[生物][期末]海南省省直辖县级行政单位2023-2024学年高二下学期7月期末试题(解析版)

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1. 海南南湾省级自然保护区以保护猕猴及其栖息地为主。社鼠是山区林地中的主要鼠种之一，其取食生态位在一定程度上与猕猴部分重叠，二者在食物方面存在竞争。因此，研究南湾的社鼠种群对于评估该区域猕猴栖息地质量具有一定的意义。下列叙述正确的是（ ）
A. 该区域社鼠种群的年龄结构直接决定了社鼠种群密度和数量的变化
B. 标记重捕法可以调查社鼠种群密度，记名计算法可以统计社鼠丰富度
C. 该区域猕猴和社鼠的生态位重叠范围越小，二者种间竞争的程度越激烈
D. 猕猴和社鼠在不同季节不同栖息地的活动时间不同，体现了群落的季节性
【答案】D
【分析】生态位是生态学中的一个重要概念，指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色。对于某一生物种群来说，其只能生活在一定环境条件范围内，并利用特定的资源，甚至只能在特殊时间里在该环境出现。这些因子的交叉情况描述了生态位。生态位主要是指在自然生态系统中的一个种群在时间、空间的位置及其与相关种群之间的功能关系。
【详解】A、直接决定了社鼠种群密度和数量的变化的是该区域社鼠种群的出生率、死亡率和迁入率、迁出率，A错误；
B、记名计算法可以统计群落的丰富度，而社鼠是一个种群，B错误；
C、该区域猕猴和社鼠的生态位重叠范围越小，二者种间竞争的程度越弱，C错误；
D、落的季节性表现为不同季节,群落的物种组成和空间结构发生改变，猕猴和社鼠在不同季节、不同栖息地的活动时间不同，体现了群落的季节性，D正确。
故选D。
2. 海南大洲岛国家级自然保护区位于海南岛东部沿海，是国家级海洋类型自然保护区，主要保护对象是金丝燕珊瑚礁和海岛海洋生态系统。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 保护金丝燕就是保护生物多样性中的物种多样性
B. 改善金丝燕的栖息环境，可提高金丝燕种群的K值
C. 将金丝燕迁出海南，建立自然保护区进行保护属于就地保护
D. 海洋生态系统的自我调节能力有限，需禁止开发利用其生物资源
【答案】B
【分析】保护生物多样性的措施：
（1）就地保护：主要形式是建立自然保护区，是保护生物多样性最有效的措施；
（2）易地保护：将濒危生物迁出原地，移入动物园、植物园、水族馆和濒危动物繁育中心，进行特殊的保护和管理，是对就地保护的补充；
（3）建立濒危物种种子库、精子库，保护珍贵的遗传资源；
（4）加强教育和法制管理，提高公民的环境保护意识。
【详解】A、保护金丝燕就是保护生物多样性中的遗传多样性和物种多样性，A错误；
B、K值为环境容纳量，改善金丝燕的栖息环境，可以使K值提高，B正确；
C、将金丝燕迁出海南属于易地保护，C错误；
D、海洋生态系统的自我调节能力有限，需合理开发利用其生物资源，而不是禁止开发利用其生物资源，D错误。
故选B。
3. 如图表示某草原上甲、乙两种塔里木兔种群数量的变化曲线，L值表示甲种塔里木兔种群数量是前一年种群数量的倍数，M值表示乙种塔里木兔的种群数量。乙种兔在第1年年末迁入该区域，不考虑甲种兔种群的迁入和迁出。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 食物和火灾是影响塔里木兔种群数量变化的非密度制约因素
B. 控制性别比例和引入专门寄生物可防止塔里木兔大量繁殖，保护草原植被
C. 第2年后半年甲种兔的L值下降与乙种兔与其竞争食物和栖息地有关
D. 甲种兔种群数量先升高后降低最后稳定，乙种兔种群数量呈“S”形增长
【答案】A
【分析】种群增长率是出生率与死亡率的差值，增长率为正值，则种群数量增加；S型曲线的增长率是先增大后减小，最后变为0（即K值时），种群增长速率最快的对应K/2值。
【详解】A、食物属于影响种群数量变化的密度制约因素，A错误；
B、控制性别比例和引入专门寄生物可防止塔里木兔大量繁殖，降低塔里木兔种群密度，进而保护草原植被，B正确 ；
C、甲种兔与乙种兔为种间竞争关系，第2年后半年甲种兔的L值下降，而乙种兔种群数量在增加，则第2年后半年甲种兔的L值下降可能与乙种兔与其竞争食物和栖息地有关，C正确；
D、甲种兔L值先大于1，后小于1，最后稳定于1，说明甲种兔种群数量先升高后降低最后稳定，根据乙种兔种群数量的曲线可知，乙种兔种群数量呈“S”形增长，D正确。
故选A。
4. 如图表示某生态系统“地上”的主要生物组成的食物网和“地下”土壤碳库的部分来源。枯枝落叶等植物组分经土壤动物、微生物分解后的残余碳也会在土壤中积累下来。由于工业废水排放，土壤中积累了较多的重金属。下列有关叙述正确的是（ ）

A. 该生态系统中含3条食物链，狮为次级消费者
B. 该生态系统火灾后逐渐恢复的过程属于初生演替
C. 狮所在营养级同化的能量最少，重金属含量最高
