专题11 长句作答类（解题技巧 分类归纳 模考题组练）-2025年高考生物二轮热点题型归纳与变式演练（新高考通用）

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一、基础知识解读
二、基础知识分类归纳
【基础知识1】细胞结构与结构
【基础知识2】细胞代谢
【基础知识3】细胞的生命历程
【基础知识4】遗传规律与基因表达
【基础知识5】生物的变异与进化
【基础知识6】内环境与稳态
【基础知识7】植物激素的调节
【基础知识8】生态系统
【基础知识9】生物技术与工程
三、最新模考题组练
PART 1 长句作答类解读技巧
高中生物长句作答类题目旨在考查学生对知识的理解、运用和语言表达能力，以下是一些解题技巧：
审题技巧：
精准剖析题干：认真研读题目，圈出关键限定词，如“根本原因”“直接原因”“结合XX知识”等，明确答题方向与范围。
（2）提取有效信息：关注题目中的图表、数据、实验步骤等，从中提取关键信息，这些往往是答题的重要依据。
2、知识储备与运用技巧：
（1）知识精准定位：迅速在脑海中检索与题目相关的生物知识点，如细胞代谢、遗传规律、生态系统等，确保运用的知识准确无误。
（2）知识整合串联：将相关知识点进行整合，形成完整的知识链，例如在回答遗传相关问题时，要将基因的分离定律、自由组合定律以及伴性遗传等知识综合运用。
3、答题技巧：
（1）逻辑清晰呈现：采用“总-分”“分-总”或“总-分-总”结构，使答案层次分明。如回答“为什么细胞是生物体结构和功能的基本单位”，可先总述细胞是基本单位，再从细胞构成、功能执行等方面分述，最后总结细胞对生命活动的基础作用。
（2）语言科学规范：使用生物学术语，如“光合作用”“有氧呼吸”等，避免口语化表述。
（3）结合实例分析：适当结合具体实例，让答案更具说服力，如解释“基因控制生物性状”时，可举豌豆高茎和矮茎由基因控制的例子。
（4）答案完整全面：考虑问题的多个角度，确保答案涵盖所有要点，如分析生态系统稳定性时，要从抵抗力稳定性和恢复力稳定性两方面作答。

PART 2 长句作答类题目
【基础知识1】细胞的结构与功能
【典例分析1-1】（2024.广州二模）紫色洋葱是生物学中常用的实验材料．它的叶分为两种：
管状叶伸展于空中，进行光合作用；鳞片叶层层包裹形成鳞茎，富含营养物质．
请根据所学知识，选择洋葱的不同部位作为实验材料，完善下面的实验设计，并回答相关问题．
（1）若分离叶绿体中的色素，所用的实验材料是 ．提取叶绿体中的色素使用的试剂是 ．分离叶绿体色素依据的实验原理是
（2）若观察植物细胞的质壁分离和复原，选用的最佳材料是 ．该实验的自变量是
（3）若观察DNA、RNA在细胞中的分布，选用的理想材料为 ，该材料优于其他部位材料的原因是 ．
（4）若观察细胞的有丝分裂，所用的理想材料为 ，主要的操作流程是 ．
（5）在“观察DNA、RNA在细胞中的分布”和“观察细胞的有丝分裂”两个实验中，都用到了盐酸，它在两个实验中的作用 （相同、不同）．
【解析】（1）题干中“管状叶伸展于空中，进行光 合作用”说明含有叶绿体，则提取和分离绿叶中的色素，所用的实验材料是管状叶，含有色素较多，无水乙醇（丙酮）能溶解色素．离叶绿体色素依据的实验原理是 不同色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上的扩散速率不同．
（2）观察细胞的质壁分离及复原所用的最佳材料是鳞片叶外表皮，具有紫色液泡，便于观察；该实验的目的是观察质壁分离和复原，则自变量是清水河蔗糖溶液，在蔗糖溶液中细胞失水，发生质壁分离，在清水中，发生质壁分离的复原．
（3）若观察DNA、RNA在细胞中的分布状况，需要用甲基绿和派洛宁染色，使得细胞核成绿色，细胞质成红色，则理想材料为紫色洋葱鳞片叶的内表皮，没有色素．
（4）若观察有丝分裂，所用的理想材料为洋葱根尖分生区细胞，细胞分裂旺盛，成正方形，排列紧密．主要的操作流程是（取材、）解离、漂洗、染色、制片（、观察）．
（5） 在“观察DNA、RNA在细胞中的分布状况”和“观察有丝分裂”两个实验中，都用到了盐酸，它在两个实验中的作用分别是：用甲基绿和吡罗红检测DNA和 RNA在细胞中的分布实验中，用质量分数为8%的盐酸改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，将染色体上的DNA和蛋白质分离，便于染色剂与DNA结 合；观察细胞有丝分裂中，用酒精和盐酸的混合液进行解离，目的是使组织细胞分散开来，两者的目的不同．
【答案】管状叶；无水乙醇（丙酮）；不同色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上的扩散速率不同；鳞片叶外表皮（或紫色洋葱鳞片叶表皮）；不同浓度的外界溶液（或清水和蔗糖溶液）；洋葱的鳞片叶内表皮；不含色素（或无色）；根尖（分生区组织细胞）；（取材、）解离、漂洗、染色、制片（、观察）；不同
【提分秘籍】
原理：绿色植物进行光合作用时，需要多种必需的矿质元素。
N：是蛋白质、叶绿素的组成元素。
P：是细胞膜及ATP的组成元素。
Mg：是叶绿素的组成元素。
②应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量。
【典例分析1-2】（2024.贵州调研）科学研究是探索自然、解决人类面临的重大问题的手段。研究性学习是培养我们善于发现和解决问题，学会科学研究初步方法的一种新型学习方式。2002年冬天，“非典”(SARS)袭来，给全国人民以严峻的考验。科学工作者迎难而上，最终战胜了“非典”。这是进行研究性学习的生动事例，老师布置同学们收集资料、写出研究报告后，就如何发现病原体这一专题组织了一节交流讨论课。请你加入到讨论中来，共同探究并回答有关问题。
师：引起“非典”的病原体可能很多，如细菌、衣原体、病毒等，科学家在寻找病原体的研究中应用了什么方法？
生：应用了病原体分离、分类鉴定和动物(如猴子)实验等方法。
（1）师：这是一种新的原因不明的传染病，假设从患者体内找到了衣原体，就能肯定 它是病原体吗？为什么？请回答：______________________________________________________________。
师：若排除了衣原体。怎么确定是由细菌还是病毒引起的呢？
生：首先要把两者分离，将带有这两种病原体的材料制成溶液，用细菌过滤器过滤(病毒可以过，而细菌不能过)，再通过进一步处理即可。
（2）师：将细菌和病毒分离后，下一步怎样做？对结果如何分析？请回答：______________________________________________________________。
（3）师：实验证明了病原体是病毒后，要用到何种仪器才能看到其真面目？请回答：______________________________________________________________。
（4）师：冠状病毒的种类很多，进行鉴定所用的最可靠的方法是什么？请回答：______________________________________________________________。
依靠科学，终于发现了新型的冠状病毒。接着，老师对这节探究讨论课进行了总结，并指出科学家正在进一步对药物的开发、病毒的来源和疫苗等进行研究，新的成果将会陆续出现，造福人类。
解析：（1）假设从患者体内找到了衣原体，也不能肯定它是病原体，因为未进行动物实验，不能肯定（或病人体内还存在其他微生物也有可能引起“非典”）。
（2）将细菌和病毒分离后，下一步应分别将细菌、病毒注射到一些大小一致、健康的猴子体内，观察猴子是否有“非典”症壮出现。若注射细菌的猴子出现“非典”，则可确定是细菌引起的，否则不能确定；若注射病毒的猴子出现“非典”，则可确定是由病毒引起的，否则不能确定。
（3）病毒结构非常微小，必须用电子显微镜观察。
（4）请冠状病毒的种类很多，因其遗传物质具有特异性，故进行鉴定所用的最可靠的方法是测定其遗传物质（基因）。
答案： 不能 因为未进行动物实验，不能肯定（或“病人体内还存在其他微生物也有可能引起“非典””） 分别将细菌、病毒注射到一些年龄、性别和体重一致，并且健康的猴子体内，观察猴子是否有“非典”症状出现。 若注射细菌的猴子出现“非典”，注射病毒的猴子未出现，则可确定是细菌引起的，否则不能确定； 若注射病毒的猴子出现“非典”，注射细菌的猴子未出现，则可确定是由病毒引起的，否则不能确定 电子显微镜 测定其遗传物质
【提分秘籍】
1.原核生物：立克次氏体、衣原体、支原体、细菌（球、弧、螺旋、杆）、放线菌、蓝藻
（蓝球藻、颤藻、念珠藻、发菜）。
真核生物：①除蓝藻外的其他藻类，如绿藻（衣藻、水绵、团藻、小球藻）、红藻、褐藻、黑藻；②酵母菌、霉菌（根霉、青霉、毛霉）、黏菌、变形虫、草履虫、眼虫。
细胞学说只揭示了生物之间的统一性并没有揭示多样性。
4.除病毒外，生物都以细胞作为结构和功能的基本单位。
【典例分析1-3】(2023·湖北黄冈中学二模)溶酶体是细胞中一种重要的细胞器。回答下列问题：
(1)分离出细胞内的溶酶体常用的方法是________。
(2)溶酶体膜上存在一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白——质子泵，有助于维持溶酶体内酸性环境(pH约为5.0)，据此分析，质子泵的具体作用是________________________。
(3)溶酶体内含有多种水解酶。台－萨氏病是一种隐性遗传病，患者神经细胞的溶酶体中积累了大量的神经节苷脂(GM2)，从而造成精神呆滞。从溶酶体的功能分析，该病的致病机理是：___________________。
(4)研究发现，饥饿状态时，细胞中溶酶体的活动会增强。对此现象的合理解释是_____________________。
解析： (1)溶酶体是一种细胞器，分离出细胞内的细胞器常用的方法是差速离心法。
(2)溶酶体膜上存在一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白——质子泵，有助于维持溶酶体内酸性环境(pH约为5.0)，据此分析，质子泵的具体作用是催化ATP水解，将细胞质中的H＋(质子)通过主动运输运入溶酶体内，使溶酶体保持较高的酸性条件。
(3)溶酶体内含有多种水解酶，能够分解吞噬进入溶酶体的多种物质或结构，台－萨氏病患者神经细胞的溶酶体中积累了大量的神经节苷脂(GM2)，说明该患者溶酶体内缺少水解GM2的酶(或水解GM2的酶活性较低)，导致GM2不能被水解而积累在溶酶体中。
(4)研究发现，细胞不能获得足够养分时，其溶酶体会分解自身物质，为生命活动提供必要的物质和能量，以维持细胞的存活。所以饥饿状态时，细胞中溶酶体的活动会增强。
答案： (1)差速离心法
(2)催化ATP水解，将细胞质中的H＋(质子)运入溶酶体内
(3)该患者溶酶体内缺少水解GM2的酶(或水解GM2的酶活性较低)，导致GM2不能被水解而积累在溶酶体中
(4)分解自身物质，为生命活动提供必要的物质和能量
【基础知识2】细胞代谢
【典例分析2-1】 (2024·长沙一中一模)图2中P/R表示在一定条件下(温度为20 ℃，光合作用和呼吸作用有关酶的最适温度都高于20 ℃)，A、B两植物光合速率与呼吸速率的比值随光照强度变化的曲线图。图1是为测定图2数据而设计的由透明玻璃罩构成的密闭小室，请回答下列问题。
(1)直接使用图1装置，在一定光照强度下，单位时间内所测得的数据表示的含义是A、B两植物的____________。要得到图2结果，还需增加1个组：________________________________________________。
(2)图2中A、B两植物中________植物更适合在树林中阴处生存，原因是__________________________________________________________________________________________________________。
