第1頁/共1頁北京市朝陽區高三年級第二學期質量檢測一生物試卷（考試時間90分鐘滿分100分）第一部分本部分共15題，每題2分，共30分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1.毒蛇產生的三指毒素是一種蛋白質。研究者運用人工智能技術設計出一種能夠結合三指毒素，中和其毒性的新型蛋白質。設計依據主要是三指毒素的（）A.元素組成和氨基酸種類 B.氨基酸序列和空間結構C.基因的堿基序列 D.mRNA的堿基序列【答案】B【解析】【分析】蛋白質工程是指以蛋白質分子的結構規律及其與生物功能的關系作為基礎，通過改造或合成基因，來改造現有蛋白質，或制造一種新的蛋白質，以滿足人類生產和生活的需求。【詳解】A、蛋白質由C、H、O、N和氨基酸種類組成，但這些信息并不足以確定蛋白質具體結構和功能。因為即使氨基酸種類相同，不同的排列順序（即氨基酸序列）也會導致蛋白質結構和功能的巨大差異，A錯誤；B、蛋白質的功能是由其結構決定的，而結構又由氨基酸序列和空間結構共同決定。因此，如果知道了一個蛋白質的氨基酸序列和空間結構，就可以在一定程度上預測和理解它的功能，因此研究者正是基于三指毒素的氨基酸序列和空間結構來設計新型蛋白質的，B正確；C、基因的堿基序列可以編碼蛋白質的氨基酸序列，但它本身并不直接決定蛋白質的結構和功能。因為基因的表達還受到許多其他因素的影響，如轉錄調控、翻譯調控等。此外，即使基因序列相同，由于后翻譯修飾等因素的存在，也可能導致蛋白質結構和功能的差異，C錯誤；D、mRNA是基因轉錄的產物，它可以攜帶編碼蛋白質的氨基酸序列的信息。同樣地，mRNA的堿基序列本身并不直接決定蛋白質的結構和功能。它需要通過翻譯過程將信息傳遞給核糖體以合成蛋白質，D錯誤。故選B。2.光合細菌深紅紅螺菌細胞中有許多與光合作用有關的具膜泡狀結構，稱為泡囊（如圖）。這些泡囊最可能是（）A.內陷的細胞膜 B.葉綠體 C.高爾基體 D.質粒【答案】A【解析】【分析】原核生物沒有細胞核膜，沒有各種具膜的細胞器，只有細胞膜一種生物膜，推測泡囊來自內陷的細胞膜。【詳解】光合細菌是原核生物，沒有葉綠體、沒有高爾基體，質粒是環狀DNA分子，而泡囊是與光合作用有關的具膜泡狀結構，因此最有可能是內陷的細胞膜，A正確。故選A。3.Rubisco是光合作用中催化CO2固定的酶。研究者以自然界中某Rubisco為原型（WT），構建單個氨基酸隨機替換的Rubisco突變體庫，其中兩種突變體與WT酶的活性如圖所示。相關推測正確的是（）A.光照和CO2充足時Rubisco活性是影響光合速率的重要因素B.CO2濃度超過一定值后曲線不再升高是受反應體系中C5量限制C.Rubisco突變體庫中大多數突變體酶的活性都高于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】光合作用包括光反應和暗反應兩個階段，其中光反應包括水的光解和ATP的生成，暗反應包括二氧化碳的固定和三碳化合物的還原等。【詳解】A、影響光合作用的外界因素有光照強度、CO2的含量，溫度等；其內部因素有酶的活性、色素的數量、五碳化合物的含量等，所以光照和CO2充足時Rubisco活性是影響光合速率的重要因素，A正確；B、據圖分析可知該實驗的變量是CO2濃度與不同的Rubisco突變體，CO2濃度超過一定值后曲線不再升高主要是受反應體系中CO2固定的酶的酶活性，B錯誤；C、據圖分析可知Rubisco突變體庫中V266T突變體酶的活性高于WT型，而V266G突變體酶的活性低于WT型，有的高于WT型，有的低于WT型，C錯誤；D、據圖分析可知Rubisco突變體庫中V266G突變體酶的活性低于WT型，所以V266G改造作物中Rubisco會降低作物光能利用率，D錯誤。故選A。4.胚胎干細胞（ES）需接種在單層的飼養層細胞上才能保持未分化狀態并增殖。向培養液中添加白血病抑制因子（LIF）可代替飼養層細胞的作用。相關敘述錯誤的是（）A.飼養層細胞增殖時會發生接觸抑制B.飼養層細胞能與ES進行信息交流C.LIF可影響ES的基因選擇性表達D.LIF的主要作用是為ES提供營養【答案】D【解析】【分析】哺乳動物的胚胎干細胞簡稱ES或EK細胞，是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞。ES細胞具有胚胎細胞的特性，在形態上，表現為體積小、細胞核大、核仁明顯；在功能上，具有發育的全能性，即可以分化為成年動物體內任何一種組織細胞。【詳解】A、飼養層細胞屬于動物細胞，增殖時會發生接觸抑制，A正確；B、根據題意：胚胎干細胞（ES）需接種在單層的飼養層細胞上才能保持未分化狀態并增殖。