山东省德州市2025届高三一模[高考模拟]考试生物试卷（解析版）

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1. 阿斯加德古菌是一类近年来发现的神秘古菌，研究人员认为该菌是原核生物与真核生物之间的过渡类型。下列说法支持该观点的是（ ）
A. 该菌的 DNA 以环状形式存在
B. 该菌的细胞内存在囊泡运输
C. 该菌含有A、G、C、T、U五种碱基
D. 该菌细胞内存在DNA-蛋白质复合物
【答案】B
【分析】原核细胞和真核细胞最主要的区别就是原核细胞没有核膜包被的细胞核，大多数的原核细胞具有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体以及遗传物质DNA等。
【详解】A、原核生物的DNA通常是以环状形式存在的，比如质粒和拟核DNA。然而，这并不是阿斯加德古菌作为过渡类型的独特特征，因为真核生物的线粒体DNA和叶绿体DNA也是环状的。因此，该说法不足以支持阿斯加德古菌是过渡类型的观点，A错误；
B、囊泡运输是真核细胞中的一种重要物质运输方式，它依赖于细胞内的膜系统。原核生物由于缺乏复杂的膜系统，通常不进行囊泡运输。如果阿斯加德古菌细胞内存在囊泡运输，这将是一个强烈的迹象表明它可能具有真核生物的特征，从而支持它是过渡类型的观点，B正确；
C、A、G、C、T、U这五种碱基在生物界中广泛存在。原核生物和真核生物的DNA中都包含A、G、C、T四种碱基，而它们的RNA中都包含A、G、C、U四种碱基。因此，这五种碱基的存在并不足以证明阿斯加德古菌是过渡类型，C错误；
D、真核细胞的细胞核中有染色质，存在DNA-蛋白质复合物。原核细胞的拟核的DNA复制或转录时也会形成DNA-蛋白质复合物，这也不足以区分阿斯加德古菌是否属于过渡类型，D错误。
故选B。
2. 在分泌蛋白的合成过程中，游离核糖体上合成一段肽链(信号肽)后，信号识别颗粒(SRP) 与信号肽和核糖体结合形成SRP-核糖体复合物，翻译暂停。SRP-核糖体复合物与内质网膜上的SRP受体结合后，SRP从复合物中脱离，翻译恢复。下列说法错误的是（ ）
A. SRP受体只存在于粗面内质网上，光面内质网上不存在
B. 核糖体与内质网是否结合，由基因中特定的核苷酸序列决定
C. SRP-核糖体复合物的形成阻止了核糖体由mRNA的5'端向3'端移动
D. SRP受体缺陷会导致细胞质基质中未折叠的蛋白质大量积累
【答案】D
【分析】分泌蛋白的合成过程大致是：首先，在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
【详解】A、粗面内质网是蛋白质合成和加工的主要场所，光面内质网不参与蛋白质合成，SRP受体参与调控翻译过程，故SRP受体只存在于粗面内质网上，光面内质网上不存在，A正确；
B、依题意，游离核糖体与内质网结合需要信号肽的引导，信号肽由基因中特定的核苷酸序列决定，B正确；
C、依题意，SRP与信号肽和核糖体结合形成SRP-核糖体复合物后，翻译暂停，说明SRP-核糖体复合物的形成阻止了核糖体由mRNA的5'端向3'端移动，C正确；
D、依题意，SRP与信号肽和核糖体结合后翻译暂停，蛋白质没有完成翻译，故SRP受体缺陷不会导致细胞质基质中未折叠的蛋白质大量积累，D错误。
故选D。
3. 磷酸戊糖途径的主要功能之一是产生NADPH，NADPH的部分功能如图所示。超氧阴离子可杀死入侵的微生物，GSH 为红细胞内重要的抗氧化剂，可保护蛋白质和脂质免受氧化损伤。下列说法错误的是（ ）
A. 生物合成旺盛的细胞中磷酸戊糖途径较为活跃
B. 磷酸戊糖途径障碍可导致机体易感染病原体
C. 红细胞内NADPH 含量下降可导致血红蛋白携氧能力下降
D. NADPH含量的变化直接影响细胞呼吸过程中ATP的产生
【答案】D
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，释放少量能量，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，释放少量能量，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，释放大量能量，合成大量ATP。
【详解】A、由图可知，NADPH和多种反应有关，生物合成旺盛的细胞中磷酸戊糖途径较为活跃，A正确；
B、磷酸戊糖途径可产生NADPH，NADPH和O2在NADPH氧化酶的作用下形成超氧阴离子，超氧阴离子可杀死入侵的微生物，因此磷酸戊糖途径障碍可导致机体易感染病原体，B正确；
C、NADPH促进GSH再生，GSH为红细胞内重要的抗氧化剂，可保护蛋白质和脂质免受氧化损伤，因此红细胞内NADPH含量下降使血红蛋白受损导致血红蛋白携氧能力下降，C正确；
D、由图可知，NADPH和NAD+反应可形成NADH，NADH在有氧呼吸第三阶段和氧气反应释放大量能量，合成ATP，因此可推知，NADPH含量的变化间接影响细胞呼吸过程中ATP的产生，D错误。
故选D。
4. 某种PLK 激酶是调控细胞分裂的关键蛋白，参与姐妹染色单体的分离。用该PLK 激酶的抑制剂(V 蛋白)处理果蝇(2n=8) 细胞后，发现染色体的着丝粒排列在赤道板上但姐妹染色单体无法分离。下列说法错误的是（ ）
A. 精原细胞经V 蛋白处理后会停滞在减数分裂Ⅰ中期
B. 若细胞中含同源染色体，说明细胞停滞在有丝分裂中期
C. 若细胞中含8个核DNA 分子，说明细胞停滞在减数分裂Ⅱ中期
D V 蛋白能抑制细胞分裂，可制成靶向药物用于治疗癌症
【答案】A
【分析】减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂前的间期：染色体的复制。
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
（3）减数第二次分裂：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒分裂， 姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、精原细胞进行减数分裂，减数分裂Ⅰ中期同源染色体排列在赤道板两侧，而题干中说染色体的着丝粒排列在赤道板上且姐妹染色单体无法分离，这是减数分裂Ⅱ中期或有丝分裂中期的特征，并非减数分裂Ⅰ中期，所以精原细胞经V蛋白处理后不会停滞在减数分裂Ⅰ中期，A错误；
