精品解析：福建省漳州第一中学2025-2026学年高三上学期第一次月考生物试题

漳州一中2025~2026学年高三上第一次月考 生物科试卷 考试时间：75分钟；满分：100分 一、选择题（共15题，1~10每题2分，11~15每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意） 1. 玉米被腐霉菌、青枯杆菌侵染会患青枯病，下列叙述正确的是（　　） A. 玉米细胞和青枯杆菌都在核糖体上进行转录 B. 玉米细胞和腐霉菌都含有C、H、O、N、P等元素 C. 腐霉菌和青枯杆菌的DNA复制都主要在细胞核内进行 D. 玉米细胞和青枯杆菌的有氧呼吸都主要在线粒体内进行 2. 某同学假期预习教材时，想利用我国人工智能大模型检索、学习一些学科问题，下列检索的问题合理的是（　　） A. 乳酸菌进行有丝分裂的过程包含几个阶段 B. 线粒体外膜上哪些酶参与催化ATP的合成 C. 破坏内环境酸碱平衡的最低乳酸量是多少 D. 取茎尖进行植物组织培养为什么能获得脱毒苗 3. 下列实验都需要使用显微镜观察，依据表中结果判断实验需要改进的是（　　） 选项 观察目的 结果 A 用苏丹Ⅲ染液鉴定花生子叶中的脂肪 细胞中有橘黄色颗粒 B 观察水绵叶绿体的形态 叶绿体呈绿色带状 C 用清水浸润的黑藻叶片观察细胞质流动 绿色椭球形叶绿体环绕液泡移动 D 用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞观察质壁分离 紫色液泡几乎充满整个细胞 A. A B. B C. C D. D 4. 研究人员观察芦笋根尖细胞的有丝分裂并对染色体进行分析，结果如下图。下列叙述正确的是（　　） A. 制作临时装片的流程为解离→染色→漂洗→制片 B. 观察到有丝分裂前期细胞染色体形态结构最清晰 C. 芦笋的一个染色体组含有10条非同源染色体 D. 芦笋花粉母细胞（一种原始生殖细胞）减数分裂可形成20个四分体 5. 天山雪莲是一种高山珍稀植物，与低海拔物种向日葵亲缘关系近。与向日葵相比，其抗冻、抗紫外线、耐缺氧相关基因表达量显著上调。下列说法错误的是（　　） A. 抗冻基因是在高海拔环境中诱导产生的 B. 高寒环境决定了天山雪莲种群的进化方向 C. 天山雪莲高表达抗冻基因是自然选择的结果 D. 天山雪莲种群耐缺氧基因频率可能高于向日葵 6. 重症肌无力是一种由神经—肌肉接头处传递功能障碍引发的疾病，大多数患者的发病与体内存在抗乙酰胆碱受体的抗体有关，其发病机理如下图。下列说法错误的是（　　） A. 重症肌无力与风湿性心脏病均属于自身免疫病 B. 乙酰胆碱无法与受体结合，导致电信号无法转换成化学信号 C. 神经—肌肉突触间隙中的神经递质是由突触前膜胞吐的信息分子 D. 注射药物抑制乙酰胆碱降解酶的活性，可缓解重症肌无力症状 7. 为研究乙烯对拟南芥根部向地性的影响，科研人员进行了相关实验，实验处理和结果如下表。下列叙述或推测错误的是（　　） 处理时间 培养条件 根尖曲率θ/° 8h 对照组培养基 71.3±2.4 8h 含乙烯合成前体的培养基 38.1±2.9 A. 本实验应在黑暗条件下进行，排除光对结果的影响 B. 乙烯对拟南芥根部的向地性现象的发生有抑制作用 C. 重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素 D. 根弯曲生长的原因是近地侧生长素浓度高，生长速度快 8. 生产L-谷氨酸主要依赖有氧发酵，常用菌种谷氨酸棒状杆菌大多为生物素合成缺陷型。在各组发酵罐中分别添加不同浓度的生物素，检测结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A. 发酵过程将空气直接通入发酵罐以保证有氧条件 B. 甲~丁组谷氨酸棒状杆菌数量均呈现“S”形增长 C. 乙~丁组L-谷氨酸产量不与菌体细胞密度呈正比 D. 发酵前用平板划线法进行谷氨酸棒状杆菌的纯培养 9. 大熊猫主要食用冷箭竹，但体内缺乏纤维素酶，靠肠道内的纤维素分解菌帮助消化。由于受到道路、农田等干扰，秦岭地区的大熊猫被分割成几个局域种群，2017年建设秦岭国家公园以保护野生大熊猫。下列叙述正确的是（　　） A. 建设国家公园属于易地保护生物多样性的措施 B. 国家公园里的大熊猫、冷箭竹共同构成一个群落 C. 大熊猫与肠道内纤维素分解菌的种间关系为寄生 D. 被分隔在不同局域的大熊猫种群间存在地理隔离 10. mTOR是一种对细胞生长和增殖有调节作用的胞内蛋白激酶。抑制mTOR活性可使小鼠囊胚的内细胞团增殖减慢，进而导致胚胎发育停滞；当mTOR被重新激活时，囊胚恢复正常发育。相关叙述错误的是（　　） A. 囊胚移植到受体母鼠前要进行同期发情处理 B. 通过体外受精和胚胎培养技术可获得小鼠囊胚 C. 移植前用mTOR抑制剂处理囊胚可提高移植成功率 D. 该研究可为体外培养胚胎的非冷冻保存提供理论基础 11. Rubisco是光合作用中催化CO2固定的酶。研究者以自然界中某Rubisco为原型（WT），构建单个氨基酸随机替换的Rubisco突变体库，其中两种突变体与WT酶的活性如图所示。相关推测正确的是（ ） A. 光照和CO2充足时Rubisco活性是影响光合速率的重要因素 B. CO2浓度超过一定值后曲线不再升高是受反应体系中C5量限制 C. Rubisco突变体库中大多数突变体酶的活性都高于WT型 D. 模仿酶V266G改造作物中Rubisco能提高作物光能利用率 12. 分枝杆菌的K7基因是维持TM4噬菌体吸附能力的关键基因。按照噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程，进行相关实验。下列分析错误的是（ ） 选项 分枝杆菌 TM4噬菌体 实验结果 A 未敲除K7组和敲除K7组 35S标记 两组的上清液中放射性无明显区别 B 未敲除K7组和敲除K7组 32P标记 敲除K7组沉淀中放射性强度低于未敲除组 C 32P标记的未敲除K7组 未标记 释放的子代TM4均带有32P标记 D 35S分别标记未敲除K7组和敲除K7组 未标记 两组子代TM4放射性强度无明显差别 A. A B. B C. C D. D 13. 为检测睡眠对甲型肝炎病毒（HAV）疫苗效果的影响，研究人员分别为受试者在第0、8和16周注射三次疫苗，并在接种当晚（23：00至次日6：30）要求受试者睡眠或持续清醒，得到实验结果如下图。下列叙述正确的是（　　） A. HAV疫苗能激发机体产生免疫反应，属于免疫活性物质 B. 