实验题08新情境实验

实验题08新情境实验考点考点考题统计考情分析01发酵工程2023·全国乙卷·37T2023·新课标·35T命题规律：与历年相比2023年实验题数量逐渐上升，主旨在考查学生的科学思维能力，以具体实验为考查载体，通过实验进行选拔考试。因实验更能考查学生的科学思维和科学探究能力。命题预测：最新发展科学方面为情境。02人工生态系统2023·海南卷·19T2023·北京卷·18T03稳态与平衡2023·湖南卷·3T2023·海南卷·6T2023·海南卷·17T04基因工程2023·山东卷·25T2023·海南卷·20T考点01发酵工程1、（2023·全国乙卷·37T）某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产燃料乙醇的小型实验。其主要步骤是：先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中，喷水浸润、接种菌T，培养一段时间后，再用清水淋洗秸秆堆（清水淋洗时菌T不会流失），在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌，进行乙醇发酵（酒精发酵）。实验流程如图所示。回答下列问题。（1）在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解，其原因是_______。（2）采用液体培养基培养酵母菌，可以用淋洗液为原料制备培养基，培养基中还需要加入氮源等营养成分，氮源的主要作用是_______（答出1点即可）。通常，可采用高压蒸汽灭菌法对培养基进行灭菌。在使用该方法时，为了达到良好的灭菌效果，需要注意的事项有_______（答出2点即可）。（3）将酵母菌接种到灭菌后的培养基中，拧紧瓶盖，置于适宜温度下培养、发酵。拧紧瓶盖的主要目的是_______。但是在酵母菌发酵过程中，还需适时拧松瓶盖，原因是_______。发酵液中的乙醇可用_______溶液检测。（4）本实验收集的淋洗液中的_______可以作为酵母菌生产乙醇的原料。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，本实验中乙醇生产方式的优点是_______。【答案】（1）菌T能够分泌纤维素酶（2）①.为合成微生物细胞结构提供原料（微生物细胞中的含氮物质，如核酸、蛋白质、磷脂）②.①把锅内的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除后；②为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100kPa，温度为121℃的条件下，维持15~30min；③无菌包不宜过大，不宜过紧，各包裹间要有间隙，使蒸汽能对流易渗透到包裹中央，有利于蒸汽流通；④灭菌完成后，应使锅内蒸气压力缓慢降低，排气时间不少于10一12分钟。（3）①.制造无氧环境②.排出二氧化碳③.酸性的重铬酸钾溶液（4）①.葡萄糖②.节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广【解析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃；生产中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。菌T能够分泌纤维素酶，纤维素酶能将纤维素最终分解为葡萄糖，因此在粉碎的秸秆中接种菌T，培养一段时间后发现菌T能够将秸秆中的纤维素大量分解。培养基的主要成分：水、碳源、氮源、无机盐，其中氮源主要为合成微生物的细胞结构提供原料（微生物细胞中的含氮物质，如核酸、蛋白质、磷脂）。高压蒸汽灭菌法的注意的事项有①把锅内的水加热煮沸，将其中原有的冷空气彻底排除后，将锅密闭，如果高压锅内的空气未排除或未完全排除，则蒸汽不能达到饱和，蒸汽的温度未达到要求的高度，结果导致灭菌的失败；②为达到良好的灭菌效果，一般在压力为100kPa，温度为121℃的条件下，维持15~30min；③无菌包不宜过大，不宜过紧，各包裹间要有间隙，使蒸汽能对流易渗透到包裹中央，有利于蒸汽流通；④灭菌完成后，应使锅内蒸气压力缓慢降低，排气时间不少于10一12分钟，否则锅内蒸气压力突然降低，液体突然沸腾，冲走瓶盖，使液体喷出或使容器破裂。果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，将酵母菌接种到灭菌后的培养基中进行酒精发酵，酒精发酵需要在无氧的条件下进行，此时拧紧瓶盖的主要目的是制造无氧环境。酵母菌进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳，在发酵过程中密闭，所以需要根据发酵进程适时拧松瓶盖放出二氧化碳，酒精可用酸性重铬酸钾溶液来检测，该物质与酒精反应呈现灰绿色。与以粮食为原料发酵生产乙醇相比，利用纤维素为原料生产乙醇具有节约粮食、废物利用、清洁环保、不污染环境、生产成本低、原料来源广等优点。2．（2023·新课标·35T）根瘤菌与豆科植物之间是互利共生关系，根瘤菌侵入豆科植物根内可引起根瘤的形成，根瘤中的根瘤菌具有固氮能力。为了寻找抗逆性强的根瘤菌，某研究小组做了如下实验：从盐碱地生长的野生草本豆科植物中分离根瘤菌；选取该植物的茎尖为材料，通过组织培养获得试管苗（生根试管苗）；在实验室中探究试管苗根瘤中所含根瘤菌的固氮能力。回答下列问题。（1）从豆科植物的根瘤中分离根瘤菌进行培养，可以获得纯培养物，此实验中的纯培养物是__________。（2）取豆科植物的茎尖作为外植体，通过植物组织培养可以获得豆科植物的试管苗。外植体经诱导形成试管苗的流程是：外植体愈伤组织试管苗。其中①表示的过程是__________，②表示的过程是__________。由外植体最终获得完整的植株，这一过程说明植物细胞具有全能性。细胞的全能性是指__________。（3）研究小组用上述获得的纯培养物和试管苗为材料，研究接种到试管苗上的根瘤菌是否具有固氮能力，其做法是将生长在培养液中的试管苗分成甲、乙两组，甲组中滴加根瘤菌菌液，让试管苗长出根瘤。然后将甲、乙两组的试管苗分别转入__________的培养液中培养，观察两组试管苗的生长状况，若甲组的生长状况好于乙组，则说明____________________。