湖北省随州市2025-2026学年高二下学期期末考试生物试题（含解析）

这是一份湖北省随州市2025-2026学年高二下学期期末考试生物试题（含解析），共14页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 生态足迹是指在现有技术条件下，维持某一人口单位生存所需的生产资源和吸纳废物的土地和水域面积。生态承载力代表了地球提供资源的能力。下列叙述错误的是（ ）
A. “桑基鱼塘”等生产方式能有效减小生态足迹
B. 生态足迹的值与人类对生态和环境的影响程度呈负相关
C. 开发新能源、提高生产效率和降低肉食类食物比例等，均可提高生态承载力
D. 研究生态足迹有利于践行经济、社会和生态相互协调的可持续发展理念
【答案】B
【解析】
【详解】A、“桑基鱼塘”等生产方式能通过物质循环有效的减少人类所排放的废物从而有效减小生态足迹，A正确；
B、生态足迹的值越大，代表人类对生态和环境的影响程度越大，二者呈正相关，B错误；
C、开发新能源、提高生产效率和降低肉食类食物比例等均可减小生态足迹，从而提高生态承载力，C正确；
D、研究生态足迹有利于践行经济、社会和生态相互协调的可持续发展理念，D正确。
2. 现有的野生大熊猫种群仅分布在我国青藏高原东侧6个彼此分隔的山系内。生态廊道能够沟通连接空间分布上较为孤立和分散的小种群。我国采用建立生态廊道、保护中心繁育、国家公园等多种方式保护大熊猫。以下相关叙述正确的是（ ）
A. 建立生态廊道可促进种群间基因交流
B. 建立国家公园保护大熊猫，属于易地保护
C. 小种群的大熊猫种内竞争小，有利于种群繁衍
D. 保护生物多样性就是保护各种珍稀动植物
【答案】A
【解析】
【详解】A、建立生态廊道有利于各个小种群不同个体进行基因交流，A正确；
B、建立国家公园保护大熊猫属于就地保护，B错误；
C、小种群的大熊猫由于基因库小，不利于种群繁衍，C错误；
D、保护生物多样性包括保护物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性三个方面，D错误。
3. 红树林是生长在热带、亚热带海岸潮间带，以红树植物为主体的湿地木本植物群落。作为重要的滨海“蓝碳”生态系统，红树林具有强大碳汇（吸收并储存CO2）功能，在减缓全球气候变化等方面发挥着重要作用。下列叙述错误的是（ ）
A. 红树林具有强大碳汇功能，有利于提高生态承载力
B. 全球气候变暖会加剧红树林沉积物中有机碳的分解
C. 可推测红树植物细胞内的渗透压通常低于陆地植物
D. 红树林湿地的蓄洪防旱、调节气候等生物多样性间接价值明显大于它的直接价值
【答案】C
【解析】
【详解】A、红树林具有强大碳汇（吸收并储存CO2）功能，红树林生态系统的扩大有利于提高生态承载力，提高红树林生态系统的面积，有利于提高海岸带“蓝碳”的储量，A正确；
B、随着全球气候变暖，酶的活性升高，红树林沉积物中有机碳的分解会加剧，B正确；
C、红树林是生长在热带、亚热带海岸潮间带，细胞内渗透压很高，通常要高于陆地植物，这有利于红树植物从海水中吸收水分，C错误；
D、间接价值是对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能），红树林湿地的蓄洪防旱、调节气候等功能体现了生物多样性的间接价值，且明显要大于它的直接价值，D正确。
4. 利用传统发酵技术制作的果酒、腐乳、泡菜等极大地丰富了人们的饮食，它们是我国传统饮食文化的重要组成部分。下列有关叙述不正确的是（ ）
A. 制作果酒和腐乳所利用的主要微生物均含有细胞核
B. 制作果酒时，适当加大接种量可提高发酵速率，抑制杂菌生长
C. 制作腐乳时主要利用了毛霉产生的蛋白酶和脂肪酶
D. 制作果醋、泡菜、果酒的过程中应先通气培养微生物，再密封发酵
【答案】D
【解析】
【详解】A、制作果酒和腐乳所利用的主要微生物分别是酵母菌和毛霉，二者均属于真核生物，都含有细胞核，A正确；
B、在制作果酒时，适当加大接种量可以提高微生物的初始数量，从而提高发酵速率，同时通过种间竞争抑制杂菌生长繁殖，B正确；
C、制作腐乳时主要利用了毛霉产生的蛋白酶和脂肪酶，C正确；
