2024届湘豫名校联考高三下学期第四次模拟考试理综试卷-高中生物（原卷版+解析版）

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1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。考试时间150分钟，满分300分。答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写在试卷指定位置，并将姓名考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上，然后认真核对条形码上的信息，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试题卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。
4.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷 选择题（共126分）
一、选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 细胞膜的各项功能是由其成分和结构决定的。下列关于细胞膜的结构和功能的说法中，错误的是（ ）
A. 细胞各种氧化反应易产生自由基，攻击细胞膜的磷脂分子等，导致细胞衰老
B. 精子和卵细胞的识别体现了细胞膜具有信息交流的功能
C. 细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，具有屏障作用
D. 细胞膜的蛋白质的种类和数量决定了细胞膜的功能
【答案】D
【解析】
【分析】细胞膜的主要组成成分是蛋白质和脂质，脂质中主要是磷脂，磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架，蛋白质分子或覆盖、或镶嵌、或横跨整个磷脂双分子层；蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能复杂程度与细胞膜上蛋白质的种类和数量有关。
【详解】A、细胞各种氧化反应易产生自由基，攻击细胞膜的磷脂分子等，导致细胞衰老，A正确；
B、受精时精子和卵细胞的识别体现了细胞膜具有信息交流的功能，B正确；
C、细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，磷脂双分子层参与控制物质进出细胞，具有屏障作用，C正确；
D、依据“结构与功能观”可知细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的，细胞膜的功能不仅仅与蛋白质的种类及数目有关，D错误。
故选D。
2. 下图是厚轴茶花粉母细胞减数分裂显微照片，其中①~④为正常分裂图像，④处于减数分裂Ⅰ中期，⑤中染色体异常联会，形成环状单价染色体。下列叙述正确的是（ ）

A. 图①、③和④细胞中均含姐妹染色单体
B. 图④细胞中染色体数目是①细胞中的一半
C. 图①细胞中发生同源染色体的分离，②细胞中发生姐妹染色单体的分离
D. 图⑤细胞中形成环状单价染色体随机断裂只会导致染色体数目的变异
【答案】A
【解析】
【分析】 减数分裂过程：（1）减数分裂前间期：染色体复制；（2）减数第一次分裂：①前期：联会；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂：①前期：染色体散乱分布；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点（着丝粒）分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】ABC、从题图可知①~④的视野大小相同，①为减数分裂Ⅰ后期，②为减数分裂Ⅱ末期，③为减数分裂Ⅰ前期，④为减数分裂Ⅰ中期，①③④中均含姐妹染色单体，①中发生同源染色体分离，④中染色体数目与①中相同，姐妹染色单体的分离发生在减数分裂Ⅱ后期，A正确，BC错误；
D、⑤中形成的环状单价染色体随机断裂会导致染色单体分离不均等，进而导致染色体结构变异和染色体数目变异，D错误。
故选A。
3. 乙醇是生物学实验中常用的试剂。下表列出了乙醇在实验中的作用，其中表述错误的共有（ ）
A. 2项B. 3项C. 4项D. 5项
【答案】B
