高級中學名校試卷PAGEPAGE12024年高考生物臨考滿分卷（天津卷）03一、選擇題（共48分，每題4分）1、中國科學院的科學家首次建立了內質網中蛋白質氧化折疊同干細胞衰老之間的聯系，實時監測到內質網中蛋白質氧化折疊產生的副產物H2O2能夠釋放到細胞核中發揮作用，調控衰老相關基因SERPINE1的表達，促進細胞衰老。下列敘述正確的是（）A．人體干細胞在增殖過程中會發生同源染色體聯會和染色體互換現象B．人體干細胞在細胞分裂間期，SERPINE1基因控制合成大量的蛋白質C．干細胞中單層膜的內質網對蛋白質進行氧化折疊屬于吸能反應D．H2O2促進SERPINE1的表達導致干細胞衰老過程中細胞核的體積不斷縮小〖答案〗C〖祥解〗衰老細胞的特征：（1）細胞內水分減少，細胞萎縮，體積變小，但細胞核體積增大，染色質固縮，染色加深；（2）細胞膜通透性功能改變，物質運輸功能降低；（3）細胞色素隨著細胞衰老逐漸累積；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度減慢，新陳代謝減慢。【詳析】A、人體干細胞進行的是有絲分裂，不會發生同源染色體的聯會和分離現象，A錯誤；B、SERPINE1基因是衰老相關基因，由題干知，該基因表達會促進細胞衰老，所以細胞分裂時不會有該基因控制合成較多的蛋白質，B錯誤；C、內質網是單層膜，對蛋白質進行加工時需要消耗能量，該能量主要由ATP分解提供，ATP分解與吸能反應有關，C正確；D、由題意可知，H2O2能夠釋放到細胞核中發揮作用，調控衰老相關基因SERPINE1的表達，促進細胞衰老，細胞衰老過程中細胞核體積變大，細胞的體積變小，D錯誤。故選C。2、制茶是中國的傳統文化，制紅茶時，在適宜的溫度下將茶葉細胞揉破，通過多酚氧化酶（化學本質為蛋白質）的作用，將茶葉中的兒茶酚和單寧氧化成紅褐色；制綠茶時，則把采下的茶葉立即高溫焙火殺青，以保持茶葉的綠色。下列相關敘述錯誤的是（）A．制茶過程中多酚氧化酶在分解底物時具有專一性B．綠茶的制作過程中高溫可使多酚氧化酶失去活性C．泡茶時茶葉變得舒展是茶葉細胞滲透作用吸水的結果D．多酚氧化酶與兒茶酚、單寧在茶葉細胞中的分布場所不同〖答案〗C〖祥解〗大部分酶是蛋白質，少部分酶的本質是RNA，蛋白質的基本單位是氨基酸，RNA的基本單位是核糖核苷酸，酶受到高溫、強酸、強堿后會失去活性，細胞中不同的酶分布的位置不同，功能也不同。【詳析】A、酶具有專一性，在制茶過程中涉及到多酚氧化酶，該酶在分解底物時具有專一性，A正確；B、高溫會破壞蛋白質的空間結構，使化學本質為蛋白質的酶失活，因此可以通過高溫來使茶多酚氧化酶變性失活而來制作綠茶，可見，綠茶的制作過程中多酚氧化酶的活性在高溫條件下失活，B正確；C、茶葉經過制作過程中其細胞已經死亡，不能通過滲透作用吸水，泡茶時茶葉變得舒展是吸脹吸水的結果，C錯誤；D、多酚氧化酶、兒茶酚、單寧在茶葉細胞中的功能不同，分布位置可能不同，D正確。故選C。3、蜜蜂的性別是由染色體數目決定的。雌蜂由受精卵發育而來，包括蜂王和工蜂，少數雌性幼蟲一直取食蜂王漿才能發育成蜂王，大多數雌幼蟲以花粉和花蜜為食而發育成工蜂。雄蜂是正常的單倍體生物，由未受精的雌配子發育而成。如圖為某雌蜂體內正在分裂的兩個細胞（僅顯示部分染色體及基因），下列說法不正確的是（）A．甲、乙細胞中都含有2個染色體組，甲中含有4套遺傳信息B．甲細胞中一定含有兩條X染色體，乙細胞中不含同源染色體C．與乙細胞同時產生的另一個細胞，可能有一條或兩條含b基因的染色體D．若該雌蜂產生的子代雄蜂體內出現了與乙細胞相同的細胞，其原因一定是基因突變〖答案〗B〖祥解〗（1）根據題意，蜜蜂的性別是由染色體數目決定的，不含有性染色體。