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江苏省镇江市2025-2026学年高三上学期开学生物试题
1．关于淀粉、生长素和蛋白酶的叙述，正确的是（　　）
A．三类物质中都含 C、H、O、N 元素
B．淀粉作为储能物质大量存在于植物的叶片中
C．生长素和蛋白酶的基本组成单位相同
D．蛋白酶能够催化淀粉酶水解
2．水绵能够在淡水环境中高效生长和繁殖，下图中①～⑤表示其不同的细胞结构。下列叙述错误的是（　　）
A．①对细胞起支持和保护作用
B．④呈螺旋带状，有利于适应水中低光照环境
C．②③④的膜共同参与构成水绵细胞的生物膜系统
D．⑤中的细胞骨架是由纤维素组成的网架结构
3．关于高中生物学实验的叙述，正确的是（　　）
A．检测花生子叶中的脂肪时，可直接用高倍镜观察脂肪颗粒
B．验证酶的专一性时，只需要考虑自变量的影响，不需要考虑无关变量
C．观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离时，使用低倍镜即可观察到细胞壁
D．恩格尔曼用水绵和厌氧细菌进行实验，证明叶绿体是光合作用的场所
4．细胞质中积累的 Na+会抑制细胞质酶的活性，植物根部细胞通过多种“策略”降低细胞质中 Na+浓度，从而降低盐胁迫的损害，部分生理过程如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．Na+从细胞质基质进入液泡所需能量来自液泡膜两侧的 H+浓度差
B．细胞各结构中 H+浓度的差异主要依赖膜上的受体蛋白 SOS1 和 NHX
C．根部细胞降低 Na+毒害的“策略”是使 Na+进入液泡或排出细胞
D．细胞质膜发挥了控制物质进出细胞的功能
5．科学家发现癌症治疗与染色质结构有关，染色质的组蛋白乙酰化和去乙酰化会影响染色质的结构，丁酸钠是一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂。下列叙述错误的是（　　）
A．细胞由分裂间期进入分裂期组蛋白会大量去乙酰化
B．丁酸钠处理有利于 Z 酶催化 DNA 氢键断裂并合成产物
C．细胞增殖失控只可由 DNA 序列的改变引起
D．丁酸钠处理可以增强 X 射线破坏癌细胞 DNA 结构从而提高治疗效果
6．下图为果蝇细胞中发生的某变异类型示意图，不考虑其他变异类型。下列叙述错误的是（　　）
A．该变异类型属于染色体结构变异中的易位
B．该变异类型可以为生物进化提供原材料
C．若图中变异发生在某雌性果蝇 1 个卵原细胞中，则该细胞可产生 4 种卵细胞
D．若图中变异发生在某雄性果蝇体细胞内，则该细胞中含有 7 种染色体
7．滑雪是一项充满乐趣和挑战的剧烈运动。滑雪者在滑雪过程中，体内会发生一些变化。下列说法错误的是（　　）
A．基础滑行过程中平衡的维持和协调与下丘脑有关
B．滑雪者跳跃动作的精准完成与大脑皮层中央前回有关
C．滑雪者的交感神经占据优势，肾上腺素的分泌量会增加
D．滑雪者肾上腺皮质分泌的醛固酮增多，使Na+重吸收增加
8．结核分枝杆菌（MTB）可通过抑制巨噬细胞成熟等途径逃避吞噬，从而在宿主细胞中复制和长期存活。下列叙述错误的是（　　）
A．MTB 可以激发机体产生体液免疫和细胞免疫
B．MTB 通过抑制巨噬细胞成熟阻断其进行抗原呈递
C．细胞毒性 T 细胞能识别靶细胞膜表面的分子变化
D．机体产生的抗体可使被 MTB 入侵的靶细胞裂解死亡
9．关于种群的叙述，正确的是（　　）
A．种群的集群分布反映了种群的数量特征和空间特征
B．种群密度总是随着种群出生率的增大而增大
C．种群都具有年龄结构、性别比例、出生率和死亡率等数量特征
D．种群个体之间的生存斗争不会改变环境容纳量的大小
10．空间异质性是指生物群落的组成、结构和功能等在空间分布上的不均匀性和差异性，是群落的重要特征之一。下列叙述错误的是（　　）
A．与平坦同质土壤相比，地形变化频繁的土壤地段空间异质性高
B．群落空间异质性的程度越低，意味着能允许更多的物种共存
C．可以根据森林植物的垂直分布情况来预测鸟类多样性
D．林下光照处和阴暗处植物的分布存在差异，体现了群落的水平结构
11．生态系统的结构和功能越稳定，对外来生物入侵的抵抗能力就越强。下列叙述错误的是（　　）
A．利用除草剂清除杂草不利于提高农田的抵抗力稳定性
B．具有较多空余生态位的生态系统，更易受到入侵
C．生态平衡的生态系统具有结构平衡、功能平衡和动态平衡的特征
D．火灾后的森林恢复过程中，抵抗外界干扰的能力逐渐增强
12．生物学中的“转化”可以有多种特定含义。下列叙述正确的是（　　）
A．基因工程中的转化是指目的基因进入受体细胞内的过程
B．iPS 细胞可以由已分化的 T 细胞、B 细胞转化而来
C．艾弗里利用肺炎链球菌进行转化实验，证明 DNA 是主要的遗传物质
D．在 ATP 与 ADP 相互转化过程中，物质和能量均是可逆的
13．巴斯德毕赤酵母能在酒精氧化酶启动子的驱动下合成干扰素。下列关于利用巴斯德毕赤酵母发酵生产干扰素的叙述，正确的是（　　）
A．干扰素合成和加工的场所是巴斯德毕赤酵母的核糖体
B．随着发酵培养液中氨基酸浓度的增加，干扰素的生成量也不断增加
C．配制巴斯德毕赤酵母的培养基时，无需添加琼脂
D．发酵结束后，可采用过滤、沉淀等方法来获得干扰素
14．关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述，正确的是（　　）
A．动物细胞培养中的CO2和医用氧气中的 CO2作用一致
B．对青蛙囊胚的内细胞团进行均等分割后应及时进行胚胎移植
C．培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等能源物质
D．动物核移植技术中“去核”是指去除纺锤体-染色体复合物
15．组蛋白合成通常与 DNA 复制偶联。羟基脲可抑制 DNA 复制，DNA 复制停滞时，细胞通过减少组蛋白合成避免游离组蛋白对染色质的毒性作用。下列叙述正确的是（　　）
A．在分裂间期合成的组蛋白到分裂期与 DNA 结合形成染色体
B．DNA 与组蛋白的结合不利于其双螺旋结构的稳定性
C．DNA 的复制与组蛋白的合成存在某种正反馈调节机制
D．羟基脲作为抗癌药物在抑制癌细胞增殖时可能会导致血细胞减少
16．关于利用现代月季（4n=28）进行育种过程如图所示。下列叙述正确的有（　　）
A．A 阶段通常为黑暗条件，B 阶段需要光照条件
B．花粉植株属于单倍体，高度不育
C．花粉植株经秋水仙素处理得到个体都是纯合子
D．经 B 阶段获得的植株细胞中染色体数目可能为 14、28、56 条
17．某校兴趣小组进行“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验，每天定时从培养瓶中取样计数，连续测定 7 天。图乙为某次使用图甲所示计数板计数时的某个视野。下列叙述错误的有（　　）
A．图甲计数板有 2 个计数室，每个计数室有 25 个中方格
B．酵母菌均匀悬浮在计数室有利于对其精确计数
C．可以用逐个计数法统计血细胞计数板上的酵母菌
D．据图乙即可计算出该时段培养瓶中酵母菌种群密度为 6.0×106个/mL
18．为研究油菜素甾醇（Brz）、脱落酸(ABA)和油菜素内酯(BR)对某种葡萄果实乙烯释放速率的影响，研究人员选择生长期一致的某种葡萄果实开展分组实验。进行相关处理后，每隔 7 天测定乙烯释放速率，结果如图所示。下列叙述错误的有（　　）
A．植物体内的乙烯、ABA 与 BR 都是由特定的器官合成的
B．成熟前期，外源 ABA 和 BR 在调节乙烯合成方面的作用大致相同
C．外源 BR 的作用表现为低浓度促进乙烯合成、高浓度抑制乙烯合成
D．Brz 的生理效应是抑制乙烯合成，单独使用时会加快果实成熟
19．猪的生理特征、器官大小以及胚胎发育方面与人类具有很高的相似性，成为“种植”人类器官的热门动物。如图为我国科学家利用猪培育可用于移植的人源肾脏的相关过程。下列叙述正确的有（　　）
A．推测SIX1/SALL1两种基因是人源肾脏发育所必需的基因
B．可用Ca2+载体、乙醇等化学方法激活重构胚
C．注入人源干细胞的作用是使人源干细胞分化产生人的组织和器官
D．选取桑葚胚期细胞检测，可确定得到的嵌合胚胎中是否有人源肾脏
20．光合细菌是一类在光照条件下能进行光合作用但不产氧的微生物，可以用于环境治理和农业增产，其代表性生物绿色硫细菌除硫代谢机制如图。请回答下列问题：
（1）绿色硫细菌进行光合作用的场所是　 　。与绿色植物不同之处，还原 NADP+的电子来自　 　等物质的分解。在其“暗反应”阶段，　 　为反应提供还原能。
（2）据图分析，绿色硫细菌除硫代谢需要　 　以及厌氧环境条件。参照绿色植物光合作用总反应式推断出绿色硫细菌光合作用总反应式为　 　（仅考虑 H2S 作为反应底物生成硫单质 S ），据此推测该类生物进化上应 　 　（选填“早于”、“同步”或“晚于”）蓝细菌的出现。
（3）光合细菌在农业生产上往往作为一种调理剂，某科研机构研究某种光合细菌加芽孢杆菌与粪肥混合使用能否完全替代化肥，进行了以下实验：
实验目的 简要操作步骤
确定实验对象 选择　 　 小白菜作为实验材料，在温室大棚中进行实验。
　 　 设置 CK、W、H、P+W 4 个处理组（对照 CK、粪肥 W、化肥 H、菌剂 P），每组设 3 个平行组实验，共计 12 个处理组。
种植实验对象 大棚温度控制在相同且适宜条件下生长 30 天。
测量实验数据 每个处理组，依据　 　 法选取样本，检测相关数据如下表。
分析实验数据并得出实验结论 根据表格中的实验数据，可以得出单独使用粪肥 W 不能完全替代化肥原因是　 　，最终得出的实验结论是　 　。
21．研究表明，生物力学因素在细胞核结构和功能的动态变化调控中起至关重要的作用。下图为细胞核部分结构示意图，请回答下列问题：
（1）细胞核DNA中的　 　代表着遗传信息，核内RNA的合成以　 　为模板，需要　 　的催化。
（2）核膜的基本支架是　 　，其在空间上将遗传物质和细胞质分隔开，形成核内特殊的微环境。外核膜向胞质侧与　 　（细胞器）膜相连，向核质侧则与内核膜融合；在外核膜和内核膜的融合处嵌入　 　（结构）。
（3）核膜上存在LINC复合体，该复合体在物理结构上连接了细胞骨架和　 　，将细胞外的力学刺激经由　 　、细胞骨架和LINC复合体传递至核内，进而影响染色质构象和　 　，调控细胞功能。游离细胞核的体外拉伸实验表明，小范围形变时细胞核对外力的抵抗由染色质主导，通过相关处理使染色质结构松散导致细胞核变　 　（选填“软”或“硬”）。
（4）癌变后的细胞代谢通常增强，推测细胞核结构发生的变化有　 　，这些变化逐渐成为诊断癌症的“金标准”。
22．在水体环境中，猎物鱼可通过感知捕食者身体上释放的“捕食者信息”或同种鱼释放的“化学预警信息”评估潜在的捕食风险。请回答下列问题：
（1）影响某种鱼类种群密度变化的直接因素有　 　。描述、解释和预测种群数量的变化，常常需要建立　 　模型。
（2）不同鱼类间可通过改变食物种类、活动范围、错开活动时间等方式占据不同的　 　，这是群落中物种之间及生物与无机环境之间　 　 的结果。
（3）猎物鱼可通过感知捕食者身体上释放的“捕食者信息”从而引发反捕食行为，这体现了信息传递具有　 　的作用。与独居个体相比，集群生活的个体通过调整自己的游泳行为以配合群体运动，从而能够给鱼群成员带来许多生态益处。下列有关集群生活益处的叙述，正确的有　 　。
A. 个体对食物资源和配偶分配的竞争降低
B. 个体感染寄生虫的概率降低
C. 集群生活可以提高觅食效率
D. 集群生活可以降低被捕食的风险
（4）某科研小组以鲫幼鱼为实验对象，考察并比较不同化学信息素和捕食胁迫对鲫幼鱼个体行为特征的影响。实验人员分别在无捕食胁迫处理组（对照组）和有捕食胁迫处理组（实验组）下，注入不同化学信息素（水、食物、化学预警信息、捕食者信息）并观测鲫幼鱼个体游泳速度变化，实验结果如下图。
据图分析可得出的结论为：在对照组中，不同化学信息素对鲫幼鱼个体游泳速度影响是　 　。与对照组相比，实验组中捕食胁迫会　 　（选填“抑制”或“促进”）鲫幼鱼个体对化学信息素的行为响应程度。
23．乳酸菌发酵后离心得到的上清液（CFS）中含有多种天然抑菌物质，如有机酸、H2O2和细菌素（小分子多肽）等。研究人员从奶牛口腔、粪便中分离到 3 株乳酸菌，分别编号为 11、14、18，鉴定其产生的抑菌物质对肺炎克雷伯菌的抑菌能力，过程如图 1 所示。请回答下列问题：
（1）步骤②中配制的培养基一般含有水、无机盐、　 　（答出两种）等营养物质，培养基常用的灭菌方法为　 　。该步骤采用　 　法将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个细菌繁殖形成的，称为　 　 。
（2）步骤③中继续接种乳酸菌的目的是　 　 。
（3）开展实验时，培养基需熔化并冷却至一定温度，然后再加入肺炎克雷伯菌混匀，原因是　 　。
（4）步骤⑥分别在 CFS 中加入 H2O2酶、NaOH 或蛋白酶 K（水解细菌素），最终鉴定乳酸菌产生的抑菌物对肺炎克雷伯菌的抑菌能力，实验结果如图 2 所示
(ⅰ) 该实验中采用　 　（选填“加法”或“减法”）原理控制自变量。
(ⅱ) 由图 2 可知，与对照组相比，当 CFS 的 pH 调至 7.0 时，3 株乳酸菌对肺炎克雷伯菌的抗菌作用　 　（选填“降低”、“增加”或“无显著变化”）；在 CFS 中加入过氧化氢酶后，　 　号菌株上清液的抗菌活性显著降低。
(ⅲ) 实验结果表明 11 和 14 号菌株对肺炎克雷伯菌的抗菌成分主要包括　 　，而 18 号菌株对肺炎克雷伯菌的抗菌成分主要是　 　。本实验不能说明细菌素无抗菌作用，理由是　 　 。
24．为验证细胞核定位信号 (NLS) 能促进蛋白定位于细胞核中，科研人员利用无缝克隆技术将 NLS 与绿色荧光蛋白基因 (GFP) 融合，然后将 NLS-GFP 融合基因插入载体 pRI101 - AN 中，构建 pRI101 - NLS - GFP 表达载体。利用农杆菌介导瞬时表达体系在本氏烟草叶片细胞中表达 pRI101 - NLS - GFP。图 1 为无缝克隆技术连接 DNA 片段的机理，图 2 为 pRI101 - NLS - GFP 表达载体构建过程。请回答下列问题：
（1）无缝克隆时，T5 核酸外切酶沿　 　（选填“5’→3’”或“3’→5’”）的方向水解 DNA，图 1 中过程③所需的酶有　 　。与传统的酶切再连法相比，无缝克隆技术构建融合基因的优点有　 　
A. 不受限制酶切位点的限制
B. 不需要使用 PCR 技术扩增目的基因
C. 操作时间短，成功率高
D. 不会引入多余碱基
（2）PCR1 中引物 F1除了含有 GFP 基因部分碱基序列外，还应含有　 　。PCR2 经过　 　轮循环可初步获得 B 片段。
（3）为了保证 C 片段能与载体 pRI101 - AN 定向连接，应分别在引物　 　5’端添加限制酶　 　的识别序列。
（4）将 pRI101 - NLS - GFP 导入大肠杆菌进行扩增时，一般先用 Ca2+处理大肠杆菌，其目的是　 　。
（5）为提升实验的严谨性，本实验还需增设一组以　 　作为对照组。分别将对照组和实验组的农杆菌注射到本氏烟草叶片细胞中，瞬时表达 2 天后观察绿色荧光蛋白的分布，若荧光信号在细胞中的分布情况为　 　，则验证 NLS 能促进蛋白定位于细胞核中。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】糖类的种类及其分布和功能；酶的本质及其探索历程；生长素的产生、分布和运输情况
【解析】【解答】A、淀粉属于多糖，组成元素只有C、H、O，不含有N元素；生长素本质为吲哚乙酸，含有C、H、O、N；蛋白酶本质是蛋白质，含有C、H、O、N等元素，因此三类物质并不都含有N元素，A错误；