D、酵母菌是兼性厌氧菌，制作果酒的过程中应先通气培养微生物使其大量繁殖，再密封发酵，醋酸菌是好氧菌，因此果醋需要一直通气，乳酸菌是厌氧菌，因此泡菜需要营造无氧环境，D错误。
5. 检测空气微生物常采用沉降平板法，具体做法是将牛肉膏蛋白胨培养基的平板置于待测地点，打开皿盖暴露于空气中一段时间后，盖好皿盖置于培养箱中培养、观察并统计菌落数。下列叙述不正确的是（ ）
A. 牛肉膏蛋白胨培养基在配制时应先调节pH再灭菌
B. 采样平板和未采样的平板需在相同条件下培养
C. 平板中每一个菌落都是由一个或多个活菌繁殖而来
D. 该方法可以准确统计空气中微生物种类与数量
【答案】D
【解析】
【详解】A、培养基在灭菌前要先调节pH，灭菌后再调节pH可能会被杂菌污染，A正确；
B、采样平板和未采样的平板需在相同条件下培养，遵循实验设计的无关变量一致原则，B正确；
C、当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，故单菌落可能是由一个或多个细菌繁殖而来的，C正确；
D、该方法只能估计空气中微生物种类与数量，但不能准确统计，D错误。
6. 蛛丝有超强韧性，其主要成分蛛丝蛋白是一种特殊的纤维蛋白，具有独特的结构与性质。科学家将蛛丝蛋白基因转入羊的乳腺中以生产蛛丝蛋白，下图是蛛丝蛋白基因的DNA片段。在基因工程中可通过PCR技术和琼脂糖凝胶电泳技术检测目的基因是否导入受体细胞。下列说法正确的是（ ）
A. 用PCR技术扩增图中的蛛丝蛋白基因，可选择图中的引物①和④
B. 科学家将蛛丝蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起
C. 将表达载体导入雌性哺乳动物的乳腺细胞时，常采用显微注射技术
D. 在凝胶中DNA分子的迁移速率只与DNA分子的大小有关
【答案】B
【解析】
【详解】A、据题图分析可知，磷酸基团为DNA的5'端，羟基为DNA的3'端，由于DNA聚合酶只能从5'→3'延伸子链，所以在PCR扩增中引物与DNA模板链的3'端结合进行延伸，故选择图中引物②和引物③，A错误；
B、要想让目的基因在乳腺中表达，需要将目的基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，B正确；
C、将基因表达载体导入动物细胞时通常用受精卵作为受体细胞，C错误；
D、在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，D错误。
7. 人造肉是一种体外动物细胞培养制造出的细胞培养肉，具有营养可控、结构仿真、口感真实的特点。其主要生产流程如下图，图中的微载体是一种固体的细胞生长基质，其表面能使细胞贴附。下列叙述不正确的是（ ）
A. ①过程可用机械的方法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等方法处理以获得细胞悬液
B. ③过程加入微载体为细胞提供更大附着面积，使产量增加
C. 在进行动物细胞传代培养时，悬浮培养的细胞可以直接用离心法收集
D. 肌肉干细胞通过培养分化成人造肉的过程体现了全能性
【答案】D
【解析】
【详解】A、①过程为制备细胞悬液的过程，可用机械的方法或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理，A正确；
B、③过程中加入微载体为细胞提供了更大的附着面积，使细胞数量增加从而提升产量，B正确；
C、在进行动物细胞传代培养时，悬浮培养的细胞可以直接用离心法收集，C正确；
D、全能性指的是培养成完整的个体或所有细胞，而肌肉干细胞属于成体干细胞，能够分化成特定的细胞和组织，未体现出全能性，D错误。
8. 信息传递原理在家居种植和社区绿化中得到了巧妙应用。下列相关做法正确的是（ ）
①在阳台种植草莓时，播放蜜蜂的嗡嗡声录音，可提高授粉率和果实产量
②利用LED灯在夜间对盆栽植物补光，可调节花期或促进营养生长
③在菜地周围悬挂银色反光条，利用反射光驱避蚜虫，减少害虫侵害
④将金盏菊与番茄间作，金盏菊根系分泌的化学物质能抑制线虫，这属于化学信息调控
A. ①②③B. ①③④
C. ②③④D. ①②③④
