河南省安阳市等2地2025届高三三模生物试卷（解析版）

这是一份河南省安阳市等2地2025届高三三模生物试卷（解析版），共18页。
（2）以某品种玉米为实验材料，分别在常温和高温条件下，设置三个氮肥水平进行实验，测定玉米净光合速率。
由图1结果可知，与常温处理相比，高温处理玉米净光合速率________。在高温条件下，增施氮肥可显著提高玉米净光合速率，判断依据是：________。
（3）研究发现，参与二氧化碳固定的关键酶（Rubisc酶）活性及脱落酸含量均受到氮供应水平的影响。
结合图2和图3，完善高温胁迫下，氮肥对玉米光合作用的影响机制图解。请在图4（ ）中选填“提高”“降低”“缓解”，在横线上填写文字________。
【答案】（1）叶绿素、酶、ATP、NADPH
（2）①. 降低 ②. 与高温处理下低氮水平相比，中氮和高氮水平下玉米净光合速率显著提高
（3）
【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段是水光解形成氧气和还原氢的过程，该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中；暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程，三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的还原氢和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。
【解析】（1）氮元素可以参与叶绿素、酶、ATP、NADPH等的合成，影响光合作用的进行。
（2）分析图1可以发现，高温降低了玉米净光合作用速率，比较图1中黑色柱状，与高温处理下低氮水平相比，中氮和高氮水平下玉米净光合速率显著提高，所以增施氮肥可显著提高玉米净光合速率。
（3）从图2和图3看出，高温条件下降低了Rubisc酶的活性，提高了脱落酸含量，降低气孔开度，导致植物吸收CO2减少，所以影响了光合作用碳反应速率，而高氮条件降低了脱落酸含量，提高了气孔开度，从而提高光合作用暗反应速率。如图：
2. 光胁迫是指植物吸收过剩光能不能及时耗散而对光合系统造成的光抑制或光破坏。为减少或避免光胁迫，植物进化出了叶黄素循环（XC）和D1周转的光保护机制。XC是指光胁迫时，细胞内紫黄质经过花药黄质转化为玉米黄质，以热能形式耗散过剩光能；弱光时，玉米黄质经过花药黄质转变成紫黄质。D1是光反应阶段的PSⅡ复合体（PSⅡ）的关键蛋白，光胁迫时，植物会启动D1周转增加热耗能。用DTT（XC抑制剂）和SM（D1周转抑制剂）处理毛竹叶片，分析叶片叶绿素荧光参数的变化，探讨XC和D1周转在光保护中的作用。相关实验数据如图所示，叶绿素荧光参数（Fv、Fm）可用叶绿素荧光仪夹住植物叶片直接测量获得，Fv/Fm表示PSⅡ的最大光化学效率，与光合色素对光能的转化效率呈正相关。
（1）叶绿素荧光仪测量毛竹叶片荧光参数时，可同时显示叶片叶绿素的含量，与用有机溶剂提取叶绿素测量相比，该技术的优势是______（答出两条）。同一叶片在强光胁迫和弱光条件两种情况下紫黄质含量相对较高的是_______。
（2）据图1分析，短期的强光可能并未对毛竹叶片光合系统造成严重损伤，依据是______。
（3）据图2分析，图3实验中光照胁迫采用1200μml·m-2·s-1光照强度的原因是______。图3实验中自变量是______，该实验表明在毛竹叶片光抑制现象中，______（填“D1周转”或“XC”）起主要保护作用，依据是______。
【答案】（1）①. 无需破坏叶片组织，可直接在活体叶片上进行测量 ②. 省去了有机溶剂提取的繁琐步骤，测量效率更高弱光条件
（2）从图1可以看出，强光胁迫后叶片的荧光参数（如Fv/Fm）在弱光恢复阶段能够较快恢复到接近正常水平
（3）①. 从图2可以看出，1200μml·m-2·s-1是光抑制的临界点，既能引起明显的光抑制现象，又不会造成不可逆损伤，适合作为实验条件 ②. 光照强度和添加物质 ③. D1 ④. 周转从图3实验结果可以看出，添加SM（抑制D1周转）后，荧光参数恢复显著降低，而添加DTT（抑制XC）影响较小，说明D1周转对光抑制的保护作用更关键
