浙江省五校联盟2024届高三下学期5月三模联考生物试题（Word版附解析）

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1．本卷满分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、试场号、座位号及准考证号；
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。
一、选择题（本大题共19小题，每小题2分，共38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. 烫发时，先用还原剂使头发角蛋白的二硫键断裂，再用卷发器将头发固定形状，最后用氧化剂使角蛋白在新的位置形成二硫键。这一过程改变了角蛋白的（ ）
A. 空间结构B. 氨基酸种类
C. 氨基酸数目D. 氨基酸排列顺序
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质形成的结构层次为：氨基酸脱水缩合形成二肽→三肽→多肽链→多肽链经过折叠等空间构型变化→蛋白质。
【详解】烫发时，头发角蛋白二硫键断裂，在新的位置形成二硫键，故这一过程改变了角蛋白的空间结构，该过程中，肽键没有断裂，氨基酸种类没有增多或减少，氨基酸数目和结构均未改变，只是二硫键断裂，蛋白质的空间结构改变，故氨基酸排列顺序没有改变，BCD错误，A正确。
故选A。
2. 鉴定正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞，最可靠的方法是检测
A. DNA 的复制方式B. 是否出现纺锤体
C. 细胞质分裂的方式D. 染色体的分离
【答案】C
【解析】
【分析】动、植物细胞有丝分裂过程的异同：
【详解】A、动植物细胞有丝分裂过程中DNA分子复制方式都是半保留复制，A错误；B、动物细胞和植物细胞有丝分裂过程中都会形成纺锤体，B错误；
C、动物细胞有丝分裂末期，细胞膜中央向内凹陷，最后缢裂成两个子细胞，而植物细胞有丝分裂末期，细胞中央出现细胞板，并向四周延伸形成细胞壁，最终将细胞一分为二，C正确；
D、动植物细胞有丝分裂后期，着丝点分裂分裂后形成的染色体在纺锤体的牵引下，向细胞两极移动，D错误。
故选C。
3. 将人血液样品放置在一个添加了抗凝剂的试管中，经离心后试管上层为一种淡黄色液体。下列关于该淡黄色液体的叙述，正确的是（ ）
A. 缓冲对的存在使其pH略偏碱性
B. 动物细胞培养液中一般要添加该液体
C. 其渗透压大小主要由蛋白质决定
D. 是血细胞新陈代谢的主要场所
【答案】A
【解析】
【分析】题意分析，加入抗凝剂的血液离心后会出现分层现象，上层黄色透明的液体是血浆，下层红色的是红细胞，中间很薄的白色物质是白细胞和血小板。
【详解】A、淡黄色液体是血浆，血浆中含有缓冲酸碱度变化的物质，使其pH略偏碱性，A正确；
B、动物细胞培养液中一般要添加动物血清，因为血清中含有动物细胞所需要的全部营养物质，而题中的该液体使血浆，B错误；
C、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-，C错误；
D、血浆具有运输营养物质和代谢废物的功能，血细胞新陈代谢的主要场所是细胞质基质，D错误。
故选A。
4. 有些濒危保护动物自然状态下的繁殖能力较低，如大熊猫。我国科学家利用胚胎工程的技术手段大大提高了熊猫的繁殖率。下列说法正确的是（ ）
A. 利用胚胎分割技术得到的后代具有相同的遗传物质
B. 在体外完成受精后的受精卵，即可植入子宫完成着床
C. 利用胚胎分割技术，尽可能均等分割成多份可以大大提高熊猫的繁殖率
D. 体外受精时，将成熟的卵母细胞与新采集的精子同时放在获能液中利于受精
【答案】A
【解析】
【分析】胚胎移植的生理学基础：①动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的，这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。②早期胚胎在一定时间内处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能。③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体的存活提供了可能。④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
【详解】A、利用胚胎分割技术得到的后代由同一个受精卵发育而来，因此具有相同的遗传物质，A正确；
B、在体外完成受精后的受精卵，一般需要发育到桑葚胚或者囊胚，才可植入子宫完成着床，B错误；
C、利用胚胎分割技术分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，C错误；
D、卵巢中采集的卵子需要培养到减数第二次分裂中期才能进行受精，D错误。
故选A。
5. 将酵母菌接种到一定量的液体培养基中，定时取样、计数，绘制种群数量变化曲线。下列分析正确的是（ ）
A. S形增长曲线中增长率先增大后减小
B. 快速增长期种群增长曲线呈J形，增长速率不变
C. 显微镜进行酵母细胞计数时，应先盖上盖玻片，再滴加酵母菌悬液
D. 从静置的培养液中取适量上清液，用血细胞计数板计数
【答案】C
【解析】
【分析】在探究酵母菌种群数量变化的实验中应注意：1、由于酵母就是单细胞微生物，因此计数必须在显微镜下进行;显微镜计数时,对于压线的酵母菌，应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌。2、从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡数次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差。3、每天计算酵母菌数量的时间要固定。4、溶液要进行定量稀释。5、本实验不需要设置对照和重复，因为该实验在时间上形成前后对照，只要分组重复实验，获得平均值即可。
【详解】A、S形增长曲线中增长速率先增大后减小，增长率逐渐减小，A错误；
B、将酵母菌接种到一定量的液体培养基中，种群数量呈S形增长，增长速率先增大后减小，B错误；
C、显微镜进行酵母细胞计数时，应先盖上盖玻片，再滴加酵母菌悬液，否则计数室液体多，影响计数，C正确；
D、调查酵母菌种群数量时，从摇匀的菌悬液中吸取样液，保证酵母菌均匀分布，D错误。
故选C。
6. 身体的绝大多数内脏器官受交感神经和副交感神经的共同调节，可使人体更好地适应环境变化，下列说法错误的是（ ）
A. 交感神经和副交感神经都属于运动神经
B. 交感神经和副交感神经的作用都是相反的，如对肾上腺髓质分泌影响不同
C. 交感神经和副交感神经的活动受中枢神经系统的调控
D. 支配交感神经和副交感神经的反射中枢不完全相同
【答案】B
【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，但胃肠蠕动和消化腺的分泌活动减弱；当人处于安静状态时， 副交感神经活动占据优势，心跳减慢，但胃肠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、交感神经与副交感神经为控制内脏的传出神经，也叫运动神经，A正确；
B、交感神经和副交感神经的作用一般是相反的，但是肾上腺髓质分泌肾上腺素只受交感神经控制，B错误；
C、自主神经系统包括交感神经和副交感神经，交感神经和副交感神经的活动受中枢神经的调控，C正确；
D、支配交感神经的中枢大多在脊髓，副交感神经的中枢大多在脑干，因此不完全相同，D正确。
故选B.
