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新教材适用2024版高考生物二轮总复习第2部分核心素养提升四核心素养之社会责任课件
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这是一份新教材适用2024版高考生物二轮总复习第2部分核心素养提升四核心素养之社会责任课件，共41页。PPT课件主要包含了线粒体内膜，溶酶体，适度低氧上，限制酶和DNA连接，受精卵，F1为杂，氧气食物，抵抗力，防止取样后细菌，无菌水等内容，欢迎下载使用。
四、核心素养之社会责任
“社会责任”是指基于生物学的认识，参与个人与社会事务的讨论，作出理性解释和判断，解决生产生活问题的担当和能力。学生应能够以造福人类的态度和价值观，积极运用生物学的知识和方法，关注社会议题，参与讨论并作出理性解释，辨别迷信和伪科学；结合本地资源开展科学实践，尝试解决现实生活问题；树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，形成生态意识，参与环境保护实践；主动向他人宣传关爱生命的观念和知识，崇尚健康文明的生活方式，成为健康中国的促进者和实践者。
1.乳糖酶是人体小肠中的一种消化酶。人体缺乏乳糖酶会引起乳糖消化吸收障碍，部分患者出现腹痛、胀气和腹泻等消化不良的临床症状，称为乳糖不耐受。下列相关说法错误的是( )A．组成乳糖酶和乳糖的化学元素均为C、H、O、NB．乳糖属于二糖，水解形成单糖后利于被吸收利用C．乳糖酶在体内和体外均可以发挥催化的作用D．饮用经乳糖酶处理的牛奶能缓解乳糖不耐受症状
【解析】 乳糖酶的化学本质是蛋白质，蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N，乳糖属于糖类，组成元素是C、H、O，A错误；乳糖属于二糖，水解形成葡萄糖和半乳糖后利于被吸收利用，B正确；酶在适宜条件下在体内和体外都能够起到催化作用，故乳糖酶在体内和体外均可以发挥催化的作用，C正确；由题干信息可知，乳糖酶能够分解乳糖，故饮用经乳糖酶处理的牛奶能缓解乳糖不耐受症状，D正确。
2.《中国居民膳食指南》对糖、脂的摄入提出“控量”的建议，下列叙述不合理的是( )A．糖类是人体的主要能源物质B．人体很难消化纤维素所以要避免摄入C．脂质类激素能调节人体生理活动D．适量摄入糖、脂，同时合理运动，有利于健康
【解析】 糖类是人体的主要能源物质，A正确；人体消化道很难消化纤维素，但纤维素等膳食纤维能够促进胃肠的蠕动和排空，故应多吃一些富含膳食纤维的食物，B错误；性激素属于脂质，性激素具有促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成的作用，故脂质类激素能调节人体生理活动，C正确；适量摄入糖、脂，同时合理运动能够消耗过多的糖类和脂肪，有利于健康，D正确。
3.阿尔兹海默症(AD)是由于人脑组织中出现了淀粉样斑块而引起的神经系统退行性疾病。淀粉样斑块是淀粉样前体蛋白(简称APP，神经细胞膜上的一种重要跨膜蛋白)被γ-分泌酶切割后经沉积产生的。下列说法不正确的是( )A．APP被切割前后均可与双缩脲试剂发生反应B．γ-分泌酶可显著降低APP水解反应的活化能C．APP基因是阿尔兹海默症(AD)的致病基因D．干扰γ-分泌酶与APP的特异性结合可缓解AD的病情
【解析】 APP是神经细胞膜上的一种重要跨膜蛋白，被γ-分泌酶切割前后都含有多个肽键，因此均可与双缩脲试剂发生紫色反应，A正确；γ-分泌酶催化APP水解反应的实质是降低化学反应所需要的活化能，B正确；APP基因是正常的基因，该基因表达出的APP蛋白被γ-分泌酶切割后大量沉积才会引起阿尔兹海默症，C错误；酶具有专一性，因此干扰γ-分泌酶与APP的特异性结合可缓解AD的病情，D正确。
4.化学除草是当前玉米生产中最常用的防止草害的措施，但除草剂使用不当会对玉米的生长产生危害。科研人员在其他条件均适宜的情况下，利用不同浓度的某种除草剂处理玉米幼苗，24 h后测定其氧气生成速率和氧气消耗速率，结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A．图中显示该种除草剂主要影响玉米幼苗的光合作用B．当除草剂浓度为50 mg·L－1时，玉米幼苗不能生长C．实验中，光合作用所需的二氧化碳都是通过气孔进入细胞的D．测定氧气消耗速率时需在黑暗环境中进行
