江苏省如皋中学2023-2024学年高三上学期阶段考试（二）生物试题（解析版）

这是一份江苏省如皋中学2023-2024学年高三上学期阶段考试（二）生物试题（解析版），共27页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1. 蛋白质和脂质经过糖基化作用，形成糖蛋白和糖脂，糖蛋白对蛋白酶有很强的抗性。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 蛋白质的糖基化发生在核糖体
B. 线粒体内膜的糖蛋白数量明显多于外膜
C. 溶酶体膜中的蛋白质多数进行了糖基化的修饰
D. 细胞质膜上仅糖蛋白参与细胞识别，糖脂不具备此功能
【答案】C
【解析】
【分析】糖蛋白是一种复杂的生物大分子，由蛋白质和糖类分子组成。它在生物体内具有多种重要的生物学作用，包括结构支持、细胞识别和信号传导等。
【详解】A、蛋白质的糖基化发生在内质网，A错误；
B、糖蛋白具有识别作用，故线粒体内膜的糖蛋白数量明显少于外膜，B错误；
C、溶酶体中含有多种水解酶，但溶酶体的膜蛋白不会被溶酶体酶降解可能与其糖基化有关，即溶酶体膜中的蛋白质多数进行了糖基化的修饰，C正确；
D、糖脂可参与细胞识别和信息传递过程，D错误。
故选C。
2. 关于细胞的物质运输，叙述错误的是（ ）
A. 分泌蛋白在游离核糖体上合成一段肽链后，经囊泡运输到内质网腔内
B. 细胞内囊泡穿梭往来运输物质与细胞骨架密切相关并消耗ATP
C. 高尔基体在胞内物质运输中起着重要的交通枢纽作用
D. 水分子少部分通过自由扩散进出细胞，绝大多数通过协助扩散进出细胞
【答案】A
【解析】
【分析】1、分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网出芽形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体出芽形成囊泡→细胞膜。2、高尔基体是单层膜构成的囊状结构，作用是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”（动物细胞高尔基体与分泌有关；植物则参与细胞壁形成）。
【详解】A、核糖体没有膜结构，故该肽链不是以囊泡的形式进入内质网腔内，A错误；
B、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关，囊泡的定向移动依赖于细胞骨架的作用，且消耗ATP，B正确；
C、细胞内许多由膜构成的囊泡就像深海中的潜艇，在细胞中穿梭往来，繁忙地运输着“货物”，而高尔基体在其中起着重要的交通枢纽作用，C正确；
D、水分子进出细胞的方式包括自由扩散和水通道蛋白介导的协助扩散，其中绝大多数通过协助扩散进出细胞，D正确。
故选A。
3. Ca2+与肌细胞的收缩密切相关。细胞膜上的Na+-Ca2+交换器（NCX）和肌质网（特化的光面内质网）膜上的Ca2+-ATP酶将Ca2+泵到细胞外或细胞器内，使细胞质基质中Ca2+浓度维持在很低水平。动作电位从邻近细胞传来会导致细胞膜上L型钙通道打开，内流的Ca2+作用于RyRCa2+通道促使肌质网中大量Ca2+外流，进而引发肌细胞收缩，相关转运机制如图。以下分析错误的是（ ）
A. NCX进行钠、钙的反向转运，转运的完成需要细胞提供能量
B. Ca2+通过L型钙通道与RyRCa2+通道的方式相同，为协助扩散
C. 肌质网膜上的Ca2+-ATP酶与RyRCa2+通道协助Ca2+转运的方向相反
D. 对心肌细胞施加Na+-Ca2+交换器抑制剂处理，会使心肌收缩
【答案】D
【解析】
【分析】由题干信息可知，细胞质基质中Ca2+浓度维持在一个很低水平，动作电位从邻近细胞传来会导致细胞膜上L型Ca2+通道打开，Ca2+内流作用于RyRCa2+通道促使肌质网中大量Ca2+外流，进而引发肌细胞收缩。
【详解】A、Na⁺−Ca2⁺交换器（NCX）进行的是钠、钙的反向转运，将Ca2⁺泵到细胞外或细胞器内，使细胞质基质中Ca2⁺浓度维持在一个很低水平，说明该过程为主动运输，转运的完成需要细胞提供能量，A正确；
B、L型Ca2+通道、RyRCa2+通道转运Ca2+都属于协助扩散，在一定的范围内转运离子的速度取决于膜两侧的浓度差，B正确；
C、RyRCa2+通道促使肌质网中大量Ca2+外流，肌质网膜上的Ca2+-ATP酶将Ca2+泵到细胞器内，这两个过程Ca2+的运输方向相反，C正确；
D、题干信息可知，细胞膜上的Na+-Ca2+交换器（NCX）有助于引发肌细胞收缩，则对心肌细胞施加Na+-Ca2+交换器抑制剂处理，会抑制心肌收缩，D错误。
故选D。
4. “锁钥”学说认为，酶具有与底物相结合的互补结构；“诱导契合”学说认为，在与底物结合之前，酶的空间结构不完全与底物互补，在底物的作用下，可诱导酶出现与底物相结合的互补结构，继而完成酶促反应。为验证上述两种学说，科研人员利用枯草杆菌蛋白酶（S酶，该酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU，且与两者结合的催化中心位置相同）进行研究，得到的四组实验结果如下图所示，其中SCTH、SCU分别表示催化CTH、CU反应后的S酶。下列说法错误的是（ ）
A. S酶可催化CTH和CU，但催化CU的活性更高
B. 该实验结果更加支持“诱导契合”学说
C. 若增加SCU＋CU组，结果曲线应与②完全重合
D. 为探究SCTH是失活还是空间结构固化，可增设SCTH＋CTH组
【答案】C
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。催化剂是降低反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。酶的活性受温度、pH、激活剂或抑制剂等因素的影响。
【详解】A、②曲线在更短的反应时间内纵坐标的值比①曲线纵坐标的值大，S酶可催化CTH和CU，但催化CU的活性更高 ，A正确；
B、S酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU，且与两者结合的催化中心位置相同，③曲线说明SCU仍能催化CTH底物的反应，而④曲线说明SCTH几乎不能催化CU底物的反应，该实验结果更加支持“诱导契合”学说 ，B正确；
C、根据①③曲线纵坐标差值可说明，SCU和S酶的活性不同，若增加SCU＋CU组，结果曲线应与②不完全重合 ，C错误；
