天津市河东区2025年高三下学期一模生物试题（解析版）

高级中学名校试题PAGEPAGE1天津市河东区2025年高三下学期一模第Ⅰ卷选择题注意事项：1．每小题选出答案后，用2B铅笔把生物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，再选涂其它答案标号。2．本卷共12题，每题4分，共48分。在每题列出的四个选项中，只有—项是最符合题目。1.某科研团队在研究一种新型抗癌药物时，发现该药物能够特异性破坏癌细胞中的一种细胞器，导致癌细胞能量供应不足而死亡。进一步实验表明，该药物对正常细胞无明显影响。据此推测，该药物最可能作用的细胞器是（）A.核糖体 B.线粒体 C.高尔基体 D.内质网【答案】B〖祥解〗内质网本身不能合成蛋白质合成，但能加工蛋白质，也是脂质合成的“车间”。核糖体是细胞内合成蛋白质的场所，被称为“生产蛋白质的机器”。高尔基体本身不能合成蛋白质，但可以对蛋白质进行加工分类和包装。溶酶体内含多种水解酶，是细胞内的消化车间。【详析】A、核糖体是合成蛋白质的场所，不能为细胞生长提供能量，不符合题意，A错误；B、线粒体是细胞的动力工厂，因而该药物可能作用的是线粒体进而导致癌细胞能量供应不足，符合题意，B正确；C、高尔基体在动物细胞中细胞分泌物形成有关，不能为细胞提供能量，与题意不符，C错误；D、内质网不能为细胞提供能量，因而不符合题意，D错误。故选B2.食品安全人员常用涂有胆碱酯酶的“农药残留速测卡”检测菠菜表面是否残留有机磷农药，操作过程如图所示（操作后将速测卡置于37℃恒温箱装置中10min为佳），其原理为：胆碱酯酶催化红色药片中的物质水解为蓝色物质，有机磷农药对胆碱酯酶有抑制作用。下列叙述正确的是（）A.胆碱酯酶存在于红色药片内B.秋冬季节检测，“红色”和“白色”的叠合时间应适当缩短C.“白色”药片呈现的蓝色越深，说明菠菜表面残留的有机磷农药越少D.每批测定应设置滴加等量菠菜浸洗液到“白色药片”上的空白对照卡【答案】C〖祥解〗题图分析，白色药片中应含有胆碱酯酶，通过将纸片捏合，胆碱酯酶与红色药片中的物质接触，促进其水解为蓝色物质，如果滴加到白色药片上的菠菜浸洗液中有机磷浓度较高，将抑制胆碱酯酶的作用，从而使其蓝色变浅甚至不变色。【详析】A、胆碱酯酶催化红色药片中的物质水解为蓝色物质，说明白色药片含有胆碱酯酶，通过将药片捏合，胆碱酯酶与红色药片中的物质接触，促进其水解为蓝色物质，A错误；B、秋冬季节温度较低，酶的活性减弱，检测时，为保证结果准确性，“红色”和“白色”的叠合时间应适当延长，B错误；C、“白色”药片呈现的蓝色越深，说明菠菜表面残留的有机磷农药越少，对胆碱酯酶的抑制作用越弱，C正确；D、每批测定应设置滴加等量纯净水到“白色药片”上的空白对照卡，D错误。故选C。3.生态位重叠指的是两个或两个以上物种在同一空间分享或竞争资源的情况。某研究小组调查了某山区部分野生哺乳动物的种群特征，并计算出它们之间的时间生态位重叠指数，如下表。下列叙述正确的是（）物种S1S2S3S4S5S6S11S20.361S30.400.021S40.370.000.931S50.730.390.380.361S60.700.470.480.460.711A.具有捕食关系的两个物种之间的时间生态位重叠指数一般相对较小B.物种S1的猎物不可能是物种S5和物种S6C.如果物种S2是夜行性动物，那么有可能属于昼行性动物的是物种S3和物种S4D.动物的生态位研究包括它的栖息地，食物和天敌【答案】C〖祥解〗一个物种在群落中的地位或作用，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，称为这个物种的生态位；生态位是生态学中的一个重要概念，指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色；对于某一生物种群来说，其只能生活在一定环境条件范围内，并利用特定的资源，甚至只能在特殊时间里在该环境出现。