【答案】D
【解析】
【详解】①在阳台种植草莓时，播放蜜蜂的嗡嗡声录音，可吸引蜜蜂等昆虫帮助传粉，从而提高授粉率和果实产量，①正确；
②利用LED灯在夜间对盆栽植物补光，可延长光照时间，进而调节植物的花期或促进营养生长，②正确；
③在菜地周围悬挂银色反光条，利用反射光驱避蚜虫，减少害虫侵害，③正确；
④将金盏菊与番茄间作，金盏菊根系分泌的化学物质能抑制线虫，这属于化学信息调控，④正确。
9. 某啤酒厂采用传统工艺酿造啤酒，流程如图。下列酿造流程的相关叙述错误的是（ ）
A. 糖化过程中麦芽中的酶将大米中的淀粉分解成麦芽糖、葡萄糖等，为后续发酵提供碳源
B. 糖化液煮沸时加入酒花，既能赋予啤酒特有风味，又能起到杀菌和终止酶活性的作用
C. 发酵罐中酵母菌接种后，前期适当通气搅拌可促进菌体繁殖，缩短发酵周期
D. 精酿啤酒通常不经过滤和杀菌，因此其发酵过程可以不用严格无菌操作
【答案】D
【解析】
【详解】A、“糖化”利用了酶的催化作用，用麦芽中的淀粉酶、麦芽糖酶催化淀粉水解，形成糖浆，葡萄糖可作为碳源供酵母菌吸收利用，A正确；
B、糖化液添加酒花煮沸可以产生风味组分，并对糖浆进行灭菌，高温会破坏酶的空间结构，因此煮沸还可以终止酶进一步作用，B正确；
C、发酵初期适当充氧、搅拌可以让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，可缩短发酵时间，C正确；
D、精酿啤酒不进行过滤和消毒，但发酵过程必须在无菌条件下进行，防止杂菌繁殖对发酵过程产生影响，D错误。
10. 犬疱疹病毒gD蛋白可作为疫苗和诊断抗原。研究人员首先利用转基因大肠杆菌表达gD蛋白，纯化后免疫小鼠，再取免疫小鼠的脾细胞与骨髓瘤细胞融合，制备抗gD蛋白的单克隆抗体，流程如图所示。下列相关分析错误的是（ ）
A. 在细胞融合之前，需将脾细胞（B淋巴细胞）置于CO2培养箱中进行传代培养，以获得足够数量的细胞
B. 与植物体细胞杂交中的融合方法相比，诱导动物细胞融合时可采用灭活病毒处理这一特殊手段
C. 融合后的细胞在选择培养基中培养，只有杂交瘤细胞能够存活并形成克隆
D. 对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测后，将阳性细胞经体（内）外培养可大量获取单克隆抗体
【答案】A
【解析】
【详解】A、免疫小鼠的脾细胞是高度分化的细胞，通常不具有增殖能力，所以一般无法通过传代培养获得足够数量的细胞，A错误；
B、与诱导原生质体融合（电刺激、聚乙二醇诱导）相比，①过程（诱导动物细胞融合）特有的方法是灭活病毒诱导法，B正确；
C、融合后的细胞在选择培养基（如HAT培养基）中培养，只有杂交瘤细胞能够存活并形成克隆，C正确；
D、经抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖，从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体，D正确。
11. 植物甲抗旱、抗病性强，植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 过程①中制备原生质体时需要在等渗或低渗的溶液中处理
B. 过程②中常采用灭活的仙台病毒或PEG诱导原生质体融合
C. 过程④和⑤的培养基中均需要添加相同浓度比例的生长素和细胞分裂素
D. 可通过分析植物丙的染色体，来鉴定其是否为杂种植株
【答案】D
【解析】
【详解】A、过程①为原生质体的制备，通常置于等渗或高渗溶液中，而置于低渗溶液中会因为吸水过多而使其涨破，A错误；
B、植物细胞融合时通常可用物理法（如电刺激、离心等）和化学法（如聚乙二醇等），但灭活的仙台病毒不能诱导（植物）原生质体融合，B错误；
C、过程④和⑤分别为脱分化和再分化，两个阶段一般都需要使用生长素和细胞分裂素，但比例一般不同，C错误；
D、植物体细胞杂交的原理是染色体变异，可对植物丙的染色体进行分析来鉴定其是否为杂种植株，D正确。
12. 在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，下列相关分析不正确的是（ ）
