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浙江省温州新力量联盟2023-2024学年高二下学期4月期中生物试题（原卷版+解析版）
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高二年级生物学科试题
考生须知：
1．本卷共8页满分100分，考试时间90分钟。
2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3．所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。
4．考试结束后，只需上交答题纸。
选择题部分
一、选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 2024年3月23日是第六十四个世界气象日，主题是“气候行动最前线”。作为普通民众应倡导低碳生活减少碳排放。下列哪项做法不妥（ ）
A. 减少过度服饰消费
B. 合理设置空调温度
C. 无纸化办公
D. 在外用餐尽量使用一次性餐具
【答案】D
【解析】
【分析】生态足迹是指在现有技术条件下，维持某一人口单位生存所需要的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积，具有全球性。生态承载力与生态足迹之间的差值可以反映生态环境压力。
【详解】ABC、减少过度服饰消费、合理设置空调温度、无纸化办公均可减少资源的消耗，都属于低碳生活，可以减少碳排放，ABC不符合题意；
D、使用一次性筷子会增大制造中的能量消耗，用餐时尽量使用一次性筷子和餐盒不符合“低碳”生活，D符合题意。
故选D。
2. 在2022年的北京冬奥会上，我国运动健儿取得了骄人的成绩。在运动员的科学训练和比赛期间需要监测一些相关指标，下列指标中不属于内环境组成成分的是（ ）
A. 血红蛋白B. 血糖C. 肾上腺素D. 睾酮
【答案】A
【解析】
【分析】内环境主要由组织液、血浆、淋巴等组成，消化道、呼吸道、生殖道等都是直接与外界相通的，不属于内环境；细胞内的成分也不属于内环境。
【详解】A、 血红蛋白位于红细胞内，细胞内的物质不属于内环境成分，A符合题意；
B、 血糖属于营养物质，可存在于内环境中，属于内环境的组成成分，B不符合题意；
C、 肾上腺素属于激素，作为调节物质（信号分子）可存在于内环境中，属于内环境的组成成分，C不符合题意；
D、 睾酮属于雄激素，可作为调节物质（信号分子）存在于内环境中，属于内环境的组成成分，D不符合题意。
故选A。
3. 下列关于传统发酵技术的叙述，正确的是（ ）
A. 果酒制作的整个过程中发酵装置要始终密封
B. 由制作果酒改成制作果醋不需要改变营养成分
C. 制作泡菜时加入NaCl的目的只是抑制细菌的生长
D. 制作果酒时适当添加白糖可使酵母菌中酶的活性更高
【答案】B
【解析】
【分析】果酒制作的菌种是酵母菌，代谢类型是异养兼性厌氧型真菌，属于真核细胞，条件是18～30℃、前期需氧，后期不需氧。
【详解】A、果酒制作的过程中先通气、后密封，通气的目的是为了使酵母菌在有氧条件下增殖，而后密封的目的是制造无氧环境使酵母菌进行酒精发酵，由于后期无氧呼吸会产生酒精和CO2，所以还要间隔一段时间将瓶盖拧松放气，A错误；
B、醋酸菌在氧气和糖源充足的情况将糖分解为醋酸，当缺少糖源时，醋酸菌可以将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，因此由制作果酒改成制作果醋不需要改变营养成分，B正确；
C、制作泡菜时加入NaCl的目的是调味和抑制杂菌生长，C错误；
D、家庭制作果酒时添加适量白糖除可以让果酒口感更甜外，还可以为酵母菌发酵提供原料从而提高酒精度，但不能使酵母菌中酶的活性更高，D错误。
故选B。
4. 下列关于高中生物学实验的叙述，正确的是（ ）
A. 调查土壤动物种类可以用样方法
B. 将组织中提取的DNA丝状物滴加二苯胺试剂变蓝色
C. DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同且能溶于冷酒精
D. 制作的生态瓶应放置在温度适宜和光线良好的地方，但要避免阳光直接照射
【答案】D
【解析】
【分析】DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，利用这一原理可将DNA与蛋白质进一步分离。
【详解】A、调查土壤动物的种类可用取样器取样法，土壤动物活动能力强，不适宜用样方法调查，A错误；
B、将组织中提取的DNA丝状物溶于NaCl溶液中，在滴加二苯胺试剂，沸水浴加热后会变蓝色，B错误；
C、DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同且不能溶于冷酒精，C错误；
D、要将生态缸放置于室内通风、温度适宜、光线良好的地方，但要避免阳光直接照射，以防止温度过高导致其中的生物死亡，D正确。
故选D。
5. 青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉素杀死细菌，以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产，关于该生产过程，下列说法正确的是（ ）
A. 发酵液中需要提供充足的葡萄糖
B. 可用深层通气液体发酵技术提高产量
C. 选育出的高产菌株即可接种到发酵罐中
D. 青霉素具有杀菌作用，因此发酵罐不需严格灭菌
【答案】B
【解析】
【分析】发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降。例如，在青霉素生产过程中如果污染了杂菌，某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解掉。因此，培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。
【详解】A、青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中会通过分泌青霉素杀死细菌，不利于青霉素的生产，且相同质量的乳糖和葡萄糖相比，葡萄糖的渗透压高，容易让青霉菌失水，而乳糖可以分解产生半乳糖和葡萄糖，供青霉菌使用，所以不宜用葡萄糖做碳源，宜用乳糖做碳源，A错误；
B、青霉菌的代谢类型为异养需氧型，可用深层通气液体发酵技术提高产量，B正确；
C、选育出的高产菌株需要扩大培养后才能接种到发酵罐中，C错误；
D、为了防止细菌、其它真菌等微生物的污染，获得纯净的青霉素，发酵罐仍需严格灭菌，D错误。
故选B。
6. 植物激素通常与其受体结合才能发挥生理作用。喷施某种植物激素，能使某种作物的矮生突变体长高。关于该矮生突变体矮生的原因，下列推测合理的是（ ）
A. 赤霉素合成途径受阻B. 赤霉素受体合成受阻
C 脱落酸合成途径受阻D. 脱落酸受体合成受阻
【答案】A
【解析】
【分析】赤霉素：合成部位：幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分；主要生理功能：促进细胞的伸长；解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。
【详解】AB、赤霉素具有促进细胞伸长的功能，该作用的发挥需要与受体结合后才能完成，故喷施某种激素后作物的矮生突变体长高，说明喷施的为赤霉素，矮生突变体矮生的原因是缺乏赤霉素而非受体合成受阻（若受体合成受阻，则外源激素也不能起作用），A正确，B错误；
CD、脱落酸抑制植物细胞的分裂和种子的萌发，与植物矮化无直接关系，CD错误。
故选A。
7. 山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。为恢复其原有的优质高产特性，下列说法不正确的是（ ）
A. 通过基因工程可获得抗病毒能力
B. 采用组织培养技术以芽尖为材料可培养脱毒苗
C. 培养基加入抗生素可降低病毒含量
D. 将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养技术：
（1）过程：离体的植物组织，器官或细胞(外植体)→愈伤组织→胚状体→植株(新植体)；
（2）原理：植物细胞的全能性；
（3）条件：①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等) ；②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
【详解】A、将抗病毒基因通过基因工程导入山药细胞中，并成功表达，就可以获得抗病毒的能力，A正确；
B、芽尖病毒极少，甚至没有病毒，可以采用组织培养技术以芽尖为材料可培养脱毒苗，B正确；
C、抗生素主要是杀菌的，培养基加入抗生素可降低细菌含量，C错误；
D、将丛生芽切割后转移到新的培养基上继续进行扩大培养称为继代培养，其又可分为第二代培养、第三代培养等。大多数植物每隔4~6周进行一次继代培养，每进行一次继代培养，培养物一般能增殖3~4倍。正因为培养物可以不断继代培养，所以离体繁殖速度比常规方法通常要快数万倍，可实现快速繁殖，D正确。
故选C。
8. 人乳头瘤病毒（HPV）是引发宫颈癌的重要致癌因素。主要经性传播、母婴传播、皮肤黏膜接触传播等方式传染。目前已知的HPV有200多种亚型，九价HPV疫苗可预防其中9种重要致癌类型。下列关于宫颈癌与HPV疫苗的叙述，不正确的是（ ）
A. 健康人接种HPV疫苗后，其机体的第三道防线有所增强
B. 与HPV感染者共用毛巾、碗筷等生活用品，会增加宫颈癌发生率
C. 接种九价HPV疫苗可有效预防各种HPV亚型感染，降低宫颈癌发生率
D. 已治疗“宫颈癌前病变”中青年患者，接种HPV疫苗可有效预防复发
【答案】C
【解析】
【分析】疫苗是指用各类病原微生物制作的用于预防接种的生物制品，疫苗分为活疫苗和死疫苗两种。
【详解】A、接种疫苗可引起机体产生体液免疫，产生相应抗体和记忆细胞，因此主要增强第三道防线（特异性免疫）功能，A正确；
B、根据题意，HPV可通过皮肤黏膜接触传染，所以与HPV感染者共用毛巾等生活用品，会增加感染风险，B正确；
C、接种九价疫苗可有效预防9种重要致癌的HPV，但不能预防所有种类的HPV，C错误；
D、对于已治愈者而言，接种疫苗亦可增加机体中记忆细胞数量和抗体水平，可降低复发风险，D正确。
故选C。
9. 某实验小组将加入抗凝剂和生理盐水的新鲜绵羊血液进行离心，结果如图2所示；接着取上清液，分别向其中滴加0.1ml·L-1的HCl和0.1ml·L-1的NaOH，同时用蒸馏水作对照，结果如图2所示，下列说法中不正确的是（ ）
A. 图2实验结果表明，血浆有一定的缓冲能力
B. 图2实验中HCl、NaOH的滴数为自变量
C. 图2实验中HCl、NaOH的浓度为无关变量
D. 若要提取相关抗体用于免疫治疗，最佳材料应是沉淀物
【答案】D
【解析】
【分析】将血液进行离心上清液是血清，沉淀物中是血细胞，血浆蛋白存在于上清液中，血红蛋白存在于红细胞中。
【详解】A、图2显示，分别滴加0.1 ml/L的HCl和0.1 ml/L的NaOH溶液后，上清液的pH变化幅度很小，而蒸馏水的pH变化幅度大，说明血浆有一定的缓冲能力，A正确；
BC、图2实验中，蒸馏水和上清液为自变量，HCl、NaOH的浓度和滴数分别为无关变量和自变量，BC正确；
D、抗体主要分布在血清（血浆）中，因此若要提取相关抗体用于免疫治疗，最佳材料应是上清液，D错误。
故选D。
阅读以下资料，完成下面小题。
朱鹮是地球上最古老的鸟类之一，20世纪种群数量一度锐减至个位数，经过40多年保护恢复，陕西省朱鹮种群数量已从发现时的7只发展到9000余只，种群稳步增长态势基本形成。朱鹮对环境温度的变化比较敏感，对其生长繁殖产生较大的影响。
