精品解析：江苏省常州市教育学会2022-2023学年高二下学期期末学业水平监测生物试题（解析版）

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常州市教育学会学业水平监测
高二生物
一、单项选择题
1. 内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 某些肿瘤细胞会侵入淋巴管引起淋巴管堵塞后导致组织水肿
B. 内环境处于稳态的前提是外界环境要处于相对稳定的状态
C. 正常情况下氨基酸、抗利尿激素、糖原均会出现在内环境中
D. 激素和抗体都存在于内环境中，都只能作用于特定的靶细胞
【答案】A
【解析】
【分析】内环境稳态
（1）实质：体内渗透压、温度、pH等理化特性呈现动态平衡的过程；
（2）定义：在神经系统和体液的调节下，通过各个器官、系统的协调活动，共同维持内环境相对稳定的状态；
（3）调节机制：神经—体液—免疫调节网络；
（4）层面：水、无机盐、血糖、体温等的平衡与调节；
（5）意义：机体进行正常生命活动的必要条件。
【详解】A、肿瘤细胞侵入并堵塞淋巴管，会导致组织液中蛋白质等不能回流而使组织液浓度升高，进而造成组织水肿，A正确；
B、内环境的稳态就是指内环境的各种化学成分和理化性质处于相对稳定的状态，前提是各种化学成分和理化性质处于相对稳定的状态，B错误；
C、糖原存在细胞中，不属于内环境的成分，因此糖原不会出现在内环境中，C错误；
D、抗体与抗原特异性结合，不作用于靶细胞，D错误；
故选A
2. 将蛙的离体神经纤维置于某种培养液M中，给予适宜刺激后，其膜内Na+含量变化如下图中曲线I所示、膜电位变化如下图中曲线Ⅱ所示。下列相关叙述正确的是（ ）

A. 实验过程中培养液M只有Na+的浓度会发生变化
B. 图中a点后，细胞膜内Na+的含量开始高于膜外
C. 曲线Ⅱ的峰值大小与培养液M中Na+的浓度有关
D. 图中c点时，神经纤维的膜电位表现为外正内负
【答案】C
【解析】
【分析】1、静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大。钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；
2、受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。
【详解】A、实验过程中培养液M中除了Na+的浓度会发生变化，K+的浓度也会发生变化，A错误；
B、图中a点后，Na+开始内流，而不是细胞膜内Na+的含量开始高于膜外，B错误；
C、曲线Ⅱ的峰值形成的原因是Na+内流所致，所以其大小与培养液M中Na+的浓度有关，C正确；
D、图中c点时为动作电位，此时神经纤维的膜电位表现为外负内正，D错误。
故选C。
3. 下列关于人体生命活动及其调节的叙述，错误的是（ ）
A. 寒冷条件下，副交感神经兴奋引起血管收缩
B. 血钠含量降低时，肾上腺皮质分泌的醛固酮增加
C. 即使到成年，人的大脑中也会有新生神经元的产生
D. 躯体运动和内脏活动都可以受到神经系统的分级调节
【答案】A
【解析】
【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成，它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时，副交感神经活动则占据优势，此时，心跳减慢，但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强，有利于食物的消化和营养物质的吸收。
【详解】A、当人体处于寒冷环境中时，交感神经兴奋，引起皮肤血管收缩，新陈代谢亢进，A错误。
B、醛固酮的作用主要是保钠排钾，因此血钠含量降低时，肾上腺皮质分泌的醛固酮增加，促进肾小管和集合管对Na+的重吸收，B正确；
C、人脑中的神经元数量不是一成不变的，到成年，会有新生的神经元产生，也会有老的神经元的凋亡，C正确。
D、大脑皮层是最高级的神经中枢，对脊髓中的低等神经中枢具有调控作用，即神经系统对躯体运动和内脏活动都存在分级调节，D正确；
故选A。
4. 下图是特异性免疫的部分过程模式图，相关叙述正确的是（ ）

A. 图中物质I和物质Ⅱ都能与病菌特异性结合
B. 初次免疫和二次免疫过程中产生的细胞D来源不完全相同
C. 细胞B、细胞C、细胞D都能特异性识别抗原
D. 细胞B仅在体液免疫过程中发挥作用
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知：该过程表示体液免疫的过程，图中细胞A表示吞噬细胞等抗原呈递细胞，细胞B为辅助性T细胞，细胞C为B细胞，细胞D为浆细胞，物质I为细胞因子，物质II为抗体。
【详解】A、物质I为细胞因子，物质II为抗体，细胞因子不能与病菌特异性结合，A错误；
B、初次免疫过程中产生的细胞D来源于B细胞的增殖分化，二次免疫产生的细胞D来源于记忆B细胞的增殖分化，因此不完全相同，B正确；
C、细胞B为辅助性T细胞，细胞C为B细胞，细胞D为浆细胞，浆细胞不能特异性识别抗原，C错误；
D、细胞B为辅助性T细胞，在体液免疫和细胞免疫中都发挥作用，D错误。
故选B。
5. 神经系统、内分泌系统和免疫系统之间通过信号分子构成一个复杂网络（如图）。相关叙述错误的是（　　）

