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【期中真题】江苏省苏州市2021-2022学年高三上学期期中生物试题.zip
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2021～2022学年第一学期高三期中调研试卷
生物
一、单项选择题：
1. 元素和化合物是细胞结构和功能的物质基础。下列有关细胞化学组成的叙述，正确的是（ ）
A. 组成不同细胞的元素在种类和含量上基本相同
B. 组成蛋白质、核酸、多糖的单体都具有多样性
C. 细胞中运输氨基酸的物质可以是载体蛋白或tRNA
D. 蛋白质中的硫元素只存在于游离的侧链基团R基中
【答案】C
【解析】
【分析】组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类：
1、大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素，包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，其中C、H、O、N为基本元素，C为最基本元素，O是含量最多的元素。
2、微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素，包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
3、细胞的鲜重中元素含量由多到少分别是O、C、H、N，干重中元素含量多到少分别是C、O、N、H；组成细胞的化合物包括无机物和有机物，无机物包括水和无机盐，有机物包括蛋白质、糖类、脂质和核酸，鲜重含量最多的化合物是水，干重含量最多的有机物是蛋白质。
【详解】A、组成不同细胞的元素在种类上基本相同，但在含量上差异比较大，A错误；
B、组成多糖的单体是葡萄糖，不具有多样性，B错误；
C、细胞膜上运输氨基酸的物质是载体蛋白，细胞质中运输氨基酸的物质是tRNA，C正确；
D、蛋白质中的硫元素位于氨基酸的R基中，一般以二硫键的形式存在，连接两个氨基酸的R基，使得R基稳定不再游离，D错误。
故选C。
2. 真核细胞中存在一种依赖于SURF复合蛋白发挥作用的质量监控机制，SURF复合蛋白能特异性识别并降解含有提前终止密码子的异常mRNA，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 真核细胞的mRNA均来自染色体DNA的转录
B. 基因中碱基对的增添可能导致终止密码子提前
C. SURF复合蛋白可以发挥类似于RNA水解酶的作用
D. 该机制能防止相对分子质量较小的异常蛋白质的产生
【答案】A
【解析】
【分析】1、转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。
2、翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【详解】A、真核细胞的线粒体和叶绿体内的DNA也可以转录形成mRNA，A错误；
B、基因中碱基对的增添会导致基因中碱基序列的改变，转录形成的mRNA中终止密码子可能提前，B正确；
C、SURF复合蛋白能特异性识别并降解含有提前终止密码子的异常mRNA，说明SURF复合蛋白可以发挥类似于RNA水解酶的作用，可使RNA水解，C正确；
D、含有提前终止密码子的异常mRNA会翻译形成小分子蛋白质，而SURF复合蛋白能特异性识别并降解含有提前终止密码子的异常mRNA，因此能防止相对分子质量较小的异常蛋白质的产生，D正确。
故选A。
3. 高等植物成熟的筛管细胞能运输有机物，其保留了线粒体，但细胞核与核糖体等结构消失，完全依靠相邻的伴胞（正常细胞）供给营养。下图为伴胞光合作用产生的蔗糖在不同细胞间的运输、转化过程。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 胞间连丝具有物质运输和信息交流功能
B. 筛管细胞所需的ATP全部来自于线粒体
C. 破坏蔗糖水解酶对蔗糖的运输没有影响
D. 蔗糖水解产物逆浓度梯度进入薄壁细胞
【答案】A
【解析】
【分析】细胞间的信息交流可归纳为三种主要方式：
1、相邻细胞间直接接触，通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞，即细胞←→细胞；如精子和卵细胞之间的识别和结合。
2、相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通，通过携带信息的物质来交流信息，即细胞←通道→细胞，如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，进行细胞间的信息交流。
3、通过体液的作用来完成的间接交流，如内分泌细胞分泌→激素进入体液→体液运输→靶细胞受体信息→靶细胞，即激素→靶细胞。
【详解】A、胞间连丝是物质运输的通道，同时也是信息交流的通道，A正确；
B、筛管细胞所需的ATP来自于线粒体和细胞质基质，B错误；
C、单糖转运载体蛋白具有专一性，蔗糖是二糖，不能通过单糖转运载体转运至薄壁细胞，蔗糖需水解成单糖才可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞，故破坏蔗糖水解酶对蔗糖的运输有影响，C错误；
D、筛管中的蔗糖被水解为单糖（葡萄糖和果糖），导致筛管中单糖浓度大于薄壁细胞，顺浓度梯度由筛管转运进入薄壁细胞，D错误。
故选A。
4. 下列有关生物学实验方法或模型建构的叙述，正确的是（ ）
A. 采用差速离心法研究DNA分子的复制方式
B. 设计对比实验探究酵母菌的细胞呼吸方式
C. 建构的种群数量变化增长曲线属于概念模型
D. 拍摄的细胞核亚显微结构照片属于物理模型
【答案】B
【解析】
【分析】模型构建法：模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助具体的实物或其它形象化的手段，有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型，就是物理模型。
【详解】A、采用密度梯度离心法研究DNA分子的复制方式，A错误；
B、设计对比实验探究酵母菌的细胞呼吸方式，有氧和无氧的两个组相互对照，B正确；
C、建构的种群数量变化增长曲线属于数学模型，C错误；
D、拍摄的细胞核亚显微结构照片是真实实物图片，不属于模型，D错误。
故选B。
【点睛】
5. 科研人员用荧光染料对银灰杨（2n=38）花粉母细胞微管蛋白进行染色，观察减数分裂过程，部分图像如下。不考虑变异的发生，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 图中被荧光荧料染色的结构是染色体
B. 图示细胞分裂过程的正确顺序是2→4→1→3
C. 图2所处时期的细胞中有38条染色体
D. 图3所处时期的细胞可发生同源染色体的交叉互换
【答案】C
【解析】
【分析】根据题干信息“荧光染料对银灰杨花粉母细胞微管蛋白进行染色”，所以图中白色部分是纺锤丝，图1是减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，加倍的染色体均匀分开，图2是减数第一次分裂前期，同源染色体联会成对，排布散乱，图3是减数第二次分裂中期，染色体着丝粒排在中央赤道面，图4是减数第一次分裂中期，同源染色体排在中央赤道面。
【详解】A、根据题干信息“荧光染料对银灰杨花粉母细胞微管蛋白进行染色”，所以染色的应该是纺锤丝，A错误；
B、根据分析中的各个时期，正确的顺序是2→4→3→1，B错误；
C、图2是减数第一次分裂前期，染色体数目没有加倍，染色体数为2n=38，C正确；
D、同源染色体中的非姐妹染色单体互换发生于减数第一次分裂前期，而不是图3减数第二次分裂中期，D错误。
故选C。
6. Danon综合征是一种罕见的伴性遗传病，由LAMP2基因突变导致溶酶体相关膜蛋白缺失所致。下图为某家族中该病的遗传系谱图。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 该病遗传方式是伴X染色体显性遗传
B. Ⅰ1与Ⅰ2再生一个患病男孩的概率为1/4
C. 对Ⅲ6进行产前基因检测可以判断其是否患病
D. LAMP2基因通过控制蛋白质的合成控制生物的性状
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意可知，该病是伴性遗传病，且结合遗传系谱图可进一步推知，该病不符合伴X隐性遗传和伴Y遗传病的特点，故该病为X染色体显性遗传病（相关基因用A、a表示），则图中Ⅰ1的基因型为XaY，Ⅰ2的基因型为XAXA或XAXa，Ⅱ3的基因型为XAY，Ⅱ4的基因型为XAXa。
【详解】A、该病为伴性遗传病，因患者中有女性，故不是伴Y遗传；又因I1正常而II4患病，故不是伴X隐性遗传病，故该病是伴X染色体显性遗传，A正确；
B、Ⅰ1的基因型为XaY，Ⅰ2的基因型为XAXA或XAXa，两者再生一个患病男孩的概率为1或者1/4，B错误；
C、该病为伴X染色体显性遗传病，对Ⅲ6进行产前基因检测可以判断其是否患病，C正确；
D、由题意“由LAMP2基因突变导致溶酶体相关膜蛋白缺失所致”可知，LAMP2基因通过控制蛋白质的合成控制生物的性状，D正确。
故选B。
7. 草地金针虫幼虫长期生活在土壤中，严重危害植物地下部分，其成虫生活在地上，对植物一般无危害。使用杀虫剂一段时间后，其抗药性不断增强。研究发现金针虫常染色体上的抗性相关基因a可突变成a1或a2。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 该草地土壤中的所有金针虫构成一个种群
B. 基因a1、a2的产生体现了基因突变的随机性
C. 杀虫剂定向选择金针虫，使其产生抗药性变异
D. 基因a、a1、a2的遗传遵循基因的分离定律
【答案】D
【解析】
【分析】1、种群是指生活在同一区域的同种生物的全部个体。判断是否是种群需紧扣“同一区域”、“同种生物”、“全部个体”进行判断。
2、现代生物进化理论的主要内容：种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组产生生物进化的原材料；自然选择决定生物进化的方向；隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、种群是指生活在同一区域的同种生物的全部个体，而该草地金针虫包括土壤中和地上部分，故该草地土壤中的所有金针虫不能构成一个种群，A错误；
B、基因a1、a2的产生体现了基因突变的不定向性，B错误；
C、变异是不定向的，且在环境选择之前就已经出现，故并非是杀虫剂导致抗药性变异的出现，C错误；
D、基因a1、a2是由a基因突变产生的复等位基因，三者的遗传遵循基因的分离定律，D正确。
故选D。
8. 下列有关生物进化的叙述，错误的是（ ）
A. 种群是进化的基本单位，种群数量大小会影响基因库的丰富度
B. 导致种群基因频率发生改变的原因是突变和基因重组
C. 源于不同祖先的生物，在相似环境中可进化出相似的形态结构
D. 一个物种的形成或绝灭，通常会影响到其他物种的进化
【答案】B
【解析】
【分析】现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位；生物进化的实质在于种群基因频率的改变；突变和基因重组产生生物进化的原材料；自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向；隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、种群是生物进化和繁殖基本单位，种群内不同个体可能含有不同的基因，因此种群数量大小会影响基因库的丰富度，A正确；
B、导致种群基因频率发生改变的原因是突变、基因迁移、遗传漂变、非随机交配和自然选择，基因重组不会改变种群基因频率，B错误；
C、自然选择是适应性进化的唯一因素，为了适应环境，源于不同祖先的生物，在相似环境中可进化出相似的形态结构，C正确；
D、任何一个物种都不是单独进化的，而是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化的，故一个物种的形成或灭绝会影响到其他物种的进化，D正确。
故选B。