10. 以下表格是某地朱鹮受保护第3年到第24年的增长速率情况。下列关于该地朱鹮种群相关的研究，说法错误的是（ ）
A. 近24年朱鹮的物种多样性在逐渐提高
B. 该地朱鹮种群呈现逻辑斯谛增长方式
C. 该地朱鹮种群数量第九年的增长率大于第24年
D. 若用标记重捕法调查该地朱鹮种群密度，若重捕前有标志物脱落，则调查结果将偏大
11. 科研人员对朱鹮保护区的生态情况进行了调查，下图为朱鹮保护区生态系统的部分食物网。下列说法正确的是（ ）
A. 鱼类和朱鹮没有生态位的重叠
B. 朱鹮同化的能量大于鱼类和贝类同化的能量之和
C. 朱鹮粪便中的能量并未转化为黄鼬的次级生产量
D. 低温时朱鹮会表现出趴卧的休息状态，温度变化属于生态系统中的化学信息
【答案】10. A 11. C
【解析】
【分析】1、种群数量增长曲线有J形增长和S形增长。
2、生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
3、生物多样性保护措施有就地保护和易地保护，最有效的保护措施是就地保护。
【10题详解】
A、朱鹮受保护第3年到第24年的增长速率均大于0，种群数量一直处于增长状态，但不能说明近24年朱鹮的物种多样性在逐渐提高，A错误；
B、该地朱鹮种群增长表现出增速先逐渐增大后逐渐减小的一种模式，呈现逻辑斯谛增长方式，B正确；
C、增长率=（末期数-初期数）/初期数，从第六年到第九年末期增加数是40-21=19个，第21年到24年末期增加数为51-40=11个，第24年末期增加数显然低于第九年，所以该地朱鹮种群数量第九年的增长率大于第24年，C正确；
D、若用标记重捕法调查该地朱鹮种群密度，若重捕前有标志物脱落，导致重捕后被标记个体数减少，根据N=第一次捕获被标记数×第二次捕获数/第二次捕获被标记数可知，调查结果将偏大，D正确。
故选A。
【11题详解】
A、由图可知，鱼类和朱鹮有共同的食物来源，存在生态位的重叠，A错误；
B、能量流动过程中逐级递减，朱鹮同化的能量小于鱼类和贝类同化的能量之和，B错误；
C、朱鹮粪便中的能量属于上一营养级的同化量，即属于鱼类和贝类的同化量，并未转化为黄鼬的次级生产量，C正确；
D、温度变化属于生态系统中的物理信息，D错误。
故选C。
12. 为提高玉米中赖氨酸含量，科学家计划将天冬氨酸激酶的第352位苏氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶的第104位天冬氨酸变成异亮氨酸。下列操作思路正确的是（ ）
A. 直接改造上述两种蛋白质的空间结构
B. 对指导上述两种酶合成的mRNA进行改造
C. 利用诱变技术促使上述两种酶的基因突变
D. 对控制上述两种酶基因进行改造
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。
【详解】A、蛋白质的功能与其高级结构密切相关，而蛋白质的高级结构又非常复杂，所以直接对蛋白质改造非常困难，且即使改造成功也不能遗传，A错误；
B、直接改造相应的mRNA，不一定能够表达产生所需要的蛋白质，且即使成功也不能遗传，B错误；
C、由于基因突变具有不定向性和低频性，所以使用诱变育种的方法不易获得符合要求的基因，C错误；
D、基因工程可定向改造生物的遗传性状，所以可利用基因工程技术，对控制上述两种酶蛋白的基因进行改造，D正确。
故选D。
13. 某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请，引发争议。为避免母亲把生理缺陷遗传给孩子，医生去除女性捐赠者的卵子中的细胞核，接着用母亲卵细胞中对应的遗传基因取而代之，最后再按照标准的试管婴儿技术进行培育（如图）。以下说法不正确的是（ ）
A. 可通过显微操作去核和取核
B. “三亲婴儿”的母亲很可能是线粒体基因缺陷
C. 该国同意“三亲婴儿”的诞生可能会引发伦理等问题
D. 图中受精卵的遗传物质来自三个个体，经体外受精后随即移植到母体发育
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图可知，图示表示“三亲婴儿”的培育过程，该过程中采用了核移植技术、体外受精技术、早期胚胎培养技术及胚胎移植技术等，据此答题即可。
【详解】A、核移植过程中，可以利用显微操作去核和取核，A正确；
B、受精过程是精子的头部进入卵细胞，所以受精卵的细胞质基因几乎全部由母亲提供，因此“三亲婴儿”的母亲很可能是线粒体基因缺陷，B正确；
C、分析图可知，“三亲婴儿”的“母亲”有两个，可能会引发伦理等问题，C正确；
D、分析图可知，图中受精卵的遗传物质来自三个个体，经体外受精发育到囊胚时期，再移植到母体发育，D错误。
故选D。
14. 如图为简化的排尿反射反射弧示意图（箭头示神经冲动的传播方向）。下列说法正确的是（ ）
A. 当膀胱充盈形成尿意属于非条件反射
B. 当脑部和脊髓的连接受损，仍有排尿反射
C. 盆神经是该反射弧的传入神经，阴部神经为其传出神经
D. 排尿时尿液对尿道的刺激可加强脊髓中的初级排尿中枢的活动，属于负反馈调节
【答案】B
【解析】
【分析】人体神经调节的方式是反射，反射的结构基础是反射弧，反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分构成，兴奋在反射弧上单向传递，兴奋在突触处产生电信号到化学信号再到电信号的转变。
【详解】A、尿意是一种感觉，产生于大脑皮层，所以当膀胱充盈形成尿意属于条件反射，A错误；
B、当脑部和脊髓的连接受损，高级中枢大脑皮层失去对脊髓中低级中枢的控制，排尿反射仍可发生，但机体无法自主排尿，B正确；
C、根据图示分析，盆神经即包括传入神经又包括传出神经，C错误；
D、尿液进入后尿道，此时，后尿道的尿液可刺激后尿道感受器并产生冲动，冲动传递到脊髓中的排尿中枢，这样加强了脊髓初级排尿中枢的活动，使原有的排尿活动加强，这是一种正反馈调节方式，能够使排尿反射迅速发起、越来越强、迅速完成，D错误。
故选B。
15. 为研究红光、远红光及某植物激素对莴苣种子萌发的影响，研究小组进行黑暗条件下莴苣种子萌发的实验。其中红光和远红光对莴苣种子某植物激素含量的影响如图1所示，红光、远红光及外施该植物激素对莴苣种子萌发的影响如图2所示。植物中的光敏色素有两种类型——生理失活型和生理激活型，其经过红光或远红光照射后，两者相互转换如图3所示，进而对种子萌发等活动造成影响。据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A. 远红光处理莴苣种子使该植物激素含量增加，促进种子萌发
B. 红光照射后会使光敏色素成为生理激活型，可进一步促进种子萌发
C. 红光与该植物激素处理相比，莴苣种子萌发的响应时间相同
D. 若红光处理结合外施脱落酸，莴苣种子萌发率比单独红光处理高
【答案】B
【解析】
【分析】赤霉素能够促进种子萌发，脱落酸能够维持种子休眠，二者作用相反。
分析题图：结合图1与图2，远红光使种子某激素含量下降，进而抑制种子萌发；红光使种子某激素含量升高，促进种子萌发
【详解】A、结合图1和2可知，红光处理莴苣种子使该植物激素含量增加，促进种子萌发，A错误；
B、结合图3可知，红光照射后会使光敏色素成为生理激活型，光敏色素能够接受光信号，促进种子萌发，B正确；
C、结合图2可知，红光与该植物激素处理相比，莴苣种子萌发的响应时间不相同，红光处理种子萌发时间更早，C错误；
D、脱落酸抑制种子萌发，若红光处理结合外施脱落酸，莴苣种子萌发率比单独红光处理低，D错误。
故选B。
16. 调定点学说认为，人和高等恒温动物的体温调节类似恒温器的调节，由PO/AH区热敏神经元和冷敏神经元共同活动（放电频率相等时）设定了一个调定点。如图为不同下丘脑温度热敏神经元与冷敏神经元放电频率的变化曲线。据图分析，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 正常情况和致热源作用下体温调定点分别为37℃、37．5℃
B. 体温调定点在大脑皮层，主要通过神经调节维持体温相对稳定
C. 若机体体温恰好在某调定点水平，则此时散热量和产热量相等
D. 若机体体温低于体温调定点水平，则热敏神经元放电频率增加
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析：图示是下丘脑体温调节中枢的冷敏神经元和热敏神经元放电频率因体体温变化而相应改变，A、B两曲线交点对应的温度为正常温度，正常情况下体温为37℃，调定点调高后“正常”体温为38.8℃。
【详解】A、据图分析：图示是下丘脑体温调节中枢的冷敏神经元和热敏神经元放电频率因体体温变化而相应改变，A、B两曲线交点对应的温度为正常温度，正常情况下体温为37℃，调定点调高后“正常”体温为38.8℃，A错误；
B、体温调定点在下丘脑，主要通过神经—体液调节维持体温相对稳定，B错误；
C、若机体体温恰好在某调定点水平，则此时散热量和产热量相等，这也是维持体温相对稳定的实质，C正确；
D、若机体体温低于体温调定点水平，则热敏神经元放电频率降低，冷敏神经元放电频率增加，D错误。
故选C。
阅读以下资料，完成下面小题。
物质W是一种含氮有机物，会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌（目标菌）。一段时间培养后，出现图1现象。
17. 再过培养一段时间，乙菌落周围出现丙菌落（如图2所示）。下列说法不正确的是（ ）
A. 丙菌落能够降解W
B. 土壤样本要从有W污染的地方获取土壤样本
C. 需要在土壤样本中加入适量无菌水震荡数分钟
D. 要分离得到目标菌单菌落，应选择乙菌落进一步纯化
18. 土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气，将其转化为NH3。A小组设计实验进一步确定甲乙中的微生物能否利用空气中的氮气作为氮源。该小组的设计及操作正确的是（ ）
A. 需要配制无机氮源的培养基进行分离
B. 用无菌接种环分别挑取部分菌落进行划线分离
C. 若成功分离出该微生物，接种到斜面培养基不能马上放入冰箱保存
D. 若在培养基中加入酚红，菌落周围出现红色环带的很可能是产脲酶细菌
【答案】17. A 18. C
【解析】
【分析】该研究小组的目标菌是能够降解物质W的细菌，而物质W是一种含氮有机物，所以可作为选择培养基中的氮源。培养基中乙菌落的周围出现透明圈，说明乙菌能够降解物质W。
【17题详解】
A、丙菌落生长在乙菌落产生的透明圈中而不是自己产生透明圈，说明丙菌落不能降解W，而是利用乙菌降解物质W的产物生存，A错误；
B、为了获得能降解W的细菌，要从它生存的环境中获取，因此土壤样本要从有W污染的地方获取，B正确；
C、在土壤样本中加入适量无菌水震荡数分钟，可以制成土壤悬液，便于后续目标菌的接种，C正确；
D、乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解W，因此要分离得到目标菌单菌落，应选择乙菌落进一步纯化，D正确。
故选A。
【18题详解】
A、实验的目的是确定甲乙中的微生物能否利用空气中的氮气作为氮源，培养基中不应添加无机氮源，A错误；
B、用接种环或接种针等专用工具分别挑取甲、乙中部分菌落，直接转接到该培养基中进行培养，不需要划线分离，B错误；
C、若成功分离出该微生物，接种到斜面培养基上，适温培养，当菌丝健壮地长满斜面时取出，再放入冰箱保存，C正确；
D、若在培养基中加入酚红，菌落周围出现红色环带的很可能是能利用空气中的氮气作为氮源的微生物，该微生物不含脲酶（脲酶是分解尿素的细菌含有的酶），D错误。
故选C。
19. 研究者给家兔注射一种可以特异性破坏胰岛B细胞的药物——链脲佐菌素（STZ）进行血糖调节研究。为了准确判断STZ是否成功破坏胰岛B细胞，应 （）