【详析】A、存在捕食关系的两个物种生态位有重叠，当两个物种利用同一资源或共同占有某一资源因素时，就会出现生态位重叠现象，所以具有捕食关系的两个物种之间的时间生态位重叠指数一般相对较大，A错误；B、据表可知，S1与S5、S6的重叠指数最大，因此物种S1的猎物有可能是物种S5和物种S6，B错误；C、据表可知，S2与S3、S4重叠指数最小，说明它们占用相同资源较少，已知物种S2是夜行性动物，因此最有可能属于昼行性动物的是物种S3和物种S4，C正确；D、研究动物的生态位包括它的栖息地，食物和天敌以及与其他物种的关系，D错误。故选C。4.联会复合体是减数分裂中配对的两条同源染色体之间形成的一种蛋白复合结构。D蛋白可促进联会复合体中蛋白质的降解，其功能可被蛋白酶体抑制剂抑制。荧光标记联会复合体的骨架蛋白，显微镜下观察野生型水稻和D蛋白缺失突变体处于减数分裂同一时期的花粉母细胞，结果如图。下列叙述合理的是（）A.图中所示的细胞处于减数第一次分裂的后期B.D蛋白缺失突变体的染色体正常发生基因重组C.图中野生型存在同源染色体，不存在姐妹染色单体D.用蛋白酶体抑制剂处理野生型细胞可能产生类似突变体的结果【答案】D〖祥解〗减数分裂：（1）范围：进行有性生殖的生物。（2）时期：产生成熟生殖细胞时。（3）特点：染色体复制一次，细胞连续分裂两次。（4）结果：成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的一半。【详析】A、分析题图可知，图中细胞含有荧光标记的联会复合体的骨架蛋白，即细胞中含有四分体，故图中所示的细胞处于减数分裂Ⅰ前期或中期，A错误；B、D蛋白可促进联会复合体中蛋白质的降解，D蛋白缺失突变体在减数分裂Ⅰ后期，无法正常进行同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合，即无法正常发生基因重组，B错误；C、图中野生型细胞处于减数分裂Ⅰ，存在同源染色体，也存在姐妹染色单体，C错误；D、蛋白酶体抑制剂可抑制D蛋白的功能，抑制用蛋白酶体抑制剂处理野生型细胞可能产生类似突变体的结果，D正确。故选D。5.FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而降解，从而提高了鱼类的抗病能力。相关分析正确的是（）A.Y蛋白能识别mRNA甲基化修饰 B.mRNA甲基化会影响其转录C.mRNA甲基化会提高其稳定性 D.N基因表达会降低鱼类抗病能力【答案】A〖祥解〗表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变，而基因表达与表型发生可遗传变化的现象，即不依赖于DNA序列的基因表达状态与表型的改变。【详析】A、题意显示，FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而降解，说明Y蛋白能识别mRNA甲基化修饰，A正确；B、mRNA甲基化会影响其翻译过程，B错误；C、FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而降解，说明mRNA甲基化会被Y蛋白识别而降解，其稳定性降低，C错误；D、FTO蛋白可擦除N基因mRNA的甲基化修饰，避免mRNA被Y蛋白识别而降解，此时mRNA翻译的N蛋白质会提高鱼类的抗病能力，D错误。故选A。6.蛋白分泌是实现某些细胞间信息传递途径的重要环节。有以下两种分泌途径。①经典蛋白分泌途径：通过该途径分泌的蛋白质在肽链的氨基端有信号肽序列，它引导正在合成的多肽进入内质网，多肽合成结束其信号肽也被切除，多肽在内质网中加工完毕后被转运到高尔基体，最后高尔基体产生的分泌小泡与细胞膜融合，蛋白质被分泌到细胞外。②在真核细胞中，有少数蛋白质的分泌并不依赖于内质网和高尔基体，而是通过其他途径完成的（如图），这类分泌途径被称为非经典分泌途径。下列相关叙述正确的是（）A.图中分泌方式a、b、c、d均有膜融合过程B.与经典蛋白分泌途径有关的具膜细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体C.