北京市豐臺(tái)區(qū)2022-2023學(xué)年高三下學(xué)期綜合練習(xí)（二）生物試題

北京市豐臺(tái)區(qū)2022—2023學(xué)年度第二學(xué)期綜合練習(xí)（二）高三生物1.下列對(duì)相關(guān)物質(zhì)檢測(cè)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述錯(cuò)誤的是（）A.用雙縮脲試劑檢測(cè)蛋清稀釋液呈藍(lán)色B.酸性重鉻酸鉀溶液與乙醇發(fā)生反應(yīng)變成灰綠色C.斐林試劑檢測(cè)梨汁中的還原糖水浴加熱后出現(xiàn)磚紅色沉淀D.在DNA粗提取物溶液中加入二苯胺試劑沸水浴后顯藍(lán)色【答案】A【解析】【分析】生物組織中化合物的鑒定：（1）斐林試劑可用于鑒定還原糖，在水浴加熱條件下，溶液的顏色變化為磚紅色（沉淀）。斐林試劑只能檢驗(yàn)生物組織中還原糖（如葡萄糖、麥芽糖、果糖）存在與否，而不能鑒定非還原性糖（如淀粉）。（2）淀粉的鑒定利用碘液，觀察是否產(chǎn)生藍(lán)色。（3）蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)。（4）脂肪可用蘇丹Ⅲ染液鑒定，呈橘黃色?！驹斀狻緼、蛋清稀釋液中富含蛋白質(zhì)，用雙縮脲試劑檢測(cè)蛋清稀釋液呈紫色，A錯(cuò)誤；B、橙色的重鉻酸鉀溶液在酸性條件下，與乙醇發(fā)生反應(yīng)，變成灰綠色，B正確；C、斐林試劑可用于鑒定還原糖，在水浴加熱的條件下，溶液的顏色變化為磚紅色（沉淀），C正確；D、DNA溶液中加入二苯胺試劑，沸水浴加熱后溶液顯藍(lán)色，D正確。故選A。2.內(nèi)共生學(xué)說(shuō)認(rèn)為真核細(xì)胞的祖先是一種古核生物，它將需氧細(xì)菌吞噬，建立起共生關(guān)系，需氧細(xì)菌最終演化為線粒體。藍(lán)細(xì)菌也通過(guò)類似的過(guò)程演化成為葉綠體。下列選項(xiàng)不能作為支持內(nèi)共生學(xué)說(shuō)的證據(jù)是（）A.線粒體和葉綠體的DNA結(jié)構(gòu)與核DNA一致B.線粒體和葉綠體有自己獨(dú)立的蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)C.線粒體和葉綠體能以類似細(xì)菌分裂的方式進(jìn)行增殖D.線粒體和葉綠體基因組在大小和結(jié)構(gòu)方面與細(xì)菌類似【答案】A【解析】【分析】?jī)?nèi)共生學(xué)說(shuō)認(rèn)為，線粒體葉綠體分別起源于一種原始的需氧細(xì)菌和藍(lán)細(xì)菌；它們最早被原始的真核細(xì)胞吞噬后未被消化，而是與宿主進(jìn)行長(zhǎng)期共生而逐漸演化為重要的細(xì)胞器。【詳解】A、若支持內(nèi)共生學(xué)說(shuō)，則線粒體和葉綠體的遺傳信息與細(xì)菌相似度較高，而線粒體和葉綠體的DNA結(jié)構(gòu)與核DNA一致，不能作為支持內(nèi)共生學(xué)說(shuō)的證據(jù)，A符合題意；B、線粒體和葉綠體都有DNA、RNA和核糖體，有自己獨(dú)立的蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)，與細(xì)菌相似，這支持內(nèi)共生學(xué)說(shuō)，B不符合題意；C、線粒體和葉綠體都能自主進(jìn)行分裂增殖，細(xì)菌也能自主進(jìn)行分裂增殖，這支持內(nèi)共生學(xué)說(shuō)，C不符合題意；D、線粒體和葉綠體基因組在大小和結(jié)構(gòu)方面與細(xì)菌類似，均為環(huán)狀雙鏈DNA，這支持內(nèi)共生學(xué)說(shuō)，D不符合題意。故選A。3.環(huán)孢菌素A是一種從真菌培養(yǎng)液中分離出由11個(gè)氨基酸組成的天然環(huán)肽，其具有膜穿透性，是臨床上常用的免疫抑制藥物。下列關(guān)于環(huán)孢菌素A說(shuō)法正確的是（）A.結(jié)構(gòu)中含有10個(gè)肽鍵B.在真菌的高爾基體上合成C.可用于治療免疫缺陷綜合征D.可能是一種脂溶性肽類分子【答案】D【解析】【分析】1、免疫缺陷病是指由機(jī)體免疫功能不足或缺乏而引起的疾病，叫免疫缺陷病。2、進(jìn)行器官移植手術(shù)后，免疫系統(tǒng)會(huì)把來(lái)自其他人的器官當(dāng)作“非已”成分進(jìn)行攻擊，這就是器官移植容易失敗的原因。免疫抑制劑的應(yīng)用，大大提高了器官移植的成活率，給需要進(jìn)行器官移植的患者帶來(lái)了希望?！驹斀狻緼、環(huán)孢菌素A是一種由11個(gè)氨基酸組成的環(huán)肽，因此結(jié)構(gòu)中應(yīng)含有11個(gè)肽鍵，A錯(cuò)誤；B、環(huán)孢菌素A是一種環(huán)狀肽，多肽的合成場(chǎng)所是核糖體，B錯(cuò)誤；C、環(huán)孢菌素A是常用的免疫抑制藥物，不能用于免疫缺陷綜合征治療，可用于器官移植，降低免疫排斥反應(yīng)，C錯(cuò)誤；D、環(huán)孢菌素A具有膜穿透性，說(shuō)明其可能是一種脂溶性肽類分子，D正確。故選D。4.我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)人類基因組序列中存在約8%內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒基因序列。隨年齡增長(zhǎng)，它們會(huì)逃離人體表觀遺傳的監(jiān)控而轉(zhuǎn)錄“復(fù)活”，進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)細(xì)胞的衰老進(jìn)程。下列說(shuō)法不正確的是（）A.細(xì)胞生命歷程中內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒基因序列不一定會(huì)表達(dá)B.逆轉(zhuǎn)錄病毒基因序列經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄后插入到了人類基因組中C.內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒基因序列的表達(dá)需要DNA聚合酶的參與D.基因編輯技術(shù)破壞這些內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒基因序列可使其無(wú)法表達(dá)【答案】C【解析】【分析】基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過(guò)程，其中轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過(guò)程，該過(guò)程主要在細(xì)胞核中進(jìn)行，需要解旋酶和RNA聚合酶參與；翻譯是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過(guò)程，該過(guò)程發(fā)生在核糖體上，需要以氨基酸為原料，還需要酶、能量和tRNA等?！