生物-2023年高考终极押题猜想（分专题预测）（解析版）

这是一份生物-2023年高考终极押题猜想（分专题预测）（解析版），共94页。试卷主要包含了细胞的结构和功能1，光合作用与呼吸作用7，遗传规律14，动物生命活动调节22，生态系统综合32，生物技术与工程41，热点素材56，实验设计及分析69等内容，欢迎下载使用。

2023年高考生物终极押题猜想
押题猜想一 细胞的结构和功能 1
押题猜想二 光合作用与呼吸作用 7
押题猜想三 遗传规律 14
押题猜想四 动物生命活动调节 22
押题猜想五 生态系统综合 32
押题猜想六 生物技术与工程 41
押题猜想七 热点素材 56
押题猜想八 实验设计及分析 69

押题猜想一 细胞的结构和功能

枯草杆菌成熟多肽正常折叠需要某类肽参与，其位于信号肽与成熟多肽之间，当完成成熟多肽折叠后，这类多肽与前肽脱离后会被水解，这类肽称为分子伴侣。下列说法错误的是（    ）
A．信号肽的合成起始于附着在内质网上的核糖体
B．枯草杆菌中成熟多肽的折叠不需要高尔基体参与
C．由相同种类的氨基酸组成的分子伴侣可能有多种
D．不同的分子伴侣含有的共同元素是C、H、O、N
【答案】A
【分析】
蛋白质的合成过程：氨基酸→核糖体（进行脱水缩合，形成肽链）→内质网（剪切、折叠、糖基化和二硫键的形成）→高尔基体（进一步修饰加工、浓缩、分选、包装）→细胞膜（具膜小泡与细胞膜融合实现外排）→分泌蛋白到细胞外。
原核生物只有唯一的细胞器核糖体。
【详解】
A、枯草杆菌属于原核生物没有内质网，因此信号肽的合成起始于游离的核糖体，而不是附着在内质网上的核糖体，A错误；
B、枯草杆菌是原核细胞，原核细胞没有高尔基体，其成熟多肽的折叠不需要高尔基体参与，B正确；
C、除了氨基酸的种类和数目，其排列顺序和肽链的空间结构也会影响肽的结构和功能，C正确；
D、分子伴侣为多肽，有许多种，其基本单位是氨基酸，因此共同含有的元素是C、H、O、N，D正确。
故选A。
【押题解读】
细胞是生物体结构与生命活动的基本单位这一概念的学习是其他概念学习的基础。同时细胞的结构与功能相适应是生物学科中重要的生命观念，通过相关的实例，在新的情境下，考查学生对细胞的结构与功能相适应的理解，是高考常用的考查形式。本部分多以选择题呈现，主要结合复杂生命活动考查蛋白质、核酸的元素组成、种类结种类结构和功能；以文字和结构图形式重点考查细胞膜、细胞器以及真核细胞和原核细胞的区别；结合曲线题与直方图考察物质运输方式及胞吐作用的实例。
【考前秘笈】
熟记细胞的分子组成特别是蛋白质、核酸的元素组成、种类结种类结构和功能；细胞膜、细胞器以及真核细胞和原核细胞的区别；物质运输方式及胞吐的判断。本部分主要学习方法是记忆，特别是平时做题易错部分应多注意总结。

1．膜接触位点（MCS）是内质网与细胞膜、线粒体、高尔基体、核膜等细胞结构之间直接进行信息交流的结构。MCS作用机理是接收信息并为脂质、Ca2+等物质提供运输的位点，以此调控细胞内的代谢。下列叙述错误的是（    ）
A．线粒体通过MCS与内质网相连以实现能量的快速供应
B．MCS存在接收信息的受体蛋白和运输物质的载体蛋白
C．内质网与高尔基体之间进行信息交流必须依赖于MCS
D．MCS在细胞内分布越广泛，说明细胞代谢可能越旺盛
【答案】C
【分析】
线粒体：①分布：普遍存在真核细胞中；②结构:双层膜；③成分：线粒体基质中存在DNA，RNA；④功能：细胞进行有氧呼吸的主要场所。叶绿体：①分布：普遍存在植物细胞中（根尖细胞没有叶绿体）；②结构:双层膜；③成分：叶绿体基质中存在DNA，RNA；④功能：光合作用的场所。内质网：①分布：普遍存真核细胞中；②结构：单层膜；③功能：粗面内质网：蛋白质加工场所；光面内质网：脂质合成场所。高尔基体：①分布：普遍存真核细胞中；②结构：单层膜；③功能：动物细胞:对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装的“车间”及“发送站”。植物细胞：与植物细胞壁的形成有关。溶酶体：①分布：主要存在动物细胞中；②结构：单层膜；③功能：是“消化车间”，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒和细菌；④成分：内含水解酶（水解酶的本质是蛋白质，蛋白质是在核糖体上合成的）。液泡：①分布：存在植物细胞中（根尖分生区没有大液泡）；②结构：单层膜；③功能：调节细胞内的渗透压，充盈的液泡可以使植物细胞保持间坚挺；④成分：液泡内为细胞液，有糖类，无机盐，蛋白质，色素（非光合色素）。中心体：①分布：动物和低等植物细胞中；②结构：无膜，由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成；③成分：蛋白质④功能：与细胞的有丝分裂有关。核糖体：①分布：几乎所有细胞中；②结构：无膜；③功能：合成蛋白质的场所。
【详解】
A、线粒体是有氧呼吸的主要场所，膜接触位点（MCS）是内质网与线粒体等细胞结构之间直接进行信息交流的结构，通过MCS与内质网相连以实现能量的快速供应 ，A正确；
B、MCS作用机理是接收信息，存在接受信息的受体蛋白，MCS是脂质、Ca2+等物质提供运输的位点，存在运输物质的载体蛋白 ，B正确；
C、内质网与高尔基体之间存在囊泡运输，进行信息交流不是必须依赖于MCS ，C错误；
D、内质网是细胞内膜面积最大的细胞器，MCS在细胞内分布越广泛，说明细胞代谢可能越旺盛 ，D正确。
故选C。
2．日前，刘畊宏健身操火遍全网，人人争做“刘畊宏女（男）孩”。肌肉增强与肌纤维细胞变大有关。肌纤维细胞是一种多核细胞，本身不分裂，其变大的主要方式一是自身生长，二是融合更多的细胞。运动受伤后，可以通过肌肉干细胞增殖进行修复。下列说法正确的是（    ）
A．肌肉干细胞增殖、分化产生肌细胞不能说明其具有全能性
B．因为细胞核是细胞代谢的中心，所以肌纤维细胞代谢旺盛
C．肌纤维细胞融合更多细胞的过程体现了细胞膜的功能特性
D．肌纤维细胞中受损的线粒体经溶酶体降解不属于细胞自噬
【答案】A
【分析】
细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。
【详解】
A、细胞全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整生物体的潜能，肌肉干细胞增殖、分化产生肌细胞不能说明其具有全能性，A正确；
B、细胞代谢的中心是细胞质基质，细胞代谢的控制中心为细胞核，B错误；
C、肌纤维细胞融合更多细胞的过程体现了细胞膜的结构特性，即细胞膜具有一定的流动性，C错误；
D、自噬是细胞中高度保守的物质降解过程，细胞内大分子物质和细胞器等经双层膜包裹运送至溶酶体，被溶酶体酶降解产生小分子物质，实现细胞内物质再循环的过程，衰老的线粒体被溶酶体分解清除属于细胞自噬，D错误。
故选A。
3．糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机化合物相互结合，可构成细胞某些重要的物质或结构。下列有关叙述错误的是（    ）
A．细胞膜表面的糖类与脂质结合可以形成糖脂
B．细胞膜表面的糖类与蛋白质结合可形成糖蛋白
C．细胞质中的RNA与蛋白质结合可形成细胞骨架
D．细胞核中的DNA与蛋白质结合可以形成染色质
【答案】C
【分析】
糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机化合物相互结合，可构成细胞某些重要的物质或结构，例如受体的化学本质是糖蛋白，由糖类和蛋白质组成，能起到识别和信息交流的作用。
【详解】
A、细胞膜表面的糖类与脂质结合可以形成糖脂，与细胞识别和信息传递有关，A正确；
B、细胞膜表面的糖类与蛋白质结合可形成糖蛋白，分布在细胞表面，与细胞识别有关，B正确；
C、细胞骨架由蛋白质纤维组成，不含RNA，C错误；
D、细胞核中的DNA与蛋白质结合可以形成染色质，它是遗传信息的主要载体，D正确。
故选C。
4．蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子，它们既是生命赖以存在的物质，也是生命活动的产物。下列有关说法正确的是（    ）
A．蛋白质可与核酸结合形成复杂的结构，如核糖体与中心体
B．蛋白质和核酸在细胞中的功能是由化学组成和结构决定的
C．蛋白质的合成受核酸控制，核酸的合成不需要蛋白质参与
D．蛋白质和DNA的变性分别与肽键和磷酸二酯键的断裂有关
【答案】B
【分析】
DNA变性是指在某些理化因素作用下，DNA分子互补碱基对之间的氢键断裂，使DNA双螺旋结构松散，变为单链；蛋白质变性是蛋白质受到了物理或化学因素的影响，改变了其分子内部结构，从而使其性质和功能发生了部分或者全部的变化。
【详解】
A、核糖体是由RNA和蛋白质组成的，是由蛋白质可与核酸结合形成复杂的结构，但中心体中没有核酸，A错误；
B、蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子，蛋白质的功能取决于氨基酸种类、数目、序列及其形成的空间结构，核酸的功能与它的化学组成及核苷酸的数目和序列有关，B正确；
C、基因指导蛋白质的合成，蛋白质的合成受核酸控制，核酸的合成需要酶的参与，绝大多数酶的化学本质是蛋白质，C错误；
D、蛋白质变性破坏的是其空间结构，并非肽键， DNA变性是指在某些理化因素作用下，DNA分子互补碱基对之间的氢键断裂，使DNA双螺旋结构松散，变为单链，与磷酸二酯键无关，D错误。
故选B。
5．蛋白质糖基化普遍存在于真核细胞中，该现象是在糖基转移酶的催化作用下，蛋白质附加上糖类的过程，起始于内质网（相关修饰完成才进行转移），结束于高尔基体。蛋白质经糖基化形成的糖蛋白对蛋白酶具有较强的抗性。下列相关叙述正确的是（    ）
A．抑制真核细胞内蛋白质的糖基化，蛋白质将在高尔基体内积累
B．溶酶体内含有多种蛋白质，且这些蛋白质都经历过糖基化修饰
C．人体各种高度分化的细胞内都能持续进行蛋白质的糖基化修饰
D．糖基转移酶发挥作用时，相应化学反应所需活化能会显著降低
【答案】D
【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。
【详解】
A、蛋白质附加上糖类的过程，起始于内质网，相关修饰完成才进行转移，因此抑制真核细胞内蛋白质的糖基化，蛋白质将在内质网内积累，A错误；
B、溶酶体内有多种水解酶，本质是蛋白质，但是有些蛋白质作为反应物不需要糖基化修饰，B错误；
C、高度分化的细胞，如成熟红细胞，没有内质网，高尔基体不能持续进行蛋白质的糖基化修饰，C错误；
D、酶的作用原理是降低反应所需活化能，所以糖基转移酶发挥作用时，相应化学反应所需活化能会显著降低，D正确。
故选D。


















押题猜想二 光合作用与呼吸作用

间作是指在同一田地上同一生长期内，分行或分带种植两种或两种以上作物的种植方式。玉米一花生间作是北方常见的一种种植模式，如图是测定的玉米和花生在单作和间作状态下的光合速率变化曲线。回答下列问题：

(1)本实验的自变量是_____________；进行该实验时，从控制无关变量的角度考虑，选取地块时应注意______________。玉米种子中淀粉含量高，花生种子中脂肪含量高，__________种子种植时要适当浅一些。
(2)由图甲可知，当光照强度超过400μmol·m-2·s-1时，玉米单作的光合速率小于间作的光合速率，原因可能是____________________；由图乙可知，花生在光照强度超过600μmol·m-2·s-1时，花生间作的光合速率小于单作的光合速率，主要原因是__________________________。
(3)选用玉米—花生间作可使总体产量增加，从无机盐的角度考虑，增产的原因是_______________________。
【答案】(1) 种植方式及光照强度 样地的大小、肥力等应一致 花生
(2) 提高了通风率，为植物提供的CO2量增多 光照过强，导致光反应产生的ATP和NADPH增多，暗反应受阻
(3)间作可提高不同无机盐的利用率
【分析】
光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强．当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
【详解】
（1）分析题意可知，本实验目的是探究不同种植方式对玉米和花生光合速率的影响，结合题图可知，实验的自变量是种植方式及光照强度；实验设计中无关变量应一致且适宜，故从控制无关变量的角度考虑，选取地块时应注意样地的大小、肥力等应一致，以避免对实验结果造成影响；玉米种子中淀粉含量高，花生种子中脂肪含量高，由于脂肪中含有的C和H更多，而O更少，需要的氧气更多，故花生种子种植时要适当浅一些。
（2）由图甲可知，当光照强度超过400μmol·m-2·s-1时，玉米单作的光合速率小于间作的光合速率，原因可能是高矮间作提高了通风率，为植物提供的CO2量增多，进而促进光合作用，实现增产;由图乙可知，与单作相比，花生间作时光补偿点和光饱和点均降低，提高了对光的吸收和利用率，提高了弱光时的光反应速率，进而提高了光合速率，故花生在光照强度超过600μmol·m-2·s-1时，花生间作的光合速率小于单作的光合速率，主要原因是光照过强，导致光反应产生的ATP和NADPH增多，暗反应受阻。
（3）无机盐可参与植物的生命活动，选用玉米—花生间作可使总体产量增加，从无机盐的角度考虑，增产的原因是玉米和花生对于不同无机盐的需求不同，间作可充分利用无机盐，从而使总体产量增加。

【押题解读】
呼吸作用与光合作用是细胞代谢中的一大难点，也是每年高考必考的内容。其中会以选择题的形式将酶与细胞呼吸和光合作用结合考察，将ATP与DNA、ATP物质运输、能量转化等结合进行考查。其中会在选择题以及非选择题中以文字题和过程图的形式多角度结合过程图解考察细胞呼吸与光合作用的物质和能量变化以及物质检测等进行考查。更常以曲线图和表格的形式考察细胞呼吸与光合作用的影响因素、两者的速率及相关计算，同时结合环境因素对细胞呼吸和光合光合作用的影响进行考查。侧重培养学生的物质与能量观，以及学生解决实际问题的思维习惯和能力以及学生科学探究的能力。
【考前秘笈】
重点掌握酶与细胞呼吸和光合作用的关系；ATP与DNA、ATP物质运输、能量转化的综合关系；对细胞呼吸和光合作用过程的全面解读以及对曲线和表格数据的准确分析是得分的要点。同时该部分常结合实验思维进行作答，对原因类问答题目作答也是得分的要点，应对此类填空进行总结，找到规律，避免丢分，加强练习此类型题目。

1．如图表示水稻某细胞内甲、乙两个重要的生理过程，其中①-④代表不同的反应阶段。下列有关叙述错误的是（    ）

A．甲、乙两个生理过程产生的[H]是同一种物质
B．阶段②与阶段③的反应都发生在生物膜结构上
C．阶段①与阶段④的反应都不发生在生物膜结构上
D．在特定条件下，甲、乙两个生理过程可以被同时抑制
【答案】A
【分析】
据图分析：图甲中，②表示光合作用的光反应阶段，①表示暗反应，图乙中，③表示有氧呼吸的第三阶段，④表示有氧呼吸的第一、二阶段。
【详解】
A、甲表示的是光合作用阶段，其中的[H]是NADPH，乙表示呼吸作用阶段，其中的[H]是NADH，A错误；
B、②表示光合作用的光反应阶段，场所是类囊体薄膜，③表示有氧呼吸的第三阶段，场所是线粒体内膜，阶段②与阶段③的反应都发生在生物膜结构上，B正确；
C、①表示暗反应，场所是叶绿体基质，④是有氧呼吸的第二阶段，场所是线粒体基质，都不发生在生物膜结构上，C正确；
D、在特定条件下，甲、乙两个生理过程可以被同时抑制，如极端高温等条件下，酶活性受抑制，两者可同时被抑制，D正确。
故选A。
2．细菌细胞膜上的视紫红质是一种光依赖的离子通道，极为擅长捕捉光线，从而迫使带电粒子如H+离开细胞，在细胞膜内外产电位差，让ATP合成酶正常发挥功能，为细胞进行生命活动提供能量。细菌视紫红质的作用机制如图所示，下列有关叙述正确的是（    ）

A．H+运输的过程体现了细胞膜具有选择透过性的结构特点
B．细菌视紫红质介导的H+运出细胞的方式是协助扩散
C．细菌视紫红质不仅是离子跨膜运输的载体，也是接收光信号的受体
D．细菌能利用视紫红质吸收的光能直接合成ATP
【答案】C
【分析】
1、细胞膜的结构特点为具有一定流动性，细胞膜的功能特性为选择透过性。
2、据图分析可知，细菌视紫红质介导的H+利用光能出细胞，为主动运输；H+顺浓度梯度进细胞，为协助扩撒，H+顺浓度梯度产生的势能可以直接用于ATP的合成。
【详解】
A、细菌视紫红质介导的H+利用光能主动运输出细胞，H+顺浓度梯度协助扩散进细胞，因此H+运输的过程体现了细胞膜具有选择透过性的功能特性，A错误；
B、细菌视紫红质介导的H+利用光能运出细胞，跨膜方式是主动运输，B错误；
C、细菌视紫红质介导的H+利用光能运出细胞，既可以接收光信号，又可以运输H+，即细菌视紫红质不仅是离子跨膜运输的载体，也是接收光信号的受体，C正确；
D、合成ATP所需的能量直接来源于细胞内外H+浓度梯度产生的势能，D错误。
故选C。
3．巨菌草是我国科学家培育的“饲草之王”，具有抗逆性强、营养丰富、产量高、利用周期长等优点。巨菌草叶多且大，在强光下生长极快，其最适生长温度为20~35℃，温度低于7℃时会停止生长。请据此回答下列问题：
(1)巨菌草利用光能的物质基础是__________。
(2)结合光合作用和细胞呼吸两种生理过程，说明巨菌草在温度低于7℃时会停止生长的原因：__________。
(3)当光照强度达到某一点时，再增加光照强度，光合作用强度不再增加，此时限制光合作用强度的因素有__________（至少答出3点）。
(4)巨菌草在强光环境中生长极快，可从以下两个角度进行分析：一是结合光反应与暗反应的联系分析，强光环境下光反应为暗反应提供较多的___________（填物质名称），促进暗反应对CO2的利用，从而合成更多的有机物；二是结合巨菌草的特点分析，具体原因可能是__________。
【答案】(1)能吸收、传递并转化光能的光合色素
(2)在温度低于7℃时，巨菌草光合作用合成的有机物量等于或小于细胞呼吸消耗的有机物量
(3)色素含量、酶活性、CO2浓度和温度等
(4) ATP和[H] 巨菌草叶多且大，光合作用面积大，合成的有机物多
【分析】
总光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。
影响光合作用的环境因素有光照强度、温度、CO2浓度、水、矿质元素，内因有叶绿素的含量以及酶的活性及数量。
【详解】
（1）巨菌草叶多且大，叶片细胞中的光合色素能吸收、传递并转化光能，故巨菌草利用光能的物质基础是能吸收、传递并转化光能的光合色素。
（2）总光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率，若净光合作用速率大于0，植物才会生长，温度低于7℃时，低温抑制光合作用有关酶的活性，导致巨菌草光合作用合成的有机物量等于或小于细胞呼吸消耗的有机物量，故巨菌草在温度低于7℃时会停止生长。
（3）当光照强度达到某一点时，再增加光照强度，光合作用强度不再增加，说明已达到光的饱和点，此时限制光合作用强度的因素有色素含量、酶活性、CO2浓度和温度等。
（4）巨菌草在强光环境中生长极快，可能是因为强光下，光反应速率快，可为暗反应提供更多的ATP和[H]，促进暗反应对CO2的利用，从而合成更多的有机物，也可能是巨菌草叶多且大，光合作用面积大，合成的有机物多。
4．微藻具有重要的经济价值和社会价值，近年来越来越受到人们的关注。与绿色植物基本类似，真核微藻的类囊体膜上有光合作用系统PSⅠ和PSII。研究发现，某种真核微藻在低氧环境中，其叶绿体内产氢酶活性提高，部分NADPH会参与生成氢气的代谢过程。据图回答下列问题：

(1)PSI和PSⅡ是由蛋白质和_________等组成的复合物。
(2)光反应产生的O2至少穿过_________层磷脂分子层以用于有氧呼吸。
(3)PSI和PSⅡ协同作用，能使类囊体膜内外建立质子（H+）梯度，质子穿过膜上ATP合成酶的方式为_________。最终光反应形成__________用于暗反应中C3的还原。
(4)低氧环境中，生成氢气的代谢过程会使该微藻生长不良，试从光合作用物质转化的角度分析原因：_________。
【答案】(1)光合色素
(2)10
(3) 协助扩散 ATP和NADPH
(4)参与暗反应的NADPH减少，C3的还原减少，有机物生成量减少
【分析】
光合作用：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。
【详解】
（1）真核微藻的类囊体膜（其上可以进行光反应）上有光合作用系统PSⅠ和PSII，光反应需要光合色素、酶（化学本质是蛋白质），因此PSⅡ和PSⅠ是由蛋白质和光合色素组成的复合物，具有吸收、传递、转化光能的作用。
（2）据图可知，光反应在类囊体腔上产生O2，至少需要通过类囊体膜、叶绿体两层膜、线粒体两层膜，才能到达线粒体内膜，进行有氧呼吸，因此至少穿过5层膜，膜结构都是磷脂双分子层，因此至少需要穿过10层磷脂分子层。
（3）据图可知，类囊体腔H+的浓度高于叶绿体基质，H+穿过膜上ATP合成酶是从高浓度运输到低浓度，运输方式为协助扩散，据图可知，PSII中的光合色素吸收光能后，将水光解为氧气和H+，同时产生的电子传递给PSⅠ，可用于NADP+和H+结合形成NADPH。同时在ATP酶的作用下，氢离子顺浓度梯度转运提供分子势能，促使ADP与Pi反应形成ATP，ATP和NADPH用于暗反应中C3的还原。
（4）该微藻在低氧环境中，其叶绿体内产氢酶活性提高，部分NADPH会参与生成氢气的代谢过程，这样参与暗反应的NADPH减少，C3的还原减少，有机物生成量减少，进而导致该微藻生长不良。
5．春季时节的倒春寒、秋季霜冻都会对作物苗期生长及秋季收获期的产量产生巨大影响，低温胁迫影响玉米幼苗的生长。研究人员选用敏感型和耐冷型两个玉米品种，进行不同温度与不同时间胁迫处理，开展相关研究。回答下列问题：
(1)在饱和光照强度和适宜CO2浓度下，温度降低时玉米幼苗净光合速率下降主要是由于细胞中大多数酶活性降低，导致___________；除此之外，还与叶绿体缺乏无机磷有关，缺乏无机磷会降低基粒上____________的产生速率，导致暗反应____________的速率降低。
(2)倒春寒时气温急剧下降，植物可能出现冷害或冻害。细胞膜的脂质过氧化损伤是低温伤害植物的另一途径，损伤程度可通过检测叶片的电导率进行分析。相关研究结果如下图所示：

据图可知：细胞膜损伤程度增大，叶片的相对电导率___________。两个玉米品种中，耐冷型玉米品种是___________，判断的依据是____________。随着时间的延长，玉米幼苗受低温胁迫的影响程度__________。
(3)过氧化物酶（POD）能清除膜脂过氧化产生的过氧化氢，抑制氧自由基的产生，从而减轻膜脂过氧化。该酶有利于玉米幼苗抵御8~0℃低温胁迫，使玉米幼苗保持相对稳定的净光合速率。与对照组相比，请预测POD在低温条件下的活性变化可能是____________。
【答案】(1) 光合作用各个过程速率均下降 NADPH和ATP C3的还原
(2) 增大 先玉335 相同低温条件处理，先玉335的电导率增大较少，细胞损伤程度较低 增大
(3)低温条件下的活性增强
【分析】
分析柱状图可知，植物细胞膜损伤程度增大，相对电导率增大；温度低，时间延长会导致植物细胞膜损伤程度增大；相较而言，先玉335受低温胁迫的影响较小。
【详解】
（1）温度对光合作用速率的影响主要通过影响相关酶的活性，低温时大多数酶活性降低，光合作用各个过程速率均下降；光合作用中含P的物质主要有ATP和NADPH，在叶绿体类囊体上进行光反应合成ATP和NADPH，为暗反应的C3的还原提供能量和还原剂；
（2）分析柱状图可知，温度低，时间延长会导致植物细胞膜损伤程度增大；植物细胞膜损伤程度增大，相对电导率增大；相较而言，先玉335受低温胁迫的影响较小；
（3）POD用于低温时减轻膜脂过氧化，有利于玉米幼苗抵御8~0℃低温胁迫，使玉米幼苗保持相对稳定的净光合速率，推测在低温条件下POD活性将会增强，有利于玉米幼苗抵御低温胁迫。
【点睛】本题考查温度对光合作用的影响以及对照试验分析实验数据的能力。
押题猜想三 遗传规律


