2024-2025学年北京市东城区高二下学期期末考试生物试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1北京市东城区2024-2025学年高二下学期期末考试第一部分本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1.在生态系统中，生产者固定的能量可以沿着食物链传递，食物链彼此交错连接成食物网。下列相关叙述正确的是（）A.食物链和食物网构成了生态系统的营养结构B.作为次级消费者的肉食性动物属于第二营养级C.每种动物在生态系统中只能处于一个营养级D.食物网越复杂生态系统的恢复力稳定性越强【答案】A〖祥解〗生态系统的能量流动是单向的、逐级递减的，沿着食物链和食物网流动；生产者为第一营养级，初级消费者为第二营养级，次级消费者为第三营养级。【详析】A、食物链和食物网是生态系统中物质循环和能量流动的渠道，共同构成生态系统的营养结构，A正确；B、次级消费者以初级消费者为食，属于第三营养级，而非第二营养级，B错误；C、杂食性动物可能处于多个营养级（如既吃植物又吃其他动物），因此并非只能处于一个营养级，C错误；D、食物网越复杂，生态系统的抵抗力稳定性越强，但恢复力稳定性通常较弱（如热带雨林破坏后难以恢复），D错误。故选A。2.某稻田生态系统中存在食物链“水稻→福寿螺→中华鳖”，下图表示该生态系统中部分营养级的能量流动过程，图中字母代表能量值。下列叙述正确的是（）A.在该生态系统中，信息沿食物链从福寿螺向中华鳖单向传递B.图中a表示福寿螺用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量C.由福寿螺流入分解者的能量值可以用图中的c+d+e表示D.福寿螺的同化量不能100%流入中华鳖与图中d、e、f对应途径有关【答案】D〖祥解〗能量流动的相关计算为：摄入的能量有两个去向：同化量+粪便量（粪便量属于上一个营养级流向分解者的能量）。同化的能量有两个去向：呼吸作用散失的能量+用于生长发育和繁殖的能量。用于生长发育和繁殖的能量有两个去向：传递给下一个营养级+流向分解者。【详析】A、生态系统中的信息传递往往是双向的，而不是沿食物链单向传递，在该生态系统中福寿螺和中华鳖之间的信息传递是相互的，A错误；B、据图分析，a表示福寿螺的同化量，b表示福寿螺用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量，B错误；C、由福寿螺流入分解者的能量值应是d+e，c属于水稻同化的能量，C错误；D、图中显示福寿螺一部分能量通过呼吸作用散失（f），用于生长、发育、繁殖等生命活动的能量中，一部分被中华鳖摄入后以粪便的形式流入分解者（e），一部分以遗体、残骸等形式流入分解者（d），福寿螺的同化量不能100%流入中华鳖与图中d、e、f对应途径有关，D正确。故选D。3.对某松林生态系统中各部分的碳储量进行调查，绘制碳转移途径如下图。下列叙述错误的是（）A.碳在非生物环境与生物群落之间循环，具有全球性B.大气中CO2主要通过光合作用固定进入生物群落中C.植被与植食性动物之间碳元素以CO2形式进行传递D.图中“？”为23.17时，该系统处于碳收支平衡的状态【答案】C〖祥解〗（1）生态系统中的组成成分越多，营养结构就越复杂，生态系统的自动调节能力就越强，其抵抗力稳定性就越强，相反的其恢复力稳定性就越弱。（2）生态系统具有一定的自我调节能力，但这种自我调节能力有一定限度，如果外界干扰超过了这个限度，生态系统就会遭到破坏。【详析】A、碳在非生物环境与生物群落之间循环，具有全球性，A正确；B、在生态系统中，大气中的CO2主要通过生产者（主要是绿色植物）的光合作用被固定，将CO2和水转化为有机物，并释放出氧气，从而使碳元素进入生物群落。这是碳进入生物群落的主要途径，B正确；C、植被与植食性动物之间存在着捕食关系，植被通过光合作用将CO2转化为含碳有机物，植食性动物摄取植被中的含碳有机物，从而获得碳元素。因此，植被与植食性动物之间碳元素是以含碳有机物的形式进行传递的，而不是以CO2形式传递，C错误；D、由图可知，植物从大气中获取了35.9吨/（公顷·年）的CO2，要保证该系统碳收支平衡，则图中“？”应为35.9-12.1-0.6-0.03=23.17，D正确。故选C。4.下列不属于对国家一级保护动物丹顶鹤的保护措施的是（）A.建立人工巢穴 B.在其栖息地修建公路C.增加觅食的湿地面积 D.建立自然保护区【答案】B〖祥解〗丹顶鹤作为国家一级保护动物，其保护措施应围绕保护栖息地、减少人为干扰等方面展开。【详析】A、建立人工巢穴可帮助丹顶鹤繁殖，属于辅助性保护措施，A不符合题意；B、在栖息地修建公路会破坏其生存环境，增加干扰和生态碎片化，B符合题意；C、增加觅食湿地面积能改善栖息环境，保障食物资源，C不符合题意；D、建立自然保护区是就地保护的核心措施，D不符合题意。故选B。5.黄河流域某盐碱地建立了“上粮下藕、藕鱼套养、鸭鹅混养”立体种养模式。在盐碱地开挖鱼塘，挖出泥土在塘边堆成台田种植农作物；塘中养殖咸水鱼并种藕，田间可以放养鸭、鹅。下列说法不正确的是（）A.台田经雨水冲刷后土壤中无机盐含量降低，适于种植农作物B.“上粮下藕”有利于生物充分利用资源，提高经济效益C.田间害虫为鸭、鹅提供食物使能量能够循环利用D.这种立体种养模式体现了生态工程的整体原理【答案】C〖祥解〗生态农业：是按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代管理手段，以及传统农业的有效经验建立起来的，能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业。【详析】A、台田由盐碱地泥土堆成，雨水冲刷可淋失部分盐分，降低无机盐含量，改善作物生长条件，A正确；B、“上粮下藕”通过分层利用空间和资源（如光能、土壤养分），提高资源利用率，增加经济效益，B正确；C、田间害虫被鸭、鹅摄食，能量以有机物形式传递至鸭、鹅体内，但能量流动是单向的，无法循环，C错误；D、该模式统筹协调生产、环境、经济等因素，体现生态工程“整体原理”（系统各组分协调统一），D正确。故选C。6.家庭制作果酒与工业化啤酒生产共同的特点是（）A.都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理B.发酵前都需要对原料灭菌创设无菌环境C.都能够严格控制发酵温度、氧气等条件D.发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期【答案】A〖祥解〗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。【详析】A、家庭制作果酒是利用酵母菌在无氧条件下将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，工业化啤酒生产同样是依靠酵母菌无氧呼吸产生酒精，二者都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理，A正确；B、家庭制作果酒时，一般不对原料进行灭菌，利用的是原料表面及环境中的天然酵母菌等微生物，工业化啤酒生产会对原料等进行严格灭菌创设无菌环境，二者不同，B错误；C、家庭制作果酒很难严格控制发酵温度、氧气等条件，工业化啤酒生产能够严格控制这些发酵条件，二者有差异，C错误；D、家庭制作果酒发酵结束后，一般不进行消毒，工业化啤酒生产发酵结束后可能会进行消毒等处理以延长保存期，二者不同，D错误。故选A。7.某同学研究植物提取物W的抑菌效果。如下图，在实验菌平板中央处打孔后加入提取物W，测量相关指标。据图分析下列说法不正确的是（）A.将菌液与温度适宜的灭菌培养基混匀，倾倒平板可得到实验菌平板B.在平板上打孔的工具钢管需要灼烧灭菌，目的是防止微生物污染平板C.抑菌圈直径大小与菌体浓度、提取物W的浓度和扩散时间密切相关D.提取物W在培养基中扩散，加入提取物W2小时即可获得最佳抑菌效果【答案】D〖祥解〗培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐等，牛肉膏蛋白胨培养基属于细菌培养基，麦芽汁琼脂培养基适合培养真菌。