资源简介

浙江省金兰教育合作组织2024-2025学年高二下学期4月期中生物试题
一、选择题(本大题共 20 题，每小题 2 分，共40 分。四个选项中只有一个符合题目要求，不选、多选、错选均不得分)
1．当今世界面临着各种各样的全球环境问题，影响着整个生态系统和人类社会。下列关于全球环境问题的相关说法，正确的是 （　　）
A．土地荒漠化主要是自然因素导致的，与人类活动关系不大
B．全球气候变暖只会导致气温升高，不会引发其他极端气候事件
C．海洋污染主要来源于石油泄漏、工业废水和生活污水的排放等，它会破坏海洋生态系统的平衡，影响海洋生物的生存
D．可持续发展追求的是自然、经济和社会的持久而协调的发展，开发利用生物资源不是可持续发展的重要体现
【答案】C
【知识点】全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、土地荒漠化的主要原因是人类过度放牧、乱砍滥伐、不合理开垦等活动，破坏了地表植被，自然因素只是次要原因，与人类活动关系密切，A错误；
B、全球气候变暖不仅会使气温升高，还会引发海平面上升、暴雨、干旱、台风等极端气候事件，破坏生态与人类生产生活，B错误；
C、海洋污染的主要来源包括石油泄漏、工业废水排放、生活污水排放、固体废弃物倾倒等，污染物会造成海水富营养化、毒害海洋生物，破坏海洋生态平衡，威胁海洋生物生存，C正确；
D、可持续发展追求自然、经济和社会的持久协调发展，对生物资源进行合理、适度的开发利用，是可持续发展的重要体现，D错误。
故答案为：C。
【分析】全球环境问题包含土地荒漠化、温室效应、海洋污染等多种类型，土地荒漠化主要由人类不合理活动引发；全球气候变暖会引发多种极端气候与生态问题；海洋污染来源广泛，会严重破坏海洋生态系统；可持续发展强调对生物资源合理开发利用，实现生态、经济与社会的协调统一。
2．随着转基因技术的发展，全球不同国家和地区对转基因产品持有不同的态度。下列关于转基因技术安全与伦理问题的相关叙述，正确的是 （　　）
A．只要转基因作物的外源基因表达产物无毒，就可以完全放心地推广种植
B．转基因技术若被滥用，可能会引发一系列问题，比如制造“超级细菌”用于战争
C．目前全球所有国家都强制要求对转基因产品进行标注，以保障消费者的知情权
D．转基因生物不会对生物多样性构成威胁，因为它们的生存能力往往不如自然生物
【答案】B
【知识点】转基因生物的安全性问题
【解析】【解答】A、转基因作物的安全性需要综合评估，除外源基因表达产物的毒性外，还需考虑基因漂移、对生态系统的影响、潜在的致敏性等多方面风险，不能仅因表达产物无毒就完全放心推广种植，A错误；
B、转基因技术若被恶意滥用，可改造微生物的基因，制造出具有强致病性、抗药性的“超级细菌”等生物武器，用于战争会引发严重的安全危机，B正确；
C、全球各国对转基因产品的标注政策并不统一，部分国家实行强制标注制度，也有国家未做强制要求，并非所有国家都强制标注，C错误；
D、部分转基因生物因具备抗虫、抗除草剂等优良性状，在自然环境中可能拥有更强的生存竞争优势，可能通过基因污染影响野生生物，进而对生物多样性构成威胁，D错误。
故答案为：B。
【分析】转基因技术的安全性需从生物安全、生态安全、食品安全等多维度综合评价，不存在绝对安全的结论；转基因技术存在被滥用为生物武器的伦理与安全风险；各国转基因产品标注政策存在差异，并非全球统一强制标注；转基因生物可能因性状优势破坏原有生态平衡，对生物多样性产生潜在负面影响。
3．我国积极推进“大规模设备更新和消费品以旧换新”战略，努力实现“碳中和”。下列措施不能减少CO2排放的是 （　　）
A．推广使用一次性木筷 B．乘坐公交等绿色出行
C．鼓励使用新能源汽车 D．推广抽水蓄能电站
【答案】A
【知识点】全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、推广使用一次性木筷会造成大量林木被砍伐，降低森林对CO2的吸收能力，且木材生产、运输过程会增加CO2排放，不能减少CO2排放，A错误；
B、乘坐公交等绿色出行能减少私家车燃油消耗，降低化石燃料燃烧产生的CO2，可减少CO2排放，B正确；
C、新能源汽车不依赖化石燃料燃烧供能，使用新能源汽车能够减少CO2排放，C正确；
D、抽水蓄能电站可提高能源利用效率，减少化石能源发电的需求，从而减少CO2排放，D正确。
故答案为：A。
【分析】碳中和是通过节能减排、植被固碳等方式抵消温室气体排放，实现温室气体净零排放；绿色出行、新能源交通工具、储能设施均能降低化石燃料使用，减少CO2排放；森林是重要的碳汇，破坏林木会削弱生态系统固碳能力，不利于CO2减排。
阅读下段材料，完成下面小题。
在2025年亚冬会的赛场上，运动员们在冰天雪地中进行着激烈的比赛。比赛过程中，运动员的身体会发生一系列的生理变化以维持内环境的稳态。期间，志愿者们在寒冷的户外长时间工作，他们的身体也在不断地调节以适应环境。
4．以下关于运动员在比赛过程中内环境变化的叙述，正确的是 （　　）
A．由于大量出汗，导致血浆渗透压降低，抗利尿激素分泌减少
B．比赛时，骨骼肌细胞产生的乳酸进入血浆后，血浆pH会明显降低
C．寒冷环境中，机体通过神经-体液调节使甲状腺激素分泌增加，以增加产热维持体温
D．寒冷刺激会使皮肤血管收缩，通过体温调节中枢支配肾上腺髓质，致使血液中肾上腺素的含量上升，这属于神经-体液调节
5．关于志愿者在工作过程中体温变化的叙述，下列情况不会发生的是（　　）
A．大脑皮层的体温调节中枢兴奋
B．骨骼肌不自主地收缩引起产热增加
C．皮肤受寒冷刺激后，导致体表血流量减少，减少散热
D．交感-肾上腺髓质系统调动，大量分泌肾上腺素作用于中枢神经系统
【答案】4．C
5．A
【知识点】内环境的理化特性；体温平衡调节；水盐平衡调节
【解析】【分析】水盐平衡调节中，血浆渗透压升高会使抗利尿激素分泌增加；血浆内的缓冲物质能维持pH相对稳定；寒冷环境下的体温调节以神经-体液调节为主，甲状腺激素和肾上腺素可促进产热，依赖反射弧完成的调节过程属于神经调节。体温调节中枢位于下丘脑，大脑皮层负责体温相关的感觉形成；寒冷环境下机体通过骨骼肌战栗增加产热，皮肤血管收缩减少散热；交感神经可调控肾上腺髓质分泌肾上腺素，参与体温调节的产热过程。
4．A、大量出汗会造成体内水分流失，血浆渗透压升高，下丘脑合成并分泌的抗利尿激素含量增加，促进肾小管和集合管重吸收水分，A错误；
B、血浆中存在缓冲对，骨骼肌细胞产生的乳酸进入血浆后会与缓冲物质发生中和反应，血浆pH不会明显降低，B错误；
C、寒冷环境中，机体通过神经-体液调节使甲状腺激素分泌增多，甲状腺激素可促进细胞新陈代谢，增加产热以维持体温稳定，C正确；
D、寒冷刺激下体温调节中枢支配肾上腺髓质分泌肾上腺素，该过程经过完整反射弧，属于神经调节，并非神经-体液调节，D错误。
故答案为：C。
5．A、体温调节中枢位于下丘脑，大脑皮层是体温感觉中枢，负责产生冷觉、热觉，不参与体温调节的中枢调控，A错误；
B、寒冷环境中骨骼肌不自主收缩战栗，能够快速增加机体产热，维持体温平衡，B正确；
C、寒冷刺激会使皮肤毛细血管收缩，体表血流量减少，从而减少机体散热，C正确；
D、寒冷环境下交感神经兴奋，交感-肾上腺髓质系统分泌大量肾上腺素，肾上腺素可作用于中枢神经系统，提升机体应激与产热能力，D正确。
故答案为：A。
6．在植物激素的研究历程中，油菜素内酯被认定为第六类植物激素。科研人员为了探究油菜素内酯(BR)在植物组织培养中的作用，将长势相同的外植体分别接种到添加不同浓度BR 和细胞分裂素(CK)、生长素 (IAA)的培养基中进行培养。实验结果如下表所示：
培养基编号 BR浓度 (mg/L) CK 浓度 (mg/L) IAA 浓度 (mg/L) 愈伤组织诱导率(%) 不定芽分化率(%)
1 0 2 0.2 70 40
2 0.1 2 0.2 85 55
3 0.2 2 0.2 90 65
4 0.3 2 0.2 65 30
根据上述实验结果，下列分析错误的是 （　　）
A．适当浓度的BR能提高愈伤组织诱导率和不定芽分化率
B．超过一定浓度后，BR 对愈伤组织诱导和不定芽分化起抑制作用
C．培养基3中BR 浓度为促进愈伤组织诱导和不定芽分化的最适浓度
D．与培养基1相比，培养基2中BR 的作用可能是促进细胞分裂和分化
【答案】C
【知识点】其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、与未添加BR的培养基1相比，培养基2、3在适当浓度BR处理下，愈伤组织诱导率和不定芽分化率均有所上升，说明适当浓度的BR能提高愈伤组织诱导率和不定芽分化率，A正确；
B、培养基4中BR浓度达到0.3mg/L时，愈伤组织诱导率和不定芽分化率均低于对照组培养基1，表明BR超过一定浓度后，会对愈伤组织诱导和不定芽分化产生抑制作用，B正确；
C、本实验BR浓度梯度较大，仅能得出该浓度范围内0.2mg/L的BR效果最好，未设置更精细的浓度梯度，无法确定该浓度为促进愈伤组织诱导和不定芽分化的最适浓度，C错误；
D、培养基2相比培养基1，愈伤组织诱导率和不定芽分化率均提升，愈伤组织形成需要细胞分裂，不定芽产生需要细胞分化，因此培养基2中BR的作用可能是促进细胞分裂和分化，D正确。
故答案为：C。
【分析】植物激素能够调控植物细胞的分裂、分化和生长发育，在植物组织培养过程中，植物激素的浓度会影响愈伤组织的诱导和器官的分化；探究激素最适浓度时，需要设置更小的浓度梯度进行实验，仅较大梯度的实验结果不能确定最适浓度；植物激素的作用具有两重性，在一定浓度范围内起促进作用，超过适宜浓度后会表现出抑制效应。
阅读下段材料，完成下面小题。
在一片农田生态系统中，种植了小麦等农作物，同时存在蝗虫等害虫。农民为了提高农作物产量，采取了一系列措施。
7．以下关于该农田中某种害虫种群特征和数量调节的说法，正确的是（　　）
A．当农田中引入该害虫的天敌后，害虫种群的环境容纳量(K值)会立即降低
B．调查该害虫种群密度时，若采用样方法，样方的大小和数量对调查结果没有影响
C．若在该生态系统中使用性引诱剂对害虫进行治理，这是利用化学信息进行生物防治
D．若该害虫种群的年龄结构为增长型，那么其种群数量在未来一段时间内一定会不断增加
8．以下是关于农田生态系统信息传递的说法正确的是 （　　）
A．动物的特殊行为只能对同种生物传递信息，这属于行为信息
B．生态系统中的物理信息都来源于无机环境，比如阳光、温度等
C．信息传递在农业生产中的应用就是提高农产品或畜产品的产量
D．信息传递在生态系统中可以调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定
【答案】7．C
8．D
【知识点】种群的特征；种群的数量变动及其原因；估算种群密度的方法；生态系统中的信息传递
【解析】【分析】环境容纳量会受天敌等环境因素影响而改变，但变化存在滞后性；样方法的调查结果与样方大小、数量密切相关；性引诱剂属于化学信息，利用其防治害虫属于生物防治；年龄结构只能预测种群数量变化趋势，实际种群数量受多种环境因素制约。行为信息可在同种或异种生物间进行传递；物理信息的来源包含无机环境和生物；信息传递在农业生产中可用于增产和害虫防治；生态系统中的信息传递能调节种间关系，维持生态系统的稳定。
7．A、引入害虫天敌后，害虫种群的环境容纳量会下降，但该变化不会立即出现，需要一定时间才能体现，A错误；
B、样方法调查种群密度时，样方的大小和数量会直接影响调查结果的准确性，设置不当会导致结果误差较大，B错误；
C、性引诱剂属于化学信息，利用其干扰害虫的交配繁殖以降低种群数量，该防治方式属于生物防治，C正确；
D、年龄结构为增长型仅预示种群有增长趋势，种群数量还会受食物、气候、天敌等多种环境因素影响，未来不一定持续增加，D错误。
故答案为：C。
8．A、动物的特殊行为属于行为信息，可对同种生物传递信息，也可对异种生物传递信息，A错误；
B、生态系统中的物理信息既可来源于无机环境，也可来源于生物，如鸟鸣、萤火虫发光都属于生物提供的物理信息，B错误；
C、信息传递在农业生产中的应用包括提高农产品产量以及对有害动物进行防治等多个方面，C错误；
D、信息传递能够调节生物之间的种间关系，进而维持生态系统的稳定，D正确。
故答案为：D。
9．物质X是一种钠离子通道阻断剂。用物质X处理某突触前神经纤维，然后每隔 5min 施加一次刺激，分别测量突触前和突触后神经元的电位变化，结果如右下图。下列分析正确的是 （　　）
A．第1 次刺激的起点，钠钾泵处于关闭的状态
B．突触前神经元兴奋时，钠离子通道形变消耗 ATP
C．突触前动作电位变化减弱会导致突触前膜递质释放增多
D．物质X阻断了 Na+内流，导致突触前动作电位变化明显减弱
【答案】D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、第1次刺激的起点为神经元的静息状态，钠钾泵持续发挥作用，通过主动运输维持细胞内高钾、细胞外高钠的离子浓度差，为动作电位的产生提供基础，因此钠钾泵并非处于关闭状态，A错误。
B、突触前神经元兴奋时，钠离子通道开放，钠离子顺浓度梯度内流，该过程属于协助扩散，钠离子通道的形变不消耗ATP，B错误。
C、神经递质的释放依赖于突触前神经元的兴奋，突触前动作电位变化减弱意味着神经元兴奋程度降低，会导致突触前膜递质释放减少，而非增多，C错误。
D、物质X是钠离子通道阻断剂，可阻断Na+内流，而动作电位的产生依赖于Na+的内流，因此物质X的作用会导致突触前动作电位变化明显减弱，与实验结果一致，D正确。
故答案为：D。
【分析】钠钾泵是存在于神经元细胞膜上的载体蛋白，可通过主动运输将钠离子泵出细胞、钾离子泵入细胞，维持细胞内高钾、细胞外高钠的离子浓度差，在静息状态和兴奋状态下均持续工作。动作电位的产生依赖于钠离子顺浓度梯度通过离子通道内流，该过程属于协助扩散，不消耗能量，离子通道的形变不消耗ATP。兴奋在突触处的传递依赖于突触前神经元兴奋引发的神经递质释放，突触前神经元的动作电位幅度会影响神经递质的释放量，动作电位减弱会导致递质释放减少。钠离子通道阻断剂可阻断钠离子内流，抑制动作电位的产生，进而影响兴奋在突触处的传递。
阅读下段材料，完成下面小题。
在今年植树节，某地区组织人工种植了一片树林。这片树林包含了乔木、灌木和草本植物等不同类型的植物。一段时间后，这片人工林从最初的单一树种种植逐渐发展变化，形成了复杂的群落结构。
10．以下关于该人工林群落的说法，正确的是（　　）
A．该人工林群落中，乔木层的疏密程度不会影响草本层的物种丰富度
B．这片人工林的群落类型属于森林群落，其具有明显的垂直结构和水平结构
C．人工种植林在形成初期，群落的水平结构主要由人类种植方式决定，与环境因素无关
D．人工种植林的群落结构与自然森林群落结构完全相同，因为都有乔木、灌木和草本植物
11．以下关于该人工林群落演替的说法，正确的是 （　　）
A．在群落演替过程中，人工林的优势种始终不会发生改变
B．随着时间推移，若无人为干扰，人工林群落的结构会越来越复杂
C．人工林的群落演替属于初生演替，因为是从无到有开始形成群落
D．种植初期，人工林群落的物种丰富度迅速增加，因为种植了多种树苗
【答案】10．B
11．B
【知识点】群落的结构；群落的演替；种间关系；群落的概念及组成；群落综合
【解析】【分析】群落具有垂直分层和水平镶嵌的空间结构，光照、地形等环境因素会影响群落结构；乔木层的疏密会改变下层光照条件，进而影响草本层的物种丰富度；人工群落受人类活动干预，与自然群落的结构存在明显差异；群落的水平结构受人类活动和环境因素的共同调控。群落演替过程中会发生优势种的取代，优势种并非固定不变；次生演替是在原有土壤条件保留的区域发生的演替，人工林演替属于次生演替；无人为干扰的自然演替会使群落物种丰富度提高、结构趋于复杂；人工林种植初期以种植的树种为主，物种丰富度较低。
10．A、乔木层的疏密程度会影响林下光照强度，进而影响草本层的物种丰富度，A错误；
B、该人工林属于森林群落，所有群落均具有明显的垂直结构和水平结构，B正确；
C、人工林形成初期，群落的水平结构由人类种植方式和地形、土壤等环境因素共同决定，C错误；
D、人工林受人类活动干预，物种组成与种间关系和自然森林存在差异，群落结构不完全相同，D错误。
故答案为：B。
11．A、群落演替的过程是优势种更替的过程，人工林的优势种会发生改变，A错误；
B、若无人为干扰，随着时间推移，人工林会发生自然演替，群落结构会越来越复杂，B正确；
C、人工林建立在原有土壤条件基础上，其群落演替属于次生演替，C错误；
D、人工林种植初期物种较为单一，物种丰富度较低，后期随演替才会逐渐增加，D错误。
故答案为：B。
12．2017 年，中国科学家成功克隆出两只猕猴“中中”和“华华”，这一成果在全球引起了广泛关注。以下关于克隆猴相关知识的叙述，正确的是 （　　）
A．克隆猴的成功，体现了细胞核对细胞质的调控作用
B．克隆猴培育时，从母猴卵巢中取出的卵母细胞可直接作为受体细胞
C．克隆猴的培育过程中使用了核移植技术，该技术的原理是动物细胞具有全能性
D．克隆猴的成功培育，为人类疾病研究、药物研发等提供了更为理想的动物模型
【答案】D
【知识点】动物体细胞克隆
【解析】【解答】A、克隆猴的培育利用了体细胞核移植技术，体现的是动物体细胞核具有全能性，并非细胞核对细胞质的调控作用，A错误；
B、核移植所用的受体卵母细胞需要体外培养至减数第二次分裂中期，不能直接使用从卵巢中取出的卵母细胞，B错误；
C、核移植技术的原理是动物体细胞核具有全能性，动物细胞的全能性受到限制，不能直接体现动物细胞的全能性，C错误；
D、克隆猴的遗传背景高度一致，能为人类疾病机制研究、药物筛选与研发提供更为理想的动物模型，D正确。