第二次接种后，睡眠可显著促进辅助性T细胞产生抗体 C. 与清醒组相比，睡眠组HAV特异性辅助性T细胞数占比较大 D. 由图可知，多次接种后产生了更多种类的记忆细胞和抗体 14. 海水立体养殖能有效减少饲料投放，降低赤潮风险。表层养殖海带等大型藻类，海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎，底层养殖以底栖微藻、生物残体残骸等为食的海参。下图为某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图，M、N表示营养级，其中数字代表能量数值，单位是KJ·m-2·a-1．下列叙述错误的是（ ） A. 能量从M流向N时的传递效率约为11.8% B. M属于生态系统成分中的消费者和分解者 C. 若增加海带养殖量，会使牡蛎的产量降低 D. 海水立体养殖充分利用了群落的空间结构 15. 转基因抗虫棉的Bt蛋白在细胞质积累，可能与内源蛋白相互作用，产生非期望效应。C蛋白能结合纤维素，科研人员将C基因与Bt基因连接构建融合基因（如下图）导入棉花细胞。相关叙述错误的是（　　） A. 使用DNA连接酶催化C基因和Bt基因连接 B. 选择引物2和4进行PCR以确定基因正确连接 C. 可通过花粉管通道法将融合基因导入棉花细胞 D. 融合基因表达可促进Bt蛋白在细胞壁定向积累 二、非选择题（共5小题，共60分） 16. 人和其它哺乳动物体内的脂肪组织可分为白色脂肪组织（WAT）和棕色脂肪组织（BAT），细胞结构模式图如图1，二者可以相互转化。WAT的高积累会导致肥胖，通过诱导白色脂肪组织棕色化能显著促进机体的能量消耗，从而有效防治肥胖。 （1）组成脂肪的元素有________，脂肪是细胞内良好的________物质，当生命活动需要时可以分解利用。 （2）根据图1，从结构和功能相适应的角度分析，WAT转化为BAT之后产热效率提高的原因：________（写出一点即可）。 （3）解偶联蛋白（UCP）表达增高是白色脂肪组织棕色化的关键，UCP参与有氧呼吸第三阶段，能驱散膜两侧的H+电化学势梯度，使电子传递链过程不产生ATP，作用机制如图2。 ①图2表示的膜结构是_______，其增大膜面积的方式是_______。 ②H+通过ATP合成酶以_______方式进入基质，以驱动ATP的合成。 （4）欲检测某减肥药物（EF）的药效，将24只大鼠随机分为对照组（8只）和高脂组（16只），对照组给予普通饲料，高脂组给予高脂饲料，自由采食和饮水，每周测量体重。高脂组连续高脂喂养15周后，再分为模型对照组和EF组，EF组大鼠每天按体重分别皮下注射EF，对照组皮下注射同等剂量生理盐水，模型对照组大鼠皮下注射_______连续注射10d。检测大鼠组织内UCP表达量，结果如图3。请评价该药物_______（填“有”或“没有”）效果，并阐述理由：______。 17. 蜘蛛通过结网捕获萤火虫等猎物，对蜘蛛的捕猎策略进行了研究。 （1）蜘蛛和萤火虫之间的种间关系是_______。雌性萤火虫通常静止不动而雄性萤 火虫在空中飞舞，因此蛛网上捕获的萤火虫通常为_______性。 （2）萤火虫通过腹部发光器发光进行交流。雌萤发出频率为“•—•—•”的单脉冲荧光吸引雄萤，雄萤通过发出频率为“…—…—…”的多脉冲荧光回应雌萤。雄萤触网引发振动，蜘蛛接近缠绕萤火虫，并对其注射微量毒素。检测不同萤火虫发出的荧光情况，结果如图1。结果说明触网后雄萤产生的荧光发生了雌性化改变，作出判断的依据是_______。 （3）为进一步研究蜘蛛的捕猎策略，进行图2实验。实验过程中，将组a和组c萤火虫的胸部也涂抹了相同面积的墨汁，目的是_______。综合上述实验结果可知，蜘蛛对萤火虫的捕猎策略为_______。 （4）从本题涉及内容中任选一个信息传递的实例，并以此说明信息传递在生态系统中的作用_______。 18. 布偶猫又称布拉多尔猫，多为三色猫或双色猫，是非常理想的家养宠物。已知布偶猫的毛色受多对基因控制，请根据控制不同颜色基因的特点回答下列相关问题。 （1）布偶猫中有纯色个体，野生型为海豹色（B），后来培育出巧克力色（b）、蓝色和丁香色等类型，蓝色、丁香色分别是海豹色、巧克力色的稀释色，受d基因控制，D基因无稀释功能。 ①利用射线处理野生型海豹色个体的受精卵不一定能获得巧克力色的个体，那是因为该处理方式依据的原理具有________的特点。 ②如何确定一只蓝色的布偶公猫是纯合子还是杂合子？写出实验方案并预期实验结果及结论________。 （2）野生型基因（e）使布偶猫呈现黑色，突变型基因（E）使其呈现红色。 ①若E、e基因同时存在则为黑红交错的双色猫，且双色猫均为母猫，不考虑从性遗传（一般指常染色体上的基因，由于性别的差异而表现出雌、雄分布比例上或表现程度上的差别），分析产生的原因是_________。 ②当白斑基因（S）存在时，对毛发颜色的分布会造成影响，使双色猫中同种颜色的毛发聚为一簇，称为三花。三花个体也是最受欢迎的类型，三花个体的基因型为________。 ③极少数的双色猫和三花猫为公猫，且天生没有生育能力，该现象可能是哪种变异导致的？_______。 19. 非酒精性脂肪肝（NAFLD）是因肝细胞内甘油三酯过度堆积引发的病理变化，与高果糖摄入密切相关。研究发现食品中的丁酸钠（NaB）有缓解NAFLD的作用，为探究其机制，科研人员做了系列实验。 （1）肝脏是调节能量和糖脂代谢的重要器官，可以通过合成和分解________调节血糖浓度，也参与脂质的合成和分解。 （2）为探究NaB对肝细胞脂质代谢的影响机制，研究人员将小鼠分为三组进行实验，各组处理如表，然后检测肝细胞甘油三酯、C酶（促进脂肪分解的关键酶）和F酶（促进脂肪合成的关键酶）含量，结果如下图。 组别 处理 对照组1 正常饮水，灌胃生理盐水 对照组2 30%果糖饮水，灌胃生理盐水 实验组3 30%果糖饮水，灌胃NaB（200mg/kg） 表1 ①上图结果显示，与对照组2相比，实验组_______。 ②已有研究发现，肠道乳酸杆菌丰度与NaB呈正相关，乳酸杆菌可以通过糖酵解途径利用果糖合成γ-氨基丁酸。研究人员进一步用γ-氨基丁酸处理小鼠，检测肝细胞中甘油三酯、C酶和F酶的含量，目的是探究_______。结果显示，γ-氨基丁酸处理后，甘油三酯、C酶和F酶含量的变化趋势与NaB处理的结果相同。 （3）综合上述所有实验结果，从下列选项选择合理的并排序，以完善NaB缓解果糖诱导的NAFLD的机制：NaB→________→________→_______→_______→缓解NAFLD。 