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湖南省长沙市雅礼中学2022-2023学年高二生物下学期期中试题（Word版附解析）
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这是一份湖南省长沙市雅礼中学2022-2023学年高二生物下学期期中试题（Word版附解析），共20页。试卷主要包含了单项选择题，不定项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
雅礼教育集团2023年上学期期中考试试卷
高二生物
一、单项选择题
1. 某封闭种群数量增长的形式呈“S”形曲线，K值为环境容纳量，如图为该种群的（K值﹣种群数量）/K值随种群数量变化的曲线（设K值为200）。下列相关分析合理的是（ ）
A. 该种群的增长速率与种群数量呈负相关
B. 为获得最大的持续捕捞量，应在S2点对应的时刻捕捞
C. 种群的年龄结构在S2、S3、 S4点时都是增长型
D. （K值﹣种群数量）/K值越小，影响种群增长的环境阻力也越小
【答案】C
【解析】
【分析】S形增长曲线：在自然界中，环境条件是有限的，因此，种群不可能按照“J”形曲线无限增长。当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间由于有限的空间、食物和其他生活条件而引起的种内斗争必将加剧，以该种群生物为食的捕食者的数量也会增加，这就会使这个种群的出生率降低，死亡率增高，从而使种群数量的增长率下降；当种群数量达到环境条件所允许的最大值时，种群数量将停止增长，有时会在K值保持相对稳定。
【详解】A、图中的种群数量变化为自然条件下的种群数量变化，分析曲线可知，该种群增长速率与在S1～S3时呈正相关，A错误；
B、分析题意可知，该种群的K值是200，S3点对应的种群数量为K/2，此时的增长速率最大，为获得最大的持续捕捞量，应在种群数量高于S3点时（如图中的S4）进行捕捞，且使捕捞后的数量保持在K/2，这样可以使种群数量快速增长，B错误；
C、种群的年龄结构在S2、S3、 S4点时均未到达K值，种群的出生率大于死亡率，故都是增长型，C正确；
D、据图可知，（K值－种群数量）/K值越大，种群数量越小，影响种群增长的环境阻力越小，D错误。
故选C。
2. 间种是指在一块田里同时种植两种或两种以上农作物的种植方式，是农业增产增收的重要措施之一。在种植大豆的田里，常常间种玉米；大豆的根常形成根瘤，根瘤中的根瘤菌能将空气中的氮转变成氨供大豆利用，并从大豆的根中获取有机物，根瘤破溃能向土壤释放大量的NH4+等。下列相关分析不正确的是（ ）
A. 大豆田中各种群之间的相互关系属于群落水平研究的问题
B. 大豆田中各种群的种群密度越大，物种丰富度也越大
C. 大豆和根瘤菌的种间关系属于互利共生，大豆和玉米的种间关系属于种间竞争
D. 大豆和玉米的间种模式，提高了光能利用率
【答案】B
【解析】
【分析】种间关系包括：互利共生、竞争、捕食和寄生等。根瘤菌与大豆属于互利共生关系。
【详解】A、大豆田中各种群之间的相互关系（互利共生、竞争、捕食和寄生）属于群落水平的研究问题，A正确；
B、种群密度与物种丰富度之间没有必然的联系，B错误；
C、根瘤菌能为大豆植株提供氮素，大豆则可以为根瘤菌提供有机营养，二者之间是互相依存，彼此有利的关系，属于互利共生，大豆和玉米互相竞争阳光、水和无机盐等，二者种间关系属于种间竞争，C正确；
D、玉米株高高于大豆，玉米可利用上层强光照，大豆利用下层弱光照，所以大豆和玉米的间种模式，提高了光能利用率，D正确。
故选B。
3. 马来西亚特有的寄生植物凯氏大王花（又称腐尸花）无根和叶，其花苞展开时直径可达一米，散发出腐臭的气味，吸引丽蝇为其传粉；绿色植物角蜂眉兰的花极像一只雌性胡蜂，并模仿雌性胡蜂特有的气味，吸引雄性胡蜂“上当交配”为其传粉。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 凯氏大王花和角蜂眉兰都是生产者，丽蝇和雄性胡蜂都是消费者
B. 角蜂眉兰同时发出行为信息和化学信息吸引雄性胡蜂来为其传粉
C. 上述实例说明信息传递有利于生物种群繁衍
D. 生态系统的信息传递和能量流动都是单向的
【答案】C
【解析】
【分析】1.生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者主要指动物，分解者指营腐生生活的微生物和动物。
2.生态系统中信息的类型：(1) 物理信息：生态系统中的光、声、颜色、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息。(2)化学信息：生物在生命活动过程中，产生的一些可以传递信息的化学物质。(3) 行为信息：是指某些动物通过某些特殊行为，在同种或异种生物间传递的某种信息。
3.信息传递在生态系统中的作用：(1) 个体:生命活动的正常进行，离不开信息的传递。(2) 种群：生物种群的繁衍，离不开信息的传递。(3) 群落和生态系统:能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
【详解】A、根据题干信息可知，腐尸花是寄生植物，没有根和叶，因此是消费者；角蜂眉兰是绿色植物，是生产者；丽蝇可被腐臭的气味吸引，说明营腐生生活，属于分解者；雄性胡蜂可传粉采蜜,属于消费者，A错误；
B、行为信息指某些动物通过某些特殊行为传递的某种信息，“绿色植物角蜂眉兰的花极像一只雌性胡蜂”不是行为信息；“角蜂眉兰的花能模仿雌性胡蜂特有的气味”是化学信息，B错误；
C、上述实例植物都是通过信息传递吸引动物为其传粉，说明信息传递有利于生物种群的繁衍，C正确；
D、生态系统的信息传递可以双向进行，能量流动是单向的，D错误。
故选C。
4. 厨余垃圾处理不当会对环境造成严重影响。下列不属于厨余垃圾资源化处理的是（ ）
A. 将厨余垃圾与其它垃圾混合燃烧以减少生态足迹
B. 将厨余垃圾脱水、脱盐及灭菌处理后制成牲畜饲料
C. 对厨余垃圾进行加工利用，制成有机肥料用于农业生产
D. 厨余垃圾可通过发酵工程生产乙醇用作工业原料
【答案】A
【解析】
【分析】厨余垃圾资源化处理是对垃圾资源的再生利用，实现厨余垃圾的合理处理会达到改善环境、减少碳排放等目的。
【详解】A、生态足迹是指某区域满足人口生存所需的、具有生物生产力的地域面积，将厨余垃圾与其它垃圾混合燃烧没有减少生态足迹，人类并没有对垃圾再利用，反而污染了环境，A错误；
B、将厨余垃圾脱水、脱盐及灭菌处理后制成牲畜饲料，能够实现垃圾的再利用，有利于减轻环境污染，B正确；
C、对厨余垃圾进行加工利用，制成有机肥料用于农业生产，提高了农业生产效益，是对垃圾资源的再利用，有利于减轻环境污染，C正确；
D、厨余垃圾通过发酵工程生产出乙醇用作工业原料，利于工业化生产，是对垃圾资源的再利用，有利于减轻环境污染，D正确。
故选A。
5. 下图是果酒果醋发酵的改良装置，有关说法正确的是（ ）
A. 用以上装置发酵属于传统发酵，与发酵工程的不同仅在于菌种的纯度
B. 将葡萄汁煮沸冷却后灌入约2/3瓶，密闭发酵即可得到自制葡萄酒，之后打开即可得到果醋
C. 果酒发酵和果醋发酵过程中利用的两种微生物都属于异养型微生物
D. 果酒发酵时因无氧呼吸不需要氧气、产生的气体较少，可将充气口和排气口都关闭
【答案】C
【解析】
【分析】1、果酒发酵是利用葡萄皮表面的野生酵母菌无氧呼吸产生酒精;
2、果醋发酵是利用醋酸菌在有氧条件下将糖分解成醋酸。
【详解】A、传统发酵技术与发酵工程都要进行无菌操作，但传统发酵技术防止发酵液污染的措施主要是进行有关发酵装置的消毒,灭菌不是很严格，传统发酵技术对发酵条件的控制主要通过人工控制，而发酵工程对发酵条件的控制是通过计算机系统进行全面的监测和控制，故传统发酵与发酵工程的不同不仅在于菌种的纯度，A错误；
B、发酵果酒的葡萄汁不能煮沸，会杀死葡萄皮表面的野生酵母菌，B错误;
C、果酒发酵是利用酵母菌的无氧呼吸产生酒精，果醋发酵是利用醋酸菌的有氧呼吸产生醋酸，过程中利用的两种微生物都属于异养生物，C正确;
D、果酒发酵时因无氧呼吸不需要氧气、但会产生二氧化碳，需要定期通过排气口排气，D错误。
故选C。
6. 人们在研究、利用微生物时，需用无菌技术培养获取纯种微生物，并对其进行技术或保存。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 培养基中的营养物质浓度越高，对微生物的生长越有利
B. 在接种前，需要打开紫外线灯照射半小时，之后用石炭酸喷洒桌面
C. 为得到纯培养物，需要为微生物提供合适的营养物和培养条件，培养霉菌时一般需要将培养基调至中性或碱性
D. 在用接种环接种培养物时，每一次接种的前后都需要灼烧冷却并连接前一次的末端
【答案】D
【解析】
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【详解】A、培养基中的营养物质浓度过高会导致微生物出现失水过多，甚至出现死亡的现象，对生长不利，A错误；
B、通常对接种室用紫外线照射半小时，在照射前适量喷洒石炭酸等消毒液来增强消毒效果，B错误；
C、培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，C错误；
D、在用接种环接种培养物时，每一次接种的前后都需要灼烧冷却并连接前一次的末端，以达到分离目的菌株的作用，D正确。
故选D。
7. 自生固氮菌是土壤中能够独立固定空气中N2的细菌，将玉米种子用自生固氮菌拌种后播撒，可显著提高产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分流程图如下。以下说法错误的是（ ）
A. 取样时应选取表层土壤，纯化培养时培养基中无需添加任何氮源
B. 实验过程中需要设置空白对照，同时将土样悬浊液接种到牛肉膏蛋白胨培养基上
C. 步骤④平板上的平均数量为235，所以1g土壤中大约有2.35×106个自生固氮菌
D. 鉴定固氮能力可以在相同条件、处理相同时间后测定有机氮的含量