研究人员在野生型果蝇（红眼正常翅）中偶然发现了一只紫眼卷翅雄果蝇。为了研究眼色和翅型的遗传特性，研究人员用该紫眼卷翅雄果蝇和多只野生型纯合雌果蝇杂交，F1均为红眼，且雌雄果蝇中均为卷翅：正常翅=1：1。已知果蝇的眼色由等位基因A/a控制，翅型由等位基因C/c控制，回答下列问题：
(1)果蝇的紫眼对红眼为__________性状，亲本果蝇关于翅型的基因型为___________。
(2)已知等位基因C/c位于2号染色体上，但不确定等位基因A/a的位置，则根据上述实验结果__________（填“能”或“不能”）判断基因A/a位于2号染色体上，理由是__________。
(3)若基因A/a不位于2号染色体上，请利用F1果蝇通过一次杂交实验，判断基因A/a位于常染色体上还是X染色体上__________（以遗传图解和必要的文字说明）。
【答案】(1) 隐性 Cc（雄果蝇）、cc（雌果蝇）
(2) 不能 无论基因A/a是否位于2号染色体上，所得杂交结果均与实验结果一致
(3)可选择F1中的红眼正常翅雌雄果蝇进行杂交，具体遗传图解如下：
当Aa基因位于常染色体上：

因此，若子代中紫眼正常翅果蝇只出现在雄性个体中，则A/a位于X染色体上；若紫眼正常翅果蝇在雌雄中均有且比例接近1：1，则A/a位于常染色体上。
【分析】由题可知，野生型纯合雌果蝇为红眼正常翅，与紫眼卷翅雄果蝇杂交，F1均为红眼，说明红眼为显性性状，紫眼为隐性性状。卷翅和正常翅杂交，F1中雌雄果蝇中均有卷翅和正常翅两种表型，且卷翅：正常翅=1：1，因此决定翅形的这对等位基因位于常染色体上，且仅看翅形这个实验为测交实验。
【详解】（1）红眼果蝇与紫眼果蝇杂交，后代均为红眼，所以红眼为显性性状；卷翅和正常翅杂交，后代中表型比例和性别没有关系，因此决定翅形的这对等位基因位于常染色体上，翅型由等位基因C/c控制，亲本中正常翅又为纯合子，根据后代卷翅：正常翅=1：1，所以正常翅的基因型为cc，卷翅的基因型为Cc。
（2）已知等位基因C/c位于2号染色体上，若等位基因A/a位于2号染色体上，则亲本雄果蝇的基因型为aaCc，雌果蝇的基因型为AAcc，雄果蝇产生的配子有aC（a和C连锁）、ac（a和c连锁）两种，雌果蝇产生的配子仅有Ac（A和c连锁）1种，那么F1的表型及比例为红眼正常翅：红眼卷翅=1：1，与题干一致；同理，若翅形和眼色位于两对同源染色体上，F1的表型及比例依然是红眼正常翅：红眼卷翅=1：1，综上可知，无法根据上述实验结果判断基因A/a是否位于2号染色体上，因为无论基因A/a是否位于2号染色体上，所得杂交结果均与实验结果一致。
（3）利用F1果蝇通过一次杂交实验，判断基因A/a位于常染色体上还是X染色体上，可通过让F1果蝇中的红眼正常翅进行杂交实验，假设当A/a基因位于常染色体上，则F1中的红眼正常翅基因型为Aacc，则Aacc × Aacc杂交，后代中红眼正常翅（A-cc）：紫眼正常翅（aacc）=3：1；若A/a基因位于X染色体上，根据题意可知，亲本的基因型为ccXAXA、CcXaY，F1红眼正常翅的基因型为ccXAXa、 ccXAY，那么ccXAXa × ccXAY交配，则后代表型及比例为红眼正常翅雌果蝇：红眼正常翅雄果蝇：紫眼正常翅雄果蝇=2：1：1，因此若子代中紫眼正常翅果蝇只出现在雄性个体中，则A/a位于X染色体上；若紫眼正常翅果蝇在雌雄中均有且比例接近1：1，则A/a位于常染色体上。

【押题解读】
遗传规律是每年高考题最难的题组，考查形式有选择题和非选择题，也是每年必考查的知识块。常以文字形式考察基因分离定律和自由组合定律中的特殊类型，比如致死问题、不育和特殊比例。同时辅以图形题考察遗传系谱图中的伴性遗传和人类遗传病的判断以及患病概率的计算；此部分常集合电泳考察综合分析的能力。遗传题中对基因型的判断、基因的定位以及遗传方式等的判断问题，常以实验验证或探究的形式进行考查，并能根据要求写出实验的思路、预期实验结果及结论。主要考查学生运用归纳与概括、演绎与推理的实验思维和科学探究的精神，是遗传考查的主流题型，应加强练习。
【考前秘笈】
对基因分离定律和自由组合定律中的特殊类型，比如致死问题、不育和特殊比例应熟记并能具体情况进行分析；遗传系谱图中的伴性遗传和人类遗传病的判断规律的掌握是得分的要点；对基因型的判断、基因的定位以及遗传方式等的判断问题的实验设计的模板应加强联系并能熟练使用到具体问题的解决中来，这是和其他同学拉分的重点。

1．猕猴桃是XY型性别决定的雌雄异株植物，其雄株上雌蕊不发育的原因是Y染色体上存在SyGl基因，该基因可抑制雌蕊发育，研究发现可通过外施细胞分裂素让雄花中部分雌蕊发育。现将一雌株和一经细胞分裂素处理的雄株一起种植，下列叙述错误的是（    ）
A．两植株均产生卵细胞，仅雄株产生含SyGl基因的卵细胞
B．两株杂交所得F1雌雄比为1：1，自然条件下雄株中雌蕊不发育
C．雄株上可同时存在雄花和两性花，均能进行自花传粉
D．若F1个体均存活，则雄株自交所得F1中XX：XY：YY=1：2：1
【答案】C
【分析】
自花传粉：这一朵花的花粉落到这一朵花雌蕊柱头上的现象（区别于异花授粉）。
【详解】
A、因为外施细胞分裂素能让雄花中部分雌蕊发育，因此两植株均产生卵细胞，但是只有雄株含有Y染色体，且SyGl基因存在Y染色体上，因此仅雄株产生含SyGl基因的卵细胞，A正确；
B、该雌株的性染色体组成为XX，该雄株的性染色体组成为XY，因此两株杂交所得F1雌雄比为1：1，且自然条件下雄株中雌蕊不发育，因为存在SyGl基因，该基因可抑制雌蕊发育，B正确；
C、雄株在细胞分裂素的作用下，只有部分雌蕊发育从而形成两性花，但仍有只开雄花的，这些植株是无法进行自花传粉的，C错误；
D、雄株的雄蕊和雌蕊的性染色体组成都为XY，雄株自交，即XY×XY，所得F1中XX：XY：YY=1：2：1，D正确。
故选C。
2．蛋白D是某种小鼠正常发育所必需的物质，缺乏则表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因能控制该蛋白的合成，a基因则不能。A基因的表达受P序列（一段DNA序列）的调控，如图所示。P序列在形成精子时会去甲基化，传给子代能正常表达；在形成卵细胞时会甲基化（甲基化需要甲基化酶的参与），传给子代不能正常表达。下列有关叙述错误的是（　　）

A．基因型为Aa的侏儒鼠，其A基因一定来自母本
B．降低发育中的侏儒鼠甲基化酶的活性，侏儒症状都能一定程度上缓解
C．侏儒雌鼠与侏儒雄鼠交配，子代小鼠不一定是侏儒鼠
D．基因型为Aa的雄鼠，其子代为正常鼠的概率为1/2
【答案】B
【分析】
表观遗传是指基因序列不发生改变，而基因的表达和表型发生可遗传变化的现象，其中DNA的甲基化是常见的表观遗传。由图可知基因A上游的P序列没有甲基化，则其可正常表达，一般P序列被甲基化则其无法表达。
【详解】
A、P序列在精子中是去甲基化，传给子代能正常表达；在卵细胞中是甲基化，传给子代不能正常表达，故基因型为Aa的侏儒鼠，A基因一定来自母本，A正确；
B、降低甲基化酶的活性，导致P序列甲基化程度降低，对A基因表达的抑制作用降低，从而使得发育中的小鼠侏儒症状（基因型为Aa）能一定程度上缓解，但基因型为aa的症状无法缓解，B错误；
C、若侏儒雌鼠（aa）与侏儒雄鼠（Aa，其中A基因来自母方）杂交，雄鼠的精子正常，后代中基因型为Aa的雌鼠生长发育均正常，故子代小鼠不一定是侏儒鼠，C正确；
D、P序列在形成卵细胞时会甲基化（甲基化需要甲基化酶的参与），传给子代不能正常表达，在精子中是去甲基化，传给子代能正常表达，基因型为Aa的雄鼠，可以产生A：a=1：1的精子，A基因能控制蛋白D的合成，a基因不能，因此子代为正常鼠的概率为1/2，D正确。
故选B。
3．玉米是我国重要的粮食作物，栽培品种是雌雄同株异花植物（顶端长雄花序，叶腋长雌花序）。玉米籽粒颜色紫色和白色是一对相对性状，且紫色对白色为显性；籽粒非甜和甜是另一对等位基因B/b控制的相对性状。回答下列问题：
(1)为判断玉米籽粒非甜与甜的显隐性关系，可将上述纯合非甜玉米和纯合甜玉米间行种植，而后收集、统计玉米籽粒甜度，当两行的结果分别为_______表明非甜为显性性状。
(2)如果要利用纯合紫色非甜玉米与纯合白色甜玉米这两个品种进行杂交育种，获得纯合紫色甜玉米的新品种，在杂交育种前，按照孟德尔遗传规律来预测杂交结果，需要满足三个条件，其中一个条件是非甜和甜受一对等位基因的控制目符合分离定律，其它两个条件分别是_______；_______。
(3)若满足以上三个条件，现利用杂交育种方法培育纯合紫色甜玉米，先将纯合紫色非甜玉米（AABB）与纯合白色甜玉米（aabb）杂交，得到的F1再进行自交，F2中会有紫色甜玉米表型个体。已知此种玉米含a的花粉一半不育，上述F2紫色甜玉米中纯合子的比例为______。
(4)以F1为材料还可通过单倍体育种培育纯合紫色甜玉米一相对于杂交育种，单倍体育种的优点有______（答出一点即可）。若上述玉米均不耐盐，现欲上述玉米培育耐盐玉米，则培育方法有_____（答出一种即可）。
【答案】
(1)甜玉米植株上有甜和非甜两种籽粒、非甜植株上只有非甜籽粒
(2) 紫色和白色受一对等位基因的控制且符合分离定律 两对基因位于两对同源染色体上（或两对基因遵循自由组合定律）
(3)2/5
(4) 明显缩短育种年限、不受季节和地域限制 诱变育种（或基因工程育种）
【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。
【详解】（1）若控制非甜玉米性状的是显性基因，控制甜玉米性状的是隐性基因，纯种的甜玉米（aa）与纯种的非甜玉米（AA）实行间行种植，玉米即可自花传粉也可异花传粉，因此纯种甜玉米自花传粉时，结出籽粒为aa甜玉米，异花传粉时结出籽粒为Aa非甜玉米；纯种非甜玉米自花传粉时，结出籽粒为AA非甜玉米，异花传粉时结出籽粒为Aa非甜玉米。因此在甜玉米植株上有甜和非甜两种籽粒、非甜植株上只有非甜籽粒。
（2）已知杂交育种利用的原理是基因重组，则按照孟德尔遗传规律来预测杂交结果，每对相对性状的遗传应该遵循分离定律，而两对相对性状的遗传应该遵循自由组合定律，故三个条件分别为：①非甜和甜受一对等位基因的控制目符合分离定律；②紫色和白色受一对等位基因的控制且符合分离定律；③两对基因位于两对同源染色体上（或两对基因遵循自由组合定律）。
（3）将纯合紫色非甜玉米（AABB）与纯合白色甜玉米（aabb）杂交，得到的F1的基因型为AaBb，此种玉米含a的花粉一半不育，F1雌性产生配子的概率为Ab：aB：AB：ab=1：1：1：1，F1雄性产生配子的概率为Ab：aB：AB：ab=2：1：2：1，F2紫色甜玉米（A_bb）的比例为1/4×1/3+1/4×1/6+1/4×1/3=5/24，F2中纯合的紫色甜玉米（AAbb）的比例为1/4×1/3=1/12，F2紫色甜玉米中纯合子的比例为1/12÷5/24=2/5。
（4）单倍体育种的优点是明显缩短育种年限、不受季节和地域限制。诱变育种的优点有提高变异的频率、大幅度改良性状等，欲用玉米培育耐盐玉米，则可以采用诱变育种。基因工程育种能按照人们的意愿定向改造生物的性状，因此，欲用玉米培育耐盐玉米，也可以采用基因工程育种。
4．家鸡羽毛的性状多种多样，受多对非等位基因控制。非等位基因之间具有互作效应，使各种基因的效应产生不同的遗传方式。丝毛鸡是四川凉山州的一种稀有品种，其色素原基因A和氧化酶基因G都与色素的合成有关，色素原被氧化产生色素从而产生颜色。回答下列问题：
(1)色素原基因A的等位基因为a，氧化酶基因G的等位基因为g。等位基因通常位于____________（填“同源”“非同源”或“同源或非同源”）染色体上，非等位基因位于___________（填“同源”“非同源”或“同源或非同源”）染色体上。
(2)将纯合的白色羽丝毛鸡雌雄相互交配，子一代全部为有色羽，子一代雌雄相互交配，F2的雌雄群体均为有色羽：白色羽＝9：7。考虑上述两对基因，丝毛鸡羽色的遗传与基因的互补效应有关，即_____________时，表型为有色羽。F2白色羽鸡的基因型有____________种，F2白色羽鸡中，纯合子所占的比例为
(3)根据上述杂交实验结果，若丝毛鸡的另一对基因D/d（位于常染色体上）与A/a、G/g均独立遗传，且基因D能抑制基因A和G的表达，使色素不能合成，基因d则不具有抑制效应。选取三对等位基因均杂合的丝毛鸡与上述F有色羽鸡进行交配，则子代的表型和比例为___________。
【答案】(1) 同源 同源或非同源
(2) 同时存在A和G 5/五
(3)有色羽：无色羽=9：55
【分析】将纯合的白色羽丝毛鸡雌雄相互交配，子一代全部为有色羽，子一代雌雄相互交配，F2的雌雄群体均为有色羽：白色羽＝9：7，符合9：3：3：1的变式，因此符合自由组合定律。
【详解】（1）同源染色体相同位置上控制相对性状的是等位基因；非等位基因可以位于同源染色体上，也可以位于非同源染色体上。
（2）根据F2的表现型有色羽：白色羽＝9：7，同时存在A和G基因时表现为有色羽；白色羽基因型包括aaGG、aaGg、AAgg、Aagg、aagg，共有5种。
（3）基因D能抑制基因A和G的表达，说明A_G_dd是有色羽，AaGgDd杂交，后代有色羽个体占3/4×3/4×1/4=9/64，无色羽为1-9/64=55/64,故有色羽：无色羽=9：55。
5．黄瓜为雌雄同株异花植物（同一植株上既有雌花也有雄花）。研究发现，黄瓜性别分化受一对等位基因控制，科研人员利用黄瓜纯合雌雄同株品系甲和全雌株（只有雌花）品系乙进行如下实验。请回答下列问题：
亲本
F1
全雌株
雌雄同株
实验一：品系甲×品系乙
32
0
实验二：实验一中的F1×品系甲
？
？
(1)实验一结果说明______为显性性状，实验二中F1黄瓜的表型及比例是______。
(2)研究发现，控制全雌性状的基因可能是位于3号染色体上的A基因或B基因，为进一步确定全雌性状的基因，科学家对品系甲进行改造，在一条3号染色体上导入特殊的基因编辑序列，分别培育出转基因杂合植株丙（特异性识别并剪切A基因）和植株丁（特异性识别并剪切B基因）。
①科学家对品系甲进行改造时，常用到的工具酶是______，培育出转基因杂合植株丙和杂合植株丁的过程，需要用到______技术。
②植株丙与品系乙杂交结果为______，植株丁与品系乙杂交结果为______，说明A基因是控制全雌性状的基因，B基因不是控制全雌性状的基因。
③根据②中的结论，若让植株丙与实验二中F1全雌株进行杂交，则子代表型及比例为______。
【答案】(1) 全雌 全雌株：雌雄同株=1：1
(2) 限制酶、DNA连接酶 基因工程、植物组织培养 雌雄同株和全雌株的比例为1：1 全为全雌株 雌雄同株和全雌株的比例为3：1
【分析】1、生物的性状由基因决定，但受环境影响。基因型与表现型的关系为：表现型=基因型+环境。
2、诱变育种的原理是基因突变。即利用物理因素（如X射线、y射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使生物发生基因突变。
【详解】（1）品系甲与品系乙杂交，获得的F1表现为全雌，说明全雌为显性性状。由题干信息可知，黄瓜性别分化受一对等位基因控制，设相关基因为A、a，则品系甲的基因型为aa，品系乙的基因型为AA，对杂交实验分析如下：

（2）①科学家对品系甲进行改造，需要的工具酶有限制酶、DNA连接酶，培育出转基因杂合植株丙和杂合植株丁需要基因工程技术和植物组织培养技术。
②科学家对品系甲进行改造，植株丙为转基因杂合子，减数分裂后产生含有转入基因（专一切除A基因），（转入基因可专一切除A基因，题中显示A基因是控制全雌性状的基因，B基因不是控制全雌性状的基因），与不含转入基因的配子的比例为1：1；含有转入基因的配子形成受精卵后，根据题中信息可知，特殊的基因编辑序列可在受精卵中发挥基因编辑作用，破坏了细胞中的A基因，不含有转入基因的配子形成受精卵后，细胞中仍含有A基因，因此子代雌雄同株和全雌株的比例为1：1，同理植株丁也为转基因杂合子，减数分裂后产生含有转入基因（专一切除B基因）与不含转入基因的配子的比例为1：1，两种配子形成受精卵后，A基因均未被破坏，则F1均表现为全雌株。
③根据②中结论，A基因是控制全雌性状的基因，B基因不是控制全雌性状的基因。若植株丙与实验二中F1全雌株进行杂交，则子代表型及比例为雌雄同株：全雌株=3：1。









押题猜想四 动物生命活动的调节

科学研究证明神经系统、内分泌系统和免疫系统间相互协调，构成人体复杂的调节网络。下图表示神经内分泌系统和免疫系统之间的相互关系，其中CRH是促肾上腺皮质激素释放激素，ACTH 是促肾上腺皮质激素。请回答：

(1)人体的神经调节、体液调节和免疫调节的需要______________等信息分子的参与，这些信息分子直接与靶细胞上的___________结合，引起靶细胞应答反应而实现调节活动。
(2)人遇到紧急情况时，经过一系列调节会导致糖皮质激素增多，该过程的调节方式为___________，此过程中下丘脑属于反射弧中的_________________。
(3)研究表明，发热症状产生的原因之一是机体 感染病原体后产生的淋巴因子会刺激下丘脑中的_____中枢，从而进一步导致产热增加引起发烧症状。
(4)长期焦虑和紧张会导致机体免疫力下降，更容易被病原体感染。结合图中信息分析，可能的原因是_____。
【答案】
(1) 激素、淋巴因子和神经递质 （特异性）受体
(2) 神经——体液调节 效应器
(3)体温调节
(4)长期焦虑和紧张可引起糖皮质激素分泌增多，抑制免疫系统产生淋巴因子，（使体液免疫和细胞免疫功能降低）
【分析】下丘脑在机体稳态中的作用主要包括以下四个方面：①感受：渗透压感受器感受渗透压升降，维持水代谢平衡。②传导：可将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层，使之产生渴觉。③分泌：分泌促激素释放激素，作用于垂体，使之分泌相应的激素或促激素。在外界环境温度低时分泌促甲状腺激素释放激素，在细胞外液渗透压升高时促使垂体分泌抗利尿激素。④调节：体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压调节中枢。据图分析：图示为神经-体液-免疫调节网络，该调节网络的协调配合，共同实现内环境稳态的调节。图中神经系统分泌神经递质、内分泌系统分泌激素、免疫系统分泌淋巴因子参与内环境稳态调节。根据反馈调节原理，糖皮质激素含量增多能抑制下丘脑和垂体分泌。
（1）神经系统释放的物质为神经递质、内分泌系统释放的物质是激素、免疫调节的淋巴因子等信息分子共同参与了机体的调节，这些信息分子直接与把细胞上的特异性受体发生结合，进而引起靶细胞应答反应而实现调节活动。
（2）人遇到紧急情况做出反应时体现神经调节，经过一系列调节会导致糖皮质激素增多，结合图示可知糖皮质激素的分泌过程存在分级调节，据此可知，人接受紧急情况引起糖皮质激素增多是神经--体液共同调节的结果，此过程中下丘脑接受神经递质发挥作用，因此，属于反射弧中的效应器。
（3）研究表明，发热症状产生的原因之一是机体感染病原体后产生的淋巴因子刺激下丘脑中的体温调节中枢，引起甲状腺激素分泌增加，而甲状腺激素能促进物质代谢，从而进一步导致产热增加，引起发烧症状。
（4）结合图示信息可以看出，长期焦虑和紧张可引起糖皮质激素分泌增多，而糖皮质激素能抑制免疫系统产生淋巴因子，进而使体液免疫和细胞免疫功能降低，因而人体更容易被病原体感染。
【点睛】熟知内环境稳态的调节机制和改机制起作用的机理是解答本题的关键，正确解读图示的信息是解答本题的前提，掌握神经--体液--免疫调节网络的各个环节是解答本题的另一关键。

【押题解读】
本部分通常考察内环境及稳态神、经调节、体液调节、免疫调节的相关内容，通常有选择题和非选择题，在高考中主要考查学生的稳态与平衡观以及学生健康文明的生活方式的社会责任的考查，同时在实验设计中考查实验设计的基本原理及对实验过程的描述。其中常以文字体或图形题结合的形式，对内环境的组成以及稳态的含义，对体温调节、血糖平衡调节过程的及特点进行综合考察。神经调节部分，通常考查兴奋的产生、传导、传递的过程，经常结合曲线图考察动作电位和静息电位的形成；以过程图的形式考查动物激素的种类及作用。特别是是实验思路和原因分析等方式考查某种激素的生理作用。免疫调节部分主要以多种形式考察人体健康、生活方式等，考察免疫调节过程以及免疫失调疾病等方面的问题。
【考前秘笈】
重点对体温调节、血糖平衡调节过程的及特点；神经调节中兴奋的产生和动作电位、静息电位的判断及分析，免疫调节的过程及特点和特殊免疫病的分析进行熟记拿基础分；对激素部分的实验设计模型基本就是血糖调节和甲状腺激素的考查较多，应对此部分进行测中分析，争取不丢分。