蜜蜂中的雄蜂由未受精的卵細胞發育而來，屬于單倍體，而雌蜂是由受精卵發育而來，屬于二倍體。（2）識圖分析可知，如圖為某雌蜂體內正在分裂的兩個細胞（僅顯示部分染色體及基因），圖甲處于有絲分裂的中期，染色體的著絲粒排列在赤道板上，圖乙處于減數第二次分裂的后期，細胞內無同源染色體，且染色體的著絲粒分裂。【詳析】A、識圖分析可知，甲、乙細胞中都含有2個染色體組，但甲細胞含有同源染色體和染色單體，因此含有4套遺傳信息，A正確；B、蜜蜂的性別是由染色體條數決定的，不含X染色體，因此甲細胞中不含X染色體，乙細胞中不含同源染色體，著絲粒分裂，處于數第二次分裂的后期，B錯誤；C、圖中乙細胞細胞質均等分裂，故為第一極體，則與乙細胞同時產生的另一個細胞為次級卵母細胞，若為減數第二次分裂前期和中期，次級卵母細胞中只有一條含b基因的染色體，若為減數第二次分裂的后期，則有兩條含b基因的染色體，C正確；D、雄蜂是由未受精的卵細胞直接發育形成的，為單倍體，不含同源染色體，因此若該雌蜂產生的子代雄蜂體內出現了與乙細胞相同的細胞，說明其細胞內進行DNA復制時發生了基因突變，D正確。故選B。4、DNA甲基化是指DNA分子胞嘧啶上共價連接一個甲基。基因組中轉錄沉默區常甲基化，在個體發育中甲基化區域是動態變化的。將攜帶甲基化和非甲基化肌動蛋白基因的重組質粒分別導入培養的肌細胞后，發現二者轉錄水平相同。下列推測不合理的是（）A．啟動子甲基化影響其與核糖體結合B．DNA甲基化可以抑制基因的轉錄C．DNA甲基化可以影響細胞的分化D．肌細胞中可能存在去甲基化的酶〖答案〗A〖祥解〗DNA甲基化是指在DNA甲基化轉移酶的作用下，在DNA某些區域結合一個甲基基團。大量研究表明，DNA甲基化能引起染色質結構、DNA穩定性及DNA與蛋白質相互作用方式的改變，從而控制基因表達。這種DNA甲基化修飾可以遺傳給后代。【詳析】A、啟動子甲基化影響與RNA聚合酶結合，進而影響了該基因的轉錄，A錯誤；B、因為基因組中轉錄沉默區常甲基化，若啟動子甲基化，會影響啟動子與RNA聚合酶結合，進而影響了該基因的轉錄，B正確；C、細胞分化的實質是基因的選擇性表達，而DNA甲基化會導致mRNA合成受阻，即會影響基因表達，因此DNA甲基化可能會影響細胞分化，C正確；D、由題意可知，將攜帶甲基化和非甲基化肌紅蛋白基因的重組質粒分別導入培養的肌細胞后，二者轉錄水平一致，因此可知肌細胞中可能存在去甲基化的酶，D正確。故選A。5、白紋伊蚊是登革熱的重要傳播媒介，擬除蟲菊酯類殺蟲劑是化學防治白紋伊蚊的常用藥劑。白紋伊蚊在基因組1532位點發生的突變，導致相關蛋白質一個氨基酸發生改變，產生針對擬以除蟲菊酯類殺蟲劑的抗性。下表是對甲、乙兩個地區白紋伊蚊種群的擬除蟲菊酯類殺蟲劑敏感性和抗性基因型頻率調查分析的結果。下列說法錯誤的是（）地區甲乙表現型抗性抗性敏感抗性抗性敏感基因型純合子雜合子純合子純合子雜合子純合子頻率6.60%26.70%66.70%16.60%6.70%76.70%A．上述突變是基因中堿基對替換的結果B．乙地區白紋伊蚊種群中抗性基因頻率約為20%C．繼續使用擬除蟲菊酯類殺蟲劑能使抗性基因頻率升高D．乙地區白紋伊蚊種群該抗性性狀的進化速度快于甲地區〖答案〗D〖祥解〗現代進化理論的基本內容是：①進化是以種群為基本單位，進化的實質是種群的基因頻率的改變。②突變和基因重組產生進化的原材料。③自然選擇決定生物進化的方向。④隔離導致物種形成。【詳析】A、分析題意可知，上述突變是白紋伊蚊在基因組1532位點發生的突變，導致相關蛋白質一個氨基酸發生改變引起的，說明上述突變是基因中堿基對替換的結果，A正確；B、設相關基因是B/b，則乙地區的相關基因是BB=16.60%，Bb=6.70%，bb=76.70%，乙地區白紋伊蚊種群中抗性基因B頻率約為=16.60%＋1/2×6.70%≈20%，B正確；C、擬除蟲菊酯類殺蟲劑相當于自然選擇，能選擇并保留抗性強的個體，故繼續使用擬除蟲菊酯類殺蟲劑能使抗性基因頻率升高，C正確；D、據表格數據無法得知乙地區白紋伊蚊種群該抗性性狀的進化速度快于甲地區，D錯誤。