山东省“学情空间”区域教研共同体2022-2023学年高三上学期入学考试生物试题含解析

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山东省“学情空间”区域教研共同体2022-2023学年高三上学期入学考试生物试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．下列关于元素与化合物的叙述，正确的是（    ）
A．镁是叶绿体中参与光合作用的各种色素的组成元素
B．有氧呼吸时，生成物H2O中的H来自线粒体中丙酮酸的分解
C．植物根尖从土壤溶液中吸收的N可以用于合成蛋白质、磷脂和核酸
D．相对于K+来说，Na+对于维持细胞内液的渗透压具有更重要的作用
【答案】C
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、叶绿体中参与光合作用的色素包括类胡萝卜素和叶绿素，镁是叶绿素的组成元素，类胡萝卜素不含有镁元素，A错误；
B、有氧呼吸时，第二阶段生成物H2O中的H来自线粒体中丙酮酸的分解和细胞质基质中葡萄糖的分解，B错误；
C、核酸和磷脂的元素组成都是C、H、O、N、P，蛋白质的元素主要是C、H、O、N，都含有N元素，因此植物根尖从土壤溶液中吸收的N可以用于合成蛋白质、磷脂和核酸，C正确；
D、钠离子在细胞外的浓度远大于细胞内的浓度，所以主要与维持细胞外液的渗透压有关，而钾离子在细胞内的浓度远大于细胞外，所以主要与维持细胞内液的渗透压有关，D错误。
故选C。
2．LIP蛋白是存在于七鳃鳗免疫系统中的免疫活性物质。近期科研人员发现LIP 会识别人体肿瘤细胞上特有的糖链，锁定细胞后从外面打孔，导致肿瘤细胞因膜破裂而死亡。已知膀胱癌患者尿液样本中该特有糖链的含量是正常人的2~3倍。下列说法错误的是
A．LIP 可能是细胞因子，在特异性免疫中发挥重要作用
B．LIP 可利用双缩脲试剂进行检测，且合成需经内质网加工
C．LIP 导致肿瘤细胞因膜破裂引起的死亡属于细胞凋亡
D．利用 LIP 对疑似病人的尿液进行检测可帮助医生对膀胱癌进行确诊
【答案】C
【分析】分析题意，LIP蛋白是存在于七鳃鳗免疫系统中的免疫活性物质，LIP 会识别人体肿瘤细胞上特有的糖链，进而锁定细胞后从外面打孔，导致肿瘤细胞因膜破裂而死亡，可由此推测LIP在肿瘤治疗方面的应用。
【详解】A、根据题干信息“锁定细胞后从外面打孔，导致肿瘤细胞因膜破裂而死亡”，这与免疫过程中细胞因子的作用相似，故可推测LIP 可能是细胞因子，在特异性免疫中发挥重要作用，A正确；
B、结合A解析可知，LIP可能是细胞因子，细胞因子是辅助T细胞分泌的蛋白质，需要内质网和高尔基体加工，可以与双缩脲试剂出现紫色反应，B正确；
C、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程，而LIP 使肿瘤细胞死亡，是因为细胞膜破裂导致的，不属于细胞凋亡，C错误；
D、由于“膀胱癌患者尿液样本中该特有糖链的含量是正常人的2~3倍”，而“LIP 会识别人体肿瘤细胞上特有的糖链”，所以能利用LIP对糖链的识别能力对膀胱癌进行确诊，D正确。
故选C。
3．某动物（2n=42）群体中有一种如图所示的变异情况，脱离的小残片最终会丢失。若个体的细胞中含有一条这样的重接染色体，称为重接杂合子，同时含有两条则是重接纯合子。下列说法正确的是（    ）

A．上述变异属于染色体易位，但细胞中的染色体数目没有改变
B．重接杂合子减数分裂只能形成19个正常四分体，但也可能产生正常配子
C．重接纯合子MII时，每个次级精母细胞中含有19条染色体
D．重接纯合子与染色体正常的个体杂交，后代有一半的个体染色体正常
【答案】B
【分析】题图分析：易位的纯合子该动物体细胞无正常13、17号染色体，由于13和17号染色体的易位，形成了一条易位染色体和残片，残片的丢失而导致易位纯合该动物体细胞减少了两条染色体，故其细胞内只有40条染色体。
【详解】A、图中发生了染色体结构变异（易位），由于脱离的小残片最终会丢失，因此细胞中的染色体数目发生改变，A错误；
B、某动物（2n=42）在减数分裂过程中会形成21个四分体，重接杂合子由于含有重接染色体，导致细胞中染色体数目减少了一条，但有两对同源染色体不含正常配对，因此，重接杂合子减数分裂只能形成19个正常四分体，但也可能产生正常配子，B正确；
C、重接纯合子中由于两条13、17号染色体分别进行了重接，因此细胞中含有40条染色体，经过重接染色体的正常分离，减数第二次分裂中期时，每个次级精母细胞中含有20 条染色体，C错误；
D、重接纯合子与染色体正常的个体杂交，后代中没有染色体正常的个体，均为重接杂合子，D错误。
故选B。
4．初到高原的人往往发生高原反应，出现呼吸困难，发热，尿量减少等现象，严重时还会导致肺气肿；重返平原后会发生低原反应（俗称“醉氧”），出现疲倦、无力、嗜睡、胸闷、头昏、腹泻等症状。下列叙述错误的是（    ）
A．高原反应引起尿量减少与机体流向肾脏的血液减少有关系
B．肺气肿患者肺部组织液的渗透压升高导致肺部组织液增加
C．“醉氧”是由于内环境中血红蛋白增多导致运输氧气能力过强
D．“醉氧”患者发生严重腹泻时，补充水分的同时也要补充无机盐
【答案】C
【分析】内环境的理化性质主要包括温度、pH和渗透压：
（1）人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右；
（2）正常人的血浆接近中性，pH为7.35～7.45。血浆的pH之所以能够保持稳定，与它含有的缓冲物质有关；
（3）血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。在组成细胞外液的各种无机盐离子中，含量上占有明显优势的是Na+和Cl-，细胞外液渗透压的90%来源于Na+和Cl-。
【详解】A、高原反应会使得心脏的最大心输出量减少，机体流向肾脏的血液减少，尿量减少，A正确；
B、肺部出现感染，肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质，红细胞等成分，使得肺部组织液的渗透压升高，对水的吸引力增大，故使肺部组织液增多，B正确；
C、血红蛋白是细胞内的物质，不属于内环境的成分，C错误；
D、无机盐参与内环境渗透压的维持，“患者发生严重腹泻后，补充水分的同时要补充无机盐，以维持渗透压，D正确。
故选C。
5．阈电位是指能引起动作电位的临界膜电位。用同种强度的阈下刺激分别以单次和连续的方式刺激上一神经元，测得下一神经元的膜电位变化情况如图所示。下列说法错误的是（    ）