7. “朝看龟鱼游，晚听鸥鹭浴”“争渡，争渡，惊起一滩鸥鹭”等都是描写鸥鹭的精美诗句。下列叙述正确的是（ ）
A. 荷塘里的乌龟、鱼儿和鸥鹭以及其他各种生物构成一个生态系统
B. 引起鸥鹭飞起的划船声音属于物理信息，鸥鹭振翅对同伴报警属于行为信息
C. 影响荷塘中“鸥鹭”等鸟类分布的主要因素是光照和人类活动
D. 性激素促进鸥鹭生殖器官的发育从而影响其繁殖，说明生态系统的信息传递有利于种群的繁衍
【答案】B
【解析】
【分析】1、生态系统组成成分有生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。
2、生态系统中信息的种类：（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。（2）化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸，动物的性外激素等。（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。
【详解】A、荷塘里的乌龟、鱼儿和鸥鹭以及其他各种生物和非生物的物质和能量一起构成一个生态系统，A错误；
B、声音、温度、湿度等属于物理信息，鸥鹭的振翅飞起等特殊行为属于行为信息，B正确；
C、影响荷塘中“鸥鹭”等鸟类分布的主要因素是食物和栖息空间，C错误；
D、性激素属于体内激素，其参与的信息交流属于细胞间的信息交流，而生态系统中信息传递属于个体层面的信息交流，D错误。
故选B。
8. 用新鲜制备的含过氧化氢酶的马铃薯悬液进行分解H2O2的实验，两组实验结果如图。第1组曲线是在pH=7．0、20℃条件下，向5mL1%的H2O2溶液中加入0．5mL酶悬液的结果。与第1组相比，第2组实验只做了一个改变。第2组实验提高了（ ）
A. 悬液中酶的浓度B. H2O2溶液的浓度
C. 反应体系的温度D. 反应体系的pH
【答案】B
【解析】
【分析】影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。由图可知，第2组比第1组生成的氧气的总量高。
【详解】A、提高酶的浓度能够提高速率，不能提高氧气的量，A错误；
B、提高H2O2溶液的浓度，就是提高底物浓度，产物的量增加，B正确；
C、适度的提高温度可以加快反应速率，不能提高产物的量，C错误；
D、改变反应体系的pH，可以改变反应速率，不能提高产物的量，D错误。
故选B。
【点睛】
9. 氰化物是一种剧毒物质，其通过抑制[H]与O2的结合，使得组织细胞不能利用氧而陷入内窒息。如图为研究植物根尖吸收钾离子的相关实验。下列分析不正确的是（ ）
A. 通过实验甲可以判断植物根尖细胞吸收K+属于主动运输
B. 实验乙加入氰化物后，细胞对氧气的吸收速率不变
C. 实验乙中4 h后吸收K+的能量可能来自厌氧呼吸
D. 实验甲中4 h后氧气消耗速率下降可能与细胞外K+浓度降低有关
【答案】B
【解析】
【分析】分析甲图：细胞置于蒸馏水中时，氧气的消耗速率不变，当加入KCl后，氧气消耗速率先逐渐升高后又逐渐降低。分析乙图：在加入氰化物之前，钾离子的吸收速率不变，加入氰化物之后，钾离子的吸收速率逐渐降低，最后保持相对稳定。
【详解】A、由实验甲可知，加入KCl后，氧气的消耗速率增加，说明植物根尖细胞吸收K+需要消耗能量，属于主动运输，A正确；
B、氰化物能抑制[H]与O2的结合，因此实验乙加入氰化物后，细胞对氧气的吸收速率减慢，B错误；
C、实验乙中4h后组织细胞吸收K+的速率不再降低，说明此时细胞已经不能利用氧，其吸收K+的能量可能来自厌氧呼吸，C正确；
D、实验甲中，4h后氧气消耗速率下降因为细胞外K+浓度降低，细胞吸收K+的量减少，D正确。
故选B。
10. 某种植物细胞分裂过程中几个特定时期的显微照片如下，其中甲、乙为减数分裂，丙为有丝分裂。相关叙述错误的是（ ）
A. 可以根据染色体的形态、位置和数目识别细胞所处的分裂时期
B. 图甲中，细胞内会出现同源染色体两两配对的现象
C. 图丙中箭头所指的染色体行为有利于遗传物质的平均分配
D. 图乙中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂是有性生殖生物产生生殖细胞时，从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程。这个过程中DNA复制一次，细胞分裂两次，产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一半。
【详解】A、真核细胞分裂过程中，根据染色体的形态、位置和数目识别细胞所处的分裂时期，A正确；
B、图甲为减数第一次分裂前期，因此图甲中，细胞内会出现同源染色体两两配对的现象，B正确；
C、图丙中箭头所指的染色体排列在赤道板上，其行为有利于下一时期遗传物质的平均分配，C正确；
D、图乙为减数第二次分裂，细胞不含同源染色体，着丝点（粒）分裂，染色体数目暂时加倍，所以染色体数目没有减半，D错误。
故选D。
11. 根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞，可合成并向胞外分泌多种物质形成黏胶层。用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄。将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚，细胞出现自噬和凋亡现象。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质
B. 物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多
C. 根边缘细胞通过自噬可获得维持生存所需的物质和能量
D. 物质A引起的根边缘细胞凋亡，是该植物在胚发育时期基因表达的结果
【答案】D
【解析】
【分析】自噬作用是细胞的一种自我保护机制，是真核细胞通过形成“自噬体”用于清除细胞内聚物及受损细胞器，进而维持细胞内稳态的一种途径。
【详解】A、根据题干信息“用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄”，说明边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质，A正确；
B、根据题干信息“物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚”，说明物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多 ，B正确；