D、为探究SCTH是失活还是空间结构固化，可增设SCTH＋CTH组 ，若不能催化CTH底物反应，则是失活，若能催化CTH底物反应，则是空间结构固化，D正确。
故选C。
5. 某生物兴趣小组在实验室中模拟夏季一天中的光照强度，并测定苦菊幼苗光合速率的变化情况，结果如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 若b点时天气突然转阴，叶肉细胞叶绿体中C3含量降低
B. 一天中不同时间的不同光照强度下，苦菊幼苗的光合速率可能相同
C. 一天中不同时间的相同光照强度下，苦菊幼苗的光合速率一定不同
D. 若a点时叶片的净光合速率为0，则此状态下苦菊幼苗的干重保持不变
【答案】B
【解析】
【分析】影响光合作用的外界因素主要是光照强度、温度、CO2浓度等。细胞内合成ATP的生理过程有光合作用和细胞呼吸。绿色植物的实际光合作用速率－呼吸速率=净光合作用速率。分析坐标曲线时，一看横、纵坐标意义，二看曲线的起点、转折点、终点的意义，三看曲线的变化趋势。
【详解】A、若b点时天气突然转阴，则光反应速率下降，光反应为暗反应提供ATP和NADPH减少，暗反应中C3的还原速率下降，叶肉细胞叶绿体中C3含量升高 ，A错误；
B、图中abc中的b点是上午某个时间点，deb中的b点是下午某个时间点，一天中不同时间的不同光照强度下，苦菊幼苗的光合速率可能相同 ，B正确；
C、c、e点是一天中不同时间的相同光照强度下，此时苦菊幼苗的光合速率不同，但b点也是一天中不同时间的相同光照强度下，苦菊幼苗的光合速率相同，C错误；
D、若a点时叶片的净光合速率为0，则此时真正光合速率等于呼吸速率，而幼苗的根、茎等器官只进行呼吸作用分解有机物，则此状态下苦菊幼苗的干重下降 ，D错误。
故选B。
6. 肿瘤细胞主要依赖无氧呼吸产生ATP，这使得肿瘤细胞内pH降低。在该环境下，进入细胞的由光敏剂组装成的纳米颗粒带正电并可以与细胞内的核酸结合，光敏剂被光激发后产生的自由基（ROS）对细胞造成损伤并导致细胞衰老，因此该光敏剂组装成的纳米颗粒可用于肿瘤的治疗。下列说法错误的是（ ）
A. 与正常细胞相比癌细胞需要吸收大量的葡萄糖来为生命活动供能
B. 光敏剂被光激发后会导致肿瘤细胞核减小和细胞膜通透性改变
C. 光敏剂组装成的纳米颗粒可能会与染色质和核糖体结合
D. 光敏剂被光激发产生的ROS会降低肿瘤细胞的分裂能力
【答案】B
【解析】
【分析】细胞衰老的特征包括细胞体积减小，细胞核体积增大，细胞膜通透性改变，色素沉积，酶的活性降低等。
【详解】A、肿瘤细胞主要依赖无氧呼吸产生ATP，产生的能量少，故与正常细胞相比癌细胞需要吸收大量的葡萄糖来为生命活动供能，A正确；
B、光敏剂被光激发后会导致细胞衰老，导致肿瘤细胞核增大和细胞膜通透性改变，B错误；
C、光敏剂组装成的纳米颗粒可以与细胞内的核酸结合，染色体和核糖体都含有核酸，故可能会与染色质和核糖体结合，C正确；
D、光敏剂被光激发产生的ROS对细胞造成损伤并导致细胞衰老，故会降低肿瘤细胞的分裂能力，D正确。
故选B。
7. Kp是Kp神经元1与Kp神经元2产生的肽类激素，它通过调节生物体内雌激素含量来调控生殖活动，如下图所示。下列叙述合理的是（ ）
A. GnRH神经元位于下丘脑，既能产生兴奋又能分泌促性腺激素释放激素
B. GnRH通过导管直接运输到A，促进促性腺激素的释放
C. Kp神经元1和Kp神经元2产生的Kp在雌激素分泌调节中发挥的作用不同
D. 鹌鹑排卵期前，在饲料中添加Kp可以提高鹌鹑的产蛋量
【答案】A
【解析】
【分析】由题干Kp是神经细胞产生的一类多肽类激素可知，其由核糖体合成，其靶器官由图可知应为GnRH神经细胞，即下丘脑细胞；由器官A产生促性腺激素可知A为垂体。
【详解】A、由图可知，GnRH神经元位于下丘脑，既能产生兴奋，又能分泌促性腺激素释放激素GnRH，A正确；
B、内分泌腺无导管，通过体液运输，B错误；
C、由图示可知，Kp神经元1和Kp神经元2都能促进GnRH神经元的兴奋，两者作用相同，C错误；
D、Kp是多肽类激素，口服会被分解，在鹌鹑排卵前期，在饲料中添加Kp不能提高鹌鹑的产蛋率，D错误。
故选A。
8. 抗原可根据刺激B细胞分化成浆细胞是否需要辅助性T细胞协助，分为胸腺依赖性抗原（TD-Ag）和胸腺非依赖性抗原（TI-Ag）。TI-Ag不需要辅助性T细胞协助可直接刺激B细胞产生IgM抗体，只引起体液免疫，不产生免疫记忆；而TD-Ag需要辅助性T细胞协助才能刺激B细胞产生IgG抗体，同时能产生免疫记忆，还能引起细胞免疫。IgM抗体在感染早期出现且维持时间短，而IgG抗体出现较晚，但通常可维持3个月后消减。下列说法正确的是（ ）
A. T细胞和B细胞都能识别TD-Ag，B细胞还能识别TI-Ag
B. B细胞需要受到抗原和细胞因子的共同作用才能增殖分化为浆细胞
C. TD-Ag引发的二次免疫反应中，B细胞可增殖分化成产IgM抗体的浆细胞
D. 肺炎链球菌表面的TI-Ag可用于研制预防肺炎链球菌感染的疫苗
【答案】A
【解析】
【分析】1、特异性免疫包括细胞免疫和体液免疫。
2、体液免疫中的二次免疫：记忆细胞可以在抗原消失后存活几年甚至几十年，当再接触这种抗原时，能迅速增殖分化，分化后快速产生大量抗体。
【详解】A、TD-Ag会引起机体发生细胞免疫和体液免疫，而TI-Ag只会引起体液免疫，因此T细胞和B细胞都能识别TD-Ag，B细胞还能识别TI-Ag，A正确；
B、B细胞需要受到抗原和细胞因子的共同作用，并且辅助性T细胞与其结合才能分化为浆细胞，B错误；
C、题干“TD-Ag需要辅助性T细胞协助才能刺激B细胞产生IgG抗体，同时能产生免疫记忆”，即TD-Ag 能引发的二次免疫反应，在二次免疫反应中，一部分抗原能直接刺激记忆B细胞使其迅速增殖分化成产IgG抗体的浆细胞，还有一部分抗原也仍能刺激B细胞使其增殖分化成产IgG抗体的浆细胞，C错误；
D、结合题干“TI-Ag不需要辅助性T细胞协助可直接刺激B细胞产生IgM抗体，只引起体液免疫，不产生免疫记忆”可知肺炎链球菌表面的TI-Ag并不适合研制预防肺炎链球菌感染的疫苗，D错误。
故选A。
9. 开花是多年生植物由营养生长转向生殖生长的重要标志，受日照长度、低温诱导、植物年龄等因素的共同调节。弯曲碎米荠（多年生植物）中蛋白因子FLC借助低温抑制开花，而miR156通过年龄途径间接影响开花。只有当弯曲碎米荠中FLC的含量达到最低值时方能解除对开花的抑制效应；幼年的弯曲碎米荠即便经历低温诱导也不会开花，只有当植株内miR156含量小于开花临界值时，才具备开花的潜能，具体调节过程如下图。下列分析错误的是（ ）
