2025年高考解密汇编生物解密之解答题

2025年高考生物解密之解答题一．解答题（共25小题）1．我国科学家经多年研究，筛选出高产紫杉醇的细胞，通过植物细胞培养技术可获得大量紫杉醇，实现紫杉醇的工厂化生产。为提高红豆杉细胞培养物中紫杉醇的产量，研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因（Bapt基因）的超表达载体，并将其导入红豆杉细胞，其具体流程如下：（1）Bapt基因的获取：提取红豆杉的mRNA，并通过逆转录得到其cDNA，利用PCR技术以图1中的cDNA片段为模板扩增Bapt基因，扩增的前提是，需要的引物有（从A、B、C、D四种引物中选择）。上述过程中，用1个图1所示片段产生2个双链等长的子代Bapt基因片段至少要经过次循环。（2）构建Bapt基因的超表达载体并将其导入受体细胞：在超量表达Bapt基因载体的构建中，所用DNA片段和Ti质粒的酶切位点（注：图中所示限制酶切割后形成的黏性末端各不相同）如图2所示。强启动子能被识别并结合，驱动基因持续转录。Ti质粒中的T﹣DNA在培育转基因红豆杉中的作用是。为使DNA片段能定向插入T﹣DNA中，可用PCR技术在DNA片段的两端添加限制酶识别序列，M、N端添加的序列所对应的限制酶分别是。（3）构建Bapt基因的超表达载体，需用到相应限制酶和DNA连接酶，其中连接酶作用的底物为图3中的（填“A”或“B”或“A和B”）。2．深度睡眠既能提高机体免疫力，也有利于青少年的生长发育。骨生长的部分调节机制如图1所示，其中GHRH表示生长激素释放激素，GH表示生长激素，IGF﹣1表示胰岛素样生长因子1。请据图回答下列问题：（1）深度睡眠状态下，下丘脑分泌GHRH，经过血液运输作用于[A]垂体，促进其分泌GH作用于肝脏，这是调节机制。（2）GH可促进肝脏合成分泌IGF﹣1。研究表明，GH能促进软（成）骨细胞增殖，IGF﹣1能促进软（成）骨细胞分化，这说明GH与IGF﹣1在促进个体生长方面具有作用。某人骨折后，体内GH含量会应激性（上升或下降），有利于骨的愈合。从细胞水平上分析原因是。（3）科研人员欲验证“柴胡提取物能改善动物睡眠质量，促进动物生长”，并进行了实验研究（已知药物X能促进动物深度睡眠）。如表所示，请完善实验设计思路并预测实验结果。实验操作的目的简单操作过程动物的选择和驯养选择25日龄的健康状况等相同的小鼠30只，在适宜温度、湿度等条件下饲养1周；将小鼠随机均分为A、B、C三组，分别测量各组小鼠的平均深度睡眠时长、血清中GH浓度并记录。配制溶液用纯净水配制柴胡提取物溶液和等量的用①配制药物X溶液。对照组处理A组②B组用等量的纯净水灌胃小鼠，连续20d，并在适宜条件下饲养。实验组处理C组每天按体重用等量的用纯净水配制的柴胡提取物溶液灌胃小鼠，连续20d，并在适宜条件下饲养。结果检测在灌胃后的第10d和第20d，③预期第20d的实验结果，并用柱形图如图2表示。3．卡尔文循环作为光合作用的重要组成部分，也是限制光合效率的关键环节之一，卡尔文循环效率的微弱提高，都可能带来作物产量的大幅度提高。科学家诱导水稻突变，获得一株稳定遗传的少分蘖C6635基因突变体，C6635基因编码的蛋白质参与了卡尔文循环。检测该植株和野生型水稻在适宜条件下的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度如表。材料净光合速率（μmol•m﹣2s﹣1）气孔导度（μmol•m﹣2s﹣1）胞间CO2浓度（μmol•m﹣2s﹣1）野生型水稻17.970.52296.72C6635基因突变体9.720.42339.31（1）水稻的卡尔文循环发生的场所是。水稻的光反应速率（填“受”或“不受”）卡尔文循环速率影响，理由是。（2）由上表分析C6635基因突变体中胞间CO2浓度上升的原因是。（3）研究人员分析发现突变体的C6635基因只在植物照光的叶片中表达，并且表达量明显低于野生型，同一条染色体上与卡尔文循环有关的基因rbcS、FBP、FBA、PPK表达量也低于野生型，说明植物基因的表达一般都不是由单因素调控，而是受（答出2点）等多种因素的影响。上述研究表明，可通过有效提高作物产量。4．酸菜是中国的一种传统美食，传统发酵过程中常因霉菌等大量繁殖导致腐败发臭。我国科研人员从酸菜中分离出具有高效抗菌活性的乳酸菌用于发酵，以腌制出口感好、保质期长的酸菜。回答下列问题：（1）科研人员利用溶钙圈法对酸菜中乳酸菌进行筛选，其原理是乳酸菌产生的酸性物质和CaCO3反应而出现溶钙圈，具体步骤：制备筛选培养基（MRS培养基）→调pH→→倒平板→法接种→挑选的菌落。（2）科研人员进一步发现筛选出的乳酸菌能分泌一种新型细菌素（多肽），使其具有高效抑菌活性。现利用pMG36e质粒（如图1）构建高效表达细菌素的工程菌，图2是细菌素基因所在的DNA部分片段示意图。①已知细菌素基因以甲链为转录模板链且不含限制酶切位点。为了获取细菌素基因，从筛选出的乳酸菌中提取DNA，进行PCR扩增，选择作为引物，并在对应引物5′端分别添加限制酶识别序列。②PCR过程中，经过4轮循环，理论上可获得个细菌素基因。③将扩增得到的细菌素基因和限制酶切割后的pMG36e质粒用（填“E.coliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”）处理后导入到受体菌，再用含的培养基进行初步筛选。④为了进一步检测细菌素基因是否导入受体菌中，请写出利用PCR技术检测的思路。5．与白色棉相比，彩色棉在纺织过程中减少了印染工序，减少了环境污染。基因型为BB的植株结白色棉，基因型为Bb、b（只含一个b基因）的植株结粉红色棉，基因型为bb的植株结深红色棉。一正常纯合白色棉植株经育种工作者的诱变处理后，可能发生如下甲、乙变异类型，从而获得彩色棉。回答下列问题：（1）若用秋水仙素适时处理甲植株的幼苗，则可获得四倍体植株，上述操作中秋水仙素的作用是，所得的四倍体植株的基因型为，该四倍体自交后代中基因型为bbbb的个体所占比例为。（2）由图可知，乙的变异类型是。（3）已知基因B/b所在染色体都缺失的植株不育（不结果实），欲探究F1粉红色棉的产生是甲、乙中的哪一种变异类型，最简便的实验方法是。此外还可以将粉红色棉在相同且适宜的条件下单株种植，并严格自交，观察统计可育子代的表型及比例。若后代的表型及比例为，则该变异类型为甲；若后代的表型及比例为，则该变异类型为乙。6．果蝇的卷翅/直翅、灰体/黑檀体是两对相对性状，分别由位于常染色体上的B/b、E/e两对等位基因控制。用相同基因型的雌雄果蝇交配，子代表型及比例为卷翅灰体：卷翅黑檀体：直翅灰体：直翅黑檀体＝6：2：3：1。回答下列问题。（1）卷翅/直翅、灰体/黑檀体这两对相对性状中显性性状分别是，子代卷翅：直翅不符合3：1的原因可能是。（2）果蝇的长触角对短触角是显性性状，由位于常染色体上的等位基因F/f控制。某同学用基因型Eeff和eeFf的雌雄果蝇交配，子代出现四种表型且比例为1：1：1：1，该同学据此得出控制触角的基因和体色基因位于非同源染色体上的结论。你（是否）同意该结论，理由是。（3）已知果蝇某基因片段碱基排列如图。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列。