北京市顺义区2022年高考一模生物试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1北京市顺义区2022年高考生物一模试卷一、选择题。每小题2分，共30分1．下列关于细胞结构或功能的叙述，不正确的是（）A．细胞核是代谢和遗传的控制中心 B．溶酶体能吞噬并杀死侵入细胞的病原体 C．原核细胞中无叶绿体不能进行光合作用 D．磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架〖答案〗C〖祥解〗原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核（没有核膜、核仁和染色体）；原核细胞只有核糖体一种细胞器，但部分原核细胞也能进行有氧呼吸和光合作用。【解答】解：A、细胞核是遗传信息库，是代谢和遗传的控制中心，A正确；B、溶酶体内含有多种水解酶，能裂解多种衰老的细胞、细胞器以及病原体，B正确；C、原核细胞中无叶绿体，但有的原核细胞含叶绿素、藻蓝素等光合色素，能进行光合作用，如蓝细菌，C错误；D、根据流动镶嵌模型可知，磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架，D正确。故选：C。2．为检测花生种子中的脂肪，撕取花生子叶外表皮如图1，染色后制成临时装片，在显微镜下观察，结果如图2。下列相关叙述正确的是（）A．该实验中将花生子叶切成薄片获得单层细胞 B．需使用50%的酒精洗去未与脂肪结合的染液 C．图2细胞中的脂肪滴遇双缩脲试剂呈橙黄色 D．实验结果表明花生子叶细胞中脂肪比水含量高〖答案〗B〖祥解〗苏丹Ⅲ染液用于鉴定脂肪呈橘黄色。【解答】解：A、该实验中将花生子叶切成的薄片一般含有多层细胞，A错误；B、染色后需使用50%的酒精洗去多余染液即未与脂肪结合的染液，B正确；C、图中细胞中的脂肪滴遇苏丹Ⅲ试剂呈橘黄色，C错误；D、实验只能观察到被染成橘黄色的脂肪颗粒，并不能检测含量，故无法比较水和脂肪的含量高低，D错误。故选：B。3．茄子切片后暴露在空气中会逐渐变成褐色，是在有氧条件下相关酶将茄子中的酚类物质氧化的结果。若要改善菜肴品相，抑制茄子切片褐变，下列做法不可行的是（）A．直接放在盆中备用 B．浸没在蛋清液中备用 C．用沸油处理后备用 D．浸没在食用碱水中备用〖答案〗A〖祥解〗酶的特性：（1）高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。（2）专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。（3）作用条件较温和：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活。【解答】解：A、直接放在盆中，空气中氧气属于有氧环境利于酶的氧化进行，不利于改善菜的品相，A错误；B、浸没在蛋清液中，有利于隔绝氧气，避免氧化，B正确；C、沸油处理后，酶在高温中已经失活，不能进行使茄子氧化，C正确；D、碱性环境会使酶失活，也不能进行发挥作用，D正确。故选：A。4．某同学以百米冲刺的速度由校门口飞奔进入四层教室，呼吸频率加快，未出现肌肉酸痛感。对上述现象解释不正确的是（）A．快速奔跑过程中，肌肉细胞没有进行无氧呼吸 B．呼吸频率加快，保证细胞获得更多O2进行有氧呼吸 C．快速奔跑过程中，为肌肉细胞收缩直接供能的是ATP D．由于氧气快速补充，产生的乳酸可被进一步氧化分解利用〖答案〗A〖祥解〗1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH，合成少量ATP；第三阶段是氧气和NADH反应生成水，合成大量ATP。2、无氧呼吸的场所是细胞质基质，无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同，无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同，在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳，在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。