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2024 年高考冲刺模拟试卷（二）
生物
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
一、单项选择题：本卷共14题，每题2分，共28分。在每题列出的四个选项中，只有一项最符合题意。
1．植物细胞及其部分结构如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．主要由RNA和蛋白质组成的①存在于细胞核中
B．②与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流
C．③的主要成分是纤维素和果胶，具有选择透过性
D．细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中
2．核蛋白UHRF1在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化，进而调控细胞周期转换与细胞增殖，如图所示。
下列相关叙述错误的是（ ）
A．UHRF1蛋白参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为
B．UHRF1蛋白缺失可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞
C．TPX2确保有丝分裂后期EG5在纺锤丝上的精确分布
D．该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据3．1897年德国科学家毕希纳发现，利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵；还有研究发现，乙醇发酵的
酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。为验证上述结论，已设置的4组实验处理和部分结果如表：
组别 实验处理 实验结果
① 葡萄糖溶液+无菌水 一
② 葡萄糖溶液+酵母菌 +
③ 葡萄糖溶液+酵母汁
④ 葡萄糖溶液+含有酵母汁中的各类小分子和离子的溶液
注：“+”表示有乙醇生成，“-”表示无乙醇生成。
对该实验操作和结果分析合理的是（ ）
A．组③、组④的实验结果分别为+、+
B．应增设组⑤，处理为：无菌水+酵母汁
C．制备无细胞的酵母汁时，可将酵母菌细胞在蒸馏水中破碎处理
D．应检测酵母汁中是否含有活细胞
4．细胞中L酶上的两个位点（位点1和位点2）可以与ATP和亮氨酸结合，进而催化tRNA与亮氨酸结合，
促进蛋白质的合成。科研人员针对位点1和位点2分别制备出相应突变体细胞L 和L，在不同条件下进行
1 2
实验后检测L酶的放射性强度，结果如图。下列叙述正确的是（ ）
A．L酶可为tRNA与亮氨酸结合提供能量
B．突变体细胞L 中L酶不能与ATP结合
1
C．ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点1和位点2结合
D．ATP与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合
5．某二倍体雌雄同株的植物，红花对白花为显性（分别由基因D和d控制），现用纯合红花和白花杂交，
子代中出现了甲、乙两株基因型为DDd的可育红花植株。研究人员让甲与白花植株杂交，让乙自交，后代
红花与白花的分离比均为3：1。据此推测甲、乙两植株产生过程中所发生的变异类型分别是（ ）A．甲为染色体片段易位，乙为个别染色体数量变异
B．甲为个别染色体数量变异，乙为染色体片段重复
C．甲为染色体片段易位，乙为染色体片段重复
D．甲为个别染色体数量变异，乙染色体片段易位
6．图1为加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小体内后，两种细菌的含量变化。图2是用DNA
测序仪测出的R型细菌的一个DNA分子片段上被标记一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序
（TGCGTATTGG）。图3为S型细菌的一个DNA分子片段上被标记一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序。
下列有关说法错误的是（ ）
A．图1中的实线代表R型细菌，虚线代表S型细菌
B．CD段细菌含量增加的原因是S型细菌增加，破坏了小鼠的免疫系统
C．R型细菌的此DNA双链片段含有1个腺嘌呤
D．S型细菌的此DNA分子片段碱基排列顺序为CCAGTGCGCC
7．镰状细胞贫血是一种单基因遗传病，由正常血红蛋白基因(HbA)突变为异常血红蛋白基因(Hbs)引起，它
们的某片段如图甲。现对一胎儿进行基因检测，主要原理：限制酶MstⅡ处理扩增后的DNA，加热使酶切
片段解旋后用荧光标记的 CTGACTCCT 序列与其杂交，最后电泳分离。图乙为电泳后荧光出现的三种可
能性。下列叙述不正确的是（ ）
A．提取胎儿DNA 样品后，扩增DNA 需要添加特定的引物
B．若该胎儿检测结果为图乙一b，则其为镰状细胞贫血患者
C．荧光标记序列越长，图乙-c中两个 DNA 条带间的距离越大D．用限制酶MstⅡ处理 DNA不充分，可能把正常人误判为携带者
8．细胞分裂素不仅参与调控细胞增殖，还参与植物体多种生理代谢和发育过程。下图示细胞分裂素功能
的相关实验研究。依据实验结果可得出的结论是（ ）
注：黑点表示放射性氨基丁酸的分布
A．在植物体内细胞分裂素可促进细胞分裂
B．细胞分裂素可促进细胞吸收氨基酸
C．甲组与丙组对照说明细胞分裂素可诱导营养物质运输
D．细胞分裂素可调节植物体内营养物质的再分配
9．舌头味蕾和鼻黏膜上分布着一些神经末梢，它们都能接受化学物质的刺激产生信号，并在大脑皮层相
同位置一起产生一个组合效应，从而形成相应的味觉和嗅觉（如图所示）。现普遍认为，一些肺炎患者的
嗅觉障碍主要与肺炎病毒破坏嗅觉上皮细胞和损害嗅觉中枢功能有关。结合图分析，下列说法错误的是（
）
A．糖分子与舌头味蕾中相应受体结合最终产生甜觉属于非条件反射
B．当人的鼻腔通道堵塞时，其嗅觉敏感性通常会降低C．神经冲动沿噢神经向上传导时会引起兴奋区域的 Na⁺内流
D．肺炎病毒损害嗅觉中枢功能的同时也会引发味觉障碍
10．某生态系统含有三个营养级，受破坏后为了尽快恢复，人们向第二营养级、第三营养级分别补偿输入
了3.3×103kJ·m2·a-1、5.6×103kJ·m2·a-1的能量。该生态系统中各营养级能量流动如下表（单位：×103kJ·m2·a-1
下列叙述正确的是（ ）
营养级 第一营养级 第二营养级 第三营养级
同化量 579 X Y
呼吸作用散失 133 37.6 9.7
未被利用 328 41.3 10