驹斀狻緼、分析題意可知，細(xì)胞生命歷程中內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒基因序列可能會(huì)受到人體表觀遺傳的監(jiān)控，故不一定會(huì)表達(dá)，A正確；B、逆轉(zhuǎn)錄病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，其基因序列經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄成為DNA后插入到了人類基因組中，B正確；C、內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒基因序列的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程，其中轉(zhuǎn)錄需要的酶RNA聚合酶，翻譯需要多種酶，但不需要DNA聚合酶（催化DNA分子復(fù)制）的參與，C錯(cuò)誤；D、基因編輯技術(shù)可定向改變基因序列，能破壞這些內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒基因序列，可使其無(wú)法表達(dá)，D正確。故選C。5.下列關(guān)于減數(shù)分裂的說(shuō)法正確的是（）A.等位基因只能隨同源染色體的分離而分離B.卵母細(xì)胞的減數(shù)分裂過(guò)程需要紡錘體的參與C.減數(shù)第一次分裂后期姐妹染色單體發(fā)生分離D.減數(shù)分裂和受精作用過(guò)程中均發(fā)生了基因重組【答案】B【解析】【分析】減數(shù)分裂包含兩次連續(xù)的細(xì)胞分裂，減數(shù)第一次分裂時(shí)同源染色體分離，非同源染色體自由組合，減數(shù)第二次分裂發(fā)生著絲粒（點(diǎn)）分裂，最終產(chǎn)生染色體數(shù)為體細(xì)胞一半的生殖細(xì)胞?！驹斀狻緼、位于同源染色體上的等位基因能隨同源染色體的分離而分離，在四分體時(shí)期由于互換（交叉互換）導(dǎo)致一條染色體上的兩條姐妹單體上可能含有等位基因，這時(shí)等位基因的分離只能隨姐妹染色體單體的分離而分離，A錯(cuò)誤；B、染色體的平均分配離不開紡錘體的牽引，故卵母細(xì)胞的減數(shù)分裂過(guò)程也需要紡錘體的參與，B正確；C、減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離，減數(shù)第二次分裂后期姐妹染色單體發(fā)生分離，C錯(cuò)誤；D、基因重組發(fā)生在減數(shù)分裂過(guò)程中，受精作用過(guò)程中雌雄配子隨機(jī)結(jié)合，未發(fā)生基因重組，D錯(cuò)誤。故選B。6.研究發(fā)現(xiàn)單基因突變導(dǎo)致卵母細(xì)胞死亡是女性無(wú)法生育的原因之一。圖甲為某不孕女性家族系譜圖，圖乙為家族成員一對(duì)基因的模板鏈部分測(cè)序結(jié)果，下列相關(guān)敘述正確的是（）A.由圖乙可知，Ⅱ1的致病基因來(lái)自Ⅰ2B.卵母細(xì)胞死亡導(dǎo)致的不育為隱性性狀C.Ⅱ1不育的根本原因是基因堿基對(duì)發(fā)生了替換D.Ⅱ5和正常女性婚配，子代患病的概率是1/4【答案】C【解析】【分析】遺傳系譜圖的分析方法：（一）首先確定是細(xì)胞核遺傳還是細(xì)胞質(zhì)遺傳。（1）若系譜圖中，女患者的子女全部患病，正常女性的子女全正常，即子女的表現(xiàn)型與母親相同，則最可能為細(xì)胞質(zhì)遺傳。（2）若系譜圖中，出現(xiàn)母親患病，孩子有正常的情況，或者，孩子患病母親正常，則不是母系遺傳。（二）其次確定是否為伴Y遺傳。（1）若系譜圖中女性全正常，患者全為男性，而且患者的父親、兒子全為患者，則最可能為伴Y遺傳。（2）若系譜圖中，患者有男有女，則不是伴Y遺傳。（三）再次確定是常染色體遺傳還是伴X遺傳。（1）首先確定是顯性遺傳還是隱性遺傳。①無(wú)中生有——隱性遺傳病。②有中生無(wú)——顯性遺傳病。（2）已確定是隱性遺傳，若女患者的父親和兒子都患病，則最大可能為伴X隱性遺傳。否則一定為常染色體隱性遺傳。（3）已確定是顯性遺傳，若男患者的母親和女兒都患病，則最大可能為伴X顯性遺傳。否則一定為常染色體顯性遺傳?！驹斀狻緼、由圖乙可知，Ⅱ1的測(cè)序結(jié)果和Ⅰ1的結(jié)果相同、和Ⅰ2的結(jié)果不同，則Ⅱ1的致病基因來(lái)自Ⅰ1，Ⅰ1是男性，不表現(xiàn)出卵母細(xì)胞死亡的病癥，A錯(cuò)誤；B、Ⅰ2的此位點(diǎn)兩條鏈都是G，沒(méi)有發(fā)生基因突變，Ⅱ1的該位點(diǎn)一個(gè)基因模板鏈?zhǔn)荊，另一個(gè)為A（發(fā)生了基因突變），Ⅱ1是雜合子，雜合子表現(xiàn)出顯性性狀，發(fā)生卵母細(xì)胞死亡導(dǎo)致的不育為顯性性狀，B錯(cuò)誤；C、Ⅱ1不育的根本原因是基因模板鏈該位點(diǎn)的G變?yōu)榱薃，堿基對(duì)發(fā)生了替換，C正確；D、假設(shè)該基因是由A/a控制，則Ⅰ1基因型是Aa，Ⅰ2是aa，則Ⅱ5是1/2Aa、1/2aa和正常女性（aa）婚配，子代患病的概率是1/2×1/2×1/2＝1/8，D錯(cuò)誤。故選C。7.某公司對(duì)即將上市的殺蟲劑產(chǎn)品做預(yù)期調(diào)查，下表是對(duì)不同地區(qū)家蠅種群的殺蟲劑抗性的調(diào)查結(jié)果。該抗藥性的出現(xiàn)是由于家蠅的神經(jīng)細(xì)胞膜上某通道蛋白結(jié)構(gòu)改變。根據(jù)以上信息，下列說(shuō)法不正確的是（）家蠅種群來(lái)源敏感型純合子(%)抗性雜合子(%)抗性純合子(%)甲地區(qū)78202乙地區(qū)64324丙地區(qū)84151A.家蠅種群間的基因交流可能會(huì)使殺蟲劑逐漸失效B.依據(jù)以上數(shù)據(jù)推測(cè)乙地區(qū)使用該產(chǎn)品效果最差C.具有抗性基因的家蠅可以分解該殺蟲劑使其失活D.由于選擇作用，丙地區(qū)敏感性基因的基因頻率最高【答案】C【解析】【分析】基因頻率的計(jì)算方法：顯性基因的基因頻率=顯性純合子的基因型頻率+雜合子基因型頻率÷2，隱性基因的基因頻率=隱性純合子的基因型頻率+雜合子基因型頻率÷2?！驹斀狻緼、家蠅種群間的基因交流可能使抗性增強(qiáng)，進(jìn)而會(huì)使殺蟲劑逐漸失效，A正確；B、根據(jù)表格數(shù)據(jù)計(jì)算可知，甲地區(qū)家蠅種群中抗性基因頻率為2%+1/2×20%=12%，乙地區(qū)家蠅種群中抗性基因頻率為4%+1/2×32%=20%，丙地區(qū)家蠅種群中抗性基因頻率為1%+1/2×15%=8.5%，所以乙地區(qū)家蠅種群中抗性基因頻率最高，因此乙地區(qū)使用該產(chǎn)品效果最差，B正確；C、具有抗性基因的家蠅對(duì)該殺蟲劑具有抗性，但不能分解該殺蟲劑使其失活，C錯(cuò)誤；D、自然選擇可以定向改變種群的基因頻率，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化，丙地區(qū)敏感性基因的基因頻率最高，是自然選擇作用的結(jié)果，D正確。故選C。8.番茄中的PG基因控制合成的多聚半乳糖醛酸酶，能破壞細(xì)胞壁使番茄軟化?？茖W(xué)家將抗PG基因?qū)敕鸭?xì)胞，其合成的mRNA能與PG基因合成的mRNA相結(jié)合，從而培育出抗軟化的轉(zhuǎn)基因番茄。