故選D。6、研究人員在長白山苔原帶的牛皮杜鵑-篤斯越橘群落和小葉章-牛皮杜鵑群落一定區域內放置開頂式增溫箱，3年后檢測各群落的辛普森多樣性指數（從群落中隨機抽取的兩個個體不屬于同一物種的概率），實驗結果如下表所示。群落處理辛普森多樣性指數牛皮杜鵑-篤斯越橘群落對照0.79±0.001a增溫0.78±0.002a小葉章-牛皮杜鵑群落對照0.73±0.001a增溫0.66±0.006b注：表中字母不同表示差異顯著以下分析錯誤的是（）A．該實驗探究了氣候變暖對長白山苔原植物群落的可能影響B．增溫處理對兩種植物群落辛普森多樣性指數的影響不同C．辛普森多樣性指數受物種數目和各物種種群密度的影響D．增溫顯著提高了長白山小葉章-牛皮杜鵑群落的豐富度〖答案〗D〖祥解〗物種豐富度：一個群落中的物種數目。【詳析】A、依據表格信息可知，該實驗的自變量為溫度變化，即氣候變暖對長白山苔原植物群落的可能影響，A正確；B、依據表格信息可知，增溫對小葉章-牛皮杜鵑群落的影響大于牛皮杜鵑-篤斯越橘群落，B正確；C、辛普森多樣性指數是指從群落中隨機抽取的兩個個體不屬于同一物種的概率，所以可推知，辛普森多樣性指數受物種數目和各物種種群密度的影響，C正確；D、依據辛普森多樣性指數的概念，該指數越大，說明該群落的豐富度越大，表中字母不同表示差異顯著，字母相同表示差異不顯著，增溫沒有顯著提高長白山小葉章-牛皮杜鵑群落的豐富度，D錯誤。故選D。7、冬奧會作為一項國際大型體育賽事，競賽場館、道路等設施的建設，大規模的人員聚集等，都會對環境造成一定壓力。為此，北京2022年冬奧會通過建立動植物監測系統、動物救助中心、低碳交通保障體系、垃圾回收利用體系等多項舉措，兌現了“綠色辦奧”的莊嚴承諾，成為歷史上首個實現“碳中和”的冬奧會。下列說法錯誤的是（）A．冬奧會設計遵循人與生態環境協調發展的理念B．對動植物的系列保護措施只保護了物種的多樣性C．垃圾回收再利用提高了生態系統的能量利用效率D．北京冬奧會采取的系列舉措有效緩解了溫室效應〖答案〗B〖祥解〗生物多樣性主要包括三個層次的內容：基因多樣性、物種多樣性和生態系統多樣性。【詳析】A、由題意可知，北京2022年冬奧會通過建立動植物監測系統、動物救助中心、低碳交通保障體系、垃圾回收利用體系等多項舉措，體現出了冬奧會設計遵循人與生態環境協調發展的理念，A正確；B、建立動植物監測系統、動物救助中心等對動植物保護措施保護了物種的多樣性、基因多樣性，B錯誤；C、垃圾回收再利用實現了能量多級利用，提高了生態系統的能量利用效率，C正確；D、煤、石油、天然氣的大量燃燒等導致大氣中二氧化碳濃度升高，使溫室效應加劇，北京冬奧會采取的系列舉措使得北京冬奧會成為歷史上首個實現“碳中和”的冬奧會，有效緩解了溫室效應，D正確。故選B。8、生物實驗中選擇合適的實驗材料可以讓實驗事半功倍，下列實驗中材料選擇合適的是（）A．西瓜中含糖多且易榨汁，是用來鑒定還原糖的好材料B．紫色洋蔥鱗片葉外表皮易取材，可用于觀察DNA和RNA在細胞中的分布C．蘚類葉片薄，易透光，可用于觀察細胞中的葉綠體D．雞血易獲得，適合用于分離并提取較純凈的細胞膜〖答案〗C〖祥解〗（1）進行顯示反應時，所選實驗材料應該無色或接近白色；（2）觀察葉綠體實驗中，可選蘚類葉片作為實驗材料，因為蘚類葉片為單層細胞，可直接用于觀察細胞中的葉綠體；（3）提取較純凈的細胞膜實驗中，應該選擇哺乳動物成熟的紅細胞作為實驗材料，因為哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核和細胞器，不存在內膜系統。