用3H只标记亮氨酸的氨基无法实现对蛋白质的分泌途径和分泌过程进行追踪D.胰岛素的分泌过程属于经典分泌途径，在细胞外发挥作用的胰岛素含有信号肽序列【答案】C〖祥解〗图中a途径表示通过溶酶体途径分泌蛋白质分子，b表示蛋白质分子直接跨膜运输蛋白质，c表示蛋白质通过外泌体将蛋白质运出细胞，d表示通过质膜出泡方式将蛋白质运出细胞外。【详析】A、据图可知a、c、d的完成均需要依赖生物膜的流动性，即有膜融合过程，而b直接跨膜无膜融合过程，A错误；B、与经典蛋白分泌途径有关具膜细胞器有内质网和高尔基体、线粒体供能，核糖体无膜结构，B错误；C、用3H只标记亮氨酸的氨基，亮氨酸脱水缩合形成肽键时，氨基中被标记的氢可能会丢失，无法实现对蛋白质的分泌途径和分泌过程进行追踪，C正确；D、由题意可知，多肽合成结束其信号肽也被切除，故在细胞外发挥作用的胰岛素不含有信号肽序列，D错误。故选C。7.果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产相比，共同点是（）A.发酵前都需要对原料进行灭菌B.都需要进行菌种接种C.都需要一定有氧环境供发酵菌种进行繁殖D.发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期【答案】C〖祥解〗果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。【详析】A、工业化生产啤酒，为了避免在发酵过程中杂菌的污染，在发酵前需要对原料进行灭菌处理；家庭制作果酒时需要用到水果表面的酵母菌，所以不能对原料灭菌，A错误；B、果酒的家庭制作一般不需要菌种接种，利用的是果皮表面的野生酵母菌，而啤酒的工业化生产需进行菌种接种，B错误；C、果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产时一般先通入适量氧气，让其进行有氧呼吸，大量繁殖，然后密封发酵，产生大量的酒精，C正确；D、家庭制作果酒发酵结束后不需要消毒处理，啤酒的工业化生产需要消毒，D错误。故选C。8.海洋生态系统的结构与功能研究对渔业资源管理具有指导意义。渤海十年间相关调查数据统计如下。下列叙述不正确的是（）渤海生态系统各营养级间的转换效率*（%）营养级来源十年前当前ⅡⅢⅣⅤⅡⅢⅣⅤ浮游植物6.714.718.619.68.919.925.023.5碎屑7.215.418.819.76.821.324.523.9*转换效率为相邻两个营养级间生产量（用于生长、发育和繁殖的能量）的比值A.海洋鱼类生活在不同的水层，这体现了生物群落的垂直结构B.碎屑食物链以生物残体或碎屑为起点，分解者属于该食物链的第二营养级C.海洋生态系统的生物量金字塔倒置时，其数量金字塔未必是倒置的D.由表可知，当前捕食食物链各营养级间的转换效率比十年前高，表明渤海各营养级生物未被利用的和流向碎屑的能量增多【答案】D〖祥解〗（1）生态系统的结构包括四种组成成分（非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者）和营养结构（食物链和食物网）。（2）流入生态系统的总能量指生态系统里所有的生产者固定的能量，能量在沿食物链传递的平均效率为10%~20%，即一个营养级中的能量只有10%~20%的能量被下一个营养级所利用。【详析】A、海洋鱼类生活在不同的水层，是垂直方向上的分布，这体现了生物群落的垂直结构，A正确；B、碎屑食物链以生物残体或碎屑为起点，分解者属于该食物链的第二营养级，B正确；C、海洋生态系统单细胞藻类易被吞噬消化，生物量金字塔可能倒置，但数量金字塔未必是倒置的，C正确；D、由表可知，当前捕食食物链和碎屑食物链各营养级间的转换效率均比十年前高，即相邻两个营养级间用于生长、发育和繁殖的能量的比值更高，但不能说明渤海各营养级生物未被利用的和流向碎屑的能量减少，D错误。故选D。9.某生物科技公司尝试利用体细胞核移植技术批量繁殖优质奶牛。实验中选择成年奶牛的耳部皮肤细胞作为核供体，将其细胞核移植到去核的卵母细胞中形成重构胚。