常用的接种方法：平板划线法和稀释涂布平板法。常用的灭菌方法：干热灭菌法、灼烧灭菌法、高压蒸汽灭菌法。【详析】A、菌液中含有实验菌，将一定量菌液与温度适宜的灭菌培养基混匀并倒平板可得到试验菌平板，A正确；B、在试验平板上打孔的钢管需要灼烧灭菌，灼烧时钢管上的微生物死亡，进行打孔操作时可防止微生物对平板造成污染，B正确；C、抑菌圈直径的大小与菌体浓度、提取物W的浓度和预扩散时间有很大关系，C正确；D、提取物W在培养基中扩散，加入提取物W后的2小时获得抑菌圈最大平均增幅速率，说明提取物在2小时内扩散得较快，但不能确定为最佳抑菌效果，上述实验结果显示，24小时抑菌圈的直径最大，抑菌效果更佳，D错误。故选D。8.百岁兰是一种裸子植物，被誉为植物界的“活化石”。为研发高效的百岁兰叶片愈伤组织诱导体系，探究避光与昼夜节律（每天16h光照和8h黑暗）条件对诱导百岁兰叶片愈伤组织的影响，结果见下图。相关叙述错误的是（）A.培养基中需要加入适宜比例的生长素和细胞分裂素B.愈伤组织形成经过已分化细胞变成未分化细胞过程C.百岁兰叶片经诱导形成的愈伤组织不具有全能性D.与避光相比，昼夜节律下百岁兰愈伤组织生长得更好【答案】C〖祥解〗植物组织培养时，生长素与细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素，二者的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向：生长素与细胞分裂素比例适中时，有利于愈伤组织的形成；生长素与细胞分裂素比例升高，利于根的分化、抑制芽的形成；生长素与细胞分裂素比例降低，利于芽的分化、抑制根的形成。【详析】A、实验所用的培养基通常为固体培养基，生长素与细胞分裂素比例适中时，有利于愈伤组织的形成，A正确；B、外植体经脱分化形成愈伤组织，愈伤组织形成经过已分化细胞变成未分化细胞过程，B正确；C、百岁兰叶片经诱导形成的愈伤组织能发育成完整植株，具有全能性，C错误；D、分析曲线图可知：昼夜节律处理下比避光条件下百岁兰脱分化的速率更快，愈伤组织生长更好，D正确。故选C。9.白叶枯病是水稻最严重的病害之一，疣粒野生稻具有高度抗病性。利用疣粒野生稻与栽培稻进行体细胞杂交培育抗病植株（如下图）。对获得的72株杂种植株鉴定，发现24株染色体数目在27~38条之间，40株表现抗病。下列叙述不正确的是（）A.①用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体B.②可用聚乙二醇、灭活病毒等方法处理，获得融合细胞C.杂种植株形成说明两种细胞融合后分裂能力恢复D.杂种植株细胞中染色体的丢失可能与X射线照射有关【答案】B〖祥解〗植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植株的技术。植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等方面展现出独特的优势。原理：细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。【详析】A、①为获得原生质体，可纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得，A正确；B、②获得融合细胞，灭活病毒诱导法用于动物细胞融合，B错误；C、由题可知，X射线处理及碘乙酰胺处理后的原生质体均不能进行细胞分裂，故杂种植株形成说明两种细胞融合后分裂能力恢复，C正确；D、X射线照射可能会导致疣粒野原生质体中染色体丢失，从而导致融合细胞形成的杂种植株细胞中染色体的丢失，D正确。故选B。10.细胞悬浮培养是将细胞接种于液体培养基中并保持良好分散状态的培养方式，广泛应用于生物制药、细胞生物学研究等领域。下列相关叙述错误的是（）A.悬浮培养可增加细胞与培养液的接触，促进营养物质吸收B.若培养密度过大，会出现有害代谢产物积累使分裂受阻C.对动物细胞进行悬浮培养时通常不会发生接触抑制现象D.对动物细胞进行悬浮培养不需传代，适合规模化培养【答案】D〖祥解〗动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。【详析】A、悬浮培养使细胞分散于培养液中，充分接触培养基，利于吸收营养，A正确；B、高密度培养时，代谢废物（如乳酸、氨等）积累会抑制细胞分裂，B正确；C、接触抑制发生于贴壁生长的细胞，悬浮培养的细胞因分散而不受此限制，C正确；D、悬浮培养的细胞增殖后仍需分瓶传代（如更换新鲜培养基），否则会因密度过大导致死亡，D错误。故选D。11.将四种关键基因导入小鼠的成纤维细胞，可获得诱导多能干细胞（iPS细胞）。iPS细胞具有和胚胎干细胞类似的功能，可分化成神经细胞、心血管细胞和原始生殖细胞等。下列叙述不正确的是（）A.应使用显微注射法将四种基因直接注入成纤维细胞B.导入的四种基因具有促使体细胞恢复分裂能力的作用C.iPS细胞能分化成多种细胞，是基因选择性表达的结果D.iPS细胞可在一定程度上避免胚胎干细胞涉及的伦理问题【答案】A〖祥解〗胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞，iPS与ES细胞一样，可通过定向诱导分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。【详析】A、显微注射法通常用于将含有目的基因的载体（如质粒）导入动物细胞，而非直接注入游离的基因片段。直接注入的基因难以整合到宿主基因组中，A错误；B、导入的四种关键基因（如Oct4、Sox2等）可重新编程体细胞，使其恢复分裂能力并转化为iPS细胞，B正确；C、iPS细胞分化为不同细胞是基因选择性表达的结果，符合细胞分化的本质，C正确；D、iPS细胞来源于体细胞，无需破坏胚胎，避免了胚胎干细胞涉及的伦理争议，D正确；故选A。12.利用新鲜菜花作为实验材料提取DNA时，下列做法正确的是（）A.可将菜花置于清水中，细胞吸水破裂后将DNA释放出来B.离心后上清液中加入95%冷酒精，出现的白色丝状物就是纯净的DNAC.将晾干的白色丝状物置于2mol/L的NaCl溶液中，会发生溶解现象D.向DNA溶液中加入二苯胺试剂混匀，溶液会呈现蓝色【答案】C〖祥解〗DNA粗提取和鉴定的原理：DNA溶解性：（1）DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同（0.14mol/L溶解度最低），利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。（2）DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离。DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性：蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受60-80℃的高温，而DNA在80℃以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。DNA的鉴定：在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。【详析】A、菜花是植物细胞，其细胞壁有保护和支撑的作用，不会吸水涨破，需要用洗涤剂瓦解细胞膜，A错误；B、在上清液中加入等体积的95%的冷酒精，白色丝状物是粗提取的DNA，B错误；C、DNA在2mol/L的氯化钠溶液中溶解度较大，所以将晾干的白色丝状物置于2mol/L的NaCl溶液中，会发生溶解现象，C正确；D、DNA在沸水浴条件下遇到二苯胺试剂呈现蓝色反应，D错误。故选C。13.大肠杆菌中的Z酶可催化X-gal水解产生蓝色物质。pUC18质粒（如图甲）中lacZ'编码Z酶的一个片段（α肽）。已知α肽、缺失α肽的Z酶片段单独存在时均无Z酶活性，同时存在时表现出Z酶活性。将图乙目的基因插入pUC18质粒后导入大肠杆菌，可根据菌落颜色筛选含有重组质粒的受体细胞。下列相关分析不正确的是（）A.选用SalⅠ限制酶切割目的基因与pUC18质粒B.