山东省2024年普通高中学业水平等级考试抢分卷（一）生物试题（原卷版+解析版）

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山东省2024年普通高中学业水平等级考试抢分卷（一）生物
本套试卷共8页，25小题，满分100分，考试用时90分钟。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡和试卷的指定位置上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 在健康的心肌细胞中，损伤的线粒体被内质网包裹形成自噬小泡，自噬小泡与溶酶体融合，溶酶体内的酸性水解酶通过水解作用将线粒体分解为小分子，重新被细胞利用。下列说法正确的是（ ）
A. 溶酶体中水解酶的合成不需要核糖体的参与
B. 溶酶体的膜蛋白种类和含量与内质网膜相同
C. 细胞自噬对细胞结构重建和细胞生长发育具有重要作用
D. 自噬小泡和溶酶体融合依赖生物膜在功能上具有流动性
【答案】C
【解析】
【分析】溶酶体是具有单层膜的细胞器，内部含有多种酸性水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。被分解后的产物，对细胞有用的物质可以再利用，废物排出细胞外。溶酶体起源于高尔基体，所含的酶在核糖体合成，进入内质网初步加工，再运输到高尔基体进一步加工。pH改变会影响酶的活性。
【详解】A、溶酶体中的水解酶的化学本质为蛋白质，蛋白质在核糖体上合成，A错误；
B、溶酶体膜与内质网膜的功能不完全相同，其蛋白质种类与含量也不相同，B错误；
C、细胞自噬对细胞结构重建和细胞生长发育具有重要作用，C正确；
D、流动性属于生物膜的结构特性，D错误。
故选C。
2. 为了研究温度对淀粉酶活性的影响，研究人员设置了甲、乙、丙三个实验组，各组温度条件不同，其他条件相同且适宜，测定各组淀粉水解速率的大小关系为乙组丙组甲组。下列叙述正确的是（ ）
A. 该实验中甲、乙、丙三组所用温度大小关系的可能性有4种
B. 该实验中各组需要先将淀粉酶和淀粉混合均匀后再设置对应温度
C. 实验中若将甲组的温度条件调整成乙组温度条件，淀粉水解速率一定会提高
D. 若该实验在偏酸环境中进行，则各组的淀粉水解速率均为0
【答案】A
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA。酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。
【详解】A、根据温度对酶活性影响的曲线及题中信息可推测，三组所用温度的大小关系有4种可能性：乙在最适温度或附近，丙在最适温度右侧，甲在最适温度左侧，即丙组>乙组>甲组；乙在最适温度附近，甲在最适温度右侧，丙在最适温度左侧，即甲组>乙组>丙组；乙在最适温度附近或右侧，甲、丙都在最适温度右侧，即甲组>丙组>乙组；乙在最适温度或附近，甲、丙在最适温度左侧，即乙组>丙组>甲组，A正确；
B、在探究温度对酶活性影响的实验中，因为酶有高效性，酶和底物混合前必须将酶和底物分别在对应温度条件下处理一段时间，再混匀，B错误；
C、甲组可能处于最适温度右侧的较高温度，可能会使酶失活，而高温对酶活性的影响是不可逆的，实验中若将甲组的温度条件调整成乙组温度条件，淀粉水解速率不一定提高，C错误；
D、酸能够催化淀粉水解，因此若该实验在偏酸环境中进行，即使酶完全失活，淀粉仍会水解，水解速率不为0，D错误。
故选A。
3. 某研究小组用传感器精确测量了某绿色植物非绿色器官的O2吸收量（x）和CO2释放量（y）。下列关于x、y的关系与细胞呼吸方式的推论，正确的是（ ）
A. 当x=y>0时，细胞一定存在有氧呼吸，且一定不存在无氧呼吸
B. 当y>x>0时，有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸共同存在
C. 当x>y>0时，有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸共同存在
D. 当x=0，y>0一定不存在有氧呼吸，且无氧呼吸有乳酸产生
【答案】B
【解析】
【分析】1、有氧呼吸全过程：
（1）第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。
（2）第二阶段：丙酮酸进入线粒体的基质中，分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。
（3）第三阶段：在线粒体的内膜上，[H]和氧气结合，形成水和大量能量，这一阶段需要氧的参与。
2、无氧呼吸全过程：
（1）第一阶段：在细胞质基质中，一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[H]和少量能量，这一阶段不需要氧的参与。
（2）第二阶段：在细胞质基质中，丙酮酸分解为二氧化碳和酒精或乳酸。
【详解】A、当x=y>0时，细胞一定存在有氧呼吸，一定不存在产生酒精的无氧呼吸，但可能存在产生乳酸的无氧呼吸，A错误；
B、当y>x>0时，细胞一定存在有氧呼吸，也一定存在产生酒精的无氧呼吸，且y与x的差值表示无氧呼吸产生CO2的量，B正确；
C、当x>y>0时，可能是有氧呼吸的底物中有脂肪，但不能判断是否存在无氧呼吸，C错误；
D、当x=0，y>0时，说明一定不存在有氧呼吸，且无氧呼吸有酒精产生，不能判断无氧呼吸是否有乳酸产生（产生乳酸的无氧呼吸不产生CO2），D错误。
故选B。