【分析】光合色素提取的原理：色素可以溶解在有机溶剂中。 分离的原理：不同色素在有机溶剂中的溶解度不同。 因为不同色素在有机溶剂中的溶解度不同，所以在层析液中溶解度大的，随层析液上升快，所以四种色素会分开，该方法称为纸层析法。
【解析】（1）与用有机溶剂提取叶绿素测量相比，叶绿素荧光仪测量毛绿素含量的优势：无需破坏叶片组织，可直接在活体叶片上进行测量；省去了有机溶剂提取的繁琐步骤，测量效率更高。分析题意可知，弱光时，玉米黄质经过花药黄质转变成紫黄质，由此可知，同一叶片在强光胁迫和弱光条件两种情况下紫黄质含量相对较高的是弱光条件下。
（2）从图1可以看出，强光胁迫后叶片的荧光参数（如Fv/Fm）在弱光恢复阶段能够较快恢复到接近正常水平，说明光合系统的损伤是可逆的，未造成严重破坏。
（3）图3实验中采用1200μml·m-2·s-1光照强度的原因是：从图2可以看出，1200μml·m-2·s-1是光抑制的临界点，既能引起明显的光抑制现象，又不会造成不可逆损伤，适合作为实验条件。分析图3可知自变量是：光照强度（0μml·m-2·s-1和1200μml·m-2·s-1）和添加物质（DTT、SM等）。从图3实验结果可以看出，添加SM（抑制D1周转）后，荧光参数恢复显著降低，而添加DTT（抑制XC）影响较小，说明D1周转对光抑制的保护作用更关键。
3. 西瓜是重要的经济作物，随着人们生活水平提高，消费者对西瓜的品质提出了更高要求。无籽或少籽西瓜由于食用便捷、果肉利用率高，深受广大消费者的欢迎。回答下列问题。
（1）在二倍体西瓜的幼苗期，用______处理，可以得到四倍体西瓜，再将其与二倍体西瓜杂交，得到三倍体西瓜。三倍体西瓜减数分裂时会发生染色体______紊乱，导致无法正常产生配子，表现出无籽的性状。
（2）三倍体西瓜存在成苗率低、坐果性差等生产难题，为了适应市场需要，研究人员利用染色体易位品系进行二倍体少籽西瓜的研究。将野生型品系a和育性正常的染色体易位系a（6号染色体和10号染色体相互易位）杂交获得染色体易位系杂种一代F1，过程如图1所示。

注：610表示部分10号染色体片段易位到6号染色体上，106表示部分6号染色体片段易位到10号染色体上。
①F1减数分裂Ⅰ前期，易位染色体和正常染色体联会形成“十字”结构，如图2所示。该结构的染色体存在2种分离方式：邻近式分离和交替式分离。其中邻近式分离产生的配子染色体组成类型有①②、②④、______，交替式分离产生的配子染色体组成类型有______。
②部分染色体缺失是配子败育的直接原因。上述染色体分离方式中只有______式分离产生的配子才能正常发育。F1自交得到F2，F2个体产生的配子中完全可育：部分败育的比例约为1：1（只考虑6号、10号染色体），其中配子完全可育的个体染色体组成类型有______（用图2中的序号表示）。
（3）为了进一步发挥染色体易位系培育少籽西瓜的优势，研究人员利用一些纯合野生型品系和诱变获得的纯合染色体易位系进行杂交实验，结果如下：
不同野生型品系和染色体易位系杂交后代F1雄配子育性情况
注：易位系b的1号染色体和5号染色体相互易位、4号染色体和8号染色体相互易位。
若要进一步提高配子的败育率以获得籽粒更少的二倍体西瓜，请根据实验的结果对筛选易位品系提出合理建议______。
【答案】（1）①. 秋水仙素 ②. 联会
（2）①. ③④、①③ ②. ①④、②③ ③. 交替 ④. ①①④④、②②③③
（3）通过诱变育种等途径诱导并筛选出染色体相互易位次数更高的易位品系
【分析】无籽西瓜的培育的具体方法是：（1）用秋水仙素处理幼苗期的普通二倍体西瓜，得到四倍体西瓜；（2）用四倍体西瓜作母本，用二倍体西瓜作父本，杂交，得到含有三个染色体组的西瓜种子；（3）培养种子，就会得到三倍体西瓜；（4）这样的三倍体西瓜是开花后是不会立即结果的，还需要授给普通二倍体西瓜的成熟花粉，以刺激三倍体西瓜的子房发育成为果实。无籽西瓜的培育是利用多倍体育种，其原理是染色体数目的变异，属于可遗传变异。