a.C酶增多 b.F酶增多 c.肠道乳酸杆菌丰度增加 d.γ-氨基丁酸增多 e.促进脂肪分解 f.抑制脂肪合成 20. 苏氨酸是常用工业原料，目前主要通过大肠杆菌发酵生产。我国研究者尝试利用基因工程技术提高菌株生产能力。 （1）大肠杆菌苏氨酸合成酶基因的启动子是______酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA。 （2）当细胞中苏氨酸含量较高时，会抑制苏氨酸合成酶基因的转录。A基因编码的A蛋白位于大肠杆菌细胞膜上，可将苏氨酸运出细胞。分别利用三种具有持续表达活性的启动子和A基因、红色荧光蛋白（RFP）基因构建表达载体并导入大肠杆菌菌株W中，获得三种工程菌，相关处理及结果如图。工程菌W-01苏氨酸产量显著高于W的原因是_______。 （3）W-01菌株具有更高的苏氨酸产量，但其生长明显弱于菌株W和其他工程菌，从物质与能量的角度，推测原因是_______。 （4）大肠杆菌拟核中有一个环状DNA分子，其上的F基因是调控细胞分裂的主要基因，当其表达水平较低时，可产生含有多个拟核DNA的多倍体菌株，这种菌株细胞体积和细胞内基因表达产物增加。综合利用上述信息，设计一个插入W-01菌株F基因启动子与编码区之间的表达元件，如下图，制备高产苏氨酸的多倍体工程菌，且该工程菌能够在含氯霉素的培养基中生长①_____；②_____；③_____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 漳州一中2025~2026学年高三上第一次月考 生物科试卷 考试时间：75分钟；满分：100分 一、选择题（共15题，1~10每题2分，11~15每题4分，共40分，每题只有一个选项最符合题意） 1. 玉米被腐霉菌、青枯杆菌侵染会患青枯病，下列叙述正确的是（　　） A. 玉米细胞和青枯杆菌都在核糖体上进行转录 B. 玉米细胞和腐霉菌都含有C、H、O、N、P等元素 C. 腐霉菌和青枯杆菌的DNA复制都主要在细胞核内进行 D. 玉米细胞和青枯杆菌的有氧呼吸都主要在线粒体内进行 【答案】B 【解析】 【详解】A、玉米细胞的转录在细胞核中进行，青枯杆菌的转录在拟核进行，核糖体是翻译的场所，两者均不在核糖体上完成转录，A错误； B、玉米细胞和腐霉菌均为真核生物，细胞膜含磷脂（含C、H、O、N、P），遗传物质DNA也含这些元素，因此两者均含有C、H、O、N、P，B正确； C、腐霉菌的DNA复制在细胞核内进行，但青枯杆菌为原核生物，无细胞核，其DNA复制在拟核区完成，C错误； D、玉米的有氧呼吸第二、三阶段在线粒体内进行，而青枯杆菌为原核生物，无线粒体，D错误。 故选B。 2. 某同学假期预习教材时，想利用我国人工智能大模型检索、学习一些学科问题，下列检索的问题合理的是（　　） A. 乳酸菌进行有丝分裂的过程包含几个阶段 B. 线粒体外膜上哪些酶参与催化ATP的合成 C. 破坏内环境酸碱平衡的最低乳酸量是多少 D. 取茎尖进行植物组织培养为什么能获得脱毒苗 【答案】C 【解析】 【详解】A、乳酸菌属于原核生物，其增殖方式为二分裂，而有丝分裂是真核生物的细胞分裂方式，A不符合题意； B、线粒体中催化ATP合成的酶（ATP合成酶）分布在线粒体内膜（参与有氧呼吸第三阶段），而非外膜，B不符合题意； C、内环境具有一定的酸碱平衡调节能力，探究破坏内环境酸碱平衡的最低乳酸量是有意义且合理的问题，C符合题意； D、茎尖分生区细胞无病毒，但是不抗病毒，D不符合题意。 故选C。 3. 下列实验都需要使用显微镜观察，依据表中结果判断实验需要改进的是（　　） 选项 观察目的 结果 A 用苏丹Ⅲ染液鉴定花生子叶中的脂肪 细胞中有橘黄色颗粒 B 观察水绵叶绿体的形态 叶绿体呈绿色带状 C 用清水浸润的黑藻叶片观察细胞质流动 绿色椭球形叶绿体环绕液泡移动 D 用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞观察质壁分离 紫色液泡几乎充满整个细胞 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A、花生子叶中的脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，因此，在显微镜下可观察到细胞内有橘黄色的脂肪颗粒，该实验不需要改进，A正确； B、水绵的叶绿体呈螺旋带状，观察结果符合其结构特点，B正确； C、黑藻叶片中叶绿体为绿色，细胞质为无色，可以叶绿体作为标志观察细胞质的流动，显微镜下可看到绿色椭球形叶绿体环绕液泡移动，该实验不需要改进，C正确； D、紫色洋葱外表皮之所以有颜色是因为液泡内含有色素，用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞观察质壁分离，若紫色液泡几乎充满整个细胞，说明蔗糖溶液的浓度较小或处理时间较短，不足以使细胞大量失水而出现质壁分离，因此需要将蔗糖溶液的浓度增加或处理时间增加，D错误。 故选D。 4. 研究人员观察芦笋根尖细胞的有丝分裂并对染色体进行分析，结果如下图。下列叙述正确的是（　　） A. 制作临时装片的流程为解离→染色→漂洗→制片 B. 观察到有丝分裂前期细胞染色体形态结构最清晰 C. 芦笋的一个染色体组含有10条非同源染色体 D. 芦笋花粉母细胞（一种原始生殖细胞）减数分裂可形成20个四分体 【答案】C 【解析】 【详解】A、制作观察植物细胞有丝分裂临时装片的流程为解离→漂洗→染色→制片，A错误； B、有丝分裂中期，染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板上，染色体形态比较稳定，数目比较清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期，而不是前期，B错误； C、从图中可以看出，芦笋体细胞中含有20条染色体，其为二倍体生物，含有2个染色体组，所以一个染色体组含有10条非同源染色体，C正确； D、四分体是减数分裂过程中同源染色体两两配对形成的结构。已知芦笋体细胞中含有20条染色体，即10对同源染色体，所以芦笋花粉母细胞减数分裂时可形成10个四分体，D错误。 故选C。 5. 天山雪莲是一种高山珍稀植物，与低海拔物种向日葵亲缘关系近。与向日葵相比，其抗冻、抗紫外线、耐缺氧相关基因表达量显著上调。下列说法错误的是（　　） A. 抗冻基因是在高海拔环境中诱导产生的 B. 