D. 只有分解者的分解作用才能将CO2释放到大气中
【答案】C
【分析】分解者是指生态系统中细菌、真菌等具有分解能力的生物。它们能把动、植物残体中复杂的有机物，分解成简单的无机物，释放在环境中，供生产者再一次利用。分解者是异养生物，其作用是把动植物残体内固定的复杂有机物分解为生产者能重新利用的简单化合物，并释放出能量，其作用与生产者相反。
【详解】A、该生态系统中含3条食物链，狮为最高营养级，占了两个营养级，属于次级消费者和三级消费者，A错误；
B、次生演替通常发生在自然灾害（如火灾、洪水、火山爆发等）或人类活动（如砍伐森林、开垦土地等）后，原有的植被被清除或破坏，但原有的土壤和种子库等基本条件仍然保留。在这种情况下，新的植被会迅速生长并占领空地，形成一个新的生态系统。因此，该生态系统遭遇大火后的恢复过程属于次生演替，B错误；
C、在一个生态系统中，能量在沿食物链和食物网流动的过程中是逐级递减的，这意味着越往上的营养级，能够获得的能量越少。在该生态系统中，狮处于最高营养级，同化的能量最少，但由于生物富集作用，重金属含量在狮体内的含量最高，C正确；
D、除了分解者的分解作用能将CO2释放到大气中以外，还有动植物的呼吸作用及化石燃料的燃烧也可以将CO2释放到大气中，D错误。
故选C。
5. 江西省宜春市官山区的亚热带森林生态系统有着十分丰富的野生动植物资源，包括高等植物2344种，脊椎动物300余种，昆虫1600余种，其中有银杏、南方红豆杉等珍稀植物，白颈长尾雉、黄腹角雉、云豹等珍稀动物。下列叙述正确的是（ ）
A. 区别森林生物群落与湿地群落的重要特征是群落的空间结构
B. 调查银杏种群密度需随机取样、取多个样方种群密度的平均值
C. 该森林生态系统物种丰富，食物网结构复杂，恢复力稳定性很强
D. 白颈长尾雉通过鸣叫给异性传递发情信息，说明信息可调节种间关系
【答案】B
【分析】区别不同群落的重要特种功能是物种组成。
生态系统中的信息包括物理信息、化学信息和行为信息，信息传递在生态系统中的作用为：生命活动的正常进行，离不开信息的作用；生物种群的繁衍，也离不开信息的传递；信息还能够调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
【详解】A、区别不同群落的重要特种功能是物种组成，A错误；
B、调查种群密度时需随机取样、取多个样方种群密度的平均值，以使调查结果更加接近真实值，B正确；
C、生态系统中，物种丰富度越高，营养结构越复杂，恢复力稳定性越弱，抵抗力稳定性越强，C错误；
D、白颈长尾雉通过鸣叫给异性传递发情信息，说明信息可维持种群的繁衍，D错误。
故选B。
6. 藕田养鱼是一种池塘立体生态农业，可提高生产收益，同时鱼可疏松藕田里的泥。藕田中有很多鱼类的天然饵料，还需提供人工有机饲料。投放鱼苗时要选择比较耐低氧的鱼类，注意分层培养，同时还要预防敌害生物。藕田养鱼还需控制藕的种植面积，防止浮游植物过少，影响鱼类生长甚至使鱼类死亡。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 输入该生态系统的总能量是莲藕等生产者固定的太阳能总量
B. 藕田养鱼时要考虑投放鱼苗的种类，主要体现了生态工程的协调原理
C. 藕田中的鱼分层培养体现了群落的垂直结构，充分利用了池塘的空间资源
D. 莲藕大量繁殖导致浮游植物和鱼类减少，体现了种间竞争和捕食的种间关系
【答案】A
【分析】生态系统中的能量流动是指能量的输入、传递、转化散失的过程；流经人工生态系统的总能量是生产者固定的太阳能总量以及人工输入的有机物中的化学能；生态系统的能量传递效率为传递到下一营养级能量与上一营养级的同化量之比。
【详解】A、输入该生态系统的总能量是莲藕等生产者固定的太阳能和有机饲料中化学能的总和，A错误；
B、考虑投放鱼苗的种类，主要体现了生态工程的协调原理，B正确；
C、鱼分层培养体现了群落的垂直结构，垂直结构有利于空间和资源的充分利用，C正确；
D、莲藕大量繁殖导致浮游植物减少，体现种间竞争关系，浮游植物减少导致鱼类减少体现捕食关系，D正确。
故选A。
7. 薇甘菊是中国首批外来入侵物种之一，会严重影响本地其他植物生长，造成严重的经济、生态损失。菟丝子营寄生生活，可寄生于多种菊科植物。某地为了防治薇甘菊，在其危害严重的区域接种菟丝子，随着菟丝子接种数量的增加，薇甘菊的干重逐渐减少。下列叙述正确的是（ ）
A. 研究薇甘菊的生态位只需研究其在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度
B. 通过接种菟丝子来防治薇甘菊属于生物防治，该方法不会对本土菊科植物造成危害
C. 薇甘菊在入侵地发展成为入侵物种的主要原因有空间充裕、气候适宜、没有天敌等
D. 薇甘菊入侵会改变原有生物群落的外貌和结构，且完全消灭本地生物群落的优势种
【答案】C
【分析】生态位是指一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。