（4）若实验获得一种具有良好固氮能力的根瘤菌，可通过发酵工程获得大量根瘤菌，用于生产根瘤菌肥。根瘤菌肥是一种微生物肥料，在农业生产中使用微生物肥料的作用是__________（答出2点即可）。【答案】(1）由根瘤菌繁殖形成的单菌落（2）脱分化再分化细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。（3）无氮源接种到试管苗上的根瘤菌具有固氮能力(4)①促进植物生长，增加作物产量②能够减少化肥使用，改良土壤，减少污染，保护生态环境【解析】在微生物学中，将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。获得纯培养物的过程称纯培养，包括配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。细胞全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。植物组织培养是指在无菌和人工控制的环境条件下，利用人工培养基对离体的植物器官、组织、细胞及原生质体等进行培养，使其再生细胞或完整植株的技术。（1）在微生物学中将接种于培养基内，在合适条件下形成的含特定种类微生物的群体成为纯培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体。对于本实验来说就是根瘤菌繁殖得到的单菌落。（2）植物组织培养的过程先是脱分化形成愈伤组织，后再分化形成试管苗。细胞全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。（3）控制变量，因为甲组和乙组的区别是固氮菌，所以要保证培养液中没有氮源，探究的是接种到试管菌上的根瘤菌是否具有固氮能力，如果甲长得好，说明接种到试管菌上的根瘤菌具有固氮能力。（4）微生物肥料除了能够促进植物生长，起到肥料的作用之外，能够减少化肥的使用，改良土壤，保护环境。考点02人工生态系统3．（2023·海南卷·19T）海洋牧场是一种海洋人工生态系统，通过在特定海域投放人工鱼礁等措施，构建或修复海洋生物生长、繁殖、索饵或避敌所需的场所，以实现海洋生态保护和渔业资源持续高效产出，是海洋低碳经济的典型代表。回答下列问题。（1）海洋牧场改善了海洋生物的生存环境，可使某些经济鱼类种群的环境容纳量_____；海洋牧场实现了渔业资源持续高效产出，这体现了生物多样性的_____价值。（2）人工渔礁投放海底一段时间后，礁体表面会附着大量的藻类等生物。藻类在生态系统组成成分中属于_____，能有效降低大气中CO2含量，其主要原因是_____。（3）在同一片海域中，投放人工鱼礁的区域和未投放人工鱼礁的区域出现环境差异，从而引起海洋生物呈现镶嵌分布，这体现出海洋生物群落的_____结构。（4）三亚蜈支洲岛海洋牧场是海南省首个国家级海洋牧场示范区。该牧场某年度重要经济鱼类（A鱼和B鱼）资源量的三次调查结果如图。据图分析，12月没有调查到A鱼的原因可能与其_____的生活习性有关，4月、8月和12月B鱼的平均资源量密度呈_____趋势。

（5）三亚蜈支洲岛海洋牧场与邻近海域主要消费者的群落结构指标见表。与邻近海域相比，该牧场的生态系统稳定性较高，据表分析其原因是_____。营养级长度（NR）摄食来源多样性水平（CR）平均营养级多样性（CD）三亚蜈支洲岛7．606．361．92南海中西部4．913．491．20陵水湾4．664．451．49南沙群岛西南部4．303．401．00【答案】（1）增大直接（2）生产者藻类能进行光合作用将CO2转变为有机物（3）水平（4）喜欢较高温度上升（5）营养级多样性高，食物网复杂生物多样性的价值：（1）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。（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）潜在价值：目前人类不清楚的价值。（1）海洋牧场改善了海洋生物的生存环境，为生物提供更多的资源和空间，使得环境容纳量增大；渔业资源持续高效产出，这体现了生物多样性的直接价值。（2）藻类可以进行光合作用，将无机物转变为有机物，在生态系统组成成分中属于生产者；藻类能将CO2转变为有机物，能有效降低大气中CO2含量。（3）海洋生物呈现镶嵌分布，这是水平方向上的差异，为群落的水平结构。（4）12月气温低，12月没有调查到A鱼的原因可能与其喜欢较高温度的生活习性有关；结合图示可知，4月、8月和12月B鱼的平均资源量密度呈上升趋势。（5）三亚蜈支洲岛的平均营养级多样性最高，生物种类多，食物网复杂，生态系统稳定性较高。4.（2023·北京卷·18T）为了研究城市人工光照对节肢动物群落的影响，研究者在城市森林边缘进行了延长光照时间的实验（此实验中人工光源对植物的影响可以忽略；实验期间，天气等环境因素基本稳定）。实验持续15天：1～5天，无人工光照；6～10天，每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间；11～15天，无人工光照。在此期间，每日黄昏前特定时间段，通过多个调查点的装置捕获节肢动物，按食性将其归入三种生态功能团，即植食动物（如蛾类幼虫）、肉食动物（如蜘蛛）和腐食动物（如蚂蚁），结果如图。（1）动物捕获量直接反映动物的活跃程度。本研究说明人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度，依据是：与1～5、11～15天相比，______________。（2）光是生态系统中的非生物成分。在本研究中，人工光照最可能作为___________对节肢动物产生影响，从而在生态系统中发挥作用。（3）增加人工光照会对生物群落结构产生多方面的影响，如：肉食动物在黄昏前活动加强，有限的食物资源导致___________加剧；群落空间结构在___________两个维度发生改变。（4）有人认为本实验只需进行10天研究即可，没有必要收集11～15天的数据。相比于10天方案，15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外，另一个主要优点是________________。（5）城市是人考点03稳态与平衡5.（2023·湖南卷·3T）酗酒危害人类健康。乙醇在人体内先转化为乙醛，在乙醛脱氢酶2（ALDH2）作用下再转化为乙酸，最终转化成CO2和水。头孢类药物能抑制ALDH2的活性。ALDH2基因某突变导致ALDH2活性下降或丧失。在高加索人群中该突变的基因频率不足5%而东亚人群中高达30%下列叙述错误的是（）

