2021-2022学年江苏省金陵中学高三下学期4月调研试题生物含答案

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 金陵中学2021-2022学年3月学情调研
高三生物
一、单项选择题：
1. 乳链菌肽是由乳酸菌分泌的一种由34个氨基酸组成的多肽，具有抗炎和肠黏膜屏障保护功能，常作为天然食品防腐剂。下列叙述错误的是（ ）
A. 乳链菌肽可与双缩脲试剂发生紫色反应
B. 乳链菌肽一般不会改变人体肠道中的正常菌群
C. 可利用乳酸菌作为乳链菌肽的呈递表达载体治疗肠炎
D. 乳链菌肽的分泌离不开细胞膜、细胞器膜等组成的生物膜系统
【答案】D
【解析】
【分析】1、双缩脲反应实质是在碱性环境下的Cu2+与双缩脲试剂发生的紫色反应。而蛋白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的肽键，所以蛋白质都能与双缩脲试剂发生颜色反应，可以用双缩脲试剂鉴定蛋白质或者多肽的存在。
2、原核细胞：没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色质；没有复杂的细胞器（只有核糖体一种细胞器）；只能进行二分裂生殖，属于无性生殖，不遵循孟德尔的遗传定律；含有细胞膜、细胞质，遗传物质是DNA。
【详解】A、乳链菌肽是34肽，含有肽键，可与双缩脲试剂发生紫色反应，A正确；
B、乳链菌肽作为天然防腐剂，它是由34个氨基酸组成的多肽，食用后可能被消化道中蛋白酶所降解而被被人体消化，不会改变人体肠道内正常菌群，B正确；
C、乳链菌肽是由乳酸菌分泌的，具有抗炎和肠黏膜屏障保护功能，因此可利用乳酸菌作为乳链菌肽的呈递表达载体治疗肠炎，C正确；
D、乳链菌肽是由乳酸菌分泌的，乳酸菌是原核生物，只有核糖体一种无膜的细胞器，没有其他复杂的细胞器，没有生物膜系统，D错误。
故选D。
2. 有关光合作用的叙述错误的是（ ）
A. 用离体叶绿体研究时，可用蔗糖溶液制叶绿体悬浮液而不选用蒸馏水
B. 当植物长时间处于低浓度二氧化碳环境时，会引起光能利用率降低
C. 叶绿体捕获的光能主要用于CO2与C5反应这一步骤
D. 光合作用产物常以蔗糖形式运输，可能与蔗糖溶液渗透压较低等因素有关
【答案】C
【解析】
【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成有机物。
【详解】A、用离体叶绿体研究时，叶绿体双层膜结构，如果放入蒸馏水中则容易被吸水涨破，可用蔗糖溶液制叶绿体悬浮液，不选用蒸馏水，A正确；
B、当植物长时间处于低浓度二氧化碳环境时，由于暗反应消耗的【H】和ATP减少，会引起光能利用率也降低 ，B正确；
C、叶绿体捕获的光能主要用于C3还原成有机物和C5这一步骤，二氧化碳固定不消耗能量，C错误；
D、光合作用产物常以蔗糖而不是葡萄糖的形式运输，可能与蔗糖溶液渗透压较低等因素有关，D正确。
故选C。
3. 纺锤丝由微管蛋白组成，KIF18A是以微管为轨道的驱动蛋白，在细胞内依赖ATP可调控微管的动态不稳定性，发挥类似于微管解聚酶的活性，从而在有丝分裂过程中发挥功能（如下图所示）。下列叙述错误的是（ ）


A. KIF18A可促进染色体排列在赤道板上
B. KIF18A与线粒体在分裂期均较为活跃
C. KIF18A在维持纺锤体正常形态上具有重要作用
D. KIF18A在间期表达量较低，在分裂期表达量升高
【答案】D
【解析】
【分析】
细胞周期分为两个阶段：分裂间期和分裂期：
（1）分裂间期：DNA复制、蛋白质合成；
（2）分裂期：前期：①出现染色体：染色质螺旋变粗变短的结果；②核仁逐渐解体，核膜逐渐消失；③纺锤体形成。中期：染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上。染色体形态、数目清晰，便于观察。后期：着丝点分裂，两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体，纺锤丝牵引分别移向两极。末期：①纺锤体解体消失；②核膜、核仁重新形成；③染色体解旋成染色质形态；④细胞质分裂，形成两个子细胞（植物形成细胞壁，动物直接从中部凹陷）。
【详解】A、KIF18A是以微管（纺锤丝由微管蛋白组成）为轨道的驱动蛋白，纺锤丝牵引染色体排列到赤道板上，KIF18A可促进染色体排列到赤道板上，A正确；
B、纺锤丝在分裂期中不断运动，需要消耗能量，主要由线粒体提供，因此KIF18A与线粒体在M期均较为活跃，B正确；
C、根据题意，纺锤丝由微管蛋白组成，KIF18A是以微管为轨道的驱动蛋白，KIF18A对于纺锤体形态的维持具有重要作用，C正确；
D、G1期为合成前期，为DNA复制做准备，KIF18A主要在M期发挥作用，G2期为合成后期，能合成蛋白质，为分裂期做准备，因此KIF18A在G2期（或间期）表达较高，而在分裂期表达较低，D错误。
故选D。
4. 有关人体细胞生命历程的叙述错误的是（ ）
A. 随着细胞分裂次数增加端粒缩短，是细胞衰老的原因之一
B. 衰老的细胞中各种酶的活性显著降低
C. 免疫系统中记忆细胞既有分化潜能又有自我更新能力
D. 分化、衰老、凋亡及癌变过程中细胞内的mRNA种类会发生改变
【答案】B
【解析】
【分析】1、细胞分化:是基因选择性表达的结果。
2、细胞衰老特征:细胞内水分减少、新陈代谢速率减慢、细胞内多种酶活性降低、细胞内色素积累、细胞内呼吸速度下降、细胞核体积增大、细胞膜通透性下降、物质运输功能下降。
3、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程;在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的；细胞凋对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
【详解】A、随着细胞分裂次数增加，端粒逐渐缩短，是细胞衰老的原因之一，此为端粒学说，A正确；
B、衰老的细胞中大部分酶的活性降低，少数酶活性上升，如溶酶体中的水解酶活性上升，B错误；
C、记忆细胞再次免疫中，在接受到相同抗原的再次刺激后会迅速增殖分化成相应的效应细胞和记忆细胞，故具有分化和自我更新能力，C正确；
D、分化、衰老、凋亡及癌变过程中某些蛋白质发生变化，蛋白质合成的模板是mRNA，故细胞内的mRNA种类也发生改变，D正确。
故选B。
5. 在探索遗传物质的过程中，赫尔希和蔡斯做了T2噬菌体侵染细菌的实验，其中一组实验如下图所示（用P标记的噬菌体侵染普通大肠杆菌培养物），有关叙述正确的是