【详解】A、研究某植物的生态位，通常要研究它在该区域内的出现频率、种群密度、植株高度及其与相关种群之间的功能关系与作用，A错误；
B、分析题意可知，田野菟丝子在杀死薇甘菊的同时会对菊科本土植物造成危害，B错误；
C、在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌和自身竞争实力强大的条件下，外来物种种群数量会迅速增加，故薇甘菊可以在入侵地发展成为入侵物种，C正确；
D、薇甘菊入侵会改变原有生物群落的外貌和结构，但不会完全消灭本地生物群落的优势种，D错误。
故选C。
8. 土壤生物在土壤形成和发育过程中起主导作用。如图表示自然林地土壤与农耕地土壤的有机物供给情况。下列叙述正确的是（ ）
A. 自然林地的土壤小动物都属于生态系统组成成分中的消费者
B. 农耕地的土壤中有机物蓄积少，只与农作物的产品输出有关
C. 若要探究土壤微生物对落叶的分解作用，实验组土壤应保持自然状态
D. 除草除虫可调整农耕地的能量流动关系，使能量更多流向对人类最有益的部分
【答案】D
【分析】生态系统是指在一定地域内生物与环境形成的统一的整体。生态系统的组成包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。食物链中只包含生产者和消费者，不包括分解者和非生物部分；食物链以生产者开始，以最高营养级结束。生态系统中生物之间的最重要联系是通过食物链和食物网联成一个整体，所以食物链和食物网是生态系统中能量流动和物质循环的主渠道。
【详解】A、自然林地的土壤小动物不全都是消费者，还有分解者，A错误；
B、农耕地的土壤中有机物蓄积少，不仅与农作物的产品输出有关，还通过除草等手段将妨碍作物生长的杂草等植物去掉，不允许在农耕地大量生长，还有人们对农耕地进行整地翻土，让土壤变得松软，土壤微生物更加活跃，促进有机物的分解，B错误；
C、若要探究土壤微生物对落叶的分解作用，对照组土壤应保持自然状态，C错误；
D、除草除虫可调整能量流动的关系，使能量更多流向对人类最有益的部分，D正确。
故选D。
9. 复合生态浮床是集风动曝气、植物吸收、滤污除藻及光照补偿等多种污水治理技术于一体的综合处理系统，包括水上漂浮部分和水下悬浮部分。采用复合生态浮床技术能减少水体中的氮、磷及有机物质，既能净化水质，又可营造水上景观。下图为某水域生态系统中生态浮床的结构图，下列叙述正确的是（ ）

A. 生态浮床能净化水质、美化环境，体现了生物多样性的潜在价值
B. 不定期收割生态浮床上的植物可减少植物遮挡，并减轻水体富营养化
C. 风动曝气的目的主要是抑制厌氧微生物的繁殖，促进有机污染物分解
D. 该水域生态系统中的凤眼莲能吸收铜、汞，采收后适合用作家畜饲料
【答案】B
【分析】生物多样性的价值：
直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等实用意义,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；
间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)；
潜在价值：目前人类不清楚的价值。
【详解】A、生态浮床能净化水质、美化环境，体现了生物多样性的间接价值和直接价值，A错误；
B、不定期收割生态浮床上的植物可减少植物遮挡，并减轻水体富营养化，B正确；
C、风动曝气的目的主要是促进水体中好氧微生物的繁殖,促进有机污染物分解，C错误；
D、该水域生态系统中的凤眼莲能吸收铜、汞，采收后不适合用作家畜饲料，D错误。
故选B
10. 人们在研究或利用大肠杆菌时，需获取纯培养物，并对其进行计数、鉴别、保存。生长在含伊红—亚甲蓝培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色，并有金属光泽。下列叙述正确的是（ ）
A. 伊红—亚甲蓝培养基可用来选择培养和扩大培养大肠杆菌
B. 平板划线法可纯化培养大肠杆菌，也可对大肠杆菌进行计数
C. 倒好的平板需要倒置，在恒温培养箱中培养时也需要倒置平板
D. 培养大肠杆菌的培养基应先灭菌再调pH，且pH应调节至弱酸性
【答案】C
【分析】根据物理状态可分为固体培养基、液体培养基、半固体培养基；根据培养功能可分为基础培养基、选择培养基、鉴别培养基等；根据使用范围可分为细菌培养基、放线菌培养基、酵母菌培养基、真菌培养基等。
【详解】A、伊红—亚甲蓝培养基为固体培养基，也为鉴别培养基，不能用来选择培养和扩大培养大肠杆菌，A错误；
B、平板划线法不能对大肠杆菌进行计数，B错误；
C、倒好的平板需要倒置，在恒温培养箱中培养时也需要倒置平板，以防止冷凝水滴落污染培养基，C正确；
D、培养大肠杆菌的培养基应先调pH再灭菌，且pH应调节至中性或弱碱性，D错误。
故选C。