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.PG基因與抗PG基因的堿基序列不完全相同B.利用PCR技術(shù)可檢測(cè)抗PG基因是否正常轉(zhuǎn)錄C.轉(zhuǎn)基因番茄可能會(huì)由于花粉擴(kuò)散導(dǎo)致基因污染問(wèn)題D.抗PG基因通過(guò)抑制PG基因的轉(zhuǎn)錄使其mRNA無(wú)法合成【答案】D【解析】【分析】真核細(xì)胞基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，轉(zhuǎn)錄指的是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過(guò)程，翻譯指的是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過(guò)程?！驹斀狻緼、根據(jù)題干信息可知，抗PG基因合成的mRNA與PG基因合成的mRNA相結(jié)合，因此可以推測(cè)，PG基因和抗PG基因是同一段DNA分子序列，轉(zhuǎn)錄時(shí)模板鏈不同，所以轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA能發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)，A正確；B、可以提取RNA，進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄形成DNA，再進(jìn)行PCR擴(kuò)增，最后通過(guò)電泳檢測(cè)PCR產(chǎn)物來(lái)判斷抗PG基因是否正常轉(zhuǎn)錄，B正確；C、若抗PG基因整合到染色體DNA上，則花粉中可能含有抗PG基因，轉(zhuǎn)基因番茄可能會(huì)由于花粉擴(kuò)散到其他植物導(dǎo)致基因污染問(wèn)題，C正確；D、抗PG基因合成的mRNA與PG基因合成的mRNA相結(jié)合，從而阻止了PG基因的mRNA的翻譯過(guò)程，使細(xì)胞不能合成PG蛋白，D錯(cuò)誤。故選D。9.下圖為北京奧林匹克森林公園，是市內(nèi)優(yōu)良的研究鳥類和植物群落的場(chǎng)所。以下說(shuō)法正確的是（）A.調(diào)查公園中銀杏的種群密度可采用樣方法，設(shè)置樣方大小為1m×1mB.植物的垂直分層為鳥類創(chuàng)造棲息空間和食物條件，影響鳥類的分布C.奧林匹克森林公園的生態(tài)廊道導(dǎo)致兩側(cè)的生物產(chǎn)生地理隔離D.奧森公園內(nèi)資源豐富，鳥類眾多，兩種不同的鳥生態(tài)位可能完全重合【答案】B【解析】【分析】1、植物的分層與對(duì)光的利用有關(guān):不同植物適于在不同的光照強(qiáng)度下生長(zhǎng)。這種分層現(xiàn)象顯著提高了群落利用陽(yáng)光等環(huán)境資源的能力。群落中植物的垂直分層為動(dòng)物創(chuàng)造了多種多樣的棲息空間和食物條件，因此，動(dòng)物也有分層現(xiàn)象。2、在群落中，不同的物種各自生活在一定的空間范圍內(nèi)，利用特定的資源，甚至只在特殊的時(shí)間段出現(xiàn)，它們?cè)谌郝渲兴鸬淖饔靡约芭c其他物種的關(guān)系也有差別?？梢?jiàn)，每個(gè)物種都有自己在群落中的地位或作用。一個(gè)物種在群落中的地位或作用，包括所處的空間位置，占用資源的情況，以及與其他物種的關(guān)系等，稱為這個(gè)物種的生態(tài)位?！驹斀狻緼、銀杏屬于喬木，樣方法調(diào)查種群密度時(shí)，應(yīng)設(shè)置的洋房大小為100m2，A錯(cuò)誤；B、植物的垂直分層為鳥類創(chuàng)造棲息空間和食物條件，影響鳥類的分布，B正確；C、奧林匹克森林公園的生態(tài)廊道使兩側(cè)的生物可以進(jìn)行基因交流，兩側(cè)不存在地理隔離，C錯(cuò)誤；D、一般兩種不同的鳥生態(tài)位不會(huì)完全重合，D錯(cuò)誤。故選B。10.球場(chǎng)上，運(yùn)動(dòng)員奔跑、搶斷、配合，下列相關(guān)生理活動(dòng)敘述錯(cuò)誤的是（）A.運(yùn)動(dòng)員頻繁奔跑，產(chǎn)熱增加，體溫會(huì)暫時(shí)升高B.長(zhǎng)時(shí)間奔跑需要消耗肝糖原和肌糖原，用于供能C.比賽過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員大量出汗，抗利尿激素水平升高D.運(yùn)動(dòng)員在比賽中心跳加快，只有副交感神經(jīng)發(fā)揮作用【答案】D【解析】【分析】當(dāng)人體處于興奮狀態(tài)時(shí)，交感神經(jīng)活動(dòng)占據(jù)優(yōu)勢(shì)，心跳加快，支氣管擴(kuò)張，但胃腸的蠕動(dòng)和消化腺的分泌活動(dòng)減弱；而當(dāng)人處于安靜狀態(tài)時(shí)，副交感神經(jīng)活動(dòng)則占據(jù)優(yōu)勢(shì)，此時(shí)，心跳減慢，但胃腸的蠕動(dòng)和消化液的分泌會(huì)加強(qiáng)，有利干食物的消化和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)對(duì)同一器官的作用，猶如汽車的油門和剎車，可以使機(jī)體對(duì)外界刺激作出更精確的反應(yīng)，使機(jī)體更好地適應(yīng)環(huán)境的變化。【詳解】A、劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)熱增加，產(chǎn)熱暫時(shí)大于散熱，體溫會(huì)暫時(shí)升高，A正確；B、長(zhǎng)時(shí)間奔跑血糖被消耗降低，肝糖原分解補(bǔ)充血糖，肌糖原直接供應(yīng)用于肌肉細(xì)胞供能，B正確；C、運(yùn)動(dòng)員大量出汗，血液中水分減少，無(wú)機(jī)鹽濃度上升，抗利尿激素水平會(huì)升高，C正確；D、運(yùn)動(dòng)員比賽中交感神經(jīng)活動(dòng)占據(jù)優(yōu)勢(shì)，心跳加快，D錯(cuò)誤。故選D。11.AIH是一種自身免疫反應(yīng)介導(dǎo)的肝臟損傷疾病，表現(xiàn)為自身抗體出現(xiàn)，轉(zhuǎn)氨酶升高。糖皮質(zhì)激素是常用治療藥物。下列關(guān)于AIH的說(shuō)法不正確的是（）A.AIH的發(fā)生可能是體液免疫作用的結(jié)果，與細(xì)胞免疫無(wú)關(guān)B.環(huán)境因素和遺傳因素可能在AIH患者發(fā)病過(guò)程中起作用C.AIH患者肝臟細(xì)胞表面特異性抗原被免疫系統(tǒng)當(dāng)作“異己”識(shí)別D.人參皂甙能提高糖皮質(zhì)激素受體的表達(dá)量，可用于輔助治療AIH【答案】A【解析】【分析】由于免疫系統(tǒng)異常繳感反應(yīng)過(guò)度“敵我不分”地將自身物質(zhì)當(dāng)作外來(lái)異物進(jìn)行攻擊而引起的，這類疾病就是自身免疫病。