利用DNA连接酶连接目的基因与pUC18质粒获得重组质粒C.作为受体细胞的大肠杆菌需满足Z酶基因中仅编码α肽的DNA序列缺失D.在含有X-gal培养基中培养时，含有重组质粒大肠杆菌的菌落颜色为蓝色【答案】D〖祥解〗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。【详析】A、根据乙图可知，HindIII会破坏目的基因，故选用Sa1I限制酶切割目的基因和pUC18质粒，A正确；B、利用DNA连接酶连接目的基因与pUC18质粒获得重组质粒，B正确；C、已知α肽、缺失α肽的Z酶片段单独存在时均无Z酶活性，同时存在时表现出Z酶活性，故要想根据菌落颜色筛选含有重组质粒的受体细胞，作为受体细胞的大肠杆菌需满足Z酶基因中仅编码α肽的DNA序列缺失，C正确；D、由图可知，SalⅠ限制酶会破坏pUC18质粒中lacZ'基因，不能合成Z酶，菌落没有颜色，因此，在含有X-gal的培养基中培养时，含有重组质粒大肠杆菌的菌落颜色为无色，D错误。故选D。14.凝乳酶是奶酪生产中的关键性酶。科学家采用蛋白质工程技术对凝乳酶进行改造，将其第20位和第24位氨基酸改变为半胱氨酸，催化能力提高了2倍。下列叙述不正确的是（）A.该技术需要先预期蛋白质的功能B.该技术直接操作对象是凝乳酶基因C.该技术可直接在体外合成凝乳酶D.改造后的凝乳酶需进行生物功能检测【答案】C〖祥解〗蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过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。也就是说，蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，是包含多学科的综合科技工程领域。【详析】A、采用蛋白质工程技术对凝乳酶进行改造之前需要先预期蛋白质的功能，A正确；B、蛋白质工程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，通过基因修饰或基因合成改造蛋白质，故对凝乳酶进行改造技术中直接操作对象是凝乳酶基因，B正确；C、该技术不能直接在体外合成凝乳酶，而是对凝乳酶基因进行改造，实现对凝乳酶的改造，C错误；D、改造后的凝乳酶需进行生物功能检测，以确保获得预期的凝乳酶，D正确。故选C。15.下述实验操作需在无菌环境条件下进行的是（）A.对分解尿素细菌进行显微计数B.将外植体接种到培养基上C.从新鲜洋葱中粗提取DNAD.用PCR仪对DNA片段进行扩增【答案】B〖祥解〗植物组织培养要求非常严格的无菌环境，如果灭菌不彻底，培养过程中存在污染，会造成培养的幼苗生长缓慢甚至培育失败。【详析】A、对分解尿素细菌进行显微计数，通常是在已经培养好的菌液中进行操作，不需要在严格的无菌环境下，因为此时主要是对已有的细菌进行计数，A错误；B、将外植体接种到培养基上，植物组织培养过程中，外植体容易受到杂菌污染，一旦污染，杂菌会与外植体争夺营养，影响外植体的生长和分化，所以必须在无菌环境下进行，B正确；C、从新鲜洋葱中粗提取DNA，该实验主要是利用物理和化学方法将DNA从细胞中分离出来，不需要严格的无菌环境，C错误；D、用PCR仪对DNA片段进行扩增，PCR反应体系中有耐高温的DNA聚合酶等物质，并且反应在高温条件下进行，一般杂菌难以生存，不需要在无菌环境下操作，D错误。故选B。第二部分本部分共6题，共70分。16.博斯腾湖是我国最大的内陆淡水湖泊，但因污水排入导致水质恶化。研究者在博斯腾湖西岸建立了人工湿地接纳污水，并对人工湿地的作用效果进行定量评估。（1）人工湿地建设者因地制宜，以当地具有过滤和吸附能力的黏性土壤为基质，引种本地芦苇和菖蒲等，体现了生态工程的__________________原理。（2）在人工湿地的进、出水口设置采样点对水质进行检测，结果如图1，表明人工湿地可以有效净化流入污水的水质。图中去除率的计算方法是__________________，其中人工湿地对N、P的去除率最大值在7月，可能的原因是__________________。（3）进一步研究人工湿地对土壤养分的影响。在湿地内、外分别布设5个采样点，在采样点的0~60cm土壤深度范围内，每隔10cm采集一份样品，测定土壤有机质含量如图2。共采集和统计了_________份土壤样品，结果说明__________________。（4）目前人工湿地仍面临一些问题，如水分蒸发量大导致的盐分积累，外来物种入侵，经济效益低下等，要解决这些问题，可采取的措施包括_______。A.引入当地经济型盐生植物，并定期收割B.建立鱼—植物共生系统，养殖耐盐鱼类C.建立入侵物种预警系统，及时清除入侵物种D.去除非优势植物，大量种植当地优势植物【答案】（1）协调、自生（2）①.（进水的N或P浓度-出水的N或P浓度）/进水的N或P浓度×100%②.7月湿地内植物生长旺盛，发达的根系增强了对N、P的吸收；微生物的繁殖和活性也有所提高，分解有机污染物速率提升（3）①.60②.在不同土壤深度，人工湿地均可以显著提高土壤养分（4）ABC〖祥解〗生态工程所遵循的基本原理：整体，协调、循环、自生等。自生：由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生。遵循自生原理，需要在生态工程中有效选择生物组分并合理布设。循环：循环是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元表的转化效率较高。协调：处理好生物与环境、生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量。整体：遵循整体原理，首先要遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。【解析】（1）自生：由生物组分而产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生，“因地制宜，以当地具有过滤和吸附能力的黏性土壤为基质”，体现了生态工程的自生原理，协调：处理好生物与环境、

生物与生物的协调与平衡，需要考虑环境容纳量，“人工湿地建设者因地制宜，引种本地芦苇和菖蒲等”，体现了生态工程的协调原理。（2）图中去除率的计算方法是（进水的N或P浓度-出水的N或P浓度）/进水的N或P浓度×100%；7月湿地内植物生长旺盛，发达的根系增强了对N、P的吸收；微生物的繁殖和活性也有所提高，分解有机污染物速率提升，因此人工湿地对N、P的去除率最大。（3）在人工湿地内、外分别布设5个采样点，在采样点的0~60cm土壤深度范围内，每隔10cm采集一份样品，因此共有6处可以采集样品，5个采样点一共有5×6=30个点，湿地内、外共有60份土壤样品；结合图示可知，不同深度下，人工湿地内的有机质均多于人工湿地外，说明在不同土壤深度，人工湿地均可以显著提高土壤养分。（4）A、引入当地经济型盐生植物，可吸收大量盐分，定期收割，减少盐分积累，A正确；B、建立鱼—植物共生系统，养殖耐盐鱼类，可以减少盐分积累，B正确；C、建立入侵物种预警系统，及时清除入侵物种，改善营养结构，避免生态入侵，C正确；D、去除非优势植物，大量种植当地优势植物，会使营养结构变简单，不利于生态系统的自我调节，D错误。故选ABC。17.中国科学家从盐碱地沉积物中筛选出一株嗜盐菌，能够以葡萄糖为原料合成新型可降解的生物塑料—聚羟基脂肪酸酯（PHA）。（1）研究人员从盐碱地沉积物中取样进行富集培养，培养基中需添加葡萄糖，为微生物生长提供_________。将培养的菌液_________后分别涂布于不同的平板培养基上，分离、培养并鉴定出该菌株。（2）该菌株合成PHA的主要途径如图1。为提高PHA产量，研究人员敲除菌株中编码P酶的基因，目的是_________。在敲除P酶基因的菌株中过表达M基因，显微镜下观察菌株形态，结果如图2。结果显示，与对照组细胞相比，实验组细胞_________。实验组菌株能够在液体培养基中自动沉降。（3）利用如图3所示的“非灭菌连续开放发酵系统”培养实验组菌株并生产PHA。在发酵过程中，可以通过调节马达转速控制_________。根据图中培养条件分析，该系统不需要灭菌的理由是_________。