天津市静海区一中2020届高三考前练习生物试题 Word版含解析

天津市静海区一中2020届高三考前练习生物试题 Word版含解析

- 1 - 静海一中高三 2020 年 7 月考前模拟生物试题 一、选择题 1.下列关于激素、抗体、酶和神经递质的叙述，正确的是 A. 激素和抗体都具有特异性，只能作用于特定的靶细胞 B. 乙酰胆碱与特定分子结合后可在神经元之间传递信息 C. 酶和激素都具有高效性，能产生酶的细胞一定能产生激素 D. 激素弥散在全身的体液中，一经靶细胞接受即被灭活 【答案】B 【解析】 【分析】 阅读题干可知本题涉及的知识点是激素、抗体、酶和神经递质，明确知识点，梳理相关知识， 根据选项描述结合基础知识做出判断。 【详解】激素和抗体都具有特异性，但抗体是和抗原结合的，抗原不一定是细胞，A 错误；乙 酰胆碱与特定分子即突触后膜上的受体结合后，能将化学信号转变成电信号，从而在神经元 之间传递信息，B 正确；激素和酶都有高效性，但能产生酶的细胞不一定能产生激素，如口腔 上皮细胞，C 错误；激素与靶细胞结合并发挥作用后才被灭活，而不是一经靶细胞接受即被灭 活，D 错误。 【点睛】归纳总结： （1）酶大多数是蛋白质，少数为 RNA。起催化作用，降低化学反应所需的活化能。在反应前 后本身不发生改变。酶会随反应次数的增加而钝化导致活性下降并最终被分解，同时产生新 的补充。 （2）激素包括蛋白质、多肽、固醇及氨基酸衍生物。多为生命活动的调节物质，不供能、不 组成生物体的成分、不起催化作用。发生作用后会被自身相关酶分解而失去活性，因此需要 不断产生。 （3）抗体为免疫球蛋白，其作用为与相应抗原结合，形成细胞集团或沉淀，使抗原失去继续 侵染正常细胞的能力，并最终被吞噬细胞吞噬消化。 （4）神经递质包括生物原胺类、氨基酸类、肽类和其它类。由神经元细胞的突触前膜以胞吐 的方式释放，经突触间隙到达突触后膜并引起后膜的兴奋或抑制。发生作用后迅速失活。 2.2018 年 12 月 1 日是第 31 个“世界艾滋病日”，我国的主题为“主动检测，知艾防艾，共 - 2 - 享健康”。明确检测是知晓艾滋病感染状况的唯一途径，而明确感染状况又是有效治疗的前 提。下列有关 HIV 的叙述，正确的是 A. HIV 只侵入 T 细胞，所以不能通过检测 HIV 抗体判断是否感染 HIV B. 人体初感染 HIV 后，T 细胞和 B 细胞均可被激活而增殖分化，这两类细胞被激活的机理相 同 C. HIV 侵入人体后，影响机体免疫系统的防卫功能，但不影响监控和清除功能 D. 效应 T 细胞和浆细胞均可特异性地识别 HIV，但只有前者能发挥免疫效应 【答案】B 【解析】 【分析】 艾滋病是因为感染人类免疫缺陷病毒（HIV）后导致的免疫缺陷病。HIV 是一种逆转录病毒， 主要攻击和破坏的靶细胞为 T 淋巴细胞，随着 T 淋巴细胞的大量死亡，导致人体免疫力降低， 病人大多死于其他病原微生物的感染或恶性肿瘤。艾滋病的传播途径有：性接触传播、血液 传播和母婴传播等。 【详解】HIV 主要侵染 T 细胞，侵入人体后会刺激机体产生抗体，可以通过检测 HIV 的抗体 判断是否感染了 HIV， A 错误；人体初次感染 HIV 后，抗原刺激 T 细胞引起 T 细胞的增殖分 化， T 细胞把抗原传递给 B 细胞，同时 T 细胞释放淋巴因子刺激 B 细胞，引起 B 细胞的增殖 分化，这两类细胞被激活的机理相同， B 正确；HIV 侵入人体后，影响机体免疫系统的防卫 功能，也影响监控和清除功能，C 错误；浆细胞不能特异性的识别抗原，但能产生抗体发挥免 疫效应，D 错误；故选 B。 3.医学研究发现，神经退行性疾病与神经元中形成的 R-loop 结构有关。R-loop 结构是一种三 链 RNA—DNA 杂合片段，由于新产生的 mRNA 与 DNA 模板链形成了稳定的杂合链。导致该片段 中 DNA 模板链的互补链只能以单链状态存在。下列叙述正确的是 A. 理论上讲 R-loop 结构中含有 5 种核苷酸 B. R-loop 结构中 mRNA 和 DNA 模板链的互补链碱基序列相同 C. R-loop 结构中的 DNA 单链不稳定，易发生基因突变 D. R-loop 结构只影响 DNA 复制不影响基因的表达 【答案】C 【解析】 【分析】 - 3 - DNA 和 RNA 在化学组成上的区别是碱基不完全相同，DNA 特有的碱基是 T，RNA 特有的碱基是 U， 另外组成 DNA 的五碳糖是脱氧核糖，组成 RNA 的五碳糖是核糖，所以 DNA 中有四种脱氧核糖 核苷酸，RNA 中有四种核糖核苷酸，若同时存在 DNA 和 RNA 的场所，则会出现 8 种核苷酸。转 录形成 RNA 时遵循碱基互补配对，由于 RNA 中没有 T，所以 RNA 中的 U 与 DNA 模板链上的 A 互 补配对，DNA 的模板链和非模板链之间遵循碱基互补配对。根据“R-loop 结构是一种三链 RNA—DNA 杂合片段，由于新产生的 mRNA 与 DNA 模板链形成了稳定的杂合链”可知，mRNA 无 法与核糖体结合，进而影响了翻译过程，且 DNA 中的模板链不能在正常解旋进行 DNA 复制和 转录过程。 【详解】R-loop 结构是一种三链 RNA—DNA 杂合片段，DNA 中有四种脱氧核糖核苷酸，RNA 中 有四种核糖核苷酸，所以 R-loop 结构中有 8 种核苷酸，5 种含氮碱基，A 错误；R-loop 结构 中 mRNA 与 DNA 模板链碱基互补配对，和 DNA 模板链的互补链碱基序列相似，只是 U 替代了 T， B 错误；R-loop 结构中的 DNA 单链不稳定，易发生基因突变，C 正确；根据题干信息“R-loop 结构是一种三链 RNA-DNA 杂合片段，由于新产生的 mRNA 与 DNA 模板链形成了稳定的杂合链。 导致该片段中 DNA 模板链的互补链只能以单链状态存在”可推测 R-loop 结构既影响 DNA 复制 又影响基因的表达，D 错误。 【点睛】正确理解“新产生的 mRNA 与 DNA 模板链形成了稳定的杂合链”是解题的突破点，杂 合链中既有 DNA 又有 RNA，故碱基为 5 种，核苷酸为 8 种。