卷02【押题演练】备战2023年高考生物全真模拟押题卷（天津卷）（解析版）

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【押题演练】备战2023年高考全真模拟押题卷（天津卷）
高三生物
（考试时间：60分钟，满分：100分）
第I卷
一、单项选择题：本卷共12题，每题4分，共48分。在每题列出的四个选项中，只有一项最符合题意。
1、淀粉酶可通过微生物发酵生产获得，生产菌株在含有淀粉的固体培养基上可释放淀粉酶分解淀粉，在菌落周围形成透明圈。为了提高酶的产量，研究人员欲利用诱变育种的方法获得能产生较多淀粉酶的菌株。下列实验步骤中不正确的是（ ）
A. 将生产菌株分为两组，实验组用一定剂量的诱变剂处理，对照组不做处理
B. 制备含水、淀粉、氮源和无机盐等成分的固体培养基，并进行灭菌处理
C. 把实验组的菌株接种于多个配制好的培养基中，同时接种对照组，相同条件下培养
D. 观察两组菌株菌落周围是否出现透明圈，选出有透明圈的菌株即为所需菌株
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A、利用诱变育种的方法获得能产生较多淀粉酶的菌株的实验中，需要设置对照组，不做任何处理，而实验组用一定剂量的诱变剂处理，A正确；
B、根据生产菌株能分解淀粉的特点，培养基需要加入水、淀粉、氮源和无机盐等成分。欲观察菌落周围形成透明圈，则培养基应该是固体培养基。为了防止杂菌污染，需要进行灭菌处理，B正确；
C、实验应该遵循单一变量原则和对照性原则，把实验组的菌株接种于多个配制好的培养基中，同时接种对照组，相同条件下培养，C正确；
D、观察两组菌株的菌落周围是否出现透明圈，选出有透明圈范围最大、最明显的菌株即为所需菌株，D错误。
故选D。
2、下列关于DNA相关实验的叙述，错误的是（ ）
A. 可利用DNA在酒精中溶解度较大的特点来提取DNA
B. 用二苯胺试剂鉴定DNA时，沸水浴加热后呈蓝色
C. 粗提取的DNA中可能含有蛋白质
D. PCR产物一般可用琼脂糖凝胶电泳来鉴定
【答案】A
【解析】
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离，A错误；
B、在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，B正确；
C、粗提取的DNA中可能含有蛋白质、脂质、糖类等，C正确；
D、不同的DNA片段在电泳时移动的速率不同，可以将PCR产物的电泳结果与标准DNA样品的电泳结果进行比对，从而鉴定PCR的产物，常采用琼脂糖凝胶电泳，D正确。
故选A。
3、结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤。如图是解释结肠癌发生的简化模型，下列叙述错误的是（ ）

A. 可用显微镜观察细胞形态来辅助判断细胞是否发生癌变
B. 健康人细胞中的DNA上不存在原癌基因和抑癌基因
C. 癌细胞能够无限增殖，膜上的糖蛋白等物质减少
D. 结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果
【答案】B
【解析】
【分析】1、癌细胞具有以下特征：
（1）在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖。在人的一生中，体细胞一般能够分裂50—60次，而癌细胞却不受限制，它们迅速地生长、分裂，无限增殖；
（2）癌细胞的形态结构发生显著变化。例如，体外培养的正常的成纤维细胞呈扁平梭形，当这种细胞转变成癌细胞后就变成球形了。
（3）癌细胞细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的粘着性显著降低，容易在体内分散和转移。
2、人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因：原癌基因和抑癌基因。原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子，使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
【详解】A、由图可知，癌变的结肠上皮细胞与正常的结肠上皮细胞形态不一样，所以可用显微镜观察细胞形态来辅助判断细胞是否发生癌变，A正确；
B、人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因：原癌基因和抑癌基因，B错误；
C、在适宜的条件下，癌细胞能够无限增殖，癌细胞细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的粘着性显著降低，容易在体内分散和转移，C正确；
D、癌症的发生并不是单一基因突变的结果，至少在一个细胞中发生5-6个基因突变，才能赋予癌细胞所有的特征，这是一种积累效应，因此结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果，D正确。
故选B。
4、如图是丙酮酸进入线粒体的过程。孔蛋白是线粒体外膜上的亲水性通道蛋白，可以协助丙酮酸顺浓度梯度自由通过。在H＋的协助下，丙酮酸逆浓度梯度通过内膜进入线粒体基质，该过程不消耗ATP。下列说法错误的是（ ）