C、细胞通过自噬，分解部分细胞中的物质和结构，获得维持生存所需的物质和能量，C正确；
D、物质A引起细胞凋亡是在外界不良环境下引起的，不是在胚发育时期基因表达的结果，D错误。
故选D。
阅读下列材料，完成下面小题。
根据S型肺炎链球菌荚膜多糖的差异，将其分为SⅠ、SⅡ、SⅢ……等类型，不同类型的S型发生基因突变后失去荚膜，成为相应类型的R型(RI、RⅡ、RⅢ)。S型的荚膜能阻止外源 DNA 进入细胞，R型只可回复突变为相应类型的S型。为探究S 型菌的形成机制，科研人员将加热杀死的甲菌破碎后获得提取物，将冷却后的提取物加入至乙菌培养液中混合均匀，再接种到平板上，经培养后检测子代细菌的类型。
12. 下列关于肺炎链球菌的相关叙述，正确的是（ ）
A. 肺炎链球菌荚膜多糖的差异是细胞分化的结果
B. 自然状态下，S型菌变异的类型除了基因突变，还可发生基因重组
C. 肺炎链球菌不同类型之间相互转化说明拟核DNA可出入细胞
D. 甲型菌和乙型菌在平板上形成不同形态特征的菌落
13. 下列关于该实验相关操作及出现的结果，叙述正确的是（ ）
A. 该实验中甲菌应为 R型菌，乙菌应为S型菌
B. 加入至乙菌培养液的提取物中，蛋白质和DNA均已变性失活
C. 若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，子代细菌为SⅢ和RⅡ，则能说明S型菌可通过转化而来
D. 若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅢ，子代细菌为SⅢ和RⅢ，则能排除基因突变的可能
【答案】12. D 13. C
【解析】
【分析】题意分析：由题干信息可知，该实验的目的是探究S型菌的形成机制。S型菌在结构上比R型菌多了荚膜，根据荚膜多糖的不同，分为不同类型。但无论哪种S型菌类型，只要发生基因突变，就会失去荚膜而成为相应类型的R型菌。S型菌的荚膜会阻止外源DNA进入细胞，R型菌可回复突变为相应类型的S型菌。
【12题详解】
A、肺炎链球菌荚膜多糖的差异是基因不同，A错误；
B、肺炎链球菌为原核生物，因此自然状态下，S型菌变异可以发生基因突变，不能发生基因重组，B错误；
C、R型只可回复突变为相应类型的S型，没有拟核DNA可出入细胞，C错误；
D、不同的菌可形成不同的菌落，因此甲型菌和乙型菌在平板上形成不同形态特征的菌落，D正确。
故选D。
【13题详解】
A、实验的目的是探究S型菌的形成机制，则R型菌为实验对象，S型菌的成分为自变量。因此甲菌应为S型菌，乙菌应为R型菌，A错误；
B、甲菌的成分经热杀死处理后，蛋白质变性失活，DNA热稳定性比蛋白质高，在热杀死处理的温度下DNA没有变性失活，B错误；
C、若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅡ，RⅢ经转化形成的S菌为SⅢ，RⅡ经回复突变形成的S菌也是SⅡ，繁殖后形成的子代细菌都为SⅢ和RⅡ，能说明S型菌可通过转化而来，C正确；
D、若甲菌为SⅢ，乙菌为RⅢ，RⅢ经转化形成的S菌为SⅢ，RⅢ经回复突变形成的S菌也是SⅢ，繁殖后形成的子代细菌都为SⅢ和RⅢ，不能排除基因突变的可能，D错误。
故选C.
14. 苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白（Bt）与豇豆胰蛋白酶抑制剂（CpTＩ）杀虫机理不同。在转基因作物种植区，发现棉铃虫种群抗性基因频率显著上升。科学家尝试用转双基因烟草对棉铃虫幼虫进行多代抗性筛选。以下叙述不正确的是（ ）
A. 利用PCR或抗原抗体杂交技术可对植株的抗虫性状进行检测
B. 单基因抗性筛选与双基因抗性筛选导致棉铃虫种群基因库不同
C. 种植转双基因的烟草可减缓棉铃虫种群抗性基因频率上升速度
D. 转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险
【答案】A
【解析】
【分析】目的基因的检测和表达：
1、首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子杂交技术。
2、其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。
3、最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原-抗体杂交。
4、有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
【详解】A、利用PCR技术可以检测目基因，但是不能检测植株的抗虫性状，A错误；
B、单基因抗性筛选与双基因抗性筛选由于导入的基因不同导致棉铃虫种群基因库不同，B正确；
C、种植转双基因的烟草与只种植含Bt蛋白的一种转基因植物相比，能够存活下的不仅是含抗虫基因的植物，因此可减缓棉铃虫种群抗性基因频率上升速度，C正确；
D、转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险，D正确。
故选A。
15. 不同类型植物在生态系统中发挥着不同的功能，构成不同的功能群，同一功能群中的植物具有相似的结构或功能，科研人员研究发现增加功能群数目有助于缓解空心莲子草的入侵。下列叙述错误的是（ ）
A. 本地植物与空心莲子草的竞争可缓解入侵，植物物种越多就越不容易被入侵
B. 空心莲子草入侵后会减少本地物种多样性，降低生态系统的稳定性
C. 由本地植物占优势转变为空心莲子草占优势的过程发生了群落演替
D. 用样方法调查空心莲子草种群密度要做到随机取样，样方大小适合
【答案】A
【解析】
【分析】样方法：适用于活动范围小，活动能力弱的种群。如虫卵、蚜虫、跳蝻。计算方法：以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估算值。样方大小：草本植物样方大小一般以 1m2的正方形为宜。取样关键：随机取样。演替的实质：适应变化的种群数量增长或得以维持， 不适应的数量减少甚至淘汰。演替只是群落中物种的优势地位被取代，原来的物种并不一定灭绝。
【详解】A、本地植物与空心莲子草的竞争可以降低空心莲子草的种群增长速率，可降低可缓解入侵，但是植物物种不能无限增多，A错误；
B、空心莲子草入侵后会抢占本地物种的生存空间，减少本地物种多样性，使营养结构更简单，降低生态系统的稳定性，B正确；
C、演替是群落中物种的优势地位被取代，因此由本地植物占优势转变为空心莲子草占优势的过程发生了群落演替，C正确；
D、用样方法调查空心莲子草种群密度，为了保证实验的准确性，要做到随机取样，并且样方大小适合，D正确。
故选A。
16. 免疫应答的特殊性与记忆包括三个事件：①对“非己”的分子标志进行特异识别；②淋巴细胞增殖分化形成效应细胞群和记忆细胞群；③效应细胞群发挥作用。下列叙述正确的是（ ）
