天津市滨海新区塘沽第一中学2024-2025学年高三上学期第二次月考生物试卷（Word版附解析）

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答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
祝各位考生考试顺利！
第Ⅰ卷
注意事项：
1．每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
2．本卷共12题，每题4分，共48分。在每题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。
1. 下列与生活相联系的生物学知识中说法不正确的是（ ）
A. 胆固醇是动物细胞膜的重要成分，参与血液中脂质的运输，但也不宜过多摄入
B. 胰岛素的化学本质是蛋白质，糖尿病患者日常使用时只能注射，不能口服
C. DNA指纹法的原理是不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸序列不同
D. 某同学在烈日下参加足球比赛时突然晕倒，医生立即给他静脉滴注生理盐水
【答案】D
【解析】
【分析】1、胆固醇构成动物细胞膜的主要成分，参与血液中脂质的运输。
2、患急性肠炎的病人会丢失大量的水分和无机盐，故患急性肠炎的病人要补充水分和无机盐。
【详解】A、胆固醇存在于动物细胞的细胞膜上，参与血液中脂质的运输，不宜过多摄入，过多摄入会造成血管堵塞，对健康不利，A正确；
B、胰岛素的化学本质是蛋白质，口服会被消化道中的蛋白酶分解，失去效果，因此糖尿病患者日常使用时只能注射，不能口服，B正确；
C、每个特定的DNA分子中具有特定的脱氧核苷酸序列，DNA指纹法的原理是不同人体内的DNA所含的脱氧核苷酸序列不同，C正确；
D、某同学在烈日下参加足球比赛时突然晕倒，应该是低血糖的症状，所以需要补充葡萄糖溶液为身体提供能量，烈日下运动大量出汗会丢失无机盐，为了维持身体渗透压的平衡和维持神经系统的兴奋，需要补充无机盐如Na+、Cl-，所以应该补充葡萄糖生理盐水，D错误。
故选D。
2. 下图表示同一卵巢中一些细胞的染色体组成和分布，下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞甲含2对同源染色体B. 甲、丁两细胞均不含染色单体
C. 细胞乙是次级卵母细胞D. 细胞丙处于减数第一次分裂中期
【答案】B
【解析】
【分析】
根据题意和图示分析可知：甲图中含有同源染色体，着丝点分裂，处于有丝分裂后期；乙图中同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期；丙图中不含同源染色体，染色体排列在赤道板上，处于减数第二次分裂中期；丁图中不含同源染色体，染色体和DNA分子都已减半，为卵细胞或第二极体。
【详解】A、细胞甲所处时期为有丝分裂后期，含有4对同源染色体，A错误；
B、甲、丁细胞中着丝点都已分裂，所以都不含染色单体，B正确；
C、细胞乙中同源染色体分离，非同源自由组合，且细胞质不均等分裂，处于减数第一次分裂的后期，该细胞为初级卵母细胞，C错误；
D、细胞丙不含同源染色体，处于减数第二次分裂中期，D错误。
故选B。
【点睛】
3. 下列关于水和无机盐的描述，错误的是（ ）
A. 水既能参与细胞代谢，也能构成细胞结构
B. 冬季来临前，植物体内自由水比例会逐渐下降
C. 细胞中的无机盐必须转化为相关化合物才可发挥作用
D. 自由水有较强的流动性，在无机盐运输中发挥重要作用
【答案】C
【解析】
【分析】1、生物体的生命活动离不开水，不同生物体、同一生物体的不同发育阶段含水量不同，细胞内的水以自由水和结合水两种形式存在；
2、无机盐主要以离子的形式存在，有些无机盐离子是某些复杂化合物的组成成分。
【详解】A、细胞内的水以自由水与结合水的形式存在，自由水能参加细胞代谢，结合水能构成细胞结构，A正确；
B、冬季来临前，植物体内自由水比例会逐渐下降，结合水比例会上升，B正确；