【詳析】A.西瓜中含糖多且易榨汁，但是汁為紅色，會干擾實驗結果的觀察，不是用來鑒定還原糖的好材料，A錯誤；B.紫色洋蔥鱗片葉外表皮雖易取材，但由于大液泡含有紫色素，不易觀察染色后的DNA和RNA在細胞中的分布，B錯誤；C.蘚類葉片薄，易透光，可用于觀察細胞中的葉綠體，C正確；D.雞血易獲得，但由于紅細胞中含有細胞核和具膜的細胞器，故不適合用于分離并提取較純凈的細胞膜，D錯誤。故選C。9、如圖為從土壤中分離純化尿素分解菌的過程。酚紅在堿性環境中呈紅色。下列有關敘述錯誤的是（）A．①②③④培養基都應以尿素為唯一氮源B．圖中所用培養基滅菌常用的方法是高壓蒸汽滅菌C．④過程采用稀釋涂布平板法進行接種，接種工具是涂布器D．可用酚紅染料鑒定，菌落周圍是否出現紅色圈〖答案〗C〖祥解〗據圖分析，土壤中分解尿素的細菌的分離與計數實驗中，需要使用以尿素為唯一氮源的選擇培養基，計數的關鍵是經梯度稀釋后的倍數要合適，計數時通常選擇菌落數在30-300之間的實驗組平板進行計數。【詳析】A、尿素分解菌可以產生脲酶將尿素分解，從而能利用尿素，其它微生物不能，因此要分離純化尿素分解菌，培養基都應以尿素為唯一氮源，A正確；B、對培養基的滅菌常用的方法是高壓蒸汽滅菌法，B正確；C、據圖可知，④過程采用的是平板劃線法進行接種，接種工具是接種環，C錯誤；D、分解尿素的菌能將尿素轉化成氨氣，使培養基堿性增強，pH升高，酚紅指示劑會變紅，因此可用酚紅染料鑒定，菌落周圍是否出現紅色圈來鑒定，D正確。故選C。10、我國科學家成功地用iPS細胞克隆出了活體小鼠，部分流程如下圖所示，其中Kdm4d為組蛋白去甲基化酶，TSA為組蛋白脫乙酰酶抑制劑。下列說法正確的是（）A．圖示流程運用了重組DNA、體細胞核移植、胚胎移植等技術B．①過程的小分子化合物誘導小鼠成纖維細胞突變為iPS細胞C．③過程中使用有活性的病毒處理的目的是誘導細胞融合D．組蛋白乙酰化和去甲基化有利于重構胚后續的胚胎發育過程〖答案〗D〖祥解〗生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達和表型發生可遺傳變化的現象，叫作表觀遺傳；除了DNA甲基化，構成染色體的組蛋白發生甲基化、乙酰化等修飾也會影響基因的表達。【詳析】A、圖示流程運用了體細胞核移植、胚胎移植等技術，并未運用重組DNA技術（基因工程中核心技術），A錯誤；B、①過程的小分子化合物誘導小鼠成纖維細胞脫分化為iPS細胞，并未發生突變，B錯誤；C、③為動物細胞融合的過程，誘導動物細胞發生融合所用的是滅活的病毒，C錯誤；D、結合題圖，重構胚中在加入Kdm4d的mRNA和TSA后，發育成克隆鼠，而Kdm4d的mRNA表達產物為組蛋白去甲基化酶，可以使組蛋白去甲基化，TSA為組蛋白脫乙酰酶抑制劑，抑制組蛋白脫乙酰酶的作用，保持組蛋白乙酰化，即組蛋白乙酰化和去甲基化有利于重構胚后續的胚胎發育過程，D正確。故選D。閱讀以下材料，完成下列小題：近年來研究表明，赤霉素能促進某些植物體內DEL蛋白的降解，DEL阻止SPL蛋白發揮作用，SPL直接激活SOC編碼基因的轉錄，而SOC蛋白的存在是植物開花的先決條件。開花是多年生植物由營養生長轉向生殖生長的重要標志，受日照長度、低溫誘導、植物年齡等因素的共同調節。彎曲碎米薺為多年生草本植物，其體內的蛋白因子FLC借助溫度因素抑制開花，而小RNA分子miR156則通過年齡途徑間接影響開花時間。11、根據材料內容，下列表述錯誤的是（）A．DEL是開花的激活因子 B．赤霉素有利于SPL蛋白發揮作用C．赤霉素有利于開花 D．DEL間接抑制SOC編碼基因的轉錄12、彎曲碎米薺體內FLC的含量變化如下圖所示。