湖南省娄底市2024届高三上学期模拟大赛生物试题（Word版附解析）

这是一份湖南省娄底市2024届高三上学期模拟大赛生物试题（Word版附解析），共23页。试卷主要包含了单选择题，不定项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单选择题（本题共12小题，每小题2分，共24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. 冠状病毒是单股正链RNA病毒，其RNA可直接起mRNA作用翻译成蛋白质。研究冠状病毒的增殖过程发现：宿主细胞骨架在病毒与宿主互作中扮演了重要角色，细胞骨架作为宿主细胞固有结构，病毒从入侵开始便利用错综复杂的细胞骨架到达复制位点，通过破坏或诱导细胞骨架的重排，完成复制和组装并释放子代病毒。下列说法错误的是（ ）
A. 冠状病毒跟噬菌体一样，只有遗传物质在合成子代病毒中发挥作用
B. 细胞骨架主要是由蛋白质纤维组成的网架结构，能锚定并支撑着许多细胞器
C. 细胞骨架与病毒的相互作用可为抗病毒药物设计提供一定的理论依据
D. 宿主细胞最终通过细胞凋亡释放子代冠状病毒
【答案】D
【解析】
【分析】病毒由一种核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质构成或仅由蛋白质构成（如朊病毒）。病毒个体微小，结构简单。病毒没有细胞结构，由于没有实现新陈代谢所必需的基本系统，所以病毒自身不能复制。过程：吸附、进入、复制、装配、释放子代病毒。
【详解】A、冠状病毒是RNA病毒，噬菌体是DNA病毒，病毒侵入宿主细胞，只有遗传物质才能注入细胞，因此只有遗传物质在合成子代病毒中发挥作用，A正确；
B、真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架，细胞骨架主要是由蛋白质纤维组成的网架结构，能锚定并支撑着许多细胞器，B正确；
C、细胞骨架与病毒的相互作用可为抗病毒药物设计提供一定的理论依据，C正确；
D、据题意可知，冠状病毒入侵宿主细胞后，通过破坏或诱导细胞骨架的重排，完成复制和组装并释放子代病毒，不属于细胞凋亡，D错误。
故选D。
2. 下列有关生物学实验及研究的叙述正确的是（ ）
①盐酸在“低温诱导染色体数目变化”和“观察植物细胞有丝分裂”中的作用不相同
②经健那绿染液处理的活细胞其线粒体呈蓝绿色
③用溴麝香草酚蓝水溶液不能鉴定乳酸菌细胞呼吸的产物
④以人的成熟红细胞为观察材料可以诊断镰刀型细胞贫血症
⑤调查血友病的遗传方式，可在学校内对同学进行随机抽样调查
A. ①②③B. ②③④C. ①④⑤D. ②④⑤
【答案】B
【解析】
【分析】1、盐酸在“观察植物细胞有丝分裂”和“低温诱导植物染色体数目变化”中的作用相同，都是对组织进行解离，使细胞分散开来。
2、健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中线粒体呈现蓝绿色。
3、CO2可使澄清石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养CO2的产生情况。
4、橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与乙醇（酒精）发生化学反应，在酸性条件下，变成灰绿色。
【详解】①盐酸在“低温诱导染色体数目变化”和“观察植物细胞有丝分裂”中的作用都是解离细胞，作用相同，①错误；
②健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中线粒体呈现蓝绿色，②正确；
③乳酸菌细胞呼吸没有CO2，用溴麝香草酚蓝水溶液不能鉴定乳酸菌细胞呼吸的产物，③正确；
④镰刀型细胞贫血症患者的红细胞呈镰刀型，所以用人的成熟红细胞为观察材料可以诊断镰刀型细胞贫血症，④正确；
⑤调查血友病的遗传方式，应该在患者家系当中调查，⑤错误。
综上所述②③④正确，B正确。
故选B。
3. SREBP蛋白裂解激活蛋白（S蛋白）可协助SREBP前体从内质网转运到高尔基体。该前体在高尔基体中经酶切后，产生具有转录调节活性的N端结构域，随后转运到细胞核，激活下游胆固醇合成途径相关基因的表达。白桦醋醇能特异性结合S蛋白并抑制其活化。下列说法错误的是（ ）
A. S蛋白活化后，空间结构发生变化
B. S蛋白可促进胆固醇合成酶在细胞核内的合成
C. 白桦醋醇可减少N端结构域的产生，降低血液中胆固醇的含量
D. SREBP前体从内质网转运到高尔基体需要消耗代谢产生的能量
【答案】B
【解析】
【分析】1.蛋白质的结构多样性与氨基酸的数目、种类、排列顺序，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关。
2.蛋白质的功能具有多样性：结构蛋白（如血红蛋白）、催化功能（如蛋白质类的酶）、运输功能（如载体蛋白）、调节功能（如胰岛素）、免疫功能（如抗体）等。
【详解】A、蛋白质的功能取决于其空间结构，S蛋白活化后，功能发生改变，则空间结构发生改变，A正确；
B、S蛋白可以促进胆固醇合成酶的合成，但胆固醇合成酶是在细胞质中的核糖体上合成的，B错误；
C、白桦酯醇通过抑制S蛋白活性，可以减少N端结构域的产生，使胆固醇合成途径相关的基因不能表达，从而降低血液胆固醇含量，C正确；
D、SREBP前体从内质网转运到高尔基体通过囊泡运输，该过程消耗能量，D正确。
故选B。
4. 促甲状腺激素（TSH）与促甲状腺激素受体（TSHR）结合，通过信号转导引起甲状腺细胞碘钠转运体（NIS）基因表达，从而介导甲状腺细胞摄取碘合成甲状腺激素。研究发现，大鼠低碘营养4周后，其TSHR 基因表达水平高于适宜碘浓度组，而NIS基因的表达水平与适宜碘浓度组相比无明显差异。低碘8周后，TSHR基因表达水平明显低于适宜碘浓度组，同时，NIS基因的表达水平也明显减少。以下相关说法错误的是（ ）
A. 长期碘摄入不足，机体会通过负反馈调节机制导致甲状腺功能亢进
B. 低碘4周，NIS表达仍能保持相对稳定原因可能是TSH和TSHR结合增加调控的结果
C. 低碘8周，TSHR 基因与NIS基因表达同步减少说明内环境稳态的调节能力是有限的