【解答】解：A、快速奔跑时，肌肉细胞主要进行有氧呼吸，同时进行无氧呼吸，A错误；B、呼吸频率加快，人体吸入更多氧气，保证细胞获得更多O2，进行有氧呼吸，B正确；C、快速奔跑过程中肉细胞收缩需要消耗大量能量，需要ATP水解直接供应，因为ATP是直接能源物质，C正确；D、无氧呼吸过程产生了乳酸，但机体并未出现肌肉酸痛感，说明由于氧气快速补充，产生的乳酸可被机体细胞进一步氧化分解利用转化为其他物质，从而减少机体乳酸含量，D正确。故选：A。5．某同学自豪地说“我的长相是独一无二的”。不支持上述说法的是（）A．精子和卵细胞在受精时随机结合 B．母亲有丝分裂产生卵细胞时姐妹染色单体分离 C．母亲产生卵细胞时非同源染色体发生了自由组合 D．父亲产生精子时同源染色体的非姐妹染色单体发生互换〖答案〗B〖祥解〗1、受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。2、基因重组的类型：同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合。【解答】解：A、精子和卵细胞在受精时随机结合，支持上述说法，A错误；B、卵细胞是减数分裂产生，母亲有丝分裂产生卵细胞时姐妹染色单体分离不支持上述说法，B正确；C、母亲产生卵细胞时非同源染色体发生了自由组合，支持上述说法，C错误；D、父亲产生精子时同源染色体的非姐妹染色单体发生互换，支持上述说法，D错误。故选：B。6．如图为某家族的遗传系谱图。关于该家族的遗传病，下列说法不正确的是（）A．该病可能受常染色体上显性致病基因控制 B．该病可能受X染色体上显性致病基因控制 C．若该病受常染色体上显性致病基因控制，Ⅰ2基因型为Aa D．若该病受X染色体上显性致病基因控制，则Ⅱ3再生一个女孩必正常〖答案〗D〖祥解〗分析遗传系谱图：该病世代连续，男女发病率相当，可以受常染色体上显性致病基因控制或受X染色体上显性致病基因控制。【解答】解：A、根据试题分析，该病可能受常染色体上显性致病基因控制，A正确；B、根据试题分析，该病可能受X染色体上显性致病基因控制，B正确；C、若该病受常染色体上显性致病基因控制，Ⅰ2表现患病，其子女有正常的，也有患病的，则Ⅰ2基因型为Aa，C正确；D、若该病受X染色体上显性致病基因控制，则Ⅱ3的子女有正常的，也有患病的，Ⅱ3的基因型为XAXa，生一个女孩不一定正常，D错误。故选：D。7．如图为某生物细胞中基因X的表达过程，相关叙述正确的是（）A．完成过程①的模板是α链 B．过程①和②均在细胞核中完成 C．缬氨酸的密码子是CAA D．mRNA中G的比例与基因X不同〖答案〗D〖祥解〗基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA。【解答】解：A、①过程以DNA一条链为模板合成mRNA，所以为转录，根据mRNA碱基序列再结合碱基互补配对原则可知，转录的模板链是β链，A错误；B、过程①为转录，转录过程主要发生在细胞核中，过程②为翻译，主要发生在细胞质中的核糖体上，B错误；C、根据mRNA碱基序列以及起始密码AUG，再结合翻译可知，缬氨酸的密码子是GUU，C错误；D、DNA为双链结构，mRNA为单链结构，尽管mRNA是以DNA的一条链为模板合成的，但其中G的比例与基因X一般不同，D正确。故选：D。8．三倍体无子西瓜（3n＝33）是由二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交产生的。育种过程中需要使用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗。下列相关叙述不正确的是（）A．二倍体植株细胞内含有22条染色体 B．三倍体植株细胞内含有三个染色体组 C．三倍体西瓜产生正常配子的概率很高 D．秋水仙素抑制纺锤体形成使细胞中染色体数目加倍〖答案〗C〖祥解〗无子西瓜的培育的具体方法：（1）用秋水仙素处理幼苗期的普通二倍体西瓜，得到四倍体西瓜。（2）用四倍体西瓜作母本，用二倍体西瓜作父本，杂交得到含有三个染色体组的西瓜种子。（3）种植三倍体西瓜的种子，这样的三倍体西瓜是开花后是不会立即结果的，还需要授给普通二倍体西瓜的成熟花粉，以刺激三倍体西瓜的子房发育成为果实，这样就会得到三倍体西瓜。