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四川省广安市2026届高三一模考试生物试题
1．下列关于细胞结构与功能的叙述，错误的是（　　）
A．叶绿体内膜含有与光反应有关的酶，是光合作用产生氧气的场所
B．核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，分裂期会周期性消失和重建
C．成熟植物细胞的液泡含有无机盐、糖类等成分，可维持细胞的渗透压
D．细胞骨架是由蛋白质纤维组成，与细胞的运动、分裂、分化密切相关
【答案】A
【知识点】其它细胞器及分离方法；叶绿体的结构和功能；细胞骨架；细胞核的结构；细胞的结构和功能综合
【解析】【解答】A、叶绿体的光反应阶段发生在类囊体薄膜上，类囊体薄膜上含有光合色素和与光反应有关的酶，是光合作用产生氧气的场所；叶绿体内膜不参与光反应过程，不含与光反应有关的酶，A错误；
B、核仁与某种RNA（rRNA）的合成以及核糖体的形成有关，在细胞分裂前期核仁会解体消失，在分裂末期会重新形成，会周期性消失和重建，B正确；
C、成熟植物细胞的大液泡内含有细胞液，细胞液中包含无机盐、糖类、色素、蛋白质等多种成分，能够调节细胞液的浓度，维持细胞的渗透压，C正确；
D、细胞骨架是由蛋白质纤维（微管、微丝等）组成的网架结构，与细胞的运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关，D正确。
故答案为：A。
【分析】叶绿体是具有双层膜结构的细胞器，包括外膜、内膜、类囊体和基质。核仁是细胞核内的结构，与rRNA的合成以及核糖体亚基的组装有关，在细胞有丝分裂过程中，核仁会在前期消失，末期重建，呈现周期性变化。液泡是成熟植物细胞中体积较大的细胞器，液泡膜内的细胞液含有水、无机盐、糖类、色素、蛋白质等物质，能够调节细胞的渗透压，维持细胞的形态，也参与植物细胞的物质储存和代谢调节。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，包括微管、微丝和中间纤维，能够维持细胞的形态，参与细胞的运动、分裂、分化、物质运输、信号传递等多种生命活动，是细胞结构和功能的重要组成部分。
2．蚕丝的主要成分是蛋白质，它是一种分泌蛋白。下图表示蚕的丝腺细胞合成、运输和分泌蚕丝蛋白的部分过程。据图分析，下列叙述错误的是（　　）
A．蚕丝蛋白的分泌过程还需线粒体提供能量
B．囊泡1和囊泡2包裹的蛋白质空间结构不同
C．蚕丝蛋白分泌到细胞外未穿过磷脂双分子层
D．蚕能分泌蚕丝蛋白的根本原因是其含有相关的酶
【答案】D
【知识点】细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、蚕丝蛋白是分泌蛋白，其合成、运输和分泌过程需要消耗能量，线粒体是细胞的动力车间，能为该过程提供能量，A正确；
B、囊泡1来自内质网，包裹的是经内质网初步加工的蛋白质；囊泡2来自高尔基体，包裹的是经高尔基体进一步加工的蛋白质，内质网和高尔基体对蛋白质的加工方式不同，因此囊泡1和囊泡2包裹的蛋白质空间结构不同，B正确；
C、蚕丝蛋白通过囊泡运输，囊泡与细胞膜融合将蛋白质分泌到细胞外，该过程属于胞吐，蚕丝蛋白始终位于囊泡内，未穿过磷脂双分子层，C正确；
D、蚕能分泌蚕丝蛋白的根本原因是其细胞中含有控制蚕丝蛋白合成的相关基因，相关的酶是基因表达的产物，不是根本原因，D错误。
故答案为：D。
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程为，附着在内质网上的核糖体合成肽链后，进入内质网进行初步加工，如折叠、组装、加上一些糖基团等，形成具有一定空间结构的蛋白质，然后内质网出芽形成囊泡，将蛋白质运输到高尔基体，高尔基体对蛋白质做进一步的加工修饰，如分类、包装，再形成囊泡运输到细胞膜，囊泡与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。整个过程需要线粒体提供能量。胞吐是大分子物质排出细胞的方式，该过程中物质不需要穿过磷脂双分子层，依赖膜的流动性。
3．今年全国多地出现38～40℃的持续高温天气，高温胁迫导致农作物生长发育受阻，蔬菜幼苗长势明显变差。某农户为缓解幼苗生长不良的状况，对其过量追施化学肥料，发现幼苗非但没有恢复长势，反而迅速出现萎蔫甚至死亡的现象。根据上述资料，下列说法正确的是（　　）
A．施肥过多使土壤溶液浓度剧增，破坏根细胞壁选择透过性
B．施肥过多造成土壤溶液浓度过高，导致幼苗根部细胞严重失水
C．高温加速叶片蒸腾失水，导致细胞内自由水与结合水比值增大
D．肥料中无机盐经气孔进入根细胞，干扰代谢致幼苗生长受阻
【答案】B
【知识点】水和无机盐的作用的综合
【解析】【解答】A、植物细胞壁由纤维素和果胶组成，具有全透性，不具备选择透过性，选择透过性是细胞膜的功能特性，施肥过多不会破坏根细胞壁的选择透过性，A错误；
B、过量追施化肥会使土壤溶液浓度大幅升高，当土壤溶液浓度大于根细胞细胞液浓度时，根细胞通过渗透作用大量失水，进而导致幼苗萎蔫甚至死亡，B正确；
C、高温加速叶片蒸腾作用，细胞内自由水大量散失，自由水含量下降，细胞内自由水与结合水的比值会减小，C错误；
D、植物根系吸收无机盐离子主要通过根尖成熟区细胞以主动运输方式完成，气孔主要用于气体交换和蒸腾失水，不能吸收无机盐，D错误。
故答案为：B。
【分析】渗透作用发生需要具备半透膜和浓度差两个条件，植物根细胞的原生质层可当作半透膜，外界溶液浓度高于细胞液浓度时细胞失水，浓度低于细胞液浓度时细胞吸水，施肥过多引发的烧苗现象就是根细胞渗透失水导致。细胞内自由水和结合水的比例与代谢强度相关，自由水比例越高代谢越旺盛，自由水流失会使二者比值降低，代谢活动减弱。植物对无机盐离子的吸收主要依靠根尖成熟区表皮细胞，以主动运输方式进行，需要载体蛋白和消耗能量，气孔是水分散失和气体进出植物的通道，不承担无机盐吸收的功能。
4．研究发现，植物细胞叶绿体内膜上存在一种载体蛋白NTT，它可将细胞质基质中的ATP逆浓度梯度转运进叶绿体基质，同时将ADP等量交换至细胞质基质，从而维持叶绿体内ATP与ADP的动态平衡。下列推测正确的是（　　）
A．载体蛋白NTT对ATP和ADP的转运属于协助扩散
B．NTT功能缺失会导致叶绿体基质中ATP含量持续升高
C．NTT建立的ATP/ADP交换机制有利于叶绿体在无光下维持代谢
D．光照条件下NTT的转运活性不会影响光反应合成ATP的过程
【答案】C
【知识点】ATP的作用与意义；光合作用的过程和意义；主动运输
【解析】【解答】A、载体蛋白NTT可将细胞质基质中的ATP逆浓度梯度转运进叶绿体基质，逆浓度梯度的运输方式属于主动运输，而协助扩散只能顺浓度梯度运输且不消耗能量，A错误；
B、NTT功能缺失时，叶绿体无法从细胞质基质摄入ATP，同时叶绿体暗反应会持续消耗ATP，光照下光反应合成的ATP也会被暗反应不断利用，叶绿体基质中ATP含量不会持续升高，B错误；
C、无光环境中叶绿体不能通过光反应合成ATP，依靠NTT转运细胞质基质中细胞呼吸产生的ATP进入叶绿体基质，可为叶绿体内部代谢过程提供能量，有利于叶绿体在无光条件下维持正常代谢，C正确；
D、光反应合成ATP需要以ADP为原料，NTT会将叶绿体基质中的ADP转运到细胞质基质，其转运活性会改变叶绿体内ADP的含量，进而影响光反应合成ATP的速率，D错误。
故答案为：C。
【分析】物质跨膜运输分为自由扩散、协助扩散和主动运输，主动运输逆浓度梯度进行，需要载体蛋白协助且消耗能量，协助扩散顺浓度梯度运输，只需载体蛋白不消耗能量。光合作用分为光反应和暗反应阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，利用光能将ADP和Pi合成ATP，暗反应发生在叶绿体基质中，消耗ATP完成碳的固定与还原。细胞呼吸可在细胞质基质和线粒体中产生ATP，为细胞除光合作用外的各项生命活动提供直接能源。细胞器与细胞质基质之间可通过载体蛋白实现ATP与ADP的交换转运，维持细胞器内部能量供需平衡，细胞器内ADP、ATP的含量变化会直接调控光合作用相关反应的进行速率。
5．下列有关生物实验的叙述，正确的是（　　）
A．脂肪检测实验中，花生子叶切片满视野橘黄，需滴50%盐酸洗去浮色
B．观察植物细胞有丝分裂的实验，可用甲紫等酸性染料使染色体着色
C．在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，利用了“加法原理”
D．纸层析法分离叶绿体色素时，蓝绿色带最宽，说明叶绿素a含量最多
【答案】D
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；观察细胞的有丝分裂；肺炎链球菌转化实验；检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、脂肪检测实验中，花生子叶经苏丹Ⅲ染色后，需滴体积分数50%的酒精洗去浮色，不能用盐酸，盐酸无法洗去浮色还会破坏细胞结构，A错误；
B、甲紫溶液属于碱性染料，染色体易被碱性染料着色，并非酸性染料，B错误；
C、艾弗里肺炎链球菌转化实验中，通过依次去除蛋白质、多糖、脂质等物质研究作用，运用的是减法原理，而非加法原理，C错误；
D、纸层析法分离叶绿体色素时，色素条带宽度与含量正相关，叶绿素a为蓝绿色且条带最宽，说明叶绿素a在光合色素中含量最多，D正确。
故答案为：D。
【分析】脂肪鉴定实验中苏丹Ⅲ可将脂肪染为橘黄色，苏丹Ⅳ染为红色，染色后需用50%酒精洗去浮色，利用酒精能溶解有机染液的特性。染色体属于细胞核内易被碱性染料染成深色的物质，常用甲紫溶液、醋酸洋红液等碱性染料进行染色观察。实验控制变量有加法原理和减法原理，加法原理是人为增设某种实验因素，减法原理是人为排除或去除某种实验因素，艾弗里实验去除各类物质确定遗传物质，属于减法原理。纸层析法分离光合色素依据不同色素在层析液中的溶解度差异，溶解度越大扩散速度越快，色素条带的宽窄代表色素含量的高低，正常叶片中叶绿素a含量最高，对应条带最宽。
6．氟代脱氧葡萄糖（18F-FDG）是一种放射性示踪剂，常用于PET-CT（医学影像检查）中显示肿瘤位置。18F-FDG被细胞摄取后发生磷酸化并驻留在细胞中，当18F-FDG放射性衰变为18O后才能进入后续糖类代谢步骤。与正常细胞相比，肿瘤细胞摄取葡萄糖的速率加快。下列相关叙述，正确的是（　　）
A．与正常细胞相比，肿瘤细胞所在部位的放射性信号更弱
B．PET-CT检查后，机体内可检测到含18O的CO2和脂肪等物质
C．注射18F-FDG后需立即采集影像，因延迟采集会导致未衰变的18F-FDG随代谢流失
D．葡萄糖进入细胞后，唯一的生理功能是为细胞生命活动供能
【答案】B
【知识点】糖类的种类及其分布和功能；糖类、脂质和蛋白质的代谢过程与相互关系
【解析】【解答】A、肿瘤细胞摄取葡萄糖的速率远快于正常细胞，会摄取并滞留更多18F-FDG，所在部位放射性信号应更强，A错误；
B、18F衰变为18O后可参与糖类代谢，进而参与有氧呼吸生成含18O的CO2，葡萄糖代谢中间产物可转化合成脂肪，18O也可随之整合到脂肪中，因此机体内能检测到含18O的CO2和脂肪等物质，B正确；
C、18F-FDG被细胞摄取后会发生磷酸化并驻留在细胞中，不会随代谢流失，延迟采集还能降低游离示踪剂的背景干扰，无需立即采集影像，C错误；
D、葡萄糖进入细胞后，除通过呼吸作用为生命活动供能外，还可作为合成糖原、脂质、部分有机物的原料，并非只有供能一种生理功能，D错误。
故答案为：B。
【分析】肿瘤细胞分裂增殖旺盛，细胞代谢水平远高于正常细胞，对葡萄糖等能源物质的摄取速率显著提升。放射性同位素可作为示踪剂追踪物质在生物体内的代谢路径，同位素衰变后的元素可参与细胞呼吸、有机物合成等代谢过程，元素可在糖类、脂质、呼吸气体等物质间转移循环。葡萄糖是细胞主要能源物质，同时可作为碳骨架参与糖原、脂肪、非必需氨基酸等物质的合成，功能不只是氧化供能。部分葡萄糖类似物被细胞摄取后经磷酸化修饰会固定在细胞内，不易被代谢排出，可依据放射性信号强弱区分正常细胞与高代谢的肿瘤细胞。
7．生物学研究中曲线和图像常用于变量分析，图甲是基因型为AaBBDd的某二倍体生物的细胞分裂相关图像，图乙是另一生物细胞分裂过程中核DNA含量变化曲线，图丙是完整的细胞分裂过程中每条染色体上的DNA含量的变化曲线。下列分析正确的是（　　）
A．同源染色体仅出现在减数分裂过程中，有丝分裂则不出现
B．图甲细胞中，b基因来自基因突变或基因重组
C．图乙中秋水仙素在cd段发挥作用，受精作用发生在de段
D．若图丙为减数分裂，则基因的分离和自由组合发生在bc段
【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、同源染色体是指形态大小一般相同、一条来自父方一条来自母方的染色体，在有丝分裂和减数分裂过程中都存在，只是有丝分裂过程中同源染色体不发生联会行为，A错误；
B、该生物的基因型为AaBBDd，原本不存在b基因，图甲细胞中出现的b基因只能来自基因突变，基因重组只能发生在已有等位基因之间，无法产生新的等位基因，B错误；
C、有丝分裂中，间期的核DNA完成复制，含量从2n逐渐增加到4n；前期、中期、后期的核DNA含量保持4n不变；末期的核DNA含量恢复为2n。减数分裂中，间期的核DNA含量从2n变为4n；减数第一次分裂结束，核DNA含量变为2n；减数第二次分裂结束，（配子中）核DNA含量为n。受精作用时，核DNA含量恢复为2n。可见核DNA的含量为n时，是配子阶段，配子不仅进行任何分裂，也就不会被秋水仙素影响。当核DNA从n变为2n时，发生了受精作用，即图中的bc点之间。秋水仙素抑制纺锤体的形成，当秋水仙素作用于bc段时，由于b点后发生受精作用，没有纺锤体形成，因此秋水仙素没有导致核DNA加倍，但c点后形成受精卵（cd段），细胞开始进行有丝分裂，其中de为有丝分裂前的间期，ef为有丝分裂的分裂期，秋水仙素抑制纺锤体的形成，作用于分裂前期，即图乙中秋水仙素在ef段发挥作用，C错误；
D、若图丙为减数分裂，bc段每条染色体上有2个DNA分子，对应减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期、中期，基因的分离和自由组合发生在减数第一次分裂后期，该时期属于bc段，D正确。
故答案为：D。