4. 硅藻（真核生物）有着奇特的繁殖方式，其含硅外壳无法生长，由大的上壳扣住小的下壳形成，分裂时产生的两个子细胞各自以旧壳为新上壳合成新下壳，形成一个与母体大小相同的细胞和一个略小于母体的细胞（如图）。当该物种繁殖到若干代后，有的子细胞会以产生复大孢子的方式恢复原来的大小。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 能在光学显微镜下看到硅藻细胞的双层核膜
B. 1个硅藻细胞繁殖代后，与母体大小相同的子细胞数大于或等于1
C. 1个母体繁殖3次后，形成4个大小与B细胞相同的子细胞
D. 硅藻繁殖时，不一定会出现DNA双螺旋解旋的现象
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知，硅藻细胞繁殖时，其含硅外壳无法生长，分裂时产生的两个子细胞各自以旧壳为新上壳合成新下壳，形成一个与母体大小相同的细胞和一个略小于母体的细胞，若不考虑产生复大孢子这种情况，则1个硅藻细胞繁殖n代后，与母体大小相同的子细胞数为1，由于当该物种繁殖到若干代后，有的子细胞会以产生复大孢子的方式恢复原来的大小，故1个硅藻细胞繁殖n代后，与母体大小相同的子细胞数大于或等于1。
【详解】A、核膜为亚显微结构，在电子显微镜下可以看到，在光学显微镜下不能看到，A错误；
B、由题意可知，硅藻细胞繁殖时，其含硅外壳无法生长，分裂时产生的两个子细胞各自以旧壳为新上壳合成新下壳，形成一个与母体大小相同的细胞和一个略小于母体的细胞，若不考虑产生复大孢子这种情况，则1个硅藻细胞繁殖n代后，与母体大小相同的子细胞数为1，由于当该物种繁殖到若干代后，有的子细胞会以产生复大孢子的方式恢复原来的大小，故1个硅藻细胞繁殖n代后，与母体大小相同的子细胞数大于或等于1，B正确；
C、1个母体繁殖3次后，形成3个大小与B细胞相同的子细胞，C错误；
D、硅藻繁殖过程中，会发生DNA复制，DNA复制过程中，DNA双链会解螺旋，D错误。
5. 奥利亚罗非鱼的性别决定方式为ZW型，尼罗罗非鱼的性别决定方式为XY型，已知性染色体组成为WX、XX、ZW的个体表现为雌性，性染色体组成为ZZ、ZY、ZX、WY、XY的个体表现为雄性，性染色体组成为WW、YY的个体死亡。某兴趣小组进行了以下杂交实验。
杂交一：奥利亚罗非鱼尼罗罗非鱼→F1，F1只有一种性别
杂交二：奥利亚罗非鱼尼罗罗非鱼→F1，F1中雌性：雄性=1：3
不考虑突变，下列叙述正确的是（ ）
A. 杂交一中F1均表现为雌性，且有两种类型的性染色体
B. 杂交二F1雄性个体中含Y染色体的个体所占的比例为1/3
C. 杂交二中F1自由交配所得F2中雄性个体占1/2
D. 将两种罗非鱼混合养殖，子代性染色体组成最多有8种
【答案】D
【解析】
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关，这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传。
【详解】A、由题意和杂交一结果可推测杂交一中亲本奥利亚罗非鱼的性染色体组成为，亲本尼罗罗非鱼的性染色体组成为XX，杂交子代的性染色体组成为，表现为雄性，错误；
B、由题意和杂交二结果可知，杂交二中亲本奥利亚罗非鱼的性染色体组成为，亲本尼罗罗非鱼的性染色体组成为，子代的性染色体组成为（雄性）、（雄性）、（雌性）、（雄性），杂交二雄性个体中含染色体的个体所占的比例为，B错误；
C、杂交二中雌性个体的性染色体组成为，其产生的配子类型为、，杂交二中雄性个体的性染色体组成为、、，其产生的配子类型为、、、，杂交二中自由交配得，理论上的性染色体组成为（雌性）、1/6WY（雄性）、1/6ZW（雌性）、1/6XY（雄性）、1/6ZX（雄性）、1/12XX（雌性）、1/12WW（死亡），由于性染色体组成为的个体死亡，则实际上中雄性个体所占的比例为，C错误；
D、将两种罗非鱼混合养殖，子代性染色体组成最多有8种，ZZ、ZX、ZW、XY、XX、ZY、WX、WY，D正确。
6. 研究人员对甲、乙、丙三种水鸟在不同生境中的取食情况进行了研究，研究结果如表所示。下列说法错误的是（ ）
注：“√”表示有该水鸟在此生境中取食，“－”表示无该水鸟在此生境中取食。
A. 由表可推测甲种水鸟的取食范围大于乙种水鸟的取食范围
B. 每种水鸟都占据着相对稳定的生境是协同进化的结果
C. 三种水鸟之间，乙与丙的种间竞争可能更剧烈
D. 自然选择可导致种群的基因频率发生定向改变
【答案】C
【解析】
【分析】不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。
【详解】A、由表可知，甲种水鸟在较多种生境中取食，推测甲种水鸟的取食范围大于乙种的水鸟的取食范围，A正确；
B、每种水鸟占据着相对稳定的生境，是生物与生物、生物与环境之间协同进化的结果，B正确；
C、由题表可知，三种水鸟之间，甲和丙取食的生境重叠度更高，种间竞争可能更剧烈，C错误；
D、自然选择决定了生物进化的方向，生物进化的实质是种群基因频率的改变，因此自然选择可导致种群基因频率的定向改变，D正确。
故选C。
7. 某种病毒感染会引起血浆渗透压升高、呼吸性碱中毒和代谢性酸中毒等内环境稳态失调。下列叙述正确的是（ ）
A. 血浆渗透压的大小与无机盐离子的含量有关，与大分子物质无关
B. 代谢性酸中毒可能与血浆中HCO3-丢失有关
C. 病毒感染后输液，血管中的药物随血液运输后直接进入肝细胞
D. 细胞正常生命活动依赖于内环境，但细胞不参与内环境的形成和维持
【答案】B
【解析】
【分析】人体的细胞外液血浆、淋巴液和组织液构成了人体的内环境，凡是血浆、淋巴液、组织液的成分，都是内环境的成分。
【详解】A、血浆渗透压的大小主要与无机盐离子和血浆蛋白的含量有关，A错误；