A. 弯曲碎米荠在冬春更替的低温环境下，较高含量的FLC才对开花有抑制效应
B. 幼年的弯曲碎米荠不具备开花潜能是由于植株内miR156含量大于开花临界值
C. 由图分析可知，弯曲碎米荠的开花受低温下FLC诱导和植物年龄共同调节
D. 欲使弯曲碎米荠开花的年份提前，需要同时降低FLC和miR156的含量
【答案】B
【解析】
【分析】开花是多年生植物由营养生长转向生殖生长的重要标志，受日照长度、低温诱导、植物年龄等因素的共同调节。蛋白因子FLC借助低温抑制开花，而miR156通过年龄途径间接影响开花，可通过降低FLC和miR156的含量使营养生长期缩短，使开花的年份提前。
【详解】A、由题意分析“只有当弯曲碎米荠中FLC的含量达到最低值时方能解除对开花的抑制效应”，故在冬春更替的低温环境下，较高含量的FLC才对开花有抑制效应，A正确；
B、幼年的弯曲碎米荠不具备开花潜能是由于植株内miR156含量大于开花临界值，且FLC的含量高，抑制开花，B错误；
C、由图分析可知，弯曲碎米荠的开花受低温下FLC诱导和植物年龄共同调节，C正确；
D、因为FLC、miR156会抑制弯曲碎米荠开花，故可通过降低FLC和miR156的含量使营养生长期缩短，使开花的年份提前，D正确。
故选B。
10. 小球藻是鱼类的优良饵料且对养殖水体中的氮、磷有一定的去除作用，鱼腥藻是养殖水体中引起水华的主要藻类。为揭示两种藻类的种间关系及其受pH的影响，研究人员开展了相关研究，结果如下表所示。下列叙述错误的是（ ）
注：竞争抑制参数越大，说明竞争抑制作用越强。
A. 植食性鱼类对小球藻种群数量变化的影响大小与小球藻密度有关
B. 若将小球藻与鱼腥藻混合培养，鱼腥藻个体可能会完全消失
C. 由表可知，pH会影响小球藻和鱼腥藻的竞争抑制强度，改变小球藻的竞争优势
D. 监测养殖水体的pH和鱼腥藻含量对于提高鱼类产量有积极意义
【答案】C
【解析】
【分析】小球藻和鱼腥藻属于两种不同的藻类，两者属于竞争关系，表格中自变量是pH，因变量是两种藻类之间的竞争抑制参数，总体来看，小球藻对鱼腥藻的竞争抑制作用更强。
【详解】A、小球藻是鱼类的优良饵料，植食性鱼类对小球藻种群数量变化的影响大小与小球藻密度有关，A正确；
B、竞争抑制参数越大，说明竞争抑制作用越强，由表格中的数据可知，小球藻与鱼腥藻存在种间竞争关系，且小球藻占优势，若将小球藻与鱼腥藻混合培养，鱼腥藻个体可能会完全消失，B正确；
C、在 pH 为6、7、8、9时，小球藻对鱼腥藻的竞争抑制参数始终大于1，小球藻始终占竞争优势， C 错误；
D、水体的pH和鱼腥藻数量会对小球藻的数量产生影响，小球藻又是鱼类的优良饵料，因此监测养殖水体的pH和鱼腥藻含量对于提高鱼类产量有积极意义，D正确。
故选C。
11. 利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。传统的酱油制作工艺采用面粉、黄豆做成酱饼，通过蒸熟、发酵、摊晒，然后将酱饼捣碎同盐汤加入缸中，主要利用黑曲霉发酵，经5～6个月日晒夜露，不断搅动酱缸里的酱，进行“捣缸”，待酱料完全熟化，再进行压榨过滤。下列说法正确的是（ ）
A. 面粉中的淀粉和黄豆中的蛋白质均可为黑曲霉提供碳源和氮源
B. “蒸熟”的目的是使原料中的蛋白质糊化，以利于黑曲霉正常生长繁殖
C. 发酵中添加的盐汤既可调节酱油的风味，又可抑制杂菌的生长
D. 黑曲霉通过无氧发酵将原料中的蛋白质水解为肽和氨基酸，增加酱油的鲜味
【答案】C
【解析】
【分析】糖类分为单糖、二糖和多糖。淀粉、糖原、纤维素都属于多糖，它们的组成元素均为C、H、O。
【详解】A、黄豆中的蛋白质可为黑曲霉提供碳源和氮源，但淀粉的组成元素为C、H、O，故面粉中的淀粉可为黑曲霉提供碳源，但不能提供氮源，A错误；
B、“蒸熟”使黄豆蛋白质变性，淀粉糊化，有利于后期发酵，同时起到杀灭附着在原料上的微生物的作用，B错误；
C、发酵中添加的盐汤的目的主要是抑制杂菌的生长，同时也能调节酱油的风味，C正确；
D、黑曲霉是一种好氧菌，“捣缸”的目的是通风供氧，降低温度，混合均匀以利于黑曲霉进行有氧发酵，黑曲霉有复杂的酶系统，主要是蛋白水解酶等，可水解原料中的蛋白质为肽和氨基酸，增加酱油的鲜味，D错误。
故选C。
12. 紫花苜蓿是常用的豆科牧草，但易使家畜患鼓胀病；百脉根富含物质X，X可与紫花苜蓿中特定蛋白结合，抑制鼓胀病的发生。为培育抗鼓胀病的新品种，科学家以紫花苜蓿和百脉根为材料进行了实验，主要流程如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. ①过程用到纤维素酶和果胶酶，该过程利用的生物技术原理是植物细胞的全能性
B. 为确保最终得到的F植株为杂种植株，可对②过程形成的C进行筛选和鉴定
C. ③过程中C的高尔基体活动性增强，D的形成是植物体细胞杂交完成的标志
D. ④过程需进行光照处理，将细胞培养至E阶段即可研究物质X的作用
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析，图中①是去除细胞壁，②是原生质体的融合过程，③是筛选出杂种细胞的过程，④是脱分化过程，⑤是再分化过程，据此分析作答。
【详解】A、①是制备原生质体的过程，由于植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，故过程①需要用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞，其原理是酶的专一性，A错误；
B、②形成的细胞类型可能有紫花苜蓿-紫花苜蓿型、百脉根-百脉根型、紫花苜蓿-百脉根型等，为确保最终得到的F植株为新品种，可对②过程形成的C进行初步的筛选和鉴定，B正确；
C、③是筛选出杂种细胞的过程，该过程中由于要形成新的细胞壁，故高尔基体的活动增强，植物体细胞杂交完成的标志是形成新植株，而非图中的D形成，C错误；
D、④过程是脱分化过程，该过程需要避光处理，D错误。
故选B。
13. CD47是一种在多种细胞中广泛表达的跨膜糖蛋白，能够与巨噬细胞膜上的受体结合，并抑制其吞噬作用。结肠癌等多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6～5倍。科研人员尝试合成抗CD47的单克隆抗体，并进一步探究其对巨噬细胞吞噬作用的影响，其过程如下图所示。下列分析正确的是（ ）
A. ①过程可用灭活病毒诱导融合，该方法也适用于植物体细胞杂交