A. 信号分子①可表示乙酰胆碱（神经递质）
B. 信号分子②可表示促肾上腺皮质激素释放激素
C. 信号分子③可表示肾上腺糖皮质激素
D. 图中信号分子必须与细胞膜上特异性受体结合后才起作用
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析可知，图示为神经—体液—免疫调节网络，该调节网络的协调配合共同实现了内环境的稳态。图中神经系统分泌神经递质、内分泌系统分泌激素、免疫系统分泌淋巴因子。
【详解】A、信号分子①是由神经细胞分泌的，可表示乙酰胆碱（神经递质），A正确；
B、信号分子②可表示促肾上腺皮质激素释放激素，由下丘脑分泌，B正确；
C、信号分子③可表示肾上腺糖皮质激素，由肾上腺分泌，C正确；
D、有些受体位于细胞膜内，如性激素的受体，D错误。
故选D。
6. 群落内存在两个生态位重叠的物种会向着占有不同的空间、食性、活动时间或其他生态习性上分化的现象。下列叙述错误的是（ ）
A. 食性相同的两种鸟类是无法在同一区域内长期共存的
B. 种间竞争的结果可能会使两个种群生态位重叠度降低
C. 菜粉蝶幼虫啃食叶片，而成虫吸食花蜜不属于同域共存
D. 同域共存机制有利于维持群落的物种丰富度和群落稳定性
【答案】A
【解析】
【分析】生态位：一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况、以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。
【详解】A、食性相同的两种鸟类可能会发生生态位分化从而在同一区域内长期共存，可以同域共存，A错误；
B、两个种群的生态位重叠度越高，说明利用的资源与占据的空间等越相似，种间竞争的结果可能会使两个种群的生态位重叠度降低，B正确；
C、菜粉蝶幼虫啃食植物叶片，而成虫吸食植物花蜜，属于同种生物不同生长发育时期的特征，不是种间竞争导致的，因此不属于同域共存，C正确；
D、在同一区域，由于种间竞争关系而导致的对环境需求发生错位的现象称为同域共存，同域共存机制有利于维持群落的物种丰富度和群落稳定性，D正确。
故选A。
7. 科研小组对某生态系统中三个动物种群的入值（出生率/死亡率）进行了调查，结果如图所示，其中一种动物为入侵种。 下列相关叙述正确的是（　　）

A. 2011~2016 年种群 A 的数量先下降后增加
B. 2013 年种群 B 的数量显著低于种群 A 和 C 的数量
C. 2016~2017 年种群 C 的数量不再发生改变种群 C 呈均匀分布
D. 种群 C 最可能为外来入侵物种，该生物对当地环境具有较好的适应性
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意分析，动物C从2011年到2015年，λ＞1时，表示种群数量在增长；2015年到2017年，λ=1，表示种群数量相对稳定；动物A、B从2011年到2016年，λ＜1时，表示种群数量在下降；2016年到2017年，动物A数量不变，动物B数量增多。
【详解】A、据图可知，2011～2016年，种群A的λ＜1，种群数量在下降，A错误；
B、由于从图中不能看出种群的初始数量，所以不能判断三个种群的数量，B错误；
C、2016～2017年，种群C的λ=1，种群数量不变，但不能判断其空间分布，C错误；
D、从图中看出种群C的量不断增加，而A和B的数量不断降低，故有可能C是外来入侵物种，该生物对当地环境具有较好的适应性，D正确。
故选D。
8. 下图是啤酒生产的主发酵阶段工艺流程，相关叙述错误的是（ ）

