2024年1月普通高等学校招生全国统一考试适应性测试（九省联考）生物（河南） Word版含解析.docx

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河南省2024年普通高考适应性测试理科综合试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的考生号、姓名、考点学校、考场号及座位号填写在答题卡上。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。如需要改动，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。可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16Na23S32Ca40一、选择题：本题共13小题，每小题6分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.甲型流感病毒和肺炎支原体都是引发急性呼吸道传染病的常见病原体。甲型流感病毒是单链RNA病毒，肺炎支原体是原核生物。下列叙述错误的是（　　）A.甲型流感病毒和肺炎支原体的正常生命活动都离不开细胞B.甲型流感病毒和肺炎支原体的遗传物质都集中在拟核区域C.甲型流感病毒易发生变异可能导致原疫苗的保护效果减弱D.肺炎支原体细胞膜上的蛋白质在侵染过程中发挥重要作用【答案】B【解析】【分析】单细胞生物一个细胞就是一个个体，能完成相应的各种生命活动；多细胞生物由很多细胞组成，其生命活动依赖各种分化细胞；病毒不具有细胞结构，但寄生在宿主细胞中，利用宿主细胞中的物质生活和繁殖。【详解】A、甲型流感病毒需要寄生在宿主细胞中，利用宿主细胞中的物质生活和繁殖，肺炎支原体是原核细胞，正常生命活动也离不开细胞，A正确；B、肺炎支原体是原核生物，遗传物质集中在拟核区域，甲型流感病毒没有拟核区域，B错误；C、甲型流感病毒易发生变异导致抗原成分发生一定的改变，因此原疫苗的保护效果减弱，C正确；D、肺炎支原体侵染过程中需要特异性识别的蛋白质分子，因此细胞膜上的蛋白质在侵染过程中发挥重要作用，D正确。故选B。2.细胞中物质的输入和输出都必须经过细胞膜。下列关于物质跨膜运输的叙述，正确的是（　　）A.水分子可通过自由扩散进出叶肉细胞，需要借助转运蛋白但不需要消耗能量 B.钠离子可通过协助扩散进入神经细胞，不需要借助通道蛋白但需要消耗能量C.轮藻细胞可通过主动运输吸收钾离子，需要载体蛋白的协助也需要消耗能量D.巨噬细胞可通过胞吞作用吞噬细菌，不需要膜上蛋白质参与但需要消耗能量【答案】C【解析】【分析】1、细胞膜上的转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。2、物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散。3、这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散，也叫易化扩散。4、物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。【详解】A、物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散。水分子可通过自由扩散进出叶肉细胞，不需要借助转运蛋白也不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，A错误；B、借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散。神经细胞兴奋时，钠离子可借助通道蛋白通过协助扩散进入神经细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，B错误；C、物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。轮藻细胞可通过主动运输吸收钾离子，需要载体蛋白的协助也需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，C正确；D、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。