（脯氨酸的密码子是：CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的是GAA、GAG；赖氨酸的是AAA、AAG；甘氨酸的是GGU、GGC、GGA、GGG。）a—GGCCTGAAGAGAAGT—b—CCGGACTTCTCTTCA—翻译上述多肽的mRNA是由该基因的链转录的（填“a”或“b”）。若该基因片段由于一个碱基被置换而发生突变，所合成的多肽的氨基酸排列顺序成为“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸—”。写出突变后控制该多肽合成的DNA模版链的碱基序列：。7．构树是一种常见的落叶树，能吸收二氧化硫等有毒物质，为了研究不同浓度亚硫酸氢钠溶液对构树光合作用的影响，对其叶面喷施0、1、2、5、10、20、50mmol/L的亚硫酸氢钠，测定不同浓度处理下构树叶片的光合色素含量、净光合速率（P）和气孔导度（Gs，其值越大则气孔开放度越大）。请回答。（1）研究小组首先测定了各组构树叶片的光合色素含量，结果如下。NaHSO3处理光合色素0mmol/L1mmol/L2mmol/L5mmol/L10mmol/L20mmol/L50mmol/L叶绿素a+b2.3652.2812.1182.0842.0061.6421.626类胡萝卜素0.4090.3940.3570.3320.3220.3130.306叶片的光合色素分布在叶绿体的，主要吸收，因此可通过对特定波长光的吸收量测定其含量。根据上述研究结果，预测构树光合作用会随喷施亚硫酸钠浓度的增加而降低，原因是。（2）研究小组进一步测定了各组构树净光合速率（PN），实验结果如图1，发现亚硫酸钠喷施浓度为1、2mmol/L时，与对照组相比，构树净光合速率，为探究其原因，研究小组进一步测定了各组气孔导度如图2。结合亚硫酸氢钠处理后构树光合色素含量及气孔导度的变化，分析1、2mmol/L亚硫酸氢钠处理组净光合速率变化的原因是。（3）据此，科研人员认为构树可用于治理轻度的二氧化硫和酸雨污染，依据是。8．研究发现，突触效能的核心机制是长时程增强（LTP）。有两个相连的神经元A和B，如果用电极高频率刺激A神经元，重复几次这样的操作后，突触后膜的B神经元产生的电位比原来有了两到三倍的增强，并且这种增强效果能够维持几天。研究者认为是高频刺激使神经细胞产生了“记忆”，如图为长时程增强（LTP）的机制。分析回答下列有关问题：（1）谷氨酸通过突触前膜的方式属于，谷氨酸与突触后膜的受体结合，能增强突触后膜对的通透性。（2）据图分析，与常规刺激相比，高频率刺激A神经元会特异性地激活突触后膜上的。（3）从A受体角度分析，高频率刺激A神经元后，突触后膜的B神经元产生的电位增强的原因是。（4）据图分析增强效果能够维持长时程的原因是。（5）记忆网络是由一个个神经元连接而成；神经元间的连接点是突触结构。学习相当于建立或调节这个网络连接的过程。结合长时程增强（LTP）的机制和所学知识，谈谈你对学习记忆的启发：。9．大白菜（2n）是我国重要的蔬菜作物，为两年生草本，第一年以营养生长为主，第二年春季抽薹开花。研究人员利用甲基磺酸乙酯（EMS）对大白菜萌动种子进行处理，得到早抽薹突变体甲、乙、丙，这些突变体均为单基因突变，未熟抽薹会给生产造成巨大的损失。（1）获得该突变体采用的育种方式为。研究者将早抽薹突变体甲、乙、丙分别与野生型白菜杂交，F1均为野生型，F2均出现野生型和突变体，分离比约为3：1，说明甲、乙、丙的突变性状均由（填“显性”或“隐性”）基因控制。（2）SSR是DNA中的简单重复序列，非同源染色体上的SSR不同，不同品种的同源染色体上的SSR也不同。科研人员扩增出甲与野生型的若干F2代个体中的SSR序列，用于确定甲突变基因的位置，电泳结果如图所示：图中结果说明甲品系早抽薹基因在号染色体上，依据是。（3）为进一步判断这三个突变体所含早抽薹基因之间的位置关系，育种人员进行了杂交实验，杂交组合及F1表型见表。实验分组杂交组合F1表型第1组甲×乙早抽薹第2组甲×丙野生型第3组乙×丙野生型实验结果表明，甲的突变基因与的突变基因为等位基因，与的突变基因为非等位基因。为判断甲突变基因与另一非等位突变基因的位置关系，育种人员将甲与另一非等位基因突变体杂交的F1自交，发现F2中早抽薹和野生型植株各占一半，据此画出F1的这两对等位基因在染色体上的相对位置关系图：。（注：两对等位基因用A/a、B/b表示，用“”形式表示，其中竖线表示染色体，圆点表示基因在染色体上的位置。）10．为研究水分管理对植物生长的影响，研究人员测试了中度干旱条件下过量施用氮肥对玉米形态和生理指标的影响，结果如表所示。形态和生理指标对照过量氮肥施用株高（m）1.921.41叶面积（m2）0.330.21地上部干重（g/株）10643气孔导度（mol/m2s2）0.160.05光合速率（μmol/m2s2）26.46.7叶绿体数量（个/细胞）117线粒体数量（个/细胞）138淀粉类数量（个/细胞）3521回答下列问题：（1）线粒体内膜的主要功能是，线粒体基质中有许多种与有氧呼吸有关的酶，酶发挥作用的实质是。（2）中度干旱条件下过量施氮肥使线粒体数量减少、结构破坏使不能及时进入线粒体被分解，致使发生在中的无氧呼吸强度增强。（3）细胞呼吸是植物体代谢的枢纽，若线粒体数量和功能下降，则细胞分裂和细胞扩大所需要的（答出两点）不足。（4）研究人员通过电子显微镜观察发现，中度干旱条件下过量施用氮肥会引起叶绿体中类囊体数量减少、类囊体破裂，从而导致减少，使暗反应速率下降。除此之外，根据实验结果分析使光合速率下降的原因还有（答出一个方面）。11．如图为人体生命活动调节过程图，图中A～E为不同的激素。据图回答下列问题：（1）寒冷条件下，激素D的分泌量会（填“增加”“不变”或“减少”）。正常人不能长时间停留在过高或过低的温度条件下，原因是。（2）当血糖浓度偏高时，下丘脑可通过传出神经作用于胰岛B细胞使其分泌胰岛素，该过程属于调节。（3）迷走神经和激素B均参与尿量的调节，如刺激迷走神经会导致尿量增多。研究发现，细胞膜上含有多种水通道蛋白，据此推测激素B促进肾小管和集合管对水的重吸收的机制可能是激素B通过信息传递，最终导致肾小管和集合管细胞膜上。（4）研究发现，人体剧烈运动时交感神经兴奋，去甲肾上腺素释放增多，最终抑制激素E的分泌，该现象的生理意义是。（5）正常人体内的激素C的总含量约为70～153nmol/L，而体内激素A的含量却远低于该数值，说明激素的分级调节可以起到效应。12．已知果蝇的体色和翅型分别由Ⅱ号染色体上的两对等位基因A/a和B/b控制，两对等位基因表现出连锁遗传的现象。用纯种灰身长翅果蝇与纯种黑身残翅果蝇杂交，F1果蝇全部表现为灰身长翅。以F1果蝇和纯种黑身残翅果蝇为实验材料进行正反交实验，当F1果蝇作父本时，后代只出现灰身长翅和黑身残翅类型，且比例为1：1；当F1果蝇作母本时，后代出现了灰身长翅、黑身残翅、灰身残翅和黑身长翅四种类型。多次重复上述杂交实验后统计结果不变。不考虑基因突变和染色体变异，回答下列问题：（1）F1与纯种黑身残翅果蝇杂交时，正反交结果不一致，其原因是。（2）果蝇的刚毛对截毛为显性，酒红眼对朱红眼为显性，两对相对性状分别由位于Ⅲ号染色体上的两对等位基因D/d、E/e控制。