文档内容
【赢在高考•黄金8卷】备战2024年高考生物模拟卷（山东专用）
生物 黄金卷06
（满分 100 分，考试时间 90 分钟。）
注意事项∶
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷
上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共 15小题，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。每小题 2分，
共 30 分。
1.cAMP是由ATP脱去两个磷酸基团后环化而成，是细胞内的一种信号分子，其结构组成如图所示。下列
说法正确的是（ ）
A. cAMP的元素组成与磷脂分子不相同
B. cAMP存在于突触间隙中
C. A所示物质名称为腺苷
D. B所指化学键是脱水形成的
【答案】D
【解析】A、cAMP的元素组成与磷脂分子相同，都是C、H、O、N、P，A错误；
B、cAMP是细胞内的一种信号分子，突触间隙在细胞外，所以它不会存在于突触间隙，B错误；
C、A所示物质名称为腺嘌呤，C错误；
D、B所指化学键是磷酸和核糖之间脱水形成的，D正确。
故选D。2. 细胞中的某些蛋白质分子可以识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽并与多肽的某些部位相结合，从而
帮助这些多肽转运、折叠或组装，这一类分子本身并不参与最终产物的形成，因此称为分子伴侣。以下相
关叙述错误的是（ ）
的
A. 构成分子伴侣 单体是氨基酸，氨基酸都含有C、H、O、N、S元素
B. 细胞质基质、内质网可能有分子伴侣的分布
C. 分子伴侣对靶蛋白没有高度的专一性
D. 分子伴侣可能通过改变自身的空间构象来发挥作用
【答案】A
【解析】A、分子伴侣的化学本质是蛋白质，其基本单位是氨基酸，氨基酸的组成元素肯定都有 C、H、
O、N，但是不一定都有S，A错误；
B、分子伴侣能帮助多肽转运、折叠或组装，可能存在于细胞质基质、内质网中，B正确；
C、分子伴侣对靶蛋白没有高度专一性，同一分子伴侣可以促进多种氨基酸序列完全不同的多肽链折叠成
为空间结构、性质和功能都不相关的蛋白质，C正确；
D、分子伴侣可以识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽，并通过改变自身的空间构象来与多肽的某些部
位相结合，D正确。
故选A。
3.Ca2+与肌细胞的收缩密切相关。细胞膜上的Na+-Ca2+交换器（NCX）和肌质网（特化的光面内质网）膜上
的Ca2+-ATP酶将Ca2+泵到细胞外或细胞器内，使细胞质基质中Ca2+浓度维持在很低水平。动作电位从邻近
细胞传来会导致细胞膜上L型钙通道打开，内流的Ca2+作用于RyRCa2+通道促使肌质网中大量Ca2+外流，
进而引发肌细胞收缩，相关转运机制如图。以下分析错误的是（ ）
A. NCX进行钠、钙的反向转运，转运的完成需要细胞提供能量
B. Ca2+通过L型钙通道与RyRCa2+通道的方式相同，为协助扩散
C. 肌质网膜上的Ca2+-ATP酶与RyRCa2+通道协助Ca2+转运的方向相反D. 对心肌细胞施加Na+-Ca2+交换器抑制剂处理，会使心肌收缩
【答案】D
【解析】A、Na⁺−Ca2⁺交换器（NCX）进行的是钠、钙的反向转运，将Ca2⁺泵到细胞外或细胞器内，使细胞质
基质中Ca2⁺浓度维持在一个很低水平，说明该过程为主动运输，转运的完成需要细胞提供能量，A正确；
B、L型Ca2+通道、RyRCa2+通道转运Ca2+都属于协助扩散，在一定的范围内转运离子的速度取决于膜两侧的
浓度差，B正确；
C、RyRCa2+通道促使肌质网中大量Ca2+外流，肌质网膜上的Ca2+-ATP酶将Ca2+泵到细胞器内，这两个过程
Ca2+的运输方向相反，C正确；
D、题干信息可知，细胞膜上的Na+-Ca2+交换器（NCX）有助于引发肌细胞收缩，则对心肌细胞施加Na+-
Ca2+交换器抑制剂处理，会抑制心肌收缩，D错误。
故选D。
4.“锁钥”学说认为，酶具有与底物相结合的互补结构；“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，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）进行研究，得到的四组实验结果如下图所示，其中SCTH、SCU
分别表示催化CTH、CU反应后的S酶。下列说法错误的是（ ）
A. S酶可催化CTH和CU，但催化CU的活性更高
.
B 该实验结果更加支持“诱导契合”学说
C. 若增加SCU＋CU组，结果曲线应与②完全重合
D. 为探究SCTH是失活还是空间结构固化，可增设SCTH＋CTH组
【答案】C
【解析】A、②曲线在更短的反应时间内纵坐标的值比①曲线纵坐标的值大，S酶可催化CTH和CU，但催
化CU的活性更高 ，A正确；
B、S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，③曲线说明SCU仍能催
化CTH底物的反应，而④曲线说明SCTH几乎不能催化CU底物的反应，该实验结果更加支持“诱导契合”学
说 ，B正确；C、根据①③曲线纵坐标差值可说明，SCU和S酶的活性不同，若增加SCU＋CU组，结果曲线应与②不完全重
合 ，C错误；
D、为探究SCTH是失活还是空间结构固化，可增设SCTH＋CTH组 ，若不能催化CTH底物反应，则是失活，若
能催化CTH底物反应，则是空间结构固化，D正确。
故选C。
5.草莓开花的早晚直接影响草莓的上市时间与价格，因此，揭示草莓开花的分子机理具有重要的生产意义。
生长素响应因子（ARF4）可直接激活开花基因FreAPI和FveFUL的表达，而外源生长素可诱导ARF4基因
过量表达，促进草莓提前开花。下列有关说法正确的是（ ）
A. 亮氨酸经过一系列反应可转变成生长素从而影响花的发育
B. 生长素作为信息分子可影响开花基因的表达，从而调节开花时间
C. 生长素作用和ARF4基因的表达最终可表现在种群水平上的变化