11. 桑葚富含多种人体所需元素，有改善皮肤、降脂降压、健脾助消化、增强免疫力的功效。如图是利用传统发酵技术制备桑葚果酒和果醋的过程。下列叙述正确的是（ ）
A. 果酒发酵时，为了给酵母菌创造无氧条件，发酵罐要始终密封
B. 果醋发酵的菌种不可能是来自空气或桑葚表面的野生醋酸菌
C. 果酒发酵时，必须对桑葚进行严格消毒，否则会出现杂菌污染的情况
D. 温度为30～35℃且糖源不足时，醋酸菌可将乙醇变为乙醛，再变为乙酸
【答案】D
【分析】制作果醋的菌种为原核生物中的醋酸菌。醋酸菌是一种好氧菌。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将果汁中的糖分分解成醋酸；当氧气充足、糖源缺乏时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、果酒发酵时，前期需要通气，让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，后期需要无氧，为酵母菌发酵产生酒精创造条件，A错误；
B、传统果醋发酵的菌种可来自空气中的醋酸菌，B错误；
C、果酒发酵时，发酵液中的酸性和无氧环境能抑制大多数微生物的生长，发酵过程不需要进行严格的灭菌消毒处理，同时对桑葚进行严格消毒会杀死桑葚上的野生型酵母菌，C错误；
D、醋酸菌发酵的适宜温度为30～35℃，当氧气充足糖原不足时，醋酸菌可将乙醇变为乙醛，再变为乙酸，D正确。
故选D。
12. 双特异性抗体是一类较大的分子家族，该种类型的抗体可识别两种不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位。CD3是T淋巴细胞的CD抗原，TAA是肿瘤细胞相关抗原，下图是CD3—TAA双特异性抗体的制备过程。下列叙述错误的是（ ）
A. 过程①注射TAA可刺激小鼠产生能分泌TAA抗体的B淋巴细胞
B. HAT培养基为选择培养基，体外培养的杂交瘤细胞会出现接触抑制现象
C. CD3—TAA双特异性抗体可使T淋巴细胞准确识别、接触并杀死肿瘤细胞
D. 单克隆杂交—杂交瘤细胞是通过细胞融合获得的，原理是细胞膜的流动性
【答案】B
【详解】A、单克隆抗体制备过程中，给小鼠注射适量的TAA，目的是刺激小鼠产生能分泌TAA抗体的B淋巴细胞，A正确；
B、B淋巴细胞和骨髓瘤细胞诱导融合后会得到多种杂交细胞，需要用特定的选择培养基进行筛选，因此HAT培养基为选择培养基，杂交瘤细胞有骨髓瘤细胞无线增殖的特性，所以在体外培养杂交瘤细胞不会出现接触抑制现象，B错误；
C、单克隆抗体能准确识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，因此CD3—TAA双特异性抗体能使T淋巴细胞准确识别、接触并杀死肿瘤细胞，C正确；
D、单克隆杂交—杂交瘤细胞需要利用动物细胞融合技术将单克隆杂交瘤细胞和能产生分泌CD3抗体的B淋巴细胞融合在一起，细胞融合的原理是细胞膜具有流动性，D正确。
故选B。
13. 通过体外受精得到一个小鼠受精卵（2N），该受精卵通过卵裂产生两个细胞，这两个细胞经电融合形成一个融合细胞，该融合细胞形成四倍体胚胎。在该胚胎囊胚时期去掉内细胞团，注入二倍体囊胚的内细胞团，形成嵌合体胚胎。嵌合体胚胎移植到代孕母鼠体内，孕育得到克隆鼠。下列叙述正确的是（ ）
A. 体外受精时，培养到MⅡ期的卵母细胞能与刚采集的精子结合形成受精卵
B. 嵌合体胚胎发育成的克隆鼠体内既有四倍体细胞，也有二倍体细胞
C. 将发育良好的嵌合体胚胎移植到代孕母鼠体内，通常不会发生免疫排斥反应
D. 该克隆鼠的培育利用了核移植、动物细胞培养、胚胎移植、动物细胞融合技术
【答案】C
【详解】A、体外受精时，培养到MⅡ期的卵母细胞能与获能的精子结合形成受精卵，A错误；
B、经2N/4N嵌合体方式获得的克隆鼠体内均为2N细胞，原因是嵌合胚胎的内细胞团都来自2N细胞，而胎儿自身的各种组织和器官都是由内细胞团发育形成的，B错误；
C、将发育良好的嵌合体胚胎移植到代孕母鼠体内，通常不会发生免疫排斥反应，这为移植的胚胎存活提供了理论基础，C正确；
D、该克隆鼠的培育利用了动物细胞培养、胚胎移植、动物细胞融合技术，但没有利用核移植，D错误。
故选C。
14. β—防御素是由H基因编码的抗菌肽，可构建重组毕赤酵母并通过其发酵作用实现量产。但重组毕赤酵母合成的β—防御素与人β—防御素的结构存在差异，因此β—防御素具有潜在的抗原性，如果用作防腐剂添加到食品中可能会引起人体发生过敏反应。蛋白质工程可改造β—防御素，减轻其引起的过敏反应。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 为减轻过敏反应，可改造H基因以去掉β—防御素中抗原性较强的部分
B. 将改造后的H基因加上启动子再导入毕赤酵母，就可以使其完成表达
C. 通过蛋白质工程获得的新型β—防御素与天然β—防御素属于同一种蛋白质
D. 依据改造的β—防御素氨基酸序列可推测新β—防御素基因的核糖核苷酸序列