研究发现，雌果蝇体内一条染色体上相邻基因位点间发生交换的几率与二者间的距离呈正相关，位于一对同源染色体上距离最远的两对等位基因，与非同源染色体上的两对等位基因在形成配子时产生不同类型配子的比例几乎相同。研究小组尝试运用假说—演绎法来证明D/d与E/e两对基因在染色体上距离最远。①提出假说：假设控制刚毛和眼色的基因在染色体上距离最远。请在图方框中画出基因型为DdEe的正常体细胞中控制刚毛和眼色基因可能的位置情况（注：用“圆圈”代表细胞，细胞中用“竖线”代表染色体，“黑点”代表染色体上的基因）。②演绎推理：若假说成立，则基因型为DdEe的雌果蝇产生的配子种类及比例为；该雌果蝇与同种基因型的雄果蝇杂交，后代的分离比为。③实验验证得出结论：让基因型为DdEe的雌雄个体杂交，若结果符合预期，证明D/d与D/d两对等位基因在染色体上距离最远。13．科研人员将长势一致的桃树幼苗平均分成正常灌水、干旱、干旱后恢复供水三组，只在幼苗枝条中部成熟叶片供给14CO2，一段时间后检测幼根、幼叶与茎尖的光合产物分布，实验结果如图所示。回答下列问题：（1）14CO2在叶肉细胞中利用的具体场所是，其转移的途径为。（2）从图中可以看出，干旱处理使叶片中的光合产物输出量，从而会光合作用。桃树幼苗干旱处理后，向幼根、幼叶和茎尖分配的光合产物的比例发生变化，这一现象具有的适应意义为。（3）大多数植物在干旱条件下，气孔会以数十分钟为周期进行周期性的开闭，称为“气孔振荡”。“气孔振荡”是植物对干旱条件的一种适应性反应，有利于植物生理活动的正常进行，其原因是。（4）研究发现，在干旱条件下，化学物质ABA会促进光合色素降解，其浓度与光合色素降解速度呈正相关。给予长势相同的桃树ABA缺失突变体若干（基因突变导致不能合成ABA）、不同浓度的ABA溶液等材料，设计实验验证该结论，写出实验思路和预期结果。实验思路：；预期结果：。14．单核细胞是一种白细胞，其来源及后续分化过程如图1所示。跨膜的B7蛋白质家族分子主要包括B7﹣1、B7﹣2，常表达于单核细胞等细胞的表面，能提供T细胞免疫效应所需的协同刺激信号，同时也参与肿瘤、自身免疫性疾病、过敏性疾病及移植排异等病理过程。（1）图1中b过程的实质是。血液中的单核细胞穿出血管后可分化为巨噬细胞，巨噬细胞是炎症细胞的重要组成部分，在不同环境刺激下可转化为M1型或M2型，两者在炎症反应中发挥不同作用。大黄酸对非酒精性脂肪性肝炎（NASH）有治疗效果，为探究大黄酸治疗NASH与巨噬细胞转化的关系，研究人员进行实验研究，分组处理和实验结果如下表。分组处理实验结果甲健康小鼠+生理盐水M1型巨噬细胞百分比：甲组＜丙组＜乙组；M2型巨噬细胞百分比：甲组≥丙组＞乙组。乙NASH模型小鼠+生理盐水丙____①丙组的处理是。②请结合实验结果分析，M1型和M2型巨噬细胞对NASH的作用可能是；大黄酸治疗NASH的作用机制可能是。（2）RT﹣PCR可用于B7﹣2基因的克隆及转基因细胞的建立，采用RT﹣PCR方法，可从单核细胞的总RNA中扩增出编码人B7﹣2全长的cDNA片段，过程如图2所示。RT﹣PCR体系需要的酶为，若加入的mRNA为a个，则得到图示B7﹣2全长的cDNA片段的过程中，至少需要个引物A。（3）为制备鼠抗人B7﹣2单克隆抗体，以B7﹣2为抗原进行免疫后，将免疫小鼠的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞进行融合，用特定的进行第一次筛选得到杂交瘤细胞；杂交瘤细胞进行克隆化培养后用的方法进行检测，经多次筛选和培养，能得到分泌抗人B7﹣2单抗的杂交瘤细胞株。15．湿地公园是集生态保护、观光休闲、科普教育、湿地研究等功能于一体的典型生态型公园。位于浙江德清的下渚湖国家湿地公园，河水清澈，水草丰茂，白鹭点点，形成了独特的湿地景观。请回答下列问题：（1）湿地生态公园内所有的植物、动物和微生物等，它们所拥有的，以及它们赖以生存的生态环境的总和，共同构成了它的生物多样性。该公园可供游客观光休闲，体现了生物多样性的价值。（2）每年的3、4月份白鹭从南方飞到下渚湖繁衍后代，9、10月份又会回到南方，据此分析决定下渚湖湿地内春季白鹭种群大小的特征主要是。此时，湿地公园随处可见水鸟嬉戏，使人联想起“关关雎鸠，在河之洲。窈窕淑女，君子好逮”的诗句。诗中“关关”属于生态系统中的信息。（3）若要研究白鹭的生态位，可以研究其在湿地内的（答出2点）。（4）研究发现，该湿地公园中N、P等元素含量较高，于是引种芦苇、香蒲等，一段时间后发现，湿地中藻类的生长繁殖受到抑制，请完善相关调节机制（在方框内以文字和箭头形式作答）。（5）若想调查湖边某双子叶植物的种群密度，最好选用（填“五点取样法”或“等距取样法”）。由与菜种昆虫严重啃食湿地中的挺水植物，破坏湿地景观，为降低该昆虫的种群密度，研究小组用录音机模拟雄虫的鸣叫声，捕杀吸引而来的雌虫，这属于防治。16．众所周知，大熊猫除了耳朵、眼圈、四肢是黑色，其余的地方均为白色。迄今为止，有实体或照片的棕白相间大熊猫仅有七例。陕西大熊猫“七仔”是我国极其罕见的棕白色大熊猫。它的父母及后代均为黑白毛色。2024年3月4日，中国科学家揭开秦岭棕白色大熊猫之谜——色素沉着相关基因突变，最可能是导致棕白色大熊猫的遗传基础。【资料一】研究人员通过透射电镜分析高度着色毛发部位，发现黑色毛发中的黑素体着色均匀，而棕色毛发的黑素体结构散乱，存在缺陷。【资料二】研究人员从35只大熊猫新鲜粪便或血液样本中提取DNA，基因测序结果分析显示，棕白色大熊猫位于1号染色体上的BACE基因碱基序列改变。与黑白色大熊猫相比，棕白色大熊猫的BACE基因发生了25个碱基对的缺失。【资料三】研究发现棕白色大熊猫为突变纯合子，四只秦岭黑白色大熊猫和一只圈养黑白色大熊猫为杂合子，而其它黑白色大熊猫均为野生型纯合子。回答下列问题：（1）大熊猫棕白色与黑白色是一对。其中棕白色是（“显”或“隐”）性性状。（2）在对秦岭地区大熊猫种群进行调查时，第一次收集到55份粪便，经检测来自45只个体，一段时间后，再次收集到60份粪便，经检测其中21份来自与第一次相同的15只个体，其余39份来自其他25只个体，据此估算该大熊猫种群数量为只。（3）秦岭地区以外的地区目前还没有发现特殊毛色的大熊猫，请结合文中信息，推测“七仔”等棕白色大熊猫只出现在秦岭的原因是。若要继续深入研究棕白色大熊猫遗传之迷，研究课题可以是。17．某两性花植物花小不易进行杂交育种工作。已知雄性可育基因对雄性不育基因为显性。某科研团队利用基因工程将育性恢复基因A、花粉致死基因B、绿色荧光蛋白基因C连锁成为一个A﹣B﹣C基因并导入雄性不育个体的一条染色体上，获得育性恢复植株甲。雄性不育植株雄蕊发育不正常，但雌蕊正常。使用无缝克隆技术可将A、B、C基因连接成DNA片段，其机理如图。回答下列问题：（1）基因工程需要使用的工具酶有，后者主要是连接DNA片段之间的磷酸二酯键。与用单酶切割目的基因与载体相比，双酶切割法的优点是。（2）无缝克隆时，T5核酸外切酶沿5′→3′的方向水解DNA，其目的是。与传统的酶切再连法相比，无缝克隆技术构建重组质粒的优点有（写出2点即可）。（3）甲植株自交得F1，F1中雄性不育植株所占比例为。（4）假设雄性可育植株与育性恢复植株、不育植株可区分。请利用雄性可育纯合植株、甲植株和荧光检测仪，设计杂交实验，探究导入的A﹣B﹣C基因是否与雄性不育基因在同一条染色体上（不考虑互换，不用具体描述荧光检测过程）。