D. 生长素类植物生长调节剂，虽然合成难但原料广泛、效果稳定
【答案】B
【解析】
A、色氨酸经过一系列反应可转变成生长素从而影响花的发育，A错误；
的
B、题中显示，生长素响应因子（ARF4）可直接激活开花基因FreAPI和FveFUL 表达，而外源生长素可诱
导ARF4基因过量表达，促进草莓提前开花，据此可推测，生长素作为信息分子可影响开花基因的表达，
从而调节开花时间，B正确；
C、生长素作用和ARF4基因的表达最终影响个体性状的变化，即草莓开花时间的变化属于个体水平上的变
化，C错误；
D、生长素类植物生长调节剂，原料广泛、容易合成，且效果稳定，D错误。
故选B。
6.将一个双链均被13C标记的外源基因A和一个双链均被14C标记的外源基因a插入某卵原细胞中一条染色
体的两端。将此卵原细胞在含12C的培养液中培养，先完成一次有丝分裂，再发生如图所示的“逆反”减
数分裂。下列叙述错误的是（ ）A. “逆反”减数分裂中姐妹染色单体分离在减数分裂Ⅰ，同源染色体分离在减数分裂Ⅱ
B. 此过程产生的两个次级卵母细胞中，可能同时都含有基因A和a
C. 可能有一个卵细胞同时含有13C和14C，一个卵细胞只含14C
D. 子细胞中只含有12C的极体数目是4或6
【答案】D
【解析】
A、据图可知：逆反减数分裂时，同源染色体在减数分裂Ⅱ分离，姐妹染色单体在减数分裂Ⅰ分离，A正确；
B、据题意可知：一个卵原细胞先进行一次有丝分裂，然后又进行一次逆反减数分裂共产生8个细胞，该
卵原细胞一个染色体两端均插入13C标记的基因A，和14C标记的基因a，在普通12C培养液中培养，经有丝
分裂形成的2个卵原细胞均有一个染色体两端均插入13C标记的基因A和14C标记的基因a，然后这两个卵
原细胞分别进行一次逆反减数分裂。因发生染色体互换是不一定的，减数第一次分裂结束时，子细胞会出
现以下几种情况：①一个细胞有一条染色体同时含13C标记和14C标记，有一条染色体不含标记；另一个细
胞两条染色体都不含标记，②一个细胞一条染色体含14C标记和一条染色体含13C标记；另一个细胞两条都
不含标记；③一个细胞一条染色体含13C标记，另一条染色体不含标记；另一个细胞一条染色体含14C标记，
另一条染色体不含标记；即此过程产生的两个次级卵母细胞中，可能同时都含有基因A和a，B正确；
C、按照B选项的几种情况推测有一条染色体同时含13C标记和14C标记的次级卵母细胞所产生的卵细胞同
时含有13C和14C标记；一条染色体含14C标记和一条染色体含13C标记的次级卵母细胞产生的卵细胞可能只
含14C，C正确；
D、有可能两个卵原细胞在减数第一次分裂时都产生的是一条染色体同时含13C标记和含14C标记的细胞和
两条染色体都不含13C标记和14C标记的细胞，这样就可能形成2个卵细胞同时含有13C标记和14C标记，但
其余6个极体应该是都不含l4C标记和13C标记，即6个极体都只含12C，D错误。
故选D。
7. 如图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传系谱图，甲病为常染色体遗传病，乙病为伴 X染色体隐性遗传病，部分雌性个体的两条X染色体随机失活。下列叙述错误的是（ ）
A. Ⅰ 和Ⅱ 的基因型可能相同
4 1
B. Ⅲ 是甲病携带者的概率为3/5
1
C. Ⅱ 患乙病的原因是来自母方的X染色体失活
2
D. 乙病在男性中的发病率与乙病的致病基因频率相同
【答案】C
【解析】
A、甲病为常染色体隐性遗传病，假设A、a控制甲病的一对等位基因。乙病为伴X染色体隐性遗传病，假
设B、b控制乙病的一对等位基因。I 的基因型为AaXBX-，I 的基因型为AaXbY，则II 的基因型为
1 2 1
aaXBXb，I 的基因型为aaXBX-，Ⅰ4和Ⅱ1的基因型可能相同，A正确；
4
B、II 关于甲病的基因型及概率为1/3AA或2/3Aa，I 的基因型为aa，II 不患甲病，II 的基因型为Aa，
2 4 3 3
Ⅲ1不患甲病但为携带者的概率为（1/3*1/2+2/3*1/2）÷（1-2/3*1/4）=3/5，B正确；
C、I 基因型为XbY，遗传给II 的只能是Xb，I 的基因型为XBX-，Ⅱ2的基因型可能是XbXb或XBXb，患乙病
2 2 1
的原因可能是来自母方的X染色体失活，也可能是基因型为XbXb，所以患乙病，C错误；
D、乙病为伴X染色体隐性遗传病，且男性只含有一条X染色体，所以乙病在男性中的发病率
XbY/（XbY+XBY）与乙病的致病基因频率Xb/（Xb+XB）相同，D正确。
故选C。
8.某同学利用塑料片、曲别针、扭扭棒、牙签、橡皮泥、铁丝等材料制作DNA 双螺旋结构模型，以加深
对DNA结构特点的认识和理解。下列操作或分析错误的是（ ）
A. 一条链上相邻的两个碱基通过“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”连接在一起
B. 制成的模型上下粗细相同，是因为A-T碱基对与G-C碱基对的形状和直径相同
C. 在构建的不同长度DNA分子中，碱基G和C的数量越多化学结构越稳定
D. 观察所构建模型中只连接一个五碳糖的磷酸基团位置，可看出DNA 两条链方向相反
【答案】C
【解析】
A、一条链上相邻的两个碱基通过“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”连接在一起，A正确；B、A-T碱基对与G-C碱基对具有相同的形状和直径， 制成的模型上下粗细相同，B正确；
C、在构建的相同长度DNA分子中，碱基G和C的数量越多，形成的氢键越多，化学结构越稳定 ，C错误；
D、DNA两条链反向平行，具有方向性，具有游离磷酸基团的一端为该脱氧核苷酸链的3’端，所以当观察
所构建模型中只连接一个五碳糖的磷酸基团位置，可看出DNA 两条链方向相反，D正确。
故选C。
9.适应的形成离不开生物的遗传和变异及其与环境的相互作用。生物在遗传中会受各种因素的影响产生不
同类型的变异，然后环境从中选择与之相适应的变异类型。下列有关适应的描述，错误的是（ ）
