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广东省中山实验、珠海实验、河源高级中学三校联考2023-2024学年高二下学期5月期中生物试题
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高二生物学试题
说明：本试卷共8页，21小题，其中1-16为单选题，17-21为非选择题，卷面分值100分，考试时间75分钟
一、单选题（本题共16小题，1-12小题，每小题2分，13-16小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，多选、错选或不选的不给分。）
1. 对某农田生态系统的主要组成成分进行调查发现该农田中的植物主要有小麦、杂草；动物有蚯蚓、甲壳虫、田鼠等；主要的微生物有细菌、放线菌和霉菌等。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 该农田的全部杂草属于一个种群，与小麦同为生产者
B. 农田中的蚯蚓、甲壳虫和田鼠属于生态系统的消费者
C. 农田中的田鼠以小麦为食，属于初级消费者，位于第二营养级
D. 霉菌属于真核生物，细菌都属于生产者和分解者
【答案】C
【解析】
【分析】1、种群：在一定区域内同种生物的全部个体；
2、生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量。
【详解】A、该农田的全部杂草包含多种植物，不属于一个种群，A错误；
B、蚯蚓是分解者，B错误；
C、农田中的田鼠以小麦为食，属于初级消费者，位于第二营养级，C正确；
D、霉菌是真核生物，细菌具有不同的类型，可能属于生产者、消费者（营寄生生活的细菌）或分解者，D错误。
故选C。
2. 如图为甲、乙两个天然生态系统中每个营养级的生物个体数量示意图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 甲的物种丰富度比乙少
B. 图乙能表示能量金字塔
C. 分解者不包含在生态金字塔中
D. 甲中只有1条含三个营养级的食物链
【答案】C
【解析】
【分析】甲图为数量金字塔，生产者的数量大于消费者数量，乙图中生产者的数量少于消费者，但是生产者能量大于消费者。
【详解】A、丰富度是一个群落中的物种数目，图示为甲、乙两个生态系统中每个营养级的生物个体数量，因此甲、乙的物种丰富度无法比较，A错误；
B、能量金字塔呈现正金字塔形，即图甲所示，B错误；
C、生态金字塔表示不同营养级的能量、生物量或数量的关系，因此每一层代表一个营养级，不包含分解者，C正确；
D、甲图能够说明有3个营养级，每个营养级可能包括多个物种，甲图不一定只有一条食物链，D错误。
故选C。
3. 某地发生高强度森林火灾后，优势物种高度、物种丰富度、植物甲的种群密度随时间的变化情况如图所示。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A. 火灾后该地发生的演替属于次生演替
B. 物种丰富度可反映该生态系统自我调节能力强弱
C. 随着优势物种高度的增加，该群落对阳光等环境资源的利用更充分
D. 30年后植物甲的种群密度下降是因为群落演替的方向发生了改变
【答案】D
【解析】
【分析】1、初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替。
2、次生演替：原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
3、群落演替的原因：生物群落的演替是群落内部因素（包括种内关系、种间关系等）与外界环境因素综合作用的结果。
【详解】A、从题图可知，演替的起点并未从零开始，火灾后该地发生的演替属于次生演替，A正确；
B、物种丰富度越高，一般而言生态系统的自我调节能力就越强，B正确；
C、随着优势物种高度的增加，该群落的物种丰富度也在增加，即群落的垂直结构变得更加复杂，因而对阳光等环境资源的利用更充分，C正确；
D、30年后植物甲的种群密度下降是由于植物甲获得阳光较少造成的，不是群落演替的方向发生了改变，D错误。
故选D。
4. 某生态系统的物质循环与能量流动的部分情况如图所示，甲、乙、丙是该生态系统的组成成分，其中1~4是乙中的四种生物。下列叙述错误的是（ ）
A. 图中过程②包括生产者的光合作用和化能合成作用
B. 大气中CO2的来源除了①③④，还包括化石燃料燃烧
C. 乙中生物1、2、3、4分别是第一、二、三、四营养级
D. 碳在生物群落和非生物环境之间主要以CO2的形式传递
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统组成成分包括：非生物的物质和能量，生产者，消费者，分解者，甲和大气中库CO2 库是双箭头，所以甲生产者，乙是消费者（生物1第二营养级，生物2.3第三营养级，生物4第四营养级），丙是分解者。
【详解】A、图中过程②是指甲生产者利用CO2的过程，包括生产者的光合作用和化能合成作用，A正确；
B、结合图示可以看出，大气中CO2的来源除了①生产者的呼吸作用、③消费者的呼吸作用、④分解者的分解作用外，还包括化石燃料燃烧，B正确；
C、依据图示信息，甲与大气中CO2库是双箭头，所以甲是生产者，是第一营养级，乙表示消费者，根据1、2、3、4所含有的能量关系，能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，所以乙中生物1、2、3、4分别是第二、三、三、四营养级，C错误；
D、碳在生物群落和非生物环境之间主要以CO2的形式进行传递的，而在生物群落内部是以含碳有机物的形式传递的，D正确。
故选C。
5. 下列有关生态工程的说法，正确的是（ ）
A. 生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生产力或改善生态环境
B. 在湿地修复过程中，应选择污染物净化能力较强的多种水生植物，还需考虑这些植物各自的生态位差异，以及它们之间的种间关系，这遵循自生原理
C. 在农村综合发展型生态工程中，可在玉米等作物还未成熟时就将果穗和秸秆一起收获，直接作为牛羊的青饲料，称为青贮
D. 为加速恢复矿区生态环境，关键措施在于选择能在该环境生活的物种
【答案】B
【解析】
【分析】生态工程与生态经济：（1）生态工程建设的目的：遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。（2）生态工程的特点：少消耗、多效益、可持续。（3）生态经济：通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物能够成为本系统或另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化。
【详解】A、生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺工程，A错误；
B、选择污染物净化能力较强的多种水生植物进行种植，同时考虑这些植物各自的生态位差异以及它们之间的种间关系，通过合理的人工设计，使这些植物形成互利共存的关系，形成有序整体，实现自我优化、自我调节、自我更新和维持，这主要体现了生态工程中的自生原理，B正确；
C、青贮是指把鲜棵植物品种压实封闭起来，使贮存的青饲料与外部空气隔绝，造成内部缺氧、致使厌氧发酵，从而产生有机酸，可使鲜棵饲料保存经久不坏，既可减少养分损失又有利于动物消化吸收的一种贮存技术或方法，C错误；
D、恢复矿区生态环境的关键在于植被恢复，以及所必需的土壤微生物群落的重建，为加速恢复矿区生态环境，人们采用的措施包括人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制等，D错误。
故选B。
6. 在遇到敌害时，斑鸫鹛会发出警报声提醒同伴，戴胜通过窃听斑鸫鹛种群内的报警声，极大地减少了自己的警戒时间，从而能够显著增加觅食时间，进入更多的地面栖息地，挖掘更多种地下食物，提高觅食效率。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 该信息传递过程中，斑鸫鹛为信息源，戴胜属于信息受体
B. 斑鸫鹛的警报声体现了物理信息可调节生物的种间关系
C. 戴胜和斑鸫鹛种群共处时，能扩展自身的生态位
D. 该实例说明了斑鸫鹛和戴胜之间存在互利共生关系
【答案】D
【解析】
【分析】1、生态系统中信息的种类有物理信息、化学信息、行为信息等。
2、信息传递在生态系统中的作用：生命活动的正常进行，离不开信息的作用；生物种群的繁衍，离不开信息传递。信息传递能调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。
【详解】A、结合题意可知，戴胜通过偷听斑鸫鹛种群内的报警声，改变其行为，，A正确；
B、该事实说明信息传递能调节种间关系，进而有利于维持生态系统稳定性，B正确；
C、由题意可知，戴胜和斑鸫鹛共处时，能够显著增加其觅食时间，有利于提高戴胜种群的觅食效率，能扩展自身的生态位，C正确；
D、班鸫鹛的鸣叫声对戴胜有一定的帮助，但并不能从题中获取戴胜对班鸫鹛有益的信息，因而不能说明两者的种间关系为互利共生，D错误。
故选D。
7. 下列有关细胞工程的叙述，正确的有（ ）
①植物体细胞杂交技术，能克服远缘杂交不亲和的障碍
②动物细胞培养时不能用机械的方法将组织分散成单个细胞
③利用动物细胞培养技术和细胞融合技术可以制备单克隆抗体
④利用核移植技术可以培育试管婴儿
⑤桑葚胚从透明带中伸展出来的过程称为“孵化”
⑥胚胎移植一般只包括从供体、受体的选择到移植结束，而不包括后续的检查过程
A. 2项B. 3项C. 4项D. 5项
【答案】A
【解析】
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。
【详解】①植物体细胞杂交技术，能克服远缘杂交不亲和的障碍，①正确；
②在进行细胞培养时，将动物组织分散成单个细胞，可采用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间，②错误；
③制备单克隆抗体的过程利用了动物细胞培养技术和细胞融合技术，③正确；
④利用体外受精、胚胎移植技术可以培育试管婴儿，④错误；
⑤囊胚从透明带中伸展出来的过程称为“孵化”⑤错误；
⑥胚胎移植一般包括从供体、受体的选择到移植结束，以及后续的检查过程，⑥错误。
综上①、③正确，共两项正确，A正确，BCD错误。
故选A。
8. 蛋白质工程又称第二代基因工程，人工智能(AI)算法在蛋白质工程领域的应用已经被开发，下图为蛋白质工程的流程，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 蛋白质工程就是根据人们需要，直接对蛋白质进行加工改造
B. 干扰素结构中改变某个氨基酸提高了它的保存时间是蛋白质工程应用的体现
C. ①②过程为转录和翻译
D. AI算法在蛋白质工程领域应用的设想中，实现难度最大的是过程④
【答案】A
【解析】
【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。2、蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。3、根据中心法则分析题图：图中①表示转录过程，②表示翻译过程。
