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浙江省宁波市慈溪市2023-2024学年高二下学期6月期末考试生物试题（Word版附解析）
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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. 发酵工程以其生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、产物专一等特点，在食品工业、医药工业、农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列叙述正确的是（ ）
A. 分离、提纯产物是发酵工程的中心环节
B. 发酵工程使用的菌种大多是单一菌种
C. 单细胞蛋白指通过发酵获得的分泌蛋白
D. 工业化生产青霉素一般用过滤、沉淀获得产物
【答案】B
【解析】
【分析】发酵工程指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。
【详解】A、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程，A错误；
B、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，B正确；
C、单细胞蛋白是以淀粉或纤维素水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵，获得的大量的微生物菌体，C错误；
D、工业化生产的青霉素是微生物代谢的产物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品，D错误。
故选B。
2. 当前生物技术发展非常迅猛，与我们的日常生活的联系日益密切，但安全性不容忽视。下列有关生物技术的说法错误的是（ ）
A. 由于技术问题，生殖性克隆可能孕育出有严重生理缺陷的克隆人
B. 为避免可能产生的基因歧视，基因检测机构不能随意泄露基因检测的结果
C. 为避免伦理问题，我国政府禁止一切生殖性克隆，支持治疗性克隆
D. 消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面
【答案】C
【解析】
【分析】生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。 治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器 官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的。两者有着本质的区别。
【详解】A、由于克隆技术尚不成熟，现在做克隆人很可能孕育出有严重生理缺陷的孩子，理由是重构胚胎成功率低，移植入母体子宫后胚胎着床率低、流产率高、胎儿畸形率高，出生后死亡率高等，正常的个体极少，A正确；
B、为了尽力规避基因诊断的风险，避免可能产生的基因歧视，基因检测机构不能随意泄露基因检测的结果，B正确；
C、我国政府一再重申四不原则：不赞成、不允许、不 支持、不接受任何生殖性克隆人实验，我国政府同样重视治疗性克隆所涉及的伦理问题，主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查，C错误；
D、生物武器威胁巨大，消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面，D正确。
故选C。
3. 黄腹角雉素有“鸟中大熊猫”之称，科研人员采用红外相机技术调查了该种鸟类在某保护区内的分布情况。下列说法错误的是（ ）
A. 该保护区内的黄腹角雉和其他鸟类共同构成了一个群落
B. 采用红外相机技术进行调查可以减少对黄腹角雉的不良影响
C. 可通过分析该保护区内黄腹角雉的年龄结构来预测其种群数量发展趋势
D. 黄腹角雉吸引了大量的游客来保护区参观，体现了生物多样性的直接价值
【答案】A
【解析】
【分析】种群是指某一自然取样内同种生物的所有个体组成的集合，而群落是指某一自然区域内所有生物构成的有机整体。
【详解】A、群落是指一定时间内某一自然区域中所有生物的集合，据此可知，该保护区内的黄腹角雉和其他鸟类并不能构成一个群落，A错误；
B、采用红外相机技术进行调查可以减少对黄腹角雉的不良影响，进而可以使调查结果更趋于真实， B正确；
C、年龄结构可用于预测某种群的出生率和死亡率的变化，而出生率和死亡率是决定种群数量变化的直接因素，因而可通过分析该保护区内黄腹角雉的年龄结构来预测其种群数量发展趋势，C正确；
D、黄腹角雉吸引了大量的游客来保护区参观，这是黄腹角雉观赏价值的体现，因而体现了生物多样性的直接价值，D正确。
故选A。
4. 群落中某种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比可用相对多度表示。在位于半干旱地区的某弃耕农田自然演替过程中，高矮不同的甲、乙、丙三种植物分别在不同阶段占据优势，它们的相对多度与演替时间的关系如图所示。下列分析正确的是（ ）
A. 研究物种甲的生态位时，仅需研究它与其他物种的关系
B. 据图分析，30~50年间乙的种群密度逐渐下降
C. 在不同阶段优势种发展变化依次为甲、乙、丙
D. 若无人为干扰，该弃耕农田最终将演替为森林群落
【答案】C
【解析】
【分析】随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫作群落演替。根据起始条件不同，演替可分为初生演替和次生演替。初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替，如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替，如在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
【详解】A、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，故研究物种甲的生态位时，不仅需研究它与其他物种的关系，还需要研究其所处的空间位置，占用资源的情况，A错误；
B、据图分析，30~50年间乙的种群密度变化是不能确定，因为群落中该时间段植物个体总数变化未知，无法确定乙的种群密度变化，B错误；
C、据图分析，随着时间的推移，甲、乙、丙三种植物分别在不同阶段占据优势，依次是甲、乙、丙，C正确；
D、该弃耕农田位于半干旱地区，半干旱地区降水量较少，不利于高大乔木的生长，因此该群落在环境没有剧烈变化且没有人为干扰情况下，不能演替到森林群落，D错误。
故选C。
5. 神舟十八号载人飞船成功发射，宇航员进入太空后，由于脱离了地心引力，血液上浮，头部血量增加。机体误认为身体中水量过多，从而引起身体排尿增加造成脱水。下列说法正确的是（ ）
A. 脱水导致细胞外液渗透压升高，这个刺激会传至下丘脑渗透压调节中枢产生渴觉
B. 头部血量增加时，血浆中的血红蛋白会运来更多的氧气，保证脑细胞的有氧呼吸
C. 抗利尿激素由下丘脑分泌经垂体释放并作用于肾小管和集合管属于分级调节
D. 太空中航天员可通过位于小脑的神经中枢调节机体的平衡能力，减少体位翻转现象
【答案】D
【解析】
【分析】抗利尿激素由下丘脑相关细胞合成、分泌，由垂体释放，作用于肾小管和集合管，促进肾小管和集合管对水的重吸收，从而减少尿量。
【详解】A、产生渴觉的中枢位于大脑皮层，A错误；
B、血红蛋白位于红细胞内部，血浆中含有的为血浆蛋白，B错误；
C、抗利尿激素由下丘脑相关细胞合成、分泌，由垂体释放，作用于肾小管和集合管，该过程不属于分级调节，C错误；
D、调节机体的平衡中枢位于小脑，D正确。
故选D。
6. 慈溪森林公园中的湿地以芦苇、蒲草、水杉等植物为主，公园内设置观鸟廊、亲水台阶等场所。初夏时节，白鹭来此筑巢繁衍；寒冬中，偶有野鸭在水中悠闲觅食。下列叙述正确的是（ ）
A. 建设该湿地公园应遵循自生、协调、整体、循环等生态学基本原理
B. 该湿地生态系统受到轻度污染时的自净能力，体现了该生态系统的恢复力稳定性
C. 白鹭和野鸭的生态位不同，这是生物与环境协同进化的结果
D. 高低错落的芦苇充分体现了湿地垂直结构中的分层特点
【答案】A
【解析】
【分析】生态工程基本原理的判断方法：①强调物质循环、废物利用、减轻环境污染循环原理；②体现物种多，营养关系复杂；涉及结构、功能、系统组分的比例关系自生原理；③强调生物与环境的协调与平衡，涉及环境承载力协调原理；④涉及自然、经济和社会，如林生态工程建设整体原理。
【详解】A、进行生态工程建设需要遵循生态工程原理，故建设该湿地公园应遵循自生、协调、整体、循环等生态学基本原理，A正确；
B、该湿地生态系统受到轻度污染时的自净能力，体现了该生态系统的抵抗力稳定性，B错误；
C、白鹭和野鸭的生态位不同，这是生物与环境以及不同物种之间协同进化的结果，C错误；
D、高低错落的芦苇属于同一物种，不能体现了群落垂直结构中的分层特点，D错误。
故选A。
7. 在影响种群数量变化的诸多因素中，有些因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是有关的，有些是无关的，它们对种群数量变化产生影响的分析过程如图所示（图中甲、乙代表上述两类影响因素）。下列叙述正确的是（ ）
A. 甲中包含食物、天敌、寄生物、气温和水等因素
B. 甲、乙代表的因素可分别称为非密度制约因素、密度制约因素
C. 种群“J”形增长的数学模型的假设是：仅乙中各因素为理想状态即可
D. 在自然环境中，种群的环境容纳量是种群数量可能出现的最大值
【答案】B
【解析】
【分析】食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，这些因素称为密度制约因素；气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度和该种群密度无关，为非密度制约因素。
【详解】AB、乙为密度制约因素，包含食物、天敌、寄生物等，甲为非密度制约因素，包含阳光、气温和水等因素，A错误，B正确；
C、“J”形增长的条件是食物和空间条件充裕，气候适宜，没有天敌和其他竞争物种等条件下发生的，因此种群“J”形增长的数学模型的假设是甲、乙中各因素均为理想状态才可发生，C错误；
D、在自然环境中，种群的环境容纳量是环境未受到破坏情况下环境所能维持的种群最大数量，D错误。
故选B。
8. 下图为人体胰腺的局部组织示意图，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 内环境主要由①④⑥组成，占体液的大部分
B. 当人体饥饿时，B中胰高血糖素含量高于 A
C. 某人喝入少许食醋后不会引起血浆pH明显下降，与它含有缓冲物质有关
D. 若花粉等过敏原引起过敏反应，会使图中⑤的通透性增大，⑥增多，导致水肿
【答案】A
【解析】
【分析】不论男性还是女性，体内都含有大量以水为基础的液体，这些液体统称为体液，包括细胞内液和细胞外液，前者存在于细胞内，约占 2/3；后者包括血浆、组织液和淋巴液，约占 1/3。由细胞外液构成的液体环境叫作内环境。
【详解】A、内环境主要由①淋巴液④血浆⑥组织液组成，占体液的 1/3，不是大部分，A错误；
B、血流的方向为A→B，当人体饥饿时，血糖含量降低，所以B中胰高血糖素含量高于 A，B正确；
C、正常人的血浆近中性，pH为7.35 ~ 7.45。血浆的pH之所以能够保持稳定，与其中含有的HCO3-、H2CO3等物质有关，所以某人喝入少许食醋后不会引起血浆pH明显下降，C正确；
D、若花粉等过敏原引起过敏反应，会引起毛细血管即⑤通透性增大，蛋白质等渗出，使⑥组织液增多导致水肿，D正确。
故选A。
9. 5-羟色胺（5-HT），是一种兴奋性神经递质，在大脑中扮演着调节情感、情绪和行为的关键角色。研究表明，抑郁症患者的5-羟色胺水平通常较低，这可能是由于5-羟色胺的合成、释放或再摄取过程出现了问题。下列叙述错误的是（ ）
A. 抑制5-HT转运载体的转运，减少其被转运回收，可达到抗抑郁的作用
B. 5-HT通过突触小泡运输到突触前膜，高尔基体是细胞内囊泡运输的枢纽
C. 5-HT 与突触后膜特异性受体结合后，会引起钠离子通道开启，钠离子大量内流
D. MAOID （单胺氧化酶抑制剂） 通过促进5-HT被降解，减少突触间隙中5-HT积累
【答案】D
【解析】
【分析】兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的。突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成。神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，进入突触间隙，作用于突触后膜上的特异性受体，引起下一个神经元兴奋或抑制，所以兴奋在神经元之间的传递是单向的。突触可完成“电信号→化学信号→电信号”的转变。
【详解】A、抑郁症患者的5-羟色胺水平通常较低，而通过抑制5-HT转运载体的转运，减少其被转运回收，可以提高5-羟色胺的水平，从而可达到抗抑郁的作用，A正确；
B、借助于膜的流动性，5-HT通过突触小泡运输到突触前膜与其融合，分泌到突触间隙，高尔基体是细胞内囊泡运输的枢纽，B正确；
C、5-HT 与突触后膜特异性受体结合后，会引起钠离子通道开启，钠离子大量内流，引起下一个神经元兴奋，C正确；
D、MAOID （单胺氧化酶抑制剂） 通过抑制单胺氧化酶的活性，抑制5-HT被降解，增加了突触间隙中5-HT含量，D错误。
故选D。
10. 紫杉醇是一种抗癌药物，主要从红豆杉树皮中分离提取。目前采用物理或化学方法将红豆杉愈伤组织固定在一定空间内，实现紫杉醇的规模化生产是提高紫杉醇产量、保护稀缺资源红豆杉、解决紫杉醇药源紧缺的一种有效方法。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 诱导红豆杉再分化形成愈伤组织时，需生长素和细胞分裂素配合使用
B. 采用植物细胞工程技术大规模生产紫杉醇时，应选用以糖类作碳源的液体培养基
C. 大规模培养红豆杉愈伤组织时需要以牛肉膏、蛋白胨等含氮有机物充当氮源
D. 用液体培养基培养固定的愈伤组织生产紫杉醇时，不需要通入无菌空气
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养依据的原理是细胞的全能性。培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽最终形成植物体。影响植物细胞脱分化产生愈伤组织的一个重要因素是植物激素。植物激素中细胞分裂素和生长素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。生长素和细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的生长。