B、血浆中HCO3-丢失过多，会导致血浆缓冲酸碱的能力减弱，从而引起酸中毒，B正确；
C、肝细胞生活的内环境是组织液，血管中的药物在血浆中，药物需通过血管壁进入组织液，再进入肝细胞，C错误；
D、细胞会消耗内环境中的营养物质，也会将分泌物和代谢废物释放到内环境中，同时也参与内环境的形成和维持，D错误。
故选B。
8. 伸肘时伸肌群收缩的同时屈肌群舒张，如图为伸肘动作在脊髓水平的反射弧基本结构示意图。下列说法正确的是（ ）

A. 肌梭受到适宜刺激，兴奋传至a处时，a处膜外电位由负电位变为正电位
B. 在a处给予一适宜刺激，在屈肌运动神经元和传入神经都能检测到电位变化
C. 神经递质在突触间隙移动不需要消耗ATP
D. 刺激肌梭时，能引起神经元上的K+外流，进而产生动作电位
【答案】C
【解析】
【分析】静息电位是外正内负，主要由钾离子外流产生和维持；动作电位是外负内正，主要由钠离子产生和维持。
【详解】A、肌梭受到适宜刺激，兴奋传至a处时，a处膜外电位变化是由正电位变为负电位，A错误；
B、a处所在神经元为抑制性神经元，在a处给予一适宜刺激，a处所在神经元产生的神经递质会使屈肌运动神经元膜的内外电位差增大，抑制屈肌运动神经元兴奋，但突触处的兴奋只能从突触前神经元传递到突触后神经元，所以在传入神经检测不到电位变化，B错误；
C、神经递质在突触间隙的扩散不需要消耗ATP，C正确；
D、动作电位是由于Na+内流形成的，D错误。
故选C。
9. 高胆固醇会增加形成血栓的风险。如图是人体胆固醇合成与代谢相关过程示意图，下列叙述正确的是（ ）
A. 胰岛素促进HMG CA转变为MVA的机理是胰岛素降低了化学反应的活化能
B. 甲状腺激素与胆固醇合成过程中不都存在反馈调节
C. 注射胰高血糖素能够促进胆固醇及胆汁酸的形成
D. 长期过度饱食，容易导致胆固醇升高从而形成血栓
【答案】D
【解析】
【分析】胰岛素的作用是降低血糖，胰高血糖素的作用是升高血糖。 胰岛素和胰高血糖素的关系是相抗衡。当血糖过低时，胰高血糖素分泌增多，升高血糖含量；当血糖过高时，胰岛素分泌增多，降低血糖含量。
【详解】A、激素不具有催化作用，不能降低化学反应的活化能，A错误。
B、据图分析可知，饱食、胰岛素、甲状腺激素均能促进HMG CA转变为MVA，MVA经过一系列反应可转变为胆固醇，当胆固醇含量升高时，可抑制HMG CA还原酶的作用，进而抑制胆固醇的合成，即胆固醇的合成过程中存在反馈调节，又知甲状腺激素的合成和分泌过程中存在分级调节和反馈调节，B错误；
C、结合题图分析可知，饥饿会抑制胆固醇和胆汁酸的形成，而饥饿时，胰高血糖素分泌增多，推测注射胰高血糖素可能会抑制胆固醇及胆汁酸的形成，C错误。
D、由题干信息可知，高胆固醇会增加形成血栓的风险，由题图可知，饱食会促进胆固醇的形成，D正确。
故选D。
10. 种群的数量受很多因素的影响，下列有关种群数量的叙述错误的是（ ）
A. 培养瓶中细菌种群数量达到K值前，空间对其增长的制约逐渐减弱
B. 用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，可降低该害虫的种群密度
C. 适当限制占优势的种群的增长，有利于提高区域内的物种多样性
D. 利用标记重捕法调查种群数量，若被标记个体警觉性提高，则调查结果可能偏高
【答案】A
【解析】
【分析】种群增长的“S”形曲线：
（1）原因：自然界的资源和空间是有限的，当种群密度增大时，种内都争就会加剧，以该种群为食的捕食者数量也会增加。
（2）特点：①种群内个体数量达到环境条件所允许的最大值（K值）时，种群个体数量将不再增加；②种群增长速率变化，种群数量由0→K/2时，增长速率逐渐增大；种群数量为K/2时，增长速率最大；种群数量由K/2→K时，增长速率不断降低；种群数量为K时，增长速率为0。
【详解】A、培养瓶中细菌种群数量达到K值前，细菌种群数量会逐渐增加，空间对其增长的制约也会逐渐增强，A错误；
B、用人工合成的性引诱剂诱杀害虫的雄性个体，改变了害虫种群正常的性别比例，就会使很多雌性个体不能完成交配，从而使该种害虫的种群密度降低，B正确；
C、适当限制占优势的种群的增长，使处于竞争劣势的生物获得更多的生存空间和资源，有利于提高区域内的物种多样性，C正确；
D、若被标记的个体警觉性提高，会使其很难被再次捕捉到，则重捕个体中有标记的个体数减少，从而导致调查结果偏高，D正确。
故选A。
11. 在全面推进乡村振兴建设中，某地探索了鳅稻、蟹稻共养模式，发展生态立体农业。稻护蟹，蟹吃饵料、杂草、昆虫，泥鳅吃残饵、蟹粪、杂草嫩芽和昆虫，蟹粪和鳅粪作为有机肥料。下列叙述错误的是（ ）
A. 流经该生态系统的总能量是水稻、杂草固定的太阳能
B. 泥鳅和蟹在生态系统中既是初级消费者又是次级消费者
C. 与单独种植水稻相比，鳅稻、蟹稻共养模式提高了生态系统的抵抗力稳定性
D. 该模式水稻产量高的原因之一是蟹和泥鳅吃杂草，减弱了杂草与水稻的竞争
【答案】A
【解析】
【分析】该生态系统中泥鳅吃蟹粪，泥鳅粪肥田，从能量流动的角度分析，大大提高了能量的利用率，充分利用了能量。该人工生态系统中，河蟹为水稻除虫、除草，有利于减轻农业污染，减少农药的使用；动物的粪便肥田，减少化肥的使用，故具有明显的经济与生态效益。
【详解】A、流经该生态系统的总能量是水稻、杂草固定的太阳能和投放的饵料中含有的化学能，A错误；
B、泥鳅和蟹吃杂草时属于初级消费者，吃昆虫时属于次级消费者，B正确；
C、与单独种植水稻相比，鳅稻、蟹稻共养模式使生态系统组分增多，食物网更复杂，自我调节能力更高，抵抗力稳定性也更高，C正确；
D、蟹和泥鳅吃杂草可以降低杂草与水稻的竞争，从而使水稻产量提高，D正确。
故选A。