【解析】 分析题图可知，该种除草剂处理对玉米幼苗的氧气生成速率影响较大，即主要影响玉米幼苗的光合作用，A正确；当除草剂浓度为50 mg·L－1时，玉米幼苗的光合速率小于呼吸速率，玉米幼苗不能正常生长，B正确；光合作用固定的二氧化碳有两个来源，即从外界吸收和自身细胞呼吸产生，C错误；氧气消耗速率代表的是呼吸速率，测定玉米幼苗的呼吸速率时应在黑暗环境中进行，以避免光合作用的干扰，D正确。
5.《庄子·内篇·人间世》中，庄子对弟子说：“桂可食，故伐之；漆可用，故割之。人皆知有用之用，而莫知无用之用也。”从中可见，我国古人很早就已经意识到生态文明的重要意义。下列说法错误的是( )A．“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤”体现了生态系统信息传递的功能B．“有心栽花花不开，无心插柳柳成荫”体现了生态系统物质循环的功能C．《韩非子》中“人民众而货财寡，事力劳而供养薄”体现了节制人口增长的重要性D．庄子的话和“绿水青山就是金山银山”都体现了保护生物多样性的价值
【解析】 “银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤”，体现了生态系统信息传递的功能，其中涉及信息属于物理信息，A正确；“有心栽花花不开，无心插柳柳成荫”，描述植物的枝条能够长成植物体，属于无性生殖中的营养生殖，B错误；《韩非子》中“人民众而货财寡，事力劳而供养薄”体现了物质生产的有限性和人口增长过快之间的矛盾，体现了节制人口增长的重要性，C正确；庄子的话和“绿水青山就是金山银山”体现了保护生物多样性的价值，D正确。
6.某果园盛产大桃，但该果园大量废弃枝条和落叶被乱堆乱放占用土地，直接将其焚烧会污染环境。为解决此问题，当地政府启动了“生态桥”治理工程，将废弃枝条和落叶进行集中处理，加工成优质有机肥后再施加到果园土壤中，减轻污染的同时提高了桃的产量。下列叙述错误的是( )A．果园生态系统中能量流动和物质循环的渠道包括食物链和食物网B．有机肥的施加为桃树的生长提供了更多的物质和能量C．为维持果园生态系统的稳定性，需要额外增加物质和能量的投入D．用废弃枝条等制成的有机肥中的化学能来源于光合作用固定的太阳能
【解析】 有机肥可在微生物的分解作用下形成无机盐和CO2，促进桃树的生长，提高了物质的利用率，但有机肥不能为桃树生长提供能量。
7.人体细胞有时会处于低氧环境。适度低氧下细胞可正常存活，严重低氧可导致细胞死亡。以PC12细胞系为材料，研究了低氧影响细胞存活的机制。(1)在人体细胞呼吸过程中，O2参与反应的场所是____________。当细胞中O2含量低时，线粒体通过电子传递链产生更多活性氧，活性氧积累过多会损伤大分子和细胞器。
(2)分别用常氧(20%O2)、适度低氧(10%O2)和严重低氧(0.3%O2)处理PC12细胞，24 h后检测线粒体自噬水平，结果如图1。用线粒体自噬抑制剂3-MA处理PC12细胞，检测细胞活性氧含量，结果如图2。
①损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径，被细胞中的________ (结构)降解。②图1、图2结果表明：适度低氧可__________________________。
激活线粒体自噬来清除活性氧
(3)研究表明，上调BINP 3基因的表达可促进线粒体自噬。检测不同氧气浓度下BINP 3基因表达情况，结果如图3。综合上述信息，解释适度低氧下细胞可正常存活、严重低氧导致细胞死亡的原因：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
调BINP 3基因的表达增增加，促进了促进了增加，促进了线粒体自噬以清除细胞中的活性氧，活性氧处于正常水平，细胞可正常存活。严重低氧上调BINP 3基因的表达(转录)，可能由于严重低氧下BINP3蛋白降解加快，使BINP3蛋白在增加后很快下降。严重低氧下BINP3蛋白的增加促进了线粒体自噬，但还不足以清除细胞中的活性氧，活性氧在细胞中积累，最终导致细胞死亡
