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2025 年高三仿真模拟考试
生物试卷
（时间：75 分钟 满分：100 分）
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。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
2.干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将案写在答题卡上。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，每小题2 分，共30 分。在每小题给出的四个选项中，只有一
项符合题目要求。
1．下列科学研究不是中国科学家研究或没有中国科学家参与的是（ ）
A．“人类蛋白质组计划”的研究
B．“青蒿素治疗疟疾”的研究
C．“结晶牛胰岛素”的人工合成
D．“促胰液素”的发现
【答案】D
【分析】（HPP）是继国际人类基因组计划之后的又一项大规模的国际性科技工程。首批行动计划包括由
中国科学家牵头的“人类肝脏蛋白质组计划”和美国科学家牵头的“人类血浆蛋白质组计划”。“人类肝
脏蛋白质组计划”的总部设在中国首都北京，这是中国科学家第一次领导执行重大国际科技协作计划。
【详解】A、人类蛋白质组计划首批行动计划包括由中国科学家牵头的“人类肝脏蛋白质组计划”和美国
科学家牵头的“人类血浆蛋白质组计划”，A 错误；
B、“青蒿素治疗疟疾”的研究是我国科学家屠哟哟，B 错误；
C、人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸是继我国在世界上第一次人工合成结晶牛胰岛素之后，在人工合成
生物大分子方面取得的又一重要成就，C 错误；
D、“促胰液素”的发现是贝利斯与斯塔林，D 正确。
2．“蓝碳”是利用海洋活动及海洋生物吸收大气中的CO2，并将其固定、储存在海洋中的过程。“蓝碳”
一定程度上可以“抵消”全球的碳排放，实现“碳中和”。下列生产活动不利于“蓝碳”的是（ ）
A．围海造地，增大耕地面积
B．开发海洋牧场，发展深海渔业
C．建设大坝鱼道，保障鱼类洄游
D．禁用渔具非法捕捞海洋资源
【答案】A
1
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【分析】“碳达峰”是指二氧化碳的排放达到峰值不再增长；“碳中和”是指通过植树造林、节能减排、
产业调整等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放。
【详解】A、围海造地，增大耕地面积，减少了海洋面积，破坏生物多样性，不利于“蓝碳”，A 符合题
意；
BCD、开发海洋牧场，发展深海渔业、建设大坝鱼道，保障鱼类洄游、禁用渔具非法捕捞海洋资源都有利
于海洋资源的保护，利于“蓝碳”，BCD 不符合题意。
3．表中相关生物学概念间的关系与下图不相符的是（ ）
1
2
3
4
5
A
体液免疫
细胞免疫
特异性免疫
非特异性免疫
免疫调节
B
水通道蛋白
血浆蛋白
细胞外液
细胞内液
体液
C
协助扩散
自由扩散
被动运输
主动运输
物质跨膜运输方式
D
染色体结构变异
染色体数目变异
染色体变异
基因重组
可遗传变异
【答案】B
【分析】物质跨膜运输包括被动运输和主动运输，其中被动运输包括自由扩散和协助扩散。免疫调节包括
特异性免疫和非特异性免疫，其中特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫。
【详解】A、免疫调节包括特异性免疫和非特异性免疫，特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫，A 正确；
B、水通道蛋白位于细胞膜上，不属于细胞外液，血浆蛋白属于细胞外液，细胞外液和细胞内液属于体液，
B 错误；
C、物质跨膜运输包括被动运输和主动运输，被动运输包括自由扩散和协助扩散，C 正确；
D、染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，染色体变异和基因重组属于可遗传变异，D 正确。
4．下列关于传统发酵技术的叙述，正确的是（ ）
A．在果酒发酵的基础上进行果醋发酵，只需开盖通入氧气即可
B．泡菜发酵过程中需每隔一段时间打开盖，以排出产生的CO2
C．腐乳发酵是在无氧条件下利用毛霉产生的蛋白酶将蛋白质分解为肽和氨基酸
D．酱油是利用黑曲霉菌产生的蛋白酶将原料中的蛋白质分解为肽和氨基酸，经淋洗、调制而成的
【答案】D
【分析】1.毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪
2
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分解成甘油和脂肪酸。
2.果酒制备的菌种是酵母菌，最适温度在20℃左右最好，一般控制在18～25℃，属于兼性厌氧型细菌，发
酵前期酵母菌先进性有氧呼吸，促进酵母菌的繁殖，后期进行无氧呼吸产生酒精。果酒制作的原理是酵母
菌在无氧的条件下进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。
3.参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理是当氧气、糖原都充
足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。
4.制作泡菜时要用到乳酸菌，乳酸菌发酵产生乳酸，使得菜具有特殊的风味，乳酸菌是厌氧菌，发酵需要
在无氧条件下进行。
【详解】A、在果酒发酵的基础上进行果醋发酵，需开盖通入氧气并升高温度，A 错误；
B、泡菜发酵过程产生乳酸不产生CO2，B 错误；
C、腐乳发酵是在有氧条件下利用毛霉产生的蛋白酶将蛋白质分解为肽和氨基酸，C 错误；
D、酱油是利用黑曲霉菌产生的蛋白酶将原料中的蛋白质分解为肽和氨基酸，经淋洗、调制而成的，D 正
确。
5．某二倍体动物种群有600 个个体，其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基
因A1、A2、A3进行PCR 扩增，凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A1的基因频率是（ ）
A．55%
B．32%
C．27.5%
D．9%
【答案】B