12. 某学习小组研究了人体以及生态系统的结构和功能后，画出了图I、图Ⅱ、图Ⅲ这三个图，据图分析，下列相关说法正确的是（ ）

A. 若图Ⅰ为某生态系统的食物网，则该食物网中共有4条食物链
B. 若图Ⅱ为人体体液中物质交换示意图，则甲中的氧气进入丙中参与细胞呼吸至少要穿过6层生物膜
C. 若图Ⅲ表示某生态系统的组成成分，则B为生产者，D为分解者
D. 若图Ⅲ表示某生态系统的碳循环模式图，则C→D是温室效应产生的主要原因
【答案】A
【解析】
【分析】食物链反映的是生产者与消费者之间吃与被吃的关系，所以食物链中不应该出现分解者和非生物部分。食物链的正确写法是：生产者→初级消费者→次级消费者…，注意起始点是生产者。
【详解】A、若图I为某生态系统的食物网，则该食物网中存在F→E→G、F→E→H→G、F→G、F→H→G共4条食物链，A正确；
B、若图Ⅱ为人体体液中物质交换示意图，则甲为血浆，乙为组织液，丙为细胞内液，丁为淋巴液，甲中的氧气进入丙中参与细胞呼吸，至少要穿过毛细血管壁细胞（两层细胞膜），进入组织细胞（一层细胞膜），再进入线粒体（两层膜），故至少要穿过5层生物膜，B错误；
C、若图Ⅲ表示某生态系统的组成成分，则A为消费者、B为生产者、C为分解者、D为非生物的物质和能量，C错误；
D、若图Ⅲ表示某生态系统的碳循环模式图，D是大气中的二氧化碳库，C是分解者，C→D表示分解者的分解作用，温室效应产生的主要原因是大量化石燃料的燃烧，而非分解者的分解作用，D错误。
故选A。
13. 淄博王村一带的地下水质好，该地区自古就有酿醋和造酒的习惯。王村醋以小米为主料，部分制造过程如图所示。下列说法错误的是（ ）
制曲糖化酒精发酵醋酸发酵制醋
A. 糖化阶段需将煮好的小米摊开冷却后再拌曲，是为了防止高温杀死酵母菌
B. 酒精发酵阶段每隔一段时间打开缸的作用是排气并防止发酵液溢出
C. 醋酸发酵阶段需保持良好的通气条件，促进醋酸菌的繁殖和发酵
D. 酒精发酵过程中发酵液PH升高，醋酸发酵过程中发酵液PH降低
【答案】D
【解析】
【分析】酒精发酵起主要作用的是酵母菌，通常前期通气使酵母菌进行有氧呼吸，以便大量繁殖，后期密封使酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，醋酸发酵起主要作用的菌种是醋酸菌，在有氧的条件下发酵形成醋酸。
【详解】A、将煮好的小米摊开放凉之后再加入大曲，可以防止高温杀死大曲中的酵母菌等微生物，A正确；
B、酒精发酵阶段是利用酵母菌的无氧呼吸产生酒精，酵母菌无氧呼吸会产生二氧化碳，将缸打开可排气，并防止发酵液溢出，B正确；
C、醋酸发酵阶段利用醋酸菌的有氧呼吸产生醋酸，醋酸菌是好氧菌，保持良好的通气条件可促进醋酸菌的繁殖和发酵，C正确；
D、酒精发酵过程有CO2产生，醋酸发酵过程有醋酸生成，随CO2、醋酸产生量的增加，二者发酵液pH都逐渐降低，D错误。
故选D。
14. 真菌W感染苹果树根系会导致苹果树腐烂。研究发现一种芽孢杆菌能抑制真菌W的繁殖，对防止苹果树腐烂效果显著。下列有关该芽孢杆菌分离和培养的叙述，错误的是（ ）
A. 分离该芽孢杆菌的土壤样品最好从W感染的苹果树周围采集
B. 制备土壤悬液时，应在5g土样中加入90mL无菌水以获得稀释10倍的土壤悬液
C. 利用稀释涂布平板法分离芽孢杆菌时，应把土壤样液稀释到一定浓度再接种
D. 鉴定目的菌株时，可在接种有真菌W的培养基中接种分离获得的芽孢杆菌
【答案】B
【解析】
【分析】实验室中筛选目的菌株的原理是人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长。
【详解】A、真菌W感染的苹果树周围的土壤应含有较多的真菌W，可能分离得到能抑制真菌W繁殖的芽孢杆菌，A正确；
B、制备土壤悬液时，应在土样中加入45ml无菌水才能获得稀释10倍的土壤悬液，B错误；
C、稀释涂布平板法分离微生物时，样液浓度过高不易得到单菌落，因此，应把土壤样液稀释到一定浓度再接种，C正确；
D、目的菌株能抑制真菌W繁殖，因此在鉴定目的菌时，可在接种有真菌W的培养基上接种分离获得的芽孢杆菌，D正确。
故选B。
15. 薰衣草被誉为“宁静的香水植物”“香料之王”“芳香药草之后”等，但如何持续种好薰衣草一直是园艺界的难题。如图是利用植物组织培养技术克隆薰衣草的流程。下列叙述正确的是（ ）
A. 取自同一株薰衣草的细胞经组织培养获得的植株基因型相同
B. 选择薰衣草植株的茎尖进行诱导，是因其分裂旺盛且抗病毒
C. 在植物组织培养车间或实验室进行再分化培养，不需要遮光
D. 为了充分利用营养物质，形成的丛芽在原培养基中继续培养
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养技术：
1、过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）→愈伤组织→胚状体→植株（新植体）。
2、原理：植物细胞的全能性。
3、条件：
①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；
②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。
4、植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（包括微型繁殖，作物脱毒、人工种子等）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、同一植株不同部位的细胞经组织培养获得的植株基因型不一定相同，如花粉粒培养获得的愈伤组织细胞内染色体数目是植物正常体细胞的一半，A错误；
B、选择薰衣草植株的茎尖进行诱导，是因其分裂旺盛且病毒少，但其不能抗病毒，B错误；