1．下图表示人体内“脑—脾神经轴”的调节机制。下列相关叙述正确的是（    ）

A．“脑—脾神经轴”调节机制能对细胞免疫发挥作用
B．若T淋巴细胞中乙酰胆碱受体基因表达量下降，可影响抗体生成。
C．适度压力刺激使“脑—脾神经”兴奋性提高，有利于增强机体免疫力
D．乙酰胆碱在该调节过程中作为神经递质刺激B淋巴细胞增殖分化
【答案】C
【分析】
根据图示可知，适度的压力刺激可使脑神经元释放神经递质作用于脾神经，使其释放去甲肾上腺素；去甲肾上腺素、抗原分别与T淋巴细胞表面的不同受体结合后可使T淋巴细胞释放乙酰胆碱，乙酰胆碱可作用于B淋巴细胞使其增殖分化形成浆细胞，浆细胞分泌抗体。
【详解】
A、“脑—脾神经轴”调节机制能释放去甲肾上腺素，去甲肾上腺素可促使T细胞释放乙酰胆碱，从而促进B细胞增殖分化形成浆细胞，故“脑—脾神经轴”调节机制能对体液免疫发挥作用 ，A错误；
B、乙酰胆碱需要与乙酰胆碱受体结合才能发挥作用，据图可知，乙酰胆碱的受体在B淋巴细胞膜上，T淋巴细胞是释放乙酰胆碱的细胞，细胞膜上没有乙酰胆碱的受体，若B淋巴细胞中乙酰胆碱受体基因表达量下降，会影响到乙酰胆碱的作用，影响抗体生成，B错误；
C、根据分析可知，适度压力刺激使“脑—脾神经”兴奋性提高，能促进浆细胞生成和分泌抗体，有利于增强机体免疫力，C正确；
D、T淋巴细胞释放的细胞因子可促进B细胞增殖分化，因此乙酰胆碱在该调节过程中作为细胞因子刺激B淋巴细胞增殖分化，D错误。
故选C。
2．克里斯琴学说（主要用来解释自然界哺乳类动物种群调节）认为：种群数量上升时，种内个体间的社群压力会影响种群数量，其调节机制如下图所示，以下说法不正确的是（    ）

A．社群压力会导致浆细胞分泌的抗体数量减少
B．社群压力会导致机体胰岛B细胞分泌的胰岛素增多
C．社群压力会导致出生率下降，直接使种群数量降低
D．社群压力通过神经、体液、免疫三种调节方式调控种群数量
【答案】C
【分析】
据图分析可知：①下丘脑通过传出神经作用于胰岛B细胞，使其分泌的胰岛素增加，导致低血糖、休克；②下丘脑作用于垂体，使得生长激素减少，生长代谢阻碍，浆细胞产生的抗体减少；两者共同作用增加死亡率；③垂体产生的促性腺激素减少，进而影响生物的出生率，使种群数量减少。
【详解】
A、据图可知：当社群压力个体数量增加时，可通过下丘脑的调节，导致浆细胞分泌的抗体数量减少，A正确；
B、下丘脑有血糖平衡调节中枢，当社群压力增大时，通过下丘脑的调控，导致机体胰岛B细胞分泌的胰岛素增多，使患低血糖或休克，B正确；
C、社群压力会导致出生率下降、死亡率上升，从而使种群数量降低，C错误；
D、社群压力影响下丘脑，为神经调节，下丘脑影响垂体分泌对应激素，为体液调节，生长激素减少导致抗体数量减少，影响免疫调节，故图中社群压力调控种群数量的方式有神经、体液、免疫三种，D正确。
故选C。
3．油菜素内酯（BR）能使DNA聚合酶和RNA聚合酶的活性增大，也会促使质膜分泌H+松弛细胞壁，BR受体的活性与自身是否磷酸化密切相关。外源添加低浓度的BR有利于植株主根的生长；而高浓度BR会抑制主根生长。下列说法错误的是（    ）
A．BR可通过增加细胞内某些蛋白质的含量影响细胞的代谢活动
B．BR可使细胞壁对原生质体的限制减弱，实现细胞的纵向伸长
C．植物对P元素的吸收受阻会影响BR的生理作用
D．一次性施用低浓度的BR可持续促进植株主根生长
【答案】D
【分析】
植物激素指的是在植物体内合成，从产生部位运输到作用部位，并且对植物体的生命活动产生显著调节作用的微量有机物。
【详解】
A、分析题意可知，油菜素内酯BR可使DNA聚合酶和RNA聚合酶的活性增大，两者的本质都是蛋白质，其中DNA聚合酶可以催化DNA分子复制，而RNA聚合酶能够催化转录过程，故BR可通过增加细胞内某些蛋白质的含量影响细胞的代谢活动，A正确；
B、原生质体是指除去植物细胞壁后的剩余结构，大小受到细胞壁的限制，而BR可促使质膜分泌H+松弛细胞壁，对原生质体的限制减弱，实现细胞的纵向伸长，B正确；
C、分析题意可知，BR受体的活性与自身是否磷酸化密切相关，而磷酸化与P元素相关，故植物对P元素的吸收受阻会影响BR的生理作用，C正确；
D、BR属于植物激素，与受体结合并起作用后即被灭活，不会持续促进主根生长，D错误。
故选D。
4．进食可刺激胃腺细胞分泌胃液，胃液中含有胃酸及胃蛋白酶，有利于消化。酸性环境（pH2～4．5）刺激小肠上段黏膜处的S细胞释放促胰液素，促胰液素能够促进胰液（碱性）的分泌，胰液进入小肠中发挥消化作用。回答下列问题：
(1)胃酸可以杀灭进入胃内的细菌，这属于机体的_______________免疫，此免疫具有的特点是_______________。（答出一点即可）
(2)如图所示为哺乳动物进食时，食物尚未进入胃内就可引起胃液分泌，称为头期胃液分泌。据图分析，该过程受_______________调节和_______________调节的共同调控。胃泌素可促进胃液分泌，若胃酸分泌过多，又可抑制胃泌素的分泌，这种调节方式叫做_________。

(3)将一定量的盐酸通过静脉直接注入狗体内，胰液分泌_______________（填“增多”、“减少”或“无显著变化”）。食糜（从胃离开进入小肠的半固体物质）会刺激小肠上段黏膜处的S细胞分泌促胰液素。食糜促进促胰液素分泌的过程_______________（填“属于”或“不属于”）体液调节，理由是_______________。
(4)胰液进入小肠中会中和盐酸，从而建立起有利于小肠中消化酶作用的pH。从结构与功能相适应的角度推测：小肠下段_______________（填“富含”或“缺乏”）S细胞。
【答案】(1) 非特异性 人人生来就有、不针对某一类特定的病原体，对多种病原体都有防御作用
(2) 神经 神经-体液 负反馈调节
(3) 无显著变化 不属于 食糜没有经过体液的运输
(4)缺乏
【分析】
1、人体内环境稳态的调节机制是神经-体液-免疫调节网络。
2、非特异性免疫是生来就有的，人人都有，能对多种病原体有免疫作用，包括第一、二道防线。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，呼吸道黏膜上有纤毛,具有清扫异物的作用；第二道防线是体液中的杀菌物质（例如：溶菌酶）和吞噬细胞,具有溶解、吞噬和消灭病原体的作用。
3、负反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化；正反馈调节是指某一生成的变化所引起的一系列变化促进或加强最初所发生的变化。
4、据图可知：胃窦G细胞分泌胃泌素，通过体液调节运输到胃腺细胞；胃腺细胞和胃窦又连接着传出神经。
5、根据题干信息可知，胰液分泌的过程是：食物（由于经过胃的消化，是酸性的）刺激小肠上段黏膜处的S细胞，使其释放促胰液素，促胰液素进入血液作用于胰腺，从而分泌胰液。
（1）胃腺细胞分泌胃液，属于皮肤及其黏膜的分泌物，胃酸可以杀灭进入胃内细菌，是保护人体健康的第一道防线，属于非特异性免疫过程。非特异性免疫是生来就有的，人人都有，能对多种病原体有免疫作用。
（2）据图分析可知，胃窦G细胞分泌胃泌素，通过体液调节运输到胃腺细胞；胃腺细胞和胃窦又连接着传出神经。所以该过程受神经调节和神经-体液调节的共同调控。根据反馈调节的概念可知，胃泌素通过体液调节运输到胃腺细胞，促进胃液分泌，若胃酸分泌过多，又可抑制胃泌素的分泌，这种调节方式叫做负反馈调节。
（3）根据题干信息分析可知，胰液分泌的过程是：食物（由于经过胃的消化，是酸性的）刺激小肠上段黏膜处的S细胞，使其释放促胰液素，促胰液素进入血液作用于胰腺，从而分泌胰液。而注射盐酸是进入血液，没有刺激到小肠上段黏膜处的S细胞，所以将一定量的盐酸通过静脉直接注入狗体内，胰液分泌无显著变化。食糜促进促胰液素分泌的过程，是促胰液素进入血液（经过体液的运输）作用于胰腺，从而分泌胰液，而不是食糜经过体液的运输，所以不属于体液调节。
（4）根据题干信息分析可知，胰液分泌的过程是：食物（由于经过胃的消化，是酸性的）刺激小肠上段黏膜处的S细胞，使其释放促胰液素，促胰液素进入血液作用于胰腺，从而分泌胰液。而食物经过小肠上段后，食物中的酸性被中和了，进入小肠下段将没有刺激作用，所以从结构与功能相适应的角度推测小肠下段缺乏S细胞。
【点睛】本题以图示为情景，主要考查神经-体液调节的相关知识。考生要能运用所学知识与生命观念，通过比较、分析与综合等方法对情景中的生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。
5．雾霾天气影响人们的生活质量，空气中的病原体、过敏原和有毒颗粒物可以使人患病。下图所示为人体感染病原体后，机体通过调节清除体内病原体的过程（A、B、C表示激素，D、E表示不同的免疫活性物质）。回答下列问题：

（1）患者中很多是儿童，这是因为儿童呼吸道黏膜的过滤能力有限，导致病原体突破了人体的第______________道防线。
（2）据图中信息可知，机体维持稳态的主要调节机制是______________调节网络；A是_______________激素。
（3）患者多表现发热症状，原因之一是：T细胞分泌的物质D_______________刺激下丘脑中的体温调节中枢，使有关的内分泌腺分泌的C_______________增加，产热增加所致。
（4）据图分析可知，当人出现焦虑，紧张情绪时，在雾霾天更易患病，其原因是________________________________________________________。
（5）治理雾霾需要采用多种措施综合实施，如减少工业污染排放、露天工地的粉尘覆盖、降低汽车尾气排放，以及________________________________。
【答案】（1）一
（2）神经—体液—免疫 促甲状腺激素释放
（3）淋巴因子 甲状腺激素
（4）长期处于焦虑、紧张的状态会降低T细胞的活性，使免疫能力下降
（5）增加城市绿色植被或改变周边生态环境
【分析】
分析图示可知，A表示促甲状腺激素释放激素，B表示促甲状腺激素，C表示甲状腺激素，D表示淋巴因子，E表示抗体。
【详解】
（1）皮肤、黏膜及其附属物是第一道防线，故呼吸道黏膜属于免疫系统的第一道防线。
（2）据图中信息可知，参与调节的有神经系统、激素、免疫系统，故机体维持稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫；A是下丘脑分泌的能参与甲状腺激素分泌的调节过程，故应为促甲状腺激素释放激素。
（3）T细胞能分泌的免疫活性物质为淋巴因子，故D是淋巴因子。C是甲状腺分泌的，故为甲状腺激素，其能促进细胞代谢，从而增加产热量。
（4）据图分析可知，焦虑、紧张的状态会降低T细胞的活性，使免疫能力下降，这样不能及时杀死病原体，人就更易患病。
（5）治理雾霾除了减少工业污染排放、露天工地的粉尘覆盖、降低汽车尾气排放外，还可以增加城市绿色植被或改变周边生态环境。
【点睛】本题在雾霾的题境下考查激素调节和免疫调节等知识点。学生要熟知甲状腺激素的分级调节过程，知道相应腺体分泌的激素。同时学生还要熟知免疫调节的组成和过程。
6．精神应激是指人们在遭遇外界压力及不可预知的风险时，产生的一种情绪经历。研究发现长期紧张的生活节奏往往会给人带来一定情绪压力，下图为人在情绪压力（如疼痛、恐惧等）下，肾上腺皮质和肾上腺髓质参与的应激反应模式图，其中糖皮质激素的作用之一是能够直接阻止细胞因子的合成和释放，激素a能够升高血糖。

(1)神经—体液—免疫调节是机体维持稳态的主要调节机制，三种调节方式所涉及的信息分子依次为_____________、_____________、细胞因子等。
(2)据题干信息推断激素a是_____________，在此过程中，该激素分泌的调控属于_____________调节。
(3)糖皮质激素为类固醇激素，通过下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴分泌，存在分级调节及反馈调节的特点，该激素在细胞中的合成场所是_____________，其发挥作用的靶器官（细胞）有_____________。
(4)通过上述分析，简述长期精神应激会使人体内分泌紊乱、免疫力下降的原因_____________。
【答案】
(1) 神经递质 激素
(2) 肾上腺素 神经
(3) 内质网 下丘脑、垂体﹑辅助性T细胞
(4)长期精神应激，会导致神经系统分泌的一些激素异常，作用于内分泌系统，引起内分泌紊乱；神经系统分泌的某些神经递质作用于免疫系统，影响免疫系统功能；某些激素（如糖皮质激素）也会影响免疫系统的功能
【分析】
情绪压力可以刺激下丘脑，在神经调节方面，下丘脑通过可以控制肾上腺髓质分泌激素a肾上腺素，引起压力的短期效应；在体液调节方面，下丘脑会分泌出激素促肾上腺皮质激素释放激素作用于垂体，垂体分泌出激素促肾上腺皮质激素，作用于肾上腺皮质产生肾上腺皮质激素，引起压力的长期效应。
【详解】
（1）信息分子主要起到传递信息、调节机体活动的作用，神经递质是神经元释放的作用于下一个细胞的物质；激素是内分泌系统的细胞分泌的，参与体液调节。
（2）通过下丘脑直接支配肾上腺髓质释放的激素a为肾上腺素。肾上腺素的分泌调节途径是：情绪压力刺激→神经→肾上腺细胞→肾上腺素，在此过程中，肾上腺属于效应器的组成部分，肾上腺素分泌的调控属于神经调节。
（3）糖皮质激素为类固醇激素，化学本质属于脂质，其在内质网中合成。糖皮质激素的分泌是通过下丘脑―垂体—肾上腺皮质轴进行，存在反馈调节作用于下丘脑、垂体。据题干信息，糖皮质激素还能够直接阻止细胞因子的合成和释放，故其靶细胞还有辅助性T细胞。
（4）长期精神应激，会导致神经系统分泌的一些激素异常，作用于内分泌系统，引起内分泌紊乱；神经系统分泌的某些神经递质作用于免疫系统，影响免疫系统功能；某些激素（如糖皮质激素）也会影响免疫系统的功能。









押题猜想五 生态系统综合

辽宁省盘锦市的稻蟹共生稻田是近些年发展起来的生态农业典范，为了获得更大的经济效益，常给河蟹饲喂饵料。请回答下列问题：
(1)稻蟹共生稻田生态系统的结构由______________和____________组成，流经该生态系统的总能量是___________________。
(2)水稻和杂草之间存在种间竞争关系，种间竞争通常是指_____________。连续高温的气候使稻田中某种杂草种群数量明显下降，这种调节种群数量的因素属于____________制约因素。
(3)下图是能量流经该稻田第二营养级的示意图，图中的数值表示能量（单位：10kJ/m2·a）。

图中的C代表____________；第二营养级到第三营养级的能量传递效率是_______％。
(4)稻田附近有一个池塘，池塘的总初级生产量（植物在单位面积、单位时间内，通过光合作用所固定的太阳能）通常低于陆地生态系统，原因可能是____________。研究发现，许多鱼类能在特定时期释放用于吸引异性的信息素，这些信息素属于__________信息，体现了生态系统信息传递的作用是_________________。
(5)池塘中生活着藻类、水蚤、鲫鱼、鲢鱼、鳜鱼等生物。已知水蚤是植食性动物，杂食性的鲫鱼和鲢鱼喜食水蚤，鳜鱼只与鲫鱼构成捕食关系。请根据以上描述，画出由这5种生物构成的食物网_________________。
【答案】
(1)（生态系统的）组成成分 营养结构（或食物链和食物网） 生产者固定的太阳能总量和人工输入的饵料中的化学能
(2) 两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象 非密度
(3) 初级消费者用于自身生长、发育和繁殖等生命活动的能量（储存在有机物中的能量） 17.6
(4) 太阳光穿过水层到达水下时，损失了一部分，可用作光合作用的光变少（其他合理答案也可） 化学 生物种群的繁衍，离不开信息传递
(5)
【分析】
图示是生态系统中能量流经第二营养级的示意图，其中A表示初级消费者固定的能量，B表示分解者，C表示初级消费者用于生长发育和繁殖的能量。
【详解】
（1）生态系统的结构包括组成成分和营养结构，前者指生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量，后者指食物链和食物网。流经人工生态系统的总能量为生产者固定的太阳能总量和人工输入的饵料中的化学能。
（2）种间竞争关系是指两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。能够调节种群数量的有密度制约因素和非密度制约因素，后者包括气候、食物、疾病等，连续高温的气候属于非密度制约因素。
（3）图中A表示初级消费者固定的能量，B表示分解者，C表示初级消费者用于生长发育和繁殖的能量。第二营养级到第三营养级的能量传递效率是（500-60）÷（1220+1280）×100%=17.6%。
（4）由于太阳光穿过水层到达水下时，损失了一部分，可用作光合作用的光变少，从而导致池塘的总初级生产量通常低于陆地生态系统。吸引异性的信息素属于化学信息，吸引异性主要是为了繁殖下一代，体现了生物种群的繁衍，离不开信息传递。
（5）根据题意，水蚤捕食藻类，鲫鱼和鲢鱼同时捕食藻类和水蚤，鳜鱼捕食鲫鱼，形成食物网如下：

【押题解读】
生态系统部分的考察也有选择题和非选择题的形式，也是高考的常考考点，以考查学生的物质与能量观和社会责任落实在环境保护中，体现人与自然和谐相处的可持续发展理念。考查通常会以文字形式、图形考查种群的特征及种群密度的调查方法，以及群落的结构演替的知识点。常以图形和表格的形式对生态的组成部分、能量流动、物质循环和信息传递功能的理解。多借助图解分析能量流动过程中的特点。近来年依据可持续发展理念，对生态系统稳定性的大小以及环境保护措施等方面考查成为主流。
【考前秘笈】
熟记种群的特征及种群密度的调查方法，以及群落的结构演替的知识点。生态的组成部分、能量流动、物质循环和信息传递三大功能的理解和记忆。借助曲线，表格和图形对种群数量变化和能量流动、物质循环进行分析；多以原因问答考查生态与环境的结合，因此，常见问答形式应在题中总结并尝试运用，提高得分率。

1．生态位重叠指数能反映物种间对资源利用的相似程度，重叠指数越大，相似程度越高，某池塘生态系统中甲、乙、丙三个鱼类种群的生态位重叠指数见下表。下列说法错误的是（    ）
项目
甲类鱼
乙类鱼
丙类鱼
甲类鱼
—
0.14
0.46
乙类鱼
0.09
—
0.25
丙类鱼
0.23
0.30
—

A．生态位包括了鱼所处的空间位置、占有的资源等
B．三种鱼类之间的生态位是长期自然选择的结果
C．为了缓解种间竞争，甲和丙类鱼适合混合养殖
D．甲和乙类鱼在食物上发生激烈竞争的可能性低
【答案】C
【分析】
生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，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。
【详解】
A、生态位包括物种所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，故生态位包括了鱼所处的空间位置、占有的资源等，A正确；
B、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，三种鱼类之间的生态位是长期自然选择的结果，B正确；
CD、分析表格可知，甲类鱼和乙类鱼之间的生态位重叠指数最小，甲和乙类鱼在食物上发生激烈竞争的可能性低，故为了缓解种间竞争，甲和乙类鱼适合混合养殖，C错误，D正确。
故选C。
2．2023年1月1日起，鳄雀鱔被列人我国（重点管理外来入侵物种名录）。鳄雀鱔原产于北美洲。生性凶猛。食性广泛，捕食各种鱼虾，并且适应性强，对水质和环境要求不高，生长迅速，寿命长。下列相关说法错误的是（    ）
A．鳄雀鱔侵入入侵地后，其种群数量可能会类似“J”型曲线增长
B．鳄雀鱔的捕食会导致入入侵地的群落结构发生改变
C．鳄雀鱔同化的能量中流向分解者的部分包括其粪便中所含的能量
D．鳄雀鳝的入侵会导致入侵地的生物种类和数量减少，抵抗力稳定性降低
【答案】C
【分析】
种群增长的“J”型曲线：①条件：空间条件充裕、食物充足、气候适宜、缺少天敌。②特点：种群内个体数量连续增长；增长率不变。
【详解】
A、鳄雀鱔侵入入侵地后缺乏天敌，其种群数量可能会类似“J”型曲线增长，A正确；
B、鳄雀鱔食性广泛，捕食各种鱼虾，因此会导致入侵地的群落结构发生改变，B正确；
C、鳄雀鱔粪便中所含的能量不属于其同化量，属于上一营养级的同化量，C错误；
D、鳄雀鳝在入侵地占优势，其入侵会导致入侵地的生物种类和数量减少，进而营养结构变简单，抵抗力稳定性降低，D正确。
故选C。
3．天津地处九河下梢，东临渤海，湿地资源丰富，各类湿地总面积29．56万公顷，占全市国土面积的20．9%，远大于全国湿地面积占全国总面积的比例。目前，已建成北大港、七里海、团泊湖、大黄堡四大湿地自然保护区，是亚洲东部候鸟南北迁徙中的重要一站。请根据生态系统的有关知识回答下列问题：
(1)从生态系统的组成成分分析，湿地生态系统中的芦苇属于_______，它的能量除了未被利用的一部分和被分解者利用外，其他的流向是_______、_______。为了提高芦苇纤维的长度和纤维的品质，在生长期可以用______（填激素）进行处理。
(2)植物的“绿色”为昆虫提供了采食的信息。这体现了信息传递能够______的作用。
(3)沼泽干涸后发生的群落演替类型是______。若要调查沼泽地里蚯蚓的密度，应使用的方法应是_____。
(4)北大港湿地生态系统中存在一条食物链：水藻→水蚤→鲶鱼→东方白鹳，鲶鱼同化的能量_______东方白鹳同化的能量，其生态学原理是______。
【答案】
(1)生产者 自身的呼吸作用消耗 流向下一营养级 赤霉素
(2)调节种间关系，维持生态系统稳定
(3) 次生演替 样方法
(4) 大于 能量流动沿着食物链的方向逐级递减
【分析】能量流动的相关计算为：摄入的能量有两个去向：同化量+粪便量（粪便量属于上一个营养级流向分解者的能量）。同化的能量有两个去向：呼吸作用散失的能量+用于生长发育和繁殖的能量。用于生长发育和繁殖的能量有两个去向：传递给下一个营养级+流向分解者。能量传递效率=传递给下一营养级的能量÷该营养级所同化的能量×100%。
【详解】
（1）在生态系统中，芦苇能够利用光合作用将无机物转化为有机物，属于生态系统中的生产者；芦苇属于第一营养级，它的能量除了未利用的一部分和分解者分解利用之外，其他的流向是自身的呼吸作用和流向下一营养级；赤霉素能促进细胞伸长，从而引起植株增高，因此为了提高芦苇纤维的长度和纤维的品质，在生长期可以用赤霉素进行处理。
（2）植物的“绿色”为昆虫提供了采食的信息，信息发生在植物和昆虫等不同物种之间，这表明了信息传递可以调节种间关系，维持生态系统稳定。
（3）沼泽干涸后发生的群落演替，由于有原来的土壤条件，所以属于次生演替；由于蚯蚓的活动能力弱、活动范围小，可用样方法调查其种群密度。
（4）在水藻→水蚤→鲶鱼→东方白鹳中，鲶鱼所处的营养级低于东方白鹳，而能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，故鲶鱼同化的能量大于方白鹳同化的能量。
4．习近平总书观察广西北海时，提出要尊重科学，落实责任，把红树林湿地保护好。红树林地埋管原位生状态养系系统（图9）是利用潮汐能，涨潮时往海堤内的“纳潮生态混养塘”臭海水，退潮时用混养塘中的海水驱动红树林地埋管道内养水体的流动，管道鱼类养犬流出的水用于海滩表面自然种群贝类的增殖和育肥青蟹，养禽水体最后放至红树林潮沟内。