A. 该实验的整个流程中，离心机并非必需设备，可用其他方法替代
B. 鉴定过程中，DNA分子的双螺旋结构可能会因加热而暂时解开
C. 若用蒸馏水代替研磨液（含洗涤剂和NaCl），则DNA的提取量会明显减少
D. 向DNA粗提物的溶液中加入二苯胺试剂并加热，可同时检测DNA和蛋白质的存在
【答案】D
【解析】
【详解】A、研磨后，可以将研磨液过滤到烧杯中，在4 ℃冰箱中放置几分钟后，再取上清液，可以不使用离心机，A正确；
B、鉴定过程中的沸水浴加热可使DNA双螺旋结构发生改变，双螺旋结构暂时解开，B正确；
C、研磨液有利于DNA的溶解并保护DNA不被破坏，若换为蒸馏水，则DNA提取的效率会降低，C正确；
D、在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，二苯胺试剂用于鉴定DNA，不能检测溶液中是否有蛋白质，D错误。
13. 铁皮石斛中的水溶性甘露多糖具有药用价值，花青素有助于抗氧化和抵御逆境。科研人员发现转录因子DMYB75能促进铁皮石斛多糖和花青素的合成（如图），且该因子过量表达后，植株的抗氧化能力和干旱耐受性均显著提升。据此分析下列叙述正确的是（ ）
A. 启动子区域是DNA聚合酶的结合位点，不同基因的启动子序列通常存在差异
B. 由于蛋白质不能与核酸发生碱基互补配对，因此蛋白质无法直接调控基因的转录
C. DCSLAs基因通过控制酶的合成来控制代谢，其最终表达产物是水溶性甘露多糖
D. 若DANS基因启动子所在区域的组蛋白乙酰化程度改变，可能会导致植株抗逆性变化
【答案】D
【解析】
【详解】A、启动子是RNA聚合酶识别并结合的部位，不同基因具有不同的启动子序列，以实现特异性表达调控，A错误；
B、蛋白质（如本题中的转录因子DMYB75）可通过结合基因的启动子区域直接调控基因的转录起始，进而控制基因表达。蛋白质与基因之间虽不遵循碱基互补配对原则，但蛋白质可通过特异性结合DNA序列直接调控基因表达，B错误；
C、由图可知，DCSLAs基因表达的直接产物是水溶性甘露多糖合成关键酶（蛋白质），该酶催化反应后才能合成水溶性甘露多糖。基因表达的终产物通常是蛋白质（少数为RNA），多糖是酶促反应的产物，并非基因直接表达的结果，C错误；
D、组蛋白乙酰化属于表观遗传调控方式。若DANS基因启动子区域组蛋白乙酰化水平改变，会导致染色质结构发生变化（乙酰化通常使染色质松散，利于基因转录；去乙酰化则抑制转录），进而影响DANS基因的表达及花青素的合成。而花青素赋予铁皮石斛抗氧化、抗逆性，因此铁皮石斛的抗逆性可能发生改变，D正确。
14. 下图为某技术过程的概念示意图，对该模型应用的解读不正确的是（ ）
A. 若对应基因工程，则C代表重组DNA分子，D代表导入重组DNA分子的受体细胞
B. 若对应试管婴儿培育，则C→D环节包括早期胚胎体外（或动物细胞）培养和胚胎移植操作
C. 若对应某生态系统营养结构，则图中所有生物可构成一个生物群落
D. 若对应动物细胞核移植，则B可能是指处于MⅡ期的去核卵母细胞
【答案】C
【解析】
【详解】A、若图示为基因工程，则C为重组质粒，是目的基因和载体相连形成的，D为受体细胞，为重组质粒的表达提供条件，A正确；
B、若图示为试管婴儿技术，A和B结合表示体外受精，则C→D环节包括动物细胞（早期胚胎体外）培养和胚胎移植操作，B正确；
C、若对应某生态系统营养结构，则图中生物包括生产者和消费者，不包括分解者，图中所有生物不能构成一个生物群落，C错误；
D、核移植技术需要将一个细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中，若图示为核移植技术，则B可能为MⅡ期的去核卵母细胞，去核的同时可去除第一极体，D正确。
15. 为提高良种奶牛的繁殖效率，研究人员采用活体采卵—体外胚胎生产（OPU-IVP）技术，流程如图。雄牛Y染色体上一段雄性特异的高度重复序列（SRY基因），可用于胚胎性别鉴定。下列相关分析错误的是（ ）
A. 对胚胎滋养层细胞进行SRY基因扩增检测，若结果为阴性则该胚胎适宜移植给受体母牛
B. 采卵前用促性腺激素处理供体母牛以实现超数排卵，该激素的靶器官具有特异性