【分析】在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率叫做基因频率。
【详解】据图可知，该动物种群中基因型为A3A3的有12 个，A2A2的有48 个，A1A1的有54 个，A1A3的有
90 个，A1A2的有186 个，A2A3的有210 个，A1的基因数为2×54+90+186=384，则种群中A1的基因频率为
384÷1200×100%=32%，ACD 错误，B 正确。
6．在人体肠道内寄生的一种变形虫-----痢疾内变形虫，能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶，溶解人的肠壁组
织，通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞，并引发阿米巴痢疾。下列有关叙述正确的是（ ）
A．上述通过胞吞方式“吃掉”肠壁组织细胞的过程不需要细胞膜上的蛋白质参与
B．胞吞形成的囊泡，在变形虫中可以被溶酶体降解
C．人体细胞吸收葡萄糖的方式与痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织细胞的方式相同
D．在物质的跨膜运输过程中，胞吞、胞吐是普遍存在的现象，并且不需要消耗能量
3
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【答案】B
【分析】当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，
包围着大分子。然后，小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫胞吞。细胞需要
外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现
象叫胞吐。
【详解】A、胞吞过程中，被吞入的物质要与细胞膜上的受体蛋白结合，才能被细胞膜包裹，形成囊泡进
入细胞，所以该过程需要细胞膜上的蛋白质参与，A 错误；
B、溶酶体中含有多种水解酶，胞吞形成的囊泡，在变形虫中可以被溶酶体降解，B 正确；
C、人体细胞吸收葡萄糖的方式一般为主动运输，痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织细胞的方式是胞吞，二
者方式不同，C 错误；
D、在物质的跨膜运输过程中，胞吞、胞吐是普遍存在的现象，但胞吞、胞吐需要消耗能量，D 错误。
7．一种能实现“线粒体置换”目的的技术原理如图所示，该技术可预防人类线粒体遗传病传给子代。下
列叙述错误的是（ ）
A．患者第一极体基本不携带线粒体遗传病的致病基因
B．重组次级卵母细胞膜外极体的遗传物质与患者相同
C．可将受精卵培养至囊胚期时移植到患者的子宫中
D．精子体外获能处理后才能与重组次级卵母细胞受精
【答案】B
【分析】图示是体外受精技术培育试管动物的大致流程，体外受精包括精子的采集和获能、卵母细胞的采
集和培养、受精作用。
【详解】A、第一极体是卵原细胞经过减数第一次分裂产生的，线粒体存在于细胞质中，减数第一次分裂
主要是同源染色体分离，第一极体基本不含细胞质，也就基本不携带线粒体遗传病的致病基因，A 不符合
题意；
B、重组次级卵母细胞是患者的卵母细胞核移植到供体去核的次级卵母细胞中形成的，其细胞膜外极体的
4
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遗传物质来自供体，与患者不同，B 符合题意；
C、在胚胎移植时，可将受精卵培养至桑葚胚或囊胚期时移植到患者的子宫中，C 不符合题意；
D、精子在体外需要进行获能处理后，才具备与卵子受精的能力，D 不符合题意。
8．动物遭受巨大的灾难性事件或受到强烈的刺激会产生恐惧记忆。科研小组先给予小鼠某种信号，如刺
激性气味的刺激，一段时间之后给予小鼠一个脚部电击，经过数次这样的训练后，小鼠便会在闻到同种刺
激性气味后表现出冻结行为（恐惧反应）。下列叙述错误的是（ ）
A．小鼠闻到刺激性气味出现冻结行为属于条件反射
B．刺激性气味开始属于无关刺激后成为条件刺激
C．恐惧记忆是脑的高级功能，是由单一脑区控制的
D．出现冻结行为表明大脑皮层参与了反射弧的调节
【答案】C
【分析】条件反射是在非条件反射的基础上，通过学习和训练建立起来的。条件反射建立起来之后要维持
下去，还需要非条件刺激的强化。
【详解】A、条件反射是在非条件反射的基础上，通过学习和训练建立起来的，小鼠闻到刺激性气味出现
冻结行为属于条件反射，A 正确；
B、建立该条件反射前刺激性气味开始属于无关刺激，建立该条件反射后，其成为条件刺激，B 正确；
C、记忆是脑的高级功能，不是由单一脑区控制的，而是由多个脑区和神经通路参与，C 错误；
D、出现冻结行为为条件反射，需要大脑皮层参与，D 正确。
9．2024 年2 月，联合国发布了首份《世界迁徙物种状况》报告，为野生迁徙物种的保护工作敲响警钟。
下列相关叙述正确的是（ ）
A．迁徙物种可为植物授粉及捕食害虫，这体现了生物多样性的直接价值
B．人类对野生迁徙物种的威胁，主要是对其生存环境的破坏和掠夺式利用等
C．许多鸟类在冬季向南方迁移，这改变了群落的物种组成，属于群落演替
D．迁徙动物的周期性移动不会影响迁徙区域的种群密度
【答案】B
【分析】生物多样性的价值包括目前人类尚不清楚的潜在价值；对生态系统起到重要调节功能的间接价值
（也叫生态功能）；对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的，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直接价值。
【详解】A、迁徙物种可为植物授粉及捕食害虫，这对生态系统起到了调节作用，体现了生物多样性的间
接价值，A 错误；
B、人类对野生迁徙物种的威胁，主要是对其生存环境的破坏和掠夺式利用（人类过度捕猎、非法贸易等
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掠夺式利用行为）等，B 正确；
C、许多鸟类在冬季向南方迁移，使群落的外貌和结构发生有规律的变化，体现了群落的季节性，C 错误；
D、迁徙动物周期性移动，会使迁入区域种群密度增加，迁出区域种群密度降低，会影响迁徙区域的种群
密度，D 错误。
10．蝴蝶兰属是兰科植物中极具观赏价值的一个类群，其野生种群因被过度采集和适宜生境的丧失而濒临
灭绝。外植体直接诱导生芽能直接快速扩繁蝴蝶兰，花梗、茎尖都可以成为最常用的外植体。下列叙述正
确的是（ ）
A．将花梗、茎尖消毒后，用自来水冲洗可避免消毒时间过长产生毒害