高寒环境决定了天山雪莲种群的进化方向 C. 天山雪莲高表达抗冻基因是自然选择的结果 D. 天山雪莲种群耐缺氧基因频率可能高于向日葵 【答案】A 【解析】 【详解】A、抗冻基因的产生源于基因突变，高海拔环境仅通过自然选择保留具有该基因的个体，并非诱导产生新基因，A错误； B、高寒环境作为自然选择因素，定向选择有利变异，决定天山雪莲种群的进化方向，B正确； C、抗冻基因的高表达是适应高寒环境的表现，经自然选择保留并逐代积累，C正确； D、天山雪莲长期处于缺氧环境，耐缺氧基因的个体生存优势显著，导致其基因频率高于低海拔的向日葵，D正确。 故选A。 6. 重症肌无力是一种由神经—肌肉接头处传递功能障碍引发的疾病，大多数患者的发病与体内存在抗乙酰胆碱受体的抗体有关，其发病机理如下图。下列说法错误的是（　　） A. 重症肌无力与风湿性心脏病均属于自身免疫病 B. 乙酰胆碱无法与受体结合，导致电信号无法转换成化学信号 C. 神经—肌肉突触间隙中的神经递质是由突触前膜胞吐的信息分子 D. 注射药物抑制乙酰胆碱降解酶的活性，可缓解重症肌无力症状 【答案】B 【解析】 【详解】A、重症肌无力是因为体内存在抗乙酰胆碱受体的抗体，抗体攻击自身的乙酰胆碱受体，导致神经 - 肌肉接头处传递功能障碍。 风湿性心脏病是由于免疫系统将心脏瓣膜上的某些结构当作抗原进行攻击而引发的疾病。 二者都属于免疫系统攻击自身正常组织的自身免疫病，A正确； B、正常情况下，乙酰胆碱与突触后膜上的受体结合，将化学信号转化为电信号。 重症肌无力患者体内存在抗乙酰胆碱受体的抗体，抗体与乙酰胆碱受体结合，使得乙酰胆碱无法与受体结合，导致化学信号不能正常转化为电信号，B错误； C、在神经 - 肌肉突触中，神经递质是由突触前膜以胞吐的方式释放到突触间隙的信息分子，而后神经递质与突触后膜上的受体发生特异性结合，引起突触后膜发生离子通透性改变，C正确； D、注射药物抑制乙酰胆碱降解酶的活性，可使乙酰胆碱在突触间隙中存在的时间延长。 这样能增加乙酰胆碱与未被抗体占据的受体结合的机会，从而可缓解重症肌无力症状，D正确。 故选B。 7. 为研究乙烯对拟南芥根部向地性的影响，科研人员进行了相关实验，实验处理和结果如下表。下列叙述或推测错误的是（　　） 处理时间 培养条件 根尖曲率θ/° 8h 对照组培养基 71.3±2.4 8h 含乙烯合成前体的培养基 38.1±2.9 A. 本实验应在黑暗条件下进行，排除光对结果的影响 B. 乙烯对拟南芥根部的向地性现象的发生有抑制作用 C. 重力是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素 D. 根弯曲生长的原因是近地侧生长素浓度高，生长速度快 【答案】D 【解析】 【详解】A、光可能干扰向地性表现，需控制光照，排除光照对实验结果的影响，因此本实验应在黑暗条件下进行，A正确； B、表中乙烯处理组曲率（38.1°）显著低于对照组（71.3°），表明乙烯抑制向地性，B正确； C、重力通过影响生长素分布调控向地性，是调节植物生长发育和形态建成的重要环境因素，C正确； D、由于重力的作用，根近地侧生长素多于远地侧，又根对生长素敏感，因此，根近地侧因生长素浓度高而被抑制生长，导致弯曲，D错误。 故选D。 8. 生产L-谷氨酸主要依赖有氧发酵，常用菌种谷氨酸棒状杆菌大多为生物素合成缺陷型。在各组发酵罐中分别添加不同浓度的生物素，检测结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A. 发酵过程将空气直接通入发酵罐以保证有氧条件 B. 甲~丁组谷氨酸棒状杆菌数量均呈现“S”形增长 C. 乙~丁组L-谷氨酸产量不与菌体细胞密度呈正比 D. 发酵前用平板划线法进行谷氨酸棒状杆菌的纯培养 【答案】A 【解析】 【详解】A、发酵过程不能将空气直接通入发酵罐，因为空气中可能含有杂菌等，会污染发酵液，应该对通入的空气进行过滤等处理后再通入发酵罐，A错误； B、从左图中可以看出，甲 - 丁组谷氨酸棒状杆菌的数量都是先增加，然后趋于稳定，均呈现 “S” 形增长，B正确； C、观察右图和左图，对比乙～丁组菌体细胞密度和L-谷氨酸产量的变化趋势，发现L-谷氨酸产量并不随着菌体细胞密度的增加而一直增加，即乙～丁组 L - 谷氨酸产量不与菌体细胞密度呈正比，C正确； D、平板划线法是微生物纯培养的常用方法之一，发酵前可以用平板划线法进行谷氨酸棒状杆菌的纯培养，以便增加菌种的数量，D正确。 故选A。 9. 大熊猫主要食用冷箭竹，但体内缺乏纤维素酶，靠肠道内的纤维素分解菌帮助消化。由于受到道路、农田等干扰，秦岭地区的大熊猫被分割成几个局域种群，2017年建设秦岭国家公园以保护野生大熊猫。下列叙述正确的是（　　） A. 建设国家公园属于易地保护生物多样性的措施 B. 国家公园里的大熊猫、冷箭竹共同构成一个群落 C. 大熊猫与肠道内纤维素分解菌的种间关系为寄生 D. 被分隔在不同局域的大熊猫种群间存在地理隔离 【答案】D 【解析】 【详解】A、建设国家公园属于就地保护生物多样性的措施，易地保护是指把保护对象从原地迁出，在异地进行专门保护，A错误； B、群落是指在相同时间聚集在一定地域中各种生物种群的集合，国家公园里的大熊猫、冷箭竹不能构成一个群落，B错误； C、由题意可知：大熊猫为肠道内纤维素分解菌提供生存场所和营养，肠道内纤维素分解菌帮助大熊猫消化纤维素，两者的种间关系为互利共生，C错误； D、因道路、农田等障碍，被分隔在不同局域的大熊猫种群无法进行基因交流，存在地理隔离，D正确。 故选D。 10. mTOR是一种对细胞生长和增殖有调节作用的胞内蛋白激酶。抑制mTOR活性可使小鼠囊胚的内细胞团增殖减慢，进而导致胚胎发育停滞；当mTOR被重新激活时，囊胚恢复正常发育。相关叙述错误的是（　　） A. 囊胚移植到受体母鼠前要进行同期发情处理 B. 通过体外受精和胚胎培养技术可获得小鼠囊胚 C. 移植前用mTOR抑制剂处理囊胚可提高移植成功率 D. 该研究可为体外培养胚胎的非冷冻保存提供理论基础 【答案】C 【解析】 【详解】A、囊胚移植前需对受体母鼠进行同期发情处理，使其生理状态与供体一致，确保胚胎顺利着床，A正确； B、体外受精后，受精卵需在体外培养至囊胚阶段，符合胚胎工程技术流程，B正确； C、移植前用mTOR抑制剂处理囊胚会抑制内细胞团增殖，导致胚胎停滞。虽然题干提及mTOR重新激活后可恢复发育，但移植时胚胎处于停滞状态可能降低着床能力（如滋养层扩展受阻），反而降低成功率，C错误； D、抑制mTOR使胚胎停滞的研究为非冷冻保存（如药物维持停滞状态）提供了理论依据，D正确。 