江西省2024-2025学年高二下学期期末考试生物试卷（解析版）

这是一份江西省2024-2025学年高二下学期期末考试生物试卷（解析版），共21页。试卷主要包含了 答卷范围， 考生必须保持答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
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一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的4个选项中，只有1项符合题目要求，答对得2分，答错得0分。
1. 南方某地一河流曾处于严重富营养化状态，水面漂浮着大量凤眼莲（又名水葫芦，大型漂浮植物），水体也时常散发臭味。当地政府通过栽种、清淤、换水、引种植物等措施进行治理，如今河流已恢复生机。下列有关分析错误的是（ ）
A. 外界干扰超过了生态系统的自我调节能力导致河流富营养化
B. 进行清淤、换水等措施的时期，该生态系统处于收支平衡状态
C. 水面上漂浮大量漂浮植物会使该河流底部的植物丰富度降低
D. 该河流的变化体现了人类活动能改变自然演替的速度和方向
【答案】B
【分析】生态系统的稳定性是指生态系统所具有的保持或恢复自身结构和功能相对稳定的能力，是生态系统重要的特征之一。这种稳定性源于生态系统内部的自我调节能力，其核心是通过负反馈调节机制实现对失衡状态的修正。
【详解】A、生态系统具有一定的自我调节能力，但当外界干扰超过了这个能力的限度时，生态系统就会遭到破坏，河流出现严重富营养化状态，正是外界干扰（如过多的营养物质排放等）超过了生态系统自我调节能力的结果，A正确；
B、进行清淤、换水等措施的时期，是对处于富营养化严重破坏状态的河流生态系统进行人为干预修复，此时生态系统的结构和功能都已遭到破坏，并非处于收支平衡状态，B错误；
C、水面上漂浮大量漂浮植物会遮挡阳光，使得河流底部的植物获得的光照减少，影响其生长和生存，从而导致该河流底部的植物丰富度降低，C正确；
D、当地政府通过栽种、清淤、换水、引种植物等措施对河流进行治理，使河流从严重富营养化状态恢复生机，这体现了人类活动能改变自然演替的速度和方向，D正确。
故选B。
2. 我国源远流长的传统食品制作工艺蕴含着丰富的科学智慧。在葡萄酒、火腿、泡菜等特色食品的加工中，常通过控制微生物来保障食品安全与独特风味。下列相关叙述符合科学事实的是（ ）
A. 泡菜坛加水密封主要目的是防止外界杂菌污染
B. 腐乳装瓶可加入适量抗生素抑制杂菌，提高品质
C. 酿造葡萄酒时，葡萄需用75％酒精消毒以杀灭杂菌
D. 制作传统火腿时，加盐腌制能抑制微生物生长繁殖
【答案】D
【分析】（1）泡菜的制作原理：泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
（2）果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～25℃；反应中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。
（3）果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动，其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。
【详解】A、泡菜坛加水密封的主要目的是创造无氧环境，促进乳酸菌的无氧呼吸（发酵），同时抑制需氧菌的活动，而非单纯防止杂菌污染，A错误；
B、腐乳制作过程中，毛霉等微生物产生的蛋白酶和脂肪酶是关键，加入抗生素会抑制有益菌的生长，且食品加工中禁止添加抗生素，B错误；
C、酿造葡萄酒依赖葡萄表面的野生酵母菌自然发酵，若用75%酒精消毒会杀死酵母菌，导致发酵失败，通常仅需冲洗而非灭菌，C错误；
D、高浓度盐通过渗透作用使微生物细胞失水死亡，从而抑制其繁殖，符合传统火腿制作防腐原理，D正确。
故选D。
3. 南美箭毒大树蛙通过膨大舌头为蚁群提供栖息空间，并在蚁叶受损时分泌糖液吸引蚂蚁驱赶植食性昆虫。当食物短缺时，蚂蚁也会摄食南美箭毒大树蛙的液汁。研究者发现，生活在树上的三种蚂蚁（Am、Bm、Cp）通过不同策略影响南美箭毒大树蛙的生存状态，相关数据如下：
结合上述信息，下列有关分析或推测正确的是（ ）
A. 三种蚂蚁间存在种内竞争，Am的竞争能力最强
B. 被Bm占据的南美箭毒大树蛙的株高可能最高
C. 南美箭毒大树蛙通过分泌糖液向蚂蚁传递化学信息
D. 南美箭毒大树蛙与蚂蚁的种间关系包括互利共生和寄生
【答案】C
【分析】（1）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。生态系统中的生物种群之间，以及它们内部都有信息的产生与交换，能够形成信息传递，即信息流。
（2）一个群落中的物种不论多少，都不是随机的简单集合，而是通过复杂的种间关系，形成一个有机的整体。种间关系主要有原始合作（互惠）、互利共生、种间竞争、捕食和寄生等。
【详解】A、三种蚂蚁（Am、Bm、Cp）属于不同物种，它们之间的竞争属于种间竞争，而非种内竞争，A错误；
B、Bm的顶芽受损率为90%，顶芽被破坏会解除顶端优势，导致侧芽发育，植株分枝增多但株高降低，因此被Bm占据的树蛙株高可能较低，B错误；