(3)若图1刻度不变，图2中A植物的光照强度对应________(填“a”“b”“c”或“d”)点。若将温度由20 ℃上升到25 ℃，发现B植物净光合速率增加，但P/R值却下降，请对此作出合理解释：______________________________________________________________________________________________________________。
解析： (1)图1装置在密闭环境下，由于有CO2缓冲液，O2体积的变化即为整个装置体积的变化，故所测数据代表净光合速率；要得到图2结果，还需要测量植物的呼吸作用速率，故需要设置其他条件与图1相同，但进行遮光处理的实验组。
(2)图2中P/R值为1时，即光合速率等于呼吸速率，所对应的光照强度为光补偿点，P/R值达到最大时的最小光照强度为光饱和点，B植物的光补偿点和饱和点都小于A植物，因此B植物更适合在阴处生存。
(3)图1刻度不变，则表明装置内气体体积没有变化，此时光合作用与呼吸作用速率相等，即图2中P/R值为1，因此A植物的光照强度对应于图2中的b点；温度由20 ℃上升到25 ℃，由于光合作用与呼吸作用有关酶的最适温度都高于20 ℃，二者速率都会增大，但净光合作用速率增加，说明二者的差值增大；P/R值下降，说明光合作用增长百分比小于呼吸作用增长百分比。
答案： (1)净光合速率 其余条件与图1相同，对装置进行遮光处理(记录单位时间内移动的刻度值)
(2)B P/R值为1时，所对应的光照强度为光补偿点，P/R值达到最大时的最小光照强度，为光饱和点，B植物的光补偿点和饱和点都小于A植物，因此B植物更适合在阴处生长(其他合理答案也给分)
(3)b 温度由20 ℃上升到25 ℃，光合作用和呼吸作用速率都增大，且光合作用与呼吸作用的差值也增大，所以净光合速率增大，而光合作用增长百分比小于呼吸作用增长百分比，故P/R值下降
【提分秘籍】
(1)植物“三率”间的内在联系
①呼吸速率：植物绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织(如苹果果肉细胞)测得的值——单位时间内植物组织的CO2释放量或O2吸收量。
②净光合速率：植物绿色组织在光照条件下测得的值——单位时间内CO2的吸收量或O2的释放量。
③真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。
【典例分析2-2】 (2023·潍坊调研)研究表明，在盐胁迫下大量的Na＋进入植物根部细胞，会抑制K＋进入细胞，导致细胞中Na＋/K＋的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长，如图是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图，其根细胞生物膜两侧H＋形成的电化学梯度，在物质转运过程中发挥了十分重要的作用。请回答下列问题：
(1)盐碱地上大多数植物很难生长，主要原因是土壤溶液浓度大于__________________，植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫。
(2)耐盐植物根细胞膜具有选择透过性的基础是_____________________________________。当盐浸入到根周围的环境时，Na＋以__________________方式顺浓度梯度大量进入根部细胞。据图分析，图示各结构中H＋浓度分布存在差异，该差异主要由位于______________________上的H＋－ATP泵转运H＋来维持的。
(3)为减少Na＋对胞内代谢的影响，这种H＋分布特点可使根细胞将Na＋转运到细胞膜外或液泡内。Na＋转运到细胞膜外或液泡内所需的能量来自于________________________
________________________________________________________________________。
(4)有人提出，耐盐碱水稻根部细胞的细胞液浓度比一般水稻品种(生长在普通土壤上)的高。请利用质壁分离实验方法设计实验进行验证(简要写出实验设计思路)。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：（1）盐碱地土壤盐分过多，土壤溶液浓度大，甚至大于植物根部细胞细胞液浓度，植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫，故盐碱地上大多数植物很难生长。
（2）细胞膜的功能主要由膜上的蛋白质种类和数量决定，耐盐植物根细胞膜具有选择透过性的基础是细胞膜上转运蛋白的种类和数量，转运蛋白空间结构的变化。Na顺浓度梯度进入根部细胞的方式为协助扩散，图示H*浓度的运输需要借助于细胞膜上的SOS1和液泡膜上的NHX，因此示各结构中H离子浓度分布存在差异，该差异主要由位于细胞膜和液泡膜上的H--ATP泵转运H离子来维持的。
（3）H离子借助转运蛋白SOS1顺浓度梯度从细胞膜外运输到细胞质基质形成的势能，为Na离子从细胞质基质运输到细胞膜外症供了动力力借助转运蛋日NHX顺浓度梯度从液泡内运输到细胞质基质形成的势能，为Na从细胞质基质运输到液泡内提供了动力。这一转运过程可以帮助根细胞将Na离子转运到细胞膜外或液泡内，从而减少Na+对胞内代谢的影响，因此为减少Na离子对胞内代谢的影响，这种H分布特点可使根细胞将Na离子转运到细胞膜外或液泡内，其作用机制是H离子的分布特点为细胞膜上的转运蛋白SOS1和液泡膜上的转运蛋白NHX运输Na离子提供了动力。
（4）耐盐碱水稻根部细胞的细胞液浓度比一般水稻品种(生长在普通土壤上)的高。实验设计时遵循对照原则和单一变量原则，利用质壁分离实验方法设计实验进行验证，可以通过设置一系列不同浓度的外界溶液，去培养各自的根细胞，观察比较每一浓度下发生质壁分离的情况，从而得出结论。
【答案】(1)细胞液浓度 (2)细胞膜上转运蛋白的种类和数量，转运蛋白空间结构的变化 协助扩散 细胞膜和液泡膜 (3)细胞膜两侧、液泡膜两侧H＋浓度差形成的势能 (4)配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，分别取耐盐碱水稻根的成熟区细胞和普通水稻根的成熟区细胞，进行质壁分离实验，观察对比两种植物细胞在每一浓度下发生质壁分离的情况
【典例分析2-3】(2023·山东调研)光补偿点与光饱和点是研究光照强度对植物光合作用影响的两个重要指标。光补偿点是指植物光合速率与呼吸速率相等时环境中的光照强度；光饱和点是指植物光合速率达到最大值时环境中的最低光照强度。请回答相关问题：
(1)在适宜温度下，大田中光照强度处于光补偿点与光饱和点之间时，________是限制光合作用的主要因素；光照强度高于光饱和点后农作物的光合作用不再增强的原因主要是__________________________________________。
(2)早春采用密闭玻璃温室育苗时，一段时间后植物光饱和点对应的光合速率往往________(填“降低”或“升高”)，植物的光补偿点会________(填“降低”或“升高”)，因此要提高育苗质量应当采取________________________(至少答出两点)等措施。
(3)如果两种农作物的光补偿点相同，则它们在光补偿点时实际光合作用速率________(填“相同”“不同”或“不一定相同”)，原因是________________________。
解析：(1)在适宜温度下，大田中光照强度处于光补偿点与光饱和点之间时，此时提高光照强度，光合作用强度增强，光照强度是限制光合作用的主要因素；光照强度高于光饱和点后，提高光照强度，光合作用强度不再增强的原因主要是环境中的CO2浓度较低，导致暗反应限制了光反应。
(2)早春采用密闭玻璃温室育苗时，由于密闭温室中CO2的含量不断减少，光合作用强度减弱，一段时间后植物光饱和点对应的光合速率降低，由于光合速率下降，要使光合速率＝呼吸速率，植物的光补偿点应升高，因此要提高育苗质量应当采取增施农家肥，适当通风等措施提高CO2浓度。
(3)如果两种农作物的光补偿点相同，即光合作用强度等于呼吸作用强度，由于它们的呼吸速率不一定相同，则它们在光补偿点时实际光合作用速率不一定相同。
答案： (1)光照强度 环境中的CO2浓度较低，导致暗反应限制了光反应 (2)降低 升高 增施农家肥，适当通风 (3)不一定相同 它们的呼吸速率不一定相同

【基础知识3】细胞的生命历程
【典例分析3-1】（2023.湖北天门调研）某果蝇染色体及部分基因组成如甲所示，观察该果蝇某器官切片，发现了如乙、丙所示细胞，请回答下列问题。
(1)丙细胞的名称是 ，正常情况下，乙细胞？处的基因应为 ，丙细胞中出现A和a的原因可能是 。
(2)若甲细胞每个DNA分子两条链均由3H标记的核苷酸组成，现将甲细胞移植到正常果蝇体内，通过2次过程①所示的细胞分裂，则一个子细胞中含3H的染色体条数是 条。
(3)某生物的一个精原细胞经减数分裂后形成的其中一个精细胞如图2所示，请解释出现该精细胞的原因： 。
解析：(1)丙细胞不含同源染色体，处于减数第二次分裂后期，且细胞质不均等分裂，称为次级卵母细胞，已知细胞中(同一极)有一条染色体含有D基因，根据甲图中的基因组成(Dd)可知，乙细胞？处的基因应为d，丙细胞中上下两条相同的染色体是间期复制形成的，它们所含的基因应该完全相同，即都应该是a基因，出现A的原因可能是减数第一次分裂间期发生了基因突变。(2)已知甲细胞中每个DNA分子的两条链均含有3H，现将甲细胞移植到正常果蝇体内，进行1次有丝分裂，该过程中DNA进行一次半保留复制，所获得的子代DNA均含有3H，而有丝分裂所形成的子细胞的染色体数目不变，所以一个子细胞中含3H的染色体条数是8条。再进行1次有丝分裂，该过程中DNA又进行了一次半保留复制，由于有丝分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开后随机移向两极，因此子细胞中含3H的染色体条数是0～8条。(3)图示精原细胞中的两条染色体为一对同源染色体，其上含有一对等位基因A、a；精细胞中仍有一对同源染色体，且染色体上的基因与精原细胞染色体上的位置不同，其形成原因是：减数第一次分裂中发生同源染色体联会且交叉互换，且在减数第一次分裂后期含A、a的同源染色体没有分离。
答案：（1）次级卵母细胞 d 分裂过程中发生了基因突变
（2）0～8
（3）减数第一次分裂中发生同源染色体联会且交叉互换，且在减数第一次分裂后期含A、a的同源染色体没有分离
【典例分析3-2】（2024.湖北麻城调研）研究发现，细胞周期的控制有三个关键点：从G1期到S期，从G2期到M期，从中期到后期。细胞中染色体的正确排列、分离与染色单体之间的黏连蛋白有关，细胞分裂过程中，蛋白质复合物(APC)、分离酶(SEP)、保全素(SCR)是调控的关键因素，其中分离酶(SEP)能将黏连蛋白水解，蛋白质复合物(APC)是细胞周期从中期到后期的调控因子。分离酶(SEP)的活性需要被严密调控，保全素(SCR)能与分离酶(SEP)紧密结合，并充当假底物而阻断其活性。细胞分裂过程中三种物质的含量变化如下图所示。请回答下列问题：
(1)正常情况下，小鼠受精卵细胞以__________________________________________
分裂方式，将亲代细胞的染色体__________________，从而保证亲子代细胞间遗传物质的稳定性。该分裂过程中黏连蛋白被水解的时期是______。
(2)在人类细胞中，分离酶在分裂间期时被阻挡在细胞核外，如果此时核膜的通透性发生不恰当地改变，最终会导致无法保证DNA平均分配，其原因是____________________