【解析】（1）要得到四倍体西瓜，是用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗（或萌发的种子），因为秋水仙素能抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍。 三倍体西瓜减数分裂时，同源染色体联会紊乱，无法正常产生配子，表现出无籽的性状。
（2）①图中显示F1能产生4种配子，其中邻近式分离产生的配子染色体组成类型有①②、②④、③④、①③，交替式分离产生的配子染色体组成类型有①④、②③。
②邻近式分离和交替式分离是易位染色体分离的两种方式，部分染色体缺失是配子败育的直接原因。邻近式分离产生的配子含有重复和缺失染色体，而交替式分离产生的配子染色体组成完整，所以能产生正常配子的是交替分离，正常配子的染色体组成是①和④、②和③。F1自交得到F2，F2个体产生的配子中完全可育：部分败育的比例约为1：1（只考虑6号、10号染色体），其中配子完全可育的个体染色体组成类型有①①④④、②②③③。
（3）从实验结果看，染色体易位系a×染色体易位系b杂交产生的F1代雄配子败育率最高。 说明易位越多，育性越低，所以为了获得籽粒饱满的无籽西瓜（即降低二倍体西瓜雄配子的育性），可以通过诱变育种等途径诱导并筛选出染色体相互易位次数更高的易位品系，降低育性。
4. 大豆种子含有高蛋白，但有些种子中的M蛋白（M/m控制合成）会使人过敏，有些种子中的N蛋白会产生异味。为培育M蛋白和N蛋白均缺失的新品种，研究小组选择无M蛋白大豆与无N蛋白大豆杂交得F1，F1自交所得F2表型及比例为无M蛋白、有N蛋白：有M蛋白、有N蛋白：无M蛋白、无N蛋白：有M蛋白、无N蛋白=45:15:3:1。不考虑突变，回答下列问题：
（1）F1的表型为_________。N蛋白至少由________对等位基因控制合成，理由是________。
（2）分析发现，N蛋白有N1、N2、N3三种类型，分别由三对等位基因N1/n1、N2/n2、N3/n3控制。对F2的N蛋白电泳检测，相关蛋白条带结果如图1所示。F2中表型①：表型②：表型③：表型④为_________。请在图2中画出N1、N2的位置________。
（3）F2中有M蛋白、有N蛋白的基因型有_______种。若要获得能稳定遗传的无M蛋白、无N蛋白的新品种，则进一步的实验方案是_______，对单株所得的所有种子进行蛋白质电泳检测。若________，则该植株的种子能稳定遗传。
【答案】（1）①. 无M蛋白、有N蛋白 ②. 2##两 ③. F2中有N蛋白：无N蛋白=15:1，为9:3:3:1的变式，说明至少由2对等位基因控制合成
（2）①. 3:3:9:1 ②.
（3）①. 8 ②. 让无M蛋白、无N蛋白的种子长成的植株自交（或对无M蛋白、无N蛋白的种子长成的植株单倍体育种）③. 某植株所有种子均不出现M和N蛋白条带
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【解析】（1）从F2表型及比例可知：无M蛋白：有M蛋白=3:1，有N蛋白：无N蛋白=15:1，是9:3:3:1的变式，说明无M蛋白、有N蛋白为显性，F1自交后出现性状分离，说明F1的表型为无M蛋白、有N蛋白。N蛋白至少由2对等位基因控制合成。
（2）据图1可知，分析发现，N2和N3蛋白同时出现同时消失，说明N2/n2、N3/n3在一条染色体上，N1/n1在另一对同源染色体上，N1与N2、N3遵循自由组合定律，故表型①（N1_n2n2n3n3）：表型②（n1n1N2_N3_）：表型③（N1_N2_N3_）：表型④（n1n1n2n2n3n3）为3:3:9:1。三个基因在染色体上的位置如图所示：
（3）结合（2）基因位置可知，F2中有M蛋白（mm）、有N蛋白（N1_N2_N3_、n1n1N2_N3_、N1_n2n2n3n3），则F2中有M蛋白、有N蛋白基因型共有8种，即mmN1N1N2N2N3N3、mmN1n1N2N2N3N3、mmN1N1N2n2N3n3、mmN1n1N2n2N3n3、mmn1n1N2N2N3N3、mmnn1N2n2N3n3、mmN1N1n2n2n3n3、mmN1n1n2n2n3n3。若要获得能稳定遗传的无M蛋白、无N蛋白的新品种，则进一步的遗传操作是让无M蛋白、无N蛋白的种子长成的植株自交，对单株所得的所有种子进行蛋白质电泳检测；或对无M蛋白、无N蛋白的种子长成的植株单倍体育种，对单株所得的所有种子进行蛋白质电泳检测。若某植株所有种子均不出现M和N蛋白条带，则该植株的种子能稳定遗传。
