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陕西省安康市2023-2024学年高二下学期期末质量联考生物试卷(解析版)
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这是一份陕西省安康市2023-2024学年高二下学期期末质量联考生物试卷(解析版)，共21页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 支原体肺炎是一种常见的传染病，其病原体是一种被称为肺炎支原体的单细胞生物，该生物寄生在宿主细胞中繁殖。将被支原体感染过的康复者的血清输给临床病人，有助于病人康复。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 给临床病人输入被支原体感染的康复者的血清，属于注射疫苗
B. 支原体引发的免疫过程中，辅助性T细胞仅参与B细胞的活化
C. 被支原体感染后，辅助性T细胞合成并分泌细胞因子和抗体
D. 机体通过非特异性免疫、体液免疫和细胞免疫来抵御肺炎支原体的攻击，属于免疫防御
【答案】D
【分析】疫苗是将病原微生物（如细菌、立克次氏体、病毒等）及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用转基因等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。
【详解】A、疫苗是将病原微生物（如细菌、立克次氏体、病毒等）及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用转基因等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂，给临床病人输入被支原体感染的康复者的血清，不属于疫苗，A错误；
B、支原体会引发体液免疫和细胞免疫，辅助性T细胞不仅参与B细胞的活化，还可以参与细胞毒性T细胞的活化，B错误；
C、被支原体感染后，辅助性T细胞合成并分泌细胞因子，抗体是由浆细胞产生的，C错误；
D、支原体属于外来的病原体，机体通过非特异性免疫、体液免疫和细胞免疫来抵御肺炎支原体的攻击，属于免疫防御，D正确。
故选D。
2. 兴奋在神经——肌肉接点处的传递过程如下图①～⑤，其中过程①AP表示轴突的动作电位传至末梢引发细胞的电位发生变化，⑤表示突触后膜产生电位（EPP），与周围的肌膜形成了电位差，产生局部电流。下列叙述错误的是（ ）
注：乙酰胆碱酯酶的作用是催化乙酰胆碱分解为乙酸和胆碱。
A. ③释放的乙酰胆碱与突触后膜上受体结合，增加了突触后膜对Na+的通透性
B. 引起②Ca2+通道打开的原因可能是轴突末梢膜电位的变化
C. Na+通道的开闭及乙酰胆碱酯酶的数量会影响EPP峰值的大小
D. 兴奋在神经一肌肉接点处以化学信号→电信号的形式进行单向传递
【答案】D
【分析】人体神经调节的方式是反射，反射的结构基础是反射弧，反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分构成，兴奋在反射弧上单向传递，兴奋在突触处产生电信号到化学信号再到电信号的转变。
【详解】A、由图可知，③释放的乙酰胆碱与突触后膜上受体结合，增加了突触后膜对Na+的通透性，Na+内流增多，产生动作电位，A正确；
B、轴突末梢膜电位的变化，引起细胞膜的通透性发生改变，引起②Ca2+通道打开，B正确；
C、EPP为突触后膜产生的电位，EPP大小与突Na+通道的开闭及乙酰胆碱酯酶的数量有关，当乙酰胆碱酯酶的数量少，突触间隙中乙酰胆碱的数量多，就会使神经递质与突触后膜的受体充分结合，进而引起更多的Na＋内流，影响EPP的峰值大小，C正确；
D、兴奋在神经一肌肉接点处以电信号→化学信号→电信号的形式进行单向传递，D错误。
故选D。
3. 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。下列关于植物激素的叙述，正确的是（ ）
A. 生长素在根尖由分生区通过非极性运输到伸长区
B. 横放的植物根部远地侧细胞生长快是因为远地侧生长素浓度较高
C. 细胞分裂素主要促进细胞质的分裂
D. 种子在即将成熟时遇到高温天气之后又遇大雨会出现“穗上发芽”的现象，这与乙烯含量降低有关
【答案】C
【详解】A、生长素在根尖由分生区通过极性运输到伸长区，非极性运输发生在韧皮部等成熟组织中，A错误；
B、横放的植物根部远地侧细胞生长快是因为远地侧生长素在重力的作用下运输到近地侧，近地侧生长素浓度高，抑制了根近地侧的生长，而远地侧生长素浓度低，促进了远地侧的生长，根向地生长，B错误；
C、生长素主要促进细胞核的分裂，细胞分裂素主要促进细胞质的分裂，C正确；
D、脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落的作用，脱落酸抑制种子的萌发，遇到高温被降解，所以高温干旱后又遇大雨的天气，小麦种子易在穗上发芽，D错误。
故选C。
4. 生物兴趣小组对草原上的田鼠进行了研究，下图表示在不同环境条件下田鼠种群数量的增长曲线甲、乙。下列叙述错误的是（ ）
A. 出现曲线甲的前提是食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌等
B. 采用标记重捕法调查田鼠的种群密度时，标记物脱落会导致种群密度的估算值偏大
C. 气温、干旱等气候因素属于影响田鼠种群数量的非密度制约因素
D. 曲线乙中，田鼠的种群数量达到K值时，田鼠的出生率大于死亡率
【答案】D
【分析】种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例。其中，种群密度是种群最基本的数量特征；出生率和死亡率对种群数量起着决定性作用；年龄组成可以预测一个种群数量发展的变化趋势。
【详解】A、曲线甲为“J”形增长，“J”形增长应处于理想条件，即食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌等，A正确；
B、用标标记重捕法调查动物的种群密度时，标记物脱落，则第二次捕获的田鼠中被标记个体数偏少，计算所得的种群密度比实际值偏大，B正确；
C、气温、干旱等气候对种群数量的影响与种群密度无关，属于非密度制约因素，C正确；
D、曲线乙中，田鼠的种群数量达到K值时，增长率为0，田鼠的出生率等于死亡率，D错误。
故选D。
5. 科研人员对不同沙化程度的高寒草甸植物丰富度和生物量、土壤微生物数量进行调查分析，结果如表所示。下列叙述正确的是（ ）
注：CFU为活菌的数量单位。
A 随沙化程度加重，植物丰富度指数、土壤微生物总量逐渐降低
B. 研究某种草甸植物的生态位，通常要研究它在该区域的出现频率和种群密度等
C. 土壤微生物的总量是通过取样器取样法进行采集后，再进行目测估计法统计的结果
D. 随着沙化程度的加重，高寒草甸生态系统的抵抗力稳定性增强
【答案】B
【分析】群落的演替是指的随着时间的推移一个群落逐渐被另一个群落取代的过程。
【详解】A、据表分析，随沙化程度加重，土壤微生物总量先升高后降低，A错误；
B、生态位是指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色，所以，研究某种植物的生态位，通常要研究它在该区域的出现频率和种群密度等，B正确；
C、微生物一般来说个体微小，肉眼无法观察，不适宜采用目测估计法统计，C错误；
D、根据表格数据可知：随着沙化程度的加重，植物丰富度和生物量呈下降趋势，因此该草甸生态系统抵抗力稳定性降低，D错误。
故选B。
6. 为积极应对全球气候变化，我国政府宣布2030年前确保碳达峰（CO2的排放量达到峰值），2060年前力争实现碳中和（CO2的排放量和CO2的吸收量相等，相互抵消），彰显大国责任。下列关于碳循环的叙述错误的是（ ）
A. 碳元素在无机环境和生物群落中主要以CO2的形式存在
B. 无机环境中的碳进入生物群落主要通过绿色植物的光合作用
C. 生物群落中的碳返回无机环境主要通过呼吸作用和微生物的分解作用
D. 实现碳中和的主要措施有增加碳存储和减少碳排放
【答案】A
【详解】A、碳元素在无机环境主要以CO2的形式存在，生物群落中主要以含碳的有机物的形式存在，A错误；
B、在碳循环过程中碳元素通过光合作用与化能合成作用以二氧化碳的形式进入生物群落，主要通过绿色植物的光合作用，B正确；
C、生物群落的呼吸作用或微生物的分解作用以二氧化碳的形式返回无机环境，C正确；
D、碳中和是指企业、团体或个人在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳的“零排放”，实现碳中和的主要措施有增加碳存储和减少碳排放，D正确。
故选A。
7. 泡姜是以青州竹根姜为主要食材做成的一道菜品，属于四川风味泡菜。其色泽微黄，鲜嫩清香，微辣带甜，深受人们喜爱。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 制作泡姜主要利用的是乳酸菌，可用细菌计数板计数其活菌数
B. 变酸的酒表面会有白膜出现，是由乳酸菌大量繁殖形成的
C. 配制好的盐水煮沸冷却后倒入坛中，没过八成菜料
D. 泡姜发酵过程中，亚硝酸盐含量变化受时间长短、温度高低等条件的影响
【答案】D
【分析】泡菜制作的原理是乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸，为了防止微生物污染，制作泡菜过程中应进行无菌操作；泡菜盐水的浓度过高会抑制乳酸菌发酵，造成咸而不酸，盐浓度过低不足以抑制微生物生长，造成杂菌污染；为了缩短制作时间可以加入陈泡菜水，以增加乳酸菌数量。
【详解】A、制作泡姜主要利用的是乳酸菌，显微镜下分不清活菌和死菌，不可用细菌计数板计数其活菌数，A错误；
B、变酸的酒表面会有白膜出现，是由醋酸菌大量繁殖形成的，B错误；