【解答】解：A、三倍体无子西瓜（3n＝33），由分析可知，二倍体植株细胞内含有22条染色体，A正确；B、用四倍体西瓜作母本，用二倍体西瓜作父本，杂交得到含有三个染色体组的西瓜种子，种植三倍体西瓜的种子，得到三倍体植株，其细胞内含有三个染色体组，B正确；C、三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子，故三倍体西瓜产生正常配子的概率极低，C错误；D、秋水仙素的作用是作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤体的形成，使细胞染色体数目加倍，D正确。故选：C。9．关于生物进化的叙述，不正确的是（）A．隔离是物种形成的必要条件 B．个体是生物进化的基本单位 C．自然选择决定生物进化的方向 D．生物多样性是协同进化的结果〖答案〗B〖祥解〗现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。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发生定向的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。生物多样性是协同进化的结果。【解答】解：A、隔离是物种形成的必要条件，A正确；B、种群是生物进化的基本单位，B错误；C、自然选择决定进化的方向，C正确；D、生物多样性是协同进化的结果，D正确。故选：B。10．我国科学家敲除了腺病毒的某些基因，使腺病毒在人体内无法增殖，再将新冠病毒的S基因连接到腺病毒的DNA基因组中，制备成重组疫苗，用于预防新冠病毒。下列相关叙述正确的是（）A．重组疫苗进入人体后会大量增殖，并表达出S蛋白 B．若重组疫苗有效，人体内的细胞毒性T细胞会产生大量抗体 C．S基因可持续控制合成S蛋白，反复诱发人体特异性免疫反应 D．注射重组疫苗与注射灭活病毒疫苗，人体内产生抗体的种类多〖答案〗C〖祥解〗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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因﹣DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA﹣分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质﹣抗原﹣抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。【解答】解：A、制备重组疫苗时，删除了腺病毒的某些基因，使其在人体中无法增殖，但重组疫苗仍然在人体内表达出S蛋白，A错误；B、浆细胞是唯一产生抗体的细胞，B错误；C、重组疫苗将编码抗原的基因导入后，则会在人体细胞中持续表达抗原，反复刺激机体免疫系统产生特异性免疫反应，C正确；D、重组疫苗和灭活新冠病毒的抗原都是S蛋白，因此注射重组疫苗与注射灭活病毒疫苗，人体内产生抗体只有一种，D错误。故选：C。11．长白山北坡从山麓到山顶依次出现针阔叶混交林、针叶林、岳桦林和高山冻原。针阔叶混交林中有红松、红皮云杉、白桦等多种高大乔木，在林冠层生活着小杜鹃、大杜鹃、黑枕黄鹂等鸟类。下列相关叙述正确的是（）A．红皮云杉与白桦竞争阳光 B．小杜鹃的生态位仅由林冠层的食物决定的 C．针阔叶混交林中的动物没有出现垂直分层 D．从山麓到山顶依次出现不同森林类型体现群落的垂直结构〖答案〗A〖祥解〗生态位：（1）概念：一个物种在群落中的地位和作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况以及与其他物种的关系等。（2）研究内容：①植物：在研究领域内的出现频率，种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等。②动物：栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。【解答】解：A、针阔叶混交林中有红松、红皮云杉、白桦等多种高大乔木，推测红皮云杉与白桦生活在同一环境，能竞争阳光，A正确；B、植物生态位的研究内容为在研究领域内的出现频率，种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等，因此小杜鹃的生态位不仅由林冠层的食物决定的，B错误；C、据题意可知，在林冠层生活着小杜鹃、大杜鹃、黑枕黄鹂等鸟类，推测针阔叶混交林中的动物会出现垂直分层，C错误；D、从山麓到山顶依次出现不同森林类型体现群落的水平结构，D错误。