B．当培养基中生长素的含量与细胞分裂素的含量相当时，有利于脱分化的进行
C．诱导愈伤组织期间以及后续再分化培养过程中，一般不需要光照
D．在蝴蝶兰组织培养操作中，使用的培养基、所有的器械需要分别进行灭菌、消毒处理
【答案】B
【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、
芽，最终形成植物体。
【详解】A、将花梗、茎尖消毒后，用无菌水冲洗可避免消毒时间过长产生毒害，A 错误；
B、当培养基中生长素的含量与细胞分裂素的含量相当时，有利于脱分化的进行，生长素含量较高时，有
利于根的分化，细胞分裂素含量较高时，有利于芽的分化，B 正确；
C、诱导愈伤组织期间，一般不需要光照，后续再分化培养过程中，一般需要光照，C 错误；
D、在蝴蝶兰组织培养操作中，使用的培养基、所有的器械需要进行灭菌处理，D 错误。
11．科研人员为探究光敏色素家族基因phyA、phyB 对拟南芥种子萌发的影响，用不同光照条件持续处理
野生型（WT）、phyA 基因缺失突变体（phyA-）、phyB 基因缺失突变体（phyB-）的拟南芥种子，在适宜
条件下培养并统计萌发率，实验结果如下图所示，下列说法错误的是（ ）
A．该实验的自变量是光质和拟南芥种子的类型
B．光敏色素接受光信号刺激后，结构发生变化，进而调节相关基因表达
C．推测在红光条件下，光敏色素蛋白phyB 能够抑制拟南芥种子的萌发
D．该实验表明在不同光照下phyA 基因和phyB 基因对种子萌发的作用有差异
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【答案】C
【分析】光照调控植物生长发育的反应机制：阳光照射→光敏色素被激活，结构发生变化→信号经过信息
传递系统传导到细胞核内→细胞核内特定基因的转录变化（表达）→转录形成RNA→蛋白质→表现出生物
学效应。
【详解】A、从实验来看，该实验的自变量是光质和拟南芥种子的类型，A 正确；
B、光敏色素接受光刺激后，其结构发生变化，由红光吸收型（Pr）转变为远红光吸收型（Pfr），这种转
变会调节特定基因的表达，B 正确；
C、红光组phyA 基因缺失突变体种子萌发率最高，phyB 基因缺失突变体种子萌发率最低，可推知光敏色
素蛋白phyB 能够促进种子萌发，C 错误；
D、从不同光照条件下不同突变体与野生型的种子萌发率差异可以看出，不同光敏色素基因对种子萌发的
作用在不同光照下有差异，D 正确。
12．遗传信息翻译的准确进行依赖于密码子与反密码子的互补配对和氨酰-tRNA 合成酶。细胞中的氨酰-
tRNA 合成酶活化特定氨基酸后，识别特定tRNA，并催化两者结合，使tRNA 携带氨基酸进入核糖体参与
肽链合成。下列叙述正确的是（ ）
A．翻译是遗传信息从tRNA 分子转移到蛋白质分子的过程
B．一般情况下，每种tRNA 只能识别并转运一种氨基酸
C．氨酰-tRNA 合成酶对tRNA 和氨基酸都具有专一性
D．氨酰-tRNA 合成酶通过碱基互补配对识别tRNA 上的反密码子
【答案】B
【分析】氨酰-tRNA 合成酶能催化tRNA 和特定的氨基酸结合，由于每种氨基酸有一种或多种密码子，故
氨酰-tRNA 合成酶能催化一种或多种tRNA 和氨基酸结合。
【详解】A、翻译是遗传信息从mRNA 分子转移到蛋白质分子的过程，A 错误；
B、tRNA 是氨基酸的搬运工具，一般情况下，每种tRNA 只能识别并转运一种氨基酸，B 正确；
C、每种氨基酸可以对应一种或多种tRNA，故每一种氨酰—tRNA 合成酶能结合一种或多种tRNA，C 错误；
D、氨酰—tRNA 合成酶化学本质为蛋白质，tRNA 属于核酸，他们之间不能进行碱基互补配对，D 错误。
13．给小鼠注射促肾上腺皮质激素（ACTH），会使下丘脑分泌的CRH 减少。基于肾上腺皮质激素分泌的
分级调节的认识，某兴趣小组以小鼠为材料，进行如表所示实验。下列叙述错误的是（ ）
组别
摘除的腺
体
注射物质
实验后CRH 分泌量
甲
垂体
GC
下降
乙
肾上腺皮
ACTH
不变
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质
注：GC 是糖皮质激素。
A．GC 对CRH 的分泌存在反馈调节 B．甲、乙两组形成相互对照实验
C．“减法原理”决定了该实验的可信度 D．GC 可能特异性作用于下丘脑
【答案】C
【分析】分析题图可知人体内糖皮质激素分泌的调节过程属于分级调节，由下丘脑分泌CRH 作用于垂体，
垂体分泌ACTH 作用于肾上腺皮质，从而促进肾上腺皮质激素的分泌。
【详解】AB、由表可知甲组摘除垂体排除了垂体产生的ACTH 的影响注射GC 后下丘脑分泌的CRH 下降
这表明GC 可以作用于下丘脑乙组摘除了肾上腺皮质排除了肾上腺皮质产生的GC 的影响注射ACTH 后下
丘脑的CRH 分泌量不变说明ACTH 不影响下丘脑的分泌甲、乙两组实验相互对照证明了给小鼠注射
ACTH 后ACTH 促进肾上腺皮质分泌GCGC 对下丘脑进行反馈调节A、B 正确；
C、该实验先摘除腺体（使用“减法原理”控制变量）后再注射相应的物质（使用“加法原理”控制变
量）从而得出可信的实验结果，C 错误；
D、该小鼠注射GC 会导致下丘脑分泌的CRH 减少说明GC 可特异性识别并作用于下丘脑细胞上的受体，
D 正确。
14．从大肠埃希菌胞内酶和巨大芽孢杆菌胞外酶中获得的青霉素酰化酶，已大规模应用于工业生产β-内酰
胺类抗生素的关键中间体和半合成β-内酰胺类抗生素。某科研小组研究了青霉素酰化酶相对活性与pH、
温度的关系，结果如下图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．酶可由细胞产生或直接从食物中获取，并能在细胞内外起作用
B．可从大肠埃希菌和巨大芽孢杆菌的培养液中提取青霉素酰化酶
C．青霉素酰化酶适宜在温度为35℃、pH 为6.5 的条件下保存
D．温度由10℃升至28℃，该酶降低化学反应活化能的作用愈显著
【答案】D
【分析】酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最
适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最
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适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH 过高或
过低都会使酶变性失活。
【详解】A.、酶是由活细胞产生的，化学本质为蛋白质或RNA，在消化道会被分解成小分子物质，不能直