C、腌制泡菜时泡菜坛要装至八成满，盐水没过全部菜料，盖上坛盖,再用水密封泡菜坛，C错误；
D、泡菜制作过程中，腌制方法、时间长短和温度高低等条件对亚硝酸盐含量均有影响，D正确。
故选D。
8. 微生物纯培养的两种方法是平板划线法和稀释涂布平板法，如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 图2中每克土样中的菌体数目为1.7×109个
B. 进行平板划线操作之前，需要用酒精对接种环进行灭菌处理
C. 用稀释涂布平板法测微生物数量时，平板上的统计结果一般用活菌数来表示
D. 为获得纯化培养后的菌种，图1中最好选择Ⅲ区的菌落进行挑取
【答案】D
【分析】平板划线法：将已经融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；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。
【详解】A、由图可知，根据C÷V×M可知，图2中每克土样中的菌体数目为（168+175+167）÷3÷0.2ml×106=8.5×108个，A错误；
B、进行平板划线操作之前，需要用酒精对接种环进行浸泡，然后灼烧灭菌，B错误；
C、用稀释涂布平板法测微生物数量时，平板上的统计结果一般用菌落数来表示，C错误；
D、为获得纯化培养后的菌种，应选择单个独立的菌落挑取菌种，即图1中最好选择Ⅲ区的菌落进行挑取，D正确。
故选D。
9. 非对称细胞融合技术的大概流程为对某原生质体（细胞质中含有优良基因）进行去核或破坏染色体处理，对另一个原生质体（细胞核中含有优良基因）进行细胞质失活处理，然后将两个原生质体进行融合。下列相关说法错误的是（ ）
A. 可采用紫外线照射或化学物质处理等方法实现原生质体去核
B. 病毒表面的糖蛋白和酶能使细胞膜上的蛋白质和脂质重新排布，使原生质体发生融合
C. 该技术可以实现两个原生质体核、质基因的优化组合
D. 将融合细胞诱导形成愈伤组织时，一般不需要给予适当时间和强度的光照
【答案】A
【分析】植物组织培养的培养基最常用的糖是蔗糖，动物细胞培养常用的糖是葡萄糖。
【详解】A、细胞去核的方法主要是显微操作法，采用梯度离心、紫外线照射等方法可以实现原生质体去核，但紫外线照射会使细胞质基因受到损伤，A错误；
B、病毒表面的糖蛋白和酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞相互凝聚，细胞膜上的蛋白质和脂质重新排布，这是灭活的病毒诱导细胞融合的原理，B正确；
C、对某原生质体（细胞质中含有优良基因）进行去核或破坏染色体处理，对另一个原生质体（细胞核中含有优良基因）进行细胞质失活处理，可以实现两个原生质体核、质基因的优化组合，C正确；
D、将融合细胞诱导形成愈伤组织时，一般不需要给予适当时间和强度的光照，D正确。
故选A。
10. 某科研团队通过多代细胞培养，将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除，获得XO胚胎干细胞。将XO胚胎干细胞培养后，可得到雌性小鼠。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 培养胚胎干细胞时，若出现细胞贴壁，则可用纤维素酶处理将其分散
B. XO胚胎干细胞发育成雌性小鼠的过程中发生了染色体数目变异
C. 对发育至桑葚胚或囊胚期的胚胎进行分割能提高胚胎利用率
D. 用于培养胚胎干细胞的培养液需要进行消毒处理，营造无毒的环境
【答案】C
【分析】动物细胞培养需要满足以下条件：（1）营养：无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、动物血清等。（2）适宜的温度：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4；适宜的渗透压。（3）无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。（4）气体环境：95%空气+5%CO2：O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。
【详解】A、胚胎干细胞多代培养时出现细胞贴壁后，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，A错误；
B、小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除，获得XO（只有一条X染色体）细胞，该过程中Y染色体丢失，属于染色体数目变异，所以获得XO胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异，而XO胚胎干细胞发育成雌性小鼠的过程中没有发生染色体数目变异，B错误；
C、胚胎分割能提高胚胎利用率，C正确；
D、用于培养胚胎干细胞的培养液需要进行无菌处理，营造无菌、无毒的环境，D错误。
故选C。
11. 在精子入卵后，被激活的雌性小鼠卵子会完成减数分裂Ⅱ排出第二极体（如图所示），第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小，不能正常存活，这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞抽提液加以改善。在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响。以下说法错误的是（ ）
A. 刚刚排出的精子需要获能后才能与成熟的卵子完成受精
B. 常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志
C. 胚胎细胞与第二极体发生融合有利于早期胚胎发育
D. 受精卵发育成原肠胚的过程中发生了细胞增殖和细胞分化
【答案】C
【详解】A、刚刚排出的精子需要在雌性生殖道内获能后才能与成熟的卵子完成受精，A正确；
B、受精的标志观察到两个极体或者雌、雄原核，B正确；
C、据题意分析，胚胎细胞与第二极体没有发生融合，C错误；
D、受精卵发育成原肠胚的过程需要进行细胞增殖和细胞分化，D正确。
故选C。
12. 研究人员以某病毒的外壳蛋白A为抗原制备单克隆抗体，以期快速检测该病毒，其主要技术路线如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 限制酶主要来源于原核生物，因为原核生物中含有限制酶的识别序列
B. 可用抗原—抗体杂交法检测转基因工程菌是否成功翻译出蛋白A
C. 将纯化的蛋白A多次注射到小鼠体内，是为了促进小鼠产生更多的抗体
D. 杂交瘤细胞筛选和单克隆抗体筛选的目的和原理均相同
【答案】B
【分析】在制备单克隆抗体时，首先要给小鼠免疫，产生相应的浆细胞，然后将浆细胞与骨髓瘤细胞融合，经过选择培养基两次筛选，最后获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。在单克隆抗体的制备过程中，使用了动物细胞培养和动物细胞融合等动物细胞工程技术。单克隆抗体制备的两次筛选：①筛选得到杂交瘤细胞（去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞）；②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。
【详解】A、限制酶主要来源于原核生物，因为原核生物 DNA分子中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰，A错误；
B、可以利用抗原—抗体杂交法检测转基因工程菌是否成功翻译出蛋白A，B正确；
C、将纯化的蛋白A多次注射到小鼠体内，是为了促进小鼠产生更多的B淋巴细胞，C错误；
D、杂交瘤细胞筛选原理是在特定培养基上只有杂交瘤细胞能生长，从而筛选出各种杂交瘤细胞；单克隆抗体筛选是利用抗体和抗原特异性结合的原理筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞，两者的的目的和原理均不同，D错误。
故选B。
13. PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，下列相关叙述错误的是（ ）
A. PCR实验中，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换
B. PCR技术检测目的基因是否转录出mRNA，可直接使用mRNA进行PCR扩增
C. PCR利用DNA热变性原理，通过调节温度来控制DNA双链的解聚及与引物的结合
D. 在凝胶中，DNA的迁移速率与凝胶浓度、DNA分子大小和构象等有关
【答案】B
【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
【详解】A、为防止试剂相互污染，PCR实验中，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换，A正确；
B、PCR技术检测目的基因是否转录出mRNA，不可直接使用mRNA进行PCR扩增，需先用mRNA逆转录形成DNA，在通过PCR技术扩增，B错误；
C、在PCR技术的过程中包括：高温变性（解链）→低温复性→中温延伸三个步骤，因此DNA两条链的解旋过程不需要解旋酶的催化，而是利用了DNA在高温下变性的原理，通过控制温度来控制双链的解聚与结合，C正确；
D、DNA分子在凝胶中的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象有关，一般DNA分子越大，迁移速度越慢，大分子物质在通过琼脂糖时受到较大阻力，因此双链DNA分子片段长度越大，在琼脂糖中的移动速率越小，D正确。
故选B。