A．阈电位的绝对值高的神经元更不容易兴奋
B．上一神经元受到刺激后释放神经递质可使突触后膜钠离子内流
C．连续多个阈下刺激可以叠加并引发突触后膜产生动作电位
D．两种不同方式的刺激均使突触前膜处发生了电信号到化学信号的转变
【答案】A
【分析】分析题图可知，单次刺激时，膜电位发生了变化，静息电位差值变小，但没有形成外负内正的动作电位，说明刺激强度在阈值之下；连续刺激时，形成了外负内正的动作电位，说明连续的阀下刺激可在突触后膜叠加。
【详解】A、神经元的兴奋性与细胞的静息电位和阈电位的距离（差值）成反比关系，差值越大，细胞越不容易兴奋，A错误；
B、由图可知，在连续刺激上一神经元情况下，下一神经元产生了兴奋，说明上一神经元受到刺激后释放神经递质可使突触后膜钠离子内流，B正确；
C、分析题图可知，单次刺激时，膜电位发生了变化，静息电位差值变小，但没有形成外负内正的动作电位，连续刺激时，形成了外负内正的动作电位，说明连续的阀下刺激可在突触后膜叠加，C正确；
D、由图可知，在单次刺激和多次刺激下，都导致下一神经元电位发生变化，说明两种情况下突触前膜都释放了不同量的神经递质，即突触前膜发生了电信号到化学信号的转变，D正确。
故选A。
6．胰岛B细胞外Ca2+浓度为细胞内的15000倍，Ca2+/CaN/NFAT信号通路是调控胰岛B细胞功能的重要通路。科研人员为探究中药消渴方治疗糖尿病的机制，以高脂高糖饲喂和药物处理建立糖尿病大鼠模型，并用消渴方和Ca2+/CaN/NFAT信号通路抑制剂对模型大鼠进行处理，实验结果如下表所示。下列说法错误的是（    ）
实验分组及处理
空腹血糖水平（mmol/L）
空腹胰岛素浓度（mU/L）
胰腺组织Ca2+含量（mmol/g）
胰腺组织CaN含量（U/mg）
胰腺组织NFATcl蛋白表达量（IOD值）
①正常组
4.20
13.98
1.18
73.84
1.15
②模型组
16.19
9.61
0.78
40.31
0.17
③抑制剂组
15.75
9.63
0.77
37.29
0.13
④消渴方组
8.66
12.78
1.05
55.45
0.80
⑤消渴方+抑制剂组
12.99
10.51
0.82
45.29
0.59

注:Ca2+、CaN、NFATcl蛋白为Ca2+/CaN/NFAT信号通路中关键物质。A．①为本实验的对照组，②～⑤为实验组
B．Ca2+进入胰岛B细胞的方式为协助扩散
C．高脂高糖饲喂和药物处理可能抑制了Ca2+/CaN/NFAT信号通路
D．消渴方通过改善Ca2+/CaN/NFAT信号通路功能进而促进胰岛素的分泌
【答案】A
【分析】分析题意，本实验目的是探究中药消渴方治疗糖尿病的机制，据表可知，实验的自变量是实验鼠的类型及药物处理的类型，因变量是胰腺组织Ca2+含量、胰腺组织CaN含量等，据此分析作答。
【详解】A、据表可知，①组为正常组小鼠，②为模型鼠，该实验目的是探究中药消渴方治疗糖尿病的机制，故①②为本实验的对照组，③~⑤为实验组，A错误；
B、胰岛B细胞外Ca2+浓度为细胞内的15000倍，Ca2+进入胰岛B细胞顺浓度梯度，需要载体蛋白，为协助扩散，B正确；
C、据题干信息可知Ca2+/CaN/NFAT信号通路是调控胰岛B细胞功能的重要通路，胰岛B细胞可以分泌胰岛素，而与对照组相比，以高脂高糖饲喂和药物处理建立糖尿病大鼠模型组的空腹血糖水平升高，空腹胰岛素含量降低，故高脂高糖饲喂和药物处理可能抑制了Ca2+/CaN/NFAT信号通路，C正确；
D、与②组对比可知，④消渴方处理后模型鼠的空腹血糖含量降低，而空腹胰岛素含量有所升高，Ca2+/CaN/NFAT均有所增加，故推测消渴方通过改善Ca2+/CaN/NFAT信号通路功能进而促进胰岛素的分泌，D正确。
故选A。
7．下图为抗利尿激素（ADH）调节肾小管管壁细胞对水分重吸收的机理。下列叙述错误的是（    ）

A．水分子通过水通道蛋白的运输方式为协助扩散
B．ADH可促进囊泡转运，增加质膜上水通道蛋白数量
C．ADH受体不敏感或受损时，可引起人体尿量减少
D．血浆渗透压下降时，下丘脑合成的ADH量减少
【答案】C
【分析】当人饮水不足或吃的食物过咸时，细胞外液渗透压会升高，下丘脑中的渗透压感受器会受到刺激，促使下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加，从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收。
【详解】A、水分子通过水通道蛋白为顺浓度梯度，且需要通道蛋白的协助，为协助扩散，A不符合题意；
B、ADH与膜上的受体结合后，ATP水解为cAMP，cAMP通过M蛋白促进囊泡向细胞膜移动并发生融合，增加膜上水通道蛋白的数量，B不符合题意；
C、ADH受体不敏感或受损时，ADH不能发挥作用，膜上的水通道蛋白数量不能增多，导致肾小管对水的重吸收减少，人体的尿量增加，C符合题意；
D、血浆渗透压下降时，下丘脑中渗透压感受器会受到抑制，下丘脑合成的ADH减少，D不符合题意，
故选C。
8．新型冠状病毒肺炎疫情防控期间，常用的检测方法有核酸检测、抗原检测及抗体检测，下表是3种检测方法的比较，下列叙述正确的是（    ）

核酸检测
抗原检测
抗体检测
检测靶标
①
②
③
检测原理
④
⑤
⑥
假阳性率
低
低
较高

A．靶标①②③均为新冠病毒 B．④⑤⑥均为抗原—抗体反应
C．三种检测均采用鼻咽拭子采样 D．抗体检测阳性但体内不一定携带病毒
【答案】D
【分析】新冠病毒检测的方法可采用病毒抗原—抗体检测法，其原理是抗原与抗体特异性结合，若抗体检测为阳性，即可确诊为新冠患者。
【详解】A、靶标①是病毒的核酸，靶标②是新冠病毒表面的蛋白，靶标③是待测者体内的抗体，A错误；
B、④为核酸分子杂交，⑤⑥为抗原—抗体杂交反应，B错误；
C、核酸检测和抗原检测均可采用鼻咽拭子采样，抗体检测采用血清或血浆采样，C错误；
D、抗体检测阳性，说明体内已经存在抗体了，但体内不一定还存在病毒，可能病毒已被免疫系统清除，D正确。
故选D。
9．研究人员最近发现病原体感染机体会导致白色脂肪组织中储存大量记忆T细胞，在机体受到再次感染时可以发起快速强力的记忆应答反应，这表明白色脂肪组织除了储存能量，还是机体免疫防御的重要组成部分。下图是研究人员进行的部分实验，相关叙述错误的是（    ）