A. 过程a的目的是获得大量的淀粉酶，过程b温度不宜过高
B. 过程e中蒸煮是为了终止酶的进一步作用，并对糖浆灭菌
C. 过程f是发酵工程的中心环节，需要严格控制温度、pH和溶氧量等
D. 过程g杀死啤酒中所有微生物，以保证啤酒的品质和风味
【答案】D
【解析】
【分析】大麦种子萌发时，其贮存的大分子物质淀粉、蛋白质分解为小分子，为种子萌发提供物质和能量。酒精发酵的原理是在无氧条件下，酵母菌无氧呼吸产生酒精，并释放能量。
【详解】A、大麦萌发时会产生大量的淀粉酶，过程a的目的是获得大量的淀粉酶，过程b温度不宜过高，温度过高会降低淀粉酶的活性，A正确；
B、酶活性的发挥需要适宜的温度，而蒸煮过程中淀粉酶活性因高温丧失，因此蒸煮过程可以终止淀粉酶的进一步作用，并对糖浆灭菌，B正确；
C、发酵过程，即操作f是发酵工程的中心环节，为了提高发酵效率，该过程需要严格控制温度、pH和溶氧量等，C正确；
D、过程g通常不采用高温蒸煮法进行消毒，以免影响啤酒的品质，而是采用过滤的方法进行消毒以除去啤酒中的大部分微生物，以延长其保存的时间，D错误。
故选D。
9. 幼嫩的菊花茎段经过植物组织培养可以获得完整的菊花幼苗，相关叙述正确的是（ ）
A. 为充分利用培养条件，每个锥形瓶可接种6-8个外植体
B. 将菊花茎段倒插在培养基中，可形成菊花幼苗
C. 菊花茎段经脱分化可直接形成含有根和芽的胚状体
D. 植物组织培养得到试管苗的过程中只需要更换一次培养基
【答案】A
【解析】
【分析】植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，其过程为：离体的植物组织，器官或细胞经过脱分化过程形成愈伤组织（高度液泡化，无定形状态薄壁细胞组成的排列疏松、无规则的组织），愈伤组织经过再分化过程形成胚状体，进一步发育成为植株。
【详解】A、为充分利用培养条件，每个锥形瓶可接种6～8个外植体，将封口膜重新扎好，A正确；
B、将菊花茎段插入时应注意方向，不应倒插，是为了生长素的极性运输，保证成活率，B错误；
C、菊花茎段经脱分化后形成愈伤组织，必须经再分化才能形成含有根和芽的胚状体，C错误；
D、在植物组织培养过程中需要在不同时期，根据培养对象的需求添加或减少植物激素的比例，故植物组织培养得到试管苗的过程中不止更换一次培养基，D错误。
故选A。
10. 物质循环、能量流动和信息传递是生态系统的基本功能，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 物质循环和能量流动的渠道是食物链和食物网
B. 物质循环与能量流动相伴随，且两者离不开信息传递
C. 信息传递发生在生物之间及生物与无机环境之间
D. 生态系统的能量金字塔和数量金字塔均可以倒置
【答案】D
【解析】
【分析】1、能量流动是指生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，能量流动特点：单向流动：生态系统内的能量只能从第一营养级流向第二营养级，再依次流向下一个营养级，不能逆向流动，也不能循环流动；逐级递减：能量在沿食物链流动的过程中，逐级减少，能量在相邻两个营养级间的传递效率是10%-20%；可用能量金字塔表示。
2、碳循环：碳在无机环境中主要以CO2和碳酸盐形式存在；碳在生物群落的各类生物体中以含碳有机物的形式存在，并通过生物链在生物群落中传递；碳在生物群落和无机环境之间的循环主要以CO2的形式进行。
【详解】A、食物链和食物网是能量流动和物质循环的渠道，A正确；
B、能量流动、物质循环和信息传递将生态系统各组分联系成一个整体，并调节生态系统的稳定性，B正确；
C、生态系统中信息传递发生在生物之间、生物与无机环境之间，且这种传递往往是双向的，C正确；
D、数量金字塔是各营养级之间的数量关系，如果消费者个体小而生产者个体大，如昆虫和树，那么数量金字塔就会呈现上宽下窄的倒置金字塔形；浮游植物的个体小，寿命短，该生态系统的生物量金字塔呈现上宽下窄的倒置金字塔形，因为能量流动具有逐级递减的特点，故能量金字塔一定是上窄下宽的正金字塔，D错误。
故选D。
11. 为制备人甲胎蛋白（AFP）的单克隆抗体，首先将基因工程生产的AFP多次注射小鼠，然后从小鼠脾脏中提取相应细胞，再与骨髓瘤细胞进行融合，相关叙述错误的是（ ）
A. 通过基因工程技术生产AFP和人体内的AFP的结构可能有差别
B. AFP多次注射小鼠的目的是使其体内产生的所需B淋巴细胞数量增加
C. 融合获得的杂交瘤细胞直接注射到小鼠的腹腔中生产抗AFP单克隆抗体
D. 获得的单克隆抗体可用来检测人体内的甲胎蛋白的含量以便判断某些疾病的发生
【答案】BCD
【解析】
【分析】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】A、基因工程中目的基因（AFP）与人体中AFP基因可能有所不同，所以通过基因工程技术生产的AFP和人体内的AFP的结构可能有差别，A正确；
B、用AFP多次免疫小鼠的目的是增加体内记忆细胞和抗体的数目，记忆细胞不产生抗体，B错误；
C、融合的杂交瘤细胞还需要经过筛选才能注射到小鼠的腔中，C错误；
D、获得的单克隆抗体可以用来检测人体内的甲胎蛋白的有无，但不能判断其含量，也不能判断某些疾病的发生，D错误。
故选BCD。
12. 科学家借助载体将特定基因导入病人成纤维细胞，获得类似胚胎干细胞的一种诱导多能干细胞（iPS细胞），通过诱导iPS细胞定向分化，可培育出所需器官进行自体移植。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 成纤维细胞和iPS细胞中所含基因相同，但表达的基因不完全相同
B. iPS细胞分化成不同细胞的过程中，遗传物质和蛋白质种类都发生了变化
C. 正常情况下心肌细胞不能恢复成iPS细胞，说明细胞分化具有不可逆性
D. 利用iPS细胞分化形成的器官进行自体移植前，需适当注射免疫抑制剂
【答案】C
【解析】
【分析】细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程；细胞分化的实质是基因的选择性表达。
【详解】A、据题意“科学家借助载体将特定基因导入病人的成纤维细胞，获得类似胚胎干细胞的一种诱导多能干细胞（iPS细胞）”可知，成纤维细胞和iPS细胞中所含基因不完全相同，A错误；
B、iPS细胞分化成不同细胞的过程，实质是基因的选择性表达，故基因表达的产物—蛋白质的种类发生了变化，但遗传物质没有发生变化，B错误；
C、正常情况下，细胞的分化是不可逆的，一旦沿着一定方向分化，便不会返回原来的状态。故心肌细胞不能恢复成iPS细胞，说明细胞分化具有不可逆性，C正确；
D、依据题意“科学家借助载体将特定基因导入病人的成纤维细胞，获得类似胚胎干细胞的一种诱导多能干细胞（iPS细胞），通过诱导iPS细胞定向分化，可培育出所需器官进行自体移植”可知，利用iPS细胞分化形成的器官进行自体移植，可避免机体产生细胞免疫，无需注射免疫抑制剂，D错误。
故选C。
13. 下列关于胚胎工程的叙述，错误的是（ ）
A. 进行胚胎移植前不需要对供体和受体进行免疫检查
B. 体外受精技术是提高动物繁殖能力的有效措施
C. 早期胚胎需要移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育
D. 胚胎分割时可以分离内细胞团细胞做DNA分析用于性别鉴定
【答案】D
【解析】
【分析】胚胎移植是指将雌性动物体内的的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状况相同的其他雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。
【详解】A、由于经过同期发情等处理，代孕母体对移植的胚胎不会发生排斥反应，不需要进行免疫检查，A正确；
B、体外受精能提高繁殖能力，因此体外受精技术是提高动物品种繁殖能力的有效措施，B正确；
C、在胚胎移植时，需要对代孕母体进行同期发情处理，使之与供体处于相同的生理状态，有利于移植后的胚胎发育，C正确；
D、胚胎分割时可以分离滋养层细胞做DNA分析，鉴定性别，而由于内细胞团将来发育为胎儿的各种组织，取内细胞团的细胞对胚胎的影响较大，不利于以后的胚胎发育，D错误。
故选D。
14. 某实验小组利用洋葱进行“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 在漏斗中垫上滤纸，将洋葱研磨液过滤到烧杯中，收集滤液
B. 将预冷的95%的酒精溶液加入离心获得的上清液中，静置可见丝状物
C. 可用玻璃棒沿一个方向快速搅拌，卷起溶液中出现的白色丝状物
D. 鉴定时，可将丝状物加入到二苯胺试剂中，然后进行沸水浴
【答案】B
【解析】
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、在漏斗中垫上纱布，将洋葱研磨液过滤到烧杯中，DNA在滤液中，收集滤液，A错误；
B、DNA不溶于酒精，因此可用体积分数为95%冷酒精析出DNA，静置2-3分钟，可见丝状物，B正确；
C、可用玻璃棒沿一个方向轻轻搅拌，卷起溶液中出现的白色丝状物，快速搅拌易将DNA打断，C错误；
D、鉴定DNA时，应将丝状物溶解在2mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂并进行沸水浴，D错误。
故选B。
二、多项选择题
15. 下图为膝跳反射示意图，相关叙述错误的是（ ）