14. 研究人员用农杆菌转化法培育转基因番茄用于生产可口服的乙肝病毒疫苗（HBsAg蛋白）的过程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 过程①需要用到的限制酶是HindⅢ和XhⅠ
B. 基因工程的核心步骤是利用农杆菌转化法将重组质粒导入受体细胞
C. 过程④需要控制植物激素的种类和比例，以防愈伤组织细胞发生再分化
D. 能在含卡那霉素的培养基中生长的农杆菌一定含有HBsAg基因
【答案】A
【分析】分析图1：图中①表示基因表达载体的构建，②表示将目的基因导入农杆菌细胞，③表示采用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞以及脱分化过程，④表示再分化过程。
【详解】A、由图可知，含有目的基因的外源DNA分子中含有限制酶HindⅢ、SamI和XhI的切割位点，但其中限制酶SamI的切割位点位于目的基因上，因此过程①用到的限制酶是HindIII和XhI，A正确；
B、基因工程的核心步骤是构建基因表达载体，利用农杆菌转化法将重组质粒导入受体细胞是将目的基因导入受体细胞，不是核心步骤，B错误；
C、④表示再分化过程，需要控制植物激素的种类和比例（细胞分裂素>生长素）促进愈伤组织再分化，C错误；
D、用限制酶HindIII和XhI切割后破坏了抗四环素基因，但不会破坏抗卡那霉素基因，导入重组质粒的受体细胞，能在含卡那霉素的培养基上生存下来，但是若导入了空质粒也能在含卡那霉素的培养基中生长，故能在含卡那霉素的培养基中生长的农杆菌不一定含有HBsAg基因，D错误；
故选A。
15. 蛋白质（P）是一种载体蛋白，由305个氨基酸组成。某科学家将P蛋白中第158位的丝氨酸（密码子：UCA）替换成亮氨酸（密码子：UUA），从而得到了新的蛋白质，将其命名为P1，P1不仅保留了P的功能，而且还具有了酶的催化活性，操作流程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 图中操作流程是从预期的P1蛋白的功能出发
B. 在这项替换研究中，直接操作对象是基因
C. 图中遵循碱基互补配对原则的过程仅有②③
D. P基因改造成P1基因后，嘌呤碱基和嘧啶碱基所占的比例未发生改变
【答案】C
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。
【详解】AB、蛋白质工程的流程：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，AB正确；
C、图中①为推测多肽链中氨基酸排列顺序，②为改造或合成目的基因，③为转录，④为翻译，⑤为多肽链盘曲折叠，因此图中遵循碱基互补配对原则的过程有③为转录，④为翻译，C错误；
D、P基因改造成P1基因后，嘌呤碱基和嘧啶碱基所占的比例仍为1/2，D正确。
故选C。
16. 现代生物技术在造福人类的同时，也可能引起一系列的安全性和伦理问题，下列关于生物技术安全性和伦理问题的叙述，正确的是（ ）
A. 生物武器包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类、毒品等
B. 只要有证据证明某种转基因产品有害，就应该禁止转基因技术的应用
C. 生殖性克隆人可以丰富人类基因的多样性
D. 生殖性克隆、治疗性克隆都要用到细胞核移植技术
【答案】D
【分析】生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的个体，治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定细胞、组织、器官，用它们来修复或替代受损的细胞组织和器官，从而达到治疗疾病的目的。
【详解】A、生物武器种类：包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类，A错误；
B、转基因作为一项技术本身是中性的，有证据表明产品有害，就应该禁止该产品的应用，而不是禁止转基因技术的应用，B错误；
C、生殖性克隆人属于无性繁殖，不能丰富人类基因的多样性，C错误；
D、生殖性克隆和治疗性克隆都要用到细胞核移植技术，D正确。
故选D。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 长期高糖饮食可诱发糖尿病，导致多种器官功能损害。糖尿病有1型糖尿病和2型糖尿病两种类型。1型糖尿病的主要病因是胰岛素分泌不足；2型糖尿病确切发病机理不明确。图1、图2分别表示甲、乙、丙三人空腹及餐后测定的血糖及胰岛素浓度（忽略进餐所需时间）。回答下列问题：
注：正常人空腹血糖浓度为3．9-6．1mml·L-1，糖尿病人血糖浓度：空腹血糖≥7．0 mml·L-1，餐后2h血糖≥11．1mml·L-1．
（1）人体空腹时血糖的重要来源为_____，血糖浓度降低时，胰高血糖素主要作用于_____细胞，使血糖浓度回升到正常水平。除了胰高血糖素外，_____（答出1点即可）也可使血糖升高。
（2）据图分析，甲、乙、丙三人中初步判断可能属于糖尿病患者的是_____，其中患者_____可能属于2型糖尿病，据图推测，2型糖尿病的病因可能是_____。
（3）经研究发现，一种成纤维细胞生长因子FGF-21可作用于胰岛B细胞和脂肪细胞，具有降低血糖的作用，且与胰岛素具有协同作用。以糖尿病模型鼠为实验材料，通过血糖浓度检测仪检测血糖浓度，设计实验证明两者具有协同作用（两者共同作用效果远大于单独作用的效果之和）。实验思路：将若干糖尿病模型鼠随机均分为A、B、C、D四组，通过血糖检测仪测量每组小鼠的血糖的初始浓度，记录为S0．A组注射适量的生理盐水，B组注射等量的胰岛素溶液，C组注射等量的FGF—21溶液，D组注射_____，一段时间后，通过血糖检测仪测量每组小鼠血糖浓度并分别记录为SA、SB、SC、SD，预期实验结果：_____。
【答案】（1）①. 肝糖原分解 ②. 肝脏 ③. 甲状腺激素
（2）①. 甲、乙 ②. 乙 ③. 自身抗体与胰岛素结合或自身抗体竞争性结合靶细胞上的胰岛素受体，使胰岛素不能与受体结合，无法发挥降血糖作用
（3）①. 注射等量的FGF—21溶液和等量的胰岛素溶液 ②. SA＞SB＝SC＞SD
【分析】人体血糖调节过程主要发挥作用的激素为胰岛素和胰高血糖素。胰岛素由胰岛B细胞分泌，能促进细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，是唯一能降低血糖浓度的激素；胰高血糖素由胰岛A细胞分泌，能促进糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，进而升高血糖。
【小问1详解】
空腹时，人体内可以通过肝糖原分解成葡萄糖来维持血糖水平，血糖浓度降低时，胰高血糖素主要作用于肝脏细胞，使血糖浓度回升到正常水平。除了胰高血糖素外，甲状腺激素也可使血糖升高。
【小问2详解】
由题可知，糖尿病血糖浓度标准为：空腹≥7.0mml/L，餐后2h≥11.1mml/L。图1中，甲和乙的空腹血糖浓度和餐后血糖浓度都达到糖尿病血糖浓度标准，所以甲和乙为糖尿病患者。由图2可知，乙的胰岛素浓度在餐后上升一定程度后处于较高水平，而血糖浓度高于正常值，可推测乙出现该现象的原因可能是自身抗体与胰岛素结合或自身抗体竞争性结合靶细胞上的胰岛素受体，使胰岛素不能与受体结合，无法发挥降血糖作用，2型糖尿病的病因可能是乙。
【小问3详解】
要证明成纤维细胞生长因子FGF-21与胰岛素具有协同作用，根据单因素变量原则，A组注射适量的生理盐水，B组注射等量的胰岛素溶液，C组注射等量的FGF—21溶液，D组注射等量的FGF—21溶液和等量的胰岛素溶液。由于FGF-21溶液与胰岛素都具有降低血糖的作用，且与胰岛素具有协同作用。预期实验结果：SA＞SB＝SC＞SD。
18. 为更好地创办文旅产业，某地构建“种植业—养殖业—旅游业”三位一体发展模式（如图1所示），其中种植业和养殖业均分为经济类、观赏类两类，还依势构建出山林枝展果坠、斜坡花繁蝶醉、荷塘莲满鱼肥、菜园蔬鲜瓜脆四大特色区，各特色区中种植的作物和养殖的动物不尽相同。回答下列问题：
（1）在构建该文旅生态模式的过程中，设计人员在不同的区域合理布设并选择有效的动物和植物，创造有益于生物组分生长、发育、繁殖等的条件，主要体现了生态工程的_____原理。
（2）为充分发挥经济类养殖区的生产效益，科研人员对某鱼类养殖区的能量流动进行研究，结果如图2所示（字母表示能量，单位：kJ）。
①图中字母c表示_____，甲在生态系统中的作用是_____，植食性鱼类到以植食性鱼类为食的鱼类的能量传递效率可表示为_____×100%。
②为实现该经济类养殖区的生态效益和经济效益的双赢，请从种群数量K值的角度提出一条具体措施：_____。
（3）在观赏类养殖区，植物的“绿色”为养殖动物提供了采食的信息，这表明了信息传递在生态系统中的作用是_____。
【答案】（1）自生 （2）①. 呼吸消耗 ②. 将动植物遗体和动物的排遗物分解为无机物 ③. b/(m+e+b+h) ④. 定期适度投放、捕捞鱼类，控制人类活动对该养殖区生态环境的负面影响
（3）调节种间关系，维持生态系统的平衡与稳定
【分析】生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循这自生、循环、协调、整体等生态学基本原理；同化量=呼吸消耗+生物自身生长发育繁殖的能量，其中生物自身生长发育繁殖的能量又可以分为流向下一营养级、流向分解者、未被利用。
【小问1详解】
设计人员在不同的区域合理布设并选择有效的动物和植物，创造有益于生物组分生长、发育、繁殖等的条件，使其能自组织、自优化，主要体现了生态工程的自生原理。
【小问2详解】
同化量=呼吸消耗+生物自身生长发育繁殖的能量，其中生物自身生长发育繁殖的能量又可以分为流向下一营养级、流向分解者、未被利用。据图可知：c表示生产者的呼吸消耗，甲为分解者，其作用为将动植物遗体和动物的排遗物分解为无机物。能量传递效率是指相邻的两个营养级同化量之间的比值，植食性鱼类到以植食性鱼类为食的鱼类的能量传递效率可表示为b/(m+e+b+h)×100%。为实现该经济类养殖区的生态效益和经济效益的双赢根据种群增长的特点可定期适度投放、捕捞鱼类，控制人类活动对该养殖区生态环境的负面影响。