【详解】A、蛋白质工程并不是直接对蛋白质进行加工修饰的，是通过基因修饰或基因合成等方法，对现有蛋白质进行改造，A错误；
B、蛋白质工程最终是引起蛋白质的改变，干扰素结构中改变某个氨基酸提高了它的保存时间是蛋白质工程应用的体现，B正确；
C、由图可知，①为DNA→mRNA的过程，为转录，②为mRNA→蛋白质的过程，为翻译，C正确；
D、蛋白质工程是从预期蛋白质功能开始的，即④，也是难度最大的过程，D正确。
故选A。
9. 下列关于限制酶与DNA连接酶的有关说法，正确的是（ ）
A. 限制酶的切点一定位于识别序列的内部
B. 限制酶能对HIV的遗传物质进行切割
C. DNA连接酶能连接两个任意的平末端
D. DNA连接酶只能连接同种限制酶切割后的黏性末端
【答案】C
【解析】
【分析】1、限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
2、DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。根据酶的来源不同分为两类：E．cliDNA连接酶、T4DNA连接酶。这二者都能连接黏性末端，此外T4DNA连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低。
【详解】A、限制酶的切点不一定位于识别序列的内部，如有些切割后形成平末端的限制酶，A错误；
B、限制酶只能对DNA进行切割，HIV的遗传物质是RNA，B错误；
C、DNA连接酶分为E．cliDNA连接酶、T4DNA连接酶，这二者都能连接黏性末端，此外T4DNA连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低，C正确；
D、不是同种限制酶切割的黏性末端，只要其黏性末端互补，均可用DNA连接酶进行连接，同时还能连接平末端，D错误。
故选C。
10. 为拯救珍稀植物红豆杉，并同时获得高抗癌活性物质——紫杉醇，某科研小组设计了下图所示的实验流程。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 通常选择茎尖进行组织培养，从而获得脱毒苗，使植物具备抗毒能力
B. 紫杉醇是红豆杉基本生命活动必须的
C. 用液体培养基扩大培养愈伤组织生产紫杉醇时，通常要通入无菌空气
D. 同一株植物不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型一定相同
【答案】C
【解析】
【分析】1、离体的植物组织或细胞，在培养一段时间后，会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植株体；
2、据图分析，红豆杉茎尖分生组织通过脱分化过程形成愈伤组织，一方面愈伤组织通过再分化形成胚状体，进而培养成红豆杉植株；另一方面，愈伤组织培养增殖产生更多的愈伤组织细胞，从愈伤组织细胞中提取紫杉醇。
【详解】A、茎尖处病毒较少，可利用茎尖进行组织培养获得脱毒苗，脱毒苗携带的病毒较少，但脱毒苗不一定具有抗毒能力，A错误；
B、紫杉醇是次生代谢物，一般不是植物基本生命活动必须的，B错误；
C、用液体培养基培养固定在一定空间内的愈伤组织生产紫杉醇时，需要通入无菌空气，有利于细胞进行有氧呼吸，C正确，
D、同一植株不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型不一定相同，如由花粉粒培养获得的愈伤组织细胞内染色体数目是正常体细胞的一半，D错误。
故选C。
11. 研究人员采用图示流程获得高耐酒精的高产醋酸菌。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 在菌种确定后，要选择原料制备培养基，培养基配方实验一次即可投入使用
B. 工业发酵罐的体积大，需要接入的菌种总体积也大，所以需要扩大培养
C. 纯化培养时一般使用的是固体培养基，培养基内需加入凝固剂，如琼脂
D. 发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种，一旦杂菌污染，可能导致产量大幅下降
【答案】A
【解析】
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、菌种扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【详解】A、培养基的配方需以满足培养菌种的生存为前提，要经过反复试验才能最终确定，A错误；
B、工业发酵罐体积较大，必须接种足量的菌种才能保证其产量，需要的菌种数量较多，通常在发酵之前需要对菌种进行扩大培养，B正确；
C、纯化培养时一般要分离单个菌落，若要形成菌落需要使用固体培养基，培养基内需加入凝固剂，如琼脂，C正确；
D、发酵工程往往需要单一的产品，所用的菌种大多是单一菌种，杂菌污染可能会导致所需菌种数量下降或产品污染，从而使产量大大下降，D正确。
故选A。
12. 实时荧光RT-PCR可用于新型冠状病毒的核酸检测，RT-PCR是将RNA逆转录（RT）和cDNA聚合酶链式扩增反应相结合的技术，其原理是：在PCR复性过程中探针和引物一起与模板结合，探针两侧分别带有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团，新链延伸过程中，DNA聚合酶会破坏探针，导致荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光。利用RT-PCR进行核酸检测的相关过程如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 做RT-PCR之前，需要先根据新冠病毒的cDNA核苷酸序列合成引物和探针
B. 如果检测结果有强烈荧光信号发出，说明被检测者没有感染新型冠状病毒
C. RNA不能作为PCR扩增的模板，需将样本中的RNA反转录为DNA后再扩增
D. 还可以检测病毒的外壳或病毒引发产生的抗体，其原理都是抗原—抗体杂交
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意，通过病毒的RNA进行逆转录产生cDNA，cDNA在PCR过程中解旋后可以和引物一起与模板结合，探针两侧有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团，延伸过程DNA聚合酶破坏了探针使淬灭基团分离后发出荧光而检测到是否有cDNA来判断是否有病毒。
【详解】A、PCR 需要根据cDNA的核苷酸序列合成引物，同时RT-PCR还需要探针与待测样本DNA混合，故需要根据cDNA的核苷酸序列合成探针，A正确；
B、若检测结果有强烈荧光信号发出，说明被检测者极有可能感染了病毒，B错误；
C、PCR扩增必须以 DNA为模板，RNA 不能作为 PCR 扩增的模板，所以需要将样本中的 RNA 反转录为 DNA后再进行扩增，C正确；
D、RNA病毒的检测方法有：①RNA 检测，即检测病毒的遗传物质 RNA；②特异性抗原蛋白检测，即检测病毒表面的一种糖蛋白；③特异性抗体检测，即检测感染者体内通过免疫反应所产生的某种抗体。后两种方法的原理是抗原-抗体杂交，D正确。
故选B。
13. 基因组印记（通过甲基化实现受精卵中来自双亲的两个等位基因一个表达另一个不表达）阻碍了哺乳动物孤雌生殖的实现。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术，改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”，使其“变性”，然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞（类似受精作用），最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如下图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 体外培养卵母细胞时，需将培养皿置于95%氧气和5%二氧化碳的气体环境中进行培养
B. 甲基化可能会关闭基因的活性，对某些基因进行去甲基化处理有利于其表达
C. “孤雌小鼠”的诞生过程没有精子参与，其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同
D. 移植后的囊胚进一步扩大，会导致滋养层破裂，胚胎从其中伸展出来
【答案】B
【解析】
【分析】从卵泡中取出卵母细胞，再将经过甲基化处理的卵母细胞与第二极体融合后进行早期胚胎培养、胚胎移植等获得孤雌小鼠。
【详解】A、体外培养卵母细胞时，需将培养皿置于95%空气和5%二氧化碳的气体环境中进行培养，A错误；
B、基因组印记是通过甲基化使一个基因不表达，对某些基因进行去甲基化处理有利于其表达，B正确；
C、“孤雌小鼠”是由两个生殖细胞（修饰后的次级卵细胞和另一个卵子的极体）结合后发育形成，同时由于配子在形成过程中会经历减数分裂的基因重组，或发生基因突变，将导致两个生殖细胞结合后的“孤雌小鼠”其基因型不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同，C错误；
D、囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做孵化，D错误。
故选B。
14. 据研究表明入侵植物通过3种途径影响食物网：一是入侵植物能够直接被土著草食者取食，通过上行效应按照原有的路径进入土著食物网；二是入侵植物所固定的能量通过引入新的消费者或者转变流通路径形成新的食物网结构；三是入侵植物通过非营养作用造成食物网中各级消费者的种群密度和行为活动等发生变化，进而影响土著生物群落和食物网结构。下图灰色部分表示入侵前土著食物网的物种组成，空心部分表示植物入侵后食物网的物种组成。下列分析正确的是注：
A. 途径Ⅰ中入侵植物的加入不会引起土著消费者C的生态位发生变化
B. 途径Ⅲ中C和P的种间关系为捕食和种间竞争
C. 如果食物网中食性广的消费者较少，则入侵植物更容易以途径Ⅰ影响食物网
D. “林下入侵植物葱芥能够通过根系向土壤中分泌植物毒素芥子油苷抑制丛枝菌根真菌的生长，从而影响到土著植物的生长繁殖，改变森林群落组成。”这属于通过途径Ⅲ影响食物网
【答案】D
【解析】
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括非生物的物质和能量，生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。
【详解】A、途径Ⅰ中入侵植物的加入会引起土著消费者C的食物来源发生变化，生态位发生变化，A错误；
B、途径Ⅲ中入侵植物是以非营养作用影响食物网，故C和Р的种间关系只有捕食，没有种间竞争，B错误；
C、如果食物网中食性广的消费者较多，入侵植物更容易以途径Ⅰ影响食物网，C错误；
