北京市順義區(qū)2022年高考一模生物試卷（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE1北京市順義區(qū)2022年高考生物一模試卷一、選擇題。每小題2分，共30分1．下列關(guān)于細胞結(jié)構(gòu)或功能的敘述，不正確的是（）A．細胞核是代謝和遺傳的控制中心 B．溶酶體能吞噬并殺死侵入細胞的病原體 C．原核細胞中無葉綠體不能進行光合作用 D．磷脂雙分子層是構(gòu)成細胞膜的基本支架〖答案〗C〖祥解〗原核細胞與真核細胞相比，最大的區(qū)別是原核細胞沒有被核膜包被的成形的細胞核（沒有核膜、核仁和染色體）；原核細胞只有核糖體一種細胞器，但部分原核細胞也能進行有氧呼吸和光合作用?！窘獯稹拷猓篈、細胞核是遺傳信息庫，是代謝和遺傳的控制中心，A正確；B、溶酶體內(nèi)含有多種水解酶，能裂解多種衰老的細胞、細胞器以及病原體，B正確；C、原核細胞中無葉綠體，但有的原核細胞含葉綠素、藻藍素等光合色素，能進行光合作用，如藍細菌，C錯誤；D、根據(jù)流動鑲嵌模型可知，磷脂雙分子層是構(gòu)成細胞膜的基本支架，D正確。故選：C。2．為檢測花生種子中的脂肪，撕取花生子葉外表皮如圖1，染色后制成臨時裝片，在顯微鏡下觀察，結(jié)果如圖2。下列相關(guān)敘述正確的是（）A．該實驗中將花生子葉切成薄片獲得單層細胞 B．需使用50%的酒精洗去未與脂肪結(jié)合的染液 C．圖2細胞中的脂肪滴遇雙縮脲試劑呈橙黃色 D．實驗結(jié)果表明花生子葉細胞中脂肪比水含量高〖答案〗B〖祥解〗蘇丹Ⅲ染液用于鑒定脂肪呈橘黃色?！窘獯稹拷猓篈、該實驗中將花生子葉切成的薄片一般含有多層細胞，A錯誤；B、染色后需使用50%的酒精洗去多余染液即未與脂肪結(jié)合的染液，B正確；C、圖中細胞中的脂肪滴遇蘇丹Ⅲ試劑呈橘黃色，C錯誤；D、實驗只能觀察到被染成橘黃色的脂肪顆粒，并不能檢測含量，故無法比較水和脂肪的含量高低，D錯誤。故選：B。3．茄子切片后暴露在空氣中會逐漸變成褐色，是在有氧條件下相關(guān)酶將茄子中的酚類物質(zhì)氧化的結(jié)果。若要改善菜肴品相，抑制茄子切片褐變，下列做法不可行的是（）A．直接放在盆中備用 B．浸沒在蛋清液中備用 C．用沸油處理后備用 D．浸沒在食用堿水中備用〖答案〗A〖祥解〗酶的特性：（1）高效性：酶的催化效率大約是無機催化劑的107～1013倍。（2）專一性：每一種酶只能催化一種或一類化學反應。（3）作用條件較溫和：高溫、過酸、過堿都會使酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶永久失活；在低溫下，酶的活性降低，但不會失活。【解答】解：A、直接放在盆中，空氣中氧氣屬于有氧環(huán)境利于酶的氧化進行，不利于改善菜的品相，A錯誤；B、浸沒在蛋清液中，有利于隔絕氧氣，避免氧化，B正確；C、沸油處理后，酶在高溫中已經(jīng)失活，不能進行使茄子氧化，C正確；D、堿性環(huán)境會使酶失活，也不能進行發(fā)揮作用，D正確。故選：A。4．某同學以百米沖刺的速度由校門口飛奔進入四層教室，呼吸頻率加快，未出現(xiàn)肌肉酸痛感。對上述現(xiàn)象解釋不正確的是（）A．快速奔跑過程中，肌肉細胞沒有進行無氧呼吸 B．呼吸頻率加快，保證細胞獲得更多O2進行有氧呼吸 C．快速奔跑過程中，為肌肉細胞收縮直接供能的是ATP D．由于氧氣快速補充，產(chǎn)生的乳酸可被進一步氧化分解利用〖答案〗A〖祥解〗1、有氧呼吸的第一、二、三階段的場所依次是細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜，有氧呼吸第一階段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，合成少量ATP；第二階段是丙酮酸和水反應生成二氧化碳和NADH，合成少量ATP；第三階段是氧氣和NADH反應生成水，合成大量ATP。2、無氧呼吸的場所是細胞質(zhì)基質(zhì)，無氧呼吸的第一階段和有氧呼吸的第一階段相同，無氧呼吸由于不同生物體中相關(guān)的酶不同，在植物細胞和酵母菌中產(chǎn)生酒精和二氧化碳，在動物細胞和乳酸菌中產(chǎn)生乳酸?！窘獯稹拷猓篈、快速奔跑時，肌肉細胞主要進行有氧呼吸，同時進行無氧呼吸，A錯誤；B、呼吸頻率加快，人體吸入更多氧氣，保證細胞獲得更多O2，進行有氧呼吸，B正確；C、快速奔跑過程中肉細胞收縮需要消耗大量能量，需要ATP水解直接供應，因為ATP是直接能源物質(zhì)，C正確；D、無氧呼吸過程產(chǎn)生了乳酸，但機體并未出現(xiàn)肌肉酸痛感，說明由于氧氣快速補充，產(chǎn)生的乳酸可被機體細胞進一步氧化分解利用轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)，從而減少機體乳酸含量，D正確。故選：A。5．某同學自豪地說“我的長相是獨一無二的”。不支持上述說法的是（）A．精子和卵細胞在受精時隨機結(jié)合 B．母親有絲分裂產(chǎn)生卵細胞時姐妹染色單體分離 C．母親產(chǎn)生卵細胞時非同源染色體發(fā)生了自由組合 D．