5. 脂肪是膳食中重要的能量来源，但摄入过多会导致肥胖。我国研究人员初步证实，脂肪在肠道中的吸收过程受脑到肠道的神经调控。研究发现，延髓灰质中的迷走神经背侧运动核（DMV）是参与该调控的重要神经中枢。回答以下问题：
（1）进食后，消化道接受食物刺激到产生饱腹感的过程属于______。（填“条件反射”、“非条件反射”或“两者均不是”）。
（2）迷走神经属于混合神经，其中的传出神经主要是副交感神经，对循环、呼吸、消化等生理过程有重要调节作用。迷走神经兴奋将引起机体的代谢变化可能包括______。
A. 心脏搏动加快加强B. 呼吸变慢变浅
C. 胃肠蠕动变快变强D. 肾上腺素分泌增加
（3）研究人员给两组小鼠喂食高脂肪食物，一段时间后，特异性抑制实验组小鼠延髓中DMV神经元，构建小鼠模型（实验组），对照组小鼠不作相应处理。随后，检测两组小鼠体重变化（图1），通过口服脂肪耐量试验（OFTT）检测两组小鼠血浆甘油三酯含量变化（图2）。此外，检测两组小鼠粪便中甘油三酯含量、空肠（小肠的部分结构）上皮细胞微绒毛长度、空肠上皮细胞微绒毛相关基因转录水平（表）。
注：OFTT为禁食后，每只小鼠经口灌胃200μl橄榄油，分别在0、1、2和4小时采血检测血浆甘油三酯含量。
①根据相关材料和图1、2分析，实验组小鼠抑制DMV神经元后，体重、血浆甘油三酯含量变化情况是______，请结合表数据推测可能的生理机制______。
②野葛中含有大量葛根素，研究发现，葛根素与GABA（神经递质）受体结合，显著抑制延髓DMV神经元的活动。葛根素与DMV神经元上GABA受体结合，引起Cl-内流，此时DMV神经元______。
A．膜外K＋浓度高于膜内
B．膜外Na＋浓度高于膜内
C．膜电位表现为外正内负
D．膜电位的变化与其选择透过性密切相关
（4）结合本实验的研究成果，提出控制体重的合理化建议______（答出一条即可）。
【答案】（1）两者均不是
（2）BC （3）①. 体重明显降低、血浆甘油三酯含量略有升高 ②. 推测可能是由于实验组小鼠空肠上皮细胞微绒毛长度减小，微绒毛相关基因转录水平降低，空肠上皮细胞结构改变导致其对脂质吸收减少，更多的甘油三酯通过粪便排出，从而使得实验组小鼠的体重和血浆甘油三酯含量明显低于对照组 ③. BCD
（4）使用葛根素（或者类似药物）抑制DMV神经元的活动
【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成，它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱；而当人处于安静状态时，副交感神经活动则占据优势，此时，心跳减慢，但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强，有利于食物的消化和营养物质的吸收。
【解析】（1）进食后，消化道接受食物刺激到产生饱腹感（大脑皮层产生的）的过程未经过完成的反射弧，既不属于条件反射，也不属于非条件反射。
（2）交感神经会引起心脏跳动加快、肾上腺素分泌增加，而副交感神经会引起机体呼吸变慢变浅、胃肠蠕动变快变强，AD错误，BC正确。
故选BC。
（3）①根据相关材料和图2分析，实验组小鼠抑制DMV神经元后，体重、血浆甘油三酯含量变化情况是抑制DMV神经元后，实验组小鼠体重明显降低、血浆甘油三酯含量略有升高，但增加幅度明显小于对照组。可能的生理机制是由于实验组小鼠空肠上皮细胞微绒毛长度减小，微绒毛相关基因转录水平降低，空肠上皮细胞结构改变导致其对脂质吸收减少，更多的甘油三酯通过粪便排出，从而使得实验组小鼠的体重和血浆甘油三酯含量明显低于对照组。
②葛根素与DMV神经元上GABA受体结合，引起Cl-内流，此时
A、DMV神经元膜外K+浓度始终低于膜内，A错误；
B、膜外Na+浓度始终高于膜内，B正确；