D、途径三为入侵植物通过非营养作用造成食物网中各级消费者的种群密度和行为活动等发生变化，进而影响土著生物群落和食物网结构。由题干信息可知，“林下入侵植物葱芥能够通过根系向土壤中分泌植物毒素芥子油苷抑制丛枝菌根真菌的生长，从而影响到土著植物的生长繁殖，改变森林群落组成”，这属于通过途径Ⅲ影响食物网，D正确。
故选D。
15. 在某地的农业生产中，研究人员发现了一种广泛使用的除草剂在土壤中不易被降解，且长期使用会导致土壤被污染。为修复被该除草剂污染的土壤，可按下图程序选育能降解该除草剂的细菌（已知该除草剂是一种含氮有机物，在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透明）。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 只有长期使用该除草剂的土壤中才含有能降解该除草剂的细菌
B. 筛选能降解该除草剂的细菌的培养基中该除草剂是唯一的氮源
C. 图中操作Ⅰ的接种方法为平板划线法，该方法可用于细菌计数
D. 经过一段时间的培养，培养皿中应该只存在有透明圈的菌落
【答案】B
【解析】
【分析】微生物常用的接种方法：稀释涂布平板法和平板划线法。
【详解】A、土壤中才含有能降解该除草剂的细菌，是基因突变的结果，不是长期使用除草剂的结果，A错误；
B、筛选能降解该除草剂的细菌的培养基中该除草剂是唯一的氮源，B正确；
C、平板划线法不能用于细菌计数，稀释涂布平板法可以，C错误；
D、经过一段时间的培养，培养皿中也会存在无透明圈的菌落，D错误。
故选B。
16. 恶性高热是一种潜在致命性单基因遗传病，患者一般无症状，但当接触麻醉剂后，会诱发患者出现高热等症状，死亡率极高。某家庭的母亲和女儿皆患有恶性高热，母亲因该病去世，女儿经及时抢救而康复。科研人员对该家庭成员进行了基因检测。控制该性状的某一基因可在限制酶的作用下切割成两条不同长度的 DNA 片段，用凝胶电泳法分离后可显示出不同的带谱如图所示（控制该性状的基因为完全显性，且不位于XY染色体的同源区段）。下列说法错误的是（ ）
A. 该遗传病属于常染色体上显性遗传病
B. 结合3、4可推断 2号不患病的概率是100%
C. 该致病基因是由正常基因碱基替换形成
D. 4号与无麻醉剂接触史的女子结婚，后代的基因型最多有3种
【答案】B
【解析】
【分析】由一对等位基因控制的遗传病叫单基因遗传病。分析题图可知，500bp和800bp片段是控制该性状的某一基因（可能是治病基因也可能是正常基因）被限制酶切割成的两条不同长度的 DNA 片段，该家庭儿子相关致病基因检测结果与女儿相同，因此儿子也患恶性高热；父亲只有500bp和800bp的片段，说明父亲是纯合子；女儿和儿子既含1300bp片段，也含500bp和800bp的片段，说明女儿和儿子都是既含致病基因，又含正常基因，是杂合子。
【详解】A、父亲只有500bp和800bp的片段，女儿和儿子既含1300bp片段，也含500bp和800bp的片段，说明儿子和女儿都是既含致病基因，又含正常基因，因此该病是显性遗传病。若是该致病基因在X染色体上，且不位于XY染色体的同源区段，儿子就不会同时含有致病基因和正常基因，因此判断该病为常染色体显性基因控制的遗传病，A正确；
B、父亲只有500bp和800bp片段，说明父亲是纯合子，根据题意，“控制该性状的某一基因可在限制酶的作用下切割成两条不同长度的 DNA 片段”，若是致病基因被切割成两条不同长度的DNA片段，父亲有可能是患者，B错误；
C、据题图可知，某限制酶作用于相应基因后，正常基因和致病基因的碱基对的总长度不变(都是1300bp) ，因此推测该致病基因是由正常基因碱基的替换形成，C正确；
D、该病为常染色体显性遗传病，用A/a表示相关基因。无麻醉剂接触史的女子的基因型有三种可能：AA或Aa或aa，4号是杂合子，4号与无麻醉剂接触史的女子结婚，后代的基因型为AA和Aa，或AA、Aa、aa，或Aa和aa，子代能出现的基因型种类可能有2种、3种、2种，后代的基因型最多，D正确。
故选B。
二、非选择题，共5小题，除特别说明外，每空1分，共60分。
17. γ-氨基丁酸（GABA）在降低血压、治疗神经损伤、生产可降解材料等方面有广泛应用，高效制备GABA是目前国内外的研究热点。科研人员运用基因工程技术构建重组表达载体（如图所示），将其成功导入大肠杆菌获得能生产GABA的工程菌。该菌利用目的基因表达产物GadB，催化L-谷氨酸脱羧大量合成GABA。请回答下列问题：
（1）在基因工程操作中，大肠杆菌是运用最广泛的工程菌，原因是___。
（2）由图可知，步骤①用于切割质粒的限制酶是___，这种切割方式在实践中的优势是___。
（3）在进行步骤②之前，需对gadB基因进行扩增以提高获得重组质粒的概率。现在常用的快速扩增技术是PCR，扩增过程使用的DNA聚合酶具有的特点是___，扩增过程中使用的引物___（填“可”或“不可”）重复利用。
（4）为筛选出含重组质粒的大肠杆菌，应在添加___的选择培养基上培养；培养后获得的菌落却不能判定是否含有重组质粒，理由是___。进一步检测成功转化的GABA高产大肠杆菌，可通过检测___获得（写出2个检测指标）。
【答案】（1）繁殖速度快、细胞结构简单、遗传物质相对较少
（2） ①. NcⅠ和KpnⅠ ②. 不同种限制酶处理可防止质粒自身环化，避免目的基因反向连接入质粒
（3） ①. 耐高温 ②. 不可
（4） ①. 氨苄青霉素 ②. 含未重组质粒大肠杆菌也能在该选择培养基上正常生长 ③. 是否翻译出GadB、单位时间GABA产量
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤: （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；（2）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，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。（3）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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是Ca2+转化法；（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因—DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA—分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质—抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
基因对性状的控制：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。基因还可以通过控制酶的合成控制细胞代谢，从而控制生物体的性状。
小问1详解】
大肠杆菌作为工程菌有诸多优点，如繁殖速度快、细胞结构简单、遗传物质少、易于培养等。
【小问2详解】
用两种不同的限制酶NcⅠ和KpnⅠ切割质粒，产生不同的粘性末端，可以防止质粒自身环化，避免目的基因反向连接入质粒。
【小问3详解】
PCR过程中使用的是耐高温的TaqDNA聚合酶，引物已经进入新形成的DNA分子中，因此引物不可重复利用。
【小问4详解】
重组质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，导入重组质粒的大肠杆菌就有氨苄青霉素抗性，因此可以用含氨苄青霉素的选择培养基来筛选。含有未重组质粒的大肠杆菌对氨苄青霉素也有抗性，也能在选择培养基上正常生长。进一步检测成功转化的GABA高产大肠杆，可以通过检测单位时间内单位时间GABA产量或者检是否翻译出表达产物GadB。
18. 微生物驯化是指在微生物培养过程中，逐步加入某种物质，让其逐渐适应，从而得到对此物质高耐受或能降解该物质的微生物。科研人员现采用微生物驯化结合传统接种的方法筛选能高效降解有机磷农药——敌敌畏的微生物，并设计了如下实验流程。请据此回答以下问题：
（1）已知驯化培养基成分为蛋白胨、葡萄糖、氯化钠、磷酸二氢钾、水等，驯化时逐步加入的物质X是____。依照物理性质划分，驯化培养基属于____培养基，其中蛋白胨可提供____（至少答两点）。
（2）用于筛选的样品应来自____的土壤。将驯化后的微生物接种于培养基B的方法为____。
（3）将培养基B中分离得到的单菌落分别接种于以敌敌畏为唯一碳源的培养基C，培养24小时后，通过测定培养基中____，可筛选分解敌敌畏能力较强的微生物。为统计培养基C中的微生物数量，在如图所示的稀释度下涂布了4个平板培养基D，统计菌落数分别为250、247、312、253，测得培养基C中菌落数为1.25×107个/mL，则涂布的菌液Y为____mL。该统计数据往往比活菌的实际数目____（填“多”或“少”），理由是____。
【答案】（1） ①. 敌敌畏 ②. 液体 ③. 碳源、氮源（和维生素）
（2） ①. （常年）施用敌敌畏 ②. 平板划线法
（3） ①. 敌敌畏的剩余量 ②. 0.2 ③. 少 ④. 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
【解析】
【分析】1、培养基从功能上可划分为选择培养基和鉴别培养基，从物理性质上可划分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基，从成分上可划分为天然培养基和合成培养基。
2、为了防止培养皿盖上的冷凝水滴落到培养基上造成污染，且避免培养基中的水分快速挥发，培养基冷凝后要将平板倒置。
【小问1详解】
微生物驯化是指在培养过程中，逐步加入某种物质，让其逐渐适应，得到对此种物质耐受或者能降解此种物质的微生物的过程，该实验目的是筛选抗敌敌畏的微生物，故驯化时，培养液逐步加入的物质X是敌敌畏，这样操作的目的是筛选出高效分解敌敌畏的微生物；由图可知，该驯化培养基中并未加入凝固剂如琼脂等，故依照物理性质划分，驯化培养基属于液体培养基；蛋白胨来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等营养物质；氯化钠和磷酸二氢钾除提供无机盐外，在培养基中还分别具有调节渗透压、充当酸碱缓冲物质的作用。
【小问2详解】
由提供信息可知，该实验的目的是从土壤中筛选能能高效降解有机磷农药——敌敌畏的微生物，故用于筛选的样品应来自常年施用敌敌畏的土壤，这样能够增加获得目的菌的概率；结合题图可知，将驯化后的微生物接种于培养基B的方法为平板划线法。
【小问3详解】
单位时间内剩余的敌敌畏越少，说明筛选出的微生物分解敌敌畏的能力越强，故通过测定培养瓶中敌敌畏的剩余量，可筛选出分解敌敌畏能力较强的微生物；微生物计数时应选择菌落数目在30-300之间的进行计数，统计菌落数分别为250、247、312、253，则菌落的平均数（250＋247＋253）/3=250个，图中稀释倍数是104，由公式可知250/Y×104=1.25×107个/mL可知，涂布菌液Y=0.2ml。稀释涂布平板法统计数据往往比活菌的实际数目少，原因是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。
19. 细胞工程在药物生产和育种等领域应用十分广泛。阅读下列材料，回答下列问题。