流入分解者 19 5.4 3.9
A．X、Y的数值分别为99、18
B．该生态系统的次级生产者是第二营养级和第三营养级的生物
C．第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为17.6%
D．由第二营养级流入分解者的能量是第二营养级生物尸体残骸中的能量
11．鱼类洄游指鱼类因生理要求、遗传和外界环境因素（如盐度、水温）等影响，而周期性地定向往返移
动。根据洄游的目的可划分为三大类，即生殖洄游、索饵洄游和越冬洄游。下列有关说法错误的是（ ）
A．可用标记重捕法调查某种鱼洄游途经某地时的种群数量
B．鱼类洄游过程中可能同时存在物理信息、行为信息和化学信息的作用
C．决定鱼类洄游现象的根本原因是生物体内遗传物质的作用
D．研究鱼类洄游规律，有利于制订鱼类繁殖保护条例，促进渔业生产
12．从自然界中筛选具有优良性状的菌种的一般步骤为：采集样品→富集培养（使菌体数量增多）→纯种
分离→性能测定，如图a、b是采用两种接种方法接种后纯化培养的效果图。下列相关叙述正确的是（
）
A．可使用液体培养基进行富集培养
B．为获得纯种的目的菌种，需对采集的样品进行灭菌
C．获得图a所示结果的接种过程中，接种环需灼烧灭菌3次D．利用图b计算出样品中菌体浓度为5．85×108个/ml，则接种稀释液的稀释倍数为107倍
13．近年来由于栖息地丧失和人为捕猎，亚洲黑熊数量骤减，近日动物学家在某林地发现了少量野生亚洲
黑熊。他们期望通过体内授精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊，其过程如下图。以下说法正确的是
（ ）
A．胚胎工程一般采用促性腺激素释放激素处理A使其超数排卵
B．A超数排卵排出的细胞必须生长到MII期才能与C的获能后的精子发生受精
C．D受体雌性必须和动物园亚洲黑熊♀A、野生亚洲黑熊♀B同期发情处理
D．E后代遗传性状与A和C一致，F后代遗传性状与B一致
14．大田种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花等其他农作物，供棉铃虫取食。这种做
法的主要目的是
A．维持棉田物种的多样性 B．减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度
C．使食虫鸟有虫可食 D．维持棉田生态系统中的能量流动
二、多项选择题：本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项是符
合题目要求的。全部选对得3分，选对但选不全得1分，有选错得0分。
15．线粒体自噬是指将老化、受损的线粒体分解，并产生新线粒体进行替代的过程。下列说法错误的是（
）
A．线粒体具双层膜，且内、外膜面积差异不大
B．动物细胞内线粒体自噬往往需要溶酶体的参与
C．线粒体自噬会导致细胞内ATP的含量明显减少
D．线粒体自噬是为维持线粒体和细胞稳态的一种主动性自噬
16．某基因型为AaXBY的高等动物体细胞中有24条染色体，用荧光分子标记其一个精原细胞（DNA复制后）的基因A、a和B。该精原细胞分裂过程中不同时期的4个细胞中染色体数和核DNA数如图所示。下
列叙述正确的是（ ）
A．甲细胞中有姐妹染色单体，细胞内可能有2个荧光标记
B．乙细胞中有同源染色体，细胞内有2个或4个荧光标记
C．丙细胞中可能有12个四分体，细胞内有6个荧光标记
D．丁细胞可能处于有丝分裂后期，细胞内有6个荧光标记
17．长期应激易引起胃肠道疾病（如肠易激综合征IBS），皮质酮（CORT，一种激素）以及促炎细胞因子
增加可能是IBS发病的主要原因。已知机体通过下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴调控CORT的分泌，下丘脑可
通过抑制副交感神经兴奋使巨噬细胞分泌多种促炎细胞因子。下列叙述错误的是（ ）
A．长期应激时，机体通过神经—体液调节使下丘脑的促皮质酮激素释放激素的分泌量增加
B．皮质酮作用的靶细胞除胃肠道相应细胞外，还包括垂体和下丘脑
C．长期应激引起巨噬细胞分泌多种促炎细胞因子的过程属于条件反射
D．副交感神经释放的神经递质作用于巨噬细胞可抑制其分泌促炎细胞因子
18．制备单克隆抗体的过程如图所示，所制得的抗体为鼠源性抗体。下列有关叙述正确的是（ ）
A．图中注射特定的抗原使小鼠产生体液免疫
B．图中B淋巴细胞分泌的抗体不一定都能特异性结合注射的抗原
C．图中获得的鼠源性抗体可直接与药物结合用于人体疾病的治疗
D．图中①过程获得的融合细胞培养时不一定都能无限增殖三、非选择题：共 5 题， 除注明外每空1分，共 60 分。
19．（12分）马拉松长跑过程中，约有60%的能量由脂肪提供，运动员往往出现心跳加快，呼吸加深，大
量出汗，口渴等生理反应。图1为运动员体内部分物质和能量代谢关系示意图，图2为抗利尿激素
（ADH）的作用机理示意图。请回答下列问题：
(1)图1中，物质A是 ，三羧酸循环发生在 （填场所）。线粒体和囊泡的转移都和 （填
结构）有关。
(2)马拉松长跑过程中，细胞呼吸产生的二氧化碳量和消耗氧气量的比值 1（选填“大于”“小于”
“等于”）。
(3)代谢过程中产生的乳酸与血浆中的 反应，产生的二氧化碳增多会使 （选填“交感”“副交
感”）神经兴奋，使呼吸加快。
(4)运动员产生口渴的原因是下丘脑的 兴奋，传导至大脑皮层的渴觉中枢，此过程 （选填“属
于”“不属于”）反射。
(5)ADH受体的基本单位是 。据图2分析，A侧的溶液是 ，ADH的作用机理是 （ 2 分 ） 。
20．（11分）内皮素（ET）是一种含21个氨基酸的多肽，它有强烈的血管收缩和促进平滑肌细胞增殖等
作用，研究发现内皮素功能异常与高血压、糖尿病、癌症等有着密切联系，内皮素主要通过与靶细胞膜上
的内皮素受体结合而发挥生物学效应，ET 是内皮素的主要受体，科研人员试图通过构建表达载体，实现
A
ET 基因在细胞中高效表达，为后期ET 的体外研究以及拮抗剂的筛选、活性评价等奠定基础，其过程如
A A
下（图中SNAP基因是一种荧光蛋白基因，限制酶ApaⅠ的识别序列为C↓CCGGG，限制酶XhoⅠ的识别序列为C↓TCGAG），请分析回答：
（1）完成过程①需要的酶是 ；与过程②相比，过程①特有的碱基配对方式是 。
（2）过程③中，限制酶XhoⅠ切割DNA，使 键断开，形成目的基因的黏性末端是 。
（3）利用SNAP基因与ET 基因结合构成融合基因，目的是 （ 2 分 ） 。
A
（4）人皮肤黑色素细胞上有内皮素的特异受体，内皮素与黑色素细胞膜上的受体结合后，会刺激黑色素
细胞的分化、增殖并激活酪氨酸酶的活性，从而使黑色素急剧增加，美容时可以利用注射ET 达到美白祛
A
斑效果，这是因为ET 能与内皮素结合，减少了内皮素与 的结合，抑制了内皮素对黑色素
A
细胞的增殖和黑色素的形成。