实验设计方案：甲植株作为母本与雄性可育纯合植株杂交，F1中通过荧光检测仪检测并选取有荧光的雄性可育植株进行自交，观察并统计F2中的表型及比例。预期结果：①若有荧光雄性可育植株：有荧光育性恢复植株：无荧光雄性可育植株：无荧光雄性不育植株的比例为3：1：3：1，则；②若。18．自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，已引起全球气候变暖等﹣一系列极其严重问题。温室效应会导致某些地区出现干旱，为探究温室效应对植物光合作用速率的影响，某科研人员以野生大豆为材料，设置3个独立的开放式气室进行了相关实验，部分结果如图所示。回答下列问题：注：“1”代表对照组气室（CK），“2”代表+1℃气室，“3”代表+1℃，+200μmol/molCO2气室（“+”表示在“1”的温度或二氧化碳浓度上增加）（1）野生大豆进行光合作用时，光反应的产物有。从大气中吸收的CO2经过暗反应最终转化为储存能量的有机物，该过程发生在（具体部位）。（2）据图分析可知，温度升高会使野生大豆的净光合速率，对比2和3可知，实验条件下可通过（措施）缓解温度升高对野生大豆净光合速率的影响。（3）与正常光照相比，适度遮光条件下野生大豆幼苗叶绿素含量升高，其意义是。野生大豆可缓解因温室效应引起的干旱对其生长发育的不利影响，据图分析，其机制是。19．近年来有关影响日光温室蔬菜（黄瓜）光合作用及相关生理过程的因素的实验研究获得了一定的进展。图1表示某一黄瓜品种在不同浓度的CO2环境中，光合作用速率受光照强度影响的变化曲线；图2表示这种黄瓜植株不同高度处CO2浓度变化测定曲线（实线为11时测定曲线，虚线为22时测定曲线）。回答下列问题：（1）在RuBP羧化酶作用下，植物吸收的CO2转变为羧基加到分子上，形成的产物被还原为三碳糖，三碳糖转变为后转运到植物的其他部位。据图1分析，限制C点光合速率的环境因素是。（2）强光照射后短时间内，黄瓜幼苗光合作用碳反应达到一定速率后不再增加，但氧气的产生速率继续增加。黄瓜幼苗光合作用碳反应速率不再增加，可能的原因有、。（3）分析图2中的曲线，G点与H点比较，G点对应的CO2浓度低的原因可能是。（4）为研究光照强度对黄瓜光合作用强度的影响，将若干株黄瓜置于22℃的封闭温室内，水分和矿质元素等供应充足。人为控制光照强度由黑暗逐渐增强至较大强度，测量此过程中不同光照强度下黄瓜单位时间内气体的释放量，绘制曲线如图3所示。下列说法正确的有。A．光照强度低于c时，释放的气体来自黄瓜细胞呼吸产生的CO2B．光照强度为c时，单位时间内黄瓜光合作用产生O2的量为（n﹣m）μmolC．光照强度为d时，黄瓜叶肉细胞单位时间内光合作用生成O2的量等于细胞呼吸消耗O2的量D．光照强度为e时，释放的气体来自黄瓜光合作用产生的O2（5）为进一步提高黄瓜产量，科研人员同时对两个黄瓜品种（C和N）的光合产物输出率进行了研究，实验中使用14C标记的CO2对黄瓜叶片饲喂48小时后，测定环境中相应气体的变化量并计算得到相关数值（见下表）。季节品种14C光合产物在植株各部分的分配14C光合产物输出率/%瓜/%茎/%根/%冬季C22.272.3410.662.53N35.273.9819.85.11春季C51.9936.958.782.08N47.1723.0313.683.71注：假设C和N两个黄瓜品种在相同条件下的光合产量相同。①由表中结果推断，春季黄瓜叶片光合速率高的生理原因是。②从黄瓜产量的角度分析，冬季农民宜选择品种种植。20．红尾鸲和棕尾褐鹟都捕食飞虫，也常常从树叶及树冠末梢上啄食昆虫。在两种鸟共同生活的地区，红尾鸲喜欢在疏林和缓坡处活动，而棕尾褐鹟更喜欢选择密林和陡坡。如果只有一种鸟存在，那么无论红尾鸲还是棕尾褐鹟，它们觅食生境的范围都比共存时的更大。回答下列问题：（1）动物的声音存在个体差异，成熟个体的声音往往可以长期保持稳定，在野外对某地红尾鸲的种群数量进行监测最好用法（填“样方法”或“标记重捕法”或“声音计数法”）；应用这种方法的优点是。（2）同域共存机制是指群落内存在两个生态位重叠的物种会向着占有不同的空间、食性、活动时间或其他生态习性分化的现象。①在同域共存机制下，红尾鸲和棕尾褐鹟生态位的重叠度，其意义是。②红尾鸲的雏鸟和幼鸟以昆虫幼虫为食，而成鸟以昆虫成虫和幼虫为食，这（填“属于”或“不属于”）同域共存机制，判断依据是。（3）调查发现，在共存时鸟的叫声对红尾鸲和棕尾褐鹟的分布起着重要影响。这体现了信息传递在生态系统中的作用是。两种鸟活动空间的不同体现了群落空间结构中的结构。21．糖皮质激素（GC）是肾上腺皮质分泌的类固醇激素，正常生理条件下，血液中糖皮质激素水平很稳定。应激可刺激下丘脑—垂体—肾上腺轴（HPA）调控肾上腺皮质分泌GC，在应激反应中GC可通过抑制细胞因子释放、诱导细胞凋亡等途径，调控免疫系统的功能，调控过程如图1所示。回答下列问题：（1）情绪是大脑的高级功能之一，大脑还具有的高级功能是（答出3种）。长期的紧张、焦虑情绪会导致下丘脑分泌CRH作用于垂体，但不能直接作用于肾上腺皮质，这是由于。（2）GC能源源不断地合成，但内环境中GC含量却能保持相对稳定，其原因有（答出2点）（3）器官移植时，可使用适量GC以提高成功率，其原理是。（4）除HPA轴之外还存在另一种免疫调节机制：“脑—脾神经轴”，结合如图2及体液免疫过程分析，促进B细胞分化的两个刺激信号为。研究发现，去除脾神经的小鼠在接种新冠疫苗后，浆细胞的数量显著减少，可能的原因是。（5）胆碱类受体是脑一脾神经通路中介导B细胞分化的重要结构。利用以下实验材料及用具，设计实验证明小鼠B细胞缺少胆碱类受体导致体液免疫能力降低。请完成下表。实验材料及用具：生理状况相同的小鼠若干只、正常造血干细胞、异常（不能编码胆碱类受体的）造血干细胞、X抗原、注射器、抗体定量检测仪器等。简要操作步骤实验步骤的目的去除小鼠造血干细胞获得不能产生B细胞的小鼠①设置对照组②设置实验组对照组和实验组均测定多只小鼠减少实验误差抗体定量检测仪器测定测定两组小鼠的抗X抗原的抗体产生量22．不健康的饮食习惯（如暴饮、暴食等）易引发2型糖尿病。胰岛素作为体内唯一能降血糖的激素，其分泌及作用机理分别如图1、2所示。统计发现，部分2型糖尿病患者会出现“黎明现象”（黎明时血糖异常升高的现象），这成为糖尿病治疗的难点。回答下列问题：（1）图1所示细胞为细胞。图2中的“？”处应为。（2）请由图1分析得出胰岛素的分泌机理：葡萄糖进入细胞后，在转化成丙酮酸的过程中产生了ATP，。（3）部分2型糖尿病患者即使按时注射胰岛素，其血糖水平也偏高，推测其原因最可能是。研究发现，“黎明现象”的发生与多种激素的昼夜节律有关，为探究其具体发生机制，研究人员将2型糖尿病患者分为有“黎明现象”（DP+）组和无“黎明现象”（DP﹣）组，测定体内3种相关激素的含量变化情况，结果如图3所示。由图3判断，“黎明现象”最可能与（填图中激素名称）节律性分泌异常有关。人体昼夜节律由下丘脑SCN区细胞中的REV﹣ERB基因控制，为证明“黎明现象”与人昼夜节律紊乱相关，研究人员通过测定、比较的量来收集证据。23．水稻是两性花、自花传粉的农作物。现在某野生型水稻中发现一雄性不育突变体S，该突变体营养生长正常，开花时减数分裂也正常，但不能形成成熟的花粉粒。