湖南省株洲市炎陵县2023-2024学年高二下学期6月期末生物试卷(解析版)

这是一份湖南省株洲市炎陵县2023-2024学年高二下学期6月期末生物试卷(解析版)，共20页。试卷主要包含了单选题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（每题2分，共24分）
1. 下列关于群落结构和演替的叙述，正确的是（ ）
A. 乔木层的疏密程度会影响草本层中动物类群的分布
B. 某种植物由于土壤湿度的差异，在草地水平方向上呈现随机分布属于群落的水平结构
C. 弃耕后的稻田将先发生初生演替，后发生次生演替
D. 初生演替形成的群落内无竞争现象，次生演替形成的群落内竞争明显
【答案】A
【分析】群落结构包含水平结构和垂直结构，水平结构指群落主要表现特征是镶嵌性，垂直结构是指在群落生境的垂直方向上，群落具有的明显分层现象；演替根据起点不同分为初生演替和次生演替，如从裸岩、冰川、冻土开始的为初生演替，特点是起点无生命体，包含孢子等的存在，也无土壤条件；如从弃耕农田开始的为次生演替。
【详解】A、植物为动物提供食物条件和栖息场所，乔木层的疏密程度会影响草本层中动物类群的分布，A正确；
B、某种植物由于土壤湿度的差异，在草地水平方向上呈现随机分布属于种群的空间结构，而不是群落的结构，B错误；
C、以弃耕农田为起点的演替为次生演替，C错误；
D、由于群落内资源和空间是有限的，无论初生演替还是次生演替，群落内都会出现种内竞争现象，D错误。
故选A。
2. 对植物细胞质壁分离和复原实验进行分析，得不到证实的是（ ）
A. 原生质层具有选择透过性
B. 细胞处于生活状态或已死亡
C. 细胞液和周围溶液浓度的关系
D. 溶质分子进出细胞的方式
【答案】D
【详解】A、原生质层具有选择透过性，水分子可以自由通过，蔗糖等不能通过，A错误；
B、当外界溶液远大于细胞液浓度时，植物细胞会因为过度失水，而皱缩，最终死亡，变成全透性，B错误；
C、当外界溶液和细胞液存在浓度差时，细胞会发生失水或吸水，细胞的形态也会随着发生改变，故能够判断出细胞液和周围溶液的浓度关系，C错误；
D、由于不同的物质进出细胞的方式不同，故在实验中，不能判断出溶质分子进出细胞的方式，D正确。
故选D。
3. 以下不属于表观遗传学特点的是（ ）
A. 可以遗传B. 可能导致基因组碱基的改变
C. 可能引起疾病D. DNA序列没有发生改变
【答案】B
【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
【详解】AC、表观遗传可以遗传，即这类改变通过有丝分裂或减数分裂，能在细胞或个体世代间遗传，可能会引起疾病，AC正确；
BD、表观遗传没有DNA序列的改变，基因组碱基没有发生改变，B错误，D正确。
故选B。
4. 下列有关免疫系统的组成与功能的叙述，正确的是（ ）
A. 抵御病原体的三道防线都是由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质共同构成的
B. 抵御病原体的三道防线中，第二和第三道防线具有特异性
C. 抗体、细胞因子、溶菌酶都是由淋巴细胞分泌的免疫活性物质
D. 识别并清除突变的肿瘤细胞依赖免疫系统的免疫监视功能
【答案】D
【分析】人体的三道防线：
第一道防线是由皮肤和黏膜构成的，他们不仅能够阻挡病原体侵入人体，而且它们的分泌物（如乳酸、脂肪酸、胃酸和酶等）还有杀菌的作用；
第二道防线是体液中的杀菌物质--溶菌酶和吞噬细胞；
第三道防线主要由免疫器官（扁桃体、淋巴结、胸腺、骨髓、和脾脏等）和免疫细胞（淋巴细胞、吞噬细胞等）借助血液循环和淋巴循环而组成的。
【详解】A、抵御病原体的第三道防线是由免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质共同构成的，而第一道防线和第二道防线不是，A错误；
B、第一和第二道防线对多种病原体都有防御作用，叫非特异性免疫，第三道防线主要针对特定的抗原起作用，具有特异性，叫特异性免疫，B错误；
C、抗体由浆细胞分泌，细胞因子由辅助性T细胞分泌，多种细胞都可以产生溶菌酶，因此溶菌酶不一定是淋巴细胞产生的，C错误；
D、免疫监视功能是指机体识别并清除突变的细胞，从而防止肿瘤发生的功能，D正确。
故选D。
5. 下图为某哺乳动物处于不同分裂时期的细胞示意图。下列叙述正确的是
A. 细胞①中有两个四分体，发生过交叉互换
B. 细胞②有四个染色体组，可来自于细胞①
C. 细胞③中有同源染色体，也有等位基因分离
D. 细胞③、④可以来自于同一个卵原细胞
【答案】D