________________________________________________________________________。
(3)根据题中信息，推测蛋白质复合物APC在细胞周期中的具体作用是___________
________________________________________________________________________。
(4)细胞分裂过程中还伴随着一系列周期相关分子信号的启动，研究发现蛋白Numb参与细胞周期进程的调控。为了研究Numb蛋白的功能，研究者对实验组细胞(通过干扰RNA以抑制Numb蛋白的表达)和对照组细胞(不作处理)中处于各时期的细胞比例进行了统计，结果如下表所示。
请据表分析，Numb蛋白与细胞分裂进入____________________________________
期有关，说明理由：________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)正常情况下，小鼠受精卵的分裂方式为有丝分裂通过有丝分裂，可将亲代细胞的染色体复制并均分到子细胞中，从而保证亲子代细胞间遗传物质的稳定性;据题干信息“细胞中染色体的正确排列、分离与染色单体之间的黏连蛋白有关”结合有丝分裂过程可知:黏连蛋白被水解的时期是是在有丝分裂后期姐妹染色单体分离时。
结会题干信息及“细胞中染色休的正确排列与染色单体之间的黏连蛋白有关”“分离酶(SEP)能将黏连蛋白水解”可知:若核膜的通透性的改变，使分离酶进入细胞核内，水解黏连蛋白，使得姐妹染色单体提早分离，使得染色体分配混乱，导致DNA无法平均分配。
据题干信息“蛋白质复合物(APC)是细胞周期从中期到后期的调控因子”，可进一步推知APC在分裂中期将保全素(SCR)分解，释放分离酶，分离酶分解染色单体之间的黏连蛋白，为染色单体移动到细胞两极完成DNA均分做准备。
实验目的为研究Numb蛋白的功能，据表格数据分析可知:实验组的G,期时间变短，M期时间边长，结合题干信息可推知Numb蛋白与细胞分裂进入M期有关，原因为因抑制了Numb蛋白的表达，使得实验组中G,期的细胞比例明显高于对照组
答案：(1)有丝 复制并均分到子细胞中 有丝分裂后期 (2)核膜的通透性的改变，使分离酶进入细胞核内，水解黏连蛋白，使得姐妹染色单体提早分离，使得染色体分配混乱，导致DNA无法平均分配 (3)APC在分裂中期将保全素(SCR)分解，释放分离酶，分离酶分解染色单体之间的黏连蛋白，为染色单体移向细胞两极，完成DNA均分做准备 (4)M 因抑制了Numb蛋白的表达，使得实验组中G2期的细胞比例明显低于对照组，而M期细胞比例明显高于对照组
【提分秘籍】
减数分裂是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时，进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比精(卵)原细胞减少了一半。
【基础知识4】遗传规律与基因表达
【典例分析4-1】（2023·沈阳模拟）动物中缺失一条染色体的个体叫单体(2n－1)。大多数动物的单体不能存活，但在黑腹果蝇(2n＝8)中，点状染色体(4号染色体)缺失一条也可以存活，而且能够繁殖后代，可以用来进行遗传学研究。
（1）某果蝇体细胞染色体组成如图，则该果蝇的性别是 ，从变异类型看，单体属于 。
（2）4号染色体单体的果蝇所产生的配子中的染色体数目为 。
（3）果蝇群体中存在短肢个体，短肢基因位于常染色体上，将短肢果蝇个体与纯合正常肢个体交配得F1，F1自由交配得F2，子代的表现型及比例如表所示。据表判断，显性性状为 ，理由是 。
（4）根据判断结果，可利用非单体的短肢果蝇与正常肢(纯合) 4号染色体单体果蝇交配，探究短肢基因是否位于4号染色体上。请完成以下实验设计。
实验步骤：
①让非单体的短肢果蝇个体与正常肢(纯合)4号染色体单体果蝇交配，获得子代；
②统计子代的性状表现，并记录。
实验结果预测及结论：
若 ，则说明短肢基因位于4号染色体上；
③若 ，则说明短肢基因不位于4号染色体上。
解析：（1）从果蝇细胞图看出，细胞中有4对同源染色体，其中3对常染色体和1对异型的性染色体，所以此果蝇是雄性的．单体是缺失一条染色体的个体，从变异类型来看，属于染色体数目变异。（2）减数分裂同源染色体分离，配子中染色体数目减半，4号染色体单体的果蝇细胞中含有7条染色体，所以产生的配子中的染色体数目为4条或3条。（3）根据题干信息及表格中数据分析：短肢×纯合正常肢→ F1全为正常肢→ F2中正常肢∶短肢≈3∶1，因此正常肢是显性性状。（4）设控制正常肢与短肢的基因是A、a，非单体的短肢果蝇个体与正常肢(纯合)4号染色体单体果蝇交配，若短肢基因位于4号染色体上，则非单体的短肢果蝇个体基因型是aa，4号染色体单体的正常肢果蝇的基因型为A，则aa ×A→子代果蝇的表现型及比例为正常肢Aa：短肢a=1：1；如果短肢基因不位于4号染色体上，则非单体的短肢果蝇个体基因型是aa，4号染色体单体的正常肢果蝇的基因型为AA，则aa ×AA→子代果蝇全为正常肢Aa。
G1
S
G2
M(分裂期)
实验组
34%
29%
28%
9%
对照组
34%
29%
34%
3%
答案：（1）雄性；染色体数目变异
（2）4条或3条
（3）正常肢；F1全为正常肢(或F2中正常肢∶短肢≈3∶1)
（4）子代中出现正常肢果蝇和短肢果蝇，且比例为1∶1；子代全为正常肢
【提分秘籍】
1某显性亲本的自交后代中，若全显个体的比例为3/4n或隐性个体的比例为1/4n，可知该显性亲本含有n对杂合基因，该性状至少受n对等位基因控制。
2某显性亲本的测交后代中，若全显性个体或隐性个体的比例为1/2n，可知该显性亲本含有n对杂合基因，该性状至少受n对等位基因控制。
3若F2中子代性状分离比之和为4n，则该性状由n对等位基因控制。
【典例分析4-2】 （2023·南通模拟）当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时，会形成RNA﹣DNA杂交体，这时非模板链、RNA﹣DNA杂交体共同构成R环结构．研究表明R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等．如图是原核细胞DNA复制及转录相关过程的示意图．分析回答：
（1）酶C是 ．与酶A相比，酶C除能催化核苷酸之间形成磷酸二酯键外，还能催化 断裂．
（2）R环结构通常出现在DNA非转录模板链上含较多碱基G的片段，R环中含有碱基G的核苷酸有 ，富含G的片段容易形成R环的原因是 ．对这些基因而言，R环的是否出现可作为 的判断依据．
（3）研究发现原核细胞DNA复制速率和转录速率相差很大．当DNA复制和基因转录同向而行时，如果转录形成R环，则DNA复制会被迫停止，这是由于 ．R环的形成会降低DNA的稳定性，如非模板链上胞嘧啶转化为尿嘧啶，经 次DNA复制后开始产生碱基对C﹣G替换为 的突变基因．
解析：（1）据图分析，右侧形成信使RNA，表示翻译，则酶C是RNA聚合酶．与酶A（DNA聚合酶）相比，酶C催化核苷酸之间形成磷酸二酯键外，还能催化氢键断裂．（2）R环中含有DNA非模板链和信使RNA，含有碱基G的核苷酸有鸟嘌呤脱氧核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸，富含G的片段容易形成R环的原因是模板链与mRNA之间形成的氢键比例高，mRNA不易脱离模板链．对这些基因而言，R环的是否出现可作为基因是否转录的判断依据．（3）当DNA复制和基因转录同向而行时，如果转录形成R环，则DNA复制会被迫停止，由于R环阻碍解旋酶（酶B）的移动．R环的形成会降低DNA的稳定性，如非模板链上胞嘧啶（C）转化为尿嘧啶（U），第一次复制形成U﹣A，再次复制形成A﹣T，即经2次DNA复制后开始产生碱基对C﹣G替换为T﹣A的突变基因．
故答案为：（1）RNA聚合酶 氢键（2）鸟嘌呤脱氧核苷酸和鸟嘌呤核糖核苷酸模板链与mRNA之间形成的氢键比例高，mRNA不易脱离模板链基因是否转录（或表达）（3）R环阻碍解旋酶（酶B）的移动 2 T﹣A
【提分秘籍】
(1)细胞生物(真核、原核)
(2)DNA病毒(T2噬菌体)
(3)RNA病毒
①自我复制型(烟草花叶病毒)
②逆转录病毒(HIV病毒)
注：(1)自我复制型RNA病毒要得到亲本RNA需以亲代RNA链为模板经一次复制得反链RNA，再以反链RNA为模板得遗传物质RNA。
(2)RNA病毒侵染宿主细胞时，除将其RNA注入细胞内，还可能携带蛋白质进入，故不采用放射性同位素标记法研究RNA病毒的遗传物质是蛋白质还是RNA。
【典例分析4-3】（2023.湖北仙桃调研）果蝇的翻翅对正常翅为显性(A、a)，星状眼对正常眼为显性(B、b)，两对基因均位于常染色体上。同学甲用一只基因型为AaBb的翻翅星状眼雌果蝇(记为M)与一只正常翅正常眼雄果蝇杂交，同时也让一只基因型为AaBb的翻翅星状眼雄果蝇(记为N)与一只正常翅正常眼雌果蝇杂交，后代表现型及比例都为翻翅正常眼∶正常翅星状眼＝1∶1。请回答：
(1)根据甲同学的实验结果分析，控制这两对相对性状的基因位于________(填“一”或“两”)对同源染色体上，理由是________________。
(2)若让M、N果蝇杂交，后代雌雄果蝇只有AaBb一种基因型，最合理的解释是________________________。根据这一解释，以M、N两果蝇杂交的后代雌雄果蝇为亲本，逐代自由交配，则后代中A基因的基因频率将________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)同学乙用基因型为Aabb的雌果蝇和基因型为aaBb的雄果蝇杂交，发现子代果蝇中翻翅星状眼∶翻翅正常眼∶正常翅星状眼∶正常翅正常眼＝1∶1∶1∶1，于是得出了这两对基因独立遗传的结论。你同意该同学的观点吗？请说明理由。______________________________________________________________。
解析 (1)一只基因型为AaBb的雌果蝇M与一只基因型aabb的雄果蝇杂交和一只基因型为AaBb的雄果蝇N与一只基因型aabb的雌果蝇杂交，都属于测交实验，而后代表现型及比例都为翻翅正常眼∶正常翅星状眼＝1∶1，可知AaBb的个体只产生了两种配子，即Ab∶aB＝1∶1，可推测A和b基因位于一条染色体上，a和B基因位于另一条染色体上，两对基因不遵循自由组合定律。
(2)若让M、N果蝇杂交，后代雌雄果蝇只有AaBb一种基因型，同时从题干信息可以看出aabb个体能够存活，因此是因为A基因或B基因纯合时都能致死，才会导致后代出现雌雄果蝇只有AaBb一种基因型。根据这一解释，以甲、乙两果蝇杂交的后代雌雄果蝇为亲本，逐代自由交配，则后代中A基因的基因频率不变。
(3)无论是否连锁，Aabb均能产生Ab和ab两种数量相等的配子，aaBb也均能产生aB和ab两种数量相等的配子，基因型为Aabb的雌果蝇和aaBb的雄果蝇杂交后代果蝇中翻翅星状眼∶翻翅正常眼∶正常翅星状眼∶正常翅正常眼均为1∶1∶1∶1，所以不能由该实验结果判断两对基因是否独立遗传，即不同意该同学由此得出这两对基因独立遗传的结论。
答案 (1)一 后代的表现型及比例说明AaBb的个体只能产生2种配子，Ab∶aB＝1∶1，两对基因不遵循自由组合规律
(2)存在显性基因纯合致死现象 不变
(3)不同意。无论两对基因是否位于一对同源染色体上，Aabb和aaBb的个体均能产生两种比例相同的配子，子代的表现型一致
【基础知识5】生物的变异与进化
【典例分析5-1】 （2023·安徽调研）下图1表示某种植物新品种培育的流程图，两亲本的基因型分别为AAbb、aaBB，两对等位基因独立遗传，①②③④⑤为相关操作过程，图2为图1的F1某细胞中的两条染色体。回答下列问题：