B. ②过程应利用CD47进行多次筛选以得到目标杂交瘤细胞
C. 对照组应设置为：巨噬细胞＋正常细胞共培养体系＋抗CD47单克隆抗体
D. 预期结果为实验组中巨噬细胞的吞噬能力显著低于对照组
【答案】B
【解析】
【分析】单克隆抗体：由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。具有特异性强、灵敏度高，并可能大量制备的特点。单克隆抗体的制备过程：首先用特定抗原注射小鼠体内，使其发生免疫，小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，单克隆抗体制备过程中的两次筛选：第一次筛选：利用特定选择培养基筛选，获得杂交瘤细胞，即AB型细胞（A为B淋巴细胞，B为骨髓瘤细胞），不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选：利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选，获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【详解】A、①过程是诱导动物细胞融合可用灭活病毒诱导融合，该方法不适用于植物体细胞杂交 ，A错误；
B、CD47是抗原，②过程应利用CD47进行多次筛选进行抗体阳性检测以得到目标杂交瘤细胞 ，B正确；
C、对照组应设置为：巨噬细胞＋肿瘤细胞共培养体系＋等量生理盐水 ，C错误；
D、CD47能够与巨噬细胞膜上的受体结合，并抑制其吞噬作用，由于结肠癌等多种肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6～5倍，实验组中抗CD47的单克隆抗体主要和肿瘤细胞结合，和巨噬细胞结合的较少，抑制其吞噬作用程度较小，预期结果为实验组中巨噬细胞的吞噬能力高于对照组 ，D错误。
故选B。
14. 关于动物细胞培养和植物细胞培养，下列说法正确的是（ ）
A. 动物细胞培养的原理是细胞增殖，植物细胞培养的原理是植物细胞的全能性
B. 动物细胞培养需在培养基中添加血清等天然成分，还需添加琼脂以便于动物细胞贴壁生长
C. 与植物细胞培养过程中细胞生长状态类似，一部分动物细胞也可以悬浮在培养液中生长
D. 植物细胞培养目的主要是获得植物生长和生存所必需的次生代谢物
【答案】C
【解析】
【分析】体外培养的动物细胞可以分为两大类：一类细胞能够悬浮在培养液中生长增殖；另一类则需要贴附于某些基质表面才能生长增殖，大多数细胞属于这种类型，这类细胞往往贴附在培养瓶的瓶壁上，这种现象称为细胞贴壁。悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻。
【详解】A、动物细胞培养的原理是细胞增殖，植物组织培养的原理是植物细胞的全能性，A错误；
B、动物细胞培养需在培养基中添加血清等天然成分，不需要添加琼脂，需要用液体培养基，B错误；
C、体外培养的动物细胞可以分为两大类：一类细胞能够悬浮在培养液中生长增殖；另一类则需要贴附于某些基质表面才能生长增殖，C正确；
D、植物细胞培养的主要目的是通过大规模的细胞培养，以获得人类所需的细胞次生代谢产物，D错误。
故选C。
二、多选题
15. 研究发现，AGPAT2基因表达的下调会延缓脂肪生成。湖羊尾部蓄脂量小，而广灵大尾羊尾部蓄脂量大。研究人员以若干只两种羊的尾部脂肪组织为材料，检测AGPAT2基因启动子区7个位点的甲基化程度及基因表达水平，结果如下图。下列叙述正确的有（ ）

A. 甲基化程度的差异会导致两种羊脂肪组织中AGPAT2基因的碱基序列不同
B. AGPAT2基因的甲基化可遗传给后代，并改变DNA分子中碱基配对方式
C. 第33和63位点上的甲基化差异是影响AGPAT2基因表达量的关键因素
D. 两种羊中AGPAT2基因的甲基化程度与其在脂肪组织中的表达量呈负相关
【答案】CD
【解析】
【分析】题意分析：AGPAT2基因表达的下调会延缓脂肪生成。湖羊尾部蓄脂量小，而广灵大尾羊尾部蓄脂量大。检测AGPAT2基因启动子区7个位点的甲基化程度及基因表达水平，发现第33和63位点上的甲基化存在差异，这是影响AGPAT2基因表达量的关键因素。
【详解】A、甲基化会影响基因的转录，不会改变基因的碱基序列，A错误；
B、AGPAT2基因的甲基化可遗传给后代，不会改变DNA分子中碱基配对方式，B错误；
C、结合图示可知，湖羊和广灵大尾羊AGPAT2基因启动子区在第33和63位点上的甲基化差异，这应该影响AGPAT2基因表达量的关键因素，C正确；
D、湖羊AGPAT2基因启动子区甲基化程度较高，尾部蓄脂量小；广灵大尾羊AGPAT2基因启动子区甲基化程度较低，尾部蓄脂量大。两种羊中AGPAT2基因的甲基化程度与其在脂肪组织中的表达量呈负相关，D正确。
故选CD。
16. 下图是一种新型的“鱼菜共生”复合耕作体系，它把水产养殖与水耕栽培这两种农耕技术通过巧妙的生态设计，实现养鱼不换水而无水质忧患，种菜不施肥而正常生长的生态共生效应。下列说法正确的有（ ）

A. 该复合体系利用群落的空间结构可实现生态和经济效益双赢
B. 在微生物反应系统中加入促生剂有利于提高水体中的溶解氧
C. “鱼菜共生”复合体系中各种生物相互之间提供物质和能量
D. 构建时考虑生物与环境、生物与生物的关系体现了协调原理
【答案】AD
【解析】
【分析】生态工程遵循原理之一协调原理，在进行生态工程建设时，生物与环境、生物与生物的协调与适应也是需要考虑的问题。处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量。如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。
【详解】A、分析题图可知，该复合系统上层种菜，下层养鱼，即利用群落的空间结构中的垂直结构，可实现生态和经济效益双赢，A正确；
B、在微生物反应系统中加入促生剂可以促进微生物的代谢，微生物主要通过有氧呼吸分解物质，所以微生物代谢加强会消耗更多的氧气，即不利于提高水体中的溶解氧，B错误；
C、能量具有单向流动、逐级递减的特点，因此“鱼菜共生”复合体系中一般鱼不能给菜提供能量，C错误；
D、生态工程遵循原理之一协调原理，在进行生态工程建设时，生物与环境、生物与生物的协调与适应也是需要考虑的问题，D正确。
故选AD。