父親產(chǎn)生精子時同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生互換〖答案〗B〖祥解〗1、受精作用是精子和卵細胞相互識別、融合成為受精卵的過程。2、基因重組的類型：同源染色體上非姐妹單體之間的交叉互換和非同源染色體上非等位基因之間的自由組合?！窘獯稹拷猓篈、精子和卵細胞在受精時隨機結(jié)合，支持上述說法，A錯誤；B、卵細胞是減數(shù)分裂產(chǎn)生，母親有絲分裂產(chǎn)生卵細胞時姐妹染色單體分離不支持上述說法，B正確；C、母親產(chǎn)生卵細胞時非同源染色體發(fā)生了自由組合，支持上述說法，C錯誤；D、父親產(chǎn)生精子時同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生互換，支持上述說法，D錯誤。故選：B。6．如圖為某家族的遺傳系譜圖。關(guān)于該家族的遺傳病，下列說法不正確的是（）A．該病可能受常染色體上顯性致病基因控制 B．該病可能受X染色體上顯性致病基因控制 C．若該病受常染色體上顯性致病基因控制，Ⅰ2基因型為Aa D．若該病受X染色體上顯性致病基因控制，則Ⅱ3再生一個女孩必正?！即鸢浮紻〖祥解〗分析遺傳系譜圖：該病世代連續(xù)，男女發(fā)病率相當，可以受常染色體上顯性致病基因控制或受X染色體上顯性致病基因控制?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)試題分析，該病可能受常染色體上顯性致病基因控制，A正確；B、根據(jù)試題分析，該病可能受X染色體上顯性致病基因控制，B正確；C、若該病受常染色體上顯性致病基因控制，Ⅰ2表現(xiàn)患病，其子女有正常的，也有患病的，則Ⅰ2基因型為Aa，C正確；D、若該病受X染色體上顯性致病基因控制，則Ⅱ3的子女有正常的，也有患病的，Ⅱ3的基因型為XAXa，生一個女孩不一定正常，D錯誤。故選：D。7．如圖為某生物細胞中基因X的表達過程，相關(guān)敘述正確的是（）A．完成過程①的模板是α鏈 B．過程①和②均在細胞核中完成 C．纈氨酸的密碼子是CAA D．mRNA中G的比例與基因X不同〖答案〗D〖祥解〗基因表達包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程，其中轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，該過程主要在細胞核中進行，需要RNA聚合酶參與；翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程，該過程發(fā)生在核糖體上，需要以氨基酸為原料，還需要酶、能量和tRNA?！窘獯稹拷猓篈、①過程以DNA一條鏈為模板合成mRNA，所以為轉(zhuǎn)錄，根據(jù)mRNA堿基序列再結(jié)合堿基互補配對原則可知，轉(zhuǎn)錄的模板鏈是β鏈，A錯誤；B、過程①為轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)錄過程主要發(fā)生在細胞核中，過程②為翻譯，主要發(fā)生在細胞質(zhì)中的核糖體上，B錯誤；C、根據(jù)mRNA堿基序列以及起始密碼AUG，再結(jié)合翻譯可知，纈氨酸的密碼子是GUU，C錯誤；D、DNA為雙鏈結(jié)構(gòu)，mRNA為單鏈結(jié)構(gòu)，盡管mRNA是以DNA的一條鏈為模板合成的，但其中G的比例與基因X一般不同，D正確。故選：D。8．三倍體無子西瓜（3n＝33）是由二倍體西瓜和四倍體西瓜雜交產(chǎn)生的。育種過程中需要使用秋水仙素處理二倍體西瓜幼苗。下列相關(guān)敘述不正確的是（）A．二倍體植株細胞內(nèi)含有22條染色體 B．三倍體植株細胞內(nèi)含有三個染色體組 C．三倍體西瓜產(chǎn)生正常配子的概率很高 D．秋水仙素抑制紡錘體形成使細胞中染色體數(shù)目加倍〖答案〗C〖祥解〗無子西瓜的培育的具體方法：（1）用秋水仙素處理幼苗期的普通二倍體西瓜，得到四倍體西瓜。（2）用四倍體西瓜作母本，用二倍體西瓜作父本，雜交得到含有三個染色體組的西瓜種子。（3）種植三倍體西瓜的種子，這樣的三倍體西瓜是開花后是不會立即結(jié)果的，還需要授給普通二倍體西瓜的成熟花粉，以刺激三倍體西瓜的子房發(fā)育成為果實，這樣就會得到三倍體西瓜?！窘獯稹拷猓篈、三倍體無子西瓜（3n＝33），由分析可知，二倍體植株細胞內(nèi)含有22條染色體，A正確；B、用四倍體西瓜作母本，用二倍體西瓜作父本，雜交得到含有三個染色體組的西瓜種子，種植三倍體西瓜的種子，得到三倍體植株，其細胞內(nèi)含有三個染色體組，B正確；C、三倍體西瓜在減數(shù)分裂過程中，由于染色體聯(lián)會紊亂，不能產(chǎn)生正常配子，故三倍體西瓜產(chǎn)生正常配子的概率極低，C錯誤；D、秋水仙素的作用是作用于正在分裂的細胞，抑制紡錘體的形成，使細胞染色體數(shù)目加倍，D正確。故選：C。9．關(guān)于生物進化的敘述，不正確的是（）A．隔離是物種形成的必要條件 B．