9. 科学家们在研发新冠疫苗的同时，也在研发特异性强、亲和力高的“中和抗体”。中和抗体能抢先与新冠病毒表面的棘突蛋白（S蛋白）结合，阻断病毒侵染宿主细胞，并被免疫系统清除。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 中和抗体与病毒结合后，可被吞噬细胞吞噬消化
B. 中和抗体的优势是起效快，更适用于老人和小孩
C. 注射中和抗体属于被动免疫，注射灭活疫苗属于主动免疫
D. 注射中和抗体能刺激机体发生特异性免疫以产生更多中和抗体
【答案】D
【解析】
【分析】疫苗通常起到抗原的作用，通过刺激机体产生记忆细胞和抗体，发挥作用；机体产生记忆细胞和抗体需要一定的时间，且免疫能力较低的老人和孩子会因为产生的记忆细胞和抗体较少，而不能起到有效预防的作用。
【详解】A、中和抗体与病毒（抗原）特异性结合后，可以被吞噬细胞吞噬、消化、分解，A正确；
B、根据题意，中和抗体能直接阻断病毒感染细胞，起效更快，更适用于老人和小孩，B正确；
CD、注射中和抗体属于被动免疫，不能使机体产生更多的抗体和记忆细胞，注射灭活疫苗属于主动免疫，能刺激机体发生特异性免疫以产生更多中和抗体和记忆细胞，C正确，D错误。
故选D
10. 江南水乡盛产黄酒，传统的黄酒酿造通常以谷物做原料，经高温糖化（将淀粉分解）后添加酒曲发酵而成。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 酒曲中含有丰富的酵母菌，添加酒曲相当于接种
B. 高温糖化既能消灭杂菌又有利于酵母菌对糖类的利用
C. 随着发酵时间的推进，酒精的产生速率先上升后趋于稳定
D. 酵母菌中相关酶活性的降低限制了酒精度数的持续升高
【答案】C
【解析】
【分析】酿酒就是微生物发酵原理，首先传统的黄酒酿造通常以谷物做原料，其次需要酒曲，一般酒曲中主要是富含酵母菌．这种微生物是兼性厌氧型的，在有氧条件下有氧呼吸并大量繁殖，而在无氧环境下进行无氧呼吸将谷物中的葡萄糖分解为酒精和水。将酒曲与底物混合并密封后窖藏，一段时间后就会产出酒，这种酒还要接受一些如过滤消毒等的处理。
【详解】A、制酒要用到酵母菌，酒曲中含有丰富的酵母菌，添加酒曲相当于接种，A正确；
B、高温具有消灭杂菌的作用，糖化的最终结果是将淀粉分解为葡萄糖，有利于酵母菌对糖类的利用，B正确；
C、发酵过程中，酒精的量先增加后趋于稳定，但发酵早期，酵母菌和底物充足，发酵速率较快，酒精的产生速率呈上升趋势，后来随着底物的消耗，发酵速度下降，酒精的产生速度下降，最后底物消耗完，不再产生酒精，酒精的产生速率为0，C错误；
D、发酵后期，酒精浓度过高会抑制酵母菌的繁殖，酵母菌中相关酶活性的降低，发酵不再进行，因此酒精不再产生，酒精度数不再升高，D正确。
故选C。
11. 酵母中的蛋白含量高，可用作饲料蛋白，且有些酵母能利用工业废甲醇作为碳源进行繁殖。研究人员拟从土壤中分离该类酵母并大量培养，操作流程如下图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 土样、培养基、培养器皿和接种工具等都必须严格灭菌
B. 只有③过程中使用的培养基需以甲醇作为唯一的碳源
C. ⑤过程扩大培养时需要保证充足的营养并营造无氧环境
D. 通过逐步提高培养基中甲醇的浓度可获得甲醇高耐受菌株
【答案】D
【解析】
【分析】分离某种微生物的原理：选择适合于待分离微生物的生长条件，如营养，酸碱度，温度和氧等要求或加入某种抑制造成只剩于该微生物生长，而抑制其他微生物生长的环境，从而淘汰一些不需要的微生物。本题要分离能利用工业废甲醇的酵母，要以甲醇作为唯一的碳源的培养基进行培养。
【详解】A、土样中含有要分离的酵母，如果对其灭菌会杀死酵母，无法得到该类酵母，因此不能对其灭菌，A错误；
B、扩大培养时也需要以甲醇作为唯一的碳源，不是只有③过程，B错误；
C、酵母是兼性厌氧型真菌，在有氧条件下可大量繁殖，酵母扩大培养时，需保证充足的营养和氧气等条件，C错误；
D、逐步提高培养基中甲醇的浓度，能筛选出其中的耐受菌，获得甲醇高耐受菌株，D正确。
故选D。
12. 生物学实验或实践活动中，常会出现结果与预期不符的现象。下列相关分析错误的是（ ）
选项
实验或实践活动
结果
可能的原因分析
A
绿叶中色素的提取
色素滤液为黄绿色
叶片不新鲜或未加碳酸钙
B
观察洋葱根尖细胞的有丝分裂
未观察到处于分裂期的细胞
取材位置错误或取材时间不对或观察视野不恰当
C
调查某区域人类红绿色盲的发病率
结果明显高于实际发病率
调查样本太少或调查人群不合理
D
泡菜的制作
泡菜腐烂发霉
加盐比例过大导致乳酸菌死亡
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】1、色素提取和分离过程中几种化学物质的作用:无水乙醇作为提取液，可溶解绿叶中的色素;层析液用于分离色素;二氧化硅破坏细胞结构，使研磨充分;碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。
2、观察有丝分裂时，上午10时至下午2时（洋葱根尖分生区有较多的细胞处于分裂期，这会因洋葱品种、室温等的差异而有所不同)剪取根尖2~3mm。
【详解】A、绿叶中色素的提取实验中需要在绿叶中加入碳酸钙可保护色素，故若色素滤液为黄绿色，可能是叶片不新鲜或未加碳酸钙，A正确；
B、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂，如果取材时间不是细胞分裂旺盛的时候或或取材时间不对或观察视野不恰当，有可能出现几乎观察不到处于分裂期的细胞，B正确；
C、调查人类红绿色盲发病率时，应该在人群中随机调查，若调查样本太少或调查人群不合理，可能导致结果明显高于实际发病率，如在患者家系中调查会导致发病率明显偏高，C正确；
D、制作泡菜时，放盐的比例过小，造成泡菜腐烂发霉，D错误。
故选D。
13. CRISPR/Cas13d 技术是一项以向导RNA（gRNA）引导 Cas13d 蛋白定向作用于靶向RNA 的新兴技术。研究人员设计了若干个gRNA，分别靶向新冠病毒RNA 基因组的不同肽编码区，但不影响人体细胞的RNA，作用机理如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. gRNA通过与靶向RNA碱基互补配对将Cas13d 引导至特定位点
B. Cas13d能定向切开相邻两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键
C. 与限制酶相比，Cas13d 不具有特异性识别能力
D. 该技术有望成为一种能定向、灵活治疗RNA 病毒感染的新方法
【答案】B
【解析】
【分析】1、分析题图：CRISPR/Cas13d技术是一项以向导RNA (gRNA)引导Cas13d蛋白定向作用于靶向RNA的新兴技术，该技术可将病毒RNA基因组切割形成RNA片段。
2、RNA的基本单位是核糖核苷酸，DNA的基本单位是脱氧核苷酸。
【详解】A、由图可知，gRNA与靶向RNA中特定序列能通过碱基互补配对形成RNA-RNA杂合双链，然后将Cas13d蛋白引导至特定位点，A正确；
B、Cas13d能定向切开相邻两个核糖核苷酸之间的磷酸二酯键，B错误；
C、限制酶具有特异性，即一种限制酶只能识别一种核苷酸序列，并在特定的位点进行切割，结合图解可知，与限制性核酸内切酶相比，Cas13d不具有特异性识别能力，C正确；
D、向导RNA (gRNA) 可定向作用于靶向RNA，因此该技术有望成为一种能定向、灵活治疗RNA病毒感染的新方法，D正确。
故选B。
14. 科学家利用基因编辑与克隆技术培育了十余种基因编辑猪，用于异种器官移植研发。下图为基因编辑猪的培育流程，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 可以用促性腺激素处理1号猪使其超数排卵
B. 用于基因编辑的细胞应培养至减数第二次分裂中期
C. 4号猪的DNA绝大多数来自2号猪，少数来自1号猪
D. 该项试验的成功给缓解临床移植器官短缺问题带来希望
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析：利用转基因技术将编辑基因的细胞核导入1号猪的去核卵母细胞内，然后将重组细胞培养到囊胚并移植到3号猪的子宫中去，最后分娩产生了4号转基因克隆猪。
【详解】A、收集卵母细胞之前，通常要对1号猪用促性腺激素进行超数排卵，A正确；
B、用于基因编辑的细胞应为体细胞，并保证细胞核内的染色体数与体细胞相同，B错误；
C、4号猪的细胞核基因来自2号，细胞质基因来自1号，因此4号猪的DNA绝大多数来自2号猪，少数来自1号猪，C正确；
D、由题意“科学家利用基因编辑与克隆技术培育了十余种基因编辑猪，用于异种器官移植研发”，因此该项试验的成功给缓解临床移植器官短缺问题带来希望，D正确。
故选B。
二、多项选择题：
15. 于无声处听惊雷，2021年诺贝尔生理学或医学奖获得者 Ardem Patapoutian正是从人类最习以为常的感觉入手研究，发现了触觉受体Piezo。它由三个相同的Piezo蛋白组成“螺旋桨状”三聚体，能直接响应细胞膜上的机械力刺激并介导阳离子进入细胞。下图为Piezo的结构模式图及可能的作用机理基本示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A. Piezo蛋白是一种跨膜蛋白，一定含有元素C、H、O、N
B. Piezo蛋白在核糖体上合成，不需要内质网和高尔基体的加工
C. 机械力刺激导致Piezo蛋白构象改变、中央孔打开，离子内流
D. 开发能抑制Piezo功能的药物有望用来治疗机械超敏痛（触摸痛）
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、组成蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，少量蛋白质还含有S等元素。
2、分泌蛋白的合成、加工和运输过程：最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质由囊泡包裹着到达高尔基体，高尔基体对其进行进一步加工，然后形成囊泡经细胞膜分泌到细胞外，该过程消耗的能量由线粒体提供。
【详解】A、Piezo蛋白是一种跨膜蛋白，蛋白质的基本单位是氨基酸，一定含有元素C、H、O、N，A正确；
B、由题意可知，Piezo蛋白是细胞膜上的触觉受体，需要在核糖体上合成，内质网和高尔基体的加工和运输至细胞膜，B错误；
C、由图可知，机械力刺激导致Piezo蛋白构象改变、中央孔打开，离子内流，C正确；
D、结合题意和图示可知，抑制Piezo功能，机体不能感受到机械力刺激，因此开发能抑制Piezo功能的药物有望用来治疗机械超敏痛（触摸痛），D正确。
故选ACD。
16. 某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量的动态模型如右图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 食草动物在第5～20年期间种群数量大致呈“J”增长
B. 点a对应的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量
C. 两个种群之间数量的动态变化依赖于负反馈调节
D. 两个种群在相互选择的过程中实现了共同进化
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、J型增长曲线：在食物（养料）和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的增长率不变，数量会连续增长。
2、S型增长曲线：在自然界中，环境条件是有限的，因此，种群不可能按照“J”型曲线无限增长。
【详解】A、食草动物进入早期，缺乏天敌且生存压力小，其种群数增长大致呈“J”型曲线，A正确；
B、环境容纳量是在环境条件不受破坏情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，称为K值，是一个理论值，种群实际最大数量围绕K值上下波动，a点是实际最大数量，大于环境容纳量，B错误；
C、食草动物和植物之间为捕食关系，当植被遭受食草动物的采食后，植被就会增强其再生能力，尽可能减缓种群数量的下降，这种调节方式为负反馈调节，以此来维持生态系统的稳定，C正确；
D、不同生物之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化，图示两个种群为捕食关系，在相互选择的过程中实现了共同进化，D正确。
故选ACD。