材料一：人绒毛膜促性腺激素（HCG）是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌一种糖蛋白。如图是制备抗HCG单克隆抗体流程示意图。
材料二：西湖龙井含有的茶碱是植物细胞的代谢产物，具有提神、抗衰老功效，可利用植物组织培养技术来实现茶碱的工业化生产。
（1）免疫处理的小鼠产生的B淋巴细胞群能合成并分泌___________（填“一种”或“多种”）抗体。诱导小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时，采用的化学诱导试剂是____________。经HAT培养基培养筛选得到杂交瘤细胞，该细胞具有____________特点，再进行克隆化培养和抗体检测，经过多次筛选，才能获得足够数量的能分泌____________的杂交瘤细胞。该过程一般在多孔细胞培养板上进行：先将细胞悬浮液稀释到7～10个细胞/mL，再在每个培养孔中滴入0.1 mL细胞稀释液，其目的是___________。
（2）单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂，如科学家利用人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体，制作出了早孕试纸，该试纸可以利用尿液诊断早孕的理由是____________。
（3）若利用植物组织培养技术，可将龙井茶叶细胞培养到___________阶段，然后从___________（填细胞器）中提取茶碱；一般来说，植物组织培养培育成植株的生殖方式为___________。
【答案】（1） ①. 多种 ②. #聚乙二醇##PEG# ③. 既能迅速大量增殖，又能产生抗体 ④. 所需抗体（抗HCG抗体） ⑤. 使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的
（2）怀孕后尿液中含有HCG，单克隆抗体可以与它特异性结合，从而诊断早孕
（3） ①. 愈伤组织 ②. 液泡 ③. 无性生殖
【解析】
【分析】1、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。2、植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。
【小问1详解】
免疫处理的小鼠产生相应的B淋巴细胞群，能合成并分泌多种抗体，而1个浆细胞只能合成一种抗体；诱导小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时，采用的化学诱导试剂是聚乙二醇/PEG；经HAT培养基培养筛选得到杂交瘤细胞，该细胞具有既能迅速大量增殖，又能产生抗体，进行克隆化培养和抗体检测，经过多次筛选，才能获得足够数量的能分泌所需抗体（抗HCG抗体）；步骤③需对选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养及抗体检测，该过程一般在多孔细胞培养板上进行；用多孔培养板培养时，需要稀释，其目的是使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的。
【小问2详解】
人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体本质为蛋白质，所用检测早孕的方法为抗原-抗体杂交，生产的单克隆抗体可以与人绒毛膜促性腺激素（或HCG）特异性结合，怀孕后尿液中含有 HCG，单克隆抗体可以与它特异性结合，从而诊断早孕。
【小问3详解】
愈伤组织是一群未分化的细胞，液泡中含有无机盐、糖类等有机物，故若利用植物组织培养技术，可将龙井茶叶细胞培养到愈伤组织阶段，愈伤组织细胞呈高度液泡化，然后从其液泡中提取茶碱；由于该过程中没有经过精卵结合，故生殖方式为无性生殖。
20. 2019年7月澳大利亚森林大火烧毁逾1000万公顷土地，导致风头鹦鹉、考拉等大批标志性物种以及大量珍贵植被受损。2020年2月，大火终于熄灭，森林植被开始复苏。分析以下问题：
（1）考拉鼻子特别发达，形状各种各样，体长也有区别，这体现了______多样性。刺鼻的烟味和火光给考拉传递了______信息，使一部分考拉逃生。
（2）山火有地下火、地表火和树冠火，这是由森林群落的______结构决定的，火灾初期，强度较弱的地表火对森林是有利的，从生态系统的功能角度分析，原因是能烧掉枯枝落叶，促进____________。
（3）有报道说，当地“火鹰”（如啸鸢等）纵火加剧了火灾灾情。“火鹰”是肉食性猛禽，喜欢在着火的森林里活动，它们会衔着着火的树枝将其运送到尚未燃烧的森林里。试从种间关系的角度分析“火鹰”纵火的目的：__________________。
（4）下图1是森林火灾中光热刺激和烟雾中的一些生物活性物质对种子萌发的影响。据图分析：
在紫外线照射下，KAR类物质不能促进种子萌发，原因可能是紫外线照射导致KAR类物质分解或紫外线照射损伤种子，为了探究其原因，进行了如下实验。
表格中D组的处理是________________。如果紫外线照射导致KAR类活性物质完全分解且不损伤种子，预计这4组实验种子萌发率的大小关系是________。（用>、<、=表示）
【答案】（1） ①. 遗传 ②. 化学、物理
（2） ① 垂直 ②. 物质循环
（3）“火鹰”纵火可以将小动物从森林中驱赶出来，便于“火鹰”捕食
（4） ①. 紫外线照射后休眠的红杉种子100颗 ②. A=C＜B=D（或B=D＞A=C）
【解析】
【分析】生物多样性包括3个层次：遗传多样性（所有生物拥有的全部基因）、物种多样性（指生物圈内所有的动物、植物、微生物）、生态系统多样性。
【小问1详解】
生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次，考拉鼻子特别发达，形状各种各样，体长也有区别，这体现了遗传多样性。刺鼻的烟味给考拉传递了化学信息，火光给考拉传递了物理信息，说明生命活动的正常进行离不开信息的作用。
【小问2详解】
山火有地下火、地表火和树冠火，这是由森林群落的垂直结构决定的。从生态系统的功能角度分析，地表火能烧掉枯枝落叶，使有机物被分解为无机物被生产者再次利用，因此可促进物质循环。
【小问3详解】
“火鹰”是肉食性猛禽，“火鹰”纵火可以将小动物从森林中驱赶出来，便于“火鹰”捕食。
【小问4详解】
D组设置要体现紫外线直接对种子的影响，因此，D组的处理是紫外线照射后休眠的红杉种子100颗。根据题干信息可知，A组和C组种子的萌发率应该一致，B组和D组种子的萌发率应该一致，由于B组和D组添加了KAR类活性物质，所以种子萌发率更高，即四组的萌发率关系可表示为A=C＜B=D。
21. 我国各地劳动人民通过不同的方法让昔日盐碱地变成鱼虾满池的鱼米绿洲。
（1）科研人员利用新疆盐碱地的特质，调配出适合海产品生长的“人工海水”，养殖了大量“海产品”。但用“人工海水”进行水产养殖容易出现N、P等无机盐含量增多，导致水体富营养化。“人工海水”生态系统中，马尾藻和萱藻是鱼的主要饵料，裸甲藻可产生甲藻毒素，对水生生物产生毒害作用。水体营养化水平对藻类的影响如下图1所示：
据图分析，裸甲藻和马尾藻之间的种间关系是_____。当水体的营养化水平处于_____时，更有利于能量流向对人类最有益的部分。引入海菖蒲等海生挺水植物并定期收割，既能有效抑制裸甲藻的繁殖，防止水生生物大量死亡，又能治理水体富营养化，其原理是_____。
（2）黄河三角洲某地区根据上述原理，“挖塘抬田”建立的台田模式如下图2所示：
“挖塘抬田”是在低洼盐碱地上按一定的比例开挖池塘，并将开挖池塘的土垫在台田上。由图可知，在_______的作用下，台田的无机盐将会减少，一段时间后台田上就可以种植棉花、黑枸杞等农作物。池塘四周池坡要种植多种植物以保护池坡，一般来说，距离池塘由近及远，植物耐盐碱能力______。
（3）青海湖裸鲤可通过调节自身代谢来适应水域中盐碱度的变化。研究人员选取土著品种耐盐青海湖裸鲤作为养殖对象，饲养于盐碱度较高的池塘中。研究人员对该池塘生态系统中4类生物A、B、C、D消化道内的食物进行了分析，结果如下表所示：
表中生物可形成的食物链（网）为_______（用字母表示）。研究表明，盐碱水养殖青海湖裸鲤的体长增长率、体重增长率均显著低于淡水养殖组，从能量角度分析，其原因可能是：与淡水养殖相比，_____。
【答案】（1） ①. 种间竞争 ②. 中营养化 ③. 海菖蒲等海生挺水植物在与裸甲藻竞争中占优势，抑制了裸甲藻的繁殖，减少了有毒物质的产生，有效防止鱼类的死亡；同时还能从水体中吸收N、P等化学元素，达到治理水体富营养化的目的
（2） ①. 自然降水和灌溉水（的冲刷） ②. 依次减弱（逐渐减弱）
（3） ①. ②. 盐碱水养殖条件下，青海湖裸鲤通过分解大量有机物为调节渗透压提供能量以适应高渗环境，用于个体生长的能量占比较小
【解析】
【分析】群落结构是由群落中的各个种群在进化过程中通过相互作用形成的，主要包括垂直结构和水平结构。群落垂直结构：在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象；植物主要受阳光的影响，动物主要受食物和栖息空间的影响。群落水平结构：由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素，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异。
【小问1详解】
由图可以看出，裸甲藻和马尾藻之间在数量上呈现相互抑制现象，说明二者之间是种间竞争关系；同时可以看出，当水体营养化水平处于中营养化时，裸甲藻的数量少，产生的毒素少，对水生生物毒害小，萱藻和马尾藻是鱼的主要饵料，在中营养化时数量相对较多，因此可以看出当水体的营养化水平处于中营养化时，更有利于能量流向对人类最有益的部分。海菖蒲等海生挺水植物能更好的竞争阳光，在与裸甲藻的竞争中占优势，抑制了裸甲藻的繁殖，同时还能从水体中吸收N、P等化学元素，达到治理水体富营养化的目的。
【小问2详解】
分析题目中的信息可知，“挖塘抬田”是将开挖池塘的土垫在台田上，使台田增高，不再低洼，也不会再有积水，而且自然降水和灌溉水会将台田的无机盐冲刷到池塘中，台田的无机盐减少，pH降低，从而适合农作物的生长。群落的水平结构指的是在水平方向上由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度差异等因素，在不同地段分布着不同的种群，因此在池塘周围种植植物时按距离池塘由近及远，植物的耐盐碱能力依次减弱。
【小问3详解】
根据表格分析：C浮游植物甲是生产者，再根据消化道中的食物组成确定消费者的类型，C浮游植物甲被B底栖动物丙和D浮游动物乙所捕食，而D浮游动物乙又是B底栖动物丙和A青海湖裸鲤的食物，由此可确定食物链为 ；盐碱水养殖条件下，青海湖裸鲤的有机物分解所获能量更多用于渗透压调节，而非生长，因此盐碱水养殖青海湖裸鲤 的体长增长率、体重增长率均显著低于淡水养殖组。A组
休眠的红杉种子100颗，在正常条件下培养48h，测定萌发率
B组
休眠的红杉种子100颗，添加KAR类活性物质，其他与A组一致，测定萌发率
C组
休眠的红杉种子100颗，添加紫外线照射后的KAR类活性物质，其他与A组一致，测定萌发率