B、淀粉是植物细胞主要的储能物质，大量储存于块茎、块根、种子等器官；植物叶片可以通过光合作用合成淀粉，但叶片中淀粉不会大量储存，含量相对较少，B错误；
C、生长素是吲哚乙酸，属于小分子有机物，没有单体；蛋白酶化学本质是蛋白质，基本组成单位是氨基酸，二者基本组成单位不相同，C错误；
D、酶具有专一性，只能催化特定底物发生反应，淀粉酶的化学本质是蛋白质，蛋白酶可以催化蛋白质水解，因此蛋白酶能够催化淀粉酶水解，D正确。
故答案为：D。
【分析】 (1) 糖类的组成元素一般只有C、H、O；蛋白质的组成元素主要是C、H、O、N；吲哚乙酸（生长素）含有C、H、O、N，不属于蛋白质。
(2) 淀粉是植物细胞的储能多糖，叶片光合作用可临时产生淀粉，大量淀粉储存在种子、块茎、块根等储存器官。
(3) 蛋白质类物质的基本组成单位是氨基酸；吲哚乙酸是小分子，不存在单体。
(4) 酶的专一性是指一种酶只能催化一种或者一类化学反应；大多数酶的化学本质是蛋白质，蛋白酶可以水解蛋白质类的酶。
2．【答案】D
【知识点】细胞的生物膜系统；细胞骨架；细胞壁
【解析】【解答】A、图中①为细胞壁。植物细胞壁的主要功能是对细胞起支持和保护作用，维持细胞的正常形态，A不符合题意；
B、④是水绵的叶绿体，其形态呈螺旋带状。这种结构能增大叶绿体的受光面积，使水绵在淡水环境的低光照条件下，更充分地吸收光能用于光合作用，有利于适应环境，B不符合题意；
C、生物膜系统由细胞内的细胞膜、核膜和细胞器膜共同构成。②是细胞膜，③是细胞核（含核膜），④是叶绿体（含叶绿体膜），三者的膜均属于生物膜系统的组成部分，共同参与构成水绵细胞的生物膜系统，C不符合题意；
D、⑤是细胞质，细胞质中的细胞骨架是由蛋白质纤维（如微管、微丝等）组成的网架结构。纤维素是植物细胞壁的主要成分，并非细胞骨架的组成物质，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】水绵细胞中，细胞壁起支持和保护作用。螺旋带状叶绿体是水绵适应低光照环境的结构特点，可增大受光面积。生物膜系统由细胞膜、核膜和细胞器膜构成，水绵细胞的细胞膜、核膜、叶绿体膜均属于生物膜系统。细胞骨架位于细胞质中，由蛋白质纤维组成。纤维素是植物细胞壁的主要成分，不是细胞骨架的组成物质。
3．【答案】C
【知识点】酶的特性；光合作用的发现史；质壁分离和复原；检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、检测花生子叶中的脂肪时，显微镜观察必须遵循先低倍后高倍的操作顺序，需要先使用低倍镜找到观察目标，再转换高倍镜观察脂肪颗粒，不能直接使用高倍镜进行观察，A错误；
B、验证酶的专一性实验中，自变量为酶的种类或者底物种类，除自变量外，温度、pH、底物浓度、酶的用量等均属于无关变量，实验过程中需要保证无关变量相同且适宜，避免无关变量干扰实验结果，B错误；
C、观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离实验，低倍镜就可以清晰观察到细胞壁、原生质层以及液泡的变化，不需要使用高倍显微镜，C正确；
D、恩格尔曼的实验选用水绵与好氧细菌，利用好氧细菌会聚集在氧气产生部位的特点，证明叶绿体是光合作用的场所，实验材料不是厌氧细菌，D错误。
故答案为：C。
【分析】 (1) 显微镜使用的一般原则为先低倍镜观察，找到物像并移至视野中央后，再换用高倍镜观察，不能直接使用高倍镜。
(2) 对照实验设计过程中，要遵循单一变量原则，除自变量以外，无关变量应当保持相同并且处于适宜条件，防止无关变量对实验结果造成影响。
(3) 观察植物细胞质壁分离与复原实验，全程使用低倍镜观察即可。
(4) 恩格尔曼实验以水绵和好氧细菌为材料，证明光合作用的场所是叶绿体，光合作用可以释放氧气。
(5) 脂肪的检测可以采用切片法借助显微镜观察脂肪颗粒，也可以用组织样液法直接进行颜色反应。
4．【答案】B
【知识点】细胞膜的功能；被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、Na+借助NHX蛋白从细胞质基质转运进入液泡，该过程利用液泡膜两侧H+浓度差形成的电化学势能提供动力，属于协同转运，A正确；
B、SOS1和NHX属于转运蛋白，负责物质的跨膜运输；受体蛋白主要功能是识别信号分子，参与细胞间信息交流，不负责转运离子。细胞各结构之间H+浓度差异依靠各类转运H+的转运蛋白维持，不是受体蛋白，B错误；
C、分析图示，细胞质基质中的Na+可以通过SOS1转运蛋白排出到细胞外，也可以通过NHX转运蛋白转运进入液泡储存，两种途径均可以降低细胞质基质中Na+浓度，减轻Na+对细胞质内酶的毒害作用，C正确；
D、细胞质膜上存在多种转运蛋白，可以控制Na+、H2O等物质跨细胞进出，体现出细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，D正确。
故答案为：B。
【分析】 (1) 转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白，用于介导物质跨膜运输；受体蛋白的作用是识别并结合信号分子，参与信息传递，一般不承担物质转运功能。
(2) 协同转运属于主动运输的一种类型，物质直接利用离子浓度差所具备的电化学势能完成跨膜运输，并不直接水解ATP。
(3) 细胞膜的功能包含将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流。
(4) 主动运输可以逆浓度梯度转运物质，部分主动运输过程需要直接消耗ATP水解的能量，部分协同转运依靠其他离子的浓度梯度势能供能。
(5) 植物应对盐胁迫时，可以通过将钠离子排出细胞或者将钠离子隔离储存在液泡中，降低细胞质基质钠离子浓度，减少高钠离子对细胞质代谢酶的抑制作用。
5．【答案】C
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点；细胞癌变的原因；表观遗传
【解析】【解答】A、细胞由分裂间期进入分裂期，染色质需要高度螺旋化、缩短变粗形成染色体，染色质结构变得紧密，该过程组蛋白会大量去乙酰化，A正确；
B、丁酸钠能够抑制组蛋白去乙酰化酶的活性，抑制组蛋白发生去乙酰化，使染色质维持松散的状态，便于Z酶（RNA聚合酶）结合DNA，催化DNA双链氢键断裂，启动转录合成mRNA，B正确；
C、细胞增殖失控既可以由DNA序列改变（基因突变）引发，表观遗传修饰，例如组蛋白乙酰化、去乙酰化造成染色质结构改变，在不改变DNA序列的前提下改变基因表达水平，也可以造成细胞增殖失控，C错误；
D、丁酸钠处理后染色质结构松散，DNA暴露程度增大，更容易被X射线破坏DNA的结构，因此可以提升对癌细胞的杀伤，提高治疗效果，D正确。
故答案为：C。
【分析】 (1) 染色质主要由DNA和组蛋白组成，组蛋白乙酰化会让染色质结构松散，有利于基因转录；组蛋白去乙酰化会使染色质高度螺旋化、结构紧密，不利于基因转录。
(2) 表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，组蛋白修饰属于表观遗传的一种类型。
(3) 转录过程中RNA聚合酶可以使DNA双链的氢键断裂，以DNA一条链为模板合成mRNA。
(4) 分裂期染色质螺旋缠绕形成染色体，染色质高度压缩，转录活动基本停止。
(5) DNA暴露程度越高，越容易受物理因素例如射线的损伤。
6．【答案】C
【知识点】卵细胞的形成过程；基因重组及其意义；染色体结构的变异；变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、图示发生在两条非同源染色体之间的片段交换，属于染色体结构变异中的易位，A正确；
B、染色体结构变异属于可遗传变异，基因突变、基因重组和染色体变异均可为生物进化提供原材料，因此该变异能够为生物进化提供原材料，B正确；
C、一个卵原细胞进行一次减数分裂，只能产生1个卵细胞与3个极体，只能得到1种卵细胞，不会产生4种卵细胞，C错误；
D、正常果蝇体细胞含有8条染色体，共4种形态。发生该染色体易位之后，两条非同源染色体形成两种新的易位染色体，细胞内染色体形态种类变为7种，D正确。
故答案为：C。
【分析】 (1) 染色体结构变异中的易位，指非同源染色体之间发生片段交换；同源染色体的非姐妹染色单体之间片段交换属于基因重组。
(2) 基因突变、基因重组、染色体变异都属于可遗传变异，可遗传变异是生物进化的原材料。
(3) 一个卵原细胞经减数分裂，最终产生1个卵细胞和3个极体；一个精原细胞经减数分裂可以产生4个精子，2种或者4种精子。
(4) 染色体易位会改变染色体的形态，使细胞内染色体形态种类数目发生改变。
7．【答案】A
【知识点】神经系统的基本结构；水盐平衡调节
【解析】【解答】A、维持身体平衡、协调运动的中枢位于小脑，不是下丘脑，A错误；
B、大脑皮层中央前回为第一运动区，调控躯体的随意运动，滑雪者跳跃动作的精准完成需要该区域参与，B正确；
C、剧烈运动时交感神经占据优势，肾上腺素分泌增加，加快心跳、提升代谢，适应剧烈运动需求，C正确；
D、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，滑雪大量出汗流失钠离子，醛固酮分泌增多，增加Na+重吸收，D正确。
故答案为：A。
【分析】(1) 小脑负责维持身体平衡、协调运动；下丘脑有体温、水盐、血糖调节中枢。
(2) 大脑皮层中央前回是躯体运动代表区，控制躯体随意运动。
(3) 交感神经兴奋时，肾上腺素分泌增多，应对紧张剧烈的活动。
(4) 醛固酮由肾上腺皮质分泌，促进肾小管和集合管重吸收Na+，排出K+，维持无机盐平衡。
8．【答案】D
【知识点】细胞免疫；体液免疫
【解析】【解答】A、MTB属于胞内寄生菌，既存在于体液环境，也会寄生于宿主细胞内部，能够激发机体产生体液免疫，同时也会激发细胞免疫，A正确；
B、巨噬细胞成熟之后具备抗原呈递功能，可以将抗原信息展示在细胞表面，激活特异性免疫反应，MTB抑制巨噬细胞成熟，能够阻碍巨噬细胞的抗原呈递过程，实现逃避免疫清除，B正确；
C、被病原体感染的靶细胞细胞膜表面会出现特异性的分子变化，细胞毒性T细胞可以识别靶细胞膜表面的这类分子变化，进而结合并攻击靶细胞，C正确；
D、抗体可以和体液中的抗原结合，但抗体不能裂解被病原体入侵的靶细胞；裂解靶细胞的是细胞毒性T细胞，D错误。
故答案为：D。
【分析】 (1) 胞内寄生的病原体入侵人体，会同时引发体液免疫与细胞免疫；体液免疫主要对付内环境中的病原体，细胞免疫负责清除被病原体侵染的靶细胞。
(2) 巨噬细胞属于抗原呈递细胞，可以摄取、加工处理抗原，并且把抗原信息呈递出来，激活特异性免疫。
(3) 细胞毒性T细胞可以识别被病原体感染的靶细胞，与靶细胞密切接触，诱导靶细胞发生凋亡，释放出细胞内的病原体。
(4) 抗体由浆细胞合成并分泌，抗体在体液中发挥作用，可与抗原特异性结合，抗体无法进入靶细胞内部，不能裂解靶细胞。
9．【答案】D
【知识点】种群的特征
【解析】【解答】A、集群分布属于种群的空间特征，只体现种群个体的空间排布情况，不能反映种群的数量特征，A错误；
B、种群密度由出生率、死亡率、迁入率、迁出率共同决定，若出生率增大，但死亡率增大得更多，种群密度也不会增大，因此种群密度不会总是随出生率增大而增大，B错误；
C、性别比例不是所有种群都具备的数量特征，雌雄同株的植物、无性繁殖的生物种群没有性别比例这一特征，C错误；
D、环境容纳量由环境中的资源、空间、气候等外界条件决定，种群个体之间的生存斗争只会调节种群数量，不会改变环境容纳量的大小，D正确。
故答案为：D。
【分析】 (1) 种群特征分为数量特征和空间特征。数量特征包含种群密度、出生率与死亡率、迁入率与迁出率、年龄结构、性别比例；空间特征包括均匀分布、随机分布、集群分布。
(2) 种群密度直接受出生率、死亡率、迁入率、迁出率的影响，判断种群密度变化需要综合考虑上述四种因素。
(3) 性别比例针对雌雄异体的生物种群，雌雄同株、无性繁殖的生物不存在性别比例。
(4) 环境容纳量（K值）是一定环境条件所能维持的种群最大数量，K值大小取决于环境条件，种群内部个体间的斗争不会改变环境容纳量。
10．【答案】B
【知识点】群落的结构
【解析】【解答】A、地形变化频繁的土壤地段，环境条件差异更大，群落组成、结构在空间上不均匀性更强，空间异质性高于平坦同质土壤，A正确；
B、空间异质性程度越高，环境类型越多，可以提供更多样的栖息环境与资源，有利于更多物种共存；空间异质性程度越低，环境越单一，能够共存的物种数目越少，B错误；
C、森林植物的垂直分层可为鸟类提供多样化的食物资源以及栖息场所，植物垂直分布情况可以用来预测鸟类的多样性，C正确；
D、林下光照处与阴暗处属于同一水平面上不同位置，植物分布出现差异，属于群落的水平结构，D正确。
故答案为：B。
【分析】(1) 空间异质性代表环境空间上的不均匀、有差异，地形、土壤、光照等条件变化越大，空间异质性越高。
(2) 较高的空间异质性会创造多种微环境，有利于提高物种丰富度，支持更多物种共存。
(3) 群落的垂直结构指群落内部不同生物在垂直方向上分层分布；群落的水平结构指水平方向上，由于地形、湿度、光照等因素，不同地段分布不同种群，呈镶嵌分布。
(4) 植物的垂直分层决定动物的垂直分层，植物为动物提供食物条件和栖息空间。
11．【答案】C
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位；生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、除草剂清除杂草，会减少农田中的生物种类，生态系统营养结构趋于简单，抵抗力稳定性下降，因此该做法不利于提高农田抵抗力稳定性，A正确；
B、空余生态位较多的生态系统，外来入侵物种可以利用空余生态位获得生存空间与资源，所以更容易遭受生物入侵，B正确；
C、处于生态平衡的生态系统具备结构平衡、功能平衡、收支平衡三大特征，不存在动态平衡这一特征，C错误；
D、火灾后的森林发生次生演替，演替过程中物种丰富度上升，食物链、食物网更加复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力逐步增强，D正确。
故答案为：C。
【分析】(1) 抵抗力稳定性和生态系统营养结构复杂程度正相关；生物种类越少，营养结构越简单，抵抗力稳定性越低。
(2) 生态位是物种在群落中的地位或者作用，空余生态位会给外来入侵物种提供生存机会。
(3) 生态平衡的三大特征：结构平衡、功能平衡、收支平衡。
(4) 次生演替过程中，一般物种丰富度不断升高，生态系统稳定性不断提升。
(5) 外来物种入侵容易发生在物种多样性较低、空余生态位较多的生态系统。
12．【答案】B
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程；肺炎链球菌转化实验；基因工程的操作程序（详细）；干细胞工程
【解析】【解答】A、基因工程中的转化不单指目的基因进入受体细胞，还要求目的基因在受体细胞内维持稳定和表达，A错误；
B、iPS细胞即诱导多能干细胞，已分化的T细胞、B细胞等体细胞可以通过重编程诱导，转化为iPS细胞，B正确；
C、艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明DNA是肺炎链球菌的遗传物质；DNA是主要的遗传物质是总结大量生物研究后的结论，不是该实验直接证明，C错误；
D、ATP和ADP相互转化，物质可以循环可逆，但能量来源与去向不一样，能量不可逆，D错误。
