福建省漳州市龍海市程溪中學高三第二次模擬考試新高考生物試卷及答案解析

福建省漳州市龍海市程溪中學高三第二次模擬考試新高考生物試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：（共6小題，每小題6分，共36分。每小題只有一個選項符合題目要求）1．編碼CFTR蛋白基因的模板鏈上缺失AAA或AAG三個堿基，導致CFTR蛋白缺少一個苯丙氨酸，引發(fā)囊性纖維病。下列不正確的是（）A．編碼CFTR蛋白基因中發(fā)生堿基對的缺失屬于基因突變B．與苯丙氨酸對應的密碼子為AAA或AAGC．細胞中合成CFTR蛋白需要tRNA、mRNA、rRNA參與D．CFTR蛋白基因缺失堿基對后轉錄形成的mRNA中嘧啶比例降低2．孟買血型是由兩對等位基因I/i（位于第9號染色體）和H/h（位于第19號染色體）相互作用產生的，使ABO血型的表型比例發(fā)生改變，其機理如下圖所示。下列敘述錯誤的是（）A．兩對基因的遺傳遵循基因的自由組合定律B．H基因表達的產物是A、B血型表現(xiàn)的基礎C．父母均為AB型血時，可能生出O型血的后代D．O型血對應的基因型可能有6種3．人類某遺傳病受一對基因（T、t）控制。3個復等位基因ⅠA、ⅠB、i控制ABO血型，位于另一對染色體上。兩個家系成員的性狀表現(xiàn)如圖，Ⅱ-3和Ⅱ-5均為AB血型，Ⅱ-4和Ⅱ-6均為O血型。下列敘述錯誤的是（）A．該遺傳病的遺傳方式為常染色體隱性遺傳B．Ⅰ-5個體有3種可能的血型C．若Ⅲ-1與Ⅲ-2婚配，則后代為AB血型的概率為1/4D．若Ⅲ-1與Ⅲ-2生育一個正常女孩，則攜帶致病基因的概率為13/274．如圖表示肝細胞與甲、乙、丙三種細胞外液的物質交換關系，下列有關敘述錯誤的是A．甲、乙、丙依次為組織液、血漿、淋巴B．甲中的葡萄糖進入肝細胞需穿過兩層磷脂分子C．NaHCO3等緩沖物質可使乙的pH穩(wěn)定在7.35～7.45D．肝細胞、甲、乙三部位CO2濃度大小關系為乙>甲>肝細胞5．一些名貴花卉常常用植物組織培養(yǎng)來繁殖，下列有關敘述正確的是（）A．新植株的形成過程是細胞分裂和分化的結果B．損傷的組織塊不能發(fā)育成植株是細胞凋亡的結果C．在培育成新植株的過程中沒有細胞的衰老D．由于細胞分化，根尖分生區(qū)細胞中已經不存在葉綠體基因6．青蒿素能有效殺死瘧原蟲(一類單細胞、寄生性的原生動物)，其主要干擾瘧原蟲表膜線粒體的功能，阻斷宿主紅細胞為其提供營養(yǎng)，導致形成自噬泡，并不斷排出蟲體外，使瘧原蟲損失大量胞漿而死亡。下列敘述錯誤的是A．瘧原蟲是寄生在宿主紅細胞中的真核生物B．瘧原蟲通過胞吞方式獲取食物體現(xiàn)了細胞膜具一定的流動性C．細胞質基質是細胞代謝的場所，瘧原蟲丟失胞漿威脅細胞生存D．瘧原蟲細胞中只含有核糖體一種細胞器二、綜合題：本大題共4小題7．（9分）2020年春節(jié)將至，武漢出現(xiàn)不明原因肺炎，經檢測發(fā)現(xiàn)這場肺炎是由一種新型冠狀病毒引起．感染新型冠狀病毒的患者出現(xiàn)的癥狀類似非典，感染者會出現(xiàn)急性、嚴重呼吸道疾病，伴有發(fā)熱、咳嗽、氣短及呼吸困難，嚴重的病例會出現(xiàn)腎功能衰竭和死亡，請問答下列問題：（1）新型冠狀病毒侵入人體內，首先要突破保衛(wèi)人體的第一道防線和第二道防線，這兩道防線人人都有，也不針對某一類特定病原體，因此叫做_______免疫．其中第二道防線是由體液中的_______（如溶菌酶）和_______組成。