山东省聊城市2025届高三下学期二模生物试题（Word版附解析）

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一、选择题：本题共15个小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 科学研究发现，肿瘤细胞可以借助内部的缺氧环境减少含氧自由基的生成而维系持续增殖状态。我国科研团队将磁性颗粒均匀涂至螺旋藻（颤蓝细菌）表面，组装成磁性螺旋藻（MSP），MSP在外部磁场作用下靶向运动至癌变部位，促使癌细胞死亡后自身完成降解，机理如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 螺旋藻细胞内不仅存在RNA-蛋白质复合物，还存在DNA-蛋白质复合物
B. 过程①利用MSP释放的O₂改变肿瘤组织内部的缺氧环境时需要补充光照和CO₂
C. 在放射线、激光照射后，MSP细胞受到损伤，不利于癌症的治疗
D. 过程②叶绿素产生的自由基可破坏癌细胞膜的磷脂分子引发雪崩式反应
【答案】C
【解析】
【分析】癌细胞是正常细胞在致癌因子的作用下，遗传物质发生改变，成为不受机体控制、连续进行分裂的恶性增殖细胞。
【详解】A、螺旋藻细胞内存在RNA-蛋白质复合物（如核糖体），也存在DNA-蛋白质复合物，如转录时RNA聚合酶与DNA结合，A正确；
B、过程①利用MSP释放的O₂改变肿瘤组织内部的缺氧环境时需要螺旋藻进行光合作用释放氧气，需要补充光照和CO₂，B正确；
C、放射线、激光等条件会导致磁性螺旋藻解体，产生自由基，促使癌细胞死亡，C错误；
D、过程②叶绿素产生的自由基可破坏磷脂分子引发雪崩式反应损伤癌细胞膜，D正确。
故选C。
2. 如图所示，醛固酮可通过诱导肾小管和集合管管壁上皮细胞合成多种蛋白质（如顶端膜上的钠离子和钾离子通道、基底膜上的钠钾泵等），从而促进肾小管和集合管对Na+的重吸收。下列叙述错误的是（ ）
A. 醛固酮促进Na+重吸收的同时也促进了K+的排出
B. Na+由管腔进人血管的方式既有主动运输又有被动运输
C. 顶端膜上的K+外流依赖于基底膜上钠钾泵的正常活动
D. 由于大出血而导致细胞外液的量减少时，醛固酮的分泌量减少
【答案】D
【解析】
【分析】醛固酮是由肾上腺皮质所分泌的一种激素，可促进肾小管和集合管对 Na+的重吸收，同时增加了K+的排出，即产生“保钠排钾”的作用。
【详解】A、据题图分析可知，醛固酮的主要作用是促进肾小管和集合管对Na+的重吸收，并增加K+的排泄。醛固酮通过诱导肾小管和集合管的管壁上皮细胞合成多种蛋白质，如顶端膜上的钠离子通道和基底膜上的钠钾泵，从而增加Na+的重吸收并促进K+的排出，A正确；
B、据题图分析可知，Na+由管腔进入血管的过程包括两个步骤：首先通过顶端膜上的钠离子通道以协助扩散的方式（一种被动运输方式）进入上皮细胞，然后通过基底膜上的钠钾泵以主动运输的方式被泵出上皮细胞进入血管，B正确；
C、顶端膜上的K+外流是依赖于顺浓度梯度进行，即K+在细胞内的浓度高于在管腔中的浓度，且细胞膜对K+具有通透性。然而，这个过程的持续进行需要基底膜上钠钾泵的正常活动来维持。钠钾泵通过消耗ATP将Na+从细胞内泵出并将K+泵入细胞内，从而维持了细胞内外的Na+和K+浓度差，为顶端膜上的K+外流提供了动力，C正确；
D、醛固酮的分泌主要受血Na+浓度的调节，当血Na+浓度降低时，醛固酮的分泌会增加，以促进Na+的重吸收并恢复血Na+浓度的平衡，由于大出血而导致细胞外液的量减少时，醛固酮的分泌量增多，以使细胞外液的渗透压上升，D错误。
故选D。
3. 细胞质中mRNA与游离的核糖体结合形成翻译复合体。翻译时，若开始合成的小段肽链是信号肽（SP），则SP会被信号识别颗粒（SRP）识别并结合，翻译暂停，SRP牵引翻译复合体到内质网并与其表面的SRP受体结合，翻译恢复，合成的肽链进入内质网腔；若开始合成的小段肽链不是信号肽，则翻译持续进行直到完成。这两种方式合成的蛋白质会被送往不同的位置。下列叙述错误的是（ ）
A. 翻译复合体与内质网特定部位的结合，离不开内质网膜对信息分子SRP的识别
B. SRP及其受体蛋白可直接协助多肽链加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质
C. 无SP的肽链持续合成后，可能会在细胞质基质中成熟并滞留在细胞内参与细胞代谢
D. 若胰岛素基因中编码SP的序列出错，可能导致胰岛素分泌量下降，从而引起糖尿病
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意，分泌蛋白先在游离的核糖体合成，形成一段多肽链后，信号识别颗粒（SRP）识别信号，再与内质网上信号识别受体DP结合，将核糖体-新生肽引导至内质网，SRP脱离，信号引导肽链进入内质网，形成折叠的蛋白质，随后，核糖体脱落。
【详解】A、翻译时，若开始合成小段肽链是信号肽（SP），则SP会被信号识别颗粒（SRP）识别并结合，翻译暂停，SRP牵引翻译复合体到内质网并与其表面的SRP受体结合，翻译恢复，合成的肽链进入内质网腔，说明翻译复合体与内质网特定部位的结合，离不开内质网膜对信息分子SRP的识别，A正确；
B、SRP牵引翻译复合体到内质网并与其表面的SRP受体结合，翻译恢复，合成的肽链进入内质网腔，说明SRP及其受体蛋白并未直接协助多肽链的加工、折叠，B错误；
C、若合成的肽链没有SP，则不被SRP识别，翻译不会暂停，合成的肽链在细胞质基质中加工修饰后，留在细胞质基质或进入细胞核、线粒体和叶绿体等位置，C正确；
D、胰岛素是分泌蛋白，需要经过内质网和高尔基体的加工、修饰，如果胰岛素基因中编码信号肽的序列出错，可能导致胰岛素合成时，不能被SRP识别，无法进入内质网，从而导致胰岛素分泌受影响，造成糖尿病，D正确。
故选B。
4. 群体感应（QS）是细菌在生长过程中，随种群密度增加而产生的自身诱导物质AHL等信号分子在细胞外不断累积，诱导菌群生理生化特性发生的变化。某种细菌的种群密度达到临界点时，其AHL达到一定阈值并与受体蛋白LuxR结合形成复合物，促进了Lux1基因和下游基因的表达，下图所示过程为该种细菌的QS机理。下列叙述错误的是（ ）
A. 由图可知AHL可能是一种脂质类信息分子，其分泌量的调节存在正反馈调节
