[生物]2024年高考生物临考满分模拟卷(天津卷)03(解析版)

这是一份[生物]2024年高考生物临考满分模拟卷(天津卷)03(解析版)，共18页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1、中国科学院的科学家首次建立了内质网中蛋白质氧化折叠同干细胞衰老之间的联系，实时监测到内质网中蛋白质氧化折叠产生的副产物H2O2能够释放到细胞核中发挥作用，调控衰老相关基因SERPINE1的表达，促进细胞衰老。下列叙述正确的是（ ）
A．人体干细胞在增殖过程中会发生同源染色体联会和染色体互换现象
B．人体干细胞在细胞分裂间期，SERPINE1基因控制合成大量的蛋白质
C．干细胞中单层膜的内质网对蛋白质进行氧化折叠属于吸能反应
D．H2O2促进SERPINE1的表达导致干细胞衰老过程中细胞核的体积不断缩小
【答案】C
【分析】衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
【详解】A、人体干细胞进行的是有丝分裂，不会发生同源染色体的联会和分离现象，A错误；
B、SERPINE1基因是衰老相关基因，由题干知，该基因表达会促进细胞衰老，所以细胞分裂时不会有该基因控制合成较多的蛋白质，B错误；
C、内质网是单层膜，对蛋白质进行加工时需要消耗能量，该能量主要由ATP分解提供，ATP分解与吸能反应有关，C正确；
D、由题意可知，H2O2能够释放到细胞核中发挥作用，调控衰老相关基因SERPINE1的表达，促进细胞衰老，细胞衰老过程中细胞核体积变大，细胞的体积变小，D错误。
故选C。
2、制茶是中国的传统文化，制红茶时，在适宜的温度下将茶叶细胞揉破，通过多酚氧化酶（化学本质为蛋白质）的作用，将茶叶中的儿茶酚和单宁氧化成红褐色；制绿茶时，则把采下的茶叶立即高温焙火杀青，以保持茶叶的绿色。下列相关叙述错误的是（ ）
A．制茶过程中多酚氧化酶在分解底物时具有专一性
B．绿茶的制作过程中高温可使多酚氧化酶失去活性
C．泡茶时茶叶变得舒展是茶叶细胞渗透作用吸水的结果
D．多酚氧化酶与儿茶酚、单宁在茶叶细胞中的分布场所不同
【答案】C
【分析】大部分酶是蛋白质，少部分酶的本质是RNA，蛋白质的基本单位是氨基酸，RNA的基本单位是核糖核苷酸，酶受到高温、强酸、强碱后会失去活性，细胞中不同的酶分布的位置不同，功能也不同。
【详解】A、酶具有专一性，在制茶过程中涉及到多酚氧化酶，该酶在分解底物时具有专一性，A正确；
B、高温会破坏蛋白质的空间结构，使化学本质为蛋白质的酶失活，因此可以通过高温来使茶多酚氧化酶变性失活而来制作绿茶，可见，绿茶的制作过程中多酚氧化酶的活性在高温条件下失活，B正确；
C、茶叶经过制作过程中其细胞已经死亡，不能通过渗透作用吸水，泡茶时茶叶变得舒展是吸胀吸水的结果，C错误；
D、多酚氧化酶、儿茶酚、单宁在茶叶细胞中的功能不同，分布位置可能不同，D正确。
故选C。
3、蜜蜂的性别是由染色体数目决定的。雌蜂由受精卵发育而来，包括蜂王和工蜂，少数雌性幼虫一直取食蜂王浆才能发育成蜂王，大多数雌幼虫以花粉和花蜜为食而发育成工蜂。雄蜂是正常的单倍体生物，由未受精的雌配子发育而成。如图为某雌蜂体内正在分裂的两个细胞（仅显示部分染色体及基因），下列说法不正确的是（ ）
A．甲、乙细胞中都含有2个染色体组，甲中含有4套遗传信息
B．甲细胞中一定含有两条X染色体，乙细胞中不含同源染色体
C．与乙细胞同时产生的另一个细胞，可能有一条或两条含b基因的染色体
D．若该雌蜂产生的子代雄蜂体内出现了与乙细胞相同的细胞，其原因一定是基因突变
【答案】B
【分析】（1）根据题意，蜜蜂的性别是由染色体数目决定的，不含有性染色体。蜜蜂中的雄蜂由未受精的卵细胞发育而来，属于单倍体，而雌蜂是由受精卵发育而来，属于二倍体。
（2）识图分析可知，如图为某雌蜂体内正在分裂的两个细胞（仅显示部分染色体及基因），图甲处于有丝分裂的中期，染色体的着丝粒排列在赤道板上，图乙处于减数第二次分裂的后期，细胞内无同源染色体，且染色体的着丝粒分裂。
【详解】A、识图分析可知，甲、乙细胞中都含有2个染色体组，但甲细胞含有同源染色体和染色单体，因此含有4套遗传信息，A正确；