（2）新型冠狀病毒侵入人體內寄生在宿主細胞中，_______能識別被寄生的寄主細胞，并與之密切接觸，而使其裂解死亡，新型冠狀病毒被釋放出來，而后會被_______免疫產生的_______所凝集，使之失去浸染能力，最后被吞噬細胞吞噬消化。（3）人體呼吸中樞位于_______，從細胞的生命歷程來說，被感染的宿主細胞的消除過程稱為_______。8．（10分）果蠅的長翅對殘翅為顯性，長腿對短腿為顯性。下圖為某長腿長翅果蠅體細胞的染色體示意圖，其中X、Y染色體存在同源區(qū)段和非同源區(qū)段，D、d分別表示控制長翅和殘翅的基因，控制腿長短的基因（用A和a表示）在染色體上的位置未知。請回答下列問題：（1）僅考慮翅形，該雄果蠅與某長翅雌果蠅雜交，后代的表現(xiàn)型及比例是_________________________。（2）若一個果蠅種群中，純合長翅果蠅占20%，雜合長翅果蠅占60%，在不考慮遷移、突變、自然選擇等情況下，該果蠅種群隨機交配產生的子一代中，殘翅果蠅所占的比例為__________。（3）若基因A和a能被熒光標記為綠色，用熒光顯微鏡觀察該雄果蠅處于有絲分裂中期的細胞有4個熒光點，則推測控制腿長短的基因可能位于常染色體上，也可能位于__________________上。（4）若控制腿長短的基因位于X染色體上，讓該雄果蠅與某長腿長翅雌果蠅雜交，F(xiàn)1中出現(xiàn)短腿殘翅雄果蠅，則F1中出現(xiàn)長腿長翅雌果蠅的概率為__________。（5）現(xiàn)有各種基因型的純合子可供選擇，請設計實驗確定控制腿長短的基因是否位于Ⅱ號染色體上，簡要寫出實驗思路并預測實驗結果及結論。____________9．（10分）人和哺乳動物體內的脂肪組織可分為白色脂肪組織（WAT）和褐色脂肪組織（BAT），二者可以相互轉化。WAT的主要功能是將多余的糖等能源物質以甘油三酯的形式儲存起來。BAT則專門用于分解脂質等以滿足額外的熱量需求。研究人員對小鼠BAT代謝進行了相關研究。（1）圖1是小鼠WAT和BAT細胞結構模式圖。從結構和功能相適應的角度分析，WAT轉化為BAT之后產熱效率提高的原因：_________，體積變小，相對面積增大，易于分解產熱；________（細胞器）增多，產熱增加。（2）雌激素相關受體γ（ERRγ）與BAT代謝密切相關?？蒲腥藛T利用無活性DNA片段構建重組DNA，導入野生型小鼠（WT）_________細胞，使其插入ERRγ基因內部，導致ERRγ基因發(fā)生__________，獲得ERRγ基因缺陷小鼠（KO）。將兩種小鼠同時暴露在4℃冷環(huán)境中進行實驗，結果如圖2。在第6小時_________小鼠全部死亡。結果說明蛋白質___________________與抵抗寒冷關系密切。（3）檢測兩種小鼠在4℃冷環(huán)境中體內BAT和WAT的數(shù)量，計算其比值（BAT/WAT），結果如圖3，由此可推測___________________。（4）進一步測定兩組小鼠BAT細胞代謝水平，結果如圖4。據圖可知，KO小鼠和WT小鼠的BAT細胞氧化分解等量能源物質所產生ATP比值為_____________。同時利用分子生物學技術檢測發(fā)現(xiàn)，KO小鼠的UCP-1基因表達量顯著低于WT小鼠，科學家最終將UCP-1蛋白定位在線粒體內膜上。結合圖4結果推測，UCP-1蛋白的作用是___________________________________。