【詳解】A、轉(zhuǎn)氨酶主要存在于肝細(xì)胞中，患者體內(nèi)轉(zhuǎn)氨酶升高，說(shuō)明肝細(xì)胞損傷破裂，存在細(xì)胞免疫，A錯(cuò)誤；B、環(huán)境因素和遺傳因素可能在AIH患者發(fā)病過(guò)程中起作用，B正確；C、AIH患者肝臟細(xì)胞表面特異性抗原被免疫系統(tǒng)當(dāng)作“異己”識(shí)別，并進(jìn)行攻擊出現(xiàn)相應(yīng)癥狀，C正確；D、糖皮質(zhì)激素是常用治療藥物，而人參皂甙能提高糖皮質(zhì)激素受體的表達(dá)量，有利于糖皮質(zhì)激素與受體的結(jié)合，可用于輔助治療AIH，D正確；故選A。12.在神經(jīng)調(diào)節(jié)過(guò)程中，興奮會(huì)在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)和神經(jīng)元之間傳遞。下列有關(guān)敘述正確的是（）A.興奮從神經(jīng)元的細(xì)胞體傳導(dǎo)至突觸前膜，會(huì)引起Na+外流B.乙酰膽堿是一種神經(jīng)遞質(zhì)，可由突觸前膜通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散釋放C.在膝跳反射過(guò)程中，興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是雙向的D.神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜受體結(jié)合，引起突觸后膜電位變化【答案】D【解析】【分析】1、靜息時(shí)，K+外流，造成膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)負(fù)外正；受刺激后，Na+內(nèi)流，造成膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負(fù)。2、突觸由突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜三部分組成；興奮在離體的神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是雙向的，而在神經(jīng)元之間是單向的?！驹斀狻緼、興奮從神經(jīng)元的細(xì)胞體傳導(dǎo)至突觸前膜，會(huì)引起Na+外流，A錯(cuò)誤；B、乙酰膽堿是神經(jīng)遞質(zhì)，突觸前神經(jīng)元興奮可引起突觸前膜通過(guò)胞吐方式釋放神經(jīng)遞質(zhì)，B錯(cuò)誤；C、在反射弧中，興奮在神經(jīng)纖維上的傳到是單向的，C錯(cuò)誤；D、神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜受體結(jié)合，突觸后膜的離子通透性改變，引起突觸后膜電位變化，D正確。故選D。13.生產(chǎn)維生素C常用混菌發(fā)酵法，其中一種菌為產(chǎn)酸菌能合成分泌維生素C前體，另一種為伴生菌，能促進(jìn)產(chǎn)酸菌生長(zhǎng)和產(chǎn)酸。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是（）A.可以利用平板劃線法純化混菌發(fā)酵法所需的目的菌B.單獨(dú)篩選高效的產(chǎn)酸菌和伴生菌即可用于混菌發(fā)酵C.伴生菌與產(chǎn)酸菌二者互利共生，不存在種間競(jìng)爭(zhēng)D.生產(chǎn)過(guò)程采用混菌發(fā)酵法不需要嚴(yán)格的無(wú)菌操作【答案】A【解析】【分析】微生物常見(jiàn)的接種的方法：（1）平板劃線法：將已經(jīng)熔化的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿制成平板，接種，劃線，在恒溫箱里培養(yǎng)。在線的開始部分，微生物往往連在一起生長(zhǎng)，隨著線的延伸，菌數(shù)逐漸減少，最后可能形成單個(gè)菌落。（2）稀釋涂布平板法：將待分離的菌液經(jīng)過(guò)大量稀釋后，均勻涂布在培養(yǎng)皿表面，經(jīng)培養(yǎng)后可形成單個(gè)菌落。【詳解】A、在進(jìn)行平板劃線法時(shí)，隨著線的延伸，菌數(shù)逐漸減少，最后可能形成單個(gè)菌落，故可以利用平板劃線法純化混菌發(fā)酵法所需的目的菌，A正確；B、產(chǎn)酸菌和伴生菌應(yīng)共同進(jìn)行篩選，才能獲得最佳的生產(chǎn)維生素C的菌種，單獨(dú)篩選出的高效的產(chǎn)酸菌和伴生菌不一定適配，B錯(cuò)誤；C、伴生菌與產(chǎn)酸菌會(huì)共同競(jìng)爭(zhēng)空間等資源，二者存在種間競(jìng)爭(zhēng)，C錯(cuò)誤；D、采用混菌發(fā)酵法時(shí)，需要進(jìn)行嚴(yán)格的無(wú)菌操作，D錯(cuò)誤。故選A。14.為研究酵母菌種群數(shù)量的變化，某興趣小組將酵母菌分別接種于3個(gè)盛有等量同種液體培養(yǎng)基的錐形瓶中，并放置在搖床上培養(yǎng)，轉(zhuǎn)速分別為210r/min，230r/min和250r/min。培養(yǎng)時(shí)間與酵母菌種群密度的關(guān)系如圖所示。以下分析不正確的是（）A.接種酵母前，需用高壓蒸汽滅菌法對(duì)培養(yǎng)基等進(jìn)行滅菌B.不同轉(zhuǎn)速下，酵母菌種群密度在一段時(shí)間內(nèi)均呈“S”形增長(zhǎng)C.提高轉(zhuǎn)速可以促進(jìn)酵母菌的有氧呼吸，利于酵母菌的繁殖D.培養(yǎng)時(shí)間8h左右時(shí)，3組酵母菌均已達(dá)到環(huán)境容納量【答案】D【解析】【分析】由圖分析可知，在題設(shè)的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速越大8h內(nèi)酵母菌的種群數(shù)量增長(zhǎng)越快，由于酵母菌是兼性厭氧菌，有氧呼吸時(shí)繁殖，所以推測(cè)轉(zhuǎn)速高可以提高培養(yǎng)液中的氧氣含量，促進(jìn)酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，利于酵母菌的繁殖；8~10h轉(zhuǎn)速快的兩個(gè)組已經(jīng)開始下降?！驹斀狻緼、接種酵母前，需用高壓蒸汽滅菌法對(duì)培養(yǎng)基等進(jìn)行滅菌，A正確；B、由圖可知，三個(gè)組在前期均呈S形增長(zhǎng)，B正確；C、轉(zhuǎn)速越高前期酵母菌繁殖越快，推測(cè)提高轉(zhuǎn)速提高培養(yǎng)液中的氧氣含量，促進(jìn)酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，利于酵母菌的繁殖，C正確；D、培養(yǎng)8h后，低速組還在繼續(xù)上升，說(shuō)明此時(shí)并未達(dá)到其環(huán)境容納量，D錯(cuò)誤。故選D。15.科學(xué)家利用雌性小鼠的體細(xì)胞獲得誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)，隨后添加生物活性物質(zhì)誘導(dǎo)生成原始生殖細(xì)胞樣細(xì)胞，使其完成減數(shù)分裂形成卵細(xì)胞，進(jìn)行體外受精，最后生育健康小鼠。