【详解】A、通过植物组织培养诱导红豆杉脱分化形成愈伤组织，A错误；
B、采用植物细胞工程技术大规模生产紫杉醇时，应选用以糖类作碳源的液体培养基，便于收集表达产物，B正确；
C、大规模培养红豆杉愈伤组织时需要以含氮无机盐充当氮源，C错误；
D、用液体培养基培养固定在一定空间内的愈伤组织生产紫杉醇时，需要通入无菌空气，利于细胞进行有氧呼吸，D错误。
故选B。
11. 多种方法获得的早期胚胎，均需移植给受体才能获得后代。下图列举了几项技术成果。据此分析，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 受体须是健康的、同品种的、生理状况相同的雌性动物
B. ①过程对精子用含 Ca²⁺载体的获能液处理，可使其获得受精的能量
C. ③可通过②技术实现扩大化生产，①②可通过③技术实现性状改良
D. 胚胎移植前可取内细胞团的细胞鉴定性别，并在移植后进行妊娠检查
【答案】C
【解析】
【分析】动物核移植，是将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个胚胎最终发育为动物。
【详解】A、胚胎移植的受体应该是健康的、有正常繁殖能力的同品种、生理状况相同的雌性动物，A错误；
B、过程①是培育试管动物，需要通过体外受精获得受精卵，体外受精时要通过获能液（含 Ca2+载体）或者雌性生殖道使精子获能，使其获得受精的能力，B错误；
C、过程②克隆技术可得到大量同种个体，为过程③提供了量产方式；过程③是利用转基因技术导入外源优良基因，为过程①、②提供了改良性状的方式，C正确；
D、胚胎移植前可取滋养层的细胞鉴定性别，D错误。
故选C。
12. 用不同浓度的2，4-D 对植物进行插条生根的研究，其实验结果如下图。其中实验组1、2、3、4的2，4-D 浓度分别为a、b、c和0。根据该实验，下列叙述正确的是（ ）
A. a一定小于b
B. c一定最大
C. 最适浓度一定在a与b之间
D. 不同浓度2，4-D 生根效果一定不同
【答案】B
【解析】
【分析】分析实验设置可知，实验中的清水组为实验的对照组，根据图中的平均生根数看出，1、2两组生根数均高于清水组4，即该浓度具有促进生根的作用且1组2，4-D浓度促进效果更好，而3组的生根数小于清水组4，因此该浓度具有抑制生根的作用。
【详解】A、由图可知，a的浓度可能小于b，也可能大于b，A错误；
B、根据低浓度促进，高浓度抑制，c一定最大，B正确；
C、最适浓度不一定位于a与b之间，C错误；
D、2，4-D对植物的生长具有最适浓度，在最适浓度的两侧可能存在两种不同浓度对插条生根的作用相同，D错误。
故选B。
13. 作为负责任的大国，为减缓全球变暖，我国提出了“碳达峰”（CO2排放量达到峰值）和“碳中和”（一定时期内，二氧化碳的消除量等于排放量）的目标。以下相关叙述错误的是（ ）
A. 碳中和时生产者固定的CO2量等于生物呼吸作用释放的CO2量
B. 与食用牛肉相比，吃蔬菜会缩小生态足迹，有利于实现低碳生活
C. 碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的
D. 大气 CO2浓度不断增加的主要原因是化石燃料的燃烧以及水泥的生产等
【答案】A
【解析】
【分析】碳中和是指企业、团体或个人在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳的“零排放”。实现碳中和是实现可持续发展的战略举措。
【详解】A、碳中和时生产者固定的CO2量等于生物呼吸作用和分解者分解作用释放的CO2量以及化石燃料燃烧产生的CO2量，A错误；
B、生态足迹就是要维持一个人、地区、国家的生存所需要的或者指能够容纳人类所排放的废物的、具有生物生产力的地域面积，能量流动是逐级递减的，所以与食用牛肉相比，吃蔬菜会缩小生态足迹，有利于实现低碳生活，B正确；
C、碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的，在生物群落内部主要以含碳有机物形式进行的，C正确；
D、大气CO2浓度不断增加会导致温室效应，其主要原因是化石燃料的燃烧以及水泥的生产等，D正确。
故选A。
14. 石榴酒口感醇厚，有益健康。如图为利用石榴进行传统发酵制作石榴酒和石榴醋的简要流程图，下列叙述错误的是（ ）
A. 石榴的清洗应在去皮除隔膜前进行，添加果胶酶等可使石榴汁变澄清
B. 图中“调整成分”时可加入蔗糖，为酵母菌提供充足糖源，增加酒精产量
C. 用石榴酒制石榴醋，除了图中操作，还需要提高发酵温度和充入足量 O2等
D. 石榴汁装罐时，装液量不能太满，待发酵至残糖量为零时才能结束发酵
【答案】D
【解析】
【分析】1、果酒制作菌种是酵母菌，代谢类型是异养兼性厌氧型真菌，属于真核细胞，条件是18～25℃、前期需氧，后期不需氧；2、果醋制作菌种是醋酸菌，属于原核细胞，适宜温度为30～35℃，需要持续通入氧气。
【详解】A、石榴的清洗应在去皮除隔膜前进行，可以防止杂菌的污染，添加果胶酶等可使石榴汁变澄清，A正确；
B、调整成分中需加入一定量的蔗糖，其主要作用是为酵母菌提供充足糖源，有利于酵母菌的生长，同时也能增加酒精含量，B正确；
C、利用制备的石榴酒发酵制取石榴醋，利用的微生物为醋酸菌，相对于石榴酒发酵，因为醋酸菌是需氧型且生长需要较高的温度，因此，需要改变的发酵条件为适当提高发酵温度和充入足量О2，C正确；
D、石榴汁装罐时，装液量不能太满，发酵至残糖量不再下降时，结束发酵，传统发酵结束时，都有一定量的残留糖，D错误。
故选D。
15. 糖尿病是一种慢性代谢性疾病，其发病率呈逐年上升趋势。部分糖尿病患者的患病原因是巨噬细胞分泌的肿瘤坏死因子 TNF-α异常升高导致的胰岛素抵抗等炎症反应（如下图）。下列叙述错误的是（ ）
A. 以下丘脑作为靶器官的激素有肾上腺皮质激素（GC）、促肾上腺皮质激素（ACTH）
B. 机体内有多种激素具有分级调节，可通过分级调节放大激素的调节效应
C. 从对巨噬细胞的调节反应速度看，GC调节速度快，胆碱能抗炎通路调节速度慢
D. 由于组织细胞对胰岛素不敏感，患者胰岛素分泌量持续高于正常值最终可造成胰岛B细胞受损
【答案】C
【解析】
【分析】下丘脑在相关刺激下，合成并分泌CRH，CRH作用于垂体使其合成并分泌ACTH，ACTH作用于肾上腺皮质，肾上腺皮质合成并分泌GC，当GC含量升高时，会负反馈抑制下丘脑和垂体的活动，从而维持GC含量的相对稳定；当ACTH含量上升时，也会负反馈抑制下丘脑的分泌活动。
【详解】A、结合题图可知以肾上腺皮质激素（GC）、促肾上腺皮质激素（ACTH）均能以下丘脑作为靶器官，A正确；
B、“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”之间的调控体现了分级调节，体内的分级调节还有下丘脑—垂体—甲状腺轴（或性腺轴），这种调节的意义是可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态，B正确；
C、据图可知胆碱能抗炎通路涉及神经调节，而GC调节是激素调节，GC调节通过体液运输，故GC反应慢，胆碱能抗炎通路调节通过反射弧，故胆碱能抗炎通路反应快，C错误；
D、胰岛素抵抗是指组织细胞对胰岛素不敏感，为使血糖浓度维持正常，出现此症状的患者会多分泌胰岛素，因此患者胰岛素含量高于正常值，长此以往胰岛B细胞会受损，导致胰岛素分泌减少，D正确。
故选C。
16. “DNA粗提取与鉴定”的实验步骤是：研磨→去杂质→析出→鉴定。某研究小组欲探究不同的去杂质方法对实验结果的影响，实验结果如下表所示。下列说法正确的是（ ）
注：OD260/OD280的比值可检查DNA纯度。纯DNA的OD260/OD240为1.8，当存在蛋白质等物质污染时，这一比值会明显降低
A. 粗提取的DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝
B. 对研磨液进行离心是为了加速DNA 的沉淀
C. 与菜花相比，猪血更适于用于 DNA 的粗提取
D. 离心法可以获得更高纯度的DNA
【答案】D
【解析】
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：①DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的；②DNA不溶于酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离；③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。
【详解】A、粗提取的DNA丝状物放入盐溶液（氯化钠溶液）中，再加入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝，A错误；
B、离心研磨液的目的是加速沉淀，离心能够加速细胞膜、细胞器、一些较大杂质的沉淀，离心法可以获得更高纯度的DNA，B错误；
C、DNA粗提取与鉴定的实验中，应选择富含DNA的材料，猪肝和菜花均可作为提取DNA的材料，但猪血中的成熟红细胞没有细胞核，没有DNA，不适合作为DNA粗提取的材料，C错误；
D、OD260/OD280的比值可检查DNA纯度。当存在蛋白质等物质污染时，这一比值会明显降低，据表可知，离心时OD260/OD280为1.51，而4℃冰箱静置时OD260/OD280为1.41，说明离心法可以获得更高纯度的DNA，D正确。
故选D。
17. 心肌细胞与神经细胞类似，均具有生物电现象。心肌细胞的动作电位分为0~4五个时期，其膜电位变化及形成机制如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 若适当降低细胞外溶液的K⁺浓度，心肌细胞的兴奋性将会升高
B. 神经递质作用于心肌后，一定引起Na⁺通道介导的Na⁺内流，出现0期
C. 2期可延长心肌细胞的动作电位时程，是区别神经细胞动作电位的主要特征
D. 4期中，Ca2+通过Na⁺- Ca2+交换逆浓度排出细胞的直接动力来自 ATP
【答案】C
【解析】
【分析】兴奋以电信号的形式沿着神经纤维进行传导，神经纤维未受到刺激时，K+外流，细胞膜内外的电位表现是外正内负，当某一部位受刺激时，Na+内流，其膜电位变为外负内正。由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中，只能由突触前膜释放作用于突触后膜，使下一个神经元产生兴奋或抑制，因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。
【详解】A、适当降低细胞外溶液的K+浓度，会导致静息状态下K+外流增大，则静息电位的绝对值变大，心肌细胞的兴奋性将会降低，A错误；
B、兴奋性神经递质可引起后心肌细胞兴奋，引起Na+通道介导的Na+内流；而抑制性神经递质作用于心肌细胞，则不会引起Na+通道介导的Na+内流，B错误；
C、在2期中，膜电位变化非常平缓，出现平台现象，与Ca2+内流和K+外流有关，而神经细胞2期与K+外流有关，因此2期是区别神经细胞动作电位的主要特征，C正确；
D、在4期中，Ca2+通过Na+—Ca2+交换逆浓度排出细胞的动力直接来自细胞内外的Na+浓度差形成的势能，而非ATP，D错误。
故选C。
18. 发生流行性感冒时，人体可能会出现打喷嚏、流涕、咳嗽甚至发热等症状。机体在初次感染过程中相关指标变化如下图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 病毒入侵后，被感染的细胞释放出干扰素以刺激周围细胞及时作出反应
B. 图中效应细胞毒性T产生较快，原因是其产生只需辅助性T细胞分泌的细胞因子
C. 患者第3 天想要确定是否受该病毒感染，可通过检测相应抗体水平实现
D. 当患者感染严重时，可服用青霉素 （抑制细菌细胞壁的合成）加以治疗
【答案】A
【解析】
【分析】人体的三道防线是：第一道防线是皮肤、黏膜、纤毛，功能是阻挡、杀菌和清扫异物；第二道防线是体液中的杀菌物质和吞噬细胞，功能是溶解、吞噬病原体；第三道防线是免疫器官和免疫细胞（主要是淋巴细胞）功能是能产生抗体抵抗抗原（侵入人体内的病原体）。
【详解】A、 干扰素是一种细胞因子，能够作为信号刺激周围细胞产生另一种能抑制病毒复制的蛋白质，A正确；
B、 由图可知，效应细胞细胞毒性T细胞比抗体产生的早，效应细胞毒性T细胞的产生既需要辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用，还需要抗原的刺激，B错误；
C、要确定患者第三天是否受到病毒的感染，宜检测抗原的水平，因为第3天时病毒数量较多，但还没有产生特异性抗体，C错误；
D、病毒没有细胞结构，青霉素不能对病毒起作用，D错误。
故选A。
19. 20世纪70年代， Fred sanger发明了双脱氧终止法对DNA进行测序。其原理如图，在4个试管中分别加入4种脱氧核苷三磷酸（dNTP）和1种双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）；ddNTP可以与dNTP竞争核苷酸链延长位点，并终止DNA片段的延伸。在4个试管中DNA链将会分别在A、G、C及T位置中止，并形成不同长度的DNA片段。这些片段随后可被电泳分开并显示出来。下列说法中正确的是（ ）
A. 这种测序方法需要引物和耐高温的DNA连接酶
B. 电泳图谱中的箭头所指的DNA片段以鸟嘌呤结尾
C. 测得未知DNA的序列为5’- GATTCGAGCTGA-3’
D. ddNTP与dNTP竞争的延长位点是核苷酸链的5’末端
【答案】B
【解析】
【分析】
PCR技术：
1、概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术；
2、原理：DNA复制；
3、前提条件：要有一段已知目基因的核苷酸序列以便合成一对引物；
4、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）；
5、过程：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）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【详解】A、这种测序方法需要引物和耐高温的DNA聚合酶，A错误；
B、电泳图谱中的箭头所指的DNA片段以鸟嘌呤结尾，B正确；
C、测得未知DNA的序列为5’- TCAGCTCGAATC-3’，C错误；
D、ddNTP与dNTP竞争的延长位点是核苷酸链的3’末端，D错误。
故选B。
20. 某兴趣小组将酵母菌分装在500mL 培养瓶后，置于不同培养条件下进行培养，绘制出随时间变化的酵母菌数量变化的曲线图，如图1所示；取某一天的酵母菌培养液稀释100倍，加入等体积台盼蓝染液染色后，用血细胞计数板（规格为1mm×1mm×0.1mm）进行计数，观察到一个中方格的菌体数，如图2所示，关于该实验的相关叙述正确的是（ ）
A. 用血细胞计数板进行计数时，先用吸管滴加培养液再盖盖玻片