（5）綜上研究可知，ERRγ，在相關激素的調節(jié)下，通過促進__________________；促進____________的表達使產熱增加，這樣的調節(jié)過程使小鼠適應寒冷環(huán)境。10．（10分）蘿卜的蛋白A具有廣泛的抗植物病菌作用，而且對人體沒有影響。我國科學家欲獲得高效表達蛋白A的轉基因大腸桿菌作為微生物農藥，做了相關研究。（1）研究者用相同的_________酶處理蛋白A基因和pET質粒，得到重組質粒，再將重組質粒置于經_________處理的大腸桿菌細胞懸液中，獲得轉基因大腸桿菌。（2）檢測發(fā)現(xiàn)，轉入的蛋白A基因在大腸桿菌細胞中表達效率很低，研究者推測不同生物對密碼子具有不同的偏好，因而設計了與蛋白A基因結合的兩對引物（引物B和C中都替換了一個堿基），并按圖2方式依次進行4次PCR擴增，以得到新的蛋白A基因。①這是一種定點的_________技術。②圖2所示的4次PCR應該分別如何選擇圖1中所示的引物？請?zhí)顚懸韵卤砀瘢ㄈ暨x用該引物劃“√”，若不選用該引物則劃“×”）。_____引物A引物B引物C引物DPCR1PCR2PCR3PCR4（3）研究者進一步將含有新蛋白A基因的重組質粒和_________分別導入大腸桿菌，提取培養(yǎng)液中的蛋白質，用_________方法檢測并比較三組受體菌蛋白A的表達產物，判斷新蛋白A基因表達效率是否提高。為檢測表達產物的生物活性，研究者將上述各組表達產物加入到長滿了植物病菌的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一段時間后，比較_________的大小，以確定表達產物的生物活性大小。（4）作為微生物農藥，使用時常噴灑蛋白A基因的發(fā)酵產物而不是轉蛋白A基因的大腸桿菌，其優(yōu)點是_________。11．（15分）果蠅的三對相對性狀中灰身對黑身為顯性、大脈翅對小脈翅為顯性、紅眼對白眼為顯性，分別受等位基因B/b，D/d、E/e控制?，F(xiàn)有黑身大脈翅紅眼(甲)、灰身大脈翅白眼(乙)、灰身小脈翅紅眼(丙)、黑身小脈翅白眼(丁)四種類型的純合果蠅品系。假設不發(fā)生突變和交叉互換，回答下列問題。（1）某同學為研究果蠅眼色性狀的遺傳，選擇甲品系的雌果蠅和乙品系的雄果蠅進行雜交。假設Y染色體上無與眼色相關的基因，F(xiàn)1果蠅眼色的表現(xiàn)型為______，讓F1雌、雄果蠅隨機交配，統(tǒng)計F2中紅眼雌果蠅：紅眼雄果蠅：白眼雌果蠅：白眼雄果蠅=2：1：0：1。由此得出，果蠅紅眼和白眼這對相對性狀的遺傳_______(填“符合”或“不符合”)孟德爾遺傳定律，控制這對性狀的基因位于_______染色體上。（2）已知控制體色和控制大、小脈翅的基因都位于常染色體上，從上面的4個品系中選擇其中兩個為親本，設計實驗通過子一代的一次雜交確定這兩對基因分別位于兩對染色體上。實驗思路：______________________________________________________。實驗結果、得出結論：__________，則控制體色和大、小翅脈的基因分別位于不同對的常染色體上。

參考答案一、選擇題：（共6小題，每小題6分，共36分。每小題只有一個選項符合題目要求）1、B【解析】