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.該過(guò)程需要?jiǎng)游锛?xì)胞培養(yǎng)、體外受精、胚胎移植等技術(shù)B.iPS細(xì)胞的培養(yǎng)基中通常需要加入血清等一些天然成分C.iPS細(xì)胞、原始生殖細(xì)胞樣細(xì)胞、卵細(xì)胞染色體組成相同D.該技術(shù)有望解決某些女性不能產(chǎn)生卵細(xì)胞的不育問(wèn)題【答案】C【解析】【分析】1、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是指從動(dòng)物體中取出相關(guān)組織，將它分散成單個(gè)細(xì)胞，然后在適宜的培養(yǎng)條件下，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖的技術(shù)。2、胚胎工程是指對(duì)生殖細(xì)胞、受精卵或早期胚胎細(xì)胞進(jìn)行多種顯微操作和處理，然后將獲得的胚胎移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。胚胎工程技術(shù)包括體外受精、胚胎移植和胚胎分割等?！驹斀狻緼、將體細(xì)胞誘導(dǎo)成多能干細(xì)胞進(jìn)而誘導(dǎo)成原始生殖細(xì)胞樣細(xì)胞，需要細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，使其完成減數(shù)分裂形成卵細(xì)胞，進(jìn)行體外受精，需要體外受精技術(shù)，最后生育健康小鼠，需要胚胎移植技術(shù)，A正確；B、人們對(duì)細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)尚未全部研究清楚，因此在使用合成培養(yǎng)基時(shí)，通常需要加入血清等一些天然成分，B正確；C、iPS細(xì)胞、原始生殖細(xì)胞樣細(xì)胞染色體數(shù)與體細(xì)胞相同，卵細(xì)胞染色體數(shù)目是體細(xì)胞的一半，C錯(cuò)誤；D、該技術(shù)通過(guò)體細(xì)胞最后可誘導(dǎo)形成卵細(xì)胞，因此該技術(shù)有望解決某些女性不能產(chǎn)生卵細(xì)胞的不育問(wèn)題，D正確。故選C。16.硝酸鹽是植物主要的氮肥形式，植物能感知硝酸鹽并快速誘導(dǎo)基因表達(dá)，調(diào)控生長(zhǎng)發(fā)育。為了研究植物如何感知硝酸鹽，科學(xué)家進(jìn)行了相關(guān)研究。（1）植物吸收氮元素后可以用于合成__________等組成生物大分子的單體。（2）細(xì)胞膜上的C蛋白一直被認(rèn)為能夠感受和轉(zhuǎn)運(yùn)硝酸鹽。在以硝酸鹽為唯一氮源的培養(yǎng)基上，同時(shí)培養(yǎng)野生型、C基因缺失突變體和N基因缺失突變體擬南芥，結(jié)果如下圖。研究者認(rèn)為N蛋白更可能是硝酸鹽的受體，而C蛋白不是，作出此判斷的依據(jù)是__________。（3）進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，N蛋白可以直接結(jié)合硝酸鹽，之后會(huì)引起N蛋白__________的改變，使N蛋白兩端相互靠近，從而激活其轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)功能，通過(guò)__________進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)調(diào)節(jié)相關(guān)基因表達(dá)。（4）利用N蛋白與硝酸鹽結(jié)合的特點(diǎn)，研究者通過(guò)基因工程將黃色熒光蛋白基因切成兩半分別連接到N基因的兩端，轉(zhuǎn)入野生型擬南芥，試圖構(gòu)建一個(gè)結(jié)合硝酸鹽后可以發(fā)出熒光的硝酸鹽感受器。①請(qǐng)以擬南芥為材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)該感受器是否構(gòu)建成功。_____②在實(shí)際生產(chǎn)中，為提高作物產(chǎn)量經(jīng)常過(guò)量使用氮肥，因此會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞。請(qǐng)從可持續(xù)發(fā)展角度分析該硝酸鹽感受器的應(yīng)用價(jià)值。_____【答案】（1）氨基酸、核苷酸（2）相對(duì)于野生型，C基因缺失突變體生長(zhǎng)發(fā)育情況（鮮重）變化不大，而N基因缺失突變體生長(zhǎng)（鮮重）明顯受到抑制（降低）（3）①.空間結(jié)構(gòu)②.核孔（4）①.分別對(duì)野生型擬南芥和轉(zhuǎn)基因擬南芥施加硝酸鹽，檢測(cè)是否發(fā)出黃色熒光；若野生型擬南芥不發(fā)黃色熒光，轉(zhuǎn)基因擬南芥發(fā)出黃色熒光說(shuō)明構(gòu)建成功②.可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)植物體內(nèi)硝酸鹽的濃度，從而降低對(duì)氮肥的依賴，以免過(guò)度施肥造成環(huán)境污染和浪費(fèi)以及影響植物生長(zhǎng)【解析】【分析】硝酸鹽是植物主要的氮肥形式，氮元素在細(xì)胞中主要用于合成蛋白質(zhì)、核酸等含氮有機(jī)物；植物根部以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞轿諢o(wú)機(jī)鹽，以被動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭\(yùn)輸吸水，如果土壤中無(wú)機(jī)鹽濃度過(guò)大，可能會(huì)造成植物根部難以吸水甚至失水死亡?！拘?wèn)1詳解】含有氮元素的生物大分子有蛋白質(zhì)和核酸，它們的單體分別是氨基酸和核苷酸；【小問(wèn)2詳解】C基因缺失突變體缺乏C蛋白擬南芥，N基因缺失突變體擬南芥缺乏蛋白；由圖分析可知，縱坐標(biāo)為鮮重，鮮重中含量最高的化合物為蛋白質(zhì)，鮮重的高低體現(xiàn)了擬南芥吸收氮元素的多少；相比于野生型，缺乏C蛋白的突變體氮元素吸收減少得不多，缺乏N蛋白的突變體顯著降低了氮元素的吸收，因此N蛋白更可能是硝酸鹽的受體，而C蛋白不是；【小問(wèn)3詳解】N蛋白要激活其功能，需要改變空間結(jié)構(gòu)，再通過(guò)核孔（大分子進(jìn)出細(xì)胞核通過(guò)核孔）進(jìn)入細(xì)胞核行使功能；【小問(wèn)4詳解】該感受器結(jié)合硝酸鹽后可以發(fā)出熒光，要檢測(cè)該感受器是否構(gòu)建成功，分別對(duì)野生型擬南芥（對(duì)照組）和轉(zhuǎn)基因擬南芥施加硝酸鹽，檢測(cè)是否發(fā)出黃色熒光；若野生型擬南芥不發(fā)黃色熒光，轉(zhuǎn)基因擬南芥發(fā)出黃色熒光說(shuō)明構(gòu)建成功；要避免過(guò)量使用氮肥，需要獲得植物體內(nèi)硝酸鹽濃度并實(shí)時(shí)監(jiān)控，硝酸鹽不足時(shí)再施氮肥，過(guò)量使用氮肥?！