浙江省绍兴市一中2023-2024学年高三上学期限时训练生物试题（Word版附解析）

这是一份浙江省绍兴市一中2023-2024学年高三上学期限时训练生物试题（Word版附解析），共23页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1. 生命是物质的，组成生物体的各种化合物是由化学元素构成的。下列化合物的元素组成相同的是（ ）
A. 果糖、纤维素B. 腺苷、RNA
C. 血红蛋白、叶绿素D. 胆固醇、磷脂
【答案】A
【解析】
【分析】糖类的元素组成是C、H、O，蛋白质的元素组成是C、H、O、N等，不同类的脂质的元素组成不同，脂肪和固醇的元素组成是C、H、O，磷脂的元素组成是C、H、O、N、P，核酸的元素组成是C、H、O、N、P。
【详解】A、果糖和纤维素都糖类，组成元素都是C、H、O，A正确；
B、腺苷的组成元素是C、H、O、N，RNA的组成元素是C、H、O、N、P，二者的组成元素有差异，B错误；
C、血红蛋白的组成元素是C、H、O、N、Fe，叶绿素的组成元素是C、H、O、N、Mg，C错误；
D、胆固醇的组成元素是C、H、O，磷脂的组成元素是C、H、O、N、P，二者的组成元素有差异，D错误。
故选A。
2. 人类的 Y 染色体一定位于（ ）
A. 精子B. 卵细胞C. 初级精母细胞D. 次级精母细胞
【答案】C
【解析】
【分析】1、哺乳动物的性腺中有许多原始生殖细胞，在睾丸中有精原细胞，在卵巢中有卵原细胞，它们的染色体数目与一般的体细胞相同。原始生殖细胞经多 次有丝分裂后，细胞开始长大，染色体复制，称为初级性母细胞：雄性中称为初级精母细胞 ，雌性中称为初级卵母细胞。 当雄性动物性成熟后，睾丸里形成的初级精母 细胞 （2n） 通过减数第一次分裂产生 2 个次级精母 细胞 （n），次级精母细胞再通过减数第二次分裂产生 4 个精细胞 （n）。精细胞再经过一系列的形态变 化，最后形成 4 个精子 （n）。精子是具有生殖细胞 活性的成熟配子。当雌性动物性成熟后，卵巢里的初级卵母细胞 （2n） 通过减数第一次分裂产生一个较大的次级卵母 细胞和一个较小的第一极体。次级卵母细胞 （n） 再 经过减数第二次分裂产生两个大小不同的细胞，大的 为卵细胞 （n），小的为第二极体 （n）。另外，第一极体也分裂为两个第二极体，之后三个极体都退化消失。所以，一个初级卵母细胞经过减数分裂后只产生一个卵细胞 （n）。卵细胞没有形态学变化，是成熟的配子。
2、属于 XY 型性别决定的生物在雄性个体的体细胞内，除了含有数对常染色体外，还含有两个异型的 性染色体，用 XY 表示；在雌性个 体的体细胞内，除了含有数对常染 色体外，还含有两个同型的性染色 体，用 XX 表示。人、哺乳类、某些两栖类和许多昆虫都属这种类型。
【详解】A、人属于二倍体，其性别决定类型属于XY型，男性的体细胞（包括精原细胞）的性染色体组成为XY，初级精母细胞含有X和Y，初级精母细胞减数第一次分裂后期同源染色体X和Y分离，分别进入不同的次级精母细胞中，减数第二次分裂后期着丝粒分裂，姐妹染色体分离分别进入不同的精细胞中，精细胞通过变形成为精子，精子不一定含有Y染色体，不符合题意，A错误；
B、人属于二倍体，其性别决定类型属于XY型，女性体细胞的染色体组成为XX，初级卵母细胞含有X和X，初级卵母细胞经过减数分裂产生的卵细胞一定不含Y染色体，不符合题意，B错误；
C、由A项分析可知，初级精母细胞一定同时含有X和Y染色体，符合题意，C正确；
D、由A项分析可知，次级精母细胞不一定含有Y染色体，不符合题意，D错误。
故选C。
3. 下列关于 ATP 的叙述，正确的是（ ）
A. 每个 ATP 分子中含有三个高能磷酸键
B. ATP 水解时释放出的能量可以被细胞利用，用于肌肉收缩、神经细胞活动等
C. 叶绿体中 ATP 由叶绿体基质向类囊体运动，ADP 则向相反方向运动
D. 洋葱根尖分生区细胞内合成 ATP 的场所包括线粒体和叶绿体
【答案】B
【解析】
【分析】ATP结构简式是A-P~P~P，其中A代表腺苷，T是三个，P代表磷酸基团，“~”代表高能磷酸键。
【详解】A、ATP的结构简式是A-P~P~P，每个ATP分子中含有两个高能磷酸键，A错误；
B、ATP水解时释放出的能量用于各项生命活动，可以被细胞利用，如肌肉收缩、神经细胞活动以及细胞中许多其他消耗能量的活动，B正确；
C、叶绿体的光反应合成ATP，暗反应消耗ATP，故叶绿体中ADP由叶绿体基质向类囊体运动，ATP则向相反方向运动，C错误；
D、洋葱根尖分生区细胞没有叶绿体，根尖细胞可进行细胞呼吸（有氧呼吸和无氧呼吸），故洋葱根尖分生区细胞内合成 ATP 的场所为细胞质基质和线粒体，D错误。
故选B。
4. 中国二氧化碳排放力争于 2030 年前实现碳达峰， 努力争取 2060 年前实现碳中和。下列叙述正确的是（ ）
A. 地球上的碳绝大部分以二氧化碳的形式存在于大气圈中
B. 禁止利用森林资源和植树造林是实现碳中和的有效手段
C. 二氧化碳排放减少有利于减缓温室效应及酸雨发生
D. 碳循环平衡破坏的主要原因是化石燃料的大量燃烧
【答案】D
【解析】
【分析】物质循环是指组成生物体的C、H、O、N、P、S等化学元素，不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落回到无机环境的循环过程。碳循环平衡破坏会引起温室效应。
【详解】A、地球上的碳绝大部分以碳酸盐的形式存在于岩石圈中，A错误；
B、发展低碳经济和植树造林是实现碳中和的有效手段，B错误；
C、二氧化碳排放减少有利于减缓温室效应，酸雨是硫和氮的氧化物引起的，C错误；
D、碳循环平衡的破坏主要是煤、石油等化石燃料在短时间内的大量燃烧，D正确。
故选D。
5. 实验是生物科学研究的重要手段之一。下列关于实验及分析的叙述，正确的是（ ）
A. 观察胞质环流实验中，预处理有利于黑藻中叶绿体的移动
B. 探究酶的最适pH时，淀粉剩余量最少时的pH为酶的最适pH
C. 洋葱的内表皮细胞液泡无色，不能作为观察质壁分离的实验材料
D. 观察洋葱根尖细胞的染色体，用龙胆紫染色后再用清水洗去多余染液
【答案】A