囊性纖維病70%的患者中，編碼一個跨膜蛋白的基因缺失了3個堿基，導致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，進而影響了CFTR蛋白的結構，使CFTR轉運氯離子的功能異常，導致患者支氣管中黏液增多，管腔受阻，細菌在肺部大量生長繁殖，最終使肺功能嚴重受損?！驹斀狻緼、基因突變是指基因中堿基對的增添、缺失或替換，因此編碼CFTR蛋白基因中發(fā)生堿基缺失屬于基因突變，A項正確；B、密碼子在mRNA上，編碼CFTR蛋白基因的模板鏈上缺失AAA或AAG三個堿基，導致CFTR蛋白缺少一個苯丙氨酸，根據堿基互補配對原則，苯丙氨酸的密碼子是UUU或UUC，B項錯誤；C、細胞中合成CFTR蛋白包括轉錄和翻譯兩個過程，其中翻譯過程需要tRNA、mRNA、rRNA參與，C項正確；D、由前面分析可知，mRNA上缺少的密碼子含有的堿基都是嘧啶，故D項正確。故選B?！径ㄎ弧窟z傳信息的轉錄和翻譯【點睛】正確區(qū)分遺傳信息、遺傳密碼子和反密碼子（1）基因、密碼子、反密碼子的對應關系（2）氨基酸與密碼子、反密碼子的關系①每種氨基酸對應1種或幾種密碼子（密碼子簡并性），可由1種或幾種tRNA轉運。②1種密碼子只能決定1種氨基酸，1種tRNA只能轉運1種氨基酸。③密碼子有64種（3種終止密碼子，61種決定氨基酸的密碼子），反密碼子理論上有61種。2、D【解析】

非同源染色體的非等位基因遵循自由組合定律，題干信息給出孟買血型是由“兩對等位基因I/i（位于第9號染色體）和H/h（位于第19號染色體）相互作用產生的”，根據題干推斷出兩對基因為非等位基因且兩對基因共同控制一對性狀是本題的解題關鍵。【詳解】A、I/i位于第9號染色體，H/h位于第19號染色體，所以這兩對基因屬于非同源染色體上的非等位基因，因此遵循基因的自由組合定律，A正確；B、分析圖中的信息可知，當H基因不存在時，只能表達為O型血，當H基因成功表達時，才可能出現(xiàn)A、B、AB型血，B正確；C、當父母的基因型均為IAIBHh時，可能會生出hh基因型的個體，此時孩子的血型為O型，C正確；D、根據圖中的信息可以得知，O型血的基因型可能為iiH_、IA_hh、IB_hh、IAIBhh、iihh，基因型可能有2+3+2+1+1=9種，D錯誤；故選D。3、C【解析】

根據題意和圖示分析可知：人類某遺傳病受一對基因（T、t）控制，控制ABO血型的基因位于另一對染色體上，說明遵循基因的自由組合定律。由于Ⅱ-1患該遺傳病，而其父母正常，所以可判斷該遺傳病為常染色體隱性遺傳病?！驹斀狻緼、Ⅰ-1、Ⅰ-2正常，而Ⅱ-1（女性）患病，可判斷該遺傳病的遺傳方式是常染色體隱性遺傳，A正確；B、由于Ⅱ-5為AB血型（IAIB），則Ⅰ-5基因型可能為IAIA、IAIB、IAi、IBIB、IBi，血型共3種：A型、B型、AB型，B正確；C、就血型而言，Ⅲ-1基因型為1/2IAi和1/2IBi，由于Ⅱ-5為AB型（IAIB），Ⅱ-6為O型（ii），則Ⅲ-2基因型為1/2IAi和1/2IBi，Ⅲ-1與Ⅲ-2產生的配子均為IA：IB：i=1：1：2，二者婚配，則后代為AB型（IAIB）的概率為1/4×1/4×2=1/8，C錯誤；D、就該病而言，Ⅲ-1基因型為2/5TT、3/5Tt，產生的配子為7/10T、3/10t，由于Ⅲ-3患病，則Ⅱ-5、Ⅱ-6基因型均為Tt，則正常Ⅲ-2（T_）基因型為1/3TT、2/3Tt，產生的配子為2/3T、1/3t，Ⅲ-1和Ⅲ-2婚配，正常女兒（T_）中TT和Tt的比例為14：13，其中攜帶致病基因（Tt）的概率為13/27，D正確。故選C?！军c睛】題主要考查人類遺傳病的相關知識，要求正確判斷人類遺傳病的遺傳方式，寫出各個體的基因型，判斷后代患病的概率。4、D【解析】