C、细胞中的无机盐大多以离子的形式存在，多数不必转化为相关化合物就可发挥作用，C错误；
D、自由水有较强的流动性，可以参与物质的运输，自由水在无机盐运输的过程中发挥重要作用，D正确。
故选C。
4. 下列关于协同进化与生物多样性形成的叙述，正确的是（ ）
A. 有害突变不能成为生物进化的原材料
B. 生物多样性的形成也就是新的物种不断形成的过程
C. 一个物种的形成或灭绝会影响到若干其他物种的进化
D. 物种之间的协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的
【答案】C
【解析】
【分析】协同进化:不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
【详解】A、突变和基因重组产生生物进化的原材料，有害突变也能成为生物进化的原材料，A错误;
B、生物的多样性包括基因多样性、物种多样性与生态系统多样性，新物种的形成只是其中的一个方面，B错误;
C、任何一个物种都不是孤立存在的，因此，一个物种的形成或灭绝会影响到若干其他物种的进化，C正确;
D、物种之间的协同进化是通过物种之间以及生物与无机环境的生存斗争实现的，D错误。
故选C。
5. 萤火虫的荧光素酶能催化 ATP激活的荧光素氧化发光，这一现象在生物检测和成像方面有重要的应用价值。为了解决天然荧光素酶不能高效催化人工合成的荧光素 DTZ发光的问题，研究人员采用蛋白质工程对它进行了改造。下列关于蛋白质工程改造天然荧光素酶的叙述，错误的是（ ）
A. 蛋白质工程对现有蛋白质的改造要通过改造或合成基因来实现
B. 改造天然荧光素酶所用的基因表达载体不需要启动子和终止子
C. 可用PCR 方法检测改造后的荧光素酶基因是否转录出了相应的mRNA
D. 改造后的荧光素酶在一定条件下催化 DTZ 发光是将化学能转化为光能
【答案】B
【解析】
【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。
2、蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因），以上是蛋白质工程特有的途径；后续按照基因工程的一般步骤进行。
【详解】A 、蛋白质工程对现有蛋白质的改造要通过改造或合成基因来实现，因为基因决定蛋白质的结构和功能，A正确；
B、基因表达载体必须包含启动子、终止子、目的基因和标记基因等，启动子是 RNA 聚合酶识别和结合的部位，终止子是转录终止的信号，缺少启动子和终止子基因无法正常表达，B错误；
C、可用 PCR 方法检测改造后的荧光素酶基因是否转录出了相应的 mRNA，PCR 技术可以特异性地扩增目的基因及其转录产物，C正确；
D、改造后的荧光素酶在一定条件下催化DTZ发光，是将化学反应释放的化学能转化为光能，D正确。
故选B。
6. 某种实验小鼠的毛色受一对等位基因A（显性基因，表现为黄色）和a（隐性基因，表现为黑色）控制。将纯种黄色小鼠和纯种黑色小鼠杂交，F1小鼠表现出介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。研究发现，A基因具有多个可发生甲基化修饰的位点。其甲基化程度越高，A基因表达受到的抑制越明显。下列叙述正确的是（ ）
A. F1中小鼠的基因型不同
B. 让F1中雌雄小鼠相互交配，F2的表型比例为3：1
C. F1小鼠中发生甲基化修饰的位点越多，A基因的表达水平越低，小鼠的颜色越深
D. 甲基化修饰改变了A基因的碱基序列，因此导致了性状改变
【答案】C
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化。甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译最终合成蛋白，从而抑制了基因的表达。
【详解】A、亲本为纯种黄色小鼠AA和纯种黑色小鼠aa，故F1小鼠的基因型为Aa，基因型相同，A错误；
B、由于A基因甲基化，其表达受到影响，因此F1中雌雄小鼠相互交配，F2的表型比例不为3：1，B错误；
