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陕西省西安市莲湖区西安市第一中学2023-2024学年高三下学期4月二模生物试题 （原卷版+解析版）
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1. 麦角硫因是一种天然氨基酸，在人胃肠道组织中含量丰富，其具有显著的抗氧化、抗炎等特性。幽门螺杆菌与胃炎、消化性溃疡、胃癌等多种疾病有关。耶鲁大学的研究团队首次发现，幽门螺杆菌表达的转运蛋白EgtUV能在人的消化道中摄取麦角硫因，使幽门螺杆菌更容易黏附在胃黏膜上。下列说法正确的是（ ）
A. 麦角硫因作为一种必需氨基酸参与蛋白质的合成
B. 幽门螺杆菌是原核生物，其遗传物质主要是DNA
C. 幽门螺杆菌与胃细胞竞争麦角硫因，会对人体健康产生影响
D. 在EgtUV的加工和运输过程中，内质网和高尔基体之间通过囊泡联系
【答案】C
【解析】
【分析】幽门螺杆菌是原核生物，其遗传物质是DNA，细胞内只有核糖体一种细胞器。
【详解】A、 麦角硫因不是人体必需氨基酸，A错误；
B、幽门螺杆菌是原核生物，其遗传物质是DNA，B错误；
C、幽门螺杆菌能摄取消化道中的麦角硫因，使自身黏附在胃黏膜上，危害人体健康，C正确；
D、转运蛋白EgtUV是幽门螺杆菌表达的，其细胞内只有核糖体一种细胞器，没有内质网和高尔基体，D错误。
故选C。
2. 科研人员为了验证药物N有利于淋巴细胞转化成吞噬细胞，进行了相关实验。观察发现，未被药物N处理（对照组）的淋巴细胞均呈球形，而经药物N处理（实验组）的淋巴细胞部分呈扁平状，溶酶体增多。检测两组的“核DNA含量增加的细胞比例”和“吞噬细菌效率”两项指标，结果如图所示。下列相关推测合理的是（ ）
A. 失去药物N的作用，细胞会从扁平状恢复成球形
B. 培养液中核DNA数量增加的细胞处于分裂间期
C. 实验组吞噬细菌效率较高与细胞中溶酶体增多有关
D. 药物N既有利于细胞的增殖，也有利于细胞的分化
【答案】C
【解析】
【分析】细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达，即不同细胞基因表达情况不同，如血红蛋白基因只在红细胞中表达。
【详解】A、 经药物N处理的淋巴细胞部分呈扁平状，但细胞分化一般具有不可逆性，失去药物N的作用，细胞也不会从扁平状恢复成球形，A错误；
B、核DNA数量增加的细胞可能处于分裂间期，也可能处于分裂期，B错误；
C、据图可知，实验组细胞吞噬细菌效率较高，而溶酶体与细胞吞噬细菌的功能有关，故吞噬细菌效率较高与细胞中溶酶体增多有关，C正确；
D、据图可知，实验组中核DNA数量增加的细胞比例明显低于对照组，由此可见，药物N不利于细胞的增殖，D错误。
故选C。
3. 下列关于DNA分子的结构和复制的叙述，错误的是（ ）
A. 在一个细胞周期中，双链DNA分子中的氢键可以多次断裂与生成
B. 体内DNA分子复制时利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下解开双链
C. 若某双链DNA含400个碱基T，则第3次复制时需消耗1600个碱基T
D. DNA复制的过程中，因出现碱基的替换而产生的新性状都可以适应外界环境
【答案】D
【解析】
【分析】DNA分子的复制：
1、DNA复制过程为：
（1）解旋：需要细胞提供能量，在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开；
（2）合成子链：以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链；
（3）形成子代DNA分子：延伸子链，母链和相应子链盘绕成双螺旋结构；
2、场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行；
3、时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期；
4、特点：
（1）边解旋边复制；（2）复制方式：半保留复制；
5、条件：
（1）模板：亲代DNA分子的两条链；
（2）原料：游离的4种脱氧核苷酸；
（3）能量：ATP；
（4）酶：解旋酶、DNA聚合酶；
6、准确复制的原因：（1）DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；（2）通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
【详解】A、分裂间期时会进行DNA复制和蛋白质合成，该过程中DNA分子中的氢键会多次断裂与生成，A正确；
B、生物体内，DNA分子复制过程中，解旋时利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下把双链解开，B正确；
C、第3次复制时，DNA分子从4个增加到8个，需要消耗碱基T的数量为400×4=1600（个），C正确；
D、DNA复制的过程中，因出现碱基的替换而产生的新性状不一定能适应外界环境，D错误。
故选D。
4. 棕色脂肪细胞（BAT）处于兴奋状态有利于产热和能量消耗。研究发现，蓝光会使某种光感受器细胞（ipRGC）产生兴奋，兴奋经下丘脑的交感神经作用于BAT，使BAT利用葡萄糖的速率明显降低，但红光并没有该效应。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 在蓝光刺激下，ipRGC膜内外的电位表现为外负内正
B. ipRGC上有接收蓝光的受体，该受体不能接收红光
C. 交感神经释放的神经递质与BAT上的受体结合使其兴奋
D. 蓝光刺激ipRGC引发BAT的代谢变化属于反射
【答案】C
【解析】
【分析】兴奋以电信号的形式沿着神经纤维进行传导，神经纤维未受到刺激时，K+外流，细胞膜内外的电位表现是外正内负，当某一部位受刺激时，Na+内流，其膜电位变为外负内正。
【详解】A、在蓝光刺激下，ipRGC产生兴奋，此时ipRGC膜内外电位表现为外负内正，A正确；
B、蓝光可引起ipRGC兴奋，但红光不具有该作用，说明ipRGC上有接收蓝光的受体，但该受体不能接收红光，B正确；
C、根据题干信息可知，蓝光刺激会导致BAT利用葡萄糖的速率明显降低，而BAT处于兴奋状态有利于产热和能量消耗，由此可见，蓝光刺激ipRGC，最终会使BAT处于抑制状态，所以作用于BAT的交感神经释放的神经递质与BAT上的受体结合，使BAT处于抑制状态，C错误；
D、蓝光刺激ipRGC引发BAT的代谢变化经过完整的反射弧，属于反射活动，D正确。
故选C。
5. 影响种群数量变化的因素有很多。下列关于种群和群落的叙述，正确的是（ ）
A. 调查某种群的性别比例，可预测该种群数量的变化趋势
B. 相同环境因素对不同种群数量变化的影响结果可能不同
C. 当种群的数量达到K值后，种群数量就会稳定不变
D. 芦苇在湿地随地势高低分布不同，体现出群落的垂直结构
【答案】B
【解析】