實驗表明，只有當FLC的含量達到最低值時方能解除對開花的抑制效應；并且，幼年的彎曲碎米薺即便經歷低溫誘導也不會開花，只有當植株內miR156含量低于下圖所示的開花臨界值時，彎曲碎米薺才具備開花的潛能。以下說法中不正確的是（）A．該植物第四年后開花的頻率是每年1次B．降低miR156的含量可使該植物提前開花C．植物的開花不僅受內在基因和激素的調控，同時還受到外界環境因素的影響D．若一株彎曲碎米薺長到第7個夏季，此時該植物總共開花了3次〖答案〗11．A12．D〖祥解〗（1）據題意可知，赤霉素促進某些植物體內DEL蛋白的降解，DEL阻止SPL蛋白發揮作用，SPL直接激活SOC編碼基因的轉錄，而SOC蛋白的存在是植物開花的先決條件，故DEL間接抑制SOC編碼基因的轉錄，赤霉素和SPL蛋白及SOC蛋白均能促進開花。（2）據圖可知，赤霉素會使SOC增加，對開花有利，且赤霉素降解DEL使SPL的作用增加，而DEL增多后，開花不易形成。11．A、DEL阻止SPL蛋白發揮作用，SPL直接激活SOC編碼基因的轉錄，而SOC蛋白的存在是植物開花的先決條件，可見DEL能抑制開花，A錯誤；B、赤霉素能促進某些植物體內DEL蛋白的降解，DEL阻止SPL蛋白發揮作用，可見赤霉素能間接促進SPL蛋白發揮作用，B正確；CD、據題意可知，赤霉素能促進某些植物體內DEL蛋白的降解，DEL阻止SPL蛋白發揮作用，SPL直接激活SOC編碼基因的轉錄，而SOC蛋白的存在是植物開花的先決條件，故DEL間接抑制SOC編碼基因的轉錄，赤霉素和SPL蛋白及SOC蛋白均能促進開花，C、D正確。故選A。12．A、只有當FLC的含量達到最低值時方能解除對開花的抑制效應，故彎曲碎米薺第四年后開花的頻率是每年1次，A正確；B、根據題干和圖示推測，只有當植株內miRl56含量低于開花臨界值時，彎曲碎米薺才具備開花的潛能，故降低miR156含量可使該植物提前開花，B正確；C、開花是多年生植物由營養生長轉向生殖生長的重要標志，受日照長度、低溫誘導、植物年齡等因素的共同調節。即植物的開花不僅受內在基因和激素的調控，同時還受到外界環境因素的影響，C正確；D、據題意，赤霉素會使SOC增加，對開花有利，且赤霉素降解DEL使SPL的作用增加，而DEL增多后，開花的不易形成。只有miR156含量低于開花值時，才有開花的潛能，據圖可知，有4次，D錯誤。故選D。二、非選擇題（共52分）13、光合作用依據是否需要光能分為光反應和暗反應，ATP和NADPH的再生與消耗是連接這兩個階段的關鍵。研究人員發現藍細菌光反應所產生的ATP和NADPH的比值為2.57：2，而暗反應消耗的ATP和NADPH的比值為3：2，這種供需不平衡可能是影響光合作用速率的因素之一。為了提高光合作用速率，科研人員在藍細菌中引入異丙醇合成途徑，代謝過程如圖。據圖回答問題（圖中A、B、C代表物質，→表示藍細菌本身不存在的代謝途徑）：（1）圖中的C代表。藍細菌產生的ATP和NADPH的比（填“高于”或“低于”）消耗的ATP和NADPH的比，引入異丙醇合成途徑可解除因NADPH積累而造成的反應速率下降，從而提高光合作用速率。（2）研究人員在野生藍細菌的基礎上成功構建了重組藍細菌A、B（具體的基因導入情況如下表所示），并分別測定了三者的光合作用曲線，部分結果如圖所示：野生藍細菌未導入任何外源基因重組藍細菌A導入酶a、酶b、酶c基因重組藍細菌B導入酶a、酶b基因①實驗步驟：將若干重組藍細菌A、B和野生藍細菌各自均分為組，分別放置于如圖所示的0、100、200、300lux等光照強度下，在相同且適宜的環境中培養相同的一段時間，最后測定各組藍細菌氧氣的釋放速率。②重組藍細菌B的實驗結果應與（填藍細菌類型）相似。