C、诱导愈伤组织期间一般不需要光照，但再分化过程将形成根和芽等营养器官，芽的形成需要一定的光照，同时叶绿素的形成过程也离不开光照，所以再分化过程需要光照，C正确；
D、由于植物不同发育时期，对营养和激素的需求不同，形成的丛芽需要转移到新的培养基中才能再分化形成植株，D错误。
故选C。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 氧苯酮（BP-3）是一种紫外线的吸收剂。为探究BP-3对植物光合作用和呼吸作用的影响，某研究小组以龙须菜为实验材料，探究适宜光照强度下不同浓度BP-3对光合作用和呼吸作用的影响，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 本实验的自变量是BP-3浓度和时间
B. 在一定浓度范围内，BP-3可抑制龙须菜的光合作用，促进其呼吸作用
C. BP-3可能通过破坏光合色素的结构影响龙须菜的光合作用
D. 随着光照强度的增加，龙须菜呼吸耗氧速率不断下降
【答案】AC
【解析】
【分析】由题图可以看出，该实验的自变量是BP−3的浓度和时间。
【详解】A、由题图可以看出，该实验自变量是BP−3的浓度和时间，A正确；
B、与BP−3浓度为0的对照组相比，随BP−3的浓度增大，植物呼吸耗氧速率逐渐减小，净光合放氧速率也逐渐减小，说明BP−3对光合作用和呼吸作用都有抑制作用，B错误；
C、说明BP−3对光合作用和呼吸作用都有抑制作用，BP−3可能通过破坏光合色素的结构影响龙须菜的光合作用，C正确；
D、由题可知，该实验在适宜光照强度下进行，因此不能得出随着光照强度的增加，龙须菜呼吸耗氧速率不断下降的结论，D错误。
故选AC。
17. 如图1是某家系关于两种单基因遗传病的系谱图，甲病受等位基因A/a控制，乙病受等位基因B/b控制，人群中甲病的发病率为1/10000.如图2是Ⅱ代某些个体关于甲病的相关基因经限制酶切割后得到的电泳图。已知Ⅰ-3不携带乙病致病基因。下列叙述正确的是（ ）
A. 甲病在男性中的发病率等于该病致病基因的频率
B. Ⅲ2的乙病的致病基因来自Ⅰ4的概率为50%
C. Ⅱ5与Ⅱ6婚配，所生女儿患病的概率为1/18
D. 甲病致病基因是由碱基对增加引起的，正常人群中甲病致病基因的携带者为2/101
【答案】D
【解析】
【分析】由图1可知，Ⅰ1和Ⅰ2均不患病，女儿Ⅱ2患甲病，甲病为常染色体隐性遗传病，已知I3不携带乙病致病基因，I3与I4均不患乙病，二者生下患乙病儿子，因此乙病是伴X染色体隐性遗传病。
【详解】A、由图1可知，Ⅰ1和Ⅰ2均不患病，女儿Ⅱ2患甲病，甲病为常染色体隐性遗传病，该病在男性和女性中的发病率相同，都等于致病基因频率的平方，A错误；
B、已知I3不携带乙病致病基因，I3与I4均不患乙病，二者生下患乙病儿子，因此乙病是伴X染色体隐性遗传病，Ⅲ2的乙病致病基因只能来自Ⅱ7,Ⅱ7的乙病致病基因来自I4，即Ⅲ2的乙病致病基因来自I4的概率为100%,B错误；
C、Ⅱ5不患乙病，其关于乙病的基因型是XBY，故Ⅱ5与Ⅱ6婚配不可能生出患乙病的女儿，Ⅱ5和Ⅱ6关于甲病的基因型都是1/3AA、2/3Aa，所生女儿患病的概率是2/3×2/3×1/4=1/9,C错误；
D、Ⅱ2患甲病，Ⅱ8不患甲病，结合图2可知，基因A为19kb，基因a为36kb，甲病致病基因是由碱基对增加引起的，人群中甲病的发病率为1/10000，则基因a的频率为1/100，因此，人群中Aa占2×99/100×1/100=198/10000，正常人所占比例为1−1/10000=9999/10000，所以正常人群中甲病致病基因的携带者为198/9999=2/101，D正确。
故选D。
18. 乙型肝炎病毒（HBV）侵入机体后，在机体内能够引发一系列的反应，其反应过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞1是细胞毒性T细胞，能够参与细胞免疫
B. 细胞毒性T细胞裂解被HBV感染的肝细胞的过程属于细胞坏死
C. 图中细胞2的作用是摄取、处理和呈递抗原
D. 细胞3是辅助性T细胞，产生的物质A是细胞因子
【答案】ACD
【解析】
【分析】细胞免疫过程：①被病原体（如病毒）感染的宿主细胞（靶细胞）膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞识别变化的信号。②细胞毒性T细胞分裂并分化，形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。细胞因子能加速这一过程。③新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环，它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的 靶细胞。④靶细胞裂解、死亡后，病原体暴露出来，抗体可以与之结合；或被其他细胞吞噬掉。
【详解】A、细胞1能够与被感染的肝细胞（靶细胞）结合，属于细胞毒性T细胞，能够参与细胞免疫，A正确；
B、细胞毒性T细胞裂解被HBV感染的肝细胞的过程属于细胞凋亡，B错误；
C、图中细胞2是抗原呈递细胞，抗原呈递细胞的作用包括摄取、处理和呈递抗原，C正确；
D、细胞2表面形成MHCⅡ-抗原复合物，呈递给细胞3，细胞3是辅助性T细胞，辅助性T细胞产生物质A是细胞因子，D正确。
故选ACD。
19. 竞争排斥原理是指在一个稳定的环境中，两个或两个以上受资源限制的，但具有相同资源利用方式的物种不能长期共存。为验证这一原理，某兴趣小组将大草履虫和双小核草履虫放在资源有限的空间内培养。下列说法错误的是（ ）
A. 大草履虫和双小核草履虫属于同一物种