接从食物中获取，A 错误；
B、青霉素酰化酶是大肠埃希菌的胞内酶，不能从培养液中提取，需破碎菌体再分离，B 错误；
C、酶应在低温、适宜pH 条件下保存，题中青霉素酰化酶应在低温、pH 为6.5 条件下保存，C 错误；
D、该酶的最适温度为35℃左右，温度由10℃升至28℃，该酶的活性会越来越高，该酶降低化学反应活化
能的作用愈显著，D 正确。
15．金鱼能在冬季冰封池塘、极度缺氧的环境下存活数月。研究发现金鱼有把乳酸转变成酒精排出体外的
能力。下图为金鱼在低氧条件下的部分代谢途径，下列叙述不正确的是（ ）
A．肌细胞与神经元均能合成乳酸运输载体，实现乳酸的跨膜运输
B．若催化④过程的酶活性升高，会延长金鱼在低氧条件下的存活时间
C．通过图中③⑤过程，葡萄糖中的化学能大部分转化为了热能
D．金鱼将乳酸转化为酒精并排出可以避免酸中毒，但长期酒精刺激也会导致金鱼死亡
【答案】C
【分析】题图分析可知，金鱼在神经细胞与肌细胞中无氧呼吸的方式有所不同：在神经元中无氧呼吸的过
程为葡萄糖→丙酮酸→乳酸，而后乳酸可通过血液运输后在肌细胞处转化为丙酮酸，继续参与肌细胞中的
无氧呼吸过程；而在肌细胞中，金鱼无氧呼吸过程为葡萄糖→丙酮酸→酒精，此后酒精可排出体外。
【详解】A、据图可知，神经元细胞无氧呼吸的产物是乳酸，乳酸可由神经元细胞运出，经血液运输后进
入肌细胞，因此肌细胞与神经细胞均能合成乳酸运输载体，实现乳酸的跨膜运输，A 正确；
B、金鱼有把乳酸转变成酒精排出体外的能力，因此金鱼能在冬季冰封池塘、极度缺氧的环境下存活数月，
若催化④过程的酶活性升高，会使乳酸能较快转化为丙酮酸，减少对细胞的毒害，因此会延长金鱼在低氧
条件下的存活时间，B 正确；
C、③⑤过程为肌细胞中的无氧呼吸，葡萄糖中的化学能大部分储存在酒精中，C 错误；
D、金鱼将乳酸转化为酒精并排出可以避免酸中毒，但其适应环境的能力也是有限度的，若长期酒精刺激
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也会导致金鱼酒精中毒而死亡，D 正确。
二、选择题:本题共5 小题，每小题3 分，共15 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，选对但不全的得1 分，有选错的得0 分。
16．日本排放福岛核污水是人为破坏海洋环境的灾难。下图为某核污水污染的海洋生态系统中物质与能量
流动关系示意图。字母代表不同生物组分，带△数值为放射性物质浓度相对值、其余数值表示能量数值，
单位为kJ/（cm2·a）。下列叙述正确的是（ ）
A．排放的核污水属于海洋生态系统中的非生物的物质和能量
B．放射性物质会沿着食物链在生物体内聚集，该现象具有全球性特点
C．D 为该生态系统的最高营养级生物，其体内的放射性物质浓度最高
D．该生态系统中第一营养级和第二营养级之间的能量传递效率约为13.5%
【答案】ABD
【分析】一个营养级所同化的能量=呼吸散失的能量+被下一营养级同化的能量十分解者释放的能量。但对
于最高营养级的情况有所不同，它所同化的能量=呼吸散失的能量+分解者分解释放的能量。
【详解】A、排放的核污水中含有化学物质（蕴含化学能），故排放的核污水属于海洋生态系统中的非生
物的物质和能量，A 正确；
B、放射性物质会沿着食物链在生物体内聚集，该现象具有全球性特点（放射性物质可以通过土壤吸收进
入地球表面和地下水中，通过水流循环传播，放射性物质还可以通过挥发、扩散等方式进入大气，并随着
空气流动传播到更远的地方），B 正确；
C、D 为该生态系统的分解者而非最高营养级生物，C 为该生态系统的最高营养级生物，其体内的放射性
物质浓度最高，C 错误；
D、能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，该生态系统中第一营养级的同化量=97＋63＋
306=466，第二营养级的同化量=63，两者之间的能量传递效率约为63/466=13.5%，D 正确。
17．ThTC 指的是经基因编辑技术改造后失去成瘤能力，但能自主分泌干扰素β（IFNβ）的一种新型治疗性
肿瘤活疫苗，它能发挥阻断肿瘤生长且引起机体免疫反应等效用，其制备过程及作用机理如下图。相关叙
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述正确的有（ ）
A．为避免ThTC 被自身分泌的干扰素β 攻击，需去除ThTC 的干扰素β 受体
B．ThTC 分泌的干扰素β 等细胞因子使肿瘤细胞坏死，从而阻断肿瘤生长
C．死亡的肿瘤细胞暴露抗原，可能被APC 呈递给T 细胞进而促进抗肿瘤免疫应答
D．可设置ThTC 自毁机制，使其在完成抗肿瘤使命后于特定激活条件下被清除
【答案】ACD
【分析】已知ThTC 指的是经基因编辑技术改造后失去成瘤能力，但能自主分泌干扰素β（IFNβ）的一种
新型治疗性肿瘤活疫苗，它能发挥阻断肿瘤生长且引起机体免疫反应等效用，可用来预防癌症发生。
【详解】A、干扰素需与受体结合才能发挥作用，因此为避免ThTC 被自身分泌的干扰素β 攻击，需去除
ThTC 的干扰素β 受体，A 正确；
B、据图可知，ThTC 分泌的干扰素β 等细胞因子使肿瘤细胞形成了凋亡小体，因此其死亡属于细胞凋亡，
B 错误；
C、死亡的肿瘤细胞暴露抗原，可能被APC 呈递给T 细胞进而促进抗肿瘤免疫应答，产生免疫记忆，C 正
确；
D、由于ThTC 细胞本身是肿瘤细胞，有可能在体内无限增殖，引发不良反应，因此可设置ThTC 自毁机制，
使其在完成抗肿瘤使命后于特定激活条件下被清除，D 正确。
18．吃腐烂水果可能会出现头晕、恶心、呕吐或更严重的症状，这可能与微生物代谢产生的毒素有关，某
研究小组致力于研究健康饮食，设计实验探究腐烂苹果不同区域微生物的种类和数量以及烂果毒性，实验
基本步骤如图所示。请据此判断以下说法正确的是（ ）
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A．根据本实验探究目的，步骤二采用的接种方法是平板划线法
B．步骤三在适宜环境下培养8 小时即可统计出不同菌液中全部微生物的种类和数量值
C．若菌落的种类和数量均为①>
>
>
>
②③④⑤，则离腐烂部位越远的果肉中毒素含量越低
D．若编号为⑤的部位微生物的数量极少，则切掉①~④后的苹果就可以放心食用
【答案】C
【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、本实验目的是探究腐烂苹果不同区域微生物的种类和数量以及烂果毒性，要对微生物进行计
数，应采用稀释涂布平板法，而平板划线法不能用于计数，A 错误；