向培養液中添加白血病抑制因子（LIF）可代替飼養層細胞的作用，可以推測飼養層細胞能與ES進行信息交流，B正確；C、向培養液中添加白血病抑制因子（LIF）可代替飼養層細胞的作用，即讓胚胎干細胞（ES）保持未分化狀態并增殖，因此LIF可影響ES的基因選擇性表達，C正確；D、LIF的主要作用是給ES傳遞信息，D錯誤。故選D。5.FFEVF癲癇病是一種單基因遺傳病。正常基因的PCR產物被NdeI酶切成230bp和31bp兩段，致病基因的PCR產物（252bp）不能被切割。下圖為某家族系譜圖及部分個體的PCR產物酶切結果。下列分析正確的是（）A.II-2和II-4均含致病基因B.FFEVF是常染色體顯性遺傳病C.IV-1與正常男性婚配子女均不患病D.此病是正常基因發生堿基替換所致【答案】B【解析】【分析】幾種常見的單基因遺傳病及其特點：1、伴X染色體隱性遺傳病：如紅綠色盲、血友病等，其發病特點：（1）男患者多于女患者；（2）隔代交叉遺傳，即男患者將致病基因通過女兒傳給他的外孫。2、伴X染色體顯性遺傳病：如抗維生素D性佝僂病，其發病特點：（1）女患者多于男患者；（2）世代相傳。3、常染色體顯性遺傳病：如多指、并指、軟骨發育不全等，其發病特點：患者多，多代連續得病。4、常染色體隱性遺傳病：如白化病、先天聾啞、苯丙酮尿癥等，其發病特點：患者少，個別代有患者，一般不連續。【詳解】AB、FFEVF癲癇病具有連續遺傳的特點，為顯性遺傳病，如果是伴X顯性遺傳，則III-5應該患病，不符合題意，所以FFEFV表現為常染色體顯性遺傳，符合系譜圖中患者分布的特點，則II-2和II-4都正常，均不含致病基因，A錯誤，B正確；C、IV-1與正常男性婚配，IV-1為顯性雜合子，其子女可能患病，C錯誤；D、正常基因酶切后為

230bp

和

31bp，致病基因（252bp）不能被切割，說明正常基因的酶切位點因堿基缺失而消失，D錯誤。故選B。6.最新研究發現，HIV侵入細胞后，蛋白質外殼包裹著核酸穿越核孔進入細胞核，脫殼后病毒逆轉錄產生的cDNA整合到宿主基因組中。相關敘述錯誤的是（）A.侵入人體的HIV可能來自感染者的血液或精液B.進入細胞核再脫殼能避免cDNA在核外被識別和降解C.HIV增殖所需的核苷酸和氨基酸均來自病毒自身D.研究HIV與核孔的互作能為治療艾滋病提供新的方向【答案】C【解析】【分析】艾滋病的發病機理是人類免疫缺陷病毒（HIV）攻擊人體免疫系統，主要侵染輔助性T細胞，使機體幾乎喪失一切免疫功能。艾滋病的主要傳播途徑有性接觸傳播、血液傳播、母嬰傳播。【詳解】A、艾滋病的病原體是人類免疫缺陷病毒（HIV），主要傳播途徑有性接觸傳播、血液傳播、母嬰傳播，因此侵入人體的HIV可能來自感染者的血液或精液，A正確；B、HIV侵入細胞后，蛋白質外殼包裹著核酸穿越核孔進入細胞核后，再脫殼逆轉錄產生的cDNA，能避免cDNA在核外被識別和降解，B正確；C、HIV增殖所需的核苷酸和氨基酸均來自宿主細胞，C錯誤；D、由題意可知：若能抑制HIV穿越核孔，則HIV的逆轉錄不能進行，無法產生cDNA，進而導致HIV無法增殖，因此研究HIV與核孔的互作能為治療艾滋病提供新的方向，D正確。故選C。7.育種工作者利用染色體變異原理培育無子或少子西瓜。西瓜M是6號染色體和10號染色體間片段移接（易位）而獲得的品系，其與野生型的染色體差異如圖所示。相關敘述錯誤的是（）A.易位形成過程涉及DNA的斷裂和重接B.M減數分裂時6號與10號染色體間發生聯會C.野生型與M雜交所得F1育性可能低于親本D.不同易位品系雜交可獲得育性極低的后代【答案】B【解析】【分析】染色體變異分為染色體數目變異和染色體結構變異，易位屬于染色體結構變異中的一種。【詳解】A、染色體易位屬于結構變異，其形成必然涉及DNA的斷裂和重新連接，A正確；B、減數分裂中聯會僅發生在同源染色體之間。西瓜M的6號和10號染色體因易位形成了結構變異，但二者本質仍為非同源染色體，無法聯會，B錯誤；C、野生型與M雜交的F1為雜合易位個體，其減數分裂時易位染色體與正常染色體配對困難，導致染色體分離異常，產生大量不育配子，育性低于親本，C正確；D、不同易位品系（如涉及不同染色體的易位）雜交后，后代可能攜帶多種染色體結構變異，減數分裂時染色體配對更加紊亂，導致育性極低，D正確。故選B8.植食性昆蟲竹節蟲可模擬所棲息植物的枝葉以防御天敵。某地竹節蟲種群內有兩類個體——純色和背部有條紋。研究者清除樣地中針狀葉的腺毛茶上原有的竹節蟲，并釋放帶標記的兩類竹節蟲各10只，兩天后重捕回該地所有標記個體，結果如圖。據圖可知（）A.利用該研究結果可以估算樣地中竹節蟲的種群密度B.條紋竹節蟲重捕數量較高說明其更不易被天敵捕食C.腺毛茶的針狀葉誘發竹節蟲突變產生條紋性狀D.當地兩類竹節蟲間的交配成功率與同類間的相同【答案】B【解析】【分析】種群密度的調查方法主要有樣方法和標記重捕法。