【答案】C
【解析】
【分析】1、释涂布平板计数法的原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。统计平板上的菌落数，就能推测样品中大约含有多少活菌。
2、计算公式：每克样品中的菌株数=（C÷V）×M（C代表某一稀释度下平板生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积，M代表稀释倍数）。
【详解】A、同其他环境相比，土壤中的微生物数量最大、种类最多。在富含有机质的土壤表层，有更多的固氮菌生长，故取样时应选取表层土壤；自生固氮菌可利用空气中的氮气作为氮源，故纯化培养时培养基中无需添加任何氮源，A正确；
B、实验目的是对自生固氮菌进行分离和固氮能力测定的研究，所用培养基是选择培养基，需要将土样悬浊液接种到牛肉膏蛋白胨培养基上进行比较（用以检测选择培养基是否起到选择的作用），同时还需要设置空白对照鉴定灭菌是否彻底，B正确；
C、步骤③中的稀释梯度分别为102、103、104倍，实验中取样进行培养的是稀释倍数为104倍，步骤④平板上的平均数量为235，每克样品中的菌株数的计算方法：（平均菌落数C÷涂布的稀释液体积V）×稀释倍数M=（235÷0.1）×104=2.35×107个，C错误；
D、自生固氮菌是土壤中能够独立固定空气中N2的细菌，其能够将N2转化为有机氮，故鉴定固氮能力可以在相同条件、处理相同时间后测定有机氮的含量，D正确。
故选C。
8. 随着人们对发酵原理的认识，微生物纯培养技术的建立，以及封闭式发酵罐的成功设计，人们能够在严格控制的环境条件下大规模生产发酵产品，发酵工程逐渐形成。下列关于发酵工程的叙述中错误的是（ ）
A. 性状优良的菌种可以来自天然菌种、也可以是诱变育种或基因工程育种获得的
B. 发酵的环境条件不仅影响微生物的生长繁殖，还会影响到微生物代谢物的形成
C. 黑曲霉可以用来生产酱油，也可以用于生产食品添加剂
D. 利用苏云金杆菌能产生伴孢晶体，可以用来做微生物饲料，也可以将该基因导入到植物细胞中进行表达
【答案】D
【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新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【详解】A、现代发酵工程中，用于发酵的菌种既可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得，A正确；
B、发酵过程需要适宜的温度和pH等条件，环境条件的变化会对微生物的生长繁殖和微生物代谢物的形成产生一定的影响，B正确；
C、以大豆为主要原料，利用霉菌，如黑曲霉可以生产酱油将原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸，然后经淋洗、调制可以制成酱油产品，此外利用黑曲霉也可以生产食品添加剂--柠檬酸，C正确；
D、利用苏云金杆菌能产生伴孢晶体，可以用来做微生物农药，用于防治农林害虫，D错误。
故选D。
9. 下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是（ ）
A. 菊花茎段培养前需用适宜浓度的酒精和次氯酸钠的混合液消毒
B. 菊花组织培养的全过程都要在有光条件下进行
C. 只有再分化的过程中存在基因的选择性表达，脱分化的过程中不存在
D. 组培苗移植之前，需要用流水清洗掉根部的培养基
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、流水冲洗后的外植体先用酒精消毒，无菌水清洗后再用次氯酸钠消毒，A错误；
B、菊花组织培养过程中，诱导愈伤组织期间一般不需要光照，B错误；
C、脱分化和再分化过程中都存在基因选择性表达过程，C错误；
D、用流水清洗掉根部的培养基后，将幼苗移植消过毒的蛭石或珍珠岩环境中，待其长壮后移栽入土，D正确。
故选D。
10. 细胞工程作为科学研究的一种手段，已经渗入到生物工程的各个方面，成为必不可少的配套技术，在农林、园艺和医学等领域中，细胞工程正在为人类做出巨大的贡献。下列叙述正确的是（ ）
A. 植物细胞培养和动物细胞培养一般都用液体培养基，且培养基成分基本相同
B. 动物细胞培养过程中可能出现接触抑制现象，植物细胞培养过程中不会出现
C. 植物原生质体融合和动物细胞融合的方法有电融合法、PEG法、灭活病毒诱导法等
D. 植物组织培养技术和动物细胞核移植技术均能体现细胞的全能性
【答案】B
【解析】
【分析】1、动物细胞培养条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌②添加一定量的抗生素③定期更换培养液，以清除代谢废物。（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。（3）温度和pH：哺乳动物多以36.5℃为宜，最适pH为7.2-7.4。（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH。）
2、植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、动物细胞培养与植物组织培养所用的培养基成分基本不同，如动物细胞培养需要加入血清，而植物组织培养需加入植物激素，A错误；
B、动物细胞进行培养时，有的细胞需要贴壁生长，该类细胞在培养过程中可能出现接触抑制现象，植物细胞培养过程中不会出现，B正确；
C、灭活的病毒诱导是动物细胞融合的特有方法，植物原生质体融合无此方法，C错误；
D、植物组织培养技术能体现细胞的全能性，但动物细胞核移植技术体现的是动物细胞核的全能性，D错误。
故选B。
11. 心肌长期负荷过重引起的心肌细胞肥大、间质纤维化等过程称为心肌重塑，与基因Snhg5过表达相关，Snhg5转录出的RNA并不翻译产生蛋白质，而是以RNA的形式发挥调节作用。通过基因工程构建了人心肌细胞特异性过表达Snhg5的转基因载体α‑MHC‑Snhg5‑hGH，将其导入动物的受精卵中，通过受精卵移植得到稳定携带外源目的基因的动物子代为心肌细胞特异性Snhg5转基因小鼠。结合题干信息，以下说法中不合理的是（ ）
A. 可以使用促性腺激素作用于雌性小鼠超数排卵
B. 可以使用显微注射法将转基因载体α‑MHC‑Snhg5‑hGH导入到小鼠受精卵中
C. 该小鼠可以作为研究心肌重塑疾病的模型小鼠，利于人类用来研究相关的治疗药物
D. 可以使用凝胶电泳法分离心肌细胞的蛋白质，检查目的基因是否表达
【答案】D
【解析】
【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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、为了获得较多卵母细胞，用促性腺激素对雌性小鼠进行超数排卵处理，A正确；
B、将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法，由于受精卵的全能性较高，故可以使用显微注射法将转基因载体α‑MHC‑Snhg5‑hGH导入到小鼠受精卵中，B正确；
C、分析题意，心肌长期负荷过重引起的心肌细胞肥大、间质纤维化等过程称为心肌重塑，与基因Snhg5过表达相关，而该小鼠是心肌细胞特异性Snhg5转基因小鼠，故该小鼠可以作为研究心肌重塑疾病的模型小鼠，利于人类用来研究相关的治疗药物，C正确；
D、凝胶电泳法鉴定蛋白质时，迁移速度最快的是相对分子量最小的蛋白质，利用凝胶电泳法可以分离不同大小的蛋白质，但不能确定是哪种蛋白质，不能用于检查目的基因是否表达，D错误。
故选D。
12. 生物工程应用广泛，成果丰硕，下列对应工程技术应用正确的是（ ）
A. 利用乳腺反应器生产药物，属于基因工程与动物细胞工程
B. 制造一种能降解石油的“超级细菌”属于发酵工程
C. 利用苏云金芽孢杆菌制成生物农药属于基因工程
D. 人工生产牛胰岛素属于蛋白质工程
【答案】C
【解析】
【分析】动物基因工程的应用：培育快速生长的转基因动物，如转基因绵羊、转基因鲤鱼；改善畜产品品质的转基因动物，如乳汁中含乳糖较少的转基因牛；生产药物的转基因动物，如利用乳腺生物反应器生产药物；作器官移植供体的转基因动物，如无免疫排斥的转基因猪。
【详解】A、科学家们将药用蛋白基因导入动物的受精卵中，培养出转基因动物，让药用蛋白基因只在乳腺细胞中表达，利用乳腺生物反应器生产药物，这属于动物基因工程的应用，A错误；
B、野生型的假单胞杆菌只能分解石油中的一种烃类，科学家利用基因工程技术，制造出一种能分解石油中3种烃类的“超级细菌”，提高了石油的降解速率，这属于基因工程的应用，B错误；
C、我国科学家将苏云金芽孢杆菌中能够产生杀虫毒素的基因转移到棉花体内，成功培育了一系列抗虫棉品种，该项生物技术属于基因工程，C正确；
D、将人的基因导入大肠杆菌体内，使其产生大量胰岛素属于基因工程，D错误。
故选C。
二、不定项选择题
13. 垃圾分类是对垃圾进行有效处置的一种科学管理方法，处理生活垃圾的有效方法之一是利用微生物对其进行降解，下图表示的是筛选高效降解淀粉菌种的过程。相关叙述正确的是（ ）
A. 配制培养基时可以向培养基中加抗生素，以达到抑制杂菌生长的目的
B. 培养皿、培养瓶可以进行干热灭菌，培养基只能进行湿热灭菌
C. 选择培养基的唯一碳源为淀粉，在培养基上长出的菌落就是能分解淀粉的菌
D. 菌落②比菌落①形成的透明圈大，所以菌落②分解淀粉的能力一定大于菌落①
【答案】B
【解析】
【分析】在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。
【详解】A、配制培养基时，为了防止杂菌污染，需要对培养基进行灭菌，但不能加入抗生素，因抗生素可能会杀死目的菌种，A错误；
B、进行灭菌时应根据灭菌对象选择不同方法，培养皿、培养瓶等玻璃制品可以进行干热灭菌，而培养基只能进行湿热灭菌，B正确；
C、选择培养基的唯一碳源为淀粉，能在培养基中生长的微生物一般为异养微生物，理论上在培养基上长出的菌落是能分解淀粉的菌，但可能也有自养微生物繁殖，故还需进一步筛选，C错误；