B. LuxR与AHL形成的复合物与启动子结合，开启下游毒性基因的转录
C. 发生群体感应时，在细胞核内合成mRNA、在核糖体上合成Lux1酶
D. 抑制自身诱导物的产生或者降解自身诱导物可使群体感应机制淬灭
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知，AHL促进图中基因表达的机制是与LuxR结合形成复合物，与相应启动子结合，从而启动转录，图中当AHL增多，会促进Lux1基因表达出Lux1酶，促进AHL的合成因此存在正反馈调节。
【详解】A、由图可知AHL可直接进出细胞膜，且其受体蛋白在细胞内部，所以AHL可能为脂质，分泌出的AHL促进AHL的进一步分泌，存在正反馈调节，A正确；
B、AHL达到一定阈值并与受体蛋白LuxR结合形成复合物，与启动子结合，促进了Lux1基因和下游基因的表达，B正确；
C、细菌为原核生物，无细胞核，C错误；
D、抑制自体诱导物的产生或降解自体诱导物，使其浓度在阈值以下（或利用QS信号类似物，与QS信号受体竞争结合，干扰QS），都可使群体感应猝灭。D正确。
故选C。
5. 人的体细胞中抑癌基因A₁突变为A₂，细胞仍可正常分裂，但若两个A₁基因都突变为A₂而失活，将引起细胞癌变。研究发现，杂合子A₁A₂易患癌症，可能的机制如图所示。只考虑A₁、A₂基因，下列叙述正确的是（ ）
A. 抑癌基因突变可导致相应蛋白质活性过强，从而引起细胞癌变
B. 抑癌基因A1在致癌因子的作用下突变成基因A₂属于显性突变
C. 机制1形成的子细胞1可能的基因型及其比例为A₁A₂:A₂A₂=1:2
D. 机制2形成的子细胞2和3可能均为纯合子细胞
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析，杂合体细胞中含有一对同源染色体，其上的基因A1和A2属于等位基因，机制1中产生的一个子细胞A2所在染色体的姐妹染色单体未分离，机制2的四分体发生互换，据此分析作答。
【详解】A、抑癌基因的作用是阻止细胞不正常的增殖，抑癌基因突变导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，可能引起细胞癌变，A错误；
B、分析题意可知，抑癌基因A1突变为A2，细胞仍可正常分裂，说明A1相对于A2是显性，故A1在致癌因子的作用下突变成基因A2属于隐性突变，B错误；
C、机制1一个子细胞A2所在染色体的姐妹染色单体未分离，形成的原因可能是纺锤体异常，体细胞1的基因型是A1A2A2，由于形成子细胞时多于染色体随机丢失，故产生的子细胞1可能的基因型及其比例为A1A2：A2A2=2：1，C错误；
D、只考虑A1、A2基因，姐妹染色单体分离，非姐妹染色单体随机分配，故子细胞2和3的基因型可能均为纯合子细胞，D正确。
故选D。
6. 辣椒是茄科辣椒属的一年生或有限多年生植物，有许多辣度（来自于辣椒素）不同的品种。研究人员通过分析相关植物的基因组发现，辣椒属与酸浆属的亲缘关系比与茄属的更近，辣椒素合成途径可能是在约500万～1340万年前起源的。下列叙述错误的是（ ）
A. 研究人员在分子水平上揭示了辣椒属与其他物种的亲缘关系
B. 辣椒素合成关键酶基因的出现不是自然选择的结果
C. 若随时间的推移，该种群的基因种类保持不变，则该种群未发生进化
D. 生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协调进化的过程
【答案】C
【解析】
【分析】在一个种群的基因库中，某个基因占全部基因数的比值，叫做基因频率。
【详解】A、通过基因序列分析亲缘关系远近属于分子水平上的证据，A正确；
B、辣椒素合成关键酶基因的出现是突变造成的，不是自然选择的结果，B正确；
C、进化的实质是基因频率的改变，基因种类未变不能说明基因频率未变，C错误；
D、协同进化是指不同生物之间以及生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协调进化的过程，D正确。
故选C。
7. 深空探测时，宇航员往往处于亚磁场（磁场强度远小于地球磁场强度）状态。研究发现，长期亚磁场暴露可导致大脑皮层下海马区的神经胶质细胞数量增加，神经干细胞的活性氧水平下降、增殖分化能力降低，最终引起动物认知功能障碍。细胞中存在抗氧化酶可清除活性氧。下列推测合理的是（ ）
A. 亚磁场可促进新生神经元产生更多突起
B. 亚磁场可促使神经胶质细胞承担更多海马区功能
C. 亚磁场有利于促进神经元的活动和新突触的建立
D. 可注射适量抗氧化酶抑制剂改善亚磁场暴露导致的认知功能障碍
【答案】D
【解析】
【分析】学习与记忆是相互联系的两个过程。简单地说，学习是获取新知识或新技能的过程,而记忆则是对所获取信息的保存和读出的过程。
【详解】A、亚磁场可促进海马区的神经胶质细胞数量增加，并不会引起新生神经元产生更多突起，A错误；
B、题意显示，长期亚磁场暴露导致大脑皮层下的海马区的神经胶质细胞数量增加，但神经胶质细胞不能承担海马区功能，B错误；
C、长期亚磁场暴露导致大脑皮层下的海马区的神经胶质细胞数量增加，进而引起短时记忆异常，随之长时记忆也不能正常形成，C错误；
D、长期亚磁场暴露导致大脑皮层下的海马区的神经胶质细胞数量增加；神经干细胞的活性氧水平下降，增殖分化能力降低，引起动物认知功能障碍，因此，可注射适量抗氧化酶抑制剂改善亚磁场暴露导致的认知功能障碍，D正确。
故选D。
8. 乙脑病毒进入机体后可穿过血脑屏障侵人脑组织细胞并增殖，使机体出现昏睡、抽搐等症状。下列叙述正确的是（ ）
A. 乙脑病毒感染宿主引起的特异性免疫反应为细胞免疫
B. 乙脑病毒感染宿主后会被APC和T细胞摄取、处理和呈递
C. 辅助性T细胞需在乙脑病毒和细胞因子的刺激下增殖分化
D. 接种乙脑疫苗可刺激机体产生特异性抗体、记忆B细胞和记忆T细胞
【答案】D
【解析】
【分析】吞噬细胞对进入人体的病原体具有非特异性识别作用，乙脑疫苗是一种抗原，可以刺激机体产生特异性免疫反应，既有细胞免疫也有体液免疫，分泌特异性抗体、记忆B细胞和记忆T细胞。
【详解】A、吞噬细胞不能特异性识别乙脑病毒，A错误；
B、乙脑病毒感染宿主后会被APC摄取、处理和呈递，T细胞不能呈递抗原，B错误；
C、辅助性T细胞不需在细胞因子的刺激下增殖分化，C错误；