故答案为：D。
【分析】动物体细胞核移植技术是将体细胞的细胞核移入去核的减数第二次分裂中期卵母细胞中，获得重组胚胎并发育为克隆动物，其原理是动物体细胞核具有全能性；卵母细胞需培养至减数第二次分裂中期才具备作为受体细胞的条件；克隆动物遗传背景均一，可显著提升疾病研究与药物开发的准确性和可靠性。
13．甲、乙两种生物种群数量动态曲线如下图所示，图中 S、T、X 点附近的箭头表示当种群数量在该点附近时，种群数量变化的趋向。下列叙述正确的是（　　）
A．T点对应的种群数量是甲种群的 K/2值
B．超过 S 点以后，乙种群数量趋于下降
C．甲种群数量一旦低于 X 就容易走向灭绝
D．珍稀保护动物的种群数量动态的特点更接近于乙
【答案】C
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、T点为甲种群曲线与Nt+1=Nt参考虚线的交点，此时甲种群下一年的种群数量与当年相等，种群数量达到稳定状态，对应的是甲种群的环境容纳量即K值。K/2是种群增长速率最大的点，此时种群仍处于快速增长阶段，下一年种群数量远大于当年，因此T点不是甲种群的K/2值，A错误；
B、S点为乙种群曲线与Nt+1=Nt参考虚线的交点，观察S点附近的种群数量变化趋向箭头，当种群数量高于S点时，箭头指向S点，说明种群数量会下降并恢复至S点；当种群数量低于S点时，箭头同样指向S点，说明种群数量会上升并恢复至S点。因此超过S点以后，乙种群数量会下降并回到S点，最终维持稳定，并非持续趋于下降，B错误；
C、X点为甲种群曲线与Nt+1=Nt参考虚线的交点，观察X点附近的种群数量变化趋向箭头，当甲种群数量高于X点时，箭头指向X点，说明种群数量会上升回到X点，维持稳定；当甲种群数量低于X点时，箭头指向种群数量减少的方向，说明此时下一年种群数量小于当年，种群数量持续下降，无法恢复，因此甲种群数量一旦低于X就容易走向灭绝，C正确；
D、珍稀保护动物的种群数量通常较低，当种群数量低于一定阈值时，易因繁殖困难、环境压力、近交衰退等因素导致种群数量持续下降，走向灭绝，其种群动态特点与甲种群一致。乙种群在S点上下均可恢复到稳定状态，种群数量下降后可快速增长，不符合珍稀保护动物的种群动态特点，D错误。
故答案为：C。
【分析】环境容纳量又称K值，是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，此时种群数量相对稳定，增长速率为0，K/2是种群增长速率最大的点，此时种群仍处于快速增长阶段。种群数量的变化受环境条件、种内关系、种间关系等多种因素影响，部分种群存在灭绝阈值，当种群数量低于该阈值时，种群的出生率小于死亡率，种群数量持续下降，无法恢复，易走向灭绝，部分种群存在稳定的平衡点，种群数量在平衡点上下波动，可长期维持稳定。珍稀保护动物的种群数量通常较低，存在明显的灭绝阈值，当种群数量低于阈值时易走向灭绝，因此在保护珍稀动物时需维持其种群数量高于阈值，避免种群衰退。
14．在微生物培养过程中，培养基的配制和灭菌操作至关重要。下列有关培养基和灭菌操作的叙述，正确的是（　　）
A．所有培养基都必须含有碳源、氮源、水和无机盐这四类物质
B．为了保证培养基的营养成分不被破坏，灭菌时应采用煮沸消毒法
C．制备固体培养基时，在倒平板之前应先将培养基冷却至 50-60℃左右
D．高压蒸汽灭菌锅灭菌时，锅内压力达到设定值后应立即打开排气阀排气
【答案】C
【知识点】灭菌技术；培养基的制备
【解析】【解答】A、微生物培养基的营养成分需根据培养的微生物类型调整，自养型微生物可利用空气中的二氧化碳作为碳源，固氮微生物可利用氮气作为氮源，这类微生物的培养基无需额外添加相应碳源或氮源，因此并非所有培养基都必须包含碳源、氮源、水和无机盐四类物质，A错误；
B、煮沸消毒法仅能杀死部分微生物的营养体，无法杀灭芽孢、孢子等休眠体，培养基灭菌需要彻底杀灭所有微生物及其休眠体，应采用高压蒸汽灭菌法，而非煮沸消毒法，B错误；
C、制备固体培养基时，琼脂在高温下呈液态，温度过高会烫坏培养皿、烫伤操作人员，温度过低培养基会提前凝固，因此倒平板前需将培养基冷却至50-60℃左右，此时培养基仍为液态且温度适宜，C正确；
D、高压蒸汽灭菌锅灭菌时，需先排尽锅内冷空气，待压力和温度达到设定值后维持灭菌时间，灭菌结束后需待压力表降至零再打开排气阀，若压力未到零就打开排气阀，会导致培养基暴沸溢出，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）微生物培养基的营养成分包含碳源、氮源、水和无机盐等，不同代谢类型的微生物对营养物质的需求存在差异，自养微生物可利用无机碳源，固氮微生物可利用分子态氮。
（2）消毒是使用较为温和的方法杀死物体表面或内部的部分微生物，不包括芽孢和孢子，灭菌是使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子，常用的灭菌方法有高压蒸汽灭菌法、干热灭菌法和灼烧灭菌法，常用的消毒方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法等。
（3）制备固体培养基时，加入琼脂作为凝固剂，倒平板时需控制培养基温度，防止高温损伤器材或培养基提前凝固。
（4）高压蒸汽灭菌法的操作要求排尽锅内冷空气，维持规定的压力和温度，灭菌完成后待压力归零再排气开盖，保证灭菌效果和操作安全。
15．在利用水果进行果酒和果醋酿造的发酵工程实验中，下列操作或说法正确的是 （　　）
A．当果酒发酵成功后，若要进一步制作果醋，需适当提高发酵温度
B．果酒发酵过程中，需定期打开瓶盖放气，防止发酵瓶内气压过高发生危险
C．为保证果醋发酵的效果，在果酒中加入醋酸菌后应密封发酵瓶，创造无氧环境
D．制作果酒时，应将水果洗净后直接榨汁，无需去除果核和果皮，以保留更多营养
【答案】A
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、果酒发酵的菌种为酵母菌，其适宜发酵温度为18~25℃，果醋发酵的菌种为醋酸菌，其适宜发酵温度为30~35℃，因此果酒发酵成功后制作果醋，需要适当提高发酵温度，A正确；
B、果酒发酵时酵母菌无氧呼吸会产生二氧化碳，使发酵瓶内气压升高，需定期拧松瓶盖放气，不能直接打开瓶盖，打开瓶盖会引入空气中的杂菌造成污染，B错误；
C、醋酸菌是严格的好氧微生物，果醋发酵需要持续的有氧环境，密封发酵瓶会形成无氧环境，抑制醋酸菌的生命活动，无法完成果醋发酵，C错误；
D、制作果酒时，水果洗净后需要去除果核，部分果核含有对发酵不利的物质，并非直接榨汁即可，同时通常需要去除枝梗，D错误。
故答案为：A。
【分析】果酒制作利用酵母菌，酵母菌属于兼性厌氧型微生物，无氧条件下进行酒精发酵，适宜的发酵温度为18~25℃；果醋制作利用醋酸菌，醋酸菌属于好氧型微生物，只有在有氧条件下才能将酒精转化为醋酸，适宜的发酵温度为30~35℃。果酒发酵过程中会产生二氧化碳，需要适时排气以维持瓶内气压稳定，排气时要避免杂菌污染。发酵原料的处理需要去除有害物质和杂质，减少杂菌污染的同时保证发酵正常进行，无菌操作和适宜的环境条件控制是发酵工程成功的关键。
16．某农场中甲、乙、丙三种生物分别属于不同的营养级(不都是消费者)，三者的数量变化如下图1 所示；图2 是该农场中的能量流动简图，其中 a2和 b3分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量，d1和 d2为摄入的饲料量。下列叙述错误的是 （　　）
A．甲属于生产者
B．乙、丙分别属于第二、第三营养级，且乙、丙之间的关系为捕食
C．图2 中第二、三营养级的粪便中的能量有一部分分别属于 a3、b2
D．第一和第二营养级之间的能量传递效率为(a2+ dl)/(a1+a2+a3)×100%
【答案】D
【知识点】种间关系；生态系统的结构；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、图1中甲的数量始终最多且波动幅度较大，在生态系统数量金字塔中，生产者通常位于最底层且数量最大，因此甲属于生产者，A正确；
B、根据捕食关系中先增加者先减少，后增加者后减少的数量变化规律，甲作为生产者被乙捕食，乙又被丙捕食，因此乙为第二营养级，丙为第三营养级，乙和丙之间的种间关系为捕食，B正确；
C、某营养级粪便中的能量属于该营养级摄入但未同化的能量，最终流向分解者。第二营养级摄入的能量包括来自第一营养级的a2和人工饲料的d1，其粪便中未同化的部分能量属于a3和d1中未同化的部分；第三营养级摄入的能量包括来自第二营养级的b3和人工饲料的d2，其粪便中未同化的部分能量属于b2和d2中未同化的部分。因此第二、三营养级的粪便中的能量有一部分分别属于a3、b2，C正确；
D、能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值。第一营养级固定的总能量为a1+a2+a3，第二营养级从第一营养级同化的能量仅为a2，d1是第二营养级摄入的人工饲料量，不属于第一营养级的同化量，因此第一、二营养级之间的能量传递效率为a2/(a1+a2+a3)×100%，D错误。
故答案为：D。
【分析】生态系统的营养结构由食物链和食物网构成，生产者是生态系统的基石，通常数量最多。捕食关系的种群数量变化呈现先增先减，后增后减的规律，据此可判断食物链的营养级次。能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，某一营养级的摄入量等于同化量与粪便量之和，粪便量属于上一营养级流向分解者的能量。能量传递效率的计算关键在于区分同化量和摄入量，相邻营养级间的传递效率是下一营养级从上一营养级同化的能量除以上一营养级的总同化量，人工饲料等外源能量不计入上一营养级的固定能量中。
17．在新冠疫情防控过程中，单克隆抗体和疫苗发挥了重要作用。以下关于单克隆抗体和疫苗的叙述，正确的是 （　　）
A．疫苗都是通过向人体注射灭活或减毒的病原体来刺激机体产生免疫反应的
B．接种疫苗后，人体产生的抗体和记忆细胞可以长期存在，能对所有变异后的病原体起作用
C．单克隆抗体是由单个杂交瘤细胞经克隆形成的细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体
D．制备单克隆抗体时，需要将经过免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，融合后得到的细胞都能产生单克隆抗体
【答案】C
【知识点】单克隆抗体的制备过程；单克隆抗体的优点及应用；免疫学的应用
【解析】【解答】A、疫苗的类型十分多样，除了灭活或减毒的病原体疫苗外，还有重组蛋白疫苗、核酸疫苗、亚单位疫苗等，这类疫苗不使用完整的病原体，同样可以刺激机体产生特异性免疫反应，并非所有疫苗都依靠注射灭活或减毒病原体来引发免疫，A错误；
B、接种疫苗后，人体会产生抗体和记忆细胞，记忆细胞可在体内长期存在，但抗体具有严格的特异性，只能识别特定的抗原，新冠病毒发生变异后，原有抗体无法结合变异后的病原体，不能对所有变异病原体发挥作用，B错误；
C、单克隆抗体是将经过免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到杂交瘤细胞，单个杂交瘤细胞经克隆化培养形成细胞群，该细胞群能够产生化学性质单一、特异性强、灵敏度高的抗体，C正确；
D、制备单克隆抗体时，B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后会产生多种融合细胞，包括B淋巴细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞以及杂交瘤细胞，只有经过筛选后的杂交瘤细胞才能产生特异性单克隆抗体，并非所有融合细胞都具备该能力，D错误。
故答案为：C。
【分析】疫苗是能够刺激机体产生特异性免疫的生物制品，种类包含灭活疫苗、减毒疫苗、核酸疫苗等，特异性免疫产生的抗体和记忆细胞具有专一性，只能针对特定抗原发挥作用。单克隆抗体制备运用动物细胞融合技术，将免疫B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，杂交瘤细胞可以无限增殖并分泌特异性抗体，细胞融合后需要通过筛选才能获得可产生所需抗体的杂交瘤细胞，单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点，可大量制备。
18．在新冠疫情期间，科研人员为了寻找更好的治疗方法和药物，开展了一系列研究。其中涉及到胚胎工程的相关技术。以下关于胚胎工程在抗疫研究中的应用及相关说法，正确的是 （　　）
A．利用胚胎干细胞培养出的免疫细胞，其遗传物质与供体胚胎干细胞完全不同
B．为了快速获得大量用于研究的实验动物，可采用胚胎分割技术，该技术属于有性生殖
C．胚胎工程中的体外受精技术，受精过程必须在专用的受精溶液中进行，且受精完成的标志是卵细胞膜和透明带间出现两个极体
D．通过胚胎移植技术将经过基因编辑以增强免疫功能的胚胎移植到代孕母体中，代孕母体对移入子宫的外来胚胎一般不会发生免疫排斥反应
【答案】D
【知识点】胚胎移植；胚胎分割；体外受精
【解析】【解答】A、胚胎干细胞分化形成免疫细胞的过程依赖有丝分裂和基因选择性表达，遗传物质不会发生改变，因此分化得到的免疫细胞遗传物质与供体胚胎干细胞完全相同，A错误；
B、胚胎分割技术是对早期胚胎进行分割，获得多个遗传物质相同的胚胎，该过程不涉及两性生殖细胞的结合，属于无性生殖，并非有性生殖，B错误；
C、体外受精过程中，精子和卵子可在获能溶液或专用受精溶液中完成受精，受精的标志是卵细胞膜和透明带间出现两个极体，受精完成的标志是雌雄原核融合形成合子，C错误；
D、胚胎移植技术中，代孕母体对移入子宫的外来胚胎基本不会发生免疫排斥反应，这是胚胎移植能够成功的重要生理学基础，经过基因编辑的胚胎可在代孕母体内正常发育，D正确。
故答案为：D。
【分析】胚胎干细胞具有发育的全能性，其分化为各类组织细胞的过程只发生基因的选择性表达，细胞内的遗传物质保持稳定。胚胎分割技术借助早期胚胎的发育潜能实现多胎繁殖，属于无性生殖。体外受精需要对精子进行获能处理、卵母细胞进行成熟培养，受精过程可在获能溶液或受精溶液中完成。胚胎移植的顺利进行依赖多项生理学基础，其中受体对移入的外来胚胎基本不产生免疫排斥反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能。
19．在基因工程研究里，利用 PCR 技术扩增目的基因是常见操作。以下关于 PCR 技术扩增目的基因的相关叙述，错误的是（　　）
A．在PCR 反应体系中，除了加入模板 DNA、引物、四种脱氧核苷酸外，还需要加入耐高温的DNA 聚合酶， 如 Taq 酶
B．PCR 扩增目的基因时，引物的设计非常关键，引物应能与目的基因的两条模板链分别互补配对，且引物自身不能形成稳定的二级结构
C．PCR 反应的变性阶段，温度通常设置为 90-95℃，此过程是为了使 DNA 双链解开，形成单链模板，该过程破坏的是碱基对之间的氢键
D．若对一个含目的基因的 DNA 片段进行 PCR 扩增，经过 3 次循环后，含目的基因的 DNA 片段占所有 DNA 片段总数的比例为 1/2
【答案】D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、PCR反应体系中，除模板DNA、引物、四种脱氧核苷酸外，还需要加入耐高温的DNA聚合酶，常用的为Taq酶，同时还需要缓冲体系、镁离子等组分，A正确；
B、PCR扩增时引物需与目的基因的两条模板链分别互补配对，引物自身不能存在互补序列，否则会形成稳定二级结构，影响引物与模板链的特异性结合，B正确；
C、PCR的变性阶段温度控制在90-95℃，该温度下DNA双链碱基对之间的氢键断裂，双链解旋为单链模板，此过程不需要解旋酶参与，C正确；
D、对一个含目的基因的DNA片段进行PCR扩增，经过3次循环后可得到8个DNA片段，其中符合目的基因长度的DNA片段为8个，这是因为DNA复制过后，所有DNA都含有目的基因，故含目的基因的DNA片段占所有DNA片段总数的比例为1，D错误。
故答案为：D。
【分析】PCR技术的原理是DNA的半保留复制，进行PCR扩增需要模板DNA、一对特异性引物、四种脱氧核苷酸原料以及耐高温的DNA聚合酶，反应过程分为变性、复性和延伸三个阶段，变性依靠高温使DNA双链解旋，复性实现引物与单链模板的结合，延伸完成子链的合成。一个DNA模板经n次PCR循环后，产生的DNA分子总数为2的n次方个，不同循环次数下符合目的基因长度的DNA片段数量存在固定规律，三次循环后目的基因片段占总DNA片段的比例为四分之一。
20．某兴趣小组用不同浓度的赤霉素溶液处理某植物，并测量其光合作用的相关指标后，得到下图结果（除光饱和点外，其他数据都在相同且适宜条件下测得）。下列叙述正确的是
A．赤霉素浓度高于 40mg/L时，对该植物光合作用起抑制作用
B．赤霉素浓度为 60mg/L时，限制该植物光合速率的主要因素不是气孔开放度
C．随着时间的推移，该植物的气孔开放度与细胞间 CO2浓度呈负相关
D．光饱和点的大小受光照强度、叶绿素含量、气孔开放度和赤霉素浓度等因素的影响
【答案】B
【知识点】影响光合作用的环境因素；其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、赤霉素浓度高于40mg/L时，光合速率虽然出现下降，但与赤霉素浓度为0mg/L的对照组相比，光合速率仍高于对照组，说明此时赤霉素对植物光合作用仍然起促进作用，只是促进作用减弱，A错误；