C、膜电位表现为外正内负的静息电位，C正确；
D、膜电位的变化涉及相关离子的跨膜运输，与其选择透过性密切相关，D正确。
故选BCD。
（4）根据实验可知，使用葛根素（或者类似药物）会抑制DMV神经元的活动，会引起体重下降和血清中甘油三酯的量下降，所以要控制体重，可以使用葛根素（或者类似药物）抑制DMV神经元的活动。
【点睛】解答本题的关键是在掌握教材中基础知识的前提下，正确的分析图示信息。
6. 癌症严重威胁着人类健康，目前癌症治疗的研究热点是如何使人体依靠自身的免疫系统消灭癌细胞或抑制其进一步发展，如CD47-SIRPα免疫疗法。CD47是一种广泛存在于正常细胞尤其是红细胞表面的糖蛋白。SIRPα是一种主要存在于吞噬细胞表面的CD47受体。回答下列问题：
（1）正常细胞表面的CD47主要通过与吞噬细胞表面的SIRPα结合，保证自身不被吞噬，衰老的红细胞及多余细胞表面的CD47表达水平降低。推测在免疫调节过程中，CD47属于一种发挥______（填“免疫激活”或“免疫抑制”）作用的信号分子。
（2）在机体免疫系统消灭癌细胞的过程中，除吞噬、清除癌细胞外，吞噬细胞还可以发挥的作用有______。联系免疫系统功能分析，某些类型癌细胞表面过度表达CD47，可实现______。
（3）在CD47-SIRPα免疫疗法中，科学家研发抗CD47抗体作为抗癌药物，该药物的作用机制是______。治疗过程中，该药物可能导致患者出现的不良症状为______。
（4）基于上述信息，为提高癌症治疗的效果，科学家可在体外改造T细胞，导入______基因使其能识别过度表达CD47的癌细胞，再将大量激活后的T细胞回输患者体内。除攻击体内正常细胞外，回输的T细胞还可能带来的副作用为______。
【答案】（1）免疫抑制
（2）①. 摄取处理癌细胞抗原，将抗原信息呈递给其他免疫细胞 ②. 逃脱免疫系统的免疫监视（或免疫逃逸）
（3）①. 抗CD47抗体特异性作用于癌细胞表面的CD47，阻断CD47-SIRPα信号通路（或阻断CD47与SIRPα的识别），使吞噬细胞有效清除癌细胞 ②. 吞噬细胞攻击正常的红细胞，使机体出现贫血症状（或机体红细胞减少）
（4）①. SIRPα基因或抗CD47抗体基因 ②. 引起过度免疫反应
【分析】免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能。机体内的细胞因物理、化学或病毒等致癌因素的作用而发生癌变，这是体内最危险的“敌人”。机体免疫功能正常时，可识别这些突变的肿瘤细胞，然后调动一切免疫因素将其消除；若此功能低下或失调，机体会有肿瘤发生或持续的病毒感染。
【解析】（1）分析题干信息可知，CD47通过与SIRPα结合抑制吞噬细胞的吞噬作用，属于免疫抑制信号分子。
（2）吞噬细胞除吞噬、清除癌细胞外，还能摄取处理癌细胞抗原，将抗原信息呈递给其他免疫细胞。免疫系统具有免疫监视功能，机体能识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生，某些类型癌细胞表面过度表达CD47，可实现逃脱免疫系统的免疫监视（或免疫逃逸）。
（3）SIRPα是一种CD47受体，科学家研发的抗CD47抗体抗癌药物特异性作用于癌细胞表面的CD47，阻断CD47-SIRPα信号通路（或阻断CD47与SIRPα的识别），使吞噬细胞有效清除癌细胞。抗CD47抗体特异性作用于CD47，由于CD47在红细胞表面广泛表达，因此会导致吞噬细胞攻击正常的红细胞，使机体出现贫血症状（或机体红细胞减少）。
（4）向T细胞中导入SIRPα基因或抗CD47抗体基因，使其表达SIRPα或抗CD47抗体，可特异性识别高表达CD47的癌细胞，提高癌症治疗的效果。改造T细胞可能过度释放细胞因子或攻击正常组织，引起过度免疫反应。
7. 某城市河道长期受生活污水和工业废水污染，导致水体富营养化。环保部门采用“立体生态修复系统”，结合了浮床植物、护坡藤本、沉水植物及微生物强化技术，如图所示，修复后的部分监测数据如表所示。回答下列问题：
注：TN、TP分别是水体中的总氮、总磷含量。鱼类多样性指数越高，物种丰富度和稳定性越好。
