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2025届甘肃省庆阳市西峰区甘肃省庆阳第一中学高三三模生物试题
一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．下列有关细胞结构的叙述，正确的是（　　）
A．磷脂既是细胞膜的重要组分，又参与血液中脂质的运输
B．细胞膜、线粒体膜和核膜中所含蛋白质的种类和数量相同
C．人的成熟红细胞无细胞核，属于原核细胞
D．细胞膜两侧的离子浓度差是通过转运蛋白的运输实现的
2．将紫色洋葱外表皮细胞放于某种无机盐溶液中，其质壁分离程度随时间的变化情况如图所示。下列推测正确的是（　　）
A．t1时刻与t3时刻的洋葱外表皮细胞中的溶质含量相等
B．t2时刻，洋葱外表皮细胞开始吸收溶液中的无机盐离子
C．在实验过程中，洋葱外表皮细胞液泡的颜色先变深后变浅
D．t4时刻之后，洋葱外表皮细胞继续吸水直至细胞涨破
3．下图是多能造血干细胞分化形成不同类型细胞(部分细胞)的示意图。下列叙述正确的是（　　）
A．成熟红细胞衰老后通过特定基因控制细胞凋亡
B．中性粒细胞和巨噬细胞转录合成的mRNA相同
C．B淋巴细胞形成浆细胞的过程中细胞内囊泡数量增加
D．与髓样干细胞相比，淋巴干细胞表达全能性的难度更低
4．某二倍体高等动物(2n=4)的基因型为AaBbCc，其体内的一个细胞如图所示，图中数字代表染色体，染色体上仅标明了部分基因。不考虑图示以外的其他变异，下列叙述正确的是（　　）
A．该细胞的DNA分子数为8个
B．染色体1和4之间发生了易位
C．着丝粒分裂导致染色体3和4分开
D．该细胞的基因组成为AaBbCc
5．玉米条纹病毒的遗传物质是单链环状 DNA分子。下图表示该病毒 DNA在玉米细胞内的复制过程。下列相关叙述正确的是（　　）
A．该过程开始时需要玉米细胞中解旋酶的催化
B．该过程体现了DNA 半保留复制的特点
C．该 DNA 复制一次可产生两个完全相同的子代DNA
D．该过程产生的子代DNA 中嘌呤类碱基数与嘧啶类碱基数不一定相等
6．某二倍体雌雄同株的植物，红花对白花为显性（分别由基因D和d控制），现用纯合红花和白花杂交，子代中出现了甲、乙两株基因型为DDd的可育红花植株。研究人员让甲与白花植株杂交，让乙自交，后代红花与白花的分离比均为3：1。据此推测甲、乙两植株产生过程中所发生的变异类型分别是（　　）
A．甲为染色体片段易位，乙为个别染色体数量变异
B．甲为个别染色体数量变异，乙为染色体片段重复
C．甲为染色体片段易位，乙为染色体片段重复
D．甲为个别染色体数量变异，乙染色体片段易位
7．1939年，Hodgkin和Huxley在进行关于细胞导电性的研究时，把细电极插入枪乌贼的巨轴突细胞中，在示波器上记录到了人类历史上第一个动作电位图像。下列关于神经电位变化的叙述，正确的是（　　）
A．①②两个阶段的电位变化分别是Na+内流和K+外流导致的
B．③阶段，细胞膜外的电位发生了由正到负的变化
C．一定范围内，刺激的强度越大，动作电位的峰值越高
D．在无Na+的溶液中进行这个实验，无法记录到动作电位
8．20世纪20年代，人们认识到了植物的开花与昼夜相对长度有关，据此对植物进行了分类，其中两个种类为长日照植物和短日照植物。长日照植物是指在一个昼夜周期中，日照长度大于一定数值(临界日长)才能开花的植物，如小麦等；短日照植物是指在一个昼夜周期中，日照长度小于一定数值才能开花的植物，如高粱等。科研人员以菊花为材料做了如图所示的实验，下列叙述正确的是（　　）
A．本实验的自变量为日照时间长短，因变量为能否开花
B．接收光信号的光敏色素只分布在叶片上，不分布在花芽上
C．光照既为叶片提供了光信号，也提供了能量
D．用黑暗打断长日照，也能促使菊花开花
9．为研究河流中石块上群落的演替，将灭菌后的裸石置于河流中，统计裸石上不同时间新增物种数目如图。下列叙述错误的是（　　）
A．由于阳光、温度等随季节变化，群落的外貌和结构也会随之变化
B．经过一段时间演替后，该裸石上的群落既有水平结构又有垂直结构
C．图中演替的前120天，生长在裸石上的物种总数持续减少
D．演替达到稳定后，生产者在一定时间内制造的有机物量处于较稳定状态
10． 绒茧蜂将卵产在粉蝶幼虫体内，产卵时会将自身携带的P病毒同时注入。P病毒抑制粉蝶幼虫的免疫反应，保证绒茧蜂幼虫的正常发育。绒茧蜂幼虫从粉蝶幼虫体内钻出并化蛹前，粉蝶幼虫持续摄食植物并促进被摄食的植物释放挥发性物质，挥发性物质会吸引姬蜂在绒茧蜂的蛹中产卵。下列有关说法错误的是（　　）
A．植物释放的挥发性物质对粉蝶种群有利而对绒茧蜂不利
B．题干材料涉及的种间关系主要有捕食和种间竞争
C．上述事例说明信息传递能够调节种间关系
D．上述各种生物的相互作用是协同进化的结果
11．牛奶中富含多种营养物质，但牛奶也是多种病原体的传播载体，比如牛奶中可能存在溶血性链球菌，该细菌是一种需氧或兼性厌氧菌。溶血性链球菌在血平板(培养基中添加适量血液)上生长时，可破坏菌落周围的红细胞，使其褪色。为定性检测鲜牛奶中是否存在溶血性链球菌，操作流程如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．可将接种环放在酒精灯火焰的外焰部分进行灼烧灭菌
B．振荡培养有利于微生物的生长繁殖
C．在血平板上的接种方法是稀释涂布平板法
D．一般需要将7.5%NaCl肉汤培养基调至中性或弱碱性
12．植物细胞壁中存在大量不能被动物消化的多聚糖类物质，研究人员通过生物工程技术培育出含多聚糖水解酶基因猪，主要流程如下图，①～⑤表示操作过程。下列有关说法错误的是（　　）
A．在基因表达载体中构建诱导型启动子，可以利用诱导物激活多聚糖水解酶基因表达
B．用蛋白酶合成抑制剂激活③过程形成的重构胚使其完成分裂和发育进程
C．从卵巢中采集的卵母细胞需培养到MⅡ期后用显微操作技术去除核膜包裹的细胞核
D．④过程的实质是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移
13．在一个固定温度下，反应体系中具有不同能量的底物分子的数量呈正态分布，其分布规律如图中钟形实线所示。分子能量达到活化能的底物分子可以发生反应。下列相关叙述错误的是（　　）
A．若反应体系原本没有酶，加入酶之后的活化能可以用①表示
B．若反应体系原本没有酶，加热之后具有不同能量的底物分子的数量分布情况可以用③表示
C．若反应体系原本有酶，加入酶的抑制剂后，活化能可以用②表示
D．若反应体系原本有酶且处于最适温度，加热之后的活化能可以用①表示
14．下图是人体生命活动的调节模式图，其中甲~丁表示不同的分泌细胞，①~④表示不同的靶细胞。下列说法正确的是（　　）
A．若①能分泌含碘元素的激素，则甲细胞分泌的可能是促甲状腺激素释放激素
B．若②能对原尿中的水分进行重吸收，则乙的分泌活动通常受垂体的支配
C．若③能对原尿中的Na+进行重吸收，则丙可能为肾上腺皮质细胞
D．若④能分泌促性腺激素，则图中丁释放的信息分子是神经递质
15．下图1是北美西海岸某潮间带海星捕食部分生物的示意图，图2是移除海星前后潮间带被捕食物种数目的变化。下列说法正确的是（　　）
A．图1中的生物再加上它们的生存环境就构成了潮间带生态系统
B．移除海星后，物种数量下降的原因可能是被捕食者之间种间竞争加剧
C．荔枝螺可能位于第二、三营养级，荔枝螺与海星之间是捕食关系
D．潮间带地形单一，其群落不存在水平结构，存在垂直结构
16．为提高植物抗病能力，研究人员将抗病基因(长度大约为260 bp)转入A植物中，然后通过PCR和电泳技术对1~4号A植物的细胞进行检测。该过程所用质粒与含抗病基因的DNA上相关限制酶的酶切位点分别如图1、2所示，电泳检测结果如图3所示。下列相关叙述正确的是（　　）
A．目的基因的筛选与获取是培育转基因A植物的核心步骤
B．构建表达载体时应选用BamHⅠ和Hind Ⅲ这两种限制酶
C．受体细胞发育为转基因A植物的过程需在固体培养基上进行
D．由图3电泳结果可知，4号植株的转基因获得成功
二、非选择题（共5题，共52分）。
17．某研究者对某一大豆新品种种子萌发和幼苗生长过程开展研究，首先将大豆种子置于水分、空气、光照等条件适宜的环境中培养，定期检测萌发种子的重量变化，结果如图甲所示。再选取大豆幼苗放在温室中进行无土栽培实验，下图为该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图，请分析回答有关问题：
（1）提取色素的实验中，用　 　（填试剂）来溶解色素；用　 　法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，叶绿素带位于第　 　条。
（2）如图甲所示，6天后种子重量减少的主要原因是　 　；研究者用含18O的葡萄糖追踪根细胞有氧呼吸中的氧原子，其转移途径是　 　（用物质名称和→来表示）。
（3）据图乙分析，限制AB段CO2吸收速率的主要因素是　 　，若白天温室温度高于5℃，则白天温室中CO2浓度的变化情况是　 　，为获得最大经济效益，温室应控制的最低温度为　 　℃。
18．研究发现，当胃肠道遭受毒素入侵后，分布在肠嗜铬细胞膜上的Ca2+通道被激活，并释放大量5-羟色胺（5-HT），其周围的迷走神经感觉末梢能接收5-HT并将信号传送到脑干孤束核，脑干孤束核内的神经元一方面激活“厌恶中枢”，产生与“恶心”相关的厌恶性情绪；另一方面激活脑干的呼吸中枢，通过调节负责膈肌和腹肌同时收缩的神经元，引发呕吐行为。我国科学家首次详细绘制出了小鼠从肠道到大脑的防御反应神经通路，具体过程如图所示。
（1）图中Ca2+进入肠嗜铬细胞的方式是　 　，迷走神经感觉末梢的特异性受体与5-HT结合后，产生兴奋，其膜电位发生变化的原因是　 　。
（2）食源性细菌被机体摄入后，会在宿主体内产生毒素，刺激机体的“厌恶中枢”，在　 　产生与“恶心”相关的厌恶性情绪，引发的呕吐行为可将摄入的有毒食物排出消化道。结合上述信息可知，由变质食物引发呕吐的反射弧中，效应器是　 　。
（3）研究发现，脑干孤束核中有多种神经元，其中只有表达速激肽基因的神经元（M）能接收到迷走神经传来的信息，并通过释放速激肽来传导信息。已知化学遗传学技术可特异性抑制M神经元，请以正常小鼠为实验材料，设计实验加以验证，简要写出实验思路　 　。
（4）临床研究发现，化疗药物会激活癌症患者与上述相同的神经通路。科研人员研发出针对化疗患者的抗恶心药物，结合上述信息试分析其可能的作用机制　 　。（答出2点即可）
19．下图“稻田立体生态农业模式及其周年生产”示意图，其中水稻为河蟹提供了摄食、栖息的环境，河蟹可摄食稻田中的害虫，减少病虫害的发生。
（1）稻田中的河蟹以碎屑和浮游植物为食，从生态系统成分的角度分析，河蟹属于　 　；为了研究水稻的生态位，需要研究它的　 　。
（2）西红柿叶遭遇蚜虫时，为评估蚜虫所造成的危害程度，往往采取　 　法调查其种群密度。西红柿叶会释放某种化学信息引来蚜虫的天敌消灭蚜虫，这体现了信息传递在生态系统中具有　 　的功能。
（3）从环境保护角度分析该立体农业模式的优点是　 　。此种模式遵循了生态工程的　 　原理，实现了生态和经济效益的双赢。
20．家蚕的性别决定为ZW型。在刚孵化时，野生型家蚕的体色为黑色，突变体为咖啡色，已知体色受等位基因T、t控制，让某突变体雌蚕与野生型雄蚕杂交，过程如图所示。回答下列问题。
（1）控制体色的相关基因位于　 　染色体上（不考虑性染色体的同源区段），判断的依据是　 　。
（2）酪氨酸羟化酶（TH）是催化酪氨酸转化为黑色素的关键酶，研究发现，与野生型相比突变体TH基因上游的调控序列中插入了一段外来DNA，导致转录过程中RNA聚合酶与　 　结合频率下降，TH合成量下降，　 　，体色变浅出现咖啡色体色。
（3）相较于雌蚕，雄蚕具有食桑量低、吐丝量高且蚕丝品质好等优点。研究发现，咖啡色基因还决定了胚胎的热敏致死性，即胚胎在正常温度（25℃）下能够孵化，在高温（35℃）条件下不能孵化。据此设计一个亲本组合，实现只孵化出雄蚕用于生产（用遗传图解和必要的文字表述）。
21．乙型肝炎病毒是一种DNA病毒，科研人员利用基因工程制备乙型肝炎表面抗原（HbsAg）从而获得乙肝疫苗，其过程如图所示。回答下列问题：
（1）构建图中基因表达载体时，限制酶应选择　 　两种酶。与只用一种限制酶相比，选用两种限制酶操作的优势是　 　。
（2）图中氨苄青霉素抗性基因的作用是　 　。
（3）科研人员进行步骤⑤时一般先用　 　处理大肠杆菌细胞，该操作的目的是　 　。
（4）HbsAg基因导入到受体细胞后，需在分子水平上检测HbsAg基因是否在大肠杆菌中成功表达，常用　 　技术。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】细胞膜的成分；细胞的生物膜系统；脂质的种类及其功能；主动运输