①在兔饱足状态下 ②在兔空腹状态下 ③测定血糖含量 ④测定尿液是否含糖 ⑤测定血液中胰岛素含量
A. ①③④B. ①③⑤C. ②③⑤D. ②③④
【答案】B
【解析】
【分析】本实验目的是判断STZ是否成功破坏胰岛B细胞，而胰岛B细胞的功能是合成分泌胰岛素，降血糖。因而应选取饱足状态下的兔（血糖含量高）进行实验，实验观测指标为：血糖浓度、血液中胰岛素含量来判断STZ是否成功的破坏胰岛B细胞。
【详解】①胰岛B细胞分泌的胰岛素有降低血糖浓度的作用，在兔饱足状态下即血糖浓度较高的情况下其分泌增多，故①正确；
②在兔空腹状态下胰岛B细胞分泌胰岛素减弱，故选择在兔饱足状态下进行实验，故②错误；
③设计注射STZ和等量生理盐水的对照实验，通过测定血糖含量的变化，若注射STZ和生理盐水的血糖浓度相同，则胰岛B细胞没有破坏，故③正确；
④家兔尿液中含有葡萄糖可能是一次性吃糖过多，超过肾脏的重吸收能力；也可能是肾脏重吸收能力病变，一般不作为观察的指标，故④错误；
⑤测定两组家兔体血液中胰岛素含量，若注射STZ的家兔体内胰岛素含量明显低于注射等量生理盐水，说明胰岛B细胞被破坏，故⑤正确。
故选B。
20. 已知图1体现群落演替的过程中各种能量的变化趋势。图2表示某群落一个斑块中的微演替过程。下列说法正确的是（ ）
A. a表示演替中群落的净初级生产量
B. 在该环境的顶极群落中p和m将消失
C. 该群落所在环境的气候很可能是高温高湿
D. 为保持原有演替方向，应将每年的采伐输出量控制在当年增加的生物量以内
【答案】D
【解析】
【分析】生态系统的一个主要特征就是能够通过生产者有机体生产有机物质和固定太阳能，为系统的其他成分和生产者本身所利用，维持生态系统的正常运转。植物在地表单位面积和单位时间内经光合作用生产的有机物质数量叫做总初级生产量。剩余部分才用于积累，并形成各种组织和器官。绿色植物在呼吸之后剩余的这部分有机物质的数量叫做净初级生产量。即净初级生产量等于总初级生产量减去生产者呼吸消耗量。
【详解】A、由图可知，净初级生产量等于总初级生产量减去生产者呼吸消耗量，而当总初级生产量与a曲线交点时，生产者呼吸量不为0，所以a曲线不能表示演替中群落的净初级生产量，A错误；
B、群落演替属于优势取代，而不是完全取代，所以在该环境的顶极群落中p和m不会消失，只是不占优势，B错误；
C、由图2可知，该群落从早期演替到顶极，都出现的是草本植物，所以该群落所在环境的气候很可能是低温干旱，C错误；
D、每年的采伐输出量控制在当年增加的生物量以内，可保持原有演替方向，D正确。
故选D。
非选择题部分
二、非选择题（本大题共5小题，共60分）
21. 近年来全国大力推广“水稻+N”综合种养立体生态模式。该模式采用稻鱼、稻蟹、稻鸭等多种共生，实现了“一地多用、一举多得、一季多收”。
资料1：某地采用稻鸭共作的综合种养立体生态模式。科研人员就其对防治水稻害虫的效果进行了研究，得到三个数量关系图（图甲、乙、丙）。
资料2：中国科学院亚热带农业生态研究培育的巨型稻，具有产量高、抗逆性强等特点。经实践证明，采用“巨型稻+青蛙+泥鳅+鱼”的生态种养新模式，经济效益和生态效益显著增加。
（1）分析资料1，若鸭子和蝗虫的种群数量关系如图甲所示。分析可知蝗虫种群的环境容纳量为__________（用图甲中的符号回答）。蝗虫的__________的大小可作为人类判断其是否需要防治的依据及防治效果的指标。稻水象甲和稻飞虱是水稻田中常见的害虫，分析图乙和丙。下列说法正确的是__________。
A．鸭和害虫之间的种间关系为捕食关系
B．由图乙可知，养鸭防治稻水象甲的效果不明显
C．由图丙可知，养鸭2-3周后稻飞虱种群数量明显下降
D．养鸭防治水稻害虫有效提高了能量传递效率
（2）根据资料2，分析回答以下问题：
①为调查该系统的能量流动情况，某研究小组通过__________调查来反映生物的种类和数量，通过食物关系分析绘制__________；根据各营养级的总个体数量，绘制__________。
②稻田中的青蛙、鱼等可以取食害虫，这种控制害虫的技术方法属于__________。从物质循环角度分析，该稻田中的鱼和泥鳅在该生态系统还有哪些作用：__________（写两点）。
③巨型稻与青蛙、泥鳅等生活在不同的空间，体现了群落的__________结构；巨型稻与青蛙、泥鳅生长周期同步，可同时管理节约成本；由上可见，研究能量流动可以帮助人们将生物在时空上进行合理配置，__________（填“增大”或“减小”）流入生态系统的总能量。
【答案】（1） ①. N2 ②. 种群密度 ③. ABC
（2） ①. ①物种丰富度##丰富度 ②. 食物网##食物链##营养结构 ③. 数量金字塔 ④. 生物防治 ⑤. 通过取食抑制杂草生长；排出的粪便为巨型稻的生长提供无机盐；产生CO2为巨型稻光合作用提供原料 ⑥. 垂直 ⑦. 增大
【解析】
【分析】由图甲可知，图中X先增加，Y随后再增加，说明X表示被捕食者蝗虫，Y表示捕食者鸭子，蝗虫的数量在N2附近波动，说明N2是蝗虫的环境容纳量。
【小问1详解】
由图甲可知，图中X先增加，Y随后再增加，说明X表示被捕食者蝗虫，Y表示捕食者鸭子，蝗虫的数量在N2附近波动，说明N2是蝗虫的环境容纳量。蝗虫的种群密度的大小可作为人类判断其是否需要防治的依据及防治效果的指标。
A、鸭捕食害虫，二者之间的种间关系为捕食关系，A正确；
B、由图乙可知，放鸭组稻水象甲数量先前有一定量下降，随后也急剧上升，说明养鸭防治稻水象甲的效果不明显，B正确；
C、由图丙可知，较对照组，养鸭2-3周后稻飞虱种群数量明显下降，C正确；
D、养鸭防治水稻害虫有效提高了能量利用率，但不能提高能量传递效率，D错误。
故选ABC。
【小问2详解】
①可通过调查物种丰富度来反映生物的种类和数量，通过食物关系绘制食物网（链），根据各营养级的总个体数量，绘制数量金字塔。
②利用稻田中的青蛙、鱼等捕食害虫，这种控制害虫的技术方法属于生物防治。鱼和泥鳅在该生态系统属于消费者，可以通过取食抑制杂草生长；排出的粪便为巨型稻的生长提供无机盐；产生CO2为巨型稻光合作用提供原料。
③巨型稻与青蛙、泥鳅等生活在不同的空间，表现为分层分布，体现了群落的垂直结构。研究能量流动可以帮助人们将生物在时空上进行合理配置，增大流入生态系统的总能量。
22. 2024年2月，贵州发生的山火事故引起了广泛关注。贵州被誉为天然药库，其独特的地理环境为众多中药材提供了理想的生长条件。这些山火不仅对生态环境造成了严重破坏，还对中药材产业构成了严重威胁。
（1）高温大火会造成土壤肥力下降，为研究大火对土壤肥力的影响，可以检测土壤中的全氮、全钾、__________等指标（写出一点）。
（2）天气干燥，雷电、农事用火、祭祀用火及其他野外用火都可能引起山火，在火灾发生之后，原有群落会被破坏，在该地会发生__________演替。人为干扰对群落演替的影响，__________（填“会”或“不会”）使群落按照不同于自然发生的进程演替。
（3）此次山火让本就在自然条件下萌发率较低的石斛产量大大减少。石斛被誉为“九大仙草之首”，可选取新生营养芽通过__________（填过程）获得拟原球茎，该结构相当于__________，分化程度低，在合适的培养基上培养，提高产量。
（4）为推动“中医药振兴”，科研人员欲尝试探索铁皮石斛与绞股蓝原生质体杂交融合，为中药材的改良提供新途径。要获得两种植物的原生质体，需要将植物组织加入__________酶液去壁，离心后取__________，加入洗液多次洗涤后获得原生质体，多次洗涤的目的是__________。用__________统计收集原生质体的密度。FDA（荧光素二醋酸酯）是一种非常适合监测细胞运动或位置的荧光染料，用FDA可以检测__________。
【答案】（1）有机物/pH/含水量/全磷等
（2） ①. 次生 ②. 会
（3） ①. 脱分化 ②. 愈伤组织
（4） ①. 纤维素酶、果胶酶 ②. 沉淀 ③. 去除酶液 ④. 血细胞计数板/显微镜计数法 ⑤. 原生质体活力
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术：将植物细胞A与植物细胞B用纤维素酶和果胶酶处理，得到不含细胞壁的原生质体A和原生质体B，运用物理方法或是化学方法诱导融合，形成杂种细胞，再利用植物细胞培养技术将杂种细胞培养成杂种植物体。
【小问1详解】
土壤肥力大小与土壤中可溶性的无机盐含量、未被分解的有机物含量等有关，高温大火会造成土壤肥力下降，为研究大火对土壤肥力的影响，可以检测土壤中的全氮、全钾、有机物/pH/含水量/全磷等指标。
【小问2详解】
在火灾发生之后，原有群落会被破坏，但由于存在土壤条件和一些繁殖体，因此在该地发生的演替属于次生演替。人为干扰对群落演替的影响，会使群落按照不同于自然发生的进程演替。
【小问3详解】
植物组织培养可快速繁殖个体，因此可选取新生营养芽通过脱分化获得拟原球茎，该结构相当于愈伤组织，分化程度低，全能性高，在合适的培养基上培养，提高产量。
【小问4详解】
植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，因此要获得两种植物的原生质体，需要将植物组织加入纤维素酶、果胶酶的酶液中去壁，离心后取沉淀（含原生质体），加入洗液多次洗涤后获得原生质体，多次洗涤的目的是去除酶液。用血细胞计数板或显微镜计数法统计收集原生质体的密度。FDA（荧光素二醋酸酯）是一种非常适合监测细胞运动或位置的荧光染料，因此用FDA可以检测原生质体活力。
23. 免疫系统可以识别和消除潜在的有害物质从而保护机体，而恶性肿瘤却可以“伪装”自己从而躲避免疫系统的打击，免疫逃避的机理如图1所示。
（1）部分癌细胞可被免疫系统中的细胞A__________（填名称）识别并消灭，一部分癌细胞持续存在，获得免疫逃避能力后占据优势地位，因癌细胞具有__________重要特征，导致临床上出现明显症状。
（2）据图1分析免疫逃避的机理：细胞A存在PD-1分子，癌细胞自身的__________分子与之结合使细胞A处于抑制状态，正常组织往往不存在该分子，其存在于癌细胞的根本原因为__________。
（3）欧狄沃是中国首个免疫肿瘤药物，其作用机理为__________，从而激活细胞A对抗癌细胞使癌细胞发生如图2所示的__________过程。除此之外还可通过__________的方法使癌细胞失去免疫逃避的能力。
（4）如图3是制备抗PD-L1单克隆抗体的示意图，它能与癌细胞表面的PD-L1特异性结合，因而用于治疗某些癌症。下列叙述正确的是__________。
A. 分离B淋巴细胞前，需要对小鼠注射PD-L1抗体
B. 多孔玻璃板中的细胞并非都是杂交瘤细胞
C. 图中细胞集落a-d都能大量繁殖，仅a能产生抗体
D. 集落a扩大化培养可在体外培养液或小鼠体内进行
【答案】（1） ①. 效应细胞毒性T细胞 ②. 无限增殖、能在体内转移
（2） ①. PD-L1 ②. 基因突变/基因的异常表达
（3） ①. 阻断PD-1和PD-L1的结合 ②. 细胞凋亡 ③. 破坏PD-L1/使PD-L1变性
（4）BD
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备（1）制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。（2）获得杂交瘤细胞①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。（3）克隆化培养和抗体检测。（4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。（5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【小问1详解】