對于活動能力強、活動范圍大的個體調查種群密度時適宜用標志重捕法，而一般植物和個體小、活動能力小的動物以及蟲卵等種群密度的調查方式常用的是樣方法。【詳解】A、根據題意：研究者清除樣地中針狀葉的腺毛茶上原有的竹節蟲，并釋放帶標記的兩類竹節蟲各10只，兩天后重捕回該地所有標記個體，利用該研究結果不可以估算樣地中竹節蟲的種群密度，A錯誤；B、條紋竹節蟲重捕數量較高，說明在調查期間，其存活下來，更不易被天敵捕食，B正確；C、環境只起選擇作用，并不能誘發其突變，C錯誤；D、根據以上實驗結果無法判斷當地兩類竹節蟲間的交配成功率與同類間的相同，D錯誤。故選B。9.螺內酯是一種人工合成的藥物，可競爭性結合醛固酮受體，阻斷醛固酮的作用，常用于治療原發性醛固酮增多癥或改善蛋白尿腎病患者的水腫癥狀。相關敘述正確的是（）A.醛固酮和抗利尿激素都由下丘腦分泌B.蛋白尿腎病患者水腫的原因是血漿滲透壓過高C.使用螺內酯治療能增加患者水和鈉的排泄量D.血鈉升高會通過負反饋調節升高螺內酯含量【答案】C【解析】【分析】醛固酮是一種增進腎臟對于離子及水分子再吸收作用的類固醇類激素（鹽皮質激素家族），主要作用于腎臟，是增進腎臟對于離子及水分再吸收作用的一種激素。【詳解】A、醛固酮由腎上腺皮質分泌，作用于腎小管和集合管，A錯誤；B、蛋白質腎病患者血漿中蛋白質丟失，導致血漿滲透壓降低，組織液回流減少，出現組織水腫，B錯誤；C、腎上腺皮質分泌的醛固酮可促進腎小管和集合管對Na+的重吸收，螺內酯是一種人工合成的藥物，可競爭性結合醛固酮受體，阻斷醛固酮的作用，使用螺內酯治療能增加患者水和鈉的排泄量，C正確；D、螺內酯是一種人工合成的藥物，機體不能調節螺內酯含量，D錯誤。故選C。10.研究者對蚊子進行基因改造，使雄蚊在生殖道中產生毒蛋白。毒蛋白在交配時注入雌蚊體內，縮短雌蚊壽命。釋放該雄蚊能降低蚊子種群密度，原因是改變了種群的（）A.性別比例 B.年齡結構C.遷入率和遷出率 D.基因頻率【答案】A【解析】【分析】種群的數量特征包括種群密度、生率和死亡率、遷入率和遷出率、年齡結構（年齡組成）和性別比例，其中種群密度是最基本的數量特征，出生率和死亡率、遷入率和遷出率決定種群密度的大小，性別比例直接影響種群的出生率，年齡結構預測種群密度變化。【詳解】毒蛋白在交配時注入雌蚊體內，縮短雌蚊壽命。釋放該雄蚊能降低蚊子種群密度，原因是改變了種群的性別比例，從而通過影響出生率而影響種群密度。故選A。11.研究者在不同培養瓶內培養小球藻和以小球藻為食的水蚤，獲得下圖所示研究結果。據圖可得出（）A.小球藻種群和水蚤種群在培養瓶內呈“J”形增長B.培養瓶內的小球和水蚤構成一個微型生態系統C.小球藻生物量與流向水蚤的能量值呈正相關D.增加乙、丙瓶中磷含量可能使水蚤干重日增長率增加【答案】D【解析】【分析】一個完整的生態系統包括生物部分和非生物部分，生物部分由分為：植物能進行光合作用制造有機物為生產者，動物直接或間接的以植物為食為消費者，細菌、真菌靠分解動植物的遺體為分解者，另外非生物部分包括陽光、水、空氣等。【詳解】A、培養瓶內的資源和空間都是有限的，小球藻種群和水蚤種群在培養瓶內呈“S”形增長，A錯誤；B、生態系統包括非生物成分和生物成分，培養瓶內的小球藻和水蚤只是包含了部分生物，不能構成一個微型生態系統，B錯誤；C、據圖分析甲、乙、丙三瓶內的小球藻生物量依次在增加，但是三瓶中的水蚤的干重增長率在減少，所以可推測小球藻生物量與流向水蚤的能量值呈負相關，C錯誤；D、據圖分析甲瓶中的磷碳比乙、丙較高，水蚤干重日增長率增加比乙、丙瓶的高，因此可推測增加乙、丙瓶中磷含量可能使水蚤干重日增長率增加，D正確。故選D。12.某學生為探究土壤微生物對淀粉的分解作用，分別從公路邊的空地和校園花壇內取土壤，制備土壤浸出液甲、乙。用碘液檢測甲、乙處理后的淀粉溶液，分別呈藍色和黃褐色。相關敘述正確的是（）A.將土壤滅菌后，加水攪拌，過濾獲得土壤浸出液B.向淀粉溶液加入土壤浸出液，在室溫放置2min后用碘液檢測C.結果說明公路邊空地土壤微生物的淀粉分解作用比校園花壇的弱D.用斐林試劑檢測甲、乙處理后的淀粉溶液，只有前者生成磚紅色沉淀【答案】C【解析】【分析】大多數土壤微生物是生態系統中的分解者，能夠將土壤中的有機物分解為無機物進入無菌環境，是生態系統中的關鍵成分。根據題干信息分析，該實驗的目的是探索土壤中的微生物是否有分解淀粉的作用，自變量是土壤中分解淀粉的微生物的有無，因變量是淀粉是否被水解。【詳解】A、將土壤滅菌后，會導致微生物失活，故不可對土壤滅菌，A錯誤；B、2分鐘時間過短，微生物難以充分分解淀粉，無法反映真實結果。通常需要更長時間（如幾小時或過夜），B錯誤；C、公路邊空地的土壤浸出液（甲）處理后淀粉剩余較多（藍色），說明其微生物分解作用較弱；校園花壇土壤浸出液（乙）分解作用較強（黃褐色），C正確；D、斐林試劑檢測還原糖（淀粉分解產物），甲（藍色）說明淀粉分解少，可能不生成磚紅色沉淀；乙（黃褐色）說明淀粉分解多，應生成磚紅色沉淀，D錯誤。