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2024届陕西省西安中学高三下学期第九次模拟考试理综试题-高中生物（原卷版+解析版）
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理科综合能力测试试题
注意事项：
①本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，其中第Ⅱ卷33-38题为选考题，其它题为必考题。
②本试卷满分为300分，考试时间为150分钟。
③请考生务必在答题卡上答题。考试结束后，监考老师只收答题卡。
第I卷（选择题共126分）
一、选择题：本题共13个小题，每小题6分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 胞内Na+区隔化是植物抵御盐胁迫的途径之一、液泡膜上H+―焦磷酸酶能利用水解焦磷酸释放的能量将H+运进液泡，建立液泡膜两侧的H+浓度梯度，该浓度梯度能驱动液泡膜上的转运蛋白M将H+运出液泡，同时将Na+由细胞质基质逆浓度梯度运进液泡，实现Na+区隔化。下列有关叙述不合理的是（ ）
A. H+运出液泡的方式和Na+运入液泡的方式相同
B. 转运蛋白M运输Na+时会使细胞质的pH减小
C. 胞内Na+区隔化使细胞液的渗透压增大
D. 低温条件下Na+转运过程受到一定影响
【答案】A
【解析】
【分析】物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫主动运输。
【详解】A、依题意可知，H+通过液泡膜上的转运蛋白M顺浓度梯度运出液泡，同时依靠H+浓度差形成的势能将Na+由细胞质基质运进液泡，因此，H+运出液泡的方式为协助扩散，Na+运入液泡的方式为主动运输，A错误；
B、依题意可知，转运蛋白运入Na+的同时，还将H+运入细胞质，使细胞质的pH减小，B正确；
C、Na+运入液泡后，实现了Na+区隔化，同时使细胞液的渗透压增大，C正确；
D、依题意可知，液泡膜两侧H+浓度梯度的建立需要H+-焦磷酸酶的参与，低温下，该酶的活性会降低，最终影响Na+的转运，D正确。
故选A。
2. 大豆疫霉菌在侵染大豆过程中分泌的水解酶XEG1可降解细胞壁，破坏植物的抗病性。植物通过分泌蛋白GIP1与XEG1结合并抑制其活性，从而达到干扰XEG1的作用。研究发现，大豆疫霉菌在漫长的进化过程中变异出XEG1酶活性丧失的突变体，该突变体可产生XLP1作为“诱饵”与野生大豆疫霉菌协同攻击植物。下列相关叙述中正确的是（ ）
A. 大豆疫霉菌为原核生物，水解酶XEG1的合成场所为核糖体
B. XEG1可能破坏植物细胞壁中的肽聚糖和果胶，使其丧失对细胞的保护和支持作用
C. 突变体的形成说明大豆疫霉菌的遗传物质为RNA，结构不稳定，容易发生变异
D. XLP1可能竞争性地与GIP1结合，从而保护致病因子XEG1免受GIP1的攻击
【答案】D
【解析】
【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。自然发生的突变叫做自然突变（自发突变），这种突变发生的频率极低，由外界因素诱发而导致的突变叫做诱发突变。
【详解】A、大豆疫霉菌为真核生物，水解酶XEG1的本质为蛋白质，合成场所为细胞质中的核糖体，A错误；
B、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，对细胞具有保护和支持作用，B错误；
C、大豆疫霉菌真核生物，遗传物质为DNA，C错误；
D、由于突变体可作为“诱饵”与野生大豆疫霉菌协同攻击植物，推测突变体产生的XLP1可竞争性地与GIP1结合，从而保护致病因子XEG1免受GIP1的攻击，D正确。
故选D。
3. 梨树是雌雄同株植物，研究发现其具有通过“不亲和基因”(复等位基因S₁、S₂、S₃、S₄)抑制“近亲繁殖”的机制，具体表现为：当花粉与母本含有的基因相同时，花粉不能参与受精。下列叙述错误的是（ ）
A. 父本S₁S₂与母本S₂S₃杂交后代的基因型为S₁S₂、S₁S₃
B. S₁S₂×S₁S₃正反交结果相同，且都没有纯合子后代
C. 基因S₁、S₂、S₃、S₄位于同源染色体上，遵循分离定律
D. 基因型为S₁S₂和S₃S₄的梨树杂交可提高结实率
【答案】B
【解析】
【分析】梨树是雌雄同株植物，具有通过“不亲和基因”抑制“近亲繁殖”的机制，可知不存在纯合子。
【详解】A、父本S₁S₂与母本S₂S₃杂交，含S₂的花粉不参与受精，后代的基因型为S₁S₂、S₁S₃，A正确；
B、S₁S₂×S₁S₃正反交结果不相同，且都没有纯合子后代，B错误；
C、基因S₁、S₂、S₃、S₄为复等位基因，位于同源染色体上，遵循分离定律，C正确；
D、基因型为S₁S₂和S₃S₄的梨树杂交，所有花粉均可参与受精，可提高结实率，D正确。
故选B。
4. 尿崩症是一种因抗利尿激素缺乏或肾脏对其不敏感而导致的具口渴，大量排尿等症状的疾病。如图为抗利尿激素调节水重吸收的过程，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 图示下丘脑细胞分泌神经递质作用于垂体使其释放抗利尿激素
B. 图示H2O进出细胞均不耗能，因此H2О跨膜运输与浓度差无关
C. 图示下丘脑、垂体病变或Р减少均可能导致尿崩症，口渴与水分过多滞留于B侧有关
D. 与正常人相比，尿崩症患者的蛋白激酶活性弱，水通道蛋白在B侧分布多
【答案】C
【解析】
【分析】水盐平衡调节：①当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸，细胞外液渗透压就会升高，这一情况刺激下丘脑渗透压感受器，使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢，使人产生渴觉而主动饮水，另一方面，下丘脑还分泌抗利尿激素，并由垂体释放到血液中，血液中的抗利尿激素含量增加，就加强了肾小管、集合管对水分的重吸收，使尿量减少。②当人饮水过多时，细胞外液渗透压就会降低，这一情况刺激下丘脑渗透压感受器，使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢，使人不产生渴觉，另一方面，下丘脑还减少分泌抗利尿激素，垂体释放到血液中的抗利尿激素减少，就减弱了肾小管、集合管对水分的重吸收，使尿量增加。
【详解】A、抗利尿激素由下丘脑合成，垂体释放，A错误；