A．刺激实验鼠的抗原1与抗原2应该是同一种类似的抗原
B．图示实验可以证明移植脂肪组织中有记忆T细胞
C．鼠体内细胞毒性T细胞可由T细胞或记忆T细胞增殖分化而来
D．实验鼠B在接受白色脂肪组织移植之前不能接种抗原1
【答案】B
【分析】据图分析，实验鼠A注射抗原，发生免疫反应，产生的记忆T细胞会储存在脂肪组织中。将脂肪组织移植到实验鼠B中，当其感染病原体时会发生二次免疫反应，因而不患病。
【详解】A、分析题意可知，本实验目的应是验证“机体受到再次感染时可以发起快速强力的记忆应答反应”，且据图可知，实验鼠A注射了抗原1，使得脂肪组织中含有记忆细胞，将记忆细胞移植到实验鼠B，当注射抗原2，不患病，说明记忆细胞也能识别抗原2，即抗原1与抗原2应该是同一种抗原，A正确；
B、由于缺乏对照实验，仅图示实验还不足以证明移植脂肪组织中有记忆T细胞，B错误；
C、在细胞免疫过程中，细胞毒性T细胞可由T细胞（初次免疫）或记忆T细胞（二次免疫）增殖分化而来，C正确；
D、若在接受白色脂肪组织移植之前对实验鼠B进行抗原1的接种试验，则其体内会产生相应的抗体和记忆细胞，无法验证白色细胞的作用，故为了排除自身抗原、抗体的影响，接受白色脂肪组织移植前不能接种抗原1，D正确。
故选B。
10．我国古诗词博大精深，许多诗歌里面蕴含了丰富的生物学知识，下列有关叙述错误的是（    ）
A．“落红不是无情物，化作春泥更护花”体现了微生物的分解作用，以及物质的循环再生
B．“野火烧不尽，春风吹又生”，体现了草原生态系统的抵抗力稳定性
C．“燕燕于飞，差池其羽”，燕子表达的是行为信息
D．“睹一蝉，方得美荫而忘其身，螳螂执翳而搏之，见得而忘其形；异雀从而利之，见利而忘其真”，体现的是生物之间的捕食关系
【答案】B
【分析】抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状的能力；恢复力稳定性是指生态系统在受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。
【详解】A、“落红”中的有机物在土壤中被腐生微生物分解成无机物后，形成“春泥”，可以作为植物的营养被植物吸收利用，重新起到“护花”作用了，因此，“落红不是无情物，化作春泥更护花”体现了微生物的分解作用，以及物质的循环再生，A正确；
B、“野火”说明该生态系统已经遭受破坏，“春风吹又生”说明该生态系统有较强的恢复力稳定性，B错误；
C、“燕燕于飞，差池其羽”意思是燕子飞在天上，参差舒展翅膀，体现的是行为信息，C正确；
D、“睹一蝉，方得美荫而忘其身，螳螂执翳而搏之，见得而忘其形；异雀从而利之，见利而忘其真”，存在螳螂捕食蝉，雀捕食螳螂，体现的是生物之间的捕食关系，D正确。
故选B。
11．生态学家对弗罗里达州的银泉进行了生态系统营养级和能量流动情况的调查，结果如表，注①~④分别表示不同的营养级，⑤为分解者，下列相关说法正确的是（    ）
序号
生物同化作用所固定的能量
生物呼吸消耗的能量
生物体贮存的能量
①
15.04
12.23
2.81
②
871.27
501.58
369.69
③
0.88
0.54
0.34
④
140.10
79.13
60.97
⑤
211.85
192.59
19.26

【注：表中能量单位（102kg·m-2·a-1）】A．能量在第三营养级和第四营养级间的传递效率约为10.7%
B．该生态系统生物构成的捕食食物链可能为②→⑤→④→①→③
C．若维持现在的能量输入输出水平，则该生态系统的有机物总量将会增加
D．①营养级同化作用所固定的能量中，未被利用的能量有一部分残留在其粪便中
【答案】C
【分析】生态系统中能量流动特点是：单向流动，逐级递减，且已知⑤为分解者，则②是生产者，④是初级消费者，①是次级消费者，③是三级消费者。
【详解】A、能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，能量在第三营养级和第四营养级间的传递效率0.88/15.04×100%≈5.85%，A错误；
B、由题意可知，⑤是分解者，而生态系统的食物链只包括生产者和消费者，不包括分解者，B错误；
C、该生态系统维持现在的能量输入、输出水平，由于生物体贮存的能量大于0，则有机物的总量会增多，C正确；
D、①营养级同化作用所固定的能量中，未被利用的能量属于同化量的一部分，而粪便中的能量是未同化的能量，因此未被利用的能量不会残留在自身的粪便中，D错误。
故选C。
12．水葫芦又叫凤眼蓝，源自巴西。现广布于中国长江、黄河流域及华南各省。由于其根部的气泡可以吸引并收集水中的各种污染物，被许多地方用来净化水质，甚至做成各种美食，然而水葫芦繁殖能力极强，可以在很短时间覆盖大片水面。水葫芦群会在水面上形成一个厚厚的漂浮垫子，减少阳光的穿透以及水面和大气之间的气体交换，使得其他水生动植物获取不到食物和氧气，下列叙述错误的是（    ）
A．水葫芦在水面上的分布体现了群落的水平结构
B．水葫芦疯长的原因与其适应能力强，无天敌有关
C．水葫芦的存在体现了生物多样性的直接价值和间接价值
D．水葫芦入侵后导致群落的丰富度下降，水体中分解者的分解作用逐渐增强
【答案】A
【分析】在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构，有水平结构和垂直结构等类型。
【详解】A、水葫芦是一个种群，无法体现群落的水平结构，A错误；
B、水葫芦繁殖能力极强，疯长的原因与其适应能力强，无天敌有关，B正确；
C、水葫芦被许多地方用来净化水质，甚至做成各种美食，体现了生物多样性的间接价值和直接价值，C正确；
D、由于水葫芦群会在水面上形成一个厚厚的“漂浮垫子”，减少阳光的穿透以及水面和大气之间的气体交换，使得其他水生动植物获取不到食物与氧气，导致其他生物缺氧死亡的同时使分解者获得更多的有机物，分解作用增强，D正确。
故选A。
13．三江源地区位于青藏高原腹地，是长江、黄河和澜沧江的源头汇水区，被誉为“中华水塔”。20世纪，因气候变化和人为干扰，三江源地区环境恶化，草地严重退化，水土流失加剧，为此我国政府启动了多项保护措施，大幅度的减畜工作是其中一项。下图为三江源地区实施减畜工程前后载畜压力指数（草地现实载畜量与草地理论载畜量的比值）的变化，下列说法错误的是（    ）

A．减畜工程使草地产草量提高，进而使草地载畜压力指数降低
B．修复退化的草场可种植各种灌木和乔木，以提高其稳定性
C．载畜后，草地仍处于超载状态，恢复和治理的重点，应继续放在减畜减压上
D．现实载畜量高于理论载畜量使草场退化，违背了生态工程的协调原理
【答案】B
【分析】生态工程协调与平衡原理：生态系统的生物数量不能超过环境承载力（环境容纳量）的限度。
【详解】A、减畜工程有利于草地恢复生长，使草地产草量提高，同时也使草地载畜压力指数降低，A正确；
B、种植植物应考虑当地的环境，本地区环境条件特殊，不能种植各种各种灌木和乔木以提高其稳定性，B错误；
C、减畜后草地仍处于超载状态，由于草场的恢复需要一定的时间，因此，恢复和治理的重点应继续放在减畜减压上，C正确；
D、现实载畜量高于理论载畜量，超过了草场的最大承载量，因而使草场退化，这违背了生态工程的协调原理，D正确。
故选B。
14．调查一公顷范围内某种鼠的种群密度时，第1次捕获并标记42只鼠，第2次捕获34只鼠，其中有标记的鼠15只，标记物不影响鼠的生存与活动，并可用于探测鼠的状态，若检测到第1次标记的鼠在重捕前有3只由于竞争、天敌等自然因素死亡，但因该段时间内有鼠出生，而种群总数量稳定，则该区域该种鼠的实际种群密度最接近于（结果取整数）（    ）
A．88只/公顷 B．91只/公顷
C．92只/公顷 D．95只/公顷
【答案】A
【分析】标记重捕法在被调查种群的活动范围内，捕获一部分个体，做上标记后再放回原来的环境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例，来估计种群密度。
【详解】分析题意可知：调查一公顷范围内某种鼠的种群密度时，第一次捕获并标记 42只鼠中有 3只由于竞争、天敌等自然因素死亡，故可将第一次标记的鼠的数量视为42-3=39只，第二次捕获 34 只鼠，其中有标记的鼠 15 只，设该区域该种鼠的种群数量为X只，则根据计算公式可知，39/X=15/34，解得X=88.4，面积为一公顷，故该区域该种鼠的实际种群密度最接近于88只/公顷，A正确，BCD错误。
故选A。
15．工业上所说的发酵，是指微生物在有氧或无氧条件下，通过分解与合成代谢，将某些原材料转化为特定产品的过程。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的发酵技术路线如图所示。下列叙述正确的是（    ）