（4）综合上述信息，分析利用（3）所示系统生产PHA的两点优势___________。【答案】（1）①.碳源②.梯度稀释（2）①.减少丙酰辅酶A向2-甲基柠檬酸转化②.出现纤长化现象（3）①.培养液的溶解氧浓度②.盐浓度为6%，其他杂菌因失水过多死亡；pH为9，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受到抑制（4）利用餐厨废料及海水发酵，降低成本；细菌可发生自沉降，实现简单快速分离菌体；培养液上清循环使用，实现了无废水连续发酵和废盐回收利用〖祥解〗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。虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。【解析】（1）葡萄糖是含碳的有机物，在培养基中能为微生物生长提供碳源。为了获得单个菌落，将培养的菌液进行梯度稀释后分别涂布于不同的平板培养基上，这样可以使菌液中的微生物分散开来，便于后续的分离、培养和鉴定。（2）从图1可以看出，P酶催化丙酰辅酶A生成2-甲基柠檬酸，而丙酰辅酶A是合成PHA的原料之一，敲除菌株中编码P酶的基因，目的是减少丙酰辅酶A向2-甲基柠檬酸转化，从而使更多的丙酰辅酶A用于合成PHA，提高PHA产量。观察图2，与对照组细胞相比，实验组细胞出现纤长化现象，且实验组菌株能够在液体培养基中自动沉降。（3）在“非灭菌连续开放发酵系统”中，通过调节马达转速可以控制培养液的溶解氧浓度，进而影响菌株的生长和PHA的合成。从图中可知，盐浓度为6%，其他杂菌因失水过多死亡；pH为9，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受到抑制，而该嗜盐菌能够在这样的环境中生长，所以该系统不需要灭菌。（4）利用（3）所示系统生产PHA优势有利用餐厨废料及海水发酵，降低成本；细菌可发生自沉降，实现简单快速分离菌体；培养液上清循环使用，实现了无废水连续发酵和废盐回收利用。18.乳铁蛋白（LF）是猪初乳中富含的一种免疫活性蛋白，具有抗菌、抗病毒功能，但LF含量会随泌乳时间延长而显著下降。研究发现CS基因编码的酪蛋白在乳汁中持续高表达。研究人员利用CRISPR/Cas9技术将LF基因敲入CS基因获得基因编辑猪。（1）如图1所示，CRISPR/Cas9系统中gRNA能与DNA特定碱基序列（靶点）结合，引导Cas9（核酸酶）定点切割，并通过同源重组修复，实现基因敲入。①修复时，DNA断裂处两侧与供体DNA的同源区段会发生_____________，实现供体DNA片段的插入。②本研究中未将gRNA靶点设计在CS基因中间序列，而设计在接近CS基因末端，紧邻终止密码子对应序列上游，实现在LF基因和CS基因共用同一启动子的同时，__________________。（2）将构建好的gRNA、Cas9、LF基因表达载体共同转入猪胎儿成纤维细胞。转入前需利用PCR扩增Y染色体特异区域（SRY）进行性别鉴定，应选择______________（填“有”或“无”）SRY条带的细胞。（3）图2为LF基因敲入后CS基因部分结构。据图分析，要筛选正确转入LF基因的细胞，同时避免内源LF基因干扰，PCR时应选择的两对最佳引物组合为__________________。（4）将成纤维细胞注入培养到______________时期且去核的卵母细胞中，使两细胞融合，培养至重构胚后，移植入代孕母猪中。移植前应对供体和受体进行同期发情处理，目的是______________。最终获得在乳汁中持续高表达LF基因的基因编辑猪。（5）本研究中所用载体不含抗性基因等筛选标记，从生物安全的角度分析，可以减少_______________。【答案】（1）①.交换②.最大限度地减少对CS基因的破坏（2）无（3）引物1和引物4，引物3和6（4）①.MⅡ②.使供体和受体的生理条件达到同步或一致（5）引入外源基因〖祥解〗基因工程的具体步骤为：目的基因的获取，基因表达载体的构建，将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测和鉴定。【解析】（1）①在同源重组修复过程中，DNA断裂处两侧与供体DNA的同源区段会发生交换，通过一系列的酶促反应实现供体DNA片段的插入。②本研究中未将gRNA靶点设计在CS基因中间序列，而设计在接近CS基因末端，紧邻终止密码子对应序列上游，这样实现在LF基因和CS基因共用同一启动子的同时，最大限度地减少对CS基因的破坏。（2）因为要获得雌性猪的乳汁来获取LF蛋白（雄性猪一般不泌乳），Y染色体是雄性特有的，SRY是Y染色体上的性别决定基因，所以应选择无SRY条带的细胞（即雌性细胞）。（3）要筛选正确转入LF基因的细胞，同时避免内源LF基因干扰，需要选择能特异性扩增LF基因与CS基因连接区域的引物组合。观察图2可知，引物1和引物4、以及引物3和6均能够特异性扩增LF基因与CS基因连接区域，所以PCR时应选择的两对最佳引物组合为引物1和引物4，引物3和6。（4）在核移植技术中，用于接受细胞核的卵母细胞应培养到MⅡ中期（减数第二次分裂中期），此时卵母细胞的细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质，有利于重构胚的发育。在胚胎移植前，对供体和受体进行同期发情处理，目的是使供体和受体的生理条件达到同步或一致。（5）本研究中所用载体不含抗性基因等筛选标记，从生物安全的角度分析，可以减少引入外源基因。19.表皮生长因子受体（EGFR）结构如图1，可与配体表皮生长因子（EGF）结合促进细胞增殖，其突变或过表达可驱动肿瘤发生。研究人员通过制备EGFR单抗治疗癌症。（1）研究人员将EGFR全长蛋白注射到小鼠体内，分离出B淋巴细胞后诱导其与小鼠的_________细胞融合，经筛选及克隆化培养，最终获得EGFR单抗。利用EGFR单抗治疗癌症的机理是_________。（2）将EGFR单抗与癌细胞混合后发现，其阻断癌细胞增殖的效率低下。研究人员进而将全长EGFR改成EGFR的_________重新制备，获得的单抗抑制癌细胞增殖效果明显提升。（3）利用新制备的EGFR单抗治疗癌症，病人会出现耐药性。检测发现耐药病人癌细胞中的Met基因（编码另一种生长因子的受体）拷贝数增多。推测耐药性的产生可能是该基因扩增导致的，理由是_________。（4）研究人员进一步构建了EGFR-Met双特异性抗体（如图2）。不同类型抗体的Fc段都可与杀伤细胞（如NK细胞）表面的Fc受体结合，介导杀伤细胞直接杀伤靶细胞，称为抗体依赖—细胞介导的细胞毒性作用（ADCC）。检测EGFR-Met双特异性抗体的作用效果。其中实验组应选用的实验材料是_________（填字母）。a.EGFR单抗b.EGFR-Met双特异性抗体c.无关抗体d.NK细胞e.癌细胞f.B细胞结果表明双特异性抗体的ADCC活性相比EGFR单抗更高。请在图3中补充实验组和空白对照组的结果__________。（5）将该双特异性抗体开发成药物用于EGFR靶点耐药患者的治疗，请提出需进一步研究的问题________。【答案】（1）①.骨髓瘤②.EGFR单抗可与EGF竞争结合EGFR，降低EGF对细胞增殖的促进作用（2）胞外区域（3）Met基因扩增，表达出的Met蛋白增加，Met途径的作用增强，使癌细胞产生耐药性（4）①.bde②.（5）药物对耐药肿瘤的抑制效果如何；药物对人体是否有副作用等〖祥解〗单克隆抗体的制备过程：首先用特定抗原注射小鼠体内，使其发生免疫，小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，单克隆抗体制备过程中的两次筛选：第一次筛选：利用特定选择培养基筛选，获得杂交瘤细胞，即AB型细胞（A为B淋巴细胞，B为骨髓瘤细胞），不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选：利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选，获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。