【解析】
【分析】酒精是生物实验常用试剂之一：1、如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色；2、观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需要用到酒精，用体积分数为95%的酒精和盐酸一起制成解离液对材料进行解离，低温诱导染色体数目加倍实验中还需要用酒精洗去卡诺氏液；3、绿叶中色素的提取和分离实验中可用无水乙醇来提取色素；4、果酒和果醋制作实验、组织培养实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒等。
【详解】①DNA不溶于酒精，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，向滤液中加入冷却的体积分数为95%的酒精，静置2~3min，溶液中会出现白色丝状物，就是粗提取的DNA，①错误；
②70%的酒精可导致蛋白质变性，可用于实验室和日常消毒，菊花的组织培养过程中，需要对工作台、外植体、手等消毒，培养基需要灭菌，②错误；
③由于绿叶中的色素不溶于水而溶于有机溶剂，所以酒精（无水乙醇）在色素的提取和分离实验时可作为有机溶剂起到提取色素的作用，③正确；
④脂肪鉴定实验中，染色后滴加2滴体积分数为50%的酒精，洗去浮色，④正确；
⑤观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需要用到酒精，用体积分数为95%的酒精和盐酸一起制成解离液对材料进行解离，低温诱导染色体数目加倍实验中还需要用体积分数为95%的酒精洗去卡诺氏液，⑤错误；
⑥土壤小动物丰富度研究中，收集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中，防止小动物尸体腐烂，⑥正确。
综上分析，B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4. 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，在日常生活中，应养成良好的生活习惯，避免引起机体内环境遭到破坏的事件发生。下列叙述中属于正确生活习惯的是（ ）
A. 出汗可以降温，故发热时可用棉被捂着，让机体出汗达到退热的目的
B. 感冒时为避免症状严重，可在初期及时服用抗生素，以杀死细菌和病毒
C. 奶茶中含有水分和糖类，可以用喝奶茶代替喝水，既补充水分又补充糖分
D. 有尿意时要及时排尿，长时间憋尿会导致代谢废物不能及时排出，严重时导致肾功能损害
【答案】D
【解析】
【分析】人体的水平衡调节过程：（1）当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少。同时大脑皮层产生渴觉（主动饮水）。（2）体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。
【详解】A、当机体散热量大于产热量时，体温下降，而发热时用棉被捂着不利于机体散热，故不宜采用此方法退热，A错误；
B、抗生素只能杀细菌不能杀病毒，若是病毒性感冒则抗生素不起作用，B错误；
C、长期喝奶茶会使机体对糖类的摄入超标，从而影响机体健康，C错误；
D、有尿意时要及时排尿，长时间憋尿会导致大量含氮废物及其他毒性物质在体内累积，造成水、电解质代谢及酸碱平衡系乱，严重时导致肾功能损害，D正确。
故选D。
5. 某葡萄糖厂每年排放大量高浓度有机废水，是附近湖泊的主要污染源之一。为了处理废水，该工厂设计了如图所示的废水处理生态工程，通过动植物和微生物的固定与降解净化污水中的污染物，并对污水中N、P等资源进行循环利用。下列叙述正确的是（ ）

A.
B. 该废水处理生态工程中的蚯蚓、食用菌和各种微生物均属于分解者
C. 该废水处理生态工程的建立可在一定程度上节约资源，增大生态足迹
D. 该废水处理生态工程的设计遵循了整体、循环、自生等生态学基本原理
E. 为提高能量传递效率，可适当增加回收蛋白质和淀粉作为饲料投放到养鱼池和养殖场的量
【答案】C
【解析】
【分析】生态工程所遵循的基本原理为：整体、协调、循环、自生等。
①自生：由生物组分而产生的的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。遵循自生原理，需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。