B、蜜蜂的性别是由染色体条数决定的，不含X染色体，因此甲细胞中不含X染色体，乙细胞中不含同源染色体，着丝粒分裂，处于数第二次分裂的后期，B错误；
C、图中乙细胞细胞质均等分裂，故为第一极体，则与乙细胞同时产生的另一个细胞为次级卵母细胞，若为减数第二次分裂前期和中期，次级卵母细胞中只有一条含b基因的染色体，若为减数第二次分裂的后期，则有两条含b基因的染色体，C正确；
D、雄蜂是由未受精的卵细胞直接发育形成的，为单倍体，不含同源染色体，因此若该雌蜂产生的子代雄蜂体内出现了与乙细胞相同的细胞，说明其细胞内进行DNA复制时发生了基因突变，D正确。
故选B。
4、DNA甲基化是指DNA分子胞嘧啶上共价连接一个甲基。基因组中转录沉默区常甲基化，在个体发育中甲基化区域是动态变化的。将携带甲基化和非甲基化肌动蛋白基因的重组质粒分别导入培养的肌细胞后，发现二者转录水平相同。下列推测不合理的是（ ）
A．启动子甲基化影响其与核糖体结合
B．DNA甲基化可以抑制基因的转录
C．DNA甲基化可以影响细胞的分化
D．肌细胞中可能存在去甲基化的酶
【答案】A
【分析】DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在DNA某些区域结合一个甲基基团。大量研究表明，DNA甲基化能引起染色质结构、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代。
【详解】A、启动子甲基化影响与RNA聚合酶结合，进而影响了该基因的转录，A错误；
B、因为基因组中转录沉默区常甲基化，若启动子甲基化，会影响启动子与RNA聚合酶结合，进而影响了该基因的转录，B正确；
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达，而DNA甲基化会导致mRNA合成受阻，即会影响基因表达，因此DNA甲基化可能会影响细胞分化，C正确；
D、由题意可知，将携带甲基化和非甲基化肌红蛋白基因的重组质粒分别导入培养的肌细胞后，二者转录水平一致，因此可知肌细胞中可能存在去甲基化的酶，D正确。
故选A。
5、白纹伊蚊是登革热的重要传播媒介，拟除虫菊酯类杀虫剂是化学防治白纹伊蚊的常用药剂。白纹伊蚊在基因组1532位点发生的突变，导致相关蛋白质一个氨基酸发生改变，产生针对拟以除虫菊酯类杀虫剂的抗性。下表是对甲、乙两个地区白纹伊蚊种群的拟除虫菊酯类杀虫剂敏感性和抗性基因型频率调查分析的结果。下列说法错误的是（ ）
A．上述突变是基因中碱基对替换的结果
B．乙地区白纹伊蚊种群中抗性基因频率约为20%
C．继续使用拟除虫菊酯类杀虫剂能使抗性基因频率升高
D．乙地区白纹伊蚊种群该抗性性状的进化速度快于甲地区
【答案】D
【分析】现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、分析题意可知，上述突变是白纹伊蚊在基因组1532位点发生的突变，导致相关蛋白质一个氨基酸发生改变引起的，说明上述突变是基因中碱基对替换的结果，A正确；
B、设相关基因是B/b，则乙地区的相关基因是BB=16.60%，Bb=6.70%，bb=76.70%，乙地区白纹伊蚊种群中抗性基因B频率约为=16.60%＋1/2×6.70%≈20%，B正确；
C、拟除虫菊酯类杀虫剂相当于自然选择，能选择并保留抗性强的个体，故继续使用拟除虫菊酯类杀虫剂能使抗性基因频率升高，C正确；
D、据表格数据无法得知乙地区白纹伊蚊种群该抗性性状的进化速度快于甲地区，D错误。
故选D。
6、研究人员在长白山苔原带的牛皮杜鹃-笃斯越橘群落和小叶章-牛皮杜鹃群落一定区域内放置开顶式增温箱，3年后检测各群落的辛普森多样性指数（从群落中随机抽取的两个个体不属于同一物种的概率），实验结果如下表所示。
注：表中字母不同表示差异显著
以下分析错误的是（ ）
A．该实验探究了气候变暖对长白山苔原植物群落的可能影响
B．增温处理对两种植物群落辛普森多样性指数的影响不同
C．辛普森多样性指数受物种数目和各物种种群密度的影响
D．增温显著提高了长白山小叶章-牛皮杜鹃群落的丰富度
【答案】D
【分析】物种丰富度：一个群落中的物种数目。
【详解】A、依据表格信息可知，该实验的自变量为温度变化，即气候变暖对长白山苔原植物群落的可能影响，A正确；