【分析】根据题意和图示分析可知：①为某哺乳动物体细胞中部分染色体及其上的基因，处于减数第一次分裂前期的四分体时期；②细胞中含有同源染色体，且着丝点分裂，处于有丝分裂后期；③细胞中不含同源染色体，且姐妹染色单体分离，处于减数第一次分裂后期；④细胞中不含同源染色体，染色体排列在赤道板上，处于减数第二次分裂中期。
【详解】细胞①处于减数第一次分裂前期，同源染色体联会，形成四分体，一条染色体的姐妹染色单体上有A、a基因，而其同源染色体上只有a基因，可见并没有发生交叉互换，而是发生了基因突变，A错误； 细胞②中着丝点分裂，处于有丝分裂后期，有四对同源染色体，四个染色体组，细胞①处于减数第一次分裂前期，细胞②不可能自于细胞①，B错误； 细胞③中没有同源染色体，有等位基因A、a分离，C错误； 细胞④中含有姐妹染色单体，处于减数第二次分裂中期，而细胞③处于减数第二次分裂后期，因此细胞③、④可以来自于同一个卵原细胞，D正确。故选D。
6. 新冠病毒的遗传物质为一条单链的正链RNA（+RNA）病毒，侵染宿主细胞后先以自身的RNA为模板翻译出相关蛋白质，随后才进行复制，最后由病毒RNA和蛋白质组装成正链RNA的病毒颗粒，其遗传信息传递过程如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A. 正链RNA上含有多个起始密码子
B. 过程①②③的碱基互补配对原则相同
C. 过程②③需要的物质X分别是RNA复制酶和RNA逆转录酶
D. ①过程在宿主细胞的核糖体上完成
【答案】C
【分析】中心法则：（1）遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；（2）遗传信息可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译；（3）遗传信息从RNA流向RNA，即RNA的复制；（4）遗传信息从RNA流向DNA，即逆转录。
碱基互补配对原则：（1）翻译过程中碱基互补配对方式为：A-U、U-A、C-G、G-C；（2）RNA复制过程中碱基互补配对方式为：A-U、U-A、C-G、G-C。
根据题图可知，①表示翻译过程，在宿主细胞的核糖体上进行，以+RNA为模板合成了衣壳蛋白和X；②表示以+RNA为模板复制形成-RNA过程，在宿主细胞的细胞质中进行，需要RNA复制酶；③表示以-RNA为模板复制形成+RNA过程在宿主细胞的细胞质中进行，需要RNA复制酶；说明X是RNA复制酶。最终+RNA与衣壳蛋白组装形成了新的新冠病毒，完成增殖。
【详解】A、根据题图分析可知，以+RNA为模板合成了衣壳蛋白和X，说明正链RNA上含有多个起始密码子，A正确；
B、根据题图分析可知，①表示翻译过程，②③表示RNA复制过程，碱基互补配对原则都是A-U、U-A、C-G、G-C，B正确；
C、根据题图分析可知，②③表示RNA复制过程，需要的物质X是RNA复制酶，C错误；
D、根据题图分析可知，①表示翻译过程，而该生物是新冠病毒，因此①在宿主细胞的核糖体上进行，D正确。
故选C。
7. 生命科学的研究离不开科学方法和科学精神，往往需要几代科学家的努力才能完成。下列有关生命科学史的叙述，错误的是（ ）
A. 沃森和克里克依据 DNA 衍射图谱等推测出 DNA 双螺旋结构
B. 格里菲斯以小鼠为实验材料得出S 型肺炎链球菌的遗传物质是DNA
C. 在豌豆杂交实验中，孟德尔对F₁ 进行测交实验，这属于实验验证过程
D. 摩尔根是历史上第一个将一个特定基因定位在一条特定染色体上的科学家
【答案】B
【分析】威尔金斯和富兰克林提供了DNA衍射图谱；查哥夫提出碱基A的量总是等于T的量，C的量总是等于G的量；沃森和克里克在以上基础上提出了DNA分子的双螺旋结构模型。
【详解】A、沃森和克里克依据威尔金斯和富兰克林提供的DNA衍射图谱及有关数据，推算出DNA分子呈螺旋结构，A正确；
B、格里菲斯以小鼠为实验材料进行了体内转化实验，得出S型肺炎链球菌存在使R型菌发生转化的转化因子，并没有证明是转化因子是DNA，B错误；
C、孟德尔用F1与矮茎豌豆杂交，后代中出现了高茎和矮茎且数量比接近1∶1，这属于假说一演绎法中的实验验证过程，从而证明了分离定律的正确性，C正确；
D、摩尔根和他的学生发明了测定基因位于染色体上相对位置的方法，并绘制了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置，D正确。
故选B
8. 某研究人员为获得甘蓝和萝卜体细胞杂交植株，设计了下图所示技术路线。下列说法正确的是（ ）

A. 可用无菌水洗涤去除图中所用的酶来纯化原生质体
