验的常用材料之一，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 在使用洋葱研磨粗提取 DNA 的过程中，加入预冷的酒精，可初步分离 DNA 与蛋白质
B. 在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中，装片的制片流程为：解离、染色、漂洗、制片
C. 利用低温诱导洋葱分生组织细胞染色体数目改变，原理是低温能抑制着丝粒的分裂
D. 利用酶处理洋葱鳞片叶内表皮细胞获得的原生质体可在蒸馏水中保存
【答案】A
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【解析】
【详解】A、在 DNA 粗提取实验中，加入预冷的酒精可利用 DNA 不溶于冷酒精而蛋白质等杂质溶于酒精
的特性，实现 DNA 与蛋白质的初步分离，A 正确；
B、在"观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂"实验中，制片流程应为解离→漂洗→染色→制片，B 错误；
C、低温诱导染色体数目加倍的原理是低温抑制纺锤体的形成，C 错误；
D、洋葱鳞片叶内表皮细胞经酶处理获得原生质体后，因失去细胞壁的保护作用，在蒸馏水中会因渗透吸水
而涨破，D 错误。
故选 A。
6. 现建立“动物卵原细胞（2n=4）减数分裂过程”模型如图所示。卵原细胞（每个 DNA 的一条链中 P 都
为 32P）在不含 32P 的培养液中经 DNA 复制后得到细胞①。细胞①和②的染色体组成如图所示，H/h、R/r
是其中的两对基因，细胞②和③处于相同的分裂时期。下列说法正确的是（ ）
A. 细胞①形成过程中的两种变异均发生在减数分裂Ⅰ前期
B 细胞②中最多有两条染色体含有 32P
C. 细胞②③中都只存在一条 X 染色体，细胞⑥中存在 X 染色体
D. 细胞④-⑦中基因组成为 hr 的占 1/2
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞①是初级卵母细胞，分析细胞①中基因组成可知，发生了基因重组（H/h 所在这对同源染
色体发生了互换）和基因突变（R 基因所在这条染色体中的一条染色单体发生了基因突变）。基因突变最可
能发生在 DNA 复制时期（减数分裂前的间期），基因重组中的互换发生在减数分裂Ⅰ前期，A错误；
B、根据 DNA 分子半保留复制，卵原细胞(每个 DNA 的一条链中 P 都为 32P)在不含 32P 的培养液中经 DNA
复制后得到细胞①，形成的细胞①中每条染色体，只有一条单体的 DNA 分子一条链含有 32P (共 4 条染色单
体含有 32P)，细胞①形成细胞②会发生同源染色体分离，正常情况下，细胞②有两条染色体含有 32P (分布
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在非同源染色体上)，但根据图可知，H 所在的染色体发生过互换，很有可能 H 和 h 所在染色体都含有 32P，
因此细胞②中最多有 3 条染色体含有 32P，B 错误；
C、细胞②和③处于减数第二次分裂后期，此时着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，细胞②③中都存在两条 X
染色体（由同一条 X 染色体的姐妹染色单体分离而来）。细胞⑥是卵细胞或极体，细胞中存在 X 染色体，C
错误；
D、分析题图，细胞④-⑦是卵细胞或极体，这四个细胞的基因型及比例为 HR∶hr∶Hr = 1∶2∶1，故细胞
④-⑦中基因组成为 hr 的占 1/2，D 正确。
故选 D。
7. miRNA 是在真核生物中发现的一类能调控基因表达的非编码 RNA.研究发现，miRNA 只在特定的组织和
发育阶段表达，在生物的生长发育过程中具有重要作用。图 1 表示玉米籽粒中淀粉的合成途径，图 2 是
MIR-15a 基因通过其产生的 miRNA 调控 Sh2 基因表达的示意图，图 3 是某种 tRNA，表格表示部分 DNA
模板链上的碱基序列对应的氨基酸。据图分析，下列说法错误的是（ ）
5′-GCT-3′ 5′-TGC-3 5′-TCG-3 5′-CGT-3
丝氨酸 丙氨酸 精氨酸 苏氨酸
A. 当 Sh2 基因缺失时，籽粒成熟后会凹陷干瘪，该途径为基因间接控制生物体的性状
B. 据图 2 可知，miRNA 能与 Sh2 基因转录生成的 mRNA 发生配对，从而阻碍翻译过程
C. 图 2 中 B 过程的方向应该为从右向左
D. 图 3 所示 tRNA 携带的氨基酸是苏氨酸
【答案】D
【解析】
【详解】A、从图 1 可知，Sh2 基因通过控制合成 Sh2 酶，Sh2 酶参与催化果糖和葡萄糖合成 ADP-Glc 的过
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程，进而影响淀粉的合成，当 Sh2 基因缺失时，无法合成 Sh2 酶，导致淀粉含量大量减少未能有效保留水
分，籽粒成熟后凹陷干瘪，这体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而间接控制生物体的性状，
A 正确；
B、由图 2 可知，MIR-15a 基因控制合成的 miRNA 能与 Sh2 基因转录生成的 mRNA 发生碱基互补配对，形
成双链，从而阻断了以 mRNA 为模板的翻译过程，B 正确；
C、图 2 中 B 过程为翻译过程，根据图中正在合成的肽链②比③短，可知翻译是从短肽链向长肽链的方向进