【解析】【解答】A、磷脂是细胞膜的重要组成成分，胆固醇参与人体血液中脂质的运输，磷脂不参与该过程，A错误；
B、细胞膜、线粒体膜和核膜的功能存在差异，功能越复杂的生物膜，蛋白质的种类和数量越多，因此三者所含蛋白质的种类和数量不同，B错误；
C、人的成熟红细胞在发育初期含有细胞核，只是成熟过程中细胞核退化消失，依旧属于真核细胞，C错误；
D、细胞膜两侧的离子浓度差主要依靠主动运输维持，主动运输需要转运蛋白的协助，D正确。
故答案为：D。
【分析】(1)细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质，胆固醇是动物细胞膜的组成成分且参与血液中脂质运输。
(2)生物膜的功能与膜上蛋白质的种类和数量有关，不同生物膜功能不同，蛋白质存在差异。
(3)真核细胞和原核细胞的本质区别是有无以核膜为界限的细胞核，哺乳动物成熟红细胞无细胞核，但属于真核细胞。
(4)主动运输可以逆浓度梯度运输离子，从而维持细胞膜两侧的离子浓度差，该过程需要转运蛋白协助。
2．【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、图中细胞发生了质壁分离后的复原，其中溶质进入细胞导致细胞液浓度增大，导致吸收水分，所以t3时刻的洋葱外表皮细胞中的溶质含量多于t1时刻的，A错误；
B、t2时刻细胞开始发生复原，故在这之前，洋葱外表皮细胞已经开始吸收溶液中的无机盐离子，B错误；
C、该实验过程中，细胞先失水，然后吸水，故洋葱外表皮细胞液泡的颜色先变深后变浅，C正确；
D、洋葱细胞具有细胞壁，不会吸水涨破，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、植物细胞质壁分离及复原实验的原理
①内因：成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；原生质层比细胞壁的伸缩性大。
②外因：细胞液和外界溶液存在浓度差，细胞能渗透吸水或失水。
2、细胞质壁分离程度越大，细胞液浓度越高，细胞吸水力越大。
3．【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义；干细胞的概念、应用及研究进展；细胞的凋亡；干细胞的概念及种类
【解析】【解答】A、哺乳动物成熟红细胞无细胞核和细胞器，不存在调控细胞凋亡的相关基因，因此不能通过特定基因控制细胞凋亡，A错误；
B、中性粒细胞和巨噬细胞是细胞分化形成的不同细胞，细胞分化的实质是基因的选择性表达，二者转录合成的mRNA不完全相同，B错误；
C、浆细胞能合成并分泌抗体，抗体属于分泌蛋白，分泌蛋白的加工、分泌过程依赖囊泡运输，因此B淋巴细胞形成浆细胞的过程中细胞内囊泡数量增加，C正确；
D、淋巴干细胞的分化程度高于髓样干细胞，细胞分化程度越高，表达全能性的难度越高，因此淋巴干细胞表达全能性的难度更高，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，依赖细胞核内凋亡相关基因的表达调控。
（2）细胞分化的本质是基因的选择性表达，不同分化方向的细胞，转录出的mRNA种类存在差异。
（3）分泌蛋白的合成、加工与分泌过程，需要内质网和高尔基体产生的囊泡进行物质运输。
（4）细胞的分化程度越高，细胞全能性越低，其全能性表达的难度越大。
4．【答案】B
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；染色体结构的变异；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、该细胞处于减数第一次分裂后期，核DNA分子数为8个，但细胞中的DNA还包含细胞质中的DNA，因此细胞总DNA分子数多于8个，A错误；
B、染色体1和4属于非同源染色体，二者之间发生了片段交换，该变异属于染色体结构变异中的易位，B正确；
C、该细胞处于减数第一次分裂后期，染色体3和4属于同源染色体，二者分离的原因是同源染色体分离，此时期着丝粒不分裂，着丝粒分裂发生在减数第二次分裂后期，C错误；
D、该细胞经过DNA复制，基因已加倍，基因组成为AAaaBBbbCCcc，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）减数第一次分裂后期的特点：同源染色体分离，非同源染色体自由组合，着丝粒不分裂。
（2）染色体结构变异中的易位：非同源染色体之间发生片段的交换，区别于同源染色体的非姐妹染色单体间的互换。
（3）DNA复制发生在减数分裂前的间期，复制后基因数量加倍，初级性母细胞的基因组成是体细胞的2倍。
（4）细胞中的DNA包括核DNA和细胞质DNA，判断细胞总DNA数时需考虑细胞质DNA。
5．【答案】D
【知识点】DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、该病毒的遗传物质为单链环状DNA，不存在双链解旋的过程，因此复制开始时不需要玉米细胞的解旋酶催化，A错误；
B、半保留复制是双链DNA的复制特点，指子代双链DNA中一条链为亲代链、一条为新合成链，该病毒复制产生的是单链DNA，未体现半保留复制的特点，B错误；
C、由图可知，该DNA经滚环式复制后，一次复制可产生多个子代单链DNA，并非两个完全相同的子代DNA，C错误；
D、该病毒的DNA为单链环状结构，单链DNA中嘌呤碱基数与嘧啶碱基数无必然的数量相等关系，因此子代DNA中二者不一定相等，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）解旋酶的功能是解开双链DNA分子中的氢键，单链DNA进行复制时不需要解旋酶。
（2）DNA半保留复制针对双链DNA分子，子代双链DNA保留一条亲代链。
（3）双链DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，单链DNA分子中该数量关系不一定成立。
（4）滚环式复制属于特殊的DNA复制方式，可一次性产生多个子代DNA分子。
6．【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；染色体结构的变异
【解析】【解答】A、若甲为染色体片段易位，其测交结果符合红花∶白花=3∶1；若乙为个别染色体数量变异（三体），DDd自交后代红花∶白花应为35∶1，与题干乙自交结果不符，A错误。
B、若甲为个别染色体数量变异（三体），DDd与白花植株杂交后代红花∶白花应为5∶1，不符合题干甲的杂交结果；乙为染色体片段重复可满足自交后代3∶1，但甲的变异类型判断错误，B错误。
C、甲发生染色体片段易位时，DDd产生配子比例为D∶Dd∶DD∶d=1∶1∶1∶1，与白花植株测交后代红花∶白花=3∶1；乙发生染色体片段重复，两个D基因位于同一条染色体，仅产生DD、d两种配子且比例为1∶1，自交后代红花∶白花=3∶1，均与题干结果相符，C正确。
D、若甲为个别染色体数量变异，杂交后代性状分离比不符合题干；若乙为染色体片段易位，自交后代红花∶白花应为15∶1，不符合题干结果，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）测交实验可通过后代表现型比例反推亲本产生的配子类型及比例。自交后代性状分离比可用于判断基因在染色体上的分布情况，区分不同类型的染色体变异。
（2）染色体结构变异包括片段重复、易位等，片段重复会使相同基因连锁在同一条染色体，改变配子类型；片段易位会使基因转移至非同源染色体，配子类型比例均等。
7．【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、①阶段为静息电位，由K+外流维持；②阶段为动作电位的形成过程，由Na+内流引起，选项中离子流动方向对应错误，A错误；
B、③阶段为动作电位恢复为静息电位的过程，细胞膜外电位由负电位变回正电位，并非由正到负，B错误；
C、动作电位具有全或无的特点，其峰值大小由细胞内外Na+的浓度差决定，与刺激强度无关，C错误；
D、动作电位的产生依赖于Na+顺浓度梯度内流，无Na+时无法形成动作电位，D正确。
故答案为：D。
【分析】静息电位主要由钾离子外流维持，电位表现为外正内负；动作电位主要由钠离子内流产生，电位表现为外负内正。动作电位具有全或无的特性，刺激强度达到阈值后即可产生动作电位，其峰值大小仅由细胞内外钠离子浓度差决定，不受刺激强度影响。
8．【答案】C
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、本实验的自变量不仅是日照时间长短，还有接受光照的部位（叶片、花芽），因变量是植物能否开花，A错误；
B、光敏色素分布在植物的各个部位，并非只分布在叶片上，B错误；
C、光照可作为光信号调控植物开花，同时能为叶片光合作用提供能量，C正确；
D、菊花属于短日照植物，需要连续的黑暗期才能开花，用黑暗打断长日照不能促使其开花，且该实验未探究此操作的效果，D错误。
故答案为：C。
【分析】光敏色素是光信号受体，广泛分布于植物各部位，可感受光信号并调控基因表达。光照对植物的作用分为两方面，一是作为信号调节生长发育，二是作为能量来源驱动光合作用。短日照植物开花需要满足一定时长的连续黑暗条件，光照打断黑暗会抑制其开花。
9．【答案】C
【知识点】群落的结构；群落的演替；群落的概念及组成
【解析】【解答】A、阳光、温度等环境条件会随季节发生周期性变化，群落的外貌、物种组成以及空间结构也会随之规律性改变，该现象为群落的季相变化，A正确；
B、自然形成的群落都会同时具备垂直结构和水平结构，随着演替推进，裸石上物种丰富度不断升高，最终形成的群落既有垂直分层现象，也存在水平镶嵌分布的特征，B正确；
C、纵坐标代表新增物种数目，演替前120天新增物种数值持续下降，但除120天节点外其余时间新增物种数均大于0，意味着不断有新物种在裸石上定居，群落的物种总数持续增加，并非物种总数减少，C错误；
D、群落演替达到稳定的顶极群落阶段后，生态系统的能量流动、物质循环维持动态平衡，生产者单位时间内制造的有机物总量会处于相对稳定的状态，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）群落外貌会随季节更替出现周期性变化，光照、温度、水分等季节性波动的环境因子是引发该变化的主要外因。
（2）垂直结构体现群落生物在竖直方向上的分层排布，水平结构体现水平方向上因微环境差异造成的镶嵌分布，任意成熟自然群落都同时具备这两类空间结构。
（3）新增物种数描述的是单位时间内新定居的物种数量，只要该数值大于0，群落总物种数就会持续上升；新增物种数降低仅代表新物种迁入速率变慢，不会使总物种数量下降。
（4）群落演替至稳定阶段后，生物与环境、生物与生物之间相互协调，生态系统趋于稳态，生产者固定光能、合成有机物的速率保持相对稳定。
10．【答案】B
【知识点】协同进化与生物多样性的形成；种间关系；生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、题意显示，粉蝶幼虫持续摄食植物并促进被摄食的植物释放的挥发性物质会吸引姬蜂在绒茧蜂的蛹中产卵，进而消灭绒茧蜂，起到了对粉蝶种群的保护作用，即该物质的释放对粉蝶种群有利而对绒茧蜂不利，A不符合题意；
B、蝶幼虫持续摄食植物属于捕食关系；绒茧蜂寄生在粉蝶幼虫体内，姬蜂寄生在绒茧蜂的蛹中，属于寄生关系。故题干材料涉及的种间关系主要有捕食和寄生，不涉及种间竞争，B符合题意；
C、蝶幼虫持续摄食植物吸引姬蜂在绒茧蜂的蛹中产卵，从而控制寄生者的数量维持稳定，说明信息传递可以调节种间关系，维持生态系统的平衡。C不符合题意；
D、上述各种生物的相互作用是协同进化的结果，体现了生物与生物之间、生物与无机环境之间在相互选择中不断发展的过程，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）生物和生物之间有着密切的联系。自然界中的每一种生物，都受到周围很多其他生物的影响。生物之间的联系有种内关系和种间关系。种内关系包括种内互助、种内斗争等。种间关系按性质包括两方面：一是种间互助性的相互关系，如原始合作、共栖、共生等；二是种间对抗性的相互关系，如寄生、捕食、竞争等。
（2）由题分析，绒茧蜂将卵产在粉蝶幼虫体内，蝶幼虫持续摄食植物吸引姬蜂在绒茧蜂的蛹中产卵，从而控制寄生者的数量维持稳定。
（3）协同进化是指不同物种之间、生物与外界环境之间，在相互影响中不断进化和发展。