B、依据表格信息可知，增温对小叶章-牛皮杜鹃群落的影响大于牛皮杜鹃-笃斯越橘群落，B正确；
C、辛普森多样性指数是指从群落中随机抽取的两个个体不属于同一物种的概率，所以可推知，辛普森多样性指数受物种数目和各物种种群密度的影响，C正确；
D、依据辛普森多样性指数的概念，该指数越大，说明该群落的丰富度越大，表中字母不同表示差异显著，字母相同表示差异不显著，增温没有显著提高长白山小叶章-牛皮杜鹃群落的丰富度，D错误。
故选D。
7、冬奥会作为一项国际大型体育赛事，竞赛场馆、道路等设施的建设，大规模的人员聚集等，都会对环境造成一定压力。为此，北京 2022 年冬奥会通过建立动植物监测系统、动物救助中心、低碳交通保障体系、垃圾回收利用体系等多项举措，兑现了“绿色办奥”的庄严承诺，成为历史上首个实现“碳中和”的冬奥会。下列说法错误的是（ ）
A．冬奥会设计遵循人与生态环境协调发展的理念
B．对动植物的系列保护措施只保护了物种的多样性
C．垃圾回收再利用提高了生态系统的能量利用效率
D．北京冬奥会采取的系列举措有效缓解了温室效应
【答案】B
【分析】生物多样性主要包括三个层次的内容：基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
【详解】A、由题意可知，北京 2022 年冬奥会通过建立动植物监测系统、动物救助中心、低碳交通保障体系、垃圾回收利用体系等多项举措，体现出了冬奥会设计遵循人与生态环境协调发展的理念，A正确；
B、建立动植物监测系统、动物救助中心等对动植物保护措施保护了物种的多样性、基因多样性，B错误；
C、垃圾回收再利用实现了能量多级利用，提高了生态系统的能量利用效率，C正确；
D、煤、石油、天然气的大量燃烧等导致大气中二氧化碳浓度升高，使温室效应加剧，北京冬奥会采取的系列举措使得北京冬奥会成为历史上首个实现“碳中和”的冬奥会，有效缓解了温室效应，D正确。
故选B。
8、生物实验中选择合适的实验材料可以让实验事半功倍，下列实验中材料选择合适的是（ ）
A．西瓜中含糖多且易榨汁，是用来鉴定还原糖的好材料
B．紫色洋葱鳞片叶外表皮易取材，可用于观察DNA和RNA在细胞中的分布
C．藓类叶片薄，易透光，可用于观察细胞中的叶绿体
D．鸡血易获得，适合用于分离并提取较纯净的细胞膜
【答案】C
【分析】（1）进行显示反应时，所选实验材料应该无色或接近白色；
（2）观察叶绿体实验中，可选藓类叶片作为实验材料，因为藓类叶片为单层细胞，可直接用于观察细胞中的叶绿体；
（3）提取较纯净的细胞膜实验中，应该选择哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料，因为哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和细胞器，不存在内膜系统。
【详解】A.西瓜中含糖多且易榨汁，但是汁为红色，会干扰实验结果的观察，不是用来鉴定还原糖的好材料，A错误；
B.紫色洋葱鳞片叶外表皮虽易取材，但由于大液泡含有紫色素，不易观察染色后的DNA和RNA在细胞中的分布，B错误；
C.藓类叶片薄，易透光，可用于观察细胞中的叶绿体，C正确；
D.鸡血易获得，但由于红细胞中含有细胞核和具膜的细胞器，故不适合用于分离并提取较纯净的细胞膜，D错误。
故选C。
9、如图为从土壤中分离纯化尿素分解菌的过程。酚红在碱性环境中呈红色。下列有关叙述错误的是（ ）
A．①②③④培养基都应以尿素为唯一氮源
B．图中所用培养基灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌
C．④过程采用稀释涂布平板法进行接种，接种工具是涂布器
D．可用酚红染料鉴定，菌落周围是否出现红色圈
【答案】C
【分析】据图分析，土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验中，需要使用以尿素为唯一氮源的选择培养基，计数的关键是经梯度稀释后的倍数要合适，计数时通常选择菌落数在30-300之间的实验组平板进行计数。
【详解】A、尿素分解菌可以产生脲酶将尿素分解，从而能利用尿素，其它微生物不能，因此要分离纯化尿素分解菌，培养基都应以尿素为唯一氮源，A正确；