(1)图1中育种途径①→②→③遵循的原理是___________。在③不断选育稳定遗传新品种的过程中，该种群是否发生了进化，并说明理由。______________________。
(2)可明显缩短育种年限的途径是___________→新品种（用图中文字、字母和箭头作答）；④过程为___________；⑤过程常用低温或秋水仙素处理单倍体幼苗，它们作用的原理是___________。
(3)若图中新品种的基因型为aabb，则图1的育种途径只需①→②即可，理由是___________。图2中甲染色体上两个基因不同的原因可能是___________。基因A与a控制的性状不同的根本原因是___________。
解析：(1)图1中育种途径①→②→③是杂交育种，遵循的原理是基因重组。在杂交育种中要进行人工选择，使得该种群基因频率发生定向改变，从而导致种群发生了进化。
(2)单倍体育种的优点是明显缩短育种年限，即图中的亲本→F1→单倍体→纯合子。④过程为花药离体培养。过程⑤常用低温或秋水仙素处理单倍体幼苗，它们作用的原理是抑制纺锤体形成，影响染色体被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，从而导致染色体数目加倍。
(3)若图中新品种的基因型为aabb，则所培育新品种为隐性性状个体，该个体在F2中就可出现并能稳定遗传，故图1的育种途径只需①→②即可。两亲本的基因型分别为AAbb、aaBB，则F1的基因型为AaBb，图2中一条染色体上的两条姐妹染色单体出现A和a基因，可能是发生了基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换。基因A与a控制的性状不同的根本原因是基因A与a的脱氧核苷酸（碱基对）排列顺序不同。
答案：(1)基因重组 是，人工选择使得该种群基因频率发生了定向改变
(2) 亲本→F1→单倍体→纯合子 花药离体培养 抑制纺锤体形成，影响染色体被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，从而导致染色体数目加倍部
(3)所培育新品种为隐性性状个体，该个体在F2中就可出现 基因突变或同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换 基因A与a的脱氧核苷酸（碱基对）排列顺序不同
【提分秘籍】
①基因突变——改变基因的质(基因结构改变，成为新基因)，不改变基因的量。
②基因重组——不改变基因的质，也不改变基因的量，但改变基因间组合方式即改变基因型(注：转基因技术可改变基因的量)。
③染色体变异——不改变基因的质，但会改变基因的量或改变基因的排列顺序。
【基础知识6】内环境与稳态
【典例分析6-1】 (2023·福建福州二模)Allisn和Hnj教授因为对免疫检查点分子的研究工作，获得了诺贝尔生理学奖。免疫检查点分子是机体调节免疫应答的重要“刹车”分子，CTLA­4就是其中之一。请据图作答：
(1)A图中，在细胞免疫的起始阶段，细胞②将①物质传递给细胞③，使其活化，则细胞③是________，①是________。结合B图和C图可知，细胞③的活化需要________条信号途径的共同作用。该过程体现了细胞膜的_____________________的功能。
(2)B图显示，细胞免疫启动后，CTLA­4开始在细胞③表面表达，细胞②表面配体分子B7与CTLA­4的亲和力________(填“大于”“小于”或“等于”)持续在细胞③膜表面存在的CD28，细胞③活化被抑制，这一过程的存在可以避免引发________(填一种免疫异常疾病)。
(3)在肿瘤患者体内，肿瘤细胞可通过某些胞间信号分子，上调细胞③表面的CTLA­4的水平，导致细胞③活化受阻，从而使肿瘤细胞逃避免疫系统的监视和清除。2011年，Allisn主导研制的针对CTLA­4的肿瘤治疗单抗(图中④分子)用于治疗黑色素瘤，开创了肿瘤免疫治疗的先河。请结合C图解释这一疗法有效的原因：_________________________。
解析 (1)在细胞免疫的起始阶段，细胞②将①物质传递给细胞③，使其活化，符合吞噬细胞呈递抗原使T细胞活化的过程，则细胞③是T细胞，①是抗原；结合B图和C图可知，细胞③的活化需要2条信号途径的共同作用。该过程体现了细胞膜的进行细胞间信息交流的功能。
(2)B图显示，细胞免疫启动后，CTLA­4开始在细胞③表面表达，细胞②表面配体分子B7与CTLA­4的亲和力大于持续在细胞③膜表面存在的CD28，细胞③活化被抑制，这一过程的存在可以避免细胞免疫的持续进行而引发自身免疫病。
(3)CTLA­4单抗与细胞③(T细胞)表面的CTLA­4分子特异性结合，使CD28与细胞②表面的B7分子恢复结合，细胞③活化的抑制作用解除，增殖分化为效应T细胞，有效清除肿瘤细胞。
答案 (1)T细胞 抗原 2 进行细胞间信息交流
(2)大于 自身免疫病
(3)CTLA­4单抗与细胞③(T细胞)表面的CTLA­4分子特异性结合，使CD28与细胞②表面的B7分子恢复结合，细胞③活化的抑制作用解除，增殖分化为效应T细胞，有效清除肿瘤细胞
【提分秘籍】
(1)存在于内环境中的抗原引起的是体液免疫，如细胞外毒素。
(2)进入细胞内的抗原引起的是细胞免疫，如胞内寄生菌。
(3)病毒感染先引发体液免疫，阻止病毒的散播感染，当病毒进入细胞后，再引发细胞免疫，将抗原释放，再由体液免疫最后清除抗原。
【典例分析6-2】(2023·北京东城区调研)甲状腺激素几乎作用于体内所有细胞，在大脑中，可以影响神经细胞的结构和突触传导，影响学习记忆。
(1)甲状腺激素在细胞内与受体结合，通过影响基因表达发挥生理作用。当全身多数细胞甲状腺激素受体异常时，患者表现出甲减症状。但若受体异常只发生在垂体和下丘脑，则会导致甲状腺激素分泌过量，原因是
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
________________________________________________________________。
(2)研究发现，甲状腺激素可以促进海马区神经营养因子BDNF的合成。BDNF可以选择性的引起神经元Na＋通道开放，导致神经细胞膜两侧电位转变为________。BDNF也可以促进突触前膜释放________，增强兴奋的传递过程，从而促进学习和记忆。
(3)长期高脂肪膳食会使甲状腺激素分泌量减少，使学习能力下降。蔬菜水果中富含槲皮素。科研人员利用小鼠研究了槲皮素对高脂膳食危害的影响。实验处理及结果如下表所示：
表中横线处的处理为____________。分析上表数据可知____________。
(4)甲状腺激素有T4和T3两种形式，主要以T4的形式分泌。在脱碘酶的作用下T4转变为T3并发挥生理作用。为进一步研究槲皮素的作用机理，研究人员分别取高脂膳食组、高脂膳食＋槲皮素组小鼠的________，测定T4、T3和TSH(促甲状腺激素)浓度，结果如下图所示。
结合相关信息和上图结果，推测槲皮素的作用机理是___________________。
解析 (1)甲状腺激素的分泌存在负反馈调节，当甲状腺激素受体异常只发生在垂体和下丘脑时，由于能与甲状腺激素结合的受体不足，使甲状腺激素对下丘脑和垂体合成并释放促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的抑制作用减弱，从而使甲状腺激素分泌过量。
(2)神经元钠离子通道开放时，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。兴奋传导过程中，突触前膜释放神经递质作用于后膜，所以BDNF通过促进突触前膜释放神经递质，增强兴奋的传递过程，从而促进学习和记忆。
(3)实验目的是研究槲皮素对高脂膳食危害的影响，为了说明结果，需要有正常膳食的组作为对照，故表中横线处的处理为正常膳食。表中数据显示，高脂摄食组与正常摄食组对照，高脂摄食组中BDNFmRNA和BDNF含量均少于正常摄食组，而高脂膳食＋槲皮素组中BDNFmRNA和BDNF含量均高于高脂摄食组，且与正常摄食组的BDNFmRNA和BDNF含量接近，说明槲皮素可以使BDNF基因的表达量恢复，缓解高脂膳食的危害。
(4)由于激素需要通过体液运输，故为了检测激素的含量，可分别取高脂膳食组、高脂膳食＋槲皮素组小鼠的血液，并测定T4、T3和TSH(促甲状腺激素)浓度。实验结果显示，高脂膳食＋槲皮素组小鼠的T4浓度、TSH浓度小于高脂膳食组小鼠，而T3浓度高于高脂膳食组小鼠，结合“甲状腺激素有T4和T3两种形式，主要以T4的形式分泌。在脱碘酶的作用下T4转变为T3并发挥生理作用”，可推测槲皮素通过提高脱碘酶的活性，促进T4转变为T3。
答案 (10分，除标注外，每空2分)
(1)甲状腺激素对下丘脑和垂体的反馈抑制作用减弱，使促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素分泌增多，使甲状腺激素分泌过量
(2)外负内正(1分) 神经递质(1分)
(3)正常膳食(1分) 槲皮素可以使BDNF基因的表达量恢复，缓解高脂膳食的危害
(4)血液(1分) 槲皮素通过提高脱碘酶的活性，促进T4转变为T3
【提分秘籍】
下丘脑功能总结
①感受：可以感受细胞外液渗透压变化和血糖浓度变化。
②传导：可将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层。
③效应器的分泌功能：分泌促激素释放激素，作用于垂体，使之分泌相应的促激素，如在外界环境温度低时分泌促甲状腺激素释放激素；也能分泌调节水盐的抗利尿激素。
【典例分析6-3】 （2024.宁夏模拟）甲状腺激素几乎作用于体内所有细胞，在大脑中，可以影响神经细胞的结构和突触传递，影响学习记忆。
(1)甲状腺激素与受体结合，通过影响基因表达发挥生理作用。当全身多数细胞甲状腺激素受体异常时，患者表现出甲减症状。但若受体异常只发生在垂体和下丘脑，则会导致甲状腺激素分泌过量，原因是_______________________。
(2)研究发现，甲状腺激素可以促进海马区神经营养因子BDNF的合成。BDNF可以选择性的引起神经元Na＋通道开放，导致神经细胞膜两侧电位转变为__________。BDNF也可以促进突触前膜释放__________，增强兴奋的传递过程，从而促进学习记忆。
(3)长期高脂肪膳食会使甲状腺激素分泌减少，学习能力下降。蔬菜水果中富含槲皮素。科研人员利用小鼠研究了槲皮素对高脂膳食危害的影响。实验处理及结果如表所示：
表中横线处的处理为________。分析上表数据可知___________________。
(4)甲状腺激素有T4和T3两种形式，主要以T4的形式分泌。在脱碘酶的作用下T4转变为T3并发挥生理作用。为进一步研究槲皮素的作用机理，研究人员分别取高脂膳食组、高脂膳食＋槲皮素组小鼠的________，测定T4、T3和TSH(促甲状腺激素)浓度，结果如图所示：
结合相关信息和上图结果，推测槲皮素的作用机理是______________。
解析：(1)甲状腺激素对下丘脑和垂体具有负反馈调节作用，所以二者受体异常时，会使反馈抑制作用减弱，使促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素分泌增多，促甲状腺激素又使甲状腺激素分泌过量。
(2)Na＋通道打开，会使Na＋内流而出现外负内正的动作电位。突触前膜释放神经递质与后膜受体结合，传递信号，BDNF可以促进该过程，从而促进学习记忆。
(3)对照组的处理为自然状态下的正常饮食。比较表中实验结果可以看出高脂膳食组BDNF mRNA与BDNF的值有明显下降，而高脂膳食＋槲皮素组BDNF mRNA与BDNF的值有所恢复，所以槲皮素可以使BDNF基因的表达量恢复，缓解高脂膳食的危害。
