1 . Ⅰ.围栏封育是退化草地生态修复应用最广泛的途径之一。在以牦牛、马为主要牧畜的某轻度退化草场部分区域进行围栏封育处理，封育区内禁止放牧，研究人员获得了之后4年草地植物群落的数据变化如下表。回答以下问题：

处理	可食牧草生物量（g/m2）	毒害草生物量（g/m2）	密度（枝/m2）	高度（mm）
CK（对照）	347.3 a	323.5 a	1931.7 a	69.0 a
第1年	359.7 a	296.8 b	1923.0 a	74.4 a
第2年	565.5 b	287.6 b	2113.6 b	89.2 b
第3年	966.3 c	245.4 c	2254.7 b	111.8 c
第4年	960.3 c	249.1 c	2253.9 b	112.3 c

注：同列的字母不同表示差异显著
(1)草地植物、硝化细菌等在该草地生态系统中作为生产者的理由是____。表中生物量指的是____的有机物质的鲜重或干重总量，常以用干重表示。
(2)草地中高原雪兔主要取食一些低矮的喜阳草本，牦牛喜食株高较高的莎草科植物，若不考虑其他影响因素，围栏封育后，封育区内高原雪兔的种群数量会____，请简述你所持观点的理由____。
(3)可建议在围栏封育后第____年重新放牧，依据是____。
Ⅱ.围栏封育后，可遗传变异仍会发生。基因发生同义突变不会改变其编码的蛋白质结构，非同义突变则相反。
(4)已知部分氨基酸对应的密码子，苯丙氨酸：5’-UUU-3’、5’-UUC-3’；组氨酸：5’-CAU-3’、5’-CAC-3’；丝氨酸：5’-UCC-3’、5’-UCA-3’、5’-UCG-3’、5’-UCU-3’。牦牛基因组分析中，所发现编码链的以下突变为非同义突变的是____。（编号选填：①5’-CAT-3’→5’-CAC-3’   ②5’-TTC-3’→5’-TCA-3’   ③5’-TCG-3’→5’-TCA-3’   ④5’-TCG-3’→5’-TCT-3’）上述非同义突变导致蛋白质结构异常，其中翻译相关事件发生的顺序为____。（编号选填并排序：①氨基酸之间形成肽键   ②tRNA进入核糖体，与密码子配对   ③核糖体与mRNA结合   ④聚合酶与启动子结合，以DNA为模板合成mRNA）
(5)自然选择对同义突变和非同义突变的压力是不一样的，如果非同义突变能使生物更好地适应环境，则其被保留固定速率会较____（填“低”或“高”）。

2 . Ⅰ.绿色植物的光合作用与人类的关系最密切。请回答：
(1)叶绿素在光合作用中起到____作用。____是影响叶绿素形成的主要环境因素，所以当植物栽培密度过大，植株下部叶片颜色变黄；矿质元素（指除碳、氢、氧外，主要由根系从土壤中吸收的元素）对叶绿素的形成也有很大影响，例如植物缺乏____这两种矿质元素叶片也会变黄。早春寒潮过后水稻秧苗变白的现象，说明____也是影响叶绿素合成的环境因素。
(2)叶绿体是光合作用的场所，某实验小组将叶绿体和相关化学物质在抽去空气的溶液中进行了如下研究：

组别	叶绿体类型	加入的物质	条件	溶液中的物质及颜色
甲组	完整叶绿体	NADP+溶液	适宜温度和光照等条件	微量O2
乙组	叶绿体破裂后的匀浆	NADP+溶液		微量O2和NADPH
丙组	完整叶绿体	DCPIP溶液		微量O2，溶液为蓝色
丁组	叶绿体破裂后的匀浆	DCPIP溶液		？

注：DCPIP是一种可以接受氢的化合物，氧化态为蓝色，被还原后为无色
①上表中丁组溶液中的物质及颜色是____。
②下列关于本实验的分析错误的是哪几项____。
A.甲组和乙组比较，说明NADP⁺不能穿过叶绿体的双层膜
B.该实验说明产生的中的氧元素一定来源于，而不来源于
C.将实验后的甲组在黑暗下处理一段时间，会有生成
D.离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和后，可完成碳反应
Ⅱ.光是植物整个生命周期中许多生长发育过程的重要调节信号。我国科研人员对蓝光和赤霉素在调节植物发育中的相互关系进行研究。
(3)在拟南芥中，赤霉素与细胞内的赤霉素受体结合形成复合物，该复合物与R蛋白结合使R蛋白降解，从而抑制相关基因的表达，引起细胞伸长、植株增高。用赤霉素处理野生型和蓝光受体缺失突变体拟南芥后，用蓝光照射，分别检测R蛋白的含量，结果如图1。据图1结果推测：“野生型+黑暗”组比“野生型+蓝光”植株____（填“高”或“矮”）。