【解析】 (1)有氧呼吸第三阶段在线粒体的内膜上，[H]和氧气结合，形成水和释放大量能量。(2)①溶酶体中含有多种水解酶，由分析知，损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径，被细胞中的溶酶体降解。②图1中适度低氧(10%氧气)情况下线粒体自噬水平相对值升高，严重低氧(0.3%氧气)情况下线粒体自噬水平相对值下降，图2用线粒体自噬抑制剂3-MA处理PC12细胞，检测细胞活性氧含量结果，适度低氧(10%氧气)情况下实验组与对照组相差最多，说明适度低氧可以激活线粒体自噬来清除活性氧。(3)上调BINP 3基因的表达可促进线粒体自噬。由题图可知，适度低氧上调BINP 3基因的表达，使BINP3蛋白增加，促进了线粒
自噬以清除细胞中的活性氧，活性氧处于正常水平，细胞可正常存活。严重低氧上调BINP 3基因的表达(转录)，可能由于严重低氧下BINP3蛋白降解加快，使BINP3蛋白在增加后很快下降。严重低氧下BINP3蛋白的增加促进了线粒体自噬，但还不足以清除细胞中的活性氧，活性氧在细胞中积累，最终导致细胞死亡。
8.“脑彩虹”是一项最新的大脑成像技术，通过荧光蛋白“点亮”大脑内的神经元，帮助科学家了解大脑。(1)lxP序列具有方向性，结构如图1所示，其中决定方向的序列是______ (填序号)。
(2)Cre酶是该技术的关键酶，它能催化如图2所示的反应，即随机识别DNA分子上同向排列的两个相同的lxP序列，并在图1的②中特定位点切断DNA双链，切口被重新连接后，保留片段____，从而实现目标基因的敲除。若经Cre酶作用使得2个lxP位点间的序列发生反转，其原因可能是______________________。
两个lxP序列方向相反
(3)研究者需先用__________________酶处理三种荧光蛋白基因、两种lxP序列，将它们与脑组织特异表达启动子M相连接，构建图3所示的基因表达载体，再用显微注射法将该基因表达载体导入小鼠的________中，进而得到仅含一个图3所示片段的转基因小鼠，再经过进一步筛选，获得纯合的转基因小鼠a。
(4)图3所示序列的两个lxP1之间或两个lxP2之间的基因，只会被Cre酶识别并切割一次。为使脑组织细胞中Cre酶的表达受调控，研究者将Cre酶基因与启动子N(由信号分子X开启)连接，获得纯合转基因小鼠b，将图4所示纯合小鼠a和b杂交，得到F1。①无信号分子X作用时，F1脑组织和其他组织细胞的颜色分别是_____________。
②有信号分子X作用时，F1出现“脑彩虹”，请阐述机理：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
合子，有编码黄色、红色、蓝色荧光蛋白的基因、lxP1、lxP2及Cre酶基因；有信号分子X时，启动Cre酶表达，不同脑细胞中Cre酶表达情况不同，Cre酶识别的lxP不同，因而不同细胞会差异表达黄色、红色或蓝色荧光蛋白基因
(5)研究者希望具有更丰富的颜色组合，即在一个细胞内随机出现两种或两种以上颜色叠加，形成更多颜色的“脑彩虹”，请依据题目信息，简要写出设计思路：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
示DNA片段，Cre酶对每个DNA片段随机剪切，因而细胞的颜色由细胞内多个荧光蛋白的颜色叠加而成
设法使小鼠脑组织细胞内有多个相同的图3所
【解析】 (1)①和③的碱基序列在两条链上是回文序列，不具有方向性，②中的序列在两条链上不是回文序列具有方向，因此决定方向的是序列②。(2)Cre酶能催化如图2所示的反应，即随机识别DNA分子上同向排列的两个相同的lxP序列并对之进行切除，片段1自身环化且带有待敲除基因，因此保留片段2，从而实现目标基因的敲除，如果两个lxP位点位于同一条DNA上且方向相反，Cre酶会使lxP间的序列反转(反向连接)。(3)基因表达载体构建过程中，研究者需先用限制酶和DNA连接酶两种工具酶处理三种荧光蛋白基因、两种lxP序列，将它们与脑组织特异表达启动子M相连接，构建图3所示的基因表达载体，再用显
微注射法将该基因表达载体导入小鼠的受精卵细胞中，进而得到仅含一个图3所示片段的转基因小鼠，再经过进一步筛选，获得纯合的转基因小鼠a。(4)①F1为杂合子，脑组织细胞中有编码黄色、红色、蓝色荧光蛋白的基因、lxP1、lxP2及Cre酶基因；无信号分子X时，Cre酶不表达，仅表达与启动子相邻的荧光蛋白的基因即黄色荧光蛋白基因，使脑组织细胞呈黄色。通过题干信息可知，“脑彩虹”是一项最新的大脑成像技术，通过荧光蛋白“点亮”大脑内的神经元，而其他组织细胞不是神经元，这些基因不表达，表现为无色。②F1为杂合子，有编码黄色、红色、蓝色荧光蛋白的基因、lxP1、lxP2及Cre酶基因。有信号分子X