A. 图中外膜和内膜都是生物膜，其组成成分相似
B. 丙酮酸通过外膜和内膜都需要膜蛋白的协助
C. 丙酮酸通过内膜的过程属于协助扩散
D. 在低氧环境下，丙酮酸进入线粒体基质的速率会降低
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析：图示表明丙酮酸进入线粒体是依靠氢离子进入线粒体的势能提供能量进入线粒体内膜的。
【详解】A、细胞内生物膜的组成成分和结构都很相似，A正确；
B、由题目信息可分析出丙酮酸通过外膜是协助扩散，通过内膜是主动运输，都需要膜蛋白的参与，B正确；
C、由题目信息可分析出丙酮酸通过外膜是协助扩散，通过内膜是主动运输，C错误；
D、由示意图可以分析，如果氧气含量低，会降低内外膜之间H+的浓度，从而不利于丙酮酸通过内膜的运输，D正确。
故选C。
5、下列关于生物进化的叙述，错误的是（ ）
A. 种群之间的双向迁移,即种群间互有迁出和迁入,会引起种群间遗传差异的减少，种群内变异量增大
B. 基因的多样性能有效地增大种群基因库,种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因
C. 一般来说,频率高的基因所控制的性状更适应环境,持续选择条件下,一种基因的频率可以降为零
D. 一般情况下,自交能改变种群的基因型频率,但不能改变基因频率,且不遵循遗传平衡定律,非随机交配不会改变种群亲子代之间的基因频率
【答案】D
【解析】
【分析】本题考查进化、基因频率、自交等的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构的能力。
【详解】种群间互有迁出和迁入，会使两个种群（1、2）之间的基因交流机会增加，引起种群1和2两个种群间遗传差异的减少，同时因为1种群的迁入，使2种群中基因的多样性增加，种群2内的变异量增大，A正确；一个种群中全部个体所含有的所有基因，称为种群的基因库，故基因的多样性能有效地增大种群基因库,种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因，B正确；自然选择会保留适应环境的个体，故该类型的基因型频率会升高，在持续选择条件下（如育种），会不断加强对某基因纯合子的选择比例，故不被选择的对应基因频率可能降为零，C正确；环境条件适宜的种群非随机交配一般不会改变亲子代之间的基因频率，但若出现致死（花粉致死、胚胎致死）或者某类个体不适应环境被淘汰时，则亲子代之间的基因频率会发生改变，D错误。
【点睛】自交：相同基因型的个体之间交配。
6、20世纪70年代， Fred sanger发明了双脱氧终止法对DNA进行测序。其原理如图，在4个试管中分别加入4种脱氧核苷三磷酸（dNTP）和1种双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）；ddNTP可以与dNTP竞争核苷酸链延长位点，并终止DNA片段的延伸。在4个试管中DNA链将会分别在A、G、C及T位置中止，并形成不同长度的DNA片段。这些片段随后可被电泳分开并显示出来。下列说法中正确的是（ ）


