2022AP生物北美卷FRQ考題解答及難度分析

2022年5月11日進行的AP生物考試已經結束，本場考試為(wei) 線下紙筆考試，CB官網已更新了2022AP生物北美FRQ真題。

整體考試難度

今年的AP生物FRQ的難度中等偏上，Q1Q2兩道長FRQ所考察的知識點和去年非常相似，但是有些題目的考察方式和題目的提問方式與往年FRQ有些不一樣，這應該是比較困擾考生的最大問題。今天的六個FRQ的主要考查內容有：細胞通訊，減數分裂，酶，進化，生態學，基因表達和基因表達調控。

逐題分析

第一題

第一題的知識點背景詳細描述了我們(men) 學過的第四單元當中的cell communication裏的當ligand和G protein-coupled receptor結合之後觸發的後續的signal transduction和最後的cellular response（本題中是會(hui) 讓氯離子chloride被排出細胞外）。

第一段文字對於(yu) 已經對這部分cell signaling的考點掌握得很不錯的同學讀起來會(hui) 非常輕鬆。第二段即是在這個(ge) 知識點背景下的實驗目的的描述—科學家想要研究瘧疾（cholera）毒素對小腸細胞的細胞通訊的影響。最後的實驗結果以表格的形式展示給了大家。

(a) 考點：Unit 2.5 Membrane Permeability & Unit 2.6 Membrane Transport

本題“Describe”的部分考察的是細胞膜選擇性透過的能力，即selective permeability。這裏提問的是細胞膜的什麽(me) 特征使得離子的被動運輸需要通道蛋白（channel protein）。我們(men) 在回答這個(ge) 問題時一定要強調細胞膜是由phospholipid bilayer所組成，phospholipid具有兩(liang) 性（amphipathic）的特征，即有hydrophilic head和hydrophobic tails；並且phospholipids是oppositely oriented，親(qin) 水的頭和細胞內(nei) 和細胞外的水環境接觸，而把疏水的尾巴藏在內(nei) 側(ce) 。

本題“explain”的部分考察的是osmosis水的滲透作用，結合因為(wei) 題目描述到了當氯離子的移動（這裏的movement，同學們(men) 要能夠結合前一小問能夠很快反應到是順著濃度梯度的被動運輸）到細胞外後，細胞會(hui) 失水，“explain”代表著同學們(men) 需要解釋出原因。原因我們(men) 就需要寫(xie) 出來，氯離子（chloride ion）離開小腸細胞之後，導致小腸細胞內(nei) 的溶質濃度變低；當細胞內(nei) 的溶質濃度相較細胞外環境更低後，水就會(hui) 滲透出細胞從(cong) 而導致water loss。

(b) 考點：SP3 Questions and Methods

本題“identify”的部分考察判斷independent variable。我們(men) 通過表格或者第二段中所寫(xie) 的實驗目的“scientists studied effects of bacterial cholera toxin on four sample”可以判斷出正確答案應該是瘧疾毒素（cholera toxin）。

本題第二個(ge) “identify”要求判斷negative control。通過前一小問我們(men) 判斷出了自變量是cholera toxin，negative control就應該是沒有cholera的情況。

本題“justify”要求解釋表格中sample III作為(wei) control存在的原因。對於(yu) 這類實驗設計或者設置的必要性的考察題目，我們(men) 都需要說明這個(ge) control group對於(yu) 實驗結果分析會(hui) 提供參考價(jia) 值。

(c) 考點：SP 4 Representing and Describing Data & SP5 Statistical Tests and Data Analysis

本題“describe”考察independent variable對於(yu) dependent variable的影響，同學們(men) 一定要明確寫(xie) 出，對比sample II和sample IV之後，我們(men) 可以得出的結論是，cholera toxin的存在讓cAMP的生產(chan) 率產(chan) 生了大幅上升。

本題“calculate”要求計算percent change。”Percent change in the rate”表示的是cAMP生產(chan) 速率的百分比，計算方法本身很簡單，用sample IV的rate減去sample II的rate再比上sample II的rate，然後再乘以100%即可。

(d) 考點：SP6 Argumentation Unit 4.4 Changes in Signaling transduction Pathways

本題第一問“predict”是要求同學們(men) 在理解知識點背景，以及分析好了實驗結果之後，再去預測一個(ge) 新的變化發生的情況下，對實驗dependent variable因變量會(hui) 造成的結果。上一題c中同學們(men) 應該分析出來了有cholera toxin，cAMP生產(chan) 率非常高；那麽(me) 現在如果有一個(ge) drug會(hui) 和cholera toxin結合，阻止toxin穿過小腸細胞，cAMP生產(chan) 率就不會(hui) 那麽(me) 高。