A. 环境决定生物进化的方向，适应是环境对生物进行定向选择的结果
B. 群体中出现的各种变异均会赋予种群生存和繁殖的优势，提高环境适应性
C. 可遗传的有利变异逐代积累和环境的定向选择是适应性生物新类型形成的必要条件
D. 适应不仅指生物的形态结构对环境的适应，也包括生物的功能对环境的适应
【答案】B
【解析】
A、环境的定向选择作用决定着生物进化的方向，适应是环境对生物进行定向选择的结果，A正确；
B、生物的变异是不定向，其变异的结果可能对生物的生存是有利的，也有可能是不利的，并不是所有变
异均会赋予种群生存和繁殖的优势，B错误；
C、在一定环境的选择作用下，可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势，经过代代繁殖，群
体中这样的个体就会越来越多，有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征，进而出现新的生物类型，
C正确；
D、适应不仅是指生物体的形态结构适合于完成一定的功能，还包括生物体形态结构及其功能适合于该生
物在一定环境中生存和繁殖，D正确。
故选B。
10. 调定点是人的下丘脑体温调节中枢预设的一个温度值，正常生理状态下为37℃左右。当体温偏离调定
点时，机体能通过调节使体温回到调定点水平。下图表示某人受病毒感染引起发热时，体温与调定点的变
化过程。下列叙述正确的是（ ）A. 在高热持续期，可以加盖棉被增加排汗散热以降低体温
B. 体温调定点升高时，甲状腺激素和肾上腺素的分泌量增加，以增加产热
C. 体温上升期体温调定点升高，皮肤冷觉感受器产生兴奋传至下丘脑体温调节中枢产生冷觉
D. 在高温持续期，下丘脑的体温调节中枢失去对体温的调节功能，此时产热量大于散热量
【答案】B
【解析】
A、根据题图分析可知，在高热持续期，此时产热量等于散热量，加盖棉被减少热量散失，排汗增加，散
热增加，但是体温不变，不会降低体温，A错误；
B、体温调定点升高时，此时产热量大于散热量，甲状腺激素和肾上腺素的分泌量增加，B正确；
C、根据题图分析可知，在上升期，调定点上升到39℃，此时产热量大于散热量，说明冷觉感受器产生兴
奋传至大脑皮层产生冷觉，调节产热增加，散热减少，体温逐渐上升，C错误；
D、在高热持续期，调定点是39℃，此时产热量等于散热量，D错误。
故选B。
11. 果蝇大脑中的饱觉感受器能够快速探测到血淋巴管中升高的D-葡萄糖，该信息通过神经传导，最终激
活胰岛素生成细胞释放胰岛素，从而抑制果蝇进一步进食，具体过程如下图所示，下列叙述不正确的是（
）A. 上述三个细胞的Ca2+通道依次打开
B. 神经递质TK释放量减少对果蝇进食的抑制作用增强
C. 兴奋由D神经元单向传递至T神经元
D. 抑制饱腹果蝇的D神经元活性能模拟饥饿果蝇的表现型
【答案】B
【解析】
A、根据以上分析可知， D神经元最先探测到血淋巴管中升高的D-葡萄糖，使得D神经元最先激活，释
放神经递质TK，激活T神经元后，T神经元激活胰岛素生成细胞，这三个细胞为依次激活状态，故这三个
细胞的钙离子通道依次打开，A正确；
B、神经递质TK释放量减少，则T神经元释放的神经递质也会减少甚至不释放，因此胰岛素生成细胞可能
不能被激活，不能释放胰岛素或者释放胰岛素减少，则对果蝇进食的抑制作用减弱，B错误；
C、神经元之间存在突触，兴奋在神经元之间的传递是单向的，故兴奋由D神经元单向传递至T神经元，
C正确；
D、如果抑制饱腹果蝇的D神经元活性，则胰岛素生成细胞不能被激活，不能释放胰岛素，故果蝇依旧处
于进食状态，因此可以模拟饥饿果蝇的表现型，D正确。
故选B。
12. Miline把种群数量动态分成3个区：极高数量、普通数量和极低数量。在对物种有利的典型环境中，
种群数量最多，在环境极为恶劣的条件下，种群数量最少。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 在有利的典型环境中，影响种群数量的因素主要为生物因素
B. 在极为恶劣的条件下，影响种群数量的因素主要为非生物因素
C. 在有利的典型环境中，种群数量的增长方式为“J”形增长
D. 在有环境阻力的条件下，种群数量的增长方式为“S”形增长【答案】C
【解析】
A、在有利的典型环境中，影响种群数量的因素不再是非生物因素，而主要为生物因素，A正确；
B、在极为恶劣的条件下，由于生存环境的制约，此时影响种群数量的因素主要为非生物因素，B正确；
C、在有利的典型环境中，空间、资源依然是有限的，因此，种群数量的增长方式依然表现为“S”形增长，
C正确；
D、在有环境阻力的条件下，即自然状态下，空间、资源有限，因而种群数量的增长方式为“S”形增长，D
正确。
故选C。
13.在适宜条件下，将月季的花瓣细胞置于一定浓度的A溶液中，测得细胞液浓度与A溶液浓度的比值变
化如图所示。下列有关分析错误的是（ ）
A. t～t 时，花瓣细胞发生质壁分离
0 1
B. A溶液中溶质能被月季花瓣细胞吸收
C. t 时，花瓣细胞的体积明显大于初始值
2
D. 适当降低温度，t～t 所需时间将会延长
1 2
【答案】C
【解析】
A、据图分析，t ～t 时间内花瓣细胞液浓度与X溶液浓度的比值始终小于1，细胞逐渐失水体积变小，花
0 1
瓣细胞发生质壁分离，A正确；
B、t ～t 时间内花瓣细胞液浓度与X溶液浓度的比值越来越大，说明溶质微粒可以进入细胞，导致细胞液
0 1
浓度越来越大，B正确；
C、t 时比值稳定不变，此时由于细胞壁的限制，进出细胞的水分子量相当，C错误；
2
D、适当降低温度时，膜的流动性降低，t ～t 所需时间可能会延长，D正确。
1 2
故选C。14.科硏人员根据线虫的生活习性和取食特点，将梨园土壤线虫划分为4个营养类群，再根据调查得到的线
虫种类，计算得到各营养类群的相对丰度如下表。下列分析不正确的是（ ）
0~20cm 20~40cm
常规区 实验1区 实验2区 常规区 实验1区 实验2区
食细菌线虫 79．92 80．05 79．71 77．45 60．94 66．39
食真菌线虫 6．54 6．33 7．45 2．69 2．56 2．59