【解析】
【分析】1、植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。
2、洋葱作为实验材料：（1）紫色洋葱的叶片分两种：①管状叶，绿色，这种叶片可用于提取和分离叶绿体中的色素。②鳞片叶，其内外表皮都由一层细胞构成，适于显微镜观察。
【详解】A、供观察用的黑藻，事先应放在光照充足、温度适宜的条件下培养，以提高细胞质的流动速度，便于观察，A正确；
B、由于淀粉在酸性条件下会分解，故探究酶的最适pH时，不能用淀粉做底物，B错误；
C、洋葱内表皮细胞可以用于质壁分离实验，只是颜色比较浅淡，常需要调暗视野观察，C错误；
D、观察洋葱根尖细胞的染色体的实验包括解离、漂洗、染色、制片等四个过程，染色可以用龙胆紫染色，但是染色后无需用清水洗去多余染液，D错误。
故选A。
6. 下列关于植物生长调节剂在生产实践上的应用，符合实际的是（ ）
A. 用脱落酸处理浸泡过的小麦种子，可以提高种子的萌发率
B. 给未授粉的玉米喷洒一定浓度的赤霉素溶液，可提高玉米的产量
C. 用生长素类似物处理二倍体西瓜幼苗，可得到四倍体西瓜
D. 用赤霉素的拮抗剂矮壮素处理小麦后植株矮小、节间短
【答案】D
【解析】
【分析】植物生长调节剂是由人工合成，对植物的生长、发育有调节作用的化学物质，其具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点。
【详解】A、用赤霉素处理浸泡过的小麦种子，能提高种子的萌发率，而脱落酸会抑制其萌发，A错误；
B、赤霉素可以促进植物生长，给未授粉的玉米喷洒一定浓度的赤霉素溶液，可能会导致大量营养用于茎秆生长，会降低玉米的产量，B错误；
C、用生长素类似物处理二倍体西瓜幼苗，染色体数目不变，不能得到四倍体西瓜，C错误；
D、矮壮素处理后，小麦植株矮小、节间短，该生理效应与赤霉素相反，是赤霉素的拮抗剂，D正确。
故选D。
7. 科研人员对一块玉米田（农田生态系统）进行了一系列研究。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 该农田中所有玉米具有种群密度、出生率与死亡率、性别比例等数量特征
B. 研究玉米田的范围和边界、各种群间的关系，属于群落水平上的研究
C. 该农田中的玉米错落有致，体现了群落的垂直结构
D. 农田中作物上的蚜虫呈集群分布，不宜采用样方法调查蚜虫的种群密度
【答案】B
【解析】
【分析】1、一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法；活动能力大的动物常用标志重捕法；2、土壤小动物活动能力强，不适宜采用样方法，土壤小动物身体微小，不适宜采用标志重捕法；3、群落水平上研究的问题不仅是群落的丰富度，还有群落中的优势种、种间关系、空间结构范围和边界以及群落演替等；4、群落垂直结构：在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象。
【详解】A、玉米是雌雄同株植物，故该农田中所有玉米不具有性别比例的特征，A错误；
B、研究玉米田的范围和边界、各种群间的关系，属于群落水平上的研究，B正确；
C、该农田中的玉米属于一个种群，不具有群落的垂直结构，C错误；
D、蚜虫活动能力弱，活动范围小，农田中作物上的蚜虫可以采用样方法调查蚜虫的种群密度，D错误。
故选B。
阅读下列材料，回答以下小题
人乳头瘤病毒（HPV）是引发宫颈癌的重要致癌因素，主要经性传播、母婴传播、皮肤黏膜接触传播等方式传染。目前已知的HPV有200多种亚型，九价HPV疫苗可预防其中9种重要致癌类型。2022年8月30日，国家药品监督管理局批准进口九价HPV疫苗适用人群由16～26岁拓展至9～45岁适龄女性。
8. HPV感染导致细胞癌化，下列过程不会发生的是（ ）
A. 部分原癌基因表达水平提高B. 部分抑癌基因失活
C. 细胞凋亡过程被激活D. 细胞膜表面糖蛋白数量减少
9. 下列关于宫颈癌与HPV疫苗的叙述，正确的是（ ）
A. 与HPV感染者共用毛巾等生活用品，不会增加宫颈癌发生率
B. 健康人接种九价HPV疫苗后，其机体的三道免疫防线均有效增强
C. 接种九价HPV疫苗可有效预防各种HPV亚型感染，降低宫颈癌发生率
D. 已治愈的“宫颈癌前病变”中青年患者，接种HPV疫苗可更有效预防复发
【答案】8. C 9. D
【解析】
【分析】人和动物细胞种的DNA上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因，原癌基因是人体正常细胞中存在的控制细胞生长的基因，属于正常的调节基因；抑癌基因表达的蛋白质能够抑制细胞的生长和增殖，当原癌基因和抑癌基因发生（累积）突变时，能引起细胞癌变。
癌细胞的特征：无限增殖；形态结构发生显著变化；细胞膜上的糖蛋白显著减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。
疫苗是指用各类病原微生物制作的用于预防接种的生物制品，疫苗分为活疫苗和死疫苗两种。
【8题详解】
A、原癌基因是人体正常细胞中存在的控制细胞生长的基因，属于正常的调节基因，这一类基因突变或过量表达从而导致相应蛋白质活性过强，可能引起细胞癌变，A正确；
B、抑癌基因表达的蛋白质能够抑制细胞的生长和增殖；这一类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变，B正确；
C、癌细胞的特征之一为无限增殖，故其凋亡在一定程度上被抑制表达，C错误；
D、癌细胞的特征之一是细胞膜上的糖蛋白显著减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移，D正确。
故选C。
【9题详解】
A、根据题意，HPV可通过皮肤黏膜接触传染，所以共用毛巾等生活用品，会增加感染风险，A错误；
B、接种疫苗主要增强第三道防线（特异性免疫），B错误；
C、接种九价疫苗可有效预防9种重要致癌的HPV，但不能预防所有种类，C错误；
D、对于已治愈者而言，接种疫苗亦可增加机体中记忆细胞数量和抗体水平，可降低复发风险，D正确。