B、图示H2O进出细胞均不耗能，为协助扩散，但H2O跨膜运输与浓度差有关，B错误；
C、尿崩症是一种因抗利尿激素缺乏或肾脏对其不敏感而导致的具口渴、大量排尿等症状的疾病，因此，图示下丘脑、垂体病变或Р减少均可能导致尿崩症，口渴与水分过多滞留于B侧随尿液排出体外有关，C正确；
D、与正常人相比，尿崩症患者蛋白激酶活性弱，水通道蛋白在B侧分布少，D错误。
故选C。
5. 苏木杰现象指糖尿病患者在夜间发生低血糖后，反射性出现清晨高血糖，常见于使用胰岛素的糖尿病患者。患者夜间3：00 时血糖出现最低值，之后机体会出现应激反应而造成胰高血糖素等升糖激素代偿性增加，从而导致清晨空腹高血糖的出现。下列叙述错误的是（ ）
A. 调节血糖平衡的中枢位于下丘脑，肝脏是重要执行器官
B. 夜间3：00后肾上腺素分泌增加，促进非糖物质转化为葡萄糖
C. 夜间3：00 血糖出现最低值，此时胰岛素分泌量达到最大
D. 通过适当减少胰岛素用量或适量加餐可缓解苏木杰现象
【答案】C
【解析】
【分析】当血糖含量升高时，胰岛素分泌增多，促进葡萄糖进入肝脏、肌肉、脂肪等组织细胞，并且在这些细胞中合成糖原、氧化分解或者转化成脂肪；另一方面又能够抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化为葡萄糖，从而降低血糖。血糖含量降低时，胰高血糖素含量升高，促进肝糖原分解，促进非糖类物质转化为葡萄糖。“苏木杰现象”是指某些糖尿病患者表现出夜间低血糖，早餐前高血糖的症状。
【详解】A、调节血糖平衡的中枢是下丘脑，肝脏是重要执行器官，其中的肝糖原在血糖上升时合成，在血糖下降时分解，A正确；
B、患者夜间3：00时血糖出现最低值，因而此时肾上腺素、胰高血糖素和糖皮质激素的分泌量有可能增加，B正确；
C、夜间3；00血糖出现最低值，则胰岛素分泌量在此之前已经达到最大，C错误；
D、通过适当减少胰岛素用量或适量加餐可缓解夜间低血糖，进而可避免出现清晨高血糖出现，即避免苏木杰现象出现，D正确。
故选C。
6. 超高速奔跑是猎豹的生存本领，它依靠减轻体重来实现低能耗。为了达到极速，猎豹的身体有很多特殊的结构，比如相对劣质的骨骼，修长的体型等。这些结构在加快猎豹速度的同时，也让它成为了猫科动物中的“瓷娃娃”。一旦受伤，它就会几乎失去捕食能力。猎豹奔跑速度越来越快的主要原因是瞪羚的速度越来越快。作为食草动物，瞪羚的速度只有猎豹的70%左右，但是瞪羚学会了一种绕过猎豹的方法。下列说法正确的是（ ）
A. 共同进化的结果是两种生物的机能越来越完善
B. 瞪羚的速度越来越快导致猎豹产生了超高速奔跑的变异
C. 猎豹的存在对瞪羚种群的发展起到了阻滞作用
D. 如果草原演替成森林，具有超高速奔跑本领的猎豹最终可能走向灭亡
【答案】D
【解析】
【分析】1、共同进化：不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。
2、生物多样性的价值主要包括直接价值、间接价值和潜在价值。
【详解】A、超高速奔跑是猎豹的生存本领，它依靠减轻体重来实现低能耗。为了达到极速，猎豹的身体有很多特殊的结构，比如相对劣质的骨骼，修长的体型等。这些结构在加快猎豹速度的同时，也让它成为了猫科动物中的“瓷娃娃”。由此可见，共同进化的结果不是两种生物的机能越来越完善，A错误；
B、变异是不定向的，瞪羚的速度越来越快对猎豹进行了选择，奔跑速度快的猎豹可以通过捕食瞪羚存活，B错误；
C、捕食者往往捕食被捕食者中老弱病残的个体，客观上起到了促进被捕食者种群发展的作用，因此，猎豹的存在对瞪羚种群的发展起到了促进作用，C错误；
D、如果草原演替成森林，具有超高速奔跑本领的猎豹可能难以适应森林环境，最终可能走向灭亡，D正确。
故选D。
第Ⅱ卷（非选择题共174分）
三、非选择题：共174分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题（共129分）
7. 为探究某植物生长所需的适宜光照，在不同光照条件下，测得该植物叶片的呼吸速率、净光合速率和叶绿素含量如下图所示。回答下列问题：
注：自然光下用遮阳网遮光，透过的光占自然光的百分数为透光率（%）
（1）图1表明，植物叶片在透光率25%~75%内，呼吸速率随透光率降低而下降，可能的原因是___。
（2）据图可知，在25%透光率下叶片固定二氧化碳的速率是___μmlm-1s-1。
（3）根据上述结果，初步判断最适合该植株生长的透光率是___，依据是___。
（4）图3中50%、75%透光率下植物叶片中叶绿素含量不同，设计实验验证这种差异（简要写出实验思路和预期结果）___。
【答案】（1）通过降低叶片呼吸速率以减少自身消耗以确保自身有机物正常积累量，从而保证自身正常生长
（2）7.5 （3） ①. 75% ②. 此透光率下净光合速率最高，有机物的积累量最多
（4）实验思路：取等量的50%、75%透光率下植物叶片若干，分为甲乙两组，分别提取两组叶片中的叶绿素，并比较两组中叶绿素的含量
预期结果：75%透光率组内叶片中叶绿素的含量高于50%透光率的组内叶片中叶绿素的含量
【解析】
【分析】有氧呼吸全过程:第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段：在线粒体的内膜上，[H]和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。
【小问1详解】
图1表明，植物叶片在透光率25%~75%内，呼吸速率随透光率降低而下降，可能原因是：植株在遮光环境下通过降低叶片呼吸速率以减少自身消耗以确保自身有机物正常积累量，从而保证自身正常生长。
【小问2详解】
据图可知，在25%透光率下叶片固定二氧化碳的速率是总光合速率=净光合速率+呼吸速率=6+1.5=7.5µml·m-1·s-1。
【小问3详解】
根据上述结果，初步判断最适合该植株生长的透光率是75%，依据是此透光率下净光合速率最高，有机物的积累量最多。
【小问4详解】
图3中50%、75%透光率下植物叶片中叶绿素含量不同，设计实验验证这种差异，核心步骤是能够提取植物叶片中的色素并能比较其含量的多少，故：
实验思路为：取等量的50%、75%透光率下植物叶片若干，分为甲乙两组，分别提取两组叶片中的叶绿素，并比较两组中叶绿素的含量。
预期结果：75%透光率的组内叶片中叶绿素的含量高于50%透光率的组内叶片中叶绿素的含量。
