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北京市石景山区2023-2024学年高二下学期期末考试生物试卷（Word版附解析）
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考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。
一、单选题：本部分共15题。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 下列关于生物体中有机物的叙述，正确的是（ ）
A. 淀粉的基本结构单位是蔗糖B. 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分
C. 核酸和蛋白质的组成元素相同D. 人细胞中储存遗传信息的物质是RNA
【答案】B
【解析】
【分析】生物体内的有机物主要包括：糖类、脂质、蛋白质和核酸。其中除脂质外，有许多种物质的相对分子质量都以万计，甚至百万，因此称为生物大分子，各种生物大分子的结构和功能都存在一定差异。
【详解】A、淀粉的基本结构单位是葡萄糖，A错误；
B、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输，B正确；
C、核酸的组成元素是C、H、O、N、P，蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成，有些还含有P、S，C错误；
D、人细胞中储存遗传信息的物质是DNA，D错误。
故选B。
2. 下列有关生物膜的叙述，不正确的是（ ）
A. 内质网、高尔基体、溶酶体等细胞器的膜组成生物膜系统
B. 线粒体内膜向内折叠形成嵴，大大增加了相关酶的附着面积
C. 分泌蛋白的运输及分泌到细胞外的过程依赖于膜的流动性
D. 组成生物膜的各种膜都由磷脂双分子层构成基本支架
【答案】A
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成过程大致是:首先，在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。
【详解】A、细胞膜、细胞器膜、核膜等构成生物膜系统，A错误；
B、有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行，线粒体内膜向内折叠形成嵴，大大增加了相关酶的附着面积，B正确；
C、分泌蛋白的运输及分泌到细胞外的过程中，内质网形成的囊泡与高尔基体融合，高尔基体形成的囊泡与细胞膜融合，体现了细胞膜的流动性，C正确；
D、生物膜的基本支架是磷脂双分子层，D正确。
故选A。
3. 下图为高等动物细胞结构示意图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 结构①的数量倍增发生于细胞分裂前期
B. 附着在③上或游离的②结构和功能不同
C. 具有单层生物膜的结构④是合成蛋白质的场所
D. ⑤是区分原核细胞和真核细胞的主要依据
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析：如图为高等动物细胞结构示意图，其中①②③④⑤分别是中心体、核糖体、内质网、高尔基体、细胞核。
【详解】A、结构①为中心体，其数量倍增发生于细胞分裂间期，A错误；
B、附着在③内质网上的②核糖体和游离的②核糖体均可合成蛋白质，二者结构相同，功能相同，B错误；
C、具有单层生物膜的结构④是高尔基体，合成蛋白质的场所是核糖体，C错误；
D、⑤是具有核膜的细胞核，原核细胞和真核细胞的主要区别在于有无以核膜为界限的细胞核，是区分二者的主要依据，D正确。
故选D。
4. 下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图（图中数字为能量数值，单位是J.m-2.a-1）。下列叙述正确的是( )
A. 该食物网中最高营养级为第六营养级
B. 该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%
C. 太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1357J.m-2.a-1
D. 该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统
【答案】B
【解析】
【详解】图中最长食物链：浮游植物→浮游动物→幽蚊幼虫→太阳鱼→鲈鱼，所以最高营养级为第五营养级；A错误。
该食物网第一到第二营养级的能量传递效率为两者同化量的比值，即（4200+3780）/31920=25%；B正确。
太阳鱼的同化能量除去自身呼吸作用消耗部分外，其他用于生长发育繁殖，本题只有太阳鱼和下一个营养级鲈鱼的同化量，无法计算出太阳鱼呼吸作用消耗量；C错误。生态系统由生物群落和无机环境共同组成，食物网中的生物只包括了生产者和消费者，少了必要成分分解者；D错误。
【考点定位】生态系统的概念、结构和能量流动
5. 仅产于长江中下游的“水中大熊猫”——白鳍豚已多年不见踪迹，为保护长江生态，农业农村部宣布从2020年1月1日0时起开始实施长江十年禁渔计划，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 该措施体现了保护生物多样性的最有效措施是就地保护
B. 该措施可增大长江水域生态系统中白鳍豚种群的环境容纳量
C. 可建立白鳍豚繁育中心实现对生物多样性易地保护
D. 该措施使长江生物多样性的直接价值大于间接价值
【答案】D
【解析】
【分析】1、生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等实用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。
2、保护生物多样性的措施有：一是就地保护，大多是建自然保护区，比如四川卧龙大熊猫自然保护区等；二是迁地保护，大多转移到动物园或植物园，比如，水杉种子带到南京的中山陵植物园种植等；三是开展生物多样性保护的科学研究，制定生物多样性保护的法律和政策；四是开展生物多样性保护方面的宣传和教育。
【详解】A、保护生物多样性的最有效措施是就地保护，如建立自然保护区，实施长江十年禁渔计划，即为建立自然保护区的一种措施，A正确；
B、实施长江十年禁渔计划可以改善长江白鳍豚的生活环境，可增大长江水域生态系统中白鳍豚种群的环境容纳量，B正确；
C、建立白鳍豚繁育中心是一种易地保护措施，C正确；
D、生物多样性的间接价值大于直接价值，D错误。
故选D。
6. 通过对生态足迹需求与自然生态系统的承载力进行比较，可以判断某一国家或地区目前可持续发展的状态，以便对未来人类生存和社会经济发展作出科学规划和建议。下列叙述不正确的是（ ）
A. 碳足迹是指吸收燃烧化石燃料所排放的CO₂所需的森林和海洋面积
B. 生态足迹的持续增大，可能会导致土地荒漠化和海平面上升
C. 培育高光合效率的农作物、“桑基鱼塘”等生产方式能减少生态足迹
D. 健康环保的生活方式，如低碳出行、多吃素食等可有效减少生态足迹
【答案】A
【解析】
【分析】生态足迹，又叫生态占用，是指在现有技术条件下，维持某一人口单位（一个人、一个城市、一个国家或全人类）生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。生态足迹是一种可操作的定量方法。通过生态足迹需求与自然生态系统的承载力进行比较即可以定量判断某一国家或地区目前可持续发展的状态，以便对未来人类生存和社会经济发展作出科学规划和建议。
【详解】A、碳足迹是指扣除海洋对碳的吸收量之后，吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积，A错误；
B、生态足迹的持续增大，意味着对资源的需求和对环境的压力增加，可能会导致土地荒漠化和海平面上升等生态问题，B正确；
C、培育高光合效率的农作物可以提高单位面积的生产力，“桑基鱼塘”等生产方式实现了资源的高效利用和循环，这些都能减少生态足迹，C正确；
D、健康环保的生活方式，如低碳出行减少了能源消耗和温室气体排放，多吃素食降低了对畜牧业的需求，从而减少土地占用等，可有效减少生态足迹，D正确。
故选A。
7. 关于白酒、啤酒和果酒的生产，下列叙述不正确的是（ ）
A. 在酿制白酒、啤酒和果酒的发酵初期需通入空气
B. 酿制过程中温度控制在25℃左右更利于酒精发酵
C. 葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质，也存在于线粒体
D. 生产三种酒的原材料不同，但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌
【答案】C
【解析】
【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。
【详解】A、在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气，让酵母菌大量繁殖，再进行酒精发酵，A正确；
B、酒酿发酵的适宜温度通常控制在25℃左右，这一温度有利于酵母菌的活动和酒精的生成，B正确；
CD、酒精发酵利用的菌种是酵母菌，葡萄糖转化为乙醇所需的酶存在于细胞质基质，不存在线粒体中，C错误，D正确。
故选C。
8. 我国科研人员构建了一株嗜盐单胞菌H，并以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液）或餐厨垃圾为原料，生产PHA等新型可降解材料，工艺流程如下图。下列分析合理的是（ ）
A. 嗜盐单胞菌H的选育和扩大培养是该发酵工程的中心环节
B. 搅拌器能使菌株H与培养液充分接触，提高原料利用率
C. PHA是一种单细胞蛋白，发酵结束后用过滤、沉淀等方法获取
D. 嗜盐单胞菌H是厌氧菌，通过无氧呼吸过程获得PHA产品
【答案】B
【解析】
【分析】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。还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成。
【详解】A、发酵工程的中心环节是发酵过程，而不是嗜盐单胞菌H的选育和扩大培养。选育和扩大培养是发酵工程的前期准备工作，A错误；
B、搅拌器能使菌株H与培养液充分接触，有助于菌株更好地吸收培养液中的营养物质，从而提高原料利用率，B正确；
C、PHA不是单细胞蛋白，单细胞蛋白是指通过发酵获得的微生物菌体。发酵结束后，获取PHA可能需要特定的提取和分离方法，而不是简单的过滤、沉淀，C错误；
D、由图可知，该发酵过程是有氧条件，所以嗜盐单胞菌H应是好氧菌，通过有氧呼吸过程获得PHA产品，D错误。
故选B。
9. 樱桃是人们喜爱的水果，并且其产生的一种次生代谢物——槲皮素具有抗氧化活性。目前已实现利用组织培养技术繁育樱桃优良品种，满足人们食用和药用需要。下列操作或叙述不正确的是（ ）
A. 通常选取樱桃植株的茎尖组织经消毒后作为外植体，以获得脱毒苗