故选C。 11. Rubisco是光合作用中催化CO2固定的酶。研究者以自然界中某Rubisco为原型（WT），构建单个氨基酸随机替换的Rubisco突变体库，其中两种突变体与WT酶的活性如图所示。相关推测正确的是（ ） A. 光照和CO2充足时Rubisco活性是影响光合速率的重要因素 B. CO2浓度超过一定值后曲线不再升高是受反应体系中C5量限制 C. Rubisco突变体库中大多数突变体酶的活性都高于WT型 D. 模仿酶V266G改造作物中Rubisco能提高作物光能利用率 【答案】A 【解析】 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，其中光反应包括水的光解和ATP的生成，暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。 【详解】A、影响光合作用的外界因素有光照强度、CO2的含量，温度等；其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等，所以光照和CO2充足时Rubisco活性是影响光合速率的重要因素，A正确； B、据图分析可知该实验的变量是CO2浓度与不同的Rubisco突变体，CO2浓度超过一定值后曲线不再升高主要是受反应体系中CO2固定的酶的酶活性，B错误； C、据图分析可知Rubisco突变体库中V266T突变体酶的活性高于WT型，而V266G突变体酶的活性低于WT型，由图无法得出大多数突变体酶活性都高于野生型的结论，C错误； D、据图分析可知Rubisco突变体库中V266G突变体酶的活性低于WT型，所以V266G改造作物中Rubisco会降低作物光能利用率，D错误。 故选A。 12. 分枝杆菌的K7基因是维持TM4噬菌体吸附能力的关键基因。按照噬菌体侵染大肠杆菌的实验流程，进行相关实验。下列分析错误的是（ ） 选项 分枝杆菌 TM4噬菌体 实验结果 A 未敲除K7组和敲除K7组 35S标记 两组的上清液中放射性无明显区别 B 未敲除K7组和敲除K7组 32P标记 敲除K7组沉淀中放射性强度低于未敲除组 C 32P标记的未敲除K7组 未标记 释放的子代TM4均带有32P标记 D 35S分别标记未敲除K7组和敲除K7组 未标记 两组子代TM4放射性强度无明显差别 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【分析】1、噬菌体的结构：蛋白质外壳（C、H、O、N、S）+DNA（C、H、O、N、P）。 2、噬菌体的繁殖过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（模板：噬菌体的DNA；原料、酶、场所等：由细菌提供）→组装→释放。 3、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。 【详解】A、35S标记的是蛋白质。噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳不进入细菌内部，而是留在细菌外面。未敲除K7组和敲除K7组中，噬菌体的蛋白质外壳都在细菌外，离心后都存在于上清液中，所以两组的上清液中放射性无明显区别，A正确； B、32P标记的是DNA。K7基因是维持TM4噬菌体吸附能力的关键基因，敲除K7组噬菌体吸附能力下降，侵染细菌的噬菌体数量减少，进入细菌的DNA也就减少，所以沉淀中放射性强度低于未敲除组，B正确； C、未被标记TM4噬菌体侵染被32P标记的分枝杆菌，噬菌体的DNA注入细胞内后利用宿主细胞中32P标记的原料进行DNA复制，根据DNA半保留复制的特点，子代TM4噬菌体的DNA均被32P标记，C正确； D、用未标记的TM4侵染35S标记的未敲除stpK7分枝杆菌，TM4可以完成吸附注入DNA，并且利用宿主细胞中35S标记物质合成子代噬菌体，子代会出现放射性，当侵染35S标记的敲除stpK7分枝杆菌时，TM4不可以完成吸附注入，因此子代没有放射性，D错误。 故选D。 13. 为检测睡眠对甲型肝炎病毒（HAV）疫苗效果的影响，研究人员分别为受试者在第0、8和16周注射三次疫苗，并在接种当晚（23：00至次日6：30）要求受试者睡眠或持续清醒，得到实验结果如下图。下列叙述正确的是（　　） A. HAV疫苗能激发机体产生免疫反应，属于免疫活性物质 B. 第二次接种后，睡眠可显著促进辅助性T细胞产生抗体 C. 与清醒组相比，睡眠组HAV特异性辅助性T细胞数占比较大 D. 由图可知，多次接种后产生了更多种类的记忆细胞和抗体 【答案】C 【解析】 【分析】体液免疫过程会产生相应的浆细胞和记忆细胞，再由浆细胞产生相应的抗体；病毒侵入细胞后会引起机体发生特异性免疫中的细胞免疫，产生相应的记忆细胞和细胞毒性T细胞，细胞毒性T细胞与被病毒侵入的靶细胞结合，使得靶细胞裂解释放病毒。 【详解】A、疫苗相当于抗原，用于刺激免疫系统产生抗体和记忆细胞，不属于免疫活性物质，A错误； B、能够产生抗体的细胞是浆细胞而非辅助性T细胞，B错误； C、据图分析，与清醒组相比，睡眠组血清中的HAV抗体相对值高，HAV特异性辅助性T细胞数数目增多，说明睡眠有助于增强免疫反应，C正确； D、研究人员分别为受试者在第0、8和16周注射三次疫苗，疫苗种类相同，故产生的是相同的记忆细胞和抗体，D错误。 故选C。 14. 海水立体养殖能有效减少饲料投放，降低赤潮风险。表层养殖海带等大型藻类，海带下面挂笼养殖滤食小型浮游植物的牡蛎，底层养殖以底栖微藻、生物残体残骸等为食的海参。下图为某海水立体养殖生态系统的能量流动示意图，M、N表示营养级，其中数字代表能量数值，单位是KJ·m-2·a-1．下列叙述错误的是（ ） A. 能量从M流向N时的传递效率约为11.8% B. M属于生态系统成分中的消费者和分解者 C. 若增加海带养殖量，会使牡蛎的产量降低 D. 海水立体养殖充分利用了群落的空间结构 【答案】A 【解析】 【分析】1、图中生产者呼吸作用消耗6553kJ/（m2•a）的能量，传递给M 3281kJ/（m2•a），遗体残骸6561kJ/（m2•a），M同化的能量3281+2826=6107kJ/（m2•a），其中有3619kJ/（m2•a）用于呼吸作用，传递至下一营养级386kJ/（m2•a），遗体残骸2102kJ/（m2•a）。 2、能量传递效率=下一营养级生物同化量/上一营养级生物同化量。 