故选D。
10. 探究酵母菌呼吸方式实验装置如下图。下列叙述错误的是（ ）
A. 甲瓶和丙瓶中依次放入NaOH溶液和溴麝香草酚蓝溶液，分别用于吸收和检测CO₂
B. 乙瓶中应放入经活化的酵母菌细胞悬液和适宜浓度的葡萄糖溶液
C. 实验过程中，止气夹1保持开放或关闭，止气夹2保持开放
D. 实验结束后，向乙瓶中加入重铬酸钾溶液，若出现蓝色，则酵母菌进行厌氧呼吸
【答案】D
【解析】
【分析】甲瓶放入NaOH，用于吸收空气中二氧化碳，乙、丙中加入活化的酵母细胞和培养液，丙瓶可放澄清石灰水或溴麝香草酚蓝溶液。检测CO2可用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝溶液，检测酒精可用酸性重铬酸钾。
【详解】A、甲瓶放入NaOH，用于吸收空气中二氧化碳，丙瓶可放澄清石灰水或溴麝香草酚蓝溶液，以检测呼吸产物二氧化碳，A正确；
B、乙瓶中加入活化的酵母细胞和培养液，从而进行呼吸作用，B正确；
C、在探究有氧呼吸时，止气夹1与止气夹2均保持开放，而探究无氧呼吸时，止气夹1保持关闭，止气夹仍保持开放，C正确；
D、重铬酸钾在酸性条件下与酒精反应变为灰绿色，D错误。
故选D。
11. 研究发现，某种杀虫剂的广泛使用使四百余种害虫迅速进化，产生抗药性。例如，含有pen基因的昆虫细胞对杀虫剂的吸收减少，而含有kdr或dld-r基因的昆虫细胞杀虫剂作用的靶位点数目减少。下列叙述正确的是（ ）
A. 害虫抗药性增强是人工选择的结果
B. 长期使用杀虫剂诱发产生了pen等抗性基因
C. 害虫进化的实质是具有抗药性的个体存活率更高
D. 多种杀虫剂的配合使用能减缓害虫抗药性的增强
【答案】D
【解析】
【分析】在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。因此，在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
【详解】A、害虫抗药性增强是杀虫剂选择的结果，人的目的是淘汰害虫，A错误；
B、抗性基因的产生是突变的结果，杀虫剂是选择的作用，不能诱发产生新基因，B错误；
C、害虫进化的实质是种群中具有抗药的基因频率更高，C错误；
D、长期使用一种杀虫剂能提高害虫抗药性，多种杀虫剂的配合使用能减缓害虫抗药性的增强，D正确。
故选D。
12. 生态系统的营养结构是物质循环和能量流动的主要途径。下列叙述正确的是（ ）
A. 随机选取种群中适量的个体进行年龄鉴定可绘制该种群的年龄金字塔图
B. 调查生物种群内个体之间捕食与被捕食的关系可构建相应的营养级
C. 测算主要食物链各环节的能量值可构建生态系统的能量金字塔
D. 估算各营养级间用于生长发育繁殖的能量比值可反映能量传递效率
【答案】A
【解析】
【分析】能量金字塔又称营养级金字塔、生物量金字塔。根据组成食物链的各个营养级的层次和能量传递的“十分之一定律”，把生态系统中的各个营养级的能量数值绘制成一个塔，塔基为生产者，往上为较少的初级消费者（植食动物），再往上为更少的次级消费者（一级食肉动物），再往上为更少的三级消费者（二级食肉动物），塔顶是数量最少的顶级消费者。能量金字塔形象地说明了生态系统中能量传递的规律。
【详解】A、年龄金字塔是表示种群年龄和性别构成的一种特殊的条形统计图，A正确；
B、营养级是指处于食物链同一环节上的全部生物的总和，所以归类各食物链中处于相同环节的所有物种，可构建相应的营养级，B错误；
C、能量金字塔需测定组成食物链的各个营养级的能量，C错误；
D、能量传递效率是指营养级之间的能量传递情况，是同化量之间的比值，故估算各营养级同化量，可反映能量传递效率，D错误。
故选A。
13. 噬菌体侵染细菌实验分析的活动如图所示（甲和丙为悬浮液，乙和丁为沉淀物)。下列叙述正确的是（ ）
A. 若其他操作正常，随①过程时间延长，则甲中含有35S的蛋白质外壳的量会增多
B. 若各过程操作正确，则乙中存在35S标记的子代噬菌体
C. 丙中可能含有32P的亲代噬菌体、亲代噬菌体蛋白质外壳、含32P和不含32P的子代噬菌体
D. 若②和③操作不当，会使丁中含32P的放射性增强
【答案】C
【解析】
【分析】赫尔希和蔡斯利用同位素标记法，用35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，32P标记的T2噬菌体的DNA分子，完全实现了DNA和蛋白质的分离，充分证明DNA是遗传物质。
（1）由于35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，故正确操作后放射性主要集中在上清液，即上清液中放射性很高，而沉淀物中的放射性很低，实验结果说明噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌。
（2）32P标记的T2噬菌体的DNA分子，故正确操作后放射性主要集中在沉淀物中，即上清液中放射性很低，而沉淀物中的放射性很高，实验结果说明噬菌体的DNA进入了细菌。
（3）噬菌体侵染细菌实验由于完全实现了DNA和蛋白质的分离，故能充分证明DNA是遗传物质。
【详解】A、由于35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，蛋白质外壳不能进入细菌，故正确操作后放射性主要集中在上清液，若其他操作正常，无论①过程时间是否延长， 都不会影响甲（上清液）中含35S的蛋白质外壳的量的多少，A错误；
B、由于35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，蛋白质外壳不能进入细菌，若各过程操作正确，则乙（沉淀物）中都不存在35S标记的子代噬菌体，B错误；
C、32P标记的T2噬菌体的DNA分子，丙（上清液）中可能含有32P的亲代噬菌体（未侵入细菌）、亲代噬菌体蛋白质外壳、含32P和不含32P的子代噬菌体（细菌破裂后释放出来的子代噬菌体），C正确；
D、若②和③操作不当，会使放射性物质进入上清液中，则会导致丁（沉淀物）中含32P的放射性减弱，D错误。
故选C。