A. 若不经过步骤②操作，对该组实验结果无显著影响
B. 若继续分离出子代噬菌体，其中大部分会含有32P放射性
C. 若沉淀中含有较强放射性、悬浮液中几乎不含放射性，即证明遗传物质是DNA
D. 若①中培养液里含有32P，则子代噬菌体的DNA、RNA分子中均会带有放射性
【答案】A
【解析】
【分析】根据图示步骤，用32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌→离心→检测上清液和沉淀物中的放射性物质，在本实验中，放射性主要在沉淀中；如果搅拌不充分会导致部分噬菌体外壳附着在大肠杆菌表面，但对沉淀中放射性没有影响，如果保温时间过长，子代噬菌体从大肠杆菌中释放出来，离心后上清中放射性会增加。
【详解】A. 搅拌是否充分对该组实验结果无显著影响，A正确；
B. 合成子代噬菌体原料来自大肠杆菌，子代噬菌体中只有少部分含有32P放射性，B错误；
C. 分别用被32P、35S标记的两组噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌，证明DNA是遗传物质，C错误；
D. 子代噬菌体合成DNA、RNA的原料来自大肠杆菌，大肠杆菌不含有放射性，因此子代噬菌体的DNA、RNA分子中不会均有放射性，D错误。
【点睛】本题考查T2噬菌体侵染细薗的实验，意在考查学生对实验的分析能力，要求学生识记噬菌体侵染细菌的过程和实验步骤中具体操作的意义。
6. 叶绿体DNA分子上有两个复制起点，同时在起点处解旋并复制，其过程如下图。相关叙述正确的是（ ）

A. 脱氧核苷酸链的合成需要RNA或DNA引物
B. 新合成的两条脱氧核苷酸链的序列相同
C. 两起点解旋后均以两条链为模板合成子链
D. 子链合成后即与母链形成环状双链DNA
【答案】A
【解析】
【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程．DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制。
【详解】A、DNA复制需要引物，故脱氧核苷酸链的合成即子链的合成需要引物，在体内引物常是一段RNA，在体外如PCR时引物是一段DNA，A正确；
B、新合成的两条脱氧核苷酸链的序列互补，方向相反，B错误；
C、由题图可以看到，两起点解旋后均以一条链为模板合成子链，C错误；
D、DNA连接酶能连接两个DNA片段之间的磷酸二酯键，故子链合成后需DNA连接酶催化连接成环状，D错误。
故选A。
7. 基因的多态性是指一个基因存在多个等位基因的现象。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 基因的多态性越丰富，种群中的基因型越多样
B. 基因的多态性不利于物种应对复杂多变的环境
C. 基因突变、基因重组和染色体易位均可导致基因的多态性
D. 偶发的变异能否以等位基因的形式被保存，取决于变异频率
【答案】A
【解析】
【分析】基因多态性是指同 一基因的结构或核苷酸排列顺序在不同个体可不完全相同， 是等位基因的变异，虽并不一定影响基因的功能，但可借以作为区别个体的标志。
【详解】A、基因的多态性越丰富，种群中的基因型越多样，可作为区别个体的标志，A正确；
B、基因的多态性可导致表现型多样光，有利于自然选择，更能适应复杂多变的环境，B错误；
C、基因重组不可导致基因的多态性，只是让基因型变多，C错误；
D、偶发的变异能否以等位基因的形式被保存，取决于自然选择，D错误。
故选A。
8. 患Tay-Sachs遗传病的婴儿是突变基因的纯合子，因不能编码氨基己糖苷酶A，产生严重的智力障碍及身体机能失控，通常在3至4岁死亡。在某特殊人群中，他们孩子的发病率约为1/3600。下列相关叙述错误的是（ ）
A. Tay-Sachs病是一种代谢缺陷类遗传疾病
B. 产前羊水筛查能发现Tay-Sachs病
C. 该人群体中，约每60人就有一个是该突变基因的杂合子
D. 因为血脑屏障，通过给患者提供缺失酶的方法不能治疗该疾病
【答案】C
【解析】
【分析】分析题干信息可知：由信息“在某特殊人群中，他们孩子的发病率约为1/3600。”推测改变为隐性遗传病，且知患Tay-Sachs遗传病的婴儿是突变基因的纯合子，故基因位于常染色体上，即该病为常染色体隐性遗传病i，假设相关基因用A/a表示。可知杂合子Aa婚配生出aa的概率为1/3600。
【详解】A、由题干信息，该病患者因不能编码氨基己糖苷酶A，产生严重的智力障碍及身体机能失控，可知Tay-Sachs病是一种代谢缺陷类遗传疾病，A正确；
B、产前羊水筛查可以检查出单基因遗传病，故能能发现Tay-Sachs病，B正确；
C、该人群体中，杂合子Aa婚配生出aa的概率为1/3600，假设正常人中是杂合子Aa的概率为X，则根据基因分离定律可列式为X×X×1/4=1/3600，解得X=1/30，即约每30人就有一个是该突变基因的杂合子，C错误；
D、氨基己糖苷酶A的化学本质是蛋白质，为大分子物质，不能通过血脑屏障，故通过给患者提供缺失酶的方法不能治疗该疾病，D正确。
故选C。
9. 棉铃虫CYP67B基因发生突变使其抗药性增强，相关叙述正确的是（ ）
A. CYP67B基因的突变体现了基因突变的定向性、随机性
B. 施用农药导致CYP67B突变基因的频率增加
C. CYP67B基因的突变是长期自然选择的结果
D. 野生型棉铃虫与抗药性棉铃虫之间存在生殖隔离
【答案】B
【解析】
【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失和替换。其特点有：普遍性、随机性、不定向性、多害少利性、低频性和自发性。
【详解】A、基因突变具有不定向性，A错误；
B、在农药的选择作用下，使得CYP67B突变基因（耐药基因）频率增加，B正确；
C、CYP67B基因的突变一般是受到物理因素、化学因素或生物因素等刺激导致的，C错误；
D、野生型棉铃虫与抗药性棉铃虫还属于同一物种，没有生殖隔离，D错误。
故选B。
10. 骑行是一种有氧运动，能增进健康，已成为众多运动爱好者的选择。下列有关分析正确的是（ ）
A. 因为骑行过程中需要增加散热，骑行运动过程中甲状腺激素分泌量减少
B. 因为骑行过程中血糖消耗增加且收缩肌群对胰岛素利用增加，机体胰岛素含量会减少
C. 因为骑行过程中汗腺分泌增加，垂体细胞合成分泌的抗利尿激素的量增加
D. 因为骑行是一种有氧运动， 骑行前后血压能保持稳定，其调节中枢位于下丘脑
【答案】B
【解析】
【分析】胰岛素是由胰脏内的胰岛β细胞受内源性或外源性物质如葡萄糖、乳糖、核糖、精氨酸、胰高血糖素等的刺激而分泌的一种蛋白质激素。胰岛素是机体内唯一降低血糖的激素，同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成。外源性胰岛素主要用来治疗糖尿病。
【详解】A、因为骑行过程中代谢加快，甲状腺激素可以促进代谢，因此骑行运动过程中甲状腺激素分泌量增多，A错误；
B、因为骑行过程中血糖消耗增加且收缩肌群对胰岛素利用增加，血糖下降，机体胰岛素含量会减少，B正确；
C、抗利尿激素是由下丘脑合成，经垂体释放，C错误；
D、血压调节中枢在脑干，D错误。
故选B。
11. 呼吸道、消化道等黏膜下分布有约50%的淋巴组织，组成了人体黏膜免疫系统（MIS）。鼻喷式疫苗模拟呼吸道病毒侵染，鼻喷式流感减毒活疫苗是我国首个只需要在鼻孔里喷一喷就能预防流感的新型疫苗。相关叙述错误的是（ ）
A. 呼吸道、消化道黏膜属于机体免疫的第一道防线
B. 鼻喷式疫苗可诱导机体产生体液免疫和细胞免疫
C. 鼻喷式疫苗也可以重组蛋白疫苗或灭活病毒疫苗
D. 与注射疫苗相比，接种鼻喷式疫苗可避免触痛、骚痒等不良反应
【答案】C
【解析】
【分析】鼻喷式疫苗是减毒活疫苗，鼻孔里喷一喷疫苗可以侵染人体细胞，刺激机体产生特异性免疫，包括体液免疫和细胞免疫。
【详解】A、呼吸道、消化道黏膜属于机体免疫的第一道防线，A正确；
B、鼻喷式疫苗作为抗原，可以诱导机体产生的体液免疫和细胞免疫，B正确；
C、鼻喷式疫苗模拟呼吸道病毒侵染，重组蛋白疫苗和灭活的病毒疫苗都不能感染细胞，所以鼻喷式疫苗不可以是重组蛋白疫苗或灭活病毒疫苗，C错误；
D、与注射疫苗相比，接种鼻喷式疫苗可避免触痛、骚痒等不良反应，D正确。
故选C。
12. 某生态系统部分营养成分之间的关系，以及部分营养级的部分能量值（单位：J·m-2·a-1）如图。下列判断正确的是（ ）