B. 诱导愈伤组织出芽通常使用两类植物激素，其中生长素起主要作用
C. 可以用离心或聚乙二醇融合等方法将原生质体A和原生质体B人工（删除）诱导融合
D. 取材选用植株生长点附近细胞进行培养将增大再生植株品质退化的概率
【答案】C
【分析】植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。（1）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等，化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。（2）细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。（3）植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。（4）杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
【详解】A、由于原生质体没有了细胞壁的保护作用，因此应该用等渗溶液洗涤去除图中所用的酶来纯化原生质体，A错误；
B、植物组织培养过程中当生长素和细胞分裂素的比值低时，有利于芽的形成，所以起主要作用的是细胞分裂素，B错误；
C、诱导融合的方法包括物理法有离心、振动、电刺激等，化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。故将原生质体A和原生质体B人工（删除）诱导融合可以用离心或聚乙二醇融合等方法，C正确；
D、感染病毒后，该植物会发生退化，取生长点附近组织进行培养获得脱毒苗可降低再生植物感染病毒后品质退化的概率，D错误。
故选C。
9. 治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义，简要流程如图。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 过程①、②分别应用了核移植技术和胚胎移植技术
B. 细胞培养中需提供5%CO2，目的是调节细胞外液的渗透压
C. 胚胎干细胞可来源于囊胚中的内细胞团，具有发育的全能性
D. 将图中获得的组织器官移植给个体A，不会发生免疫排斥反应
【答案】C
【分析】治疗性克隆：指利用克隆技术产生特定细胞和组织（皮肤等）用于治疗性移植。生殖性克隆：指将克隆技术用于生育目的，即用于产生人类个体。
分析题图：①是核移植技术，②是早期胚胎培养。
【详解】A、据图分析，过程①、②分别应用了核移植技术和早期胚胎培养技术，A错误；
B、细胞培养中需提供95%的空气和5%CO2，其中CO2可以维持培养液的pH，B错误；
C、胚胎干细胞来源于囊胚的内细胞团或原始性腺，具有发育的全能性，C正确；
D、图中获得的组织器官的遗传物质主要来自B，因此将图中获得的组织器官移植给个体A，会发生免疫排斥反应，D错误。
故选C。
10. 下图表示人体在不同距离的跑步过程中，需氧呼吸和厌氧呼吸供能的百分比（假设能量全部来自糖类的分解）。下列叙述正确的是（ ）
A. 100米跑时，人体产生的CO2主要由厌氧呼吸产生
B. 1500米跑时，两种呼吸方式消耗的葡萄糖量不相等
C. 跑步距离越长，厌氧呼吸供能所占比例越大
D. 马拉松跑时，糖类分解产生的能量主要用于肌肉收缩
【答案】B
【分析】人体有氧呼吸的产物是二氧化碳和水，有氧呼吸过程中氧气的吸收量与二氧化碳的释放量相等，无氧呼吸的产物是乳酸不产生二氧化碳，由于有氧呼吸是有机物彻底的氧化分解，无氧呼吸是不彻底的氧化分解，因此消耗等量的葡萄糖有氧呼吸释放的能量远多于无氧呼吸。
【详解】A、分析题图可知，100米跑时，人体产生的CO2由有氧呼吸产生，人体无氧呼吸不产生CO2，A错误；
B、1500米跑时，两种呼吸方式供能所占比例虽然相等，但是由于有氧呼吸产生的ATP比无氧呼吸多，因此消耗的葡萄糖的量不相等，B正确；
C、根据图形可知跑步距离越长，有氧呼吸供能所占比例越大，厌氧呼吸供能所占比例越小，C错误；
D、马拉松跑时，糖类分解产生的能量主要用于维持体温，D错误。
故选B。
11. 犬细小病毒(CPV)单克隆抗体(Cpv McAb)可抑制病毒对宿主细胞的侵染及病毒的复制，进而杀灭幼犬体内病毒。下列相关叙述，错误的是（ ）
A. 在Cpv McAb的制备过程中用到了动物细胞培养和动物细胞融合技术
B. 给幼犬注射CPV后，CPV抗体检测呈阳性，说明发生了体液免疫反应
C. 经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞即可直接生产Cpv McAb