B、对培养基的灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌法，B正确；
C、据图可知，④过程采用的是平板划线法进行接种，接种工具是接种环，C错误；
D、分解尿素的菌能将尿素转化成氨气，使培养基碱性增强，pH升高，酚红指示剂会变红，因此可用酚红染料鉴定，菌落周围是否出现红色圈来鉴定，D正确。
故选C。
10、我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠，部分流程如下图所示，其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法正确的是（ ）
A．图示流程运用了重组DNA、体细胞核移植、胚胎移植等技术
B．①过程的小分子化合物诱导小鼠成纤维细胞突变为iPS细胞
C．③过程中使用有活性的病毒处理的目的是诱导细胞融合
D．组蛋白乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程
【答案】D
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传；除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
【详解】A、图示流程运用了体细胞核移植、胚胎移植等技术，并未运用重组 DNA技术（基因工程中核心技术），A错误；
B、①过程的小分子化合物诱导小鼠成纤维细胞脱分化为iPS细胞，并未发生突变，B错误；
C、③为动物细胞融合的过程，诱导动物细胞发生融合所用的是灭活的病毒，C错误；
D、结合题图，重构胚中在加入Kdm4d的mRNA和TSA后，发育成克隆鼠，而Kdm4d的mRNA表达产物为组蛋白去甲基化酶，可以使组蛋白去甲基化，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂，抑制组蛋白脱乙酰酶的作用，保持组蛋白乙酰化，即组蛋白乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程，D正确。
故选D。
阅读以下材料，完成下列小题：
近年来研究表明，赤霉素能促进某些植物体内DEL蛋白的降解，DEL阻止SPL蛋白发挥作用，SPL直接激活SOC编码基因的转录，而SOC蛋白的存在是植物开花的先决条件。开花是多年生植物由营养生长转向生殖生长的重要标志，受日照长度、低温诱导、植物年龄等因素的共同调节。弯曲碎米荠为多年生草本植物，其体内的蛋白因子FLC借助温度因素抑制开花，而小RNA分子miR156则通过年龄途径间接影响开花时间。
11、根据材料内容，下列表述错误的是（ ）
A．DEL是开花的激活因子B．赤霉素有利于SPL蛋白发挥作用
C．赤霉素有利于开花D．DEL间接抑制SOC编码基因的转录
12、弯曲碎米荠体内FLC的含量变化如下图所示。实验表明，只有当FLC的含量达到最低值时方能解除对开花的抑制效应；并且，幼年的弯曲碎米荠即便经历低温诱导也不会开花，只有当植株内miR156含量低于下图所示的开花临界值时，弯曲碎米荠才具备开花的潜能。以下说法中不正确的是（ ）
A．该植物第四年后开花的频率是每年1次
B．降低miR156的含量可使该植物提前开花
C．植物的开花不仅受内在基因和激素的调控，同时还受到外界环境因素的影响
D．若一株弯曲碎米荠长到第7个夏季，此时该植物总共开花了3次
【答案】11．A 12．D
【分析】（1）据题意可知，赤霉素促进某些植物体内DEL蛋白的降解，DEL阻止SPL蛋白发挥作用，SPL直接激活SOC编码基因的转录，而SOC蛋白的存在是植物开花的先决条件，故DEL间接抑制SOC编码基因的转录，赤霉素和SPL蛋白及SOC蛋白均能促进开花。
（2）据图可知，赤霉素会使SOC增加，对开花有利，且赤霉素降解DEL使SPL的作用增加，而DEL增多后，开花不易形成。
11．A、DEL阻止SPL蛋白发挥作用，SPL直接激活SOC编码基因的转录，而SOC蛋白的存在是植物开花的先决条件，可见DEL能抑制开花，A错误；B、赤霉素能促进某些植物体内DEL蛋白的降解，DEL阻止SPL蛋白发挥作用，可见赤霉素能间接促进SPL蛋白发挥作用，B正确；CD、据题意可知，赤霉素能促进某些植物体内DEL蛋白的降解，DEL阻止SPL蛋白发挥作用，SPL直接激活SOC编码基因的转录，而SOC蛋白的存在是植物开花的先决条件，故DEL间接抑制SOC编码基因的转录，赤霉素和SPL蛋白及SOC蛋白均能促进开花，C、D正确。故选A。