C、A基因甲基化的位点越多，基因的表达水平越低，基因所控制的蛋白质合成就越少，小鼠就偏向于表现出a基因控制的性状，即颜色越深，C正确；
D、甲基化修饰没有改变生物体基因的碱基序列，但可通过改变基因表达改变表型，并且这种变化可遗传，属于表观遗传，D错误。
故选C。
7. 不同种类的植物间存在着生殖隔离机制。雌蕊的柱头上有一种“锁”，它由柱头细胞表面的受体分子、柱头细胞分泌的一些短肽和细胞壁上的一些蛋白质共同组成，可阻止花粉管穿入柱头。只有同种花粉携带的短肽才能作为“钥匙”与“锁”特异性结合，从而使花粉管得以穿入柱头进入子房完成受精。下列叙述错误的是（ ）
A. 柱头上“锁”的形成与核糖体、内质网、高尔基体和中心体等细胞器密切相关
B. 在特定条件下花粉管才能穿入柱头体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能
C. 异种花粉无法进入柱头的主要原因是其携带的短肽的空间结构与同种花粉不同
D. 在柱头涂抹异种花粉，同时滴加同种花粉携带的短肽有可能打破生殖隔离
【答案】A
【解析】
【分析】1、内质网是由膜连接而成的网状结构，是细胞内蛋白质的合成和加工，以及脂质合成的“车间”。
2、高尔基体可以对蛋白质进行加工和转运，蛋白质的加工厂，植物细胞分裂时，高尔基体与细胞壁的形成有关，与动物细胞分泌物的合成有关。
3、核糖体是“生产蛋白质的机器”，有的依附在内质网上称为附着核糖体，有的游离分布在细胞质中称为游离核糖体。
【详解】A、分析题意，该植物为高等植物，高等植物无中心体，A错误；
B、在特定条件下花粉管才能穿入柱头体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能，该过程借助于膜上的糖蛋白识别作用，B正确；
C、信息的识别与蛋白质（多肽）结构有关，异种花粉无法进入柱头的主要原因是其携带的短肽的空间结构与同种花粉不同，无法识别，C正确；
D、在柱头涂抹异种花粉，同时滴加同种花粉携带的短肽有可能授粉成功，打破生殖隔离，实现杂交可能，D正确。
故选A。
8. 急性早幼粒细胞白血病（简称APL）是最凶险的一种白血病，多数患者致病机理如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 大多数APL患者体内发生了染色体的易位，这种变异过程中有磷酸二酯键的断裂与形成
B. 大多数APL患者体内发生的变异可以导致两个不同的基因相接形成新的融合基因
C. 大多数APL患者体内早幼粒细胞分裂时15号和17号两对同源染色体可以联会
D. 降解PML—RARa基因转录的mRNA或诱导②过程有利于缓解病情
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知，15号染色体和17号染色体上部分片段发生了交换，导致15号染色体PML基因和17号染色体的RARa基因发生新的融合而形成PML-RARa融合基因，抑制细胞正常的分化，从而引发细胞癌变，导致人患急性幼粒细胞白血病。
【详解】A、在染色体的易位过程中存在DNA的断裂和连接，因此有磷酸二酯键的断裂与形成，A正确；
B、染色体易位可以导致两个不同基因相接形成新的融合基因，如图PML-RARa融合基因的形成，B正确；
C、早幼粒细胞是体细胞，不能进行减数分裂，不出现联会，C错误；
D、一种治疗APL的思路是抑制①降解PML— RARa基因转录的mRNA从而减少PML— RARa融合蛋白的产生或诱导②过程使更多的癌细胞转变成血细胞从而缓解病情，D正确。
故选C。
9. 某研究所将拟南芥三个耐盐基因SOS1、SOS2、SOS3导入玉米，筛选出成功整合的耐盐植株（三个基因都表达才表现为高耐盐性状）。”下图表示三个基因随机整合的情况，让四株转基因植株自交，后代中高耐盐性状的个体所占比例为50%的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图：A中三个耐盐基因都整合到一条染色体上；B、C中三个耐盐基因整合到了两对同源染色体上；D植株中三个抗盐基因整合到了一对同源染色体上。