D、乙脑疫苗是一种抗原，可以刺激机体产生特异性免疫反应，既有细胞免疫也有体液免疫，分泌特异性抗体、记忆B细胞和记忆T细胞，预防乙脑病毒的感染，而细胞免疫过程中不产生特异性抗体，D正确。
故选D。
9. 当植物叶片受到害虫叮咬或自然衰老时，在叶柄基部容易形成离层。研究发现，此时叶柄基部细胞内乙烯含量升高，其作用具有双重效应：一是促进离层细胞中水解酶类（包括纤维素酶和果胶酶）的诱导合成；二是增加生长素的钝化，降低生长素抑制叶片脱落的强 度。下列叙述正确的是（ ）
A. 离层的形成和叶片脱落可以避免虫害损伤其周围的组织
B. 乙烯由植物体内特定腺体分泌，作用于特定靶器官或靶细胞
C. 乙烯能够直接催化离层细胞细胞壁水解，加速叶片脱落
D. 生长素在成熟组织中只进行非极性运输，在尖端则只进行极性运输
【答案】A
【解析】
【分析】高等植物是由很多细胞组成的高度复杂的有机体，它的正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合。植物生长发育的调控，是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同构成的网络。
【详解】A、被虫害损伤的叶片及时脱落，能避免虫害损伤其周围的组织，是生物对环境的适应，即离层的形成和叶片脱落可以避免虫害损伤其周围的组织，A正确；
B、乙烯属于植物激素，而由植物体内产 生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有 显著影响的微量有机物，B错误；
C、乙烯为植物激素，起调节作用没有催化作用，C错误；
D、生长素的运输方式包括极性运输、非极性运输和横向运输，其中在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，即只能进行极性运输，在尖端生长素除了极性运输还能进行横向运输，而在成熟组织中，生长素可以通过输导组织进行非极性运输，D错误。
故选A。
10. 物种去除实验是指从群落中去除一种或几种物种的实验方法，常被用在种间关系、物种多样性、某一特定种与生态系统功能的关系等研究中。下列叙述错误的是（ ）
A. 物种去除实验运用了自变量控制的“减法原理”
B. 一般来说，营养结构越复杂的生态系统，去除物种造成的影响越小
C. 若去除一种生物后，另一种生物也随之消失，说明两种生物是互利共生关系
D. 在不同的群落中去除同一种植物，生态系统的功能可能发生不同程度的变化
【答案】C
【解析】
【分析】生物的种间关系有互利共生、寄生、捕食、竞争、原始合作等。
【详解】A、人为去除物种进行实验运用了自变量控制的“减法原理”，A正确；
B、一般来说，营养结构越复杂的生态系统，去除物种后可由其他物种进行补充，从而对生态系统造成的影响较小，B正确；
C、若去除一种生物后，另一种生物也随之消失，说明两种生物可能是互利共生关系，也可能是寄生或捕食，C错误；
D、同一种植物在不同群落中的作用和地位不同，则在不同的群落中去除同一种植物，生态系统功能也会发生不同程度的变化，D正确。
故选C。
11. 科学家在盐碱区域开创了“上粮下藕、藕鱼套养、鸭鹅混养”的立体种养模式，即在盐碱地开挖鱼塘，挖出的泥土在塘边堆成台田种植作物，鱼塘养殖咸水鱼并种藕，台田经雨水冲淋后盐碱含量降低，田间杂草可以喂鱼和鸭、鹅，动物的排泄物能为藕和作物提供肥料。下列叙述错误的是（ ）
A. 该模式能改善生态环境，体现了生物多样性的间接价值
B. 该种养模式无需来自系统外的物质和能量投入就能维持生态系统的相对稳定
C. “上粮下藕”体现了群落的水平结构，养殖咸水鱼体现了生态工程的协调与整体原理
D. 该模式不但提高了区域的生物多样性和生态系统的生产力，还增加了土壤的碳储量
【答案】B
【解析】
【分析】生态农业：是按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代管理手段，以及传统农业的有效经验建立起来的，能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业。
【详解】A、该模式能改善生态环境，体现了生物多样性的间接价值，A错误；
B、该种养模式属于人工生态系统，需要来自系统外的物质和能量投入就能维持生态系统的相对稳定，B错误；
C、“上粮下藕”是指鱼塘种藕，在鱼塘旁边的台田种植作物，这体现了群落的水平结构，在盐碱地养殖咸水鱼考虑了生物与环境的协调与适应，以及生态、经济和社会问题，体现了生态工程的协调、整体原理，C错误；
D、该模式增加了盐碱地地区的生物种类，不但提高了该地区的生物多样性和生态系统的生产力，还增加了土壤碳储量，D正确。
故选B。
12. 某生态系统中能量在3个营养级之间流动的情况如下图。下列叙述正确的是（ ）

A. 营养级A、营养级B和营养级C构成了一条食物链
B. 流向分解者的能量以有机物的形式被生产者和消费者循环利用
C. B尸体和C未消化利用的能量都属于B用于生长发育和繁殖的能量
D. 若B为养殖动物，增大B的同化效率（同化量/摄入量）能提高能量的传递效率
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统的能量流动：（1）概念：生态系统中能量的输入、传递、转化、散失的过程称为生态系统的能量流动。 （2）特点单向流动、逐级递减。（3）公式同化量 = 摄入量-粪便量=呼吸作用散失量+用于生长、发育、繁殖的量能量传递效率=（本营养级同化量/上一营养级同化量）×100%。
【详解】A、每个营养级可能有多种生物，因此不一定形成一条食物链，A错误；
B、流向分解者的能量以有机物的形式被分解者分解利用，不能流向生产者，且能量不能循环利用，B错误；
C、B尸体和C未消化的能量都属于上一营养级（即B）的同化量中用于生长发育和繁殖的能量，这部分能量最终会流向分解者，C正确；
D、营养级B和营养级C之间的能量传递效率应该是C的同化量/B的同化量，而不是摄入量，D错误。
故选C。
13. 下列关于“培养”的叙述，错误的是（ ）
A. 可采用稀释涂布平板法分离纯化培养乳酸菌
B. 宜采用通气培养并搅拌以获取更多的紫杉醇
C. 可在96孔板上培养和筛选特定的杂交瘤细胞
D. 在含有95%空气和5%CO₂的培养箱中培养动物细胞
【答案】A
【解析】