A. 完成该反射活动的反射弧共由三个神经元构成
B. 兴奋在该反射弧中以电信号的形式单向传递
C. 神经递质只有在进入下一神经元内与受体结合后才能发挥作用
D. 抑制性神经元释放的递质会使下一神经元静息电位绝对值增大
【答案】ABC
【解析】
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号)，递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号)，从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】A、据图中突触的数量可知，该反射弧是由4个神经元组成，A错误；
B、兴奋在该反射弧中的传递需要经过突触等结构，涉及电信号-化学信号-电信号的转化，B错误；
C、神经递质由突触前膜释放，与突触后膜上的受体结合后发挥作用，神经递质并不进入下一个神经元内，C错误；
D、抑制性神经元释放的递质是抑制性神经递质，会使下一神经元静息电位绝对值增大，使下一个神经元更难兴奋，D正确。
故选ABC。
16. 黑暗中培养的萝卜黄化苗对单侧蓝光照射的反应比较迟钝，而白光预照射可改变黄化苗对蓝光的向光反应能力。为探究何种光质的光预照射能增强黄化苗向光反应能力，研究人员进行了相关实验，结果如图。下列叙述正确的是（ ）

A. 黄化苗向光性可能与单侧光引起尖端生长素分布不均有关
B. 预照射实验应用相同强度、不同光质的单侧光照射相同时间
C. 预处理前后的黄化苗应用相同强度的单侧蓝光照射相同时间
D. 蓝光预照射可明显增强萝卜黄化苗对光刺激的反应能力
【答案】ACD
【解析】
【分析】分析柱形图可知，不同光质预处理后黄化苗对单侧蓝光照射的反应不同，与黑暗这一对照组比较可知，蓝光预照射组黄化苗弯曲度明显大于红光和远红光预照射组。
【详解】A、植物向光性的常见机理是单侧光引起尖端生长素分布不均匀，生长素多的一侧生长快，A正确；
B、为避免预照射实验对本实验结果的影响，在不同光质光预照射实验中，应注意均匀照光，而不是单侧光照，B错误；
C、根据题干信息“黑暗中培养的萝卜黄化苗在单侧蓝光照下的向光性反应比较迟钝”，确定本实验的因变量是不同光质预照射后的黄化苗对蓝光的向光性反应能力，因此，需要对预处理后的黄化苗用相同强度的单侧蓝光照射相同时间，测量各组黄化苗的向光弯曲度，C正确；
D、依据实验结果可知，与对照组（黑暗处理）相比，蓝光预照射组黄化苗弯曲度明显大于红光和远红光预照射组，说明蓝光预照射可明显增强萝卜黄化苗对光刺激的反应能力，D正确。
故选ACD。
17. 下图是地球大气CO2浓度的变化曲线图，相关叙述正确的是（ ）

A. 曲线段2和3中CO2浓度的变化表明，植树造林对实现碳中和意义重大
B. 碳达峰是CO2排放量达历史最高后经平台期保持稳定的过程
C. 曲线段5呈现的CO2浓度的变化与化石燃料的大量燃烧等密切相关
D. CO2是碳往返于生物群落与无机环境之间及在生物群落内流动的主要形式
【答案】AC
【解析】
【分析】分析图示可知，曲线段2和3中，随着植物登陆、出现森林，植物通过光合作用固定的CO2增多，使CO2浓度下降；曲线段5是工业革命以来，由于化石燃料的大量燃烧，导致CO2的释放量大于吸收量，大气中CO2浓度升高。
【详解】A、曲线段2和3中，随着植物登陆、出现森林，植物通过光合作用固定的CO2多，使CO2浓度下降，表明我国推行植树造林的举措，有利于缓解CO2浓度升高状况，对实现碳中和意义重大，A正确；
B、碳达峰是指二氧化碳排放量达到历史最高位，然后经历平台期进入持续下降的过程，是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点，B错误；
C、曲线段5是工业革命以来，由于化石燃料的大量燃烧，导致大气中CO2的释放量大于吸收量，大气中CO2浓度升高，C正确；
D、生物群落和无机环境之间碳循环的主要形式是CO2，而生物群落内碳流动的主要形式是含碳有机物，D错误。
故选AC。
18. 下列关于基因工程的叙述，正确的是（ ）
A. 目前基因工程技术很成熟，转基因产品不存在安全性问题
B. 在进行基因工程操作中，天然质粒须经过人工改造后才能作为载体
C. 选择诱导型启动子使马铃薯在寒冷刺激下才启动抗寒基因的表达，可减少物质和能量消耗
D. 启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，紧挨转录的起始位点
【答案】BD
【解析】
【分析】基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和产。从技术操作层面来看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做重组DNA技术；转基因产品是指利用基因工程技术而获得的生物制品。
【详解】A、虽然目前基因工程技术比较成熟了，但转基因产品可能存在安全性问题，A错误；
B、常用的载体有质粒、X噬菌体的衍生物、动植物病毒等，其中在进行基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行人工改造的，B正确；
C、为了达到减少物质和能量消耗目的，这里应该选择块茎组织特异型启动子和冷刺激诱导型启动子使马铃薯块茎在寒冷刺激下才启动抗寒基因的表达，C错误；
启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，紧挨转录的起始位点，它是识别和结合RNA聚合酶的部位，D正确。
故选BD。

三、非选择题
19. 胰岛B细胞是可兴奋细胞，存在外正内负的静息电位。其细胞外Ca2+浓度约为细胞内的10000倍，细胞内K+浓度约为细胞外的30倍。下图1为血糖浓度升高时，胰岛B细胞分泌胰岛素的机制示意图。请回答下列问题。

