江苏省盐城中学、南京二十九中联考2023-2024学年高二下学期4月期中生物试题

这是一份江苏省盐城中学、南京二十九中联考2023-2024学年高二下学期4月期中生物试题，共29页。试卷主要包含了4）， 假如蛋白酶1作用于赖氨酸等内容，欢迎下载使用。
（2024.4）
一、单项选择题：本部分包括14题，每题2分，共28分。
1. 下列有关组成细胞的物质的叙述，正确的是（ ）
A. 活细胞中含量最多的化合物以碳链为基本骨架
B. 动物脂肪主要含有饱和脂肪酸，室温时呈固态
C. 磷脂双分子层是膜的基本支架，其内部是磷脂的亲水端
D. 高温会破坏蛋白质中的肽键，导致其不能与双缩脲试剂发生紫色反应
【答案】B
【解析】
【分析】细胞中含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物是蛋白质。植物脂肪大多数含有不饱和脂肪酸，在室温时呈液态，多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温时呈固态。
【详解】A、活细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质，以碳链为基本骨架，活细胞中含量最多的化合物是水，A错误；
B、多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温时呈固态，B正确；
C、磷脂双分子层是膜的基本支架，其内部为疏水的尾部，C错误；
D、高温会破坏蛋白质的空间结构但肽键还存在，还能与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。
故选B。
2. 下列有关细胞结构与功能的叙述错误的是（ ）
A. 线粒体水解产物中含有C、H、O、N、P等元素
B 染色质处于细丝状，有利于DNA完成复制、转录等生命活动
C. 成熟蛋白质出高尔基体后会被不同囊泡运往不同部位发挥作用
D. 溶酶体内水解酶合成、加工过程中（合成、加工均正确），内质网会接收、释放囊泡
【答案】D
【解析】
【分析】1、线粒体是需氧呼吸的主要场所，是能量代谢的中心。
2、染色质是真核生物遗传物质的主要载体，成分主要是DNA和蛋白质。
【详解】A、线粒体的膜结构主要成分是磷脂分子和蛋白质，线粒体内含有蛋白质和核酸，因此水解产物中含有C、H、O、N、P等元素，A正确；试卷源自 每日更新，汇集全国各地来这里 全站资源一元不到！小初高最新试卷。B、染色体的组成主要是DNA和蛋白质，DNA可作为转录和复制的模板，高多螺旋化使上述过程受阻，染色质处于细丝状，有利于DNA解螺旋，从而有利于DNA完成复制、转录等生命活动，B正确；
C、成熟蛋白质经过高尔基体加工后会被不同囊泡运往不同部位发挥作用，例如运输到细胞膜上，运输到细胞外等，C正确；
D、溶酶体内水解酶合成和加工与分泌蛋白类似，所以其正确合成和加工的过程中，内质网能够释放囊泡但是不能接收囊泡，D错误。
故选D。
3. 假如蛋白酶1作用于赖氨酸（C6H14N2O2）羧基端肽键，蛋白酶2作用于天冬氨酸（C4H7NO4）两侧的肽键，某四十九肽分别经酶1和酶2作用后情况如下图所示，下列叙述错误的（ ）
A. 适宜条件下蛋白酶1和蛋白酶2同时作用于此多肽，可形成4条短肽和2个氨基酸
B. 有些结构不同的蛋白质具有相似的功能
C. 短肽D、E与四十九肽的0原子数减少2个，N原子数减少1个
D. 该四十九肽只含有3个赖氨酸和1个天冬氨酸
【答案】D
【解析】
【分析】结合题干和图形分析，蛋白酶1作用于赖氨酸（C6H14N2O2）羧基端肽键，蛋白酶2作用于天冬氨酸（C4H7NO4）两侧肽键，该四十九肽的第16位、30位、48位是赖氨酸，第23位是天冬氨酸。
【详解】A、结合图形分析，该四十九肽的第16位、30位是赖氨酸，第23位是天冬氨酸，故适宜条件下蛋白酶1和蛋白酶2同时作用于此多肽，可形成4条短肽和2个氨基酸，A正确；
B、蛋白酶1和蛋白酶2是两种结构不同的蛋白质，但都可以作用于肽键，具有相似的功能，B正确；
C、已知赖氨酸的分子式为C6H14N2O2，而短肽D、E与四十九肽相比减少两个肽建和1个赖氨酸，即水解消耗了两个水并减少了一个赖氨酸，则氧原子数目不变、N原子数减少2个，C正确；
D、蛋白酶1作用于赖氨酸（C6H14N2O2）羧基端肽键，据图分析，该四十九肽的第16位、30位、48位是赖氨酸，但第49位是否是赖氨酸不能确定，因此该四十九肽至少含有3个赖氨酸以及1个天冬氨酸，D错误。
故选D。
4. 下列有关环境因素对植物生长的调控，说法正确的是（ ）
A. 用尿液反复浸过的黄泥封裹树枝能促进其生根，与生长素无关B. 光敏色素通过吸收、传递、转化光能实现光信号对植物的影响
C. 年轮的宽度、春化作用均能说明温度参与植物生长发育的调节
D. 环境因素通过改变植物激素的生理作用来调节植物的生命活动
【答案】C
【解析】
【分析】光敏色素是一类蛋白质，分布于植物的各个部位，在分生组织的细胞内较为丰富，可感知光信号，其结构发生变化，再经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应，影响和调控植物生长发育。
【详解】A、人尿中含有植物的生长素，用人尿反复浸过的黄泥封住枝条，可促进生根，利用了生长素促进枝条生根的原理，与生长素有关，A错误；
B、光敏色素是一类蛋白质，主要吸收红光和蓝紫光，在受到光照射时，光敏色素的结构会发生变化，这一变化的信息，会经过信息传递系统传导到细胞核内，影响特定基因的表达，从而表现出生物学效应，影响和调控植物生长发育，B错误；
C、春夏季细胞分裂快、细胞体积大，在树干形成颜色浅的带，秋冬季温度低，细胞分裂慢、细胞体积小，树干形成颜色深的带，从而形成年轮。一些植物在生长期需要经过一段时期的低温诱导之后才能开花的现象叫作春化作用，因此年轮的宽度、春化作用均能说明温度参与植物生长发育的调节，C正确；
D、环境因素通过改变植物激素的生理作用来影响植物的生命活动，D错误。
故选C。