因此，巨噬细胞通过胞吞作用吞噬细菌时需要膜上蛋白质参与。胞吞细菌形成囊泡及囊泡运输时也需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，D错误。故选C。3.种子休眠是植物抵御不良环境的一种适应性现象。种子从休眠到萌发的转变可受光和多种植物激素的共同调节，如图所示。 下列叙述错误的是（　　）A.光敏色素主要吸收红光和远红光，可调节莴苣种子萌发B.光调节植物种子萌发的主要原因是光为种子萌发提供能量C.在调节种子萌发过程中，油菜素内酯和乙烯具有协同作用D.脱落酸与赤霉素含量的比值较高时，有利于维持种子休眠【答案】B【解析】【分析】据图分析，光照可以调节种子萌发，油菜素内酯、赤霉素和乙烯均促进种子萌发，脱落酸则是抑制种子萌发。【详解】A、题干信息“种子从休眠到萌发的转变可受光和多种植物激素的共同调节”，可知光照能调节种子萌发，而光敏色素主要吸收红光和远红光，因此可调节莴苣种子的萌发，A正确；B、种子萌发过程中还不能进行光合作用，因此光不能为种子萌发提供能量，B错误；C、据图分析油菜素内酯和乙烯均能促进种子萌发，因此在调节种子萌发过程中，油菜素内酯和乙烯具有协同作用，C正确；D、脱落酸抑制种子萌发，赤霉素促进种子萌发，因此脱落酸与赤霉素含量的比值较高时，有利于维持种子休眠，D正确。故选B。4.岛屿上的物种数主要取决于物种迁入和灭亡的动态平衡。迁入率取决于岛屿与大陆（物种来源地）之间的距离；灭亡率取决于岛屿上资源（一般与岛屿面积正相关）的多少，也与种间竞争强度有关。下列叙述错误的是（　　）A.距离大陆越远，岛屿生态系统的抵抗力稳定性越高B.一般来说，岛屿的面积越大能够提供的生态位越多C.岛屿上某种群的迁入率和死亡率可直接影响该物种的种群密度D.种间竞争会影响竞争双方的资源占有量进而影响其环境容纳量【答案】A 【解析】【分析】1、一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，又称K值。2、种间竞争是指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。3、生态系统维持或恢复自身结构与功能处于相对平衡状态的能力，叫作生态系统的稳定性。4、一个物种在群落中地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。【详解】A、依题意，迁入率取决于岛屿与大陆（物种来源地）之间的距离，岛屿与大陆的距离影响物种的迁入，不使物种灭亡。距离大陆越远，则迁入率越低，物种多样性下降，营养结构变简单，岛屿生态系统的抵抗力稳定性下降，A错误；B、一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。一般来说，岛屿的面积越大能够提供的生态位越多，B正确；C、种群的出生率和死亡率、迁入率和迁出率直接决定种群密度，因此，岛屿上某种群的迁入率和死亡率可直接影响该物种的种群密度，C正确；D、一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，种间竞争会影响竞争双方的资源占有量进而影响其环境容纳量，D正确。故选A。5.葡萄糖-6磷酸脱氢酶（G6PD）缺乏症又称蚕豆病。患者红细胞中缺乏G6PD，食用蚕豆后易发生急性溶血性贫血。有研究表明蚕豆病是一种伴X染色体显性遗传病。一对夫妇，男方患蚕豆病，女方正常（不携带致病基因），他们的女儿患病，但症状较轻，体内同时存在G6PD正常和G6PD缺乏的红细胞。下列关于蚕豆病的分析及推理正确的是（　　）A.患者中男性多于女性，女患者的父亲一定患病B.女性患者的后代中，女儿都患病，儿子都正常C.该夫妇的女儿症状较轻，原因可能是其细胞中的一条X染色体会随机失活D.基因与环境之间存在着复杂的相互作用，蚕豆病主要是由饮食结构决定的【答案】C【解析】【分析】蚕豆病是一种伴X染色体显性遗传病。一对夫妇，男方患蚕豆病，女方正常（不携带致病基因），他们的女儿患病，但症状较轻，体内同时存在G6PD正常和G6PD缺乏的红细胞。根据题意可知，父亲基因型为XAY，母亲基因型为XaXa，女儿基因型为XAXa。