D. 对杂交细胞培养时，需要无菌无毒环境，且温度、气体环境等要适宜
【答案】C
【分析】由题文和选项的描述可知，该题考查学生对单克隆抗体的制备过程及动物细胞培养的相关知识的识记和理解能力。
【详解】在单克隆抗体的制备过程中，使用的动物细胞工程技术有动物细胞培养和动物细胞融合技术，A正确；给幼犬注射CPV后，会激发体液免疫，产生相应的抗体，因此若 CPV抗体检测呈阳性，说明发生了体液免疫反应，B正确；经选择性培养基筛选出来的杂交瘤细胞并不都符合人们需要，还需经过克隆化培养和抗体检测，筛选出能分泌CPV McAb的杂交瘤细胞，C错误；对杂交细胞培养时，需要无菌无毒环境，且温度、气体环境等要适宜，D正确。
12. 下列有关植物激素或植物生长调节剂的应用，正确的是（ ）
A. 黄瓜结果后，喷洒一定量的脱落酸可防止果实的脱落
B. 用赤霉素处理马铃薯块茎，可延长其休眠时间以利于储存
C. 用一定浓度乙烯利处理采摘后未成熟的凤梨，可促其成熟
D. 番茄开花后，喷洒一定浓度乙烯利，可促进子房发育成果实
【答案】C
【分析】赤霉素的主要作用是促进细胞伸长，从而引起植物的增高，促进种子的萌发和果实的发育；脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落；乙烯的主要作用是促进果实成熟。
【详解】A、脱落酸能够促进果实的衰老和脱落，喷施适宜浓度的生长素可防止果实脱落，A错误；B、赤霉素能够解除种子休眠，促进茎的伸长，B错误；C、乙烯利是乙烯类似物，具有促进果实成熟的作用，C正确；D、乙烯利是乙烯类似物，具有促进果实成熟的作用，D错误。故选C。
二、多项选择题（全部选对4分，少选得2分，错选0分，总计16分）
13. 内质网具有严格的质量控制系统，只有正确折叠的蛋白质才会经囊泡运往高尔基体。未完成折叠或错误折叠的蛋白质会在内质网中积累，当超过内质网质量控制能力的限度时，会造成内质网的损伤，从而引起UPR（未折叠蛋白质应答反应），UPR能够在一定程度上减轻、缓解内质网的负担和损伤。下列描述属于UPR的是（ ）
A. 增加折叠酶的数量，促进蛋白质完成折叠
B. 降低内质网膜的流动性，减少囊泡的形成
C. 激活相关的蛋白质降解系统，水解错误折叠的蛋白质
D. 影响细胞中相关核酸的功能，减少分泌蛋白质的合成
【答案】ACD
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→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，整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】A、增加折叠酶的数量，促进蛋白质完成折叠会使未完成折叠或错误折叠的蛋白质减少，不会在内质网中积累，在一定程度上减轻、缓解内质网的负担和损伤，属于UPR，A正确；
B、由题干信息可知，正确折叠的蛋白质才会经囊泡运往高尔基体，减少囊泡的形成会使蛋白质在内质网中积累，增加内质网的负担，不属于UPR，B错误；
C、激活相关的蛋白质降解系统，水解错误折叠的蛋白质，在一定程度上减轻、缓解内质网的负担和损伤，属于UPR，C正确；
D、影响细胞中相关核酸的功能，蛋白质的合成也随之减少，减轻、缓解了内质网的负担，属于UPR，D正确。
故选ACD。
14. 杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为钻石级冶肉用绵羊。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示，相关表达错误的是（ ）

A. 为了获得更多的卵母细胞，需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理
B. 从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精
C. 为防止代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂
D. 为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎
【答案】ABC
【分析】在胚胎工程中，用促性腺激素促进超数排卵，获得的卵细胞如果是从卵巢是采集的，未发育成熟，都要经过体外人工培养成熟后才能与获能的精子受精。
【详解】A、为了获得更多的卵母细胞（超数排卵），要用促性腺激素而不是雌激素，A错误；