5. 调节抗利尿激素合成和释放的最有效刺激是血浆晶体渗透压、循环血量以及动脉血压的改变，此外，应激、疼痛刺激和情绪紧张也可影响其合成和释放，部分过程如图所示。下列说法正确的是（ ）

A. 血浆晶体渗透压升高促进抗利尿激素合成和释放是神经—体液调节
B. 渗透压感受器、容量感受器和压力感受器均位于下丘脑
C. 正常人大量饮用清水，胃肠腔内的渗透压下降，导致血浆晶体渗透压降低
D. 人体受到疼痛刺激或情绪激动时会促进抗利尿激素的分泌，此时副交感神经兴奋【答案】C
【解析】
【分析】当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少。同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。
【详解】A、据图可知，血浆晶体渗透压升高被渗透压感受器感受后，通过传入神经传到下丘脑，促进抗利尿激素合成和释放，该过程属于神经调节，A错误；
B、渗透压感受器位于下丘脑，容量感受器位于心房和胸腔内大静脉，压力感受器在人体的多个部位都有分布，B错误；
C、正常人大量饮用清水，胃肠腔内的渗透压下降，细胞外液渗透压下降，导致血浆晶体渗透压降低，C正确；
D、据图可知，应激、疼痛刺激和情绪紧张也会导致抗利尿激素增加，此时交感神经兴奋，D错误。
故选C。
6. 内耳中的毛细胞在听力的形成中起重要作用，图中a所示为正常毛细胞中的信息传递过程，b和c为两种由毛细胞功能改变造成的听力障碍机制。下列说法正确的是（ ）
A. 图a中发生的信息传递或转变是由化学信号向电信号转变
B. 图b表明，Ca2+发生跨膜运输的条件是毛细胞能为Ca2+内流提供能量
C. 图b中长期高分贝声音直接抑制了Ca2+内流
D. 图c中异常耳铁蛋白直接抑制了突触小泡与质膜融合
【答案】D
【解析】
【分析】由图a可知，当毛细胞兴奋后，钙离子通过膜上的通道蛋白从高浓度向低浓度通过协助扩散运输进入细胞内，而图b在长时间高分贝声音的刺激下，毛细胞没有兴奋，不能使钙离子通过膜上的通道蛋白从高浓度向低浓度运输进入细胞内，图c是毛细胞中存在异常耳铁蛋白，不能促进突触小泡的前移以及与细胞膜的融合。【详解】A、中低分贝的声音刺激会使毛细胞释放神经递质，发生电信号到化学信号的转变，A错误；
B、Ca2+内流经过通道蛋白，为协助扩散，不需要能量，B错误；
C、图b在长时间高分贝声音的刺激下，毛细胞没有兴奋，不能使钙离子通过膜上的通道蛋白从高浓度向低浓度运输进入细胞内，造成听力障碍，C错误；
D、图c是毛细胞中存在异常耳铁蛋白，直接抑制了突触小泡的前移以及与细胞膜的融合，D正确。
故选D。
7. 棉蚜是一种在全世界都有分布的害虫，可以通过刺吸汁液、传播病毒等多种方式直接或间接对棉花等作物造成危害。棉蚜包括有翅蚜和无翅蚜，它在田间的扩散主要靠有翅蚜的迁飞，一年约有3次。下列有关描述正确的是（ ）
A. 棉蚜与棉花的种间关系为捕食
B. 可以通过五点取样法调查棉田中棉蚜的种群密度
C. 若长期使用农药防治棉蚜会导致棉蚜产生抗药性
D. 及时进行棉蚜防治有利于能量持续高效流向对人类最有益的部分
【答案】D
【解析】
【分析】一种生物从另一种生物的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象为寄生关系。
【详解】A、根据题目信息可知棉蚜可以通过刺吸汁液、传播病毒等多种方式直接或间接对棉花等作物造成危害，所以二者的种间关系为寄生关系，A错误；
B、五点取样法属于样方法的取样方法，根据题干可知棉蚜中有有翅棉蚜，可进行迁飞，不适宜用样方法调查种群密度，B错误；
C、生物变异具有不定向性，农药不会导致棉蚜产生抗药性变异，只能对棉蚜的抗药性进行选择，使蚜虫群体中抗药性个体数量积累变多，使群体发生进化，C错误；
D、及时进行棉蚜防治能够调整生态系统中的能量流动方向，有利于能量持续高效流向对人类最有益的部分，D正确。
故选D。
8. 为了研究和保护我国东北地区某自然保护区内的野生哺乳动物资源，研究人员采用红外触发相机自动拍摄技术获得了该保护区内某些野生哺乳动物资源的相应数据。下列叙述正确的是（ ）
A. 与标记重捕法相比，采用该技术进行调查对东北豹的生活干扰相对较大
B. 研究人员使用该技术调查东北豹的种群数量时，所用到的方法是样方法
C. 保护区内华南虎占据着相对稳定的生态位，这是物种之间及生物与环境之间协同进化的结果D. 该技术不可用于调查该保护区内某大型野生哺乳动物的老年个体数和幼年个体数
【答案】C
【解析】
【分析】标记重捕法适用范围：活动能力强和范围大的动物。
【详解】A、红外触发相机监测野生动物方法是一种新型调查手段，特别适用于对活动隐秘的大中型、珍稀兽类、鸟类的记录，标记重捕法需要捕捉动物并标记后再次捕捉，标记重捕法干扰更大，A错误；
B、研究人员使用该技术调查东北豹的种群数量时，东北豹活动能力强，红外触发相机自动拍摄有机会拍到栖息地内所有的东北豹，不属于样方法，B错误；
C、保护区内华南虎占据着相对稳定的生态位，这是物种之间及生物与环境之间协同进化的结果，C正确；
D、该技术有机会拍到栖息地内所有的某大型野生哺乳动物，包括老年个体数和幼年个体数，D错误。
故选C。
9. 某生物兴趣小组的同学在进行“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验时，将培养至第5天的酵母菌培养液稀释1000倍后，与台盼蓝染液等体积混合均匀，规范操作置入血细胞计数板中进行计数，结果观察到视野中①至⑤五个区域的细胞总数为80，其中被台盼蓝着色的细胞占20%，则1mL酵母菌培养液中活菌数约为（ ）
A. 6.4×109B. 3.2×109
C. 1.6×109D. 8×108
【答案】A
【解析】
【分析】酵母菌种群密度调查方法：
（1）显微镜计数时，对于压在小方格边线上的酵母菌，应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌。
（2）从试管中吸出培养液进行计数前，需将试管轻轻振荡几次，目的是使培养液中的酵母菌均匀分布，减少误差。
（3）结果记录最好用记录表。（4）每天计数酵母菌量的时间要固定。