A. 草→草食性动物→肉食性动物①→肉食性动物②是含有四个营养级的食物链
B. 在能量流动和物质循环中X分别代表热能和CO2
C. 肉食性动物①属于初级消费者，由草食性动物到①的能量传递效率是3%
D. ①同化的能量中只有约3．11%用于①的生长、发育和繁殖
【答案】D
【解析】
【分析】图示X包括通过呼吸作用散失的能量；摄入量=同化量+粪便量，同化量=自身生长发育繁殖量+呼吸作用散失量。
【详解】A、草食性动物与肉食性动物都不止一种，因此此食物链不一定含有四个营养级，A错误；
B、在能量流动中，能量主要以热能形式散失；物质循环包括碳循环、氮循环等，在碳循环中，X表示CO2，B错误；
C、肉食性动物①属于次级消费者，C错误；
D、生长发育繁殖量=同化量-呼吸量=7×105，占同化量的约3.11%，D正确。
故选D。
13. 下列有关生物学实验及探究活动的叙述中，错误的是（ ）
A. 脂肪鉴定中，相邻花生子叶细胞间隙中可能观察到染色的脂肪
B. 黑藻细胞中叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于观察质壁分离
C. 常用五点取样法调查近河岸水深10~30 cm的草丛间蛙卵块密度
D. 显微镜观察洋葱根尖分生区的一个视野中，往往看不到细胞周期各时期的图像
【答案】C
【解析】
【分析】先将总体的全部单元按照一定顺序排列，采用简单随机抽样抽取第一个样本单元(或称为随机起点)，再顺序抽取其余的样本单元，这类抽样方法被称为等距抽样。
【详解】A、脂肪鉴定中，细胞可能被切破，导致相邻花生子叶细胞间隙中可能观察到染色的脂肪，A正确；
B、黑藻细胞有大液泡，适合作质壁分离的材料，且叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于观察质壁分离，B正确；
C、常用等距取样法调查近河岸水深10~30 cm的草丛间蛙卵块密度，C错误；
D、由于细胞已死亡，且间期的细胞占绝大多数，因此洋葱根尖分生区的一个视野中，往往看不到细胞周期各时期的图像，D正确。
故选C。
14. 植物酵素是指以植物为主要原料，经微生物发酵制得的含有特定生物活性成分的产品。苹果酵素生物发酵的流程中，需将苹果去核、切块，加冰糖，并持续发酵90天。每隔15天测定总酸含量和乙醇含量，结果见下图。下列叙述正确的是（ ）


A. 冰糖为微生物发酵提供养分，加入前可用紫外线照射杀灭其表面微生物
B. 第一个月的隔天通气的目的是抑制厌氧型和兼性厌氧型微生物的无氧呼吸
C. 第二个月总酸量增加的主要原因可能是乳酸菌等微生物呼吸产生了CO2
D. 第三个月总酸量和乙醇量发生的变化可能与醋酸菌的发酵作用密切相关
【答案】A
【解析】
【分析】
参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型，在无氧环境中进行无氧呼吸产生酒精。参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、冰糖可以为微生物发酵提供碳源，紫外线照射可以杀死物体表面和空气中的微生物，A正确；
B、从第一个月乙醇含量上升可以推出，隔天通气并没有抑制无氧呼吸，B错误；
C、乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，不产生乙醇，不产生CO2，C错误；
D、第三个月密封发酵，而醋酸菌是好氧微生物，故这段时间醋酸菌发酵作用极低，总酸量和乙醇量发生的变化与醋酸菌的发酵作用关系不大，D错误。
故选A。
二、多项选择题：
15. 为研究中药黄芪的活性成分黄芪皂甙( SA)对乳头肌动作电位的影响，研究人员在适宜环境下，使用不同浓度的黄芪皂甙溶液对豚鼠乳头肌进行处理，给予一定强度刺激后，记录乳头肌动作电位的幅度及时程的变化，据图分析，相关叙述中合理的是（ ）