【分析】将接种于培养基内，在合适条件下形成的含有特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，获得纯培养物的过程就是纯培养。
【详解】A、稀释涂布平板法适于分化有氧呼吸的生物，不适合用来分离纯化乳酸菌（厌氧菌），A错误；
B、紫杉醇是植物细胞的次级代谢产物，植物细胞需要进行有氧呼吸，采用通气培养并搅拌以利于细胞呼吸和获得更多养料，进而获取更多的紫杉醇，B正确；
C、可在96孔板上利用抗原—抗体杂交技术，可培养和筛选特定的杂交瘤细胞，C正确；
D、动物细胞培养的气体环境是5%CO2和95%空气，D正确。
故选A。
14. 下列关于生物技术与工程的实验操作，错误的是（ ）
A. 将配制的酵母培养基高压蒸汽灭菌后，需要在酒精灯火焰旁倒平板
B. 将接种环烧红，迅速蘸取酵母菌液在培养基上划线培养，获得单菌落
C. 利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后，在紫外灯下观察结果
D. 配制PCR 反应体系时，加入等量的4种脱氧核糖核苷酸溶液作为扩增原料
【答案】B
【解析】
【分析】PCR技术反应的条件：①稳定的缓冲溶液环境；②DNA模板；③2种引物；④四种脱氧核苷酸；⑤耐高温的DNA聚合酶等。
【详解】A、将配制的酵母培养基高温灭菌并冷却到不烫手（50℃左右）后，在酒精灯火焰旁倒平板，A正确；
B、将接种环烧红，待冷却后（避免菌种被烫死)，蘸取酵母菌液培养基上划线培养，获得单菌落，B错误；
C、琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，C正确；
D、PCR的原理是DNA复制，DNA的单体是脱氧核糖核苷酸，配制PCR反应体系时，加入4种脱氧核糖核苷酸的等量混合液作为扩增原料，D正确。
故选B。
15. 为探究AtGA2x8 基因在拟南芥中的生物学功能，研究者采用PCR技术从拟南芥基因组中扩增得到了该基因，并采用农杆菌转化法将该基因导人拟南芥细胞中，得到了AtGA2x8基因高表达的纯合转基因拟南芥植株，该植株表现为发育迟缓。下列叙述错误的是（ ）
A. 利用PCR扩增AtGA2x8基因时，循环n次需要消耗2n-2个引物
B. 若AtGA2x8基因的序列已知，还可通过人工合成的方法获取该基因
C. 利用农杆菌转化法培育转基因拟南芥的过程中至少要进行两次筛选
D. PCR技术还可以检测AtGA2x8基因是否转录出相应的mRNA
【答案】A
【解析】
【分析】基因工程育种原理：DNA重组技术（属于基因重组范畴）方法，按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。操作步骤包括：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达等。
【详解】A、由于作为模板的目的基因不需要引物，则扩增AtGA2x8基因时，循环n次得到2（n+1）条链，需要消耗引物 2（n+1） -2个，A错误；
B、获取目的基因的方法有PCR，从基因文库中获取，若AtGA2x8基因的序列已知，还可通过人工合成的方法获取该基因，B正确；
C、利用农杆菌转化法培育转基因拟南芥的过程中至少要进行两次筛选，第一次是筛选重组质粒是否导入受体细胞，第二次筛选是目的基因有没有整合到染色体上，C正确；
D、分子水平检测目的基因，包括通过PCR等技术检测受体细胞的染色体DNA上是否插人了目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA，从转基因品种中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原-抗体杂交，检测目的基因是否翻译成相应的蛋白等，D正确。
故选A。
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正确，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. TCA循环是需氧生物进行有氧呼吸的一个重要阶段。IDH是TCA循环的关键酶，可催化生成α—KG及CO₂。人体细胞IDH基因突变可引起α—KG减少，进一步促进HIF-1α积聚并激活相关信号通路，引起下游VEGF基因等肿瘤相关基因高表达，共同促进肿瘤的发生与发展。正常细胞在细胞周期调控过程中可通过适度表达Skp2蛋白降解IDH，从而保证正常的供能方式。下列叙述正确的是（ ）
A. 真核生物TCA循环发生在线粒体基质中
B. 若在细胞中添加Skp2蛋白抑制剂，则VEGF基因的表达量会减少
C. 肿瘤细胞可通过增加Skp2基因的表达，使细胞供能方式发生改变
D. 无氧条件下，肿瘤细胞可通过其他途径将葡萄糖中的能量全部转移到乳酸和ATP中
【答案】ABC
【解析】
【分析】有氧呼吸和无氧呼吸都属于细胞呼吸。细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。所有生物的生存，都离不开细胞呼吸释放的能量。
【详解】A、真核生物细胞中TCA循环属于有氧呼吸第二阶段，发生在线粒体基质中，A正确；
B、依题意，IDH基因突变会引起α-KG减少，进而促进HIF-1α积聚并激活相关信号通路，导致VEGF基因等肿瘤相关基因高表达。Skp2蛋白可以降解IDH，如果添加Skp2蛋白抑制剂，IDH降解会减少，α-KG的生成可能会增加，从而减少HIF-1α的积聚，进而减少VEGF基因的表达，B正确；
C、依题意，正常细胞通过表达Skp2蛋白降解IDH，如果肿瘤细胞增加Skp2基因的表达，IDH的降解会增加，α-KG的生成会减少，进而促进HIF-1α的积聚，可能导致细胞供能方式由TCA循环向糖酵解转变，C正确；
D、糖酵解过程还产生热能，D错误。
故选ABC。
17. 某雌果蝇（2n=8）甲的性染色体由一条等臂染色体（两条X染色体相连形成）和一条Y染色体组成，该果蝇可产生两种可育配子。经诱变处理后的乙果蝇与甲果蝇进行杂交，过程如下图所示。下列叙述错误的是（ ）

A. 由图可知，甲为雌果蝇，丁为雄果蝇
B. 由于基因突变具有不定向性，乙果蝇的染色体均可被诱变
C. 若乙果蝇的X染色体上发生显性致死突变，则F1为雌性
D. 若只有丁表现出突变性状，则突变基因遗传方式与红绿色盲相同