注：当潮汐水位高于“交换管”时，海水会从交换管进入到养场，与养场的水体进行交换；“管理窗口”为饲料投喂和养鱼类收获区。
(1)写出纳潮生态混合养塘中的一条食品链接：___________，碳在该食品链中以____________形状流动。
(2)与传统养父池塘相比较，该养父系统增加的生态工程设置有__________、____________（写两个）。利用潮汐能还能够实现“养坟塘与海水”的水体交换，其目的有_________________。
(3)从地下管网排出到红树林的水体中富含的有机质可作为__________的饲料，水体中的N 、P等矿质营养经红树充分吸收后，最终输出到海区的养废水不会引潮起潮。
(4)该生态工程能够比较好地保护红树林生态系统，体现在_______________。
【答案】
(1)海草→牡蛎 有机物
(2)地下管网 浮床 增加水中的溶氧量/提高饵料的利用率或防止饵料沉底
(3)分解者
(4)对水体的起净化作用，有效减少水体中的N、P等含量，抑制水体富营养化
【分析】
1、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。
2、赤潮和水华主要是由于水体富营养化（N、P含量偏高）引起的，导致水面生长大量的藻类等其他生物，从而隔绝了空气和水体，使得水中氧气含量和光照强度降低，不利于水生动植物生存，导致大量动植物死亡，微生物分解并消耗氧气，加剧水体富营养化的程度。
【详解】
（1）食物链的起点是生产者，图中的食物链为海草→牡蛎等。在食物链中碳元素以有机物的形式流动。
（2）图中添加的浮床、地下管网、海堤等都是比传统养殖相比增加的设施。利用潮汐可增加水中的溶氧量、提高饵料的利用率或防止饵料沉底，实现“养殖塘与海水"的水体交换。
（3）分解者可利用水体中的有机质作为饵料，水体中的N、P等矿质营养经红树充分吸收后，最终输出到海区的养殖废水不会引起赤潮。
（4）该生态工程对水体的起净化作用，有效减少水体中的N、P等含量，抑制水体富营养化，能较好地保护红树林生态系统。
5．为了提高某毛竹林地的经济效益，在林下挖哇，覆盖茶渣、笋壳等废料，栽培食用菌。回答下列问题:
(1)输入该竹林生态系统的总能量是_______，毛竹同化的能量一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，其余部分用于_______。
(2)食用菌栽培后群落的_______结构更加丰富，同时会使林地土壤中的N、K、P等营养元素的含量_______。竹子和食用菌在生长空间和生长条件上具有互补性，请尝试从该角度分析林下栽培食用菌能显著提高经济效益的原因(答出2点即可)：_______。
(3)竹林管理中，一方面需定期清除林内杂木，其原因是______；另一方面需定期间伐老竹，从种群特征分析，这改变了种群的_______，促使竹林更好地发展。
(4)食用菌可以食用，不同大小的竹子可制作成家具、工艺品和筷子等，这些体现了生物多样性的_______价值。
【答案】
(1)毛竹等生产者固定的太阳能以及茶渣、笋壳等废料中有机质所蕴含的能量 生长发育和繁殖（或流入下一营养级、分解者分解、未利用）
(2)垂直 上升 ①竹林光合作用释放氧气，吸收二氧化碳，而食用菌属于异氧生物，生长过程中吸收氧气，释放二氧化碳；②竹林占据林地上层空间，充分利用光照的同时形成了阴凉、潮湿的林下空间，适合喜潮湿、阴凉的食用菌生存；③竹林占据林地上层空间，食用菌占据下层空间，提高了土地利用率；④毛竹落叶等为食用菌提供了有机质，食用菌将有机质分解后为毛竹提供无机盐。等等。
(3) 降低种间竞争（或调整生态系统中能量流动的方向，或减少杂木对阳光、水分、养分等的竞争） 年龄结构、种群密度
(4)直接
【分析】
能量流动的过程：输入第一营养级的能量，一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了；一部分用于生产者的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在植物体的有机物中。构成植物体的有机物中的能量，一部分随着残枝败叶等被分解者分解而释放出来；另一部分则被初级消费者摄入体内，这样，能量就流入了第二营养级。
【详解】
（1）结合题意可知，输入该竹林生态系统的总能量是毛竹等生产者固定的太阳能以及茶渣、笋壳等废料中有机质所蕴含的能量，生态系统中每个营养级生物的同化量都包括呼吸消耗和用于自身生长、发育和繁殖的能量。因此，毛竹同化的能量一部分在呼吸作用中以热能的形式散失，其余部分用于毛竹自身生、长发育和繁殖，这一部分能量包括流入下一营养级、分解者分解和未利用的能量。
（2）食用菌栽培后，能使群落的垂直结构更加丰富，同时由于食用菌的分解作用会使林地土壤中的N、K、P等营养元素的含量增加。竹子和食用菌在生长空间和生长条件上具有互补性，这主要体现在：竹林光合作用释放氧气，吸收二氧化碳，而食用菌属于异氧生物，生长过程中吸收氧气，释放二氧化碳；竹林占据林地上层空间，充分利用光照的同时形成了阴凉、潮湿的林下空间，适合喜潮湿、阴凉的食用菌生存；竹林占据林地上层空间，食用菌占据下层空间，提高了土地利用率；毛竹落叶等为食用菌提供了有机质，食用菌将有机质分解后为毛竹提供无机盐。等等；因此，林下栽培食用菌能显著提高经济效益，实现了食用菌和毛竹产量的双丰收。
（3）竹林管理中，一方面需定期清除林内杂木，其目的是降低种间竞争，进而使更多的阳光、水分、养分等供给毛竹生长使用；另一方面需定期间伐老竹，从种群特征分析，这改变了种群的年龄结构和种群密度，但由于年龄结构的改变可促使竹林更好地发展。
（4）食用菌可以食用，不同大小的竹子可制作成家具、工艺品和筷子等，这些都是人们对毛竹和食用菌直接利用的表现，因而体现了生物多样性的直接价值。
6．辛弃疾在《西江月·夜行黄沙道中》写到“稻花香里说丰年，听取蛙声一片”，描绘出一幅丰年景象。青蛙主要取食蚜虫、稻纵卷叶螟等昆虫，且昆虫的天敌还有肉食性昆虫，稻田中还有食虫鸟、蛇等生物，蛇通过捕食食虫鸟和青蛙获取能量。稻纵卷叶螟的幼虫危害水稻，而成虫具有趋光性。回答下列问题：
(1)根据以上信息写出稻田生态系统中的食物网：_________________________。若食物链中最高营养级生物同化1kJ的能量，则最低消耗生产者___________kJ的能量。
(2)稻田中存在反硝化细菌，在土壤氧气不足时，反硝化细菌能将土壤中的硝酸盐还原成N2，有人认为反硝化细菌的存在加速了生态系统的氮循环，你认为这种说法对吗?_________，原因是____________________。
(3)蛙在生殖季节，雄蛙不断发出声音吸引异性，雄蛙发出的声音对于蛙种群来说是一种________________信息，这体现了信息传递在生态系统中的作用是_______________________。
【答案】(1) 125
(2) 该说法正确 该过程能将土壤中的硝酸盐还原成N2，该过程实现了硝酸盐和N2之间的转化
(3) 物理 利于生物种群的繁衍
【分析】
生态系统中信息的种类：（1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。（2）化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸，动物的性外激素等。（3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。
【详解】
（1）食物链的起点是植物，终点是不被捕食的生物，即最高营养级，结合题意可知，该稻田生态系统中的食物网关系如下： ；食物链中最高营养级生物（蛇）同化1kJ的能量，则最低消耗生产者的能量应按照食物链最短、能量传递效率为20%计算，据食物网关系可知，蛇最短的食物链中处于第四营养级，则要同化1kJ的能量，需要的生产者是1÷20%÷20%÷20%=125kJ。
（2）物质循环是指组成生物体的各种元素元素，都不断进行着从无机环境到生物群落，又从生物群落到无机环境的循环过程，分析题意可知，在土壤氧气不足时，反硝化细菌能将土壤中的硝酸盐还原成N2，该过程实现了硝酸盐和N2之间的转化，加速了生态系统的氮循环，故该说法正确。
（3）生态系统的信息传递包括物理信息、化学信息和行为信息，其中雄蛙发出的声音对于蛙种群来说是一种物理信息；蛙在生殖季节雄蛙通过声音吸引异性，说明生物种群的繁衍，离不开信息传递。



押题猜想六 生物技术与工程

SRY基因是哺乳动物￥染色体上具有决定雄性性别作用的基因片段。某人的性染色体组成为XX，但表现为男性体征，调查发现其1条X染色体上带有￥染色体的DNA片段。回答下列相关问题：
(1)在确定该DNA片段中是否含有SRY基因时，先从被测试者细胞中提取该DNA片段，然后和引物（根据____________设计的一段碱基序列）混合，进行PCR扩增；在PCR的延伸阶段，需加热至70~75℃，主要依据___________和防止DNA变性因素考虑。最后，用___________作为探针对扩增产物进行检测，若出现阳性反应，则___________（请“含有”→“不含有”）SRY基因。
(2)为验证该DNA片段能否决定雄性性别，将含该DNA片段的基因表达载体导入小鼠体内。一种操作方法是将目的基因导入雄原核，而不是雌原核，过程如图所示，从两者形态差异上分析，主要原因是_________。

(3)为筛选出性染色体组成为XX的小鼠胚胎，可对___________时期胚胎的滋养层细胞进行鉴别。将符合条件的早期胚胎移入代孕母鼠子宫中，胚胎移植时代孕母鼠的选择条件是___________，代孕母鼠对移入子宫的外来胚胎基本不发生___________，这为胚胎在代孕母鼠子宫内的存活提供了可能。在获得的子代小鼠中出现雄性小鼠，证明该DNA片段含SRY基因。
【答案】
(1) SRY基因 保证Tag酶所需温度条件 标记的含SRY基因的DNA片段DdEe 含有
(2)雄原核较大，更容易容纳外源DNA
(3) 囊胚 同种、具有健康体质和正常繁殖能力 免疫排斥
【分析】
PCR技术的条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）；PCR的操作过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【详解（1）引物是根据目的基因的一段序列设计的，在本检测中目的基因是SRY基因。所以要根据SRY基因设计引物的碱基序列；在PCR的延伸阶段中，需要将温度升至70~75℃，主要是保证Taq酶所需温度条件，促进反应快速进行，同时防止温度过高引起DNA变性；在对扩增产物进行检测时，需要用（标记的）含SRY基因的DNA片段做为探针进行DNA分子杂交；若出现阳性反应，则含有SRY基因。
（2）图中显示，精子进入次极卵母细胞后形成的雄原核体积较雌原核大，所以操作起来相对容易，因此可将基因表达载体导入易操作的雄原核。
（3）当该DNA片段导入受体细胞后，可控制小鼠的性别，使小鼠表现为雄性，但应排除原细胞中Y染色体的影响，所以需可对囊胚的滋养层细胞的性染色体进行鉴别并选取性染色体为XX的小鼠胚胎；选择接受胚胎的受体母体时，应选择同种、具有健康体质和正常繁殖能力的个体；代孕母鼠对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥，这为胚胎在代孕母鼠子宫内的存活提供了可能；SRY基因在Y染色体上，在获得的子代小鼠中出现雄性小鼠，证明该DNA片段含SRY基因。

【押题解读】
该部分专题主要考查非选择题。常以文字和图形的形式对微生物的分离和培养进行考查，侧重考查微生物的分离纯化技术，以及对传统发酵技术的原理、制作流程等基础的考查。对于基因工程的考查频率较高，侧重于考查操作工具的种类、功能以及操作基本程序等。题目常借助文字材料或模式图的形式，考查基本原理和技术手段，尤为注重对PCR技术中引物的选择、基因工程操作中限制酶的选择等重点知识的考查；在细胞工程方面，常以文字题和流程图题等以科研实例为载体考察基本程序，有时也会结合基因工程技术进行综合考察。
【考前秘笈】
熟记微生物培养及发酵技术的过程及概念；对基因工程基本操作工具和步骤的熟记和理解，侧重对PCR过程的分析；动物细胞工程中单克隆抗体的制备及流程和植物细胞的培养过程，本部分知识点熟记可得基础分，也有长句作答基本都是从课本原文中提取问题设问，所以教材记背是得分的关键。

1．炎症性肠病（IBD）是一种易导致结肠癌的慢性疾病，患者肠道内会产生硫代硫酸盐，且生成量与疾病严重程度正相关。为简化疾病诊断和精确用药，科研人员开发了智能工程菌。
(1)科研人员将抗炎蛋白基因与硫代硫酸盐特异性诱导激活的启动子Р连接，构建出图1所示表达载体。先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使细胞处于_______的生理状态，再将表达载体导入其中，筛选得到菌株E。饲喂菌株E的IBD小鼠症状明显缓解。选用启动子P的优点是仅在IBD发生时才表达抗炎蛋白且_______，能精准治疗IBD．

(2)科研人员拟向菌株E中导入新元件，得到菌株Ec，以通过观察饲喂菌株Ec的小鼠粪便中的荧光情况来诊断IBD严重程度。制备新元件有图2所示两种方案。

①与方案1相比，方案2的主要优势是排除不同的小鼠粪便样品中________对诊断结果的影响。
②利用方案2所获得的Ec菌饲喂IBD小鼠后，若粪便样品中仅发红色荧光的菌为x个，同时发红色和绿色荧光的菌为y个，则反映IBD发病程度的数学表达式为________。
(3)硫代硫酸盐易被分解，因此Ec菌荧光情况的观察只能反映观察时刻的情况。为了让曾经患过IBD的情况被记录下来，科研人员继续向菌株Ec中导入含图3所示元件的表达载体，得到智能工程菌R。正常的LacZ基因编码的蛋白可使大肠杆菌菌落在含X-gal（无色）的培养基上呈现蓝色。突变基因A-LacZ无法表达LacZ酶，B-sgRNA能使突变基因A-LacZ恢复正常序列。

给小鼠饲喂智能工程菌R后，收集小鼠粪便中的工程菌R，将工程菌R涂布在含______的平板上，若______，则说明小鼠曾患IBD．
(4)为将工程菌R用于临床诊断和治疗，请提出下一步应该研究的问题______。
【答案】
(1)能吸收周围环境中DNA分子 表达量与IBD程度正相关
(2) Ec菌数量差异 y /（x+y）
(3) X-gal 出现蓝色菌落
(4)研究R菌对人类肠道稳态是否有负面影响
【分析】1、基因工程的基本操作程序：
    （1）第一步：目的基因的筛选与获取。
    （2）第二步：基因表达载体的构建（核心）。
①目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。
②组成：启动子+目的基因+终止子+标记基因。
    （3）第三步：将目的基因导入受体细胞。
        ①转化的概念：是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
        ②将目的基因导入植物细胞的方法：农杆菌转化法、花粉管通道法等。
        ③将目的基因导入动物细胞的方法：最常用的方法是显微注射技术，方法的受体细胞多是受精卵。
        ④将目的基因导入细菌：感受态细胞法：用钙离子处理细胞使细胞处于一种能吸收周围环境DNA分子的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。
    （4）第四步：目的基因的检测与鉴定。
        ①首先，要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用PCR或DNA分子杂交技术。
        ②其次，还要检测目的基因是否转录出mRNA，方法是采用RT-PCR或分子杂交（DNA-RNA）技术。
        ③最后，检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是采用抗原-抗体杂交技术。
【详解】
（1）利用Ca+处理大肠杆菌细胞，可以使细胞处于一种能够吸收周围环境DNA分子的生理状态，从而将重组的基因表达载体导入其中；由图1可知，启动子P是硫代硫酸盐特异性诱导激活的启动子，因此，只有小鼠患IBD，菌株E中的抗炎蛋白基因才会表达且精准治疗IBD，所以其表达量与IBD程度呈正相关，
（2）①由图2可知，方案1中的诱导型启动子只有在IBD发生时才会表达绿色荧光蛋白基因，绿色荧光蛋白的数量受Ec菌株数量和IBD发病程度的影响；
②方案2中，因为有持续表达启动子Pc，在未受到IBD诱导的时候，菌株Ec表达红色荧光蛋白基因，当受到IBD诱导时，Ec既表达红色荧光蛋白基因，也表达绿色荧光蛋白基因，如此，IBD的患病程度就可以利用同时发红色和绿色荧光的工程菌的数量与所有发荧光的工程菌的数量之比表示，即y/(x+y)。
（3）由图3可知，当小鼠患IBD时，启动子P会让B-sgRNA基因表达，从而使突变基因A-LacZ恢复正常序列，即LacZ基因会编码蛋白质使大肠杆菌菌落在含X-gal（无色）的培养基上呈现蓝色，从而记录下曾经患过IBD的情况。
（4）工程菌的结构、功能研究清楚后，下一步就是用于人类的疾病治疗，所以需要研究R菌对人类肠道稳态是否有负面影响，从而进行进一步的研发。
2．CD3D严重联合免疫缺陷（SCID）是由CD3D基因突变引起的，该突变阻止了T细胞生长发育所需的CD3D蛋白的合成。科研人员对第3代CRISPR/Cas9基因编辑系统进行改造，获得一种超精确的腺嘌呤碱基编辑系统（ABE），该系统主要由向导sgRNA、Cas9切口酶和腺嘌呤脱氨酶组成，作用机制如图1。利用该系统在CD3δ-SCID患者的造血干细胞中可以更正约71.2％的致病突变。

(1)研究发现、Cas9切口酶只能对DNA的单链剪切，腺嘌呤脱氨酶催化腺嘌呤核苷酸转变成次黄嘌呤核苷酸，次黄嘌呤核苷酸可以和胞嘧啶核苷酸碱基互补配对，据此推测，至少通过________________次DNA复制可以完成修复。
(2)sgRNA是人工合成的一段能与靶基因互补配对的特殊序列，由23个连续碱基组成。研究发现，sgRNA会识别与之匹配的其它区域，导致sgRNA脱靶，试分析其原因是___________________，对此，你的解决措施是_________________________。
(3)为了对改造后的CD3D基因进行研究，把CD3D基因和His标签基因（His标签由6个组氨酸组成）连接起来构建融合基因，并构建重组基因表达载体，图2为载体、CD3D基因的结构、不同限制酶的识别序列及切割位点，欲将标签基因连接在CD3D基因编码区的末端，已知组氨酸的密码子为CAU，终止密码子为UAG。

①写出His的基因编码链的碱基序列5'____________________3'。
②为构建融合基因并将其插入载体，科研人员设计了一对与CD3D基因编码区两端序列互补配对的引物，设计时需在引物________________________（填“A”或“B”）的5'端增加相应的限制酶识别序列和His基因的编码序列，请写出该引物开头的12个碱基序列：5'__________________3'。
【答案】
(1)2
(2) 当其他DNA序列也含有与sgRNA互补配对的序列，造成sgRNA错误结合而脱靶 适当增加sgRNA的长度，提高其与目标基因识别的特异性程度
(3) CATCATCATCATCATCATTAG B 5'CTCGAGCTAATG3'
【分析】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。
【详解】（1）由图1可知需要把A-T碱基对修复为G-C碱基对，腺嘌呤脱氨酶把A变成次黄嘌呤核苷酸，第一次复制黄嘌呤核苷酸与C配对，第二次复制C-G配对，完成修复，所以至少通过2次DNA复制可以完成修复。
（2）sgRNA是人工合成的一段能与靶基因互补配对的特殊序列，由23个连续碱基组成，当其他DNA序列也含有与sgRNA互补配对的序列，造成sgRNA错误结合而脱靶；为了解决这个问题可以适当增加sgRNA的长度，提高其与目标基因识别的特异性程度。
（3）①基因编码链的碱基序列，相当于把mRNA的序列中U改为T，His标签由6个组氨酸组成，组氨酸的密码子为CAU，终止密码子为UAG，所以His的基因编码链的碱基序列为5'CATCATCATCATCATCATTAG3'；
②欲将标签基因连接在CD3D基因编码区的末端，也就是在图中的右侧，所以要加相应的限制酶识别序列和His基因的编码序列需要在右侧，即用引物B，增加的是His的基因编码链的互补链碱基序列和XhoⅠ的识别序列：5'CTCGAGCTAATG3'。
3．家禽的饲料中富含谷物，纤维素是谷物的重要成分，但家禽消化道中缺少能降解纤维素的酶，阻碍了家禽对饲料的吸收与利用。研究人员利用转基因技术改造乳酸杆菌，将其添加到饲料中，以提高家禽养殖效率。枯草芽孢杆菌能分泌一种可降解纤维素的酶，这种酶由W基因编码。为在乳酸杆菌中表达W基因，需使用图1中质粒作为载体，图2为含W基因的DNA片段。回答下列问题：

(1)常见的乳酸菌除乳酸杆菌外，还有_____。家禽肠道内的乳酸杆菌可利用葡萄糖通过细胞呼吸产生酸性物质，抑制有害细菌的生长和繁殖，维持肠道的正常功能，请写出相关的反应式：_____。
(2)利用PCR技术扩增W基因时，用到的DNA聚合酶与普通的酶相比，具有的特点是_____。扩增完成后，常采用_____法来鉴定PCR的产物。为得到含W基因的乳酸杆菌，可采用平板划线法纯化乳酸杆菌，进行划线操作要注意：_____（写出2点即可）。
(3)W基因以乙链为转录模板链，转录时mRNA自身延伸的方向为5'→3'。下表是几种限制酶的识别序列及切割位点，图1、图2标注了相关限制酶的酶切位点。为获得能正确表达W基因的重组质粒，应分别使用哪些限制酶对质粒和含W基因的DNA片段进行切割？_____。
限制酶
EcoRⅠ
BamHⅠ
KpnⅠ
MfeⅠ
HindⅢ
识别位点






【答案】
(1)乳酸链球菌 C6H12O62C3H6O3+能量
(2) 耐高温 琼脂糖凝胶电泳 从第一次划线的末端开始进行第二次划线；不要将最后一次的划线与第一次的划线相连；每次划线前要灼烧接种环；在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环
(3)质粒：限制酶HindⅢ、MfeⅠ；含W基因的DNA片段：限制酶HindⅢ、EcoRⅠ
【分析】
1、纯化微生物的常见方法：①平板划线法：将50℃左右呈液态的固体培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。接种划线时，先将接种环放在火焰上灼烧，直到接种环的金属丝烧红，再在火焰旁冷却接种环。同时，拔出装有微生物的培养液的试管的棉塞，将试管口通过火焰，在火焰附近用接种环蘸取一环菌液，将试管口通过火焰，并塞上棉塞。在火焰附近将皿盖打开一条缝隙，用接种环在培养基表面迅速划三至五条平行线，盖上皿盖。灼烧接种环，待其冷却后，从第一次划线的末端开始作第二次划线。重复以上操作，作第三、四、五次划线。注意不要将最后一次的划线与第一次的划线相连。如此多次划线，使接种物逐渐稀释，目的是培养后能得到单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，在稀释度足够高的菌液里，微生物将分散成单个细胞，将它们均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
2、PCR技术的原理：PCR是聚合酶链式反应的缩写，PCR技术实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。当温度超过90℃时，双链DNA解聚为单链（变性）。当温度下降到50℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合（复性）。当温度上升到72℃左右时，溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链（延伸）。第一轮循环的产物作为第二轮反应的模板，经过变性、复性和延伸三步产生第二轮循环的产物。第二轮循环的产物作为第三轮反应的模板，经过变性、复性和延伸三步产生第三轮循环的产物，如此循环下去，特异性地快速扩增目的基因。上述过程可以在PCR扩增仪（PCR仪）中自动完成，完成以后，常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物。DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链，所以，DNA的复制需要引物，DNA聚合酶在引物的存在下，从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。
3、基因工程的基本操作程序主要需要四个步骤：①目的基因的筛选与获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定。基因表达载体的构建是基因工程的核心，目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。基因表达载体的组成包括目的基因、复制原点、启动子、终止子和标记基因（图1中的氨苄青霉素抗性基因就是一种标记基因）。目的基因插入载体的位点不是随意的，基因表达需要启动子与终止子的调控，所以目的基因应插入启动子与终止子之间的部位。为了防止载体或目的基因的末端自己连接，即“自身环化”，可用不同的限制酶分别处理目的基因和载体，使目的基因的两端和载体的切口两端具有两个不同的末端。
【详解】
（1）乳酸菌是厌氧细菌，在自然界中分布广泛，常见的乳酸菌除乳酸杆菌外，还有乳酸链球菌；乳酸杆菌在无氧条件下进行无氧呼吸，产生乳酸，其反应式为：C6H12O62C3H6O3+能量。
（2）PCR是一项体外扩增DNA的技术，该过程中温度可能达到90℃左右，故用到的DNA聚合酶与普通的酶相比，具有的特点是耐高温；PCR产物的鉴定方法是琼脂糖凝胶电泳技术；用平板划线法纯化乳酸杆菌，目的是得到单菌落，且该过程应注意无菌操作，故进行划线操作要注意的是：从第一次划线的末端开始进行第二次划线；不要将最后一次的划线与第一次的划线相连；每次划线前要灼烧接种环；在划线操作结束时，仍然需要灼烧接种环。
（3）选择限制酶时应注意：不能破坏目的基因，质粒要确保至少含有一个完整的标记基因，目的基因和质粒切割后形成的黏性末端还要能互补配对，目的基因要以正确方向插入启动子与终止子之间的部位。据图1分析，BamH Ⅰ会切割到启动子，EcoR I在质粒上有两个酶切位点，用EcoR I切割质粒后，目的基因不能插入启动子与终止子之间的部位，质粒也会易“自身环化”，故不能选择BamH Ⅰ和EcoR I切割质粒，只能初步考虑Mfe Ⅰ、Hind Ⅲ、Kpn I切割质粒。据图2分析，Mfe Ⅰ会破坏目的基因，所以不能用Mfe Ⅰ切割目的基因；目的基因的两端需要能产生不同末端的限制酶切割，右边只有Hind Ⅲ的识别位点，所以要选用Hind Ⅲ。那么质粒所选的其中一个限制酶切割后产生的末端要能与Hind Ⅲ切割W基因后产生的末端相连，据表可知，能切割质粒的Mfe Ⅰ、Hind Ⅲ、Kpn I中，需要选择Hind Ⅲ切割质粒的其中一个位点。W基因以乙链为转录模板链，转录时mRNA自身延伸的方向为5'→3'，所以，为了W基因以正确方向拼接到质粒上，质粒可以使用限制酶Mfe Ⅰ、Hind Ⅲ切割。据表可知，Mfe Ⅰ与EcoR Ⅰ切割后产生的黏性末端相同，所以可以用EcoR Ⅰ切割目的基因的左侧。综上所述，质粒可以使用限制酶Mfe Ⅰ、Hind Ⅲ切割，含W基因的DNA片段要使用限制酶EcoR Ⅰ、Hind Ⅲ切割（能切下目的基因）。
4．甘蔗是重要的糖料作物和能源作物。某些甘蔗种植区面临土壤酸化问题，且伴随着铝毒害，严重抑制甘蔗生长并限制甘蔗产量。为解决这一问题，科研人员从甘蔗根系土壤中筛选分离出耐铝性良好的促生细菌，并进行相关研究。
(1)将土样加入经____________方法灭菌的无菌水，梯度稀释后接种至添加了氯化铝的固体培养基中。待菌落长出，挑取不同菌株接种到液体培养基振荡培养后，采用___________法进行接种，多次纯化后获得单菌落。重复上述操作，不断提高氯化铝浓度以进一步筛选___________的菌株。
(2)综合评估后筛选出甲、乙和丙三种菌株。将三种菌株分别接种在含有氯化铝的液体培养基中，培养2d后，测定发酵液中相关指标，结果如右表。分析结果可知三种菌株均能___________。通过观察三种菌株菌落的___________进行菌株的初步鉴定，进一步扩增菌株的16SrRNA基因序列并测序，从___________水平上鉴定菌株的种属关系。
组别
pH
剩余氣化铝含量（%）
对照组
4.50
100
甲
7.91
81.99
乙
7.02
82.87
丙
7.79
77.58
(3)实验中发现混合使用甲、乙、丙菌株可以促进甘蔗的生长，增加甘蔗的生物量。为进一步研究上述机制，将混合菌株培养液浇灌在铝胁迫下的甘蔗根部，一段时间后检测相关指标，结果如下图。