稳定的杂合链使 DNA 不能正常解旋 作为 DNA 复制和转录的模板，mRNA 不能与核糖体结合，无法完成翻译过程。 4.以下有关实验的叙述错误的是（ ） A. 利用双缩脲试剂检测蛋白质时需要水浴加热 B. 可以选择鸡血或香蕉进行 DNA 粗提取与鉴定的实验 C. 可以选择洋葱鳞片叶外表皮或黑藻叶片观察质壁分离 D. 利用盐酸解离根尖，利于将组织细胞分散开 【答案】A 【解析】 【分析】 斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）．斐林 试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原 性糖（如淀粉）。 含有 DNA 的生物组织均可作为 DNA 粗提取与鉴定的实验材料，DNA 含量越高越好。 - 4 - 在观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中，盐酸的作用是解离，将细胞相互分开并且杀死 细胞。 【详解】利用双缩脲试剂检测蛋白质时不需要水浴加热，常温即可发生反应，A 错误；可以选 择鸡血或香蕉进行 DNA 粗提取与鉴定的实验，B 正确；可以选择洋葱鳞片叶外表皮或黑藻叶 片观察质壁分离，C 正确；利用盐酸解离根尖，利于将组织细胞分散开，D 正确；故选 A。 【点睛】本题考查生物组织中化合物的鉴定、DNA 粗提取与鉴定、植物细胞质壁分离等实验， 对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的使用方 法、实验现象等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。 5.油菜素内酯（BR）可提高水稻对真菌（细胞壁成分为几丁质）的抗性。为研究其分子机制， 科研工作者用 BR 对水稻进行了处理，并检测了实验组和对照组水稻叶片几丁质酶的活性，结 果如图 1 所示；同时提取了实验组和对照组水稻细胞中总 RNA 进行反转录，并对其产物进行 PCR 后电泳处理，结果如图 2 所示（18S 为参照）。据图分析，下列说法不正确．．．的是 A. BR 可以提高水稻体内几丁质酶的活性 B. BR 可以提高水稻细胞中几丁质酶基因的转录水平 C. BR 可以提高水稻对真菌细胞壁的水解作用 D. BR 可增加水稻细胞中 18S 基因的表达量 【答案】D 【解析】 【分析】 根据题意可知，该实验目的为研究油菜素内酯（BR）提高水稻对真菌（细胞壁成分为几丁质） 的抗性的机制。实验因变量检测几丁质酶的活性，图 1 可知，实验组的酶活性比对照组的高 出很多；图 2 可知，实验组中 CHA1 基因的表达比对照组高，而两组的 18S 基因表达量相差 不大。 【详解】A. 图 1 可知，BR 可以提高水稻体内几丁质酶的活性，A 正确； - 5 - B. 图 2 可知， BR 可以提高水稻细胞中几丁质酶基因（CHA1 基因）的转录水平，B 正确； C. BR 可以提高水稻体内几丁质酶的活性，进而提高水稻对真菌细胞壁（主要成分为几丁质） 的水解作用，C 正确； D. 图 2 可知，实验组中 CHA1 基因的表达比对照组高，而两组的 18S 基因表达量相差不大， D 错误。 6.科学研究发现，四种基因控制着秀丽隐杆线虫细胞凋亡的启动，四种基因的表达产物 EGL-1、 CED-9、CED-4、CED-3 之间的关系如下图。以下相关说法错误的是（ ） 说明：“-”表示抑制，“+”表示促进 A. 调控秀丽隐杆线虫细胞凋亡全过程的基因应该多于四种 B. 正常情况下，发生凋亡的细胞内 EGL-1、CED-3 的含量增加 C. 若 CED-9 基因发生突变而不能表达，会引起细胞癌变 D. 若 CED-4 基因发生突变而不能表达，细胞凋亡过程会受很大影响 【答案】C 【解析】 【分析】 分析图示可知，CED-9 能抑制CED-4 的表达，EGL-1 能解除这个抑制效应，CED-4 能促进 CED-3 的表达，进而启动细胞凋亡的进程。细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。 【详解】A、根据图示可知，四种基因控制着秀丽隐杆线虫细胞凋亡的启动，而凋亡过程也是 细胞内基因选择性表达的过程，因此调控秀丽隐杆线虫细胞凋亡全过程的基因应该多于四种， A 正确； B、正常情况下，发生凋亡的细胞内 EGL-1 解除了 CED-9 对 CED-4 的抑制，使 CED-4、CED-3 大量表达从而启动凋亡，因此细胞内 EGL-1、CED-3 的含量增加，B 正确； C、若 CED-9 基因发生突变而不能表达，会使 CED-4 基因正常表达进而启动细胞凋亡，而细 胞癌变是由原癌基因和抑癌基因突变引起，C 错误； D、若 CED-4 基因发生突变而不能表达，会影响 CED-3 基因的正常表达，进而影响细胞凋亡 过程的启动，D 正确。 故选 C。 - 6 - 7.克里斯琴认为：种群数量上升时，种内个体间的社群压力会影响种群数量，其调节机制如下 图所示，以下说法不正确的是（ ） A. 社群压力会导致浆细胞分泌的抗体数量减少 B. 社群压力会导致机体胰岛 B 细胞分泌的胰岛素增多 C. 社群压力通过神经、体液、免疫三种调节方式调控种群数量 D. 社群压力会导致出生率升高，死亡率下降，从而改变种群数量 【答案】D 【解析】 【分析】 据图分析，①下丘脑通过传出神经作用于胰岛 B 细胞，使其分泌的胰岛素增加，导致低血糖、 休克；②下丘脑作用于垂体，使得生长激素减少，生长代谢阻碍，浆细胞产生的抗体减少； 两者共同作用增加死亡率。③垂体产生的促性腺激素减少，进而影响生物的出生率，使种群 数量减少。 【详解】A、据图分析，社群压力会导致抗体数量减少，抗体是由浆细胞分泌，A 正确； B、据图分析，社群压力会导致机体低血糖、休克，说明可能是胰岛 B 细胞分泌的胰岛素增多， B 正确； C、据图分析，种群数量过多时，可通过神经、体液、免疫的调节方式，影响种群的出生率和 死亡率，使种群数量减少，C 正确； D、据图分析，社群压力会使得性激素减少，生殖细胞成熟减少，进而降低出生率，另外对疾 病和外界抵抗力降低，增加死亡率，从而使种群数量降低，D 错误。 