A. 这种测序方法需要引物和耐高温的DNA连接酶
B. 电泳图谱中的箭头所指的DNA片段以鸟嘌呤结尾
C. 测得未知DNA的序列为5’- GATTCGAGCTGA-3’
D. ddNTP与dNTP竞争的延长位点是核苷酸链的5’末端
【答案】B
【解析】
【分析】
PCR技术：
1、概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术；
2、原理：DNA复制；
3、前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物；
4、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）；
5、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】A、这种测序方法需要引物和耐高温的DNA聚合酶，A错误；
B、电泳图谱中的箭头所指的DNA片段以鸟嘌呤结尾，B正确；
C、测得未知DNA的序列为5’- TCAGCTCGAATC-3’，C错误；
D、ddNTP与dNTP竞争的延长位点是核苷酸链的3’末端，D错误。
故选B。
7、单抗可以识别抗原分子的特殊部位，如可识别一个蛋白侧链上5或6个氨基酸基团的构象。将某病毒蛋白外壳注入小鼠体内，可利用该小鼠的免疫细胞制备抗病毒蛋白质外壳的单抗，也可以从该小鼠的血清中直接分离出多抗（多种针对该病毒外壳的抗体）。下列叙述错误的是（ ）
A. 利用该小鼠可制备出多种抗病毒蛋白的单抗
B. 融合后的杂交瘤细胞经细胞培养就可获得大量抗病毒蛋白的单抗
C. 病毒蛋白外壳部分结构改变后会出现原部分单抗失效而多抗仍有效的情况
D. 实验获得的多种抗病毒蛋白的单抗可用于研究病毒蛋白的结构和功能
【答案】B
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备：（1）制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。（2）获得杂交瘤细胞：①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。（3）克隆化培养和抗体检测。（4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。（5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。
【详解】A、该病毒蛋白外壳注入小鼠体内，可以在小鼠血清中分离出多抗，证明该病毒蛋白外壳可致敏多种B淋巴细胞，可通过单克隆抗体技术制备多种抗病毒蛋白的单抗，A正确；
B、融合后的杂交瘤细胞在抗体检验后，经细胞培养可获得大量抗病毒蛋白的单抗，B错误；
C、病毒蛋白外壳部分结构改变可能导致部分抗原部位改变，导致部分单抗失效，多抗中仍存在部分抗体可以识别未变化的抗原部位，C正确；
D、单抗作为特异性探针，可用于研究抗原蛋白的结构，细胞学分布和功能，D正确。
故选B。
8、如图是甲、乙两精原细胞内一对同源染色体发生的结构变化，字母A到H排列的是正常染色体。下列叙述错误的是（ ）

A. 甲为染色体畸变中的缺失，乙为染色体畸变中的倒位
B. 图中变化会涉及DNA分子的断裂和连接
C. 乙细胞中的遗传物质没有发生改变
D. 上述变异均可通过显微镜观察到
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知：甲的一对同源染色体中，有一条染色体少了E基因，属于染色体畸变中的缺失；乙的一对同源染色体中，有一条染色体的CDE基因发生了倒置，属于染色体畸变中的倒位。
【详解】A、甲的一对同源染色体中，有一条染色体少了E基因，属于染色体畸变中的缺失；乙的一对同源染色体中，有一条染色体的CDE基因发生了倒置，属于染色体畸变中的倒位，A正确；
B、图中所示的染色体结构改变，涉及DNA分子的断裂和连接，B正确；
C、乙细胞发生了染色体畸变中的倒位，属于可遗传变异，说明其遗传物质发生了改变，C错误；
D、个体甲和乙的变异都属于染色体结构变异，因而可通过显微镜观察到，D正确。
故选C。
9、阿霉素是一种抗肿瘤抗生素，可抑制RNA和DNA的合成。阿霉素没有特异性，在杀伤肿瘤细胞的同时还会对机体其它细胞造成伤害。科研人员将阿霉素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合制成抗体-药物偶联物（ADC），ADC通常由抗体、接头和药物三部分组成，作用机制如下图所示。下列有关叙述错误的是（ ）

A. 阿霉素对肿瘤细胞和已经分化的组织细胞都有杀伤作用
B. 将肿瘤抗原反复注射到小鼠体内，从小鼠的血清中分离出的抗体为单克隆抗体
C. ADC的制成实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤
D. 利用同位素标记的单克隆抗体在特定组织中的成像技术，可定位诊断肿瘤
【答案】B
【解析】
【分析】 血清抗体与单克隆抗体的比较：血清抗体由B淋巴 一般从血清中分离，产量低、纯度低、特异性差，单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌 特异性强，灵敏度高，能大量制备。
【详解】A、题干中阿霉素没有特异性，在杀伤肿瘤细胞的同时还会对机体其它细胞造成伤害，所以阿霉素对肿瘤细胞和已经分化的组织细胞都有杀伤作用，A正确；
B、将肿瘤抗原反复注射到小鼠体内，从小鼠的血清中分离出的抗体为血清抗体，单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌 特异性强，B错误；
C、阿霉素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合制成抗体-药物偶联物（ADC），所以ADC的制成实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤，C正确；
D、单克隆抗体特异性强，利用同位素标记的单克隆抗体在特定组织中的成像技术，可定位诊断肿瘤，D正确。
故选B。
阅读下列材料，完成下面小题：
餐厨垃圾在运输到厌氧消化处理厂之前需要经过收集、储存和运输过程，通常耗时2—5天，因餐厨垃圾水分和有机物含量丰富、极易腐败、发臭，包括大肠杆菌在内的细菌会大量繁殖，严重影响城市环境以及其资源化利用，研究人员研究了不同保存方式对抑菌效果的影响，具体结果如图所示。（CFU/ml是每毫升检样所生长出来的细菌菌落总数）。