(4)科研人员进一步研究被蓝光激活的蓝光受体对赤霉素信号通路的影响。用药物阻断野生型拟南芥的内源赤霉素合成，然后分三组进行不同处理。一段时间后，将各组拟南芥的细胞裂解，在裂解液中加入表面结合了蓝光受体抗体的微型磁珠。与裂解液充分孵育后收集磁珠，分离磁珠上的各种蛋白，利用抗原—抗体杂交技术检测其中的蓝光受体和赤霉素受体，处理及结果如图2。蓝光受体在____条件下才能与赤霉素受体结合，结合过程____（填“依赖”或“不依赖”）赤霉素，并说明判断依据____。
综合上述研究表明植物生长发育的调控是由基因表达调控、____（填两点）共同完成的。

3 . 乳酸菌是乳酸的传统生产菌，但耐酸能力较差，影响产量。研究者将人工合成的、来源于牛的乳酸脱氢酶A基因（LDHA）插入酿酒酵母表达载体pAUR123中，经过转化、筛选、鉴定和培养，获得了产乳酸的商用酿酒酵母菌。回答下列问题：
(1)LDHA的获取
研究者从基因数据库检索获得牛LDHA编码序列为1170bp，并将其编码起始密码子序列中的原核生物偏好的GTG替换为酿酒酵母偏好的密码子ATG，替换的目的是___。再通过___法将核苷酸按照顺序一个一个连接起来，由此合成少量LDHA，为了获得大量的LDHA，可采用PCR技术对LDHA基因进行扩增。为了保证扩增过程的特异性，根据LDHA的两端序列设计相关引物。为了方便目的基因与质粒的正确连接，通常在引物1和2的5’端分别加上___（填限制酶）识别序列。

(2)pAUR123重组表达载体构建与扩增。
将LDHA和酿酒酵母表达载体pAUR123同时进行酶切，然后用DNA连接酶连接，得到重组的pAUR123表达载体，转化___大肠杆菌，待其恢复至正常状态后再接种于LB___（填物理状态）培养基中，于摇床上振荡培养，扩大培养大肠杆菌的目的是___。启动子存在物种特异性，易被本物种的转录系统识别并启动转录，因此pAUR123重组表达载体上的乳酸脱氢酶编码序列___（能/不能）在大肠杆菌中高效表达。
(3)转LDHA基因酿酒酵母细胞的制备。
①将扩增的pAUR123重组表达载体和不能合成尿嘧啶的酿酒酵母细胞悬液混合，水浴一段时间，转化后的细胞稀释涂布于___的固体培养基表面，将培养皿倒置，置于30℃恒温箱培养48小时。挑取单菌落进行PCR，PCR体系配方中的酵母菌悬液起到___的作用，扩增出的pAUR123重组表达载体经过酶切、电泳，初步确定转LDHA基因酿酒酵母菌株。
②将目的条带大小正确的菌落质粒进行___，经与基因数据库中序列比对，进一步确定得到正确的转基因酿酒酵母细胞。
(4)转LDHA基因酿酒酵母发酵产乳酸能力检测。
将___分别接种于液体培养基中，进行连续培养，定时采用血细胞计数板在显微镜下计数细胞密度，并测定___，结果表明转基因酿酒酵母获得产乳酸能力。
(5)商业化生产。
与传统的乳酸菌发酵产生乳酸相比，利用转LDHA基因酿酒酵母菌产生乳酸，生产发酵罐中接种的菌种量可以更___（多/少）。

4 . 某昆虫性别决定为XY型，其身体黑斑和灰斑与自身基因（A/a）组成无关，由母本的基因型决定，而红眼和白眼由自身基因（B/b）决定。现有纯合黑斑红眼昆虫和纯合灰斑白眼昆虫杂交，得到F₁，让F₁自由交配得F₂，子代表型如下表：

F1	雄昆虫	灰斑白眼
	雌昆虫	灰斑红眼
F2	雄昆虫	黑斑红眼：黑斑白眼=1：1
	雌昆虫	黑斑红眼：黑斑白眼=1：1

回答下列问题：
(1)根据显性现象的表现形式，控制身体黑斑与灰斑这对基因属于______，这对基因通过控制______的合成，影响色素合成，从而使身体出现不同颜色的斑点。
(2)上述两对性状中，显性性状为______和______。这两对性状满足孟德尔______定律。F₁中雄昆虫的基因型为______。
(3)F₂随机交配，仅考虑身体斑点颜色（不考虑性别），F₃中的表型及比例为______，若仅考虑眼睛颜色（不考虑性别），F₃的表型及比例为______。
(4)请写出亲代相互杂交得到F₁的遗传图解______。