B、赤霉素浓度为60mg/L时，气孔开放度较低，但是细胞间CO2浓度较高，说明CO2的供应充足，不是限制光合速率的主要因素，因此此时限制该植物光合速率的主要因素不是气孔开放度，B正确；
C、图表中展示的是不同赤霉素浓度下的各项指标数据，未体现“随着时间的推移”的变化趋势，无法判断气孔开放度与细胞间CO2浓度的关系，C错误；
D、从题图仅能判断光饱和点受赤霉素浓度的影响，题目未提供光照强度、叶绿素含量、气孔开放度等因素对光饱和点影响的相关信息，无法得出该结论，D错误。
故答案为：B。
【分析】赤霉素作为植物激素，对植物的光合作用具有调节作用。光合速率受叶绿素含量、气孔开放度、胞间CO2浓度等多种因素影响。叶绿素含量直接影响光反应阶段对光能的吸收；气孔开放度影响CO2的吸收，进而影响暗反应速率；细胞间CO2浓度反映了CO2的供应与利用情况。光饱和点是光合速率达到最大时的光照强度，主要受光照强度本身影响。在分析实验数据时，需注意对照组的判断标准以及实验测量的条件限制，准确判断各因素之间的因果关系。
二、非选择题 (本大题共 5 小题，共60 分)
21．福寿螺是一种原产于南美洲的水生入侵物种，近年来在我国南方稻田及湿地中快速扩散，严重威胁本地生态系统。研究人员对不同入侵程度的区域进行了生态调查，部分结果如下表：
调查项目 重入侵区 轻入侵区 未入侵区
福寿螺密度(只/m2) 32.5 8.7 0
本地螺类物种数 1 4 7
水生植物生物量 105 280 350
水体浑浊度(NTU) 18.6 6.2 2.1
回答下列问题：
（1）为调查某稻田中福寿螺的种群密度，通常采用　 　法。据表可知，随着福寿螺入侵程度加剧，水生植物生物量的变化趋势是　 　，表中水生植物生物量的单位可用　 　(A. g/m2 B. g/m2. a C. J/m2. a D. g/a)来表示。
（2）表中数据显示，福寿螺入侵导致水体浑浊度显著上升，原因可能是其摄食破坏水生植物，而水生植物具有净化水质的作用，体现了生物多样性的　 　价值；同时，螺类排泄物增加会引发水体　 　，导致藻类大量繁殖，进一步加剧浑浊。稻田中福寿螺的防治可用放养鸭子进行生物防治，也可采用机械防治法，即在一定时期，将竹片或木条等插入稻田中，引诱福寿螺在其上面集中　 　，每隔2~3天收集一次并销毁。
（3）随福寿螺入侵加重，本地螺物种数不断下降，为分析原因可通过调查不同螺类占据的生态位，具体调查各种螺的食物、栖息场所、天敌及　 　。发现福寿螺与本地螺之间因存在　 　而进行竞争，导致本地螺被淘汰。福寿螺雌雄异体，交配时间一般在4~5小时，雌螺具有储精能力，一次受精可满足雌螺整个生命周期数千个卵细胞的受精，请从种间关系角度分析这种现象的意义是　 　。
（4）研究发现，福寿螺能感知捕食者取食时释放的化学信息素，而及时逃避；其产生的卵呈鲜艳的橙红色而具有警戒色，这些现象传递的信息类型是　 　。目前，人们可将福寿螺加工成粉作为水产饲料，还可作为酸性土壤改良剂，实现福寿螺的　 　利用。
【答案】（1）样方法；逐渐减少；A
（2）间接；富营养化；产卵
（3）与其他生物的关系；生态位重叠；减少交配次数，降低因长时间交配被天敌捕杀的几率
（4）物理信息和化学信息；资源化
【知识点】估算种群密度的方法；当地自然群落中若干种生物的生态位；生态系统中的信息传递；生物多样性的价值
【解析】【解答】(1) 福寿螺的活动能力较弱、活动范围较小，调查这类动物的种群密度通常采用样方法。根据表格中的数据，从未入侵区到轻入侵区再到重入侵区，水生植物生物量依次为350、280、105，可见随着福寿螺入侵程度加剧，水生植物生物量逐渐减少。生物量是指单位面积内生物的有机物质总量，时间维度未纳入统计，因此单位选用g/m2，对应选项A。
(2) 水生植物净化水质属于生态系统的调节功能，体现了生物多样性的间接价值。螺类排泄物中含有大量氮、磷等矿质元素，排入水体后会使水体中营养物质浓度过高，引发水体富营养化，进而导致藻类大量繁殖，加剧水体浑浊。福寿螺的雌螺会将卵产在硬质物体表面，机械防治时将竹片、木条插入稻田，可引诱福寿螺在上面集中产卵，定期收集销毁卵块，能有效控制其种群数量。
(3) 生态位反映了物种在群落中的地位与作用，调查不同螺类的生态位，除了食物、栖息场所、天敌外，还需调查其与其他生物的关系。福寿螺与本地螺的生态位存在重叠，会争夺食物、栖息空间等资源，引发种间竞争，最终导致本地螺被淘汰。福寿螺雌螺的储精能力可使其一次受精就能完成整个生命周期的卵细胞受精，大幅减少交配次数，避免因长时间交配暴露在天敌面前，降低被捕杀的概率，利于种群的繁衍与生存。
(4) 捕食者释放的化学信息素属于化学信息，卵的橙红色警戒色是通过光传递的物理信息，二者分别属于化学信息和物理信息。将福寿螺加工为水产饲料、酸性土壤改良剂，把入侵物种转化为可利用的资源，实现了福寿螺的资源化利用。
【分析】样方法适用于调查植物以及活动能力弱、活动范围小的动物的种群密度，随机取样是保证调查结果准确的关键。生物量是某一时刻单位面积内生物有机物质的总量，反映了生物的现存数量。生物多样性的间接价值是对生态系统起到的调节作用，是生物多样性的重要价值类型。水体富营养化是水体中氮、磷等矿质元素过量，引发藻类大量繁殖的现象，会破坏水体生态平衡。生态位包含物种的食物、栖息场所、天敌及与其他生物的关系等内容，生态位重叠是物种间发生竞争的主要原因。生态系统中的信息分为物理信息、化学信息和行为信息，不同类型的信息在生物的生存、繁衍和种间关系调节中发挥作用。对入侵物种进行资源化利用，是兼顾生态治理与资源利用的有效方式。
（1）福寿螺属于活动能力弱、活动范围小的动物，因此自然条件下采用样方法调查其种群密度；据表可知，随着福寿螺入侵程度加剧，水生植物生物量从350→280→105，变化趋势是逐渐减少；a代表年，表中没有调查每年的情况，表中水生植物生物量的单位可用 g/m2 来表示，故选A。
（2）对生态系统起到重要调节功能属于生物多样性的间接价值；螺类排泄物中含有大量的氮、磷等营养物质，这些物质进入水体后会导致水体中的营养物质过剩，从而引发富营养化现象。富营养化会使藻类迅速繁殖，消耗水中的氧气，导致水质恶化，水体变得浑浊 ；福寿螺附着在竹片或木条等表面，在其上面集中产卵，每隔2~3天收集一次并销毁，属于机械防治。
（3）生态位是指每个个体或种群在种群或群落中的时空位置及功能关系，具体调查各种螺的食物、栖息场所、天敌及与其他生物的关系；福寿螺与本地螺之间存在生态位重叠，因而产生竞争；雌螺具有储精能力，一次受精可满足雌螺整个生命周期数千个卵细胞的受精，因此减少交配次数，降低因长时间交配被天敌捕杀的几率。
（4）颜色属于物理信息，化学信息素属于化学信息；人们可将福寿螺加工成粉作为水产饲料，还可作为酸性土壤改良剂，实现福寿螺的资源化利用。
22．高等动物的神经、内分泌和免疫调节之间具有极为密切的联系，构成维持机体稳态的重要网络，完成生命活动的调节，如图所示。请回答下列问题。
（1）信号分子具有在细胞之间传递信息的功能，其能通过体液的运输作用于靶细胞，原因是靶细胞含有　 　，如CRH　 　(填“定向”或“不定向”)作用于垂体。图中除CRH等激素外，还有　 　也属于信号分子。
（2）下丘脑通过垂体调控肾上腺皮质分泌糖皮质激素，体现激素的　 　调节，人体中还有　 　(A.胰岛 B.甲状腺 C.肾上腺髓质 D.性腺)也是通过下丘脑-垂体-靶腺调控轴来调节。当体内糖皮质激素含量偏低时，其对下丘脑和垂体的　 　，CRH、ACTH分泌量增加，使糖皮质激素含量升高，该过程体现激素的　 　调节。
（3）当病原体突破第一、二防线后，机体会启动特异性免疫。其中体液免疫中B淋巴细胞的增殖分化需要两个信号：一是B淋巴细胞与　 　结合，使其被致敏，二是已被抗原-MHC复合体活化的辅助T细胞与B淋巴细胞　 　并分泌细胞因子作用于致敏B淋巴细胞。临床上可用大剂量糖皮质激素来抗过敏，但一般限于短期(3-5天)，长期使用易导致感染的副作用，可能原因是高浓度的糖皮质激素对免疫细胞活性起　 　作用。
（4）人体必须适应不断变化的外部环境，在长期进化过程中，形成了一套调节机制，据图可知，人体内环境稳态是依靠　 　调节机制来实现的。
【答案】（1）特异受体；定向；细胞因子和神经递质
（2）分级；BD；抑制作用减弱；负反馈
（3）相应抗原；相互接触；抑制
（4）神经-体液-免疫
【知识点】稳态的生理意义；激素调节的特点；体液免疫；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1) 信号分子是细胞间传递信息的物质，包括激素、神经递质、细胞因子等，这类物质能通过体液运输作用于靶细胞，根本原因是只有靶细胞的细胞膜上或细胞内存在能与该信号分子特异性结合的受体，受体的特异性决定了信号分子只能作用于对应的靶细胞。CRH是促肾上腺皮质激素释放激素，由下丘脑神经分泌细胞分泌，经体液运输后，只有垂体细胞的细胞膜上存在CRH的特异性受体，因此CRH会定向作用于垂体，促进垂体分泌促肾上腺皮质激素。图中除了CRH、ACTH、糖皮质激素这类激素外，免疫细胞分泌的细胞因子、神经系统释放的神经递质也属于在细胞间传递信息的信号分子，细胞因子可以作用于下丘脑等细胞，神经递质可以作用于下一个神经元或效应器细胞，都符合信号分子的特点。
(2) 下丘脑通过分泌促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）作用于垂体，促使垂体分泌促肾上腺皮质激素（ACTH），ACTH再作用于肾上腺皮质，促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素，这种分层调控的方式体现了激素的分级调节，分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级调控，精准调节激素的分泌量。人体中，甲状腺的分泌受下丘脑-垂体-甲状腺轴调控，下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体，垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺，促进甲状腺激素分泌；性腺的分泌受下丘脑-垂体-性腺轴调控，下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体，垂体分泌促性腺激素作用于性腺，促进性激素分泌，因此甲状腺和性腺符合该调控模式。胰岛B细胞直接受下丘脑的神经调节，无垂体参与的中间环节，肾上腺髓质受交感神经的直接支配，不属于下丘脑-垂体-靶腺调控轴。糖皮质激素的分泌存在负反馈调节，当体内糖皮质激素含量升高时，会反过来抑制下丘脑分泌CRH和垂体分泌ACTH，进而减少糖皮质激素的分泌；当体内糖皮质激素含量偏低时，其对下丘脑和垂体的抑制作用减弱，下丘脑分泌CRH、垂体分泌ACTH的量增加，进而促进肾上腺皮质分泌更多的糖皮质激素，使糖皮质激素含量回升，该过程体现了激素的负反馈调节，负反馈调节是维持激素水平稳态的重要机制。
(3) 体液免疫中，B淋巴细胞的增殖分化需要两个信号的共同刺激。第一个信号是B淋巴细胞表面的抗原受体与相应的抗原特异性结合，使B淋巴细胞被致敏，这是B细胞活化的起始信号，保证了免疫应答的抗原特异性。第二个信号是已被抗原-MHC复合体活化的辅助T细胞，其表面的特定分子与B淋巴细胞表面的对应分子相互接触，同时辅助T细胞分泌的细胞因子作用于致敏的B淋巴细胞，为B细胞的增殖分化提供必要的刺激。两个信号协同作用，既保证了免疫应答的特异性，又避免了自身免疫反应的发生。糖皮质激素具有免疫抑制作用，大剂量的糖皮质激素会抑制免疫细胞的活性，降低机体的免疫应答强度，因此可用于抗过敏、治疗自身免疫病。但长期使用糖皮质激素，会持续抑制免疫细胞的正常功能，导致机体的免疫防御能力下降，无法有效抵御病原体的入侵，因此易出现感染的副作用。
(4) 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，其调节依赖神经-体液-免疫调节网络。神经系统通过神经递质传递信息，调节内分泌系统和免疫系统的功能；内分泌系统通过激素等信号分子，调节神经系统和免疫系统的活动；免疫系统通过细胞因子等信号分子，反馈调节神经系统和内分泌系统的功能。三者相互协调、相互制约，共同维持内环境的理化性质和化学成分的动态平衡，保障机体各项生命活动的正常进行。
【分析】信号分子是细胞间传递信息的化学物质，包括激素、神经递质、细胞因子等，信号分子需与靶细胞上的特异性受体结合才能发挥作用，受体的特异性决定了信号分子作用的靶向性。激素的分级调节是下丘脑-垂体-靶腺轴的核心调节模式，下丘脑分泌促激素释放激素作用于垂体，促使垂体分泌促激素作用于靶腺，促进靶腺激素的分泌，该模式可放大调节效应，实现多级精准调控。负反馈调节是维持激素水平稳态的重要机制，靶腺分泌的激素会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动，使激素含量维持在相对稳定的范围。B淋巴细胞的活化需要两个信号的协同刺激，第一个信号是抗原与B细胞表面的抗原受体特异性结合，第二个信号是活化的辅助T细胞与B细胞的特异性接触及细胞因子的作用，两个信号共同保证了体液免疫的特异性。内环境稳态的调节机制为神经-体液-免疫调节网络，神经系统、内分泌系统、免疫系统通过信号分子相互作用，共同维持内环境的动态平衡，保障机体正常生命活动的进行。糖皮质激素是重要的免疫抑制剂，可抑制免疫细胞的活性，降低免疫应答强度，长期使用会导致机体免疫功能下降，增加感染风险。
（1）激素发挥作用需要与特定受体结合，靶细胞含有特异受体，激素能作用于靶细胞；垂体上有CRH对应的受体，CRH定向作用于垂体；图中除CRH等激素外，免疫细胞释放的细胞因子和神经细胞释放的神经递质也属于信号分子。
（2）下丘脑分泌CRH作用于垂体，使其释放ACTH作用于肾上腺皮质，最终导致糖皮质激素的释放，这是糖皮质激素分泌的分级调节；人体中还有甲状腺和性腺也是通过下丘脑-垂体-靶腺调控轴来调节，下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体，使其释放促甲状腺激素作用于甲状腺，最终导致甲状腺激素的释放，下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体，使其释放促性腺激素作用于性腺，最终导致性激素的释放，故选BD。
糖皮质激素到达一定的量，反过来会抑制下丘脑和垂体的分泌，这是糖皮质激素分泌的负反馈调节，当体内糖皮质激素含量偏低时，其对下丘脑和垂体的抑制作用减弱；CRH、ACTH分泌量增加，使糖皮质激素含量升高，该过程体现激素的负反馈调节。
（3）B淋巴细胞与相应抗原结合，成为致敏B淋巴细胞，这是激活B淋巴细胞的第一个信号；第二个信号为已被抗原-MHC复合体活化的辅助T细胞与B淋巴细胞相互接触并分泌白细胞介素-2作用于致敏B淋巴细胞；长期使用糖皮质激素对免疫细胞活性起抑制作用，导致免疫功能下降，机体易感染。
（4）维持内环境稳态的重要调节机制是神经-体液-免疫调节网络。 具体来说： 神经调节 ：在神经系统的作用下，各个器官、系统能够协调地起作用，从而维持内环境的稳态。神经调节在机体中占据主导地位，通过反射弧等结构实现快速、精确的调节。 体液调节 ：体内某些化学物质（如激素、代谢产物等）通过体液（如血液、组织液等）运输到全身的组织细胞或某些特殊的组织细胞，并作用于这些细胞上的相应受体，从而对这些细胞的活动进行调节。体液调节在维持内环境稳态中起到辅助作用，与神经调节相互协调。 免疫调节 ：免疫系统中的免疫细胞和免疫器官之间，以及与其它系统（如神经内分泌系统）之间的相互作用，使得免疫应答以最恰当的形式维持在最适当的水平。免疫调节在机体对抗病原体、维持内环境稳态方面发挥着重要作用。 这三个调节机制相互协调、相互补充，共同维持着内环境的稳态，使机体能够进行正常的生命活动。因此，神经-体液-免疫调节网络是维持内环境稳态的重要调节机制。
23．植物组织培养是植物细胞工程的基础技术，通过多种途径有效的提高生产效率，在植物生产的多个领域得到应用，如图1所示，并取得可观的经济效益。回答下列问题：
（1）植物组织培养的重要应用之一是快速繁殖，因为培养过程中可将初代培养的培养物转移到新的培养基中继续多次扩大培养称为　 　，其通常用于繁殖“名、优、特、奇”等植物，原因是　 　。植物病毒超过500种，感染病毒会导致植物品种退化，作物减产，而组织培养可用于培养脱毒植物，通常选用适宜大小的　 　作为外植体。
（2）植物几乎能生产人类所需要的一切天然有机物，如香料、染料、燃料等，这些物质属于植物的　 　。生产过程如下：取外植体经脱分化形成愈伤组织，接着将愈伤组织接种在液体培养基中　 　获得分散细胞，后经多次悬浮培养，可提取相应产物。据图2可知，影响愈伤组织生长的因素有多种，在相同培养时间下，选择　 　培养条件更有利于其生长。
（3）组织培养技术可用于作物新品种的培育。①细胞突变体的筛选：在细胞和原生质体培养时进行人工诱变，其优点有　 　(写两点)；②单倍体育种：可用花药或　 　进行离体培养获得单倍体，根据外植体的种类划分培养类型，前者属于　 　。
【答案】（1）继代培养；组培为无性繁殖，能保持亲本的优良性状；茎尖
（2）次生代谢物；振荡培养；黑暗、1.2mg/L2，4-D
（3）突变频率高，在较小的空间内一次可处理大量材料；花粉；器官培养
【知识点】植物细胞工程的应用