【分析】群落的空间结构分为垂直结构和水平结构：（1）群落的垂直结构：指群落在垂直方面的配置状态，其最显著的特征是分层现象，即在垂直方向上分成许多层次的现象。影响植物群落垂直分层的主要因素是光照，影响动物群落垂直分层的主要因素为食物和栖息空间。（2）群落水平结构：在水平方向上，由于地形的起伏、光照的阴暗、湿度的大小等因素的影响，不同地段往往分布着不同的种群，种群密度也有差别。群落水平结构的特征是镶嵌性。镶嵌性即植物种类在水平方向不均匀配置，使群落在外形上表现为斑块相间的现象。
【详解】A、预测该种群数量的变化趋势的是种群的年龄结构（年龄组成），A错误；
B、相同环境因素对不同种群数量变化的影响结果可能不同，如温度对蝗虫的影响和对微生物的影响不同，B正确；
C、当种群的数量达到K值后，种群数量会在一定范围内波动，C错误；
D、群落的垂直结构是群落内不同生物垂直方向上的分布，芦苇在湿地随地势高低分布不同是同一物种的高度差异，不属于垂直结构，D错误。
故选B。
6. 下列对相关实验的叙述，错误的是（ ）
A. 制备纯净细胞膜时用纤维素酶、果胶酶处理植物细胞作为实验材料
B. 在“绿叶中色素的提取”和“脂肪的鉴定”实验中所用酒精的浓度不同
C. 选择有某种遗传病史的家系进行调查，不一定能得出该遗传病的遗传方式
D. 调查土壤小动物丰富度时，所用诱虫器的金属网孔眼太小，会导致所得数据偏小
【答案】A
【解析】
【分析】高中阶段实验常用的酒精：①叶绿体中的色素能溶于有机溶剂，因此绿叶中色素的提取实验中，无水乙醇（酒精）的作用是溶解色素；②鉴定植物组织中脂肪的实验中，50%酒精的作用是洗去浮色；③探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，酒精与酸性重铬酸钾反应呈灰绿色；④观察根尖分生组织细胞的有丝分裂的实验中，95%酒精的作用是解离，即溶解细胞间的物质，使组织细胞分离开来；⑤在DNA粗提取和鉴定实验中，利用DNA不溶于酒精，而其他杂质能溶于酒精的原理提纯DNA；⑥医用或消毒常用体积分数为70%的酒精。
【详解】A、制备纯净细胞膜使用的材料为人或哺乳动物成熟的红细胞，因为其中不含细胞核和众多的细胞器，对实验干扰小，A错误；
B、在“绿叶色素的提取”中所用酒精无水乙醇，“脂肪的鉴定”中所用酒精为50%，B正确；
C、选择有某种遗传病史的家系进行调查，可能由于人数小，不一定能得出该遗传病的遗传方式，C正确；
D、诱虫器的金属网孔眼太小，会让偏大的动物透不过去，使所得数据值偏小，D正确。
故选A。
7. 植物生长的逆境条件有很多，如干旱、低温、高温、盐碱等，这些因素会对植物的正常生长和发育产生负面影响。研究发现，干旱胁迫会导致叶绿体基粒片层被破坏。请回答下列问题：
（1）低温胁迫下，植物体内___水的含量会降低，以适应低温环境。除此之外，植物细胞代谢速率变慢的主要原因是低温___。
（2）科研人员为了探究高温、干旱条件对植物幼苗生长的影响，选择生理状态、大小等均相似的同种植物幼苗若干株，随机均分成甲、乙、丙三组，相应处理方法处理10天后，测量结果如下表所示。气孔传导率指的是气孔张开程度，通常以单位时间内通过气孔的气体交换量来衡量。
①根据表中数据，可得出的结论是___（答出两点），
②请从光合作用的光反应和暗反应两个角度分析，干旱导致该植物幼苗生长变慢的原因是___。
（3）除了非生物胁迫外，病虫害等生物胁迫也是植物生长的重要逆境条件。与传统的农业防治病虫害相比，利用种间关系防治病虫害的优点有___（答出两点）。
（4）研究发现，植物在逆境条件下体内的脱落酸、生长素、细胞分裂素、乙烯、赤霉素等会发生适应性变化，以共同应对逆境条件，由此可见，植物的生命活动是由___调控的。
【答案】（1） ①. 自由 ②. 抑制了酶的活性，而细胞代谢的正常进行需要酶的催化
（2） ①. 干旱胁迫和高温胁迫均会抑制该植物幼苗的生长；干旱胁迫对该植物幼苗生长的抑制作用更强 ②. 干旱胁迫会破坏叶绿体的基粒，导致光反应速率降低，使光合速率下降；干旱胁迫会造成叶片气孔传导率下降，导致叶片吸收CO2的量减少，暗反应原料不足，使光合速率下降
（3）不会污染环境；对人畜安全，不会造成农药残留的危害；从根源上减少病虫害的发生，效果更持久；具有高度的选择性，能够针对特定的病虫害进行防治，对其他生物影响较小等
（4）多种激素相互作用形成的调节网络
【解析】
【分析】影响光合作用的环境因素1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
【小问1详解】
植物体内自由水含量下降，可以增强抗逆性。低温会抑制酶的活性，而细胞代谢是一系列酶促反应的总称。
【小问2详解】
根据表中信息可知，干旱胁迫和高温胁迫均会抑制该植物幼苗的生长，且干旱胁迫对该植物幼苗生长的抑制作用更强。从光合作用的光反应和暗反应两个角度分析，干旱导致该植物幼苗生长变慢的原因是干旱胁迫会破坏叶绿体的基粒，导致光反应速率降低，使光合速率下降；干旱胁迫会造成叶片气孔传导率下降，导致叶片吸收CO2的量减少，暗反应原料不足，使光合速率下降。
【小问3详解】
利用种间关系防治病虫害，属于生物防治。与传统农业防治病虫害相比，生物防治的优点有不会污染环境；对人畜安全，不会造成农药残留的危害；从根源上减少病虫害的发生，效果更持久；具有高度的选择性，能够针对特定的病虫害进行防治，对其他生物影响较小等。
【小问4详解】
逆境环境下，植物体内多种激素含量发生变化，以共同应对逆境条件，由此可见，植物的生命活动是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的。
8. 运动在糖尿病防治中的作用已经得到广泛认可，有氧运动已经成为1型糖尿病治疗的重要组成部分之一。某小组为研究跑台运动对不同性别的1型糖尿病小鼠血糖的影响，进行了如下实验：选取生理状况、年龄相同的1型糖尿病模型鼠40只（雌雄各20只），雌雄模型鼠各随机选取10只进行6周跑台运动，记为糖尿病+运动组，另外雌雄各10只不进行运动，记为糖尿病组，其余操作均相同，实验结果如下图。请回答下列问题：
（1）小鼠血糖的来源有___；健康小鼠血糖浓度高时，胰岛B细胞分泌___增多，经___运输到靶细胞，促进其对葡萄糖的摄取、利用、储存，使血糖浓度降低。
（2）根据该实验的结果，可得出的结论是___（答出两点）。
（3）有资料显示，1型糖尿病模型鼠的血液中含有抗胰岛B细胞的抗体和细胞毒性T细胞。据此推测，1型糖尿病是由胰岛B细胞损伤引起的，是一种针对胰岛B细胞的___病，胰岛B细胞的损伤是机体通过___免疫导致的。
（4）研究表明，运动组小鼠的记忆力和雌二醇含量均显著高于对照组，有人据此推测，运动组小鼠记忆力的提高是运动引起雌二醇含量升高的结果。若要验证记忆力的提高是雌二醇含量升高引起的，请以患1型糖尿病雌性小鼠为材料，写出实验思路（记忆力测定方法不作要求）：___。
【答案】（1） ①. 食物中糖类的消化吸收、肝糖原分解、脂肪等非糖物质转化 ②. 胰岛素 ③. 体液
（2）运动能够延缓1型糖尿病雌雄小鼠血糖升高，且运动对雄性小鼠的影响更显著
（3） ①. 自身免疫 ②. 体液免疫和细胞
（4）将患1型糖尿病雌性小鼠随机均分为实验组和对照组，实验组每天注射一定量的雌二醇，对照组每天注射等量的生理盐水（或实验组小鼠食物中添加一定量的雌二醇，对照组小鼠食物中不添加雌二醇），两组小鼠均不运动，一段时间后测定两组小鼠的记忆力
【解析】
【分析】血糖平衡调节：①当血糖浓度升高时，血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放，同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动，使胰岛B细胞合成并释放胰岛素，胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存，从而使血糖下降。②当血糖下降时，血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放，同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动，使胰高血糖素合成并分泌，胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升，并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动，使肾上腺素分泌增强，肾上腺素也能促进血糖上升。
【小问1详解】
小鼠血液中的血糖来源于食物中的糖类消化吸收、肝糖原分解、脂肪等非糖物质转化。健康小鼠血糖浓度高时，胰岛B细胞分泌胰岛素增多，经体液运输到靶细胞，促进其对葡萄糖的摄取、利用、储存，使小鼠血液中的血糖浓度降低。
【小问2详解】
分析曲线可知，无论是雌鼠还是雄鼠，糖尿病+运动组小鼠的血糖均低于糖尿病组小鼠，且运动初期，雄鼠糖尿病组与糖尿病+运动组血糖的差值较雌鼠大，说明运动能够延缓1型糖尿病小鼠血糖升高，且运动对雄性小鼠的影响更显著。
【小问3详解】
1型糖尿病模型鼠的血液中含有抗胰岛B细胞的抗体和细胞毒性T细胞，推测胰岛B细胞的损伤是机体通过体液免疫和细胞免疫导致的，因此1型糖尿病是自身免疫病。
【小问4详解】
为探究雌二醇含量升高是否是记忆力提高的原因，实验组应给予雌二醇，对照组不做处理，两组小鼠均不进行跑台运动，以避免运动对记忆力的直接影响。一段时间后测定两组小鼠的记忆力。若实验组小鼠记忆力高于对照组，说明雌二醇含量升高导致了小鼠记忆力提升；若两组小鼠的记忆力没有显著差异，说明是运动通过其他途径影响了小鼠的记忆力。
9. 唐鱼是华南地区的小型濒危杂食性鱼类，入侵物种食蚊鱼会捕食唐鱼。研究人员调查比较了不同生境中唐鱼种群的体长在食蚊鱼入侵取样点与无入侵取样点间的差异，结果如图所示，图中矩形代表体长集中分布区间，其内黑色横线表示平均值，垂直线段表示数值的变动范围，上下两端分别表示最大值和最小值，体长与鱼龄相关。请回答下列问题：
（1）据图可知，溪流生境中食蚊鱼入侵后，唐鱼的种内竞争强度______（填“加剧”或“减弱”）。
（2）食蚊鱼入侵初期种群增长曲线往往呈“______”型，从环境因素考虑，其原因可能有____________（答出两点）。
（3）入侵初期，食蚊鱼在______（填“溪流生境”或“农田生境”）中更容易捕食到唐鱼幼体，理由是________________________。
（4）被食蚊鱼入侵的生态系统抵抗力稳定性______（填“升高”或“下降”），其原因是________________________。
【答案】（1）减弱 （2） ①. J ②. 食物、空间充裕，气候适宜，没有天敌和其他竞争物种
（3） ①. 农田生境 ②. 在无食蚊鱼入侵的条件下，农田生境中唐鱼的平均体长显著低于溪流生境，说明农田生境中唐鱼幼体更多，因此入侵初期，食蚊鱼在农田生境更容易捕到唐鱼幼体
（4） ①. 下降 ②. 食蚊鱼入侵会造成生物多样性下降，生态系统的自我调节能力降低
【解析】
【分析】分析题图：实验自变量为有无食蚊鱼入侵，因变量是唐鱼体长集中分布区域以及平均体长。由实验结果可知，在农田生境和溪流生境中，均表现为食蚊鱼入侵后唐鱼平均体长变大，唐鱼体长集中分布的区域值增加。
【小问1详解】
由图可知，在溪流生境，食蚊鱼入侵，捕食唐鱼导致唐鱼种群数量下降，种内竞争减弱，导致溪流生境中唐鱼的平均体长增加。
【小问2详解】
物种入侵的初期，由于食物、空间充裕，气候适宜，没有天敌和其他竞争物种等原因，种群数量往往呈“J”形增长。
【小问3详解】
由图可知，农田生境种无食蚊鱼入侵时，唐鱼的平均体长在唐鱼体长集中分布区间中偏低，而溪流生境中，无食蚊鱼入侵时，唐鱼的平均体长在唐鱼体长集中分布区间中偏中间位置，说明农田生境中唐鱼幼体更多，导致唐鱼整体平均体长值下降，因此入侵初期，食蚊鱼在农田生境更容易捕到唐鱼幼体。
【小问4详解】
食蚊鱼入侵可造成物种多样性下降，生态系统的营养结构趋于简单，生态系统的自我调节能力降低，抵抗力稳定性下降。
10. 玉米的甜度与玉米籽粒中的蔗糖含量有关，表现为超甜、微甜、不甜三种。当基因A存在时会抑制淀粉转化为蔗糖，使玉米无甜味。基因B和基因D的表达产物相互结合后可催化蔗糖转化为淀粉，使玉米微甜。基因B或基因D的表达产物单独存在时没有以上催化作用。现有甲、乙、丙三个纯合品系，且丙的基因型为AABBDD。为研究基因控制相关物质合成的途径及其遗传规律，科研工作者用三个品系做了相关杂交实验，结果如下表：
请回答下列问题
（1）相关基因对玉米甜度的控制途径是___。
（2）杂交组合一中，甲、乙两亲本的基因型分别为___，F2中纯合超甜玉米的比例为___。具有甜味的玉米基因型最多有___种。
（3）若已知A基因位于4号染色体上，则基因A、B、D的位置关系可能是___。
（4）科研工作者欲培育稳定遗传的微甜玉米，以表中各植株为材料，最简便的实验方案是___。
【答案】（1）通过控制酶的合成来控制细胞代谢，进而控制生物体的性状
（2） ①. aabbDD、aaBBdd（或aaBBdd、aabbDD） ②. 3/16 ③. 9
（3）B基因和D基因中有一个位于4号染色体上，与A基因连锁，另一个基因不位于4号染色体上
（4）选择杂交组合二F2中的微甜品系玉米连续自交，直至选出后代不发生性状分离的植株
【解析】
【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。
【小问1详解】
基因B和基因D的表达产物可以相互结合，催化蔗糖转化为淀粉，使玉米微甜，说明基因B和基因D通过控制酶的合成来控制细胞代谢，进而控制生物体的性状。
【小问2详解】
当A基因存在时会抑制淀粉转化为蔗糖，使玉米无甜味，所以基因型A_____表现为不甜；基因B和基因D的表达产物可以相互结合，催化蔗糖转化为淀粉，使玉米微甜，所以基因型aaB_D_表现为微甜；基因B或基因D的表达产物单独存在时没有以上催化作用，所以基因型aabbdd、aaB_dd或aabbD_表现为超甜。据杂交组合一F1中全为微甜，F2中微甜∶超甜=9∶7可知，F1的基因型为aaBbDd，甲、乙的基因型分别为aabbDD、aaBBdd（或aaBBdd、aabbDD）；F2中超甜纯合子的基因型为aaBBdd、aabbDD、aabbdd，占3/16；具有甜味的玉米包括微甜和超甜，微甜有4种基因型（aaB_D_），超甜有5种基因型（aaB_dd、aabbD_、aabbdd）共计9种。
【小问3详解】
已知丙的基因型为AABBDD，乙的基因型为aaBBdd或aabbDD，依据组合三的杂交结果可知，B基因和D基因中有一个位于4号染色体上，与A基因连锁，另一个基因不位于4号染色体上。
【小问4详解】
杂交组合二F2中的微甜品系的基因型为aaB_DD或aaBBD_，故最简便的方法是选择杂交组合二F2中的微甜植株连续自交，直至选出后代不发生性状分离的植株。
[生物——选修1：生物技术实践]（15分）
11. 乳糖酶缺乏症患者体内乳糖酶的分泌量较少，导致患者无法完全消化母乳或牛乳中的乳糖，从而引起非感染性腹泻。工业化生产无乳糖奶粉时，需用乳糖酶将奶中的乳糖除去。为了提高乳糖酶的产量，科研人员从牧民的奶酪（一种近似固体的发酵牛奶制品）中分离纯化出了能高效生产乳糖酶的酵母菌，下图为流程示意图。请回答下列问题：
（1）将奶酪悬浮液接种到培养基甲中的目的是________________________。
（2）若要将培养基甲中的菌液稀释10倍，应进行的操作是________________________。
（3）将菌液接种到培养基乙所采用的方法是______，该过程所用的接种工具是______，对该接种工具进行的灭菌操作及注意事项有____________（写出具体操作流程）。
（4）X-gal是一种无色物质，能被乳糖酶分解为半乳糖和蓝色的溴靛蓝，使菌落呈蓝色。从含X-gal的培养基中挑选目的菌时，挑选的依据是________________________。
（5）分离纯化能高效生产乳糖酶的酵母菌后需要检测酶的活力，以便更好地将酶用于生产实践，乳糖酶活性大小的表示方法是________________________。在牛奶中添加适量乳糖酶，以获得无乳糖牛奶，此过程并不会破坏牛奶中的其他营养成分，原因是______________________________。
【答案】（1）增加目的菌的数量（或进行扩大培养）
（2）从培养基甲的菌液中吸取1mL，置于盛有9mL的无菌水的试管中
（3） ①. 稀释涂布平板法 ②. 涂布器 ③. 将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中，取出涂布器并放在火焰上灼烧，待酒精燃尽，等涂布器在酒精灯火焰旁冷却后，再进行涂布
（4）直径最大的蓝色菌落
（5） ①. 单位时间内乳糖的降解量（或葡萄糖和半乳糖的生成量） ②. 乳糖酶具有专一性，只能分解乳糖
【解析】
【分析】1、分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是菌落。采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。
2、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，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
培养基甲是液体培养基，将奶酪悬浮液接种到培养基甲中的目的是增加目的菌的数量（或进行扩大培养）。
【小问2详解】
对菌液进行稀释时，从培养基甲的菌液中吸取1mL，置于盛有9mL的无菌水的试管中，即可将原菌液稀释10倍。
【小问3详解】
由于培养基乙上菌落分布比较均匀，因此将菌液接种到培养基乙上的方法为稀释涂布平板法。该方法用到的接种工具是涂布器，涂布器需要进行灭菌处理，具体操作是将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中，取出涂布器并放在火焰上灼烧，待酒精燃尽，等涂布器在酒精灯火焰旁冷却后，再进行涂布。
【小问4详解】
产生乳糖酶的酵母菌能将无色的X-gal分解成蓝色的溴靛蓝，使菌落呈蓝色，因此从含X-gal的培养基中挑选目的菌（能高效生产乳糖酶的酵母菌）时，应挑选直径最大的蓝色菌落。
小问5详解】
酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。因此乳糖酶活性大小可用单位时间内乳糖的降解量（或葡萄糖和半乳糖的生成量）来表示；乳糖酶具有专一性，该酶只能将牛奶中的乳糖水解，但不会破坏牛奶中的其他营养成分。
[生物——选修3：现代生物科技专题]（15分）
12. 南方水稻黑条矮缩病是由南方水稻黑条矮缩病毒（SRBSDV）引起的，是影响水稻生产的重要病害之一。SRBSDV基因组包含10条双链RNA，共编码13个蛋白。基因组中P基因的功能未知。有学者提出，克隆SRBSDV的P基因并转入原核细胞内表达，可为南方水稻黑条矮缩病的诊断及P基因功能的研究奠定基础。请回答下列问题：
（1）提取南方水稻黑条矮缩病病叶中的______，经反转录合成cDNA；利用特异性引物进行PCR扩增。扩增时除cDNA、引物外，还需要加入______和______；为使扩增得到的目的DNA片段能够与载体连接，需要在引物两端添加______序列。
（2）将克隆的P基因与质粒连接，构建基因表达载体，此过程中需要用限制酶切割DNA形成黏性末端，再用____________将二者连接，形成一个重组质粒，需要连接______个磷酸二酯键。
（3）利用电泳技术可将不同相对分子质量的蛋白质分离。若要验证目的基因是否在大肠杆菌细胞中成功表达，则需比较非转基因宿主大肠杆菌、____________的大肠杆菌、____________的大肠杆菌三者的蛋白质电泳结果差异。
【答案】（1） ①. mRNA ②. 4种脱氧核苷酸 ③. 耐高温的DNA聚合酶 ④. 限制酶识别
（2） ①. DNA连接酶 ②. 4
（3） ① 含有P基因 ②. 导入重组质粒
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
提取南方水稻黑条矮缩病病叶中的mRNA，经反转录合成cDNA；利用特异性引物进行PCR扩增。PCR需加入cDNA、引物、4种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶，为使扩增得到的目的DNA片段能够与载体连接，需要在引物两端添加限制酶识别序列。
【小问2详解】
用限制酶切割DNA形成黏性末端，再用DNA连接酶将克隆的P基因与质粒连接，构建基因表达载体，目的基因含两个游离的5'端和两个3’端，连接时需连接4个磷酸二酯键。
【小问3详解】
若要验证目基因是否在大肠杆菌细胞中成功表达，需比较非转基因宿主大肠杆菌（阴性对照）、含有P基因的大肠杆菌（阳性对照）、导入重组质粒的大肠杆菌三者的蛋白质电泳结果差异。组别
处理方法
气孔传导率/（ml·m-2·s-1）
净光合速率/（μml·m-2·s-1）
甲组
正常温度、正常浇水
0.56
135
乙组
正常温度、干旱处理
0.24
4.8
丙组
高温环境、正常浇水
0.39
7.5
组别
杂交实验
F1表型及比例
F1自交所得F2的表型及比例
一
甲×乙
全部微甜
微甜：超甜=9：7
二
甲×丙
全部不甜
不甜：微甜：超甜=12：3：1
三
乙×丙
全部不甜
不甜：超甜=3：1
1. 麦角硫因是一种天然氨基酸，在人胃肠道组织中含量丰富，其具有显著的抗氧化、抗炎等特性。幽门螺杆菌与胃炎、消化性溃疡、胃癌等多种疾病有关。耶鲁大学的研究团队首次发现，幽门螺杆菌表达的转运蛋白EgtUV能在人的消化道中摄取麦角硫因，使幽门螺杆菌更容易黏附在胃黏膜上。下列说法正确的是（ ）
A. 麦角硫因作为一种必需氨基酸参与蛋白质的合成
B. 幽门螺杆菌是原核生物，其遗传物质主要是DNA
C. 幽门螺杆菌与胃细胞竞争麦角硫因，会对人体健康产生影响
D. 在EgtUV的加工和运输过程中，内质网和高尔基体之间通过囊泡联系
【答案】C
【解析】
【分析】幽门螺杆菌是原核生物，其遗传物质是DNA，细胞内只有核糖体一种细胞器。
【详解】A、 麦角硫因不是人体必需氨基酸，A错误；
B、幽门螺杆菌是原核生物，其遗传物质是DNA，B错误；
C、幽门螺杆菌能摄取消化道中的麦角硫因，使自身黏附在胃黏膜上，危害人体健康，C正确；
D、转运蛋白EgtUV是幽门螺杆菌表达的，其细胞内只有核糖体一种细胞器，没有内质网和高尔基体，D错误。
故选C。
2. 科研人员为了验证药物N有利于淋巴细胞转化成吞噬细胞，进行了相关实验。观察发现，未被药物N处理（对照组）的淋巴细胞均呈球形，而经药物N处理（实验组）的淋巴细胞部分呈扁平状，溶酶体增多。检测两组的“核DNA含量增加的细胞比例”和“吞噬细菌效率”两项指标，结果如图所示。下列相关推测合理的是（ ）
A. 失去药物N的作用，细胞会从扁平状恢复成球形
B. 培养液中核DNA数量增加的细胞处于分裂间期
C. 实验组吞噬细菌效率较高与细胞中溶酶体增多有关
D. 药物N既有利于细胞的增殖，也有利于细胞的分化
【答案】C
【解析】
【分析】细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达，即不同细胞基因表达情况不同，如血红蛋白基因只在红细胞中表达。
【详解】A、 经药物N处理的淋巴细胞部分呈扁平状，但细胞分化一般具有不可逆性，失去药物N的作用，细胞也不会从扁平状恢复成球形，A错误；
B、核DNA数量增加的细胞可能处于分裂间期，也可能处于分裂期，B错误；
C、据图可知，实验组细胞吞噬细菌效率较高，而溶酶体与细胞吞噬细菌的功能有关，故吞噬细菌效率较高与细胞中溶酶体增多有关，C正确；
D、据图可知，实验组中核DNA数量增加的细胞比例明显低于对照组，由此可见，药物N不利于细胞的增殖，D错误。
故选C。
3. 下列关于DNA分子的结构和复制的叙述，错误的是（ ）
A. 在一个细胞周期中，双链DNA分子中的氢键可以多次断裂与生成
B. 体内DNA分子复制时利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下解开双链
C. 若某双链DNA含400个碱基T，则第3次复制时需消耗1600个碱基T
D. DNA复制的过程中，因出现碱基的替换而产生的新性状都可以适应外界环境
【答案】D
【解析】
【分析】DNA分子的复制：
1、DNA复制过程为：
（1）解旋：需要细胞提供能量，在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开；
（2）合成子链：以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链；
（3）形成子代DNA分子：延伸子链，母链和相应子链盘绕成双螺旋结构；
2、场所：主要在细胞核，此外在线粒体和叶绿体中也能进行；
3、时期：有丝分裂间期和减数第一次分裂间期；
4、特点：
（1）边解旋边复制；（2）复制方式：半保留复制；
5、条件：
（1）模板：亲代DNA分子的两条链；
（2）原料：游离的4种脱氧核苷酸；
（3）能量：ATP；
（4）酶：解旋酶、DNA聚合酶；
6、准确复制的原因：（1）DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；（2）通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。
【详解】A、分裂间期时会进行DNA复制和蛋白质合成，该过程中DNA分子中的氢键会多次断裂与生成，A正确；
B、生物体内，DNA分子复制过程中，解旋时利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下把双链解开，B正确；
C、第3次复制时，DNA分子从4个增加到8个，需要消耗碱基T的数量为400×4=1600（个），C正确；
D、DNA复制的过程中，因出现碱基的替换而产生的新性状不一定能适应外界环境，D错误。
故选D。
4. 棕色脂肪细胞（BAT）处于兴奋状态有利于产热和能量消耗。研究发现，蓝光会使某种光感受器细胞（ipRGC）产生兴奋，兴奋经下丘脑的交感神经作用于BAT，使BAT利用葡萄糖的速率明显降低，但红光并没有该效应。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 在蓝光刺激下，ipRGC膜内外的电位表现为外负内正
B. ipRGC上有接收蓝光的受体，该受体不能接收红光
C. 交感神经释放的神经递质与BAT上的受体结合使其兴奋
D. 蓝光刺激ipRGC引发BAT的代谢变化属于反射
【答案】C
【解析】
【分析】兴奋以电信号的形式沿着神经纤维进行传导，神经纤维未受到刺激时，K+外流，细胞膜内外的电位表现是外正内负，当某一部位受刺激时，Na+内流，其膜电位变为外负内正。
【详解】A、在蓝光刺激下，ipRGC产生兴奋，此时ipRGC膜内外电位表现为外负内正，A正确；
B、蓝光可引起ipRGC兴奋，但红光不具有该作用，说明ipRGC上有接收蓝光的受体，但该受体不能接收红光，B正确；
C、根据题干信息可知，蓝光刺激会导致BAT利用葡萄糖的速率明显降低，而BAT处于兴奋状态有利于产热和能量消耗，由此可见，蓝光刺激ipRGC，最终会使BAT处于抑制状态，所以作用于BAT的交感神经释放的神经递质与BAT上的受体结合，使BAT处于抑制状态，C错误；
D、蓝光刺激ipRGC引发BAT的代谢变化经过完整的反射弧，属于反射活动，D正确。
故选C。
5. 影响种群数量变化的因素有很多。下列关于种群和群落的叙述，正确的是（ ）
A. 调查某种群的性别比例，可预测该种群数量的变化趋势
B. 相同环境因素对不同种群数量变化的影响结果可能不同
C. 当种群的数量达到K值后，种群数量就会稳定不变
D. 芦苇在湿地随地势高低分布不同，体现出群落的垂直结构
【答案】B
【解析】
【分析】群落的空间结构分为垂直结构和水平结构：（1）群落的垂直结构：指群落在垂直方面的配置状态，其最显著的特征是分层现象，即在垂直方向上分成许多层次的现象。影响植物群落垂直分层的主要因素是光照，影响动物群落垂直分层的主要因素为食物和栖息空间。（2）群落水平结构：在水平方向上，由于地形的起伏、光照的阴暗、湿度的大小等因素的影响，不同地段往往分布着不同的种群，种群密度也有差别。群落水平结构的特征是镶嵌性。镶嵌性即植物种类在水平方向不均匀配置，使群落在外形上表现为斑块相间的现象。
【详解】A、预测该种群数量的变化趋势的是种群的年龄结构（年龄组成），A错误；
B、相同环境因素对不同种群数量变化的影响结果可能不同，如温度对蝗虫的影响和对微生物的影响不同，B正确；
C、当种群的数量达到K值后，种群数量会在一定范围内波动，C错误；
D、群落的垂直结构是群落内不同生物垂直方向上的分布，芦苇在湿地随地势高低分布不同是同一物种的高度差异，不属于垂直结构，D错误。
故选B。
6. 下列对相关实验的叙述，错误的是（ ）
A. 制备纯净细胞膜时用纤维素酶、果胶酶处理植物细胞作为实验材料
B. 在“绿叶中色素的提取”和“脂肪的鉴定”实验中所用酒精的浓度不同
C. 选择有某种遗传病史的家系进行调查，不一定能得出该遗传病的遗传方式
D. 调查土壤小动物丰富度时，所用诱虫器的金属网孔眼太小，会导致所得数据偏小
【答案】A
【解析】
【分析】高中阶段实验常用的酒精：①叶绿体中的色素能溶于有机溶剂，因此绿叶中色素的提取实验中，无水乙醇（酒精）的作用是溶解色素；②鉴定植物组织中脂肪的实验中，50%酒精的作用是洗去浮色；③探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，酒精与酸性重铬酸钾反应呈灰绿色；④观察根尖分生组织细胞的有丝分裂的实验中，95%酒精的作用是解离，即溶解细胞间的物质，使组织细胞分离开来；⑤在DNA粗提取和鉴定实验中，利用DNA不溶于酒精，而其他杂质能溶于酒精的原理提纯DNA；⑥医用或消毒常用体积分数为70%的酒精。
【详解】A、制备纯净细胞膜使用的材料为人或哺乳动物成熟的红细胞，因为其中不含细胞核和众多的细胞器，对实验干扰小，A错误；
B、在“绿叶色素的提取”中所用酒精无水乙醇，“脂肪的鉴定”中所用酒精为50%，B正确；
C、选择有某种遗传病史的家系进行调查，可能由于人数小，不一定能得出该遗传病的遗传方式，C正确；
D、诱虫器的金属网孔眼太小，会让偏大的动物透不过去，使所得数据值偏小，D正确。
故选A。
7. 植物生长的逆境条件有很多，如干旱、低温、高温、盐碱等，这些因素会对植物的正常生长和发育产生负面影响。研究发现，干旱胁迫会导致叶绿体基粒片层被破坏。请回答下列问题：
（1）低温胁迫下，植物体内___水的含量会降低，以适应低温环境。除此之外，植物细胞代谢速率变慢的主要原因是低温___。
（2）科研人员为了探究高温、干旱条件对植物幼苗生长的影响，选择生理状态、大小等均相似的同种植物幼苗若干株，随机均分成甲、乙、丙三组，相应处理方法处理10天后，测量结果如下表所示。气孔传导率指的是气孔张开程度，通常以单位时间内通过气孔的气体交换量来衡量。
①根据表中数据，可得出的结论是___（答出两点），
②请从光合作用的光反应和暗反应两个角度分析，干旱导致该植物幼苗生长变慢的原因是___。
（3）除了非生物胁迫外，病虫害等生物胁迫也是植物生长的重要逆境条件。与传统的农业防治病虫害相比，利用种间关系防治病虫害的优点有___（答出两点）。
（4）研究发现，植物在逆境条件下体内的脱落酸、生长素、细胞分裂素、乙烯、赤霉素等会发生适应性变化，以共同应对逆境条件，由此可见，植物的生命活动是由___调控的。
【答案】（1） ①. 自由 ②. 抑制了酶的活性，而细胞代谢的正常进行需要酶的催化
（2） ①. 干旱胁迫和高温胁迫均会抑制该植物幼苗的生长；干旱胁迫对该植物幼苗生长的抑制作用更强 ②. 干旱胁迫会破坏叶绿体的基粒，导致光反应速率降低，使光合速率下降；干旱胁迫会造成叶片气孔传导率下降，导致叶片吸收CO2的量减少，暗反应原料不足，使光合速率下降
（3）不会污染环境；对人畜安全，不会造成农药残留的危害；从根源上减少病虫害的发生，效果更持久；具有高度的选择性，能够针对特定的病虫害进行防治，对其他生物影响较小等
（4）多种激素相互作用形成的调节网络
【解析】
【分析】影响光合作用的环境因素1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
【小问1详解】
植物体内自由水含量下降，可以增强抗逆性。低温会抑制酶的活性，而细胞代谢是一系列酶促反应的总称。
【小问2详解】
根据表中信息可知，干旱胁迫和高温胁迫均会抑制该植物幼苗的生长，且干旱胁迫对该植物幼苗生长的抑制作用更强。从光合作用的光反应和暗反应两个角度分析，干旱导致该植物幼苗生长变慢的原因是干旱胁迫会破坏叶绿体的基粒，导致光反应速率降低，使光合速率下降；干旱胁迫会造成叶片气孔传导率下降，导致叶片吸收CO2的量减少，暗反应原料不足，使光合速率下降。
【小问3详解】
利用种间关系防治病虫害，属于生物防治。与传统农业防治病虫害相比，生物防治的优点有不会污染环境；对人畜安全，不会造成农药残留的危害；从根源上减少病虫害的发生，效果更持久；具有高度的选择性，能够针对特定的病虫害进行防治，对其他生物影响较小等。
【小问4详解】
逆境环境下，植物体内多种激素含量发生变化，以共同应对逆境条件，由此可见，植物的生命活动是由多种激素相互作用形成的调节网络调控的。
8. 运动在糖尿病防治中的作用已经得到广泛认可，有氧运动已经成为1型糖尿病治疗的重要组成部分之一。某小组为研究跑台运动对不同性别的1型糖尿病小鼠血糖的影响，进行了如下实验：选取生理状况、年龄相同的1型糖尿病模型鼠40只（雌雄各20只），雌雄模型鼠各随机选取10只进行6周跑台运动，记为糖尿病+运动组，另外雌雄各10只不进行运动，记为糖尿病组，其余操作均相同，实验结果如下图。请回答下列问题：
（1）小鼠血糖的来源有___；健康小鼠血糖浓度高时，胰岛B细胞分泌___增多，经___运输到靶细胞，促进其对葡萄糖的摄取、利用、储存，使血糖浓度降低。
（2）根据该实验的结果，可得出的结论是___（答出两点）。
（3）有资料显示，1型糖尿病模型鼠的血液中含有抗胰岛B细胞的抗体和细胞毒性T细胞。据此推测，1型糖尿病是由胰岛B细胞损伤引起的，是一种针对胰岛B细胞的___病，胰岛B细胞的损伤是机体通过___免疫导致的。
（4）研究表明，运动组小鼠的记忆力和雌二醇含量均显著高于对照组，有人据此推测，运动组小鼠记忆力的提高是运动引起雌二醇含量升高的结果。若要验证记忆力的提高是雌二醇含量升高引起的，请以患1型糖尿病雌性小鼠为材料，写出实验思路（记忆力测定方法不作要求）：___。
【答案】（1） ①. 食物中糖类的消化吸收、肝糖原分解、脂肪等非糖物质转化 ②. 胰岛素 ③. 体液
（2）运动能够延缓1型糖尿病雌雄小鼠血糖升高，且运动对雄性小鼠的影响更显著
（3） ①. 自身免疫 ②. 体液免疫和细胞
（4）将患1型糖尿病雌性小鼠随机均分为实验组和对照组，实验组每天注射一定量的雌二醇，对照组每天注射等量的生理盐水（或实验组小鼠食物中添加一定量的雌二醇，对照组小鼠食物中不添加雌二醇），两组小鼠均不运动，一段时间后测定两组小鼠的记忆力
【解析】
【分析】血糖平衡调节：①当血糖浓度升高时，血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放，同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动，使胰岛B细胞合成并释放胰岛素，胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存，从而使血糖下降。②当血糖下降时，血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放，同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动，使胰高血糖素合成并分泌，胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升，并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动，使肾上腺素分泌增强，肾上腺素也能促进血糖上升。
【小问1详解】
小鼠血液中的血糖来源于食物中的糖类消化吸收、肝糖原分解、脂肪等非糖物质转化。健康小鼠血糖浓度高时，胰岛B细胞分泌胰岛素增多，经体液运输到靶细胞，促进其对葡萄糖的摄取、利用、储存，使小鼠血液中的血糖浓度降低。
【小问2详解】
分析曲线可知，无论是雌鼠还是雄鼠，糖尿病+运动组小鼠的血糖均低于糖尿病组小鼠，且运动初期，雄鼠糖尿病组与糖尿病+运动组血糖的差值较雌鼠大，说明运动能够延缓1型糖尿病小鼠血糖升高，且运动对雄性小鼠的影响更显著。
【小问3详解】
1型糖尿病模型鼠的血液中含有抗胰岛B细胞的抗体和细胞毒性T细胞，推测胰岛B细胞的损伤是机体通过体液免疫和细胞免疫导致的，因此1型糖尿病是自身免疫病。
【小问4详解】
为探究雌二醇含量升高是否是记忆力提高的原因，实验组应给予雌二醇，对照组不做处理，两组小鼠均不进行跑台运动，以避免运动对记忆力的直接影响。一段时间后测定两组小鼠的记忆力。若实验组小鼠记忆力高于对照组，说明雌二醇含量升高导致了小鼠记忆力提升；若两组小鼠的记忆力没有显著差异，说明是运动通过其他途径影响了小鼠的记忆力。
9. 唐鱼是华南地区的小型濒危杂食性鱼类，入侵物种食蚊鱼会捕食唐鱼。研究人员调查比较了不同生境中唐鱼种群的体长在食蚊鱼入侵取样点与无入侵取样点间的差异，结果如图所示，图中矩形代表体长集中分布区间，其内黑色横线表示平均值，垂直线段表示数值的变动范围，上下两端分别表示最大值和最小值，体长与鱼龄相关。请回答下列问题：
（1）据图可知，溪流生境中食蚊鱼入侵后，唐鱼的种内竞争强度______（填“加剧”或“减弱”）。
（2）食蚊鱼入侵初期种群增长曲线往往呈“______”型，从环境因素考虑，其原因可能有____________（答出两点）。
（3）入侵初期，食蚊鱼在______（填“溪流生境”或“农田生境”）中更容易捕食到唐鱼幼体，理由是________________________。
（4）被食蚊鱼入侵的生态系统抵抗力稳定性______（填“升高”或“下降”），其原因是________________________。
【答案】（1）减弱 （2） ①. J ②. 食物、空间充裕，气候适宜，没有天敌和其他竞争物种
（3） ①. 农田生境 ②. 在无食蚊鱼入侵的条件下，农田生境中唐鱼的平均体长显著低于溪流生境，说明农田生境中唐鱼幼体更多，因此入侵初期，食蚊鱼在农田生境更容易捕到唐鱼幼体
（4） ①. 下降 ②. 食蚊鱼入侵会造成生物多样性下降，生态系统的自我调节能力降低
【解析】
【分析】分析题图：实验自变量为有无食蚊鱼入侵，因变量是唐鱼体长集中分布区域以及平均体长。由实验结果可知，在农田生境和溪流生境中，均表现为食蚊鱼入侵后唐鱼平均体长变大，唐鱼体长集中分布的区域值增加。
【小问1详解】
由图可知，在溪流生境，食蚊鱼入侵，捕食唐鱼导致唐鱼种群数量下降，种内竞争减弱，导致溪流生境中唐鱼的平均体长增加。
【小问2详解】
物种入侵的初期，由于食物、空间充裕，气候适宜，没有天敌和其他竞争物种等原因，种群数量往往呈“J”形增长。
【小问3详解】
由图可知，农田生境种无食蚊鱼入侵时，唐鱼的平均体长在唐鱼体长集中分布区间中偏低，而溪流生境中，无食蚊鱼入侵时，唐鱼的平均体长在唐鱼体长集中分布区间中偏中间位置，说明农田生境中唐鱼幼体更多，导致唐鱼整体平均体长值下降，因此入侵初期，食蚊鱼在农田生境更容易捕到唐鱼幼体。
【小问4详解】
食蚊鱼入侵可造成物种多样性下降，生态系统的营养结构趋于简单，生态系统的自我调节能力降低，抵抗力稳定性下降。
10. 玉米的甜度与玉米籽粒中的蔗糖含量有关，表现为超甜、微甜、不甜三种。当基因A存在时会抑制淀粉转化为蔗糖，使玉米无甜味。基因B和基因D的表达产物相互结合后可催化蔗糖转化为淀粉，使玉米微甜。基因B或基因D的表达产物单独存在时没有以上催化作用。现有甲、乙、丙三个纯合品系，且丙的基因型为AABBDD。为研究基因控制相关物质合成的途径及其遗传规律，科研工作者用三个品系做了相关杂交实验，结果如下表：
请回答下列问题
（1）相关基因对玉米甜度的控制途径是___。
（2）杂交组合一中，甲、乙两亲本的基因型分别为___，F2中纯合超甜玉米的比例为___。具有甜味的玉米基因型最多有___种。
（3）若已知A基因位于4号染色体上，则基因A、B、D的位置关系可能是___。
（4）科研工作者欲培育稳定遗传的微甜玉米，以表中各植株为材料，最简便的实验方案是___。
【答案】（1）通过控制酶的合成来控制细胞代谢，进而控制生物体的性状
（2） ①. aabbDD、aaBBdd（或aaBBdd、aabbDD） ②. 3/16 ③. 9
（3）B基因和D基因中有一个位于4号染色体上，与A基因连锁，另一个基因不位于4号染色体上
（4）选择杂交组合二F2中的微甜品系玉米连续自交，直至选出后代不发生性状分离的植株
【解析】
【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。
【小问1详解】
基因B和基因D的表达产物可以相互结合，催化蔗糖转化为淀粉，使玉米微甜，说明基因B和基因D通过控制酶的合成来控制细胞代谢，进而控制生物体的性状。
【小问2详解】
当A基因存在时会抑制淀粉转化为蔗糖，使玉米无甜味，所以基因型A_____表现为不甜；基因B和基因D的表达产物可以相互结合，催化蔗糖转化为淀粉，使玉米微甜，所以基因型aaB_D_表现为微甜；基因B或基因D的表达产物单独存在时没有以上催化作用，所以基因型aabbdd、aaB_dd或aabbD_表现为超甜。据杂交组合一F1中全为微甜，F2中微甜∶超甜=9∶7可知，F1的基因型为aaBbDd，甲、乙的基因型分别为aabbDD、aaBBdd（或aaBBdd、aabbDD）；F2中超甜纯合子的基因型为aaBBdd、aabbDD、aabbdd，占3/16；具有甜味的玉米包括微甜和超甜，微甜有4种基因型（aaB_D_），超甜有5种基因型（aaB_dd、aabbD_、aabbdd）共计9种。
【小问3详解】