D. 本实验的目的是研究碘缺乏对TSHR基因和NIS基因表达的影响
【答案】A
【解析】
【分析】下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素能促进垂体分泌促甲状腺激素，垂体分泌促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素。而甲状腺激素对下丘脑和垂体有负反馈作用，当甲状腺激素分泌过多时，会抑制促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌，进而减少甲状腺激素的分泌。
【详解】A、根据题意“低碘8周后，TSHR基因表达水平明显低于适宜碘浓度组”，而促甲状腺激素受体（TSHR）能与促甲状腺激素结合，引起甲状腺分泌甲状腺激素增加，由于TSHR基因表达水平明显降低，因此促甲状腺激素受体（TSHR）减少，故长期碘摄入不足，不会导致甲状腺功能亢进，A错误；
B、根据题意“促甲状腺激素（TSH）与促甲状腺激素受体（TSHR）结合，通过信号转导引起甲状腺细胞碘钠转运体（NIS）基因表达”，大鼠低碘营养4周后，其TSHR基因表达水平高于适宜碘浓度组，因此低碘4周，NIS表达仍能保持相对稳定的原因可能是TSH和TSHR结合增加调控的结果，B正确；
C、低碘条件下，甲状腺激素合成不足，通过负反馈调节使促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素（TSH）分泌增加，促甲状腺激素（TSH）与促甲状腺激素受体（TSHR）结合，可促进甲状腺激素合成和分泌。理论上TSHR基因表达应该增加，以适应和增多的促甲状腺激素（TSH）结合。而实际低碘8周，TSHR基因与NIS基因表达同步减少，这说明内环境稳态的调节能力是有限的，C正确；
D、本实验自变量为碘缺乏，检测的指标是TSHR基因和NIS基因表达情况，因此本实验的目的是研究碘缺乏对TSHR基因和NIS基因表达的影响，D正确。
故选A。
5. “肿瘤免疫逃逸”是指肿瘤细胞通过多种机制逃避机体免疫系统的识别和攻击，从而得以在体内生存并增殖的现象。如某些肿瘤细胞表面有PD-L1蛋白，PD-L1蛋白与T细胞膜上的PD-1受体结合后，能诱导T细胞过早地进入自我凋亡程序，从而使肿瘤细胞逃过T细胞的攻击。下列相关叙述错误的有（ ）
A. 在癌细胞的形成过程中，正常基因突变成原癌基因，导致蛋白质发生改变
B. PD-L1蛋白的存在降低了机体免疫系统的免疫监视功能
C. PD-L1与T细胞表面的PD-1结合，可能导致体液免疫和细胞免疫的功能降低
D. 研发与PD-L1蛋白结合的抗体，有助于肿瘤的防治
【答案】A
【解析】
【分析】 体液免疫：一些病原体可以和B细胞接触，这为激活B细胞提供了第一个信号；一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取；抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞；辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号；辅助性T细胞开始分裂、繁殖快，并分泌细胞因子；B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞，细胞因子能促进B细胞的分裂、分化；浆细胞产生和分泌大量抗体，抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合；抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。
l细胞免疫：被病原体感染的宿主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；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；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；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。
【详解】A、癌细胞的形成是原癌基因和抑癌基因发生突变的结果，A错误；
B、PD-L1蛋白存在能使肿瘤细胞逃过T细胞的攻击，故PD-L1蛋白的存在降低了机体免疫系统的免疫监视功能，B正确；
C、PD-L1蛋白与T细胞膜上的PD-1受体结合后，能诱导T细胞过早地进入自我凋亡程序，而T细胞既参与细胞免疫也参与体液免疫，因此T细胞大量死亡会导致体液免疫和细胞免疫的功能降低，C正确；
D、PD-L1蛋白与T细胞膜上的PD-1受体结合后，能使肿瘤细胞逃过T细胞的攻击，因此研发与PD-L1蛋白结合的抗体可阻止PD-L1蛋白与T细胞膜上的PD-1受体结合，使T细胞能识别癌细胞，有助于肿瘤的防治，D正确。
故选A。
6. 某研究小组利用电子显微镜观察动物肝脏临时装片，得到如图所示图像(仅显示部分)。下列相关分析错误的是（ ）
A. 视野中还可以观察到染色体、纺锤体和中心体
B. 该细胞处于有丝分裂中期，着丝粒均排列在赤道板位置
C. 该时期之后，细胞中的同源染色体受纺锤丝牵引分别移向两极
D. 统计多个视野中的细胞，会发现处于此时期的细胞数少于间期细胞数
【答案】C
【解析】
【分析】细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期为分裂期做物质准备。
【详解】A、肝细胞进行的是有丝分裂，图中着丝点排列在赤道板位置，所以该细胞处于有丝分裂中期，视野中可以观察到染色体、纺锤体和中心体，A正确；
B、图中着丝点排列在赤道板位置，所以该细胞处于有丝分裂中期，B正确；
C、有丝分裂过程中不会发生同源染色体分离，C错误；
D、分裂期的时间短于分裂间期，该细胞处于有丝分裂中期，时间更短，所以统计多个视野中的细胞，会发现处于此时期的细胞数少于间期细胞数，D正确；
故选C。