【解析】【解答】(1) 将初代培养的培养物转移到新的培养基中继续多次扩大培养的过程称为继代培养。植物组织培养属于无性繁殖，子代的遗传物质与亲本完全一致，能够稳定保持亲本的优良性状，不会发生有性生殖过程中的性状分离，因此可用于繁殖“名、优、特、奇”等具有优良性状的植物，保证这些优良性状在子代中稳定遗传。植物病毒会在植物体内增殖，导致植物品种退化、作物减产，而植物茎尖的分生区细胞分裂旺盛，病毒难以在分裂活跃的细胞内完成增殖，因此茎尖分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，通常选用适宜大小的茎尖作为外植体进行组织培养，即可获得脱毒植株，解决病毒导致的品种退化问题。
(2) 植物产生的香料、染料、燃料等天然有机物，不属于植物生长发育所必需的基本生命活动产物，属于植物的次生代谢物。在生产这些代谢产物时，取外植体经脱分化形成愈伤组织后，将愈伤组织接种在液体培养基中进行振荡培养，振荡可以使愈伤组织分散为单个细胞，同时增加培养液中的溶氧量，保证细胞充分接触营养物质，获得分散的悬浮细胞，经多次悬浮培养后即可提取相应的细胞代谢产物。愈伤组织的生长不需要光照，适宜浓度的生长素类似物2，4-D可以促进愈伤组织的增殖，因此在相同培养时间下，选择黑暗、1.2mg/L 2，4-D的培养条件更有利于愈伤组织的生长。
(3) 在细胞和原生质体培养时进行人工诱变，属于细胞水平的诱变育种，其优点包括突变频率高，远高于个体水平的诱变频率，能够在较小的空间内一次性处理大量的实验材料，不受季节、外界环境等因素的限制，便于在实验室条件下操作，同时可以在短时间内获得大量突变体，提高突变体筛选的效率。单倍体育种中，可通过花药或花粉进行离体培养获得单倍体植株，根据外植体的种类划分培养类型，花药属于植物的器官，因此以花药为外植体的离体培养属于器官培养。
【分析】（1）植物组织培养的过程包括脱分化和再分化两个阶段，脱分化是指让已分化的植物细胞失去特有的形态、结构和功能，转变为未分化的愈伤组织的过程，再分化是指愈伤组织在适宜的培养条件下，重新分化形成胚状体、丛芽等结构，进而发育为完整植株的过程。
（2）植物的次生代谢物是植物生长发育过程中产生的，并非植物基本生命活动所必需的小分子有机化合物，常见的包括生物碱、萜类、黄酮类、酚类等，可通过植物细胞悬浮培养的方式实现规模化生产。
（3）人工诱变育种在细胞水平开展时，具有突变频率高、可处理大量材料、不受外界环境条件限制等优势，能够大幅提高突变体的筛选效率。
（4）单倍体育种是作物育种的重要方式，可通过花药离体培养获得单倍体植株，花药离体培养属于器官培养，单倍体植株经秋水仙素诱导染色体加倍后，可获得遗传性状稳定的纯合二倍体，大幅缩短育种年限。
（1）培养过程中可将初代培养的培养物转移到新的培养基中继续多次扩大培养称为传代培养。植物组织培养为无性繁殖，能保持亲本的优良性状，通常用于繁殖“名、优、特、奇”等植物。由于植物茎尖的分生区附近病毒极少，甚至无病毒，故切取植株一定大小的茎尖作为外植体进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒。
（2）植物几乎能生产人类所需要的一切天然有机物，如香料、染料、燃料等，这些物质属于植物的次生代谢物。生产过程如下：取外植体经脱分化形成愈伤组织，接着将愈伤组织接种在液体培养基中震荡培养获得分散细胞，后经多次悬浮培养，可提取相应产物。据图2可知，在黑暗条件下、1.2mg/L2，4-D处理后愈伤组织的生长量最大，因此选择黑暗、1.2mg/L2，4-D培养条件更有利于其生长。
（3）组织培养技术可用于作物新品种的培育。①细胞突变体的筛选：在细胞和原生质体培养时进行人工诱变，其优点有突变频率高，在较小的空间内一次可处理大量材料；②单倍体育种：可用花药或花粉进行离体培养获得单倍体，根据外植体的种类划分培养类型，前者属于器官培养。
24．环境中常检出残留的四环素类抗生素，研究者采用基因工程技术构建出一种能高效降解四环素的工程菌。将四环素降解酶基因 tetx导入大肠杆菌，筛选后得到工程菌，可通过发酵工程大量生产四环素降解酶并应用于生产实践。回答下列问题：
（1）利用PCR 获取目的基因
①PCR 体系中 dNTP除作为DNA 复制的原料外，还有　 　的作用。不管体内还是体外，DNA 复制时均需要引物，其原因是　 　。
②若PCR产物中出现非目标片段，可能的原因包括　 　：
A．退火温度过低B.循环次数过多C.引物核苷酸序列过短D.引物之间因部分碱基互补形成二聚体
③DNA分子因含有　 　而带负电，常用琼脂糖凝胶电泳分离纯化PCR产物，在加样步骤中需用到加样缓冲液，内含甘油可增加样品　 　，使DNA 沉入加样孔。
（2）构建重组DNA分子
为将目的基因按照正确的方向插入质粒，PCR时在引物的　 　端添加特定限制酶的识别序列。据图可知，在目的基因左右侧的引物上分别添加限制酶　 　的识别序列。
（3）将重组 DNA 分子导入受体细胞
细菌转化效率很低，可将大肠杆菌置于低温、低浓度的　 　溶液，成为感受态细胞，最后进行短暂的热刺激，促进　 　。
（4）检测目的基因及其表达产物
①可采用“插入失活”原理，筛选出含重组DNA 的大肠杆菌。将经转化后的大肠杆菌通过稀释涂布平板法接种于含　 　的固体培养基(甲培养皿)中，然后通过灭菌绒布将菌种平移接种至含　 　的固体培养基(乙培养皿)中，经培养比对后，可在　 　中挑选出工程菌。
②tetx在大肠杆菌中表达时以　 　(填字母)链为模板链，其表达产物可采用抗原-抗体杂交技术检测，该技术需要制备经放射性或荧光标记的四环素降解酶单抗作为　 　。
【答案】（1）提供能量；DNA聚合酶发挥作用时需要一小段双链核酸启动；ABCD；磷酸基团；密度或重量
（2）5'；HindⅢ、BamHⅠ
（3）CaCl2；外源DNA进入细胞
（4）卡那霉素；氨苄青霉素；甲；b；探针
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1) ① dNTP即脱氧核苷三磷酸，除了作为DNA复制的原料外，其特殊的化学键（高能磷酸键）在断裂时可释放能量，为DNA的合成过程提供能量。DNA聚合酶无法从头开始合成DNA链，其发挥作用时需要先结合到核酸模板上并依赖一小段双链核酸作为启动点，引物提供了这一3'端启动结构，因此无论体内还是体外DNA复制都需要引物。
② PCR扩增中出现非目标片段，可能的原因包括：退火温度过低会导致引物与模板的特异性结合降低，引发非特异性扩增；循环次数过多会使非特异性产物累积放大；引物核苷酸序列过短会导致特异性下降；引物之间因部分碱基互补形成二聚体，会消耗引物并干扰正常扩增，因此ABCD均正确。
③ DNA分子的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接构成，由于磷酸基团带负电，使整个DNA分子带负电。琼脂糖凝胶电泳中，甘油的加入可增加样品的密度或重量，使DNA样品能够沉入加样孔底部，避免样品漂浮扩散，保证电泳条带的清晰和准确。
(2) 引物与DNA单链的3'端结合并引导延伸，为了使目的基因在插入质粒时方向正确，需在引物的5'端添加限制酶识别序列，因为DNA聚合酶从5'到3'延伸，5'端添加序列不影响目的基因合成，却能在两端引入酶切位点。根据转录方向与质粒启动子的方向匹配，目的基因左侧（转录起始端）需添加HindⅢ识别序列，右侧添加BamHⅠ识别序列，以保证目的基因按正确方向插入。
(3) 采用CaCl2溶液处理大肠杆菌，可使细胞膜的通透性改变，使细胞处于能吸收周围环境中DNA分子的感受态状态。短暂的热刺激（42℃左右）可进一步促进细胞膜上孔道开放，从而促进外源DNA进入细胞，完成转化过程。
(4) ① 重组质粒中目的基因插入破坏了氨苄青霉素抗性基因（amp+），仅保留卡那霉素抗性基因（kan+）。因此接种在含卡那霉素的甲培养基中，可筛选出含普通质粒或重组质粒的大肠杆菌；再平移接种到含氨苄青霉素的乙培养基中，含普通质粒的大肠杆菌存活，含重组质粒的大肠杆菌无法存活，通过比对可在甲培养基中挑选出目标工程菌。
② 转录方向向左，b链的3'端（含-OH）对应转录的起始方向，因此以b链为模板链。抗原-抗体杂交技术中，需要制备特异性的抗体作为探针，用于检测特定的蛋白质产物。
【分析】PCR技术即聚合酶链式反应，是体外快速扩增DNA片段的技术，dNTP兼具原料和供能双重作用，DNA聚合酶依赖引物提供的3'端启动合成。PCR产物的特异性受退火温度、引物长度、循环次数等因素影响，非特异性扩增会产生杂带。DNA带负电是因含磷酸基团，电泳时向正极移动，甘油增加样品密度利于沉降。基因工程中引物的5'端可修饰以添加酶切位点，保证目的基因定向插入，需结合转录方向选择适配的限制酶。感受态细胞的制备常用CaCl2处理，热刺激促进外源DNA导入。插入失活筛选利用抗性基因的破坏原理，通过双培养基对比筛选重组子。转录以DNA的一条链为模板，遵循碱基互补配对原则，抗原-抗体杂交是检测蛋白质表达产物的特异性方法。
（1）①dNTP除了作为DNA 复制的原料外，其中特殊的化学键断裂还能提供能量。不管体内还是体外，DNA 复制时均需要引物，其原因是DNA聚合酶发挥作用时需要一小段双链核酸启动。
②若PCR产物中出现非目标片段，可能的原因包括退火温度过低、循环次数过多、引物核苷酸序列过短、引物之间因部分碱基互补形成二聚体，故选ABCD。
③DNA分子因含有磷酸基团而带负电，常用琼脂糖凝胶电泳分离纯化PCR产物，在加样步骤中需用到加样缓冲液，内含甘油可增加样品密度或重量，使DNA 沉入加样孔。
（2）为将目的基因按照正确的方向插入质粒，在PCR扩增时需要在引物的5'端添加特定限制酶的识别序列。据图分析，tetx基因的表达方向是向左的，质粒的表达方向为顺时针，为将目的基因按照正确的方向插入质粒，应分别在目的基因左右侧的引物上分别添加限制酶HindⅢ、BamHⅠ的识别序列。
（3）可用CaCl2溶液处理大肠杆菌，使其处于感受态，最后进行短暂的热刺激，促进外源DNA进入细胞。
（4）分析题图可知，构建基因表达载体时，插入目的基因后会破坏氨苄青霉素抗性基因，即重组质粒中只有卡那霉素抗性基因，普通质粒中含有氨苄青霉素抗性基因和卡那霉素抗性基因。
①将经转化后的大肠杆菌通过稀释涂布平板法接种于含卡那霉素的固体培养基(甲培养皿)，普通大肠杆菌不能在此培养基上存活，留下来的是导入了普通质粒和重组质粒的大肠杆菌。然后通过灭菌绒布将菌种平移接种至含氨苄青霉素的固体培养基(乙培养皿)中，经培养后活下来的是含有普通质粒的大肠杆菌，比对后可在甲培养基中挑选出导入重组质粒的大肠杆菌。
②tetx基因的b链的右侧为有一个羟基（-OH），即b链的右侧为3'端，左侧为5'端，结合tetx基因的转录方向是向左的，说明tetx在大肠杆菌中表达时以b链为模板链，其表达产物可采用抗原-抗体杂交技术检测，该技术需要制备经放射性或荧光标记的四环素降解酶单抗作为探针。
25．皮肤上的痒觉、痛觉感受器均能将刺激引发的信号通过脊髓背根神经节的感觉神经元传入脊髓，经整合、上传产生痒觉、痛觉，其机制如下图。组胺刺激使小鼠产生痒觉，引起抓挠行为。研究者进行了相关实验。回答下列问题：
（1）痒觉、痛觉感受器能将外界刺激转换成　 　，痒觉或痛觉产生于　 　，该过程不属于反射，原因是　 　。
（2）人们发现，抓挠产生的疼痛在一定程度上可以缓解痒觉。据图分析，抓挠时皮肤痛觉感受器兴奋，导致传入神经合成和释放兴奋性递质 Glu，Glu使抑制性中间神经元c兴奋，　 　，最终阻止痒觉信号的传递。
（3）科学工作者为研究兴奋在神经纤维上传导及突触间传递的情况，设计如下图所示实验，图中X=Y，a、b、c、d为神经纤维上的刺激位点，其中b 点位于电流计甲右电极和电流计乙左电极的中间，c点位于电流计丙两电极中间，电流计甲和乙的两个电极之间的距离相等。
①通过刺激　 　点，观察到　 　(填电流计指针偏转情况)，证明兴奋在神经纤维上传导速度快于在突触中的传递速度。
②通过刺激　 　点，观察到　 　(填电流计指针偏转情况)，证明兴奋在神经纤维上可双向传导，而在突触中的只能单向传递。
（4）为证明PTEN 蛋白(正常小鼠体内存在的一种蛋白质)具有减弱机体对外源致痒剂的敏感性。 (注：以健康小鼠为实验材料，实验前可采用　 　的方法制备模型小鼠)请写出实验思路：取等量的模型小鼠和健康小鼠分为两组；　 　，并预期结果　 　。
【答案】（1）动作电位；大脑皮层；该过程没有通过完整的反射弧完成
（2）释放抑制性递质，抑制b神经元兴奋
（3）b；甲电流计的第二次偏转早于乙电流计；c；丙电流计不偏转，乙电流计只偏转一次（或甲电流计不偏转）
（4）基因敲除；用等量适量组胺刺激两组小鼠；在相同且适宜条件下饲养，在相同时间内统计两组小鼠挠痒次数，记录；统计分析所得数据；模型小鼠平均抓挠次数多于正常小鼠
【知识点】反射弧各部分组成及功能；反射的过程；细胞膜内外在各种状态下的电位情况；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1) 痒觉、痛觉感受器属于感觉神经末梢，其核心功能是换能，可将外界的化学、机械等刺激转化为可沿神经纤维传导的动作电位，也就是神经冲动。所有主观感觉的产生都依赖大脑皮层的躯体感觉中枢，因此痒觉或痛觉最终产生于大脑皮层。反射的结构基础是完整的反射弧，反射弧包含感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五个部分，产生痒觉或痛觉的过程仅涉及感受器、传入神经和神经中枢，无传出神经和效应器参与，反射弧不完整，因此该过程不属于反射。
(2) 抓挠使皮肤痛觉感受器兴奋，兴奋沿传入神经传导至脊髓后，传入神经末梢释放兴奋性神经递质Glu，Glu作用于抑制性中间神经元c使其兴奋。抑制性中间神经元c兴奋后，会释放抑制性神经递质，这类递质作用于痒觉通路的中间神经元b，使b的突触后膜发生超极化，难以产生动作电位，从而抑制b神经元的兴奋，阻断痒觉信号沿b神经元向大脑的传递，最终缓解痒觉。
(3) ① 兴奋在神经纤维上以电信号形式双向传导，速度快，在突触处传递需经历电信号-化学信号-电信号的转换，存在突触延搁，速度慢。b点位于电流计甲右电极和电流计乙左电极的中间，刺激b点后，兴奋沿神经纤维双向传导，向左侧传导使电流计甲先后发生两次方向相反的偏转，向右侧传导至突触前膜，经突触传递后使电流计乙发生偏转。由于神经纤维上传导速度更快，因此甲电流计的第二次偏转早于乙电流计，可证明兴奋在神经纤维上的传导速度快于在突触中的传递速度。
② 兴奋在神经纤维上可双向传导，在突触处只能单向传递。c点位于电流计丙两电极中间，刺激c点后，兴奋沿神经纤维双向传导，同时到达电流计丙的两个电极，两电极无电位差，因此丙电流计不偏转；兴奋向左侧传导至突触后膜，因突触传递单向性，无法逆向传至突触前侧的神经纤维，仅在电流计乙的右电极产生电位变化，使乙电流计只偏转一次，同时甲电流计无兴奋传来不偏转，可证明兴奋在神经纤维上双向传导、在突触中单向传递。
(4) 要制备无法合成PTEN蛋白的模型小鼠，可采用基因敲除的方法，敲除正常小鼠体内控制PTEN蛋白合成的基因，使其无法表达PTEN蛋白。实验遵循单一变量、对照、等量原则，取生理状态一致的等量模型小鼠和健康小鼠分为两组，用等量适量的组胺刺激两组小鼠，在相同且适宜的条件下饲养，相同时间内统计两组小鼠的挠痒次数，记录并统计分析数据。PTEN蛋白可减弱机体对外源致痒剂的敏感性，模型小鼠无PTEN蛋白，对外源致痒剂更敏感，因此预期结果为模型小鼠平均抓挠次数多于正常小鼠。
【分析】（1）反射的结构基础是完整的反射弧，反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器组成，只有经过完整反射弧完成的活动才属于反射，产生感觉的过程未经过传出神经和效应器，不属于反射。
（2）兴奋在神经纤维上以电信号的形式双向传导，传导速度快，静息电位表现为外正内负，动作电位表现为外负内正，电流计可检测神经纤维上的电位变化，兴奋先后传到电流计两个电极时，指针会发生两次方向相反的偏转。兴奋在突触处的传递是单向的，只能从突触前膜传递到突触后膜，传递过程中存在电信号到化学信号再到电信号的转换，存在突触延搁，传递速度慢于神经纤维上的传导。
（3）基因敲除是常用的制备基因缺失模型动物的方法，通过敲除特定基因，使动物无法表达相应蛋白质，用于研究该蛋白质的功能。
（4）实验设计需要遵循单一变量原则、对照原则、等量原则、科学性原则，通过设置对照组和实验组，控制无关变量，检测因变量，分析实验结果得出实验结论。
（1）感受器的作用是将外界刺激转换成动作电位（或电信号或神经冲动）。因为感受器接受刺激后，会引起膜电位的变化，从而产生动作电位（或电信号或神经冲动）。所有的感觉（包括痒觉和痛觉）都产生于大脑皮层。大脑皮层是躯体感觉中枢。反射的完成需要完整的反射弧，该过程只是感受器接受刺激产生的信号经传入神经传到脊髓再上传到大脑皮层产生感觉，没有经过传出神经和效应器，反射弧不完整，所以不属于反射；
（2）抑制性中间神经元c兴奋后，会释放抑制性神经递质，抑制与痒觉有关的中间神经元b的兴奋，从而阻止痒觉信号的传递。因为抑制性神经递质会使突触后膜的膜电位发生超极化，从而抑制突触后神经元的兴奋；
（3）通过刺激b点，兴奋先传到电流计甲的电极处，使电流计甲指针偏转，然后经过突触传到电流计乙的电极处，使电流计乙指针偏转，即刺激b点甲电流计的第二次偏转早于乙电流计，证明兴奋在神经纤维上传导速度快于在突触中的传递速度；由于c点位于电流计丙两电极中间，刺激c点，丙电流计不偏转，而乙电流计只偏转一次（或甲电流计不偏转），证明兴奋在神经纤维上可双向传导，而在突触中只能单向传递；