【详解】A、蚕豆病是一种伴X染色体显性遗传病，患者中女性多于男性，女患者若为XAXa，其父亲不一定患病，A错误； B、女性患者可以是XAXa与XAXA，女儿可能不患病，儿子可能患病，B错误；C、该夫妇的女儿症状较轻，体内同时存在G6PD正常和G6PD缺乏的红细胞，原因可能是其细胞中的一条X染色体会随机失活，C正确；D、蚕豆病患者体内缺乏葡萄糖-6磷酸脱氢酶（G6PD），是一种伴X染色体显性遗传病。食用蚕豆让其表现出症状，表明基因与环境之间存在着复杂的相互作用，但是不能表明蚕豆病主要是由饮食结构决定的，D错误。故选C。6.黄豆酱是人们喜爱的传统美食，早在春秋时期就有制作方法的相关记载。它以黄豆为主要原料，经米曲霉（好氧菌）、酵母菌、乳酸菌等微生物发酵而成。劳动人民在制作过程中不断改进发酵技术，总结出以下经验。下列叙述错误的是（　　）①选用具有高蛋白酶活性的米曲霉②用蒸煮后的大豆与米曲霉混合堆积③将初步发酵后含米曲霉等微生物的曲料摊薄，并适当通风④在装坛时，添加适量食盐⑤发酵过程中，需保持发酵坛密封⑥发酵过程中，需定期搅拌A.①和④对黄豆酱风味形成起重要作用，利于提升品质B.②和⑥可以促使微生物和物料充分混合，提高发酵效率C.③有利于米曲霉和酵母菌进行有氧呼吸并快速大量增殖D.⑤中乳酸菌主要集中于发酵坛上部而米曲霉集中于下部【答案】D【解析】【分析】米曲霉是真菌的一种，米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖，大量分泌制作酱油过程所需的酶类，这些酶（如蛋白酶和脂肪酶）中能将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分。【详解】A、米曲霉能够分泌蛋白酶能够将黄豆酱中的蛋白质分解，而食盐一方面可以抑制杂菌生长，一方面可以调味，故①和④对黄豆酱风味的形成起重要作用，利于提升品质，A正确；B、米曲霉是好氧菌，且能够分泌蛋白酶将黄豆酱中的蛋白质分解，故②和⑥可以促使微生物和物料充分混合，提高发酵效率，B正确；C、米曲霉是好氧菌，而酵母菌也可以进行有氧呼吸，故③有利于米曲霉和酵母菌进行有氧呼吸并快速大量增殖，C正确； D、乳酸菌属于厌氧菌，米曲霉是好氧菌，故⑤中米曲霉主要集中于发酵坛上部而乳酸菌集中于下部，D错误。故选D。三、非选择题：共174分。7.一氧化氮（）是一种气体信号分子，对植物的生命活动具有重要的调控作用。某研究小组为探究对植物光合作用强度的影响，进行了如下实验。实验中用硝普钠（）作为的供体。回答下列问题。（1）设置两组实验，甲组喷施蒸馏水于叶片背面，乙组喷施等量一定浓度的溶液，一段时间后，采用有机溶剂_______提取色素。提取液中的叶绿素主要吸收_______光，类胡萝卜素主要吸收________光，据此可测定色素的含量。（2）测定叶片的含量、叶绿素含量、类胡萝卜素含量和气孔导度，结果如图。相较于甲组，推测乙组叶片的光合作用强度较_______（填“强”或“弱”），其依据是_____。（3）进一步研究发现，适宜浓度的SP会提高植物应对干旱胁迫的能力，推测其原因是____。【答案】（1）①.无水乙醇②.蓝紫光和红光③.蓝紫光（2）①.弱②.乙组叶片中光合色素含量低，抑制光反应阶段，气孔导度低，二氧化碳吸收少，抑制暗反应阶段（3）适宜浓度的会提高植物应对干旱胁迫的能力，可能是有效提高植物的渗透调节能力，增强了植物的抗逆性。【解析】【分析】1、光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光才能进行，这个阶段叫做光反应阶段。光反应阶段的化学反应是在类囊体的薄膜上进行的。2、叶绿体中光合色素吸收的光能，有两方面用途：一是将水分解成氧和[H]，氧直接以分子的形成释放出去，[H]则被传递到叶绿体内的基质中，作为活跃的还原剂，参与到暗反应阶段的化学反应中去；二是在有关酶的催化作用下，促成ADP与Pi发生化学反应，形成ATP。这样光能就转变为储存在ATP中的化学能，这些ATP将参与光合作用第二个阶段的化学反应。【小问1详解】 叶片中的色素能够溶解到有机溶剂中，因此可以利用无水乙醇对色素进行提取。提取液中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，通过比较红光的吸收率，能更准确地计算出叶绿素含量。【小问2详解】根据图示结果可知，与甲组相比，乙组叶片中光合色素含量低，抑制光反应，气孔导度变小，可以减少水分的蒸发，响应干旱胁迫，但是会抑制二氧化碳的吸收，影响暗反应过程，从而直接影响光合速率。