（5）已知图2的RNA中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54％，该RNA及其模板链对应区段的碱基中
鸟嘌呤分别占29％、19％，则与该RNA对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为 。
（6）人体不同组织细胞的相同DNA进行过程A时启用的起始点 （在“都相同”、 “都不
同”、“不完全相同”中选择）。从图2所示分析，基因控制生物性状的途径是
（ 2 分 ） 。
21．（12分）研究团队选用不同浓度的花椒精油对链脲佐菌素（STZ）诱导的1型糖尿病大鼠的模型进行
灌胃实验，探究花椒精油对1型糖尿病大鼠糖代谢的影响及可能机制，得到图1、图2的实验结果。回答
下列问题：(1)材料准备：50只 相同的健康大鼠。首先向 只大鼠注射适量的链脲佐菌素溶液（用生理盐水配制），
得到1型糖尿病大鼠的模型。推测链脲佐菌素在本实验中的作用是 （ 2 分 ） 。
(2)分组实验：空白组大鼠的处理方式是 ，模型组大鼠的处理方式是 ，花椒精油组大鼠灌胃等体积不
同剂量（用生理盐水配制）的花椒精油。
(3)结果分析：图1为花椒精油对糖尿病大鼠空腹血糖浓度的影响， 大鼠空腹血糖浓度一直在正常范围
内波动。与模型组相比，3个花椒精油剂量组空腹血糖浓度明显下降，说明 。图2表明模型建立成功后
胰岛B细胞的分泌功能受到了抑制，而花椒精油可以 （ 2 分 ） 。
(4)问题与讨论：为了提取大鼠的胰岛素，科学家先将大鼠的胰腺导管结扎，等部分胰腺萎缩后，再从中提
取胰岛素，先结扎胰腺导管的目的是 （ 2 分 ） 。
22．（13分）为获得转R—GFP融合基因纯合小鼠，科研人员将红色荧光蛋白基因（RFP）插入含Gata3
基因的载体中，然后导入小鼠受精卵，获得能正常表达两种蛋白质的杂合子雌、雄小鼠各一只。利用荧光
蛋白活体成像系统进行检测，发现两者均为阳性RFP转基因小鼠。相关限制酶识别序列及限制酶识别位点
如图甲所示，A、B、C、F、R为不同引物。(1)在PCR反应溶液中常添加 ，其作用是 （ 2 分 ） 。在利用PCR扩增RFP编码区序列的过程中，需
要设计引物F和R，在两个引物的（填“3'”或“5'”） 端需分别插入 的限制酶识别序列，以使RFP基
因能正确插入载体中。用于扩增RFP编码区序列的引物需满足的条件是 。
(2)在RFP基因的扩增及重组载体的构建过程中，需要的工具酶有 。
(3)将实验获得的两只雌、雄杂合子小鼠（P）进行杂交获得F 若干，选取1～5五只小鼠，从中提取含
1
Gata3基因的相关DNA片段，设计了引物A和C用于PCR扩增，扩增产物电泳结果如图乙所示，则 小
鼠是Gata3—RFP基因纯合子小鼠；若用引物A和B进行PCR扩增， （填“能”或“不能”）区分
RFP转基因阳性小鼠中的杂合子和纯合子，原因是 （ 2 分 ） 。
(4)为制备大量单链DNA片段，研究人员常采用不对称PCR技术。其基本原理是采用不等量的一对引物，
经若干次循环后，低浓度的引物（限制性引物）被消耗尽，以后的循环只产生高浓度引物（非限制性引
物）的延伸产物，结果获得大量单链DNA（ss—DNA）。若反应体系中原有100个模板DNA，最初10个
循环后限制性引物耗尽，再进行20个循环，理论上可制备ss—DNA 个（用科学计数法表示），在这30
个循环中ss—DNA的产生量主要受 的影响。
23．（12分）某地某种蟹的体色有三种：浅体色、中间体色和深体色，研究发现体色与其产生的色素化合
物有关，该种蟹的体色与基因的关系如图所示。蟹性别决定方式为XY型，其体色由位于某常染色体上的
一组复等位基因 、 、 决定，其显隐性关系是 ，还与另一对等位基因B、b有关，B对
b为显性。回答下列问题：(1)复等位基因 、 和 在结构上的区别是 ，这些基因在遗传过程中遵循基因的 定律。
(2)已知B、b与 、 、 独立遗传，为了进一确定B、b基因的位置，兴趣小组做了以下实验：
根据实验结果可以确定B、b基因位于 （选填“常染色体”或“X染色体”）上，亲本的基因型分
别为 、 。子代雄性个体数只有雌性1/2的原因是 （ 2 分 ） 。
(3)假定B、b基因位于X、Y染色体的同源区，那么中间色蟹的基因型有 种。
(4)某蟹基因型为 ，其中基因D与基因E位于同一条2号染色体上，该蟹经减数分裂产生了一个
基因型为 的生殖细胞。不考虑其他染色体变异和基因突变，那么产生该生殖细胞的次级精母细胞后
期基因组成是 （ 2 分 ） 。
(5)通过对该种螃蟹的调查发现，在有螃蟹天敌的水体中中间色的螃蟹数量最多，从进化的角度分析，其原
因是 （ 2 分 ） 。参考答案：
1．B
【分析】1、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，对植物细胞具有支持和保护的作用。
2、细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，此外还有少量的糖类。组成细胞膜的脂质中，磷脂
最丰富，磷脂构成了细胞膜的基本骨架。蛋白质在细胞膜执行功能时起重要作用，因此，
功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
3、细胞核的功能：细胞核是遗传物质贮存和复制的场所，是细胞遗传和代谢的控制中心。
【详解】A、据图可知，①是染色质，主要由DNA和蛋白质组成，存在于细胞核中，A错
误；
B、据图可知，②是细胞膜，主要由磷脂双分子层构成，细胞膜与某些细胞器之间存在脂
质、蛋白质的交流，如细胞膜和细胞器膜可通过形成囊泡相互转化，B正确；
C、据图可知，③是细胞壁，主要成分是纤维素和果胶，对植物细胞具有支持和保护的作
用，是全透性的，不具有选择透过性，C错误；
D、细胞膜中的蛋白不均匀的分散在脂质中，蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，
有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层，D错误。
故选B。
2．C
【分析】有丝分裂各时期的特征：间期：完成DNA复制和有关蛋白质的合成，细胞适度生
长，DNA数目加倍，染色体数目不变；前期，有同源染色体，染色体散乱分布；中期，着
丝粒排列在赤道板上；后期，着丝粒分裂，两条子染色体移向细胞两极；末期，细胞分裂
为两个子细胞，子细胞染色体数目与体细胞染色体数目相同。
【详解】A、UHRF1蛋白在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化，从而促进TPX2纺锤体
装配因子发出纺锤丝，形成纺锤体，牵引染色体移动，正常执行正常功能，参与调控组装
纺锤体和维持染色体正常行为，A正确；
B、UHRF1蛋白缺失，EG5无法泛素化，可能导致TPX2纺锤体装配因子无法正常执行正