（5）培养和记录过程要尊重事实，不能主观臆造。
【详解】观察图可知，每个中格有4×4=16个小格，因此5个中格共有80个小格，80÷80=1，即每个小格中平均有1个菌，则计数室中的菌数为400×1=400个，台盼蓝可以鉴定细胞为死细胞还是活细胞，死细胞可以被着色，因此活菌数为400×0．8=320个，又因为观察之前将稀释后的培养液与台盼蓝染液进行等体积混合，这相当于将培养液进行了二等分，因此混合前培养液中的活菌数相当于320×2=640个，每个计数室的体积为0.1mm3，经换算可以得到1mL酵母菌培养液中活菌数约为640÷0.1×1000×1000=6.4×109个，A正确，BCD错误。
故选A。
10. 稻鸭共作农业模式是一种常见的生态农业模式，下列说法正确的是（ ）
A. 水稻错落有致，体现了群落的垂直结构
B. 鸭子的粪便代替了肥料，将能量返还给水稻
C. 鸭子捕食害虫，能获得害虫同化量的10%-20%
D. 鸭子与害虫均属于第二营养级，两者间有竞争关系
【答案】D
【解析】
【分析】稻鸭共作农业模式：采用不打农药、不施化肥，利用鸭旺盛的杂食性，吃虫、除草，鸭稻共作技术新模式，生产出一种有益于人体健康大米。
【详解】A、水稻是一个种群，不是群落，不能体现群落的垂直结构，A错误；
B、鸭子的粪便被微生物分解，转变为热能和化学能，不能被水稻利用，不能返还给水稻，B错误；
C、10%-20%是指两个营养级之间的同化量之比，所有害虫的能量有10%-20%流到鸭子体内，若是一只鸭子捕食害虫，能量无法计算，C错误；
D、鸭子、害虫都可以吃植物（草）、均属于第二营养级，两者间有竞争关系，D正确。
故选D。
11. 如图所示为氮循环部分过程。下列说法正确的是（ ）
A. 反硝化细菌有利于提高土壤的肥力
B. 生态系统的基石是生产者，氮循环具有全球性
C. 氮循环是指氮元素及含氮化合物在生物群落与无机环境之间的循环过程
D. 从微生物中分离出硝化细菌时，培养基中可以不加氮源
【答案】B
【解析】
【分析】组成生物体的C、H、O、N、P、S等元素，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，氮循环是指氮元素在生物群落和无机环境之间的循环过程。
【详解】A、反硝化细菌是一类能将硝态氮通过一系列中间产物还原为气态氮的细菌群，土壤中的氮转化为氮气释放，土壤的肥力下降，A错误；
B、生态系统的基石是生产者，物质循环具有全球性，因此氮循环具有全球性的特点，B正确；
C、氮循环是指氮元素在生物群落与无机环境之间的循环过程，C错误；
D、硝化细菌能利用NH3氧化释放的化学能量把二氧化碳和水合成有机物，并不能固定空气中的氮气，在培养基中需要加氮源，D错误。
故选B。
12. 下图表示生态系统中各营养级能量的类型和去向（a表示呼吸作用散失的热量，d表示该营养级未被利用的能量）。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 生产者固定太阳能的过程必须依赖于一种具有双层膜结构的细胞器
B. 消费者从生产者摄入的能量数值可用（a2+b2+c2+d2）表示，且此部分能量存在于有机物中
C. 图中生产者固定的能量中表示分解者利用的能量是c1
D. 图中一处面积可能错误的是a1，原因是该部分能量往往大于用于生长、发育、繁殖所消耗的能量
【答案】D
【解析】
【分析】生产者固定的太阳能只是辐射到生态系统中的太阳能的一小部分，生产者固定的太阳能大部分被呼吸作用消耗。
【详解】A、生产者（真核生物）固定太阳能场所是叶绿体（双层膜结构），但某些原核生物没有叶绿体，也能进行光合作用，A错误；
B、消费者从生产者摄入的能量数值可用（a2+b2+c2+d2＋粪便量）表示，B错误；
C、图中生产者固定的能量中表示分解者利用的能量是c1＋消费者的粪便量，C错误；
D、a1表示呼吸消耗的能量，该处面积可能错误，原因是呼吸消耗的能量往往大于用于生长、发育、繁殖所消耗的能量，D正确。
故选D。
13. 青霉素可抑制细菌细胞壁合成来发挥杀菌作用。产黄青霉菌生产青霉素的能力强，但容易产生大量的黄色素，且分离时不易除去，将此菌进行诱变处理，得到生产能力较高的菌种后进一步诱变，使其产生黄色素的能力丧失，就成为优良的生产菌种。随着高产菌种的选育、发酵技术的发展等，青霉素步入产业化生产的道路。下列叙述正确的是（ ）
A. 青霉菌是产青霉素能力增强，还是产黄色素能力丧失由诱变条件决定
B. 青霉素会导致细菌细胞发生渗透作用吸水胀破而死亡
C. 进行主发酵前一次性加足所需的营养组分以利于工业化生产
D. 青霉素是青霉菌的初生代谢物，将青霉菌体分离、干燥即可获得青霉素
【答案】B
【解析】
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。
【详解】A、诱变育种的原理是基因突变，基因突变具有不定向性，诱变条件不能决定青霉菌的变异方向，A错误；
B、分析题意，青霉素可抑制细菌细胞壁合成来发挥杀菌作用，据此推测青霉素的作用机理是溶解细菌的细胞壁，导致细菌吸水账破而死亡，B正确；
C、持续加入发酵原料有利于工业化生产，进行主发酵前不适宜一次性加足所需的营养组分，C错误；
D、青霉素不是青霉菌生长必须的，是青霉菌的次生代谢物，由于产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品，D错误。
故选B。
14. 下列关于传统发酵技术应用的叙述，错误的是（ ）
A. 利用酵母菌进行酒精发酵时，产生CO2的场所是细胞质基质
B. 腐乳制作主要利用毛霉等生物产生的脂肪酶和蛋白酶进行发酵
C. 家庭制泡菜和变酸的葡萄酒表面长的菌膜分别是由酵母菌和醋酸菌形成
D. 传统啤酒酿造过程中用脱落酸溶液浸泡大麦种子可以增加麦芽汁中可发酵糖的含量
【答案】D
【解析】