12．A、只有当FLC的含量达到最低值时方能解除对开花的抑制效应，故弯曲碎米荠第四年后开花的频率是每年1次，A正确；B、根据题干和图示推测，只有当植株内miRl56含量低于开花临界值时，弯曲碎米荠才具备开花的潜能，故降低miR156含量可使该植物提前开花，B正确；C、开花是多年生植物由营养生长转向生殖生长的重要标志，受日照长度、低温诱导、植物年龄等因素的共同调节。即 植物的开花不仅受内在基因和激素的调控，同时还受到外界环境因素的影响，C正确；D、据题意，赤霉素会使SOC增加，对开花有利，且赤霉素降解DEL使SPL的作用增加，而DEL增多后，开花的不易形成。只有miR156含量低于开花值时，才有开花的潜能，据图可知，有4次，D错误。故选D。
二、非选择题（共52分）
13、光合作用依据是否需要光能分为光反应和暗反应，ATP和NADPH的再生与消耗是连接这两个阶段的关键。研究人员发现蓝细菌光反应所产生的ATP和NADPH的比值为2.57：2，而暗反应消耗的ATP和NADPH的比值为3：2，这种供需不平衡可能是影响光合作用速率的因素之一。为了提高光合作用速率，科研人员在蓝细菌中引入异丙醇合成途径，代谢过程如图。据图回答问题（图中A、B、C代表物质，→表示蓝细菌本身不存在的代谢途径）：

（1）图中的C代表 。蓝细菌产生的ATP和NADPH的比 （填“高于”或“低于”）消耗的ATP和NADPH的比，引入异丙醇合成途径可解除因NADPH积累而造成的 反应速率下降，从而提高光合作用速率。
（2）研究人员在野生蓝细菌的基础上成功构建了重组蓝细菌A、B（具体的基因导入情况如下表所示），并分别测定了三者的光合作用曲线，部分结果如图所示：

①实验步骤：将若干重组蓝细菌A、B和野生蓝细菌各自均分为 组，分别放置于如图所示的0、100、200、300lux等光照强度下，在相同且适宜的环境中培养相同的一段时间，最后测定各组蓝细菌氧气的释放速率。
②重组蓝细菌B的实验结果应与 （填蓝细菌类型）相似。除此之外，研究人员将酶c基因导入野生蓝细菌中构建了重组蓝细菌C，将该重组菌放置于含有 的培养基中并测定其光合作用曲线，发现结果与重组蓝细菌A相似。
【答案】（1）C3（三碳化合物） 低于 光
（2）11 野生蓝细菌 丙酮
【分析】（1）蓝细菌属于原核生物，细胞内含有光合色素（藻蓝素、叶绿素），是能进行光合作用的自养型生物。
（2）光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用，使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。
【详解】（1）水的光解产物包括H+、O2和e-，则A为O2。二氧化碳的固定为CO2+C5→2C3，则C为C3（三碳化合物）。蓝细菌光反应所产生的ATP和NADPH的比值为2.57：2，而暗反应消耗的ATP：NADPH为3：2。故蓝细菌产生的ATP和NADPH的比低于消耗的ATP和NADPH的比，光反应产生的NADPH过剩，无法及时氧化为NADP+，会限制光反应的进行从而影响光合作用速率。研究人员引入异丙醇途径消耗光反应过剩的NADPH，使光反应和暗反应的ATP和NADPH供需达到平衡从而提高光合作用速率。
（2）①上述实验为测定野生蓝细菌、重组蓝细菌A和重组蓝细菌B在不同光照强度下氧气的释放速率。具体的实验操作步骤为将若干重组蓝细菌A、B和野生蓝细菌各自均分为11组（由折线图可知），分别放置于0、100、200、300lux等光照强度下，在相同且适宜的环境中培养相同的一段时间，最后测定各组蓝细菌氧气的释放速率。
②重组蓝细菌B仅导入酶a、b基因，上述两个步骤未消耗NADPH，所以光合作用速率未提高，与野生蓝细菌相同；重组蓝细菌C仅导入酶c基因，所以细胞中不生成丙酮，若其光合作用速率与重组蓝细菌A相同，则其消耗了光反应多余的NADPH，所以需要在培养基中额外加入丙酮。