故答案为：B。
【分析】(1) 基因工程的转化：目的基因进入受体细胞，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
(2) iPS细胞（诱导多能干细胞）：将已分化的体细胞诱导重编程，使其恢复类似胚胎干细胞的多能性。
(3) 艾弗里实验结论：DNA是遗传物质；绝大多数生物的遗传物质是DNA，才得出DNA是主要遗传物质。
(4) ATP ADP转化：物质可逆，能量不可逆；ATP水解释放的能量用于生命活动，合成ATP的能量来自光能或者有机物氧化分解释放的化学能。
13．【答案】C
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、干扰素属于蛋白质，核糖体仅负责多肽链的合成，巴斯德毕赤酵母是真核生物，干扰素还需要在内质网、高尔基体中完成加工修饰，A错误；
B、氨基酸是合成干扰素的原料，只有在适宜浓度范围内，增加氨基酸浓度才会提高干扰素产量；氨基酸浓度过高，会造成细胞渗透失水，不利于酵母细胞生存，干扰素产量反而下降，B错误；
C、该生产过程为液体发酵培养，琼脂是固体培养基的凝固剂，液体培养基配制不需要添加琼脂，C正确；
D、干扰素分泌释放到发酵液中，过滤、沉淀主要用于分离菌体；获取培养液中的干扰素需要用离心、萃取、层析等手段，D错误。
故答案为：C。
【分析】(1) 酵母菌属于真核微生物，分泌蛋白在核糖体合成，内质网和高尔基体进行加工。
(2) 培养基中营养物质浓度需要适宜，浓度过高会导致微生物细胞渗透失水，抑制微生物生长。
(3) 琼脂作为凝固剂，用于制备固体培养基；工业发酵一般使用液体培养基，不加琼脂。
(4) 产物如果分泌到培养液中，要分离上清液中的目标产物；过滤沉淀多用于收集菌体细胞。
14．【答案】D
【知识点】动物细胞工程的常用技术与应用
【解析】【解答】A、动物细胞培养环境中CO2的作用是维持培养液的pH；医用氧气中加入CO2是为了刺激人体呼吸中枢，二者功能不一样，A错误；
B、青蛙属于两栖动物，胚胎在体外水中发育，不进行胚胎移植，胚胎移植是哺乳动物胚胎工程的操作，B错误；
C、维生素、激素属于调节类物质，不能作为能源物质，早期胚胎培养液中的能源物质有葡萄糖等，C错误；
D、动物体细胞核移植过程的去核操作，一般去除卵母细胞的纺锤体 染色体复合物，避免卵母细胞自身染色体干扰重构胚胎，D正确。
故答案为：D。
【分析】(1) 动物细胞培养时，培养箱内5%CO2用于维持培养液pH；医用氧气里少量CO2用于刺激呼吸中枢。
(2) 胚胎移植应用于哺乳动物；两栖动物无胚胎移植技术，胚胎在外界环境完成发育。
(3) 能源物质可以为生命活动供能，维生素、激素只起调节作用，不属于能源物质。
(4) 核移植选用MⅡ期卵母细胞作为受体细胞，去核操作去除纺锤体 染色体复合物，保证重构胚胎的遗传物质主要来自供体细胞核。
(5) 胚胎分割时，哺乳动物囊胚阶段需要对内细胞团均等分割。
15．【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、分裂间期DNA复制的同时就合成组蛋白，新合成的DNA随即和组蛋白结合组装成染色质；分裂期只是染色质高度螺旋化折叠形成染色体，并非分裂期才完成DNA与组蛋白的结合，A错误；
B、DNA缠绕在组蛋白上形成核小体，有助于维持DNA双螺旋结构的稳定，保护DNA，B错误；
C、DNA复制停滞，细胞就减少组蛋白合成，该过程不属于正反馈调节。正反馈是使原有过程进一步加强，该过程是复制停止则组蛋白合成下调，C错误；
D、羟基脲抑制DNA复制，既可以抑制快速增殖的癌细胞，也会抑制骨髓中造血干细胞的分裂增殖，造血干细胞增殖受阻会造成血细胞生成不足，出现血细胞减少，D正确。
故答案为：D。
【分析】(1) 染色质由DNA和组蛋白组装而成，DNA复制和组蛋白合成在分裂间期同步发生，复制完成即刻组装染色质；分裂期染色质螺旋压缩成为染色体。
(2) 组蛋白和DNA结合形成核小体，可以保护DNA，有利于维持DNA结构稳定。
(3) 正反馈调节的效果会进一步促进该过程；负反馈调节的结果会抑制该过程。DNA复制停滞，组蛋白合成下降，不属于正反馈。
(4) 增殖旺盛的细胞（癌细胞、骨髓造血干细胞）都要进行DNA复制；抑制DNA复制的药物，在杀伤癌细胞的同时，也会伤害正常快速分裂的细胞，带来副作用。
16．【答案】A,D
【知识点】染色体数目的变异；植物组织培养的过程；单倍体育种；多倍体育种
【解析】【解答】A、A阶段是脱分化形成愈伤组织，脱分化一般在黑暗条件培养，利于愈伤组织生成；B阶段为再分化，要形成芽和叶，需要光照，促使叶绿体合成，进行光合作用，A正确；
B、现代月季4n=28，花粉发育而来的单倍体含有2个染色体组，含有同源染色体，可以产生可育配子，并非高度不育，B错误；
C、亲本现代月季可以是杂合子，花粉会出现多种基因型，秋水仙素加倍后得到的个体不一定全部为纯合子，C错误；
D、花药内部有花粉细胞（n=14），也有花药壁体细胞（4n=28）。花粉发育得到的植株体细胞染色体14，有丝分裂后期28；花药壁发育得到的植株体细胞染色体28，有丝分裂后期56。所以B阶段获得植株的细胞染色体数目可能为14、28、56条，D正确。
故答案为：AD。
【分析】(1) 植物组织培养：脱分化（A）一般避光培养；再分化（B）需要光照，满足叶绿素合成。
(2) 单倍体是否高度不育看染色体组是否为偶数；四倍体月季花粉发育的单倍体含2个染色体组，存在同源染色体，可以育。
(3) 花药离体培养，外植体花药包含花粉（雄配子）和花药壁（母体体细胞），会产生单倍体植株和四倍体植株。
(4) 秋水仙素使染色体加倍，只有配子基因型本身纯合，加倍后才是纯合子；亲本杂合时，配子基因型多样，加倍后不一定全为纯合子。
(5) 体细胞有丝分裂后期染色体数目加倍。
17．【答案】B,C,D
【知识点】探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
【解析】【解答】A、该血细胞计数板型号XB K 25，一块计数板含有2个计数室，每个计数室划分25个中方格，A正确；
B、取样滴加后，需要等待酵母菌沉降到计数室底部再计数，酵母菌悬浮会造成计数误差，不利于精确计数，B错误；
C、计数板上酵母菌数目多，采用抽样检测法，不使用逐个计数法，逐个计数适合个体体积大、数量少的生物，C错误；
D、只凭一个视野，缺少稀释倍数等相关数据，不能直接计算出培养液的酵母菌种群密度，D错误。
故答案为：BCD。
【分析】(1) 血细胞计数板：一块计数板2个计数室；25×16型：每个计数室25个中方格，每个中方格16个小方格。
(2) 滴加样液后静置片刻，让菌体沉降至计数室底部再镜检计数，悬浮状态计数结果不准。
(3) 培养液中酵母菌计数方法为抽样检测法，不是逐个计数。
(4) 种群密度计算公式：每毫升细胞数=中方格平均数×25×104×稀释倍数；缺少视野中方格统计数据、稀释倍数，无法算出密度。
(5) 计数原则：计上不计下、计左不计右。
18．【答案】A,C,D
【知识点】其他植物激素的种类和作用；植物激素间的相互关系
【解析】【解答】A、植物激素没有特定的分泌器官，乙烯几乎植物体各部位均可合成，ABA、BR也可在多种组织合成，A错误；
B、成熟前期，外源ABA组和各外源BR组的乙烯释放速率均高于清水CK组，二者都促进乙烯合成，调节作用大致相同，B正确；
C、题图中设置的0.1、0.4、0.8 mg/L三种BR浓度，全部表现为促进乙烯合成，没有出现抑制效果，不能体现低促高抑的两重性，C错误；
D、Brz组乙烯释放速率低于对照组，乙烯促进果实成熟，因此Brz会延缓果实成熟，不是加快成熟，D错误。
故答案为：ACD。
【分析】(1) 植物激素和动物激素不同，无专门分泌器官，多种组织均可合成。
(2) 两重性判断：必须既有促进又有抑制（和对照组相比），本实验全部BR浓度均为促进，不体现两重性。
(3) 乙烯的生理功能：促进果实成熟；乙烯释放速率越低，果实成熟越慢。
(4) 本实验自变量：不同激素、不同BR浓度；因变量：乙烯释放速率；CK清水组为空白对照。
19．【答案】B,C
【知识点】动物体细胞克隆
【解析】【解答】A、SIX1/SALL1缺陷的猪早期胚胎发育为肾脏缺陷胚胎，说明这两个基因是猪肾脏发育必需的基因，不能得出是人源肾脏发育必需的基因，A错误；
B、重构胚可以使用物理或者化学方法激活，化学方法包含Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等，促使重构胚启动分裂与发育，B正确；
C、猪胚胎自身肾脏发育相关基因缺陷，无法发育出猪的肾脏，注入人源干细胞，人源干细胞可以增殖分化，形成人的组织与人源肾脏，C正确；
D、桑葚胚阶段细胞还没有发生器官分化，不存在肾脏相关细胞，该时期检测不能确定后续是否发育出人源肾脏，D错误。
故答案为：BC。
【分析】(1) 体细胞核移植得到重构胚后，需要激活重构胚，激活手段有电刺激、钙离子载体、乙醇等。
(2) 基因敲除后猪胚胎自身不能形成肾脏，提供人源干细胞，利用猪胚胎的体内环境，由人源干细胞发育出人源肾脏。
(3) 桑葚胚时期细胞全能性高，尚未出现组织器官分化，无法检测是否能形成肾脏。
(4) 该技术属于异种嵌合体技术，利用动物胚胎的“器官空位”，由外来干细胞生成目标器官。
20．【答案】（1）细胞膜和细胞质；H2S、S2O32 ；FADH、NADPH
（2）光照、CO2；CO2 + 2H2S (CH2O) + H2O + 2S0；早于
（3）生长状况良好且长势相同的（同品种）；设置实验组；五点取样；W组叶面积高于H组，但株高和根长均低于H组；光合细菌加芽孢杆菌与粪肥混合使用（P+W 组）效果优于单独使用粪肥或化肥，可完全替代化肥
【知识点】光合作用的过程和意义；化能合成作用
【解析】【解答】(1)绿色硫细菌属于原核生物，细胞内不存在叶绿体，光合作用相关色素、电子传递体系分布在细胞膜上，光反应发生在细胞膜，暗反应（碳反应）发生在细胞质基质，因此光合作用场所为细胞膜和细胞质。看图中物质转化，H2S、S2O32-分解可以释放电子，这些电子用来还原NADP+，这一点和高等植物不一样，高等植物依靠水的光解提供电子。在暗反应阶段，FADH与NADPH都可以作为还原剂，为碳的还原过程提供还原能。
(2)结合图示，绿色硫细菌的除硫代谢过程需要光照提供能量，还需要CO2参与碳代谢，同时整个过程是厌氧条件。绿色植物光合作用是分解水产生氧气，绿色硫细菌利用H2S作为供氢体，生成单质硫，按照原子守恒，总反应式书写为CO2+ 2H2S→(CH2O) + H2O + 2S0。绿色硫细菌进行不产氧光合作用，蓝细菌可以进行产氧光合作用，进化上不产氧光合作用出现时间更早，所以绿色硫细菌类生物进化上早于蓝细菌。
(3)开展对照实验，为排除材料本身差异干扰实验结果，实验材料要选择同品种、生长状况良好且长势相同的小白菜。确定实验对象之后的操作是设置实验组，设置不同处理组别，同时设置对照组，每组设置多个平行，降低实验误差。大田、大棚植物取样，为保证样本具备代表性，采用五点取样法选取样本。对比粪肥W组与化肥H组的数据，W组叶面积高于H组，但是株高、根长都低于H组，说明单独粪肥无法完全替代化肥。对比全部组别，P+W组各项生长指标最优，所以实验结论为光合细菌加芽孢杆菌和粪肥混合使用效果优于单独粪肥、单独化肥，可以完全替代化肥。
【分析】(1)原核生物没有叶绿体，光合细菌的光反应在细胞膜（光合膜）完成，暗反应在细胞质基质完成。高等植物光反应中水光解，释放电子、氢离子，生成NADPH，释放氧气；不产氧光合细菌不以水作电子供体，利用硫化物等无机物提供电子。NADPH、FADH均属于还原型辅酶，可以为暗反应提供还原力。
(2)书写光合作用总反应式，需要找准反应物、生成物，保证元素守恒。产氧光合作用以水为电子供体释放氧气；不产氧光合作用用H2S等硫化物作为电子供体，生成硫单质，不产生氧气。地球早期环境无氧，先出现不产氧光合微生物，之后才出现蓝细菌的产氧光合作用，逐步改变大气成分。
(3)生物对照实验，需要遵循单一变量原则，实验材料初始状态要一致。设置对照组与实验组，平行重复减少偶然误差。五点取样法属于随机取样，避免人为主观选择样本带来偏差。分析实验结论，需要对比各组因变量指标，和对照组相互比较，按照实验目的得出对应结论。
（1）光合细菌没有叶绿体等复杂细胞器，其光合作用相关的酶和色素附着在细胞膜上，所以细胞膜是光反应的场所，暗反应合成糖类发生在细胞质中，因此绿色硫细菌进行光合作用的场所是细胞膜和细胞质。从图中可以看到，H2S、S2O32 分解过程中有电子产生，用于还原NADP+。在绿色植物和光合细菌的暗反应中，FADH、都能为二氧化碳的固定和还原等反应提供能量和还原剂。
（2）从图中可知，整个代谢过程的启动依赖光的参与，光反应阶段为后续除硫等反应提供了电子、NADPH和ATP等物质和能量。绿色植物光合作用总反应式是CO2+H2O(CH2O)+O2，绿色硫细菌以H2S为底物，产物有硫单质，根据元素守恒等原则可写出该反应式为CO2 + 2H2S(CH2O) + H2O + 2S0。蓝细菌进行产氧的光合作用，而绿色硫细菌光合作用不产氧，从进化角度看，不产氧的光合作用可能更早出现，之后才进化出能产氧的光合作用生物。
（3）实验对象选择方面：选择生长状况良好且相似的小白菜作为实验材料，这样能保证实验的初始条件一致，减少因小白菜自身差异对实验结果的影响。选择好实验对象后，接下来就是设置实验组和对照组。每个处理组，依据随机抽样法选取样本，检测相关数据。农田中五点取样可以保证样本的随机性和代表性，使检测数据更能反映整个处理组的真实情况。与使用化肥H组相比，单独使用粪肥W组小白菜虽然叶面积较高，但株高和根长测量值均较低，说明单独使用粪肥不能完全替代化肥。光合细菌加芽孢杆菌与粪肥混合使用（P+W组）对小白菜生长的促进作用优于单独使用粪肥和化肥，可完全替代化肥。
21．【答案】（1）碱基排列顺序；DNA 的一条链；RNA 聚合酶
（2）磷脂双分子层；内质网；核孔
（3）核纤层；整合素；基因表达（转录）；软
（4）细胞核形态大小变化、 核仁大小与数量变化以及染色质形态变化等
【知识点】细胞核的功能；细胞核的结构；遗传信息的转录
【解析】【解答】(1)DNA分子中脱氧核苷酸的碱基排列顺序储存并代表着生物的遗传信息。RNA的合成过程为转录，转录过程以DNA分子的一条链作为模板，严格遵循碱基互补配对原则合成RNA链，整个转录过程需要RNA聚合酶催化完成，RNA聚合酶可驱动核糖核苷酸依次连接形成RNA。
(2)核膜属于生物膜结构，所有生物膜的基本支架均为磷脂双分子层。内质网是细胞内膜面积最大的细胞器，外核膜朝向细胞质的一侧与内质网膜直接相连，实现细胞内膜系统的连通。外核膜与内核膜发生融合的位置，会形成核孔结构，核孔是核质之间大分子物质交换和信息交流的重要通道。
(3)结合图示结构可知，LINC复合体能够在结构上连接细胞质中的细胞骨架与细胞核内的核纤层。细胞外产生的力学刺激，首先被细胞膜上的整合素感知接收，随后力学信号依次通过整合素、细胞骨架、LINC复合体传递至细胞核内部。该信号传递过程会改变染色质的空间构象，进而影响基因的转录过程，调控基因表达，最终调节细胞的各项生命功能。染色质具有维持细胞核形态、提供机械支撑的作用，当染色质结构松散时，对细胞核的支撑能力下降，细胞核抵抗外力的能力减弱，整体质地变软。
(4)癌细胞具有无限增殖、代谢异常旺盛的特点，细胞核作为细胞代谢和遗传的控制中心，结构会发生明显特异性改变，主要包括细胞核整体形态、大小发生异常变化，核仁体积增大、数量增多，染色质结构松散、形态改变，核孔数量增多等，这些稳定的结构变异是临床诊断癌症的重要依据。