【解析】（1）制备EGFR单抗需将EGFR全长蛋白免疫小鼠，取B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合，经筛选培养获得。抗癌机理是EGFR单抗与EGF竞争结合EGFR，阻止受体与配体结合，降低EGF对细胞增殖的促进作用。（2）因EGFR单抗阻断癌细胞增殖效率低，将全长EGFR改为胞外区域重新制备单抗，抑制效果提升，说明胞外区域是与配体结合关键区域。（3）耐药病人癌细胞中Met基因拷贝数增多，因基因扩增会使表达出的Met蛋白增加，使Met受体增多，Met途径的作用增强，癌细胞可能通过该受体接收生长信号，摆脱EGFR单抗抑制，从而产生耐药性。（4）实验组选EGFR-Met双特异性抗体（b）、NK细胞（d）、癌细胞（e），通过ADCC活性检测效果。空白对照组用无关抗体（c），实验组ADCC活性更高，图3中实验组曲线应高于EGFR单抗组，空白对照组曲线接近0（因无关抗体无特异性结合，ADCC活性低）。图示为：。（5）将该双特异性抗体开发成药物用于EGFR靶点耐药患者的治疗，需进一步研究的问题有药物对耐药肿瘤的抑制效果如何、药物对人体是否有副作用、双特异性抗体药物的安全性（对正常细胞影响）等20.学习以下材料，回答（1）~（5）题。细胞中隐藏的生命调节信息—微RNA两位科学家Ambros和Ruvkun因发现微RNA（miRNA）在基因表达调控中的作用及分子机制获得2024年诺贝尔生理学或医学奖。他们的研究始于秀丽隐杆线虫中的两种基因：lin-4和lin-14。lin-4功能缺失突变体线虫存在明显的发育缺陷，会一直停留在发育早期。研究者通过实验将lin-4基因定位到一个经限制酶SalI切割后含有693个碱基对的DNA片段上。用带放射性的探针检测lin-4基因的RNA产物，结果如图1。分析lin-4RNA的碱基序列发现lin-4RNA是一种非编码RNA。在线虫发育早期，lin-14基因编码的核蛋白表达量较高，随着发育蛋白水平会逐步下降。lin-14功能缺失突变体线虫会跳过发育早期，呈现出发育后期的特征。比较lin-4和lin-14RNA序列，发现lin-14RNA的3'非翻译区（3'UTR）与lin-4RNA存在长度为22个核苷酸的互补片段。在一种lin-14功能获得突变体中，上述片段缺失导致lin-14蛋白水平提高了4~7倍，而RNA含量没有变化。由此推测，lin-4RNA能够调控lin-14基因的表达。由于lin-4RNA分子很小，研究者将其称为miRNA。大量证据表明miRNA是重要的调控分子，几乎参与细胞每个生命过程，包括细胞的生长、增殖、分化和信号转导等。目前已在人类基因组中鉴定出超过一千种miRNA基因。细胞内成熟miRNA产生的经典途径及作用如图2所示。miRNA的发现将基因表达调控领域的研究扩展到了全新维度：蛋白质在细胞核中调控RNA的转录和剪接，而miRNA则在细胞质中控制mRNA的翻译和降解。（1）文中lin-4基因定位中，需要从野生型线虫细胞中提取DNA，用_________进行处理，分离得到多种产物片段，将它们分别导入适宜阶段的lin-4功能缺失突变体中，若突变体发育正常，则说明_________。（2）lin-4基因RNA产物检测时，设置U6RNA的目的是排除上样量、点样操作等对实验结果的影响，说明U6作为内参基因应具备的特点是_________。（3）下列关于lin-4miRNA的叙述中，从文中信息不能推断出_________。A.原miRNA在细胞质中被加工为前miRNAB.与lin-14基因终止子下游的区域互补结合C.在转录后水平调控lin-14基因表达D.抑制lin-14mRNA翻译和促进lin-14mRNA降解（4）综合文中信息，解释图1中第3组出现两条lin-4杂交带的原因________。（5）依据文中信息，分析lin-4功能缺失突变体停留在发育早期的原因是_________。【答案】（1）①.SalⅠ②.该产物片段中含有lin-4基因（2）表达量稳定且较高（3）ABD（4）第3组中导人了外源的正常lin-4基因，转录产物依次被加工成长度为61个核苷酸的前miRNA，及长度为22个核苷酸的成熟miRNA。由于外源基因表达量高，前miRNA有部分尚未被进一步加工，因此第3组同时含有上述两种RNA且均能与探针结合（5）lin-4功能缺失，无法抑制lin-14RNA的翻译，lin-14基因编码的核蛋白含量始终较高〖祥解〗基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。【解析】（1）文中提到“研究者通过实验将lin-4基因定位到一个经限制酶SalI切割后含有693个碱基对的DNA片段上”，所以从野生型线虫细胞中提取DNA后，要用限制酶SalI进行处理，从而分离得到多种产物片段，将这些产物片段分别导入适宜阶段的lin-4功能缺失突变体中，若突变体发育正常，说明导入的产物片段中含有lin-4基因，因为只有含有lin-4基因才能使功能缺失突变体恢复正常发育。

（2）因为设置U6RNA的目的是排除上样量、点样操作等对实验结果的影响，所以U6作为内参基因应具备在不同细胞和发育阶段表达量稳定且较高的特点，这样才能以其为参照，消除因上样量等操作因素带来的误差，保证实验结果的可靠性。（3）A、从图2中可以看到原miRNA在细胞核中被加工为前miRNA，而不是在细胞质中，所以从文中信息不能推断出原miRNA在细胞质中被加工为前miRNA，A错误；B、文中仅表明lin-14RNA的3'非翻译区（3'UTR）与lin-4RNA存在互补片段，未提及与lin-14基因终止子下游的区域互补结合，从文中信息不能得出该结论，B错误；C、由“lin-4RNA能够调控lin-14基因的表达”以及“miRNA则在细胞质中控制mRNA的翻译和降解”可知，lin-4miRNA在转录后水平调控lin-14基因表达，C正确；D、据文中信息可知，比较lin-4和lin-14RNA序列，发现lin-14RNA的3'非翻译区（3'UTR）与lin-4RNA存在长度为22个核苷酸的互补片段，可推断出lin-4基因的转录产物经加工后形成的lin-4miRNA，与lin-14mRNA部分配对，抑制其翻译过程，但不能推断出lin-4miRNA能促进lin-14mRNA降解，D错误。故选ABD。（4）综合文中信息，图1中第3组出现两条lin-4杂交带的原因第3组中导人了外源的正常lin-4基因，转录产物依次被加工成长度为61个核苷酸的前miRNA，及长度为22个核苷酸的成熟miRNA。由于外源基因表达量高，前miRNA有部分尚未被进一步加工，因此第3组同时含有上述两种RNA且均能与探针结合。（5）lin-4功能缺失突变体中lin-4基因不能正常表达lin-4RNA，而lin-14RNA的3'非翻译区（3'UTR）与lin-4RNA存在互补片段，由于lin-4功能缺失，无法抑制lin-14RNA的翻译，lin-14基因编码的核蛋白含量始终较高，使得线虫停留在发育早期。

21.青蒿素是治疗疟疾的天然产物，在青蒿分泌型腺毛（GSTs）中合成并储存。茉莉酸（JA）能够促进GSTs发育和青蒿素合成，转录因子M3在此过程中起重要作用。（1）在构建M3基因过表达的青蒿植株中，需将M3与图1所示质粒连接，利用农杆菌转化法导入细胞，使用__________筛选T-DNA成功转入的青蒿细胞。（2）同时构建了M3基因敲低的青蒿植株，图2结果说明M3在GSTs发育和青蒿素合成中发挥正调控作用，依据是_______________。为进一步得出“JA通过诱导M3基因表达调节GSTs发育和青蒿素合成”这一结论，还需要补充的证据是_________。（3）研究人员推测“M3通过直接结合D1启动子来增强D1的转录，促进GSTs发育”。若要证明该推测，将图3所示质粒1和质粒2同时导入同一细胞，用______________反映转录因子对该启动子的作用效果。请在图3的①、②、③处填写相应的组成元件。①__________②__________③__________（4）进一步研究发现“M3蛋白通过与H1蛋白相互作用，激活青蒿素合成相关基因的转录”。可利用LUC蛋白的N端（LUCn）和C端（LUCc）两个非活性片段研究蛋白质间的相互作用关系，将LUC蛋白分成LUCn和LUCc，与待测蛋白基因构建融合基因，当LUCn和LUCc组合成有活性的LUC能产生荧光。