11．【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养；培养基概述及其分类；灭菌技术
【解析】【解答】A、酒精灯外焰温度最高，将接种环放在外焰灼烧可实现彻底灭菌，A正确；
B、振荡培养能增加培养液中的溶氧量，同时使菌体与营养物质充分接触，有利于微生物生长繁殖，B正确；
C、由图可知，血平板上的接种工具为接种环，接种后形成划线区域，该接种方法为平板划线法，并非稀释涂布平板法，C错误；
D、培养细菌的培养基，pH一般需调至中性或弱碱性，D正确。
故答案为：C。
【分析】灼烧灭菌通常使用酒精灯外焰，外焰温度最高，灭菌效果最佳。振荡培养可提高培养液溶氧量，同时使菌体与营养物质充分接触，促进微生物繁殖。平板划线法使用接种环接种，稀释涂布平板法使用涂布器接种，可通过接种工具和菌落分布形式区分。培养细菌的培养基pH一般为中性或弱碱性，培养真菌的培养基pH一般为酸性。
12．【答案】C
【知识点】基因工程的应用；动物细胞核移植技术；胚胎移植
【解析】【解答】A、启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，能够驱动目的基因转录，诱导型启动子可在诱导物的作用下被激活，进而启动多聚糖水解酶基因的表达，A正确；
B、重构胚无法自主启动分裂发育，蛋白酶合成抑制剂、电刺激、钙离子载体等都可以激活重构胚，使其启动分裂并继续发育，B正确；
C、MⅡ期卵母细胞中染色体附着在纺锤体上，显微操作去核时去除的是纺锤体-染色体复合物，并非核膜包裹的完整细胞核，C错误；
D、④为胚胎移植，移植前会对供体、受体做同期发情处理，保证生理环境一致，该过程只是将早期胚胎转移到受体子宫内，实质是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）完整的基因表达载体由启动子、目的基因、终止子、标记基因和复制原点组成，启动子决定转录起始，诱导型启动子仅在诱导物存在时才能开启下游目的基因的转录过程。
（2）体细胞核移植得到的重组重构胚需要人工激活才能恢复细胞周期，常用激活方法有电脉冲刺激、钙离子载体处理、蛋白酶合成抑制剂处理等。
（3）核移植选用处于MⅡ中期的卵母细胞作为受体细胞，该时期卵母细胞不存在完整核膜，去核操作吸出的是纺锤体连同染色体构成的复合物。
（4）胚胎移植操作前需对供体母牛和受体母牛进行同期发情处理，使二者子宫生理状态同步，胚胎移植不会改变胚胎自身的生理发育环境，仅改变胚胎着床的空间位置。
13．【答案】D
【知识点】酶促反应的原理；探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶可降低化学反应的活化能，无酶时活化能较高，加入酶后活化能下降，①代表较低的活化能，可表示加酶后的活化能，A正确；
B、加热能提高底物分子的能量，使高能分子数量增多，底物分子数量分布曲线右移，③可表示加热后的分布情况，B正确；
C、酶抑制剂会减弱酶降低活化能的作用，使反应所需活化能升高，②代表比①更高的活化能，可表示加抑制剂后的活化能，C正确；
D、酶处于最适温度时，加热会使酶的空间结构改变，酶活性下降，酶降低活化能的效果减弱，反应所需活化能升高，应用②表示，而非①，D错误。
故答案为：D。
【分析】酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，抑制剂会减弱酶的催化作用，使活化能升高。酶的活性受温度影响，最适温度下加热会破坏酶的空间结构，导致酶活性降低。活化能越低，达到该能量的底物分子越多，化学反应速率越快。加热可提高底物分子的能量，使高能底物分子的数量增加，改变底物分子的能量分布。
14．【答案】C
【知识点】水盐平衡调节；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、①分泌含碘的甲状腺激素，说明①为甲状腺细胞，调节甲状腺分泌的激素是垂体分泌的促甲状腺激素，促甲状腺激素释放激素由下丘脑分泌、作用于垂体，因此甲细胞分泌的是促甲状腺激素，A错误；
B、②可重吸收原尿中的水分，说明②为肾小管和集合管细胞，乙分泌抗利尿激素，抗利尿激素由下丘脑合成并分泌，垂体仅负责释放，乙的分泌活动不受垂体支配，B错误；
C、肾上腺皮质分泌的醛固酮可促进肾小管和集合管重吸收Na+，因此若③能重吸收Na+，丙可能为肾上腺皮质细胞，C正确；
D、④分泌促性腺激素，说明④为垂体细胞，丁为下丘脑神经分泌细胞，其释放的促性腺激素释放激素通过血液运输作用于垂体，属于激素而非神经递质，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）甲状腺激素的分泌存在分级调节，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。
（2）抗利尿激素由下丘脑合成和分泌，经垂体释放，作用于肾小管、集合管，促进水分重吸收。
（3）醛固酮由肾上腺皮质分泌，可促进肾小管和集合管对Na+的重吸收和K+的排出。
（4）神经递质通过组织液作用于靶细胞，激素通过体液（血液）运输作用于靶细胞。
15．【答案】B
【知识点】群落的结构；种间关系；生态系统的概念及其类型
【解析】【解答】A、完整的生态系统包含某区域内全部生物群落（生产者、消费者、分解者）和非生物生存环境。图1仅展示了海星及其被捕食的多种消费者，缺少生产者、分解者这两类必需生物成分，即便叠加生存环境，也无法构成潮间带完整生态系统，A错误；
B、海星是多种生物的共同天敌，移除海星后，原先被海星压制的各个被捕食物种不再遭受捕食压力，种群数量大幅增加。潮间带的空间、食物等自然资源总量有限，多个物种之间争夺资源与栖息空间的种间竞争显著加剧，竞争力弱的物种会被排挤直至消亡，最终造成被捕食物种总数下降，B正确；
C、食物链的起点是生产者，第二营养级是直接取食生产者的初级消费者。荔枝螺捕食藤壶、贻贝等其他动物，属于次级及更高营养级，不可能占据第二营养级；海星捕食荔枝螺，二者存在捕食关系，同时海星和荔枝螺均以藤壶、贻贝为食，还存在种间竞争关系，选项表述存在两处错误，C错误；
D、自然界任意一个群落，无论地形是否单一，都会同时具备垂直结构和水平结构。潮间带不同区域基质、盐度、潮汐浸润时长存在差异，生物镶嵌分布体现水平结构；不同生物栖息在潮间带不同高程位置，存在分层的垂直结构，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者，四类组分缺一不可，仅部分消费者加无机环境不能构成生态系统。
（2）共同天敌的存在会同时压制多个猎物种群的数量，天敌消失后猎物种群大量增殖，有限环境下种间竞争强度上升，弱势物种被淘汰，群落物种丰富度下降。
（3）食物链营养级划分固定，第一营养级永远是生产者；两种生物之间可同时存在捕食、种间竞争两种种间关系。
（4）群落的垂直结构与水平结构是所有自然群落的固有特征，仅复杂程度存在差别，地形不是判断有无空间结构的依据。
16．【答案】C
【知识点】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】A、基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，并非目的基因的筛选与获取，A错误；
B、若选用BamHⅠ，会破坏质粒上的四环素抗性基因卡那青霉素抗性基因，且该酶与BclⅠ切割后产生的黏性末端相同，易出现载体自身环化；应选用BclⅠ和Hind Ⅲ构建表达载体，B错误；
C、受体细胞发育为转基因植株需利用植物组织培养技术，脱分化、再分化过程均需在固体培养基上进行，C正确；
D、抗病基因长度约260 bp，4号植株无对应电泳条带，说明未导入目的基因，转基因失败，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）基因工程的四大步骤中，基因表达载体的构建是核心步骤，可使目的基因在受体细胞稳定存在、复制和表达。
（2）选择限制酶时，需避免破坏质粒的标记基因、启动子等关键结构，同时防止载体自身环化和目的基因反向连接。
（3）植物组织培养包括脱分化和再分化，该过程需要使用添加植物激素的固体培养基。
（4）电泳可依据DNA片段长度分离条带，通过对比目的基因的条带位置，可判断目的基因是否成功导入受体细胞。
17．【答案】（1）无水乙醇；纸层析；1、2或者一、二
（2）细胞呼吸分解了有机物；葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
（3）温度；减小；20
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；有氧呼吸的过程和意义；光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)光合色素属于脂溶性物质，依据相似相溶原理，无水乙醇能够充分溶解叶绿体中的光合色素，因此提取色素时选用无水乙醇。不同叶绿体色素在层析液中的溶解度各不相同，溶解度高的色素会随层析液在滤纸条上向上扩散得更快，溶解度低的扩散速度更慢，依靠该原理分离色素的操作方法为纸层析法。滤纸条上自下而上四条色素带依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，因此叶绿素对应的是第1、2条色素带。
(2)大豆种子萌发前期没有分化出绿叶，无法开展光合作用合成新的有机物，细胞呼吸却在持续分解种子自身储存的有机物。培养6天之后，有机物因呼吸消耗不断减少，消耗的有机物质量超过了种子吸水增加的重量，种子总重量下降。根细胞有氧呼吸第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸，第二阶段丙酮酸进一步分解生成二氧化碳，因此被18O标记的葡萄糖内氧原子转移途径为葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳。
(3)AB段净光合速率随温度升高持续增大，该区间内只有温度在梯度变化，其他环境条件保持稳定，因此限制AB段CO2吸收速率的主要因素是温度。曲线里从空气中吸收的CO2量代表净光合速率，温度高于5℃时净光合速率大于0，植物光合速率大于细胞呼吸速率，会持续从温室环境吸收CO2，温室内部CO2浓度随之减小。农作物经济效益由有机物净积累量决定，净光合速率越高有机物积累越多，20℃时净光合速率达到峰值且不再上升，因此温室应控制的最低温度为20℃。
【分析】（1）叶绿体光合色素不溶于水、易溶于无水乙醇等有机溶剂，常用无水乙醇提取色素；纸层析法依靠不同色素在层析液中溶解度差异实现色素分离，溶解度越高扩散越快，滤纸条自下而上色素带依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。
（2）种子萌发初期没有光合叶片，不能进行光合作用制造有机物，仅通过细胞呼吸消耗自身储存有机物，种子干重降低；有氧呼吸第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸，第二阶段丙酮酸分解生成二氧化碳，葡萄糖中的氧原子最终转移到二氧化碳中。
（3）净光合速率=实际总光合速率 细胞呼吸速率，植物从外界吸收CO2的量代表净光合速率，氧气消耗量代表呼吸速率；温度通过影响光合、呼吸相关酶的活性调控代谢速率，曲线上升阶段温度是光合速率的主要限制因素。
（4）净光合速率大于0时，光合作用消耗CO2量多于呼吸释放CO2量，密闭温室内CO2浓度会不断下降；作物经济效益由有机物净积累量决定，净光合速率最大对应的温度是温室栽培适宜调控温度。
（1）光合色素为脂溶性，能溶于无水乙醇，用无水乙醇来溶解色素。因为不同色素在有机溶剂中的溶解度不同，所以在层析液中溶解度大的，随层析液上升快，所以四种色素会分开，该方法称为纸层析法。按照自下而上的次序，叶绿素带位于第1、2条。
（2）6天后种子重量减少的主要原因是细胞呼吸分解了有机物，而此时还不能进行光合作用。在拐点第10天时大豆的光合速率和呼吸速率大致相当。如果标记了葡萄糖中的O原子，转移途径是葡萄糖到丙酮酸再到二氧化碳。
（3）AB段的限制因素是横坐标温度，从空气中吸收的二氧化碳量代表的是净光合速率，由图可知白天高于5℃时净光合速率大于0，说明光合速率大于呼吸速率，温室中的二氧化碳应是减少的。要获得最大的经济效益就应有最大的净光合速率，由图可知温度应最低控制为20℃，此时净光合速率最大。
18．【答案】（1）协助扩散；Na+通道开放，Na+内流
（2）大脑皮层；传出神经末梢及其所支配的膈肌和腹肌
（3）选取生理状态相同的健康小鼠均分为甲、乙两组，甲组用化学遗传学技术特异性抑制M神经元，乙组对照；用毒素刺激两组小鼠，观察小鼠的呕吐行为。