C、南美箭毒大树蛙分泌糖液吸引蚂蚁，糖液属于化学物质，传递的是化学信息，C正确；
D、树蛙与蚂蚁的互利共生体现在树蛙提供栖息空间和糖液，蚂蚁驱赶植食性昆虫；当蚂蚁摄食树蛙液汁时，若树蛙受损则属于捕食关系（而非寄生），因此二者关系为互利共生和捕食，D错误。
故选C。
4. 某细菌的野生型菌株能通过“分支酸→预苯酸→苯丙酮酸→苯丙氨酸”这一途径合成苯丙氨酸（已知每一步均需一种转化酶催化）。现有无法合成苯丙氨酸的突变型菌株A、B、C（均只缺乏一种酶且各不相同），将三种菌株用特制培养基培养，得到部分结果如表所示。下列有关分析或推测错误的是（ ）
A. 表中特制培养基缺少苯丙氨酸，酸碱度需调至中性或弱碱性
B. 通过表中数据可以确定突变型菌株A、B、C所缺少的转化酶
C. A、B、C混合在特制培养基培养，可能得到野生型菌株
D. A菌株一定能在培养过B菌株或C菌株的特制培养基中生长繁殖
【答案】D
【分析】本题考查细菌代谢途径中酶缺陷突变体的生长情况及培养基条件分析；根据菌株在不同中间产物添加后的生长情况，推断各菌株缺失的酶，并判断选项的正误。
【详解】A．A/B/C在特制培养基上均不能生长，推测特制培养基缺少苯丙氨酸，而细菌通常在中性或弱碱性环境中生长，因此培养基pH需调至中性或弱碱性，A正确；
B．菌株A添加预苯酸后生长，说明其缺乏分支酸→预苯酸的酶；菌株B添加苯丙酮酸仍不生长，说明其缺乏苯丙酮酸→苯丙氨酸的酶；菌株C添加苯丙氨酸后生长，说明其缺乏预苯酸→苯丙酮酸的酶。因此可通过表中数据确定各菌株缺失的酶，B正确；
C．若A、B、C混合培养，可能通过基因重组（如接合）互补缺陷基因，恢复野生型代谢能力，C正确；
D．A菌株缺乏分支酸→预苯酸的酶，需预苯酸才能生长。培养过B的培养基可能积累苯丙酮酸，但A无法利用；培养过C的培养基可能积累预苯酸，A可生长。因此A不一定能在培养过B的培养基中生长，D错误；
故选D。
5. “落红不是无情物，化作春泥更护花”体现了有机物分解的自然过程。科研人员欲从林下土壤中分离纤维素分解菌，进行了如图所示实验，其中①过程表示添加纤维素分解菌数量的富集培养。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 过程①所使用的培养基须以纤维素作为唯一的碳源
B. 分离和鉴别纤维素分解菌使用的培养基属于固体培养基
C. 为防止杂菌污染，需对接种工具及培养基进行严格灭菌
D. 过程②涂布的菌液被培养基吸收后，将平板倒置恒温培养
【答案】A
【分析】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、过程①是添加纤维素分解菌数量的富集培养，富集培养的目的是增加纤维素分解菌的浓度，该过程所使用的培养基不需要以纤维素作为唯一的碳源，只要培养基中含有纤维素，能让纤维素分解菌生长繁殖即可，而以纤维素作为唯一碳源的培养基是用于选择培养，目的是筛选出纤维素分解菌，A错误；
B、分离和鉴别纤维素分解菌时，需要使用固体培养基。因为固体培养基可以形成单个菌落，便于对纤维素分解菌进行分离和计数；同时，在鉴别纤维素分解菌时，可在培养基中加入刚果红，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素分解菌分解后，刚果红 - 纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可以鉴别出纤维素分解菌，B正确；
C、在微生物培养过程中，为防止杂菌污染，需对接种工具（如涂布器、接种环等）及培养基进行严格灭菌。对接种工具一般采用灼烧灭菌法，对培养基一般采用高压蒸汽灭菌法，这样可以保证培养的微生物是纯种，避免杂菌对实验结果的干扰，C正确；
D、过程②采用稀释涂布平板法接种菌液，涂布的菌液被培养基吸收后，将平板倒置恒温培养。倒置培养的目的是防止培养皿盖上凝结的水珠落入培养基，造成污染，同时也有利于培养基表面的水分更好地挥发，D正确。
故选A。
6. 某同学前往当地陈醋生产企业研学，了解到该企业的陈醋酿造秉承“固态分层发酵”工艺，其流程如图所示。同学们对该工艺展开的讨论正确的是（ ）
A. 作为发酵产品，陈醋的酿制过程需要做到严格无菌
B. 陈醋酿造的过程需要往发酵罐持续添加菌种和原料
C. 糖化、发酵1过程需要不断“翻缸”提高氧气供应
D. 该企业采用工艺类似于传统发酵技术，产量一般较低
【答案】D
【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～25℃；反应中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。
【详解】A、在陈醋的酿制过程中，不需要做到严格无菌。陈醋酿造主要利用的是醋酸菌等微生物的发酵作用，在发酵初期，发酵环境中本身就存在一些微生物，而且在发酵过程中，醋酸菌会逐渐成为优势菌种，其产生的酸性环境等会抑制其他杂菌的生长，所以不需要严格无菌操作，A错误；
B、由图可知，陈醋酿造的过程不需要往发酵罐持续原料，B错误；
C、糖化过程是利用酶将淀粉等大分子物质分解为小分子糖类，此过程不需要大量氧气，C错误；