行，即从右向左，C正确；
D、tRNA 上的反密码子与 mRNA 上的密码子互补配对，图 3 中 tRNA 的反密码子为 3′-GCU-5′，则对应
的 mRNA 上的密码子为 5′-CGA-3′，根据碱基互补配对原则，DNA 模板链上的碱基序列为 5′-TCG-3′，
结合表格信息可知，其对应的氨基酸是精氨酸，D错误。
故选 D。
8. DNA 甲基化是表观遗传调控的一种重要方式，该过程主要由 DNA 甲基转移酶（DNMT）催化完成（图 1）。
图 2 表示部分被甲基化的 DNA 片段。研究表明，环境变化可影响生物体的甲基化模式，并通过自然选择推
动种群进化。图 3 表示某植物种群中 A 基因甲基化水平。图 4 表示该种植物的抗旱相关基因在正常水分和
干旱处理后的表达量。经检测，这些抗旱相关基因的启动子区域甲基化水平明显降低。下列说法正确的是
（ ）
A. DNA 甲基化抑制基因的表达的作用机制通常是阻碍 DNA 聚合酶与启动子的识别与结合
B. 据图 3 可知，在环境温度升高后，A 基因的甲基化频率上升
C. 植物通过保留特定的甲基化模式，从而使种群基因频率发生定向改变
D. 结合图可知，长期干旱导致 DNMT 合成量减少，相关基因启动子区域甲基化水平明显升高
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【答案】B
【解析】
【详解】A、DNA 甲基化抑制基因表达的作用机制通常是阻碍 RNA 聚合酶与启动子的识别与结合，而不是
DNA 聚合酶，A 错误；
B、由图 3 可知，在温度骤升后，A 基因的甲基化频率上升，B 正确；
C、自然选择使种群基因频率发生定向改变，而不是植物通过保留特定的甲基化模式使种群基因频率发生定
向改变，C 错误；
D、结合图 4 可知，干旱处理后，抗旱相关基因表达量升高，又因为这些抗旱相关基因的启动子区域甲基化
水平明显降低，所以长期干旱可能导致 DNMT 合成量减少，相关基因启动子区域甲基化水平明显降低，D
错误。
故选 B。
9. 在某中学组织的“乐游峨眉山，共探生命奥秘”研学活动中，同学们徒步登上了金顶。在登山过程中，
机体通过一系列调节来维持内环境稳态。下列分析中不合理的是（ ）
A. 水分子间的氢键不断地断裂与形成，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性
B. 攀登过程中大量出汗，机体抗利尿激素分泌增加，促进肾小管和集合管对水的重吸收
C. 细胞呼吸为机体提供了大量能量，细胞呼吸过程中既会消耗水，也会产生水
D. 登山时肌肉细胞产生的乳酸部分进入血浆，因血浆中存在缓冲对，故其酸碱度能保持恒定
【答案】D
【解析】
【详解】A、水分子间的氢键不断地断裂与形成，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性，这是水的
特性，A 正确；
B、攀登过程中大量出汗，会导致机体失水，细胞外液渗透压升高，下丘脑渗透压感受器受到刺激，促使垂
体释放抗利尿激素，抗利尿激素能促进肾小管和集合管对水的重吸收，从而减少尿量，维持水平衡，B 正确；
C、细胞呼吸为机体提供了大量能量，有氧呼吸第二阶段消耗水，第三阶段产生水，C 正确；
D、登山时肌肉细胞产生的乳酸部分进入血浆，血浆中存在缓冲对，能使血浆的酸碱度保持相对稳定，而不
是恒定，D 错误。
故选 D。
10. 种子萌发不仅受基因和激素的调控，还受到外界环境因素的影响，下列说法错误的是（ ）
A. 种子萌发的过程受到多种激素相互作用形成的调节网络调控
B. 在受到光照射时，光敏色素会直接将该信号传导到细胞核内
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C. 用赤霉素处理大麦种子，可使其无须发芽就能产生α-淀粉酶
D. 色氨酸可在芽、幼嫩的叶等部位经过一系列反应转变为生长素
【答案】B
【解析】
【详解】A、种子萌发过程中，赤霉素（促进萌发）、脱落酸（抑制萌发）、细胞分裂素等多种激素通过相互
作用、共同调控，形成复杂的调节网络，A 正确；
B、光敏色素是植物体内感受光信号的光受体，吸收光后发生构象变化，通过信号转导途径（如激活转录因
子）间接影响细胞核内的基因表达，而非直接传导信号到细胞核，B 错误；
C、赤霉素能诱导大麦种子胚乳细胞合成α-淀粉酶，促进淀粉水解，该过程可在种子未发芽时发生，C 正确；
D、生长素（吲哚乙酸）的合成前体是色氨酸，在芽、幼嫩的叶等分生组织部位，通过酶促反应（如脱羧、
氧化）转变为生长素，D 正确。
故选 B。
11. 某醋厂生产的老醋因其乳酸含量高而独具风味，源于其采用独特的分层固体发酵法。如图 1 是分层固体
发酵法示意图，图 2 为发酵过程中检测的醋酸杆菌密度。酒醅是经蒸煮糊化后的粮食原料拌入糖化剂（如
曲粉）和酒曲，正在进行酒精发酵的固态物料。醋醅是含有酒精的液态或固态物料（通常由酒醅发酵后的
酒液等）拌入疏松材料（如谷壳、麸皮）和醋酸菌种后，正在进行醋酸发酵的固态物料。下列说法错误的
是（ ）
A. 发酵过程中，接种醋酸杆菌后，需封闭发酵缸置于 18-30℃条件下培养
B. 发酵过程中，发酵缸中下层醋醅有利于乳酸菌繁殖和发酵，积累乳酸
C. 据图 2 分析，A、B 层颠倒后 B 层醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是氧气浓度