【小问3详解】
植物的“绿色”为养殖动物提供了采食的信息，这表明了信息传递在生态系统中的作用是调节种间关系，维持生态系统的平衡与稳定。
19. 啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其发酵过程分主发酵和后发酵两个阶段。啤酒的工业化生产流程如图所示。据图回答下列问题：
大麦发芽→焙烤→碾磨→糖化→蒸煮→发酵→消毒→终止
（1）主发酵阶段进行_____、大部分糖的分解和代谢物的生成，后发酵阶段要在低温、密闭的环境条件下进行。
（2）大麦发芽的主要目的是释放淀粉酶，请优化改进该过程，使大麦不发芽仍释放淀粉酶，具体方法是_____。淀粉酶失活发生在上述_____（填“焙烤”或“蒸煮”）过程中。
（3）上述过程的中心环节为发酵，发酵产酒精阶段需要控制的气体条件为_____。消毒的目的是_____。
（4）与传统发酵技术相比较，发酵工程对菌种的纯度和类型要求更高，在啤酒生产过程中，为了减少发酵过程中的产物啤酒酵母双乙酰对啤酒风味和口感的影响，科学家可借助_____技术培育出不产生该物质的新的酵母菌菌种。
（5）若发酵工程中需要的是单细胞蛋白，则获取的是_____，常用_____等方法分离。
【答案】（1）酵母菌的繁殖
（2）①. 用赤霉素处理 ②. 蒸煮
（3）①. 无氧 ②. 杀死啤酒中大多数的微生物，延长储存时间 （4）基因工程
（5）①. 微生物菌体 ②. 过滤、沉淀
【分析】啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵温度和发酵时间随着啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【小问1详解】
啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。主发酵阶段进行酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成。
【小问2详解】
赤霉素可以调节大麦种子无需发芽就能产生淀粉酶，淀粉酶具有作用条件温和的特点，高温会使其失去活性，焙烤使种子胚失去活性，但淀粉酶不失去活性，蒸煮可以终止淀粉酶的进一步作用，终止糖化过程，且高温也可对糖浆灭菌。
【小问3详解】
酵母菌产生酒精的条件为无氧条件，发酵产酒精阶段需要控制的气体条件为无氧条件，消毒的目的是杀死啤酒中大多数的微生物，延长储存时间。
【小问4详解】
为了减少发酵过程中的产物啤酒酵母双乙酰对啤酒风味和口感的影响，科学家可借助基因工程的技术使控制合成双乙酰相关基因不能表达，培育出不产生该物质的新的酵母菌菌种。
【小问5详解】
单细胞蛋白是微生物菌体，可用过滤、沉淀等方法从发酵液中分离。
20. 为了避免母亲把线粒体缺陷遗传给孩子，医生去除线粒体捐赠者的卵母细胞中的细胞核，接着用患者（母亲）卵母细胞中的细胞核取而代之，最后再按照标准的试管婴儿技术进行培育，即“三亲婴儿”。“线粒体捐赠”的其中一种方式为纺锤体移植，过程如图所示。回答下列有关问题：
（1）利用纺锤体移植培育“三亲婴儿”的过程中涉及的主要技术手段有_____（答出2点即可）。
（2）在提取捐赠者的卵母细胞前通常需要用_____对其进行超数排卵处理。纺锤体移植是指在受精前将患者（母亲）的_____期卵母细胞中的_____复合物提取出来，移植到捐赠者的去核卵母细胞中，再与父亲的精子结合完成受精作用，“三亲婴儿”的培育属于_____（填“有性”或“无性”）生殖。
（3）精子与卵母细胞在体外受精后，将受精卵移入动物胚胎的培养液中继续培养，哺乳动物胚胎的培养液成分一般比较复杂，除一些水和无机盐外，还需要添加_____（答出2点即可）等营养成分和物质。
（4）与试管婴儿技术相比，设计试管婴儿技术的主要区别是植入前对胚胎进行_____诊断。虽然我国政府对于生殖性克隆人保持四不原则，但我国不反对治疗性克隆，在利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病时，去除卵母细胞细胞核的同时，可用微型吸管把位于_____之间的第一极体一并吸出。
【答案】（1）核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术
（2）①. 促性腺激素 ②. 减数第二次分裂中 ③. 纺锤体-染色体 ④. 有性
（3）血清、抗生素
（4）①. 遗传学诊断##基因检测##基因诊断 ②. 卵细胞膜与透明带
【分析】根据题意可知，“三亲婴儿”的培育涉及核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术。
试管婴儿是用人工方法让卵子和精子在体外受精并进行早期胚胎发育，然后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿。即通过体外受精联合胚胎移植技术，分别将卵子与精子取出后，置于试管内使其受精，再将胚胎前体---受精卵移植回母体子宫内发育成胎儿。
【小问1详解】
根据题意可知，“三亲婴儿”的培育涉及核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术。
【小问2详解】
促性腺激素可促进雌性个体超数排卵。去核处理的实质是去除纺锤体-染色体复合物，纺锤体移植是指在受精前将患者（母亲）的处于减数第二次分裂中期卵母细胞（经受精作用后才能进一步完成减数分裂）中的纺锤体-染色体复合物提取出来。“三亲婴儿”的培育涉及受精作用，属于有性生殖。
【小问3详解】
动物细胞培养液中常需加入血清以满足一些复杂成分的需求，加入抗生素以减少污染的发生。
【小问4详解】
与试管婴儿技术相比，设计试管婴儿技术的主要区别是植入前对胚胎进行遗传学诊断（或基因检测或基因诊断），确保胚胎的健康情况，如本题应确保胚胎不含有相关缺陷线粒体。第一极体位于卵细胞膜与透明带之间。
21. 基因Pdxl对胰腺定向发育和成熟有重要作用。科研人员将Pdx1基因构建到含Tet诱导型启动子的基因表达载体（GV347）中，转入小鼠胚胎干细胞（ES），以期实现Pdx1基因在胚胎干细胞中的定时和定量表达。回答下列问题：
（1）科研人员通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称为_____，其应用前景优于胚胎干细胞的原因是_____（答出1点即可）。
（2）从胰腺细胞中提取DNA，利用特定引物PCR扩增获得Pdxl基因，电泳检测发现除目标序列外还有很多非特异性条带，请从引物的角度分析出现此情况的原因可能是_____。
（3）基因表达载体（GV347）如图所示，相关限制酶的识别序列及切割位点如表所示（注：箭头表示切割位点）。科研人员利用两种酶切割Pdxl基因和质粒，为了成功构建基因表达载体，应该选择_____（填“E.cli DNA连接酶”或“T4 DNA连接酶”）将Pdx1基因和质粒连接起来，理由是_____。为使基因表达载体能成功表达Pdx1蛋白和绿色荧光蛋白的融合蛋白，应将_____（填“含”或“不含”）终止子的Pdx1基因插入到GV347的限制酶切割位点。
注：Tet诱导的启动子在四环素存在的条件下，可以激活基因表达。
（4）将重组载体导入ES，然后筛选出成功导入载体的ES。当四环素存在时，有利于RNA聚合酶与_____结合，驱动下游序列转录出mRNA．从细胞水平检测Pdxl基因是否成功翻译的方法是在荧光显微镜下观察ES，若_____，则说明目的基因成功翻译。
【答案】（1）①. iPS细胞 ②. 诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可来源于病人自身体细胞
（2）复性温度过低会造成引物与模板的结合位点增加，引物和模板不完全配对
（3）①. T4DNA连接酶 ②. Pvit Ⅱ切割的是平末端，而EcR Ⅰ切割的是黏性末端，而T4DNA连接酶既能连接平末端，又能连接黏性末端 ③. 不含
（4）①. Tet诱导的启动子 ②. 发出绿色荧光
【分析】重组DNA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；
（4）目的基因的检测与鉴定
【小问1详解】
科研人员通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称为iPS细胞，因为诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可来源于病人自身体细胞，因此iPS细胞应用前景优于胚胎干细胞。
【小问2详解】
从胰腺细胞中提取DNA，利用特定引物PCR扩增获得Pdxl基因，电泳检测发现除目标序列外还有很多非特异性条带，非特异性产物增加的原因可能是复性温度过低会造成引物与模板的结合位点增加，引物和模板不完全配对，故可通过提高复性的温度来减少非特异性条带的产生。
【小问3详解】
目的基因应插入到质粒的启动子和终止子之间，所以为了成功构建基因表达载体，应该选择Pvit Ⅱ和EcR Ⅰ来切割Pdxl基因和质粒，由于PvitⅡ切割的是平末端，而EcRⅠ切割的是黏性末端，故选择T4DNA连接酶。为使基因表达载体能成功表达Pdx1蛋白和绿色荧光蛋白的融合蛋白，应将不含终止子的Pdx1基因插入到GV347的限制酶切割位点，原因是Pdx1蛋白和绿色荧光蛋白共用一个启动子和终止子，因此Pdx1基因不含终止子，否则绿色荧光蛋白基因无法表达。
【小问4详解】
将重组载体导入ES，然后筛选出成功导入载体的ES。当四环素存在时，有利于RNA聚合酶与Tet诱导的启动子结合，驱动下游序列转录出mRNA。由于目的基因与绿色荧光蛋白基因形成融合基因，因此可通过显微镜检测是否发出绿色荧光来反映目的基因是否翻译，若发出绿色荧光，则说明目的基因成功翻译。