D、传统发酵技术通常是利用天然存在的微生物，依靠自然条件进行发酵，具有操作相对简单、设备要求低等特点，但产量一般较低。该企业采用的“固态分层发酵”工艺类似于传统发酵技术，没有采用现代化的高密度发酵、连续发酵等先进技术来提高产量，所以产量一般较低，D正确。
故选D。
7. 某毛竹种植基地采用“毛竹 - 药材/文冠果”复合模式：毛竹林下套种三叶青等贵重药材，林缘坡地轮作夏枯草等季节性草本药材，并搭建直播基地开展“云认养毛竹林”活动，游客可通过线上观测作物生长状况或实地参与采收。下列叙述错误的是（ ）
A. 耐阴药材与毛竹的搭配遵循了自生原理，能通过生物互利减少病虫害
B. 该体系融合了生态效益与数字经济，符合整体性原理的系统优化目标
C. 直播认养活动加快了农产品流动，符合加快生态系统物质迁移的循环原理
D. 该模式通过垂直与水平空间配置及季节轮作，体现了生态工程的协调原理
【答案】C
【分析】生态工程的原理有自生、协调、整体等。
【详解】A、耐阴药材与毛竹搭配，利用不同层次的光资源，形成互利共生关系，减少病虫害，符合自生原理（有效选择生物组分并合理布局），A正确；
B、该模式结合生态效益与数字经济，统筹自然、经济和社会效益，符合整体性原理（系统各组分协调优化），B正确；
C、直播认养活动属于经济流通环节，与生态系统的物质循环（分解者参与的有机物→无机物转化）无关，循环原理强调系统内物质的多级利用，C错误；
D、垂直与水平空间配置及季节轮作，优化了群落结构，协调了不同物种的生态位和生长周期，符合协调原理（生物与环境的协调），D正确；
故选C。
8. 植物组织培养技术常用于大量繁殖花卉植物，其过程如下图所示，①②③④表示过程，mn表示各过程培养基中生长素与细胞分裂素的比值。下列叙述错误的是（ ）
A. 愈伤组织全能性高，宜选用作为外植体
B. ①②③过程m的大小关系为m3>m1>m2
C. ① - ②过程除培养基中m不同外，其他培养条件也有差异
D. 选取不同部位细胞经上述培养，获得植株基因型都相同
【答案】A
【分析】植物组织培养技术是指在无菌和人工控制的环境条件下，将离体的植物器官（如根、茎、叶、花、果实等）、组织（如形成层、薄壁组织等）、细胞（如体细胞、生殖细胞等）或原生质体，培养在人工配制的培养基上，使其生长、分化并形成完整植株的技术。 基于植物细胞的全能性，即已分化的植物细胞仍具有发育成完整植株的潜能。
【详解】A、选择生长旺盛、无病虫害的植物组织作为外植体，愈伤组织是已经脱分化的细胞，全能性不如外植体（如茎尖、芽尖等细胞）高，所以不宜选用愈伤组织作为外植体，A错误；
B、生长素与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，促进愈伤组织的形成。①过程是诱导愈伤组织形成，②过程是诱导芽形成，③过程是诱导根形成，所以m1（诱导愈伤组织形成时生长素与细胞分裂素的比值）适中，m2（诱导芽形成时生长素与细胞分裂素的比值）较低，m3（诱导根形成时生长素与细胞分裂素的比值）较高，即m3>m1>m2，B正确；
C、①脱分化和②再分化过程除了培养基中生长素与细胞分裂素的比值m不同外，光照等培养条件也有差异，如脱分化过程一般避光培养，再分化过程需要光照，C正确；
D、选取不同部位细胞经植物组织培养获得植株，因为植物组织培养属于无性繁殖，遗传物质不变，所以获得植株的基因型都相同，D正确。
故选A。
9. 胚胎工程是现代生物技术的重要组成部分，它在农业、医药、环境保护等多个领域发挥着重要作用。下列有关胚胎工程的理论基础及应用的叙述，错误的是（ ）
A. 动物刚排出的卵子不具备受精能力，需进行获能处理
B. 胚胎干细胞体积小、细胞核大，可诱导分化成各种细胞
C. 囊胚阶段的内细胞团细胞具有发育的全能性，囊胚可用于胚胎分割
D. 胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
【答案】A
【分析】胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术，胚胎移植的基本程序：对供体和受体的选择和处理（同期发情处理，超数排卵处理）配种或进行人工授精、对胚胎的收集检查培养或保存、进行胚胎移植。
【详解】A、动物排出的卵子分为不同成熟阶段，如马、犬等排卵时处于初级卵母细胞阶段，需在输卵管中发育至M Ⅱ中期才具备受精能力，此过程称为“成熟”而非“获能”。精子才需获能处理，A错误；
B、胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显等特点，且具有全能性，可被诱导分化为多种细胞，B正确；
C、囊胚的内细胞团细胞具有全能性，胚胎分割常选择桑葚胚或囊胚期，分割囊胚时需均等分割内细胞团以保证发育，C正确；
D、胚胎移植需供体与受体生理状态一致，实质是早期胚胎在相同生理条件下的空间转移，D正确。
故选A。
10. 我国科学家培育出世界首例体细胞克隆猴，这标志着我国在非人灵长类动物研究领域走在世界前列，如图表示克隆猴培育过程。下列叙述错误的是（ ）
A. 培育过程涉及体细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术
B. 灭活病毒短暂处理的目的是特异性诱导体细胞和卵母细胞融合
C. 组蛋白的去甲基化和乙酰化有利于重构胚细胞的分裂和发育