【答案】BD
【解析】
【分析】由图可知，甲为雌果蝇（性染色体由1条等臂染色体及Y染色体组成），乙是经诱变处理的雄果蝇，F1中丙与甲的性染色体组成相同，故丙也为雌果蝇；丁的X染色体来自乙，Y染色体来自甲，为雄果蝇。
【详解】A、题干信息可知，甲为雌果蝇、乙为雄果蝇；而F1中丁与乙性染色体组成相同，故丁为雄果蝇，A正确；
B、由于基因突变具有普遍性，乙果蝇的染色体均可被诱变，B错误；
C、如果乙果蝇的X染色体上发生显性致死突变，则丁果蝇会死亡，只剩下了丙果蝇（含有两条相连的X染色体和一条Y染色体），表现为雌性，C正确；
D、红绿色盲为伴X染色体隐性遗传，若只有丁表现出突变性状，丁为雄性，则突变基因位于X染色体上或XY同源区段，则遗传方式与红绿色盲可能不同，D错误。
故选BD。
18. 人体感染甲流病毒引起发热时，体温的变化会依次经历体温上升期、高热持续期和体温下降期三个阶段。下列叙述错误的是（ ）
A. 体温上升期下丘脑通过分级调节促进甲状腺激素的分泌
B. 高热持续期机体常出现脱水现象，导致抗利尿激素分泌增加
C. 高热持续期患者可以通过增盖棉被进行捂汗，增加散热来退烧
D. 体温下降期通过神经—体液调节使汗腺分泌增加
【答案】CD
【解析】
【分析】体温调节过程包括神经调节和体液调节，下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体，垂体分泌促甲状腺释放激素作用于甲状腺，甲状腺分泌甲状腺激素使细胞代谢增强。
【详解】A、体温上升期，下丘脑通过分级调节促进甲状腺激素的分泌，导致促甲状腺激素、甲状腺激素分泌增多，甲状腺激素促进产热，A正确；
B、高温阶段会有脱水现象，导致细胞外液渗透压升高，使垂体释放抗利尿激素增加，促进肾小管和集合管对水分的重吸收，进而使尿量减少，B正确；
C、高热持续期，患者体温已经处于较高水平，此时增盖棉被进行捂汗，会导致机体散热困难，不利于退烧，C错误；
D、体温下降期，通过神经调节，使汗腺分泌增加，汗液蒸发带走热量，从而降低体温，D错误。
故选CD。
19. 动物种群对空间资源的利用方式可分为分散利用领域和集群共同利用领域两大类。如图为两种动物存活率和种群密度的关系。下列叙述正确的是（ ）

A. a、b两种动物分别属于集群共同利用领域和分散利用领域
B. 同一种动物种群对空间资源的利用方式是固定不变的
C. 集群分布更易招引天敌，加剧资源竞争，导致种群存活率下降
D. 若自然状态下b种群雌雄数量相等，人为提高雄性比例使峰值左移
【答案】D
【解析】
【分析】动物种群自然状态下对空间资源的利用方式可分为随机分散利用领域和集群共同利用领域两大类，对空间资源的利用方式不同均是为了更好的适应相应的环境。由图可见，曲线a在较低种群密度时存活率就较高，随密度上升存活率明显下降，说明这类动物更适于分散利用领域；而曲线 b 在种群密度较低时存活率不高，反而是在一定的中等密度范围里存活率最高，说明这类动物更适于集群共同利用领域。
【详解】A、分析题图可知，a、b两种动物分别属于分散利用领域和集群共同利用领域，A错误；
B、同一种动物种群对空间资源的利用方式不是固定不变的，B错误；
C、集群分布的群体防御、协作觅食等方式可提高存活率，C错误；
D、由图可知b为集群共同利用领域，性别比例的改变会降低存活率的峰值，故若自然状态下b种群雌雄数量相等，人为提高雄性比例使峰值左移，D正确。
故选D。
20. 使用时间过长的玩具表面可能会滋生细菌，容易导致儿童患接触性皮炎。为了检测某玩具表面是否存在大肠杆菌，某团队进行了如图所示实验：使用伊红—亚甲蓝染液（用于鉴别大肠杆菌，能使其菌落呈深紫色，并带有金属光泽）对培养基C进行染色，初步统计大肠杆菌的数量，图中1～6表示不同菌落。下列叙述正确的是（ ）
A. 对菌液进行系列梯度稀释，菌落数为30～300时适合进行计数
B. 配制平板A时只需要加入碳源、氮源、水、无机盐这几类物质即可
C. 图中平板B的接种方法为稀释涂布平板法，初步判断3是大肠杆菌的菌落
D. 为保护儿童健康，平时可用75%的酒精对玩具进行擦拭消毒
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、微生物常见的接种方法：平板划线法和稀释涂布平板法，稀释涂布平板法可用于微生物计数；2、稀释涂布平板法统计菌落数的原理：当样品的稀释倍数足够高时，培养基表面生长的一个菌落来自样品稀释液中的一个活菌，可通过统计平板上的菌落数来推测样品中的活菌 。
【详解】A、对菌液进行系列梯度稀释，培养出的菌落数计数要在30~300的范围内，否则导致结果误差大，A正确；
B、平板 A为固体培养基，配制时还需要加入琼脂作为凝固剂，B错误；
C、用伊红一亚甲蓝染液对培养基C进行染色，根据平板D的结果，可判断平板B中3是大肠杆菌菌落，C正确；
D、可用75%的酒精对玩具进行擦拭消毒，从而达到保护儿童健康的目的，D正确。
故选ACD。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 光合作用的直接产物为丙糖磷酸，其中一部分转化为淀粉储藏于叶绿体，还有一部分转化为蔗糖，进入韧皮部筛管，并按照就近运输、向生长中心（芽、果实等）运输等的运输原则运输到植株各处，如图所示。马铃薯下部叶片合成的有机物主要运向地下的块茎贮藏。
（1）丙糖磷酸的产生过程需要光反应提供_________,其在_______（场所）合成蔗糖。
（2）若TPT的活性被抑制，光合速率会降低，其原因是________。当Pi缺乏时，丙糖磷酸从叶绿体中输出减少，在农业生产上可以采取_________措施增加马薯产量。
（3）在生产过程中，需要去掉马铃薯植株的一些芽和上部枝叶，这样操作可以提高马铃薯的产量，其原因是_________。
（4）科研人员发明了一种转光膜（该膜可将部分紫外光和绿光转变成蓝紫光、红光）。与普通大棚膜相比，这种转光膜能提高大棚马铃薯的产量，理由是_________。光是重要的环境因子，为研究单独红光（R）照射和红光（R）与远红光（FR）交替照射处理对种子萌发率的影响，研究人员进行了有关实验，结果如下表。从表中数据可以得出的结论是______________。
【答案】（1） ①. ATP和NADPH ②. 细胞质基质
（2） ①. TPT的活性被抑制时，丙糖磷酸不能运出叶绿体而更多的转化为淀粉，淀粉含量的增加会抑制暗反应的进行，进而使光合速率降低 ②. 施加磷肥