A.相对于高加索人群，东亚人群饮酒后面临的风险更高B.患者在服用头孢类药物期间应避免摄入含酒精的药物或食物C.ALDH2基因突变人群对酒精耐受性下降，表明基因通过蛋白质控制生物性状D.饮酒前口服ALDH2酶制剂可催化乙醛转化成乙酸，从而预防酒精中毒【答案】C【解析】1、基因可以通过控制酶的合成控制细胞代谢进而控制生物的性状，也可能通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。2、基因突变是基因中由于碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变。基因突变包括显性突变和隐性突变，隐性纯合子发生显性突变，一旦出现显性基因就会出现显性性状：显性纯合子发生隐性突变，突变形成的杂合子仍然是显性性状，只有杂合子自交后代才出现隐性性状。A.ALDH2基因某突变会使ALDH2活性下降或丧失，使乙醛不能正常转化成乙酸，导致乙醛积累危害机体，东亚人群中ALDH2基因发生该种突变的频率较高，故与高加索人群相比，东亚人群饮酒后面临的风险更高，A正确；B.头孢类药物能抑制ALDH2的活性，使乙醛不能正常转化成乙酸，导致乙醛积累危害机体，故患者在服用头孢类药物期间应避免摄入含酒精的药物或食物，B正确；C.ALDH2基因突变人群对酒精耐受性下降，表明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，C错误；D.酶制剂不会被胃蛋白酶消化，故饮酒前口服ALDH2酶制剂能加速乙醛分解为乙酸，有利于酒精的分解，预防酒精中毒，D正确。故选C。6.（2023·湖南卷·6T）甲状旁腺激素（PTH）和降钙素（CT）可通过调节骨细胞活动以维持血钙稳态，如图所示。下列叙述错误的是（）

A.CT可促进成骨细胞活动，降低血钙B.甲状旁腺功能亢进时，可引起骨质疏松C.破骨细胞活动异常增强，将引起CT分泌增加D.长时间的高血钙可导致甲状旁腺增生【答案】D【解析】甲状腺激素能够提高神经系统的兴奋性，提高代谢水平，还可以促进中枢神经系统发育。A.由题图可知，CT增加，使成骨细胞活动增强，导致骨量增加，使血钙下降，A正确；B.由题图可知，甲状旁腺功能亢进，则PTH增加，破骨细胞活动增强，使骨量下降，引起骨质疏松，B正确；C.由题图可知，破骨细胞活动异常增强，会导致血钙异常升高，通过负反馈调节使甲状腺C细胞分泌CT增加，C正确；D.由题图可知，长时间高血钙，会引起负反馈调节，促进甲状腺C细胞分泌增加，而非甲状旁腺增生，D错误。故选D。7．（2023·海南卷·17T）甲状腺分泌的甲状腺激素（TH）可调节人体多种生命活动。双酚A（BPA）是一种有机化合物，若进入人体可导致甲状腺等内分泌腺功能紊乱。下丘脑—垂体—甲状腺（HPT）轴及BPA作用位点如图。回答下列问题。

（1）据图可知，在TH分泌的过程中，过程①②③属于_____调节，过程④⑤⑥属于_____调节。(2)TH是亲脂性激素，可穿过特定细胞的质膜并进入细胞核内，与核内的TH受体特异性结合。这一过程体现激素调节的特点是_____。（3）垂体分泌的生长激素可促进胸腺分泌胸腺素。胸腺素刺激B细胞增殖分化形成浆细胞，产生抗体。这说明垂体除参与体液调节外，还参与_____。（4）甲状腺过氧化物酶（TPO）是合成TH所必需的酶，且能促进甲状腺上促甲状腺激素（TSH）受体基因的表达。研究发现，进入人体的BPA能抑制TPO活性，可导致血液中TH含量_____，其原因是_____。（5）有研究表明，BPA也能促进皮质醇分泌，抑制睾酮分泌，说明BPA除影响HPT轴外，还可直接或间接影响人体其他内分泌轴的功能。这些内分泌轴包括_____。【答案】（1）分级反馈（2）作用于靶细胞、靶器官（3）免疫调节（4）减少BPA能抑制TPO活性，导致甲状腺上促甲状腺激素（TSH）受体基因的表达减少，进而表现为促甲状腺激素作用效果下降，TH分泌少。（5）下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴和、下丘脑—垂体—性腺轴。下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素促进垂体分泌促甲状腺激素，促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素，进而促进代谢增加产热，这属于分级调节。当甲状腺激素含量过多时，会反过来抑制下丘脑和垂体的分泌活动，这叫做负反馈调节。（1）据图可知，在TH分泌的过程中，过程①②③属于分级调节，分级调节放大激素的调节效应，形成多级反馈，有利于精细调控，从而维持机体的稳态，过程④⑤⑥属于反馈调节，通过该调节过程维持了激素含量的稳定。（2）TH是亲脂性激素，可穿过特定细胞的质膜并进入细胞核内，与核内的TH受体特异性结合。这一过程体现激素调节的特点表现为作用于靶细胞、靶器官的特点。（3）垂体分泌的生长激素可促进胸腺分泌胸腺素。胸腺素刺激B细胞增殖分化形成浆细胞，产生抗体。这说明垂体除参与体液调节外，还参与免疫调节，进而可以提高机体的抵抗力。（4）甲状腺过氧化物酶（TPO）是合成TH所必需的酶，且能促进甲状腺上促甲状腺激素（TSH）受体基因的表达。研究发现，进入人体的BPA能抑制TPO活性，则会导致甲状腺合成的促甲状腺激素受体减少，进而可导致血液中TH含量减少，引发相关疾病。（5）有研究表明，BPA也能促进皮质醇分泌，抑制睾酮分泌，说明BPA除影响HPT轴外，还可直接或间接影响人体其他内分泌轴的功能。这些内分泌轴包括下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴和下丘脑—垂体—性腺轴。考点04基因工程8.（2023·山东卷·25T）科研人员构建了可表达JV5融合蛋白的重组质粒并进行了检测，该质粒的部分结构如图甲所示，其中V5编码序列表达标签短肽V5。