研究人员进行了相关研究。（1）研究发现，花粉的正常发育与T基因有关。科研人员制备了能与T蛋白结合的单克隆抗体，利用蛋白质电泳技术检测野生型水稻和突变体S的花粉细胞中蛋白质情况，得到有关T蛋白的电泳结果，如图示。由此推测，突变体S雄性不育是因T基因结构发生改变，导致，从而引起T蛋白结构发生改变。（2）已知T蛋白是花粉发育的调控因子，可能与细胞中的R蛋白存在互作关系。科研人员利用酵母菌中如图2的关系进行检测（X蛋白与Y蛋白相互作用时，会使AD蛋白靠近BD蛋白，从而启动组氨酸合成酶基因的表达。组氨酸是酵母菌正常生长所必需的氨基酸）。大致过程如下：Ⅰ．选取色氨酸、亮氨酸缺陷型酵母菌株（只有添加了色氨酸、亮氨酸的培养基中才能生长），敲除其细胞中BD﹣X和AD﹣Y的基因，获得酵母菌AH109。Ⅱ．如图构建含BD基因或BD﹣T融合蛋白基因的重组质粒1和含AD基因或AD﹣R融合基因的重组质粒2。Ⅲ．将重组质粒1、2导入酵母菌AH109中，培养形成菌落。①选择的酵母菌为色氨酸、亮氨酸营养缺陷型的目的是。②配制含有色氨酸、亮氨酸、组氨酸的酵母菌培养基甲和含酵母菌培养基乙，用这两种培养基对酵母菌是否成功敲除BD﹣X和AD﹣Y基因进行筛选，若结果为，即为可能是敲除了BD﹣X和AD﹣Y基因的酵母菌；需进一步检测筛选。③将不同重组质粒导入酵母菌AH109中。请完善图3中的实验过程和对应结果。ⅰ：；ⅱ：。（3）进一步研究发现，与野生稻相比，突变体S花粉细胞中的F酶量大大降低；根据以上实验结果，对突变体S花粉发育不正常作出一种假设。24．植物生长发育进程中众多的生理生化过程表现出近24小时的周期节律性，比如叶片运动、一天中花瓣开放时间等，这些节律性现象均受植物生物钟的调控。科研人员研究了植物生物钟周期节律对拟南芥光合作用的影响。（1）科研人员使用化学诱变剂处理野生型拟南芥，筛选得到生物钟周期节律改变的纯合突变体Z和T，在正常光照条件下测定突变体和野生型植株的气孔导度（气孔开放程度），得到图1所示结果。据图可知，突变体Z的周期节律比野生型（填“长”、“短”）。（2）研究者推测植物生物钟周期与环境昼夜周期可能共同影响光合作用。已知野生型拟南芥的生物钟周期是24小时，突变体Z的生物钟周期是20小时，突变体T的生物钟周期是28小时。①科研人员检测了野生型拟南芥在T20（光照和黑暗各10h）、T24（光照和黑暗各12h）和T28（光照和黑暗各14h）三种不同的环境昼夜周期条件下叶片的叶绿素含量，图2结果表明均导致野生型拟南芥叶片叶绿素含量减少。②科研人员继续进行了图3所示的实验，该实验的自变量是，目的是探究。（3）CO2浓度是影响光合作用的重要因素。研究人员发现，与野生型拟南芥相比，节律异常突变体C在T24光照条件下碳固定量仅为前者一半。据图4和图5所示研究结果推测，突变体C碳固定量低的原因可能是生物节律异常使植物短期持续光照条件下，从面导致较低的碳固定量。（4）植物具有“周期共鸣”的特点，即植物内在的生物节律与外界昼夜的时间变化（正常昼夜周期为24小时）相互匹配。研究人员发现两者的完全“周期共鸣”可使拟南芥在35天内的干重增加明显高于其他“周期共鸣”匹配不完全的处理组。综合上述研究请阐述“周期共鸣”调节光合作用的机制：（写出两点）。25．大豆是我国非常重要的经济作物，产量是大豆的重要育种目标。已知大豆的叶片颜色正常表现为绿色。育种学家发现叶柄适度变短，可以增加下位叶的光能吸收比例进而提高产量。（1）科研人员在绿叶的后代中发现若干株黄叶突变体yl2，用黄叶突变体yl2与正常叶植株杂交，F1均为正常绿叶，自交后F2中绿叶、黄叶分别为271株、89株。现将F2中的绿叶植株自交并收获种子种植，则F3中出现黄叶的比例为。（2）科研人员对黄叶突变体yl1进一步研究发现：与叶色相关的某基因第383位G碱基缺失，从而使对应的蛋白序列由404个氨基酸变为169个氨基酸。请从基因与蛋白质的关系角度解释：。（3）科研人员在大豆田间杂交过程中得到了两种纯合突变体dsp1和dsp2，已知控制dsp2的叶柄超短基因位于11号染色体上，为探究控制dsp1叶柄超短基因的位置，利用dsp1和dsp2大豆设计实验：将二者进行杂交，F1自交，统计F2性状分离比。①预期一：若F1均为叶柄正常，F2叶柄超短：叶柄正常为7：9，则dsp1和dsp2叶柄超短性状的遗传遵循（填“分离”或自由组合）定律，且叶柄超短均为（填“显性”或“隐性”）突变。②预期二：若F1，F2均超短，不考虑交叉互换，则控制dsp1和dsp2叶柄超短基因的位置关系可能是。（4）SSR是DNA中普遍存在的的简单重复序列，不同品系、不同染色体DNA的SSR互不相同，因此可作为分子标记进行基因定位。研究者构建了叶柄长度为5cm（含SSR1标记）和4cm（含SSR2标记）的两个亲本，二者仅在一对基因上存在差异，杂交后再自交，F2中叶柄长度5cm个体占，4cm个体占。测定F2植株的SSR组成，请从下表中选择一种实验结果与对应推论的正确组合：。实验结果推论Ⅰ：5cm叶柄和4cm叶柄植株的SSR组成均为SSR1/SSR1：SSR1/SSR2：SSR2/SSR2＝1：2：1Ⅱ：4cm叶柄植株仅具有SSR2标记Ⅲ：5cm叶柄植株仅有具有SSR2标记Ⅳ：4cm叶柄植株中的SSR1：SSR2＝1：1①该叶柄长度基因与该SSR标记位于同源染色体②该叶柄长度基因与该SSR标记位于非同源染色体

2025年菁优高考生物解密之解答题参考答案与试题解析一．解答题（共25小题）1．我国科学家经多年研究，筛选出高产紫杉醇的细胞，通过植物细胞培养技术可获得大量紫杉醇，实现紫杉醇的工厂化生产。为提高红豆杉细胞培养物中紫杉醇的产量，研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因（Bapt基因）的超表达载体，并将其导入红豆杉细胞，其具体流程如下：（1）Bapt基因的获取：提取红豆杉的mRNA，并通过逆转录得到其cDNA，利用PCR技术以图1中的cDNA片段为模板扩增Bapt基因，扩增的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物，需要的引物有BC（从A、B、C、D四种引物中选择）。上述过程中，用1个图1所示片段产生2个双链等长的子代Bapt基因片段至少要经过3次循环。（2）构建Bapt基因的超表达载体并将其导入受体细胞：在超量表达Bapt基因载体的构建中，所用DNA片段和Ti质粒的酶切位点（注：图中所示限制酶切割后形成的黏性末端各不相同）如图2所示。强启动子能被RNA聚合酶识别并结合，驱动基因持续转录。Ti质粒中的T﹣DNA在培育转基因红豆杉中的作用是将强启动子和Bapt基因带入红豆杉细胞并整合到红豆杉细胞染色体的DNA上。为使DNA片段能定向插入T﹣DNA中，可用PCR技术在DNA片段的两端添加限制酶识别序列，M、N端添加的序列所对应的限制酶分别是NotⅠ和SacⅠ。（3）构建Bapt基因的超表达载体，需用到相应限制酶和DNA连接酶，其中连接酶作用的底物为图3中的B（填“A”或“B”或“A和B”）。【考点】基因工程的操作过程综合．【专题】模式图；基因工程．