B、根据采集部位而定，从输卵管中采集的卵细胞已发育成熟，可直接与获能的精子在体外受精；从卵巢中采集的卵细胞未发育成熟，要经过体外人工培养成熟后才能与获能的精子受精，B错误；
C、受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，不需要注射免疫抑制剂，C错误；
D、为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎或多胎，D正确。
故选ABC。
15. 端粒学说认为细胞在每次分裂过程中都会由于 DNA 聚合酶功能障碍而不能完全复制它们的 染色体，因此最后复制 DNA 序列可能会丢失，最终造成细胞衰老。科学家发现，在生殖细胞， 胚胎组织细胞和癌细胞中存在端粒酶（由RNA和蛋白质形成的复合物），能够将变短的DNA 末端加长。下列叙述错误的是（ ）
A. 人体除生殖细胞、胚胎组织细胞以外，其他的正常细胞中也含有端粒酶基因
B. 在癌细胞中端粒酶中的 RNA 可催化染色体 DNA 的合成
C. 抑制癌细胞的增殖，可通过抑制癌细胞中的端粒酶活性来实现
D. 细胞凋亡与染色体 DNA 随复制次数的增加而缩短有关
【答案】BD
【分析】由题干信息分析可知，端粒酶由RNA和蛋白质组成，细胞在每次分裂过程中都会由于 DNA 聚合酶功能障碍而不能完全复制它们的染色体，而导致染色体片段随着分裂次数的增加逐渐缩短；同时端粒酶中的RNA含有与端粒DNA重复序列互补的片段（如-AAUCCC-），是合成端粒DNA的模板，其蛋白质催化端粒DNA的合成，这说明端粒酶具有逆转录酶的功能。
【详解】A、人体细胞中，除了生殖细胞，胚胎组织细胞以外，其他的正常细胞也含有端粒酶基因，只是在生殖细胞，胚胎组织细胞中选择性表达，A正确；
B、由图可知，端粒酶中的蛋白质可催化以RNA为模板合成DNA的过程，B错误；
C、抑制癌细胞中端粒酶的活性，可使癌细胞衰老而不能继续增殖，C正确；
D、由题意可知，细胞衰老与染色体DNA随复制次数的增加而缩短有关，D错误。
故选BD
16. 2024年3月，中科院发表论文揭示了棕白色细毛大熊猫七仔（图1中7号个体）的棕色毛发原因最可能是色素沉着相关基因B中25个碱基对缺失突变，突变后基因记作B1。大熊猫毛发粗、细分别由另一对染色体上的等位基因D/d控制。对图1中部分个体的两对基因进行PCR扩增并得到电泳图，结果见图2。条带1、2表示一对等位基因，条带3、4表示另一对等位基因。结合相关图示分析，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 据图1可知棕色表型是由常染色体上隐性基因B1纯合所致
B. 基因B1转录出的mRNA比原基因的转录产物少25个碱基
C. 图1中5号个体控制毛色的基因型为BB或BB1
D. 1号与4号个体所生后代中表型为黑色细毛发概率为0
【答案】ABC
【分析】结合图1、2可知，针对毛色，2、3号均为杂合子，7号为条带2的纯合子，说明条带1表示B，条带2表示B1，针对粗细毛发，2号为杂合子，3号为纯合子，二者子代7号为纯合子，且与1号不同，说明D/d位于X染色体上，由于7号为细毛，说明条带4为隐性基因d，控制细毛。
【详解】A、由图1可知，棕色毛发属于隐性遗传，所以棕色表型是由常染色体上隐性基因B1纯合所致，A正确；
B、由题意可知，棕色毛发原因最可能是色素沉着相关基因B中25个碱基对缺失突变，突变后基因记作B1，基因B1转录出的mRNA比原基因的转录产物少25个碱基，B正确；
C、图1中4号为棕色毛发，5号为白色毛发，二者的子代9号为白色毛发，说明5号个体控制毛色的基因型为BB或BB1，C正确；
D、结合图1、2可知，针对毛色，2、3号均为杂合子，7号为条带2的纯合子，说明条带1表示B，条带2表示B1，针对粗细毛发，2号为杂合子，3号为纯合子，二者子代7号为纯合子，且与1号不同，说明D/d位于X染色体上，由于7号为细毛，说明条带4为隐性基因d，控制细毛，则1号BBXDY与4号bbXdXd个体所生后代中表型为黑色细毛发B_XdY的概率为1×1/4=1/4，D错误。
故选ABC。
Ⅱ 非选择题部分
二、选择题
17. 利用鸭的杂食特性，鸭稻共作生态系统对防止水稻害虫有明显效果，科研人员就不同处理的稻田中水体底栖动物物种丰富及部分动物数量比例的研究数据如图：
（1）螺的活动范围小，获得实验数据可通过样方取样，选取样方的关键是_____。
（2）分析数据可知，由于鸭稻共作，原本在群落中优势明显的_____地位下降，而尾腮蚓优势地位明显上升，稻鸭共作能显著降低稻田底栖动物的_____。