(4)甲状腺激素以T4和T3两种形式存在于血液中，所以取血液测定T4、T3和TSH的含量。分析结果图可知，高脂膳食＋槲皮素组小鼠的T4浓度、TSH浓度小于高脂膳食组小鼠，而T3浓度高于高脂膳食组小鼠，又结合题意“在脱碘酶的作用下T4转变为T3并发挥生理作用”，所以推测其作用机理为槲皮素通过提高脱碘酶的活性，促进T4转变为T3。
答案 (1)甲状腺激素对下丘脑和垂体的反馈抑制作用减弱，使促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素分泌增多，促甲状腺激素又使甲状腺激素分泌过量
(2)外负内正 神经递质
(3)正常膳食 槲皮素可以使BDNF基因的表达量恢复，缓解高脂膳食的危害
(4)血液 槲皮素通过提高脱碘酶的活性，促进T4转变为T3
【基础知识7】植物激素调节
【典例分析7-1】 单侧光照射下，植物弯曲生长的原因有两种解释：①生长素分布不均匀；②生长抑制物分布不均匀。为确定植物弯曲生长的真实原因，某研究小组进行了以下两组实验，分析回答下列问题。
实验一：用3H标记的生长素处理玉米完整胚芽鞘尖端的一侧，单侧光照射一段时间后，测得放射性如图所示。
实验二：用某种理化方法测得，经单侧光照射后，发生向光弯曲生长的萝卜下胚轴中相关物质含量如表所示(表中相对数据为平均值)。
(1)生长素是由________经一系列反应转变而来的，它不直接参与细胞代谢，而是给细胞传达调节代谢的________。
(2)实验一的结果支持解释________，原因是受到单侧光照射后，生长素先发生________运输，再进行________运输，从而引起两侧生长不均匀，造成植物向光弯曲生长。
(3)实验二是否支持解释①的观点？________。原因是________________________________________。
(4)根据实验二的结果分析，植物向光弯曲生长的原因可能是______________________________________________________________________________。
解析： (1)生长素由色氨酸经一系列反应转变而来，激素不直接参与细胞代谢，而是给细胞传达一种调节代谢的信息。
(2)由实验一的结果可知，单侧光照射一段时间后，背光侧生长素含量增加，向光侧生长素含量减少，所以支持解释①。受到单侧光照射后，生长素先发生横向运输，再进行极性运输，从而引起两侧生长不均匀，造成植物向光弯曲生长。
(3)由实验二的结果可知，单侧光照射下，向光侧与背光侧的生长素含量基本相同，因此实验二的结果不支持解释①的观点。
(4)根据实验二的结果分析，植物向光弯曲生长的原因可能是萝卜宁是生长抑制物，单侧光照射下，向光侧萝卜宁的含量多于背光侧，从而抑制了向光侧的生长，导致植物向光弯曲生长。
答案： (1)色氨酸 信息
(2)① 横向 极性
(3)否 单侧光照射下测得向光侧和背光侧的生长素含量基本相同
(4)萝卜宁是生长抑制物，单侧光照射下，向光侧萝卜宁的含量多于背光侧，从而抑制了向光侧的生长，导致植物向光弯曲生长
【典例分析7-2】(2024·唐山市调研)为研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点，用放射性同位素14C标记IAA和ABA开展如下图所示的实验。请回答下列问题：
(1)生长素的主要合成部位是：________________________；其生理作用表现为两重性：既能促进生长，也能抑制生长；既能促进发芽，也能抑制发芽；____________________________________________________________。
(2)若图中AB为茎尖切段，琼脂块①和②中出现较强放射性的是________(填序号)；琼脂块③和④中均出现了较强放射性，说明ABA在茎尖的运输________(填“是”或“不是”)极性运输。若先用某种抑制剂(不破坏IAA、不影响细胞呼吸)处理茎尖切段，再重复上述实验，结果琼脂块①和②中都没有放射性，该抑制剂的作用机理可能是______________________。
(3)若图中AB为成熟茎切段，琼脂块①、②、③和④均出现较强放射性，说明IAA在成熟茎切段中的运输________(填“是”或“不是”)极性运输。
(4)综合以上描述，极性运输是指：__________________________。
(5)适宜的激素水平是植物正常生长的保证。黄豆芽伸长胚轴的提取液，加入IAA溶液中可显著降解IAA，研究已证实光也有降解IAA的作用。这两条IAA降解途径，对于种子破土出芽后的健壮生长________(填“有利”“不利”或“无影响”)。
解析： (2)吲哚乙酸(IAA)的极性运输是指IAA只能从形态学上端(A)运输到形态学下端(B)。若图中AB为茎尖切段，则在琼脂块①和②中，出现较强放射性的是①。琼脂块③和④中都出现了较强的放射性，说明脱落酸(ABA)既能从形态学上端(A)运输到形态学下端(B)，又能从形态学下端(B)运输到形态学上端(A)，所以ABA在茎尖的运输不是极性运输。极性运输是细胞的主动运输，主动运输需要载体蛋白的协助，需要消耗细胞呼吸产生的能量。抑制剂处理后①和②中都没有放射性，该抑制剂既不破坏IAA也不影响细胞呼吸，所以很可能是该抑制剂与运输IAA的载体结合，从而影响了IAA的主动运输。
(3)若图中AB为成熟茎切段，而且琼脂块①和②中均出现了较强放射性，说明IAA在成熟茎切段中的运输不是极性运输。
(4)极性运输是指：只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，也就是只能单方向地运输。
(5)由题意可知，黄豆芽伸长胚轴的提取液中含有催化IAA分解的酶。植物细胞内含有的IAA氧化酶和光能都能降解IAA，可确保种子破土出芽后，植物体内IAA的含量不会过多而起到抑制作用，从而保证植株正常生长。可见，这两条IAA降解途径，对于种子破土出芽后的健壮生长是有利的。
答案： (1)幼嫩的芽、叶和发育中的种子 既能防止落花落果，也能疏花疏果
(2)① 不是 抑制剂与运输IAA的载体结合
(3)不是
(4)只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，也就是只能单方向地运输
(5)有利
【提分秘籍】
生长素所发挥的作用，因浓度、植物种类、植物细胞的成熟情况和器官的种类不同而有较大的差异。
①不同植物对生长素敏感性不同：双子叶植物敏感性高于单子叶植物②同一植物不同器官对生长素敏感性不同：根、芽、茎敏感性依次降低(如图B)。
③不同浓度的生长素对同一器官的作用效果不同，一般表现为低浓度促进生长，高浓度抑制生长，且在促进植物生长的最适浓度两侧，存在两种浓度的生长素促进效果相同。
【基础知识8】生态系统
【典例分析8-1】(2023·衡水调研)棉花富含纤维，广泛用于编织品和纺织业。棉铃虫钻蛀棉花将导致产量大幅减少，为防治虫害，研究人员选择面积为一公顷的开放的棉田若干，每隔一定距离设置适宜高度的模拟树桩，为食虫鸟提供栖息场所，并定期调查棉田中棉铃虫的种群密度，结果如图所示。回答下列问题。
(1)棉铃虫的种群密度主要取决于该种群的______________。调查棉铃虫的种群密度，最好采用________(填方法)，实施此方法的关键是________。
(2)除通过设置适宜高度的树桩吸引食虫鸟外，还可以利用音响设备发出结群信号吸引食虫鸟，该方法利用了生态系统的________信息。
(3)研究发现设桩一段时间后，麻雀(食物为棉籽和棉铃虫)和食虫鸟的数量都增多，食虫鸟和麻雀属于生态系统的________(填组成成分)，该成分的存在对生态系统的意义是_______________________________________________________ _____________。假设麻雀增加的质量来自棉籽的比例为x，则麻雀质量增加m时，需要消耗棉花的质量n为______________(各营养级之间能量传递效率按最大计算)。
(4)此研究表明，在农田周围合理植树可控制虫害，这样可帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使________________________________________________。
解析： (1)种群密度的主要决定因素为出生率和死亡率。调查活动能力弱的小动物的种群密度应采用样方法，关键是随机取样，减少人为因素的干扰。
(2)利用音响设备发出结群信号吸引食虫鸟属于对生态系统物理信息的应用。
(3)食虫鸟和麻雀属于消费者，消费者的存在能够加快生态系统的物质循环。此外，消费者对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用。根据题意可以构建各生物的营养关系如下：
棉叶、棉铃、棉籽均属于棉花植株，因此n＝mx÷20%＋m(1－x)÷20%÷20%＝25m－20mx。
(4)在农田周围合理植树可控制虫害，体现了研究能量流动的意义。
答案：(1)出生率和死亡率 样方法 随机取样
(2)物理
(3)消费者 加快生态系统的物质循环；此外，消费者对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用 25m－20mx
(4)能量持续高效地流向对人类最有益的部分
【典例分析8-2】(2023·湖南株洲市调研)不同种类的蝴蝶在外形和色彩上彼此极为相似的现象称为拟态。有些蝴蝶是有毒的，通常都具有色彩鲜艳的警戒色，以使捕食者易于识别和回避；而另一些无毒的蝴蝶，往往因在形态和色彩斑纹上模拟前者而获得安全上的好处。
(1)对上述模拟现象的研究属于________(填生命系统层次)水平的研究，在贝茨拟态中，被模拟种和模拟种________(填“一定”或“不一定”)分布在同一地区；被模拟种的数量一般会比模拟种________(填“多”“少”或“不确定”)。
(2)普累克西普斑蝶的毒素可以被当做药物使用，这体现了生物的________价值；因为药用价值，普累克西普斑蝶被大量捕杀，副王峡蝶(现代型)的种群密度会________，原因是____________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________。
外形和色彩上彼此极为相似的副王峡蝶和普累克西普斑蝶体现了生物的________多样性。
解析 (1)对上述模拟现象的研究涉及多个物种及种间关系，属于群落水平的研究。物种的表现型直接受环境的选择，所以被模拟种和模拟种应该生活在同一地区，才会有同样的天敌，使模拟种进化为现在的状态。被模拟种具有真正的逃避天敌的性状，一般情况下会比模拟种多。
(2)生物的药用价值属于生物多样性的直接价值；被模拟种被大量捕杀，模拟种因为和被模拟种相似，很容易被误杀，同时普累克西普斑蝶的减少使其对蝴蝶天敌的警示作用减弱，造成捕食者对副王峡蝶的捕食作用加强，所以种群密度会下降。多种多样的物种体现了生物的物种多样性。
答案： (1)群落 一定 多
(2)直接 下降 普累克西普斑蝶对副王峡蝶的保护作用下降或捕食者对副王峡蝶的捕食作用加强或捕食者对副王峡蝶的捕食概率增加或副王峡蝶被误杀(言之成理即可) 物种
【提分秘籍】
①起点：生产者固定太阳能
②渠道：食物链和食物网
③能量形式的变化：太阳能→生物体内有机物中的化学能→热能(最终散失)
④能量在食物链中的流动形式：有机物中的化学能
⑤能量散失的主要途径：细胞呼吸
⑥能量流动特点：单向流动、逐级递减
⑦流经生态系统的总能量：生产者所固定的太阳能总量
【典例分析8-2】(2024·太原模拟)绿水青山就是金山银山，地球需要我们的细心呵护，请回答下列与生态工程相关的问题：