A. 针对失去侵染能力的灭活疫苗，事件①中辅助性T细胞和细胞毒性T细胞不能接受抗原-MHC复合体的信息
B. 事件③中，效应细胞群和记忆细胞群协同杀灭和清除入侵病原体
C. 事件②中，辅助性T细胞在胸腺中大量增殖，分泌白细胞介素-2等多种蛋白因子
D. 事件①、②主要发生在淋巴结中，发炎时发炎部位附近淋巴结会肿大
【答案】D
【解析】
【分析】1、体液免疫过程为：大多数病原体经过吞噬细胞等的摄取和处理，暴露出这种病原体所特有的抗原，将抗原传递给辅助性T细胞，刺激辅助性T细胞产生细胞因子，少数抗原直接刺激B细胞，B细胞受到刺激后，在细胞因子的作用下，开始一系列的增殖分化， 大部分分化为浆细胞产生抗体，小部分形成记忆细胞。抗体可以与病原体结合，从而抑制病原体的繁殖和对人体细胞的黏附。2、细胞免疫过程：抗原经吞噬细胞摄取、处理和呈递给细胞毒性T细胞，接受抗原刺激后细胞毒性T细胞增殖、分化产生记忆细胞和新的细胞毒性T细胞，新的细胞毒性T细胞与相应的靶细胞密切接触，进而导致靶细胞裂解死亡，抗原暴露出来，此时体液中抗体与抗原发生特异性结合形成细胞集团或沉淀，最后被吞噬细胞吞噬消化。
【详解】A、灭活疫苗虽然失去侵染能力但是具有抗原性，因此事件①中辅助性T细胞和细胞毒性T细胞可以接受抗原-MHC复合体的信息，A错误；
B、记忆细胞群可以在二次免疫的时候增殖分化成效应细胞群，但不具有杀灭和清除入侵病原体的功能，B错误；
C、事件②中，辅助性T细胞在骨髓中大量增殖，在胸腺中成熟，而不是在胸腺中大量增殖，辅助性T细胞能分泌白细胞介素-2等多种蛋白因子，这些蛋白因子可以加速B细胞和细胞毒性T细胞的增殖分化，C错误；
D、事件①、②主要发生在淋巴结中，因此发炎时，淋巴结会发生淋巴细胞的增殖、消灭抗原等过程，发生淋巴结肿大，D正确。
故选D。
17. 某课题组为了研究赤霉素（GA3）和生长素（IAA）对植物生长的影响，取生理状态一致1.5cm长的离体某植物下胚轴，分为A、 B两组，分别培养至第1、8天，再用最适浓度的激素或清水处理。 实验第15天测量下胚轴长度，结果如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 清水处理的下胚轴第1 天也有较大幅度生长，原因是内源性激素促进了伸长
B. 两组实验结果表明离体时间短的下胚轴中本身含的生长素较低，赤霉素较高
C. 实验结果说明植物的生长情况与激素种类、含量密切相关
D. GA3是通过促进细胞伸长和细胞分裂影响茎芽伸长生长的
【答案】B
【解析】
【分析】分析图可知，与空白对照相比，用GA3和IAA处理的离体茎芽生长较快，IAA+GA3组效果更明显，说明二者均能促进生长，且两者之间存在协同关系。
【详解】A、清水处理的下胚轴未施加外源激素，第1 天也有较大幅度生长，原因是内源性激素促进了伸长，A正确；
B、A、B两组的实验结果表明，用赤霉素处理比用生长素处理后茎芽长度更长，结合生长素作用特点推测，下胚轴中本身含的生长素较高，赤霉素较低，B错误；
C、分析图可知用GA3和IAA处理的离体茎芽生长较快，IAA+GA3组效果更明显，说明植物的生长情况与激素种类、含量密切相关，C正确；
D、根据GA3作用可知，赤霉素是通过促进细胞伸长和细胞分裂影响茎芽伸长生长的，D正确。
故选B。
18. 下图为某生态系统的能量（单位为103kJ/m2·a）流动过程示意图，A、B、C、D代表不同类型的生物。下列叙述中正确的是（ ）
A. 图中A、B、C、D组成食物网，是生态系统能量流动、物质循环和信息传递的渠道
B. 图中所含食物链第二营养级流向第三营养级的能量占自身同化能量的比值为18.75%
C. 若B为养殖动物，增大B的同化效率能使能量的利用效率增大
D. 若B摄入的能量比例增大，则A到B的能量传递效率增大，B的同化效率（同化量/摄入量）增大
【答案】C
【解析】
【分析】分析流动过程示意图可知，A为生产者、B初级消费者、D为次级消费者、C为分解者。
【详解】A、图中A、B、D组成食物网，是生态系统能量流动、物质循环和信息传递的渠道，C为分解者不进入食物网，A错误；
B、图中所含食物链第二营养级流向第三营养级的能量占自身同化能量的比值为3/18=16.67%，B错误；
C、若B为养殖动物，增大B的同化效率能使粪便量比例减少，可以使能量的利用效率增大，C正确；
D、B摄入的能量比例增大，不会影响A到B的能量传递效率，也不会影响B的同化效率（同化量/摄入量），D错误。
故选C。
19. 某种植物株高由不同染色体上的多对基因控制，植物高度处于6cm和36cm之间。每一个高度的等位基因都可以增加同样的株高。将高度6cm和36cm的2个植株杂交，所有后代植株的高度都是21cm。在F2代中，可以观察到所有高度，但大部植株高度为21cm，仅有1/64的植株高6cm。下列说法正确的是（ ）
A. 植株的高度至少由4对等位基因决定
B. 在F2中可以观察到6种不同的表型
C. 对于高度为21cm的植株，可能存在7种不同的基因型
D. 在F2代中，高度为11cm的植株数目和高度为26cm的植株数目相当
【答案】C
【解析】
【分析】自由组合定律的实质是位于同源染色体上的等位基因分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、根据题意“植物高度处于6cm和36cm之间”，说明6cm的个体为隐性纯合子，根据子二代仅有1/64的植株高6cm，而1/64=1/4×1/4×1/4，说明子一代含有三对等位基因，设为AaBbCc，子二代aabbcc的个体占1/64，A错误；
B、根据A项分析，植株的高度至少由3对等位基因决定，每个显性基因决定的高度为36÷6=6cm，每个隐性基因决定的高度为6÷6=1cm，子一代基因型为AaBbCc，高度为3×6+3×1=21cm，子二代含有6个显性基因的高度为6×6=36cm，子二代含有5个显性基因和1个隐性基因的高度为6×5+1×1=31cm，子二代含有4个显性基因和2个隐性基因的高度为6×4+1×2=26cm，子二代含有3个显性基因和3个隐性基因的高度为6×3+1×3=21cm，子二代含有2个显性基因和4个隐性基因的高度为6×2+1×4=16cm，子二代含有1个显性基因和5个隐性基因的高度为6×1+1×5=11cm，子二代含有0个显性基因和6个隐性基因的高度为6×1=6cm，因此可以观察到7种不同的表型，B错误；
C、高度为21cm的植株含有3个显性基因和3个隐性基因，包含的基因型为AABbcc，AaBbCc，AAbbCc，AaBBcc，AabbCC，aaBBCc，aaBbCC，C正确；