A．微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料
B．该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质
C．该生产过程中所需酶存在于细胞质基质和线粒体，一定有气体生成
D．沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理
【答案】C
【分析】发酵技术指的是人们利用微生物的发酵作用，运用一些技术手段控制发酵的过程，从而进行大规模生产发酵产品的技术。
【详解】A、糖类是主要的能源物质，微生物生长所需的碳源主要来源于果糖生产废水，A错误；
B、分析图示可知，该技术中有连续搅拌反应器的过程，该操作的可以增加微生物与营养物质的接触面积，此外也可增大溶解氧含量，故据此推测该生产工艺利用微生物的有氧发酵技术生产蛋白质，B错误；
C、据图可知，该生产过程中有酿酒酵母的参与，利用的是酵母菌的有氧呼吸发酵技术，因此所需酶存在于细胞质基质和线粒体，酵母菌呼吸作用会产生二氧化碳，故该生产过程中，一定有气体生成，C正确；
D、沼气生产利用的是厌氧微生物，在连续搅拌反应器中厌氧微生物会被抑制，因此沼气池废料无需灭菌，D错误。
故选C。
16．S型肺炎双球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示

下列叙述正确的是（    ）
A．步骤①中，酶处理时间不宜过长，以免底物完全水解
B．步骤②中，甲或乙的加入量不影响实验结果
C．步骤④中，固体培养基比液体培养基更有利于细菌转化
D．步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果
【答案】D
【分析】艾弗里实验将提纯的DNA、蛋白质和多糖等物质分别加入到培养了R型细菌的培养基中，结果发现：只有加入DNA，R型细菌才能够转化为S型细菌，并且DNA的纯度越高，转化就越有效；如果用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA，就不能使R型细菌发生转化。说明转化因子是DNA。题干中利用酶的专一性，研究“转化因子”的化学本质。
【详解】A、步骤①中、酶处理时间要足够长，以使底物完全水解，A错误；
B、步骤②中，甲或乙的加入量属于无关变量，应相同，否则会影响实验结果，B错误；
C、步骤④中，液体培养基比固体培养基更有利于细菌转化，C错误；
D、S型细菌有荚膜，菌落光滑，R型细菌无荚膜，菌落粗糙。步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态，判断是否出现S型细菌，D正确。
故选D。
17．纳米氧化亚铜是一种纳米材料。为了探究纳米氧化亚铜对贴壁生长细胞活性的影响，研究者在培养基中添加一定量的纳米氧化亚铜，8小时后观察到细胞萎缩、体积变小，细胞核变大，细胞膜内侧出现纳米氧化亚铜富集现象，培养瓶中大量贴壁细胞脱落，出现细胞悬浮。根据该实验现象，能得出的正确结论是（    ）
A．纳米氧化亚铜改变了细胞的贴壁生长习性
B．纳米氧化亚铜对该细胞生长有抑制作用
C．纳米氧化亚铜能通过自由扩散进入细胞
D．纳米氧化亚铜不影响细胞的新陈代谢
【答案】B
【分析】根据材料分析，纳米氧化亚铜可以顺浓度梯度运输至细胞内，进而导致细胞结构与功能发生变化。
【详解】A、纳米氧化亚铜使培养瓶中大量贴壁细胞脱落，出现细胞悬浮，说明其改变了细胞的结构与功能，但并不能说明其改变了细胞贴壁生长习性，A错误；
B、纳米氧化亚铜使细胞萎缩、体积变小细胞核变大，说明对该细胞生长有抑制作用，B正确；
C、纳米氧化亚铜进行顺浓度梯度的运输，但不能说明其跨膜运输方式为自由扩散，C错误；
D、纳米氧化亚铜使细胞萎缩、体积变小，细胞核变大，会影响细胞代谢，D错误。
故选B。
18．研究人员用一定量的紫外线辐射消除某烟草细胞的细胞核，获得保留细胞质且具有链霉素抗性的烟草细胞甲，去除烟草细胞甲和烟草细胞乙（无链霉素抗性）的细胞壁，将二者进行融合，获得杂种细胞丙，经培养获得杂种植株。下列叙述正确的是（    ）
A．去除细胞壁前需要对烟草细胞甲和乙进行灭菌处理以防杂菌感染
B．进行细胞去壁操作时，应选择置于高渗溶液中
C．可用聚乙二醇诱导细胞甲和细胞乙的融合和细胞壁再生
D．杂种细胞丙的遗传物质主要来自烟草细胞乙
【答案】D
【分析】1、植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
2、植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、去除甲乙细胞壁时，需要对其进行灭菌处理，灭菌条件太高，高温、干热、化学试剂，会导致细胞死亡，培养失败，A错误；
B、进行细胞去壁操作时，应选择置于等渗溶液中，B错误；
C、可用聚乙二醇诱导原生质体甲和乙的融合，但不能诱导细胞壁的再生，C错误；
D、融合的细胞含有乙的细胞核和甲的叶绿体，叶绿体中含有甲的少量遗传物质，遗传物质主要来自乙，D正确。
故选D。
19．某实验利用PCR技术获取目的基因，实验结果显示除目的基因条带（引物与模板完全配对）外，还有2条非特异条带（引物和模板不完全配对）。为了减少反应非特异条带的产生，以下措施中有效的是（    ）
A．增加模板DNA的量 B．延长热变性的时间
C．延长延伸的时间 D．提高复性的温度
【答案】D
【分析】多聚酶链式反应（PCR）是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，PCR过程一般经历下述三循环：95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性（引物与DNA模板链结合）→72℃下引物链延伸（形成新的脱氧核苷酸链）。
【详解】A、增加模板DNA的量可以提高反应速度，但不能有效减少非特异性条带，A错误；
BC、延长热变性的时间和延长延伸的时间会影响变性延伸过程，但对于延伸中的配对影响不大，故不能有效减少反应非特异性条带，BC错误；
D、非特异性产物增加的原因可能是复性温度过低会造成引物与模板的结合位点增加，故可通过提高复性的温度来减少反应非特异性条带的产生，D正确。
故选D。
20．为了对重金属污染的土壤进行生物修复，研究者将从杨树中克隆的重金属转运蛋白（HMA3）基因与外源高效启动子连接，导入杨树基因组中（如图）。为检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因，同时避免内源HMA3基因的干扰，并成功获得大量的重组基因，在进行PCR扩增时，应选择的引物组合是（    ）