10. 大肠杆菌细胞结构中不具有（ ）
A. 细胞核 B. 核糖体 C. 细胞壁 D. 细胞膜
11. 为考查不同保存方式的抑菌效果，测定了各组大肠杆菌数量随保存时间的变化，下列叙述错误的是（ ）
A. 灭菌+乳酸菌厌氧保存组大肠杆菌数为0
B. 从抑菌效果看，直接厌氧保存组<乳酸菌厌氧保存组<自然保存组
C. 加入乳酸菌后厌氧保存对大肠杆菌起到一定的抑制作用，但不如直接厌氧保存组显著
D. 与自然保存相比，直接厌氧保存可以有效抑制大肠杆菌的生长增殖
12. 抑菌实验中接种过程需用到的实验器材不包括（ ）
A. B. C. D.
【答案】10. A 11. B 12. A
【解析】
【分析】微生物常见的接种的方法：
①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。
②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【10题详解】
大肠杆菌是原核生物，原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核，具有核糖体、 细胞壁、 细胞膜等结构，A正确，BCD错误。
故选A。
【11题详解】
A、为考查不同保存方式的抑菌效果，测定了各组大肠杆菌数量随保存时间的变化，由图可知：灭菌+乳酸菌厌氧保存组大肠杆菌数为0，A正确；
BCD、与自然保存组相比，加入乳酸菌后厌氧保存对大肠杆菌起到一定的抑制作用，但不如直接厌氧保存组显著；与自然保存相比，直接厌氧保存可以有效抑制大肠杆菌的生长增殖，由此可知，从抑菌效果看，直接厌氧保存组＞乳酸菌厌氧保存组＞自然保存组，B错误，CD正确。
故选B。
【12题详解】
抑菌实验中接种的方式为稀释涂布平板法，需用到的实验器材有涂布器、滴管、酒精灯，不包含接种环，A错误，BCD正确。
故选A。
第II卷
二、非选择题：共 5 题， 共 52分。
13、大豆与根瘤菌是互利共生关系，下图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径，请据图回答下列问题：

（1）在叶绿体中，光合色素分布在__________ 上；在酶催化下直接参与CO2固定的化学物质是__________。
（2）上图所示的代谢途径中，催化固定CO2形成上3-磷酸甘油酸（PGA）的酶在__________中，PGA还原成磷酸丙糖（TP）运出叶绿体后合成蔗糖，催化TP合成蔗糖的酶存在于__________。
（3）根瘤菌固氮产生的NH3，可用于氨基酸的合成，氨基酸合成蛋白质时，通过__________（过程）形成肽键，此过程所需能量直接来源于__________。
【答案】（1） ①. 类囊体薄膜 ②. 五碳化合物

（2） ①. 叶绿体基质 ②. 细胞质基质
（3） ①. 脱水缩合
②. ATP
【解析】
【分析】1、题图分析：图中二氧化碳进入叶绿体经固定形成PGA，PGA还原成磷酸丙糖TP，一部分TP在叶绿体基质中再生成RuBP，另一部分进入细胞质基质合成蔗糖，蔗糖在维管束中可以向上或向下运输。
根瘤菌能够将大气中的氮气在固氮酶的催化下，固定成NH3，NH3直接参与豆科植物细胞中氨基酸的合成，豆科植物产生的糖类可以供给根瘤菌利用。
2、光合作用的过程：①光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜）：水的光解产生还原氢与O2，以及ATP的形成；②暗反应阶段（场所是叶绿体的基质）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和还原氢的作用下还原生成C5和糖类等有机物。
【小问1详解】
在叶绿体中，光反应在类囊体薄膜上进行，色素能吸收光能，因此光合色素分布在类囊体薄膜上。
暗反应在叶绿体基质中进行，在酶催化下从外界吸收的CO2，和基质中的五碳化合物结合很快形成两分子三碳化合物，因此直接参与CO2固定的化学物质是五碳化合物。
【小问2详解】
据图所示可知，CO2进入叶绿体基质形成3-磷酸甘油酸(PGA) ，推知催化该过程的酶位于叶绿体基质，然后PGA被还原形成TP ， TP被运出叶绿体，在细胞质基质中TP合成为蔗糖，可推知催化该过程的酶存在于细胞质基质中。
【小问3详解】
NH3中含有N元素，可以组成氨基酸中的氨基，氨基酸合成蛋白质时，通过脱水缩合形成肽键，ATP是直接的能源物质，因此该过程所需能量直接来源于ATP。　　　　　　　　　　
【点睛】熟知光合作用的过程及其应用是解答本题的关键，能正确辨析本题图形并结合光合作用的相关知识进行合理的分析从而正确作答时解答本题的另一关键，要求考生识记光合作用的物质变化，能从图中获取有效信息并能正确运用。
14、豌豆幼苗横放一段时间后的生长状况如图甲;用不同浓度的生长素溶液处理豌豆幼苗茎切段，其长度变化如图乙:图丙为茎的生长与生长素浓度关系的曲线，请回答下列有关问题