14、糖尿病显著增加认知障碍发生的风险。研究团队发现在胰岛素抵抗（IR） 状态下，脂肪组织释放的外泌囊泡（AT-EV） 中有高含量的miR-9-3p（一种miRNA），使神经细胞结构功能改变，导致认知水平降低。图1示 IR 鼠脂肪组织与大脑信息交流机制。请回答下列问题：

（1）当神经冲动传导至①时，轴突末梢内的 移至突触前膜处释放神经递质，与突触后膜的受体结合，使 打开，突触后膜电位升高。若突触间隙K⁺浓度升高，则突触后膜静息电位绝对值 。
（2）脂肪组织参与体内血糖调节，在胰岛素调控作用下主要通过 降低血糖浓度，IR状态下由于脂肪细胞的胰岛素受体 ，降血糖作用被削弱。图1中由②释放的③经体液运输至脑部，miR-9-3p进入神经细胞，抑制细胞内 。
（3）为研究 miR-9-3p对突触的影响，采集正常鼠和 IR 鼠的 AT-EV 置于缓冲液中，分别注入b、c组实验鼠，a组的处理是注入 。b组与a组相比，正常鼠AT-EV （影响/不影响 ） 突触数量。c组与b组相比， IR 鼠的 AT-EV 会使突触数量 。2周后检测实验鼠海马突触数量，结果如图2. 分析图中数据并给出结论: 。
【答案】（1）突触小泡 钠离子通道 变小
（2）葡萄糖转化为甘油三酯（或脂肪） 数量减少（或结构异常） 相关基因表达（或翻译）
（3）等量的缓冲液（不加等量不给分） 不影响 减少 IR 鼠的 miR-9-3P能使突触数量减少
【分析】静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；兴奋时，钠离子大量内流，因此形成内正外负的动作电位。
【详解】（1）当神经冲动传导至①时，轴突末梢内的突触小泡移至突触前膜处释放神经递质，与突触后膜的受体结合，引发钠离子通道开放，钠离子内流，突触后膜电位升高；神经细胞膜内的钾离子浓度高于细胞膜外，静息时钾离子外流，若突触间隙K+浓度升高，则细胞内外钾离子浓度差变小，钾离子外流减少，突触后膜静息电位绝对值变小。
（2）胰岛素是机体中唯一降低血糖的激素，该过程中脂肪组织参与体内血糖调节，在胰岛素调控作用下可以通过葡萄糖转化为甘油三酯降低血糖浓度；胰岛素属于激素，需要与相应受体结合后发挥作用；胰岛素抵抗（IR）状态下由于脂肪细胞的胰岛素受体数量减少（或结构异常），脂肪细胞对胰岛素的敏感性下降，因而胰岛素降血糖作用被削弱。图1中由②释放的③经体液运输至脑部，miR-9-3p进入神经细胞，miR-9-3p是一种miRNA，能够与mRNA结合导致mRNA不能作为模板起翻译作用，从而抑制相关基因的表达。
（3）本实验目的是研究miR-9-3p对突触的影响，则实验的自变量是小鼠类型及miR-9-3p的有无，实验设计应遵循对照与单一变量原则，据图可知，图中的a是对照组，b、c组是注射溶于缓冲液的AT-EV，则a对照组应是注射等量的缓冲液；据图可知：b组与a组相比，正常鼠AT-EV不影响突触数量；c组与b组相比，IR鼠的AT-EV会使突触数量减少。根据实验数据可说明IR鼠的miR-9-3P能使突触数量减少。
15、某地大白菜农田蜗牛危害严重，农民起初喷洒杀虫剂R控制虫害，但几年后效果不明显，于是通过放养青蛙来控制害虫，如图是几年中蜗牛种群数量变化的曲线。回答下列相关问题：
（1）现代生物进化理论认为蜗牛从A点到B点发生了进化，其原因是
。从 点开始，农民开始放养青蛙控制害虫。
（2）蜗牛还能被一些鸟类捕食。蜗牛壳上有条纹与无条纹的性状是由一对等位基因A和a控制的，研究人员调查了某地区的1 000只蜗牛，对存活的个体数和被鸟捕食后剩下的蜗牛空壳数进行统计，得到的数据如表所示。
在这1000只蜗牛中，aa的基因型频率为 。如果Aa的基因型频率为32%，则a的基因频率为 。由表中数据可推断，经多个世代后，该种群中 （填“有条纹”或“无条纹”）基因的频率将会增大。
【答案】（1）从A到B杀虫剂R的使用会使蜗牛种群中抗药性基因频率上升，种群基因频率发生改变 C
（2）49% 65% 无条纹
【分析】现在生物进化理论基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组，自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成。在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】（1）现代生物进化理论认为生物进化的实质是种群基因频率的改变。蜗牛从A点到B点发生了进化，其原因是从A到B杀虫剂R的使用会使蜗牛种群中抗药性基因频率上升，种群基因频率发生改变。C点后蜗牛种群数量开始下降，从C点开始，农民开始放养青蛙控制害虫。