故選C。13.目前，礦區廢棄地的生態恢復工程在我國各地廣泛開展。下圖為某礦區生態恢復工程流程圖，相關敘述錯誤的是（）A.該生態工程遵循了整體、協調、循環、自生的原理B.礦區廢棄地的生態恢復關鍵在于植被恢復C.通過植樹、種草能夠加快群落演替的速度D.植樹種草時應從國外引入適應性和繁殖力強的物種【答案】D【解析】【分析】生態工程的基本原理：1、自生：由生物組分而產生的自組織、自我優化、自我調節、自我更新和維持就是系統的自生。要求：有效的選擇生3、協調：即生物與環境、生物與生物的協調與適應等也是需要考慮的問題。要求：處理好協調問題，需要考慮環境容納量。2、循環：指在生態工程中促進系統的物質遷移與轉化，既保證各個環節的物質遷移順暢，也保證主要物質或元素的轉化率較高。即保證物質循環再生。4、整體：樹立整體觀，遵循整體原理。要求：遭從自然生態系統的規律，各組分之間要有適當的比例，不同組分之間應構成有序的結構，通過改變和優化結構，達到改善系統功能的目的。不僅要考慮自然生態系統的規律，也需要考慮經濟和社會等的影響力，考慮社會習慣、法律制度等。【詳解】A、該生態工程建設時，考慮了生物適應性問題即，還考慮了生態效益與經濟效益等相結合，遵循了整體、協調、循環、自生的原理，A正確；B、礦區廢棄地生態恢復工程的關鍵是植被恢復和土壤微生物群落的重建，這主要依靠人類的活動，B正確；C、通過植樹、種草能夠改善礦區環境，能夠加快群落演替的速度，C正確；D、植樹種草時應選擇適應當地環境的本地物種，D錯誤。故選D。14.mTOR是一種對細胞生長和增殖有調節作用的胞內蛋白激酶。抑制mTOR活性可使小鼠囊胚的內細胞團增殖減慢，進而導致胚胎發育停滯；當mTOR被重新激活時，囊胚恢復正常發育。相關敘述錯誤的是（）A.通過體外受精和胚胎培養技術可獲得小鼠囊胚B.囊胚移植到受體母鼠前要進行受體發情處理C.移植前用mTOR抑制劑處理囊胚可提高移植成功率D.該研究可為體外培養胚胎的非冷凍保存提供理論基礎【答案】C【解析】【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：（1）對供、受體的選擇和處理。選擇遺傳特性和生產性能優秀的供體，有健康的體質和正常繁殖能力的受體，供體和受體是同一物種。并用激素進行同期發情處理，用促性腺激素對供體母牛做超數排卵處理；（2）配種或人工授精；（3）對胚胎的收集、檢查、培養或保存。配種或輸精后第7天，用特制的沖卵裝置，把供體母牛子宮內的胚胎沖洗出來(也叫沖卵)。對胚胎進行質量檢查，此時的胚胎應發育到桑葚胚或囊胚階段。直接向受體移植或放入-196℃的液氮中保存；（4）對胚胎進行移植；（5）移植后的檢查。對受體母牛進行是否妊娠的檢查。【詳解】A、可通過體外受精獲得受精卵，在通過體外早期培養技術獲得囊胚，A正確；B、囊胚移植前需用促性腺激素對受體母鼠進行同期發情處理，B正確；C、mTOR被重新激活時，囊胚恢復正常發育，因此移植前用mTOR抑制劑處理囊胚不可提高移植成功率，C錯誤；D、該研究可為體外培養胚胎的非冷凍保存提供理論基礎，保存胚胎可以適當抑制mTOR活性，D正確。故選C。15.下列高中生物學實驗中，不需要嚴格無菌操作即可達成實驗目的的是（）A.探究抗生素對細菌選擇作用B.用馬鈴薯瓊脂培養基進行酵母菌純培養C.菊花的組織培養D.DNA片段的擴增及電泳鑒定【答案】D【解析】【分析】在微生物學中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養基稱為選擇培養基。雖然各種培養基的具體成分不同，但一般都含有水、碳源、氮源和無機鹽。另外需要滿足微生物生長對pH、特殊營養物質以及氧氣的要求。【詳解】A、探究抗生素對細菌的選擇作用，要避免雜菌污染，因此要嚴格執行無菌操作，A不符合題意；B、用馬鈴薯瓊脂培養基對酵母菌進行純培養屬于微生物的培養，要嚴格執行無菌操作，B不符合題意；C、運用植物組織培養技術培育菊花幼苗：離體的組織器官首先脫分化，形成愈傷組織，愈傷組織進行再分化形成胚狀體，胚狀體再進行根芽的分化形成完整植株，要嚴格執行無菌操作，C不符合題；D、DNA片段的擴增依賴于引物與目標片段的特異性結合，電泳時，DNA分子的遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子的大小和構象等有關，不需要嚴格無菌操作，D符合題意。故選D。第二部分本部分共6題，共70分。16.神經元軸突末梢內的突觸小泡通過胞吞、遞質裝載和胞吐的過程發揮作用（圖1）。突觸小泡膜上有一種由V1和V0兩部分組成的V型質子泵，研究者對其進行了研究。（1）研究者將小鼠腦組織制成勻漿；用___________法分離出含突觸小泡的細胞組分。