故选：A。12．园林工人为使灌木围成的绿篱长得茂密、整齐，需要对绿篱定期修剪，其理论依据是（）A．抑制向光生长 B．抑制其开花结果 C．抑制顶端优势 D．抑制细胞分裂素合成〖答案〗C〖祥解〗生长素作用因浓度、细胞年龄、植物种类、植物器官的不同而有差异，因生长素浓度不同而表现出的差异为：低浓度促进生长，高浓度抑制生长，即生长素作用具有两重性，如植物顶端优势现象的产生、根的向地性等。【解答】解：园林工人为使灌木围成的绿篱长得茂密、整齐。需要对绿篱定期修剪，其目的是解除顶端优势，促进侧芽发育成侧枝。故选：C。13．科研人员对某人工栽培松林18年间的能量流动情况进行持续调查，测得如图所示数据。据图分析，下列说法正确的是（）A．绿色植物固定能量的主要流向是初级消费者 B．枯枝落叶中的能量通过分解者的作用流向生产者 C．人类活动不会影响能量在第一、第二营养级间的传递效率 D．绿色植物固定的太阳能是此生态系统的能量来源〖答案〗D〖祥解〗分析题图：图示为某人工松林18年间能量流动情况的调查统计．生产者固定的太阳能的去向主要包括：一是呼吸作用消耗的，二是未被利用的量，三是被分解者分解利用，四是散失流向下一营养级。【解答】解：A、生态系统营养级之间的传递效率只有10%～20%，因此绿色植物固定能量的少部分流向初级消费者，A错误；B、枯枝落叶中的有机物分解形成无机物可以被生产者利用，但能量不能被生产者利用，B错误；C、人类活动能调节生物的种间关系，会影响能量在第一、第二营养级间的传递效率，C错误；D、生产者固定的太阳能是流经某生态系统的能量来源，因此绿色植物固定的太阳能是此生态系统的能量来源，D正确。故选：D。14．“绿色经济”已经成为人类的共识，越来越多的国家投身“碳达峰”和“碳中和”事业。我国提出“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。下列措施中不利于达成目标的是（）A．尽量选择公共交通或步行出行 B．植树造林并保护现有森林资源 C．生活小区的垃圾及时清理焚烧 D．开发新能源代替以煤为主的能源供应〖答案〗C〖祥解〗碳中和是指通过某些形式抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放“。【解答】解：A、少开私家车出行，尽量选择公共交通或步行出行，能减少二氧化碳的排放，该做法正确，A错误；B、大面积进行植树造林并保护现有森林资源能加速二氧化碳的吸收，减少污染，该做法正确，B错误；C、生活小区的垃圾及时清理焚烧会释放大量二氧化碳，加重空气污染，该做法错误，C正确；D、开发新能源代替以煤为主的能源供应，可以减少二氧化碳的排放，该做法正确，D错误。故选：C。15．紫杉醇是红豆杉植物细胞的次级代谢产物，具有抗癌活性，可用于癌症的治疗。野生红豆杉是濒危植物，为更好地保护红豆杉，进行细胞悬浮培养生产紫杉醇，过程如图。相关叙述正确的是（）A．①过程需要添加生长素和细胞分裂素 B．②过程需要诱导细胞分裂，不需要诱导细胞分化 C．③过程需要考虑酶的种类，不需要考虑酶的作用时间 D．生产紫杉醇的过程体现了红豆杉细胞的全能性〖答案〗A〖祥解〗分析题图：图示是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，其中①表示脱分化过程，②表示筛选获得高产细胞株，③表示通过酶解法获得原生质体。【解答】解：A、诱导脱分化形成愈伤组织需要在培养基中添加生长素和细胞分裂素，A正确；B、②过程既需要诱导细胞分裂，也需要诱导细胞分化，B错误；C、③表示通过酶解法获得原生质体，既需要考虑酶的种类，也需要考虑酶的作用时间，防止酶解过度，损伤细胞，C错误；D、生产紫杉醇的过程培养到原生质体进行，没有体现红豆杉细胞的全能性，D错误。故选：A。二、非选择题（共70分）16．（12分）岩藻糖基乳糖（FL）对婴幼儿肠道菌群和免疫系统的发育很重要，可添加到婴幼儿配方奶粉中。为提高FL产量，科研人员进行了相关研究。（1）P基因和C基因表达的产物是催化岩藻糖和乳糖合成FL的关键酶。