《2026年一本密卷高考生物》

13. (2025·山东青岛·三模)科研工作者利用生物技术培育出转基因低乳糖奶牛。如图为转基因低乳糖奶牛的培育流程。下列说法正确的是(D)


A.若想得到更多转基因低糖奶牛,可在胚胎发育任何阶段利用胚胎分割技术将胚胎进行分割
B.扩增目的基因时,目的基因在PCR仪中经过4次循环,需要32个引物
C.从分子水平上检测转基因牛细胞中LCT基因是否表达的方法是核酸分子杂交技术
D.在转基因低乳糖奶牛的乳腺细胞中,可检测到的物质有LCT基因、LCTmRNA、LCT

答案： 13.D　A、若想得到更多转基因低糖奶牛，可在胚胎发育到桑葚胚或囊胚利用胚胎分割技术将胚胎进行分割，A错误；B、PCR技术大量扩增目的基因时，缓冲液中需要加入的引物个数计算公式为2ⁿ⁺¹−2，因此若一个该DNA分子在PCR仪中经过4次循环，需要2⁴⁺¹−2 = 30个引物，B错误；C、LCT基因表达产生的乳糖酶(LCT)为蛋白质，故从分子水平上检测转基因牛细胞中LCT基因是否表达的方法是抗原—抗体杂交，C错误；D、由于通过基因工程把LCT基因导入牛胎儿成纤维细胞，再通过胚胎工程获得了转基因低乳糖奶牛，故牛胎儿成纤维细胞以及转基因低乳糖奶牛乳腺细胞都含有LCT基因，但是由于基因的选择性表达，只是在转基因低乳糖奶牛的乳腺细胞中含有LCTmRNA与LCT，在转基因低乳糖奶牛的乳腺细胞中，可检测到的物质有LCT基因、LCTmRNA和LCT，D正确。故选D。

14. (15分)(2025·宁夏吴忠·一模)氮循环对海洋生态系统的平衡与繁荣至关重要。在寡营养环境中,固氮可以提供高达50%的氮进入海洋生态系统中。长期以来,科学家们普遍认为蓝细菌是海洋中氮固定的主要群体,但在蓝细菌分布稀疏的海域仍观察到较高的氮固定效率,暗示着可能存在着其他类型的海洋固氮生物体。回答下列问题:
(1)碳和氮元素都是组成生物体蛋白质、核酸(至少两种)等成分的基本元素。蓝细菌不仅能通过光合作用固定CO₂,还具有固氮能力,可将N₂转化为生物可利用的含氮养料。为了探寻其他潜在的非蓝细菌类固氮生物,研究人员通过宏基因组测序和系统发育分析在硅藻细胞内发现了一种异养细菌——固氮菌(CTD),见图1,推测CTD和硅藻的种间关系可能是互利共生,理由是:硅藻向CTD提供有机养料，CTD则将空气中的氮气转变为含氮的养料，供硅藻利用。
(2)硅藻和CTD在代谢上的物质联系如图2所示。硅藻的光合产物运出叶绿体后在硅藻细胞质基质中转换为琥珀酸,经Dcl进入CTD细胞质基质中参与其细胞内的能量代谢和物质合成,以保证其正常的生命活动和生存繁殖;而N₂经一系列过程转化为NH₃和氨基酸并能提供给硅藻。
(3)为深入研究CTD和硅藻之间的代谢相互作用关系,研究人员测量了硅藻和CTD的$C\N$固定和转移率,结果见表。结合图2,说明CTD能够在体内高效固氮，并将绝大部分固定的氮转移给宿主硅藻；硅藻通过光合作用固定CO₂，为CTD提供碳源。

(4)研究人员通过显微镜观察到硅藻细胞核附近通常有特定数量(4个)的CTD,分裂时可达八个,结合图3的结果,可证明二者在细胞生长和增殖过程中存在同步协调机制,这种机制确保了二者的共生关系随代际延续的持续稳定性。
注:碳基生长速率可表征生长速度的快慢,横线代表平均值。

答案： 14.解析：
(1)蛋白质、核酸都含有C和N，故碳和氮元素都是组成生物体蛋白质、核酸等成分的基本元素；蓝细菌能够进行光合作用，可固定CO₂；结合图1可知，CTD存在于硅藻细胞内，而硅藻细胞内含有叶绿体，能够进行光合作用合成有机物，而CTD是一种异养细菌，自身不能合成有机物。CTD具有固氮能力，可将N₂转化为生物可利用的含氮养料，而硅藻细胞不具有固氮能力，不能直接利用N₂，结合二者的代谢类型，硅藻向CTD提供有机养料，CTD则将空气中的氮气转变为含氮的养料，供硅藻利用，故推测CTD和硅藻的种间关系可能是互利共生。
(2)据图2可知，硅藻的光合产物运出叶绿体后，在硅藻细胞质基质中转化成琥珀酸，经Dcl进入CTD细胞质基质中，参与其细胞代谢；CTD吸收N₂后经一系列过程转化为NH₃和氨基酸提供给硅藻。
(3)据表可知，硅藻的C的固定速率远高于转移率，说明硅藻通过光合作用固定的含碳有机物主要用于自身，而极少转移到CTD中，而CTD的N固定速率 and 转移速率相当，结合题干信息“蓝细菌分布稀疏的海域仍观察到较高的氮固定效率”，综合说明，CTD能够在体内高效固氮，并将绝大部分固定的氮转移给宿主硅藻；硅藻通过光合作用固定CO₂，为CTD提供碳源。
(4)据图3可知，CTD和宿主具有相近的碳基生长速率，说明二者的生长速率接近，结合显微镜的观察结果，硅藻细胞内的CTD数量稳定，且硅藻分裂时CTD数量倍增，说明二者在亲代和子代之间保持了数量的稳定性，也即两者在生长和增殖过程中存在同步协调机制，而这种机制便于维持共生关系的长期稳定。
答案：
(1)蛋白质、核酸　CO₂　硅藻向CTD提供有机养料，CTD则将空气中的氮气转变为含氮的养料，供硅藻利用
(2)硅藻细胞质基质　CTD细胞质基质　NH₃和氨基酸
(3)能够在体内高效固氮，并将绝大部分固定的氮转移给宿主硅藻；硅藻通过光合作用固定CO₂，为CTD提供碳源
(4)生长和增殖　二者的共生关系随代际延续的持续稳定性