17. 花椰菜（2n=18）易患黑腐病导致减产，黑芥（2n=16）则有较好的黑腐病抗性。科研人员基于下图所示过程，培育出抗性花椰菜植株m、n和s，它们均含有花椰菜的全部染色体。下列叙述错误的有（ ）
A. 获得的原生质体需保存在无菌水中，防止被杂菌污染
B. 融合的原生质体中来自黑芥的染色体介于0~8之间
C. 植株m、n、s中的抗性基因来自黑芥的染色体
D. 植株n、s中来自黑芥的染色体可以构成一个染色体组
【答案】ABD
【解析】
【分析】植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶酶，根据酶的专一性，为获得原生质体时需用纤维素酶和果胶酶处理。
【详解】A、获得的融合原生质体需放在等渗的无菌溶液中，不能放在无菌水中，否则会吸水涨破，A错误；
B、分析题意可知，m、n和s均含有花椰菜的全部染色体，而花椰菜的染色体数是18，融合的原生质体经过组织培养得到的植株中的染色体数是20、25、26，所以融合的原生质体中来自黑芥的染色体条数分别为2、7、8，故介于2～8之间，B错误；
C、结合题干“黑芥（2n=16）则有较好的黑腐病抗性”可知植株m、n、s中的抗性基因来自黑芥的染色体，C正确；
D、一个染色体组指细胞中的一组非同源染色体，结合B选项的分析可知，植株n、s中来自黑芥的染色体条数分别为7、8，可知植株n、s中来自黑芥的染色体不一定构成一个染色体组，D错误。
故选ABD。
18. 细胞中tmRNA和SmpB蛋白组成的一种核糖核酸蛋白质复合物（tmRNP），可参与翻译出错的多肽产物降解，SmpB蛋白对tmRNA的活性维持有重要作用。研究发现，当mRNA受损后，肽链不能从核糖体上脱离，tmRNA会主动占据已停止翻译的核糖体位点，该核糖体就转移到tmRNA上，沿着tmRNA继续翻译，直至翻译终止，这样出错的肽链上增加了一段降解酶作用的标签肽，从而使错误的蛋白质降解。下列叙述错误的是（ ）
A. tmRNP的组成基本单位有核糖核苷酸和氨基酸，其组成元素中含有C、H、O、N、P
B. 若mRNA缺失终止密码子，则可能会导致以其为模板合成的肽链不能从核糖体上脱离
C. 从tmRNA对出错肽链的作用分析，含标签肽的肽链一定会比正常mRNA翻译出的长
D. 若向正在合成肽链的细胞施用SmpB蛋白活性抑制剂，则该细胞中肽链合成会被抑制
【答案】CD
【解析】
【分析】1、蛋白质的组成元素为C、H、O、N，有的蛋白质可能还含有P、S，其基本单位为氨基酸。
2、RNA的组成元素为C、H、O、N、P，其基本单位为核糖核苷酸。
【详解】A、题干显示，tmRNP由 tmRNA和SmpB蛋白组成，RNA和蛋白质的基本单位分别是核糖核苷酸和氨基酸，RNA和蛋白质的组成元素分别为C、H、O、N、P和C、H、O、N、（有的蛋白质可能还含有P、S），则tmRNP组成元素中含有C、H、O、N、P ，A正确；
B、若mRNA缺失了终止密码子就变成了受损mRNA，则可能会导致以其为模板翻译的肽链因不能被终止而不能从核糖体上脱离，B正确；
C、题干显示，在tmRNA的作用下，原先翻译出错的肽链上会增加了一段降解酶作用的标签肽，但受损mRNA可能有多种情况，如mRNA终止密码子提前或延后或缺失，导致受损mRNA翻译链缩短或延长，则含标签肽的肽链不一定比正常mRNA翻译出的肽链长，C错误；
D、若向正在合成肽链的细胞施用SmpB蛋白活性抑制剂，SmpB蛋白活性被抑制，由于SmpB蛋白对tmRNA的活性维持有重要作用，tmRNA活性会受到影响，而tmRNA又参与的是错误肽链的降解标记过程，故SmpB蛋白活性抑制剂会影响该细胞中错误肽链降解过程，但该细胞正常肽链的合成不会因此受影响，D错误。
故选CD。
三、非选择题
19. 下图甲表示某同学利用轮叶黑藻（一种沉水植物）探究“光照强度对光合速率的影响”的实验装置；图乙表示在一定光照强度下轮叶黑藻叶肉细胞的部分代谢过程，其中a、b、c、d代表不同的细胞结构，①~⑤代表不同的物质；图丙是轮叶黑藻细胞光合作用相关过程示意图（有研究表明，水中CO2浓度降低能诱导轮叶黑藻光合途径由C3途径向C4途径转变，而且两条途径在同一细胞中进行）。请回答下列问题：

（1）图甲中有色液滴的移动是由装置中_____（填某物质）引起的。黑藻可用来观察细胞质的流动，可用图乙中的_____（填字母）结构的运动作为标志。若用呼吸抑制剂处理黑藻叶片，则细胞质流动速度会_____。
（2）图乙所给的结构中，能够产生⑤的结构有_____（用字母表示），K+从细胞外进入细胞的跨膜运输速率受_____的限制。
（3）图丙中催化过程①和过程④固定CO2的酶分别为PEPC、Rubisc，其中与CO2亲和力较高的是___；过程②消耗的NADPH主要来源于结构A中进行的_____过程；丙酮酸产生的场所除了图示③以外还可能还有_____（写名称）。
（4）为证明低浓度CO2能诱导轮叶黑藻光合途径的转变，研究人员开展相关实验，请完成下表（提示：实验中利用pH-stat法测定轮叶黑藻净光合速率：用缓冲液提取光合酶）。
【答案】（1） ①. 氧气 ②. a ③. 减慢（下降）
（2） ①. a、b、d ②. 能量及载体蛋白数量
（3） ①. PEPC ②. 光反应 ③. 细胞质基质
（4） ①. 密闭 ②. 制备酶粗提液 ③. 上清液 ④. 高于
【解析】
【分析】题图分析，在适宜光照强度下，装置乙有色小液滴向右移动，说明此时黑藻的光合作用大于呼吸作用，释放氧气增多，导致瓶内压强增大，液滴向右移动。乙图中，细胞器a能吸收光能，将①②转变成三碳糖，可推知细胞器a是叶绿体、物质①是水分子、②是CO2；同时可以推知细胞器c具有调节渗透压的功能，是液泡；K+在⑤的协助下进入细胞，可推知⑤是ATP；三碳糖经一系列变化生成④并进入细胞器b与③生成①②，可推知细胞器b是线粒体、③是氧气、④是丙酮酸。图丙是轮叶黑藻细胞光合作用相关过程示意图 （有研究表明，水中CO2浓度降低能诱导轮叶黑藻光合途径由C3途径向C4途径转变，而且两条途径在同一细胞中进行）。
【小问1详解】
图甲中CO2缓冲液的作用是维持瓶内二氧化碳浓度相对稳定，有色液滴的移动是由装置中氧气的变化量引起的，氧气增加量表示净光合速率的大小；黑藻可用来观察细胞质的流动，可用图乙中的叶绿体，即图中的a结构的运动作为标志。若用呼吸抑制剂处理黑藻叶片，则细胞质流动速度会减慢，因为细胞质流动的速度与细胞代谢的速度呈正相关。
【小问2详解】
图乙中的④代表丙酮酸，在图乙所给的结构中，能够产生⑤ATP的结构有a叶绿体、b线粒体、d细胞质基质，K+从细胞外进入细胞的方式属于主动运输，其跨膜运输速率受能量及载体蛋白数量的限制。