【小问3详解】进一步研究发现，适宜浓度的SP会提高植物应对干旱胁迫的能力，推测其原因是有效提高植物的渗透调节能力，增强了植物的抗逆性。8.动脉血压的相对稳定对于维持人体各脏器的正常生命活动至关重要。人在紧张、恐惧、剧烈运动时，动脉血压会突然升高，机体可通过降压反射快速调节，维持血压的相对稳定，调节过程如图所示。回答下列问题。（1）血压升高时，压力感受器产生的兴奋以______信号的形式沿着神经纤维传导，引起降压反射增强，心脏活动减弱、血管舒张，血压下降。这种反射是与生俱来的，属于_______反射（填“条件”或“非条件”）。（2）中枢C兴奋后，血压升高。中枢A兴奋后血压降低的原因是______。（3）血压的稳态同时受神经和体液的调节。原发性醛固酮增多症患者的肾上腺_____（填“皮质”或“髓质”）会自主分泌过量的醛固酮，促进______，同时也等渗性地重吸收水，导致循环血量上升，表现出高血压等症状。（4）高血压是导致心脑血管疾病的主要危险因素，已成为全球范围内危害人类健康的公共卫生问题。为预防和控制高血压，我们应提倡的健康生活方式有_______（答出1点即可）。【答案】8.①.电②.非条件9.中枢A兴奋后通过传出神经A抑制心脏兴奋 10.①.皮质②.肾小管和集合管对Na+的重吸收11.控制Na+的摄入，平时少吃、多运动【解析】【分析】1、兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫神经冲动。2、缩手反射和膝跳反射都是与生俱来的，但也有一些反射是需要经过训练才能形成的。出生后无须训练就具有的反射，叫作非条件反射；出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射叫作条件反射。3、肾上腺接受垂体分泌的激素的调节，分为皮质和髓质两部分，前者主要分泌醛固酮、皮质醇等，调节水盐代谢和有机物代谢。后者可分泌肾上腺素，提高机体的应激能力。【小问1详解】兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导；出生后无须训练就具有的反射，叫作非条件反射。血压升高时，压力感受器产生的兴奋以电信号的形式沿着神经纤维传导，引起降压反射增强，心脏活动减弱、血管舒张，血压下降。这种反射是与生俱来的，属于非条件反射。【小问2详解】题干信息中枢C兴奋后，血压升高；分析题图可知，中枢A兴奋后，兴奋信号会引起传出神经A兴奋，传出神经A释放抑制性递质作用于心脏，减缓心脏收缩节律，降低血压。。【小问3详解】醛固酮是由肾上腺皮质分泌的，醛固酮的作用是促进肾小管和集合管对Na+的重吸收。血压的稳态同时受神经和体液的调节。原发性醛固酮增多症患者的肾上腺皮质会自主分泌过量的醛固酮，促进肾小管和集合管对Na+的重吸收，同时也等渗性地重吸收水，导致循环血量上升，表现出高血压等症状。【小问4详解】高血压是导致心脑血管疾病的主要危险因素，已成为全球范围内危害人类健康的公共卫生问题。为预防和控制高血压，我们应提倡的健康生活方式有适当控制Na+摄入，平时少吃、多运动。9.湿地被誉为“地球之肾”，具有巨大的生态价值。在黄河下游，两岸有宽阔的湿地，部分被开垦为农田。因水淹等原因，有些农田无法耕种而又恢复为湿地（恢复地）。为了解农田、恢复地和自然湿地三种生态系统的差异，选择合适的时间和样地进行调查研究，三种样地的调查面积相近。回答下列问题。（1）调查各种植物的种群密度时，通常采用的方法是_______。该研究区域中的生物群落有______（答出2点即可）。（2）调查结果如下表所示。据此分析，湿地恢复的生态效益体现在______（答出2点即可）。调查指标农田恢复地自然湿地 植物种类（种）81925植物盖度（%）808585土壤碳含量（gkg）11.1513.7415.32注：盖度即植物地上部分的垂直投影面积占样地面积的百分比。植物种类的数量、土壤碳含量在三种样地之间均存在显著差异。（3）恢复地上发生的群落演替类型是______。随着演替的进行，生态系统的营养结构也在发生变化。一般来说，在输入到某一个营养级的能量中，只有______%的能量能够流到下一个营养级，未流到下一个营养级的能量包括______。【答案】9.①.样方法②.农田生物群落、湿地生物群落10.蓄洪防旱，调节区域气候，控制土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞的鸟类和其他多种动植物提供栖息地等11.