D. 发酵后期不同种类乳酸菌的种间竞争加剧，成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少
【答案】A
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【解析】
【详解】A、醋酸杆菌是好氧细菌，在醋酸发酵阶段需要充足的氧气，所以接种醋酸杆菌后不能封闭发酵缸，
且醋酸杆菌发酵的适宜温度是 30 - 35℃，而不是 18 - 30℃，A错误；
B、乳酸菌是厌氧菌，发酵缸中下层氧气含量低，有利于乳酸菌繁殖和发酵，积累乳酸，B正确；
C、醋酸杆菌是好氧菌，A、B 层颠倒后，B 层由下层变为上层，氧气浓度增加，所以 B 层醋酸杆菌密度变
化的主要环境因素是氧气浓度，C正确；
D、发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化，加剧了不同种类乳酸菌的种间竞争，导致成熟醋醅中乳酸菌
的种类明显减少，D 正确。
故选 A。
12. 与传统发酵技术相比，发酵工程的产品种类更加丰富，产量和质量明显提高。下列表述正确的是（ ）
A. 发酵工程与传统发酵技术最大的区别就是前者可以利用微生物来进行发酵（ ）
B. 发酵工程的产品包括微生物的代谢物、酶及菌体本身等
C. 在发酵工程的发酵环节中，发酵条件变化不会影响微生物的代谢途径
D. 通过发酵工程可以从微生物细胞中提取单细胞蛋白
【答案】B
【解析】
【详解】A、传统发酵技术同样利用微生物（如酵母菌、乳酸菌）进行发酵，发酵工程的核心区别在于工业
化生产、纯种培养和精准控制发酵条件，A 错误；
B、发酵工程产品包括微生物 代谢产物、酶制剂（如淀粉酶）以及菌体本身（如单细胞蛋白），B 正确；
C、发酵条件（如温度、pH、溶氧量）会影响微生物代谢途径，例如谷氨酸发酵中溶氧不足会导致乳酸积累，
C 错误；
D、单细胞蛋白是指微生物菌体本身，可直接作为产品，无需从细胞中提取，D 错误。
故选 B。
13. 紫杉醇为红豆杉的次级代谢物。下图是以红豆杉为材料，培养愈伤组织生产紫杉醇的实验流程。下列相
关分析，错误的是（ ）
A. 过程①的培养基需要添加生长素、细胞分裂素来诱导愈伤组织
B. 过程②应该选择细胞数量/紫杉醇产量比值大的高产细胞系
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C. 过程③产生的紫杉醇不是红豆杉生长和生存所必需的物质
D. 该过程利用了植物细胞培养技术来进行细胞产物的工厂化生产
【答案】B
【解析】
【详解】A、过程①是诱导外植体脱分化形成愈伤组织，在植物组织培养的脱分化过程中，培养基需要添加
生长素、细胞分裂素等植物激素来诱导愈伤组织的形成，A正确；
B、过程②筛选并振荡培养高产细胞系，应选择细胞数量/紫杉醇产量比值小的高产细胞系，这样才能在相
同细胞数量下获得更多的紫杉醇，B错误；
C、紫杉醇是红豆杉的次级代谢物，不是红豆杉生长和生存所必需的物质，C 正确；
D、由图可知，该过程利用了植物细胞培养技术，通过培养愈伤组织等获得紫杉醇，实现了细胞产物的工厂
化生产，D正确。
故选 B。
14. 下图表示通过体细胞杂交实现基因定位的流程图。将人（2n=46）细胞与小鼠（2n=40）细胞融合后，得
到的人-鼠杂种细胞进行长期培养。在培养过程中，由于人的着丝粒蛋白稳定性差，杂种细胞会随机丢失人
的部分染色体，而后保持稳定。随后分析目标基因表达与残留染色体对应情况可实现基因定位。下列说法
错误的是（ ）
A. 可采用 PEG 融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等方法诱导人细胞与鼠细胞融合
B. 在体外培养杂种细胞时，为防止细胞代谢物积累对细胞自身造成伤害，需定期更换培养液
C. 仅考虑细胞两两融合且必定发生染色体整条丢失，理论上稳定的杂种细胞含有的染色体数目为 40-85 条
D. 与利用全部染色体进行基因定位相比，杂种细胞随机丢失染色体，能极大地提高基因定位的速率
【答案】C
【解析】
【详解】A、诱导动物细胞融合的方法有 PEG 融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等，所以可采用这些方
法诱导人细胞与鼠细胞融合，A正确；
B、在体外培养杂种细胞时，细胞代谢产物积累会对细胞自身造成伤害，定期更换培养液可以清除代谢产物，
为细胞提供营养物质，B正确；
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C、人细胞染色体数为 46 条，小鼠细胞染色体数为 40 条，仅考虑细胞两两融合且必定发生染色体整条丢失，
当人-鼠杂种细胞丢失 45 条人染色体时，细胞中染色体数目为 41 条；当人-鼠杂种细胞丢失 1 条人染色体时，
细胞中染色体数目为 85 条。所以理论上稳定的杂种细胞含有的染色体数目为 41-85 条，C错误；
D、利用全部染色体进行基因定位更复杂，而杂种细胞随机丢失染色体，会减小基因定位的难度，提高基因
定位的速率，D正确。
故选 C。
15. 蝴蝶的性别决定方式为 ZW 型。某种野生型蝴蝶的体色是深紫色，深紫色源自黑色素与紫色素的叠加。
黑色素与紫色素的合成分别受 A/a、B/b 基因（均不位于 W 染色体上）的控制。现有一种黑色素与紫色素合
成均受抑制的白色纯合品系 M，研究人员让该品系 M 与纯合野生型蝴蝶进行正反交实验，所得 F1 的体色均
为深紫色，利用 F1 又进行了以下实验，实验结果如表所示。多次重复上述两组实验，发现极少数实验一中