【详解】制作果酒酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型，制作酸奶的乳酸菌属于厌氧菌，只能在无氧条件下繁殖，制作果醋的醋酸菌的代谢类型是异养需养型；腐乳是用豆腐发酵制成，多种微生物参与发酵，其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌具发达的白色菌丝。毛霉等微生物产生的以蛋白酶为主各种酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。
【点睛】A、利用酵母菌进行酒精发酵时，第一阶段和第二阶段均发生在细胞质基质，所以产生CO2的场所是细胞质基质，A正确；
B、多种微生物参与了豆腐的发酵，如酵母、曲霉和毛霉等，主要利用毛霉等生物产生的脂肪酶和蛋白酶进行发酵，B正确；
C、家庭制泡菜和变酸的葡萄酒表面长的菌膜分别是由酵母菌和醋酸菌形成，C正确；
D、脱落酸溶液抑制种子发芽，传统啤酒酿造过程中可以用赤霉素溶液，促进大麦种子-淀粉酶合成，增加麦芽汁中可发酵糖的含量，D错误。
故选D。
二、多选择题：本部分包括4题，共计12分。
15. 细胞外囊泡（EVs）是一类由细胞分泌的具有膜结构的微小囊泡。这些囊泡可以包裹RNA、质粒DNA、酶或神经递质等，通过其表面相关蛋白和特定细胞间黏附分子特异性识别靶细胞，进行信号转导，继而参与靶细胞的功能调控。下列说法正确的是（ ）
A. 可用差速离心技术分离提取EVs
B. EVs参与的调控过程体现了细胞膜具有信息交流的功能
C. 参与分泌蛋白合成与加工的细胞器的膜共同构成了生物膜系统D. 可利用细胞外囊泡包裹药物，将药物定向运送至病变的细胞进行治疗
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、细胞膜“流动镶嵌模型”的要点是：磷脂双分子层构成膜的基本支架，蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。
2、细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。
3、细胞膜的功能特点：具有选择透过性（可以让水分子自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过）。
【详解】A、差速离心法主要是采用逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法，细胞外囊泡（EVs）是一类由细胞分泌的具有膜结构的微小囊泡，可用差速离心法分离提取，A正确；
B、EVs通过其表面特异性蛋白和特定细胞间黏附分子特异性识别靶细胞，进行信号传导，继而参与靶细胞的功能调控，体现了细胞膜具有信息交流的功能，B正确；
C、细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统，参与分泌蛋白合成与加工的细胞器的膜不包括细胞膜和核膜，C错误；
D、细胞外囊泡（EVs）通过其表面相关蛋白和特定细胞间黏附分子特异性识别靶细胞，进行信号转导，继而参与靶细胞的功能调控，故可利用细胞外囊泡包裹药物，将药物定向运送至病变的细胞进行治疗，D正确。
故选ABD。
16. 种群特征和数量变化规律，在生物资源的利用和保护、有害生物的防治等方面都有重要意义。下列叙述错误的是（ ）
A. 所有种群都具有性别比例、年龄结构等数量特征
B. 新冠病毒容易在密集的人群中传播，属于密度制约因素
C. “J”型曲线的数学模型为Nt=N0λt，其中λ代表增长率
D. 许多土壤小动物的活动能力较强且身体微小，因此不适合用样方法进行丰富度调查
【答案】AC
【解析】
【分析】种群的数量特征包括出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构、性别比例。
【详解】A、不是所有的种群都具有性别比例，如雌雄同株的植物等，A错误；
B、新冠病毒容易在密集的人群中传播，属于密度制约因素，B正确；
C、“J”型曲线的数学模型为Nt=N0λt，其中λ代表该种群数量是前一年种群数量的倍数，C错误；
D、许多土壤小动物活动能力较强且身体微小，因此不适合用样方法进行丰富度调查，D正确。故选AC
17. 科学家在黄河流域盐碱地开展“上粮下藕、藕鱼套养、鸭鹅混养”立体种养模式。在盐碱地开挖鱼塘，挖出的泥土在鱼塘边堆成台田种植作物，鱼塘中养殖咸水鱼并种藕，台田经雨水浇灌后盐碱含量降低，田间杂草可以喂鱼和家禽，动物的排泄物能为莲藕和作物提供肥料。下列说法正确的是（ ）
A. 该生态系统需要来自系统外的物质和能量投入才能保证生态系统结构和功能的协调
B. “上粮下藕”体现了群落的垂直结构，该种养模式可获得较大的经济效益
C. 把田间杂草加工成易消化的精饲料喂家禽，可提高家禽的同化量与摄入饲料中所含能量的比值
D. 该模式改善生态环境，提高社会和经济效益的优点，均体现了生物多样性的直接价值
【答案】AC
【解析】
【分析】生态农业：是按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代管理手段，以及传统农业的有效经验建立起来的，能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业。
【详解】A、任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统结构功能协调，A正确；
B、“上粮下藕”是指鱼塘种藕，在鱼塘旁边的台田种植作物，这体现了群落的水平结构，盐碱地挖鱼塘养鱼，体现生物与环境的协调，生物与环境为整体，能提高经济效益，B错误；
C、把田间杂草加工成易消化的精饲料喂家禽，可提高家禽的同化量与摄入饲料中所含能量的比值，C正确；
D、改善生态环境体现的是间接价值，D错误。
故选AC。
18. 为了研究大肠杆菌对链霉素的抗性是自发产生的，还是在链霉素的诱导作用下产生的，科学家做了如图所示的实验：首先将对链霉素敏感的大肠杆菌在不含链霉素的平板1上培养，待其长出密集的小菌落后，用影印法（用无菌绒布轻盖在已长好菌落的原培养基上，然后不转动任何角度，“复印”至新的培养基上）初检大肠杆菌的过程。下列叙述错误的是（ ）
A. 原始敏感菌株的扩大培养过程中不会出现菌落