（4）抑制Ca2+通道的活性，减少Ca2+内流；抑制M神经元中的速激肽基因的表达。
【知识点】反射弧各部分组成及功能；神经冲动的产生和传导；被动运输；神经系统的基本结构
【解析】【解答】(1) 图中钙离子通过细胞膜上的钙离子通道进入肠嗜铬细胞，该过程顺浓度梯度进行、借助通道蛋白、不消耗能量，因此运输方式为协助扩散。5 HT作为兴奋性信号分子，与迷走神经感觉末梢的特异性受体结合后，会使细胞膜上钠离子通道开放，钠离子顺浓度梯度大量内流，使膜电位由静息电位转变为动作电位。
(2) 大脑皮层是机体的最高级神经中枢，所有主观感觉、情绪相关的感知都在大脑皮层产生，因此厌恶性情绪在大脑皮层形成。效应器是传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体，呕吐行为由膈肌和腹肌收缩引起，因此该反射弧的效应器为传出神经末梢及其所支配的膈肌和腹肌。
(3) 本实验的自变量为是否特异性抑制M神经元，因变量为小鼠是否产生呕吐行为，需遵循单一变量原则和对照原则。实验思路为选取生理状况一致的健康小鼠随机均分为甲、乙两组，甲组用化学遗传学技术特异性抑制M神经元，乙组不进行该抑制处理；随后用等量相同的毒素刺激两组小鼠，观察并对比两组小鼠是否出现呕吐行为。
(4) 恶心、呕吐的产生依赖完整的信号传递通路，抗恶心药物可通过阻断通路中任意环节发挥作用，例如：抑制肠嗜铬细胞膜上钙离子通道的活性，减少钙离子内流，降低5 HT的释放量；阻断5 HT与迷走神经感觉末梢上受体的结合；抑制M神经元中速激肽基因的表达，减少速激肽释放；阻断速激肽的信号传递作用。
【分析】(1) 协助扩散的特点是顺浓度梯度运输、需要转运蛋白协助、不消耗能量；神经纤维上动作电位的产生依靠钠离子顺浓度梯度内流。
(2) 大脑皮层是最高级神经中枢，负责产生感觉、调控情绪；效应器由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体组成。
(3) 神经 体液信号传递可通过调控离子跨膜运输、神经递质释放、受体识别、信号分子合成等环节被阻断，进而抑制下游生理反应。
（1）据题意可知，图中Ca2+进入肠嗜铬细胞是通过Ca2+通道实现的，属于协助扩散。5-HT是一种兴奋性神经递质，于突触后膜上的特异性受体结合后，会产生外负内正的动作电位，动作电位的形成是由于Na+通道开放，Na+内流造成的。
（2）大脑皮层的功能调节机体活动的最高级中枢，机体所有的感觉、语言、情绪等都是由大脑皮层做出的，因此刺激机体的“厌恶中枢”，会在大脑皮层产生与“恶心”相关的厌恶性情绪。据题意可知，激活脑干的呼吸中枢后，通过调节负责膈肌和腹肌同时收缩的神经元，引发呕吐行为，因此效应器是传出神经末梢及其所支配的膈肌和腹肌。
（3）本实验要验证只有表达速激肽基因的神经元（M）能接收到迷走神经传来的信息，并通过释放速激肽来传导信息，自变量为是否M神经元表达，因变量为M基因表达能引起信息传递，进而引发呕吐行为，本实验材料为正常小鼠，因此实验思路为：选取生理状态相同的健康小鼠均分为甲、乙两组，甲组用化学遗传学技术特异性抑制M神经元，乙组对照；用毒素刺激两组小鼠，观察小鼠的呕吐行为。
（4）据题意可知，当胃肠道遭受毒素入侵后，分布在肠嗜铬细胞膜上的Ca2+通道被激活，Ca2+大量内流，并释放大量5-羟色胺（5-HT），作用到脑干孤束核，其中只有表达速激肽基因的神经元（M）能接收到迷走神经传来的信息，并通过释放速激肽来传导信息，进而引起呕吐行为，据此可知，针对化疗患者的抗恶心药物的作用机制可能是抑制Ca2+通道的活性，减少Ca2+内流；抑制M神经元中的速激肽基因的表达。
19．【答案】（1）消费者、分解者；所处的空间位置、占用资源情况、与其他物种的关系等
（2）样方法；调节种间关系，维持生态系统的平衡与稳定
（3）减少农药化肥的使用，减少对水体和土壤的污染；整体
【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；生态系统的结构；生态系统中的信息传递；生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】(1) 河蟹以浮游植物为食时，属于生态系统中的消费者；以动植物碎屑为食时，可分解有机物，属于分解者，因此河蟹同时属于消费者、分解者。生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，研究水稻的生态位，需要研究它所处的空间位置、占用资源的情况、与其他物种的关系等。
(2) 蚜虫活动能力弱、活动范围小，调查其种群密度可采用样方法。西红柿释放化学信息吸引蚜虫天敌，通过信息传递调节蚜虫与天敌之间的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
(3) 该立体农业模式中，河蟹捕食稻田害虫可减少农药使用，动植物的物质循环利用可减少化肥使用，从而降低农药化肥对土壤、水体的污染。该模式兼顾生态效益、经济效益，体现了生态工程的整体原理。
【分析】(1) 生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质与能量；消费者直接或间接以生产者为食，分解者可分解动植物遗体、排遗物、碎屑中的有机物；生态位的研究包含物种的空间位置、资源利用、种间关系等内容。
(2) 样方法适用于调查植物或活动能力弱、活动范围小的动物的种群密度；生态系统中信息传递可调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。
(3) 立体农业可通过物种间互利共生减少化肥、农药的使用，降低环境污染；生态工程的整体原理强调兼顾自然、经济、社会整体效益。
（1）河蟹以碎屑为食，作为分解者；以浮游植物为食，作为消费者。研究植物的生态位，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，以及它与其他物种之间的关系，为了研究水稻的生态位，需要研究它的所处的空间位置、占用资源情况、与其他物种的关系等。
（2）样方法适用于植物和活动范围不大的动物，因为蚜虫活动范围很小，可以用样方法调查其种群密度。西红柿叶会释放某种化学信息引来蚜虫的天敌消灭蚜虫，这体现了信息传递在生态系统中能够调节生物的种间关系，维持生态系统稳定的功能。
（3）从环境保护角度分析，稻鸭共作模式典型优势表现在减少了农药和化肥的使用，减轻了土壤、水环境的污染。此种模式遵循了生态工程的整体性原理，实现了生态和经济效益的双赢，构建了人与自然的和谐，同时也能使农民增收。
20．【答案】（1）Z；子二代中性状与性别相关联
（2）启动子；细胞内黑色素合成减少
（3） 让F1在高温（35℃）条件下孵化，雌蚕全为热敏致死型，不能孵化，能够孵化的即为雄蚕
【知识点】伴性遗传；基因在染色体上位置的判定方法；基因表达的调控过程
【解析】【解答】(1) 家蚕的性别决定方式为ZW型，雌性性染色体组成为ZW，雄性为ZZ。分析杂交结果，子二代中体色性状的表现与性别存在明显关联，因此可判断控制体色的等位基因位于Z染色体上（不考虑性染色体的同源区段）。
(2) 基因上游的启动子是RNA聚合酶识别、结合的位点，外来DNA插入TH基因上游调控序列后，会降低RNA聚合酶与启动子的结合频率，使TH基因转录减弱，TH合成量下降；酪氨酸羟化酶（TH）是黑色素合成的关键酶，其含量下降会直接导致细胞内黑色素合成减少，最终体色变浅，表现为咖啡色。
(3) 咖啡色基因t具有热敏致死性，胚胎在35℃高温下无法孵化。因此选择黑色雌性家蚕（ZTW）与咖啡色雄性家蚕（ZtZt）杂交，后代基因型为ZTZt（雄性，黑色）、ZtW（雌性，咖啡色）；将杂交后代置于35℃高温条件下孵化，携带t基因的雌性胚胎会热敏致死，无法孵化，存活个体均为雄性家蚕。
遗传图解：
【分析】(1) ZW型性别决定中，雌性性染色体为ZW，雄性为ZZ；伴性遗传的性状表现会与性别相关联，可据此判断基因位于性染色体上。
(2) 启动子是RNA聚合酶的结合位点，调控基因的转录过程；酶的含量会影响催化反应速率，进而影响代谢产物的生成量。
(3) 致死基因可用于定向性状筛选；结合ZW型性别决定特点，可通过亲本杂交搭配特定温度条件，淘汰雌性个体，筛选获得雄性个体。
（1）分析题意，某突变体雌蚕与野生型雄蚕杂交，子一代全为黑色，子二代中只有雌性出现咖啡色，即形状与性别相关联，说明控制体色的相关基因位于Z染色体上。
（2）启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点；分析题意，酪氨酸羟化酶（TH）是催化酪氨酸转化为黑色素的关键酶，与野生型相比突变体TH基因上游的调控序列中插入了一段外来DNA，TH合成量下降，则酪氨酸转化为黑色素的过程受阻，黑色素减少，进而导致体色变浅出现咖啡色体色。
（3）咖啡色基因还决定了胚胎的热敏致死性，即胚胎在正常温度（25℃）下能够孵化，在高温（35℃）条件下不能孵化，要想据此设计一个亲本组合，实现只孵化出雄蚕用于生产，可选择黑色雌性与咖啡色雄性杂交，子一代中咖啡色雌性都致死，从而可选择保存黑色雄性，让F1在高温（35℃）条件下孵化，雌蚕全为热敏致死型，不能孵化，能够孵化的即为雄蚕，遗传图解如下：
21．【答案】（1）BamH I和Hind Ⅲ；避免含目的基因的DNA片段或载体自身环化以及反向连接
（2）作为标记基因，便于重组DNA分子的筛选
（3）Ca2＋；使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
（4）抗原—抗体杂交
【知识点】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)观察题图可知，目的基因内部存在EcoRⅠ的酶切位点，若选用该限制酶进行切割，会直接切断并破坏目的基因，无法获得完整可用的目的基因，因此不能选用EcoRⅠ。质粒和目的基因两端都具备BamHⅠ和Hind Ⅲ酶切位点，因此构建基因表达载体时选择BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶。若只用一种限制酶切割载体和目的基因，二者两端会产生完全相同的黏性末端，极易发生质粒自身环化、目的基因自身环化，同时还会出现目的基因反向接入质粒的情况，选用两种限制酶切割后，载体和目的基因两端形成不同黏性末端，只能定向连接，能够避免含目的基因的DNA片段或载体自身环化以及反向连接。
(2)氨苄青霉素抗性基因属于质粒载体上的标记基因，导入质粒（重组质粒或空载质粒）的大肠杆菌可以抵抗氨苄青霉素的杀伤作用，能够在含氨苄青霉素的选择培养基上存活，未导入质粒的大肠杆菌会被氨苄青霉素杀死，以此筛选出含有外源DNA载体的受体细胞，便于重组DNA分子的筛选。
(3)步骤⑤为将重组基因表达载体导入大肠杆菌受体细胞，向微生物导入外源DNA常用感受态细胞制备法，一般先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，该离子可以改变大肠杆菌细胞膜的通透性，使大肠杆菌细胞转化为感受态细胞，使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，利于重组质粒进入细胞完成转化。
(4)HbsAg基因成功表达的标志是合成乙型肝炎表面抗原蛋白质，该蛋白属于特异性抗原，依据抗原与抗体特异性结合的原理，在分子水平检测目的基因是否翻译合成蛋白质，常用抗原—抗体杂交技术，若出现杂交带，证明目的基因成功表达。
【分析】（1）限制酶具有专一性，可识别双链DNA特定脱氧核苷酸序列，并在特定位点切割磷酸二酯键，切割目的基因时，禁止选用识别位点位于目的基因内部的限制酶。单酶切会产生相同黏性末端，易发生载体自身环化、目的基因自身环化、目的基因反向连接；双酶切产生两种不同黏性末端，可实现目的基因定向连接，提升连接成功率。
（2）基因表达载体包含启动子、终止子、目的基因、标记基因、复制原点必备结构，标记基因可用于筛选导入载体的受体细胞。将目的基因导入原核微生物细胞，常用Ca2+处理法制备感受态细胞，增大细胞膜对外源DNA的通透性。抗生素抗性基因为常用标记基因，可利用含对应抗生素的选择培养基完成受体细胞筛选。目的基因分子水平检测分为三层，DNA分子杂交检测目的基因是否导入受体细胞基因组，核酸分子杂交检测目的基因是否转录出mRNA，抗原—抗体杂交检测目的基因是否翻译出蛋白质。
（1）据图可知，目的基因中含有限制酶EcoRⅡ的切割位点，因此不能用该切割外源DNA分子，同时为了避免含目的基因的DNA片段或载体自身环化以及反向连接，应选择两种酶，据图可知，切割质粒选用的限制酶是BamHⅠ和HindⅢ。