部分癌细胞可被免疫系统中的效应细胞毒性T细胞识别并消灭，一部分癌细胞持续存在，获得免疫逃避能力后占据优势地位，因癌细胞具有无限增殖、能在体内转移重要特征，导致临床上出现明显症状。
小问2详解】
据图分析，免疫逃避的机理：细胞A存在PD-1分子，癌细胞自身的PD-L1分子与之结合使细胞A处于抑制状态，正常组织往往不存在该分子，其存在于癌细胞的根本原因是因为发生了基因突变。
【小问3详解】
欧狄沃是中国首个免疫肿瘤药物，其作用机理为阻断PD-1和PD-L1的结合，使肿瘤细胞无法逃逸；从而激活细胞A对抗癌细胞使癌细胞发生如图2所示的细胞凋亡的过程，除此之外还可通过破坏PD-L1/使PD-L1变性的方法使癌细胞失去免疫逃避的能力
【小问4详解】
A、分离B淋巴细胞前，需要对小鼠注射PD-L1（抗原），A错误；
B、多孔玻璃板中的细胞并非都是杂交瘤细胞，所以需要进行少选，B正确；
C、图中细胞集落a-d都能大量繁殖，仅a能产生所需的抗体，C错误；
D、集落a扩大化培养可在体外培养液或小鼠体内进行，D正确
故选BD。
24. （一）帕金森病（PD）属于一种神经衰退性疾病。该病患者大脑中的多巴胺能神经元大量死亡，从而出现运动减少、肌张力强直和震颤等运动失调症状。
（1）关于帕金森病的发病机理，研究人员提出了“多巴胺能神经—胆碱能神经功能失衡”学说。下图表示正常人和帕金森患者的部分神经元联系机理图，分析回答。
在正常状态下，当兴奋传导到多巴胺能神经元或胆碱能神经元时，__________向突触前膜移动并融合，神经元以__________方式释放相应递质。两种递质产生的作用相互对抗、动态平衡，共同参与调节机体的运动机能。据图回答，帕金森患者出现肌肉震颤的原因是___________。若该学说成立，那么可以研发__________药物，以缓解帕金森症状。
（2）为研究治疗性克隆技术能否用于帕金森综合征的治疗，科研人员利用人帕金森综合征模型鼠进行如下左图实验。请回答：通过过程①和②获得了胚胎干细胞，该类细胞来自__________。过程③表示__________，过程④__________（需要或不需要）对受体小鼠注射免疫抑制剂以抑制其细胞免疫功能。
（二）阿尔茨海默症（AD）也属于神经衰退性疾病。患者主要表现为渐进性的记忆力衰退、认知能力下降，出现情感及语言障碍，最终因运动、感觉等功能都逐渐丧失而导致死亡。
（3）阿尔茨海默症患者的神经元之间存在着淀粉样蛋白斑块，其是由β-淀粉样蛋白（Αβ）在细胞外聚集而成的。研究人员以小鼠为实验材料，探究了β-淀粉样蛋白的聚集对突触后膜电位的影响。研究人员设置了两组实验，实验组处理如下：向成年小鼠的脑室中注射1.5μL的β-淀粉样蛋白提取物，一段时间后，刺激小鼠的脑部与记忆相关部位，得到如图曲线。
对照组处理：_____________。
分析数据可能得出的结论是Αβ蛋白的聚集会导致______________。
（4）研究清除脑内Αβ蛋白沉积的疫苗被认为是可以控制阿尔茨海默症病发的有效手段。已知诺如病毒P颗粒蛋白具有很高的免疫原性且稳定，可以在大肠杆菌中高效表达。研究人员成功构建、表达并纯化了以诺如病毒P颗粒为载体的蛋白疫苗。如图1和图2所示为PET-P质粒和Αβ蛋白基因，NtⅠ、XhⅠ、SalⅠ、NedⅠ为限制酶酶切位点，Amp'表示氨苄青霉素抗性基因。请回答下列问题：
①研究人员通过提取细胞的总RNA经过RT-PCR技术获取Αβ蛋白基因，该过程需要的酶有__________、__________，获取的基因在结构上除了不具有启动子外，还不具有__________。（写出两个结构）
②为将获得的Αβ蛋白基因（图2）与PET-P质粒（图1）定向连接，应选择的限制酶是__________。用酶Ⅰ和酶Ⅱ两种限制性内切核酸酶分别处理同一DNA片段，酶切位点及酶切产物分离结果如图4所示。以下叙述正确的是__________。
A．图3中两种酶识别的核苷酸序列不同
B．图4中离上端越近的DNA片段一般越长
C．图4泳道①中是用酶Ⅱ处理得到的酶切产物
D．图4电泳槽的上端为负极
③将酶切、连接后的重组质粒导入__________处理的大肠杆菌，转化后采用含__________的平板进行筛选。
④通过__________技术检测__________（填“P”或“Αβ”）蛋白表达情况，并将其作为抗原进行后续的免疫原性研究。
【答案】（1） ①. 突触小泡 ②. 胞吐 ③. a.多巴胺释放较少，b．对脊髓神经元的抑制作用减弱，c．乙酰胆碱释放较多，d．对脊髓神经元的兴奋作用增强 ④. 多巴胺类似/多巴胺降解酶抑制剂/抗胆碱能/乙酰胆碱降解激活剂等
（2） ①. 囊胚/囊胚期/内细胞团 ②. 诱导分化/基因选择性表达 ③. 不需要
（3） ①. 向成年小鼠的脑室中注射1.5μL的生理盐水 ②. 突触后膜兴奋性下降
（4） ①. 逆转录酶##反转录酶 ②. 耐高温的TaqDNA聚合酶 ③. 终止子、内含子、复制起点 ④. XhⅠ和NedⅠ ⑤. ABCD ⑥. CaCl2 ⑦. Ampr ⑧. 抗原-抗体杂交法 ⑨. Aβ
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
在正常状态下，兴奋产生过程中，当兴奋传导到多巴胺能神经元或胆碱能神经元时，突触小泡向突触前膜移动并融合；神经递质的释放方式是胞吐；神经递质需要与突触后膜的受体结合发挥作用，据图可知，帕金森患者出现肌肉震颤的原因是a.多巴胺释放较少，b．对脊髓神经元的抑制作用减弱，c．乙酰胆碱释放较多，d．对脊髓神经元的兴奋作用增强；若假说正确，需要对上述过程进行抑制或加强，故可通过多巴胺类似/多巴胺降解酶抑制剂/抗胆碱能/乙酰胆碱降解激活剂等药物药物，以缓解帕金森症状。
【小问2详解】
胚胎干细胞来源于囊胚/囊胚期/内细胞团，具有全能性；过程③表示胚胎干细胞分化为神经元的过程，该过程中发生了基因的选择性表达；④表示胚胎移植，该过程中由于受体子宫基本不对外来胚胎发生免疫排斥，故不需要对受体小鼠注射免疫抑制剂以抑制其细胞免疫功能。
【小问3详解】
分析题意，本实验目的是探究β-淀粉样蛋白的聚集对突触后膜电位的影响，则实验的自变量是β-淀粉样蛋白的有无，实验组处理如下：向成年小鼠的脑室中注射1.5μL的β-淀粉样蛋白提取物，根据实验设计的对照原则与单一变量原则可知，对照组处理是向成年小鼠的脑室中注射1.5μL的生理盐水；分析数据可知，对照组的突触后膜电位相对幅度较高，故可能得出的结论是Αβ蛋白的聚集会导致突触后膜兴奋性下降。
【小问4详解】
①研究人员通过提取细胞的总RNA经过RT-PCR技术获取Αβ蛋白基因，该过程需要的酶有催化RNA→DNA的逆转录酶，也有RT-PCR技术中的耐高温的TaqDNA聚合酶；成熟的mRNA是经过初始RNA剪切之后形成的，不含有启动子、终止子、内含子等非编码结构，故获取的基因在结构上除了不具有启动子外，还不具有终止子、内含子、复制起点。
②据图可知，SalI会破坏目的基因， 不能选择，NtI会破坏标记基因，也不能选择，同时为避免反向连接和自身环化，应选择两种酶进行切割，故选择图中的XhⅠ和NedⅠ；
A、限制酶具有专一性，一种酶只能识别一种序列，故图3中两种酶识别的核苷酸序列不同 ，A正确；
B、电泳时分子量越小距离点样点越远，图4中离上端越近的DNA片段一般越长，B正确；
C、据图4可知，泳道①能得到4个条带，泳道②得到3个条带，图3中酶II有3个酶切位点，可得到4个条带，故图4泳道①中是用酶Ⅱ处理得到的酶切产物 ，C正确；
D、电泳过程中分子可向不同电极方向移动，图4电泳槽的上端为负极，D正确。
故选ABCD。
③将目的基因导入大肠杆菌常用CaCl2处理，使其处于感受态；由于重组质粒中含有Amp'（氨苄青霉素抗性基因），故转化后采用含氨苄青霉素的平板进行筛选。
④由于本研究中研究清除脑内Αβ蛋白沉积的疫苗被认为是可以控制阿尔茨海默症病发的有效手段，而抗原与抗体的结合具有特异性，故可用抗原-抗体杂交法检测Αβ蛋白表达情况，并将其作为抗原进行后续的免疫原性研究。
25. 碘是人体必需的微量元素之一，碘缺乏会对胎儿及婴幼儿的智力发育造成不可逆的损伤。大量动物实验研究结果证实，碘过量可以导致海马神经元自噬水平升高，从而降低动物的脑重量和学习记忆能力。为验证上述结论，请根据以下实验材料完善实验思路，并预测结果及分析。材料与用具：生长状况相同的健康成年SPF级SD大鼠若干只、低中高三种浓度的碘酸钾溶液、微量核酸蛋白测定仪、酶标仪等。
（要求与说明：SPF级实验SD大鼠，即无特定病原体的某一品系大鼠；采用自来水配制含碘饮水，实验期间自来水中未检出水碘；标本的采集与分离处理及逆转录PCR法和Western Blt法对自噬相关mRNA及蛋白质检测的具体操作不作要求）
回答以下问题：
（1）完善实验思路：
①适应性饲养1周后，将大鼠按雌雄比2：1的比例合笼。
②实验选材及分组：__________。
③自然分娩后，于仔鼠出生后第4天进行窝标准化处理（保证每窝仔鼠雌雄比例一致）。出生后第21天，断乳后按性别及剂量分笼饲养。
④按照与母鼠相同的染毒浓度继续处理，直至第6个月末。处死仔鼠并分离_____，测定自噬相关mRNA及蛋白质的含量。
（2）预测实验结果（已知微观相关蛋白LC3、Beclin1蛋白、选择性自噬接头蛋白p62是参与自噬过程的三个主要蛋白，请设计一个表格用于记录实验结果）_____。
（3）讨论与分析：
①机体存在__________调控轴，碘的生理作用主要通过__________激素的分泌进而影响大脑发育。②自噬是细胞内的一种降解途径，在参与神经细胞的发育及成熟过程中具有重要作用。本实验表明，高碘导致__________，可能是引起学习记忆损伤的机制之一。
【答案】（1） ①. ②将妊娠大鼠/怀孕大鼠单笼饲养，随机均分为4组，分别采自来水和低中高三种浓度的碘酸钾溶液，通过自由饮水的方式进行染毒 ②. 海马组织/海马细胞/海马神经元/海马结构/海马回/海马体/大脑海马
（2）不同浓度碘酸钾溶液对大鼠海马自噬相关基因mRNA和蛋白质表达量实验结果记录表
（3） ①. 下丘脑-腺垂体-甲状腺 ②. 甲状腺 ③. 海马神经细胞自噬功能的改变（或提高/增强）
【解析】
【分析】本实验为验证碘过量可以导致海马神经元自噬水平升高，从而降低动物的脑重量和学习记忆能力。因此自变量为碘的含量，因变量为自噬相关mRNA及蛋白质的含量，其它无关变量各组应相同且适宜。
【小问1详解】
②已知碘是人体必需的微量元素之一，碘缺乏会对胎儿及婴幼儿的智力发育造成不可逆的损伤。本实验是验证碘过量可以导致海马神经元自噬水平升高，从而降低动物的脑重量和学习记忆能力，因此自变量为碘含量不同，故实验选材及分组为：将妊娠大鼠/怀孕大鼠单笼饲养，随机均分为4组，分别采自来水和低中高三种浓度的碘酸钾溶液，通过自由饮水的方式进行染毒。
③自然分娩后，于仔鼠出生后第4天进行窝标准化处理（保证每窝仔鼠雌雄比例一致）。出生后第21天，断乳后按性别及剂量分笼饲养。
④根据碘过量可以导致海马神经元自噬水平升高，可知该步骤应为：按照与母鼠相同的染毒浓度继续处理，直至第6个月末。处死仔鼠并分离海马组织（或海马细胞/海马神经元/海马结构/海马回/海马体/大脑海马），测定自噬相关mRNA及蛋白质的含量。
【小问2详解】
已知微观相关蛋白LC3、Beclin1蛋白、选择性自噬接头蛋白p62是参与自噬过程的三个主要蛋白，因此因变量应检测这三种蛋白转录的相关mRNA和这三种蛋白的含量，故记录表如下：
不同浓度碘酸钾溶液对大鼠海马自噬相关基因mRNA和蛋白质表达量实验结果记录表
【小问3详解】
碘可参与甲状腺激素的合成，甲状腺激素的分泌受“下丘脑-腺垂体-甲状腺”腺体轴的调节，甲状腺激素可促进神经系统的发育，因此碘的生理作用主要通过甲状腺激素的分泌进而影响大脑发育。短时记忆与海马脑区有关，根据高碘会引起学习记忆损伤，可推测高碘导致海马神经细胞自噬功能的改变（或提高/增强），从而引起学习记忆损伤。时间
3
6
9
12
15
18
21
24
增长速率（个/年）