（2）研究者將突觸小泡與內含熒光標記物的脂質體小泡融合，該標記物在酸性條件下熒光淬滅，酸性條件解除時恢復熒光。用含低濃度神經遞質的緩沖液孵育融合小泡，進行圖2所示實驗，在箭頭標示時間一次性施加所示試劑，檢測小泡的熒光強度相對值。①加入ATP后，熒光迅速淬滅，原因是V型質子泵__________。②添加ATP一段時間后，再添加V型質子泵抑制劑，熒光逐漸恢復。推測其原因是融合小泡膜上的神經遞質載體裝載神經遞質時，利用了___________提供的動力。③為檢驗推測，研究者增加一組實驗，提高緩沖液中神經遞質濃度，重復圖2操作，結果證實了推測。在圖中畫出該組實驗在施加ATP后的結果曲線___________。（3）研究者發現，突觸小泡形成一段時間后，V1會與V0解離，V1從膜上離開。為確定V1與V0的解離條件，研究者將突觸小泡在4組緩沖液中孵育，之后提取突觸小泡膜蛋白，電泳后，加入能與V1特異性結合的熒光標記蛋白，結果如圖。結果表明___________引發了V1與V0解離。（4）已知同一突觸小體內的各個突觸小泡體積相同。請綜合上述研究結果，推測同一突觸小體的突觸小泡中裝載的神經遞質數量基本相同的機制。____________。【答案】（1）差速離心（2）①.利用水解ATP釋放的能量將H+泵入小泡②.H+順濃度梯度出小泡③.（3）突觸小泡酸化/ATP（4）V型質子泵將一定量H+泵入突觸小泡后，V1與V0解離，所形成的跨膜H+濃度差只能為一定量的神經遞質裝載提供動力。【解析】【分析】突觸由突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜三部分構成，在突觸小體內含有突觸小泡，內含神經遞質，神經遞質由突觸前膜以胞吐的形式排放到突觸間隙，使電信號轉變為化學信號，作用于突觸后膜，引起突觸后膜興奮，由外正內負的靜息電位變為外負內正的動作電位．神經遞質有兩種類型，可以引起下一個神經元的興奮或抑制。【小問1詳解】分離細胞器常用差速離心法，通過不同的離心速度和時間，使不同大小、密度的細胞器分開，所以此處用差速離心法分離出含突觸小泡的細胞組分。【小問2詳解】①加入ATP后熒光迅速消失：由題意可知突觸小泡膜上有V-型質子泵，加入ATP后熒光迅速消失，原因是V-型質子泵利用ATP水解釋放的能量將H?泵入小泡，改變了小泡內的環境，影響了熒光物質，所以此處填利用水解ATP釋放的能量將H?泵入小泡。②添加ATP一段時間后，再添加V-型質子泵抑制劑：添加ATP一段時間后小泡內積累了H?，再添加V-型質子泵抑制劑，此時小泡內的H?會因濃度差擴散出來，導致熒光逐漸恢復，所以是H?濃度梯度出小泡。③繪制實驗結果曲線：開始時加入ATP，熒光迅速下降，一段時間后添加抑制劑，熒光又逐漸上升，曲線應呈現先快速下降，然后緩慢上升的趨勢。【小問3詳解】實驗中先將突觸小泡在緩沖液中孵育，再提取膜蛋白，加入能與V?特異性結合的熒光標記蛋白，結果表明突觸小泡能催化ATP，使得V?與V?解離，因為只有在有ATP催化相關反應的情況下才出現這種解離現象。【小問4詳解】V-型質子泵將一定量H?泵入突觸小泡后，V?與V?解離，形成的跨膜H?濃度差只為一定量的神經遞質裝載提供動力，這就保證了每次裝載神經遞質的量相對固定，所以同一突觸小體內的各個突觸小泡中裝載的神經遞質數量基本相同。17.PD-L1抗體可用于治療多種癌癥。有些患者在接受PD-L1抗體治療后，胰島B細胞受損，研究者對其機制進行了研究。（1）活化的細胞毒性T細胞表面的PD-1與正常細胞表面的PD-L1結合后，細胞毒性T細胞受到抑制。癌細胞可通過____________PD-L1的表達量來逃避細胞毒性T細胞的攻擊，而PD-L1抗體能抑制癌細胞的免疫逃逸。（2）細胞內的HLA能夠與多種肽段結合，形成復合物后移動到細胞表面，該過程稱為抗原提呈。正常情況下，識別自身正常抗原的細胞毒性T細胞會受抑制甚至凋亡.以避免____________病的發生。（3）胰島B細胞中可能產生錯誤翻譯的胰島素，這些異常胰島素水解產生的肽段與HLs形成的復合物稱為ID。研究發現，接受PD-L1抗體治療后，機體免疫增強，血漿中干擾素IFNγ增多，細胞毒性T細胞群體中特異性識別ID的S型細胞毒性T細胞所占比例也從極低水平顯著升高。為研究S型細胞毒性T細胞增加的原因，研究者進行了下圖所示實驗，圖1為圖2中乙組的處理過程。①丙組的處理方式是____________。②圖2結果表明IFNγ處理能____________。（4）細胞中的免疫蛋白酶體可將細胞中異常胰島素水解為肽段。研究者推測IFNγ通過作用于免疫蛋白酶體實現對胰島B細胞的作用，并進行下表所示實驗，檢測各組MIP分泌量，驗證了推測。請完善表中實驗處理和實驗結果。