（2）质粒中含有氨苄青霉素抗性基因作为标记基因，便于重组DNA分子的筛选。
（3）步骤⑤将目的基因导入受体细胞，该受体细胞为细菌，可用Ca2+处理大肠杆菌，使该细胞处于感受态细胞，使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。
（4）根据抗原-抗体特异性结合的原理，检测HbsAg基因在大肠杆菌中是否成功表达出抗原（HbsAg），常用抗原—抗体杂交技术进行鉴定。
1 / 12025届甘肃省庆阳市西峰区甘肃省庆阳第一中学高三三模生物试题
一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。
1．下列有关细胞结构的叙述，正确的是（　　）
A．磷脂既是细胞膜的重要组分，又参与血液中脂质的运输
B．细胞膜、线粒体膜和核膜中所含蛋白质的种类和数量相同
C．人的成熟红细胞无细胞核，属于原核细胞
D．细胞膜两侧的离子浓度差是通过转运蛋白的运输实现的
【答案】D
【知识点】细胞膜的成分；细胞的生物膜系统；脂质的种类及其功能；主动运输
【解析】【解答】A、磷脂是细胞膜的重要组成成分，胆固醇参与人体血液中脂质的运输，磷脂不参与该过程，A错误；
B、细胞膜、线粒体膜和核膜的功能存在差异，功能越复杂的生物膜，蛋白质的种类和数量越多，因此三者所含蛋白质的种类和数量不同，B错误；
C、人的成熟红细胞在发育初期含有细胞核，只是成熟过程中细胞核退化消失，依旧属于真核细胞，C错误；
D、细胞膜两侧的离子浓度差主要依靠主动运输维持，主动运输需要转运蛋白的协助，D正确。
故答案为：D。
【分析】(1)细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质，胆固醇是动物细胞膜的组成成分且参与血液中脂质运输。
(2)生物膜的功能与膜上蛋白质的种类和数量有关，不同生物膜功能不同，蛋白质存在差异。
(3)真核细胞和原核细胞的本质区别是有无以核膜为界限的细胞核，哺乳动物成熟红细胞无细胞核，但属于真核细胞。
(4)主动运输可以逆浓度梯度运输离子，从而维持细胞膜两侧的离子浓度差，该过程需要转运蛋白协助。
2．将紫色洋葱外表皮细胞放于某种无机盐溶液中，其质壁分离程度随时间的变化情况如图所示。下列推测正确的是（　　）
A．t1时刻与t3时刻的洋葱外表皮细胞中的溶质含量相等
B．t2时刻，洋葱外表皮细胞开始吸收溶液中的无机盐离子
C．在实验过程中，洋葱外表皮细胞液泡的颜色先变深后变浅
D．t4时刻之后，洋葱外表皮细胞继续吸水直至细胞涨破
【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、图中细胞发生了质壁分离后的复原，其中溶质进入细胞导致细胞液浓度增大，导致吸收水分，所以t3时刻的洋葱外表皮细胞中的溶质含量多于t1时刻的，A错误；
B、t2时刻细胞开始发生复原，故在这之前，洋葱外表皮细胞已经开始吸收溶液中的无机盐离子，B错误；
C、该实验过程中，细胞先失水，然后吸水，故洋葱外表皮细胞液泡的颜色先变深后变浅，C正确；
D、洋葱细胞具有细胞壁，不会吸水涨破，D错误。
故答案为：C。
【分析】1、植物细胞质壁分离及复原实验的原理
①内因：成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；原生质层比细胞壁的伸缩性大。
②外因：细胞液和外界溶液存在浓度差，细胞能渗透吸水或失水。
2、细胞质壁分离程度越大，细胞液浓度越高，细胞吸水力越大。
3．下图是多能造血干细胞分化形成不同类型细胞(部分细胞)的示意图。下列叙述正确的是（　　）
A．成熟红细胞衰老后通过特定基因控制细胞凋亡
B．中性粒细胞和巨噬细胞转录合成的mRNA相同
C．B淋巴细胞形成浆细胞的过程中细胞内囊泡数量增加
D．与髓样干细胞相比，淋巴干细胞表达全能性的难度更低
【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义；干细胞的概念、应用及研究进展；细胞的凋亡；干细胞的概念及种类
【解析】【解答】A、哺乳动物成熟红细胞无细胞核和细胞器，不存在调控细胞凋亡的相关基因，因此不能通过特定基因控制细胞凋亡，A错误；
B、中性粒细胞和巨噬细胞是细胞分化形成的不同细胞，细胞分化的实质是基因的选择性表达，二者转录合成的mRNA不完全相同，B错误；
C、浆细胞能合成并分泌抗体，抗体属于分泌蛋白，分泌蛋白的加工、分泌过程依赖囊泡运输，因此B淋巴细胞形成浆细胞的过程中细胞内囊泡数量增加，C正确；
D、淋巴干细胞的分化程度高于髓样干细胞，细胞分化程度越高，表达全能性的难度越高，因此淋巴干细胞表达全能性的难度更高，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，依赖细胞核内凋亡相关基因的表达调控。
（2）细胞分化的本质是基因的选择性表达，不同分化方向的细胞，转录出的mRNA种类存在差异。
（3）分泌蛋白的合成、加工与分泌过程，需要内质网和高尔基体产生的囊泡进行物质运输。
（4）细胞的分化程度越高，细胞全能性越低，其全能性表达的难度越大。
4．某二倍体高等动物(2n=4)的基因型为AaBbCc，其体内的一个细胞如图所示，图中数字代表染色体，染色体上仅标明了部分基因。不考虑图示以外的其他变异，下列叙述正确的是（　　）
A．该细胞的DNA分子数为8个
B．染色体1和4之间发生了易位
C．着丝粒分裂导致染色体3和4分开
D．该细胞的基因组成为AaBbCc
【答案】B
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；染色体结构的变异；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、该细胞处于减数第一次分裂后期，核DNA分子数为8个，但细胞中的DNA还包含细胞质中的DNA，因此细胞总DNA分子数多于8个，A错误；
B、染色体1和4属于非同源染色体，二者之间发生了片段交换，该变异属于染色体结构变异中的易位，B正确；
C、该细胞处于减数第一次分裂后期，染色体3和4属于同源染色体，二者分离的原因是同源染色体分离，此时期着丝粒不分裂，着丝粒分裂发生在减数第二次分裂后期，C错误；
D、该细胞经过DNA复制，基因已加倍，基因组成为AAaaBBbbCCcc，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）减数第一次分裂后期的特点：同源染色体分离，非同源染色体自由组合，着丝粒不分裂。
（2）染色体结构变异中的易位：非同源染色体之间发生片段的交换，区别于同源染色体的非姐妹染色单体间的互换。
（3）DNA复制发生在减数分裂前的间期，复制后基因数量加倍，初级性母细胞的基因组成是体细胞的2倍。
（4）细胞中的DNA包括核DNA和细胞质DNA，判断细胞总DNA数时需考虑细胞质DNA。
5．玉米条纹病毒的遗传物质是单链环状 DNA分子。下图表示该病毒 DNA在玉米细胞内的复制过程。下列相关叙述正确的是（　　）
A．该过程开始时需要玉米细胞中解旋酶的催化
B．该过程体现了DNA 半保留复制的特点
C．该 DNA 复制一次可产生两个完全相同的子代DNA
D．该过程产生的子代DNA 中嘌呤类碱基数与嘧啶类碱基数不一定相等
【答案】D
【知识点】DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、该病毒的遗传物质为单链环状DNA，不存在双链解旋的过程，因此复制开始时不需要玉米细胞的解旋酶催化，A错误；
B、半保留复制是双链DNA的复制特点，指子代双链DNA中一条链为亲代链、一条为新合成链，该病毒复制产生的是单链DNA，未体现半保留复制的特点，B错误；
C、由图可知，该DNA经滚环式复制后，一次复制可产生多个子代单链DNA，并非两个完全相同的子代DNA，C错误；
D、该病毒的DNA为单链环状结构，单链DNA中嘌呤碱基数与嘧啶碱基数无必然的数量相等关系，因此子代DNA中二者不一定相等，D正确。
故答案为：D。
【分析】（1）解旋酶的功能是解开双链DNA分子中的氢键，单链DNA进行复制时不需要解旋酶。
（2）DNA半保留复制针对双链DNA分子，子代双链DNA保留一条亲代链。
（3）双链DNA分子中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，单链DNA分子中该数量关系不一定成立。
（4）滚环式复制属于特殊的DNA复制方式，可一次性产生多个子代DNA分子。
6．某二倍体雌雄同株的植物，红花对白花为显性（分别由基因D和d控制），现用纯合红花和白花杂交，子代中出现了甲、乙两株基因型为DDd的可育红花植株。研究人员让甲与白花植株杂交，让乙自交，后代红花与白花的分离比均为3：1。据此推测甲、乙两植株产生过程中所发生的变异类型分别是（　　）
A．甲为染色体片段易位，乙为个别染色体数量变异
B．甲为个别染色体数量变异，乙为染色体片段重复
C．甲为染色体片段易位，乙为染色体片段重复
D．甲为个别染色体数量变异，乙染色体片段易位
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；染色体结构的变异
【解析】【解答】A、若甲为染色体片段易位，其测交结果符合红花∶白花=3∶1；若乙为个别染色体数量变异（三体），DDd自交后代红花∶白花应为35∶1，与题干乙自交结果不符，A错误。
B、若甲为个别染色体数量变异（三体），DDd与白花植株杂交后代红花∶白花应为5∶1，不符合题干甲的杂交结果；乙为染色体片段重复可满足自交后代3∶1，但甲的变异类型判断错误，B错误。
C、甲发生染色体片段易位时，DDd产生配子比例为D∶Dd∶DD∶d=1∶1∶1∶1，与白花植株测交后代红花∶白花=3∶1；乙发生染色体片段重复，两个D基因位于同一条染色体，仅产生DD、d两种配子且比例为1∶1，自交后代红花∶白花=3∶1，均与题干结果相符，C正确。
D、若甲为个别染色体数量变异，杂交后代性状分离比不符合题干；若乙为染色体片段易位，自交后代红花∶白花应为15∶1，不符合题干结果，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）测交实验可通过后代表现型比例反推亲本产生的配子类型及比例。自交后代性状分离比可用于判断基因在染色体上的分布情况，区分不同类型的染色体变异。
（2）染色体结构变异包括片段重复、易位等，片段重复会使相同基因连锁在同一条染色体，改变配子类型；片段易位会使基因转移至非同源染色体，配子类型比例均等。
7．1939年，Hodgkin和Huxley在进行关于细胞导电性的研究时，把细电极插入枪乌贼的巨轴突细胞中，在示波器上记录到了人类历史上第一个动作电位图像。下列关于神经电位变化的叙述，正确的是（　　）
A．①②两个阶段的电位变化分别是Na+内流和K+外流导致的
B．③阶段，细胞膜外的电位发生了由正到负的变化
C．一定范围内，刺激的强度越大，动作电位的峰值越高
D．在无Na+的溶液中进行这个实验，无法记录到动作电位
【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、①阶段为静息电位，由K+外流维持；②阶段为动作电位的形成过程，由Na+内流引起，选项中离子流动方向对应错误，A错误；
B、③阶段为动作电位恢复为静息电位的过程，细胞膜外电位由负电位变回正电位，并非由正到负，B错误；
C、动作电位具有全或无的特点，其峰值大小由细胞内外Na+的浓度差决定，与刺激强度无关，C错误；
D、动作电位的产生依赖于Na+顺浓度梯度内流，无Na+时无法形成动作电位，D正确。
故答案为：D。
【分析】静息电位主要由钾离子外流维持，电位表现为外正内负；动作电位主要由钠离子内流产生，电位表现为外负内正。动作电位具有全或无的特性，刺激强度达到阈值后即可产生动作电位，其峰值大小仅由细胞内外钠离子浓度差决定，不受刺激强度影响。
8．20世纪20年代，人们认识到了植物的开花与昼夜相对长度有关，据此对植物进行了分类，其中两个种类为长日照植物和短日照植物。长日照植物是指在一个昼夜周期中，日照长度大于一定数值(临界日长)才能开花的植物，如小麦等；短日照植物是指在一个昼夜周期中，日照长度小于一定数值才能开花的植物，如高粱等。科研人员以菊花为材料做了如图所示的实验，下列叙述正确的是（　　）
A．本实验的自变量为日照时间长短，因变量为能否开花
B．接收光信号的光敏色素只分布在叶片上，不分布在花芽上
C．光照既为叶片提供了光信号，也提供了能量
D．用黑暗打断长日照，也能促使菊花开花
【答案】C
【知识点】环境因素参与调节植物的生命活动
【解析】【解答】A、本实验的自变量不仅是日照时间长短，还有接受光照的部位（叶片、花芽），因变量是植物能否开花，A错误；