（1）与图甲中启动子结合的酶是____________。除图甲中标出的结构外，作为载体，质粒还需具备的结构有________________（答出2个结构即可）。（2）构建重组质粒后，为了确定J基因连接到质粒中且插入方向正确，需进行PCR检测，若仅用一对引物，应选择图甲中的引物___________。已知J基因转录的模板链位于b链，由此可知引物F1与图甲中J基因的_____________（填“a链”或“b链”）相应部分的序列相同。（3）重组质粒在受体细胞内正确表达后，用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白是否表达以及表达水平，结果如图乙所示。其中，出现条带1证明细胞内表达了__________，条带2所检出的蛋白______________（填“是”或“不是”）由重组质粒上的J基因表达的。【答案】（1）①.RNA聚合酶②.限制酶切位点、标记基因、复制原点等

（2）①.F1和R2②.a（3）①.标签短肽V5②.不是【解析】（1）基因表达载体的构建启动子是为了启动下游基因的“表达”，表达首先需要转录，因此RNA聚合酶识别和结合的部位才是转录的起始。作为运载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点；②要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组子的筛选；③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来，图中甲有启动子和终止子等，因此质粒还需具备的结构有限制酶的切割位点、标记基因、复制原点等。（2）据图甲可知，引物F1能与J基因左端序列配对，引物R2能与终止子序列配对，因此推测为了确定J基因连接到质粒中且插入方向正确，需进行PCR检测，若仅用一对引物，应选择图甲中的引物F1和R2。b是模板链，而根据图上启动子和终止子的位置可知转录方向是图上从左向右，对应的模板链方向应该是35'，非模板链（也就是a链）是5'3'；考虑到DNA复制的方向是子链的53'，引物基础上延伸的方向肯定是5'3'，所以引物结合的单链其方向是3'5'；图中F1是前引物，在左侧，所以其配对的单链是35'的b链，故其序列应该与a链相应部分的序列相同。（3）据图乙可知，只有抗V5抗体时，出现条带1，抗V5抗体能与V5编码序列表达标签短肽V5特异性结合，因此出现条带1证明细胞内表达了标签短肽V5。只有抗J蛋白抗体出现条带1和条带2，且条带1较宽，说明该物质能与抗J蛋白抗体特异性结合，因此条带1表示J基因表达的J蛋白，而条带2可能是杂质。9．（2023·海南卷·20T）基因递送是植物遗传改良的重要技术之一，我国多个实验室合作开发了一种新型基因递送系统（切—浸—生芽CutDipBudding，简称CDB法）。图1与图2分别是利用常规转化法和CDB法在某植物中递送基因的示意图。

回答下列问题。（1）图1中，从外植体转变成愈伤组织的过程属于_____；从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有生长素和_____，该过程还需要光照，其作用是_____。（2）图1中的愈伤组织，若不经过共培养环节，直接诱导培养得到的植株可以保持植株A的_____。图1中，含有外源基因的转化植株A若用于生产种子，其包装需标注_____。（3）图1与图2中，农杆菌侵染植物细胞时，可将外源基因递送到植物细胞中的原因是_____。（4）已知某酶（PDS）缺失会导致植株白化。某团队构建了用于敲除PDS基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体（含有绿色荧光蛋白标记基因），利用图2中的CDB法将该重组载体导入植株B，长出毛状根，成功获得转化植株B．据此分析，从毛状根中获得阳性毛状根段的方法是_____，图2中，鉴定导入幼苗中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是_____，依据是_____。（5）与常规转化法相比，采用CDB法进行基因递送的优点是_____（答出2点即可）。【答案】（1）脱分化细胞分裂素诱导叶绿素的形成；满足叶绿体利用光能制造有机物的需要（2）遗传特性转基因标识(3)Ti质粒中的TDNA能将外源基因递送到植物细胞中，并与植物细胞的染色体DNA整合到一起（4）荧光检测选择带有绿色荧光标记的毛状根观察幼苗是否表现出白化特征PDS缺失会导致植株白化，白化苗的出现意味着通过基因编辑技术成功实现PDS基因的敲除（5）操作方法简单，不需要借助植物组织培养技术进行操作，且培养周期较短。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。（1）图1中，从外植体转变成愈伤组织的过程属于脱分化过程，该过程的本质是使细胞失去原来特定的结构和功能；从愈伤组织到幼苗的培养过程需要的激素有生长素和细胞分裂素，这两种激素的比值能调控愈伤组织的分化方向，该过程还需要光照，因为叶绿素的形成需要光；且叶绿体利用光能制造有机物，供试管苗生长发育。（2）图1中的愈伤组织，若不经过共培养环节，直接诱导培养得到的植株可以保持植株A的遗传特性。图1中，含有外源基因的转化植株A若用于生产种子，其包装需标注转基因种子，即进行转基因标识。（3）图1与图2中，农杆菌侵染植物细胞时，利用了农杆菌含有的Ti质粒的作用，Ti质粒中的TDNA能将外源基因递送到植物细胞中，并与植物细胞的染色体DNA整合到一起。（4）已知某酶（PDS）缺失会导致植株白化。某团队构建了用于敲除PDS基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体（含有绿色荧光蛋白标记基因），利用图2中的CDB法将该重组载体导入植株B，长出毛状根，成功获得转化植株B，该过程中通过荧光检测选择带有绿色荧光标记的毛状根即为阳性毛状根段，图2中，鉴定导入幼苗中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是观察幼苗是否表现出白化特征，因为PDS缺失会导致植株白化，而白化苗的出现意味着通过基因编辑技术成功实现PDS基因的敲除。（5）与常规转化法相比，采用CDB法进行基因递送的优点主要表现在操作方法简单，不需要借助植物组织培养技术进行操作，且培养周期较短。1.影响侧枝生长。为研究独脚金内酯的作用机理，研究者利用拟南芥进行了一定浓度GR24（独脚金内酯类似物）和NAA（生长素类似物）对侧枝生长影响的实验，实验过程如图1，实验结果如图2。