C. 为防止受体母牛对移植的胚胎产生排斥反应，手术前需对供体和受体进行免疫配型检测
D. 体外受精后，在透明带与卵细胞膜间隙出现两个极体，可作为受精成功的判断依据
【答案】C
【解析】
【详解】A、因为要获得雌性奶牛，而雄性奶牛 Y 染色体上有雄性特异高度重复序列，取滋养层细胞进行SRY基因鉴定，阴性结果表明胚胎不含 Y 染色体，是雌性胚胎，应选择阴性结果的胚胎进行移植，A正确；
B、活体采卵前诱导母牛超数排卵所注射的激素是促性腺激素，激素具有特异性，只能作用于特定的靶细胞，B正确；
C、在胚胎移植过程中，受体母牛对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，所以胚胎移植前不需要进行免疫检查，C错误；
D、体外受精后，在透明带和卵细胞膜间隙观察到两个极体说明卵子成功受精，D正确。
16. 猴克隆胚胎常因DNA甲基化异常导致胎盘发育障碍，存活率低下。我国科研人员采用如图策略，成功获得首只成年活体克隆猴。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 收集的恒河猴的精子可在体外直接与发育至MII期的食蟹猴卵母细胞进行受精
B. kdm4d的mRNA和TSA可能通过改变表观遗传修饰，改善胚胎分化能力
C. 核移植技术中，利用高度分化的体细胞比利用胚胎细胞的技术难度更大
D. 该研究对构建遗传病模型猴及发展辅助生殖技术具有积极意义
【答案】A
【解析】
【详解】A、体外受精时需将收集的精子先经过获能处理后才能与发育到MⅡ期的卵母细胞进行受精，A错误；
B、Kdm4d是一种组蛋白去甲基化酶，TSA（曲古抑菌素A）是一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂。它们通过调节表观遗传（如DNA甲基化和组蛋白修饰）促进克隆胚胎的正常发育和分化，B正确；
C、体细胞分化程度高于胚胎细胞，故动物体细胞核移植的难度明显大于胚胎细胞核移植，C正确；
D、通过克隆技术可以创建特定疾病的动物模型，用于研究疾病机制和药物开发。此外，该技术还可能用于辅助生殖，帮助解决不孕不育等问题，D正确。
17. 天山雪莲（濒危植物）的幼茎可用于组织培养形成大量试管苗。同时研究人员还探索将基因型为AaBb和aabb的两种雪莲植株花粉等量混合，去壁后诱导融合，再经组织培养获得新雪莲植株。两对基因独立遗传。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 幼茎消毒：70%酒精浸泡30s→次氯酸钠溶液处理30min→无菌水清洗2~3次
B. 幼茎先经脱分化形成愈伤组织，再转移到液体培养基中完成再分化
C. 若只考虑两两融合（随机），最终新植株中基因型为AABB的概率为1/64
D. 脱分化与再分化过程均需提供蔗糖、植物激素，且均需光照条件
【答案】C
【解析】
【详解】A、制备外植体时，70%酒精用于表面消毒，通常浸泡时间为30秒，立即用无菌水清洗2至3次，再用次氯酸钠溶液处理30min后立即用无菌水清洗2至3次，A错误；
B、植物组织培养的脱分化和再分化过程均在固体培养基中进行，液体培养基常用于细胞悬浮培养，B错误；
C、AaBb花粉基因型为AB、Ab、aB、ab（各占25%），aabb花粉基因型为ab（占100%），混合后AB型花粉占12.5%（因AaBb和aabb花粉数量相等），两两融合时，AABB仅由两个AB型花粉融合，概率为（12.5%×12.5%）=1/64，C正确；
D、脱分化过程需避光，再分化需光照（如芽和根的形成），且两者均需植物激素和蔗糖，D错误。
18. AI技术通过大数据分析和机器学习等方法，正深刻改变生物医药研发与临床诊疗和健康管理模式。下列有关AI在生物医药领域应用的叙述不准确的是（ ）
A. 借助AI处理大规模基因组数据，可识别致病基因突变，助力精准医疗
B. 利用AI分析大量蛋白质数据，预测患者体内某些蛋白质的三维结构以指导新药设计，该过程属于蛋白质工程技术
C. 结合智能穿戴设备与移动应用，AI可实时监测患者生理参数，评估健康风险并给出诊疗建议
D. AI在生物医药领域的应用伴随法规与伦理挑战，如AI决策错误的归责问题、医疗不平等加剧的风险