（2）由题意可知，无条纹是隐性性状，基因型为aa。由表格信息可知，aa的基因型频率是490÷1000=49%，Aa=32%，则a的基因频率为：49%+1/2×32%=65%。由表格中的信息可知，有条纹的蜗牛空壳的相对数量更多，因此有条纹的蜗牛更易被鸟捕食，控制有条纹性状的基因A的基因频率会逐渐降低，控制无条纹性状的基因a的基因频率会逐渐上升。
16、炎症性肠病（IBD）是一种易导致结肠癌的慢性疾病，患者肠道内会产生硫代硫酸盐，且生成量与疾病严重程度正相关。为简化疾病诊断和精确用药，科研人员开发了智能工程菌。
（1）科研人员将抗炎蛋白基因与硫代硫酸盐特异性诱导激活的启动子P连接，构建出图1所示表达载体。先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使细胞处于 的生理状态，再将表达载体导入其中，筛选得到菌株E。饲喂菌株E的IBD小鼠症状明显缓解。选用启动子P的优点是仅在IBD发生时才表达抗炎蛋白且 ，能精准治疗IBD。

（2）科研人员拟向菌株E中导入新元件，得到菌株Ec，以通过观察饲喂菌株Ec的小鼠粪便中的荧光情况来诊断IBD严重程度。制备新元件有图2所示两种方案。

①与方案1相比，方案2的主要优势是排除不同的小鼠粪便样品中 对诊断结果的影响。
A．Ec菌数量差异 B．Ec菌活性差异 C．硫代硫酸盐含量
②利用方案2所获得的Ec菌饲喂IBD小鼠后，若粪便样品中仅发红色荧光的菌为x个，同时发红色和绿色荧光的菌为y个，则反映IBD发病程度的数学表达式为 。
（3）硫代硫酸盐易被分解，因此Ec菌荧光情况的观察只能反映观察时刻的情况。为了让曾经患过IBD的情况被记录下来，科研人员继续向菌株Ec中导入含图3所示元件的表达载体，得到智能工程菌R。正常的LacZ基因编码的蛋白可使大肠杆菌菌落在含X-gal（无色）的培养基上呈现蓝色。突变基因A-LacZ无法表达LacZ酶，B-sgRNA能使突变基因A-LacZ恢复正常序列。

给小鼠饲喂智能工程菌R后，收集小鼠粪便中的工程菌R，将工程菌R涂布在含 的平板上，若 ，则说明小鼠曾患IBD。
（4）为将工程菌R用于临床诊断和治疗，请提出下一步应该研究的问题 。
【答案】（1）能吸收周围环境中DNA分子 表达量与IBD程度正相关
（2）AB y/（x+y）
（3）X-gal 出现蓝色菌落
（4）研究R菌对人类肠道稳态是否有负面影响
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。
【详解】（1）利用Ca2+处理大肠杆菌细胞，可以使细胞处于一种能够吸收周围环境DNA分子的生理状态，即感受态，从而将重组的基因表达载体导入其中；由图1可知，启动子P是硫代硫酸盐特异性诱导激活的启动子，因此，只有小鼠患IBD，菌株E中的抗炎蛋白基因才会表达且精准治疗IBD，所以其表达量与IBD程度呈正相关。
（2）①由图2可知，方案1中的诱导型启动子只有在IBD发生时才会表达绿色荧光蛋白基因，绿色荧光蛋白的数量受Ec菌株数量和IBD发病程度的影响。故选AB。
②方案2中，因为有持续表达启动子Pc，在未受到IBD诱导的时候，菌株Ec表达红色荧光蛋白基因，当受到IBD诱导时，Ec既表达红色荧光蛋白基因，也表达绿色荧光蛋白基因，如此，IBD的患病程度就可以利用同时发红色和绿色荧光的工程菌的数量与所有发荧光的工程菌的数量之比表示，即y/（x+y）。
（3）由图3可知，当小鼠患IBD时，启动子P会让B-sgRNA基因表达，从而使突变基因A-LacZ恢复正常序列，即LacZ基因会编码蛋白质使大肠杆菌菌落在含X-gal（无色）的培养基上呈现蓝色（出现蓝色菌落），从而记录下曾经患过IBD的情况。
（4）工程菌的结构、功能研究清楚后，下一步就是用于人类的疾病治疗，所以需要研究R菌对人类肠道稳态是否有负面影响，从而进行进一步的研发。