8. 香蕉的栽培种起源于尖叶蕉和长梗蕉。香蕉的一个染色体组中染色体数为11，把尖叶蕉染色体组称为A，长梗蕉染色体组称为B，一般A产量高、风味佳，而B抗逆性好。香蕉可分为二倍体（AA、AB、BB）、三倍体（AAA、AAB、ABB、BBB）和四倍体（AAAA、AAAB、AABB、ABBB、BBBB）。四倍体香蕉主要是由二倍体经人工培育而成的品种。在生产上的栽培品种主要是三倍体香蕉。回答下列问题：
（1）研究发现A染色体组与B染色体组中对应的染色体（比如A1与B1、A2与B2……）可以正常联会，因此二倍体AB个体________（填“育性正常”或“高度不育”）。在育种时，经常用二倍体香蕉和四倍体香蕉进行杂交，得到三倍体后代。若要得到三倍体AAB，最好选择的亲本是_______。若选择BB个体与AABB个体杂交，得到的三倍体后代________（填“一定”或“不一定”）是ABB，原因是_______。
（2）已知香蕉AA口味独特，BB有抗锈病性状。人们将AA与BB个体杂交，得到F1，发现F1既抗锈病又口味独特，让F1自交得F2，若两对性状各由一对等位基因控制，理论上F2中既抗锈病又口味独特个体的比例为________。其中F1产生的配子中染色体全部来自A的概率为________。
【答案】（1） ①. 育性正常 ②. AAAA和BB ③. 不一定 ④. AABB个体中联会的染色体为四条，四条染色体联会后两两随机分离，AABB个体产生的配子为AB、AA或BB，因此其与BB个体杂交，后代不一定是ABB
（2） ①. 1/2或9/16 ②. 1/211
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
若A染色体组与B染色体组中对应的染色体可以正常联会，则二倍体AB个体可以正常进行减数分裂，形成配子；若要得到三倍体的AAB，则可以选择AAAA和BB杂交，因为四倍体AAAA只产生AA的配子，二倍体BB只产生B的配子，所以会得到三倍体AAB。AABB个体中联会的染色体为四条，四条染色体联会后两两随机分离，AABB个体产生的配子为AB、AA或BB，因此其与BB个体杂交，后代不一定是ABB。
【小问2详解】
由于AA与BB杂交，F1既抗锈病又口味独特，因此这两个性状均为显性性状，设控制抗锈病的基因为F和口味独特的基因为D，则AA的基因型为DDff，BB的基因型为ddFF，F1为 DdFf，若两对基因位于一对同源染色体上，F2中基因型及比例为DDff：DdFf：ddFF=1：2：1，即理论上F2中既抗锈病又口味独特个体（DdFf）的比例为1/2；若两对基因位于两对同源染色体上，根据基因的自由组合定律，后代会出现9:3:3:1的比例，既抗病有口味独特的个体基因型为D_F_，其概率为9/16，因此理论上F2中既抗锈病又口味独特个体的比例为1/2或9/16。香蕉的一个染色体组中染色体数为11，F1中染色体一般来自香蕉AA，一般来自香蕉BB，产生的配子中染色体全部来自A的概率为1/211。
9. 某科研小组为研究大黄素对同种异体小鼠皮肤移植过程中免疫排斥反应的影响，用同种异体小鼠背部皮肤移植法进行实验，实验分为假手术组、移植模型组、大黄素组，环孢素A组（环孢素A是一种免疫抑制剂）和大黄素+环孢素A组，实验结果如图所示。假手术组小鼠移植的皮肤一直存活，未统计存活时间。回答下列问题：
（1）实验过程中，对小鼠进行假手术的操作是___。免疫排斥反应主要体现了免疫系统的___功能。
（2）根据实验结果可知，大黄素会___（填“增强”或“减弱”）皮肤移植后的免疫排斥反应，大黄素和环孢素A的作用效果相互___（填“协同”或“拮抗”）。
（3）Th1和Th2是T细胞的亚群，Th1的激活会增强免疫排斥反应，Th2的激活会增强免疫耐受反应。已知大黄素通过影响T细胞的分化影响皮肤移植后的免疫排斥反应，则在大黄素的作用下机体内Th1/Th2的值会___（填“增大”“减小”或“不变”），原因是___。
【答案】（1） ①. 将背部移植区皮肤切取后植入原位 ②. 防卫
（2） ①. 减弱 ②. 协同
（3） ①. 减小 ②. Th1能促进免疫排斥反应，Th2能提高免疫耐受，而大黄素抑制免疫排斥，即能减少Th1的数量，增加Th2的数量（合理即可）
【解析】
【分析】据图分析：假手术是做自体皮肤移植，即将背部移植区皮肤切取后植入原位；与模型组小鼠相比，加入大黄素和环孢素A后，移植皮肤的存活时间都延长了，说明二者都能抑制免疫排斥反应。
【小问1详解】
在该实验中，设置假手术组的目的是排除手术因素对移植皮肤存活时间的影响。假手术是做自体皮肤移植，即将背部移植区皮肤切取后植入原位。免疫排斥反应主要和细胞免疫有关，直接作用于移植皮肤的免疫细胞是效应T细胞，免疫排斥反应主要体现了免疫系统的防卫功能。
【小问2详解】
根据实验结果可知，与模型组小鼠相比，加入大黄素和环孢素A后，移植皮肤的存活时间都延长了，说明二者都能减弱免疫排斥反应且相互协同作用。
【小问3详解】
根据题意可知，Th1能促进免疫排斥反应，Th2能提高免疫耐受，而大黄素抑制免疫排斥，即能减少Th1数量，增加Th2的数量，因此Th1/Th2的值会减小。
10. 如图1为某湖泊生态系统中某鱼类种群在一段时间内种群增长速率的变化情况；图2为能量流经该生态系统第二营养级的变化示意图，能量的单位为kJ。据图回答问题：
（1）图1中ac段种群数量变化规律为呈___（填“J型”或“S型”）增长，种群数量达到最大的时间点是___。
（2）分析图2中能量关系可知，代表第二营养级“用于生长发育繁殖的能量”的是___。
（3）若该生态系统的第一营养级所固定的太阳能总量为3125kJ，则第一和第二营养级之间的能量传递效率是___（答案保留一位小数）。由于图2所示___（用“甲”“乙”“丙”“丁”和“→”表示）途径的存在，导致生态系统的能量流动具有逐级递减的特点。
（4）在该生态系统中，物质循环和能量流动的内在联系可以概括为___。
【答案】（1） ①. S型 ②. c点
（2）乙 （3） ①. 12.8% ②. 甲→丙、乙→丁
（4）物质是能量的载体，能量推动物质的循环（合理即可）
【解析】
【分析】流入某一营养级的能量（同化量）＝呼吸作用散失的能量＋用于生长发育、繁殖的能量（以有机物形式储存起来）＝呼吸作用散失的能量＋（被同化）流向下一营养级的能量＋流向分解者的能量＋（未利用的能量）。生态系统中生产者和消费者之间由于食物关系会形成一定的营养结构。食物链和（食物链交织而成的）食物网是由生产者和消费者之间存在食物关系形成的。相邻养级之间的能量传递效率=下一级同化的能量/上一级同化的能量×100%。
【小问1详解】