故选 D。 8.以相同树龄的三个不同品种梨树为实验材料,研究在同等自然条件下、喷施不同浓度尿素溶 - 7 - 液对梨树某一特定生长期叶片光合速率的影响,统计得到光合速率增长率如图所示。 据图分析,下列叙述正确的是（ ） A. 喷施 0.5%尿素溶液提高了梨树叶片的光反应速率和碳反应速率 B. 喷施 1.0%尿素溶液的条件下,叶片光合速率最大的是梨树品种甲 C. 适当增大光强度可提高梨树叶片的光饱和点来增大光合速率 D. 梨树品种丙更适合在氮元素相对贫瘠的地区栽种 【答案】A 【解析】 【分析】 由图可知，与对照组相比，在施加尿素溶液后，甲、乙、丙三个梨树品种的净光合速率增长 率均增大了，其中品种甲增加最为明显。且随着尿素溶液的浓度增大，净光合速率增长率增 加的较大。 【详解】N 是合成光合色素、酶等的原料，喷施 0.5%尿素溶液提高了梨树叶片的光反应速率 和碳反应速率，进而提高了光合速率增长率，A 正确；由图可知，喷施 1.0%尿素溶液的条件 下,叶片光合速率增长率最大的是梨树品种甲，由于不同品种的光合速率不同，所以不是叶片 光合速率最大的是梨树品种甲，B 错误；适当增大光强度不能提高梨树叶片的光饱和点，C 错 误；施加尿素溶液后甲组光合速率增长率最大，所以梨树品种甲更适合在氮元素相对贫瘠的 地区栽种，D 错误。 故选 A。 9.幽门螺旋杆菌（简称 Hp）是已知能够在人胃中生存的唯一微生物种类，可引起胃炎、消化 道溃瘍等。尿素呼气实验是目前诊断 Hp 感染准确性最单的方法，受试者口服 13C 标记的尿素 胶囊后，尿素在 Hp 产生的脲酶作用下水解为 NH3 和 13CO2，通过测定受试者吹出的气体是否 含有 13CO2 作出判断。下列叙述错误的是（ ） A. 绝大多数微生物不能在人胃内生存是因为不适应强酸环境 - 8 - B. 检测 Hp 用了同位素标记法，所用 13C 对人体应该是无害的 C. 脲酶可降低尿素水解反应的活化能 D. Hp 细胞内，脲酶需要在内质网和高尔基体中进行加工 【答案】D 【解析】 【分析】 尿素呼气实验的原理为：利用幽门螺旋杆菌能产生脲酶，脲酶能将尿素分解成 NH3 和 CO2， 然后根据 CO2 的同位素检测来确定幽门螺杆菌的有无，幽门螺杆菌是原核生物没有真正的细 胞核，其中只有核糖体这一种细胞器，也没有其他复杂结构的细胞器。 【详解】A、胃内含有胃酸，其内 pH 较低，因此，绝大多数微生物不能在人胃内生存是因为 不适应强酸环境，A 正确； B、检测 Hp 用了同位素标记法，所用 13C 对人体应该是无害的，从而达到检测并治疗的目的， B 正确； C、脲酶作为催化剂，根据催化的机理可知脲酶可降低尿素水解反应的活化能，C 正确； D、Hp 细胞内，脲酶不能在内质网和高尔基体中进行加工，因为幽门螺旋杆菌是原核生物， 不含有内质网和高尔基体等复杂的细胞器，而只有核糖体，D 错误。 故选 D。 10.海绵等足虫栖息在海生海绵的中央腔中，雌虫的外观都一样，雄虫的形态有大、中、小 3 种类型，且这 3 种不同形态的雄虫会采取不同的生殖对策：大雄虫倾向于用战斗来保卫海绵 中央腔中的多个雌虫；中雄虫会模拟雌虫，与大雄虫共处一室；小雄虫回避大雄虫并埋伏在 其周围，伺机与雌虫交配。研究表明，大、中、小雄虫的体型差异主要来自一个基因的 3 个 等位基因 al、a2、a3。下列说法正确的是（ ） A. 三种雄虫的平均繁殖成功率一定存在显著差异 B. 大、中、小雄虫存在生殖隔离，分属三个种群 C. 三种雄虫具有不同的生殖对策是不同雄虫间共同进化的结果 D. 经历很长时期后，种群中 al、a2、a3 的基因频率能保持基本稳定 【答案】D 【解析】 【分析】 种群是生活在一定区域的同种生物的全部个体。基因突变是新基因产生的途径，是生物变异 - 9 - 的根本来源，是生物进化的原始材料。共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在 相互影响中不断进化和发展。 【详解】A、三种雄虫的三种生殖对策能相互协调，平均繁殖成功率没有显著差异，A 错误； B、大、中、小雄虫都能与同一类雌虫交配繁殖，不存在生殖隔离，属于一个种群，B 错误； C、等位基因的产生是基因突变的结果，大、中、小雄虫的体型差异主要来自一个基因的 3 个 等位基因 al、a2、a3，说明三种雄虫具有不同的生殖对策是由于基因突变的结果，C 错误； D、三种雄虫能分别通过不同的方式进行繁殖并将基因传递给后代，互不干扰，经历很长时期 后，种群中 al、a2、a3 的基因频率能保持基本稳定，D 正确。 故选 D。 11.基因 A、基因 B、基因 C 是某正常植株中与生长发育密切相关的基因。科研人员获得基因 A、基因 B、基因 C 失活的多种突变体，并且测量蛋白 X 和蛋白 Y 的表达情况如下表。下列 有关 A、B、C 三种基因及其作用的说法，正确的是（ ） 植株序号 ABC 基因的突变情况 有关蛋白的测定情况 植株平均株高 蛋白 X 蛋白 Y 1 无突变基因 无 无 150cm 2 A 基因突变 有 有 50cm 3 A、B 基因突变 无 有 70cm 4 A、C 基因突变 有 无 60cm 5 A、B、C 基因突变 无 无 150cm A. 基因 A 的表达产物可能有促进蛋白 X 和蛋白 Y 降解的作用 B. 基因 B 和 C 分别控制蛋白 Y 和蛋白 X 的合成 C. 与基因 B 相比，基因 C 的表达产物对植株生长的抑制作用更强 D. 蛋白 X 和蛋白 Y 只有单独作用时才能对植株的生长起抑制作用 【答案】A 【解析】 - 10 - 【分析】 题意分析，蛋白 X 和蛋白 Y 都不存在时植株最高，只要有其中的一种或两种都会导致株高下 降。由植株 1 和 2 的表现可知，A 突变使得植株中两种蛋白都存在，显然可推测 A 基因的表 达产物可能催化了两种蛋白的分解作用。 