B. 40h 内①曲线中酵母菌种群的增长近似呈“J”形曲线，增长率基本不变
C. ④和⑤曲线K值不同的原因可能是培养瓶中最开始接种的酵母菌数量的不同
D. 通过图示中方格的细胞数量可推测培养液中酵母菌种群密度是2.25×108个/mL
【答案】B
【解析】
【分析】探究培养液中酵母菌种群数量变化实验的注意事项：（1）由于酵母菌是单细胞微生物，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、用血细胞计数板对酵母菌进行计数时，先盖盖玻片再滴加培养液可以避免计数室产生气泡，A错误；
B、40h内①曲线中酵母菌种群的增长呈“J”形曲线，该条件下环境适宜，增长率基本不变，B正确；
C、K值即环境容纳量，是一定环境条件下所能维持的种群最大数量，④和⑤曲线K值不同的原因可能是培养条件不同，C错误；
D、据图可知，图中一个中格16小格中的酵母菌数总共有12个，其中3个被台盼蓝染色，说明为死细胞，不计数，则可计数酵母菌为9个，培养液中的酵母菌数为=每个小格中的平均酵母菌数×400个小格×酵母菌培养稀释倍数×10000，由于加入等体积台盼蓝，则1mL样品中有0.5ml的菌液，即酵母菌数约=9÷16×400×100×10000=2.25×108个，1mL培养液酵母菌种群密度是2.25×2×108=4.5×108个/mL，D错误。
故选B。
二、非选择题（共5大题，60分）
21. 下表为神经、体液对血压的影响（↑表示血压升高，↓表示血压降低）。如果机体长期处于高度紧张状态，容易引发高血压等病理性变化。
神经、体液对人体血压的影响
（1）交感神经和副交感神经均属于________（填“传入”或“传出”）神经。长期紧张伴随着交感神经的过度兴奋。兴奋时，细胞膜对_______（填“Na⁺”或“K⁺”）的通透性增加，产生动作电位，导致心肌收缩力量增强，心率加快，动脉血压上升。
（2）肾上腺素在体液调节过程中发挥作用，NO是一种神经递质。两者在发挥作用时的共同点有_________等。 （答出两点即可）
（3）长期处于紧张状态时，交感神经兴奋会________胃肠的蠕动和消化腺的分泌，造成消化不良，胃肠道不适。
（4）为研究副交感神经与心肌细胞之间传递的信号是化学信号还是电信号，科学家进行了如下实验：取两个蛙的心脏（A 和B保持活性）置于成分相同的营养液中，A 有副交感神经支配，B 没有该神经支配；刺激该神经，A 心脏跳动减慢；从 A 心脏的营养液中取一些液体注入 B 心脏的营养液中，B心脏跳动也减慢（如图所示）。
实验结果表明____________，该实验在设计上的巧妙之处是排除了____________对B心脏的影响。
【答案】（1） ①. 传出 ②. Na⁺
（2）①作为信号分子；②与特定的受体结合后发挥作用； ③通过体液运输
（3）抑制 （4） ①. 副交感神经与心肌细胞之间传递的信号是化学信号 ②. 副交感神经
【解析】
【分析】交感神经和副交感神经对同一个内脏器官的作用往往是相反的，交感神经可以使心跳加快、加强，副交感神经使心跳减慢、减弱。肾上腺素能使心肌收缩力加强、兴奋性增高，传导加速，心输出量增多，有利于通气；交感神经对胃肠运动主要具有抑制作用，即降低胃肠平滑肌的紧张性及胃肠蠕动的频率。
【小问1详解】
支配内脏、血管和腺体的传出神经的活动不受意识支配，称为自主神经系统，自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成，因此交感神经和副交感神经均属于传出神经。兴奋时，细胞膜对Na+ 的通透性增加，Na+ 内流，产生动作电位。
【小问2详解】
肾上腺素在体液调节过程中发挥作用，NO是一种神经递质。神经递质和激素在发挥作用时共同点包括①作为信号分子；②与特定的受体结合后发挥作用；③都是通过体液运输等。
【小问3详解】
长期处于紧张状态时，人体处于兴奋状态，交感神经的活动占优势，此时心跳加快，支气管扩张，但是胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱，进而导致“造成消化不良，胃肠道不适”。
【小问4详解】
本实验的目的是探究副交感神经与心肌细胞之间传递的信号是化学信号还是电信号，因此实验的自变量是是否剔除副交感神经，因变量是心脏的活动情况，因此实验中B组剔除副交感神经，加入A组的营养液后，心脏跳动也减慢，据此推知副交感神经与心肌细胞之间传递的是化学信号，该实验设计的巧妙之处是设法排除副交感神经对B心脏的支配，则实验结果只能是神经调节以外的结果。
22. 蝗、东亚飞蝗和中华稻蝗是主要的蝗灾害虫，为加强对蝗虫的防治，科学家对蝗虫的种群特征、迁飞等进行了研究。据此请回答下列问题：
（1）蝗虫分群居型和散居型两类。科学研究发现当少量散居型的蝗虫聚集后，它们后腿的某一部位相互触碰时，释放的4-乙烯基苯甲醚（4VA）会引发蝗虫聚集，4VA属于_____信息。
（2）图1 是某区域在若干年内发生的111次蝗灾的月份统计图。为了给预防蝗灾提供科学依据，研究者对气温、降水量变化与蝗虫数量变化的关系进行了研究，结果如图2所示。
图1、2的描述属于_____模型。据此模型分析，_____是蝗虫爆发式增长的主要原因。
（3）鸭子是蝗虫的天敌，对散居状态的蝗虫控制效果较好。某科研小组通过在试验田放养鸭子研究对蝗虫的控制。下表为某段时间内植物和蝗虫的部分能量值（单位：104kJ），鸭子可捕食蝗虫和试验田中植物，该时间段内系统无有机物输出。
鸭子的同化量为_____kJ，第一营养级至第二营养级的能量传递效率为_____（百分数，保留一位小数）。农业生产中采用牧鸭治蝗时还应考虑：_____（答出2 点即可）。
（4）为提高生态系统的稳定性，人们利用蝗虫等昆虫的专性寄生生物蝗虫微孢子虫来防治蝗虫，与化学农药防治相比，使用蝗虫微孢子虫防治的优点是：_____（答出 2 点即可）。
【答案】（1）化学 （2） ①. 数学 ②. 气温高、气候干旱/气温高、降水量低
（3） ①. 1.5×105 ②. 15.8% ③. 鸭子对于生存环境、水源的要求、鸭子的数量等
（4）减轻因过多使用化学农药而引发的环境污染，害虫耐药性产生等问题；长期控制效果好对人畜安全等
【解析】
【分析】1、目前控制动物危害的技术大致有化学防治、生物防治和机械防治等，目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的生物防治。生物防治的优点是对环境无污染、操作方便、比较安全。2、在日常生活中，人们通常将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。生态系统中的信息包括物理信息、化学信息及行为信息。3、信息传递在生态系统中的作用：生命活动的正常进行，离不开信息的作用；生物种群的繁衍，也离不开信息的传递；信息还能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
【小问1详解】
在生命活动中，生物还产生一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素等，这就是化学信息。4VA是由蝗虫释放的传递信息的化学物质，属于化学信息。
【小问2详解】
数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式，图1、2是某区域在若干年内发生的111次蝗灾的月份统计图，描述的是该地区若干年内发生蝗灾的规律，因此图1、2的描述属于数学模型。据图分析，蝗虫在5~7月份数量最多，最易爆发蝗灾。在这期间气温较高，降水量较少，故气温高、气候干旱（或气温高、降水量低）是蝗虫爆发式增长的主要原因。
【小问3详解】
据表分析：植物流入下一营养级的能量为（108-21-58）×104=29×104 kJ，蝗虫的同化量为（10+7）×104=17×104 kJ，所以植物流向鸭子的能量为29×104 -17×104 =12×104 kJ，蝗虫流入鸭子的能量为（7-1-3）×104=3×104 kJ，故该小型生态系统通过食物网流向鸭子的能量值为12×104+3×104=1.5×105KJ；该生态系统中第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为29×104÷[（108+75）×104]×100%≈15.8%。生物与环境、生物与生物之间的协调与适应等需要考虑的问题即协调原理。牧鸭治蝗时还应考虑到鸭子对于生存环境、水源的要求、鸭子的数量等因素。
【小问4详解】
使用蝗虫微孢子虫防治属于生物防治措施，与化学农药防治相比，生物防治可减轻因过多使用化学农药而引发的环境污染，害虫耐药性产生等问题；长期控制效果好；对人畜安全等。
23. 秸秆田间随然焚烧既污染环境，也浪费能源。我国科研人员对秸秆资源的合理利用进行了研究。请回答下列问题：
（1）秸秆的主要成分包括纤维素和半纤维素等多种物质，纤维素彻底水解后得到_____，半纤维素水解后可得到木糖及醋酸盐等。
（2）科研人员首先从土壤中分离纤维素分解菌和半纤维素分解菌。其中，分离纤维素分解菌的大致流程如下。
①制备培养基：制备以_____的选择培养基，并加入刚果红（可与纤维素形成红色复合物）。
②取样：从秸秆还田的农田或覆盖枯枝败叶的林下收集土壤样品。
③接种：将收集的土壤加入到一定量的_____中后摇匀，然后，进行梯度稀释并用_____（器材名称）接种在过程①制备的平板上。
④纤维素分解菌的分离：由于不同纤维素分解菌分泌纤维素酶的数量和活性存在差异，经培养后应筛选_____的比值大的单菌落。
（3）用所得菌种进行发酵，分解秸秆中的纤维素和半纤维素，其中，半纤维素水解产物中的醋酸盐是进一步发酵的抑制剂。科研人员尝试利用代谢途径较多的酵母菌株S将醋酸盐消耗掉，并在此基础上改造菌种，发酵产生维生素A等更多有价值的产物。
①科研人员进行图1所示实验，探究不同底物条件下醋酸盐对菌株S的影响。该实验结果表明葡萄糖为底物的条件下，_____；木糖为底物的条件下则相反。
②研究发现，菌株S能吸收木糖和醋酸盐等物质进行发酵，代谢途径如图2。据图2分析，图1中第3 组酵母细胞干重小于第6组的原因是：葡萄糖可以通过_____两个方面，减少维生素 A等脂类物质的合成。
（4）将工程菌加入到含有秸秆水解产物的发酵罐中，严格控制发酵条件，随时检测培养液中微生物数量和_____等，以便及时补充发酵原料，实现秸秆资源的充分利用。
【答案】（1）葡萄糖 （2） ①. 纤维素为唯一碳源 ②. 无菌水 ③. 玻璃刮刀 ④. 透明圈直径与菌落直径
（3） ①. 不同浓度醋酸盐均抑制菌株S生长，浓度越高抑制作用越强 ②. 抑制醋酸盐转运进入酵母细胞、抑制醋酸盐转化为乙酰辅酶A （4）产物浓度
【解析】
【分析】分解纤维素的微生物的分离实验的原理：①土壤中存在着大量纤维素分解酶，包括真菌、细菊和放线菌等，它们可以产生纤维素酶。纤维素酶是一种复合酶，可以把纤维素分解为纤维二糖，进一步分解为葡萄糖使微生物加以利用，故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长。②在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌。
【小问1详解】
纤维素属于多糖，是葡萄糖脱水缩合形成的多聚物，其彻底水解产物是葡萄糖。
【小问2详解】
①分离纤维素分解菌，首先制备以纤维素为唯一碳源的选择培养基，在其上能生长的即为能利用纤维素的微生物。
②秸秆还田的农田或覆盖枯枝败叶的林下中纤维素分解菌含量丰富，因此从秸秆还田的农田或覆盖枯枝败叶的林下收集土壤样品。
③将收集的土壤加入无菌水后摇匀，进行梯度稀释，并用玻璃刮刀接种在过程①制备的平板上。
④纤维素被分解，会使菌落周围出现透明圈，因此透明圈直径与菌落直径比值大的，即为降解纤维素能力强的菌种。
【小问3详解】
①根据图1所示结果，自变量为不同底物（葡萄糖或者木糖）、醋酸盐浓度，因变量为细胞干重。组别1、2、3为葡萄糖为底物醋酸盐的作用，1为对照组，可知，葡萄糖为底物的条件下，不同浓度醋酸盐均抑制菌株S生长，浓度越高抑制作用越强；4、5、6为木糖为底物，4为对照组，可知木糖为底物的条件下，不同浓度醋酸盐均促进菌株S生长，浓度越高促进作用越强。
②由图2可知，葡萄糖和木糖进入酵母细胞后，首先转化为丙酮酸，再进入线粒体中氧化分解释放能量，合成ATP，即通过有氧呼吸（氧化分解）过程为酵母菌的生长和分裂提供大量能量。据图2分析，葡萄糖可以通过作用于两个过程来抑制脂类物质的合成，一方面可以抑制醋酸盐转运进入酵母细胞，另一方面可以抑制醋酸盐转化为乙酰辅酶A。
【小问4详解】
发酵过程是发酵工程的中心环节，在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程，以便及时补充发酵原料，实现秸秆资源的充分利用。
24. 抗除草剂转基因作物的推广可有效减轻除草劳动强度、提高农业生产效率。图1为抗除草剂转基因玉米的技术流程。
注：内含子是真核生物基因的非编码序列，可被转录，但在mRNA加工过程中被剪切掉，但该加工仅发生于真核生物细胞内。
（1）构建含除草剂抗性基因的表达载体，传统的方法是目的基因通过限制酶与_____酶与载体进行重组。载体上目的基因插入位点的限制酶识别序列_____（填“能”或“不能”）出现在目的基因内部，否则会导致目的基因被破坏。若目的基因两端缺少所需的限制酶识别序列，可通过_____技术在引物的_____（填“3’端”或“5’端”）添加相应限制酶识别序列，以便构建表达载体。
（2）为了减少限制酶识别序列的影响，科研人员研发了新的DNA 重组方法：无缝克隆In-Fusin 技术（图2），其中 In-Fusin酶可以将任何具有相同15bp末端序列的线性 DNA分子进行连接，类似同源重组。
①关于图2所示同源重组构建表达载体的方法，其优点有_____。
A. 免去传统方法双酶切的繁杂操作
B. 同源重组，保证目的片段插入载体时方向正确
C. 如果载体上目的基因插入位点的限制酶识别序列出现在目的基因内部，该技术可克服传统方法的局限性
②科研人员希望应用以上方法构建含有A和GUS基因的重组DNA分子，首先获得了3种DNA 分子如图3，然后混合进行 In-Fusin 反应。
如果引物2上额外添加的片段对应于 GUS基因中加粗的e片段，那么引物1和引物4上额外增加的片段分别对应载体中的片段_____。完成重组反应后，将产物表达载体加入经过_____处理的农杆菌中。
③为筛选成功转入目标重组DNA分子的菌落，可以选取引物_____扩增目的基因并电泳检测。请在图4中画出阳性菌落的电泳结果_____。
（3）农杆菌转化愈伤组织时，用含_____的选择培养基筛选转化的愈伤组织。转化过程中，愈伤组织表面常残留农杆菌，导致未转化愈伤组织（假阳性）也可能在选择培养基上生长。已知报告基因GUS 表达产物能催化无色物质K呈现蓝色，则排除假阳性的原理是：报告基因GUS在_____细胞中表达，而在农杆菌中不表达，因此用无色物质K处理上述能正常生长的愈伤组织，假阳性的农杆菌_____（出现/不出现）蓝色。
【答案】（1） ①. DNA 连接酶 ②. 不能 ③. PCR ④. 5’端
（2） ①. ABC ②. b、d ③. Ca²⁺ ④. 引物1和4 ⑤.