下列说法错误的是（）A．该实验的自变量是不同种类的激素和培养时间B．NAA和CR24应分别加在图1琼脂块A、B中C．实验前应测定相关物质影响侧枝生长的适宜浓度D．GR24可通过抑制NAA的作用进而促进侧枝生长【答案】D【解析】1、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、植物生长调节剂是由人工合成的具有对植物生长发育具有调节作用的化学物质，具有容易合成、原料广泛、效果稳定的特点。A.图示实验的自变量为不同种类的植物激素和培养时间，A正确；B.NAA为生长素类似物，具有与生长素相似的效应，在植物体内进行极性运输，从形态学上端运输到形态学下端，即由A端运输到B端，故实验处理时，NAA应加在固体培养基A中，而独脚金内酯在根部合成后向上运输，GR24应加在图1的琼脂块B中，B正确；C.植物激素因浓度不同可造成不同的作用效果，为了更好地完成实验，应在实验前测定NAA和GR24影响侧枝生长的适宜浓度，C正确；D.只用NAA处理组，对侧枝长度的抑制作用不明显，但NAA+GR24处理组对侧枝长度的抑制作用明显高于只用NAA的处理组，可推测GR24可能通过促进NAA的作用抑制侧枝生长，D错误。故选D。2．近年来，减肥产品种类呈现井喷式的增长，其中天然的白芸豆提取物是许多人所青睐的产品。白芸豆提取物可影响α淀粉酶活性进而影响人体对糖类的吸收。为研究白芸豆提取物对α淀粉酶活性的影响，科研人员进行了一系列实验，请据图回答下列问题：（1）酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其本质绝大多数是，酶的催化作用机理是。（2）为研究白芸豆提取物的作用及机制，在酶量一定且环境适宜的条件下，科研人员检测了加入白芸豆提取物对α淀粉酶酶促反应速率的影响，结果如上图甲。①图甲曲线中的酶促反应速率，可通过测量单位时间（指标）来体现。②据图甲分析，白芸豆提取物对α淀粉酶活性具有作用（填“促进”或“抑制”）。淀粉浓度到一定程度后酶促反应速率不再增加的原因是。（3）为研究不同pH和温度条件下，白芸豆提取物中的有效成分对α淀粉酶活性的影响，科研人员进行了相关实验，部分结果如图乙、丙所示，请回答：①由图乙可知，白芸豆提取物对α淀粉酶作用最佳的pH值应在的范围内，在pH不同的各组实验中，加入的白芸豆提取物的浓度和α淀粉酶的浓度为变量。②由图丙可知，在用温开水冲泡白芸豆提取物时，水温最好不超过℃。【答案】（1）蛋白质降低化学反应所需的活化能（2）产物的生成量（或淀粉的消耗量或淀粉的剩余量）抑制酶数量（浓度）有限（3）46无关60【解析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。2、酶的特性。①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。（1）酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA，酶的催化作用机理是降低化学反应所需的活化能。（2）①酶促反应的速率可由单位时间产物的生成量或底物的消耗量来体现，图甲曲线中的酶促反应速率，可通过测量单位时间产物的生成量（或淀粉的消耗量或淀粉的剩余量）；②加入白芸豆提取物后，酶促反应速率下降，说明白芸豆提取物对酶促反应有抑制作用；淀粉浓度增加到一定程度后酶促反应速率不再增加，原因是在温度，pH等条件适宜时，受到了酶浓度（酶数量）的限制。（3）①根据图乙可知，白芸豆提取物中有效成分对α淀粉酶作用最适的pH值在46，因此白芸豆提取物对α淀粉酶作用最佳的pH值应在46的范围内；探究PH对白芸豆提取物中有效成分对α淀粉酶活性的影响时，自变量是pH，加入的白芸豆提取物的浓度和α淀粉酶的浓度为无关变量。②由图丙可知，温度在60℃后酶的酶促反应速率快速降低，说明酶的活性降低，故水温最好不要超过60℃。3．泥鳅肉质细嫩，肉味鲜美，素有“水中人参”之称。某实验小组探究了温度对泥鳅肠道内各种消化酶活力（酶催化化学反应的效率）的影响，以指导泥鳅的培养温度和投放的饲料类型，实验结果如图所示。请回答下列问题：（1）从酸碱度和温度角度考虑，实验过程中提取的消化酶应置于条件下保存。（2）分析上述实验结果可知，饲养泥鳅时提高其产量，可以多投放（填“蛋白”“淀粉”或“脂肪”）类饲料；若要进一步探究泥鳅肠道淀粉酶的最适温度，需要在（填温度）范围内进一步缩小温度梯度。（3）泥鳅生活的环境经常遭受重金属镉的污染，重金属镉会降低泥鳅体内各种消化酶的活性，从而影响泥鳅的生长繁殖。请你以淀粉酶为例，设计实验来验证Cd2+会使淀粉酶的活性降低。实验材料：淀粉、泥鳅体内提取的淀粉酶溶液、含Cd2+的溶液、碘液、清水。实验步骤：①取A、B两支试管分别加入等量的从泥鳅体内提取的淀粉酶溶液，然后往A试管中加入一定量的含Cd2+的溶液，B试管中加入，处理一段时间。②再往A、B试管中加入，一段时间后向两支试管中滴加等量的碘液。实验结果：。【答案】(1）最适pH和低温（2）淀粉45℃～55℃（3）等量的清水适量的淀粉溶液实验结果：A组试管中变蓝，B组试管中不变蓝【解析】分析题干和曲线图可知，该实验是探究温度对泥鳅肠道内各种消化酶的活力的影响，其自变量是温度和消化酶的种类，因变量是酶的活力，pH、各种消化酶的量等无关变量相同且适宜。淀粉在淀粉酶的作用下会水解，若淀粉酶活力降低，则淀粉分解量减少。（1）消化酶化学本质是蛋白质，而蛋白质在高温、强酸强碱条件下易变性；从酸碱度和温度角度考虑，实验过程中提取的消化酶可置于最适pH和低温条件（能够抑制酶的活性但不会导致酶失活）下保存。（2）糖类是生物体的主要能源物质，可图可知，泥鳅肠道内淀粉酶活力远大于蛋白酶和脂肪酶，饲养泥鳅时提高其产量，可以多投放淀粉饲料；据图可知，淀粉酶的最适温度在50℃左右，故若要进一步探究泥鳅肠道淀粉酶的最适温度，需要在45～55℃范围内进一步缩小温度梯度，重复上述实验步骤，淀粉酶活力最高的温度为淀粉酶的最适温度。（3）由于实验是验证Cd2+会使淀粉酶的活性降低，故实验的自变量为Cd2+的有无，因变量为淀粉酶的活性，根据实验设计的变量原则与对照关系，可设置实验如下：①取A、B两支试管均先加入等量的从泥鳅体内提取的淀粉酶溶液，然后往A试管中加入一定量的含Cd2+的溶液，B试管中加入等量的清水，处理一段时间。