B、有丝分裂过程中始终存在同源染色体，若细胞中含同源染色体，且染色体的着丝粒排列在赤道板上但姐妹染色单体无法分离，说明细胞停滞在有丝分裂中期，B正确；
C、果蝇体细胞2n=8，减数分裂Ⅱ中期，细胞中染色体数目减半，此时细胞中含4条染色体，每条染色体含有2个DNA分子，所以含8个核DNA分子，若细胞中含8个核DNA分子，说明细胞停滞在减数分裂Ⅱ中期，C正确；
D、因为V蛋白能抑制PLK激酶，而PLK激酶是调控细胞分裂的关键蛋白，所以V蛋白能抑制细胞分裂，癌症细胞具有无限增殖的特点，V蛋白可制成靶向药物用于治疗癌症，D正确。
故选A。
5. 遗传性先天耳聋与常染色体和X 染色体上的多个基因有关。现有甲、乙两个耳聋患者家系， 其耳聋与听力正常这对性状均由一对等位基因控制，且彼此不含对方家系的耳聋基因。 科研人员对两个家系中部分成员的相关基因分别进行扩增后电泳，结果如图。不考虑互换和染色体变异，下列说法正确的是（ ）

A. 家系甲、乙中的耳聋基因分别位于常染色体上和X 染色体上
B. 3号发病的原因是来自1或2的一个正常基因发生了碱基对的替换
C. 若7号的致病基因只来自6号，3号和8号婚配，子代耳聋概率为5/8
D. 若4号和7号婚配，子代的一个细胞中最多有1个耳聋基因
【答案】C
【分析】伴X染色体隐性遗传的特点之一是女患者的父亲和儿子都患病，正常男子的母亲和女儿都正常。伴X显性遗传病的特点之一是男患者的母亲和女儿一定是患者，男性正常，其其母亲和女儿一定正常。常染色体遗传病与性别无关，男女发病概率相同。
【详解】A、1和2正常，3为男性患病，根据电泳图3含两种基因，为杂合子，说明该病应为常染色体显性遗传病。家系乙中，5患病，8正常，说明一定不是伴X显性遗传，若为常染色体显性遗传，5应为杂合子，与电泳图矛盾，因此不可能为常染色体显性遗传，若为伴X隐性遗传或常染色体隐性遗传，均与电泳图相符，因此，家系乙的遗传性先天性耳聋为伴X隐性遗传或常染色体隐性遗传，A错误；
B、家系甲的遗传性先天性耳聋为常染色体显性遗传，根据1、2、3电泳图可以知道，3号多了一条条带，应该是碱基对的增添或缺失，B错误；
C、若7号的致病基因只来自6号，说明家系乙的遗传性先天性耳聋为伴X隐性遗传，假设患病为Xb，正常为XB，家系甲的遗传性先天性耳聋为常染色体X显性遗传,假设患病为A，正常为a，则3号基因型为AaXBY,8号基因型为aaXBXb，3号和8号婚配，生出正常孩子aaXB_的概率为1/2×3/4=3/8,生出耳聋孩子的概率为1-3/8=5/8,C正确；
D、若家系乙的遗传性耳聋为常染色体隐性遗传，则4号基因型为aaBB,7号个体基因型为aabb，子代基因型为aaBb，在细胞分裂前的间期，发生DNA的复制，细胞中的耳聋基因会变为2个，D错误。
故选C。
6. 色氨酸合成酶基因的mRNA 的5'端有一段调控该基因表达的序列，该序列包含4个具有特殊序列的区段，其中1区段富含编码色氨酸的密码子。核糖体在1区段移动速度的不同会对色氨酸合成酶基因的表达产生不同影响，作用机制如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 此过程发生在原核细胞内，转录模板链的3’端位于右侧
B. 2和4区段应存在相同或相似的脱氧核苷酸序列
C. 色氨酸不足时核糖体在1区段处移动缓慢，导致转录无法进行
D. 色氨酸合成酶基因的表达量与色氨酸的含量呈负相关
【答案】D
【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段：包括转录和翻译两个主要阶段：转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程，转录的主要场所是细胞核，需要RNA聚合酶参与；翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程，翻译还需要tRNA和氨基酸、能量等。
【详解】A、RNA聚合酶从转录模板链的3'端向5'端移动并催化mRNA合成，图中RNA聚合酶向右移动，说明转录模板链的3’端位于左侧，A错误；
B、图中3区段的序列均能与区段2和区段4的序列互补配对，说明2和4区段应存在相同或相似的核糖核苷酸序列，而不是脱氧核苷酸序列，B错误；
C、结合题图可推测，色氨酸不足时核糖体在1区段处移动缓慢，区段2和区段3配对，RNA聚合酶继续移动，转录继续进行，C错误；
D、分析题图可知色氨酸含量会影响色氨酸合成酶基因的转录，色氨酸不足时转录正常进行，色氨酸含量高时转录停止，说明色氨酸合成酶基因的表达量与色氨酸的含量呈负相关，D正确。
故选D。
7. 罗氏易位是指两条近端着丝粒染色体的随体(几乎不含基因)断裂并丢失，长臂融合形成一条染色体的现象。马德拉岛上有6种马德拉鼠，均由普通小鼠的染色体发生罗氏易位进化形成,它们的染色体数目不完全相同。罗氏易位携带者在形成配子时，易位染色体 和相应的两条正常染色体联会形成三联体。下列说法错误的是（ ）
A. 罗氏易位增加了遗传多样性，为生物进化提供了原材料
B. 马德拉鼠的染色体数目均少于普通小鼠，但基因数基本相同
C. 细胞中含1条易位染色体的个体会产生2种含易位染色体的配子
D. 普通小鼠与马德拉鼠的基因库向不同方向发生了改变
【答案】C
【分析】染色体变异分为染色体结构变异和染色体数目变异，染色体结构变异有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异分为两类：一类是细胞内个别染色体数目增加或减少，一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少。
【详解】A、罗氏易位属于染色体变异，增加遗传多样性，为生物进化提供原材料，A正确；
B、罗氏易位会导致染色体数目减少，但由于随体几乎不含基因，因此基因数基本保持不变，B正确；
C、含有1条易位染色体的个体在形成配子时，易位染色体和相应的两条正常染色体联会形成三联体，会导致产生的配子类型多样化，而不仅仅是2种含易位染色体的配子，C错误；
D、由于罗氏易位导致染色体结构的变化，普通小鼠与马德拉鼠的基因库确实可能向不同方向发生了改变，D正确。
故选C。
8. 胃饥饿素是人体胃部细胞分泌的使人产生饥饿感的多肽类激素，能够调节摄食行为和糖脂代谢。胃饥饿素在体内主要有AG (酰基化)和 DAG (去酰基化)两种存在形式，前者具有生物活性但不稳定；后者稳定，与靶细胞结合后会形成AG。下列说法错误的是（ ）