B. 外植体的脱分化和再分化均需要在适宜激素等条件下进行
C. 次生代谢物是植物所必需，但含量少，应选择产量高的细胞进行培养
D. 利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物
【答案】C
【解析】
【分析】由于植物细胞的次生代谢物含量很低，从植物组织提取会大量破坏植物资源，有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到，因此人们期望利用植物细胞培养来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、通常选取樱桃植株的茎尖组织经消毒后作为外植体，因为茎尖一般不含病毒或含病毒极少，这样可以获得脱毒苗，A正确；
B、外植体的脱分化和再分化都需要在适宜的激素种类及浓度比例等条件下进行，不同的阶段激素的种类和比例往往不同，B正确；
C、次生代谢物不是植物生长发育所必需的，但其具有重要的生理功能或药用价值。选择细胞进行培养时，不仅要考虑产量，还要考虑次生代谢物的含量和活性等因素，C错误；
D、利用组织培养技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物，因为组织培养可以模拟植物体内的生理环境和代谢过程，产生一些特殊的化合物，D正确。
故选C。
10. 单克隆抗体在疾病诊断和治疗中发挥重要作用。下列叙述正确的是（ ）
A. 将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，形成的细胞均为杂交瘤细胞
B. 单克隆抗体是不同于天然抗体的人工合成生物分子
C. 将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合，可特异性识别肿瘤抗原并杀伤肿瘤细胞
D. 将某灭活病原体作为疫苗接种人体后，能产生针对抗原的单克隆抗体
【答案】C
【解析】
【分析】1、单克隆抗体是指由单个B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成的杂交瘤细胞，进行进行有丝分裂增殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。2、单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高，并可能大量制备。3、单克隆抗体的作用：①作为诊断试剂：（最广泛的用途）具有准确、高效、简易、快速的优点；②用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗癌症等。
【详解】A、将 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，形成的细胞不都为杂交瘤细胞，还可能有未融合的 B 淋巴细胞、未融合的骨髓瘤细胞以及 B 淋巴细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞，只有 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的细胞才是杂交瘤细胞，A错误；
B、单克隆抗体不是人工合成的生物分子，而是通过细胞融合技术产生的，其化学本质与天然抗体相同，B错误；
C、将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合，可特异性识别肿瘤抗原并杀伤肿瘤细胞。因为单克隆抗体能特异性地识别肿瘤细胞表面的抗原，将细胞毒素类药物带到肿瘤细胞所在位置，从而精准地杀伤肿瘤细胞，C正确；
D、将某灭活病原体作为疫苗接种人体后，能产生针对抗原的多种抗体，而不是单克隆抗体。单克隆抗体是通过特定的技术手段制备的，疫苗接种引起的免疫反应产生的是多克隆抗体，D错误。
故选C。
11. 向鼠的成纤维细胞中导入Oct3/4等4种基因，用多能性标志物Fbx15筛选转化后的细胞，可获得诱导多能干细胞（iPS细胞），该细胞具有与胚胎干细胞（ES细胞）相似的特性。下列说法正确的是（ ）
A. iPS细胞具有组织特异性，只能分化为特定的细胞
B. 可用显微注射法直接将4种基因注入成纤维细胞
C. iPS细胞的培养与一般的动物细胞培养不同，不会发生接触抑制
D. 由iPS细胞产生的特定细胞可用于新药测试，避免了伦理问题
【答案】D
【解析】
【分析】胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
【详解】A、iPS细胞具有与胚胎干细胞（ES）相似的特性，可以分化为多种细胞，A错误；
B、向鼠成纤维细胞中导入Oct3/4等四种基因，需要利用基因工程技术构建基因表达载体后，才能导入受体细胞，B错误；
C、iPS细胞的培养过程中会发生接触抑制，C错误；
D、由iPS细胞产生的特定细胞可用于新药测试，避免了伦理问题，因为是取自于自身的细胞，D正确。
故选D。
12. 巴马香猪不仅肉质醇美，口感极佳，还可作为医用模型。科技工作者利用胚胎工程技术促进巴马香猪的快速繁育与应用。下列叙述不正确的是（ ）
A. 为提高体外受精成功率，新采集的精子应直接用于体外受精
B. 采用激素注射等方法对雌性香猪进行超数排卵处理
C. 受精卵发育到桑葚胚或囊胚阶段时，可进行胚胎分割并移植
D. 胚胎分割技术可增加移植胚胎数目，还可产生遗传性状相同后代
【答案】A
【解析】
【分析】1、胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理（选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。2、胚胎分割移植的特点：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。
【详解】A、新采集的精子需要经过获能处理后才能用于体外受精，而不是直接用于体外受精，A错误；
B、采用激素注射等方法对雌性香猪进行超数排卵处理，以获取更多的卵子，该操作是可行的，B正确；
C、受精卵发育到桑葚胚或囊胚阶段时，细胞还未发生分化或分化程度较低，可进行胚胎分割并移植，C正确；
D、胚胎分割技术可增加移植胚胎数目，因为分割后的胚胎来自同一个受精卵，具有相同的遗传物质，所以可产生遗传性状相同的后代，D正确。
故选A。
13. 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。在从土壤中分离目标菌的过程中，发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落（如图所示）。下列叙述不正确的是（ ）
A. 为分离该目标菌而配制的选择培养基中无需添加其它氮源
B. 平板上出现菌落甲说明接种或培养过程中有杂菌污染
C. 透明圈与菌落的直径大小能反映该细菌对物质W的分解能力
D. 要得到目标菌，应该对菌落乙继续进行纯化培养
【答案】B
【解析】
【分析】人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。按照功能的不同，可将培养基分为选择培养基和鉴别培养基，其中在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长、同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。
【详解】A、从土壤中筛选出能降解W的细菌，所用培养基应该以物质W为唯一氮源，无需添加其它氮源，A正确；
B、平板上出现菌落甲且甲周围没有透明圈，说明细菌甲不能分解物质W，而是以空气中的氮气作为氮源，B错误；
C、透明圈与菌落的直径大小能反映该细菌对物质W的分解能力，透明圈与菌落的直径的比值越大，细菌对物质W的分解能力越强，C正确；
D、平板上出现菌落乙且周围出现透明圈，说明细菌乙能够降解W，应该对菌落乙继续进行纯化培养得到目标菌，D正确
故选B。
14. 下列关于物质的鉴定或提取的实验操作中，不正确的是（ ）
A. 用斐林试剂鉴定样液中还原糖时，需要50~65℃水浴加热
B. DNA的粗提取实验中，用酒精溶解蛋白质等杂质
C. 鉴定蛋白质时，应将双缩脲试剂A液与B液等量混合后使用
D. 观察花生种子中的脂肪时，需用酒精洗去染液浮色
【答案】C
【解析】
【分析】有机物的鉴定方法：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应；（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄。（4）淀粉遇碘液变蓝。
【详解】A、用斐林试剂检测还原糖时必须用50~65℃水浴加热才能产生砖红色沉淀，A正确；
B、DNA不溶于酒精，蛋白质则溶于酒精，加酒精使DNA析出，与蛋白质分离，B正确；
C、鉴定蛋白质时，双缩脲试剂应先加入A液，振荡均匀后再加入4滴B液，C错误；
D、观察花生种子中的脂肪时，应该用50%的酒精洗去多余染液，D正确。
故选C。
15. 依据《中华人民共和国生物安全法》，生物安全是指国家有效防范和应对危险生物因子及相关因素威胁，生物技术能够稳定健康发展，人民生命健康和生态系统相对处于没有危险和不受威胁的状态，生物领域具备维护国家安全和持续发展的能力。下列叙述不正确的是（ ）
A. 高致病性微生物必须在高等级生物安全实验室中开展实验活动
B. 生物技术可广泛应用在人类自身基因组改造和新物种创造中
C. 外来入侵物种可能威胁本地野生物种的生存，给自然生态造成破坏
D. 动物饲料中的抗生素会通过食物链进入人体，体内微生物耐药性会逐渐增强
【答案】B
【解析】
【分析】《中华人民共和国生物安全法》是为维护国家安全，防范和应对生物 安全风险，保障人民生命健康，保护生物资源和生态环境，促进生物技术健康发展，推动构建人类命运共同体，实现人与自然和谐共生，制定的法律。
【详解】A、高致病性微生物须在高等级生物安全实验室中开展实验活动，防止造成致病性微生物外泄，造成污染，危害生物健康，A正确；
B、生物技术可应用在新物种创造中，但对人类自身基因组改造到目前还存在相应的问题，难以实现，B错误；
C、外来入侵物种可能威胁本地野生物种的生存，比如果缺乏天敌会造成自然生态破坏，C正确；
D、长期使用抗生素，必然产生残留，而其残留在动物饲料中的抗生素，会随着食物链进入人体引发微生物的耐药性，D正确。
故选B。
二、非选择题：本部分共6题。
16. 肠是人和哺乳动物吸收营养物质最主要的器官，各种营养物质主要通过小肠上皮细胞进入血液。
（1）小肠上皮细胞面向肠腔侧形成很多微绒毛，增大了_____，有利于高效地吸收来自肠腔的各种营养物质。
（2）为研究葡萄糖进入小肠上皮细胞的转运方式，研究人员将离体的小肠上皮细胞置于不同浓度的葡萄糖溶液中，实验处理及结果见下表。
（注：“+/-”分别表示“加入/不加入”）
①根据实验结果可知，外界葡萄糖浓度为5mmlL⁻¹时，葡萄糖的转运方式为_____。外界葡萄糖浓度为100mmlL⁻¹时， 其转运方式为_____。
②根据实验结果推测，小肠上皮细胞内葡萄糖的浓度_____5mmlL⁻¹。（选填“大于” “小于” “等于” ）