12
21
40
82
132
98
40
51
组别
自噬相关mRNA表达量（含量）
自噬相关蛋白质表达量（含量）
p62的mRNA
LC3的mRNA
Beclinl的mRNA
p62
LC3
Beclinl
对照组（自来水）
低浓度碘酸钾溶液
中浓度碘酸钾溶液
高浓度碘酸钾溶液
高二年级生物学科试题
考生须知：
1．本卷共8页满分100分，考试时间90分钟。
2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3．所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效。
4．考试结束后，只需上交答题纸。
选择题部分
一、选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 2024年3月23日是第六十四个世界气象日，主题是“气候行动最前线”。作为普通民众应倡导低碳生活减少碳排放。下列哪项做法不妥（ ）
A. 减少过度服饰消费
B. 合理设置空调温度
C. 无纸化办公
D. 在外用餐尽量使用一次性餐具
【答案】D
【解析】
【分析】生态足迹是指在现有技术条件下，维持某一人口单位生存所需要的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积，具有全球性。生态承载力与生态足迹之间的差值可以反映生态环境压力。
【详解】ABC、减少过度服饰消费、合理设置空调温度、无纸化办公均可减少资源的消耗，都属于低碳生活，可以减少碳排放，ABC不符合题意；
D、使用一次性筷子会增大制造中的能量消耗，用餐时尽量使用一次性筷子和餐盒不符合“低碳”生活，D符合题意。
故选D。
2. 在2022年的北京冬奥会上，我国运动健儿取得了骄人的成绩。在运动员的科学训练和比赛期间需要监测一些相关指标，下列指标中不属于内环境组成成分的是（ ）
A. 血红蛋白B. 血糖C. 肾上腺素D. 睾酮
【答案】A
【解析】
【分析】内环境主要由组织液、血浆、淋巴等组成，消化道、呼吸道、生殖道等都是直接与外界相通的，不属于内环境；细胞内的成分也不属于内环境。
【详解】A、 血红蛋白位于红细胞内，细胞内的物质不属于内环境成分，A符合题意；
B、 血糖属于营养物质，可存在于内环境中，属于内环境的组成成分，B不符合题意；
C、 肾上腺素属于激素，作为调节物质（信号分子）可存在于内环境中，属于内环境的组成成分，C不符合题意；
D、 睾酮属于雄激素，可作为调节物质（信号分子）存在于内环境中，属于内环境的组成成分，D不符合题意。
故选A。
3. 下列关于传统发酵技术的叙述，正确的是（ ）
A. 果酒制作的整个过程中发酵装置要始终密封
B. 由制作果酒改成制作果醋不需要改变营养成分
C. 制作泡菜时加入NaCl的目的只是抑制细菌的生长
D. 制作果酒时适当添加白糖可使酵母菌中酶的活性更高
【答案】B
【解析】
【分析】果酒制作的菌种是酵母菌，代谢类型是异养兼性厌氧型真菌，属于真核细胞，条件是18～30℃、前期需氧，后期不需氧。
【详解】A、果酒制作的过程中先通气、后密封，通气的目的是为了使酵母菌在有氧条件下增殖，而后密封的目的是制造无氧环境使酵母菌进行酒精发酵，由于后期无氧呼吸会产生酒精和CO2，所以还要间隔一段时间将瓶盖拧松放气，A错误；
B、醋酸菌在氧气和糖源充足的情况将糖分解为醋酸，当缺少糖源时，醋酸菌可以将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，因此由制作果酒改成制作果醋不需要改变营养成分，B正确；
C、制作泡菜时加入NaCl的目的是调味和抑制杂菌生长，C错误；
D、家庭制作果酒时添加适量白糖除可以让果酒口感更甜外，还可以为酵母菌发酵提供原料从而提高酒精度，但不能使酵母菌中酶的活性更高，D错误。
故选B。
4. 下列关于高中生物学实验的叙述，正确的是（ ）
A. 调查土壤动物种类可以用样方法
B. 将组织中提取的DNA丝状物滴加二苯胺试剂变蓝色
C. DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同且能溶于冷酒精
D. 制作的生态瓶应放置在温度适宜和光线良好的地方，但要避免阳光直接照射
【答案】D
【解析】
【分析】DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，利用这一原理可将DNA与蛋白质进一步分离。
【详解】A、调查土壤动物的种类可用取样器取样法，土壤动物活动能力强，不适宜用样方法调查，A错误；
B、将组织中提取的DNA丝状物溶于NaCl溶液中，在滴加二苯胺试剂，沸水浴加热后会变蓝色，B错误；
C、DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同且不能溶于冷酒精，C错误；
D、要将生态缸放置于室内通风、温度适宜、光线良好的地方，但要避免阳光直接照射，以防止温度过高导致其中的生物死亡，D正确。
故选D。
5. 青霉菌处在葡萄糖浓度不足的环境中时，会通过分泌青霉素杀死细菌，以保证自身生存所需的能量供应。目前已实现青霉素的工业化生产，关于该生产过程，下列说法正确的是（ ）
A. 发酵液中需要提供充足的葡萄糖
B. 可用深层通气液体发酵技术提高产量
C. 选育出的高产菌株即可接种到发酵罐中
D. 青霉素具有杀菌作用，因此发酵罐不需严格灭菌
【答案】B
【解析】
【分析】发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种。一旦有杂菌污染，可能导致产量大大下降。例如，在青霉素生产过程中如果污染了杂菌，某些杂菌会分泌青霉素酶将青霉素分解掉。因此，培养基和发酵设备都必须经过严格的灭菌。
【详解】A、青霉菌处于葡萄糖浓度不足的环境中会通过分泌青霉素杀死细菌，不利于青霉素的生产，且相同质量的乳糖和葡萄糖相比，葡萄糖的渗透压高，容易让青霉菌失水，而乳糖可以分解产生半乳糖和葡萄糖，供青霉菌使用，所以不宜用葡萄糖做碳源，宜用乳糖做碳源，A错误；
B、青霉菌的代谢类型为异养需氧型，可用深层通气液体发酵技术提高产量，B正确；
C、选育出的高产菌株需要扩大培养后才能接种到发酵罐中，C错误；
D、为了防止细菌、其它真菌等微生物的污染，获得纯净的青霉素，发酵罐仍需严格灭菌，D错误。
故选B。
6. 植物激素通常与其受体结合才能发挥生理作用。喷施某种植物激素，能使某种作物的矮生突变体长高。关于该矮生突变体矮生的原因，下列推测合理的是（ ）
A. 赤霉素合成途径受阻B. 赤霉素受体合成受阻
C 脱落酸合成途径受阻D. 脱落酸受体合成受阻
【答案】A
【解析】
【分析】赤霉素：合成部位：幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分；主要生理功能：促进细胞的伸长；解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。
【详解】AB、赤霉素具有促进细胞伸长的功能，该作用的发挥需要与受体结合后才能完成，故喷施某种激素后作物的矮生突变体长高，说明喷施的为赤霉素，矮生突变体矮生的原因是缺乏赤霉素而非受体合成受阻（若受体合成受阻，则外源激素也不能起作用），A正确，B错误；
CD、脱落酸抑制植物细胞的分裂和种子的萌发，与植物矮化无直接关系，CD错误。
故选A。
7. 山药在生长过程中易受病毒侵害导致品质和产量下降。为恢复其原有的优质高产特性，下列说法不正确的是（ ）
A. 通过基因工程可获得抗病毒能力
B. 采用组织培养技术以芽尖为材料可培养脱毒苗
C. 培养基加入抗生素可降低病毒含量
D. 将丛生芽切割后进行继代培养可实现快速繁殖
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养技术：
（1）过程：离体的植物组织，器官或细胞(外植体)→愈伤组织→胚状体→植株(新植体)；
（2）原理：植物细胞的全能性；
（3）条件：①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等) ；②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
【详解】A、将抗病毒基因通过基因工程导入山药细胞中，并成功表达，就可以获得抗病毒的能力，A正确；
B、芽尖病毒极少，甚至没有病毒，可以采用组织培养技术以芽尖为材料可培养脱毒苗，B正确；
C、抗生素主要是杀菌的，培养基加入抗生素可降低细菌含量，C错误；
D、将丛生芽切割后转移到新的培养基上继续进行扩大培养称为继代培养，其又可分为第二代培养、第三代培养等。大多数植物每隔4~6周进行一次继代培养，每进行一次继代培养，培养物一般能增殖3~4倍。正因为培养物可以不断继代培养，所以离体繁殖速度比常规方法通常要快数万倍，可实现快速繁殖，D正确。
故选C。
8. 人乳头瘤病毒（HPV）是引发宫颈癌的重要致癌因素。主要经性传播、母婴传播、皮肤黏膜接触传播等方式传染。目前已知的HPV有200多种亚型，九价HPV疫苗可预防其中9种重要致癌类型。下列关于宫颈癌与HPV疫苗的叙述，不正确的是（ ）
A. 健康人接种HPV疫苗后，其机体的第三道防线有所增强
B. 与HPV感染者共用毛巾、碗筷等生活用品，会增加宫颈癌发生率
C. 接种九价HPV疫苗可有效预防各种HPV亚型感染，降低宫颈癌发生率
D. 已治疗“宫颈癌前病变”中青年患者，接种HPV疫苗可有效预防复发
【答案】C
【解析】
【分析】疫苗是指用各类病原微生物制作的用于预防接种的生物制品，疫苗分为活疫苗和死疫苗两种。
【详解】A、接种疫苗可引起机体产生体液免疫，产生相应抗体和记忆细胞，因此主要增强第三道防线（特异性免疫）功能，A正确；
B、根据题意，HPV可通过皮肤黏膜接触传染，所以与HPV感染者共用毛巾等生活用品，会增加感染风险，B正确；
C、接种九价疫苗可有效预防9种重要致癌的HPV，但不能预防所有种类的HPV，C错误；
D、对于已治愈者而言，接种疫苗亦可增加机体中记忆细胞数量和抗体水平，可降低复发风险，D正确。
故选C。
9. 某实验小组将加入抗凝剂和生理盐水的新鲜绵羊血液进行离心，结果如图2所示；接着取上清液，分别向其中滴加0.1ml·L-1的HCl和0.1ml·L-1的NaOH，同时用蒸馏水作对照，结果如图2所示，下列说法中不正确的是（ ）
A. 图2实验结果表明，血浆有一定的缓冲能力
B. 图2实验中HCl、NaOH的滴数为自变量
C. 图2实验中HCl、NaOH的浓度为无关变量
D. 若要提取相关抗体用于免疫治疗，最佳材料应是沉淀物
【答案】D
【解析】
【分析】将血液进行离心上清液是血清，沉淀物中是血细胞，血浆蛋白存在于上清液中，血红蛋白存在于红细胞中。
【详解】A、图2显示，分别滴加0.1 ml/L的HCl和0.1 ml/L的NaOH溶液后，上清液的pH变化幅度很小，而蒸馏水的pH变化幅度大，说明血浆有一定的缓冲能力，A正确；
BC、图2实验中，蒸馏水和上清液为自变量，HCl、NaOH的浓度和滴数分别为无关变量和自变量，BC正确；
D、抗体主要分布在血清（血浆）中，因此若要提取相关抗体用于免疫治疗，最佳材料应是上清液，D错误。
故选D。
阅读以下资料，完成下面小题。
朱鹮是地球上最古老的鸟类之一，20世纪种群数量一度锐减至个位数，经过40多年保护恢复，陕西省朱鹮种群数量已从发现时的7只发展到9000余只，种群稳步增长态势基本形成。朱鹮对环境温度的变化比较敏感，对其生长繁殖产生较大的影响。
10. 以下表格是某地朱鹮受保护第3年到第24年的增长速率情况。下列关于该地朱鹮种群相关的研究，说法错误的是（ ）
A. 近24年朱鹮的物种多样性在逐渐提高
B. 该地朱鹮种群呈现逻辑斯谛增长方式
C. 该地朱鹮种群数量第九年的增长率大于第24年