D、结合C分析可知，菌落②比菌落①产生的透明圈直径大，还应比较透明圈与菌落直径的比值大小，D错误。
故选B。
14. 2018年中国科研团队利用一只流产的雌性猕猴胚胎的成纤维细胞经克隆得到一对克隆猴“姐妹花”，它们的诞生具有重大意义。其中几个关键的技术创新与突破有：①在将供体细胞注入去核的卵母细胞前用灭活的病毒短暂处理；②通过反复试验，可以在10秒之内对卵母细胞进行去核操作，在15秒之内将供体细胞注入到去核的卵母细胞里；③将组蛋白去甲基化酶的mRNA和组蛋白脱乙酰酶抑制剂注入重构胚。以下相关叙述正确的是（ ）
A. ②中描述的操作可大大减少对卵母细胞的损伤
B. 组蛋白去甲基化酶的mRNA的作用机制是降低组蛋白甲基化水平
C. 组蛋白脱乙酰酶抑制剂的作用机制是降低组蛋白的乙酰化水平
D. 克隆猴与人类遗传背景更接近，以其为模型研发药物可有效缩短药物研发进程
【答案】ABD
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。
【详解】A、②中描述的操作在10秒之内对卵母细胞进行去核操作，在15秒之内将供体细胞注入到去核的卵母细胞里，提高了操作的精确性，缩短了操作时间，可以大大减少对卵母细胞的损伤，可提高操作成功率，A正确；
BC、题干中“将组蛋白去甲基化酶的mRNA和组蛋白脱乙酰酶抑制剂注入重构胚”，可推测重构胚组蛋白的甲基化水平高对提高胚胎发育率有抑制作用，组蛋白的乙酰化水平高有利于提高胚胎发育率，故组蛋白去甲基化酶的mRNA的作用机制是降低组蛋白甲基化水平 ，组蛋白脱乙酰酶抑制剂的作用机制是提高组蛋白的乙酰化水平，B正确，C错误；
D、克隆猴是非人灵长类，与人类亲缘关系非常接近，研发出的药物用于人类患者出现无效或副作用的几率大大降低，可有效缩短药物研发进程，D正确。
故选ABD。
15. 以下是有关分离与鉴别DNA的技术，其中说法正确的是（ ）
A. DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最大
B. PCR的两种引物一般20-30个核苷酸，过长易发生引物内部的折叠
C. 对PCR循环30次之后的DNA分子进行琼脂糖凝胶电泳，与标样对照判断是否存在目的基因片段
D. 琼脂糖凝胶电泳从阴极加样，分子量较大的接近于加样孔
【答案】BC
【解析】
【分析】用凝胶色谱法分离蛋白质的原理是蛋白质分子量大小不同导致有些蛋白质能进入凝胶颗粒，另一些不能，所以迁移速度不同，将分子量不同的蛋白质分离，电泳的原理是利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离的目的。
【详解】A、DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14mol/L的NaCl溶液中的最低，A错误；
B、PCR的两种引物一般20-30个核苷酸，过长易发生引物内部的折叠，导致PCR扩增失败，B正确；
C、PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳技术进行鉴定，对PCR循环30次之后的DNA分子进行琼脂糖凝胶电泳，与标样对照判断是否存在目的基因片段，C正确；
D、DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH条件下，这些基团可以带上正电荷或负电荷，在电场作用下，这些带电分子就会向着与它所带电荷相反的电极移动，则加样时，可根据DNA分子所带电荷的不同，从阴极或者阳极加样，其中分子量大的蛋白质移动慢，接近于加样孔，D错误。
故选BC。
16. 蜘蛛丝（丝蛋白）有着超强的抗张强度，可制成防弹背心、降落伞绳等。科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法——培育转基因蜘蛛羊。以下叙述正确的是（ ）
A. 从蜘蛛细胞中直接提取的丝蛋白基因与逆转录获得的丝蛋白基因，两者的主要区别在于启动子、终止子
B. 在PCR中获取引物可以从GenBank获得丝蛋白基因序列，设计两个不同的引物
C. 该过程需要在蜘蛛羊的泌乳期定向诱导蜘蛛丝蛋白基因基因选择性表达
D. 可以使用PCR等技术检测山羊的染色体DNA是否插入了丝蛋白基因或者检测丝蛋白基因是否转录出mRNA
【答案】ABD
【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复制。（3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。（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：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。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。
【详解】A、从蜘蛛细胞中直接提取的丝蛋白基因与逆转录获得的丝蛋白基因，两者的主要区别在于逆转录获得的丝蛋白基因没有启动子、终止子，A正确；
B、在PCR中获取引物可以从GenBank（基因库）获得丝蛋白基因序列，设计两个不同的引物，以保证两条子链从5'--3'端延伸，B正确；
C、该过程无需诱导，在蜘蛛羊的泌乳期，蜘蛛丝蛋白基因会自行在相应细胞进行选择性表达，C错误；
D、在分子水平的检测，可以使用PCR等技术检测山羊的染色体DNA是否插入了丝蛋白基因或者检测丝蛋白基因是否转录出mRNA，D正确。
故选ABD。
三、非选择题
17. 种群、群落、生态系统是生命系统的三个结构层次，下图1是稻–萍–蟹立体种养模式图，图2是该生态系统中能量流经第二营养级的示意图（图中的数值表示能量，单位是10 kJ/m2•a），图3表示生物圈中部分碳循环示意图。请据图回答：
（1）稻-萍-蟹立体种养模式利用的是群落的__结构，输入该生态系统的能量形式是________________。
（2）图2中的C代表_____________，能量从第二营养级到第三营养级的传递效率是_________。
（3）我国承诺力争在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。
①“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式，抵消CO2排放总量，实现相对“零排放”。达“碳中和”时，图3中X1过程吸收的CO2总量________（“大于”、“等于”或“小于”）Y1、Y2、Y3和Z4过程释放的CO2总量。建立绿色低碳循环体系需要世界各国共同参与，主要原因是__________________________________。
②植树造林是缓解温室效应的重要措施之一，依据生态工程的_________原理，造林的树种应以本地树种为主。
【答案】（1） ①. 垂直 ②. 光能和化学能##生产者固定的太阳能和人工输入的饵料等有机物中含有的化学能
（2） ①. 初级消费者用于生长、发育、繁殖所需的能量 ②. 17.6%
（3） ①. 大于 ②. 碳循环具有全球性 ③. 协调
【解析】
【分析】据图分析，图2中A表示初级消费者的同化量，C表示初级消费者用于生长、发育、繁殖所需的能量，B表示流向分解者的能量；图3中甲为生产者，乙为初级消费者，丙为次级消费者，丁为分解者。
【小问1详解】
垂直结构是群落中不同生物的垂直分层现象，稻–萍–蟹立体种养模式充分利用了群落的垂直结构，实现了水稻和河蟹的双丰收；根据图1可知，流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和投放的饵料中的有机物所含有的化学能，因此输入该生态系统的能量形式有光能和有机物中的化学能。
【小问2详解】
据图可知，图2中A表示初级消费者的同化量，C是同化量减去呼吸作用消耗后剩余的能量，表示初级消费者用于生长、发育、繁殖所需的能量；能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，第三营养级的同化量=摄入量-粪便量=500-60=440（×10kJ/m2·a），第二营养级的同化量=呼吸作用以热能形式散失的能量+第二营养级用于生长、发育、繁殖所需的能量=1220+1280=2500（×10kJ/m2·a），故从第二营养级到第三营养级的能量传递效率是440（×10kJ/m2·a）/2500（×10kJ/m2·a）×100%≈17.6%。
【小问3详解】
①据图分析，Y1、Y2、Y3表示甲、乙、丙的呼吸作用，Z4表示分解者的分解作用，达“碳中和”时，X1过程吸收的CO2总量应等于CO2排放总量，而CO2排放总量除包括Y1、Y2、Y3和Z4过程释放的CO2外，还包括化石燃料的开采和使用过程中排放的CO2，故到“碳中和”时，X1过程吸收的CO2总量大于Y1、Y2、Y3和Z4过程释放的CO2总量；由于碳循环具有全球性，故建立绿色低碳循环体系需要世界各国共同参与。
②为避免外来物种入侵，保证本地生态系统的安全性，且本地物种具有较高的生态适应性，故造林的树种应以本地树种为主这遵循了生态工程的协调原理。
18. 近年来，植物细胞工程研究发展较快，其中植物原生质体及其融合技术作为一个研究分支也日益受到关注。非对称融合是在原生质体融合前，有意识地用射线对一亲本的原生质体进行照射，再和另一亲本原生质体融合，这样可以得到只转移部分基因的杂种植株，提高育性，缩短育种时间。某实验小组欲利用非对称融合将薇甘菊与玫瑰茄的原生质体进行融合，获得杂种愈伤组织，以期得到同时具有两者优良性状的杂种细胞系。请分析回答下列问题：
（1）薇甘菊与玫瑰茄细胞应分别置于含有_________________酶__________（“低渗”、“等渗”或“高渗”）溶液中，以制备原生质体。
（2）对薇甘菊与玫瑰茄的原生质体进行非对称融合时，在融合前，先用射线对供体亲本的原生质体进行照射，此操作的目的是___________，再和另一受体亲本原生质体融合。非对称融合得到的不对称杂种细胞含有受体亲本的_____________（“全部”或“部分”）遗传物质。