（3）研究人员又进行了体内实验，探究小肠上皮细胞对其他物质的吸收。将处于麻醉状态（血液循环正常）的兔的一段排空小肠结扎成2个长度相等的肠袋，操作及实验结果见下图。甲中的溶液显著减少的原因是_____。
（注：0.9%的NaCl溶液是与兔的体液渗透压相等的生理盐水）
（4）小肠上皮细胞吸收不同营养物质的方式，体现了细胞膜具有_____的功能。
【答案】（1）膜面积 （2） ①. 主动运输 ②. 协助扩散和主动运输 ③. 大于
（3）甲中 Na⁺被小肠上皮细胞吸收进入血液，使肠袋内NaCl 溶液浓度下降，导致小肠上皮细胞从肠袋中吸收大量水分
（4）控制物质进出细胞
【解析】
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体蛋白和能量；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要载体蛋白，不需要能量；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体蛋白和能量。
【小问1详解】
小肠上皮细胞面向肠腔的一侧形成很多突起即微绒毛，不仅可以增加膜面积，有利于高效地吸收来自肠腔的各种营养物质。
【小问2详解】
分析表格数据，甲乙组葡萄糖转运速率为0，丙组未加入任何抑制剂，葡萄糖转运速率为4.0，因此，外界葡萄糖浓度为5mml⋅L⁻¹时，葡萄糖进入小肠上皮细胞需要膜载体蛋白的协助，需要细胞呼吸提供能量，由此可知，葡萄糖的转运方式为主动运输。外界葡萄糖浓度为 100mml⋅L⁻¹ 时， 葡萄糖进入小肠上皮细胞需要膜载体蛋白的协助，但不一定需要细胞呼吸提供能量，故其转运方式为协助扩散和主动运输。外界葡萄糖浓度为5mml⋅L⁻¹时，葡萄糖的转运方式为主动运输，由此可知小肠上皮细胞内葡萄糖的浓度大于5mmlL⁻¹。
【小问3详解】
因为甲中Na⁺被小肠上皮细胞吸收进入血液，使肠袋内NaCl溶液浓度下降，导致小肠上皮细胞从肠袋中吸收大量水分，故甲中的溶液显著减少。
【小问4详解】
小肠上皮细胞吸收不同营养物质的方式，体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。
17. 榕管蓟马是榕属植物上的一种常见害虫，其成虫和幼虫群集在新叶上，吸取汁液，留下虫伤斑点，叶片扭曲变形，影响盆栽榕属植物的生长发育和观赏价值。
（1）从生态系统的组成成分划分，榕管蓟马属于_____。这种组分在食物链中处于_____。
（2）为明确该昆虫对榕属植物的选择行为，研究人员利用3种盆栽榕树进行了昆虫行为测试，结果见图1.结果显示：_____。 表明榕管蓟马对不同的榕树具有选择性。
（3）研究人员检测了3种榕树中挥发物的成分和含量，分析每种挥发物与榕管蓟马行为反应的相关性，筛选出决定该虫选择行为的几种化合物。再检测该虫对每一种化合物的行为反应与浓度的关系，其中两种化合物的检测结果见图2，结果表明_____。
（4）上述研究表明，植物挥发物作为一种_____信息，既可能是植食性昆虫搜索寄主植物的线索，也可能是植物防御昆虫的自卫武器。可见，信息能够调节_____，进而维持生态系统的平衡与稳定。空气是榕管蓟马和榕树之间传递信息的媒介，属于信息传递过程中的_____。
（5）研究人员继续进行的实验包含下列步骤，请据此推断其研究目的_____。
分别提取每种榕树的总 RNA；合成cDNA 并构建基因文库；测序；与已有榕属植物基因数据库（含该物种全部基因序列，且大部分基因功能已知）比对。
【答案】（1） ①. （初级）消费者 ②. 第二营养级
（2）选择垂叶榕和人参榕的虫数均多于新鲜空气，但选择二者的虫数与选择新鲜空气的虫数差值不同；选择印度榕的虫数少于新鲜空气
（3）化合物甲、乙分别对榕管蓟马有吸引和驱赶作用；且这两种作用均与化合物浓度正相关
（4） ①. 化学 ②. 生物的种间关系 ③. 信道
（5）初步筛选合成这些特定挥发物的关键基因
【解析】
【分析】生态系统中信息包括物理信息、化学信息和行为信息。信息传递在生态系统中的作用：①生命活动的正常进行，离不开信息的作用；②生物种群的繁衍，也离不开信息的传递；③信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物物质与能量。
【小问1详解】
榕管蓟马是榕属植物上的一种常见害虫，其成虫和幼虫群集在新叶上，吸取汁液，所以榕管蓟马属于消费者，这种组分在食物链中处于第二营养级，第一营养级是榕属等植物。
【小问2详解】
图2为实验结果，由图可知，三种榕树与空气比较时，蓟马数量关系是垂叶榕>人参榕>印度榕，选择垂叶榕和人参榕的虫数均多于新鲜空气，但选择二者的虫数与选择新鲜空气的虫数差值不同，表明榕管蓟马对不同的榕树具有选择性，也能看出选择印度榕的虫数少于新鲜空气。
【小问3详解】
检测结果见图2，并结合与新鲜空气的比较，可以看出，化合物甲、乙分别对榕管蓟马都具有吸引和驱赶作用，且在一定范围内，这两种作用均与化合物浓度正相关。
【小问4详解】
植物释放挥发物属于化学信息；同时，榕属植物也可释放特定挥发物以驱避蓟马，这体现出信息传递在生态系统中的功能是调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定；空气是榕管蓟马和榕树之间传递信息的媒介，属于信息传递过程中的信道，空气是常见以及良好的信道。
【小问5详解】
分别提取每种榕树的总 RNA；合成cDNA 并构建基因文库；测序；与已有榕属植物基因数据库（含该物种全部基因序列，且大部分基因功能已知）比对，目的是检测特定基因的碱基序列，所以其研究目的是初步筛选合成这些特定挥发物的关键基因。
18. 某喀斯特地区石漠化严重，土层浅薄，生态环境极为脆弱。该地区的植被恢复过程中，凋落叶的分解对土壤有机碳（SOC）的含量及碳排放均有影响。研究人员选择6种耐干旱贫瘠的优良树种进行了研究。
（1）植物凋落物进入土壤后，可被分解为可溶性有机碳和微小植物残片，并在土壤中稳定储存。因此，凋落物是SOC 的重要来源。通过_____作用，可将部分 SOC转变为_____等无机物，此过程称为 SOC 的输出。
（2）为了解不同树种凋落物分解速率，取每种树的0.5g凋落叶添加至土壤表层， 180天后检测各组的质量损失率，结果见下表。表明_____。
（3）研究人员还进行了凋落物对SOC 输出影响的研究，检测结果如下图。对照组的处理是_____，且与各组的温度、水分等条件均一致。据图可知，除海南椴和任豆外，其余树种的凋落叶都促进了SOC 的分解。得出此结论的依据是_____。
（4）综合上述研究，从生态系统物质循环与能量流动角度出发，在处于植被恢复初期的地区，可以选择凋落叶分解速率较_____的几种树，以促进土壤养分的循环与利用；在处于植被恢复中后期的地区，可选择的树种及理由是_____。此生态修复工程中遵循了_____的原理。
【答案】（1） ①. 微生物的分解 ②. CO₂
（2）不同植物凋落叶的分解速率有差异
（3） ①. 不加凋落叶 ②. 海南椴组、任豆组的土壤来源CO₂的释放量略低于对照组，其他组土壤来源CO₂的释放量显著高于对照组
（4） ①. 快 ②. 海南椴和任豆 理由是这2种树能抑制SOC分解，减少SOC的输出 ③. 自生、协调、循环、整体
【解析】
【分析】能量流动和物质循环的关系：能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，它们同时进行，彼此相互依存，不可分割。能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程。物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间环往返。生态系统中的各种组成成分，正是通过能量流动和物质循环，才能够紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。
【小问1详解】
由题可知，凋落叶的分解对土壤有机碳（SOC）的含量及碳排放均有影响，通过微生物的分解作用，可将分SOC转变为CO2等无机物，进入到大气中。
【小问2详解】
凋落叶的质量损失率越高，分解速率越快，由表可知，不同植物凋落叶质量损失率不同，说明不同植物凋落叶的分解速率有差异。
【小问3详解】
该实验是研究不同凋落物对SOC输出的影响，自变量为不同的凋落物，因变量为土壤CO2释放量。该实验需要空白对照，即对照组的处理方式为不加凋落叶，无关变量与其他实验组保持一致。土壤CO2释放量包括土壤来源CO2和凋落物来源CO2，据图可知，除海南椴和任豆外，其余树种的凋落叶都促进了SOC的分解，得出此结论的依据是海南椴组、任豆组的土壤来源CO2的释放量略低于对照组，其他组土壤来源CO2的释放量显著高于对照组。
【小问4详解】
为了促进土壤养分的循环与利用，在处于植被恢复初期的地区，可以选择凋落叶分解速率较快的几种树。由（3）可知，海南椴和任豆能抑制SOC的分解，因此，在处于植被恢复中后期的地区，可选择的树种为海南椴和任豆，理由是这2种树能抑制SOC分解，减少SOC的输出。此生态修复工程中遵循了自生、协调、循环、整体原理。
19. 学习以下材料， 回答（1） ~（4） 题。
H3K9me3修饰——克隆胚胎的“路障”与“路标”
体细胞核移植（SCNT）技术已在动物保护、育种及疾病研究和治疗等方面展现出广泛的应用前景。但是严重的胚胎发育缺陷和极低的出生率却阻碍了 SCNT的进一步发展。
由于受精胚胎的核基因组与供体细胞基本相同，所以供体细胞核的表观遗传状态成为导致克隆胚胎发育异常的主要影响因素。H3K9me3 作为真核细胞内最重要的抑制性组蛋白修饰（如下图所示），对于抑制基因组内广泛存在的重复序列和维持基因组稳定性是至关重要的。研究者比较了小鼠体细胞克隆胚胎与自然受精的胚胎，发现相比于自然受精的胚胎，克隆胚胎的部分基因组区域仍存在较高水平的H3K9me3，说明受体细胞无法充分抹除供体细胞基因组携带的高水平的H3K9me3，最终会导致这些区域内基因的异常转录抑制。
向核移植细胞中注射表达组蛋白去甲基化酶Kdm4b的mRNA，可以有效降低供体基因组的H3K9me3 修饰水平，激活克隆胚胎基因组的转录，显著改善克隆胚胎着床前的发育缺陷。这种策略已成功提高了SCNT在多个物种中的克隆效率，也促使了克隆猴“中中”和“华华”的诞生。
此外，研究人员还发现在胚胎着床前的发育过程中，在特定基因组区域上建立新的H3K9me3模式对维持克隆胚胎的正常发育同样是非常重要的。在未来的工作中，阐明早期胚胎中H3K9me3 修饰模式的建立机制，以及克隆胚胎中新生H3K9me3异常的原因，将有助于发展出更高效的体细胞克隆技术。
（1）H3K9me3组蛋白修饰是一种表观修饰现象，这种修饰并未改变_____，但基因表达和表型发生变化。除此之外，常见的表观遗传修饰还有_____。
（2）Z 基因、D基因和M基因是重要的全能性标记基因。据文中信息推测，这类基因在自然受精胚胎细胞阶段的表达量_____克隆胚胎此阶段的表达量。
（3）下图表示克隆猴“中中”和“华华”的培育流程。对应文中“供体”的是图中的_____。处理①用的是灭活仙台病毒，起到_____的作用。据文中信息判断，处理②的操作是_____。