5 . 下图为某家族甲、乙两种遗传病的系谱图，分别受A/a和B/b两对基因控制，两对等位基因独立遗传，已知Ⅲ₄。只携带甲病的致病基因，正常人群中甲病发病率为4%。不考虑突变。下列叙述错误的是（       ）

   

A．甲病为常染色体隐性遗传病，乙病为X连锁隐性遗传病

B．Ⅳ1和正常男性结婚生育一个患两种病孩子的概率为1/96

C．Ⅳ2和Ⅳ3，的基因型相同，且乙病致病基因最终来自Ⅰ1

D．Ⅱ1，和Ⅱ2的基因型只有1种，Ⅱ3为甲、乙两病基因携带者的概率为2/3

6 . 适量的甜食可以缓解压力、愉悦心情，但长期摄入过量的甜食容易造成营养不良，增加患心脏病、糖尿病等的风险。哺乳动物感知味觉、调节摄食相关机制的过程如图所示，回答下列问题：
   
注： GCbt区为苦觉皮层区， CeA 区为甜觉皮层区；“+”表示促进，“-”表示抑制。
(1)哺乳动物摄入甜食时，特定的物质分子会刺激口腔中的_____而产生神经冲动，并通过传入神经传至_____中的CeA 区产生甜觉，该过程是否发生了反射？_____。
(2)哺乳动物在摄入苦味食物时，在GCbt区产生苦觉通过_____（正、负）反馈作用于脑干的苦味中枢，感觉更苦；此过程中兴奋在神经纤维上以_____形式进行传导。
(3)哺乳动物在摄入苦味和甜味混合食物时通常只能感受到苦而不是甜，据图分析，其原因是_____。
(4)大多数哺乳动物都具有“甜不压苦”的现象。科学家们给实验小鼠分别喂养甜味剂K、苦味剂Q、以及两者的混合物，然后测定小鼠在5秒钟内的舔食次数，以反映小鼠对“甜”和“苦”的感觉。下列各图能支持该现象的是_____。

A．	B．
C．	D．

(5)苦味通常代表该物质可能有毒性，而甜味通常代表该物质可以食用。从进化与适应的角度分析，动物形成苦味对甜味抑制的调节机制，其意义是_____。
(6)有研究表明，苦味中枢对 S 神经元、C 神经元的调控如下图所示。为进一步验证该调 控机制，研究人员给小鼠饲喂苦味剂的同时刺激特定脑区，检测位于脑干 r 区的 S 神 经元和 C 神经元的膜电位变化，请按下图机制预期实验结果，完成下表   

组别	刺激特定脑区		神经元兴奋程度
	苦味中枢	X区	S神经元	C神经元
1	不刺激	不刺激	+	—
2	刺激	不刺激	①	②
3	不刺激	刺激	+	③

注：+表示兴奋，++表示兴奋增强，-表示不兴奋
表中所填物质：①_____②_____③_____
(7)研究表明，SARS-CoV-2（新型冠状病毒） 也会侵染味觉感受器。SARS-CoV-2 侵染味觉感受器可能导致的结果是_____。

7 . 一只正常果蝇的复眼由800个小眼组成，每个小眼又由8个细胞凑成一圈。科学家发现果蝇眼睛的有无受一对等位基因E/e控制，为探索该基因的位置及遗传特性，科研人员做了一系列的实验（不考虑X、Y染色体的同源区段）。请回答下列问题：