（3） ①. 除草剂 ②. 真核 ③. 不出现
【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和花粉管通道法等；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一分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质—抗原一抗体杂交技术。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】
在构建基因表达载体时，需用限制酶将载体切开，以便目的基因的插入，需要DNA连接酶将目的基因与载体进行重组。载体上目的基因插入位点的限制酶识别序列不能出现在目的基因内部，要保持目的基因的完整性，否则目的基因会被破坏。若目的基因两侧缺少相应的限制酶识别序列，可通过PCR技术在目的基因两侧添加相应限制酶识别序列，由于DNA聚合酶从引物的3’端连接脱氧核苷酸，故一般在5’端引物的添加相应限制酶识别序列。
【小问2详解】
①无缝克隆In-Fusin 技术中 In-Fusin酶可以将任何具有相同15bp末端序列的线性 DNA分子进行连接，无需限制酶切割，类似同源重组，该方法能免去传统方法双酶切的繁杂操作、能保证目的片段插入载体时方向正确、如果载体上目的基因插入位点的限制酶识别序列出现在目的基因内部，该技术可克服传统方法的局限性，ABC正确。
②结合图3分析，引物2上额外添加的片段对应于GUS基因中加粗的e片段，那么进行ln-Fusin反应时，A基因的右侧序列、GUS基因的左侧序列会连接在一起。还需要将A基因、GUS基因连接到载体上，根据质粒两条核苷酸链的方向(5＇→3)判断，引物1和引物4上额外增加的片段分别对应载体中的片段b、d，才能确保A基因的左侧序列、GUS基因的右侧序列分别与质粒连接。经钙离子处理成为感受态细胞的细胞，吸收外源DNA的能力强。
③为筛选成功转入目标重组DNA分子的菌落，可以检测A基因与GUS基因，因而可以选取引物1、4扩增目的基因并电泳检测。阳性菌落含有融合基因，约为1400bp，电泳结果如下：
【小问3详解】
农杆菌转化愈伤组织时，需要用含除草剂的选择培养基筛选转化的愈伤组织，能在该培养基上正常生长的愈伤组织为具有对除草剂的抗性；愈伤组织表面常残留农杆菌，导致未转化愈伤组织（假阳性）也可能在选择培养基上生长。由于成功实现转化的愈伤组织中具有抗除草剂的基因，也有GUS基因，而报告基因GUS表达产物能催化无色物质K呈现蓝色，因此用无色物质K分别处理上述的愈伤组织，出现蓝色的是无农杆菌附着的转化愈伤组织和无蓝色的是假阳性的农杆菌，这里依据的原理是GUS基因在真核细胞中表达，而在农杆菌中不表达。
25. 流行病学数据显示，夜间光的输入增加患抑郁症和失眠等疾病的风险。
（1）动物视网膜可接受光_____，产生和传导兴奋至_____形成视觉，光也影响瞳孔收缩、睡眠-觉醒循环、情绪等非成像视觉功能。
（2）研究者模拟城市照明手机、电脑等当前社会的不正常照光模式，探索夜间蓝光诱发小鼠抑郁样行为的神经调控机制。按图1流程处理正常小鼠得到图2结果（“强迫游泳”和“糖水偏好”常用作反映抑郁程度的指标）。
以上结果显示_____，表明夜间光的干扰可诱发小鼠抑郁。
（3）为探究 LAN 致郁的神经调控通路，研究者进行了如下实验。
①R 细胞是视网膜中的一类光感受器。利用LAN处理R细胞缺陷小鼠，发现_____的强迫游泳不动时间和糖水偏好基本一致，说明R细胞是LAN致郁的感受器。
②用转基因技术使光敏感钠离子通道仅表达在R细胞膜上。激活光敏感钠离子通道使R细胞 Na⁺_____，在脑中的A区神经元上检测到动作电位，说明_____。
③与R细胞有突触联系的A区神经元发出的纤维（M）投射到脑内的快乐中枢B区，研究者利用转基因小鼠证实了B区参与LAN致郁。请用所给出的a~e选项将实验方案及结果补充完整（注：表达药物甲受体的神经元可响应药物甲信号而无法兴奋）。
请用下面给出的a-e 选项将实验方案及结果补充完整：实验方案I、II分别为_____（填字母）；实验结果Ⅲ、Ⅳ分别为_____（填字母）。
a、注射药物甲，LAN处理 b、注射缓冲液，LAN处理 c、明显上升 d、无明显变化 e、明显下降
④进一步研究发现，利用抑制性突触受体阻断剂可阻断A区与B区的突触联系。综合上述研究概述LAN致郁的神经调控通路：_____。
（4）科学家通过研究还发现：褪黑素俗是哺乳动物和人类的松果体产生的一种内源激素，其分泌有昼夜节律，晚上分泌得多，白天分泌得少，具有调节睡眠的作用。蓝光、绿光和红光对褪黑素分泌量的影响存在差异，酶H是褪黑素合成的关键酶。研究人员利用同等强度的蓝光、绿光和红光分别照射小鼠，所得结果如下图所示。据图2推测，人长期处于_____环境中最可能导致失眠，理由是_____。
（5）结合以上研究结果，从个人健康生活角度谈谈对你的启示_____（答出2 点即可）。
【答案】（1） ①. 刺激（信号） ②. 大脑皮层
（2）夜间蓝光（LAN）使小鼠的强迫游泳不动时间提升，24h消耗糖水占总饮水量的比例下降；而白天蓝光 （LID）处理的小鼠相关指标未发生明显变化
（3） ①. 后测与前测 ②. 内流 ③. R 细胞可导致 A 区神经元兴奋 ④. a、a ⑤. c、e ⑥. LAN 通过 R 细胞，引起脑内 A 区神经元兴奋，进而产生对快乐中枢 B 区的抑制，从而致郁
（4） ①. 绿光 ②. 长期绿光照射下，小鼠的酶H的相对活性下降最显著，褪黑素合成显著减少，导致失眠
（5）合理作息；减少夜晚电子设备的使用；睡眠时营造黑暗环境
【解析】
【分析】神经调节的基本方式是反射，反射活动的结构基础是反射弧，反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器，人体在完成一项反射活动时，必须保持反射弧结构的完整。
【小问1详解】
动物的视网膜属于感受器，可接受光刺激；所有的感觉形成部位都是大脑皮层，故视觉是在大脑皮层形成的。
【小问2详解】
分析题意，阶段2表示前测，是在正常光暗环境下得到的结果，阶段4是后测，是在给予蓝光处理后测得的结果。据图可知，夜间蓝光（LAN）使小鼠的强迫游泳不动时间提升，24h消耗糖水占总饮水量的比例下降；而白天蓝光（LID）处理的小鼠相关指标未发生明显变化。
【小问3详解】
分析题意，R细胞是视网膜中的一类光感受器，若R细胞是LAN致郁的感受器，则利用LAN处理R细胞缺陷小鼠，无法感受到光刺激，故后测与前测的强迫游泳不动时间和糖水偏好基本一致。
兴奋时钠离子通道开放，钠离子内流；若R细胞可导致A区神经元兴奋，则可在脑中的A区神经元上检测到动作电位。
分析题意可知，与R细胞有突触联系的A区神经元发出的纤维（M）投射到脑内的快乐中枢B区，而表达药物甲受体的神经元可响应药物甲信号而无法兴奋，本实验目的是验证B区参与LAN致郁，则实验的变量是实验动物的类型和药物甲的有无，因变量是游泳不动时间和糖水偏好，实验设计应遵循对照原则与单一变量原则，对照组1实验条件是注射缓冲液，LAN处理，则实验组和对照组2应为注射药物甲，LAN处理，故选a、a；实验组结果与对照组2相反，对照组1与对照组2结果一致，故实验结果Ⅲ、Ⅳ分别是c、e。
兴奋在神经元间的传递需要经过突触，由于“利用抑制性突触受体阻断剂可阻断A区与B区的突触联系”，结合上述研究推测LAN致郁的神经调控通路为：LAN通过R细胞，引起脑内A区神经元兴奋，进而产生对快乐中枢B区的抑制，从而致郁。
【小问4详解】
与对照组相比，蓝光和绿光处理后酶H的活性显著下降，其中绿光照射后，酶H的活性最低；红光处理后与对照组无明显差异。长期绿光照射下，小鼠的酶H的相对活性下降最显著，褪黑素合成显著减少，导致失眠。
【小问5详解】
结合上述研究结果可知，照明手机、电脑等当前社会的不正常照光模式，夜间蓝光会诱发抑郁样行为，故应合理作息；减少夜晚电子设备的使用；睡眠时营造黑暗环境。去杂质方式
沉淀质量（g）
DNA 浓度 （ng/μL）
OD260/OD280
二苯胺鉴定
离心
0.168
81.5
1.53
蓝色
4℃冰箱静置
0.1028
336.4
1.41
调节因素
交感神经
副交感神经
肾上腺素
NO
对血压的影响
↑
↓
↑
↓
项目
净同化量
呼吸消耗量
流向分解者
未利用
植物
108
75
21
58
蝗虫
7
10
1
3
分组
实验动物
实验条件
实验结果
实验组
纤维 M表达药物甲受体的转基因小鼠
____I____
游泳不动时间明显下降； 糖水偏好明显上升
对照组1
纤维M表达药物甲受体的转基因小鼠
注射缓冲液，LAN处理
游泳不动时间_III _;糖水偏好_IV _
对照组2
纤维M表达无关受体转基因小鼠
____II___
游泳不动时间明显上升； 糖水偏好明显下降
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. 发酵工程以其生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、产物专一等特点，在食品工业、医药工业、农牧业等许多领域得到了广泛的应用。下列叙述正确的是（ ）
A. 分离、提纯产物是发酵工程的中心环节
B. 发酵工程使用的菌种大多是单一菌种
C. 单细胞蛋白指通过发酵获得的分泌蛋白
D. 工业化生产青霉素一般用过滤、沉淀获得产物
【答案】B
【解析】
【分析】发酵工程指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。
【详解】A、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程，A错误；
B、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，B正确；
C、单细胞蛋白是以淀粉或纤维素水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵，获得的大量的微生物菌体，C错误；
D、工业化生产的青霉素是微生物代谢的产物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品，D错误。
故选B。
2. 当前生物技术发展非常迅猛，与我们的日常生活的联系日益密切，但安全性不容忽视。下列有关生物技术的说法错误的是（ ）
A. 由于技术问题，生殖性克隆可能孕育出有严重生理缺陷的克隆人
B. 为避免可能产生的基因歧视，基因检测机构不能随意泄露基因检测的结果
C. 为避免伦理问题，我国政府禁止一切生殖性克隆，支持治疗性克隆
D. 消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面
【答案】C
【解析】
【分析】生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。 治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器 官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到治疗疾病的目的。两者有着本质的区别。
【详解】A、由于克隆技术尚不成熟，现在做克隆人很可能孕育出有严重生理缺陷的孩子，理由是重构胚胎成功率低，移植入母体子宫后胚胎着床率低、流产率高、胎儿畸形率高，出生后死亡率高等，正常的个体极少，A正确；
B、为了尽力规避基因诊断的风险，避免可能产生的基因歧视，基因检测机构不能随意泄露基因检测的结果，B正确；
C、我国政府一再重申四不原则：不赞成、不允许、不 支持、不接受任何生殖性克隆人实验，我国政府同样重视治疗性克隆所涉及的伦理问题，主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查，C错误；
D、生物武器威胁巨大，消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面，D正确。
故选C。
3. 黄腹角雉素有“鸟中大熊猫”之称，科研人员采用红外相机技术调查了该种鸟类在某保护区内的分布情况。下列说法错误的是（ ）
A. 该保护区内的黄腹角雉和其他鸟类共同构成了一个群落
B. 采用红外相机技术进行调查可以减少对黄腹角雉的不良影响
C. 可通过分析该保护区内黄腹角雉的年龄结构来预测其种群数量发展趋势
D. 黄腹角雉吸引了大量的游客来保护区参观，体现了生物多样性的直接价值
【答案】A
【解析】
【分析】种群是指某一自然取样内同种生物的所有个体组成的集合，而群落是指某一自然区域内所有生物构成的有机整体。
【详解】A、群落是指一定时间内某一自然区域中所有生物的集合，据此可知，该保护区内的黄腹角雉和其他鸟类并不能构成一个群落，A错误；
B、采用红外相机技术进行调查可以减少对黄腹角雉的不良影响，进而可以使调查结果更趋于真实， B正确；
C、年龄结构可用于预测某种群的出生率和死亡率的变化，而出生率和死亡率是决定种群数量变化的直接因素，因而可通过分析该保护区内黄腹角雉的年龄结构来预测其种群数量发展趋势，C正确；
D、黄腹角雉吸引了大量的游客来保护区参观，这是黄腹角雉观赏价值的体现，因而体现了生物多样性的直接价值，D正确。
故选A。
4. 群落中某种植物的个体数占该群落所有植物个体数的百分比可用相对多度表示。在位于半干旱地区的某弃耕农田自然演替过程中，高矮不同的甲、乙、丙三种植物分别在不同阶段占据优势，它们的相对多度与演替时间的关系如图所示。下列分析正确的是（ ）