7. 2021年，我国科学家设计了一种下图所示的人造淀粉合成代谢路线（ASAP），在高密度氢能的作用下，成功将CO2和H2转化为淀粉。ASAP由11个核心反应组成，依赖许多不同生物来源的工程重组酶。科学家表示，按照目前的技术参数，在不考虑能量输入的情况下，1立方米生物反应器的年淀粉产量，理论上相当于种植1/3公顷玉米的淀粉年产量。下列说法错误的是（ ）
A. 该反应器的能量输入需要人工提供高能氢和ATP
B. 人工合成淀粉同样需要CO2的固定和C5的再生，最终将C6合成淀粉
C. ASAP代谢路线有助于减少农药、化肥等对环境造成的负面影响
D. 大量工程重组酶的制备是该项技术走向工业化可能面临的难题
【答案】B
【解析】
【分析】该反应器模光合作用，将CO2和H2转化为淀粉需要人工供酶和能量，同样需要CO2的固定，C3的还原。
【详解】A、该反应器需要高能氢以及ATP还原C3，故该反应器的能量输入需要人工提供高能氢和ATP，A正确；
B、人工合成淀粉同样需要CO2的固定，但不需要C5的再生，B错误；
C、由题意知，ASAP代谢路线有助于减少农药、化肥等对环境造成的负面影响，C正确；
D、该反应器需要酶，大量工程重组酶的制备是该项技术走向工业化最可能面临的难题，D正确。
故选B。
8. 生活在同一地区的不同物种，它们的生态位总是有一定的差别。下图是运用食物资源利用曲线来表示不同物种生态位的关系。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 生态位的差别是由于种内竞争和种间竞争的作用下而形成的
B. 生态位就是指物种在群落中所处的空间及占用资源的情况
C. 在生物进化的过程中，（a）、（c）的生态位关系可能向（b）进化
D. 生态位的形成是物种之间及生物与环境协同进化的结果
【答案】B
【解析】
【分析】生态位是指一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。生态位又称生态龛。表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。
【详解】A、种内竞争和种间竞争会使不同物种或同一物种的不同个体对资源的利用出现差异，导致生态位的差别，A正确；
B、生态位是指一一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源情况以及与其他物种的关系等，B错误；
C、a图两曲线生态位大部分重叠，竞争激烈，通过缩小生态位(生态位的分离)减少竞争，进而向b类型进化。c图两曲线之间仍有一些食物资源未被利用，在种内斗争的作用下，两个物种必然扩大生态位，进而必然会有食物种类的重叠，向b类型进化，C正确；
D、物种之间及生物与环境协同进化（物种之间、物种与环境之间相互适应）会导致生态位的形成，D正确。
故选B。
9. 基因印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象，DNA甲基化是基因印记的重要方式之一、印记是在配子发生和个体发育过程中获得的，在下一代配子形成时重建。1GF-2是某小鼠正常发育必需的一种蛋白质，缺乏1GF-2时小鼠表现为个体矮小，位于常染色体上的A基因能编码IGF-2，a基因无此功能。基因的启动子被甲基化时不能表达，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. A/a基因甲基化印记重建可能受性激素的影响
B. 基因型AA的小鼠可正常发育
C. 基因型AA与aa个体杂交，正反交结果不同
D. 基因型Aa与Aa个体杂交，F1表现为正常：矮小=3：1
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析可知，雄配子中印记重建去甲基化，雌配子中印记重建甲基化。设甲基化分别用A'、a'表示。功能型A和无功能型a，即显性有功能（生长正常），隐性无功能（生长缺陷）。
【详解】A、据图可知，A/a基因甲基化印记重建后在雌雄个体中分别呈现甲基化和未甲基化，故甲基化印记重建可能受性激素的影响，A正确；
B、位于常染色体上的A基因能编码IGF-2，而1GF-2是某小鼠正常发育必需的一种蛋白质，故基因型AA的小鼠可正常发育，B正确；
C、据图可知，雄配子中印记重建甲基化，雌配子中印记重建去甲基化，则基因型AA（♂）与aa（♀）若为正交，则子代均为Aa'，反交为AA（♀）与aa（♂），子代均为A'a，结果不同，C正确；
D、亲代雌鼠基因型为Aa，产生配子为甲基化A'：甲基化a'=1：1，雄鼠基因型为Aa，产生的配子为未甲基化A：未甲基化a=1：1，由于被甲基化的基因不能表达，所以子代小鼠基因型及比例为AA'（生长正常鼠）：Aa'（生长正常鼠，）：A'a（生长缺陷鼠）：aa'（生长缺陷鼠）=1：1：1：1，即子代小鼠的表现型及比例为生长正常鼠：生长缺陷鼠=1：1，D错误。
故选D。
10. 竞争和协同是普遍存在于生物个体或种群之间的两种表现。研究表明，在一定范围和水平上，竞争进化的结果有利于生物形态、生理特征及生活方式等适应策略的进化；协同进化能够使生物以最小的代价或成本实现自身在自然界的存在与繁殖。下列叙述错误的是（ ）
A. 物种间的协同进化是通过种间竞争、互利共生等来实现的
B. 与竞争进化相比，协同进化更有利于维持生态系统的多样性和稳定性
C. 捕食者与被捕食者间进行的“军备竞赛”对被捕食者的存在有害无利
D. 竞争关系通过改变种群的出生率和存活率，最终影响种群密度的变化
【答案】C
【解析】
【分析】1、协同进化，是指生物与生物之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，共同进化导致生物多样性的形成。
2、现代进化理论认为：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。
【详解】A、协同进化发生在不同生物之间以及生物与无机环境之间，因此，物种间的协同进化是通过种间竞争、原始合作、互利共生等种间关系来实现的，A正确；