由图1中ac段种群的增长速率先增大后减小可知该种群数量变化规律为呈“S”型增长，达到最大的时间点是c点。
【小问2详解】
图2中甲表示第二营养级同化的能量，丙表示第二营养级呼吸作用散失的能量，所以乙表示第二营养级用于生长、发育、繁殖的能量。
【小问3详解】
由图2可知，第二营养级同化的能量为500-100=400（kJ），所以第一和第二营养级之间的能量传递效率是400÷3125×100%=12.8%。每个营养级同化的能量都有用于呼吸作用以热能的形式散失（甲→丙）和流向分解者（乙→丁），故不能100%传递给下一营养级，使得能量流动具有逐级递减的特点。
【小问4详解】
生态系统中，物质循环和能量流动的内在联系可以概括为物质是能量的载体，能量推动物质的循环。
（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
【生物—选修1：生物技术实践】
11. 木质素是一类复杂的有机聚合物，在细胞壁的形成中特别重要，赋予木材和树皮刚性且不容易腐烂的特性。科研人员从木材场土壤中筛选分离出木质素分解菌，实验流程如图所示。回答下列问题：
（1）若步骤④每个环节的稀释倍数与步骤②的稀释倍数相同，则步骤④试管内的无菌水是_________mL。图示操作过程中，共将1g土壤稀释了___________倍。
（2）实验过程中，纯化细菌的关键是无菌操作和___________。在涂布平板时，接种的菌悬液一般不超过0.1mL，原因是菌悬液过多会使细菌数量增多，不易形成_________。
（3）若培养得到了如步骤⑥所示的菌落，已知这些细菌均为异养型细菌，则步骤⑥所用的培养基是__________（填“以木质素为唯一碳源”或“添加了木质素的牛肉膏蛋白胨”）的培养基，原因是_________。
（4）木质素分解菌能将纤维素分解生成葡萄糖等小分子糖类，木质素分解菌可用葡萄糖作为碳源，进入细菌细胞内的葡萄糖的主要作用是_________和__________。
【答案】（1） ①. 9 ②. 104
（2） ①. 将聚集的菌体分散，以得到由单个细胞增殖形成的单菌落 ②. 单菌落
（3） ①. 添加了木质素的牛肉膏蛋白胨 ②. 菌5周围没有透明圈，说明菌5不是木质素分解菌；菌1~4周围均有透明圈，说明这些菌是木质素分解菌
（4） ①. 为细胞生物的生命活动提供能量 ②. 为其他有机物的合成提供原料
【解析】
【分析】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梯度稀释后，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】
步骤②稀释度是10倍，则步骤④每个环节的稀释度也是10倍，因此步骤④试管内的无菌水是9mL。图示操作过程中，10g土壤加入到90mL无菌水中 相当于将1g土壤稀释了10倍，此后经过3次梯度稀释，因此图示操作完成后1g土壤相当于稀释了104倍。
【小问2详解】
实验过程中，纯化细菌的关键是无菌操作和将聚集的菌体分散，以得到由单个细胞增殖形成的单菌落，进而得到了纯化的目的；在涂布平板时，接种的菌悬液过多会使细菌数量增多，培养后菌落粘连在一起，不易得到单菌落。
【小问3详解】
步骤⑥所用的培养基上既出现有透明圈的菌落1~4（木质素分解菌分解木质素形成），也出现无透明圈的菌落5（非木质素分解菌），说明该培养基是添加了木质素的牛肉膏蛋白胨的培养基。
【小问4详解】
葡萄糖是生命的燃料，在微生物培养中葡萄糖能为细菌提供能量﹑碳源和合成其他有机物的中间产物。
【生物—选修3：现代生物科技专题】
12. 现代生物技术在改变着人们的生活，请回答相关问题。
（1）实施基因工程的核心操作是基因表达载体的构建，目的是___；为避免基因工程生产的人血清白蛋白引发人体的免疫排斥反应，利用蛋白质工程除去该蛋白基因中与抗原决定有关的基因序列，从而使人血清白蛋白失去抗原性。在蛋白质工程中，对蛋白质结构进行改造，最终是通过对基因的直接改造来完成，其原因是___。
（2）制备抗HCG的单克隆抗体过程中，运用的生物学原理有___（答出三点）；诱导小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合完成后，体系中会出现多种类型细胞甚至还有未融合的细胞的原因是___。未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是___。
（3）矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于___，以及为之所必需的___的重建。
【答案】（1） ①. 使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用 ②. 基因控制蛋白质的合成
（2） ①. 细胞增殖；细胞膜的流动性；抗原与抗体结合的特异性 ②. 细胞相互融合是随机的，且融合率达不到100% ③. 其在体外培养条件下不能无限增殖
（3） ①. 植被恢复 ②. 土壤微生物群落
【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，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：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术；个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
基因工程的核心操作是基因表达载体的构建，目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。在蛋白质工程中，对蛋白质结构进行改造，最终是通过对基因的直接改造来完成，其原因是基因控制蛋白质的合成。
【小问2详解】
制备抗HCG的单克隆抗体过程中利用了细胞增殖、细胞膜的流动性、抗原与抗体结合的特异性等生物学原理。由于细胞相互融合是随机的，且融合率达不到100%，所以步骤②诱导小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合完成后，体系中出现多种类型细胞甚至还有未融合的细胞。未融合的B淋巴细胞不能无限增殖，所以经多次传代培养后都不能存活。
【小问3详解】
矿区土壤条件恶劣，生态系统的恢复过程中植被恢复是重要措施。土壤微生物是生态系统中的主要分解者，是生态系统不可缺少的成分，所以，在生态系统恢复过程中，必须考虑恢复土壤微生物群落。