②再往A、B试管中加入等量的淀粉溶液，一段时间后向两支试管中滴加等量的碘液。实验结果：由于Cd2+会使淀粉酶的活性降低，而A试管中有一定量的含Cd2+的溶液，B试管中为清水，因此A试管中淀粉的分解量较少，故加入碘液后A组试管中的蓝色明显比B组试管中的深（或A组试管中显现蓝色，B组试管中不显现蓝色）。4．我国古书早有“旱极而蝗”的记载。有着“牧草王国”之称的呼伦贝尔大草原是我国面积最大的草原。由于过度放牧及高温干旱等异常气候，自2016年入夏以来，呼伦贝尔大草原多地蝗虫数量呈爆发式增长，蝗虫密集区域最高达到62只·m2.受灾区域牧草被啃食得非常严重。回答下列问题：（1）根据资料所给的信息，请你推测2016年夏季呼伦贝尔大草原多地爆发蝗灾的非生物因素有（答出1点）。这些非生物因素以及地震、火灾等自然灾害是影响种群数量的（填“密度制约因素”或“非密度制约因素”）。（2）研究发现，蝗虫喜欢在坚实的土地上产卵，且在坚实土壤中卵的孵化率较高。若在蝗虫繁殖期人为疏松土壤，可影响蝗虫的（填种群的数量特征），从而降低其种群密度。（3）蝗虫的数量变化与其食物来源密切相关，蝗虫喜食禾本科植物（包括小麦、玉米等），不喜食大豆、油菜等。科研人员对蝗虫感受气味信息的部位进行了初步研究，实验处理及结果如图所示：图中①处可选择提取物。该实验结果说明。【答案】（1）高温、干旱非密度制约因素（2）出生率（3）蝗虫不喜食植物（或油菜或大豆）蝗虫感受气味信息的部位在触角，而不在口器【解析】影响种群数量变化的因素分两类，一类是密度制约因素，即影响程度与种群密度有密切关系的因素，如食物、流行性传染病等；另一类是非密度制约因素，即影响程度与种群密度无关的因素，气候、季节、降水等的变化，影响程度与种群密度没有关系，属于非密度制约因素。（1）影响蝗灾的非生物因素有高温、干旱、地震、火灾等，这些因素对种群的作用强度与该种群的密度无关，被称为非密度制约因素。（2）依题意，蝗虫喜欢在坚实的土地上产卵，且在坚实土壤中卵的孵化率较高。因此，疏松土壤会影响蝗虫产卵，从而降低蝗虫的出生率来降低其种群密度。（3）依题意，蝗虫喜食禾本科植物（包括小麦、玉米等粮食作物），不喜食大豆、油菜等双子叶植物。A组中其中一组选择的是蝗虫喜食植物小麦提取物，故①处可选择蝗虫不喜食植物（油菜、大豆等）提取物，实验结果显示，仅保留触角蝗虫趋近于喜食植物小麦提取物比例大，而仅保留口器却没有这个现象，说明蝗虫感受气味信息的部位在触角，而不在口器。5．苍耳是一种短日植物，含有4片完全展开的叶片的苍耳才有接受光周期（一天24h中白天与黑夜的相对时长）的能力。为探究苍耳的开花调控与光周期的关系，研究人员对其进行了以下两个实验，图中光周期处理的L表示连续光照处理，D表示连续黑暗处理，除特殊说明外，均为整株处理。请回答下列问题：（1）植物的开花受到各种内外因素的调节，除了本实验所探讨的因素，可能还有等（列举1个即可）。（2）实验一中②③④组均不开花，据此可推测，苍耳开花需要的光周期为，且感受光周期的部位是。科研人员进一步深入研究发现，若提供合适的光诱导周期，但在连续黑暗的时段中间，施加足够强度的闪光间断，苍耳则不能开花，这说明，苍耳的开花调控是由的时长所决定的。（3）已知植物接受光周期刺激后能产生成花素（开花刺激物），实验二中4株苍耳通过嫁接连在一起，经过图中所示的光周期处理后均能开花，并且即使进行嫁接的是对光周期需求不同的植物，也能诱导开花，这说明。【答案】(1）温度/激素（赤霉素、乙烯）/蔗糖（2）15L+9D叶连续黑暗（3）苍耳只需一片叶片经过适宜的光周期刺激就能产生成花素，该物质可通过嫁接转运到其他个体中发挥诱导开花的生物活性，且不管是相同还是不同的光周期需求的植物个体均能接受调控【解析】植物的生长发育过程始终在环境因素的影响、调节下完成。光在植物生长、发育的全过程中都起调节作用。温度、重力等其他环境因素也参与调节植物的生长发育。植物生命活动的调节有基因控制、激素调节和环境因素影响三个方面它们是相互作用、协调配合的。（1）根据题意，该实验的目的是：探究苍耳的开花调控与光周期的关系。因此本实验探讨的是植物的开花与光之间的关系，植物的开花受到各种内外因素的调节，除了光的影响以外，温度、重力等其他环境因素也参与调节植物的生长发育，除外还有激素调节的影响。（2）根据图示和题意可知，实验一中①②与③④组比较，二者的区别是光周期处理的不同，结果只有①组开花，②③④组均不开花，据此可推测，苍耳开花需要的光周期为15L+9D，①②组比较，二者光周期处理情况，但是植株接受光周期处理的叶片不同，②植株无叶片，因此说明感受光周期的部位是叶片。科研人员进一步深入研究发现，若提供合适的光诱导周期，但在连续黑暗的时段中间，施加足够强度的闪光间断，苍耳则不能开花，这说明，苍耳的开花调控是由连续黑暗的时长所决定的。（3）根据题意，植物接受光周期刺激后能产生成花素（开花刺激物）。实验二中4株苍耳通过嫁接连在一起，经过图中所示的光周期处理后均能开花，并且即使进行嫁接的是对光周期需求不同的植物，也能诱导开花，这说明苍耳只需一片叶片经过适宜的光周期刺激就能产生成花素，该物质可通过嫁接转运到其他个体中发挥诱导开花的生物活性，且不管是相同还是不同的光周期需求的植物个体均能接受调控，诱导开花。6．梭梭是防风固沙能力极强的绿化树种，在我国西北地区被广泛栽植。研究人员为研究梭梭光合特性对水盐胁迫的响应机制，进行了相关实验，实验结果如下表，请根据实验结果，回答以下问题：表不同水、盐处理条件下梭梭幼苗光合特性相关参数实验处理叶绿素a（mg/g）叶绿素b（mg/g）净光合速率（μmol·m2·s1）气孔导度（mmol·m2·s1）对照组（正常灌水）1.270.447.6922.91干旱胁迫（60%灌水）0.950.34m20.34盐胁迫（正常灌水＋盐溶液）1.140.32n21.66（1）光合作用是细胞中重要的酶促反应，而酶活性能受到各种内外因素的影响，在进行以上研究的过程中，应控制、等环境因素保持一致，以免干扰实验结果。（2）已知干旱胁迫与盐胁迫时其净光合作用速率均降低，根据所测数据推测，下降幅度更大的是（填字母），判断依据是：。（3）通过进一步研究发现，梭梭在盐胁迫下丙二醛（MAD）含量增多。已知MAD为膜脂过氧化产物，其含量越高，生物膜受损程度越大。请据此推测，盐胁迫导致梭梭净光合速率下降的原因可能是：。（4）褪黑素是一种植物生长调节剂，有提高植物抗逆性等功能。有研究表明，喷施褪黑素可通过提高梭梭的抗盐胁迫能力来提升其光合效应。