（4）可采用基因敲除的方法制备模型小鼠，即敲除正常小鼠体内控制PTEN蛋白合成的基因，使其不能合成PTEN蛋白。实验思路：取等量的模型小鼠和健康小鼠分为两组；分别用等量适量组胺刺激两组小鼠；在相同且适宜条件下饲养，在相同时间内统计两组小鼠挠痒次数，记录、统计分析所得数据。预期结果为模型小鼠的抓挠次数多于健康小鼠。因为模型小鼠体内没有PTEN蛋白，而PTEN蛋白具有减弱机体对外源致痒剂的敏感性的作用，所以模型小鼠对外源致痒剂更敏感，抓挠次数更多。
1 / 1浙江省金兰教育合作组织2024-2025学年高二下学期4月期中生物试题
一、选择题(本大题共 20 题，每小题 2 分，共40 分。四个选项中只有一个符合题目要求，不选、多选、错选均不得分)
1．当今世界面临着各种各样的全球环境问题，影响着整个生态系统和人类社会。下列关于全球环境问题的相关说法，正确的是 （　　）
A．土地荒漠化主要是自然因素导致的，与人类活动关系不大
B．全球气候变暖只会导致气温升高，不会引发其他极端气候事件
C．海洋污染主要来源于石油泄漏、工业废水和生活污水的排放等，它会破坏海洋生态系统的平衡，影响海洋生物的生存
D．可持续发展追求的是自然、经济和社会的持久而协调的发展，开发利用生物资源不是可持续发展的重要体现
2．随着转基因技术的发展，全球不同国家和地区对转基因产品持有不同的态度。下列关于转基因技术安全与伦理问题的相关叙述，正确的是 （　　）
A．只要转基因作物的外源基因表达产物无毒，就可以完全放心地推广种植
B．转基因技术若被滥用，可能会引发一系列问题，比如制造“超级细菌”用于战争
C．目前全球所有国家都强制要求对转基因产品进行标注，以保障消费者的知情权
D．转基因生物不会对生物多样性构成威胁，因为它们的生存能力往往不如自然生物
3．我国积极推进“大规模设备更新和消费品以旧换新”战略，努力实现“碳中和”。下列措施不能减少CO2排放的是 （　　）
A．推广使用一次性木筷 B．乘坐公交等绿色出行
C．鼓励使用新能源汽车 D．推广抽水蓄能电站
阅读下段材料，完成下面小题。
在2025年亚冬会的赛场上，运动员们在冰天雪地中进行着激烈的比赛。比赛过程中，运动员的身体会发生一系列的生理变化以维持内环境的稳态。期间，志愿者们在寒冷的户外长时间工作，他们的身体也在不断地调节以适应环境。
4．以下关于运动员在比赛过程中内环境变化的叙述，正确的是 （　　）
A．由于大量出汗，导致血浆渗透压降低，抗利尿激素分泌减少
B．比赛时，骨骼肌细胞产生的乳酸进入血浆后，血浆pH会明显降低
C．寒冷环境中，机体通过神经-体液调节使甲状腺激素分泌增加，以增加产热维持体温
D．寒冷刺激会使皮肤血管收缩，通过体温调节中枢支配肾上腺髓质，致使血液中肾上腺素的含量上升，这属于神经-体液调节
5．关于志愿者在工作过程中体温变化的叙述，下列情况不会发生的是（　　）
A．大脑皮层的体温调节中枢兴奋
B．骨骼肌不自主地收缩引起产热增加
C．皮肤受寒冷刺激后，导致体表血流量减少，减少散热
D．交感-肾上腺髓质系统调动，大量分泌肾上腺素作用于中枢神经系统
6．在植物激素的研究历程中，油菜素内酯被认定为第六类植物激素。科研人员为了探究油菜素内酯(BR)在植物组织培养中的作用，将长势相同的外植体分别接种到添加不同浓度BR 和细胞分裂素(CK)、生长素 (IAA)的培养基中进行培养。实验结果如下表所示：
培养基编号 BR浓度 (mg/L) CK 浓度 (mg/L) IAA 浓度 (mg/L) 愈伤组织诱导率(%) 不定芽分化率(%)
1 0 2 0.2 70 40
2 0.1 2 0.2 85 55
3 0.2 2 0.2 90 65
4 0.3 2 0.2 65 30
根据上述实验结果，下列分析错误的是 （　　）
A．适当浓度的BR能提高愈伤组织诱导率和不定芽分化率
B．超过一定浓度后，BR 对愈伤组织诱导和不定芽分化起抑制作用
C．培养基3中BR 浓度为促进愈伤组织诱导和不定芽分化的最适浓度
D．与培养基1相比，培养基2中BR 的作用可能是促进细胞分裂和分化
阅读下段材料，完成下面小题。
在一片农田生态系统中，种植了小麦等农作物，同时存在蝗虫等害虫。农民为了提高农作物产量，采取了一系列措施。
7．以下关于该农田中某种害虫种群特征和数量调节的说法，正确的是（　　）
A．当农田中引入该害虫的天敌后，害虫种群的环境容纳量(K值)会立即降低
B．调查该害虫种群密度时，若采用样方法，样方的大小和数量对调查结果没有影响
C．若在该生态系统中使用性引诱剂对害虫进行治理，这是利用化学信息进行生物防治
D．若该害虫种群的年龄结构为增长型，那么其种群数量在未来一段时间内一定会不断增加
8．以下是关于农田生态系统信息传递的说法正确的是 （　　）
A．动物的特殊行为只能对同种生物传递信息，这属于行为信息
B．生态系统中的物理信息都来源于无机环境，比如阳光、温度等
C．信息传递在农业生产中的应用就是提高农产品或畜产品的产量
D．信息传递在生态系统中可以调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定
9．物质X是一种钠离子通道阻断剂。用物质X处理某突触前神经纤维，然后每隔 5min 施加一次刺激，分别测量突触前和突触后神经元的电位变化，结果如右下图。下列分析正确的是 （　　）
A．第1 次刺激的起点，钠钾泵处于关闭的状态
B．突触前神经元兴奋时，钠离子通道形变消耗 ATP
C．突触前动作电位变化减弱会导致突触前膜递质释放增多
D．物质X阻断了 Na+内流，导致突触前动作电位变化明显减弱
阅读下段材料，完成下面小题。
在今年植树节，某地区组织人工种植了一片树林。这片树林包含了乔木、灌木和草本植物等不同类型的植物。一段时间后，这片人工林从最初的单一树种种植逐渐发展变化，形成了复杂的群落结构。
10．以下关于该人工林群落的说法，正确的是（　　）
A．该人工林群落中，乔木层的疏密程度不会影响草本层的物种丰富度
B．这片人工林的群落类型属于森林群落，其具有明显的垂直结构和水平结构
C．人工种植林在形成初期，群落的水平结构主要由人类种植方式决定，与环境因素无关
D．人工种植林的群落结构与自然森林群落结构完全相同，因为都有乔木、灌木和草本植物
11．以下关于该人工林群落演替的说法，正确的是 （　　）
A．在群落演替过程中，人工林的优势种始终不会发生改变
B．随着时间推移，若无人为干扰，人工林群落的结构会越来越复杂
C．人工林的群落演替属于初生演替，因为是从无到有开始形成群落
D．种植初期，人工林群落的物种丰富度迅速增加，因为种植了多种树苗
12．2017 年，中国科学家成功克隆出两只猕猴“中中”和“华华”，这一成果在全球引起了广泛关注。以下关于克隆猴相关知识的叙述，正确的是 （　　）
A．克隆猴的成功，体现了细胞核对细胞质的调控作用
B．克隆猴培育时，从母猴卵巢中取出的卵母细胞可直接作为受体细胞
C．克隆猴的培育过程中使用了核移植技术，该技术的原理是动物细胞具有全能性
D．克隆猴的成功培育，为人类疾病研究、药物研发等提供了更为理想的动物模型
13．甲、乙两种生物种群数量动态曲线如下图所示，图中 S、T、X 点附近的箭头表示当种群数量在该点附近时，种群数量变化的趋向。下列叙述正确的是（　　）
A．T点对应的种群数量是甲种群的 K/2值
B．超过 S 点以后，乙种群数量趋于下降
C．甲种群数量一旦低于 X 就容易走向灭绝
D．珍稀保护动物的种群数量动态的特点更接近于乙
14．在微生物培养过程中，培养基的配制和灭菌操作至关重要。下列有关培养基和灭菌操作的叙述，正确的是（　　）
A．所有培养基都必须含有碳源、氮源、水和无机盐这四类物质
B．为了保证培养基的营养成分不被破坏，灭菌时应采用煮沸消毒法
C．制备固体培养基时，在倒平板之前应先将培养基冷却至 50-60℃左右
D．高压蒸汽灭菌锅灭菌时，锅内压力达到设定值后应立即打开排气阀排气
15．在利用水果进行果酒和果醋酿造的发酵工程实验中，下列操作或说法正确的是 （　　）
A．当果酒发酵成功后，若要进一步制作果醋，需适当提高发酵温度
B．果酒发酵过程中，需定期打开瓶盖放气，防止发酵瓶内气压过高发生危险
C．为保证果醋发酵的效果，在果酒中加入醋酸菌后应密封发酵瓶，创造无氧环境
D．制作果酒时，应将水果洗净后直接榨汁，无需去除果核和果皮，以保留更多营养
16．某农场中甲、乙、丙三种生物分别属于不同的营养级(不都是消费者)，三者的数量变化如下图1 所示；图2 是该农场中的能量流动简图，其中 a2和 b3分别为第二、第三营养级从上一营养级同化的能量，d1和 d2为摄入的饲料量。下列叙述错误的是 （　　）
A．甲属于生产者
B．乙、丙分别属于第二、第三营养级，且乙、丙之间的关系为捕食
C．图2 中第二、三营养级的粪便中的能量有一部分分别属于 a3、b2
D．第一和第二营养级之间的能量传递效率为(a2+ dl)/(a1+a2+a3)×100%
17．在新冠疫情防控过程中，单克隆抗体和疫苗发挥了重要作用。以下关于单克隆抗体和疫苗的叙述，正确的是 （　　）
A．疫苗都是通过向人体注射灭活或减毒的病原体来刺激机体产生免疫反应的
B．接种疫苗后，人体产生的抗体和记忆细胞可以长期存在，能对所有变异后的病原体起作用
C．单克隆抗体是由单个杂交瘤细胞经克隆形成的细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体
D．制备单克隆抗体时，需要将经过免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，融合后得到的细胞都能产生单克隆抗体
18．在新冠疫情期间，科研人员为了寻找更好的治疗方法和药物，开展了一系列研究。其中涉及到胚胎工程的相关技术。以下关于胚胎工程在抗疫研究中的应用及相关说法，正确的是 （　　）
A．利用胚胎干细胞培养出的免疫细胞，其遗传物质与供体胚胎干细胞完全不同
B．为了快速获得大量用于研究的实验动物，可采用胚胎分割技术，该技术属于有性生殖
C．胚胎工程中的体外受精技术，受精过程必须在专用的受精溶液中进行，且受精完成的标志是卵细胞膜和透明带间出现两个极体
D．通过胚胎移植技术将经过基因编辑以增强免疫功能的胚胎移植到代孕母体中，代孕母体对移入子宫的外来胚胎一般不会发生免疫排斥反应
19．在基因工程研究里，利用 PCR 技术扩增目的基因是常见操作。以下关于 PCR 技术扩增目的基因的相关叙述，错误的是（　　）
A．在PCR 反应体系中，除了加入模板 DNA、引物、四种脱氧核苷酸外，还需要加入耐高温的DNA 聚合酶， 如 Taq 酶
B．PCR 扩增目的基因时，引物的设计非常关键，引物应能与目的基因的两条模板链分别互补配对，且引物自身不能形成稳定的二级结构
C．PCR 反应的变性阶段，温度通常设置为 90-95℃，此过程是为了使 DNA 双链解开，形成单链模板，该过程破坏的是碱基对之间的氢键
D．若对一个含目的基因的 DNA 片段进行 PCR 扩增，经过 3 次循环后，含目的基因的 DNA 片段占所有 DNA 片段总数的比例为 1/2
20．某兴趣小组用不同浓度的赤霉素溶液处理某植物，并测量其光合作用的相关指标后，得到下图结果（除光饱和点外，其他数据都在相同且适宜条件下测得）。下列叙述正确的是
A．赤霉素浓度高于 40mg/L时，对该植物光合作用起抑制作用
B．赤霉素浓度为 60mg/L时，限制该植物光合速率的主要因素不是气孔开放度
C．随着时间的推移，该植物的气孔开放度与细胞间 CO2浓度呈负相关
D．光饱和点的大小受光照强度、叶绿素含量、气孔开放度和赤霉素浓度等因素的影响
二、非选择题 (本大题共 5 小题，共60 分)
21．福寿螺是一种原产于南美洲的水生入侵物种，近年来在我国南方稻田及湿地中快速扩散，严重威胁本地生态系统。研究人员对不同入侵程度的区域进行了生态调查，部分结果如下表：
调查项目 重入侵区 轻入侵区 未入侵区
福寿螺密度(只/m2) 32.5 8.7 0
本地螺类物种数 1 4 7
水生植物生物量 105 280 350
水体浑浊度(NTU) 18.6 6.2 2.1
回答下列问题：
（1）为调查某稻田中福寿螺的种群密度，通常采用　 　法。据表可知，随着福寿螺入侵程度加剧，水生植物生物量的变化趋势是　 　，表中水生植物生物量的单位可用　 　(A. g/m2 B. g/m2. a C. J/m2. a D. g/a)来表示。
（2）表中数据显示，福寿螺入侵导致水体浑浊度显著上升，原因可能是其摄食破坏水生植物，而水生植物具有净化水质的作用，体现了生物多样性的　 　价值；同时，螺类排泄物增加会引发水体　 　，导致藻类大量繁殖，进一步加剧浑浊。稻田中福寿螺的防治可用放养鸭子进行生物防治，也可采用机械防治法，即在一定时期，将竹片或木条等插入稻田中，引诱福寿螺在其上面集中　 　，每隔2~3天收集一次并销毁。
（3）随福寿螺入侵加重，本地螺物种数不断下降，为分析原因可通过调查不同螺类占据的生态位，具体调查各种螺的食物、栖息场所、天敌及　 　。发现福寿螺与本地螺之间因存在　 　而进行竞争，导致本地螺被淘汰。福寿螺雌雄异体，交配时间一般在4~5小时，雌螺具有储精能力，一次受精可满足雌螺整个生命周期数千个卵细胞的受精，请从种间关系角度分析这种现象的意义是　 　。
（4）研究发现，福寿螺能感知捕食者取食时释放的化学信息素，而及时逃避；其产生的卵呈鲜艳的橙红色而具有警戒色，这些现象传递的信息类型是　 　。目前，人们可将福寿螺加工成粉作为水产饲料，还可作为酸性土壤改良剂，实现福寿螺的　 　利用。
22．高等动物的神经、内分泌和免疫调节之间具有极为密切的联系，构成维持机体稳态的重要网络，完成生命活动的调节，如图所示。请回答下列问题。
（1）信号分子具有在细胞之间传递信息的功能，其能通过体液的运输作用于靶细胞，原因是靶细胞含有　 　，如CRH　 　(填“定向”或“不定向”)作用于垂体。图中除CRH等激素外，还有　 　也属于信号分子。
（2）下丘脑通过垂体调控肾上腺皮质分泌糖皮质激素，体现激素的　 　调节，人体中还有　 　(A.胰岛 B.甲状腺 C.肾上腺髓质 D.性腺)也是通过下丘脑-垂体-靶腺调控轴来调节。当体内糖皮质激素含量偏低时，其对下丘脑和垂体的　 　，CRH、ACTH分泌量增加，使糖皮质激素含量升高，该过程体现激素的　 　调节。
（3）当病原体突破第一、二防线后，机体会启动特异性免疫。其中体液免疫中B淋巴细胞的增殖分化需要两个信号：一是B淋巴细胞与　 　结合，使其被致敏，二是已被抗原-MHC复合体活化的辅助T细胞与B淋巴细胞　 　并分泌细胞因子作用于致敏B淋巴细胞。临床上可用大剂量糖皮质激素来抗过敏，但一般限于短期(3-5天)，长期使用易导致感染的副作用，可能原因是高浓度的糖皮质激素对免疫细胞活性起　 　作用。
（4）人体必须适应不断变化的外部环境，在长期进化过程中，形成了一套调节机制，据图可知，人体内环境稳态是依靠　 　调节机制来实现的。
23．植物组织培养是植物细胞工程的基础技术，通过多种途径有效的提高生产效率，在植物生产的多个领域得到应用，如图1所示，并取得可观的经济效益。回答下列问题：
（1）植物组织培养的重要应用之一是快速繁殖，因为培养过程中可将初代培养的培养物转移到新的培养基中继续多次扩大培养称为　 　，其通常用于繁殖“名、优、特、奇”等植物，原因是　 　。植物病毒超过500种，感染病毒会导致植物品种退化，作物减产，而组织培养可用于培养脱毒植物，通常选用适宜大小的　 　作为外植体。
（2）植物几乎能生产人类所需要的一切天然有机物，如香料、染料、燃料等，这些物质属于植物的　 　。生产过程如下：取外植体经脱分化形成愈伤组织，接着将愈伤组织接种在液体培养基中　 　获得分散细胞，后经多次悬浮培养，可提取相应产物。据图2可知，影响愈伤组织生长的因素有多种，在相同培养时间下，选择　 　培养条件更有利于其生长。
（3）组织培养技术可用于作物新品种的培育。①细胞突变体的筛选：在细胞和原生质体培养时进行人工诱变，其优点有　 　(写两点)；②单倍体育种：可用花药或　 　进行离体培养获得单倍体，根据外植体的种类划分培养类型，前者属于　 　。
24．环境中常检出残留的四环素类抗生素，研究者采用基因工程技术构建出一种能高效降解四环素的工程菌。将四环素降解酶基因 tetx导入大肠杆菌，筛选后得到工程菌，可通过发酵工程大量生产四环素降解酶并应用于生产实践。回答下列问题：
（1）利用PCR 获取目的基因
①PCR 体系中 dNTP除作为DNA 复制的原料外，还有　 　的作用。不管体内还是体外，DNA 复制时均需要引物，其原因是　 　。
②若PCR产物中出现非目标片段，可能的原因包括　 　：
A．退火温度过低B.循环次数过多C.引物核苷酸序列过短D.引物之间因部分碱基互补形成二聚体
③DNA分子因含有　 　而带负电，常用琼脂糖凝胶电泳分离纯化PCR产物，在加样步骤中需用到加样缓冲液，内含甘油可增加样品　 　，使DNA 沉入加样孔。
（2）构建重组DNA分子
为将目的基因按照正确的方向插入质粒，PCR时在引物的　 　端添加特定限制酶的识别序列。据图可知，在目的基因左右侧的引物上分别添加限制酶　 　的识别序列。
（3）将重组 DNA 分子导入受体细胞
细菌转化效率很低，可将大肠杆菌置于低温、低浓度的　 　溶液，成为感受态细胞，最后进行短暂的热刺激，促进　 　。
（4）检测目的基因及其表达产物
①可采用“插入失活”原理，筛选出含重组DNA 的大肠杆菌。将经转化后的大肠杆菌通过稀释涂布平板法接种于含　 　的固体培养基(甲培养皿)中，然后通过灭菌绒布将菌种平移接种至含　 　的固体培养基(乙培养皿)中，经培养比对后，可在　 　中挑选出工程菌。
②tetx在大肠杆菌中表达时以　 　(填字母)链为模板链，其表达产物可采用抗原-抗体杂交技术检测，该技术需要制备经放射性或荧光标记的四环素降解酶单抗作为　 　。
25．皮肤上的痒觉、痛觉感受器均能将刺激引发的信号通过脊髓背根神经节的感觉神经元传入脊髓，经整合、上传产生痒觉、痛觉，其机制如下图。组胺刺激使小鼠产生痒觉，引起抓挠行为。研究者进行了相关实验。回答下列问题：