理科综合能力测试试题
注意事项：
①本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，其中第Ⅱ卷33-38题为选考题，其它题为必考题。
②本试卷满分为300分，考试时间为150分钟。
③请考生务必在答题卡上答题。考试结束后，监考老师只收答题卡。
第I卷（选择题共126分）
一、选择题：本题共13个小题，每小题6分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 胞内Na+区隔化是植物抵御盐胁迫的途径之一、液泡膜上H+―焦磷酸酶能利用水解焦磷酸释放的能量将H+运进液泡，建立液泡膜两侧的H+浓度梯度，该浓度梯度能驱动液泡膜上的转运蛋白M将H+运出液泡，同时将Na+由细胞质基质逆浓度梯度运进液泡，实现Na+区隔化。下列有关叙述不合理的是（ ）
A. H+运出液泡的方式和Na+运入液泡的方式相同
B. 转运蛋白M运输Na+时会使细胞质的pH减小
C. 胞内Na+区隔化使细胞液的渗透压增大
D. 低温条件下Na+转运过程受到一定影响
【答案】A
【解析】
【分析】物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫主动运输。
【详解】A、依题意可知，H+通过液泡膜上的转运蛋白M顺浓度梯度运出液泡，同时依靠H+浓度差形成的势能将Na+由细胞质基质运进液泡，因此，H+运出液泡的方式为协助扩散，Na+运入液泡的方式为主动运输，A错误；
B、依题意可知，转运蛋白运入Na+的同时，还将H+运入细胞质，使细胞质的pH减小，B正确；
C、Na+运入液泡后，实现了Na+区隔化，同时使细胞液的渗透压增大，C正确；
D、依题意可知，液泡膜两侧H+浓度梯度的建立需要H+-焦磷酸酶的参与，低温下，该酶的活性会降低，最终影响Na+的转运，D正确。
故选A。
2. 大豆疫霉菌在侵染大豆过程中分泌的水解酶XEG1可降解细胞壁，破坏植物的抗病性。植物通过分泌蛋白GIP1与XEG1结合并抑制其活性，从而达到干扰XEG1的作用。研究发现，大豆疫霉菌在漫长的进化过程中变异出XEG1酶活性丧失的突变体，该突变体可产生XLP1作为“诱饵”与野生大豆疫霉菌协同攻击植物。下列相关叙述中正确的是（ ）
A. 大豆疫霉菌为原核生物，水解酶XEG1的合成场所为核糖体
B. XEG1可能破坏植物细胞壁中的肽聚糖和果胶，使其丧失对细胞的保护和支持作用
C. 突变体的形成说明大豆疫霉菌的遗传物质为RNA，结构不稳定，容易发生变异
D. XLP1可能竞争性地与GIP1结合，从而保护致病因子XEG1免受GIP1的攻击
【答案】D
【解析】
【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。基因突变是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，是生物进化的原始材料。自然发生的突变叫做自然突变（自发突变），这种突变发生的频率极低，由外界因素诱发而导致的突变叫做诱发突变。
【详解】A、大豆疫霉菌为真核生物，水解酶XEG1的本质为蛋白质，合成场所为细胞质中的核糖体，A错误；
B、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，对细胞具有保护和支持作用，B错误；
C、大豆疫霉菌真核生物，遗传物质为DNA，C错误；
D、由于突变体可作为“诱饵”与野生大豆疫霉菌协同攻击植物，推测突变体产生的XLP1可竞争性地与GIP1结合，从而保护致病因子XEG1免受GIP1的攻击，D正确。
故选D。
3. 梨树是雌雄同株植物，研究发现其具有通过“不亲和基因”(复等位基因S₁、S₂、S₃、S₄)抑制“近亲繁殖”的机制，具体表现为：当花粉与母本含有的基因相同时，花粉不能参与受精。下列叙述错误的是（ ）
A. 父本S₁S₂与母本S₂S₃杂交后代的基因型为S₁S₂、S₁S₃
B. S₁S₂×S₁S₃正反交结果相同，且都没有纯合子后代
C. 基因S₁、S₂、S₃、S₄位于同源染色体上，遵循分离定律
D. 基因型为S₁S₂和S₃S₄的梨树杂交可提高结实率
【答案】B
【解析】
【分析】梨树是雌雄同株植物，具有通过“不亲和基因”抑制“近亲繁殖”的机制，可知不存在纯合子。
【详解】A、父本S₁S₂与母本S₂S₃杂交，含S₂的花粉不参与受精，后代的基因型为S₁S₂、S₁S₃，A正确；
B、S₁S₂×S₁S₃正反交结果不相同，且都没有纯合子后代，B错误；
C、基因S₁、S₂、S₃、S₄为复等位基因，位于同源染色体上，遵循分离定律，C正确；
D、基因型为S₁S₂和S₃S₄的梨树杂交，所有花粉均可参与受精，可提高结实率，D正确。
故选B。
4. 尿崩症是一种因抗利尿激素缺乏或肾脏对其不敏感而导致的具口渴，大量排尿等症状的疾病。如图为抗利尿激素调节水重吸收的过程，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 图示下丘脑细胞分泌神经递质作用于垂体使其释放抗利尿激素
B. 图示H2O进出细胞均不耗能，因此H2О跨膜运输与浓度差无关
C. 图示下丘脑、垂体病变或Р减少均可能导致尿崩症，口渴与水分过多滞留于B侧有关
D. 与正常人相比，尿崩症患者的蛋白激酶活性弱，水通道蛋白在B侧分布多
【答案】C
【解析】
【分析】水盐平衡调节：①当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸，细胞外液渗透压就会升高，这一情况刺激下丘脑渗透压感受器，使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢，使人产生渴觉而主动饮水，另一方面，下丘脑还分泌抗利尿激素，并由垂体释放到血液中，血液中的抗利尿激素含量增加，就加强了肾小管、集合管对水分的重吸收，使尿量减少。②当人饮水过多时，细胞外液渗透压就会降低，这一情况刺激下丘脑渗透压感受器，使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢，使人不产生渴觉，另一方面，下丘脑还减少分泌抗利尿激素，垂体释放到血液中的抗利尿激素减少，就减弱了肾小管、集合管对水分的重吸收，使尿量增加。
【详解】A、抗利尿激素由下丘脑合成，垂体释放，A错误；
B、图示H2O进出细胞均不耗能，为协助扩散，但H2O跨膜运输与浓度差有关，B错误；