【分析】基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换，可产生新的等位基因；基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，包括交叉互换和自由组合两种类型，只能产生新的基因型，不能产生新的基因。基因的分离定律和自由组合定律的实质发生在减数第一次分裂后期，同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程，会使受精卵的核DNA数目恢复到体细胞水平。
8．如图①②③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程，下列叙述正确的是（　　）
A．图③中涉及3种RNA，均由DNA转录得到
B．图①②③过程在所有活细胞中都能进行
C．图①过程DNA双链解开，需要DNA聚合酶催化
D．图②过程的起始信号是起始密码，终止信号是终止密码
【答案】A
【知识点】DNA分子的复制；基因的表达综合
【解析】【解答】A、图③为翻译过程，涉及mRNA、tRNA、rRNA三种RNA，这三种RNA均由DNA转录得到，A正确；
B、图①为DNA复制，仅发生在进行细胞分裂的细胞中，高度分化的细胞（如神经细胞）不再分裂，不进行DNA复制；哺乳动物成熟红细胞无细胞核和细胞器，也无法进行这三个过程，因此并非所有活细胞都能进行①②③过程，B错误；
C、图①为DNA复制过程，DNA双链解开需要解旋酶催化，DNA聚合酶的作用是催化脱氧核苷酸连接形成子链，不参与解旋过程，C错误；
D、图②为转录过程，其起始信号是DNA上的启动子，终止信号是DNA上的终止子；起始密码和终止密码是翻译过程中mRNA上的信号，并非转录的信号，D错误。
故答案为：A。
【分析】（1）DNA复制以DNA双链为模板，需要解旋酶解开双链，DNA聚合酶催化子链合成，仅发生在细胞分裂的间期。
（2）转录以DNA的一条链为模板合成RNA，其起始和终止信号分别为DNA上的启动子和终止子。
（3）翻译以mRNA为模板，在核糖体上合成蛋白质，需要mRNA、tRNA、rRNA三种RNA参与，其中mRNA是模板，tRNA转运氨基酸，rRNA构成核糖体，三种RNA均由DNA转录而来。
9．下列关于基因突变、基因重组和染色体变异的叙述，正确的是（　　）
A．经过秋水仙素诱导染色体数目加倍后得到的个体不一定是纯合子
B．同源染色体非姐妹染色单体上的非等位基因的交换会导致基因重组
C．猫叫综合征是5号染色体缺失引起的染色体数目异常遗传病
D．基因突变的不定向性是指不同DNA分子上均可发生基因突变
【答案】A
【知识点】基因重组及其意义；基因突变的特点及意义；染色体结构的变异；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、若亲本本身为杂合子，经秋水仙素诱导染色体数目加倍后，基因型仍含有等位基因，依旧是杂合子，只有纯合亲本加倍后才为纯合子，因此诱导加倍后得到的个体不一定是纯合子，A正确；
B、只有同源染色体非姐妹染色单体上等位基因的互换才会引发基因重组，非等位基因随意交换不属于基因重组，B错误；
C、猫叫综合征是5号染色体部分片段缺失导致，属于染色体结构异常遗传病，并非染色体数目异常遗传病，C错误；
D、基因突变的不定向性是指一个基因可突变为多种等位基因，不同DNA分子均可发生基因突变体现的是基因突变的普遍性，D错误。
故答案为：A。
【分析】秋水仙素通过抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，使染色体不能移向两极，从而导致细胞内染色体数目加倍，杂合子染色体加倍后基因型仍为杂合，不会变成纯合子。基因重组的类型包括减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体间等位基因交叉互换，以及减数第一次分裂后期非同源染色体上非等位基因的自由组合。染色体变异分为染色体结构变异和染色体数目变异，结构变异有缺失、重复、易位、倒位四种类型，猫叫综合征属于染色体结构变异中的片段缺失；数目变异包括个别染色体增减和染色体整倍性增减。基因突变具有普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害少利性等特点，不定向性指同一基因能向不同方向突变产生复等位基因，普遍性指任何生物、任何细胞、任何DNA分子都有可能发生基因突变。
10．某中学对一患有某种单基因遗传病的女孩家系的其他成员进行了调查，记录结果如表（“○”代表患者，“√”代表正常，“？”代表患病情况未知）。下列分析正确的是（　　）
祖父 祖母 姑姑 外祖父 外祖母 舅舅 父亲 母亲 弟弟
？ ○ √ ○ √ √ ○ ○ √
A．单基因遗传病是受单个基因控制的遗传病
B．在调查发病率时，应在患者家系中多调查几代，以减小误差
C．该患病女孩的父母再生出一个正常孩子的概率为1/4
D．若祖父患病，这个家系中所有患者基因型相同的概率为1/3
【答案】C
【知识点】伴性遗传；调查人类遗传病；遗传系谱图
【解析】【解答】A、单基因遗传病是由一对等位基因控制的遗传病，不是单个基因控制，A错误；
B、调查遗传病发病率需在人群中随机抽样调查，在患者家系中多代调查适用于研究遗传方式，不是调查发病率，B错误；
C、父母均患病、弟弟正常，符合“有中生无”，判定为显性遗传病，可为常染色体显性或伴X显性。假设控制该病的基因为A，控制不患病的基因为a。由于父母均患病、弟弟正常，则当该病为常染色体显性遗传病时，父母的基因型为Aa，故再生一个正常孩子（aa）的概率为1/4；当该病为伴X显性遗传病为XAY、XAXa，故再生一个正常孩子（XaY）的概率为1/4，C正确；
D、结合C选项的分析，可知该病可为常染色体显性或伴X显性遗传病。若祖父患病，且姑姑正常，若为伴X显性遗传病，父亲患病，女儿必患病，故可确定为常染色体显性遗传病。患病祖父×患病祖母→正常姑姑，则祖父和祖母的基因型为Aa；患病外祖父×正常外祖母→正常舅舅，则外祖父的基因型为Aa；患病父×患病母→正常弟弟，则父母的基因型为Aa，而女孩的基因型为1/3AA、2/3Aa，因此所有患者基因型相同的概率为2/3，不是1/3，D错误。
故答案为：C。
【分析】单基因遗传病是受一对等位基因控制的人类遗传病，区别于单个基因控制。人类遗传病调查有明确分工，调查遗传方式在患者家系中开展，调查发病率在自然人群中随机抽样。显性遗传病遗传特征为有中生无，分为常染色体显性和伴X染色体显性，两种类型均可通过亲本基因型推导子代患病概率。常染色体显性遗传中，杂合亲本婚配，子代患病个体存在纯合子、杂合子两种基因型，依据基因分离定律可计算家系内患者基因型一致的概率。
11．下列关于生物进化的叙述，正确的是（　　）
A．所有生物的生命活动均需能量驱动，这是生物有共同祖先的证据
B．一个处于遗传平衡的群体自交时，基因频率不变，基因型频率向纯合子偏移
C．物种形成需经变异、选择与隔离，种群基因频率定向改变是物种形成的标志
D．探究抗生素对细菌的选择作用时，从抑菌圈边缘挑菌培养，抑菌圈逐代变大
【答案】B
【知识点】基因频率的概念与变化；物种的概念与形成；生物具有共同的祖先；自然选择与适应
【解析】【解答】A、生物中部分物质运输如自由扩散、协助扩散不需要消耗能量，并非所有生命活动都需能量驱动；且生命活动需能量驱动也不是生物有共同祖先的证据，A错误；
B、处于遗传平衡的群体，无突变、无选择、无迁入迁出等因素，自交过程中种群基因频率保持不变，连续自交会使杂合子比例下降，纯合子比例上升，基因型频率向纯合子偏移，B正确；
C、种群基因频率定向改变是生物进化的标志，生殖隔离的形成才是新物种形成的标志，C错误；
D、抑菌圈边缘的细菌耐药性更强，逐代培养后细菌耐药性不断增强，抗生素抑制效果减弱，抑菌圈会逐代变小，D错误。
故答案为：B。
【分析】生物有共同祖先的证据主要包括化石证据、比较解剖学证据、胚胎学证据、细胞和分子生物学证据等，生理功能特征不能作为共同祖先的直接证据。生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，进化不一定形成新物种，隔离是物种形成的必要条件，生殖隔离是新物种形成的标志。抗生素对细菌起定向选择作用，耐药菌在抗生素环境中存活并繁殖，长期选择会使细菌耐药性逐代增强，抗生素抑菌范围缩小，抑菌圈随之变小。
12．科研人员在利用某种丝状真菌发酵生产抗生素的过程中，定期取样监测，得到了发酵过程中活菌数量与抗生素产量随时间的变化曲线，如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．在延迟期，菌体通过调整酶系统来适应环境，并开始大量合成抗生素
B．在对数期，菌体数量呈指数增长，此时是提取抗生素的最佳时期
C．在稳定期，抗生素产量快速上升，可能与菌体应激及代谢途径切换有关
D．若在衰亡期补加新的培养基，菌体数量与抗生素产量都会同步持续上升
【答案】C
【知识点】微生物发酵及其应用；发酵工程的应用
【解析】【解答】A、延迟期菌体主要通过调整酶系统适应环境，为后续增殖做准备，活菌数缓慢增长，此时抗生素产量几乎为0，并未开始大量合成抗生素，A错误；
B、对数期菌体数量呈指数增长，代谢旺盛，但抗生素作为次级代谢产物，此时产量极低，不是提取抗生素的最佳时期，B错误；
C、稳定期活菌数达到峰值后趋于稳定，营养物质相对缺乏、代谢废物积累，菌体可能通过应激反应切换代谢途径，合成抗生素等次级代谢产物，因此抗生素产量快速上升，C正确；
D、衰亡期活菌数下降，补加新培养基可能使菌体重新进入生长周期，活菌数有所回升，但抗生素是次级代谢产物，其合成需要菌体生长到稳定期才大量进行，不会与菌体数量同步持续上升，D错误。
故答案为：C。
【分析】微生物发酵过程分为延迟期、对数期、稳定期和衰亡期，延迟期菌体代谢活跃，适应新环境，活菌数增长缓慢，主要进行酶系统调整和物质准备，次级代谢产物如抗生素几乎不合成；对数期菌体快速分裂增殖，数量呈指数增长，主要进行初级代谢，次级代谢产物合成量少；稳定期营养物质消耗、代谢产物积累，菌体增殖速率与死亡速率趋于平衡，活菌数达到峰值，此时菌体代谢途径切换，次级代谢产物如抗生素大量合成；衰亡期菌体死亡速率超过增殖速率，活菌数下降，次级代谢产物合成速率减缓或停止。抗生素属于次级代谢产物，通常在微生物生长的稳定期大量合成，其合成与菌体的生长阶段、营养条件和代谢途径密切相关，不会随菌体数量同步变化。
13．为治理被石油污染的土壤，研究人员欲分离能高效降解石油的细菌，实验流程如下图所示，关于该实验的叙述，正确的是（　　）
①采集土壤样品→②液体富集（石油为唯一碳源）→③梯度稀释→④涂布平板（石油为唯一碳源）→⑤30℃倒置培养→⑥检测石油残留量筛选目标菌
A．步骤②和④用石油为唯一碳源，都能定向选择降解石油的微生物
B．步骤③降低菌液浓度，其主要目的是便于分离和计数单菌落
C．为筛选耐盐性强的石油降解菌，只需在步骤④的平板中加入高浓度氯化钠即可
D．平板上菌落的大小、形状或颜色是判断其高效降解石油能力的可靠直观指标
【答案】B
【知识点】培养基对微生物的选择作用；其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、步骤②以石油为唯一碳源进行液体富集，作用是扩增降解石油微生物的数量，并非定向选择；步骤④固体选择培养基才起到定向筛选作用，二者功能不同，A错误；
B、步骤③梯度稀释可逐级降低菌液浓度，使涂布后培养基上形成分散独立的单菌落，便于目标菌的分离纯化与菌落计数，B正确；
C、筛选耐盐性强的石油降解菌，需在步骤②富集培养和步骤④平板培养中均加入高浓度氯化钠，仅在平板中添加无法筛选出耐盐菌株，C错误；
D、菌落的大小、形状、颜色仅属于微生物形态特征，不能直观反映其石油降解能力，需通过检测石油残留量才能判定降解效率，D错误。
故答案为：B。
【分析】微生物富集培养利用特定营养条件增加目的微生物的数量，选择培养基通过唯一碳源、特定抑菌物质等条件定向淘汰无用微生物、保留目标微生物。梯度稀释涂布平板法中，梯度稀释是为了稀释菌液浓度，获得单菌落，是微生物分离和计数的关键步骤。筛选具备两种耐受或代谢特性的微生物时，需在富集和分离筛选全程设置对应筛选压力，仅在平板阶段设置条件不能完成有效筛选。菌落形态只能作为菌种初步鉴别依据，微生物功能活性强弱不能依靠菌落外观判断，必须通过底物消耗、产物积累等生理指标检测确定。
14．随着合成生物学的发展，利用植物细胞悬浮培养体系生产高价值次生代谢产物（如青蒿素、紫杉醇等）已成为一种新型的“细胞工厂”模式。该技术不依赖传统种植，在生物反应器中即可实现工业化生产，为缓解某些药物原料短缺问题提供了新路径。下列叙述正确的是（　　）
A．该技术利用了植物细胞的全能性，需经历脱分化和再分化过程才能获得产物
B．培养过程中生长素与细胞分裂素的比例，是决定细胞分裂与分化的关键因素
C．与传统农田种植相比，该模式完全不受环境因素影响，实现产物的稳定高产
D．该技术使药物生产可以完全不依赖农业生产，是保障供应安全的根本途径
【答案】B
【知识点】植物细胞的全能性及应用；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、植物细胞全能性的体现需要最终发育成完整植株，该技术仅通过脱分化形成愈伤组织进行细胞悬浮培养，生产次生代谢产物，无需再分化形成完整植株，未体现植物细胞全能性，A错误；
B、植物组织培养和细胞悬浮培养过程中，生长素与细胞分裂素的比例能够调控细胞分裂速率以及细胞分化的方向，是决定细胞分裂与分化的关键因素，B正确；
C、该培养模式可人工调控部分培养条件，但仍受培养液成分、温度、pH、杂菌污染、溶氧量等环境及培养条件影响，并非完全不受环境因素影响，C错误；
D、该技术减少了对传统农田种植的依赖，但培养所需的初始植物细胞仍需从植物体获取，且受技术成本、规模化生产等限制，无法完全不依赖农业生产，也不是保障药物供应安全的根本途径，D错误。
故答案为：B。
【分析】植物细胞全能性是指已经分化的植物细胞仍具有发育成完整植株的潜能，只有培育形成完整植株才能体现全能性，仅培养愈伤组织、悬浮细胞进行代谢产物生产，不满足全能性的判定条件。在植物组织培养体系中，生长素和细胞分裂素的相对比例，会调控细胞脱分化、再分化进程，还能影响根、芽的分化以及愈伤组织细胞的分裂增殖与次生代谢产物合成。植物细胞悬浮培养在生物反应器内进行，人工可调控温度、酸碱度等条件，但依然会受营养组分、微生物污染、培养环境参数等多种因素制约，无法彻底脱离环境因素的影响。
15．为获得高产脂质的硅藻用于生产生物柴油，研究人员将苹果酸酶（ME）基因（长度约800 bp）构建到含新霉素抗性基因的超表达载体上，导入硅藻细胞。为验证转化是否成功，以野生型基因组、转化后硅藻基因组以及重组质粒为模板，使用可特异性扩增完整ME基因的引物进行PCR，对产物进行琼脂糖凝胶电泳，并测定条带亮度（相对值），结果如图所示，下列分析正确的是（　　）