(1)生态工程建设的目的就是遵循________________的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到____________________的同步发展。与传统工程相比，生态工程是一类__________________的工程体系。
(2)某山区由于人们长期乱砍滥伐，水土流失严重，现实施生态工程治理环境，大力植树造林，种植多种乔木，同时提供技术支援、鼓励山民种植果树，解决生计问题，这遵循的是生态工程的________________________________原理。(答出两项)
(3)有些地方盲目发展采矿业，虽然短时间取得了经济效益，但是严重破坏了自然环境，矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于_________________________。湿地生态恢复工程中，应使湿地依靠__________________等机制恢复其生态功能。
(4)据统计，我国城市人均日产垃圾超过1 kg，过量的垃圾会侵占大量的土地，同时污染环境，请你根据生态工程的相关知识，说出一种对城市垃圾的处理方法：________________________________________________________________。
解析： (1)生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益与生态效益的同步发展。与传统工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。
(2)分析题干信息可知，造林的过程中种植多种树木，遵循了物种多样性原理，在植树造林治理环境的同时，又关注人们的经济效益和生存问题，体现了整体性原理。
(3)在矿区废弃地的修复中，关键在于矿区废弃地植被恢复，以及为植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。湿地生态恢复工程中，应使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。
(4)处理城市垃圾时，可对垃圾进行分类处理，并实现垃圾资源化利用；改露天放置为掩埋处理，地表种植植物，减少对水、气等资源的污染；还可以用热解(在无氧或厌氧状态下加热使垃圾分解，回收利用)、燃烧发电等方法。
答案： (1)自然界物质循环 经济效益和生态效益 少消耗、多效益、可持续
(2)物种多样性原理和整体性
(3)植被恢复以及为植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建 自然演替
(4)对垃圾进行分类处理，并实现垃圾资源化利用；改露天放置为掩埋处理，地表种植植物等(答出一项合理的措施即可)
【基础知识9】生物技术与工程
【典例分析9-1】（2024.怀化二模）马铃薯是种植广泛的农作物，培育马铃薯新品种是提高其产量的有效方法之一。回答下列问题：
(1)在培育抗虫的转基因马铃薯时，常采用农杆菌转化法将抗虫基因导入马铃薯细胞，这主要是利用了农杆菌中Ti质粒上________的作用。将成功转化的马铃薯细胞培育成转基因马铃薯植株依据的生物学原理是__________________。为检测培育的转基因马铃薯植株是否具有抗虫能力，需要进行的操作是_________________________________________________。
(2)在培育马铃薯脱毒苗时，选择马铃薯茎尖或根尖作为外植体的理由是________________________________________________。将马铃薯的外植体接种到培养基上的操作需要在超净工作台上进行，其目的是_________________。
(3)可采用植物体细胞杂交技术培育“马铃薯—番茄”杂种植株。在进行体细胞杂交之前，必须先利用________________酶去除植物细胞的细胞壁，获得具有活力的原生质体。获得的原生质体需要置于适宜浓度的溶液中，不能放在清水中的原因是__________________。若原生质体间进行两两融合后，筛选阶段需要淘汰的细胞有________________________________。
解析 (1)农杆菌中Ti质粒上的T­DNA具有可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体的DNA上的特点，根据农杆菌的这种特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T­DNA上，通过农杆菌的转化作用，可将目的基因导入马铃薯细胞。将成功转化的马铃薯细胞培育成转基因马铃薯植株需要借助植物组织培养技术，植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性。要确定抗虫的目的基因导入植物细胞后，是否赋予了植物抗虫特性，需要做抗虫的接种实验。
(2)植物茎尖、根尖分生组织的病毒极少，甚至无病毒，故培育脱毒苗时，一般选取茎尖、根尖等分生组织作为外植体。将外植体接种到培养基上的过程中要保证无菌条件，以避免微生物的污染。
(3)欲得到所需的原生质体，常用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁。原生质体无细胞壁的保护，需要置于适宜浓度(渗透压一致)的溶液中，若放在清水中会吸水涨破。两种植物细胞在融合过程中，会出现一部分未融合的细胞，一部分同种细胞相融合的细胞，一部分不同种细胞相融合的细胞。而体细胞杂交要获得的细胞是不同种细胞融合而来的杂种细胞，若只考虑两两细胞融合，原生质体间进行融合后，需要淘汰同种细胞相融合的细胞。
答案： (1)T­DNA 植物细胞具有全能性 对转基因马铃薯植株做抗虫的接种实验
(2)马铃薯茎尖和根尖病毒极少，甚至无病毒 避免微生物的污染
(3)纤维素酶和果胶 原生质体在清水中会吸水涨破 马铃薯细胞间融合的细胞、番茄细胞间融合的细胞
【提分秘籍】

【典例分析9-2】(2023·深圳市二模)叶绿体基因工程是将外源基因导入叶绿体中的一项工程技术，烟草叶绿体基因工程在基础研究、遗传改良以及生物反应器研究等方面都发挥了极为重要的作用，表现出巨大的应用前景。请回答下列问题：
(1)叶绿体基因工程常将含有外源基因的质粒包裹在金粉上，通过轰击进入叶绿体中从而实现目的基因的导入，这种目的基因导入的方法称为________。叶绿体基因组分为基因区和基因间隔区，叶绿体中基因间隔区序列通常被作为插入位点，其目的是________________________________________。检测目的基因是否成功导入的方法是______________。
(2)烟草对壮观霉素(又名奇霉素，一种抗生素)具有较强的敏感性，构建基因表达载体时，质粒上的壮观霉素抗性基因可作为________，其作用是___________________；用于筛选和培养的培养基中应加入________________。
(3)与细胞核基因工程相比，叶绿体基因工程能防止细胞质内的蛋白酶对目标蛋白的消化作用，其原因是__________________________________________，并且由于____________________，不会造成基因污染。
解析： (1)将含有目的基因的质粒包裹在金粉上，通过轰击进入叶绿体中，从而实现目的基因导入的方法称为基因枪法。叶绿体中基因间隔区序列通常被作为插入位点，其原因是外源基因插入基因区，会破坏叶绿体原有基因的表达，插入基因间隔区能避免外源基因插入后对叶绿体内源基因的表达造成影响。检测目的基因是否成功导入的方法是DNA分子杂交法。
(2)标记基因的作用是便于目的基因的筛选和鉴定，由于标记基因是壮观霉素抗性基因，因此培养基中应加入壮观霉素，保证只有具有壮观霉素抗性基因的细胞才能正常存活。
(3)叶绿体基因工程能防止细胞质内的蛋白酶对目标蛋白的消化作用，其原因是叶绿体具有双层膜，将表达的蛋白质束缚在叶绿体内，并且目的基因不会进入花粉中，即外源基因不会随花粉传播扩散，不会造成基因污染。
答案： (1)基因枪法 避免了外源基因插入后对叶绿体内源基因表达造成影响 DNA分子杂交技术
(2)标记基因 便于目的基因的筛选和鉴定 壮观霉素(或奇霉素)
(3)叶绿体具有双层膜，将表达的蛋白质束缚在叶绿体内 外源基因不会随花粉传播扩散
【提分秘籍】
【典例分析9-2】（2024.四川模拟）请利用所学知识回答基因工程的有关问题：
(1)利用PCR(聚合酶链式反应)技术扩增人的干扰素基因时，需提供________________酶和引物等，合成引物的前提是______________________，引物与互补DNA链结合的温度一般是________ ℃。PCR反应体系中加入dNTP(三磷酸碱基脱氧核苷酸，结构与ATP类似)后，不用再单独添加ATP等能源物质，请推测其原因是____________________________。
(2)如图为人体中干扰素基因的酶切位点示意图。从人体基因组中提取干扰素基因时，不能使用限制酶SmaⅠ的原因是______________。
(3)如图为某质粒的结构及限制酶的酶切位点，其中tsr为硫链丝菌素(一种抗生素)抗性基因。将某基因整合到质粒上，形成重组质粒，为保证重组质粒的成功表达，除复制原点、标记基因、目的基因外，该质粒还应具有__________________等结构。据图分析，需要使用________________(限制酶)切割质粒，将重组质粒导入链霉菌时，在培养基中添加________用来筛选目的菌株。
解析 (1)热稳定DNA聚合酶可以在较高温度情况下，以DNA为模板，以结合在特定DNA模板上的引物为出发点，将四种脱氧核苷酸以碱基互补配对的方式按5′―→3′方向沿模板顺序合成新的DNA链。引物是与DNA母链的一段碱基序列互补配对的小段DNA，合成引物的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列；模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55～60 ℃左右，该温度有利于引物与模板DNA单链的互补序列配对结合；因为三磷酸脱氧核苷酸转变为脱氧核苷酸过程中，脱去磷酸基团，释放高能磷酸键中的能量为DNA复制过程供能，所以PCR过程中不用再单独添加能源物质。
(2)根据人体中干扰素基因的酶切位点示意图分析，限制酶SmaⅠ酶切位点位于干扰素基因中部，使用它会造成干扰素基因断裂，破坏其结构，所以在从人体基因组中提取干扰素基因时，不能使用限制酶SmaⅠ。
(3)一个完整的基因表达载体包括目的基因、复制原点、启动子、终止子和标记基因；据图分析，可用PstⅠ酶和HindⅢ酶分别切割目的基因所在DNA和质粒，并用DNA连接酶使它们形成重组质粒，将重组质粒导入链霉菌时，由于标记基因的作用是用于筛选和鉴别含有目的基因的受体细胞，所以在培养基中添加硫链丝菌素，来筛选目的菌株。
答案： (1)热稳定DNA聚合(Taq) 要有一段已知目的基因的核苷酸序列 55～60 三磷酸脱氧核苷酸转变为脱氧核苷酸过程中，脱去磷酸基团，释放高能磷酸键中的能量
(2)限制酶SmaⅠ酶切位点位于干扰素基因中部，使用它会造成干扰素基因断裂
(3)启动子、终止子 PstⅠ、HindⅢ 硫链丝菌素
【提分秘籍】
目的基因的检测与鉴定
PART 3 最新模考组练

1．(2023·山西临汾模拟)某实验小组将相同生理状态的非洲茉莉叶片横切成3种羽裂宽度(羽裂方式如图1所示，宽度为d)，每种羽裂宽度的叶片等分为两组，分别浸入等量的质量分数为4.2%的碳酸氢钠溶液中，将叶片分散均匀不重叠，在适宜的光照强度下进行光合作用实验，一定时间后测定其氧气的释放量，实验结果如图2所示(假设叶片羽裂不影响细胞的呼吸速率)。请回答下列问题：
(1)该实验的自变量是________________，非洲茉莉叶肉细胞内氧气被消耗的具体场所是____________。