（4）请根据文中信息，解释题目中指出H3K9me3 修饰既是克隆胚胎的“路障”又是“路标”的含义_____。 （选一项回答即可）
【答案】（1） ①. 基因的碱基序列 ②. DNA 甲基化
（2）高于 （3） ①. 胎猴 ②. 诱导细胞融合 ③. 注射表达组蛋白去甲基化酶Kdm4b的mRNA
（4）“路障”的含义：克隆胚胎的部分基因组区域存在供体细胞基因组携带的高水平的H3K9me3修饰，以及胚胎发育过程中不能在特定基因组区域上建立新的H3K9me3模式，都会造成克隆胚胎的发育缺陷和死亡。
“路标”的含义：解决了上述“路障”，就能解决克隆胚胎发育缺陷问题，提高体细胞克隆技术的成功率。
【解析】
【分析】1、生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。 基因甲基化是常见的表观遗传现象，指基因上特定的碱基在DNA甲基转移酶的催化作用下添加上甲基基团的过程，基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达。除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。本题中，H3K9me3 作为真核细胞内最重要的抑制性组蛋白修饰，通过抑制基因组的转录，而影响生物的性状，也属于表观遗传现象。
2、克隆猴“中中”和“华华”的培育流程中，处理①为诱导体细胞与去核卵母细胞融合为重构胚，处理②为本题提供的解决组蛋白修饰的方案：向核移植细胞中注射表达组蛋白去甲基化酶Kdm4b的mRNA，可以有效降低供体基因组的H3K9me3 修饰水平，激活克隆胚胎基因组的转录，显著改善克隆胚胎着床前的发育缺陷。
【小问1详解】
H3K9me3组蛋白修饰是一种表观修饰现象，这种修饰并未改变基因的碱基序，即遗传信息不变，但基因表达和表型发生变化。常见的表观遗传修饰还有DNA甲基化等。
【小问2详解】
题目信息：“相比于自然受精的胚胎，克隆胚胎的部分基因组区域仍存在较高水平的H3K9me3，最终会导致这些区域内基因的异常转录抑制”，“向核移植细胞中注射表达组蛋白去甲基化酶Kdm4b的mRNA，可以有效降低供体基因组的H3K9me3 修饰水平，激活克隆胚胎基因组的转录，显著改善克隆胚胎着床前的发育缺陷”，以上信息都说明胚胎发育的全能性相关基因在自然受精胚胎细胞阶段的表达量高于克隆胚胎此阶段的表达量。
【小问3详解】
母猴提供卵母细胞（去核卵母细胞）作为受体，胎猴提供体细胞（细胞核）作为供体；处理①为诱导体细胞与去核卵母细胞融合为重构胚，可用灭活仙台病毒诱导，也可用电融合法等；据文中信息“向核移植细胞中注射表达组蛋白去甲基化酶Kdm4b的mRNA，可以有效降低供体基因组的H3K9me3 修饰水平，激活克隆胚胎基因组的转录，显著改善克隆胚胎着床前的发育缺陷。这种策略已成功提高了SCNT在多个物种中的克隆效率，也促使了克隆猴“中中”和“华华”的诞生。”，推断处理②的操作是注射表达组蛋白去甲基化酶Kdm4b的mRNA。
【小问4详解】
根据文中信息：“研究者比较了小鼠体细胞克隆胚胎与自然受精的胚胎，发现相比于自然受精的胚胎，克隆胚胎的部分基因组区域仍存在较高水平的H3K9me3，说明受体细胞无法充分抹除供体细胞基因组携带的高水平的H3K9me3，最终会导致这些区域内基因的异常转录抑制。”，以及“向核移植细胞中注射表达组蛋白去甲基化酶Kdm4b的mRNA，可以有效降低供体基因组的H3K9me3 修饰水平，激活克隆胚胎基因组的转录，显著改善克隆胚胎着床前的发育缺陷。这种策略已成功提高了SCNT在多个物种中的克隆效率，也促使了克隆猴“中中”和“华华”的诞生”，可知，H3K9me3 修饰是克隆胚胎的“路障”，其含义为：克隆胚胎的部分基因组区域存在供体细胞基因组携带的高水平的H3K9me3修饰，以及胚胎发育过程中不能在特定基因组区域上建立新的H3K9me3模式，都会造成克隆胚胎的发育缺陷和死亡。“路标”的含义：解决了上述“路障”，就能解决克隆胚胎发育缺陷问题，提高体细胞克隆技术的成功率。
20. 盐碱胁迫会抑制水稻的生长。研究人员从耐盐碱的野生大豆中提取出一种抗逆性蛋白基因S，进而培养出转基因水稻。请根据其培养流程回答问题。
（1）提取野生大豆DNA，根据S基因设计一对特异性_____，采用PCR 方法获取目的基因。在 PCR 循环的3个步骤中，温度设置最高的是_____阶段。
（2）将扩增的S基因片段与图1所示的质粒重组，构建出表达载体。根据下表，为使S基因与载体正确连接，在其两端分别引入_____两种限制酶的识别序列。经这两种酶切割的载体与S基因进行连接时，应选用_____（选填“E。 cli DNA 连接酶” “T4 DNA 连接酶”） 。
限制酶的识别序列及切割位点
（3）将构建的表达载体导入农杆菌，用添加_____的培养基筛选成功导入S基因的农杆菌，再用其侵染水稻细胞。用_____法检测S基因是否成功表达。
（4）检测转基因水稻的耐盐碱性。选取长势一致的野生型和转基因水稻幼苗，分别用含有0和200mml·L⁻¹ NaHCO₃ （pH8.4）的溶液浇灌，持续观察植株生长状态，并在第15天测定存活率和相对含水量，结果如图2，请阐述：根据实验结果能否得出“野生大豆的S基因能提高水稻耐盐碱性”的结论_____。
【答案】（1） ①. 引物 ②. 变性
（2） ①. PvuII和EcRI ②. T4 DNA 连接酶
（3） ①. 新霉素 ②. 抗原—抗体杂交
（4）可以。由实验结果可知，转基因水稻幼苗在 NaHCO₃较高的环境中存活率更高，植株含水量也更高。或：不可以。上图仅检测了200mml·L⁻¹ NaHCO₃ （pH8.4）环境中水稻幼苗的存活率和含水量，未检测盐度、pH 更高环境中的生长状况。
【解析】
【分析】1、基因工程的基本操作步骤主要包括四步：目的基因的获取，基因表达载体的构建，将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测与表达。
2、基因工程的工具：限制酶、DNA连接酶和运载体。
【小问1详解】
获取目的基因时，首先提取野生大豆DNA，根据S基因设计一对特异性引物，利用PCR 方法获取目的基因。在 PCR 循环的3个步骤分别是变性，复性和延伸，其中温度设置最高的是变性。
【小问2详解】
根据表格信息可知，为使S基因与载体正确连接，需要将目的基因插入在启动子和终止子之间，因此在其两端分别引入PvuII和EcRI两种限制酶的识别序列。经这两种酶切割的载体与S基因进行连接时，应选用T4 DNA 连接酶。
【小问3详解】
将载体导入受体细胞可以利用农杆菌转化法，首先将构建的表达载体导入农杆菌，根据图1可知，载体中含有新霉素抗性基因，所以在用添加新霉素的培养基筛选成功导入S基因的农杆菌，再用其侵染水稻细胞。用抗原—抗体杂交法检测S基因是否成功表达。
【小问4详解】
角度1：根据图示信息可知，由实验结果可知，转基因水稻幼苗在 NaHCO₃较高的环境中存活率更高，植株含水量也更高，所以能够得出野生大豆的S基因能提高水稻耐盐碱性。
角度2：上图仅检测了200mml·L⁻¹ NaHCO₃ （pH8.4）环境中水稻幼苗的存活率和含水量，未检测盐度、pH 更高环境中的生长状况，所以不能得出野生大豆的S基因能提高水稻耐盐碱性。
21. 研究者发现肠癌患者的肠道中乳酸乳球菌丰度下降，猜测这种菌可能具有抑癌作用。为证实此猜测，研究者进行了系列实验。
（1）将健康人的粪便滤液用_____法接种于固体培养基表面，培养基中应含有_____等营养物质。培养一段时间后，经分离鉴定，得到一种新的乳酸乳球菌株HL10.
（2）诱导获得肿瘤鼠和肿瘤无菌鼠，每天灌胃等量培养液、大肠杆菌菌液、HL10菌液，一段时间后检测肠癌细胞数量、肿瘤大小等指标（用肠肿瘤负荷综合体现），结果如图1。据此可知_____。
（3）将人源肿瘤细胞（HCT116和HT29）培养在不同的细菌培养液中，检测两种肿瘤细胞的增殖标志物 PCNA 蛋白，结果如图2。表明_____。
（4）系列实验研究表明，HL10的抗肿瘤作用归因于其分泌的α-甘露糖苷酶（αMAN）。请挑选合适的选项完成验证实验方案，并预测结果：_____。
a．肿瘤鼠 b．正常鼠
c．转入αMAN基因 d．转入可与αMAN-mRNA结合的miRNA
e．肿瘤负荷低于对照组 f．肿瘤负荷高于对照组 g．肿瘤负荷与对照组无差异
【答案】（1） ①. 稀释涂布平板 （或平板划线） ②. 碳源、氮源、无机盐、水
（2）HL10和大肠杆菌均对小鼠的肠癌具有抑制作用，且HL10的抑制作用更强；肠道中含有的菌群也有一定的抑菌作用
（3）HL10可抑制人源肿瘤细胞增殖，而大肠杆菌不能
（4）c d a e f 或d c a f e
【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大量稀释后，均匀涂布在培养基表面，经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
微生物的接种方法包括稀释涂布平板法和平板划线法，故将健康人的粪便滤液用稀释涂布平板 （或平板划线）法接种于固体培养基表面。培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。
【小问2详解】
根据图1可知，HL10和大肠杆菌组的肠肿瘤负荷小于培养液组的肠肿瘤负荷，且HL10组的肠肿瘤负荷最小，说明HL10和大肠杆菌均对小鼠的肠癌具有抑制作用，且HL10的抑制作用更强；根据图1可知，肿瘤鼠的肠肿瘤负荷小比肿瘤无菌鼠的肠肿瘤负荷小，说明肠道中含有的菌群也有一定的抑菌作用。
【小问3详解】
根据图2可知，大肠杆菌组中的肿瘤细胞的增殖标志物含量和培养组相近，但HL10组中的肿瘤细胞的增殖标志物含量比培养组少得多，说明HL10可抑制人源肿瘤细胞增殖，而大肠杆菌不能。
【小问4详解】
实验的目的是要验证HL10的抗肿瘤作用归因于其分泌的α-甘露糖苷酶（αMAN），再结合实验所给材料可知，实验的自变量为α-甘露糖苷酶（αMAN）的有无，与αMAN-mRNA结合的miRNA可抑制α-甘露糖苷酶（αMAN）的表达，实验的因变量为肿瘤负荷大小，故实验组1用转入αMAN基因d的HL10菌液灌胃肿瘤鼠，实验组2用转入可与αMAN-mRNA结合的miRNA的HL10菌液灌胃肿瘤鼠，对照组用HL10菌液灌胃肿瘤鼠，实验结果为实验组1肿瘤负荷低于对照组，实验组2肿瘤负荷高于对照组；或者实验组1用转入可与αMAN-mRNA结合的miRNA的HL10菌液灌胃肿瘤鼠，实验组2用转入αMAN基因的HL10菌液灌胃肿瘤鼠，对照组用HL10菌液灌胃肿瘤鼠，实验结果为实验组1肿瘤负荷高于对照组，实验组2肿瘤负荷低于对照组。组别
甲
乙
丙
丁
戊
己
外界葡萄糖浓度
（ mml·L⁻¹）
5
5
5
100
100
100
膜载体蛋白抑制剂
+
—
—
+
—
—
细胞呼吸抑制剂
—
+
—
—
+
—
葡萄糖转运速率
（μml· min-¹。 g⁻¹）
0
0
4.0
0
30.0
41.0
树种
光皮株木
青冈栎
海南椴
任豆
降香黄檀
望天树
质量损失率
48.2%
16.5%
50.1%
32.5%
41.8%
26.3%
名称
识别序列及切制位点
名称