所得后代全为深紫色，而实验二结果保持不变。下列叙述错误的是（ ）
类别 杂交组合 后代表型及比例
F1 雌蝶与品系 M 的
实验一 深紫色：白色=1：1
雄蝶
F1 的雄蝶与品系 M 的 深紫色：紫色：黑色： 实验二
雄蝶 白色=9：1：1：9
A. 由实验结果可知，A/a、B/b 基因位于常染色体上且不遵循基因的自由组合定律
B. 实验二中 F1 的雄蝶在减数分裂过程中发生了互换，发生互换的初级精母细胞的比例为 10%
C. 实验一中 F1 的雌蝶与实验二中 F1 的雄蝶相互交配，若不考虑“极少数情况”，则子代中深紫色个体占
29/40
D. 极少数实验一中所得后代全为深紫色的原因是 F1 中有个别雌蝶产生的含有 ab 的卵细胞不育
【答案】B
【解析】
【详解】A、实验二测交结果为 9：1：1：9，这不符合 1：1：1：1 的变式，由此可知 A/a 与 B/b 基因位于
同一对常染色体上，不遵循自由组合定律，出现实验二的结果是发生了同源染色体的非姐妹染色单体的互
换，A 正确；
B、实验二中，F1 的雄蝶与品系 M 的雄蝶杂交，后代深紫(A_B_) ：紫 (aaB_) ： 黑 (A_bb) ：白(aabb) =9：
1：1：9，重组型配子 (Ab、aB）占 1/10，互换发生在初级精母细胞的减数分裂Ⅰ前期，每个发生互换的初
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级精母细胞产生 1/2 的重组配子，所以发生互换的初级精母细胞的比例为 1/10×1/2=1/20=5%，B 错误；
C、实验一中 F1 雌蝶（AaBb）产生的配子为 AB（1/2）和 ab（1/2），实验二中 F1 雄蝶产生的配子为 AB（9/20）、
Ab（1/20）、aB（1/20）、ab（9/20），两者交配后，深紫色（AABB、AABb、AaBB、AaBb）的概率为 9/20
×1/2+1/20×1/2+1/20×1/2+9/20×1/2+9/20×1/2=29/40，C 正确；
D、实验一正常情况下子代深紫：白=1：1，极少数后代全为深紫，说明 F1 雌蝶的 ab 卵细胞不育，仅传递
AB 配子，导致子代全为 AaBb（深紫），D 正确。
故选 B。
二、非选择题：本题共 5 小题，共 55 分。
16. 线粒体和叶绿体是真核生物细胞中的重要细胞器。图 1 和图 2 为叶绿体在弱光和强光下变化示意图。图
3 为线粒体中某种生物膜的部分结构及有氧呼吸某阶段简化示意图。物质跨膜运输时所需的能量可由 ATP
直接提供，也可借助离子浓度梯度。线粒体内膜上存在一种特定的转运蛋白，称为“丙酮酸转运蛋白”，
这个蛋白执行“丙酮酸-氢离子同向转运”，它同时结合一个丙酮酸分子和一个 H+。请回答下列问题：
（1）绿色植物中的光合色素分布在叶绿体的______上，光合色素将吸收的光能转化为______中活跃的化学
能。
（2）由图 1 及图 2 结果推测，叶绿体的 CHUP1 蛋白缺失后，叶绿体______异常。与正常植株相比，CHUP1
蛋白缺失突变体在弱光条件下，对光能的捕获能力______（填“升高”“不变”或“降低”）。
（3）图 3 表示线粒体的______结构，膜上发生的有氧呼吸某过程将 H+由 M 侧顺浓度梯度转运到 N 侧，并
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驱动 ATP 合成，ATP 合成的直接驱动力由______（填“电子放能”或“H+浓度差”）提供。线粒体中的蛋
白质 P 的作用是______。
（4）由图 3 中可以看出，过程①丙酮酸的跨膜运输方式为______。研究发现，有氧呼吸前两个阶段产生的
NADH 所携带的电子经电子传递链最终传递给 O2.据图分析，O2 浓度的降低将______（填“促进”或“抑
制”）丙酮酸进入线粒体，原因是______。
【答案】（1） ①. 类囊体薄膜 ②. ATP 和 NADPH
（2） ①. 叶绿体的定位 ②. 降低
（3） ①. 内膜 ②. H+浓度差 ③. 运输 H+和合成 ATP
（4） ①. 主动运输 ②. 抑制 ③. 丙酮酸通过线粒体内膜时需借助膜两侧建立的 H+浓度梯度，
而 O2 浓度的降低不利于膜两侧 H+浓度梯度的建立
【解析】
【分析】有氧呼吸可以概括为三个阶段，第一个阶段是葡萄糖分解产生丙酮酸和少量[H]，并释放出少量能
量，场所是在细胞质基质中，第二个阶段是丙酮酸和水分解产生二氧化碳和[H]，并释放少量能量，场所是
线粒体基质，第三个阶段是[H]和氧气结合生成水，释放出大量能量，场所是线粒体内膜。无氧呼吸的第一
个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同，第二个阶段是丙酮酸在不同酶的催化作用下，分解成酒精和二
氧化碳，或者转化成乳酸。
【小问 1 详解】
绿色植物中的光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，在光反应阶段，光合色素将吸收的光能转化为 ATP
和 NADPH 中活跃的化学能。
小问 2 详解】
由图 1 及图 2 结果可知，随光照强度 变化，叶绿体位置会发生改变，当 CHUP1 蛋白缺失后，叶绿体在弱
光和强光下的位置不变，所以叶绿体的 CHUP1 蛋白缺失后，叶绿体的定位出现异常。从图 1 和图 2 对比来
看，正常植株在弱光条件下，叶绿体会汇集到细胞顶面，能最大限度地吸收光能，保证高效率的光合作用，