军c(diǎn)睛】本題考查細(xì)胞中有機(jī)物的組成與特點(diǎn)，考查學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與結(jié)果分析能力。17.環(huán)境條件的變化可能會(huì)改變種間關(guān)系并影響植物入侵的最終結(jié)果?？蒲泄ぷ髡邔?duì)入侵植物豚草和本地植物鬼針草施加不同濃度的酸雨模擬溶液探索酸雨對(duì)植物入侵的影響。（1）豚草和鬼針草屬于生態(tài)系統(tǒng)組成成分中的_________________，二者的種間關(guān)系是_________________。（2）研究者設(shè)置系列實(shí)驗(yàn)如圖1，施加不同濃度的模擬溶液（pH=3、4、5、7），記錄植株在第24、34、45天以及生長(zhǎng)季結(jié)束時(shí)的株高。該實(shí)驗(yàn)的自變量是_________________。（3）單栽組結(jié)果如下表所示：分析數(shù)據(jù)可知，在鬼針草生長(zhǎng)過(guò)程中，pH為_________________的模擬溶液體現(xiàn)出先促進(jìn)后抑制的效果；_________________對(duì)高濃度酸雨的耐受能力更強(qiáng)。（4）混栽實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用相對(duì)鄰株效應(yīng)指數(shù)（RNE）衡量該植物受到的生存壓力，RNE越高意味著生存壓力越大，結(jié)果如圖2所示。依據(jù)結(jié)果分析，在_________________的條件下，鬼針草的生存壓力最大。（5）綜合以上研究，分析豚草在酸雨嚴(yán)重的地區(qū)更易成功入侵的原因_________________。【答案】（1）①.生產(chǎn)者②.種間競(jìng)爭(zhēng)（2）豚草和鬼針草的比例、不同濃度的酸雨模擬溶液（3）①.4和5②.豚草（4）pH=3，豚草和鬼針草比例為3∶1（鬼針草比例為）（5）在高濃度酸雨的環(huán)境中，豚草的耐受能力更強(qiáng)，本地種被抑制，豚草具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，因此更容易入侵成功【解析】【分析】生態(tài)系統(tǒng)的成分包括生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者、非生物的物質(zhì)和能量。種間關(guān)系包括原始合作、種間競(jìng)爭(zhēng)、寄生、捕食和互利共生等?！拘?wèn)1詳解】豚草和鬼針草都是植物，并且競(jìng)爭(zhēng)陽(yáng)光等環(huán)境資源，所以在生態(tài)系統(tǒng)組成成分屬于生產(chǎn)者，二者的種間關(guān)系是種間競(jìng)爭(zhēng)。【小問(wèn)2詳解】分析圖1可知，每個(gè)圓圈中的豚草和鬼針草的數(shù)量不同，且施加不同濃度的模擬溶液，所以該實(shí)驗(yàn)的自變量是豚草和鬼針草的比例、不同濃度的酸雨模擬溶液，因變量是株高?！拘?wèn)3詳解】分析數(shù)據(jù)可知，在鬼針草生長(zhǎng)過(guò)程中，當(dāng)pH為4時(shí)，24天鬼針草株高17.2cm，34天鬼針草株高25.2cm，從2434天之間這10天長(zhǎng)高了8cm，45天30.4cm，從34天45天長(zhǎng)高了5.2cm；當(dāng)pH為5時(shí)，24天鬼針草株高15.4cm，34天鬼針草株高20.4cm，從2434天之間這10天長(zhǎng)高了5cm，45天26.3cm；當(dāng)pH為7時(shí)，24天鬼針草株高13.3cm，34天鬼針草株高18.9cm，45天25.1cm；所以在鬼針草生長(zhǎng)過(guò)程中，pH為4和5的模擬溶液體現(xiàn)出先促進(jìn)后抑制的效果；在同一pH值和相同天數(shù)下，豚草株高普遍高于鬼針草株高，且隨著pH值7→3，豚草株高仍然高于鬼針草株高，所以豚草對(duì)高濃度酸雨的耐受能力更強(qiáng)。【小問(wèn)4詳解】分析圖2可知，RNE越高意味著生存壓力越大，在pH=3，鬼針草比例為0.25的條件下RNE高，鬼針草的生存壓力最大。【小問(wèn)5詳解】當(dāng)pH越大時(shí)豚草的耐受能力更強(qiáng)，在高濃度酸雨的環(huán)境中，豚草的耐受能力強(qiáng)于本地種，本地種被抑制，豚草具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，因此更容易入侵成功。18.研究表明，電子設(shè)備中的藍(lán)光會(huì)對(duì)線粒體造成損傷影響有氧呼吸過(guò)程，對(duì)機(jī)體產(chǎn)生一定的傷害。（1）有氧呼吸過(guò)程中ATP合成機(jī)制如圖1，來(lái)自NADH的電子沿電子傳遞鏈傳遞時(shí)，釋放出的能量驅(qū)動(dòng)圖中______轉(zhuǎn)運(yùn)H+從______到膜間隙，形成_____，驅(qū)動(dòng)H+通過(guò)ATP合成酶，進(jìn)而合成ATP。（2）科研人員用LED燈模擬和平板電腦等設(shè)備發(fā)出的藍(lán)光照射果蠅，檢測(cè)其ATP、線粒體和呼吸鏈復(fù)合物的相對(duì)含量，結(jié)果如表。檢測(cè)指標(biāo)藍(lán)光照射ATP含量減少線粒體含量減少呼吸鏈復(fù)合物1減少呼吸鏈復(fù)合物2明顯減少呼吸鏈復(fù)合物3無(wú)明顯變化呼吸鏈復(fù)合物4無(wú)明顯變化結(jié)合圖1及上述結(jié)果，分析藍(lán)光導(dǎo)致果蠅體內(nèi)ATP減少的機(jī)制是________。（3）進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，藍(lán)光還會(huì)影響果蠅的存活率?？蒲腥藛T選取同日齡果蠅，分組后分別培養(yǎng)，其中1~4組分別進(jìn)行2天、20天、40天、60天暗培養(yǎng)，然后轉(zhuǎn)入藍(lán)光條件下培養(yǎng)(每日12小時(shí)藍(lán)光照射，12小時(shí)黑暗)，統(tǒng)計(jì)果蠅存活率，結(jié)果如圖2。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明_______。第5組果蠅的培養(yǎng)條件是________。（4）為研究藍(lán)光對(duì)神經(jīng)組織的影響，科研人員對(duì)老齡果蠅大腦切片觀察，結(jié)果如圖3，其中箭頭所指為腦神經(jīng)組織空泡的位置。綜合上述研究，推測(cè)藍(lán)光導(dǎo)致老齡果蠅腦神經(jīng)退化的機(jī)制可能是________?！敬鸢浮浚?）①.Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ②.線粒體基質(zhì)③.濃度差（濃度梯度、電勢(shì)差）（2）藍(lán)光一方面會(huì)導(dǎo)致果蠅細(xì)胞內(nèi)線粒體減少；另一方面會(huì)使線粒體中呼吸鏈復(fù)合物1、2含量減少，導(dǎo)致電子傳遞減少，膜兩側(cè)H＋的濃度差減小，從膜間隙順濃度梯度進(jìn)入線粒體基質(zhì)的H＋減少，ATP合成量降低（3）①.