A．PCR过程中，引物作用是使Taq DNA聚合酶从其3'端开始连接核糖核苷酸
B．为确保ME基因正确插入载体，需在引物3'端加入不同的限制酶识别序列
C．转化后硅藻基因组检测到明显条带，说明ME基因已整合到其染色体DNA上
D．为评价所获硅藻品系的生产潜力，还需检测其生长速率与胞内脂质含量
【答案】D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、PCR过程中，Taq DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核糖核苷酸（dNTP），而非核糖核苷酸；引物的作用是提供3'-OH末端，使DNA聚合酶能够延伸DNA链，A错误；
B、为确保ME基因正确插入载体，限制酶识别序列应加在引物的5'端，而非3'端。引物3'端必须与模板DNA互补配对，以保证扩增的特异性，不能引入酶切位点，B错误；
C、转化后硅藻基因组PCR检测到明显条带，只能说明硅藻细胞中存在ME基因，无法区分该基因是整合到染色体DNA上，还是以游离质粒形式存在于细胞质中，因此不能说明ME基因已整合到染色体DNA上，C错误；
D、实验目的是获得高产脂质的硅藻用于生产生物柴油，仅验证ME基因是否转入不足以评价其生产潜力，还需检测硅藻的生长速率（影响生物量）与胞内脂质含量（直接影响产油效率），才能全面评估其应用价值，D正确。
故答案为：D。
【分析】PCR技术中，引物的作用是与模板DNA结合，为Taq DNA聚合酶提供3'-OH末端，使其能够以dNTP为原料合成新的DNA链，扩增的是DNA片段，因此使用的是脱氧核糖核苷酸。基因工程引物设计时，为便于后续将扩增的目的基因插入载体，需在引物的5'端引入限制酶识别序列，3'端则必须与模板序列严格互补，以保证扩增的特异性。
16．抗体在体内会被代谢清除，难以长期维持有效浓度，因此治疗性单克隆抗体通常需要频繁注射。研究人员开发了一种新方法：将含有编码抗体基因的环状DNA包裹于纳米颗粒中，一次性注射至肌肉组织，肌细胞摄取DNA后长期表达并分泌相应的抗体，实现“一次注射，长效治疗”。该方法能实现长效治疗的根本原因在于（　　）
A．纳米颗粒保护抗体，使其在体内不易被降解
B．环状DNA能在肌细胞中持续复制，维持高拷贝数
C．肌细胞作为“生物工厂”，持续合成抗体蛋白
D．肌肉注射的方式延缓药物进入血液循环的速度
【答案】C
【知识点】单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】A、纳米颗粒包裹保护的是编码抗体的环状DNA，并非现成的抗体，体内抗体依然会正常代谢降解，A错误；
B、肌细胞属于高度分化的体细胞，不再进行分裂增殖，导入的环状DNA不能在肌细胞中持续复制，B错误；
C、肌细胞摄取含抗体基因的环状DNA后，可通过转录、翻译持续合成并分泌抗体，不断补充体内被代谢清除的抗体，这是实现一次注射、长效治疗的根本原因，C正确；
D、肌肉注射仅能延缓物质进入血液的速度，无法长期持续产生抗体，不是长效治疗的根本原因，D错误。
故答案为：C。
【分析】高度分化的动物体细胞一般失去分裂能力，导入细胞的外源环状DNA不会进行自主复制，但可稳定存在于细胞中并持续发生基因表达。基因的表达包括转录和翻译，携带目的基因的受体细胞可作为生物合成工厂，源源不断合成并分泌相应蛋白质，弥补蛋白质在体内代谢清除的不足。
17．光合速率是衡量植物光合作用强度的核心指标，其大小受内外因素共同调控。研究发现，光照强度和CO2浓度等环境因子会直接影响菠菜的光合速率；同时，菠菜绿叶中光合色素的含量差异也会造成光合速率的显著区别。在光合色素中，叶绿素能与特定蛋白质结合形成色素——蛋白复合体，该复合体是光合作用中光能吸收、传递与转化的关键结构。请回答下列问题：
（1）某同学利用纸层析法检测菠菜绿叶中叶绿素的含量时，发现叶绿素含量明显少于类胡萝卜素。从材料处理和实验操作两个角度分析，可能的原因分别是　 　、　 　（各答出1点即可）。
（2）光照下，菠菜叶肉细胞类囊体膜上能产生NADPH和ATP，NADPH的合成过程是　 　，该物质在卡尔文循环中所起的作用是　 　。以葡萄糖为底物的有氧呼吸产生NADH的场所是　 　。
（3）叶绿体基质中存在的Rubisco酶，既可催化RuBP与CO2结合进行光合作用，又可催化RuBP与O2结合进行光呼吸（绿色植物在光照下消耗有机物、释放CO2且消耗能量的反应）。科研人员测定某菠菜叶片在适宜条件下的净光合速率（CO2吸收量为16 μmol·m-2·s-1）、细胞呼吸速率（CO2释放量为5 μmol·m-2·s-1）和光呼吸速率（CO2释放量为3 μmol·m-2·s-1），则该叶片的总光合速率（用CO2固定量表示）=　 　μmol·m-2·s-1
【答案】（1）选择的叶片不新鲜或为老叶；研磨时没有添加碳酸钙
（2）NADP++H++2eNADPH；提供还原剂，此外还可提供能量；细胞质基质和线粒体基质
（3）24
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；光合作用的过程和意义；光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1) 若选用不新鲜的叶片或衰老叶片，其中叶绿素易分解，含量本就偏低，会使检测到的叶绿素明显少于类胡萝卜素；研磨叶片时加入碳酸钙可中和细胞有机酸，防止叶绿素被破坏，若未添加碳酸钙，叶绿素在研磨过程中被大量破坏，也会导致叶绿素含量偏少。
(2) 光反应阶段在类囊体薄膜上发生水的光解，产生氢离子和电子，氢离子、电子与NADP+结合生成NADPH。在卡尔文循环中，NADPH既作为三碳化合物还原过程的还原剂，同时自身分解还能释放能量为暗反应供能。以葡萄糖为底物进行有氧呼吸时，第一阶段在细胞质基质产生NADH，第二阶段在线粒体基质也会产生NADH。
(3) 该植物总光合速率用CO2固定量计算时，需要考虑净光合吸收的CO2、普通细胞呼吸释放的CO2以及光呼吸消耗的碳量，代入数值计算16+5+3=24，因此总光合速率为24 μmol·m-2·s-1。
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验中，新鲜幼嫩叶片叶绿素含量高，衰老或不新鲜叶片叶绿素易降解；碳酸钙具有保护叶绿素的作用，缺失会造成叶绿素被破坏。光合作用光反应在类囊体薄膜进行，水光解产生氢离子、氧气和电子，进而合成NADPH和ATP，NADpH为暗反应中C3的还原提供还原剂和能量。有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质，第二阶段发生在线粒体基质，两个阶段均会产生NADH。存在光呼吸时，总光合速率等于净光合速率加上细胞呼吸速率与光呼吸速率之和，光呼吸会额外消耗光合固定的碳，计算总光合时需一并计入。
（1）某同学利用纸层析法检测菠菜绿叶中叶绿素的含量时，发现叶绿素含量明显少于类胡萝卜素。据此推测在提取色素的过程中研磨时没有添加碳酸钙，因为碳酸钙能保护叶绿素，根据选材分析可能的原因是没有选择叶片不新鲜或为老叶。
（2）光照下，菠菜叶肉细胞类囊体膜上能发生光反应，产生NADPH和ATP，NADPH的合成过程可表示为NADP++H++2eNADPH，该物质在卡尔文循环中所起的作用是提供还原剂，此外还可提供能量。以葡萄糖为底物的有氧呼吸产生NADH的场所是细胞质基质和线粒体基质，即有氧呼吸的第一和第二阶段有NADH的产生。
（3）科研人员测定某菠菜叶片在适宜条件下的净光合速率（CO2吸收量为16 μmol·m-2·s-1）、细胞呼吸速率（CO2释放量为5 μmol·m-2·s-1）和光呼吸速率（CO2释放量为3 μmol·m-2·s-1），则该叶片的总光合速率（用CO2固定量表示）=净光合速率+呼吸速率+光呼吸速率=16+5+3=24 μmol·m-2·s-1。
18．小鼠的毛色由基因B/b控制，尾巴长度由基因D/d控制，两对基因独立遗传且均位于常染色体上。此外，小鼠的体型大小受印记基因A/a控制（A控制正常体型，a控制矮小体型），基因印记的机制为：DNA甲基化修饰会导致基因无法表达，来自亲本的“印记”在子一代体细胞有丝分裂中终生保持，但在子一代原始生殖细胞中，甲基化会被清除，形成配子时重新设定甲基化模式（印记重建后，雄配子表现均正常，雌配子均被甲基化）。请结合上述信息回答下列问题：
（1）现有灰色长尾父本与白色短尾母本杂交，F1表型及比例为白色长尾：灰色长尾：白色短尾：灰色短尾=1：1：1：1；将F1中的白色长尾雌雄个体相互杂交，F2表型及比例为白色长尾：灰色长尾：白色短尾：灰色短尾=4：2：2：1。亲本基因型为　 　。
（2）结合上述杂交实验，F2中胚胎期致死的基因型共有　 　种，若将F2群体随机自由交配，则F3中白色长尾个体的比例为　 　。
（3）请设计一次杂交实验确定某矮小体型雄鼠的基因型，写出实验思路和预期结果及结论。
实验思路：　 　。
预期结果及结论：　 　。
【答案】（1）bbDd×Bbdd
（2）5；1/4
（3）将该矮小体型雄鼠与任一雌鼠交配，观察后代的表型及比例；若后代全为矮小体型鼠，则该矮小体型雄鼠的基因型为aa；若后代中正常体型鼠：矮小体型鼠=1：1，则该矮小体型雄鼠的基因型为Aa
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；表观遗传；9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1) F1白色长尾个体相互杂交，F2表型比例为4：2：2：1，是2：1与2：1的乘积，说明BB纯合、DD纯合均存在胚胎致死现象。白色对灰色为显性，长尾对短尾为显性，灰色基因型为bb，白色为B_，长尾为D_，短尾为dd。灰色长尾父本与白色短尾母本杂交，F1出现1：1：1：1的测交分离比，由此可推知亲本基因型为bbDd×Bbdd。
(2) 两对基因独立遗传，双杂合子自交理论上共有9种基因型，剔除BbDd、Bbdd、bbDd、bbdd这4种存活基因型，剩余5种均为胚胎期致死基因型。F2存活群体中B基因频率为1/3、b基因频率为2/3，D基因频率为1/3、d基因频率为2/3，随机自由交配后BB、DD基因型个体致死，存活个体中Bb与bb比例为1：1，Dd与dd比例为1：1，白色长尾个体基因型为BbDd，所占比例为1/2×1/2=1/4。
(3) 矮小体型雄鼠基因型有Aa和aa两种可能，实验思路为将该矮小体型雄鼠与任一雌鼠交配，观察并统计后代的表型及比例。若后代全为矮小体型鼠，说明该雄鼠仅能产生含a的配子，基因型为aa；若后代中正常体型鼠与矮小体型鼠比例为1：1，说明该雄鼠能产生A和a两种配子，基因型为Aa。
【分析】位于常染色体上的两对独立遗传基因遵循基因自由组合定律，若两对基因均存在显性纯合致死，双杂合子自交后代表型比例会呈现4：2：2：1的特殊分离比。基因印记属于表观遗传现象，DNA甲基化修饰不改变基因的碱基序列，但会抑制基因表达，子代体细胞可稳定保持亲本遗传的印记模式，原始生殖细胞中可清除甲基化并重新建立印记，雄配子中基因均能正常表达，雌配子中基因被甲基化无法表达，可通过杂交实验的后代表型比例鉴定个体基因型。
（1）F2表型及比例为白色长尾：灰色长尾：白色短尾：灰色短尾=4：2：2：1，则白色为显性，长尾为显性，题干中，灰色由基因 b 控制，白色由 B 控制；长尾由 D 控制，短尾由 d 控制。 亲代：灰色长尾（bbD_） × 白色短尾（B_dd） F1表型及比例：白色长尾：灰色长尾：白色短尾：灰色短尾 = 1：1：1：1 这是典型的测交比例，说明亲代中： 灰色长尾为 bbDd（产生配子 bD、bd） 白色短尾为 Bbdd（产生配子 Bd、bd） F1中白色长尾基因型为 BbDd。 F1白色长尾雌雄个体相互杂交，F2表型及比例为白色长尾：灰色长尾：白色短尾：灰色短尾 = 4：2：2：1 正常自由组合比例应为 9：3：3：1，此处出现致死情况，且比例为 4：2：2：1 = (2：1)(2：1)，说明基因型 DD 和 BB 纯合时均致死，即 B_ _ _ 中 BB 致死，_ _ D_ 中 DD 致死，只有 BbDd、Bbdd、bbDd、bbdd 存活，比例正好为 4：2：2：1。
（2）F2的理论基因型共 9 种：BBDD、BBDd、BBdd、BbDD、BbDd、Bbdd、bbDD、bbDd、bbdd。 存活基因型为 BbDd、Bbdd、bbDd、bbdd（4 种），因此致死基因型为 9 - 4 = 5 种（BBDD、BBDd、BBdd、BbDD、bbDD）。F2存活基因型及比例：BbDd ： Bbdd ： bbDd ： bbdd = 4：2：2：1 先算 B/b 基因频率： B 频率 = (4×1 + 2×1)/(4×2 + 2×2 + 2×2 + 1×2) = 6/18 = 1/3、b 频率 = 2/3、自由交配后，Bb ： bb = (2×1/3×2/3) ： (2/3×2/3) = 4/9 ： 4/9 = 1：1 （BB 致死，占 1/9）。再算 D/d 基因频率： D 频率 = (4×1 + 2×1)/(4×2 + 2×2 + 2×2 + 1×2) = 6/18 = 1/3、 d频率 = 2/3，自由交配后，Dd ： dd = 1：1（DD 致死）。白色长尾基因型为BbDd，比例为 (1/2) × (1/2) = 1/4。
（3）A 控制正常体型，a 控制矮小体型；来自父本的 a 会被甲基化（印记），在子代体细胞中不表达，但在生殖细胞中印记会被清除，重新设定。矮小体型雄鼠的基因型可能为 aa 或 Aa。 实验思路：将该矮小体型雄鼠与任一雌鼠交配，观察后代表型及比例。 预期结果及结论： 若后代全为矮小体型鼠，说明雄鼠只能传递 a 基因，基因型为 aa。 若后代中正常体型鼠：矮小体型鼠 = 1：1，说明雄鼠能传递 A 和 a 基因，基因型为 Aa。
19．模式生物是指被广泛用于生物学研究、能揭示生命普遍规律的一类生物，其通常具有生长繁殖周期短、遗传信息明确、易培养、适应性强等特点。果蝇（2n=8）作为经典模式生物，在遗传学、发育生物学等领域应用广泛，请回答下列问题：
（1）某同学设计实验验证果蝇细胞DNA的半保留复制方式：用15N标记果蝇体细胞的DNA分子双链，将其转移至含14N的培养液中培养。
①若该细胞进行两次有丝分裂，1个亲代细胞产生的4个子细胞中，含15N的子细胞最少为　 　个；判断依据：　 　。