B、协同进化能够使生物以最小的代价或成本实现自身在自然界的存在与繁殖，因此，协同进化在相互影响中不断进化和发展，铸造了生物的多样性，也有利于维持生态系统的有序性，而具有竞争关系的生物相互争夺资源和空间，其竞争的结果通常是相互抑制，有时也表现为一方占优势，另一方处于劣势甚至灭亡，与竞争进化相比，协同进化更有利于维持生态系统的多样性和稳定性，B正确；
C、“军备竞赛”式的竞争结果是捕食者的攻击器官更发达，而被捕食者的防卫器官更发达，因此，捕食者的存在”对被捕食者来说，也是有积极意义的，C错误；
D、竞争关系通过相互争夺资源和空间，进而改变种群的出生率和存活率，最终影响种群密度的变化，D正确。
故选C。
11. 我国杂交水稻之父袁隆平于1964年率先提出通过培育雄性不育系、雄性不育保持系和雄性不育恢复系的三系法途径来培育杂交水稻。雄性不育是指植物不能产生花粉的现象，S为细胞质不育基因，N为细胞质可育基因，R为细胞核可育基因，r为细胞核不育基因，R对r完全显性。基因型为S（rr）的个体表现为雄性不育，即只有在细胞质不育基因S和核基因r同时存在时才能表现为雄性不育，其余均表现正常。下列有关叙述，错误的是（ ）
A. S（rr）×S（RR），F1表现为雄性可育，说明S（RR）具有恢复雄性不育的能力，叫做雄性不育恢复系
B. S（rr）×N（rr），F1表现为雄性不育，说明N（rr）具有保持不育性稳定传递的能力，叫做雄性不育保持系
C. 在S（Rr）自交后代中能选育出雄性不育系和雄性不育恢复系，不能选出雄性不育保持系
D. 在N（Rr）自交后代中能选育出雄性不育系和雄性不育保持系，不能选出雄性不育恢复系
【答案】D
【解析】
【分析】1、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；只要存在可育基因，就表现为可育，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。
2、细胞质基因的遗传表现为母系遗传，细胞核基因的遗传遵循孟德尔遗传定律。
【详解】A、S（rr）×S（RR），F1表现为雄性可育，使不育的S（rr）子代S（Rr）可育，说明S（RR）具有恢复雄性不育的能力，叫做雄性不育恢复系 ，A正确；
B、S（rr）×N（rr），F1表现为雄性不育，使不育的亲本S（rr）子代照样为S（rr），保持不育特性，说明N（rr）具有保持不育性稳定传递的能力，叫做雄性不育保持系，B正确；
C、在S（Rr）自交后代中能选育出雄性不育系S（rr）和雄性不育恢复系S（RR），不能选出雄性不育保持系N（rr），C正确；
D、在N（Rr）自交后代中不能选育出雄性不育系S（rr）和雄性不育保持系N（rr），也不能选出雄性不育恢复系S（RR），D错误。
故选D。
12. 娄底市某中学为宣传正确佩戴口罩可降低呼吸道传染疾病的风险进行了相关实验。实验中将牛肉膏蛋白胨培养基置于距正确佩戴口罩的实验者口部前方50 cm处，然后对着培养基讲话1 min或咳嗽2次，再进行微生物培养和观察。下列叙述错误的是（ ）
A. 实验中牛肉膏蛋白胨应为固体培养基，并进行严格灭菌
B. 实验者对培养基进行处理后，放入20 ℃恒温培养箱中培养1~2 d
C. 实验中还应设置不戴口罩直接讲话或咳嗽进行实验对照
D. 培养结束后可根据菌落的形状、大小、颜色等特征初步区分不同种的微生物
【答案】B
【解析】
【分析】 各种培养基的配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）和无机盐等营养物质。
培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。
【详解】A、实验中牛肉膏蛋白胨培养基应为固体培养基，为了防止其他微生物的干扰，应进行严格灭菌处理，A正确；
B、分析题意可知，本实验是为了确定正确佩戴口罩可降低呼吸道传染疾病的风险，而人体的体温约为37 ℃，因此应设置与人体体温基本相同的温度，即在37 ℃恒温培养箱中培养1~2 d，B错误；
C、为宣传正确佩戴口罩可降低呼吸道传染疾病的风险，本实验的实验组为佩戴口罩对着培养基讲话1 min或咳嗽2次，实验中还应该设置不戴口罩直接讲话或咳嗽进行实验对照，C正确；
D、不同微生物的菌落具有其特殊的特征，在实验培养结束后，可根据菌落的形状、大小、色泽等特征初步区分不同种的微生物，D正确。
故选B。
二、不定项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的4个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
13. 1894年，科学家提出了“锁钥”学说，认为酶具有与底物相结合的互补结构。1958年，又有科学家提出“诱导契合”学说，认为在与底物结合之前，酶的空间结构不完全与底物互补，在底物的作用下，可诱导酶出现与底物相结合的互补空间结构，继而完成酶促反应。为验证上述两种学说，科研人员利用枯草杆菌蛋白酶（S酶）进行研究。该酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU，且与两者结合的催化中心位置相同。进行的四组实验的结果如图所示，图中SCTH表示催化CTH反应后的S酶，SCU表示催化CU反应后的S酶。下列说法错误的有（ ）
A. S酶既可催化CTH反应，又可催化CU反应，说明S酶没有专一性
B. S酶的活性可以用反应产物的相对含量来表示
C. 该实验结果更加支持“诱导契合”学说
D. 为进一步探究SCTH不能催化CU水解的原因是SCTH失去活性，还是出现空间结构的固化，可以用SCTH催化CTH反应
【答案】AB
【解析】
【分析】酶的专一性是指酶对所作用的底物有严格的选择性。一种酶仅能作用于一种物质，或一类分子结构相似的物质，促其进行一定的化学反应，产生一定的反应产物，这种选择性作用称为酶的专一性。
【详解】A、由图知S酶既可以催化CTH又可以催化CU发生反应，说明S酶的空间结构可以再不同底物的诱导下发生相应改变，并不能说明S酶没有专一性，A错误；
B、酶活性可以用单位时间单位体积反应物的消耗量或产物的生成量来表示，根据曲线④的变化趋势可推知，S酶的活性不能用某些反应产物的相对含量表示，B错误；