从相关细菌内提取总DNA，依据P基因和C基因部分碱基序列，通过技术扩增得到P基因和C基因。据图1分析，获得的P基因应具备限制酶的识别位点。（2）将图1构建的重组质粒导入感受态大肠杆菌，培养一段时间后，用法将其接种到含有链霉素的固体培养基中，培养获得单菌落。挑取单菌落，提取DNA，分成两组，每组分别与两种限制酶混合后进行电泳，结果如图2。实验中将提取的DNA与限制酶混合并进行电泳的目的是。（3）将检测后获得的目的菌接种到液体培养基中，发酵获得FL。为提高FL产量，在发酵过程中需要考虑的环境因素有。（4）为进一步提高FL的产量，对已获得的大肠杆菌进行再改造。大肠杆菌中β﹣半乳糖苷酶参与次级代谢产物乳糖的分解过程，UDP﹣葡萄糖脂质载体转移酶参与岩藻糖转化为构成菌体荚膜的异多糖酸，两种酶分别受Z基因和W基因控制合成。敲除Z基因获得Z﹣菌株，敲除Z基因和W基因获得Z﹣W﹣菌株，敲除基因对菌株的生长没有显著影响。实验中测定了Z﹣菌株和Z﹣W﹣菌株的FL产量，结果如图3。实验结果显示，阐明图3结果产生的原因是。〖答案〗（1）PCR限制酶NdeⅠ和XhoⅠ（2）稀释涂布平板将大肠杆菌中的DNA分子进行切割后再将DNA片段分离，经过与标准DNA片段（M）比较，判断细胞中是否有目的基因（3）氧气、温度、pH（4）敲除Z基因或敲除Z基因和W基因，能够大幅提高FL产量敲除Z基因或者敲除Z基因和W基因后，乳糖分解被抑制，岩藻糖转化为异多糖酸也被抑制，更多的岩藻糖和乳酸反应生成FL〖祥解〗基因工程的操作步骤：一是获取目的基因；二是构建基因表达载体（核心）；三是将目的基因导入受体细胞（导入植物细胞一般有农杆菌转化法、基因枪法、花粉管道法等）；四是检测和鉴定目的基因（一是检测目的基因是否导入成功，二是检测目的基因是否成功表达，三是检测目的基因控制的性状是否在能在细胞中或植株上表现出来）。【解答】解：（1）从细菌内提取总DNA，依据P基因和C基因部分碱基序列，可以设计引物，通过PCR技术扩增得到P基因和C基因。从图1可知，P基因两端应具备限制酶NdeⅠ和XhoⅠ的识别位点。（2）将大肠杆菌培养一段时间后，用稀释涂布平板法将其接种到含有链霉素的固体培养基中，经过选择培养，培养获得单菌落。实验中将提取的DNA与限制酶混合并进行电泳的目的是将大肠杆菌中的DNA分子进行切割后再将DNA片段分离，经过与标准DNA片段（M）比较，判断细胞中是否有目的基因。（3）为提高FL产量，在发酵过程中需要考虑的环境因素有氧气、温度、pH。（4）岩藻糖与乳糖反应生成FL，Z基因控制合成的β﹣半乳糖苷酶催化乳糖的分解，W基因控制合成的UDP﹣葡萄糖脂质载体转移酶催化岩藻糖转化为异多糖酸。根据图3分析，与未敲除基因的一组相比，Z﹣菌株FL产量增加，Z﹣W﹣菌株FL产量增加幅度更大，这是因为敲除Z基因或者敲除Z基因和W基因后，乳糖分解被抑制，岩藻糖转化为异多糖酸也被抑制，更多的岩藻糖和乳酸反应生成FL。17．（12分）龙葵对重金属镉有很强的吸收能力，能对土壤中的镉污染进行修复。当镉在龙葵体内积累到一定量时，会限制其对土壤的修复能力，科研人员对此展开研究。（1）镉进入龙葵细胞会抑制硝酸还原酶的活性，使得植物体内氮含量下降。一方面导致叶绿体合成的叶绿素减少，限制了光合作用的阶段；另一方面使得氨基酸合成的减少，最终导致龙葵在富含镉的土壤中生长缓慢。（2）为研究施氮对镉污染环境下龙葵光合速率的影响，研究人员使用尿素作为氮肥进行相关实验，实验结果如图。①实验中对照组是。②实验结果表明。（3）为进一步确定氮对光合作用暗反应的影响，对各组龙葵单株有机物量、气孔导度、胞间CO2浓度进行了测定，结果如表。检测指标A组B组C组D组E组单株有机物量（g•株﹣1）5.403.778.4310.7312.20气孔导度（mol•m﹣2•s﹣1）0.290.180.430.560.65胞间CO2浓度（μmol•mol﹣1）293307309305281注：气孔导度越大，气孔开放程度越大①对比A、B组实验结果判断，气孔导度低（填“是”或“不是”）镉污染条件下龙葵光合效率低的主要原因。②在含镉的环境中，随氮浓度的升高，依据推测光合作用暗反应加快，导致单株有机物含量高。（4）综合上述实验结果或所学知识，推测施氮浓度大于450mg•kg﹣1时，是否会对镉环境下龙葵生长具有更好的促进作用，请阐明理由。〖答案〗（1）光反应酶（2）A组加入的氮肥可以缓解镉对龙葵生长的抑制作用。