②循环：循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高。
③协调：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。
④整体：遵循整体原理，首先要遵从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。不仅要考虑自然生态系统的规律，也需要考虑经济和社会等的影响力，考虑社会习惯、法律制度等。
【详解】A、该废水处理生态工程中的蚯蚓、食用菌和沼气池中的大多数微生物属于分解者，但一些自养细菌属于生产者，一些寄生细菌属于消费者，A错误；
B、该废水处理生态工程的建立可在一定程度上节约资源，减小生态足迹，B错误；
C、该废水处理生态工程的设计遵循了整体（需要遵从自然生态系统的规律，考虑经济和社会等的影响力）、循环（废物充分的被利用）、自生（由各种组分形成的整体可以自我维持）等生态学基本原理，C正确；
D、适当增加回收蛋白质和淀粉作为饲料投放到养鱼池和养殖场，提高的是能量利用率而不是能量传递效率，D错误。
故选C。
6. 大肠杆菌在人和动物肠道中普遍存在，常以其在水中的含量作为评价水质的指标之一。某研究机构将已知体积的水过滤后，将滤膜放在伊红—亚甲蓝琼脂培养基上培养，在该培养基上大肠杆菌的菌落呈现深紫色，并有金属光泽，可以根据培养基上深紫色菌落的数目，计算出水样中大肠杆菌的数量。下列叙述正确的是（ ）
A. 伊红—亚甲蓝琼脂培养基从功能上看，属于选择培养基
B. 取1mL水样加入10mL无菌水，可制备稀释倍数为10的稀释液
C. 与血细胞计数板计数结果相比，此计数方法测得的细菌数目较少
D. 放置滤膜的平板上有43个菌落，同时培养的空白灭菌平板上有1个菌落，则菌落的计数结果为42个
【答案】C
【解析】
【分析】滤膜法是检测水样中大肠杆菌群的方法。将一定量水样注入已灭菌的微孔薄膜的滤器中，经过抽滤，细菌被截留在滤膜上，将滤膜贴于伊红美蓝培养基（EMB培养基）上，经培养后计数和鉴定滤膜上生长的大肠杆菌菌落，依据过滤水样体积计算每升或每100毫升水样中的大肠杆菌菌群数。该方法操作简单、快速，主要适用于杂质较少的水样。
【详解】A、在伊红—亚甲蓝琼脂培养基上大肠杆菌的菌落呈现深紫色，可根据这一特性对大肠杆菌菌落进行鉴定，故伊红—亚甲蓝琼脂培养基从功能上看，属于鉴别培养基，A错误；
B、取1mL水样加入9mL无菌水，可制备稀释倍数为10的稀释液，B错误；
C、与血细胞计数板计数结果相比，此计数方法测得的细菌数目较少，因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，C正确；
D、若同时培养的空白灭菌平板上出现菌落，说明培养基灭菌不彻底或者被污染了，实验应该重做，D错误。
故选C。
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题。
7. 科研工作者发现植物的细胞呼吸除具有与动物细胞相同的途径外，还包括另一条由交替氧化酶（AOX）主导的途径，AOX呼吸途径有重要的光破坏防御作用。图甲表示叶肉细胞内的细胞呼吸途径及AOX呼吸途径的光破坏防御机制。
注:iATP细胞内ATP，eATP为细胞外ATP
乙
请回答下列问题：
（1）若要将叶肉细胞中叶绿体与线粒体等细胞器分离，可以采用的方法是_______（答1种即可），叶肉细胞中叶绿素主要吸收________。
（2）暗反应阶段，NADPH的作用是_______。强光环境下，植物细胞通过“苹果酸—草酰乙酸穿梭”途径，将过多的NADPH转移出叶绿体，并最终通过AOX呼吸途径将其中大部分能量以______形式散失，从而有效缓解强光对植物细胞内光系统的损伤。
（3）研究者推测，eATP可能是作为一种信号分子调节植物的光合作用。为探究eATP对植物光合速率的影响，科研小组用去离子水配制了适宜浓度的eATP溶液，并用其处理菜豆的叶片。一段时间后，测定叶片净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度，结果如图乙所示。
乙
①该实验对照组的处理方式为________，并在相同的条件下培养。根据实验结果，eATP能提高菜豆叶片的净光合速率，原因可能是______。