D. 代孕母猴对植入的胚胎不发生免疫排斥反应是胚胎存活的基础
【答案】B
【分析】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，这个新的胚胎最终发育成动物个体，用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
【详解】A、从图中可以看出，克隆猴的培育过程首先将体细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中，这涉及体细胞核移植技术；然后将重构胚进行早期胚胎培养，使其发育到一定阶段；最后将早期胚胎移植到代孕母猴体内，涉及胚胎移植技术。所以该培育过程涉及体细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术，A正确；
B、灭活病毒短暂处理的目的是诱导动物细胞融合，但这种诱导作用不具有特异性，它可以诱导多种不同的动物细胞融合，而不是特异性诱导体细胞和卵母细胞融合，B错误；
C、组蛋白的去甲基化和乙酰化可以改变染色质的结构和功能，使染色质变得松散，有利于转录因子与DNA结合，从而促进基因的表达。在重构胚细胞中，组蛋白的去甲基化和乙酰化有利于相关基因的表达，进而有利于重构胚细胞的分裂和发育，C正确；
D、胚胎移植时，代孕母猴对植入的胚胎不发生免疫排斥反应，这是胚胎能够在代孕母猴体内存活并发育的基础。如果代孕母猴对胚胎发生免疫排斥反应，胚胎就会被母体的免疫系统攻击而无法存活，D正确。
故选B。
11. 在完成“DNA的粗提取与鉴定”学生实验时，某同学记录了关键步骤的操作目的。下列有关该实验操作与目的对应关系的叙述，错误的是（ ）
A. 向洋葱碎屑中加研磨液，研磨使其释放DNA等物质
B. 用纱布过滤含DNA的滤液，以便去除蛋白质等杂质
C. 上清液加入预冷的酒精溶液，DNA溶解度降低而析出
D. 二苯胺试剂鉴定时沸水浴，促进DNA与试剂显色反应
【答案】B
【详解】A、研磨液中含洗涤剂（分解细胞膜）和食盐（溶解DNA），研磨可破碎细胞，释放DNA，A正确；
B、纱布过滤的目的是去除细胞碎片等不溶物，而蛋白质仍溶解在滤液中，未被直接去除，B错误；
C、预冷酒精可降低DNA溶解度，使DNA析出，而蛋白质仍溶解，C正确；
D、沸水浴为二苯胺试剂与DNA显色反应提供条件，D正确。
故选B。
12. 近年来，蛋白质工程技术在抗癌药物研发中取得突破性进展。蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。下列有关两者共同点的叙述错误的是（ ）
A. 都需要限制酶、DNA连接酶等工具
B. 均能定向改造蛋白质功能或生物性状
C. 均遵循中心法则制造出新的蛋白质
D. 改造后蛋白质的性状均可遗传给后代
【答案】D
【分析】蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）．蛋白质工程是通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表达形状，合成新的蛋白质．蛋白质工程是对基因进行修饰改造或重新合成，然后进行表达，须构建基因表达载体；蛋白质工程获得的是自然界没有的蛋白质；蛋白质工程是在基因水平上改造基因。
【详解】A、基因工程和蛋白质工程均涉及对基因的操作，因此都需要限制酶、DNA连接酶等工具酶，A正确；
B、基因工程通过直接改造基因来间接改变蛋白质功能或生物性状，而蛋白质工程通过设计并改造基因来定向获得所需蛋白质，两者均能实现定向改造，B正确；
C、两者均通过基因的表达（转录和翻译）合成蛋白质，遵循中心法则，C正确；
D、蛋白质工程改造后的性状是否遗传取决于是否对生殖细胞进行基因改造。若仅作用于体细胞（如抗癌药物研发中的局部应用），则性状无法遗传给后代，因此“均可遗传”的说法错误，D错误。
故选D。
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的4个选项中，有2项或2项以上符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
13. 枯草芽孢杆菌广泛分布在土壤及腐败的有机物中，易在枯草浸汁中繁殖，故而得名。下图表示实验室中纯培养枯草芽孢杆菌的两种常用方法。据图分析，下列分析正确的是（ ）

A. 完成图1所示的整个接种过程，接种环共需进行5次灼烧灭菌
B. 图1中最后一个划线区域不一定能获得枯草芽孢杆菌纯培养物
C. 图1和图2所示的方法均可对枯草浸汁中的枯草芽孢杆菌精确计数
D. 若图2培养基平均菌落数为50个，则每毫升浸汁含有枯草芽孢杆菌3.6×107个
【答案】B
【分析】纯化微生物的方法有平板划线法和稀释涂布平板法，后者也可以用来计数。
【详解】A、在平板划线法接种时，接种环在每次划线前和接种结束后都要灼烧灭菌。图1中划线5次，那么接种环共需进行6次灼烧灭菌（开始1次，每次划线前1次，共5次，结束后1次），A错误；
B、图1采用平板划线法进行接种，在最后一个划线区域有可能存在多个微生物连在一起形成一个菌落的情况，所以不一定能获得枯草芽孢杆菌纯培养物，B正确；
C、图1平板划线法不能对枯草浸汁中的枯草芽孢杆菌精确计数，图2稀释涂布平板法可用于计数（估算），C错误；