而 CHUP1 蛋白缺失突变体在弱光下叶绿体定位异常，不能很好地汇集到细胞顶面来高效吸收光能，所以相
对正常植株而言，在弱光条件下，CHUP1 蛋白缺失突变体对光能捕获能力降低。
【小问 3 详解】
图 3 中能进行有氧呼吸过程中 ATP 的合成，且有丙酮酸转运蛋白，所以表示线粒体的内膜结构。膜上发生
的有氧呼吸某过程将 H+由 M 侧顺浓度梯度转运到 N 侧，并驱动 ATP 合成，ATP 合成的直接驱动力由 H+浓
度差提供。线粒体中的蛋白质 P 可以运输 H+，同时催化 ADP 和 Pi 合成 ATP，所以线粒体中的蛋白质 P 的
作用是运输 H+和合成 ATP。
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【小问 4 详解】
由图 3 可知，过程①丙酮酸的跨膜运输需要借助丙酮酸转运蛋白，且借助 H+浓度梯度，所以其跨膜运输方
式为主动运输。有氧呼吸前两个阶段产生的 NADH 所携带的电子经电子传递链最终传递给 O2，而 O2 浓度
的降低不利于膜两侧 H+浓度梯度的建立，但丙酮酸通过线粒体内膜时需借助膜两侧建立的 H+浓度梯度，因
此 O2 浓度的降低将抑制丙酮酸进入线粒体，原因是丙酮酸通过线粒体内膜时需借助膜两侧建立的 H+浓度
梯度，而 O2 浓度的降低不利于膜两侧 H+浓度梯度的建立。
17. 袁隆平在《杂交水稻》杂志 1987 年第一期上发表的《杂交水稻的育种战略设想》一文指出，杂交水稻
的育种可以分为三系法、二系法和一系法三个战略发展阶段。其中三系杂交稻（2n=24）是我国研究应用最
早的杂交水稻，其细胞核和细胞质中都含有相关基因影响雄蕊的育性。细胞核中相关基因为可育恢复基因
（R）和非恢复基因（r），且 R 对 r 显性；细胞质中相关基因为正常可育基因（N）和雄性不育基因（S）。
上述四种基因的关系中，R 能够抑制 S 的表达即：基因型为 S（RR）的水稻表现为雄性可育；当细胞质基
因为 N 时，无论细胞核中含有 R 基因还是 r 基因，植株都表现为雄性可育。二系法是光温敏雄性不育，在
环境温度高于临界温度或长日照条件下表现为雄性不育。培育过程如图所示，请回答下列问题。
（1）水稻雄性不育系产生的花粉全部败育，使其在育种工作中，只能作____，因此具有重要的意义，可免
去人工杂交实验中的____操作，提高效率。
（2）两系杂交应当在____的环境条件下自交繁育，在____的环境条件下杂交制种。光温敏水稻在不同条件
下育性不同的根本原因是____。
（3）图 2 中的恢复系 R 的基因型为____，若基因型为 S（Rr）的个体连续自交两代，则 F2 中雄性不育个体
所占的比例为____。
【答案】（1） ①. 母本 ②. 人工去雄
（2） ①. 低温且短日照 ②. 高温或长日照 ③. 基因的选择性表达
（3） ①. N（RR）或 S（RR） ②. 1/6
【解析】
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【分析】分析题干信息可知：雄性的育性由细胞核基因和细胞质基因共同控制，基因型包括：N（RR）、N
（Rr）、N（rr）、S（RR）、S（Rr）、S（rr）。其中 R 和 N 为可育基因，r 和 S 为不育基因；只有当核、质中
均为不育基因时才表现为不育，故只有 S（rr）表现雄性不育，其它均为可育，即只要存在可育基因，就表
现为可育。
【小问 1 详解】
水稻雄性不育系产生的花粉全部败育，不能作为父本提供花粉，所以在育种工作中只能作母本。进行人工
杂交实验时，对于母本需要去除雄蕊以防止自花授粉，而雄性不育系免去了人工杂交实验中的人工去雄操
作，提高了效率。
【小问 2 详解】
两系杂交需要在雄性可育的环境条件下自交繁育，这样才能产生种子；在雄性不育的环境条件下杂交制种，
因为雄性不育时不会自交，能保证杂交的纯度。因此，结合图示分析，两系杂交应当在低温且短日照的环
境条件下自交繁育，在高温或长日照的环境条件下杂交制种。光温敏水稻在不同条件下育性不同，在环境
温度高于临界温度或长日照条件下表现为雄性不育，其根本原因是基因的表达受环境条件影响，即基因的
选择性表达。
【小问 3 详解】
由图 2 可知，利用不育系 S（rr）与恢复系杂交生产杂交种，而杂交种可育，基因型为 S（Rr），所以恢复系
R 的基因型为 N（RR）或 S（RR）。据题意可知，S（rr）是雄性不育，雄性可育为 N（R_）、N（rr）、S（R_），
基因型为 S（Rr）的个体自交，F1 的基因型为 S（RR）、S（Rr）、S（rr），比例为 1∶2∶1，其中只有 S（rr）
为雄性不育，F1 再自交，即 1/3S（RR）、2/3S（Rr）自交， F2 中雄性不育 S（rr）的比例为 2/3 ×1/4=1/6。
18. 胰岛素在血糖调节中发挥着重要作用，葡萄糖转运蛋白 4（GLUT4）是一种细胞膜上的葡萄糖转运蛋白，
蛋白 M 为胰岛素受体。图为胰岛素发挥作用的相关机理。请据图回答下列问题：
（1）下丘脑是调节血糖平衡的较高级中枢，除此以外，还是____（至少答出两项）等生命活动的调节中枢。
（2）饭后半小时血糖升高，一方面____细胞感知血糖升高，合成并分泌胰岛素，该调节方式为体液调节；
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另一方面使下丘脑的某个区域兴奋，通过迷走神经使胰岛素的分泌量增加，该调节方式为____。血糖下降
后，胰岛素的作用结果反过来抑制胰岛素的分泌，这种调节机制是____。