【详解】A、无突变的情况下，植物体内无蛋白 X 和蛋白 Y 存在，而当基因 A 发生基因突变 之后蛋白 X 和蛋白 Y 均存在，据此可推测 A 基因表达产物可能有促进蛋白 X 和蛋白 Y 降解 的作用，从而导致正常植株体内无蛋白 X 和蛋白 Y，A 正确； B、植株 3 与植株 2 相比，基因 B 突变之后导致蛋白 X 分解，显然基因 B 能促进蛋白 X的合成， 同理植株 4 与植株 2 相比，C 基因的突变导致蛋白 Y 的消失，据此推测，C 基因能促进蛋白 Y 的合成，B 错误； C、植株 4 中，在蛋白 X 存在的情况下株高为 60；而植株 3 中，在蛋白 Y 存在的情况下，株 高为 70，显然蛋白 X 的抑制作用强，因此，与基因 B 相比，基因 C 的表达产物蛋白 Y 对植株 生长的抑制作用更弱，C 错误； D、由植株 2、3、4 的株高可知，蛋白 X 和蛋白 Y 在单独和共同存在时都能对植株的生长起 抑制作用，D 错误。 故选 A。 12.研究发现，在动作电位形成过程中，电压门控 Na+通道和电压门控 K+通道的开放或关闭依 赖特定的膜电位，其中电压门控 K+通道的开放或关闭还与时间有关，对膜电压的响应具有延 迟性；当神经纤维某一部位受到一定刺激时，该部位膜电位出现变化到超过阈电位时，会引 起相关电压门控离子通道的开放，从而形成动作电位。随着相关离子通道的开放或关闭恢复 到静息电位，该过程中膜电位的变化和相关离子通道通透性的变化如图所示。下列说法错误 的是（ ） - 11 - A. 动作电位是由足够强度的刺激引起膜电位的变化，导致电压门控 Na+通道开放，Na+大量涌 入细胞内而形成的 B. C 点膜内外两侧 Na+浓度相等，而 d 点的膜内侧 Na+浓度已高于外侧 C. d 点不能维持较长时间是因为此时的膜电位导致电压门控 Na+通道快速关闭，电压门控 K+ 通道大量开放 D. K+通道和钠钾泵参与曲线 ef 段静息电位的恢复过程 【答案】B 【解析】 【分析】静息电位是指细胞膜未受刺激时，存在于细胞膜内外两侧的外正内负的电位差。动 作电位是指可兴奋细胞受到刺激时在静息电位的基础上产生的可扩布的电位变化过程。动作 电位的形成条件：①细胞膜两侧存在离子浓度差，细胞膜内钾离子浓度高于细胞膜外，而细 胞外钠离子、钙离子、氯离子高于细胞内，这种浓度差的维持依靠离子泵的主动转运。（主要 是钠-钾泵（每 3 个 Na+流出细胞, 就有 2 个 K+流入细胞内。即:Na+：K+=3：2）的转运）。②细 胞膜在不同状态下对不同离子的通透性不同，例如，安静时主要允许钾离子通透，而去极化 到阈电位水平时又主要允许钠离子通透。 【详解】A、动作电位是由足够强度的刺激引起膜电位的变化，导致电压门控 Na+通道开放， Na+大量涌入细胞内而形成的，A 正确； B、无论 c 点还是 d 点，膜外钠离子浓度始终高于膜内，B 错误； C、d 点不能维持较长时间是因为此时的膜电位导致电压门控 Na+通道快速关闭，电压门控 K+ 通道大量开放，K+内流，恢复为静息电位，C 正确； - 12 - D、K+通道和钠钾泵参与曲线 ef 段静息电位的恢复过程，D 正确。 故选 B。 二、非选题： 13.生命活动调节 胰岛 B 细胞内 K+浓度为细胞外的 28 倍，而细胞外 Ca2+浓度为细胞内的 15000 倍。与神经细胞 一样，胰岛 B 细胞在静息状态下呈内负外正的膜电位。当血糖浓度增加时，葡萄糖进入胰岛 B 细胞能引起胰岛 B 细胞和组织细胞的一系列生理反应，如图所示。 （1）据图可知，进食后胰岛 B 细胞的葡萄糖供应增加，首先使细胞内的______过程加强，导 致 ATP/ADP 的比值上升，进而影响图示 ATP 敏感的 K+通道和 Ca2+通道的开闭状态，此时胰 岛 B 细胞的膜两侧电荷分布为______。 （2）胰岛 B 细胞内 ATP/ADP 的比值上升最终促进胰岛素的分泌，下列关于该过程的叙述正确 的是______。 A．此过程中需要细胞膜上 K+通道和 Ca2+通道的协调 B．Ca2+进入胰岛 B 细胞的方式是协助扩散 C．Ca2+促进囊泡的形成、运输和分泌 D．胰岛素的合成和分泌不需要消耗 ATP （3）结合图示信息，写出胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后降低血糖浓度的途径：______。 为研究血浆维生素 D3（用 VD3 表示）与糖尿病的关系，科研人员根据血浆 VD3 的含量将受试者 分为 3 组，跟踪统计 4 年后的糖尿病发病率，结果如表。 组别 第一组 第二组 第三组 血浆 VD3（ng/mL） VD3＜18.6 18.6≤VD3＜31 31≤VD3＜50 - 13 - 糖尿病的发病率（%） 12.4 4.6 0.0 （4）据表分析，血浆 VD3 含量与糖尿病发病率呈______（正相关/负相关）。 （5）研究发现，当胰岛 B 细胞内 Ca2+达到一定浓度后，胰岛素开始释放。结合图信息推测血 浆 VD3 的功能是______。 A．抑制胰岛 B 细胞吸收 Ca2+ B．促进胰岛 B 细胞吸收 Ca2+ C．抑制胰岛 B 细胞排出 Ca2+ D．促进胰岛 B 细胞排出 Ca2+ 【答案】 (1). 有氧呼吸 (2). 内正外负 (3). ABC (4). 增加组织细胞膜上葡萄糖转 运蛋白的数量，促进葡萄糖进入组织细胞；促进组织细胞内葡萄糖合成糖原、蛋白质和脂肪 (5). 负相关 (6). B【解析】 【分析】 分析题图可知，当血糖浓度增加时，葡萄糖进入胰岛 B 细胞，引起细胞内 ATP 浓度增加，进 而导致 ATP 敏感的钾离子通道关闭，K+外流受阻，进而触发 Ca2+大量内流，由此引起胰岛素 分泌，胰岛素通过促进靶细胞摄取、利用和储存葡萄糖，使血糖减低。 【详解】（1）据图可知，进食后胰岛 B 细胞的葡萄糖供应增加，首先使细胞内的有氧呼吸过 程加强，导致 ATP/ADP 的比值上升，进而影响图示 ATP 敏感的 K+通道和 Ca2+通道的开闭状 态，此时胰岛 B 细胞的膜两侧电荷分布为内正外负。 （2）由图可知，胰岛 B 细胞内 ATP/ADP 的比值上升最终促进胰岛素的分泌，此过程中需要 细胞膜上 K+通道和 Ca2+通道的协调；Ca2+进入胰岛 B 细胞的方式是协助扩散；Ca2+促进囊泡的 形成、运输和分泌。 （3）结合图示信息，胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后降低血糖浓度的途径：增加组织细 胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，促进葡萄糖进入组织细胞；促进组织细胞内葡萄糖合成糖原、 蛋白质和脂肪。 （4）据表分析，血浆 VD3 含量与糖尿病发病率呈负相关。 （5）研究发现，当胰岛 B 细胞内 Ca2+达到一定浓度后，胰岛素开始释放。据图信息可推测血 浆 VD3 的功能是促进胰岛 B 细胞吸收 Ca2+。 【点睛】本题是一道综合性考查题目，涉及到血糖调节、神经调节和物质跨膜运输方式等知 识点，要求学生理解血糖的条件过程以及胰岛素在血糖调节中的具体作用，掌握神经调节中 - 14 - 电位变化与离子通道之间的关系，这是该题的重点；同时要求学生能够正确识图分析，获取 有效的信息结合所学的知识解决问题是突破该题的关键。 14.2019 新型冠状病毒，即“COVID19”，为有包膜病毒。颗粒呈圆形或椭圆形，直径 50～200 nm。颗粒表面有棒状突起，使病毒表面看起来形如花冠，故而得名。COVID19 基因组长度为 29．8 kb，为单股正链 RNA，其 5′端为甲基化帽子，3′端有多聚腺苷酸(Po1yA)结构，可直接 作为翻译模板。 （1）下列说法错误的是________(填字母)。 A． 细胞膜能控制物质进出，故该病毒只能侵染受损细胞，使人患病 B． 由于没有核糖体，这种病毒无法合成蛋白质，其包膜组成一定不含蛋白质 C． 病毒的遗传物质水解后可产生一分子核苷、一分子含氮碱基与一分子磷酸 D． 此病毒的单股正链 RNA，只有转录形成对应的负链 RNA 才能附着在细胞的核糖体上 （2）这种病毒的遗传物质为________，研究人员紧急研发了核酸检测试剂盒，以此来检测病 毒，检测此病毒的核酸可使用________法。研究人员发现，病毒的中间宿主为蝙蝠，某些情 况下，病毒可在不同动物身体内翻译出基本相同的多肽链，这是因为________。 （3）病毒入侵人体后，引起相关细胞分泌抗体，该抗体并不会与其他病症的抗原结合，这体 现了__________________，此原理也可应用于该病的检测。若要用细胞工程的方法生产针对 COVID19 上抗原的单克隆抗体，用到的技术有____________和____________。 （4）将 COVID19 不稳定的 RNA 转换成 DNA 后，技术人员常采用荧光定量 PCR 技术定量检 测样本中病毒的核酸含量。其原理如图，在 PCR 反应体系中每加入一对引物的同时，加入一 个与某条模板链互补的荧光探针，当________催化子链延伸至探针处，会水解探针，使荧光 监测系统接受到荧光信号，即每扩增一次，就有一个荧光分子生成。反应最终的荧光强度与 PCR 起始状态________含量呈正相关。 - 15 - 【答案】 (1). ABCD (2). RNA (3). 分子杂交 (4). (几乎)所有生物共用一套密码 子 (5). 抗体具有特异性 (6). 动物细胞培养 (7). 动物细胞融合 (8). Taq 酶 (9). 模板 DNA 【解析】 【分析】 1、病毒不具有独立代谢能力，只能寄生在活细胞中。据遗传物质不同，可分为 DNA 病毒和 RNA 病毒。2019-nCoV 的核酸为单股正链 RNA，其 5’端为甲基化帽子，3’端有多聚腺苷酸 （PolyA）结构，可直接作为翻译模板。 2、单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取 已经免疫的 B 淋巴细胞；诱导 B 细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞； 进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和 注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】（1）A、细胞膜控制物质进出的能力是有限的，该病毒可以侵染人的正常细胞，A 错 误； B、病毒没有核糖体，但可以利用宿主细胞的核糖体和原料合成蛋白质，其包膜中可能含有蛋 白质，B 错误； C．该病毒是 RNA 病毒，所以一分子遗传物质水解后可产生一分子核糖，一分子含氮碱基与 分子磷酸基团，C 错误； D、根据题干信息“COVID19 基因组可直接作为翻译模板”，D 错误。 故选 ABCD。 （2）据题干信息可知，该病毒遗传物质为 RNA；可以根据碱基互补配对的原则，利用分子杂 交方法检测病毒的核酸；由于几乎所有生物共用一套密码子，所以病毒可在不同动物身体内 翻译出基本相同的多肽链。 （3）抗体不会与其他抗原结合，这体现了抗体具有特异性；单克隆抗体的制备过程中，需要 将经过免疫的 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞，经过动物细胞培养并筛选后获 得能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，并将该杂交瘤细胞进行体内或体外培养获得单克隆抗体， 所以该过程用到的技术有动物细胞培养和动物细胞融合。 （4）PCR 技术中延伸 DNA 子链的酶为 Taq 酶。题干中提出“加入一个与某条模板链互补的荧 光探针”，并且“每扩增一次，就有一个荧光分子生成”，因此反应最终的荧光强度与起始状态 模板 DNA 含量呈正相关。 - 16 - 【点睛】本题以“2019-nCoV”为载体，主要考查病毒的特点、基因表达和 PCR 技术等知识， 需要考生熟记现代生物科技的基本操作过程和基本内容进行答题。 15.下图是生态系统中能量流动和物质循环示意图，其中大写字母代表生态系统成分，小写字 母表示能量值。请回答： （1）除_________之间的箭头外，图中表示物质循环的箭头，也能代表能量流动方向。由图 可见，由于能量最终都_________，所以生态系统必须不断从外界输入能量才能维持其正常功 能。 （2）a 表示 B 同化的能量，则算式“a-b-c-d”可表示_________。 （3）如果该生态系统植物种类单一，就容易引发病虫害，原因是__________________。 （4）生态系统中，食物链上相邻物种之间存在着食与被食的关系，相邻物种的某些 _____________为对方提供大量的有用信息这说明____________________________________。 （5）发展沼气不仅可以有效地解决农村的燃料问题，还为饲料、肥料开辟新的来源。人们发 展了利用沼气液和底渣的试验，例如底渣可以作为饲料和食用菌培养液，从能量流动意义角 度说是______________，沼气工程充分利用了_________的原理，食用菌属于图中_________ （用字母表示）。 （6）某研究性学习小组以玉米为材料进行玉米酒、玉米醋发酵实验。下列相关叙述正确 _________。 A．适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖 B．与玉米醋发酵相比，玉米酒发酵所需的最适温度较高 C．先供氧进行玉米醋发酵，然后隔绝空气进行玉米酒发酵 D．导致发酵产物不同的重要因素是温度、时间、菌种等 （7）若检测培养液中的活菌数量，应采用_________法。取稀释 104 后的菌液 0．1mL 接种， 计数的平均值为 236，则每 mL 菌液中的菌种数约为_________个。 - 17 - 【答案】 (1). E至A（A与E） (2). 以热的形式耗散到周围空间（以热能形式散失） (3). B 未利用的能量 (4). 由于植物种类单一，生态系统的营养结构简单，抵抗力稳定性弱，因 此容易引发病虫害 (5). 个体行为与种群特征 (6). 信息还能调节生物的种间关系，以维 持生态系统的稳定 (7). 实现了能量多级利用 (8). 物质循环再生的原理 (9). D (10). AD (11). 稀释涂布平板法 (12). 2．36×107 【解析】 【分析】生态系统的成分包含生物成分（生产者、消费者、分解者）和非生物成分（气候、 能源、无机物、有机物）。下一营养级的能量来源于上一营养级，各营养级的能量有四个去向： ①该生物呼吸作用散失；②流入下一营养级；③流入分解者；④暂未利用的能量。 【详解】（1）除 E 至 A（A 与 E）之间的箭头（表示分解者的呼吸作用）外，图中表示物质循 环的箭头，也能代表能量流动方向。由图可见，由于能量最终都以热的形式耗散到周围空间 （以热能形式散失），所以生态系统必须不断从外界输入能量才能维持其正常功能。 （2）a 表示 B 同化的能量，b 表示 B 呼吸散失的能量，c 表示 B 流向分解者的能量，d 表示 B 流向下一营养级的能量，则算式“a-b-c-d”可表示 B 未利用的能量。 （3）由于植物种类单一，生态系统的营养结构简单，抵抗力稳定性弱，因此容易引发病虫害。 （4）生态系统中，食物链上相邻物种之间存在着食与被食的关系，相邻物种的某些个体行为 与种群特征为对方提供大量的有用信息这说明信息还能调节生物的种间关系，以维持生态系 统的稳定。 （5）底渣可以作为饲料和食用菌培养液，从能量流动意义角度说是实现了能量多级利用，沼 气工程充分利用了物质循环再生的原理的原理，食用菌属于图中 D（分解者）。 （6）A、适当加大接种量可以提高发酵速率、抑制杂菌生长繁殖，A 正确； B、与玉米醋发酵（醋杆菌适宜温度为 30-35℃）相比，玉米酒发酵（酵母菌适宜温度为 25-30℃） 所需的最适温度较低，B 错误； C、先隔绝空气进行玉米酒发酵，再供氧进行玉米醋发酵，C 错误； D、导致发酵产物不同的重要因素是温度、时间、菌种等，D 正确。 故选 AD。 （7）稀释涂布平板法可以进行活菌计数。取稀释 104 后的菌液 0．1mL 接种，计数的平均值为 236，则每 mL 菌液中的菌种数约为 2．36×107 个。 【点睛】本题主要考查生态系统的能量流动及物质循环、果酒果醋发酵以及微生物计数，要 求学生有一定的分析推理计算能力。 - 18 - 16.Ⅰ．水稻是我国最重要的粮食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌（Mp）侵染水稻引起的病害，严 重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比，抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、 安全和经济的措施。（1）水稻对 Mp 表现出的抗病与感病为一对相对_________。为判断某抗 病水稻是否为纯合子，可通过观察自交子代_________来确定。 （2）现有甲（R1R1r2r2r3r3）、乙（rlrlR2R2r3r3）、丙（r1rlr2r2R3R3）三个水稻抗病品种，抗病（R） 对感病（r）为显性，三对抗病基因位于不同染色体上。根据基因的 DNA 序列设计特异性引 物，用 PCR 方法可将样本中的 R1、r1、R2、r2、R3、r3 区分开。这种方法可用于抗病品种选育 中基因型的鉴定。 ①甲品种与感病品种杂交后，对 F2 不同植株的 R1、r1 进行 PCR 扩增。已知 R1 比 r1 片段短。 从扩增结果（下图）推测可抗病的植株有_________。 ②为了在较短时间内将甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合，选育新的纯合抗病植株，下 列育种步骤的正确排序是_________。 a．甲×乙，得到 F1 b．用 PCR 方法选出 R1R1R2R2R3R3 植株 c．R1r1R2r2r3r3 植株×丙，得到不同基因型的子代 d．用 PCR 方法选出 R1r1R2r2R3r3 植株，然后自交得到不同基因型的子代 （3）研究发现，水稻的抗病表现不仅需要自身抗病基因（R1、R2、R3 等）编码的蛋白，也需 要 Mp 基因（A1、A2、A3 等）编码的蛋白。只有 R 蛋白与相应的 A 蛋白结合，抗病反应才能 被激活。若基因型为 R1R1r2r2R3R3 和 r1r1R2R2R3R3 的水稻，被基因型为 a1a1A2A2a3a3 的 Mp 侵染， 推测这两种水稻的抗病性表现依次为_________。 （4）研究人员每年用 Mp（A1A1a2a2a3a3）人工接种水稻品种甲（R1R1r2r2r3r3），几年后甲品种 丧失了抗病性，检测水稻的基因未发现变异。