（1）图甲中__________________（填字母）处的生长素起抑制作用。试从参与调节植物生命活动的环境因素的角度分析，甲图现象出现的原因是____________________
（2）由图乙可知，促进豌豆幼苗茎切段生长最适生长素的浓度范围是__________。
（3）若测得甲图中的茎的近地侧生长素浓度为f，茎的背地侧生长素浓度为P，请结合图丙，用数学不等式表示P的范围：____________________。
（4）植物生长除了重力影响之外，也可以受光照等环境因素的影响。如少数植物（如烟草和莴苣）的种子需要在有光条件下才能萌发，其原因是植物具有能接受光信号的分子如光敏色素，光敏色素是一类__________（填成分）。在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，最终影响基因的表达，从而表现出生物学效应。
（5）从激素的相互作用角度分析，高浓度生长素抑制植物生长的原因____________________
【答案】（1） ①. D ②. 植物根茎中具有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号转换成运输生长素信号，造成生长素分布不均衡，从而调节植物的生长方向
（2）200-600mg/L
（3）0﹤P﹤f （4）蛋白质
（5）高浓度生长素促进乙烯合成：乙烯含量的升高，反过来会抑制生长素的作用
【解析】
【分析】生长素的生理作用主要是促进植物生长，促进扦插枝条生根，促进无子果实的形成等。植物生长素的生理作用具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长。同植物的不同器官对生长素的敏感程度不同，根最为敏感，其次是芽，茎对生长素最不敏感。据图分析：横放的植物幼苗根的向地性生长可以体现生理作用的两重性，茎不能体现生理作用的两重性。图乙柱状图能够体现生长素具有促进生长的作用。
【小问1详解】
在甲组实验中，当豌豆幼苗横放时，在重力的作用下，生长素会向近地侧运输，导致近地侧（B、D处）生长素的浓度高于远地侧（A、C处）；由于根对生长素的敏感性高、茎对生长素的敏感性低，因此对于根而言，近地侧（D处）高浓度的生长素抑制生长，远地侧（C处）低浓度的生长素则促进生长，根表现为向地性；甲图现象出现的原因总结为植物根茎中具有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号转换成运输生长素信号，造成生长素分布不均衡，从而调节植物的生长方向。
【小问2详解】
图乙显示：用400mg/L的生长素类溶液处理的实验组，其豌豆幼苗茎切段最长，说明最适浓度为400mg/L左右，即促进豌豆幼苗茎切段生长的最适生长素的浓度范围是200〜600 mg/L。
【小问3详解】
若测得甲图中的茎的近地侧生长素浓度为f，茎的背地侧生长素浓度为P，茎的背地侧促进作用没有茎的近地侧促进作用强，故茎的远地侧生长素浓度P的范围：0 【小问4详解】
光敏色素是一类蛋白质。
【小问5详解】
从激素的相互作用角度分析，高浓度生长素抑制植物生长的原因高浓度生长素促进乙烯合成：乙烯含量的升高，反过来会抑制生长素的作用。
【点睛】本题考查植物激素调节及相关实验设计的探究，理解生长素作用的两重性，并结合曲线图进行分析。
15、人工湿地是由人工建造和控制运行与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。如图甲是某人工湿地公园污水处理示意图。回答下列问题：