A. 在副交感神经的作用下胃部排空，胃饥饿素的释放量增加
B. 胃饥饿素在人体内运输时与发挥调节作用时的存在形式不同
C. 口服葡萄糖后会对DAG的酰基化具有明显的促进作用
D. 胃饥饿素与其受体结合后引起大脑皮层产生饥饿感
【答案】C
【分析】的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱；而当人处于安静状态时，副交感神经活动则占据优势，此时，心跳减慢，但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强，有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和副交感神经对同一器官的作用，犹如汽车的油门和刹车，可以使机体对外界刺激作出更精确的反应，使机体更好地适应环境的变化。
【详解】A、副交感神经活动则占据优势，胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强，有利于食物的消化和营养物质的吸收，胃部排空胃饥饿素的释放量增加，A正确；
B、有题干信息可知，AG具有生物活性但不稳定；DAG稳定，与靶细胞结合后会形成AG，可推测胃饥饿素在人体内运输时时存在形式为稳定的DAG，发挥调节作用时存在形式为AG，B正确；
C、口服葡萄糖后，体内胃饥饿素分泌减少，对DAG的酰基化具有明显的抑制作用，C错误；
D、感觉中枢在大脑皮层，因此胃饥饿素与其受体结合后引起大脑皮层产生饥饿感，D正确。
故选C。
9. 渐冻症 (ALS) 是一种严重的运动神经元疾病，主要由谷氨酸分泌过多所致。患者大脑、脑干和脊髓中运动神经细胞吸水涨破，肌肉逐渐萎缩无力，而患者大脑始终保持清醒。下图是ALS 患者病变部位的有关生理过程。下列说法错误的是（ ）
A. 谷氨酸是兴奋性神经递质，其释放过程与膜的流动性有关
B. 在对患者注射某些神经类药物时，患者感觉不到疼痛
C. 图中突触后膜发生的信号变化为化学信号→ 电信号
D. 可通过促进突触前膜对谷氨酸的回收来缓解ALS 症状
【答案】B
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，其具体的传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】A、谷氨酸作为兴奋性神经递质，其释放依赖于胞吐作用，而胞吐过程需要细胞膜的流动性，A正确；
B、“渐冻症”是一种运动神经元疾病，患者运动神经细胞受到损伤，而感觉神经细胞没有受到损伤，因此，对患者注射神经类药物进行治疗时，病人有感觉，B错误；
C、据题图分析可知，突触后膜通过神经递质（谷氨酸）触发离子通道变化，产生电信号（Na+内流），即化学信号→电信号，C正确；
D、渐冻症是一种运动神经元疾病，主要由谷氨酸分泌过多所致，造成神经细胞受到损伤，ALS患者服用促进突触前膜回收谷氨酸的药物可缓解病症，D正确。
故选B。
10. 水稻的生长发育受多种因素影响，NGR5蛋白是水稻利用氮肥和分蘖的正调控因子。DELLA 蛋白能竞争性结合赤霉素受体，抑制赤霉素介导的NGR5 蛋白降解。下列说法错误的是（ ）
A. 赤霉素的合成部位主要是水稻未成熟的种子、幼根和幼芽
B. 抑制 DELLA 蛋白的生物活性，有利于水稻的分蘖
C. 增强NGR5 基因表达，可提高水稻对氮肥的利用率
D. 水稻的生长发育是受基因、激素和环境共同调控的
【答案】B
【分析】（1）生长素类具有促进植物生长的作用，在生产上的应用主要有：促进插的枝条生根；促进果实发育；防止落花落果。
（2）赤霉素的生理作用是促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植物增高。此外，它还有防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用。
（3）细胞分裂素在根尖合成，在进行细胞分裂的器官中含量较高，细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂，此外还有诱导芽的分化，延缓叶片衰老的作用。
（4）脱落酸在根冠和菱蔫的叶片中合成较多，在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多。脱落酸是植物生长抑制剂，它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发，还有促进叶和果实的衰老和脱落，促进休眠和提高抗逆能力等作用。
【详解】A、赤霉素可由幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分合成，A正确；
B、NGR5蛋白是水稻分蘖的正调控因子，DELLA 蛋白能竞争性结合赤霉素受体，抑制NGR5蛋白降解，因此提高DELLA 蛋白的生物活性，有利于水稻的分蘖，B错误；
C、NGR5蛋白是水稻利用氮肥的正调控银子，增强NGR5 基因表达，可提高水稻对氮肥的利用率，C正确；
D、由题干信息可知，水稻的生长发育是受基因、激素和环境共同调控的，D正确。
故选B。
11. 蚜虫可吸食植物汁液并传播植物病毒。被蚜虫侵害的植物会释放水杨酸甲酯（MeSA），MeSA与邻近植物的受体结合后转化为水杨酸 （SA），SA激活转录因子NAC2, 从而产生更多的MeSA，进一步作用以驱避蚜虫的侵染并吸引其天敌。蚜虫传播的植物病毒的特定蛋白能与NAC2结合，使NAC2降解。下列说法错误的是（ ）
A. 蚜虫与植物为寄生关系，可采用样方法调查蚜虫的种群密度
B. MeSA可调节生物的种间关系，MeSA释放量的调节存在正反馈调节
C. 与未携带病毒蚜虫相比，携带病毒的蚜虫侵害植物时更能提高周围植物的防御反应
D. 用 MeSA处理野生型和 NAC2敲除突变体后，两者SA含量都上升但MeSA释放量不同
【答案】C
【分析】题意分析，被蚜虫侵害的植物会释放挥发性物质如水杨酸甲酯（MeSA），MeSA被邻近植物的MeSA受体结合后转化为水杨酸（SA），SA激活转录因子NAC2，上调有关基因的表达，从而产生更多的MeSA，以驱避蚜虫的侵染并吸引其天敌。
【详解】A、蚜虫可吸食植物汁液，可知蚜虫与植物为寄生关系，蚜虫活动能力弱活动范围小，可采用样方法调查蚜虫的种群密度，A正确；