【详解】设三个抗盐基因SOSI、SOS2、SOS3分别用A、B、D来表示。
A、三个耐盐基因都整合到一条染色体上，植株甲可产生两种类型的配子，ABD和abd，比例为1：1，让甲自交，后代高耐盐性状的个体比例是3/4，A错误；
B、三个耐盐基因整合到了两对同源染色体上，可产生ABD、AbD、aBd、abd这四种类型的配子，比例为1：1：1：1，让其自交，采用棋盘法可以计算出后代高耐盐性状的个体（三个基因都表达才表现为高耐盐性状，基因型为A_B_D_）比例是3/4×3/4=9/16，B错误；
C、植株丙可产生AbD、Abd、aBD、aBd这四种类型的配子，比例为1：1：1：1，让丙自交，采用棋盘法可以计算出后代高耐盐性状的个体（三个基因都表达才表现为高耐盐性状，基因型为A_B_D_）比例是1/4×1/4×2+1/4×1/4×4=6/16，C错误；
D、植株中三个抗盐基因整合到了一对同源染色体上，后代中高耐盐性状的个体所占比例为1/2，D正确；
故选D。
10. 花鼠体内存在一种“冬眠特异性蛋白（HP）”诱导物，由肝细胞产生。冬眠之前，肝脏产生的HP数量减少，血液中HP浓度降低，但从血液运送到脑脊液中的HP数量不断增加。若将花鼠置于低温环境中，则它会开始冬眠，调节过程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 冬眠前甲状腺接收指令，从而抑制HP的合成
B. 动物冬眠时呼吸急促、心率加快是神经和体液共同调节的结果
C. HP在脑脊液中的含量达到一定值和低温条件共同引起花鼠冬眠
D. 激素起作用后就被灭活，体内需要源源不断产生激素
【答案】B
【解析】
【分析】激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了，因此，体内需要源源不断地产生激素，以维持激素含量的动态平衡。
【详解】A、由图可知，冬眠前抑制合成HP的指令是由甲状腺接受，从而抑制HP的合成，A正确；
B、动物冬眠时，在神经和体液共同调节的作用下，呼吸缓慢、心率降低，B错误；
C、由题可知，脑脊液中HP含量高，和低温环境中是花鼠进入冬眠的必要条件，C正确；
D、由于激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活或被重新吸收，故体内需要源源不断产生激素，以维持该激素含量的动态平衡，D正确。
故选B。
阅读下列材料，回答下列小题。
在正常植物细胞中，液泡（pH5.4-5.8）比细胞溶胶（pH7.0-7.2）酸性更强。在极端缺氧情况下，H+进入液泡减缓，且H+从液泡逐渐扩散到细胞溶胶中。在低氧条件的初期，糖酵解产生的丙酮酸发酵为乳酸，从而增加了细胞溶胶的酸性。细胞溶胶的pH值下降，酸中毒会导致细胞死亡，但某植物细胞通过如图的调节过程，可提高植物在缺氧情况下的生存能力。

11. 下列关于物质运输和酶的叙述，错误的是（ ）
A. 正常细胞中，H+进入液泡的方式为主动转运
B. 缺氧引起ATP合成不足，导致根对营养元素的吸收减少
C. 当细胞溶胶中pH下降时，会使细胞溶胶中的酶活性都下降
D. 在缺氧时，丙酮酸脱羧酶的最适pH值比乳酸脱氢酶的低
12. 下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是（ ）
A. 在缺氧时，厌氧呼吸的进行可以为糖酵解提供NAD+
B. 在缺氧条件下，细胞溶胶pH值下降是由产生的乳酸引起的
C 与乳酸发酵比，乙醇发酵能减缓细胞溶胶酸性下降，从而应对缺氧胁迫
D. 乳酸发酵与乙醇发酵中均有[H]的消耗，[H]分别用于还原丙酮酸和乙醛
【答案】11. C 12. B
【解析】
【分析】无氧呼吸全过程：
（1）第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。
（2）第二阶段：在细胞质基质中，丙酮酸分解为二氧化碳和酒精或乳酸。
【11题详解】