D. 若用标记重捕法调查该地朱鹮种群密度，若重捕前有标志物脱落，则调查结果将偏大
11. 科研人员对朱鹮保护区的生态情况进行了调查，下图为朱鹮保护区生态系统的部分食物网。下列说法正确的是（ ）
A. 鱼类和朱鹮没有生态位的重叠
B. 朱鹮同化的能量大于鱼类和贝类同化的能量之和
C. 朱鹮粪便中的能量并未转化为黄鼬的次级生产量
D. 低温时朱鹮会表现出趴卧的休息状态，温度变化属于生态系统中的化学信息
【答案】10. A 11. C
【解析】
【分析】1、种群数量增长曲线有J形增长和S形增长。
2、生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。
3、生物多样性保护措施有就地保护和易地保护，最有效的保护措施是就地保护。
【10题详解】
A、朱鹮受保护第3年到第24年的增长速率均大于0，种群数量一直处于增长状态，但不能说明近24年朱鹮的物种多样性在逐渐提高，A错误；
B、该地朱鹮种群增长表现出增速先逐渐增大后逐渐减小的一种模式，呈现逻辑斯谛增长方式，B正确；
C、增长率=（末期数-初期数）/初期数，从第六年到第九年末期增加数是40-21=19个，第21年到24年末期增加数为51-40=11个，第24年末期增加数显然低于第九年，所以该地朱鹮种群数量第九年的增长率大于第24年，C正确；
D、若用标记重捕法调查该地朱鹮种群密度，若重捕前有标志物脱落，导致重捕后被标记个体数减少，根据N=第一次捕获被标记数×第二次捕获数/第二次捕获被标记数可知，调查结果将偏大，D正确。
故选A。
【11题详解】
A、由图可知，鱼类和朱鹮有共同的食物来源，存在生态位的重叠，A错误；
B、能量流动过程中逐级递减，朱鹮同化的能量小于鱼类和贝类同化的能量之和，B错误；
C、朱鹮粪便中的能量属于上一营养级的同化量，即属于鱼类和贝类的同化量，并未转化为黄鼬的次级生产量，C正确；
D、温度变化属于生态系统中的物理信息，D错误。
故选C。
12. 为提高玉米中赖氨酸含量，科学家计划将天冬氨酸激酶的第352位苏氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶的第104位天冬氨酸变成异亮氨酸。下列操作思路正确的是（ ）
A. 直接改造上述两种蛋白质的空间结构
B. 对指导上述两种酶合成的mRNA进行改造
C. 利用诱变技术促使上述两种酶的基因突变
D. 对控制上述两种酶基因进行改造
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。
【详解】A、蛋白质的功能与其高级结构密切相关，而蛋白质的高级结构又非常复杂，所以直接对蛋白质改造非常困难，且即使改造成功也不能遗传，A错误；
B、直接改造相应的mRNA，不一定能够表达产生所需要的蛋白质，且即使成功也不能遗传，B错误；
C、由于基因突变具有不定向性和低频性，所以使用诱变育种的方法不易获得符合要求的基因，C错误；
D、基因工程可定向改造生物的遗传性状，所以可利用基因工程技术，对控制上述两种酶蛋白的基因进行改造，D正确。
故选D。
13. 某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请，引发争议。为避免母亲把生理缺陷遗传给孩子，医生去除女性捐赠者的卵子中的细胞核，接着用母亲卵细胞中对应的遗传基因取而代之，最后再按照标准的试管婴儿技术进行培育（如图）。以下说法不正确的是（ ）
A. 可通过显微操作去核和取核
B. “三亲婴儿”的母亲很可能是线粒体基因缺陷
C. 该国同意“三亲婴儿”的诞生可能会引发伦理等问题
D. 图中受精卵的遗传物质来自三个个体，经体外受精后随即移植到母体发育
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图可知，图示表示“三亲婴儿”的培育过程，该过程中采用了核移植技术、体外受精技术、早期胚胎培养技术及胚胎移植技术等，据此答题即可。
【详解】A、核移植过程中，可以利用显微操作去核和取核，A正确；
B、受精过程是精子的头部进入卵细胞，所以受精卵的细胞质基因几乎全部由母亲提供，因此“三亲婴儿”的母亲很可能是线粒体基因缺陷，B正确；
C、分析图可知，“三亲婴儿”的“母亲”有两个，可能会引发伦理等问题，C正确；
D、分析图可知，图中受精卵的遗传物质来自三个个体，经体外受精发育到囊胚时期，再移植到母体发育，D错误。
故选D。
14. 如图为简化的排尿反射反射弧示意图（箭头示神经冲动的传播方向）。下列说法正确的是（ ）
A. 当膀胱充盈形成尿意属于非条件反射
B. 当脑部和脊髓的连接受损，仍有排尿反射
C. 盆神经是该反射弧的传入神经，阴部神经为其传出神经
D. 排尿时尿液对尿道的刺激可加强脊髓中的初级排尿中枢的活动，属于负反馈调节
【答案】B
【解析】
【分析】人体神经调节的方式是反射，反射的结构基础是反射弧，反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分构成，兴奋在反射弧上单向传递，兴奋在突触处产生电信号到化学信号再到电信号的转变。
【详解】A、尿意是一种感觉，产生于大脑皮层，所以当膀胱充盈形成尿意属于条件反射，A错误；
B、当脑部和脊髓的连接受损，高级中枢大脑皮层失去对脊髓中低级中枢的控制，排尿反射仍可发生，但机体无法自主排尿，B正确；
C、根据图示分析，盆神经即包括传入神经又包括传出神经，C错误；
D、尿液进入后尿道，此时，后尿道的尿液可刺激后尿道感受器并产生冲动，冲动传递到脊髓中的排尿中枢，这样加强了脊髓初级排尿中枢的活动，使原有的排尿活动加强，这是一种正反馈调节方式，能够使排尿反射迅速发起、越来越强、迅速完成，D错误。
故选B。
15. 为研究红光、远红光及某植物激素对莴苣种子萌发的影响，研究小组进行黑暗条件下莴苣种子萌发的实验。其中红光和远红光对莴苣种子某植物激素含量的影响如图1所示，红光、远红光及外施该植物激素对莴苣种子萌发的影响如图2所示。植物中的光敏色素有两种类型——生理失活型和生理激活型，其经过红光或远红光照射后，两者相互转换如图3所示，进而对种子萌发等活动造成影响。据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A. 远红光处理莴苣种子使该植物激素含量增加，促进种子萌发
B. 红光照射后会使光敏色素成为生理激活型，可进一步促进种子萌发
C. 红光与该植物激素处理相比，莴苣种子萌发的响应时间相同
D. 若红光处理结合外施脱落酸，莴苣种子萌发率比单独红光处理高
【答案】B
【解析】
【分析】赤霉素能够促进种子萌发，脱落酸能够维持种子休眠，二者作用相反。
分析题图：结合图1与图2，远红光使种子某激素含量下降，进而抑制种子萌发；红光使种子某激素含量升高，促进种子萌发
【详解】A、结合图1和2可知，红光处理莴苣种子使该植物激素含量增加，促进种子萌发，A错误；
B、结合图3可知，红光照射后会使光敏色素成为生理激活型，光敏色素能够接受光信号，促进种子萌发，B正确；
C、结合图2可知，红光与该植物激素处理相比，莴苣种子萌发的响应时间不相同，红光处理种子萌发时间更早，C错误；
D、脱落酸抑制种子萌发，若红光处理结合外施脱落酸，莴苣种子萌发率比单独红光处理低，D错误。
故选B。
16. 调定点学说认为，人和高等恒温动物的体温调节类似恒温器的调节，由PO/AH区热敏神经元和冷敏神经元共同活动（放电频率相等时）设定了一个调定点。如图为不同下丘脑温度热敏神经元与冷敏神经元放电频率的变化曲线。据图分析，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 正常情况和致热源作用下体温调定点分别为37℃、37．5℃
B. 体温调定点在大脑皮层，主要通过神经调节维持体温相对稳定
C. 若机体体温恰好在某调定点水平，则此时散热量和产热量相等
D. 若机体体温低于体温调定点水平，则热敏神经元放电频率增加
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析：图示是下丘脑体温调节中枢的冷敏神经元和热敏神经元放电频率因体体温变化而相应改变，A、B两曲线交点对应的温度为正常温度，正常情况下体温为37℃，调定点调高后“正常”体温为38.8℃。
【详解】A、据图分析：图示是下丘脑体温调节中枢的冷敏神经元和热敏神经元放电频率因体体温变化而相应改变，A、B两曲线交点对应的温度为正常温度，正常情况下体温为37℃，调定点调高后“正常”体温为38.8℃，A错误；
B、体温调定点在下丘脑，主要通过神经—体液调节维持体温相对稳定，B错误；
C、若机体体温恰好在某调定点水平，则此时散热量和产热量相等，这也是维持体温相对稳定的实质，C正确；
D、若机体体温低于体温调定点水平，则热敏神经元放电频率降低，冷敏神经元放电频率增加，D错误。
故选C。
阅读以下资料，完成下面小题。
物质W是一种含氮有机物，会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌（目标菌）。一段时间培养后，出现图1现象。
17. 再过培养一段时间，乙菌落周围出现丙菌落（如图2所示）。下列说法不正确的是（ ）
A. 丙菌落能够降解W
B. 土壤样本要从有W污染的地方获取土壤样本
C. 需要在土壤样本中加入适量无菌水震荡数分钟
D. 要分离得到目标菌单菌落，应选择乙菌落进一步纯化
18. 土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气，将其转化为NH3。A小组设计实验进一步确定甲乙中的微生物能否利用空气中的氮气作为氮源。该小组的设计及操作正确的是（ ）
A. 需要配制无机氮源的培养基进行分离
B. 用无菌接种环分别挑取部分菌落进行划线分离
C. 若成功分离出该微生物，接种到斜面培养基不能马上放入冰箱保存
D. 若在培养基中加入酚红，菌落周围出现红色环带的很可能是产脲酶细菌
【答案】17. A 18. C
【解析】
【分析】该研究小组的目标菌是能够降解物质W的细菌，而物质W是一种含氮有机物，所以可作为选择培养基中的氮源。培养基中乙菌落的周围出现透明圈，说明乙菌能够降解物质W。
【17题详解】
A、丙菌落生长在乙菌落产生的透明圈中而不是自己产生透明圈，说明丙菌落不能降解W，而是利用乙菌降解物质W的产物生存，A错误；
B、为了获得能降解W的细菌，要从它生存的环境中获取，因此土壤样本要从有W污染的地方获取，B正确；
C、在土壤样本中加入适量无菌水震荡数分钟，可以制成土壤悬液，便于后续目标菌的接种，C正确；
D、乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解W，因此要分离得到目标菌单菌落，应选择乙菌落进一步纯化，D正确。
故选A。
【18题详解】
A、实验的目的是确定甲乙中的微生物能否利用空气中的氮气作为氮源，培养基中不应添加无机氮源，A错误；
B、用接种环或接种针等专用工具分别挑取甲、乙中部分菌落，直接转接到该培养基中进行培养，不需要划线分离，B错误；
C、若成功分离出该微生物，接种到斜面培养基上，适温培养，当菌丝健壮地长满斜面时取出，再放入冰箱保存，C正确；
D、若在培养基中加入酚红，菌落周围出现红色环带的很可能是能利用空气中的氮气作为氮源的微生物，该微生物不含脲酶（脲酶是分解尿素的细菌含有的酶），D错误。
故选C。
19. 研究者给家兔注射一种可以特异性破坏胰岛B细胞的药物——链脲佐菌素（STZ）进行血糖调节研究。为了准确判断STZ是否成功破坏胰岛B细胞，应 （）
①在兔饱足状态下 ②在兔空腹状态下 ③测定血糖含量 ④测定尿液是否含糖 ⑤测定血液中胰岛素含量
A. ①③④B. ①③⑤C. ②③⑤D. ②③④
【答案】B
【解析】
【分析】本实验目的是判断STZ是否成功破坏胰岛B细胞，而胰岛B细胞的功能是合成分泌胰岛素，降血糖。因而应选取饱足状态下的兔（血糖含量高）进行实验，实验观测指标为：血糖浓度、血液中胰岛素含量来判断STZ是否成功的破坏胰岛B细胞。