识别序列及切制位点
HindIII
EcR I
Pvu II
Pst I
Kpn I
BamHI
组别
实验组1
实验组2
对照组
主要操作
用_____i_____的HL10菌液灌胃肿瘤鼠
用_ ii _的HL10菌液
灌胃肿瘤鼠
用HL10菌液
灌胃_ iii _____
实验结果
_ iv _____
_____V_
肿瘤负荷低
考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。
一、单选题：本部分共15题。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 下列关于生物体中有机物的叙述，正确的是（ ）
A. 淀粉的基本结构单位是蔗糖B. 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分
C. 核酸和蛋白质的组成元素相同D. 人细胞中储存遗传信息的物质是RNA
【答案】B
【解析】
【分析】生物体内的有机物主要包括：糖类、脂质、蛋白质和核酸。其中除脂质外，有许多种物质的相对分子质量都以万计，甚至百万，因此称为生物大分子，各种生物大分子的结构和功能都存在一定差异。
【详解】A、淀粉的基本结构单位是葡萄糖，A错误；
B、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输，B正确；
C、核酸的组成元素是C、H、O、N、P，蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成，有些还含有P、S，C错误；
D、人细胞中储存遗传信息的物质是DNA，D错误。
故选B。
2. 下列有关生物膜的叙述，不正确的是（ ）
A. 内质网、高尔基体、溶酶体等细胞器的膜组成生物膜系统
B. 线粒体内膜向内折叠形成嵴，大大增加了相关酶的附着面积
C. 分泌蛋白的运输及分泌到细胞外的过程依赖于膜的流动性
D. 组成生物膜的各种膜都由磷脂双分子层构成基本支架
【答案】A
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成过程大致是:首先，在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。
【详解】A、细胞膜、细胞器膜、核膜等构成生物膜系统，A错误；
B、有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行，线粒体内膜向内折叠形成嵴，大大增加了相关酶的附着面积，B正确；
C、分泌蛋白的运输及分泌到细胞外的过程中，内质网形成的囊泡与高尔基体融合，高尔基体形成的囊泡与细胞膜融合，体现了细胞膜的流动性，C正确；
D、生物膜的基本支架是磷脂双分子层，D正确。
故选A。
3. 下图为高等动物细胞结构示意图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 结构①的数量倍增发生于细胞分裂前期
B. 附着在③上或游离的②结构和功能不同
C. 具有单层生物膜的结构④是合成蛋白质的场所
D. ⑤是区分原核细胞和真核细胞的主要依据
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析：如图为高等动物细胞结构示意图，其中①②③④⑤分别是中心体、核糖体、内质网、高尔基体、细胞核。
【详解】A、结构①为中心体，其数量倍增发生于细胞分裂间期，A错误；
B、附着在③内质网上的②核糖体和游离的②核糖体均可合成蛋白质，二者结构相同，功能相同，B错误；
C、具有单层生物膜的结构④是高尔基体，合成蛋白质的场所是核糖体，C错误；
D、⑤是具有核膜的细胞核，原核细胞和真核细胞的主要区别在于有无以核膜为界限的细胞核，是区分二者的主要依据，D正确。
故选D。
4. 下图为某人工鱼塘食物网及其能量传递示意图（图中数字为能量数值，单位是J.m-2.a-1）。下列叙述正确的是( )
A. 该食物网中最高营养级为第六营养级
B. 该食物网中第一到第二营养级的能量传递效率为25%
C. 太阳鱼呼吸作用消耗的能量为1357J.m-2.a-1
D. 该食物网中的生物与无机环境共同构成一个生态系统
【答案】B
【解析】
【详解】图中最长食物链：浮游植物→浮游动物→幽蚊幼虫→太阳鱼→鲈鱼，所以最高营养级为第五营养级；A错误。
该食物网第一到第二营养级的能量传递效率为两者同化量的比值，即（4200+3780）/31920=25%；B正确。
太阳鱼的同化能量除去自身呼吸作用消耗部分外，其他用于生长发育繁殖，本题只有太阳鱼和下一个营养级鲈鱼的同化量，无法计算出太阳鱼呼吸作用消耗量；C错误。生态系统由生物群落和无机环境共同组成，食物网中的生物只包括了生产者和消费者，少了必要成分分解者；D错误。
【考点定位】生态系统的概念、结构和能量流动
5. 仅产于长江中下游的“水中大熊猫”——白鳍豚已多年不见踪迹，为保护长江生态，农业农村部宣布从2020年1月1日0时起开始实施长江十年禁渔计划，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 该措施体现了保护生物多样性的最有效措施是就地保护
B. 该措施可增大长江水域生态系统中白鳍豚种群的环境容纳量
C. 可建立白鳍豚繁育中心实现对生物多样性易地保护
D. 该措施使长江生物多样性的直接价值大于间接价值
【答案】D
【解析】
【分析】1、生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等实用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。
2、保护生物多样性的措施有：一是就地保护，大多是建自然保护区，比如四川卧龙大熊猫自然保护区等；二是迁地保护，大多转移到动物园或植物园，比如，水杉种子带到南京的中山陵植物园种植等；三是开展生物多样性保护的科学研究，制定生物多样性保护的法律和政策；四是开展生物多样性保护方面的宣传和教育。
【详解】A、保护生物多样性的最有效措施是就地保护，如建立自然保护区，实施长江十年禁渔计划，即为建立自然保护区的一种措施，A正确；
B、实施长江十年禁渔计划可以改善长江白鳍豚的生活环境，可增大长江水域生态系统中白鳍豚种群的环境容纳量，B正确；
C、建立白鳍豚繁育中心是一种易地保护措施，C正确；
D、生物多样性的间接价值大于直接价值，D错误。
故选D。
6. 通过对生态足迹需求与自然生态系统的承载力进行比较，可以判断某一国家或地区目前可持续发展的状态，以便对未来人类生存和社会经济发展作出科学规划和建议。下列叙述不正确的是（ ）
A. 碳足迹是指吸收燃烧化石燃料所排放的CO₂所需的森林和海洋面积
B. 生态足迹的持续增大，可能会导致土地荒漠化和海平面上升
C. 培育高光合效率的农作物、“桑基鱼塘”等生产方式能减少生态足迹
D. 健康环保的生活方式，如低碳出行、多吃素食等可有效减少生态足迹
【答案】A
【解析】
【分析】生态足迹，又叫生态占用，是指在现有技术条件下，维持某一人口单位（一个人、一个城市、一个国家或全人类）生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域的面积。生态足迹是一种可操作的定量方法。通过生态足迹需求与自然生态系统的承载力进行比较即可以定量判断某一国家或地区目前可持续发展的状态，以便对未来人类生存和社会经济发展作出科学规划和建议。
【详解】A、碳足迹是指扣除海洋对碳的吸收量之后，吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积，A错误；
B、生态足迹的持续增大，意味着对资源的需求和对环境的压力增加，可能会导致土地荒漠化和海平面上升等生态问题，B正确；
C、培育高光合效率的农作物可以提高单位面积的生产力，“桑基鱼塘”等生产方式实现了资源的高效利用和循环，这些都能减少生态足迹，C正确；
D、健康环保的生活方式，如低碳出行减少了能源消耗和温室气体排放，多吃素食降低了对畜牧业的需求，从而减少土地占用等，可有效减少生态足迹，D正确。
故选A。
7. 关于白酒、啤酒和果酒的生产，下列叙述不正确的是（ ）
A. 在酿制白酒、啤酒和果酒的发酵初期需通入空气
B. 酿制过程中温度控制在25℃左右更利于酒精发酵
C. 葡萄糖转化为乙醇所需的酶既存在于细胞质基质，也存在于线粒体
D. 生产三种酒的原材料不同，但发酵过程中起主要作用的都是酵母菌
【答案】C
【解析】
【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧型生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，在无氧条件下，酵母菌进行酒精发酵。
【详解】A、在白酒、啤酒和果酒的发酵初期需要提供一定的氧气，让酵母菌大量繁殖，再进行酒精发酵，A正确；
B、酒酿发酵的适宜温度通常控制在25℃左右，这一温度有利于酵母菌的活动和酒精的生成，B正确；
CD、酒精发酵利用的菌种是酵母菌，葡萄糖转化为乙醇所需的酶存在于细胞质基质，不存在线粒体中，C错误，D正确。
故选C。
8. 我国科研人员构建了一株嗜盐单胞菌H，并以糖蜜（甘蔗榨糖后的废弃液）或餐厨垃圾为原料，生产PHA等新型可降解材料，工艺流程如下图。下列分析合理的是（ ）
A. 嗜盐单胞菌H的选育和扩大培养是该发酵工程的中心环节
B. 搅拌器能使菌株H与培养液充分接触，提高原料利用率
C. PHA是一种单细胞蛋白，发酵结束后用过滤、沉淀等方法获取
D. 嗜盐单胞菌H是厌氧菌，通过无氧呼吸过程获得PHA产品
【答案】B
【解析】
【分析】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。还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。环境条件不仅会影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成。
【详解】A、发酵工程的中心环节是发酵过程，而不是嗜盐单胞菌H的选育和扩大培养。选育和扩大培养是发酵工程的前期准备工作，A错误；
B、搅拌器能使菌株H与培养液充分接触，有助于菌株更好地吸收培养液中的营养物质，从而提高原料利用率，B正确；
C、PHA不是单细胞蛋白，单细胞蛋白是指通过发酵获得的微生物菌体。发酵结束后，获取PHA可能需要特定的提取和分离方法，而不是简单的过滤、沉淀，C错误；
D、由图可知，该发酵过程是有氧条件，所以嗜盐单胞菌H应是好氧菌，通过有氧呼吸过程获得PHA产品，D错误。
故选B。
9. 樱桃是人们喜爱的水果，并且其产生的一种次生代谢物——槲皮素具有抗氧化活性。目前已实现利用组织培养技术繁育樱桃优良品种，满足人们食用和药用需要。下列操作或叙述不正确的是（ ）
A. 通常选取樱桃植株的茎尖组织经消毒后作为外植体，以获得脱毒苗
B. 外植体的脱分化和再分化均需要在适宜激素等条件下进行
C. 次生代谢物是植物所必需，但含量少，应选择产量高的细胞进行培养
D. 利用该技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物