B. 进行影印法接种的顺序是先将丝绒布“复印”至培养基3上，再“复印”至培养基2上
C. 将大肠杆菌接种到原培养基上的方法为稀释涂布平板法，接种后的培养皿不进行倒置培养
D. 该实验结果可证明大肠杆菌对链霉素的抗性是自发产生的
【答案】BCD
【解析】
【分析】实验通过扩大培养大肠杆菌后（平板1），利用影印法将菌落转移到不同的培养基上（平板2、平板3），发现从未接触过链霉素的菌种中也产生了链霉素的抗性，证明抗性并非由链霉素诱导而来，而是在菌群中自发产生，只是被链霉素使用选择出来了。
【详解】A、原始敏感菌株的扩大培养应选用液体培养基，菌种在液体培养基中能更好地和营养物质接触，菌种的代谢效率更高，因此不会出现菌落，A正确；
B、首先将对链霉素敏感的大肠杆菌在不含链霉素的平板1上培养，待其长出密集的小菌落后，用影印法接种到不含链霉素的培养基平板2上，随即再影印到含有链霉素的培养基平板3上，B错误；
C、接种后的培养皿需要进行倒置培养，防止皿盖上的冷凝水滴落污染培养基，C错误；D、还需进一步证明与平板3上位置相同的菌落对链霉素有抗性，应选取平板2上与平板3上位置相同的菌落，制成菌液后用涂布器接种在不含链霉素的平板中继续培养，待长出菌落后影印到含链霉素的平板中。若上述两个平板上菌落的生长情况相似，可证明大肠杆菌对链霉素的抗性是自发产生的，链霉素所起的是选择作用，D错误。
故选BCD。
三、非选择题：本部分包括5题，共计60分。
19. 科学放牧能充分利用草原的资源，随着放牧强度的增加，会破坏草原生态系统的稳定。研究人员调查了短期内不同强度的放牧对某草原相关特性的影响，结果如表所示。回答下列问题：
（1）调查草群丰富度时，选择样方要做到____。过度放牧可能会使草原群落的____发生变化，导致草原群落发生____（填“初生”或“次生”）演替。
（2）轻度放牧和中度放牧会提高草原群落的丰富度，从生物因素的角度分析原因是____，重度放牧会降低草原群落的丰富度，从非生物因素的角度分析原因是____。
（3）该草原中的一些植物在早春开花和结实，到了夏季其生活周期结束，另一些种类则在夏季达到生命活动的高峰，这体现了群落的____性。研究发现生产者流向牛的能量传递效率远低于10%，分析其原因是____。
（4）该草原中的小型湖泊中存在如下图甲所示的营养结构，图乙表示不同体长露斯塔野鲮鱼的食性相对值，图丙表示绿藻和蓝细菌对水体中N、P吸收量及其体内藻毒素含量相对值。同样增重2kg，体长为2.8cm的露斯塔野鲮鱼需要绿藻和蓝细菌的量是体长为4.2cm的露斯塔野鲮鱼的____倍（能量传递效率按20%计算）。该湖泊受到富含P的生活用水污染，首先培养____去除水体中的P，理由是____。处理区
草群丰富度/种
草群高度/cm
草群密度/（株·m-2）
土壤含水量/%
土壤有机碳含量/（g·kg-1）
不放牧区
22
14.1
305.4
16.46
29.52
轻度放牧
23
9.6
324.8
14.83
30.45
中度放牧
25
9.3
329.1
11.34
28.68
重度放牧
18
7.2
254.5
10.56
26.42

（5）某些地区在对草原进行生态恢复时，需要在不同区域选择种植不同类型的植物，同时还应兼顾各种生物的数量，不能超过环境承载能力，避免系统的失衡和破坏，这主要体现了生态工程建设的____原理
【答案】（1） ①. 随机取样 ②. 物种组成（或优势种） ③. 次生
（2） ①. 轻度放牧和中度放牧情况下，牲畜的取食能降低较高植物的高度，从而有利于下层草木植物的生长（或牛羊较多地啃食适口性好的优势种植物，为其他植物的生存腾出空间） ②. 重度放牧使土壤的水分和有机碳含量下降，限制了植物的生长
（3） ①. 季节 ②. 该草原处于第二营养级的生物不仅有牛（处于第二营养级的含有其他生物）
（4） ①. 1.5 ②. 绿藻 ③. 吸收相同含量的P元素时，绿藻体内的藻毒素含量比蓝细菌低
（5）协调
【解析】
【分析】随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，就叫做演替。群落发生演替的主要标志：群落在物种组成上发生了变化，或者是在一定区域内一个群落逐步被另一个群落替代。可分为初生演替与次生演替。
【小问1详解】
选样方需随机取样，不能刻意去选某一块作为样方；过度放牧，所放养的动物成为优势种，过量捕食，可能会使草原群落的物种组成发生变化，从而使群落类型发生改变，群落发生次生演替。
【小问2详解】
轻度放牧和中度放牧情况下，牲畜的取食能降低较高植物的高度，从而有利于下层草木植物的生长，会提高草原群落的丰富度；重度放牧使土壤的水分和有机碳含量下降，限制了植物的生长，从而降低草原群落的丰富度。
【小问3详解】
不同的季节群落的组成和外貌不同，这体现了群落的季节性；能量传递效率在两个营养级之间一般是10%，生产者位于第一营养级，该草原处于第二营养级的生物不仅有牛，还有处于第二营养级的其他生物，因此生产者流向牛的能量传递效率远低于10%。
【小问4详解】由图乙可知，体长为2.8cm的露斯塔野鲮鱼的食物来源为植食性：肉食性=1：1，则增重2kg，至少需要藻类（传递效率为20%）1÷20%+1÷20%÷20%=30kg。体长为4.2cm的露斯塔野鲮鱼增重2kg至少需要藻类的量为2×3/4÷20%+2×1/4÷20%÷20%=20kg。故同样增重2kg体长为2.8cm的露斯塔野鲮鱼至少需要藻类的量是体长为4.2cm的露斯塔野鲮鱼的1.5倍； 吸收相同含量的P元素时，绿藻体内的藻毒素含量比蓝细菌低，因此首先培养绿藻去除水体中的P。
【小问5详解】
在不同区域选择种植不同类型的植物，同时还应兼顾各种生物的数量，不能超过环境承载能力，避免系统的失衡和破坏，这主要体现了生态工程建设的协调原理。
20. 感知外界环境中潜在的危险信息，快速躲避天敌并作出最适宜的防御反应是动物生存所需具备的重要能力。