（3）当胰岛素与蛋白 M 结合后，一方面会促进____，从而促进了细胞对葡萄糖的摄取，另一方面会促进葡
萄糖的氧化分解、____和____，从而使血糖浓度降低。
（4）少数人感染某种病毒后导致机体免疫系统攻击胰岛 B 细胞而患糖尿病，已知该病毒不侵染胰岛 B 细胞，
患者的免疫系统错误地将胰岛 B 细胞当作“非己”成分进行攻击，这属于____病，其原因可能是____。
（5）胰岛素受体功能异常也可以影响血糖的调节。利用基因工程方法制备的胰岛素受体功能受损的小鼠（简
称为 MKR 小鼠），导致胰岛素靶细胞对胰岛素敏感性下降。某研究小组拟通过实验证明胰岛素受体功能在
血糖调节中的作用，实验材料有实验前均禁食 10 小时的血糖浓度相等的 MKR 小鼠和正常小鼠各 10 只，血
糖仪，胰岛素测量仪，葡萄糖溶液，注射器等，设计实验思路并预测结果。实验思路：____。实验结果：____
。
【答案】（1）体温调节中枢、水盐平衡中枢
（2） ①. 胰岛 B ②. 神经调节 ③. 负反馈调节
（3） ①. 促进含 GLUT-4 的囊泡与细胞膜融合，增加细胞膜上 GLUT-4 的数量，促进细胞吸收葡萄糖
②. 肝糖原合成 ③. 转化为非糖物质（脂肪、某些氨基酸）
（4） ①. 自身免疫病 ②. 胰岛 B 细胞表面含有与病毒蛋白相似的结构，因而机体的免疫系统将其
作为抗原攻击
（5） ①. 将 MKR 小鼠和正常小鼠分成两组，编号为 A 组和 B 组，两组小鼠均禁食 10 小时，取少量
血液，测定初始血糖浓度和胰岛素浓度，而后分别给两组小鼠静脉注射葡萄糖溶液，一段时间后检测两组
小鼠的血糖浓度和胰岛素浓度 ②. A 组血糖浓度高于 B 组，胰岛素浓度也高于 B 组
【解析】
【分析】胰岛素是人体中唯一能降低血糖的激素，一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、
肌肉并合成糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯；另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成
葡萄糖。
题意显示，胰岛素与胰岛素受体结合后，能促进含 GLUT-4 的囊泡与细胞膜融合，增加细胞膜上 GLUT-4
的数量，促进细胞吸收葡萄糖；能促进 GLUT-4 的基因表达，合成较多的 GLUT-4；能促进葡萄糖进入组织
细胞进行氧化分解、合成糖原、转变为甘油三酯。
【小问 1 详解】
下丘脑是调节血糖平衡的较高级中枢，除此以外，还是体温调节中枢、水盐平衡中枢等生命活动的调节中
枢，调节机体节律的中枢也位于下丘脑。
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【小问 2 详解】
饭后半小时血糖升高，一方面胰岛 B 细胞感知血糖升高，合成并分泌胰岛素，该调节方式为体液调节；另
一方面血糖升高刺激下丘脑的某个区域兴奋，通过迷走神经使胰岛素的分泌量增加，该调节方式为神经调
节。血糖下降后，胰岛素的作用结果反过来抑制胰岛素的分泌，这种调节机制是负反馈调节，该调节模式
的存在可避免血糖下降过低影响机体健康。
【小问 3 详解】
当胰岛素与蛋白 M 结合后，一方面会促进 GLUT-4 的囊泡与细胞膜融合，增加细胞膜上 GLUT-4 的数量，
从而促进了细胞对葡萄糖的摄取，另一方面会促进葡萄糖的氧化分解、糖原的合成和葡萄糖转变为非糖物
质，如脂肪和某些氨基酸，从而使血糖浓度降低
【小问 4 详解】
少数人感染某种病毒后导致机体免疫系统攻击胰岛 B 细胞，导致胰岛 B 细胞受损，引起胰岛素分泌不足，
而患上糖尿病，已知该病毒不侵染胰岛 B 细胞，而患者的免疫系统错误的将胰岛 B 细胞当作“非己”成分
进行攻击，这属于自身免疫病，这是因为胰岛 B 细胞表面含有与病毒蛋白相似的结构，因而机体的免疫系
统将其作为抗原攻击，进而引起胰岛 B 细胞受损，而表现为糖尿病。
【小问 5 详解】
本实验的目的是证明胰岛素受体功能在血糖调节中的作用，根据实验目的可知，本实验的自变量为小鼠类
型，因变量为血糖浓度和胰岛素浓度。因此相应的实验思路为，将 MKR 小鼠和正常小鼠分成两组，编号为
A 组和 B 组，两组小鼠均禁食 10 小时，取少量血液，测定初始血糖浓度和胰岛素浓度，而后分别给两组小
鼠静脉注射葡萄糖溶液，一段时间后检测两组小鼠的血糖浓度和胰岛素浓度。由于 MKR 小鼠的胰岛素受
体功能受损，导致胰岛素靶细胞对胰岛素敏感性下降， 其降低血糖的能力下降，故 30 分钟后取少量血液，
测定血糖和胰岛素含量，发现 A 组血糖浓度高于 B 组，胰岛素浓度也高于 B 组。
19. 研究发现，活化的 T 细胞表面的 PD-1 与正常细胞表面的 PD-L1 一旦结合，T 细胞即可“认清”对方，
不触发免疫反应。肿瘤细胞可通过过量表达的 PD-L1 与 PD-1 结合，来逃避免疫系统的“追杀”。基于此，
科学家研制的抗 PD-1 抗体、抗 PD-L1 抗体作为广谱抗癌药物已经获批用来治疗多种癌症。为增强疗效，我
国科学家用软件计算到另一种物质 Taltirelin（简称 Tal），并开展实验研究 Tal 与抗 PD-1 抗体的联合疗效及
其作用机制。据图回答下列问题：
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（1）一些抗原被 APC____和____处理后，将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给辅助性 T 细胞。细胞毒