时，启动Cre酶表达，不同脑细胞中Cre酶表达情况不同，Cre酶识别的lxP不同，因而不同脑细胞会差异表达黄色、红色或蓝色荧光蛋白基因，使F1出现“脑彩虹”。(5)研究者希望具有更丰富的颜色组合，即在一个细胞内随机出现两种或两种以上颜色叠加，形成更多颜色的“脑彩虹”，依据题目信息，可设计思路为：设法使小鼠脑组织细胞内有多个相同的图3所示DNA片段，Cre酶对每个DNA片段随机剪切，因而细胞的颜色由细胞内多个荧光蛋白的颜色叠加而成。
9.某地区有着70多年的企业化采煤历史，形成了180平方公里的沉陷影响区。近年来，万盛加快采煤沉陷区生态环境修复，将绿色还给矿山，加快推进转型发展，把开展矿山地质环境治理、山体植被恢复、水资源恢复、土地整治等与美丽乡村建设同步推进。例如，启动了青山湖生态文明建设，通过湿地恢复、景观打造、污染防控等措施，将一座功能单一的水库打造成了既能涵养生态，又能带动周边生态产业发展的国家湿地公园。请回答下列问题：
(1)通过治理，湿地公园生物群落发生较大的变化，这种变化属于群落______演替。湿地公园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，呈现镶嵌分布，这种分布属于群落的_____结构，造成这种分布的因素有___________________________________________________________________________ (答出3点即可)。
地形的变化、光照强度、土壤湿度和盐碱度、生
物自身生长特点、人与动物的影响
(2)治理后出现了湖水清、芦苇绿、荷花红、鱼虾肥等胜景。影响湖水中多种鱼类呈现一定的分层的主要因素有__________________ (至少答两点)。若要预测某种鱼的种群数量变化趋势，则需调查该种群的_________。通过治理提高了湿地公园的_________ (填“抵抗力”或“恢复力”)稳定性。
【解析】 (1)通过治理，湿地公园生物群落发生较大的变化，这种变化属于群落次生演替。湿地公园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，呈现镶嵌分布，属于群落的水平结构，影响因素有地形的变化、光照强度、土壤湿度和盐碱度、生物自身生长特点、人与动物的影响。(2)影响湖水中多种鱼类呈现一定的分层的主要因素有温度、氧气、食物。年龄结构能预测某种鱼的种群数量变化趋势。通过治理物种多样性增加，自我调节能力增加，提高了湿地公园的抵抗力稳定性。
10.某兴趣小组研究使用公筷对餐后菜品细菌数量的影响，实验选用凉拌黄瓜、盐水虾、干锅茶树菇3道菜，每道菜均分为3盘，一盘使用公筷，一盘不使用公筷，还有一盘不食用，实验者分别使用公筷和不使用公筷吃3道菜，同一实验者吃同一道菜的次数必须相同，实验流程如图所示。请据图回答：
(1)图示流程中，应使用_______________对样品进行稀释，接种时所用的接种工具是_______________。对培养基X进行灭菌时，通常使用_______________法。(2)图中存在“冷藏”操作，进行该操作的目的是____________________________。实验结束后，培养基应进行____________处理再丢弃。
(3)实验结果如表所示：
结合生物学知识及常识分析，筷子上的微生物可能来自___________________(答出两点)；与凉拌黄瓜组相比，盐水虾和干锅茶树菇两组的总菌数较少的主要原因是______________________________________。基于上表和该兴趣小组的实验课题，可以得出的结论是____________________________________________________________。
效减少餐后菜品细菌数量，抑制致病细菌传播
这两种菜的制作过程中都进行了高温处理
【解析】 (1)图示流程中，为了防止杂菌污染，应使用无菌水对样品进行稀释，为了进行菌落计数，采用的接种方法是稀释涂布平板法，故接种时所用的接种工具是涂布器。对培养基X进行灭菌时，通常使用高压蒸汽灭菌法。(2)图中存在“冷藏”操作，进行该操作的目的是防止取样后细菌快速增殖。实验结束后，培养基应进行灭菌处理再丢弃，防止污染环境或感染操作者。(3)微生物分布比较广泛，因此筷子上的微生物可能来自菜肴、空气、口腔；凉拌菜没有经过高温处理，含有微生物较多，而盐水虾和干锅茶树菇都在制作过程中进行了高温处理，杀死了