【详解】A、能量从M流向N的传递效率约为386÷（3281+2826）×100%≈6.3%，A错误； B、M属于生态系统成分中的消费者和分解者，B正确； C、牡蛎以浮游植物为食，海带与浮游植物是种间竞争关系，若增加海带养殖量，浮游植物数量下降，牡蛎的食物减少，则牡蛎产量降低，C正确； D、立体农业充分利用了群落的空间结构，进行立体种植、立体养殖或立体复合种养的生产模式，D正确。 故选A。 15. 转基因抗虫棉的Bt蛋白在细胞质积累，可能与内源蛋白相互作用，产生非期望效应。C蛋白能结合纤维素，科研人员将C基因与Bt基因连接构建融合基因（如下图）导入棉花细胞。相关叙述错误的是（　　） A. 使用DNA连接酶催化C基因和Bt基因连接 B. 选择引物2和4进行PCR以确定基因正确连接 C. 可通过花粉管通道法将融合基因导入棉花细胞 D. 融合基因表达可促进Bt蛋白在细胞壁定向积累 【答案】B 【解析】 【详解】A、DNA聚合酶的功能是催化DNA链的延伸（如PCR中），而连接两个基因需要的是DNA连接酶（如T4 DNA连接酶），因此使用DNA连接酶催化C基因和Bt基因连接，A正确； B、PCR检测融合基因时，需选择位于两个基因外侧的引物（如C基因上游和Bt基因下游），确保仅当基因正确连接时才能扩增出目标片段，因此选择引物1和4进行PCR才可以确定基因正确连接，B错误； C、花粉管通道法通过将外源DNA直接导入花粉管，利用受精过程将基因整合到胚胎细胞中，因此可通过花粉管通道法将融合基因导入棉花细胞，C正确； D、C蛋白能结合纤维素（主要存在于细胞壁），融合基因表达后，Bt蛋白通过与C蛋白的结合被定向至细胞壁附近，减少细胞质中的积累，即融合基因表达可促进Bt蛋白在细胞壁定向积累，D正确。 故选B。 二、非选择题（共5小题，共60分） 16. 人和其它哺乳动物体内的脂肪组织可分为白色脂肪组织（WAT）和棕色脂肪组织（BAT），细胞结构模式图如图1，二者可以相互转化。WAT的高积累会导致肥胖，通过诱导白色脂肪组织棕色化能显著促进机体的能量消耗，从而有效防治肥胖。 （1）组成脂肪的元素有________，脂肪是细胞内良好的________物质，当生命活动需要时可以分解利用。 （2）根据图1，从结构和功能相适应的角度分析，WAT转化为BAT之后产热效率提高的原因：________（写出一点即可）。 （3）解偶联蛋白（UCP）表达增高是白色脂肪组织棕色化的关键，UCP参与有氧呼吸第三阶段，能驱散膜两侧的H+电化学势梯度，使电子传递链过程不产生ATP，作用机制如图2。 ①图2表示的膜结构是_______，其增大膜面积的方式是_______。 ②H+通过ATP合成酶以_______方式进入基质，以驱动ATP的合成。 （4）欲检测某减肥药物（EF）的药效，将24只大鼠随机分为对照组（8只）和高脂组（16只），对照组给予普通饲料，高脂组给予高脂饲料，自由采食和饮水，每周测量体重。高脂组连续高脂喂养15周后，再分为模型对照组和EF组，EF组大鼠每天按体重分别皮下注射EF，对照组皮下注射同等剂量生理盐水，模型对照组大鼠皮下注射_______连续注射10d。检测大鼠组织内UCP表达量，结果如图3。请评价该药物_______（填“有”或“没有”）效果，并阐述理由：______。 【答案】（1） ①. C、H、O ②. 储能 （2）BAT中脂肪滴变多，体积变小，易于分解产热；线粒体增多，产热增加  （3） ①. 线粒体内膜 ②. 内膜向内折叠形成嵴 ③. 协助扩散 （4） ①. 等剂量的生理盐水 ②. 有 ③. 因为注射EF的大鼠组织内UCP1相对表达量显著提高，说明EF能促进肥胖大鼠脂肪细胞棕色化，从而能够有效地防治肥胖      【解析】 【分析】有氧呼吸的第三阶段的场所在线粒体内膜上，电子经一系列传递后最终被O2接受，O2和[H]结合生成H2O；通过图示可知，电子经电子传递体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ传递时释放的能量用于将H+跨膜运输到膜间隙，使膜两侧形成H+浓度差，伴随着H+顺浓度梯度转运产生ATP。 【小问1详解】 组成脂肪的元素只有C、H、O，由于等质量的脂肪比糖类含有更多的H，因此氧化分解时释放的能量更多，因此，脂肪是细胞内良好的储能物质，当生命活动需要时可以分解利用。 【小问2详解】 图中BAT内含有许多小的脂肪滴和线粒体，所以从结构和功能相适应的角度分析，WAT转化为BAT之后产热效率提高因为脂肪是细胞中的储能物质，而其中脂肪滴变多，体积变小，相对面积增大，易于分解产热；线粒体是细胞中的动力工厂，其中线粒体增多，产热增加。 【小问3详解】 ①图2膜结构能发生O2与H+反应生成水，该反应式为有氧呼吸第三阶段，所以该膜为线粒体内膜；其通过向内折叠形成嵴来增大膜面积； ②H+通过ATP合成酶进入线粒体的过程中同时催化ATP合成，可知是H+的顺浓度梯度运输产生的电化学势能促成了ATP的合成，因此H+是以被动运输（协助扩散）的方式进入基质。 【小问4详解】 根据图示结果可知，模型对照组是要与注射了EF药物的大鼠来做对照，因此其只是不做特殊处理的高脂模型大鼠因此其注射的是同等剂量的生理盐水；从结果数据图来看，EF组大鼠的UCP1相对表达量明显高于其他两个对照组，所以说明该药物确实能促进肥胖大鼠脂肪细胞棕色化，能促进机体的能量消耗，从而能够有效地防治肥胖。 17. 蜘蛛通过结网捕获萤火虫等猎物，对蜘蛛的捕猎策略进行了研究。 （1）蜘蛛和萤火虫之间的种间关系是_______。雌性萤火虫通常静止不动而雄性萤 火虫在空中飞舞，因此蛛网上捕获的萤火虫通常为_______性。 （2）萤火虫通过腹部发光器发光进行交流。雌萤发出频率为“•—•—•”的单脉冲荧光吸引雄萤，雄萤通过发出频率为“…—…—…”的多脉冲荧光回应雌萤。雄萤触网引发振动，蜘蛛接近缠绕萤火虫，并对其注射微量毒素。检测不同萤火虫发出的荧光情况，结果如图1。结果说明触网后雄萤产生的荧光发生了雌性化改变，作出判断的依据是_______。 （3）为进一步研究蜘蛛的捕猎策略，进行图2实验。实验过程中，将组a和组c萤火虫的胸部也涂抹了相同面积的墨汁，目的是_______。综合上述实验结果可知，蜘蛛对萤火虫的捕猎策略为_______。 （4）从本题涉及内容中任选一个信息传递的实例，并以此说明信息传递在生态系统中的作用_______。 【答案】（1） ①. 捕食 ②. 雄 （2）组3的发光频率发生了相似于组2的改变 （3） ①. 排除墨汁气味等因素对实验结果的干扰 ②. 