（3）薇甘菊与玫瑰茄的原生质体融合形成的杂种细胞需要经过_______________技术才能获得完整植株。在该过程中诱导细胞分裂和分化的关键激素是生长素和细胞分裂素，其中_____________（激素名称）占比高时，更有利于生根。
【答案】（1） ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 等渗
（2） ①. 造成DNA断裂或获得含有部分基因的原生质体 ②. 全部
（3） ① 植物组织培养 ②. 生长素
【解析】
【分析】植物体细胞杂交过程：先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体，借助物理或化学方法诱导原生质体融合，得到的杂种细胞再经过诱导形成愈伤组织，并进一步发育成完整植株。
小问1详解】
由植物细胞变成原生质体，需要去掉细胞壁，细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，酶具有专一性，所以应用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁。为保证原生质体正常的形态，含有纤维素酶和果胶酶的溶液浓度应与细胞内的溶液等渗。
【小问2详解】
根据题干可知，有意识地用射线对一亲本的原生质体进行照射，再和另一亲本原生质体融合，这样可以得到只转移部分基因的杂种，说明用射线对供体亲本的原生质体进行照射，此操作的目的是造成DNA断裂或获得含有部分基因的原生质体，受体没有经过射线处理，由此得到的不对称杂种含有受体的全部遗传物质。
【小问3详解】
筛选出所需的杂种细胞后，还要采用植物组织培养技术才能获得完整植株；生长素的占比高时，更利于诱导生根；细胞分裂素的占比高时，更利于诱导生芽。
19. 如图是科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导胚胎干细胞（iPS细胞），继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠的流程。请分析回答：
（1）黑鼠的体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞，使细胞的全能性__________（“提高”或“降低”）。
（2）灰鼠体内受精过程中，精子触及卵细胞膜时，发生__________反应阻止多精入卵，__________________后激活卵子完成减数分裂Ⅱ。
（3）在胚胎移植前，应对图中的灰鼠和白鼠进行___________处理，为灰鼠胚胎移入白鼠体内提供相同的生理环境。
（4）科学家同时还利用图中的三只鼠通过体细胞核移植技术得到克隆鼠Y。在该过程中，通常使用__________法使黑鼠的体细胞和灰鼠的去核卵母细胞融合。但是克隆鼠Y和克隆鼠X的性状不完全相同，若不考虑环境因素的影响，造成该现象的原因可能是___________________。
【答案】（1）提高 （2） ①. 卵细胞膜反应 ②. 精子入卵
（3）同期发情 （4） ①. 机械振荡、电刺激、PEG诱导、灭活的病毒 ②. 核移植技术需要卵细胞，卵细胞的细胞质基因对性状有一定影响
【解析】
【分析】胚胎干细胞的特点：具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外，在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。
【小问1详解】
黑鼠体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞的过程与植物组织培养中的脱分化过程类似，是组织细胞恢复分裂能力的过程，iPS细胞与小鼠内细胞团一样，具有全能性，该过程结束后，细胞的全能性提高。
【小问2详解】
精子外膜和卵黄膜融合，精子入卵后，卵黄膜会拒绝其他精子再进入卵内的过程，即卵细胞膜反应。精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核。
【小问3详解】
在胚胎移植前，为灰鼠胚胎移入白鼠体内提供相同的生理环境，则胚胎细胞供体（灰鼠）代孕母鼠（白鼠）需要进行同期发情处理。
【小问4详解】
促使细胞融合的方法有机械振荡、电刺激、PEG诱导、灭活的病毒诱导等。不考虑环境因素的影响，克隆鼠X和克隆鼠Y的性状不是完全相同，因为克隆鼠X的细胞质基因来源于黑鼠的卵细胞，克隆鼠Y的细胞质基因来源于灰鼠的卵细胞，卵细胞的细胞质基因对性状有一定影响。
20. 1845年，巴斯德发现并分离培养了纯种酵母。1996年6月，在国际互联网的公共数据库中公布了酿酒酵母的完整基因组顺序，它含有16条染色体，全长为12068 kb。酿酒酵母作为单细胞真核生物的代表，发酵工艺成熟，生物安全性高，用于燃料乙醇与酒业生产，也广泛应用于畜牧养殖业和饲料工业。
（1）在传统酒精发酵中的酵母菌菌种来自于___________________，存在菌种纯度低、质量不高的问题，虽然随着酵母菌大量繁殖使得发酵液中_________________________（答两点）抑制杂菌繁殖，但是仍存在杂菌与其他代谢物，为提高酒的质量需要对寻找酿酒酵母的纯种进行进一步的分析。
（2）在实验室使用“马铃薯、葡萄、琼脂、蒸馏水”对酵母菌培养液进行纯化，其中马铃薯提供的是________________，可以使用的纯化方法有____________________（答两种）。
（3）纯化后得到的菌种（B0213\EC1118\FN10\RV002）需要进一步筛选，经培养发酵后，测得如下图所示的结果，选择_____________(填菌株型号)最为合适。在发酵结束后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥。同时因为酵母菌含有丰富的蛋白质，可以生产___________________作为饲料。
【答案】（1） ①. 附着于葡萄皮等上的野生型酵母菌 ②. 溶氧量降低、pH减小
（2） ①. 碳源 ②. 平板划线法、稀释涂布平板法
（3） ①. B0213 ②. 单细胞蛋白
【解析】
【分析】马铃薯主要成分为淀粉，为酵母菌提供碳源，可通过平板划线法和稀释涂布平板法进行纯化。
由图可知，B0213发酵产物甲醇含量较低，抗氧化能力较强，适合作为发酵菌株。
【小问1详解】
在传统酒精发酵中的酵母菌菌种来自于附着于葡萄皮等上的野生型酵母菌，随着发酵的进行，无氧、呈酸性的发酵液可抑制其他杂菌的繁殖。
【小问2详解】
马铃薯主要成分为淀粉，为酵母菌提供碳源，可通过平板划线法和稀释涂布平板法进行纯化。
【小问3详解】
甲醇对人体有害，应选择最终产物甲醇较少，抗氧化能较强的菌株进行发酵，由图可知，B0213符合发酵要求。酵母菌含有丰富的蛋白质，可以生产单细胞蛋白作为饲料。
21. 人乳头瘤病毒HPV是双链DNA病毒，可以引起人皮肤粘膜上皮增生。HPV病毒的DNA分子与健康细胞的细胞核结合，利用细胞产生出两种蛋白E6、E7，它们会附着在抑癌基因p53和pRb上，并关闭它们的功能。默沙东九价HPV疫苗是利用酿酒酵母菌进行生产。
（1）相较于其他模式生物而言，酵母菌具有___________________________等特点，能更快获得工程目标。
（2）下图为重组质粒构建的过程，其中AvrⅡ的酶切序列与位点是C↓CTAGG；SnaBI的酶切序列与位点是TAC↓GTA；SacI 的酶切序列与位点是GAGCT↓C；BglII 的酶切序列与位点是 A↓GATCT。在对HPV的DNA进行PCR扩增时，需要设计两种引物以保证目的基因和质粒有相同的限制酶识别序列，根据选择的质粒及各限制酶识别序列，引物中需要有序列___________________。将得到的重组质粒置于含有Ca2+的酿酒酵母培养液中，酵母菌吸收后，接种到___________________培养基上进行初步筛选，得到含有该质粒的酵母菌，挑取菌落转移到96孔板上培养，利用___________________技术鉴定筛选确实表达了HPV的E6、E7蛋白质的酿酒酵母，再进行扩大培养。
（3）在宫颈癌筛查中有HPV检查，取病宫颈组织和局部粘液、分泌物进行HPV-DNA检测。病毒DNA的检测一般采取Real-time PCR技术即实时荧光测序（如下图所示），需要的物质有___________________、4种脱氧核苷酸、患者的组织或分泌物、水、缓冲液、两种引物 。探针序列含有HPV的特定序列，随着PCR循环次数的增加，很快就检测到了荧光，说明该患者___________________（有\没有）HPV病毒。
【答案】（1）繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少
（2） ①. CTAGG-和-TAC（或-GGATC和-ATG） ②. 含有氨苄青霉素 ③. 抗原-抗体杂交
（3） ①. 耐高温的DNA聚合酶 ②. 有
【解析】
【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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
酵母菌属于单细胞生物，具有繁殖快、传物质相对较少等特点，可更快获得工程目标，故常用酵母菌做受体细胞。
【小问2详解】
分析题意可知 ，在对HPV的DNA进行PCR扩增时，需要设计两种引物以保证目的基因和质粒有相同的限制酶识别序列，据图可知，SacI 和BglII 会破坏启动子，而SnaBI和AvrⅡ位于启动子和终止子之间，故可选择这两种酶进行切割，故引物中需要有-CTAGG-和-TAC（或-GGATC和-ATG）的识别序列；据图可知，质粒中含有氨苄青霉素抗性基因，故可在含有氨苄青霉素的培养基上进行初步筛选；抗原与抗体的结合具有特异性，且E6、E7属于蛋白质，故可利用抗原-抗体杂交技术鉴定筛选确实表达了HPV的E6、E7蛋白质的酿酒酵母。
【小问3详解】