（3）稻田生态系统中的圆田螺属于_____，它和凸旋螺之间构成_____关系，水稻种群中碳的输出除水稻呼吸途径外，还有_____（答出一条即可）。
（4）科研人员还发现稻鸭区水稻的根系明显比常规区的发达，原因是_____。
（5）实验结束后若停止人工管理，两种稻田均将会经历_____演替。
【答案】（1）随机取样 （2）多足摇蚊 物种丰富度 （3）消费者 竞争 流向下一营养级 （4）鸭的活动增加了水体的溶氧量、疏松了土壤等 （5）次生
【分析】种群密度的调查方法：样方法、标志重捕法。
土壤小动物丰富度的调查方法：取样器取样法。
生态系统的成分：生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量。
【详解】（1）螺的活动范围小，活动能力较弱，故获得实验数据可通过样方取样，选取样方的关键是随机取样。
（2）据图中数据可知，由于鸭稻共作，多足摇蚊数量减少，而尾腮蚓数量增多，故多足摇蚊在群落中优势地位下降，尾腮蚓优势地位明显上升，稻鸭共作后，稻田底栖动物的物种丰富度显著降低。
（3）稻田生态系统中的圆田螺属于消费者，它和凸旋螺食性相同，它们之间构成竞争关系，水稻种群中碳的输出除水稻呼吸途径外，还有流向下一营养级或分解者。
（4）科研人员还发现稻鸭区水稻的根系明显比常规区的发达，原因是鸭的活动增加了水体的溶氧量、疏松了土壤等，能促进根的生长。
（5）实验结束后若停止人工管理，两种稻田经历的演替属于次生演替。
18. 番茄植株不耐高温，其生长发育的适宜温度为15~32℃，研究环境条件变化对其产量的影响有重要意义。图1是番茄光合作用部分过程示意图，PSI和PSⅡ是由蛋白质和光合色素组成的复合物，A～E表示相关物质。请分析回答下列问题：
（1）图1中的B表示___________，叶绿体基质位于___________（填“I”或“Ⅱ”或“I和Ⅱ”）侧，H+从Ⅰ侧到Ⅱ侧___________（填“需要”或“不需要”）消耗能量。
（2）某科研小组用不同温度和光强组合对番茄植株进行处理，实验结果如图2所示：
据图可知，在强光和40℃条件下，番茄的光合速率相对值___________（填“较低”或“较高”），请推测原因可能是______________________。
（3）已知D1蛋白是一种对类囊体薄膜上色素和蛋白质活性起保护作用的关键蛋白。水杨酸（SA）是一种与抗热性（较高温）有关的植物激素。为避免较高温度对番茄产量的影响，该科研小组进一步研究发现：较高温度会降低细胞内D1蛋白的含量而使光合作用强度降低，在正常和较高温度下，喷洒适宜浓度的水杨酸（SA）均可促进D1蛋白的合成从而增加产量。请设计实验验证该结论（只写实验思路）。
实验思路：__________________________________。
【答案】（1）①. ATP ②. Ⅱ ③. 不需要
（2）①. 较低 ②. 在强光和40℃条件下，气孔开度明显降低，但胞间CO2浓度反而较高，说明并不是吸收的CO2不足，可能是由于温度较高降低了酶的活性，或者强光破坏了叶绿体的结构（类囊体薄膜的结构）
（3）选取生长状况一致的正常番茄植株（幼苗）若干，平均分为A、B、C、D四组，A组置于适宜温度的环境下，B组置于较高温度的环境下，C组置于适宜温度下的同时喷洒适宜浓度的水杨酸（SA），D组置于较高温度下的同时喷洒适宜浓度的水杨酸（SA），其他条件相同且适宜，一段时间后检测各组D1蛋白的含量
【分析】（1）由图可知：A、B、C、D，E分别代表O、ATP、ADP和Pi、C3、C5；其中Ⅱ侧进行暗反应过程，故叶绿体基质为Ⅱ侧，图中由C（ADP和Pi）合成B（ATP）的能量应是H+浓度差提供的，所以H+从Ⅰ侧到Ⅱ侧是不需要消耗能量的协助扩散。
（2）在强光和40℃条件下，气孔开度明显降低，但胞间CO2浓度反而最高，说明不是气孔开度降低导致吸收的CO2过少，而是因为不能充分利用吸收的CO2，可能是由于温度较高降低了酶的活性，或者强光破坏了叶绿体的结构或类囊体薄膜的结构。
（3）由题干信息可知：要验证①高温会降低细胞内D1蛋白的含量，②水杨酸（SA）可促进D1蛋白的合成，所以要设置四组对照，两个组验证高温会降低细胞内D1蛋白的含量；两个组验证水杨酸（SA）可促进D1蛋白的合成。如果缺少C组的话，不能排除水杨酸（SA）可能抑制高温对D1蛋白的降低。
19. 肥胖不仅会引起胰岛素抵抗，还会引起认知功能障碍。已知肥胖导致外周产生过多游离的脂肪酸FFA、脂多糖LPS和炎症细胞因子TNF-α、IL-6等，透过血脑屏障作用于神经细胞。大量游离的脂肪酸进入细胞并氧化，从而诱导线粒体产生过多自由基和膜脂氧化剂MDA。同时NF-KB信号通路的激活也抑制了胰岛素受体的磷酸化，导致脑内神经细胞中胰岛素信号转导功能减弱并发生胰岛素抵抗。请回答：