B、MeSA属于化学信息，MeSA可以驱避蚜虫的侵染并吸引其天敌，说去其可调节生物的种间关系，且MeSA作用后会产生更多的MeSA，可知MeSA释放量的调节存在正反馈调节，B正确；
C、转录因子NAC2可使植物产生更多MeSA，从而驱避蚜虫的侵染并吸引其天敌。而蚜虫传播的植物病毒的特定蛋白能与NAC2 结合，使NAC2 降解，导致植物产生的MeSA减少，会降低周围植物的防御反应，C错误；
D、题意显示，MeSA被邻近植物的MeSA受体结合后转化为水杨酸（SA），因此，用MeSA处理野生型和NAC2敲除突变体后，两者SA升幅相近，但由于突变体不能表达NAC2，因而突变体MeSA释放量较少，D正确。
故选C。
12. 群落的P/R 可作为表示群落演替方向的一个指标，P 代表输入生态系统的总能量，R代表群落的总呼吸量。林场甲的P/R 为2.52,而同纬度林场乙的P/R 为1.18。下列说法正确的是（ ）
A. 林场乙的P/R 接近1,说明群落演替到相对稳定阶段
B. 林场甲生产者固定的太阳能总量高于林场乙
C. 林场甲相邻营养级间的能量传递效率高于林场乙
D. 适当增加对动物的捕猎强度，有利于林场甲P/R 下降
【答案】A
【分析】生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。
【详解】A、群落演替到相对稳定的状态，此时生态系统中能量的输入基本等于能量的输出，能量的输出指的是群落的总呼吸量，因此林场乙的P/R 接近1,说明群落演替到相对稳定阶段，A正确；
B、已知的是林场甲的P/R 为2.52，林场乙的P/R 为1.18，不能确定两个林场生产者固定的太阳能总量和呼吸消耗的总量，B错误；
C、若要计算相邻营养级间的能量传递效率需要获得相邻两个营养级的同化量，根据(P/R)无法获得相邻两个营养级的同化量，因此根据题意无法比较林场甲和乙的能量传递效率大小，C错误；
D、适当增加对动物的捕猎强度，群落的总呼吸量R减少，林场甲P/R 升高，D错误。
故选A。
13. 下列关于发酵工程的说法，正确的是（ ）
A. 选育菌种是发酵工程的前提条件，该环节很大程度上决定了生产发酵产品的成败
B. 培养基和发酵设备都必须灭菌，因为发酵工程中所用的菌种均是单一菌种
C. 发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，生产青霉素过程必须关闭空气入口
D. 啤酒生产过程中，主发酵结束后即可过滤、调节、分装进行出售
【答案】A
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品。它涉及菌种的选育和培养、产物的分离和提纯等方面。具体包括：菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等环节。
【详解】A、在发酵工程中，菌种的性能直接决定了最终产品的质量和产量，故选育菌种是发酵工程的前提条件，A正确；
B、发酵工程中所用的菌种大多是单一菌种，为防止杂菌污染，培养基和发酵设备都必须经过严格灭菌，B错误；
C、青霉素是由霉菌产生的，而霉菌是需氧菌，其生长和代谢需要氧气。因此，在生产青霉素的过程中，应该保持发酵罐内的空气流通，而不是关闭空气入口，C错误；
D、在啤酒生产过程中，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。因此，主发酵结束后并不能直接过滤、调节、分装出售，D错误。
故选A。
14. CLDN6 蛋白是一种跨膜蛋白，包括胞外区、跨膜区和胞内区，在正常组织细胞中低表达，而在多种癌细胞中特异性高表达，研究者选定其制备用于诊断癌症的单克隆抗体。下列说法错误的是（ ）
A. 可提取CLDN6 蛋白胞外区基因序列用于制备免疫小鼠所用的抗原
B. 单克隆抗体能准确识别抗原细微差异并与之特异性结合，且可大量制备
C. 灭活病毒表面的糖蛋白等能与细胞膜上的脂质分子作用，诱导细胞融合
D. 悬浮培养的杂交瘤细胞传代培养时，可用离心法直接收集
【答案】C
【分析】单克隆抗体制备的基本步骤：对小鼠进行免疫→提取B淋巴细胞→将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合→通过筛选、克隆化培养和扩大化培养→最终注入小鼠体内或在体外培养→从腹腔腹水中或培养液中提取单克隆抗体。
【详解】A、CLDN6蛋白是一个跨膜蛋白，包括胞外区、跨膜区和胞内区，制备免疫小鼠所用的抗原时，应提取胞外区基因序列用于设计抗原，因为抗体需要首先与胞外的区域进行特异性结合，并找到相应的靶细胞，A正确；
B、单克隆抗体能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原 发生特异性结合，并且可以大量制备，B正确；
C、灭活 病毒诱导细胞融合的原理是：病 毒表面含有的糖蛋白和一些酶能 够与细胞膜上的糖蛋白发生作用， 使细胞互相凝聚，细胞膜上的 蛋白质分子和脂质分子重新排布， 细胞膜打开，细胞发生融合，C错误；
D、杂交瘤细胞没有接触抑制现象，悬浮培养的杂交瘤细胞传代培养时，可用离心法直接收集，D正确。
故选C。
15. 生物碱为铁皮石斛的次级代谢产物。下图是以铁皮石斛为材料，培养拟原球茎(简称PLBs, 类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程。下列说法正确的是（ ）
A. 生物碱是铁皮石斛生长所必需的物质
B. 图中过程①为脱分化形成PLBs, 过程②为再分化生产生物碱
C. 培养高产细胞系应选择细胞数量/生物碱产量值大的PLBs
D. 该过程运用了植物细胞培养技术，原理是植物细胞增殖
【答案】D
【分析】在一定的激素和营养等条件的诱导下，外植体可脱分化形成愈伤组织。在脱分化过程中，植物细胞的分化程度逐渐降低，全能性逐渐升高。脱分化形成的愈伤组织由一些排列疏松而无规则，高度液泡化、呈无定形状态的薄壁细胞组成。
【详解】A、生物碱是铁皮石斛的次生代谢物，不是细胞进行正常生命活动必需的物质，A错误；
B、题意显示PLBs类似愈伤组织，因此，图中过程①为脱分化形成PLBs，过程②为植物细胞培养过程，不属于再分化，B错误；
C、该实验目的是要生产生物碱，故需要选择生物碱产量/细胞数量的值大的PLBs作为高产细胞系，C错误；
D、该过程中的PLBs类似愈伤组织，运用了植物细胞培养技术，过程②为植物细胞培养过程，原理是植物细胞增殖，D正确。
故选D。