②若该细胞进行减数分裂，产生的子细胞中，所有染色体是否均含15N？　 　（填“是”或“否”），判断依据是　 　。
③某DNA片段含500个碱基对，一条链中A+T占40%，则该DNA分子连续复制3次需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数量为　 　个。
（2）已知果蝇的红眼对白眼为显性，相关基因位于X染色体上。某同学用两只红眼果蝇杂交，后代中出现1只白眼为XXY型异常个体。经分析，该异常个体的形成是亲本产生配子时染色体分离异常所致，则该异常配子的来源是　 　（填“父本”或“母本”），异常原因是　 　。
【答案】（1）2；DNA分子半保留复制，第一次有丝分裂形成的两个子细胞中，每条染色体上的DNA分子均有一条链含15N，第二次有丝分裂后期，染色单体随机分配，产生的4个子细胞中，含15N的子细胞最少为2个；是；减数分裂过程中DNA只复制一次，根据半保留复制特点，每个DNA分子中都有一条链含15N；2100
（2）母本；减数第二次分裂后期，次级卵母细胞中携带白眼基因的两条X染色体移向同一极，产生了含XbXb的卵细胞
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；DNA分子的复制；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】(1) ①DNA进行半保留复制，亲代果蝇体细胞DNA双链均被15N标记，转移到含14N培养液中，第一次有丝分裂DNA复制后，所有DNA分子都是一条链含15N、一条链含14N，分裂形成的两个子细胞每条染色体都带有15N标记。第二次有丝分裂DNA再复制，每条染色体的两条染色单体中，一条染色单体的DNA含15N，另一条染色单体的DNA只含14N；后期着丝粒分裂后染色体随机移向细胞两极，因此最终形成的4个子细胞中，含15N的子细胞最少为2个。
②减数分裂过程中DNA只进行一次复制，依据半保留复制特点，复制后每个DNA分子都保留一条含15N的母链，减数分裂连续两次分裂后，产生的子细胞中所有染色体均含有15N。
③该DNA片段有500个碱基对，一条链中A+T占40%，根据碱基互补配对原则，整个DNA分子中A+T也占40%，则C+G占60%，可计算出一个DNA分子中胞嘧啶数量为300个。DNA连续复制3次共形成8个DNA分子，新合成7个DNA分子，因此需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数量为7×300=2100个。
(2) 红眼为显性、白眼为隐性，基因位于X染色体上，两只红眼果蝇杂交产生XXY型白眼个体，基因型为XbXbY。父本红眼雄果蝇基因型为XBY，只能提供XB或Y配子，无法提供Xb，因此两条Xb均来自母本。母本为红眼携带者XBXb，减数第二次分裂后期，次级卵母细胞中携带白眼基因的两条X染色体姐妹染色单体分开后移向细胞同一极，产生了XbXb的异常卵细胞，与含Y的精子结合形成异常个体。
【分析】DNA半保留复制的特点是新合成的每个DNA分子都由一条亲代母链和一条子代新链组成。有丝分裂过程中DNA复制两次、细胞分裂两次，第二次有丝分裂后期染色单体随机分配，导致含放射性标记的子细胞数目不固定且存在最小值；减数分裂仅DNA复制一次、连续分裂两次，所有子代染色体都会保留原始放射性母链。DNA分子遵循碱基互补配对原则，一条链的碱基比例可推知整个DNA分子的碱基比例，DNA连续复制n次所需游离某种脱氧核苷酸的数量可用公式(2n 1)×单分子该碱基数量计算。伴X染色体遗传中，可根据后代表型和染色体异常个体的基因型逆向推导异常配子来源，减数第二次分裂后期姐妹染色单体未正常分离，会产生含有两条相同性染色体的异常配子，雌雄配子结合后形成性染色体数目异常的个体。
（1）①DNA复制为半保留复制，亲代DNA分子双链用15N标记，转移至含14N的培养液中培养。第一次有丝分裂产生的两个子细胞中，每条染色体上的DNA分子均为一条链含15N，一条链含14N。第二次有丝分裂时，中期每条染色体有两条染色单体，其中一条染色单体上的DNA是一条链含15N，一条链含14N，另一条染色单体上的DNA两条链均含14N。后期着丝点分裂后，染色单体随机分配，所以产生的4个子细胞中，含15N的子细胞最少为2个。
②减数分裂过程中，DNA只进行一次复制，根据半保留复制特点，每个DNA分子中都有一条链含15N，所以产生的子细胞中所有染色体均含15N。
③已知DNA片段含500个碱基对，一条链中A+T占40%，则整个DNA分子中A+T占40%，那么C+G占60%，C的数量为500×2×60%/2 = 300个。该DNA分子连续复制3次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数量为（23-1）×300 = 2100个。
（2）因为果蝇的红眼对白眼为显性，相关基因位于X染色体上，两只红眼果蝇杂交后代出现白眼为XXY型异常个体，基因型为XbXbY。由于父本提供的配子为XB或Y，无法提供Xb，所以异常配子的来源是母本，异常原因是减数第二次分裂后期，次级卵母细胞中携带白眼基因的两条X染色体移向同一极，产生了含XbXb的卵细胞。
20．为加速我国良种奶牛的育种进程，某生物技术团队设计方案如下：以良种荷斯坦高产奶牛（供体1）作为优良基因供体，以本地黄牛（供体2）提供卵母细胞或作为胚胎移植受体，系统开展体细胞核移植（克隆）、体外受精、胚胎分割等技术研究，旨在实现优良遗传资源的快速繁殖与长期保存。请结合上述方案回答下列问题：
（1）应用1中子代能保持供体1优良性状的原因是　 　。应用3操作时，为保证分割后胚胎的正常发育需将　 　进行均等分割。
（2）为从供体2获取大量卵母细胞（细胞B），需对其进行　 　处理。获得的卵母细胞常存在成熟程度不同步的问题，在后续体外成熟培养中，需精确监测和维持培养液的　 　（答出2点即可）等理化指标。
（3）胚胎移植前，筛选高质量胚胎至关重要。目前基于胚胎培养液成分分析筛选技术展现出强大优势，其最大特点是　 　。胚胎能在受体子宫中存活的生理学基础是　 　。
【答案】（1）子代小牛继承的是供体1（良种荷斯坦高产奶牛）的细胞核遗传物质，细胞质遗传物质仅来自供体2；内细胞团
（2）超数排卵；温度、pH（还可答渗透压、溶解氧等）
（3）快速、无创（或精准、高效）；受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，同时供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系
【知识点】动物细胞培养技术；动物体细胞克隆；胚胎移植；胚胎分割
【解析】【解答】(1) 应用1为体细胞核移植技术，子代小牛的细胞核遗传物质来自供体1（良种荷斯坦高产奶牛），细胞质遗传物质仅少量来自供体2，因此子代能保持供体1的优良性状。应用3为胚胎分割技术，分割囊胚时，需将内细胞团进行均等分割，若内细胞团分割不均，会导致分割后胚胎的发育能力出现差异，影响正常发育。
(2) 为从供体2获取大量卵母细胞，需对其进行超数排卵处理，通过注射促性腺激素，促进卵巢排出更多卵母细胞。体外成熟培养卵母细胞时，需精确监测和维持培养液的温度、pH（或渗透压、溶解氧等）等理化指标，为卵母细胞提供适宜的生长环境，保证其正常成熟。
(3) 基于胚胎培养液成分分析的筛选技术，无需对胚胎进行损伤性操作，可通过分析培养液成分快速判断胚胎质量，因此最大特点是快速、无创（或精准、高效）。胚胎能在受体子宫中存活的生理学基础是受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，同时供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，使胚胎能在受体子宫内着床并发育。
【分析】体细胞核移植技术中，子代的核遗传物质完全来自供核个体，细胞质遗传物质来自供质个体，因此子代性状主要与供核个体一致，可保持供核个体的优良性状。胚胎分割技术可获得同卵多胎，分割囊胚时需均等分割内细胞团，内细胞团将来发育为胎儿的各种组织，不均等分割会导致部分胚胎发育不良。超数排卵技术通过注射促性腺激素，促进供体卵巢排出更多卵母细胞，是获取大量卵母细胞的常用方法。动物细胞培养（包括卵母细胞体外培养）需维持适宜的温度、pH、渗透压、溶解氧等理化指标，以保证细胞正常代谢和生长。胚胎移植的生理学基础包括受体子宫对外来胚胎的免疫排斥反应较弱，且供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，这是胚胎能在受体子宫内存活并发育的关键。基于培养液成分分析的胚胎筛选技术属于无创检测技术，可在不损伤胚胎的前提下，快速评估胚胎质量，为优质胚胎筛选提供支持。
（1）应用1是核移植技术（克隆），子代小牛继承的是供体1（良种荷斯坦高产奶牛）的细胞核遗传物质，细胞质遗传物质仅来自供体2，因此能保持供体1的优良性状。应用3是胚胎分割，为保证分割后胚胎正常发育，需将内细胞团进行均等分割（内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，不均等分割会导致胚胎发育能力差异）。
（2）为从供体2获取大量卵母细胞（细胞B），需对其进行超数排卵处理（注射促性腺激素，促使卵巢排出更多卵母细胞）。体外培养卵母细胞时，需精确监测和维持培养液的温度、pH（还可答渗透压、溶解氧等，答出2点即可），保证细胞培养的适宜环境。
（3） 胚胎培养液成分分析筛选技术的最大特点是快速、无创（或精准、高效）（该技术通过分析培养液成分判断胚胎质量，无需损伤胚胎，且检测速度快）。 胚胎能在受体子宫中存活的生理学基础是：受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，同时供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系。
21．为培育富含花青素的紫色番茄，科研人员拟将金鱼草中调控花青素合成的关键转录因子基因（Del）转入番茄。选用的植物表达载体及Del基因的结构如下，请回答下列问题：
（1）科研人员决定用BamHⅠ和HindⅢ对Del基因和载体进行双酶切后连接，PCR扩增Del基因时，需在目的基因两端添加这两种限制酶的识别序列的原因是　 　（答出两点即可）。已知Del基因转录时的模板链序列为：5-TTGGCA……AGCCAT-3。为准确连接，在扩增时，在目的基因上游引物为：5-　 　ATGGCT-3。（请填写6个碱基序列）
（2）将重组质粒导入农杆菌，为初步筛选含有质粒的菌落，应在培养基中添加　 　。农杆菌导入番茄细胞，最终整合到番茄染色体DNA上的是载体的　 　区域。
（3）科研人员使用现有载体，会使Del基因在全植株表达造成物质和能量浪费，若要使Del基因仅在番茄果实中表达，需对载体进行的改造是　 　。
【答案】（1）保证酶切后与质粒正确连接，同时可避免目的基因和质粒自连；GGATCC
（2）潮霉素；T-DNA
（3）在目的基因的首端添加在果实细胞中特异性表达的启动子
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1) 使用两种不同的限制酶BamHⅠ和HindⅢ对目的基因和载体进行双酶切，会产生两种不同的黏性末端。PCR扩增Del基因时，在目的基因两端添加这两种限制酶的识别序列，后续用这两种酶切割后，目的基因两端会产生与载体双酶切后互补的不同黏性末端，既可以保证目的基因与载体按正确方向定向连接，避免反向连接；又可以防止目的基因自身环化（自连）和载体自身环化，提高重组载体的构建效率。根据限制酶的识别序列，BamHⅠ的识别序列为5'-GGATCC-3'，结合题目中上游引物的序列结构，需在引物5'端添加BamHⅠ的识别序列，因此上游引物的6个碱基为GGATCC。
(2) 农杆菌中含有的载体上带有潮霉素抗性基因，该基因可作为筛选标记，使含质粒的农杆菌能在添加潮霉素的培养基上存活，不含质粒的农杆菌则无法生长，因此为初步筛选含有质粒的菌落，应在培养基中添加潮霉素。农杆菌转化法中，Ti质粒的T-DNA区域可转移并整合到植物细胞的染色体DNA上，因此最终整合到番茄染色体DNA上的是载体的T-DNA区域。
(3) 基因的表达受启动子调控，不同组织特异性启动子可驱动基因在特定组织中表达。现有载体使用的是组成型启动子，会使Del基因在全植株表达，造成物质和能量浪费。若要使Del基因仅在番茄果实中表达，需将载体上的组成型启动子替换为番茄果实特异性表达的启动子，或在Del基因的首端添加果实细胞特异性表达的启动子，调控Del基因仅在果实细胞中表达。
【分析】基因工程中，限制酶能够识别特定的核苷酸序列，并在特定位点切割DNA分子；使用两种不同的限制酶对目的基因和载体进行双酶切，可产生不同的黏性末端，避免目的基因和载体的自连与反向连接，提高重组载体的构建效率。PCR扩增目的基因时，需在引物两端添加限制酶识别序列，以便后续通过酶切将目的基因与载体连接。农杆菌转化法是植物基因工程常用的转化方法，农杆菌中的Ti质粒含有T-DNA区域，可转移并整合到植物细胞的染色体DNA上；Ti质粒上的抗性基因可作为标记基因，用于筛选含重组质粒的受体菌。启动子是位于基因首端的一段特殊DNA序列，是RNA聚合酶识别和结合的位点，能够驱动基因的转录；启动子具有组织特异性，组成型启动子可驱动基因在所有组织中表达，组织特异性启动子可驱动基因仅在特定组织中表达。
（1）科研人员决定用BamHⅠ和HindⅢ对Del基因和载体进行双酶切后连接，PCR扩增Del基因时，需在目的基因两端添加这两种限制酶的识别序列，这样才能保证目的基因被酶切后获得与质粒切割后相同的黏性末端，保证目的基因和质粒正确连接，同时也能避免目的基因自连。已知Del基因转录时的模板链序列为：5-TTGGCA……AGCCAT-3。为准确连接，在扩增时，在目的基因上游引物需要连接BamHⅠ的识别序列，为：5-GGATCCATGGCT-3。
（2）重组质粒中含有潮霉素抗性基因，在将重组质粒导入农杆菌时，为初步筛选含有质粒的菌落，应在培养基中添加潮霉素。农杆菌导入番茄细胞，最终整合到番茄染色体DNA上的是载体的T-DNA，因此需要将目的基因植入其中。
（3）科研人员使用现有载体，会使Del基因在全植株表达造成物质和能量浪费，若要使Del基因仅在番茄果实中表达，需对载体进行的改造是在目的基因的首端添加在果实细胞中特异性表达的启动子，这样可以实现目的基因只在果实细胞中表达。
1 / 1四川省广安市2026届高三一模考试生物试题