（1）“应急”学说认为机体遭遇特殊紧急情况如恐惧时，交感神经——肾上腺髓质系统就会立即被动员起来，受交感神经____（直接/间接）支配的肾上腺髓质相关细胞就会分泌肾上腺素和去甲肾上腺素两种儿茶酚胺，作用于中枢神经系统提高其兴奋性，使机体警觉性提高。此外，人体某些感觉神经元细胞膜上存在辣椒素受体TRPV1（一种阳离子通道受体），辣椒素与TRPV1结合后，下丘脑通过交感神经引起肾上腺素分泌增多，这一过程属于____调节。
（2）为探讨精神应激对下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴（HPA轴）活性的影响，科研人员进行了小鼠与其天敌（猫）的暴露实验：将小鼠适应性培养后，随机分组；急性应激组受天敌攻击45min后立即检测，慢性应激组每天受攻击45min，持续14天后检测，对照组正常环境处理。将记录的数据处理分析，结果如图。由图可知，血浆糖皮质激素水平在慢性天敌应激中持续升高，可能使得____，从而导致糖皮质激素对HPA轴的抑制作用减弱，机体稳态受影响。
（3）为探究本能恐惧内在的大脑运作机制，研究人员将小鼠置于如下图2的装置中，用黑色圆盘在小鼠的上视野产生阴影模拟小鼠被上空中的天敌（如老鹰）捕食的场景，最终诱发小鼠产生逃跑至遮蔽物中的防御行为。研究人员利用相关技术记录脑内腹侧被盖区（VTA）GABA能神经元的激活程度（结果如图3），发现阴影刺激组在有阴影刺激时的VTA区GABA能神经元活性____非阴影刺激组，并且在神经元活性达到____时，小鼠发生逃跑行为。
（4）研究人员将光敏感的通道蛋白特异性表达在某一特定类型的神经元中，并通过特定波长的光刺激来调控神经元活动。当蓝光刺激光敏蛋白C时，会导致Na+内流使所存神经元兴奋，当黄光刺激光敏蛋白N时，会导致Cl-内流使所在神经元受到抑制。应用此技术设计实验进一步证实了VTA区GABA能神经元激活是诱发小鼠逃跑行为的必要条件。请从A~H中选择合适的选项填入表，将实验组的实验方案及相应结果补充完整（请在答题卡上相应位置填写字母）。
A.VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白C的小鼠
B.VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白N的小鼠
C.阴影刺激
D.无阴影刺激
E.黄光
F.蓝光
G.未见逃跑行为
H.迅速逃跑躲避
【答案】（1） ①. 直接 ②. 神经
（2）下丘脑、垂体中糖皮质激素受体的敏感性下降
（3） ①. 高于 ②. 峰值
（4） ①. B ②. C ③. G ④. F ⑤. D ⑥. H
【解析】
【分析】1、应激反应是机体遭受伤害刺激时所产生的适应性和抵抗性变化的总称。分组
实验动物
实验条件
实验结果
实验组一
①____
黄光、②____
③____
实验组二
VTA区GABA能神经元表达光敏蛋白C的小鼠
④____、⑤____
⑥____
2、糖皮质激素的分级调节和反馈调节：下丘脑分泌促肾上腺皮质激素释放激素作用与垂体，促进垂体分泌促肾上腺皮质激素，进而作用于肾上腺皮质促进糖皮质激素的分泌，糖皮质激素分泌过多又会抑制下丘脑和垂体分泌相关的激素。
【小问1详解】
机体遭遇特殊紧急情况如恐惧时，交感神经——肾上腺髓质系统就会立即被动员起来，受交感神经直接支配的肾上腺髓质相关细胞就会分泌肾上腺素和去甲肾上腺素两种儿茶酚胺，作用于中枢神经系统提高其兴奋性，使机体警觉性提高。辣椒素作为一种递质，与TRPV1结合后，下丘脑通过交感神经引起肾上腺素分泌增多，肾上腺属于效应器，分泌肾上腺素，这一过程属于神经调节。
【小问2详解】
下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素释放激素，作用与垂体，促进垂体分泌促肾上腺皮质激素，进而作用于肾上腺皮质，促进糖皮质激素的分泌，糖皮质激素分泌过多又会抑制下丘脑和垂体分泌相关的激素。据图分析，慢性应激组每天受攻击45min，持续14天，糖皮质激素持续升高，可能使得下丘脑、垂体中糖皮质激素受体的敏感性下降，从而导致糖皮质激素对HPA轴的抑制作用减弱，机体稳态受影响。
【小问3详解】
据图3分析，在有阴影刺激时，阴影刺激组神经元活性相对值大于非阴影刺激组，并且当阴影刺激组神经元活性达到峰值时，小鼠发生逃跑行为。
【小问4详解】
静息电位为外正内负的膜电位。Cl-内流会增大外正内负的静息电位，使所在神经元不能产生兴奋，从而被抑制。本实验为进一步证实了VTA 区GABA能神经元激活是诱发小鼠逃跑行为的必要条件，根据蓝光刺激光敏蛋白C，黄光刺激光敏蛋白N，可知实验一的实验动物选择VTA区GABA 能神经元表达光敏蛋白N的小鼠(B)，实验组一的实验条件为黄光、阴影刺激(C)；实验组二的实验条件为蓝光(F)、无阴影刺激(D)，实验组一的实验结果为未见逃跑行为(G)；实验组二的实验结果为迅速逃跑躲避(H)。
21. 癌症是当前严重危害人类健康的重大疾病，科研人员尝试用免疫疗法和诱导细胞凋亡的疗法治疗癌症。
（1）正常情况下，当T细胞膜表面的受体识别到抗原信号后，T细胞表面的CD28分子与抗原呈递细胞表面特异性表达的B7分子结合，T细胞被激活，进行增殖分化形成____细胞，结合并裂解靶细胞。同时被激活后的T细胞会表达CTLA-4，CTLA-4与CD28结构相似，可与B7结合，避免免疫过强。
（2）科研人员发现，癌细胞膜上出现了大量的B7蛋白，癌细胞能因此逃脱T细胞的杀伤。为探究其机理，科研人员进行如下实验。
①科研人员制备接种癌细胞的模型小鼠，均分为三组。实验组分别注射适量使用生理盐水配制的抗CD28抗体和抗CTLA-4抗体溶液，对照组注射等量生理盐水，得到如图1所示结果。
②由于注射的两种抗体分别与相应抗原（CD28和CTLA-4）特异性结合，使B7蛋白与两种抗原的结合能力____。
③据图推测，癌细胞逃脱T细胞杀伤的原因可能是癌细胞表面的B7蛋白优先与____结合，作出判断的依据是____。
（3）科研人员提出了一种新型细胞死亡方式——双硫死亡。是由细胞内过量胱氨酸积累引起的二硫化物应激（disulfide stress）导致的快速死亡方式。这种死亡通常在葡萄糖饥饿的条件下发生。该机制导致的细胞死亡模式如下图2：