本題第二問“justify”基本也是一樣的套路問法，解釋說明新變化發生對實驗結果造成的影響的原因。同學們(men) 一定要搞清楚的是，這裏的新變化是另一種情況，與(yu) 前一小問的加入drug是不同情況。這一問的回答方向就是：產(chan) 生突變的基因所表達出的adenylyl cyclase酶讓信號傳(chuan) 遞的環節出現的斷層，信號不能傳(chuan) 遞下去，勢必就會(hui) 影響最終的cellular response，所以最終導致不會(hui) 造成water loss。

第二題

第二題的知識點背景也就是第一段描述的是DNA雙鏈斷開後的修複方式，一種是出現crossing-over，一種是沒有crossing-over的修複。同時表格中第二段文字中展示了六株玉米的分別的染色單體(ti) 雙鏈斷裂數和平均crossing-over數。

(a) 考點：1.6 Nucleic Acids

本題“describe”考察的是DNA分子骨架雙鏈斷開的過程。同學們(men) 要能夠從(cong) 之前的figure I能夠判斷的出來這是DNA分子裏的covalent bond的斷裂，而不是兩(liang) 條鏈的互補堿基對之間的hydrogen bond的斷裂，所以要描述出水解過程（hydrolysis）是造成covalent bond斷開的原因。

(b) 考點：SP4 Representing and Describing Data

“construct”是個(ge) 標準畫圖要求，需要考慮到units, scaling, correctly plotted points, and error bars即可；“determine”需要同學們(men) 根據error bar是否有重疊去判斷數據是否有significant difference明顯差異。

(c) 考點：SP4 Representing and Describing Data

這道題“describe”需要同學們(men) 能夠將table裏染色單體(ti) 雙鏈斷裂數和平均crossing-over數的變化趨勢描述出來。這兩(liang) 個(ge) 變量之間應該是正相關(guan) 的關(guan) 係。

(d) 考點：5.1 Meiosesis 5.2 Meiosesis and Genetic Diversity

這道的前兩(liang) 問“predict”和“justify”是問同學們(men) 有著4 pairs of homologous chromosomes的diploid雙倍體(ti) 細胞經曆了meiosesis之後每個(ge) 單倍體(ti) haploid細胞的染色體(ti) 數量並進行解釋說明。這一問本身是不難的，同學們(men) 隻要能夠說明meiosesis的目的是為(wei) 了生產(chan) 染色體(ti) 數量會(hui) 減少一半的haploid gametes即可，第二問描述出meiosesis的兩(liang) 個(ge) 階段的分裂過程即可。但是可能”crossing over occurs between only 3 in 4 pairs”這句話會(hui) 有一定的信息冗餘(yu) 並且對題目理解起到幹擾作用。

本題的最後一問“explain”考察的是通過分析數據的趨勢去解釋判斷breeder如何能增加玉米的基因多樣性。同學們(men) 需要寫(xie) 出來農(nong) 民伯伯要想辦法增加number of double-strand breaks，那麽(me) 平均cross-over數也會(hui) 增加；同時最好也要說明為(wei) 什麽(me) cross-over能夠增加基因多樣性。

第三題

這道題表述了一種酶（luciferase）能夠把主要反應物（D-Luciferin）轉化成產(chan) 物（oxyluciferin和其他）並且能夠發出光，如figure所示。實驗的目的是為(wei) 了尋找這個(ge) 酶的optimal temperature。

(a) 考點：3.1 Enzyme Structure

這道題考察酶的結構，同學們(men) 需要能夠寫(xie) 出酶的結構包括active site，substrate 底物和酶在active site結合之後，酶才能發揮催化功能。

(b) 考點：SP3 Questions and Methods

這道題要求辨認dependent variable，寫(xie) 出amount of light emitted即可。

(c) 考點：SP3 Questions and Methods

這道題要求寫(xie) 出null hypothesis, null hypothesis的書(shu) 寫(xie) 模版是自變量對因變量沒有影響。

(d) 考點：3.2 Enzyme Catalysis

這道題要求支持一個(ge) claim，claim稱最一開始溫度增加能夠加快反應速率。我們(men) 學過酶之所以能夠催化一個(ge) 生化反應是由於(yu) 會(hui) 降低活化能activation energy。但是這裏我們(men) 要寫(xie) 出不超過enzyme optimal temperature的溫度為(wei) 什麽(me) 會(hui) 讓反應速率上升，同學們(men) 需要回答出：首先這個(ge) 溫度是比optimal temperature低的，如果溫度超過酶的optimal temperature，酶的形狀發生改變會(hui) 失去活性；其次，溫度增加，會(hui) 讓更多的反應物擁有比活化能還要更高的能量，從(cong) 而加快反應物被轉化成生成物的反應速率。