C、由实验可知，S酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU，明S酶的空间结构可以再不同底物的诱导下发生相应改变，适应与不同底物的结合，该实验结果更加支持“诱导契合”学说，C正确；
D、反应物④SCTH不能催化CU水解，原因可能是SCTH失去活性，或者出现空间结构固化。用SCTH催化CTH反应检测反应产物的生成量，如果SCTH能催化CU水解，那么酶没有失活，即出现空间结构的固化；如果SCTH不能催化CU水解，则SCTH失活，所以可以用可以用SCTH催化CTH反应，D正确。
故选AB。
14. 2019年诺贝尔生理学或医学奖授予在低氧感应方面做出贡献的科学家。细胞适应氧气供应变化的分子机制是：当细胞缺氧时，缺氧诱导因子（HIF﹣1α）与芳香烃受体核转位蛋白（ARNT）结合，调节基因的表达生成促红细胞生成素（EPO，一种促进红细胞生成的蛋白质激素）；当氧气充足时，HIF﹣1α羟基化后被蛋白酶降解，调节过程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 氧气供应不足时，HIF­1α进入细胞核使EPO合成和分泌增加
B. 通过抑制脯氨酰羟化酶活性，可增加EPO合成和分泌
C. HIF﹣1α与ARNT结合到DNA上，催化EPO基因转录
D. 进入高海拔地区，机体会增加红细胞数量来适应环境变化
【答案】ABD
【解析】
【分析】当细胞缺氧时，HIF-Iα与ARNT结合，通过调节基因表达促进EPO的生成，使红细胞数量增加，以运输更多氧气；当氧气充足时，HIF-1α羟基化后被蛋白酶降解。
【详解】A、由图可知，氧气供应不足时，HIF­-1α可进入细胞核，调节基因的表达，使EPO合成和分泌增加，A正确；
B、由题意可知，脯氨酰羟化酶可催化HIF-1α羟基化使其降解，抑制脯氨酰羟化酶的活性可抑制HIF-1α的降解，从而增加EPO的合成和分泌，B正确；
C、由题干可知HIF-lα与ARNT结合到DNA上对基因的表达有调节作用，并非催化作用，C错误；
D、高海拔地区氧气稀薄，细胞缺氧，HIF-Iα与ARNT结合，生成更多EPO，促进红细胞生成，D正确。
故选ABD。
15. 外显率是指一定环境条件下，群体中某一显性基因控制个体表现出相应表现型的百分率（例如：MM基因型群体中出现20%的隐性个体，则M基因的外显率为80%）。已知果蝇小眼和正常眼、翻翅和正常翅分别由基因A、a和B、b控制，两对基因独立遗传且均不位于Y染色体上，不存在基因致死效应，但某显性基因的外显率小于1。下图是关于果蝇眼型和翅型的相关实验研究。下列叙述中正确的是（ ）
A. 果蝇的小眼对正常眼为显性，控制翅型的基因位于X染色体上
B. 从以上实验结果分析，可推测控制眼型的A基因的外显率为60%
C. 让F1中翻翅与正常翅果蝇自由交配，子代中正常翅雌果蝇所占比例为1/3
D. 让F1中小眼和小眼果蝇自由交配，子代中有小眼和正常眼，且比例为3：2
【答案】ABD
【解析】
【分析】两对基因独立遗传且均不位于Y染色体上，说明两对等位基因遵循基因的自由泳组合定律。某显性基因的外显率小于1，根据杂交结果可推出，A基因的外显率小于1，且杂交组合雌性为AAXbXb，雄性为AAXBY。
【详解】A、根据基因型分析，果蝇的小眼对正常眼为显性，控制翅型的基因位于X染色体上，A正确；
B、根据杂交结果，小眼（显性）比例为60%，眼型的A基因的外显率为60%，B正确；
C、让F1中翻翅（XBXb）与正常翅（XbY）果蝇自由交配，子代中正常翅雌果蝇（XbXb）的概率为1/2×1/2=1/4，C错误；
D、让F1中小眼（AA）和小眼（AA）果蝇自由交配，子代全为AA，外显率为60%，其中表现为小眼的为60%，表现为正常眼的为40%，即比例为3:2，D正确。
故选ABD。
16. 为探索X因子在脱落酸（ABA）调节过程中的作用，研究人员以拟南芥为材料，研究野生型和突变型（缺乏X因子）在不同浓度ABA的培养基中的萌发率（如图所示），同时检测发现每组中两者体内的ABA水平无显著差异。下列推测合理的是（ ）
A. ABA对突变体种子的萌发过程无影响
B. ABA对拟南芥的种子萌发具有抑制作用
C. X因子可能抑制ABA在拟南芥植株内的合成
D. X因子可能影响ABA对拟南芥基因组表达的调节作用
【答案】BD
【解析】
【分析】对照组为最左边的图，中间的图和右边的图是实验组。与对照组相比可知，无论是野生型还是突变型，施加ABA使种子的萌发率下降，即ABA会抑制种子的萌发，且ABA浓度越高，抑制作用越强。
【详解】A、据图中实验结果显示，ABA使种子萌发率下降，即ABA可以延长野生型和突变体植株的萌发时间，A错误；
B、由分析可知ABA会抑制拟南芥种子的萌发，B正确；
C、根据题干“检测发现每组中两者体内的ABA水平无显著差异”，再结合两组的区别在于有无X因子，说明X因子对ABA在拟南芥植株内的合成没有影响，C错误；
D、ABA等植物激素在植物体生长发育过程中起调控作用，对植物细胞基因表达按一定的时空顺序进行调控，从实验结果的萌发情况推测X因子可能影响ABA对拟南芥基因组表达的调节作用，D正确。
故选BD。
三、非选择题（共60分）
17. 光呼吸是植物绿色组织利用光能，吸收O2并释放CO2过程。C3植物在环境中CO2/O2比值出现异常时容易发生光呼吸造成作物减产，部分过程如下图中实线所示。某课题组利用基因工程技术将GLO1、CAT、GCL和TSR四个酶基因导入水稻叶肉细胞并表达，成功构建了一条光呼吸代谢支路（GCGT支路）。该支路使光呼吸产生的部分乙醇酸直接在叶绿体内代谢释放CO2，产生的H2O2由CAT分解，代谢过程如下图中虚线所示。请分析回答下列问题：
（1）据图可知，直接参与光呼吸的细胞结构有__________，R酶既能催化__________（物质）反应，也能催化_________（物质）反应。
（2）据图推测CO2/O2比值__________（填“升高”或“降低”）时有利于光呼吸发生而不利于光合作用发生。光呼吸增强会降低作物产量的重要原因是_________。