14. 自然条件下，苍耳只有在一天日照时间短于15.5小时才开花。下图表示“光调节苍耳开花”的实验方法和结果。下列叙述正确的是（ ）

A. 实验中光的主要作用是为苍耳的光合作用提供能量
B. 感受日照时间刺激的部位是茎尖而非叶片
C. 苍耳开花需要的条件可能是黑暗时间长于8．5小时
D. 将苍耳引种到不同地区不会改变其开花日期
【答案】C
【解析】
【分析】苍耳只有在一天日照时间短于15.5小时才开花，说明苍耳是短日照植物。
【详解】A、实验中光的主要作用是为苍耳的开花提供信号，A错误；
B、实验中叶片接受光照时间是16小时则不开花，叶片感受日照时间为12小时植株开花，则感受光照时间长短的刺激的部位是叶片，B错误；
C、苍耳只有在一天日照时间短于15.5小时才开花，叶片接受日照12小时，也能开花，则说明苍耳开花需要的条件可能是黑暗时间长于8.5小时，C正确；
D、由于不同纬度的地区，满足短日照条件的日期不同，则将苍耳引种到不同地区会改变其开花日期，D错误。
故选C。
15. r-氨基丁酸（GABA）是成年动物体内中枢神经系统主要的抑制性神经递质。胚胎发育早期未成熟神经元中GABA的生理效应与成熟神经元相反，但GABA的通道型受体特性（既是GABA受体，又是双向Cl-通道）并未改变，这与神经元细胞膜上两种Cl-跨膜共转运体NKCC1和KCC2有关，其作用机制如图所示（注：图中共转运体的大小表示细胞膜上该转运体的相对数量）。下列叙述错误的是（ ）
A. 神经元1为成熟神经元，神经元2为未成熟神经元
B. 神经元1胞内Cl-浓度高于胞外，GABA作为信号引起兴奋性效应的产生
C. 神经元2膜上的GABA受体被激活后，导致膜电位差增大，产生抑制性效应
D. GABA的作用机制表明，离子进出可引起膜电位的变化，但不一定会形成动作电位
【答案】A
【解析】
【分析】兴奋在神经纤维上的传导会引起膜电位发生变化，从而发生电位差，产生电流。静息状态下，钾离子外流，细胞膜内外的电荷分布是外正内负，当某一部分受刺激时，钠离子内流，其膜电位变为外负内正的动作电位。
【详解】A、由图可知，神经元1膜的GABA受体被激活后，引起Cl-外流，产生兴奋性效益，所以神经元1是未成熟神经元，神经元2膜上的GABA受体被激活后，引起Cl-内流，导致膜电位差增大，产生抑制性效应，所以神经元2为成熟神经元，A错误；
B、神经元1膜上的GABA受体转运Cl-是通过协助扩散的方式，所以胞内Cl-浓度高于胞外，神经元1膜的GABA受体被激活后，引起Cl-外流，产生兴奋性效益，B正确；
C、神经元2膜上的GABA受体被激活后，引起Cl-内流，导致膜电位差增大，产生抑制性效应，C正确；
D、GABA的作用机制表明，子进出可引起膜电位的变化，但不一定会形成动作电位，比如神经元2膜上的GABA受体被激活后，引起Cl-内流，膜电位依然是外正内负，D正确。
故选A。
16. 雄蚕比雌蚕的吐丝量高且蚕丝质量好，但大规模鉴别雌雄蚕是非常困难的。研究发现，家蚕染色体上的基因B能使蚕卵呈黑色，不含基因B的蚕卵呈白色。科研人员用X射线处理雌蚕甲，最终获得突变体丁，流程如下图所示，由此可实现多养雄蚕。下列叙述不正确的是（ ）
A. 基因突变和染色体变异都能为蚕的进化提供原材料
B. 可以利用光学显微镜观察染色体形态区分乙、丙个体
C. 让突变体丁与基因型为BbZZ的雄蚕杂交，可实现对子代的大规模性别鉴定
D. ③过程中，丙与基因型为bbZZ的雄蚕杂交，子代中有1/4的个体基因型为bbZWB
【答案】C
【解析】
【分析】可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异：
（1）基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，导致基因结构改变。
（2）基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合，常见两种类型，①自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合；②交叉互换型：减数第一次分裂前期，基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。
（3）染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异。
【详解】A、突变和基因重组都能为生物进化提供原材料，突变包括基因突变和染色体变异，A正确；
B、乙→丙发生染色体的结构变异，使用光学显微镜可观察细胞中染色体的形态，区分乙、丙个体，B正确；
C、将突变体丁（bbZWB）与基因型为BbZZ的雄蚕杂交，子代雌性、雄性蚕卵均有黑色的，不能实现对子代的大规模性别鉴定，C错误；
D、丙的基因型为bOZWB，与bbZZ的雄蚕杂交，子代基因型为bbZWB的概率为1/2×1/2=1/4，D正确。
故选C。
17. 基因上游序列的胞嘧啶被甲基化后转变成5－甲基胞嘧啶，导致相应的基因失活而不能转录；未被甲基化的基因仍可以控制合成相应的蛋白质。DNA的甲基化可调控基因的表达，调控简图如下，下列分析正确的是
A. 甲基化直接抑制基因的翻译从而使基因无法控制合成相应的蛋白质
B. 甲基化的基因片段不能解开双链并与DNA聚合酶结合
C. 甲基化改变了DNA分子的化学元素组成和碱基中嘌呤的比例
D. 人体肌细胞中与血红蛋白合成有关的基因可能被甲基化
【答案】D
【解析】
【分析】本题主要考查DNA的分子结构和基因表达的相关知识，考查学生的理解能力和获取信患的能力。从题干和图形信息中，可以看出，基因上游被甲基化后，基因失活，不能表达出相应的蛋白质，可推测高度分化的细胞，基因不能表达可能与甲基化有关。没有甲基化的基因，可以通过转录和翻译，获得相应的蛋白质。
【详解】A.甲基化的基因由于失活而无法转录，从而调控基因的表达，A项错误；
B.DNA的甲基化起到调控基因表达的作用，但是细胞仍然可能进行增殖，DNA仍可进行复制，因此甲基化的基因片段可解开双链并与DNA聚合酶结合进行DNA的复制，B项错误；