四、核心素养之社会责任
“社会责任”是指基于生物学的认识，参与个人与社会事务的讨论，作出理性解释和判断，解决生产生活问题的担当和能力。学生应能够以造福人类的态度和价值观，积极运用生物学的知识和方法，关注社会议题，参与讨论并作出理性解释，辨别迷信和伪科学；结合本地资源开展科学实践，尝试解决现实生活问题；树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念，形成生态意识，参与环境保护实践；主动向他人宣传关爱生命的观念和知识，崇尚健康文明的生活方式，成为健康中国的促进者和实践者。
1.乳糖酶是人体小肠中的一种消化酶。人体缺乏乳糖酶会引起乳糖消化吸收障碍，部分患者出现腹痛、胀气和腹泻等消化不良的临床症状，称为乳糖不耐受。下列相关说法错误的是( )A．组成乳糖酶和乳糖的化学元素均为C、H、O、NB．乳糖属于二糖，水解形成单糖后利于被吸收利用C．乳糖酶在体内和体外均可以发挥催化的作用D．饮用经乳糖酶处理的牛奶能缓解乳糖不耐受症状
【解析】 乳糖酶的化学本质是蛋白质，蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N，乳糖属于糖类，组成元素是C、H、O，A错误；乳糖属于二糖，水解形成葡萄糖和半乳糖后利于被吸收利用，B正确；酶在适宜条件下在体内和体外都能够起到催化作用，故乳糖酶在体内和体外均可以发挥催化的作用，C正确；由题干信息可知，乳糖酶能够分解乳糖，故饮用经乳糖酶处理的牛奶能缓解乳糖不耐受症状，D正确。
2.《中国居民膳食指南》对糖、脂的摄入提出“控量”的建议，下列叙述不合理的是( )A．糖类是人体的主要能源物质B．人体很难消化纤维素所以要避免摄入C．脂质类激素能调节人体生理活动D．适量摄入糖、脂，同时合理运动，有利于健康
【解析】 糖类是人体的主要能源物质，A正确；人体消化道很难消化纤维素，但纤维素等膳食纤维能够促进胃肠的蠕动和排空，故应多吃一些富含膳食纤维的食物，B错误；性激素属于脂质，性激素具有促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成的作用，故脂质类激素能调节人体生理活动，C正确；适量摄入糖、脂，同时合理运动能够消耗过多的糖类和脂肪，有利于健康，D正确。
3.阿尔兹海默症(AD)是由于人脑组织中出现了淀粉样斑块而引起的神经系统退行性疾病。淀粉样斑块是淀粉样前体蛋白(简称APP，神经细胞膜上的一种重要跨膜蛋白)被γ-分泌酶切割后经沉积产生的。下列说法不正确的是( )A．APP被切割前后均可与双缩脲试剂发生反应B．γ-分泌酶可显著降低APP水解反应的活化能C．APP基因是阿尔兹海默症(AD)的致病基因D．干扰γ-分泌酶与APP的特异性结合可缓解AD的病情
【解析】 APP是神经细胞膜上的一种重要跨膜蛋白，被γ-分泌酶切割前后都含有多个肽键，因此均可与双缩脲试剂发生紫色反应，A正确；γ-分泌酶催化APP水解反应的实质是降低化学反应所需要的活化能，B正确；APP基因是正常的基因，该基因表达出的APP蛋白被γ-分泌酶切割后大量沉积才会引起阿尔兹海默症，C错误；酶具有专一性，因此干扰γ-分泌酶与APP的特异性结合可缓解AD的病情，D正确。
4.化学除草是当前玉米生产中最常用的防止草害的措施，但除草剂使用不当会对玉米的生长产生危害。科研人员在其他条件均适宜的情况下，利用不同浓度的某种除草剂处理玉米幼苗，24 h后测定其氧气生成速率和氧气消耗速率，结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A．图中显示该种除草剂主要影响玉米幼苗的光合作用B．当除草剂浓度为50 mg·L－1时，玉米幼苗不能生长C．实验中，光合作用所需的二氧化碳都是通过气孔进入细胞的D．测定氧气消耗速率时需在黑暗环境中进行
【解析】 分析题图可知，该种除草剂处理对玉米幼苗的氧气生成速率影响较大，即主要影响玉米幼苗的光合作用，A正确；当除草剂浓度为50 mg·L－1时，玉米幼苗的光合速率小于呼吸速率，玉米幼苗不能正常生长，B正确；光合作用固定的二氧化碳有两个来源，即从外界吸收和自身细胞呼吸产生，C错误；氧气消耗速率代表的是呼吸速率，测定玉米幼苗的呼吸速率时应在黑暗环境中进行，以避免光合作用的干扰，D正确。