B. 培养一段时间后，大草履虫灭绝，双小核草履虫数量一直增多
C. 竞争排斥一定会导致一方生物灭绝，另一方生物存活
D. 两种生物的生态位重叠程度越高，相互之间的竞争越激烈
【答案】ABC
【解析】
【分析】生态位是指一个种群在群落中所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系，一个物种的生态位不仅决定于它占据的空间位置，而且决定于它与食物、天敌和其它生物的关系。
【详解】A、验证竞争排斥原理时，应选择两个或两个以上的物种，本题中某兴趣小组选择了大草履虫和双小核草履虫来验证竞争排斥原理，可知大草履虫和双小核草履虫不是同一物种，A错误；
B、由于资源有限，双小核草履虫的数量不会一直增多，B错误；
C、竞争排斥不一定导致一方生物灭绝，可能导致两种生物的生态位分化，C错误；
D、两种生物的生态位重叠程度越高，共同利用的资源越多，相互之间的竞争越激烈，D正确。
故选ABC。
20. 科学家发现一种名为Tat-SIRT5-CTM的细胞穿透肽，其可以抑制小胶质细胞中炎症细胞因子的表达，使神经元免受损伤。研究者欲通过基因工程来生产Tat-SIRT5-CTM，如图是采用PCR技术检测目的基因插入染色体的位置的流程图。下列说法正确的是（ ）
A. Tat-SIRT5-CTM可防止某些疾病造成脑损伤
B. 可利用抗原—抗体杂交技术检测穿透肽的表达量
C. 转基因技术中目的基因插入染色体的位点通常具有确定性
D. Ⅰ过程不能利用不同的限制酶切割，来构建图中的环状DNA
【答案】AB
【解析】
【分析】基因工程的操作步骤有：目的基因的获取、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和鉴定。检测目的基因是否导入受体细胞可采用PCR技术，检测目的基因是否表达可采用抗原抗体杂交或个体水平检测。
【详解】A、由于Tat-SIRT5-CTM可抑制小胶质细胞中炎症细胞因子的表达，保护神经元免受损伤，因此Tat-SIRT5-CTM可防止某些疾病造成脑损伤，A正确；
B、穿透肽本质是蛋白质，因此可用抗原—抗体杂交技术检测其表达量，B正确；
C、转基因技术中目的基因会随机整合到宿主细胞的染色体上，因此插入的位点通常具有不确定性，C错误；
D、有些限制酶切割形成的黏性末端相同，因此I过程可以利用不同的限制酶切割，来构建图中的环状DNA，D错误。
故选AB。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 海水稻（耐盐碱水稻）是一种介于野生稻和栽培稻之间的普遍生长在海边滩涂地区的水稻，具有抗涝、抗盐碱等能力，比普通水稻具有更强的生存竞争力。如图1是海水稻相关的生理过程示意图。
（1）据图分析，H+进入液泡的方式为______。Na+借助NHX从细胞质基质进入液泡，所需要的能量来自______。海水稻通过调节相关物质的运输，使根部成熟区细胞的细胞液浓度比普通水稻的______（填“高”或“低”），提高了根细胞的______能力，从而提高了海水稻的耐盐碱性。
（2）某研究小组在高盐胁迫条件下（NaCl浓度为200mml/L）进行了海水稻的相关实验，并根据实验测得的数据绘制如图2所示曲线。
①如图2所示，实验前15天时，海水稻胞间CO2相对浓度逐渐下降，原因可能是______。
②据图2分析，第15天之后胞间CO2相对浓度逐渐上升，原因可能是______。
（3）结合所学知识和生活实际，写出海水稻具有的两点价值：______。
【答案】（1） ①. 主动运输 ②. H+顺浓度梯度从液泡运输到细胞质基质形成的电化学势能 ③. 高 ④. 吸水
（2） ①. 高盐胁迫条件下，海水稻根细胞失水较多，为降低蒸腾失水，气孔导度降低 ②. 第15天后海水稻光合色素相对含量明显降低，光反应速率降低，导致暗反应所需的ATP和NADPH供应减少，CO2固定速率减慢，胞间CO2消耗较少
（3）增加粮食产量和保障粮食安全、改良土壤和改善生态环境、可产生一定的经济效益和社会效益
【解析】
【分析】1、当外界溶液的浓度高于细胞液浓度时，细胞失水；当外界溶液的浓度低于细胞液浓度时，细胞吸水。
2、物质出入细胞的方式 ：被动运输包括自由扩散和协助扩散，运输方向：高浓度→低浓度，不需要能量；主动运输运输方向：低浓度→高浓度，需要能量，需要转运蛋白。
【小问1详解】
据图1分析可知，H+进入液泡需要载体蛋白协助并消耗能量，运输方式为主动运输。Na+借助NHX从细胞质基质进入液泡，方式为主动运输，所需要的能量来自H+顺浓度梯度从液泡运输到细胞质基质形成的电化学势能。相比普通水稻，海水稻通过调节相关物质的运输，使根部成熟区细胞的细胞液浓度升高，提高了根细胞的吸水能力，从而提高了海水稻的耐盐碱性。
【小问2详解】
①高盐胁迫条件下，海水稻根细胞失水较多，为降低蒸腾失水，气孔导度降低，使得胞间CO2浓度逐渐下降。②第15天后海水稻光合色素相对含量明显降低，光反应速率降低，导致暗反应所需的ATP和NADPH供应减少，CO2固定速率减慢，胞间CO2消耗较少，导致胞间CO2浓度逐渐上升。
【小问3详解】
海水稻具有的价值：增加粮食产量和保障粮食安全、改良土壤和改善生态环境、可产生一定的经济效益和社会效益等。
22. 某雌雄同株二倍体植物的红花和白花这一对相对性状由一对等位基因（D/d）控制。现让纯合红花植株与纯合白花植株杂交得到F1，F1植株都开红花，F1植株自交获得的F2中红花：白花=3：1，不考虑致死的情况。
（1）正常情况下，F1植株在减数分裂过程中会产生不含D基因的配子，原因是______。让F2中所有的红花植株______（填“自交”或“随机交配”），理论上后代出现白花的概率为1/6.