沙化程度
植物丰富度指数
植物生物量/g
土壤微生物总量/（×105CFU·g-1）
未沙化
26．1
143．8
6．0
轻度沙化
10．3
89．4
25．0
中度沙化
5．7
44．0
18．0
重度沙化
2．9
32．3
2．5
名称
识别序列和切割位点
PvitⅡ
CAG↓CTG
GTC↑GAC
EcRⅠ
G↓AATTC
CTTAA↑G
1. 支原体肺炎是一种常见的传染病，其病原体是一种被称为肺炎支原体的单细胞生物，该生物寄生在宿主细胞中繁殖。将被支原体感染过的康复者的血清输给临床病人，有助于病人康复。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 给临床病人输入被支原体感染的康复者的血清，属于注射疫苗
B. 支原体引发的免疫过程中，辅助性T细胞仅参与B细胞的活化
C. 被支原体感染后，辅助性T细胞合成并分泌细胞因子和抗体
D. 机体通过非特异性免疫、体液免疫和细胞免疫来抵御肺炎支原体的攻击，属于免疫防御
【答案】D
【分析】疫苗是将病原微生物（如细菌、立克次氏体、病毒等）及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用转基因等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。
【详解】A、疫苗是将病原微生物（如细菌、立克次氏体、病毒等）及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用转基因等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂，给临床病人输入被支原体感染的康复者的血清，不属于疫苗，A错误；
B、支原体会引发体液免疫和细胞免疫，辅助性T细胞不仅参与B细胞的活化，还可以参与细胞毒性T细胞的活化，B错误；
C、被支原体感染后，辅助性T细胞合成并分泌细胞因子，抗体是由浆细胞产生的，C错误；
D、支原体属于外来的病原体，机体通过非特异性免疫、体液免疫和细胞免疫来抵御肺炎支原体的攻击，属于免疫防御，D正确。
故选D。
2. 兴奋在神经——肌肉接点处的传递过程如下图①～⑤，其中过程①AP表示轴突的动作电位传至末梢引发细胞的电位发生变化，⑤表示突触后膜产生电位（EPP），与周围的肌膜形成了电位差，产生局部电流。下列叙述错误的是（ ）
注：乙酰胆碱酯酶的作用是催化乙酰胆碱分解为乙酸和胆碱。
A. ③释放的乙酰胆碱与突触后膜上受体结合，增加了突触后膜对Na+的通透性
B. 引起②Ca2+通道打开的原因可能是轴突末梢膜电位的变化
C. Na+通道的开闭及乙酰胆碱酯酶的数量会影响EPP峰值的大小
D. 兴奋在神经一肌肉接点处以化学信号→电信号的形式进行单向传递
【答案】D
【分析】人体神经调节的方式是反射，反射的结构基础是反射弧，反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分构成，兴奋在反射弧上单向传递，兴奋在突触处产生电信号到化学信号再到电信号的转变。
【详解】A、由图可知，③释放的乙酰胆碱与突触后膜上受体结合，增加了突触后膜对Na+的通透性，Na+内流增多，产生动作电位，A正确；
B、轴突末梢膜电位的变化，引起细胞膜的通透性发生改变，引起②Ca2+通道打开，B正确；
C、EPP为突触后膜产生的电位，EPP大小与突Na+通道的开闭及乙酰胆碱酯酶的数量有关，当乙酰胆碱酯酶的数量少，突触间隙中乙酰胆碱的数量多，就会使神经递质与突触后膜的受体充分结合，进而引起更多的Na＋内流，影响EPP的峰值大小，C正确；
D、兴奋在神经一肌肉接点处以电信号→化学信号→电信号的形式进行单向传递，D错误。
故选D。
3. 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。下列关于植物激素的叙述，正确的是（ ）
A. 生长素在根尖由分生区通过非极性运输到伸长区
B. 横放的植物根部远地侧细胞生长快是因为远地侧生长素浓度较高
C. 细胞分裂素主要促进细胞质的分裂
D. 种子在即将成熟时遇到高温天气之后又遇大雨会出现“穗上发芽”的现象，这与乙烯含量降低有关
【答案】C
【详解】A、生长素在根尖由分生区通过极性运输到伸长区，非极性运输发生在韧皮部等成熟组织中，A错误；
B、横放的植物根部远地侧细胞生长快是因为远地侧生长素在重力的作用下运输到近地侧，近地侧生长素浓度高，抑制了根近地侧的生长，而远地侧生长素浓度低，促进了远地侧的生长，根向地生长，B错误；
C、生长素主要促进细胞核的分裂，细胞分裂素主要促进细胞质的分裂，C正确；
D、脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落的作用，脱落酸抑制种子的萌发，遇到高温被降解，所以高温干旱后又遇大雨的天气，小麦种子易在穗上发芽，D错误。
故选C。
4. 生物兴趣小组对草原上的田鼠进行了研究，下图表示在不同环境条件下田鼠种群数量的增长曲线甲、乙。下列叙述错误的是（ ）
A. 出现曲线甲的前提是食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌等
B. 采用标记重捕法调查田鼠的种群密度时，标记物脱落会导致种群密度的估算值偏大
C. 气温、干旱等气候因素属于影响田鼠种群数量的非密度制约因素
D. 曲线乙中，田鼠的种群数量达到K值时，田鼠的出生率大于死亡率
【答案】D
【分析】种群的数量特征包括种群密度、出生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄结构和性别比例。其中，种群密度是种群最基本的数量特征；出生率和死亡率对种群数量起着决定性作用；年龄组成可以预测一个种群数量发展的变化趋势。
【详解】A、曲线甲为“J”形增长，“J”形增长应处于理想条件，即食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌等，A正确；
B、用标标记重捕法调查动物的种群密度时，标记物脱落，则第二次捕获的田鼠中被标记个体数偏少，计算所得的种群密度比实际值偏大，B正确；
C、气温、干旱等气候对种群数量的影响与种群密度无关，属于非密度制约因素，C正确；
D、曲线乙中，田鼠的种群数量达到K值时，增长率为0，田鼠的出生率等于死亡率，D错误。
故选D。
5. 科研人员对不同沙化程度的高寒草甸植物丰富度和生物量、土壤微生物数量进行调查分析，结果如表所示。下列叙述正确的是（ ）
注：CFU为活菌的数量单位。
A 随沙化程度加重，植物丰富度指数、土壤微生物总量逐渐降低
B. 研究某种草甸植物的生态位，通常要研究它在该区域的出现频率和种群密度等
C. 土壤微生物的总量是通过取样器取样法进行采集后，再进行目测估计法统计的结果
D. 随着沙化程度的加重，高寒草甸生态系统的抵抗力稳定性增强
【答案】B
【分析】群落的演替是指的随着时间的推移一个群落逐渐被另一个群落取代的过程。
【详解】A、据表分析，随沙化程度加重，土壤微生物总量先升高后降低，A错误；
B、生态位是指物种在生物群落或生态系统中的地位和角色，所以，研究某种植物的生态位，通常要研究它在该区域的出现频率和种群密度等，B正确；
C、微生物一般来说个体微小，肉眼无法观察，不适宜采用目测估计法统计，C错误；
D、根据表格数据可知：随着沙化程度的加重，植物丰富度和生物量呈下降趋势，因此该草甸生态系统抵抗力稳定性降低，D错误。
故选B。
6. 为积极应对全球气候变化，我国政府宣布2030年前确保碳达峰（CO2的排放量达到峰值），2060年前力争实现碳中和（CO2的排放量和CO2的吸收量相等，相互抵消），彰显大国责任。下列关于碳循环的叙述错误的是（ ）
A. 碳元素在无机环境和生物群落中主要以CO2的形式存在
B. 无机环境中的碳进入生物群落主要通过绿色植物的光合作用
C. 生物群落中的碳返回无机环境主要通过呼吸作用和微生物的分解作用
D. 实现碳中和的主要措施有增加碳存储和减少碳排放
【答案】A
【详解】A、碳元素在无机环境主要以CO2的形式存在，生物群落中主要以含碳的有机物的形式存在，A错误；
B、在碳循环过程中碳元素通过光合作用与化能合成作用以二氧化碳的形式进入生物群落，主要通过绿色植物的光合作用，B正确；
C、生物群落的呼吸作用或微生物的分解作用以二氧化碳的形式返回无机环境，C正确；
D、碳中和是指企业、团体或个人在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳的“零排放”，实现碳中和的主要措施有增加碳存储和减少碳排放，D正确。
故选A。
7. 泡姜是以青州竹根姜为主要食材做成的一道菜品，属于四川风味泡菜。其色泽微黄，鲜嫩清香，微辣带甜，深受人们喜爱。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 制作泡姜主要利用的是乳酸菌，可用细菌计数板计数其活菌数
B. 变酸的酒表面会有白膜出现，是由乳酸菌大量繁殖形成的
C. 配制好的盐水煮沸冷却后倒入坛中，没过八成菜料
D. 泡姜发酵过程中，亚硝酸盐含量变化受时间长短、温度高低等条件的影响
【答案】D
【分析】泡菜制作的原理是乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸，为了防止微生物污染，制作泡菜过程中应进行无菌操作；泡菜盐水的浓度过高会抑制乳酸菌发酵，造成咸而不酸，盐浓度过低不足以抑制微生物生长，造成杂菌污染；为了缩短制作时间可以加入陈泡菜水，以增加乳酸菌数量。
【详解】A、制作泡姜主要利用的是乳酸菌，显微镜下分不清活菌和死菌，不可用细菌计数板计数其活菌数，A错误；
B、变酸的酒表面会有白膜出现，是由醋酸菌大量繁殖形成的，B错误；
C、腌制泡菜时泡菜坛要装至八成满，盐水没过全部菜料，盖上坛盖,再用水密封泡菜坛，C错误；
D、泡菜制作过程中，腌制方法、时间长短和温度高低等条件对亚硝酸盐含量均有影响，D正确。