D组
______，添加KAR类活性物质，其他条件与A组一致，测定萌发率
A
B
C
D
生物种类
青海湖裸鲤
底栖动物丙
浮游植物甲
浮游动物乙
消化道内食物组成
浮游动物乙
浮游植物甲、浮游动物乙
/
浮游植物甲
高二生物学试题
说明：本试卷共8页，21小题，其中1-16为单选题，17-21为非选择题，卷面分值100分，考试时间75分钟
一、单选题（本题共16小题，1-12小题，每小题2分，13-16小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，多选、错选或不选的不给分。）
1. 对某农田生态系统的主要组成成分进行调查发现该农田中的植物主要有小麦、杂草；动物有蚯蚓、甲壳虫、田鼠等；主要的微生物有细菌、放线菌和霉菌等。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 该农田的全部杂草属于一个种群，与小麦同为生产者
B. 农田中的蚯蚓、甲壳虫和田鼠属于生态系统的消费者
C. 农田中的田鼠以小麦为食，属于初级消费者，位于第二营养级
D. 霉菌属于真核生物，细菌都属于生产者和分解者
【答案】C
【解析】
【分析】1、种群：在一定区域内同种生物的全部个体；
2、生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量。
【详解】A、该农田的全部杂草包含多种植物，不属于一个种群，A错误；
B、蚯蚓是分解者，B错误；
C、农田中的田鼠以小麦为食，属于初级消费者，位于第二营养级，C正确；
D、霉菌是真核生物，细菌具有不同的类型，可能属于生产者、消费者（营寄生生活的细菌）或分解者，D错误。
故选C。
2. 如图为甲、乙两个天然生态系统中每个营养级的生物个体数量示意图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 甲的物种丰富度比乙少
B. 图乙能表示能量金字塔
C. 分解者不包含在生态金字塔中
D. 甲中只有1条含三个营养级的食物链
【答案】C
【解析】
【分析】甲图为数量金字塔，生产者的数量大于消费者数量，乙图中生产者的数量少于消费者，但是生产者能量大于消费者。
【详解】A、丰富度是一个群落中的物种数目，图示为甲、乙两个生态系统中每个营养级的生物个体数量，因此甲、乙的物种丰富度无法比较，A错误；
B、能量金字塔呈现正金字塔形，即图甲所示，B错误；
C、生态金字塔表示不同营养级的能量、生物量或数量的关系，因此每一层代表一个营养级，不包含分解者，C正确；
D、甲图能够说明有3个营养级，每个营养级可能包括多个物种，甲图不一定只有一条食物链，D错误。
故选C。
3. 某地发生高强度森林火灾后，优势物种高度、物种丰富度、植物甲的种群密度随时间的变化情况如图所示。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A. 火灾后该地发生的演替属于次生演替
B. 物种丰富度可反映该生态系统自我调节能力强弱
C. 随着优势物种高度的增加，该群落对阳光等环境资源的利用更充分
D. 30年后植物甲的种群密度下降是因为群落演替的方向发生了改变
【答案】D
【解析】
【分析】1、初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替。
2、次生演替：原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。
3、群落演替的原因：生物群落的演替是群落内部因素（包括种内关系、种间关系等）与外界环境因素综合作用的结果。
【详解】A、从题图可知，演替的起点并未从零开始，火灾后该地发生的演替属于次生演替，A正确；
B、物种丰富度越高，一般而言生态系统的自我调节能力就越强，B正确；
C、随着优势物种高度的增加，该群落的物种丰富度也在增加，即群落的垂直结构变得更加复杂，因而对阳光等环境资源的利用更充分，C正确；
D、30年后植物甲的种群密度下降是由于植物甲获得阳光较少造成的，不是群落演替的方向发生了改变，D错误。
故选D。
4. 某生态系统的物质循环与能量流动的部分情况如图所示，甲、乙、丙是该生态系统的组成成分，其中1~4是乙中的四种生物。下列叙述错误的是（ ）
A. 图中过程②包括生产者的光合作用和化能合成作用
B. 大气中CO2的来源除了①③④，还包括化石燃料燃烧
C. 乙中生物1、2、3、4分别是第一、二、三、四营养级
D. 碳在生物群落和非生物环境之间主要以CO2的形式传递
【答案】C
【解析】
【分析】生态系统组成成分包括：非生物的物质和能量，生产者，消费者，分解者，甲和大气中库CO2 库是双箭头，所以甲生产者，乙是消费者（生物1第二营养级，生物2.3第三营养级，生物4第四营养级），丙是分解者。
【详解】A、图中过程②是指甲生产者利用CO2的过程，包括生产者的光合作用和化能合成作用，A正确；
B、结合图示可以看出，大气中CO2的来源除了①生产者的呼吸作用、③消费者的呼吸作用、④分解者的分解作用外，还包括化石燃料燃烧，B正确；
C、依据图示信息，甲与大气中CO2库是双箭头，所以甲是生产者，是第一营养级，乙表示消费者，根据1、2、3、4所含有的能量关系，能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，所以乙中生物1、2、3、4分别是第二、三、三、四营养级，C错误；
D、碳在生物群落和非生物环境之间主要以CO2的形式进行传递的，而在生物群落内部是以含碳有机物的形式传递的，D正确。
故选C。
5. 下列有关生态工程的说法，正确的是（ ）
A. 生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生产力或改善生态环境
B. 在湿地修复过程中，应选择污染物净化能力较强的多种水生植物，还需考虑这些植物各自的生态位差异，以及它们之间的种间关系，这遵循自生原理
C. 在农村综合发展型生态工程中，可在玉米等作物还未成熟时就将果穗和秸秆一起收获，直接作为牛羊的青饲料，称为青贮
D. 为加速恢复矿区生态环境，关键措施在于选择能在该环境生活的物种
【答案】B
【解析】
【分析】生态工程与生态经济：（1）生态工程建设的目的：遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。（2）生态工程的特点：少消耗、多效益、可持续。（3）生态经济：通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物能够成为本系统或另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化。
【详解】A、生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，对人工生态系统进行分析、设计和调控，或对已被破坏的生态环境进行修复、重建，从而提高生态系统的生产力或改善生态环境，促进人类社会与自然环境和谐发展的系统工程技术或综合工艺工程，A错误；
B、选择污染物净化能力较强的多种水生植物进行种植，同时考虑这些植物各自的生态位差异以及它们之间的种间关系，通过合理的人工设计，使这些植物形成互利共存的关系，形成有序整体，实现自我优化、自我调节、自我更新和维持，这主要体现了生态工程中的自生原理，B正确；
C、青贮是指把鲜棵植物品种压实封闭起来，使贮存的青饲料与外部空气隔绝，造成内部缺氧、致使厌氧发酵，从而产生有机酸，可使鲜棵饲料保存经久不坏，既可减少养分损失又有利于动物消化吸收的一种贮存技术或方法，C错误；
D、恢复矿区生态环境的关键在于植被恢复，以及所必需的土壤微生物群落的重建，为加速恢复矿区生态环境，人们采用的措施包括人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制等，D错误。
故选B。
6. 在遇到敌害时，斑鸫鹛会发出警报声提醒同伴，戴胜通过窃听斑鸫鹛种群内的报警声，极大地减少了自己的警戒时间，从而能够显著增加觅食时间，进入更多的地面栖息地，挖掘更多种地下食物，提高觅食效率。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 该信息传递过程中，斑鸫鹛为信息源，戴胜属于信息受体
B. 斑鸫鹛的警报声体现了物理信息可调节生物的种间关系
C. 戴胜和斑鸫鹛种群共处时，能扩展自身的生态位
D. 该实例说明了斑鸫鹛和戴胜之间存在互利共生关系
【答案】D
【解析】
【分析】1、生态系统中信息的种类有物理信息、化学信息、行为信息等。
2、信息传递在生态系统中的作用：生命活动的正常进行，离不开信息的作用；生物种群的繁衍，离不开信息传递。信息传递能调节生物的种间关系，维持生态系统的稳定。
【详解】A、结合题意可知，戴胜通过偷听斑鸫鹛种群内的报警声，改变其行为，，A正确；
B、该事实说明信息传递能调节种间关系，进而有利于维持生态系统稳定性，B正确；
C、由题意可知，戴胜和斑鸫鹛共处时，能够显著增加其觅食时间，有利于提高戴胜种群的觅食效率，能扩展自身的生态位，C正确；
D、班鸫鹛的鸣叫声对戴胜有一定的帮助，但并不能从题中获取戴胜对班鸫鹛有益的信息，因而不能说明两者的种间关系为互利共生，D错误。
故选D。
7. 下列有关细胞工程的叙述，正确的有（ ）
①植物体细胞杂交技术，能克服远缘杂交不亲和的障碍
②动物细胞培养时不能用机械的方法将组织分散成单个细胞
③利用动物细胞培养技术和细胞融合技术可以制备单克隆抗体
④利用核移植技术可以培育试管婴儿
⑤桑葚胚从透明带中伸展出来的过程称为“孵化”
⑥胚胎移植一般只包括从供体、受体的选择到移植结束，而不包括后续的检查过程
A. 2项B. 3项C. 4项D. 5项
【答案】A
【解析】
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。
【详解】①植物体细胞杂交技术，能克服远缘杂交不亲和的障碍，①正确；
②在进行细胞培养时，将动物组织分散成单个细胞，可采用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间，②错误；
③制备单克隆抗体的过程利用了动物细胞培养技术和细胞融合技术，③正确；
④利用体外受精、胚胎移植技术可以培育试管婴儿，④错误；
⑤囊胚从透明带中伸展出来的过程称为“孵化”⑤错误；
⑥胚胎移植一般包括从供体、受体的选择到移植结束，以及后续的检查过程，⑥错误。
综上①、③正确，共两项正确，A正确，BCD错误。
故选A。
8. 蛋白质工程又称第二代基因工程，人工智能(AI)算法在蛋白质工程领域的应用已经被开发，下图为蛋白质工程的流程，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 蛋白质工程就是根据人们需要，直接对蛋白质进行加工改造
B. 干扰素结构中改变某个氨基酸提高了它的保存时间是蛋白质工程应用的体现
C. ①②过程为转录和翻译
D. AI算法在蛋白质工程领域应用的设想中，实现难度最大的是过程④
【答案】A
【解析】
【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。2、蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。3、根据中心法则分析题图：图中①表示转录过程，②表示翻译过程。