②活性氧（ROS）能促进植物叶肉细胞气孔的开放，NADPH氧化酶是合成ROS的关键酶。科研人员用eATP处理NADPH氧化酶基因缺失突变体，发现净光合速率与对照组基本一致。试推测eATP调节植物光合速率的机制________。
【答案】（1） ① 差速离心法 ②. 红光和蓝紫光
（2） ①. 作为还原剂和提供能量 ②. 热能
（3） ①. 用等量的去离子水处理菜豆的叶片 ②. eATP能促进气孔的开放，增大胞间CO2浓度，叶肉细胞吸收更多的CO2参与暗反应，从而提高植物的光合速率 ③. eATP通过促进NADPH氧化酶基因的表达，促进活性氧（ROS）的合成，进而促进植物叶肉细胞气孔的开放，从而提高光合速率
【解析】
【分析】光合作用的过程及场所：光反应发生在类囊体薄膜中，主要包括水的光解和ATP的合成两个过程；暗反应发生在叶绿体基质中，主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。
【小问1详解】
分离细胞器常采用的方法是差速离心法。叶绿体中光合色素分布在类囊体薄膜上，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。
【小问2详解】
暗反应阶段，NADPH作为还原剂并提供能量参与C3的还原。由图甲可知，强光环境下，植物细胞通过“苹果酸—草酰乙酸穿梭”途径，将过多的NADPH转移出叶绿体，并最终通过AOX呼吸途径将其中大部分能量以热能形式散失，从而有效缓解强光对植物细胞内光系统的损伤。
【小问3详解】
①该实验中实验组的处理方法是用去离子水配制了适宜浓度的eATP溶液，并用其处理菜豆的叶片，根据实验设计的单一变量原则和等量原则可知，对照组的处理方式为用等量的去离子水处理菜豆的叶片，并在相同的条件下培养。实验结果显示，eATP能提高菜豆叶片的净光合速率，同时胞间CO2浓度和气孔导度均上升，据此可推测eATP提高菜豆叶片的净光合速率是通过提高气孔导度，增加胞间CO2浓度，进而加快暗反应过程中对CO2的吸收和利用，从而提高了植物的光合速率。
②实验表明eATP可通过调节气孔导度来调节植物光合速率，而活性氧（ROS）也能促进植物叶肉细胞气孔的开放，活性氧（ROS）的合成需要NADPH氧化酶的催化。若NADPH氧化酶缺失，则活性氧（ROS）无法合成，进而不能调节植物叶肉细胞气孔的开放，科研人员用eATP处理NADPH氧化酶基因缺失突变体，发现净光合速率与对照组基本一致。综合分析可知：eATP可能通过促进NADPH氧化酶基因的表达，促进活性氧（ROS）的合成，进而促进植物叶肉细胞气孔的开放，提升了叶肉细胞的气孔导度，进而实现了对光合速率的提高。
8. “端稳中国碗，装满中国粮”。为了育好中国种子，科研人员在杂交育种与基因工程育种等领域开展了大量的研究。某雌雄异花的二倍体作物的甜度由两对等位基因（A/a、B/b）决定。为研究其甜度的相关代谢途径，育种工作者选择甲、乙、丙三个纯合品系进行杂交实验，其中甲为不甜品系，乙和丙为高甜度品系，杂交结果见表。若不甜植株的基因型为AAbb和Aabb，请回答下列问题：
（1）根据杂交组合________（填“一”“二”或“三”）可判断该性状的遗传遵循自由组合定律，理由是_____。
（2）杂交组合二中亲本的基因型分别为_______，若让该组F2所有个体自由交配得F3，则F3的表型及比例为_______。
（3）杂交组合三的F2中表现为高甜的植株基因型有________种。这些高甜品种的高甜性状通过自交____（填“能”或“不能”）稳定遗传，理由是______。
（4）结合上述分析，下图中能解释该二倍体作物甜度的代谢途径有_______（填序号）。
注：B不完全抑制b的表达
【答案】（1） ①. 三 ②. 杂交组合三F2中表型比为7∶6∶3，符合9∶3∶3∶1的变式
（2） ①. AAbb和AABB ②. 高甜∶微甜∶不甜=1∶2∶1
（3） ①. 5 ②. 能 ③. 高甜品种aa__、A_BB自交后代一定含有aa或BB
（4）①③
【解析】
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂形成配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【小问1详解】
从表中杂交组合三的子二代分离比为7∶6∶3，是9∶3∶3∶1的变式，可判断该性状的遗传遵循自由组合定律。
【小问2详解】