A、分析题意，液泡（pH5.4-5.8）比细胞溶胶（pH7.0-7.2）酸性更强，由此可知，正常细胞中，H+进入液泡是从低浓度运输到高浓度，属于主动转运，A正确；
B、根通过主动运输的方式吸收营养元素，该过程需要消耗能量，故缺氧引起ATP合成不足，导致根对营养元素的吸收减少，B正确；
C、分析题图可知，当细胞溶胶中pH下降时，会促进丙酮酸形成二氧化碳和乙醛，即丙酮酸脱羧酶的活性上升，C错误；
D、分析题意，在极端缺氧情况下，H+进入液泡减缓，且H+从液泡逐渐扩散到细胞溶胶中，细胞溶胶的pH下降，pH降低会降低乳酸脱氢酶的活性，升高丙酮酸脱羧酶的活性，由此可知，在缺氧时，丙酮酸脱羧酶的最适pH值比乳酸脱氢酶的低，D正确。
故选C。
【12题详解】
A、分析题图，在缺氧时，厌氧呼吸的进行会产生NAD+，从而可以为糖酵解提供NAD+，A正确；
B、分析题意，在极端缺氧情况下，H+进入液泡减缓，且H+从液泡逐渐扩散到细胞溶胶中，从而使细胞溶胶的pH下降，B错误；
C、乳酸发酵会消耗H+，但同时产生乳酸，故会增加细胞溶胶的酸性，而乙醇发酵会消耗H+但不产生酸性物质，故能减缓细胞溶胶酸性下降，从而应对缺氧胁迫，C正确；
D、分析题图可知，乳酸发酵与乙醇发酵中均有[H]的消耗，[H]分别用于还原丙酮酸和乙醛，D正确。
故选B。
第Ⅱ卷
注意事项：
1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2．本卷共5题，共52分。
13. 抵抗素是脂肪细胞分泌的一种蛋白质类激素，可影响胰岛素的作用。请回答下列问题：
（1）组成抵抗素的基本单位是______，与脂肪细胞合成和分泌抵抗素相关的细胞器包括：_________和线粒体。
（2）抵抗素通过_______运输到全身各处，靶细胞通过______识别抵抗素。
（3）研究者对健康小鼠进行不同处理测定其血浆中血糖浓度的变化，结果如图所示。
①给对照组小鼠输入葡萄糖后，血液中胰岛素与胰高血糖素的比值_____（增大/减少/不变）。
②由实验结果可知抵抗素能___（增强/降低）胰岛素的作用，请你提出一种抵抗素作用机理的假设______。
【答案】 ①. 氨基酸 ②. 核糖体、内质网、高尔基体 ③. 体液 ④. （特异性）受体 ⑤. 增大 ⑥. 降低 ⑦. 降低组织细胞对胰岛素的敏感性（抑制胰岛素受体的活性/抑制胰岛B细胞合成、分泌胰岛素/降低组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖的速率等）
【解析】
【分析】高浓度的糖溶液饲喂动物，由于消化吸收使得动物血糖浓度升高，则胰岛素分泌量增加，促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质，抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化，使得血糖浓度下降。由图中曲线可知，进食后，实验组的血糖浓度较对照组上升较快，而下降较慢，说明抵抗素能抑制胰岛素降低血糖的作用。
【详解】（1）抵抗素是脂肪细胞分泌的一种蛋白质类激素，故组成抵抗素的基本单位是氨基酸，分泌蛋白是在内质网上的核糖体合成的，合成后进入内质网加工，再通过“出芽”的形式形成含分泌蛋白的小泡，移动到高尔基体，再进行加工，成为比较成熟的蛋白质，最后以分泌小泡的形式移动到细胞膜处并分泌到细胞外。该过程所需要的能量由线粒体提供，所以与脂肪细胞合成和分泌抵抗素相关的细胞器包括：核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。
（2）抵抗素通过体液运输到全身各处，靶细胞通过特异性受体识别抵抗素。
（3）①给对照组小鼠输入葡萄糖后，血糖浓度升高，刺激胰岛B细胞合成并分泌胰岛素增加，促进血糖的去向，抑制血糖的来源，使血糖降低，而胰高血糖素是升高血糖的，血糖高时胰高血糖素的分泌应减少，所以此时血液中胰岛素与胰高血糖素的比值增大。