5.《庄子·内篇·人间世》中，庄子对弟子说：“桂可食，故伐之；漆可用，故割之。人皆知有用之用，而莫知无用之用也。”从中可见，我国古人很早就已经意识到生态文明的重要意义。下列说法错误的是( )A．“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤”体现了生态系统信息传递的功能B．“有心栽花花不开，无心插柳柳成荫”体现了生态系统物质循环的功能C．《韩非子》中“人民众而货财寡，事力劳而供养薄”体现了节制人口增长的重要性D．庄子的话和“绿水青山就是金山银山”都体现了保护生物多样性的价值
【解析】 “银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤”，体现了生态系统信息传递的功能，其中涉及信息属于物理信息，A正确；“有心栽花花不开，无心插柳柳成荫”，描述植物的枝条能够长成植物体，属于无性生殖中的营养生殖，B错误；《韩非子》中“人民众而货财寡，事力劳而供养薄”体现了物质生产的有限性和人口增长过快之间的矛盾，体现了节制人口增长的重要性，C正确；庄子的话和“绿水青山就是金山银山”体现了保护生物多样性的价值，D正确。
6.某果园盛产大桃，但该果园大量废弃枝条和落叶被乱堆乱放占用土地，直接将其焚烧会污染环境。为解决此问题，当地政府启动了“生态桥”治理工程，将废弃枝条和落叶进行集中处理，加工成优质有机肥后再施加到果园土壤中，减轻污染的同时提高了桃的产量。下列叙述错误的是( )A．果园生态系统中能量流动和物质循环的渠道包括食物链和食物网B．有机肥的施加为桃树的生长提供了更多的物质和能量C．为维持果园生态系统的稳定性，需要额外增加物质和能量的投入D．用废弃枝条等制成的有机肥中的化学能来源于光合作用固定的太阳能
【解析】 有机肥可在微生物的分解作用下形成无机盐和CO2，促进桃树的生长，提高了物质的利用率，但有机肥不能为桃树生长提供能量。
7.人体细胞有时会处于低氧环境。适度低氧下细胞可正常存活，严重低氧可导致细胞死亡。以PC12细胞系为材料，研究了低氧影响细胞存活的机制。(1)在人体细胞呼吸过程中，O2参与反应的场所是____________。当细胞中O2含量低时，线粒体通过电子传递链产生更多活性氧，活性氧积累过多会损伤大分子和细胞器。
(2)分别用常氧(20%O2)、适度低氧(10%O2)和严重低氧(0.3%O2)处理PC12细胞，24 h后检测线粒体自噬水平，结果如图1。用线粒体自噬抑制剂3-MA处理PC12细胞，检测细胞活性氧含量，结果如图2。
①损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径，被细胞中的________ (结构)降解。②图1、图2结果表明：适度低氧可__________________________。
激活线粒体自噬来清除活性氧
(3)研究表明，上调BINP 3基因的表达可促进线粒体自噬。检测不同氧气浓度下BINP 3基因表达情况，结果如图3。综合上述信息，解释适度低氧下细胞可正常存活、严重低氧导致细胞死亡的原因：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
调BINP 3基因的表达增增加，促进了促进了增加，促进了线粒体自噬以清除细胞中的活性氧，活性氧处于正常水平，细胞可正常存活。严重低氧上调BINP 3基因的表达(转录)，可能由于严重低氧下BINP3蛋白降解加快，使BINP3蛋白在增加后很快下降。严重低氧下BINP3蛋白的增加促进了线粒体自噬，但还不足以清除细胞中的活性氧，活性氧在细胞中积累，最终导致细胞死亡
【解析】 (1)有氧呼吸第三阶段在线粒体的内膜上，[H]和氧气结合，形成水和释放大量能量。(2)①溶酶体中含有多种水解酶，由分析知，损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径，被细胞中的溶酶体降解。②图1中适度低氧(10%氧气)情况下线粒体自噬水平相对值升高，严重低氧(0.3%氧气)情况下线粒体自噬水平相对值下降，图2用线粒体自噬抑制剂3-MA处理PC12细胞，检测细胞活性氧含量结果，适度低氧(10%氧气)情况下实验组与对照组相差最多，说明适度低氧可以激活线粒体自噬来清除活性氧。(3)上调BINP 3基因的表达可促进线粒体自噬。由题图可知，适度低氧上调BINP 3基因的表达，使BINP3蛋白增加，促进了线粒