【小问3详解】
图丙中催化过程①和过程④固定CO2的酶分别为PEPC、Rubisc，其中与CO2亲和力较高的是PEPC；过程②消耗的NADPH主要来源于结构A，即叶绿体类囊体薄膜中进行的光反应过程；丙酮酸产生的场所除了图示③以外还可能还有细胞质基质，该处通过有氧呼吸的第一阶段产生。
【小问4详解】
根据实验目的“证明低浓度CO2能诱导黑藻光合途径转变”，确定实验自变量是黑藻培养的CO2浓度，因变量为净光合速率，因此设置的对照实验为：将20只生态缸随机均分为两组；一组密闭，另一组通入适量CO2，温度和光照等为本实验的无关变量，为排除无关变量的影响，两组生态缸均置于适宜温度和光照等条件下培养14d；制备酶粗提液步骤中，叶片研磨并离心后，酶存在上清液中，因此应该取上清液。根据题干信息“水中CO2浓度降低能诱导轮叶黑藻（一种沉水植物）光合途径由C3途径向C4途径转变”，因此预期实验结果是实验组黑藻因低浓度CO2诱导，PEPC活性和净光合速率（C4循环）明显大于对照组。
20. RNA病毒可分为+RNA病毒和-RNA病毒，其中+RNA能够作为翻译的直接模板，-RNA不能作为翻译的直接模板。近期各地出现的“二阳”现象，专家们倾向于认为跟新型冠状病毒（SARS-CV-2）抗体减弱以及病毒出现变异有关，SARS-CV-2是一种含侵染性单链RNA（+RNA）的包膜病毒。预防新冠肺炎的有效措施是接种疫苗，我国科学家自主研制的新冠病毒mRNA疫苗（ARCV） 已进入临床试验。图1是新型冠状病毒的物质构成和遗传信息的传递过程，图2是新型冠状病毒mRNA疫苗作用模式图。请回答下列问题：

（1）图1中①②过程需要_____酶，①过程需要的嘌呤数等于②过程需要的_____数。
（2）图1中③过程发生的场所是_____，所需的原料由tRNA运输，且连接在tRNA链的_____（选填“羟基”、“磷酸基团”）末端。
（3）ARCV携带mRNA的碱基序列主要依据 S蛋白基因序列设计，该基因序列的基本组成单位是_____。mRNA疫苗在细胞内表达合成病毒S蛋白后，经蛋白酶体水解产生抗原肽，抗原肽与镶嵌在_____膜上的MHCI结合，最终呈递到细胞表面，诱导特异性免疫。注射mRNA疫苗诱导机体产生的特异性免疫类型为_____。
（4）病毒的检测方法有：①核酸检测；②抗原检测；③抗体检测。若某人做新型冠状病毒检测时，③为阳性，①②为阴性，则可能的原因有_____。
（5）为加强免疫屏障，很多灭活病毒疫苗都会加强接种。有研究证明两次接种间隔时间需严格控制，否则会导致接种效果不理想。接种间隔时间过长或过短，导致接种效果不佳的原因有_____。
【答案】（1） ①. RNA复制酶 ②. 嘧啶
（2） ①. 宿主细胞的核糖体（无宿主细胞不给分） ②. 羟基
（3） ①. 核糖核苷酸 ②. 内质网 ③. 细胞免疫和体液免疫
（4）①此人最近接种过新冠疫苗，（体内产生了抗体）；②此人感染过新冠病毒，且刚痊愈（已康复）
（5）①间隔时间过长，上次产生的（抗体和）记忆细胞已消失，（再次接种时体内不能快速增殖分化为浆细胞，产生大量抗体）；②间隔时间过短，疫苗会与上次免疫存留的抗体结合，（导致不能产生足够多的新抗体和记忆细胞）
【解析】
【分析】1、病毒没有细胞结构，主要由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成。病毒是寄生在其它生物体的活细胞内，依靠吸取活细胞内的营养物质而生活的。一旦离开了这种活细胞，病毒就无法生存。
2、中心法则的证内容：信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。 但是，遗传信息不能从蛋白质传递到蛋白质，也不能从蛋白质流向RNA或DNA。中心法则的后续补充有：遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA这两条途径。
【小问1详解】
图1中①②过程需要RNA复制酶，①过程需要的嘌呤数等于②过程需要的嘧啶数，因为这两个过程合成的两条链之间是互补的。
【小问2详解】
图1中③过程为翻译过程，该过程发生的场所是核糖体，所需的原料由tRNA运输，且氨基酸连接在tRNA链的“羟基”末端，即3’端。
【小问3详解】
ARCV携带mRNA的碱基序列主要依据 S蛋白基因序列设计，ARCV为RNA病毒，因此，其基因序列的基本组成单位是核糖核苷酸。mRNA疫苗在细胞内表达合成病毒S蛋白后，经蛋白酶体水解产生抗原肽，抗原肽与镶嵌在内质网膜上的MHCI结合，最终呈递到细胞表面，并将抗原信息呈递给辅助性T细胞核细胞毒性T细胞，诱导特异性免疫。结合图示可以看出，注射mRNA疫苗诱导机体产生的特异性免疫类型为细胞免疫和体液免疫。
【小问4详解】
病毒的检测方法有：①核酸检测；②抗原检测；③抗体检测。若某人做新型冠状病毒检测时，表现为抗体③为阳性，而核酸和抗原，即①②为阴性，则可能是此人最近接种过新冠疫苗，（体内产生了抗体）；或者是此人感染过新冠病毒，且刚痊愈（已康复），即表现为体内没有病毒，DNA依然存在相应的抗原。
【小问5详解】
为加强免疫屏障，很多灭活病毒疫苗都会加强接种。有研究证明两次接种间隔时间需严格控制，否则会导致接种效果不理想。接种间隔时间过长或过短，都会导致接种效果不佳，若间隔时间过长，上次产生的（抗体和）记忆细胞已消失，则起不到加强免疫的效果，若间隔时间过短，疫苗会与上次免疫存留的抗体结合导致疫苗无法起到相应的效果，不能产生足够的新抗体和记忆细胞。
21. 妊娠糖尿病对母亲和胎儿的巨大危害已引起人们的高度重视，其预防、诊断及治疗已成为当今研究的热点，请分析以下材料并回答问题。
（1）为探讨妊娠期糖尿病（GDM）的病因，研究小组选择GDM孕妇（GDM组）和正常的健康孕妇（对照组）为研究对象，测定相关指标如表所示：
两组孕妇血糖、胰岛素等指标比较
①实验中可通过抽血检测胰岛素分泌功能是否异常，这是因为激素调节具有__________的特点。
②据表1推测，GDM的病因是________________________。
（2）胰岛素抵抗是指胰岛素含量正常而靶器官对其敏感性低于正常的一种状态，这是妊娠期一种正常的生理性抵抗。随孕周增加而加重，为弥补胰岛素敏感性降低而产生的影响，胰岛素的分泌量也相应增加（用“”表示）。尽管所有孕妇在妊娠期都有上述调节过程，但少数人却发生胰岛B细胞分泌功能衰竭而使血糖升高，导致妊娠糖尿病发生。
①据图1分析说明血糖调节的方式是__________调节。