抑制胰島B細胞中無關蛋白合成抑制胰島B細胞中免疫蛋白酶體特定肽鏈合成細胞毒性T細胞與_____共培養______+細胞毒性T細胞與_____共培養___________注：“+”的數量表示MIP分泌量的多少。（5）綜合上述信息，解釋某些腫瘤患者接受PD-L1抗體治療后，胰島B細胞受損的原因。_________【答案】（1）增加（2）自身免疫（3）①.細胞毒性T細胞單獨培養②.增強胰島B細胞對S型細胞毒性T細胞的激活作用（4）①.胰島B細胞②.++③.IFNγ處理過的胰島B細胞④.++++⑤.+（5）PD-L1抗體使機體免疫增強；血漿中IFNγ增多，胰島B細胞ID提呈增強，對S型細胞毒性T細胞激活作用增強，S型細胞毒性T細胞激活并增殖，且活化S型細胞性T細胞因PD-L1抗體存在，不受胰島B細胞表面PD-L1抑制，攻擊胰島B細胞。【解析】【分析】細胞免疫過程：抗原經吞噬細胞攝取、處理和呈遞給T淋巴細胞，接受抗原刺激后T淋巴細胞會增殖、分化產生記憶細胞和效應T細胞，效應T細胞與相應的靶細胞密切接觸，進而導致靶細胞裂解死亡，抗原暴露出來，此時體液中的抗體與抗原發生特異性結合形成細胞集團或沉淀，最后被吞噬細胞吞噬消化。【小問1詳解】活化的細胞毒性T細胞表面的PD-1與正常細胞表面的PD-L1結合后，細胞毒性T細胞受到抑制，癌細胞可通過增加PD-L1的表達量來與PD-1結合抑制T細胞的活性，從而逃避細胞毒性T細胞的攻擊。【小問2詳解】自身免疫性疾病，是多種因素引起體內病理性自身免疫反應，通過自身免疫反應，破壞和損傷自身組織和細胞成分，導致組織的損害和器官功能障礙所引起的疾病，正常情況下，識別自身正常抗原的細胞毒性T細胞會受抑制甚至凋亡，以避免攻擊自身正常細胞或組織而引起自身免疫病的發生。【小問3詳解】①為研究S型細胞毒性T細胞增加的原因，設置了甲乙丙三組，甲組為細胞毒性T細胞與胰島B細胞共培養，乙組為細胞毒性T細胞與IFNγ處理過的胰島B細胞共培養，因此丙組為細胞毒性T細胞單獨培養。②圖2MIP（細胞毒性T細胞激活后釋放的細胞因子）含量乙組＞甲組＞丙組，甲、丙結果表明胰島B細胞可以促進細胞毒性T細胞的增殖，而乙組最高說明IFNγ處理能增強胰島B細胞對S型細胞毒性T細胞的激活作用。【小問4詳解】研究者推測IFNγ通過作用于免疫蛋白酶體實現對胰島B細胞的作用，因此實驗分為四組，一組為細胞毒性T細胞與胰島B細胞共培養，抑制胰島B細胞中無關蛋白合成，結果為MIP分泌量較少，用++表示；另一組為細胞毒性T細胞與IFNγ處理過的胰島B細胞共培養，抑制胰島B細胞中無關蛋白合成，由于IFNγ通過作用于免疫蛋白酶體實現對胰島B細胞的作用，而免疫蛋白酶體可將細胞中異常胰島素水解為肽段，因此該組的MIP分泌量較多，用++++表示；另兩組為細胞毒性T細胞與胰島B細胞共培養+抑制胰島B細胞中免疫蛋白酶體特定肽鏈合成、細胞毒性T細胞與IFNγ處理過的胰島B細胞共培養+抑制胰島B細胞中免疫蛋白酶體特定肽鏈合成，由于這兩組均抑制胰島B細胞中免疫蛋白酶體特定肽鏈合成，而IFNγ通過作用于免疫蛋白酶體實現對胰島B細胞的作用，因此MIP的分泌量相同，都較少，用+表示。【小問5詳解】某些腫瘤患者接受PD-L1抗體治療后，PD-L1抗體使機體免疫增強；血漿中IFNγ增多，胰島B細胞ID提呈增強，對S型細胞毒性T細胞激活作用增強，S型細胞毒性T細胞激活并增殖，且活化S型細胞性T細胞因PD-L1抗體存在，不受胰島B細胞表面PD-L1抑制，攻擊胰島B細胞，導致胰島B細胞受損。18.學習以下材料，回答（1）~（4）題。生態系統磷循環自然界中通常沒有氣態磷。在陸地上，磷的主要貯存庫是巖石和沉積物。磷只能在酸性溶液和還原情況下才能溶解，巖石和沉積物中的磷酸鹽可經侵蝕、淋洗和人類開采等釋放出來。土壤中的可溶性磷酸鹽被植物吸收后可用于合成有機磷，再經食物鏈進入動物體內。動、植物體內的有機磷通過排泄物和尸體再回到土壤中。回到土壤中的有機磷被細菌還原為無機磷，其中某些再次被植物所吸收，某些則與鈣或鐵結合，變成植物不能利用的化合物。陸地生態系統中的一部分磷會隨著水循環進入湖泊和海洋，但是，磷從海洋返回陸地則是比較困難的，因此磷在陸地與海洋之間的循環是不完全的循環。在海洋和淡水生態系統中，浮游植物吸收無機磷，合成有機磷。浮游植物被動物吞食。動物排出的磷中，有一半以上是無機磷，能被浮游植物直接利用，有機磷則可以被細菌所利用。生物體內的磷會隨尸體沉積到水底，水底沉積的磷中有一小部分會通過上涌流回到有光的水層，再為浮游植物所利用。貽貝是一種海洋軟體動物，以濾食水中浮游植物和有機碎屑為生。下圖描述了某海區中的貽貝種群在當地能量流動和磷循環中的作用。貽貝在當地能量流動中的作用并不重要，但在磷循環中地位非常重要。可見，一個物種在生態系統中的作用要從多方面進行評價。（1）生態系統的磷循環是指磷元素在___________之間不斷進行的循環過程，該過程具有全球性。