【答案】A
【分析】对蛋白质分子的设计和改造是通过蛋白质工程来实现的。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，以满足人类生产和生活的需求。蛋白质工程的基本思路是：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→经过转录翻译等过程获得所需要的蛋白质。蛋白质工程是在基因工程的基础上进行的，所以蛋白质工程也称为第二代基因工程。本题通过蛋白质工程获得新的β—防御素，以减轻其引起的过敏反应。
【详解】A、蛋白质工程通过改造基因来改造蛋白质，本题中为减轻过敏反应，通过改造H基因，使β—防御素结构改变，去掉B-防御素中抗原性较强的部分，A正确；
B、将改造后的H基因，加上启动子、终止子等元件，并构建基因表达载体，再导入毕赤酵母，才能使其完成表达，B错误；
C、通过蛋白质工程获得的新型β-防御素在结构上与天然β-防御素不同，不属于同一种蛋白质，C错误；
D、人β—防御素基因为DNA，所以依据改造的β-防御素氨基酸序列可推测新B-防御素基因的脱氧核糖核苷酸序列，D错误。
故选A。
15. 融合PCR技术是采用具有互补末端的引物，将不同来源的任意DNA片段连接起来的方法，下图为利用融合PCR技术将K基因、B基因合成融合基因的过程。下列说法错误的是（ ）
A. 引物2与引物3的部分碱基互补配对是K基因和B基因连接的基础
B. 融合基因通过PCR技术大量扩增时，需要的引物是引物1和引物4
C. 一个融合基因通过PCR技术扩增4次后，消耗引物的数量为16个
D. PCR反应体系中需加引物、4种脱氧核苷酸、模板及耐高温的DNA聚合酶等
【答案】C
【分析】PCR是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链，低温（经常是50°C左右）时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度（72°C左右），DNA聚合酶沿着5'→3'的方向合成互补链。基于聚合酶制造的PCR仪实际就是一个温控设备，能在变性温度，复性温度，延伸温度之间很好地进行控制。
【详解】A、分析题图可知，通过引物2与引物3部分碱基互补配对，将K基因与B基因连接起来，A正确；
B、分析题图可知，对融合基因进行PCR扩增时，应选择对应的引物为引物1和引物4，B正确；
C、PCR扩增的原理是DNA的半保留复制，一个融合基因通过PCR技术扩增4次后，获得了24=16个融合基因，引物数目和新合成的子链数目相同，即该过程消耗了16×2-2（母链数）=30个引物，C错误；
D、PCR扩增的原理是DNA的半保留复制，因此PCR反应体系中需加引物、4种脱氧核苷酸、模板及耐高温的DNA聚合酶等，D正确。
故选C。
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16. 草原是发展畜牧业的基地，还能调节气候、涵养水源、保持水土、防风固沙、保护生态环境。而我国90％的草地已经或正在退化，草原退化是自然因素和人为因素综合作用的结果，根本原因是人类对草原不合理的开发和利用。为研究放牧对某大针茅草原植被群落演替的影响，研究人员在该草原不同区域设置无牧区、适度放牧区以及过度放牧区进行实验，调查各草原植被种群的盖度（植物体地上部分的垂直投影面积占样地面积的百分比，在草原群落中可以反映种群优势度），结果如下表所示。根据所学知识回答下列问题：
（1）草原植物群落水平方向上大针茅、羊草、糙隐子草等分布不均匀，影响植物镶嵌分布的环境因素有_________________________（答出两点）。
（2）随放牧强度的增大，草原植物群落的结构和外貌会发生变化，此类演替属于________，此事实说明_____________________________。
（3）据表格信息判断，适度放牧和过度放牧时，该草原生态系统的优势种都主要是________________。随着放牧强度的过度增大，________________可能最先被淘汰。
（4）适度放牧可能会使草原生态系统上食草动物的环境容纳量增大，据表分析，其原因是___________________。长期过度放牧对草原生态系统的营养结构和稳定性的影响是________________________________。
（5）研究人员常用红外触发相机拍摄技术来调查草原上不丹羚牛的数量，与标记重捕法相比，该方法的优点可能有____________________________（答出两点）。
【答案】（1）土壤湿度、光照强度、盐碱度
（2）①. 次生演替 ②. 人类活动会影响群落演替的方向和速度
（3）①. 羊草 ②. 大针茅
（4）①. 适度放牧提高了草原植被的物种数和植物地上部分生物量，为食草动物提供了更丰富的食物资源 ②. 破坏了草原生态系统的营养结构，降低了生态系统的自我调节能力，导致生态系统稳定性下降