除此之外，研究人員將酶c基因導入野生藍細菌中構建了重組藍細菌C，將該重組菌放置于含有的培養基中并測定其光合作用曲線，發現結果與重組藍細菌A相似。〖答案〗（1）C3（三碳化合物）低于光（2）11野生藍細菌丙酮〖祥解〗（1）藍細菌屬于原核生物，細胞內含有光合色素（藻藍素、葉綠素），是能進行光合作用的自養型生物。（2）光合作用分為光反應階段和暗反應階段。光反應階段的特征是在光驅動下生成氧氣、ATP和NADPH的過程。暗反應階段是利用光反應生成NADPH和ATP進行碳的同化作用，使氣體二氧化碳還原為糖。由于這階段基本上不直接依賴于光，而只是依賴于NADPH和ATP的提供，故稱為暗反應階段。【詳析】（1）水的光解產物包括H+、O2和e-，則A為O2。二氧化碳的固定為CO2+C5→2C3，則C為C3（三碳化合物）。藍細菌光反應所產生的ATP和NADPH的比值為2.57：2，而暗反應消耗的ATP：NADPH為3：2。故藍細菌產生的ATP和NADPH的比低于消耗的ATP和NADPH的比，光反應產生的NADPH過剩，無法及時氧化為NADP+，會限制光反應的進行從而影響光合作用速率。研究人員引入異丙醇途徑消耗光反應過剩的NADPH，使光反應和暗反應的ATP和NADPH供需達到平衡從而提高光合作用速率。（2）①上述實驗為測定野生藍細菌、重組藍細菌A和重組藍細菌B在不同光照強度下氧氣的釋放速率。具體的實驗操作步驟為將若干重組藍細菌A、B和野生藍細菌各自均分為11組（由折線圖可知），分別放置于0、100、200、300lux等光照強度下，在相同且適宜的環境中培養相同的一段時間，最后測定各組藍細菌氧氣的釋放速率。②重組藍細菌B僅導入酶a、b基因，上述兩個步驟未消耗NADPH，所以光合作用速率未提高，與野生藍細菌相同；重組藍細菌C僅導入酶c基因，所以細胞中不生成丙酮，若其光合作用速率與重組藍細菌A相同，則其消耗了光反應多余的NADPH，所以需要在培養基中額外加入丙酮。14、糖尿病顯著增加認知障礙發生的風險。研究團隊發現在胰島素抵抗（IR）狀態下，脂肪組織釋放的外泌囊泡（AT-EV）中有高含量的miR-9-3p（一種miRNA），使神經細胞結構功能改變，導致認知水平降低。圖1示IR鼠脂肪組織與大腦信息交流機制。請回答下列問題：（1）當神經沖動傳導至①時，軸突末梢內的移至突觸前膜處釋放神經遞質，與突觸后膜的受體結合，使打開，突觸后膜電位升高。若突觸間隙K?濃度升高，則突觸后膜靜息電位絕對值。（2）脂肪組織參與體內血糖調節，在胰島素調控作用下主要通過降低血糖濃度，IR狀態下由于脂肪細胞的胰島素受體，降血糖作用被削弱。圖1中由②釋放的③經體液運輸至腦部，miR-9-3p進入神經細胞，抑制細胞內。（3）為研究miR-9-3p對突觸的影響，采集正常鼠和IR鼠的AT-EV置于緩沖液中，分別注入b、c組實驗鼠，a組的處理是注入。b組與a組相比，正常鼠AT-EV（影響/不影響）突觸數量。c組與b組相比，IR鼠的AT-EV會使突觸數量。2周后檢測實驗鼠海馬突觸數量，結果如圖2.分析圖中數據并給出結論:。〖答案〗（1）突觸小泡鈉離子通道變小（2）葡萄糖轉化為甘油三酯（或脂肪）數量減少（或結構異常）相關基因表達（或翻譯）（3）等量的緩沖液（不加等量不給分）不影響減少IR鼠的miR-9-3P能使突觸數量減少〖祥解〗靜息時，神經細胞膜對鉀離子的通透性大，鉀離子大量外流，形成內負外正的靜息電位；興奮時，鈉離子大量內流，因此形成內正外負的動作電位。【詳析】（1）當神經沖動傳導至①時，軸突末梢內的突觸小泡移至突觸前膜處釋放神經遞質，與突觸后膜的受體結合，引發鈉離子通道開放，鈉離子內流，突觸后膜電位升高；神經細胞膜內的鉀離子濃度高于細胞膜外，靜息時鉀離子外流，若突觸間隙K+濃度升高，則細胞內外鉀離子濃度差變小，鉀離子外流減少，突觸后膜靜息電位絕對值變小。