(2)该实验中所用的碳酸氢钠溶液的作用是________________________。碳酸氢钠溶液浓度过高可能导致实验失败，其原因是____________________________。
(3)羽裂可以暴露横切部位的叶肉细胞，根据图2可知，羽裂宽度越小，光合速率越大，试分析其原因：________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析： (1)分析图2可知，该实验的自变量是光照时间和羽裂宽度，非洲茉莉叶肉细胞中氧气的消耗发生在有氧呼吸的第三阶段，其场所为线粒体内膜。
(2)本实验中碳酸氢钠能够释放出CO2供给植物进行光合作用；碳酸氢钠溶液浓度过高会导致细胞失水过多，影响细胞代谢，甚至会使细胞死亡，从而导致实验失败。
(3)根据题意可知，羽裂可以暴露横切部位的叶肉细胞，因此叶片羽裂宽度越窄，从切面暴露出来的叶肉细胞(叶绿体)就越多，有利于叶绿体直接吸收到更多的CO2(和更多的光能)，从而提高了光合速率。
答案： (1)羽裂宽度和光照时间 线粒体内膜
(2)为植物细胞光合作用提供CO2 碳酸氢钠溶液浓度过高会导致细胞失水过多，影响细胞代谢
(3)叶片羽裂宽度越窄，从切面暴露出来的叶肉细胞(叶绿体)就越多，有利于叶肉细胞(叶绿体)直接吸收到更多的CO2(和更多的光能)，从而提高了光合速率(答案合理即可)
2．(2023·福建泉州模拟)生物的遗传信息蕴藏在核酸的碱基排列顺序之中。请回答：
(1)理论上含n个碱基对的DNA具有4n种随机排列序列，这些序列________(填“能”或“不能”)皆在生物体内检测到。
(2)T2噬菌体侵染大肠杆菌后，其遗传信息传递过程需利用的酶有________________________________________(答出三种)。确保遗传信息准确传递的原因有______________________________________________________(答出一点)。
(3)遗传信息传递过程中也会出现差错，其在进化中的意义是________________________________________________________。两种生物的DNA分子进行杂交可形成杂合双链区，若形成杂合双链区的部位越多，从进化上说明这两种生物的亲缘关系越近，原因是_________________________________________________________________。
解析： (1)理论上含n个碱基对的DNA具有4n种随机排列序列，但具体到某个体，其体内的DNA序列是一定(唯一)的，故这些序列不能皆在生物体内检测到。
(2)T2噬菌体侵染大肠杆菌后传信息传递过程包括DNA分子的复制、转录和翻译过程，故需要的酶有解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶；确保遗传信息准确传递的原因有DNA具有独特的双螺旋结构、传递过程遵循碱基互补配对原则。
(3)遗传信息传递过程中也会由于内外因素的影响出现差错，其在进化中具有产生可遗传变异，为生物进化提供原材料等意义；两种生物DNA分子进行杂交可形成杂合双链区，杂合双链区域越多说明碱基序列相同部分越多，遗传信息越接近，亲缘关系越接近。
答案： (1)不能 (2)解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶 DNA具有独特的双螺旋结构；传递过程遵循碱基互补配对原则
(3)产生可遗传变异，为生物进化提供原材料 杂合双链区域越多说明碱基序列相同部分越多，遗传信息越接近，亲缘关系越接近(或“亲缘关系越近的生物DNA碱基序列进化过程中发生的变化越小”)
3．(2023·长沙模拟)如图为生态系统能量流动示意图，请回答以下问题：
(1)流经该生态系统的总能量应该是图中的________。
(2)图中第一和第二营养级之间的能量传递效率为___________________。
(3)蜣螂N6所利用的能量是直接来自生产者还是初级消费者所同化的？________。请说明理由。
__________________________________________________________________
______________________________________________________________。
(4)生态系统能量流动的特点是单向流动和逐级递减。请据图分析能量流动逐级递减的原因有哪些？___________________________(至少答出两点)。
解析： (1)流经生态系统的总能量是生产者固定的总能量，分析示意图，流经该生态系统的总能量应该是图中的生产者植物的同化量N2。
(2)图中第二营养级同化量是N5，第一营养级(生产者)的同化量是N2，所以第一和第二营养级之间的能量传递效率为N5/N2×100%。
(3)蜣螂作为分解者，N6所利用的能量是初级消费者粪便中的，并未被初级消费者同化，本质上应该是生产者的一部分。
(4)能量沿着食物链流动过程中，在每个营养级都会有呼吸消耗、被分解者分解、未被利用的部分，这些能量不能传给下一营养级，所以生态系统能量流动的特点是单向流动和逐级递减。
答案： (1)N2 (2)N5/N2×100% (3)生产者 蜣螂N6所利用的能量是初级消费者粪便中的，并未被初级消费者同化，本质上应该是生产者的一部分 (4)呼吸消耗、被分解者分解、未被利用
4．（2023.广西模拟）绿水青山就是金山银山，我们要像保护眼睛一样保护生态环境。请回答下列有关生物与环境的问题。
(1)在一个资源和空间有限的环境中，种群经过一定时间的增长后，数量趋于相对稳定，并在________附近波动；群落演替是群落水平稳态实现的一种方式，其起始条件不同，类型不同，但在适宜环境中，总趋势均是__________。
(2)某湖泊由于大量有机污水的排放，连续多年发生水华，水体恶臭，水生生物大量死亡。直接导致水体恶臭的生物因素是________(填“动物”“植物”或“微生物”)，导致水生植物大量死亡的主要非生物因素是___________________。
(3)某山区前几年发展肉牛养殖，帮助农民走上了致富的道路，但三年后却发现植被减少、生态环境被破坏。请在简要分析植被减少、生态环境被破坏的主要原因的基础上，给当地农民提出良性发展肉牛养殖的合理化建议。
解析： (1)在一个资源空间有限的环境中，种群数量的变化曲线为“S”型曲线，其特征是经过一定时间的增长后，种群数量趋于相对稳定，并在K值(或环境容纳量)上下波动；群落演替在适宜环境中，总趋势均是物种多样性的增加和群落稳定性的提高。
(2)由于有机物污染，水中浮游生物大量繁殖使水层光照不足及溶解氧含量下降造成水生生物大量死亡，微生物分解有机物会产生臭味气体。
(3)由于肉牛养殖地区存在超量放牧现象，因此合理化建议应该是合理确定放牧量。
答案 (1)K值(或环境容纳量) 物种多样性的增加和群落稳定性的提高
(2)微生物 光照和溶解氧
(3)植被减少、生态环境被破坏的主要原因是放牧的肉牛数量超过了当地的环境承载力，要保持良性发展，应根据山区草地的承载能力合理确定放牧量。
5．(2023·河南调研)城市景观水不仅能够成为一道风景，还能为在城市生活的人们提供舒适的生活环境。城市景观水由于是循环使用的，如果不进行有效的水质修复将会进入恶性循环，修复城市景观水生态系统成为一项重要的研究课题。请回答下列问题：
(1)城市景观水生态系统能够通过生物降解有机污染物，实现自我净化，这说明生态系统具有一定的_______能力，但是污染物超过了水体的自我净化能力，会导致生态系统遭受破坏，这说明___________________________。
(2)城市景观水能为城市提供一道靓丽的风景，这属于生物多样性的________价值。
(3)在修复城市景观水生态系统时，对于水藻疯长的水体可以引入挺水植物，挺水植物不仅能够吸收水体中的____________________，抑制水藻的繁殖，还能________，抑制水藻的光合作用。在修复有机污染较为严重的水体时，可以通过压力容器将纯氧溶入水体，其目的是_________________________________。
解析： (1)城市景观水生态系统能够自我净化，说明生态系统具有一定的自我调节能力，但是污染物超过了水体的自我净化能力时，会导致生态系统遭受破坏，这说明生态系统的自我调节能力是有限的。
(2)生态系统观光旅游的功能属于生态系统的直接价值。
(3)在修复城市景观水生态系统时，对于水藻疯长的水体可以引入挺水植物，一方面挺水植物能吸收水体中的无机盐，从而导致藻类植物吸收的无机盐减少，抑制藻类植物的繁殖；另一方面挺水植物还能遮挡阳光，从而抑制藻类植物的光合作用。在修复有机污染较为严重的水体时，还可以通过压力容器将纯氧溶入水体，其目的是为微生物的生存提供有利条件，促进微生物的有氧呼吸，使其更加有效地分解水中的污染物，增加水体自净能力，改善水质。
答案： (1)自我调节 生态系统的自我调节能力是有限的
(2)直接
(3)无机盐(或N、P等元素) 遮挡阳光 为微生物的生存提供有利条件，促进微生物的有氧呼吸，使其更加有效地分解水中的污染物，增加水体自净能力，改善水质(答案合理即可给分)
6．(2023·郴州调研)棉铃虫是棉花蕾铃期的主要害虫，主要以棉花的棉桃、花和叶为食，因赤眼蜂的卵寄生在棉铃虫的卵内而使其死亡。为比较放养赤眼蜂和喷洒高效农药防治棉铃虫的效果，科研人员进行了相关实验，结果如下表所示。请分析并回答下列问题：
(1)在生态系统的组成成分中，棉铃虫属于________。科研人员常用样方法调查棉铃虫幼虫的种群密度的原因是___________________。
(2)据表分析，在放养赤眼蜂区，棉铃虫其他天敌中的优势物种是________；在喷洒高效农药区，棉铃虫其他天敌数量明显少于放养赤眼蜂区的，从食物链的角度分析，原因是_______________________。
(3)放养赤眼蜂区生态系统的抵抗力稳定性高于喷洒高效农药区生态系统的原因是_________________________。喷洒高效农药一段时间后，螳螂和食虫虻消失，其原因是_________________________________。
解析： (1)根据“棉铃虫是棉花蕾铃期的主要害虫，主要以棉花的棉桃、花和叶为食”可知，棉铃虫属于消费者。由于棉铃虫幼虫的活动能力弱，活动范围小，科研人员常用样方法调查棉铃虫幼虫的种群密度。
(2)据表分析，在放养赤眼蜂区，棉铃虫其他天敌中的优势物种是瓢虫(数量较多)；在喷洒高效农药区，可能
是因为农药通过食物链富集到棉铃虫的天敌体内，提高了棉铃虫其他天敌的死亡率，导致棉铃虫其他天敌数量明显少于放养赤眼蜂区的数量。
放养赤眼蜂区生态系统营养结构较复杂，故抵抗力稳定性高于喷洒高效农药区生态系统。喷洒高效农药一段时间后，螳螂和食虫虻消失，可能是因为二者不能适应变化了的环境而被淘汰。
答案： (1)消费者 棉铃虫幼虫的活动能力弱，活动范围小
(2)瓢虫 农药通过食物链富集到棉铃虫的天敌体内，提高了棉铃虫其他天敌的死亡率
(3)放养赤眼蜂区生态系统的生物多样性高(或营养结构复杂) 二者不能适应变化了的环境而被淘汰
7．(2023·河北模拟)如图表示转基因抗冻番茄的培育过程，含抗冻基因的DNA片段和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点，Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。回答下列问题。
(1)图中构建重组质粒时，不能使用AluⅠ切割，原因是___________；为了避免目的基因和载体经酶切后产生的末端发生任意连接，应该选用________对含鱼抗冻蛋白基因的DNA片段和质粒进行切割。
(2)M抗生素抗性基因在Ⅰ中又称________基因。①过程所用的DNA连接酶作用的化学键是__________________。