17. 月季在我国享有“花中皇后”的美誉。研究人员以芽体为外植体，在MS培养基中分别添加不同浓度的6-BA和IBA进行芽体增殖实验，测得的芽分化率（％）如下表。下列相关叙述正确的是
6-BA浓度（mg/L）
芽分化率（％）
IBA浓度（mg/L） 芽分化率（％）
0．1
0．2
0．3
0．4
0．5
1．0
31
63
58
49
41
2．0
40
95
76
69
50
3．0
37
75
64
54
41
4．0
25
35
31
30
25
5．0
8
21
12
8
4
A. 6-BA浓度大于4．0mg时，芽分化率明显降低
B. 芽体在增殖分化的过程中，遗传物质保持相对稳定
C. 在培养基中同时添加6-BA和IBA，均可以促进芽分化
D. 该实验中添加2．0mg/L的6-BA和0．2mg/LIBA最有利于芽分化
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、由题干信息分析可知，该实验的目的是以芽体为外植体，探究在MS培养基中添加不同浓度的6-BA和IBA对芽体增殖的影响，实验组的自变量是6-BA和IBA的不同浓度，因变量是芽的分化情况。
2、由表格数据分析可知，随着6-BA浓度的增加，芽的分化率呈先上升后下降的趋势；随着IBA浓度的增加，芽的分化率同样呈先上升后下降的趋势，其中2.0mg•L-16-BA和0.2mg•L-1IBA是实验处理中芽分化的最佳组合。
【详解】A、由表格数据分析可知，当6-BA浓度在4.0-5.0mg•L-1时，芽分化率明显降低，A正确；
B、细胞在增殖分化过程中，遗传物质一般不发生改变，B正确；
C、由于缺少空白对照的数据，所以无法说明同时添加6-BA和IBA，均可以促进芽的分化，C错误，C错误；
D、当6-BA浓度为2.0mg•L-1和IBA浓度为0.2mg•L-1时芽分化率是95%，故该组成是实验处理中芽分化的最佳组合，D正确。
故选ABD。
18. 载体是基因工程中携带外源DNA片段（目的基因）进入受体细胞的重要运载工具，常见的载体类型主要有基因克隆载体和基因表达载体。下图是利用细菌生产人胰岛素的基本流程示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 重组载体A、重组载体B分别是基因克隆载体和基因表达载体
B. 载体A和载体B都必须含有限制酶切割位点、复制原点和标记基因
C. 与重组载体A比较，重组载体B需要有起始密码子和终止密码子序列
D. 培养细菌A和细菌B的培养基在营养成分和功能上没有明显差异
【答案】AB
【解析】
【分析】基因克隆载体和基因表达载体的区别：
基因克隆载体用于在受体细胞中进行目的基因扩增的载体。
基因表达载体是适合在受体细胞中表达外源基因的载体，包括原核表达载体和真核表达载体。
【详解】A、由题图和分析可知，重组载体A是基因克隆载体，重组载体B基因表达载体，A正确；
B、载体是基因工程中携带外源DNA片段（目的基因）进入受体细胞的重要运载工具，载体A和载体B都必须含有限制酶切割位点、复制原点和标记基因，B正确；
C、与重组载体A比较，重组载体B需要有启动子、终止子，C错误；
D、培养细菌A的培养基在营养成分主要是合成DNA的原料，培养细菌B的培养基在营养成分主要是合成RNA和蛋白质的原料，所以培养细菌A和细菌B的培养基在营养成分和功能上存在明显差异，D错误。
故选AB。
三、非选择题：
19. 光呼吸是植物绿色组织利用光能，吸收O2并释放CO2的过程。C3植物在环境中CO2/O2比值出现异常时容易发生光呼吸造成作物减产，部分过程如下图中实线所示。某课题组利用基因工程技术将GLO1、CAT、GCL和TSR四个酶基因导入水稻叶肉细胞并表达，成功构建了一条光呼吸代谢支路（GCGT支路）。该支路使光呼吸产生的部分乙醇酸直接在叶绿体内代谢释放CO2，产生的H2O2由CAT分解，代谢过程如下图中虚线所示。请分析回答下列问题：
（1）据图可知，直接参与光呼吸的细胞结构有__________，R酶既能催化__________（物质）反应，也能催化_________（物质）反应。
（2）据图推测CO2/O2比值__________（填“升高”或“降低”）时有利于光呼吸发生而不利于光合作用发生。光呼吸增强会降低作物产量的重要原因是_________。
（3）构建GCGT支路的基因表达载体时，目的基因的5＇端均融合了水稻叶绿体定向信号肽RC2序列，这一操作的目的是__________。在构建GCGT支路时需要导入过氧化氢酶（CAT）基因的原因是__________。
（4）科研人员分别测定了野生型水稻株系和4个上述转基因水稻株系的相关光合参数，结果表明，4个转基因株系的净光合速率分别比野生型提高了12．5％、7．79％、15．8％和7％，光吸速率分别降低了13．9％、17．7％、17．4％和18．6％。
①选用4个转基因水稻株系进行实验并分别测量的目的是__________。
②结合上图可以初步判断光呼吸GCGT支路可提高水稻光合效率和产量的原因主要有两个，一是GCGT支路可以使光呼吸产生的乙醇酸__________，提高了其内部的CO2浓度；二是CO2浓度的增加可以提高_____的能力，进而抑制光呼吸。
【答案】（1） ①. 叶绿体（基质）、过氧化物酶体和线粒体 ②. RuBP（C5）与O2 ③. RuBP（C5）与CO2
（2） ①. 降低 ②. 光呼吸会消耗部分暗反应的底物（C5），并以CO2的形式损失（散失），从而降低了光合作用速率
（3） ①. 引导目的基因表达产生的酶准确进入叶绿体中发挥作用 ②. 导入的CAT酶基因表达出的CAT酶能催化H2O2的分解，减少H2O2对叶绿体的损害
（4） ①. 排除偶然性，减少因个体差异导致的实验误差 ②. 直接在叶绿体中分解成CO2 ③. CO2与O2竞争R酶
【解析】
【分析】光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧、低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。它是光合作用一个损耗能量的副反应，绿色植物在照光条件下的呼吸作用。特点是呼吸基质在被分解转化过程中虽也放出CO2，但不能生成ATP，而使光合产物被白白地耗费掉。在黑暗条件下，呼吸过程能不断转换形成ATP，并把自由能释放出来，以供根系的吸收功能、有机物质的合成与运转功能以及各种物质代谢反应等功能的需要，从而促进生命活动的顺利进行。
【小问1详解】
据图可知，直接参与光呼吸的细胞结构有叶绿体（基质）、过氧化物酶体和线粒体，R酶既能催化RuBP（C5）与O2反应，也能催化RuBP（C5）与CO2反应。
【小问2详解】
据图推测高氧低二氧化碳情况下，即CO2/O2比值降低时，有利于光呼吸发生而不利于光合作用发生；光呼吸增强会降低作物产量的重要原因是光呼吸会消耗部分暗反应的底物（C5），并以CO2的形式损失（散失），从而降低了光合作用速率。
【小问3详解】
构建GCGT支路的基因表达载体时，目的基因的5＇端均融合了水稻叶绿体定向信号肽RC2序列，这一操作的目的是引导目的基因表达产生的酶准确进入叶绿体中发挥作用。在构建GCGT支路时需要导入过氧化氢酶（CAT）基因的原因是导入的CAT酶基因表达出的CAT酶能催化H2O2的分解，减少H2O2对叶绿体的损害。
【小问4详解】
①选用4个转基因水稻株系，相当于重复组，这样进行实验并分别测量的目的是排除偶然性，减少因个体差异导致的实验误差。
②根据光呼吸原理可知，要增加水稻光合效率和产量，需要防止光呼吸发生，而光呼吸发生的条件是高氧低二氧化碳以及R酶结合氧气的能力，结合图示可以初步判断光呼吸GCGT支路可提高水稻光合效率和产量的原因主要有两个，一是GCGT支路可以使光呼吸产生的乙醇酸直接在叶绿体中分解成CO2，提高了其内部的CO2浓度；二是CO2浓度的增加可以提高CO2与O2竞争R酶的能力，进而抑制光呼吸。
【点睛】本题结合图形，主要考查光合作用和光呼吸的相关知识，意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。
20. 绝对大多数情况下，小麦的一朵小花内只有一个子房，能够结实一粒种子。但科研人员发现并选育出了多子房小麦新类型“三粒小麦”，其每朵小花可以正常结实3粒种子。科研人员利用二倍体纯合小麦品系T（单子房）和二倍体纯合小麦品系D（多子房）进行了如下图所示的杂交实验。请分析回答下列问题：
（1）杂交实验一和杂交实验二是一组__________实验，小麦的多子房与单子房是一对__________，若要判断某二倍体小麦是否为纯合子，可让其自交并观察子代__________。
（2）品系T的细胞核与细胞质分别来源于小麦和山羊草。研究发现，与小麦亲缘关系较远的细胞质（异源细胞质）会抑制小麦细胞核中某些基因的表达，且这种效应可以遗传给子代。
①根据杂交实验__________可以判断单子房是_________性状，单子房和多子房的遗传受______对等位基因控制。
②杂交实验一中F1的细胞质基因几乎全部来自于__________，F1表现为单子房的原因是__________。
③杂交实验一的F2中出现了多子房，可能的原因是__________。
（3）DNA甲基化指的是在DNA序列的胞嘧啶上增加甲基（-CH3）的过程。进一步研究发现，遗传物质DNA的甲基化也会影响到小麦花的发育。科研人员对上述杂交实验的F1的细胞核DNA甲基化水平进行了测定，统计出了相关甲基化类型的数量，结果如下表所示：
数量
实验
甲基化类型
1
2
3
4
5＇-CCGG-3＇
3＇-GGCC-5＇
甲基化
↓
5＇-CCGG-3＇
3＇-GGCC-5＇
甲基化
↓
5＇-CCGG-3＇
3＇-GGCC-5＇
↑
甲基化
甲基化
↓
5＇-CCGG-3＇
3＇-GGCC-5＇
↑
甲基化
杂交实验一F1
10098
2886
1548
52
杂交实验二F1
10048
2936
1548
52
下列关于DNA甲基化、表格数据分析及相关结论的叙述中，正确的有__________。
①甲基化并没有改变因中的遗传信息
②甲基化会影响相关基因的表达和生物的表现型
③小麦中的异源细胞质并没有改变F1中细胞核DNA的甲基化类型
④异源细胞质提高了F1细胞核DNA的甲基化程度，导致多子房基因不能表达
【答案】（1） ①. 正、反交 ②. 相对性状 ③. 是否出现性状分离
（2） ①. 二 ②. 隐性 ③. 一 ④. 品系T ⑤. 异源细胞质抑制了细胞核中多子房基因的表达 ⑥. 异源细胞质不会抑制显性纯合子的细胞核基因（多子房基因）的表达
（3）①②③
【解析】
【分析】1、正反交又称互交。两个杂交亲本相互作为母本和父本的杂交。如以A（♀）×B（♂）为正交，则B（♀）×A（♂）为反交。正交与反交是相对而言的，不是绝对的。如果决定有关性状的基因位于核染色体上，则正、反交的遗传效果一样；如果决定有关性状的基因在细胞质中，则正、反交的遗传效果可能有差别。因此，可以通过正、反交来检验细胞质遗传等现象。
2、DNA甲基化为DNA化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA序列的前提下，改变遗传表现。所谓DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5号碳位共价键结合一个甲基基团。大量研究表明，DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。
【小问1详解】
由题图可知，两个杂交亲本相互作为母本和父本，所以杂交实验一和杂交实验二是一组正、反交实验，小麦的多子房与单子房是一对相对性状，可以通过自交后代是否出现性状分离来判断某二倍体小麦是否为纯合子。
【小问2详解】
①根据题干信息可知，品系D无异源细胞质，从杂交实验二得出单子房为隐性性状，并由F2的性状，3多：1单，可知单子房和多子房的遗传受一对等位基因控制。
②杂交实验一中品系T作为母本，F1的细胞质基因几乎全部来自于品系T，由于异源细胞质抑制了细胞核中多子房基因的表达，所以F1表现为单子房。
③杂交实验一的F2中出现了多子房，占F2性状中的1/4，可能的原因是异源细胞质不会抑制显性纯合子的细胞核基因的表达。
小问3详解】
表格数据分析可知，DNA甲基化3、4类型的数量，在实验一和二的F1中一样，只有在甲基化1、2类型中实验一和二存在数量差异，影响了相关基因的表达和生物的表现型；从表格中算出，实验一和二甲基化的总数量不变，并没有改变基因中的遗传信息；从甲基化类型上看，小麦中的异源细胞质并没有改变F1中细胞核DNA的甲基化类型；从表格数据中并不能看出异源细胞质提高了F1细胞核DNA的甲基化程度。故正确的是①②③。