磷循環等物質循環與能量流動同時進行，二者之間的關系是彼此___________。（2）模仿生態系統的碳循環過程示意圖，將陸地生態系統的磷循環過程示意圖補充完整___________。（3）對文中貽貝種群在當地生態系統中作用的理解正確的敘述包括。A.貽貝是當地生態系統中的消費者和分解者B.貽貝同化的能量占該生態系統總能量的0.75%，但磷的流通量占總磷的14%C.貽貝種群能加快生態系統的磷循環D.貽貝在磷循環中的重要作用，體現了生物多樣性的間接價值E.有機磷農藥不易分解，可養殖貽貝做禽畜飼料以治理被污染海區（4）貽貝是重要的海產養殖對象。某地養殖戶為實現貽貝增產，向養殖海區中投放富含磷的餌料。請從生態系統穩態與平衡的角度，對此做法進行評價。____________。【答案】（1）①.非生物環境與生物群落②.相互依存（2）（3）ACD（4）投放富含磷的餌料有利于補充水體中因捕撈貽貝造成的磷損失，但易造成富營養化和有機物污染，需根據調查結果判定是否投放和投放量【解析】【分析】物質循環是指組成生物體的化學元素從無機環境開始，經生產者、消費者、分解者又回到無機環境的過程。【小問1詳解】磷循環屬于物質循環，物質循環主要在非生物環境與生物群落之間的循環。生態系統物質循環與能量流動彼此依存,不可分割，且同時進行。【小問2詳解】碳元素的循環過程，生產者通過光合作用固定大氣中的CO2，然后以有機物的形式傳遞給消費者，然后生產者和消費者的殘骸又將C元素傳遞給分解者，生產者、消費者、分解者以呼吸作用形式返還到大氣中。所以以此類推，磷元素傳遞過程：【小問3詳解】A、由圖可知，貽貝可以利用有機碎屑，是分解者，同時貽貝以生產者為食，所以也是消費者，A正確；B、貽貝同化的能量占該生態系統總能量的百分比=貽貝同化的能量/該生態系統生產者固定的能量，貽貝同化的能量＝0.1+0.05=0.15，生產者固定的能量大于20，故該比例小于0.75%，B錯誤；C、貽貝作為消費者能加快生態系統的磷循環，C正確；D、間接使用價值通常指的是生態功能，如空氣凈化、水土保持等，貽貝吸收水中無機磷，可以降低水體富營養化，體現間接價值，D正確；E、有機磷農藥不易分解，細菌可以分解為無機磷，貽貝不能吸收有機磷，所以不能養殖貽貝治理被污染海區，E錯誤。故選ACD。【小問4詳解】貽貝可以吸收無機磷，捕撈會造成磷的損失，投放富含磷的餌料有利于補充水體中因捕撈貽貝造成的磷損失，但易造成富營養化和有機物污染，需根據調查結果判定是否投放和投放量。19.蘇氨酸是常用工業原料，目前主要通過大腸桿菌發酵生產。我國研究者嘗試利用基因工程技術提高菌株生產能力。（1）大腸桿菌蘇氨酸合成酶基因的啟動子是RNA聚合酶___________的部位，驅動基因轉錄出mRNA。細胞中氨基酸以該mRNA為___________合成蘇氨酸合成酶。（2）當細胞中蘇氨酸含量較高時，會抑制蘇氨酸合成酶基因的轉錄。A基因編碼的A蛋白位于大腸桿菌細胞膜上，可將蘇氨酸運出細胞。分別利用三種具有持續表達活性的啟動子和A基因、紅色熒光蛋白（RFP）基因構建表達載體并導入大腸桿菌菌株W中，獲得三種工程菌，相關處理及結果如圖。①該實驗的目的是___________。②工程菌W-01蘇氨酸產量顯著高于W的原因是___________。（3）W-01菌株具有更高的蘇氨酸產量，但其生長明顯弱于菌株W和其他工程菌，從物質與能量的角度，推測原因是___________。（4）大腸桿菌擬核中有一個環狀DNA分子，其上的F基因是調控細胞分裂的主要基因，當其表達水平較低時.可產生含有多個擬核DNA的多倍體菌株，這種菌株細胞體積和細胞內基因表達產物增加。綜合利用上述信息，設計一個插入W-01菌株F基因啟動子與編碼區之間的表達元件（如圖），制備高產蘇氨酸的多倍體工程菌，且該工程菌能夠在含氯霉素的培養基中生長___________。【答案】（1）①.識別和結合②.模板（2）①.探究外源A基因表達水平對工程菌蘇氨酸產量的影響②.A蛋白表達量高，蘇氨酸運出速率高，菌體中蘇氨酸濃度低，對蘇氨酸合成酶基因轉錄的抑制弱（3）外源基因表達及蘇氨酸大量合成消耗菌體中的物質和能量（4）①氯霉素抗性基因②終止子③活性低的啟動子【解析】【分析】基因工程的基本步驟包括篩選目的基因、基因表達載體構建、將目的基因導入受體細胞、目的基因的檢測與鑒定。其中目的基因表達載體的構建是基因工程的核心步驟。【小問1詳解】RNA聚合酶可以識別并結合大腸桿菌蘇氨酸合成酶基因的啟動子，驅動基因轉錄出mRNA。翻譯的模板是mRNA，原料是氨基酸，因此細胞中氨基酸以該mRNA為模板合成蘇氨酸合成酶。【小問2詳解】①圖示的處理是構建了三種不同的A基因表達載體，實驗結果顯示不同的A基因表達載體會影響大腸桿菌菌株蘇氨酸的產量，因此分析可知，該實驗的目的是探究外源A基因表達水平對工程菌蘇氨酸產量的影響。