PCR是一项体外扩增DNA的技术，该过程主要通过控制温度实现，由于温度可高达90℃以上，故该反应体系中需要有耐高温的DNA聚合酶、4种脱氧核苷酸、患者的组织或分泌物、水、缓冲液、两种引物；分析题意，探针序列含有HPV的特定序列，若随着PCR循环次数的增加，很快就检测到了荧光，说明该患者含有相应的能与HPV互补配对的碱基序列，即有HPV病毒。
雅礼教育集团2023年上学期期中考试试卷
高二生物
一、单项选择题
1. 某封闭种群数量增长的形式呈“S”形曲线，K值为环境容纳量，如图为该种群的（K值﹣种群数量）/K值随种群数量变化的曲线（设K值为200）。下列相关分析合理的是（ ）
A. 该种群的增长速率与种群数量呈负相关
B. 为获得最大的持续捕捞量，应在S2点对应的时刻捕捞
C. 种群的年龄结构在S2、S3、 S4点时都是增长型
D. （K值﹣种群数量）/K值越小，影响种群增长的环境阻力也越小
【答案】C
【解析】
【分析】S形增长曲线：在自然界中，环境条件是有限的，因此，种群不可能按照“J”形曲线无限增长。当种群在一个有限的环境中增长时，随着种群密度的上升，个体间由于有限的空间、食物和其他生活条件而引起的种内斗争必将加剧，以该种群生物为食的捕食者的数量也会增加，这就会使这个种群的出生率降低，死亡率增高，从而使种群数量的增长率下降；当种群数量达到环境条件所允许的最大值时，种群数量将停止增长，有时会在K值保持相对稳定。
【详解】A、图中的种群数量变化为自然条件下的种群数量变化，分析曲线可知，该种群增长速率与在S1～S3时呈正相关，A错误；
B、分析题意可知，该种群的K值是200，S3点对应的种群数量为K/2，此时的增长速率最大，为获得最大的持续捕捞量，应在种群数量高于S3点时（如图中的S4）进行捕捞，且使捕捞后的数量保持在K/2，这样可以使种群数量快速增长，B错误；
C、种群的年龄结构在S2、S3、 S4点时均未到达K值，种群的出生率大于死亡率，故都是增长型，C正确；
D、据图可知，（K值－种群数量）/K值越大，种群数量越小，影响种群增长的环境阻力越小，D错误。
故选C。
2. 间种是指在一块田里同时种植两种或两种以上农作物的种植方式，是农业增产增收的重要措施之一。在种植大豆的田里，常常间种玉米；大豆的根常形成根瘤，根瘤中的根瘤菌能将空气中的氮转变成氨供大豆利用，并从大豆的根中获取有机物，根瘤破溃能向土壤释放大量的NH4+等。下列相关分析不正确的是（ ）
A. 大豆田中各种群之间的相互关系属于群落水平研究的问题
B. 大豆田中各种群的种群密度越大，物种丰富度也越大
C. 大豆和根瘤菌的种间关系属于互利共生，大豆和玉米的种间关系属于种间竞争
D. 大豆和玉米的间种模式，提高了光能利用率
【答案】B
【解析】
【分析】种间关系包括：互利共生、竞争、捕食和寄生等。根瘤菌与大豆属于互利共生关系。
【详解】A、大豆田中各种群之间的相互关系（互利共生、竞争、捕食和寄生）属于群落水平的研究问题，A正确；
B、种群密度与物种丰富度之间没有必然的联系，B错误；
C、根瘤菌能为大豆植株提供氮素，大豆则可以为根瘤菌提供有机营养，二者之间是互相依存，彼此有利的关系，属于互利共生，大豆和玉米互相竞争阳光、水和无机盐等，二者种间关系属于种间竞争，C正确；
D、玉米株高高于大豆，玉米可利用上层强光照，大豆利用下层弱光照，所以大豆和玉米的间种模式，提高了光能利用率，D正确。
故选B。
3. 马来西亚特有的寄生植物凯氏大王花（又称腐尸花）无根和叶，其花苞展开时直径可达一米，散发出腐臭的气味，吸引丽蝇为其传粉；绿色植物角蜂眉兰的花极像一只雌性胡蜂，并模仿雌性胡蜂特有的气味，吸引雄性胡蜂“上当交配”为其传粉。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 凯氏大王花和角蜂眉兰都是生产者，丽蝇和雄性胡蜂都是消费者
B. 角蜂眉兰同时发出行为信息和化学信息吸引雄性胡蜂来为其传粉
C. 上述实例说明信息传递有利于生物种群繁衍
D. 生态系统的信息传递和能量流动都是单向的
【答案】C
【解析】
【分析】1.生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者主要指动物，分解者指营腐生生活的微生物和动物。
2.生态系统中信息的类型：(1) 物理信息：生态系统中的光、声、颜色、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息。(2)化学信息：生物在生命活动过程中，产生的一些可以传递信息的化学物质。(3) 行为信息：是指某些动物通过某些特殊行为，在同种或异种生物间传递的某种信息。
3.信息传递在生态系统中的作用：(1) 个体:生命活动的正常进行，离不开信息的传递。(2) 种群：生物种群的繁衍，离不开信息的传递。(3) 群落和生态系统:能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。
【详解】A、根据题干信息可知，腐尸花是寄生植物，没有根和叶，因此是消费者；角蜂眉兰是绿色植物，是生产者；丽蝇可被腐臭的气味吸引，说明营腐生生活，属于分解者；雄性胡蜂可传粉采蜜,属于消费者，A错误；
B、行为信息指某些动物通过某些特殊行为传递的某种信息，“绿色植物角蜂眉兰的花极像一只雌性胡蜂”不是行为信息；“角蜂眉兰的花能模仿雌性胡蜂特有的气味”是化学信息，B错误；
C、上述实例植物都是通过信息传递吸引动物为其传粉，说明信息传递有利于生物种群的繁衍，C正确；
D、生态系统的信息传递可以双向进行，能量流动是单向的，D错误。
故选C。
4. 厨余垃圾处理不当会对环境造成严重影响。下列不属于厨余垃圾资源化处理的是（ ）
A. 将厨余垃圾与其它垃圾混合燃烧以减少生态足迹
B. 将厨余垃圾脱水、脱盐及灭菌处理后制成牲畜饲料
C. 对厨余垃圾进行加工利用，制成有机肥料用于农业生产
D. 厨余垃圾可通过发酵工程生产乙醇用作工业原料
【答案】A
【解析】
【分析】厨余垃圾资源化处理是对垃圾资源的再生利用，实现厨余垃圾的合理处理会达到改善环境、减少碳排放等目的。
【详解】A、生态足迹是指某区域满足人口生存所需的、具有生物生产力的地域面积，将厨余垃圾与其它垃圾混合燃烧没有减少生态足迹，人类并没有对垃圾再利用，反而污染了环境，A错误；
B、将厨余垃圾脱水、脱盐及灭菌处理后制成牲畜饲料，能够实现垃圾的再利用，有利于减轻环境污染，B正确；
C、对厨余垃圾进行加工利用，制成有机肥料用于农业生产，提高了农业生产效益，是对垃圾资源的再利用，有利于减轻环境污染，C正确；
D、厨余垃圾通过发酵工程生产出乙醇用作工业原料，利于工业化生产，是对垃圾资源的再利用，有利于减轻环境污染，D正确。
故选A。
5. 下图是果酒果醋发酵的改良装置，有关说法正确的是（ ）
A. 用以上装置发酵属于传统发酵，与发酵工程的不同仅在于菌种的纯度
B. 将葡萄汁煮沸冷却后灌入约2/3瓶，密闭发酵即可得到自制葡萄酒，之后打开即可得到果醋
C. 果酒发酵和果醋发酵过程中利用的两种微生物都属于异养型微生物
D. 果酒发酵时因无氧呼吸不需要氧气、产生的气体较少，可将充气口和排气口都关闭
【答案】C
【解析】
【分析】1、果酒发酵是利用葡萄皮表面的野生酵母菌无氧呼吸产生酒精;
2、果醋发酵是利用醋酸菌在有氧条件下将糖分解成醋酸。
【详解】A、传统发酵技术与发酵工程都要进行无菌操作，但传统发酵技术防止发酵液污染的措施主要是进行有关发酵装置的消毒,灭菌不是很严格，传统发酵技术对发酵条件的控制主要通过人工控制，而发酵工程对发酵条件的控制是通过计算机系统进行全面的监测和控制，故传统发酵与发酵工程的不同不仅在于菌种的纯度，A错误；
B、发酵果酒的葡萄汁不能煮沸，会杀死葡萄皮表面的野生酵母菌，B错误;
C、果酒发酵是利用酵母菌的无氧呼吸产生酒精，果醋发酵是利用醋酸菌的有氧呼吸产生醋酸，过程中利用的两种微生物都属于异养生物，C正确;
D、果酒发酵时因无氧呼吸不需要氧气、但会产生二氧化碳，需要定期通过排气口排气，D错误。
故选C。
6. 人们在研究、利用微生物时，需用无菌技术培养获取纯种微生物，并对其进行技术或保存。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 培养基中的营养物质浓度越高，对微生物的生长越有利
B. 在接种前，需要打开紫外线灯照射半小时，之后用石炭酸喷洒桌面
C. 为得到纯培养物，需要为微生物提供合适的营养物和培养条件，培养霉菌时一般需要将培养基调至中性或碱性
D. 在用接种环接种培养物时，每一次接种的前后都需要灼烧冷却并连接前一次的末端
【答案】D
【解析】
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【详解】A、培养基中的营养物质浓度过高会导致微生物出现失水过多，甚至出现死亡的现象，对生长不利，A错误；
B、通常对接种室用紫外线照射半小时，在照射前适量喷洒石炭酸等消毒液来增强消毒效果，B错误；
C、培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，C错误；
D、在用接种环接种培养物时，每一次接种的前后都需要灼烧冷却并连接前一次的末端，以达到分离目的菌株的作用，D正确。
故选D。
7. 自生固氮菌是土壤中能够独立固定空气中N2的细菌，将玉米种子用自生固氮菌拌种后播撒，可显著提高产量并降低化肥的使用量。科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分流程图如下。以下说法错误的是（ ）
A. 取样时应选取表层土壤，纯化培养时培养基中无需添加任何氮源
B. 实验过程中需要设置空白对照，同时将土样悬浊液接种到牛肉膏蛋白胨培养基上
C. 步骤④平板上的平均数量为235，所以1g土壤中大约有2.35×106个自生固氮菌
D. 鉴定固氮能力可以在相同条件、处理相同时间后测定有机氮的含量
【答案】C
【解析】
【分析】1、释涂布平板计数法的原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。统计平板上的菌落数，就能推测样品中大约含有多少活菌。