C、尿崩症是一种因抗利尿激素缺乏或肾脏对其不敏感而导致的具口渴、大量排尿等症状的疾病，因此，图示下丘脑、垂体病变或Р减少均可能导致尿崩症，口渴与水分过多滞留于B侧随尿液排出体外有关，C正确；
D、与正常人相比，尿崩症患者蛋白激酶活性弱，水通道蛋白在B侧分布少，D错误。
故选C。
5. 苏木杰现象指糖尿病患者在夜间发生低血糖后，反射性出现清晨高血糖，常见于使用胰岛素的糖尿病患者。患者夜间3：00 时血糖出现最低值，之后机体会出现应激反应而造成胰高血糖素等升糖激素代偿性增加，从而导致清晨空腹高血糖的出现。下列叙述错误的是（ ）
A. 调节血糖平衡的中枢位于下丘脑，肝脏是重要执行器官
B. 夜间3：00后肾上腺素分泌增加，促进非糖物质转化为葡萄糖
C. 夜间3：00 血糖出现最低值，此时胰岛素分泌量达到最大
D. 通过适当减少胰岛素用量或适量加餐可缓解苏木杰现象
【答案】C
【解析】
【分析】当血糖含量升高时，胰岛素分泌增多，促进葡萄糖进入肝脏、肌肉、脂肪等组织细胞，并且在这些细胞中合成糖原、氧化分解或者转化成脂肪；另一方面又能够抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化为葡萄糖，从而降低血糖。血糖含量降低时，胰高血糖素含量升高，促进肝糖原分解，促进非糖类物质转化为葡萄糖。“苏木杰现象”是指某些糖尿病患者表现出夜间低血糖，早餐前高血糖的症状。
【详解】A、调节血糖平衡的中枢是下丘脑，肝脏是重要执行器官，其中的肝糖原在血糖上升时合成，在血糖下降时分解，A正确；
B、患者夜间3：00时血糖出现最低值，因而此时肾上腺素、胰高血糖素和糖皮质激素的分泌量有可能增加，B正确；
C、夜间3；00血糖出现最低值，则胰岛素分泌量在此之前已经达到最大，C错误；
D、通过适当减少胰岛素用量或适量加餐可缓解夜间低血糖，进而可避免出现清晨高血糖出现，即避免苏木杰现象出现，D正确。
故选C。
6. 超高速奔跑是猎豹的生存本领，它依靠减轻体重来实现低能耗。为了达到极速，猎豹的身体有很多特殊的结构，比如相对劣质的骨骼，修长的体型等。这些结构在加快猎豹速度的同时，也让它成为了猫科动物中的“瓷娃娃”。一旦受伤，它就会几乎失去捕食能力。猎豹奔跑速度越来越快的主要原因是瞪羚的速度越来越快。作为食草动物，瞪羚的速度只有猎豹的70%左右，但是瞪羚学会了一种绕过猎豹的方法。下列说法正确的是（ ）
A. 共同进化的结果是两种生物的机能越来越完善
B. 瞪羚的速度越来越快导致猎豹产生了超高速奔跑的变异
C. 猎豹的存在对瞪羚种群的发展起到了阻滞作用
D. 如果草原演替成森林，具有超高速奔跑本领的猎豹最终可能走向灭亡
【答案】D
【解析】
【分析】1、共同进化：不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。
2、生物多样性的价值主要包括直接价值、间接价值和潜在价值。
【详解】A、超高速奔跑是猎豹的生存本领，它依靠减轻体重来实现低能耗。为了达到极速，猎豹的身体有很多特殊的结构，比如相对劣质的骨骼，修长的体型等。这些结构在加快猎豹速度的同时，也让它成为了猫科动物中的“瓷娃娃”。由此可见，共同进化的结果不是两种生物的机能越来越完善，A错误；
B、变异是不定向的，瞪羚的速度越来越快对猎豹进行了选择，奔跑速度快的猎豹可以通过捕食瞪羚存活，B错误；
C、捕食者往往捕食被捕食者中老弱病残的个体，客观上起到了促进被捕食者种群发展的作用，因此，猎豹的存在对瞪羚种群的发展起到了促进作用，C错误；
D、如果草原演替成森林，具有超高速奔跑本领的猎豹可能难以适应森林环境，最终可能走向灭亡，D正确。
故选D。
第Ⅱ卷（非选择题共174分）
三、非选择题：共174分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题（共129分）
7. 为探究某植物生长所需的适宜光照，在不同光照条件下，测得该植物叶片的呼吸速率、净光合速率和叶绿素含量如下图所示。回答下列问题：
注：自然光下用遮阳网遮光，透过的光占自然光的百分数为透光率（%）
（1）图1表明，植物叶片在透光率25%~75%内，呼吸速率随透光率降低而下降，可能的原因是___。
（2）据图可知，在25%透光率下叶片固定二氧化碳的速率是___μmlm-1s-1。
（3）根据上述结果，初步判断最适合该植株生长的透光率是___，依据是___。
（4）图3中50%、75%透光率下植物叶片中叶绿素含量不同，设计实验验证这种差异（简要写出实验思路和预期结果）___。
【答案】（1）通过降低叶片呼吸速率以减少自身消耗以确保自身有机物正常积累量，从而保证自身正常生长
（2）7.5 （3） ①. 75% ②. 此透光率下净光合速率最高，有机物的积累量最多
（4）实验思路：取等量的50%、75%透光率下植物叶片若干，分为甲乙两组，分别提取两组叶片中的叶绿素，并比较两组中叶绿素的含量
预期结果：75%透光率组内叶片中叶绿素的含量高于50%透光率的组内叶片中叶绿素的含量
【解析】
【分析】有氧呼吸全过程:第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段：在线粒体的内膜上，[H]和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。
【小问1详解】
图1表明，植物叶片在透光率25%~75%内，呼吸速率随透光率降低而下降，可能原因是：植株在遮光环境下通过降低叶片呼吸速率以减少自身消耗以确保自身有机物正常积累量，从而保证自身正常生长。
【小问2详解】
据图可知，在25%透光率下叶片固定二氧化碳的速率是总光合速率=净光合速率+呼吸速率=6+1.5=7.5µml·m-1·s-1。
【小问3详解】
根据上述结果，初步判断最适合该植株生长的透光率是75%，依据是此透光率下净光合速率最高，有机物的积累量最多。
【小问4详解】
图3中50%、75%透光率下植物叶片中叶绿素含量不同，设计实验验证这种差异，核心步骤是能够提取植物叶片中的色素并能比较其含量的多少，故：
实验思路为：取等量的50%、75%透光率下植物叶片若干，分为甲乙两组，分别提取两组叶片中的叶绿素，并比较两组中叶绿素的含量。
预期结果：75%透光率的组内叶片中叶绿素的含量高于50%透光率的组内叶片中叶绿素的含量。
8. 香蕉的栽培种起源于尖叶蕉和长梗蕉。香蕉的一个染色体组中染色体数为11，把尖叶蕉染色体组称为A，长梗蕉染色体组称为B，一般A产量高、风味佳，而B抗逆性好。香蕉可分为二倍体（AA、AB、BB）、三倍体（AAA、AAB、ABB、BBB）和四倍体（AAAA、AAAB、AABB、ABBB、BBBB）。四倍体香蕉主要是由二倍体经人工培育而成的品种。在生产上的栽培品种主要是三倍体香蕉。回答下列问题：