常功能，可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞，B正确；
C、纺锤体形成是在有丝分裂前期，TPX2纺锤体装配因子确保有丝分裂前中后末期EG5在
纺锤丝上的精确分布，C错误；
D、如果缺少UHRF1蛋白，将不能催化EG5的泛素化，抑制其活性会阻碍双极纺锤体装配，
导致细胞阻滞在有丝分裂期，无法正常进行分裂，该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点
提供理论依据,D正确。故选C。
3．D
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是
RNA；
2、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能；
3、本实验的目的是为验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催
化作用需要小分子和离子辅助”，所给实验材料中，葡萄糖溶液为反应的底物，在此实验
中为无关变量，其用量应一致。酵母菌为细胞生物，与其对应的酵母汁无细胞结构，可用
来验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”。
【详解】A、组③实验的酵母汁中含有乙醇发酵的条件，有乙醇生成（+），组④的实验含
有乙醇发酵的各类小分子和离子，缺少酶，无乙醇生成，故组③、组④的实验结果分别为
+、-，A错误；
B、为验证上述“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需
要小分子和离子辅助的结论，还需增设组⑤为葡萄糖溶液+含有酵母汁中的各类生物大分子
包括相关酶的溶液+含有酵母汁中的各类小分子和离子的溶液的实验，B错误；
C、酶的作用条件温和，需要适宜的温度和pH等条件，实验中缓冲液的作用是保护酶分子
空间结构和提供酶促反应的适宜pH，C错误；
D、本实验的目的是为验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”，因此需要检测酵母汁
中是否含有活细胞，D正确。
故选D。
4．D
【分析】据图可知，当位点1突变时不影响ATP与L酶的结合，位点2突变时影响ATP与
L酶的结合。
【详解】A、酶不能为化学反应提供能量，A错误；
B、根据左图，突变体细胞L 中检测到的放射性与野生型相同，说明突变体细胞L 中L酶
1 1
能与ATP结合，B错误；
C、据左图可知，突变体细胞L 中检测到的放射性与野生型相同，说明该突变不影响与
1
ATP结合，而突变体细胞L 中检测到的放射性明显降低，说明L 突变不能结合ATP，故推
2 2
测ATP与亮氨酸分别与L酶上的位点2和位点1结合，C错误；
D、亮氨酸与L酶的位点1结合，根据右图，突变L 细胞检测到的放射性极低，说明ATP
2
与L酶结合能够促进亮氨酸与相应的位点结合，D正确。故选D。
5．C
【分析】染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异。染色体结构变异包括缺失、
重复、颠倒、易位。
【详解】如果是个别染色体数量变异导致的，则DDd产生D、Dd、DD、d四种配子的比
例为2：2：1：1，若与白花植株杂交，后代紫花与白花的比例为5：1，若自交，后代紫花
与白花的比例为35：1；
如果是染色体片段重复，则DDd产生DD、d两种配子的比例为1：1，若与白花植株杂交，
后代紫花与白花的比例为1：1，若自交，后代紫花与白花的比例为3：1；
如果是染色体片段易位，则DDd产生D、Dd、DD、d四种配子的比例为1：1：1：1，若
与白花植株杂交，后代紫花与白花的比例为3：1，若自交，后代紫花与白花的比例为15：
1。
甲与白花dd植株杂交，后代紫花与白花的分离比为3：1，甲植株产生过程发生的变异类
型为染色体片段易位；乙自交后代紫花与白花的分离比为3：1，乙植株产生过程中的变异
类型为染色体片段重复，综上所述，C正确，ABD错误。
故选C。
6．C
【分析】分析题图：为DNA测序仪显示的某生物DNA片段一条链的碱基排列顺序图片。
图1的碱基排列顺序已经解读，其顺序是：TGCGTATTGG，所以图中碱基序列应从上向下
读，且由左至右的顺序依次是ACGT，所以图2碱基序列为：CCAGTGCGCC。
【详解】A、图1中实线最开始出现的是R型细菌，虚线后出现的是S型细菌，A正确；
B、后期CD段上升的原因是S型细菌数量增加，破坏了小鼠的免疫力，所以R型细菌数量
持续增加，B正确；
C、根据图2测序结果可知，A有1个，T有4个，所以对应的双链DNA有5个腺嘌呤，C
错误；
D、根据碱基序列可知测序图中从右到左代表的碱基依次是TGCA，且读取是从右向左，
从上到下，故所以图3对应的结果是CCAGTGCGCC，D正确。
故选C。
7．C
【分析】PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种
游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的。
【详解】A、引物的作用是作为DNA复制开始时DNA聚合酶的结合位点，在细胞外的条
件下，只有通过引物，DNA才可以开始进行复制，因此提取胎儿DNA 样品后，扩增DNA
需要添加特定的引物，A正确；
B、据图可知，正常血红蛋白基因 (HbA) 中含有MstⅡ限制酶的酶切位点，而贫血症基因
(Hbs) 中没有，限制酶MstⅡ处理扩增后的DNA，会导致正常血红蛋白基因(HbA)变短，单
个分子量变小，出现图乙-aDNA条带，DNA条带距离加样孔较远，说明DNA分子量小，
则表示含有正常血红蛋白基因 (HbA) ；出现图乙-bDNA条带，DNA条带距离加样孔较近，
说明DNA分子量大，没有被切割，表示含有贫血症基因 (Hbs) ；出现图乙-cDNA条带表
示含有贫血症基因 (Hbs) 和正常血红蛋白基因 (HbA) ，因此若某胎儿检测结果为图乙-
b， 则该胎儿为镰刀形细胞贫血症患者，B正确；
C、凝胶电泳中，DNA分子量越大跑得越慢，因此图乙-c 中两个DNA 条带间的距离与切
割后DNA分子量的大小有关，与荧光标记序列长短无关，C错误；
D、据图可知，正常血红蛋白基因 (HbA) 中含有MstⅡ限制酶的酶切位点，而贫血症基因
(Hbs) 中没有，用 MstⅡ限制酶处理DNA 不充分，正常血红蛋白基因 (HbA) 中中间位置
可能没有被切割，结果可能与贫血症基因 (Hbs) 结果一样，因此可能把正常人误判为携带
者，D正确。
故选C。
8．D
【分析】分析题图可知，幼苗的右侧有含14C的营养物质，在甲组两侧叶片均喷施等量清
水后，两侧营养物质的含量差别较小；乙组在左侧喷施细胞分裂素，右则营养物质较多的