二 、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求， 全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 为探究某种单细胞藻类吸收磷酸盐 (Pi)的方式，将该藻类用含32P标记的Pi的培养液培养并进行不同处理，测定各组32P的积累速率，结果如图所示。已知载体蛋白S的活性受H浓度梯度调控。下列说法正确的是（ ）

A. 培养液中Pi和H的浓度是无关变量
B. 该藻类吸收Pi依赖ATP直接供能
C. 载体蛋白S是该藻类吸收Pi的必需蛋白
D. 实验结果说明该藻类吸收Pi的方式 为主动运输
【答案】ACD
【分析】据题意可知，与对照组相比，A组（加入ATP合成抑制剂）和B组（加入载体蛋白S抑制剂）32P的积累速率都低，说明该藻类吸收Pi与ATP和载体蛋白S有关，说明该藻类吸收Pi的方式 为主动运输。
【详解】A、无关变量（也称控制变量）是指与自变量同时影响因变量的变化，但与研究目的无关的变量，本实验要探究某种单细胞藻类吸收磷酸盐 (Pi)的方式，自变量为时间和加入抑制剂的种类，培养液中Pi和H的浓度是无关变量，A正确；
BCD、据题意可知，与对照组相比，A组（加入ATP合成抑制剂）和B组（加入载体蛋白S抑制剂）32P的积累速率都低，说明该藻类吸收Pi与ATP和载体蛋白S有关，说明该藻类吸收Pi的方式 为主动运输，载体蛋白S是该藻类吸收Pi的必需蛋白，但与B组相比，A组32P的积累速率较高，载体蛋白S的活性受H浓度梯度调控，推测该藻类吸收Pi所需能量直接与H浓度梯度有关，H浓度梯度的维持依赖ATP，B错误，CD正确。
故选ACD。
17. 某二倍体植株的花因含胡萝卜素呈红色，基因P、W、Y分别控制胡萝卜素合成途径中所需的三种关键酶的合成。该植株的单倍体隐性突变体中，P基因突变体为粉红花，W基因突变体为白花，Y基因突变体为黄花。为验证这些突变所产生的影响，研究者构建了几种双基因突变单倍体，花的颜色如表所示。下列说法正确的是（ ）
A. 三种基因影响胡萝卜素合成途径的顺序为W基因、 P基因、Y 基因
B. 胡萝卜素合成途径中各物质的颜色依次为白色、黄色、粉红色、红色
C. 粉红花纯合体与黄花纯合体杂交，子代花色表现为红花或黄花
D. 三对基因均杂合的二倍体植株杂交，后代中红花植株占27/64
【答案】AC
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】A、从表格中可以看出，当 W 基因突变时，无论其他基因情况如何，花都是白色，说明 W 基因控制的步骤在最前面；当 P 基因突变且 Y基因正常时为粉红花，所以Y基因控制的步骤在P基因之后，因此，三种基因影响胡萝卜素合成途径的顺序为 W 基因、P 基因、Y 基因，A正确；
B、W 基因突变体为白花，说明 W 基因控制的酶参与合成的前体物质为白色；P 基因突变体为粉红花，说明 P 基因控制的酶参与合成的物质为粉红色；Y 基因突变体为黄花，说明 Y 基因控制的酶参与合成的物质为黄色；含胡萝卜素呈红色。由A可知，三种基因影响胡萝卜素合成途径的顺序为 W 基因、P 基因、Y 基因，因此胡萝卜素合成途径中各物质的颜色依次为白色、粉红色、黄色、红色，B错误；
C、粉红花纯合体（WWppyy或WWppYY）与黄花纯合体（WWPPyy）杂交，子代基因型为 WWPpyy或WWPpYy，表现为黄花或红花，C正确；
D、若三对基因独立遗传，则三对基因均杂合的二倍体植株(PpWwYy)杂交，后代中红花植株(P_W Y_)占的比例为 3/4×3/4×3/4=27/64，但由于题干中没有说明这三对基因是否独立遗传，因此无法得出该结论，D错误。
故选AC。
18. 免疫耐受是指机体免疫系统接触某种抗原刺激后所表现出的特异性免疫低应答或无应答状态。研究发现，在免疫耐受中辅助性T细胞17 (Th17) 和调节性T细胞 (Treg) 具有相反的功能，前者对免疫耐受起阻碍作用，后者维持免疫耐受。下列说法错误的是（ ）
A. 骨髓是Th17和Treg两种免疫细胞生成、成熟的场所
B. Treg和Th17功能的不同是基因选择性表达的结果
C. Th17可能是通过分泌细胞因子来对免疫耐受起阻碍作用
D. Treg通过增强免疫系统的防御功能来维持免疫耐受
【答案】AD
【分析】免疫系统的组成：(1)免疫器官：骨髓、胸腺、脾、淋巴结、扁桃体等。(2)免疫细胞：①淋巴细胞：T细胞(迁移到胸腺中成熟)、B细胞(在骨髓中成熟)；②吞噬细胞等。 (3)免疫活性物质：细胞因子、抗体和溶菌酶等。
【详解】A、两种细胞都为T淋巴细胞，因此都是从骨髓中形成，迁移到胸腺中成熟，A错误；
B、两种细胞功能不同是因为细胞分化，是基因选择性表达的结果，B正确；
C、Th17细胞是一种辅助性T细胞，因此通过分泌细胞因子来对免疫耐受起阻碍作用，C正确；
D、题干信息可知Treg能控制免疫耐受地维持，意味着Treg会减弱免疫系统的防御功能，D错误。
故选AD。
19. 为协调渔业资源的开发和保护，实现可持续发展，研究者构建了某鱼类种群出生率、死亡率与其种群数量关系的生态学模型。仅基于模型图分析，下列说法正确的是（ ）
A. 种群数量小于a 或大于 c 时，种群数量将下降
B. 种群数量在a～c 时，种群单位时间内增加的个体数逐渐增多
C. b点时种群的出生率最高，种群数量应为K/2
D. 为持续获得较大捕获量，该种鱼当年最大捕捞量为 (c-a)
【答案】A
【分析】“J”形曲线：指数增长函数，描述在食物充足，无限空间，无天敌的理想条件下生物无限增长的情况。“S”形曲线：是受限制的指数增长函数，描述食物、空间都有限，有天敌捕食的真实生物数量增长情况，存在环境容纳的最大值K。
【详解】A、分析模型图可知，当种群数量小于a或大于c时，出生率低于死亡率，导致种群数量将下降。这是因为在这两种情况下，种群的增长速率均为负值，所以种群数量会减少，A正确；
B、当种群数量在a∼c之间时，出生率高于死亡率，种群数量在增加。但是，随着种群数量的增加，由于资源限制、竞争加剧等因素，种群的增长速率会逐渐降低，B错误；
C、据题图分析可知，b点时种群的出生率最高，若种群数量为K/2时，此时出生率与死亡率的差值应该是最大，图中差值最大是在b点之前，C错误；
D、为持续获得最大捕捞量，应使捕捞后种群数量维持在增长速率最大的点（即K/2处），从图中可知增长速率最大时种群数量约为b只，该种群的K值为c，所以应捕捞掉c-b，故该种鱼当年最大捕捞量为 (c-b)，D错误。