重构胚在体外培养至早期胚胎后移植到代孕母牛子宫，但多批次实验均出现胚胎着床后早期流产。经检测发现，代孕母牛体内孕酮水平正常，但重构胚的滋养层细胞未能正常形成胎盘结构。据此推测，实验失败的最可能原因是（）A.供体细胞核的端粒长度不足B.卵母细胞去核时损伤了细胞质中的调控因子C.体外培养时未添加动物血清提供营养D.未对代孕母牛进行免疫抑制处理【答案】B〖祥解〗端粒是染色体末端的一段重复序列，端粒长度与细胞的衰老和寿命等有关。【详析】A、端粒是染色体末端的一段重复序列，端粒长度与细胞的衰老和寿命等有关。在体细胞核移植中，供体细胞经过多次分裂后端粒可能会缩短。但是已经发育成胚胎，重构胚的滋养层细胞未能正常形成胎盘结构，与供体细胞核的端粒长度不足关系不大，A不符合题意；B、卵母细胞细胞质中含有多种调控因子，这些调控因子对于激活供体细胞核、启动胚胎发育程序起着关键作用。如果卵母细胞去核时损伤了细胞质中的调控因子，那么重构胚在发育过程中就可能无法正常进行细胞分化等过程。滋养层细胞的形成和发育依赖于胚胎正常的早期发育调控，当调控因子受损时，滋养层细胞可能无法正常分化形成胎盘结构，从而导致胚胎着床后早期流产，B符合题意；C、动物血清在体外培养体系中主要提供一些生长因子、激素、维生素等营养成分以及维持渗透压等作用。现代的体细胞核移植技术中，若未添加动物血清提供营养，可能都发育不成早期胚胎，C不符合题意；D、胚胎移植时，受体（代孕母牛）对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这是胚胎移植能够成功的一个重要生理基础。所以未对代孕母牛进行免疫抑制处理一般不会导致胚胎着床后早期流产，D不符合题意。故选B。免疫检查点阻断疗法已应用于癌症治疗，机理如图1所示。为增强疗效，我国科学家用软件计算筛到Taltirelin（简称Tal），开展实验研究Tal与免疫检查分子抗体的联合疗效及其作用机制。Tal是促甲状腺激素释放激素（TRH）类似物，检测发现T细胞表达TRH受体，树突状细胞（DC）表达TSH受体。10.根据图1所示信息，以下说法正确的是（）A.肿瘤细胞能表达与免疫检查分子特异结合配体，促进T细胞的识别，实现免疫逃逸B.免疫检查分子抗体可与T细胞膜上的免疫检查分子结合，从而引发T细胞释放毒素C.免疫检查分子抗体可促进肿瘤细胞与T细胞的结合，解除肿瘤细胞的抑制D.机体免疫功能正常时，可以识别和清除肿瘤细胞，体现了免疫系统的免疫自稳功能11.为评估Tal与免疫检查分子抗体的联合抗肿瘤效应，设置4组肿瘤小鼠，分别用4种溶液处理后检测肿瘤体积，结果如图2。以下说法错误的是（）A.设置缓冲液组的作用是作为对照组，排除缓冲液作用的影响B.Tal与免疫检查分子抗体都有抗肿瘤效果C.Tal与免疫检查分子抗体二者联合使用可明显增强抗肿瘤效果D.该实验的自变量是处理后的时间，因变量是肿瘤体积，无关变量是溶液的成分12.综上所述，关于Tal抗肿瘤的作用机制以及相关描述，错误的是（）A.Tal可能与T细胞表面的TRH受体结合，抑制T细胞增殖及分化B.Tal可能促进TSH作用于DC细胞上的受体，增强DC的吞噬及递呈能力，激活更多的T细胞C.人体内TRH促进垂体分泌促甲状腺激素（TSH），TSH促进甲状腺分泌甲状腺激素D.人体内的激素可通过体液运输，与靶细胞的受体特异结合，发挥调控作用【答案】10.B11.D12.A〖祥解〗免疫系统的功能：一、免疫防御：指机体抵御外来抗原性异物入侵的一种保护功能。二、免疫自稳：指维持体内环境相对稳定的生理机能。三、免疫监视：即免疫系统及时识别，清除体内突变、畸变细胞和病毒感染细胞的一种生理保护功能。【10题详析】A、肿瘤细胞能表达与免疫检查分子特异结合的配体，抑制T细胞的识别，实现免疫逃逸，A错误；B、结合图示可知，以免疫检查分子为抗原制备的免疫检查分子抗体可与T细胞膜上的免疫检查分子结合，从而引发T细胞释放毒素，B正确；C、免疫检查分子抗体可阻断肿瘤细胞与T细胞的结合，解除肿瘤细胞的抑制，C错误；D、机体免疫功能正常时，可以识别和清除肿瘤细胞，体现了免疫系统的免疫监视功能，D错误。故选B。