杂食捕食线虫 5．77 5．68 5．52 4．45 4．42 4．20
植物寄生线虫 7．77 7．94 7．32 15．41 32．08 26．82
注：常规区（频繁化学防治）、实验1区（农药减施防治）、实验2区（以植物源农药为主的农药减施防
治）
A. 梨园中的细菌、真菌、线虫和植物等各种生物共同构成了生物群落
B. 线虫的各种营养类群在不同土层中相对丰度不同，体现了群落的垂直结构
C. 在0~20cm土层，不同防治方法对各营养类群线虫相对丰度影响不明显
D. 在20~40cm土层，以植物源农药为主的农药减施防治线虫的效果最佳
【答案】D
【解析】
A、梨园中的细菌、真菌、线虫和植物等各种生物，包含了自然区域内的所有生物，因此可构成生物群落，
A正确；
B、线虫的各种营养类群在不同土层中相对丰度不同，是群落垂直结构的体现，垂直结构能使土壤中的生
物充分利用空间资源，B正确；
C、在0~20cm土层，各个区域中同种类线虫的丰度差距并不明显，据此可说明不同防治方法对各营养类群
线虫相对丰度影响不明显，C正确；
D、在20~40cm土层，实验2区的植物寄生线虫的相对丰度比实验1区和常规区都更大，说明以植物源农
药为主的农药减施防治线虫的效果最差，D错误。
故选D。15.菌种 M 和菌种 N 在发酵工程应用上具有不同的优越性，为了获得具有它们共同优良性状的融合菌，
进行了下图所示的实验。已知菌种M 为组氨酸依赖（组氨酸合成相关基因突变为B-），菌种 N 为色氨
酸依赖（色氨酸合成相关基因突变为 A-），下列分析错误的是（ ）
A. 菌种M 和N 可通过人工诱变和选择性培养筛选获得
B. 用 PEG 诱导融合之前需要去除菌种 M 和N 的细胞壁
C. 在培养基X 中添加组氨酸和色氨酸以筛选出杂种融合菌
D. 从培养基X 中分离出的杂种融合菌P 对两种氨基酸均不依赖
【答案】C
【解析】
A、人工诱变可获得不同类型的突变体，再利用选择培养基从中选取组氨酸依赖型和色氨酸依赖型的菌种，
即为M、N菌种，A正确；
B、M、N菌均为有细胞结构的微生物，再由图示流程可知，M、N菌经处理后得到与之前形态不同的原生
质体，再用PEG处理，所用M、N菌均有细胞壁结构，B正确；
C、培养基X筛选的菌种是M菌和N菌融合后的细胞，同时含有M、N两种菌的基因，即基因型为A+B+，
故培养基X中应不添加组氨酸和色氨酸，C错误；
D、培养基X筛选的菌种是M菌和N菌融合后的细胞，同时含有M、N两种菌的基因，即基因型为
A+B+，对组氨酸和色氨酸均不依赖，D正确；
故选C。
二、选择题：本题共5小题，每小题有一个或多个选项正确，错选多选都不得分，少选得1
分，共15分。
16.下图为真核细胞蛋白质合成和转运的示意图，①—⑥代表细胞结构。下列叙述正确的是（ ）
A. 图中由双层膜包被的结构有①⑤⑥B. 图中参与胰岛素合成加工的细胞器有②③④⑤
C. 若②合成的是丙酮酸脱氢酶，则该酶在⑥中发挥作用
D. 若②合成的是染色体蛋白，则该蛋白会运送到①⑤⑥中
【答案】AB
【解析】A、双层膜的结构有①细胞核、⑤线粒体、⑥叶绿体，A正确；
B、胰岛素是由①细胞核中的基因控制合成，属于分泌蛋白，在②核糖体上合成，由③内质网、④高尔基
体加工和运输，最后由细胞膜分泌，该过程需要⑤线粒体供能，因此图中与胰岛素合成有关的细胞器有
②③④⑤，B正确；
C、丙酮酸脱氢酶能催化丙酮酸脱氢，该过程发生在线粒体中，而不是在⑥叶绿体中发挥作用，C错误；
D、染色体蛋白与DNA结合形成染色体，⑤线粒体和⑥叶绿体中含有少量的DNA，其DNA裸露存在，没有
染色体，不需要染色体蛋白；①细胞核中有染色体，若②合成的是染色体蛋白，则该蛋白会运送到①细胞
核中，D错误。
故选AB。
17. 某二倍体（2n=14）植物的红花和白花是一对相对性状，该性状同时受多对独立遗传的等位基因控制，
每对等位基因中至少有一个显性基因时才开红花。利用甲、乙、丙三种纯合品系进行了如下杂交实验。
实验一：甲×乙→F（红花）→F 红花：白花=2709：3689
1 2
实验二：甲×丙→F（红花）→F 红花：白花=907：699
1 2
实验三：乙×丙→F（白花）→F 白花
1 2
有关说法正确的是（ ）
A. 控制该相对性状的基因数量至少为3对，最多是7对
B. 这三个品系中至少有一种是红花纯合子
C. 上述杂交组合中F 白花纯合子比例最低是实验三
2
D. 实验一的F 白花植株中自交后代不发生性状分离的比例为7/37
2
【答案】A
【解析】A、据实验一数据可知，植物花色性状受至少3对等位基因控制，而植物细胞共7对染色体，且
控制该性状的基因独立遗传，故最多受7对等位基因控制，A正确；
B、乙、丙杂交为白花，故乙、丙两个品系必为白花，而甲与乙丙杂交获得F 的自交后代满足杂合子的自
1
由组合分离比，故甲也不为红花，B错误；
C、实验一的F 白花植株中的纯合子的比例为(3+3+1)/64÷37/64=7/37，实验二的F 白花植株中的纯合子的
2 2
比例为3/7，实验三的F 白花植株中的纯合子比例为1/2，故的F 白花纯合子比例最低的是实验一，比例最
2 2高的是实验三，C错误；
D、实验一的F 白花植株中的纯合子的比例为7/37，但白花植株中决定花色的基因至少存在一对隐性纯合
2
子，故白花的自交后代均为白花不发生性状分离，所以实验一的F 白花植株中自交后代不发生性状分离的
2
比例为100%，D错误。
18.某科学兴趣小组以酵母菌作为实验材料，以葡萄糖作为能量来源，在一定条件下，通过控制氧气浓度的
变化，得到了酵母菌进行细胞呼吸时二氧化碳产生速率（Ⅰ）、氧气消耗速率（Ⅱ）、以及酒精产生速率
（Ⅲ）随着时间变化的三条曲线，实验结果如图所示，t 时刻Ⅰ、Ⅱ两条曲线重合，S、S、S、S 分别表
1 1 2 3 4
示各曲线围成的面积。该兴趣小组还利用乳酸菌作为实验材料进行相同的实验，实验装备和条件不变，得
到乳酸产生速率（Ⅳ）的曲线。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 在t 时刻，由于氧气浓度较高，无氧呼吸消失
1