2、计算公式：每克样品中的菌株数=（C÷V）×M（C代表某一稀释度下平板生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积，M代表稀释倍数）。
【详解】A、同其他环境相比，土壤中的微生物数量最大、种类最多。在富含有机质的土壤表层，有更多的固氮菌生长，故取样时应选取表层土壤；自生固氮菌可利用空气中的氮气作为氮源，故纯化培养时培养基中无需添加任何氮源，A正确；
B、实验目的是对自生固氮菌进行分离和固氮能力测定的研究，所用培养基是选择培养基，需要将土样悬浊液接种到牛肉膏蛋白胨培养基上进行比较（用以检测选择培养基是否起到选择的作用），同时还需要设置空白对照鉴定灭菌是否彻底，B正确；
C、步骤③中的稀释梯度分别为102、103、104倍，实验中取样进行培养的是稀释倍数为104倍，步骤④平板上的平均数量为235，每克样品中的菌株数的计算方法：（平均菌落数C÷涂布的稀释液体积V）×稀释倍数M=（235÷0.1）×104=2.35×107个，C错误；
D、自生固氮菌是土壤中能够独立固定空气中N2的细菌，其能够将N2转化为有机氮，故鉴定固氮能力可以在相同条件、处理相同时间后测定有机氮的含量，D正确。
故选C。
8. 随着人们对发酵原理的认识，微生物纯培养技术的建立，以及封闭式发酵罐的成功设计，人们能够在严格控制的环境条件下大规模生产发酵产品，发酵工程逐渐形成。下列关于发酵工程的叙述中错误的是（ ）
A. 性状优良的菌种可以来自天然菌种、也可以是诱变育种或基因工程育种获得的
B. 发酵的环境条件不仅影响微生物的生长繁殖，还会影响到微生物代谢物的形成
C. 黑曲霉可以用来生产酱油，也可以用于生产食品添加剂
D. 利用苏云金杆菌能产生伴孢晶体，可以用来做微生物饲料，也可以将该基因导入到植物细胞中进行表达
【答案】D
【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新技术。发酵工程的内容包括菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【详解】A、现代发酵工程中，用于发酵的菌种既可以从自然界中筛选，也可以通过诱变育种或基因工程育种获得，A正确；
B、发酵过程需要适宜的温度和pH等条件，环境条件的变化会对微生物的生长繁殖和微生物代谢物的形成产生一定的影响，B正确；
C、以大豆为主要原料，利用霉菌，如黑曲霉可以生产酱油将原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸，然后经淋洗、调制可以制成酱油产品，此外利用黑曲霉也可以生产食品添加剂--柠檬酸，C正确；
D、利用苏云金杆菌能产生伴孢晶体，可以用来做微生物农药，用于防治农林害虫，D错误。
故选D。
9. 下列关于菊花组织培养的叙述，正确的是（ ）
A. 菊花茎段培养前需用适宜浓度的酒精和次氯酸钠的混合液消毒
B. 菊花组织培养的全过程都要在有光条件下进行
C. 只有再分化的过程中存在基因的选择性表达，脱分化的过程中不存在
D. 组培苗移植之前，需要用流水清洗掉根部的培养基
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、流水冲洗后的外植体先用酒精消毒，无菌水清洗后再用次氯酸钠消毒，A错误；
B、菊花组织培养过程中，诱导愈伤组织期间一般不需要光照，B错误；
C、脱分化和再分化过程中都存在基因选择性表达过程，C错误；
D、用流水清洗掉根部的培养基后，将幼苗移植消过毒的蛭石或珍珠岩环境中，待其长壮后移栽入土，D正确。
故选D。
10. 细胞工程作为科学研究的一种手段，已经渗入到生物工程的各个方面，成为必不可少的配套技术，在农林、园艺和医学等领域中，细胞工程正在为人类做出巨大的贡献。下列叙述正确的是（ ）
A. 植物细胞培养和动物细胞培养一般都用液体培养基，且培养基成分基本相同
B. 动物细胞培养过程中可能出现接触抑制现象，植物细胞培养过程中不会出现
C. 植物原生质体融合和动物细胞融合的方法有电融合法、PEG法、灭活病毒诱导法等
D. 植物组织培养技术和动物细胞核移植技术均能体现细胞的全能性
【答案】B
【解析】
【分析】1、动物细胞培养条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌②添加一定量的抗生素③定期更换培养液，以清除代谢废物。（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。（3）温度和pH：哺乳动物多以36.5℃为宜，最适pH为7.2-7.4。（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH。）
2、植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、动物细胞培养与植物组织培养所用的培养基成分基本不同，如动物细胞培养需要加入血清，而植物组织培养需加入植物激素，A错误；
B、动物细胞进行培养时，有的细胞需要贴壁生长，该类细胞在培养过程中可能出现接触抑制现象，植物细胞培养过程中不会出现，B正确；
C、灭活的病毒诱导是动物细胞融合的特有方法，植物原生质体融合无此方法，C错误；
D、植物组织培养技术能体现细胞的全能性，但动物细胞核移植技术体现的是动物细胞核的全能性，D错误。
故选B。
11. 心肌长期负荷过重引起的心肌细胞肥大、间质纤维化等过程称为心肌重塑，与基因Snhg5过表达相关，Snhg5转录出的RNA并不翻译产生蛋白质，而是以RNA的形式发挥调节作用。通过基因工程构建了人心肌细胞特异性过表达Snhg5的转基因载体α‑MHC‑Snhg5‑hGH，将其导入动物的受精卵中，通过受精卵移植得到稳定携带外源目的基因的动物子代为心肌细胞特异性Snhg5转基因小鼠。结合题干信息，以下说法中不合理的是（ ）
A. 可以使用促性腺激素作用于雌性小鼠超数排卵
B. 可以使用显微注射法将转基因载体α‑MHC‑Snhg5‑hGH导入到小鼠受精卵中
C. 该小鼠可以作为研究心肌重塑疾病的模型小鼠，利于人类用来研究相关的治疗药物
D. 可以使用凝胶电泳法分离心肌细胞的蛋白质，检查目的基因是否表达
【答案】D
【解析】
【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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、为了获得较多卵母细胞，用促性腺激素对雌性小鼠进行超数排卵处理，A正确；
B、将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法，由于受精卵的全能性较高，故可以使用显微注射法将转基因载体α‑MHC‑Snhg5‑hGH导入到小鼠受精卵中，B正确；
C、分析题意，心肌长期负荷过重引起的心肌细胞肥大、间质纤维化等过程称为心肌重塑，与基因Snhg5过表达相关，而该小鼠是心肌细胞特异性Snhg5转基因小鼠，故该小鼠可以作为研究心肌重塑疾病的模型小鼠，利于人类用来研究相关的治疗药物，C正确；
D、凝胶电泳法鉴定蛋白质时，迁移速度最快的是相对分子量最小的蛋白质，利用凝胶电泳法可以分离不同大小的蛋白质，但不能确定是哪种蛋白质，不能用于检查目的基因是否表达，D错误。
故选D。
12. 生物工程应用广泛，成果丰硕，下列对应工程技术应用正确的是（ ）
A. 利用乳腺反应器生产药物，属于基因工程与动物细胞工程
B. 制造一种能降解石油的“超级细菌”属于发酵工程
C. 利用苏云金芽孢杆菌制成生物农药属于基因工程
D. 人工生产牛胰岛素属于蛋白质工程
【答案】C
【解析】
【分析】动物基因工程的应用：培育快速生长的转基因动物，如转基因绵羊、转基因鲤鱼；改善畜产品品质的转基因动物，如乳汁中含乳糖较少的转基因牛；生产药物的转基因动物，如利用乳腺生物反应器生产药物；作器官移植供体的转基因动物，如无免疫排斥的转基因猪。
【详解】A、科学家们将药用蛋白基因导入动物的受精卵中，培养出转基因动物，让药用蛋白基因只在乳腺细胞中表达，利用乳腺生物反应器生产药物，这属于动物基因工程的应用，A错误；
B、野生型的假单胞杆菌只能分解石油中的一种烃类，科学家利用基因工程技术，制造出一种能分解石油中3种烃类的“超级细菌”，提高了石油的降解速率，这属于基因工程的应用，B错误；
C、我国科学家将苏云金芽孢杆菌中能够产生杀虫毒素的基因转移到棉花体内，成功培育了一系列抗虫棉品种，该项生物技术属于基因工程，C正确；
D、将人的基因导入大肠杆菌体内，使其产生大量胰岛素属于基因工程，D错误。
故选C。
二、不定项选择题
13. 垃圾分类是对垃圾进行有效处置的一种科学管理方法，处理生活垃圾的有效方法之一是利用微生物对其进行降解，下图表示的是筛选高效降解淀粉菌种的过程。相关叙述正确的是（ ）
A. 配制培养基时可以向培养基中加抗生素，以达到抑制杂菌生长的目的
B. 培养皿、培养瓶可以进行干热灭菌，培养基只能进行湿热灭菌
C. 选择培养基的唯一碳源为淀粉，在培养基上长出的菌落就是能分解淀粉的菌
D. 菌落②比菌落①形成的透明圈大，所以菌落②分解淀粉的能力一定大于菌落①
【答案】B
【解析】
【分析】在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。
【详解】A、配制培养基时，为了防止杂菌污染，需要对培养基进行灭菌，但不能加入抗生素，因抗生素可能会杀死目的菌种，A错误；
B、进行灭菌时应根据灭菌对象选择不同方法，培养皿、培养瓶等玻璃制品可以进行干热灭菌，而培养基只能进行湿热灭菌，B正确；
C、选择培养基的唯一碳源为淀粉，能在培养基中生长的微生物一般为异养微生物，理论上在培养基上长出的菌落是能分解淀粉的菌，但可能也有自养微生物繁殖，故还需进一步筛选，C错误；
D、结合C分析可知，菌落②比菌落①产生的透明圈直径大，还应比较透明圈与菌落直径的比值大小，D错误。
故选B。