甲为纯合不甜品系，基因型为AAbb，根据组合三（乙×丙）中F2表型为甜∶不甜=13∶3，结合杂交组合一、二的实验结果可知，A_bb为不甜，aa_ _、A_BB为高甜、A_Bb为微甜，B基因具有累加效应，且两对基因自由组合，根据杂交组合一结果可推得乙基因型为aabb，根据杂交组合二结果可知丙基因型为AABB，故杂交组合二亲本的基因型分别是AAbb和AABB，子一代基因型为AABb，子二代为AABB∶AABb∶AAbb=1∶2∶1，产生的配子AB∶Ab=1∶1，若让该组F2所有个体自由交配，则F3的基因型及比例为：AABB∶AABb∶AAbb=1∶2∶1，表型及比例为高甜∶微甜∶不甜=1∶2∶1。
【小问3详解】
杂交组合三中的F1的基因型是AaBb，AaBb杂交后代F2的基因型共3×3=9种，其中AAbb、Aabb是不甜植株，aa_ _、A_BB是高甜植株、A_Bb是微甜植株，F2中表现为高甜的植株基因型有5种。这些高甜品种aa_ _、A_BB自交后代一定含有aa或BB，故高甜性状一定都能稳定遗传。
【小问4详解】
不甜植株的基因型为AAbb和Aabb，只有A没有B导致不甜，aa_ _或_ _BB均为高甜，故选①③。
9. 2型糖尿病是一种由于胰岛素分泌缺陷或胰岛素抵抗而导致的慢性全身性代谢疾病，患者常表现出多饮、多食、高血糖的症状，糖化血红蛋白可作为糖尿病的诊断检测手段。请回答下列问题：
（1）胰岛素是由_______细胞分泌的，一方面可促进血糖进入细胞，通过______过程释放能量，也可合成糖原或转变为非糖物质；另一方面又能抑制______分解和其他物质转化为葡萄糖，
（2）临床上口服的降糖药物二甲双胍是2型糖尿病患者的常用口服降糖药，但由于患者病程延长及对相关不良反应的不耐受性，单独服用二甲双胍常难以获得理想的降糖效果，临床上一般采用二甲双胍与α-葡萄糖苷酶抑制剂联合用药进行综合治疗。桑枝总生物碱是从中药材桑枝分离提取的有效组分，研究人员为探究桑枝总生物碱与二甲双胍联合用药的效果，用2型糖尿病模型鼠进行了以下实验，请完善实验方案并写出实验结论。
②该实验的因变量是_______。
③由甲、乙、丙、丁四组实验结果，可得出结论_______。
④为进一步确定桑枝总生物碱是否能发挥α-葡萄糖苷酶抑制剂的作用与二甲双胍联合用药降血糖，在此实验基础上还需要增设一组对照组，具体处理为__________。
⑤葡萄糖进入细胞的方式有多种，如肝脏、脑等细胞膜上有一种GLUT2载体蛋白，可跨膜转运葡萄糖，而脂肪组织、骨骼肌等细胞膜上有一种GLUT4载体蛋白，也可跨膜转运葡萄糖。请根据该信息推测，在上述实验的基础上进一步检测______，以便于了解联合用药的作用机制。
【答案】（1） ①. 胰岛B ②. 细胞呼吸 ③. 肝糖原
（2） ①. 2型糖尿病模型鼠灌胃等体积一定浓度的桑枝总生物碱和二甲双胍 ②. 小鼠的摄食量和饮水量的变化，小鼠的血糖及糖化血红蛋白的量 ③. 桑枝总生物碱与二甲双胍联合用药的效果强于单独用药 ④. 糖尿病模型鼠灌胃等体积一定浓度的α葡萄糖苷酶抑制剂和二甲双胍，观察小鼠的摄食量和饮水量的变化，检测小鼠的血糖及糖化血红蛋白的量 ⑤. 相关细胞上GLUT2、GLUT4载体蛋白基因的表达情况或相关细胞上GLUT2、GLUT4载体蛋白的数量
【解析】
【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素，能升高血糖，只有促进效果没有抑制作用，即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化；胰岛B细胞分泌的胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【小问1详解】
胰岛素是由胰岛B细胞分泌的，胰岛素一方面可促进血糖进入细胞，通过细胞呼吸过程释放能量，也可合成糖原或转变为非糖物质；另一方面又能抑制肝糖原分解和其他物质转化为葡萄糖。
【小问2详解】
①该实验的目的是探究桑枝总生物碱与二甲双胍联合用药的效果，甲组为糖尿病模型鼠灌胃一定量的蒸馏水作为对照，乙组为糖尿病模型鼠灌胃等体积一定浓度的二甲双胍，丙组为糖尿病模型鼠灌胃等体积一定浓度的桑枝总生物碱，故丁组的处理应为糖尿病模型鼠灌胃等体积一定浓度的桑枝总生物碱和二甲双胍。
②由表格可知，实验的因变量是小鼠的摄食量和饮水量的变化，小鼠的血糖及糖化血红蛋白的量。