（1）痒觉、痛觉感受器能将外界刺激转换成　 　，痒觉或痛觉产生于　 　，该过程不属于反射，原因是　 　。
（2）人们发现，抓挠产生的疼痛在一定程度上可以缓解痒觉。据图分析，抓挠时皮肤痛觉感受器兴奋，导致传入神经合成和释放兴奋性递质 Glu，Glu使抑制性中间神经元c兴奋，　 　，最终阻止痒觉信号的传递。
（3）科学工作者为研究兴奋在神经纤维上传导及突触间传递的情况，设计如下图所示实验，图中X=Y，a、b、c、d为神经纤维上的刺激位点，其中b 点位于电流计甲右电极和电流计乙左电极的中间，c点位于电流计丙两电极中间，电流计甲和乙的两个电极之间的距离相等。
①通过刺激　 　点，观察到　 　(填电流计指针偏转情况)，证明兴奋在神经纤维上传导速度快于在突触中的传递速度。
②通过刺激　 　点，观察到　 　(填电流计指针偏转情况)，证明兴奋在神经纤维上可双向传导，而在突触中的只能单向传递。
（4）为证明PTEN 蛋白(正常小鼠体内存在的一种蛋白质)具有减弱机体对外源致痒剂的敏感性。 (注：以健康小鼠为实验材料，实验前可采用　 　的方法制备模型小鼠)请写出实验思路：取等量的模型小鼠和健康小鼠分为两组；　 　，并预期结果　 　。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、土地荒漠化的主要原因是人类过度放牧、乱砍滥伐、不合理开垦等活动，破坏了地表植被，自然因素只是次要原因，与人类活动关系密切，A错误；
B、全球气候变暖不仅会使气温升高，还会引发海平面上升、暴雨、干旱、台风等极端气候事件，破坏生态与人类生产生活，B错误；
C、海洋污染的主要来源包括石油泄漏、工业废水排放、生活污水排放、固体废弃物倾倒等，污染物会造成海水富营养化、毒害海洋生物，破坏海洋生态平衡，威胁海洋生物生存，C正确；
D、可持续发展追求自然、经济和社会的持久协调发展，对生物资源进行合理、适度的开发利用，是可持续发展的重要体现，D错误。
故答案为：C。
【分析】全球环境问题包含土地荒漠化、温室效应、海洋污染等多种类型，土地荒漠化主要由人类不合理活动引发；全球气候变暖会引发多种极端气候与生态问题；海洋污染来源广泛，会严重破坏海洋生态系统；可持续发展强调对生物资源合理开发利用，实现生态、经济与社会的协调统一。
2．【答案】B
【知识点】转基因生物的安全性问题
【解析】【解答】A、转基因作物的安全性需要综合评估，除外源基因表达产物的毒性外，还需考虑基因漂移、对生态系统的影响、潜在的致敏性等多方面风险，不能仅因表达产物无毒就完全放心推广种植，A错误；
B、转基因技术若被恶意滥用，可改造微生物的基因，制造出具有强致病性、抗药性的“超级细菌”等生物武器，用于战争会引发严重的安全危机，B正确；
C、全球各国对转基因产品的标注政策并不统一，部分国家实行强制标注制度，也有国家未做强制要求，并非所有国家都强制标注，C错误；
D、部分转基因生物因具备抗虫、抗除草剂等优良性状，在自然环境中可能拥有更强的生存竞争优势，可能通过基因污染影响野生生物，进而对生物多样性构成威胁，D错误。
故答案为：B。
【分析】转基因技术的安全性需从生物安全、生态安全、食品安全等多维度综合评价，不存在绝对安全的结论；转基因技术存在被滥用为生物武器的伦理与安全风险；各国转基因产品标注政策存在差异，并非全球统一强制标注；转基因生物可能因性状优势破坏原有生态平衡，对生物多样性产生潜在负面影响。
3．【答案】A
【知识点】全球性生态环境问题
【解析】【解答】A、推广使用一次性木筷会造成大量林木被砍伐，降低森林对CO2的吸收能力，且木材生产、运输过程会增加CO2排放，不能减少CO2排放，A错误；
B、乘坐公交等绿色出行能减少私家车燃油消耗，降低化石燃料燃烧产生的CO2，可减少CO2排放，B正确；
C、新能源汽车不依赖化石燃料燃烧供能，使用新能源汽车能够减少CO2排放，C正确；
D、抽水蓄能电站可提高能源利用效率，减少化石能源发电的需求，从而减少CO2排放，D正确。
故答案为：A。
【分析】碳中和是通过节能减排、植被固碳等方式抵消温室气体排放，实现温室气体净零排放；绿色出行、新能源交通工具、储能设施均能降低化石燃料使用，减少CO2排放；森林是重要的碳汇，破坏林木会削弱生态系统固碳能力，不利于CO2减排。
【答案】4．C
5．A
【知识点】内环境的理化特性；体温平衡调节；水盐平衡调节
【解析】【分析】水盐平衡调节中，血浆渗透压升高会使抗利尿激素分泌增加；血浆内的缓冲物质能维持pH相对稳定；寒冷环境下的体温调节以神经-体液调节为主，甲状腺激素和肾上腺素可促进产热，依赖反射弧完成的调节过程属于神经调节。体温调节中枢位于下丘脑，大脑皮层负责体温相关的感觉形成；寒冷环境下机体通过骨骼肌战栗增加产热，皮肤血管收缩减少散热；交感神经可调控肾上腺髓质分泌肾上腺素，参与体温调节的产热过程。
4．A、大量出汗会造成体内水分流失，血浆渗透压升高，下丘脑合成并分泌的抗利尿激素含量增加，促进肾小管和集合管重吸收水分，A错误；
B、血浆中存在缓冲对，骨骼肌细胞产生的乳酸进入血浆后会与缓冲物质发生中和反应，血浆pH不会明显降低，B错误；
C、寒冷环境中，机体通过神经-体液调节使甲状腺激素分泌增多，甲状腺激素可促进细胞新陈代谢，增加产热以维持体温稳定，C正确；
D、寒冷刺激下体温调节中枢支配肾上腺髓质分泌肾上腺素，该过程经过完整反射弧，属于神经调节，并非神经-体液调节，D错误。
故答案为：C。
5．A、体温调节中枢位于下丘脑，大脑皮层是体温感觉中枢，负责产生冷觉、热觉，不参与体温调节的中枢调控，A错误；
B、寒冷环境中骨骼肌不自主收缩战栗，能够快速增加机体产热，维持体温平衡，B正确；
C、寒冷刺激会使皮肤毛细血管收缩，体表血流量减少，从而减少机体散热，C正确；
D、寒冷环境下交感神经兴奋，交感-肾上腺髓质系统分泌大量肾上腺素，肾上腺素可作用于中枢神经系统，提升机体应激与产热能力，D正确。
故答案为：A。
6．【答案】C
【知识点】其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、与未添加BR的培养基1相比，培养基2、3在适当浓度BR处理下，愈伤组织诱导率和不定芽分化率均有所上升，说明适当浓度的BR能提高愈伤组织诱导率和不定芽分化率，A正确；
B、培养基4中BR浓度达到0.3mg/L时，愈伤组织诱导率和不定芽分化率均低于对照组培养基1，表明BR超过一定浓度后，会对愈伤组织诱导和不定芽分化产生抑制作用，B正确；
C、本实验BR浓度梯度较大，仅能得出该浓度范围内0.2mg/L的BR效果最好，未设置更精细的浓度梯度，无法确定该浓度为促进愈伤组织诱导和不定芽分化的最适浓度，C错误；
D、培养基2相比培养基1，愈伤组织诱导率和不定芽分化率均提升，愈伤组织形成需要细胞分裂，不定芽产生需要细胞分化，因此培养基2中BR的作用可能是促进细胞分裂和分化，D正确。
故答案为：C。
【分析】植物激素能够调控植物细胞的分裂、分化和生长发育，在植物组织培养过程中，植物激素的浓度会影响愈伤组织的诱导和器官的分化；探究激素最适浓度时，需要设置更小的浓度梯度进行实验，仅较大梯度的实验结果不能确定最适浓度；植物激素的作用具有两重性，在一定浓度范围内起促进作用，超过适宜浓度后会表现出抑制效应。
【答案】7．C
8．D
【知识点】种群的特征；种群的数量变动及其原因；估算种群密度的方法；生态系统中的信息传递
【解析】【分析】环境容纳量会受天敌等环境因素影响而改变，但变化存在滞后性；样方法的调查结果与样方大小、数量密切相关；性引诱剂属于化学信息，利用其防治害虫属于生物防治；年龄结构只能预测种群数量变化趋势，实际种群数量受多种环境因素制约。行为信息可在同种或异种生物间进行传递；物理信息的来源包含无机环境和生物；信息传递在农业生产中可用于增产和害虫防治；生态系统中的信息传递能调节种间关系，维持生态系统的稳定。
7．A、引入害虫天敌后，害虫种群的环境容纳量会下降，但该变化不会立即出现，需要一定时间才能体现，A错误；
B、样方法调查种群密度时，样方的大小和数量会直接影响调查结果的准确性，设置不当会导致结果误差较大，B错误；
C、性引诱剂属于化学信息，利用其干扰害虫的交配繁殖以降低种群数量，该防治方式属于生物防治，C正确；
D、年龄结构为增长型仅预示种群有增长趋势，种群数量还会受食物、气候、天敌等多种环境因素影响，未来不一定持续增加，D错误。
故答案为：C。
8．A、动物的特殊行为属于行为信息，可对同种生物传递信息，也可对异种生物传递信息，A错误；
B、生态系统中的物理信息既可来源于无机环境，也可来源于生物，如鸟鸣、萤火虫发光都属于生物提供的物理信息，B错误；
C、信息传递在农业生产中的应用包括提高农产品产量以及对有害动物进行防治等多个方面，C错误；
D、信息传递能够调节生物之间的种间关系，进而维持生态系统的稳定，D正确。
故答案为：D。
9．【答案】D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、第1次刺激的起点为神经元的静息状态，钠钾泵持续发挥作用，通过主动运输维持细胞内高钾、细胞外高钠的离子浓度差，为动作电位的产生提供基础，因此钠钾泵并非处于关闭状态，A错误。
B、突触前神经元兴奋时，钠离子通道开放，钠离子顺浓度梯度内流，该过程属于协助扩散，钠离子通道的形变不消耗ATP，B错误。
C、神经递质的释放依赖于突触前神经元的兴奋，突触前动作电位变化减弱意味着神经元兴奋程度降低，会导致突触前膜递质释放减少，而非增多，C错误。
D、物质X是钠离子通道阻断剂，可阻断Na+内流，而动作电位的产生依赖于Na+的内流，因此物质X的作用会导致突触前动作电位变化明显减弱，与实验结果一致，D正确。
故答案为：D。
【分析】钠钾泵是存在于神经元细胞膜上的载体蛋白，可通过主动运输将钠离子泵出细胞、钾离子泵入细胞，维持细胞内高钾、细胞外高钠的离子浓度差，在静息状态和兴奋状态下均持续工作。动作电位的产生依赖于钠离子顺浓度梯度通过离子通道内流，该过程属于协助扩散，不消耗能量，离子通道的形变不消耗ATP。兴奋在突触处的传递依赖于突触前神经元兴奋引发的神经递质释放，突触前神经元的动作电位幅度会影响神经递质的释放量，动作电位减弱会导致递质释放减少。钠离子通道阻断剂可阻断钠离子内流，抑制动作电位的产生，进而影响兴奋在突触处的传递。
【答案】10．B
11．B
【知识点】群落的结构；群落的演替；种间关系；群落的概念及组成；群落综合
【解析】【分析】群落具有垂直分层和水平镶嵌的空间结构，光照、地形等环境因素会影响群落结构；乔木层的疏密会改变下层光照条件，进而影响草本层的物种丰富度；人工群落受人类活动干预，与自然群落的结构存在明显差异；群落的水平结构受人类活动和环境因素的共同调控。群落演替过程中会发生优势种的取代，优势种并非固定不变；次生演替是在原有土壤条件保留的区域发生的演替，人工林演替属于次生演替；无人为干扰的自然演替会使群落物种丰富度提高、结构趋于复杂；人工林种植初期以种植的树种为主，物种丰富度较低。
10．A、乔木层的疏密程度会影响林下光照强度，进而影响草本层的物种丰富度，A错误；
B、该人工林属于森林群落，所有群落均具有明显的垂直结构和水平结构，B正确；
C、人工林形成初期，群落的水平结构由人类种植方式和地形、土壤等环境因素共同决定，C错误；
D、人工林受人类活动干预，物种组成与种间关系和自然森林存在差异，群落结构不完全相同，D错误。
故答案为：B。
11．A、群落演替的过程是优势种更替的过程，人工林的优势种会发生改变，A错误；
B、若无人为干扰，随着时间推移，人工林会发生自然演替，群落结构会越来越复杂，B正确；
C、人工林建立在原有土壤条件基础上，其群落演替属于次生演替，C错误；
D、人工林种植初期物种较为单一，物种丰富度较低，后期随演替才会逐渐增加，D错误。
故答案为：B。
12．【答案】D
【知识点】动物体细胞克隆
【解析】【解答】A、克隆猴的培育利用了体细胞核移植技术，体现的是动物体细胞核具有全能性，并非细胞核对细胞质的调控作用，A错误；
B、核移植所用的受体卵母细胞需要体外培养至减数第二次分裂中期，不能直接使用从卵巢中取出的卵母细胞，B错误；
C、核移植技术的原理是动物体细胞核具有全能性，动物细胞的全能性受到限制，不能直接体现动物细胞的全能性，C错误；
D、克隆猴的遗传背景高度一致，能为人类疾病机制研究、药物筛选与研发提供更为理想的动物模型，D正确。
故答案为：D。
【分析】动物体细胞核移植技术是将体细胞的细胞核移入去核的减数第二次分裂中期卵母细胞中，获得重组胚胎并发育为克隆动物，其原理是动物体细胞核具有全能性；卵母细胞需培养至减数第二次分裂中期才具备作为受体细胞的条件；克隆动物遗传背景均一，可显著提升疾病研究与药物开发的准确性和可靠性。
13．【答案】C
【知识点】种群数量的变化曲线
【解析】【解答】A、T点为甲种群曲线与Nt+1=Nt参考虚线的交点，此时甲种群下一年的种群数量与当年相等，种群数量达到稳定状态，对应的是甲种群的环境容纳量即K值。K/2是种群增长速率最大的点，此时种群仍处于快速增长阶段，下一年种群数量远大于当年，因此T点不是甲种群的K/2值，A错误；
B、S点为乙种群曲线与Nt+1=Nt参考虚线的交点，观察S点附近的种群数量变化趋向箭头，当种群数量高于S点时，箭头指向S点，说明种群数量会下降并恢复至S点；当种群数量低于S点时，箭头同样指向S点，说明种群数量会上升并恢复至S点。因此超过S点以后，乙种群数量会下降并回到S点，最终维持稳定，并非持续趋于下降，B错误；
C、X点为甲种群曲线与Nt+1=Nt参考虚线的交点，观察X点附近的种群数量变化趋向箭头，当甲种群数量高于X点时，箭头指向X点，说明种群数量会上升回到X点，维持稳定；当甲种群数量低于X点时，箭头指向种群数量减少的方向，说明此时下一年种群数量小于当年，种群数量持续下降，无法恢复，因此甲种群数量一旦低于X就容易走向灭绝，C正确；
D、珍稀保护动物的种群数量通常较低，当种群数量低于一定阈值时，易因繁殖困难、环境压力、近交衰退等因素导致种群数量持续下降，走向灭绝，其种群动态特点与甲种群一致。乙种群在S点上下均可恢复到稳定状态，种群数量下降后可快速增长，不符合珍稀保护动物的种群动态特点，D错误。
故答案为：C。
【分析】环境容纳量又称K值，是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，此时种群数量相对稳定，增长速率为0，K/2是种群增长速率最大的点，此时种群仍处于快速增长阶段。种群数量的变化受环境条件、种内关系、种间关系等多种因素影响，部分种群存在灭绝阈值，当种群数量低于该阈值时，种群的出生率小于死亡率，种群数量持续下降，无法恢复，易走向灭绝，部分种群存在稳定的平衡点，种群数量在平衡点上下波动，可长期维持稳定。珍稀保护动物的种群数量通常较低，存在明显的灭绝阈值，当种群数量低于阈值时易走向灭绝，因此在保护珍稀动物时需维持其种群数量高于阈值，避免种群衰退。
14．【答案】C
【知识点】灭菌技术；培养基的制备
【解析】【解答】A、微生物培养基的营养成分需根据培养的微生物类型调整，自养型微生物可利用空气中的二氧化碳作为碳源，固氮微生物可利用氮气作为氮源，这类微生物的培养基无需额外添加相应碳源或氮源，因此并非所有培养基都必须包含碳源、氮源、水和无机盐四类物质，A错误；
B、煮沸消毒法仅能杀死部分微生物的营养体，无法杀灭芽孢、孢子等休眠体，培养基灭菌需要彻底杀灭所有微生物及其休眠体，应采用高压蒸汽灭菌法，而非煮沸消毒法，B错误；
C、制备固体培养基时，琼脂在高温下呈液态，温度过高会烫坏培养皿、烫伤操作人员，温度过低培养基会提前凝固，因此倒平板前需将培养基冷却至50-60℃左右，此时培养基仍为液态且温度适宜，C正确；
D、高压蒸汽灭菌锅灭菌时，需先排尽锅内冷空气，待压力和温度达到设定值后维持灭菌时间，灭菌结束后需待压力表降至零再打开排气阀，若压力未到零就打开排气阀，会导致培养基暴沸溢出，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）微生物培养基的营养成分包含碳源、氮源、水和无机盐等，不同代谢类型的微生物对营养物质的需求存在差异，自养微生物可利用无机碳源，固氮微生物可利用分子态氮。
（2）消毒是使用较为温和的方法杀死物体表面或内部的部分微生物，不包括芽孢和孢子，灭菌是使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子，常用的灭菌方法有高压蒸汽灭菌法、干热灭菌法和灼烧灭菌法，常用的消毒方法有煮沸消毒法、巴氏消毒法等。
（3）制备固体培养基时，加入琼脂作为凝固剂，倒平板时需控制培养基温度，防止高温损伤器材或培养基提前凝固。
（4）高压蒸汽灭菌法的操作要求排尽锅内冷空气，维持规定的压力和温度，灭菌完成后待压力归零再排气开盖，保证灭菌效果和操作安全。
15．【答案】A
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、果酒发酵的菌种为酵母菌，其适宜发酵温度为18~25℃，果醋发酵的菌种为醋酸菌，其适宜发酵温度为30~35℃，因此果酒发酵成功后制作果醋，需要适当提高发酵温度，A正确；
B、果酒发酵时酵母菌无氧呼吸会产生二氧化碳，使发酵瓶内气压升高，需定期拧松瓶盖放气，不能直接打开瓶盖，打开瓶盖会引入空气中的杂菌造成污染，B错误；
C、醋酸菌是严格的好氧微生物，果醋发酵需要持续的有氧环境，密封发酵瓶会形成无氧环境，抑制醋酸菌的生命活动，无法完成果醋发酵，C错误；
D、制作果酒时，水果洗净后需要去除果核，部分果核含有对发酵不利的物质，并非直接榨汁即可，同时通常需要去除枝梗，D错误。