性 T 细胞活化后，可识别并杀伤肿瘤细胞，这体现免疫系统的____功能。
（2）抗 PD-1 抗体或抗 PD-L1 抗体的制备最常用的是单克隆抗体技术，单克隆抗体制备过程中，需在 96
孔板中对杂交瘤细胞进行____和____，经多次筛选，就可获得所需的目的细胞。
（3）开展 Tal 功能探究时，模型小组分为甲、乙、丙、丁四组，用不同物质处理后，检测其肿瘤体积，结
果如图所示。实验的对照组是____组（写出对应组别的字母即可）。图的实验结果说明____。
【答案】（1） ①. 摄取 ②. 加工 ③. 免疫监视
（2） ①. 克隆化培养 ②. 抗体检测
（3） ①. 甲、乙 ②. Tal 与抗 PD-1 抗体的抗肿瘤效果相当，二者联合使用可明显增强抗肿瘤效果
【解析】
【分析】细胞免疫过程：①被病原体（如病毒）感染的宿主细胞（靶细胞）膜表面的某些分子发生变化，
细胞毒性 T 细胞识别变化的信号。②细胞毒性 T 细胞分裂并分化，形成新的细胞毒性 T 细胞和记忆 T 细胞。
细胞因子能加速这一过程。③新形成的细胞毒性 T 细胞在体液中循环，它们可以识别并接触、裂解被同样
病原体感染的靶细胞。④靶细胞裂解、死亡后，病原体暴露出来，抗体可以与之结合；或被其他细胞吞噬
掉。
【小问 1 详解】
APC 可通过胞吞摄取抗原，然后对抗原进行加工处理，将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给辅助性 T
细胞。细胞毒性 T 细胞活化后识别并杀伤肿瘤细胞，这是免疫系统的免疫监视功能，即识别和清除体内突
变或异常的细胞，防止肿瘤等疾病的发生。
【小问 2 详解】
在单克隆抗体制备过程中，在 96 孔板中对杂交瘤细胞要进行克隆化培养和抗体检测，通过克隆化培养使杂
交瘤细胞大量增殖，通过抗体检测筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞，经多次筛选，就可获得所需的能
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产生特异性抗体的目的细胞。
【小问 3 详解】
该实验目的是探究 Tal 与抗 PD - 1 抗体的联合疗效及其作用机制，甲组只加缓冲液，是空白对照组，用于排
除缓冲液等无关因素对实验结果的影响，乙组只添加抗 PD-1 抗体，因为抗 PD-1 抗体是已经获批用来治疗
多种癌症的药物，设置该组可以作为单一药物治疗的对照，用于和 Tal 与抗 PD-1 抗体联合使用（丁组）以
及 Tal 单独使用（丙组）的效果进行对比，从而明确 Tal 的加入以及联合使用的效果差异。所以实验的对照
组是甲、乙组。从图中曲线可以看出，乙组（单独使用抗 PD-1 抗体）和丙组（单独使用 Tal）处理后肿瘤
体积相近，丁组（Tal + 抗 PD-1 抗体）处理后肿瘤体积明显小于乙组（单独使用抗 PD-1 抗体）和丙组（单
独使用 Tal），说明 Tal 与抗 PD-1 抗体的抗肿瘤效果相当，二者联合使用可明显增强抗肿瘤效果。
20. 乐山是四川重要的茶叶产区，茶园在每年修剪和采摘后会产生大量的茶树枝条等农业废弃物（主要成分
为木质纤维素）。传统处理方式通常是焚烧或堆积，这不仅造成空气污染和温室气体排放，也是资源的巨大
浪费。某研究团队从乐山峨眉山原始森林的腐殖土中，分离到一株高效降解木质纤维素的真菌——疣孢漆
斑菌（Myrthecium verrucaria）。该真菌的 W 基因簇（基因簇是指基因组中紧密排列、功能相关或结构相似
的一组基因，通常协同发挥作用，常见于真核生物中）能表达出一种强大的复合纤维素酶系，包括内切葡
聚糖酶、外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶，可以将纤维素高效分解为葡萄糖。现在，为将其应用于茶园的秸秆
处理，研究人员计划利用转基因技术改造出生产该酶的大肠杆菌工程菌，相关限制酶的识别序列如表。请
回答下列问题：
限制酶 XbaⅠ EcRⅠ SpeⅠ XhⅠ
识别序列（5′→3′） T↓CTAGA G↓AATTC A↓CTAGT C↓TCGAG
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（1）传统的获取大量酶的生产方法是进行真菌发酵。但这种方法周期较长，且容易受到杂菌污染。为了更
高效、可控地生产，现代生物技术倾向于采用_______工程的方法。其基本操作流程是：从疣孢漆斑菌细胞
中提取总 RNA，通过______过程获得其纤维素酶基因，然后将其导入到一个生长迅速、蛋白分泌能力强的
受体细胞（如大肠杆菌）中，让受体菌成为“细胞工厂”来大量生产该酶。
（2）图 1 标识了载体 pBL 和 W 基因簇中限制酶的切割位点（1kb=1000bp，假设构建重组质粒前后，质粒
pBL 对应部分大小基本不变）。已知 a 链为 W 基因簇中的转录模板链，结合上表分析，为保证 W 基因簇与
质粒 pBL 正确连接，PCR 扩增 W 基因簇时需在引物 1 和引物 2 的 5′端分别添加的碱基序列 5′-______-3′、5
′-______-3′。切割载体时应选用的限制酶是______。
（3）图 1 载体 pBL 中的色氨酸合成酶基因的作用是______，将重组质粒导入色氨酸合成缺陷的大肠杆菌菌
株，利用______的培养基筛选菌株并提取质粒，用引物 1 和引物 2 进行 PCR 扩增，相关产物电泳图见图 2.