为验证这一结论，可在上述实验的基础上增设两组实验，请简述相应实验处理：①；②。【答案】（1）温度CO2浓度（补充：土壤pH）（2）m叶绿素含量较低（或：“叶绿素b变化不大，而叶绿素a含量较低”），且气孔导度较小（3）盐胁迫下MAD含量增多，叶绿体类囊体薄膜受损程度较大，光反应速率下降，产生的NADPH和ATP减少，进而限制了暗反应的进行，最终使光合作用速率减慢（4）正常灌水＋喷施适量含适宜浓度的褪黑素溶液正常灌水＋盐溶液＋喷施等量含相同浓度的褪黑素溶液【解析】1、光合作用包括光反应和暗反应，光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行，暗反应在叶绿体基质进行。2、影响光合作用的因素有：温度、CO2浓度、温度、酶的数量、酶的活性、光合色素含量等。（1）光合作用有关的酶化学本质是蛋白质，蛋白质在高温、强酸、强碱、重金属的作用下会发生变性，因此应控制温度和pH保持一致，且该实验探究的是干旱胁迫和盐胁迫对梭梭幼苗光合作用的影响，则温度、CO2等因素为无关变量应保持相同且适宜。故在进行以上研究的过程中，应控制温度、CO2浓度、土壤pH等环境因素保持一致，以免干扰实验结果。（2）由表格信息可知，在干旱胁迫和盐胁迫下，干旱胁迫叶绿素a含量更低，影响光合作用光反应，气孔导度也更低，影响光合作用暗反应，故可推测下降幅度更大的是干旱胁迫，即m。（3）已知梭梭在盐胁迫下丙二醛（MAD）含量增多，MAD为膜脂过氧化产物，其含量越高，生物膜受损程度越大，则盐胁迫下MAD含量增多，叶绿体类囊体薄膜受损程度较大，光反应速率下降，产生的NADPH和ATP减少，进而限制了暗反应的进行，最终使光合作用速率减慢。（4）由信息可知，施褪黑素可通过提高梭梭的抗盐胁迫能力来提升其光合效应，若想验证这一结论，可设立添加褪黑素实验组，并另外设一组研究褪黑素本身对梭梭树的影响，即设置一组：正常灌水＋喷施适量含适宜浓度的褪黑素溶液和一组：正常灌水＋盐溶液＋喷施等量含相同浓度的褪黑素溶液，并检测梭梭幼苗光合特性相关数值。7．板蓝根为十字花科植物菘蓝的干燥根，有清热解毒、凉血利咽功能。多糖为板蓝根的主要活性成分，某研究小组检测板蓝根中的IPⅢ、IPⅣ两种多糖对小鼠脾淋巴细胞增殖作用的影响，结果见下表。多糖种类药物浓度（mg·ml1）空白0.06250.1250.250.51IPⅢ0.0830.0860.0810.0810.0620.051IPⅣ0.0650.0840.0820.0790.0760.058【说明】数值越大，则细胞相应增殖能力越强请回答：（1）实验中常用脾脏的相关指数作为免疫系统功能的检测指标，是因为脾脏是（填免疫系统的组成），脾脏中的T淋巴细胞参与的免疫反应包括。（2）据表分析，实验的自变量是，可得出的结论是：。（3）细胞因子风暴，是指人体内因剧烈刺激（如感染、药物等）所引起的体液中多种细胞因子迅速大量产生的现象。细胞因子风暴会造成细胞的过度损伤并死亡。细胞因子主要是由分泌的物质，其作用是。板蓝根中的木脂素能控制细胞因子风暴的发生，降低流感患者的死亡率，作用机制可能是：。【答案】（1）免疫器官细胞免疫、体液免疫（2）多糖的种类和药物浓度一定浓度下（两种）多糖都能促进脾淋巴细胞的增殖，过高浓度促进作用减弱，甚至抑制（3）辅助性T细胞促进B细胞和细胞毒性T细胞的增殖和分化木脂素可抑制辅助性T细胞分泌细胞因子，降低细胞因子风暴对细胞的损伤，从而降低死亡率【解析】免疫系统的组成包括免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质，免疫器官是免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所，如骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等。（1）脾脏是免疫细胞集中分布的场所之一，属于免疫器官的一种。脾脏中的T淋巴细胞既可以参与体液免疫，也可以参与细胞免疫。（2）据表分析，该实验的目的是探究板蓝根中的IPⅢ、IPⅣ两种多糖对小鼠脾淋巴细胞增殖作用的影响，说明多糖的种类是自变量之一，此外，从表格中发现该实验还研究了药物浓度对细胞增殖的影响，故自变量有多糖的种类和药物浓度。据表格数据，从药物浓度看：一定范围的药物浓度下，细胞增殖能力更强，但是高浓度下，细胞增殖能力反而被抑制。从多糖种类看：两种多糖的作用效果基本一致。故综上所述，可得出结论是一定浓度下（两种）多糖都能促进脾淋巴细胞的增殖，过高浓度促进作用减弱，甚至抑制。（3）细胞因子是由辅助性T细胞所分泌的物质，细胞因子可以促进B细胞和细胞毒性T细胞的增殖和分化。结合题干信息，木脂素能控制细胞因子风暴的发生，说明可以抑制辅助性T细胞分泌细胞因子，又因为细胞因子风暴会造成细胞的过度损伤并死亡，所以这可以降低细胞因子风暴对细胞的损伤，从而降低死亡率。8．科研人员在室内建构水族箱，以研究低光照强度对浮游甲壳动物群落结构的影响。（1）自然光照条件下，每个水族箱中放入2个塑料盘，每盘填充湖区底泥8～10cm，移植3棵沉水植物苦草（为浮游甲壳动物创造栖息空间和食物条件），加入湖水至70cm深。通过处理建立4个不同光照强度梯度（L1~L4）。整个水族箱构成一个。（2）定期测量各组光照强度、浮游甲壳动物种类和数量，结果如图1。结果显示，光照梯度对浮游甲壳动物多样性指数平均值的影响是。（3）定期测量各组溶氧量、浮游甲壳动物和苦草生物量，结果如图2。人类活动会导致的水体富营养化可引起浮游甲壳动物生物量降低，结合图2分析，其原因是。【答案】（1）不同程度的遮光生态系统（2）光照强度越强，浮游甲壳动物多样性指数平均值大（3）水体富营养化使得枯草生物量减少，光合作用制造氧气能力减弱，浮游甲壳动物因缺少氧气而导致生物量减少【解析】本实验研究低光照强度对浮游甲壳动物群落结构的影响，自变量是光照强度，检测指标浮游甲壳动物种类和数量。（1）本实验的实验目的是研究低光照强度对浮游甲壳动物群落结构的影响，自变量是不同的光照强度，因此可通过不同程度的遮光处理建立4个不同光照强度梯度（L1~L4）。整个水族箱中包括非生物成分以及枯草（生产者）、浮游甲壳动物（消费者）、底泥（含分解者），因此整个水族箱构成一个生态系统。（2）据图1分析，光照强度越强，浮游甲壳动物多样性指数平均值大。