D、高度为11cm的植株含有1个显性基因和5个隐性基因，包含的基因型为Aabbcc、aaBbcc、aabbCc，占子二代的比例为1/2×1/4×1/4×3=3/32，高度为26cm的植株含有4个显性基因和2个隐性基因，基因型为AABBcc、aaBBCC、AAbbCC、AaBbCC、AaBBCc、AABbCc，占子二代的1/4×1/4×1/4×3+1/2×1/2×1/4×3=15/64，即高度为11cm的植株数目和高度为26cm的植株数目不同，D错误。
故选C。
二、选择题（本大题共5小题，共62分）
20. 棉铃是棉花子房逐渐膨大形成的果实，子房膨大过程中，营养物质主要来自邻近叶片。为研究棉花去棉铃后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例的棉铃，3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉的含量，结果如图所示。请回答下列问题：
（1）光反应产生的[H]实质上是辅酶Ⅱ与________结合形成的。碳反应利用光反应产生的物质和能量，在叶绿体基质中首先将CO2还原为________，进而形成蔗糖等有机物运输到棉铃。
（2）由图1可知，本实验中对照组（空白对照组）植株CO2固定速率相对值是________，随着去除棉铃百分率的升高，叶片光合速率的变化是________（填“升高”、“降低”或“不变”）。
（3）由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中淀粉和蔗糖的含量增加，原因最可能是
A. 叶片光合作用下降B. 叶片细胞呼吸增强
C. 叶片的光合产物利用量减少D. 叶片对淀粉和蔗糖的需要量增加
（4）验证上述推测的一种方法是：去除植株上的棉铃并对部分叶片进行遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，检测________叶片的干重和光合速率，与只去除棉铃植株的叶片相比，若检测结果是____________________________________，则支持上述推测。
（5）综合上述结果可推测，叶片光合产物被运到植物体各器官被利用，这对光合作用的影响是_______（填“促进”、“抑制”、或“没有影响”）。
【答案】（1） ①. 电子和氢离子 ②. 三碳糖
（2） ①. 28 ②. 降低
（3）C （4） ①. 未遮光的 ②. 干重下降，光合速率上升
（5）促进
【解析】
【分析】据图分析：随着去除棉铃的百分率的增加，叶片的CO2固定速率不断下降，而叶片中淀粉的含量和蔗糖的含量均有所增加，并且淀粉的增加幅度更大。
【小问1详解】
光合作用的光反应为暗反应提供[H]也就是NADPH和ATP，光反应产生的[H]实质上是NADPH的合成:NADP++H++e------NADPH，暗反应可以为光反应提供ADP、Pi、NADP+。暗反应阶段，在叶绿体基质中CO2首先与五碳化合物结合后形成三碳化合物也就是三碳糖，然后经过还原后转化为淀粉和蔗糖等。
【小问2详解】
由图1可知，随着去除棉铃百分率的提高，叶片光合速率逐渐降低。本实验中对照组（空白对照组）植株为不去除棉铃植株，其CO2固定速率相对值是28。
【小问3详解】
由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中淀粉和蔗糖的含量增加，因为叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，淀粉和蔗糖的输出量降低，在叶片积累。积累的光合产物会抑制光合作用的正常进行，ABD错误，C正确。
故选C。
【小问4详解】
去除植株上的棉铃并对部分叶片进行遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，检测未遮光叶片的光合产物含量和光合速率，与只去除棉铃植株的叶片相比，若检测结果是未遮光叶片的光合产物含量下降，光合速率上升，说明叶片光合产物被运到植物体各器官被利用，光合作用的产物减少对光合作用具有促进作用。
小问5详解】
由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中淀粉和蔗糖的含量增加，因为叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，淀粉和蔗糖的输出量降低，在叶片积累。积累的光合产物会抑制光合作用的正常进行，因此叶片光合产物被运到植物体各器官被利用，这对光合作用的影响是促进。
21. 污水处理厂的尾水排放量大、污染物含量较高，直接排放至天然水体易引起富营养化，因此对污水厂尾水的深度处理引起了社会的广泛关注。
（1）科研人员对污水处理系统进行了设计和改造，其原理如图。
①若不给污水处理池甲通入O2，在甲气体出口收集到了二氧化碳、甲烷等气体；若通入足够的O2，则收集到气体中无甲烷成分，由此推测产甲烷菌的代谢类型为________，检测甲液体中氨态氮的浓度，流出口NH4+的浓度比流入口明显升高，其原因是________。
②硝化细菌代谢类型与绿色植物相同，硝化作用是将NH4+-N转化成NO3--N或NO2--N，反硝化细菌和乳酸菌代谢类型相同，反硝化作用是将NO3--N和NO2--N还原成N2。依据上述信息分析，去除有机污染物中N的过程，填写表格_________________。（+表示通入O2，－表示不通入O2）
（2）为因地制宜探索治理河水污染的生态方法，研究人员将污染河水引入人工实验湿地。在该人工实验湿地中引入满江红、芦苇、水芹和凤眼莲等水生植物。
①人工湿地所有的生物组成________，具有涵养水源、物种储存、调节气候等生态功能，体现了生态系统的________价值。
②通过湿地净化，出水口水样中可溶性有机物浓度显著下降，其主要原因是湿地中的________微生物分解了大量有机物。
A．好氧 B．放氧 C．厌氧 D．兼性厌氧
（3）科学家对污水处理厂附近的土壤动物也进行调研，用以调查该土壤原生动物分布情况的土样是利用________进行采集的。土壤中的原生动物具有垂直分布现象，造成该现象的原因有________。
（4）变形虫类和纤毛虫类以细菌和其它原生动物等为食物，这些动物可能属于土壤生态系统生物成分中的________，其同化的能量用于自身生长、发育和繁殖等生命活动以及________。
（5）科学家分析某细菌的种群密度，将培养至第5天的细菌培养液，取10mL加入90mL无菌水中，然后将稀释后的培养液与台盼蓝染液等体积混合均匀，用血细胞计数板（规格为：0.1mm×1mm×1mm，25×16）进行计数，结果观察到视野中五个中格内的细胞总数为56，其中被台盼蓝着色（死细胞着色）的细胞占20%，则1mL细菌培养液中活菌数约为
A. 4.48×107B. 2.24×107C. 2.24×106D. 1.12×107
【答案】（1） ①. 异养厌氧型 ②. 微生物的分解作用 ③.