①.次生演替②.10%-20%③.未利用的能量、该营养级生物呼吸消耗的能量、被分解者利用的能量【解析】【分析】根据群落的外貌和物种组成等方面的差异，可以将陆地的群落大致分为荒漠、草原、森林等类型。在沼泽、河流、湖泊等地，还有湿地生物群落。在海洋中，数量众多的微小浮游植物，浅海区生长的大型藻类（如海带、裙带菜等），以及种类繁多的动物，它们共同构成海洋生物群落。【小问1详解】样方法是调查种群密度的常用方法，调查各种植物的种群密度时，通常采用的方法是样方法，根据题干信息可知，研究区域是农田、恢复地和自然湿地三种生态系统，该研究区域中的生物群落有农田生物群落（人工生物群落）、湿地生物群落（自然生物群落）。【小问2详解】由题表可知，农田恢复为湿地，植物种类数、植物盖度、土壤碳含量等均高于农田生态系统，可见湿地恢复，具有蓄洪防旱，调节区域气候，控制土壤侵蚀，自然净化污水，为迁飞的鸟类和其他多种动植物提供栖息地等生态效益。【小问3详解】群落演替类型分为初生演替和次生演替，恢复地上发生的群落演替类型是次生演替；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，一般来说，在输入到某一个营养级的能量中，只有10%-20%的能量能够流到下一个营养级，未流到下一个营养级的能量包括未利用的能量、该营养级生物呼吸消耗的能量、被分解者利用的能量。10.翻毛鸡羽毛反卷、皮肤外露，散热性好，是我国南方地区饲养的优质鸡种之一。羽毛反卷程度由等位基因Aa控制，翻毛是显性性状。羽色的金羽和银羽是一对相对性状，由等位基因Bb控制。上述两对性状在雏鸡阶段均表现出显著差别。鸡的性别决定为ZW型。某研究小组进行如下实验，结果见下表。实验亲本F1♀♂♀♂①翻毛银羽正常毛金羽轻度翻毛金羽轻度翻毛银羽②轻度翻毛银羽正常毛金羽轻度翻毛金羽：正常毛金羽=1：1轻度翻毛银羽：正常毛银羽=1：1回答下列问题。（1）根据杂交实验可以判断等位基因Bb位于______（填“常”或“性”）染色体上，银羽是______（填“显性”或“隐性”）性状，羽色和羽毛反卷程度的遗传遵循_______定律。（2）实验①中亲本雌鸡的基因型为______，实验②中F1雄鸡的基因型为_______。（3）实验①中的F1个体随机交配，仅从羽毛反卷程度和羽色分析（不分雌雄）：F2的表型有____种，F2中与F1表型不同的个体占比为____。雏鸡在早期雌雄难辨，为挑选最适合我国南方地区的优质蛋鸡，F2中的轻度翻毛银羽雌鸡和轻度翻毛金羽雄鸡杂交，应从杂交后代中选育表型为____的雏鸡。【答案】10①.性②.显③.自由组合11.①.AaZBW②.AaZBZb、aaZBZb12.①.6②.1/2③.翻毛金羽【解析】【分析】具体分析：实验①雌性翻毛与雄性正常毛杂交，子一代无论雌雄均表现为轻度翻毛，说明控制该性状的A、a基因存在于常染色体上，且A对a为不完全显性。实验①雌性银羽和雄性金羽杂交，子代雌性均为金羽，雄性均为银羽，雌雄表现型不同，说明与性别有关，则控制该性状的基因B、b存在于性染色体上。【小问1详解】实验①雌性银羽和雄性金羽杂交，子代雌性均为金羽，雄性均为银羽，雌雄表型不同，说明与性别有关，则控制该性状的基因B、b存在于性染色体上，由于鸡的性别决定为ZW型，分析可知银羽为显性性状。实验① 雌性翻毛与雄性正常毛杂交，子一代无论雌雄均表现为轻度翻毛，说明控制该性状的A、a基因存在于常染色体上。两对等位基因存在于非同源染色体上，因此羽色和羽毛反卷程度的遗传遵循自由组合定律。【小问2详解】①题干信息“羽毛反卷程度由等位基因A、a控制，翻毛是显性性状”，实验①雌性翻毛与雄性正常毛杂交，子一代无论雌雄均表现为轻度翻毛，所以亲本雌鸡控制羽毛反卷程度的基因型为AA。由小问1可知，金羽为隐形性状，且基因B、b存在于性染色体上，所以雌性银羽基因型为ZBW。综合分析实验①中亲本雌鸡的基因型为AaZBW。②实验②雌性表型为轻度翻毛银羽，雄性为正常毛金羽，根据子代轻度翻毛：正常毛=1:1以及雌性全为金羽，雄性全为银羽可知亲本的基因型为AaZBW和aaZbZb，因此实验②中F1雄鸡的基因型为AaZBZb、aaZBZb。【小问3详解】①实验①亲本的基因型为AAZBW和aaZbZb，所以F1基因型为AaZbW、AaZBZb，F1个体随机交配，仅从羽毛反卷程度和羽色分析（不分雌雄），用分离定律的思路求解：Aa和Aa杂交，子代有翻毛、轻度翻毛和正常毛三种表型，ZbW和ZBZb杂交，子代有金羽和银羽两种表型，综合分析F2的表型有6种。