【答案】B
【解析】
【详解】A、AI技术在基因组数据处理和分析中的应用，通过识别疾病相关的基因突变，为精准医疗的实现提供了强大的技术支持，A正确；
B、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，利用AI技术设计新药物，没有对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，不属于蛋白质工程技术，B错误；
C、利用AI技术，通过智能穿戴设备和移动应用程序，能够实时监测患者的生理参数，预测健康风险，并提供相应的诊断和治疗建议，AI为临床诊断和治疗等方面带来了革命性的变化，C正确；
D、AI技术在生物医药领域的应用会涉及到众多的法规和伦理问题。例如，如何处理AI决策中的错误和责任以及如何避免AI技术加剧医疗不平等问题，当AI系统在医疗决策中发挥作用时，如何确保其决策的合法性和伦理性也是一个重要的考量，D正确。
二、非选择题（共4小题，共64分）
19. 某浅水湖泊因生活污水排入导致富营养化，浮游植物优势种由硅藻类（鱼鳞藻、脆杆藻）向有毒蓝细菌（微囊藻）演替。为解决这一问题，当地采取“生物操纵”措施—混养草鱼等植食性鱼类，同时种植挺水植物。回答下列问题：
（1）流入该湖泊生态系统的总能量包括______________________。
（2）微囊藻大量繁殖后，可通过______法调查其种群密度变化。富营养化加剧，藻类大量死亡分解，该生态系统的______稳定性将下降。在湖岸浅水区种植芦苇、茭白等挺水植物，这些植物与微囊藻之间存在______关系，从而抑制其生长，这主要利用了生态工程中的______原理。
（3）草鱼以鱼鳞藻、脆杆藻和人工饲料为食。下表是科研人员测定的草鱼能量流动数据（单位：kJ·cm-2·a-1）：
①草鱼的同化总量为______kJ·cm-2·a-1。
②从鱼鳞藻、脆杆藻到草鱼的能量传递效率为______%。
（4）为提高对微囊藻的抑制效果，请结合种间关系原理，提出一种合理的生态修复措施：_____________________________________。
【答案】（1）生产者固定的太阳能和生活污水中有机物中的化学能
（2） ①. 抽样检测 ②. 抵抗力 ③. 种间竞争 ④. 自生
（3） ①. 60.0 ②. 14.9（14.87也可以）
（4）适当增加挺水植物种植密度（或：选择不同根系深度的挺水植物混种）
【解析】
【小问1详解】
结合题干信息可知，流经该浅水湖泊生态系统的总能量为生产者固定的太阳能、生活污水中有机物中的化学能。
【小问2详解】
调查微囊藻（一种微生物）种群密度的方法为抽样检测法。在富营养化的湖泊中微囊藻大量繁殖，造成鱼虾大量死亡，生物多样性降低，会造成该生态系统的抵抗力稳定性降低。种植芦苇、茭白等挺水植物主要通过遮挡阳光（影响光合作用）、吸收无机盐（竞争养分），抑制微囊藻的繁殖，这些植物与微囊藻之间属于种间竞争关系，进而治理富营养化，这主要遵循生态工程的自生（通过有效选择生物组分，生态系统维持特定功能）原理。
【小问3详解】
①草鱼同化的能量=草鱼摄入食物中的能量-草鱼粪便中的能量=115.6-55.6=60.0kJ·cm-2·a-1。
②草鱼同化藻类中的能量=草鱼同化的能量-草鱼同化饲料中的能量=115.6-55.6-15.2=44.8kJ·cm-2·a-1，则藻类到草鱼的能量传递效率=草鱼同化藻类中的能量÷鱼鳞藻、脆杆藻同化的能量×100%=44.8÷301.2×100%≈14.9%。
【小问4详解】
结合题目信息，利用种间关系，适当增加挺水植物种植密度（或：选择不同根系深度的挺水植物混种）能有效抑制微囊藻的繁殖。
20. 全球每年有大量石油污染物泄漏，不仅危害土壤环境和土壤生物，还会通过食物链等方式进入人体并可能引发肿瘤、癌症等疾病。科研团队筛选兼性厌氧型石油烃降解菌开展生物修复研究，请回答下列问题：
（1）步骤Ⅰ为低温石油降解菌的富集培养。称取1g土壤样品加入预先装有100mL以______培养基进行富集培养，该培养基从功能上划分属于______培养基。富集培养在30℃、150 r/min的恒温振荡培养6d，连续培养4个周期，恒温振荡培养的目的是_________________（答出两点）。
（2）在步骤Ⅱ中，采用的接种方法是____________。初步估测培养瓶中细菌细胞数为3×108个/mL，若在每个平板上涂布0.1mL稀释后的菌液，且保证每个平板上长出的菌落数不超过300个，则至少应将培养瓶中的菌液稀释___________倍。
（3）在步骤Ⅲ中通常根据菌落的特征挑取出生长形态良好的单菌12株。为进一步从12株菌株中筛选出高效降解石油烃的兼性厌氧型菌株，研究人员进行相关实验，通过检测____________来判断菌株对石油烃的降解能力。实验结果如下图所示。
①菌株在无氧环境下对石油烃的降解性能普遍________（填“低于”或“高于”）有氧环境。
②为实现对不同深度的石油烃污染土壤的修复，宜选择的菌株有1、6、10，其原因是__________________________________________。
【答案】（1） ①. 石油烃为唯一碳源 ②. 选择 ③. 增加溶氧量、让菌体与营养物质充分接触，促进菌体繁殖
（2） ①. 稀释涂布平板法 ②. 105
（3） ①. 培养基中石油烃的剩余量 ②. 低于 ③. 在有氧和无氧环境下石油烃降解率均较高
【解析】
【小问1详解】
步骤Ⅰ为低温石油降解菌的富集培养，需要以石油烃作为唯一碳源培养基进行富集培养，该培养基从功能上划分为选择性培养基，培养时恒温振荡培养的目的是增加溶氧量、让菌体与营养物质充分接触，从而促进菌体繁殖。
【小问2详解】
结合题干图示信息可判断步骤Ⅱ中采用的接种方法为稀释涂布平板法，此方法可对活菌进行间接计数；根据每mL培养液中的细胞数目=c/v×M，依据题意c≤300，v=0.1mL，细胞数目为3×108个/mL，代入数值，可求得，稀释倍数至少为105倍。
【小问3详解】
要判断菌株对石油烃的降解能力，可通过检测培养基中石油烃的剩余量。
①对比有氧环境和无氧环境下的石油烃降解率可知，菌株在无氧环境下对石油烃的降解性能普遍低于有氧环境。
②若要实现对不同深度的石油烃污染土壤的修复，需要同时考虑有氧和无氧条件，其中菌种1、6、10在有氧和无氧环境中，石油烃的降解率均较高，所以宜选择菌株1、6、10进行石油烃污染土壤的修复。
21. 为探索异种器官移植新途径，葛坚研究团队将猴皮肤干细胞注入小鼠囊胚，获得“猴鼠嵌合体”。实验流程如下图。
（1）步骤①中，培养皮肤干细胞时需在无菌、适宜温度及__________（气体环境）条件下进行。定期更换培养液的直接作用是__________________（答出两点）。
（2）步骤②操作前，需对代孕母鼠进行同期发情处理，其目的是______。若将嵌合体胚胎直接移植到未处理的小鼠子宫，最可能出现的结果是______________。
（3）若从该嵌合体中获取猴源角膜，需利用______技术鉴定其细胞来源。该技术的原理是_______________________________。
（4）猴鼠嵌合体器官可用于移植，但其表面抗原决定簇仍会诱发排异。科研人员导入某种调节因子后，排异反应能被有效阻断。推测该调节因子最可能是通过_____________机制来发挥作用的。
【答案】（1） ①. 95%空气+5%CO2 ②. 清除代谢废物、补充营养物质
（2） ①. 使供体和受体生理状态同步 ②. 胚胎无法着床或发育异常
（3） ①. PCR（或DNA分子杂交） ②. DNA半保留复制（或碱基互补配对原则）
（4）抑制抗原决定簇相关基因的表达（或调控免疫相关基因沉默）
【解析】
【详解】（1）步骤①中，培养皮肤干细胞时需在无菌、适宜温度及95%空气+5%CO2（气体环境）条件下进行；需要定期更换培养液的目的除了提供充足营养外，主要防止细胞代谢废物积累对细胞自身造成危害。
（2）由图可知，步骤②是胚胎工程中的胚胎移植技术。实验中雌鼠和代孕母鼠需进行同期发情处理使供体和受体生殖器官的生理变化同步，有利于胚胎的生存和发育。若将嵌合体胚胎直接移植到未处理的小鼠子宫，最可能出现的结果是胚胎无法着床或发育异常甚至死亡。
（3）从该嵌合体中获取猴源角膜后，可通过PCR（或DNA分子杂交）等技术鉴定其细胞来源。该技术的原理是DNA半保留复制（或碱基互补配对原则）等。