【答案】（1）要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物BC3（2）RNA聚合酶将强启动子和Bapt基因带入红豆杉细胞并整合到红豆杉细胞染色体的DNA上NotⅠ和SacⅠ（3）B【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。（4）目的基因的检测与鉴定。【解答】解：（1）利用PCR技术扩增Bapt基因，扩增的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物；由于DNA的合成方向总是从子链的5'端向3'端延伸，由图1可知，5'端对应的引物分别是B和C；设计的引物决定了扩增产物的长度，第一个循环，引物与模板互补，此时变成两个模板，但因为模板很长，没有什么终止扩增，所以第一个循环扩增出来的新片段很长，第二个循环以新的长片段为模板进行，但新片段的一端是引物开头的，所以第二个循环得到的片段就是我们需要的长度，但只是一条链，所以还不能分离出目的基因，第三个循环，当以第二个循环得到的新片段为模板时，因为这个片段的长度就是需要扩增的长度，所以当第三个循环完成时，这个片段是需要的长度，且是双链DNA，这就得到了需要的目的基因，所以至少要3个循环才能产生双链等长子代Bapt基因；（2）RNA聚合酶识别并与启动子结合，启动转录；Ti质粒中的T﹣DNA将强启动子和Bapt基因带入红豆杉细胞并整合到红豆杉细胞染色体的DNA上；分析目的基因可知，不可以使用EcoRⅠ、BamHⅠ以及HindⅢ，所以Ti质粒使用SacⅠ和NotⅠ，为使DNA片段能定向插入T﹣DNA中，启动子在前，所以在DNA片段的M、N端添加的序列所对应的限制酶分别是NotⅠ和SacⅠ；（3）3’端为﹣OH端，5’端为磷酸基团端，因此DNA连接酶作用的底物应为B。故答案为：（1）要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物BC3（2）RNA聚合酶将强启动子和Bapt基因带入红豆杉细胞并整合到红豆杉细胞染色体的DNA上NotⅠ和SacⅠ（3）B【点评】本题主要考查基因工程等相关知识点，意在考查学生对相关知识点的理解和掌握。2．深度睡眠既能提高机体免疫力，也有利于青少年的生长发育。骨生长的部分调节机制如图1所示，其中GHRH表示生长激素释放激素，GH表示生长激素，IGF﹣1表示胰岛素样生长因子1。请据图回答下列问题：（1）深度睡眠状态下，下丘脑分泌GHRH，经过血液运输作用于[A]垂体，促进其分泌GH作用于肝脏，这是分级调节调节机制。（2）GH可促进肝脏合成分泌IGF﹣1。研究表明，GH能促进软（成）骨细胞增殖，IGF﹣1能促进软（成）骨细胞分化，这说明GH与IGF﹣1在促进个体生长方面具有协同作用。某人骨折后，体内GH含量会应激性上升（上升或下降），有利于骨的愈合。从细胞水平上分析原因是GH分泌增多，能促进软骨细胞分裂，同时促进肝脏分泌IGF﹣1；IGF﹣1能促进软骨细胞分化，有利于骨的愈合。（3）科研人员欲验证“柴胡提取物能改善动物睡眠质量，促进动物生长”，并进行了实验研究（已知药物X能促进动物深度睡眠）。如表所示，请完善实验设计思路并预测实验结果。实验操作的目的简单操作过程动物的选择和驯养选择25日龄的健康状况等相同的小鼠30只，在适宜温度、湿度等条件下饲养1周；将小鼠随机均分为A、B、C三组，分别测量各组小鼠的平均深度睡眠时长、血清中GH浓度并记录。配制溶液用纯净水配制柴胡提取物溶液和等量的用①纯净水配制药物X溶液。对照组处理A组②A组小鼠每天按体重用适量的用纯净水配制的药物X溶液灌胃小鼠，连续20d，并在适宜条件下饲养B组用等量的纯净水灌胃小鼠，连续20d，并在适宜条件下饲养。实验组处理C组每天按体重用等量的用纯净水配制的柴胡提取物溶液灌胃小鼠，连续20d，并在适宜条件下饲养。结果检测在灌胃后的第10d和第20d，③分别测量各组小鼠平均深度睡眠时长、血清中GH浓度并记录预期第20d的实验结果，并用柱形图如图2表示。【考点】内分泌系统的组成和功能．【专题】模式图；正推法；神经调节与体液调节．【答案】（1）分级调节（2）协同上升GH分泌增多，能促进软骨细胞分裂，同时促进肝脏分泌IGF﹣1；IGF﹣1能促进软骨细胞分化，有利于骨的愈合（3）纯净水A组小鼠每天按体重用适量的用纯净水配制的药物X溶液灌胃小鼠，连续20d，并在适宜条件下饲养分别测量各组小鼠平均深度睡眠时长、血清中GH浓度并记录【分析】1、下丘脑、垂体和甲状腺功能的分级调节系统，也称为下丘脑—垂体—甲状腺轴；人和高等动物体内还有“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”“下丘脑—垂体—性腺轴”等，人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控，称为分级调节。分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。2、题图分析：据图分析可知，图中A是垂体，垂体能分泌GH，GH作用于肝脏，促使肝脏分泌IGF﹣1，促进软（成）骨细胞生长。【解答】解：（1）人们将下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的这种分层调控，称为分级调节。据图可知，下丘脑合成和分泌的GHRH作用于垂体，使垂体合成和分泌GH，GH作用于肝脏，使肝脏合成和分泌IGF﹣1，该调节机制是分级调节机制。（2）依题意，GH能促进软（成）骨细胞增殖，IGF﹣1能促进软（成）骨细胞分化，它们都能促进个体生长，这说明GH与IGF﹣1在促进个体生长上作用相同，具有协同作用。骨折后，骨细胞受损，为了使骨愈合，机体会应激性使GH分泌增多，促进IGF﹣（1分）泌增加，GH能促进软（成）骨细胞分裂，IGF﹣1能促进软（成）骨细胞分化，有利于骨的愈合。（3）本实验的目的是验证柴胡提取物能改善动物睡眠质量，促进动物生长，且药物X能促进动物深度睡眠，用药物X的作用来作标准对照。因此，实验的自变量是给小鼠灌胃不同的溶液，则溶解药物X和柴胡提取物的溶剂是无关变量。依题意，柴胡提取物是用纯净水配制的，因此，药物X也要用纯净水配制。A组、B组及C组之间形成对照，则除了自变量不同之外，其它都相同。因此，A组小鼠每天按体重用适量的用纯净水配制的药物X溶液灌胃小鼠，连续20d，并在适宜条件下饲养。本实验的目的是验证柴胡提取物能改善动物睡眠质量，促进动物生长，因此实验的因变量是小鼠平均深度睡眠时长、血清中GH浓度。则在灌胃10d和20d后，要分别测量各组小鼠平均深度睡眠时长、血清中GH浓度并记录。本实验实验目的是验证柴胡提取物能改善动物睡眠质量，促进动物生长，因此柴胡和已知药物X均能改善动物睡眠质量，促进动物生长，所以A、C组鼠平均深度睡眠时长、血清中GH浓度均大于B组，具体如图：故答案为：（1）分级调节（2）协同上升GH分泌增多，能促进软骨细胞分裂，同时促进肝脏分泌IGF﹣1；IGF﹣1能促进软骨细胞分化，有利于骨的愈合（3）纯净水A组小鼠每天按体重用适量的用纯净水配制的药物X溶液灌胃小鼠，连续20d，并在适宜条件下饲养分别测量各组小鼠平均深度睡眠时长、血清中GH浓度并记录【点评】本题主要考查内分泌系统的组成和功能的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。