（1）研究发现A染色体组与B染色体组中对应的染色体（比如A1与B1、A2与B2……）可以正常联会，因此二倍体AB个体________（填“育性正常”或“高度不育”）。在育种时，经常用二倍体香蕉和四倍体香蕉进行杂交，得到三倍体后代。若要得到三倍体AAB，最好选择的亲本是_______。若选择BB个体与AABB个体杂交，得到的三倍体后代________（填“一定”或“不一定”）是ABB，原因是_______。
（2）已知香蕉AA口味独特，BB有抗锈病性状。人们将AA与BB个体杂交，得到F1，发现F1既抗锈病又口味独特，让F1自交得F2，若两对性状各由一对等位基因控制，理论上F2中既抗锈病又口味独特个体的比例为________。其中F1产生的配子中染色体全部来自A的概率为________。
【答案】（1） ①. 育性正常 ②. AAAA和BB ③. 不一定 ④. AABB个体中联会的染色体为四条，四条染色体联会后两两随机分离，AABB个体产生的配子为AB、AA或BB，因此其与BB个体杂交，后代不一定是ABB
（2） ①. 1/2或9/16 ②. 1/211
【解析】
【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
若A染色体组与B染色体组中对应的染色体可以正常联会，则二倍体AB个体可以正常进行减数分裂，形成配子；若要得到三倍体的AAB，则可以选择AAAA和BB杂交，因为四倍体AAAA只产生AA的配子，二倍体BB只产生B的配子，所以会得到三倍体AAB。AABB个体中联会的染色体为四条，四条染色体联会后两两随机分离，AABB个体产生的配子为AB、AA或BB，因此其与BB个体杂交，后代不一定是ABB。
【小问2详解】
由于AA与BB杂交，F1既抗锈病又口味独特，因此这两个性状均为显性性状，设控制抗锈病的基因为F和口味独特的基因为D，则AA的基因型为DDff，BB的基因型为ddFF，F1为 DdFf，若两对基因位于一对同源染色体上，F2中基因型及比例为DDff：DdFf：ddFF=1：2：1，即理论上F2中既抗锈病又口味独特个体（DdFf）的比例为1/2；若两对基因位于两对同源染色体上，根据基因的自由组合定律，后代会出现9:3:3:1的比例，既抗病有口味独特的个体基因型为D_F_，其概率为9/16，因此理论上F2中既抗锈病又口味独特个体的比例为1/2或9/16。香蕉的一个染色体组中染色体数为11，F1中染色体一般来自香蕉AA，一般来自香蕉BB，产生的配子中染色体全部来自A的概率为1/211。
9. 某科研小组为研究大黄素对同种异体小鼠皮肤移植过程中免疫排斥反应的影响，用同种异体小鼠背部皮肤移植法进行实验，实验分为假手术组、移植模型组、大黄素组，环孢素A组（环孢素A是一种免疫抑制剂）和大黄素+环孢素A组，实验结果如图所示。假手术组小鼠移植的皮肤一直存活，未统计存活时间。回答下列问题：
（1）实验过程中，对小鼠进行假手术的操作是___。免疫排斥反应主要体现了免疫系统的___功能。
（2）根据实验结果可知，大黄素会___（填“增强”或“减弱”）皮肤移植后的免疫排斥反应，大黄素和环孢素A的作用效果相互___（填“协同”或“拮抗”）。
（3）Th1和Th2是T细胞的亚群，Th1的激活会增强免疫排斥反应，Th2的激活会增强免疫耐受反应。已知大黄素通过影响T细胞的分化影响皮肤移植后的免疫排斥反应，则在大黄素的作用下机体内Th1/Th2的值会___（填“增大”“减小”或“不变”），原因是___。
【答案】（1） ①. 将背部移植区皮肤切取后植入原位 ②. 防卫
（2） ①. 减弱 ②. 协同
（3） ①. 减小 ②. Th1能促进免疫排斥反应，Th2能提高免疫耐受，而大黄素抑制免疫排斥，即能减少Th1的数量，增加Th2的数量（合理即可）
【解析】
【分析】据图分析：假手术是做自体皮肤移植，即将背部移植区皮肤切取后植入原位；与模型组小鼠相比，加入大黄素和环孢素A后，移植皮肤的存活时间都延长了，说明二者都能抑制免疫排斥反应。
【小问1详解】
在该实验中，设置假手术组的目的是排除手术因素对移植皮肤存活时间的影响。假手术是做自体皮肤移植，即将背部移植区皮肤切取后植入原位。免疫排斥反应主要和细胞免疫有关，直接作用于移植皮肤的免疫细胞是效应T细胞，免疫排斥反应主要体现了免疫系统的防卫功能。
【小问2详解】
根据实验结果可知，与模型组小鼠相比，加入大黄素和环孢素A后，移植皮肤的存活时间都延长了，说明二者都能减弱免疫排斥反应且相互协同作用。
【小问3详解】
根据题意可知，Th1能促进免疫排斥反应，Th2能提高免疫耐受，而大黄素抑制免疫排斥，即能减少Th1数量，增加Th2的数量，因此Th1/Th2的值会减小。
10. 如图1为某湖泊生态系统中某鱼类种群在一段时间内种群增长速率的变化情况；图2为能量流经该生态系统第二营养级的变化示意图，能量的单位为kJ。据图回答问题：
（1）图1中ac段种群数量变化规律为呈___（填“J型”或“S型”）增长，种群数量达到最大的时间点是___。
（2）分析图2中能量关系可知，代表第二营养级“用于生长发育繁殖的能量”的是___。
（3）若该生态系统的第一营养级所固定的太阳能总量为3125kJ，则第一和第二营养级之间的能量传递效率是___（答案保留一位小数）。由于图2所示___（用“甲”“乙”“丙”“丁”和“→”表示）途径的存在，导致生态系统的能量流动具有逐级递减的特点。
（4）在该生态系统中，物质循环和能量流动的内在联系可以概括为___。
【答案】（1） ①. S型 ②. c点
（2）乙 （3） ①. 12.8% ②. 甲→丙、乙→丁
（4）物质是能量的载体，能量推动物质的循环（合理即可）
【解析】
【分析】流入某一营养级的能量（同化量）＝呼吸作用散失的能量＋用于生长发育、繁殖的能量（以有机物形式储存起来）＝呼吸作用散失的能量＋（被同化）流向下一营养级的能量＋流向分解者的能量＋（未利用的能量）。生态系统中生产者和消费者之间由于食物关系会形成一定的营养结构。食物链和（食物链交织而成的）食物网是由生产者和消费者之间存在食物关系形成的。相邻养级之间的能量传递效率=下一级同化的能量/上一级同化的能量×100%。
【小问1详解】
由图1中ac段种群的增长速率先增大后减小可知该种群数量变化规律为呈“S”型增长，达到最大的时间点是c点。
【小问2详解】