【分析】(1)DNA的遗传信息由碱基特定的排列顺序决定，具有特异性。转录的模板为DNA的一条单链，该过程不需要解旋酶，RNA聚合酶兼具解旋和催化磷酸二酯键形成的作用，转录的产物包含mRNA、tRNA、rRNA等各类RNA。
(2)磷脂双分子层构成细胞膜、核膜、细胞器膜等所有生物膜的基本支架。细胞内的内质网膜、核膜、细胞膜相互连接，构成完整的生物膜系统。核孔是内外核膜融合形成的特殊结构，具有选择性，可实现核质间蛋白质、RNA的定向运输。
(3)细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构，可传递机械信号、维持细胞形态。细胞膜上的整合素是感知胞外力学信号的关键蛋白，可将胞外物理信号转化为胞内信号传递至细胞核。染色质的空间结构直接影响基因的转录效率，进而调控基因表达。染色质的致密程度决定细胞核的机械强度，结构松散则细胞核柔韧性增强、硬度降低。
(4)核仁与核糖体的形成有关，细胞代谢越旺盛、蛋白质合成越活跃，核仁体积越大。癌变细胞增殖和代谢异常活跃，细胞核的形态、核仁、染色质、核孔等结构会出现特征性改变，可作为细胞癌变的形态学鉴定依据。
（1）DNA 分子中特定的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息。转录是以 DNA 的一条链为模板合成 RNA 的过程。转录过程需要 RNA 聚合酶催化核糖核苷酸聚合形成 RNA。
（2）生物膜的基本支架都是磷脂双分子层。内质网是细胞内膜面积最大的细胞器，向外与细胞膜相连，向内与核外膜相连。从图中可看出核孔位于外核膜和内核膜融合处。
（3）从图中可知 LINC 复合体连接细胞骨架和核纤层。细胞外的力学刺激经由整合素、细胞骨架和LINC复合体传递至核内，影响染色质构象，从而影响基因表达，调控细胞功能。染色质结构松散后对细胞核的支撑作用减弱，细胞核变软。
（4）癌变后细胞代谢增强，则细胞核内对应的变化有核膜凹陷，核仁体积增大，核孔数量较多，染色质松散，细胞核变软。
22．【答案】（1）出生率、死亡率、迁入率、迁出率；数学
（2）生态位；协同进化
（3）调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定；CD
（4）食物和水的添加导致个体游泳速度显著降低，捕食者信息的添加导致个体游泳速度显著增加；抑制
【知识点】协同进化与生物多样性的形成；种群的数量变动及其原因；种间关系；生态系统中的信息传递
【解析】【解答】(1)种群密度的直接影响因素为出生率、死亡率、迁入率、迁出率，出生率、迁入率会使种群密度上升，死亡率、迁出率会使种群密度下降。想要描述、解释、预测种群数量变化，通常需要构建数学模型，J型、S型增长曲线均属于数学模型。
(2)物种的生态位包含物种利用资源、活动空间、种间关系等多方面内容，不同鱼类调整食物、活动时间与活动范围，以此占据各自不同的生态位。协同进化指不同物种之间、生物与无机环境之间相互影响，不断进化发展，物种分化形成不同生态位是协同进化带来的结果。
(3)猎物鱼感知捕食者释放的化学信息，做出反捕食行为，属于捕食者与猎物之间的种间相互作用，体现生态系统信息传递能够调节生物的种间关系，维持生态系统稳定。集群生活时，个体距离近，会加剧食物、配偶的竞争，寄生虫更容易在个体之间传播，感染概率上升；群体合作能够提升觅食效率，同时群体警戒能力更强，可以降低被捕食风险，因此正确选项为CD。
(4)观察对照组柱形，水、食物处理组游泳速度变化为负值，游泳速度明显下降；捕食者信息处理组游泳速度变化为正值，游泳速度明显上升；化学预警信息几乎无明显改变。所以对照组结论为食物和水的添加导致个体游泳速度显著降低，捕食者信息的添加导致个体游泳速度显著增加。对比对照组，实验组各类信息素处理下游泳速度变化幅度整体变小，说明捕食胁迫会抑制鲫幼鱼个体对化学信息素的行为响应程度。
【分析】
(1)出生率死亡率、迁入率迁出率是种群密度的直接决定因素；年龄结构、性别比例属于间接影响因素。数学模型包含数学公式、曲线图，用来表征种群数量动态变化。
(2)生态位体现物种在群落中的地位和作用，多个物种生态位分化可以减少种间竞争。协同进化发生在不同物种、生物和无机环境之间，推动群落结构复杂化。
(3)信息传递三个层次作用：保障个体生命活动正常进行；利于种群繁衍；调节种间关系维持生态系统稳定。集群生活有利弊两面，有利：提高觅食效率、降低被捕食风险；弊端：加剧种内竞争、疾病和寄生虫更容易传播。
(4)柱形图纵坐标代表游泳速度变化，负值代表速度下降，正值代表速度上升；误差棒反映数据波动。实验组各项的变化幅度相比对照组均缩小，说明捕食胁迫条件下，鱼类对各类外来化学信息的行为响应被抑制。
（1）影响某种鱼类种群密度变化的直接因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。因为出生率和死亡率直接决定种群数量的增减，迁入率和迁出率会影响种群的数量变化。描述、解释和预测种群数量的变化，常常需要建立数学模型，比如种群增长的 “J” 形、“S” 形曲线等数学模型。
（2）生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况以及与其他物种的关系等。故不同鱼类间通过改变食物种类、活动范围、错开活动时间等方式占据不同的生态位。协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。故群落中物种之间及生物与无机环境之间协同进化的结果。
（3）猎物鱼通过感知 “捕食者信息” 引发反捕食行为，体现了信息传递具有调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定的作用。
A、集群生活个体对食物资源和配偶分配的竞争会增强，而非降低，A错误；
B、集群生活个体感染寄生虫的概率可能升高，因为个体聚集，寄生虫更易传播，B错误；
C、集群生活可以通过群体协作等方式提高觅食效率，C正确；
D、集群生活，群体的警觉性更高，可降低被捕食的风险，D正确。
故选CD。
（4）在对照组中，不同化学信息素对鲫幼促进鲫幼鱼个体对化学信息素的行为响应程度不同，表现为：食物和水的添加导致个体游泳速度显著降低，捕食者信息的添加导致个体游泳速度显著增加。因为实验组（有捕食胁迫）中，各种化学信息素处理下，鲫幼鱼个体游泳速度变化幅度相较于对照组更小，说明捕食胁迫抑制了其对化学信息素的行为响应从而降低鲫幼鱼个体游泳速度。
23．【答案】（1）碳源、氮源、维生素（任选两种）；高压蒸汽灭菌；平板划线；纯培养物
（2）使乳酸菌在液体培养基中大量繁殖
（3）防止高温杀死肺炎克雷伯菌
（4）减法；降低；11和14；有机酸和H2O2；有机酸；该实验中细菌素对肺炎克雷伯菌不具有抑菌作用，不能说明细菌素对其他细菌无抗菌作用
【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】(1)微生物培养基的基本营养成分包含水、无机盐、碳源、氮源，部分培养基还需要添加维生素等生长因子，从中任选两种填写即可。培养基通常采用高压蒸汽灭菌法灭菌。从图②的接种操作可以看出使用的是平板划线法，通过连续划线逐步稀释，把单个微生物分散到固体培养基表面。由单个细菌增殖形成的单菌落叫做纯培养物。
(2)步骤③把纯化后的乳酸菌接种到MRS液体培养基中进行培养，目的是让乳酸菌在液体环境下大量增殖，积累更多有机酸、过氧化氢、细菌素这类抑菌代谢产物。
(3)熔化后的培养基温度很高，肺炎克雷伯菌属于活细菌，如果直接加入高温培养基会被高温杀死，所以培养基熔化之后要冷却到适宜温度，再混入指示菌肺炎克雷伯菌。
(4)(ⅰ)实验向CFS中分别加入过氧化氢酶分解H2O2、加NaOH中和有机酸调pH至7.0、加蛋白酶K水解细菌素，人为去除某一类抑菌物质来观察抑菌效果，属于减法原理控制自变量。
(ⅱ)pH调至7.0组和对照组对比，三株菌株抑菌圈直径均明显变小，说明pH调至7.0之后抗菌作用降低；加入过氧化氢酶处理，11和14号菌株抑菌圈直径显著下降，上清液抗菌活性显著降低。
(ⅲ)11、14号调pH、加过氧化氢酶处理后抑菌效果都明显下降，蛋白酶K处理几乎无变化，说明抗菌成分主要是有机酸和H2O2；18号只有调pH处理抑菌效果下降，过氧化氢酶、蛋白酶K处理没有明显变化，所以主要抑菌物质为有机酸。本实验只测试细菌素针对肺炎克雷伯菌的效果，细菌素对该指示菌无抑菌效果，并不代表细菌素对其他种类细菌也没有抗菌作用。
【分析】(1)微生物培养基四大基本营养：水、无机盐、碳源、氮源，部分微生物还需额外维生素。高压蒸汽灭菌是培养基的标准灭菌方式。平板划线法依靠划线稀释获得单菌落，单菌落来源于单个菌体，属于纯培养物。
(2)液体培养基有利于微生物大量繁殖，用来扩增菌体、获取微生物的代谢产物。
(3)细菌的蛋白质在高温条件会变性失活，操作时培养基温度不能过高，避免杀死接种的活菌。
(4)减法原理：人为去除某种影响因素；加法原理：人为增加某种影响因素。调pH可以消除有机酸抑菌作用；过氧化氢酶特异性分解H2O2；蛋白酶K水解多肽类细菌素。抑菌圈直径大小代表抑菌能力，直径越小抑菌能力越弱。实验具有专一性，本实验只能反映抑菌物质对肺炎克雷伯菌的作用，不能外推到其他细菌。
（1）步骤②中配制的培养基一般含有水、无机盐、碳源、氮源、维生素等营养物质。培养基的常用的灭菌方法为高压蒸汽灭菌。据图可知，该步骤采用平板划线法将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个细菌繁殖形成的，称为纯培养物。
（2）步骤③中继续接种乳酸菌的目的是使乳酸菌在液体培养基中大量繁殖，产生更多的代谢产物（如有机酸、H2O2和细菌素等）。
（3）开展实验时，培养基需熔化并冷却至一定温度，然后再加入肺炎克雷伯菌混匀，原因是防止高温杀死肺炎克雷伯菌。
（4）根据题意可知，步骤⑥分别在 CFS 中加入 H2O2酶、NaOH 或蛋白酶 K（水解细菌素），采用减法原理分别分解上清液（CFS）中的有H2O2、有机酸、和细菌素（小分子多肽）最终鉴定乳酸菌产生的抑菌物对肺炎克雷伯菌的抑菌能力。由图 2 可知，与对照组相比，当 CFS 的 pH 调至 7.0 时，3株乳酸菌的抑菌圈的直径相对于对照组均下降，说明当 CFS 的 pH 调至 7.0 时， 3株乳酸菌对肺炎克雷伯菌的抗菌作用降低。由图 2 可知，在 CFS 中加入过氧化氢酶后11、14号菌株抑菌圈直径显著减小，说明在 CFS 中加入过氧化氢酶后11、14号菌株上清液的抗菌活性显著降低。实验结果表明 11 和 14 号菌株对肺炎克雷伯菌的抗菌成分主要包括有机酸和H2O2，而 18 号菌株对肺炎克雷伯菌的抗菌成分主要是有机酸。本实验是鉴定乳酸菌发酵后离心得到的上清液（CFS）其产生的抑菌物质对肺炎克雷伯菌的抑菌能力，细菌素对肺炎克雷伯菌不具有抑菌作用，但不能说明对其他细菌也无抗菌作用。
24．【答案】（1）5'→3'；DNA 聚合酶和 DNA 连接酶；ACD
（2）NLS 基因的部分碱基序列；2
（3）F3和 F2；Nde Ⅰ 和 Sma Ⅰ
（4）使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
（5）未融合NLS的pRI101-GFP；对照组荧光信号遍布细胞核、细胞质及细胞膜周边：而实验组荧光信号仅在细胞核中观测到
【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)由图1可以看到T5核酸外切酶对DNA的5'端进行切削，沿5'→3'方向水解DNA，暴露出互补的3'单链突出末端。过程②之后两条DNA片段依靠同源序列配对，链上存在单链缺口，过程③首先依靠DNA聚合酶补齐缺口处缺失的脱氧核苷酸，再由DNA连接酶形成磷酸二酯键把片段连接完整，因此需要DNA聚合酶和DNA连接酶。对比传统酶切 连接法，无缝克隆不依赖载体和片段上现有限制酶位点，不受限制酶切位点限制；拼接处依靠同源序列重组，不会引入多余碱基；步骤简化，操作时间短、成功率高，但仍然需要PCR扩增目的基因，故选ACD。
(2)要实现NLS基因与GFP基因无缝融合，PCR1的引物F1除GFP部分序列外，还需要含有NLS基因的部分碱基序列，扩增出来的A片段末端带上NLS同源序列，方便后续和B片段拼接。PCR扩增目的片段，第1轮循环产生长度不等的DNA链，第2轮循环才能够初步得到两端引物界定、长度正确的B片段，所以PCR2经过2轮循环可初步获得B片段。
(3)载体pRI101 AN使用NdeⅠ、SmaⅠ双酶切，要实现C片段定向插入，需要在C片段两端带上对应的酶切识别序列。结合图2，靠近启动子一端对应引物F3，靠近终止子一端对应引物F2，因此应分别在引物F3和F2的5’端添加限制酶NdeⅠ和SmaⅠ的识别序列。
(4)用Ca2+处理大肠杆菌，可以使大肠杆菌转变为感受态细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，便于重组质粒进入细胞。
(5)本实验目的是验证NLS促进蛋白定位到细胞核，自变量为是否带有NLS序列，对照组应选用未融合NLS的pRI101 GFP。预期实验现象：对照组的GFP没有NLS，荧光信号遍布细胞核、细胞质及细胞膜周边；实验组带有NLS GFP融合基因，荧光信号仅在细胞核中观测到，以此证明NLS可以促进蛋白定位于细胞核。
【分析】(1)T5核酸外切酶是5'→3'外切酶，切去5'端DNA链，产生3'突出同源单链，依靠碱基互补配对退火；之后DNA聚合酶补平缺口，DNA连接酶缝合磷酸二酯键。无缝克隆优势：不受酶切位点约束、无多余碱基残留、重组效率高，但是离不开PCR扩增获得带同源臂的目的片段。
(2)无缝克隆PCR引物设计要点：引物5'端带上另一个片段的同源序列，保证片段之间可以退火拼接。PCR规律：第1轮产生不等长产物，第2轮才出现目标长度的目的DNA片段。
(3)定向克隆时，目的片段两端要带上与载体相匹配的限制酶识别序列，酶切后片段和载体产生互补末端，保证目的基因按正确方向插入载体。
(4)Ca2+感受态细胞法是原核生物转化的常用手段，提高细胞膜对外源DNA的通透性。
(5)验证某信号序列的定位功能，对照实验设置缺失该信号序列的载体；观察荧光蛋白亚细胞位置，有无NLS会造成荧光分布差异，以此完成实验验证。
（1）从图 1 可知 T5 核酸外切酶沿5’→3’水解 DNA。过程③缺口处DNA链的补齐，可以看作DNA分子的复制过程，所需的酶有DNA聚合酶(DNA聚合酶将游离的单个脱氧核苷酸加到子链3'末端)和DNA连接酶(将两个DNA片段进行连接)。传统的酶切再连法需要用特定的限制酶先进行切割，再用DNA连接酶对露出的粘性末端进行连接，在该过程会形成多个小片段，操作复杂，而无缝克隆技术构建重组质粒是不受限制酶切位点的限制，不会引入多余碱基，操作时间短，成功率高，但依然需要进行PCR扩增目的基因，ACD正确，B错误。
故选ACD。
（2）PCR1 中引物 F1除了含有 GFP 基因部分碱基序列外，还应含有NLS 基因的部分碱基序列 。这样才能使GFP基因与NLS基因无缝融合。PCR2 扩增NLS时，第一扩增得到的是一条长链和一条短链，再一次扩增得到等长的B 片段，因此PCR2 经过2轮循环可初步获得 B 片段。
（3）载体 pRI101 - AN 含有NdeI 和 SmaI 两种限制酶，根据图示，需使B片段更接近启动子，为了保证 C 片段能与载体 pRI101 - AN 定向连接，应分别在引物F3和F2的5' 端要添加NdeI 和 SmaI 两种限制酶的识别序列。
（4）将 pRI101 - NLS - GFP 导入大肠杆菌进行扩增时，一般先用 Ca2+处理大肠杆菌，其目的是使大肠杆菌成为感受态细胞，易于吸收周围环境中的 DNA 分子 。