（1）葡萄糖进入胰岛B细胞后的氧化分解先后在________（填场所）进行。据图1可知，ATP作为________，与ATP敏感的K+通道蛋白上的识别位点结合，导致ATP敏感的K+通道关闭，进而触发_________，使胰岛B细胞兴奋，此时膜内电位发生的变化为_________
（2）葡萄糖转运载体（GLUT）有多个成员，其中对胰岛素敏感的为GLUT-4，其作用机制如图2所示。
①GLUT-（1～3）几乎分布于全身所有组织细胞，它们的生理功能不受胰岛素的影响，其生理意义在于________，以保证细胞生命活动的基本能量需要。
②据图2分析，当胰岛素与蛋白M结合后，经过细胞内信号传递，引起__________的融合，从而提高了细胞对葡萄糖的转运能力。除图示过程外，胰岛素还具有的生理作用有________。当胰岛素浓度下降时，细胞膜上GLUT-4的数量________。
（3）黄芪多糖（APS）具有很好的降血糖作用。为了探究黄芪多糖的降糖机理，科研人员利用Ⅱ型糖尿病模型大鼠进行APS降糖实验，下表为一些实验步骤，请完成表格。
实验步骤
实验操作
建立Ⅱ型糖尿病大鼠模型
随机选取40只生理状况相同的健康雄性大鼠，其中20只给予①________饲料喂养6周，获得Ⅱ型糖尿病模型大鼠
分组
将造模成功的20只大鼠随机分成两组编号甲、乙；其余20只正常大鼠随机分为两组编号丙、丁
实验处理
甲组糖尿病模型鼠灌喂APS溶液，丙组正常小鼠灌喂等量APS溶液，②_________
饲喂
在相同的适宜环境中，给以同样的饲料进行喂养5周
检测
③检测各组________、GLUT-4相对表达量，记录相关数据
实验结果分析
比较相关实验数据，分析APS降糖原理

【答案】（1） ①. 细胞质基质和线粒体 ②. 信号分子（信息分子） ③. Ca2+通道打开 ④. 由负电位变为正电位
（2） ①. 维持细胞对葡萄糖的基础转运量 ②. 含GLUT-4的嚢泡与细胞膜 ③. 抑制肝糖原分解为葡萄糖和非糖物质转化为葡萄糖 ④. 减少
（3） ①. 高糖高脂 ②. 乙组和丁组灌喂等量生理盐水 ③. 血糖浓度和血液中胰岛素浓度
【解析】
【分析】1、据图1分析：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。
2、据图2分析：当胰岛素与受体结合之后，经过细胞内信号转导，引起含GLUT4的嚢泡与细胞膜的融合，囊泡的形成直接与高尔基体有关，通过囊泡的活动增加了细胞膜上葡萄糖转运载体GLUT-4的含量，从而提高了细胞对葡萄糖的摄取或摄取储存和利用能力。
小问1详解】
葡萄糖进入细胞后可作为呼吸的底物，其中有氧呼吸的第一场所是细胞质基质，第二阶段和第三阶段的场所是线粒体（线粒体基质和线粒体内膜）；据图1可知，图中ATP作为信号分子浓度增加，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+通道打开，Ca2+大量内流，使胰岛B细胞兴奋，此时膜内电位发生的变化为由负电位变为正电位。
【小问2详解】
①GLUT1～3几乎分布于全身所有组织细胞，它们的生理功能不受胰岛素的影响，其生理意义在于维持细胞对葡萄糖的基础转运量，以保证细胞生命活动的基本能量需要。
②据图2分析，当胰岛素与蛋白M结合后，经过细胞内信号传递，引起含GLUT-4的嚢泡与细胞膜的融合，从而提高了细胞对葡萄糖的转运能力；据图分析，当胰岛素和其受体结合后，使酶磷酸化，一方面促进蛋白质、脂肪、糖原合成，另一方面使细胞膜上的葡萄糖转运蛋白增加，促进葡萄糖进入细胞，促进葡萄糖的利用，而使血糖浓度降低，除图示过程外，胰岛素的作用还表现在抑制肝糖原分解为葡萄糖和非糖物质转化为葡萄糖；细胞膜上的GLUT-4能够协助葡萄糖运输，当胰岛素浓度下降时，细胞对于葡萄糖的摄取减少，则可推测细胞膜上GLUT-4的数量减少。
【小问3详解】
分析题意，本实验目的是探究黄芪多糖的降糖机理，则实验的自变量是黄芪多糖的有无，因变量是降血糖效果，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下：
建立Ⅱ型糖尿病大鼠模型：随机选取40只生理状况相同的健康雄性大鼠，其中20只给予高糖饲料喂养6周，获得Ⅱ型糖尿病模型大鼠。
分组：将造模成功的20只大鼠随机分成两组编号甲、乙；其余20只正常大鼠随机分为两组编号丙、丁。
实验处理：甲组糖尿病模型鼠灌喂APS溶液，丙组正常小鼠灌喂等量APS溶液，乙组和丁组糖尿病模型鼠灌喂等量生理盐水。
检测：由于本实验目的是探究降血糖效果，故需要检测各组的血糖含量、GLUT-4相对表达量（血液中胰岛素浓度），记录相关数据。
20. 大肠杆菌在含有伊红-亚甲蓝的培养基（EMB培养基）上长出的菌落呈深紫色。常用滤膜法测定水样中大肠杆菌的总数，以确测定水样是否符合饮用水的卫生标准。滤膜法的大致流程如图所示：用滤膜过滤待测水样→水样中的细菌留在滤膜上→将滤膜转移到EMB培养基上培养→统计菌落数目。请回答下列问题。

（1）据题意分析，图1中培养基除了加入水、碳源、氮源和无机盐为大肠杆菌生长繁殖提供营养物质外，还需添加_________，从功能上看属于__________培养基。
（2）对培养基灭菌常用的方法是________。此方法用到如图仪乙器，图中甲、乙、丙指示的依次是________。