個體是生物進化的基本單位 C．自然選擇決定生物進化的方向 D．生物多樣性是協(xié)同進化的結(jié)果〖答案〗B〖祥解〗現(xiàn)代生物進化理論的基本觀點：種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質(zhì)在于種群基因頻率的改變。突變和基因重組產(chǎn)生生物進化的原材料，自然選擇使種群的基因頻率發(fā)生定向的改變并決定生物進化的方向，隔離是新物種形成的必要條件。生物多樣性是協(xié)同進化的結(jié)果?！窘獯稹拷猓篈、隔離是物種形成的必要條件，A正確；B、種群是生物進化的基本單位，B錯誤；C、自然選擇決定進化的方向，C正確；D、生物多樣性是協(xié)同進化的結(jié)果，D正確。故選：B。10．我國科學家敲除了腺病毒的某些基因，使腺病毒在人體內(nèi)無法增殖，再將新冠病毒的S基因連接到腺病毒的DNA基因組中，制備成重組疫苗，用于預防新冠病毒。下列相關(guān)敘述正確的是（）A．重組疫苗進入人體后會大量增殖，并表達出S蛋白 B．若重組疫苗有效，人體內(nèi)的細胞毒性T細胞會產(chǎn)生大量抗體 C．S基因可持續(xù)控制合成S蛋白，反復誘發(fā)人體特異性免疫反應 D．注射重組疫苗與注射滅活病毒疫苗，人體內(nèi)產(chǎn)生抗體的種類多〖答案〗C〖祥解〗基因工程技術(shù)的基本步驟：（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。（2）基因表達載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。（3）將目的基因?qū)胧荏w細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法；將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法。（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因﹣DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA﹣分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)﹣抗原﹣抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等?！窘獯稹拷猓篈、制備重組疫苗時，刪除了腺病毒的某些基因，使其在人體中無法增殖，但重組疫苗仍然在人體內(nèi)表達出S蛋白，A錯誤；B、漿細胞是唯一產(chǎn)生抗體的細胞，B錯誤；C、重組疫苗將編碼抗原的基因?qū)牒?，則會在人體細胞中持續(xù)表達抗原，反復刺激機體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生特異性免疫反應，C正確；D、重組疫苗和滅活新冠病毒的抗原都是S蛋白，因此注射重組疫苗與注射滅活病毒疫苗，人體內(nèi)產(chǎn)生抗體只有一種，D錯誤。故選：C。11．長白山北坡從山麓到山頂依次出現(xiàn)針闊葉混交林、針葉林、岳樺林和高山凍原。針闊葉混交林中有紅松、紅皮云杉、白樺等多種高大喬木，在林冠層生活著小杜鵑、大杜鵑、黑枕黃鸝等鳥類。下列相關(guān)敘述正確的是（）A．紅皮云杉與白樺競爭陽光 B．小杜鵑的生態(tài)位僅由林冠層的食物決定的 C．針闊葉混交林中的動物沒有出現(xiàn)垂直分層 D．從山麓到山頂依次出現(xiàn)不同森林類型體現(xiàn)群落的垂直結(jié)構(gòu)〖答案〗A〖祥解〗生態(tài)位：（1）概念：一個物種在群落中的地位和作用，包括所處的空間位置，占用資源的情況以及與其他物種的關(guān)系等。（2）研究內(nèi)容：①植物：在研究領(lǐng)域內(nèi)的出現(xiàn)頻率，種群密度、植株高度以及與其他物種的關(guān)系等。②動物：棲息地、食物、天敵以及與其他物種的關(guān)系等?！窘獯稹拷猓篈、針闊葉混交林中有紅松、紅皮云杉、白樺等多種高大喬木，推測紅皮云杉與白樺生活在同一環(huán)境，能競爭陽光，A正確；B、植物生態(tài)位的研究內(nèi)容為在研究領(lǐng)域內(nèi)的出現(xiàn)頻率，種群密度、植株高度以及與其他物種的關(guān)系等，因此小杜鵑的生態(tài)位不僅由林冠層的食物決定的，B錯誤；C、據(jù)題意可知，在林冠層生活著小杜鵑、大杜鵑、黑枕黃鸝等鳥類，推測針闊葉混交林中的動物會出現(xiàn)垂直分層，C錯誤；D、從山麓到山頂依次出現(xiàn)不同森林類型體現(xiàn)群落的水平結(jié)構(gòu)，D錯誤。故選：A。12．園林工人為使灌木圍成的綠籬長得茂密、整齊，需要對綠籬定期修剪，其理論依據(jù)是（）A．抑制向光生長 B．抑制其開花結(jié)果 C．抑制頂端優(yōu)勢 D．抑制細胞分裂素合成〖答案〗C〖祥解〗生長素作用因濃度、細胞年齡、植物種類、植物器官的不同而有差異，因生長素濃度不同而表現(xiàn)出的差異為：低濃度促進生長，高濃度抑制生長，即生長素作用具有兩重性，如植物頂端優(yōu)勢現(xiàn)象的產(chǎn)生、根的向地性等?！