自噬以清除细胞中的活性氧，活性氧处于正常水平，细胞可正常存活。严重低氧上调BINP 3基因的表达(转录)，可能由于严重低氧下BINP3蛋白降解加快，使BINP3蛋白在增加后很快下降。严重低氧下BINP3蛋白的增加促进了线粒体自噬，但还不足以清除细胞中的活性氧，活性氧在细胞中积累，最终导致细胞死亡。
8.“脑彩虹”是一项最新的大脑成像技术，通过荧光蛋白“点亮”大脑内的神经元，帮助科学家了解大脑。(1)lxP序列具有方向性，结构如图1所示，其中决定方向的序列是______ (填序号)。
(2)Cre酶是该技术的关键酶，它能催化如图2所示的反应，即随机识别DNA分子上同向排列的两个相同的lxP序列，并在图1的②中特定位点切断DNA双链，切口被重新连接后，保留片段____，从而实现目标基因的敲除。若经Cre酶作用使得2个lxP位点间的序列发生反转，其原因可能是______________________。
两个lxP序列方向相反
(3)研究者需先用__________________酶处理三种荧光蛋白基因、两种lxP序列，将它们与脑组织特异表达启动子M相连接，构建图3所示的基因表达载体，再用显微注射法将该基因表达载体导入小鼠的________中，进而得到仅含一个图3所示片段的转基因小鼠，再经过进一步筛选，获得纯合的转基因小鼠a。
(4)图3所示序列的两个lxP1之间或两个lxP2之间的基因，只会被Cre酶识别并切割一次。为使脑组织细胞中Cre酶的表达受调控，研究者将Cre酶基因与启动子N(由信号分子X开启)连接，获得纯合转基因小鼠b，将图4所示纯合小鼠a和b杂交，得到F1。①无信号分子X作用时，F1脑组织和其他组织细胞的颜色分别是_____________。
②有信号分子X作用时，F1出现“脑彩虹”，请阐述机理：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
合子，有编码黄色、红色、蓝色荧光蛋白的基因、lxP1、lxP2及Cre酶基因；有信号分子X时，启动Cre酶表达，不同脑细胞中Cre酶表达情况不同，Cre酶识别的lxP不同，因而不同细胞会差异表达黄色、红色或蓝色荧光蛋白基因
(5)研究者希望具有更丰富的颜色组合，即在一个细胞内随机出现两种或两种以上颜色叠加，形成更多颜色的“脑彩虹”，请依据题目信息，简要写出设计思路：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
示DNA片段，Cre酶对每个DNA片段随机剪切，因而细胞的颜色由细胞内多个荧光蛋白的颜色叠加而成
设法使小鼠脑组织细胞内有多个相同的图3所
【解析】 (1)①和③的碱基序列在两条链上是回文序列，不具有方向性，②中的序列在两条链上不是回文序列具有方向，因此决定方向的是序列②。(2)Cre酶能催化如图2所示的反应，即随机识别DNA分子上同向排列的两个相同的lxP序列并对之进行切除，片段1自身环化且带有待敲除基因，因此保留片段2，从而实现目标基因的敲除，如果两个lxP位点位于同一条DNA上且方向相反，Cre酶会使lxP间的序列反转(反向连接)。(3)基因表达载体构建过程中，研究者需先用限制酶和DNA连接酶两种工具酶处理三种荧光蛋白基因、两种lxP序列，将它们与脑组织特异表达启动子M相连接，构建图3所示的基因表达载体，再用显
微注射法将该基因表达载体导入小鼠的受精卵细胞中，进而得到仅含一个图3所示片段的转基因小鼠，再经过进一步筛选，获得纯合的转基因小鼠a。(4)①F1为杂合子，脑组织细胞中有编码黄色、红色、蓝色荧光蛋白的基因、lxP1、lxP2及Cre酶基因；无信号分子X时，Cre酶不表达，仅表达与启动子相邻的荧光蛋白的基因即黄色荧光蛋白基因，使脑组织细胞呈黄色。通过题干信息可知，“脑彩虹”是一项最新的大脑成像技术，通过荧光蛋白“点亮”大脑内的神经元，而其他组织细胞不是神经元，这些基因不表达，表现为无色。②F1为杂合子，有编码黄色、红色、蓝色荧光蛋白的基因、lxP1、lxP2及Cre酶基因。有信号分子X