【详解】①胰岛B细胞分泌的胰岛素有降低血糖浓度的作用，在兔饱足状态下即血糖浓度较高的情况下其分泌增多，故①正确；
②在兔空腹状态下胰岛B细胞分泌胰岛素减弱，故选择在兔饱足状态下进行实验，故②错误；
③设计注射STZ和等量生理盐水的对照实验，通过测定血糖含量的变化，若注射STZ和生理盐水的血糖浓度相同，则胰岛B细胞没有破坏，故③正确；
④家兔尿液中含有葡萄糖可能是一次性吃糖过多，超过肾脏的重吸收能力；也可能是肾脏重吸收能力病变，一般不作为观察的指标，故④错误；
⑤测定两组家兔体血液中胰岛素含量，若注射STZ的家兔体内胰岛素含量明显低于注射等量生理盐水，说明胰岛B细胞被破坏，故⑤正确。
故选B。
20. 已知图1体现群落演替的过程中各种能量的变化趋势。图2表示某群落一个斑块中的微演替过程。下列说法正确的是（ ）
A. a表示演替中群落的净初级生产量
B. 在该环境的顶极群落中p和m将消失
C. 该群落所在环境的气候很可能是高温高湿
D. 为保持原有演替方向，应将每年的采伐输出量控制在当年增加的生物量以内
【答案】D
【解析】
【分析】生态系统的一个主要特征就是能够通过生产者有机体生产有机物质和固定太阳能，为系统的其他成分和生产者本身所利用，维持生态系统的正常运转。植物在地表单位面积和单位时间内经光合作用生产的有机物质数量叫做总初级生产量。剩余部分才用于积累，并形成各种组织和器官。绿色植物在呼吸之后剩余的这部分有机物质的数量叫做净初级生产量。即净初级生产量等于总初级生产量减去生产者呼吸消耗量。
【详解】A、由图可知，净初级生产量等于总初级生产量减去生产者呼吸消耗量，而当总初级生产量与a曲线交点时，生产者呼吸量不为0，所以a曲线不能表示演替中群落的净初级生产量，A错误；
B、群落演替属于优势取代，而不是完全取代，所以在该环境的顶极群落中p和m不会消失，只是不占优势，B错误；
C、由图2可知，该群落从早期演替到顶极，都出现的是草本植物，所以该群落所在环境的气候很可能是低温干旱，C错误；
D、每年的采伐输出量控制在当年增加的生物量以内，可保持原有演替方向，D正确。
故选D。
非选择题部分
二、非选择题（本大题共5小题，共60分）
21. 近年来全国大力推广“水稻+N”综合种养立体生态模式。该模式采用稻鱼、稻蟹、稻鸭等多种共生，实现了“一地多用、一举多得、一季多收”。
资料1：某地采用稻鸭共作的综合种养立体生态模式。科研人员就其对防治水稻害虫的效果进行了研究，得到三个数量关系图（图甲、乙、丙）。
资料2：中国科学院亚热带农业生态研究培育的巨型稻，具有产量高、抗逆性强等特点。经实践证明，采用“巨型稻+青蛙+泥鳅+鱼”的生态种养新模式，经济效益和生态效益显著增加。
（1）分析资料1，若鸭子和蝗虫的种群数量关系如图甲所示。分析可知蝗虫种群的环境容纳量为__________（用图甲中的符号回答）。蝗虫的__________的大小可作为人类判断其是否需要防治的依据及防治效果的指标。稻水象甲和稻飞虱是水稻田中常见的害虫，分析图乙和丙。下列说法正确的是__________。
A．鸭和害虫之间的种间关系为捕食关系
B．由图乙可知，养鸭防治稻水象甲的效果不明显
C．由图丙可知，养鸭2-3周后稻飞虱种群数量明显下降
D．养鸭防治水稻害虫有效提高了能量传递效率
（2）根据资料2，分析回答以下问题：
①为调查该系统的能量流动情况，某研究小组通过__________调查来反映生物的种类和数量，通过食物关系分析绘制__________；根据各营养级的总个体数量，绘制__________。
②稻田中的青蛙、鱼等可以取食害虫，这种控制害虫的技术方法属于__________。从物质循环角度分析，该稻田中的鱼和泥鳅在该生态系统还有哪些作用：__________（写两点）。
③巨型稻与青蛙、泥鳅等生活在不同的空间，体现了群落的__________结构；巨型稻与青蛙、泥鳅生长周期同步，可同时管理节约成本；由上可见，研究能量流动可以帮助人们将生物在时空上进行合理配置，__________（填“增大”或“减小”）流入生态系统的总能量。
【答案】（1） ①. N2 ②. 种群密度 ③. ABC
（2） ①. ①物种丰富度##丰富度 ②. 食物网##食物链##营养结构 ③. 数量金字塔 ④. 生物防治 ⑤. 通过取食抑制杂草生长；排出的粪便为巨型稻的生长提供无机盐；产生CO2为巨型稻光合作用提供原料 ⑥. 垂直 ⑦. 增大
【解析】
【分析】由图甲可知，图中X先增加，Y随后再增加，说明X表示被捕食者蝗虫，Y表示捕食者鸭子，蝗虫的数量在N2附近波动，说明N2是蝗虫的环境容纳量。
【小问1详解】
由图甲可知，图中X先增加，Y随后再增加，说明X表示被捕食者蝗虫，Y表示捕食者鸭子，蝗虫的数量在N2附近波动，说明N2是蝗虫的环境容纳量。蝗虫的种群密度的大小可作为人类判断其是否需要防治的依据及防治效果的指标。
A、鸭捕食害虫，二者之间的种间关系为捕食关系，A正确；
B、由图乙可知，放鸭组稻水象甲数量先前有一定量下降，随后也急剧上升，说明养鸭防治稻水象甲的效果不明显，B正确；
C、由图丙可知，较对照组，养鸭2-3周后稻飞虱种群数量明显下降，C正确；
D、养鸭防治水稻害虫有效提高了能量利用率，但不能提高能量传递效率，D错误。
故选ABC。
【小问2详解】
①可通过调查物种丰富度来反映生物的种类和数量，通过食物关系绘制食物网（链），根据各营养级的总个体数量，绘制数量金字塔。
②利用稻田中的青蛙、鱼等捕食害虫，这种控制害虫的技术方法属于生物防治。鱼和泥鳅在该生态系统属于消费者，可以通过取食抑制杂草生长；排出的粪便为巨型稻的生长提供无机盐；产生CO2为巨型稻光合作用提供原料。
③巨型稻与青蛙、泥鳅等生活在不同的空间，表现为分层分布，体现了群落的垂直结构。研究能量流动可以帮助人们将生物在时空上进行合理配置，增大流入生态系统的总能量。
22. 2024年2月，贵州发生的山火事故引起了广泛关注。贵州被誉为天然药库，其独特的地理环境为众多中药材提供了理想的生长条件。这些山火不仅对生态环境造成了严重破坏，还对中药材产业构成了严重威胁。
（1）高温大火会造成土壤肥力下降，为研究大火对土壤肥力的影响，可以检测土壤中的全氮、全钾、__________等指标（写出一点）。
（2）天气干燥，雷电、农事用火、祭祀用火及其他野外用火都可能引起山火，在火灾发生之后，原有群落会被破坏，在该地会发生__________演替。人为干扰对群落演替的影响，__________（填“会”或“不会”）使群落按照不同于自然发生的进程演替。
（3）此次山火让本就在自然条件下萌发率较低的石斛产量大大减少。石斛被誉为“九大仙草之首”，可选取新生营养芽通过__________（填过程）获得拟原球茎，该结构相当于__________，分化程度低，在合适的培养基上培养，提高产量。
（4）为推动“中医药振兴”，科研人员欲尝试探索铁皮石斛与绞股蓝原生质体杂交融合，为中药材的改良提供新途径。要获得两种植物的原生质体，需要将植物组织加入__________酶液去壁，离心后取__________，加入洗液多次洗涤后获得原生质体，多次洗涤的目的是__________。用__________统计收集原生质体的密度。FDA（荧光素二醋酸酯）是一种非常适合监测细胞运动或位置的荧光染料，用FDA可以检测__________。
【答案】（1）有机物/pH/含水量/全磷等
（2） ①. 次生 ②. 会
（3） ①. 脱分化 ②. 愈伤组织
（4） ①. 纤维素酶、果胶酶 ②. 沉淀 ③. 去除酶液 ④. 血细胞计数板/显微镜计数法 ⑤. 原生质体活力
【解析】
【分析】植物体细胞杂交技术：将植物细胞A与植物细胞B用纤维素酶和果胶酶处理，得到不含细胞壁的原生质体A和原生质体B，运用物理方法或是化学方法诱导融合，形成杂种细胞，再利用植物细胞培养技术将杂种细胞培养成杂种植物体。
【小问1详解】
土壤肥力大小与土壤中可溶性的无机盐含量、未被分解的有机物含量等有关，高温大火会造成土壤肥力下降，为研究大火对土壤肥力的影响，可以检测土壤中的全氮、全钾、有机物/pH/含水量/全磷等指标。
【小问2详解】
在火灾发生之后，原有群落会被破坏，但由于存在土壤条件和一些繁殖体，因此在该地发生的演替属于次生演替。人为干扰对群落演替的影响，会使群落按照不同于自然发生的进程演替。
【小问3详解】
植物组织培养可快速繁殖个体，因此可选取新生营养芽通过脱分化获得拟原球茎，该结构相当于愈伤组织，分化程度低，全能性高，在合适的培养基上培养，提高产量。
【小问4详解】
植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，因此要获得两种植物的原生质体，需要将植物组织加入纤维素酶、果胶酶的酶液中去壁，离心后取沉淀（含原生质体），加入洗液多次洗涤后获得原生质体，多次洗涤的目的是去除酶液。用血细胞计数板或显微镜计数法统计收集原生质体的密度。FDA（荧光素二醋酸酯）是一种非常适合监测细胞运动或位置的荧光染料，因此用FDA可以检测原生质体活力。
23. 免疫系统可以识别和消除潜在的有害物质从而保护机体，而恶性肿瘤却可以“伪装”自己从而躲避免疫系统的打击，免疫逃避的机理如图1所示。
（1）部分癌细胞可被免疫系统中的细胞A__________（填名称）识别并消灭，一部分癌细胞持续存在，获得免疫逃避能力后占据优势地位，因癌细胞具有__________重要特征，导致临床上出现明显症状。
（2）据图1分析免疫逃避的机理：细胞A存在PD-1分子，癌细胞自身的__________分子与之结合使细胞A处于抑制状态，正常组织往往不存在该分子，其存在于癌细胞的根本原因为__________。
（3）欧狄沃是中国首个免疫肿瘤药物，其作用机理为__________，从而激活细胞A对抗癌细胞使癌细胞发生如图2所示的__________过程。除此之外还可通过__________的方法使癌细胞失去免疫逃避的能力。
（4）如图3是制备抗PD-L1单克隆抗体的示意图，它能与癌细胞表面的PD-L1特异性结合，因而用于治疗某些癌症。下列叙述正确的是__________。
A. 分离B淋巴细胞前，需要对小鼠注射PD-L1抗体
B. 多孔玻璃板中的细胞并非都是杂交瘤细胞
C. 图中细胞集落a-d都能大量繁殖，仅a能产生抗体
D. 集落a扩大化培养可在体外培养液或小鼠体内进行
【答案】（1） ①. 效应细胞毒性T细胞 ②. 无限增殖、能在体内转移
（2） ①. PD-L1 ②. 基因突变/基因的异常表达
（3） ①. 阻断PD-1和PD-L1的结合 ②. 细胞凋亡 ③. 破坏PD-L1/使PD-L1变性
（4）BD
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备（1）制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。（2）获得杂交瘤细胞①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。（3）克隆化培养和抗体检测。（4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。（5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【小问1详解】
部分癌细胞可被免疫系统中的效应细胞毒性T细胞识别并消灭，一部分癌细胞持续存在，获得免疫逃避能力后占据优势地位，因癌细胞具有无限增殖、能在体内转移重要特征，导致临床上出现明显症状。
小问2详解】
据图分析，免疫逃避的机理：细胞A存在PD-1分子，癌细胞自身的PD-L1分子与之结合使细胞A处于抑制状态，正常组织往往不存在该分子，其存在于癌细胞的根本原因是因为发生了基因突变。
【小问3详解】