【11题详析】A、为排除缓冲液作用的影响，设置了缓冲液组作为对照组，A正确；B、结合图2可知，Tal与免疫检查分子抗体联合组肿瘤体积最小，比缓冲液组、单独使用更小，因此两者都有抗肿瘤效果，B正确；C、Tal与免疫检查分子抗体二者联合使用肿瘤体积比单独使用时肿瘤体积更小，说明两者联合可明显增强抗肿瘤效果，C正确；D、该实验的自变量是处理后的时间和溶液的成分，因变量是肿瘤体积，D错误。故选D。【12题详析】A、Tal是促甲状腺激素释放激素（TRH）类似物，具有抗肿瘤效果，Tal可能与T细胞表面的TRH受体结合，促进T细胞增殖及分化，A错误；B、Tal可能促进TSH作用于DC细胞上的受体，增强DC的吞噬及递呈能力，激活更多的T细胞，增强抗肿瘤效果，B正确；C、人体内TRH促进垂体分泌促甲状腺激素（TSH），TSH促进甲状腺分泌甲状腺激素，C正确；D、激素具有调节作用，人体内的激素可通过体液运输，与靶细胞的受体特异结合，发挥调控作用，D正确。故选A。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.土壤中的微生物数量与脲酶活性可反映土壤的肥力状况。为研究不同施肥方式对土壤微生物数量和脲酶活性的影响，试验分组如下：不施肥（CK）、有机肥（M）、化肥（NP）、麦秸还田（S）、有机肥+化肥（M+NP）、麦秸还田+化肥（S+NP），其中，NP中氮肥为尿素，麦秸未经处理直接还田，结果如图所示。回答下列问题：（1）从生态系统组成成分分析，施用的肥料属于______。M、NP和S三种施肥方式中，对土壤微生物数量影响最大的是______。（2）研究还表明，与CK组相比，S组小麦产量差异不显著。据图a分析，其原因是______。（3）秸秆可用于生产畜禽饲料和食用菌，畜禽粪便和使用过的食用菌培养基用于还田，从研究能量流动的实践意义考虑，这样就实现了______。利用该方式能减少人类对生态和环境的影响，从而降低______。（4）下列说法正确的是______（填序号）。①合理施肥可以提高氮的循环效率②施肥可增加土壤微生物数量和脲酶活性③为提高土壤肥力，短期内施用有机肥比化肥更有效④施用有机肥时，松土可促进有氧呼吸【答案】（1）①.非生物的物质和能量②.NP（2）麦秸还田对微生物的数量几乎没有影响，不能增加土壤中营养成分的含量（3）①.对能量的多级利用，从而大大利用能量利用率②.生态足迹（4）①④〖祥解〗生态系统的结构包括两部分内容：（1）生态系统的成分：由非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者组成；（2）生态系统的营养结构：食物链和食物网。【解析】（1）生态系统的组成成分包括生物成分和非生物成分，生物成分包括生产者、消费者和分解者，非生物成分包括非生物的物质和能量，施用的肥料属于非生物成分；根据图a可知，与CK相比，M、NP和S三种施肥方式中对土壤微生物效援影响最大的是NP。（2）已知S组施用的麦秸还田，从图a的结果可以看出，与CK组相比，S组对微生物的数量几乎没有影响，不能增加土壤中营养成分的含量，导致小麦产量差异不显著。（3）秸秆用于生产畜禽饲料和食用菌，畜禽粪便和使用过食用菌培养基用于还田，这种利用方式实现了物质和能量的多级利用，可提高能量的利用率，从而减少了人类对生态和环境的影响，降低了生存所需的生产资源和吸纳废物的土地与水域的面积，导致生态足迹降低。（4）①、根据图示信息，合理施肥可以增加土壤中微生物的数量和脲酶的活性，从而提高氮的循环效率，①正确；②、施肥的方法不同，土壤微生物数量和脲酶活性也存在差异，麦秸还田对土壤微生物的数量几乎没有影响，并可降低脲酶活性，②错误；③、为提高土壤肥力，短期内施用化肥比有机肥更有效，因为使用化肥后土壤微生物数量增加的速度和脲酶活性增大的幅度都最大，③错误；④、施用有机肥时，松土可增加土壤中的空气含量，利于土壤中需氧微生物的有氧呼吸，促进有机肥的分解利用，④正确。故选①④。14.2021年9月24日国际知名期刊《Science》发表了中国科学家人工合成淀粉的科技论文，在实验条件下，科学家们精心设计了11步化学聚糖主反应，相比植物光合作用60多步生化反应而言大大提高了淀粉合成效率。