（4）人体器官移植面临的主要问题有供体器官短缺和免疫排斥，研究发现猴鼠嵌合体的器官可替代人体器官，但其表面的某些抗原决定簇仍可引起排异，结合题干信息可推测科学家在猴鼠嵌合体基因组中导入调节因子的作用最可能是抑制抗原决定簇相关基因的表达或调控免疫相关基因沉默。
22. 野生玉米“大刍草”是现代玉米的祖先，原产于墨西哥和中美洲地区。大刍草的种子外面包裹着坚硬的壳因此无法直接食用，人类经过长期的培育和选择，最终形成了今天广泛种植的玉米。在提高玉米品质方面，我国科学家经过多年努力，从野生玉米“大刍草”中，成功找回玉米在长期培育和选择中丢失的一个控制高蛋白含量的优良基因THP9，克隆后将此高蛋白基因转移到玉米细胞内，获得了转基因高蛋白玉米新品种。请回答相关问题：
（1）科学家欲利用PCR技术扩增该目的基因，PCR的每次循环包括变性、复性、延伸3个阶段，其中PCR扩增目的基因过程中需要提供模板、引物、缓冲液（含Mg2+）、四种______和______酶等；PCR的产物一般通过______法来鉴定。
（2）构建基因表达载体：若THP9基因转录时的模板链是乙链，应使用限制酶______切割图中质粒，使用限制酶______切割图中含THP9基因的DNA片段，以获得能正确表达THP9基因的重组质粒。其中启动子的作用是_______________。
（3）导入、筛选受体细胞：将重组质粒导入农杆菌内，然后在含______的培养基上培养、筛选农杆菌，再将阳性农杆菌与玉米叶片共培养，完成转化实验。
（4）转基因植株的培育与检测：转基因玉米叶片经脱分化形成愈伤组织，然后通过调整培养基中的______（填植物激素名称）配比，最终获得玉米植株。从个体水平上，可通过检测______以判断转基因玉米是否成功获得该性状。
【答案】（1） ①. 脱氧核苷酸（或dNTP） ②. 耐高温的DNA聚合酶（Taq DNA聚合酶） ③. 琼脂糖凝胶电泳
（2） ①. MfeⅠ、HindⅢ ②. EcRⅠ、HindⅢ ③. RNA聚合酶识别与结合的部位，驱动基因转录出mRNA
（3）氨苄青霉素 （4） ①. 生长素与细胞分裂素 ②. 转基因玉米和普通玉米（籽粒）中蛋白质的含量
【解析】
【小问1详解】
扩增目的基因过程中需要提供模板、引物、缓冲液（含Mg2+）、四种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶（Taq DNA聚合）等；PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳法来鉴定。
【小问2详解】
若THP9基因转录时的模板链是乙链，由于转录的方向是从模板链的3'到5'，故图中THP9基因转录方向为从左往右，即启动子位于左端，终止子位于右端，因为该基因右侧只有一个酶切位点，故一定用Hind Ⅲ切割质粒和目的基因，对于质粒来说，不能用EcRⅠ进行切割（质粒上有两个酶切位点），也不能用BamHⅠ切割（会切断启动子），那么在HindⅢ的左侧只有MfeⅠ序列，而目的基因不能用该酶切割，与MfeⅠ能形成相同黏性末端的是EcRⅠ，故含THP9基因的DNA片段用EcRⅠ、HindⅢ切割，质粒用MfeⅠ、HindⅢ切割。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA。
【小问3详解】
质粒上含有氨苄青霉素的抗性基因，为了筛选出含重组质粒的农杆菌，应在添加氨苄青霉素的选择培养基上培养并进一步筛选鉴定。
【小问4详解】
转基因玉米叶片经脱分化形成愈伤组织，然后通过调整培养基中的生长素和细胞分裂素配比（生长素的比例低于细胞分裂素时促进生芽；比例高时促进生根），最终获得玉米植株。为了检测转基因玉米新品种的培育是否成功，科研工作者在个体水平上的检测方法是将转基因玉米和普通玉米田间种植后收获玉米籽粒，并检测其蛋白质含量。鱼鳞藻、脆杆藻同化的能量
草鱼摄入食物中的能量
草鱼同化饲料中的能量
草鱼粪便中的能量
草鱼用于生长发育和繁殖的能量
草鱼呼吸作用散失的能量
301.2
115.6
15.2
55.6
?
42.4
EcR I
BamH I
Kpn I
Mfe I
Hind Ⅲ