A．①+② B．①+④ C．③+② D．③+④
【答案】A
【分析】根据图示中引物的位置可知，引物①扩增的片段含有启动子和HMA3基因，引物③扩增的片段不含启动子，引物②扩增的片段既含有启动子，又含有HMA3基因序列。
【详解】图示中克隆的重金属转运蛋白（HMA3）基因与外源高效启动子连接，导入杨树基因组中，若要检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因和高效启动子，需要检测是否含有高效启动子序列和HMA3基因序列，应选择的引物组合是①+②，即A正确，BCD错误。
故选A。
21．科研人员设计了一种立体生态浮床用于水体水质提升、黑臭水体净化和水体景观修复，浮床分水生植物层和深度处理层。上层污水进入水生植物层，水生植物和藻类同时利用水生植物吸收水中N、P营养元素。深度处理层从外到内分为A、B和C处理区，下层污水依次进入A、B和C处理区，A处理区通过废弃软壳（主要为鸡蛋壳）富集微生物及微小动物并吸附Р元素，B处理区通过水生动物消化作用将难降解性污染物分解或者转化，C处理区通过人工介质（主要为聚乙烯和涤纶丝）富集微生物，去除水中污染物。下列有关该生态浮床设计目的及用途说法不正确的是（    ）

A．生态浮床具有净化水质和美化环境的作用，体现了生物多样性的直接和间接价值
B．利用该浮床进行水体景观修复过程中，物种丰富度增加，营养结构更复杂，使生态系统的自我调节能力增强
C．利用该生态浮床可以对重金属含量较高的水体提升水质时，同时浮床中的水生植物还可以用于制作家畜饲料
D．通过风机转动给浮床提供氧气，更有利于水体的净化，其原因是对浮床提供氧气，可以增强水生植物根部的有氧呼吸，促进对无机盐离子吸收
【答案】C
【分析】生态浮床是指将植物种植于浮于水面的床体上，体现了群落的空间结构，可以为鸟类及鱼类提供栖息环境和食物，其处理污水具有简单有效、花费少、耗能低和无二次污染等优势，同时浮床还可以美化环境。
【详解】A、生态浮床具有净化水质，体现了生物多样性的间接价值，美化环境体现了生物多样性的直接价值，A正确；
B、该立体生态浮床充分利用群落的空间结构，提高了该群落对空间和资源的利用率，一般来说，生态系统中的生物种类越多，物种丰富度增加，营养结构越复杂，自我调节能力就越强，B正确；
C、由于重金属难以被机体代谢出去，会沿着制作家畜饲料的植物→家畜→人这一食物链传递，最终积累在食物链的顶端，对家畜和人的健康产生危害，因此浮床中的水生植物不可以用于制作家畜饲料，C错误；
D、若给浮床提供氧气，可以增强水生植物根部的有氧呼吸促进对无机盐离子吸收，同时促进A、C处理区好氧微生物对有机物的分解速度和B处理区动物对难降解性污染物的分解或转化速度，从而更有利于水体的净化，D正确。
故选C。

二、多选题
22．溶酶体的形成途径有多种，M6P（甘露糖—6-磷酸）途径是溶酶体分选的主要途径之一。M6P分选途径是通过对一类称为溶酶体贮积症的遗传病的研究发现的，此类遗传病是由于溶酶体中缺少一种或几种酶所致。下图是溶酶体形成的M6P分选途径的主要过程。据图分析，下列叙述正确的是（    ）

A．分泌到细胞外的溶酶体酶被回收的过程体现了选择透过性
B．M6P受体基因发生突变，会导致溶酶体酶在内质网内积累
C．细胞质膜上的M6P受体可减少溶酶体酶不正确地分泌到细胞外
D．若溶酶体酶磷酸化过程受阻，可能会导致细胞内吞物质的蓄积
【答案】CD
【分析】分析题图：内质网中形成溶酶体水解酶，内质网形成小泡，小泡膜和高尔基体膜融合，溶酶体水解酶进入高尔基体，水解酶被磷酸化，然后和M6P受体结合，水解酶去磷酸化，进而形成溶酶体，即溶酶体是高尔基体出芽形成的；看图可知：分泌蛋白、膜蛋白、溶酶体水解酶需要高尔基体的分拣和运输。
【详解】A、溶酶体酶化学本质是蛋白质，属于大分子物质，分泌到细胞外的溶酶体酶被回收的过程属于胞吞过程，体现了细胞膜的流动性，A错误；
B、M6P受体与溶酶体水解酶的定位有关，且溶酶体来自于高尔基体，因此M6P受体基因发生突变，导致M6P受体不能正常合成，则会导致溶酶体水解酶在高尔基体积累，B错误；
C、M6P受体蛋白主要存在于高尔基体的反面网络，但在一些动物细胞的质膜中也有存在, 据图可知，细胞质膜上的M6P受体可将偶尔分泌到细胞外的磷酸化溶酶体酶回收进细胞内，减少了溶酶体酶不正确地分泌到细胞外，C正确；
D、内吞物质和溶酶体结合，进而内吞物质被水解酶分解，看图可知，若水解酶磷酸化过程受阻，会影响溶酶体的形成，进而可能会导致细胞内吞物质的蓄积，D正确。
故选CD。
23．某生物的卵原细胞在培养液中既能进行有丝分裂也能进行减数分裂。研究人员在该生物卵原细胞进行减数分裂过程中，发现了"逆反"减数分裂现象。将一个双链均被14C标记的基因A1和一个双链均被13C标记的基因A2插入一个卵原细胞的一条染色体的两端。将此卵原细胞在普通12C培养液中培养，先完成一次有丝分裂，再发生如图所示的"逆反"减数分裂，共产生8个子细胞。下列叙述错误的是（    ）

A．“逆反”减数分裂时，同源染色体在减数分裂Ⅰ分离，姐妹染色单体在减数分裂Ⅱ分离
B．8个子细胞中，最多有4个卵细胞同时含有13C标记和14C标记
C．8个子细胞中，可能有1个卵细胞同时含有13C标记和14C标记、1个卵细胞含13C标记
D．8个子细胞中，可能有2个卵细胞同时含有13C标记和14C标记、6个极体含有13C标记
【答案】ABD
【分析】由图可知，在MI同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，并且完成交换后，姐妹染色单体发生分离，在MⅡ发生了同源染色体移向两极。
【详解】A、据图可知：逆反减数分裂时，同源染色体在减数分裂Ⅱ分离，姐妹染色单体在减数分裂I分离，A错误；
B、据题意可知，此卵原细胞共产生8个子细胞，先进行一次有丝分裂，然后又进行一次“逆反”减数分裂，因此只能形成2个卵细胞，B错误；
C、据题意可知：一个卵原细胞共产生8个细胞，先进行一次有丝分裂，然后又进行一次“逆反”减数分裂，该卵原细胞一个染色体两端均插入14C标记的基因A1和13C标记的基因A2，在普通12C培养液中培养，形成的2个卵原细胞均有一个染色体两端均插入14C标记的基因A1和13C标记的基因A2，然后这两个卵原细胞分别进行一次“逆反”减数分裂，其中一个卵原细胞在减数第一次分裂时，由于含插入基因的四分体发生一次互换、发生同源染色体上的非姐妹染色单体的交叉互换，且姐妹染色单体分离，可能产生的子细胞是一条染色体同时含14C标记和含13C标记的细胞和两条染色体都不含14C标记和13C标记的细胞，另一个卵原细胞进行减数第一次分裂时，可能产生的子细胞是一条染色体含14C标记和一条染色体含13C标记的细胞和两条染色体都不含14C标记和13C标记的细胞，然后这两个卵原细胞分别进行减数第二次分裂的同源染色体分离，最终可能形成有1个卵细胞同时含有13C标记和14C标记、1个卵细胞含13C标记，C正确；
D、据C项分析可知，有可能两个卵原细胞在减数第一次分裂时都产生的是一条染色体同时含14C标记和含13C标记的细胞和两条染色体都不含14C标记和13C标记的细胞，这样就可能形成2个卵细胞同时含有13C标记和14C标记，但其余6个极体应该是都不含14C标记和13C标记，D错误。
故选ABD。
24．植物激素在果实发育中发挥着重要的作用。圣佩德罗型无花果一年结实两次，第一季为春果，第二季为秋果。科研人员研究了圣佩德罗型无花果春、秋两个幼果期以及盛花期和盛花后期雌花中植物激素的含量变化，结果如下图所示。下列说法正确的是（    ）