②由实验结果可知，实验组中血糖降低的速率小于对照组，说明抵抗素能降低胰岛素的作用，抵抗素作用机理可能为降低组织细胞对胰岛素的敏感性（抑制胰岛素受体的活性/抑制胰岛B细胞合成、分泌胰岛素/降低组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖的速率等），使胰岛素不能充分发挥作用。
【点睛】本题考查蛋白质的组成单位、分泌蛋白的合成过程以及胰岛素的作用低等知识，意在考查考生对所学知识的应用能力。
14. 种子是农业的“芯片”，科研人员常利用诱变育种、杂交育种培育优质种子。两个豌豆突变纯系（M和N）具有高产、营养丰富等优良性状，但都是白粉病感病品种。已知防治野生型豌豆的白粉病，最有效、经济和环境友好的方法是利用抗病品种。为了改良突变品系，育种工作者在种质资源库中选取抗病的纯系豌豆品系X9002，与M和N进行杂交，结果如下表。
（1）研究表明，X9002品系含显性抗病基因A和隐性抗病基因b，则品系M基因型为______。能验证这两对基因遗传符合自由组合定律的一组实验是______组。
（2）丙杂交组合的F2中感病植株有______种基因型。若用甲中F2抗病的植株进行自交，F3中抗病：感病比例为______。
（3）若选用基因工程的方法进行改良，最好选用品系____________作为受体作物。除了题中所示育种方法外，改良该受体作物的育种方法还有____________。
【答案】（1） ①. aabb ②. 丙
（2） ①. 7##七 ②. 5：1
（3） ①. M ②. 单倍体育种
【解析】
【分析】分析表格可知：丙组F2表现型比例为13：3是“9：3：3：1”的变式可知，两对等位基因独立遗传，遵循基因的自由组合定律；X9002品系含显性抗病基因A和隐性抗病基因b，并且X9002为抗病的纯系豌豆品系，故X9002的基因型为AAbb。
【小问1详解】
由于X9002品系含显性抗病基因A和隐性抗病基因b，并且X9002为抗病的纯系豌豆品系，故X9002的基因型为AAbb，甲杂交组合：AAbb×M→A_b_（自交）→3：1，由甲中F2的比例可知，F1基因型一定为Aabb，故M的基因型为aabb；自由组合定律的实质是在减数分裂过程中，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，能验证自由组合定律应选择双杂合子自交，即应选择丙组。
【小问2详解】
由丙组F2比例为13：3可知，丙组F1基因型为AaBb，AaBb（自交）→（A_B_：aaB_：aabb）：A_bb=13：3，其中感病植株的基因型共有7种；甲中F2抗病的植株基因型为1/3AAbb、2/3Aabb，若用甲中F2抗病的植株进行自交，F3中感病比例为2/3×1/4＝1/6，则F3中抗病比例为1−1/6＝5/6，故F3中抗病：感病比例为5：1。
【小问3详解】
由于M的基因型为aabb，为隐性纯合体，故更易于工程改良；基因工程改良M后，为得到纯合个体，不仅可利用图中的杂交育种原理，还可利用单倍体育种的育种方法。
15. 脑缺血时，神经细胞因氧气和葡萄糖供应不足而迅速发生不可逆的损伤或死亡。现有治疗手段仅在脑缺血后很短的时间内起作用，因此寻找新的快速起效的治疗方法十分迫切。
（1）正常情况下，神经细胞进行有氧呼吸，写出有氧呼吸总反应式：（以葡萄糖为底物）____。在____（场所）中将葡萄糖分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体彻底分解为____。前两阶段产生的[H]通过线粒体内膜上的电子传递链将电子最终传递给O2，该过程释放的能量将H+泵到内外膜间隙。随后H+顺浓度梯度通过V回到线粒体基质，驱动ATP合成，过程如图1所示。

（2）研究发现，缺血时若轻微酸化（6.4≤pH＜7）可减缓ATP下降速率，在一定程度上起到保护神经细胞的作用。为此，科研人员用体外培养的神经细胞开展相关研究，分组处理及结果如图2所示。

①图2结果能为轻微酸化的保护作用提供的证据是____。
②药物FCCP能使H+直接跨过线粒体内膜的磷脂双分子层回到线粒体基质，消除膜内外的H+浓度梯度。根据加入FCCP前后的结果推测，轻微酸化可使缺血神经元的____（选填“电子传递链”或“ATP合成酶”）功能恢复正常。