（3）构建GCGT支路的基因表达载体时，目的基因的5＇端均融合了水稻叶绿体定向信号肽RC2序列，这一操作的目的是__________。在构建GCGT支路时需要导入过氧化氢酶（CAT）基因的原因是__________。
（4）科研人员分别测定了野生型水稻株系和4个上述转基因水稻株系的相关光合参数，结果表明，4个转基因株系的净光合速率分别比野生型提高了12．5％、7．79％、15．8％和7％，光吸速率分别降低了13．9％、17．7％、17．4％和18．6％。
①选用4个转基因水稻株系进行实验并分别测量的目的是__________。
②结合上图可以初步判断光呼吸GCGT支路可提高水稻光合效率和产量的原因主要有两个，一是GCGT支路可以使光呼吸产生的乙醇酸__________，提高了其内部的CO2浓度；二是CO2浓度的增加可以提高_____的能力，进而抑制光呼吸。
【答案】（1） ①. 叶绿体（基质）、过氧化物酶体和线粒体 ②. RuBP（C5）与O2 ③. RuBP（C5）与CO2
（2） ①. 降低 ②. 光呼吸会消耗部分暗反应的底物（C5），并以CO2的形式损失（散失），从而降低了光合作用速率
（3） ①. 引导目的基因表达产生的酶准确进入叶绿体中发挥作用 ②. 导入的CAT酶基因表达出的CAT酶能催化H2O2的分解，减少H2O2对叶绿体的损害
（4） ①. 排除偶然性，减少因个体差异导致的实验误差 ②. 直接在叶绿体中分解成CO2 ③. CO2与O2竞争R酶
【解析】
【分析】光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧、低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。它是光合作用一个损耗能量的副反应，绿色植物在照光条件下的呼吸作用。特点是呼吸基质在被分解转化过程中虽也放出CO2，但不能生成ATP，而使光合产物被白白地耗费掉。在黑暗条件下，呼吸过程能不断转换形成ATP，并把自由能释放出来，以供根系的吸收功能、有机物质的合成与运转功能以及各种物质代谢反应等功能的需要，从而促进生命活动的顺利进行。
【小问1详解】
据图可知，直接参与光呼吸的细胞结构有叶绿体（基质）、过氧化物酶体和线粒体，R酶既能催化RuBP（C5）与O2反应，也能催化RuBP（C5）与CO2反应。
【小问2详解】
据图推测高氧低二氧化碳情况下，即CO2/O2比值降低时，有利于光呼吸发生而不利于光合作用发生；光呼吸增强会降低作物产量的重要原因是光呼吸会消耗部分暗反应的底物（C5），并以CO2的形式损失（散失），从而降低了光合作用速率。
【小问3详解】
构建GCGT支路的基因表达载体时，目的基因的5＇端均融合了水稻叶绿体定向信号肽RC2序列，这一操作的目的是引导目的基因表达产生的酶准确进入叶绿体中发挥作用。在构建GCGT支路时需要导入过氧化氢酶（CAT）基因的原因是导入的CAT酶基因表达出的CAT酶能催化H2O2的分解，减少H2O2对叶绿体的损害。
【小问4详解】
①选用4个转基因水稻株系，相当于重复组，这样进行实验并分别测量的目的是排除偶然性，减少因个体差异导致的实验误差。
②根据光呼吸原理可知，要增加水稻光合效率和产量，需要防止光呼吸发生，而光呼吸发生的条件是高氧低二氧化碳以及R酶结合氧气的能力，结合图示可以初步判断光呼吸GCGT支路可提高水稻光合效率和产量的原因主要有两个，一是GCGT支路可以使光呼吸产生的乙醇酸直接在叶绿体中分解成CO2，提高了其内部的CO2浓度；二是CO2浓度的增加可以提高CO2与O2竞争R酶的能力，进而抑制光呼吸。
【点睛】本题结合图形，主要考查光合作用和光呼吸的相关知识，意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。
18. 帕金森氏病的主要临床表现为静止性震颤（主动肌与拮抗肌交替收缩引起的节律性震颤，常见手指搓丸样动作，频率4~6次/s，静止时出现，紧张时加重，随意运动时减轻，睡眠时消失；也可见于下颌、唇和四肢等）、运动迟缓、肌强直和姿势步态障碍。图甲中脑内纹状体通过抑制黑质影响神经元a释放多巴胺，而黑质也可以通过抑制纹状体而影响神经元b释放乙酰胆碱，以上两种途径作用于脊髓运动神经元，产生兴奋或抑制（“-”表示抑制）；图乙表示患者用某种特效药后的效果图。回答下列问题∶
（1）兴奋在 b神经元和脊髓运动神经元之间的传递是单向的，联系题干分析其原因是_____；脑中神经元a 可抑制脊髓运动神经元的兴奋，说明____。
（2）患者的纹状体合成乙酰胆碱_____（填“增多”或“减少”），多巴胺合成及分泌______（填“增多”或“减少”），它们的受体都分布在____。
（3）某科研所研制了另一种治疗帕金森氏病的特效药乙，欲证明特效药乙有治疗效果，应该观察____；欲证明特效药乙与特效药甲的作用机理是否相同，应该测定____。
【答案】（1） ①. 只有脊髓运动神经元上有乙酰胆碱的受体，乙酰胆碱只能由b神经元释放，作用于脊髓运动神经元 ②. 高级神经中枢对低级神经中枢有一定的调控作用
（2） ①. 增多 ②. 减少 ③. 脊髓运动神经元
（3） ①. 使用药物后，帕金森氏病患者的症状是否减轻 ②. b神经元与脊髓运动神经元之间的乙酰胆碱含量、a神经元与脊髓运动神经元之间的多巴胺含量
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间的传递方向是单向的，因为神经递质只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜。
【小问1详解】
兴奋在 b神经元和脊髓运动神经元之间的传递是单向的，联系题干分析其原因是只有脊髓运动神经元上有乙酰胆碱的受体，乙酰胆碱只能由b神经元释放，作用于脊髓运动神经元；脑中神经元a 抑制脊髓运动神经元的过度兴奋，说明高级神经中枢对低级神经中枢有一定的调控作用。
【小问2详解】
分析图示可知，乙酰胆碱是兴奋性神经递质，多巴胺是抑制性神经递质，可推断患者的纹状体合成乙酰胆碱增多,多巴胺合成及分泌减少，它们的受体都分布在脊髓运动神经元。
【小问3详解】