A、甲、乙、丙依次為組織液、血漿、淋巴，A正確；B、甲組織液中的葡萄糖進入肝細胞需要穿過一層膜，兩層磷脂分子，B正確；C、血漿中NaHCO3與乙中產生的乳酸反應，使血漿的pH穩(wěn)定在1．35-1．45之間，C正確；D、CO2通過自由擴散方式由肝細胞→甲→乙，因此肝細胞、甲、乙三部位CO2濃度的大小關系為肝細胞＞甲＞乙，D錯誤。故選D?！军c睛】內環(huán)境的組成；內環(huán)境的理化特性。本題涉及的知識點是內環(huán)境的組成成分，內環(huán)境是細胞與外界環(huán)境進行物質交換的媒介，血漿、組織液、淋巴、細胞內液之間的動態(tài)關系，物質跨膜運輸方式和特點，旨在考查學生理解所學找知識的要點，把握知識的內在聯(lián)系，并理利用相關知識對某些生物學問題進行解釋、推理、判斷、獲取結論的能力。5、A【解析】

根據題意分析，題干材料中的實例屬于植物組織培養(yǎng)，原理是細胞的全能性；細胞的全能性是指已經分化的細胞仍然具有發(fā)育成完整植株的潛能；植物細胞具有全能性的原因：生物體的每一個細胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質，都有發(fā)育成為完整個體所必需的全部?！驹斀狻緼、新植株的形成是細胞分裂（脫分化恢復分裂能力）和分化的結果，A正確；B、損傷的組織塊不能發(fā)育成植株是細胞壞死的結果，B錯誤；C、在培育成新植株的過程中，既有細胞的分裂和分化，也有細胞的衰老和凋亡，C錯誤；D、細胞分化不改變細胞中的基因，即根尖分生區(qū)細胞中仍然存在葉綠體基因，只是沒有選擇性表達，D錯誤。故選A。6、D【解析】

原核細胞和真核細胞最主要的區(qū)別就是原核細胞沒有核膜包被的典型的細胞核；它們的共同點是均具有細胞膜、細胞質、核糖體和遺傳物質DNA。瘧原蟲吞噬食物的過程為：細胞外的生物大分子，與細胞膜上的受體結合后，細胞膜發(fā)生變化，向內凹陷，內側形成外被蛋白，然后進一步形成有被小泡進入細胞內，該過程中存在細胞膜形態(tài)的變化，依賴于細胞膜的流動性結構特點?！驹斀狻緼、瘧原蟲屬于真核生物中的原生動物，即是寄生在人體紅細胞中的真核生物，A正確；B、瘧原蟲通過胞吞方式獲取食物體現(xiàn)了細胞膜具一定的流動性，B正確；C、細胞質基質是細胞代謝的主要場所，胞漿丟失則會威脅到瘧原蟲的生存，C正確；D、瘧原蟲細胞中含有線粒體、內質網、核糖體等多種細胞器，D錯誤。故選D。二、綜合題：本大題共4小題7、非特異性殺菌物質吞噬細胞效應T細胞體液特異性抗體（抗體）腦干細胞凋亡（凋亡）【解析】

人體免疫包括非特異性免疫和特異性免疫，非特異性免疫包括第一、二道防線，第一道防線由皮膚和粘膜組成，第二道防線由體液中的殺菌物質和吞噬細胞組成；特異性免疫是人體的第三道防線，由免疫器官、免疫細胞借助于血液循環(huán)和淋巴循環(huán)組成，包括細胞免疫和體液免疫兩種方式。【詳解】（1）人體的第一道防線和第二道防線人人都有，也不針對某一類特定病原體，因此叫做非特異性免疫；其中第二道防線是由體液中的殺菌物質（如溶菌酶）和吞噬細胞組成。

（2）新型冠狀病毒侵入人體內寄生在宿主細胞中，效應T細胞能識別被寄生的寄主細胞，并與之密切接觸，而使其裂解死亡；新型冠狀病毒被釋放出來，而后會被體液免疫產生的抗體所凝集，使之失去浸染能力，最后被吞噬細胞吞噬消化。