①排气阀、安全阀、压力表②安全阀、排气阀、压力表③安全阀、排气阀、温度表④排气阀、安全阀、温度表
（3）图1中，将完成过滤之后的滤膜紧贴在EMB培养基上，可将滤膜上的菌体“复印”在培养基上，这个步骤属于微生物培养中的________操作。待测水样过滤完之后，还有部分细菌吸附在滤杯杯壁上，将这部分细菌也尽可能集中到滤膜上的操作为：在无菌条件下用_________（填“纯净水”“蒸馏水”或“无菌水”）冲洗滤杯，并再次过滤。培养时，平板的放置应如图2中________所示。
（4）在统计菌落数目时，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样可以防止因培养时间不足而_________，或培养时间太长导致_________。
（5）某生物兴趣小组的某同学尝试按照上述方法进行测定，无菌操作下将10ml待测水样加入到90ml无菌水中，稀释后的100ml菌液通过滤膜法测得EMB培养基上的菌落数平均为124个，深紫色菌落数平均为29个，则推测1升待测水样中的大肠杆菌数目为_________个。
（6）若培养后的平板上没有长出菌落，最可能的原因是_________。
【答案】（1） ①. 伊红-亚甲蓝和琼脂 ②. 鉴别
（2） ①. 高压蒸汽灭菌法（湿热灭菌法） ②. ②
（3） ①. 接种 ②. 无菌水 ③. ①
（4） ①. 遗落菌落数目 ②. 菌落粘连影响计数、培养基表面干燥脱水
（5）2900 （6）滤膜孔径过大、水样中没有大肠杆菌或大肠杆菌极少
【解析】
【分析】1、 虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）和无机盐。另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
2、微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落；②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
分析题意可知，图1中培养基除了加入水、碳源、氮源和无机盐为大肠杆菌生长繁殖提供营养物质外，还需添加伊红-亚甲蓝，此外还需添加凝固剂琼脂；由于大肠杆菌在含有伊红-亚甲蓝的培养基（EMB培养基）上长出的菌落呈深紫色，故从功能上看，该培养基属于鉴别培养基。
【小问2详解】
实验室中，对培养基进行灭菌的方法是高压蒸汽灭菌法；图示为高压蒸汽灭菌锅，其中甲是安全阀，乙是排气阀，丙是压力表，故选②。
小问3详解】
将完成过滤之后的滤膜紧贴在EMB培养基上，可将滤膜上的菌体“复印”在培养基上，使其在培养基上生长，这属于微生物培养中的接种操作；待测水样过滤完之后，还有部分细菌吸附在滤杯杯壁上，可在无菌条件下，用无菌水冲洗滤杯，再次过滤，将这部分细菌也尽可能集中到滤膜上，使实验测定结果更准确；培养的过程中需要防止培养皿盖上的水珠滴落影响微生物的生长，因此常常倒置，应该选择图2中的①。
【小问4详解】
统计菌落种类和数量时要每隔24h观察统计一次，直到各类菌落数目稳定，以有效防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的种类和数目，或培养时间太长导致菌落粘连影响计数、培养基表面干燥脱水影响菌落数目的统计。
【小问5详解】
某生物兴趣小组的某同学尝试按照上述方法进行测定，无菌操作下将10ml待测水样加入到90ml无菌水中，稀释后的100ml菌液通过滤膜法测得EMB培养基上的菌落数平均为124，黑色菌落数平均为29，说明大肠杆菌的数目是29，则推测1升待测水样中的大肠杆菌数目为（29×10×1000）÷100=2900个。
【小问6详解】
若培养后的培养基上没有长出菌落，则可能原因为滤膜孔径过大，大肠杆菌未能留在滤膜上，也可能是水样中没有大肠杆菌或大肠杆菌极少。
21. 乙烯参与植物种子的萌发、衰老等生理过程的调节，ACC是合成乙烯的前体物质。图1为拟南芥种子未经乙烯和经乙烯处理萌发3天后的黄化苗图片，图2为野生型拟南芥中乙烯的作用途径。请回答下列问题。

（1）经乙烯处理所得的拟南芥黄化苗，根会变短，下胚轴会变粗短。据此判断，图1中_________（填“a”或“b”）是拟南芥种子未经乙烯处理、_________条件下萌发而来的幼苗。
（2）研究发现，拟南芥种子中乙烯的产生具有“自促作用”，即乙烯的积累可以刺激更多的乙烯产生，这种乙烯合成的调节机制属于__________调节。乙烯通过在细胞之间传递_________进而实现对植物生长发育的调节作用。
（3）有两种拟南芥突变体，甲为酶T活性丧失的纯合突变体，乙为R蛋白上乙烯结合位点突变的纯合体（仅丧失与乙烯结合的功能）。根据图2分析，在无乙烯的条件下出现“有”乙烯生理反应的突变株是_________。番茄中也存在与拟南芥相似的乙烯作用途径，若番茄R蛋白发生了与乙相同的突变，则这种植株的果实成熟期会_________。
（4）已知拟南芥在0℃以上的低温下能生长存活。为探究乙烯对植物抗冻能力的影响，将拟南芥22℃培养两周后，以0℃为起点，用每1h降低1℃的梯度降温法，降温至-5℃后持续0.5h，取出置于22℃培养3天后统计存活率。采用梯度降温法的目的是_________。该实验结果是：生长于正常培养基上野生型拟南芥的存活率为55%，添加10μm浓度的ACC培养基上野生型拟南芥存活率为18%，这说明_________。
【答案】（1） ①. a ②. 黑暗
（2） ①. 反馈##正反馈 ②. 信息
（3） ①. 酶T活性丧失的纯合突变体 ②. 延迟
（4） ①. 避免快速降温至-5C℃导致拟南芥死亡率过高（或对拟南芥进行抗冻锻炼） ②. ACC降低植物的抗冻能力
【解析】
【分析】据图1可知，右侧黄化苗根变短、下胚轴变粗短，顶端弯钩加剧，是乙烯处理的结果。黄化苗是在黑暗条件下得到的缺少叶绿素的幼苗，叶绿素的合成需要光照，将黄化苗至于光下一段时间叶片可恢复绿色。
【小问1详解】
图1b黄化苗根变短、下胚轴变粗短，顶端弯钩加剧，是乙烯处理的结果，黄化苗是在黑暗条件下得到的，据此判断，a为未经乙烯处理、黑暗条件下萌发而来。
【小问2详解】
正反馈是指受控部分发出反馈信息，其方向与控制信息一致，可以促进或加强控制部分的活动，由题中信息可知，乙烯的积累可以刺激更多的乙烯产生，这属于正反馈调节；乙烯是一种植物激素，在植物体各个部位均有合成，能通过在细胞之间传递信息进而实现对植物生长发育的调节作用，主要功能是促进果实的成熟。
【小问3详解】
根据以上分析已知，酶T活性表达表现为无乙烯生理反应，酶T活性被抑制表现为有乙烯生理反应。在无乙烯的条件下出现“有"乙烯生理反应的突变株，应该是酶T活性不能发挥所致，因此该突变体为酶T活性丧失的纯合突变体；R蛋白上乙烯结合位点突变的纯合体，丧失了与乙烯结合的功能。若番茄R蛋白发生了与乙相同的突变，番茄细胞不能接受乙烯信号，则这种植株的果实成熟期会延迟，因为乙烯具有促进果实成熟的作用。
【小问4详解】
采用梯度降温法的目的是避免快速降温至-5C℃导致拟南芥死亡率过高（或对拟南芥进行抗冻锻炼）。生长于正常培养基上野生型拟南芥的存活率为55%，添加10μm浓度的ACC培养基上野生型拟南芥存活率为18%，这说明ACC降低植物的抗冻能力，ACC是合成乙烯的原料，因此乙烯降低植物的抗冻能力。
22. 红景天中的HMA3基因能编码Cd转运蛋白。科研人员将红景天中的HMA3基因转入栾树，以实现栾树的定向改良，使其增强对Cd的富集能力，从而更有效治理Cd污染。实验的主要流程如图，其中Hygr为潮霉素抗性基因，Kanr为卡拉霉素抗性基因。下表为限制酶的识别序列和切割位点。请回答下列问题。