B、光敏色素分布在植物的各个部位，并非只分布在叶片上，B错误；
C、光照可作为光信号调控植物开花，同时能为叶片光合作用提供能量，C正确；
D、菊花属于短日照植物，需要连续的黑暗期才能开花，用黑暗打断长日照不能促使其开花，且该实验未探究此操作的效果，D错误。
故答案为：C。
【分析】光敏色素是光信号受体，广泛分布于植物各部位，可感受光信号并调控基因表达。光照对植物的作用分为两方面，一是作为信号调节生长发育，二是作为能量来源驱动光合作用。短日照植物开花需要满足一定时长的连续黑暗条件，光照打断黑暗会抑制其开花。
9．为研究河流中石块上群落的演替，将灭菌后的裸石置于河流中，统计裸石上不同时间新增物种数目如图。下列叙述错误的是（　　）
A．由于阳光、温度等随季节变化，群落的外貌和结构也会随之变化
B．经过一段时间演替后，该裸石上的群落既有水平结构又有垂直结构
C．图中演替的前120天，生长在裸石上的物种总数持续减少
D．演替达到稳定后，生产者在一定时间内制造的有机物量处于较稳定状态
【答案】C
【知识点】群落的结构；群落的演替；群落的概念及组成
【解析】【解答】A、阳光、温度等环境条件会随季节发生周期性变化，群落的外貌、物种组成以及空间结构也会随之规律性改变，该现象为群落的季相变化，A正确；
B、自然形成的群落都会同时具备垂直结构和水平结构，随着演替推进，裸石上物种丰富度不断升高，最终形成的群落既有垂直分层现象，也存在水平镶嵌分布的特征，B正确；
C、纵坐标代表新增物种数目，演替前120天新增物种数值持续下降，但除120天节点外其余时间新增物种数均大于0，意味着不断有新物种在裸石上定居，群落的物种总数持续增加，并非物种总数减少，C错误；
D、群落演替达到稳定的顶极群落阶段后，生态系统的能量流动、物质循环维持动态平衡，生产者单位时间内制造的有机物总量会处于相对稳定的状态，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）群落外貌会随季节更替出现周期性变化，光照、温度、水分等季节性波动的环境因子是引发该变化的主要外因。
（2）垂直结构体现群落生物在竖直方向上的分层排布，水平结构体现水平方向上因微环境差异造成的镶嵌分布，任意成熟自然群落都同时具备这两类空间结构。
（3）新增物种数描述的是单位时间内新定居的物种数量，只要该数值大于0，群落总物种数就会持续上升；新增物种数降低仅代表新物种迁入速率变慢，不会使总物种数量下降。
（4）群落演替至稳定阶段后，生物与环境、生物与生物之间相互协调，生态系统趋于稳态，生产者固定光能、合成有机物的速率保持相对稳定。
10． 绒茧蜂将卵产在粉蝶幼虫体内，产卵时会将自身携带的P病毒同时注入。P病毒抑制粉蝶幼虫的免疫反应，保证绒茧蜂幼虫的正常发育。绒茧蜂幼虫从粉蝶幼虫体内钻出并化蛹前，粉蝶幼虫持续摄食植物并促进被摄食的植物释放挥发性物质，挥发性物质会吸引姬蜂在绒茧蜂的蛹中产卵。下列有关说法错误的是（　　）
A．植物释放的挥发性物质对粉蝶种群有利而对绒茧蜂不利
B．题干材料涉及的种间关系主要有捕食和种间竞争
C．上述事例说明信息传递能够调节种间关系
D．上述各种生物的相互作用是协同进化的结果
【答案】B
【知识点】协同进化与生物多样性的形成；种间关系；生态系统中的信息传递
【解析】【解答】A、题意显示，粉蝶幼虫持续摄食植物并促进被摄食的植物释放的挥发性物质会吸引姬蜂在绒茧蜂的蛹中产卵，进而消灭绒茧蜂，起到了对粉蝶种群的保护作用，即该物质的释放对粉蝶种群有利而对绒茧蜂不利，A不符合题意；
B、蝶幼虫持续摄食植物属于捕食关系；绒茧蜂寄生在粉蝶幼虫体内，姬蜂寄生在绒茧蜂的蛹中，属于寄生关系。故题干材料涉及的种间关系主要有捕食和寄生，不涉及种间竞争，B符合题意；
C、蝶幼虫持续摄食植物吸引姬蜂在绒茧蜂的蛹中产卵，从而控制寄生者的数量维持稳定，说明信息传递可以调节种间关系，维持生态系统的平衡。C不符合题意；
D、上述各种生物的相互作用是协同进化的结果，体现了生物与生物之间、生物与无机环境之间在相互选择中不断发展的过程，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）生物和生物之间有着密切的联系。自然界中的每一种生物，都受到周围很多其他生物的影响。生物之间的联系有种内关系和种间关系。种内关系包括种内互助、种内斗争等。种间关系按性质包括两方面：一是种间互助性的相互关系，如原始合作、共栖、共生等；二是种间对抗性的相互关系，如寄生、捕食、竞争等。
（2）由题分析，绒茧蜂将卵产在粉蝶幼虫体内，蝶幼虫持续摄食植物吸引姬蜂在绒茧蜂的蛹中产卵，从而控制寄生者的数量维持稳定。
（3）协同进化是指不同物种之间、生物与外界环境之间，在相互影响中不断进化和发展。
11．牛奶中富含多种营养物质，但牛奶也是多种病原体的传播载体，比如牛奶中可能存在溶血性链球菌，该细菌是一种需氧或兼性厌氧菌。溶血性链球菌在血平板(培养基中添加适量血液)上生长时，可破坏菌落周围的红细胞，使其褪色。为定性检测鲜牛奶中是否存在溶血性链球菌，操作流程如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．可将接种环放在酒精灯火焰的外焰部分进行灼烧灭菌
B．振荡培养有利于微生物的生长繁殖
C．在血平板上的接种方法是稀释涂布平板法
D．一般需要将7.5%NaCl肉汤培养基调至中性或弱碱性
【答案】C
【知识点】微生物的分离和培养；培养基概述及其分类；灭菌技术
【解析】【解答】A、酒精灯外焰温度最高，将接种环放在外焰灼烧可实现彻底灭菌，A正确；
B、振荡培养能增加培养液中的溶氧量，同时使菌体与营养物质充分接触，有利于微生物生长繁殖，B正确；
C、由图可知，血平板上的接种工具为接种环，接种后形成划线区域，该接种方法为平板划线法，并非稀释涂布平板法，C错误；
D、培养细菌的培养基，pH一般需调至中性或弱碱性，D正确。
故答案为：C。
【分析】灼烧灭菌通常使用酒精灯外焰，外焰温度最高，灭菌效果最佳。振荡培养可提高培养液溶氧量，同时使菌体与营养物质充分接触，促进微生物繁殖。平板划线法使用接种环接种，稀释涂布平板法使用涂布器接种，可通过接种工具和菌落分布形式区分。培养细菌的培养基pH一般为中性或弱碱性，培养真菌的培养基pH一般为酸性。
12．植物细胞壁中存在大量不能被动物消化的多聚糖类物质，研究人员通过生物工程技术培育出含多聚糖水解酶基因猪，主要流程如下图，①～⑤表示操作过程。下列有关说法错误的是（　　）
A．在基因表达载体中构建诱导型启动子，可以利用诱导物激活多聚糖水解酶基因表达
B．用蛋白酶合成抑制剂激活③过程形成的重构胚使其完成分裂和发育进程
C．从卵巢中采集的卵母细胞需培养到MⅡ期后用显微操作技术去除核膜包裹的细胞核
D．④过程的实质是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移
【答案】C
【知识点】基因工程的应用；动物细胞核移植技术；胚胎移植
【解析】【解答】A、启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，能够驱动目的基因转录，诱导型启动子可在诱导物的作用下被激活，进而启动多聚糖水解酶基因的表达，A正确；
B、重构胚无法自主启动分裂发育，蛋白酶合成抑制剂、电刺激、钙离子载体等都可以激活重构胚，使其启动分裂并继续发育，B正确；
C、MⅡ期卵母细胞中染色体附着在纺锤体上，显微操作去核时去除的是纺锤体-染色体复合物，并非核膜包裹的完整细胞核，C错误；
D、④为胚胎移植，移植前会对供体、受体做同期发情处理，保证生理环境一致，该过程只是将早期胚胎转移到受体子宫内，实质是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移，D正确。
故答案为：C。
【分析】（1）完整的基因表达载体由启动子、目的基因、终止子、标记基因和复制原点组成，启动子决定转录起始，诱导型启动子仅在诱导物存在时才能开启下游目的基因的转录过程。
（2）体细胞核移植得到的重组重构胚需要人工激活才能恢复细胞周期，常用激活方法有电脉冲刺激、钙离子载体处理、蛋白酶合成抑制剂处理等。
（3）核移植选用处于MⅡ中期的卵母细胞作为受体细胞，该时期卵母细胞不存在完整核膜，去核操作吸出的是纺锤体连同染色体构成的复合物。
（4）胚胎移植操作前需对供体母牛和受体母牛进行同期发情处理，使二者子宫生理状态同步，胚胎移植不会改变胚胎自身的生理发育环境，仅改变胚胎着床的空间位置。
13．在一个固定温度下，反应体系中具有不同能量的底物分子的数量呈正态分布，其分布规律如图中钟形实线所示。分子能量达到活化能的底物分子可以发生反应。下列相关叙述错误的是（　　）
A．若反应体系原本没有酶，加入酶之后的活化能可以用①表示
B．若反应体系原本没有酶，加热之后具有不同能量的底物分子的数量分布情况可以用③表示
C．若反应体系原本有酶，加入酶的抑制剂后，活化能可以用②表示
D．若反应体系原本有酶且处于最适温度，加热之后的活化能可以用①表示
【答案】D
【知识点】酶促反应的原理；探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶可降低化学反应的活化能，无酶时活化能较高，加入酶后活化能下降，①代表较低的活化能，可表示加酶后的活化能，A正确；
B、加热能提高底物分子的能量，使高能分子数量增多，底物分子数量分布曲线右移，③可表示加热后的分布情况，B正确；
C、酶抑制剂会减弱酶降低活化能的作用，使反应所需活化能升高，②代表比①更高的活化能，可表示加抑制剂后的活化能，C正确；
D、酶处于最适温度时，加热会使酶的空间结构改变，酶活性下降，酶降低活化能的效果减弱，反应所需活化能升高，应用②表示，而非①，D错误。
故答案为：D。
【分析】酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，抑制剂会减弱酶的催化作用，使活化能升高。酶的活性受温度影响，最适温度下加热会破坏酶的空间结构，导致酶活性降低。活化能越低，达到该能量的底物分子越多，化学反应速率越快。加热可提高底物分子的能量，使高能底物分子的数量增加，改变底物分子的能量分布。
14．下图是人体生命活动的调节模式图，其中甲~丁表示不同的分泌细胞，①~④表示不同的靶细胞。下列说法正确的是（　　）
A．若①能分泌含碘元素的激素，则甲细胞分泌的可能是促甲状腺激素释放激素
B．若②能对原尿中的水分进行重吸收，则乙的分泌活动通常受垂体的支配
C．若③能对原尿中的Na+进行重吸收，则丙可能为肾上腺皮质细胞
D．若④能分泌促性腺激素，则图中丁释放的信息分子是神经递质
【答案】C
【知识点】水盐平衡调节；激素分泌的分级调节
【解析】【解答】A、①分泌含碘的甲状腺激素，说明①为甲状腺细胞，调节甲状腺分泌的激素是垂体分泌的促甲状腺激素，促甲状腺激素释放激素由下丘脑分泌、作用于垂体，因此甲细胞分泌的是促甲状腺激素，A错误；
B、②可重吸收原尿中的水分，说明②为肾小管和集合管细胞，乙分泌抗利尿激素，抗利尿激素由下丘脑合成并分泌，垂体仅负责释放，乙的分泌活动不受垂体支配，B错误；
C、肾上腺皮质分泌的醛固酮可促进肾小管和集合管重吸收Na+，因此若③能重吸收Na+，丙可能为肾上腺皮质细胞，C正确；
D、④分泌促性腺激素，说明④为垂体细胞，丁为下丘脑神经分泌细胞，其释放的促性腺激素释放激素通过血液运输作用于垂体，属于激素而非神经递质，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）甲状腺激素的分泌存在分级调节，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。
（2）抗利尿激素由下丘脑合成和分泌，经垂体释放，作用于肾小管、集合管，促进水分重吸收。
（3）醛固酮由肾上腺皮质分泌，可促进肾小管和集合管对Na+的重吸收和K+的排出。
（4）神经递质通过组织液作用于靶细胞，激素通过体液（血液）运输作用于靶细胞。
15．下图1是北美西海岸某潮间带海星捕食部分生物的示意图，图2是移除海星前后潮间带被捕食物种数目的变化。下列说法正确的是（　　）
A．图1中的生物再加上它们的生存环境就构成了潮间带生态系统
B．移除海星后，物种数量下降的原因可能是被捕食者之间种间竞争加剧
C．荔枝螺可能位于第二、三营养级，荔枝螺与海星之间是捕食关系
D．潮间带地形单一，其群落不存在水平结构，存在垂直结构
【答案】B
【知识点】群落的结构；种间关系；生态系统的概念及其类型
【解析】【解答】A、完整的生态系统包含某区域内全部生物群落（生产者、消费者、分解者）和非生物生存环境。图1仅展示了海星及其被捕食的多种消费者，缺少生产者、分解者这两类必需生物成分，即便叠加生存环境，也无法构成潮间带完整生态系统，A错误；