（2）胰島素是機體中唯一降低血糖的激素，該過程中脂肪組織參與體內血糖調節，在胰島素調控作用下可以通過葡萄糖轉化為甘油三酯降低血糖濃度；胰島素屬于激素，需要與相應受體結合后發揮作用；胰島素抵抗（IR）狀態下由于脂肪細胞的胰島素受體數量減少（或結構異常），脂肪細胞對胰島素的敏感性下降，因而胰島素降血糖作用被削弱。圖1中由②釋放的③經體液運輸至腦部，miR-9-3p進入神經細胞，miR-9-3p是一種miRNA，能夠與mRNA結合導致mRNA不能作為模板起翻譯作用，從而抑制相關基因的表達。（3）本實驗目的是研究miR-9-3p對突觸的影響，則實驗的自變量是小鼠類型及miR-9-3p的有無，實驗設計應遵循對照與單一變量原則，據圖可知，圖中的a是對照組，b、c組是注射溶于緩沖液的AT-EV，則a對照組應是注射等量的緩沖液；據圖可知：b組與a組相比，正常鼠AT-EV不影響突觸數量；c組與b組相比，IR鼠的AT-EV會使突觸數量減少。根據實驗數據可說明IR鼠的miR-9-3P能使突觸數量減少。15、某地大白菜農田蝸牛危害嚴重，農民起初噴灑殺蟲劑R控制蟲害，但幾年后效果不明顯，于是通過放養青蛙來控制害蟲，如圖是幾年中蝸牛種群數量變化的曲線。回答下列相關問題：（1）現代生物進化理論認為蝸牛從A點到B點發生了進化，其原因是。從點開始，農民開始放養青蛙控制害蟲。（2）蝸牛還能被一些鳥類捕食。蝸牛殼上有條紋與無條紋的性狀是由一對等位基因A和a控制的，研究人員調查了某地區的1000只蝸牛，對存活的個體數和被鳥捕食后剩下的蝸牛空殼數進行統計，得到的數據如表所示。有條紋（顯性）無條紋（隱性）合計存活個體數178211389空殼數332279611合計5104901000在這1000只蝸牛中，aa的基因型頻率為。如果Aa的基因型頻率為32%，則a的基因頻率為。由表中數據可推斷，經多個世代后，該種群中（填“有條紋”或“無條紋”）基因的頻率將會增大。〖答案〗（1）從A到B殺蟲劑R的使用會使蝸牛種群中抗藥性基因頻率上升，種群基因頻率發生改變C（2）49%65%無條紋〖祥解〗現在生物進化理論基本觀點：種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質是種群基因頻率的改變。突變和基因重組，自然選擇及隔離是物種形成過程的三個基本環節，通過它們的綜合作用，種群產生分化，最終導致新物種形成。在這個過程中，突變和基因重組產生生物進化的原材料，自然選擇使種群的基因頻率定向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。【詳析】（1）現代生物進化理論認為生物進化的實質是種群基因頻率的改變。蝸牛從A點到B點發生了進化，其原因是從A到B殺蟲劑R的使用會使蝸牛種群中抗藥性基因頻率上升，種群基因頻率發生改變。C點后蝸牛種群數量開始下降，從C點開始，農民開始放養青蛙控制害蟲。（2）由題意可知，無條紋是隱性性狀，基因型為aa。由表格信息可知，aa的基因型頻率是490÷1000=49%，Aa=32%，則a的基因頻率為：49%+1/2×32%=65%。由表格中的信息可知，有條紋的蝸牛空殼的相對數量更多，因此有條紋的蝸牛更易被鳥捕食，控制有條紋性狀的基因A的基因頻率會逐漸降低，控制無條紋性狀的基因a的基因頻率會逐漸上升。16、炎癥性腸病（IBD）是一種易導致結腸癌的慢性疾病，患者腸道內會產生硫代硫酸鹽，且生成量與疾病嚴重程度正相關。為簡化疾病診斷和精確用藥，科研人員開發了智能工程菌。（1）科研人員將抗炎蛋白基因與硫代硫酸鹽特異性誘導激活的啟動子P連接，構建出圖1所示表達載體。先用Ca2+處理大腸桿菌細胞，使細胞處于的生理狀態，再將表達載體導入其中，篩選得到菌株E。