植物光合作用过程（A）和人工合成淀粉过程（B）如下图所示。请回答下列问题。（1）在叶肉细胞中，过程A发生的场所是______。当光照突然减弱时，短时间内b的含量将______。若某植物早上8点到达光补偿点时，其光合作用所需的来源于______。叶肉细胞内类似于B中有机中间体的过程______（填“需要”或“不需要”）光反应提供ATP和NADPH。（2）在与光合作用固定的量相等的情况下，人工合成淀粉过程积累淀粉的量______（填“大于”、“小于”或“等于”）植物积累淀粉的量，因为______。（3）人工合成淀粉的过程中，能量形式的转变为______。（4）图示的①过程相当于植物光合作用的______阶段，②过程相当于植物光合作用的______过程。（5）中间体如果能在细胞质基质中首先被分解，其释放的能量去处有______。（6）若该技术未来能够大面积推广应用，你认为可解决当前人类面临的哪些生态环境问题？（至少写出两点）______。【答案】（1）①.叶绿体②.减少③.植物自身呼吸作用产生的二氧化碳④.不需要（2）①.大于②.在人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类（或植物呼吸作用消耗糖类），因此在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，人工合成淀粉过程中积累的淀粉量更多（3）光能→电能→化学能（4）①.光反应②.CO₂的固定（5）合成ATP，以热能形式散失（6）能节约大量的耕地和淡水资源；减少因农药、化肥的使用带来的环境污染；缓解温室效应等〖祥解〗光合作用包括光反应和暗反应两个阶段：①光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解以及ATP的形成；②光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等。光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。【解析】（1）过程A为光合作用，在叶肉细胞中，过程A发生的场所是叶绿体。当光照突然减弱时，光反应减慢，产生的ATP和NADPH减少，则C3还原速率变慢，因而产生的C5，即b减少，同时二氧化碳的固定速率基本不变，因而短时间内b的含量将减少。若某植物早上8点到达光补偿点时，此时光合速率等于呼吸速率，则其光合作用所需的CO2来源于呼吸作用产生的二氧化碳，即该植物与外界没有发生气体交换。叶肉细胞内类似于B中CO2→有机C1→C3中间体的过程“不需要光反应提供ATP和NADPH，该过程相当于二氧化碳的固定过程。（2）在与光合作用固定的CO2量相等的情况下，人工合成淀粉过程积累淀粉的量“大于”植物积累淀粉的量，因为在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，光合作用、人工合成淀粉两种途径合成糖类相等，而人工光合作用系统没有呼吸作用消耗糖类（或植物呼吸作用消耗糖类），因此人工合成淀粉过程中积累的淀粉量更多。（3）结合图示可知，人工合成淀粉的过程中，能量形式的转变为光能转变为电能，而后转变为有机物中的化学能。（4）图示的①过程相当于植物光合作用的光反应阶段，②过程相当于植物光合作用的二氧化碳的固定过程，该过程不消耗能量。（5）中间体C6如果能在细胞质基质中首先被分解，其释放的能量去处有一部分转移到ATP中，大部分以热能形式散失。（6）若该技术未来能够大面积推广应用，且生产的淀粉与植物制造的淀粉基本无差异，则该技术可解决当前人类面临的问题有能节约大量的耕地和淡水资源；减少因农药、化肥的使用带来的环境污染；缓解温室效应等。15.阿尔茨海默病（AD）是一种中枢神经退行性疾病。AD两大主要病理特征为β-淀粉样蛋白（Aβ）沉积导致形成老年斑和tau蛋白过度磷酸化导致神经纤维缠结，两种情形均引起神经元凋亡，使患者学习记忆能力减退。