B. 如果改变温度条件，t 会左移或右移，但是S 和S 的值始终相等
1 1 2
C. 若S:S =2:1，则S:S =8:1时，0～t 时间段有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖量的比值为2:1
2 3 4 1 1
D. 若曲线Ⅳ和曲线Ⅲ两者完全重合，则0～t 时间段酵母菌和乳酸菌细胞呼吸消耗的葡萄糖量相等
1
【答案】ABC
【解析】A、t 时刻，酒精产生速率为0 ，Ⅰ、Ⅱ两条曲线重合，即进行只进行有氧呼吸，无氧呼吸消失，
1
A正确；
B、如果改变温度条件，酶的活性会升高或降低，t 会左移或右移，，0～t 产生的CO =S +S +S +S ，无氧呼
1 1 2 1 2 3 4
吸产生的酒精量与无氧呼吸产生的二氧化碳量相同，即无氧呼吸产生的CO =S +S ，有氧呼吸消耗的氧气量
2 2 3
等于有氧呼吸产生的二氧化碳量，即有氧呼吸产生的CO =S +S ，即S +S +S +S =S +S +S +S ，即S 和S 的值
2 2 4 1 2 3 4 2 3 2 4 1 2
始终相等，B正确；
C、由B选项可知，S =S ，若S ：S =2:1、S ：S =8:1时，则S ：S =8：1，有氧呼吸产生的CO =S +S =9S ，
1 2 2 3 4 1 4 2 2 2 4 2
无氧呼吸产生的CO =S +S =1.5S ，有氧呼吸产生的CO ：无氧呼吸产生的的CO =6：1，有氧呼吸消耗1mol
2 2 3 2 2 2
葡萄糖产生6mol二氧化碳，无氧呼吸消耗1mol葡萄糖产生2mol二氧化碳，因此0～t 时间段有氧呼吸和
1
无氧呼吸消耗的葡萄糖量的比值为2：1，C正确；D、乳酸菌进行无氧呼吸消耗1mol葡萄糖产生2mol乳酸，酵母菌无氧呼吸消耗1mol葡萄糖产生2mol酒
精，若曲线Ⅳ和曲线Ⅲ两者完全重合，说明酵母菌和乳酸菌无氧呼吸且乳酸和酒精的产生速率相等，但酵
母菌同时进行有氧呼吸，则0～t 时间段酵母菌细胞呼吸消耗的葡萄糖量大于乳酸菌，D正确。
1
故选ABC。
19.羊草和针茅为某草原的主要牧草，牲畜的适度踩踏和采食有利于羊草的发育。为确定草原植被类型与亚
洲小车蝗暴发是否存在一定关系，将1m×1m×1m无底罩笼固定在已选好的8处样地，每处设置5个罩笼，
每个罩笼内放置20只发育期相同的亚洲小车蝗跳蝻（蝗虫幼虫），每天定时记录跳蝻的存活数量、发育情
况，统计结果如图，其中发育历期指完成一定的发育阶段所经历的时间。下列说法错误的是（ ）
A. 该调查仿照样方法在每个样地中植被丰茂处随机放置罩笼
B. 实验中设置多处样地、多个罩笼及一定数量的跳蛹可以减小误差
C. 亚洲小年蝗在针茅草地的存活率高、发育历期短，更容易爆发
D. 过度放牧会加速针茅草地向羊草草地演替，降低亚洲小车蝗的爆发
【答案】AD
【解析】
A、由于亚洲小车蝗跳蝻活动能力弱、活动范围小，故可用样方法调查其种群密度，但样方法应随机取样，
不能特意在植被丰茂处取样，A错误；
B、实验设计应遵循平行重复实验，故实验中设置多处样地、多个罩笼及一定数量的跳蝻可以减小误差，B
正确；
C、据图可知，与羊草草地相比，针茅草地中亚洲小车蝗发育历期短，单位时间内会有更多的跳蝻发育成
可繁殖成虫，出生率提高；同时针茅草地中亚洲小车蝗存活率高，种群密度更易增加，C正确；
D、结合题意“牲畜的适度踩踏和采食有利于羊草的发育”可知，适度放牧可使针茅草地向羊草草地转变，
但过度放牧可能会改变群落演替速度和方向，不一定降低亚洲小车蝗的爆发，D错误。
故选AD。
20.啤酒是以麦芽汁为原料，经酿酒酵母发酵制得。传统啤酒酿造过程中，发酵在敞开式发酵池中进行，麦芽汁中接入酵母后通入大量无菌空气，之后会产生大量气体翻腾逸出，在麦芽汁表面形成25～30 cm厚的
气泡层（泡盖），然后停止通气，进入静止发酵阶段。一段时间后可得啤酒。下列说法错误的是（ ）
A. 用赤霉素溶液浸泡大麦种子可以有效促进α-淀粉酶合成，增加麦芽汁中可发酵糖的含量
B. 可将酿酒酵母接种到试管固体斜面培养基后立即放入4℃冰箱中临时保藏菌种
C. 泡盖的形成是由于酵母菌有氧呼吸产生CO，能将麦芽汁与空气隔绝
2
D. 麦芽汁仅能为酿酒酵母的发酵过程提供碳源和水
【答案】BD
【解析】
A、赤霉素能促进种子萌发，制作麦芽汁之前用含有赤霉素的溶液浸泡大麦种子，可以有效促进 α-淀粉酶
合成，将淀粉水解为麦芽糖，进而增加麦芽汁中可发酵糖的含量，A正确；
B、对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法，一般是接种到试管的斜面培养基上，等到菌落长成
后，放入冰箱低温保藏，B错误；
C、泡盖是由于酵母菌有氧呼吸产生的二氧化碳形成的，较厚，可以将麦芽汁与空气隔绝，C正确；
D、麦芽汁不仅能为酿酒酵母的发酵过程提供碳源和水，还能提供氮源、无机盐，D错误。
故选BD。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21.(10分，除特殊标记外每空1分)土壤贫瘠肥力不足是制约玉米产量的主要因素之一。为提高当地玉米产
量，科研人员进行相关实验，探究单施化肥以及施用不同浓度的有机肥对玉米产量的影响，部分结果如图
所示（胞间CO 浓度表示植物细胞间的CO 浓度；气孔导度可反映植物气孔开放程度，气孔导度越大，其
2 2
气孔开放程度越大）。
（1）若图1中的光合速率为真正光合速率，该数据_______（填“能”或“不能”）直接测得，理由是__________。
（2）在光照和有氧条件下，胞间CO 浓度与_____（细胞器）有关。据图3分析，施用有机肥可提高光合
2
速率的原因是_____。据图2、3分析，配施化肥的高浓度有机肥时，气孔导度最大而胞间CO 浓度最低的
2
原因是_____。
（3）单施化肥对土壤和环境造成许多负面影响。结合上述实验结果及所学知识分析，为提高当地玉米产
量应配施化肥的高浓度有机肥，其原因是_____（答出两点）。
【答案】（1） ①. 不能 ②. 真正光合速率为净光合速率与细胞呼吸速率之和，依据植物吸收 CO
2