故选D。
8. 微生物纯培养的两种方法是平板划线法和稀释涂布平板法，如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 图2中每克土样中的菌体数目为1.7×109个
B. 进行平板划线操作之前，需要用酒精对接种环进行灭菌处理
C. 用稀释涂布平板法测微生物数量时，平板上的统计结果一般用活菌数来表示
D. 为获得纯化培养后的菌种，图1中最好选择Ⅲ区的菌落进行挑取
【答案】D
【分析】平板划线法：将已经融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；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。
【详解】A、由图可知，根据C÷V×M可知，图2中每克土样中的菌体数目为（168+175+167）÷3÷0.2ml×106=8.5×108个，A错误；
B、进行平板划线操作之前，需要用酒精对接种环进行浸泡，然后灼烧灭菌，B错误；
C、用稀释涂布平板法测微生物数量时，平板上的统计结果一般用菌落数来表示，C错误；
D、为获得纯化培养后的菌种，应选择单个独立的菌落挑取菌种，即图1中最好选择Ⅲ区的菌落进行挑取，D正确。
故选D。
9. 非对称细胞融合技术的大概流程为对某原生质体（细胞质中含有优良基因）进行去核或破坏染色体处理，对另一个原生质体（细胞核中含有优良基因）进行细胞质失活处理，然后将两个原生质体进行融合。下列相关说法错误的是（ ）
A. 可采用紫外线照射或化学物质处理等方法实现原生质体去核
B. 病毒表面的糖蛋白和酶能使细胞膜上的蛋白质和脂质重新排布，使原生质体发生融合
C. 该技术可以实现两个原生质体核、质基因的优化组合
D. 将融合细胞诱导形成愈伤组织时，一般不需要给予适当时间和强度的光照
【答案】A
【分析】植物组织培养的培养基最常用的糖是蔗糖，动物细胞培养常用的糖是葡萄糖。
【详解】A、细胞去核的方法主要是显微操作法，采用梯度离心、紫外线照射等方法可以实现原生质体去核，但紫外线照射会使细胞质基因受到损伤，A错误；
B、病毒表面的糖蛋白和酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞相互凝聚，细胞膜上的蛋白质和脂质重新排布，这是灭活的病毒诱导细胞融合的原理，B正确；
C、对某原生质体（细胞质中含有优良基因）进行去核或破坏染色体处理，对另一个原生质体（细胞核中含有优良基因）进行细胞质失活处理，可以实现两个原生质体核、质基因的优化组合，C正确；
D、将融合细胞诱导形成愈伤组织时，一般不需要给予适当时间和强度的光照，D正确。
故选A。
10. 某科研团队通过多代细胞培养，将小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除，获得XO胚胎干细胞。将XO胚胎干细胞培养后，可得到雌性小鼠。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 培养胚胎干细胞时，若出现细胞贴壁，则可用纤维素酶处理将其分散
B. XO胚胎干细胞发育成雌性小鼠的过程中发生了染色体数目变异
C. 对发育至桑葚胚或囊胚期的胚胎进行分割能提高胚胎利用率
D. 用于培养胚胎干细胞的培养液需要进行消毒处理，营造无毒的环境
【答案】C
【分析】动物细胞培养需要满足以下条件：（1）营养：无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、动物血清等。（2）适宜的温度：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4；适宜的渗透压。（3）无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。（4）气体环境：95%空气+5%CO2：O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。
【详解】A、胚胎干细胞多代培养时出现细胞贴壁后，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，A错误；
B、小鼠胚胎干细胞的Y染色体去除，获得XO（只有一条X染色体）细胞，该过程中Y染色体丢失，属于染色体数目变异，所以获得XO胚胎干细胞的过程发生了染色体数目变异，而XO胚胎干细胞发育成雌性小鼠的过程中没有发生染色体数目变异，B错误；
C、胚胎分割能提高胚胎利用率，C正确；
D、用于培养胚胎干细胞的培养液需要进行无菌处理，营造无菌、无毒的环境，D错误。
故选C。
11. 在精子入卵后，被激活的雌性小鼠卵子会完成减数分裂Ⅱ排出第二极体（如图所示），第二极体仅与受精卵分裂形成的2个子细胞之一接触。在甲时期去除第二极体会导致胚胎明显缩小，不能正常存活，这一异常可通过向细胞1中注射第二极体的细胞抽提液加以改善。在乙时期后去除第二极体对胚胎发育无显著影响。以下说法错误的是（ ）
A. 刚刚排出的精子需要获能后才能与成熟的卵子完成受精
B. 常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志
C. 胚胎细胞与第二极体发生融合有利于早期胚胎发育
D. 受精卵发育成原肠胚的过程中发生了细胞增殖和细胞分化
【答案】C
【详解】A、刚刚排出的精子需要在雌性生殖道内获能后才能与成熟的卵子完成受精，A正确；
B、受精的标志观察到两个极体或者雌、雄原核，B正确；
C、据题意分析，胚胎细胞与第二极体没有发生融合，C错误；
D、受精卵发育成原肠胚的过程需要进行细胞增殖和细胞分化，D正确。
故选C。
12. 研究人员以某病毒的外壳蛋白A为抗原制备单克隆抗体，以期快速检测该病毒，其主要技术路线如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 限制酶主要来源于原核生物，因为原核生物中含有限制酶的识别序列
B. 可用抗原—抗体杂交法检测转基因工程菌是否成功翻译出蛋白A
C. 将纯化的蛋白A多次注射到小鼠体内，是为了促进小鼠产生更多的抗体
D. 杂交瘤细胞筛选和单克隆抗体筛选的目的和原理均相同
【答案】B
【分析】在制备单克隆抗体时，首先要给小鼠免疫，产生相应的浆细胞，然后将浆细胞与骨髓瘤细胞融合，经过选择培养基两次筛选，最后获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。在单克隆抗体的制备过程中，使用了动物细胞培养和动物细胞融合等动物细胞工程技术。单克隆抗体制备的两次筛选：①筛选得到杂交瘤细胞（去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞）；②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群。
【详解】A、限制酶主要来源于原核生物，因为原核生物 DNA分子中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰，A错误；
B、可以利用抗原—抗体杂交法检测转基因工程菌是否成功翻译出蛋白A，B正确；
C、将纯化的蛋白A多次注射到小鼠体内，是为了促进小鼠产生更多的B淋巴细胞，C错误；
D、杂交瘤细胞筛选原理是在特定培养基上只有杂交瘤细胞能生长，从而筛选出各种杂交瘤细胞；单克隆抗体筛选是利用抗体和抗原特异性结合的原理筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞，两者的的目的和原理均不同，D错误。
故选B。
13. PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，下列相关叙述错误的是（ ）
A. PCR实验中，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换
B. PCR技术检测目的基因是否转录出mRNA，可直接使用mRNA进行PCR扩增
C. PCR利用DNA热变性原理，通过调节温度来控制DNA双链的解聚及与引物的结合
D. 在凝胶中，DNA的迁移速率与凝胶浓度、DNA分子大小和构象等有关
【答案】B
【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
【详解】A、为防止试剂相互污染，PCR实验中，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换，A正确；
B、PCR技术检测目的基因是否转录出mRNA，不可直接使用mRNA进行PCR扩增，需先用mRNA逆转录形成DNA，在通过PCR技术扩增，B错误；
C、在PCR技术的过程中包括：高温变性（解链）→低温复性→中温延伸三个步骤，因此DNA两条链的解旋过程不需要解旋酶的催化，而是利用了DNA在高温下变性的原理，通过控制温度来控制双链的解聚与结合，C正确；
D、DNA分子在凝胶中的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象有关，一般DNA分子越大，迁移速度越慢，大分子物质在通过琼脂糖时受到较大阻力，因此双链DNA分子片段长度越大，在琼脂糖中的移动速率越小，D正确。
故选B。
14. 研究人员用农杆菌转化法培育转基因番茄用于生产可口服的乙肝病毒疫苗（HBsAg蛋白）的过程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 过程①需要用到的限制酶是HindⅢ和XhⅠ
B. 基因工程的核心步骤是利用农杆菌转化法将重组质粒导入受体细胞
C. 过程④需要控制植物激素的种类和比例，以防愈伤组织细胞发生再分化
D. 能在含卡那霉素的培养基中生长的农杆菌一定含有HBsAg基因
【答案】A