（3）不是气孔导度增大，而胞间CO2浓度下降（4）不一定，理由是若氮肥最适浓度大于450mgkg'，则当施氮浓度大于450mg•kg﹣1时，氮肥对镉环境下龙葵生长可能具有更好的促进作用，或促进作用与施氮浓度为450mg•kg﹣1时接近，但若施氮浓度过大，可能导致外界溶液浓度过高，引起龙葵细胞失水萎蔫，不利于龙葵生长。〖祥解〗光合作用的影响因素有：光照强度、二氧化碳浓度、光合色素含量、温度等。一般气孔导度越大，气孔开放程度越大，二氧化碳从外界进入胞间的量越多。胞间二氧化碳浓度与孔导度有关，同时也与叶肉细胞利用二氧化碳的能力有关。【解答】解：（1）叶绿素在光反应阶段能吸收、传递和转换光能，镉导致叶绿体合成的叶绿素减少，限制了光合作用的光反应阶段的进行；氮元素是蛋白质的组成元素之一，氮含量下降，导致催化氨基酸合成的相关酶的含量下降，最终影响蛋白质的合成，龙葵生长缓慢。（2）实验中需遵循单一变量原则，A组作为对照组不添加镉和尿素，只需用等量蒸馏水处理即可；本实验研究不同浓度的尿素对镉胁迫下龙葵生长的影响，与A组相比，B组添加了镉，龙葵光合速率下降，说明镉能抑制龙葵的生长；与B组相比，C组、D组、E组添加不同浓度的尿素后，龙葵光合速率均有所提高，其中C组结果与A组接近，D组和E组光合速率高于A组，说明加入的氮肥可以缓解镉对龙葵生长的抑制作用。（3）①气孔导度越大，气孔开放程度越大，从外界吸收的CO2就越多，CO2是暗反应阶段的原料，对比A、B组实验结果可知，B组气孔导度小于A组，但胞间CO2浓度大于A组，说明气孔导度低不是镉污染条件下龙葵光合效率低的主要原因，而是其他非孔因素，例如固定CO2的能力；②在含镉的环境中，随氮浓度的升高，气孔导度不断增大，而胞间CO2浓度变小，据此可推测氮肥浓度越大，增大气孔导度的能力越大，同时利用CO2的能力越强，从而提高了暗反应速率，进而提高龙葵叶肉细胞的净光合作用速率，导致单株有机物含量高。（4）可能有两种情况：若氮肥最适浓度大于450mg•kg﹣1，则当施氮浓度大于450mg•kg﹣1时，氮肥对镉环境下龙葵生长可能具有更好的促进作用，或促进作用与施氮浓度为450mg•kg﹣1时接近；但若施氮浓度过大，可能导致外界溶液浓度过高，引起龙葵细胞失水姜蔫，不利于龙葵生长。18．（12分）研究人员为探究机体血糖调节的关键机制，选取月龄、生理状态相同的A、B两组小鼠，使用抗生素饲喂，以获得肠道菌群缺失的小鼠，实验过程如图1。检测各组小鼠的血糖含量，结果如图2。（1）15min后4组小鼠血糖含量均开始下降，原因是血液中的含量升高，促进葡萄糖进入细胞利用、转化和储存。（2）比较组的检测结果，推测小鼠在低温环境中小鼠组织细胞对葡萄糖的吸收和利用更快。（3）图2实验结果表明，清除小鼠的肠道菌群可显著提高。（4）小鼠体内有棕色脂肪组织和白色脂肪组织，为评估不同脂肪组织对血糖吸收的贡献，进一步检测棕色脂肪组织和白色脂肪组织中13C的含量，结果如图3。实验结果表明清除肠道菌群时，棕色脂肪组织对血糖吸收的贡献更大，依据是。（5）棕色脂肪组织主要作用是增加寒冷环境条件下的产热，以维持体温。棕色脂肪组织产热的主要途径是增加细胞中参与有氧呼吸的UCP1蛋白的表达水平。已知敲除UCP1基因后，肥胖小鼠血糖水平升高。为了进一步评估肠道菌群缺失的肥胖小鼠对血糖的改善是否依赖于UCP1蛋白。请从下列①～⑦中选择实验组的处理及检测指标，并预期实验结果及对应的结论。。①敲除UCP1基因小鼠②普通小鼠③低脂饮食④高脂饮食⑤使用抗生素处理⑥不用抗生素处理⑦血糖水平〖答案〗（1）胰岛素（2）A1和A2（3）降低血糖的能力（4）B2比A2组棕色脂肪组织中13C的含量明显升高，而白色脂肪组织中13C的含量没有明显变化（5）①④⑤⑦，实验结果：使用抗生素处理的敲除UCP1基因的肥胖小鼠血糖水平显著低于不用抗生素处理敲除UCP1基因的肥胖小鼠；使用抗生素处理的敲除UCP1基因的肥胖小鼠与使用抗生素处理的不敲除UCP1基因的肥胖小鼠血糖水平无显著差异。实验结论：肠道菌群缺失的肥胖小鼠对血糖的改善不依赖于UCP1蛋白〖祥解〗胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素，其作用机理是促进组织细胞摄取、利用和储存葡萄糖，同时抑制胰高血糖素的作用以降低血糖浓度。