量（O 释放量、有机物积累量）测得的是净光合速率，还需在黑暗条件下测得呼吸速率，才能测得真正光
2
合速率 （2分）
（2） ①. 线粒体、叶绿体 ②. 施用有机肥可提高气孔导度，CO 的吸收量增加，暗反应速率加快，
2
光合速率增大 （2分） ③. 配施化肥的高浓度有机肥时，气孔导度增加，CO 吸收增加，而此时光合作
2
用消耗的CO 最最多，导致胞间CO 浓度最低 （2分）
2 2
（3）有机肥可为玉米提供较多的CO；有机肥可以改善土壤结构；有机肥可提高土壤微生物的数量；有机
2
肥对环境污染小；有机肥中含有各种营养元素，为玉米提供营养（2分）
【解析】
【小问1详解】
若图1中光合速率为真正光合速率，该数据“不能”直接测得，这是因为植物的呼吸作用不能停止，即在
进行光合作用的同时，植物同时也在进行呼吸作用，因此无法直接测出总光合速率，即真正光合速率为净
光合速率与细胞呼吸速率之和，依据植物吸收 CO 量（O 释放量、有机物积累量）测得的是净光合速率，
2 2
还需在黑暗条件下测得呼吸速率，才能测得真正光合速率。
【小问2详解】
在光照和有氧条件下，植物的光合作用和呼吸作用同时进行，光合作用过程（主要在叶绿体中进行）消耗
二氧化碳，呼吸作用过程（主要在线粒体中进行）释放二氧化碳，因此，胞间CO 浓度与线粒体和叶绿体
2
均有关。图3结果显示，施用有机肥可提高气孔导度，进而表现为CO 的吸收量增加，暗反应速率加快，
2
光合速率增大。据图2、3分析，配施化肥的高浓度有机肥时，气孔导度最大而胞间CO 浓度最低的原因是
2
配施化肥的高浓度有机肥时，气孔导度增加，CO 吸收增加，而此时光合作用消耗的CO 最多，即吸收的二
2 2
氧化碳最多，因此导致胞间CO 浓度最低。
2
【小问3详解】
根据上述实验数据可知，配施化肥的高浓度有机肥能通过增加气孔导度，进而促进暗反应过程中二氧化碳
的吸收，因而表现为光合速率提高，因此，为提高当地玉米产量应配施化肥的高浓度有机肥，其主要原因是有机肥可通过微生物的分解作用为玉米提供较多的CO ；有机肥还可通过微生物的活动改善土壤结构，
2
因而表现为有机肥对环境污染小；有机肥中通过微生物的活动为植物提供各种无机营养，进而提高农作为
的产量。
22.(14分，除特殊标记外每空1分) 家蚕的性别决定方式为ZW型，为研究家蚕体色有无斑纹、皮肤是否
油性及茧颜色这三对性状的遗传规律，某小组选用甲、乙、丙、丁四种纯合体为亲本做了杂交实验，实验
结果如下表所示。
甲：♂有斑、油性、白茧 乙：♀有斑、油性、黄茧
丙：♀有斑、非油性、白茧 丁：♂无斑、非油性、黄茧
亲本组合 F 表型 F 表型及数量
1 2
甲×乙 有斑、油性、白茧 有斑、油性、白茧（650）、有斑、油性、黄茧（152）
♂：有斑、非油性、白茧
甲×丙 有斑、油性、白茧（452）、有斑、非油性、白茧（450）
♀：有斑、油性、白茧
有斑、非油性、白茧（390）、有斑、非油性、黄茧（91）
丙×丁 有斑、非油性、白茧
无斑、非油性、白茧（132）、无斑、非油性、黄茧
（30）、
注：在F 雌性、雄性个体中各性状所占比例相同
2
（1）家蚕油性皮肤受_______（填“显性”或“隐性”）基因控制，且位于_______染色体上。
（2）根据亲本组合_______（答出两组）杂交结果可以判断，蚕茧的颜色受_______对等位基因控制，其
遗传遵循_____，判断理由是_______。
（3）低温处理会导致含某基因的精子存活率降低，用低温处理丙×丁组合的F 后，F 的表型为有斑：无斑
1 2
=5：1，可推知携带_______（填“有斑”或“无斑”）基因的精子存活率降低了__________；请设计实验
验证该结论，写出实验思路、预期实验结果及结论：_______。
（4）甲基转移酶可以通过催化染色体组蛋白的甲基化来影响相关基因的表达，这种现象称为________。
研究人员诱导乙家蚕细胞内甲基转移酶基因突变后，导致细胞内甲基转移酶数量减少，再进行甲×乙杂交
后发现F 黄茧所占的比例明显增加，进一步研究发现这与基因I（非合成色素基因，其产物影响黄色素的
2
产生）表达量降低有关，请利用箭头和文字形式解释F 中黄茧所占比例增加的原因：________。
2
【答案】（1） ①. 隐性 ②. Z
（2） ①. 甲×乙或丙×丁 ②. 两 ③. 基因的自由组合定律 ④. F 杂合白茧自由交配，F 白
1 2
茧：黄茧≈13：3，符合9：3：1 的变形 （2分）
（3） ①. 无斑 ②. 1/2 ③. 将低温处理的F 雄家蚕与无斑雌家蚕进行杂交，子代有斑：无斑
1=2：1，说明低温处理导致携带无斑基因的精子存活率降低了1/2 （2分）
（4） ①. 表观遗传 ②. 基因突变→甲基转移酶数量减少→染色体组蛋白甲基化水平降低→基因表
达量降低→解除对黄色素合成基因的抑制作用→黄茧数量增多（2分）
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化
而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生
mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。
【小问1详解】
分析表格可知，甲（油性茧 ）×丙（非油性）杂交，F 中雄性全是非油性，而雌性全是油性，性状与性别
1
相关联，说明蚕的油性皮肤相关基因位于Z染色体上，且油性是隐性性状。
【小问2详解】
据表分析，甲（白茧）×乙（黄茧）或丙（白茧 ）×丁（黄茧）杂交后的F 杂合白茧自由交配，F 中白茧：
1 2
黄茧≈13：3，符合9：3：1 的变形，说明该性状受两对等位基因控制，且独立遗传，符合基因的自由组
合定律。
【小问3详解】
设相关基因是A/a，丁与丙杂交后子一代全为有斑，说明有斑是显性，分析题意，低温处理会导致某种基
因型的花粉存活率降低，用低温处理丙（有斑）×丁（无斑）组合的F 后，F 的表型为有斑（A-）：无斑
1 2
（aa）=5：1，其中aa=1/6，雌配子不受影响，则1/6=1/2（雌配子）×1/3，即有1/3的雄配子有受精能力，