③分析甲、乙、丙、丁四组实验结果，可知丁组小鼠的摄食量和饮水量显著减少、小鼠血糖显著下降、糖化血红蛋白明显下降，故可得出结论：桑枝总生物碱与二甲双胍联合用药的效果强于单独用药。
④因为临床上一般采用二甲双胍与α葡萄糖苷酶抑制剂联合用药进行综合治疗，故为进一步评价联合用药的作用效果，在此实验基础上还需要增设糖尿病模型鼠灌胃等体积一定浓度的α葡萄糖苷酶抑制剂和二甲双胍进行对照，观察小鼠的摄食量和饮水量的变化，检测小鼠的血糖及糖化血红蛋白的量。
⑤因为GLUT2载体蛋白和GLUT4载体蛋白均可跨膜转运葡萄糖，故为具体了解联合用药的作用机制，还需要在上述实验的基础上检测相关细胞上GLUT2、GLUT4载体蛋白基因的表达情况或载体蛋白的数量。
10. 道路网络在对人们生活提供便利的同时，也对生态系统产生较大的影响。为探究林内公路对森林的影响，研究人员以某风景名胜区内一条9m宽公路两侧的群落为研究对象，位于公路上方的一侧为坡上群落，沿上坡方向分别设置4个5m×40m样带，样带之间间隔5m，相应的也在公路下坡设置4个同样大小的样带，用A~D分别代表坡上和坡下的不同样带，在8个样带中进行植物物种多样性调查。调查方法如图甲，调查的部分结果见图乙。
请回答下列问题：
（1）如图甲所示的样带取样方法为_______。
（2）对8个样带的乔、灌木树种进行多样性分析，结果如图乙。据图可知，坡上边缘样带的物种数均高于林地中心，主要原因是外缘植物紧邻道路，_______，从而有利于植被的生长。
（3）研究人员同时还对坡上群落中部分鸟类的生态位进行研究，发现绿啄木鸟和椋鸟都在地面取食，但前者吃蚂蚁，后者吃昆虫的幼虫。森莺和柳莺各有自己的取食领域，彼此互不侵犯。以上几种鸟类在生态位上分化的适应方式体现为________和_______。
（4）下列关于在森林或保护区内修建道路的影响及建议，合理的是______（填序号）。
①进行道路规划时无需考虑道路的宽度、修建年限、密度等因素
②道路两旁土壤的pH易受到土壤微生物活性、凋落物、降雨等环境因子的影响
③在道路两旁设置围栏，防止动物乱窜和植物扩散，减少因修建道路对保护区的影响
④道路阻隔会使动物的栖息地碎片化，不同种群之间可能无法进行基因交流，种群数量下降
【答案】（1）等距取样法
（2）生长空间较为开阔，更易获取阳光，种间竞争较少，道路上方伸展枝叶的空间也较大
（3） ①. 占用资源情况（如取食差异）不同 ②. 所处空间位置（如取食领域）不同
（4）②④
【解析】
【分析】生态位：一个物种在群落中地位或作用，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，称为这个物种的生态位。研究某种动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位，通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源，是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果。
【小问1详解】
如题图所示，并依据题干信息沿上坡方向分别设置4个5m×40m样带，样带之间间隔5m，相应的也在公路下坡设置4个同样大小的样带，可知样带取样方法为等距取样法。
【小问2详解】
边缘样带的物种数均高于样地内，主要原因是外缘植物紧邻道路，生长空间较为开阔，更易获取阳光，种间竞争较少，道路上方伸展枝叶的空间也较大，从而有利于植被的生长。
【小问3详解】
绿啄木鸟和椋鸟都在地面取食，但前者吃蚂蚁，后者吃昆虫的幼虫，说明这两种鸟在生态位上分化的适应方式为改变食物的种类，形成不同的食性；森莺和柳莺各有自己的取食领域，彼此互不侵犯，说明这两种鸟在生态位上分化的适应方式为划分分布区域和活动范围。
【小问4详解】
在森林或保护区内进行道路规划时，需要考虑道路的宽度、修建年限、密度等因素；
土壤微生物活性、凋落物、降雨等环境因子会影响道路两旁土壤的pH；
虽然在道路两旁设置围栏，可防止动物乱窜和植物扩散，但道路阻隔会使动物的栖息地碎片化，不同种群之间无法进行基因交流，种群数量下降。
②④正确
11. γ-氨基丁酸（GABA）是一种抑制性神经递质。γ-氨基丁酸的摄入具有改善睡眠、降低血压、减轻焦虑和抑制糖尿病等作用，因此被用作食品添加剂或膳食补充剂，可利用微生物法生产GABA.请回答下列问题：
（1）GABA由突触前膜释放，与后膜上受体结合后使后膜对离子的通透性发生改变，此时突触后膜膜两侧的电位为______。