【答案】C
【解析】
【分析】由于植物细胞的次生代谢物含量很低，从植物组织提取会大量破坏植物资源，有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到，因此人们期望利用植物细胞培养来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、通常选取樱桃植株的茎尖组织经消毒后作为外植体，因为茎尖一般不含病毒或含病毒极少，这样可以获得脱毒苗，A正确；
B、外植体的脱分化和再分化都需要在适宜的激素种类及浓度比例等条件下进行，不同的阶段激素的种类和比例往往不同，B正确；
C、次生代谢物不是植物生长发育所必需的，但其具有重要的生理功能或药用价值。选择细胞进行培养时，不仅要考虑产量，还要考虑次生代谢物的含量和活性等因素，C错误；
D、利用组织培养技术可获得某些无法通过化学合成途径得到的产物，因为组织培养可以模拟植物体内的生理环境和代谢过程，产生一些特殊的化合物，D正确。
故选C。
10. 单克隆抗体在疾病诊断和治疗中发挥重要作用。下列叙述正确的是（ ）
A. 将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，形成的细胞均为杂交瘤细胞
B. 单克隆抗体是不同于天然抗体的人工合成生物分子
C. 将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合，可特异性识别肿瘤抗原并杀伤肿瘤细胞
D. 将某灭活病原体作为疫苗接种人体后，能产生针对抗原的单克隆抗体
【答案】C
【解析】
【分析】1、单克隆抗体是指由单个B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合成的杂交瘤细胞，进行进行有丝分裂增殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。2、单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高，并可能大量制备。3、单克隆抗体的作用：①作为诊断试剂：（最广泛的用途）具有准确、高效、简易、快速的优点；②用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗癌症等。
【详解】A、将 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，形成的细胞不都为杂交瘤细胞，还可能有未融合的 B 淋巴细胞、未融合的骨髓瘤细胞以及 B 淋巴细胞自身融合的细胞、骨髓瘤细胞自身融合的细胞，只有 B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成的细胞才是杂交瘤细胞，A错误；
B、单克隆抗体不是人工合成的生物分子，而是通过细胞融合技术产生的，其化学本质与天然抗体相同，B错误；
C、将细胞毒素类药物与单克隆抗体结合，可特异性识别肿瘤抗原并杀伤肿瘤细胞。因为单克隆抗体能特异性地识别肿瘤细胞表面的抗原，将细胞毒素类药物带到肿瘤细胞所在位置，从而精准地杀伤肿瘤细胞，C正确；
D、将某灭活病原体作为疫苗接种人体后，能产生针对抗原的多种抗体，而不是单克隆抗体。单克隆抗体是通过特定的技术手段制备的，疫苗接种引起的免疫反应产生的是多克隆抗体，D错误。
故选C。
11. 向鼠的成纤维细胞中导入Oct3/4等4种基因，用多能性标志物Fbx15筛选转化后的细胞，可获得诱导多能干细胞（iPS细胞），该细胞具有与胚胎干细胞（ES细胞）相似的特性。下列说法正确的是（ ）
A. iPS细胞具有组织特异性，只能分化为特定的细胞
B. 可用显微注射法直接将4种基因注入成纤维细胞
C. iPS细胞的培养与一般的动物细胞培养不同，不会发生接触抑制
D. 由iPS细胞产生的特定细胞可用于新药测试，避免了伦理问题
【答案】D
【解析】
【分析】胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
【详解】A、iPS细胞具有与胚胎干细胞（ES）相似的特性，可以分化为多种细胞，A错误；
B、向鼠成纤维细胞中导入Oct3/4等四种基因，需要利用基因工程技术构建基因表达载体后，才能导入受体细胞，B错误；
C、iPS细胞的培养过程中会发生接触抑制，C错误；
D、由iPS细胞产生的特定细胞可用于新药测试，避免了伦理问题，因为是取自于自身的细胞，D正确。
故选D。
12. 巴马香猪不仅肉质醇美，口感极佳，还可作为医用模型。科技工作者利用胚胎工程技术促进巴马香猪的快速繁育与应用。下列叙述不正确的是（ ）
A. 为提高体外受精成功率，新采集的精子应直接用于体外受精
B. 采用激素注射等方法对雌性香猪进行超数排卵处理
C. 受精卵发育到桑葚胚或囊胚阶段时，可进行胚胎分割并移植
D. 胚胎分割技术可增加移植胚胎数目，还可产生遗传性状相同后代
【答案】A
【解析】
【分析】1、胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理（选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。2、胚胎分割移植的特点：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。
【详解】A、新采集的精子需要经过获能处理后才能用于体外受精，而不是直接用于体外受精，A错误；
B、采用激素注射等方法对雌性香猪进行超数排卵处理，以获取更多的卵子，该操作是可行的，B正确；
C、受精卵发育到桑葚胚或囊胚阶段时，细胞还未发生分化或分化程度较低，可进行胚胎分割并移植，C正确；
D、胚胎分割技术可增加移植胚胎数目，因为分割后的胚胎来自同一个受精卵，具有相同的遗传物质，所以可产生遗传性状相同的后代，D正确。
故选A。
13. 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。在从土壤中分离目标菌的过程中，发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落（如图所示）。下列叙述不正确的是（ ）
A. 为分离该目标菌而配制的选择培养基中无需添加其它氮源
B. 平板上出现菌落甲说明接种或培养过程中有杂菌污染
C. 透明圈与菌落的直径大小能反映该细菌对物质W的分解能力
D. 要得到目标菌，应该对菌落乙继续进行纯化培养
【答案】B
【解析】
【分析】人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质。按照功能的不同，可将培养基分为选择培养基和鉴别培养基，其中在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长、同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。
【详解】A、从土壤中筛选出能降解W的细菌，所用培养基应该以物质W为唯一氮源，无需添加其它氮源，A正确；
B、平板上出现菌落甲且甲周围没有透明圈，说明细菌甲不能分解物质W，而是以空气中的氮气作为氮源，B错误；
C、透明圈与菌落的直径大小能反映该细菌对物质W的分解能力，透明圈与菌落的直径的比值越大，细菌对物质W的分解能力越强，C正确；
D、平板上出现菌落乙且周围出现透明圈，说明细菌乙能够降解W，应该对菌落乙继续进行纯化培养得到目标菌，D正确
故选B。
14. 下列关于物质的鉴定或提取的实验操作中，不正确的是（ ）
A. 用斐林试剂鉴定样液中还原糖时，需要50~65℃水浴加热
B. DNA的粗提取实验中，用酒精溶解蛋白质等杂质
C. 鉴定蛋白质时，应将双缩脲试剂A液与B液等量混合后使用
D. 观察花生种子中的脂肪时，需用酒精洗去染液浮色
【答案】C
【解析】
【分析】有机物的鉴定方法：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应；（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄。（4）淀粉遇碘液变蓝。
【详解】A、用斐林试剂检测还原糖时必须用50~65℃水浴加热才能产生砖红色沉淀，A正确；
B、DNA不溶于酒精，蛋白质则溶于酒精，加酒精使DNA析出，与蛋白质分离，B正确；
C、鉴定蛋白质时，双缩脲试剂应先加入A液，振荡均匀后再加入4滴B液，C错误；
D、观察花生种子中的脂肪时，应该用50%的酒精洗去多余染液，D正确。
故选C。
15. 依据《中华人民共和国生物安全法》，生物安全是指国家有效防范和应对危险生物因子及相关因素威胁，生物技术能够稳定健康发展，人民生命健康和生态系统相对处于没有危险和不受威胁的状态，生物领域具备维护国家安全和持续发展的能力。下列叙述不正确的是（ ）
A. 高致病性微生物必须在高等级生物安全实验室中开展实验活动
B. 生物技术可广泛应用在人类自身基因组改造和新物种创造中
C. 外来入侵物种可能威胁本地野生物种的生存，给自然生态造成破坏
D. 动物饲料中的抗生素会通过食物链进入人体，体内微生物耐药性会逐渐增强
【答案】B
【解析】
【分析】《中华人民共和国生物安全法》是为维护国家安全，防范和应对生物 安全风险，保障人民生命健康，保护生物资源和生态环境，促进生物技术健康发展，推动构建人类命运共同体，实现人与自然和谐共生，制定的法律。
【详解】A、高致病性微生物须在高等级生物安全实验室中开展实验活动，防止造成致病性微生物外泄，造成污染，危害生物健康，A正确；
B、生物技术可应用在新物种创造中，但对人类自身基因组改造到目前还存在相应的问题，难以实现，B错误；
C、外来入侵物种可能威胁本地野生物种的生存，比如果缺乏天敌会造成自然生态破坏，C正确；
D、长期使用抗生素，必然产生残留，而其残留在动物饲料中的抗生素，会随着食物链进入人体引发微生物的耐药性，D正确。
故选B。
二、非选择题：本部分共6题。
16. 肠是人和哺乳动物吸收营养物质最主要的器官，各种营养物质主要通过小肠上皮细胞进入血液。
（1）小肠上皮细胞面向肠腔侧形成很多微绒毛，增大了_____，有利于高效地吸收来自肠腔的各种营养物质。
（2）为研究葡萄糖进入小肠上皮细胞的转运方式，研究人员将离体的小肠上皮细胞置于不同浓度的葡萄糖溶液中，实验处理及结果见下表。
（注：“+/-”分别表示“加入/不加入”）
①根据实验结果可知，外界葡萄糖浓度为5mmlL⁻¹时，葡萄糖的转运方式为_____。外界葡萄糖浓度为100mmlL⁻¹时， 其转运方式为_____。
②根据实验结果推测，小肠上皮细胞内葡萄糖的浓度_____5mmlL⁻¹。（选填“大于” “小于” “等于” ）
（3）研究人员又进行了体内实验，探究小肠上皮细胞对其他物质的吸收。将处于麻醉状态（血液循环正常）的兔的一段排空小肠结扎成2个长度相等的肠袋，操作及实验结果见下图。甲中的溶液显著减少的原因是_____。
（注：0.9%的NaCl溶液是与兔的体液渗透压相等的生理盐水）
（4）小肠上皮细胞吸收不同营养物质的方式，体现了细胞膜具有_____的功能。
【答案】（1）膜面积 （2） ①. 主动运输 ②. 协助扩散和主动运输 ③. 大于