D、由图2可知，菌液稀释倍数为106，若图2培养基平均菌落数为50个，所用稀释液体积为0.1mL，则每毫升浸汁含有枯草芽孢杆菌50÷0.1×106=5×108个，D错误。
故选B。
14. 下图表示不同海拔的典型森林生态系统中，生产者用于自身生长、发育和繁殖的能量（NP）与固定于有机物的总能量（GP）的比值（NP/GP）变化曲线。下列相关叙述错误的是（ ）

A. 低海拔地区NP/GP值较低主要是由于低温限制了光合作用效率所致
B. 随着海拔升高，森林生产者NP/GP值变大，生产者同化量也变大
C. 高海拔地区NP/GP值较高，说明生产者合成的有机物用于自身生长的比例增加
D. 某一海拔的森林群落从演替初期到成熟阶段，生产者的NP/GP值呈现上升趋势
【答案】AB
【分析】初级生产量指生产者通过光合作用固定的能量。次级生产量是指在单位时间内由于动物和微生物的生长和繁殖而增加的生物量或所贮存的能量。次级生产量=同化量-呼吸量。
【详解】A、低海拔地区温度较高，而该选项中说低海拔地区NP/GP值较低主要是由于低温限制了光合作用效率所致，这与低海拔地区的实际温度情况不符。实际上，低海拔地区NP/GP值较低可能是由于温度高，呼吸作用强，生产者用于自身生长、发育和繁殖的能量相对减少，而不是低温限制光合作用效率，A错误；
B、随着海拔升高，森林生产者的NP/GP值变大，但NP/GP是生产者用于自身生长、发育和繁殖的能量（NP）与固定于有机物的总能量（GP）的比值，仅根据NP/GP值变大，不能得出生产者同化量（即GP）也变大的结论。因为NP/GP值增大可能是由于NP增加的比例大于GP增加的比例，也可能是GP不变而NP增加等原因导致的，B错误；
C、高海拔地区NP/GP值较高，NP/GP表示生产者用于自身生长、发育和繁殖的能量与固定于有机物的总能量的比值，该比值较高说明生产者合成的有机物用于自身生长、发育和繁殖的比例增加，而不是用于呼吸作用等其他消耗的比例相对减少，C正确；
D、某一海拔的森林群落从演替初期到成熟阶段，群落的结构越来越复杂，生物种类越来越多，生产者的种类和数量也会发生变化。在演替过程中，生产者的呼吸作用消耗相对减少，用于自身生长、发育和繁殖的能量相对增加，所以生产者的NP/GP值呈现上升趋势，D正确。
故选AB。
15. 水母雪莲细胞合成的紫茎泽兰有抗癌价值，但野生资源有限。科研人员建立细胞悬浮体系，采用“两阶段法”生产：第一阶段在黑暗、摇瓶中培养以积累细胞生物量；第二阶段将细胞转入光照生物反应器，并添加茉莉酸甲酯以提升紫茎泽兰合成能力。下列推测或叙述错误的是（ ）
A. 第一阶段黑暗培养可减少能量损耗，利于细胞快速增殖
B. 第二阶段的光照主要作为环境信号激活紫茎泽兰合成途径
C. 茉莉酸甲酯通过促进细胞分裂增加紫茎泽兰的细胞数量
D. 繁殖体用于初生代谢产物，两阶段法有助于规模化生产
【答案】CD
【分析】次级代谢产物是指生物生长到一定阶段后通过次级代谢合成的分子结构十分复杂、对该生物无明显生理功能，或并非是该生物生长和繁殖所必需的小分子物质，如抗生素、毒素、激素、色素等。
【详解】A、第一阶段黑暗培养可减少能量损耗，利于细胞快速增殖。黑暗条件下，细胞无法进行光合作用，但可通过培养基中的有机物进行异养生长，减少能量消耗在光合结构上，专注于细胞分裂，A正确；
B、第二阶段的光照主要作为环境信号激活紫茎泽兰合成途径。光照可能通过光敏色素等信号途径诱导次生代谢相关基因的表达，促进紫茎泽兰的合成，B正确；
C、茉莉酸甲酯通过促进细胞分裂增加紫茎泽兰的细胞数量。茉莉酸甲酯的作用是诱导次生代谢产物的合成，而非促进细胞分裂（细胞分裂主要发生在第一阶段），C错误；
D、繁殖体用于初生代谢产物，两阶段法有助于规模化生产。繁殖体（第一阶段培养的细胞）主要用于积累生物量，初生代谢产物是细胞生长阶段的自然产物，但繁殖体的核心用途是作为次生代谢产物生产的基础，而非专门用于初生代谢产物生产，D错误。
故选CD。
16. 研究人员利用基因工程技术制备乳腺生物反应器生产某种药用蛋白，已知该药用蛋白基因的mRNA序列为5'-UACUCCUCG……CAAGUUCUAC-3'，经逆转录得到cDNA，在其两端添加限制酶识别序列后利用PCR技术扩增，将扩增的DNA与启动子A等元件重组构建基因表达载体，如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. mRNA含该药用蛋白基因的启动子，构建基因表达载体前需将其去除
B. 由于启动子A具有组织特异性，该药用蛋白基因只在乳腺细胞中表达
C. PCR扩增时两种引物分别是5'-GACTTCTACT-3'和5'-CTGCAGTAA-3'
D. 构建的基因表达载体还需通过显微注射的方法导入雌性动物的乳腺细胞中
【答案】B
【分析】基因表达载体包括目的基因、标记基因、启动子和终止子等；启动子是一段由特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，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，最终表达出蛋白质；终止子位于基因的下游，作用是终止转录，也是一段有特殊序列结构的DNA片段。