（1）正常情况下，胰岛素与神经细胞上的胰岛素受体结合，引起胰岛素受体磷酸化，引发信号素转导，进而促进葡萄糖进入神经细胞进行__________为细胞供能。
（2）LPS与受体TLR结合后会促进JNK的表达，从而抑制__________，引发胰岛素抵抗。TNF-α、IL-6会促进__________分解，从而激活NF-KB信号通路引发胰岛素抵抗。
（3）大量游离的脂肪酸进入神经细胞的线粒体氧化分解，进而导致认知功能障碍的原因是_____________________________。
（4）研究发现高强度间歇训练能有效改善2型糖尿病小鼠的胰岛素抵抗状态，科学家推测高强度间歇训练可能是通过改变肝脏炎症来缓解胰岛素抵抗。科研人员设计以下实验进行了研究，请完善实验步骤并预期实验结果。
①将30只5周龄雄性小鼠适应性喂养一周。将上述小鼠分为对照组（NC）和高脂饮食模型组（HFD）。NC组饲喂普通饲料12周；HFD组饲喂高脂饲料12周；
②给HFD组腹腔注射链脲佐菌素，通过检测血糖含量和胰岛素含量筛选胰岛素抵抗模型建立成功的小鼠；
③再将建模成功的小鼠随机分为安静组（SED）和高强度间歇训练组（HIIT）；
④HIIT组进行8周高强度间歇性训练。这8周期间__________组用高脂饲料喂养，其他组用普通饲料喂养。一段时间后检测相关炎症因子mRNA的含量，并通过一定的技术检测这些炎症因子的含量。
如果推测是正确的，则预期的实验结果是________________________________________。
【答案】（1）氧化分解
（2）①. 胰岛素受体磷酸化 ②. IKB（或IKB与NF-KB复合物）
（3）导致线粒体中自由基氧化和DNA损伤加剧、膜脂氧化剂MDA增多，使得神经细胞的结构和功能受到损伤从而诱发认知障碍
（4）①. SED和HIIT ②. HIT组的相关炎症因子mRNA和炎症因子含量显著低于SED组，高于（等于）NC组
【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。
（1）葡萄糖作为“生命的燃料”，在组织细胞（包括神经细胞）中通过氧化分解释放能量，为细胞功能。
（2）由图可知，LPS与受体TLR结合后会促进JNK的表达，从而抑制胰岛素受体磷酸化（与磷酸基团结合），导致胰岛素不能与胰岛素受体结合，引发胰岛素抵抗；TNF-α、IL-6会促进IKB分解，产生NF-KB，而NF-KB信号通路会引发胰岛素抵抗。
（3）大量游离的脂肪酸进入神经细胞的线粒体氧化分解，导致线粒体中自由基氧化和DNA损伤加剧、膜脂氧化剂MDA增多，使得神经细胞的结构和功能受到损伤从而诱发认知障碍。
（4）分析题意，本实验目的是验证或探究高强度间歇训练可能是通过改变肝脏炎症来缓解胰岛素抵抗，胰岛素通过与受体结合来降低血糖，因此胰岛素抵抗模型的小鼠需要检测血糖含量和胰岛素含量，其血糖含量和胰岛素含量均较高；安静组（SED）和高强度间歇训练组（HIIT）均用高脂饲料喂养，对照组用普通饲料喂养，以此来反映高强度间歇训练对胰岛素抵抗的影响；若高强度间歇训练是通过改变肝脏炎症来缓解胰岛素抵抗，则HIIT组的相关炎症因子mRNA和炎症因子含量显著低于SED组，高于（等于）NC组。
20. 研究发现，发菜噬菌体休克蛋白A基因（PspA，长度为750bp左右）在干旱胁迫下能够大量表达。为研究其对拟南芥抗旱性的影响，通过设计特异引物克隆发菜的PspA基因，构建PspA基因表达载体，对拟南芥进行遗传转化并对转基因拟南芥进行抗旱实验，为深入探讨发菜PspA基因的功能奠定基础。回答下列相关问题：
（1）根据PspA基因的序列，设计图1所示引物P1（横线部分为限制酶KpnⅠ的酶切位点）和P2（横线部分为限制酶XbaⅠ的酶切位点）扩增目的基因，引物的作用是______，若需要扩增n次，扩增前在PCR扩增仪中加入________个引物，完成之后，常采用______来鉴定PCR的产物。
图1
（2）用______分别对______进行切割，再加入DNA连接酶，催化不同的DNA片段连接，构建基因表达载体，将其导入拟南芥。为检测PspA基因是否成功导入拟南芥中，提取转基因拟南芥和野生型拟南芥叶片的基因组DNA，用引物P1和P2进行PCR扩增，结果如图2所示，结果表明______。

（3）为探究转基因拟南芥的抗旱性是否增强，请以野生型拟南芥和转基因拟南芥为实验材料，简要写出实验步骤：______，若实验结果为_____，则表明含有PspA基因的拟南芥的抗旱性增强。