（3）甲中 Na⁺被小肠上皮细胞吸收进入血液，使肠袋内NaCl 溶液浓度下降，导致小肠上皮细胞从肠袋中吸收大量水分
（4）控制物质进出细胞
【解析】
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体蛋白和能量；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要载体蛋白，不需要能量；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体蛋白和能量。
【小问1详解】
小肠上皮细胞面向肠腔的一侧形成很多突起即微绒毛，不仅可以增加膜面积，有利于高效地吸收来自肠腔的各种营养物质。
【小问2详解】
分析表格数据，甲乙组葡萄糖转运速率为0，丙组未加入任何抑制剂，葡萄糖转运速率为4.0，因此，外界葡萄糖浓度为5mml⋅L⁻¹时，葡萄糖进入小肠上皮细胞需要膜载体蛋白的协助，需要细胞呼吸提供能量，由此可知，葡萄糖的转运方式为主动运输。外界葡萄糖浓度为 100mml⋅L⁻¹ 时， 葡萄糖进入小肠上皮细胞需要膜载体蛋白的协助，但不一定需要细胞呼吸提供能量，故其转运方式为协助扩散和主动运输。外界葡萄糖浓度为5mml⋅L⁻¹时，葡萄糖的转运方式为主动运输，由此可知小肠上皮细胞内葡萄糖的浓度大于5mmlL⁻¹。
【小问3详解】
因为甲中Na⁺被小肠上皮细胞吸收进入血液，使肠袋内NaCl溶液浓度下降，导致小肠上皮细胞从肠袋中吸收大量水分，故甲中的溶液显著减少。
【小问4详解】
小肠上皮细胞吸收不同营养物质的方式，体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。
17. 榕管蓟马是榕属植物上的一种常见害虫，其成虫和幼虫群集在新叶上，吸取汁液，留下虫伤斑点，叶片扭曲变形，影响盆栽榕属植物的生长发育和观赏价值。
（1）从生态系统的组成成分划分，榕管蓟马属于_____。这种组分在食物链中处于_____。
（2）为明确该昆虫对榕属植物的选择行为，研究人员利用3种盆栽榕树进行了昆虫行为测试，结果见图1.结果显示：_____。 表明榕管蓟马对不同的榕树具有选择性。
（3）研究人员检测了3种榕树中挥发物的成分和含量，分析每种挥发物与榕管蓟马行为反应的相关性，筛选出决定该虫选择行为的几种化合物。再检测该虫对每一种化合物的行为反应与浓度的关系，其中两种化合物的检测结果见图2，结果表明_____。
（4）上述研究表明，植物挥发物作为一种_____信息，既可能是植食性昆虫搜索寄主植物的线索，也可能是植物防御昆虫的自卫武器。可见，信息能够调节_____，进而维持生态系统的平衡与稳定。空气是榕管蓟马和榕树之间传递信息的媒介，属于信息传递过程中的_____。
（5）研究人员继续进行的实验包含下列步骤，请据此推断其研究目的_____。
分别提取每种榕树的总 RNA；合成cDNA 并构建基因文库；测序；与已有榕属植物基因数据库（含该物种全部基因序列，且大部分基因功能已知）比对。
【答案】（1） ①. （初级）消费者 ②. 第二营养级
（2）选择垂叶榕和人参榕的虫数均多于新鲜空气，但选择二者的虫数与选择新鲜空气的虫数差值不同；选择印度榕的虫数少于新鲜空气
（3）化合物甲、乙分别对榕管蓟马有吸引和驱赶作用；且这两种作用均与化合物浓度正相关
（4） ①. 化学 ②. 生物的种间关系 ③. 信道
（5）初步筛选合成这些特定挥发物的关键基因
【解析】
【分析】生态系统中信息包括物理信息、化学信息和行为信息。信息传递在生态系统中的作用：①生命活动的正常进行，离不开信息的作用；②生物种群的繁衍，也离不开信息的传递；③信息能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。食物链和食物网是生态系统的营养结构，生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物物质与能量。
【小问1详解】
榕管蓟马是榕属植物上的一种常见害虫，其成虫和幼虫群集在新叶上，吸取汁液，所以榕管蓟马属于消费者，这种组分在食物链中处于第二营养级，第一营养级是榕属等植物。
【小问2详解】
图2为实验结果，由图可知，三种榕树与空气比较时，蓟马数量关系是垂叶榕>人参榕>印度榕，选择垂叶榕和人参榕的虫数均多于新鲜空气，但选择二者的虫数与选择新鲜空气的虫数差值不同，表明榕管蓟马对不同的榕树具有选择性，也能看出选择印度榕的虫数少于新鲜空气。
【小问3详解】
检测结果见图2，并结合与新鲜空气的比较，可以看出，化合物甲、乙分别对榕管蓟马都具有吸引和驱赶作用，且在一定范围内，这两种作用均与化合物浓度正相关。
【小问4详解】
植物释放挥发物属于化学信息；同时，榕属植物也可释放特定挥发物以驱避蓟马，这体现出信息传递在生态系统中的功能是调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定；空气是榕管蓟马和榕树之间传递信息的媒介，属于信息传递过程中的信道，空气是常见以及良好的信道。
【小问5详解】
分别提取每种榕树的总 RNA；合成cDNA 并构建基因文库；测序；与已有榕属植物基因数据库（含该物种全部基因序列，且大部分基因功能已知）比对，目的是检测特定基因的碱基序列，所以其研究目的是初步筛选合成这些特定挥发物的关键基因。
18. 某喀斯特地区石漠化严重，土层浅薄，生态环境极为脆弱。该地区的植被恢复过程中，凋落叶的分解对土壤有机碳（SOC）的含量及碳排放均有影响。研究人员选择6种耐干旱贫瘠的优良树种进行了研究。
（1）植物凋落物进入土壤后，可被分解为可溶性有机碳和微小植物残片，并在土壤中稳定储存。因此，凋落物是SOC 的重要来源。通过_____作用，可将部分 SOC转变为_____等无机物，此过程称为 SOC 的输出。
（2）为了解不同树种凋落物分解速率，取每种树的0.5g凋落叶添加至土壤表层， 180天后检测各组的质量损失率，结果见下表。表明_____。
（3）研究人员还进行了凋落物对SOC 输出影响的研究，检测结果如下图。对照组的处理是_____，且与各组的温度、水分等条件均一致。据图可知，除海南椴和任豆外，其余树种的凋落叶都促进了SOC 的分解。得出此结论的依据是_____。
（4）综合上述研究，从生态系统物质循环与能量流动角度出发，在处于植被恢复初期的地区，可以选择凋落叶分解速率较_____的几种树，以促进土壤养分的循环与利用；在处于植被恢复中后期的地区，可选择的树种及理由是_____。此生态修复工程中遵循了_____的原理。
【答案】（1） ①. 微生物的分解 ②. CO₂
（2）不同植物凋落叶的分解速率有差异
（3） ①. 不加凋落叶 ②. 海南椴组、任豆组的土壤来源CO₂的释放量略低于对照组，其他组土壤来源CO₂的释放量显著高于对照组
（4） ①. 快 ②. 海南椴和任豆 理由是这2种树能抑制SOC分解，减少SOC的输出 ③. 自生、协调、循环、整体
【解析】
【分析】能量流动和物质循环的关系：能量流动和物质循环是生态系统的主要功能，它们同时进行，彼此相互依存，不可分割。能量的固定、储存、转移和释放，都离不开物质的合成和分解等过程。物质作为能量的载体，使能量沿着食物链(网)流动；能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和非生物环境之间环往返。生态系统中的各种组成成分，正是通过能量流动和物质循环，才能够紧密地联系在一起，形成一个统一的整体。
【小问1详解】
由题可知，凋落叶的分解对土壤有机碳（SOC）的含量及碳排放均有影响，通过微生物的分解作用，可将分SOC转变为CO2等无机物，进入到大气中。
【小问2详解】
凋落叶的质量损失率越高，分解速率越快，由表可知，不同植物凋落叶质量损失率不同，说明不同植物凋落叶的分解速率有差异。
【小问3详解】
该实验是研究不同凋落物对SOC输出的影响，自变量为不同的凋落物，因变量为土壤CO2释放量。该实验需要空白对照，即对照组的处理方式为不加凋落叶，无关变量与其他实验组保持一致。土壤CO2释放量包括土壤来源CO2和凋落物来源CO2，据图可知，除海南椴和任豆外，其余树种的凋落叶都促进了SOC的分解，得出此结论的依据是海南椴组、任豆组的土壤来源CO2的释放量略低于对照组，其他组土壤来源CO2的释放量显著高于对照组。
【小问4详解】
为了促进土壤养分的循环与利用，在处于植被恢复初期的地区，可以选择凋落叶分解速率较快的几种树。由（3）可知，海南椴和任豆能抑制SOC的分解，因此，在处于植被恢复中后期的地区，可选择的树种为海南椴和任豆，理由是这2种树能抑制SOC分解，减少SOC的输出。此生态修复工程中遵循了自生、协调、循环、整体原理。
19. 学习以下材料， 回答（1） ~（4） 题。
H3K9me3修饰——克隆胚胎的“路障”与“路标”
体细胞核移植（SCNT）技术已在动物保护、育种及疾病研究和治疗等方面展现出广泛的应用前景。但是严重的胚胎发育缺陷和极低的出生率却阻碍了 SCNT的进一步发展。
由于受精胚胎的核基因组与供体细胞基本相同，所以供体细胞核的表观遗传状态成为导致克隆胚胎发育异常的主要影响因素。H3K9me3 作为真核细胞内最重要的抑制性组蛋白修饰（如下图所示），对于抑制基因组内广泛存在的重复序列和维持基因组稳定性是至关重要的。研究者比较了小鼠体细胞克隆胚胎与自然受精的胚胎，发现相比于自然受精的胚胎，克隆胚胎的部分基因组区域仍存在较高水平的H3K9me3，说明受体细胞无法充分抹除供体细胞基因组携带的高水平的H3K9me3，最终会导致这些区域内基因的异常转录抑制。
向核移植细胞中注射表达组蛋白去甲基化酶Kdm4b的mRNA，可以有效降低供体基因组的H3K9me3 修饰水平，激活克隆胚胎基因组的转录，显著改善克隆胚胎着床前的发育缺陷。这种策略已成功提高了SCNT在多个物种中的克隆效率，也促使了克隆猴“中中”和“华华”的诞生。
此外，研究人员还发现在胚胎着床前的发育过程中，在特定基因组区域上建立新的H3K9me3模式对维持克隆胚胎的正常发育同样是非常重要的。在未来的工作中，阐明早期胚胎中H3K9me3 修饰模式的建立机制，以及克隆胚胎中新生H3K9me3异常的原因，将有助于发展出更高效的体细胞克隆技术。
（1）H3K9me3组蛋白修饰是一种表观修饰现象，这种修饰并未改变_____，但基因表达和表型发生变化。除此之外，常见的表观遗传修饰还有_____。
（2）Z 基因、D基因和M基因是重要的全能性标记基因。据文中信息推测，这类基因在自然受精胚胎细胞阶段的表达量_____克隆胚胎此阶段的表达量。
（3）下图表示克隆猴“中中”和“华华”的培育流程。对应文中“供体”的是图中的_____。处理①用的是灭活仙台病毒，起到_____的作用。据文中信息判断，处理②的操作是_____。
（4）请根据文中信息，解释题目中指出H3K9me3 修饰既是克隆胚胎的“路障”又是“路标”的含义_____。 （选一项回答即可）
【答案】（1） ①. 基因的碱基序列 ②. DNA 甲基化
（2）高于 （3） ①. 胎猴 ②. 诱导细胞融合 ③. 注射表达组蛋白去甲基化酶Kdm4b的mRNA
（4）“路障”的含义：克隆胚胎的部分基因组区域存在供体细胞基因组携带的高水平的H3K9me3修饰，以及胚胎发育过程中不能在特定基因组区域上建立新的H3K9me3模式，都会造成克隆胚胎的发育缺陷和死亡。