转移到左侧；丙组在右侧喷施细胞分裂素，左则营养物质均较多分布在右侧。
【详解】A、题干实验是研究细胞分裂素参与植物体多种生理代谢和发育过程，不能说明
在植物体内细胞分裂素可促进细胞分裂，A错误；
B、实验能说明细胞分裂素诱导氨基酸的分布，不能说明促进细胞吸收氨基酸，B错误；
C、甲组和丙组的自变量为右侧叶片细胞分裂素的有无，实验结果均为右侧（含14C一侧）
营养物质含量高，不能表明说明细胞分裂素可诱导营养物质运输，C错误；
D、甲乙两组对比说明细胞分裂素可诱导营养物质的转移，可调节植物体内营养物质的再
分配，故选D。
故选D。9．A
【分析】神经调节的基本方式是反射，其结构基础是反射弧，由感受器、传入神经、神经
中枢、传出神经、效应器五部分构成。反射的过程：一定的刺激按一定的感受器所感受，
感受器发生了兴奋；兴奋以神经冲动的方式经过传入神经传向中枢；通过中枢的分析与综
合活动，中枢产生兴奋；中枢的兴奋又经一定的传出神经到达效应器，使效应器发生相应
的活动。
【详解】A、糖分子与舌头味蕾中相应受体结合最终产生甜觉的过程没有经过完整的反射
弧，不属于反射，A错误；
B、当人的鼻腔通道堵塞时，传递嗅觉信号减弱，其嗅觉敏感性通常会降低，B正确；
C、神经冲动沿传入神经向上传导时，该区域的细胞膜对 Na⁺通透性增大，会引起兴奋区
域的 Na⁺内流，产生兴奋，C正确；
D、肺炎病毒损害嗅觉中枢功能的同时，还会导致兴奋不能传递到大脑皮层，从而引起味
觉障碍，D正确。
故选A。
10．C
【分析】生态系统中能量的输入、传递、 转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动；
输入某一营养级的能量，一部分在呼吸作用中以热能的形式散失了，一部分则用于生长、
发育和繁殖（这部分能量又可以分为流入下一营养级、流向分解者、暂时未利用）。
【详解】A、某一营养级的同化量=该营养级呼吸作用消耗的能量+该营养级生长、发育和
繁殖的能量，某营养级生长、发育和繁殖的能量=流入下一营养级的能量+流向分解者的能
量+暂时未利用；分析上表中的数据，第三营养级同化量Y=（9.7+10+3.9）
×103kJ·m2·a-1=23.6×103kJ·m2·a-1，人们向第三营养级补偿了5.6×103kJ·m2·a-1，则第二营养级
流入第三营养级的能量为（23.6-5.6）×103kJ·m2·a-1=18×103kJ·m2·a-1，第二营养级的同化量
X=（37.6+41.3+5.4+18）×103kJ·m2·a-1=102.3×103kJ·m2·a-1，故X、Y的数值分别为102.3、
23.6，A错误；
B、次级生产者是指消费者和分解者，故该生态系统的次级生产者是第二营养级、第三营
养级的生物和分解者，B错误；
C、第二营养级到第三营养级的能量传递效率等于第三营养级的同化量除以第二营养级的
同化量，由A项分析可知，第二营养级的同化量为102.3×103kJ·m2·a-1，第二营养级流入第
三营养级的能量为18×103kJ·m2·a-1，故第二营养级到第三营养级的能量传递效率约为18/102.3×100%=17.6%，C正确；
D、由第二营养级流入分解者的能量是第二营养级生物尸体残骸中的能量和第三营养级粪
便中的能量，D错误。
故选C。
11．A
【分析】1、生态系统中的信息包括：①物理信息：如光、声、温度、湿度、磁力等，可来
源于环境或生物；②化学信息：如生物碱、有机酸等物质；③行为信息：如动物的行为。
2、信息传递在生态系统中的作用：
（1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的传递。
（2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息的传递。
（3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
3、标记重捕法的计算公式：种群中个体数（N）÷标记总数=重捕总数÷重捕中被标记的个
体数。
4、为保护海洋鱼类资源是可再生资源，如果我们人类不加以保护就会消失的，要合理开发
利用。国家采取渔业政策保护，教导民众执行；国家制定法律规则，实行定期捕鱼，还要
实行定期限令禁止出海捕鱼；在鱼类繁殖期间停止捕鱼同时加大鱼类繁殖力。
【详解】A、鱼洄游途经某地时，只是暂时经过，捕获以后进行标记不能再次捕获，所以
不能用标记重捕法调查某种鱼洄游途经某地时的种群数量，A错误；
B、由于鱼类洄游的目的可划分为三大类，即生殖洄游、索饵洄游和越冬洄游，则鱼类洄
游过程中可能同时存在物理信息、行为信息和化学信息的作用，B正确；
C、鱼类的行为，如鱼类洄游等现象，其根本原因是生物体内的遗传物质的作用，C正确；
D、研究鱼类洄游规律，有利于制订鱼类繁殖保护条例，如可在鱼类繁殖期间停止捕鱼同
时加大鱼类繁殖力，促进渔业生产，D正确。
故选A。
12．A
【分析】微生物常见的接种的方法①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平
板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线
的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经
过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【详解】A、与使用固体培养基相比，使用液体培养基培养菌种时，菌体可以分布在整个
培养基中，可充分利用其中的营养物质，提高培养液中氧气含量，菌体数量增加的更快，A正确；
B、需从采集的样品分离得到目的菌种，不能对样品进行灭菌，B错误；
C、图a所示结果的接种次数为3次，接种环需灭菌4次，C错误；
D、利用稀释涂布平板法计算菌体浓度的方法为菌落数÷接种液体积×稀释倍数，而用于计
数的平板的菌落数应在30-300之间，因此58.5个÷0.1ml×稀释倍数=5.85×108个/ml，计算得
出稀释倍数为106倍，D错误。
故选A。
13．B
【分析】胚胎移植的基本程序：①对供、受体的选择和处理（用激素进行同期发情处理，
用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、
培养或保存；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。
【详解】A、胚胎工程一般采用促性腺激素处理A使其超数排卵，A错误；
B、A超数排卵排出的细胞必须生长到MII期才具有受精能力，C的精子获能后才能发生受
精，B正确；
C、D受体雌性接受来自动物园亚洲黑熊♀A体内的胚胎，所以必须和动物园亚洲黑熊♀A
同期发情处理，目的是使体内的生理环境保持一致，提高胚胎的存活率，而野生亚洲黑熊
♀B只需要提供体细胞，所以不需要同期发情处理，C错误；