（4）干旱会导致细胞膜结构的破坏，引起细胞内氨基酸等物质的外渗，推断PspA基因控制合成的蛋白质分布的位置及功能可能是______，据此提出发菜PspA基因在农业生产中的一种应用：______。
【答案】（1）①. 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 ②. 2ⁿ⁺¹-2 ③. 琼脂糖凝胶电泳
（2）①. KpnI和XbaI ②. 目的基因及质粒 ③. PspA基因成功导入1～5拟南芥中
（3）①. 取正常条件下生长状况相似的野生型拟南芥和转基因拟南芥各若干株，进行干旱胁迫处理，一段时间后观察两种植株的生长状况 ②. 转基因植株的生长状况优于野生型植株
（4）①. PspA基因控制合成的蛋白质位于细胞膜上，功能是维持干旱条件下膜结构的稳定性 ②. 将发菜PspA基因转移到粮食作物中，增强作物的抗旱能力
【分析】（1）在对目的基因进行扩增的过程中，为了使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸，需要设计与模板链部分碱基序列配对的引物，若需要扩增n次，最后将得到2n个DNA，除模板链，复制得到的每个DNA分子均需要2个引物，因此，扩增前需要在PCR扩增仪中加入2ⁿ⁺¹-2个引物，完成之后，常采用琼脂糖凝胶电泳法来鉴定PCR的产物。
（2）在扩增引物P1、P2中存在KpnⅠ、XbaⅠ的酶切位点，目的是在构建基因表达载体的过程中对目的基因和质粒进行切割，再加入DNA连接酶，催化不同的DNA片段连接，双酶切可避免目的基因或载体的自身环化及反向连接。电泳结果显示，1～5转基因拟南芥中均有和目的基因长度一致的条带，野生型拟南芥中没有，因此PspA基因成功导入1～5拟南芥中。
（3）为探究转基因拟南芥的抗旱性是否增强，可取正常条件下生长状况相似的野生型拟南芥和转基因拟南芥各若干株，进行干旱胁迫处理，一段时间后观察两种植株的生长状况；若转基因植株的生长状况优于野生型植株，则表明含有PspA基因的拟南芥的抗旱性增强。
（4）由于干旱会导致细胞膜结构的破坏，引起细胞内氨基酸等物质的外渗，而含有PspA基因的植物抗旱性增强，因此推断PspA基因控制合成的蛋白质可能位于细胞膜上，可维持干旱条件下膜结构的稳定性。根据PspA基因的表达使拟南芥增强了对干旱胁迫的耐受性，在生产上可将发菜的PspA基因转移到粮食作物中，增强作物的抗旱能力，减少干旱条件的影响。
21. 如图是生产抗β-干扰素单克隆抗体的过程，回答下列问题：
（1）与传统方法生产的抗体相比，单克隆抗体的优点是_________并可大量制备。
（2）过程①中需将____________注入小鼠体内，并从小鼠的脾脏中获得相应的B淋巴细胞。
（3）过程②中，特有的诱导融合的方法是____________，此过程中能得到的融合细胞有_______种（仅考虑两两融合）。杂交瘤细胞的特点是______________________。
（4）过程④中，对获得的杂交瘤细胞进行____________和____________，经多次筛选，就可获得能分泌抗β-干扰素单克隆抗体的细胞。在体内条件下培养，从____________中可提取出抗β-干扰素单克隆抗体。
【答案】（1）特异性强、灵敏度高
（2）β-干扰素 （3）①. 灭活的病毒 ②. 3 ③. 既能大量繁殖又能分泌特异性抗体
（4）①. 克隆化培养 ②. 抗体检测 ③. 小鼠腹水
【分析】题图分析：图示是生产抗β干扰素单克隆抗体过程，其中①表示给小鼠注射特定抗原，②表示细胞融合，③表示筛选出杂交瘤细胞，④表示专一抗体检测和克隆化培养。
（1）与传统方法生成的抗体相比，单克隆抗体最主要的优点是特异性强、灵敏度高、并可大量制备。
（2）本实验是生产抗β-干扰素单克隆抗体，过程①是指将β–干扰素注入小鼠脾脏中，以获得相应的B淋巴细胞。
（3）过程②中，动物细胞融合特有的方法是用灭活的病毒，此过程中能得到的融合细胞有3种（AA型、BB型、AB型）。杂交瘤细胞的特点是既能大量繁殖又能分泌特异性抗体。
（4）过程④中，对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得能分泌抗β-干扰素单克隆抗体的细胞。如果将杂交瘤细胞在体内条件下培养，从小鼠腹水中可提取出抗β-干扰素单克隆抗体。
引物名称
引物序列（5'→3'）
P1
ACACGGGGGACGAGCTCGGGTACCATGGGATTATTCGATCGCATTAAGC
P2
CCATGGTGTCGACTCTAGATAGTTGATCCAATTGCTTGCGTAG