1．下列关于细胞结构与功能的叙述，错误的是（　　）
A．叶绿体内膜含有与光反应有关的酶，是光合作用产生氧气的场所
B．核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，分裂期会周期性消失和重建
C．成熟植物细胞的液泡含有无机盐、糖类等成分，可维持细胞的渗透压
D．细胞骨架是由蛋白质纤维组成，与细胞的运动、分裂、分化密切相关
2．蚕丝的主要成分是蛋白质，它是一种分泌蛋白。下图表示蚕的丝腺细胞合成、运输和分泌蚕丝蛋白的部分过程。据图分析，下列叙述错误的是（　　）
A．蚕丝蛋白的分泌过程还需线粒体提供能量
B．囊泡1和囊泡2包裹的蛋白质空间结构不同
C．蚕丝蛋白分泌到细胞外未穿过磷脂双分子层
D．蚕能分泌蚕丝蛋白的根本原因是其含有相关的酶
3．今年全国多地出现38～40℃的持续高温天气，高温胁迫导致农作物生长发育受阻，蔬菜幼苗长势明显变差。某农户为缓解幼苗生长不良的状况，对其过量追施化学肥料，发现幼苗非但没有恢复长势，反而迅速出现萎蔫甚至死亡的现象。根据上述资料，下列说法正确的是（　　）
A．施肥过多使土壤溶液浓度剧增，破坏根细胞壁选择透过性
B．施肥过多造成土壤溶液浓度过高，导致幼苗根部细胞严重失水
C．高温加速叶片蒸腾失水，导致细胞内自由水与结合水比值增大
D．肥料中无机盐经气孔进入根细胞，干扰代谢致幼苗生长受阻
4．研究发现，植物细胞叶绿体内膜上存在一种载体蛋白NTT，它可将细胞质基质中的ATP逆浓度梯度转运进叶绿体基质，同时将ADP等量交换至细胞质基质，从而维持叶绿体内ATP与ADP的动态平衡。下列推测正确的是（　　）
A．载体蛋白NTT对ATP和ADP的转运属于协助扩散
B．NTT功能缺失会导致叶绿体基质中ATP含量持续升高
C．NTT建立的ATP/ADP交换机制有利于叶绿体在无光下维持代谢
D．光照条件下NTT的转运活性不会影响光反应合成ATP的过程
5．下列有关生物实验的叙述，正确的是（　　）
A．脂肪检测实验中，花生子叶切片满视野橘黄，需滴50%盐酸洗去浮色
B．观察植物细胞有丝分裂的实验，可用甲紫等酸性染料使染色体着色
C．在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，利用了“加法原理”
D．纸层析法分离叶绿体色素时，蓝绿色带最宽，说明叶绿素a含量最多
6．氟代脱氧葡萄糖（18F-FDG）是一种放射性示踪剂，常用于PET-CT（医学影像检查）中显示肿瘤位置。18F-FDG被细胞摄取后发生磷酸化并驻留在细胞中，当18F-FDG放射性衰变为18O后才能进入后续糖类代谢步骤。与正常细胞相比，肿瘤细胞摄取葡萄糖的速率加快。下列相关叙述，正确的是（　　）
A．与正常细胞相比，肿瘤细胞所在部位的放射性信号更弱
B．PET-CT检查后，机体内可检测到含18O的CO2和脂肪等物质
C．注射18F-FDG后需立即采集影像，因延迟采集会导致未衰变的18F-FDG随代谢流失
D．葡萄糖进入细胞后，唯一的生理功能是为细胞生命活动供能
7．生物学研究中曲线和图像常用于变量分析，图甲是基因型为AaBBDd的某二倍体生物的细胞分裂相关图像，图乙是另一生物细胞分裂过程中核DNA含量变化曲线，图丙是完整的细胞分裂过程中每条染色体上的DNA含量的变化曲线。下列分析正确的是（　　）
A．同源染色体仅出现在减数分裂过程中，有丝分裂则不出现
B．图甲细胞中，b基因来自基因突变或基因重组
C．图乙中秋水仙素在cd段发挥作用，受精作用发生在de段
D．若图丙为减数分裂，则基因的分离和自由组合发生在bc段
8．如图①②③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程，下列叙述正确的是（　　）
A．图③中涉及3种RNA，均由DNA转录得到
B．图①②③过程在所有活细胞中都能进行
C．图①过程DNA双链解开，需要DNA聚合酶催化
D．图②过程的起始信号是起始密码，终止信号是终止密码
9．下列关于基因突变、基因重组和染色体变异的叙述，正确的是（　　）
A．经过秋水仙素诱导染色体数目加倍后得到的个体不一定是纯合子
B．同源染色体非姐妹染色单体上的非等位基因的交换会导致基因重组
C．猫叫综合征是5号染色体缺失引起的染色体数目异常遗传病
D．基因突变的不定向性是指不同DNA分子上均可发生基因突变
10．某中学对一患有某种单基因遗传病的女孩家系的其他成员进行了调查，记录结果如表（“○”代表患者，“√”代表正常，“？”代表患病情况未知）。下列分析正确的是（　　）
祖父 祖母 姑姑 外祖父 外祖母 舅舅 父亲 母亲 弟弟
？ ○ √ ○ √ √ ○ ○ √
A．单基因遗传病是受单个基因控制的遗传病
B．在调查发病率时，应在患者家系中多调查几代，以减小误差
C．该患病女孩的父母再生出一个正常孩子的概率为1/4
D．若祖父患病，这个家系中所有患者基因型相同的概率为1/3
11．下列关于生物进化的叙述，正确的是（　　）
A．所有生物的生命活动均需能量驱动，这是生物有共同祖先的证据
B．一个处于遗传平衡的群体自交时，基因频率不变，基因型频率向纯合子偏移
C．物种形成需经变异、选择与隔离，种群基因频率定向改变是物种形成的标志
D．探究抗生素对细菌的选择作用时，从抑菌圈边缘挑菌培养，抑菌圈逐代变大
12．科研人员在利用某种丝状真菌发酵生产抗生素的过程中，定期取样监测，得到了发酵过程中活菌数量与抗生素产量随时间的变化曲线，如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．在延迟期，菌体通过调整酶系统来适应环境，并开始大量合成抗生素
B．在对数期，菌体数量呈指数增长，此时是提取抗生素的最佳时期
C．在稳定期，抗生素产量快速上升，可能与菌体应激及代谢途径切换有关
D．若在衰亡期补加新的培养基，菌体数量与抗生素产量都会同步持续上升
13．为治理被石油污染的土壤，研究人员欲分离能高效降解石油的细菌，实验流程如下图所示，关于该实验的叙述，正确的是（　　）
①采集土壤样品→②液体富集（石油为唯一碳源）→③梯度稀释→④涂布平板（石油为唯一碳源）→⑤30℃倒置培养→⑥检测石油残留量筛选目标菌
A．步骤②和④用石油为唯一碳源，都能定向选择降解石油的微生物
B．步骤③降低菌液浓度，其主要目的是便于分离和计数单菌落
C．为筛选耐盐性强的石油降解菌，只需在步骤④的平板中加入高浓度氯化钠即可
D．平板上菌落的大小、形状或颜色是判断其高效降解石油能力的可靠直观指标
14．随着合成生物学的发展，利用植物细胞悬浮培养体系生产高价值次生代谢产物（如青蒿素、紫杉醇等）已成为一种新型的“细胞工厂”模式。该技术不依赖传统种植，在生物反应器中即可实现工业化生产，为缓解某些药物原料短缺问题提供了新路径。下列叙述正确的是（　　）
A．该技术利用了植物细胞的全能性，需经历脱分化和再分化过程才能获得产物
B．培养过程中生长素与细胞分裂素的比例，是决定细胞分裂与分化的关键因素
C．与传统农田种植相比，该模式完全不受环境因素影响，实现产物的稳定高产
D．该技术使药物生产可以完全不依赖农业生产，是保障供应安全的根本途径
15．为获得高产脂质的硅藻用于生产生物柴油，研究人员将苹果酸酶（ME）基因（长度约800 bp）构建到含新霉素抗性基因的超表达载体上，导入硅藻细胞。为验证转化是否成功，以野生型基因组、转化后硅藻基因组以及重组质粒为模板，使用可特异性扩增完整ME基因的引物进行PCR，对产物进行琼脂糖凝胶电泳，并测定条带亮度（相对值），结果如图所示，下列分析正确的是（　　）
A．PCR过程中，引物作用是使Taq DNA聚合酶从其3'端开始连接核糖核苷酸
B．为确保ME基因正确插入载体，需在引物3'端加入不同的限制酶识别序列
C．转化后硅藻基因组检测到明显条带，说明ME基因已整合到其染色体DNA上
D．为评价所获硅藻品系的生产潜力，还需检测其生长速率与胞内脂质含量
16．抗体在体内会被代谢清除，难以长期维持有效浓度，因此治疗性单克隆抗体通常需要频繁注射。研究人员开发了一种新方法：将含有编码抗体基因的环状DNA包裹于纳米颗粒中，一次性注射至肌肉组织，肌细胞摄取DNA后长期表达并分泌相应的抗体，实现“一次注射，长效治疗”。该方法能实现长效治疗的根本原因在于（　　）
A．纳米颗粒保护抗体，使其在体内不易被降解
B．环状DNA能在肌细胞中持续复制，维持高拷贝数
C．肌细胞作为“生物工厂”，持续合成抗体蛋白
D．肌肉注射的方式延缓药物进入血液循环的速度
17．光合速率是衡量植物光合作用强度的核心指标，其大小受内外因素共同调控。研究发现，光照强度和CO2浓度等环境因子会直接影响菠菜的光合速率；同时，菠菜绿叶中光合色素的含量差异也会造成光合速率的显著区别。在光合色素中，叶绿素能与特定蛋白质结合形成色素——蛋白复合体，该复合体是光合作用中光能吸收、传递与转化的关键结构。请回答下列问题：
（1）某同学利用纸层析法检测菠菜绿叶中叶绿素的含量时，发现叶绿素含量明显少于类胡萝卜素。从材料处理和实验操作两个角度分析，可能的原因分别是　 　、　 　（各答出1点即可）。
（2）光照下，菠菜叶肉细胞类囊体膜上能产生NADPH和ATP，NADPH的合成过程是　 　，该物质在卡尔文循环中所起的作用是　 　。以葡萄糖为底物的有氧呼吸产生NADH的场所是　 　。
（3）叶绿体基质中存在的Rubisco酶，既可催化RuBP与CO2结合进行光合作用，又可催化RuBP与O2结合进行光呼吸（绿色植物在光照下消耗有机物、释放CO2且消耗能量的反应）。科研人员测定某菠菜叶片在适宜条件下的净光合速率（CO2吸收量为16 μmol·m-2·s-1）、细胞呼吸速率（CO2释放量为5 μmol·m-2·s-1）和光呼吸速率（CO2释放量为3 μmol·m-2·s-1），则该叶片的总光合速率（用CO2固定量表示）=　 　μmol·m-2·s-1
18．小鼠的毛色由基因B/b控制，尾巴长度由基因D/d控制，两对基因独立遗传且均位于常染色体上。此外，小鼠的体型大小受印记基因A/a控制（A控制正常体型，a控制矮小体型），基因印记的机制为：DNA甲基化修饰会导致基因无法表达，来自亲本的“印记”在子一代体细胞有丝分裂中终生保持，但在子一代原始生殖细胞中，甲基化会被清除，形成配子时重新设定甲基化模式（印记重建后，雄配子表现均正常，雌配子均被甲基化）。请结合上述信息回答下列问题：
（1）现有灰色长尾父本与白色短尾母本杂交，F1表型及比例为白色长尾：灰色长尾：白色短尾：灰色短尾=1：1：1：1；将F1中的白色长尾雌雄个体相互杂交，F2表型及比例为白色长尾：灰色长尾：白色短尾：灰色短尾=4：2：2：1。亲本基因型为　 　。
（2）结合上述杂交实验，F2中胚胎期致死的基因型共有　 　种，若将F2群体随机自由交配，则F3中白色长尾个体的比例为　 　。
（3）请设计一次杂交实验确定某矮小体型雄鼠的基因型，写出实验思路和预期结果及结论。
实验思路：　 　。
预期结果及结论：　 　。
19．模式生物是指被广泛用于生物学研究、能揭示生命普遍规律的一类生物，其通常具有生长繁殖周期短、遗传信息明确、易培养、适应性强等特点。果蝇（2n=8）作为经典模式生物，在遗传学、发育生物学等领域应用广泛，请回答下列问题：
（1）某同学设计实验验证果蝇细胞DNA的半保留复制方式：用15N标记果蝇体细胞的DNA分子双链，将其转移至含14N的培养液中培养。
①若该细胞进行两次有丝分裂，1个亲代细胞产生的4个子细胞中，含15N的子细胞最少为　 　个；判断依据：　 　。
②若该细胞进行减数分裂，产生的子细胞中，所有染色体是否均含15N？　 　（填“是”或“否”），判断依据是　 　。
③某DNA片段含500个碱基对，一条链中A+T占40%，则该DNA分子连续复制3次需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数量为　 　个。
（2）已知果蝇的红眼对白眼为显性，相关基因位于X染色体上。某同学用两只红眼果蝇杂交，后代中出现1只白眼为XXY型异常个体。经分析，该异常个体的形成是亲本产生配子时染色体分离异常所致，则该异常配子的来源是　 　（填“父本”或“母本”），异常原因是　 　。
20．为加速我国良种奶牛的育种进程，某生物技术团队设计方案如下：以良种荷斯坦高产奶牛（供体1）作为优良基因供体，以本地黄牛（供体2）提供卵母细胞或作为胚胎移植受体，系统开展体细胞核移植（克隆）、体外受精、胚胎分割等技术研究，旨在实现优良遗传资源的快速繁殖与长期保存。请结合上述方案回答下列问题：
（1）应用1中子代能保持供体1优良性状的原因是　 　。应用3操作时，为保证分割后胚胎的正常发育需将　 　进行均等分割。
（2）为从供体2获取大量卵母细胞（细胞B），需对其进行　 　处理。获得的卵母细胞常存在成熟程度不同步的问题，在后续体外成熟培养中，需精确监测和维持培养液的　 　（答出2点即可）等理化指标。
（3）胚胎移植前，筛选高质量胚胎至关重要。目前基于胚胎培养液成分分析筛选技术展现出强大优势，其最大特点是　 　。胚胎能在受体子宫中存活的生理学基础是　 　。
21．为培育富含花青素的紫色番茄，科研人员拟将金鱼草中调控花青素合成的关键转录因子基因（Del）转入番茄。选用的植物表达载体及Del基因的结构如下，请回答下列问题：
（1）科研人员决定用BamHⅠ和HindⅢ对Del基因和载体进行双酶切后连接，PCR扩增Del基因时，需在目的基因两端添加这两种限制酶的识别序列的原因是　 　（答出两点即可）。已知Del基因转录时的模板链序列为：5-TTGGCA……AGCCAT-3。为准确连接，在扩增时，在目的基因上游引物为：5-　 　ATGGCT-3。（请填写6个碱基序列）
（2）将重组质粒导入农杆菌，为初步筛选含有质粒的菌落，应在培养基中添加　 　。农杆菌导入番茄细胞，最终整合到番茄染色体DNA上的是载体的　 　区域。
（3）科研人员使用现有载体，会使Del基因在全植株表达造成物质和能量浪费，若要使Del基因仅在番茄果实中表达，需对载体进行的改造是　 　。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】其它细胞器及分离方法；叶绿体的结构和功能；细胞骨架；细胞核的结构；细胞的结构和功能综合
【解析】【解答】A、叶绿体的光反应阶段发生在类囊体薄膜上，类囊体薄膜上含有光合色素和与光反应有关的酶，是光合作用产生氧气的场所；叶绿体内膜不参与光反应过程，不含与光反应有关的酶，A错误；
B、核仁与某种RNA（rRNA）的合成以及核糖体的形成有关，在细胞分裂前期核仁会解体消失，在分裂末期会重新形成，会周期性消失和重建，B正确；