A．在圣佩德罗型无花果的果实发育过程中，生长素和脱落酸的作用相抗衡
B．由图可知，两种幼果中，春果的生长素含量较高，秋果中脱落酸含量较高
C．据图推测，两种激素的浓度配比更有利于秋果的生长，秋果的产量可能较高
D．根据上述研究结果，可以通过施加生长素来提高产量较低的无花果果实的产量
【答案】ABD
【分析】1.生长素：合成部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子。主要生理功能：生长素的作用表现为两重性，即：低浓度促进生长，高浓度抑制生长。
2.脱落酸：合成部位：根冠、萎焉的叶片等。主要生理功能：抑制植物细胞的分裂和种子的萌发；促进植物进入休眠；促进叶和果实的衰老、脱落。
【详解】A、生长素具有促进生长，防止落花落果的作用，而脱落酸能够促进果实的衰老和脱落，故在圣佩德罗型无花果的果实发育过程中，生长素和脱落酸的作用相抗衡，A正确；
B、由图观察可知，两种幼果中，春果的生长素含量较高，而秋果中脱落酸含量较高，B正确；
C、由图分析可知，春果植株中的生长素含量高于秋果植株，秋果植株两种幼果期和盛花后期雌花中的脱落酸含量高于春果植株，而生长素可以促进细胞的伸长和果实的发育，脱落酸能抑制细胞的分裂，促进果实的衰老和脱落，据此推测两种激素的浓度配比更有利于春果的生长，春果的产量可能较高，C错误；
D、由图对比分析可知，春果含生长素量较多，无花果果实的产量高于秋果，这说明可以通过施加生长素来提高产量较低的无花果果实的产量，D正确。
故选ABD。
25．如图是体细胞核移植的流程图，下列说法正确的是（    ）

A．操作过程中需要将卵母细胞培养到MⅡ期，用显微操作仪将卵母细胞去核
B．利用体细胞核移植技术，可以加速家畜遗传改良进程，促进优良畜种繁育
C．重新组合的细胞需用物理或化学方法激活，目的是使其完成细胞分裂和发育进程
D．受体母牛需要用促性腺激素进行同期发情处理
【答案】ABC
【分析】动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为克隆动物。
【详解】A、从动物卵巢中采集的卵母细胞，一般要在体外培养到减数第二次分裂中期才能用于实验，核移植时是将细胞核移植到去核卵细胞，可用显微操作去核法方法去除卵母细胞的核，A正确；
B、体细胞核移植技术在畜牧生产方面主要可以加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育，B正确；
C、在核移植技术中，常用选用处于MⅡ中期的去核的次级卵母细胞，作为受体细胞，再用物理或化学方法激活受体细胞，使其完成细胞分裂和发育进程，
D、胚胎工程中，需要用促性腺激素对良种母牛进行超熟排卵，核移植过程不需要，D错误。
故选ABC。

三、综合题
26．C3植物（如花生）都是直接把CO2固定成三碳化合物，而C4植物（如玉米）则在卡尔文循环之前CO2先被固定成一种四碳化合物。两者的光合作用速率有很大差别。
(1)下图是两种作物光合作用部分途径示意图。

由图可知，与花生相比，玉米的卡尔文循环发生在_________细胞。玉米比花生更能固定低浓度的CO2，原因可能是_______________________________。
(2)将玉米的PEP酶基因转入水稻后，测得光强对转基因水稻和原种水稻的气孔导度和光合速率的影响结果，如下图：

分析图中信息，可知PEP酶的作用除固定CO2外，还有__________________；原种水稻在光照大于8×102μmol·m-2·s-1时光合速率基本不变的原因是_______________________。
(3)综上所述，可以看出C4植物适宜栽种在________条件下，原因是_______________。
【答案】(1)     维管束鞘     其叶肉细胞中的PEP酶与CO2的亲和力远比RuBP酶大
(2)     增大气孔导度，提高水稻在强光下的光合作用     光强增强导致的光合速率增加量等于气孔导度下降导致的光合速率降低量
(3)     干旱、强光照     干旱情况下，植物气孔关闭，胞间CO2浓度降低，C4植物能够利用胞间低浓度CO2进行光合作用；强光下，C4植物的气孔开放程度大，能够提高胞间CO2浓度有利于光合作用

【分析】分析题图：P酶和R酶一样能固定CO2，C4植物更能利用低浓度的CO2，说明P酶与CO2的亲和力更强，形成的四碳化合物转化成三碳化合物的过程释放CO2，由于四碳酸的富集作用，这时CO2的浓度更高。
（1）
由图可知，CO2被固定成一种四碳酸发生在叶肉细胞，接下来卡尔文循环发生在维管束鞘细胞中；已知C4植物更能利用低浓度的CO2，说明P酶与CO2的亲和力更强（PEP酶与CO2的亲和力远比RuBP酶大），能将低浓度的CO2富集起来供给卡尔文循环使用。
（2）
据图可知：转入了PEP酶基因的转基因水稻气孔导度增大，由此说明PEP酶的作用是增大气孔导度，这样可提高水稻在强光下的光合作用；光合速率与光照、气孔导度等因素有关，据此推测原种水稻在光照大于8×102μmol·m-2·s-1时光合速率基本不变的原因是：光强增强导致的光合速率增加量等于气孔导度下降导致的光合速率降低量。
（3）
干旱情况下，植物气孔关闭，胞间CO2浓度降低，而C4植物能够利用胞间低浓度CO2进行光合作用；强光下，C4植物的气孔开放程度大，能够提高胞间CO2浓度有利于光合作用，综上所述，可以看出C4植物适宜栽种在干旱、强光照条件下。
27．研究人员从野生型果蝇中培育出两个亮红眼单基因纯合突变品系A和B，以及1只体色为褐色的雌蝇突变体C。为研究各突变体的遗传规律和分子机制进行了如下实验。
(1)突变体C与纯合野生型雄果蝇杂交，子代数量足够多，F1中褐色雌：野生型雄：野生型雌=1：1：1。据此可以推测果蝇C发生的是_____（填“显性”或“隐性”）突变，出现该异常比例的原因可能是__________。
(2)品系A与野生型果蝇进行正反交，F1均为野生型，F2中亮红眼个体的比例为1/4，据此能得出控制品系A基因的遗传方式为__________。若品系A、B的突变仅涉及一对等位基因，将品系A、B杂交，子代的表型为______________；若品系B是由控制品系A之外的另一对基因控制，则两对等位基因可能位于__________（填“1”、“2”、“1或2”）对同源染色体上。选择品系A的雄果蝇与突变体C杂交，F1相互交配，F2中体色为褐色且眼色正常雌蝇的比例为_____________。
【答案】(1)     显性     突变基因在后代中显性纯合致死
(2)     常染色体隐性遗传     亮红眼     1或2     3/28