EcoR I
BamH I
Hind Ⅲ
Sau 3AI
Bg/ II
Xba Ⅰ
G↓AATTC
G↓GATCC
A↓AGCTT
↓GATC
A↓GATCT
T↓CTAGA
（1）重组质粒的构建、扩增、保存：
①从红景天细胞中提取总RNA为模板，进行RT-PCR，该过程需要加入的酶有_________。PCR过程中在循环前常要进行一次94℃、5min预变性，其目的是________。
②据以上图表分析，为构建Cd转运蛋白与绿色荧光蛋白（GFP）的融合蛋白，进行PCR扩增HMA3基因时需要在引物的5’端添加限制酶________的识别序列，以确保目的基因与质粒正确连接。至少需要________个循环才能获得预期的基因。若模板HMA3基因的数量为a个，进行35个循环后，产物中同时含有两种引物的DNA有________个。
③通过DNA连接酶进行连接制备重组质粒，并依次转入大肠杆菌和农杆菌。其中将重组质粒转入大肠杆菌的主要目的是________
（2）栾树愈伤组织诱导：
切割无菌苗将其茎段插入愈伤组织培养基，培养基应添加________（填植物激素的名称），放入培养箱，经过21d的黑暗诱导，形成愈伤组织。
（3）农杆菌介导转化体系的建立：
将农杆菌单克隆菌株对栾树愈伤组织进行侵染转化，并用添加________的培养基筛选出转化成功的愈伤组织，将愈伤组织继续培养成完整植株。
（4）原生质体制备及目的基因的检测和鉴定：
①取4g筛选后愈伤组织，用镊子轻轻捣碎，冲洗。用滤网过滤溶液，将愈伤组织转移至含_________的酶解液中处理一段时间获得原生质体。
②在激光共聚焦下观测到细胞膜发出绿色荧光。在本研究中选择GFP与Cd转运蛋白构建融合蛋白的目的是________。科学家们已通过蛋白质工程技术制造出了蓝色荧光蛋白，正确的顺序是________（用下列序号表示）。
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列
②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计
③蓝色荧光蛋白基因的修饰（合成）
④表达出蓝色荧光蛋白
【答案】（1） ①. 耐高温的DNA聚合酶（Taq）酶和逆转录酶 ②. 增加模板DNA彻底变性的概率（使模板DNA充分变性） ③. BamHⅠ和HindⅢ ④. 3##三 ⑤. （235-2）a ⑥. 让其在大肠杆菌中复制、保存
（2）细胞分裂素和生长素
（3）潮霉素 （4） ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 通过观察绿色荧光来确定Cd转运蛋白是否表达以及分布场所 ③. ②①③④
【解析】
【分析】1、PCR全称为聚合酶链式反应，是在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。其原理是DNA的复制。
2、PCR的条件有模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
3、PCR共包括三步：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【小问1详解】
①由RNA到cDNA的过程为逆转录过程，该过程需要逆转录酶的催化，PCR属于体外DNA复制，利用高温解旋，故需要耐高温的DNA聚合酶；PCR每次循环都包括变性、复性和延伸过程，PCR过程中需要进行预变性处理，是为了是使增加模板DNA彻底变性的概率（使模板DNA充分变性），以保证和引物顺利结合，使PCR过程顺利进行；
②据图可知，目的基因应该插入启动子和终止子之间，图中BamHⅠ会破坏标记基因，HindⅢ会破坏启动子，PstⅠ会破坏终止子，KpnⅠ在质粒上不止一个酶切位点，会将终止子切割掉，而Pvit2和EcoRⅠ位于启动子和终止子之间，因此切割目的基因和质粒时用Pvit2和EcoRⅠ，在引物的5'端需要加入的是Pvit2和EcoRⅠ限制酶识别序列；根据DNA的半保留复制的特点，可知PCR前两轮循环产生的四个DNA分子的两条链均不等长，第三轮循环产生的DNA分子存在等长的两条核苷酸链，即仅含引物之间的序列，因此，至少经过3轮循环可得到仅含所需基因的片段；模板双链cDNA的数量为a个，则经过35个循环DNA分子共有a235个，但是模板cDNA不需要引物，所以需要引物的个数为a(235-2)个；
③将重组质粒导入大肠杆菌可让重组质粒在大肠杆菌中复制、保存。
【小问2详解】
栾树愈伤组织的诱导过程所需培养基需要加入一定比例的生长素与细胞分裂素，脱分化是指在一定的激素和营养等条件的诱导下，已经分化的细胞经脱分化形成愈伤组织的过程。
【小问3详解】
由于BglⅡ已经将卡拉霉素抗性基因破坏，所以只能用潮霉素进行筛选转化成功的愈伤组织。为了让幼苗能适应野外环境，需要将幼苗长出较为发达的根系后进行移栽炼苗。
【小问4详解】
①植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以可以用纤维素酶和果胶酶处理愈伤组织获得原生质体；
②通过观察绿色荧光来确定Cd转运蛋白是否表达以及分布场所，所以本研究中选择GFP与Cd转运蛋白构建融合蛋白；蛋白质工程的操作过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列→获得相应基因→基因表达合成相应的蛋白质。因此采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是：②①③④。
23. 同一湖泊中通常会生长大量的微囊藻、鱼鳞藻和脆杆藻，其中鱼鳞藻和脆杆藻是鱼类喜食的优良饵料。湖泊水体富营养化时，微囊藻等蓝细菌大量增殖并产生难被降解的藻毒素，严重威胁水体安全和人类健康。请回答下列问题：