藍(lán)光照射導(dǎo)致果蠅存活率降低，越早（日齡越?。┙佑|藍(lán)光影響越大②.完全黑暗（4）藍(lán)光照射導(dǎo)致線粒體數(shù)量減少、功能受損，ATP合成量不足，從而使腦神經(jīng)元細(xì)胞凋亡。【解析】【分析】有氧呼吸是指細(xì)胞在氧的參與下，通過(guò)多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機(jī)物徹底氧化分解，產(chǎn)生二氧化碳和水，釋放能量，并生成大量ATP的過(guò)程?！拘?wèn)1詳解】由圖1可知來(lái)，自NADH的電子沿電子傳遞鏈傳遞時(shí)，釋放出的能量驅(qū)動(dòng)圖中Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ（逆濃度梯度）轉(zhuǎn)運(yùn)H+從線粒體基質(zhì)到膜間隙，以形成H+濃度差（或濃度梯度、電勢(shì)差），驅(qū)動(dòng)H+順濃度梯度通過(guò)ATP合成酶運(yùn)輸，利用H+順梯度運(yùn)輸形成的化學(xué)勢(shì)能合成ATP?！拘?wèn)2詳解】結(jié)合圖1及上述結(jié)果可知，藍(lán)光一方面會(huì)導(dǎo)致果蠅細(xì)胞內(nèi)線粒體減少；另一方面會(huì)使線粒體中呼吸鏈復(fù)合物1、2含量減少，導(dǎo)致電子傳遞減少，膜兩側(cè)H＋的濃度差減小，從膜間隙順濃度梯度進(jìn)入線粒體基質(zhì)的H＋減少，ATP合成量降低，因此藍(lán)光可以導(dǎo)致果蠅體內(nèi)ATP減少。【小問(wèn)3詳解】由圖2可知，暗培養(yǎng)時(shí)間越短存活率越低，暗培養(yǎng)時(shí)間越短說(shuō)明藍(lán)光照射時(shí)間越長(zhǎng)，由此可表明藍(lán)光照射時(shí)間越長(zhǎng)，果蠅存活率越低，即藍(lán)光照射導(dǎo)致果蠅存活率降低，越早（日齡越?。┙佑|藍(lán)光影響越大。第5組果蠅存活率最高，說(shuō)明其培養(yǎng)條件是完全黑暗?！拘?wèn)4詳解】由圖可知藍(lán)光照射導(dǎo)致腦神經(jīng)組織產(chǎn)生大量空泡（細(xì)胞凋亡），結(jié)合以上內(nèi)容可推知：藍(lán)光照射導(dǎo)致線粒體數(shù)量減少、功能受損，ATP合成量不足，從而使腦神經(jīng)元細(xì)胞凋亡，導(dǎo)致老齡果蠅腦神經(jīng)退化。19.學(xué)習(xí)以下材料，回答(1)~(4)題。合成生物學(xué)新進(jìn)展合成生物學(xué)指對(duì)已有生物系統(tǒng)進(jìn)行修改或進(jìn)行人工設(shè)計(jì)改造，從而合成自然界不存在或未發(fā)現(xiàn)的生物系統(tǒng)等。利用合成生物學(xué)，人們對(duì)細(xì)菌基因組進(jìn)行改造并利用這些改造的細(xì)菌來(lái)發(fā)酵生產(chǎn)藥物(如胰島素)或其他有用物質(zhì)(如生物燃料)，但發(fā)酵罐中的細(xì)菌可能被病毒污染或逃逸到自然界，造成潛在危害。目前科學(xué)家合成大腸桿菌基因組，用同義序列替換所有UCC和UCA的絲氨酸密碼子對(duì)應(yīng)的DNA序列，并進(jìn)一步刪除了與UCG和UCA密碼子對(duì)應(yīng)的tRNA基因;并設(shè)計(jì)添加誘騙tRNA基因，該誘騙tRNA會(huì)把UCG和UCA從原本的絲氨酸識(shí)別為亮氨酸，從而合成了一種能夠抵抗迄今已知所有天然病毒感染的大腸桿菌X。研究團(tuán)隊(duì)還在改造的大腸桿菌上添加了兩個(gè)獨(dú)立的保障措施。第一個(gè)保障措施是防止水平基因轉(zhuǎn)移。水平基因轉(zhuǎn)移是指遺傳物質(zhì)被水平轉(zhuǎn)移給非子代的其他細(xì)胞，這是一種不斷發(fā)生的自然現(xiàn)象。研究團(tuán)隊(duì)在大腸桿菌X中將亮氨酸的密碼子替換成了UCC或UCA，如果大腸桿菌X的遺傳物質(zhì)水平轉(zhuǎn)移到了其他生物體中，那么這些生物體的天然tRNA仍然將UCG和UCA轉(zhuǎn)換為絲氨酸，從而得到一堆沒(méi)有進(jìn)化優(yōu)勢(shì)的亂碼蛋白。同樣，如果改造的大腸桿菌的誘騙tRNA基因被水平轉(zhuǎn)移到了其他生物體，那么這些誘騙tRNA會(huì)將代表絲氨酸的密碼子誤讀為亮氨酸密碼子，從而殺死細(xì)胞，防止進(jìn)一步傳播。也就是說(shuō)，任何逃逸的誘騙tRNA基因都“走不遠(yuǎn)”，因?yàn)樗鼈儗?duì)自然生物體有毒。這也是第一種能夠阻止轉(zhuǎn)基因生物的基因水平轉(zhuǎn)移到天然生物的技術(shù)。第二個(gè)保障措施是大腸桿菌X必須依賴實(shí)驗(yàn)室制造的非天然氨基酸生存，這種非天然氨基酸在自然界并不存在。合成生物學(xué)的大門正在徐徐打開，而新的探索才剛剛開始。（1）該研究在_________(DNA/RNA/蛋白質(zhì))上進(jìn)行操作，重構(gòu)了遺傳密碼系統(tǒng)，從而合成大腸桿菌X，其遺傳信息的傳遞_________(違背/不違背)中心法則。（2）大腸桿菌X能夠抵抗迄今已知所有天然病毒感染的原因包括。A.誘騙tRNA可使遺傳信息正確的情況下基因表達(dá)異常B.絲氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱涟彼峥蓪?duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響C.基于合成生物學(xué)，大腸桿菌X重構(gòu)了遺傳密碼系統(tǒng)D.大腸桿菌X本身需要誘騙tRNA才能完成基因表達(dá)（3）大腸桿菌X中能夠水平基因轉(zhuǎn)移的物質(zhì)包括擬核中的DNA和________，大腸桿菌X水平基因轉(zhuǎn)移難以穩(wěn)定存在的原因是________。（4）依據(jù)文章所述，該研究可以應(yīng)用于哪些方面?____【答案】（1）①.DNA②.不違背（2）ABC（3）①.質(zhì)粒②.遺傳密碼重構(gòu)，在新的細(xì)胞里，難以合成正常的蛋白質(zhì)；誘騙tRNA可使新細(xì)胞原本的基因表達(dá)紊亂，最終新細(xì)胞會(huì)死亡（4）這項(xiàng)研究能夠在利用合成生物學(xué)技術(shù)生產(chǎn)藥物或其他有用物質(zhì)時(shí)避免病毒污染帶來(lái)的巨大損失。而且，該技術(shù)還可以用于轉(zhuǎn)基因生物中，能夠防止轉(zhuǎn)基因的逃逸及其可能帶來(lái)的潛在危害【解析】【分析】分析題意：合成生物學(xué)指對(duì)已有生物系統(tǒng)進(jìn)行修改或進(jìn)行人工設(shè)計(jì)改造，從而合成自然界不存在或未發(fā)現(xiàn)的生物系統(tǒng)等。大腸桿菌X屬于合成生物學(xué)的應(yīng)用產(chǎn)物，是一種能夠抵抗迄今已知所有天然病毒感染的大腸桿菌。