（3）人體呼吸中樞位于腦干；細胞凋亡是由基因決定的細胞編程序死亡的過程，從細胞的生命歷程來說，被感染的宿主細胞的消除過程稱為細胞凋亡。【點睛】解答此題需要考生明確人體免疫系統(tǒng)的組成，特異性免疫和非特異性免疫的組成，細胞免疫和體液免疫過程，細胞凋亡，意在考查考生的識記能力和理解所學知識要點，把握知識間內在聯(lián)系，形成知識網絡結構的能力。8、全部為長翅或長翅∶殘翅=3∶125%X與Y染色體的同源區(qū)段3/8實驗思路：讓長腿長翅純合雌（或雄）果蠅與短腿殘翅純合雄（或雌）果蠅雜交得F1，再讓F1雌雄個體相互雜交，統(tǒng)計其后代的表現(xiàn)型及比例。預測實驗結果及結論：若子代的表現(xiàn)型及比例為長腿長翅∶短腿殘翅=3∶1，則說明A和a這對基因位于Ⅱ號染色體上；若子代的表現(xiàn)型及比例為其他情況，則說明A和a這對基因不位于Ⅱ號染色體上【解析】

圖示中常染色體上含有D、d基因，表現(xiàn)為長翅，所以長翅為顯性性狀。兩對基因若位于一對同源染色體上，則遵循分離定律，若兩對基因位于兩對同源染色體上，則遵循自由組合定律?！驹斀狻浚?）由于控制翅形的基因D、d位于常染色體上，根據分析可知，長翅為顯性性狀，所以僅考慮翅形，該雄果蠅（Dd）與某長翅雌果蠅（DD或Dd）雜交，后代全部為長翅或長翅∶殘翅=3∶1。（2）若一個果蠅種群中，純合長翅（DD）果蠅占20%，雜合長翅（Dd）果蠅占60%，在不考慮遷移、突變、自然選擇等情況下，該果蠅種群中產生的雌雄配子均為D=20%+60%×1/2=50%，d=1-50%=50%，隨機交配產生的子一代中，殘翅果蠅所占的比例為50%×50%=25%。（3）若基因A和a能被熒光標記為綠色，用熒光顯微鏡觀察該雄果蠅處于有絲分裂中期的細胞有4個熒光點，說明在雄果蠅中控制該性狀的基因成對存在，則推測控制腿長短的基因可能位于常染色體上，也可能位于X與Y染色體的同源區(qū)段上。（4）若控制腿長短的基因位于X染色體上，讓該雄果蠅與某長腿長翅雌果蠅雜交，F(xiàn)1中出現(xiàn)短腿殘翅雄果蠅，說明短腿為隱性性狀，該雄果蠅表現(xiàn)為長腿長翅，基因型為DdXAY，后代出現(xiàn)了短腿殘翅雄果蠅，所以長腿長翅雌果蠅基因型為DdXAXa，則F1中出現(xiàn)長腿長翅雌果蠅的概率為3/4×1/2=3/8。（5）要確定控制腿長短的基因是否也位于Ⅱ號染色體上，可讓長腿長翅純合雌（或雄）果蠅與短腿殘翅純合雄（或雌）果蠅雜交得F1，再讓F1雌雄個體相互雜交，統(tǒng)計其后代的表現(xiàn)型及比例。若子代的表現(xiàn)型及比例為長腿長翅∶短腿殘翅=3∶1，則說明A和a這對基因位于Ⅱ號染色體上；若子代的表現(xiàn)型及比例為其他情況，則說明A和a這對基因不位于Ⅱ號染色體上?！军c睛】本題考查伴性遺傳的特點和基因自由組合定律的實質，意在考查考生應用所學知識解決問題的能力。9、脂肪滴變多線粒體受精卵基因突變KOERRγ（或雌激素相關受體γ）雌激素通過ERRγ蛋白（通過一系列信號傳導通路）促進TWAT轉化為BAT1．4（2．5÷3．5）減少ATP合成，促進能源物質中的化學能更大比例的轉化為熱能WAT轉化為BATUCP-1基因【解析】

根據題意可知，白色脂肪組織（WAT）和褐色脂肪組織（BAT），二者可以相互轉化。WAT的主要功能是將多余的糖等能源物質以甘油三酯的形式儲存起來。BAT則專門用于分解脂質等以滿足額外的熱量需求。通過題干及四個圖示可知ERRγ在相關激素的調節(jié)下，通過促進WAT轉化為BAT；促進UCP-1基因的表達，使產熱增加過程使小鼠適應寒冷環(huán)境?！驹斀狻浚?）根據題干信息可知：WAT的主要功能是將多余的糖等能源物質以甘油三酯的形式儲存起來，BAT則專門用于分解脂質等以滿足額外的熱量需求；圖中BAT內含有許多小的脂肪滴和線粒體，所以從結構和功能相適應的角度分析，WAT轉化為BAT之后產熱效率提高的原因脂肪滴變多，體積變小，相對面積增大，易于分解產熱；線粒體增多，產熱增加。