（3）去掉生长中心（芽）,让光合作用产物更多运输到马铃薯块茎；去掉上部枝叶使下部叶片获得更多的光照，提高光合速率，运输到马铃薯块茎的有机物增多
（4） ①. 该转光膜能将叶绿体色素几乎不吸收的紫外光和绿光转化为可吸收的蓝紫光和红光，有利于光合作用的进行 ②. 相较于单独红光照射，红光（R）与远红光（FR）交替照射处理终止于远红光（FR）种子萌发率降低且与交换频率关系不大，终止于红光（R）种子萌发率略有增大
【解析】
【分析】由图可知，丙糖磷酸在叶肉细胞质基质中被合成为蔗糖，并通过韧皮部筛管运输至根、茎、果实，用于分解供能或转化为淀粉等储存；或者转化为葡萄糖，并在叶绿体基质中合成淀粉。
【小问1详解】
马铃薯叶肉细胞光合作用过程中，丙糖磷酸的产生过程为C3的还原，需要光反应提供ATP和NADPH提供能量和还原剂。蔗糖在叶绿体外细胞质基质中合成。
【小问2详解】
TPT的活性被抑制时，丙糖磷酸将不能运出叶绿体，进而转化为淀粉，淀粉含量增加会抑制暗反应的进行，进而使光合速率降低。Pi缺乏时，磷酸丙糖从叶绿体中输出会减少，会在叶绿体中合成淀粉，淀粉的积累会抑制光合作用，故在农业生产上可以采取施加磷肥措施增加马薯的合成。
【小问3详解】
去掉生长中心（芽），让光合作用产物更多运输到马铃薯块茎；去掉上部枝叶使下侧叶片获得更多的光照，提高光合速率，运输到马铃薯块茎的有机物增多，因此农民在生产过程中，去掉马铃薯植株的一些芽和上部枝叶，这样操作可以提高马铃薯的产量。
【小问4详解】
① 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，这种转光膜能将光合色素几乎不吸收的紫外光和绿光转化为光合色素吸收的蓝紫光和红光，有利于光合作用的进行，从而提高产量。②相较于单独红光照射，红光（R）与远红光（FR）交替照射处理终止于远红光（FR）种子萌发率降低且与交换频率关系不大，终止于红光（R）种子萌发率略有增大。
22. 研究发现，当禁食或高强度运动时人体血糖浓度会降低，此时，神经和免疫 细胞“跨界合作”共同调节血糖水平以维持内环境稳态。神经系统可通过增加先天样淋巴细胞（ILC2）的数量和改变ILC2的位置，进而影响胰腺中相应内分泌细胞的分泌作用，从而升高血糖。调节机理如下图所示。
（1）结合图中信息分析，参与低血糖调节的信息分子有__________，图中ILC2能够升高血糖的作用机理是_________。
（2）高强度运动血糖浓度降低时，下丘脑血糖调节中枢兴奋，还可通过_________（填“交感”或“副交感”）神经支配胰岛A细胞分泌胰高血糖素，进而升高血糖，胰高血糖素升高血糖的机理是_______。
（3）研究人员通过体外细胞培养技术，以胰岛A细胞、活化的ILC2、IL-13和 IL-5、细胞因子阻断剂等实验材料来验证ILC2促进胰高血糖素的分泌是ILC2分泌的细胞因子起作用，而不是ILC2的直接作用。请写出实验设计思路并预期实验结果________。
【答案】（1） ①. NE、IL-13、IL-5 、胰高血糖素 ②. ILC2受到NE的作用后会增殖并迁移至胰腺，分泌 IL-13、IL-5,促进胰高血糖素的分泌，从而升高血糖
（2） ①. 交感 ②. 促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液，促进非糖物质转变成糖
（3）实验设计思路：取生理状态相同的胰岛A细胞随机分成四组并编号甲、乙、丙、丁；甲组不做处理、乙组加适量活化的 ILC2、丙组加等量活化的ILC2和适量细胞因子阻断剂，丁组加适量的IL-13和IL-5；在相同且适宜的条件下培养，检测培养液中胰高血糖素的含量；预期实验结果：胰高血糖素含量乙≈丁>甲≈丙
【解析】
【分析】与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素，其中胰岛素的作用是机体内唯一降低血糖的激素，胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而降低血糖浓度；胰高血糖素能促进糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。
【小问1详解】
由图可知，NE作用于ILC2后，ILC2会增殖并迁移至胰腺，分泌-13、IL-5，促进胰高血糖素的分泌，从而升高血糖，因此可知参与血糖调节的信息分子有NE、IL-13、IL-5、胰高血糖素。ILC2受到NE的作用后会增殖并迁移至胰腺，分泌 IL-13、IL-5,促进胰高血糖素的分泌，从而升高血糖
【小问2详解】
血糖调节中枢位于下丘脑，高强度运动时，血糖浓度降低，此时位于下丘脑的血糖调节中枢兴奋，通过交感神经经支配，最终使胰腺中的胰岛A细胞分泌胰高血糖素，从而升高血糖。胰高血糖素升高血糖的机理是促进肝糖原分解成葡萄糖进入血液，促进非糖物质转变成糖。
【小问3详解】
本实验目的是验证胰高血糖素的分泌是ILC2分泌的细胞因子起作用，而不是ILC2的直接作用，因此自变量是ILC2分泌细胞因子的有无，因变量为胰高血糖素的分泌量。根据实验对照原则和单一变量的原则，因此实验思路为取生理状态相同的胰岛A细胞随机分成四组并编号甲、乙、丙、丁；甲组不做处理、乙组加适量活化的ILC2、丙组加等量活化的ILC2和适量细胞因子阻断剂，丁组加适量的IL-13和IL-5；在相同且适宜的条件下培养，检测培养液中胰高血糖素的含量。乙组和丁组都有细胞因子，因此一道A细胞都可分泌胰高血糖素，甲组不做处理，胰岛A细胞不分泌，丙组虽有活化的ILC2，但存在细胞因子阻断剂，因此胰岛A细胞不分泌，故实验结果为胰高血糖素含量乙≈丁>甲≈丙。
23. 当土地停止耕种时，演替便开始了，最早入侵耕地的植物称为先锋植物，先锋植物的出现是演替开始的标志。随着演替的发展，弃耕地周围环境中的物种逐渐向弃耕地中扩散。生态学家在研究某弃耕地群落演替过程中，对不同时期的丰富度指数进行了统计：在演替的前20年内，物种丰富度逐渐增加并到达顶点，20～30年间，物种丰富度下降，30年后物种丰富度趋于稳定状态。
（1）群落演替是指_______。土地在经数年精耕细作之后，以往植被的痕迹往往被彻底清除，同时创造出一种新的生态环境，这种环境不仅适合作物生长，还适合不受耕作抑制的杂草生长，所以最早入侵弃耕土地的先锋植物是_________。