（3）据图2分析，光照强度越弱，苦草的生物量、浮游甲壳动物的生物量越少，溶解氧也越少，推测原因是水体富营养化使得枯草生物量减少，光合作用制造氧气能力减弱，浮游甲壳动物因缺少氧气而导致生物量减少。9．人们普遍认为，地球上最早的生命孕育在海洋中，生命从一开始就离不开水，当然也离不开水中所溶解的某些无机盐。回答下列问题：（1）自由水与结合水的比例影响着细胞的代谢水平，刚收获的水稻等粮食需要通过晾晒除去大部分，使其代谢水平降低，便于储存。沙漠中的仙人掌含有丰富的，使其有很强的抗旱能力。（填“自由水”或“结合水”）（2）细胞中大多数无机盐以的形式存在，铁是血红蛋白的主要成分，这说明无机盐的生理作用是。（3）哺乳动物的血液中Ca2+含量过低会出现抽搐症状。某生物兴趣小组想要验证上述结论，请完善以下实验步骤：实验材料：健康的小鼠，含钙的饲料，不含钙的饲料实验步骤：①选择生长发育状况相同的健康小鼠若干只，随机均分成甲、乙两组。②。③。预测结果及结论：若甲组小鼠，且乙组小鼠出现抽搐症状，则说明上述结论正确。【答案】（1）自由水结合水（2）离子细胞内化合物的重要组成成分（3）甲组小鼠饲喂适量含钙的饲料，乙组小鼠饲喂等量的不含钙的饲料将甲、乙两组小鼠置于相同且适宜的环境中饲养一段时间，并随时观察其抽搐情况未出现抽搐症状【解析】细胞中的水以自由水和结合水的形式存在，自由水是细胞内许多物质的良好溶剂，是化学反应的介质，水还是许多化学反应的产物或反应物，自由水能自由移动，对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用，结合水是细胞结构的重要组成成分，因此自由水与结合水比值越高，细胞新陈代谢越旺盛，抗逆性越差。（1）刚收获的水稻等粮食需要通过晾晒除去大部分自由水，沙漠中的仙人掌含有丰富的结合水，使其有很强的抗旱能力。（2）细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，铁是血红蛋白的主要成分，说明无机盐的生理作用是细胞内化合物的重要组成成分。（3）甲组小鼠饲喂适量含钙的饲料；乙组小鼠饲喂等量的不含钙的饲料；将甲乙小鼠放在相同且适宜的环境中饲养一段时间，并随时观察其生理状况。预测结果；如果甲组小鼠未出现抽搐症状，且乙组小鼠出现抽搐症状则说明上述结论正确。10．为研究苹果幼果期去果实后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有300个幼果的植株，去除不同比例幼果，3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图1、图2。回答问题：（1）本实验还需设置对照组，设置对照组的目的是。（2）实验中淀粉含量可用比色法（比色法是通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量的方法）进行测定，其原理是：叶片光合作用产生的蔗糖可以进入，再通过韧皮部运输到植株各处。（3）出现图1和图2实验结果的可能原因是。（4）研究者发现根系也能够从环境中吸收葡萄糖。将苹果树根系分别置于葡萄糖溶液和清水中，检测发现，葡萄糖溶液组根系的X基因表达量和葡萄糖含量均显著高于清水组，研究者利用同位素标记技术进行实验，处理及结果如表，依据实验结果推测：苹果树根系置于含有13C标记的葡萄糖培养液中用13C标记的CO2处理苹果叶片根系13C含量（mg）非根系13C含量（mg）根系13C含量占比（%）非根系13C含量占比（%）野生型4.7含量极低44.2455.76X基因过表达6.230.8969.11X基因低表达3.646.7953.21①X蛋白的功能是。②根系从周围环境中吸收葡萄糖能提高苹果果实中糖含量的可能机制是。【答案】(1）排除去除幼果的百分率以外因素对实验结果的影响，保证实验结果是由去除幼果的百分率引起的（2）淀粉遇碘显蓝色，其颜色深浅与淀粉含量在一定范围内成正比筛管（3）去除幼果后，叶片光合产物输出量降低，导致其在叶片中积累，进而抑制叶片光合作用使其CO2固定速率下降（4）促进根系吸收葡萄糖根系通过表皮细胞膜上的X蛋白吸收周围环境中的葡萄糖，供根部细胞利用，减少了叶片光合产物向根系的运输，使更多糖分配到果实，提升果实中的糖含量【解析】由表格数据可知，将苹果根系置于含有13C标记的葡萄糖培养液中，X基因过表达组根系13C含量显著高于野生型和X基因低表达组，再用13C标记的CO2处理苹果叶片，X基因过表达组根系13C含量占比要显著低于野生型和X基因低表达组，即根系中葡萄糖的来源有两种，一是从周围环境中吸收，二是叶片合成的有机物运输到根系。（1）对照实验应遵循单因子变量原则和等量原则，设置对照组的目的是排除去除幼果的百分率以外因素对实验结果的影响，保证实验结果是由去除幼果的百分率引起的。（2）比色法是通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量的方法，淀粉遇碘显蓝色，其颜色深浅与淀粉含量在一定范围内成正比。叶片光合产物可通过植物韧皮部的筛管运输到根、茎、果实等部位。（3）分析图1可知，随着去除幼果的百分率的增加，CO2固定速率相对值下降，图2中随着去除幼果的百分率的增加，叶片干重逐渐增加，因此推测图1和图2实验结果的可能原因是去除幼果后，叶片光合产物输出量降低，导致其在叶片中积累，进而抑制叶片光合作用使其CO2固定速率下降（4）①苹果根系分别置于葡萄糖溶液和清水中，检测发现，葡萄糖溶液组根系的X基因表达量和葡萄糖含量均显著高于清水组，可推测X蛋白促进根系吸收葡萄糖。②根系通过表皮细胞膜上的X蛋白吸收周围环境中的葡萄糖，供根部细胞利用，减少了叶片光合产物向根系的运输，使更多糖分配到果实，提升果实中的糖含量。11．为了研究放牧对植物病害的影响，研究者在四川若尔盖高寒湿地国家野外科学观测研究站的牦牛放牧平台进行调查和实验。（1）该放牧平台中的牦牛、牧草、植物病原菌等所有生物共同构成。（2）根据生活史类型，植物病原菌可分为两大类：一类是B型菌（活体营养型病原菌），它们从活细胞中获取营养，其繁殖体只存在于鲜活的植物组织内，如锈病菌；另一类是N型菌（死体营养型病原菌），它们可以从无生命的有机物中获取营养，其繁殖体存在于枯枝落叶和土壤中，如叶斑病菌。研究者对上述放牧平台的植物病害进行了长期大量调查，统计结果如图1所示。N型菌属于生态系统组分中的。由图1可知，放牧。此后，研究者又对全球范围内共计63项有关放牧影响植物病害的研究数据进行分析，这样做的目的是