②與菌株W相比，工程菌W-01的不同點是導入了A基因，且已知A基因編碼的A蛋白位于大腸桿菌細胞膜上，可將蘇氨酸運出細胞，因此推測工程菌W-01蘇氨酸產量顯著高于W的原因是A蛋白表達量高，蘇氨酸運出速率高，菌體中蘇氨酸濃度低，對蘇氨酸合成酶基因轉錄的抑制弱。【小問3詳解】各種菌株細胞代謝產生的總能量基本相同，但W-01菌株中更多的能量用于外源基因表達及蘇氨酸大量合成，而用于生長的能量較少，因此W-01菌株生長明顯弱于菌株W和其他工程菌。【小問4詳解】實驗目的是通過基因工程的手段制備高產蘇氨酸的多倍體工程菌，只有當F基因表達水平較低時.可產生含有多個擬核DNA的多倍體菌株，因此在F基因編碼區前面插入活性低的啟動子，減少F基因的表達。本實驗要求工程菌能夠在含氯霉素的培養基中生長，因此表達元件中需要插入氯霉素抗性基因，此外基因的轉錄需要啟動子和終止子，綜合分析，①②③分別是氯霉素抗性基因、終止子、活性低的啟動子。20.M25蛋白是茉莉酸引發植物防御反應的信號通路中的關鍵組分。我國研究者對M25穩定性的調節機制進行了研究。（1）茉莉酸是一種脂質植物激素，當植物受到昆蟲啃食或病原體侵染時，由受損部位細胞合成，通過篩管運輸到其他部位，與__________結合，促進細胞內M25與其它蛋白形成轉錄復合物，激活相關基因表達，積累防御蛋白。（2）當M16蛋白失活時，細胞中M25含量顯著下降。研究者對野生型植株和M16功能缺失突變體進行實驗處理，檢測M25含量，結果如圖1、圖2。①圖1結果說明茉莉酸能提升M25的穩定性，依據是在M25合成受抑制的前提下，____________。②綜合圖1、圖2結果可知，茉莉酸能提升M25的穩定性，且該作用____________。（3）R蛋白能結合M25，促進其降解。研究者推測M16與R競爭結合M25。制備His-TF蛋白（TF是無關蛋白）、His-M16蛋白、GST-R蛋白和“磁珠-M25-Flag蛋白”，按圖所示在溶液中進行混合，2h后對混合液總蛋白和磁珠沉降的沉淀蛋白進行電泳和抗體檢測，結果如圖，證實了推測。請在圖中補充第3、4組的實驗處理及實驗結果___________。注：“+”表示添加；“-”表示未添加。“1×、5×”表示后者添加量是前者的5倍。（4）上述研究表明，M16和R形成了一個調節模塊，動態調節M25的穩態，從而影響了茉莉酸信號的調節效果。請在此基礎上，提出一個進一步探究的問題。_____________。【答案】（1）受體（2）①.野生型植株茉莉酸處理組M25含量下降速度低于未處理組②.依賴于M16（3）（4）茉莉酸對M16含量或活性有什么影響？【解析】【分析】抗原-抗體雜交技術原理：抗原抗體的特異性結合；分子雜交技術原理：堿基互補配對原則。【小問1詳解】植物激素需要與受體，才能發揮作用。【小問2詳解】根據圖1，加入蛋白合成抑制劑后，野生型M25含量下降，但是添加茉莉酸的實驗組與對照組相比，M25含量更高，可看出M25合成受抑制的前提下，野生型植株茉莉酸處理組M25含量下降速度低于未處理組，說明茉莉酸能提升M25的穩定性。根據圖2，M16功能缺失突變體加入蛋白合成抑制劑，M25含量顯著下降，且加入茉莉酸后，并沒有像圖1的實驗組提升M25含量，說明茉莉酸的作用依賴于M16。【小問3詳解】根據題干，實驗結果證實M16與R競爭結合M25。為了探究這種競爭是否存在，應該在實驗中設計GST-R蛋白和His-M16蛋白同時存在的組，且如果兩者屬于競爭關系，通過增加His-M16蛋白濃度可以使得更多His-M16蛋白與M25-Flag蛋白結合，影響實驗結果，因此，實驗3、4分別是M25-Flag蛋白、1×添加量的His-M16蛋白、GST-R蛋白和M25-Flag蛋白、5×添加量的His-M16蛋白、GST-R蛋白。由圖可知，各組中GST-R蛋白添加量是一樣的，3、4組是添加不同量的His-M16蛋白蛋白來探究二者競爭作用，3組是因為有His-M16蛋白與GST-R蛋白競爭結合M25-Flag蛋白，GST-R蛋白與M25-Flag蛋白結合減少，所以抗GST抗體檢測沉淀蛋白檢測條帶變窄。4組同理，M16蛋白添加量更多，GST-R蛋白與M25-Flag蛋白結合更少，條帶更窄。實驗3、4沒有添加His-TF蛋白，因此不出現His-TF蛋白與抗體結合的電泳條帶。實驗3、4中GST-R蛋白和M25-Flag蛋白均有添加，因此Flag與抗體結合、GST與抗體結合產生的電泳條帶和其他組一致。【小問4詳解】根據上述研究可知，茉莉酸的作用依賴于M16，M16和R形成了一個調節模塊，動態調節M25的穩態，從而影響了茉莉酸信號的調節效果，據此可進一步研究茉莉酸對M16含量或活性的影響。21.番茄的花是兩性花，雜交育種時需進行去雄操作，耗時費力且難以避免自交污染。我