③第60min时加入抗霉素A（复合体Ⅲ的抑制剂）的目的是____。
a.证明轻微酸化可保护神经细胞
b.作为对照，检测非线粒体耗氧率
c.抑制ATP合成酶的活性
（3）基于以上研究，医生尝试在病人脑缺血之后的一段时间内给予20%CO2的吸氧治疗（正常吸氧时添加CO2的浓度为5%），请评价该治疗方案是否合理并说明理由____。
【答案】（1） ①. ②. 细胞质基质 ③. CO2和H2O
（2） ①. 丁 ②. ATP合成酶 ③. b
（3）合理，20%CO2可以适当降低pH，使血浆轻微酸化，从而保证合成ATP的速度，为脑组织细胞提供足够的能量。
【解析】
【分析】有氧呼吸：细胞在氧气的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放出大量的能量的过程。
小问1详解】
有氧呼吸过程中，以葡萄糖为底物时有氧呼吸的总反应式为：。葡萄糖在细胞质基质分解为丙酮酸，然后丙酮酸在线粒体彻底分解为CO2和H2O。
【小问2详解】
①甲组和乙组是正常培养，丙组模拟缺血但是pH为7.4，没有轻微酸化，所以丁组模拟缺血且pH为6.5轻微酸化培养，丁组可以为轻微酸化的保护作用提供的证据。②H+顺浓度梯度通过Ⅴ（ATP合成酶）回到线粒体基质，驱动ATP合成；药物FCCP能使H+直接跨过线粒体内膜的磷脂双分子层回到线粒体基质，消除膜内外的H+浓度梯度，则不能合成ATP，加入FCCP时甲乙丁三组耗氧速率迅速增加，丙组耗氧量增加缓慢，说明轻微酸化可使缺血神经元的ATP合成酶功能恢复正常，可为细胞提供足够的能量。③加入抗霉素A四组的耗氧量都变为0，说明了均是线粒体消耗的氧，排除了非线粒体耗氧率，作为对照，b正确。故选b。
小问3详解】
20%CO2可以适当降低pH，使血浆轻微酸化，从而保证合成ATP的速度，为脑组织细胞提供足够的能量。所以医生尝试在病人脑缺血之后的一段时间内给予20%CO2的吸氧治疗是合理的。
16. 四尾栅藻是一种淡水藻类，繁殖快、适应性强，可作为制备生物柴油的重要原料之一。为提高四尾栅藻油脂含量，研究人员将从含油量高的紫苏中获得的二酰甘油酰基转移酶基因（DGAT1）与pBI121质粒构建表达载体，经转化成功获得高产油脂四尾栅藻，主要研究过程如下图，其中DGAT1-F（）和DGAT1-R（）是以DGAT1基因为依据设计的一对引物，lacZ基因编码产物在X-gal和IPTG存在下，可以产生蓝色沉淀，使菌落呈现蓝色，否则菌落呈现白色。请回答下列问题。
（1）过程①中需要的酶有______和______，过程②应选用的限制酶是______和______。
（2）在保存DGAT1基因时，将克隆载体导入大肠杆菌的优点有______（多选）。
①稳定保存②准确复制③快速表达④方便取用
（3）过程③经转化的大肠杆菌通过______（方法）接种到培养基上继续培养。为筛选获得目标菌株，培养基应加入的成分有______。
（4）为检测表达载体转化四尾栅藻的情况及确定目的基因是否表达，研究人员进行了如下实验，请完成下表。
【答案】（1） ①. 逆转录酶 ②. 耐高温的DNA聚合酶 ③. BamH Ⅰ ④. Xba Ⅰ
（2）①②④ （3） ①. 稀释涂布平板法 ②. 氨苄青霉素、X-gal、IPTG
（4） ①. 卡那霉素 ②. （等量的）转化后和未转化的四尾栅藻
【解析】
【分析】1、基因工程的基本工具：限制性内切核酸酶，识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。 DNA连接酶，将两个DNA片段连接起来，恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。载体，将外源基因送入受体细胞。
2、基因工程的基本过程：目的基因的筛选与获取，基因表达载体的构建，将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测和鉴定。
【小问1详解】