【点睛】本题通过小麦的正反交实验和DNA甲基化，考查遗传学的基本知识内容。
21. 植物的一生经常遭受各种逆境胁迫，如低温、干旱等，且多重联合胁迫对作物产生的不利影响更加显著。但在长期进化的过程中，植物对胁迫也具有了一定的应激反应。研究者设计了如图1所示的实验，以研究不同胁迫条件（单一干旱、单一冷害、二者联合胁迫）对苗期玉米代谢活动的影响，部分结果如图2所示。请分析回答下列问题：
（1）图1实验中，首先设置“25天最适条件”培养的目的是保证各组玉米在胁迫干预前__________，排除玉米本身对实验结果的影响。
（2）干旱胁迫下，玉米的生命活动可能会发生的变化有_________
①部分细胞出现质壁分离②无机盐的运输效率升高
③氧气的释放量减少④细胞无法调节代谢活动
（3）结合图2分析，___________________胁迫条件下植物的净光合速率下降幅度最大，但恢复48小时后，__________胁迫条件下植物的净光合速率有较明显恢复。该项研究初步显示：适度干旱能够缓解冷害胁迫对玉米光合和生长等造成的损伤。
（4）研究者观察了上述各组玉米叶片的叶绿体结构，发现单一冷害胁迫（C）下的叶绿体基粒发生了不可逆破坏，并且淀粉粒大量积累在叶绿体中。由此可推测，冷害胁迫导致玉米苗期净光合速率大幅度降低的原因可能是__________和_________。
（5）已知脱落酸（ABA）能促进保卫细胞膜上K+通道的开放，导致保卫细胞收缩，气孔关闭。为进一步探究干旱缓解冷害胁迫对玉米光合及生长造成损伤的原因，研究者分别测量了不同处理条件下玉米植株体内ABA的含量变化，如图3所示。
请从脱落酸（ABA）含量和气孔导度的角度分析植物应对干旱胁迫的机理：__________，而这种变化在植物受到联合胁迫（D&C）时表现得__________。
【答案】（1）生理状态基本相同（长势一致）
（2）①③ （3） ①. 干旱＋冷害（D＆C） ②. 单一干旱（D）和干旱＋冷害（D＆C）
（4） ①. 基粒（类囊体）的结构受损，阻碍了光能的转化（降低了光反应的强度） ②. 淀粉大量积累在叶绿体内，限制了光合作用的进一步发生
（5） ①. 干旱可促进植物体内脱落酸（ABA）的合成（含量增加），使保卫细胞收缩，气孔关闭（气孔导度下降），减少了植物的失水量 ②. 更明显（更显著）
【解析】
【分析】分析图形：本实验中不同胁迫条件为自变量，净光合速率是因变量。大豆在不同条件和不同时期下净合速率不同，在不同条件下，胁迫期中净光合速率由大到小依次为：CT、D、C、D+C，在恢复期，净光合速率变化最大的是D组，其次是D+C，然后是C组，CT组几乎无变化。
【小问1详解】
图1所示的实验设计中，“25天最适条件”培养的目的是保证各组玉米在胁迫干预前长势一致，排除玉米本身的生理状态对实验结果的影响。
【小问2详解】
干旱胁迫下，植物细胞缺水，可能导致部分细胞出现质壁分离、而无机盐的运输需要溶解在水中运输，因此无机盐的运输效率会降低，干旱胁迫下，可能会导致气孔关闭，CO2吸收减少，使合速率降低，进而使氧气的释放量减少，因此①③正确。
【小问3详解】
由图2可知：与对照组相比，干旱＋冷害（D＆C）胁迫条件下植物的净光合速率下降幅度最大。但在恢复期，单一干旱（D）和干旱＋冷害（D＆C）胁迫条件下植物的净光合速率有较明显恢复。
【小问4详解】
根据题意可知，单一冷害胁迫（C）下的叶绿体基粒发生了不可逆破坏，并且淀粉粒大量积累在叶绿体中。由于基粒上含有光合色素和酶，因此基粒（类囊体）的结构受损，会阻碍光能的转化；而淀粉大量积累在叶绿体内，限制了光合作用的进一步发生，因此冷害胁迫导致玉米苗期净光合速率大幅度降低。
【小问5详解】
胁迫期时，与对照组比较可知，不同胁迫条件下脱落酸含量都明显增加，且联合胁迫时脱落酸含量增加最为明显，可推测干旱可促进植物体内脱落酸（ABA）的合成（含量增加），而脱落酸可使保卫细胞收缩，气孔关闭（气孔导度下降），减少了植物的失水量，而这种变化在植物受到联合胁迫（D&C）时表现得更明显（更显著）。
【点睛】本题考查不同逆境胁迫对植物光合作用的影响以及植物应对胁迫的机理，意在考查考生对数据的分析并获取信息的能力。
22. 医学研究发现，人体血糖平衡的维持需要多种激素及多个器官的共同参与，其中GLP-1是小肠上皮细胞中的L细胞分泌的一种多肽类激素，具有调节胰岛细胞分泌、抑制胃排空、降低食欲等功能，部分调节过程如图1所示。请分析回答下列问题：
（1）图中甲细胞的名称是__________，GLP-1的受体应位于甲细胞的__________（填场所）。请结合图文阐明GLP-1具有间接降血糖作用的原因：__________。
（2）实验研究发现，口服或注射等量的葡萄糖，测得血液中的激素X的增加量有较大差异，你认为增加量较大的是__________方式，判断依据是：__________。
（3）药物“索马鲁肽”是一种GLP-1类似物，为检测其治疗Ⅱ型糖尿病的药效，研究者利用含索马鲁肽的药物制剂、安慰剂分别进行临床对照实验，结果如图2所示
①根据实验的对照原理，从成分分析本实验中使用的安慰剂是指__________，其使用对象是______（选填“正常人”或“Ⅱ型糖尿病患者”）。
②据图2分析GLP-1类似物的作用特点：血糖平台水平高时，GLP-1可以促进___________的分泌，在血糖平台水平低时，GLP-1不抑制________________的分泌。该临床实验表明，GLP-1类似物既能降低血糖，又能保证个体不会出现_________症状。
【答案】（1） ①. 胰岛B细胞 ②. 细胞膜上 ③. GLP-1作用于胰岛B细胞，促进其分泌（释放）胰岛素；GLP-1能抑制胃排空、降低食欲，减少对糖类的摄入
（2） ①. 口服 ②. 口服葡萄糖不仅提高了血糖浓度，还刺激L细胞分泌GLP-1，两者都能促进胰岛B细胞分泌胰岛素
（3） ①. 不含索马鲁肽药物的制剂（其他成分相同） ②. Ⅱ型糖尿病患者 ③. 胰岛素 ④. 胰高血糖素 ⑤. 低血糖
【解析】
【分析】1、根据题干信息和图形分析，小肠L细胞分泌了GLP-1，属于动物激素，因此小肠L细胞属于内分泌腺细胞；GLP-1具有调节胰岛细胞分泌、抑制胃排空、降低食欲等功能，说明胰岛、脑、胃等器官有GLP-1受体。
2、分析图解：血糖升高会刺激甲细胞分泌激素X，该激素为胰岛素，因此甲细胞为胰岛B细胞。
【小问1详解】
由分析可知，图中甲细胞的名称是胰岛B细胞；GLP-1是多肽类激素，不能直接进入细胞，因此其受体应位于甲细胞的细胞膜上；结合图文可知，GLP-1作用于胰岛B细胞，促进其分泌（释放）胰岛素，GLP-1还能抑制胃排空、降低食欲，减少对糖类的摄入，说明GLP-1具有间接降血糖作用
【小问2详解】
实验研究发现，口服或注射等量的葡萄糖，测得血液中的激素X（胰岛素）的增加量有较大差异，口服葡萄糖不仅提高了血糖浓度，还刺激L细胞分泌GLP-1，两者都能促进胰岛B细胞分泌胰岛素，因此口服方式对血液中的激素X（胰岛素）的增加量比注射方式大。
【小问3详解】
①根据实验的对照原理，从成分分析本实验中使用的安慰剂是指不含索马鲁肽药物的制剂（其他成分相同），其使用对象是Ⅱ型糖尿病患者。
②据图2分析GLP-1类似物的作用特点：血糖平台平高时，GLP-1可以促进胰岛素的分泌，在血糖平台水平低时，GLP-1不抑制胰高血糖素的分泌。该临床实验表明，GLP-1类似物既能降低血糖，又能保证个体不会出现低血糖症状。
【点睛】本题考查了血糖平衡调节的有关知识，要求学生掌握血糖平衡调节的过程，能够结合所学知识和图解信息判断图中细胞和激素的名称，同时能够识记胰岛素的生理作用。
23. “人工鱼礁”是人为在海中设置的一种构造物，能为鱼虾等提供生长、产卵和栖息的场所。研究者提出了“多营养层次”海水生态养殖模式，即在上层挂绳养殖海带等藻类；在中层挂笼养殖牡蛎等滤食性贝类；在底层设置人工鱼礁，养殖海参等底栖杂食动物。下图是研究者在某地设置的以人工鱼礁、海带养殖和牡蛎养殖为主体的“海洋牧场”，其内部部分构造和物质循环关系如图1所示。请分析回答下列问题：
（1）据图可判断，牡蛎可能属于生态系统中的__________（填成分）。牡蛎虽可滤食水体中的小型浮游植物，但大规模养殖还需定期投喂饵料，请从能量流动和物质循环的角度分析其原因：__________。海带和浮游植物之间存在__________关系，若养殖海带数量过多，会导致牡蛎的__________来源减少，产量下降。
（2）研究者测定了四个区域表层海水的无机氮与活性磷含量（与海水富营养化程度呈正相关），结果如图2所示。
图中结果表明，_____________的海水富营养化程度最高，分析可能的原因是：一方面是该区域的_____，释放出N、P；另一方面是该区域的__________，吸收的N、P少。
（3）上述海水养殖模式提升了群落__________方向上结构的复杂程度，充分利用了生态系统中的___________。但在构建该模式时，还需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系、对环境的影响等因素，从而确定生物之间的合适比例，这样做的目的是__________。
【答案】（1） ①. 消费者和分解者 ②. 牡蛎作为该生态系统的输出产品，浮游植物等提供的能量无法满足大量牡蛎的能量需求；并且输出的元素不能回归该生态系统 ③. 竞争 ④. 食物
（2） ①. 牡蛎养殖区 ②. 残饵、粪便等被分解者分解 ③. 浮游植物等被取食强度大，生产者少
（3） ①. 垂直 ②. 空间、阳光、食物等资源 ③. 既维持生态系统的稳定性，又确保养殖产品的持续高产（实现生态效益和经济效益的可持续发展）
【解析】
【分析】1、种间关系：
（1）竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等；
（2）捕食：一种生物以另一种生物为食；
（3）寄生：一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活；
（4）互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依赖，彼此有利。
2、生态系统的成分：
（1） 非生物的物质和能量：阳光、热能、水、空气、无机盐等；
（2） 生产者：自养生物，主要是绿色植物；
（3） 消费者：动物，包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生生物；
（4） 分解者：能将动植物遗体残骸中的有机物分解为无机物，主要是细菌和真菌。
3、在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构，群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等方面。
（1）垂直结构：在垂直方向上， 大多数群落都具有明显的分层现象。
（2）水平结构：群落的结构特征不仅表现在垂直方向上，也表现在水平方向上。例如，某草地在水平方向上，由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，它们常呈镶嵌分布。
【小问1详解】
分析图可知，图1中，牡蛎可以分解有机碎屑，这个过程中牡蛎属于分解者，同时牡蛎还可以捕食浮游植物，这个过程中牡蛎属于消费者，因此牡蛎可能属于生态系统中的分解者和消费者。分析图可知，牡蛎不断从该生态系统输出，其中的元素不能回归该生态系统，且藻类等生产者固定的太阳能不足以满足大规模养殖牡蛎的需求，故大规模养殖牡蛎还需定期投喂饵料，以补充物质和能量。海带和浮游植物都需要吸收利用植物营养元素，所以海带和浮游植物之间存在竞争关系。因为海带和浮游植物之间存在竞争关系，所以若养殖海带数量过多，那么浮游植物的数量会下降，因此会导致牡蛎的食物来源减少，产量下降。
【小问2详解】
海水富营养化主要是由于水体富营养化(N、 P含量偏高)引起的。由图表可知，牡蛎养殖区海水中无机氮和活性磷酸盐的含量最高，即其富营养化程度最高。分析可能的原因是：一方面是该区域的残饵、牡蛎的粪便等被分解者分解，释放出N、P；另一方面是该区域的浮游植物等被取食强度大，生产者少，吸收的N、P少。
【小问3详解】
群落中的动植物在垂直方向上的分层现象属于群落的垂直结构，上述海水养殖模式提升了群落垂直方向上结构的复杂程度，充分利用了生态系统中的空间、阳光、食物等资源，又有利于缓解种间竞争。但在构建该模式时，还需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系、对环境的影响等因素，从而确定生物之间的合适比例，这样做的目的是既维持生态系统的稳定性，又确保养殖产品的持续高产。