（2）GABA是以L-谷氨酸作为前体物质，在谷氨酸脱羧酶催化下合成的。研究人员通过尝试加强谷氨酸脱羧酶的表达来实现GABA的高效生产。具体操作过程如下：
①获取谷氨酸脱羧酶基因并进行PCR扩增。PCR扩增时需要_______酶，每次循环一般可以分为_____三步。
②重组质粒的构建和鉴定。将谷氨酸脱羧酶基因和质粒分别用限制性内切酶NcⅠ和KpnⅠ进行双酶切，混合后使用连接酶连接，得到构建的重组质粒，如图甲。然后通过酶切法对构建的重组质粒进行鉴定，结果如图乙所示。
图乙中泳道1、2分别是用限制性内切酶K pnⅠ酶切质粒、重组质粒的结果，泳道3是用限制性内切酶NcⅠ和KpnⅠ双酶切重组质粒所得。根据电泳结果可知目的基因片段______（填“整合”或“未整合”）到质粒上，理由是_______。
③重组质粒的转化、鉴定与表达。将鉴定后的重组质粒转化至大肠杆菌感受态细胞中。将转化后的细胞涂布于含有_______的抗性平板上，培养得到阳性转化菌落。将转化后的大肠杆菌细胞接种至培养液中，在适宜条件下培养。培养液中需要加入碳源、氮源等营养成分，氮源的主要作用是______（答出1点即可）。
④菌株产GABA能力的比较。一段时间后检测发酵液中GABA的含量。若要说明加强谷氨酸脱羧酶的过量表达能实现GABA的高效生产，则需要得到怎么样的结果？____。
【答案】（1）外正内负
（2） ①. 耐高温的DNA聚合 ②. 变性、复性和延伸 ③. 整合 ④. 由图甲、乙及题干信息可知，质粒未整合上外源基因时，约为4176bp（如泳道1），而整合外源基因片段后的长度约为质粒和目的基因长度之和，约为5576bp（如泳道2），泳道3是用限制性内切酶N cⅠ和K pnⅠ双酶切重组质粒，获得了大小分别约为4176bp和1400bp的两条带，与质粒和目的基因大小相符，说明质粒整合了外源基因片段 ⑤. 氨苄青霉素 ⑥. 为合成微生物细胞结构提供原料 ⑦. 重组菌发酵液中的GABA含量远高于原始菌的发酵液
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：目的基因的获取：利用PCR技术扩增和人工合成。基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
γ氨基丁酸（GABA）是人体大脑皮层主要的抑制性神经递质，故γ氨基丁酸（GABA）由突触前膜释放，与后膜上受体结合后使阴离子内流，突触后膜膜两侧的电位为外正内负。
【小问2详解】
①PCR扩增时需要耐高温的DNA聚合酶，每次循环一般可以分为变性、复性和延伸三步。
②由图甲、乙及题干信息可知，质粒未整合上外源基因时，约为4176bp（如泳道1），而整合外源基因片段后的长度约为质粒和目的基因长度之和，约为5576bp（如泳道2），泳道3是用限制性内切酶NcⅠ和KpnⅠ双酶切重组质粒，获得了大小分别约为4176bp和1400bp的两条带，与质粒和目的基因大小相符，说明质粒整合了外源基因片段。
③质粒上含有的标记基因是氨苄青霉素，故应将转化后的细胞涂布于含有氨苄青霉素的抗性平板上，培养得到阳性转化菌落。培养液中需要加入碳源、氮源等营养成分，氮源是合成微生物细胞中的含氮物质（如核酸、蛋白质、磷脂等）的原料。
④若重组菌发酵液中GABA含量远高于原始菌的发酵液，则说明加强谷氨酸脱羧酶的过量表达能实现GABA的高效生产。编号
实验
乙醇的作用
①
DNA粗提取与鉴定
溶解DNA，初步分离DNA与蛋白质
②
菊花的组织培养
工作台、外植体、培养基等的消毒
③
绿叶中的色素的提取
溶解绿叶中的色素
④
检测生物组织中的脂肪
洗去浮色
⑤
观察植物细胞有丝分裂
酒精和卡诺氏液一起制成解离液
⑥
土壤小动物丰富度研究
防止小动物尸体腐烂
杂交组合
F1表型
F2表型
一
甲×乙
不甜
1/4高甜，3/4不甜
二
甲×丙
微甜
1/4高甜，1/2微甜，1/4不甜
三
乙×丙
微甜
7/16高甜；3/8微甜，3/16不甜
分组
处理方式
结果
甲
2型糖尿病模型鼠灌胃一定量的蒸馏水
对摄食量和饮水量无明显影响；小鼠血糖及糖化血红蛋白无变化
乙
2型糖尿病模型鼠灌胃等体积一定浓度的二甲双胍
对摄食量和饮水量无明显影响；小鼠血糖下降，糖化血红蛋白略微下降
丙
2型糖尿病模型鼠灌胃等体积一定浓度的桑枝总生物碱
对摄食量和饮水量无明显影响；小鼠血糖下降，糖化血红蛋白略微下降
丁
①____________
小鼠的摄食量和饮水量显著减少；小鼠血糖显著下降，糖化血红蛋白明显下降