飼喂菌株E的IBD小鼠癥狀明顯緩解。選用啟動子P的優點是僅在IBD發生時才表達抗炎蛋白且，能精準治療IBD。（2）科研人員擬向菌株E中導入新元件，得到菌株Ec，以通過觀察飼喂菌株Ec的小鼠糞便中的熒光情況來診斷IBD嚴重程度。制備新元件有圖2所示兩種方案。①與方案1相比，方案2的主要優勢是排除不同的小鼠糞便樣品中對診斷結果的影響。A．Ec菌數量差異B．Ec菌活性差異C．硫代硫酸鹽含量②利用方案2所獲得的Ec菌飼喂IBD小鼠后，若糞便樣品中僅發紅色熒光的菌為x個，同時發紅色和綠色熒光的菌為y個，則反映IBD發病程度的數學表達式為。（3）硫代硫酸鹽易被分解，因此Ec菌熒光情況的觀察只能反映觀察時刻的情況。為了讓曾經患過IBD的情況被記錄下來，科研人員繼續向菌株Ec中導入含圖3所示元件的表達載體，得到智能工程菌R。正常的LacZ基因編碼的蛋白可使大腸桿菌菌落在含X-gal（無色）的培養基上呈現藍色。突變基因A-LacZ無法表達LacZ酶，B-sgRNA能使突變基因A-LacZ恢復正常序列。給小鼠飼喂智能工程菌R后，收集小鼠糞便中的工程菌R，將工程菌R涂布在含的平板上，若，則說明小鼠曾患IBD。（4）為將工程菌R用于臨床診斷和治療，請提出下一步應該研究的問題。〖答案〗（1）能吸收周圍環境中DNA分子表達量與IBD程度正相關（2）ABy/（x+y）（3）X-gal出現藍色菌落（4）研究R菌對人類腸道穩態是否有負面影響〖祥解〗基因工程技術的基本步驟：（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。（2）基因表達載體的構建：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）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。（4）目的基因的檢測與鑒定。【詳析】（1）利用Ca2+處理大腸桿菌細胞，可以使細胞處于一種能夠吸收周圍環境DNA分子的生理狀態，即感受態，從而將重組的基因表達載體導入其中；由圖1可知，啟動子P是硫代硫酸鹽特異性誘導激活的啟動子，因此，只有小鼠患IBD，菌株E中的抗炎蛋白基因才會表達且精準治療IBD，所以其表達量與IBD程度呈正相關。（2）①由圖2可知，方案1中的誘導型啟動子只有在IBD發生時才會表達綠色熒光蛋白基因，綠色熒光蛋白的數量受Ec菌株數量和IBD發病程度的影響。故選AB。②方案2中，因為有持續表達啟動子Pc，在未受到IBD誘導的時候，菌株Ec表達紅色熒光蛋白基因，當受到IBD誘導時，Ec既表達紅色熒光蛋白基因，也表達綠色熒光蛋白基因，如此，IBD的患病程度就可以利用同時發紅色和綠色熒光的工程菌的數量與所有發熒光的工程菌的數量之比表示，即y/（x+y）。（3）由圖3可知，當小鼠患IBD時，啟動子P會讓B-sgRNA基因表達，從而使突變基因A-LacZ恢復正常序列，即LacZ基因會編碼蛋白質使大腸桿菌菌落在含X-gal（無色）的培養基上呈現藍色（出現藍色菌落），從而記錄下曾經患過IBD的情況。（4）工程菌的結構、功能研究清楚后，下一步就是用于人類的疾病治療，所以需要研究R菌對人類腸道穩態是否有負面影響，從而進行進一步的研發。17、2020年，袁隆平團隊在全國十地啟動海水稻萬畝片種植示范。這源于兩項重大研究成果：一是成功的培育出了耐鹽堿的“海水稻”，二是利用現代生物技術將普通水稻中的吸鎘基因敲除，獲得了含鎘量低的低鎘水稻。有關遺傳分析見下表：水稻品種表型導入或敲除的相關基因普通水稻不耐鹽高鎘未導入和敲除海水稻耐鹽高鎘B+低鎘稻不耐鹽低鎘C-注：B+表示導入的耐鹽基因，C-表示吸鎘基因被敲除，B+