过程①包括逆转录和PCR，逆转录需要逆转录酶的参与，PCR过程需要耐高温的DNA聚合酶；限制酶的作用是识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开，对比几种限制酶的结合位点和DGAT1-F、DGAT1-R的碱基序列，可知过程②应选用的限制酶是BamH I（切割DGAT1-R所在序列）和Xba I（切割DGAT1-F所在序列）。
【小问2详解】
将克隆载体导入大肠杆菌，可以与外界环境隔离，能够稳定保存，准确复制，大肠杆菌比基因方便取用，故选①②④。
【小问3详解】
根据培养基上菌落的分布（各菌落分散分布）可知所用接种方法是稀释涂布平板法；克隆载体中含有氨苄青霉素抗性基因、1acZ基因，氨苄青霉素抗性基因用于筛选成功导入质粒（含目的基因的重组质粒和不含目的基因的空白质粒），由图可知，经过程②质粒上的LacZ基因被目的基因破坏，故LacZ基因可用于筛选导入含目的基因的重组质粒，1acZ基因编码产物在X-ga1和IPTG存在下，可以产生蓝色沉淀，使菌落呈现蓝色，否则菌落呈现白色，所以为筛选获得目标菌株，培养基应加入的成分有氨苄青霉素、X-gal、IPTG。
【小问4详解】
pBI121质粒中含有卡那霉素抗性基因，所以经转化后的四尾栅藻接种于含卡那霉素的BG11固体培养基并放置于人工气候箱培养，一段时间后观察其生长情况；上一步骤中用未转化的四尾栅藻作对照，所以利用索氏抽提法分别测定（等量的）转化后和未转化的四尾栅藻的油脂含量，从而检测表达载体转化四尾栅藻的情况及确定目的基因是否表达。
17. 胃肠类激素对机体代谢、激素释放和摄食等生命活动具有调节作用。胰高血糖素样肽-1（GLP-1）是胃肠类激素中的一种，它对相关生理活动的调节机制如下图所示。请回答下列问题：
（1）动物摄食后，远肠端细胞分泌的GLP-1____________（填“能”或“不能”）直接参与细胞代谢；图中甲为____________细胞。
（2）营养物质刺激近肠端细胞时，神经中枢乙能产生饱腹感，则乙位于____________；GLP-1在此过程中作为__________（填“激素”或“神经递质”）起调节作用。
（3）为验证GLP-1对小鼠摄食行为的影响，取生理状况相同的小鼠若干只，均损毁下丘脑，然后摄取同种食物。与空白对照组相比，实验组小鼠的摄食行为_______________（填“基本不变”或“明显受抑制”）。
【答案】（1） ①. 不能 ②. 胰岛B
（2） ①. 大脑皮层 ②. 神经递质
（3）基本不变
【解析】
【分析】内分泌系统由相对独立的内分泌腺以及兼有内分泌功能的细胞共同构成。有的内分泌细胞聚集在一起成为内分泌腺体，如垂体、甲状腺；有的分散在一些器官、组织内，如胰岛A细胞、胰岛B细胞；下丘脑中的某些神经细胞，也具有内分泌功能。
【小问1详解】
GLP-1属于激素，激素不参与细胞代谢，甲分泌胰岛素，故图中甲为胰岛B细胞。
【小问2详解】
神经中枢乙能产生饱腹感，则乙位于大脑皮层，GLP-1在此过程中作为神经递质去刺激下丘脑。
【小问3详解】
为验证GLP-1对小鼠摄食行为的影响，取小鼠均损毁下丘脑，然后摄取同种食物，由于缺少下丘脑，信息无法传递到大脑皮层产生饱腹感，故实验组的小鼠不会出现抑制摄食行为，故实验组小鼠的摄食行为基本不变。杂交组合
亲本
F₁表现型
F₂表现型
甲
X9002×M
抗病
1/4感病、3/4抗病
乙
X9002×N
感病
3/4感病，1/4抗病
丙
M×N
感病
13/16感病、3/16抗病
实验步骤
简要操作过程
初筛培养
经转化后的四尾栅藻接种于含①______的BG11固体培养基并放置于人工气候箱培养，一段时间后观察其生长情况
扩大培养
在BG11固体培养基上分别挑取数个单藻落接种至BG11液体培养基中光照摇床培养，编号备用
PCR验证
收集四尾栅藻藻体，提取基因组DNA，以DGAT1-F和DGAT1-R为引物，进行PCR验证，未转化的四尾栅藻作对照
油脂含量测定
利用索氏抽提法，分别测定②______的油脂含量
结果处理
统计并比较PCR验证结果及藻体中油脂的含量