窘獯稹拷猓簣@林工人為使灌木圍成的綠籬長得茂密、整齊。需要對綠籬定期修剪，其目的是解除頂端優(yōu)勢，促進側(cè)芽發(fā)育成側(cè)枝。故選：C。13．科研人員對某人工栽培松林18年間的能量流動情況進行持續(xù)調(diào)查，測得如圖所示數(shù)據(jù)。據(jù)圖分析，下列說法正確的是（）A．綠色植物固定能量的主要流向是初級消費者 B．枯枝落葉中的能量通過分解者的作用流向生產(chǎn)者 C．人類活動不會影響能量在第一、第二營養(yǎng)級間的傳遞效率 D．綠色植物固定的太陽能是此生態(tài)系統(tǒng)的能量來源〖答案〗D〖祥解〗分析題圖：圖示為某人工松林18年間能量流動情況的調(diào)查統(tǒng)計．生產(chǎn)者固定的太陽能的去向主要包括：一是呼吸作用消耗的，二是未被利用的量，三是被分解者分解利用，四是散失流向下一營養(yǎng)級?！窘獯稹拷猓篈、生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)級之間的傳遞效率只有10%～20%，因此綠色植物固定能量的少部分流向初級消費者，A錯誤；B、枯枝落葉中的有機物分解形成無機物可以被生產(chǎn)者利用，但能量不能被生產(chǎn)者利用，B錯誤；C、人類活動能調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系，會影響能量在第一、第二營養(yǎng)級間的傳遞效率，C錯誤；D、生產(chǎn)者固定的太陽能是流經(jīng)某生態(tài)系統(tǒng)的能量來源，因此綠色植物固定的太陽能是此生態(tài)系統(tǒng)的能量來源，D正確。故選：D。14．“綠色經(jīng)濟”已經(jīng)成為人類的共識，越來越多的國家投身“碳達峰”和“碳中和”事業(yè)。我國提出“中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和”。下列措施中不利于達成目標的是（）A．盡量選擇公共交通或步行出行 B．植樹造林并保護現(xiàn)有森林資源 C．生活小區(qū)的垃圾及時清理焚燒 D．開發(fā)新能源代替以煤為主的能源供應〖答案〗C〖祥解〗碳中和是指通過某些形式抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳或溫室氣體排放量，實現(xiàn)正負抵消，達到相對“零排放“。【解答】解：A、少開私家車出行，盡量選擇公共交通或步行出行，能減少二氧化碳的排放，該做法正確，A錯誤；B、大面積進行植樹造林并保護現(xiàn)有森林資源能加速二氧化碳的吸收，減少污染，該做法正確，B錯誤；C、生活小區(qū)的垃圾及時清理焚燒會釋放大量二氧化碳，加重空氣污染，該做法錯誤，C正確；D、開發(fā)新能源代替以煤為主的能源供應，可以減少二氧化碳的排放，該做法正確，D錯誤。故選：C。15．紫杉醇是紅豆杉植物細胞的次級代謝產(chǎn)物，具有抗癌活性，可用于癌癥的治療。野生紅豆杉是瀕危植物，為更好地保護紅豆杉，進行細胞懸浮培養(yǎng)生產(chǎn)紫杉醇，過程如圖。相關(guān)敘述正確的是（）A．①過程需要添加生長素和細胞分裂素 B．②過程需要誘導細胞分裂，不需要誘導細胞分化 C．③過程需要考慮酶的種類，不需要考慮酶的作用時間 D．生產(chǎn)紫杉醇的過程體現(xiàn)了紅豆杉細胞的全能性〖答案〗A〖祥解〗分析題圖：圖示是通過植物細胞工程技術(shù)獲得紫杉醇的途徑，其中①表示脫分化過程，②表示篩選獲得高產(chǎn)細胞株，③表示通過酶解法獲得原生質(zhì)體?！窘獯稹拷猓篈、誘導脫分化形成愈傷組織需要在培養(yǎng)基中添加生長素和細胞分裂素，A正確；B、②過程既需要誘導細胞分裂，也需要誘導細胞分化，B錯誤；C、③表示通過酶解法獲得原生質(zhì)體，既需要考慮酶的種類，也需要考慮酶的作用時間，防止酶解過度，損傷細胞，C錯誤；D、生產(chǎn)紫杉醇的過程培養(yǎng)到原生質(zhì)體進行，沒有體現(xiàn)紅豆杉細胞的全能性，D錯誤。故選：A。二、非選擇題（共70分）16．（12分）巖藻糖基乳糖（FL）對嬰幼兒腸道菌群和免疫系統(tǒng)的發(fā)育很重要，可添加到嬰幼兒配方奶粉中。為提高FL產(chǎn)量，科研人員進行了相關(guān)研究。（1）P基因和C基因表達的產(chǎn)物是催化巖藻糖和乳糖合成FL的關(guān)鍵酶。從相關(guān)細菌內(nèi)提取總DNA，依據(jù)P基因和C基因部分堿基序列，通過技術(shù)擴增得到P基因和C基因。據(jù)圖1分析，獲得的P基因應具備限制酶的識別位點。（2）將圖1構(gòu)建的重組質(zhì)粒導入感受態(tài)大腸桿菌，培養(yǎng)一段時間后，用法將其接種到含有鏈霉素的固體培養(yǎng)基中，培養(yǎng)獲得單菌落。挑取單菌落，提取DNA，分成兩組，每組分別與兩種限制酶混合后進行電泳，結(jié)果如圖2。實驗中將提取的DNA與限制酶混合并進行電泳的目的是。