（2）随着演替的发展，物种数量增多，群落内不同植物种群之间的________明显加剧。经调查研究发现群落中有一部分植物能在自然条件下进行无性繁殖，属于克隆植物。在群落演替的中后期，这些克隆植物占据优势地位，与大部分非克隆植物相比，克隆植物能通过分株之间的连接物实现资源共享，有效提高了克隆植物的环境适应能力，这种现象叫生理整合。请据此推测该群落演替过程中20～30年间物种丰富度指数下降的原因是___________________。
（3）若种植过大片草莓的农田，闲置多年后被木本植物覆盖，成片的草莓不见了，请解释草莓不能和木本植物共同繁盛的原因__________。
【答案】（1） ①. 随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程 ②. 不受耕作抑制的杂草
（2） ①. 种间竞争 ②. 克隆植物有生理整合的特征，有很大竞争优势，阻碍了其他非克隆植物的发展，使得该地区物种丰富度降低
（3）与草莓相比，木本植物较高大，能占据更多的空间，得到更多的阳光，它具有更大生长优势，而草莓得不到所需的阳光，难以成片生长
【解析】
【分析】1、生物群落的演替是群落内部因素（包括种内关系、种间关系等）与外界环境因素综合作用的结果。不同群落的演替其过程有一定的区别：初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段，次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。2、由图可知，农田弃耕后，物种丰富度的指数先增加后减小，然后稳定在一定的数量，但比最初的物种丰富度增加了。
【小问1详解】
随时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫做演替。根据题意“土地在经数年精耕细作之后，以往植被的痕迹往往被彻底清除，同时创造出一种新的生态环境，这种环境不仅适于作物，还适于不受耕作抑制的杂草生长”可知，弃耕之后，最先生长的是不受耕作抑制的杂草（一年生杂草）。
【小问2详解】
随着群落演替的发展，物种数量越来越多，种群密度增加，对于空间等资源的竞争会加剧，故不同植物种群间竞争关系明显加剧；依据曲线图，物种丰富度在50a内的变化为在演替的前20a内物种丰富度逐渐升高并达到最大，20~30a间物种丰富度下降，30a后物种丰富度达到稳定状态。
【小问3详解】
与草莓相比，木本植物较高大，能占据更多的空间，得到更多的阳光，它具有更大生长优势，而草莓得不到所需的阳光，难以成片生长，因此草莓不能和木本植物共同繁盛。
24. 水稻花多且小，为两性花，育种工作量大。水稻雄性不育系为育种工作提供了新路径。雄性不育株的雌蕊发育正常，但雄蕊发育异常，可接受外来花粉而繁殖后代。研究发现雄性育性是由基因和环境共同控制的。杂交水稻的成功离不开雄性不育系的发现和应用。
（1）安农S-1是我国发现的第一个温敏雄性不育系籼稻。该品系在高温条件下表现为雄性不育，低温条件下可恢复育性。该温敏雄性不育系与多株野生型水稻进行正反交，得到的F₁均为雄性可育。F₁夏季炎热条件下连续繁殖两代，得到的F₃中雄性不育系理论上所占比例是__________。
（2）对野生型水稻中正常基因和安农S-1突变体中的突变基因的非模板链碱基序列进行测序，结果如图。据图分析突变体雄性不育的原因是__________

（3）若水稻野生型为雄性可育，突变品系甲和突变品系乙均为雄性不育（均只有一对基因与野生型不同）。如表为3个不同水稻杂交组合及其子代的表型及比例。
①根据杂交组合一和二可知，雄性不育性状是由__________性基因控制。根据杂交组合三，推测控制两个突变体的相关基因为_________（填“等位基因”或“非等位基因”）。
②DNA分子标记可以用于突变基因的定位，甲的6号染色体上具有DNA分子标记a，野生型的6号染色体上具有DNA分子标记A。用A和a的特异性引物，对杂种1自交后代中全部雄性不育植株组织中的DNA进行PCR扩增及电泳，结果出现I、Ⅱ、Ⅲ三种类型，如图所示：

该实验结果能确定甲的雄性不育基因_________（填“是”或“否”）位于6号染色体上，理由是_______。
（4）现有另一水稻品种，其育性性状由细胞核基因（R/r）和细胞质基因（N/S）共同控制，其中R和N为可育基因，只要存在可育基因，雄配子就可育。雌配子的育性与上述基因无关，均是可育的。现有基因组成为S（rr）的雄性不育品系甲，基因组成分别是N（rr）、S（RR）和N（RR）的三种雄性可育水稻品系乙、丙、丁。
①若以上述水稻为材料，应选择品系甲与__________杂交，即可获得具有杂种优势的可育高产杂交种S（Rr）。
②若要长期培育杂交种，利用上述水稻品系，试写出培育方案：_________。
【答案】（1）1/6 （2）碱基对缺失，翻译提前终止（终止密码子提前出现，相应蛋白功能异常进而导致雄性不育）
（3） ①. 隐 ②. 非等位基因 ③. 否 ④. 甲是隐性雄性不育个体，若突变基因位于6号染色体上，则 F₂中全部雄性不育植株应均为只含DNA分子标记a的个体，PCR扩增及电泳后不可能出现类型Ⅱ和类型Ⅲ
（4） ①. 丙或丁 ②. 选择品系甲做母本与品系丙杂交，即可得到高产杂交种S（Rr）；让品系甲做母本与品系乙杂交，得到大量S（rr），留种；让品系乙、丙分别自交，得到大量N（rr）、S（RR），留种（或选择品系甲做母本与品系丁杂交，即可得到高产杂交种S（Rr）；让品系甲做母本与品系乙杂交，得到大量 S（rr），留种；让品系乙、丁分别自交，得到大量N（rr）、N（RR），留种）
【解析】
【分析】1、基因的分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。2、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】
由题干信息：温敏雄性不育系与多株野生型水稻进行正反交，得到的F1均为雄性可育，说明可育对不育为显性，若其控制的基因为A、a，则F1基因型应为Aa，在夏季（高温条件下）F1自交，产生的F2中AA占1/4，Aa占2/4，aa占1/4，由于aa雄性不育，故雌配子中A占1/2，a占1/2，雄配子中A占2/3，a占1/3，故中aa占1/2×1/3=1/6。