A. 研究物种甲的生态位时，仅需研究它与其他物种的关系
B. 据图分析，30~50年间乙的种群密度逐渐下降
C. 在不同阶段优势种发展变化依次为甲、乙、丙
D. 若无人为干扰，该弃耕农田最终将演替为森林群落
【答案】C
【解析】
【分析】随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，叫作群落演替。根据起始条件不同，演替可分为初生演替和次生演替。初生演替是指在一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被、但被彻底消灭了的地方发生的演替，如在沙丘、火山岩、冰川泥上进行的演替。次生演替是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体（如能发芽的地下茎）的地方发生的演替，如在火灾过后的草原、过量砍伐的森林、弃耕的农田上进行的演替。
【详解】A、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，故研究物种甲的生态位时，不仅需研究它与其他物种的关系，还需要研究其所处的空间位置，占用资源的情况，A错误；
B、据图分析，30~50年间乙的种群密度变化是不能确定，因为群落中该时间段植物个体总数变化未知，无法确定乙的种群密度变化，B错误；
C、据图分析，随着时间的推移，甲、乙、丙三种植物分别在不同阶段占据优势，依次是甲、乙、丙，C正确；
D、该弃耕农田位于半干旱地区，半干旱地区降水量较少，不利于高大乔木的生长，因此该群落在环境没有剧烈变化且没有人为干扰情况下，不能演替到森林群落，D错误。
故选C。
5. 神舟十八号载人飞船成功发射，宇航员进入太空后，由于脱离了地心引力，血液上浮，头部血量增加。机体误认为身体中水量过多，从而引起身体排尿增加造成脱水。下列说法正确的是（ ）
A. 脱水导致细胞外液渗透压升高，这个刺激会传至下丘脑渗透压调节中枢产生渴觉
B. 头部血量增加时，血浆中的血红蛋白会运来更多的氧气，保证脑细胞的有氧呼吸
C. 抗利尿激素由下丘脑分泌经垂体释放并作用于肾小管和集合管属于分级调节
D. 太空中航天员可通过位于小脑的神经中枢调节机体的平衡能力，减少体位翻转现象
【答案】D
【解析】
【分析】抗利尿激素由下丘脑相关细胞合成、分泌，由垂体释放，作用于肾小管和集合管，促进肾小管和集合管对水的重吸收，从而减少尿量。
【详解】A、产生渴觉的中枢位于大脑皮层，A错误；
B、血红蛋白位于红细胞内部，血浆中含有的为血浆蛋白，B错误；
C、抗利尿激素由下丘脑相关细胞合成、分泌，由垂体释放，作用于肾小管和集合管，该过程不属于分级调节，C错误；
D、调节机体的平衡中枢位于小脑，D正确。
故选D。
6. 慈溪森林公园中的湿地以芦苇、蒲草、水杉等植物为主，公园内设置观鸟廊、亲水台阶等场所。初夏时节，白鹭来此筑巢繁衍；寒冬中，偶有野鸭在水中悠闲觅食。下列叙述正确的是（ ）
A. 建设该湿地公园应遵循自生、协调、整体、循环等生态学基本原理
B. 该湿地生态系统受到轻度污染时的自净能力，体现了该生态系统的恢复力稳定性
C. 白鹭和野鸭的生态位不同，这是生物与环境协同进化的结果
D. 高低错落的芦苇充分体现了湿地垂直结构中的分层特点
【答案】A
【解析】
【分析】生态工程基本原理的判断方法：①强调物质循环、废物利用、减轻环境污染循环原理；②体现物种多，营养关系复杂；涉及结构、功能、系统组分的比例关系自生原理；③强调生物与环境的协调与平衡，涉及环境承载力协调原理；④涉及自然、经济和社会，如林生态工程建设整体原理。
【详解】A、进行生态工程建设需要遵循生态工程原理，故建设该湿地公园应遵循自生、协调、整体、循环等生态学基本原理，A正确；
B、该湿地生态系统受到轻度污染时的自净能力，体现了该生态系统的抵抗力稳定性，B错误；
C、白鹭和野鸭的生态位不同，这是生物与环境以及不同物种之间协同进化的结果，C错误；
D、高低错落的芦苇属于同一物种，不能体现了群落垂直结构中的分层特点，D错误。
故选A。
7. 在影响种群数量变化的诸多因素中，有些因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是有关的，有些是无关的，它们对种群数量变化产生影响的分析过程如图所示（图中甲、乙代表上述两类影响因素）。下列叙述正确的是（ ）
A. 甲中包含食物、天敌、寄生物、气温和水等因素
B. 甲、乙代表的因素可分别称为非密度制约因素、密度制约因素
C. 种群“J”形增长的数学模型的假设是：仅乙中各因素为理想状态即可
D. 在自然环境中，种群的环境容纳量是种群数量可能出现的最大值
【答案】B
【解析】
【分析】食物和天敌等生物因素对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，这些因素称为密度制约因素；气温和干旱等气候因素以及地震、火灾等自然灾害，对种群的作用强度和该种群密度无关，为非密度制约因素。
【详解】AB、乙为密度制约因素，包含食物、天敌、寄生物等，甲为非密度制约因素，包含阳光、气温和水等因素，A错误，B正确；
C、“J”形增长的条件是食物和空间条件充裕，气候适宜，没有天敌和其他竞争物种等条件下发生的，因此种群“J”形增长的数学模型的假设是甲、乙中各因素均为理想状态才可发生，C错误；
D、在自然环境中，种群的环境容纳量是环境未受到破坏情况下环境所能维持的种群最大数量，D错误。
故选B。
8. 下图为人体胰腺的局部组织示意图，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 内环境主要由①④⑥组成，占体液的大部分
B. 当人体饥饿时，B中胰高血糖素含量高于 A
C. 某人喝入少许食醋后不会引起血浆pH明显下降，与它含有缓冲物质有关
D. 若花粉等过敏原引起过敏反应，会使图中⑤的通透性增大，⑥增多，导致水肿
【答案】A
【解析】
【分析】不论男性还是女性，体内都含有大量以水为基础的液体，这些液体统称为体液，包括细胞内液和细胞外液，前者存在于细胞内，约占 2/3；后者包括血浆、组织液和淋巴液，约占 1/3。由细胞外液构成的液体环境叫作内环境。
【详解】A、内环境主要由①淋巴液④血浆⑥组织液组成，占体液的 1/3，不是大部分，A错误；
B、血流的方向为A→B，当人体饥饿时，血糖含量降低，所以B中胰高血糖素含量高于 A，B正确；
C、正常人的血浆近中性，pH为7.35 ~ 7.45。血浆的pH之所以能够保持稳定，与其中含有的HCO3-、H2CO3等物质有关，所以某人喝入少许食醋后不会引起血浆pH明显下降，C正确；
D、若花粉等过敏原引起过敏反应，会引起毛细血管即⑤通透性增大，蛋白质等渗出，使⑥组织液增多导致水肿，D正确。
故选A。
9. 5-羟色胺（5-HT），是一种兴奋性神经递质，在大脑中扮演着调节情感、情绪和行为的关键角色。研究表明，抑郁症患者的5-羟色胺水平通常较低，这可能是由于5-羟色胺的合成、释放或再摄取过程出现了问题。下列叙述错误的是（ ）
A. 抑制5-HT转运载体的转运，减少其被转运回收，可达到抗抑郁的作用
B. 5-HT通过突触小泡运输到突触前膜，高尔基体是细胞内囊泡运输的枢纽
C. 5-HT 与突触后膜特异性受体结合后，会引起钠离子通道开启，钠离子大量内流
D. MAOID （单胺氧化酶抑制剂） 通过促进5-HT被降解，减少突触间隙中5-HT积累
【答案】D
【解析】
【分析】兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的。突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成。神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，进入突触间隙，作用于突触后膜上的特异性受体，引起下一个神经元兴奋或抑制，所以兴奋在神经元之间的传递是单向的。突触可完成“电信号→化学信号→电信号”的转变。
【详解】A、抑郁症患者的5-羟色胺水平通常较低，而通过抑制5-HT转运载体的转运，减少其被转运回收，可以提高5-羟色胺的水平，从而可达到抗抑郁的作用，A正确；
B、借助于膜的流动性，5-HT通过突触小泡运输到突触前膜与其融合，分泌到突触间隙，高尔基体是细胞内囊泡运输的枢纽，B正确；
C、5-HT 与突触后膜特异性受体结合后，会引起钠离子通道开启，钠离子大量内流，引起下一个神经元兴奋，C正确；
D、MAOID （单胺氧化酶抑制剂） 通过抑制单胺氧化酶的活性，抑制5-HT被降解，增加了突触间隙中5-HT含量，D错误。
故选D。
10. 紫杉醇是一种抗癌药物，主要从红豆杉树皮中分离提取。目前采用物理或化学方法将红豆杉愈伤组织固定在一定空间内，实现紫杉醇的规模化生产是提高紫杉醇产量、保护稀缺资源红豆杉、解决紫杉醇药源紧缺的一种有效方法。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 诱导红豆杉再分化形成愈伤组织时，需生长素和细胞分裂素配合使用
B. 采用植物细胞工程技术大规模生产紫杉醇时，应选用以糖类作碳源的液体培养基
C. 大规模培养红豆杉愈伤组织时需要以牛肉膏、蛋白胨等含氮有机物充当氮源
D. 用液体培养基培养固定的愈伤组织生产紫杉醇时，不需要通入无菌空气
【答案】B
【解析】
【分析】植物组织培养依据的原理是细胞的全能性。培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽最终形成植物体。影响植物细胞脱分化产生愈伤组织的一个重要因素是植物激素。植物激素中细胞分裂素和生长素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。生长素和细胞分裂素的比值高时，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低时，有利于芽的分化、抑制根的形成；比值适中时，促进愈伤组织的生长。
【详解】A、通过植物组织培养诱导红豆杉脱分化形成愈伤组织，A错误；
B、采用植物细胞工程技术大规模生产紫杉醇时，应选用以糖类作碳源的液体培养基，便于收集表达产物，B正确；
C、大规模培养红豆杉愈伤组织时需要以含氮无机盐充当氮源，C错误；
D、用液体培养基培养固定在一定空间内的愈伤组织生产紫杉醇时，需要通入无菌空气，利于细胞进行有氧呼吸，D错误。
故选B。
11. 多种方法获得的早期胚胎，均需移植给受体才能获得后代。下图列举了几项技术成果。据此分析，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 受体须是健康的、同品种的、生理状况相同的雌性动物
B. ①过程对精子用含 Ca²⁺载体的获能液处理，可使其获得受精的能量
C. ③可通过②技术实现扩大化生产，①②可通过③技术实现性状改良
D. 胚胎移植前可取内细胞团的细胞鉴定性别，并在移植后进行妊娠检查
【答案】C
【解析】
【分析】动物核移植，是将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个胚胎最终发育为动物。
【详解】A、胚胎移植的受体应该是健康的、有正常繁殖能力的同品种、生理状况相同的雌性动物，A错误；
B、过程①是培育试管动物，需要通过体外受精获得受精卵，体外受精时要通过获能液（含 Ca2+载体）或者雌性生殖道使精子获能，使其获得受精的能力，B错误；
C、过程②克隆技术可得到大量同种个体，为过程③提供了量产方式；过程③是利用转基因技术导入外源优良基因，为过程①、②提供了改良性状的方式，C正确；
D、胚胎移植前可取滋养层的细胞鉴定性别，D错误。
故选C。
12. 用不同浓度的2，4-D 对植物进行插条生根的研究，其实验结果如下图。其中实验组1、2、3、4的2，4-D 浓度分别为a、b、c和0。根据该实验，下列叙述正确的是（ ）
A. a一定小于b
B. c一定最大
C. 最适浓度一定在a与b之间
D. 不同浓度2，4-D 生根效果一定不同
【答案】B
【解析】
【分析】分析实验设置可知，实验中的清水组为实验的对照组，根据图中的平均生根数看出，1、2两组生根数均高于清水组4，即该浓度具有促进生根的作用且1组2，4-D浓度促进效果更好，而3组的生根数小于清水组4，因此该浓度具有抑制生根的作用。
【详解】A、由图可知，a的浓度可能小于b，也可能大于b，A错误；
B、根据低浓度促进，高浓度抑制，c一定最大，B正确；
C、最适浓度不一定位于a与b之间，C错误；
D、2，4-D对植物的生长具有最适浓度，在最适浓度的两侧可能存在两种不同浓度对插条生根的作用相同，D错误。
故选B。
13. 作为负责任的大国，为减缓全球变暖，我国提出了“碳达峰”（CO2排放量达到峰值）和“碳中和”（一定时期内，二氧化碳的消除量等于排放量）的目标。以下相关叙述错误的是（ ）
A. 碳中和时生产者固定的CO2量等于生物呼吸作用释放的CO2量
B. 与食用牛肉相比，吃蔬菜会缩小生态足迹，有利于实现低碳生活
C. 碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的
D. 大气 CO2浓度不断增加的主要原因是化石燃料的燃烧以及水泥的生产等
【答案】A
【解析】