（3）將檢測后獲得的目的菌接種到液體培養(yǎng)基中，發(fā)酵獲得FL。為提高FL產(chǎn)量，在發(fā)酵過程中需要考慮的環(huán)境因素有。（4）為進一步提高FL的產(chǎn)量，對已獲得的大腸桿菌進行再改造。大腸桿菌中β﹣半乳糖苷酶參與次級代謝產(chǎn)物乳糖的分解過程，UDP﹣葡萄糖脂質(zhì)載體轉(zhuǎn)移酶參與巖藻糖轉(zhuǎn)化為構(gòu)成菌體莢膜的異多糖酸，兩種酶分別受Z基因和W基因控制合成。敲除Z基因獲得Z﹣菌株，敲除Z基因和W基因獲得Z﹣W﹣菌株，敲除基因?qū)甑纳L沒有顯著影響。實驗中測定了Z﹣菌株和Z﹣W﹣菌株的FL產(chǎn)量，結(jié)果如圖3。實驗結(jié)果顯示，闡明圖3結(jié)果產(chǎn)生的原因是?！即鸢浮剑?）PCR限制酶NdeⅠ和XhoⅠ（2）稀釋涂布平板將大腸桿菌中的DNA分子進行切割后再將DNA片段分離，經(jīng)過與標準DNA片段（M）比較，判斷細胞中是否有目的基因（3）氧氣、溫度、pH（4）敲除Z基因或敲除Z基因和W基因，能夠大幅提高FL產(chǎn)量敲除Z基因或者敲除Z基因和W基因后，乳糖分解被抑制，巖藻糖轉(zhuǎn)化為異多糖酸也被抑制，更多的巖藻糖和乳酸反應生成FL〖祥解〗基因工程的操作步驟：一是獲取目的基因；二是構(gòu)建基因表達載體（核心）；三是將目的基因?qū)胧荏w細胞（導入植物細胞一般有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管道法等）；四是檢測和鑒定目的基因（一是檢測目的基因是否導入成功，二是檢測目的基因是否成功表達，三是檢測目的基因控制的性狀是否在能在細胞中或植株上表現(xiàn)出來）?！窘獯稹拷猓海?）從細菌內(nèi)提取總DNA，依據(jù)P基因和C基因部分堿基序列，可以設(shè)計引物，通過PCR技術(shù)擴增得到P基因和C基因。從圖1可知，P基因兩端應具備限制酶NdeⅠ和XhoⅠ的識別位點。（2）將大腸桿菌培養(yǎng)一段時間后，用稀釋涂布平板法將其接種到含有鏈霉素的固體培養(yǎng)基中，經(jīng)過選擇培養(yǎng)，培養(yǎng)獲得單菌落。實驗中將提取的DNA與限制酶混合并進行電泳的目的是將大腸桿菌中的DNA分子進行切割后再將DNA片段分離，經(jīng)過與標準DNA片段（M）比較，判斷細胞中是否有目的基因。（3）為提高FL產(chǎn)量，在發(fā)酵過程中需要考慮的環(huán)境因素有氧氣、溫度、pH。（4）巖藻糖與乳糖反應生成FL，Z基因控制合成的β﹣半乳糖苷酶催化乳糖的分解，W基因控制合成的UDP﹣葡萄糖脂質(zhì)載體轉(zhuǎn)移酶催化巖藻糖轉(zhuǎn)化為異多糖酸。根據(jù)圖3分析，與未敲除基因的一組相比，Z﹣菌株FL產(chǎn)量增加，Z﹣W﹣菌株FL產(chǎn)量增加幅度更大，這是因為敲除Z基因或者敲除Z基因和W基因后，乳糖分解被抑制，巖藻糖轉(zhuǎn)化為異多糖酸也被抑制，更多的巖藻糖和乳酸反應生成FL。17．（12分）龍葵對重金屬鎘有很強的吸收能力，能對土壤中的鎘污染進行修復。當鎘在龍葵體內(nèi)積累到一定量時，會限制其對土壤的修復能力，科研人員對此展開研究。（1）鎘進入龍葵細胞會抑制硝酸還原酶的活性，使得植物體內(nèi)氮含量下降。一方面導致葉綠體合成的葉綠素減少，限制了光合作用的階段；另一方面使得氨基酸合成的減少，最終導致龍葵在富含鎘的土壤中生長緩慢。（2）為研究施氮對鎘污染環(huán)境下龍葵光合速率的影響，研究人員使用尿素作為氮肥進行相關(guān)實驗，實驗結(jié)果如圖。①實驗中對照組是。②實驗結(jié)果表明。（3）為進一步確定氮對光合作用暗反應的影響，對各組龍葵單株有機物量、氣孔導度、胞間CO2濃度進行了測定，結(jié)果如表。檢測指標A組B組C組D組E組單株有機物量（g?株﹣1）5.403.778.4310.7312.20氣孔導度（mol?m﹣2?s﹣1）0.290.180.430.560.65胞間CO2濃度（μmol?mol﹣1）293307309305281注：氣孔導度越大，氣孔開放程度越大①對比A、B組實驗結(jié)果判斷，氣孔導度低（填“是”或“不是”）鎘污染條件下龍葵光合效率低的主要原因。②在含鎘的環(huán)境中，隨氮濃度的升高，依據(jù)推測光合作用暗反應加快，導致單株有機物含量高。（4）綜合上述實驗結(jié)果或所學知識，推測施氮濃度大于450mg?kg﹣1時，是否會對鎘環(huán)境下龍葵生長具有更好的促進作用，請闡明理由。〖答案〗（1）光反應酶（2）A組加入的氮肥可以緩解鎘對龍葵生長的抑制作用。（3）不是氣孔導度增大，而胞間CO2濃度下降（4）不一定，理由是若氮肥最適濃度大于450mgkg'，則當施氮濃度大于450mg?kg﹣1時，氮肥對鎘環(huán)境下龍葵生長可能具有更好的促進作用，或促進作用與施氮濃度為450mg?kg﹣1時接近，但若施氮濃度過大，可能導致外界溶液濃度過高，引起龍葵細胞失水萎蔫，不利于龍葵生長。〖祥解〗光合作用的影響因素有：光照強度、二氧化碳濃度、光合色素含量、溫度等。一般氣孔導度越大，氣孔開放程度越大，二氧化碳從外界進入胞間的量越多。