【解答】解：（1）胰岛素的作用是：促进葡萄糖进入细胞利用、转化和储存，进而血糖水平降低；故15min后4组小鼠血糖含量均开始下降，原因是血液中的胰岛素含量升高，促进葡萄糖进入细胞利用、转化和储存。（2）比较A1和A2组，在22℃和4℃情况下，A2组小鼠体内的血糖含量比A1组低很多，因此小鼠低温环境中组织细胞对葡萄糖的吸收和利用更快。（3）B组喂食的是含有抗生素的饲料，因此会杀死小肠中的细菌，通过图2，可以看到清除肠道菌落可以显著提高小鼠组织细胞对葡萄糖的吸收和利用，即清除小鼠的肠道菌群可显著提高降低血糖的能力。（4）从图3中，B2比A2组棕色脂肪组织中13C的含量明显升高，而白色脂肪组织中13C的含量没有明显变化，故清除肠道菌群时，棕色脂肪组织对血糖吸收的贡献更大。（5）为了探究肠道菌落缺失的肥胖小鼠对血糖改善是否依赖于UCP1蛋白，实验操作：选用一只②普通小鼠，一只①敲除UCP1基因的小鼠，并且喂食④高脂饮食，直到两鼠达到相同的肥胖体重；两鼠均用适量且等量的抗生素对肠道细菌做处理，测量两鼠的血糖水平，故实验组的处理及检测指标为①④⑤⑦。实验结果：使用抗生素处理的敲除UCP1基因的肥胖小鼠血糖水平显著低于不用抗生素处理敲除UCP1基因的肥胖小鼠；使用抗生素处理的敲除UCP1基因的肥胖小鼠与使用抗生素处理的不敲除UCP1基因的肥胖小鼠血糖水平无显著差异。实验结论：肠道菌群缺失的肥胖小鼠对血糖的改善不依赖于UCP1蛋白（实验结果：使用抗生素处理的敲除UCP1基因的肥胖小鼠与不用抗生素处理敲除UCP1基因的肥胖小鼠血糖水平无显著差异；使用抗生素处理的敲除UCP1基因的肥胖小鼠血糖水平显著高于使用抗生素处理的不敲除UCP1基因的肥胖小鼠。实验结论：肠道菌群缺失的肥胖小鼠对血糖的改善依赖于UCP1蛋白）。19．（10分）学习以下材料，回答（1）～（4）题。抑郁症的分子机制抑郁症是一种慢性精神类疾病，影响了全世界10%的人群。抑郁症的核心症状之一是愉悦感消失，对奖赏的敏感性减弱。传统观点认为抑郁症的发生是由于脑内的多巴胺、五羟色胺等神经递质的水平下降导致的。很多治疗抑郁症药物的作用机理都是抑制脑内奖赏中心（VTA）分泌的神经递质的降解。药物进入机体后在几小时内可增加脑内神经递质的水平，然而抑郁病症状的改善却需要几周的时间。有新的观点认为抑郁症是由于神经细胞的结构和功能发生了改变，使得抑郁症患者对外界刺激产生了适应性的改变。位于大脑中的缰核（见图1）是大脑奖赏环路中的一个重要核团。正常状态下，一个相对安静的缰核对VTA有一个较小的抑制；当缰核过度活化时，这种抑制作用会被极大地增强，进而导致奖赏敏感性的减弱。在抑郁症患者和抑郁大鼠模型中，发现缰核部位神经细胞电流的频率明显增加，从而引起VTA被抑制。研究人员对抑郁大鼠和正常大鼠缰核中蛋白组分的差异进行分析，发现钙/钙调蛋白激酶家族中的成员——CaMKⅡ在抑郁大鼠的缰核中表达明显增加，并发现CaMKⅡ包括α和β。克隆α和β的cDNA序列，构建了分别表达α和β的A病毒即A﹣α和A﹣β。然后将A﹣α和A﹣β分别注入正常大鼠的缰核，使其感染缰核处的神经细胞。发现注入A﹣β的大鼠在糖水测试中丧失了对糖水的偏好，表现出愉悦感缺乏的状态，而注入A﹣α的大鼠没有出现类似现象。通过使用RNA干扰的手段特异性地减少β的蛋白表达量，发现抑郁大鼠在强迫游泳中不动的时间显著降低，而在习得性无助测试中逃避电击的行为则显著增多。研究发现β表达水平的上调会促进缰核神经细胞中谷氨酸受体向细胞膜上移动，从而引起细胞内电流的变化，如图2。上述的研究发现为抗抑郁药物的筛选提供了新的靶点和策略。（1）缰核位于（填“中枢”或“外周”）神经系统，其兴奋程度与VTA的兴奋程度呈（填“正”或“负”）相关。（2）缰核神经细胞的谷氨酸由通过胞吐作用释放，作用于突触后膜上的谷氨酸受体后，导致突触后膜的电位变化是。（3）请依据文中信息，完善抑郁症的分子机理（在方框中以文字和箭头的形式作答）。（4）写出研发新药可能作用的靶点。〖答案〗（1）中枢负（2）突触前膜由外正内负变为外负内正（3）缰核内A﹣β钙调蛋白基因表达增多→缰核过度活化（4）抑制缰核内A﹣β钙调蛋白基因的表达〖祥解〗神经系统由脑、脊髓和它们所发出的神经组成，脑和脊髓是神经系统的中枢部分，叫中枢神经系统；由脑发出的脑神经和由脊髓发出的脊神经是神经系统的外周部分，叫外周神经系统。神经系统的结构和功能的基本单位是神经元。