【点睛】本题考查群落的空间结构以及生态系统的结构和功能等知识点，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养了学生分析图表、获取信息、解决问题的综合应用的能力。
2021～2022学年第一学期高三期中调研试卷
生物
一、单项选择题：
1. 元素和化合物是细胞结构和功能的物质基础。下列有关细胞化学组成的叙述，正确的是（ ）
A. 组成不同细胞的元素在种类和含量上基本相同
B. 组成蛋白质、核酸、多糖的单体都具有多样性
C. 细胞中运输氨基酸的物质可以是载体蛋白或tRNA
D. 蛋白质中的硫元素只存在于游离的侧链基团R基中
【答案】C
【解析】
【分析】组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类：
1、大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素，包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，其中C、H、O、N为基本元素，C为最基本元素，O是含量最多的元素。
2、微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素，包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
3、细胞的鲜重中元素含量由多到少分别是O、C、H、N，干重中元素含量多到少分别是C、O、N、H；组成细胞的化合物包括无机物和有机物，无机物包括水和无机盐，有机物包括蛋白质、糖类、脂质和核酸，鲜重含量最多的化合物是水，干重含量最多的有机物是蛋白质。
【详解】A、组成不同细胞的元素在种类上基本相同，但在含量上差异比较大，A错误；
B、组成多糖的单体是葡萄糖，不具有多样性，B错误；
C、细胞膜上运输氨基酸的物质是载体蛋白，细胞质中运输氨基酸的物质是tRNA，C正确；
D、蛋白质中的硫元素位于氨基酸的R基中，一般以二硫键的形式存在，连接两个氨基酸的R基，使得R基稳定不再游离，D错误。
故选C。
2. 真核细胞中存在一种依赖于SURF复合蛋白发挥作用的质量监控机制，SURF复合蛋白能特异性识别并降解含有提前终止密码子的异常mRNA，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 真核细胞的mRNA均来自染色体DNA的转录
B. 基因中碱基对的增添可能导致终止密码子提前
C. SURF复合蛋白可以发挥类似于RNA水解酶的作用
D. 该机制能防止相对分子质量较小的异常蛋白质的产生
【答案】A
【解析】
【分析】1、转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。
2、翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【详解】A、真核细胞的线粒体和叶绿体内的DNA也可以转录形成mRNA，A错误；
B、基因中碱基对的增添会导致基因中碱基序列的改变，转录形成的mRNA中终止密码子可能提前，B正确；
C、SURF复合蛋白能特异性识别并降解含有提前终止密码子的异常mRNA，说明SURF复合蛋白可以发挥类似于RNA水解酶的作用，可使RNA水解，C正确；
D、含有提前终止密码子的异常mRNA会翻译形成小分子蛋白质，而SURF复合蛋白能特异性识别并降解含有提前终止密码子的异常mRNA，因此能防止相对分子质量较小的异常蛋白质的产生，D正确。
故选A。
3. 高等植物成熟的筛管细胞能运输有机物，其保留了线粒体，但细胞核与核糖体等结构消失，完全依靠相邻的伴胞（正常细胞）供给营养。下图为伴胞光合作用产生的蔗糖在不同细胞间的运输、转化过程。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 胞间连丝具有物质运输和信息交流功能
B. 筛管细胞所需的ATP全部来自于线粒体
C. 破坏蔗糖水解酶对蔗糖的运输没有影响
D. 蔗糖水解产物逆浓度梯度进入薄壁细胞
【答案】A
【解析】
【分析】细胞间的信息交流可归纳为三种主要方式：
1、相邻细胞间直接接触，通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞，即细胞←→细胞；如精子和卵细胞之间的识别和结合。
2、相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通，通过携带信息的物质来交流信息，即细胞←通道→细胞，如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，进行细胞间的信息交流。
3、通过体液的作用来完成的间接交流，如内分泌细胞分泌→激素进入体液→体液运输→靶细胞受体信息→靶细胞，即激素→靶细胞。
【详解】A、胞间连丝是物质运输的通道，同时也是信息交流的通道，A正确；
B、筛管细胞所需的ATP来自于线粒体和细胞质基质，B错误；
C、单糖转运载体蛋白具有专一性，蔗糖是二糖，不能通过单糖转运载体转运至薄壁细胞，蔗糖需水解成单糖才可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞，故破坏蔗糖水解酶对蔗糖的运输有影响，C错误；
D、筛管中的蔗糖被水解为单糖（葡萄糖和果糖），导致筛管中单糖浓度大于薄壁细胞，顺浓度梯度由筛管转运进入薄壁细胞，D错误。
故选A。
4. 下列有关生物学实验方法或模型建构的叙述，正确的是（ ）
A. 采用差速离心法研究DNA分子的复制方式
B. 设计对比实验探究酵母菌的细胞呼吸方式
C. 建构的种群数量变化增长曲线属于概念模型
D. 拍摄的细胞核亚显微结构照片属于物理模型
【答案】B
【解析】
【分析】模型构建法：模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助具体的实物或其它形象化的手段，有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型，就是物理模型。
【详解】A、采用密度梯度离心法研究DNA分子的复制方式，A错误；
B、设计对比实验探究酵母菌的细胞呼吸方式，有氧和无氧的两个组相互对照，B正确；
C、建构的种群数量变化增长曲线属于数学模型，C错误；
D、拍摄的细胞核亚显微结构照片是真实实物图片，不属于模型，D错误。
故选B。
【点睛】
5. 科研人员用荧光染料对银灰杨（2n=38）花粉母细胞微管蛋白进行染色，观察减数分裂过程，部分图像如下。不考虑变异的发生，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 图中被荧光荧料染色的结构是染色体
B. 图示细胞分裂过程的正确顺序是2→4→1→3
C. 图2所处时期的细胞中有38条染色体
D. 图3所处时期的细胞可发生同源染色体的交叉互换
【答案】C
【解析】
【分析】根据题干信息“荧光染料对银灰杨花粉母细胞微管蛋白进行染色”，所以图中白色部分是纺锤丝，图1是减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，加倍的染色体均匀分开，图2是减数第一次分裂前期，同源染色体联会成对，排布散乱，图3是减数第二次分裂中期，染色体着丝粒排在中央赤道面，图4是减数第一次分裂中期，同源染色体排在中央赤道面。
【详解】A、根据题干信息“荧光染料对银灰杨花粉母细胞微管蛋白进行染色”，所以染色的应该是纺锤丝，A错误；
B、根据分析中的各个时期，正确的顺序是2→4→3→1，B错误；
C、图2是减数第一次分裂前期，染色体数目没有加倍，染色体数为2n=38，C正确；
D、同源染色体中的非姐妹染色单体互换发生于减数第一次分裂前期，而不是图3减数第二次分裂中期，D错误。
故选C。
6. Danon综合征是一种罕见的伴性遗传病，由LAMP2基因突变导致溶酶体相关膜蛋白缺失所致。下图为某家族中该病的遗传系谱图。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 该病遗传方式是伴X染色体显性遗传
B. Ⅰ1与Ⅰ2再生一个患病男孩的概率为1/4
C. 对Ⅲ6进行产前基因检测可以判断其是否患病
D. LAMP2基因通过控制蛋白质的合成控制生物的性状
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意可知，该病是伴性遗传病，且结合遗传系谱图可进一步推知，该病不符合伴X隐性遗传和伴Y遗传病的特点，故该病为X染色体显性遗传病（相关基因用A、a表示），则图中Ⅰ1的基因型为XaY，Ⅰ2的基因型为XAXA或XAXa，Ⅱ3的基因型为XAY，Ⅱ4的基因型为XAXa。
【详解】A、该病为伴性遗传病，因患者中有女性，故不是伴Y遗传；又因I1正常而II4患病，故不是伴X隐性遗传病，故该病是伴X染色体显性遗传，A正确；
B、Ⅰ1的基因型为XaY，Ⅰ2的基因型为XAXA或XAXa，两者再生一个患病男孩的概率为1或者1/4，B错误；
C、该病为伴X染色体显性遗传病，对Ⅲ6进行产前基因检测可以判断其是否患病，C正确；
D、由题意“由LAMP2基因突变导致溶酶体相关膜蛋白缺失所致”可知，LAMP2基因通过控制蛋白质的合成控制生物的性状，D正确。
故选B。
7. 草地金针虫幼虫长期生活在土壤中，严重危害植物地下部分，其成虫生活在地上，对植物一般无危害。使用杀虫剂一段时间后，其抗药性不断增强。研究发现金针虫常染色体上的抗性相关基因a可突变成a1或a2。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 该草地土壤中的所有金针虫构成一个种群
B. 基因a1、a2的产生体现了基因突变的随机性
C. 杀虫剂定向选择金针虫，使其产生抗药性变异
D. 基因a、a1、a2的遗传遵循基因的分离定律
【答案】D
【解析】
【分析】1、种群是指生活在同一区域的同种生物的全部个体。判断是否是种群需紧扣“同一区域”、“同种生物”、“全部个体”进行判断。
2、现代生物进化理论的主要内容：种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组产生生物进化的原材料；自然选择决定生物进化的方向；隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、种群是指生活在同一区域的同种生物的全部个体，而该草地金针虫包括土壤中和地上部分，故该草地土壤中的所有金针虫不能构成一个种群，A错误；
B、基因a1、a2的产生体现了基因突变的不定向性，B错误；
C、变异是不定向的，且在环境选择之前就已经出现，故并非是杀虫剂导致抗药性变异的出现，C错误；
D、基因a1、a2是由a基因突变产生的复等位基因，三者的遗传遵循基因的分离定律，D正确。
故选D。
8. 下列有关生物进化的叙述，错误的是（ ）
A. 种群是进化的基本单位，种群数量大小会影响基因库的丰富度
B. 导致种群基因频率发生改变的原因是突变和基因重组
C. 源于不同祖先的生物，在相似环境中可进化出相似的形态结构
D. 一个物种的形成或绝灭，通常会影响到其他物种的进化
【答案】B
【解析】
【分析】现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位；生物进化的实质在于种群基因频率的改变；突变和基因重组产生生物进化的原材料；自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向；隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、种群是生物进化和繁殖基本单位，种群内不同个体可能含有不同的基因，因此种群数量大小会影响基因库的丰富度，A正确；
B、导致种群基因频率发生改变的原因是突变、基因迁移、遗传漂变、非随机交配和自然选择，基因重组不会改变种群基因频率，B错误；
C、自然选择是适应性进化的唯一因素，为了适应环境，源于不同祖先的生物，在相似环境中可进化出相似的形态结构，C正确；
D、任何一个物种都不是单独进化的，而是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化的，故一个物种的形成或灭绝会影响到其他物种的进化，D正确。
故选B。
9. 科学家们在研发新冠疫苗的同时，也在研发特异性强、亲和力高的“中和抗体”。中和抗体能抢先与新冠病毒表面的棘突蛋白（S蛋白）结合，阻断病毒侵染宿主细胞，并被免疫系统清除。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 中和抗体与病毒结合后，可被吞噬细胞吞噬消化