(1)从本质上讲，基因就是一段包含____________的有功能的核酸分子片段，E和e在结构上的主要区别是__________________。
(2)科研人员进行了杂交实验①：将一只无眼果蝇与多只有眼果蝇杂交，后代均是有眼果蝇。该实验可以说明显性性状是______；______（填“能”或“不能”）说明E/e不位于Y染色体上；不能将E/e定位于X染色体或常染色体上，原因是__________________。有同学提出若将杂交实验①的无眼果蝇确定为雌性，且后代亦均是有眼果蝇，则可确定E/e位于常染色体上。你认为该观点______（填“合理”或“不合理”），理由是_________________。
(3)进一步研究发现果蝇的灰身（B）对黑身（b）、有眼（E）对无眼（e）为显性，且B/b位于Ⅱ号染色体上，如图1所示。现有纯合的灰身有眼果蝇与黑身无眼果蝇，请设计杂交实验②来探究E/e是否位于Ⅱ号染色体上。实验思路：___________。若E/e不位于Ⅱ号染色体上，请在图2和图3中画出基因型为BbEe雄性个体Ee的位置________（画出两种情况）。
(4)研究发现E/e不位于Ⅱ号染色体上。为进一步定位，科学家进行了杂交实验③：将正常无眼果蝇与纯合有眼且Ⅳ号是染色体单体（Ⅳ号同源染色体缺少一条）的果蝇交配，获得F₁。统计F₁的表现型及比例，判断无眼基因是否位于Ⅳ号染色体上。实验结果预测及结论：
①若___________________，则无眼基因在Ⅳ号染色体上；
②若___________________，则无眼基因不在Ⅳ号染色体上。

8 . 莫内林是从一种西非植物的浆果中分离提纯到的甜味蛋白，甜度是蔗糖的3000倍左右。下图1所示利用大肠杆菌生产莫内林，其中M基因可表达合成莫内林。表1是为PCR扩增M基因设计的引物，画线部分是所需使用的限制性内切核酸酶的识别序列。

Amp^r为氨苄青霉素抗性基因，氨苄青霉素可抑制细菌细胞壁的形成，对真核生物生长无影响
限制性内切核酸酶识别序列及切割位点：BamHI：5’-G↓GATCC-3’     XhoI：5’-C↓TCGAG-3’     Sau3AI：5’-↓GATC-3’     SacI：5’-GAGCT↓C-3’

引物1	5’GGAATTCCTCGAGGGCGAATGGGAAATTATCG3’
引物2	5’TTTGGATCCTTACGGCGGCGGAACCGGAC3’

(1)若选用XhoI和Sau3AI对质粒A进行切割，为实现其与目的基因的连接，可在目的基因两端添加_________。引物1的结合位点可能在_________（选填图1中的编号）。引物1的画线部分序列在A中_________（有/没有），引物2画线部分的序列在B中_________（有/没有）的可能性较高。
(2)已知C中的培养基成分有水、酵母粉、蛋白胨和氯化钠，并按一定比例添加氨苄青霉素。将C中有生长优势的菌落经多次_________后作为菌种在发酵罐中培养，积累产物，发酵罐中培养基成分与C中培养基相较可不添加____________，并采用____________的方法对装填在发酵罐中的培养基灭菌。
(3)通过大肠杆菌生产的莫内林甜度较天然莫内林大为降低，天然莫内林也易因温度等因素导致甜度降低甚至甜味消失，科学家分析其中的原因并进行了后续的工程学改造，请结合所学知识，分析两种莫内林甜度降低的原因分别是_________________________________。
(4)针对上述问题，从分子水平对蛋白质进行改造是解决莫内林甜度降低的工程学思路。以甜味蛋白质的三维结构为基础，选择影响其与受体相互作用的关键氨基酸残基，进行定点突变，将获取的新基因与酵母质粒中构建_________，导入到真核细胞如甲醇营养型毕赤酵母中，并评价突变体的功能，筛选能产生____________________等优良性能的甜味蛋白质的菌种。研究结果表明，相对于天然的野生型甜味蛋白质monellin，突变体E2N/E23A的甜味均提高了约3倍左右，而突变体E2N/E23A的热稳定性(Tm值)提高了约10℃。
(5)接上题，与大肠杆菌转化不同，毕赤酵母转化前一般先用低温山梨醇溶液处理，使其处于一种_______的生理状态；同时需将外源DNA处理成线性，分析原因可能是___________________。转化后的毕赤酵母进行发酵培养分为两个阶段：生长阶段，以甘油为碳源、获取大量的功能性细胞；诱导阶段，通过添加甲醇来诱导表达重组蛋白。培养基中除加入甘油、甲醇外，还需要提供的营养物质有________________。

10 . 在自然界中黄花杓兰与西藏杓兰的开花时间和分布区均有所重叠，但黄花杓兰由体型较小的熊蜂工蜂传粉，而西藏杓兰由体型较大的熊蜂蜂王传粉，由于传粉者不同，二者在自然界中不能杂交。下列叙述错误的是（       ）

A．黄花杓兰与西藏杓兰不存在地理隔离

B．黄花杓兰与西藏杓兰的形态结构存在差异

C．黄花杓兰与西藏杓兰的存在不能体现物种多样性

D．黄花杓兰与西藏杓兰传粉者不同是自然选择的结果