【解答】解：（1）缰核位于大脑中，因此属于中枢神经系统，正常状态下，一个相对安静的缰核对VTA有一个较小的抑制；当缰核过度活化时，这种抑制作用会被极大地增强，进而导致奖赏敏感性的减弱。说明缰核兴奋程度与VTA的兴奋程度呈负相关。（2）缰核神经细胞的谷氨酸属于神经递质，由突触前膜通过胞吐作用释放，作用于突触后膜上的谷氨酸受体，由图2可知，谷氨酸与受体结合后会导致电流频率增加，说明引起了突触后膜兴奋，因此突触后膜会由外正内负的静息电位形成外负内正的动作电位。（3）根据题意“将A﹣α和A﹣β分别注入正常大鼠的缰核，使其感染缰核处的神经细胞。发现注入A﹣β的大鼠在糖水测试中丧失了对糖水的偏好，表现出愉悦感缺乏的状态，而注入A﹣α的大鼠没有出现类似现象。通过使用RNA干扰的手段特异性地减少β的蛋白表达量，发现抑郁大鼠在强迫游泳中不动的时间显著降低，而在习得性无助测试中逃避电击的行为则显著增多”，说明缰核内A﹣β钙调蛋白表达增多，会使缰核过度活化，当缰核过度活化时，对VTA的抑制作用会被极大地增强，使VTA分泌的神经递质水平下降，从而使奖赏敏感性减弱，出现抑郁症。即抑郁症的分子机理为：缰核内A﹣β钙调蛋白基因表达增多→缰核过度活化→VTA→抑郁症状。（4）由于抑郁症的形成与A﹣β钙调蛋白的表达和功能有关，因此可通过药物抑制缰核内A﹣β钙调蛋白的表达，以降低A﹣β钙调蛋白的含量和作用，从而治疗抑郁症。20．（12分）两栖动物大鲵是国家Ⅱ级保护动物，对环境质量如水质要求很高。湖南张家界为中国大鲵的生长繁殖提供了得天独厚的生态环境，是中国大鲵国家级自然保护区，同时也吸引了大量的游客。为研究旅游干扰对张家界大鲵种群数量的影响，开展了下列调查研究。（1）研究人员选取了生态环境相近，旅游干扰强度不同的A、B、C、D四个样地进行调查，调查结果如表：调查样地旅游类型及游客活动游客数量（万人次/年）大鲵数量（尾）重度旅游干扰A山水游：下水游玩30550B休闲游：游客行走18830轻度旅游干扰C郊游：居民生活、少许车辆0.6093D无游客：居民生活0.15137①大鲵属于变温动物，在洞穴中进行冬眠。在每年6月和9月，依据从洞穴游出大鲵幼鱼的数量，对大鲵幼体数量进行推算；通过河段周边渔政管理人员与渔民的记录，对河段大鲵成体数量进行推算。这种种群数量的调查方法属于（填“逐个计数法”或“估算法”）法，影响调查结果的因素有。②调查结果显示。（2）大鲵很大程度上依赖皮肤的辅助呼吸，其饵料鱼以山溪流水性或湖泊定居性小型土著鱼类为主。为进一步研究旅游干扰对大鲵种群数量影响的原因，对不同调查样地中大鲵的饵料鱼和环境中的噪音（主要包括水流的声音和人讲话的声音）进行了捕获和测定，结果如图。①大鲵在食物链中最低处于第营养级。②结果显示A、B两个调查样地饵料鱼的捕获量最高，但大鲵的种群数量却较低，推测原因可能是游客活动时向水体中投放食物等有机废物，导致，使得大鲵逃离低氧环境。③张家界旅游干扰中造成四个样地大鲵种群数量差异的主要原因是。（3）基于上述调查结果，针对张家界旅游景区，既要通过旅游开发实现经济增长，又要实现对大鲵的保护，请提出可行的措施。〖答案〗（1）①估算法旅游类型及游客活动、旅游干扰程度②游客数量越多，旅游干扰程度越强，对大鲵种群数量的影响就越大，大鲵种群数量就越少（2）①三②水体藻类疯长③游客活动带来的噪音（3）控制游客数量和旅游设施面积、降低旅游干扰强度〖祥解〗1、调查种群密度的方法有样方法和标记重捕法，这两种方法都是估算法。2、抵抗力稳定性；①概念：生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。②原因：生态系统内部具有一定的自我调节能力。③规律：生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越弱，抵抗力稳定性就越低，反之则越高。【解答】解：（1）①依据从洞穴游出大鲵幼鱼的数量，对大鲵幼体数量进行推算，这种种群数量的调查方法属于估算法。由表格数据可知，旅游类型及游客活动、旅游干扰程度等因素可影响调查结果。②分析表格可知，游客数量越多，旅游干扰程度越强，对大鲵种群数量的影响就越大，大鲵种群数量就越少。（2）①大鲵饵料鱼以山溪流水性或湖泊定居性小型土著鱼类为主，因此在食物链中属于第三营养级。②由柱形图可知，A、B两个调查样地饵料鱼的捕获量最高，但大鲵的种群数量却较低，推测原因可能是游客活