时，启动Cre酶表达，不同脑细胞中Cre酶表达情况不同，Cre酶识别的lxP不同，因而不同脑细胞会差异表达黄色、红色或蓝色荧光蛋白基因，使F1出现“脑彩虹”。(5)研究者希望具有更丰富的颜色组合，即在一个细胞内随机出现两种或两种以上颜色叠加，形成更多颜色的“脑彩虹”，依据题目信息，可设计思路为：设法使小鼠脑组织细胞内有多个相同的图3所示DNA片段，Cre酶对每个DNA片段随机剪切，因而细胞的颜色由细胞内多个荧光蛋白的颜色叠加而成。
9.某地区有着70多年的企业化采煤历史，形成了180平方公里的沉陷影响区。近年来，万盛加快采煤沉陷区生态环境修复，将绿色还给矿山，加快推进转型发展，把开展矿山地质环境治理、山体植被恢复、水资源恢复、土地整治等与美丽乡村建设同步推进。例如，启动了青山湖生态文明建设，通过湿地恢复、景观打造、污染防控等措施，将一座功能单一的水库打造成了既能涵养生态，又能带动周边生态产业发展的国家湿地公园。请回答下列问题：
(1)通过治理，湿地公园生物群落发生较大的变化，这种变化属于群落______演替。湿地公园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，呈现镶嵌分布，这种分布属于群落的_____结构，造成这种分布的因素有___________________________________________________________________________ (答出3点即可)。
地形的变化、光照强度、土壤湿度和盐碱度、生
物自身生长特点、人与动物的影响
(2)治理后出现了湖水清、芦苇绿、荷花红、鱼虾肥等胜景。影响湖水中多种鱼类呈现一定的分层的主要因素有__________________ (至少答两点)。若要预测某种鱼的种群数量变化趋势，则需调查该种群的_________。通过治理提高了湿地公园的_________ (填“抵抗力”或“恢复力”)稳定性。
【解析】 (1)通过治理，湿地公园生物群落发生较大的变化，这种变化属于群落次生演替。湿地公园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，呈现镶嵌分布，属于群落的水平结构，影响因素有地形的变化、光照强度、土壤湿度和盐碱度、生物自身生长特点、人与动物的影响。(2)影响湖水中多种鱼类呈现一定的分层的主要因素有温度、氧气、食物。年龄结构能预测某种鱼的种群数量变化趋势。通过治理物种多样性增加，自我调节能力增加，提高了湿地公园的抵抗力稳定性。
10.某兴趣小组研究使用公筷对餐后菜品细菌数量的影响，实验选用凉拌黄瓜、盐水虾、干锅茶树菇3道菜，每道菜均分为3盘，一盘使用公筷，一盘不使用公筷，还有一盘不食用，实验者分别使用公筷和不使用公筷吃3道菜，同一实验者吃同一道菜的次数必须相同，实验流程如图所示。请据图回答：
(1)图示流程中，应使用_______________对样品进行稀释，接种时所用的接种工具是_______________。对培养基X进行灭菌时，通常使用_______________法。(2)图中存在“冷藏”操作，进行该操作的目的是____________________________。实验结束后，培养基应进行____________处理再丢弃。
(3)实验结果如表所示：
结合生物学知识及常识分析，筷子上的微生物可能来自___________________(答出两点)；与凉拌黄瓜组相比，盐水虾和干锅茶树菇两组的总菌数较少的主要原因是______________________________________。基于上表和该兴趣小组的实验课题，可以得出的结论是____________________________________________________________。
效减少餐后菜品细菌数量，抑制致病细菌传播
这两种菜的制作过程中都进行了高温处理
【解析】 (1)图示流程中，为了防止杂菌污染，应使用无菌水对样品进行稀释，为了进行菌落计数，采用的接种方法是稀释涂布平板法，故接种时所用的接种工具是涂布器。对培养基X进行灭菌时，通常使用高压蒸汽灭菌法。(2)图中存在“冷藏”操作，进行该操作的目的是防止取样后细菌快速增殖。实验结束后，培养基应进行灭菌处理再丢弃，防止污染环境或感染操作者。(3)微生物分布比较广泛，因此筷子上的微生物可能来自菜肴、空气、口腔；凉拌菜没有经过高温处理，含有微生物较多，而盐水虾和干锅茶树菇都在制作过程中进行了高温处理，杀死了
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