（2）已知雌激素相關受體γ（ERRγ）與BAT代謝密切相關，利用基因工程獲得ERRγ基因缺陷小鼠（KO），即利用無活性DNA片段構建重組DNA，導入野生型小鼠（WT）受精卵細胞，使其插入ERRγ基因內部，導致ERRγ基因發(fā)生基因突變，獲得ERRγ基因缺陷小鼠（KO）。將兩種小鼠同時暴露在4℃冷環(huán)境中進行實驗，結果如圖2。在第6小時ERRγ基因缺陷的KO小鼠全部死亡，結果說明ERRγ受體蛋白與抵抗寒冷關系密切。（3）根據第（2）問的分析結合圖3可知，雌激素通過ERRγ蛋白（通過一系列信號傳導通路）促進WAT轉化為BAT。（4）進一步測定兩組小鼠BAT細胞代謝水平，結果如圖4。據圖可知圖中所示的是釋放的熱量占釋放總能量比例，分別為KO組為82.5%，WT組為87.5%，所以KO小鼠和WT小鼠的BAT細胞氧化分解等量能源物質所產生ATP分別比例為2.5%、3.5%，二者的比值為1.4。已知KO小鼠的UCP-1基因表達量顯著低于WT小鼠，科學家最終將UCP-1蛋白定位在線粒體內膜上，結合圖4結果可以推測，UCP-1蛋白的作用是減少ATP合成，促進能源物質中的化學能更大比例的轉化為熱能。（5）綜上研究可知，ERRγ在相關激素的調節(jié)下，通過促進WAT轉化為BAT；促進UCP-1基因的表達，使產熱增加使小鼠適應寒冷環(huán)境?！军c睛】本題以研究小鼠BAT代謝為背景考查學生獲取信息的能力，要求學生能夠根據題意和圖示分析，獲取有效信息，結合體溫調節(jié)以及有氧呼吸的過程及其細胞呼吸中能量的變化的知識點分析解決問題，同時要求學生具有一定的識圖能力，能夠從圖示的結果或數(shù)據中獲取有效信息，分析后結合所學的知識點得出正確的結論，這是該題考查的難點。10、限制酶和DNA連接CaCl2基因突變引物A引物B引物C引物DPCR1√√××PCR2××√√PCR3××××PCR4√××√含有蛋白A基因的重組質粒、空質粒（pET質粒）抗原-抗體雜交抑菌圈對人、畜、農作物和自然環(huán)境安全；不會造成基因污染；有效成分純度較高【解析】

（一）基因工程的基本工具1、“分子手術刀”——限制性核酸內切酶（限制酶）（1）來源：主要是從原核生物中分離純化出來的。（2）功能：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開，因此具有專一性。（3）結果：經限制酶切割產生的DNA片段末端通常有兩種形式：黏性末端和平末端。2、“分子縫合針”——DNA連接酶（1）兩種DNA連接酶（E?coliDNA連接酶和T4DNA連接酶）的比較：①相同點：都縫合磷酸二酯鍵。②區(qū)別：E?coliDNA連接酶來源于大腸桿菌，只能將雙鏈DNA片段互補的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來；而T4DNA連接酶來源于T4噬菌體，可用于連接粘性末端和平末端，但連接效率較低。（2）與DNA聚合酶作用的異同：DNA聚合酶只能將單個核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯鍵．DNA連接酶是連接兩個DNA片段的末端，形成磷酸二酯鍵。3、“分子運輸車”——載體（1）載體具備的條件：①能在受體細胞中復制并穩(wěn)定保存。②具有一至多個限制酶切點，供外源DNA片段插入。