据此可推知携带有斑基因的花粉存活率降低了1/2；可通过设计如下实验验证该结论：将低温处理的F 雄
1
家蚕（Aa）与无斑雌家蚕（aa）进行杂交，若低温处理导致携带无斑基因的精子存活率降低了1/2，则雌
配为a，雄配子A∶a=2∶1，子代有斑：无斑=2：1。
【小问4详解】
表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，甲基转移酶可以通过催化染色
体组蛋白的甲基化来影响相关基因的表达，这种现象称为表观遗传；诱导乙家蚕细胞内甲基转移酶基因突
变后，导致细胞内甲基转移酶数量减少，再进行甲×乙杂交后发现F2黄茧所占的比例明显增加，这与基因I
（非合成色素基因，其产物影响黄色素的产生）表达量降低有关，说明I基因的表达抑制黄色素合成基因
的作用，F 中黄茧所占比例增加的原因，可表示为：基因突变→甲基转移酶数量减少→染色体组蛋白甲基
2
化水平降低→基因表达量降低→解除对黄色素合成基因的抑制作用→黄茧数量增多。
23. (9分，除特殊标记外每空1分) 随着经济快速发展，城市水污染和农村污水处理问题日益突出。治理
城市水污染的一种有效途径是建立人工湿地公园，利用植物根系的吸收和微生物的作用，并经过多层过滤，达到降解污染、净化水质的目的。为了应对农村污水处理问题，科研人员研发了新型农村污水处理池，将
污水通过进水口有控制地投配到厌氧池中，经过一段时间处理后，投配污水将缓慢通过过滤池进行沉降，
过滤池的顶部有植物浮床系统，污水中的污染物经厌氧池、过滤池后流出，使污水得到初步净化，回答以
下问题。
（1）生活污水流入河流，造成蓝细菌等大量繁殖，引起水华。人工湿地公园治理水华的常用方法是种植
芦苇和香蒲等大型挺水植物，这种治理水华的作用机理主要是_____。
（2）在处理农村污水时，厌氧池中的微生物属于生态系统成分中的_____，这些微生物的作用主要是
_____。生活污水经过处理以后，水质达到排放要求，具体原因是_____（答出2点）。
（3）人工湿地净化污水体现了湿地生态系统具有抵抗力稳定性，抵抗力稳定性是指_____，流经该湿地生
的
态系统 总能量要_____（填“大于”或“小于”或“等于”）生产者所固定的太阳能。对该湿地生态系
统进行植物补充种植时，对植物的选择要求是_____，体现了生态修复的_____原理。
【答案】（1）大型挺水植物可以与蓝细菌等竞争阳光资源和水体中的N、P等矿质元素
（2） ①. 分解者 ②. 将污水中的有机物分解为无机物 ③. 污染物中的有机物被厌氧池中的微
生物（充分的）分解；污染物中不易分解吸收的物质在过滤池中沉降；污染物中无机盐（无机物）被浮床
系统中的植物（充分的）吸收 （2分）
（3） ①. 指生态系统抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原状的能力 ②. 大于 ③. 选择当
地、水生、污染物净化能力强的植被 ④. 协调
【解析】
【分析】1、生态工程是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的应用学科。生态工程以生
态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。
2、生态系统之所以能维持相对稳定，是由于生态系统具有自我调节能力。生态系统自我调节能力的基础
是负反馈。物种数目越多，营养结构越复杂，自我调节能力越大。
【小问1详解】
种植大型挺水植物可以治理水华，其原因是大型挺水植物与蓝细菌竞争阳光资源和水体中的N、P 等矿质
元素。
【小问2详解】
厌氧池中的微生物属于生态系统成分中的分解者，在该系统中的作用主要是将污水中的有机物分解为无机
物。污染物中的有机物被厌氧池中的微生物（充分的）分解；污染物中不易分解吸收的物质在过滤池中沉
降；污染物中无机盐（无机物）被浮床系统中的植物（充分的）吸收，所以生活污水经过处理以后，水质达到排放要求。
【小问3详解】
生态系统抵抗外界干扰并使自身结构和功能保持原状的能力是生态系统的抵抗力稳定性。流经该生态系统
的总能量=生产者所固定的太阳能+污水中所含有的有机物中的化学能。在治理湿地生态系统过程中，进行
植物的补充种植时需考虑种植的植物对当地环境以及生物的适应，所以应选择当地、水生、污染物净化能
力强的植被，这体现了生物对环境的适应性，这里遵循了生态修复的协调原理。
24.(11分，除特殊标记外每空1分) 人在情绪压力下，体内糖皮质激素含量升高，5-羟色胺（5-HT）含量
降低。5-HT是调节情绪的神经递质，其受体种类繁多，不同受体被激活会使人产生不同的情绪。5-HTIA
是5-HT的一种重要受体，主要位于5-羟色胺能神经元和多巴胺能神经元的细胞膜上。图示为5-HT在5-羟
色胺能神经元和多巴胺能神经元间传递信号的过程，该过程能使人产生愉悦情绪，从而增加抗压能力。
（1）短期情绪压力下，机体通过“下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴”进行调节，使机体内糖皮质激素浓度升高，
但不会持续升高，该过程存在_____的调节方式，其意义体现在_____。
（2）据图分析，机体防止 5-HT在突触间隙含量过高的途径是________。有人认为适量补充蛋白质有利于
增强人的抗压能力，请依据上图提出能支持这一观点的理由是______。
（3）研究证明，在情绪压力下，糖皮质激素含量升高导致的5-HT含量降低。现提供生理状态相同的长期
束缚（情绪压力）小鼠若干以及必要的手术器械等，请设计实验验证这一结论，要求简要写出实验思路并
预期结果。
【答案】（1） ①. 分级调节和反馈调节 ②. 放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于静
息调控，维持机体稳态 （2分）（2） ①. 5-HT可经5-HT运载体被回收到5-羟色胺能神经元；5-HT可与5-羟色胺能神经元上的5-HTIA
结合抑制5-HT的释放 （2分） ②. 色氨酸是必需氨基酸，补充蛋白质能保证机体内有充足的色氨酸可