①提出一种新型死亡方式的第一步是排除其它细胞死亡方式的干扰。大部分癌细胞主要通过胱氨酸转运蛋白（SLC7A11）摄取胞外的胱氨酸，研究人员发现在____条件下，分别在SLC7A11高表达癌细胞内添加细胞凋亡、坏死、自噬抑制剂，发现均无法阻止细胞死亡。但细胞死亡却能够被还原性试剂（TCEP）抑制，推测TCEP的作用____。
②由于葡萄糖与能量代谢有关，因此科研人员还关注了ATP在该死亡方式中的作用。结果显示，SLC7A11高表达癌细胞在葡萄糖饥饿条件下ATP水平显著高于对照组，敲除SLC7A11能____细胞死亡。这些结果表明，这种新型死亡方式与二硫化物应激有关，与ATP水平____。因此将其命名为“双硫死亡”。
③科研人员分别测定使用葡萄糖转运蛋白（GLUT）抑制剂BAY和KL的癌细胞葡萄糖摄取速率和NADP+/NADPH比值，结果如下图3所示。实验结果说明抑制剂KL的效果更好，原因是____，易造成胱氨酸积累。实验表明，GLUT抑制剂能有效抑制肿瘤生长，但具有一定的局限性，原因是____。

【答案】（1）（激活的）细胞毒性T细胞
（2） ①. 降低（减弱） ②. CTLA-4 ③. 与对照组相比，注射抗CD28抗体组肿瘤面积无明显差异，而抗CTLA-4抗体组肿瘤面积明显减小
（3） ①. 葡萄糖饥饿 ②. 使胱氨酸在细胞内被还原成半胱氨酸 ③. 抑制 ④. 无关 ⑤. 葡萄糖摄取速率低，且NADPH含量高 ⑥. 仅限于SLC7A11高表达肿瘤细胞，对SLC7A11低表达肿瘤无效
【解析】
【分析】特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫。
体液免疫过程为：（1）除少数抗原可以直接刺激B细胞外，大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理，并暴露出其抗原决定簇；吞噬细胞将抗原呈递给T细胞，再由T细胞呈递给B细胞；（2）B细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖、分化，形成记忆细胞和浆细胞；（3）浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合，发挥免疫效应。
细胞免疫过程为：（1）吞噬细胞摄取和处理抗原，并暴露出其抗原决定簇，然后将抗原呈递给T细胞；（2）T细胞接受抗原刺激后增殖、分化形成记忆细胞和效应T细胞，同时T细胞能合成并分泌淋巴因子，增强免疫功能。（3）效应T细胞发挥效应。
【小问1详解】
在细胞免疫过程中，吞噬细胞表面特异性表达B7蛋白，B7与T淋巴细胞表面的CD28蛋白结合，使T细胞被活化，从而形成（激活的）细胞毒性T细胞，结合并裂解靶细胞。【小问2详解】
①科研人员制备接种癌细胞的模型小鼠，均分为三组。实验组分别注射抗CD28的抗体和抗CTLA-4的抗体，对照组注射生理盐水。
②抗体具有特异性，可以与相应的抗原特异性结合，由于注射的两种抗体分别与相应抗原（CD28和CTLA-4）特异性结合（B7可与T细胞表面的CD28蛋白结合），从而使B7蛋白与两种抗原的结合能力下降。
③据图推测，癌细胞逃脱T细胞杀伤的原因可能是癌细胞表面的B7蛋白优先与CTLA-4结合，作出判断的依据是加入该抗体后，与对照组相比，注射抗CD28抗体组肿瘤面积无明显差异，而抗CTLA-4抗体组肿瘤面积明显减小。
【小问3详解】
①结合题干可知，这种死亡通常在葡萄糖饥饿的条件下发生，因此为排除其它细胞死亡方式的干扰，首先在葡萄糖饥饿条件下，分别在SLC7A11高表达癌细胞内添加细胞凋亡、坏死、自噬抑制剂，发现均无法阻止细胞死亡；细胞死亡却能够被还原性试剂（TCEP）抑制，推测TCEP使胱氨酸在细胞内被还原成半胱氨酸。
②结合图2中低SLC7A11下细胞存活，因此敲除SLC7A11能抑制细胞死亡；SLC7A11高表达癌细胞在葡萄糖饥饿条件下ATP水平显著高于对照组，敲除SLC7A11后ATP含量低，能抑制细胞死亡，因此细胞死亡与ATP水平无关，即无论ATP的含量是高还是低，细胞都是存活，因此死亡与ATP水平无关。
③结合图3可知，抑制剂KL作用下，葡萄糖摄取速率低，且NADPH含量高，因此抑制剂KL的效果更好；GLUT抑制剂仅限于SLC7A11高表达肿瘤细胞，对SLC7A11低表达肿瘤无效，因此GLUT抑制剂能有效抑制肿瘤生长，但具有一定的局限性。
22. 果实成熟是一个复杂且高度协调的过程，果实的色泽、硬度和乙烯的释放是判断果实成熟度的重要指标。科研人员以刚采摘的樱桃番茄（未成熟）为材料研究外源脱落酸（ABA）、NDGA（ABA合成抑制剂）对樱桃番茄果实乙烯释放速率的影响，结果如图1所示。
（1）樱桃番茄坐果和早期生长发育的主要特征是细胞分裂活跃，此时，主要由生长素和____两种激素协调促进细胞分裂，后者的合成部位主要是____。生长素可由____经过一系列反应转变而来。
（2）已知一定浓度的赤霉素（GA）也能提高坐果率。为了探究赤霉素对番茄坐果率的影响是否具有两重性，研究小组进行了相关实验。该实验的自变量是____。若____，则可以初步确定赤霉素对番茄坐果率的影响不具有两重性。
（3）根据果实成熟前期是否有乙烯跃变（突然增大）和呼吸跃变的出现，把果实分为跃变型果实和非跃变型果实。据图1分析，樱桃番茄属于____果实；由此推测，干旱条件下樱桃番茄的采摘期会提前，原因是____。
（4）番茄变红是番茄红素积累的结果。ABA能促进番茄红素的积累，提升番茄品相。据图2推测，ABA促进番茄挂红的机制为ABA____PDS酶活性，____番茄红素环化酶的催化。
（5）为进一步研究脱落酸提高植物抗旱能力的机制，科学家用ABA缺失突变体幼苗进行实验，不同条件处理一段时间后，测定植物地下部分的脯氨酸含量，实验结果如图3所示。脯氨酸是植物细胞中调节渗透压的重要物质。该实验结果表明正常水分条件和轻度干旱条件下，脱落酸处理组之间脯氨酸含量____：重度干旱条件下，脱落酸提高植物抗旱能力的机制是____。
【答案】（1） ①. 细胞分裂素 ②. 根尖 ③. 色氨酸
（2） ①. 赤霉素的浓度 ②. 实验组的坐果率均不低于对照组