3．卡尔文循环作为光合作用的重要组成部分，也是限制光合效率的关键环节之一，卡尔文循环效率的微弱提高，都可能带来作物产量的大幅度提高。科学家诱导水稻突变，获得一株稳定遗传的少分蘖C6635基因突变体，C6635基因编码的蛋白质参与了卡尔文循环。检测该植株和野生型水稻在适宜条件下的净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度如表。材料净光合速率（μmol•m﹣2s﹣1）气孔导度（μmol•m﹣2s﹣1）胞间CO2浓度（μmol•m﹣2s﹣1）野生型水稻17.970.52296.72C6635基因突变体9.720.42339.31（1）水稻的卡尔文循环发生的场所是叶绿体基质。水稻的光反应速率受（填“受”或“不受”）卡尔文循环速率影响，理由是卡尔文循环的产物ADP、NADP+等是光反应所需要的原料，同时卡尔文循环会消耗光反应的产物ATP、NADPH，所以卡尔文循环速率会影响光反应的速率。（2）由上表分析C6635基因突变体中胞间CO2浓度上升的原因是突变体中的净光合速率下降，植物叶肉细胞从胞间吸收的CO2减少，气孔导度降低，外界进入胞间CO2量减少，但其减少量少于叶肉细胞从胞间吸收CO2的减少量，从而导致胞间CO2浓度上升。（3）研究人员分析发现突变体的C6635基因只在植物照光的叶片中表达，并且表达量明显低于野生型，同一条染色体上与卡尔文循环有关的基因rbcS、FBP、FBA、PPK表达量也低于野生型，说明植物基因的表达一般都不是由单因素调控，而是受环境因素、其他基因、生长发育时期、组织特异性（答出2点）等多种因素的影响。上述研究表明，可通过诱导C6635基因表达/培育C6635基因高表达突变品系/植株发育期间补充光照有效提高作物产量。【考点】光合作用的影响因素及应用；光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系．【专题】表格数据类简答题；光合作用与细胞呼吸．【答案】（1）叶绿体基质受卡尔文循环的产物ADP、NADP+等是光反应所需要的原料，同时卡尔文循环会消耗光反应的产物ATP、NADPH，所以卡尔文循环速率会影响光反应的速率（2）突变体中的净光合速率下降，植物叶肉细胞从胞间吸收的CO2减少，气孔导度降低，外界进入胞间CO2量减少，但其减少量少于叶肉细胞从胞间吸收CO2的减少量，从而导致胞间CO2浓度上升（3）环境因素、其他基因、生长发育时期、组织特异性诱导C6635基因表达/培育C6635基因高表达突变品系/植株发育期间补充光照【分析】影响光合作用的主要环境因素：1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。【解答】解：（1）水稻的卡尔文循环发生的场所是叶绿体基质，水稻的光反应速率，受卡尔文循环速率影响，光反应和暗反应是紧密联系的，光反应的产物ATP和NADPH参与暗反应的三碳的还原，暗反应的产物ADP、NADP+又是光反应的原料，参与光反应，所以暗反应速率改变，光反应速率也改变。（2）由表分析C6635基因突变体中胞间CO2浓度上升的原因是，胞间二氧化碳受气孔开关和净光合速率的影响，在净光合速率大于零的时候，气孔开放度减少，胞间二氧化碳减少，表中信息是胞间二氧化碳上升，肯定不是气孔开放度减小的原因，只能是净光合速率下降的原因。（3）题干提到只在有光的叶片中表达，说明光照会影响C6635基因的表达，说明基因表达与组织特异性有关，有叶片才能表达，说明没有长出叶子的时期不表达，与生长发育时期有关，还有其他基因表达受C6635的影响，所以答案是环境因素、其他基因、生长发育时期、组织特异性。上述的研究发现C6635基因的表达量与植物增产有关，所以诱导C6635基因表达/培育C6635基因高表达突变品系/植株发育期间补充光照，都可以有效提高作物的产量。故答案为：（1）叶绿体基质受卡尔文循环的产物ADP、NADP+等是光反应所需要的原料，同时卡尔文循环会消耗光反应的产物ATP、NADPH，所以卡尔文循环速率会影响光反应的速率（2）突变体中的净光合速率下降，植物叶肉细胞从胞间吸收的CO2减少，气孔导度降低，外界进入胞间CO2量减少，但其减少量少于叶肉细胞从胞间吸收CO2的减少量，从而导致胞间CO2浓度上升（3）环境因素、其他基因、生长发育时期、组织特异性诱导C6635基因表达/培育C6635基因高表达突变品系/植株发育期间补充光照【点评】本题结合数据分析考查光合作用的有关知识，要求学生充分理解光合作用过程以及其中的物质、能量变化，明确其影响因素及影响原理，明确呼吸作用与光合作用的关系，在准确分析题干信息的基础上运用所学知识和方法进行分析判断。4．酸菜是中国的一种传统美食，传统发酵过程中常因霉菌等大量繁殖导致腐败发臭。我国科研人员从酸菜中分离出具有高效抗菌活性的乳酸菌用于发酵，以腌制出口感好、保质期长的酸菜。回答下列问题：（1）科研人员利用溶钙圈法对酸菜中乳酸菌进行筛选，其原理是乳酸菌产生的酸性物质和CaCO3反应而出现溶钙圈，具体步骤：制备筛选培养基（MRS培养基）→调pH→高压蒸汽灭菌→倒平板→稀释涂布平板法接种→挑选具有溶钙圈（或溶钙圈大）的菌落。（2）科研人员进一步发现筛选出的乳酸菌能分泌一种新型细菌素（多肽），使其具有高效抑菌活性。现利用pMG36e质粒（如图1）构建高效表达细菌素的工程菌，图2是细菌素基因所在的DNA部分片段示意图。①已知细菌素基因以甲链为转录模板链且不含限制酶切位点。为了获取细菌素基因，从筛选出的乳酸菌中提取DNA，进行PCR扩增，选择2和3作为引物，并在对应引物5′端分别添加SmaⅠ、BamHⅠ（或BamHⅠ、PvitⅡ）限制酶识别序列。②PCR过程中，经过4轮循环，理论上可获得16个细菌素基因。③将扩增得到的细菌素基因和限制酶切割后的pMG36e质粒用T4DNA连接酶（填“E.coliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”）处理后导入到受体菌，再用含红霉素的培养基进行初步筛选。④为了进一步检测细菌素基因是否导入受体菌中，请写出利用PCR技术检测的思路提取受体菌的DNA通过PCR扩增后，将扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳，在紫外灯下观察若出现有500bp的条带则说明导入成功。【考点】基因工程的操作过程综合；微生物的纯培养．【专题】图文信息类简答题；基因工程．【答案】（1）高压蒸汽灭菌（或灭菌或湿热灭菌）稀释涂布平板具有溶钙圈（或溶钙圈大）（2）①2和3SmaⅠ、BamHⅠ（或BamHⅠ、PvitⅡ）②16③T4DNA连接酶红霉素④提取受体菌的DNA通过PCR扩增后，将扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳，在紫外灯下观察若出现有500bp的条带则说明导入成功【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。（4）目的基因的检测与鉴定。【解答】解：（1）筛选乳酸菌的步骤：制备筛选培养基（MRS培养基）→调pH→高压蒸汽灭菌→倒平板→稀释涂布平板法接种→挑选具有溶钙圈的菌落。