（1）图甲不同区域选择种植不同类型的植物，在净化水体的同时又能美化环境，这体现了生态工程建设的整体性（和协调与平衡）原理。A区域中以挺水植物芦苇为主，B、C区域以沉水植物伊乐藻、苦草为主，体现了群落的__________结构。
（2）人工湿地中植物的根系不能吸收__________，但可以为__________吸附和代谢提供良好的环境条件，利于水质净化。但人们对污水排放量要加以控制，原因是__________。其调节机制为__________调节。
（3）图乙表示该人工湿地公园草鱼的种群数量增长速率随时间的变化情况，如果在t2时用标志重捕法调查草鱼的种群密度，第一次捕获60条全部标志释放，一段时间后进行了第二次捕捉，其中没有标志的30条、标志的20条，估算草鱼种群在t1时是__________条。
（4）为提高生物多样性的__________价值，某地进一步建立了一个集种植、养殖和休闲为一体的新型人工生态系统。科研小组对该新型人工生态系统的能量流动进行定量分析，得出相关数据，如下表所示（部分数据未给出，能量单位为J/cm2·a，肉食性动物作为只占据一个营养级研究）。

据表分析，流入该生态系统的总能量为__________J/cm2·a，X是指__________的能量，数据Y为__________J/cm2·a。
【答案】（1）水平 （2） ①. 有机物 ②. 微生物##分解者 ③. 生态系统的自我调节能力是有一定限度的 ④. 反馈##负反馈
（3）750 （4） ①. 直接 ②. 180 ③. 呼吸作用散失 ④. 3
【解析】
【分析】分析题图：图甲为城市湿地景观公园，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。图乙表示的种群增长速率的变化曲线，在t1点时，种群增长速率最大。
【小问1详解】
A区域中以挺水植物芦苇为主，B、C区域以沉水植物伊乐藻、苦草为主，ABC不同区域种植的植物不同，体现了群落的水平结构。
【小问2详解】
人工湿地中植物的根系不能吸收有机物，但可以为微生物吸附和代谢提供良好的环境条件，利于水质净化；人们对污水排放量要加以控制，原因是生态系统的自我调节能力是有一定限度的，若打破其自我调节能力，则有可能造成稳态失衡；生态系统自我调节的基础的负反馈调节。
【小问3详解】
分析图乙：t1时种群有最大增长速率，对应种群增长曲线中的K/2值，如果在t2时用标志重捕法调查草鱼的种群密度，第一次捕获60条全部标志释放，一段时间后进行了第二次捕捉，其中没有标志的30条、标志的20条，则t1时种群数量为60×（20+30）÷20×1/2=750条。
【小问4详解】
直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的，建立一个集种植、养殖和休闲为一体的新型人工生态系统，这体现了生物多样性的直接价值；在生态系统中某营养级的同化量可划分为：呼吸散失量、流向分解者的量、流向下一营养级的量和流向分解者。结合表中数据，流入该生态系统的总能量=生产者固定的量+外来有机物输入的能量=（44.0+5.0+95.0+20）+（5.0+11.0）=180.0J/cm2·a，并且可以判断出表中X代表的为呼吸作用散失的能量；根据表中的数据，植食性动物流向下一营养级是能量即肉食性动物的同化量为Y，根据上述能量分配关系有 Y+11=6.3+0.5+6.5+0.7，所以Y=3J/cm2·a。
【点睛】解决本题的关键知识为：掌握生物群落的结构特征、生态系统稳定性的原因及基础、利用标志重捕法进行种群数量的计算、生态系统中营养级能量分配关系；能够利用所学知识分析图中各点含义及表中相应数据的处理、计算。
16、袁隆平院士曾研发两个水稻新品种：一是把吸镉的基因敲除的“低镉稻”，二是耐盐碱的“海水稻”。有关遗传分析见下表。请回答下列问题：