大蒜素是大蒜中的生物活性成分，具有保护大脑神经元和抑制脑细胞凋亡等作用。为研究大蒜素对AD发病进程的影响，研究人员进行了系列实验。（1）实验一：研究人员构建AD模型小鼠进行实验，请将实验材料和处理补充完整。组别实验材料实验处理甲______玉米油灌胃处理乙AD模型小鼠______丙______大蒜素（溶于玉米油）灌胃给药①研究人员用三组小鼠进行水迷宫实验：在水中放置平台（图1中以●表示），训练小鼠记忆平台位置，之后撤去平台，观察小鼠的运动轨迹，检测小鼠的学习记忆能力。在撤去平台后，三组小鼠的运动轨迹如图1所示。实验结果支持大蒜素可改善AD模型小鼠的学习记忆能力，理由是______。②检测三组小鼠脑组织的老年斑数量，结果如图2所示（深色斑点为老年斑）。由结果可知，大蒜素______。③测定三组小鼠脑内Aβ的含量，如图3；测定三组小鼠脑内三种蛋白的表达水平，如图4（条带宽窄和颜色深浅代表相应蛋白表达水平的高低）。请在图3横坐标相应柱形图下标出组别，并画出丙组的柱形图______。根据图3和图4结果，推测大蒜素可______，从而在一定程度上减少神经元的凋亡，进而使AD模型小鼠的学习记忆能力得到改善。（2）实验二：研究人员通过实验证实“大蒜素可通过减少tau蛋白的磷酸化来改善AD模型小鼠的学习记忆能力”。实验设计方案为用大蒜素分别处理tau蛋白过度磷酸化的AD模型小鼠和健康小鼠，检测两组小鼠的学习记忆能力。请评价该实验方案并加以完善。______。（3）综上所述，大蒜素对AD的发病进程有一定的______作用。【答案】（1）①.甲：健康小鼠②.乙：玉米油灌胃处理③.丙：AD模型小鼠④.丙组小鼠与甲组小鼠运动轨迹相似，即主要集中在相应平台位置运动，而乙组小鼠的运动轨迹则远离相应平台位置⑤.可抑制AD模型小鼠脑组织中的老年斑形成，但未使其恢复至正常⑥.⑦.通过降低AD模型小鼠脑细胞中PS1的表达，减少Aβ的含量；抑制促凋亡蛋白Bax表达，促进抗凋亡蛋白Bcl-2表达（2）该实验应有三组，其中对照组设置不准确，将大蒜素处理的健康小鼠改成玉米油灌胃处理的tau蛋白过度磷酸化的AD模型小鼠和健康小鼠；检测指标不全面，尚需检测tau蛋白的磷酸化水平（3）减缓（抑制）〖祥解〗根据题意分析可知：AD病人的神经细胞外β淀粉样蛋白（Aβ）沉积后，导致神经细胞受损，不能正常传导兴奋而发病。【解析】（1）根据题意可知，本实验的目的是研究大蒜素对AD发病进程的影响，实验材料为AD模型小鼠，乙组用玉米油灌胃处理，丙组用大蒜素（溶于玉米油）灌胃给药，甲组健康小鼠用玉米油灌胃处理作对照。①分析图A，丙组小鼠与甲组小鼠运动轨迹相似，即主要集中在相应平台位置运动，而乙组小鼠的运动轨迹则远离相应平台位置，所以实验结果支持大蒜素可改善AD模型小鼠的学习记忆能力。②分析图B，甲组无老年斑，乙组老年斑远多于丙组，可推知大蒜素可抑制AD模型小鼠脑组织中的老年斑形成，但未使其恢复正常。③根据以上分析，丙组小鼠脑内Aβ的含量应比甲多，比乙少，如图所示：根据图D结果，推测大蒜素可通过降低AD模型小鼠脑细胞中PSI的表达（丙组低于乙组），减少Aβ的含量；抑制促凋亡蛋白Bax表达（丙组低于乙组），促进抗凋亡蛋白Bcl-2表达（丙组高于乙组），从而在一定程度上减少神经元的凋亡，进而使AD模型小鼠的学习记忆能力得到改善。（2）本实验的目的是证实“大蒜素可通过减少tau蛋白的磷酸化来改善AD模型小鼠的学习记忆能力”。该实验应有三组，其中对照组设置不准确，将大蒜素处理的健康小鼠改成玉米油灌胃处理的tau蛋白过度磷酸化的AD模型小鼠和健康小鼠，检测指标不全面，尚需检测tau蛋白的磷酸化水平。（3）综上所述，大蒜素对AD的发病进程有一定的缓解作用。16.温度是影响微生物生长的重要因素，科研人员应用基因工程以实现通过温度控制工程菌合成所需物质。（1）大肠杆菌是一种常见的微生物，常被改造为基因工程菌，其原因包括______（写出2点）。（2）为实现温度控制蛋白质合成，科研人员设计了方案1，构建表达载体（见图1），将其导入大肠杆菌，获得转基因工程菌。