【分析】分析图1：图中①表示基因表达载体的构建，②表示将目的基因导入农杆菌细胞，③表示采用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞以及脱分化过程，④表示再分化过程。
【详解】A、由图可知，含有目的基因的外源DNA分子中含有限制酶HindⅢ、SamI和XhI的切割位点，但其中限制酶SamI的切割位点位于目的基因上，因此过程①用到的限制酶是HindIII和XhI，A正确；
B、基因工程的核心步骤是构建基因表达载体，利用农杆菌转化法将重组质粒导入受体细胞是将目的基因导入受体细胞，不是核心步骤，B错误；
C、④表示再分化过程，需要控制植物激素的种类和比例（细胞分裂素>生长素）促进愈伤组织再分化，C错误；
D、用限制酶HindIII和XhI切割后破坏了抗四环素基因，但不会破坏抗卡那霉素基因，导入重组质粒的受体细胞，能在含卡那霉素的培养基上生存下来，但是若导入了空质粒也能在含卡那霉素的培养基中生长，故能在含卡那霉素的培养基中生长的农杆菌不一定含有HBsAg基因，D错误；
故选A。
15. 蛋白质（P）是一种载体蛋白，由305个氨基酸组成。某科学家将P蛋白中第158位的丝氨酸（密码子：UCA）替换成亮氨酸（密码子：UUA），从而得到了新的蛋白质，将其命名为P1，P1不仅保留了P的功能，而且还具有了酶的催化活性，操作流程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 图中操作流程是从预期的P1蛋白的功能出发
B. 在这项替换研究中，直接操作对象是基因
C. 图中遵循碱基互补配对原则的过程仅有②③
D. P基因改造成P1基因后，嘌呤碱基和嘧啶碱基所占的比例未发生改变
【答案】C
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。
【详解】AB、蛋白质工程的流程：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，AB正确；
C、图中①为推测多肽链中氨基酸排列顺序，②为改造或合成目的基因，③为转录，④为翻译，⑤为多肽链盘曲折叠，因此图中遵循碱基互补配对原则的过程有③为转录，④为翻译，C错误；
D、P基因改造成P1基因后，嘌呤碱基和嘧啶碱基所占的比例仍为1/2，D正确。
故选C。
16. 现代生物技术在造福人类的同时，也可能引起一系列的安全性和伦理问题，下列关于生物技术安全性和伦理问题的叙述，正确的是（ ）
A. 生物武器包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类、毒品等
B. 只要有证据证明某种转基因产品有害，就应该禁止转基因技术的应用
C. 生殖性克隆人可以丰富人类基因的多样性
D. 生殖性克隆、治疗性克隆都要用到细胞核移植技术
【答案】D
【分析】生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的个体，治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定细胞、组织、器官，用它们来修复或替代受损的细胞组织和器官，从而达到治疗疾病的目的。
【详解】A、生物武器种类：包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类，A错误；
B、转基因作为一项技术本身是中性的，有证据表明产品有害，就应该禁止该产品的应用，而不是禁止转基因技术的应用，B错误；
C、生殖性克隆人属于无性繁殖，不能丰富人类基因的多样性，C错误；
D、生殖性克隆和治疗性克隆都要用到细胞核移植技术，D正确。
故选D。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 长期高糖饮食可诱发糖尿病，导致多种器官功能损害。糖尿病有1型糖尿病和2型糖尿病两种类型。1型糖尿病的主要病因是胰岛素分泌不足；2型糖尿病确切发病机理不明确。图1、图2分别表示甲、乙、丙三人空腹及餐后测定的血糖及胰岛素浓度（忽略进餐所需时间）。回答下列问题：
注：正常人空腹血糖浓度为3．9-6．1mml·L-1，糖尿病人血糖浓度：空腹血糖≥7．0 mml·L-1，餐后2h血糖≥11．1mml·L-1．
（1）人体空腹时血糖的重要来源为_____，血糖浓度降低时，胰高血糖素主要作用于_____细胞，使血糖浓度回升到正常水平。除了胰高血糖素外，_____（答出1点即可）也可使血糖升高。
（2）据图分析，甲、乙、丙三人中初步判断可能属于糖尿病患者的是_____，其中患者_____可能属于2型糖尿病，据图推测，2型糖尿病的病因可能是_____。
（3）经研究发现，一种成纤维细胞生长因子FGF-21可作用于胰岛B细胞和脂肪细胞，具有降低血糖的作用，且与胰岛素具有协同作用。以糖尿病模型鼠为实验材料，通过血糖浓度检测仪检测血糖浓度，设计实验证明两者具有协同作用（两者共同作用效果远大于单独作用的效果之和）。实验思路：将若干糖尿病模型鼠随机均分为A、B、C、D四组，通过血糖检测仪测量每组小鼠的血糖的初始浓度，记录为S0．A组注射适量的生理盐水，B组注射等量的胰岛素溶液，C组注射等量的FGF—21溶液，D组注射_____，一段时间后，通过血糖检测仪测量每组小鼠血糖浓度并分别记录为SA、SB、SC、SD，预期实验结果：_____。
【答案】（1）①. 肝糖原分解 ②. 肝脏 ③. 甲状腺激素
（2）①. 甲、乙 ②. 乙 ③. 自身抗体与胰岛素结合或自身抗体竞争性结合靶细胞上的胰岛素受体，使胰岛素不能与受体结合，无法发挥降血糖作用
（3）①. 注射等量的FGF—21溶液和等量的胰岛素溶液 ②. SA＞SB＝SC＞SD
【分析】人体血糖调节过程主要发挥作用的激素为胰岛素和胰高血糖素。胰岛素由胰岛B细胞分泌，能促进细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，是唯一能降低血糖浓度的激素；胰高血糖素由胰岛A细胞分泌，能促进糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，进而升高血糖。
【小问1详解】
空腹时，人体内可以通过肝糖原分解成葡萄糖来维持血糖水平，血糖浓度降低时，胰高血糖素主要作用于肝脏细胞，使血糖浓度回升到正常水平。除了胰高血糖素外，甲状腺激素也可使血糖升高。
【小问2详解】
由题可知，糖尿病血糖浓度标准为：空腹≥7.0mml/L，餐后2h≥11.1mml/L。图1中，甲和乙的空腹血糖浓度和餐后血糖浓度都达到糖尿病血糖浓度标准，所以甲和乙为糖尿病患者。由图2可知，乙的胰岛素浓度在餐后上升一定程度后处于较高水平，而血糖浓度高于正常值，可推测乙出现该现象的原因可能是自身抗体与胰岛素结合或自身抗体竞争性结合靶细胞上的胰岛素受体，使胰岛素不能与受体结合，无法发挥降血糖作用，2型糖尿病的病因可能是乙。
【小问3详解】
要证明成纤维细胞生长因子FGF-21与胰岛素具有协同作用，根据单因素变量原则，A组注射适量的生理盐水，B组注射等量的胰岛素溶液，C组注射等量的FGF—21溶液，D组注射等量的FGF—21溶液和等量的胰岛素溶液。由于FGF-21溶液与胰岛素都具有降低血糖的作用，且与胰岛素具有协同作用。预期实验结果：SA＞SB＝SC＞SD。
18. 为更好地创办文旅产业，某地构建“种植业—养殖业—旅游业”三位一体发展模式（如图1所示），其中种植业和养殖业均分为经济类、观赏类两类，还依势构建出山林枝展果坠、斜坡花繁蝶醉、荷塘莲满鱼肥、菜园蔬鲜瓜脆四大特色区，各特色区中种植的作物和养殖的动物不尽相同。回答下列问题：
（1）在构建该文旅生态模式的过程中，设计人员在不同的区域合理布设并选择有效的动物和植物，创造有益于生物组分生长、发育、繁殖等的条件，主要体现了生态工程的_____原理。
（2）为充分发挥经济类养殖区的生产效益，科研人员对某鱼类养殖区的能量流动进行研究，结果如图2所示（字母表示能量，单位：kJ）。
①图中字母c表示_____，甲在生态系统中的作用是_____，植食性鱼类到以植食性鱼类为食的鱼类的能量传递效率可表示为_____×100%。
②为实现该经济类养殖区的生态效益和经济效益的双赢，请从种群数量K值的角度提出一条具体措施：_____。
（3）在观赏类养殖区，植物的“绿色”为养殖动物提供了采食的信息，这表明了信息传递在生态系统中的作用是_____。
【答案】（1）自生 （2）①. 呼吸消耗 ②. 将动植物遗体和动物的排遗物分解为无机物 ③. b/(m+e+b+h) ④. 定期适度投放、捕捞鱼类，控制人类活动对该养殖区生态环境的负面影响
（3）调节种间关系，维持生态系统的平衡与稳定
【分析】生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循这自生、循环、协调、整体等生态学基本原理；同化量=呼吸消耗+生物自身生长发育繁殖的能量，其中生物自身生长发育繁殖的能量又可以分为流向下一营养级、流向分解者、未被利用。
【小问1详解】
设计人员在不同的区域合理布设并选择有效的动物和植物，创造有益于生物组分生长、发育、繁殖等的条件，使其能自组织、自优化，主要体现了生态工程的自生原理。
【小问2详解】
同化量=呼吸消耗+生物自身生长发育繁殖的能量，其中生物自身生长发育繁殖的能量又可以分为流向下一营养级、流向分解者、未被利用。据图可知：c表示生产者的呼吸消耗，甲为分解者，其作用为将动植物遗体和动物的排遗物分解为无机物。能量传递效率是指相邻的两个营养级同化量之间的比值，植食性鱼类到以植食性鱼类为食的鱼类的能量传递效率可表示为b/(m+e+b+h)×100%。为实现该经济类养殖区的生态效益和经济效益的双赢根据种群增长的特点可定期适度投放、捕捞鱼类，控制人类活动对该养殖区生态环境的负面影响。
【小问3详解】
植物的“绿色”为养殖动物提供了采食的信息，这表明了信息传递在生态系统中的作用是调节种间关系，维持生态系统的平衡与稳定。
19. 啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的，其发酵过程分主发酵和后发酵两个阶段。啤酒的工业化生产流程如图所示。据图回答下列问题：