C、成熟植物细胞的大液泡内含有细胞液，细胞液中包含无机盐、糖类、色素、蛋白质等多种成分，能够调节细胞液的浓度，维持细胞的渗透压，C正确；
D、细胞骨架是由蛋白质纤维（微管、微丝等）组成的网架结构，与细胞的运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关，D正确。
故答案为：A。
【分析】叶绿体是具有双层膜结构的细胞器，包括外膜、内膜、类囊体和基质。核仁是细胞核内的结构，与rRNA的合成以及核糖体亚基的组装有关，在细胞有丝分裂过程中，核仁会在前期消失，末期重建，呈现周期性变化。液泡是成熟植物细胞中体积较大的细胞器，液泡膜内的细胞液含有水、无机盐、糖类、色素、蛋白质等物质，能够调节细胞的渗透压，维持细胞的形态，也参与植物细胞的物质储存和代谢调节。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，包括微管、微丝和中间纤维，能够维持细胞的形态，参与细胞的运动、分裂、分化、物质运输、信号传递等多种生命活动，是细胞结构和功能的重要组成部分。
2．【答案】D
【知识点】细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、蚕丝蛋白是分泌蛋白，其合成、运输和分泌过程需要消耗能量，线粒体是细胞的动力车间，能为该过程提供能量，A正确；
B、囊泡1来自内质网，包裹的是经内质网初步加工的蛋白质；囊泡2来自高尔基体，包裹的是经高尔基体进一步加工的蛋白质，内质网和高尔基体对蛋白质的加工方式不同，因此囊泡1和囊泡2包裹的蛋白质空间结构不同，B正确；
C、蚕丝蛋白通过囊泡运输，囊泡与细胞膜融合将蛋白质分泌到细胞外，该过程属于胞吐，蚕丝蛋白始终位于囊泡内，未穿过磷脂双分子层，C正确；
D、蚕能分泌蚕丝蛋白的根本原因是其细胞中含有控制蚕丝蛋白合成的相关基因，相关的酶是基因表达的产物，不是根本原因，D错误。
故答案为：D。
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程为，附着在内质网上的核糖体合成肽链后，进入内质网进行初步加工，如折叠、组装、加上一些糖基团等，形成具有一定空间结构的蛋白质，然后内质网出芽形成囊泡，将蛋白质运输到高尔基体，高尔基体对蛋白质做进一步的加工修饰，如分类、包装，再形成囊泡运输到细胞膜，囊泡与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。整个过程需要线粒体提供能量。胞吐是大分子物质排出细胞的方式，该过程中物质不需要穿过磷脂双分子层，依赖膜的流动性。
3．【答案】B
【知识点】水和无机盐的作用的综合
【解析】【解答】A、植物细胞壁由纤维素和果胶组成，具有全透性，不具备选择透过性，选择透过性是细胞膜的功能特性，施肥过多不会破坏根细胞壁的选择透过性，A错误；
B、过量追施化肥会使土壤溶液浓度大幅升高，当土壤溶液浓度大于根细胞细胞液浓度时，根细胞通过渗透作用大量失水，进而导致幼苗萎蔫甚至死亡，B正确；
C、高温加速叶片蒸腾作用，细胞内自由水大量散失，自由水含量下降，细胞内自由水与结合水的比值会减小，C错误；
D、植物根系吸收无机盐离子主要通过根尖成熟区细胞以主动运输方式完成，气孔主要用于气体交换和蒸腾失水，不能吸收无机盐，D错误。
故答案为：B。
【分析】渗透作用发生需要具备半透膜和浓度差两个条件，植物根细胞的原生质层可当作半透膜，外界溶液浓度高于细胞液浓度时细胞失水，浓度低于细胞液浓度时细胞吸水，施肥过多引发的烧苗现象就是根细胞渗透失水导致。细胞内自由水和结合水的比例与代谢强度相关，自由水比例越高代谢越旺盛，自由水流失会使二者比值降低，代谢活动减弱。植物对无机盐离子的吸收主要依靠根尖成熟区表皮细胞，以主动运输方式进行，需要载体蛋白和消耗能量，气孔是水分散失和气体进出植物的通道，不承担无机盐吸收的功能。
4．【答案】C
【知识点】ATP的作用与意义；光合作用的过程和意义；主动运输
【解析】【解答】A、载体蛋白NTT可将细胞质基质中的ATP逆浓度梯度转运进叶绿体基质，逆浓度梯度的运输方式属于主动运输，而协助扩散只能顺浓度梯度运输且不消耗能量，A错误；
B、NTT功能缺失时，叶绿体无法从细胞质基质摄入ATP，同时叶绿体暗反应会持续消耗ATP，光照下光反应合成的ATP也会被暗反应不断利用，叶绿体基质中ATP含量不会持续升高，B错误；
C、无光环境中叶绿体不能通过光反应合成ATP，依靠NTT转运细胞质基质中细胞呼吸产生的ATP进入叶绿体基质，可为叶绿体内部代谢过程提供能量，有利于叶绿体在无光条件下维持正常代谢，C正确；
D、光反应合成ATP需要以ADP为原料，NTT会将叶绿体基质中的ADP转运到细胞质基质，其转运活性会改变叶绿体内ADP的含量，进而影响光反应合成ATP的速率，D错误。
故答案为：C。
【分析】物质跨膜运输分为自由扩散、协助扩散和主动运输，主动运输逆浓度梯度进行，需要载体蛋白协助且消耗能量，协助扩散顺浓度梯度运输，只需载体蛋白不消耗能量。光合作用分为光反应和暗反应阶段，光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上，利用光能将ADP和Pi合成ATP，暗反应发生在叶绿体基质中，消耗ATP完成碳的固定与还原。细胞呼吸可在细胞质基质和线粒体中产生ATP，为细胞除光合作用外的各项生命活动提供直接能源。细胞器与细胞质基质之间可通过载体蛋白实现ATP与ADP的交换转运，维持细胞器内部能量供需平衡，细胞器内ADP、ATP的含量变化会直接调控光合作用相关反应的进行速率。
5．【答案】D
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；观察细胞的有丝分裂；肺炎链球菌转化实验；检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、脂肪检测实验中，花生子叶经苏丹Ⅲ染色后，需滴体积分数50%的酒精洗去浮色，不能用盐酸，盐酸无法洗去浮色还会破坏细胞结构，A错误；
B、甲紫溶液属于碱性染料，染色体易被碱性染料着色，并非酸性染料，B错误；
C、艾弗里肺炎链球菌转化实验中，通过依次去除蛋白质、多糖、脂质等物质研究作用，运用的是减法原理，而非加法原理，C错误；
D、纸层析法分离叶绿体色素时，色素条带宽度与含量正相关，叶绿素a为蓝绿色且条带最宽，说明叶绿素a在光合色素中含量最多，D正确。
故答案为：D。
【分析】脂肪鉴定实验中苏丹Ⅲ可将脂肪染为橘黄色，苏丹Ⅳ染为红色，染色后需用50%酒精洗去浮色，利用酒精能溶解有机染液的特性。染色体属于细胞核内易被碱性染料染成深色的物质，常用甲紫溶液、醋酸洋红液等碱性染料进行染色观察。实验控制变量有加法原理和减法原理，加法原理是人为增设某种实验因素，减法原理是人为排除或去除某种实验因素，艾弗里实验去除各类物质确定遗传物质，属于减法原理。纸层析法分离光合色素依据不同色素在层析液中的溶解度差异，溶解度越大扩散速度越快，色素条带的宽窄代表色素含量的高低，正常叶片中叶绿素a含量最高，对应条带最宽。
6．【答案】B
【知识点】糖类的种类及其分布和功能；糖类、脂质和蛋白质的代谢过程与相互关系
【解析】【解答】A、肿瘤细胞摄取葡萄糖的速率远快于正常细胞，会摄取并滞留更多18F-FDG，所在部位放射性信号应更强，A错误；
B、18F衰变为18O后可参与糖类代谢，进而参与有氧呼吸生成含18O的CO2，葡萄糖代谢中间产物可转化合成脂肪，18O也可随之整合到脂肪中，因此机体内能检测到含18O的CO2和脂肪等物质，B正确；
C、18F-FDG被细胞摄取后会发生磷酸化并驻留在细胞中，不会随代谢流失，延迟采集还能降低游离示踪剂的背景干扰，无需立即采集影像，C错误；
D、葡萄糖进入细胞后，除通过呼吸作用为生命活动供能外，还可作为合成糖原、脂质、部分有机物的原料，并非只有供能一种生理功能，D错误。
故答案为：B。
【分析】肿瘤细胞分裂增殖旺盛，细胞代谢水平远高于正常细胞，对葡萄糖等能源物质的摄取速率显著提升。放射性同位素可作为示踪剂追踪物质在生物体内的代谢路径，同位素衰变后的元素可参与细胞呼吸、有机物合成等代谢过程，元素可在糖类、脂质、呼吸气体等物质间转移循环。葡萄糖是细胞主要能源物质，同时可作为碳骨架参与糖原、脂肪、非必需氨基酸等物质的合成，功能不只是氧化供能。部分葡萄糖类似物被细胞摄取后经磷酸化修饰会固定在细胞内，不易被代谢排出，可依据放射性信号强弱区分正常细胞与高代谢的肿瘤细胞。
7．【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化；减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、同源染色体是指形态大小一般相同、一条来自父方一条来自母方的染色体，在有丝分裂和减数分裂过程中都存在，只是有丝分裂过程中同源染色体不发生联会行为，A错误；
B、该生物的基因型为AaBBDd，原本不存在b基因，图甲细胞中出现的b基因只能来自基因突变，基因重组只能发生在已有等位基因之间，无法产生新的等位基因，B错误；
C、有丝分裂中，间期的核DNA完成复制，含量从2n逐渐增加到4n；前期、中期、后期的核DNA含量保持4n不变；末期的核DNA含量恢复为2n。减数分裂中，间期的核DNA含量从2n变为4n；减数第一次分裂结束，核DNA含量变为2n；减数第二次分裂结束，（配子中）核DNA含量为n。受精作用时，核DNA含量恢复为2n。可见核DNA的含量为n时，是配子阶段，配子不仅进行任何分裂，也就不会被秋水仙素影响。当核DNA从n变为2n时，发生了受精作用，即图中的bc点之间。秋水仙素抑制纺锤体的形成，当秋水仙素作用于bc段时，由于b点后发生受精作用，没有纺锤体形成，因此秋水仙素没有导致核DNA加倍，但c点后形成受精卵（cd段），细胞开始进行有丝分裂，其中de为有丝分裂前的间期，ef为有丝分裂的分裂期，秋水仙素抑制纺锤体的形成，作用于分裂前期，即图乙中秋水仙素在ef段发挥作用，C错误；
D、若图丙为减数分裂，bc段每条染色体上有2个DNA分子，对应减数第一次分裂和减数第二次分裂的前期、中期，基因的分离和自由组合发生在减数第一次分裂后期，该时期属于bc段，D正确。
故答案为：D。
【分析】基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换，可产生新的等位基因；基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，包括交叉互换和自由组合两种类型，只能产生新的基因型，不能产生新的基因。基因的分离定律和自由组合定律的实质发生在减数第一次分裂后期，同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程，会使受精卵的核DNA数目恢复到体细胞水平。
8．【答案】A
【知识点】DNA分子的复制；基因的表达综合
【解析】【解答】A、图③为翻译过程，涉及mRNA、tRNA、rRNA三种RNA，这三种RNA均由DNA转录得到，A正确；
B、图①为DNA复制，仅发生在进行细胞分裂的细胞中，高度分化的细胞（如神经细胞）不再分裂，不进行DNA复制；哺乳动物成熟红细胞无细胞核和细胞器，也无法进行这三个过程，因此并非所有活细胞都能进行①②③过程，B错误；
C、图①为DNA复制过程，DNA双链解开需要解旋酶催化，DNA聚合酶的作用是催化脱氧核苷酸连接形成子链，不参与解旋过程，C错误；
D、图②为转录过程，其起始信号是DNA上的启动子，终止信号是DNA上的终止子；起始密码和终止密码是翻译过程中mRNA上的信号，并非转录的信号，D错误。
故答案为：A。
【分析】（1）DNA复制以DNA双链为模板，需要解旋酶解开双链，DNA聚合酶催化子链合成，仅发生在细胞分裂的间期。
（2）转录以DNA的一条链为模板合成RNA，其起始和终止信号分别为DNA上的启动子和终止子。
（3）翻译以mRNA为模板，在核糖体上合成蛋白质，需要mRNA、tRNA、rRNA三种RNA参与，其中mRNA是模板，tRNA转运氨基酸，rRNA构成核糖体，三种RNA均由DNA转录而来。
9．【答案】A
【知识点】基因重组及其意义；基因突变的特点及意义；染色体结构的变异；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、若亲本本身为杂合子，经秋水仙素诱导染色体数目加倍后，基因型仍含有等位基因，依旧是杂合子，只有纯合亲本加倍后才为纯合子，因此诱导加倍后得到的个体不一定是纯合子，A正确；
B、只有同源染色体非姐妹染色单体上等位基因的互换才会引发基因重组，非等位基因随意交换不属于基因重组，B错误；
C、猫叫综合征是5号染色体部分片段缺失导致，属于染色体结构异常遗传病，并非染色体数目异常遗传病，C错误；
D、基因突变的不定向性是指一个基因可突变为多种等位基因，不同DNA分子均可发生基因突变体现的是基因突变的普遍性，D错误。
故答案为：A。
【分析】秋水仙素通过抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，使染色体不能移向两极，从而导致细胞内染色体数目加倍，杂合子染色体加倍后基因型仍为杂合，不会变成纯合子。基因重组的类型包括减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体间等位基因交叉互换，以及减数第一次分裂后期非同源染色体上非等位基因的自由组合。染色体变异分为染色体结构变异和染色体数目变异，结构变异有缺失、重复、易位、倒位四种类型，猫叫综合征属于染色体结构变异中的片段缺失；数目变异包括个别染色体增减和染色体整倍性增减。基因突变具有普遍性、随机性、不定向性、低频性、多害少利性等特点，不定向性指同一基因能向不同方向突变产生复等位基因，普遍性指任何生物、任何细胞、任何DNA分子都有可能发生基因突变。
10．【答案】C
【知识点】伴性遗传；调查人类遗传病；遗传系谱图
【解析】【解答】A、单基因遗传病是由一对等位基因控制的遗传病，不是单个基因控制，A错误；
B、调查遗传病发病率需在人群中随机抽样调查，在患者家系中多代调查适用于研究遗传方式，不是调查发病率，B错误；
C、父母均患病、弟弟正常，符合“有中生无”，判定为显性遗传病，可为常染色体显性或伴X显性。假设控制该病的基因为A，控制不患病的基因为a。由于父母均患病、弟弟正常，则当该病为常染色体显性遗传病时，父母的基因型为Aa，故再生一个正常孩子（aa）的概率为1/4；当该病为伴X显性遗传病为XAY、XAXa，故再生一个正常孩子（XaY）的概率为1/4，C正确；