（5）对不丹羚牛的干扰较小，不会影响其正常的活动和行为； 可以持续、自动地进行监测；不受时间和人力限制，能获取更长期和全面的数据。
【小问1详解】
影响植物镶嵌分布的环境因素主要有以下几点：土壤条件：包括土壤的肥力、质地、酸碱度、水分含量等。水分分布：不同区域的水分供应不同。光照强度：阳光在空间上的分布不均，导致喜光植物和耐阴植物分布在不同的位置。 地形差异：如山坡的不同部位、山谷和山脊等，地形的起伏和坡向会影响温度、风力和水分等，从而影响植物的分布。
【小问2详解】
次生演替是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还保留了植物的种子或其他繁殖体的地方发生的演替。随放牧强度的增大，草原植物群落的结构和外貌会发生变化，此类演替属于次生演替，此事实说明人类活动会影响群落演替的方向和速度。
【小问3详解】
据表格信息判断，适度放牧和过度放牧时，该草原生态系统的优势种都主要是羊草。随着放牧强度的过度增大，大针茅可能最先被淘汰。
【小问4详解】
适度放牧可能会使草原生态系统上食草动物的环境容纳量增大，据表分析，其原因是适度放牧提高了草原植被的物种数和植物地上部分生物量，为食草动物提供了更丰富的食物资源。长期过度放牧对草原生态系统的营养结构和稳定性的影响是破坏了草原生态系统的营养结构，降低了生态系统的自我调节能力，导致生态系统稳定性下降。
【小问5详解】
研究人员常用红外触发相机拍摄技术来调查草原上不丹羚牛的数量，与标记重捕法相比，该方法的优点可能有： 对不丹羚牛的干扰较小，不会影响其正常的活动和行为。例如，避免了捕捉和标记过程中可能造成的应激反应。适用于对活动隐秘、难以直接观察和捕捉的动物进行监测。可以持续、自动地进行监测，不受时间和人力限制，能获取更长期和全面的数据。
17. 海南热带雨林是我国分布最集中、保存最完好的岛屿型热带雨林，目前受到了严重的威胁。保护和修复海南热带雨林生态系统，需要充分考虑海南长臂猿等重要物种保护和繁衍的需要，整合多个单一的自然保护地，建设生态廊道，维持生态平衡。根据所学知识回答下列问题：
（1）热带雨林植物通过________过程参与生态系统的碳循环。碳元素在生物群落内部传递的形式为________________。
（2）热带雨林中资源有限，生物种类越丰富，物种间的竞争越激烈，具有竞争优势的物种对环境具有高度的________________性。这种激烈竞争会导致进化过程中，原本两个生态位很接近的物种会占据不同空间、吃不同食物、在不同时间活动，即出现________________，以降低或排除种间竞争。
（3）为保护海南长臂猿，海南政府拟在长臂猿的潜在栖息地间建设生态廊道，该措施对恢复海南长臂猿种群数量的意义是________________________________。
（4）海南热带雨林中，野生动物在生态系统中的作用是_________________________（答出一点）。热带雨林中同一营养级的动物种类虽然丰富，但每种动物的种群数量不大，从能量流动的特点分析，这是因为________________________。生态金字塔中的________________（答出一点）金字塔可能会出现倒置情况。
【答案】（1）①. 光合作用和呼吸作用 ②. 含碳有机物
（2）①. 适应性 ②. 生态位分化
（3）增加海南长臂猿的栖息地面积；建立生态廊道，使海南长臂猿碎片化的栖息地连成片，增加种群间不同个体的基因交流
（4）①. 加快生态系统的物质循环和对于植物的传粉和种子的传播具有重要作用 ②. 生态系统中的能量流动是逐级递减的，当输入到每一营养级的能量一定时，某营养级生物种类越丰富，每个种群获得的能量越少，个体数量就越少 ③. 数量金字塔、生物量金字塔
【分析】生态位是一个物种所处的环境以及其本身生活习性的总称，因此同一群落中如果两个物种的生态位相似，可实现共存。
【小问1详解】
热带雨林植物为生产者，可通过光合作用和呼吸作用过程参与生态系统的碳循环。碳元素在生物群落内部以含碳有机物的形式进行传递。
【小问2详解】
具有竞争优势的物种对环境具有高度的适应性，则在竞争中处于优势地位。激烈竞争会导致生态位很接近的物种发生生态位的分化，以以降低或排除种间竞争。
【小问3详解】
海南政府拟在长臂猿的潜在栖息地间建设生态廊道，能增加海南长臂猿的栖息地面积，同时建立生态廊道，可使海南长臂猿碎片化的栖息地连成片，增加种群间不同个体的基因交流。
【小问4详解】
野生动物一般为消费者，消费者在生态系统中能加快生态系统的物质循环和对于植物的传粉和种子的传播等具有重要作用。生态系统中的能量流动是逐级递减的，每一级的生物都有部分能量流向分解者和通过呼吸作用以热能的形式散失，雨林中的动物种类丰富，在该营养级能量一定的前提下，某营养级生物种类越丰富，每个种群获得的能量越少，则每种动物的个体数较少。生态金字塔包括能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔，其中数量金字塔和生物量金字塔可能会出现金字塔倒置情况。