B. 中和抗体的优势是起效快，更适用于老人和小孩
C. 注射中和抗体属于被动免疫，注射灭活疫苗属于主动免疫
D. 注射中和抗体能刺激机体发生特异性免疫以产生更多中和抗体
【答案】D
【解析】
【分析】疫苗通常起到抗原的作用，通过刺激机体产生记忆细胞和抗体，发挥作用；机体产生记忆细胞和抗体需要一定的时间，且免疫能力较低的老人和孩子会因为产生的记忆细胞和抗体较少，而不能起到有效预防的作用。
【详解】A、中和抗体与病毒（抗原）特异性结合后，可以被吞噬细胞吞噬、消化、分解，A正确；
B、根据题意，中和抗体能直接阻断病毒感染细胞，起效更快，更适用于老人和小孩，B正确；
CD、注射中和抗体属于被动免疫，不能使机体产生更多的抗体和记忆细胞，注射灭活疫苗属于主动免疫，能刺激机体发生特异性免疫以产生更多中和抗体和记忆细胞，C正确，D错误。
故选D
10. 江南水乡盛产黄酒，传统的黄酒酿造通常以谷物做原料，经高温糖化（将淀粉分解）后添加酒曲发酵而成。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 酒曲中含有丰富的酵母菌，添加酒曲相当于接种
B. 高温糖化既能消灭杂菌又有利于酵母菌对糖类的利用
C. 随着发酵时间的推进，酒精的产生速率先上升后趋于稳定
D. 酵母菌中相关酶活性的降低限制了酒精度数的持续升高
【答案】C
【解析】
【分析】酿酒就是微生物发酵原理，首先传统的黄酒酿造通常以谷物做原料，其次需要酒曲，一般酒曲中主要是富含酵母菌．这种微生物是兼性厌氧型的，在有氧条件下有氧呼吸并大量繁殖，而在无氧环境下进行无氧呼吸将谷物中的葡萄糖分解为酒精和水。将酒曲与底物混合并密封后窖藏，一段时间后就会产出酒，这种酒还要接受一些如过滤消毒等的处理。
【详解】A、制酒要用到酵母菌，酒曲中含有丰富的酵母菌，添加酒曲相当于接种，A正确；
B、高温具有消灭杂菌的作用，糖化的最终结果是将淀粉分解为葡萄糖，有利于酵母菌对糖类的利用，B正确；
C、发酵过程中，酒精的量先增加后趋于稳定，但发酵早期，酵母菌和底物充足，发酵速率较快，酒精的产生速率呈上升趋势，后来随着底物的消耗，发酵速度下降，酒精的产生速度下降，最后底物消耗完，不再产生酒精，酒精的产生速率为0，C错误；
D、发酵后期，酒精浓度过高会抑制酵母菌的繁殖，酵母菌中相关酶活性的降低，发酵不再进行，因此酒精不再产生，酒精度数不再升高，D正确。
故选C。
11. 酵母中的蛋白含量高，可用作饲料蛋白，且有些酵母能利用工业废甲醇作为碳源进行繁殖。研究人员拟从土壤中分离该类酵母并大量培养，操作流程如下图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 土样、培养基、培养器皿和接种工具等都必须严格灭菌
B. 只有③过程中使用的培养基需以甲醇作为唯一的碳源
C. ⑤过程扩大培养时需要保证充足的营养并营造无氧环境
D. 通过逐步提高培养基中甲醇的浓度可获得甲醇高耐受菌株
【答案】D
【解析】
【分析】分离某种微生物的原理：选择适合于待分离微生物的生长条件，如营养，酸碱度，温度和氧等要求或加入某种抑制造成只剩于该微生物生长，而抑制其他微生物生长的环境，从而淘汰一些不需要的微生物。本题要分离能利用工业废甲醇的酵母，要以甲醇作为唯一的碳源的培养基进行培养。
【详解】A、土样中含有要分离的酵母，如果对其灭菌会杀死酵母，无法得到该类酵母，因此不能对其灭菌，A错误；
B、扩大培养时也需要以甲醇作为唯一的碳源，不是只有③过程，B错误；
C、酵母是兼性厌氧型真菌，在有氧条件下可大量繁殖，酵母扩大培养时，需保证充足的营养和氧气等条件，C错误；
D、逐步提高培养基中甲醇的浓度，能筛选出其中的耐受菌，获得甲醇高耐受菌株，D正确。
故选D。
12. 生物学实验或实践活动中，常会出现结果与预期不符的现象。下列相关分析错误的是（ ）
选项
实验或实践活动
结果
可能的原因分析
A
绿叶中色素的提取
色素滤液为黄绿色
叶片不新鲜或未加碳酸钙
B
观察洋葱根尖细胞的有丝分裂
未观察到处于分裂期的细胞
取材位置错误或取材时间不对或观察视野不恰当
C
调查某区域人类红绿色盲的发病率
结果明显高于实际发病率
调查样本太少或调查人群不合理
D
泡菜的制作
泡菜腐烂发霉
加盐比例过大导致乳酸菌死亡
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】1、色素提取和分离过程中几种化学物质的作用:无水乙醇作为提取液，可溶解绿叶中的色素;层析液用于分离色素;二氧化硅破坏细胞结构，使研磨充分;碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。
2、观察有丝分裂时，上午10时至下午2时（洋葱根尖分生区有较多的细胞处于分裂期，这会因洋葱品种、室温等的差异而有所不同)剪取根尖2~3mm。
【详解】A、绿叶中色素的提取实验中需要在绿叶中加入碳酸钙可保护色素，故若色素滤液为黄绿色，可能是叶片不新鲜或未加碳酸钙，A正确；
B、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂，如果取材时间不是细胞分裂旺盛的时候或或取材时间不对或观察视野不恰当，有可能出现几乎观察不到处于分裂期的细胞，B正确；
C、调查人类红绿色盲发病率时，应该在人群中随机调查，若调查样本太少或调查人群不合理，可能导致结果明显高于实际发病率，如在患者家系中调查会导致发病率明显偏高，C正确；
D、制作泡菜时，放盐的比例过小，造成泡菜腐烂发霉，D错误。
故选D。
13. CRISPR/Cas13d 技术是一项以向导RNA（gRNA）引导 Cas13d 蛋白定向作用于靶向RNA 的新兴技术。研究人员设计了若干个gRNA，分别靶向新冠病毒RNA 基因组的不同肽编码区，但不影响人体细胞的RNA，作用机理如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. gRNA通过与靶向RNA碱基互补配对将Cas13d 引导至特定位点
B. Cas13d能定向切开相邻两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键
C. 与限制酶相比，Cas13d 不具有特异性识别能力
D. 该技术有望成为一种能定向、灵活治疗RNA 病毒感染的新方法
【答案】B
【解析】
【分析】1、分析题图：CRISPR/Cas13d技术是一项以向导RNA (gRNA)引导Cas13d蛋白定向作用于靶向RNA的新兴技术，该技术可将病毒RNA基因组切割形成RNA片段。
2、RNA的基本单位是核糖核苷酸，DNA的基本单位是脱氧核苷酸。
【详解】A、由图可知，gRNA与靶向RNA中特定序列能通过碱基互补配对形成RNA-RNA杂合双链，然后将Cas13d蛋白引导至特定位点，A正确；
B、Cas13d能定向切开相邻两个核糖核苷酸之间的磷酸二酯键，B错误；
C、限制酶具有特异性，即一种限制酶只能识别一种核苷酸序列，并在特定的位点进行切割，结合图解可知，与限制性核酸内切酶相比，Cas13d不具有特异性识别能力，C正确；
D、向导RNA (gRNA) 可定向作用于靶向RNA，因此该技术有望成为一种能定向、灵活治疗RNA病毒感染的新方法，D正确。
故选B。
14. 科学家利用基因编辑与克隆技术培育了十余种基因编辑猪，用于异种器官移植研发。下图为基因编辑猪的培育流程，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 可以用促性腺激素处理1号猪使其超数排卵
B. 用于基因编辑的细胞应培养至减数第二次分裂中期
C. 4号猪的DNA绝大多数来自2号猪，少数来自1号猪
D. 该项试验的成功给缓解临床移植器官短缺问题带来希望
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析：利用转基因技术将编辑基因的细胞核导入1号猪的去核卵母细胞内，然后将重组细胞培养到囊胚并移植到3号猪的子宫中去，最后分娩产生了4号转基因克隆猪。
【详解】A、收集卵母细胞之前，通常要对1号猪用促性腺激素进行超数排卵，A正确；
B、用于基因编辑的细胞应为体细胞，并保证细胞核内的染色体数与体细胞相同，B错误；
C、4号猪的细胞核基因来自2号，细胞质基因来自1号，因此4号猪的DNA绝大多数来自2号猪，少数来自1号猪，C正确；
D、由题意“科学家利用基因编辑与克隆技术培育了十余种基因编辑猪，用于异种器官移植研发”，因此该项试验的成功给缓解临床移植器官短缺问题带来希望，D正确。
故选B。
二、多项选择题：
15. 于无声处听惊雷，2021年诺贝尔生理学或医学奖获得者 Ardem Patapoutian正是从人类最习以为常的感觉入手研究，发现了触觉受体Piezo。它由三个相同的Piezo蛋白组成“螺旋桨状”三聚体，能直接响应细胞膜上的机械力刺激并介导阳离子进入细胞。下图为Piezo的结构模式图及可能的作用机理基本示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A. Piezo蛋白是一种跨膜蛋白，一定含有元素C、H、O、N
B. Piezo蛋白在核糖体上合成，不需要内质网和高尔基体的加工
C. 机械力刺激导致Piezo蛋白构象改变、中央孔打开，离子内流
D. 开发能抑制Piezo功能的药物有望用来治疗机械超敏痛（触摸痛）
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、组成蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，少量蛋白质还含有S等元素。
2、分泌蛋白的合成、加工和运输过程：最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质由囊泡包裹着到达高尔基体，高尔基体对其进行进一步加工，然后形成囊泡经细胞膜分泌到细胞外，该过程消耗的能量由线粒体提供。
【详解】A、Piezo蛋白是一种跨膜蛋白，蛋白质的基本单位是氨基酸，一定含有元素C、H、O、N，A正确；
B、由题意可知，Piezo蛋白是细胞膜上的触觉受体，需要在核糖体上合成，内质网和高尔基体的加工和运输至细胞膜，B错误；
C、由图可知，机械力刺激导致Piezo蛋白构象改变、中央孔打开，离子内流，C正确；
D、结合题意和图示可知，抑制Piezo功能，机体不能感受到机械力刺激，因此开发能抑制Piezo功能的药物有望用来治疗机械超敏痛（触摸痛），D正确。
故选ACD。
16. 某草原生态系统中植物和食草动物两个种群数量的动态模型如右图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 食草动物在第5～20年期间种群数量大致呈“J”增长
B. 点a对应的纵坐标值代表食草动物的环境容纳量
C. 两个种群之间数量的动态变化依赖于负反馈调节
D. 两个种群在相互选择的过程中实现了共同进化
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、J型增长曲线：在食物（养料）和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下，种群的增长率不变，数量会连续增长。
2、S型增长曲线：在自然界中，环境条件是有限的，因此，种群不可能按照“J”型曲线无限增长。
【详解】A、食草动物进入早期，缺乏天敌且生存压力小，其种群数增长大致呈“J”型曲线，A正确；
B、环境容纳量是在环境条件不受破坏情况下，一定空间中所能维持的种群最大数量，称为K值，是一个理论值，种群实际最大数量围绕K值上下波动，a点是实际最大数量，大于环境容纳量，B错误；
C、食草动物和植物之间为捕食关系，当植被遭受食草动物的采食后，植被就会增强其再生能力，尽可能减缓种群数量的下降，这种调节方式为负反馈调节，以此来维持生态系统的稳定，C正确；
D、不同生物之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化，图示两个种群为捕食关系，在相互选择的过程中实现了共同进化，D正确。
故选ACD。
17. 月季在我国享有“花中皇后”的美誉。研究人员以芽体为外植体，在MS培养基中分别添加不同浓度的6-BA和IBA进行芽体增殖实验，测得的芽分化率（％）如下表。下列相关叙述正确的是
6-BA浓度（mg/L）
芽分化率（％）
IBA浓度（mg/L） 芽分化率（％）
0．1
0．2
0．3