【分析】碳中和是指企业、团体或个人在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳的“零排放”。实现碳中和是实现可持续发展的战略举措。
【详解】A、碳中和时生产者固定的CO2量等于生物呼吸作用和分解者分解作用释放的CO2量以及化石燃料燃烧产生的CO2量，A错误；
B、生态足迹就是要维持一个人、地区、国家的生存所需要的或者指能够容纳人类所排放的废物的、具有生物生产力的地域面积，能量流动是逐级递减的，所以与食用牛肉相比，吃蔬菜会缩小生态足迹，有利于实现低碳生活，B正确；
C、碳在生物群落与非生物环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的，在生物群落内部主要以含碳有机物形式进行的，C正确；
D、大气CO2浓度不断增加会导致温室效应，其主要原因是化石燃料的燃烧以及水泥的生产等，D正确。
故选A。
14. 石榴酒口感醇厚，有益健康。如图为利用石榴进行传统发酵制作石榴酒和石榴醋的简要流程图，下列叙述错误的是（ ）
A. 石榴的清洗应在去皮除隔膜前进行，添加果胶酶等可使石榴汁变澄清
B. 图中“调整成分”时可加入蔗糖，为酵母菌提供充足糖源，增加酒精产量
C. 用石榴酒制石榴醋，除了图中操作，还需要提高发酵温度和充入足量 O2等
D. 石榴汁装罐时，装液量不能太满，待发酵至残糖量为零时才能结束发酵
【答案】D
【解析】
【分析】1、果酒制作菌种是酵母菌，代谢类型是异养兼性厌氧型真菌，属于真核细胞，条件是18～25℃、前期需氧，后期不需氧；2、果醋制作菌种是醋酸菌，属于原核细胞，适宜温度为30～35℃，需要持续通入氧气。
【详解】A、石榴的清洗应在去皮除隔膜前进行，可以防止杂菌的污染，添加果胶酶等可使石榴汁变澄清，A正确；
B、调整成分中需加入一定量的蔗糖，其主要作用是为酵母菌提供充足糖源，有利于酵母菌的生长，同时也能增加酒精含量，B正确；
C、利用制备的石榴酒发酵制取石榴醋，利用的微生物为醋酸菌，相对于石榴酒发酵，因为醋酸菌是需氧型且生长需要较高的温度，因此，需要改变的发酵条件为适当提高发酵温度和充入足量О2，C正确；
D、石榴汁装罐时，装液量不能太满，发酵至残糖量不再下降时，结束发酵，传统发酵结束时，都有一定量的残留糖，D错误。
故选D。
15. 糖尿病是一种慢性代谢性疾病，其发病率呈逐年上升趋势。部分糖尿病患者的患病原因是巨噬细胞分泌的肿瘤坏死因子 TNF-α异常升高导致的胰岛素抵抗等炎症反应（如下图）。下列叙述错误的是（ ）
A. 以下丘脑作为靶器官的激素有肾上腺皮质激素（GC）、促肾上腺皮质激素（ACTH）
B. 机体内有多种激素具有分级调节，可通过分级调节放大激素的调节效应
C. 从对巨噬细胞的调节反应速度看，GC调节速度快，胆碱能抗炎通路调节速度慢
D. 由于组织细胞对胰岛素不敏感，患者胰岛素分泌量持续高于正常值最终可造成胰岛B细胞受损
【答案】C
【解析】
【分析】下丘脑在相关刺激下，合成并分泌CRH，CRH作用于垂体使其合成并分泌ACTH，ACTH作用于肾上腺皮质，肾上腺皮质合成并分泌GC，当GC含量升高时，会负反馈抑制下丘脑和垂体的活动，从而维持GC含量的相对稳定；当ACTH含量上升时，也会负反馈抑制下丘脑的分泌活动。
【详解】A、结合题图可知以肾上腺皮质激素（GC）、促肾上腺皮质激素（ACTH）均能以下丘脑作为靶器官，A正确；
B、“下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴”之间的调控体现了分级调节，体内的分级调节还有下丘脑—垂体—甲状腺轴（或性腺轴），这种调节的意义是可以放大激素的调节效应，形成多级反馈调节，有利于精细调控，从而维持机体的稳态，B正确；
C、据图可知胆碱能抗炎通路涉及神经调节，而GC调节是激素调节，GC调节通过体液运输，故GC反应慢，胆碱能抗炎通路调节通过反射弧，故胆碱能抗炎通路反应快，C错误；
D、胰岛素抵抗是指组织细胞对胰岛素不敏感，为使血糖浓度维持正常，出现此症状的患者会多分泌胰岛素，因此患者胰岛素含量高于正常值，长此以往胰岛B细胞会受损，导致胰岛素分泌减少，D正确。
故选C。
16. “DNA粗提取与鉴定”的实验步骤是：研磨→去杂质→析出→鉴定。某研究小组欲探究不同的去杂质方法对实验结果的影响，实验结果如下表所示。下列说法正确的是（ ）
注：OD260/OD280的比值可检查DNA纯度。纯DNA的OD260/OD240为1.8，当存在蛋白质等物质污染时，这一比值会明显降低
A. 粗提取的DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝
B. 对研磨液进行离心是为了加速DNA 的沉淀
C. 与菜花相比，猪血更适于用于 DNA 的粗提取
D. 离心法可以获得更高纯度的DNA
【答案】D
【解析】
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：①DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的；②DNA不溶于酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离；③在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。
【详解】A、粗提取的DNA丝状物放入盐溶液（氯化钠溶液）中，再加入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝，A错误；
B、离心研磨液的目的是加速沉淀，离心能够加速细胞膜、细胞器、一些较大杂质的沉淀，离心法可以获得更高纯度的DNA，B错误；
C、DNA粗提取与鉴定的实验中，应选择富含DNA的材料，猪肝和菜花均可作为提取DNA的材料，但猪血中的成熟红细胞没有细胞核，没有DNA，不适合作为DNA粗提取的材料，C错误；
D、OD260/OD280的比值可检查DNA纯度。当存在蛋白质等物质污染时，这一比值会明显降低，据表可知，离心时OD260/OD280为1.51，而4℃冰箱静置时OD260/OD280为1.41，说明离心法可以获得更高纯度的DNA，D正确。
故选D。
17. 心肌细胞与神经细胞类似，均具有生物电现象。心肌细胞的动作电位分为0~4五个时期，其膜电位变化及形成机制如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 若适当降低细胞外溶液的K⁺浓度，心肌细胞的兴奋性将会升高
B. 神经递质作用于心肌后，一定引起Na⁺通道介导的Na⁺内流，出现0期
C. 2期可延长心肌细胞的动作电位时程，是区别神经细胞动作电位的主要特征
D. 4期中，Ca2+通过Na⁺- Ca2+交换逆浓度排出细胞的直接动力来自 ATP
【答案】C
【解析】
【分析】兴奋以电信号的形式沿着神经纤维进行传导，神经纤维未受到刺激时，K+外流，细胞膜内外的电位表现是外正内负，当某一部位受刺激时，Na+内流，其膜电位变为外负内正。由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中，只能由突触前膜释放作用于突触后膜，使下一个神经元产生兴奋或抑制，因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。
【详解】A、适当降低细胞外溶液的K+浓度，会导致静息状态下K+外流增大，则静息电位的绝对值变大，心肌细胞的兴奋性将会降低，A错误；
B、兴奋性神经递质可引起后心肌细胞兴奋，引起Na+通道介导的Na+内流；而抑制性神经递质作用于心肌细胞，则不会引起Na+通道介导的Na+内流，B错误；
C、在2期中，膜电位变化非常平缓，出现平台现象，与Ca2+内流和K+外流有关，而神经细胞2期与K+外流有关，因此2期是区别神经细胞动作电位的主要特征，C正确；
D、在4期中，Ca2+通过Na+—Ca2+交换逆浓度排出细胞的动力直接来自细胞内外的Na+浓度差形成的势能，而非ATP，D错误。
故选C。
18. 发生流行性感冒时，人体可能会出现打喷嚏、流涕、咳嗽甚至发热等症状。机体在初次感染过程中相关指标变化如下图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 病毒入侵后，被感染的细胞释放出干扰素以刺激周围细胞及时作出反应
B. 图中效应细胞毒性T产生较快，原因是其产生只需辅助性T细胞分泌的细胞因子
C. 患者第3 天想要确定是否受该病毒感染，可通过检测相应抗体水平实现
D. 当患者感染严重时，可服用青霉素 （抑制细菌细胞壁的合成）加以治疗
【答案】A
【解析】
【分析】人体的三道防线是：第一道防线是皮肤、黏膜、纤毛，功能是阻挡、杀菌和清扫异物；第二道防线是体液中的杀菌物质和吞噬细胞，功能是溶解、吞噬病原体；第三道防线是免疫器官和免疫细胞（主要是淋巴细胞）功能是能产生抗体抵抗抗原（侵入人体内的病原体）。
【详解】A、 干扰素是一种细胞因子，能够作为信号刺激周围细胞产生另一种能抑制病毒复制的蛋白质，A正确；
B、 由图可知，效应细胞细胞毒性T细胞比抗体产生的早，效应细胞毒性T细胞的产生既需要辅助性T细胞分泌的细胞因子的作用，还需要抗原的刺激，B错误；
C、要确定患者第三天是否受到病毒的感染，宜检测抗原的水平，因为第3天时病毒数量较多，但还没有产生特异性抗体，C错误；
D、病毒没有细胞结构，青霉素不能对病毒起作用，D错误。
故选A。
19. 20世纪70年代， Fred sanger发明了双脱氧终止法对DNA进行测序。其原理如图，在4个试管中分别加入4种脱氧核苷三磷酸（dNTP）和1种双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）；ddNTP可以与dNTP竞争核苷酸链延长位点，并终止DNA片段的延伸。在4个试管中DNA链将会分别在A、G、C及T位置中止，并形成不同长度的DNA片段。这些片段随后可被电泳分开并显示出来。下列说法中正确的是（ ）
A. 这种测序方法需要引物和耐高温的DNA连接酶
B. 电泳图谱中的箭头所指的DNA片段以鸟嘌呤结尾
C. 测得未知DNA的序列为5’- GATTCGAGCTGA-3’
D. ddNTP与dNTP竞争的延长位点是核苷酸链的5’末端
【答案】B
【解析】
【分析】
PCR技术：
1、概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术；
2、原理：DNA复制；
3、前提条件：要有一段已知目基因的核苷酸序列以便合成一对引物；
4、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）；
5、过程：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）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【详解】A、这种测序方法需要引物和耐高温的DNA聚合酶，A错误；
B、电泳图谱中的箭头所指的DNA片段以鸟嘌呤结尾，B正确；
C、测得未知DNA的序列为5’- TCAGCTCGAATC-3’，C错误；
D、ddNTP与dNTP竞争的延长位点是核苷酸链的3’末端，D错误。
故选B。
20. 某兴趣小组将酵母菌分装在500mL 培养瓶后，置于不同培养条件下进行培养，绘制出随时间变化的酵母菌数量变化的曲线图，如图1所示；取某一天的酵母菌培养液稀释100倍，加入等体积台盼蓝染液染色后，用血细胞计数板（规格为1mm×1mm×0.1mm）进行计数，观察到一个中方格的菌体数，如图2所示，关于该实验的相关叙述正确的是（ ）
A. 用血细胞计数板进行计数时，先用吸管滴加培养液再盖盖玻片
B. 40h 内①曲线中酵母菌种群的增长近似呈“J”形曲线，增长率基本不变
C. ④和⑤曲线K值不同的原因可能是培养瓶中最开始接种的酵母菌数量的不同
D. 通过图示中方格的细胞数量可推测培养液中酵母菌种群密度是2.25×108个/mL
【答案】B
【解析】
【分析】探究培养液中酵母菌种群数量变化实验的注意事项：（1）由于酵母菌是单细胞微生物，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、用血细胞计数板对酵母菌进行计数时，先盖盖玻片再滴加培养液可以避免计数室产生气泡，A错误；
B、40h内①曲线中酵母菌种群的增长呈“J”形曲线，该条件下环境适宜，增长率基本不变，B正确；
C、K值即环境容纳量，是一定环境条件下所能维持的种群最大数量，④和⑤曲线K值不同的原因可能是培养条件不同，C错误；
D、据图可知，图中一个中格16小格中的酵母菌数总共有12个，其中3个被台盼蓝染色，说明为死细胞，不计数，则可计数酵母菌为9个，培养液中的酵母菌数为=每个小格中的平均酵母菌数×400个小格×酵母菌培养稀释倍数×10000，由于加入等体积台盼蓝，则1mL样品中有0.5ml的菌液，即酵母菌数约=9÷16×400×100×10000=2.25×108个，1mL培养液酵母菌种群密度是2.25×2×108=4.5×108个/mL，D错误。
故选B。
二、非选择题（共5大题，60分）
21. 下表为神经、体液对血压的影响（↑表示血压升高，↓表示血压降低）。如果机体长期处于高度紧张状态，容易引发高血压等病理性变化。
神经、体液对人体血压的影响