18. 从紫草（2N＝14）中提取的紫草宁能抗葡萄球菌、枯草杆菌及某些真菌，并能抑制流感病毒，可用于治疗皮炎、牛皮癣等。青蒿素是从黄花蒿（2N＝18）茎叶中提取的一种代谢产物，主要用于间日疟、恶性疟的症状控制。某科研小组为培育能生产紫草宁的黄花蒿，进行了不对称体细胞杂交，如图为培育过程。根据所学知识回答下列问题：
（1）过程①的处理为______________。过程②可采用的方法是________________（答出一点）。能产生紫草宁的黄花蒿植株的遗传信息来源是________________。
（2）图中杂种细胞形成的标志是________________________。过程③④所用培养基中需要添加的植物激素为________________。图中②③④过程所利用的原理是________________________。在图中愈伤组织中提取不到青蒿素，需将其培养成黄花蒿植株后从叶片中提取，根本原因可能是____________________。
（3）与从紫草植株幼苗中提取紫草宁相比，利用植物细胞培养生产紫草宁的优点有________________________（答出两点）。
【答案】（1）①. 去除细胞壁 ②. PEG融合法 ③. 黄花蒿和紫草
（2）①. 细胞壁的再生 ②. 生长素和细胞分裂素 ③. 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性 ④. 基因的选择性表达
（3）不占用耕地，几乎不受季节、天气等的限制
【分析】分析题图：①是去除细胞壁，②是诱导原生质体融合，③是脱分化形成愈伤组织，④是再分化，发育成完整植株。
【小问1详解】
过程①是获得原生质体，需要去除细胞壁，过程②是诱导原生质体融合，用到的方法有电融合法，PEG融合法等，图中利用了植物细胞杂交，能产生紫草宁的黄花蒿植株的遗传信息来源是紫草和黄花蒿。
【小问2详解】
杂种细胞形成的标志是细胞壁的再生，③④是组织培养的过程，培养基中需要加入生长素和细胞分裂素，②是诱导原生质体融合，原理是细胞膜的流动性，③④是组织培养的过程，其原理是植物细胞的全能性，愈伤组织中提取不到青蒿素，需将其培养成黄花蒿植株后从叶片中提取，根本原因可能是基因的选择性表达，即基因在愈伤组织中不表达，在黄花蒿植株中表达。
【小问3详解】
细胞产物工厂化生产的优势是不占用耕地，不受季节、气候的影响。
19. 硝基苯（C6H5NO2）是高毒性物质，也是一种重要的化工原料。随着工业生产的迅猛发展，大量硝基苯进入自然环境中引起水污染，被污染水体常呈现黄色。某科研小组想从土壤中分离出可去除污水中硝基苯的具有高效脱色能力的菌株，下图为筛选和脱色实验流程。根据所学知识回答下列问题：
（1）配制好的培养基一般用________________法进行灭菌。图中含硝基苯的液体培养基甲的作用是________________________。
（2）图中所用到的接种方法是________________，该方法还可统计活菌数目但统计值往往偏小，原因是________________________________。通过比较________________的比值的大小可筛选出去除硝基苯能力最强的菌株。培养基乙中添加的目标菌株应挑选菌落________________（选填编号）。
（3）随着污水中硝基苯浓度的增加，菌株对污水的脱色能力增强，从基因频率的角度分析，该现象产生的原因可能是________________________________。
【答案】（1）①. 高压蒸汽灭菌##湿热灭菌 ②. 抑制其他杂菌的生长，允许目的菌种生长，从而筛选和扩增出目的菌株
（2）①. 稀释涂布平板法 ②. 平板上一个菌落可能是有两个或以上细胞发育而来的，所以导致该方法统计值往往偏小 ③. 菌落大小与透明圈大小的比值 ④. ③
（3）由于高浓度的硝基苯对目的菌株起了选择作用，脱色能力强的菌株被选择出来，有利变异积累，相关基因频率增加，导致脱色能力增强
【分析】选择培养基是指允许目的菌种生长，同时抑制或阻止其他种类杂菌生长的培养基。培养基一般采用高压蒸汽灭菌法（湿热灭菌）进行灭菌。据图可知，平板上菌落均匀分布，说明采用的接种方法为稀释涂布平板法。
【小问1详解】
培养基一般采用高压蒸汽灭菌法（湿热灭菌）进行灭菌。由题意可知，该实验的目的是分离出可去除污水中硝基苯的具有高效脱色能力的菌株，所以图中含硝基苯的液体培养基甲的作用是抑制其他杂菌的生长，允许目的菌种生长，从而筛选和扩增出目的菌株。
【小问2详解】
据图可知，平板中菌落分布均匀，说明该接种方法为稀释涂布平板法，由于平板上一个菌落可能是有两个或以上细胞发育而来的，所以导致该方法统计值往往偏小。目的菌种可分解硝基苯而脱色，所以可通过菌落大小与透明圈大小的比值选出去除硝基苯能力最强的菌株，比值越大，说明去除硝基苯能力越强。图中①③具有透明圈，但③的菌落大小与透明圈大小的比值稍大，所以培养基乙中添加的目标菌株应挑选菌落③进一步扩增。