胞間二氧化碳濃度與孔導度有關(guān)，同時也與葉肉細胞利用二氧化碳的能力有關(guān)。【解答】解：（1）葉綠素在光反應階段能吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能，鎘導致葉綠體合成的葉綠素減少，限制了光合作用的光反應階段的進行；氮元素是蛋白質(zhì)的組成元素之一，氮含量下降，導致催化氨基酸合成的相關(guān)酶的含量下降，最終影響蛋白質(zhì)的合成，龍葵生長緩慢。（2）實驗中需遵循單一變量原則，A組作為對照組不添加鎘和尿素，只需用等量蒸餾水處理即可；本實驗研究不同濃度的尿素對鎘脅迫下龍葵生長的影響，與A組相比，B組添加了鎘，龍葵光合速率下降，說明鎘能抑制龍葵的生長；與B組相比，C組、D組、E組添加不同濃度的尿素后，龍葵光合速率均有所提高，其中C組結(jié)果與A組接近，D組和E組光合速率高于A組，說明加入的氮肥可以緩解鎘對龍葵生長的抑制作用。（3）①氣孔導度越大，氣孔開放程度越大，從外界吸收的CO2就越多，CO2是暗反應階段的原料，對比A、B組實驗結(jié)果可知，B組氣孔導度小于A組，但胞間CO2濃度大于A組，說明氣孔導度低不是鎘污染條件下龍葵光合效率低的主要原因，而是其他非孔因素，例如固定CO2的能力；②在含鎘的環(huán)境中，隨氮濃度的升高，氣孔導度不斷增大，而胞間CO2濃度變小，據(jù)此可推測氮肥濃度越大，增大氣孔導度的能力越大，同時利用CO2的能力越強，從而提高了暗反應速率，進而提高龍葵葉肉細胞的凈光合作用速率，導致單株有機物含量高。（4）可能有兩種情況：若氮肥最適濃度大于450mg?kg﹣1，則當施氮濃度大于450mg?kg﹣1時，氮肥對鎘環(huán)境下龍葵生長可能具有更好的促進作用，或促進作用與施氮濃度為450mg?kg﹣1時接近；但若施氮濃度過大，可能導致外界溶液濃度過高，引起龍葵細胞失水姜蔫，不利于龍葵生長。18．（12分）研究人員為探究機體血糖調(diào)節(jié)的關(guān)鍵機制，選取月齡、生理狀態(tài)相同的A、B兩組小鼠，使用抗生素飼喂，以獲得腸道菌群缺失的小鼠，實驗過程如圖1。檢測各組小鼠的血糖含量，結(jié)果如圖2。（1）15min后4組小鼠血糖含量均開始下降，原因是血液中的含量升高，促進葡萄糖進入細胞利用、轉(zhuǎn)化和儲存。（2）比較組的檢測結(jié)果，推測小鼠在低溫環(huán)境中小鼠組織細胞對葡萄糖的吸收和利用更快。（3）圖2實驗結(jié)果表明，清除小鼠的腸道菌群可顯著提高。（4）小鼠體內(nèi)有棕色脂肪組織和白色脂肪組織，為評估不同脂肪組織對血糖吸收的貢獻，進一步檢測棕色脂肪組織和白色脂肪組織中13C的含量，結(jié)果如圖3。實驗結(jié)果表明清除腸道菌群時，棕色脂肪組織對血糖吸收的貢獻更大，依據(jù)是。（5）棕色脂肪組織主要作用是增加寒冷環(huán)境條件下的產(chǎn)熱，以維持體溫。棕色脂肪組織產(chǎn)熱的主要途徑是增加細胞中參與有氧呼吸的UCP1蛋白的表達水平。已知敲除UCP1基因后，肥胖小鼠血糖水平升高。為了進一步評估腸道菌群缺失的肥胖小鼠對血糖的改善是否依賴于UCP1蛋白。請從下列①～⑦中選擇實驗組的處理及檢測指標，并預期實驗結(jié)果及對應的結(jié)論。。①敲除UCP1基因小鼠②普通小鼠③低脂飲食④高脂飲食⑤使用抗生素處理⑥不用抗生素處理⑦血糖水平〖答案〗（1）胰島素（2）A1和A2（3）降低血糖的能力（4）B2比A2組棕色脂肪組織中13C的含量明顯升高，而白色脂肪組織中13C的含量沒有明顯變化（5）①④⑤⑦，實驗結(jié)果：使用抗生素處理的敲除UCP1基因的肥胖小鼠血糖水平顯著低于不用抗生素處理敲除UCP1基因的肥胖小鼠；使用抗生素處理的敲除UCP1基因的肥胖小鼠與使用抗生素處理的不敲除UCP1基因的肥胖小鼠血糖水平無顯著差異。實驗結(jié)論：腸道菌群缺失的肥胖小鼠對血糖的改善不依賴于UCP1蛋白〖祥解〗胰島素是人體內(nèi)唯一降低血糖的激素，其作用機理是促進組織細胞攝取、利用和儲存葡萄糖，同時抑制胰高血糖素的作用以降低血糖濃度?！窘獯稹拷猓海?）胰島素的作用是：促進葡萄糖進入細胞利用、轉(zhuǎn)化和儲存，進而血糖水平降低；故15min后4組小鼠血糖含量均開始下降，原因是血液中的胰島素含量升高，促進葡萄糖進入細胞利用、轉(zhuǎn)化和儲存。（2）比較A1和A2組，在22℃和4℃情況下，A2組小鼠體內(nèi)的血糖含量比A1組低很多，因此小鼠低溫環(huán)境中組織細胞對葡萄糖的吸收和利用更快。（3）B組喂食的是含有抗生素的飼料，因此會殺死小腸中的細菌，通過圖2，可以看到清除腸道菌落可以顯著提高小鼠組織細胞對葡萄糖的吸收和利用，即清除小鼠的腸道菌群可顯著提高降低血糖的能力。（4）從圖3中，B2比A2組棕色脂肪組織中13C的含量明顯升高，而白色脂肪組織中13C的含量沒有明顯變化，故清除腸道菌群時，棕色脂肪組織對血糖吸收的貢獻更大。（5）為了探究腸道菌落缺失的肥胖小鼠對血糖改善是否依賴于UCP1蛋白，實驗操作：選用一只②普通小鼠，一只①敲除UCP1基因的小鼠，并且喂食④高脂飲食，直到兩鼠達到相同的肥胖體重；兩鼠均用適量且等量的抗生素對腸道細菌做處理，測量兩鼠的血糖水平，故實驗組的處理及檢測指標為①④⑤⑦。