B、不同微生物生长繁殖速度不同，培养8 小时不一定能让所有微生物都形成肉眼可见的菌落，也就不能
统计出全部微生物的种类和数量，B 错误；
C、若菌落的种类和数量均为①>
>
>
>
②③④⑤，说明离腐烂部位越远，微生物的种类和数量越少。因为微
生物代谢产生毒素，所以离腐烂部位越远的果肉中毒素含量越低，C 正确；
D、即使编号为⑤的部位微生物数量极少，但不能排除该部位以及① - ④部位可能存在少量微生物产生的
毒素，所以不能放心食用，D 错误。
19．我国科学家发现玉米中ZmNBS42 基因是玉米抗病性的关键基因。如图为ZmNBS42 基因编码区序列
（虚线处省略了部分核苷酸序列），表中为相关限制酶识别序列及备选引物（注：起始密码子为AUG）。
现需要在ZmNBS42 基因编码区添加BamHⅠ的识别序列以用于转基因技术中。下列相关叙述正确的是
（ ）
表
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限制酶
识别序列
引物
序列（5'-3'）
Sac I
GAGCTC
C1
ATGGATCCATGGCGATGTCATTTTCA
KpnI
GGTACC
C2
AGGTACCCTTGGTGGCATCCTTAGC
BamHI
GGATCC
C3
ATGGTACCATGGCGATGTCATTTTCA
HmdⅢ
AAGCTT
C4
AGGATCCCTTGGTGGCATCCTTAGC
A．ZmNBS42 基因还应包括非编码区
B．ZmNBS42 基因编码区左侧有启动子序列
C．PCR 中需添加 dNTP 作为扩增原料，添加Mg2+激活 Taq DNA 聚合酶
D．PCR 中应选用引物 C1 或C4 与ZmNBS42 基因编码区左侧结合
【答案】ABC
【分析】PCR 全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA 的核酸合成技术。PCR 需要模板
DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA 聚合酶（Taq 酶）。
【详解】A、完整的基因结构包括编码区和非编码区，所以ZmNBS42 基因还应包括非编码区，A 正确；
B、ZmNBS42 基因编码区左侧的3'端作为转录的模板，mRNA 左侧起始碱基序列为5'-AUG……3'，对应
的是起始密码子，启动子是RNA 聚合酶结合和识别部位，起始转录，所以ZmNBS42 基因编码区左侧有
启动子序列，B 正确；
C、PCR 扩增时需要模板、引物、原料、酶、能量、缓冲液等，所以可以添加dNTP 作为扩增原料，添加
Mg2+可以激活Taq DNA 聚合酶，C 正确；
D、由题干信息可知，需要在ZmNBS42 基因编码区添加BamHⅠ的识别序列以用于转基因技术中，而
BamH I 的识别序列是GGATCC，而引物C1 和C4 的序列中含有BamH I 的识别位点，引物应该与模板的
3'端结合，所以PCR 中应选用引物C1 与ZmNBS42 基因编码区左侧结合，C4 与ZmNBS42 基因编码区右
侧结合，D 错误。
20．如图1 为某家系关于原发性醛固酮增多症的遗传系谱图，对该家系部分成员细胞中该病致病基因进行
碱基测序，部分碱基测序结果如图2 所示。调查时另外发现只有Ⅱ-3 患有色盲。下列分析正确的是（ ）
A．Ⅰ-1 和Ⅰ-2 均为原发性醛固酮增多症致病基因携带者
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B．Ⅱ-4 和Ⅱ-6 患原发性醛固酮增多症是因为基因发生了显性突变
C．Ⅲ-9 与正常男性结婚，生出正常孩子的概率是1/8
D．Ⅱ-6 和Ⅱ-7 生出患病男孩的概率是1/4，若生二胎应该进行产前基因诊断
【答案】BD
【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点：
(1)伴X 染色体隐性遗传病：如红绿色盲、血友病等，其发病特点：男患者多于女患者；隔代交叉遗传，即
男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
(2)伴X 染色体显性遗传病：如抗维生素D 佝偻病，其发病特点：女患者多于男患者，世代相传。
(3)常染色体显性遗传病：如多指、并指、软骨发育不全等，其发病特点：患者多，多代连续得病。
(4)常染色体隐性遗传病：如白化病、苯丙酮尿症等，其发病特点：患者少，个别代有患者，一般不连续。
(5)伴Y 染色体遗传：如人类外耳道多毛症，其特点是：传男不传女。
【详解】A、I-1、I-2 正常，碱基序列分析二者均为纯合子，不含该病致病基因，Ⅱ-4 患病，且为杂合子，
可推知该病 致病基因是显性基因，Ⅱ-4 个体中存在该病的2 个等位基因，为杂合子 I-1、I-2 个体中没有
等位基因，均为纯合子，A 错误；
B、该病致病基因是显性基因，Ⅱ-4 和Ⅱ-6 患原发性醛固酮增多症是因为基因发生了显性突变，B 正确；
C、Ⅲ-9 患病，结合该个体的碱基序列分析可知，其关于该病的基因型为杂合子，Ⅲ-9 的基因型为Aa，
Ⅱ-3 为色盲患者，其基因型为XbY，Ⅱ-3 的色盲基因会传给女儿，但女儿不患色盲，即Ⅲ-9 的基因型为
XBXb，综合分析Ⅲ-9 基因型为AaXBXb，正常男性的基因型为aaXBY，所以Ⅲ-9 与正常男性结婚，生出正
常孩子的概率为1/2×3/4=3/8，C 错误；
D、仅分析原发性醛固酮增多症，Ⅱ-6 与Ⅱ-7 有正常孩子Ⅱ-10，则Ⅱ-6 的基因型为Aa，Ⅱ-7 的基因型为
aa，后代正常和患病的概率均为1/2，后代为男孩的概率是1/2，Ⅱ-6 和Ⅱ-7 生出患病男孩的概率为
1/2×1/2=1/4，若生二胎应该进行产前基因诊断，D 正确。
三、非选择题:本题共 5 小题，共 55 分。
21．（10 分）玉米是经济价值较高的粮食作物，其光合作用既有C4途径又有C3途径，过程如图。请回答
下列问题。
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(1)玉米叶片中固定CO2的物质有 ，图中PEP 羧化酶对CO2具有较强亲和力，其意义是 。
(2)玉米的发育时期主要有出苗、拔节、抽雄、开花、吐丝、成熟等，吐丝期是雌穗发育的关键时期，决定
玉米的产量。图2 表示吐丝期玉米的4 个冠层，研究人员研究了种植密度（D1组7.5 万株·ha-1、D2组10.5
万株·ha-1、D3组13.5 万株·ha-1）对玉米吐丝期各冠层净光合速率（Pn）、有机物转移量（单株从光合器官转
移出去的量）的影响，实验结果如图3、图4.