0．4
0．5
1．0
31
63
58
49
41
2．0
40
95
76
69
50
3．0
37
75
64
54
41
4．0
25
35
31
30
25
5．0
8
21
12
8
4
A. 6-BA浓度大于4．0mg时，芽分化率明显降低
B. 芽体在增殖分化的过程中，遗传物质保持相对稳定
C. 在培养基中同时添加6-BA和IBA，均可以促进芽分化
D. 该实验中添加2．0mg/L的6-BA和0．2mg/LIBA最有利于芽分化
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、由题干信息分析可知，该实验的目的是以芽体为外植体，探究在MS培养基中添加不同浓度的6-BA和IBA对芽体增殖的影响，实验组的自变量是6-BA和IBA的不同浓度，因变量是芽的分化情况。
2、由表格数据分析可知，随着6-BA浓度的增加，芽的分化率呈先上升后下降的趋势；随着IBA浓度的增加，芽的分化率同样呈先上升后下降的趋势，其中2.0mg•L-16-BA和0.2mg•L-1IBA是实验处理中芽分化的最佳组合。
【详解】A、由表格数据分析可知，当6-BA浓度在4.0-5.0mg•L-1时，芽分化率明显降低，A正确；
B、细胞在增殖分化过程中，遗传物质一般不发生改变，B正确；
C、由于缺少空白对照的数据，所以无法说明同时添加6-BA和IBA，均可以促进芽的分化，C错误，C错误；
D、当6-BA浓度为2.0mg•L-1和IBA浓度为0.2mg•L-1时芽分化率是95%，故该组成是实验处理中芽分化的最佳组合，D正确。
故选ABD。
18. 载体是基因工程中携带外源DNA片段（目的基因）进入受体细胞的重要运载工具，常见的载体类型主要有基因克隆载体和基因表达载体。下图是利用细菌生产人胰岛素的基本流程示意图，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 重组载体A、重组载体B分别是基因克隆载体和基因表达载体
B. 载体A和载体B都必须含有限制酶切割位点、复制原点和标记基因
C. 与重组载体A比较，重组载体B需要有起始密码子和终止密码子序列
D. 培养细菌A和细菌B的培养基在营养成分和功能上没有明显差异
【答案】AB
【解析】
【分析】基因克隆载体和基因表达载体的区别：
基因克隆载体用于在受体细胞中进行目的基因扩增的载体。
基因表达载体是适合在受体细胞中表达外源基因的载体，包括原核表达载体和真核表达载体。
【详解】A、由题图和分析可知，重组载体A是基因克隆载体，重组载体B基因表达载体，A正确；
B、载体是基因工程中携带外源DNA片段（目的基因）进入受体细胞的重要运载工具，载体A和载体B都必须含有限制酶切割位点、复制原点和标记基因，B正确；
C、与重组载体A比较，重组载体B需要有启动子、终止子，C错误；
D、培养细菌A的培养基在营养成分主要是合成DNA的原料，培养细菌B的培养基在营养成分主要是合成RNA和蛋白质的原料，所以培养细菌A和细菌B的培养基在营养成分和功能上存在明显差异，D错误。
故选AB。
三、非选择题：
19. 光呼吸是植物绿色组织利用光能，吸收O2并释放CO2的过程。C3植物在环境中CO2/O2比值出现异常时容易发生光呼吸造成作物减产，部分过程如下图中实线所示。某课题组利用基因工程技术将GLO1、CAT、GCL和TSR四个酶基因导入水稻叶肉细胞并表达，成功构建了一条光呼吸代谢支路（GCGT支路）。该支路使光呼吸产生的部分乙醇酸直接在叶绿体内代谢释放CO2，产生的H2O2由CAT分解，代谢过程如下图中虚线所示。请分析回答下列问题：
（1）据图可知，直接参与光呼吸的细胞结构有__________，R酶既能催化__________（物质）反应，也能催化_________（物质）反应。
（2）据图推测CO2/O2比值__________（填“升高”或“降低”）时有利于光呼吸发生而不利于光合作用发生。光呼吸增强会降低作物产量的重要原因是_________。
（3）构建GCGT支路的基因表达载体时，目的基因的5＇端均融合了水稻叶绿体定向信号肽RC2序列，这一操作的目的是__________。在构建GCGT支路时需要导入过氧化氢酶（CAT）基因的原因是__________。
（4）科研人员分别测定了野生型水稻株系和4个上述转基因水稻株系的相关光合参数，结果表明，4个转基因株系的净光合速率分别比野生型提高了12．5％、7．79％、15．8％和7％，光吸速率分别降低了13．9％、17．7％、17．4％和18．6％。
①选用4个转基因水稻株系进行实验并分别测量的目的是__________。
②结合上图可以初步判断光呼吸GCGT支路可提高水稻光合效率和产量的原因主要有两个，一是GCGT支路可以使光呼吸产生的乙醇酸__________，提高了其内部的CO2浓度；二是CO2浓度的增加可以提高_____的能力，进而抑制光呼吸。
【答案】（1） ①. 叶绿体（基质）、过氧化物酶体和线粒体 ②. RuBP（C5）与O2 ③. RuBP（C5）与CO2
（2） ①. 降低 ②. 光呼吸会消耗部分暗反应的底物（C5），并以CO2的形式损失（散失），从而降低了光合作用速率
（3） ①. 引导目的基因表达产生的酶准确进入叶绿体中发挥作用 ②. 导入的CAT酶基因表达出的CAT酶能催化H2O2的分解，减少H2O2对叶绿体的损害
（4） ①. 排除偶然性，减少因个体差异导致的实验误差 ②. 直接在叶绿体中分解成CO2 ③. CO2与O2竞争R酶
【解析】
【分析】光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧、低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。它是光合作用一个损耗能量的副反应，绿色植物在照光条件下的呼吸作用。特点是呼吸基质在被分解转化过程中虽也放出CO2，但不能生成ATP，而使光合产物被白白地耗费掉。在黑暗条件下，呼吸过程能不断转换形成ATP，并把自由能释放出来，以供根系的吸收功能、有机物质的合成与运转功能以及各种物质代谢反应等功能的需要，从而促进生命活动的顺利进行。
【小问1详解】
据图可知，直接参与光呼吸的细胞结构有叶绿体（基质）、过氧化物酶体和线粒体，R酶既能催化RuBP（C5）与O2反应，也能催化RuBP（C5）与CO2反应。
【小问2详解】
据图推测高氧低二氧化碳情况下，即CO2/O2比值降低时，有利于光呼吸发生而不利于光合作用发生；光呼吸增强会降低作物产量的重要原因是光呼吸会消耗部分暗反应的底物（C5），并以CO2的形式损失（散失），从而降低了光合作用速率。
【小问3详解】
构建GCGT支路的基因表达载体时，目的基因的5＇端均融合了水稻叶绿体定向信号肽RC2序列，这一操作的目的是引导目的基因表达产生的酶准确进入叶绿体中发挥作用。在构建GCGT支路时需要导入过氧化氢酶（CAT）基因的原因是导入的CAT酶基因表达出的CAT酶能催化H2O2的分解，减少H2O2对叶绿体的损害。
【小问4详解】
①选用4个转基因水稻株系，相当于重复组，这样进行实验并分别测量的目的是排除偶然性，减少因个体差异导致的实验误差。
②根据光呼吸原理可知，要增加水稻光合效率和产量，需要防止光呼吸发生，而光呼吸发生的条件是高氧低二氧化碳以及R酶结合氧气的能力，结合图示可以初步判断光呼吸GCGT支路可提高水稻光合效率和产量的原因主要有两个，一是GCGT支路可以使光呼吸产生的乙醇酸直接在叶绿体中分解成CO2，提高了其内部的CO2浓度；二是CO2浓度的增加可以提高CO2与O2竞争R酶的能力，进而抑制光呼吸。
【点睛】本题结合图形，主要考查光合作用和光呼吸的相关知识，意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。
20. 绝对大多数情况下，小麦的一朵小花内只有一个子房，能够结实一粒种子。但科研人员发现并选育出了多子房小麦新类型“三粒小麦”，其每朵小花可以正常结实3粒种子。科研人员利用二倍体纯合小麦品系T（单子房）和二倍体纯合小麦品系D（多子房）进行了如下图所示的杂交实验。请分析回答下列问题：
（1）杂交实验一和杂交实验二是一组__________实验，小麦的多子房与单子房是一对__________，若要判断某二倍体小麦是否为纯合子，可让其自交并观察子代__________。
（2）品系T的细胞核与细胞质分别来源于小麦和山羊草。研究发现，与小麦亲缘关系较远的细胞质（异源细胞质）会抑制小麦细胞核中某些基因的表达，且这种效应可以遗传给子代。
①根据杂交实验__________可以判断单子房是_________性状，单子房和多子房的遗传受______对等位基因控制。
②杂交实验一中F1的细胞质基因几乎全部来自于__________，F1表现为单子房的原因是__________。
③杂交实验一的F2中出现了多子房，可能的原因是__________。
（3）DNA甲基化指的是在DNA序列的胞嘧啶上增加甲基（-CH3）的过程。进一步研究发现，遗传物质DNA的甲基化也会影响到小麦花的发育。科研人员对上述杂交实验的F1的细胞核DNA甲基化水平进行了测定，统计出了相关甲基化类型的数量，结果如下表所示：
数量
实验
甲基化类型
1
2
3
4
5＇-CCGG-3＇
3＇-GGCC-5＇
甲基化
↓
5＇-CCGG-3＇
3＇-GGCC-5＇
甲基化
↓
5＇-CCGG-3＇
3＇-GGCC-5＇
↑
甲基化
甲基化
↓
5＇-CCGG-3＇
3＇-GGCC-5＇
↑
甲基化
杂交实验一F1
10098
2886
1548
52
杂交实验二F1
10048
2936
1548
52
下列关于DNA甲基化、表格数据分析及相关结论的叙述中，正确的有__________。
①甲基化并没有改变因中的遗传信息
②甲基化会影响相关基因的表达和生物的表现型
③小麦中的异源细胞质并没有改变F1中细胞核DNA的甲基化类型
④异源细胞质提高了F1细胞核DNA的甲基化程度，导致多子房基因不能表达
【答案】（1） ①. 正、反交 ②. 相对性状 ③. 是否出现性状分离
（2） ①. 二 ②. 隐性 ③. 一 ④. 品系T ⑤. 异源细胞质抑制了细胞核中多子房基因的表达 ⑥. 异源细胞质不会抑制显性纯合子的细胞核基因（多子房基因）的表达
（3）①②③
【解析】
【分析】1、正反交又称互交。两个杂交亲本相互作为母本和父本的杂交。如以A（♀）×B（♂）为正交，则B（♀）×A（♂）为反交。正交与反交是相对而言的，不是绝对的。如果决定有关性状的基因位于核染色体上，则正、反交的遗传效果一样；如果决定有关性状的基因在细胞质中，则正、反交的遗传效果可能有差别。因此，可以通过正、反交来检验细胞质遗传等现象。
2、DNA甲基化为DNA化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA序列的前提下，改变遗传表现。所谓DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5号碳位共价键结合一个甲基基团。大量研究表明，DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。
【小问1详解】
由题图可知，两个杂交亲本相互作为母本和父本，所以杂交实验一和杂交实验二是一组正、反交实验，小麦的多子房与单子房是一对相对性状，可以通过自交后代是否出现性状分离来判断某二倍体小麦是否为纯合子。
【小问2详解】
①根据题干信息可知，品系D无异源细胞质，从杂交实验二得出单子房为隐性性状，并由F2的性状，3多：1单，可知单子房和多子房的遗传受一对等位基因控制。
②杂交实验一中品系T作为母本，F1的细胞质基因几乎全部来自于品系T，由于异源细胞质抑制了细胞核中多子房基因的表达，所以F1表现为单子房。
③杂交实验一的F2中出现了多子房，占F2性状中的1/4，可能的原因是异源细胞质不会抑制显性纯合子的细胞核基因的表达。
小问3详解】
表格数据分析可知，DNA甲基化3、4类型的数量，在实验一和二的F1中一样，只有在甲基化1、2类型中实验一和二存在数量差异，影响了相关基因的表达和生物的表现型；从表格中算出，实验一和二甲基化的总数量不变，并没有改变基因中的遗传信息；从甲基化类型上看，小麦中的异源细胞质并没有改变F1中细胞核DNA的甲基化类型；从表格数据中并不能看出异源细胞质提高了F1细胞核DNA的甲基化程度。故正确的是①②③。
【点睛】本题通过小麦的正反交实验和DNA甲基化，考查遗传学的基本知识内容。
21. 植物的一生经常遭受各种逆境胁迫，如低温、干旱等，且多重联合胁迫对作物产生的不利影响更加显著。但在长期进化的过程中，植物对胁迫也具有了一定的应激反应。研究者设计了如图1所示的实验，以研究不同胁迫条件（单一干旱、单一冷害、二者联合胁迫）对苗期玉米代谢活动的影响，部分结果如图2所示。请分析回答下列问题：