實驗結(jié)果：使用抗生素處理的敲除UCP1基因的肥胖小鼠血糖水平顯著低于不用抗生素處理敲除UCP1基因的肥胖小鼠；使用抗生素處理的敲除UCP1基因的肥胖小鼠與使用抗生素處理的不敲除UCP1基因的肥胖小鼠血糖水平無顯著差異。實驗結(jié)論：腸道菌群缺失的肥胖小鼠對血糖的改善不依賴于UCP1蛋白（實驗結(jié)果：使用抗生素處理的敲除UCP1基因的肥胖小鼠與不用抗生素處理敲除UCP1基因的肥胖小鼠血糖水平無顯著差異；使用抗生素處理的敲除UCP1基因的肥胖小鼠血糖水平顯著高于使用抗生素處理的不敲除UCP1基因的肥胖小鼠。實驗結(jié)論：腸道菌群缺失的肥胖小鼠對血糖的改善依賴于UCP1蛋白）。19．（10分）學習以下材料，回答（1）～（4）題。抑郁癥的分子機制抑郁癥是一種慢性精神類疾病，影響了全世界10%的人群。抑郁癥的核心癥狀之一是愉悅感消失，對獎賞的敏感性減弱。傳統(tǒng)觀點認為抑郁癥的發(fā)生是由于腦內(nèi)的多巴胺、五羥色胺等神經(jīng)遞質(zhì)的水平下降導致的。很多治療抑郁癥藥物的作用機理都是抑制腦內(nèi)獎賞中心（VTA）分泌的神經(jīng)遞質(zhì)的降解。藥物進入機體后在幾小時內(nèi)可增加腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)的水平，然而抑郁病癥狀的改善卻需要幾周的時間。有新的觀點認為抑郁癥是由于神經(jīng)細胞的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生了改變，使得抑郁癥患者對外界刺激產(chǎn)生了適應性的改變。位于大腦中的韁核（見圖1）是大腦獎賞環(huán)路中的一個重要核團。正常狀態(tài)下，一個相對安靜的韁核對VTA有一個較小的抑制；當韁核過度活化時，這種抑制作用會被極大地增強，進而導致獎賞敏感性的減弱。在抑郁癥患者和抑郁大鼠模型中，發(fā)現(xiàn)韁核部位神經(jīng)細胞電流的頻率明顯增加，從而引起VTA被抑制。研究人員對抑郁大鼠和正常大鼠韁核中蛋白組分的差異進行分析，發(fā)現(xiàn)鈣/鈣調(diào)蛋白激酶家族中的成員——CaMKⅡ在抑郁大鼠的韁核中表達明顯增加，并發(fā)現(xiàn)CaMKⅡ包括α和β?？寺ˇ梁挺碌腸DNA序列，構(gòu)建了分別表達α和β的A病毒即A﹣α和A﹣β。然后將A﹣α和A﹣β分別注入正常大鼠的韁核，使其感染韁核處的神經(jīng)細胞。發(fā)現(xiàn)注入A﹣β的大鼠在糖水測試中喪失了對糖水的偏好，表現(xiàn)出愉悅感缺乏的狀態(tài)，而注入A﹣α的大鼠沒有出現(xiàn)類似現(xiàn)象。通過使用RNA干擾的手段特異性地減少β的蛋白表達量，發(fā)現(xiàn)抑郁大鼠在強迫游泳中不動的時間顯著降低，而在習得性無助測試中逃避電擊的行為則顯著增多。研究發(fā)現(xiàn)β表達水平的上調(diào)會促進韁核神經(jīng)細胞中谷氨酸受體向細胞膜上移動，從而引起細胞內(nèi)電流的變化，如圖2。上述的研究發(fā)現(xiàn)為抗抑郁藥物的篩選提供了新的靶點和策略。（1）韁核位于（填“中樞”或“外周”）神經(jīng)系統(tǒng)，其興奮程度與VTA的興奮程度呈（填“正”或“負”）相關(guān)。（2）韁核神經(jīng)細胞的谷氨酸由通過胞吐作用釋放，作用于突觸后膜上的谷氨酸受體后，導致突觸后膜的電位變化是。（3）請依據(jù)文中信息，完善抑郁癥的分子機理（在方框中以文字和箭頭的形式作答）。（4）寫出研發(fā)新藥可能作用的靶點?！即鸢浮剑?）中樞負（2）突觸前膜由外正內(nèi)負變?yōu)橥庳搩?nèi)正（3）韁核內(nèi)A﹣β鈣調(diào)蛋白基因表達增多→韁核過度活化（4）抑制韁核內(nèi)A﹣β鈣調(diào)蛋白基因的表達〖祥解〗神經(jīng)系統(tǒng)由腦、脊髓和它們所發(fā)出的神經(jīng)組成，腦和脊髓是神經(jīng)系統(tǒng)的中樞部分，叫中樞神經(jīng)系統(tǒng)；由腦發(fā)出的腦神經(jīng)和由脊髓發(fā)出的脊神經(jīng)是神經(jīng)系統(tǒng)的外周部分，叫外周神經(jīng)系統(tǒng)。神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位是神經(jīng)元?！窘獯稹拷猓海?）韁核位于大腦中，因此屬于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，正常狀態(tài)下，一個相對安靜的韁核對VTA有一個較小的抑制；當韁核過度活化時，這種抑制作用會被極大地增強，進而導致獎賞敏感性的減弱。說明韁核興奮程度與VTA的興奮程度呈負相關(guān)。（2）韁核神經(jīng)細胞的谷氨酸屬于神經(jīng)遞質(zhì)，由突觸前膜通過胞吐作用釋放，作用于突觸后膜上的谷氨酸受體，由圖2可知，谷氨酸與受體結(jié)合后會導致電流頻率增加，說明引起了突觸后膜興奮，因此突觸后膜會由外正內(nèi)負的靜息電位形成外負內(nèi)正的動作電位。