（1）凤眼莲叶片宽大、根系发达。生态浮床中栽培凤眼莲等植物可以有效抑制绿藻等的繁殖，是一种高效的“水体净化器”。根据上述信息分析，凤眼莲可以高效净化污染水体的主要原因是_____（答出2点）。
（2）苦草等沉水植物与凤眼莲等浮床植物、护坡藤本植物等生物共同构建了河道群落的_____结构，这种配置的优势是_____。
（3）修复后鱼类多样性指数从1.2升至2.8，推测沉水植物对鱼类群落的影响包括：_____（答出2点）。
（4）为评估修复工程对流域生态的长期影响，需监测浮游植物的细胞密度、底栖动物的_____（答出1项指标）。有市民建议引入福寿螺加快有机物分解，请从生态安全角度评述该建议：_____。
【答案】（1）凤眼莲叶片宽大，其能有效遮挡阳光，抑制绿藻等的光合作用；凤眼莲根系发达，其能和绿藻等竞争吸收水体中的N、P等无机盐，减少绿藻等获取无机营养
（2）①. 垂直和水平（或空间）②. 提高了空间和资源利用率，增强了生态系统的稳定性
（3）提供栖息地和产卵场所；抑制藻类竞争，维持食物资源稳定；提高溶氧量，改善生存环境
（4）①. 物种丰富度、种群密度 ②. 福寿螺为入侵物种，可能破坏本地生态平衡，导致生物多样性下降
【分析】 群落的空间结构：
（1）垂直结构：在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象；植物主要受阳光的影响，动物主要受食物和栖息空间的影响。
（2）水平结构：由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差异。
【解析】（1）凤眼莲叶片宽大，能遮挡阳光，使绿藻等浮游植物获得的光照减少，从而抑制其光合作用，影响其生长繁殖；凤眼莲根系发达，会与绿藻等竞争水体中的氮、磷等营养物质，导致绿藻可利用的营养减少，进而抑制绿藻繁殖。同时，凤眼莲自身可以吸收水体中的氮、磷等营养物质，降低水体富营养化程度，起到净化水体的作用。
（2）苦草等沉水植物与凤眼莲等浮床植物、护坡藤本植物等生物共同构建了河道群落的垂直和水平结构，这种配置可以提高空间和资源利用率，增强生态系统的稳定性。
（3）沉水植物可以为鱼类提供食物来源，满足鱼类的营养需求；沉水植物的生长可以为鱼类提供栖息和繁殖的场所，有利于鱼类的生存和繁衍；抑制藻类竞争，维持食物资源稳定；沉水植物通过光合作用释放氧气，增加了水体中的溶氧量，改善了鱼类的生存环境。
（4）为评估修复工程对流域生态的长期影响，需监测浮游植物的细胞密度、底栖动物的物种丰富度、种群密度，这些指标可以反映生态系统的结构和功能变化。福寿螺属于外来物种，引入福寿螺可能会因其缺乏天敌而大量繁殖，破坏当地的生态平衡，对本地生物多样性造成威胁，虽然它可能加快有机物分解，但从生态安全角度看，这种做法是不可取的。
8. 湖泊作为重要的淡水生态系统，在调节区域气候、维持生物多样性、净化水质等方面发挥着关键作用。研究人员对某湖泊开展相关研究，部分数据如下表所示。
某湖泊生态系统食物重叠分析
注：食物重叠指数；数值范围0~1，数值越大表示食物来源重叠度越高。
回答下列问题。
（1）调查该湖泊中鲫鱼的种群密度，应采用______法。
（2）在该生态系统中，底栖动物和浮游动物均以有机碎屑为重要食物来源，二者的食物重叠指数高达0.92，但实际调查发现二者的生态位均能保持相对稳定。可能的原因是______。（答出1点即可）
（3）据表分析，青鱼和底栖动物的种间关系更可能为______（填“捕食”或“种间竞争”），判断依据是______。
（4）该湖泊因周边农田过量施用化肥，引起水体富营养化，藻类过度繁殖，水体溶氧量下降，鱼类窒息死亡。研究人员采用“以鱼净水”的修复方案：放养并定期捕捞鲢鱼等滤食性鱼类，实现生态效益、经济效益的双丰收，这主要遵循了生态工程的______原理。请从生态系统结构与功能的角度分析，该方案能改善水体富营养化的原因可能是______。
【答案】（1）标记重捕法
（2）二者的摄食时间可能存在差异（或“碎屑的分布空间可能存在差异”或“环境中有机碎屑资源丰富”），因而二者能稳定存在（答出1点即可）