【详解】A、启动子是 DNA 上 RNA 聚合酶结合的位点，mRNA 中不含启动子（启动子不被转录），药用蛋白基因的 mRNA 经逆转录得到的 cDNA 仅包含编码区序列，无需去除启动子，A错误；
B、乳腺生物反应器中使用的启动子 A 通常是乳腺特异性启动子，其特点是仅在乳腺细胞中启动下游基因的转录，使药用蛋白基因特异性在乳腺细胞中表达，B正确；
C、已知mRNA的序列为5'--UACUCCUCG……CAAGUUCUAC-3'，逆转录得到cDNA序列为5'-GTAGAACTTG……CGAGGAGTA-3'，由此可知与cDNA互补的另一条链的序列为5'--TACTCCTCG……CAAGTTCTAC-3'，利用PCR技术对cDNA进行扩增，PCR过程需要两种引物，能分别与目的基因两条链的3'端通过碱基互补配对结合，因此两种引物分别是5'-TACTCCTCG-3'和5'-GTAGAACTTG-3'，C错误；
D、基因工程制备乳腺生物反应器时，基因表达载体需通过显微注射法导入受精卵（而非乳腺细胞），因为受精卵具有细胞全能性，可发育为完整动物个体，且只有受精卵发育的雌性个体才可能在乳腺中表达目的蛋白，D错误。
故选B。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
17. 在鄱阳湖近岸湿地生态系统中，沉水植物（如苦草、黑藻）和浮叶植物（如菱角）是螺类、鱼类的主要食物来源，而越冬候鸟（如白鹤、小天鹅）以沉水植物的地下茎和螺类为食。某区域对围垦土地实施“退田还湖”工程，原有农田逐渐恢复为湿地。回答下列问题：
（1）退田还湖区域的演替属于________演替；近岸湿地很难演替形成森林的原因是________。
（2）白鹤与小天鹅均以苦草冬芽为食，二者的生态位可以通过________（答出2点）的不同实现分化，其意义是________。
（3）退田还湖后，沉水植物逐渐恢复，螺类种群数量短期内可能出现上升，从食物和天敌角度分析，原因是________。
（4）鄱阳湖某区域湿地吸引了大量的候鸟越冬，同时也成为旅游景点带动了当地消费。上述现象体现了生物多样性的________价值。
【答案】（1）①. 次生 ②. 周期性水位变化导致土壤淹水时间长，根系缺氧抑制了乔木生长
（2）①. 取食时间、取食地点、取食部位 ②. 减少种间竞争，提高环境资源的利用率
（3）沉水植物恢复为螺类提供更多食物，此时螺类的天敌数量较少（或螺类的天敌更多地取食了沉水植物的地下茎，减少了对螺类的取食）
（4）直接价值和间接
【分析】生物多样性的价值：直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，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；间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）；潜在价值：目前人类不清楚的价值。
【解析】（1）退田还湖区域保留了原有土壤条件，甚至有种子或者其他繁殖体，属于次生演替；近岸湿地周期性水位变化导致土壤淹水时间长，根系缺氧抑制了乔木生长，很难演替至森林阶段。
（2）虽然两者均以苦草冬芽为食，但可能通过选择不同的取食时间、取食地点、取食部位实现生态位分化。这种分化可以减少种间竞争，促进资源合理利用，维持生态系统的稳定。
（3）沉水植物恢复为螺类提供更多食物，此时螺类的天敌数量较少（或螺类的天敌更多地取食了沉水植物的地下茎，减少了对螺类的取食），促进螺类繁殖，演替初期天敌数量较少，短期内捕食压力小，导致螺类数量上升。
（4）湿地作为旅游景点带来的经济效益属于直接价值，湿地恢复后为候鸟提供栖息地，维持生态功能属于间接价值。
18. 聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚丙稀（PP）两类不易降解的塑料大量使用是造成“白色污染”的主要原因。研究发现，某些微生物具有同时降解PET与PP的能力。为开发“白色污染”生物修复技术，研究团队提出两种方案获取能同时降解PET与PP的目标菌株。回答下列问题：
（1）方案一：从土壤样品中筛选目标微生物
①在________区域采集土样可提高筛选效率，从自然选择角度分析，原因是________。
②固体培养基需添加PET、PP作为碳源，除碳源外至少还需要添加________（答出3种）。
③研究人员采用“分步富集法”筛选目标菌：阶段Ⅰ：PET唯一碳源培养基富集→阶段Ⅱ：PP唯一碳源培养基富集，无法通过同时加入PET与PP筛选目标菌的原因是________。
（2）方案二：采用基因工程改造现有微生物该方案操作程序包括：________（用文字和箭头表示）。
（3）通过上述方案获得了能同时降解PET与PP的目标微生物，若需研究目标菌的单一降解和复合降解能力差异，应进行的实验操作是________。
【答案】（1）①. 塑料污染严重 ②. 这些区域长期暴露于塑料污染物中，塑料对微生物进行选择，富集了能降解PET和PP的微生物，从而提高筛选到目标菌种的概率 ③. 氮源、无机盐、水 ④. 只能降解PET或PP的微生物也能生长，无法确保筛选到能同时降解两种塑料的微生物
（2）获取降解PET和PP有关基因→基因表达载体的构建→将目的基因导人受体细胞→目的基因的检测与鉴定