【小問(wèn)1詳解】由題干信息科學(xué)家合成大腸桿菌基因組，用同義序列替換所有UCC和UCA的絲氨酸密碼子對(duì)應(yīng)的DNA序列，可知該研究是在DNA上進(jìn)行操作，進(jìn)而重構(gòu)了遺傳密碼系統(tǒng)，從而合成大腸桿菌X，其遺傳信息的傳遞不違背中心法則，仍能完成DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯等過(guò)程?！拘?wèn)2詳解】大腸桿菌X中將亮氨酸的密碼子替換成了UCC或UCA，如果大腸桿菌X的遺傳物質(zhì)水平轉(zhuǎn)移到了其他生物體中，那么這些生物體的天然tRNA仍然將UCG和UCA轉(zhuǎn)換為絲氨酸，從而得到一堆沒(méi)有進(jìn)化優(yōu)勢(shì)的亂碼蛋白，即絲氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)榱涟彼峥蓪?duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響；如果改造的大腸桿菌的誘騙tRNA基因被水平轉(zhuǎn)移到了其他生物體，誘騙tRNA會(huì)將代表絲氨酸的密碼子誤讀為亮氨酸密碼子，從而殺死細(xì)胞，即誘騙tRNA可使遺傳信息正確的情況下基因表達(dá)異常；基于合成生物學(xué)，大腸桿菌X重構(gòu)了遺傳密碼系統(tǒng)，從而合成了一種能夠抵抗迄今已知所有天然病毒感染的大腸桿菌X。綜上所述，ABC正確，D錯(cuò)誤。故選ABC?！拘?wèn)3詳解】水平基因轉(zhuǎn)移是指遺傳物質(zhì)被水平轉(zhuǎn)移給非子代的其他細(xì)胞，大腸桿菌X中的基因包括擬核中的環(huán)狀DNA分子和細(xì)胞質(zhì)中的質(zhì)粒，由于遺傳密碼重構(gòu)，在新的細(xì)胞里，難以合成正常的蛋白質(zhì)以及誘騙tRNA可使新細(xì)胞原本的基因表達(dá)紊亂，最終新細(xì)胞會(huì)死亡等原因使大腸桿菌X水平基因轉(zhuǎn)移難以穩(wěn)定存在?！拘?wèn)4詳解】依據(jù)文章所述這項(xiàng)研究能夠在利用合成生物學(xué)技術(shù)生產(chǎn)藥物或其他有用物質(zhì)時(shí)避免病毒污染帶來(lái)的巨大損失。而且，該技術(shù)還可以用于轉(zhuǎn)基因生物中，能夠防止轉(zhuǎn)基因的逃逸及其可能帶來(lái)的潛在危害。20.研究發(fā)現(xiàn)低溫可以影響腫瘤的生長(zhǎng)，為了闡明相關(guān)機(jī)制科研人員對(duì)此展開研究。（1）多數(shù)腫瘤細(xì)胞即使在氧氣充足的條件下也會(huì)優(yōu)先進(jìn)行無(wú)氧呼吸將葡萄糖轉(zhuǎn)化為______，此特性使癌細(xì)胞對(duì)葡萄糖的需求______正常細(xì)胞，但提高了癌細(xì)胞在惡劣條件下的適應(yīng)性。（2）棕色脂肪組織(BAT)是哺乳動(dòng)物中重要的產(chǎn)熱組織，在寒冷環(huán)境中可以迅速代謝葡萄糖等物質(zhì)產(chǎn)生熱量維持體溫。研究者將移植了腫瘤的小鼠(荷瘤小鼠)在30℃和4℃條件下飼養(yǎng)，注射熒光標(biāo)記的葡萄糖，檢測(cè)BAT和腫瘤細(xì)胞中的熒光強(qiáng)度，結(jié)果如圖1，推測(cè)BAT、腫瘤細(xì)胞和葡萄糖三者的關(guān)系_________。（3）為了進(jìn)一步驗(yàn)證上述推測(cè)，用手術(shù)法對(duì)荷瘤小鼠進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究，請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。分組實(shí)驗(yàn)處理培養(yǎng)溫度觀察指標(biāo)甲組假性手術(shù)30℃腫瘤的體積乙組4℃丙組_____30℃丁組4℃若實(shí)驗(yàn)結(jié)果中________組腫瘤的體積最小，則支持上述推測(cè)。（4）研究者進(jìn)一步測(cè)定了荷瘤小鼠腫瘤細(xì)胞的GLUT(葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體)的表達(dá)量，結(jié)果如圖2。綜上所述，低溫影響腫瘤生長(zhǎng)的機(jī)制為_______?！敬鸢浮浚?）①.乳酸②.高于（2）低溫條件下BAT與腫瘤細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)性利用葡萄糖（3）①.去除棕色脂肪組織（BAT）②.乙（4）低溫激活BAT，增強(qiáng)與腫瘤細(xì)胞對(duì)葡萄糖的競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)降低腫瘤細(xì)胞膜上GLUT的數(shù)量，使得腫瘤細(xì)胞葡萄糖的攝入量下降，進(jìn)而抑制腫瘤生長(zhǎng)【解析】【分析】分析題意：低溫可以影響腫瘤的生長(zhǎng)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可推測(cè)低溫下，腫瘤細(xì)胞獲得的葡萄糖的含量下降，呼吸速率下降，腫瘤生長(zhǎng)受到抑制?！拘?wèn)1詳解】動(dòng)物細(xì)胞無(wú)氧呼吸消耗葡萄糖，產(chǎn)生乳酸，同時(shí)釋放少量能量。在消耗同等質(zhì)量葡萄糖的前提下，有氧呼吸釋放的能量多于無(wú)氧呼吸，故多數(shù)腫瘤細(xì)胞即使在氧氣充足的條件下也會(huì)優(yōu)先進(jìn)行無(wú)氧呼吸的這一特性使癌細(xì)胞對(duì)葡萄糖的需求高于正常細(xì)胞。【小問(wèn)2詳解】在30℃條件下，與BAT相比，腫瘤細(xì)胞熒光強(qiáng)度較強(qiáng)，說(shuō)明在常溫下，腫瘤細(xì)胞獲取更多的葡萄糖用于細(xì)胞代謝，而4℃條件下腫瘤細(xì)胞熒光強(qiáng)度降低，說(shuō)明低溫下BAT獲得更多的葡萄糖，由此可推測(cè)低溫條件下BAT與腫瘤細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)性利用葡萄糖，減少腫瘤細(xì)胞的葡萄糖，降低其無(wú)氧呼吸強(qiáng)度，從而抑制腫瘤生長(zhǎng)。【小問(wèn)3詳解】結(jié)合單一變量原則和對(duì)照原則可知，圖中甲組和乙組進(jìn)行了假行手術(shù)，則丙組和丁組的處理應(yīng)為：去除棕色脂肪組織（BAT）。若低溫條件下BAT與腫瘤細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)性利用葡萄糖，則丙組和丁組缺少BAT，腫瘤體積較大，而乙組含有BAT，且處于低溫條件下，乙組的腫瘤的體積最小。【小問(wèn)4詳解】GLUT為葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體，能將葡萄糖運(yùn)入腫瘤細(xì)胞，由圖2可知，與30℃條件下相比，4℃條件下腫瘤細(xì)胞的GLUT表達(dá)量明顯偏低，綜上所述，低溫激活BAT，增強(qiáng)與腫瘤細(xì)胞對(duì)葡萄糖的競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)降低腫瘤細(xì)胞膜上GLUT的數(shù)量，使得腫瘤細(xì)胞葡萄糖的攝入量下降，降低腫瘤細(xì)胞無(wú)氧呼吸強(qiáng)度，使能量供應(yīng)不足，進(jìn)而抑制腫瘤生長(zhǎng)。21.玉米是我國(guó)種植面積最大的重要作物，玉米雄性不育系在雜交育種中的作