“路标”的含义：解决了上述“路障”，就能解决克隆胚胎发育缺陷问题，提高体细胞克隆技术的成功率。
【解析】
【分析】1、生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。 基因甲基化是常见的表观遗传现象，指基因上特定的碱基在DNA甲基转移酶的催化作用下添加上甲基基团的过程，基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达。除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。本题中，H3K9me3 作为真核细胞内最重要的抑制性组蛋白修饰，通过抑制基因组的转录，而影响生物的性状，也属于表观遗传现象。
2、克隆猴“中中”和“华华”的培育流程中，处理①为诱导体细胞与去核卵母细胞融合为重构胚，处理②为本题提供的解决组蛋白修饰的方案：向核移植细胞中注射表达组蛋白去甲基化酶Kdm4b的mRNA，可以有效降低供体基因组的H3K9me3 修饰水平，激活克隆胚胎基因组的转录，显著改善克隆胚胎着床前的发育缺陷。
【小问1详解】
H3K9me3组蛋白修饰是一种表观修饰现象，这种修饰并未改变基因的碱基序，即遗传信息不变，但基因表达和表型发生变化。常见的表观遗传修饰还有DNA甲基化等。
【小问2详解】
题目信息：“相比于自然受精的胚胎，克隆胚胎的部分基因组区域仍存在较高水平的H3K9me3，最终会导致这些区域内基因的异常转录抑制”，“向核移植细胞中注射表达组蛋白去甲基化酶Kdm4b的mRNA，可以有效降低供体基因组的H3K9me3 修饰水平，激活克隆胚胎基因组的转录，显著改善克隆胚胎着床前的发育缺陷”，以上信息都说明胚胎发育的全能性相关基因在自然受精胚胎细胞阶段的表达量高于克隆胚胎此阶段的表达量。
【小问3详解】
母猴提供卵母细胞（去核卵母细胞）作为受体，胎猴提供体细胞（细胞核）作为供体；处理①为诱导体细胞与去核卵母细胞融合为重构胚，可用灭活仙台病毒诱导，也可用电融合法等；据文中信息“向核移植细胞中注射表达组蛋白去甲基化酶Kdm4b的mRNA，可以有效降低供体基因组的H3K9me3 修饰水平，激活克隆胚胎基因组的转录，显著改善克隆胚胎着床前的发育缺陷。这种策略已成功提高了SCNT在多个物种中的克隆效率，也促使了克隆猴“中中”和“华华”的诞生。”，推断处理②的操作是注射表达组蛋白去甲基化酶Kdm4b的mRNA。
【小问4详解】
根据文中信息：“研究者比较了小鼠体细胞克隆胚胎与自然受精的胚胎，发现相比于自然受精的胚胎，克隆胚胎的部分基因组区域仍存在较高水平的H3K9me3，说明受体细胞无法充分抹除供体细胞基因组携带的高水平的H3K9me3，最终会导致这些区域内基因的异常转录抑制。”，以及“向核移植细胞中注射表达组蛋白去甲基化酶Kdm4b的mRNA，可以有效降低供体基因组的H3K9me3 修饰水平，激活克隆胚胎基因组的转录，显著改善克隆胚胎着床前的发育缺陷。这种策略已成功提高了SCNT在多个物种中的克隆效率，也促使了克隆猴“中中”和“华华”的诞生”，可知，H3K9me3 修饰是克隆胚胎的“路障”，其含义为：克隆胚胎的部分基因组区域存在供体细胞基因组携带的高水平的H3K9me3修饰，以及胚胎发育过程中不能在特定基因组区域上建立新的H3K9me3模式，都会造成克隆胚胎的发育缺陷和死亡。“路标”的含义：解决了上述“路障”，就能解决克隆胚胎发育缺陷问题，提高体细胞克隆技术的成功率。
20. 盐碱胁迫会抑制水稻的生长。研究人员从耐盐碱的野生大豆中提取出一种抗逆性蛋白基因S，进而培养出转基因水稻。请根据其培养流程回答问题。
（1）提取野生大豆DNA，根据S基因设计一对特异性_____，采用PCR 方法获取目的基因。在 PCR 循环的3个步骤中，温度设置最高的是_____阶段。
（2）将扩增的S基因片段与图1所示的质粒重组，构建出表达载体。根据下表，为使S基因与载体正确连接，在其两端分别引入_____两种限制酶的识别序列。经这两种酶切割的载体与S基因进行连接时，应选用_____（选填“E。 cli DNA 连接酶” “T4 DNA 连接酶”） 。
限制酶的识别序列及切割位点
（3）将构建的表达载体导入农杆菌，用添加_____的培养基筛选成功导入S基因的农杆菌，再用其侵染水稻细胞。用_____法检测S基因是否成功表达。
（4）检测转基因水稻的耐盐碱性。选取长势一致的野生型和转基因水稻幼苗，分别用含有0和200mml·L⁻¹ NaHCO₃ （pH8.4）的溶液浇灌，持续观察植株生长状态，并在第15天测定存活率和相对含水量，结果如图2，请阐述：根据实验结果能否得出“野生大豆的S基因能提高水稻耐盐碱性”的结论_____。
【答案】（1） ①. 引物 ②. 变性
（2） ①. PvuII和EcRI ②. T4 DNA 连接酶
（3） ①. 新霉素 ②. 抗原—抗体杂交
（4）可以。由实验结果可知，转基因水稻幼苗在 NaHCO₃较高的环境中存活率更高，植株含水量也更高。或：不可以。上图仅检测了200mml·L⁻¹ NaHCO₃ （pH8.4）环境中水稻幼苗的存活率和含水量，未检测盐度、pH 更高环境中的生长状况。
【解析】
【分析】1、基因工程的基本操作步骤主要包括四步：目的基因的获取，基因表达载体的构建，将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测与表达。
2、基因工程的工具：限制酶、DNA连接酶和运载体。
【小问1详解】
获取目的基因时，首先提取野生大豆DNA，根据S基因设计一对特异性引物，利用PCR 方法获取目的基因。在 PCR 循环的3个步骤分别是变性，复性和延伸，其中温度设置最高的是变性。
【小问2详解】
根据表格信息可知，为使S基因与载体正确连接，需要将目的基因插入在启动子和终止子之间，因此在其两端分别引入PvuII和EcRI两种限制酶的识别序列。经这两种酶切割的载体与S基因进行连接时，应选用T4 DNA 连接酶。
【小问3详解】
将载体导入受体细胞可以利用农杆菌转化法，首先将构建的表达载体导入农杆菌，根据图1可知，载体中含有新霉素抗性基因，所以在用添加新霉素的培养基筛选成功导入S基因的农杆菌，再用其侵染水稻细胞。用抗原—抗体杂交法检测S基因是否成功表达。
【小问4详解】
角度1：根据图示信息可知，由实验结果可知，转基因水稻幼苗在 NaHCO₃较高的环境中存活率更高，植株含水量也更高，所以能够得出野生大豆的S基因能提高水稻耐盐碱性。
角度2：上图仅检测了200mml·L⁻¹ NaHCO₃ （pH8.4）环境中水稻幼苗的存活率和含水量，未检测盐度、pH 更高环境中的生长状况，所以不能得出野生大豆的S基因能提高水稻耐盐碱性。
21. 研究者发现肠癌患者的肠道中乳酸乳球菌丰度下降，猜测这种菌可能具有抑癌作用。为证实此猜测，研究者进行了系列实验。
（1）将健康人的粪便滤液用_____法接种于固体培养基表面，培养基中应含有_____等营养物质。培养一段时间后，经分离鉴定，得到一种新的乳酸乳球菌株HL10.
（2）诱导获得肿瘤鼠和肿瘤无菌鼠，每天灌胃等量培养液、大肠杆菌菌液、HL10菌液，一段时间后检测肠癌细胞数量、肿瘤大小等指标（用肠肿瘤负荷综合体现），结果如图1。据此可知_____。
（3）将人源肿瘤细胞（HCT116和HT29）培养在不同的细菌培养液中，检测两种肿瘤细胞的增殖标志物 PCNA 蛋白，结果如图2。表明_____。
（4）系列实验研究表明，HL10的抗肿瘤作用归因于其分泌的α-甘露糖苷酶（αMAN）。请挑选合适的选项完成验证实验方案，并预测结果：_____。
a．肿瘤鼠 b．正常鼠
c．转入αMAN基因 d．转入可与αMAN-mRNA结合的miRNA
e．肿瘤负荷低于对照组 f．肿瘤负荷高于对照组 g．肿瘤负荷与对照组无差异
【答案】（1） ①. 稀释涂布平板 （或平板划线） ②. 碳源、氮源、无机盐、水
（2）HL10和大肠杆菌均对小鼠的肠癌具有抑制作用，且HL10的抑制作用更强；肠道中含有的菌群也有一定的抑菌作用
（3）HL10可抑制人源肿瘤细胞增殖，而大肠杆菌不能
（4）c d a e f 或d c a f e
【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大量稀释后，均匀涂布在培养基表面，经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
微生物的接种方法包括稀释涂布平板法和平板划线法，故将健康人的粪便滤液用稀释涂布平板 （或平板划线）法接种于固体培养基表面。培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。
【小问2详解】
根据图1可知，HL10和大肠杆菌组的肠肿瘤负荷小于培养液组的肠肿瘤负荷，且HL10组的肠肿瘤负荷最小，说明HL10和大肠杆菌均对小鼠的肠癌具有抑制作用，且HL10的抑制作用更强；根据图1可知，肿瘤鼠的肠肿瘤负荷小比肿瘤无菌鼠的肠肿瘤负荷小，说明肠道中含有的菌群也有一定的抑菌作用。
【小问3详解】
根据图2可知，大肠杆菌组中的肿瘤细胞的增殖标志物含量和培养组相近，但HL10组中的肿瘤细胞的增殖标志物含量比培养组少得多，说明HL10可抑制人源肿瘤细胞增殖，而大肠杆菌不能。
【小问4详解】
实验的目的是要验证HL10的抗肿瘤作用归因于其分泌的α-甘露糖苷酶（αMAN），再结合实验所给材料可知，实验的自变量为α-甘露糖苷酶（αMAN）的有无，与αMAN-mRNA结合的miRNA可抑制α-甘露糖苷酶（αMAN）的表达，实验的因变量为肿瘤负荷大小，故实验组1用转入αMAN基因d的HL10菌液灌胃肿瘤鼠，实验组2用转入可与αMAN-mRNA结合的miRNA的HL10菌液灌胃肿瘤鼠，对照组用HL10菌液灌胃肿瘤鼠，实验结果为实验组1肿瘤负荷低于对照组，实验组2肿瘤负荷高于对照组；或者实验组1用转入可与αMAN-mRNA结合的miRNA的HL10菌液灌胃肿瘤鼠，实验组2用转入αMAN基因的HL10菌液灌胃肿瘤鼠，对照组用HL10菌液灌胃肿瘤鼠，实验结果为实验组1肿瘤负荷高于对照组，实验组2肿瘤负荷低于对照组。组别
甲
乙
丙
丁
戊
己
外界葡萄糖浓度
（ mml·L⁻¹）
5
5
5
100
100
100
膜载体蛋白抑制剂
+
—
—
+
—
—
细胞呼吸抑制剂
—
+
—
—
+
—
葡萄糖转运速率
（μml· min-¹。 g⁻¹）
0
0
4.0
0
30.0
41.0
树种
光皮株木
青冈栎
海南椴
任豆
降香黄檀
望天树
质量损失率
48.2%
16.5%
50.1%
32.5%
41.8%
26.3%
名称
识别序列及切制位点
名称
识别序列及切制位点
HindIII
EcR I
Pvu II
Pst I
Kpn I
BamHI
组别
实验组1
实验组2
对照组
主要操作
用_____i_____的HL10菌液灌胃肿瘤鼠
用_ ii _的HL10菌液
灌胃肿瘤鼠
用HL10菌液
灌胃_ iii _____
实验结果
_ iv _____
_____V_
肿瘤负荷低
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