（5）为提升实验的严谨性，本实验还需增设一组不含 NLS 的pRI101-GFP 载体作对照，对比验证 NLS 作用。 分别将对照组和实验组的农杆菌注射到本氏烟草叶片细胞中，瞬时表达 2 天后观察绿色荧光蛋白的分布，若荧光信号在细胞中的分布情况为：实验组荧光信号主要在细胞核，对照组荧光信号主要在细胞质，则验证 NLS 能促进蛋白定位于细胞核中。
1 / 1江苏省镇江市2025-2026学年高三上学期开学生物试题
1．关于淀粉、生长素和蛋白酶的叙述，正确的是（　　）
A．三类物质中都含 C、H、O、N 元素
B．淀粉作为储能物质大量存在于植物的叶片中
C．生长素和蛋白酶的基本组成单位相同
D．蛋白酶能够催化淀粉酶水解
【答案】D
【知识点】糖类的种类及其分布和功能；酶的本质及其探索历程；生长素的产生、分布和运输情况
【解析】【解答】A、淀粉属于多糖，组成元素只有C、H、O，不含有N元素；生长素本质为吲哚乙酸，含有C、H、O、N；蛋白酶本质是蛋白质，含有C、H、O、N等元素，因此三类物质并不都含有N元素，A错误；
B、淀粉是植物细胞主要的储能物质，大量储存于块茎、块根、种子等器官；植物叶片可以通过光合作用合成淀粉，但叶片中淀粉不会大量储存，含量相对较少，B错误；
C、生长素是吲哚乙酸，属于小分子有机物，没有单体；蛋白酶化学本质是蛋白质，基本组成单位是氨基酸，二者基本组成单位不相同，C错误；
D、酶具有专一性，只能催化特定底物发生反应，淀粉酶的化学本质是蛋白质，蛋白酶可以催化蛋白质水解，因此蛋白酶能够催化淀粉酶水解，D正确。
故答案为：D。
【分析】 (1) 糖类的组成元素一般只有C、H、O；蛋白质的组成元素主要是C、H、O、N；吲哚乙酸（生长素）含有C、H、O、N，不属于蛋白质。
(2) 淀粉是植物细胞的储能多糖，叶片光合作用可临时产生淀粉，大量淀粉储存在种子、块茎、块根等储存器官。
(3) 蛋白质类物质的基本组成单位是氨基酸；吲哚乙酸是小分子，不存在单体。
(4) 酶的专一性是指一种酶只能催化一种或者一类化学反应；大多数酶的化学本质是蛋白质，蛋白酶可以水解蛋白质类的酶。
2．水绵能够在淡水环境中高效生长和繁殖，下图中①～⑤表示其不同的细胞结构。下列叙述错误的是（　　）
A．①对细胞起支持和保护作用
B．④呈螺旋带状，有利于适应水中低光照环境
C．②③④的膜共同参与构成水绵细胞的生物膜系统
D．⑤中的细胞骨架是由纤维素组成的网架结构
【答案】D
【知识点】细胞的生物膜系统；细胞骨架；细胞壁
【解析】【解答】A、图中①为细胞壁。植物细胞壁的主要功能是对细胞起支持和保护作用，维持细胞的正常形态，A不符合题意；
B、④是水绵的叶绿体，其形态呈螺旋带状。这种结构能增大叶绿体的受光面积，使水绵在淡水环境的低光照条件下，更充分地吸收光能用于光合作用，有利于适应环境，B不符合题意；
C、生物膜系统由细胞内的细胞膜、核膜和细胞器膜共同构成。②是细胞膜，③是细胞核（含核膜），④是叶绿体（含叶绿体膜），三者的膜均属于生物膜系统的组成部分，共同参与构成水绵细胞的生物膜系统，C不符合题意；
D、⑤是细胞质，细胞质中的细胞骨架是由蛋白质纤维（如微管、微丝等）组成的网架结构。纤维素是植物细胞壁的主要成分，并非细胞骨架的组成物质，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】水绵细胞中，细胞壁起支持和保护作用。螺旋带状叶绿体是水绵适应低光照环境的结构特点，可增大受光面积。生物膜系统由细胞膜、核膜和细胞器膜构成，水绵细胞的细胞膜、核膜、叶绿体膜均属于生物膜系统。细胞骨架位于细胞质中，由蛋白质纤维组成。纤维素是植物细胞壁的主要成分，不是细胞骨架的组成物质。
3．关于高中生物学实验的叙述，正确的是（　　）
A．检测花生子叶中的脂肪时，可直接用高倍镜观察脂肪颗粒
B．验证酶的专一性时，只需要考虑自变量的影响，不需要考虑无关变量
C．观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离时，使用低倍镜即可观察到细胞壁
D．恩格尔曼用水绵和厌氧细菌进行实验，证明叶绿体是光合作用的场所
【答案】C
【知识点】酶的特性；光合作用的发现史；质壁分离和复原；检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、检测花生子叶中的脂肪时，显微镜观察必须遵循先低倍后高倍的操作顺序，需要先使用低倍镜找到观察目标，再转换高倍镜观察脂肪颗粒，不能直接使用高倍镜进行观察，A错误；
B、验证酶的专一性实验中，自变量为酶的种类或者底物种类，除自变量外，温度、pH、底物浓度、酶的用量等均属于无关变量，实验过程中需要保证无关变量相同且适宜，避免无关变量干扰实验结果，B错误；
C、观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离实验，低倍镜就可以清晰观察到细胞壁、原生质层以及液泡的变化，不需要使用高倍显微镜，C正确；
D、恩格尔曼的实验选用水绵与好氧细菌，利用好氧细菌会聚集在氧气产生部位的特点，证明叶绿体是光合作用的场所，实验材料不是厌氧细菌，D错误。
故答案为：C。
【分析】 (1) 显微镜使用的一般原则为先低倍镜观察，找到物像并移至视野中央后，再换用高倍镜观察，不能直接使用高倍镜。
(2) 对照实验设计过程中，要遵循单一变量原则，除自变量以外，无关变量应当保持相同并且处于适宜条件，防止无关变量对实验结果造成影响。
(3) 观察植物细胞质壁分离与复原实验，全程使用低倍镜观察即可。
(4) 恩格尔曼实验以水绵和好氧细菌为材料，证明光合作用的场所是叶绿体，光合作用可以释放氧气。
(5) 脂肪的检测可以采用切片法借助显微镜观察脂肪颗粒，也可以用组织样液法直接进行颜色反应。
4．细胞质中积累的 Na+会抑制细胞质酶的活性，植物根部细胞通过多种“策略”降低细胞质中 Na+浓度，从而降低盐胁迫的损害，部分生理过程如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．Na+从细胞质基质进入液泡所需能量来自液泡膜两侧的 H+浓度差
B．细胞各结构中 H+浓度的差异主要依赖膜上的受体蛋白 SOS1 和 NHX
C．根部细胞降低 Na+毒害的“策略”是使 Na+进入液泡或排出细胞
D．细胞质膜发挥了控制物质进出细胞的功能
【答案】B
【知识点】细胞膜的功能；被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、Na+借助NHX蛋白从细胞质基质转运进入液泡，该过程利用液泡膜两侧H+浓度差形成的电化学势能提供动力，属于协同转运，A正确；
B、SOS1和NHX属于转运蛋白，负责物质的跨膜运输；受体蛋白主要功能是识别信号分子，参与细胞间信息交流，不负责转运离子。细胞各结构之间H+浓度差异依靠各类转运H+的转运蛋白维持，不是受体蛋白，B错误；
C、分析图示，细胞质基质中的Na+可以通过SOS1转运蛋白排出到细胞外，也可以通过NHX转运蛋白转运进入液泡储存，两种途径均可以降低细胞质基质中Na+浓度，减轻Na+对细胞质内酶的毒害作用，C正确；
D、细胞质膜上存在多种转运蛋白，可以控制Na+、H2O等物质跨细胞进出，体现出细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，D正确。
故答案为：B。
【分析】 (1) 转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白，用于介导物质跨膜运输；受体蛋白的作用是识别并结合信号分子，参与信息传递，一般不承担物质转运功能。
(2) 协同转运属于主动运输的一种类型，物质直接利用离子浓度差所具备的电化学势能完成跨膜运输，并不直接水解ATP。
(3) 细胞膜的功能包含将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流。
(4) 主动运输可以逆浓度梯度转运物质，部分主动运输过程需要直接消耗ATP水解的能量，部分协同转运依靠其他离子的浓度梯度势能供能。
(5) 植物应对盐胁迫时，可以通过将钠离子排出细胞或者将钠离子隔离储存在液泡中，降低细胞质基质钠离子浓度，减少高钠离子对细胞质代谢酶的抑制作用。
5．科学家发现癌症治疗与染色质结构有关，染色质的组蛋白乙酰化和去乙酰化会影响染色质的结构，丁酸钠是一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂。下列叙述错误的是（　　）
A．细胞由分裂间期进入分裂期组蛋白会大量去乙酰化
B．丁酸钠处理有利于 Z 酶催化 DNA 氢键断裂并合成产物
C．细胞增殖失控只可由 DNA 序列的改变引起
D．丁酸钠处理可以增强 X 射线破坏癌细胞 DNA 结构从而提高治疗效果
【答案】C
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点；细胞癌变的原因；表观遗传
【解析】【解答】A、细胞由分裂间期进入分裂期，染色质需要高度螺旋化、缩短变粗形成染色体，染色质结构变得紧密，该过程组蛋白会大量去乙酰化，A正确；
B、丁酸钠能够抑制组蛋白去乙酰化酶的活性，抑制组蛋白发生去乙酰化，使染色质维持松散的状态，便于Z酶（RNA聚合酶）结合DNA，催化DNA双链氢键断裂，启动转录合成mRNA，B正确；
C、细胞增殖失控既可以由DNA序列改变（基因突变）引发，表观遗传修饰，例如组蛋白乙酰化、去乙酰化造成染色质结构改变，在不改变DNA序列的前提下改变基因表达水平，也可以造成细胞增殖失控，C错误；
D、丁酸钠处理后染色质结构松散，DNA暴露程度增大，更容易被X射线破坏DNA的结构，因此可以提升对癌细胞的杀伤，提高治疗效果，D正确。
故答案为：C。
【分析】 (1) 染色质主要由DNA和组蛋白组成，组蛋白乙酰化会让染色质结构松散，有利于基因转录；组蛋白去乙酰化会使染色质高度螺旋化、结构紧密，不利于基因转录。
(2) 表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，组蛋白修饰属于表观遗传的一种类型。
(3) 转录过程中RNA聚合酶可以使DNA双链的氢键断裂，以DNA一条链为模板合成mRNA。
(4) 分裂期染色质螺旋缠绕形成染色体，染色质高度压缩，转录活动基本停止。
(5) DNA暴露程度越高，越容易受物理因素例如射线的损伤。
6．下图为果蝇细胞中发生的某变异类型示意图，不考虑其他变异类型。下列叙述错误的是（　　）
A．该变异类型属于染色体结构变异中的易位
B．该变异类型可以为生物进化提供原材料
C．若图中变异发生在某雌性果蝇 1 个卵原细胞中，则该细胞可产生 4 种卵细胞
D．若图中变异发生在某雄性果蝇体细胞内，则该细胞中含有 7 种染色体
【答案】C
【知识点】卵细胞的形成过程；基因重组及其意义；染色体结构的变异；变异是自然选择的原材料
【解析】【解答】A、图示发生在两条非同源染色体之间的片段交换，属于染色体结构变异中的易位，A正确；
B、染色体结构变异属于可遗传变异，基因突变、基因重组和染色体变异均可为生物进化提供原材料，因此该变异能够为生物进化提供原材料，B正确；
C、一个卵原细胞进行一次减数分裂，只能产生1个卵细胞与3个极体，只能得到1种卵细胞，不会产生4种卵细胞，C错误；
D、正常果蝇体细胞含有8条染色体，共4种形态。发生该染色体易位之后，两条非同源染色体形成两种新的易位染色体，细胞内染色体形态种类变为7种，D正确。
故答案为：C。
【分析】 (1) 染色体结构变异中的易位，指非同源染色体之间发生片段交换；同源染色体的非姐妹染色单体之间片段交换属于基因重组。
(2) 基因突变、基因重组、染色体变异都属于可遗传变异，可遗传变异是生物进化的原材料。
(3) 一个卵原细胞经减数分裂，最终产生1个卵细胞和3个极体；一个精原细胞经减数分裂可以产生4个精子，2种或者4种精子。
(4) 染色体易位会改变染色体的形态，使细胞内染色体形态种类数目发生改变。
7．滑雪是一项充满乐趣和挑战的剧烈运动。滑雪者在滑雪过程中，体内会发生一些变化。下列说法错误的是（　　）
A．基础滑行过程中平衡的维持和协调与下丘脑有关
B．滑雪者跳跃动作的精准完成与大脑皮层中央前回有关
C．滑雪者的交感神经占据优势，肾上腺素的分泌量会增加
D．滑雪者肾上腺皮质分泌的醛固酮增多，使Na+重吸收增加
【答案】A
【知识点】神经系统的基本结构；水盐平衡调节
【解析】【解答】A、维持身体平衡、协调运动的中枢位于小脑，不是下丘脑，A错误；
B、大脑皮层中央前回为第一运动区，调控躯体的随意运动，滑雪者跳跃动作的精准完成需要该区域参与，B正确；
C、剧烈运动时交感神经占据优势，肾上腺素分泌增加，加快心跳、提升代谢，适应剧烈运动需求，C正确；
D、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，滑雪大量出汗流失钠离子，醛固酮分泌增多，增加Na+重吸收，D正确。
故答案为：A。
【分析】(1) 小脑负责维持身体平衡、协调运动；下丘脑有体温、水盐、血糖调节中枢。
(2) 大脑皮层中央前回是躯体运动代表区，控制躯体随意运动。
(3) 交感神经兴奋时，肾上腺素分泌增多，应对紧张剧烈的活动。
(4) 醛固酮由肾上腺皮质分泌，促进肾小管和集合管重吸收Na+，排出K+，维持无机盐平衡。
8．结核分枝杆菌（MTB）可通过抑制巨噬细胞成熟等途径逃避吞噬，从而在宿主细胞中复制和长期存活。下列叙述错误的是（　　）
A．MTB 可以激发机体产生体液免疫和细胞免疫
B．MTB 通过抑制巨噬细胞成熟阻断其进行抗原呈递
C．细胞毒性 T 细胞能识别靶细胞膜表面的分子变化
D．机体产生的抗体可使被 MTB 入侵的靶细胞裂解死亡
【答案】D
【知识点】细胞免疫；体液免疫
【解析】【解答】A、MTB属于胞内寄生菌，既存在于体液环境，也会寄生于宿主细胞内部，能够激发机体产生体液免疫，同时也会激发细胞免疫，A正确；
B、巨噬细胞成熟之后具备抗原呈递功能，可以将抗原信息展示在细胞表面，激活特异性免疫反应，MTB抑制巨噬细胞成熟，能够阻碍巨噬细胞的抗原呈递过程，实现逃避免疫清除，B正确；
C、被病原体感染的靶细胞细胞膜表面会出现特异性的分子变化，细胞毒性T细胞可以识别靶细胞膜表面的这类分子变化，进而结合并攻击靶细胞，C正确；
D、抗体可以和体液中的抗原结合，但抗体不能裂解被病原体入侵的靶细胞；裂解靶细胞的是细胞毒性T细胞，D错误。
故答案为：D。
【分析】 (1) 胞内寄生的病原体入侵人体，会同时引发体液免疫与细胞免疫；体液免疫主要对付内环境中的病原体，细胞免疫负责清除被病原体侵染的靶细胞。
(2) 巨噬细胞属于抗原呈递细胞，可以摄取、加工处理抗原，并且把抗原信息呈递出来，激活特异性免疫。
(3) 细胞毒性T细胞可以识别被病原体感染的靶细胞，与靶细胞密切接触，诱导靶细胞发生凋亡，释放出细胞内的病原体。
(4) 抗体由浆细胞合成并分泌，抗体在体液中发挥作用，可与抗原特异性结合，抗体无法进入靶细胞内部，不能裂解靶细胞。
9．关于种群的叙述，正确的是（　　）
A．种群的集群分布反映了种群的数量特征和空间特征
B．种群密度总是随着种群出生率的增大而增大
C．种群都具有年龄结构、性别比例、出生率和死亡率等数量特征
D．种群个体之间的生存斗争不会改变环境容纳量的大小
【答案】D
【知识点】种群的特征
【解析】【解答】A、集群分布属于种群的空间特征，只体现种群个体的空间排布情况，不能反映种群的数量特征，A错误；
B、种群密度由出生率、死亡率、迁入率、迁出率共同决定，若出生率增大，但死亡率增大得更多，种群密度也不会增大，因此种群密度不会总是随出生率增大而增大，B错误；
C、性别比例不是所有种群都具备的数量特征，雌雄同株的植物、无性繁殖的生物种群没有性别比例这一特征，C错误；