②据图1可知，孕妇的雌激素水平升高使胰岛素作用的靶器官对胰岛素敏感性下降，表现为组织细胞吸收利用葡萄糖的量__________（填“增加”或“减少”），对肝脏中糖原分解为葡萄糖的抑制作用__________（填“增加”或“减弱”）。
（3）研究小组发现GDM与miR-30-3p、Lncrna-SNHG17的表达水平有关，如图2所示。
结合表和图2，研究小组认为：miR-330-3p和LncRNA-SNHG17表达水平异常导致机体血糖和胰岛素指标异常，从而导致GOM。设计实验探究研究小组的观点是否正确，请选择合理的实验设计思路：
①取__________小鼠若干只，均分为A、B两组
②A组__________（选填“促进”、“抑制”）miR-330-3p的表达水平、__________（选填“促进”、“抑制”）LncRNA-SNHG17的表达水平。B组不做处理
③其他条件相同且适宜，一段时间后检测两组__________指标。
【答案】（1） ①. 通过体液运输 ②. 胰岛素抵抗指数增加、胰岛素分泌不足
（2） ①. 神经—体液（神经和体液调节） ②. 减少 ③. 减弱
（3） ①. 健康且生长状况相同的妊娠 ②. 促进 ③. 抑制 ④. 血糖和胰岛素
【解析】
【分析】胰岛素作用是促进葡萄糖进入组织细胞氧化分解、进入肝脏和肌肉合成糖原、进入脂肪细胞转变为甘油三酯，同时抑制肝糖原分解和非糖类物质转变为葡萄糖。
升血糖的激素有胰高血糖素、肾上腺素、甲状腺激素等，降血糖的激素有胰岛素。胰岛素的化学本质是蛋白质，口服后会被消化道内蛋白酶水解，从而导致其失活。
【小问1详解】
①实验中可通过抽血检测胰岛素分泌功能是否异常，这是因为激素调节具有通过体液运输的特点，激素可以随体液到达全身各处，因而通过分析血液中的胰岛素含量可确定胰岛素分泌是否正常。
②据表1推测，与对照组相比，GDM组胰岛素抵抗指数增加、空腹胰岛素水平降低，故推测GDM的病因与胰岛素抵抗指数增加、胰岛素分泌不足有关，即胰岛素含量下降，且靶细胞对胰岛素反应不敏感造成的。
【小问2详解】
①图1说明胰岛素分泌不仅受神经调节的支配（由图2可知涉及副交感神经），此后胰岛素发挥降血糖的作用，进而使血糖水平下降，因此血糖调节的方式是神经－体液调节。
②图1显示，孕妇的雌激素水平升高使胰岛素作用的靶器官对胰岛素敏感性下降，进而表现为组织细胞吸收利用葡萄糖的量“减少”，而胰岛素的作用是加速组织摄取、利于和储存葡萄糖从而降血糖，同时对肝脏中糖原分解为葡萄糖的抑制作用减弱”。
【小问3详解】
①实验遵循对照原则和单一变量原则，且研究的是妊娠期，故实验选取健康且生长状况相同的妊娠小鼠若干只，均分为A、B两组；
②结合图2可知：GDM组miR-330-3p表达水平较高，LncRNA-SNHG17的表达水平较低可知，A组促进miR-330-3p的表达水平、抑制LncRNA-SNHG17的表达水平。B组不做处理。
③结合题干“研究小组认为：miR-330-3p和LncRNA-SNHG17表达水平异常导致机体血糖和胰岛素指标异常，从而导致GOM”可知，其他条件相同且适宜，一段时间后检测两组血糖和胰岛素指标。
22. 水体富营养化会导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖形成水华。生态浮床对富营养化湖泊表现出良好的治理效果。传统生态浮床（CFI）是将经过筛选的水生高等植物（主要是挺水植物）栽植于浮床上，通过植物根系大量吸收水体中的N、P等元素（如图1）。现有研究者设计了一种新型生态浮床（IEFI），水生高等植物栽种在空心竹排上，弹性立体填料作为生物膜载体悬挂在竹排下方（如图2）。请回答下列问题：
（1）生态浮床常选种美人蕉、黄菖蒲、水芹等水生高等植物。选用植物时除了要考虑植物对水体的净化能力，还要兼顾植物的观赏性或经济价值，这体现了生态工程的__________原理。
（2）从种间关系的角度分析：浮床上的水生高等植物能防治水华的原因有：__________。
（3）水生高等植物吸收水体中的氮可同化为自身的__________等生物大分子，这些氮元素可能的去向有__________。
（4）新型生态浮床中大量的弹性立体填料可作为生物膜载体，这样做的主要目的是__________。
（5）研究人员在江苏某地进行了新型生态浮床（IEFI）和传统生态浮床（CFI）的水质净化效果对比，其中对总氮（TN）的去除情况如图3所示。
①根据实验结果，IEFI系统对TN有明显的去除效果，且在__________月去除率最高。
②在12月，两系统去除率均有一定程度下降，主要是因为__________使得微生物活性降低，影响了对TN去除效果。
【答案】（1）整体性##整体
（2）与蓝细菌、绿藻等生物竞争水体中的N、P等，降低水体中的N、P含量；通过减弱水体中的光照（或与蓝细菌和绿藻等生物竞争光照），抑制水体中藻类繁殖
（3） ①. 核酸、蛋白质 ②. 流向下一营养级、流向分解者
（4）为微生物提供更大附着面积
（5） ①. 5 ②. 低温
【解析】
【分析】自然生态生态是通过生物与环境、生物与生物之间的协同进化而形成的一个不可分割的有机整体；遵循整体原理，首先要遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的；进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力。
【小问1详解】
整体（性）原理意味着不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力，结合题干“选用植物时除了要考虑植物对水体的净化能力，还要兼顾植物的观赏性或经济价值”可知这体现了生态系统的整体（性）原理。
【小问2详解】
水生高等植物利用阳光和水体中的无机物（N、P等），而蓝细菌和绿藻也需要利用阳光和水体中的无机物，它们之间存在竞争关系，且水生高等植物在竞争中占优势，可以抑制蓝细菌和绿藻的繁殖从而起到防治水华的作用，即浮床上的水生高等植物能防治水华的原因是与蓝细菌、绿藻等生物竞争水体中的N、P等，降低水体中的N、P含量；通过减弱水体中的光照（或与蓝细菌和绿藻等生物竞争光照），抑制水体中藻类繁殖。
【小问3详解】
生物大分子包括蛋白质、核酸和多糖，蛋白质的组成元素有C、H、O、N，核酸的组成元素有C、H、O、N、P，多糖的组成元素为C、H、O，故水生高等植物吸收水体中的氮可同化为自身的蛋白质、核酸等生物大分子，这些氮元素可能的去向有（以有机物的形式）流向下一营养级、流向分解者。