B、海星是多种生物的共同天敌，移除海星后，原先被海星压制的各个被捕食物种不再遭受捕食压力，种群数量大幅增加。潮间带的空间、食物等自然资源总量有限，多个物种之间争夺资源与栖息空间的种间竞争显著加剧，竞争力弱的物种会被排挤直至消亡，最终造成被捕食物种总数下降，B正确；
C、食物链的起点是生产者，第二营养级是直接取食生产者的初级消费者。荔枝螺捕食藤壶、贻贝等其他动物，属于次级及更高营养级，不可能占据第二营养级；海星捕食荔枝螺，二者存在捕食关系，同时海星和荔枝螺均以藤壶、贻贝为食，还存在种间竞争关系，选项表述存在两处错误，C错误；
D、自然界任意一个群落，无论地形是否单一，都会同时具备垂直结构和水平结构。潮间带不同区域基质、盐度、潮汐浸润时长存在差异，生物镶嵌分布体现水平结构；不同生物栖息在潮间带不同高程位置，存在分层的垂直结构，D错误。
故答案为：B。
【分析】（1）生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者，四类组分缺一不可，仅部分消费者加无机环境不能构成生态系统。
（2）共同天敌的存在会同时压制多个猎物种群的数量，天敌消失后猎物种群大量增殖，有限环境下种间竞争强度上升，弱势物种被淘汰，群落物种丰富度下降。
（3）食物链营养级划分固定，第一营养级永远是生产者；两种生物之间可同时存在捕食、种间竞争两种种间关系。
（4）群落的垂直结构与水平结构是所有自然群落的固有特征，仅复杂程度存在差别，地形不是判断有无空间结构的依据。
16．为提高植物抗病能力，研究人员将抗病基因(长度大约为260 bp)转入A植物中，然后通过PCR和电泳技术对1~4号A植物的细胞进行检测。该过程所用质粒与含抗病基因的DNA上相关限制酶的酶切位点分别如图1、2所示，电泳检测结果如图3所示。下列相关叙述正确的是（　　）
A．目的基因的筛选与获取是培育转基因A植物的核心步骤
B．构建表达载体时应选用BamHⅠ和Hind Ⅲ这两种限制酶
C．受体细胞发育为转基因A植物的过程需在固体培养基上进行
D．由图3电泳结果可知，4号植株的转基因获得成功
【答案】C
【知识点】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】A、基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，并非目的基因的筛选与获取，A错误；
B、若选用BamHⅠ，会破坏质粒上的四环素抗性基因卡那青霉素抗性基因，且该酶与BclⅠ切割后产生的黏性末端相同，易出现载体自身环化；应选用BclⅠ和Hind Ⅲ构建表达载体，B错误；
C、受体细胞发育为转基因植株需利用植物组织培养技术，脱分化、再分化过程均需在固体培养基上进行，C正确；
D、抗病基因长度约260 bp，4号植株无对应电泳条带，说明未导入目的基因，转基因失败，D错误。
故答案为：C。
【分析】（1）基因工程的四大步骤中，基因表达载体的构建是核心步骤，可使目的基因在受体细胞稳定存在、复制和表达。
（2）选择限制酶时，需避免破坏质粒的标记基因、启动子等关键结构，同时防止载体自身环化和目的基因反向连接。
（3）植物组织培养包括脱分化和再分化，该过程需要使用添加植物激素的固体培养基。
（4）电泳可依据DNA片段长度分离条带，通过对比目的基因的条带位置，可判断目的基因是否成功导入受体细胞。
二、非选择题（共5题，共52分）。
17．某研究者对某一大豆新品种种子萌发和幼苗生长过程开展研究，首先将大豆种子置于水分、空气、光照等条件适宜的环境中培养，定期检测萌发种子的重量变化，结果如图甲所示。再选取大豆幼苗放在温室中进行无土栽培实验，下图为该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图，请分析回答有关问题：
（1）提取色素的实验中，用　 　（填试剂）来溶解色素；用　 　法分离叶绿体色素获得的4条色素带中，以滤液细线为基准，按照自下而上的次序，叶绿素带位于第　 　条。
（2）如图甲所示，6天后种子重量减少的主要原因是　 　；研究者用含18O的葡萄糖追踪根细胞有氧呼吸中的氧原子，其转移途径是　 　（用物质名称和→来表示）。
（3）据图乙分析，限制AB段CO2吸收速率的主要因素是　 　，若白天温室温度高于5℃，则白天温室中CO2浓度的变化情况是　 　，为获得最大经济效益，温室应控制的最低温度为　 　℃。
【答案】（1）无水乙醇；纸层析；1、2或者一、二
（2）细胞呼吸分解了有机物；葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳
（3）温度；减小；20
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；有氧呼吸的过程和意义；光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)光合色素属于脂溶性物质，依据相似相溶原理，无水乙醇能够充分溶解叶绿体中的光合色素，因此提取色素时选用无水乙醇。不同叶绿体色素在层析液中的溶解度各不相同，溶解度高的色素会随层析液在滤纸条上向上扩散得更快，溶解度低的扩散速度更慢，依靠该原理分离色素的操作方法为纸层析法。滤纸条上自下而上四条色素带依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，因此叶绿素对应的是第1、2条色素带。
(2)大豆种子萌发前期没有分化出绿叶，无法开展光合作用合成新的有机物，细胞呼吸却在持续分解种子自身储存的有机物。培养6天之后，有机物因呼吸消耗不断减少，消耗的有机物质量超过了种子吸水增加的重量，种子总重量下降。根细胞有氧呼吸第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸，第二阶段丙酮酸进一步分解生成二氧化碳，因此被18O标记的葡萄糖内氧原子转移途径为葡萄糖→丙酮酸→二氧化碳。
(3)AB段净光合速率随温度升高持续增大，该区间内只有温度在梯度变化，其他环境条件保持稳定，因此限制AB段CO2吸收速率的主要因素是温度。曲线里从空气中吸收的CO2量代表净光合速率，温度高于5℃时净光合速率大于0，植物光合速率大于细胞呼吸速率，会持续从温室环境吸收CO2，温室内部CO2浓度随之减小。农作物经济效益由有机物净积累量决定，净光合速率越高有机物积累越多，20℃时净光合速率达到峰值且不再上升，因此温室应控制的最低温度为20℃。
【分析】（1）叶绿体光合色素不溶于水、易溶于无水乙醇等有机溶剂，常用无水乙醇提取色素；纸层析法依靠不同色素在层析液中溶解度差异实现色素分离，溶解度越高扩散越快，滤纸条自下而上色素带依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。
（2）种子萌发初期没有光合叶片，不能进行光合作用制造有机物，仅通过细胞呼吸消耗自身储存有机物，种子干重降低；有氧呼吸第一阶段葡萄糖分解为丙酮酸，第二阶段丙酮酸分解生成二氧化碳，葡萄糖中的氧原子最终转移到二氧化碳中。
（3）净光合速率=实际总光合速率 细胞呼吸速率，植物从外界吸收CO2的量代表净光合速率，氧气消耗量代表呼吸速率；温度通过影响光合、呼吸相关酶的活性调控代谢速率，曲线上升阶段温度是光合速率的主要限制因素。
（4）净光合速率大于0时，光合作用消耗CO2量多于呼吸释放CO2量，密闭温室内CO2浓度会不断下降；作物经济效益由有机物净积累量决定，净光合速率最大对应的温度是温室栽培适宜调控温度。
（1）光合色素为脂溶性，能溶于无水乙醇，用无水乙醇来溶解色素。因为不同色素在有机溶剂中的溶解度不同，所以在层析液中溶解度大的，随层析液上升快，所以四种色素会分开，该方法称为纸层析法。按照自下而上的次序，叶绿素带位于第1、2条。
（2）6天后种子重量减少的主要原因是细胞呼吸分解了有机物，而此时还不能进行光合作用。在拐点第10天时大豆的光合速率和呼吸速率大致相当。如果标记了葡萄糖中的O原子，转移途径是葡萄糖到丙酮酸再到二氧化碳。
（3）AB段的限制因素是横坐标温度，从空气中吸收的二氧化碳量代表的是净光合速率，由图可知白天高于5℃时净光合速率大于0，说明光合速率大于呼吸速率，温室中的二氧化碳应是减少的。要获得最大的经济效益就应有最大的净光合速率，由图可知温度应最低控制为20℃，此时净光合速率最大。
18．研究发现，当胃肠道遭受毒素入侵后，分布在肠嗜铬细胞膜上的Ca2+通道被激活，并释放大量5-羟色胺（5-HT），其周围的迷走神经感觉末梢能接收5-HT并将信号传送到脑干孤束核，脑干孤束核内的神经元一方面激活“厌恶中枢”，产生与“恶心”相关的厌恶性情绪；另一方面激活脑干的呼吸中枢，通过调节负责膈肌和腹肌同时收缩的神经元，引发呕吐行为。我国科学家首次详细绘制出了小鼠从肠道到大脑的防御反应神经通路，具体过程如图所示。
（1）图中Ca2+进入肠嗜铬细胞的方式是　 　，迷走神经感觉末梢的特异性受体与5-HT结合后，产生兴奋，其膜电位发生变化的原因是　 　。
（2）食源性细菌被机体摄入后，会在宿主体内产生毒素，刺激机体的“厌恶中枢”，在　 　产生与“恶心”相关的厌恶性情绪，引发的呕吐行为可将摄入的有毒食物排出消化道。结合上述信息可知，由变质食物引发呕吐的反射弧中，效应器是　 　。
（3）研究发现，脑干孤束核中有多种神经元，其中只有表达速激肽基因的神经元（M）能接收到迷走神经传来的信息，并通过释放速激肽来传导信息。已知化学遗传学技术可特异性抑制M神经元，请以正常小鼠为实验材料，设计实验加以验证，简要写出实验思路　 　。
（4）临床研究发现，化疗药物会激活癌症患者与上述相同的神经通路。科研人员研发出针对化疗患者的抗恶心药物，结合上述信息试分析其可能的作用机制　 　。（答出2点即可）
【答案】（1）协助扩散；Na+通道开放，Na+内流
（2）大脑皮层；传出神经末梢及其所支配的膈肌和腹肌
（3）选取生理状态相同的健康小鼠均分为甲、乙两组，甲组用化学遗传学技术特异性抑制M神经元，乙组对照；用毒素刺激两组小鼠，观察小鼠的呕吐行为。
（4）抑制Ca2+通道的活性，减少Ca2+内流；抑制M神经元中的速激肽基因的表达。
【知识点】反射弧各部分组成及功能；神经冲动的产生和传导；被动运输；神经系统的基本结构
【解析】【解答】(1) 图中钙离子通过细胞膜上的钙离子通道进入肠嗜铬细胞，该过程顺浓度梯度进行、借助通道蛋白、不消耗能量，因此运输方式为协助扩散。5 HT作为兴奋性信号分子，与迷走神经感觉末梢的特异性受体结合后，会使细胞膜上钠离子通道开放，钠离子顺浓度梯度大量内流，使膜电位由静息电位转变为动作电位。
(2) 大脑皮层是机体的最高级神经中枢，所有主观感觉、情绪相关的感知都在大脑皮层产生，因此厌恶性情绪在大脑皮层形成。效应器是传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体，呕吐行为由膈肌和腹肌收缩引起，因此该反射弧的效应器为传出神经末梢及其所支配的膈肌和腹肌。
(3) 本实验的自变量为是否特异性抑制M神经元，因变量为小鼠是否产生呕吐行为，需遵循单一变量原则和对照原则。实验思路为选取生理状况一致的健康小鼠随机均分为甲、乙两组，甲组用化学遗传学技术特异性抑制M神经元，乙组不进行该抑制处理；随后用等量相同的毒素刺激两组小鼠，观察并对比两组小鼠是否出现呕吐行为。
(4) 恶心、呕吐的产生依赖完整的信号传递通路，抗恶心药物可通过阻断通路中任意环节发挥作用，例如：抑制肠嗜铬细胞膜上钙离子通道的活性，减少钙离子内流，降低5 HT的释放量；阻断5 HT与迷走神经感觉末梢上受体的结合；抑制M神经元中速激肽基因的表达，减少速激肽释放；阻断速激肽的信号传递作用。
【分析】(1) 协助扩散的特点是顺浓度梯度运输、需要转运蛋白协助、不消耗能量；神经纤维上动作电位的产生依靠钠离子顺浓度梯度内流。
(2) 大脑皮层是最高级神经中枢，负责产生感觉、调控情绪；效应器由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体组成。
(3) 神经 体液信号传递可通过调控离子跨膜运输、神经递质释放、受体识别、信号分子合成等环节被阻断，进而抑制下游生理反应。
（1）据题意可知，图中Ca2+进入肠嗜铬细胞是通过Ca2+通道实现的，属于协助扩散。5-HT是一种兴奋性神经递质，于突触后膜上的特异性受体结合后，会产生外负内正的动作电位，动作电位的形成是由于Na+通道开放，Na+内流造成的。
（2）大脑皮层的功能调节机体活动的最高级中枢，机体所有的感觉、语言、情绪等都是由大脑皮层做出的，因此刺激机体的“厌恶中枢”，会在大脑皮层产生与“恶心”相关的厌恶性情绪。据题意可知，激活脑干的呼吸中枢后，通过调节负责膈肌和腹肌同时收缩的神经元，引发呕吐行为，因此效应器是传出神经末梢及其所支配的膈肌和腹肌。