D、环境容纳量由环境中的资源、空间、气候等外界条件决定，种群个体之间的生存斗争只会调节种群数量，不会改变环境容纳量的大小，D正确。
故答案为：D。
【分析】 (1) 种群特征分为数量特征和空间特征。数量特征包含种群密度、出生率与死亡率、迁入率与迁出率、年龄结构、性别比例；空间特征包括均匀分布、随机分布、集群分布。
(2) 种群密度直接受出生率、死亡率、迁入率、迁出率的影响，判断种群密度变化需要综合考虑上述四种因素。
(3) 性别比例针对雌雄异体的生物种群，雌雄同株、无性繁殖的生物不存在性别比例。
(4) 环境容纳量（K值）是一定环境条件所能维持的种群最大数量，K值大小取决于环境条件，种群内部个体间的斗争不会改变环境容纳量。
10．空间异质性是指生物群落的组成、结构和功能等在空间分布上的不均匀性和差异性，是群落的重要特征之一。下列叙述错误的是（　　）
A．与平坦同质土壤相比，地形变化频繁的土壤地段空间异质性高
B．群落空间异质性的程度越低，意味着能允许更多的物种共存
C．可以根据森林植物的垂直分布情况来预测鸟类多样性
D．林下光照处和阴暗处植物的分布存在差异，体现了群落的水平结构
【答案】B
【知识点】群落的结构
【解析】【解答】A、地形变化频繁的土壤地段，环境条件差异更大，群落组成、结构在空间上不均匀性更强，空间异质性高于平坦同质土壤，A正确；
B、空间异质性程度越高，环境类型越多，可以提供更多样的栖息环境与资源，有利于更多物种共存；空间异质性程度越低，环境越单一，能够共存的物种数目越少，B错误；
C、森林植物的垂直分层可为鸟类提供多样化的食物资源以及栖息场所，植物垂直分布情况可以用来预测鸟类的多样性，C正确；
D、林下光照处与阴暗处属于同一水平面上不同位置，植物分布出现差异，属于群落的水平结构，D正确。
故答案为：B。
【分析】(1) 空间异质性代表环境空间上的不均匀、有差异，地形、土壤、光照等条件变化越大，空间异质性越高。
(2) 较高的空间异质性会创造多种微环境，有利于提高物种丰富度，支持更多物种共存。
(3) 群落的垂直结构指群落内部不同生物在垂直方向上分层分布；群落的水平结构指水平方向上，由于地形、湿度、光照等因素，不同地段分布不同种群，呈镶嵌分布。
(4) 植物的垂直分层决定动物的垂直分层，植物为动物提供食物条件和栖息空间。
11．生态系统的结构和功能越稳定，对外来生物入侵的抵抗能力就越强。下列叙述错误的是（　　）
A．利用除草剂清除杂草不利于提高农田的抵抗力稳定性
B．具有较多空余生态位的生态系统，更易受到入侵
C．生态平衡的生态系统具有结构平衡、功能平衡和动态平衡的特征
D．火灾后的森林恢复过程中，抵抗外界干扰的能力逐渐增强
【答案】C
【知识点】当地自然群落中若干种生物的生态位；生态系统的稳定性
【解析】【解答】A、除草剂清除杂草，会减少农田中的生物种类，生态系统营养结构趋于简单，抵抗力稳定性下降，因此该做法不利于提高农田抵抗力稳定性，A正确；
B、空余生态位较多的生态系统，外来入侵物种可以利用空余生态位获得生存空间与资源，所以更容易遭受生物入侵，B正确；
C、处于生态平衡的生态系统具备结构平衡、功能平衡、收支平衡三大特征，不存在动态平衡这一特征，C错误；
D、火灾后的森林发生次生演替，演替过程中物种丰富度上升，食物链、食物网更加复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力逐步增强，D正确。
故答案为：C。
【分析】(1) 抵抗力稳定性和生态系统营养结构复杂程度正相关；生物种类越少，营养结构越简单，抵抗力稳定性越低。
(2) 生态位是物种在群落中的地位或者作用，空余生态位会给外来入侵物种提供生存机会。
(3) 生态平衡的三大特征：结构平衡、功能平衡、收支平衡。
(4) 次生演替过程中，一般物种丰富度不断升高，生态系统稳定性不断提升。
(5) 外来物种入侵容易发生在物种多样性较低、空余生态位较多的生态系统。
12．生物学中的“转化”可以有多种特定含义。下列叙述正确的是（　　）
A．基因工程中的转化是指目的基因进入受体细胞内的过程
B．iPS 细胞可以由已分化的 T 细胞、B 细胞转化而来
C．艾弗里利用肺炎链球菌进行转化实验，证明 DNA 是主要的遗传物质
D．在 ATP 与 ADP 相互转化过程中，物质和能量均是可逆的
【答案】B
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程；肺炎链球菌转化实验；基因工程的操作程序（详细）；干细胞工程
【解析】【解答】A、基因工程中的转化不单指目的基因进入受体细胞，还要求目的基因在受体细胞内维持稳定和表达，A错误；
B、iPS细胞即诱导多能干细胞，已分化的T细胞、B细胞等体细胞可以通过重编程诱导，转化为iPS细胞，B正确；
C、艾弗里的肺炎链球菌转化实验证明DNA是肺炎链球菌的遗传物质；DNA是主要的遗传物质是总结大量生物研究后的结论，不是该实验直接证明，C错误；
D、ATP和ADP相互转化，物质可以循环可逆，但能量来源与去向不一样，能量不可逆，D错误。
故答案为：B。
【分析】(1) 基因工程的转化：目的基因进入受体细胞，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
(2) iPS细胞（诱导多能干细胞）：将已分化的体细胞诱导重编程，使其恢复类似胚胎干细胞的多能性。
(3) 艾弗里实验结论：DNA是遗传物质；绝大多数生物的遗传物质是DNA，才得出DNA是主要遗传物质。
(4) ATP ADP转化：物质可逆，能量不可逆；ATP水解释放的能量用于生命活动，合成ATP的能量来自光能或者有机物氧化分解释放的化学能。
13．巴斯德毕赤酵母能在酒精氧化酶启动子的驱动下合成干扰素。下列关于利用巴斯德毕赤酵母发酵生产干扰素的叙述，正确的是（　　）
A．干扰素合成和加工的场所是巴斯德毕赤酵母的核糖体
B．随着发酵培养液中氨基酸浓度的增加，干扰素的生成量也不断增加
C．配制巴斯德毕赤酵母的培养基时，无需添加琼脂
D．发酵结束后，可采用过滤、沉淀等方法来获得干扰素
【答案】C
【知识点】微生物发酵及其应用
【解析】【解答】A、干扰素属于蛋白质，核糖体仅负责多肽链的合成，巴斯德毕赤酵母是真核生物，干扰素还需要在内质网、高尔基体中完成加工修饰，A错误；
B、氨基酸是合成干扰素的原料，只有在适宜浓度范围内，增加氨基酸浓度才会提高干扰素产量；氨基酸浓度过高，会造成细胞渗透失水，不利于酵母细胞生存，干扰素产量反而下降，B错误；
C、该生产过程为液体发酵培养，琼脂是固体培养基的凝固剂，液体培养基配制不需要添加琼脂，C正确；
D、干扰素分泌释放到发酵液中，过滤、沉淀主要用于分离菌体；获取培养液中的干扰素需要用离心、萃取、层析等手段，D错误。
故答案为：C。
【分析】(1) 酵母菌属于真核微生物，分泌蛋白在核糖体合成，内质网和高尔基体进行加工。
(2) 培养基中营养物质浓度需要适宜，浓度过高会导致微生物细胞渗透失水，抑制微生物生长。
(3) 琼脂作为凝固剂，用于制备固体培养基；工业发酵一般使用液体培养基，不加琼脂。
(4) 产物如果分泌到培养液中，要分离上清液中的目标产物；过滤沉淀多用于收集菌体细胞。
14．关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述，正确的是（　　）
A．动物细胞培养中的CO2和医用氧气中的 CO2作用一致
B．对青蛙囊胚的内细胞团进行均等分割后应及时进行胚胎移植
C．培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等能源物质
D．动物核移植技术中“去核”是指去除纺锤体-染色体复合物
【答案】D
【知识点】动物细胞工程的常用技术与应用
【解析】【解答】A、动物细胞培养环境中CO2的作用是维持培养液的pH；医用氧气中加入CO2是为了刺激人体呼吸中枢，二者功能不一样，A错误；
B、青蛙属于两栖动物，胚胎在体外水中发育，不进行胚胎移植，胚胎移植是哺乳动物胚胎工程的操作，B错误；
C、维生素、激素属于调节类物质，不能作为能源物质，早期胚胎培养液中的能源物质有葡萄糖等，C错误；
D、动物体细胞核移植过程的去核操作，一般去除卵母细胞的纺锤体 染色体复合物，避免卵母细胞自身染色体干扰重构胚胎，D正确。
故答案为：D。
【分析】(1) 动物细胞培养时，培养箱内5%CO2用于维持培养液pH；医用氧气里少量CO2用于刺激呼吸中枢。
(2) 胚胎移植应用于哺乳动物；两栖动物无胚胎移植技术，胚胎在外界环境完成发育。
(3) 能源物质可以为生命活动供能，维生素、激素只起调节作用，不属于能源物质。
(4) 核移植选用MⅡ期卵母细胞作为受体细胞，去核操作去除纺锤体 染色体复合物，保证重构胚胎的遗传物质主要来自供体细胞核。
(5) 胚胎分割时，哺乳动物囊胚阶段需要对内细胞团均等分割。
15．组蛋白合成通常与 DNA 复制偶联。羟基脲可抑制 DNA 复制，DNA 复制停滞时，细胞通过减少组蛋白合成避免游离组蛋白对染色质的毒性作用。下列叙述正确的是（　　）
A．在分裂间期合成的组蛋白到分裂期与 DNA 结合形成染色体
B．DNA 与组蛋白的结合不利于其双螺旋结构的稳定性
C．DNA 的复制与组蛋白的合成存在某种正反馈调节机制
D．羟基脲作为抗癌药物在抑制癌细胞增殖时可能会导致血细胞减少
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、分裂间期DNA复制的同时就合成组蛋白，新合成的DNA随即和组蛋白结合组装成染色质；分裂期只是染色质高度螺旋化折叠形成染色体，并非分裂期才完成DNA与组蛋白的结合，A错误；
B、DNA缠绕在组蛋白上形成核小体，有助于维持DNA双螺旋结构的稳定，保护DNA，B错误；
C、DNA复制停滞，细胞就减少组蛋白合成，该过程不属于正反馈调节。正反馈是使原有过程进一步加强，该过程是复制停止则组蛋白合成下调，C错误；
D、羟基脲抑制DNA复制，既可以抑制快速增殖的癌细胞，也会抑制骨髓中造血干细胞的分裂增殖，造血干细胞增殖受阻会造成血细胞生成不足，出现血细胞减少，D正确。
故答案为：D。
【分析】(1) 染色质由DNA和组蛋白组装而成，DNA复制和组蛋白合成在分裂间期同步发生，复制完成即刻组装染色质；分裂期染色质螺旋压缩成为染色体。
(2) 组蛋白和DNA结合形成核小体，可以保护DNA，有利于维持DNA结构稳定。
(3) 正反馈调节的效果会进一步促进该过程；负反馈调节的结果会抑制该过程。DNA复制停滞，组蛋白合成下降，不属于正反馈。
(4) 增殖旺盛的细胞（癌细胞、骨髓造血干细胞）都要进行DNA复制；抑制DNA复制的药物，在杀伤癌细胞的同时，也会伤害正常快速分裂的细胞，带来副作用。
16．关于利用现代月季（4n=28）进行育种过程如图所示。下列叙述正确的有（　　）
A．A 阶段通常为黑暗条件，B 阶段需要光照条件
B．花粉植株属于单倍体，高度不育
C．花粉植株经秋水仙素处理得到个体都是纯合子
D．经 B 阶段获得的植株细胞中染色体数目可能为 14、28、56 条
【答案】A,D
【知识点】染色体数目的变异；植物组织培养的过程；单倍体育种；多倍体育种
【解析】【解答】A、A阶段是脱分化形成愈伤组织，脱分化一般在黑暗条件培养，利于愈伤组织生成；B阶段为再分化，要形成芽和叶，需要光照，促使叶绿体合成，进行光合作用，A正确；
B、现代月季4n=28，花粉发育而来的单倍体含有2个染色体组，含有同源染色体，可以产生可育配子，并非高度不育，B错误；
C、亲本现代月季可以是杂合子，花粉会出现多种基因型，秋水仙素加倍后得到的个体不一定全部为纯合子，C错误；
D、花药内部有花粉细胞（n=14），也有花药壁体细胞（4n=28）。花粉发育得到的植株体细胞染色体14，有丝分裂后期28；花药壁发育得到的植株体细胞染色体28，有丝分裂后期56。所以B阶段获得植株的细胞染色体数目可能为14、28、56条，D正确。
故答案为：AD。
【分析】(1) 植物组织培养：脱分化（A）一般避光培养；再分化（B）需要光照，满足叶绿素合成。
(2) 单倍体是否高度不育看染色体组是否为偶数；四倍体月季花粉发育的单倍体含2个染色体组，存在同源染色体，可以育。
(3) 花药离体培养，外植体花药包含花粉（雄配子）和花药壁（母体体细胞），会产生单倍体植株和四倍体植株。
(4) 秋水仙素使染色体加倍，只有配子基因型本身纯合，加倍后才是纯合子；亲本杂合时，配子基因型多样，加倍后不一定全为纯合子。
(5) 体细胞有丝分裂后期染色体数目加倍。
17．某校兴趣小组进行“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验，每天定时从培养瓶中取样计数，连续测定 7 天。图乙为某次使用图甲所示计数板计数时的某个视野。下列叙述错误的有（　　）
A．图甲计数板有 2 个计数室，每个计数室有 25 个中方格
B．酵母菌均匀悬浮在计数室有利于对其精确计数
C．可以用逐个计数法统计血细胞计数板上的酵母菌
D．据图乙即可计算出该时段培养瓶中酵母菌种群密度为 6.0×106个/mL
【答案】B,C,D
【知识点】探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
【解析】【解答】A、该血细胞计数板型号XB K 25，一块计数板含有2个计数室，每个计数室划分25个中方格，A正确；
B、取样滴加后，需要等待酵母菌沉降到计数室底部再计数，酵母菌悬浮会造成计数误差，不利于精确计数，B错误；
C、计数板上酵母菌数目多，采用抽样检测法，不使用逐个计数法，逐个计数适合个体体积大、数量少的生物，C错误；
D、只凭一个视野，缺少稀释倍数等相关数据，不能直接计算出培养液的酵母菌种群密度，D错误。
故答案为：BCD。
【分析】(1) 血细胞计数板：一块计数板2个计数室；25×16型：每个计数室25个中方格，每个中方格16个小方格。
(2) 滴加样液后静置片刻，让菌体沉降至计数室底部再镜检计数，悬浮状态计数结果不准。
(3) 培养液中酵母菌计数方法为抽样检测法，不是逐个计数。
(4) 种群密度计算公式：每毫升细胞数=中方格平均数×25×104×稀释倍数；缺少视野中方格统计数据、稀释倍数，无法算出密度。
(5) 计数原则：计上不计下、计左不计右。
18．为研究油菜素甾醇（Brz）、脱落酸(ABA)和油菜素内酯(BR)对某种葡萄果实乙烯释放速率的影响，研究人员选择生长期一致的某种葡萄果实开展分组实验。进行相关处理后，每隔 7 天测定乙烯释放速率，结果如图所示。下列叙述错误的有（　　）
A．植物体内的乙烯、ABA 与 BR 都是由特定的器官合成的
B．成熟前期，外源 ABA 和 BR 在调节乙烯合成方面的作用大致相同
C．外源 BR 的作用表现为低浓度促进乙烯合成、高浓度抑制乙烯合成
D．Brz 的生理效应是抑制乙烯合成，单独使用时会加快果实成熟
【答案】A,C,D
【知识点】其他植物激素的种类和作用；植物激素间的相互关系
【解析】【解答】A、植物激素没有特定的分泌器官，乙烯几乎植物体各部位均可合成，ABA、BR也可在多种组织合成，A错误；
B、成熟前期，外源ABA组和各外源BR组的乙烯释放速率均高于清水CK组，二者都促进乙烯合成，调节作用大致相同，B正确；
C、题图中设置的0.1、0.4、0.8 mg/L三种BR浓度，全部表现为促进乙烯合成，没有出现抑制效果，不能体现低促高抑的两重性，C错误；
D、Brz组乙烯释放速率低于对照组，乙烯促进果实成熟，因此Brz会延缓果实成熟，不是加快成熟，D错误。
故答案为：ACD。
【分析】(1) 植物激素和动物激素不同，无专门分泌器官，多种组织均可合成。
(2) 两重性判断：必须既有促进又有抑制（和对照组相比），本实验全部BR浓度均为促进，不体现两重性。