推测甲品种抗病性丧失的原因是 __________________。 （5）水稻种植区的 Mp 是由不同基因型组成的群体。大面积连续种植某个含单一抗病基因的 水稻品种，将会引起 Mp 种群__________________，使该品种抗病性逐渐减弱直至丧失，无法 在生产中继续使用。 - 19 - （6）根据本题所述水稻与 Mp 的关系，为避免水稻品种抗病性丧失过快，请从种植和育种两 个方面给出建议__________________。 Ⅱ．人参是一种名费药材，具有良好的滋补作用。口服。干扰素在慢性乙肝、丙肝及部分肿 瘤的治疗中有一定疗效。下图为科研人员制备能合成干扰素的人参愈伤组织细胞的流程， ①~③表示相关的操作，EcoRI、BamHI 为限制酶，它们的识别序列及切割位点如表所示。请 回答下列问题： 限制酶 识别序列和切割位点 EcoRⅠ G↓AATTC BamHⅠ G↓GATTC （1）步骤①中，利用 PCR 技术扩增干扰素基因时，设计引物序列的主要依据是_________。 科研人员还在两种引物的一端分别加上了_________和_________序列，以便于后续的剪切和连 接。 （2）过程②所构建的基因表达载体中未标注出的必需元件还有_________，过程③中需先用 _________处理农杆菌以便将基因表达载体导入细胞。 （3）科研人员认为，将转干扰素基因的人参愈伤组织加工成的药物比单纯干扰素的疗效要好， 其依据是_________ （4）孕妇即使食用人参滋补，但随着其妊娠年龄的增加，21 三体综合征的发病风险在不断增 加，孕妇需要进行产前诊断来预防患病孩子的产生。无创基因检测是产前诊断的常用方法之 一。在孕妇的血液中存在胎儿游离的 DNA 片段，可以对 21 号染色体上的特有基因 DSCR3 和 - 20 - 非 21 号染色体上的基因 GAPDH（作为参照）进行实时荧光定量 PCR 扩增，以测定 DSCR 基 因和 GAPDH 基因的含量，计算两种基因剂量的比值如下表。 样品数 DSCR3/GAPDH 正常人 80 0．884±0．420 21 三体胎儿 5 1．867±0．054 21 三体患者 7 1．810±0．169 ①要利用胎儿游离的 DNA 片段扩增出相应的基因，关键是_________的设计。 ②从上述表格看，正常人与 21 三体患者的比值有差异，其主要原因是__________________ ③产前诊断的方法还有羊水检查，下列有关叙述正确的是_________。 A．21 三体综合征是由基因突变引起的 B．21 三体综合征是由减数分裂发生异常引起的 C．通过动物细胞培养技术对脱落在羊水中的胎儿的某些细胞进行培养，以扩大这些细胞的数 量 D．选择有丝分裂中期的细胞进行染色体核型分析，判断胎儿细胞的染色体数目是否正常 【答案】 (1). 性状 (2). 性状是否分离 (3). 1 和 3 (4). a、c、d、b (5). 感病、 抗病 (6). Mp 的 A1 基因发生了突变 (7). （A 类）基因（型）频率改变 (8). 将含有 不同抗病基因的品种轮换/间隔种植；将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中 (9). 干扰素基因两端的部分核苛酸序列 (10). GAATTC (11). GGATCC (12). 复制原点 (13). Ca2+ (14). 将干扰素的治疗作用与人参的滋补作用相结合，能在抗病毒、抗肿瘤和免 疫调节等方面发挥协同作用 (15). 引物 (16). 正常人的 DSCR3 基因数量比三体患者少 (17). BCD 【解析】 【分析】基因工程是狭义的遗传工程，基因工程的基本原理是让人们感兴趣的基因（即目的 基因）在宿主细胞中稳定高效地表达。为了实现基因工程的目标，通常要有多种工具酶、目 的基因、载体和宿主细胞等基本要素，并按照一定的程序进行操作，它包括目的基因的获得、 重组 DNA 的形成，重组 DNA 导入受体细胞也称（宿主）细胞、筛选含有目的基因的受体细胞 和目的基因的表达等几个方面。 - 21 - 【详解】Ⅰ．（1）水稻对 Mp 表现出的抗病与感病为一对相对性状。为判断某抗病水稻是否为 纯合子，可通过观察自交子代性状是否分离来确定，若发生性状分离，则是杂合子。 （2）①已知 R1 比 r1 片段短，从图中可知 1 和 3 植株含有 R1 基因，推测可抗病的植株有 1 和 3。 ②甲（R1R1r2r2r3r3）、乙（r1r1R2R2r3r3）、丙（r1r1r2r2R3R3）三个水稻抗病品种，为了在较短时间 内将甲、乙、丙三个品种中的抗病基因整合，选育新的纯合抗病植株，应先让甲乙杂交，再 将得到的植株与丙杂交，且用 PCR 选出 R1r1R2r2R3r3 植株，然后自交得到不同基因型的子代， 用 PCR 方法选出 R1R1R2R2R3R3 植株，因此正确排序是 a、c、d、b。 （3）只有 R 蛋白与相应的 A 蛋白结合，抗病反应才能被激活。若基因型为 R1R1r2r2R3R3 和 r1r1R2R2R3R3 的水稻，被基因型为 a1a1A2A2a3a3 的 Mp 侵染，前者 R 基因没有与对应的 A 结合， 故表现感病，后者 R2 与 A2 对应，故表现为抗病。 （4）Mp 的 A1 基因发生了突变，无法与 R1 基因结合，导致甲品种抗病性丧失。 （5）大面积连续种植某个含单一抗病基因的水稻品种，将会引起 Mp 种群（A 类）基因（型） 频率改变，使该品种抗病性逐渐减弱直至丧失，无法在生产中继续使用。 （6）根据本题所述水稻与 Mp 的关系，为避免水稻品种抗病性丧失过快，可将含有不同抗病 基因的品种轮换/间隔种植；也可将多个不同抗病基因通过杂交整合到一个品种中。 Ⅱ．（1）步骤①中，利用 PCR 技术扩增干扰素基因时，DNA 子链的合成需先有一小段 DNA 与 模板链结合，因此需设计引物，设计引物序列的主要依据是干扰素基因两端的部分核苛酸序 列。EcoRI、BamHI 为限制酶，用来切割目的基因和质粒载体，因此需在 PCR 扩增时在引物的 两端加上酶切位点，故在两种引物的一端分别加上了 GAATTC 和 GGATCC 序列，以便于后续的 剪切和连接。 （2）过程②所构建的基因表达载体中未标注出的必需元件还有复制原点，过程③中需先用 Ca2+处理农杆菌以便将基因表达载体导入细胞。 （3）将干扰素的治疗作用与人参的滋补作用相结合，能在抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等方面 发挥协同作用，因此将转干扰素基因的人参愈伤组织加工成的药物比单纯干扰素的疗效要好。 （4）①要利用胎儿游离的 DNA 片段扩增出相应的基因，关键是引物的设计。 ②从上述表格看，正常人与 21 三体患者的比值有差异，其主要原因是正常人的 DSCR3 基因数 量比三体患者少。 ③A、21 三体综合征是由染色体数目变异引起的，A 错误； B、21 三体综合征（21 号染色体有 3 条）是由减数分裂发生异常引起的，B 正确； - 22 - C、通过动物细胞培养技术对脱落在羊水中的胎儿的某些细胞进行培养，以扩大这些细胞的数 量，C 正确； D、选择有丝分裂中期的细胞进行染色体核型分析，判断胎儿细胞的染色体数目是否正常，D 正确。 故选 BCD。 【点睛】本题主要考查育种方式及基因工程，要求学生有较强的信息处理能力，以及一定的 分析推理能力。 17.人和哺乳动物体内的脂肪组织可分为白色脂肪组织（WAT）和褐色脂肪组织（BAT），二者 可以相互转化。WAT 的主要功能是将多余的糖等能源物质以甘油三酯的形式储存起来。BAT 则专门用于分解脂质等以满足额外的热量需求。研究人员对小鼠 BAT 代谢进行了相关研究。 （1）图 1 是小鼠 WAT 和 BAT 细胞结构模式图。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：______。 - 23 - （2）雌激素相关受体γ（ERRγ）与 BAT 代谢密切相关。科研人员利用无活性 DNA 片段构建 重组 DNA，导入野生型小鼠（WT）______细胞，使其插入 ERRγ基因内部，导致 ERRγ基因 发生______，获得 ERRγ基因缺陷小鼠（KO）。将两种小鼠同时暴露在 4℃冷环境中进行实验， 结果如图 2。在第______小时 ERRγKO 小鼠全部死亡。结果说明 ERRγ与抵抗寒冷关系密切。 （3）检测两种小鼠在 4℃冷环境中体内 BAT 和 WAT 的数量，计算其比值（BAT/WAT），结果 如图 3，由此可推测______。 （4）进一步测定两组小鼠 BAT 细胞代谢水平，结果如图 4。据图可知， KO 小鼠和 WT 小鼠 的 BAT 细胞氧化分解等量能源物质所产生 ATP 比值为______。同时利用分子生物学技术检测 - 24 - 发现，KO 小鼠的 UCP-1 基因表达量显著低于 WT 小鼠，科学家最终将 UCP-1 蛋白定位在线 粒体内膜上。结合图 4 结果推测，UCP-1 蛋白的作用是______。 （5）综上研究可知，ERRγ在相关激素的调节下，通过______过程使小鼠适应寒冷环境。 【答案】 (1). 脂肪滴变多，体积变小，相对面积增大，易于分解产热；线粒体增多，产热 增加 (2). 受精卵 (3). 基因突变 (4). 6 (5). 雌激素通过 ERRγ蛋白（通过一系列 信号传导通路）促进 WAT 转化为 BAT (6). 1.4（17.5÷12.5/7∶5/17.5∶12.5） (7). 减少 ATP 合成，促进能源物质中的化学能更大比例的转化为热能 (8). 促进 WAT 转化为 BAT； 促进 UCP-1 基因的表达，使产热增加 【解析】 【分析】 通过题干及四个图示可知 ERRγ在相关激素的调节下，通过促进 WAT 转化为 BAT；促进 UCP-1 基因的表达，使产热增加过程使小鼠适应寒冷环境。 【详解】（1）根据题干信息可知：WAT 的主要功能是将多余的糖等能源物质以甘油三酯的形 式储存起来，BAT 则专门用于分解脂质等以满足额外的热量需求；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 的原因脂肪滴变多，体积变小，相对面积增大，易于分解产热；线粒体增多，产热增加。 （2）已知雌激素相关受体γ（ERRγ）与 BAT 代谢密切相关，利用基因工程获得 ERRγ基因缺 陷小鼠（KO），及利用无活性 DNA 片段构建重组 DNA，导入野生型小鼠（WT）受精卵细胞， 使其插入 ERRγ基因内部，导致 ERRγ基因发生基因突变，获得 ERRγ基因缺陷小鼠（KO）。将 两种小鼠同时暴露在 4℃冷环境中进行实验，结果如图 2．在第 6 小时 ERRγKO 小鼠全部死亡。 结果说明 ERRγ与抵抗寒冷关系密切。 （3）检测两种小鼠在 4℃冷环境中体内 BAT 和 WAT 的数量，计算其比值（BAT/WAT），结果 如图 3，可以看出野生型小鼠（WT）高于 ERRγ基因缺陷小鼠（KO），由此可推测雌激素通过 ERRγ蛋白（通过一系列信号传导通路）促进 WAT 转化为 BAT。 （4）进一步测定两组小鼠 BAT 细胞代谢水平，结果如图 4．据图可知图中所示的是释放的热 量占释放总能量比例，分别为 WT 组为 87.5%，KO 组为 82.5%，所以 KO 小鼠和 WT 小鼠的 BAT 细胞氧化分解等量能源物质所产生 ATP 分别比例为 17.5%、12.5%，二者的比值为 1.4。 已知 KO 小鼠的 UCP-1 基因表达量显著低于 WT 小鼠，科学家最终将 UCP-1 蛋白定位在线粒 体内膜上，结合图 4 结果可以推测，UCP-1 蛋白的作用是减少 ATP 合成，促进能源物质中的 化学能更大比例的转化为热能。 - 25 - （5）综上研究可知，ERRγ在相关激素的调节下，通过促进 WAT 转化为 BAT；促进 UCP-1 基 因的表达，使产热增加过程使小鼠适应寒冷环境。 【点睛】本题难点：（1）小题中根据结构与功能相适应的观点分析——体积小，表面积大， 易于分解；线粒体多，有氧呼吸产热多。（2）（4）小题都需要结合题意和图中数据进行分析 病得出相应的结论；总体思路：ERRγ在相关激素的调节下，通过促进 WAT 转化为 BAT；促 进 UCP-1 基因的表达，使产热增加，使小鼠适应寒冷环境。