（1）交感神经和副交感神经均属于________（填“传入”或“传出”）神经。长期紧张伴随着交感神经的过度兴奋。兴奋时，细胞膜对_______（填“Na⁺”或“K⁺”）的通透性增加，产生动作电位，导致心肌收缩力量增强，心率加快，动脉血压上升。
（2）肾上腺素在体液调节过程中发挥作用，NO是一种神经递质。两者在发挥作用时的共同点有_________等。 （答出两点即可）
（3）长期处于紧张状态时，交感神经兴奋会________胃肠的蠕动和消化腺的分泌，造成消化不良，胃肠道不适。
（4）为研究副交感神经与心肌细胞之间传递的信号是化学信号还是电信号，科学家进行了如下实验：取两个蛙的心脏（A 和B保持活性）置于成分相同的营养液中，A 有副交感神经支配，B 没有该神经支配；刺激该神经，A 心脏跳动减慢；从 A 心脏的营养液中取一些液体注入 B 心脏的营养液中，B心脏跳动也减慢（如图所示）。
实验结果表明____________，该实验在设计上的巧妙之处是排除了____________对B心脏的影响。
【答案】（1） ①. 传出 ②. Na⁺
（2）①作为信号分子；②与特定的受体结合后发挥作用； ③通过体液运输
（3）抑制 （4） ①. 副交感神经与心肌细胞之间传递的信号是化学信号 ②. 副交感神经
【解析】
【分析】交感神经和副交感神经对同一个内脏器官的作用往往是相反的，交感神经可以使心跳加快、加强，副交感神经使心跳减慢、减弱。肾上腺素能使心肌收缩力加强、兴奋性增高，传导加速，心输出量增多，有利于通气；交感神经对胃肠运动主要具有抑制作用，即降低胃肠平滑肌的紧张性及胃肠蠕动的频率。
【小问1详解】
支配内脏、血管和腺体的传出神经的活动不受意识支配，称为自主神经系统，自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成，因此交感神经和副交感神经均属于传出神经。兴奋时，细胞膜对Na+ 的通透性增加，Na+ 内流，产生动作电位。
【小问2详解】
肾上腺素在体液调节过程中发挥作用，NO是一种神经递质。神经递质和激素在发挥作用时共同点包括①作为信号分子；②与特定的受体结合后发挥作用；③都是通过体液运输等。
【小问3详解】
长期处于紧张状态时，人体处于兴奋状态，交感神经的活动占优势，此时心跳加快，支气管扩张，但是胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱，进而导致“造成消化不良，胃肠道不适”。
【小问4详解】
本实验的目的是探究副交感神经与心肌细胞之间传递的信号是化学信号还是电信号，因此实验的自变量是是否剔除副交感神经，因变量是心脏的活动情况，因此实验中B组剔除副交感神经，加入A组的营养液后，心脏跳动也减慢，据此推知副交感神经与心肌细胞之间传递的是化学信号，该实验设计的巧妙之处是设法排除副交感神经对B心脏的支配，则实验结果只能是神经调节以外的结果。
22. 蝗、东亚飞蝗和中华稻蝗是主要的蝗灾害虫，为加强对蝗虫的防治，科学家对蝗虫的种群特征、迁飞等进行了研究。据此请回答下列问题：
（1）蝗虫分群居型和散居型两类。科学研究发现当少量散居型的蝗虫聚集后，它们后腿的某一部位相互触碰时，释放的4-乙烯基苯甲醚（4VA）会引发蝗虫聚集，4VA属于_____信息。
（2）图1 是某区域在若干年内发生的111次蝗灾的月份统计图。为了给预防蝗灾提供科学依据，研究者对气温、降水量变化与蝗虫数量变化的关系进行了研究，结果如图2所示。
图1、2的描述属于_____模型。据此模型分析，_____是蝗虫爆发式增长的主要原因。
（3）鸭子是蝗虫的天敌，对散居状态的蝗虫控制效果较好。某科研小组通过在试验田放养鸭子研究对蝗虫的控制。下表为某段时间内植物和蝗虫的部分能量值（单位：104kJ），鸭子可捕食蝗虫和试验田中植物，该时间段内系统无有机物输出。
鸭子的同化量为_____kJ，第一营养级至第二营养级的能量传递效率为_____（百分数，保留一位小数）。农业生产中采用牧鸭治蝗时还应考虑：_____（答出2 点即可）。
（4）为提高生态系统的稳定性，人们利用蝗虫等昆虫的专性寄生生物蝗虫微孢子虫来防治蝗虫，与化学农药防治相比，使用蝗虫微孢子虫防治的优点是：_____（答出 2 点即可）。
【答案】（1）化学 （2） ①. 数学 ②. 气温高、气候干旱/气温高、降水量低
（3） ①. 1.5×105 ②. 15.8% ③. 鸭子对于生存环境、水源的要求、鸭子的数量等
（4）减轻因过多使用化学农药而引发的环境污染，害虫耐药性产生等问题；长期控制效果好对人畜安全等
【解析】
【分析】1、目前控制动物危害的技术大致有化学防治、生物防治和机械防治等，目前人们越来越倾向于利用对人类生存环境无污染的生物防治。生物防治的优点是对环境无污染、操作方便、比较安全。2、在日常生活中，人们通常将可以传播的消息、情报、指令、数据与信号等称作信息。生态系统中的信息包括物理信息、化学信息及行为信息。3、信息传递在生态系统中的作用：生命活动的正常进行，离不开信息的作用；生物种群的繁衍，也离不开信息的传递；信息还能够调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
【小问1详解】
在生命活动中，生物还产生一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸等代谢产物，以及动物的性外激素等，这就是化学信息。4VA是由蝗虫释放的传递信息的化学物质，属于化学信息。
【小问2详解】
数学模型是用来描述一个系统或它的性质的数学形式，图1、2是某区域在若干年内发生的111次蝗灾的月份统计图，描述的是该地区若干年内发生蝗灾的规律，因此图1、2的描述属于数学模型。据图分析，蝗虫在5~7月份数量最多，最易爆发蝗灾。在这期间气温较高，降水量较少，故气温高、气候干旱（或气温高、降水量低）是蝗虫爆发式增长的主要原因。
【小问3详解】
据表分析：植物流入下一营养级的能量为（108-21-58）×104=29×104 kJ，蝗虫的同化量为（10+7）×104=17×104 kJ，所以植物流向鸭子的能量为29×104 -17×104 =12×104 kJ，蝗虫流入鸭子的能量为（7-1-3）×104=3×104 kJ，故该小型生态系统通过食物网流向鸭子的能量值为12×104+3×104=1.5×105KJ；该生态系统中第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为29×104÷[（108+75）×104]×100%≈15.8%。生物与环境、生物与生物之间的协调与适应等需要考虑的问题即协调原理。牧鸭治蝗时还应考虑到鸭子对于生存环境、水源的要求、鸭子的数量等因素。
【小问4详解】
使用蝗虫微孢子虫防治属于生物防治措施，与化学农药防治相比，生物防治可减轻因过多使用化学农药而引发的环境污染，害虫耐药性产生等问题；长期控制效果好；对人畜安全等。
23. 秸秆田间随然焚烧既污染环境，也浪费能源。我国科研人员对秸秆资源的合理利用进行了研究。请回答下列问题：
（1）秸秆的主要成分包括纤维素和半纤维素等多种物质，纤维素彻底水解后得到_____，半纤维素水解后可得到木糖及醋酸盐等。
（2）科研人员首先从土壤中分离纤维素分解菌和半纤维素分解菌。其中，分离纤维素分解菌的大致流程如下。
①制备培养基：制备以_____的选择培养基，并加入刚果红（可与纤维素形成红色复合物）。
②取样：从秸秆还田的农田或覆盖枯枝败叶的林下收集土壤样品。
③接种：将收集的土壤加入到一定量的_____中后摇匀，然后，进行梯度稀释并用_____（器材名称）接种在过程①制备的平板上。
④纤维素分解菌的分离：由于不同纤维素分解菌分泌纤维素酶的数量和活性存在差异，经培养后应筛选_____的比值大的单菌落。
（3）用所得菌种进行发酵，分解秸秆中的纤维素和半纤维素，其中，半纤维素水解产物中的醋酸盐是进一步发酵的抑制剂。科研人员尝试利用代谢途径较多的酵母菌株S将醋酸盐消耗掉，并在此基础上改造菌种，发酵产生维生素A等更多有价值的产物。
①科研人员进行图1所示实验，探究不同底物条件下醋酸盐对菌株S的影响。该实验结果表明葡萄糖为底物的条件下，_____；木糖为底物的条件下则相反。
②研究发现，菌株S能吸收木糖和醋酸盐等物质进行发酵，代谢途径如图2。据图2分析，图1中第3 组酵母细胞干重小于第6组的原因是：葡萄糖可以通过_____两个方面，减少维生素 A等脂类物质的合成。
（4）将工程菌加入到含有秸秆水解产物的发酵罐中，严格控制发酵条件，随时检测培养液中微生物数量和_____等，以便及时补充发酵原料，实现秸秆资源的充分利用。
【答案】（1）葡萄糖 （2） ①. 纤维素为唯一碳源 ②. 无菌水 ③. 玻璃刮刀 ④. 透明圈直径与菌落直径
（3） ①. 不同浓度醋酸盐均抑制菌株S生长，浓度越高抑制作用越强 ②. 抑制醋酸盐转运进入酵母细胞、抑制醋酸盐转化为乙酰辅酶A （4）产物浓度
【解析】
【分析】分解纤维素的微生物的分离实验的原理：①土壤中存在着大量纤维素分解酶，包括真菌、细菊和放线菌等，它们可以产生纤维素酶。纤维素酶是一种复合酶，可以把纤维素分解为纤维二糖，进一步分解为葡萄糖使微生物加以利用，故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长。②在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌。
【小问1详解】
纤维素属于多糖，是葡萄糖脱水缩合形成的多聚物，其彻底水解产物是葡萄糖。
【小问2详解】
①分离纤维素分解菌，首先制备以纤维素为唯一碳源的选择培养基，在其上能生长的即为能利用纤维素的微生物。
②秸秆还田的农田或覆盖枯枝败叶的林下中纤维素分解菌含量丰富，因此从秸秆还田的农田或覆盖枯枝败叶的林下收集土壤样品。
③将收集的土壤加入无菌水后摇匀，进行梯度稀释，并用玻璃刮刀接种在过程①制备的平板上。
④纤维素被分解，会使菌落周围出现透明圈，因此透明圈直径与菌落直径比值大的，即为降解纤维素能力强的菌种。
【小问3详解】
①根据图1所示结果，自变量为不同底物（葡萄糖或者木糖）、醋酸盐浓度，因变量为细胞干重。组别1、2、3为葡萄糖为底物醋酸盐的作用，1为对照组，可知，葡萄糖为底物的条件下，不同浓度醋酸盐均抑制菌株S生长，浓度越高抑制作用越强；4、5、6为木糖为底物，4为对照组，可知木糖为底物的条件下，不同浓度醋酸盐均促进菌株S生长，浓度越高促进作用越强。
②由图2可知，葡萄糖和木糖进入酵母细胞后，首先转化为丙酮酸，再进入线粒体中氧化分解释放能量，合成ATP，即通过有氧呼吸（氧化分解）过程为酵母菌的生长和分裂提供大量能量。据图2分析，葡萄糖可以通过作用于两个过程来抑制脂类物质的合成，一方面可以抑制醋酸盐转运进入酵母细胞，另一方面可以抑制醋酸盐转化为乙酰辅酶A。
【小问4详解】
发酵过程是发酵工程的中心环节，在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程，以便及时补充发酵原料，实现秸秆资源的充分利用。
24. 抗除草剂转基因作物的推广可有效减轻除草劳动强度、提高农业生产效率。图1为抗除草剂转基因玉米的技术流程。
注：内含子是真核生物基因的非编码序列，可被转录，但在mRNA加工过程中被剪切掉，但该加工仅发生于真核生物细胞内。
（1）构建含除草剂抗性基因的表达载体，传统的方法是目的基因通过限制酶与_____酶与载体进行重组。载体上目的基因插入位点的限制酶识别序列_____（填“能”或“不能”）出现在目的基因内部，否则会导致目的基因被破坏。若目的基因两端缺少所需的限制酶识别序列，可通过_____技术在引物的_____（填“3’端”或“5’端”）添加相应限制酶识别序列，以便构建表达载体。
（2）为了减少限制酶识别序列的影响，科研人员研发了新的DNA 重组方法：无缝克隆In-Fusin 技术（图2），其中 In-Fusin酶可以将任何具有相同15bp末端序列的线性 DNA分子进行连接，类似同源重组。
①关于图2所示同源重组构建表达载体的方法，其优点有_____。
A. 免去传统方法双酶切的繁杂操作
B. 同源重组，保证目的片段插入载体时方向正确
C. 如果载体上目的基因插入位点的限制酶识别序列出现在目的基因内部，该技术可克服传统方法的局限性
②科研人员希望应用以上方法构建含有A和GUS基因的重组DNA分子，首先获得了3种DNA 分子如图3，然后混合进行 In-Fusin 反应。
如果引物2上额外添加的片段对应于 GUS基因中加粗的e片段，那么引物1和引物4上额外增加的片段分别对应载体中的片段_____。完成重组反应后，将产物表达载体加入经过_____处理的农杆菌中。
③为筛选成功转入目标重组DNA分子的菌落，可以选取引物_____扩增目的基因并电泳检测。请在图4中画出阳性菌落的电泳结果_____。
（3）农杆菌转化愈伤组织时，用含_____的选择培养基筛选转化的愈伤组织。转化过程中，愈伤组织表面常残留农杆菌，导致未转化愈伤组织（假阳性）也可能在选择培养基上生长。已知报告基因GUS 表达产物能催化无色物质K呈现蓝色，则排除假阳性的原理是：报告基因GUS在_____细胞中表达，而在农杆菌中不表达，因此用无色物质K处理上述能正常生长的愈伤组织，假阳性的农杆菌_____（出现/不出现）蓝色。
【答案】（1） ①. DNA 连接酶 ②. 不能 ③. PCR ④. 5’端
（2） ①. ABC ②. b、d ③. Ca²⁺ ④. 引物1和4 ⑤.