②F1基因型为AaZbW、AaZBZb表型为轻度翻毛金羽和轻度翻毛银羽，用分离定律的思路求解：Aa和Aa杂交，子代有翻毛：轻度翻毛：正常毛=1:2:1，ZbW和ZBZb杂交，子代金羽：银羽=1:1，F2中与F1表型不同的个体占比为1/2×1=1/2。③题干信息“翻毛鸡羽毛反卷、皮肤外露，散热性好，是我国南方地区饲养的优质鸡种之一”，为挑选最适合我国南方地区的优质蛋鸡，因此需要的是翻毛雌鸡。F2中的轻度翻毛银羽雌鸡AaZBW和轻度翻毛金羽雄鸡AaZbZb杂交，雌鸡均表型为金羽，因此应从杂交后代中选育表型为翻毛金羽的雏鸡。11.水稻胚乳可作为生物反应器用于开发功能性产品。从猪瘟病毒抗原蛋白的预期功能出发，研究小组设计其预期的结构，推测应有的氨基酸序列，合成新的基因X。利用PCR技术对其进行扩增并连接启动子1，形成Z片段。把Z片段插入Ti质粒的T-DNA中，将构建好的基因表达载体导入水稻细胞完成转化，在胚乳中获得相应蛋白，最终将蛋白进一步加工为植物源猪瘟疫苗。相关信息如图所示。 回答下列问题。（1）研究小组通过PCR扩增Z片段，延伸过程中，4种脱氧核苷酸在______催化作用下合成新的DNA链。酶切时，限制酶识别序列的重叠会降低切割效率。为构建基因表达载体，选择限制酶HindⅢ和______进行切割，可使Z片段插入T-DNA的效率最高。为使基因能够正常表达，质粒上的N和J应都为______。（2）为获得含蛋白X的水稻材料，首先诱导水稻种子脱分化形成______，然后通过______的侵染，使目的基因进入水稻细胞并完成转化，再将其转接到含特定激素的培养基上，诱导其______形成具有根、茎、叶的完整植株。（3）为验证水稻中目的基因X是否表达（转录和翻译），分子水平上的检测方法有______（答出2点即可）。（4）从猪瘟病毒抗原蛋白的预期功能出发，合成基因X，进而得到猪瘟疫苗的过程属于______工程的范畴。相较于大肠杆菌，水稻胚乳作为生物反应器制备疫苗的优势及理由有_____（答出1点即可）。【答案】11.①.耐高温的DNA聚合酶②.EcoRⅠ③.终止子12.①.愈伤组织②.农杆菌③.再分化13.通过PCR技术检测水稻细胞中目的基因X是否转录出了mRNA；从转基因水稻中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交检测是否翻译出了蛋白质14.①.蛋白质②.水稻胚乳细胞比大肠杆菌多了复杂的生物膜系统，可对基因X的表达产物进行正确地加工与折叠，产生具有生物活性的重组蛋白质【解析】【分析】1、基因工程是一种DNA操作技术，需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。 2、PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。3、蛋白质工程是基因工程的延伸，是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。【小问1详解】PCR是根据DNA半保留复制的原理在体外进行DNA复制的技术，体外DNA复制过程中用超过90℃的温度处理DNA使其解旋，因此，在子链延伸过程中，4种脱氧核苷酸要在耐高温的DNA聚合酶催化合成新的DNA链。依题意，酶切时，限制酶识别序列的重叠会降低切割效率。XbaⅠ与HindⅢ识别序列有重叠，不符合题目要求。EcoRⅤ所切末端为平末端，连接效率低，不符合题目要求。EcoRⅠ识别序列与HindⅢ识别序列无重叠，产生的切口是黏性末端，连接效率相对平末端高。为使基因能够正常表达，基因结构的上游和下游各有启动子和终止子，因此，N和J应都为终止子。【小问2详解】为获得含蛋白X的水稻材料，首先诱导水稻种子脱分化形成愈伤组织，然后通过农杆菌的侵染，使目的基因进入水稻细胞并完成转化，再将其转接到含特定激素的培养基上，诱导其再分化形成具有根、茎、叶的完整植株。【小问3详解】为验证水稻中目的基因X是否表达（转录和翻译），可通过PCR技术检测水稻细胞中目的基因X是否转录出了mRNA；可从转基因水稻中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交检测是否翻译出了蛋白质。【小问4详解】