D、E后代遗传物质来源于A和C，F后代遗传物质状来源于A和B，D错误。
故选B。
14．B
【分析】转基因技术在农业生产上已经应用，转基因抗虫棉可以有效地防御棉铃虫，减少
农药的使用，但也会出现一些环境或生态问题。例如棉铃虫抗性基因频率的增加速度加快
等问题。
【详解】农田种植植物的目的是获得产量高的农作物，人工种植，人工管理，不需要题干
抗虫棉与非转基因棉花间隔种植维持棉田物种多样性，A错误。非转基因棉花与抗虫棉间
隔种植，供棉铃虫取食，主要目的就是减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度，缓解棉铃虫
抗性更强的新品种出现，不是为了获得更多的食虫鸟，B正确。C错误。棉田生态系统应
该尽可能的使能量流入到对人类有益的棉花中去，减少能量的损耗，避免棉铃虫摄食，D
错误。
【点睛】转基因技术在抗虫方面的应用广泛，把需要的作物基因组中转入抗虫害的基因，
这种作物就具有抗虫害的功能。一方面因减少了虫害而增加了产量，另一方面减少了有毒农药的使用量，从而降低了成本，降低了农药残留。但也会出现一些转基因风险，例如加
快害虫抗性的进化速度，因此要客观看待转基因技术，有效避免一些危害。
15．AC
【分析】线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的动力车间，细胞生命活动所需
的能量，大约95%来自线粒体。
【详解】A、线粒体具双层膜，内膜内折形成嵴增大膜面积，内、外膜面积差异很大，A
错误；
B、受损的线粒体由双层膜包裹，形成自噬小体，自噬小体最终与溶酶体融合，被其中的
水解酶降解，B正确；
C、ATP在细胞内含量相对稳定，线粒体自噬不会导致细胞内ATP的含量明显减少，C错
误；
D、线粒体自噬可维持线粒体和细胞稳态，是基因控制的一种主动性自噬，D正确。
故选AC。
16．ACD
【分析】减数分裂各时期特点：
间期：DNA复制和有关蛋白质的合成；
减数第一次分裂前期（四分体时期）：同源染色体联会，形成四分体；
减数第一次分裂中期：四分体排在赤道板上；
减数第一次分裂后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；
减数第一次分裂末期：形成两个次级性母细胞。
减数第二次分裂与有丝分裂基本相同，区别是无同源染色体。
【详解】A、高等动物的体细胞中含有24条染色体，精原细胞既可以进行有丝分裂，也可
以进行减数分裂，据图，甲细胞中含有12条染色体，核DNA为24，可知该细胞为次级精
母细胞，含有姐妹染色单体，则甲细胞基因型为AAXBXB和aaYY或aaXBXB和AAYY，若
①精原细胞先进行一次有丝分裂，再进行此次减数分裂，则次级精母细胞中可能含有2个
荧光标记（常染色体和X染色体分配到一个次级精母细胞中去）；②若该细胞直接进行此
次减数分裂，则次级精母细胞中含有4个（AAXBXB、aaXBXB）或2个荧光标记（aaYY、
AAYY），A正确；
B、乙细胞中含有24条染色体，24个DNA分子，该细胞可能是未进行DNA复制的精原细
胞，也可能是处于减数第二次分裂后期的细胞，若：①精原细胞在进行一次有丝分裂后，
处于G 期，则此时含有的荧光标记的数目为3个，②若该精原细胞在进行一次有丝分裂后，
1继续进行减数分裂，处于减数第二次分裂后期，则该细胞中含有的荧光标记的数目为2或
1个，B错误；
C、丙细胞中染色体的数目为24条，DNA分子的数目为48个，该细胞可能处于有丝分裂
的前期和中期，减数第一次分裂时期，①若该细胞处于有丝分裂的前期和中期，则该细胞
中不含四分体，荧光标记的数目的6个；②若该细胞处于减数第一次分裂时期，则减数第
一次分裂前期含有四分体，四分体的个数为12个，此时荧光标记的数目为6个，C正确；
D、细胞中核DNA数48，染色体数为48，因此含有4个染色体组，说明丙细胞是有丝分裂
后期的细胞，其基因组为AAaaXBXBYY，细胞内有6个荧光标记，D正确。
故选ACD。
17．AC
【分析】1、分级调节是一种分层控制的方式，比如下丘脑能够控制垂体，再由垂体控制相
关腺体。
2、在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节
方式叫作反馈调节。反馈调节是生命系统中非常普遍的调节机制，它对于机体维持稳态具
有重要意义。反馈调节包括正反馈和负反馈。负反馈，是指在一个系统中，系统工作的效
果，反过来又作为信息调节该系统的工作，并且使系统工作的效果减弱或受到限制，它可
使系统保持稳定。
【详解】A、长期应激反应时，机体通过神经调节使下丘脑分泌促皮质酮激素释放激素的
量增加，A错误；
B、皮质酮作用的靶细胞除胃肠道相应细胞外，还可以通过反馈调节作用于下丘脑和垂体，
所以靶细胞还包括下丘脑和垂体， B正确；
C、长期应激引起巨噬细胞释放多种促炎症因子的过程没有大脑皮层的参与，故其不属于
条件反射，C错误；
D、下丘脑可通过抑制副交感神经兴奋使巨噬细胞分泌多种促炎细胞因子，说明副交感神
经释放的神经递质作用于巨噬细胞可抑制其分泌促炎细胞因子，D正确。
故选AC。
18．ABD
【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾
脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出
杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、图中注射特定的抗原使小鼠产生体液免疫，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫
的B淋巴细胞，A正确；
B、图中B淋巴细胞包含多种B淋巴细胞，因此图中B淋巴细胞分泌的抗体不一定都能特
异性结合注射的抗原，B正确；
C、由题图过程获得的单克隆抗体属于鼠源性抗体，直接与药物结合作用于人体可能会被
人体的免疫系统识别，诱发人体免疫反应，因此鼠源性抗体不可直接与药物结合用于人体
疾病的治疗，C错误；
D、图中①过程获得的融合细胞不都为杂交瘤细胞，培养时不一定都能无限增殖，D正确。
故选ABD。
19．(1) 丙酮酸 线粒体基质 细胞骨架
(2)小于
(3) 碳酸氢钠（NaHCO ） 交感
3
(4) 渗透压感受器 不属于
(5) 氨基酸（和葡萄糖） 原尿 ADH与受体结合后，通过N蛋白)促进含水
通道白的囊泡向细胞膜转移，增加细胞膜上 水通道蛋白的数量，促进肾小管和集合管对
分的重吸收
【分析】内环境理化性质：渗透压、酸碱度、温度。
渗透压主要与无机盐和蛋白质的含量有关，百分之90以上取决于钠离子和氯离子。
pH在7.35-7.45之间，主要的缓冲物质碳酸和碳酸氢钠，多余的碳酸氢钠由肾脏排出。
温度37摄氏度左右，一个人一昼夜体温波动不超过1摄氏度。