（2）①引物需要与模板链的3'端结合，保证子链从5'向3'延伸，DNA分子中﹣OH端是3'端，故利用PCR技术扩增细菌素基因时，应选择的一对引物是引物2和引物3；据图可知，复制起点中有EcoRⅠ的识别位点，因此不能选用。细菌素基因的启动子靠近BamHⅠ酶切位点，其转录时方向是从启动子到终止子，故若以细菌素基因的甲链为转录的模板链，为构建基因表达载体，应在引物2、3的5'端分别添加SmaⅠ、BamHⅠ限制酶识别序列或者分别添加BamHⅠ、PvitⅡ限制酶识别序列。②PCR过程中，经过4轮循环，理论上可获得24＝16个细菌素基因。③因为PvitⅡ和SmaⅠ切出的时平末端，所以要用T4DNA连接酶处理。重组质粒中含有红霉素抗性基因，因此用含有红霉素的培养基进行初步筛选。④利用PCR技术检测目的基因是否导入受体菌：提取受体菌的DNA通过PCR扩增后，将扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳，在紫外灯下观察若出现有500bp的条带则说明导入成功。故答案为：（1）高压蒸汽灭菌（或灭菌或湿热灭菌）稀释涂布平板具有溶钙圈（或溶钙圈大）（2）①2和3SmaⅠ、BamHⅠ（或BamHⅠ、PvitⅡ）②16③T4DNA连接酶红霉素④提取受体菌的DNA通过PCR扩增后，将扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳，在紫外灯下观察若出现有500bp的条带则说明导入成功【点评】本题主要考查的是基因工程的操作的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握，难度适中。5．与白色棉相比，彩色棉在纺织过程中减少了印染工序，减少了环境污染。基因型为BB的植株结白色棉，基因型为Bb、b（只含一个b基因）的植株结粉红色棉，基因型为bb的植株结深红色棉。一正常纯合白色棉植株经育种工作者的诱变处理后，可能发生如下甲、乙变异类型，从而获得彩色棉。回答下列问题：（1）若用秋水仙素适时处理甲植株的幼苗，则可获得四倍体植株，上述操作中秋水仙素的作用是抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成，所得的四倍体植株的基因型为BBbb，该四倍体自交后代中基因型为bbbb的个体所占比例为。（2）由图可知，乙的变异类型是染色体结构变异。（3）已知基因B/b所在染色体都缺失的植株不育（不结果实），欲探究F1粉红色棉的产生是甲、乙中的哪一种变异类型，最简便的实验方法是显微镜观察。此外还可以将粉红色棉在相同且适宜的条件下单株种植，并严格自交，观察统计可育子代的表型及比例。若后代的表型及比例为白色：粉红色：深红色＝1：2：1，则该变异类型为甲；若后代的表型及比例为深红色：粉红色＝1：2，则该变异类型为乙。【考点】生物变异的类型综合．【专题】图文信息类简答题；育种．【答案】（1）抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成；BBbb；（2）染色体结构变异（3）显微镜观察；白色：粉红色：深红色＝1：2：1；深红色：粉红色＝1：2【分析】据图分析，过程①是基因突变，该变异具有不定向性和低频性等特点；过程②是染色体结构变异，导致染色体片段部分缺失。【解答】解：（1）用秋水仙素适时处理甲植株的幼苗，则可获得四倍体植株，秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍。所得的四倍体植株基因型为BBbb，产生BB、Bb、bb配子的比例为1：4：1，所以自交后代中基因型为bbbb的个体所占比例为：。（2）据图分析，乙中一条染色体B基因所在染色体片段缺失，所以乙的变异类型是染色体结构变异（染色体片段缺失）。（3）欲探究F1粉红色棉的产生是甲、乙中的哪一种变异类型，最简便的实验方法是用显微镜观察，染色体变异在显微镜下是可见的，还可将粉红色棉在相同且适宜的条件下单株种植，并严格自交，观察统计可育子代表型及比例。若产生原因是甲的变异类型，则甲的基因型为Bb，则其自交后代的基因型及比例为BB：Bb：bb＝1：2：1，基因型为BB的植株结白色棉，基因型为Bb、b（只含一个b基因）的植株结粉红色棉，基因型为bb的植株结深红色棉，因此子代表现型及比例为白色：粉红色：深红色＝1：2：1。若产生原因是乙的变异类型，则乙的基因型为bO，已知基因B/b所在染色体都缺失的植株不育（不结果实），则其自交后代基因型及比例为OO：bb：bO＝1：1：2，其中OO植株不育，故可育子代中深红色：粉红色＝1：2。故答案为：（1）抑制细胞有丝分裂时纺锤体的形成；BBbb；（2）染色体结构变异（3）显微镜观察；白色：粉红色：深红色＝1：2：1；深红色：粉红色＝1：2【点评】本题结合图示，考查基因的分离定律、基因突变、染色体变异等相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。6．果蝇的卷翅/直翅、灰体/黑檀体是两对相对性状，分别由位于常染色体上的B/b、E/e两对等位基因控制。用相同基因型的雌雄果蝇交配，子代表型及比例为卷翅灰体：卷翅黑檀体：直翅灰体：直翅黑檀体＝6：2：3：1。回答下列问题。（1）卷翅/直翅、灰体/黑檀体这两对相对性状中显性性状分别是卷翅、灰体，子代卷翅：直翅不符合3：1的原因可能是卷翅表现为显性纯合（BB）致死。（2）果蝇的长触角对短触角是显性性状，由位于常染色体上的等位基因F/f控制。某同学用基因型Eeff和eeFf的雌雄果蝇交配，子代出现四种表型且比例为1：1：1：1，该同学据此得出控制触角的基因和体色基因位于非同源染色体上的结论。你否（是否）同意该结论，理由是无论这两对基因位于一对还是位于两对同源染色体上，两个亲本均能产生两种配子，且比例均等，经过雌雄配子的随机结合均能产生上述表型比。（3）已知果蝇某基因片段碱基排列如图。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列。（脯氨酸的密码子是：CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的是GAA、GAG；赖氨酸的是AAA、AAG；甘氨酸的是GGU、GGC、GGA、GGG。）a—GGCCTGAAGAGAAGT—b—CCGGACTTCTCTTCA—翻译上述多肽的mRNA是由该基因的b链转录的（填“a”或“b”）。若该基因片段由于一个碱基被置换而发生突变，所合成的多肽的氨基酸排列顺序成为“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸—”。写出突变后控制该多肽合成的DNA模版链的碱基序列：﹣CCGGACTTCCCTTC﹣。【考点】基因的自由组合定律的实质及应用．【专题】正推法；遗传信息的转录和翻译；基因分离定律和自由组合定律．【答案】（1）卷翅、灰体；卷翅表现为显性纯合（BB）致死（2）否；无论这两对基因位于一对还是位于两对同源染色体上，两个亲本均能产生两种配子，且比例均等，经过雌雄配子的随机结合均能产生上述表型比（3）b；﹣CCGGACTTCCCTTC﹣【分析】题意分析，B/b和E/e均为于常染色体，则不考虑性状与性