A. 黄芪皂苷的作用效果与使用剂量有一定的关系
B. 黄芪皂甙可能通过抑制钠离子的内流发挥作用
C. 40 mg/L的黄芪皂甙对钾离子的外流可能具有促进作用
D. 黄芪皂甙对豚鼠乳头肌膜蛋白的作用是可恢复的
【答案】ABD
【解析】
【分析】据题意可知，本实验研究中药黄芪的活性成分黄芪皂甙（SA）对乳头肌动作电位的影响，自变量为不同浓度的黄芪皂甙溶液，因变量为动作电位数值，据图可知，黄芪皂甙溶液处理后，动作电位的峰值降低，且随着黄芪皂甙溶液升高，动作电位恢复变慢。
【详解】A、据图可知，不同浓度的黄芪皂甙溶液对豚鼠乳头肌进行处理后动作电为变化有所不同，因此黄芪皂苷的作用效果与使用剂量有一定的关系，A正确；
B、据图可知，使用黄芪皂甙处理后，动作电位的峰值降低，动作电位的形成与钠离子内流有关，因此黄芪皂甙可能通过抑制钠离子的内流发挥作用，B正确；
C、据图可知，40mg/L的黄芪皂甙处理后，动作电位的恢复变慢，动作电位的恢复是钾离子外流造成的，因此推测40mg/L的黄芪皂甙对钾离子的外流可能具有抑制作用，C错误；
D、据图可知，洗脱黄芪皂甙后，动作电位恢复到原来状态，因此黄芪皂甙对豚鼠乳头肌膜蛋白的作用是可恢复的，D正确。
故选ABD。
16. 如图表示小麦育种的几种方式，下列有关叙述正确的是（ ）

A. 获得①和⑥的育种原理是基因重组，②和③的育种原理是染色体变异
B. 获得④⑤的育种方式是诱变育种，得到的变异个体不全都符合生产需要
C. 获得⑥的育种方式可定向改变生物体的性状，克服远缘杂交不亲和的障碍
D. 秋水仙素作用的时间是有丝分裂后期，结果是细胞中染色体数加倍
【答案】ABC
【解析】
【分析】
题图分析：①表示杂交育种，②表示单倍体育种，③表示多倍体育种，④⑤表示诱变育种，⑥表示导入外源基因，属于基因工程育种。
【详解】A、获得①和⑥的育种方式分别是杂交育种和基因工程育种，其原理是基因重组；②和③的育种方式分别是单倍体育种和多倍体育种，其原理是染色体变异，A正确；
B、获得④⑤的育种方式是诱变育种，由于基因突变是不定向的，所以得到的变异个体不全都符合农业生产需要，B正确；
C、获得⑥的育种方式是基因工程育种，可根据人们的意愿定向改变生物体的性状，克服远缘杂交不亲和的障碍，C正确；
D、秋水仙素作用的时间是有丝分裂前期，抑制细胞纺锤体的形成，结果是细胞中染色体数加倍，D错误。
故选ABC。
17. 如图表示孟德尔揭示两个遗传定律时所选用的豌豆植株及其体内相关基因控制的性状、显隐性及其在染色体上的分布。下列叙述错误的是（ ）

A. 图甲、乙、丙、丁所示个体都可以作为验证基因分离定律的材料
B. 图丁所示个体自交后代中表现型为黄皱与绿皱的比例是3∶1
C. 图甲、乙所示个体减数分裂时，都能揭示基因的自由组合定律的实质
D. 乙个体自交后代会出现3种表型，比例为1∶2∶1
【答案】CD
【解析】
【分析】基因的分离定律：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。自由组合定律是当代生物遗传学三大基本定律之一。当具备两对（或大量对）相对性状的亲本开展混种杂交，在子一代形成配子时，在等位基因分离出来的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、甲、乙、丙、丁均含有等位基因，都可以作为研究基因分离定律的材料，A正确；
B、图丁个体自交后代中DDYYrr∶DdYyrr∶ddyyrr=1∶2∶1，其中黄色皱粒∶绿色皱粒=3∶1，B正确；
C、图甲、乙都只有一对等位基因，所表示个体减数分裂时，不能用来揭示基因的自由组合定律的实质，C错误；
D、乙个体（YYRr）自交，只会出现两种表现型，黄色圆粒（YYR_）∶黄色皱粒（YYrr）=3∶1，D错误
故选CD。
18. 圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌组合可有效将餐厨垃圾中的有机质迅速分解成水和CO2。为制备分解餐厨垃圾的微生物菌剂，某科研小组采用稀释涂布平板法对两菌种进行了最佳接种量比例的探究实验，并得出下图的实验结果。下列相关叙述正确的是（ ）


A. 巨大芽孢杆菌的培养基中需要氮源，圆褐固氮菌的培养基中不需要氮源
B. 涂布平板的所有操作都应在酒精灯火焰旁进行，系列稀释操作不需要
C. 将1mL菌液稀释100倍，在3个平板上分别接种0.1mL稀释液，经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为42、39和36，据此可得出每毫升菌液中的活菌数为3.9×104
D. 由图可知，制备所需菌剂的两菌种最佳接种量比例是1：1
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、微生物接种的方法很多，最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。若要对微生物进行取样计数，接种方法只能是稀释涂布平板法。稀释涂布平板法则是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养；
2、固氮细菌可以利用空气中的氮气合成自身的含氮化合物，故不需要添加氮源，其他细菌需要添加氮源以供微生物合成自身所需的含氮化合物。
【详解】A、巨大芽孢杆菌不能利用空气中的氮气合成自身所需的氮，需要添加氮源，圆褐固氮菌可以固氮，不需要添加氮源，A正确；
B、涂布平板的所有操作和系列稀释操作都应在酒精灯火焰旁进行，以防止杂菌污染，B错误；
C、3个平板上的平均菌落数是（42+39+36）/3=39，每毫升中活菌数=39÷0.1×100=39000，C正确；
D、根据图示可知，两菌种的最佳接种量比为1∶1时，有效菌落数最大，故处理该类厨余垃圾废液，两菌种的最佳接种量比为1∶1时，效果最佳，D正确。
故选ACD。


19. 荧光定量PCR技术可定量检测样本中某种DNA含量，其原理是在PCR反应体系中每加入一对引物的同时加入一个与某条模板链互补的荧光探针，当Taq酶催化子链延伸至探针处，会水解探针，使荧光监测系统接收到荧光信号，即每扩增一次，就有一个荧光分子生成。相关叙述错误的是（ ）

A. 引物与探针均具特异性，与模板结合时遵循碱基互补配对原则
B. Taq酶催化子链从3端向5端延伸，需dNTP作为原料
C. 若某次PCR反应共产生52个等长DNA，则需加入6个荧光探针
D. 反应最终的荧光强度与起始状态模板DNA含量呈正相关
【答案】BC
【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双链复制。
(3) 前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一-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：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；中温延伸：合成子链。
【详解】A、引物与探针均为根据某条模板链设计的单链，因而具特异性，与模板结合时遵循碱基互补配对原则，A正确；
B、根据图示中引物延伸的方向可以确定Taq酶可以催化子链沿着5'向3'方向延伸，需dNTP作为原料，B错误；
C、PCR扩增时在加入一对引物的同时加入一个特异性的荧光探针，每扩增一条DNA链，就有一个荧光分子形成，实现了荧光信号的累积与PCR产物形成完全同步，若某次PCR反应共产生52个等长的DNA，则至少扩增六次，其余为不等长的DNA，根据扩增过程可知，每利用引物1延伸一次，就会水解探针一个，则需加入26-1=63个荧光探针，C错误；
D、题干中提出“加入一个与某条模板链互补的荧光探针”，且加入的原料具有荧光标记，故“每扩增一次，就有一个荧光分子生成”，因此反应最终的荧光强度与起始状态模板DNA含量呈正相关，D正确。
故选BC。
三、非选择题：
20. 图1装置是科学家最新研制的一种海藻灯，其上部装有蓝藻培养液，下部装有蓄电池和LED灯。白天，使用者向灯内吹气，仅需很少的阳光便可产生发光的电能。这种海藻灯可在自然灾难、野营以及电力供给中断时使用。图2为海藻灯中的蓝藻利用光能的过程示意图。请回答下列问题：