故选A。
20. 为了筛选出能高效降解石油的细菌，某研究人员利用石油污染滩涂土壤进行了如下图所示的操作(①~⑤表示不同的菌落)。下列说法正确的是（ ）
A. 图中液体富集培养基和液体选择培养基的成分不同，后者以石油为唯一碳源
B. 甲过程采用的是稀释涂布平板法，该方法用于计数时往往使结果偏大
C. 菌落①可能是自养细菌，因不能分解石油而无降解圈产生
D. 乙过程选择菌落⑤接种到石油培养基，可根据石油剩余量进行降解能力评估
【答案】ACD
【分析】稀释平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落，即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法，即一个菌落代表一个单细胞。
【详解】A、液体富集培养基通常含有多种碳源、氮源、无机盐以及水等营养物质，旨在提供丰富的营养环境，促进目标微生物的快速增殖。‌主要用于增加目标微生物的数量，为后续的分离纯化等操作提供足够的菌体量；液体选择培养基‌是以‌石油‌为‌唯一碳源‌，同时包含必要的氮源、无机盐和水等，通过限制碳源的种类，只允许能够利用石油作为碳源的微生物生长，从而筛选出具有特定代谢能力的菌株，A正确；
B、甲过程采用的是稀释涂布平板法，但这种方法在用于计数时，由于可能存在两个或多个细菌聚在一起形成一个菌落的情况，往往会导致结果偏小，B错误；
C、①处菌落的周围没有降解圈，可能该微生物不能分解石油而是利用空气中的二氧化碳作为碳源，是自养型的细菌，C正确；
D、乙过程选择菌落⑤接种到石油培养基上，通过观察石油的剩余量来评估该菌落的降解能力。如果石油剩余量较少，说明该菌落的降解能力较强；反之，则降解能力较弱，D正确。
故选ACD。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 钩虫贪铜菌是一种细菌，能通过不同的代谢途径合成储能物质PHA。在有机物充足的环境中，该菌株可通过有氧呼吸进行异养代谢，该过程中产生的中间产物乙酰辅酶A可作为原料合成PHA; 在有机物缺乏的环境中，该菌株可通过氧化H₂获得能量进行化能自养，过程如图所示。
（1）图示膜结构应为________(填“线粒体内膜”“类囊体膜”或“细胞膜”)，物质X表示________。据图分析，钩虫贪铜菌在进行化能自养时，若膜上氢化酶活性被抑制，物质X的含量会_________(填“升高”“降低”或“不变”),其原因是________。
（2）两种途径产生的乙酰辅酶A既可进一步彻底分解，又可合成PHA。从细胞能量供应和利用的角度分析，这两种去向的意义是 ________
（3）PHA 能用于人工心脏瓣膜、血管等材料的制备，钩虫贪铜菌可应用于工业生产PHA。通过基因工程提高该菌的羧化酶活性，可以提高经济效益和生态效益，理由是 ________
【答案】（1）①. 细胞膜 ②. C5 ③. 降低 ④. 抑制膜上氢化酶活性会阻断电子传递链，导致无法形成H+浓度梯度，使ATP不能合成，进而使C3不能还原为C5
（2）乙酰辅酶A彻底分解生成ATP供能；合成PHA可储存能量，适应营养匮乏环境
（3）提高羧化酶活性，既可以提高PHA的产量，又能使该菌自养代谢增强，吸收CO2增多
【分析】光合作用的过程：
①光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜）：水的光解产生NADPH与O2，以及ATP的形成；
②暗反应阶段（场所是叶绿体基质）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
【解析】（1）钩虫贪铜菌是一种细菌，属于原核生物，没有线粒体和叶绿体，因此图中的膜结构为细胞膜。图中X和CO2可形成C3，因此可知X为C5。钩虫贪铜菌在进行化能自养时，抑制膜上氢化酶活性会阻断电子传递链，导致无法形成H+浓度梯度，使ATP不能合成，进而使C3不能还原为C5，导致物质X（C5）含量降低。
（2）乙酰辅酶A能彻底分解生成ATP供能，同时乙酰辅酶A可作为原料合成PHA，储存能量，适应营养匮乏环境。
（3）通过基因工程提高该菌的羧化酶活性，既可以提高PHA的产量，又能使该菌自养代谢增强，吸收CO2增多，有利于减少碳排放，缓解温室效应，提高经济效益和生态效益。
22. 果蝇的棒眼和圆眼是一对相对性状。在某一特定果蝇种群中，任取一只棒眼雌果蝇与一只圆眼雄果蝇进行杂交，后代表型比例始终为棒眼雌性：圆眼雌性：圆眼雄性=1:1:1。用显微镜观察棒眼雌果蝇、圆眼雌果蝇的染色体，发现该性状与染色体上16A区的 数量有关，模式如图。不考虑X、Y染色体同源区段。
（1）根据题意分析，16A区位于 _______ 染色体上，棒眼性状的出现是 ___________ ( 填变异类型 )的结果 。
（2）经研究发现，后代出现棒眼雌性：圆眼雌性：圆眼雄性=1:1:1的原因是该果蝇种群 中含有纯合致死基因a, 该基因位于含有_______ (填“单个16A 区”或“两个16A区”)的染色体上。
（3）该果蝇种群自由交配多代后棒眼雌果蝇所占比例会. (填“上升”或“下降”)。 品系是指有共同祖先、具有一定特点、能够稳定遗传、拥有一定数量的群体。为培育一个果蝇品系，使其自由交配后代中棒眼雌果蝇比例保持不变，科研人员将基因B (该基因纯合可导致雌果蝇幼虫死亡)导入棒眼果蝇细胞中含 _______ (填“单个16A 区”或“两个16A 区”) 所在的染色体上，筛选并获得果蝇新类型Q。利用果蝇Q和上述种群中的果蝇为实验材料，通过杂交实验可获得所需的果蝇品系。请写出杂交实验方案________。
（4）在获得的果蝇品系中，子代出现了少数圆眼雌果蝇，为进一 步确定其出现的原因，提取子代雌果蝇的相关染色体(1和2)并扩增基因a 和基因B, 电泳结果如图所示。图中圆眼雌果蝇出现的原因最可能是________。若让图示圆眼雌果蝇与该品系中的雄果蝇杂交，后代的雌雄比为 ________
【答案】（1）①. X ②. 染色体（结构）变异
（2）两个16A区 （3）①. 下降 ②. 单个16A区 ③. 利用圆眼雄果蝇与果蝇Q杂交获得F1，再将F1中雄性个体与果蝇Q进行杂交，得到的后代即为所需的品系
（4）①. 减数分裂时，X染色体上含B的片段发生互换 ②. 1:2
【分析】果蝇棒眼性状是由于X染色体上16A区段重复导致，表格中可以看出，一条染色体上最多有一个16A区段，果蝇表现为圆眼；如果有一条染色体上有两个16A区段，果蝇表现为棒眼。