转化为5-HT，保证5-HT含量的相对稳定 （2分）
（3）实验设计：选生理状态相同的长期束缚小鼠，均分为三组，编号 ABC，A组切除肾上腺皮质，B组切
除肾上腺皮质后，注射一定浓度的糖皮质激素，C组只做与其他两组类似的手术切口，培养一段时间后，
分别测三组小鼠的5-HT含量（3分）
预期结果：A组5-HT含量明显高于B、C组
【解析】
【分析】分析题图，在5-羟色胺能神经元中，色氨酸能经过一系列的转化形成5-HT，5-HT经过胞吐可以与
突触后膜上的5-HTIA结合，引起多巴胺能神经元兴奋，使人产生愉悦情绪。除了多巴胺能神经元上有5-
HTIA，5-羟色胺能神经元的细胞膜上也有5-HTIA，并且还有5-HT运载体，可以运输5-HT。
【小问1详解】
短期情绪压力下，通过“下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴”使机体内糖皮质激素浓度升高，属于分级调节，依
据题意，糖皮质激素“不会持续升高”，说明糖皮质激素能通过负反馈调节维持其本身的浓度，分级调节
的意义在于放大激素的调节效应，负反馈调节有利于静息调控，维持机体稳态。
【小问2详解】
结合题意分析题图，5-HT由突触前膜分泌后与5-HTIA结合，将信息传给突触后膜，随后能被5-HT运载体
运回突触前膜所在的5-羟色胺能神经元；5-羟色胺能神经元的细胞膜上（突触前膜）也有5-HT受体，故5-
HT可与5-羟色胺能神经元上的5-HTIA结合抑制5-HT的释放。合成5-HT的原料色氨酸属于必需氨基酸，只
能由食物中的蛋白质补充而来，情绪压力会使人的5-HT含量降低，所以适量补充蛋白质，有足够的色氨酸，
就能合成5-HT，从而保证5-HT含量的相对稳定，增强人的抗压能力。
【小问3详解】
分析实验目的“在情绪压力下，糖皮质激素含量升高导致的5-HT含量降低”，自变量为糖皮质激素是否升
高，因变量为5-HT含量。实验思路如下：选生理状态相同的长期束缚小鼠，均分为三组，编号ABC，A组
切除肾上腺皮质，B组切除肾上腺皮质后，注射一定浓度的糖皮质激素，C组只做与其他两组类似的手术
切口，培养一段时间后，分别测三组小鼠的5-HT含量。由于是验证实验，即升高导致的5-HT含量降低，
故预期结果为：A组5-HT含量明显高于B、C组。
25.(11分，除特殊标记外每空1分) 幽门螺杆菌（Hp）是慢性胃炎、淋巴增生性胃淋巴瘤的主要致病菌，
该菌的Ipp20基因能合成其特有的蛋白质，据此，研究者利用基因工程制备Hp疫苗。已知Ipp20基因表达
时，双链DNA的一条链是编码链，另一条链是模板链，如图1；四种限制酶及其识别序列如图2；三种质粒如图3，箭头表示限制酶的切割位点；操作步骤如图4。回答下列问题：
（1）Ipp20基因终止子序列位于图1中的______区段，该基因转录时，编码起始密码子的序列位于图1中
的______区段。
（2）转录产生的mRNA前8个碱基序列为______（方向为5′→3′）。若通过PCR技术大量扩增Ipp20
基因的编码区段，则需要设计一对引物，其中结合到编码链上的引物序列是____________（方向为
5′→3′，写出5′端8个碱基序列）。
（3）据图1、2、3分析，构建基因表达载体时，应选用的限制酶是______，最适合用作载体的质粒是
______。
（4）图4中为筛选出含有目的基因的大肠杆菌，通常采用影印法（使用无菌的线毡布压在培养基A的菌
落上，带出少许菌种，平移并压在培养基B上、结果如图所示）。培养基A、B中应分别添加______，符
合实验要求的菌落是______（填写数字），判断依据是_______________。
【答案】（1） ①. 非编码区2 ②. 编码区
（2） ①. 5′CUCGAGAU ②. 5′TCTAGAGG（3） ①. XbaI、XhoI （2分） ②. 质粒Z
（4） ①. 潮霉素、氯霉素 ②. 3、5 ③. 菌落3、5在含潮霉素培养基中能生长，但在含氯霉
素培养基中不能生长，说明含有因插入目的基因而丢失氯霉素抗性基因的重组质粒（2分）
【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】
在真核细胞的基因结构中，包括编码区和非编码区，其中编码区又分为外显子和内含子，基因的非编码区
存在启动子和终止子，启动子和终止子都是一段特殊的DNA序列，属于基因的非编码区，分别位于编码区
的上游和下游，所以终止子位于非编码区2，Ipp20基因特录时，起始密码子位于编码区内，紧接着5'端。
【小问2详解】
根据碱基互补配对的原则，与模板连互补，所以转录前8个碱基序列为 5'CUCGAGAU，利用 PCR技术扩增
过敏基因的编码区段时，设计引物序列的主要依据是过敏基因编码区两端的部分核苷酸序列，按照碱基互
补配对原则，与已知链对应的应为 5'-TCTAGAGG
【小问3详解】
基因表达载体的组成包括启动子、终止子、目的基因和标记基因等，选择的限制酶应在目的基因两端存在
识别位点，且不破坏目的基因和标记基因，
图3中质粒X上有BamHI的酶切位点位于启动子的上游，PstI和 XhoI的酶切位点会破坏抗性基因，Xbal酶
切后的黏性末端与 BamHI酶切黏性末端相同，可能使质粒中的启动子丢失，因此质粒X不适合做载体的质
粒。
质粒Y上 PstI的酶切位点位于启动子的上游和下游，可能使质粒中的启动子丢失，XhoI和XbaI的酶切位点
会破坏抗性基因，BamHI酶(单一酶)切后可导致质粒的自身环化和随意连接，故不适合做载体的质粒。质粒Z上有2个BamHI的酶切位点位于启动子的上游和下游，可能使质粒中的启动子丢失，PstI的酶切位
点会破坏抗性基因，XhoI和XbaI酶切后的黏性末端不同，可避免质粒的自身环化和随意连接，故适合做载
体的质粒。
【小问4详解】
为筛选出含有目的基因大肠杆菌（因为该大肠杆菌带有潮霉的抗性基因，氯霉素的抗性基因丢失），故培
养基中添加潮霉素和氯霉素，符合要求的菌落，应该能在含有潮霉素的培养基上生长，但不能在含有氯霉
素的培养基上生长，依据是XhoI和XbaI酶切后切除掉了氯霉素抗性基因。