（1）白天，使用者向海藻灯中吹气，可为图2中_________（填序号）过程提供_____________。为了延长海藻灯的使用寿命，还需定期从加料口加入____________。
（2）图2中叶绿素分子分布的结构相似于植物细胞的________膜，光能被吸收后的去向有____________。
（3）为监测海藻灯中蓝藻的数量，可用_________的方法进行检测，操作步骤如下表，请根据题意完成表格：

实验目的
方法步骤要点
取样稀释
从海藻灯中吸取 1mL 样液稀释 100 倍。
固定
用化学试剂固定，固定的目的是①________。
盖盖玻片
取洁净的血细胞计数板，在计数区上盖上一块盖玻片。
加样
用移液器吸取少许藻液，从计数板②________ （填图 3 字母）处沿盖玻片的下边缘滴入一小滴。加样后观察血细胞计数板侧面，不正确的是③ ________ （填图 4 字母），理由是④_______ 。
显微计数
静置后显微观察。图 5 为血细胞计数板在显微镜下的部分视野，平均每个中方格约有⑤________个蓝藻细胞，则可估算得出海藻灯中蓝藻的细胞数量为 1．5×108个/mL。

【答案】 ①. ③ ②. CO2 ③. H2O 和无机盐 ④. 类囊体薄膜/光合片层 ⑤. 储存于光反应的产物中、以热能的形式散失、转化成荧光、储存到蓄电池中 ⑥. 抽样检测 ⑦. 维持蓝藻细胞的数目不变 ⑧. b ⑨. B ⑩. 过量加样（导致结果偏大） ⑪. 6
【解析】
【分析】
“海藻灯” 实际上利用的是蓝藻细胞能够吸收光能进行光合作用的特点。
图 2 中①为吸收光能转变为电能，②为吸收的光能转变为 ATP（ 和 NADPH）中的化学能（ 光合作用的光反应阶段），③ 为 ATP 中活跃的化学能（ 以及 NADPH 中的化学能）转移到有机物中称为稳定的化学能。从图示上可以看出，使用者向海藻灯口吹气，就是向蓝藻溶液中输入 CO2。结合图 2 可知吹气可为过程③提供光合作用的原料 CO2。蓝藻细胞的光合作用可以为蓝藻细胞的生存与繁衍提供能量， 同时蓝藻细胞的生存与繁衍离不开其它无机营养物质。由于蓝藻细胞在生长过程中不断消耗水和无 机盐， 因此为了延长“海藻灯”的使用寿命，即要保证一定量的蓝藻细胞的存在，还需要定期从加料口加入水和无机盐。分析图 2 可以看出，②为吸收的光能转为 ATP（ 和 NADPH） 中的化学能（ 光合作用的光反应阶段）， 在植物细胞的叶绿体中该过程发生的场所是类囊体膜。从图 2 可以看出，在海藻灯中叶绿素吸收的光能由四个去向：转化为电能储存在蓄电池中、以热能形式散失、转化为荧光放出、转化为化学能贮存在 ATP 和 NADPH 中。
对于包括蓝藻、酵母菌等在内的一些单细胞生物以及血细胞，可以利用血细胞计数板 通过抽样检测的方法进行计数。注意，血细胞板计数板并不适合用来计数细菌等个体较小 的细胞，因为细菌细胞太小，不易沉降；其次在油镜下看不清网格线，超出油镜工作距离。利用血球计数板对蓝藻进行计数的操作程序如下：（1）取样稀释。因为如果样液浓度过高，一个小方格内蓝藻细胞过多，难以数清，因 此要对培养液取样适当稀释。具体方法是：摇匀试管，取 1mL 蓝藻培养液，加入 99mL 的无菌水稀释，这样可以稀释 100 倍。（2）固定。因为在取样检测计数过程中，蓝藻细胞仍然保持繁殖能力。为防止在计数 过程中藻类繁殖而发生数量变化导致计数不准，在取样后要对样液用一定的化学试剂进行 固定，以维持蓝藻细胞数目不变，以增加实验结果的可靠性。（3）盖盖玻片。取清洁干燥的血球计数板，首先对其镜检，保证其中没有污物；然后 加盖专用的盖玻片。（4）加样。用移液器吸取少许藻液，从计数室靠外侧边缘的平台处（图示的 b 处）沿盖玻片的下边缘滴入一小滴，让菌液沿缝隙靠毛细渗透作用自动进入计数室，一般计数室均 能充满菌液。注意：取样时先要摇匀菌液；加样时计数室不可有气泡产生。图示血球计数板中 b 为加样区，具体可见下图图示。


支持柱是将特制的专用盖玻片覆盖其上。


有些实验指导上认为可以从计数板中间平台两侧的沟槽内沿盖玻片的下边缘加样，然后用吸水纸吸去沟槽中流出的多余菌悬液。但从血球计数板的结构看，因计数室靠外侧边缘的平台已作斜面处理（上图移液枪枪头处），这使得在盖玻片(图中 b）边缘处与计数室所在平台的距离大于 0．1mm，就是为了方便液滴自行吸入，因此，图 3 中箭头所示部位为最佳加样位置。待液体充满计数室所在平台，立即撤走吸管，一般不会有过多的液体流入沟槽。 相反地，若从沟槽内沿盖盖玻片下缘滴入，不易操作且易导致液滴流入沟槽。加样过量流入沟槽，侧面观即表现为图 4 的 B，使计数室内液体增多，导致结果偏高。（5）显微计数。稍等片刻，待蓝藻细胞全部沉降到计数室底部后，先在低倍镜下找到 计数室所在位置后，再转换高倍镜观察、计数并记录。注意，在计数一个样品要从两个计 数室中记得的平均值来计算，对每个样品可计数三次，再取平均值。计数时应不时调节焦 距，才能观察到不同深度的藻体。图 5 为血细胞计数板在显微镜下的部分视野，仔细观察可以看出该计数板的计数室的规格为 25×16。（图红色区域为计数室，内部包括了 25 个中格，每个中格包括 16个小格），这样应该对计数室四个角及中央共五个中方格(共80 个小方格）进行计数。