【解析】（1）由题干信息可知，果蝇的棒眼和圆眼遗传与性别相关联，因此可知16A区位于X染色体上，棒眼性状的出现是16A区段重复导致的，为染色体结构变异。
（2）亲本为棒眼雌果蝇和圆眼雄果蝇，子代表型及比例为棒眼雌性：圆眼雌性：圆眼雄性=1:1:1，即棒眼雄性死亡，因此可知纯合致死基因a位于含有两个16A区的染色体上。
（3）亲本棒眼雌果蝇所占比例为1/2，F1中棒眼雌果蝇占比为1/3，且纯合致死基因a位于含有两个16A区的染色体上，因此可知该果蝇种群自由交配多代后棒眼雌果蝇所占比例会下降。纯合致死基因a位于含有两个16A区的染色体上，因此棒眼果蝇为杂合子，一条X染色体上含有两个16A区并含有a基因，另一条X染色体上含有单个16A区且不含a基因，因此需将基因B（该基因纯合可导致雌果蝇幼虫死亡）导入棒眼果蝇细胞中含单个16A区所在的染色体上，筛选并获得果蝇新类型Q，Q的基因型可表示为XaXB。为培育一个果蝇品系，使其自由交配后代中棒眼雌果蝇比例保持不变，可利用圆眼雄果蝇（XY）与果蝇Q（XaXB）杂交获得F1，再将F1中雄性个体（XBY）与果蝇Q（XaXB）进行杂交，得到的后代（XaXB、XBY）即为所需的品系。
（4）在获得的果蝇品系中（XaXB、XBY），子代出现了少数圆眼雌果蝇，由图可知，圆眼雌果蝇只含B基因，因此可知其基因型为XBX，即亲本减数分裂时，X染色体上含B的片段发生互换，使后代出现基因型为XBX，表型为圆眼的雌果蝇。若让图示圆眼雌果蝇（XBX）与该品系中的雄果蝇（XBY）杂交，且B基因纯合可导致雌果蝇幼虫死亡，因此后代基因型及比例为XBX：XBY：XY=1:1:1，后代的雌雄比为1:2。
23. 糖尿病肾病 (DKD) 是糖尿病中的一种慢性微血管并发症，患者肾脏遭受损害出现蛋白尿，随着病程加重，后期往往出现水肿等症状，严重者出现肾衰竭。

（1）临床上常通过采取血样来测定胰岛素的含量，其原因是___________。当血糖浓度偏低时，胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加，胰高血糖素的作用是__________。
（2）甘露醇进入人体后不易渗入组织液且不被代谢，从肾小球滤过后进入原尿不易被重吸收。临床上常给患者静脉注射20%的甘露醇高渗水溶液消除水肿，其作用机理是______。
（3）研究发现，人脐带间充质干细胞产生的“小细胞外囊泡”(hucMSC-sEVs) 内含多种活性物质，能降低血糖并减轻 DKD 大鼠肾脏的损伤。给DKD 大鼠注射 hucMSC-sEVs,24 周后测定大鼠肾脏组织的抗凋亡蛋白 Bcl-2 和促凋亡蛋白Bax 的相对表达量如图1。结果表明，hucMSC-sEVs_______________ (填“提高”或“降低”)了肾脏组织的细胞凋亡水平，判断依据是 _______ 。研究发现，DKD大鼠血小板反应蛋白1(THBS1) 的表达量增加会进一步加剧肾损伤。科研人员检测了各组大鼠的 THBS1, 电泳结果如图2。据此推测，hucMSC-sEVs通过 _______ 来减轻肾脏组织的损伤。
【答案】（1）①. 激素通过体液运输 ②. 促进肝糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高
（2）使血浆渗透压升高，组织液中的水分进入血浆，使组织液减少
（3）①. 降低 ②. hucMSC - sEVs 组抗凋亡蛋白 Bcl - 2 相对表达量高于 DKD 组，促凋亡蛋白 Bax 相对表达量低于 DKD 组 ③. 降低 THBS1 的表达量
【分析】当血糖浓度升高到一定程度时，胰岛B细胞的活动增强，胰岛素分泌量明显增加。体内胰岛素水平的上升，一方面促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌肉合成糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯；另一方面又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变葡萄糖。当血糖浓度降低时，胰岛A细胞的活动增强，胰高血糖素的分泌量增加。胰高血糖素主要作用于肝，促进肝糖原分解为葡萄糖进入血液，促进非糖物质转变为糖，使血糖浓度回升正常水平。
【解析】（1）激素通过体液运输，胰岛素由胰岛B细胞分泌后释放到血液中，随血液流到全身各处，所以临床上常通过采取血样来测定胰岛素的含量。胰高血糖素能促进肝糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。
（2）静脉注射20%的甘露醇高渗水溶液，会使血浆渗透压升高，组织液中的水分会进入血浆，从而使组织液减少，达到消除水肿的目的。因为甘露醇进入人体后不易渗入组织液且不被代谢，从肾小球滤过后进入原尿不易被重吸收，这样就会使血浆中溶质增多，渗透压升高。
（3）从图1可以看出，与DKD组相比，hucMSC - sEVs组抗凋亡蛋白Bcl - 2相对表达量升高，促凋亡蛋白Bax相对表达量降低，抗凋亡蛋白Bcl - 2可抑制细胞凋亡，促凋亡蛋白Bax可促进细胞凋亡，所以hucMSC - sEVs降低了肾脏组织的细胞凋亡水平。依据是hucMSC - sEVs组抗凋亡蛋白Bcl - 2相对表达量高于DKD组，促凋亡蛋白Bax相对表达量低于DKD组 。
从图2 可知，与DKD组相比，hucMSC - sEVs组的THBS1表达量降低，又因为DKD大鼠血小板反应蛋白1 (THBS1) 的表达量增加会进一步加剧肾损伤，所以hucMSC - sEVs通过降低THBS1的表达量来减轻肾脏组织的损伤。
24. 湿地为人类的生存和发展提供了多种珍贵资源，湿地保护已成为我国生态文明建设不可或缺的部分。
（1）湿地水体中有沉水植物、浮游植物、挺水植物等，这体现了群落的______ 结构，这种分层现象的意义是______ 。挺水植物如荷花、菖蒲对光信息敏感，当日照时间达到一定长度时才会开花，这说明______ 离不开信息传递。
（2）湿地生态系统具有自我调节能力的基础是______ 。在治理被污染的湿地水域时，需选择当地物种，且通常选择净化能力强的多种水生植物，使这些物种形成互利共存的关系，这体现了生态工程的_______原理。
（3）某湿地水体中镉的含量超标，为筛选适宜修复镉污染的沉水植物，研究人员用该水体中的底泥和水培养沉水植物苦藻、灯笼藻和眼子菜，并测定不同部位对镉的富集系数和 迁移系数，结果如表所示 。