水稻品种
相关基因
基因所在位置
表现型
普通水稻
-
-
高镉不耐盐
海水稻
A+
2号染色体
高镉耐盐
低镉稻
B-
6号染色体
低镉不耐盐
注：A+表示转入的耐盐基因，B-表示吸镉基因被敲除，普通水稻不含耐盐基因但含有吸镉基因，基因型用A-A-B+B+表示。A+对A-显性，B+B-为中镉稻。
（1）若要验证基因的自由组合定律，可以选择纯种水稻品种_____和_____做亲本。
（2）某科研人员将海水稻与低镉稻杂交，F1中出现耐盐中镉水稻和不耐盐中镉水稻，则亲代海水稻和低镉稻的基因型分别是_____、_____，F1中吸镉基因频率是_____。
（3）水稻的细胞核和细胞质中都含有决定雄蕊是否可育的基因（如下图）。其中细胞核中的可育基因/不育基因分别用R/r表示，且R对对r显性；细胞质中的可育基因//不育基因分别用N/S表示。


①已知R能够抑制S的表达，即基因型为S（RR）的水稻表现为_____（填“可育”或“不育”）；当细胞质基因为N时，无论细胞核中含有可育基因还是不育基因，植株都表现为雄性可育，所以雄性不育系的基因型为_____。
②现有甲、乙两个水稻品系，只有甲为雄性不育品系，甲品系与乙品系杂交时做母本的是_____品系，所结的籽粒全部为雄性不育品系，则乙品系的基因型为_____。
【答案】（1） ①. 海水稻 ②. 低镉稻
（2） ①. A+A-B+B+ ②. A-A-B-B- ③. 1/2
（3） ①. 可育 ②. S（rr） ③. 甲 ④. N（rr）
【解析】
【分析】1、基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2、根据表格信息可知，两对基因位于非同源染色体上，因此遵循基因的自由组合定律。
【小问1详解】
验证基因的自由组合定律，要求选择非同源染色体上的非等位基因，海水稻A+基因位于2号染色体上，低镉稻的B-基因位于6号染色体上，符合要求。
【小问2详解】
F1中出现耐盐中镉水稻（A+_B+B-）和不耐盐中镉水稻（A-A-B+B-），亲本为海水稻（高镉耐盐）与低镉稻（低镉不耐盐），说明亲本海水稻基因型为A+A-B+B+，低镉稻基因型为A-A-B-B-；只考虑B+和B-基因，F1基因型为B+B-，故F1中吸镉基因（B+）频率是1/2。
【小问3详解】
①由于R能够抑制S的表达，S（RR）中的不可育基因不能正常表达，表现为可育；由题意可知，当细胞质基因为N时，表现都是雄性可育的，所以雄性不育系的基因型中没有N和R，故雄性不育系的基因型为S（rr）。
②甲S（rr）雄性不育，只能作为母本，所结的籽粒全部为雄性不育品系S（rr），乙品系雄性可育，则乙品系的基因型为N（rr）。
【点睛】本题考查了细胞质遗传和杂交育种的有关知识，要求考生能够根据题干信息确定基因型的类型以及是否可育，同时利用杂交育种的方法获得稳定遗传的雄性不育系。
17、遗传毒性物质常存在于被化学物质污染的水体，可损伤生物的DNA，严重威胁人类健康。研究人员通过基因工程改造大肠杆菌，以期筛选对遗传毒性物质反应灵敏的工程菌株，用于水质检测。
（1）大肠杆菌DNA中存在可被遗传毒性物质激活的毒性响应启动子序列。将毒性响应启动子插入图1所示表达载体的P区，获得基因工程改造的大肠杆菌。当改造后的大肠杆菌遇到遗传毒性物质时，_______识别并与启动子结合，驱动噬菌体裂解基因（SRR）_____，表达产物可使大肠杆菌裂解。
（2）研究人员选取启动子sul准备与图1表达载体连接。图2显示了启动子sul内部存在的酶切位点，右向粗箭头表示转录方向

①据图1、2信息，克隆启动子sul时，在其A端和B端应分别添加限制酶______和__的酶切位点，从而确保启动子sul可与已被酶切的表达载体正确连接。
②将重组表达载体导入大肠杆菌，置于含有_______的选择培养基中进行筛选、鉴定及扩大培养，获得工程菌sul。
（3）研究人员陆续克隆了其他4种启动子（rec、imu、qnr、cda），分别连入表达载体，用同样的方法获得导入重组载体的工程菌，以筛选最灵敏的检测菌株。
①将5种工程菌和对照菌在LB培养基中培养一段时间后，检测菌体密度，结果如图3。图中结果显示_____，说明工程菌在自然生长状态下不会产生自裂解现象。