（3）①. 捕食 ②. 据表可知，青鱼和底栖动物的食物重叠指数为0，说明二者食物来源无重叠，不存在食物的竞争，更可能的种间关系为捕食
（4）①. 整体、自生 ②. 藻类生长能够大量吸收水体中的N、P等，鲢鱼等滤食性鱼类捕食藻类后，N、P等物质会随鱼类的捕捞而移出湖泊水体，从而减少富营养化物质的积累
【分析】生态位是指群落中某个物种在时间和空间上的位置及其与其他物种之间的功能关系，一个物种的生态位不仅取决于它所栖息的场所，还取决于它与实物、天敌和其他生物的关系。
【解析】（1）鲫鱼体型较大，运动能力强，运动范围广，因此采用标记重捕法调查该湖泊中鲫鱼的种群密度。
（2）生态位是指群落中某个物种在时间和空间上的位置及其与其他物种之间的功能关系，一个物种的生态位不仅取决于它所栖息的场所，还取决于它与实物、天敌和其他生物的关系，虽然底栖动物和浮游动物均以有机碎屑为重要食物来源，但二者的摄食时间可能存在差异（或“碎屑的分布空间可能存在差异”或“环境中有机碎屑资源丰富”），因而二者能稳定存在。
（3）据表可知，青鱼和底栖动物的食物重叠指数为0，说明二者食物来源无重叠，不存在食物的竞争，更可能的种间关系为捕食。
（4）放养并定期捕捞鲢鱼等滤食性鱼类，实现生态效益、经济效益的双丰收，这主要遵循了生态工程的整体、自生原理。从生态系统结构与功能的角度分析，该方案能改善水体富营养化的原因可能是藻类生长能够大量吸收水体中的N、P等，鲢鱼等滤食性鱼类捕食藻类后，N、P等物质会随鱼类的捕捞而移出湖泊水体，从而减少富营养化物质的积累。
9. 反刍动物的瘤胃中含有分解纤维素的微生物，科研小组从瘤胃中分离培养分解纤维素的微生物的流程如图1所示。请回答下列问题：
（1）筛选、培养纤维素分解菌需要以纤维素为唯一的碳源，同时还需要__________（答3点）等营养物质，从功能上分析，该培养基属于__________培养基。
（2）科学家筛选出某微生物的W基因可编码一种高效降解纤维素的酶，提取该微生物的基因组DNA，利用PCR技术将W基因特异性扩增出来的关键是__________，扩增时复性的温度如果过高可能出现的结果是__________，扩增出的W基因需要利用电泳进行鉴定，鉴定的结果发现有多条条带，从引物设计或温度控制的角度分析，可能的原因是__________（答1点）。
（3）如图3所示，已知图中W基因转录方向是从左向右，W基因转录的模板链是__________。结合图2及图3，解释KpnI酶不可用的原因：__________。
【答案】（1）①. 水、无机盐、氮源（答全给分）②. 选择
（2）①. 根据已知W基因两端的一小段序列设计合成引物 ②. 两种引物无法通过碱基互补配对与两条单链DNA结合，可能无法扩增出W基因 ③. 引物特异性差；引物过短；复性温度过低等
（3）①. 乙链 ②. 在质粒中KpnI酶的识别序列在HindIII识别序列的终止子方向，若用该酶切割，会导致目的基因反向连接
【分析】一个基因表达载体的组成，除目的基因、标记基因外，还必须有启动子、终止子等。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶识别和结合的部位。有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出人类需要的蛋白质。
【解析】（1）上图是科研小组从瘤胃中分离培养分解纤维素的微生物的流程，因此得到瘤胃提取物后，将其放入以纤维素为唯一碳源的选择培养基进行I过程。培养基中除了以纤维素为唯一的碳源，同时还需要水、无机盐、氮源等营养物质。
（2）利用PCR技术将W基因特异性扩增出来的关键是根据已知W基因两端的一小段序列设计合成引物；扩增时复性的温度如果过高，氢键不容易形成，可能导致两种引物无法通过碱基互补配对与两条单链DNA结合，可能无法扩增出W基因；扩增出的W基因需要利用电泳进行鉴定，鉴定的结果发现有多条条带，说明PCR特异性差，从引物设计或温度控制的角度分析，可能的原因是引物特异性差；引物过短；复性温度过低等。
（3）已知图中W基因转录方向是从右向左，mRNA链的合成方向为5'→3'，与乙链从右向左3'→5'互补，故W基因转录的模板链是乙链。结合图2及图3可知，在质粒中KpnI酶的识别序列在HindIII识别序列的终止子方向，若用该酶切割，会导致目的基因反向连接，故KpnI酶不可用。