①据图3 分析，随种植密度的增加，I 冠层叶片光合速率降低的幅度 （填“大于”、“小于”或
“等于”）Ⅱ冠层，主要原因是随种植密度的增加，I 冠层 。
②生产实践中发现D2组玉米产量最高。与D1组相比，D2组玉米产量高的原因有 。
【答案】（10 分，每空2 分）
(1)PEP、C5 有利于浓缩CO2，增加维管束鞘细胞中的CO2浓度
(2)大于 光照强度降低幅度大于Ⅱ冠层 单株有机物的转移量大，种植密度大，光合面积大，光合
产物多
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，其中光反应包括水的光解和ATP 的生成，暗反应包括二
氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。
【详解】（1）由图1 可知，图中B 可与CO2反应生成C3，图中A 为C3，B 为C5，玉米叶片中固定CO2的
物质有PEP、C5；图中PEP 羧化酶对CO2具有较强亲和力，其意义是有利于浓缩CO2，增加维管束鞘细胞
中的CO2浓度。
（2）①由图3 可知，随种植密度的增加，由于随种植密度的增加，遮阴导致I 冠层光照强度降低幅度大于
Ⅱ冠层，I 冠层叶片光合速率降低的幅度大于Ⅱ冠层，即二者的差值越来越大。
②由图4 可知，与D1组相比，D2组玉米单株有机物的转移量大，种植密度大，光合面积大，光合产物多，
所以D2组玉米产量最高。
22．（10 分）豆大蓟马是一种缨翅目昆虫，危害多种植物，尤其偏爱危害花期作物，为加强预防，科研人
员对其传播规律进行了下列研究。
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实验一：室内转寄主实验研究不同植物对豆大蓟马的引诱效果。
实验方法：将豇豆和丝瓜（均诱导至盛花期）放在养虫笼两侧（如图1 所示），并分别接入相同数目的豆
大蓟马成虫，此时保持中间通道为开放状态。3d 后，关闭中间通道，再分别记录不同作物上豆大蓟马的数
量。结果如图2 所示。
实验二：田间扩散实验研究大田中豆大蓟马的迁移现象。
实验方法：寻找豇豆田与丝瓜田相邻的区域，在距离豇豆田或丝瓜田的3m 起，每隔2m 取一个采样点（如
图3 所示，采样点均位于两块田之间区域），设置粘虫板进行采样，2d 后，将粘虫板带回实验室，利用体
视显微镜对粘附的豆大蓟马进行鉴定并记录数量，结果如图4 所示。通过比较不同采样点豆大蓟马的数量，
以判断其扩散趋势，实验重复进行多次以确保数据的可靠性。
请回答下列相关问题。
(1)豆大蓟马、豇豆和丝瓜三者之间的种间关系包括 。
(2)实验一说明 ，实验二的结论和实验一 （填“一致”或“不一致”）。
(3)科研人员第二年交换两块农田种植作物，同一时期进行实验，其结果仍然相同，结合豆大蓟马食性特征，
推测最可能的原因是 。
(4)为对上述推测进行初步验证，科研人员设置一如实验一中所示养虫笼，分别放入未开花豇豆与盛花期丝
瓜各一株，每株植物分别接入15 头成年豆大蓟马，保持通道开放，3d 后关闭通道，分别记录两侧植物上
豆大蓟马的数量，若 ，则上述推测合理。
【答案】（10 分，每空2 分）
(1)寄生和种间竞争
(2)豇豆对豆大蓟马的引诱效果强于丝瓜 不一致
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(3)此时丝瓜田处于盛花期，食物更加充足，引诱效果更好
(4)盛花期丝瓜上豆大蓟马的数量远多于未开花豇豆
【分析】种间关系：原始合作：两种生物共同生活在一起时.双方都受益，但分开后，各自也能独立生活。
例如，海葵固着于寄居蟹的螺壳上。寄居蟹的活动，可以使海葵更有效地捕食:海葵则用有毒的刺细胞为寄
居蟹提供保护。
互利共生：两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利。例如，豆科值物和根瘤菌之间，豆科植
物向根瘤菌提供有机养料，根瘤菌则将空气中的氮气转变为含氮的养料，供植物利用。
捕食关系：一种生物以另一种生物为食的种间关系。前者谓之捕食者，后者谓被捕食者。例如，兔和草类、
狼和兔等都是捕食关系。
种间竞争：两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。例如，同一草原
上生活的非洲狮和斑鬣狗。
寄生：一种生物从另一种生物（宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现
象。例如，马蛔虫与马。
【详解】（1）依据题意和常识，豆大蓟马与植物为寄生，植物之间存在竞争关系。
（2）实验一中豇豆植株上蓟马数量多于丝瓜，表明其对豆大蓟马的引诱效果强于丝瓜。实验二中，豇豆
田向丝瓜田各个采样点的豆大蓟马数量，由近及远逐渐减少，可以判断其扩散趋势为豇豆田向丝瓜田，也
说明豇豆田豆大蓟马溢出多于丝瓜田，表明丝瓜引诱效果更好，与实验一的结果不一致。
（3）第二年交换种植作物，同一时期进行实验，其结果仍然相同，可以排除土地、气候等非生物因素的
影响，判断该结果和此时期有关，结合食性特征“尤其偏爱危害花期作物”，可以推测此时为丝瓜盛花期，
对于豆大蓟马来说，食物更加充足，引诱效果更好。
（4）使用未开花豇豆与盛花期丝瓜，可以初步证明花期植物对豆大蓟马的引诱效果更好。
23．（11 分）糖尿病是一种严重危害人体健康的常见病，主要表现为高血糖和尿糖。VDAC1 是一种转运
蛋白，主要分布于线粒体外膜，它的主要功能是调节线粒体的体积、从线粒体里往外转运ATP 等代谢产物。
(1)胰岛素分泌水平可通过抽取血样来检测，这是因为激素调节具有的 特点。血糖浓度高时，胰
岛B 细胞可接收到 的信号（答出2 种），使胰岛素分泌增加。若切除下丘脑与垂体的联系，是
否会对胰岛素的分泌产生较大的影响？ （填“是”或“否”）。
(2)糖尿病人会表现出多饮、多尿、多食、体重下降等症状，其中出现多尿的原因主要是 。
(3)为研究血糖水平与VDAC1 的关系，研究人员用不同浓度的葡萄糖处理离体培养的人胰岛B 细胞，结果
如图1 所示。进一步研究表明，持续高浓度（20mM）葡萄糖处理可损伤胰岛B 细胞，而低浓度（5mM）