C.甲基化不能改变DNA分子的化学元素组成（C、H、O、N、P）和碱基中 嘌呤的比例（仍为全部碱基的1/2），C项错误；
D.人体肌细胞中不能合成血红蛋白，可能是因为与血红蛋白合成 有关的基因被甲基化而无法表达，D项正确。
故选D。
18. 某基因型为 AaXBY 的二倍体雄性动物。图甲表示某器官中的细胞根据细胞内染色体数目（无染 色体变异） 分为三组并统计细胞数； 图乙、丙、丁是该器官中部分细胞分裂示意图（只表示部 分染色体） 。
下列叙述正确的是（ ）
A. 该器官为睾丸，图甲①组细胞可能是完成分裂的精细胞
B. 乙细胞处于图甲中的③组，正在发生同源染色体的分离
C. 丙细胞的基因型为 AaXBY，其细胞内含有 4 套遗传信息
D. 丁细胞是分裂中期的次级精母细胞， 处于图甲中的②组
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析：图甲中①处于减数第二次分裂前期、中期、末期，还可表示间期DNA复制之前；②处于减数第一次分裂期、或有丝分裂间期、前期、中期、末期；③为有丝分裂后期。图乙为有丝分裂后期，图丙为减数第一次分裂后期，图丁为减数第二次分裂中期。
【详解】A、根据题意该二倍体雄性动物器官中存在有丝分裂和减数分裂， 该器官为睾丸。图甲①组细胞染色体数量为N，可能是经减数第一次分裂形成的染色体数目减半的次级精母细胞（前期或中期）或完成分裂的精细胞，A正确；
B、乙细胞为有丝分裂后期处于图甲中的③组， 该时期没有同源染色体的分离，B错误；
C、丙细胞为初级精母细胞，其基因型为 AAaaXBXBYY，其细胞内含有 4 套遗传信息，C错误；
D、丁细胞是减Ⅱ分裂中期的次级精母细胞， 处于图甲中的①组，D错误。
故选A。
19. 草莓是无性繁殖的作物，它感染的病毒很容易传播给后代。病毒在草莓体内逐年积累，会导致产量降低，品质变差。下图是育种工作者选育高品质草莓的流程图。有关说法正确的是（ ）
A. 通常采用 95%的酒精和 5%次氯酸钠溶液对甲进行灭菌处理
B. 甲常采用茎尖为外植体，原因是其几乎未感染病毒
C. ①、③两个过程都不需要光照，但需要生长素和细胞分裂素
D. 判断两种选育方法的效果时，都需要通过病毒接种实验
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
分析题图：方法一：草莓到甲过程属于脱分化形成愈伤组织过程，而①属于再分化诱导形成胚状体或形成芽、根最终形成完整植株；方法二：②过程表示将病毒基因导入到受体细胞，③表示植物组织培养过程。
【详解】A、对外植体的消毒通常采用体积分数为70%的酒精和5%次氯酸钠溶液，消毒后需用无菌水进行冲洗，A错误；
B、方法一为植物组织培养，选择茎尖作为组织培养材料的原因是该部位细胞的病毒含量少，甚至不带病毒，诱导更容易获得脱毒苗，B正确；
C、①、③两个过程均含有再分化过程，再分化过程都需要光照，这是因为再分化形成的胚状体要合成叶绿体就必需进行光照处理，C错误；
D、方法二为用基因工程选育高品质的抗病毒的草莓，其选育方法的效果需要通过病毒接种实验；方法一培育的是脱毒苗而非抗病毒苗，不需要接种病毒，D错误。
故选B。
20. mRNA疫苗需要进入细胞质中才能发挥疫苗的抗原作用，mRNA通常被制备成纳米粒子后主要进入树突状细胞，然后通过合成抗原蛋白，使树突状细胞携带抗原信息，从而引发免疫反应。下列相关叙述错误的是（ ）
A. mRNA纳米粒子最有可能是通过胞吞的方式进入树突状细胞
B. 树突状细胞具有加工处理、呈递抗原的作用
C. 树突状细胞携带的抗原信息只能模拟病毒感染引起的细胞免疫反应
D. mRNA疫苗在安全性方面的较大优势是基本上没有与人体核基因组整合的风险
【答案】C
【解析】
【分析】免疫系统包括免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质。免疫器官包括骨髓、胸腺、脾、淋巴结和扁桃体等。它们是免疫细胞生成成熟和集中分布的场所。免疫细胞包括树突状细胞、巨噬细胞等；淋巴细胞包括T淋巴细胞和B淋巴细胞。淋巴细胞主要分布在淋巴液、血液和淋巴结中。免疫活性物质是指由免疫细胞或其他细胞产生的发挥免疫作用的物质，包括抗体，细胞因子，溶菌酶。 树突状细胞分布于皮肤、消化道、呼吸道等很多上皮组织及淋巴器官内。成熟时具有分支，具有强大的吞噬、呈递抗原的功能。
【详解】A、在mRNA疫苗产品中，纳米粒子进入树突状细胞的机制主要是胞吞，A正确；
B、据题意可知，树突状细胞是抗原呈递细胞，具有加工处理、呈递抗原功能，B正确；
C、树突状细胞携带合成抗原蛋白能模拟病毒感染引起体液免疫反应和细胞免疫反应，C错误；
D、新冠病毒mRNA疫苗由于不需要进入细胞核，基本上没有与人的核基因组整合的风险，D正确。
故选C。
二、非选择题（本大题共 5 小题，共 60 分）
21. 生态农业“田园综合体”是集现代农业、休闲旅游、田园社区为一体的乡村可持续性综合发展新模式。打造以种植采摘、特色养殖和休闲度假为一体的多功能生态农业是振兴乡村经济的重要举措。请回答下列问题：
（1）人们根据当地不同地形高度和不同生物种群自身的特点打造生态农业，体现了生物群落的__________结构，在选择农作物时尽量减少各物种间___________的重叠。
（2）生态农业群落的结构和内部环境主要由__________决定。若该生态园长期没有进行维护，则会发生_________演替，最终达到_________才会停止。
（3）生态园中果树的落叶可为草菇提供营养，栽培草菇剩下的基质又可被果树根系吸收利用，这种生产模式体现了生态系统的__________功能。基质中的能量__________（能/不能）流向果树，原因是__________。
（4）在生态园中还需设置一些鸟巢，招引更多的鸟类防治害虫，从能量流动的角度分析，这样做的目的是__________。该生态园还对洪涝灾害具有一定的疏浚功能，这体现了生物多样性的__________价值。
【答案】（1） ①. 水平 ②. 生态位
（2） ①. 优势种 ②. 次生 ③. 顶极群落（与群落所处环境相适应的相对稳定的状态）
（3） ①. 物质循环 ②. 不能 ③. 基质中的能量流向分解者，以热能的形式散失了不能被果树利用