（2） ①. 生物群落 ②. 间接 ③. ACD
（3） ①. 取样器取样法 /土壤取样器 ②. 食物、栖息场所（天敌以及与其他物种的关系）/土壤的水分，空气，pH,温度；
（4） ①. 消费者 ②. 通过呼吸作用以热能的形式散失 （5）A
【解析】
【分析】1、硝化细菌通过化能合成作用，可将二氧化碳和水合成有机物。
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】
①依题意，给污水处理池甲通入O2，在甲气体出口收集到了二氧化碳、甲烷等气体；若通入足够的O2，则收集到气体中无甲烷成分，说明产甲烷菌利用污水中有机物及氧气生存，因此，其代谢类型为异养厌氧型。甲液体中氨态氮经甲中微生物的分解作用转化成NH4+，使流出液体中NH4+浓度升高。
②向乙中通入O2（+），检测乙液体中硝态氮的浓度，发现流出口比流入口处的NO2-和NO3-的浓度都增高，说明乙中有硝化细菌。不给丙通入O2（-），检测发现流出丙的液体中硝态氮含量明显减少，收集到的气体中含有大量的氮气，说明丙中有反硝化细菌。
【小问2详解】
①人工湿地的所有生物构成群落，人工湿地具有涵养水源、物种储存、调节气候等生态功能，体现了生态系统的间接价值。
②通过湿地净化，出水口水样中可溶性有机物浓度显著下降，其主要原因是湿地中的好氧、厌氧及兼性厌氧微生物分解了大量有机物，ACD正确，B错误。
故选ACD。
【小问3详解】
许多土壤原生动物的活动能力较强，而且身体微小，不适宜用样方法或标记重捕法进行调查，调查土壤中原生动物，在进行这类研究时，常用取样器取样法 （土壤取样器），所以调查土壤原生动物的分布情况通常用取样器取样法（土壤取样器）进行采集、调查。食物、天敌以及与其他物种的关系，土壤的水分、空气、pH、温度等都会使原生动物在土壤层中分布不同而体现垂直分布现象。
【小问4详解】
变形虫类和纤毛虫不能进行光合作用，以细菌和其它原生动物等为食物，所以属于生态系统的消费者； 每一营养级的生物同化的能量去向包括通过呼吸作用以热能的形式散失的能量，及用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量。
【小问5详解】
依题意，血细胞计数板的规格为：0.1mm×1mm×1mm，25×16，10mL加入90mL无菌水中被稀释了10倍，将稀释后的培养液与台盼蓝染液等体积混合均匀，五个中格内的细胞总数为56，其中被台盼蓝着色（死细胞着色）的细胞占20%，所以五个中格内的活细胞总数为个。则1mL细菌培养液中活菌数约个。
22. 糖尿病是一种危害人类健康的常见病，严重时可引起各种并发症，导致多种器官功能损害。请根据所学回答下列有关问题：
（1）胰岛B细胞分泌的胰岛素是一种调节血糖的重要激素，参与分泌胰岛素的信息分子有________（至少答两点），切除下丘脑与垂体的联系，是否会对胰岛素的分泌产生较大的影响______(是/否），血糖的调节主要是_______调节。
（2）糖尿病的成因和治疗是近年的研究热点：
①胰岛素缺乏型（Ⅰ型）糖尿病，可能原因是胰岛B细胞对______不敏感，人为补充胰岛素是有效的治疗措施。研究者用一种金属有机骨架纳米载体（简称U）装载胰岛素，制备成口服胰岛素，可以有效克服胰岛素口服吸收的多重屏障，调节高血糖动物的血糖水平。有关U结构的设计意图，表述正确的是哪几项______
A.U的内部多孔，胰岛素可嵌于孔内，可以提高胰岛素的装载量
B.U的孔径远小于胃蛋白酶直径，可以防止胃蛋白酶不能进入，避免了胃蛋白酶水解胰岛素
C.U的表面附着转铁蛋白，可以与小肠上皮细胞表面的受体发生特异性结合，以便于小肠上皮细胞吸收
D.U的结构耐酸且稳定，可以在血浆中分解，以消除毒性或副作用
②大多数糖尿病患者属于Ⅱ型糖尿病，患者并未丧失产生胰岛素的能力，一般表现为胰岛素的分泌量比正常人______，可能的原因是______。（答出两点）
（3）长期高血糖会引起脑部神经系统受损，导致记忆力衰退，引发糖尿病脑病。姜黄素对糖尿病脑病具有一定的影响，科研人员对四组大鼠进行研究时发现，脑部神经细胞凋亡率和IGF-1（胰岛素样生长因子）的含量发生改变，相关数据测定如下图所示。

据图分析姜黄素治疗糖尿病脑病的机理________。研究还发现，长期高血糖会促进β-淀粉样蛋白(Aβ)合成，Aβ积累可以减少突触数量和削弱突触功能，使学习记忆能力下降。请综合上述实验和研究结果，除了服用姜黄素以外，其他治疗糖尿病脑病的合理措施______________________________。
【答案】（1） ①. 神经递质、血糖、胰高血糖素 ②. 否 ③. 体液
（2） ①. 高浓度血糖 ②. ABC ③. 高 ④. 胰岛素受体活性下降/体内产生能与胰岛素结合的物质/胰岛素受体表达下降
（3） ①. 姜黄素通过增加脑部神经细胞中胰岛素样生长因子(IGF-1)的含量，从而抑制神经元细胞的凋亡，改善神经系统的功能，提高学习记忆能力 ②. 开发抑制Aβ积累或抑制Aβ作用的药物，促进胰岛素样生长因子(IGF-1)的表达的药物，开发降血糖的药物，开发降糖药物等
【解析】
【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素，能升高血糖，只有促进效果没有抑制作用，即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化；胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【小问1详解】
除了进食外，血糖还可以通过肝糖原的分解、脂肪等非糖物质的转化为葡萄糖而来，胰岛素的分泌为神经-体液调节，参与其分泌的信息分子有神经递质、葡萄糖，胰高血糖素等。血糖的调节主要是血糖对胰岛B细胞刺激引起的，因此血糖的调节主要是体液调节，切除下丘脑与垂体的联系，不会对胰岛素的分泌产生较大的影响。