蜘蛛通过缠绕萤火虫和注射毒素，使雄萤产生的荧光发生了雌性化改变，进而吸引并捕获更多的雄萤 （4）雌萤发出荧光吸引雄萤，有利于种群的繁衍；萤火虫触网引起蛛网振动，作为信息吸引蜘蛛，可以调节生物的种间关系，维持生态系统的平衡与稳定 【解析】 【分析】种间关系： 原始合作：两种生物共同生活在一起时.双方都受益，但分开后，各自也能独立生活。例如，海葵固着于寄居蟹的螺壳上。寄居蟹的活动，可以使海葵更有效地捕食:海葵则用有毒的刺细胞为寄居蟹提供保护。 互利共生：两种生物长期共同生活在一起，相互依存，彼此有利。例如，豆科值物和根瘤菌之间，豆科植物向根瘤菌提供有机养料，根瘤菌则将空气中的氮气转变为含氮的养料，供植物利用。 捕食关系：一种生物以另一种生物为食的种间关系。前者谓之捕食者，后者谓被捕食者。例如，兔和草类、狼和兔等都是捕食关系。 种间竞争：两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。例如，同一草原上生活的非洲狮和斑鬣狗。 寄生：一种生物从另一种生物（宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。例如，马蛔虫与马。 【小问1详解】 蜘蛛通过结网捕获萤火虫等猎物，所以蜘蛛和萤火虫之间是捕食关。 雌性萤火虫通常静止不动闪烁发光，雄性萤火虫飞行中发光，所以蜘蛛网上捕获的萤火虫通常为雄性。 【小问2详解】 判断依据是 组 3（被网住有蜘蛛的雄萤）的发光频率发生了相似于组 2（未被捕获的雌萤）的改变，说明雄萤被蜘蛛接触后发光特征向雌萤靠拢，即发生了雌性交变。 【小问3详解】 在实验中，组a和组c萤火虫胸部被墨汁涂黑的目的是排除墨汁气味等因素对实验结果的干扰，确保变量仅为发光器是否发光。综合实验结果，蜘蛛通过缠绕萤火虫并注射毒素，使其发光频率雌性化，从而吸引更多雄性萤火虫，这种策略称为通过诱导猎物发出吸引同类的信号来增加捕获量。 【小问4详解】 信息传递实例：雌萤发出荧光吸引雄萤，促进种群繁衍；萤火虫触网引发蜘蛛振动，作为信息提示蜘蛛捕食，调节种间关系，维持生态平衡。这表明信息传递在生态系统中具有调节生物行为、促进种群繁衍和维持生态稳定的作用。 18. 布偶猫又称布拉多尔猫，多为三色猫或双色猫，是非常理想的家养宠物。已知布偶猫的毛色受多对基因控制，请根据控制不同颜色基因的特点回答下列相关问题。 （1）布偶猫中有纯色个体，野生型为海豹色（B），后来培育出巧克力色（b）、蓝色和丁香色等类型，蓝色、丁香色分别是海豹色、巧克力色的稀释色，受d基因控制，D基因无稀释功能。 ①利用射线处理野生型海豹色个体的受精卵不一定能获得巧克力色的个体，那是因为该处理方式依据的原理具有________的特点。 ②如何确定一只蓝色的布偶公猫是纯合子还是杂合子？写出实验方案并预期实验结果及结论________。 （2）野生型基因（e）使布偶猫呈现黑色，突变型基因（E）使其呈现红色。 ①若E、e基因同时存在则为黑红交错的双色猫，且双色猫均为母猫，不考虑从性遗传（一般指常染色体上的基因，由于性别的差异而表现出雌、雄分布比例上或表现程度上的差别），分析产生的原因是_________。 ②当白斑基因（S）存在时，对毛发颜色的分布会造成影响，使双色猫中同种颜色的毛发聚为一簇，称为三花。三花个体也是最受欢迎的类型，三花个体的基因型为________。 ③极少数的双色猫和三花猫为公猫，且天生没有生育能力，该现象可能是哪种变异导致的？_______。 【答案】（1） ①. 不定向性和低频性 ②. 实验方案：可选择多只丁香色的母猫与之杂交，观察后代的表现型， 预期结果和结论： 如果子代均为蓝色个体，则待测个体基因型是BBdd，即为纯合子； 如果后代表现为蓝色、丁香色，且比例接近1∶1，则待测个体的基因型Bbdd，即为杂合子。 （2） ①. 双色猫为母猫，其性染色体组成为XX，基因型为XEXe，由于X染色体的随机失活，导致双色猫出现 ②. SSXEXe、SsXEXe ③. 正常公猫只含有1条X染色体，所以不可能是双色毛，极少数的的双色猫和三花猫为公猫，应该是发生了染色体变异。 【解析】 【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子时，位于同源染色体的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体的非等位基因进行自由组合。 【小问1详解】 ①由题意知，野生型由B基因控制，b控制巧克力色，b的产生是基因突变的结果；由于基因突变基因突变具有不定向性和低频性，利用射线处理野生型海豹色个体的受精卵，不一定能突变成bb，因此不一定获得巧克力色个体。 ②由于d具有稀释功能，D不具有稀释功能，因此B_D_是海豹色，bbD _为巧克力色，B_dd为蓝色，bbdd为丁香色。蓝色布偶公猫的基因型是BBdd或Bbdd，为了确定其基因型，可选择多只丁香色的母猫与之杂交，观察后代的表现型，如果其基因型是BBdd，与bbdd杂交，子代的基因型是Bbdd，均为蓝色个体，如果其基因型Bbdd与bbdd杂交，后代的基因型及比例是Bbdd∶bbdd=1∶1，分别表现为蓝色、丁香色。 【小问2详解】 ①若E、e基因同时存在则为黑红交错的双色猫，且双色猫均为母猫，不考虑从性遗传，则E、e基因位于X染色体上，这种现象产生的原因是母猫的性染色体组成为XX，双色猫的基因型为XEXe，由于X染色体的随机失活，导致双色猫出现。 ②当白斑基因（S）存在时，对毛发颜色的分布会造成影响，使双色猫中同种颜色的毛发聚为一簇，称为三花，说明三花猫含有S、E、e基因，因此三花猫的基因型是 SSXEXe、SsXEXe。 ③正常公猫只含有1条X染色体，所以不可能是双色毛，极少数的的双色猫和三花猫为公猫，且天生没有生育能力，可能的原因是发生了染色体变异（染色体数目变异或染色体结构变异）。 19. 非酒精性脂肪肝（NAFLD）是因肝细胞内甘油三酯过度堆积引发的病理变化，与高果糖摄入密切相关。研究发现食品中的丁酸钠（NaB）有缓解NAFLD的作用，为探究其机制，科研人员做了系列实验。 （1）肝脏是调节能量和糖脂代谢的重要器官，可以通过合成和分解________调节血糖浓度，也参与脂质的合成和分解。 （2）为探究NaB对肝细胞脂质代谢的影响机制，研究人员将小鼠分为三组进行实验，各组处理如表，然后检测肝细胞甘油三酯、C酶（促进脂肪分解的关键酶）和F酶（促进脂肪合成的关键酶）含量，结果如下图。 