对比甲、乙两图，推测该特效药的作用机理可能是促进神经元a合成分泌多巴胺和抑制神经元b合成分泌乙酰胆碱，所以欲证明特效药乙有治疗效果，应该观察用药后，患者的症状是否减轻；欲证明特效药乙与特效药甲的作用机理是否相同，应该观察b神经元与脊髓运动神经元之间的乙酰胆碱含量、a神经元与脊髓运动神经元之间的多巴胺含量。
【点睛】本题主要考查神经调节的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
19. 野生型果蝇为灰体，常见的隐性突变体有黄体(aa)、黑体(bb)和黑檀体(ee)，其中基因e位于Ⅱ号染色体上。科研人员利用野生型、黄体A、黑体B及黑檀体C四种纯合果蝇品系进行杂交实验(杂交过程中没有发生突变):
实验一：野生型(♂)与黄体(♀)杂交，F1中黄体(♂)：野生型(♀)=1：1；
实验二：野生型与黑体杂交，F1自由交配，F2中野生型：黑体=3：1；
实验三：黑檀体与黑体杂交，F1全为野生型，F1相互交配，F2中野生型：黑体：黑檀体=3：1：1。
（1）根据实验一可知，基因a位于____染色体上；实验一和实验二的结果____ (填“能”或“不能”)说明基因a和基因b位于两对同源染色体上。
（2）根据实验三可知，基因b和基因e位于____对同源染色体上，实验三中F2的表型只有三种，其原因可能是_____。
（3）研究人员发现一种新的黑檀体隐性突变体M，突变性状由基因br控制。为确定基因br与基因e是否为同一基因突变，以及如果基因br与基因e不是同一基因突变，两突变基因是位于同源染色体上还是位于非同源染色体上，请利用野生型、突变体M和黑檀体C设计实验，写出实验思路并预期实验结果及结论(不考虑染色体互换)。_____。
【答案】（1） ①. X ②. 不能
（2） ①. 两 ②. 基因型为bbee的果蝇会出现纯合致死现象
（3）实验思路：利用突变体M和黑檀体C杂交得F1，F1的雌、雄果蝇相互交配，统计F2的表型及比例
预期结果及结论：若F1全为黑檀体，则基因br与基因e为同一基因突变；若F1全为野生型，F2中野生型与黑檀体的比例为9∶7，则基因br与基因e不是同一基因突变，且两突变基因位于非同源染色体上；若F1全为野生型，F2中野生型与黑檀体的比例为1∶1，则基因br与基因e不是同一基因突变，且两突变基因位于同源染色体上
【解析】
【分析】根据题意，野生型果蝇为灰体，常见的隐性突变体有黄体(aa)、黑体(bb)和黑檀体(ee)。科研人员利用野生型、黄体A、黑体B及黑檀体C四种纯合果蝇品系进行杂交实验，分析实验结果如下：
实验一：野生型(♂)与黄体(♀)杂交，F1中黄体(♂)：野生型(♀)=1：1。说明该性状的遗传与性别相关联，因此该对基因位于性染色体上，结合亲子代的表型可知，控制该性状的基因位于X染色体上，则亲代的基因型为野生型(♂)XAY、黄体(♀)XaXa。
实验二：野生型与黑体杂交，F1自由交配，F2中野生型：黑体=3：1。控制该性状的基因可能位于常染色体上也可能位于X染色体上，若位于常染色体上，则亲代的基因型分别为野生型BB、黑体bb；若位于X染色体上，则亲代基因型分别为野生型XBXB、黑体XbY。
实验三：黑檀体与黑体杂交，F1全为野生型，F1相互交配，F2中野生型：黑体：黑檀体=3：1：1。亲代的基因型分别为黑檀体BBee、黑体bbEE，则F1基因型全为BbEe，表型全为野生型，若基因位于两对同源染色体上，则F1相互交配，F2中有9B_E_、3B_ee、3bbE_、1bbee，但是实验结果为F2中野生型：黑体：黑檀体=3：1：1，说明F2中基因型为bbee的个体致死，因此F2中有9B_E_野生型、3B_ee黑檀体、3bbE_黑体，即性状分离比为野生型：黑体：黑檀体=3：1：1。
【小问1详解】
根据实验一F1中黄体(♂)：野生型(♀)=1：1，说明该性状的遗传与性别相关联，因此该对基因位于性染色体上，结合亲子代的表型可知，控制该性状的基因位于X染色体上，则亲代的基因型为野生型(♂)XAY、黄体(♀)XaXa；根据实验二的F1自由交配，F2中野生型：黑体=3：1，推知控制该性状的基因可能位于常染色体上也可能位于X染色体上，若位于常染色体上，则亲代的基因型分别为野生型BB、黑体bb；若位于X染色体上，则亲代基因型分别为野生型XBXB、黑体XbY，因此不能说明基因a和基因b位于两对同源染色体上。
【小问2详解】
分析实验三：黑檀体与黑体杂交，F1全为野生型，F1相互交配，F2中野生型：黑体：黑檀体=3：1：1。亲代的基因型分别为黑檀体BBee、黑体bbEE，则F1基因型全为BbEe，表型全为野生型；若基因位于两对同源染色体上，则F1相互交配，F2中有9B_E_、3B_ee、3bbE_、1bbee，但是实验结果为F2中野生型：黑体：黑檀体=3：1：1，说明F2中基因型为bbee的果蝇会出现纯合致死现象，因此F2中有9B_E_野生型、3B_ee黑檀体、3bbE_黑体，即性状分离比为野生型：黑体：黑檀体=3：1：1。
【小问3详解】
根据题意可知，该实验目的是确定新的黑檀体隐性突变体M的基因br与基因e是否为同一基因突变，以及如果基因br与基因e不是同一基因突变，两突变基因是位于同源染色体上还是位于非同源染色体上。
根据题目中所给的实验材料，实验思路为：利用突变体M和黑檀体C（ee）杂交得F1，F1的雌、雄果蝇相互交配，统计F2的表型及比例。
预期实验结果及结论：①若基因br与基因e为同一基因突变，则突变体M和黑檀体C（ee）杂交所得的F1全为黑檀体（ee）；②若基因br与基因e不是同一基因突变，且两突变基因位于非同源染色体上，则遵循自由组合定律，那么F1全为野生型（BrbrEe），F2中野生型（9Br_E_）与黑檀体（3Br_ee+3brbrE_+1brbree）的比例为9：7；③若基因br与基因e不是同一基因突变，且两突变基因位于同源染色体上，则属于基因连锁，按照分离定律进行分析，F1全为野生型（BrbrEe），F2中野生型（2BrbrEe）与黑檀体（1BrBree+1brbrEE）的比例为1：1。
20. 某湿地生态系统由于受到生活有机污水和工业重金属废水污染，其生态平衡遭到严重破坏。当地环保部门遵循生态学原理，通过投放生态浮床等多项措施对该湿地进行生态修复。回答下列问题。