【详解】A、蛋白质工程并不是直接对蛋白质进行加工修饰的，是通过基因修饰或基因合成等方法，对现有蛋白质进行改造，A错误；
B、蛋白质工程最终是引起蛋白质的改变，干扰素结构中改变某个氨基酸提高了它的保存时间是蛋白质工程应用的体现，B正确；
C、由图可知，①为DNA→mRNA的过程，为转录，②为mRNA→蛋白质的过程，为翻译，C正确；
D、蛋白质工程是从预期蛋白质功能开始的，即④，也是难度最大的过程，D正确。
故选A。
9. 下列关于限制酶与DNA连接酶的有关说法，正确的是（ ）
A. 限制酶的切点一定位于识别序列的内部
B. 限制酶能对HIV的遗传物质进行切割
C. DNA连接酶能连接两个任意的平末端
D. DNA连接酶只能连接同种限制酶切割后的黏性末端
【答案】C
【解析】
【分析】1、限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
2、DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。根据酶的来源不同分为两类：E．cliDNA连接酶、T4DNA连接酶。这二者都能连接黏性末端，此外T4DNA连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低。
【详解】A、限制酶的切点不一定位于识别序列的内部，如有些切割后形成平末端的限制酶，A错误；
B、限制酶只能对DNA进行切割，HIV的遗传物质是RNA，B错误；
C、DNA连接酶分为E．cliDNA连接酶、T4DNA连接酶，这二者都能连接黏性末端，此外T4DNA连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低，C正确；
D、不是同种限制酶切割的黏性末端，只要其黏性末端互补，均可用DNA连接酶进行连接，同时还能连接平末端，D错误。
故选C。
10. 为拯救珍稀植物红豆杉，并同时获得高抗癌活性物质——紫杉醇，某科研小组设计了下图所示的实验流程。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 通常选择茎尖进行组织培养，从而获得脱毒苗，使植物具备抗毒能力
B. 紫杉醇是红豆杉基本生命活动必须的
C. 用液体培养基扩大培养愈伤组织生产紫杉醇时，通常要通入无菌空气
D. 同一株植物不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型一定相同
【答案】C
【解析】
【分析】1、离体的植物组织或细胞，在培养一段时间后，会通过细胞分裂形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植株体；
2、据图分析，红豆杉茎尖分生组织通过脱分化过程形成愈伤组织，一方面愈伤组织通过再分化形成胚状体，进而培养成红豆杉植株；另一方面，愈伤组织培养增殖产生更多的愈伤组织细胞，从愈伤组织细胞中提取紫杉醇。
【详解】A、茎尖处病毒较少，可利用茎尖进行组织培养获得脱毒苗，脱毒苗携带的病毒较少，但脱毒苗不一定具有抗毒能力，A错误；
B、紫杉醇是次生代谢物，一般不是植物基本生命活动必须的，B错误；
C、用液体培养基培养固定在一定空间内的愈伤组织生产紫杉醇时，需要通入无菌空气，有利于细胞进行有氧呼吸，C正确，
D、同一植株不同部位的组织细胞经诱导培养获得的植株基因型不一定相同，如由花粉粒培养获得的愈伤组织细胞内染色体数目是正常体细胞的一半，D错误。
故选C。
11. 研究人员采用图示流程获得高耐酒精的高产醋酸菌。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 在菌种确定后，要选择原料制备培养基，培养基配方实验一次即可投入使用
B. 工业发酵罐的体积大，需要接入的菌种总体积也大，所以需要扩大培养
C. 纯化培养时一般使用的是固体培养基，培养基内需加入凝固剂，如琼脂
D. 发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种，一旦杂菌污染，可能导致产量大幅下降
【答案】A
【解析】
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、菌种扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【详解】A、培养基的配方需以满足培养菌种的生存为前提，要经过反复试验才能最终确定，A错误；
B、工业发酵罐体积较大，必须接种足量的菌种才能保证其产量，需要的菌种数量较多，通常在发酵之前需要对菌种进行扩大培养，B正确；
C、纯化培养时一般要分离单个菌落，若要形成菌落需要使用固体培养基，培养基内需加入凝固剂，如琼脂，C正确；
D、发酵工程往往需要单一的产品，所用的菌种大多是单一菌种，杂菌污染可能会导致所需菌种数量下降或产品污染，从而使产量大大下降，D正确。
故选A。
12. 实时荧光RT-PCR可用于新型冠状病毒的核酸检测，RT-PCR是将RNA逆转录（RT）和cDNA聚合酶链式扩增反应相结合的技术，其原理是：在PCR复性过程中探针和引物一起与模板结合，探针两侧分别带有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团，新链延伸过程中，DNA聚合酶会破坏探针，导致荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光。利用RT-PCR进行核酸检测的相关过程如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 做RT-PCR之前，需要先根据新冠病毒的cDNA核苷酸序列合成引物和探针
B. 如果检测结果有强烈荧光信号发出，说明被检测者没有感染新型冠状病毒
C. RNA不能作为PCR扩增的模板，需将样本中的RNA反转录为DNA后再扩增
D. 还可以检测病毒的外壳或病毒引发产生的抗体，其原理都是抗原—抗体杂交
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意，通过病毒的RNA进行逆转录产生cDNA，cDNA在PCR过程中解旋后可以和引物一起与模板结合，探针两侧有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团，延伸过程DNA聚合酶破坏了探针使淬灭基团分离后发出荧光而检测到是否有cDNA来判断是否有病毒。
【详解】A、PCR 需要根据cDNA的核苷酸序列合成引物，同时RT-PCR还需要探针与待测样本DNA混合，故需要根据cDNA的核苷酸序列合成探针，A正确；
B、若检测结果有强烈荧光信号发出，说明被检测者极有可能感染了病毒，B错误；
C、PCR扩增必须以 DNA为模板，RNA 不能作为 PCR 扩增的模板，所以需要将样本中的 RNA 反转录为 DNA后再进行扩增，C正确；
D、RNA病毒的检测方法有：①RNA 检测，即检测病毒的遗传物质 RNA；②特异性抗原蛋白检测，即检测病毒表面的一种糖蛋白；③特异性抗体检测，即检测感染者体内通过免疫反应所产生的某种抗体。后两种方法的原理是抗原-抗体杂交，D正确。
故选B。
13. 基因组印记（通过甲基化实现受精卵中来自双亲的两个等位基因一个表达另一个不表达）阻碍了哺乳动物孤雌生殖的实现。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术，改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”，使其“变性”，然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞（类似受精作用），最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如下图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 体外培养卵母细胞时，需将培养皿置于95%氧气和5%二氧化碳的气体环境中进行培养
B. 甲基化可能会关闭基因的活性，对某些基因进行去甲基化处理有利于其表达
C. “孤雌小鼠”的诞生过程没有精子参与，其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同
D. 移植后的囊胚进一步扩大，会导致滋养层破裂，胚胎从其中伸展出来
【答案】B
【解析】
【分析】从卵泡中取出卵母细胞，再将经过甲基化处理的卵母细胞与第二极体融合后进行早期胚胎培养、胚胎移植等获得孤雌小鼠。
【详解】A、体外培养卵母细胞时，需将培养皿置于95%空气和5%二氧化碳的气体环境中进行培养，A错误；
B、基因组印记是通过甲基化使一个基因不表达，对某些基因进行去甲基化处理有利于其表达，B正确；
C、“孤雌小鼠”是由两个生殖细胞（修饰后的次级卵细胞和另一个卵子的极体）结合后发育形成，同时由于配子在形成过程中会经历减数分裂的基因重组，或发生基因突变，将导致两个生殖细胞结合后的“孤雌小鼠”其基因型不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同，C错误；
D、囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫做孵化，D错误。
故选B。
14. 据研究表明入侵植物通过3种途径影响食物网：一是入侵植物能够直接被土著草食者取食，通过上行效应按照原有的路径进入土著食物网；二是入侵植物所固定的能量通过引入新的消费者或者转变流通路径形成新的食物网结构；三是入侵植物通过非营养作用造成食物网中各级消费者的种群密度和行为活动等发生变化，进而影响土著生物群落和食物网结构。下图灰色部分表示入侵前土著食物网的物种组成，空心部分表示植物入侵后食物网的物种组成。下列分析正确的是注：
A. 途径Ⅰ中入侵植物的加入不会引起土著消费者C的生态位发生变化
B. 途径Ⅲ中C和P的种间关系为捕食和种间竞争
C. 如果食物网中食性广的消费者较少，则入侵植物更容易以途径Ⅰ影响食物网
D. “林下入侵植物葱芥能够通过根系向土壤中分泌植物毒素芥子油苷抑制丛枝菌根真菌的生长，从而影响到土著植物的生长繁殖，改变森林群落组成。”这属于通过途径Ⅲ影响食物网
【答案】D
【解析】
【分析】生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构，组成成分又包括非生物的物质和能量，生产者、消费者和分解者，营养结构就是指食物链和食物网。
【详解】A、途径Ⅰ中入侵植物的加入会引起土著消费者C的食物来源发生变化，生态位发生变化，A错误；
B、途径Ⅲ中入侵植物是以非营养作用影响食物网，故C和Р的种间关系只有捕食，没有种间竞争，B错误；
C、如果食物网中食性广的消费者较多，入侵植物更容易以途径Ⅰ影响食物网，C错误；
D、途径三为入侵植物通过非营养作用造成食物网中各级消费者的种群密度和行为活动等发生变化，进而影响土著生物群落和食物网结构。由题干信息可知，“林下入侵植物葱芥能够通过根系向土壤中分泌植物毒素芥子油苷抑制丛枝菌根真菌的生长，从而影响到土著植物的生长繁殖，改变森林群落组成”，这属于通过途径Ⅲ影响食物网，D正确。