14. 2018年中国科研团队利用一只流产的雌性猕猴胚胎的成纤维细胞经克隆得到一对克隆猴“姐妹花”，它们的诞生具有重大意义。其中几个关键的技术创新与突破有：①在将供体细胞注入去核的卵母细胞前用灭活的病毒短暂处理；②通过反复试验，可以在10秒之内对卵母细胞进行去核操作，在15秒之内将供体细胞注入到去核的卵母细胞里；③将组蛋白去甲基化酶的mRNA和组蛋白脱乙酰酶抑制剂注入重构胚。以下相关叙述正确的是（ ）
A. ②中描述的操作可大大减少对卵母细胞的损伤
B. 组蛋白去甲基化酶的mRNA的作用机制是降低组蛋白甲基化水平
C. 组蛋白脱乙酰酶抑制剂的作用机制是降低组蛋白的乙酰化水平
D. 克隆猴与人类遗传背景更接近，以其为模型研发药物可有效缩短药物研发进程
【答案】ABD
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。
【详解】A、②中描述的操作在10秒之内对卵母细胞进行去核操作，在15秒之内将供体细胞注入到去核的卵母细胞里，提高了操作的精确性，缩短了操作时间，可以大大减少对卵母细胞的损伤，可提高操作成功率，A正确；
BC、题干中“将组蛋白去甲基化酶的mRNA和组蛋白脱乙酰酶抑制剂注入重构胚”，可推测重构胚组蛋白的甲基化水平高对提高胚胎发育率有抑制作用，组蛋白的乙酰化水平高有利于提高胚胎发育率，故组蛋白去甲基化酶的mRNA的作用机制是降低组蛋白甲基化水平 ，组蛋白脱乙酰酶抑制剂的作用机制是提高组蛋白的乙酰化水平，B正确，C错误；
D、克隆猴是非人灵长类，与人类亲缘关系非常接近，研发出的药物用于人类患者出现无效或副作用的几率大大降低，可有效缩短药物研发进程，D正确。
故选ABD。
15. 以下是有关分离与鉴别DNA的技术，其中说法正确的是（ ）
A. DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最大
B. PCR的两种引物一般20-30个核苷酸，过长易发生引物内部的折叠
C. 对PCR循环30次之后的DNA分子进行琼脂糖凝胶电泳，与标样对照判断是否存在目的基因片段
D. 琼脂糖凝胶电泳从阴极加样，分子量较大的接近于加样孔
【答案】BC
【解析】
【分析】用凝胶色谱法分离蛋白质的原理是蛋白质分子量大小不同导致有些蛋白质能进入凝胶颗粒，另一些不能，所以迁移速度不同，将分子量不同的蛋白质分离，电泳的原理是利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离的目的。
【详解】A、DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14mol/L的NaCl溶液中的最低，A错误；
B、PCR的两种引物一般20-30个核苷酸，过长易发生引物内部的折叠，导致PCR扩增失败，B正确；
C、PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳技术进行鉴定，对PCR循环30次之后的DNA分子进行琼脂糖凝胶电泳，与标样对照判断是否存在目的基因片段，C正确；
D、DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH条件下，这些基团可以带上正电荷或负电荷，在电场作用下，这些带电分子就会向着与它所带电荷相反的电极移动，则加样时，可根据DNA分子所带电荷的不同，从阴极或者阳极加样，其中分子量大的蛋白质移动慢，接近于加样孔，D错误。
故选BC。
16. 蜘蛛丝（丝蛋白）有着超强的抗张强度，可制成防弹背心、降落伞绳等。科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法——培育转基因蜘蛛羊。以下叙述正确的是（ ）
A. 从蜘蛛细胞中直接提取的丝蛋白基因与逆转录获得的丝蛋白基因，两者的主要区别在于启动子、终止子
B. 在PCR中获取引物可以从GenBank获得丝蛋白基因序列，设计两个不同的引物
C. 该过程需要在蜘蛛羊的泌乳期定向诱导蜘蛛丝蛋白基因基因选择性表达
D. 可以使用PCR等技术检测山羊的染色体DNA是否插入了丝蛋白基因或者检测丝蛋白基因是否转录出mRNA
【答案】ABD
【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复制。（3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物。（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：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。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。
【详解】A、从蜘蛛细胞中直接提取的丝蛋白基因与逆转录获得的丝蛋白基因，两者的主要区别在于逆转录获得的丝蛋白基因没有启动子、终止子，A正确；
B、在PCR中获取引物可以从GenBank（基因库）获得丝蛋白基因序列，设计两个不同的引物，以保证两条子链从5'--3'端延伸，B正确；
C、该过程无需诱导，在蜘蛛羊的泌乳期，蜘蛛丝蛋白基因会自行在相应细胞进行选择性表达，C错误；
D、在分子水平的检测，可以使用PCR等技术检测山羊的染色体DNA是否插入了丝蛋白基因或者检测丝蛋白基因是否转录出mRNA，D正确。
故选ABD。
三、非选择题
17. 种群、群落、生态系统是生命系统的三个结构层次，下图1是稻–萍–蟹立体种养模式图，图2是该生态系统中能量流经第二营养级的示意图（图中的数值表示能量，单位是10 kJ/m2•a），图3表示生物圈中部分碳循环示意图。请据图回答：
（1）稻-萍-蟹立体种养模式利用的是群落的__结构，输入该生态系统的能量形式是________________。
（2）图2中的C代表_____________，能量从第二营养级到第三营养级的传递效率是_________。
（3）我国承诺力争在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。
①“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式，抵消CO2排放总量，实现相对“零排放”。达“碳中和”时，图3中X1过程吸收的CO2总量________（“大于”、“等于”或“小于”）Y1、Y2、Y3和Z4过程释放的CO2总量。建立绿色低碳循环体系需要世界各国共同参与，主要原因是__________________________________。
②植树造林是缓解温室效应的重要措施之一，依据生态工程的_________原理，造林的树种应以本地树种为主。
【答案】（1） ①. 垂直 ②. 光能和化学能##生产者固定的太阳能和人工输入的饵料等有机物中含有的化学能
（2） ①. 初级消费者用于生长、发育、繁殖所需的能量 ②. 17.6%
（3） ①. 大于 ②. 碳循环具有全球性 ③. 协调
【解析】
【分析】据图分析，图2中A表示初级消费者的同化量，C表示初级消费者用于生长、发育、繁殖所需的能量，B表示流向分解者的能量；图3中甲为生产者，乙为初级消费者，丙为次级消费者，丁为分解者。
【小问1详解】
垂直结构是群落中不同生物的垂直分层现象，稻–萍–蟹立体种养模式充分利用了群落的垂直结构，实现了水稻和河蟹的双丰收；根据图1可知，流经该生态系统的总能量是生产者固定的太阳能和投放的饵料中的有机物所含有的化学能，因此输入该生态系统的能量形式有光能和有机物中的化学能。
【小问2详解】
据图可知，图2中A表示初级消费者的同化量，C是同化量减去呼吸作用消耗后剩余的能量，表示初级消费者用于生长、发育、繁殖所需的能量；能量传递效率是指相邻两个营养级之间同化量的比值，第三营养级的同化量=摄入量-粪便量=500-60=440（×10kJ/m2·a），第二营养级的同化量=呼吸作用以热能形式散失的能量+第二营养级用于生长、发育、繁殖所需的能量=1220+1280=2500（×10kJ/m2·a），故从第二营养级到第三营养级的能量传递效率是440（×10kJ/m2·a）/2500（×10kJ/m2·a）×100%≈17.6%。
【小问3详解】
①据图分析，Y1、Y2、Y3表示甲、乙、丙的呼吸作用，Z4表示分解者的分解作用，达“碳中和”时，X1过程吸收的CO2总量应等于CO2排放总量，而CO2排放总量除包括Y1、Y2、Y3和Z4过程释放的CO2外，还包括化石燃料的开采和使用过程中排放的CO2，故到“碳中和”时，X1过程吸收的CO2总量大于Y1、Y2、Y3和Z4过程释放的CO2总量；由于碳循环具有全球性，故建立绿色低碳循环体系需要世界各国共同参与。
②为避免外来物种入侵，保证本地生态系统的安全性，且本地物种具有较高的生态适应性，故造林的树种应以本地树种为主这遵循了生态工程的协调原理。
18. 近年来，植物细胞工程研究发展较快，其中植物原生质体及其融合技术作为一个研究分支也日益受到关注。非对称融合是在原生质体融合前，有意识地用射线对一亲本的原生质体进行照射，再和另一亲本原生质体融合，这样可以得到只转移部分基因的杂种植株，提高育性，缩短育种时间。某实验小组欲利用非对称融合将薇甘菊与玫瑰茄的原生质体进行融合，获得杂种愈伤组织，以期得到同时具有两者优良性状的杂种细胞系。请分析回答下列问题：
（1）薇甘菊与玫瑰茄细胞应分别置于含有_________________酶__________（“低渗”、“等渗”或“高渗”）溶液中，以制备原生质体。
（2）对薇甘菊与玫瑰茄的原生质体进行非对称融合时，在融合前，先用射线对供体亲本的原生质体进行照射，此操作的目的是___________，再和另一受体亲本原生质体融合。非对称融合得到的不对称杂种细胞含有受体亲本的_____________（“全部”或“部分”）遗传物质。
（3）薇甘菊与玫瑰茄的原生质体融合形成的杂种细胞需要经过_______________技术才能获得完整植株。在该过程中诱导细胞分裂和分化的关键激素是生长素和细胞分裂素，其中_____________（激素名称）占比高时，更有利于生根。
【答案】（1） ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 等渗