（4） ①. 调整能量流动关系，使能量更多地流向人类 ②. 间接
【解析】
【分析】生物群落的结构包括空间结构--垂直结构和水平结构。群落的垂直结构指群落在垂直方面的配置状态，其最显著的特征是分层现象，即在垂直方向分成许多层次的现象。群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局，其主要表现特征是镶嵌性。
【小问1详解】
群落的水平结构指群落的水平配置状况或水平格局，其主要表现特征是镶嵌性，打造生态农业时，人们根据当地不同地形高度和不同生物种群自身的特点建立起来，体现了生物群落的水平结构，在选择农作物时尽量减少各物种间生态位的重叠，减少和避免种间竞争。
【小问2详解】
优势种是对群落结构和群落环境形成有明显控制作用的物种，不同的群落往往有不同的优势种，生态农业群落的结构和内部环境主要由优势种决定。若该生态园长期没有进行维护，则会发生次生演替，直到形成顶极群落或与群落所处环境相适应的相对稳定的状态才会停止。
【小问3详解】
生态系统功能包括物质循环、能量流动和信息传递，生态系统的物质循环是指组成生物体的元素在生物与无机环境之间的往返循环，生态园中果树的落叶可为草菇提供营养，栽培草菇剩下的基质又可被果树根系吸收利用，这种生产模式体现了生态系统的物质循环功能。基质中的有机物不能被植物直接吸收，而是被分解者分解，基质中的能量不能流向果树，因为基质中的能量流向分解者，以热能的形式散失了，不能被果树利用。
【小问4详解】
在生态园中还需设置一些鸟巢，招引更多的鸟类防治害虫，从能量流动的角度分析，这样做的目的是调整能量流动关系，使能量更多地流向人类。该生态园还对洪涝灾害具有一定的疏浚功能，属于生态方面功能，这体现了生物多样性的间接价值。
22. 浒苔是形成绿潮的主要藻类。绿潮时浒苔堆积在一起，形成大量的“藻席”，造成生态灾害。为研究浒苔疯长与光合作用的关系，进行如下实验：
Ⅰ．光合色素的提取、分离和含量测定
（1）在“藻席”的上、中、下层分别选取浒苔甲为实验材料，提取、分离色素，发现浒苔甲的光合色素种类与高等植物相同，包括叶绿素和____。在细胞中，这些光合色素分布在____。若在研磨时未加碳酸钙，则滤纸条上色素带的变化是____。
（2）测定三个样品的叶绿素含量，结果见下表。
数据表明，取自“藻席”下层的样品叶绿素含量最高，这是因为____。
Ⅱ．光合作用关键酶 Y 的粗酶液制备和活性测定
（3）研究发现，浒苔细胞中存在酶 Y，参与 CO2 的转运过程，利于对碳的固定。酶 Y 粗酶液制备：定时测定光照强度并取一定量的浒苔甲和浒苔乙，制备不同光照强度下样品的粗酶液，流程如图 1。

粗酶液制备过程保持低温，目的是防止酶降解和____。研磨时加入缓冲液的主要作用是____。离心后的____为粗酶液。
（4）酶 Y 活性测定：取一定量的粗酶液加入到酶 Y 活性测试反应液中进行检测，结果如图2。

在图 2 中，不考虑其他因素的影响， 浒苔甲酶 Y 活性最高时的光照强度为____μml·m-2·s-1（填具体数字），强光照会____浒苔乙酶 Y 的活性。
【答案】（1） ①. 类胡萝卜素 ②. （叶绿体的）类囊体薄膜 ③. 从上往下数滤纸条的第3和4条带变窄（或叶绿素a和b对应条带变窄）
（2）下层阳光少，需要大量叶绿素来捕获少量的阳光
（3） ①. 酶变性（失活） ②. 维持pH的相对稳定 ③. 上清液
（4） ①. 1800 ②. 抑制
【解析】
【分析】绿叶中色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂，所以，可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素；色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢．根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。
【小问1详解】
浒苔甲的光合色素种类与高等植物相同，高等植物的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素。叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b；类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素。在细胞中，这些光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。碳酸钙的作用是防止色素被破坏，则没有加入碳酸钙层析后滤液纸条上的叶绿素含量较低，即从上往下数滤纸条的第3和4条带变窄（或叶绿素a和b对应条带变窄）。
【小问2详解】
由于下层阳光少，需要大量叶绿素来捕获少量的阳光，故取自“藻席”下层的样品叶绿素含量最高。
【小问3详解】
酶在低温下活性较低，粗酶液制备过程保持低温，目的是防止酶降解和酶变性。缓冲液是一种能在加入少量酸或碱时抵抗pH改变的溶液，故研磨时加入缓冲液的主要作用是维持pH值的稳定。由于含有不溶性的细胞碎片，故离心后的上清液为粗酶液。
【小问4详解】
分析题图数据，在图2中，不考虑其他因素的影响，浒苔甲酶Y活性最高时的光照强度为1800μml·m-2·s-1，中午时浒苔乙酶Y活性最低，说明强光照会抑制浒苔乙酶Y的活性。
23. 正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰，伴随胰岛素水平的波动，维持机体全天血糖动态平衡。约 50%的Ⅱ型糖尿病患者发生“黎明现象”（黎明时处于高血糖水平，其余时间血糖平稳），是糖尿病治疗的难点。请回答下列问题：
（1）人体在黎明觉醒前后主要通过____分解为葡萄糖，进而为生命活动提供能源。
（2）如下图所示，觉醒后人体摄食使血糖浓度上升，葡萄糖经 GLUT2 以____方式进入细胞，氧化生成 ATP，ATP/ADP 比率的上升使 ATP 敏感钾通道关闭，细胞内 K+浓度增加， 细胞膜内侧膜电位的变化为____，引起电压敏感钙通道打开，Ca2+内流，促进胰岛素以____方式释放。