应及时收割富集镉的水生植物的地上部分并进行无害化处理，以免镉沿 ______ 富集并通 过微生物的分解作用，对水体造成二次污染。据表分析，修复镉污染的最佳植物是 _______ 判断依据是______。
【答案】（1）①. 垂直 ②. 提高群落利用阳光等环境资源的能力 ③. 生物种群的繁衍
（2）①. 负反馈调节 ②. 协调、自生
（3）①. 食物链 ②. 苦藻 ③. 苦藻地上部分富集能力较高，且地下部分向地上部分的迁移能力也较强
【分析】信息传递在生态系统的作用主要有：①生命活动的正常进行，离不开信息的作用；②生物种群的繁衍，离不开信息的传递；③调节生物的种间关系，进而维持生态系统的平衡与稳定。
【解析】（1）垂直结构是指群落在垂直方向上的分层现象。因此沉水植物、浮游植物、挺水植物的分布体现了群落的垂直结构，垂直结构提高群落利用阳光等环境资源的能力。当日照时间达到一定长度时才会开花，说明生物种群的繁衍离不开信息传递。
（2）生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节。治理被污染的湿地水域时，需选择当地物种，体现了协调原理；通常选择净化能力强的多种水生植物，使这些物种形成互利共存的关系，体现了自生原理。
（3）生物富集是指生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。应及时收割富集镉的水生植物的地上部分并进行无害化处理，以免镉沿食物链富集并通过微生物的分解作用，对水体造成二次污染。要收割富集镉的水生植物的地上部分并进行无害化处理，由表格数据可知苦藻地上部分富集能力较高，且地下部分向地上部分的迁移能力也较强，因此修复镉污染的最佳植物是苦藻。
25. 大豆中转录调控因子Y 蛋白可以和某些基因启动子序列结合，促进其表达以增强大豆对干旱和盐胁迫的抗性。研究人员通过逆转录获得Y 基因并将其下游终止密码子对应序列剔除，然后与载体上绿色荧光蛋白基因 (GFP) 进行拼接获得融合基因。成功表达的Y-GFP融合蛋白可用于Y 蛋白调控机理的研究。
（1）研究中首先要对Y基因进行PCR扩增，扩增过程中复性的目的是 ________。图甲所示Y基因序列为转录的______ (填“模板链”或“非模板链”)。已知EcRI识别序列为5'-GAATTC-3'，BamHI识别序列为5'-GGATCC-3'，这些限制酶识别序列不影响融合蛋白基因的表达。为使Y基因正确接入载体并成功表达出Y-GFP 融合蛋白，Y基因下游扩增引物应 为5'- ______ -3'(包括添加的限制酶识别序列，共写12个碱基)。
（2）将初步构建的Y-GFP 基因表达载体转入大豆细胞后，对经潮霉素筛选得到的两个不同细胞系总蛋白进行抗体检测，电泳结果如图乙所示。其中细胞系_______能成功表达出Y-GFP融合蛋白 。
（3）为探究Y 蛋白能否与S 基因(大豆类固醇化合物合成的关键基因)启动子序列结合，用S基因启动子序列制作的探针进行相关实验，实验结果如图丙所示。已知Y 蛋白与DNA 序列结合后，可在凝胶电泳中产生阻滞条带。据图分析，Y 蛋白_______ (填“能”或“不能”) 与S 基因启动子序列结合，相比于a 条带，b条带放射性低的原因是 ________
（4）过表达Y基因或施加外源大豆类固醇化合物均可显著增强大豆对干旱和盐胁迫的抗性。综上所述，Y蛋白增强大豆对干旱和盐胁迫抗性的机理是 ________。
【答案】（1）①. 使引物通过碱基互补配对与模板DNA单链结合 ②. 非模板链 ③. GGATCCATGTTC
（2）2 （3）①. 能 ②. 100倍未标记的探针与同位素标记的探针竞争性结合Y蛋白，导致b处带有放射性的阻滞条带减少
（4）Y蛋白(通过与S基因启动子序列结合)促进S基因表达，促进固醇类化合物生成，增强物对干旱和盐胁迫的抗性
【分析】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）在PCR扩增过程中，复性的目的是使引物通过碱基互补配对与模板DNA单链结合，这是DNA聚合酶能够沿着模板链延伸合成新的DNA链的前提。转录出来的信使RNA，翻译时的起始密码子应该是AUG，AUG应该跟模板链TAC是互补配对的，跟非模板链ATG是相同的，图中Y基因单链部分，左端起始位置是ATG刚好跟信使RNA的起始位置是相同的，故图甲所示Y基因序列为转录的非模板链。据题图分析可知，Y基因上面没有那个EcRI和BamHI的识别序列，所以要扩增Y基因的时，引物的5'端是要加上EcRI和BamHI的识别序列，根据载体结构，左端是启动子，右端是终止子，图中Y基因单链部分是非模板链，所以Y基因是从左到右与载体部分连接。故在Y基因的左端连接EcRI的识别序列，Y基因的右端连接BamHI的识别序列。即Y基因的下游扩增引物上面应该加BamHI的识别序列，再根据题干信息“在获得Y 基因并将其下游终止密码子对应序列剔除”可知，Y基因下游最左端的三个碱基转录为终止密码子，故这三个碱基要剔除，所以为使Y基因正确接入载体并成功表达出Y-GFP 融合蛋白，Y基因下游扩增引物应 为5'- GGATCCATGTTC -3'。
（2）将初步构建的Y−GFP基因表达载体转入大豆细胞后，需要对经潮霉素筛选得到的细胞系进行抗体检测以确认是否成功表达出Y−GFP融合蛋白。根据图乙的电泳结果可以看出，细胞系2在预期位置出现了明显的条带而细胞系1没有，因此可以判断细胞系2能成功表达出Y−GFP融合蛋白。
（3）根据图丙的实验结果和已知信息，可以看出Y蛋白与DNA序列结合后，可以在凝胶电泳中产生阻滞条带。而实验组（加入Y蛋白）的条带相对于对照组（未加入Y蛋白）产生了阻滞，说明Y蛋白能与S基因启动子序列结合。相比于a条带（对照组），b条带（实验组）放射性低的原因是100倍未标记的探针与同位素标记的探针竞争性结合Y蛋白，导致b处带有放射性的阻滞条带减少。
（4）根据题目信息和分析结果，Y蛋白增强大豆对干旱和盐胁迫抗性机理是Y蛋白与S基因启动子序列结合，促进S基因的表达，进而促进大豆固醇类化合物的合成，从而增强大豆对干旱和盐胁迫的抗性。
W基因突变
Y基因突变
P基因突变
白色
粉红色
W基因突变
白色
项 目
苦藻
灯笼藻
眼子菜
富集系数(代表富集能力)
地上部分
0.35
0.05
0.2
地下部分
0.4
0.15
1
迁移系数(地下部分向地上部分迁移的能力)
0.8
0.4
0.2