（3）将等量目标微生物接种于等浓度PET为唯一碳源、PP为唯一碳源、PET和PP各一半为碳源的三种培养基中，在适宜条件下培养一定时间，测定各组塑料的降解率
【分析】（1）生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象，称作生物富集。
（2）培养基的基本成分：水、无机盐、碳源、氮源及特殊生长因子。
【解析】（1）①长期受塑料污染（或富含废弃塑料）的环境（如垃圾填埋场、塑料回收站周边土壤）生长着能分解塑料的微生物，容易分离出目标微生物，这些区域长期暴露于塑料污染物中，塑料对微生物进行选择，富集了能降解PET和PP的微生物，从而提高筛选到目标菌种的概率。
②微生物生长需碳源、氮源、无机盐、水和特殊营养物质。PET/PP仅提供碳源，故需补充氮源、无机盐、水等。
③若同时加入PET和PP，可能筛选出仅能降解其中一种塑料的微生物，无法确保获得同时降解两种塑料的目标菌。
（2）基因工程的操作程序为：获取降解PET和PP有关基因→基因表达载体的构建→将目的基因导人受体细胞→目的基因的检测与鉴定。
（3）复合降解能力指微生物在PET和PP共存时的降解性能。探究目标菌的单一降解和复合降解能力，需将等量目标微生物接种于等浓度PET为唯一碳源、PP为唯一碳源、PET和PP各一半为碳源的三种培养基中，在适宜条件下培养一定时间，测定各组塑料的降解率。
19. 长春碱是从长春花中提取的天然抗癌药物，但长春花生长周期长，且天然长春花中长春碱含量极低。某科研团队运用植物细胞工程技术开展长春碱工业化生产研究。回答下列问题：
（1）科研人员选取长春花组织为外植体，经消毒处理后接种至培养基，经诱导形成愈伤组织，将其置于摇床进行悬浮培养时，长春碱产量显著高于固体培养，原因是液体悬浮培养能________（答出2点）。与传统从植株中提取长春碱相比，该培养技术的核心优势是________。
（2）为结合长春花的长春碱合成能力与拟南芥的快速生长特性，团队开展原生质体融合实验：首先利用________酶去除两种植物细胞的细胞壁，获得原生质体，但无论两种细胞经远源处理的时间不同，其原因可能是________，经诱导融合后的杂种细胞需经过________过程，才能形成杂种植株。目前该技术仍面临杂种细胞长春碱合成不稳定的问题，可通过基因编辑技术来增强长春碱合成关键基因的_________的活性，以促进基因表达。
（3）研究发现，长春碱杀死癌细胞的同时对正常细胞也有毒害作用。为降低长春碱对正常细胞的毒性，结合动物细胞融合知识，提出一条后续的研究思路：__________。
【答案】（1）①. 增加细胞与培养液的接触面积，促进营养物质吸收以及代谢物质排出；提高溶氧量，促进细胞代谢 ②. 不受季节和环境限制，生产周期短，可规模化生产等
（2）①. 纤维素酶和果胶 ②. 不同植物细胞的细胞壁结构有差异（或不同植物细胞对酶的敏感性不同，造成酶解速率不同）③. 植物组织培养（或脱分化和再分化）④. 启动子
（3）利用单克隆抗体制备技术制成能同时识别癌细胞表面抗原和长春碱的双特异性单克隆抗体，进行靶向治疗（或利用单克隆抗体制备技术制成的生物导弹运载长春碱，进行靶向治疗）
【分析】植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（包括微型繁殖，作物脱毒、人工种子等）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。
【解析】（1）通过植物组织培养获得细胞代谢产物，通常只需经过脱分化形成愈伤组织即可。与固体培养相比，摇床悬浮培养能增加细胞与培养液的接触面积，使细胞更充分地吸收营养物质，排出代谢废物；同时提高溶氧量，因为摇床的振荡作用让培养液与空气充分接触，促进细胞有氧呼吸，为细胞的生长和代谢提供充足能量，进而提高长春碱产量。细胞悬浮培养技术与传统从植株中提取长春碱相比，不受季节和环境限制，生产周期短，可规模化生产。
（2）植物体细胞杂交之前，先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体，但是由于不同植物细胞细胞壁的成分、结构有所差异（或不同植物细胞对酶的敏感性不同，造成酶解速率不同），而造成酶处理的时间不同，经诱导融合后的杂种细胞需经过植物组织培养（或脱分化和再分化）过程，才能形成杂种植株。为解决杂种细胞长春碱合成不稳定的问题，可以通过基因编辑技术增强长春碱合成关键基因的启动子的活性，使启动子与RNA聚合酶的结合更紧密，促进基因转录，从而增加长春碱合成相关酶的表达量，提高长春碱的合成。
（3）单克隆抗体特异性强，可以识别特定抗原，故可利用单克隆抗体制备技术制备能同时识别癌细胞表面抗原和长春碱的双特异性单克隆抗体，进行靶向治疗（或利用单克隆抗体制备技术制成的生物导弹运载长春碱，进行靶向治疗），把长春碱定向运输到癌细胞部位杀死癌细胞，以降低对正常细胞的损伤。
20. 某科研团队利用动物细胞工程技术构建类肝脏器官，用于动物毒性检测。传统的肝脏细胞培养无法模拟体内复杂的细胞微环境，导致药物毒性评估准确性低。该团队将人诱导多能干细胞（iPS细胞）分化为肝实质细胞、肝星状细胞等多种肝脏细胞类型，通过三维培养技术构建具有生理功能的类肝脏器官。实验设计流程如下：
根据以上信息，回答下列问题：