组别 处理 对照组1 正常饮水，灌胃生理盐水 对照组2 30%果糖饮水，灌胃生理盐水 实验组3 30%果糖饮水，灌胃NaB（200mg/kg） 表1 ①上图结果显示，与对照组2相比，实验组_______。 ②已有研究发现，肠道乳酸杆菌丰度与NaB呈正相关，乳酸杆菌可以通过糖酵解途径利用果糖合成γ-氨基丁酸。研究人员进一步用γ-氨基丁酸处理小鼠，检测肝细胞中甘油三酯、C酶和F酶的含量，目的是探究_______。结果显示，γ-氨基丁酸处理后，甘油三酯、C酶和F酶含量的变化趋势与NaB处理的结果相同。 （3）综合上述所有实验结果，从下列选项选择合理的并排序，以完善NaB缓解果糖诱导的NAFLD的机制：NaB→________→________→_______→_______→缓解NAFLD。 a.C酶增多 b.F酶增多 c.肠道乳酸杆菌丰度增加 d.γ-氨基丁酸增多 e.促进脂肪分解 f.抑制脂肪合成 【答案】（1）肝糖原    （2） ①. 甘油三酯含量更低，C酶相对含量更高，F酶相对含量无明显变化 ②. γ-氨基丁酸是否参与NaB通过C酶调节脂质代谢的过程  （3） ①. c ②. d ③. a ④. e 【解析】 【分析】血糖含量高时，胰岛B细胞分泌胰岛素增多，胰岛素能促进血糖进入组织细胞进行氧化分解、合成肝糖原、肌糖原、转化成脂肪和某些氨基酸等，抑制肝糖原分解和非糖物质转化成血糖。当血糖含量低时，胰岛A细胞分泌胰高血糖素增多，胰高血糖素能促进肝糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。 【小问1详解】 肝脏中含有肝糖原，血糖浓度较低时，肝糖原可以分解形成葡萄糖从而提高血糖浓度，血糖浓度较高时，血糖可以合成肝糖原从而降低血糖浓度。可见，肝脏可以通过合成和分解肝糖原来调节血糖浓度。 【小问2详解】 本实验的目的是探究NaB对肝细胞脂质代谢的影响机制，结合处理方式可知，实验自变量是是否30%果糖饮水，是否灌胃NaB，检测指标是肝细胞甘油三酯、C酶（促进脂肪分解的关键酶）和F酶（促进脂肪合成的关键酶）含量，其它都属于无关变量，如饲料种类、饲养环境、灌胃体积等，无关变量要求相同且适宜。 ①结合图示数据可知，与对照组2相比，实验组甘油三酯含量更低，C酶相对含量更高，F酶相对含量无明显变化。 ②根据实验结果已知果糖会影响小鼠肝细胞中甘油三酯、C酶和F酶的含量，题干信息可知乳酸杆菌可以通过糖酵解途径利用果糖合成γ-氨基丁酸，为了探究γ-氨基丁酸是否参与NaB通过C酶调节脂质代谢的过程，所以研究人员进一步用γ-氨基丁酸处理小鼠，检测肝细胞中甘油三酯、C酶和F酶的含量。 【小问3详解】 已知非酒精性脂肪肝（NAFLD）是因肝细胞内甘油三酯过度堆积引发的病理变化，肠道乳酸杆菌丰度与NaB呈正相关，乳酸杆菌可以通过糖酵解途径利用果糖合成γ-氨基丁酸，与对照组相比，实验组C酶相对含量增加，实验组与对照组2的F酶含量基本相同，综合上述分析，NaB缓解果糖诱导的NAFLD的机制可表示如下：NaB增加→c.肠道乳酸杆菌丰度增加→乳酸杆菌可以通过糖酵解途径利用果糖合成γ-氨基丁酸，d.γ-氨基丁酸增多→a.引起C酶增多→促进脂肪分解，最终缓解NAFLD。 20. 苏氨酸是常用工业原料，目前主要通过大肠杆菌发酵生产。我国研究者尝试利用基因工程技术提高菌株生产能力。 （1）大肠杆菌苏氨酸合成酶基因的启动子是______酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA。 （2）当细胞中苏氨酸含量较高时，会抑制苏氨酸合成酶基因的转录。A基因编码的A蛋白位于大肠杆菌细胞膜上，可将苏氨酸运出细胞。分别利用三种具有持续表达活性的启动子和A基因、红色荧光蛋白（RFP）基因构建表达载体并导入大肠杆菌菌株W中，获得三种工程菌，相关处理及结果如图。工程菌W-01苏氨酸产量显著高于W的原因是_______。 （3）W-01菌株具有更高的苏氨酸产量，但其生长明显弱于菌株W和其他工程菌，从物质与能量的角度，推测原因是_______。 （4）大肠杆菌拟核中有一个环状DNA分子，其上的F基因是调控细胞分裂的主要基因，当其表达水平较低时，可产生含有多个拟核DNA的多倍体菌株，这种菌株细胞体积和细胞内基因表达产物增加。综合利用上述信息，设计一个插入W-01菌株F基因启动子与编码区之间的表达元件，如下图，制备高产苏氨酸的多倍体工程菌，且该工程菌能够在含氯霉素的培养基中生长①_____；②_____；③_____。 【答案】（1）RNA聚合 （2）工程菌W-01中A蛋白表达量高，苏氨酸运出速率高，菌体中苏氨酸浓度低，对苏氨酸合成酶基因转录的抑制弱    （3）外源基因表达及苏氨酸大量合成消耗菌体中的物质和能量 （4） ①. 氯霉素抗性基因  ②. 终止子 ③. 活性低的启动子      【解析】 【分析】基因工程的基本步骤包括筛选目的基因、基因表达载体构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。其中目的基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。 【小问1详解】 RNA聚合酶可以识别并结合大肠杆菌苏氨酸合成酶基因的启动子，驱动基因转录出mRNA。即大肠杆菌苏氨酸合成酶基因的启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。 【小问2详解】 与菌株W相比，工程菌W-01的不同点是导入了A基因，且已知A基因编码的A蛋白位于大肠杆菌细胞膜上，可将苏氨酸运出细胞，因此推测工程菌W-01苏氨酸产量显著高于W的原因是A蛋白表达量高，苏氨酸运出速率高，菌体中苏氨酸浓度低，对苏氨酸合成酶基因转录的抑制弱。 【小问3详解】 各种菌株细胞代谢产生的总能量基本相同，但W-01菌株中更多的能量用于外源基因表达及苏氨酸大量合成，使用于生长的能量较少，因此W-01菌株生长明显弱于菌株W和其他工程菌。 【小问4详解】 本实验目的是通过基因工程的手段制备高产苏氨酸的多倍体工程菌，只有当F基因表达水平较低时，可产生含有多个拟核DNA的多倍体菌株，因此在F基因编码区前面插入活性低的启动子，减少F基因的表达。本实验要求工程菌能够在含氯霉素的培养基中生长，因此表达元件中需要插入氯霉素抗性基因，此外基因的转录需要启动子和终止子，综合分析，①②③分别是氯霉素抗性基因、终止子、活性低的启动子。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $