[生物][期末]甘肃省酒泉市普通高中2023-2024学年高二下学期期末考试试题(解析版)

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本卷命题范围：选择性必修2第3~4章+选择性必修3。
一、选择题：本大题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 研究人员在红树林浅滩中新发现了一种细菌，该细菌能将周围硫化物氧化成硫颗粒，贮存于细胞内，从而获得能量同化二氧化碳，合成有机物。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 该菌属于生态系统成分中的生产者
B. 碳以二氧化碳的形式流入该菌细胞
C. 该菌同化二氧化碳的产物可能是葡萄糖
D. 分离纯化该菌时以纤维素作为唯一碳源
【答案】D
【分析】化能自养型生物与光能自养型生物不同的是合成有机物的能量不是来自光能，而是来自氧化无机物释放的能量。
【详解】A、依题意可知，该菌可通过氧化周围硫化物释放的能量来同化二氧化碳，合成有机物，说明该菌属于生态系统成分中的生产者，A 正确；
BC、该菌能同化二氧化碳，将其合成有机物，说明碳以二氧化碳的形式流入该菌细胞，葡萄糖是细胞的重要能源物质，该菌同化二氧化碳的产物可能是葡萄糖，BC正确；
D、依题意可知，该菌为自养菌，分离该菌时应以二氧化碳为唯一碳源，D错误。
故选D。
2. 研究人员在对某湖泊生态系统研究后，绘制了该生态系统的食物网(如图甲)和碳循环示意图(如图乙)，图中A、B、C、D表示生态系统的相关成分。下列有关叙述正确的是（ ）

A. 图甲中河蚌和鲢鱼占据相同的营养级
B. 图乙中的C包含了图甲中的所有生物
C. 图乙中的D能将水蚤的粪便分解成无机物
D. 碳元素在图乙各成分中以有机物形式存在
【答案】C
【分析】题图分析：甲图表示食物链，食物链只包括生产者和消费者，图中小球藻是生产者，其余4种是消费者；乙图为碳循环示意，由于生产者和大气二氧化碳之间为双箭头，并且所有生物均进行呼吸作用产生二氧化碳，因此图A是大气二氧化碳库，B是生产者，则C是消费者，D是分解者。
【详解】A、据图可知，河蚌处于食物网的第二、第三营养级，鲢鱼处于食物网的第三营养级，A错误；
B、图乙中的C为消费者，不包含图甲中的小球藻，B错误；
C、图乙中的D为分解者，可将水蚤的粪便分解成无机物，C 正确；
D、图乙中的A为大气中的二氧化碳库，碳元素在A中以二氧化碳的形式存在，D错误。
故选C。
3. 如图为一段时间内流入和流出豪猪体内的能量情况。据图可知，该时间段内豪猪同化的能量是（ ）

A. 347 kJB. 316 kJ
C. 237 kJD. 84 kJ
【答案】A
【详解】依题意可知，豪猪在该段时间内同化的能量=摄入量-粪便量=500-153=347kJ，A正确，BCD错误。
故选A。
4. 生态金字塔可表示生态系统各营养级间某种数量的关系。下列关于生态金字塔的叙述，正确的是（ ）
A. 若生态金字塔中最底层代表的是生产者，则最顶层代表的是分解者
B. 生物量金字塔和数量金字塔有时会呈现上宽下窄倒置的金字塔形
C. 演替达到稳定后，各营养级构成的能量金字塔呈倒金字塔形
D. 测算主要食物链各环节的能量值，可构建生态系统的能量金字塔
【答案】B
【分析】生态金字塔是指各个营养级之间的数量关系，这种数量关系可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位，采用这些单位所构成的生态金字塔就分别称为生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。一般而言，生态金字塔呈现正金字塔形。
【详解】A、生态金字塔的最顶层代表的是最高营养级，分解者不参与生态金字塔的构建，A错误；
B、数量金字塔一般是正金字塔，数量金字塔也可以出现倒金字塔，比如生产者是一棵大树，初级消费者是许多虫子，则数量金字塔呈现倒金字塔；海洋生态系统中，浮游植物个体小，寿命短，又不断被浮游动物和其它动物吃掉，所以在某一时刻调查到的浮游植物的生物量很可能低于第二营养级的生物量，因此生物量金字塔也会出现倒置，B正确；
C、由于能量在流动过程中总是逐级递减，因此能量金字塔通常都是金字塔形，C错误；
D、能量金字塔需测定组成食物链的各个营养级的能量，D错误。
故选B。
5. 某个处于稳定状态的生态系统中，除分解者外，仅有甲、乙、丙、丁、戊五个种群。已知该生态系统相邻营养级之间的能量传递效率在10%~20%之间，且每个种群只处于一个营养级。调查得知，一年内输入各种群的能量数值如下表所示：下列相关叙述正确的是（ ）
A. 五个种群构成一条食物链，且五个种群占据的生态位都不重合
B. 五个种群中所有个体含有的总能量是流入该生态系统的总能量
C. 该生态系统中各种类型的信息只能沿食物链单向传递
D. 第二营养级向第三营养级的能量传递效率约为15.41%
【答案】D
【分析】分析表格：能量流动的特点是单向流动、逐级递减，相邻两个营养级之间能量的传递效率为10%～20%，表中戊的能量最多，是第一营养级，乙、丙能量相差不大，不在10%～20%之间，因此乙、丙同属第二营养级，其次是甲、丁。
【详解】A、由表中数据可知，种群戊处于第一营养级，种群乙和丙处于第二营养级，种群甲处于第三营养级，种群丁处于第四营养级。五个种群构成了两条食物链，种群乙和丙处于同一营养级，二者为竞争关系，占据的生态位有重合，A错误；
B、生产者(戊)固定的能量是流入该生态系统的总能量，B错误；
C、生态系统中的信息可以不依托于食物链而双向传递，C错误；
D、据表可知，第二营养级向第三营养级的能量传递效率约为3.56÷(12.80+10.30)×100%=15.41%，D正确。
故选D。
6. 江苏大丰国家级麋鹿自然保护区是麋鹿的重要繁育基地，同时也是多种野生动植物繁衍生活的场所。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 麋鹿和白唇鹿觅食同一种植物时可能导致生态位部分重叠，形成种间竞争关系
B. 适度开发生态旅游路线来增加当地群众的收入，体现了生物多样性的间接价值
C. 环境变化及鸟类迁徙会导致保护区内的物种组成和空间结构出现季节性变化
D. 建立自然保护区属于就地保护，对保护物种及生态系统多样性具有重要意义
【答案】B
【分析】一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。因此，研究某种动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位，通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。
【详解】A、一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位，麋鹿和白唇鹿觅食同一种植物可能导致生态位部分重叠，形成种间竞争关系，A 正确；
B、适度开发生态旅游路线来增加当地群众的收入，体现了生物多样性的直接价值，B错误；
C、环境变化及鸟类迁徙会导致保护区内的物种组成和空间结构出现季节性变化，C 正确；
D、就地保护是在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区或国家公园等，对保护物种多样性及生态系统多样性具有重要意义，D正确。
故选B。
7. 酿造陈醋的主要原料是高粱，其酿造过程包括原料准备、糖化(将淀粉分解为小分子糖类)、酒精发酵、醋酸发酵、陈酿与熟化以及过滤与装瓶等步骤。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 可用淀粉酶代替微生物分解淀粉以减少糖化过程中的物质损耗
B. 醋酸发酵结束后，陈酿与熟化的时间越长，获得的陈醋品质越好
C. 可在发酵开始时一次性接种足量的酵母菌和醋酸菌以完成陈醋酿造
D. 在酒精发酵阶段和从高粱酒开始的醋酸发酵过程均有大量CO₂产生
【答案】A
【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸
【详解】A、微生物分解淀粉需要依靠自身合成并分泌的淀粉酶来实现，微生物代谢过程中还会消耗淀粉等有机物，而直接用淀粉酶来分解淀粉则不会造成较大的物质损耗，因此用淀粉酶来代替微生物分解淀粉可减少糖化过程中的物质损耗，A正确；
B、醋酸发酵结束后，陈酿与熟化的时间要适宜，否则可能产生其他有害物质或滋生杂菌，B错误；
C、酒精的产生依靠酵母菌的无氧呼吸，因此需要保持密封，醋酸菌是好氧菌，因此醋酸发酵过程中需要通入无菌空气，酒精发酵和醋酸发酵的条件不同，且醋酸菌无法忍耐酒精发酵时的酸性和缺氧环境，因此，即使一次性接种足量的酵母菌和醋酸菌，也无法完成陈醋酿造，而应该分阶段接种菌种并改变发酵条件才行，C错误；
D、酒精发酵阶段，酵母菌无氧呼吸会产生较多的 CO2，而从高粱酒开始的醋酸发酵过程则没有CO2产生，D错误。
故选A。
8. 泡菜是人们餐桌上常见的食品。下列关于泡菜制作的叙述，正确的是（ ）
A. 盐水煮沸后应立即倒入泡菜坛中，以免温度降低后会被二次污染
B. 盖好坛盖后，立即向坛盖边沿的水槽中注满水以避免有气泡逸出
C. 泡菜腌制过程中，亚硝酸盐含量先增加后减少，直至降为零
D. 制作的泡菜咸而不酸可能是加入的盐水浓度过高造成的
【答案】D
【分析】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。（1）泡菜的制作流程是：选择原料、配置盐水、调味装坛、密封发酵。（2）选用火候好、无裂纹、无砂眼、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。（3）原料加工：将新鲜蔬菜修整、洗涤、晾晒、切分成条状或片状。（4）配制盐水：按照比例配制盐水，并煮沸冷却。原因是为了杀灭杂菌，冷却之后使用是为了保证乳酸菌等微生物的生命活动不受影响。（5）泡菜的制作：将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀，装入泡菜坛内，装至半坛时，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满，再徐徐注入配制好的盐水，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖。在坛盖边沿的水槽中注满水，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。在发酵过程中要注意经常补充水槽中的水。
【详解】A、将盐水煮沸，待其冷却后再倒入泡菜坛，以免温度过高杀死菜料表面的乳酸菌，A 错误；
B、盖好坛盖后，立即向坛盖边沿的水槽中注满水可保证泡菜坛内的无氧环境，泡菜坛内的气体可正常逸出，外界的空气则无法进入泡菜坛，B错误；
C、泡菜腌制过程中，亚硝酸盐含量先增加，后减少，再保持相对稳定，不会降为零，C 错误；
D、制作的泡菜咸而不酸可能是加入的盐水浓度过高抑制了乳酸菌的代谢造成的，D正确。
故选D。
9. 油脂降解菌分解培养基中白色的三丁酸甘油酯后，菌落周围会产生透明圈。根据该原理配制筛选油脂降解菌的培养基，其成分如下：(NH4）2SO4、NaCl、K2HPO4、KH2PO4，MgSO4⋅7H2O、三丁酸甘油酯、酵母粉（主要含蛋白质）、X、蒸馏水。下列相关叙述正确的是（ ）
①油脂降解菌能分解脂肪，是因为它们能合成脂肪酶
②培养基中加入的物质X可为琼脂
③无机盐可作为缓冲物质维持细胞生长过程中pH稳定
④该培养基上生长出的菌落均为油脂降解菌
⑤该培养基不能用来比较油脂降解菌分解脂肪的能力
A. ①②③B. ①③⑤C. ②③④D. ③④⑤
【答案】A
【分析】培养基的营养构成：（1）各种营养及的具体配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐；（2）不同培养基还要满足不同微生物对pH、特殊营养物质以及氧气的需求。
【详解】①能分解油脂的是脂肪酶，所以油脂降解菌能分解脂肪，是因为它们能合成脂肪酶，①正确；
②根据题干信息“油脂降解菌分解培养基中白色的三丁酸甘油酯后，菌落周围会产生透明圈”可知道该培养基为固体培养基，所以物质X可为琼脂，②正确；
③无机盐K2HPO4、KH2PO4可作为缓冲物质维持细胞生长过程中pH稳定，③正确；
④该培养基为完全培养基，生长出来的菌不止油脂降解菌，其它杂菌也能生长，④错误；
⑤可通过产生透明圈直径的大小比较脂降解菌分解脂肪的能力，直径越大分解能力越强，⑤错误。
正确的为①②③，BCD错误，A正确。
故选A。
10. 下列有关微生物的分离、培养及计数的叙述，正确的是（ ）
A. 用液体培养基培养目的菌比固体培养基更容易获得单菌落
B. 能在以尿素为唯一氮源的培养基上生长的都是尿素分解菌
C. 未接种的空白平板上长出菌落可能是培养基灭菌不彻底造成的
D. 用稀释涂布平板法进行微生物计数时，结果往往比实际值偏高
【答案】C
【分析】微生物的分离：①利用该分离对象对某一营养物质的“嗜好”，专门在培养基中加入该营养物质，使该微生物大量增殖。这些物质主要是一些特殊的碳源、氮源，如纤维素可用来富集纤维素分解微生物，尿素可用来富集尿素分解微生物；②利用该分离对象对某种抑制物质的抗性，在混合培养物中加入该抑制物质，经培养后，由于原来占优势的它种微生物的生长受到抑制，而分离对象却可趁机大量增殖，使之在数量上占优势；如筛选酵母菌和霉菌，在培养基中加入青霉素，因青霉素可抑制细菌和放线菌的细胞壁的合成，从而抑制两类微生物的生长，而酵母菌和霉菌正常生长增殖。接种方法：平板划线法和稀释涂布平板法；计数方法：显微镜直接计数和稀释涂布平板法。
【详解】A、用液体培养基培养目的菌难以在培养基表面形成菌落，A错误；
B、能在以尿素为唯一氮源的培养基上生存的微生物还可能是固氮菌，B错误；
C、未接种的空白平板上长出菌落可能是培养基灭菌不彻底造成的，C正确；
D、用稀释涂布平板法进行微生物计数时，结果往往比实际值低，D错误。
故选C。
11. 紫草素是紫草的次生代谢物 某课题组利用植物组织培养技术工业化生产紫草素的基本方法如下。下列叙述正确的是（ ）
A. 紫草素是紫草生长和生存必需的物质，分离紫草素对紫草细胞的生存不利
B. 向液体培养基中通入含5%CO2的无菌空气有利于维持培养液的pH稳定
C. 外植体脱分化和再分化过程中细胞内表达的基因不完全相同
D. 多次继代培养获得的都是遗传特性稳定的高产紫草素细胞群
【答案】C
【分析】植物组织培养是一种无性繁殖技术，通过从植物体分离出所需的组织、器官或细胞，在无菌条件下接种在含有营养物质及植物激素的培养基上进行培养，获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品。该技术主要包括脱分化产生愈伤组织，再分化形成再生植物。
【详解】A、紫草素是紫草的次生代谢物，不是紫草生长和生存所必需的，分离紫草素会破坏紫草细胞，对细胞生存不利，A错误；
B、植物细胞培养不需要向培养基中通入含5%CO2的无菌空气，B错误；
C、外植体脱分化形成的是愈伤组织，再分化形成的是根和芽，两个过程中表达的基因不完全相同，C正确；
D、由于细胞培养过程中可能会发生基因突变，因此，多次继代培养获得的不一定都是遗传特性稳定的高产紫草素细胞群，D错误。
故选C。
12. 如图是单克隆抗体制备流程的简明示意图，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 过程②中需要用胰蛋白酶诱导B淋巴细胞和小鼠的骨髓瘤细胞融合
B. 单克隆抗体的制备过程体现了细胞膜的流动性和动物细胞的全能性
C. 给小鼠反复注射抗原，从小鼠血液中也能分离到单克隆抗体
D. ③～④过程中需要用到多孔板对杂交瘤细胞进行克隆化培养
【答案】D
【详解】A、胰蛋白酶不能用于诱导动物细胞融合，常用电刺激或聚乙二醇等促进两细胞的融合，A错误；
B、单克隆抗体制备过程中要用到动物细胞融合技术，该过程体现了细胞膜的流动性，但不能体现动物细胞的全能性，B错误；
C、从小鼠血液中分离的抗体不是单克隆抗体，C错误；
D、③～④过程中要对杂交瘤细胞进行克隆化培养，要用到多孔板，D正确。
故选D。
13. 下图是利用奶牛乳汁生产人血清白蛋白的图解，下列叙述错误的是（ ）

A. 图中的荷斯坦奶牛组织必须取自良种母牛
B. 胚胎移植前常需要对⑦进行同期发情处理
C. 通常采用显微注射法将人血清白蛋白基因导入③中
D. ⑧的培育过程用到了体外受精技术和胚胎分割技术
【答案】D
【分析】胚胎移植的基本程序：①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段。直接将受体移植或放入-196℃的液氮中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
【详解】A、图中的荷斯坦奶牛为供体奶牛，利用该供体奶牛细胞核移植培育的子代必须能分泌乳汁，因此供体奶牛组织必须取自良种母牛，A正确；
B、胚胎移植前常需要对⑦进行同期发情处理，保证胚胎移植入相同的生理环境，B正确；
C、将目的基因导入动物细胞常用的技术是显微注射技术，因此通常采用显微注射法将人血清白蛋白基因导入③中，C正确；
D、据图可知，该转基因动物的培育并未用到体外受精技术，D错误。
故选D。
14. 下列关于受精作用和早期胚胎发育的叙述，正确的是（ ）
A. 受精时，透明带和卵细胞膜都会发生相应的生理反应以防止多精入卵
B. 受精卵分裂形成桑葚胚的过程中细胞体积不断变大，有机物消耗增多
C. 囊胚的内细胞团可用于胚胎移植前的性别鉴定
D. 体外受精前，精子和卵细胞都要进行获能处理
【答案】A
【分析】受精过程为：顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带（透明带反应）→卵细胞膜反应（卵黄膜封闭作用）→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失，雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始，其中透明带反应和卵黄膜封闭作用是防止多精入卵的两道屏障；减数第一次分裂在排卵前后完成，而排卵是指卵子从卵泡中排出，所以排出的卵子还不成熟，可能是初级卵母细胞，也可能是次级卵母细胞。
【详解】A、受精作用的不同阶段，透明带和卵细胞膜先后发生相应的生理反应，防止多精入卵，A正确；
B、受精卵分裂形成桑葚胚的过程中细胞体积不断减少，有机物消耗增多，B错误；
C、囊胚的滋养层细胞常用于胚胎移植前的性别鉴定，C错误；
D、体外受精时，精子需要进行获能处理，卵细胞需要培养至减数分裂Ⅱ中期，D错误。
故选A。
15. 下表列举了几种限制酶的识别序列及其切割位点(箭头表示相关酶的切割位点)。如图是酶切后产生的几种末端。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 表中4种限制酶均可破坏DNA分子中特定位置的磷酸二酯键
B. 表中4种限制酶中Alu I 、SmaⅠ切割目的基因后形成平末端
C. ②④⑤对应的识别序列均能被 BamHⅠ 识别并切割
D. T4 DNA连接酶即能连接①和③,也能连接②和⑤
【答案】C
【分析】限制性内切核酸酶，简称限制酶：（1）来源：主要从原核生物中分离纯化出来；（2）特异性：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂；（3）结果：形成黏性末端或平末端。
【详解】A、限制酶能识别DNA分子中的识别序列，并破坏酶切位点处的磷酸二酯键，使DNA分子断开，A 正确；
B、由表中4种限制酶的识别序列和酶切位点可知，AluⅠ、SmaⅠ切割目的基因后形成平末端，B正确；
C、据图可知，②④⑤对应的识别序列均能被Sau3AⅠ识别并切割，②⑤对应的识别序列不能被BamHⅠ识别并切割，④对应的识别序列可被BamH Ⅰ 识别并切割，C错误；
D、T4 DNA连接酶既能连接平末端，也能连接黏性末端，D正确。
故选C。
16. 当前生物技术发展非常迅猛，很多生物技术的应用已经与我们的日常生活密切相关。下列有关生物技术的说法或做法正确的是（ ）
A. 设计试管婴儿是指通过遗传咨询有选择地生育优良性状的小孩
B. 胚胎工程繁育良种时，供体和受体母畜都要进行同期发情处理
C. 转基因产品经检测含有目的基因后即可上市进行售卖
D. 对囊胚进行胚胎分割时，必须对整个胚胎进行均等分割
【答案】B
【分析】“试管婴儿”是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植产生婴儿的技术。“设计试管婴儿”是指将体外受精形成的胚胎在植入母体孕育前，根据人们的需要，将胚胎的一个细胞取出，进行基因检测，当检测结果符合人们需要时，再把胚胎植入母体孕育，其与“试管婴儿技术操作流程基本-致，“试管婴儿”与“设计试管婴儿”技术的区别在于，“设计试管婴儿”需要在胚胎移植前对胚胎进行遗传学诊断，以筛选符合特殊要求的胚胎，进而产生所需要类型的婴儿。试管婴儿技术主要用于解决不孕不育问题，而设计试管婴儿主要可以治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植的疾病等。滥用设计试管婴儿技术，如设计婴儿性别等导致性别比例失调，违反了伦理道德。
【详解】A、设计试管婴儿是指通过胚胎移植前对胚胎进行遗传学诊断有选择地生育符合特殊要求的小孩，通过遗传咨询有选择地生育优良性状的小孩能降低遗传病的发生概率，A错误；
B、胚胎工程繁育良种时，供体和受体母畜都要进行同期发情处理，保证胚胎移植入相同的生理环境，B正确；
C、转基因产品生产出来后，除检测是否含有目的基因，目的基因是否表达外，最关键还要检测其安全性，确认安全后，再注明转基因产品，经批准后才能上市售卖，C错误；
D、对囊胚进行胚胎分割时，必须对内细胞团进行均等分割，D错误。
故选B。
二、非选择题：本大题共5小题，共52分。
17. 我国采取了多种措施对大熊猫实施保护，但在其栖息地一定范围内依旧存在人类活动的干扰。第四次全国大熊猫调查结果如图所示，大熊猫主要分布于六个山系，各山系的种群间存在地理隔离。
回答下列问题：
（1）割竹挖笋和放牧使大熊猫食物资源减少，人和家畜属于影响大熊猫种群数量的_______因素。采矿和旅游开发等使大熊猫栖息地的部分森林转化为裸岩或草地，生态系统中消费者获得的总能量________。森林面积减少，土壤保持和水源涵养等功能下降，这些功能属于生物多样性的_______价值。
（2）调查结果表明，大熊猫种群数量与______________和_______呈正相关。天然林保护、退耕还林及自然保护区建设使大熊猫栖息地面积扩大，且________资源增多，提高了栖息地对大熊猫的环境容纳量。而旅游开发和路网扩张等使大熊猫栖息地丧失和_______导致大熊猫被分为33个局域种群，种群增长受限。
（3）综合分析，除了就地保护，另提出2条保护大熊猫的措施：______________。
【答案】（1）①. 生物##密度制约 ②. 减少 ③. 间接
（2）①. 栖息地面积 ②. 竹林面积 ③. 食物 ④. 碎片化
（3）将大熊猫从当前栖息地迁移到其他适宜生存的地区，有助于扩大大熊猫的遗传多样性；也可以建立大熊猫繁育中心，进行人工繁殖与饲养，可以增加大熊猫的数量，减轻野外种群的压力；制定更严格的法律法规，加大对大熊猫栖息地保护的力度，对非法捕猎、贩卖大熊猫及其制品的行为进行严厉打击，保护大熊猫的生存权益
【小问1详解】
人和家畜会与大熊猫竞争食物资源，属于种间竞争关系，属于影响大熊猫种群数量的生物因素，因为对种群数量的作用强度与该种群的密度是相关的，也称为密度制约因素；采矿和旅游开发等导致森林面积减少，生态系统中生产者减少，固定的太阳能减少，因此生态系统中消费者获得的总能量减少；森林面积减少，土壤保持和水源涵养等功能下降，这属于调节生态系统的功能，属于间接价值。
【小问2详解】
由图可知，与大熊猫种群数量曲线变化趋势一致的有栖息地面积和竹林面积，说明大熊猫种群数量与栖息地面积和竹林面积呈正相关；由图可知，竹林面积和栖息地面积与大熊猫种群数量呈正比，因此通过天然林保护、退耕还林及自然保护区建设使大熊猫栖息地面积扩大和食物（竹林面积）资源增多，可提高栖息地对大熊猫的环境容纳量；根据题意，人类活动导致大熊猫被分为33个局域种群，说明人类活动导致大熊猫栖息地丧失和碎片化。
【小问3详解】
对于保护大熊猫的措施，除了就地保护之外，还可以易地保护，如将大熊猫从当前栖息地迁移到其他适宜生存的地区，这样可以避免栖息地破坏、人类干扰等问题，同时也有助于扩大大熊猫的遗传多样性。在新的栖息地，大熊猫可以获得更多的食物资源和生存空间，从而提高其生存和繁殖机会。也可以建立大熊猫繁育中心，进行人工繁殖与饲养，可以增加大熊猫的数量，减轻野外种群的压力；制定更严格的法律法规，加大对大熊猫栖息地保护的力度。对非法捕猎、贩卖大熊猫及其制品的行为进行严厉打击，保护大熊猫的生存权益；还可利用人工授精技术增加大熊猫的出生率等等。
18. 如图是以鲜苹果汁为原料利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程。回答下列问题：
（1）家庭酿制苹果酒时，发酵所用的菌种主要来自________________。酒精在发酵微生物的_______(填细胞结构)中产生，通常情况下，即使原料充足，发酵液中的酒精含量达到15%左右就很难再继续增加，其原因可能是_____________________。由于_______________，因此发酵液的 pH会随发酵时间的延长逐渐下降。
（2）研究发现厌氧菌乙醇梭菌可能用来生产乙醇，其代谢过程如图所示：
利用乙醇梭菌发酵生产乙醇时，除了提供CO、CO₂等碳源外，还需为乙醇梭菌生长繁殖和厌氧发酵提供的主要营养物质有_______ (答出3 点)。通过上述发酵可获得大量乙醇和单细胞蛋白，在该发酵过程中单细胞蛋白是指________________。
【答案】（1）①. 苹果表面附着的酵母菌 ②. 细胞质基质 ③. 酒精浓度过高，酵母菌的代谢被抑制 ④. 酵母菌产生的CO₂不断溶解在发酵液中
（2）①. 氮源、水、无机盐 ②. 乙醇梭菌菌体
【小问1详解】
许多新鲜水果（如苹果）的果皮表面附着有大量的不同种类的野生酵母菌。在这些酵母菌的作用下，水果可以发酵成果酒。酵母菌进行酒精发酵的场所为细胞质基质。当酒精含量达到15%左右时，酵母菌本身的代谢活动会受到抑制。同时，由于酒精发酵过程中会产生CO2，CO2溶于水会导致发酵液的 pH降低。
【小问2详解】
微生物培养基一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）和无机盐等营养物质。
研究表明，微生物含有丰富的蛋白质，如细菌的蛋白质含量占细胞干重的60%～80%，而且细菌生长繁殖速度很快。因此，许多国家以淀粉或纤维素的水解液、制糖工业的废液等为原料，通过发酵获得了大量的微生物菌体，即单细胞蛋白。因此，图示发酵过程中单细胞蛋白是指乙醇梭菌菌体。
19. 植物根际微生物(PGPR)是一种存在于植物根系的特殊微生物群体，其中约有2%~5%的微生物对植物的生长有着直接或间接的作用，这类微生物通过溶磷、固氮等功能直接或间接的促进植物的生长、提高作物的产量和品质。回答下列有关问题：
（1）要从PGPR中分离出固氮菌，应从___________取样，并制备土壤悬液。制备的土壤悬液一般要经过梯度稀释后再涂布平板，原因是_______ 。
（2）筛选固氮菌时，固氮菌菌落附近会出现少量的非固氮的杂菌小菌落，其原因最可能是_______。实验小组为了检测固氮菌的固氮能力，取能在固氮培养基上正常生长的菌株接种到无氮液体培养基上，振荡培养，对照组为______________，一段时间后离心，取上清液，并________。
（3）PGPR中的溶磷菌能将土壤中的难溶性磷酸盐转化为易于被植物吸收的磷酸，为了筛选出根际溶磷菌，培养基中应加入_______________。
【答案】（1）①. 植物根部周围土壤 ②. 当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌
（2）①. 固氮菌向培养基释放了含氮化合物，为杂菌提供了氮源 ②. 不接种固氮菌的无氮液体培养基 ③. 检测上清液的含氮量
（3）难溶性磷酸盐
【分析】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】
植物根部周围土壤富含固氮菌，故要从PGPR中分离出固氮菌，应从植物根部周围土壤取样，并制备土壤悬液。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，故制备的土壤悬液一般要经过梯度稀释后再涂布平板。
【小问2详解】
筛选固氮菌时，固氮菌附近会出现少量的非固氮的杂菌小菌落，其原因最可能是自身固氮菌向培养基释放了含氮化合物，为杂菌提供了氮源。为了检测固氮菌的固氮能力，取能在固氮培养基上正常生长的菌株接种到无氮液体培养基上，振荡培养，对照组应为不接种固氮菌的LB培养基，一段时间后离心，取上清液，并检测上清液中的含氮量。
【小问3详解】
PGPR中的溶磷菌能将土壤中的难溶性磷酸盐转化为易于被植物吸收的磷酸，为了筛选出根际溶磷菌，培养基中应加入难溶性磷酸盐。
20. 三白草和鱼腥草是中医方剂中常见的药用植物。研究人员欲利用植物体细胞杂交技术培育获得能同时产生两种植物有效成分的杂种细胞，并使药用有效成分实现工厂化生产，具体操作如图。回答下列问题：
（1）过程①制备原生质体时，分别向三白草和鱼腥草细胞酶解液中加入红色和绿色荧光色素(荧光色素不影响原生质体的融合和再生)，之后将具有活性的两种原生质体混合，加入_______(填化学试剂名称)诱导原生质体融合。两两融合的原生质体共有________种，其中能在荧光显微镜下发出_____ 荧光的即为所需杂种原生质体。
（2）过程③中________(填“需要”或“不需要”)光照，用到的培养基中生长素浓度________(填“大于”“等于”或“小于”)细胞分裂素浓度。愈伤组织还需要经过________过程才能形成杂种植株。
【答案】（1）①. 聚乙二醇##PEG ②. 3##三 ③. 红色和绿色（或2种或两种）
（2）①. 不需要 ②. 等于 ③. 再分化
【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植株的技术。植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等方面展现出独特的优势。
【小问1详解】
过程①制备原生质体时，分别向三白草和鱼腥草细胞酶解液中加入红色和绿色荧光色素，加入聚乙二醇（或PEG）可诱导原生质体融合，两两融合的原生质体共有绿-绿、绿-红、红-红3种，其中能在荧光显微镜下发出红色和绿色（或2种或两种）荧光的即为所需杂种原生质体。
【小问2详解】
过程③为脱分化过程，不需要光照。生长素用量与细胞分裂素用量的比值为1，有利于愈伤组织的形成；比值大于1有利于根的分化；比值小于1有利于芽的分化，故过程③用到的培养基中生长素浓度等于细胞分裂素浓度。植物组织培养过程中，愈伤组织还需要经过再分化过程才能形成杂种植株。
21. 防御素是一类富含二硫键的阳离子型多肽，广泛分布于真菌、植物与动物中，是生物免疫系统中的重要调节分子。β-防御素是一种由H基因编码的抗菌肽。科研人员利用基因工程技术将H基因导入大肠杆菌中，从而表达出β-防御素前体物质。图1 为科研人员使用的质粒， amp^R为氨苄青霉素抗性基因， tet^R为四环素抗性基因；图2 表示 H基因及相关限制酶识别序列。回答下列问题：
（1）科研人员使用PCR技术从酵母菌细胞中获取和扩增H 基因，PCR 技术中引物的作用是___________，设计的引物内部以及两种引物之间都不能存在互补序列，原因是________。
（2）若 H基因以②链为模板进行转录，但H基因两端附近无限制酶EcRⅠ、BamHⅠ的识别序列，为保证图1中质粒和H 基因的正确连接，则应在配对到①链的引物__(填“5'”或“3'”)端添加限制酶________的识别序列。
（3）在实际操作中，科研人员会同时使用质粒上的ampR和tetR两种标记基因进行初步筛选，与只使用标记基因tetR相比，其优点是______________。
（4）酵母菌絮凝是指菌体细胞间通过细胞壁相互粘附、聚集成团的现象。适当提高酵母菌的絮凝能力，有助于发酵结束时细胞和产物的分离，可大幅节约生产成本。科研人员发现酵母菌的R基因对絮凝能力有一定的抑制作用，下图3表示科研人员利用同源重组(在两个 DNA 分子的同源序列之间直接交换的一种重组)基因敲除技术敲除R基因的过程。
图3
研究人员将整合了lx序列的庆大霉素抗性基因导入酵母菌，lx-庆大霉素抗性基因通过同源重组的方式整合到酵母菌基因组中，同源重组过程中断裂后又重新形成的磷酸二酯键有________个，重组片段上庆大霉素抗性基因的作用是_______。据图分析，将导入 PC质粒的酵母菌，接种于添加________的马铃薯琼脂培养基中，可获得敲除R基因且无庆大霉素抗性基因标记的酵母菌。
【答案】（1）①. 使耐高温的DNA 聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 ②. 若引物内部或两种引物之间存在互补序列，会使引物发生自身折叠配对或两种引物之间会配对结合而无法与模板链结合
（2）①. 5' ②. BamH I
（3）可以进行双重筛选，防止只含质粒的受体细胞的干扰
（4）①. 4##四 ②. 作为标记基因，筛选出R 基因敲除的突变菌株 ③. 乳糖
【分析】引物使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。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。
【小问1详解】
引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，能使耐高温的DNA 聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。在设计引物时，引物内部以及两种引物之间都不能存在互补序列，否则在碱基互补配对原则下，引物会自身折叠配对或两种引物之间会配对结合，则引物无法与模板链结合。
【小问2详解】
转录方向为模板链的3'到5'，H基因以②链为模板进行转录，故H基因左侧连接的是EcR Ⅰ的识别序列，右侧连接的是BamH Ⅰ的识别序列，DNA聚合酶只能延伸引物的3'端，故应将限制酶的识别序列添加到引物的5'端，且引物若要与①链配对并延伸3'端，引物配对到①链的右侧，故应在配对到①链的引物5'端添加限制酶BamH I的识别序列。
【小问3详解】
标记基因的存在以便于重组后重组子的筛选，同时使用质粒上的ampR和tetR两种标记基因进行初步筛选，与只使用标记基因tetR相比，这样可以进行双重筛选，同时可以防止只含质粒的受体细胞的干扰。
【小问4详解】
Cre酶能特异性识别lx序列并敲除目标基因，其功能类似于基因工程中的限制酶，故同源重组过程中断裂后又重新形成的磷酸二酯键有4个。由题图可知，利用庆大霉素抗性基因同源重组替换了R基因，若酵母菌具有庆大霉素抗性说明其R基因被成功敲除，因此庆大霉素抗性基因作用是作为标记基因，用于筛选出R基因敲除突变菌株。给酵母菌导入PC质粒，该质粒上的启动子是乳糖诱导型启动子，所以需要在培养基中添加乳糖，故接种于添加乳糖的马铃薯琼脂培养基中。种群
甲
乙
丙
丁
戊
能量值[J/(cm²·a)].
3.56
12.80
10.30
0.48
226.50
限制酶
Alu I
BamH I
SmaI
Sau3A I
识别序列及其切割位点