（1）培养iPS细胞时，应将培养瓶置于含有_______混合气体的培养箱中；iPS细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为_______；若需要进行传代培养，需要用______酶处理后再收集细胞制成新的细胞悬液。
（2）该实验设置了不同浓度的待药物处理组，此外实验还需再设一组对照组，该对照组的处理方式是________，其目的是________。
（3）检测肝功能相关酶活性时，可通过测定酶促反应速率来衡量酶活性高低。若某药物处理组的类肝脏器官培养液中谷丙转氨酶（GPT，胞内酶）活性显著升高，推测该药物对肝脏_______（填“有”或“没有”）毒性，判断依据是________。
【答案】（1）①. 95%空气和5%CO2 ②. 接触抑制 ③. 胰蛋白（或胶原蛋白）
（2）①. 将类肝脏器官置于等量不含待测药物的培养液（或生理盐水）中 ②. 排除培养基中无关因素对实验结果的干扰
（3）①. 有 ②. 肝脏细胞受损，导致细胞膜通透性增加，谷丙转氨酶（GPT）释放到细胞外，可提高相关酶促反应速率
【分析】动物细胞培养是指从动物体中取出 相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养条件下，让这些细胞生长和增殖的技术。动物细胞培养需要营养、无菌无毒条件、适宜温度、渗透压、pH，95%空气和5%CO2等条件。
【解析】（1）iPS细胞与胚胎干细胞功能类似，均可分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞，培养iPS细胞时，应将培养瓶置于含有95%空气和5%CO2混合气体的培养箱中；动物细胞体外培养时会发生接触抑制，即细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖的现象；若需要进行传代培养，需要用胰蛋白（或胶原蛋白）酶处理后再收集细胞制成新的细胞悬液。
（2）该实验设置了不同浓度的待药物处理组，还需要设置空白对照组，以排除培养基等无关因素对实验结果的干扰，对照组的处理为将类肝脏器官置于等量不含待测药物的培养液（或生理盐水）中。
（3）若某药物处理组的肝脏类器官中谷丙转氨酶（GPT）活性显著升高，说明肝脏细胞受损，导致细胞膜通透性增加，谷丙转氨酶（GPT）释放到细胞外，可提高相关酶促反应速率，由此可推测该药物对肝脏有毒性。
21. 天然抗菌肽DRS12具有较好的抗菌效果且对部分动物细胞没有毒性，有良好的研究前景。已有研究表明通过增加N端、C端的疏水残基数量能够提高DRS12的抗菌活性。研究人员通过用亮氨酸替换两个位点（N端、C端）的丝氨酸的方式将DRS12改造成DRS12a，构建DRS12及改造过DRS12a的原核表达体系，并做初步的抗菌活性比较研究。回答下列问题：
（1）要对抗菌肽结构进行改造，最终需通过_________来完成。
（2）研究人员欲采用重叠延伸PCR技术完成改造，部分过程如下图所示。编码丙氨酸的密码子有GCA、GCG等，编码亮氨酸的密码子有UUA、UUG等。若拟突变位点1的碱基对为C-G，则引物2、引物3的突起碱基应分别设计为________。必须将引物1、2和引物3、4置于不同的PCR反应体系中，其原因是________。用亮氨酸替换DRS12的两个位点（N端、C端）的丝氨酸形成改造肽DRS12a，至少需要用________种引物。
（3）获取目的基因后，分别构建DRS12、DRS12a基因表达载体，若以大肠杆菌为受体细胞，为提高基因表达载体导入成功率，导入前需进行的操作是__________。
【答案】（1）改造基因
（2）①. A和T ②. 引物2和引物3是碱基互补配对关系，置于同一PCR反应体系中，会相互结合而失去作用 ③. 6
（3）Ca2+处理大肠杆菌
【分析】PCR反应过程是：变性→复性→延伸。 反应完成后，一个DNA分子就变成了两个DNA分子，随着重复次数的增多，DNA分子数就以2n的形式增加。
【解析】（1）为提高抗菌肽抗菌活性通过替换氨基酸进行改造，属于蛋白质工程范畴。蛋白质工程中，要对蛋白质结构进行设计改造，最终必须通过改造基因结构来完成。
（2）若拟突变位点1的碱基对为C-C，需让其突变为T-A，则可实现编码的氨基酸由丝氨酸转变为亮氨酸，故引物2、引物3的突起处应分别设计为A和T。引物2和引物3存在互补配对序列，若置于同一PCR反应体系中，因相互结合而失去作用，所以引物1、2和引物3、4必须置于不同的PCR 反应体系中。据图分析得到，重叠延伸PCR技术定点突变一个位点需要2个位于目的基因两端的常规引物1和4，2个位于替换位点的定点突变引物2和3，用亮氨酸替换DRSB2的N端、C端的丝氨酸，是定点突变2个位点，则至少需要6种引物。
（3）小问3 将基因表达载体导人原核细胞的方法是Ca2+处理法，使受体细胞处于一种便于吸收周围环境中的DNA分子的生理状态，以提高基因表达载体导人成功率。
蚂蚁种类
占比比例
搬移受损率
顶芽受损率
Am
30％
20％
0％
Bm
30％
90％
90％
Cp
20％
50％
0％
菌株类型
A/B/C
A
B
C
物质条件
特制培养基
特制培养基+预苯酸
特制培养基+苯丙酮酸
特制培养基+苯丙氨酸
生长情况
不生长
生长
不生长
生长