(3) 乙烯的生理功能：促进果实成熟；乙烯释放速率越低，果实成熟越慢。
(4) 本实验自变量：不同激素、不同BR浓度；因变量：乙烯释放速率；CK清水组为空白对照。
19．猪的生理特征、器官大小以及胚胎发育方面与人类具有很高的相似性，成为“种植”人类器官的热门动物。如图为我国科学家利用猪培育可用于移植的人源肾脏的相关过程。下列叙述正确的有（　　）
A．推测SIX1/SALL1两种基因是人源肾脏发育所必需的基因
B．可用Ca2+载体、乙醇等化学方法激活重构胚
C．注入人源干细胞的作用是使人源干细胞分化产生人的组织和器官
D．选取桑葚胚期细胞检测，可确定得到的嵌合胚胎中是否有人源肾脏
【答案】B,C
【知识点】动物体细胞克隆
【解析】【解答】A、SIX1/SALL1缺陷的猪早期胚胎发育为肾脏缺陷胚胎，说明这两个基因是猪肾脏发育必需的基因，不能得出是人源肾脏发育必需的基因，A错误；
B、重构胚可以使用物理或者化学方法激活，化学方法包含Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等，促使重构胚启动分裂与发育，B正确；
C、猪胚胎自身肾脏发育相关基因缺陷，无法发育出猪的肾脏，注入人源干细胞，人源干细胞可以增殖分化，形成人的组织与人源肾脏，C正确；
D、桑葚胚阶段细胞还没有发生器官分化，不存在肾脏相关细胞，该时期检测不能确定后续是否发育出人源肾脏，D错误。
故答案为：BC。
【分析】(1) 体细胞核移植得到重构胚后，需要激活重构胚，激活手段有电刺激、钙离子载体、乙醇等。
(2) 基因敲除后猪胚胎自身不能形成肾脏，提供人源干细胞，利用猪胚胎的体内环境，由人源干细胞发育出人源肾脏。
(3) 桑葚胚时期细胞全能性高，尚未出现组织器官分化，无法检测是否能形成肾脏。
(4) 该技术属于异种嵌合体技术，利用动物胚胎的“器官空位”，由外来干细胞生成目标器官。
20．光合细菌是一类在光照条件下能进行光合作用但不产氧的微生物，可以用于环境治理和农业增产，其代表性生物绿色硫细菌除硫代谢机制如图。请回答下列问题：
（1）绿色硫细菌进行光合作用的场所是　 　。与绿色植物不同之处，还原 NADP+的电子来自　 　等物质的分解。在其“暗反应”阶段，　 　为反应提供还原能。
（2）据图分析，绿色硫细菌除硫代谢需要　 　以及厌氧环境条件。参照绿色植物光合作用总反应式推断出绿色硫细菌光合作用总反应式为　 　（仅考虑 H2S 作为反应底物生成硫单质 S ），据此推测该类生物进化上应 　 　（选填“早于”、“同步”或“晚于”）蓝细菌的出现。
（3）光合细菌在农业生产上往往作为一种调理剂，某科研机构研究某种光合细菌加芽孢杆菌与粪肥混合使用能否完全替代化肥，进行了以下实验：
实验目的 简要操作步骤
确定实验对象 选择　 　 小白菜作为实验材料，在温室大棚中进行实验。
　 　 设置 CK、W、H、P+W 4 个处理组（对照 CK、粪肥 W、化肥 H、菌剂 P），每组设 3 个平行组实验，共计 12 个处理组。
种植实验对象 大棚温度控制在相同且适宜条件下生长 30 天。
测量实验数据 每个处理组，依据　 　 法选取样本，检测相关数据如下表。
分析实验数据并得出实验结论 根据表格中的实验数据，可以得出单独使用粪肥 W 不能完全替代化肥原因是　 　，最终得出的实验结论是　 　。
【答案】（1）细胞膜和细胞质；H2S、S2O32 ；FADH、NADPH
（2）光照、CO2；CO2 + 2H2S (CH2O) + H2O + 2S0；早于
（3）生长状况良好且长势相同的（同品种）；设置实验组；五点取样；W组叶面积高于H组，但株高和根长均低于H组；光合细菌加芽孢杆菌与粪肥混合使用（P+W 组）效果优于单独使用粪肥或化肥，可完全替代化肥
【知识点】光合作用的过程和意义；化能合成作用
【解析】【解答】(1)绿色硫细菌属于原核生物，细胞内不存在叶绿体，光合作用相关色素、电子传递体系分布在细胞膜上，光反应发生在细胞膜，暗反应（碳反应）发生在细胞质基质，因此光合作用场所为细胞膜和细胞质。看图中物质转化，H2S、S2O32-分解可以释放电子，这些电子用来还原NADP+，这一点和高等植物不一样，高等植物依靠水的光解提供电子。在暗反应阶段，FADH与NADPH都可以作为还原剂，为碳的还原过程提供还原能。
(2)结合图示，绿色硫细菌的除硫代谢过程需要光照提供能量，还需要CO2参与碳代谢，同时整个过程是厌氧条件。绿色植物光合作用是分解水产生氧气，绿色硫细菌利用H2S作为供氢体，生成单质硫，按照原子守恒，总反应式书写为CO2+ 2H2S→(CH2O) + H2O + 2S0。绿色硫细菌进行不产氧光合作用，蓝细菌可以进行产氧光合作用，进化上不产氧光合作用出现时间更早，所以绿色硫细菌类生物进化上早于蓝细菌。
(3)开展对照实验，为排除材料本身差异干扰实验结果，实验材料要选择同品种、生长状况良好且长势相同的小白菜。确定实验对象之后的操作是设置实验组，设置不同处理组别，同时设置对照组，每组设置多个平行，降低实验误差。大田、大棚植物取样，为保证样本具备代表性，采用五点取样法选取样本。对比粪肥W组与化肥H组的数据，W组叶面积高于H组，但是株高、根长都低于H组，说明单独粪肥无法完全替代化肥。对比全部组别，P+W组各项生长指标最优，所以实验结论为光合细菌加芽孢杆菌和粪肥混合使用效果优于单独粪肥、单独化肥，可以完全替代化肥。
【分析】(1)原核生物没有叶绿体，光合细菌的光反应在细胞膜（光合膜）完成，暗反应在细胞质基质完成。高等植物光反应中水光解，释放电子、氢离子，生成NADPH，释放氧气；不产氧光合细菌不以水作电子供体，利用硫化物等无机物提供电子。NADPH、FADH均属于还原型辅酶，可以为暗反应提供还原力。
(2)书写光合作用总反应式，需要找准反应物、生成物，保证元素守恒。产氧光合作用以水为电子供体释放氧气；不产氧光合作用用H2S等硫化物作为电子供体，生成硫单质，不产生氧气。地球早期环境无氧，先出现不产氧光合微生物，之后才出现蓝细菌的产氧光合作用，逐步改变大气成分。
(3)生物对照实验，需要遵循单一变量原则，实验材料初始状态要一致。设置对照组与实验组，平行重复减少偶然误差。五点取样法属于随机取样，避免人为主观选择样本带来偏差。分析实验结论，需要对比各组因变量指标，和对照组相互比较，按照实验目的得出对应结论。
（1）光合细菌没有叶绿体等复杂细胞器，其光合作用相关的酶和色素附着在细胞膜上，所以细胞膜是光反应的场所，暗反应合成糖类发生在细胞质中，因此绿色硫细菌进行光合作用的场所是细胞膜和细胞质。从图中可以看到，H2S、S2O32 分解过程中有电子产生，用于还原NADP+。在绿色植物和光合细菌的暗反应中，FADH、都能为二氧化碳的固定和还原等反应提供能量和还原剂。
（2）从图中可知，整个代谢过程的启动依赖光的参与，光反应阶段为后续除硫等反应提供了电子、NADPH和ATP等物质和能量。绿色植物光合作用总反应式是CO2+H2O(CH2O)+O2，绿色硫细菌以H2S为底物，产物有硫单质，根据元素守恒等原则可写出该反应式为CO2 + 2H2S(CH2O) + H2O + 2S0。蓝细菌进行产氧的光合作用，而绿色硫细菌光合作用不产氧，从进化角度看，不产氧的光合作用可能更早出现，之后才进化出能产氧的光合作用生物。
（3）实验对象选择方面：选择生长状况良好且相似的小白菜作为实验材料，这样能保证实验的初始条件一致，减少因小白菜自身差异对实验结果的影响。选择好实验对象后，接下来就是设置实验组和对照组。每个处理组，依据随机抽样法选取样本，检测相关数据。农田中五点取样可以保证样本的随机性和代表性，使检测数据更能反映整个处理组的真实情况。与使用化肥H组相比，单独使用粪肥W组小白菜虽然叶面积较高，但株高和根长测量值均较低，说明单独使用粪肥不能完全替代化肥。光合细菌加芽孢杆菌与粪肥混合使用（P+W组）对小白菜生长的促进作用优于单独使用粪肥和化肥，可完全替代化肥。
21．研究表明，生物力学因素在细胞核结构和功能的动态变化调控中起至关重要的作用。下图为细胞核部分结构示意图，请回答下列问题：
（1）细胞核DNA中的　 　代表着遗传信息，核内RNA的合成以　 　为模板，需要　 　的催化。
（2）核膜的基本支架是　 　，其在空间上将遗传物质和细胞质分隔开，形成核内特殊的微环境。外核膜向胞质侧与　 　（细胞器）膜相连，向核质侧则与内核膜融合；在外核膜和内核膜的融合处嵌入　 　（结构）。
（3）核膜上存在LINC复合体，该复合体在物理结构上连接了细胞骨架和　 　，将细胞外的力学刺激经由　 　、细胞骨架和LINC复合体传递至核内，进而影响染色质构象和　 　，调控细胞功能。游离细胞核的体外拉伸实验表明，小范围形变时细胞核对外力的抵抗由染色质主导，通过相关处理使染色质结构松散导致细胞核变　 　（选填“软”或“硬”）。
（4）癌变后的细胞代谢通常增强，推测细胞核结构发生的变化有　 　，这些变化逐渐成为诊断癌症的“金标准”。
【答案】（1）碱基排列顺序；DNA 的一条链；RNA 聚合酶
（2）磷脂双分子层；内质网；核孔
（3）核纤层；整合素；基因表达（转录）；软
（4）细胞核形态大小变化、 核仁大小与数量变化以及染色质形态变化等
【知识点】细胞核的功能；细胞核的结构；遗传信息的转录
【解析】【解答】(1)DNA分子中脱氧核苷酸的碱基排列顺序储存并代表着生物的遗传信息。RNA的合成过程为转录，转录过程以DNA分子的一条链作为模板，严格遵循碱基互补配对原则合成RNA链，整个转录过程需要RNA聚合酶催化完成，RNA聚合酶可驱动核糖核苷酸依次连接形成RNA。
(2)核膜属于生物膜结构，所有生物膜的基本支架均为磷脂双分子层。内质网是细胞内膜面积最大的细胞器，外核膜朝向细胞质的一侧与内质网膜直接相连，实现细胞内膜系统的连通。外核膜与内核膜发生融合的位置，会形成核孔结构，核孔是核质之间大分子物质交换和信息交流的重要通道。
(3)结合图示结构可知，LINC复合体能够在结构上连接细胞质中的细胞骨架与细胞核内的核纤层。细胞外产生的力学刺激，首先被细胞膜上的整合素感知接收，随后力学信号依次通过整合素、细胞骨架、LINC复合体传递至细胞核内部。该信号传递过程会改变染色质的空间构象，进而影响基因的转录过程，调控基因表达，最终调节细胞的各项生命功能。染色质具有维持细胞核形态、提供机械支撑的作用，当染色质结构松散时，对细胞核的支撑能力下降，细胞核抵抗外力的能力减弱，整体质地变软。
(4)癌细胞具有无限增殖、代谢异常旺盛的特点，细胞核作为细胞代谢和遗传的控制中心，结构会发生明显特异性改变，主要包括细胞核整体形态、大小发生异常变化，核仁体积增大、数量增多，染色质结构松散、形态改变，核孔数量增多等，这些稳定的结构变异是临床诊断癌症的重要依据。
【分析】(1)DNA的遗传信息由碱基特定的排列顺序决定，具有特异性。转录的模板为DNA的一条单链，该过程不需要解旋酶，RNA聚合酶兼具解旋和催化磷酸二酯键形成的作用，转录的产物包含mRNA、tRNA、rRNA等各类RNA。
(2)磷脂双分子层构成细胞膜、核膜、细胞器膜等所有生物膜的基本支架。细胞内的内质网膜、核膜、细胞膜相互连接，构成完整的生物膜系统。核孔是内外核膜融合形成的特殊结构，具有选择性，可实现核质间蛋白质、RNA的定向运输。
(3)细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构，可传递机械信号、维持细胞形态。细胞膜上的整合素是感知胞外力学信号的关键蛋白，可将胞外物理信号转化为胞内信号传递至细胞核。染色质的空间结构直接影响基因的转录效率，进而调控基因表达。染色质的致密程度决定细胞核的机械强度，结构松散则细胞核柔韧性增强、硬度降低。
(4)核仁与核糖体的形成有关，细胞代谢越旺盛、蛋白质合成越活跃，核仁体积越大。癌变细胞增殖和代谢异常活跃，细胞核的形态、核仁、染色质、核孔等结构会出现特征性改变，可作为细胞癌变的形态学鉴定依据。
（1）DNA 分子中特定的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息。转录是以 DNA 的一条链为模板合成 RNA 的过程。转录过程需要 RNA 聚合酶催化核糖核苷酸聚合形成 RNA。
（2）生物膜的基本支架都是磷脂双分子层。内质网是细胞内膜面积最大的细胞器，向外与细胞膜相连，向内与核外膜相连。从图中可看出核孔位于外核膜和内核膜融合处。
（3）从图中可知 LINC 复合体连接细胞骨架和核纤层。细胞外的力学刺激经由整合素、细胞骨架和LINC复合体传递至核内，影响染色质构象，从而影响基因表达，调控细胞功能。染色质结构松散后对细胞核的支撑作用减弱，细胞核变软。
（4）癌变后细胞代谢增强，则细胞核内对应的变化有核膜凹陷，核仁体积增大，核孔数量较多，染色质松散，细胞核变软。
22．在水体环境中，猎物鱼可通过感知捕食者身体上释放的“捕食者信息”或同种鱼释放的“化学预警信息”评估潜在的捕食风险。请回答下列问题：
（1）影响某种鱼类种群密度变化的直接因素有　 　。描述、解释和预测种群数量的变化，常常需要建立　 　模型。
（2）不同鱼类间可通过改变食物种类、活动范围、错开活动时间等方式占据不同的　 　，这是群落中物种之间及生物与无机环境之间　 　 的结果。
（3）猎物鱼可通过感知捕食者身体上释放的“捕食者信息”从而引发反捕食行为，这体现了信息传递具有　 　的作用。与独居个体相比，集群生活的个体通过调整自己的游泳行为以配合群体运动，从而能够给鱼群成员带来许多生态益处。下列有关集群生活益处的叙述，正确的有　 　。
A. 个体对食物资源和配偶分配的竞争降低
B. 个体感染寄生虫的概率降低
C. 集群生活可以提高觅食效率
D. 集群生活可以降低被捕食的风险
（4）某科研小组以鲫幼鱼为实验对象，考察并比较不同化学信息素和捕食胁迫对鲫幼鱼个体行为特征的影响。实验人员分别在无捕食胁迫处理组（对照组）和有捕食胁迫处理组（实验组）下，注入不同化学信息素（水、食物、化学预警信息、捕食者信息）并观测鲫幼鱼个体游泳速度变化，实验结果如下图。
据图分析可得出的结论为：在对照组中，不同化学信息素对鲫幼鱼个体游泳速度影响是　 　。与对照组相比，实验组中捕食胁迫会　 　（选填“抑制”或“促进”）鲫幼鱼个体对化学信息素的行为响应程度。
【答案】（1）出生率、死亡率、迁入率、迁出率；数学
（2）生态位；协同进化
（3）调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定；CD
（4）食物和水的添加导致个体游泳速度显著降低，捕食者信息的添加导致个体游泳速度显著增加；抑制
【知识点】协同进化与生物多样性的形成；种群的数量变动及其原因；种间关系；生态系统中的信息传递
【解析】【解答】(1)种群密度的直接影响因素为出生率、死亡率、迁入率、迁出率，出生率、迁入率会使种群密度上升，死亡率、迁出率会使种群密度下降。想要描述、解释、预测种群数量变化，通常需要构建数学模型，J型、S型增长曲线均属于数学模型。
(2)物种的生态位包含物种利用资源、活动空间、种间关系等多方面内容，不同鱼类调整食物、活动时间与活动范围，以此占据各自不同的生态位。协同进化指不同物种之间、生物与无机环境之间相互影响，不断进化发展，物种分化形成不同生态位是协同进化带来的结果。
(3)猎物鱼感知捕食者释放的化学信息，做出反捕食行为，属于捕食者与猎物之间的种间相互作用，体现生态系统信息传递能够调节生物的种间关系，维持生态系统稳定。集群生活时，个体距离近，会加剧食物、配偶的竞争，寄生虫更容易在个体之间传播，感染概率上升；群体合作能够提升觅食效率，同时群体警戒能力更强，可以降低被捕食风险，因此正确选项为CD。
(4)观察对照组柱形，水、食物处理组游泳速度变化为负值，游泳速度明显下降；捕食者信息处理组游泳速度变化为正值，游泳速度明显上升；化学预警信息几乎无明显改变。所以对照组结论为食物和水的添加导致个体游泳速度显著降低，捕食者信息的添加导致个体游泳速度显著增加。对比对照组，实验组各类信息素处理下游泳速度变化幅度整体变小，说明捕食胁迫会抑制鲫幼鱼个体对化学信息素的行为响应程度。