据图分析，在铝胁迫条件下，混合菌株发挥上述作用的机制是___________。
【答案】
(1) 湿热灭菌（或高压蒸汽灭菌） 平板划线（或稀释涂布平板） 耐铝性更高
(2)提高发酵液的pH并降低发酵液中氯化铝的含量 形态、大小、颜色等 分子
(3)混合菌株通过缓解氯化铝对甘蔗根伸长的抑制（但不影响甘蔗叶片的叶绿素含量）促进甘蔗的生长
【分析】灼烧灭菌常适用于接种环、接种针；干热灭菌常适用于玻璃器皿（吸管、培养皿）和金属用具；高压蒸汽灭菌常适用于无菌水、培养基。通常根据菌落的形状、大小、颜色等特征鉴定菌种。
【详解】（1）无菌水需要经湿热灭菌，如高压蒸汽灭菌。取含有菌体的培养液，经平板划线法或稀释涂布平板法接种，可以纯化微生物。提高氯化铝浓度，可以筛选出耐铝性更高的菌株。
（2）和对照组相比，甲、乙、丙组剩余氯化铝含量都降低，pH都升高，三种菌株都能提高发酵液的pH并降低发酵液中氯化铝的含量。菌落特征包括菌落的形态、大小、颜色等，可进行菌株鉴定。扩增菌株的16SrRNA基因序列并测序，可进一步从分子水平进行分类。
（3）据图，在0、0.5、1.0氯化铝浓度下，对照组和接种组的叶绿素含量接近，而在0.5、1.0氯化铝浓度下，接种组的根伸长量比对照组明显增大，可知混合菌株通过缓解氯化铝对甘蔗根伸长的抑制，但不影响甘蔗叶片的叶绿素含量，从而促进甘蔗的生长。
5．B基因存在于水稻基因组中，其在体细胞和精子中正常表达，在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对卵细胞的影响，设计并完成了如下实验来获取能够在卵细胞中表达B基因的转基因植株。请回答下列问题：

注：Luc基因表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光
(1)图中所示的基因表达载体需含有启动子，它是___________识别并结合的位点。
(2)可利用___________细胞中的RNA和PCR技术获取大量的B基因，该过程需要用到___________酶；获得B基因中编码蛋白的序列后，将该序列与Luc基因连接成融合基因（表达的蛋白质能保留两种蛋白质各自的功能），然后构建基因表达载体。
(3)用Ca2+处理农杆菌，使细胞处于一种___________的生理状态，然后将重组的基因表达载体导入其中。
(4)外植体经___________形成的水稻愈伤组织放入农杆菌液浸泡后进行植物组织培养，培养基中需加入___________进行筛选。
(5)个体水平可以通过___________筛选出能表达B基因的转基因植株。
【答案】
(1)RNA聚合酶
(2)水稻体细胞或精子 逆转录酶和耐高温DNA聚合
(3)能吸收环境中DNA分子
(4)脱分化 潮霉素
(5)加入荧光素后检测该植株卵细胞中是否发出荧光
【分析】基因工程的基本操作程序：1、目的基因的获取；2、基因表达载体的构建：（1）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。（2）组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因；3、将目的基因导入受体细胞，常用的转化方法：常用方法有农杆菌转化法、显微注射技术、Ca2+处理法；（3）重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达；4、目的基因的检测和表达：
【详解】（1）启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶识别和结合的部位。
（2）B基因只在体细胞和精子中正常表达，合成相应的RNA，所以从水稻体细胞和精子中提取的RNA才能逆转录得到B基因，该过程需要用到逆转录酶，PCR过程中需要高温处理，所以需要耐高温DNA聚合酶。
（3）将目的基因导入农杆菌（原核生物），一般先用Ca2+处理受体细胞，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。
（4）外植体经脱分化形成愈伤组织，再分化形成根、芽等结构，农杆菌在侵染植物时能将Ti质粒上的T-DNA转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上，而T-DNA上含有潮霉素抗性基因，所以可以用潮霉素筛选出成功导入的目的基因的受体细胞。
（5）根据注解可知，B基因与Luc基因连接形成B-Luc融合基因，Luc基因表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光，可以通过加入荧光素后检测该植株卵细胞中是否发出荧光，鉴定和筛选出能表达B基因的转基因植物。
6．《诗经》中有“投我以木瓜，报之以琼瑶”的诗句。番木瓜很容易感染番木瓜环斑病毒（英文缩写为PRSV），该病毒是全球生产木瓜的限制因素。我国华南农业大学的科研人员利用农杆菌转化法，成功培育出转基因番木瓜“华农一号”。其大致流程如图所示。回答下列问题：

(1)过程①称为___________；选用Ti质粒作为载体，是因为___________。为让抗PRSV基因定向插入Ti质粒上，需在抗PRSV基因两端分别添加限制酶___________的酶切位点。
(2)过程③将重组质粒转入农杆菌之前，需先用___________处理农杆菌，使其处于感受态；为筛选出含重组质粒的农杆菌，应将转化的农杆菌培养在含___________的培养基上。
(3)若要从个体生物学水平鉴定培育的转基因番木瓜植株是否具有抗番木瓜环斑病毒的特性，应进行的操作是___________。
(4)番木瓜是世界上唯一直接供人们食用的转基因水果，一直以来也是转基因安全性争议的焦点之一。对于转基因食品的安全性，公众主要担心的是___________。
【答案】
(1)逆（反）转录 Ti质粒T-DNA可将目的基因转移到受体细胞中，并将其整合到受体细胞的染色体DNA上 HindⅢ和BamHI
(2) Ca2+ 卡那霉素
(3)对转基因番木瓜植株进行接种PRSV实验
(4)转基因植物可能会产生有毒物质和过敏原，对人体健康不利
【分析】基因工程的一般程序包含：目的基因的获取，基因表达载体的构建，将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测与鉴定。
目的基因的获取：人工合成获取；②从基因文库获取；③通过PCR技术获取。
基因表达载体的构建：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，使目的基因能够复制和发挥作用。表达载体的组成：①复制原点；②目的基因；③标记基因；④启动子；终止子
将目的基因导入受体细胞的方法：将目的基因导入植物细胞：花粉管通道法、农杆菌转化法；将目的基因导入动物细胞：显微注射法；将目的基因导入微生物细胞：Ca2+处理法。
目的基因检测与鉴定方法：PCR技术、 抗原——抗体杂交技术、对转基因生物进行抗性接种实验。
【详解】（1）据图可知，过程①以RNA为模板合成DNA的过程，所以过程①是逆转录；农杆菌的特点：侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T-DNA可以转移到受体细胞，并整合到受体细胞染色体的DNA上。选用Ti质粒作为载体，是因为Ti质粒上的T-DNA可将目的基因转移到受体细胞中，并将其整合到受体细胞的染色体DNA上。据图可知，抗PRSV基因定向插入Ti质粒上时需插在启动子和终止子之间，以便目的基因能够正常表达，可用的限制酶切割位点有HindⅢ和BamHI，为了避免反向连接，要使用不同的限制酶共同切割目的基因和质粒，所以添加限制酶HindⅢ和BamHI的酶切位点。
（2）过程③将重组质粒转入农杆菌之前，需先用Ca2+处理农杆菌，使其处于感受态；为筛选出含重组质粒的农杆菌，应将转化的农杆菌培养在含卡那霉素的培养基上。从图中可以看出基因表达载体的标记基因是卡那霉素抗性基因，因此在培养转化的农杆菌的培养基上要添加卡那霉素进行筛选。
（3）目的基因检测与鉴定方法有分子水平的检测和个体水平的检测，从个体水平检测时对转基因生物进行抗性接种实验。所以若要从个体生物学水平鉴定培育的转基因番木瓜植株是否具有抗番木瓜环斑病毒的特性，应进行的操作是对转基因番木瓜植株进行接种PRSV实验。
（4）番木瓜是世界上唯一直接供人们食用的转基因水果，一直以来也是转基因安全性争议的焦点之一。对于转基因食品的安全性，公众主要担心的是转基因植物可能会产生有毒物质和过敏原，对人体健康不利。
7．新冠肺炎疫情警示人们要养成良好的生活习惯，提高公共卫生安全意识，戴口罩可以减少病原微生物通过飞沫在人与人之间的传播。为加快废弃口罩的处理，避免污染环境，某科研团队准备从土壤中筛选出能高效降解一次性口罩（熔喷布）的细菌（不分解琼脂），请回答下列问题。
(1)培养基的配置和灭菌：根据目标微生物的特性，配置相应的培养基，熔喷布主要成分为聚丙烯纤维（PP，组成仅含有C、H两种元素），用于筛选的固体培养基除需加入经过处理的聚丙烯粉末作为____________外，还应加入水、氮源、无机盐和琼脂等。配置好后，进行高压蒸汽灭菌，使用高压蒸汽灭菌锅时应注意，要先向锅内倒入______,并加热煮沸,将其中原有冷空气彻底排出后将锅密闭。影响高压蒸汽灭菌效果的因素有____________________________等（答出2点即可）。
(2)目的菌的获取、选择、扩大培养：目的细菌大多分布在距地表约5cm～10cm的潮湿土壤层， 因此土壤取样时，一般______________。在培养基中加入能与PP结合而显色的染色剂，目的菌的作用可使目的菌落周围出现透明圈，应当选择______________的菌落作为目的菌群，接种于液体培养基中再进行扩大培养。
(3)若要测定土壤中能降解一次性口罩（熔喷布）的细菌细胞数，请写出主要实验步骤____________。
(4)影响目的菌降解熔喷布效果的因素有温度、pH以及______________等（答出两点即可）。
【答案】
(1)唯一碳源 适量水 温度、压力、灭菌时间，以及灭菌材料和数量、锅内空气含量等
(2)铲去表层土壤（或取相应位置） 透明圈直径比菌落直径比值大
(3)取淤泥加入无菌水，涂布到相应培养基上，培养后计数
(4)目的菌降解PP的能力、目的菌的浓度、熔喷布材质、处理时间等
【分析】1、在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称做选择培养基。虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）和无机盐。另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【详解】（1）根据题干信息分析可知，该实验的目的是从土壤中筛选出能高效降解一次性口罩（熔喷布）的细菌（不分解琼脂），且熔喷布主要成分为聚丙烯纤维，因此筛选所有的固体培养基应该以经过处理的聚丙烯粉末作为唯一碳源，同时培养基中还应该具有的成分是水、氮源、无机盐和琼脂等；微生物培养基常用高压蒸汽灭菌法，高压蒸汽灭菌的原理是利用高温水蒸气杀死各种微生物，因此高压蒸汽灭菌锅内应加入适量水，以产生足够的水蒸气，水经加热煮沸后应排出冷空气，否则压力达到100 kPa时温度不够121 ℃，灭菌效果就会大打折扣。进行灭菌，影响灭菌效果的因素有温度、压力、灭菌时间、灭菌材料和数量、锅内空气含量等。
（2）由于目的细菌大多分布在距地表约5cm～10cm的潮湿土壤层，因此土壤取样时一定要铲去表层土壤；在培养基中加入能与PP结合而显色的染色剂，而目的菌能够将PP分解，进而在目的菌周围形成透明圈，目的菌分解PP的能力越强，透明圈越大，因此应该选择透明圈直径比菌落直径比值大的菌落作为目的菌群，接种于液体培养基中再进行扩大培养。
（3）要测定淤泥中能降解一次性口罩（熔喷布）的细菌的细胞数，可以取淤泥加无菌水制成菌悬液，稀释涂布到相应培养基上，培养后进行计数。
（4）影响目的菌降解熔喷布效果的因素有温度、pH、目的菌降解PP的能力、目的菌的浓度、熔喷布材质、处理时间等。

















押题猜想七 热点素材

阿尔茨海默病是德国医生阿尔茨海默最先发现的一种脑神经认知障碍疾病。其病因和发病机制目前尚不完全明确，目前比较被认可的说法是脑内淀粉样β蛋白的异常沉积，形成淀粉样β斑块；另一种说法是脑内Tau蛋白过度磷酸化，在神经细胞内形成神经元纤维缠结。请回答下列问题：
(1)淀粉样β蛋白( Aβ) 是由淀粉样前体蛋白( APP) 经水解作用而产生的多肽。APP的合成场所是________，经_________加工，再经________进一步加工包装修饰后，转移至其常驻位点，然后降解产生Aβ。
(2)Tau蛋白与淀粉样β蛋白在功能上存在较大差异，从蛋白质的结构角度分析，其原因是______________________________________________。
(3)治疗阿尔茨海默病的药物甘露特钠胶囊以海洋褐藻细胞提取物制备，与神经细胞相比褐藻细胞特有的结构为__________、__________、_____________。
(4)近期发表的一项研究颠覆了大脑中淀粉样β斑块的积聚是阿尔茨海默病发生原因的传统观点。研究发现淀粉样β斑块是阿尔茨海默病的结果，而不是原因。该团队认为认知障碍可能是由于可溶性淀粉样蛋白的减少，而不是淀粉样β斑块的相应积累。他们比较了认知正常个体与认知障碍个体的β斑块数量和可溶性淀粉样蛋白的含量，发现无论大脑中β斑块的数量如何，具有高水平可溶性淀粉样蛋白的个体在认知上都是正常的。据此分析，未来治疗阿尔茨海默氏病的思路可能是_____________________。
【答案】
(1) 核糖体 内质网 高尔基体
(2)氨基酸的种类、数目、排列顺序及多肽链的盘曲折叠方式不同
(3) 液泡 叶绿体 细胞壁
(4)增加正常可溶性淀粉样蛋白质的含量，或减少可溶性淀粉样蛋白质消耗
【分析】
蛋白质的合成场所为核糖体；蛋白质结构具有多样性的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的空间结构不同。
（1）APP是淀粉样前体蛋白，化学本质为蛋白质，所以其合成场所为核糖体，经内质网加工，再经高尔基体进一步加工包装修饰后，转移至其常驻位点。
（2）蛋白质结构具有多样性的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的空间结构不同。
（3）神经细胞属于动物细胞，褐藻属于高等藻类，因此与神经细胞相比，褐藻特有的结构为细胞壁、叶绿体、液泡。
（4）根据题干“他们比较了认知正常个体与认知障碍个体的β斑块数量和可溶性淀粉样蛋白的含量，发现无论大脑中β斑块的数量如何，具有高水平可溶性淀粉样蛋白的个体在认知上都是正常的”可知：增加正常可溶性淀粉样蛋白质的含量，或减少可溶性淀粉样蛋白质消耗可以成为未来治疗阿尔茨海默氏病的新思路。
【点睛】本题结合阿尔茨海默病，要求考生识记细胞中各种细胞器的结构、分布和功能，掌握分泌蛋白的合成与分泌过程，能结合所学的知识准确答题。

【押题解读】
随着新高考和核心素养逐步的落实和深入人心，尤其是在社会责任当中的体现逐渐提高。高考中对于社会热点的考查，也在逐步的进行推行和改革，在2020、 2021、2022年生物高考全国卷和其他省份高考试题中就均有涉及,并且有逐年提高的趋势。情境信息题重点考察运用知识解决实际问题的能力和理解文字、图表、表格等表达的生物学信息的能力以及收集信息、加工处理信息、转化信息、交流信息的能力。
【考前秘笈】
关注重大生物生活新闻、诺贝尔奖、中外生物科技重大突破、病毒知识。如：全球首例猪心移植患者死因揭露；太空植物篇--空间站太空授课、月壤培育植物；“染色体融合”小鼠，将40条染色体改造为38条；2022年诺贝尔生理学或医学奖； 2022年诺贝尔化学奖一带进生物研究新方法；Science封面文章: 新冠疫情3年不休,病毒靠5招躲避免疫系统追杀。素材情景题特点特点可概括为“新情境、旧知识”。所以这种题型往往是“高起点，低落点”，一般有如下解题思路：
1. 阅读题干，联系生物学基本原理，你会题干给出的新信息，理解题干创设新情境中的新知识。
2. 结合提出的问题，提炼出有价值的信息，剔除干扰信息，从中找出规律。
3. 充分发挥联想，将发现的规律和已有旧知识牵线搭桥，迁移到要解决的问题中来，运用比较、归纳、推理，创造性的解决问题。

1．丙型肝炎病毒(HCV)是一种具有包膜的单链RNA病毒，该RNA能直接作为翻译的模板合成多种病毒蛋白，其中包括一种依赖RNA的RNA聚合酶，实现病毒RNA的复制。HCV感染肝细胞，导致肝脏发生炎症，严重时可能发展为肝癌。目前尚未研制出疫苗，最有效的治疗方案是将PSI7977(一种核苷酸类似物)与干扰素、病毒唑联合治疗。下列相关叙述正确的是（    ）
A．HCV的RNA含该病毒的遗传信息和反密码子
B．PSI7977的治疗机理可能是作为合成原料掺入RNA引起合成终止
C．HCV需要将其遗传物质整合到宿主细胞的染色体上以完成复制
D．HCV与肝细胞结构上的最大区别是无核膜包被的细胞核
【答案】B
【分析】
1、中心法则：遗传信息从DNA传递给RNA，再从RNA传递给蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译的过程，也可以从DNA传递给DNA，即完成DNA的复制过程，这是所有细胞结构的生物所遵循的法则；在某些病毒中的RNA自我复制（如烟草花叶病毒等）和在某些病毒中能以RNA为模板逆转录成DNA的过程（某些致癌病毒）是对中心法则的补充和发展。
2、分析题意可知：HCV的遗传物质是RNA，能直接作为翻译的模板合成多种病毒蛋白。
【详解】
A、分析题意可知：HCV的遗传物质是RNA，能直接作为翻译的模板合成多种病毒蛋白，所以该RNA相当于mRNA，其上含有密码子，没有反密码子，A错误；
B、分析题意可知：PSI7977是一种核苷酸类似物，用PSI7977治疗，可能是将其作为合成原料掺入RNA中，引起合成终止，B正确；
C、HCV的遗传物质是RNA，不能和宿主细胞染色体整合，而该RNA会进行复制产生新的RNA基因组，进行翻译产生蛋白质，RNA和蛋白质组成新的HCV，C错误；
D、HCV属于病毒，与肝细胞结构上的最大区别是没有细胞结构，D错误。
故选B。
2．厨余垃圾易腐败，腐败的厨余垃圾含有一定量的有害物质，直接进入生态系统可能会对生态系统中的生物造成伤害。可将厨余垃圾投放至易腐垃圾减量机，经粉碎、脱水、固液分离、固体搅拌、烘干等一系列处理，厨余垃圾可以变废为宝，转化成有机肥，通过深埋或兑水使用，供居民种花、种树、肥田等。下列有关叙述错误的是（    ）
A．将厨余垃圾加工成有机肥，实现了对废弃物中能量和物质的循环多级利用
B．将有机肥施加到农田中，可能会改变土壤微生物的组成和数量
C．厨余垃圾处理减轻了环境污染，一定程度上有利于城市生态系统的稳定
D．有机肥深埋或兑水使用与防止“烧苗”现象有关
【答案】A
【分析】
能量流动是指生态系统能量的输入、传递、转化和散失的过程。能量流动表现为单向流动、逐级递减的特点。能量流动的途径是沿着食物链和食物网传递的。相邻两个营养级的传递效率=能量传递效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
【详解】
A、生态系统中能量流动的特点为单向流动、逐级递减，能量不能被循环利用，A错误；
B、施用有机肥增加了土壤中有机物的量，且有机肥自身可能携带有多种微生物，土壤微生物能分解有机肥中的有机物为自身提供营养和能量，所以施用有机肥后土壤微生物的组成和数量可能会发生改变，B正确；
C、根据题意可知，厨余垃圾中含有一定量的有害物质，经一系列处理后变废为宝，转化成有机肥，说明有关处理能减轻环境污染，有利于生态系统的稳定，C正确；
D、根细胞所处外界溶液浓度过高时，会造成根细胞大量失水（即“烧苗”），有机肥通过深埋或兑水使用与防止“烧苗”现象有关，D正确。
故选A。
3．青蒿素()被世界卫生组织称作是“世界上唯一有效的疟疾治疗药物”，是从黄花蒿茎叶中提取的无色针状晶体。青蒿素不易挥发，不溶于水，易溶于有机溶剂，60°C以上易分解的类化合物。下列说法正确的是（    ）
A．青蒿素的元素组成与胡萝卜素相同
B．在提取青蒿素时可先高温烘干黄花蒿，有利于提高萃取效率
C．在浓缩提取液时可利用蒸馏法获得青蒿素粗品
D．可用萃取法对所提取的物质进行鉴定，以确定是否提取到青蒿素
【答案】C
【分析】
1、青蒿素可溶于乙醚，不溶于水，不易挥发，对热不稳定，60℃以上易分解，因此提取青蒿素时不宜使用水蒸气蒸馏法，可采用有机溶剂萃取的方法。
2、萃取法提取青蒿素的实验流程是：黄花粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→青蒿素。
【详解】
A、胡萝卜素的组成元素只有C、H，青蒿素的元素组成是C、H、O，A错误；
B、青蒿素易溶于有机溶剂，不溶于水，不易挥发，60℃以上易分解，因此高温烘干过程中，黄花蒿中的青蒿素易被分解破坏，B错误；
C、萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置，在浓缩之前，还要进行过滤操作，C正确；
D、提取到的青蒿素粗品用纸层析法进行鉴定，D错误。
故选C。
4．实现碳中和、碳达峰目标，需全面发掘固碳资源。研究者利用弃耕农田探究植物物种丰富度对土壤固碳能力的影响。
(1)叶肉细胞吸收的CO2在__________中与C5结合，最终还原产生C3，此类植物为C3植物（包括豆科）。与C3植物相比，C4植物含有对CO2亲和力较高的PEP羧化酶，在干旱、高温、强光等条件下大部分气孔关闭时C4植物仍能利用__________，影响该反应的内部因素包括__________（写出两个）。
(2)研究者选取若干大小相同的弃耕农田样地，去除原有植物根系、大颗粒等，分别种植1、2、4、8、16种植物，每块样地中的植物从16种草原物种中随机选择。所有样地均不施肥，若干年后测定样地固碳速率，结果如图。