【小问4详解】
新型生态浮床中大量的弹性立体填料可作为生物膜载体，提供水中的微生物（分解者）充分的附着区域，故这样做的目的是为微生物提供更大的附着面积。
【小问5详解】
①结合图3可知，在5月份时，IEFI去除率最高且TN含量最少，故根据实验结果，IEFI系统对TN有明显的去除效果，且在5月去除率最高。
②在12月，两系统去除率均有一定程度下降，12月份为冬季，气候较为寒冷，温度较低，使得微生物活性降低，影响了对TN去除效果。
23. 噬菌体展示技术是将外源蛋白基因插入到噬菌体外壳蛋白基因的适当位置，使外源蛋白随噬菌体的重新组装而展示到噬菌体表面的生物技术。为准确检测诊断膀胱癌，研究者利用噬菌体展示技术以膀胱癌细胞特异性表达的U蛋白作为靶蛋白，从人体细胞中获得多个基因并分别插入不同的噬菌体展示表达载体-噬菌粒（下图2）构建出多个重组载体，然后在噬菌体表面表达出可与U蛋白特异性结合的蛋白S。
（1）已知真核生物编码起始密码子的序列偏好ATG，而原核生物偏好GTG。为保证目的基因按正确方向插入噬菌粒且能更好地表达，结合图1和图2分析，引物1的5′端序列的合理设计是________________，设计引物2时________（填“能”或“不能”）包含外源蛋白基因终止密码子的编码序列，理由是________。
（2）设计引物后可利用递减PCR扩增目的基因。递减PCR是在开始时先设定一个比较高的复性温度（如62℃），每个循环复性温度下降1℃，到一个较低温度（如52℃）以后每个循环的复性温度保持不变直到结束。递减PCR较常规PCR技术的优势是__。
（3）将构建的多个重组载体分别导入不同大肠杆菌后可稳定存在，因为噬菌粒具有__________。然后利用辅助噬菌体感染大肠杆菌帮助丝状噬菌体完成增殖，并将____________展示在丝状噬菌体表面。
（4）将U蛋白固定在特定介质上，加入步骤（3）得到的____________混合孵育，经第一次非特异性洗脱液洗脱后，第二次用含U蛋白单抗的洗脱液冲洗的目的是____________，然后收集第二次洗脱液，提取相关DNA进行测序，获得与膀胱癌细胞特异性结合的蛋白S对应的基因。为进一步检测噬菌体展示技术得到的蛋白S与U蛋白的结合力，研究人员做了相关实验，结果如图3所示，由此可得出噬菌体展示技术得到的蛋白S比人体细胞合成的蛋白S与蛋白U结合的结合力小，原因最可能是_____________。
【答案】（1） ①. 包含SfiⅠ的识别序列并将ATG改为GTG ②. 不能 ③. 包含外源蛋白基因终止密码子的编码序列会导致外源蛋白无法与噬菌体外壳蛋白融合，外源蛋白不会展示在噬菌体表面
（2）保持较高的复性温度减少引物与模板链的非特异性结合
（3） ①. 原核复制原点 ②. （与U蛋白特异性结合的）蛋白S
（4） ①. 丝状噬菌体 ②. 替换下含特异性蛋白S的丝状噬菌体 ③. 大肠杆菌缺少内质网和高尔基体对蛋白质的加工
【解析】
【分析】PCR技术的原理是DNA复制。与细胞内DNA复制过程相比，PCR技术的不同点有：需要热稳定DNA聚合酶作为催化剂将引物与目的基因DNA单链结合，另一个不同之处表现在温度控制方面，在PCR中先用90~95℃左右高温处理使DNA变性（解旋），而这一过程在细胞内是通过解旋酶的催化作用实现的。
【小问1详解】
噬菌体感染细菌细胞，所以目的基因应插入到原核复制原点之后，目的基因是真核生物基因，真核生物编码起始密码子的序列偏好ATG，而原核生物偏好GTG，在转录过程中，DNA模板被转录方向是从3′端向5′端，RNA链的合成方向是从5′端向3′端，mRNA翻译是从5'端向3’端进行，则引物1的5′端序列的合理设计是包含SfiⅠ的识别序列并将ATG改为GTG。设计引物2若包含外源蛋白基因终止密码子的编码序列，转录的mRNA中带有终止密码，翻译时外源蛋白独立翻译，不和噬菌体外壳蛋白融合，外源蛋白不会展示在噬菌体表面。
【小问2详解】
递减PCR开始先设定一个比较高的复性温度，每个循环复性温度下降1℃，到一个较低温度以后每个循环的复性温度保持不变直到结束。在刚下降到特异性结合可以进行的最高温度时，可以达到最高的特异性。这样在起初的几个循环中，特异性扩增序列可以相对非特异性序列多扩增若干倍，从而减轻非特异性扩增对结果的干扰。这种方法可用于省去多次试验最佳复性温度的工作。
【小问3详解】
将构建的多个重组载体分别导入不同大肠杆菌后可稳定存在，即噬菌体可以产生子代噬菌体，因为噬菌粒展示表达载体具有原核复制原点，在大肠杆菌中可复制。然后利用辅助噬菌体感染大肠杆菌帮助丝状噬菌体完成增殖，由于S蛋白基因和噬菌体外壳蛋白基因整合在一起，可将（与U蛋白特异性结合的）蛋白S展示在丝状噬菌体表面。
【小问4详解】
将U蛋白固定在特定介质上，加入步骤（3）得到的转基因丝状噬菌体混合孵育，第二次用含U蛋白单抗的洗脱液冲洗，含U蛋白单抗和U蛋白的结合更灵敏，特异性更强，可将含特异性蛋白S的丝状噬菌体替换下来。图3中噬菌体展示技术得到的蛋白S比人体细胞合成的蛋白S与蛋白U结合的结合力小，原因最可能是噬菌体展示技术得到的蛋白S是由大肠杆菌合成的，大肠杆菌是原核细胞，大肠杆菌缺少内质网和高尔基体对蛋白质的加工。pH
竞争抑制参数
种间关系
6
7
8
9
鱼腥藻对小球藻
1. 78
1. 70
0. 67
0. 29
小球藻对鱼腥藻
10 16
12. 91
9. 10
4. 90
实验步骤的目的
主要实验步骤
制作生态缸
取20只玻璃缸，在缸底铺经处理的底泥并注入适量池水：每只缸中各移栽3株生长健壮、长势基本一致的轮叶黑藻，驯化培养10d。
设置对照实验
将20只生态缸随机均分为两组：一组①_____，另一组通入适量CO2
控制无关变量
两组生态缸均置于适宜温度和光照等条件下培养14d；每天定时利用pH-stat法测定轮叶黑藻净光合速率。
②___
取等量的两组黑藻叶片，利用液氮冷冻处理后迅速研磨（目的是充分破碎植物细胞）：再加入适量冷的缓冲液继续研磨，离心取③_____（“上清液”或“沉淀物”）。
测定酶活性
利用合适方法测定两组酶粗提液中PEPC的活性，并比较。
预期实验结果
实验组轮叶黑藻净光合速率和PEPC的活性明显④_____（“高于”或“低于”）对照组。
组别
例数
空腹血糖/（mml/L）
口服葡萄糖后1h血糖/（mml/L）
口服葡萄糖后2h血糖/（mml/L）
空腹胰岛素/（mml/L）
胰岛素抵抗指数
GDM组
160
6.42
9.02
7.93
3.04
1.52
对照组
160
4.19
8.49
6.45
3.72
0.69