（3）根據(jù)題意“將A﹣α和A﹣β分別注入正常大鼠的韁核，使其感染韁核處的神經(jīng)細胞。發(fā)現(xiàn)注入A﹣β的大鼠在糖水測試中喪失了對糖水的偏好，表現(xiàn)出愉悅感缺乏的狀態(tài)，而注入A﹣α的大鼠沒有出現(xiàn)類似現(xiàn)象。通過使用RNA干擾的手段特異性地減少β的蛋白表達量，發(fā)現(xiàn)抑郁大鼠在強迫游泳中不動的時間顯著降低，而在習得性無助測試中逃避電擊的行為則顯著增多”，說明韁核內(nèi)A﹣β鈣調(diào)蛋白表達增多，會使韁核過度活化，當韁核過度活化時，對VTA的抑制作用會被極大地增強，使VTA分泌的神經(jīng)遞質(zhì)水平下降，從而使獎賞敏感性減弱，出現(xiàn)抑郁癥。即抑郁癥的分子機理為：韁核內(nèi)A﹣β鈣調(diào)蛋白基因表達增多→韁核過度活化→VTA→抑郁癥狀。（4）由于抑郁癥的形成與A﹣β鈣調(diào)蛋白的表達和功能有關(guān)，因此可通過藥物抑制韁核內(nèi)A﹣β鈣調(diào)蛋白的表達，以降低A﹣β鈣調(diào)蛋白的含量和作用，從而治療抑郁癥。20．（12分）兩棲動物大鯢是國家Ⅱ級保護動物，對環(huán)境質(zhì)量如水質(zhì)要求很高。湖南張家界為中國大鯢的生長繁殖提供了得天獨厚的生態(tài)環(huán)境，是中國大鯢國家級自然保護區(qū)，同時也吸引了大量的游客。為研究旅游干擾對張家界大鯢種群數(shù)量的影響，開展了下列調(diào)查研究。（1）研究人員選取了生態(tài)環(huán)境相近，旅游干擾強度不同的A、B、C、D四個樣地進行調(diào)查，調(diào)查結(jié)果如表：調(diào)查樣地旅游類型及游客活動游客數(shù)量（萬人次/年）大鯢數(shù)量（尾）重度旅游干擾A山水游：下水游玩30550B休閑游：游客行走18830輕度旅游干擾C郊游：居民生活、少許車輛0.6093D無游客：居民生活0.15137①大鯢屬于變溫動物，在洞穴中進行冬眠。在每年6月和9月，依據(jù)從洞穴游出大鯢幼魚的數(shù)量，對大鯢幼體數(shù)量進行推算；通過河段周邊漁政管理人員與漁民的記錄，對河段大鯢成體數(shù)量進行推算。這種種群數(shù)量的調(diào)查方法屬于（填“逐個計數(shù)法”或“估算法”）法，影響調(diào)查結(jié)果的因素有。②調(diào)查結(jié)果顯示。（2）大鯢很大程度上依賴皮膚的輔助呼吸，其餌料魚以山溪流水性或湖泊定居性小型土著魚類為主。為進一步研究旅游干擾對大鯢種群數(shù)量影響的原因，對不同調(diào)查樣地中大鯢的餌料魚和環(huán)境中的噪音（主要包括水流的聲音和人講話的聲音）進行了捕獲和測定，結(jié)果如圖。①大鯢在食物鏈中最低處于第營養(yǎng)級。②結(jié)果顯示A、B兩個調(diào)查樣地餌料魚的捕獲量最高，但大鯢的種群數(shù)量卻較低，推測原因可能是游客活動時向水體中投放食物等有機廢物，導致，使得大鯢逃離低氧環(huán)境。③張家界旅游干擾中造成四個樣地大鯢種群數(shù)量差異的主要原因是。（3）基于上述調(diào)查結(jié)果，針對張家界旅游景區(qū)，既要通過旅游開發(fā)實現(xiàn)經(jīng)濟增長，又要實現(xiàn)對大鯢的保護，請?zhí)岢隹尚械拇胧?。〖答案〗?）①估算法旅游類型及游客活動、旅游干擾程度②游客數(shù)量越多，旅游干擾程度越強，對大鯢種群數(shù)量的影響就越大，大鯢種群數(shù)量就越少（2）①三②水體藻類瘋長③游客活動帶來的噪音（3）控制游客數(shù)量和旅游設(shè)施面積、降低旅游干擾強度〖祥解〗1、調(diào)查種群密度的方法有樣方法和標記重捕法，這兩種方法都是估算法。2、抵抗力穩(wěn)定性；①概念：生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾并使自身的結(jié)構(gòu)和功能保持原狀的能力。②原因：生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部具有一定的自我調(diào)節(jié)能力。③規(guī)律：生態(tài)系統(tǒng)的成分越單純，營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越簡單，自我調(diào)節(jié)能力就越弱，抵抗力穩(wěn)定性就越低，反之則越高。【解答】解：（1）①依據(jù)從洞穴游出大鯢幼魚的數(shù)量，對大鯢幼體數(shù)量進行推算，這種種群數(shù)量的調(diào)查方法屬于估算法。由表格數(shù)據(jù)可知，旅游類型及游客活動、旅游干擾程度等因素可影響調(diào)查結(jié)果。②分析表格可知，游客數(shù)量越多，旅游干擾程度越強，對大鯢種群數(shù)量的影響就越大，大鯢種群數(shù)量就越少。（2）①大鯢餌料魚以山溪流水性或湖泊定居性小型土著魚類為主，因此在食物鏈中屬于第三營養(yǎng)級。②由柱形圖可知，A、B兩個調(diào)查樣地餌料魚的捕獲量最高，但大鯢的種群數(shù)量卻較低，推測原因可能是游客活