故答案为：A。
【分析】果酒制作利用酵母菌，酵母菌属于兼性厌氧型微生物，无氧条件下进行酒精发酵，适宜的发酵温度为18~25℃；果醋制作利用醋酸菌，醋酸菌属于好氧型微生物，只有在有氧条件下才能将酒精转化为醋酸，适宜的发酵温度为30~35℃。果酒发酵过程中会产生二氧化碳，需要适时排气以维持瓶内气压稳定，排气时要避免杂菌污染。发酵原料的处理需要去除有害物质和杂质，减少杂菌污染的同时保证发酵正常进行，无菌操作和适宜的环境条件控制是发酵工程成功的关键。
16．【答案】D
【知识点】种间关系；生态系统的结构；生态系统的能量流动
【解析】【解答】A、图1中甲的数量始终最多且波动幅度较大，在生态系统数量金字塔中，生产者通常位于最底层且数量最大，因此甲属于生产者，A正确；
B、根据捕食关系中先增加者先减少，后增加者后减少的数量变化规律，甲作为生产者被乙捕食，乙又被丙捕食，因此乙为第二营养级，丙为第三营养级，乙和丙之间的种间关系为捕食，B正确；
C、某营养级粪便中的能量属于该营养级摄入但未同化的能量，最终流向分解者。第二营养级摄入的能量包括来自第一营养级的a2和人工饲料的d1，其粪便中未同化的部分能量属于a3和d1中未同化的部分；第三营养级摄入的能量包括来自第二营养级的b3和人工饲料的d2，其粪便中未同化的部分能量属于b2和d2中未同化的部分。因此第二、三营养级的粪便中的能量有一部分分别属于a3、b2，C正确；
D、能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值。第一营养级固定的总能量为a1+a2+a3，第二营养级从第一营养级同化的能量仅为a2，d1是第二营养级摄入的人工饲料量，不属于第一营养级的同化量，因此第一、二营养级之间的能量传递效率为a2/(a1+a2+a3)×100%，D错误。
故答案为：D。
【分析】生态系统的营养结构由食物链和食物网构成，生产者是生态系统的基石，通常数量最多。捕食关系的种群数量变化呈现先增先减，后增后减的规律，据此可判断食物链的营养级次。能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，某一营养级的摄入量等于同化量与粪便量之和，粪便量属于上一营养级流向分解者的能量。能量传递效率的计算关键在于区分同化量和摄入量，相邻营养级间的传递效率是下一营养级从上一营养级同化的能量除以上一营养级的总同化量，人工饲料等外源能量不计入上一营养级的固定能量中。
17．【答案】C
【知识点】单克隆抗体的制备过程；单克隆抗体的优点及应用；免疫学的应用
【解析】【解答】A、疫苗的类型十分多样，除了灭活或减毒的病原体疫苗外，还有重组蛋白疫苗、核酸疫苗、亚单位疫苗等，这类疫苗不使用完整的病原体，同样可以刺激机体产生特异性免疫反应，并非所有疫苗都依靠注射灭活或减毒病原体来引发免疫，A错误；
B、接种疫苗后，人体会产生抗体和记忆细胞，记忆细胞可在体内长期存在，但抗体具有严格的特异性，只能识别特定的抗原，新冠病毒发生变异后，原有抗体无法结合变异后的病原体，不能对所有变异病原体发挥作用，B错误；
C、单克隆抗体是将经过免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到杂交瘤细胞，单个杂交瘤细胞经克隆化培养形成细胞群，该细胞群能够产生化学性质单一、特异性强、灵敏度高的抗体，C正确；
D、制备单克隆抗体时，B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后会产生多种融合细胞，包括B淋巴细胞自身融合细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞以及杂交瘤细胞，只有经过筛选后的杂交瘤细胞才能产生特异性单克隆抗体，并非所有融合细胞都具备该能力，D错误。
故答案为：C。
【分析】疫苗是能够刺激机体产生特异性免疫的生物制品，种类包含灭活疫苗、减毒疫苗、核酸疫苗等，特异性免疫产生的抗体和记忆细胞具有专一性，只能针对特定抗原发挥作用。单克隆抗体制备运用动物细胞融合技术，将免疫B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，杂交瘤细胞可以无限增殖并分泌特异性抗体，细胞融合后需要通过筛选才能获得可产生所需抗体的杂交瘤细胞，单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点，可大量制备。
18．【答案】D
【知识点】胚胎移植；胚胎分割；体外受精
【解析】【解答】A、胚胎干细胞分化形成免疫细胞的过程依赖有丝分裂和基因选择性表达，遗传物质不会发生改变，因此分化得到的免疫细胞遗传物质与供体胚胎干细胞完全相同，A错误；
B、胚胎分割技术是对早期胚胎进行分割，获得多个遗传物质相同的胚胎，该过程不涉及两性生殖细胞的结合，属于无性生殖，并非有性生殖，B错误；
C、体外受精过程中，精子和卵子可在获能溶液或专用受精溶液中完成受精，受精的标志是卵细胞膜和透明带间出现两个极体，受精完成的标志是雌雄原核融合形成合子，C错误；
D、胚胎移植技术中，代孕母体对移入子宫的外来胚胎基本不会发生免疫排斥反应，这是胚胎移植能够成功的重要生理学基础，经过基因编辑的胚胎可在代孕母体内正常发育，D正确。
故答案为：D。
【分析】胚胎干细胞具有发育的全能性，其分化为各类组织细胞的过程只发生基因的选择性表达，细胞内的遗传物质保持稳定。胚胎分割技术借助早期胚胎的发育潜能实现多胎繁殖，属于无性生殖。体外受精需要对精子进行获能处理、卵母细胞进行成熟培养，受精过程可在获能溶液或受精溶液中完成。胚胎移植的顺利进行依赖多项生理学基础，其中受体对移入的外来胚胎基本不产生免疫排斥反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能。
19．【答案】D
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、PCR反应体系中，除模板DNA、引物、四种脱氧核苷酸外，还需要加入耐高温的DNA聚合酶，常用的为Taq酶，同时还需要缓冲体系、镁离子等组分，A正确；
B、PCR扩增时引物需与目的基因的两条模板链分别互补配对，引物自身不能存在互补序列，否则会形成稳定二级结构，影响引物与模板链的特异性结合，B正确；
C、PCR的变性阶段温度控制在90-95℃，该温度下DNA双链碱基对之间的氢键断裂，双链解旋为单链模板，此过程不需要解旋酶参与，C正确；
D、对一个含目的基因的DNA片段进行PCR扩增，经过3次循环后可得到8个DNA片段，其中符合目的基因长度的DNA片段为8个，这是因为DNA复制过后，所有DNA都含有目的基因，故含目的基因的DNA片段占所有DNA片段总数的比例为1，D错误。
故答案为：D。
【分析】PCR技术的原理是DNA的半保留复制，进行PCR扩增需要模板DNA、一对特异性引物、四种脱氧核苷酸原料以及耐高温的DNA聚合酶，反应过程分为变性、复性和延伸三个阶段，变性依靠高温使DNA双链解旋，复性实现引物与单链模板的结合，延伸完成子链的合成。一个DNA模板经n次PCR循环后，产生的DNA分子总数为2的n次方个，不同循环次数下符合目的基因长度的DNA片段数量存在固定规律，三次循环后目的基因片段占总DNA片段的比例为四分之一。
20．【答案】B
【知识点】影响光合作用的环境因素；其他植物激素的种类和作用
【解析】【解答】A、赤霉素浓度高于40mg/L时，光合速率虽然出现下降，但与赤霉素浓度为0mg/L的对照组相比，光合速率仍高于对照组，说明此时赤霉素对植物光合作用仍然起促进作用，只是促进作用减弱，A错误；
B、赤霉素浓度为60mg/L时，气孔开放度较低，但是细胞间CO2浓度较高，说明CO2的供应充足，不是限制光合速率的主要因素，因此此时限制该植物光合速率的主要因素不是气孔开放度，B正确；
C、图表中展示的是不同赤霉素浓度下的各项指标数据，未体现“随着时间的推移”的变化趋势，无法判断气孔开放度与细胞间CO2浓度的关系，C错误；
D、从题图仅能判断光饱和点受赤霉素浓度的影响，题目未提供光照强度、叶绿素含量、气孔开放度等因素对光饱和点影响的相关信息，无法得出该结论，D错误。
故答案为：B。
【分析】赤霉素作为植物激素，对植物的光合作用具有调节作用。光合速率受叶绿素含量、气孔开放度、胞间CO2浓度等多种因素影响。叶绿素含量直接影响光反应阶段对光能的吸收；气孔开放度影响CO2的吸收，进而影响暗反应速率；细胞间CO2浓度反映了CO2的供应与利用情况。光饱和点是光合速率达到最大时的光照强度，主要受光照强度本身影响。在分析实验数据时，需注意对照组的判断标准以及实验测量的条件限制，准确判断各因素之间的因果关系。
21．【答案】（1）样方法；逐渐减少；A
（2）间接；富营养化；产卵
（3）与其他生物的关系；生态位重叠；减少交配次数，降低因长时间交配被天敌捕杀的几率
（4）物理信息和化学信息；资源化
【知识点】估算种群密度的方法；当地自然群落中若干种生物的生态位；生态系统中的信息传递；生物多样性的价值
【解析】【解答】(1) 福寿螺的活动能力较弱、活动范围较小，调查这类动物的种群密度通常采用样方法。根据表格中的数据，从未入侵区到轻入侵区再到重入侵区，水生植物生物量依次为350、280、105，可见随着福寿螺入侵程度加剧，水生植物生物量逐渐减少。生物量是指单位面积内生物的有机物质总量，时间维度未纳入统计，因此单位选用g/m2，对应选项A。
(2) 水生植物净化水质属于生态系统的调节功能，体现了生物多样性的间接价值。螺类排泄物中含有大量氮、磷等矿质元素，排入水体后会使水体中营养物质浓度过高，引发水体富营养化，进而导致藻类大量繁殖，加剧水体浑浊。福寿螺的雌螺会将卵产在硬质物体表面，机械防治时将竹片、木条插入稻田，可引诱福寿螺在上面集中产卵，定期收集销毁卵块，能有效控制其种群数量。
(3) 生态位反映了物种在群落中的地位与作用，调查不同螺类的生态位，除了食物、栖息场所、天敌外，还需调查其与其他生物的关系。福寿螺与本地螺的生态位存在重叠，会争夺食物、栖息空间等资源，引发种间竞争，最终导致本地螺被淘汰。福寿螺雌螺的储精能力可使其一次受精就能完成整个生命周期的卵细胞受精，大幅减少交配次数，避免因长时间交配暴露在天敌面前，降低被捕杀的概率，利于种群的繁衍与生存。
(4) 捕食者释放的化学信息素属于化学信息，卵的橙红色警戒色是通过光传递的物理信息，二者分别属于化学信息和物理信息。将福寿螺加工为水产饲料、酸性土壤改良剂，把入侵物种转化为可利用的资源，实现了福寿螺的资源化利用。
【分析】样方法适用于调查植物以及活动能力弱、活动范围小的动物的种群密度，随机取样是保证调查结果准确的关键。生物量是某一时刻单位面积内生物有机物质的总量，反映了生物的现存数量。生物多样性的间接价值是对生态系统起到的调节作用，是生物多样性的重要价值类型。水体富营养化是水体中氮、磷等矿质元素过量，引发藻类大量繁殖的现象，会破坏水体生态平衡。生态位包含物种的食物、栖息场所、天敌及与其他生物的关系等内容，生态位重叠是物种间发生竞争的主要原因。生态系统中的信息分为物理信息、化学信息和行为信息，不同类型的信息在生物的生存、繁衍和种间关系调节中发挥作用。对入侵物种进行资源化利用，是兼顾生态治理与资源利用的有效方式。
（1）福寿螺属于活动能力弱、活动范围小的动物，因此自然条件下采用样方法调查其种群密度；据表可知，随着福寿螺入侵程度加剧，水生植物生物量从350→280→105，变化趋势是逐渐减少；a代表年，表中没有调查每年的情况，表中水生植物生物量的单位可用 g/m2 来表示，故选A。
（2）对生态系统起到重要调节功能属于生物多样性的间接价值；螺类排泄物中含有大量的氮、磷等营养物质，这些物质进入水体后会导致水体中的营养物质过剩，从而引发富营养化现象。富营养化会使藻类迅速繁殖，消耗水中的氧气，导致水质恶化，水体变得浑浊 ；福寿螺附着在竹片或木条等表面，在其上面集中产卵，每隔2~3天收集一次并销毁，属于机械防治。
（3）生态位是指每个个体或种群在种群或群落中的时空位置及功能关系，具体调查各种螺的食物、栖息场所、天敌及与其他生物的关系；福寿螺与本地螺之间存在生态位重叠，因而产生竞争；雌螺具有储精能力，一次受精可满足雌螺整个生命周期数千个卵细胞的受精，因此减少交配次数，降低因长时间交配被天敌捕杀的几率。
（4）颜色属于物理信息，化学信息素属于化学信息；人们可将福寿螺加工成粉作为水产饲料，还可作为酸性土壤改良剂，实现福寿螺的资源化利用。
22．【答案】（1）特异受体；定向；细胞因子和神经递质
（2）分级；BD；抑制作用减弱；负反馈
（3）相应抗原；相互接触；抑制
（4）神经-体液-免疫
【知识点】稳态的生理意义；激素调节的特点；体液免疫；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】(1) 信号分子是细胞间传递信息的物质，包括激素、神经递质、细胞因子等，这类物质能通过体液运输作用于靶细胞，根本原因是只有靶细胞的细胞膜上或细胞内存在能与该信号分子特异性结合的受体，受体的特异性决定了信号分子只能作用于对应的靶细胞。CRH是促肾上腺皮质激素释放激素，由下丘脑神经分泌细胞分泌，经体液运输后，只有垂体细胞的细胞膜上存在CRH的特异性受体，因此CRH会定向作用于垂体，促进垂体分泌促肾上腺皮质激素。图中除了CRH、ACTH、糖皮质激素这类激素外，免疫细胞分泌的细胞因子、神经系统释放的神经递质也属于在细胞间传递信息的信号分子，细胞因子可以作用于下丘脑等细胞，神经递质可以作用于下一个神经元或效应器细胞，都符合信号分子的特点。
(2) 下丘脑通过分泌促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）作用于垂体，促使垂体分泌促肾上腺皮质激素（ACTH），ACTH再作用于肾上腺皮质，促进肾上腺皮质分泌糖皮质激素，这种分层调控的方式体现了激素的分级调节，分级调节可以放大激素的调节效应，形成多级调控，精准调节激素的分泌量。人体中，甲状腺的分泌受下丘脑-垂体-甲状腺轴调控，下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体，垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺，促进甲状腺激素分泌；性腺的分泌受下丘脑-垂体-性腺轴调控，下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体，垂体分泌促性腺激素作用于性腺，促进性激素分泌，因此甲状腺和性腺符合该调控模式。胰岛B细胞直接受下丘脑的神经调节，无垂体参与的中间环节，肾上腺髓质受交感神经的直接支配，不属于下丘脑-垂体-靶腺调控轴。糖皮质激素的分泌存在负反馈调节，当体内糖皮质激素含量升高时，会反过来抑制下丘脑分泌CRH和垂体分泌ACTH，进而减少糖皮质激素的分泌；当体内糖皮质激素含量偏低时，其对下丘脑和垂体的抑制作用减弱，下丘脑分泌CRH、垂体分泌ACTH的量增加，进而促进肾上腺皮质分泌更多的糖皮质激素，使糖皮质激素含量回升，该过程体现了激素的负反馈调节，负反馈调节是维持激素水平稳态的重要机制。
(3) 体液免疫中，B淋巴细胞的增殖分化需要两个信号的共同刺激。第一个信号是B淋巴细胞表面的抗原受体与相应的抗原特异性结合，使B淋巴细胞被致敏，这是B细胞活化的起始信号，保证了免疫应答的抗原特异性。第二个信号是已被抗原-MHC复合体活化的辅助T细胞，其表面的特定分子与B淋巴细胞表面的对应分子相互接触，同时辅助T细胞分泌的细胞因子作用于致敏的B淋巴细胞，为B细胞的增殖分化提供必要的刺激。两个信号协同作用，既保证了免疫应答的特异性，又避免了自身免疫反应的发生。糖皮质激素具有免疫抑制作用，大剂量的糖皮质激素会抑制免疫细胞的活性，降低机体的免疫应答强度，因此可用于抗过敏、治疗自身免疫病。但长期使用糖皮质激素，会持续抑制免疫细胞的正常功能，导致机体的免疫防御能力下降，无法有效抵御病原体的入侵，因此易出现感染的副作用。
(4) 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，其调节依赖神经-体液-免疫调节网络。神经系统通过神经递质传递信息，调节内分泌系统和免疫系统的功能；内分泌系统通过激素等信号分子，调节神经系统和免疫系统的活动；免疫系统通过细胞因子等信号分子，反馈调节神经系统和内分泌系统的功能。三者相互协调、相互制约，共同维持内环境的理化性质和化学成分的动态平衡，保障机体各项生命活动的正常进行。
【分析】信号分子是细胞间传递信息的化学物质，包括激素、神经递质、细胞因子等，信号分子需与靶细胞上的特异性受体结合才能发挥作用，受体的特异性决定了信号分子作用的靶向性。激素的分级调节是下丘脑-垂体-靶腺轴的核心调节模式，下丘脑分泌促激素释放激素作用于垂体，促使垂体分泌促激素作用于靶腺，促进靶腺激素的分泌，该模式可放大调节效应，实现多级精准调控。负反馈调节是维持激素水平稳态的重要机制，靶腺分泌的激素会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动，使激素含量维持在相对稳定的范围。B淋巴细胞的活化需要两个信号的协同刺激，第一个信号是抗原与B细胞表面的抗原受体特异性结合，第二个信号是活化的辅助T细胞与B细胞的特异性接触及细胞因子的作用，两个信号共同保证了体液免疫的特异性。内环境稳态的调节机制为神经-体液-免疫调节网络，神经系统、内分泌系统、免疫系统通过信号分子相互作用，共同维持内环境的动态平衡，保障机体正常生命活动的进行。糖皮质激素是重要的免疫抑制剂，可抑制免疫细胞的活性，降低免疫应答强度，长期使用会导致机体免疫功能下降，增加感染风险。