(3)常采用农杆菌转化法将抗冻蛋白基因导入番茄细胞。将含有抗冻蛋白基因的重组质粒转入农杆菌时，常用Ca2＋处理农杆菌，其目的是_________。用农杆菌感染番茄叶肉细胞时，应优先选用番茄受伤的叶片与含重组质粒的农杆菌共同培养，选用受伤叶片的理由是____________。
(4)图中得到的胚状体经过人工薄膜包装可以制造出人工种子。与天然种子相比，人工种子具有的优点有____________________________(答出两点)。若从个体水平检测获得的转基因番茄植株有无抗严寒能力，可采用的方法是___________。
解析： (1)由于题图中抗冻蛋白基因内部有AluⅠ的切割位点，用AluⅠ切割会破坏目的基因，故不能使用AluⅠ切割含目的基因的DNA片段。在构建重组质粒时，如果含目的基因的DNA片段和载体用一种限制酶切割，获得的末端相同，将会发生自身环化现象，应选用相同的两种限制酶对含目的基因的DNA片段和载体分别进行切割，以获得不同的末端，故应选用PstⅠ和SmaⅠ对含鱼抗冻蛋白基因的DNA片段、质粒进行切割。
(2)重组质粒上的抗性基因也称为标记基因。①过程所用的DNA连接酶的作用是将两个核苷酸进行连接形成磷酸二酯键。
(3)用Ca2＋处理农杆菌，可使其成为感受态细胞，以便吸收周围环境中的DNA分子。当植物体受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量酚类物质，吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的Ti质粒上的T－DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞的染色体DNA上。可根据农杆菌的这种特点将目的基因导入受体细胞中。
(4)胚状体是经植物组织培养获得的，植物组织培养可以保持优良品种的遗传特性；天然种子的生产会受到季节、气候和地域的限制，人工种子可以克服这些缺陷；有些生物需要生长数年后才能结出种子，而人工种子的生产只需要较短的时间即可完成。欲从个体水平检测获得的转基因番茄植株有无抗严寒能力，可将转基因番茄植株栽种在寒冷环境中或低温环境中，若该植株能正常生长，说明其具有抗严寒能力。
答案： (1)AluⅠ会破坏抗冻蛋白基因 PstⅠ、SmaⅠ
(2)标记 磷酸二酯键
(3)使农杆菌成为感受态细胞(使农杆菌能吸收周围环境中的DNA分子) 受伤叶片伤口处的细胞会分泌大量酚类物质，可吸引农杆菌移向这些细胞
(4)可以保持亲本的遗传特性、生产不受季节或气候的限制、生产所用时间短等(合理即可) 将转基因番茄植株栽种在寒冷环境(低温环境)中观察其生长状况
9．(2023·攀枝花模拟)如图所示为去除顶芽前后侧芽部位激素甲和乙的含量变化以及侧芽长度的变化情况。已知激素甲是由色氨酸经过一系列反应转化而来，激素乙的合成部位主要是根尖，请回答以下问题：
(1)激素甲是________；去顶芽前，侧芽部位的激素甲来自________；激素乙的主要作用是________。
(2)据图分析较高浓度的激素乙对侧芽的萌动起________作用；从激素相互作用的角度分析，高浓度激素甲抑制植物生长的原因是______________________。
解析： (1)由题干可知激素甲是由色氨酸经过一系列反应转化而来，故激素甲为生长素；激素乙的合成部位主要是根尖，故激素乙为细胞分裂素。顶芽生长素向侧芽运输，导致侧芽生长素浓度高，去掉其顶芽后，生长素浓度降低，故去顶芽前，侧芽部位的生长素来自顶芽和侧芽。细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂。
据图分析，高浓度的生长素、细胞分裂素对侧芽萌动所起的作用分别是抑制和促进作用。从激素相互作用的角度分析，生长素浓度高时会促进乙烯的合成，乙烯能够抑制植物的生长。
答案： (1)生长素 顶芽和侧芽 促进细胞分裂
(2)促进 生长素浓度高时会促进乙烯的合成，乙烯能够抑制植物的生长(或生长素浓度高时会促进乙烯的合成，而乙烯含量的增高，反过来又抑制了生长素促进细胞伸长的作用)
10．(2024·惠州二模)大型肉食性动物对低营养级肉食性动物与植食性动物有捕食和驱赶作用。这一建立在“威慑”与“恐惧”基础上的种间关系会对群落或生态系统产生影响，此方面的研究属于“恐惧生态学”范畴。回答下列问题：
(1)当某种大型肉食性动物迁入到一个新的生态系统时，原有食物链的营养级有可能增加，生态系统中食物链的营养级数量一般不会太多，原因是____________。
(2)如果将顶级肉食性动物引入食物网只有三个营养级的某生态系统中，使得甲、乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转，即该生态系统中甲的数量优势地位丧失。假定该反转不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的，那么根据上述“恐惧生态学”知识推测，甲的数量优势地位丧失的可能原因是____________________________________________________(答出一点即可)。
(3)若某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现，会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度。根据上述“恐惧生态学”知识推测，产生这一结果的可能原因有___________________________(答出两点即可)。
解析： (1)生产者固定的太阳能总量是流入一个生态系统的总能量。能量在沿着食物链和食物网流动的过程中，各个营养级的生物都会通过自身的呼吸作用而消耗一部分能量(以热能的形式散失)，也有一部分随着排遗物或遗体残骸等被分解者分解释放而不能输入到下一营养级，即生产者固定的能量在沿食物链流动的过程中大部分损失了，传递到下一营养级的能量较少，因此食物链中的营养级数量一般不会太多。
(2)依题意可知：顶级肉食性动物的引入，使得甲、乙两种植食性动物间的竞争结果发生了反转(甲的数量优势地位丧失)，而该反转不是由于顶级肉食性动物的直接捕食造成的，进而推知，甲的数量优势地位丧失的可能原因是顶级肉食性动物的驱赶作用引起甲、乙的“恐惧”程度不同，甲对顶级肉食性动物的“恐惧”程度比乙高，顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多。
(3)某种大型肉食性动物在某地区的森林中重新出现，会减轻该地区野猪对农作物的破坏程度，由题意中“恐惧生态学”的知识可推知，其可能的原因：一是该种大型肉食性动物对野猪的直接捕食而导致野猪的个体数减少，二是野猪因“恐惧”减少了采食，三是野猪部分迁出，而导致个体数减少。
答案： (1)生产者固定的能量在沿食物链流动过程中大部分都损失了，传递到下一营养级的能量较少
(2)甲对顶级肉食性动物的恐惧程度比乙高，顶级肉食性动物引入后甲逃离该生态系统的数量比乙多
(3)大型肉食性动物捕食野猪；野猪因恐惧减少了采食；野猪因恐惧而部分迁出该地区
11．(2023·海淀区二模)研究发现，正在生长的植物细胞具有“酸生长”特性，即pH 4～5的溶液促进细胞伸长生长。为了研究这一现象的内在原因，研究者用黄瓜幼苗快速生长的下胚轴切段进行实验。实验操作及结果如下图。
请回答问题：
(1)多细胞植物体的伸长生长是细胞数量和/或________增加的结果。
(2)如图1所示，研究者通过冰冻融化去除下胚轴切段中的原生质体，仅剩________________，经这种处理后的下胚轴切段称为Y。
(3)由图可知，对Y进行的实验处理为：__________________。
(4)图2结果表明，Y的特性是________________________；决定这种特性的物质最可能是________(填“纤维素”“果胶”或“蛋白质”)。
(5)研究者发现生长素可通过诱导细胞膜外环境的pH值降低，促进细胞生长。已知植物细胞膜上有H＋泵、水通道、生长素受体、钾通道、蔗糖运载体等。在上述实验结果的基础上，请选用已知信息，提出生长素促进细胞生长的一种可能机制。
解析： (1)多细胞生物体积的增大是由于细胞分裂和细胞体积的增大(或细胞生长)引起的。
(2)原生质体就是除去细胞壁的被细胞膜包围的“裸露细胞”。植物细胞包括细胞壁和原生质体。
(3)图1中有“加热或不加热处理”“不同pH的溶液”。可知处理包括：一组加热，一组不加热。以及不同pH溶液处理。
(4)由图2可知，pH＝7时，几乎没有伸长(伸长量较小)。当pH＝4.5时在不加热时可以伸长，加热后不再伸长。由于加热后失活，说明决定这一特性的物质最可能是蛋白质。
(5)生长素要发挥作用需要与之对应的受体结合，离子运输需要相应的载体，pH值下降说明运输的是H＋。那么运输所用的载体就应该是H＋泵。所以应该是生长素与生长素受体结合使膜H＋泵被激活，引起H＋的跨膜运输。
答案： (1)长度(体积)
(2)细胞壁构成的切段(或细胞壁)
(3)①一组加热，一组不加热，②分别、先后放入不同酸度的溶液中
(4)在酸性条件下伸长，在加热后该特性丧失 蛋白质
(5)生长素与受体结合，激活了膜上运输H＋的泵，将H＋从细胞内转运到细胞外的细胞壁中，降低pH，促进细胞壁伸展，进而促进细胞体积增大。
12．(2024·广东二模)2018年11月，世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿诞生。这项研究用到了能够精确定位并修饰基因的基因编辑技术即基因编辑时用约为头发二十分之一细的针把Cas9蛋白和特定的引导序列注射到受精卵中，对CCR5基因进行修改，预期婴儿出生后能天然抵抗艾滋病病毒。请回答下列问题：
(1)艾滋病病毒的遗传物质是________，因为___________________________，所以至今还未研发出有效预防艾滋病的疫苗。
(2)基因编辑时，若要去除基因中的部分序列，则可能用到的酶有______________________________。
(3)基因编辑时，将Cas9蛋白和特定的引导序列注射到受精卵的方法是________________，用受精卵作为受体细胞的原因是_______________________。
(4)基因编辑婴儿的诞生过程，用到的生物工程技术有______________________________________________。该项研究引发社会各界的诸多争议，请你从伦理学角度谈谈对基因编辑婴儿诞生的看法___________________________________________________________________。
解析： (1)艾滋病病毒的遗传物质是RNA，因为RNA为单链结构，分子结构不稳定，容易发生突变，所以至今还未研发出有效预防艾滋病的疫苗。
(2)基因编辑时，若要去除基因中的部分序列，同时将缺口缝合起来，因此可能用到的酶有限制酶和DNA连接酶。
(3)基因编辑时，将Cas9蛋白和特定的引导序列注射到受精卵的方法是显微注射法，用受精卵作为受体细胞的原因是受精卵分化程度低，全能性高。
(4)基因编辑婴儿的诞生过程，用到的生物工程技术有早期胚胎培养、胚胎移植、转基因技术。该项研究引发社会各界的诸多争议，基因编辑婴儿诞生的看法违背了医疗实验伦理的规范；没有遵守科学伦理；可能危及科学与社会的关系，损害中国的国际科学声誉；可能会制约医学界对艾滋病治疗的进一步研究。
答案： (1)RNA RNA是单链，结构不稳定，容易突变
(2)限制酶和DNA连接酶
(3)显微注射法 受精卵分化程度低，全能性高
(4)早期胚胎培养、胚胎移植、转基因技术 违背了医疗实验伦理的规范；没有遵守科学伦理；可能危及科学与社会的关系，损害中国的国际科学声誉；可能会制约医学界对艾滋病治疗的进一步研究