（3）血糖直接作用于胰岛以调节胰岛素的分泌，胰岛素通过促进____、抑制非糖物质转化成葡萄糖来发挥降血糖作用，胰岛细胞分泌的____能升高血糖，共同参与维持血糖动态平衡。胰岛也受交感神经和副交感神经的双重支配，其中副交感神经____（填“促进”或“抑制”）胰岛素的分泌。
（4）Ⅱ型糖尿病患者的靶细胞对胰岛素作用不敏感，原因可能有：____（填序号）。
①胰岛素拮抗激素增多
②胰岛素分泌障碍
③胰岛素受体表达下降
④胰岛素β细胞损伤
⑤存在胰岛细胞自身抗体
（5）人体昼夜节律源于下丘脑视交叉上核 SCN 区，通过神经和体液调节来调控外周节律。研究发现 SCN 区 REV-ERB 基因节律性表达下降，机体在觉醒时糖代谢异常，表明“黎明现象”与生物钟紊乱相关。由此推测，Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素不敏感状态具有____的特点，而____可能成为糖尿病治疗研究新方向。
【答案】23. 肝糖原
24. ①. 易化扩散（或协助扩散） ②. 由负变正 ③. 胞吐
25. ①. 葡萄糖摄取、储存、利用 ②. 胰高血糖素 ③. 促进
26. ①③ 27. ①. 昼夜节律 ②. 调节REV-ERB基因节律性表达
【解析】
【分析】分析题图和题干信息可知，当血糖浓度增加时，葡萄糖经GLUT2以协助扩散进入胰岛B细胞，氧化生成ATP，ATP/ADP比率的上升使ATP敏感通道关闭，K+外流受阻，细胞内K+浓度增加，进而触发Ca2+大量内流，由此引起胰岛素分泌，胰岛素通过促进靶细胞摄取、利用和储存葡萄糖，使血糖浓度降低。
【小问1详解】
人体血糖的来源有3条：食物中糖类的消化吸收，肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖。人体在黎明觉醒前后主要通过肝糖原分解为葡萄糖，进而为生命活动提供能源。
【小问2详解】
据图判断，葡萄糖进入细胞是从高浓度到低浓度，需要载体（GLUT2），不需要能量，属于协助扩散；葡萄糖进入细胞，氧化生成ATP，ATP/ADP比率的上升使K+通道关闭，细胞内 K+浓度增加， 细胞膜内侧膜电位的变化为由负变成正，进而引发Ca2+通道打开，Ca2+内流，促进胰岛素以胞吐的方式释放。
【小问3详解】
胰岛素是由51个氨基酸形成的两条肽链所组成的蛋白质，是已知的唯一能降低血糖的激素。胰岛素能促进组织细胞加速摄取、储存和利用葡萄糖，抑制非糖物质转化成葡萄糖。胰岛细胞分泌的胰高血糖素能促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖，使血糖浓度升高，二者共同参与维持血糖动态平衡。胰岛也受神经调节。血糖浓度升高除直接作用于胰岛外，也作用于胰岛组织中的神经末稍或血管内感受器，反射性地引起胰岛素的分泌。胰岛受交感神经和副交感神经双重支配。副交感神经促进胰岛素的分泌，交感神经抑制胰岛素的分泌。
【小问4详解】
①胰岛素拮抗激素增多会影响靶细胞对胰岛素的敏感性，使血糖升高，符合题意，①正确；
②Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素水平正常，不存在胰岛素分泌障碍，不符合题意，②错误；
③胰岛素受体表达下降，靶细胞上胰岛素受体减少，会导致靶细胞对胰岛素作用不敏感，符合题意，③正确；
④胰岛素B细胞损伤会导致胰岛素缺乏，而Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素水平正常，不符合题意，④错误；
⑤存在胰岛细胞自身抗体会导致胰岛素分泌不足，而Ⅱ型糖尿病患者胰岛素水平正常，不符合题意，⑤错误。
故选①③。
【小问5详解】
题干信息：研究发现SCN区REV-ERB基因节律性表达下降，机体在觉醒时糖代谢异常，表明“黎明现象”与生物钟紊乱相关。由此推测，Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素不敏感状态具有昼夜节律性，在觉醒时，糖代谢异常，出现“黎明现象”。由此，调节REV-ERB基因节律性表达可能成为糖尿病治疗研究新方向。
24. 下列是关于果蝇眼色和翅型的相关研究。
（一）探究控制紫眼基因的位置
已知卷翅和正常翅由Ⅱ号染色体上的等位基因（A/a）控制，卷翅对正常翅为显性且存在纯合致死现象，红眼和紫眼由等位基因（ B/b）控制。回答下列问题：
（1）红眼对紫眼为______（填“显性”或“隐性”）。
（2）控制眼色的基因不在X染色体上（不考虑XY同源区段） ，判断依据是____________。
（3）亲本卷翅紫眼雌蝇的基因型为_______________。
（4）从F1中选取合适的材料，设计一个实验证明控制眼色的基因不在Ⅱ号染色体上。
杂交组合为：__________________________
预期结果为：___________________
（二）研究性状与温度的关系
正常翅对残翅为显性。残翅果蝇相互交配后，将孵化出的幼虫一部分置于25℃的环境中培养，得到的果蝇全为残翅；另一部分在31℃的环境中培养，得到一些正常翅的果蝇（M果蝇）。
回答下列问题：
（5）用M果蝇与残翅果蝇杂交，后代在25°下培养仍为残翅。可推测，M果蝇的基因型与残翅果蝇的基因型______（填“相同”或“不同”）。
综合分析，说明环境、基因与性状的关系是________________________________。
【答案】（1）显性 （2）如果在X染色体上，F1雄蝇都为紫眼（或F1雌雄蝇都为红眼，且雌性红眼；雄性红眼比例为1∶1，与性别无关）
（3）Aabb （4） ①. 杂交组合一：卷翅红眼雄果蝇×卷翅红眼雌果蝇；（或杂交组合二：卷翅红眼果蝇×正常翅红眼果蝇） ②. 卷翅红眼∶卷翅紫眼∶正常翅红眼∶正常翅紫眼＝6∶2∶3∶1（或卷翅红眼∶卷翅紫眼∶正常翅红眼∶正常翅紫眼＝3∶1∶3∶1）
（5） ①. 相同 ②. 生物性状是基因与环境共同作用的结果
【解析】