如果最后估算得出海藻灯中蓝藻的细胞数量为 1．5×108个/mL，那么平均每个中方格约有 6 个蓝藻细胞。设每个中方格的蓝藻细胞数为 n，则 n×25×104×100=1．5×108，解得 n=6（6）清洗血球计数板。血球计数板使用后，用自来水冲洗，切勿用硬物洗刷，洗后自行晾干或用吹风机吹干， 或用 95%的乙醇、无水乙醇、丙酮等有机溶剂脱水使其干燥，或用柔软的丝绸布擦干。通过镜检观察每小格内是否残留菌体或其他沉淀物。若不干净，则必须重复清洗直到干净为止。
【详解】（1）白天，使用者向海藻灯中吹气，可为图2中③暗反应提供CO2。为了延长海藻灯的使用寿命，还需定期从加料口加入H2O 和无机盐。：
（2）图2中叶绿素分子分布的结构相似于植物细胞的类囊体薄膜，光能被吸收后的去向有储存于光反应的产物中、以热能的形式散失、转化成荧光、储存到蓄电池中。
（3）为监测海藻灯中蓝藻的数量，可用抽样检测的方法进行检测，方法步骤要点，1、取样稀释：从海藻灯中吸取 1mL 样液稀释 100 倍；2、固定：用化学试剂固定，固定的目的是维持蓝藻细胞的数目不变。3、盖盖玻片：取洁净的血细胞计数板，在计数区上盖上一块盖玻片。4、加样：用移液器吸取少许藻液，从计数板b处沿盖玻片的下边缘滴入一小滴。加样后观察血细胞计数板侧面，不正确的是B，理由是过量加样（导致结果偏大）。5、显微计数：静置后显微观察。图 5 为血细胞计数板在显微镜下的部分视野，平均每个中方格约有6个蓝藻细胞，则可估算得出海藻灯中蓝藻的细胞数量为1．5×108 个/mL。
【点睛】本题围绕“海藻灯”进行相关知识的考查，涉及的知识点有：光合作用的过程及场所， 藻类细胞的抽样检查的方法以及血球计数板的使用，等。
21. 某雄性哺乳动物的基因型为HhXBY，图1是该动物某器官内的细胞分裂模式图，图2是测定的该动物体内①~⑦细胞中染色体数和核DNA分子数的关系图。请回答下列问题：

（1）图1细胞分裂的方式和时期是_______ ，其染色体数量和核DNA数量与图2中_______细胞相同。
（2）图1细胞中的基因h可能是_______的结果，该细胞继续分裂形成的子细胞基因型为_______。
（3）图2中，肯定不含姐妹染色单体的细胞有_______正在进行DNA复制的细胞有_______，可能会出现四分体的细胞是_______
（4）在细胞分裂过程中，染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝点分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如图3所示。若在形成图2中细胞⑦的过程中，H基因所在的染色体出现“染色体桥”并在两着丝点间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到两极，不考虑其它变异和性染色体的情况下，该细胞产生的子细胞基因型可能_______ ，该变异类型属于________
【答案】 ①. 减数分裂、减数第二次分裂前期 ②. ② ③. 基因突变或交叉互换 ④. HXB和hXB ⑤. ①③⑦ ⑥. ④⑤ ⑦. ⑥ ⑧. HHh或h ⑨. 染色体变异
【解析】
【分析】减数分裂过程：（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制；
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂；
（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】（1）由图可得该细胞不存在同源染色体，而且染色体着丝点未断裂，染色体排列混乱所以该细胞处于减数第二次分裂前期。染色体数量是体细胞中一半，DNA数量和体细胞相同。所以与图2的②对应。
（2） 图1细胞基因型为HhXBXB，该细胞中染色体含有H也有h，说明h可能来自基因突变或者在减数第一次分裂时发生了同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换。该细胞继续分裂形成子细胞的基因型为：HXB和hXB；
（3）不含有姐妹染色单体的细胞染色体数目等于DNA数目即①③⑦，正在DNA复制的细胞DNA数目处在2n和4n之间即④⑤，可能出现四分体的细胞（处于减数第一次分裂前期或中期），染色体数目和体细胞相同，DNA数目是体细胞的二倍即⑥。
（4）根据题意，染色体桥可能导致基因重复分配到一个子细胞中，所以H基因所在的染色体出现染色体桥子细胞的基因型可能是HHh或 h，该变异属于染色体变异。
【点睛】本题考查细胞分裂和可遗传变异等相关知识，要求考生识记细胞分裂不同时期的特点，掌握细胞分裂过程中染色体形态和数目变化规律，能结合所学的知识准确作答。
22. 耳蜗(含听毛细胞)是接受声音刺激的重要结构，分为前庭阶、鼓阶、蜗管三个小室。其中前庭阶和鼓阶充满外淋巴液，蜗管充满内淋巴液。听毛细胞顶部的纤毛位于蜗管的内淋巴液中，其余部分位于外淋巴液中。下图1表示K+从血浆向内淋巴液富集的机制，图2表示当声音传到耳蜗时，听毛细胞的纤毛发生偏转，纤毛顶端的钾离子通道开启，K+内流，听毛细胞兴奋，并传递给神经元的过程图。请回答下列问题:

（1）外淋巴液和组织液成分相近，与外淋巴液相比，血浆中含有较多的_________。
（2）图1中纤维细胞通过_________(方式)将血浆中的K+运进细胞内，K+再通过细胞间的孔道扩散到中间细胞，中间细胞通过________(方式)将K+运到血管纹间液，实现K+从血浆向血管纹间液的富集，K+再通过类似的方式向内淋巴液富集。
（3）图2中，听毛细胞属于反射弧中的_______，蜗管内淋巴液维持高K+状态的意义是______________。
（4）当耳蜗受到声波刺激时，听毛细胞顶部产生的兴奋传到底部后，引起钙离子通道打开，导致_______释放，进而引起传入神经元的膜外发生_____的电位变化，最终传至____产生听觉。
（5）哺乳动物的听毛细胞是一种终末分化细胞，它的损伤或缺失会造成不同程度的听力障碍。听毛细胞对庆大霉素敏感，大量使用会造成听力损伤，其可能的原因有_________。
①选择性抑制听毛细胞顶部K+通道的活性 ②抑制线粒体中核糖体蛋白质的合成③促进钙离子通道蛋白基因的表达 ④诱导听毛细胞凋亡
（6）抗利尿激素分泌过多综合征(SIADH)患者的血浆渗透压较正常人_________，常用呋塞米(Na+-K+-2Cl-同向运输载体抑制剂)来治疗。但注射呋塞米过快会引起暂时性耳聋，结合图1分析，原因是_________，导致听毛细胞不能兴奋。
【答案】（1）蛋白质 （2） ①. 主动运输 ②. 协助扩散
（3） ①. 感受器 ②. 利于听毛细胞产生兴奋
（4） ①. 神经递质 ②. 正电位→负电位 ③. 大脑皮层
（5）①②④
（6） ①. 低 ②. 呋塞米抑制Na+-K+-2Cl-同向运输载体的活性，不能维持耳蜗内淋巴液的高K+环境
【解析】
【分析】1.被动运输：简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度，是最简单的跨膜运输方式，不需能量。被动运输又分为两种方式：自由扩散：不需要载体蛋白协助，如：氧气，二氧化碳，脂肪，协助扩散：需要载体蛋白协助，如:氨基酸，核苷酸，特例...2.主动运输：小分子物质从低浓度运输到高浓度，如：矿物质离子，葡萄糖进出除红细胞外的其他细胞需要能量和载体蛋白。3.胞吞胞吐：大分子物质的跨膜运输，需能量。
【小问1详解】
组织液与血浆成分相近，与组织液相比，血浆含有较多的蛋白质，同理，外淋巴液与组织液成分相近，与外淋巴液相比，血浆中也含有较多的蛋白质。
【小问2详解】
据图1可知，血浆中的K+通过运进纤维细胞内需要载体和ATP，为主动运输；而K+再通过细胞间的孔道扩散到中间细胞，中间细胞再将K+运到血管纹间液需要载体，不需要ATP，为协助扩散。
【小问3详解】
感受器的作用是接受刺激产生兴奋，由题意知听毛细胞是接受声音刺激的重要结构，则听毛细胞属于反射弧中的感受器；当声音传到耳蜗时，听毛细胞的纤毛发生偏转，纤毛顶端的钾离子通道开启，K+内流，听毛细胞兴奋，由此可知，蜗管内淋巴液维持高K+状态的意义是利于听毛细胞产生兴奋。
【小问4详解】
由图2可知，Ca2+通道打开后，Ca2+进入细胞内后导致了突触小泡内的神经递质的释放；进而引起传入神经元膜外发生正到负的电位变化；最终传至大脑皮层产生听觉（听觉中枢在大脑皮层）。
【小问5详解】
听毛细胞对庆大霉素敏感，大量使用会造成听力损伤，其可能的原因有：①选择性抑制听毛细胞顶部K+通道的活性，影响K+内流，听毛细胞不兴奋，造成不同程度的听力障碍；②抑制线粒体中核糖体蛋白质的合成，影响线粒体的功能，从而影响听力；④诱导听毛细胞凋亡，使得听毛细胞数目减少，造成不同程度的听力障碍；而③促进钙离子通道蛋白基因的表达，有利于产生听觉，故选①②④。
【小问6详解】
抗利尿激素分泌过多综合征（SIADH）患者对水的重吸收增多，会使血浆渗透压较正常人低；由于呋塞米抑制Na+-K+-2Cl-同向运输载体的活性，不能维持耳蜗内淋巴液的高K+环境，导致听毛细胞不能兴奋，因此注射呋塞米过快会引起暂时性耳聋。
【点睛】本题着重考查了物质跨膜运输的方式、兴奋产生与传递、内环境的理化性质等，要求考生能够识记相关知识内容，再结合所学知识准确作答。
23. 兴凯湖是我国第二大淡水湖，包括大兴凯湖和小兴凯湖两部分，上游的小兴凯湖可通过两个泄洪闸与大兴凯湖连通｡下图为小兴凯湖部分生物的营养关系图，请回答问题：

（1）湖内所有生物构成_________。由图可知，流经该生态系统的总能量是________，鲢与浮游动物的关系是________。
（2）兴凯湖具有涵养水源、净化水质的作用，这体现了生物多样性的_______价值。
（3）对大、小兴凯湖的浮游植物进行采集和统计，结果如下。

在不同采集点采集浮游植物，每个采集点收集三次，用显微镜对样品进行观察并计数，取_______，以确定单位体积中浮游植物的________，发现浮游植物以绿藻、硅藻和蓝藻为主。从图中可以看出小兴凯湖的浮游植物的_______高于大兴凯湖。
（4）受周边农业、旅游等人类活动的影响，湖中N、P污染物超标。大银鱼自2000年引入小兴凯湖养殖后，繁殖迅速，已成为小兴凯湖主要经济鱼类。由于大银鱼对水质要求较高，为了保证小兴凯湖的水质和大银鱼的捕捞量，有人提出打开与大兴凯湖连通的泄洪闸。请你依据所学生态学知识对这个做法的合理性进行评价并阐述理由。______（是否合理），______________________（理由）。
（5）湖中N、P污染物超标是当前水环境治理中的重点，请你根据生态学相关知识，提出具体治理措施并说出相关的原理。_________________。（至少答出两点）
【答案】（1） ①. 生物群落 ②. 浮游植物和水生植物固定的太阳能总量 ③. 捕食和种间竞争 （2）间接
（3） ①. 平均值 ②. 种类和数量 ③. 丰富度
（4） ①. 这个做法不妥。 ②. 大兴凯湖的浮游植物丰富度较小兴凯湖低，其抵抗力稳定性可能较弱；且大银鱼繁殖迅速，若打开泄洪闸，可能会造成大银鱼进入大兴凯湖后，造成大兴凯湖的原有营养结构被破坏，造成物种多样性降低，进而导致生态系统被破坏。（不能仅仅直接打开泄洪闸，打开泄洪闸之前需要对打开泄洪闸之后对大兴凯湖的影响做评估）
（5）①控制污染源，减少外界向水体中排放污染物，减少水体中的N、P等无机盐。②增加本地可快速吸收N、P等无机盐的水生植物的量。
【解析】
【分析】1、群落是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。2、生物多样性的价值有直接价值、间接价值和潜在价值。直接价值：生态系统中的物质对人类有食用、药用和工业原料等实用意义；对旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等有非实用意义的价值。间接价值：生态系统对自然环境起到重要调节作用的价值，如森林和草地对水土的保持作用，湿地蓄洪防旱，涵养水源，调节气候，提供氧气吸收二氧化碳，保护生物多样性等作用。3、原核细胞和真核细胞的主要区别是有无以核膜为界限的细胞核。
【小问1详解】
群落是一定空间内所有生物的集合体，湖内所有生物构成一个生物群落；由图可知，流经该生态系统的总能量是生产者所固定的能量，即浮游植物和水生植物固定的太阳能总量；根据食物网可知，鲢可以捕食浮游动物，同时都以浮游植物为食，所以它们的关系是捕食和竞争。
【小问2详解】
兴凯湖具有涵养水源、净化水质的作用，体现了生物多样性的间接价值。
小问3详解】
在不同采集点采集浮游植物，每个采集点收集三次，用显微镜对样品进行观察并计数，取三次统计的平均值；以确定单位体积中浮游植物的种类和数量，发现浮游植物以绿藻、硅藻和蓝藻为主；从图2中可以看出小兴凯湖的浮游植物的种类即物种丰富度高于大兴凯湖。
【小问4详解】
根据资料分析可知，大兴凯湖的浮游植物丰富度较小兴凯湖低，其抵抗力稳定性可能较弱，且大银鱼繁殖迅速，若打开泄洪闸，可能会造成大银鱼进入大兴凯湖后，造成大兴凯湖的原有营养结构被破坏，造成物种多样性降低，进而导致生态系统被破坏。所以这种做法是不妥的。（不能仅仅直接打开泄洪闸，打开泄洪闸之前需要对打开泄洪闸之后对大兴凯湖的影响做评估）。
【小问5详解】
湖中N、P污染物超标，会导致水体富营养化，浮游植物大量的进行增殖。治理的关键是减少浮游植物的量和控制湖水中的N、P的含量，采取的措施主要如下：从根本上应该控制污染源，减少外界向水体中排放污染物，减少水体中N、P等无机盐，降低水体中的水华生物的容纳量；还可利用生态系统的自我调节能力，增加本地可吸收快速吸收N、P等无机盐的水生植物的量，与水华生物竞争吸收无机盐；还可利用种间关系，适当增加以水华生物为食的本地鱼苗的量，用于捕食水华生物，减少水华生物数量（环境容纳量）。
【点睛】本题考查生态系统的综合知识，解答的难点在于如何将所学的知识与实践相联系，应用于解决实际相关的生态问题。
24. 采矿污染和不当使用化肥导致重金属镉（Cd）在土壤中过量积累。利用植物修复技术将土壤中的Cd富集到植物体内，进行后续处理（例如，收集植物组织器官异地妥善储存），可降低土壤中Cd的含量。为提高植物对Cd污染土壤的修复能力，研究者将酵母液泡Cd转运蛋白（YCF1）基因导入受试植物，并检测了相关指标。回答下列问题：
（1）为获取YCF1基因，将酵母细胞的全部DNA提取、切割后与载体连接，导入受体菌的群体中储存，这个群体称为______。
（2）利用下图中质粒和目的基因构建重组质粒，应选用_______酶切割质粒，酶切后的载体和目的基因片段，通过______酶作用后获得重组质粒。为了筛选出转入了重组质粒的受体细胞，应在筛选平板培养基添加_______，从平板上长出的菌落中提取质粒利用Sau3AI进行酶切，最多可以得到______种大小不同的DNA片段。