种植过程中及时去除杂草的目的是__________。结果显示，__________土壤固碳速率越高，14-22年间土壤固碳速率增加可能与__________（选填下列字母）增加有关。
A．地上植物凋落物            B．土壤根系生物量
C．土壤微生物及其残体        D．根系分泌物如糖、氨基酸等
(3)研究者发现豆科、C4植物联合种植对土壤固碳作用贡献较大。豆科植物根部共生根瘤菌能够固氮，其根系生物量较低且易被分解，C4植物根系生物量高不易被分解。依据上述研究结果，分析二者联合种植固碳速率高的原因__________。
(4)草原生态系统存储了约三分之一陆地碳储量，过度放牧导致草地退化严重，碳储量明显下降。从稳态与平衡角度，提出恢复草地碳储量的措施__________。
【答案】
(1) 叶绿体基质 低浓度CO2 PEP羧化酶活性，含量
(2)保持原有的物种组成 植物物种丰富度越高 ABCD
(3)C4植物地上部分光合作用效率高且地下根系分解缓慢，C4、豆科植物共同种植时，C4植物能利用豆科植物根降解释放的氮作为肥料增加地上和地下生物量，进而提高固碳速率
(4)改善放牧管理同时在牧场种植本地豆科、C4等植物
【分析】
1、暗反应阶段：光合作用第二个阶段中的化学反应，没有光能也可以进行，在叶绿体内的基质中进行。通过CO2固定和C3还原生成有机物，并将ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能。
2、影响植物光合作用的主要外部因素有光照强度、CO2浓度，温度、矿物质含量等，内部因素主要有光合色素含量、酶的活性和含量等。
【详解】
（1）根据光合作用暗反应的物质变化可知，CO2与C5结合（即CO2固定）发生在叶绿体基质中。由题干可知，C4植物的PEP羧化酶对CO2亲和力较高，因此在气孔关闭，胞间CO2浓度较低的情况下，C4植物可以利用这些低浓度的CO2进行光合作用，此时影响C4植物光合速率的内部因素主要是植物自身含有的PEP羧化酶的含量、活性。
（2）种植实验过程中，实验自变量是种植草原物种的种类，应当及时去除杂草，使每个实验组都能保持原有物种组成，排除杂草出现对实验结果的影响。由图可知，随着植物物种丰富度提高，1-13年间，土壤固碳速率逐渐增大（除了物种丰富度为8时略有下降），14-22年土壤固碳速率也是逐渐增大。
A、在14-22年间，随着群落的演替，植物多样性提高，植物生产量增大，地上植物掉落物增多，土壤中有机物增多，固碳速率提高，A正确；
B、土壤根系生物量增大，意味着地下部分有机物增多，固碳速率提高，B正确；
C、根系周围生活的土壤微生物有助于固定氮、磷、钾等植物生长所必须的矿质元素，促进植物生长，提高固碳速率，C正确；
D、根系分泌物增多，在根系周围形成优良微生物群落，可以提高矿物质的利用率，同时可改善土壤结构，促进植物生长，提高土壤固氮速率，D正确。
故选ABCD。
（3）豆科植物固氮，但根质量较低，产生的凋落物分解速度更快；C4植物可以利用分解豆科植物根释放的氮来生产地上和地下生物量，这些生物量分解缓慢，导致碳的积累，有利于固碳速率提高。
（4）由题干可知，C4植物根系生物量高不易被分解，豆科植物能够固氮，增加土壤氮含量，有利于植物生长积累有机物，因此种植豆科植物和C4植物有利于恢复草地碳储量。同时严格控制放牧强度，适度放牧有利于草原生物多样性的恢复，提高草地资源利用率。
5．新冠病毒的肆虐给人类生活带来了极大的影响，研发疫苗是防控新冠肺炎的有效措施。刺突蛋白（S蛋白）是新冠病毒重要的表面膜蛋白，承担病毒与宿主细胞膜受体结合及膜融合功能，是宿主中和抗体的重要作用位点以及疫苗设计的关键靶点。我国首家获批的国产腺病毒载体疫苗，适用于预防新冠肺炎。该疫苗及抗体的生产流程如图所示，请回答下列问题：

(1)为判断疑似患者是否为新型冠状病毒感染者，采集鼻咽拭子主要用于病原学检查，检测病毒的__________；由于核酸检测比较费时费力，现已开发出多款针对新冠病毒的抗原或抗体检测试剂盒，可在更短时间内得出检测结果。其中一种试剂盒的生产思路是：将新冠病毒的刺突蛋白基因整合到载体上，利用基因工程获得大量的刺突蛋白，并做成检测试剂盒，这种试剂盒是用来检测_____________。
(2)最新研究表明，新冠病毒也可穿过血脑屏障进入内环境中的_____________，再感染脑细胞，可损伤_____________的部分区域，引起嗅觉消失等症状。
(3)根据新冠病毒通过表面刺突蛋白（S蛋白）与人细胞膜上ACE2受体结合后入侵人体细胞的特点，研制了图1中的腺病毒载体疫苗，将编码新冠病毒S蛋白的基因经过______________酶的作用，构建无害的腺病毒载体。
(4)据图2所示，研制抗S蛋白单克隆抗体，需先注射__________免疫小鼠以激活小鼠的免疫细胞，再提取激活的B细胞与骨髓瘤细胞融合，用HAT培养基筛选获得__________细胞，还需继续通过_____________才能获得分泌单克隆抗体的细胞株。
【答案】
(1)核酸/RNA （血浆中）新冠病毒的抗体
(2)组织液 大脑皮层
(3)限制酶和DNA连接
(4)刺突蛋白/S蛋白 杂交瘤 克隆化培养和抗体检测
【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。单克隆抗体的制备过程有两次筛选：第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。
【详解】
（1）采集鼻咽拭子主要用于病原学检查，检测病毒的核酸即RNA。利用基因工程获得大量的刺突蛋白，并做成检测试剂盒，这种试剂盒的有效成分是刺突蛋白，即病毒特异性抗原，是用来检测病毒的针对刺突蛋白的特异性抗体。
（2）新冠病毒也可穿过血脑屏障进入内环境中的组织液，脑细胞直接生活于组织液，脑细胞被感染。嗅觉的产生区域位于大脑皮层，嗅觉消失损伤的是大脑皮层。
（3）构建基因表达载体时，需要用限制酶将质粒切割开，将目的基因切取下来，再用DNA连接酶将目的基因和质粒连接在一起。
（4）制备单克隆抗体时，需要先注射S蛋白（或刺突蛋白）作为抗原免疫小鼠，使小鼠产生特异性的浆细胞，用HAT培养基进行第一次筛选，即筛选杂交瘤细胞，然后进行第二次筛选，即通过克隆化培养和抗体检测，筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。
6．从2019年底开始，非洲东部的肯尼亚等国家，爆发出了一场严重的蝗虫灾情，截止到2020年的2月份，蝗虫群已经进入亚洲的部分国家。根据媒体报道，当时的蝗虫群数量已经达到4000亿只。
(1)印度和巴基斯坦受到本次蝗灾影响，大量农田受损，损失达到百亿卢比。从生态系统的成分分析，蝗虫属于____________，与农作物的关系属于____________，当蝗虫数量太多时，就会对当地的生态造成破坏，这说明____________。
(2)控制蝗虫的种群密度是避免蝗灾的重要手段，调查蝗虫幼体跳蝻密度常用的手段是____________，其原因是________________________。
(3)中国蝗灾防治工作组抵达巴基斯坦实地考察后，认为采用化学农药防治和微生物农药（微孢子虫类和绿僵菌）等防治措施可快速有效控制蝗灾。从对环境的影响角度分析，与前者相比，微生物农药防治的优势是____________。
(4)一个生态系统的修复是否成功，最终主要看该生态系统的____________是否能够保持长期稳定。
【答案】
(1)消费者 捕食 生态系统的自我调节能力有限
(2)样方法 跳蝻活动能力弱，活动范围小
(3)对环境无污染
(4)结构与功能
【分析】
估算种群密度时，常用样方法和标志重捕法，其中样方法适用于调查植物或活动能力弱、活动范围小的动物，标志重捕法适用于调查活动能力强、活动范围大的动物。
生态系统中的组成成分越多，营养结构就越复杂，生态系统的自动调节能力就越强，其抵抗力稳定性就越强，相反的其恢复力稳定性就越弱。
(1)蝗虫属于消费者，以农作为为食，所以与农作物的关系是捕食；生态系统具有一定的自我调节能力，但当蝗虫数量太多时，就会对当地的生态造成破坏，这说明生态系统的自我调节能力有限的。
(2)蝗虫幼蝻活动能力弱，活动范围小，所以调查其种群密度常用样方法。
(3)与化学农药相比，微生物农药防治对环境没有污染。
(4)生态系统修复是否成功，最终主要看该生态系统的结构与功能是否能够保持长期稳定。
【点睛】本题考查种群的特征、种群数量的变化、生态系统等知识，考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力。
7．非霍奇金淋巴瘤是一种起源于淋巴组织的血液系统恶性肿瘤，其细胞表皮高表达CD19蛋白。体T细胞）治疗法是利用基础工程的方法使T细胞表达能足够靶定抗原的受体（CAR ），改造后的T细胞被称为CAR-T ，可以识别并攻击带有特定抗原的癌细胞，同时激活机体自免疫从而达到抗癌的效果。请回答下列问题：
(1)目前制造CAR-T细细胞大部分是采用慢性病毒感染的方式使T细细胞表达CAR 。
①获得CAR基础（实质为抗CD19蛋白的抗体基础）：将抗CD19蛋白的抗体基础作为PCR反应的模板，并依据_____设计一个对特殊性引物来扩大应该的原因。
②构建基因表达载体：图1为所用载体显示意图，表格式为限制制作的序列及切割位置。为使目标与载体正确连接，在扩展目标的基础时，应在其一引物的_____端别引入_____两种不同限制发酵的序列。在目的的基础和载体连接时，可选_____（选填“ E . coliDNA连接酶”或“ T4DNA连接酶”）。
③将目标的基础导入受实体细胞：将重组质粒通过_____技术引导进入T细胞。
④重组质粒的筛选与确定：将转化后的T细节设置于含_____培养基础上进行培养，一步通过流式细胞试验证明CAR-T细胞的结构是否成功。

限制制酒
识别顺序
欣德III
A↓AGCTT
Pvit2
CAG↓CTG
KpnI
G↓GTACC
生态RI
G↓AATTC
PstI
中国三峡集团↓AG
BamHI
G↓中国海关总署
(2)采用病毒作为传递体存在于随机插入的安全隐患，CRISPR/Cas9技术作为第三代基因编译工具（图2 ），sgRNA可引导Cas9蛋白在特定位置进行切割来完成基础的编辑。科学家庭利用该技术制作的CAR-T细胞，在非霍奇金淋巴瘤临床前的治疗中取出得理想效。其操作原理如图3所示。

① sgRNA能与基底因特异认识、结合的原理是_____，基因编辑工具中对基因进行剪切的是_____。
②细胞表面的PD-L1蛋白和T细胞表面的PD-1受体结合，发出免疫抗制信号，现实免疫逃逸。该研究小组利用CRISPR/Cas9技术切割T细胞中PD-1基因的同步导入片向PD-1基础的同源重组序列，利用同源重组修复的原理将_____重组在PD-1基础内部，制作了非病毒定点整合的CAR-T细胞，如图3 。
③综上所述信息分析，与慢病病毒制剂的CAR-T细胞相比较，该方法细胞的CAR-T细胞在非霍奇金淋巴瘤的治疗中的优势有：可以_____插入抗CD19蛋白的抗体基础，降低随机插入的安全隐患，提高CAR-T细胞的安全性；可以使PD-1基础突变，降低钛瘤细胞_____的可能性，提高CAR-T细胞的有效。
【答案】
(1)抗CD19蛋白抗体基因两端的部分核苷酸序列 5’ Pvit2、EcoRI T4DNA连接酶 显微注射 嘌呤霉素
(2)（sgRNA与靶基因）碱基互补配对 Cas9蛋白 抗CD19蛋白的抗体基因 定向 免疫逃逸
【分析】
1、癌细胞的特征：（1）能无限增殖。（原因是没有接触抑制，癌细胞并不因为相互接触而停止分裂）（2）形态结构发生显著变化。（3）细胞表面发生改变，细胞膜上糖蛋白等物质的减少，使癌细胞间黏着性下降。
2、基因工程的工具：①限制酶，能识别双链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；②DNA连接酶，连接两个核苷酸之间的磷酸二酯键；③运载体，质粒是最常用的运载体，除此之外，还有λ噬菌体衍生物、动植物病毒。
【详解】
（1）①进行PCR扩增目的基因时，需要根据目的基因两端的序列及碱基互补配对原则设计引物。
②为了防止目的基因和载体自连和反接，同时为了防止破坏抗性基因，防止破坏终止子和启动子，则应该用Pvit2和EcoRI酶切割质粒和目的基因，则需要在一对引物的5'端引物Pvit2、EcoRI两种不同的限制酶。Pvit2酶切产生的是平末端，则需要用T4DNA连接酶才能将目的基因与载体连接。
③将目的基因导入受体细胞：一般用显微注射法将重组质粒导入动物细胞，所以将重组质粒通过显微注射技术导入到T细胞。
④重组质粒含有嘌呤霉素抗性基因，则可以将转化后的T细胞置于含嘌呤霉的培养基中进行筛选，进一步通过流式细胞术验证CAR-T细胞的构建是否成功。
（2）①sgRNA能与靶DNA分子特异性识别、结合的原理是SgRNAR的碱基序列与靶DNA分子发生碱基互补配对。基因编辑工具中对基因进行剪切的是Cas9蛋白。
②抗CD19蛋白的抗体基因是目的基因，则通过同源重组修复的原理可将抗CD19蛋白的抗体基因重组在PD-1基因内部，制备了非病毒定点整合的CAR-T细胞，如图3。
③由于同源重组利用了碱基互补配对原理，具有特异性，所以用CRISPR/Cas9技术可定向插入抗CD19蛋白的抗体基因，降低随机插入的安全隐患，提高CAR-T细胞的安全性；将外源基因插入到PD-1基因内部导致PD-1基因突变，降低肿瘤细胞免疫逃逸的可能性，提高CAR-T细胞的有效性。
8．在缺氧条件下，人体既可通过神经系统调节呼吸频率来适应，又可通过增加红细胞的数量来适应。红细胞数量增加与细胞内缺氧诱导因子（HIF）介导的系列反应有关，机理如下图所示。2019年诺贝尔生理学或医学奖颁给了发现这一机制的三位科学家。请回答问题：

(1)呼吸频率加快加深后，吸入更多的氧气。氧气进入人体细胞参与有氧呼吸的反应场所是______。人体在缺氧条件下，细胞呼吸的产物有______。
(2)如图所示，常氧条件下，经过______的催化，HIF-1α蛋白发生羟基化，使得VHL蛋白能够与之识别并结合，从而导致HIF-1α蛋白降解。
(3)由图可知，缺氧条件下，HIF-1α蛋白通过____进入细胞核内，与ARNT结合形成缺氧诱导因子（HIF）。HIF结合到特定的DNA序列上，促进EPO（促红细胞生成素）的合成，从而促进红细胞数量的增加，携带氧气能力增强。另外，HIF还可促进有关蛋白质的合成，使细胞呼吸第一阶段某些酶的含量增加、细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量增加，请分析这些变化的适应意义：_____。
(4)慢性肾功能衰竭患者常因EPO产生不足而出现严重贫血，研究人员正在探索一种PHD抑制剂对贫血患者的治疗作用。请结合图中信息，分析PHD抑制剂治疗贫血的作用机理______。此外，在肿瘤微环境中通常缺氧，上述机制______（填“有利于”或“不利于”）癌细胞大量增殖。研究人员正努力开发新的药物，用以激活或阻断氧感应机制，改善人类的健康。
【答案】
(1)线粒体（内膜） 乳酸、CO2和水
(2)脯氨酰羟化酶/PHD
(3)核孔 增加糖酵解的酶有利于细胞通过无氧呼吸产生ATP为细胞供能；葡萄糖转运蛋白增加有利于细胞摄入葡萄糖，为细胞呼吸提供能源物质
(4)通过抑制PHD活性抑制HIF-1α的降解，细胞内较高水平的HIF-1α促进EPO的产生 有利于
【分析】根据题干信息和图形分析，常氧条件下，HIF-1α蛋白不进入细胞核发挥作用，而是经过一系列的化学反应，最终被降解了；缺氧条件下，HIF-1α蛋白通过核孔进入细胞核与ARNT结合，进而影响基因（DNA）的表达情况。
【详解】（1）氧气参与有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体（内膜）；人体在缺氧条件下，可同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，其中无氧呼吸的产物是乳酸，有氧呼吸的产物是水和二氧化碳。
（2）据图分析可知，常氧条件下，HIF-1α蛋白经过脯氨酰羟化酶的催化发生了羟基化。
（3）据图分析可知，HIF-1α蛋白是通过核孔进入细胞核内的；根据题意分析，HIF-1α蛋白与ARNT结合形成缺氧诱导因子（HIF），HIF结合到特定的DNA序列上，促进EPO（促红细胞生成素）的合成，从而促进红细胞数量的增加，携带氧气能力增强。另外，HIF还可促进其他有关基因的表达，使细胞呼吸第一阶段某些酶的含量增加、细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量增加，这些变化的适应意义在于增加糖酵解的酶有利于细胞通过无氧呼吸产生ATP为细胞供能；葡萄糖转运蛋白增加有利于细胞摄入葡萄糖，为细胞呼吸提供能源物质。
（4）根据题意分析，PHD抑制剂治疗贫血的作用机理是通过抑制PHD活性抑制HIF-1α的降解，细胞内较高水平的HIF-1α促进EPO的产生；此外，在肿瘤微环境中通常缺氧，上述机制有利于癌细胞大量增殖。



押题猜想八 实验设计与分析

1.为研究某化工原料A对动物生殖机能的影响，某实验小组选取中国林蛙进行实验。实验如下表，据此分析错误的是（    ）
材料
分组
实验处理
实验结果
雄蛙
甲
置于添加一定量的物质A的水体饲养
一段时间后检测精巢芳香化酶的水平，并对精巢进行制片观察
乙

注：芳香化酶能促进雄性激素转化为雌性激素
A．乙组为空白对照组，应该用无添加物质A的与甲组相同水体饲养
B．若甲组雄蛙精子发育异常比例显著高于乙组，推测甲组雄蛙雌性激素水平高于乙组
C．若甲乙两组实验结果没有显著差异，也可能是A物质添加量少所致
D．对精巢制片进行镜检时，可通过观察精子内染色体形态数目来判断精子发育是否正常
【答案】D
【分析】
本实验是研究某化工原料A对动物生殖机能的影响，所以是否用原料A处理是实验的自变量，因变量是动物生殖机能的变化，可用精巢芳香化酶的含量表示。
【详解】
A、该实验的自变量为是否添加物质A，乙为空白对照组，所以实验处理为无添加物质A的与甲组相同的水体饲养，A正确；
B、芳香化酶能够促进雄性激素转化为雌性激素，进而导致雄性精子发生异常，B正确；
C、实验中只使用了一定量物质A的水体饲养，甲乙两组没有显著差异，有可能是由于物质A添加量较少所致，C正确；
D、观察染色体的形态数目应在分裂中期，而精子已高度分化，不再分裂，D错误。
故选D。
【点睛】本题考查学生实验设计和分析能力，找出实验自变量和因变量是解题关键。
2科学家发现过度肥胖的动物往往血糖浓度过高。给某品系的高血糖肥胖小鼠注射胰岛素后，发现血糖浓度并未下降。研究人员用上述品系小鼠，做了以下4组实验：
实验①：先给小鼠服用三周阿司匹林，再注射酸性生理盐水配制的胰岛素1mL，一段时间后，血糖浓度开始下降；
实验②：先给小鼠服用三周阿司匹林，再注射酸性生理盐水1mL，一段时间后，血糖浓度未见下降；
实验③：不给小鼠服用阿司匹林，三周后注射酸性生理盐水配制的胰岛素1mL，一段时间后，血糖浓度未见下降；
实验④：不给小鼠服用阿司匹林，三周后注射酸性生理盐水1mL，一段时间后，血糖浓度未见下降。
实验中能证明阿司匹林可以通过恢复肥胖小鼠对胰岛素的敏感性来降低血糖的是（    ）
A．实验①和实验② B．实验②和实验③
C．实验①和实验③ D．实验①和实验④
【答案】A
【分析】
实验组：经过处理的组是实验组。
对照组：未经过处理的组是对照组。
变量：实验过程中可以变化的因素称为变量。
自变量：想研究且可人为改变的变量称为自变量。
因变量：随着自变量的变化而变化的变量称为因变量。
无关变量：在实验中，除了自变量外，实验过程中存在一些可变因素，能对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。
【详解】
根据题干中“过度肥胖的动物往往血糖浓度过高，给老鼠注入胰岛素后，发现血糖浓度并未下降”，说明胰岛素对过度肥胖的动物不能起降血糖的作用。该实验目的是“阿司匹林可能对降低肥胖动物血糖有效果”，根据实验设计时要注意单一变量原则和对照原则，实验组先给老鼠服用三周的阿司匹林后，再注射胰岛素，一段时间后，血糖开始下降，对照组应给老鼠服用三周阿司匹林后，注射等量生理盐水，一段时间后测试血糖浓度，实验①和实验②符合题意，A正确。
故选A。

【押题解读】
实验考察常见有两类，一类是教材实验的基本原理、流程、结果的分析；另一类是给出一个全新的实验要求，完善、补充实验步骤，进行结果分析或者误差分析等。此类题需要依据单一变量原则和设计对照实验原则，明确探究性实验与验证性实验中不同的思路、方法，分析自变量、因变量与无关变量的关系及对实验结果的不同影响，主要考查考生的实验探究能力。实验专题选择题部分及文字题或曲线的形式，侧重考察教材的基础实验材料、原理、规律、方法、步骤等，对一些生物学问题的初步探究能力也在选择题中有所考察。非选择题部分主要以文字、表格、曲线、图形等多种方式，都以设计新的背景材料，结合代谢、遗传调节等有关知识，考察变量的确认及结果结论的预测分析。
【考前秘笈】
教材的基础实验材料、原理、规律、方法、步骤的分析与熟记；并能尝试运用科学探究的思维进行作答，对课本的各种实验方法的灵活运用要求较高。
解题思维模板如下：
1.找变量：明确对照实验的单一变量原则；
2.定方法：明确实验设计的科学步骤，与实验评价题的评价项目；
3.作解答：正确运用生物学术语规范作答

1．下列有关实验设计的叙述中，正确的是（    ）
A．洋葱鳞片叶外表皮的细胞质壁分离和质壁分离复原实验为对比试验
B．实验不一定有空白对照组，但应该有相应的对照
C．探究促进插条生根的最适生长素浓度的预实验设置空白对照可减小实验误差
D．在实验之前针对提出问题所作的假说往往都是正确的
【答案】B
【分析】
生物实验设计的原则：对照原则和单一变量原则，生物实验中的实验组是对自然状态的实验对象施加或减除了某一自变量的组， 对照组是对自然状态的实验对象未施加或减除了某一自变量的组。
【详解】
A、洋葱鳞片叶外表皮的细胞质壁分离和质壁分离复原实验在时间上形成了前后自身对照，不需要另外设立对照组，不属于对比试验，A错误；
B、对照原则是实验设计需要遵循的原则之一，实验不一定有空白对照组，但应该有相应的对照，B正确；
C、探究促进插条生根的最适生长素浓度的预实验设置空白对照不能减小实验误差，但可以为进一步的实验摸索条件 ，也可以检验实验设计的科学性和可行性，C错误；
D、在实验之前针对提出问题所作的假说不一定都是正确的，D错误。
故选B。
2．平腹小蜂寄生于荔枝蝽象的卵中，农业生产中常用平腹小蜂来防治荔枝蝽象。某小组欲探究平腹小蜂不同基因和荔枝蝽象卵密度对卵寄生比率的影响，结果如图所示。下列有关说法不正确的是（    ）