（1）激素发挥作用需要与特定受体结合，靶细胞含有特异受体，激素能作用于靶细胞；垂体上有CRH对应的受体，CRH定向作用于垂体；图中除CRH等激素外，免疫细胞释放的细胞因子和神经细胞释放的神经递质也属于信号分子。
（2）下丘脑分泌CRH作用于垂体，使其释放ACTH作用于肾上腺皮质，最终导致糖皮质激素的释放，这是糖皮质激素分泌的分级调节；人体中还有甲状腺和性腺也是通过下丘脑-垂体-靶腺调控轴来调节，下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体，使其释放促甲状腺激素作用于甲状腺，最终导致甲状腺激素的释放，下丘脑分泌促性腺激素释放激素作用于垂体，使其释放促性腺激素作用于性腺，最终导致性激素的释放，故选BD。
糖皮质激素到达一定的量，反过来会抑制下丘脑和垂体的分泌，这是糖皮质激素分泌的负反馈调节，当体内糖皮质激素含量偏低时，其对下丘脑和垂体的抑制作用减弱；CRH、ACTH分泌量增加，使糖皮质激素含量升高，该过程体现激素的负反馈调节。
（3）B淋巴细胞与相应抗原结合，成为致敏B淋巴细胞，这是激活B淋巴细胞的第一个信号；第二个信号为已被抗原-MHC复合体活化的辅助T细胞与B淋巴细胞相互接触并分泌白细胞介素-2作用于致敏B淋巴细胞；长期使用糖皮质激素对免疫细胞活性起抑制作用，导致免疫功能下降，机体易感染。
（4）维持内环境稳态的重要调节机制是神经-体液-免疫调节网络。 具体来说： 神经调节 ：在神经系统的作用下，各个器官、系统能够协调地起作用，从而维持内环境的稳态。神经调节在机体中占据主导地位，通过反射弧等结构实现快速、精确的调节。 体液调节 ：体内某些化学物质（如激素、代谢产物等）通过体液（如血液、组织液等）运输到全身的组织细胞或某些特殊的组织细胞，并作用于这些细胞上的相应受体，从而对这些细胞的活动进行调节。体液调节在维持内环境稳态中起到辅助作用，与神经调节相互协调。 免疫调节 ：免疫系统中的免疫细胞和免疫器官之间，以及与其它系统（如神经内分泌系统）之间的相互作用，使得免疫应答以最恰当的形式维持在最适当的水平。免疫调节在机体对抗病原体、维持内环境稳态方面发挥着重要作用。 这三个调节机制相互协调、相互补充，共同维持着内环境的稳态，使机体能够进行正常的生命活动。因此，神经-体液-免疫调节网络是维持内环境稳态的重要调节机制。
23．【答案】（1）继代培养；组培为无性繁殖，能保持亲本的优良性状；茎尖
（2）次生代谢物；振荡培养；黑暗、1.2mg/L2，4-D
（3）突变频率高，在较小的空间内一次可处理大量材料；花粉；器官培养
【知识点】植物细胞工程的应用
【解析】【解答】(1) 将初代培养的培养物转移到新的培养基中继续多次扩大培养的过程称为继代培养。植物组织培养属于无性繁殖，子代的遗传物质与亲本完全一致，能够稳定保持亲本的优良性状，不会发生有性生殖过程中的性状分离，因此可用于繁殖“名、优、特、奇”等具有优良性状的植物，保证这些优良性状在子代中稳定遗传。植物病毒会在植物体内增殖，导致植物品种退化、作物减产，而植物茎尖的分生区细胞分裂旺盛，病毒难以在分裂活跃的细胞内完成增殖，因此茎尖分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，通常选用适宜大小的茎尖作为外植体进行组织培养，即可获得脱毒植株，解决病毒导致的品种退化问题。
(2) 植物产生的香料、染料、燃料等天然有机物，不属于植物生长发育所必需的基本生命活动产物，属于植物的次生代谢物。在生产这些代谢产物时，取外植体经脱分化形成愈伤组织后，将愈伤组织接种在液体培养基中进行振荡培养，振荡可以使愈伤组织分散为单个细胞，同时增加培养液中的溶氧量，保证细胞充分接触营养物质，获得分散的悬浮细胞，经多次悬浮培养后即可提取相应的细胞代谢产物。愈伤组织的生长不需要光照，适宜浓度的生长素类似物2，4-D可以促进愈伤组织的增殖，因此在相同培养时间下，选择黑暗、1.2mg/L 2，4-D的培养条件更有利于愈伤组织的生长。
(3) 在细胞和原生质体培养时进行人工诱变，属于细胞水平的诱变育种，其优点包括突变频率高，远高于个体水平的诱变频率，能够在较小的空间内一次性处理大量的实验材料，不受季节、外界环境等因素的限制，便于在实验室条件下操作，同时可以在短时间内获得大量突变体，提高突变体筛选的效率。单倍体育种中，可通过花药或花粉进行离体培养获得单倍体植株，根据外植体的种类划分培养类型，花药属于植物的器官，因此以花药为外植体的离体培养属于器官培养。
【分析】（1）植物组织培养的过程包括脱分化和再分化两个阶段，脱分化是指让已分化的植物细胞失去特有的形态、结构和功能，转变为未分化的愈伤组织的过程，再分化是指愈伤组织在适宜的培养条件下，重新分化形成胚状体、丛芽等结构，进而发育为完整植株的过程。
（2）植物的次生代谢物是植物生长发育过程中产生的，并非植物基本生命活动所必需的小分子有机化合物，常见的包括生物碱、萜类、黄酮类、酚类等，可通过植物细胞悬浮培养的方式实现规模化生产。
（3）人工诱变育种在细胞水平开展时，具有突变频率高、可处理大量材料、不受外界环境条件限制等优势，能够大幅提高突变体的筛选效率。
（4）单倍体育种是作物育种的重要方式，可通过花药离体培养获得单倍体植株，花药离体培养属于器官培养，单倍体植株经秋水仙素诱导染色体加倍后，可获得遗传性状稳定的纯合二倍体，大幅缩短育种年限。
（1）培养过程中可将初代培养的培养物转移到新的培养基中继续多次扩大培养称为传代培养。植物组织培养为无性繁殖，能保持亲本的优良性状，通常用于繁殖“名、优、特、奇”等植物。由于植物茎尖的分生区附近病毒极少，甚至无病毒，故切取植株一定大小的茎尖作为外植体进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒。
（2）植物几乎能生产人类所需要的一切天然有机物，如香料、染料、燃料等，这些物质属于植物的次生代谢物。生产过程如下：取外植体经脱分化形成愈伤组织，接着将愈伤组织接种在液体培养基中震荡培养获得分散细胞，后经多次悬浮培养，可提取相应产物。据图2可知，在黑暗条件下、1.2mg/L2，4-D处理后愈伤组织的生长量最大，因此选择黑暗、1.2mg/L2，4-D培养条件更有利于其生长。
（3）组织培养技术可用于作物新品种的培育。①细胞突变体的筛选：在细胞和原生质体培养时进行人工诱变，其优点有突变频率高，在较小的空间内一次可处理大量材料；②单倍体育种：可用花药或花粉进行离体培养获得单倍体，根据外植体的种类划分培养类型，前者属于器官培养。
24．【答案】（1）提供能量；DNA聚合酶发挥作用时需要一小段双链核酸启动；ABCD；磷酸基团；密度或重量
（2）5'；HindⅢ、BamHⅠ
（3）CaCl2；外源DNA进入细胞
（4）卡那霉素；氨苄青霉素；甲；b；探针
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1) ① dNTP即脱氧核苷三磷酸，除了作为DNA复制的原料外，其特殊的化学键（高能磷酸键）在断裂时可释放能量，为DNA的合成过程提供能量。DNA聚合酶无法从头开始合成DNA链，其发挥作用时需要先结合到核酸模板上并依赖一小段双链核酸作为启动点，引物提供了这一3'端启动结构，因此无论体内还是体外DNA复制都需要引物。
② PCR扩增中出现非目标片段，可能的原因包括：退火温度过低会导致引物与模板的特异性结合降低，引发非特异性扩增；循环次数过多会使非特异性产物累积放大；引物核苷酸序列过短会导致特异性下降；引物之间因部分碱基互补形成二聚体，会消耗引物并干扰正常扩增，因此ABCD均正确。
③ DNA分子的基本骨架由磷酸和脱氧核糖交替连接构成，由于磷酸基团带负电，使整个DNA分子带负电。琼脂糖凝胶电泳中，甘油的加入可增加样品的密度或重量，使DNA样品能够沉入加样孔底部，避免样品漂浮扩散，保证电泳条带的清晰和准确。
(2) 引物与DNA单链的3'端结合并引导延伸，为了使目的基因在插入质粒时方向正确，需在引物的5'端添加限制酶识别序列，因为DNA聚合酶从5'到3'延伸，5'端添加序列不影响目的基因合成，却能在两端引入酶切位点。根据转录方向与质粒启动子的方向匹配，目的基因左侧（转录起始端）需添加HindⅢ识别序列，右侧添加BamHⅠ识别序列，以保证目的基因按正确方向插入。
(3) 采用CaCl2溶液处理大肠杆菌，可使细胞膜的通透性改变，使细胞处于能吸收周围环境中DNA分子的感受态状态。短暂的热刺激（42℃左右）可进一步促进细胞膜上孔道开放，从而促进外源DNA进入细胞，完成转化过程。
(4) ① 重组质粒中目的基因插入破坏了氨苄青霉素抗性基因（amp+），仅保留卡那霉素抗性基因（kan+）。因此接种在含卡那霉素的甲培养基中，可筛选出含普通质粒或重组质粒的大肠杆菌；再平移接种到含氨苄青霉素的乙培养基中，含普通质粒的大肠杆菌存活，含重组质粒的大肠杆菌无法存活，通过比对可在甲培养基中挑选出目标工程菌。
② 转录方向向左，b链的3'端（含-OH）对应转录的起始方向，因此以b链为模板链。抗原-抗体杂交技术中，需要制备特异性的抗体作为探针，用于检测特定的蛋白质产物。
【分析】PCR技术即聚合酶链式反应，是体外快速扩增DNA片段的技术，dNTP兼具原料和供能双重作用，DNA聚合酶依赖引物提供的3'端启动合成。PCR产物的特异性受退火温度、引物长度、循环次数等因素影响，非特异性扩增会产生杂带。DNA带负电是因含磷酸基团，电泳时向正极移动，甘油增加样品密度利于沉降。基因工程中引物的5'端可修饰以添加酶切位点，保证目的基因定向插入，需结合转录方向选择适配的限制酶。感受态细胞的制备常用CaCl2处理，热刺激促进外源DNA导入。插入失活筛选利用抗性基因的破坏原理，通过双培养基对比筛选重组子。转录以DNA的一条链为模板，遵循碱基互补配对原则，抗原-抗体杂交是检测蛋白质表达产物的特异性方法。
（1）①dNTP除了作为DNA 复制的原料外，其中特殊的化学键断裂还能提供能量。不管体内还是体外，DNA 复制时均需要引物，其原因是DNA聚合酶发挥作用时需要一小段双链核酸启动。
②若PCR产物中出现非目标片段，可能的原因包括退火温度过低、循环次数过多、引物核苷酸序列过短、引物之间因部分碱基互补形成二聚体，故选ABCD。
③DNA分子因含有磷酸基团而带负电，常用琼脂糖凝胶电泳分离纯化PCR产物，在加样步骤中需用到加样缓冲液，内含甘油可增加样品密度或重量，使DNA 沉入加样孔。
（2）为将目的基因按照正确的方向插入质粒，在PCR扩增时需要在引物的5'端添加特定限制酶的识别序列。据图分析，tetx基因的表达方向是向左的，质粒的表达方向为顺时针，为将目的基因按照正确的方向插入质粒，应分别在目的基因左右侧的引物上分别添加限制酶HindⅢ、BamHⅠ的识别序列。
（3）可用CaCl2溶液处理大肠杆菌，使其处于感受态，最后进行短暂的热刺激，促进外源DNA进入细胞。
（4）分析题图可知，构建基因表达载体时，插入目的基因后会破坏氨苄青霉素抗性基因，即重组质粒中只有卡那霉素抗性基因，普通质粒中含有氨苄青霉素抗性基因和卡那霉素抗性基因。
①将经转化后的大肠杆菌通过稀释涂布平板法接种于含卡那霉素的固体培养基(甲培养皿)，普通大肠杆菌不能在此培养基上存活，留下来的是导入了普通质粒和重组质粒的大肠杆菌。然后通过灭菌绒布将菌种平移接种至含氨苄青霉素的固体培养基(乙培养皿)中，经培养后活下来的是含有普通质粒的大肠杆菌，比对后可在甲培养基中挑选出导入重组质粒的大肠杆菌。
②tetx基因的b链的右侧为有一个羟基（-OH），即b链的右侧为3'端，左侧为5'端，结合tetx基因的转录方向是向左的，说明tetx在大肠杆菌中表达时以b链为模板链，其表达产物可采用抗原-抗体杂交技术检测，该技术需要制备经放射性或荧光标记的四环素降解酶单抗作为探针。
25．【答案】（1）动作电位；大脑皮层；该过程没有通过完整的反射弧完成
（2）释放抑制性递质，抑制b神经元兴奋
（3）b；甲电流计的第二次偏转早于乙电流计；c；丙电流计不偏转，乙电流计只偏转一次（或甲电流计不偏转）
（4）基因敲除；用等量适量组胺刺激两组小鼠；在相同且适宜条件下饲养，在相同时间内统计两组小鼠挠痒次数，记录；统计分析所得数据；模型小鼠平均抓挠次数多于正常小鼠
【知识点】反射弧各部分组成及功能；反射的过程；细胞膜内外在各种状态下的电位情况；神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1) 痒觉、痛觉感受器属于感觉神经末梢，其核心功能是换能，可将外界的化学、机械等刺激转化为可沿神经纤维传导的动作电位，也就是神经冲动。所有主观感觉的产生都依赖大脑皮层的躯体感觉中枢，因此痒觉或痛觉最终产生于大脑皮层。反射的结构基础是完整的反射弧，反射弧包含感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五个部分，产生痒觉或痛觉的过程仅涉及感受器、传入神经和神经中枢，无传出神经和效应器参与，反射弧不完整，因此该过程不属于反射。
(2) 抓挠使皮肤痛觉感受器兴奋，兴奋沿传入神经传导至脊髓后，传入神经末梢释放兴奋性神经递质Glu，Glu作用于抑制性中间神经元c使其兴奋。抑制性中间神经元c兴奋后，会释放抑制性神经递质，这类递质作用于痒觉通路的中间神经元b，使b的突触后膜发生超极化，难以产生动作电位，从而抑制b神经元的兴奋，阻断痒觉信号沿b神经元向大脑的传递，最终缓解痒觉。
(3) ① 兴奋在神经纤维上以电信号形式双向传导，速度快，在突触处传递需经历电信号-化学信号-电信号的转换，存在突触延搁，速度慢。b点位于电流计甲右电极和电流计乙左电极的中间，刺激b点后，兴奋沿神经纤维双向传导，向左侧传导使电流计甲先后发生两次方向相反的偏转，向右侧传导至突触前膜，经突触传递后使电流计乙发生偏转。由于神经纤维上传导速度更快，因此甲电流计的第二次偏转早于乙电流计，可证明兴奋在神经纤维上的传导速度快于在突触中的传递速度。
② 兴奋在神经纤维上可双向传导，在突触处只能单向传递。c点位于电流计丙两电极中间，刺激c点后，兴奋沿神经纤维双向传导，同时到达电流计丙的两个电极，两电极无电位差，因此丙电流计不偏转；兴奋向左侧传导至突触后膜，因突触传递单向性，无法逆向传至突触前侧的神经纤维，仅在电流计乙的右电极产生电位变化，使乙电流计只偏转一次，同时甲电流计无兴奋传来不偏转，可证明兴奋在神经纤维上双向传导、在突触中单向传递。
(4) 要制备无法合成PTEN蛋白的模型小鼠，可采用基因敲除的方法，敲除正常小鼠体内控制PTEN蛋白合成的基因，使其无法表达PTEN蛋白。实验遵循单一变量、对照、等量原则，取生理状态一致的等量模型小鼠和健康小鼠分为两组，用等量适量的组胺刺激两组小鼠，在相同且适宜的条件下饲养，相同时间内统计两组小鼠的挠痒次数，记录并统计分析数据。PTEN蛋白可减弱机体对外源致痒剂的敏感性，模型小鼠无PTEN蛋白，对外源致痒剂更敏感，因此预期结果为模型小鼠平均抓挠次数多于正常小鼠。
【分析】（1）反射的结构基础是完整的反射弧，反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器组成，只有经过完整反射弧完成的活动才属于反射，产生感觉的过程未经过传出神经和效应器，不属于反射。
（2）兴奋在神经纤维上以电信号的形式双向传导，传导速度快，静息电位表现为外正内负，动作电位表现为外负内正，电流计可检测神经纤维上的电位变化，兴奋先后传到电流计两个电极时，指针会发生两次方向相反的偏转。兴奋在突触处的传递是单向的，只能从突触前膜传递到突触后膜，传递过程中存在电信号到化学信号再到电信号的转换，存在突触延搁，传递速度慢于神经纤维上的传导。
（3）基因敲除是常用的制备基因缺失模型动物的方法，通过敲除特定基因，使动物无法表达相应蛋白质，用于研究该蛋白质的功能。
（4）实验设计需要遵循单一变量原则、对照原则、等量原则、科学性原则，通过设置对照组和实验组，控制无关变量，检测因变量，分析实验结果得出实验结论。
（1）感受器的作用是将外界刺激转换成动作电位（或电信号或神经冲动）。因为感受器接受刺激后，会引起膜电位的变化，从而产生动作电位（或电信号或神经冲动）。所有的感觉（包括痒觉和痛觉）都产生于大脑皮层。大脑皮层是躯体感觉中枢。反射的完成需要完整的反射弧，该过程只是感受器接受刺激产生的信号经传入神经传到脊髓再上传到大脑皮层产生感觉，没有经过传出神经和效应器，反射弧不完整，所以不属于反射；
（2）抑制性中间神经元c兴奋后，会释放抑制性神经递质，抑制与痒觉有关的中间神经元b的兴奋，从而阻止痒觉信号的传递。因为抑制性神经递质会使突触后膜的膜电位发生超极化，从而抑制突触后神经元的兴奋；
（3）通过刺激b点，兴奋先传到电流计甲的电极处，使电流计甲指针偏转，然后经过突触传到电流计乙的电极处，使电流计乙指针偏转，即刺激b点甲电流计的第二次偏转早于乙电流计，证明兴奋在神经纤维上传导速度快于在突触中的传递速度；由于c点位于电流计丙两电极中间，刺激c点，丙电流计不偏转，而乙电流计只偏转一次（或甲电流计不偏转），证明兴奋在神经纤维上可双向传导，而在突触中只能单向传递；
（4）可采用基因敲除的方法制备模型小鼠，即敲除正常小鼠体内控制PTEN蛋白合成的基因，使其不能合成PTEN蛋白。实验思路：取等量的模型小鼠和健康小鼠分为两组；分别用等量适量组胺刺激两组小鼠；在相同且适宜条件下饲养，在相同时间内统计两组小鼠挠痒次数，记录、统计分析所得数据。预期结果为模型小鼠的抓挠次数多于健康小鼠。因为模型小鼠体内没有PTEN蛋白，而PTEN蛋白具有减弱机体对外源致痒剂的敏感性的作用，所以模型小鼠对外源致痒剂更敏感，抓挠次数更多。
1 / 1

展开更多......

收起↑