限制酶
BamHⅠ
XmaⅠ
BclⅠ
SmaⅠ
Sau3AⅠ
识别序列及切割位点
-G↓GATCC-
-C↓CCGGG-
-T↓GATCA-
-CCC↓GGG-
-↓GATC-

（3）进行前期研究时，将含有YCF1基因的重组载体导入受试双子叶植物印度芥菜，采用最多的方法是______。研究者进一步获得了转YCF1基因的雄性不育杨树株系，采用不育株系作为实验材料的目的是______。
（4）将长势一致的野生型和转基因杨树苗移栽到Cd污染的土壤中，半年后测定植株干重（图1）及不同器官中Cd含量（图2）。据图1可知，与野生型比，转基因植株对Cd具有更强的______（填“耐性”或“富集能力”）；据图2可知，对转基因植株的______（部位）进行后续处理对于缓解土壤Cd污染最为方便有效。

（5）已知YCF1特异定位于转基因植物细胞的液泡膜上。据此分析，转基因杨树比野生型能更好地适应高Cd环境的原因是___________。相较于草本植物，采用杨树这种乔木作为Cd污染土壤修复植物的优势在于___________。
【答案】（1）基因组文库
（2） ①. Bcl Ⅰ和Sma Ⅰ限制酶 ②. DNA 连接
③. 四环素和氨苄青霉素
④. 1

（3） ①. 农杆菌转化法
②. 避免目的基因在自然界中的扩散
（4） ①. 耐性 ②. 茎、叶
（5） ①. YCFI 可通过主动运输将 Cd 离子运到液泡中，提高了细胞液的浓度，有利于植株吸水 ②. 杨树具有发达的根系和高大的树冠，更适应污染矿区等不良环境，同时可充分吸收土壤中的Cd，木材也方便运输、利用，作为Cd污染土壤修复植物具有优势
【解析】
【分析】基因组文库是指将某生物的全部基因组DNA切割成一定长度的DNA 片段克隆到某种载体上而形成的集合。基因组文库根据DNA 来源又分为核基因组文库、叶绿体基因组文库及线粒体基因组文库。据图 1可知，与野生型比，转基因植株地上部分、地下部分和整株干重均增加；据图2可知，转基因植株的茎、叶中 Cd 含量高于野生型。
【小问1详解】
当基因未知，将酵母细胞的全部DNA提取、切割后与载体连接，导入受体菌的群体中储存，这个群体称为基因组文库。
【小问2详解】
质粒是环状DNA，可以用限制性核酸内切酶切割，结合目的基因的平末端和-CTAG黏性末端可知，质粒上应用SmaⅠ和BclⅠ进行酶切，以形成平末端和-GATC的互补黏性末端，这样酶切后的质粒可以和图示目的基因进行连接；DNA连接酶可以使载体和目的基因连接，形成重组质粒；为了筛选出转入了重组质粒的受体细胞，应在筛选平板培养基添加四环素和氨苄青霉素，以筛选重组质粒；重组质粒为环状，且含有1个Sau3AⅠ的酶切位点（-↓GATC-），因此若用Sau3AI进行酶切，最多可以得到1种大小不同的DNA片段。
【小问3详解】
对于植物而言，将目的基因转入植物细胞，常用农杆菌转化法；雄性不育杨树株系，其花粉对其它植株没有干扰，因此可以避免目的基因在自然界中的扩散。
【小问4详解】
据图1可知，与野生型植株相比，转基因植株的地下部、地上部、整个植株均增加，说明转基因植株在Cd污染的土壤中生长较好，即对Cd具有更强的耐性；据图2可知，转基因植株茎、叶中的Cd含量比野生型的高很多，因此对转基因植株的茎、叶进行后续处理，可使转基因植株持续发挥富集Cd的作用，对于缓解土壤Cd污染最为方便有效。
【小问5详解】
YCF1特异定位于转基因植物细胞的液泡膜上，可通过主动运输将Cd离子运到液泡中，提高了细胞液的浓度，有利于植物吸水，所以转基因杨树比野生型能更好地适应高Cd环境；相较于草本植物，杨树具有发达的根系和高大的树冠，更适应污染矿区等不良环境，同时可充分吸收土壤中的 Cd，木材也方便运输、利用，作为 Cd 污染土壤修复植物更具有优势。
【点睛】本题结合图示考查基因工程的相关知识，要求学生掌握基因工程的工具、步骤，难度适中，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，要求能运用所学知识解决生活中的一些实际问题，或运用所学知识解释生活中的一些现象。