A．实验中野生型为对照组，其余两组为实验组
B．平腹小蜂种群密度越大对荔枝蝽象防治效果越好
C．Orco基因缺失型平腹小蜂的防治效果较差
D．荔枝蝽象卵密度会对寄生比率产生影响
【答案】B
【分析】
分析图中曲线可知，随着荔枝蝽象卵密度增大，卵寄生比率会有所下降，荔枝蝽象卵密度相同时，野生型、GFP基因缺失型和Orco基因缺失型，对卵寄生比率影响最大的是Orco基因缺失型。
【详解】
A、分析题图可知，野生型为对照组，GFP基因缺失型和Orco基因缺失型为实验组，A正确；
B、剧图分析，平腹小蜂种群密度越大，Orco基因缺失型平腹小蜂使卵寄生比率下降，野生型和GFP基因缺失型平腹小蜂种群密度达到一定值时，卵寄生比率略有下降，所以平腹小蜂种群密度越大对荔枝蝽象防治效果并不是越好，B错误；
C、据图分析，Orco基因缺失型平腹小蜂使卵寄生比率下降，所以Orco基因缺失型平腹小蜂的防治效果较差，C正确；
D、由图分析，荔枝蝽象卵密度不同，卵寄生比率不同，故荔枝蝽象卵密度会对寄生比率产生影响，D正确。
故选B。
3．科学家曾经用透过三棱镜的光照射水绵的临时装片，观察到好氧细菌主要聚集在红光和蓝紫光区域。下列有关该实验的叙述，正确的是（    ）
A．载有水绵和好氧细菌的临时装片应该放在有氧环境中
B．载有水绵和好氧细菌的临时装片应该放在适宜光照下
C．应将不同颜色的光投射到同一细胞叶绿体的不同部位
D．红光和蓝紫光区域聚集的好氧细菌多，说明叶绿体主要吸收红光和蓝紫光
【答案】D
【分析】
本实验的目的是探究光合作用的适宜光源，需要将材料放在无氧黑暗条件，用不同颜色的光源照射叶绿体。
【详解】
A、本实验中，载有水绵和好氧细菌的临时装片应该放在无氧环境中，A错误；
B、实验中，载有水绵和好氧细菌的临时装片应该放在黑暗环境中，B错误；
C、要照射同一细胞叶绿体的不同部位，需要用极细的光束，本实验中，同颜色的光照射的范围较大，照射的是不同水绵细胞的叶绿体，C错误；
D、实验结果说明，叶绿体主要吸收红光和蓝紫光，D正确。
故选D。
4．在黑暗条件下培养小麦的根尖，当根尖生长到10mm左右时用不同强度的单侧光对直立生长的根尖进行照射处理，一段时间后对向光侧与背光侧的生长素含量进行测定，结果如下表所示。下列相关叙述正确的是（    ）
处理的光强
生长素（IAA）含量（ng·g-1）
向光侧
背光侧
合计
500  lx
163
426
589
1000  lx
147
439
586
A．根尖产生的生长素化学本质是萘乙酸
B．实验表明：光照导致了生长素的分解
C．若要弄清根尖两侧IAA含量差异的原因，还需设置一个黑暗组
D．若在1000lx光照下根尖背光弯曲茎尖向光弯曲生长，说明根对IAA的敏感性小于茎
【答案】C
【分析】
由题表分析可知：在单侧光的照射下，背光侧生长素浓度高，向光侧浓度低，且在实验范围内，该现象随光照强度的增加而增强。
【详解】
A、根尖产生的生长素，化学本质为吲哚乙酸，由色氨酸合成，而萘乙酸为生长素类似物，A错误；
B、由题表分析可知，在单侧光的照射下，背光侧生长素浓度高，向光侧浓度低，且总量基本不变，不能表明是光照导致了生长素分解，B错误；
C、若要弄清根尖两侧IAA含量差异的原因，应设置对照组，用来探究是否是光照导致两侧IAA含量差异，对照组不做任何光照处理，置于黑暗条件下，为黑暗组，C正确；
D、在1000lx光照下，根尖背光弯曲， 是由于根的向光侧生长素浓度低，生长快，根的背光侧生长素浓度高，生长慢，单侧光引起根的背光性生长体现了IAA的作用具有浓度较低时促进生长，浓度过高时抑制生长的特点，说明根对IAA的敏感性高于茎，D错误；
故选C。
5．科研小组对柑橘叶片发育过程中相对叶面积（%）、总叶绿素含量（mg/g·fw）、气孔相对开放程度（%）和CO2吸收量（μmol/m2·s）等指标进行了测量，结果如图所示。回答下列问题：

(1)实验过程中每组叶片都应选择若干片，其目的是__________________。
(2)若将A组叶片置于光照和温度均适宜且恒定的密闭容器中，一段时间后，叶肉细胞内开始积累_________，判断的依据是___________________________。
(3)B组叶片CO2吸收量远低于C组和D组，推测最可能的原因是：气孔相对开度较低，CO2供应不足、_________，导致___________________________。
(4)与C组相比，D组叶肉细胞的叶绿体中明显增多的结构是_________，判断的依据是___________________________。
(5)实验中所测的CO2吸收量_________（填“高于”“等于”或“低于”）光合作用过程中CO2的实际消耗量，理由是___________________________。
【答案】
(1)避免偶然性，保证实验结果科学、可靠
(2) 酒精 呼吸作用强于光合作用，密闭容器中氧气越来越少，细胞无氧呼吸产生酒精
(3) 总叶绿素含量低 植物的光合速率低
(4)类囊体/基粒 D组和C组叶面积相近，但D组总叶绿素含量高于C组，叶绿素分布于类囊体薄膜
(5) 低于 光合作用需要的CO2有一部分来自细胞呼吸
【分析】
CO2吸收量代表的是净光合量，即总光合量减去呼吸量；在密闭的容器中，当光合作用小于呼吸作用时，容器中的氧气越来越少，细胞会进行有氧呼吸而积累酒精。
【详解】
（1）实验过程应遵循重复性原则，选择若干叶片，目的是避免偶然性，使实验结果科学、可靠。
（2）A组叶片是新叶展开前，根据图示分析，其CO2的吸收量是负值，说明光合作用强度小于呼吸作用强度，将A组叶片置于光照和温度均适宜且恒定的密闭容器中，氧气越来越少，细胞进行有氧呼吸，一段时间后，叶肉细胞内开始积累酒精。
（3）B组叶片CO2吸收量远低于C组和D组，即净光合速率低，根据图示分析，推测最可能的原因是：气孔相对开度较低，CO2供应不足、总叶绿素含量低，导致植物光反应和暗反应速率低，进而导致光合作用速率低。
（4）D组是新叶成熟时，叶面积差别不大，但总叶绿素含量明显高于C组，色素分布于类囊体膜上，说明D组类囊体薄膜明显增多。
（5）光合作用暗反应需要的CO2可从外界吸收而来，也有一部分来自细胞呼吸，故实验中所测的CO2吸收量低于光合作用过程中CO2的实际消耗量。
6．近年来我国沿海连续爆发大规模的浒苔绿潮。某研究组以浒苔为材料，研究盐度变化对浒苔生长的具体影响。实验设置3组：对照组（CK）低盐（相对盐度25，与海水盐浓度相等）处理、T1组中盐（相对盐度30）处理、T2组高盐（相对盐度35）处理，每组设置多个重复。培养 3d取样测定各项指标，结果如下表：


相对生长速率
叶绿素含量
净光合速率
呼吸速率


(%·d-1)
(μg.g-1)
(μmolO2·g-1·h-1)
(μmolO2·g-1·h-1)

第0天
/
1793
45
14
CK
第3天
33
1526
50
17
T1
第0天
/
1788
45
14
第3天
26
1502
44
18
T2
第0天
/
1789
45
14
第3天
20
1531
31
17
注：①相对生长速率指每天增加的生物量所占原来生物量的比值。
回答下列问题
(1)本实验对照组的处理条件为低盐处理而不是无盐处理的原因是____________________________从实验结果可知，不同浓度的盐胁迫都显著____________了浒苔的生长速率。
(2)叶绿素提取和含量测定实验过程中，通常需加入一定量的CaCO3，其作用是________________起到保护叶绿素的作用。植物细胞内叶绿素a的含量通常____________（填“大于”或“小于”或“等于”）叶绿素b的含量。从实验结果可知，盐胁迫对浒苔叶绿素含量的影响关系为 ______ 。
(3)进行呼吸速率和光合速率测定时，在________条件下测定浒苔的耗氧速率，记为Rd；通过调节外置灯源与反应槽的距离设置光强为80μmol·m-2·s-1（培养光强），测定培养光强下浒苔的放氧速率，记为Pn，则浒苔的总光合速率（Pg）＝________________
(4)从实验结果可知，对照组中浒苔的净光合速率和呼吸速率随着藻体的生长而___________    。在实验所用的盐浓度范围对浒苔呼吸速率和总光合速率的影响情况分别为____________________。
【答案】
(1)浒苔为海洋植物，无盐条件会使其不能正常生长（或原本就生长在低盐环境里） 抑制/降低
(2)与液泡破裂后释放的有机酸（草酸）反应 大于 在实验所用的盐浓度范围内对浒苔叶绿素含量无显著影响
(3)黑暗 Ra+Pn
(4)增加 对呼吸速率无显著影响，对总光合速率具有抑制作用，且随浓度增加抑制效果逐渐增强
【分析】真正光合速率=净光合速率+呼吸速率
叶绿素的提取和分离：剪碎绿叶放入研钵，加入碳酸钙、二氧化硅进行研磨，使用无水乙醇进行提取，最后用纸层析法进行分离。
【详解】（1）浒苔为海洋植物，原本就生长在低盐环境里，无盐条件会使其不能正常生长。因此对照组处理条件为低盐处理而不是无盐处理。与对照组相比，不同浓度的盐胁迫下净光合速率均显著降低，说明不同浓度的盐胁迫都显著降低了浒苔的生长速率。
（2）叶绿素提取和含量测定实验过程中，通常需加入一定量的CaCO3，其作用是与液泡破裂后释放的有机酸（草酸）反应，起到保护叶绿素的作用。植物细胞内叶绿素a的含量通常大于叶绿素b的含量。与对照组相比可知，在实验所用的盐浓度范围内进行盐胁迫对浒苔叶绿素含量无显著影响。
（3）光照条件下，同时进行光合作用和呼吸作用，不能测出呼吸速率，因此要在黑暗条件下测定浒苔的耗氧速率，作为呼吸速率Rd。测定培养光强下浒苔的放氧速率，记为净光合速率Pn，光合作用产生的氧气总量=呼吸作用消耗的氧气量+向外界释放的氧气量，则浒苔的总光合速率（Pg）＝Ra+Pn。
（4）将对照组第3天与第0天相比，可知浒苔的净光合速率和呼吸速率随着藻体的生长而增加。与对照组相比可知，在实验所用的盐浓度范围内进行盐胁迫对呼吸速率无显著影响，对总光合速率具有抑制作用，且随浓度增加抑制效果逐渐增强。
7．禽类的视觉系统对于光照条件的变化特别敏感。研究表明，不同单色光会影响禽类体内激素水平的变化，从而影响了禽类的生长发育。为阐明上述影响的具体机理，研究人员设计实验方案，请完善实验思路，预测实验结果并分析。
(1)完善实验思路：
①选取某品种健康的生长状况相同的0日龄雄性肉鸡若干，______，每个处理组3个重复，分别在相同强度、相同角度的红、绿、蓝、白色LED光源下饲养，每天23小时光照，自由采食与饮水。
②肉鸡饲养6周，分别在第0、14、28和42天对肉鸡进行采血，血液经______处理获得血浆，检测其中甲状腺激素和生长激素的含量。
③统计分析相关数据。
(2)实验结果：
①各组结果均出现甲状腺激素含量先降低后升高和生长激素逐渐升高。
②与白光组相比，绿光组实验结果差异最为明显：绿光处理使其生长激素含量高于白光组，而甲状腺激素含量则在28日龄前较白光组低，28日龄后较白光组高。白光组实验结果如图所示，请将坐标系补充完整，并用曲线表示出绿光组的实验结果______。

甲状腺激素与生长激素含量变化曲线
(3)实验分析：
①实验说明，光照影响肉鸡生长发育的调节方式是______。光照引起甲状腺激素分泌的调节过程为光照→视觉神经→______→下丘脑→促甲状腺激素释放激素→______→甲状腺→甲状腺激素，其中下丘脑是作为反射弧的______，产生促甲状腺激素释放激素。
②与白光相比，在28日龄前绿光促进生长发育不明显，28日龄后表现显著，其原因可能是在28日龄前______，只是通过提高生长激素含量而促进生长，在28日龄后，绿光则通过提高两种激素含量共同促进肉鸡的生长发育。
【答案】
(1) 随机均分为4组 抗凝
(2)
(3) 神经-体液调节
大脑皮层视觉中枢 垂体→促甲状腺激素 效应器 绿光处理组甲状腺激素含量较白光组低
【分析】在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。根据变量设置对照实验，使实验结果具有说服力。一般来说，对实验变量进行处理的，就是实验组．没有处理是的就是对照组。
（1）
①实验的自变量是单色光的种类，因设置的是在相同强度、相同角度的红、绿、蓝、白色LED光源下饲养，故选取某品种健康的生长状况相同的0日龄雄性肉鸡若干，随机均分为4组，每个处理组3个重复。
②血液经过抗凝处理静置分层后，上层淡黄色半透明的液体是血浆，下面的部分是血细胞。
（2）由题意可知，绿光处理使其生长激素含量高于白光组，而甲状腺激素含量则在28日龄前较白光组低，28日龄后较白光组，故曲线如下：

（3）
①光照的长短刺激视网膜，沿视神经传到视觉中枢，通过大脑综合分析传到下丘脑，下丘脑分泌促甲状腺腺激素释放激素作用于垂体，垂体合成并分泌促甲状腺激素作用于甲状腺，甲状腺合成甲状腺激素；由此可以看出光照影响肉鸡生长发育的调节方式是神经-体液调节，下丘脑是作为反射弧的效应器，产生促甲状腺激素释放激素。
②白光相比，在28日龄前绿光促进生长发育不明显，28日龄后表现显著，其原因可能是在28日龄前绿光处理组甲状腺激素含量较白光组低，只是通过提高生长激素含量而促进生长，在28日龄后，绿光则通过提高两种激素含量共同促进肉鸡的生长发育。
【点睛】本题考查神经调节和体液调节之间的关系，意在考查学生实验分析能力和探究能力。
8．北大西洋沿岸某水域生活着多种海藻和以藻类为食的一种水虱，以及水虱的天敌隆头鱼。柏桉藻在上世纪末进入该水域，目前已广泛分布，数量巨大，表现出明显的优势。为探究柏桉藻成功入侵的原因，研究者进行了一系列实验。
(1)柏桉藻与本地藻的种间关系为__________。
(2)研究人员用两个较大的水箱模拟该水域环境，向其中一个水箱中添加8只水虱。每个水箱用纱网（该纱网不能阻止水虱活动）平均分隔成四个区域，依次加入甲、乙、丙三种本地藻和柏桉藻各0.5克（如图1），十天后对海藻称重，结果如下表，该实验结果说明水虱更喜欢取食__________（填“柏桉藻”或“本地藻”）。

海藻种类海藻重量增加值（g）
组别
甲
乙
丙
柏桉藻
无水虱组
0.4
0.5
0.07
0.1
有水虱组
0.01
0.2
-0.2
0.3
(3)为研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响，进一步开展如下实验：该实验的自变量为____________，因变量为____________。在盛有等量海水的五个水箱中分别放入相应的实验材料，其中对照组应放入____________。一段时间后检测结果如图2，该实验结果说明
①____________________________________；
②____________________________________。

进一步研究发现，柏桉藻含有一种能引起动物不适的化学物质，若隆头鱼吞食水虱时误吞柏桉藻，会将两者吐出，因此水虱更偏好附着在柏桉藻上。
(4)综合以上研究结果，柏桉藻成功入侵的原因是：柏桉藻能为水虱提供庇护场所，有利于水虱种群密度____________，而且____________，因此柏桉藻能够成功入侵。
【答案】(1)竞争
(2)本地藻
(3)海藻的种类 水虱的生存率 隆头鱼和水虱 海藻会降低隆头鱼对水虱的捕食 柏桉藻对隆头鱼捕食水虱的影响最大
(4)增加 水虱更喜欢捕食本地藻
【分析】本题考查生态系统的结构等知识。种间关系包括竞争、捕食、互利共生、寄生。
（1）柏桉藻与本地藻均是生产者，因此柏桉藻与本地藻的种间关系为竞争。
（2）根据表中数据，有水虱组柏桉藻重量增加值明显提高，而本地藻的变化不明显，甚至有所下降，说明水虱更喜欢取食本地藻。
（3）本实验是研究不同海藻对隆头鱼捕食水虱的影响，自变量为海藻种类，因变量是水虱的生存率。对照组应不加入海藻，放入隆头鱼和水虱即可。根据实验结果，比较对照组与实验组可知，海藻的加入降低了隆头鱼对水虱的捕食，比较几组实验组可知，加入柏桉藻对水虱的存活率影响是最大的。
（4）物种成功入侵的原因大致包括食物、空间资源充足，天敌少，物种之间竞争弱。由于柏桉藻含有一种能引起动物不适的化学物质，则隆头鱼对附着在柏桉藻上的水虱捕食少，导致水虱种群密度增加，又因为水虱更喜欢捕食本地藻，导致本地藻的数量减少，从而为柏桉藻获得了竞争优势，最终柏桉藻能够成功入侵。
【点睛】本题考查了生态系统的结构、种间关系等知识，意在考查学生理解知识要点，把握知识之间的内在联系的能力。
9．野生型果蝇表现为刚毛、直翅和灰体，已知控制刚毛、截毛和灰体、黑檀体的基因位于两对同源染色体上。研究人员通过诱变获得了某些突变体果蝇，每个突变体只涉及一对等位基因的改变。研究人员进行了相关杂交实验，结果见下表。F2为F1全部个体随机交配的后代，假定每只果蝇的生殖力相同。
杂交组合
P
F1
F2
甲
刚毛黑檀体雌果蝇×截毛灰体雄果蝇
刚毛灰体
截毛全部为雄性
乙
截毛灰体雌果蝇×刚毛黑檀体雄果蝇
刚毛灰体∶截毛灰体=1∶1
截毛全部为雌性
丙
卷翅突变体×卷翅突变体
卷翅∶直翅=2∶1
卷翅∶直翅=1∶1
丁
卷翅突变体×野生型
卷翅∶直翅=1∶1
？
(1)果蝇的黑檀体突变属于______________________（填“显性”或“隐性”）突变，控制该体色的基因位于__________________（填“常”“X”或“Y”）染色体上。
(2)若果蝇的刚毛、截毛和灰体、黑檀体基因分别用D/d和H/h表示，则组合乙中亲本的基因型分别是____________________________。随机选取甲乙组合F2中截毛雄性和截毛雌性果蝇杂交，得到黑檀体果蝇的概率为___________________。
(3)组合丁F2的表型及比例为______________，该比例不符合正常分离比的原因是___________________。
(4)研究人员欲判断翅形和体色基因是否位于一对同源染色体上，请利用诱变获得的突变体果蝇为材料，设计杂交实验，写出实验思路并预测结果及结论（不考虑交叉互换）__________________。
【答案】
(1) 隐性 常
(2) HHXdXd、hhXdYD 1/4
(3)卷翅：直翅=2:3 卷翅基因具有纯合显性致死效应
(4)实验思路： 选择黑檀体突变体和卷翅突变体进行杂交获得 F1，F1随机交配得 F2，观察F2 表型及比例。
预测实验结果并分析讨论：
若统计后的 F2表型及其比例为灰体卷翅：灰体直翅：黑体卷翅：黑体直翅=9:3:3:1，则翅形和体色基因的遗传遵循自由组合定律，翅形和体色基因位于两对同源染色体上；
若统计后F2的表型及其比例为灰体卷翅：黑檀体直翅=3:1，则翅形和体色基因的遗传不遵循自由合定律，翅形和体色基因位于一对同源染色体上。
【分析】
已知控制刚毛、截毛和灰体、黑檀体的基因位于两对同源染色体上，说明控制两对相对性状的基因遵循基因的自由组合定律。
【详解】
（1）由甲组亲本刚毛黑檀体雌果蝇×截毛灰体雄果蝇，F1为刚毛灰体，可知在灰体、黑檀体这一对相对性状中，灰体为显性，黑檀体为隐性；且该性状表现与性别无关，故控制体色的基因位于常染色体上。
（2）对乙组亲本的两对性状逐一分析，亲本灰体与黑檀体杂交F1全为灰体，控制体色的基因位于常染色体，控制灰体、黑檀体的基因用H/h表示，则亲本灰体基因型为HH，黑檀体基因型为hh；由甲组亲本刚毛和截毛果蝇杂交，F1全为刚毛，可知刚毛为显性，截毛为隐性，由F2截毛全为雄性，雌性无截毛，则雌性全为刚毛，即该性状与性别相关联，说明控制该性状的基因位于性染色体上，乙组亲本截毛雌果蝇和刚毛雄果蝇，F1中刚毛：截毛为1:1，且F2中截毛全为雌性，雄性无截毛，全为刚毛，综合甲乙两组实验可知控制刚毛、截毛的基因D/d位于X、Y染色体的同源区段，乙组亲本截毛雌果蝇基因型为XdXd，刚毛雄果蝇基因型为XdYD，故乙中亲本的基因型分别是HHXdXd、hhXdYD。体色基因位于常染色体上，F2中有三种基因型为HH：Hh：hh=1:2:1，即H的基因频率为1/2，h基因频率也为1/2，故随机选取甲乙组合F2中截毛雄性和截毛雌性果蝇杂交，得到黑檀体hh果蝇的概率/1/2×1/2=1/4.