故选D。
15. 在某地的农业生产中，研究人员发现了一种广泛使用的除草剂在土壤中不易被降解，且长期使用会导致土壤被污染。为修复被该除草剂污染的土壤，可按下图程序选育能降解该除草剂的细菌（已知该除草剂是一种含氮有机物，在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透明）。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 只有长期使用该除草剂的土壤中才含有能降解该除草剂的细菌
B. 筛选能降解该除草剂的细菌的培养基中该除草剂是唯一的氮源
C. 图中操作Ⅰ的接种方法为平板划线法，该方法可用于细菌计数
D. 经过一段时间的培养，培养皿中应该只存在有透明圈的菌落
【答案】B
【解析】
【分析】微生物常用的接种方法：稀释涂布平板法和平板划线法。
【详解】A、土壤中才含有能降解该除草剂的细菌，是基因突变的结果，不是长期使用除草剂的结果，A错误；
B、筛选能降解该除草剂的细菌的培养基中该除草剂是唯一的氮源，B正确；
C、平板划线法不能用于细菌计数，稀释涂布平板法可以，C错误；
D、经过一段时间的培养，培养皿中也会存在无透明圈的菌落，D错误。
故选B。
16. 恶性高热是一种潜在致命性单基因遗传病，患者一般无症状，但当接触麻醉剂后，会诱发患者出现高热等症状，死亡率极高。某家庭的母亲和女儿皆患有恶性高热，母亲因该病去世，女儿经及时抢救而康复。科研人员对该家庭成员进行了基因检测。控制该性状的某一基因可在限制酶的作用下切割成两条不同长度的 DNA 片段，用凝胶电泳法分离后可显示出不同的带谱如图所示（控制该性状的基因为完全显性，且不位于XY染色体的同源区段）。下列说法错误的是（ ）
A. 该遗传病属于常染色体上显性遗传病
B. 结合3、4可推断 2号不患病的概率是100%
C. 该致病基因是由正常基因碱基替换形成
D. 4号与无麻醉剂接触史的女子结婚，后代的基因型最多有3种
【答案】B
【解析】
【分析】由一对等位基因控制的遗传病叫单基因遗传病。分析题图可知，500bp和800bp片段是控制该性状的某一基因（可能是治病基因也可能是正常基因）被限制酶切割成的两条不同长度的 DNA 片段，该家庭儿子相关致病基因检测结果与女儿相同，因此儿子也患恶性高热；父亲只有500bp和800bp的片段，说明父亲是纯合子；女儿和儿子既含1300bp片段，也含500bp和800bp的片段，说明女儿和儿子都是既含致病基因，又含正常基因，是杂合子。
【详解】A、父亲只有500bp和800bp的片段，女儿和儿子既含1300bp片段，也含500bp和800bp的片段，说明儿子和女儿都是既含致病基因，又含正常基因，因此该病是显性遗传病。若是该致病基因在X染色体上，且不位于XY染色体的同源区段，儿子就不会同时含有致病基因和正常基因，因此判断该病为常染色体显性基因控制的遗传病，A正确；
B、父亲只有500bp和800bp片段，说明父亲是纯合子，根据题意，“控制该性状的某一基因可在限制酶的作用下切割成两条不同长度的 DNA 片段”，若是致病基因被切割成两条不同长度的DNA片段，父亲有可能是患者，B错误；
C、据题图可知，某限制酶作用于相应基因后，正常基因和致病基因的碱基对的总长度不变(都是1300bp) ，因此推测该致病基因是由正常基因碱基的替换形成，C正确；
D、该病为常染色体显性遗传病，用A/a表示相关基因。无麻醉剂接触史的女子的基因型有三种可能：AA或Aa或aa，4号是杂合子，4号与无麻醉剂接触史的女子结婚，后代的基因型为AA和Aa，或AA、Aa、aa，或Aa和aa，子代能出现的基因型种类可能有2种、3种、2种，后代的基因型最多，D正确。
故选B。
二、非选择题，共5小题，除特别说明外，每空1分，共60分。
17. γ-氨基丁酸（GABA）在降低血压、治疗神经损伤、生产可降解材料等方面有广泛应用，高效制备GABA是目前国内外的研究热点。科研人员运用基因工程技术构建重组表达载体（如图所示），将其成功导入大肠杆菌获得能生产GABA的工程菌。该菌利用目的基因表达产物GadB，催化L-谷氨酸脱羧大量合成GABA。请回答下列问题：
（1）在基因工程操作中，大肠杆菌是运用最广泛的工程菌，原因是___。
（2）由图可知，步骤①用于切割质粒的限制酶是___，这种切割方式在实践中的优势是___。
（3）在进行步骤②之前，需对gadB基因进行扩增以提高获得重组质粒的概率。现在常用的快速扩增技术是PCR，扩增过程使用的DNA聚合酶具有的特点是___，扩增过程中使用的引物___（填“可”或“不可”）重复利用。
（4）为筛选出含重组质粒的大肠杆菌，应在添加___的选择培养基上培养；培养后获得的菌落却不能判定是否含有重组质粒，理由是___。进一步检测成功转化的GABA高产大肠杆菌，可通过检测___获得（写出2个检测指标）。
【答案】（1）繁殖速度快、细胞结构简单、遗传物质相对较少
（2） ①. NcⅠ和KpnⅠ ②. 不同种限制酶处理可防止质粒自身环化，避免目的基因反向连接入质粒
（3） ①. 耐高温 ②. 不可
（4） ①. 氨苄青霉素 ②. 含未重组质粒大肠杆菌也能在该选择培养基上正常生长 ③. 是否翻译出GadB、单位时间GABA产量
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤: （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；（2）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，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。（3）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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是Ca2+转化法；（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因—DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA—分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质—抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
基因对性状的控制：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。基因还可以通过控制酶的合成控制细胞代谢，从而控制生物体的性状。
小问1详解】
大肠杆菌作为工程菌有诸多优点，如繁殖速度快、细胞结构简单、遗传物质少、易于培养等。
【小问2详解】
用两种不同的限制酶NcⅠ和KpnⅠ切割质粒，产生不同的粘性末端，可以防止质粒自身环化，避免目的基因反向连接入质粒。
【小问3详解】
PCR过程中使用的是耐高温的TaqDNA聚合酶，引物已经进入新形成的DNA分子中，因此引物不可重复利用。
【小问4详解】
重组质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，导入重组质粒的大肠杆菌就有氨苄青霉素抗性，因此可以用含氨苄青霉素的选择培养基来筛选。含有未重组质粒的大肠杆菌对氨苄青霉素也有抗性，也能在选择培养基上正常生长。进一步检测成功转化的GABA高产大肠杆，可以通过检测单位时间内单位时间GABA产量或者检是否翻译出表达产物GadB。
18. 微生物驯化是指在微生物培养过程中，逐步加入某种物质，让其逐渐适应，从而得到对此物质高耐受或能降解该物质的微生物。科研人员现采用微生物驯化结合传统接种的方法筛选能高效降解有机磷农药——敌敌畏的微生物，并设计了如下实验流程。请据此回答以下问题：
（1）已知驯化培养基成分为蛋白胨、葡萄糖、氯化钠、磷酸二氢钾、水等，驯化时逐步加入的物质X是____。依照物理性质划分，驯化培养基属于____培养基，其中蛋白胨可提供____（至少答两点）。
（2）用于筛选的样品应来自____的土壤。将驯化后的微生物接种于培养基B的方法为____。
（3）将培养基B中分离得到的单菌落分别接种于以敌敌畏为唯一碳源的培养基C，培养24小时后，通过测定培养基中____，可筛选分解敌敌畏能力较强的微生物。为统计培养基C中的微生物数量，在如图所示的稀释度下涂布了4个平板培养基D，统计菌落数分别为250、247、312、253，测得培养基C中菌落数为1.25×107个/mL，则涂布的菌液Y为____mL。该统计数据往往比活菌的实际数目____（填“多”或“少”），理由是____。
【答案】（1） ①. 敌敌畏 ②. 液体 ③. 碳源、氮源（和维生素）
（2） ①. （常年）施用敌敌畏 ②. 平板划线法
（3） ①. 敌敌畏的剩余量 ②. 0.2 ③. 少 ④. 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
【解析】
【分析】1、培养基从功能上可划分为选择培养基和鉴别培养基，从物理性质上可划分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基，从成分上可划分为天然培养基和合成培养基。
2、为了防止培养皿盖上的冷凝水滴落到培养基上造成污染，且避免培养基中的水分快速挥发，培养基冷凝后要将平板倒置。
【小问1详解】
微生物驯化是指在培养过程中，逐步加入某种物质，让其逐渐适应，得到对此种物质耐受或者能降解此种物质的微生物的过程，该实验目的是筛选抗敌敌畏的微生物，故驯化时，培养液逐步加入的物质X是敌敌畏，这样操作的目的是筛选出高效分解敌敌畏的微生物；由图可知，该驯化培养基中并未加入凝固剂如琼脂等，故依照物理性质划分，驯化培养基属于液体培养基；蛋白胨来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等营养物质；氯化钠和磷酸二氢钾除提供无机盐外，在培养基中还分别具有调节渗透压、充当酸碱缓冲物质的作用。
【小问2详解】
由提供信息可知，该实验的目的是从土壤中筛选能能高效降解有机磷农药——敌敌畏的微生物，故用于筛选的样品应来自常年施用敌敌畏的土壤，这样能够增加获得目的菌的概率；结合题图可知，将驯化后的微生物接种于培养基B的方法为平板划线法。
【小问3详解】
单位时间内剩余的敌敌畏越少，说明筛选出的微生物分解敌敌畏的能力越强，故通过测定培养瓶中敌敌畏的剩余量，可筛选出分解敌敌畏能力较强的微生物；微生物计数时应选择菌落数目在30-300之间的进行计数，统计菌落数分别为250、247、312、253，则菌落的平均数（250＋247＋253）/3=250个，图中稀释倍数是104，由公式可知250/Y×104=1.25×107个/mL可知，涂布菌液Y=0.2ml。稀释涂布平板法统计数据往往比活菌的实际数目少，原因是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。
19. 细胞工程在药物生产和育种等领域应用十分广泛。阅读下列材料，回答下列问题。