【详解】（1）由图1分析可知，葡萄糖分解成物质A，其为丙酮酸；丙酮酸进入三羧酸循
环生成二氧化碳，所以三羧酸循环发生在线粒体基质。线粒体和囊泡的转移都细胞骨架有
关。
（2）马拉松长跑过程中需要消耗大量的能量，只靠糖类氧化分解不足以提供，所以需要消
耗脂肪提供能量，运动员吸收氧气量大于释放的二氧化碳量，因为与糖类相比，脂肪含氢
量高，含氧少，对脂肪的氧化分解需要消耗更多的氧，同时释放更多的能量。
（3）人体内环境化学成分和理化性质能维持相对稳定，因为血浆中存在缓冲液能维持酸碱
平衡，当代谢过程中产生乳酸，会被血浆中的碳酸氢钠反应生成乳酸钠和碳酸，乳酸钠排
出体外，碳酸分解成水和二氧化碳，二氧化碳可以刺激呼吸中枢，使交感神经兴奋，使呼吸加快。
（4）运动员在长跑过程中会大量出汗，丧失水分，细胞外液渗透压升高，下丘脑渗透压感
受器兴奋，传至大脑皮层产生口渴，该过程没有传出神经和效应器的参与，没有完整的反
射弧，故此过程不属于反射。
（5）运动员在长跑过程中会大量出汗，丧失水分，细胞外液渗透压升高，下丘脑渗透压感
受器兴奋，促使其分泌抗利尿激素增加，作用于相应的受体，该受体的本质是蛋白质（糖
蛋白），基本组成单位为氨基酸（和葡萄糖）；ADH与受体结合后，通过N蛋白)促进含
水 通道白的囊泡向细胞膜转移，增加细胞膜上 水通道蛋白的数量，促进肾小管和集合管
对 分的重吸收，分析图可知，水是从A侧到B侧，故A侧为原尿。
20． 逆转录酶 U-A 磷酸二酯 －AGCT（或 ） 检测ET
A
基因能否表达及其表达量 黑色素细胞膜上内皮素受体 26％ 不完全相同
基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而间接控制生物性状；基因通过控制蛋白质的
结构来直接控制生物性状
【分析】 根据题意和图示分析可知：①②③表示反转录法获得目的基因的过程，④表示构
建基因表达载体，⑤表示限制酶切割质粒，⑥表示重组质粒导入受体细胞，⑦表示目的基
因的检测。
【详解】（1）图中1过程是逆转录过程，需要逆转录酶的催化；与过程2相比，该过程特
有的碱基配对方式是U-A。
（2）过程3利用限制酶XhoⅠ切割DNA获得目的基因的过程，限制酶使得DNA的磷酸二
酯键断开，限制酶XhoⅠ的识别序列为C↓TCGAG），形成的黏性末端是-AGCT。图中显示
利用了两种限制酶切割目的基因和载体，从而获得了不同的黏性末端，可以使目的基因定
向连接到载体上。
（3）利用SNAP基因与ETA基因结合构成融合基因，可以检测ETA基因能否表达及表达
量。
（4）ETA能与内皮素结合，减少了内皮素与黑色素细胞膜上内皮素受体的结合，抑制了内
皮素对黑色素细胞的增殖和黑色素的形成，从而达到美容的目的。
（5）由题意知，RNA中G=29%，G+U=54%，则U=25%，因此对应的模板链中的
C=29%，A=25%；RNA及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29％、19％，因此模
板DNA中的C=（29+19)/2 %=24%，G=24%，因此A=26%。
（6）因为基因的选择性表达，人体不同组织细胞的相同DNA进行过程A时启用的起始点不完全相同，从图2所示分析，基因控制生物性状的途径是基因通过控制酶的合成来控制
代谢过程，从而间接控制生物性状；基因通过控制蛋白质的结构来直接控制生物性状。
【点睛】本题考查基因工程的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，要求考生
识记基因工程的原理及操作步骤，能结合图中信息并运用所学知识综合分析问题和解决问
题的能力。
21．(1) 生理状况 40 使胰岛素分泌产生障碍
(2) 不注射链脲佐菌素，灌胃一定量的生理盐水 灌胃等量的生理盐水
(3) 空白组 花椒精油能降低空腹血糖浓度 促进胰岛B细胞分泌胰岛素
(4)防止胰腺产生的消化酶降解胰岛素
【分析】胰岛素是由胰岛B细胞产生的一种蛋白质类激素，可以降低血糖，能促进组织细
胞对血糖的摄取、利用和储存，是目前发现的唯一能够降血糖的激素。
【详解】（1）本实验是探究花椒精油对用链脲佐菌素（STZ）诱导的1型糖尿病大鼠糖代
谢的影响及可能机制，健康大鼠的生理状况属于无关变量，各组应相同，根据图示中分组
和存在空白组，可知将50只健康大鼠平均分为5组，每组10只，其中4组（共40只）注
射适量的链脲佐菌素溶液（用生理盐水配制），得到1型糖尿病大鼠的模型。据图2可知，
模型鼠的胰岛素水平明显低于空白组，说明链脲佐菌素能使胰岛素分泌产生障碍。
（2）空白组大鼠是自然状态下的健康鼠，其处理方式为：不注射链脲佐菌素，灌胃一定量
的生理盐水（遵循等量原则）。花椒精油组大鼠灌胃不同剂量的（用生理盐水配制）的花
椒精油，则模型组大鼠应灌胃等量的生理盐水。
（3）据图1可知，空白组大鼠空腹血糖浓度一直在正常范围内波动。与模型组相比，3个
花椒精油剂量组空腹血糖浓度明显下降，说明灌胃的花椒精油能降低空腹血糖浓度。由图
2可知，模型组的胰岛素含量明显低于空白组，说明模型建立成功后胰岛B细胞的分泌功
能受到了抑制，但3个花椒精油剂量组的胰岛素水平均高于模型组，但低于空白组，说明
花椒精油可以促进胰岛B细胞分泌胰岛素。
（4）在研磨胰脏获取胰岛素的过程中胰腺分泌的胰蛋白酶会接触胰岛B细胞分泌的胰岛素
并降解胰岛素，因此为了提取大鼠的胰岛素，科学家先将大鼠的胰腺导管结扎，等部分胰
腺萎缩后，再从中提取胰岛素，这样可防止胰腺产生的消化酶降解胰岛素。
22．(1)限制性内切核酸酶
(2) 无 细胞质
(3)远红光(4) 酶切 小于
【分析】1、CRISPR-Cas9基因编辑系统是由sgRNA通过碱基互补配对原则准确地识别并
结合到DNA的特定位点，从而引导切割Cas9蛋白到达准确位置进行DNA的切割，在随后
DNA自我修复过程中，容易随机引起一些碱基对的插入和缺失，导致基因功能改变。
2、基因工程的工具：①限制性内切核酸酶，又称限制酶。这类酶主要是从原核生物中分离
纯化出来的，能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并在特定部位将磷酸二酯键切开。
②DNA连接酶，连接两个核苷酸之间的磷酸二酯键。③基因进入受体细胞的载体，质粒是
最常用的载体，除此之外，还有噬菌体、动植物病毒等。
【详解】（1）根据题干信息“人工设计的sgRNA靶向目标基因，Cas9蛋白在sgRNA引导
下切割目标基因的双链DNA，使其断裂”可知Cas9蛋白与sgRNA所形成的复合物的功能
与基因操作工具中限制性内切核酸酶的功能类似，作用于磷酸二酯键将DNA在特定位点切
开。
（2）表达载体1中的启动子1为远红光诱导型启动子，在没有远红光照射时则Cas9（N）
蛋白基因不能发生转录，受体细胞中也就不能合成Cas9（N）蛋白；表达载体2中的启动
子2为持续表达启动子，即使没有受到远红光照射，Cas9（C）蛋白基因也能正常转录，并