（1）图1实验中，首先设置“25天最适条件”培养的目的是保证各组玉米在胁迫干预前__________，排除玉米本身对实验结果的影响。
（2）干旱胁迫下，玉米的生命活动可能会发生的变化有_________
①部分细胞出现质壁分离②无机盐的运输效率升高
③氧气的释放量减少④细胞无法调节代谢活动
（3）结合图2分析，___________________胁迫条件下植物的净光合速率下降幅度最大，但恢复48小时后，__________胁迫条件下植物的净光合速率有较明显恢复。该项研究初步显示：适度干旱能够缓解冷害胁迫对玉米光合和生长等造成的损伤。
（4）研究者观察了上述各组玉米叶片的叶绿体结构，发现单一冷害胁迫（C）下的叶绿体基粒发生了不可逆破坏，并且淀粉粒大量积累在叶绿体中。由此可推测，冷害胁迫导致玉米苗期净光合速率大幅度降低的原因可能是__________和_________。
（5）已知脱落酸（ABA）能促进保卫细胞膜上K+通道的开放，导致保卫细胞收缩，气孔关闭。为进一步探究干旱缓解冷害胁迫对玉米光合及生长造成损伤的原因，研究者分别测量了不同处理条件下玉米植株体内ABA的含量变化，如图3所示。
请从脱落酸（ABA）含量和气孔导度的角度分析植物应对干旱胁迫的机理：__________，而这种变化在植物受到联合胁迫（D&C）时表现得__________。
【答案】（1）生理状态基本相同（长势一致）
（2）①③ （3） ①. 干旱＋冷害（D＆C） ②. 单一干旱（D）和干旱＋冷害（D＆C）
（4） ①. 基粒（类囊体）的结构受损，阻碍了光能的转化（降低了光反应的强度） ②. 淀粉大量积累在叶绿体内，限制了光合作用的进一步发生
（5） ①. 干旱可促进植物体内脱落酸（ABA）的合成（含量增加），使保卫细胞收缩，气孔关闭（气孔导度下降），减少了植物的失水量 ②. 更明显（更显著）
【解析】
【分析】分析图形：本实验中不同胁迫条件为自变量，净光合速率是因变量。大豆在不同条件和不同时期下净合速率不同，在不同条件下，胁迫期中净光合速率由大到小依次为：CT、D、C、D+C，在恢复期，净光合速率变化最大的是D组，其次是D+C，然后是C组，CT组几乎无变化。
【小问1详解】
图1所示的实验设计中，“25天最适条件”培养的目的是保证各组玉米在胁迫干预前长势一致，排除玉米本身的生理状态对实验结果的影响。
【小问2详解】
干旱胁迫下，植物细胞缺水，可能导致部分细胞出现质壁分离、而无机盐的运输需要溶解在水中运输，因此无机盐的运输效率会降低，干旱胁迫下，可能会导致气孔关闭，CO2吸收减少，使合速率降低，进而使氧气的释放量减少，因此①③正确。
【小问3详解】
由图2可知：与对照组相比，干旱＋冷害（D＆C）胁迫条件下植物的净光合速率下降幅度最大。但在恢复期，单一干旱（D）和干旱＋冷害（D＆C）胁迫条件下植物的净光合速率有较明显恢复。
【小问4详解】
根据题意可知，单一冷害胁迫（C）下的叶绿体基粒发生了不可逆破坏，并且淀粉粒大量积累在叶绿体中。由于基粒上含有光合色素和酶，因此基粒（类囊体）的结构受损，会阻碍光能的转化；而淀粉大量积累在叶绿体内，限制了光合作用的进一步发生，因此冷害胁迫导致玉米苗期净光合速率大幅度降低。
【小问5详解】
胁迫期时，与对照组比较可知，不同胁迫条件下脱落酸含量都明显增加，且联合胁迫时脱落酸含量增加最为明显，可推测干旱可促进植物体内脱落酸（ABA）的合成（含量增加），而脱落酸可使保卫细胞收缩，气孔关闭（气孔导度下降），减少了植物的失水量，而这种变化在植物受到联合胁迫（D&C）时表现得更明显（更显著）。
【点睛】本题考查不同逆境胁迫对植物光合作用的影响以及植物应对胁迫的机理，意在考查考生对数据的分析并获取信息的能力。
22. 医学研究发现，人体血糖平衡的维持需要多种激素及多个器官的共同参与，其中GLP-1是小肠上皮细胞中的L细胞分泌的一种多肽类激素，具有调节胰岛细胞分泌、抑制胃排空、降低食欲等功能，部分调节过程如图1所示。请分析回答下列问题：
（1）图中甲细胞的名称是__________，GLP-1的受体应位于甲细胞的__________（填场所）。请结合图文阐明GLP-1具有间接降血糖作用的原因：__________。
（2）实验研究发现，口服或注射等量的葡萄糖，测得血液中的激素X的增加量有较大差异，你认为增加量较大的是__________方式，判断依据是：__________。
（3）药物“索马鲁肽”是一种GLP-1类似物，为检测其治疗Ⅱ型糖尿病的药效，研究者利用含索马鲁肽的药物制剂、安慰剂分别进行临床对照实验，结果如图2所示
①根据实验的对照原理，从成分分析本实验中使用的安慰剂是指__________，其使用对象是______（选填“正常人”或“Ⅱ型糖尿病患者”）。
②据图2分析GLP-1类似物的作用特点：血糖平台水平高时，GLP-1可以促进___________的分泌，在血糖平台水平低时，GLP-1不抑制________________的分泌。该临床实验表明，GLP-1类似物既能降低血糖，又能保证个体不会出现_________症状。
【答案】（1） ①. 胰岛B细胞 ②. 细胞膜上 ③. GLP-1作用于胰岛B细胞，促进其分泌（释放）胰岛素；GLP-1能抑制胃排空、降低食欲，减少对糖类的摄入
（2） ①. 口服 ②. 口服葡萄糖不仅提高了血糖浓度，还刺激L细胞分泌GLP-1，两者都能促进胰岛B细胞分泌胰岛素
（3） ①. 不含索马鲁肽药物的制剂（其他成分相同） ②. Ⅱ型糖尿病患者 ③. 胰岛素 ④. 胰高血糖素 ⑤. 低血糖
【解析】
【分析】1、根据题干信息和图形分析，小肠L细胞分泌了GLP-1，属于动物激素，因此小肠L细胞属于内分泌腺细胞；GLP-1具有调节胰岛细胞分泌、抑制胃排空、降低食欲等功能，说明胰岛、脑、胃等器官有GLP-1受体。
2、分析图解：血糖升高会刺激甲细胞分泌激素X，该激素为胰岛素，因此甲细胞为胰岛B细胞。
【小问1详解】
由分析可知，图中甲细胞的名称是胰岛B细胞；GLP-1是多肽类激素，不能直接进入细胞，因此其受体应位于甲细胞的细胞膜上；结合图文可知，GLP-1作用于胰岛B细胞，促进其分泌（释放）胰岛素，GLP-1还能抑制胃排空、降低食欲，减少对糖类的摄入，说明GLP-1具有间接降血糖作用
【小问2详解】
实验研究发现，口服或注射等量的葡萄糖，测得血液中的激素X（胰岛素）的增加量有较大差异，口服葡萄糖不仅提高了血糖浓度，还刺激L细胞分泌GLP-1，两者都能促进胰岛B细胞分泌胰岛素，因此口服方式对血液中的激素X（胰岛素）的增加量比注射方式大。
【小问3详解】
①根据实验的对照原理，从成分分析本实验中使用的安慰剂是指不含索马鲁肽药物的制剂（其他成分相同），其使用对象是Ⅱ型糖尿病患者。
②据图2分析GLP-1类似物的作用特点：血糖平台平高时，GLP-1可以促进胰岛素的分泌，在血糖平台水平低时，GLP-1不抑制胰高血糖素的分泌。该临床实验表明，GLP-1类似物既能降低血糖，又能保证个体不会出现低血糖症状。
【点睛】本题考查了血糖平衡调节的有关知识，要求学生掌握血糖平衡调节的过程，能够结合所学知识和图解信息判断图中细胞和激素的名称，同时能够识记胰岛素的生理作用。
23. “人工鱼礁”是人为在海中设置的一种构造物，能为鱼虾等提供生长、产卵和栖息的场所。研究者提出了“多营养层次”海水生态养殖模式，即在上层挂绳养殖海带等藻类；在中层挂笼养殖牡蛎等滤食性贝类；在底层设置人工鱼礁，养殖海参等底栖杂食动物。下图是研究者在某地设置的以人工鱼礁、海带养殖和牡蛎养殖为主体的“海洋牧场”，其内部部分构造和物质循环关系如图1所示。请分析回答下列问题：
（1）据图可判断，牡蛎可能属于生态系统中的__________（填成分）。牡蛎虽可滤食水体中的小型浮游植物，但大规模养殖还需定期投喂饵料，请从能量流动和物质循环的角度分析其原因：__________。海带和浮游植物之间存在__________关系，若养殖海带数量过多，会导致牡蛎的__________来源减少，产量下降。
（2）研究者测定了四个区域表层海水的无机氮与活性磷含量（与海水富营养化程度呈正相关），结果如图2所示。
图中结果表明，_____________的海水富营养化程度最高，分析可能的原因是：一方面是该区域的_____，释放出N、P；另一方面是该区域的__________，吸收的N、P少。
（3）上述海水养殖模式提升了群落__________方向上结构的复杂程度，充分利用了生态系统中的___________。但在构建该模式时，还需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系、对环境的影响等因素，从而确定生物之间的合适比例，这样做的目的是__________。
【答案】（1） ①. 消费者和分解者 ②. 牡蛎作为该生态系统的输出产品，浮游植物等提供的能量无法满足大量牡蛎的能量需求；并且输出的元素不能回归该生态系统 ③. 竞争 ④. 食物
（2） ①. 牡蛎养殖区 ②. 残饵、粪便等被分解者分解 ③. 浮游植物等被取食强度大，生产者少
（3） ①. 垂直 ②. 空间、阳光、食物等资源 ③. 既维持生态系统的稳定性，又确保养殖产品的持续高产（实现生态效益和经济效益的可持续发展）
【解析】
【分析】1、种间关系：
（1）竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间等；
（2）捕食：一种生物以另一种生物为食；
（3）寄生：一种生物寄居于另一种生物的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活；
（4）互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依赖，彼此有利。
2、生态系统的成分：
（1） 非生物的物质和能量：阳光、热能、水、空气、无机盐等；
（2） 生产者：自养生物，主要是绿色植物；
（3） 消费者：动物，包括植食性动物、肉食性动物、杂食性动物和寄生生物；
（4） 分解者：能将动植物遗体残骸中的有机物分解为无机物，主要是细菌和真菌。
3、在群落中，各个生物种群分别占据了不同的空间，使群落形成一定的空间结构，群落的空间结构包括垂直结构和水平结构等方面。
（1）垂直结构：在垂直方向上， 大多数群落都具有明显的分层现象。
（2）水平结构：群落的结构特征不仅表现在垂直方向上，也表现在水平方向上。例如，某草地在水平方向上，由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度的差异、光照强度的不同、生物自身生长特点的不同，以及人与动物的影响等因素，不同地段往往分布着不同的种群，同一地段上种群密度也有差别，它们常呈镶嵌分布。
【小问1详解】
分析图可知，图1中，牡蛎可以分解有机碎屑，这个过程中牡蛎属于分解者，同时牡蛎还可以捕食浮游植物，这个过程中牡蛎属于消费者，因此牡蛎可能属于生态系统中的分解者和消费者。分析图可知，牡蛎不断从该生态系统输出，其中的元素不能回归该生态系统，且藻类等生产者固定的太阳能不足以满足大规模养殖牡蛎的需求，故大规模养殖牡蛎还需定期投喂饵料，以补充物质和能量。海带和浮游植物都需要吸收利用植物营养元素，所以海带和浮游植物之间存在竞争关系。因为海带和浮游植物之间存在竞争关系，所以若养殖海带数量过多，那么浮游植物的数量会下降，因此会导致牡蛎的食物来源减少，产量下降。
【小问2详解】
海水富营养化主要是由于水体富营养化(N、 P含量偏高)引起的。由图表可知，牡蛎养殖区海水中无机氮和活性磷酸盐的含量最高，即其富营养化程度最高。分析可能的原因是：一方面是该区域的残饵、牡蛎的粪便等被分解者分解，释放出N、P；另一方面是该区域的浮游植物等被取食强度大，生产者少，吸收的N、P少。
【小问3详解】
群落中的动植物在垂直方向上的分层现象属于群落的垂直结构，上述海水养殖模式提升了群落垂直方向上结构的复杂程度，充分利用了生态系统中的空间、阳光、食物等资源，又有利于缓解种间竞争。但在构建该模式时，还需考虑所养殖生物的环境容纳量、种间关系、对环境的影响等因素，从而确定生物之间的合适比例，这样做的目的是既维持生态系统的稳定性，又确保养殖产品的持续高产。
【点睛】本题考查群落的空间结构以及生态系统的结构和功能等知识点，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养了学生分析图表、获取信息、解决问题的综合应用的能力。
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