依据上述原理设计实验验证，需要构建__________两种融合基因导入同一种细胞，再进行后续研究。（5）综合以上信息，请在答题卡上完善JA促进GSTs发育和青蒿素合成的机制模型_________。【答案】（1）潮霉素（2）①.和野生型相比，M3过表达组GSTs密度和青蒿素含量均增加，而M3敲低组均降低②.和野生型相比，JA处理野生型青蒿植株后M3基因的表达水平显著上升（3）①.萤火虫荧光素酶催化产生荧光亮度与海肾荧光素酶催化产生荧光亮度的比值②.M3基因③.D1启动子④.p35S启动子（4）LUCn-M3融合基因和H1-LUCc融合基因（或LUCn-H1融合基因和M3-LUCc融合基因）（5）〖祥解〗基因工程的基本操作程序：目的基因的获取：获取目的基因的方法包括从基因文库中获取、利用PCR技术扩增目的基因和人工合成目的基因。基因表达载体的构建：基因表达载体是为了使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，以及使目的基因能够表达和发挥作用而构建的。它通常包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等组件将目的基因导入受体细胞：转化是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。导入方法取决于受体细胞的类型，例如，将目的基因导入植物细胞、动物细胞和微生物细胞等。目的基因的检测与鉴定：目的基因的检测与鉴定是确认目的基因是否已经成功导入受体细胞，并且是否能够正常表达的关键步骤。这通常包括分子水平的检测（如DNA分子杂交、分子杂交和抗原—抗体杂交技术）以及个体生物学水平的鉴定（如生物抗虫或抗病的鉴定等）。【解析】（1）农杆菌转化法中，Ti质粒的T-DNA可携带目的基因转移并整合到受体细胞染色体DNA上。由图1可知，该质粒的T-DNA中含有潮霉素抗性基因，所以使用潮霉素筛选T-DNA成功转入的青蒿细胞。因为只有成功转入含潮霉素抗性基因T-DNA的细胞才能在含潮霉素的培养基上存活。（2）从图2可以看出，与野生型相比，M3敲低组的GSTs密度和青蒿素含量均低于野生型，而M3过表达组的GSTs密度和青蒿素含量均高于野生型。这表明M3基因表达量降低时，GSTs发育和青蒿素合成受到抑制；M3基因表达量升高时，GSTs发育和青蒿素合成增强，所以说明M3在GSTs发育和青蒿素合成中发挥正调控作用。要得出“JA通过诱导M3基因表达调节GSTs发育和青蒿素合成”这一结论，需要补充的证据是检测不同浓度JA处理下野生型青蒿中M3基因的表达量，并且要检测在敲低M3基因的青蒿植株中添加JA后，GSTs发育和青蒿素合成是否仍然受影响。若和野生型相比，JA处理野生型青蒿植株后M3基因的表达水平显著上升，则可进一步支持该结论。

（3）要证明“M3通过直接结合D1启动子来增强D1转录，促进GSTs发育”这一推测，将质粒1和质粒2同时导入同一细胞，因为LUC基因表达萤火虫荧光素酶，其表达产物可催化底物发出荧光，所以萤火虫荧光素酶催化产生荧光亮度与海肾荧光素酶催化产生荧光亮度的比值反映转录因子对该启动子的作用效果。①对于质粒1，由于要研究M3对D1启动子的作用，所以①处应填M3基因。这样当M3存在时，可以作用于D1启动子，进而影响后续相关过程。对于质粒2，②处应填D1启动子，目的是让LUC基因在D1启动子的调控下表达，通过LUC基因表达情况来反映D1启动子的转录情况；③处应填p35S启动子，作为内参启动子，保证实验体系稳定，驱动REN基因表达，排除实验干扰。（4）要验证“M3与H1相互作用激活转录”，利用LUC蛋白片段互补实验：需构建

M3−LUCn、H1−LUCc

两种融合基因。导入细胞后，若M3与H1互作，LUCn和LUCc会靠近形成有活性的LUC，产生荧光，以此证明两者相互作用。（5）JA促进GSTs发育和青蒿素合成的机制模型为：JA可能通过某种信号途径诱导M3蛋白表达，M3蛋白一方面直接结合D1启动子，增强D1的转录，促进GSTs发育；另一方面M3蛋白与H1蛋白相互作用，激活青蒿素合成相关基因的转录，进而促进青蒿素合成。模型如图所示：。北京市东城区2024-2025学年高二下学期期末考试第一部分本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1.在生态系统中，生产者固定的能量可以沿着食物链传递，食物链彼此交错连接成食物网。下列相关叙述正确的是（）A.食物链和食物网构成了生态系统的营养结构B.作为次级消费者的肉食性动物属于第二营养级C.每种动物在生态系统中只能处于一个营养级D.食物网越复杂生态系统的恢复力稳定性越强【答案】A〖祥解〗生态系统的能量流动是单向的、逐级递减的，沿着食物链和食物网流动；生产者为第一营养级，初级消费者为第二营养级，次级消费者为第三营养级。【详析】A、食物链和食物网是生态系统中物质循环和能量流动的渠道，共同构成生态系统的营养结构，A正确；B、次级消费者以初级消费者为食，属于第三营养级，而非第二营养级，B错误；C、杂食性动物可能处于多个营养级（如既吃植物又吃其他动物），因此并非只能处于一个营养级，C错误；D、食物网越复杂，生态系统的抵抗力稳定性越强，但恢复力稳定性通常较弱（如热带雨林破坏后难以恢复），D错误。故选A。2.某稻田生态系统中存在食物链“水稻→福寿螺→中华鳖”，下图表示该生态系统中部分营养级的能量流动过程，图中字母代表能量值。下列叙述正确的是（）A.在该生态系统中，信息沿食物链从福寿螺向中华鳖单向传递B.图中a表示福寿螺用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量C.由福寿螺流入分解者的能量值可以用图中的c+d+e表示D.福寿螺的同化量不能100%流入中华鳖与图中d、e、f对应途径有关【答案】D〖祥解〗能量流动的相关计算为：摄入的能量有两个去向：同化量+粪便量（粪便量属于上一个营养级流向分解者的能量）。同化的能量有两个去向：呼吸作用散失的能量+用于生长发育和繁殖的能量。用于生长发育和繁殖的能量有两个去向：传递给下一个营养级+流向分解者。【详析】A、生态系统中的信息传递往往是双向的，而不是沿食物链单向传递，在该生态系统中福寿螺和中华鳖之间的信息传递是相互的，A错误；B、据图分析，a表示福寿螺的同化量，b表示福寿螺用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量，B错误；C、由福寿螺流入分解者的能量值应是d+e，c属于水稻同化的能量，C错误；D、图中显示福寿螺一部分能量通过呼吸作用散失（f），用于生长、发育、繁殖等生命活动的能量中，一部分被中华鳖摄入后以粪便的形式流入分解者（e），一部分以遗体、残骸等形式流入分解者（d），福寿螺的同化量不能100%流入中华鳖与图中d、e、f对应途径有关，D正确。故选D。3.对某松林生态系统中各部分的碳储量进行调查，绘制碳转移途径如下图。下列叙述错误的是（）A.碳在非生物环境与生物群落之间循环，具有全球性B.大气中CO2主要通过光合作用固定进入生物群落中C.植被与植食性动物之间碳元素以CO2形式进行传递D.图中“？”为23.17时，该系统处于碳收支平衡的状态【答案】C〖祥解〗（1）生态系统中的组成成分越多，营养结构就越复杂，生态系统的自动调节能力就越强，其抵抗力稳定性就越强，相反的其恢复力稳定性就越弱。（2）生态系统具有一定的自我调节能力，但这种自我调节能力有一定限度，如果外界干扰超过了这个限度，生态系统就会遭到破坏。【详析】A、碳在非生物环境与生物群落之间循环，具有全球性，A正确；B、在生态系统中，大气中的CO2主要通过生产者（主要是绿色植物）的光合作用被固定，将CO2和水转化为有机物，并释放出氧气，从而使碳元素进入生物群落。这是碳进入生物群落的主要途径，B正确；C、植被与植食性动物之间存在着捕食关系，植被通过光合作用将CO2转化为含碳有机物，植食性动物摄取植被中的含碳有机物，从而获得碳元素。因此，植被与植食性动物之间碳元素是以含碳有机物的形式进行传递的，而不是以CO2形式传递，C错误；D、由图可知，植物从大气中获取了35.9吨/（公顷·年）的CO2，要保证该系统碳收支平衡，则图中“？”