翻译合成Cas9（C）蛋白，然后由表达载体2中的核外运序列引导蛋白质定位于细胞质，
因此受体细胞中有Cas9（C）蛋白并且存在于细胞质。
（3）由于没有远红光照射，受体细胞没有合成Cas9（N）-Co复合物，Cas9（C）-Do复合
物不能和Cas9（N）-Co复合物相遇，受体细胞中也就不会有Cas9蛋白存在；根据题干中
“长期存在于细胞核中的Cas9蛋白也可能产生对非目标DNA的切割，从而造成脱靶”这
一弊端，则上述方法通过“构建Cas9（N）-Co复合物和Cas9（C）-Do复合物，这两个复
合物在细胞中相遇时，Cas9可恢复全酶活性”，其优势在于仅在远红光诱导时才有全酶进
入细胞核，减少Cas9全酶长时间在细胞核中对非目标DNA的切割。
（4）定期用远红光照射荷瘤小鼠后，Cas9（N）-Co和Cas9（C）-Do两个复合物在细胞中
结合，使Cas9恢复全酶活性，Cas9蛋白在sgRNA引导下对目标基因PLK进行切割，与黑
暗组相比，远红光组增加了两条更小的条带，说明PCR产物被酶切；因为远红光诱导使
Cas9恢复全酶活性，PLK基因产生突变，从而抑制了肿瘤细胞的增殖，实验组小鼠的肿瘤
明显小于对照组。
22．(1) Mg2+ 激活DNA聚合酶的活性 5' Sal Ⅰ、EcoR Ⅰ 分别与两条模板链（RFP编码区序列）3'端的碱基序列互补
(2)Taq DNA聚合酶、DNA连接酶、限制酶
(3) 1和5 不能 两种阳性小鼠提取的相关DNA片段扩增产物的电泳结果均
只有一条条带
(4) 2.048×106 限制性引物和非限制性引物比例
【分析】选择合适的限制酶对目的基因和质粒进行切割的原则：①不能破坏目的基因；②
不能破坏所有的抗性基因（至少保留一个）；③最好选择两种限制酶分别切割质粒和目的
基因，防止目的基因和质粒反向连接，同时要防止目的基因自身环化和质粒的自身环化。
DNA重组技术的基本工具包括 “分子手术刀”--限制酶、“分子缝合针”--DNA连接酶、
“分子运输车”--基因进入受体细胞的载体。
【详解】（1）PCR的全称是聚合酶链式反应，真核细胞和细菌细胞的DNA聚合酶的活性
需要Mg2+来激活，所以PCR反应溶液中添加Mg2+，其作用是激活DNA聚合酶的活性。若
要对RFP基因进行扩增，需在引物的5’端添加限制酶识别序列，因为引物对应区段也属于
调控序列，若在3’端添加限制酶识别序列，会导致限制酶的切割位点位于调控序列内部，
进行相应酶切时，调控序列会被破坏。RFP基因的终止子在右侧（即转录方向为从左到
右），故插入的调控序列应颠倒进行插入，即设计的时候：R引物末端插入对应下方载体
的Xho Ⅰ酶切位点，F引物末端插入对应下方载体的Mun Ⅰ酶切位点，又因为RFP基因中含
有的Xho Ⅰ位点，因此不能用Xho Ⅰ酶来切，否则会破坏基因序列。结合题干当中所给的5
种限制酶的识别序列，Xho Ⅰ和Sal Ⅰ互为同尾酶；Mun Ⅰ和EcoR Ⅰ互为同尾酶（即切割不
同的DNA片段但产生相同的黏性末端的一类限制性内切酶）。因此可通过使用同尾酶进行
替代，即剪切扩增产物时，F末端添加的序列所对应的限制酶应选择Sal Ⅰ，这样可以与下
方载体中Xho Ⅰ的酶切位点结合；同理R末端应选用与Mun Ⅰ同尾的EcoR Ⅰ剪切。这样利
用产生相同黏性末端的同尾酶对扩增产物和载体进行酶切，可以保证既能得到有效片段，
又能使之正确转录。引物是能够与DNA母链特定的碱基序列互补配对的单链核酸片段，由
于扩增目的基因时有两条模板链，设计引物时，两种引物要分别与两条模板链3'端的碱基
序列互补。
（2）在RFP基因的扩增及重组载体的构建过程中，需要限制酶，且载体构建过程中用到
DNA扩增技术，所以还需要Taq DNA聚合酶，载体构建完成还需要DNA连接酶将DNA
片段连接起来。（3）Gata3-RFP基因为大片段，故结合图乙可知1小鼠是Gata3-RFP基因纯合子小鼠。由
图乙可知，RFP转基因阳性小鼠中的杂合子和纯合子两种阳性小鼠提取的相关DNA片段扩
增产物的电泳结果均只有一条条带，故用引物A和B进行PCR扩增，不能区分RFP转基
因阳性小鼠中的杂合子和纯合子。
（4）100个模板DNA，最初10个循环后限制性引物耗尽，再进行20个循环，理论上可制
备Ss-DNA：100×20×210=2.048×106。根据题干“经若干次循环后，低浓度的引物（限制性
引物）被消耗尽，以后的循环只产生高浓度引物（非限制性引物）的延伸产物”可知，该
过程中ss-DNA的产生量主要受限制性引物和非限制性引物比例的影响。
23．(1) 脱氧核苷酸（碱基对）的排列顺序不同 分离
(2) X染色体 亲本中中间色雌蟹带 的配子与
雄蟹Y配子结合导致后代雄性个体有一半在幼年死亡
(3)10
(4) 或
(5)中间色的螃蟹最不容易被天敌发现，通过自然选择存活下来并经过繁殖越来越多
【分析】1、基因的分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，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。
【详解】（1）基因的遗传信息蕴藏在碱基对的排列顺序中，复等位基因 TS、TZ和TQ的遗
传信息不同，在结构上的区别是脱氧核苷酸（碱基对）的排列顺序不同；这些基因位于同
源染色体上，因而在遗传过程中遵循基因的分离定律。
（2）根据子代雌蟹：雄蟹=2：1可知，有一半的雄蟹死亡，根据题干信息，b纯和致死，
且致死性状与性别相关联，则说明B/b基因位于X染色体上，属于伴性遗传；亲本中间色
雌蟹基因型为TZT-XBX-，浅色雄蟹为TQTQXBY，子代出现浅色表现型，则基因型一定有
TQTQ，则亲本中间色雌蟹基因型确定为TZTQXBX-，又因子代有一半雄性死亡，说明雄性个
体中有一半基因型为XbY，确定亲本中间色雌蟹基因型确定为TZTQXBXb，产生的1/2Xb配
子与含Y染色体的精子结合后导致后代雄性个体有一半在幼年死亡。（3）已知B、b与TS、TZ、TQ独立遗传，若B、b基因位于X、Y染色体的同源区，结合
图示可知，中间色蟹一定要同时含有基因B和Tz，关于B/b基因有5种（分别为XBXB、
XBXb、XBYB、XBYb、XbYB），显隐性关系是TS＞TZ＞TQ，关于TZ/TQ基因有2种（分别为
TZTZ、TZTQ），因此中间色蟹的基因型有5×2=10种。
（4）某蟹基因型为DdEeXRY，其中基因D与基因E位于同一条2号染色体上，该蟹体内
某次减数分裂产生的一个生殖细胞的基因型为dEXR，这说明发生了染色体互换（D与d互
换或E与e互换），那么产生该生殖细胞的次级精母细胞后期基因组成是ddEeXRXR或
DdEEXRXR。
（5）通过对该种螃蟹的调查发现，中间体色明显增多，达尔文的自然选择学说认为：中间
体色与环境色泽接近，这样的个体不容易被天敌发现，生存、繁殖机会增多，个体数量增
多。