【分析】分析题意，品系A与野生型果蝇进行正反交，F1均为野生型，说明野生型为显性，且基因位于常染色体上。
（1）
褐色的雌蝇突变体C与纯合野生型雄果蝇杂交，F1中褐色雌：野生型雄：野生型雌=1：1：1，由于野生型为纯合子，F1出现两种表现型（褐色和野生型），因此褐色为杂合子，故果蝇C发生的是显性突变；与理论上1：1：1：1相比少了褐色雄性，可知为伴性遗传，且显性纯合在雄性中致死。
（2）
正反交实验可以判断基因的位置，亮红眼品系A与野生型果蝇进行正反交，F1均为野生型，说明基因位于常染色体上，且野生型为显性，亮红色为隐性，因此控制品系A基因的遗传方式为常染色体隐性遗传；若品系A、B的突变仅涉及一对等位基因，假设亮红色品系A的基因型为a2a2（品系A为常染色体隐性遗传），野生型的基因型为AA，亮红色品系B的基因型为a1a1，将品系A、B杂交，子代的基因型为a1a2，表型为亮红眼；若品系B是由控制品系A之外的另一对基因控制，则两对等位基因可能位于1对同源染色体上，即前面的a1a2，也可能位于两对染色体上，如品系A的基因型为EEff，品系B的基因型为eeFF，野生型为EEFF，故两对等位基因可能位于1或2对同源染色体上；假设褐色突变体C的基因型为AAXHXh（假设H/h控制体色），品系A的雄果蝇为a2a2XhY（A对a2为显性），选择品系A的雄果蝇（a2a2XhY）与突变体C（AAXHXh）杂交，F1为Aa2XHXh、Aa2XhXh和Aa2XHY、Aa2XhY，F1相互交配，F2中体色为褐色且眼色正常雌蝇（A_XHX_）的比例，先计算A_的概率等于3/4（F1的Aa2和Aa2交配产生），再计算XHX_，计算时要考虑XHY致死，F1中的雌雄个体1/2XHXh和1/2XhXh与雄性个体XhY交配产生的子代中有1/2×1/4=1/8XHY死亡，子代中的XHX_本来等于1/2×1/4+1/2×1/2=3/8，去除致死的情况，子代中的XHX_等于3/7，因此F2的A_XHX_=1/4×3/7=3/28。
28．双极细胞是视网膜的一种中间神经元，它向内、外各伸出一个突起：向外为树突，末端分枝较多，与视杆细胞和视锥细胞的轴突构成突触，接收信号输入；向内为轴突，整合信息后传递至无长突细胞和神经节细胞。下图为大鼠视网膜局部神经细胞间的突触联系示意图。

(1)在反射弧中，视杆细胞和视锥细胞作为___________接受光信号。与双极细胞形成突触时，视杆细胞和视锥细胞膜属于突触____________（填“前”或“后”）膜。
(2)据图分析，甲通过分泌谷氨酸可将兴奋传递给乙，而不能传递给丙，原因是_____________________。研究发现，乙对甲分泌谷氨酸存在负反馈调节，该过程中乙细胞产生的内源大麻素发挥了重要作用，其作用是___________________。
(3)视网膜缺血再灌注损伤（RIRI）是很多眼科疾病共同的病理损伤过程，如青光眼、视网膜动静脉阳塞等。大鼠RIRI会促进ⅡL-1β的合成。从而造成神经节细胞损伤。藏红花是我国传统名贵药材，目前已经发现其药理成分藏红花素具有神经保护、心肌保护、增强记忆的功效。请利用以下实验材料及用具，设计实验验证藏红花素对RI－RI大鼠的神经节细胞具有保护作用。
实验材料及用具：生理状态相同的正常大鼠若干只，视网膜缺血再灌注手术设备，藏红花素溶液（用生理盐水配制），生理盐水，注射器，ⅡL-1β检测仪等。
请简要写出实验思路，并预期实验结果。
实验思路：_______________________________________________
预测结果：_______________________________________________
【答案】(1)     感受器     后
(2)     突触后膜上的神经递质具有特异性，乙的受体可以结合谷氨酸，而丙的受体无法结合谷氨酸     保证了神经调节的精准性
(3)     取生理状况相同的正常大鼠若干只，通过视网膜缺血再灌注手术制备RIRI模型大鼠。将模型大鼠随机均分为A、B两组，A组注射适量的藏红花素溶液，B组注射等量生理盐水，相同且适宜条件下饲养一段时间后，用IL-1β检测仪检测大鼠体内IL-1β的数量     A组大鼠体内IL-1β的数量低于B组

【分析】神经调节的基本方式是反射，反射的结构基础是反射弧。所有的感觉中枢位于大脑皮层。兴奋在反射弧中的传递是单向的，这是由突触的结构决定的。
（1）
反射弧的结构包括五部分，其中感受器可以感受刺激并产生兴奋，故视锥细胞和视杆细胞作为感受器接收光信号；据图可知，与双极细胞形成突触时，视杆细胞和视锥细胞膜属于突触后膜，其上有受体，可与神经递质结合。
（2）
突触后膜上的神经递质受体具有特异性，由图可知，乙细胞表面存在谷氨酸受体，而丙细胞不存在，故甲通过分泌谷氨酸可将兴奋传递给乙，但不能传递给丙；据图可知，内源大麻素能与甲膜上受体结合后抑制Ca2+通道开放，同时又能与丙膜上的特异性受体结合，抑制甘氨酸释放，该过程中存在的负反馈调节机制，保证了神经调节的精准性。
（3）
大鼠RIRI会促进IL-1β的合成，从而造成神经节细胞损伤，本实验的目的是证明藏红花素对RIRI大鼠的神经节细胞具有保护作用，即药物藏红花可以减少IL-1β的合成，则实验的自变量为藏红花的有无，因变量是IL-1β的含量，实验设计应遵循对照与单一变量原则，根据题干及所给材料用具，故实验思路为：取生理状况相同的正常大鼠若干只，通过视网膜缺血再灌注手术制备RIRI模型大鼠。将模型大鼠随机均分为A、B两组，A组注射适量的藏红花素溶液，B组注射等量生理盐水，相同且适宜条件下饲养一段时间后，用IL-1β检测仪检测大鼠体内IL-1β的数量。
预测结果：由于红花素对RIRI大鼠的神经节细胞具有保护作用，RIRI会促进IL-1β的合成，故实验结果为注射藏红花溶液的A组大鼠体内的IL-1β量明显低于B组。
29．在我国农村70%的农户缺少燃料、饲料、肥料，由于上述“三料”都依赖作物的秸秆、骨骼、麦麸等农副产品和薪、柴等生物质（植物利用太阳光能将二氧化碳和水合成的有机物），迫使农民不断地对林灌草地进行滥采滥伐，导致严重的水土流失，对生态环境造成很大的破坏。2020年中国碳中和国际峰会提出，争取“2060年前实现碳中和”。“碳中和”是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量实现正负抵消，达到相对零排放。回答下列有关问题：