大麦发芽→焙烤→碾磨→糖化→蒸煮→发酵→消毒→终止
（1）主发酵阶段进行_____、大部分糖的分解和代谢物的生成，后发酵阶段要在低温、密闭的环境条件下进行。
（2）大麦发芽的主要目的是释放淀粉酶，请优化改进该过程，使大麦不发芽仍释放淀粉酶，具体方法是_____。淀粉酶失活发生在上述_____（填“焙烤”或“蒸煮”）过程中。
（3）上述过程的中心环节为发酵，发酵产酒精阶段需要控制的气体条件为_____。消毒的目的是_____。
（4）与传统发酵技术相比较，发酵工程对菌种的纯度和类型要求更高，在啤酒生产过程中，为了减少发酵过程中的产物啤酒酵母双乙酰对啤酒风味和口感的影响，科学家可借助_____技术培育出不产生该物质的新的酵母菌菌种。
（5）若发酵工程中需要的是单细胞蛋白，则获取的是_____，常用_____等方法分离。
【答案】（1）酵母菌的繁殖
（2）①. 用赤霉素处理 ②. 蒸煮
（3）①. 无氧 ②. 杀死啤酒中大多数的微生物，延长储存时间 （4）基因工程
（5）①. 微生物菌体 ②. 过滤、沉淀
【分析】啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵温度和发酵时间随着啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【小问1详解】
啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。主发酵阶段进行酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都是在主发酵阶段完成。
【小问2详解】
赤霉素可以调节大麦种子无需发芽就能产生淀粉酶，淀粉酶具有作用条件温和的特点，高温会使其失去活性，焙烤使种子胚失去活性，但淀粉酶不失去活性，蒸煮可以终止淀粉酶的进一步作用，终止糖化过程，且高温也可对糖浆灭菌。
【小问3详解】
酵母菌产生酒精的条件为无氧条件，发酵产酒精阶段需要控制的气体条件为无氧条件，消毒的目的是杀死啤酒中大多数的微生物，延长储存时间。
【小问4详解】
为了减少发酵过程中的产物啤酒酵母双乙酰对啤酒风味和口感的影响，科学家可借助基因工程的技术使控制合成双乙酰相关基因不能表达，培育出不产生该物质的新的酵母菌菌种。
【小问5详解】
单细胞蛋白是微生物菌体，可用过滤、沉淀等方法从发酵液中分离。
20. 为了避免母亲把线粒体缺陷遗传给孩子，医生去除线粒体捐赠者的卵母细胞中的细胞核，接着用患者（母亲）卵母细胞中的细胞核取而代之，最后再按照标准的试管婴儿技术进行培育，即“三亲婴儿”。“线粒体捐赠”的其中一种方式为纺锤体移植，过程如图所示。回答下列有关问题：
（1）利用纺锤体移植培育“三亲婴儿”的过程中涉及的主要技术手段有_____（答出2点即可）。
（2）在提取捐赠者的卵母细胞前通常需要用_____对其进行超数排卵处理。纺锤体移植是指在受精前将患者（母亲）的_____期卵母细胞中的_____复合物提取出来，移植到捐赠者的去核卵母细胞中，再与父亲的精子结合完成受精作用，“三亲婴儿”的培育属于_____（填“有性”或“无性”）生殖。
（3）精子与卵母细胞在体外受精后，将受精卵移入动物胚胎的培养液中继续培养，哺乳动物胚胎的培养液成分一般比较复杂，除一些水和无机盐外，还需要添加_____（答出2点即可）等营养成分和物质。
（4）与试管婴儿技术相比，设计试管婴儿技术的主要区别是植入前对胚胎进行_____诊断。虽然我国政府对于生殖性克隆人保持四不原则，但我国不反对治疗性克隆，在利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病时，去除卵母细胞细胞核的同时，可用微型吸管把位于_____之间的第一极体一并吸出。
【答案】（1）核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术
（2）①. 促性腺激素 ②. 减数第二次分裂中 ③. 纺锤体-染色体 ④. 有性
（3）血清、抗生素
（4）①. 遗传学诊断##基因检测##基因诊断 ②. 卵细胞膜与透明带
【分析】根据题意可知，“三亲婴儿”的培育涉及核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术。
试管婴儿是用人工方法让卵子和精子在体外受精并进行早期胚胎发育，然后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿。即通过体外受精联合胚胎移植技术，分别将卵子与精子取出后，置于试管内使其受精，再将胚胎前体---受精卵移植回母体子宫内发育成胎儿。
【小问1详解】
根据题意可知，“三亲婴儿”的培育涉及核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术。
【小问2详解】
促性腺激素可促进雌性个体超数排卵。去核处理的实质是去除纺锤体-染色体复合物，纺锤体移植是指在受精前将患者（母亲）的处于减数第二次分裂中期卵母细胞（经受精作用后才能进一步完成减数分裂）中的纺锤体-染色体复合物提取出来。“三亲婴儿”的培育涉及受精作用，属于有性生殖。
【小问3详解】
动物细胞培养液中常需加入血清以满足一些复杂成分的需求，加入抗生素以减少污染的发生。
【小问4详解】
与试管婴儿技术相比，设计试管婴儿技术的主要区别是植入前对胚胎进行遗传学诊断（或基因检测或基因诊断），确保胚胎的健康情况，如本题应确保胚胎不含有相关缺陷线粒体。第一极体位于卵细胞膜与透明带之间。
21. 基因Pdxl对胰腺定向发育和成熟有重要作用。科研人员将Pdx1基因构建到含Tet诱导型启动子的基因表达载体（GV347）中，转入小鼠胚胎干细胞（ES），以期实现Pdx1基因在胚胎干细胞中的定时和定量表达。回答下列问题：
（1）科研人员通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称为_____，其应用前景优于胚胎干细胞的原因是_____（答出1点即可）。
（2）从胰腺细胞中提取DNA，利用特定引物PCR扩增获得Pdxl基因，电泳检测发现除目标序列外还有很多非特异性条带，请从引物的角度分析出现此情况的原因可能是_____。
（3）基因表达载体（GV347）如图所示，相关限制酶的识别序列及切割位点如表所示（注：箭头表示切割位点）。科研人员利用两种酶切割Pdxl基因和质粒，为了成功构建基因表达载体，应该选择_____（填“E.cli DNA连接酶”或“T4 DNA连接酶”）将Pdx1基因和质粒连接起来，理由是_____。为使基因表达载体能成功表达Pdx1蛋白和绿色荧光蛋白的融合蛋白，应将_____（填“含”或“不含”）终止子的Pdx1基因插入到GV347的限制酶切割位点。
注：Tet诱导的启动子在四环素存在的条件下，可以激活基因表达。
（4）将重组载体导入ES，然后筛选出成功导入载体的ES。当四环素存在时，有利于RNA聚合酶与_____结合，驱动下游序列转录出mRNA．从细胞水平检测Pdxl基因是否成功翻译的方法是在荧光显微镜下观察ES，若_____，则说明目的基因成功翻译。
【答案】（1）①. iPS细胞 ②. 诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可来源于病人自身体细胞
（2）复性温度过低会造成引物与模板的结合位点增加，引物和模板不完全配对
（3）①. T4DNA连接酶 ②. Pvit Ⅱ切割的是平末端，而EcR Ⅰ切割的是黏性末端，而T4DNA连接酶既能连接平末端，又能连接黏性末端 ③. 不含
（4）①. Tet诱导的启动子 ②. 发出绿色荧光
【分析】重组DNA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；
（4）目的基因的检测与鉴定
【小问1详解】
科研人员通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称为iPS细胞，因为诱导过程无须破坏胚胎，而且iPS细胞可来源于病人自身体细胞，因此iPS细胞应用前景优于胚胎干细胞。
【小问2详解】
从胰腺细胞中提取DNA，利用特定引物PCR扩增获得Pdxl基因，电泳检测发现除目标序列外还有很多非特异性条带，非特异性产物增加的原因可能是复性温度过低会造成引物与模板的结合位点增加，引物和模板不完全配对，故可通过提高复性的温度来减少非特异性条带的产生。
【小问3详解】
目的基因应插入到质粒的启动子和终止子之间，所以为了成功构建基因表达载体，应该选择Pvit Ⅱ和EcR Ⅰ来切割Pdxl基因和质粒，由于PvitⅡ切割的是平末端，而EcRⅠ切割的是黏性末端，故选择T4DNA连接酶。为使基因表达载体能成功表达Pdx1蛋白和绿色荧光蛋白的融合蛋白，应将不含终止子的Pdx1基因插入到GV347的限制酶切割位点，原因是Pdx1蛋白和绿色荧光蛋白共用一个启动子和终止子，因此Pdx1基因不含终止子，否则绿色荧光蛋白基因无法表达。
【小问4详解】
将重组载体导入ES，然后筛选出成功导入载体的ES。当四环素存在时，有利于RNA聚合酶与Tet诱导的启动子结合，驱动下游序列转录出mRNA。由于目的基因与绿色荧光蛋白基因形成融合基因，因此可通过显微镜检测是否发出绿色荧光来反映目的基因是否翻译，若发出绿色荧光，则说明目的基因成功翻译。
沙化程度
植物丰富度指数
植物生物量/g
土壤微生物总量/（×105CFU·g-1）
未沙化
26．1
143．8
6．0
轻度沙化
10．3
89．4
25．0
中度沙化
5．7
44．0
18．0
重度沙化
2．9
32．3
2．5
名称
识别序列和切割位点
PvitⅡ
CAG↓CTG
GTC↑GAC
EcRⅠ
G↓AATTC
CTTAA↑G
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