（2）某F1植株在幼苗期经低温处理后，其自交产生的F2的表型及比例为红花：白花=35：1，该F1植株产生的配子种类及其比例是______。
（3）研究人员在纯合红花品系中发现了一株白花植株（突变体），该白花植株自交产生的后代中红花：白花=1：3，为了解释此现象，研究人员提出了以下两种假设：假设一：突变体的基因型为DDEe，基因______抑制基因______的表达且两对基因独立遗传；假设二：突变体的基因型为D+D，D+对D、d为显性。为了探究假设一和假设二的正确性，设计可行的实验方案，写出实验设计思路、预期结果及结论______。
【答案】（1） ①. F1植株的基因型为Dd，其在减数分裂过程中等位基因D、d会随同源染色体的分开而分离，分别移向细胞两极 ②. 自交
（2）DD：Dd：dd=
（3） ①. E ②. D ③. 让该突变体与正常的白花植株杂交得到F1，从F1中选择白花植株自交，观察并统计F2的表型及其比例。
【解析】
【分析】1、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。
2、自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成 配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
【小问1详解】
纯合红花植株与纯合白花植株杂交得到F1,F1植株都开红花，说明红花对白花为显性，F1植株的基因型为Dd。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，分别移向细胞两极，所以基因型为Dd的植株会产生不含D基因的配子。F2红花植株的基因型及占比为1/3DD、2/3Dd，若让F2中所有的红花植株自交，后代出现白花植株的概率为2/3×1/4=1/6；若让F2中所有的红花植株随机交配，其产生的雌雄配子种类及其比例都为2/3D、1/3d，则后代出现白花植株的概率为1/3×1/3=1/9。
【小问2详解】
根据该F1植株自交产生的F2的表型及比例为红花:白花=35:1推测，该F1植株在幼苗期经低温处理后(低温可以抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍)，基因型由Dd变成了DDdd，其产生的配子种类及其比例为DD：Dd：dd=1:4:1，则子代中白花（dddd）占比为，红花占比为1-1/36=35/36，因此，F2的表型及比例为红花：白花=35：1。
小问3详解】
若该突变体的基因型为DDEe，其自交产生的后代中基因型及比例为：1DDEE:2DDEe:1DDee。又知子代表型及比例为红花：白花=1:3，说明基因E抑制了基因D的表达。若该突变体的基因型为DDEe，让其与正常的白花植株（ddee）杂交，F1的基因型为DdEe（白花）和Ddee（红花），让F1白花植株自交，所得F2的表型及其比例为红花：白花=3:13；让F1红花植株自交，所得F2的表型及其比例为红花：白花=3:1。若该突变体的基因型为D+D，其与正常的白花植株（dd）杂交，F1的基因型为D+d（白花）和Dd（红花），让F1白花植株自交，所得F2全为白花；让F1红花植株自交，所得F2的表型及其比例为红花：白花=3:1。
23. 赤霉素（GA）是一类四环二萜类物质，1926年科学家在研究水稻恶苗病的过程中发现了此类物质，截至目前已被发现的赤霉素有120多种。赤霉素广泛存在于各类植物中，能够促进植株生长，促进细胞分裂与分化，促进种子萌发、开花和果实发育等。
（1）1926年，科学家在研究水稻恶苗病的过程中，发现了赤霉菌分泌的赤霉素。从植物激素的概念分析，赤霉菌分泌的赤霉素能否叫植物激素，请说出理由：______。
（2）阳生植物受到周围植物遮蔽时，茎伸长速度加快，株高和节间距增加，叶柄伸长，这种现象称为避阴反应，阳生植物发生避阴反应部分调控机制如图所示。

①生长素与赤霉素在调节茎秆伸长方面表现为______（填“协同”或“相抗衡”）作用。
②据图分析，赤霉素促进避阴反应的机制是______（答出两点）。
（3）请设计实验方案探究某种植物的矮生突变体是赤霉素合成缺陷型突变体，还是赤霉素不敏感型突变体_____。（写出实验思路并预测实验结果及结论）
【答案】（1）否，因为植物激素是由植物体内产生，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
（2） ①. 协同 ②. 促进茎秆伸长，引起避阴反应；抑制D蛋白的功能，减弱D蛋白对避阴反应的抑制
（3）实验思路：将若干株生长状况相同的该种植物矮生突变体的幼苗随机均分为A、B两组；用适宜浓度的赤霉素溶液处理A组，B组不作处理；在相同且适宜条件下培养一段时间后，测量并比较A、B两组植株高度。预测实验结果及结论：若A组株高显著高于B组，则该突变体为赤霉素合成缺陷型突变体；若A、B两组株高大致相同，则该突变体为赤霉素不敏感型突变体。
【解析】
【分析】植物激素的定义是由植物体内产生，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。
【小问1详解】
植物激素的定义是由植物体内产生，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。赤霉菌不是植物，其分泌的赤霉素不属于植物激素。
【小问2详解】
生长素与赤霉素均能促进茎秆伸长，二者表现为协同作用。由图可知，赤霉素可直接促进茎秆伸长，引起避阴反应，同时还可抑制D蛋白的功能，进而减弱D蛋白对避阴反应的抑制，因此赤霉素促进避阴反应的机制是促进茎秆伸长引起避阴反应和减弱D蛋白对避阴反应的抑制作用。
【小问3详解】
欲设计实验探究某种植物的矮生突变体是赤霉素合成缺陷型突变体还是赤霉素不敏感型突变体，自变量应为是否用适宜浓度的赤霉素溶液处理，通过测量并比较植株的高度进行判断。赤霉素合成缺陷型突变体不能合成赤霉素，用适宜浓度的外源赤霉素处理后，植株能明显增高；而赤霉素不敏感型突变体能正常合成赤霉素，但赤霉素不能发挥效应，因此用外源赤霉素处理后，植株高度变化不大。
24. 2024年3月12日是我国第46个植树节，植树对改善环境质量具有重要意义。森林是地球上最重要的氧气供应者和二氧化碳吸收者，森林土壤碳库在全球气候调控和碳平衡维持方面具有十分重要的作用。如图是土壤部分生物微食物网及碳库部分途径，a-d为生理过程。
（1）据图可知，土壤中的线虫类群丰富，是土壤微食物网的关键组分。从生态系统组成成分的角度分析，题图中腐生细菌、腐生真菌属于______。线虫丰富度指的是______，调查土壤中线虫丰富度的方法一般为______。