（3）由丙组卷翅突变体亲本杂交，F1出现直翅，可知，卷翅为显性，直翅为隐性，亲本为杂合子，若卷翅、直翅这一对相对性状用A/a表示，则亲本基因型为Aa×Aa，F1表型比例卷翅：直翅=2:1，不为基因分离定律的分离比 3: 1，因此卷翅基因具有纯合显性致死效应。丁组卷翅突变体和野生型杂交，F1中表型比例卷翅：直翅=1:1，可知亲本基因型为Aa×aa，F1基因型及比例为Aa：aa=1:1，F1个体随机交配得F2，F1产生A配子的概率为1/4，a配子的概率为3/4，则F2中基因型AA=1/16，Aa=6/16，aa=9/16，且卷翅基因纯合致死，则F2中个体Aa：aa=6:9=2:3，即卷翅：直翅=2:3.
（4）欲判断翅形和体色基因是否位于一对同源染色体上，若卷翅、直翅这一对相对性状用A/a表示，控制灰体、黑檀体的基因用H/h表示。
实验思路： 选择黑檀体突变体（aahh）和卷翅突变体（AAHH）进行杂交获得 F1(AaHh），F1随机交配得 F2，观察F2 表型及比例。
预测实验结果并分析讨论： 若统计后的 F2表型及其比例为灰体卷翅（A_H_）：灰体直翅（aaH_）：黑檀体卷翅（A_hh）：黑檀体直翅（aahh）=9:3:3:1，则翅形和体色基因的遗传遵循自由组合定律，即翅形和体色基因位于两对同源染色体上；若统计后F2的表型及其比例为灰体卷翅（A_H_）：黑檀体直翅（aahh）=3:1，则则翅形和体色基因的遗传不遵循自由合定律，即翅形和体色基因位于一对同源染色体上。
10．干旱胁迫对植物的光合作用有较大影响，会降低光合速率导致作物严重减产。干旱胁迫使植物光合速率下降的原因之一是叶绿体中D1蛋白（光合复合体关键蛋白）含量的下降。请回答下列问题：
(1)光合复合体主要由蛋白质和光合色素组成，分布于叶绿体的__________，能够吸收，传递并转化光能。叶绿体的光合色素包括__________、__________两大类。
(2)“气孔振荡”是某种植物在干旱条件下，气孔以数十分钟为一个周期进行周期性闭合的现象。该种植物通过“气孔振荡”可适应干旱环境并能正常生长，其原因是___________。
(3)研究发现，外源油菜素内酯可以减小D1蛋白含量的下降幅度，缓解干旱对光合作用的抑制，提高玉米幼苗对干旱胁迫的适应性。请以玉米幼苗为实验材料，设计实验验证此结论，并简要写出实验思路：__________。
【答案】
(1)类囊体薄膜 叶绿素 类胡萝卜素（顺序可以颠倒）
(2)气孔的周期性闭合既能降低植物蒸腾作用对水分的散失，又能保障CO2的供应，使光合作用正常进行
(3)实验思路：选择生理状况相同的玉米幼苗均分为3组，分别培养在适宜水分、干旱胁迫、干旱胁迫并施加适量油菜素内酯的条件下，其他条件适宜且相同，一段时间后检测并记录各组玉米幼苗的光合速率和D1蛋白含量，比较分析得出结论。

【分析】光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素两大类。
影响光合作用的环境因素有：光照强度、CO2浓度、温度、水、矿质元素。
【详解】（1）光合色素分布在类囊体薄膜上，光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素。
（2）在干旱条件下，气孔的周期性闭合既能降低植物蒸腾作用对水分的散失，又能保障CO2的供应，使光合作用正常进行，故“气孔振荡”的现象可使植物适应干旱环境并能正常生长。
（3）为探究外源油菜素内酯可以减小D1蛋白含量的下降幅度，缓解干旱对光合作用的抑制，提高玉米幼苗对干旱胁迫的适应性，实验的自变量为是否施用油菜素内酯，因变量为玉米幼苗的光合速率和D1蛋白含量。
实验思路：选择生理状况相同的玉米幼苗均分为3组，分别培养在适宜水分、干旱胁迫、干旱胁迫并施加适量油菜素内酯的条件下，其他条件适宜且相同，一段时间后检测并记录各组玉米幼苗的光合速率和D1蛋白含量，比较分析得出结论。
11．果蝇的刚毛可以感知极其细微的空气振动，以判断是否有天敌接近，是外在的感知器官。果蝇的直刚毛和卷刚毛这对相对性状分别由基因A、a控制。现有纯合直刚毛和卷刚毛雌、雄果蝇若干，设计了探究A、a基因是位于常染色体、X染色体，还是XY染色体的同源区段的杂交实验，请补充完善实验步骤及结果结论。
(1)实验步骤：
步骤一：选取_______杂交得F1，观察F1的表型及比例；
结果和结论：
①若_________，则说明A、a位于X染色体上；
②若F1果蝇_________，则说明A、a位于常染色体上或者位于XY染色体的同源区段上，则需进行实验步骤二来确认基因所在的位置；
(2)步骤二：选取F1雌雄果蝇相互交配得F2，观察F2的表型及比例；
结果和结论：
①若_______，则说明A、a位于常染色体上；
②若________，则说明A、a位于XY染色体的同源区段上。
【答案】
(1)纯合卷刚毛雌果蝇和纯合直刚毛雄果蝇 F1果蝇雌性均为直刚毛，雄性均为卷刚毛 全为直刚毛
(2) F2雌雄果蝇中直刚毛：卷刚毛均为3：1 F2雌果蝇直刚毛：卷刚毛=1：1，雄果蝇均为直刚毛

【分析】伴性遗传：位于性染色体上的基因所控制的性状，在遗传上总是和性别相关联的现象。如图为人类X、Y染色体的结构模式图，

Ⅰ为X、Y染色体的同源区段。同源区段上基因的遗传与常染色体上基因的遗传相似，但在特殊情况下也有差别。Ⅱ－1区段为Y染色体上的非同源区段，其上的遗传为伴Y染色体遗传；Ⅱ－2区段为X染色体上的非同源区段，其上的遗传为伴X染色体遗传。
【详解】（1）已知直刚毛由A基因控制，卷刚毛由a基因控制，选择纯合卷刚毛雌果蝇和纯合直刚毛雄果蝇进行杂交，若位于X染色体上，则亲本基因型可以写为XaXa×XAY，F1果蝇雌性均为直刚毛（XAXa），雄性均为卷刚毛（XaY）；若位于常染色体上，则亲本基因型可以写为AA和aa，F1无论雌果蝇还是雄果蝇，全为直刚毛Aa；若位于XY染色体的同源区段，则亲本基因型可以写为XaXa×XAYA，F1无论雌果蝇XAXa还是雄果蝇XaYA，全为直刚毛。由于基因A、a位于常染色体和位于XY染色体的同源区段时，F1表现型相同，需要再进行实验来区别这两种情况。
（2）选取步骤一种得到F1雌雄果蝇相互交配，若基因A、a位于常染色体，则F1为Aa×Aa，F2无论雌果蝇还是雄果蝇，其表现型比例均为直刚毛（AA+Aa）：卷刚毛（aa）=3：1；若基因A、a位于XY染色体的同源区段，则F1雌雄果蝇相互交配可以写为XAXa×XaYA，F2中雌果蝇基因型为XAXa：XaXa=1:1，表现型为直刚毛：卷刚毛=1：1，雄果蝇基因型为XaYA和XAYA，全部为直刚毛。
12．细胞中几乎所有的化学反应都是由酶催化的，酶活性受多种因素的影响。某学习小组欲探究温度对酶活性的影响，实验设计如下：
Ⅰ．实验材料：质量分数为2%的唾液淀粉酶溶液、质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、沸水、蒸馏水、冰块、碘液、质量分数为20%的肝脏研磨液、体积分数为3%的过氧化氢溶液、质量分数为5%的HCl溶液、质量分数为5%的NaOH溶液（相关用具省略）。
Ⅱ．实验步骤：
步骤

试管A
试管B
试管C
1
加入2ml①___________不同温度下保温5min
冰块
②___________
沸水

试管D
试管E
试管F
2
加入1ml③___________不同温度下保温5min
冰块
②___________
沸水
3
④___________，相应温度下保温5min
4
加入等量的⑤___________，观察实验现象
实验现象



⑥___________
回答以下问题：
(1)实验步骤中①②③④⑤分别是_______；_______；_______；_______；_______。
(2)该实验结论是___________。
(3)某种酶的竞争性抑制剂与其底物有相似的结构从而对酶的活性产生可逆的抑制作用，机理如图1所示，请在图2中画出有竞争性抑制剂的酶促反应速率曲线图___________。

【答案】
(1)质量分数为3%的可溶性淀粉 37℃温水 质量分数为2%的唾液淀粉酶溶液 将试管A和D混合，试管B和E混合，试管C和F混合 碘液
(2)温度过高过低，酶活性都会降低，适宜温度下酶活性最高
(3)

【分析】酶：（1）酶活性：酶的活性受温度、pH、激活剂或抑制剂等因素的影响。（2）活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。（3）作用机理：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。（4）酶的本质: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。（5）酶的特性:高效性、专一性、作用条件较温和（高温、过酸、过碱，都会使酶的结构遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活）。
【详解】（1）实验目的是探究温度对酶活性的影响，自变量是温度，因变量是酶活性。过氧化氢溶液高温时会分解，会造成无关变量的影响，所以选择淀粉溶液和淀粉酶溶液。温度设置为冰块、37℃（唾液淀粉酶的最适温度）、沸水。①是质量分数为3%的可溶性淀粉，②是37℃温水、③是质量分数为2%的唾液淀粉酶溶液，先将淀粉溶液和淀粉酶溶液分别保存在3个温度下，④是分别将三个对应温度下的淀粉溶液和淀粉酶溶液混合，即试管A和D混合，试管B和E混合，试管C和F混合，相应温度保温5min。对因变量的检测用碘液，蓝色越深，反应剩余的淀粉越多。
（2）37℃是最适温度，该组蓝色消失（或蓝色最浅），冰块、沸水两组下，蓝色较深，淀粉剩余量多，实验结论是温度过高过低，酶活性都会降低，适宜温度下酶活性最高。
（3）图1中酶的竞争性抑制剂与其底物有相似的结构，从而争夺和酶结合的机会，使酶促反应速率降低，使酶的活性下降，但底物浓度越大，和竞争性抑制剂争夺酶的机会越大，酶促反应速率增大，当达到一定底物浓度时，酶促反应速率和无竞争性抑制剂相同，曲线图见答案。
13．下图是轮叶黑藻细胞光合作用相关过程示意图。研究表明：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向C4途径转变，C4途径可使轮叶黑藻适应低CO2浓度的环境，而且两条途径在同一细胞中进行。请据图回答问题：

(1)当轮叶黑藻等沉水植物大量繁殖后，部分浮游植物的数量下降，大型底栖动物的数量有所增加，这是在_____（填“种群”、“群落”或“生态系统”）水平上研究的结果。
(2)为图中物质A的还原提供能量的是_______。图中催化CO2固定的两种酶（PEP羧化酶、Rubisco）中，与CO2亲和力较高的是PEP羧化酶，这是_______的结果，意义是_______。
(3)在光照条件下，轮叶黑藻细胞叶绿体的类囊体腔中的H+浓度_______（填“高于”或“低于”）叶绿体基质；轮叶黑藻细胞中丙酮酸产生的场所有_________。
(4)黑藻是一种常见的沉水高等植物，某实验小组利用黑藻进行如下实验，请分析并回答：
实验步骤的目的
主要实验步骤
材料准备
取若干盛有一定量浓度为1%的①______溶液的玻璃瓶，将玻璃瓶均分为甲、乙、丙、丁四组，每个玻璃瓶中均放入等量、新鲜的黑藻叶片，用橡胶塞密封
②______
甲、乙、丙三组玻璃瓶双侧各等距离放置1个18W的LED灯，分别控制灯距为10cm、15cm、20cm。作为对照组，对丁组玻璃瓶进行遮光处理，其他条件相同且适宜，培养一段时间
实验数据记录
组别
甲
乙
丙
丁
瓶内氧气的变化速率（mg•h-1）
6.47
4.22
1.98
-2.14

实验结果分析
甲到丙瓶内氧气的释放速率可以表示这段时间内黑藻的③______。丁瓶内氧气的变化速率可以表示这段时间内黑藻的呼吸速率。
该实验的目的是④_______；该实验得出的结论是⑤______。
【答案】
(1)群落
(2) NADPH和ATP 自然选择 使轮叶黑藻能适应水中低浓度CO2的环境，提高其光合强度
(3)高于 叶绿体基质、细胞质基质
(4) NaHCO3/碳酸氢钠 设置对照实验 净光合速率 探究光照强度对光合作用强度的影响 在一定范围内，随光照强度的增加，光合作用速率逐渐增强
【分析】
分析题图可知：C3途径是指CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和DNAPH的作用下还原生成糖类等有机物；C4途径是指在PEP羧化酶的催化下，PEP在叶肉细胞中与HCO3－结合，先把CO2固定成草酰乙酸，再转化为苹果酸，重新释放CO2后进入卡尔文循环。
【详解】
（1）群落水平研究的包括群落的范围和边界、丰富度、空间结构、种间关系、群落的演替等，故当轮叶黑藻等沉水植物大量繁殖后，部分浮游植物的数量下降，大型底栖动物的数量有所增加，这是在群落水平上研究的结果（种间关系）。
（2）图中物质A为C3，C3的还原需要能量，光反应的产物ATP和NADPH中储存着活跃的化学能，二者均可为C3的还原提供能量；结合题干“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向C4途径转变，C4途径可使轮叶黑藻适应低CO2浓度的环境”，说明C4循环中PEP羧化酶与CO2的亲和力高于C3循环中的Rubisco，这是自然选择的结果，使得轮叶黑藻能适应水中低浓度CO2的环境，提高其光合强度，利于其生长。
（3）在光照条件下，类囊体腔内的H+比叶绿体基质的要多，故其pH值相较叶绿体基质要低（泵出为顺浓度梯度，从而将质子势能转化为ATP中的能量）；图中苹果酸分解成丙酮酸和二氧化碳的场所是叶绿体基质，细胞中丙酮酸产生的场所还可能有细胞质基质（呼吸第一阶段的产物，葡萄糖分解产生丙酮酸和NADH），故轮叶黑藻细胞中丙酮酸产生的场所有叶绿体基质、细胞质基质。
（4）①植物进行光合作用需要的条件有光照、CO2等，从表格中“甲、乙、丙三组玻璃瓶双侧各等距离放置1个18W的LED灯，分别控制灯距为10cm、15cm、20cm”可知实验的自变量为光照强度，其他无关变量保持一致且适宜，故实验需要保证正常的CO2原料供应，即材料准备中应取若干盛有一定量浓度为1%的NaHCO3（分解释放CO2，维持玻璃瓶中二氧化碳浓度稳定）溶液的玻璃瓶；
②“甲、乙、丙三组玻璃瓶双侧各等距离放置1个18W的LED灯，分别控制灯距为10cm、15cm、20cm。作为对照组，对丁组玻璃瓶进行遮光处理，其他条件相同且适宜，培养一段时间”体现的是实验组和对照组的设置，故该操作的目的为设置对照实验（实验遵循对照原则和单一变量原则）；
③甲到丙瓶中的黑藻同时进行了光合作用和有氧呼吸，光合作用速率大于呼吸速率时，黑藻向外释放氧气，故甲到丙瓶内氧气的释放速率表示这段时间内黑藻的净光合速率；
④⑤由表格数据可知，甲到丙瓶，灯距逐渐增大，光合作用逐渐减弱，氧气释放速率随之下降，故实验结论为：在一定范围内，随光照强度的增加，光合作用速率逐渐增强，可以推测，该实验的实验目的是探究光照强度对光合作用强度的影响。
14．谷氨酸（Glu）是中枢神经系统中重要的兴奋性神经递质，阿尔茨海默病（AD）模型小鼠脑中谷氨酸能系统发生异常，表现为海马组织液中Glu含量增加及相关蛋白含量的异常变化，突触后神经元过度兴奋，其生理机制如图所示。

注：VGLUT为囊泡Glu转运体，Cs为降解VGLUT的酶，EAAT、SN分别为星形胶质细胞膜上Glu、Gln的转运体。表示相关物质的上升和下降。
(1)正常情况下Glu主要存在于神经末梢的__________________内，末梢产生兴奋时将其释放到突触间隙，作用于______________________，完成兴奋传递。
(2)星形胶质细胞具有许多突起，伸展填充在神经细胞的胞体及突起之间。围绕突触的星形胶质细胞可以构成一道屏障，可避免________________________________________________。
(3)AD模型小鼠海马组织液中Glu的含量升高，据图分析其主要原因是____________________________导致星形胶质细胞摄取的Glu减少。而突触前神经元囊泡膜上VGLUT减少，分析其可能的原因是___________。
(4)研究发现，很多肿瘤细胞将自己“伪装”成神经细胞，在脑肿瘤患者的谷氨酸能系统中，肿瘤细胞可占据星形胶质细胞的位置，替代星形胶质细胞摄取突触间隙中多余的谷氨酸，用来促进自身增殖、生长。请以脑肿瘤小鼠为实验动物设计实验，探究肿瘤细胞是否通过EAAT转运体摄取谷氨酸，简要写出实验思路：______________________________。
【答案】
(1)突触小泡 突触后膜的特异性受体
(2)递质从突触间隙扩散出去
(3) EAAT蛋白表达降低 Cs增加和Glu再合成减少
(4)将脑肿瘤小鼠分为对照组和实验组；对照组不做处理；实验组抑制肿瘤细胞EAAT基因的表达：正常饲养一段时间后，观察比较两组小鼠脑肿瘤的增殖情况
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，其具体的传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质(化学信号)，递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位(电信号)，从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】
（1）谷氨酸（Glu）是中枢神经系统中重要的兴奋性神经递质，正常情况下Glu主要存在于神经末梢的突触小泡内，神经末梢产生兴奋时将其释放到突触间隙，作用于突触后膜的特异性受体，导致钠离子大量内流，完成兴奋传递。
（2）兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触小泡释放递质(化学信号)，递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位(电信号)，从而将兴奋传递到下一个神经元，围绕突触的星形胶质细胞可以构成一道屏障，可避免递质从突触间隙扩散出去，
（3）据图可知，EAAT蛋白为星形胶质细胞膜上Glu的转运体，但其表达降低时，导致星形胶质细胞摄取的Glu减少，组织液中Glu的含量升高。VGLUT为囊泡Glu转运体，星形胶质细胞中Glu酶的作用下能转变形成Gln，通过SN运出星形胶质细胞，通过SAT运入突触前神经元，再度合成Glu，通过VGLUT进入囊泡，Cs为降解VGLUT的酶，因此突触前神经元囊泡膜上VGLUT减少，分析其可能的原因是Cs增加和Glu再合成减少。
（4）本实验要探究肿瘤细胞是否通过EAAT转运体摄取谷氨酸，自变量为是有EAAT转运体发挥作用，通过抑制细胞EAAT基因的表达来实现，因变量为肿瘤细胞增殖情况，实验对象为脑肿瘤小鼠，实验中无关变量要相同且适宜，因此实验思路为：将脑肿瘤小鼠分为对照组和实验组；对照组不做处理；实验组抑制肿瘤细胞EAAT基因的表达：正常饲养一段时间后，观察比较两组小鼠脑肿瘤的增殖情况。
15．肉毒杆菌毒素（BTX）是由肉毒杆菌在繁殖过程中所产生的一种神经毒素蛋白。BTX是毒性最强的天然物质之一，也是世界上最毒的蛋白质之一。食用被BTX污染食物，会导致肌肉麻痹。为了研究BTX引起肌肉麻痹的机制，研究人员分离蛙的腓肠肌及其相连的神经，获得生理状况一致的A、B、C三组腓肠肌标本，各组处理及记录结果如下：
组别
处理
肌肉的收缩曲线有无
A
用适宜强度的电流刺激标本A的神经
有
B
在标本B的神经处注射适量的BTX溶液，用相同强度的电流刺激神经
有
C
在标本C的突触间隙处注射等量的BTX溶液，用相同强度的电流刺激神经
无
回答下列问题：
(1)用适宜强度的电流刺激标本A的神经后，能引起乙酰胆碱与肌细胞膜上受体结合，__________（填“K+通道”或“Na+通道”）开放，此时膜电位的变化情况是______________。
(2)分析B、C两组的实验结果，可以得出结论是____________________。
(3)BTX导致肌肉麻痹的原因可能是BTX抑制乙酰胆碱的释放，也可能是BTX抑制乙酰胆碱与受体结合。为了证明上述猜测，需要增加D组，D组的实验思路是：_________________。
预测D组的实验结果并得出结论：
若标本D__________到肌肉收缩曲线，则BTX抑制突触前膜乙酰胆碱的释放
若标本D__________到肌肉收缩曲线，则BTX抑制乙酰胆碱与突触后膜受体结合
【答案】
(1) Na+通道 由外正内负变为外负内正
(2)BTX不影响神经纤维上兴奋的传导，影响突触的兴奋传递
(3)在腓肠肌标本D的突触处注射等量的BTX后，再注射适量乙酰胆碱，用相同强度的电流刺激神经，记录肌肉的收缩曲线 记录 没有记录
【分析】
1、动作电位的产生与Na+内流有关，静息电位的恢复和维持与K+外流有关。
2、由表格内容可知，标本B的神经处注射适量的BTX溶液，标本C的突触间隙处注射等量的BTX溶液，标本B记录到肌肉的收缩曲线，而标本C没有记录到肌肉的收缩曲线，说明BTX不影响神经纤维上兴奋的传导，但影响在突触处兴奋的传递。
【详解】（1）动作电位的产生与Na+内流有关，静息电位的恢复和维持与K+外流有关。用适宜强度的电流刺激标本A的神经，轴突末梢释放乙酰胆碱（兴奋性神经递质），与肌细胞膜受体结合，使肌细胞膜Na+通道开放，带正电荷的Na+大量内流，使膜电位由外正内负变为外负内正。
（2）由表格内容可知，标本B的神经处注射适量的BTX溶液，标本C的突触间隙处注射等量的BTX溶液，标本B记录到了肌肉的收缩曲线，而标本C没有记录到肌肉的收缩曲线，说明BTX不影响神经纤维上兴奋的传导，但影响在突触处兴奋的传递。
（3）BTX导致肌肉麻痹的原因可能是BTX抑制乙酰胆碱的释放，也可能是BTX抑制乙酰胆碱与受体结合，为了证明上述猜测，需要增加D组，D组的实验思路是：在腓肠肌标本D的突触处注射等量的BTX后，再注射适量乙酰胆碱，用相同强度的电流刺激神经，记录肌肉的收缩曲线；
预测D组的实验结果并得出结论：若标本D记录到肌肉收缩曲线，则BTX抑制突触前膜乙酰胆碱的释放；若标本D没有记录到肌肉收缩曲线，则BTX抑制乙酰胆碱与突触后膜受体结合。
16．Fv/Fm可反映光反应中心光能转换效率，强光条件下叶片捕获的光能经常会超过“碳同化”所能利用的范围，叶片吸收的能量过剩，会导致该参数明显下降，出现光抑制现象。某科研团队以纯合品种玉簪为材料进行了实验。通过遮荫网（透光率为25%左右）遮荫，网内午间最大光强在300～500 mol·m-2·s-1（弱光组，LT）处理8周，之后将部分植株转移至全日照下（转光组，LHT）。选取各处理中刚刚发育成熟的叶片进行各项形态和生理指标的测定，得到如图所示结果。回答下列问题：

(1)“碳同化”属于光合作用中的_____________阶段。如果该阶段加强，就会__________(填“加剧”或“减弱”)光抑制现象。
(2)在测量光合作用速率时,发现 LHT 组有明显的“午休”现象，LHT 组出现此现象的原因有__________________________(至少回答两条)。
(3)科研团队发现茉莉酸甲酯(MeJA)可以缓解玉簪的光抑制现象。有人认为光抑制的出现是由于PSⅡ被破坏，MeJA可以促进PSⅡ的修复，也有人认为光抑制的出现是由于PSⅠ被破坏，MeJA可以促进PSⅠ的修复。现有如下的实验方案来探究上述两种观点：
①取长势相同的玉簪随机均分为甲、乙、丙、丁四组；②甲组进行LHT处理，乙组使用MeJA处理后再进行LHT处理，丙组使用PSⅡ修复抑制剂处理后，再使用MeJA处理，然后进行LHT处理，丁组使用PSⅠ修复抑制剂处理后，再使用MeJA处理，然后进行LHT处理；③一段时间后，测量各组的Fv/Fm值。
Ⅰ.步骤①中的四组玉簪需要进行______________以满足步骤②的前提要求；
Ⅱ.若__________________________，说明光抑制的出现是由于 PSⅡ被破坏，MeJA可以促进PSⅡ的修复；
若__________________________，说明光抑制的出现是由于 PSⅠ被破坏，MeJA可以促进PSⅠ的修复。
【答案】
(1) 暗反应 减弱
(2)光照过强，光反应速率超过暗反应速率，出现光抑制现象，限制了光合作用速率；温度过高导致气孔关闭，二氧化碳吸收不足，抑制了暗反应速率，使光合作用速率受到限制
(3) LT处理8周（遮荫处理8周） 乙组和丁组的结果相差不大，且都大于甲组和丙组 乙组和丙组的结果相差不大，且都大于甲组和丁组
【分析】
光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【详解】
（1）“碳同化”包括二氧化碳的固定等过程，属于光合作用的暗反应阶段；分析题意可知，强光条件下叶片捕获的光能经常会超过“碳同化”所能利用的范围，叶片吸收的能量过剩，会导致该参数明显下降，出现光抑制现象，故若“碳同化”加强，对于光反应产物的利用增加，就会减弱光抑制现象。
（2）二氧化碳是暗反应过程中的原料，二氧化碳要通过气孔进出细胞，且暗反应的进行需要光反应提供NADDPH和ATP等物质，LHT 组（转光组）有明显的“午休”现象，原因可能是：光照过强，光反应速率超过暗反应速率，出现光抑制现象，限制了光合作用速率；温度过高导致气孔关闭，二氧化碳吸收不足，抑制了暗反应速率，使光合作用速率受到限制。
（3）分析题意，本实验目的是探究光抑制的原因，结合实验步骤可知，实验的自变量是处理方式的不同，因变量是光合作用情况，根据实验设计的对照与单一变量原则可知，实验过程如下：
Ⅰ.步骤①中的四组玉簪需要进行LT处理8周（遮荫处理8周）以满足步骤②的前提要求；
Ⅱ.若光抑制的出现是由于 PSⅡ被破坏，MeJA可以促进PSⅡ的修复，则乙组（使用MeJA处理后再进行LHT处理）和丁组（使用PSⅠ修复抑制剂处理后，再使用MeJA处理，然后进行LHT处理）的结果相差不大，且都大于甲组（进行LHT处理，乙组使用MeJA处理后再进行LHT处理）和丙组（使用PSⅡ修复抑制剂处理后，再使用MeJA处理，然后进行LHT处理）；
若光抑制的出现是由于 PSⅠ被破坏，MeJA可以促进PSⅠ的修复，则预期为乙组（使用MeJA处理后再进行LHT处理）和丙组（使用PSⅡ修复抑制剂处理后，再使用MeJA处理，然后进行LHT处理）的结果相差不大，且都大于甲组（进行LHT处理，乙组使用MeJA处理后再进行LHT处理）和丁组（使用PSⅠ修复抑制剂处理后，再使用MeJA处理，然后进行LHT处理）。