（3）本实验要验证只有表达速激肽基因的神经元（M）能接收到迷走神经传来的信息，并通过释放速激肽来传导信息，自变量为是否M神经元表达，因变量为M基因表达能引起信息传递，进而引发呕吐行为，本实验材料为正常小鼠，因此实验思路为：选取生理状态相同的健康小鼠均分为甲、乙两组，甲组用化学遗传学技术特异性抑制M神经元，乙组对照；用毒素刺激两组小鼠，观察小鼠的呕吐行为。
（4）据题意可知，当胃肠道遭受毒素入侵后，分布在肠嗜铬细胞膜上的Ca2+通道被激活，Ca2+大量内流，并释放大量5-羟色胺（5-HT），作用到脑干孤束核，其中只有表达速激肽基因的神经元（M）能接收到迷走神经传来的信息，并通过释放速激肽来传导信息，进而引起呕吐行为，据此可知，针对化疗患者的抗恶心药物的作用机制可能是抑制Ca2+通道的活性，减少Ca2+内流；抑制M神经元中的速激肽基因的表达。
19．下图“稻田立体生态农业模式及其周年生产”示意图，其中水稻为河蟹提供了摄食、栖息的环境，河蟹可摄食稻田中的害虫，减少病虫害的发生。
（1）稻田中的河蟹以碎屑和浮游植物为食，从生态系统成分的角度分析，河蟹属于　 　；为了研究水稻的生态位，需要研究它的　 　。
（2）西红柿叶遭遇蚜虫时，为评估蚜虫所造成的危害程度，往往采取　 　法调查其种群密度。西红柿叶会释放某种化学信息引来蚜虫的天敌消灭蚜虫，这体现了信息传递在生态系统中具有　 　的功能。
（3）从环境保护角度分析该立体农业模式的优点是　 　。此种模式遵循了生态工程的　 　原理，实现了生态和经济效益的双赢。
【答案】（1）消费者、分解者；所处的空间位置、占用资源情况、与其他物种的关系等
（2）样方法；调节种间关系，维持生态系统的平衡与稳定
（3）减少农药化肥的使用，减少对水体和土壤的污染；整体
【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；生态系统的结构；生态系统中的信息传递；生态工程依据的生态学原理
【解析】【解答】(1) 河蟹以浮游植物为食时，属于生态系统中的消费者；以动植物碎屑为食时，可分解有机物，属于分解者，因此河蟹同时属于消费者、分解者。生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，研究水稻的生态位，需要研究它所处的空间位置、占用资源的情况、与其他物种的关系等。
(2) 蚜虫活动能力弱、活动范围小，调查其种群密度可采用样方法。西红柿释放化学信息吸引蚜虫天敌，通过信息传递调节蚜虫与天敌之间的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
(3) 该立体农业模式中，河蟹捕食稻田害虫可减少农药使用，动植物的物质循环利用可减少化肥使用，从而降低农药化肥对土壤、水体的污染。该模式兼顾生态效益、经济效益，体现了生态工程的整体原理。
【分析】(1) 生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质与能量；消费者直接或间接以生产者为食，分解者可分解动植物遗体、排遗物、碎屑中的有机物；生态位的研究包含物种的空间位置、资源利用、种间关系等内容。
(2) 样方法适用于调查植物或活动能力弱、活动范围小的动物的种群密度；生态系统中信息传递可调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。
(3) 立体农业可通过物种间互利共生减少化肥、农药的使用，降低环境污染；生态工程的整体原理强调兼顾自然、经济、社会整体效益。
（1）河蟹以碎屑为食，作为分解者；以浮游植物为食，作为消费者。研究植物的生态位，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，以及它与其他物种之间的关系，为了研究水稻的生态位，需要研究它的所处的空间位置、占用资源情况、与其他物种的关系等。
（2）样方法适用于植物和活动范围不大的动物，因为蚜虫活动范围很小，可以用样方法调查其种群密度。西红柿叶会释放某种化学信息引来蚜虫的天敌消灭蚜虫，这体现了信息传递在生态系统中能够调节生物的种间关系，维持生态系统稳定的功能。
（3）从环境保护角度分析，稻鸭共作模式典型优势表现在减少了农药和化肥的使用，减轻了土壤、水环境的污染。此种模式遵循了生态工程的整体性原理，实现了生态和经济效益的双赢，构建了人与自然的和谐，同时也能使农民增收。
20．家蚕的性别决定为ZW型。在刚孵化时，野生型家蚕的体色为黑色，突变体为咖啡色，已知体色受等位基因T、t控制，让某突变体雌蚕与野生型雄蚕杂交，过程如图所示。回答下列问题。
（1）控制体色的相关基因位于　 　染色体上（不考虑性染色体的同源区段），判断的依据是　 　。
（2）酪氨酸羟化酶（TH）是催化酪氨酸转化为黑色素的关键酶，研究发现，与野生型相比突变体TH基因上游的调控序列中插入了一段外来DNA，导致转录过程中RNA聚合酶与　 　结合频率下降，TH合成量下降，　 　，体色变浅出现咖啡色体色。
（3）相较于雌蚕，雄蚕具有食桑量低、吐丝量高且蚕丝品质好等优点。研究发现，咖啡色基因还决定了胚胎的热敏致死性，即胚胎在正常温度（25℃）下能够孵化，在高温（35℃）条件下不能孵化。据此设计一个亲本组合，实现只孵化出雄蚕用于生产（用遗传图解和必要的文字表述）。
【答案】（1）Z；子二代中性状与性别相关联
（2）启动子；细胞内黑色素合成减少
（3） 让F1在高温（35℃）条件下孵化，雌蚕全为热敏致死型，不能孵化，能够孵化的即为雄蚕
【知识点】伴性遗传；基因在染色体上位置的判定方法；基因表达的调控过程
【解析】【解答】(1) 家蚕的性别决定方式为ZW型，雌性性染色体组成为ZW，雄性为ZZ。分析杂交结果，子二代中体色性状的表现与性别存在明显关联，因此可判断控制体色的等位基因位于Z染色体上（不考虑性染色体的同源区段）。
(2) 基因上游的启动子是RNA聚合酶识别、结合的位点，外来DNA插入TH基因上游调控序列后，会降低RNA聚合酶与启动子的结合频率，使TH基因转录减弱，TH合成量下降；酪氨酸羟化酶（TH）是黑色素合成的关键酶，其含量下降会直接导致细胞内黑色素合成减少，最终体色变浅，表现为咖啡色。
(3) 咖啡色基因t具有热敏致死性，胚胎在35℃高温下无法孵化。因此选择黑色雌性家蚕（ZTW）与咖啡色雄性家蚕（ZtZt）杂交，后代基因型为ZTZt（雄性，黑色）、ZtW（雌性，咖啡色）；将杂交后代置于35℃高温条件下孵化，携带t基因的雌性胚胎会热敏致死，无法孵化，存活个体均为雄性家蚕。
遗传图解：
【分析】(1) ZW型性别决定中，雌性性染色体为ZW，雄性为ZZ；伴性遗传的性状表现会与性别相关联，可据此判断基因位于性染色体上。
(2) 启动子是RNA聚合酶的结合位点，调控基因的转录过程；酶的含量会影响催化反应速率，进而影响代谢产物的生成量。
(3) 致死基因可用于定向性状筛选；结合ZW型性别决定特点，可通过亲本杂交搭配特定温度条件，淘汰雌性个体，筛选获得雄性个体。
（1）分析题意，某突变体雌蚕与野生型雄蚕杂交，子一代全为黑色，子二代中只有雌性出现咖啡色，即形状与性别相关联，说明控制体色的相关基因位于Z染色体上。
（2）启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点；分析题意，酪氨酸羟化酶（TH）是催化酪氨酸转化为黑色素的关键酶，与野生型相比突变体TH基因上游的调控序列中插入了一段外来DNA，TH合成量下降，则酪氨酸转化为黑色素的过程受阻，黑色素减少，进而导致体色变浅出现咖啡色体色。
（3）咖啡色基因还决定了胚胎的热敏致死性，即胚胎在正常温度（25℃）下能够孵化，在高温（35℃）条件下不能孵化，要想据此设计一个亲本组合，实现只孵化出雄蚕用于生产，可选择黑色雌性与咖啡色雄性杂交，子一代中咖啡色雌性都致死，从而可选择保存黑色雄性，让F1在高温（35℃）条件下孵化，雌蚕全为热敏致死型，不能孵化，能够孵化的即为雄蚕，遗传图解如下：
21．乙型肝炎病毒是一种DNA病毒，科研人员利用基因工程制备乙型肝炎表面抗原（HbsAg）从而获得乙肝疫苗，其过程如图所示。回答下列问题：
（1）构建图中基因表达载体时，限制酶应选择　 　两种酶。与只用一种限制酶相比，选用两种限制酶操作的优势是　 　。
（2）图中氨苄青霉素抗性基因的作用是　 　。
（3）科研人员进行步骤⑤时一般先用　 　处理大肠杆菌细胞，该操作的目的是　 　。
（4）HbsAg基因导入到受体细胞后，需在分子水平上检测HbsAg基因是否在大肠杆菌中成功表达，常用　 　技术。
【答案】（1）BamH I和Hind Ⅲ；避免含目的基因的DNA片段或载体自身环化以及反向连接
（2）作为标记基因，便于重组DNA分子的筛选
（3）Ca2＋；使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
（4）抗原—抗体杂交
【知识点】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)观察题图可知，目的基因内部存在EcoRⅠ的酶切位点，若选用该限制酶进行切割，会直接切断并破坏目的基因，无法获得完整可用的目的基因，因此不能选用EcoRⅠ。质粒和目的基因两端都具备BamHⅠ和Hind Ⅲ酶切位点，因此构建基因表达载体时选择BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶。若只用一种限制酶切割载体和目的基因，二者两端会产生完全相同的黏性末端，极易发生质粒自身环化、目的基因自身环化，同时还会出现目的基因反向接入质粒的情况，选用两种限制酶切割后，载体和目的基因两端形成不同黏性末端，只能定向连接，能够避免含目的基因的DNA片段或载体自身环化以及反向连接。
(2)氨苄青霉素抗性基因属于质粒载体上的标记基因，导入质粒（重组质粒或空载质粒）的大肠杆菌可以抵抗氨苄青霉素的杀伤作用，能够在含氨苄青霉素的选择培养基上存活，未导入质粒的大肠杆菌会被氨苄青霉素杀死，以此筛选出含有外源DNA载体的受体细胞，便于重组DNA分子的筛选。
(3)步骤⑤为将重组基因表达载体导入大肠杆菌受体细胞，向微生物导入外源DNA常用感受态细胞制备法，一般先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，该离子可以改变大肠杆菌细胞膜的通透性，使大肠杆菌细胞转化为感受态细胞，使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，利于重组质粒进入细胞完成转化。
(4)HbsAg基因成功表达的标志是合成乙型肝炎表面抗原蛋白质，该蛋白属于特异性抗原，依据抗原与抗体特异性结合的原理，在分子水平检测目的基因是否翻译合成蛋白质，常用抗原—抗体杂交技术，若出现杂交带，证明目的基因成功表达。
【分析】（1）限制酶具有专一性，可识别双链DNA特定脱氧核苷酸序列，并在特定位点切割磷酸二酯键，切割目的基因时，禁止选用识别位点位于目的基因内部的限制酶。单酶切会产生相同黏性末端，易发生载体自身环化、目的基因自身环化、目的基因反向连接；双酶切产生两种不同黏性末端，可实现目的基因定向连接，提升连接成功率。
（2）基因表达载体包含启动子、终止子、目的基因、标记基因、复制原点必备结构，标记基因可用于筛选导入载体的受体细胞。将目的基因导入原核微生物细胞，常用Ca2+处理法制备感受态细胞，增大细胞膜对外源DNA的通透性。抗生素抗性基因为常用标记基因，可利用含对应抗生素的选择培养基完成受体细胞筛选。目的基因分子水平检测分为三层，DNA分子杂交检测目的基因是否导入受体细胞基因组，核酸分子杂交检测目的基因是否转录出mRNA，抗原—抗体杂交检测目的基因是否翻译出蛋白质。
（1）据图可知，目的基因中含有限制酶EcoRⅡ的切割位点，因此不能用该切割外源DNA分子，同时为了避免含目的基因的DNA片段或载体自身环化以及反向连接，应选择两种酶，据图可知，切割质粒选用的限制酶是BamHⅠ和HindⅢ。
（2）质粒中含有氨苄青霉素抗性基因作为标记基因，便于重组DNA分子的筛选。
（3）步骤⑤将目的基因导入受体细胞，该受体细胞为细菌，可用Ca2+处理大肠杆菌，使该细胞处于感受态细胞，使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。
（4）根据抗原-抗体特异性结合的原理，检测HbsAg基因在大肠杆菌中是否成功表达出抗原（HbsAg），常用抗原—抗体杂交技术进行鉴定。
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