②上述菌株在LB培养基中生长2h时加入遗传毒性物质，检测结果如图4。据图可知，5种工程菌均启动了对遗传毒性物质的响应，应选择转入______启动子的菌株作为最优检测菌株。
（4）对上述工程菌进行工业化培养，通常采用______培养基，将工程菌置于可持续更新营养物质的培养罐中，这种营养物质的添加方式相比于传统的一次性添加营养物的优势是______。
（5）下列关于该工程菌的叙述，正确的包括______。
A．该工程菌可能用于检测土壤、蔬菜中的遗传毒性物质残留量
B．该毒性响应启动子序列广泛存在于自然界所有物种中
C．其表达产物可裂解大肠杆菌，检测后的剩余菌液可直接倒掉
D．为长期保存该工程菌，应加入一定浓度的甘油冻存于-20℃
【答案】 ①. RNA聚合酶 ②. 转录 ③. Xho I ④. Sap I ⑤. 氨苄青霉素 ⑥. 5种工程菌菌体数量增长趋势与对照菌一致 ⑦. rec ⑧. 液体 ⑨. 补充营养物质，清除代谢废物 ⑩. AD
【解析】
【分析】分析题意，大肠杆菌DNA中存在可被遗传毒性物质激活的毒性响应启动子序列。可以将毒性响应启动子插入驱动噬菌体裂解基因，以此构建基因表达载体，并导入大肠杆菌中，获得基因工程改造的大肠杆菌。当改造后的大肠杆菌遇到遗传毒性物质时，该工程菌大肠杆菌会裂解。据此分析作答。
【详解】（1）基因中启动子是基因首端的一端特殊序列，其作用是RNA聚合酶识别和结合的部位，用于驱动基因的转录，毒性响应启动子插入图1所示表达载体的P区，在驱动噬菌体裂解基因（SRR）的前面，当改造后的大肠杆菌遇到遗传毒性物质时，RNA聚合酶与该启动子结合；驱动噬菌体裂解基因（SRR）的转录，进而使该基因表达。
（2）①启动子sul序列内部有SmaⅠ和HindⅢ的识别序列，为避免将启动子切断，因在图1的质粒中选择另外两种限制酶切割质粒和启动子，即Xho I和Sap I。
②质粒中的氨苄青霉素抗性基因为标记基因，表达产物可使导入基因表达载体的的大肠杆菌可以在含氨苄青霉素的培养基上生长，因而将重组表达载体导入大肠杆菌，置于含有氨苄青霉素的选择培养基中进行筛选、鉴定及扩大培养，可获得工程菌sul。
（3）①分析图3可知，含有5种启动子（rec、imu、sul、qnr、cda）的工程菌和对照菌的数量增长趋势是相近的（5种工程菌菌体数量增长趋势与对照菌一致），说明工程菌在自然生长状态下不会产生自裂解现象。
②分析图4可知，加入有毒物质后，与对照相比，5种工程菌的菌体密度值均降低，其中转入rec启动子的菌株菌体密度值最低，说明5种工程菌均启动了对遗传毒性物质的响应，且转入rec启动子的菌株最敏感，应作为最优检测菌株。
（4）一般而言，用于工业生产的工程菌在液体培养基中培养；微生物培养过程中由于微生物的繁殖，会争夺营养物质，同时代谢产物会对微生物的生长产生抑制作用，故将工程菌置于可持续更新营养物质的培养罐中，相比于传统的一次性添加营养物的优势是补充营养物质，清除代谢废物。
（5）该工程菌是经基因改造的对遗传毒性物质反应灵敏的工程菌株，据此答题：
A、该工程菌对遗传毒性物质反应灵敏，可能用于检测土壤、蔬菜中的农药残留量，A正确；
B、该毒性响应启动子序列并非广泛存在于自然界所有物种中，存在于某些大肠杆菌中，B错误；
C、该工程菌的表达产物可裂解大肠杆菌，但检测后的剩余菌液中还存在菌种，不可直接倒掉，以防污染环境，C错误；
D、长期保存菌种可取菌液加入一定浓度的甘油冻存于-20℃，D正确。
故选AD。
【点睛】本题考查学生对基因工程中基因表达载体的构建的相关知识，结合微生物培养技术的内容，考查学生对知识的综合及迁移能力。此外，对实验结果的图型分析也是解答此题的关键。