葡萄糖培养条件下，即使通过其他手段使VDAC1 过量表达，也不会损伤胰岛B 细胞。
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综合上述资料，下列推断合理的有__________。
A．高血糖水平可使胰岛B 细胞VDAC1 的表达量上调
B．VDAC1 高表达对胰岛B 细胞功能的损害与血糖水平无关
C．VDAC1 表达量的显著上调需受较长时间的高血糖水平诱导
D．二甲双胍（Met）降血糖作用可能与抑制VDAC1 表达有关
(4)下图2 为高血糖损害胰岛B 细胞的部分机制图，琥珀酸为有氧呼吸的中间代谢产物。据图阐述高血糖损
害胰岛B 细胞的机制是 。
【答案】（11 分，除标记外，每空2 分）
(1)通过体液运输 神经递质、葡萄糖（或高血糖）、胰高血糖素 否（1 分）
(2)原尿中的渗透压较高，导致肾小管、集合管对水的重吸收减少
(3)ACD
(4)胰岛B 细胞中VDACl 表达量增多且大部分转移到细胞膜上，细胞内产生的ATP、丙酮酸和琥珀酸等代
谢产物流失，导致细胞生命活动能量供应不足
【分析】胰岛A 细胞分泌胰高血糖素，能升高血糖，只有促进效果没有抑制作用，即促进肝糖原的分解和
非糖类物质转化；胰岛B 细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化
分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【详解】（1）激素调节具有通过体液运输的特点，所以激素分泌水平可通过抽取血样来检测；高浓度葡
萄糖、副交感神经释放的神经递质及胰高血糖素均可作用于胰岛B 细胞，促进胰岛B 细胞分泌胰岛素；胰
岛素的分泌不存在下丘脑、垂体的分级调节，故若切除下丘脑与垂体的联系，不会对胰岛素的分泌产生较
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大的影响。
（2）糖尿病人会表现出多饮、多尿、多食、体重下降等症状，其中多尿的原因主要是原尿中的渗透压相
对较高，导致肾小管、集合管对水的重吸收减少。
（3）A、从图1 中可以看出，高浓度葡萄糖（20mM）处理较5mM 葡萄糖处理，VDAC1mRNA 含量增加，
可推测高血糖水平可使胰岛B 细胞VDAC1 的表达量上调，A 正确；
B、由题意可知，持续高浓度（20mM）葡萄糖处理可损伤胰岛B 细胞，而低浓度（5mM）葡萄糖培养条
件下，即使VDACl 过量表达也不会损伤胰岛B 细胞，说明VDACl 高表达对胰岛B 细胞功能的损害与血糖
水平有关，B 错误；
C、对比图1 中20mM 葡萄糖处理24h 和72h 的结果，可知VDAC1 表达量的显著上调需受较长时间的高血
糖水平诱导，C 正确；
D、20mM 葡萄糖处理72 小时，添加二甲双胍后可使VDACl 表达量降低，所以二甲双胍降血糖作用可能
与抑制VDAC1 表达有关，D 正确。
故选ACD。
（4）胰岛素是由胰岛B 细胞分泌的，是机体中唯一降低血糖的激素，高血糖损害胰岛B 细胞的机制：从
图2 可以看出，高血糖环境下，患者胰岛B 细胞中VDACl 表达量增多且大部分转移到细胞膜上，胰岛B
细胞中ATP、代谢产物（如丙酮酸、琥珀酸等）流失。ATP 等物质流失会影响胰岛B 细胞的能量供应和正
常代谢，进而导致细胞功能受损，最终使胰岛B 细胞凋亡。
24．（11 分）曼陀罗自花传粉，正常开粉花，其花瓣中含有莨菪碱醛和阿托品等有毒成分，能抑制或麻醉
人的副交感神经，导致中毒。现欲对其进行基因编辑，使其成为具有观赏价值的无毒花卉。下图为相关物
质的合成过程，回答下列问题：
(1)阿托品的合成体现了基因可以通过 ，进而控制生物体性状。
(2)进行基因编辑后获得了两个不含阿托品的品系（每个品系只涉及一对基因被编辑），将其进行杂交后，
F1自交产生F2，F2中有毒：无毒=3：1， （填“能”或“不能”）确定控制该性状的两对基因
在染色体上的位置关系，原因是 。F2中自交后代均为无毒的个体所占比例为 。
(3)现有一株无毒的曼陀罗植株开蓝花，为探究其无毒性状基因组成及蓝花出现原因，科研小组进行了相关
实验：
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①若向花瓣提取液中单独加莨菪碱醛后产生阿托品，而单独加入脱氢酶后不产生阿托品，则其基因型是
。
②若向花瓣提取液中单独加入P450 酶或单独加入脱氢酶后都不产生阿托品，则其基因型是 。
③研究发现，曼陀罗花色由另一对等位基因控制，且蓝花是由基因突变产生的。为探究其突变类型，科研
人员将该蓝花植株与纯合粉花植株杂交，若子代 ，则蓝花为显性突变；若子代 ，
则蓝花为隐性突变。
【答案】（11 分，除标记外，每空1 分）
(1)控制酶的合成来控制代谢
(2)不能 这两对等位基因位于一对或两对同源染色体上，F2中有毒：无毒均为3：1（2 分） 1/4（2
分）
(3)mmNN、mmNn（2 分） mmnn 出现蓝花（全为蓝花或蓝花：粉色=1：1） 全为粉花
【分析】1、基因控制生物性状的两种方式：一是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的
性状；二是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
2、基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；
生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，
独立地随配子遗传给后代。
3、基因自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；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）阿托品的合成，是由于相关基因控制的酶催化利特林转化为莨菪碱醛进而转化为阿托品，
据此可说明基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