D、结合C选项的分析，可知该病可为常染色体显性或伴X显性遗传病。若祖父患病，且姑姑正常，若为伴X显性遗传病，父亲患病，女儿必患病，故可确定为常染色体显性遗传病。患病祖父×患病祖母→正常姑姑，则祖父和祖母的基因型为Aa；患病外祖父×正常外祖母→正常舅舅，则外祖父的基因型为Aa；患病父×患病母→正常弟弟，则父母的基因型为Aa，而女孩的基因型为1/3AA、2/3Aa，因此所有患者基因型相同的概率为2/3，不是1/3，D错误。
故答案为：C。
【分析】单基因遗传病是受一对等位基因控制的人类遗传病，区别于单个基因控制。人类遗传病调查有明确分工，调查遗传方式在患者家系中开展，调查发病率在自然人群中随机抽样。显性遗传病遗传特征为有中生无，分为常染色体显性和伴X染色体显性，两种类型均可通过亲本基因型推导子代患病概率。常染色体显性遗传中，杂合亲本婚配，子代患病个体存在纯合子、杂合子两种基因型，依据基因分离定律可计算家系内患者基因型一致的概率。
11．【答案】B
【知识点】基因频率的概念与变化；物种的概念与形成；生物具有共同的祖先；自然选择与适应
【解析】【解答】A、生物中部分物质运输如自由扩散、协助扩散不需要消耗能量，并非所有生命活动都需能量驱动；且生命活动需能量驱动也不是生物有共同祖先的证据，A错误；
B、处于遗传平衡的群体，无突变、无选择、无迁入迁出等因素，自交过程中种群基因频率保持不变，连续自交会使杂合子比例下降，纯合子比例上升，基因型频率向纯合子偏移，B正确；
C、种群基因频率定向改变是生物进化的标志，生殖隔离的形成才是新物种形成的标志，C错误；
D、抑菌圈边缘的细菌耐药性更强，逐代培养后细菌耐药性不断增强，抗生素抑制效果减弱，抑菌圈会逐代变小，D错误。
故答案为：B。
【分析】生物有共同祖先的证据主要包括化石证据、比较解剖学证据、胚胎学证据、细胞和分子生物学证据等，生理功能特征不能作为共同祖先的直接证据。生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，进化不一定形成新物种，隔离是物种形成的必要条件，生殖隔离是新物种形成的标志。抗生素对细菌起定向选择作用，耐药菌在抗生素环境中存活并繁殖，长期选择会使细菌耐药性逐代增强，抗生素抑菌范围缩小，抑菌圈随之变小。
12．【答案】C
【知识点】微生物发酵及其应用；发酵工程的应用
【解析】【解答】A、延迟期菌体主要通过调整酶系统适应环境，为后续增殖做准备，活菌数缓慢增长，此时抗生素产量几乎为0，并未开始大量合成抗生素，A错误；
B、对数期菌体数量呈指数增长，代谢旺盛，但抗生素作为次级代谢产物，此时产量极低，不是提取抗生素的最佳时期，B错误；
C、稳定期活菌数达到峰值后趋于稳定，营养物质相对缺乏、代谢废物积累，菌体可能通过应激反应切换代谢途径，合成抗生素等次级代谢产物，因此抗生素产量快速上升，C正确；
D、衰亡期活菌数下降，补加新培养基可能使菌体重新进入生长周期，活菌数有所回升，但抗生素是次级代谢产物，其合成需要菌体生长到稳定期才大量进行，不会与菌体数量同步持续上升，D错误。
故答案为：C。
【分析】微生物发酵过程分为延迟期、对数期、稳定期和衰亡期，延迟期菌体代谢活跃，适应新环境，活菌数增长缓慢，主要进行酶系统调整和物质准备，次级代谢产物如抗生素几乎不合成；对数期菌体快速分裂增殖，数量呈指数增长，主要进行初级代谢，次级代谢产物合成量少；稳定期营养物质消耗、代谢产物积累，菌体增殖速率与死亡速率趋于平衡，活菌数达到峰值，此时菌体代谢途径切换，次级代谢产物如抗生素大量合成；衰亡期菌体死亡速率超过增殖速率，活菌数下降，次级代谢产物合成速率减缓或停止。抗生素属于次级代谢产物，通常在微生物生长的稳定期大量合成，其合成与菌体的生长阶段、营养条件和代谢途径密切相关，不会随菌体数量同步变化。
13．【答案】B
【知识点】培养基对微生物的选择作用；其他微生物的分离与计数
【解析】【解答】A、步骤②以石油为唯一碳源进行液体富集，作用是扩增降解石油微生物的数量，并非定向选择；步骤④固体选择培养基才起到定向筛选作用，二者功能不同，A错误；
B、步骤③梯度稀释可逐级降低菌液浓度，使涂布后培养基上形成分散独立的单菌落，便于目标菌的分离纯化与菌落计数，B正确；
C、筛选耐盐性强的石油降解菌，需在步骤②富集培养和步骤④平板培养中均加入高浓度氯化钠，仅在平板中添加无法筛选出耐盐菌株，C错误；
D、菌落的大小、形状、颜色仅属于微生物形态特征，不能直观反映其石油降解能力，需通过检测石油残留量才能判定降解效率，D错误。
故答案为：B。
【分析】微生物富集培养利用特定营养条件增加目的微生物的数量，选择培养基通过唯一碳源、特定抑菌物质等条件定向淘汰无用微生物、保留目标微生物。梯度稀释涂布平板法中，梯度稀释是为了稀释菌液浓度，获得单菌落，是微生物分离和计数的关键步骤。筛选具备两种耐受或代谢特性的微生物时，需在富集和分离筛选全程设置对应筛选压力，仅在平板阶段设置条件不能完成有效筛选。菌落形态只能作为菌种初步鉴别依据，微生物功能活性强弱不能依靠菌落外观判断，必须通过底物消耗、产物积累等生理指标检测确定。
14．【答案】B
【知识点】植物细胞的全能性及应用；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、植物细胞全能性的体现需要最终发育成完整植株，该技术仅通过脱分化形成愈伤组织进行细胞悬浮培养，生产次生代谢产物，无需再分化形成完整植株，未体现植物细胞全能性，A错误；
B、植物组织培养和细胞悬浮培养过程中，生长素与细胞分裂素的比例能够调控细胞分裂速率以及细胞分化的方向，是决定细胞分裂与分化的关键因素，B正确；
C、该培养模式可人工调控部分培养条件，但仍受培养液成分、温度、pH、杂菌污染、溶氧量等环境及培养条件影响，并非完全不受环境因素影响，C错误；
D、该技术减少了对传统农田种植的依赖，但培养所需的初始植物细胞仍需从植物体获取，且受技术成本、规模化生产等限制，无法完全不依赖农业生产，也不是保障药物供应安全的根本途径，D错误。
故答案为：B。
【分析】植物细胞全能性是指已经分化的植物细胞仍具有发育成完整植株的潜能，只有培育形成完整植株才能体现全能性，仅培养愈伤组织、悬浮细胞进行代谢产物生产，不满足全能性的判定条件。在植物组织培养体系中，生长素和细胞分裂素的相对比例，会调控细胞脱分化、再分化进程，还能影响根、芽的分化以及愈伤组织细胞的分裂增殖与次生代谢产物合成。植物细胞悬浮培养在生物反应器内进行，人工可调控温度、酸碱度等条件，但依然会受营养组分、微生物污染、培养环境参数等多种因素制约，无法彻底脱离环境因素的影响。
15．【答案】D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、PCR过程中，Taq DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核糖核苷酸（dNTP），而非核糖核苷酸；引物的作用是提供3'-OH末端，使DNA聚合酶能够延伸DNA链，A错误；
B、为确保ME基因正确插入载体，限制酶识别序列应加在引物的5'端，而非3'端。引物3'端必须与模板DNA互补配对，以保证扩增的特异性，不能引入酶切位点，B错误；
C、转化后硅藻基因组PCR检测到明显条带，只能说明硅藻细胞中存在ME基因，无法区分该基因是整合到染色体DNA上，还是以游离质粒形式存在于细胞质中，因此不能说明ME基因已整合到染色体DNA上，C错误；
D、实验目的是获得高产脂质的硅藻用于生产生物柴油，仅验证ME基因是否转入不足以评价其生产潜力，还需检测硅藻的生长速率（影响生物量）与胞内脂质含量（直接影响产油效率），才能全面评估其应用价值，D正确。
故答案为：D。
【分析】PCR技术中，引物的作用是与模板DNA结合，为Taq DNA聚合酶提供3'-OH末端，使其能够以dNTP为原料合成新的DNA链，扩增的是DNA片段，因此使用的是脱氧核糖核苷酸。基因工程引物设计时，为便于后续将扩增的目的基因插入载体，需在引物的5'端引入限制酶识别序列，3'端则必须与模板序列严格互补，以保证扩增的特异性。
16．【答案】C
【知识点】单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】A、纳米颗粒包裹保护的是编码抗体的环状DNA，并非现成的抗体，体内抗体依然会正常代谢降解，A错误；
B、肌细胞属于高度分化的体细胞，不再进行分裂增殖，导入的环状DNA不能在肌细胞中持续复制，B错误；
C、肌细胞摄取含抗体基因的环状DNA后，可通过转录、翻译持续合成并分泌抗体，不断补充体内被代谢清除的抗体，这是实现一次注射、长效治疗的根本原因，C正确；
D、肌肉注射仅能延缓物质进入血液的速度，无法长期持续产生抗体，不是长效治疗的根本原因，D错误。
故答案为：C。
【分析】高度分化的动物体细胞一般失去分裂能力，导入细胞的外源环状DNA不会进行自主复制，但可稳定存在于细胞中并持续发生基因表达。基因的表达包括转录和翻译，携带目的基因的受体细胞可作为生物合成工厂，源源不断合成并分泌相应蛋白质，弥补蛋白质在体内代谢清除的不足。
17．【答案】（1）选择的叶片不新鲜或为老叶；研磨时没有添加碳酸钙
（2）NADP++H++2eNADPH；提供还原剂，此外还可提供能量；细胞质基质和线粒体基质
（3）24
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；光合作用的过程和意义；光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1) 若选用不新鲜的叶片或衰老叶片，其中叶绿素易分解，含量本就偏低，会使检测到的叶绿素明显少于类胡萝卜素；研磨叶片时加入碳酸钙可中和细胞有机酸，防止叶绿素被破坏，若未添加碳酸钙，叶绿素在研磨过程中被大量破坏，也会导致叶绿素含量偏少。
(2) 光反应阶段在类囊体薄膜上发生水的光解，产生氢离子和电子，氢离子、电子与NADP+结合生成NADPH。在卡尔文循环中，NADPH既作为三碳化合物还原过程的还原剂，同时自身分解还能释放能量为暗反应供能。以葡萄糖为底物进行有氧呼吸时，第一阶段在细胞质基质产生NADH，第二阶段在线粒体基质也会产生NADH。
(3) 该植物总光合速率用CO2固定量计算时，需要考虑净光合吸收的CO2、普通细胞呼吸释放的CO2以及光呼吸消耗的碳量，代入数值计算16+5+3=24，因此总光合速率为24 μmol·m-2·s-1。
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验中，新鲜幼嫩叶片叶绿素含量高，衰老或不新鲜叶片叶绿素易降解；碳酸钙具有保护叶绿素的作用，缺失会造成叶绿素被破坏。光合作用光反应在类囊体薄膜进行，水光解产生氢离子、氧气和电子，进而合成NADPH和ATP，NADpH为暗反应中C3的还原提供还原剂和能量。有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质，第二阶段发生在线粒体基质，两个阶段均会产生NADH。存在光呼吸时，总光合速率等于净光合速率加上细胞呼吸速率与光呼吸速率之和，光呼吸会额外消耗光合固定的碳，计算总光合时需一并计入。
（1）某同学利用纸层析法检测菠菜绿叶中叶绿素的含量时，发现叶绿素含量明显少于类胡萝卜素。据此推测在提取色素的过程中研磨时没有添加碳酸钙，因为碳酸钙能保护叶绿素，根据选材分析可能的原因是没有选择叶片不新鲜或为老叶。
（2）光照下，菠菜叶肉细胞类囊体膜上能发生光反应，产生NADPH和ATP，NADPH的合成过程可表示为NADP++H++2eNADPH，该物质在卡尔文循环中所起的作用是提供还原剂，此外还可提供能量。以葡萄糖为底物的有氧呼吸产生NADH的场所是细胞质基质和线粒体基质，即有氧呼吸的第一和第二阶段有NADH的产生。
（3）科研人员测定某菠菜叶片在适宜条件下的净光合速率（CO2吸收量为16 μmol·m-2·s-1）、细胞呼吸速率（CO2释放量为5 μmol·m-2·s-1）和光呼吸速率（CO2释放量为3 μmol·m-2·s-1），则该叶片的总光合速率（用CO2固定量表示）=净光合速率+呼吸速率+光呼吸速率=16+5+3=24 μmol·m-2·s-1。
18．【答案】（1）bbDd×Bbdd
（2）5；1/4
（3）将该矮小体型雄鼠与任一雌鼠交配，观察后代的表型及比例；若后代全为矮小体型鼠，则该矮小体型雄鼠的基因型为aa；若后代中正常体型鼠：矮小体型鼠=1：1，则该矮小体型雄鼠的基因型为Aa
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；表观遗传；9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】(1) F1白色长尾个体相互杂交，F2表型比例为4：2：2：1，是2：1与2：1的乘积，说明BB纯合、DD纯合均存在胚胎致死现象。白色对灰色为显性，长尾对短尾为显性，灰色基因型为bb，白色为B_，长尾为D_，短尾为dd。灰色长尾父本与白色短尾母本杂交，F1出现1：1：1：1的测交分离比，由此可推知亲本基因型为bbDd×Bbdd。
(2) 两对基因独立遗传，双杂合子自交理论上共有9种基因型，剔除BbDd、Bbdd、bbDd、bbdd这4种存活基因型，剩余5种均为胚胎期致死基因型。F2存活群体中B基因频率为1/3、b基因频率为2/3，D基因频率为1/3、d基因频率为2/3，随机自由交配后BB、DD基因型个体致死，存活个体中Bb与bb比例为1：1，Dd与dd比例为1：1，白色长尾个体基因型为BbDd，所占比例为1/2×1/2=1/4。
(3) 矮小体型雄鼠基因型有Aa和aa两种可能，实验思路为将该矮小体型雄鼠与任一雌鼠交配，观察并统计后代的表型及比例。若后代全为矮小体型鼠，说明该雄鼠仅能产生含a的配子，基因型为aa；若后代中正常体型鼠与矮小体型鼠比例为1：1，说明该雄鼠能产生A和a两种配子，基因型为Aa。
【分析】位于常染色体上的两对独立遗传基因遵循基因自由组合定律，若两对基因均存在显性纯合致死，双杂合子自交后代表型比例会呈现4：2：2：1的特殊分离比。基因印记属于表观遗传现象，DNA甲基化修饰不改变基因的碱基序列，但会抑制基因表达，子代体细胞可稳定保持亲本遗传的印记模式，原始生殖细胞中可清除甲基化并重新建立印记，雄配子中基因均能正常表达，雌配子中基因被甲基化无法表达，可通过杂交实验的后代表型比例鉴定个体基因型。