材料一：人绒毛膜促性腺激素（HCG）是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌一种糖蛋白。如图是制备抗HCG单克隆抗体流程示意图。
材料二：西湖龙井含有的茶碱是植物细胞的代谢产物，具有提神、抗衰老功效，可利用植物组织培养技术来实现茶碱的工业化生产。
（1）免疫处理的小鼠产生的B淋巴细胞群能合成并分泌___________（填“一种”或“多种”）抗体。诱导小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时，采用的化学诱导试剂是____________。经HAT培养基培养筛选得到杂交瘤细胞，该细胞具有____________特点，再进行克隆化培养和抗体检测，经过多次筛选，才能获得足够数量的能分泌____________的杂交瘤细胞。该过程一般在多孔细胞培养板上进行：先将细胞悬浮液稀释到7～10个细胞/mL，再在每个培养孔中滴入0.1 mL细胞稀释液，其目的是___________。
（2）单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂，如科学家利用人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体，制作出了早孕试纸，该试纸可以利用尿液诊断早孕的理由是____________。
（3）若利用植物组织培养技术，可将龙井茶叶细胞培养到___________阶段，然后从___________（填细胞器）中提取茶碱；一般来说，植物组织培养培育成植株的生殖方式为___________。
【答案】（1） ①. 多种 ②. #聚乙二醇##PEG# ③. 既能迅速大量增殖，又能产生抗体 ④. 所需抗体（抗HCG抗体） ⑤. 使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的
（2）怀孕后尿液中含有HCG，单克隆抗体可以与它特异性结合，从而诊断早孕
（3） ①. 愈伤组织 ②. 液泡 ③. 无性生殖
【解析】
【分析】1、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。2、植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。
【小问1详解】
免疫处理的小鼠产生相应的B淋巴细胞群，能合成并分泌多种抗体，而1个浆细胞只能合成一种抗体；诱导小鼠B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合时，采用的化学诱导试剂是聚乙二醇/PEG；经HAT培养基培养筛选得到杂交瘤细胞，该细胞具有既能迅速大量增殖，又能产生抗体，进行克隆化培养和抗体检测，经过多次筛选，才能获得足够数量的能分泌所需抗体（抗HCG抗体）；步骤③需对选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养及抗体检测，该过程一般在多孔细胞培养板上进行；用多孔培养板培养时，需要稀释，其目的是使每个孔内不多于一个细胞，达到单克隆培养的目的。
【小问2详解】
人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体本质为蛋白质，所用检测早孕的方法为抗原-抗体杂交，生产的单克隆抗体可以与人绒毛膜促性腺激素（或HCG）特异性结合，怀孕后尿液中含有 HCG，单克隆抗体可以与它特异性结合，从而诊断早孕。
【小问3详解】
愈伤组织是一群未分化的细胞，液泡中含有无机盐、糖类等有机物，故若利用植物组织培养技术，可将龙井茶叶细胞培养到愈伤组织阶段，愈伤组织细胞呈高度液泡化，然后从其液泡中提取茶碱；由于该过程中没有经过精卵结合，故生殖方式为无性生殖。
20. 2019年7月澳大利亚森林大火烧毁逾1000万公顷土地，导致风头鹦鹉、考拉等大批标志性物种以及大量珍贵植被受损。2020年2月，大火终于熄灭，森林植被开始复苏。分析以下问题：
（1）考拉鼻子特别发达，形状各种各样，体长也有区别，这体现了______多样性。刺鼻的烟味和火光给考拉传递了______信息，使一部分考拉逃生。
（2）山火有地下火、地表火和树冠火，这是由森林群落的______结构决定的，火灾初期，强度较弱的地表火对森林是有利的，从生态系统的功能角度分析，原因是能烧掉枯枝落叶，促进____________。
（3）有报道说，当地“火鹰”（如啸鸢等）纵火加剧了火灾灾情。“火鹰”是肉食性猛禽，喜欢在着火的森林里活动，它们会衔着着火的树枝将其运送到尚未燃烧的森林里。试从种间关系的角度分析“火鹰”纵火的目的：__________________。
（4）下图1是森林火灾中光热刺激和烟雾中的一些生物活性物质对种子萌发的影响。据图分析：
在紫外线照射下，KAR类物质不能促进种子萌发，原因可能是紫外线照射导致KAR类物质分解或紫外线照射损伤种子，为了探究其原因，进行了如下实验。
表格中D组的处理是________________。如果紫外线照射导致KAR类活性物质完全分解且不损伤种子，预计这4组实验种子萌发率的大小关系是________。（用>、<、=表示）
【答案】（1） ①. 遗传 ②. 化学、物理
（2） ① 垂直 ②. 物质循环
（3）“火鹰”纵火可以将小动物从森林中驱赶出来，便于“火鹰”捕食
（4） ①. 紫外线照射后休眠的红杉种子100颗 ②. A=C＜B=D（或B=D＞A=C）
【解析】
【分析】生物多样性包括3个层次：遗传多样性（所有生物拥有的全部基因）、物种多样性（指生物圈内所有的动物、植物、微生物）、生态系统多样性。
【小问1详解】
生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次，考拉鼻子特别发达，形状各种各样，体长也有区别，这体现了遗传多样性。刺鼻的烟味给考拉传递了化学信息，火光给考拉传递了物理信息，说明生命活动的正常进行离不开信息的作用。
【小问2详解】
山火有地下火、地表火和树冠火，这是由森林群落的垂直结构决定的。从生态系统的功能角度分析，地表火能烧掉枯枝落叶，使有机物被分解为无机物被生产者再次利用，因此可促进物质循环。
【小问3详解】
“火鹰”是肉食性猛禽，“火鹰”纵火可以将小动物从森林中驱赶出来，便于“火鹰”捕食。
【小问4详解】
D组设置要体现紫外线直接对种子的影响，因此，D组的处理是紫外线照射后休眠的红杉种子100颗。根据题干信息可知，A组和C组种子的萌发率应该一致，B组和D组种子的萌发率应该一致，由于B组和D组添加了KAR类活性物质，所以种子萌发率更高，即四组的萌发率关系可表示为A=C＜B=D。
21. 我国各地劳动人民通过不同的方法让昔日盐碱地变成鱼虾满池的鱼米绿洲。
（1）科研人员利用新疆盐碱地的特质，调配出适合海产品生长的“人工海水”，养殖了大量“海产品”。但用“人工海水”进行水产养殖容易出现N、P等无机盐含量增多，导致水体富营养化。“人工海水”生态系统中，马尾藻和萱藻是鱼的主要饵料，裸甲藻可产生甲藻毒素，对水生生物产生毒害作用。水体营养化水平对藻类的影响如下图1所示：
据图分析，裸甲藻和马尾藻之间的种间关系是_____。当水体的营养化水平处于_____时，更有利于能量流向对人类最有益的部分。引入海菖蒲等海生挺水植物并定期收割，既能有效抑制裸甲藻的繁殖，防止水生生物大量死亡，又能治理水体富营养化，其原理是_____。
（2）黄河三角洲某地区根据上述原理，“挖塘抬田”建立的台田模式如下图2所示：
“挖塘抬田”是在低洼盐碱地上按一定的比例开挖池塘，并将开挖池塘的土垫在台田上。由图可知，在_______的作用下，台田的无机盐将会减少，一段时间后台田上就可以种植棉花、黑枸杞等农作物。池塘四周池坡要种植多种植物以保护池坡，一般来说，距离池塘由近及远，植物耐盐碱能力______。
（3）青海湖裸鲤可通过调节自身代谢来适应水域中盐碱度的变化。研究人员选取土著品种耐盐青海湖裸鲤作为养殖对象，饲养于盐碱度较高的池塘中。研究人员对该池塘生态系统中4类生物A、B、C、D消化道内的食物进行了分析，结果如下表所示：
表中生物可形成的食物链（网）为_______（用字母表示）。研究表明，盐碱水养殖青海湖裸鲤的体长增长率、体重增长率均显著低于淡水养殖组，从能量角度分析，其原因可能是：与淡水养殖相比，_____。
【答案】（1） ①. 种间竞争 ②. 中营养化 ③. 海菖蒲等海生挺水植物在与裸甲藻竞争中占优势，抑制了裸甲藻的繁殖，减少了有毒物质的产生，有效防止鱼类的死亡；同时还能从水体中吸收N、P等化学元素，达到治理水体富营养化的目的
（2） ①. 自然降水和灌溉水（的冲刷） ②. 依次减弱（逐渐减弱）
（3） ①. ②. 盐碱水养殖条件下，青海湖裸鲤通过分解大量有机物为调节渗透压提供能量以适应高渗环境，用于个体生长的能量占比较小
【解析】
【分析】群落结构是由群落中的各个种群在进化过程中通过相互作用形成的，主要包括垂直结构和水平结构。群落垂直结构：在垂直方向上，大多数群落具有明显的分层现象；植物主要受阳光的影响，动物主要受食物和栖息空间的影响。群落水平结构：由于地形的变化、土壤湿度和盐碱的差异、光照强度的不同等因素，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异。
【小问1详解】
由图可以看出，裸甲藻和马尾藻之间在数量上呈现相互抑制现象，说明二者之间是种间竞争关系；同时可以看出，当水体营养化水平处于中营养化时，裸甲藻的数量少，产生的毒素少，对水生生物毒害小，萱藻和马尾藻是鱼的主要饵料，在中营养化时数量相对较多，因此可以看出当水体的营养化水平处于中营养化时，更有利于能量流向对人类最有益的部分。海菖蒲等海生挺水植物能更好的竞争阳光，在与裸甲藻的竞争中占优势，抑制了裸甲藻的繁殖，同时还能从水体中吸收N、P等化学元素，达到治理水体富营养化的目的。
【小问2详解】
分析题目中的信息可知，“挖塘抬田”是将开挖池塘的土垫在台田上，使台田增高，不再低洼，也不会再有积水，而且自然降水和灌溉水会将台田的无机盐冲刷到池塘中，台田的无机盐减少，pH降低，从而适合农作物的生长。群落的水平结构指的是在水平方向上由于地形的变化、土壤湿度和盐碱度差异等因素，在不同地段分布着不同的种群，因此在池塘周围种植植物时按距离池塘由近及远，植物的耐盐碱能力依次减弱。
【小问3详解】
根据表格分析：C浮游植物甲是生产者，再根据消化道中的食物组成确定消费者的类型，C浮游植物甲被B底栖动物丙和D浮游动物乙所捕食，而D浮游动物乙又是B底栖动物丙和A青海湖裸鲤的食物，由此可确定食物链为 ；盐碱水养殖条件下，青海湖裸鲤的有机物分解所获能量更多用于渗透压调节，而非生长，因此盐碱水养殖青海湖裸鲤 的体长增长率、体重增长率均显著低于淡水养殖组。A组
休眠的红杉种子100颗，在正常条件下培养48h，测定萌发率
B组
休眠的红杉种子100颗，添加KAR类活性物质，其他与A组一致，测定萌发率
C组
休眠的红杉种子100颗，添加紫外线照射后的KAR类活性物质，其他与A组一致，测定萌发率
D组
______，添加KAR类活性物质，其他条件与A组一致，测定萌发率
A
B
C
D
生物种类
青海湖裸鲤
底栖动物丙
浮游植物甲
浮游动物乙
消化道内食物组成
浮游动物乙
浮游植物甲、浮游动物乙
/
浮游植物甲
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