大肠杆菌在30℃和37℃均可生长和繁殖，当培养温度为30℃时，C基因编码的C蛋白形成二聚体，______，因而大肠杆菌表达______荧光蛋白。（3）为更精准调控荧光蛋白表达，将上述表达载体改造为方案2中的载体（见图2）。与方案1相比，方案2的主要优势是______。（4）为检测方案2，科研人员将该方案中的工程菌稀释涂布在固体培养基上，形成单菌落，培养温度周期控制见图3。依据方案2，每个菌落生长2天后可出现4个不同的荧光环带，请预测图4所示菌落每个环带的工程菌中荧光蛋白表达情况，在下面表格中按时间顺序，依次写出所表达荧光蛋白的颜色（注：环带1形成时间为0-48小时，以此类推）。菌落环带1234所表达荧光蛋白的颜色____绿、红、绿________（5）聚羟基脂肪酸酯（PHA）常用于制备可降解的塑料包装材料。PHA是一种生物大分子，可由单体分子3HB和4HB随机聚合，或通过分段聚合形成嵌段共聚物（见图5），其中嵌段共聚物性能更优。共聚物的合成过程如图5，请完善以下表格，通过改造方案2以实现应用工程菌大规模生产优质PHA（不考虑各种酶在不同温度下的活性差异）。操作目的对方案2表达载体的改造为：①____。将构建好的表达载体导入大肠杆菌，获得工程菌。获得可以合成PHA的工程菌。以葡萄糖为原料配置培养基，灭菌后加入上述工程菌。配制培养基、接种。控制发酵条件：②____。发酵48小时，获得3HB比例为25%的嵌段共聚物。【答案】（1）遗传背景清晰、转基因操作简单、繁殖速度快、易于培养等（2）①.抑制启动子R，F蛋白不表达，解除F蛋白对启动子N的抑制②.绿色（3）30℃条件下减弱红色荧光蛋白表达带来的荧光干扰，且降低对绿色荧光蛋白表达的抑制（4）①.红、绿、红、绿②.红、绿③.绿（5）①.将GFP基因替换为A、B酶基因，RFP基因替换为D、E酶基因，加入持续表达启动子连接的X酶基因②.30℃发酵12小时，随后切换至37℃发酵36小时〖祥解〗基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的筛选与获取：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。【解析】（1）大肠杆菌是一种常见菌种，其结构简单，生理生化和遗传背景知识，尤其是其基因表达调控机制有了清楚的了解；大肠杆菌质粒又是最常用的质粒，基因克隆表达系统成熟完善，转基因操作简单；大肠杆菌繁殖速度快，易于大规模培养等。（2）据图1分析可知，当培养温度为30°C时，C基因编码的C蛋白形成二聚体，抑制启动子R，使F基因无法表达出F蛋白，进而解除F蛋白对启动子N的抑制，使其发生转录促进GFP基因编码绿色荧光蛋白。（3）据图2分析可知，在N启动子之后增加了L蛋白基因，使其编码出L蛋白，进一步抑制启动子R，因此在30℃条件下，RFP基因无法表达出红色荧光蛋白，减弱因红色荧光蛋白表达带来的荧光干扰，且进一步抑制启动子R，使F基因无法表达出F蛋白，解除F蛋白对启动子N的抑制，使其发生转录促进GFP基因编码绿色荧光蛋白，降低对绿色荧光蛋白表达的抑制。（4）据图分析可知，将工程菌稀释涂布在固体培养基上，形成单菌落，培养温度周期控制为37℃培养10小时，随后切换至30℃发酵14小时，每个菌落生长2天后可出现4个不同的荧光环带。培养温度为37℃时，C基因编码的C蛋白没有形成二聚体，启动子R正常启动转录，F基因表达出F蛋白对启动子N的抑制，使L蛋白基因、GFP基因表达受抑制，同时RFP基因表达出红色荧光蛋白，培养温度为30℃时，培养温度为30°C时，C基因编码的C蛋白形成二聚体，抑制启动子R，使F基因无法表达出F蛋白，进而解除F蛋白对启动子N的抑制，使其发生转录促进GFP基因编码绿色荧光蛋白，所以菌落生长2天后出现4个不同的荧光环带颜色为：环带1：红、绿、红、绿，环带2：绿、红、绿，环带3：红、绿，环带4：绿。（5）据图分析获知，4HB由D酶、E酶催化合成，3HB由A酶、B酶催化合成，再经X酶催化合成嵌段共聚物，要想发酵48小时，获得3HB比例为25%的嵌段共聚物。对方案2表达载体的改造为：将GFP基因替换为A、B酶基因，