应为35.9-12.1-0.6-0.03=23.17，D正确。故选C。4.下列不属于对国家一级保护动物丹顶鹤的保护措施的是（）A.建立人工巢穴 B.在其栖息地修建公路C.增加觅食的湿地面积 D.建立自然保护区【答案】B〖祥解〗丹顶鹤作为国家一级保护动物，其保护措施应围绕保护栖息地、减少人为干扰等方面展开。【详析】A、建立人工巢穴可帮助丹顶鹤繁殖，属于辅助性保护措施，A不符合题意；B、在栖息地修建公路会破坏其生存环境，增加干扰和生态碎片化，B符合题意；C、增加觅食湿地面积能改善栖息环境，保障食物资源，C不符合题意；D、建立自然保护区是就地保护的核心措施，D不符合题意。故选B。5.黄河流域某盐碱地建立了“上粮下藕、藕鱼套养、鸭鹅混养”立体种养模式。在盐碱地开挖鱼塘，挖出泥土在塘边堆成台田种植农作物；塘中养殖咸水鱼并种藕，田间可以放养鸭、鹅。下列说法不正确的是（）A.台田经雨水冲刷后土壤中无机盐含量降低，适于种植农作物B.“上粮下藕”有利于生物充分利用资源，提高经济效益C.田间害虫为鸭、鹅提供食物使能量能够循环利用D.这种立体种养模式体现了生态工程的整体原理【答案】C〖祥解〗生态农业：是按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代管理手段，以及传统农业的有效经验建立起来的，能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业。【详析】A、台田由盐碱地泥土堆成，雨水冲刷可淋失部分盐分，降低无机盐含量，改善作物生长条件，A正确；B、“上粮下藕”通过分层利用空间和资源（如光能、土壤养分），提高资源利用率，增加经济效益，B正确；C、田间害虫被鸭、鹅摄食，能量以有机物形式传递至鸭、鹅体内，但能量流动是单向的，无法循环，C错误；D、该模式统筹协调生产、环境、经济等因素，体现生态工程“整体原理”（系统各组分协调统一），D正确。故选C。6.家庭制作果酒与工业化啤酒生产共同的特点是（）A.都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理B.发酵前都需要对原料灭菌创设无菌环境C.都能够严格控制发酵温度、氧气等条件D.发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期【答案】A〖祥解〗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。【详析】A、家庭制作果酒是利用酵母菌在无氧条件下将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，工业化啤酒生产同样是依靠酵母菌无氧呼吸产生酒精，二者都利用了酵母菌无氧呼吸产生酒精的原理，A正确；B、家庭制作果酒时，一般不对原料进行灭菌，利用的是原料表面及环境中的天然酵母菌等微生物，工业化啤酒生产会对原料等进行严格灭菌创设无菌环境，二者不同，B错误；C、家庭制作果酒很难严格控制发酵温度、氧气等条件，工业化啤酒生产能够严格控制这些发酵条件，二者有差异，C错误；D、家庭制作果酒发酵结束后，一般不进行消毒，工业化啤酒生产发酵结束后可能会进行消毒等处理以延长保存期，二者不同，D错误。故选A。7.某同学研究植物提取物W的抑菌效果。如下图，在实验菌平板中央处打孔后加入提取物W，测量相关指标。据图分析下列说法不正确的是（）A.将菌液与温度适宜的灭菌培养基混匀，倾倒平板可得到实验菌平板B.在平板上打孔的工具钢管需要灼烧灭菌，目的是防止微生物污染平板C.抑菌圈直径大小与菌体浓度、提取物W的浓度和扩散时间密切相关D.提取物W在培养基中扩散，加入提取物W2小时即可获得最佳抑菌效果【答案】D〖祥解〗培养基一般含有水、碳源、氮源、无机盐等，牛肉膏蛋白胨培养基属于细菌培养基，麦芽汁琼脂培养基适合培养真菌。常用的接种方法：平板划线法和稀释涂布平板法。常用的灭菌方法：干热灭菌法、灼烧灭菌法、高压蒸汽灭菌法。【详析】A、菌液中含有实验菌，将一定量菌液与温度适宜的灭菌培养基混匀并倒平板可得到试验菌平板，A正确；B、在试验平板上打孔的钢管需要灼烧灭菌，灼烧时钢管上的微生物死亡，进行打孔操作时可防止微生物对平板造成污染，B正确；C、抑菌圈直径的大小与菌体浓度、提取物W的浓度和预扩散时间有很大关系，C正确；D、提取物W在培养基中扩散，加入提取物W后的2小时获得抑菌圈最大平均增幅速率，说明提取物在2小时内扩散得较快，但不能确定为最佳抑菌效果，上述实验结果显示，24小时抑菌圈的直径最大，抑菌效果更佳，D错误。故选D。8.百岁兰是一种裸子植物，被誉为植物界的“活化石”。为研发高效的百岁兰叶片愈伤组织诱导体系，探究避光与昼夜节律（每天16h光照和8h黑暗）条件对诱导百岁兰叶片愈伤组织的影响，结果见下图。相关叙述错误的是（）A.培养基中需要加入适宜比例的生长素和细胞分裂素B.愈伤组织形成经过已分化细胞变成未分化细胞过程C.百岁兰叶片经诱导形成的愈伤组织不具有全能性D.与避光相比，昼夜节律下百岁兰愈伤组织生长得更好【答案】C〖祥解〗植物组织培养时，生长素与细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素，二者的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向：生长素与细胞分裂素比例适中时，有利于愈伤组织的形成；生长素与细胞分裂素比例升高，利于根的分化、抑制芽的形成；生长素与细胞分裂素比例降低，利于芽的分化、抑制根的形成。【详析】A、实验所用的培养基通常为固体培养基，生长素与细胞分裂素比例适中时，有利于愈伤组织的形成，A正确；B、外植体经脱分化形成愈伤组织，愈伤组织形成经过已分化细胞变成未分化细胞过程，B正确；C、百岁兰叶片经诱导形成的愈伤组织能发育成完整植株，具有全能性，C错误；D、分析曲线图可知：昼夜节律处理下比避光条件下百岁兰脱分化的速率更快，愈伤组织生长更好，D正确。故选C。9.白叶枯病是水稻最严重的病害之一，疣粒野生稻具有高度抗病性。利用疣粒野生稻与栽培稻进行体细胞杂交培育抗病植株（如下图）。对获得的72株杂种植株鉴定，发现24株染色体数目在27~38条之间，40株表现抗病。下列叙述不正确的是（）A.①用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体B.②可用聚乙二醇、灭活病毒等方法处理，获得融合细胞C.杂种植株形成说明两种细胞融合后分裂能力恢复D.杂种植株细胞中染色体的丢失可能与X射线照射有关【答案】B〖祥解〗植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植株的技术。植物体细胞杂交技术在打破生殖隔离，实现远缘杂交育种，培育植物新品种等方面展现出独特的优势。原理：细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。【详析】A、①为获得原生质体，可纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得，A正确；B、②获得融合细胞，灭活病毒诱导法用于动物细胞融合，B错误；C、由题可知，X射线处理及碘乙酰胺处理后的原生质体均不能进行细胞分裂，故杂种植株形成说明两种细胞融合后分裂能力恢复，C正确；D、X射线照射可能会导致疣粒野原生质体中染色体丢失，从而导致融合细胞形成的杂种植株细胞中染色体的丢失，D正确。故选B。10.细胞悬浮培养是将细胞接种于液体培养基中并保持良好分散状态的培养方式，广泛应用于生物制药、细胞生物学研究等领域。下列相关叙述错误的是（）A.悬浮培养可增加细胞与培养液的接触，促进营养物质吸收B.若培养密度过大，会出现有害代谢产物积累使分裂受阻C.对动物细胞进行悬浮培养时通常不会发生接触抑制现象D.对动物细胞进行悬浮培养不需传代，适合规模化培养【答案】D〖祥解〗动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。