（3） ①. 跃变型 ②. 干旱胁迫下，脱落酸含量增加，导致乙烯含量增加，促进果实成熟，因此采摘期提前
（4） ①. 促进 ②. 抑制
（5） ①. 无显著差异 ②. 脱落酸使细胞中脯氨酸含量增多，细胞渗透压增大，吸水能力增强
【解析】
【分析】由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，叫作植物激素。植物激素包括生长素、细胞分裂素、脱落酸、赤霉素、乙烯和油菜素内酯。
【小问1详解】生长素在细胞水平上起着促进细胞伸长生长，细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂，因此生长素和细胞分裂素两种激素协调促进细胞分裂，合成部位主要是根尖。生长素可由色氨酸经过一系列反应转变而来。
【小问2详解】
探究赤霉素对番茄坐果率的影响是否具有两重性，该实验的自变量是赤霉素的浓度，若实验组的坐果率均不低于对照组，说明不论什么浓度的赤霉素溶液处理均为促进，不具备两重性。
【小问3详解】
据图1分析，樱桃番茄乙烯含量均为突然增大，属于跃变型果实，ABA处理后，乙烯跃变提前，可就此推测：干旱胁迫下，脱落酸含量增加，导致乙烯含量增加，促进果实成熟，因此采摘期提前。
【小问4详解】
由图2可知：PDS酶促进番茄红素的合成，番茄红素环化酶促进番茄红素的分解，据图2推测ABA促进PDS酶活性，促进番茄红素的合成，抑制番茄红素环化酶的活性，抑制番茄红素的分解，从而促进番茄挂红。
【小问5详解】
由图3可知，正常水分条件和轻度干旱条件下，脱落酸处理组之间脯氨酸含量无明显差异；重度干旱条件下，脯氨酸含量明显增多，说明脱落酸使细胞中脯氨酸含量增多，细胞渗透压增大，吸水能力增强，从而提高植物抗旱能力。
23. 透明质酸（HA）是由N-乙酰氨基葡萄糖和葡萄糖醛酸为双糖单位（如下图所示）聚合而成的一种多糖。这种结构使其具有极强的保水作用，因而具有多种功能，例如HA是关节滑液的主要成分，使滑液具有良好的粘弹性从而保护关节。若HA长链遭受攻击被分解为更短的片段，则关节软骨容易磨损而患上骨关节炎。
（1）结合已有知识和题干信息分析组织损伤的过程，将下列编号填入下面的框图，完成HA参与抗炎反应的过程。（1）____（2）____（3）____（4）____
①细胞被外界细菌感染；
②HA抑制过多免疫细胞聚集于伤口部位；③组织细胞释放免疫活性物质；
④吞噬细胞清除病原体并释放细胞因子
（2）工业上可利用谷氨酸棒杆菌（一种细菌）生产HA，工业上生产HA的发酵工程流程如图1所示。在制备该培养基时，除了添加必要的营养成分外，还需要将pH调至____性。
（3）接种之前的过程①、②都属于____；过程④可采用____方法将菌体分离干燥。
（4）研究发现，某些氨酸棒杆菌属于维生素营养缺陷型菌株，失去合成某种维生素的能力，只有在基本培养基中补充所缺乏的维生素后才能生长。某研究小组筛选出某种维生素营养缺陷型菌株，为了进一步确定该菌株的具体类型，他们把15种维生素按照不同组合分为5个小组，用5个滤纸片分别蘸取不同小组的维生素，然后覆于接种后的琼脂平板上培养一段时间。结果如下：
实验结果显示1组和2组滤纸片周围产生生长圈（图2），则该营养缺陷型大肠杆菌不能合成的维生素是____。若该菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型大肠杆菌，则其在培养基上形成菌落的位置是____。
（5）科研人员通过改造谷氨酸棒杆菌，获得了几种工程菌。如图3表示各种工程菌所产透明质酸的产量和分子量，其中Mw表示分子量，MDa是分子量的单位。组别
维生素组合
1
维生素A
维生素B1
维生素B2
维生素B6
维生素B12
2
维生素C
维生素B1
维生素D2
维生素E
烟酰胺
3
叶酸
维生素B2
维生素D2
胆碱
泛酸钙
4
对氨基苯甲酸
维生素B6
维生素E
胆碱
肌醇
5
生物素
维生素B12
烟酰胺
泛酸钙
肌醇
骨关节炎的治疗过程中常常注射HA以增加关节腔粘弹性。结合上图信息，从三种工程菌株中选取____为最适用于生产符合此类医疗用途的HA的工程菌株，依据是____。
【答案】（1） ①. ① ②. ③ ③. ④ ④. ②
（2）中性或弱碱性 （3） ①. 扩大培养 ②. 过滤、沉淀
（4） ①. 维生素B1 ②. 3与5的交界处
（5） ①. 工程菌株2 ②. 因为产量不低，分子量最大，且只有高分子量HA才能起到题中所讲的治疗作用
【解析】
【分析】发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面。发酵罐中发酵是发酵工程的中心环节。
【小问1详解】
HA能促进创伤愈合，高分子量HA与白细胞、内皮细胞表面受体CD44结合导致较少的白细胞迁移到炎症部位减少伤口肿胀程度，当组织细胞损伤时，可导致细胞被外界细菌感染，组织细胞自身发生反应，释放出免疫活性物质，免疫活性物质导致毛细血管通透性增加引起组织红肿，同时可导致吞噬细胞通过毛细血管壁进入组织清楚病原体并释放细胞因子，HA抑制过多免疫细胞聚集于伤口部位，红肿消退。
【小问2详解】
培养细菌时，一般需要将培养基的PH调节至中性或弱碱性。
【小问3详解】
工业发酵罐的体积一般为几十到几百立方米，接入的菌种总体积需要几立方米到几十立方米，所以在发酵之前还需要对菌种进行扩大培养。如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥即可得到产品。
【小问4详解】
实验结果显示1组和2组滤纸片周围产生生长圈，比较表格中各种维生素组合，1组和2组含有而其他组不含有的维生素是维生素B1，所以该营养缺陷型大肠杆菌不能合成的维生素是维生素B1。只有3组含有叶酸，只有5组含有生物素，所以若菌株为叶 酸和生物素的双营养缺陷型大肠杆菌，则其在培养 基上形成菌落的位置是3与5的交界处。【小问5详解】
若HA长链遭受攻击被分解为更短的片段，则关节软骨容易磨损而患上骨关节炎，根据图示信息，工程菌株2的HA分子量最大，产量较高，故最适用于生产符合此类医疗用途的HA的工程菌株。