（2）由图可知，含阿托品的基因型为M_N_，不含阿托品的基因型为M_nn、mm_ _，不含阿托品的品系，
且每个品系只涉及一对基因被编辑，亲本的基因型为MMnn 和mmNN，F1为MmNn，当两对基因位于两
对同源染色体上时，F1自交产生F2，F2中的基因型及比例为M_N_：M_nn：mm_ _=9：3：4，莨菪碱醛和
阿托品都能抑制或麻醉人的副交感神经，都是有毒的，基因型为M_nn 的个体不含阿托品但含有莨菪碱醛
是有毒的，因此F2中有毒：无毒=（9+3）：4=3：1；当两对等位基因位于一对同源染色体上时，F1产生配
子的种类及比例位Mn：mN=1：1，F1自交产生F2，F2中的基因型及比例为MmNn：MMnn：mmNN=2：
1：1，F2中有毒：无毒=3：1；因此这两对等位基因位于一对或两对同源染色体上，F2中有毒：无毒均为
3：1，因此不能确定控制该性状的两对基因在染色体上的位置关系。F2中自交后代无毒的个体所占比例均
为1/4。
（3）①无毒的曼陀罗植株的基因型位mm_ _，若向花瓣提取液中单独加莨菪碱醛后产生阿托品，而单独
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加入脱氢酶后不产生阿托品，说明该无毒的曼陀罗植株体内含脱氢酶而不含莨菪碱醛（缺少P450 酶），
故其基因型位mmNN、mmNn。
②若向花瓣提取液中单独加入P450 酶或单独加入脱氢酶后都不产生阿托品，说明其体内既缺少P450 酶又
缺少脱氢酶，因此其基因型位mmnn。
③若控制花色的基因用A/a 表示，当蓝花为显性突变时，该蓝花植株基因型位Aa，纯合粉花的基因型位
aa，两者杂交，子代的基因型及比例位Aa：aa=1：1，表型比位蓝花：粉花=1：1；当蓝花为隐性突变时，
该蓝花植株基因型位aa，纯合粉花的基因型位AA，两者杂交，子代的基因型全为Aa，即子代表型全为粉
花。
25．（12 分）水蛭素（Hirudin）可预防和治疗血栓。研究发现，用赖氨酸替换水蛭素第47 位的天冬酰胺
可提高其抗凝血活性。如图表示改造Hirudin 基因及构建基因表达载体的过程。回答下列问题：
(1)图中利用PCR 引物在Hirudin 基因内部引入碱基对的 （填“增添”“缺失”或“替换”），需要
在 （填引物）中设计特定的碱基，从而对Hirudin 基因进行改造以获得改良的Hirudin 蛋白，这种技
术操作属于 工程。
(2)根据图中质粒pCLY11 的限制酶识别和切割位点，为使质粒pCLY11 与Hirudin 改良基因高效连接，应选
用 对pCLY11 进行酶切。质粒pCLY11 中neor的作用是 。
(3)若将重组质粒导入大肠杆菌细胞内，一般先用 处理大肠杆菌细胞，使细胞处于一种能吸收周围环
境中DNA 分子的生理状态。培养基中应加入新霉素，经过培养、筛选获得工程菌株，所选的工程菌菌落
应呈 。
(4)若利用乳腺生物反应器生产改良的Hirudin 蛋白，请写出简要操作步骤：
。
【答案】（12 分，除标记外，每空1 分）
(1)替换 引物2 和引物3（2 分） 蛋白质
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(2)Xma I 和Bgl Ⅱ （2 分） 作为标记基因，便于筛选含目的基因的受体细胞
(3)Ca2+（或CaCl2） 白色
(4)将Hirudin 改良基因与乳腺中特异表达基因的启动子等调控元件重组，通过显微注射的方法导入哺乳动
物的受精卵中，培育出转基因动物，通过转基因动物分泌乳汁来生产Hirudin 蛋白（3 分，特异表达基因的
启动子1 分，显微注射法1 分，乳汁中获得Hirudin 蛋白1 分）
【分析】蛋白质工程是指根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。目的基因的
获取可以从基因文库中提取，可以使用PCR 进行扩增获得。对于基因比较小，核苷酸序列已知，也可以直
接使用DNA 合成仪用化学方法直接人工合成。
【详解】（1）从图中可以看出，利用PCR 引物在Hirudin 基因内部引入碱基对，改变了基因的碱基序列，
属于碱基对的替换，因为引物与模板链互补配对进行扩增，要在基因内部引入特定碱基对实现替换，需要
在引物2 和引物3 中设计特定的碱基，这种通过对基因进行改造从而获得改良蛋白质的技术操作属于蛋白
质工程，它是根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计，然后通过基因修饰或基
因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质。
（2）Hirudin 改良基因两端的黏性末端图中已经给出，观察各限制酶的识别序列可知，限制酶Xma I 和Bgl
Ⅱ切割产生的黏性末端能与Hirudin 改良基因的黏性末端碱基互补，要想把Hirudin 改良基因与质粒
pCLY11（运载体）拼接起来需要得到相同的黏性末端，因此质粒pCLY11（运载体）也需要限制酶Xma I
和Bgl Ⅱ切割，质粒pCLY11 中neor是新霉素抗性基因，其作用是作为标记基因，便于筛选含目的基因的
受体细胞，在含有新霉素的培养基中，只有含有重组质粒（含有neor）的细胞才能存活。
（3）若将重组质粒导入大肠杆菌细胞内，一般先用Ca2+（或CaCl2）处理大肠杆菌细胞，使细胞处于一种
能吸收周围环境中DNA 分子的生理状态，即感受态。由于重组质粒构建时破坏了mlacZ 基因（表达产物
会使细胞呈蓝色，否则细胞呈白色），所以所选的工程菌菌落应呈白色。
（4）利用乳腺生物反应器生产改良的Hirudin 蛋白的简要操作步骤： ①将Hirudin 改良基因与乳腺中特异
表达基因的启动子等调控元件重组在一起； ②通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中； ③将受
精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物； ④从转基因动物的乳汁中提取改良的Hirudin 蛋白。
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