【分析】根据题干信息分析，亲本正常翅与卷翅杂交，后代雌、雄卷翅:正常翅均为1 : 1，由于卷翅和正常翅由Ⅱ号染色体(为常染色体)上的等位基因(A/a) 控制，卷翅对正常翅为显性且存在纯合致死现象，所以亲本关于翅型的基因型为aa×Aa。亲本红眼与紫眼杂交，子代全为红眼，说明红眼是显性，紫眼是隐性。
【小问1详解】
由杂交实验可知，亲本红眼果蝇和紫眼果蝇杂交，F1均为红眼果蝇，则说明红眼对紫眼为显性。
【小问2详解】
如果控制眼色的基因在X染色体上，则亲本的基因型为XBY和XbXb，F1基因型为XBXb、 XbY， 雄蝇都为紫眼，雌蝇都为红眼，与杂交实验结果不符，故控制眼色的基因不在X染色体上。
【小问3详解】
已知卷翅和正常翅由Ⅱ号染色体（常染色体）上的等位基因(A/a)控制，卷翅对正常翅为显性且存在纯合致死现象，则亲本雌蝇卷翅的基因型为Aa。紫眼为隐性性状，因此亲本卷翅紫眼雌蝇的基因型为Aabb。
【小问4详解】
亲本卷翅紫眼雌蝇的基因型为Aabb，雄蝇为纯合正常翅红眼，基因型为aaBB，F1基因型为AaBb和aaBb。证明控制眼色的基因不在Ⅱ号染色体上，可选用杂交组合为卷翅红眼雄果蝇(AaBb)×卷翅红眼雌果蝇(AaBb)。若控制眼色的基因不在Ⅱ号染色体上，则两对等位基因符合自由组合定律，后代表现型及比例为卷翅红眼∶卷翅紫眼∶正常翅红眼∶正常翅紫眼＝6∶2∶3∶1。还可选用的杂交组合为：卷翅红眼果蝇(AaBb)×正常翅红眼果蝇(aaBb)，预期结果为卷翅红眼∶卷翅紫眼∶正常翅红眼∶正常翅紫眼＝3∶1∶3∶1。
【小问5详解】
由题意可知，正常翅为显性性状，残翅果蝇为隐性纯合子，残翅果蝇相互交配产生后代应为隐性纯合子。让M果蝇与残翅果蝇杂交，后代在25°C条件下培养仍为残翅，说明M果蝇的遗传物质未变，即正常翅不是由遗传物质的改变引起的，而是由孵化温度所致，因此M果蝇的基因型与残翅果蝇的基因型相同。由此可知，生物的性状一方面受到基因型的控制，另一方面受环境影响，即性状是基因和环境共同作用的结果。
25. 人促红细胞生成素（EPO）是一种可用于治疗肾性贫血的糖蛋白类激素，可用乳腺生物反应器生产 EPO。为了避免外源 EPO 基因随机整合到染色体 DNA 上， 科研人员设计和构建了大鼠染色体定位整合克隆载体，利用大鼠乳清酸蛋白（WAP）基因上游的调控序列及启动子和 3′UTR 序列构建了基因表达载体。构建前，科研人员扩增了 WAP 基因上游不同长度的片段，将这些片段分别插入 EPO 基因中，以确定 WAP 基因启动子的具体位置，相关信息如图所示。

（1）在扩增 WAP 基因上游不同长度的片段时，PCR 反应体系中通常都应该含有____酶、dNTP、Mg2+、缓冲剂系等。在反应过程中，反应体系中加入 dNTP 的作用是为扩增提供____。
（2）为将扩增后的产物定向插入到基因表达载体中，以指导 EPO 基因的表达，需要在引物末端添加特定的限制酶识别序列。由图中信息可知，在 P1～P4 末端添加的序列所对应的限制酶是____，在 A 末端添加的序列所对应的限制酶是____。
（3）将 PCR 后得到的含不同长度的 WAP 基因上游序列与 EPO 基因连接，构建成基因表达载体，这一过程共需要____种酶参与。检测转基因雌性大鼠时发现，导入含 P1～P3 与A扩增产物的个体乳汁中有 EPO，而含 P4 与 A 扩增产物的个体没有 EPO 生成。含 P4 与A扩增产物的个体没有 EPO 生成的原因是____。
（4）该实验中，在 EPO 基因上游插入大鼠 WAP 基因启动子的理由是____。
（5）科研人员不选用大肠杆菌作为该实验的受体细胞，从基因表达的角度分析，其原因是____。
【答案】（1） ①. Taq DNA聚合酶（Taq酶/耐高温的DNA聚合酶） ②. 原料和能量
（2） ①. Cla I ②. Mun I
（3） ①. 5 ②. P4与A扩增产物不含完整的WAP基因的启动子，EPO基因不表达
（4）不仅能使EPO基因定点插入大鼠的染色体DNA上，而且能使EPO基因在大鼠的乳腺细胞中特异性表达
（5）EPO基因是真核生物的基因，该基因转录出的mRNA无法在大肠杆菌细胞内加工成熟，表达出来的产物不是EPO
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）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。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
PCR的原理是DNA的体外复制，利用的酶是耐高温的Taq DNA聚合酶。反应体系中加入的dATP、dTTP、dCTP、dGTP，能够水解产生四种游离的脱氧核苷酸，同时释放出能量，为扩增提供原料和能量。
【小问2详解】
需要将WAP基因上游的调控序列及启动子和3′UTR序列与EPO基因相连，则扩增的WAP基因上游的调控序列及启动子和3′UTR序列5'端不能含有目的基因上的酶切位点，则P1～P4末端添加的序列所对应的限制酶是Cla I，WAP基因上游的调控序列及启动子和3′UTR序列的3'端需要与EPO基因相连，但是不能破坏了EPO基因序列，也不能破坏WAP基因上游的调控序列及启动子和3′UTR序列，则A末端添加的序列所对应的限制酶是Mun I。
【小问3详解】
需要用两种限制酶切割（WAP）基因上游的调控序列及启动子和3′UTR序列，用两种限制酶切割EPO基因，所以共需要4种限制酶切割上述DNA片段，同时还需要一种DNA连接酶将基因片段连接起来，因此将 PCR 后得到的含不同长度的 WAP 基因上游序列与 EPO 基因连接，构建成基因表达载体，这一过程共需要5种酶参与。P4与A扩增产物不含完整的WAP基因的启动子，EPO基因不表达，则含P4与A扩增产物的个体没有EPO生成。
【小问4详解】
启动子具有组织特异性，大鼠WAP基因启动子能使EPO基因在大鼠的乳腺细胞中特异性表达，所以在EPO基因上游插入大鼠WAP基因启动子。
【小问5详解】样品
叶绿素 a（mg·g-1）
叶绿素 b（mg·g-1）
上层
0.199
0.123
中层
0.228
0.123
下层
0.684
0.453