第四題

這道題目著重考察的是第七單元的進化和物種形成。

(a) 考點：7.10 Speciation

這道題目考察的是物種分化的prezygotic isolation，可以舉(ju) 的prezygotic isolation有temporal，behavioral，mechanical，gametic，habitat isolation。或者同學們(men) 如果忘記具體(ti) 的例子，也可能描述出prezygotic barrier是指防止兩(liang) 個(ge) 個(ge) 體(ti) 交配或者交配後形成zygote合子的一種生殖隔離（reproductive barrier）。

(b) 考點：7.1 Introduction to natural selection

這道題目要求“explain”長fin和短fin在fitness方麵的差異性。如果同學們(men) 覺得題目意思很難理解，或者不知道回答什麽(me) 。那麽(me) 很有可能1.不理解什麽(me) 是fitness 2.沒看懂題目信息背景。題目信息背景告訴我們(men) 這個(ge) trout魚的食物遊得特別快，所以這個(ge) selective pressure肯定會(hui) 讓遊的更快的long fin的魚被nature所favor，他的fitness會(hui) 更大。Fitness是存活率乘以繁殖的後代的個(ge) 數。

(c) 考點：7.10 Speciation

這道題目要求“predict”形態和行為(wei) 差異很大的兩(liang) 個(ge) population被isolate之後的影響。同學們(men) 需要能夠從(cong) isolate這個(ge) 詞出發去解釋isolation會(hui) 切斷gene flow，逐漸地兩(liang) 個(ge) population會(hui) 產(chan) 生生殖隔離，並會(hui) 潛在地分化成兩(liang) 個(ge) 新物種。

(d) 考點：7.10 Speciation

這道題目考察的是divergent evolution。同學們(men) 需要用divergent evolution的定義(yi) 解釋出為(wei) 什麽(me) 分化出的後代之間的親(qin) 緣關(guan) 係比起任何一個(ge) 後代和共同祖先之間的親(qin) 緣關(guan) 係要遠。

第五題

這一整道題目考查的是第八章節ecology部分的知識點。

(a) 考點：8.7 Disruptions to Ecosystems

這道題的關(guan) 鍵詞是“invasive species”，同學們(men) 不要被題目的問法所嚇倒，隻要寫(xie) 出invasive species之所以是invasive是由於(yu) 他們(men) 在那個(ge) 環境中沒有自然天敵或者競爭(zheng) 者即可。

(b) 考點：8.6 Biodiversity

這道題的同學們(men) 在解釋時要能夠說明因為(wei) community B的feeding relationship比起A的更複雜，不會(hui) 因為(wei) 一個(ge) 物種的缺失而受到太大影響。

(c) 考點：8.2 Energy Flow Through Ecosystems

這道題需要同學們(men) 能夠通過題目敘述捋清楚INV和SC2的捕食關(guan) 係。

(d) 考點：8.6 Biodiversity

這道題的答題方向建議同學們(men) 寫(xie) 出toxin biomagnification，同時也應該能夠寫(xie) 出biodiversity不一樣的兩(liang) 個(ge) community的區別。

第六題

這道題目的信息背景親(qin) 貼時事描述了RNA vaccine的原理，第二段實驗的目的是為(wei) 了研究不同種類的cap對於(yu) mRNA的生命周期，以及對於(yu) 蛋白質生產(chan) 出來的多少的影響，表格中為(wei) 實驗最終結果。

(a) 考點：SP4 Representing and Describing Data

這道題考查的是對於(yu) 實驗結果的分析，從(cong) 表達的數據中我們(men) 可以看到，modified cap II的mRNA的half-life最長，生產(chan) 的蛋白質最多。

(b) 考點：SP4 Representing and Describing Data

這道題是一個(ge) 分析變量關(guan) 係的題目, 我們(men) 從(cong) 數據所展示出來的趨勢可以看出，mRNA的half life越長，存在的越久，就有越多的蛋白質從(cong) mRNA被翻譯出來。

(c) 考點：SC 5 Statistical test and Data Analysis

這道題目提出了一個(ge) 假說，要求判斷這個(ge) 假說是否成立。我們(men) 應該回答是成立的，原因是第二個(ge) trail和第三個(ge) trail比，mRNA的half life是沒有區別差不多的（因為(wei) error bar有重疊），但是modified cap I組的蛋白質比起normal GTP cap是更多的。

(d) 考點：6.5 Regulation of Gene Expression

這道題目考察的是在真核細胞中的基因表達的調控。題目要求解釋為(wei) 什麽(me) 引入mRNA比起引入DNA更能夠讓細胞生產(chan) foreign蛋白質，所以回答的關(guan) 鍵在於(yu) 說明引入foreign DNA不會(hui) 在細胞中被轉路transcribe成mRNA。