（3） ①. 除草剂 ②. 真核 ③. 不出现
【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和花粉管通道法等；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一分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质—抗原一抗体杂交技术。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】
在构建基因表达载体时，需用限制酶将载体切开，以便目的基因的插入，需要DNA连接酶将目的基因与载体进行重组。载体上目的基因插入位点的限制酶识别序列不能出现在目的基因内部，要保持目的基因的完整性，否则目的基因会被破坏。若目的基因两侧缺少相应的限制酶识别序列，可通过PCR技术在目的基因两侧添加相应限制酶识别序列，由于DNA聚合酶从引物的3’端连接脱氧核苷酸，故一般在5’端引物的添加相应限制酶识别序列。
【小问2详解】
①无缝克隆In-Fusin 技术中 In-Fusin酶可以将任何具有相同15bp末端序列的线性 DNA分子进行连接，无需限制酶切割，类似同源重组，该方法能免去传统方法双酶切的繁杂操作、能保证目的片段插入载体时方向正确、如果载体上目的基因插入位点的限制酶识别序列出现在目的基因内部，该技术可克服传统方法的局限性，ABC正确。
②结合图3分析，引物2上额外添加的片段对应于GUS基因中加粗的e片段，那么进行ln-Fusin反应时，A基因的右侧序列、GUS基因的左侧序列会连接在一起。还需要将A基因、GUS基因连接到载体上，根据质粒两条核苷酸链的方向(5＇→3)判断，引物1和引物4上额外增加的片段分别对应载体中的片段b、d，才能确保A基因的左侧序列、GUS基因的右侧序列分别与质粒连接。经钙离子处理成为感受态细胞的细胞，吸收外源DNA的能力强。
③为筛选成功转入目标重组DNA分子的菌落，可以检测A基因与GUS基因，因而可以选取引物1、4扩增目的基因并电泳检测。阳性菌落含有融合基因，约为1400bp，电泳结果如下：
【小问3详解】
农杆菌转化愈伤组织时，需要用含除草剂的选择培养基筛选转化的愈伤组织，能在该培养基上正常生长的愈伤组织为具有对除草剂的抗性；愈伤组织表面常残留农杆菌，导致未转化愈伤组织（假阳性）也可能在选择培养基上生长。由于成功实现转化的愈伤组织中具有抗除草剂的基因，也有GUS基因，而报告基因GUS表达产物能催化无色物质K呈现蓝色，因此用无色物质K分别处理上述的愈伤组织，出现蓝色的是无农杆菌附着的转化愈伤组织和无蓝色的是假阳性的农杆菌，这里依据的原理是GUS基因在真核细胞中表达，而在农杆菌中不表达。
25. 流行病学数据显示，夜间光的输入增加患抑郁症和失眠等疾病的风险。
（1）动物视网膜可接受光_____，产生和传导兴奋至_____形成视觉，光也影响瞳孔收缩、睡眠-觉醒循环、情绪等非成像视觉功能。
（2）研究者模拟城市照明手机、电脑等当前社会的不正常照光模式，探索夜间蓝光诱发小鼠抑郁样行为的神经调控机制。按图1流程处理正常小鼠得到图2结果（“强迫游泳”和“糖水偏好”常用作反映抑郁程度的指标）。
以上结果显示_____，表明夜间光的干扰可诱发小鼠抑郁。
（3）为探究 LAN 致郁的神经调控通路，研究者进行了如下实验。
①R 细胞是视网膜中的一类光感受器。利用LAN处理R细胞缺陷小鼠，发现_____的强迫游泳不动时间和糖水偏好基本一致，说明R细胞是LAN致郁的感受器。
②用转基因技术使光敏感钠离子通道仅表达在R细胞膜上。激活光敏感钠离子通道使R细胞 Na⁺_____，在脑中的A区神经元上检测到动作电位，说明_____。
③与R细胞有突触联系的A区神经元发出的纤维（M）投射到脑内的快乐中枢B区，研究者利用转基因小鼠证实了B区参与LAN致郁。请用所给出的a~e选项将实验方案及结果补充完整（注：表达药物甲受体的神经元可响应药物甲信号而无法兴奋）。
请用下面给出的a-e 选项将实验方案及结果补充完整：实验方案I、II分别为_____（填字母）；实验结果Ⅲ、Ⅳ分别为_____（填字母）。
a、注射药物甲，LAN处理 b、注射缓冲液，LAN处理 c、明显上升 d、无明显变化 e、明显下降
④进一步研究发现，利用抑制性突触受体阻断剂可阻断A区与B区的突触联系。综合上述研究概述LAN致郁的神经调控通路：_____。
（4）科学家通过研究还发现：褪黑素俗是哺乳动物和人类的松果体产生的一种内源激素，其分泌有昼夜节律，晚上分泌得多，白天分泌得少，具有调节睡眠的作用。蓝光、绿光和红光对褪黑素分泌量的影响存在差异，酶H是褪黑素合成的关键酶。研究人员利用同等强度的蓝光、绿光和红光分别照射小鼠，所得结果如下图所示。据图2推测，人长期处于_____环境中最可能导致失眠，理由是_____。
（5）结合以上研究结果，从个人健康生活角度谈谈对你的启示_____（答出2 点即可）。
【答案】（1） ①. 刺激（信号） ②. 大脑皮层
（2）夜间蓝光（LAN）使小鼠的强迫游泳不动时间提升，24h消耗糖水占总饮水量的比例下降；而白天蓝光 （LID）处理的小鼠相关指标未发生明显变化
（3） ①. 后测与前测 ②. 内流 ③. R 细胞可导致 A 区神经元兴奋 ④. a、a ⑤. c、e ⑥. LAN 通过 R 细胞，引起脑内 A 区神经元兴奋，进而产生对快乐中枢 B 区的抑制，从而致郁
（4） ①. 绿光 ②. 长期绿光照射下，小鼠的酶H的相对活性下降最显著，褪黑素合成显著减少，导致失眠
（5）合理作息；减少夜晚电子设备的使用；睡眠时营造黑暗环境
【解析】
【分析】神经调节的基本方式是反射，反射活动的结构基础是反射弧，反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器，人体在完成一项反射活动时，必须保持反射弧结构的完整。
【小问1详解】
动物的视网膜属于感受器，可接受光刺激；所有的感觉形成部位都是大脑皮层，故视觉是在大脑皮层形成的。
【小问2详解】
分析题意，阶段2表示前测，是在正常光暗环境下得到的结果，阶段4是后测，是在给予蓝光处理后测得的结果。据图可知，夜间蓝光（LAN）使小鼠的强迫游泳不动时间提升，24h消耗糖水占总饮水量的比例下降；而白天蓝光（LID）处理的小鼠相关指标未发生明显变化。
【小问3详解】
分析题意，R细胞是视网膜中的一类光感受器，若R细胞是LAN致郁的感受器，则利用LAN处理R细胞缺陷小鼠，无法感受到光刺激，故后测与前测的强迫游泳不动时间和糖水偏好基本一致。
兴奋时钠离子通道开放，钠离子内流；若R细胞可导致A区神经元兴奋，则可在脑中的A区神经元上检测到动作电位。
分析题意可知，与R细胞有突触联系的A区神经元发出的纤维（M）投射到脑内的快乐中枢B区，而表达药物甲受体的神经元可响应药物甲信号而无法兴奋，本实验目的是验证B区参与LAN致郁，则实验的变量是实验动物的类型和药物甲的有无，因变量是游泳不动时间和糖水偏好，实验设计应遵循对照原则与单一变量原则，对照组1实验条件是注射缓冲液，LAN处理，则实验组和对照组2应为注射药物甲，LAN处理，故选a、a；实验组结果与对照组2相反，对照组1与对照组2结果一致，故实验结果Ⅲ、Ⅳ分别是c、e。
兴奋在神经元间的传递需要经过突触，由于“利用抑制性突触受体阻断剂可阻断A区与B区的突触联系”，结合上述研究推测LAN致郁的神经调控通路为：LAN通过R细胞，引起脑内A区神经元兴奋，进而产生对快乐中枢B区的抑制，从而致郁。
【小问4详解】
与对照组相比，蓝光和绿光处理后酶H的活性显著下降，其中绿光照射后，酶H的活性最低；红光处理后与对照组无明显差异。长期绿光照射下，小鼠的酶H的相对活性下降最显著，褪黑素合成显著减少，导致失眠。
【小问5详解】
结合上述研究结果可知，照明手机、电脑等当前社会的不正常照光模式，夜间蓝光会诱发抑郁样行为，故应合理作息；减少夜晚电子设备的使用；睡眠时营造黑暗环境。去杂质方式
沉淀质量（g）
DNA 浓度 （ng/μL）
OD260/OD280
二苯胺鉴定
离心
0.168
81.5
1.53
蓝色
4℃冰箱静置
0.1028
336.4
1.41
调节因素
交感神经
副交感神经
肾上腺素
NO
对血压的影响
↑
↓
↑
↓
项目
净同化量
呼吸消耗量
流向分解者
未利用
植物
108
75
21
58
蝗虫
7
10
1
3
分组
实验动物
实验条件
实验结果
实验组
纤维 M表达药物甲受体的转基因小鼠
____I____
游泳不动时间明显下降； 糖水偏好明显上升
对照组1
纤维M表达药物甲受体的转基因小鼠
注射缓冲液，LAN处理
游泳不动时间_III _;糖水偏好_IV _
对照组2
纤维M表达无关受体转基因小鼠
____II___
游泳不动时间明显上升； 糖水偏好明显下降
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