（1）富营养化的水体中常常大量暴发的是单细胞浮游藻类，这是因为单细胞浮游藻类________。从湖岸到湖心不同水域，微囊藻、鱼鳞藻、脆杆藻等浮游生物的分布存在差异，这体现了生物群落的_________结构。研究人员将湖水培养液稀释100倍，采用血球计数板（规格为1mm×1mm×0.1mm）观察到的计数室中三类藻细胞分布如下图（图示25个中格），可估测培养液中微囊藻细胞的密度是________个/mL。
（2）微囊藻产生的藻毒素抑制水生植物的生长，造成水生动物中毒和死亡，生态系统的结构和功能受到影响，从而导致其________稳定性降低。
（3）湖中养殖的草鱼除投放的有机饲料外，还以鱼鳞藻、脆杆藻为食。科研人员对草鱼的能量流动情况进行分析，结果如下表所示（数字为能量值，单位是kJ·cm-2·a-1）。
鱼鳞藻、脆杆藻同化的能量
草鱼摄入食物中的能量
草鱼同化饲料中的能量
草鱼粪便中的能量
草鱼用于生长、发育和繁殖的能量
草鱼呼吸作用散失的能量
120.6
52.8
22.6
?
3.8
21.2
据表分析，草鱼粪便中的能量是________kJ·cm-2·a-1，从藻类到草鱼的能量传递效率为________（保留一位小数）。根据计算结果，请你对该养殖提出合理化建议并阐明理由：________。
（4）研究者获得一株棕鞭毛虫（以浮游藻类为食的浮游动物）。为研究棕鞭毛虫对微囊藻的清除能力和降解藻毒素的效果，采集表层下40cm的富营养化湖水注入透光透析袋中，添加棕鞭毛虫后放置于原位，进行实验，结果如下图。


①利用棕鞭毛虫清除微囊藻和降解藻毒素，这属于________防治，该治理过程通过增加湖泊中的生物种类，调整营养结构结构，遵循生态工程的________原理。
②本实验中，对照组的处理是________。
③实验结果表明，棕鞭毛虫对湖泊群落的影响是________。
【答案】（1） ①. 个体小，代谢旺盛，容易大量繁殖 ②. 水平 ③. 7.5×107
（2）抵抗力 （3） ①. 27.8 ②. 2.0 ③. 减少饲料的投放，使鱼更多地利用藻类，既降低成本，又减轻水体污染
（4） ①. 生物 ②. 自生与协调 ③. 不添加综鞭毛虫，其他处理与实验组相同 ④. 促使了以蓝细菌为优势类群向以绿藻和其他藻类为主的群落的演替，改善了群落结构
【解析】
【分析】1、血细胞计数板的计数方法：对于计数板边界线上的酵母菌要遵循“记上不计下、记左不计右”的原则，应计四个角及中央的5个中方格中的酵母菌数目。
2、生态系统中的生物种类越多，营养结构越复杂，生态系统的自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高；反之，生物种类越少，营养结构越简单，生态系统的自我调节能力就越弱，抵抗力稳定性就越低。
【小问1详解】
因为单细胞藻类个体小，代谢旺盛，容易大量繁殖，所以富营养化的水体中常常大量爆发的是单细胞浮游藻类；从湖岸到湖心不同水域，微囊藻、鱼鳞藻、脆杆藻等浮游生物的分布存在差异，不同的水域分布着不同的植物，这体现了群落的水平结构；计数时，应计四个角及中央的5个中方格中的微囊藻数目（对于边界线上的微囊藻要遵循“记上不计下、记左不计右”的原则），因此，这5个中方格中微囊藻数量=3（左上）+3（右上）+3（中间）+3（左下）+3（右下）=15个，则1mm×1mm×0.1mm培养液中微囊藻的数量为15×5×100（稀释的倍数）=7500个，故1mL培养液中微囊藻细胞数目为7500×104=7.5×107个。
【小问2详解】
一般而言，生态系统中的生物种类越多，营养结构越复杂，生态系统的自我调节能力就越强，抵抗力稳定性就越高，微囊藻产生的藻毒素抑制水生植物的生长，造成水生动物中毒和死亡，造成该生态系统结构变简单，从而降低抵抗力稳定性。
【小问3详解】
根据表格数据分析可知，草鱼粪便中的能量=草鱼摄入食物中的能量-草鱼同化的能量，而草鱼同化的能量=草鱼用于生长发育和繁殖的能量+草鱼呼吸作用散失的能量，因此草鱼粪便中的能量=52.8-（3.8+21.2）=27.8KJ/（cm2•a）；草鱼同化藻类中的能量=草鱼同化的能量-草鱼同化饲料中的能量=3.8+21.2-22.6=2.4KJ/（cm2•a），则藻类到草鱼的能量传递效率=草鱼同化藻类中的能量÷鱼鳞藻、脆杆藻同化的能量×100%=2.4÷120.6×100%≈2.0%；根据计算结果，藻类到草鱼的能量传递效率较低，应该减少饲料的投放，使鱼更多地利用藻类，既降低成本，同时又减轻水体污染。
【小问4详解】
①利用棕鞭毛虫清除微囊藻和降解藻毒素，这属于生物防治；该治理过程通过增加湖泊中的生物种类，调整营养结构结构，遵循生态工程的协调（生物与环境、生物与生物的协调与适应等）和自生（有效的选择生物组分并合理布设；创造有益于生物组分的生长、发育、繁殖，以及它们形成互利共存关系的条件）原理。
②本实验中，为研究棕鞭毛虫对微囊藻的清除能力和降解藻毒素的效果，实验的自变量是有无棕鞭毛虫，所以对照组的处理是不添加棕鞭毛虫，其他处理与实验组相同。
③据图可知，实验组蓝细菌数量降低，而绿藻和其它藻类的比例逐渐升高，棕鞭毛虫对湖泊群落的影响是促使了以蓝细菌为优势类群向以绿藻和其他藻类为主的群落的演替，改善了群落结构。