（1）F2表型及比例为白色长尾：灰色长尾：白色短尾：灰色短尾=4：2：2：1，则白色为显性，长尾为显性，题干中，灰色由基因 b 控制，白色由 B 控制；长尾由 D 控制，短尾由 d 控制。 亲代：灰色长尾（bbD_） × 白色短尾（B_dd） F1表型及比例：白色长尾：灰色长尾：白色短尾：灰色短尾 = 1：1：1：1 这是典型的测交比例，说明亲代中： 灰色长尾为 bbDd（产生配子 bD、bd） 白色短尾为 Bbdd（产生配子 Bd、bd） F1中白色长尾基因型为 BbDd。 F1白色长尾雌雄个体相互杂交，F2表型及比例为白色长尾：灰色长尾：白色短尾：灰色短尾 = 4：2：2：1 正常自由组合比例应为 9：3：3：1，此处出现致死情况，且比例为 4：2：2：1 = (2：1)(2：1)，说明基因型 DD 和 BB 纯合时均致死，即 B_ _ _ 中 BB 致死，_ _ D_ 中 DD 致死，只有 BbDd、Bbdd、bbDd、bbdd 存活，比例正好为 4：2：2：1。
（2）F2的理论基因型共 9 种：BBDD、BBDd、BBdd、BbDD、BbDd、Bbdd、bbDD、bbDd、bbdd。 存活基因型为 BbDd、Bbdd、bbDd、bbdd（4 种），因此致死基因型为 9 - 4 = 5 种（BBDD、BBDd、BBdd、BbDD、bbDD）。F2存活基因型及比例：BbDd ： Bbdd ： bbDd ： bbdd = 4：2：2：1 先算 B/b 基因频率： B 频率 = (4×1 + 2×1)/(4×2 + 2×2 + 2×2 + 1×2) = 6/18 = 1/3、b 频率 = 2/3、自由交配后，Bb ： bb = (2×1/3×2/3) ： (2/3×2/3) = 4/9 ： 4/9 = 1：1 （BB 致死，占 1/9）。再算 D/d 基因频率： D 频率 = (4×1 + 2×1)/(4×2 + 2×2 + 2×2 + 1×2) = 6/18 = 1/3、 d频率 = 2/3，自由交配后，Dd ： dd = 1：1（DD 致死）。白色长尾基因型为BbDd，比例为 (1/2) × (1/2) = 1/4。
（3）A 控制正常体型，a 控制矮小体型；来自父本的 a 会被甲基化（印记），在子代体细胞中不表达，但在生殖细胞中印记会被清除，重新设定。矮小体型雄鼠的基因型可能为 aa 或 Aa。 实验思路：将该矮小体型雄鼠与任一雌鼠交配，观察后代表型及比例。 预期结果及结论： 若后代全为矮小体型鼠，说明雄鼠只能传递 a 基因，基因型为 aa。 若后代中正常体型鼠：矮小体型鼠 = 1：1，说明雄鼠能传递 A 和 a 基因，基因型为 Aa。
19．【答案】（1）2；DNA分子半保留复制，第一次有丝分裂形成的两个子细胞中，每条染色体上的DNA分子均有一条链含15N，第二次有丝分裂后期，染色单体随机分配，产生的4个子细胞中，含15N的子细胞最少为2个；是；减数分裂过程中DNA只复制一次，根据半保留复制特点，每个DNA分子中都有一条链含15N；2100
（2）母本；减数第二次分裂后期，次级卵母细胞中携带白眼基因的两条X染色体移向同一极，产生了含XbXb的卵细胞
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；DNA分子的复制；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】(1) ①DNA进行半保留复制，亲代果蝇体细胞DNA双链均被15N标记，转移到含14N培养液中，第一次有丝分裂DNA复制后，所有DNA分子都是一条链含15N、一条链含14N，分裂形成的两个子细胞每条染色体都带有15N标记。第二次有丝分裂DNA再复制，每条染色体的两条染色单体中，一条染色单体的DNA含15N，另一条染色单体的DNA只含14N；后期着丝粒分裂后染色体随机移向细胞两极，因此最终形成的4个子细胞中，含15N的子细胞最少为2个。
②减数分裂过程中DNA只进行一次复制，依据半保留复制特点，复制后每个DNA分子都保留一条含15N的母链，减数分裂连续两次分裂后，产生的子细胞中所有染色体均含有15N。
③该DNA片段有500个碱基对，一条链中A+T占40%，根据碱基互补配对原则，整个DNA分子中A+T也占40%，则C+G占60%，可计算出一个DNA分子中胞嘧啶数量为300个。DNA连续复制3次共形成8个DNA分子，新合成7个DNA分子，因此需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数量为7×300=2100个。
(2) 红眼为显性、白眼为隐性，基因位于X染色体上，两只红眼果蝇杂交产生XXY型白眼个体，基因型为XbXbY。父本红眼雄果蝇基因型为XBY，只能提供XB或Y配子，无法提供Xb，因此两条Xb均来自母本。母本为红眼携带者XBXb，减数第二次分裂后期，次级卵母细胞中携带白眼基因的两条X染色体姐妹染色单体分开后移向细胞同一极，产生了XbXb的异常卵细胞，与含Y的精子结合形成异常个体。
【分析】DNA半保留复制的特点是新合成的每个DNA分子都由一条亲代母链和一条子代新链组成。有丝分裂过程中DNA复制两次、细胞分裂两次，第二次有丝分裂后期染色单体随机分配，导致含放射性标记的子细胞数目不固定且存在最小值；减数分裂仅DNA复制一次、连续分裂两次，所有子代染色体都会保留原始放射性母链。DNA分子遵循碱基互补配对原则，一条链的碱基比例可推知整个DNA分子的碱基比例，DNA连续复制n次所需游离某种脱氧核苷酸的数量可用公式(2n 1)×单分子该碱基数量计算。伴X染色体遗传中，可根据后代表型和染色体异常个体的基因型逆向推导异常配子来源，减数第二次分裂后期姐妹染色单体未正常分离，会产生含有两条相同性染色体的异常配子，雌雄配子结合后形成性染色体数目异常的个体。
（1）①DNA复制为半保留复制，亲代DNA分子双链用15N标记，转移至含14N的培养液中培养。第一次有丝分裂产生的两个子细胞中，每条染色体上的DNA分子均为一条链含15N，一条链含14N。第二次有丝分裂时，中期每条染色体有两条染色单体，其中一条染色单体上的DNA是一条链含15N，一条链含14N，另一条染色单体上的DNA两条链均含14N。后期着丝点分裂后，染色单体随机分配，所以产生的4个子细胞中，含15N的子细胞最少为2个。
②减数分裂过程中，DNA只进行一次复制，根据半保留复制特点，每个DNA分子中都有一条链含15N，所以产生的子细胞中所有染色体均含15N。
③已知DNA片段含500个碱基对，一条链中A+T占40%，则整个DNA分子中A+T占40%，那么C+G占60%，C的数量为500×2×60%/2 = 300个。该DNA分子连续复制3次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数量为（23-1）×300 = 2100个。
（2）因为果蝇的红眼对白眼为显性，相关基因位于X染色体上，两只红眼果蝇杂交后代出现白眼为XXY型异常个体，基因型为XbXbY。由于父本提供的配子为XB或Y，无法提供Xb，所以异常配子的来源是母本，异常原因是减数第二次分裂后期，次级卵母细胞中携带白眼基因的两条X染色体移向同一极，产生了含XbXb的卵细胞。
20．【答案】（1）子代小牛继承的是供体1（良种荷斯坦高产奶牛）的细胞核遗传物质，细胞质遗传物质仅来自供体2；内细胞团
（2）超数排卵；温度、pH（还可答渗透压、溶解氧等）
（3）快速、无创（或精准、高效）；受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，同时供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系
【知识点】动物细胞培养技术；动物体细胞克隆；胚胎移植；胚胎分割
【解析】【解答】(1) 应用1为体细胞核移植技术，子代小牛的细胞核遗传物质来自供体1（良种荷斯坦高产奶牛），细胞质遗传物质仅少量来自供体2，因此子代能保持供体1的优良性状。应用3为胚胎分割技术，分割囊胚时，需将内细胞团进行均等分割，若内细胞团分割不均，会导致分割后胚胎的发育能力出现差异，影响正常发育。
(2) 为从供体2获取大量卵母细胞，需对其进行超数排卵处理，通过注射促性腺激素，促进卵巢排出更多卵母细胞。体外成熟培养卵母细胞时，需精确监测和维持培养液的温度、pH（或渗透压、溶解氧等）等理化指标，为卵母细胞提供适宜的生长环境，保证其正常成熟。
(3) 基于胚胎培养液成分分析的筛选技术，无需对胚胎进行损伤性操作，可通过分析培养液成分快速判断胚胎质量，因此最大特点是快速、无创（或精准、高效）。胚胎能在受体子宫中存活的生理学基础是受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，同时供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，使胚胎能在受体子宫内着床并发育。
【分析】体细胞核移植技术中，子代的核遗传物质完全来自供核个体，细胞质遗传物质来自供质个体，因此子代性状主要与供核个体一致，可保持供核个体的优良性状。胚胎分割技术可获得同卵多胎，分割囊胚时需均等分割内细胞团，内细胞团将来发育为胎儿的各种组织，不均等分割会导致部分胚胎发育不良。超数排卵技术通过注射促性腺激素，促进供体卵巢排出更多卵母细胞，是获取大量卵母细胞的常用方法。动物细胞培养（包括卵母细胞体外培养）需维持适宜的温度、pH、渗透压、溶解氧等理化指标，以保证细胞正常代谢和生长。胚胎移植的生理学基础包括受体子宫对外来胚胎的免疫排斥反应较弱，且供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，这是胚胎能在受体子宫内存活并发育的关键。基于培养液成分分析的胚胎筛选技术属于无创检测技术，可在不损伤胚胎的前提下，快速评估胚胎质量，为优质胚胎筛选提供支持。
（1）应用1是核移植技术（克隆），子代小牛继承的是供体1（良种荷斯坦高产奶牛）的细胞核遗传物质，细胞质遗传物质仅来自供体2，因此能保持供体1的优良性状。应用3是胚胎分割，为保证分割后胚胎正常发育，需将内细胞团进行均等分割（内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，不均等分割会导致胚胎发育能力差异）。
（2）为从供体2获取大量卵母细胞（细胞B），需对其进行超数排卵处理（注射促性腺激素，促使卵巢排出更多卵母细胞）。体外培养卵母细胞时，需精确监测和维持培养液的温度、pH（还可答渗透压、溶解氧等，答出2点即可），保证细胞培养的适宜环境。
（3） 胚胎培养液成分分析筛选技术的最大特点是快速、无创（或精准、高效）（该技术通过分析培养液成分判断胚胎质量，无需损伤胚胎，且检测速度快）。 胚胎能在受体子宫中存活的生理学基础是：受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，同时供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系。
21．【答案】（1）保证酶切后与质粒正确连接，同时可避免目的基因和质粒自连；GGATCC
（2）潮霉素；T-DNA
（3）在目的基因的首端添加在果实细胞中特异性表达的启动子
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1) 使用两种不同的限制酶BamHⅠ和HindⅢ对目的基因和载体进行双酶切，会产生两种不同的黏性末端。PCR扩增Del基因时，在目的基因两端添加这两种限制酶的识别序列，后续用这两种酶切割后，目的基因两端会产生与载体双酶切后互补的不同黏性末端，既可以保证目的基因与载体按正确方向定向连接，避免反向连接；又可以防止目的基因自身环化（自连）和载体自身环化，提高重组载体的构建效率。根据限制酶的识别序列，BamHⅠ的识别序列为5'-GGATCC-3'，结合题目中上游引物的序列结构，需在引物5'端添加BamHⅠ的识别序列，因此上游引物的6个碱基为GGATCC。
(2) 农杆菌中含有的载体上带有潮霉素抗性基因，该基因可作为筛选标记，使含质粒的农杆菌能在添加潮霉素的培养基上存活，不含质粒的农杆菌则无法生长，因此为初步筛选含有质粒的菌落，应在培养基中添加潮霉素。农杆菌转化法中，Ti质粒的T-DNA区域可转移并整合到植物细胞的染色体DNA上，因此最终整合到番茄染色体DNA上的是载体的T-DNA区域。
(3) 基因的表达受启动子调控，不同组织特异性启动子可驱动基因在特定组织中表达。现有载体使用的是组成型启动子，会使Del基因在全植株表达，造成物质和能量浪费。若要使Del基因仅在番茄果实中表达，需将载体上的组成型启动子替换为番茄果实特异性表达的启动子，或在Del基因的首端添加果实细胞特异性表达的启动子，调控Del基因仅在果实细胞中表达。
【分析】基因工程中，限制酶能够识别特定的核苷酸序列，并在特定位点切割DNA分子；使用两种不同的限制酶对目的基因和载体进行双酶切，可产生不同的黏性末端，避免目的基因和载体的自连与反向连接，提高重组载体的构建效率。PCR扩增目的基因时，需在引物两端添加限制酶识别序列，以便后续通过酶切将目的基因与载体连接。农杆菌转化法是植物基因工程常用的转化方法，农杆菌中的Ti质粒含有T-DNA区域，可转移并整合到植物细胞的染色体DNA上；Ti质粒上的抗性基因可作为标记基因，用于筛选含重组质粒的受体菌。启动子是位于基因首端的一段特殊DNA序列，是RNA聚合酶识别和结合的位点，能够驱动基因的转录；启动子具有组织特异性，组成型启动子可驱动基因在所有组织中表达，组织特异性启动子可驱动基因仅在特定组织中表达。
（1）科研人员决定用BamHⅠ和HindⅢ对Del基因和载体进行双酶切后连接，PCR扩增Del基因时，需在目的基因两端添加这两种限制酶的识别序列，这样才能保证目的基因被酶切后获得与质粒切割后相同的黏性末端，保证目的基因和质粒正确连接，同时也能避免目的基因自连。已知Del基因转录时的模板链序列为：5-TTGGCA……AGCCAT-3。为准确连接，在扩增时，在目的基因上游引物需要连接BamHⅠ的识别序列，为：5-GGATCCATGGCT-3。
（2）重组质粒中含有潮霉素抗性基因，在将重组质粒导入农杆菌时，为初步筛选含有质粒的菌落，应在培养基中添加潮霉素。农杆菌导入番茄细胞，最终整合到番茄染色体DNA上的是载体的T-DNA，因此需要将目的基因植入其中。
（3）科研人员使用现有载体，会使Del基因在全植株表达造成物质和能量浪费，若要使Del基因仅在番茄果实中表达，需对载体进行的改造是在目的基因的首端添加在果实细胞中特异性表达的启动子，这样可以实现目的基因只在果实细胞中表达。
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