（2）土壤从上至下依次是表土层、心土层、底土层，土壤生物在上述土层中均有分布，这体现了群落的______结构。影响土壤生物这种群落结构的因素有______（答出2点即可）等。
（3）题图土壤微食物网中含碎屑食物链（以有机碎屑为第一营养级，以碎屑为食的腐生细菌和腐生真菌也占营养级）和捕食食物链，请写出微食物网中最长的一条碎屑食物链______，微食物网中鞭毛虫和杂食性线虫的种间关系为______。
（4）在碳循环的过程中，图中a过程为______。森林可以为人类提供木材，也可以吸收二氧化碳缓解温室效应，这分别体现了生物多样性的______价值。
【答案】（1） ①. 分解者 ②. 线虫物种数目的多少 ③. 取样器取样法
（2） ①. 垂直 ②. 水分、光
（3） ①. 有机碎屑→腐生细菌（腐生真菌）→鞭毛虫→杂食性线虫→捕食性线虫 ②. 捕食和种间竞争
（4） ①. 光合作用 ②. 直接价值和间接
【解析】
【分析】生物多样性的价值：
(1)潜在价值：目前人类不清楚价值。
(2)间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。
(3)直接价值：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。
【小问1详解】
从图中可以看出，腐生真菌、腐生细菌可利用活性碳库（有机碎屑），其属于生态系统组成成分中的分解者；线虫丰富度是指线虫物种数目的多少；调查土壤中线虫丰富度的方法通常是取样器取样法。
【小问2详解】
土壤生物因对水分、食物、光等需求不同，在垂直方向上出现明显分层，即群落具有垂直结构。
【小问3详解】
题图土壤微食物网中最长的一条碎屑食物链为有机碎屑→腐生细菌（腐生真菌）→鞭毛虫→杂食性线虫→捕食性线虫。微食物网中杂食性线虫能以鞭毛虫为食，且杂食性线虫和鞭毛虫都可以腐生细菌、腐生真菌为食，故鞭毛虫和杂食性线虫的种间关系为捕食和种间竞争。
【小问4详解】
在碳循环过程中，题图a过程为CO2被植物吸收利用，表示光合作用过程。关于生物多样性的价值，科学家一般概括为以下几个方面：直接价值、间接价值以及目前人类尚不清楚的潜在价值。直接价值是对人类有食用、药用和作为工业原料等实用意义的，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价值；生物多样性的间接价值主要体现在调节生态系统的功能等方面。森林可以为人类提供木材，也可以吸收二氧化碳缓解温室效应，这分别体现了生物多样性的直接价值和间接价值。
25. 人体肝脏细胞中的乙醛脱氢酶2（ALDH2）是人体酒精代谢中的关键酶。研究人员利用蛋白质工程对ALDH2基因进行改造后使其在大肠杆菌中表达，获得具有较好溶解性的ALDH2，其中所用质粒的结构和操作过程如图所示（AmPγ为氨苄青霉素抗性基因，Tetγ为四环素抗性基因）。
（1）通过蛋白质工程______（填“能”或“不能”）制备自然界原本不存在的蛋白质。研究人员利用蛋白质工程技术改造ALDH2的基本思路中，首先从______出发。
（2）研究人员对改造后的ALDH2基因进行PCR扩增，以便进行鉴定。利用PCR技术扩增目的基因的前提是设计相关引物，设计的每一引物自身不能存在互补序列，目的是______。PCR扩增过程中温度呈“升温→降温→升温”的周期性变化，其中“降温”的目的是______。
（3）在构建重组质粒时，通常选用两种限制酶同时切割质粒和含有目的基因的片段，过程②使用的两种限制酶是______。选用大肠杆菌作为重组质粒的受体细胞的优点有______（答出两点）。
（4）进行过程③时，需先用Ca2+处理大肠杆菌使其处于______的生理状态。过程④培养一段时间后，在培养基上能形成菌落的大肠杆菌不一定是导入重组质粒的大肠杆菌，原因是______。
【答案】（1） ①. 能 ②. 预期的ALDH2功能
（2） ①. 避免引物自身发生碱基互补配对，折叠形成双链区 ②. 使引物通过碱基互补配对与DNA单链结合
（3） ①. BamHI、XbaI ②. 繁殖快、易培养、遗传物质少
（4） ①. 能吸收周围环境中DNA分子 ②. 导入空白质粒的大肠杆菌和导入重组质粒的大肠杆菌都能在含有四环素的培养基上生长
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：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。
【小问1详解】
蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。即通过蛋白质工程能制备自然界原本不存在的蛋白质。
蛋白质工程的基本思路：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。故研究人员利用蛋白质工程技术改造ALDH2的基本思路中，首先从预期的ALDH2功能出发。
【小问2详解】
设计引物时，引物自身不能存在互补序列，以避免引物自身发生碱基互补配对，折叠形成双链区。在PCR扩增目的基因的过程中，加热到温度超过90°C的目的是使DNA受热变性后解旋成单链，然后冷却到50°C左右的目的是使两种引物通过碱基互补配对与DNA单链结合，温度继续加热到72°C左右的目的是使4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶作用下根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
【小问3详解】
过程②是构建重组质粒，需要先用限制酶切割质粒和含有目的基因的片段。根据过程④使用的培养基中含有四环素可知，重组质粒中的标记基因是四环素抗性基因，故构建重组质粒时不能破坏四环素抗性基因，故PstI和XhI不能选，则使用的限制酶是BamHI、XbaI。大肠杆菌是原核生物，具有繁殖快、易培养、遗传物质少等优点，常作为基因工程的受体细胞。
【小问4详解】
过程③是将重组质粒导入受体细胞，一般需要先用Ca2+处理大肠杆菌，使其处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。导入空白质粒的大肠杆菌和导入重组质粒的大肠杆菌都能在含有四环素的培养基上生长，故过程④培养一段时间后，在培养基上能形成菌落的大肠杆菌不一定是导入重组质粒的大肠杆菌。种类
生境
1
2
3
4
5
6
7
8
9
甲
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乙
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丙
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