③具有標記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。（2）最常用的載體是質粒，它是一種裸露的、結構簡單的、獨立于細菌擬核DNA之外，并具有自我復制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子。（3）其它載體：噬菌體的衍生物、動植物病毒。（二）基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的獲取1、目的基因是指：編碼蛋白質的結構基因。2、原核基因采取直接分離獲得，真核基因是人工合成．人工合成目的基因的常用方法有反轉錄法和化學合成法。3、PCR技術擴增目的基因（1）原理：DNA雙鏈復制（2）過程：第一步：加熱至90～95℃DNA解鏈；第二步：冷卻到55～60℃，引物結合到互補DNA鏈；第三步：加熱至70～75℃，熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始互補鏈的合成。第二步：基因表達載體的構建1、目的：使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。2、組成：目的基因+啟動子+終止子+標記基因（1）啟動子：是一段有特殊結構的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結合的部位，能驅動基因轉錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質。（2）終止子：也是一段有特殊結構的DNA片段，位于基因的尾端。（3）標記基因的作用：是為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來．常用的標記基因是抗生素抗性基因。第三步：將目的基因導入受體細胞1、轉化的概念：是目的基因進入受體細胞內，并且在受體細胞內維持穩(wěn)定和表達的過程。2、常用的轉化方法：將目的基因導入植物細胞：采用最多的方法是農桿菌轉化法，其次還有基因槍法和花粉管通道法等。將目的基因導入動物細胞：最常用的方法是顯微注射技術．此方法的受體細胞多是受精卵。將目的基因導入微生物細胞：原核生物作為受體細胞的原因是繁殖快、多為單細胞、遺傳物質相對較少，最常用的原核細胞是大腸桿菌，其轉化方法是：先用Ca2+處理細胞，使其成為感受態(tài)細胞，再將重組表達載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細胞混合，在一定的溫度下促進感受態(tài)細胞吸收DNA分子，完成轉化過程。3、重組細胞導入受體細胞后，篩選含有基因表達載體受體細胞的依據是標記基因是否表達。第四步：目的基因的檢測和表達1、首先要檢測轉基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子雜交技術。2、其次還要檢測目的基因是否轉錄出了mRNA，方法是采用用標記的目的基因作探針與mRNA雜交。3、最后檢測目的基因是否翻譯成蛋白質，方法是從轉基因生物中提取蛋白質，用相應的抗體進行抗原——抗體雜交。4、有時還需進行個體生物學水平的鑒定，如轉基因抗蟲植物是否出現(xiàn)抗蟲性狀。【詳解】（1）在基因工程中，利用相同的限制酶和DNA連接酶處理蛋白A基因和pET質粒，得到重組質粒；大腸桿菌作為受體細胞，需要用氯化鈣處理，以便重組質粒的導入。（2）①根據題意和圖示分析，經過4