【小问2详解】
胰岛素缺乏型（Ⅰ型）糖尿病主要是胰岛素分泌不足，可能原因是胰岛B细胞对高浓度血糖不敏感。
A、内部多孔胰岛素可嵌于孔内，从而提高胰岛素的装载量，提高作用效果，A正确；
B、胰岛素的本质是蛋白质，会被蛋白酶水解，而孔的直径为2.6nm胃蛋白酶直径约6nm，能避免胃蛋白酶水解胰岛素，B正确；
C、表面可附着转铁蛋白，而小肠上皮细胞表面多转铁蛋白受体，便于细胞识别并吸收，提高作用效果，C正确；
D、胰岛素口服被吸收后通过血液运输，在血浆中分解后，会大大降低其作用，D错误。
故选ABC。
大多数糖尿病患者属于Ⅱ型糖尿病，患者并未丧失产生胰岛素的能力，可能是因为胰岛素受体活性下降/体内产生能与胰岛素结合的物质/胰岛素受体表达下降，因此一般表现为胰岛素的分泌量比正常人高。
【小问3详解】
结合CD两组对比可以看出，姜黄素治疗糖尿病脑病的机理：姜黄素通过增加脑部神经细胞中胰岛素样生长因子（IGF-1）的含量，从而抑制神经元细胞的凋亡，改善神经系统的功能，提高学习记忆能力。根据题意长期高血糖会促进β-淀粉样蛋白(Aβ)合成，Aβ积累可以减少突触数量和削弱突触功能，使学习记忆能力下降，可以推测治疗糖尿病脑病的措施：开发抑制Aβ积累或抑制Aβ作用的药物，促进胰岛素样生长因子（IGF-1）的表达的药物，开发降血糖的药物，吃姜黄素，开发降糖药物或注射胰岛素等。
23. 某昆虫（性别决定方式为XY型）的翅形（长翅、残翅）受常染色体上的等位基因A/a控制，眼色（红眼、紫眼）受等位基因B/b控制。为探究两对等位基因的位置关系，某研究小组选择该昆虫进行杂交实验，结果如下表所示。不考虑变异和基因位于Y染色体上的情况，回答下列问题：
（1）该昆虫翅形和眼色中的显性性状分别为_________。
（2）根据杂交实验结果，_________（填“能”或“不能”）确定B/b在常染色体上还是X染色体上，理由是_________________。杂交组合二子代长翅红眼个体中，纯合子比例为_______。
（3）为进一步探究B/b是在常染色体上还是X染色体上的，可以从上面表格中选择表型为_______（只需写出眼色） 的个体进行杂交，预期结果及相应结论①_______________②__________。
（4）另一研究小组对杂交组合一、二中的部分个体的眼色基因进行PCR扩增，并对产物用某种限制酶酶切后进行电泳，结果如图所示：
据图推测，B/b基因位于_________（填“常”或“X”）染色体上。请在图中画出组合一中F1红眼♀的眼色基因电泳图_________。
【答案】（1）长翅、红眼
（2） ①. 不能 ②. 若B/b基因位于常染色体上，则F1长翅、红眼昆虫的基因型为AaBb，雌雄杂交子代会出现9：3：3：1的表型比；若B/b基因位于X染色体上，则F1长翅、红眼昆虫的基因型为AaXBY和AaXBXb，雌雄杂交子代也会出现9：3：3：1的表型比 ③. 1/9或2/9
（3） ①. 紫眼雌性和红眼雄性 ②. 若子代眼色与性别无关，则B/b基因位于常染色体上 ③. 若子代雌性全为红眼，雄性全为紫眼，则B/b基因位于X染色体上
（4） ①. X ②.
【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】
根据杂交组合二，长翅、红眼相互杂交，子代出现性状分离，可知长翅和红眼为显性性状。
【小问2详解】
若B/b基因位于常染色体上，则F1长翅、红眼昆虫的基因型为AaBb，雌雄杂交子代会出现9：3：3：1的表型比；若B/b基因位于X染色体上，则F1长翅、红眼昆虫的基因型为AaXBY和AaXBXb，雌雄杂交子代也会出现9：3：3：1的表型比，故根据杂交实验结果，不能确定B/b在常染色体上还是X染色体上。
因此若B/b基因位于常染色体上长翅红眼个体中，纯合子比例为1/9，若B/b基因位于X染色体上，则长翅红眼个体中，纯合子比例为2/9。
【小问3详解】
为进一步探究B/b是在常染色体上还是X染色体上的，可以从上面表格中选择表型为紫眼雌性和红眼雄性 的个体进行杂交，若子代眼色与性别无关，则B/b基因位于常染色体上，若子代雌性全为红眼，雄性全为紫眼，则B/b基因位于X染色体上。
【小问4详解】
若眼色基因在常染色体上，则组合一中F1红眼♂基因型为Bb；若眼色基因在X染色体上，则组合一中F1红眼♂基因型为XBY。根据电泳结果图可知，组合一中F1红眼♂、组合二中子代红眼♂均为纯合子，说明B/b在X染色体上，即红眼♂基因型为XBY，紫眼♂基因型为XbY，其中b可被某限制酶切割为2个片段。组合一中F1红眼基因型为XBXb，故电泳结果有3个片段：610kb、403kb、207kb，具体如图：
24. 莫内林是从一种西非植物的浆果中分离提纯到的甜味蛋白，甜度是蔗糖的3000倍左右。下图1所示利用大肠杆菌生产莫内林，其中M基因可表达合成莫内林。表1是为PCR扩增M基因设计的引物，画线部分是所需使用的限制性内切核酸酶的识别序列。
Ampr为氨苄青霉素抗性基因，氨苄青霉素可抑制细菌细胞壁的形成，对真核生物生长无影响
限制性内切核酸酶识别序列及切割位点：BamHI：5’-G↓GATCC-3’ XhI：5’-C↓TCGAG-3’ Sau3AI：5’-↓GATC-3’ SacI：5’-GAGCT↓C-3’
（1）若选用XhI和Sau3AI对质粒A进行切割，为实现其与目的基因的连接，可在目的基因两端添加_________。引物1的结合位点可能在_________（选填图1中的编号）。引物1的画线部分序列在A中_________（有/没有），引物2画线部分的序列在B中_________（有/没有）的可能性较高。
（2）已知C中的培养基成分有水、酵母粉、蛋白胨和氯化钠，并按一定比例添加氨苄青霉素。将C中有生长优势的菌落经多次_________后作为菌种在发酵罐中培养，积累产物，发酵罐中培养基成分与C中培养基相较可不添加____________，并采用____________的方法对装填在发酵罐中的培养基灭菌。