已知丙的基因型为AABBDD，乙的基因型为aaBBdd或aabbDD，依据组合三的杂交结果可知，B基因和D基因中有一个位于4号染色体上，与A基因连锁，另一个基因不位于4号染色体上。
【小问4详解】
杂交组合二F2中的微甜品系的基因型为aaB_DD或aaBBD_，故最简便的方法是选择杂交组合二F2中的微甜植株连续自交，直至选出后代不发生性状分离的植株。
[生物——选修1：生物技术实践]（15分）
11. 乳糖酶缺乏症患者体内乳糖酶的分泌量较少，导致患者无法完全消化母乳或牛乳中的乳糖，从而引起非感染性腹泻。工业化生产无乳糖奶粉时，需用乳糖酶将奶中的乳糖除去。为了提高乳糖酶的产量，科研人员从牧民的奶酪（一种近似固体的发酵牛奶制品）中分离纯化出了能高效生产乳糖酶的酵母菌，下图为流程示意图。请回答下列问题：
（1）将奶酪悬浮液接种到培养基甲中的目的是________________________。
（2）若要将培养基甲中的菌液稀释10倍，应进行的操作是________________________。
（3）将菌液接种到培养基乙所采用的方法是______，该过程所用的接种工具是______，对该接种工具进行的灭菌操作及注意事项有____________（写出具体操作流程）。
（4）X-gal是一种无色物质，能被乳糖酶分解为半乳糖和蓝色的溴靛蓝，使菌落呈蓝色。从含X-gal的培养基中挑选目的菌时，挑选的依据是________________________。
（5）分离纯化能高效生产乳糖酶的酵母菌后需要检测酶的活力，以便更好地将酶用于生产实践，乳糖酶活性大小的表示方法是________________________。在牛奶中添加适量乳糖酶，以获得无乳糖牛奶，此过程并不会破坏牛奶中的其他营养成分，原因是______________________________。
【答案】（1）增加目的菌的数量（或进行扩大培养）
（2）从培养基甲的菌液中吸取1mL，置于盛有9mL的无菌水的试管中
（3） ①. 稀释涂布平板法 ②. 涂布器 ③. 将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中，取出涂布器并放在火焰上灼烧，待酒精燃尽，等涂布器在酒精灯火焰旁冷却后，再进行涂布
（4）直径最大的蓝色菌落
（5） ①. 单位时间内乳糖的降解量（或葡萄糖和半乳糖的生成量） ②. 乳糖酶具有专一性，只能分解乳糖
【解析】
【分析】1、分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是菌落。采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。
2、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，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
培养基甲是液体培养基，将奶酪悬浮液接种到培养基甲中的目的是增加目的菌的数量（或进行扩大培养）。
【小问2详解】
对菌液进行稀释时，从培养基甲的菌液中吸取1mL，置于盛有9mL的无菌水的试管中，即可将原菌液稀释10倍。
【小问3详解】
由于培养基乙上菌落分布比较均匀，因此将菌液接种到培养基乙上的方法为稀释涂布平板法。该方法用到的接种工具是涂布器，涂布器需要进行灭菌处理，具体操作是将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中，取出涂布器并放在火焰上灼烧，待酒精燃尽，等涂布器在酒精灯火焰旁冷却后，再进行涂布。
【小问4详解】
产生乳糖酶的酵母菌能将无色的X-gal分解成蓝色的溴靛蓝，使菌落呈蓝色，因此从含X-gal的培养基中挑选目的菌（能高效生产乳糖酶的酵母菌）时，应挑选直径最大的蓝色菌落。
小问5详解】
酶活性可用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率表示。因此乳糖酶活性大小可用单位时间内乳糖的降解量（或葡萄糖和半乳糖的生成量）来表示；乳糖酶具有专一性，该酶只能将牛奶中的乳糖水解，但不会破坏牛奶中的其他营养成分。
[生物——选修3：现代生物科技专题]（15分）
12. 南方水稻黑条矮缩病是由南方水稻黑条矮缩病毒（SRBSDV）引起的，是影响水稻生产的重要病害之一。SRBSDV基因组包含10条双链RNA，共编码13个蛋白。基因组中P基因的功能未知。有学者提出，克隆SRBSDV的P基因并转入原核细胞内表达，可为南方水稻黑条矮缩病的诊断及P基因功能的研究奠定基础。请回答下列问题：
（1）提取南方水稻黑条矮缩病病叶中的______，经反转录合成cDNA；利用特异性引物进行PCR扩增。扩增时除cDNA、引物外，还需要加入______和______；为使扩增得到的目的DNA片段能够与载体连接，需要在引物两端添加______序列。
（2）将克隆的P基因与质粒连接，构建基因表达载体，此过程中需要用限制酶切割DNA形成黏性末端，再用____________将二者连接，形成一个重组质粒，需要连接______个磷酸二酯键。
（3）利用电泳技术可将不同相对分子质量的蛋白质分离。若要验证目的基因是否在大肠杆菌细胞中成功表达，则需比较非转基因宿主大肠杆菌、____________的大肠杆菌、____________的大肠杆菌三者的蛋白质电泳结果差异。
【答案】（1） ①. mRNA ②. 4种脱氧核苷酸 ③. 耐高温的DNA聚合酶 ④. 限制酶识别
（2） ①. DNA连接酶 ②. 4
（3） ① 含有P基因 ②. 导入重组质粒
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
提取南方水稻黑条矮缩病病叶中的mRNA，经反转录合成cDNA；利用特异性引物进行PCR扩增。PCR需加入cDNA、引物、4种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶，为使扩增得到的目的DNA片段能够与载体连接，需要在引物两端添加限制酶识别序列。
【小问2详解】
用限制酶切割DNA形成黏性末端，再用DNA连接酶将克隆的P基因与质粒连接，构建基因表达载体，目的基因含两个游离的5'端和两个3’端，连接时需连接4个磷酸二酯键。
【小问3详解】
若要验证目基因是否在大肠杆菌细胞中成功表达，需比较非转基因宿主大肠杆菌（阴性对照）、含有P基因的大肠杆菌（阳性对照）、导入重组质粒的大肠杆菌三者的蛋白质电泳结果差异。组别
处理方法
气孔传导率/（ml·m-2·s-1）
净光合速率/（μml·m-2·s-1）
甲组
正常温度、正常浇水
0.56
135
乙组
正常温度、干旱处理
0.24
4.8
丙组
高温环境、正常浇水
0.39
7.5
组别
杂交实验
F1表型及比例
F1自交所得F2的表型及比例
一
甲×乙
全部微甜
微甜：超甜=9：7
二
甲×丙
全部不甜
不甜：微甜：超甜=12：3：1
三
乙×丙
全部不甜
不甜：超甜=3：1
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