【分析】
(1)出生率死亡率、迁入率迁出率是种群密度的直接决定因素；年龄结构、性别比例属于间接影响因素。数学模型包含数学公式、曲线图，用来表征种群数量动态变化。
(2)生态位体现物种在群落中的地位和作用，多个物种生态位分化可以减少种间竞争。协同进化发生在不同物种、生物和无机环境之间，推动群落结构复杂化。
(3)信息传递三个层次作用：保障个体生命活动正常进行；利于种群繁衍；调节种间关系维持生态系统稳定。集群生活有利弊两面，有利：提高觅食效率、降低被捕食风险；弊端：加剧种内竞争、疾病和寄生虫更容易传播。
(4)柱形图纵坐标代表游泳速度变化，负值代表速度下降，正值代表速度上升；误差棒反映数据波动。实验组各项的变化幅度相比对照组均缩小，说明捕食胁迫条件下，鱼类对各类外来化学信息的行为响应被抑制。
（1）影响某种鱼类种群密度变化的直接因素是出生率和死亡率、迁入率和迁出率。因为出生率和死亡率直接决定种群数量的增减，迁入率和迁出率会影响种群的数量变化。描述、解释和预测种群数量的变化，常常需要建立数学模型，比如种群增长的 “J” 形、“S” 形曲线等数学模型。
（2）生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源的情况以及与其他物种的关系等。故不同鱼类间通过改变食物种类、活动范围、错开活动时间等方式占据不同的生态位。协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。故群落中物种之间及生物与无机环境之间协同进化的结果。
（3）猎物鱼通过感知 “捕食者信息” 引发反捕食行为，体现了信息传递具有调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定的作用。
A、集群生活个体对食物资源和配偶分配的竞争会增强，而非降低，A错误；
B、集群生活个体感染寄生虫的概率可能升高，因为个体聚集，寄生虫更易传播，B错误；
C、集群生活可以通过群体协作等方式提高觅食效率，C正确；
D、集群生活，群体的警觉性更高，可降低被捕食的风险，D正确。
故选CD。
（4）在对照组中，不同化学信息素对鲫幼促进鲫幼鱼个体对化学信息素的行为响应程度不同，表现为：食物和水的添加导致个体游泳速度显著降低，捕食者信息的添加导致个体游泳速度显著增加。因为实验组（有捕食胁迫）中，各种化学信息素处理下，鲫幼鱼个体游泳速度变化幅度相较于对照组更小，说明捕食胁迫抑制了其对化学信息素的行为响应从而降低鲫幼鱼个体游泳速度。
23．乳酸菌发酵后离心得到的上清液（CFS）中含有多种天然抑菌物质，如有机酸、H2O2和细菌素（小分子多肽）等。研究人员从奶牛口腔、粪便中分离到 3 株乳酸菌，分别编号为 11、14、18，鉴定其产生的抑菌物质对肺炎克雷伯菌的抑菌能力，过程如图 1 所示。请回答下列问题：
（1）步骤②中配制的培养基一般含有水、无机盐、　 　（答出两种）等营养物质，培养基常用的灭菌方法为　 　。该步骤采用　 　法将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个细菌繁殖形成的，称为　 　 。
（2）步骤③中继续接种乳酸菌的目的是　 　 。
（3）开展实验时，培养基需熔化并冷却至一定温度，然后再加入肺炎克雷伯菌混匀，原因是　 　。
（4）步骤⑥分别在 CFS 中加入 H2O2酶、NaOH 或蛋白酶 K（水解细菌素），最终鉴定乳酸菌产生的抑菌物对肺炎克雷伯菌的抑菌能力，实验结果如图 2 所示
(ⅰ) 该实验中采用　 　（选填“加法”或“减法”）原理控制自变量。
(ⅱ) 由图 2 可知，与对照组相比，当 CFS 的 pH 调至 7.0 时，3 株乳酸菌对肺炎克雷伯菌的抗菌作用　 　（选填“降低”、“增加”或“无显著变化”）；在 CFS 中加入过氧化氢酶后，　 　号菌株上清液的抗菌活性显著降低。
(ⅲ) 实验结果表明 11 和 14 号菌株对肺炎克雷伯菌的抗菌成分主要包括　 　，而 18 号菌株对肺炎克雷伯菌的抗菌成分主要是　 　。本实验不能说明细菌素无抗菌作用，理由是　 　 。
【答案】（1）碳源、氮源、维生素（任选两种）；高压蒸汽灭菌；平板划线；纯培养物
（2）使乳酸菌在液体培养基中大量繁殖
（3）防止高温杀死肺炎克雷伯菌
（4）减法；降低；11和14；有机酸和H2O2；有机酸；该实验中细菌素对肺炎克雷伯菌不具有抑菌作用，不能说明细菌素对其他细菌无抗菌作用
【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】(1)微生物培养基的基本营养成分包含水、无机盐、碳源、氮源，部分培养基还需要添加维生素等生长因子，从中任选两种填写即可。培养基通常采用高压蒸汽灭菌法灭菌。从图②的接种操作可以看出使用的是平板划线法，通过连续划线逐步稀释，把单个微生物分散到固体培养基表面。由单个细菌增殖形成的单菌落叫做纯培养物。
(2)步骤③把纯化后的乳酸菌接种到MRS液体培养基中进行培养，目的是让乳酸菌在液体环境下大量增殖，积累更多有机酸、过氧化氢、细菌素这类抑菌代谢产物。
(3)熔化后的培养基温度很高，肺炎克雷伯菌属于活细菌，如果直接加入高温培养基会被高温杀死，所以培养基熔化之后要冷却到适宜温度，再混入指示菌肺炎克雷伯菌。
(4)(ⅰ)实验向CFS中分别加入过氧化氢酶分解H2O2、加NaOH中和有机酸调pH至7.0、加蛋白酶K水解细菌素，人为去除某一类抑菌物质来观察抑菌效果，属于减法原理控制自变量。
(ⅱ)pH调至7.0组和对照组对比，三株菌株抑菌圈直径均明显变小，说明pH调至7.0之后抗菌作用降低；加入过氧化氢酶处理，11和14号菌株抑菌圈直径显著下降，上清液抗菌活性显著降低。
(ⅲ)11、14号调pH、加过氧化氢酶处理后抑菌效果都明显下降，蛋白酶K处理几乎无变化，说明抗菌成分主要是有机酸和H2O2；18号只有调pH处理抑菌效果下降，过氧化氢酶、蛋白酶K处理没有明显变化，所以主要抑菌物质为有机酸。本实验只测试细菌素针对肺炎克雷伯菌的效果，细菌素对该指示菌无抑菌效果，并不代表细菌素对其他种类细菌也没有抗菌作用。
【分析】(1)微生物培养基四大基本营养：水、无机盐、碳源、氮源，部分微生物还需额外维生素。高压蒸汽灭菌是培养基的标准灭菌方式。平板划线法依靠划线稀释获得单菌落，单菌落来源于单个菌体，属于纯培养物。
(2)液体培养基有利于微生物大量繁殖，用来扩增菌体、获取微生物的代谢产物。
(3)细菌的蛋白质在高温条件会变性失活，操作时培养基温度不能过高，避免杀死接种的活菌。
(4)减法原理：人为去除某种影响因素；加法原理：人为增加某种影响因素。调pH可以消除有机酸抑菌作用；过氧化氢酶特异性分解H2O2；蛋白酶K水解多肽类细菌素。抑菌圈直径大小代表抑菌能力，直径越小抑菌能力越弱。实验具有专一性，本实验只能反映抑菌物质对肺炎克雷伯菌的作用，不能外推到其他细菌。
（1）步骤②中配制的培养基一般含有水、无机盐、碳源、氮源、维生素等营养物质。培养基的常用的灭菌方法为高压蒸汽灭菌。据图可知，该步骤采用平板划线法将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个细菌繁殖形成的，称为纯培养物。
（2）步骤③中继续接种乳酸菌的目的是使乳酸菌在液体培养基中大量繁殖，产生更多的代谢产物（如有机酸、H2O2和细菌素等）。
（3）开展实验时，培养基需熔化并冷却至一定温度，然后再加入肺炎克雷伯菌混匀，原因是防止高温杀死肺炎克雷伯菌。
（4）根据题意可知，步骤⑥分别在 CFS 中加入 H2O2酶、NaOH 或蛋白酶 K（水解细菌素），采用减法原理分别分解上清液（CFS）中的有H2O2、有机酸、和细菌素（小分子多肽）最终鉴定乳酸菌产生的抑菌物对肺炎克雷伯菌的抑菌能力。由图 2 可知，与对照组相比，当 CFS 的 pH 调至 7.0 时，3株乳酸菌的抑菌圈的直径相对于对照组均下降，说明当 CFS 的 pH 调至 7.0 时， 3株乳酸菌对肺炎克雷伯菌的抗菌作用降低。由图 2 可知，在 CFS 中加入过氧化氢酶后11、14号菌株抑菌圈直径显著减小，说明在 CFS 中加入过氧化氢酶后11、14号菌株上清液的抗菌活性显著降低。实验结果表明 11 和 14 号菌株对肺炎克雷伯菌的抗菌成分主要包括有机酸和H2O2，而 18 号菌株对肺炎克雷伯菌的抗菌成分主要是有机酸。本实验是鉴定乳酸菌发酵后离心得到的上清液（CFS）其产生的抑菌物质对肺炎克雷伯菌的抑菌能力，细菌素对肺炎克雷伯菌不具有抑菌作用，但不能说明对其他细菌也无抗菌作用。
24．为验证细胞核定位信号 (NLS) 能促进蛋白定位于细胞核中，科研人员利用无缝克隆技术将 NLS 与绿色荧光蛋白基因 (GFP) 融合，然后将 NLS-GFP 融合基因插入载体 pRI101 - AN 中，构建 pRI101 - NLS - GFP 表达载体。利用农杆菌介导瞬时表达体系在本氏烟草叶片细胞中表达 pRI101 - NLS - GFP。图 1 为无缝克隆技术连接 DNA 片段的机理，图 2 为 pRI101 - NLS - GFP 表达载体构建过程。请回答下列问题：
（1）无缝克隆时，T5 核酸外切酶沿　 　（选填“5’→3’”或“3’→5’”）的方向水解 DNA，图 1 中过程③所需的酶有　 　。与传统的酶切再连法相比，无缝克隆技术构建融合基因的优点有　 　
A. 不受限制酶切位点的限制
B. 不需要使用 PCR 技术扩增目的基因
C. 操作时间短，成功率高
D. 不会引入多余碱基
（2）PCR1 中引物 F1除了含有 GFP 基因部分碱基序列外，还应含有　 　。PCR2 经过　 　轮循环可初步获得 B 片段。
（3）为了保证 C 片段能与载体 pRI101 - AN 定向连接，应分别在引物　 　5’端添加限制酶　 　的识别序列。
（4）将 pRI101 - NLS - GFP 导入大肠杆菌进行扩增时，一般先用 Ca2+处理大肠杆菌，其目的是　 　。
（5）为提升实验的严谨性，本实验还需增设一组以　 　作为对照组。分别将对照组和实验组的农杆菌注射到本氏烟草叶片细胞中，瞬时表达 2 天后观察绿色荧光蛋白的分布，若荧光信号在细胞中的分布情况为　 　，则验证 NLS 能促进蛋白定位于细胞核中。
【答案】（1）5'→3'；DNA 聚合酶和 DNA 连接酶；ACD
（2）NLS 基因的部分碱基序列；2
（3）F3和 F2；Nde Ⅰ 和 Sma Ⅰ
（4）使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
（5）未融合NLS的pRI101-GFP；对照组荧光信号遍布细胞核、细胞质及细胞膜周边：而实验组荧光信号仅在细胞核中观测到
【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)由图1可以看到T5核酸外切酶对DNA的5'端进行切削，沿5'→3'方向水解DNA，暴露出互补的3'单链突出末端。过程②之后两条DNA片段依靠同源序列配对，链上存在单链缺口，过程③首先依靠DNA聚合酶补齐缺口处缺失的脱氧核苷酸，再由DNA连接酶形成磷酸二酯键把片段连接完整，因此需要DNA聚合酶和DNA连接酶。对比传统酶切 连接法，无缝克隆不依赖载体和片段上现有限制酶位点，不受限制酶切位点限制；拼接处依靠同源序列重组，不会引入多余碱基；步骤简化，操作时间短、成功率高，但仍然需要PCR扩增目的基因，故选ACD。
(2)要实现NLS基因与GFP基因无缝融合，PCR1的引物F1除GFP部分序列外，还需要含有NLS基因的部分碱基序列，扩增出来的A片段末端带上NLS同源序列，方便后续和B片段拼接。PCR扩增目的片段，第1轮循环产生长度不等的DNA链，第2轮循环才能够初步得到两端引物界定、长度正确的B片段，所以PCR2经过2轮循环可初步获得B片段。
(3)载体pRI101 AN使用NdeⅠ、SmaⅠ双酶切，要实现C片段定向插入，需要在C片段两端带上对应的酶切识别序列。结合图2，靠近启动子一端对应引物F3，靠近终止子一端对应引物F2，因此应分别在引物F3和F2的5’端添加限制酶NdeⅠ和SmaⅠ的识别序列。
(4)用Ca2+处理大肠杆菌，可以使大肠杆菌转变为感受态细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，便于重组质粒进入细胞。
(5)本实验目的是验证NLS促进蛋白定位到细胞核，自变量为是否带有NLS序列，对照组应选用未融合NLS的pRI101 GFP。预期实验现象：对照组的GFP没有NLS，荧光信号遍布细胞核、细胞质及细胞膜周边；实验组带有NLS GFP融合基因，荧光信号仅在细胞核中观测到，以此证明NLS可以促进蛋白定位于细胞核。
【分析】(1)T5核酸外切酶是5'→3'外切酶，切去5'端DNA链，产生3'突出同源单链，依靠碱基互补配对退火；之后DNA聚合酶补平缺口，DNA连接酶缝合磷酸二酯键。无缝克隆优势：不受酶切位点约束、无多余碱基残留、重组效率高，但是离不开PCR扩增获得带同源臂的目的片段。
(2)无缝克隆PCR引物设计要点：引物5'端带上另一个片段的同源序列，保证片段之间可以退火拼接。PCR规律：第1轮产生不等长产物，第2轮才出现目标长度的目的DNA片段。
(3)定向克隆时，目的片段两端要带上与载体相匹配的限制酶识别序列，酶切后片段和载体产生互补末端，保证目的基因按正确方向插入载体。
(4)Ca2+感受态细胞法是原核生物转化的常用手段，提高细胞膜对外源DNA的通透性。
(5)验证某信号序列的定位功能，对照实验设置缺失该信号序列的载体；观察荧光蛋白亚细胞位置，有无NLS会造成荧光分布差异，以此完成实验验证。
（1）从图 1 可知 T5 核酸外切酶沿5’→3’水解 DNA。过程③缺口处DNA链的补齐，可以看作DNA分子的复制过程，所需的酶有DNA聚合酶(DNA聚合酶将游离的单个脱氧核苷酸加到子链3'末端)和DNA连接酶(将两个DNA片段进行连接)。传统的酶切再连法需要用特定的限制酶先进行切割，再用DNA连接酶对露出的粘性末端进行连接，在该过程会形成多个小片段，操作复杂，而无缝克隆技术构建重组质粒是不受限制酶切位点的限制，不会引入多余碱基，操作时间短，成功率高，但依然需要进行PCR扩增目的基因，ACD正确，B错误。
故选ACD。
（2）PCR1 中引物 F1除了含有 GFP 基因部分碱基序列外，还应含有NLS 基因的部分碱基序列 。这样才能使GFP基因与NLS基因无缝融合。PCR2 扩增NLS时，第一扩增得到的是一条长链和一条短链，再一次扩增得到等长的B 片段，因此PCR2 经过2轮循环可初步获得 B 片段。
（3）载体 pRI101 - AN 含有NdeI 和 SmaI 两种限制酶，根据图示，需使B片段更接近启动子，为了保证 C 片段能与载体 pRI101 - AN 定向连接，应分别在引物F3和F2的5' 端要添加NdeI 和 SmaI 两种限制酶的识别序列。
（4）将 pRI101 - NLS - GFP 导入大肠杆菌进行扩增时，一般先用 Ca2+处理大肠杆菌，其目的是使大肠杆菌成为感受态细胞，易于吸收周围环境中的 DNA 分子 。
（5）为提升实验的严谨性，本实验还需增设一组不含 NLS 的pRI101-GFP 载体作对照，对比验证 NLS 作用。 分别将对照组和实验组的农杆菌注射到本氏烟草叶片细胞中，瞬时表达 2 天后观察绿色荧光蛋白的分布，若荧光信号在细胞中的分布情况为：实验组荧光信号主要在细胞核，对照组荧光信号主要在细胞质，则验证 NLS 能促进蛋白定位于细胞核中。
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