（3）通过大肠杆菌生产的莫内林甜度较天然莫内林大为降低，天然莫内林也易因温度等因素导致甜度降低甚至甜味消失，科学家分析其中的原因并进行了后续的工程学改造，请结合所学知识，分析两种莫内林甜度降低的原因分别是_________________________________。
（4）针对上述问题，从分子水平对蛋白质进行改造是解决莫内林甜度降低的工程学思路。以甜味蛋白质的三维结构为基础，选择影响其与受体相互作用的关键氨基酸残基，进行定点突变，将获取的新基因与酵母质粒中构建_________，导入到真核细胞如甲醇营养型毕赤酵母中，并评价突变体的功能，筛选能产生____________________等优良性能的甜味蛋白质的菌种。研究结果表明，相对于天然的野生型甜味蛋白质mnellin，突变体E2N/E23A的甜味均提高了约3倍左右，而突变体E2N/E23A的热稳定性(Tm值)提高了约10℃。
（5）接上题，与大肠杆菌转化不同，毕赤酵母转化前一般先用低温山梨醇溶液处理，使其处于一种_______的生理状态；同时需将外源DNA处理成线性，分析原因可能是___________________。转化后的毕赤酵母进行发酵培养分为两个阶段：生长阶段，以甘油为碳源、获取大量的功能性细胞；诱导阶段，通过添加甲醇来诱导表达重组蛋白。培养基中除加入甘油、甲醇外，还需要提供的营养物质有________________。
【答案】（1） ①. ①XhI和BamHI的识别序列 ②. ②或③ ③. 有 ④. 没有
（2） ①. 扩大培养 ②. 氨苄青霉素和琼脂 ③. 从底部通入高温蒸汽/（通入）高温蒸汽
（3）大肠杆菌生产的莫内林甜度降低，可能是因其为原核生物，细胞无法加工修饰合成的莫内林，分子结构与植物中的天然莫内林有差异。因天然莫内林是蛋白质，容易受到温度等条件的影响改变结构，导致甜度下降甚至甜味消失。
（4） ①. 表达载体/重组DNA/重组质粒 ②. 甜味度好、稳定性强
（5） ①. 能吸收周围环境中DNA分子（感受态） ②. 将环状质粒（表达载体、重组DNA）酶切成线性，便于整合在酵母染色体上且稳定存在 ③. 氮源、无机盐、水
【解析】
【分析】PCR原理:在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，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。
【小问1详解】
若选用XhI和Sau3AI对质粒A进行切割，为实现其与目的基因的连接，需要用XhI和Sau3AI对目的基因进行切割，但是目的基因内部存在Sau3AI的识别序列无法使用，因此可采用BamHI代替Sau3AI，因此可在目的基因两端添加XhI和BamHI的识别序列。
DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸子链，因此要想PCR扩增出M基因，引物1的结合位点可能在②或③。
画线部分是所需使用的限制性内切核酸酶的识别序列，PCR出的M基因中含有该限制性内切核酸酶的识别序列，那么要想M基因能连接在质粒中，那么质粒A中也应该有该序列，因为M基因和质粒用同种限制酶切割，因此连接之后的重组质粒B中也含有该酶的识别序列。
【小问2详解】
在工业化生产时发酵罐中需要大量菌种，因此需要再接种之前，对生长优势的菌落经多次扩大培养。
氨苄青霉素属于抗菌药物，但在发酵过程中培养基和发酵罐已经灭菌，且发酵条件只适合发酵所需菌种生长，因此发酵罐中培养基成分可去掉氨苄青霉素，发酵过程要得到大量发酵产物，常用液体培养基，因此也可以去掉琼脂。对装填在发酵罐中的培养基灭菌可以采用从底部通入高温蒸汽/（通入）高温蒸汽。
【小问3详解】
根据原核生物没有复杂的细胞器，并且莫内林化学本质为蛋白质，可推测两种莫内林甜度降低的原因分别是大肠杆菌生产的莫内林甜度降低，可能是因其为原核生物，细胞无法加工修饰合成的莫内林，分子结构与植物中的天然莫内林有差异。因天然莫内林是蛋白质，容易受到温度等条件的影响改变结构，导致甜度下降甚至甜味消失。
【小问4详解】
根据基因工程操作过程，在导入受体细胞之前需要将获取的新基因与酵母质粒中构建表达载体/重组DNA/重组质粒，然后导入到真核细胞如甲醇营养型毕赤酵母中，并评价突变体的功能，筛选能产生甜味度好、稳定性强等优良性能的甜味蛋白质的菌种。
【小问5详解】
可根据大肠杆菌的转化条件，猜测毕赤酵母转化前一般先用低温山梨醇溶液处理，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子（感受态），因为酵母菌是真核生物，核DNA分子是线状，因此需将外源DNA处理成线性，便于整合在酵母染色体上且稳定存在。培养基中除加入甘油、甲醇外，还需要提供的营养物质有氮源、无机盐、水。植物细胞
动物细胞
前期
由细胞两极发纺锤丝形成纺锤体
已复制的两中心体分别移向两极，周围发出星射，形成纺锤体
末期
赤道板出现细胞板，扩展形成新细胞壁，并把细胞分为两个
细胞中部出现细胞内陷，把细胞质隘裂为二，形成两个子细胞
污水处理装置
通入O2
接种主要微生物
甲
－
产甲烷杆菌
乙


丙


污水处理
装置通入O2
接种主要微生物
甲
-
产甲烷杆菌
乙
+
硝化细菌
丙
-
反硝化细菌
亲本组合
子代表型及比例
杂交组合一
长翅、紫眼♂
残翅、红眼♀
1长翅、红眼：1长翅、紫眼：1残翅、红眼：1残翅、紫眼
杂交组合二
组合一中F1长翅、红眼♀
组合一中F1长翅、红眼♂
9长翅、红眼：3长翅、紫眼：3残翅、红眼：1残翅、紫眼
引物1
5’GGAATTCCTCGAGGGCGAATGGGAAATTATCG3’
引物2
5’TTTGGATCCTTACGGCGGCGGAACCGGAC3’