【详析】A、悬浮培养使细胞分散于培养液中，充分接触培养基，利于吸收营养，A正确；B、高密度培养时，代谢废物（如乳酸、氨等）积累会抑制细胞分裂，B正确；C、接触抑制发生于贴壁生长的细胞，悬浮培养的细胞因分散而不受此限制，C正确；D、悬浮培养的细胞增殖后仍需分瓶传代（如更换新鲜培养基），否则会因密度过大导致死亡，D错误。故选D。11.将四种关键基因导入小鼠的成纤维细胞，可获得诱导多能干细胞（iPS细胞）。iPS细胞具有和胚胎干细胞类似的功能，可分化成神经细胞、心血管细胞和原始生殖细胞等。下列叙述不正确的是（）A.应使用显微注射法将四种基因直接注入成纤维细胞B.导入的四种基因具有促使体细胞恢复分裂能力的作用C.iPS细胞能分化成多种细胞，是基因选择性表达的结果D.iPS细胞可在一定程度上避免胚胎干细胞涉及的伦理问题【答案】A〖祥解〗胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞，iPS与ES细胞一样，可通过定向诱导分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。【详析】A、显微注射法通常用于将含有目的基因的载体（如质粒）导入动物细胞，而非直接注入游离的基因片段。直接注入的基因难以整合到宿主基因组中，A错误；B、导入的四种关键基因（如Oct4、Sox2等）可重新编程体细胞，使其恢复分裂能力并转化为iPS细胞，B正确；C、iPS细胞分化为不同细胞是基因选择性表达的结果，符合细胞分化的本质，C正确；D、iPS细胞来源于体细胞，无需破坏胚胎，避免了胚胎干细胞涉及的伦理争议，D正确；故选A。12.利用新鲜菜花作为实验材料提取DNA时，下列做法正确的是（）A.可将菜花置于清水中，细胞吸水破裂后将DNA释放出来B.离心后上清液中加入95%冷酒精，出现的白色丝状物就是纯净的DNAC.将晾干的白色丝状物置于2mol/L的NaCl溶液中，会发生溶解现象D.向DNA溶液中加入二苯胺试剂混匀，溶液会呈现蓝色【答案】C〖祥解〗DNA粗提取和鉴定的原理：DNA溶解性：（1）DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同（0.14mol/L溶解度最低），利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。（2）DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离。DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性：蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受60-80℃的高温，而DNA在80℃以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。DNA的鉴定：在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。【详析】A、菜花是植物细胞，其细胞壁有保护和支撑的作用，不会吸水涨破，需要用洗涤剂瓦解细胞膜，A错误；B、在上清液中加入等体积的95%的冷酒精，白色丝状物是粗提取的DNA，B错误；C、DNA在2mol/L的氯化钠溶液中溶解度较大，所以将晾干的白色丝状物置于2mol/L的NaCl溶液中，会发生溶解现象，C正确；D、DNA在沸水浴条件下遇到二苯胺试剂呈现蓝色反应，D错误。故选C。13.大肠杆菌中的Z酶可催化X-gal水解产生蓝色物质。pUC18质粒（如图甲）中lacZ'编码Z酶的一个片段（α肽）。已知α肽、缺失α肽的Z酶片段单独存在时均无Z酶活性，同时存在时表现出Z酶活性。将图乙目的基因插入pUC18质粒后导入大肠杆菌，可根据菌落颜色筛选含有重组质粒的受体细胞。下列相关分析不正确的是（）A.选用SalⅠ限制酶切割目的基因与pUC18质粒B.利用DNA连接酶连接目的基因与pUC18质粒获得重组质粒C.作为受体细胞的大肠杆菌需满足Z酶基因中仅编码α肽的DNA序列缺失D.在含有X-gal培养基中培养时，含有重组质粒大肠杆菌的菌落颜色为蓝色【答案】D〖祥解〗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。【详析】A、根据乙图可知，HindIII会破坏目的基因，故选用Sa1I限制酶切割目的基因和pUC18质粒，A正确；B、利用DNA连接酶连接目的基因与pUC18质粒获得重组质粒，B正确；C、已知α肽、缺失α肽的Z酶片段单独存在时均无Z酶活性，同时存在时表现出Z酶活性，故要想根据菌落颜色筛选含有重组质粒的受体细胞，作为受体细胞的大肠杆菌需满足Z酶基因中仅编码α肽的DNA序列缺失，C正确；D、由图可知，SalⅠ限制酶会破坏pUC18质粒中lacZ'基因，不能合成Z酶，菌落没有颜色，因此，在含有X-gal的培养基中培养时，含有重组质粒大肠杆菌的菌落颜色为无色，D错误。故选D。14.凝乳酶是奶酪生产中的关键性酶。科学家采用蛋白质工程技术对凝乳酶进行改造，将其第20位和第24位氨基酸改变为半胱氨酸，催化能力提高了2倍。下列叙述不正确的是（）A.该技术需要先预期蛋白质的功能B.该技术直接操作对象是凝乳酶基因C.该技术可直接在体外合成凝乳酶D.改造后的凝乳酶需进行生物功能检测【答案】C〖祥解〗蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过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。也就是说，蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，是包含多学科的综合科技工程领域。【详析】A、采用蛋白质工程技术对凝乳酶进行改造之前需要先预期蛋白质的功能，A正确；B、蛋白质工程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，通过基因修饰或基因合成改造蛋白质，故对凝乳酶进行改造技术中直接操作对象是凝乳酶基因，B正确；C、该技术不能直接在体外合成凝乳酶，而是对凝乳酶基因进行改造，实现对凝乳酶的改造，C错误；D、改造后的凝乳酶需进行生物功能检测，以确保获得预期的凝乳酶，D正确。故选C。15.下述实验操作需在无菌环境条件下进行的是（）A.对分解尿素细菌进行显微计数B.将外植体接种到培养基上C.从新鲜洋葱中粗提取DNAD.用PCR仪对DNA片段进行扩增【答案】B〖祥解〗植物组织培养要求非常严格的无菌环境，如果灭菌不彻底，培养过程中存在污染，会造成培养的幼苗生长缓慢甚至培育失败。【详析】A、对分解尿素细菌进行显微计数，通常是在已经培养好的菌液中进行操作，不需要在严格的无菌环境下，因为此时主要是对已有的细菌进行计数，A错误；B、将外植体接种到培养基上，植物组织培养过程中，外植体容易受到杂菌污染，一旦污染，杂菌会与外植体争夺营养，影响外植体的生长和分化，所以必须在无菌环境下进行，B正确；C、从新鲜洋葱中粗提取DNA，该实验主要是利用物理和化学方法将DNA从细胞中分离出来，不需要严格的无菌环境，C错误；D、用PCR仪对DNA片段进行扩增，PCR反应体系中有耐高温的DNA聚合酶等物质，并且反应在高温条件下进行，一般杂菌难以生存，不需要在无菌环境下操作，D错误。故选B。第二部分本部分共6题，共70分。16.博斯腾湖是我国最大的内陆淡水湖泊，但因污水排入导致水质恶化。研究者在博斯腾湖西岸建立了人工湿地接纳污水，并对人工湿地的作用效果进行定量评估。（1）人工湿地建设者因地制宜，以当地具有过滤和吸附能力的黏性土壤为基质，引种本地芦苇和菖蒲等，体现了生态工程的__________________原理。（2）在人工湿地的进、出水口设置采样点对水质进行检测，结果如图1，表明人工湿地可以有效净化流入污水的水质。图中去除率的计算方法是__________________，其中人工湿地对N、P的去除率最大值在7月，可能的原因是__________________。（3）进一步研究人工湿地对土壤养分的影响。在湿地内、外分别布设5个采样点，在采样点的0~60cm土壤深度范围内，每隔10cm采集一份样品，测定土壤有机质含量如图2。共采集和统计了_________份土壤样品，结果说明__________________。（4）目前人工湿地仍面临一些