（1）修复后的湿地水清草绿、鸟语花香，可作为休闲旅游资源,这体现了生物多样性的____价值；该湿地中的植物包括蒲草、芦苇等各种挺水植物，浮萍、睡莲等浮水植物和金鱼藻、黑藻等沉水植物，这体现了群落的____结构。湿地中生长的芦苇、金鱼藻和黑藻这三类生物中，生态位重叠较大的两种生物是____。
（2）生态浮床技术就是将芦苇、美人蕉等植物种植于浮在水面的材料上来改善水体生态环境。浮床植物能通过根系向水中分泌化感物质抑制藻类生长，说明生态系统信息传递能____，浮床植物还能通过____影响水中藻类光合作用。有人提议，浮床中的水生植物可以用于制作家畜饲料，以提高该系统的经济效益，请结合所学知识分析，该提议____（填“可行”或“不可行”），理由是____。
【答案】20. ①. 直接 ②. 垂直 ③. 金鱼藻和黑藻
21. ①. 调节种间关系，维持生态系统的稳定 ②. 遮光 ③. 不可行 ④. 浮床植物从水体吸收了大量重金属，如果作饲料饲喂家畜，重金属会沿着食物链通过生物富集作用逐步流向人类
【解析】
【分析】群落的空间结构包括：（1）垂直结构：植物群落的垂直结构表现垂直方向上的分层性。垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。（2）水平结构：水平方向上由于光线明暗、地形起伏、湿度的高低等因素的影响，不同地段上分布着不同的生物种群。
生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。
【小问1详解】
修复后的湿地水清草绿、鸟语花香，可作为休闲旅游资源，休闲旅游属于生物多样性的直接价值。群落中植物的这种垂直分层为群落的垂直结构，垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。金鱼藻和黑藻都完全生活在水中，对资源和空间的需求相同点更多，生态位重叠更大。
【小问2详解】
芦苇、美人蕉等植物种植于浮在水面的材料上，能有效地改善水体生态环境，浮床植物能通过根系向水中分泌化感物质抑制藻类生长，说明生态系统信息传递能调节生物种间关系，浮床植物芦苇、美人蕉等植物与藻类竞争养料、阳光、空气等，所以它们之间的关系属于竞争关系，浮床植物还能通过遮光抑制水中藻类光合作用。由于城市生活污水中含有重金属，重金属难以被机体代谢出去，会沿着制作家畜饲料的“植物→家畜→人”这一食物链传递，对家畜和人的健康产生危害，故浮床中的水生植物不可以用于制作家畜饲料。
21. 图1表示CRISPR/Cas9基因编辑的主要作用机理，通过对靶基因的剪切和DNA自我修复可实现靶基因的定点突变。图2是FANCM基因结构示意图，FANCM蛋白能阻止减数分裂过程中交叉互换的发生。科研人员通过构建CRISPR/Cas9重组表达载体，以生菜嫩叶作外植体，经农杆菌转化，培育出FANCM基因的突变纯合新品种。请回答下列问题：
（1）组成FANCM基因外显子和内含子的基本组成单位是____________。根据图2靶序列设计的gRNA中相应序列是5'-____________-3'。
（2）构建CRISPR/Cas9重组表达载体时主要利用的工具酶有____________。研究中需要将gRNA和Cas9基因序列均插入到Ti质粒的T-DNA内部，其目的是____________。
（3）科研人员将CRISPR/Cas9重组表达载体导入农杆菌时，为提高导入成功率，常利用CaCl2处理农杆菌，其目的是____________。将转化的农杆菌接种到液体培养基中，在220r·min、28℃条件下摇床培养10～12h，其目的是____________。
（4）科研人员通过对生菜细胞中FANCM基因测序确定突变株，下表是野生型生菜和实验获得的生菜植株（T0）的相关测序结果。
①T0植株发生的基因突变类型是____________。若T0植株连续自交两代，则F2中突变纯合体占比为____________。
②获得的FANCM基因突变纯合体在遗传育种中的应用价值是____________。
【答案】（1） ①. 脱氧核苷酸 ②. UUGUAUACCAUGAGCUGAAAGG-
（2） ①. DNA连接酶和限制酶 ②. T-DNA可以插入到受体细胞
（3） ①. 使农杆菌成为感受态，易于接受环境中的DNA分子 ②. 使农杆菌恢复常态，易于大量培养增殖
（4） ①. 缺失 ②. 3/8
③. 增加杂交育种过程中基因重组的频率，产生更多新品种，加速生菜育种进程
【解析】
【分析】1、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。
2、基因突变：是由于碱基对的增添、缺失或替换导致基因结构发生改变。
【小问1详解】
外显子和内含子属于基因的结构，基本组成单位是脱氧核苷酸；根据碱基互补配对的原则（A-U、T-A、G-C、C-G），所以gRNA中相应序列是5'-UUGUAUACCAUGAGCUGAAAGG-3'。
【小问2详解】
构建基因表达载体需要的酶有限制酶和DNA连接酶；由于T-DNA可以插入到受体细胞中，所以需要将gRNA和Cas9基因序列均插入到Ti质粒的T-DNA内部
【小问3详解】
CaCl2处理农杆菌，可以使农杆菌成为感受态，易于接受环境中的DNA分子；转化的农杆菌接种到液体培养基中，在220r·min、28℃条件下摇床培养10～12h可以使农杆菌恢复常态，易于大量培养增殖。
【小问4详解】
①分析表格中的数据，T0植株比T植株少了2个碱基，所以是基因突变中的缺失；T0植株含有一个正常基因和一个突变基因，用Aa表示，杂交后代AA：Aa：aa=1:2:1，F1自交，aa及突变型植株的比例为1/2×1/4+1/4=3/8。
②FANCM蛋白阻止交叉互换的发生，降低重组频率，与野生型相比，FANCM基因突变的植株，重组频率提高，因此基因突变纯合体的作用是增加杂交育种过程中基因重组的频率，产生更多新品种，加速生菜育种进程。野生型生菜
5'-AAAGCTCCTTTCAGCTCATGGTATACAACCAGCATTTGAT-3'
T植株
5'-AAAGCTCCTTTCAGCTCATGGTATACAACCAGCATTTGAT-3'
5'-AAAGCTCCTTTCATCATGGTATACAACCAGCATTTGAT-3'