已知 1 号泳道和 2 号泳道分别是重组质粒和空载质粒的电泳图（均用 EcRⅠ酶切成线性），在 3 号、4 号的
PCR 扩增产物中，符合预期的 W 基因簇的 DNA 片段是______号，若要进一步验证可对其进行______。空
白对照组 5 中使用无菌水代替实验组的模板 DNA，目的是______。
【答案】（1） ①. 基因 ②. 逆转录
（2） ①. CTCGAG ②. TCTAGA ③. SpeⅠ和 XhⅠ
（3） ①. 作为标记基因，筛选含有重组质粒的大肠杆菌 ②. 不含色氨酸 ③. 3 ④. DNA 测
序 ⑤. 检测 PCR 反应中是否有外源 DNA 的污染
【解析】
【分析】基因工程是在 DNA 分子水平上进行设计和施工的，因此又叫重组 DNA 技术。包括四个基本程序：
目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【小问 1 详解】
传统的获取大量酶的生产方法是进行真菌发酵。但这种方法周期较长，且容易受到杂菌污染。为了更高效、
可控地生产酶，现代生物技术倾向于采用基因工程的方法。从疣孢漆斑菌细胞中提取总 RNA，通过逆转录
过程获得其纤维素酶基因。因为逆转录是以 RNA 为模板合成 DNA 的过程，这样可以从真菌的 RNA 得到对
应的基因。然后将其导入到一个生长迅速、蛋白分泌能力强的受体细胞（如大肠杆菌）中，让受体菌成为
“细胞工厂”来大量生产该酶。
【小问 2 详解】
为了使目的基因能在受体细胞中表达，应该将目的基因插在启动子和终止子之间，载体 pBL 启动子和终止
子之间有限制酶有 SpeⅠ、XhⅠ、HindⅢ，但载体 pBL 的启动子和终止子之外还有另外的 HindⅢ识别位
点，因此切割载体时应选用的限制酶是 SpeⅠ、XhⅠ，要想 W 基因簇与质粒 pBL 正确连接，目的基因也
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应该用这两种限制酶切割，两端应该有 SpeⅠ、XhⅠ识别序列，但图中显示目的基因中有 SpeⅠ识别序列，
不能用该酶切割目的基因，从表格中各酶的识别序列可知，XbaⅠ和 SpeⅠ是同尾酶，因此目的基因两端需
要添加 XbaⅠ和 XhⅠ的识别序列，已知 a 链为 W 基因簇转录模板链，转录方向是从模板链 3′→5'，因此
为保证目的基因能在受体细胞表达，引物 2 端应该与启动子相连，引物 1 端应该与终止子相连，即 PCR 扩
增 W 基因簇时需在引物 1 和引物 2 的 5′端分别添加 XhⅠ、XbaⅠ识别序列 5′-CTCGAG-3′、5′-
TCTAGA-3′，切割载体时应选用的限制酶是 SpeⅠ、XhⅠ。
【小问 3 详解】
图 1 载体 pBL 中的色氨酸合成酶基因属于标记基因，有利于目的基因的初步检测。所以，图 1 载体 pBL 中
的色氨酸合成酶基因的作用是作为标记基因，筛选含有重组质粒的大肠杆菌。由于受体大肠杆菌是色氨酸
合成缺陷型，只有导入含该基因的质粒（空载或重组），才能在无外源色氨酸的培养基上存活，因此可利用
不含色氨酸的培养基筛选菌株并提取质粒。已知 1 号泳道和 2 号泳道分别是重组质粒和空载质粒的电泳图，
长度分别是 3000bp 左右、2000bp 左右，因此目的基因（W）的长度大约是 1000bp，图中 3 号泳道上 DNA
片段长度是 1000bp 左右，因此符合预期的 W 基因簇的 DNA 片段是 3 号。进一步验证：PCR 产物的大小仅
为初步判断，需通过 DNA 测序确认其序列与 W 基因簇完全一致，排除非特异性扩增产物。空白对照组用
无菌水代替模板 DNA，检验 PCR 反应中是否有外源 DNA 的污染，若出现扩增产物，说明试剂或操作中存
在外源 DNA 污染；若无产物，证明实验体系无污染，确保实验组结果的可靠性。
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