17、2020年，袁隆平团队在全国十地启动海水稻万亩片种植示范。这源于两项重大研究成果：一是成功的培育出了耐盐碱的“海水稻”，二是利用现代生物技术将普通水稻中的吸镉基因敲除，获得了含镉量低的低镉水稻。有关遗传分析见下表：
注：B+表示导入的耐盐基因，C-表示吸镉基因被敲除，B+对B-为完全显性，基因型C+C+、C+C-和C-C-分别表现为高镉、中镉和低镉。
（1）水稻的耐盐与不耐盐称为一对相对性状，推测B+基因表达产物能 （填“提高”或“减低”）水稻根部细胞液浓度。
（2）结合题干，纯合普通水稻的基因型为 ，与低镉稻杂交，F1自交后，F2中表型及比例为 。
（3）现有普通水稻、海水稻和低镉稻（均为纯合子），请设计杂交实验探究B+/B-和C+/C-两对基因是否位于一对同源染色体上。
实验思路： 。
预期实验结果：
①若F2中不耐盐低镉的比例为 ，则B+/B-和C+/C-两对基因位于一对同源染色体上。
②若F2中不耐盐低镉的比例为 ，则B+/B-和C+/C-两对基因位于两对同源染色体上。
【答案】（1）提高
（2） B-B-C+C+ 不耐盐高镉：不耐盐中镉：不耐盐低镉=1：2：1
（3）用纯合海水稻和低镉稻杂交得F1，再用F1自交得F2，观察并统计F2中的表型及比例；（或用纯合海水稻和低镉稻杂交得F1，再用F1测交得F2，观察并统计F2中的表型及比例） 1/4（或1/2） 1/16（或1/4）
【分析】（1）基因的分离定律的实质是;在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
（2）基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】（1）根据题意，B+表示导入的耐盐基因，则B+基因表达产物可以使水稻在高盐环境中生存，使水稻根部吸收大量无机盐，提高细胞液浓度。
（2）结合题干，纯合普通水稻的基因型为B-B-C+C+，低镉稻基因型为B-B-C-C-，两者杂交得到F1，F1为低镉稻B-B-C+C-，F1自交得到F2，根据孟德尔分离定律，F2中表型及比例为不耐盐高镉（B-B-C+C+）：不耐盐中镉（B-B-C+C-）：不耐盐低镉（B-B-C-C-）=1：2：1。
（3）探究两对基因是否位于一对同源染色体上，常用的方法是利用双杂合个体自交或者测交，现有的材料是普通水稻（B-B-C+C+）、海水稻（B+B+C+C+）和低镉稻（B-B-C-C-），因此首先要得到双杂合个体，可用海水稻（B+B+C+C+）和低镉稻（B-B-C-C-）杂交得到B+B-C+C-，然后在进行自交或者测交。据此实验思路为：用纯合海水稻和低镉稻杂交得F1，再用F1自交或者测交得F2，观察并统计F2中的表现型及比例。如果B+/B-和C+/C-两对基因位于一对同源染色体上，F1（B+B-C+C-）能产生B+C+和B-C-两种配子，自交后代为B+B+C+C+（耐盐高镉）：B+B-C+C-（耐盐中镉）：B-B-C-C-（不耐盐低镉）=1:2:1，不耐盐低镉的比例为1/4；测交后代：B+B-C+C-（耐盐中镉）:B-B-C-C-（不耐盐低镉）=1:1，不耐盐低镉的比例为1/2。如果B+/B-和C+/C-两对基因位于两对同源染色体上，F1（B+B-C+C-）能产生B+C+、B+C-、B-C+、B-C-四种配子，自交后代为不耐盐低镉B-B-C-C-比例为1/4×1/4=1/16；测交后代不耐盐低镉B-B-C-C-比例为1/4×1=1/4。地区
甲
乙
表现型
抗性
抗性
敏感
抗性
抗性
敏感
基因型
纯合子
杂合子
纯合子
纯合子
杂合子
纯合子
频率
6.60%
26.70%
66.70%
16.60%
6.70%
76.70%
群落
处理
辛普森多样性指数
牛皮杜鹃-笃斯越橘群落
对照
0.79±0.001a
增温
0.78±0.002a
小叶章-牛皮杜鹃群落
对照
0.73±0.001a
增温
0.66±0.006b
野生蓝细菌
未导入任何外源基因
重组蓝细菌A
导入酶a、酶b、酶c基因
重组蓝细菌B
导入酶a、酶b基因
有条纹（显性）
无条纹（隐性）
合计
存活个体数
178
211
389
空壳数
332
279
611
合计
510
490
1 000
水稻品种
表型
导入或敲除的相关基因
普通水稻
不耐盐高镉
未导入和敲除
海水稻
耐盐高镉
B+
低镉稻
不耐盐低镉
C-