（2） ①. 造成DNA断裂或获得含有部分基因的原生质体 ②. 全部
（3） ① 植物组织培养 ②. 生长素
【解析】
【分析】植物体细胞杂交过程：先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，获得原生质体，借助物理或化学方法诱导原生质体融合，得到的杂种细胞再经过诱导形成愈伤组织，并进一步发育成完整植株。
小问1详解】
由植物细胞变成原生质体，需要去掉细胞壁，细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，酶具有专一性，所以应用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁。为保证原生质体正常的形态，含有纤维素酶和果胶酶的溶液浓度应与细胞内的溶液等渗。
【小问2详解】
根据题干可知，有意识地用射线对一亲本的原生质体进行照射，再和另一亲本原生质体融合，这样可以得到只转移部分基因的杂种，说明用射线对供体亲本的原生质体进行照射，此操作的目的是造成DNA断裂或获得含有部分基因的原生质体，受体没有经过射线处理，由此得到的不对称杂种含有受体的全部遗传物质。
【小问3详解】
筛选出所需的杂种细胞后，还要采用植物组织培养技术才能获得完整植株；生长素的占比高时，更利于诱导生根；细胞分裂素的占比高时，更利于诱导生芽。
19. 如图是科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导胚胎干细胞（iPS细胞），继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠的流程。请分析回答：
（1）黑鼠的体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞，使细胞的全能性__________（“提高”或“降低”）。
（2）灰鼠体内受精过程中，精子触及卵细胞膜时，发生__________反应阻止多精入卵，__________________后激活卵子完成减数分裂Ⅱ。
（3）在胚胎移植前，应对图中的灰鼠和白鼠进行___________处理，为灰鼠胚胎移入白鼠体内提供相同的生理环境。
（4）科学家同时还利用图中的三只鼠通过体细胞核移植技术得到克隆鼠Y。在该过程中，通常使用__________法使黑鼠的体细胞和灰鼠的去核卵母细胞融合。但是克隆鼠Y和克隆鼠X的性状不完全相同，若不考虑环境因素的影响，造成该现象的原因可能是___________________。
【答案】（1）提高 （2） ①. 卵细胞膜反应 ②. 精子入卵
（3）同期发情 （4） ①. 机械振荡、电刺激、PEG诱导、灭活的病毒 ②. 核移植技术需要卵细胞，卵细胞的细胞质基因对性状有一定影响
【解析】
【分析】胚胎干细胞的特点：具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外，在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。
【小问1详解】
黑鼠体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞的过程与植物组织培养中的脱分化过程类似，是组织细胞恢复分裂能力的过程，iPS细胞与小鼠内细胞团一样，具有全能性，该过程结束后，细胞的全能性提高。
【小问2详解】
精子外膜和卵黄膜融合，精子入卵后，卵黄膜会拒绝其他精子再进入卵内的过程，即卵细胞膜反应。精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ，排出第二极体后，形成雌原核。
【小问3详解】
在胚胎移植前，为灰鼠胚胎移入白鼠体内提供相同的生理环境，则胚胎细胞供体（灰鼠）代孕母鼠（白鼠）需要进行同期发情处理。
【小问4详解】
促使细胞融合的方法有机械振荡、电刺激、PEG诱导、灭活的病毒诱导等。不考虑环境因素的影响，克隆鼠X和克隆鼠Y的性状不是完全相同，因为克隆鼠X的细胞质基因来源于黑鼠的卵细胞，克隆鼠Y的细胞质基因来源于灰鼠的卵细胞，卵细胞的细胞质基因对性状有一定影响。
20. 1845年，巴斯德发现并分离培养了纯种酵母。1996年6月，在国际互联网的公共数据库中公布了酿酒酵母的完整基因组顺序，它含有16条染色体，全长为12068 kb。酿酒酵母作为单细胞真核生物的代表，发酵工艺成熟，生物安全性高，用于燃料乙醇与酒业生产，也广泛应用于畜牧养殖业和饲料工业。
（1）在传统酒精发酵中的酵母菌菌种来自于___________________，存在菌种纯度低、质量不高的问题，虽然随着酵母菌大量繁殖使得发酵液中_________________________（答两点）抑制杂菌繁殖，但是仍存在杂菌与其他代谢物，为提高酒的质量需要对寻找酿酒酵母的纯种进行进一步的分析。
（2）在实验室使用“马铃薯、葡萄、琼脂、蒸馏水”对酵母菌培养液进行纯化，其中马铃薯提供的是________________，可以使用的纯化方法有____________________（答两种）。
（3）纯化后得到的菌种（B0213\EC1118\FN10\RV002）需要进一步筛选，经培养发酵后，测得如下图所示的结果，选择_____________(填菌株型号)最为合适。在发酵结束后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥。同时因为酵母菌含有丰富的蛋白质，可以生产___________________作为饲料。
【答案】（1） ①. 附着于葡萄皮等上的野生型酵母菌 ②. 溶氧量降低、pH减小
（2） ①. 碳源 ②. 平板划线法、稀释涂布平板法
（3） ①. B0213 ②. 单细胞蛋白
【解析】
【分析】马铃薯主要成分为淀粉，为酵母菌提供碳源，可通过平板划线法和稀释涂布平板法进行纯化。
由图可知，B0213发酵产物甲醇含量较低，抗氧化能力较强，适合作为发酵菌株。
【小问1详解】
在传统酒精发酵中的酵母菌菌种来自于附着于葡萄皮等上的野生型酵母菌，随着发酵的进行，无氧、呈酸性的发酵液可抑制其他杂菌的繁殖。
【小问2详解】
马铃薯主要成分为淀粉，为酵母菌提供碳源，可通过平板划线法和稀释涂布平板法进行纯化。
【小问3详解】
甲醇对人体有害，应选择最终产物甲醇较少，抗氧化能较强的菌株进行发酵，由图可知，B0213符合发酵要求。酵母菌含有丰富的蛋白质，可以生产单细胞蛋白作为饲料。
21. 人乳头瘤病毒HPV是双链DNA病毒，可以引起人皮肤粘膜上皮增生。HPV病毒的DNA分子与健康细胞的细胞核结合，利用细胞产生出两种蛋白E6、E7，它们会附着在抑癌基因p53和pRb上，并关闭它们的功能。默沙东九价HPV疫苗是利用酿酒酵母菌进行生产。
（1）相较于其他模式生物而言，酵母菌具有___________________________等特点，能更快获得工程目标。
（2）下图为重组质粒构建的过程，其中AvrⅡ的酶切序列与位点是C↓CTAGG；SnaBI的酶切序列与位点是TAC↓GTA；SacI 的酶切序列与位点是GAGCT↓C；BglII 的酶切序列与位点是 A↓GATCT。在对HPV的DNA进行PCR扩增时，需要设计两种引物以保证目的基因和质粒有相同的限制酶识别序列，根据选择的质粒及各限制酶识别序列，引物中需要有序列___________________。将得到的重组质粒置于含有Ca2+的酿酒酵母培养液中，酵母菌吸收后，接种到___________________培养基上进行初步筛选，得到含有该质粒的酵母菌，挑取菌落转移到96孔板上培养，利用___________________技术鉴定筛选确实表达了HPV的E6、E7蛋白质的酿酒酵母，再进行扩大培养。
（3）在宫颈癌筛查中有HPV检查，取病宫颈组织和局部粘液、分泌物进行HPV-DNA检测。病毒DNA的检测一般采取Real-time PCR技术即实时荧光测序（如下图所示），需要的物质有___________________、4种脱氧核苷酸、患者的组织或分泌物、水、缓冲液、两种引物 。探针序列含有HPV的特定序列，随着PCR循环次数的增加，很快就检测到了荧光，说明该患者___________________（有\没有）HPV病毒。
【答案】（1）繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少
（2） ①. CTAGG-和-TAC（或-GGATC和-ATG） ②. 含有氨苄青霉素 ③. 抗原-抗体杂交
（3） ①. 耐高温的DNA聚合酶 ②. 有
【解析】
【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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
酵母菌属于单细胞生物，具有繁殖快、传物质相对较少等特点，可更快获得工程目标，故常用酵母菌做受体细胞。
【小问2详解】
分析题意可知 ，在对HPV的DNA进行PCR扩增时，需要设计两种引物以保证目的基因和质粒有相同的限制酶识别序列，据图可知，SacI 和BglII 会破坏启动子，而SnaBI和AvrⅡ位于启动子和终止子之间，故可选择这两种酶进行切割，故引物中需要有-CTAGG-和-TAC（或-GGATC和-ATG）的识别序列；据图可知，质粒中含有氨苄青霉素抗性基因，故可在含有氨苄青霉素的培养基上进行初步筛选；抗原与抗体的结合具有特异性，且E6、E7属于蛋白质，故可利用抗原-抗体杂交技术鉴定筛选确实表达了HPV的E6、E7蛋白质的酿酒酵母。
【小问3详解】
PCR是一项体外扩增DNA的技术，该过程主要通过控制温度实现，由于温度可高达90℃以上，故该反应体系中需要有耐高温的DNA聚合酶、4种脱氧核苷酸、患者的组织或分泌物、水、缓冲液、两种引物；分析题意，探针序列含有HPV的特定序列，若随着PCR循环次数的增加，很快就检测到了荧光，说明该患者含有相应的能与HPV互补配对的碱基序列，即有HPV病毒。
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