10. 噬菌体展示技术是将外源蛋白基因插入噬菌体表面蛋白基因中，通过噬菌体复制使外源蛋白展示在表面，可用于疫苗研发或抗体筛选等，流程如图所示。回答下列问题：
（1）构建重组噬菌体时，需要用_____切割目的基因和噬菌体基因，再用_____连接。为验证目的基因成功插入，可采用_____技术检测。若需大量扩增目的基因，需在PCR反应体系中添加的酶是_____。
（2）含有外源蛋白基因的重组T2噬菌体导入大肠杆菌时，不需要利用处理大肠杆菌，其原因是_____。
（3）研究人员利用噬菌体展示技术和病毒S蛋白基因开发病毒S疫苗，得到大量展示在噬菌体表面的S蛋白。用展示的S蛋白去免疫小鼠，获得抗体然后检测抗体效价（用表示，X表示稀释倍数，X越大，抗体与抗原结合能力越强），结果如表所示。
注：抗体效价越高，免疫效果越好；中和活性表示抗体阻断病毒入侵细胞的能力。
据表分析，实验组抗体效价显著高于对照组的原因是_____。中和活性达85%表明该疫苗可有效_____。
（4）筛选出抗体基因，然后利用噬菌体展示技术制备抗体。与传统单克隆抗体制备相比，噬菌体展示技术制备抗体的优势是_____（答出1点）。
【答案】（1）①. 同种限制酶（或能切割产生相同黏性末端的限制酶）②. DNA连接酶 ③. PCR后电泳（或DNA分子杂交）④. 耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）
（2）T2噬菌体可以直接侵染大肠杆菌，将遗传物质注入大肠杆菌中，不需要大肠杆菌成为感受态细胞
（3）①. S蛋白作为抗原刺激小鼠产生特异性抗体 ②. 阻断病毒与宿主细胞受体结合（或抑制病毒入侵）
（4）无须进行动物免疫，操作更简便；体外高效筛选抗体；可构建抗体库；缩短开发周期等
【分析】基因工程的基本步骤包括目的基因的获取、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【解析】（1）要使外源蛋白基因和噬菌体基因结合，首先要用同种限制酶（或能切割产生相同黏性末端的限制酶）切割，再用DNA连接酶将两者连接。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用DNA分子杂交技术。若需大量扩增目的基因，需在PCR反应体系中添加的酶是耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）。
（2）噬菌体可以直接侵染细菌，不需要细菌成为感受态细胞，故不需要利用处理大肠杆菌。
（3）S蛋白作为抗原刺激小鼠产生特异性抗体，因此实验组抗体效价显著高于对照组。中和活性达85%表明该疫苗可有效阻断病毒与宿主细胞受体结合（或抑制病毒入侵）。
（4）与传统单克隆抗体制备相比，噬菌体展示技术制备抗体的优势是无须进行动物免疫，操作更简便；体外高效筛选抗体；可构建抗体库；缩短开发周期等。实验组
P
F1雄配子育性
I
野生型品系a×染色体易位系a
48.07%败育
Ⅱ
野生型品系b×染色体易位系b
74.29%败育
Ⅲ
染色体易位系a×染色体易位系b
87.63%败育
组别
粪便中甘油三酯含量（μml）
空肠上皮细胞微绒毛长度（nm）
空肠上皮细胞微绒毛相关基因转录水平
对照组
0.43
1050
1.08
实验组
0.95
630
0.5
监测指标
修复前
立体生态修复系统
8.2
3.0
1.5
0.4
溶解氧
2.1
7.5
鱼类多样性指数
1.2
2.8
功能组
食物重叠指数
功能组
乌鳢
鲫鱼
青鱼
底栖动物
浮游动物
乌鳢
1.00
0.00
0.00
0.00
0.00
鲫鱼
0.00
1.00
0.38
0.19
0.24
青鱼
0.00
0.38
1.00
0.00
0.00
底栖动物
0.00
0.19
0.00
1.00
0.92
浮游动物
0.00
0.24
0.00
0.92
1.00
组别
展示的抗原
抗体效价
中和活性/%
实验组
S蛋白
1：2560
85
对照组
无外源蛋白
1：80
5