图2中甲表示第二营养级同化的能量，丙表示第二营养级呼吸作用散失的能量，所以乙表示第二营养级用于生长、发育、繁殖的能量。
【小问3详解】
由图2可知，第二营养级同化的能量为500-100=400（kJ），所以第一和第二营养级之间的能量传递效率是400÷3125×100%=12.8%。每个营养级同化的能量都有用于呼吸作用以热能的形式散失（甲→丙）和流向分解者（乙→丁），故不能100%传递给下一营养级，使得能量流动具有逐级递减的特点。
【小问4详解】
生态系统中，物质循环和能量流动的内在联系可以概括为物质是能量的载体，能量推动物质的循环。
（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
【生物—选修1：生物技术实践】
11. 木质素是一类复杂的有机聚合物，在细胞壁的形成中特别重要，赋予木材和树皮刚性且不容易腐烂的特性。科研人员从木材场土壤中筛选分离出木质素分解菌，实验流程如图所示。回答下列问题：
（1）若步骤④每个环节的稀释倍数与步骤②的稀释倍数相同，则步骤④试管内的无菌水是_________mL。图示操作过程中，共将1g土壤稀释了___________倍。
（2）实验过程中，纯化细菌的关键是无菌操作和___________。在涂布平板时，接种的菌悬液一般不超过0.1mL，原因是菌悬液过多会使细菌数量增多，不易形成_________。
（3）若培养得到了如步骤⑥所示的菌落，已知这些细菌均为异养型细菌，则步骤⑥所用的培养基是__________（填“以木质素为唯一碳源”或“添加了木质素的牛肉膏蛋白胨”）的培养基，原因是_________。
（4）木质素分解菌能将纤维素分解生成葡萄糖等小分子糖类，木质素分解菌可用葡萄糖作为碳源，进入细菌细胞内的葡萄糖的主要作用是_________和__________。
【答案】（1） ①. 9 ②. 104
（2） ①. 将聚集的菌体分散，以得到由单个细胞增殖形成的单菌落 ②. 单菌落
（3） ①. 添加了木质素的牛肉膏蛋白胨 ②. 菌5周围没有透明圈，说明菌5不是木质素分解菌；菌1~4周围均有透明圈，说明这些菌是木质素分解菌
（4） ①. 为细胞生物的生命活动提供能量 ②. 为其他有机物的合成提供原料
【解析】
【分析】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梯度稀释后，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】
步骤②稀释度是10倍，则步骤④每个环节的稀释度也是10倍，因此步骤④试管内的无菌水是9mL。图示操作过程中，10g土壤加入到90mL无菌水中 相当于将1g土壤稀释了10倍，此后经过3次梯度稀释，因此图示操作完成后1g土壤相当于稀释了104倍。
【小问2详解】
实验过程中，纯化细菌的关键是无菌操作和将聚集的菌体分散，以得到由单个细胞增殖形成的单菌落，进而得到了纯化的目的；在涂布平板时，接种的菌悬液过多会使细菌数量增多，培养后菌落粘连在一起，不易得到单菌落。
【小问3详解】
步骤⑥所用的培养基上既出现有透明圈的菌落1~4（木质素分解菌分解木质素形成），也出现无透明圈的菌落5（非木质素分解菌），说明该培养基是添加了木质素的牛肉膏蛋白胨的培养基。
【小问4详解】
葡萄糖是生命的燃料，在微生物培养中葡萄糖能为细菌提供能量﹑碳源和合成其他有机物的中间产物。
【生物—选修3：现代生物科技专题】
12. 现代生物技术在改变着人们的生活，请回答相关问题。
（1）实施基因工程的核心操作是基因表达载体的构建，目的是___；为避免基因工程生产的人血清白蛋白引发人体的免疫排斥反应，利用蛋白质工程除去该蛋白基因中与抗原决定有关的基因序列，从而使人血清白蛋白失去抗原性。在蛋白质工程中，对蛋白质结构进行改造，最终是通过对基因的直接改造来完成，其原因是___。
（2）制备抗HCG的单克隆抗体过程中，运用的生物学原理有___（答出三点）；诱导小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合完成后，体系中会出现多种类型细胞甚至还有未融合的细胞的原因是___。未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活，原因是___。
（3）矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于___，以及为之所必需的___的重建。
【答案】（1） ①. 使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用 ②. 基因控制蛋白质的合成
（2） ①. 细胞增殖；细胞膜的流动性；抗原与抗体结合的特异性 ②. 细胞相互融合是随机的，且融合率达不到100% ③. 其在体外培养条件下不能无限增殖
（3） ①. 植被恢复 ②. 土壤微生物群落
【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，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：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术；个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
基因工程的核心操作是基因表达载体的构建，目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。在蛋白质工程中，对蛋白质结构进行改造，最终是通过对基因的直接改造来完成，其原因是基因控制蛋白质的合成。
【小问2详解】
制备抗HCG的单克隆抗体过程中利用了细胞增殖、细胞膜的流动性、抗原与抗体结合的特异性等生物学原理。由于细胞相互融合是随机的，且融合率达不到100%，所以步骤②诱导小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合完成后，体系中出现多种类型细胞甚至还有未融合的细胞。未融合的B淋巴细胞不能无限增殖，所以经多次传代培养后都不能存活。
【小问3详解】
矿区土壤条件恶劣，生态系统的恢复过程中植被恢复是重要措施。土壤微生物是生态系统中的主要分解者，是生态系统不可缺少的成分，所以，在生态系统恢复过程中，必须考虑恢复土壤微生物群落。
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