欧狄沃是中国首个免疫肿瘤药物，其作用机理为阻断PD-1和PD-L1的结合，使肿瘤细胞无法逃逸；从而激活细胞A对抗癌细胞使癌细胞发生如图2所示的细胞凋亡的过程，除此之外还可通过破坏PD-L1/使PD-L1变性的方法使癌细胞失去免疫逃避的能力
【小问4详解】
A、分离B淋巴细胞前，需要对小鼠注射PD-L1（抗原），A错误；
B、多孔玻璃板中的细胞并非都是杂交瘤细胞，所以需要进行少选，B正确；
C、图中细胞集落a-d都能大量繁殖，仅a能产生所需的抗体，C错误；
D、集落a扩大化培养可在体外培养液或小鼠体内进行，D正确
故选BD。
24. （一）帕金森病（PD）属于一种神经衰退性疾病。该病患者大脑中的多巴胺能神经元大量死亡，从而出现运动减少、肌张力强直和震颤等运动失调症状。
（1）关于帕金森病的发病机理，研究人员提出了“多巴胺能神经—胆碱能神经功能失衡”学说。下图表示正常人和帕金森患者的部分神经元联系机理图，分析回答。
在正常状态下，当兴奋传导到多巴胺能神经元或胆碱能神经元时，__________向突触前膜移动并融合，神经元以__________方式释放相应递质。两种递质产生的作用相互对抗、动态平衡，共同参与调节机体的运动机能。据图回答，帕金森患者出现肌肉震颤的原因是___________。若该学说成立，那么可以研发__________药物，以缓解帕金森症状。
（2）为研究治疗性克隆技术能否用于帕金森综合征的治疗，科研人员利用人帕金森综合征模型鼠进行如下左图实验。请回答：通过过程①和②获得了胚胎干细胞，该类细胞来自__________。过程③表示__________，过程④__________（需要或不需要）对受体小鼠注射免疫抑制剂以抑制其细胞免疫功能。
（二）阿尔茨海默症（AD）也属于神经衰退性疾病。患者主要表现为渐进性的记忆力衰退、认知能力下降，出现情感及语言障碍，最终因运动、感觉等功能都逐渐丧失而导致死亡。
（3）阿尔茨海默症患者的神经元之间存在着淀粉样蛋白斑块，其是由β-淀粉样蛋白（Αβ）在细胞外聚集而成的。研究人员以小鼠为实验材料，探究了β-淀粉样蛋白的聚集对突触后膜电位的影响。研究人员设置了两组实验，实验组处理如下：向成年小鼠的脑室中注射1.5μL的β-淀粉样蛋白提取物，一段时间后，刺激小鼠的脑部与记忆相关部位，得到如图曲线。
对照组处理：_____________。
分析数据可能得出的结论是Αβ蛋白的聚集会导致______________。
（4）研究清除脑内Αβ蛋白沉积的疫苗被认为是可以控制阿尔茨海默症病发的有效手段。已知诺如病毒P颗粒蛋白具有很高的免疫原性且稳定，可以在大肠杆菌中高效表达。研究人员成功构建、表达并纯化了以诺如病毒P颗粒为载体的蛋白疫苗。如图1和图2所示为PET-P质粒和Αβ蛋白基因，NtⅠ、XhⅠ、SalⅠ、NedⅠ为限制酶酶切位点，Amp'表示氨苄青霉素抗性基因。请回答下列问题：
①研究人员通过提取细胞的总RNA经过RT-PCR技术获取Αβ蛋白基因，该过程需要的酶有__________、__________，获取的基因在结构上除了不具有启动子外，还不具有__________。（写出两个结构）
②为将获得的Αβ蛋白基因（图2）与PET-P质粒（图1）定向连接，应选择的限制酶是__________。用酶Ⅰ和酶Ⅱ两种限制性内切核酸酶分别处理同一DNA片段，酶切位点及酶切产物分离结果如图4所示。以下叙述正确的是__________。
A．图3中两种酶识别的核苷酸序列不同
B．图4中离上端越近的DNA片段一般越长
C．图4泳道①中是用酶Ⅱ处理得到的酶切产物
D．图4电泳槽的上端为负极
③将酶切、连接后的重组质粒导入__________处理的大肠杆菌，转化后采用含__________的平板进行筛选。
④通过__________技术检测__________（填“P”或“Αβ”）蛋白表达情况，并将其作为抗原进行后续的免疫原性研究。
【答案】（1） ①. 突触小泡 ②. 胞吐 ③. a.多巴胺释放较少，b．对脊髓神经元的抑制作用减弱，c．乙酰胆碱释放较多，d．对脊髓神经元的兴奋作用增强 ④. 多巴胺类似/多巴胺降解酶抑制剂/抗胆碱能/乙酰胆碱降解激活剂等
（2） ①. 囊胚/囊胚期/内细胞团 ②. 诱导分化/基因选择性表达 ③. 不需要
（3） ①. 向成年小鼠的脑室中注射1.5μL的生理盐水 ②. 突触后膜兴奋性下降
（4） ①. 逆转录酶##反转录酶 ②. 耐高温的TaqDNA聚合酶 ③. 终止子、内含子、复制起点 ④. XhⅠ和NedⅠ ⑤. ABCD ⑥. CaCl2 ⑦. Ampr ⑧. 抗原-抗体杂交法 ⑨. Aβ
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
在正常状态下，兴奋产生过程中，当兴奋传导到多巴胺能神经元或胆碱能神经元时，突触小泡向突触前膜移动并融合；神经递质的释放方式是胞吐；神经递质需要与突触后膜的受体结合发挥作用，据图可知，帕金森患者出现肌肉震颤的原因是a.多巴胺释放较少，b．对脊髓神经元的抑制作用减弱，c．乙酰胆碱释放较多，d．对脊髓神经元的兴奋作用增强；若假说正确，需要对上述过程进行抑制或加强，故可通过多巴胺类似/多巴胺降解酶抑制剂/抗胆碱能/乙酰胆碱降解激活剂等药物药物，以缓解帕金森症状。
【小问2详解】
胚胎干细胞来源于囊胚/囊胚期/内细胞团，具有全能性；过程③表示胚胎干细胞分化为神经元的过程，该过程中发生了基因的选择性表达；④表示胚胎移植，该过程中由于受体子宫基本不对外来胚胎发生免疫排斥，故不需要对受体小鼠注射免疫抑制剂以抑制其细胞免疫功能。
【小问3详解】
分析题意，本实验目的是探究β-淀粉样蛋白的聚集对突触后膜电位的影响，则实验的自变量是β-淀粉样蛋白的有无，实验组处理如下：向成年小鼠的脑室中注射1.5μL的β-淀粉样蛋白提取物，根据实验设计的对照原则与单一变量原则可知，对照组处理是向成年小鼠的脑室中注射1.5μL的生理盐水；分析数据可知，对照组的突触后膜电位相对幅度较高，故可能得出的结论是Αβ蛋白的聚集会导致突触后膜兴奋性下降。
【小问4详解】
①研究人员通过提取细胞的总RNA经过RT-PCR技术获取Αβ蛋白基因，该过程需要的酶有催化RNA→DNA的逆转录酶，也有RT-PCR技术中的耐高温的TaqDNA聚合酶；成熟的mRNA是经过初始RNA剪切之后形成的，不含有启动子、终止子、内含子等非编码结构，故获取的基因在结构上除了不具有启动子外，还不具有终止子、内含子、复制起点。
②据图可知，SalI会破坏目的基因， 不能选择，NtI会破坏标记基因，也不能选择，同时为避免反向连接和自身环化，应选择两种酶进行切割，故选择图中的XhⅠ和NedⅠ；
A、限制酶具有专一性，一种酶只能识别一种序列，故图3中两种酶识别的核苷酸序列不同 ，A正确；
B、电泳时分子量越小距离点样点越远，图4中离上端越近的DNA片段一般越长，B正确；
C、据图4可知，泳道①能得到4个条带，泳道②得到3个条带，图3中酶II有3个酶切位点，可得到4个条带，故图4泳道①中是用酶Ⅱ处理得到的酶切产物 ，C正确；
D、电泳过程中分子可向不同电极方向移动，图4电泳槽的上端为负极，D正确。
故选ABCD。
③将目的基因导入大肠杆菌常用CaCl2处理，使其处于感受态；由于重组质粒中含有Amp'（氨苄青霉素抗性基因），故转化后采用含氨苄青霉素的平板进行筛选。
④由于本研究中研究清除脑内Αβ蛋白沉积的疫苗被认为是可以控制阿尔茨海默症病发的有效手段，而抗原与抗体的结合具有特异性，故可用抗原-抗体杂交法检测Αβ蛋白表达情况，并将其作为抗原进行后续的免疫原性研究。
25. 碘是人体必需的微量元素之一，碘缺乏会对胎儿及婴幼儿的智力发育造成不可逆的损伤。大量动物实验研究结果证实，碘过量可以导致海马神经元自噬水平升高，从而降低动物的脑重量和学习记忆能力。为验证上述结论，请根据以下实验材料完善实验思路，并预测结果及分析。材料与用具：生长状况相同的健康成年SPF级SD大鼠若干只、低中高三种浓度的碘酸钾溶液、微量核酸蛋白测定仪、酶标仪等。
（要求与说明：SPF级实验SD大鼠，即无特定病原体的某一品系大鼠；采用自来水配制含碘饮水，实验期间自来水中未检出水碘；标本的采集与分离处理及逆转录PCR法和Western Blt法对自噬相关mRNA及蛋白质检测的具体操作不作要求）
回答以下问题：
（1）完善实验思路：
①适应性饲养1周后，将大鼠按雌雄比2：1的比例合笼。
②实验选材及分组：__________。
③自然分娩后，于仔鼠出生后第4天进行窝标准化处理（保证每窝仔鼠雌雄比例一致）。出生后第21天，断乳后按性别及剂量分笼饲养。
④按照与母鼠相同的染毒浓度继续处理，直至第6个月末。处死仔鼠并分离_____，测定自噬相关mRNA及蛋白质的含量。
（2）预测实验结果（已知微观相关蛋白LC3、Beclin1蛋白、选择性自噬接头蛋白p62是参与自噬过程的三个主要蛋白，请设计一个表格用于记录实验结果）_____。
（3）讨论与分析：
①机体存在__________调控轴，碘的生理作用主要通过__________激素的分泌进而影响大脑发育。②自噬是细胞内的一种降解途径，在参与神经细胞的发育及成熟过程中具有重要作用。本实验表明，高碘导致__________，可能是引起学习记忆损伤的机制之一。
【答案】（1） ①. ②将妊娠大鼠/怀孕大鼠单笼饲养，随机均分为4组，分别采自来水和低中高三种浓度的碘酸钾溶液，通过自由饮水的方式进行染毒 ②. 海马组织/海马细胞/海马神经元/海马结构/海马回/海马体/大脑海马
（2）不同浓度碘酸钾溶液对大鼠海马自噬相关基因mRNA和蛋白质表达量实验结果记录表
（3） ①. 下丘脑-腺垂体-甲状腺 ②. 甲状腺 ③. 海马神经细胞自噬功能的改变（或提高/增强）
【解析】
【分析】本实验为验证碘过量可以导致海马神经元自噬水平升高，从而降低动物的脑重量和学习记忆能力。因此自变量为碘的含量，因变量为自噬相关mRNA及蛋白质的含量，其它无关变量各组应相同且适宜。
【小问1详解】
②已知碘是人体必需的微量元素之一，碘缺乏会对胎儿及婴幼儿的智力发育造成不可逆的损伤。本实验是验证碘过量可以导致海马神经元自噬水平升高，从而降低动物的脑重量和学习记忆能力，因此自变量为碘含量不同，故实验选材及分组为：将妊娠大鼠/怀孕大鼠单笼饲养，随机均分为4组，分别采自来水和低中高三种浓度的碘酸钾溶液，通过自由饮水的方式进行染毒。
③自然分娩后，于仔鼠出生后第4天进行窝标准化处理（保证每窝仔鼠雌雄比例一致）。出生后第21天，断乳后按性别及剂量分笼饲养。
④根据碘过量可以导致海马神经元自噬水平升高，可知该步骤应为：按照与母鼠相同的染毒浓度继续处理，直至第6个月末。处死仔鼠并分离海马组织（或海马细胞/海马神经元/海马结构/海马回/海马体/大脑海马），测定自噬相关mRNA及蛋白质的含量。
【小问2详解】
已知微观相关蛋白LC3、Beclin1蛋白、选择性自噬接头蛋白p62是参与自噬过程的三个主要蛋白，因此因变量应检测这三种蛋白转录的相关mRNA和这三种蛋白的含量，故记录表如下：
不同浓度碘酸钾溶液对大鼠海马自噬相关基因mRNA和蛋白质表达量实验结果记录表
【小问3详解】
碘可参与甲状腺激素的合成，甲状腺激素的分泌受“下丘脑-腺垂体-甲状腺”腺体轴的调节，甲状腺激素可促进神经系统的发育，因此碘的生理作用主要通过甲状腺激素的分泌进而影响大脑发育。短时记忆与海马脑区有关，根据高碘会引起学习记忆损伤，可推测高碘导致海马神经细胞自噬功能的改变（或提高/增强），从而引起学习记忆损伤。时间
3
6
9
12
15
18
21
24
增长速率（个/年）
12
21
40
82
132
98
40
51
组别
自噬相关mRNA表达量（含量）
自噬相关蛋白质表达量（含量）
p62的mRNA
LC3的mRNA
Beclinl的mRNA
p62
LC3
Beclinl
对照组（自来水）
低浓度碘酸钾溶液
中浓度碘酸钾溶液
高浓度碘酸钾溶液
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