【小问3详解】
随着污水中硝基苯浓度的增加，菌株对污水的脱色能力增强，出现该现象的原因应该是随着硝基苯初始浓度的持续增加，目的菌株的脱色能力可能会产生变化，即由于高浓度的硝基苯对目的菌株起了选择作用，脱色能力强的菌株被选择出来，有利变异积累，相关基因频率增加，导致脱色能力增强。
20. 为增强大豆的抗旱性，科研人员培育了转基因抗旱大豆。培育过程中需要得到完整的P蛋白基因（某细菌质粒A上控制P蛋白合成的抗旱基因）序列。图1为限制酶EcRⅠ和Sau3AⅠ分别切割质粒A得到的不完整的P基因序列（P1基因序列和P2基因序列），其中①～③表示不同的DNA片段，图2为农杆菌Ti质粒的结构。已知三种限制酶的识别序列和切割位点如下，BamHⅠ：5′－G↓GATCC－3′，EcRⅠ：5′－G↓AATTC－3′，Sau3AⅠ：5′－↓GATC－3′。根据所学知识回答下列问题：
（1）将完整的P基因和农杆菌的Ti质粒连接构建基因表达载体时，需要添加启动子来驱动基因的表达，这是因为启动子是______________________。将重组Ti质粒导入农杆菌前，需要用________________处理农杆菌使其处于一种________________的生理状态。
（2）根据图1分析，若要获得完整的P基因，则需要对P1基因序列和P2基因序列进行的酶处理是_______________________________。根据图2分析，为将目的基因连接到农杆菌的Ti质粒上，则切割Ti质粒时需要选择的限制酶是________________；并通过在培养基中分别添加________________将导入重组Ti质粒的农杆菌筛选出来。
（3）研究人员通过电泳检测不同大豆植株导入P基因的情况及P基因表达的情况。待测大豆植株1～4的体细胞中提取的蛋白质（含P蛋白相关氨基酸序列）与P蛋白电泳结果如图3，图中左侧纵坐标的数字表示蛋白质的相对分子质量（单位为kDa）。据图分析，植株2、3中导入P基因的情况分别为________________（选填“未导入P基因”“导入完整的P基因”或“导入P基因的部分序列”）。
【答案】（1）①. RNA聚合酶识别和结合的部位，用于启动DNA的转录 ②. Ca2+
（2）①. 易于吸收外来DNA分子 ②. 对P1基因序列用Sau3AⅠ限制酶切割，或对P2基因序列用EcRⅠ限制酶切割 ③. EcRⅠ和BamHⅠ ④. 氨苄青霉素和四环素
（3）导入完整的P基因、导入P基因的部分序列
【分析】基因工程技术的基本步骤：(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)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。(3)将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。(4)目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测；个体水平上的鉴定；抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【小问1详解】
启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，用于启动DNA的转录。将重组Ti质粒导入农杆菌前，需要用Ca2+处理农杆菌，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。
【小问2详解】
完整的P基因包括①②③部分，欲将①②③部分连接成一个完整的片段，即P基因，则对①片段用Sau3AⅠ进行酶切，使②片段与①片段具有相同的黏性末端，再用DNA连接酶进行连接，则可形成完整的P基因，同理也可用EcRⅠ对P2基因序列进行酶切，再用DNA连接酶将①②③连接成一个完整的P基因。限制酶BamHⅠ与Sau3AⅠ切割相应序列后露出相同的黏性末端，则为将目的基因连接到农杆菌的Ti质粒上，则切割Ti质粒时需要选择的限制酶是EcRⅠ和BamHⅠ，BamHⅠ会破坏四环素抗性基因，则通过在培养基中分别添加氨苄青霉素和四环素将导入重组Ti质粒的农杆菌筛选出来。
【小问3详解】
根据电泳结果可知，植株2导入完整的P基因，植株3蛋白质小于P蛋白，则导入P基因的部分序列。
放牧强度/％
物种数
植物地上部分生物量/（）
部分草原植被种群的盖度/％
大针茅
羊草
糙隐子草
冰草
冷蒿
无牧
0
11
140
20.0
16.0
12.8
10.2
8.2
适度
5
12
148
15.0
19.2
9.6
12.2
6.2
10
17
170
10.0
22.4
6.4
14.3
4.1
过度
15
14
150
5.0
25.6
3.3
16.2
2.2
20
9
90
0.9
27.2
1.7
16.7
1.6