【小问2详解】
据图，a基因与A基因相比较，缺失了GGGAGCTTC碱基序列，导致转录后产生的mRNA上终止密码子UAG提前出现，翻译过程提前终止，进而导致相应蛋白功能异常进而导致雄性不育。
【小问3详解】
①水稻野生型为雄性可育，根据杂交组合一和二可知，突变品系甲和突变品系乙均为雄性不育，和野生型杂交的结果均为雄性可育，因此雄性不育性状是由隐性基因控制；根据杂交组合三，若为同一对等位基因控制，则杂种1×杂种2结果一定会出现隐性性状雄性不育，因此由非等位基因控制，且两对基因位于一对同源染色体上，连锁（若为两对染色体上，则可自由组合，产生的结果中依然会出现雄性不育双隐性的性状）。②甲是隐性雄性不育个体，若突变基因位于6号染色体上，则 F2中全部雄性不育植株应均为只含DNA分子标记a的个体，PCR扩增及电泳后不可能出现类型Ⅱ和类型Ⅲ，因此该实验结果能确定甲的雄性不育基因不位于6号染色体上。
【小问4详解】
①若要获得具有杂种优势的可育高产杂交种S(Rr)，该杂交种的细胞核基因为Rr，而品系甲的细胞核基因为rr，故应选择细胞核基因为RR的品系进行杂交，且品系甲为雄性不育植株，所以只能做母本，结合受精作用的特点，可知父本可以为丙或丁。②结合小问①，依据表格信息可知，若要长期培育杂交种，有两种方案，即：方案一：选择品系甲S(rr)做母本与品系丙S(RR)杂交，即可得到高产杂交种S(Rr)；操作种，让品系甲做母本与品系乙杂交，得到大量S(rr)，留种；让品系乙、丙分别自交，得到大量N(rr)、S(RR)，留种；方案二：选择品系甲S(rr)做母本与品系丁N(RR)杂交，即可得到高产杂交种S(Rr)；操作中，让品系甲做母本与品系乙杂交，得到大量S(rr)，留种；让品系乙、丁分别自交，得到大量N(rr)、N(RR)，留种。
25. 大豆中转录调控因子Y蛋白可以和某些基因启动子序列结合，促进其表达以增强大豆对干旱和盐胁迫的抗性。研究人员通过逆转录获得Y基因并将其下游终止密码子对应序列剔除，然后与载体上绿色荧光蛋白基因（GFP）进行拼接获得融合基因。成功 表达的Y-GFP融合蛋白可用于Y蛋白调控机理的研究。

（1）研究中首先要对Y基因进行PCR扩增。PCR反应要在一定的缓冲液中进行，缓冲液中一般需要加入Mg²+,其原因是_________________。图甲所示Y基因序列为转录的_____________（填“模板链”或“非模板链”）。已知EcRI识别序列为5'-GAATTC-3'，BamHI识别序列为5'-GGATCC-3',这些限制酶识别序列不影响融合蛋白基因的表达。为使Y基因正确接入载体并成功表达出Y-GFP合蛋白，Y基因下游扩增引物应为5'-__________-3'（包括添加的限制酶识别序列，共写12个碱基）。
（2）将初步构建的Y-GFP基因表达载体转入大豆细胞后，对经潮霉素筛选得到的两个不同细胞系总蛋白进行抗体检测，电泳结果如图乙所示。其中细胞系_________能成功表达出Y-GFP融合蛋白。
（3）为探究Y蛋白能否与S基因（大豆类固醇化合物合成的关键基因）启动子序列结合，用S基因启动子序列制作的探针进行相关实验，实验结果如图丙所示。已知Y蛋白与DNA序列结合后，可在凝胶电泳中产生阻滞条带。据图分析，Y蛋白__________（填“能”或“不能”）与S基因启动子序列结合，相比于a条带， 条带放射性低的原因是_________。
（4）过表达Y基因或施加外源大豆类固醇化合物均可显著增强大豆对干旱和盐胁迫的抗性。综上所述，Y蛋白增强大豆对干旱和盐胁迫抗性的机理是__________。
【答案】（1） ①. DNA聚合酶需要 Mg²+激活 ②. 非模板链 ③. GGATCCATGTTC
（2）2 （3） ①. 能 ②. 100倍未标记的探针与同位素标记的探针竞争性结合Y蛋白，导致b处带有放射性的阻滞条带减少
（4）Y蛋白（通过与S基因启动子序列结合）促进S基因表达，促进固醇类化合物生成，增强大豆对干旱和盐胁迫的抗性
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。
【小问1详解】
由于DNA聚合酶需要 Mg²+激活，因此缓冲液中一般需要加入Mg²+。转录出来的信使RNA，翻译时的起始密码子应该是AUG，AUG应该跟模板链TAC是互补配对的，跟非模板链ATG是相同的，图中Y基因单链部分，左端起始位置是ATG刚好跟信使RNA的起始位置是相同的，故图甲所示Y基因序列为转录的非模板链。据题图分析可知，Y基因上面没有那个EcRI和BamHI的识别序列，所以要扩增Y基因的时，引物的5'端是要加上EcRI和BamHI的识别序列，根据载体结构，左端是启动子，右端是终止子，图中Y基因单链部分是非模板链，所以Y基因是从左到右与载体部分连接。故在Y基因的左端连接EcRI的识别序列，Y基因的右端连接BamHI的识别序列。即Y基因的下游扩增引物上面应该加BamHI的识别序列，再根据题干信息“在获得Y 基因并将其下游终止密码子对应序列剔除”可知，Y基因下游最左端的三个碱基转录为终止密码子，故这三个碱基要剔除，所以为使Y基因正确接入载体并成功表达出Y-GFP 融合蛋白，Y基因下游扩增引物应 为5'- GGATCCATGTTC -3'。
【小问2详解】
将初步构建的Y−GFP基因表达载体转入大豆细胞后，需要对经潮霉素筛选得到的细胞系进行抗体检测以确认是否成功表达出Y−GFP融合蛋白。根据图乙的电泳结果可以看出，细胞系2在预期位置出现了明显的条带而细胞系1没有，因此可以判断细胞系2能成功表达出Y−GFP融合蛋白。
【小问3详解】
根据图丙的实验结果和已知信息，可以看出Y蛋白与DNA序列结合后，可以在凝胶电泳中产生阻滞条带。而实验组（加入Y蛋白）的条带相对于对照组（未加入Y蛋白）产生了阻滞，说明Y蛋白能与S基因启动子序列结合。相比于a条带（对照组），b条带（实验组）放射性低的原因是100倍未标记的探针与同位素标记的探针竞争性结合Y蛋白，导致b处带有放射性的阻滞条带减少。
【小问4详解】组别
1
2
3
4
光处理
R
R→FR
R→FR→R
R→FR→R→FR
萌发率
70
6
74
6
组合
杂交组合类型
后代的表型及比例
一
野生型×甲
全为雄性可育（杂种1）
二
野生型×乙
全为雄性可育（杂种2）
三
杂种1×杂种2
全为雄性可育