(1)如图为农村沼气池结构简图，进料口添加的物质为人畜粪便、秸秆，出料口的沼渣可以作为家禽的饲料及食用菌的培养基，沼液通入养鱼池用于促进浮游生物的生长，增加鱼的饲料；沼气可以做燃料。沼气工程充分利用了_____________原理，实现了能量的_____________，大大提高了能量利用率
(2)保护林冠草地改善水土流失，体现了生物多样性的_____________价值。
(3)生态环境改善后，吸引了很多鸟类和小动物迁入、定居，使林灌草地生机盎然，人类对林灌草地滥采滥伐到保护的过程，体现了人类在该地生物群落演替中的作用是_____________。
(4)如图表示碳循环示意图，其中甲、乙、丙、丁表示生态系统的组成成分，①—⑧表示过程：甲表示_____________；②表示_____________。碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以_____________形式进行的。生态系统中的生产者、消费者和分解者获取碳元素的方式分别是生产者_____________，消费者通过食物网取食利用，分解者_____________。

(5)为尽早实现“碳中和”，我们一方面要通过_____________增加生产者的光合作用对CO2吸收，抵消二氧化碳的排放，另一方面可通过__________________________等措施减少二氧化碳的排放。
【答案】(1)     循环     多级利用
(2)间接
(3)人类活动可以影响群落演替的速度和方向
(4)     生产者
     生产者的呼吸作用
     CO2     通过光合作用或化能合成作用固定CO2     通过分解作用分解植物的残枝败叶、动物的遗体残骸和排遗物中的含碳有机物
(5)     植树造林     开发新能源

【分析】生物多样性的价值：①直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等实用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的；②间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）；③潜在价值：目前人类不清楚的价值。
（1）
沼气池生态工程以废弃物为原料对废弃物进行了再利用，遵循了循环原理。沼气可以作为燃料为人类供能，沼渣可以用来养蘑菇，为人类及家禽家畜提供食物，实现了能量的多级利用，提高了能量的利用率。
（2）
保护林冠草地改善水土流失，属于生态方面的调节功能，属于生物多样性的间接价值。
（3）
人类可以滥砍滥伐，也可以植树造林，充分体现了人类活动可以影响群落演替的速度和方向。
（4）
据图可知，乙与大气中的CO2存在双箭头，乙是生产者，乙、丙、丁的箭头都指向甲，因此甲是分解者，丙和丁是消费者。②表示生产者的呼吸作用，释放CO2进入大气中。大气中的碳主要通过植物光合作用进入生物群落，生物群落中的碳通过动植物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧等方式可以回到大气中，碳在无机环境和生物群落之间是以二氧化碳形式进行循环的。生产者主要通过光合作用和化能合成作用获取碳元素，从而使无机碳转化为有机碳进入生物群落；消费者通过摄食生产者和低营养级的消费者来获取碳元素，这种获取方式建立在捕食关系上；分解者通过分解生产者和消费者的遗体、残骸等来获取碳元素。
（5）
为尽早实现“碳中和”，我们一方面，可以通过植树造林、种草等增加生产者的光合作用对CO2的吸收。另一方面，绿色清洁能源的开发，如风电、核电、水力发电等，都减少了CO2的排放。
30．微生物农药是指以细菌、真菌、病毒和原生动物或经基因修饰的微生物活体为有效成分，防治病、虫、草、鼠等有害生物的生物源农药。研究发现，萝卜抗真菌蛋白（Rs-AFPs）由Rs-AFP2基因序列控制合成，是一类富含半胱氨酸的碱性蛋白质，具有抗丝状真菌活性，是天然免疫体系中的重要效应分子。萝卜抗真菌蛋白能够保护种子的正常萌发以及保护植物组织免受病原菌的危害而且对人体没有影响。我国科学家欲获得高效表达Rs-AFPs的转基因大肠杆菌作为微生物农药，相关研究如下。

(1)科学家用________________处理RS_AFP2基因和质粒以获得重组质粒，再将重组质粒置于________________处理的大肠杆菌细胞悬液中，该处理的作用是__________________________。
(2)检测发现，转入的RS_AFP2基因在大肠杆菌细胞中表达效率很低。研究者推测不同生物对密码子具有不同的偏好，因而设计了与RS_AFP2基因结合的两对引物（引物B和C中都替换了一个碱基）如图1所示，并按如图2方式依次进行4次PCR扩增，已得到新的RS_AFP2基因。这种定点的基因突变技术在图2所示的4次PCR应该分别如何选择下表所示的引物？请填写一下表格（若选用该引物画“Ο”，若不选用该引物则不做标记）。

引物A
引物B
引物C
引物D
PCR1




PCR2




PCR4





(3)研究者进一步将含有新的RS_AFP2基因的重组质粒和含有RS_AFP2基因的重组质粒以及_____________分别导入大肠杆菌。提取培养液中的蛋白质，用____________方法检测并对结果进行比较，从而判断新的RS_AFP2基因表达效率是否提高；为检测表达产物的生物活性，研究者将上述各组表的产物加入长满了植物病菌的培养基上，培养一段时间后，比较_____________的大小，以确定表达产物的生物活性大小。以上两种方法是从______________水平上对转基因大肠杆菌进行检测和鉴定。
(4)作为微生物农药，与使用传统的化学农药相比，其优点是_____________________。
【答案】(1)     限制(限制性内切核酸) 酶和DNA连接酶     Ca2+     使大肠杆菌处于能吸收周围环境中DNA分子的状态（感受态）
(2)

引物A
引物B
引物C
引物D
PCR1
Ο
Ο


PCR2


Ο
Ο
PCR4
Ο


Ο

(3)     空质粒     抗原-抗体杂交     抑菌圈     分子和个体
(4)对人、畜、农作物和自然环境安全；不会造成基因污染。

【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取。（2）基因表达载体的构建。（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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定。检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。
（1）
在基因工程中，利用相同的限制酶和DNA连接酶处理Rs-AFP2基因和质粒，得到重组质粒。大肠杆菌作为受体细胞，需要用Ca2+处理，其目的是使大肠杆菌处于能吸收周围环境中DNA分子的状态（感受态），以便重组质粒的导入。
（2）
PCR时，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的，据此依题意并分析图呈现的信息可知：如PCR1选择引物A和B，PCR2选择引物C和D，则PCR3不使用引物，而PCR4应选用引物A和D。.
因此答案如下：

引物A
引物B
引物C
引物D
PCR1
O
O


PCR2


O
O
PCR4
O


O

（3）
根据实验中的对照原则，若要判断新的RS_AFP2基因表达效率是否提高，则需设置三组实验实验变量的处理分别为：仅含新RS_AFP2基因的重组质粒、含有RS_AFP2基因的重组质粒和空白对照（仅含空质粒，以排除空质粒可能产生的影响）。因此，将含有新RS_AFP2基因的重组质粒和含有RS_AFP2基因的重组质粒、空质粒分别导入大肠杆菌，提取培养液中的蛋白质，用抗原-抗体杂交方法检测并比较三组受体菌Rs-AFP2基因的表达产物，判断新 Rs-AFP2基因表达效率是否提高，为检测表达产物的生物活性，研究者将上述各组表达产物加入到长满了植物病菌的培养基上，培养一段时间后，比较抑菌圈的大小，以确定表达产物的生物活性大小。抗原-抗体杂交是在分子水平上相关操作，比较抑菌圈的大小是在个体水平上进行检测和鉴定。
（4）
作为微生物农药，使用时常喷洒RS-AFP2基因的发酵产物而不是转RS-AFP2基因的大肠杆菌，是因为RS-AFP2基因的发酵产物对人、畜、农作物和自然环境安全、不会造成基因污染等。